JP6956609B2 - 可動ホーム柵 - Google Patents

Description

この発明は、可動ホーム柵に関する。

可動ホーム柵は鉄道駅のプラットホームに設置されて、乗客が列車に乗降する乗降通路を開閉する一種の自動ドア装置である。一般に、可動ホーム柵は、プラットホームに固定される戸袋と、戸袋に支持されて進退する扉体を備えている。

標準的な可動ホーム柵の扉体の進退ストロークは約１．５ｍである。このような可動ホーム柵を乗降通路の左右に配置すれば、約３ｍの開口幅を確保することができる。つまり、可動ホーム柵で開閉される乗降通路の開口幅を、約３ｍとすることができる。一方、近年においては、幅広の開口を形成できる可動ホーム柵が求められている。鉄道駅によっては、乗降口の数あるいは位置が異なる様々なタイプの列車が停車するプラットホームが存在するからである。

特許文献１には、幅広の開口を形成できる可動ホーム柵が開示されている。特許文献１に記載の可動ホーム柵は、２枚の扉体を備えて、戸袋の両端から、扉体が進退するタイプの可動ホーム柵であって、一方の扉体の駆動装置が戸袋の上部に配置され、他方の扉体の駆動装置が戸袋の底部に配置されている。特許文献１によれば、このような構造を選択することによって、戸袋をコンパクトに構成することができるとされている。また、特許文献１に記載の可動ホーム柵は、戸袋に固定されたレールと、扉体の戸尻側の端部近くに固定されたドア支持枠部を備えている。そして、ドア支持枠部は、レールに取り付けられて摺動する２台のリニアガイドベアリングを備えている。

特開２０１０−２６０３９７号公報

戸袋と扉体を備える可動ホーム柵においては、閉扉時において、扉体は戸袋の外部に突出して、戸袋に対してオーバーハングする。そのため、扉体に加わる重力によって、つまり扉体の自重によって、扉体の戸先を下げる方向にモーメントが生じる。以下、本明細書においては、このモーメントを重力モーメントと呼ぶが、重力モーメントは、扉体が戸袋から受ける支持反力によって生じるモーメントとバランスする。また、乗客等が扉体に接触して、扉体を軌道側に押し出す方向に水平外力が加わることもある。この場合は、扉体の戸先を軌道側に押し出す方向にモーメントが生じる。以下、本明細書においては、このモーメントを水平外力モーメントと呼ぶが、水平外力モーメントも、扉体が戸袋から受ける支持反力によって生じるモーメントとバランスする。

さて、近時においては、さらに幅広の開口を形成できる可動ホーム柵が求められている。幅広の開口を形成するために、扉体の幅を拡大すると、扉体に負荷される重力モーメントと水平外力モーメントが増大する。単純に考えると、扉体の幅を２倍にすると、扉体の自重と閉扉時のオーバーハング量は、それぞれ２倍になるので、重力モーメントは４倍になる。扉体の幅を２倍にすると、扉体の支持点と水平外力の作用線までの距離は平均して２倍になるので、水平外力モーメントは２倍になる。その結果、扉体が戸袋から受ける支持反力も４倍または２倍になる。

特許文献１に開示された可動ホーム柵は、ドア支持枠部に固定された２台のリニアガイドベアリングで扉体を支持しているので、重力モーメントと水平外力モーメントが２台のリニアガイドベアリングに負荷される。そのため、特許文献１に開示された可動ホーム柵において、扉体の幅を拡大しようとすると、増大する重力モーメントと水平外力モーメントに耐えられるように、リニアガイドベアリングのサイズを拡大する必要がある。リニアガイドベアリングのサイズが大きくなれば、ドア支持枠部のサイズが大きくなる。その結果、ドア支持枠部を備える扉体を収容する戸袋のサイズを大きくする必要が生じる。つまり、特許文献１に開示された可動ホーム柵において、扉体の幅を拡大しようとすると、戸袋を含む可動ホーム柵全体の外形寸法が拡大するという問題がある。また、可動ホーム柵の構造重量が増加するという問題がある。可動ホーム柵全体の外形寸法が拡大すると、据え付け工事の現場での取りまわしが困難になることがある。可動ホーム柵の構造重量が増加すると、据え付け場所であるプラットホームの補強工事が必要になることがある。

本発明は、このような背景の下でなされたものであり、幅広の扉体を備える可動ホーム柵であって、戸袋を含む全体の外形寸法が小さい可動ホーム柵を提供することを目的とする。また、重量を可能な限り低く抑制した可動ホーム柵を提供することを目的とする。

本発明に係る可動ホーム柵は、戸袋と、戸袋に支持されて戸袋に対して進退する扉体と、扉体を支持して、扉体を軌道側に押し出す方向に作用する外力とバランスする支持反力と、外力によって生じるモーメントとバランスする反力モーメントを扉体に与える荷重受けと、を備え、扉体は、上下方向に離隔配置された上部水平部材及び下部水平部材と、上部水平部材と下部水平部材の間に挟持された中間パネルと、を有し、上部水平部材及び下部水平部材は、扉体が進退する方向に延びる、炭素繊維強化プラスチックで構成された中空管状部を有し、中間パネルはガラスパネルでカバーされた透明窓を有し、さらに、上部水平部材あるいは下部水平部材に張架される駆動ベルトと、上部水平部材及び下部水平部材にそれぞれ固定されて、扉体が進退する方向に延びる上部ガイドレール及び下部ガイドレールと、戸袋に、扉体が進退する方向に間隔を空けて固定されて、上部ガイドレールを摺動自在に支持する第１及び第２の直動支持ユニットと、戸袋に、扉体が進退する方向に間隔を空けて固定されて、下部ガイドレールを摺動自在に支持する第３及び第４の直動支持ユニットと、を備え、第１から第４の直動支持ユニットは、戸袋に固定されるベースと、扉体が進退する方向に間隔を空けて配置されて、上部ガイドレールあるいは下部ガイドレールを摺動自在に支持するリニアガイドベアリングを有し、リニアガイドベアリングは、それぞれ直交３軸回りの回転自由度を有する継手を介してベースに取り付けられている。さらに、上部水平部材あるいは下部水平部材が備える中空管状部の内部に扉体が進退する方向に延びる帯板