(57)【要約】【課題】実態に則した可動ドアの連結構造の疲労性状を正確に把握することが可能となる疲労試験装置を提供する。【解決手段】プラットホームの可動ドアに繰り返し作用する荷重による疲労性状を把握するための疲労試験装置１である。  そして、横方向にスライドする可動ドアの可動ストローク及び重量を模したドアフレーム部２と、プラットホームに該当する側に固定されてドアフレーム部を支持させる支持枠部３と、ドアフレーム部と支持枠部とをスライド可能に連結させる連結機構部４と、ドアフレーム部の支持枠部から張り出された箇所に繰り返し荷重を作用させる載荷装置部５とを備えている。【選択図】図１
2017122674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラットホームの可動ドアに繰り返し作用する荷重による疲労性状を把握するための疲労試験装置であって、
横方向にスライドする可動ドアの可動ストローク及び重量を模したドアフレーム部と、
前記プラットホームに該当する側に固定されて前記ドアフレーム部を支持させる支持枠部と、
前記ドアフレーム部と前記支持枠部とをスライド可能に連結させる連結機構部と、
前記ドアフレーム部の前記支持枠部から張り出された箇所に繰り返し荷重を作用させる載荷装置部とを備えたことを特徴とする疲労試験装置。
【請求項２】
前記載荷装置部の荷重作用箇所が、前記ドアフレーム部の棒状に張り出された中間位置であることを特徴とする請求項１に記載の疲労試験装置。
【請求項３】
前記連結機構部は、ボルトによってドアフレーム部に取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の疲労試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラットホームの可動ドアに繰り返し作用する荷重による疲労性状を把握するための疲労試験装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、プラットホームからの乗客の転落事故などを防ぐために、列車が停車しているときにだけ開くプラットホームドアの設置が進められている（特許文献１−３など参照）。
【０００３】
一方、特許文献１の段落００２５，００２７などに記載されているように、人や物がもたれかかったり当たったりしても耐えられる強度があるかを確認するために、プラットホームドアに対して３点曲げ試験や落球試験などが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１７４５２７号公報
【特許文献２】特開２０１３−１１２０１３号公報
【特許文献３】特開２０１３−１９９１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、駅に列車が進入してきたり列車が通過したりする際に、閉鎖された状態のプラットホームドアには、風圧が繰り返しの荷重として作用することになる。列車風圧は、距離が近いほど高い圧力を示すことが知られているので、プラットホームドアには長期間使用した場合に無視できなくなる大きさの繰り返し荷重が作用している可能性がある。
【０００６】
しかしながらこのような繰り返し荷重に対して疲労性状を把握するための疲労試験は、これまでは行われてこなかった。また、特許文献２，３に開示されているように、プラットホームの可動ドアは様々な構造で取り付けられているので、それらの構造が反映された試験装置が必要となる。
【０００７】
そこで、本発明は、実態に則した可動ドアの連結構造の疲労性状を正確に把握することが可能となる疲労試験装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明の疲労試験装置は、プラットホームの可動ドアに繰り返し作用する荷重による疲労性状を把握するための疲労試験装置であって、横方向にスライドする可動ドアの可動ストローク及び重量を模したドアフレーム部と、前記プラットホームに該当する側に固定されて前記ドアフレーム部を支持させる支持枠部と、前記ドアフレーム部と前記支持枠部とをスライド可能に連結させる連結機構部と、前記ドアフレーム部の前記支持枠部から張り出された箇所に繰り返し荷重を作用させる載荷装置部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
ここで、前記載荷装置部の荷重作用箇所が、前記ドアフレーム部の棒状に張り出された中間位置である構成とすることができる。また、前記連結機構部は、ボルトによってドアフレーム部に取り付けられた構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
このように構成された本発明の疲労試験装置は、横方向にスライドする可動ドアを模したドアフレーム部と、それを支持させる支持枠部と、ドアフレーム部と支持枠部とをスライド可能に連結させる連結機構部とを備えている。さらに、ドアフレーム部に繰り返し荷重を作用させる載荷装置部を備えている。
【００１１】
このため、連結機構部を試験対象となる可動ドアの連結構造に合わせて模擬させるだけで、実態に則した可動ドアの連結構造の疲労性状を正確に把握することができるようになる。
【００１２】
また、載荷装置部の荷重作用箇所を棒状に張り出されたドアフレーム部の中間位置にすることで、荷重作用箇所よりも外側に突出した棒状部分によって連結機構部に作用するモーメント荷重を再現させることができる。
【００１３】
さらに、連結機構部がボルトによってドアフレーム部に取り付けられていれば、試験対象となる連結構造に応じた連結機構部を製作して付け替えることで、様々な連結構造の可動ドアの疲労性状を把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施の形態の疲労試験装置の構成を説明する斜視図である。
【図２】ホームドアを模擬した疲労試験装置であることを説明する図である。
【図３】疲労試験装置の構成を説明する正面図である。
【図４】疲労試験装置の構成を説明する側面図である。
【図５】図３のＡ−Ａ矢視方向で見た部分拡大図である。
【図６】実施例１の疲労試験装置の構成を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態の疲労試験装置１の構成を説明する図である。また、図２は、本実施の形態の疲労試験装置１がホームドアＡ１を模擬していることを説明する図である。
【００１６】
ホームドアＡ１は、図２に示すように、鉄道の駅のプラットホームＡ４上に設けられる。ホームドアＡ１は、横方向にスライドする可動ドアＡ２と、開いたときに可動ドアＡ２を収容する戸袋状の柵部Ａ３とを備えている。
【００１７】
また、図示していないが、柵部Ａ３の内部には、可動ドアＡ２を開閉させるための駆動機構と、可動ドアＡ２を柵部Ａ３に支持させるための連結機構とが収容されている。
【００１８】
ホームドアＡ１は、プラットホームＡ４の縁部に設けられており、走行する列車から風圧ｑを受ける。この風圧ｑによって、線路側からプラットホーム側の方向と、その反対のプラットホーム側から線路側の方向の両方向で、可動ドアＡ２の全面に繰り返し荷重が作用することになる。
【００１９】
このような繰り返しの荷重を受けるホームドアＡ１を模擬させた疲労試験装置１の概略構成を、図２の下部に平面視で示した。この疲労試験装置１は、可動ドアＡ２を模したドアフレーム部２と、柵部Ａ３を模した支持枠部３と、ドアフレーム部２と支持枠部３とをスライド可能に連結させる連結機構部４と、ドアフレーム部２の張り出された箇所に繰り返し荷重を作用させる載荷装置部５とによって主に構成される。
【００２０】
載荷装置部５は、ドアフレーム部２の荷重作用箇所２２に対して集中荷重Ｗを正負交番に作用させる装置である。集中荷重Ｗの作用方向は、ドアフレーム部２の長手方向に平面視で略直交する方向となる。すなわち集中荷重Ｗの作用方向は、線路・プラットホーム間の両方向となる。
【００２１】
また、荷重作用箇所２２は、ドアフレーム部２の支持枠部３から張り出された箇所であって、ドアフレーム部２の棒状に張り出された中間位置に設けられる。要するに、荷重作用箇所２２は、ドアフレーム部２の端部ではなく、荷重作用箇所２２よりも外側（支持枠部３と反対側）に突出する部分が存在する。
【００２２】
可動ドアＡ２には、様々なストロークがあり、張り出された長さが長い方が柵部Ａ３側に作用するモーメント荷重は大きくなる。このような可動ドアＡ２の自重によるモーメント荷重が再現できるように、荷重作用箇所２２よりもドアフレーム部２を外側に突出させる。
【００２３】
また、柵部Ａ３から張り出された可動ドアＡ２の全面に分布荷重として作用する風圧ｑは、集中荷重Ｗに置き換える。集中荷重Ｗの大きさは、風圧ｑとそれが作用する可動ドアＡ２の面積と、荷重作用箇所２２の位置と集中荷重Ｗとの関係が等価になるように設定される。
【００２４】
一方、ドアフレーム部２は、横方向にスライドする可動ドアＡ２の可動ストローク及び重量を模して、図１，３に示すようにフレーム状に形成される。詳細には、ドアフレーム部２は、長尺な棒状の扉モデル部２１と、五角形状の連絡部２３とによって主に構成される。
【００２５】
扉モデル部２１の連絡部２３に隣接する箇所は、荷重作用箇所２２として鋼板などが貼り付けられて補強される。連絡部２３は、扉モデル部２１を中心に上下に広がる斜材２３１，２３１と、それらの端部から略水平に延びる上水平材２３２及び下水平材２３４と、上水平材２３２と下水平材２３４との両端間を繋ぐ鉛直材２３３とによって形成される。
【００２６】
本実施の形態のドアフレーム部２は、複数の角形鋼管を溶接によって接合させることで製作されている。一方、支持枠部３は、複数の角形鋼管を門形に組み立てることによって製作される。
【００２７】
詳細には支持枠部３は、板状のベース部３４と、その上に間隔を置いて立てられる２本の柱部３１，３１と、それらの上端間に架け渡される上梁部３２とによって主に構成される。
【００２８】
また、柱部３１，３１の柱脚の内側面側とベース部３４の上面との間は、それぞれ台形状の補強板３４１，３４１によって補強される。さらに、補強板３４１，３４１間には、下梁部３３が差し渡される。
【００２９】
下梁部３３は、図４に示すように、断面視略Ｃ字形に形成されるレールである。下梁部３３は、例えば溝形鋼によって形成される。下梁部３３は、図５に示すように、上側が開放されており、上から挿入されるガイドローラ部４３３のガイドとなる。
【００３０】
また、ベース部３４は、図３に示すように、プラットホームＡ４に該当する側となる基面３５に固定される。そして、ドアフレーム部２を支持枠部３に支持させるための連結構造が、連結機構部４となる。
【００３１】
連結機構部４は、ドアフレーム部２の上水平材２３２と支持枠部３の上梁部３２とを連結させる上連結部４４と、ドアフレーム部２の下水平材２３４と支持枠部３の下梁部３３とを連結させる下連結部４３とによって主に構成される。
【００３２】
図１，４に示すように、上梁部３２の上面には、長手方向に向けてレール部３２１がボルト３２２，・・・によって取り付けられる。そして、このレール部３２１には、断面視逆凹形状に成形されたスライダ部４２，４２が装着される。
【００３３】
このスライダ部４２，４２は、レール部３２１に沿って自由にスライドさせることができる。一方、連絡部２３の上水平材２３２の側面には、上連結部４４の長板部４４０がボルト４４１，・・・によって固定される。そして、長板部４４０とスライダ部４２の上部４１とが接続される。
【００３４】
このような連結機構部４は、例えば可動ドアＡ２の駆動機構が直動案内機構の場合を模している。直動案内機構とは、ＡＣサーボモータの回転をボールねじで直線運動に変換することでスライドさせる機構である。
【００３５】
続いて下連結部４３の詳細について、図１，５を参照しながら説明する。連絡部２３の下水平材２３４の側面には、側面視略Ｌ字形のアングル材４３１の鉛直面がボルト４３２，・・・によって固定される。
【００３６】
また、アングル材４３１の水平面には、複数のガイドローラ部４３３，・・・が取り付けられる。このガイドローラ部４３３は、アングル材４３１の下方に突出されるように取り付けられる。
【００３７】
そして、ガイドローラ部４３３，・・・を、上方から下梁部３３の内空に挿入させる。こうすることによってドアフレーム部２は、下部が支持枠部３と一定の離隔を保ったままの状態で、スムーズにスライド移動できるようになる。
【００３８】
次に、本実施の形態の疲労試験装置１を使った疲労試験方法、及び疲労試験装置１の作用について説明する。
【００３９】
上述したように、疲労試験を実施したいホームドアＡ１の構造を模擬した疲労試験装置１を製作する。一方、疲労試験を行うには、載荷装置部５によって繰り返し作用させる集中荷重Ｗの大きさを決める必要がある。
【００４０】
この作用荷重の設定は、色々な方法で行うことができる。例えば、実際にプラットホームＡ４に設置されたホームドアＡ１に圧力センサを取り付けて風圧ｑの測定を行い、その結果に基づいて集中荷重Ｗを決めることができる。
【００４１】
風圧ｑは、列車速度、列車からの離れ、列車形状、プラットホームＡ４の閉塞率などによって変化するので、実際に設置された駅で実測データを計測するのが好ましい。
【００４２】
但し、標準的な実測データや類似する条件での実測データなどがある場合は、それらを利用することもできる。この場合は、データを直接使用することもできるが、条件の差異に応じて変換した推定値を使用することもできる。
【００４３】
そして計測された風圧ｑの実測データから、例えば平均値を算出する。さらに風圧ｑの平均値と、柵部Ａ３から張り出された可動ドアＡ２の面積とから、柵部Ａ３との境界位置に発生するモーメント荷重を算出する。
【００４４】
この算出されたモーメント荷重を、支持枠部３の扉モデル部２１側の柱部３１と荷重作用箇所２２との距離で除した値が、荷重作用箇所２２に作用させる集中荷重Ｗの大きさとなる。
【００４５】
そして、算出された集中荷重Ｗを載荷装置部５によって正負交番に作用させる。集中荷重Ｗは、設定された回数に至るまで繰り返し作用させ、載荷後の連結機構部４の疲労性状を検証する。
【００４６】
このように構成された本実施の形態の疲労試験装置１は、横方向にスライドする可動ドアＡ２を模したドアフレーム部２と、それを支持させる支持枠部３と、ドアフレーム部２と支持枠部３とをスライド可能に連結させる連結機構部４とを備えている。さらに、ドアフレーム部２に繰り返し荷重を作用させる載荷装置部５を備えている。
【００４７】
このため、連結機構部４を試験対象となる可動ドアＡ２の連結構造に合わせて模擬させるだけで、実態に則した可動ドアＡ２の連結構造の疲労性状を把握することができるようになる。
【００４８】
また、載荷装置部５の荷重作用箇所２２を、棒状に張り出されたドアフレーム部２の扉モデル部２１の端部ではなく中間位置にする。要するに荷重作用箇所２２よりも外側に突出した扉モデル部２１の棒状部分は、可動ドアＡ２によって異なるストロークの長さや幅を表している。
【００４９】
可動ドアＡ２のストロークの長さや幅が異なると自重も変わり、支点までのアームの長さも変化するのでモーメント荷重も変化することになるが、このような連結機構部４に作用する自重によるモーメント荷重を的確に再現させることができる。
【実施例１】
【００５０】
以下、前記した実施の形態とは別の形態について、図６を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一符号を付して説明する。
【００５１】
実施例１で説明する疲労試験装置１Ａは、前記実施の形態で説明した疲労試験装置１と比べて、ストロークが短い可動ドアを模擬した装置である。すなわち疲労試験装置１Ａは、張出し量が短いドアフレーム部２Ａと、支持枠部３と、ドアフレーム部２Ａと支持枠部３とをスライド可能に連結させる連結機構部４Ａと、ドアフレーム部２Ａの張り出された箇所に繰り返し荷重を作用させる載荷装置部５とによって主に構成される。
【００５２】
ドアフレーム部２Ａは、短尺な棒状の扉モデル部２１Ａと、五角形状の連絡部２３Ａとによって主に構成される。連絡部２３Ａの上水平材２３２Ａ及び下水平材２３４Ａの長さは、前記実施の形態の連絡部２３の上水平材２３２及び下水平材２３４の長さよりも短く形成される。
【００５３】
そして、ドアフレーム部２Ａと支持枠部３とを連結させる連結機構部４Ａも、上水平材２３２Ａ及び下水平材２３４Ａに合わせて短く形成される。すなわち連結機構部４Ａは、ドアフレーム部２Ａの上水平材２３２Ａとレール部３２１とを連結させる上連結部４４Ａと、ドアフレーム部２Ａの下水平材２３４Ａと下梁部３３とを連結させる下連結部４３Ａとによって主に構成される。
【００５４】
下連結部４３Ａにおいては、アングル材４３１Ａの長さも下水平材２３４Ａの長さに合わせて短くなり、スペーサ４３４を介した接続となる。このように模擬させる可動ドアのストロークが短ければ、それに合わせたドアフレーム部２Ａ及び連結機構部４Ａを製作すればよい。
【００５５】
また、短くするだけの調整であれば、ドアフレーム部２Ａ及び連結機構部４Ａを簡単に製作し直すことができる。さらに、支持枠部３は、そのまま使用することができる。
【００５６】
このようにして、試験対象となる可動ドアの形態に応じたドアフレーム部２Ａ及び連結機構部４Ａに付け替えることで、様々な連結構造の可動ドアの疲労性状を簡単に把握することができる。
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態と略同様であるので説明を省略する。
【００５７】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００５８】
例えば前記実施の形態では、ドアフレーム部２の一点に集中荷重Ｗを作用させる載荷装置部５について説明したが、これに限定されるものではなく、複数点の荷重作用箇所に繰り返し荷重を作用させる構成の載荷装置部とすることもできる。
【符号の説明】
【００５９】
１，１Ａ        疲労試験装置
２，２Ａ        ドアフレーム部
２２            荷重作用箇所
３              支持枠部
３５            基面（プラットホームに該当する側）
４，４Ａ        連結機構部
４２            スライダ部（スライド可能）
４３２，４４１  ボルト
４３３          ガイドローラ部（スライド可能）
５              載荷装置部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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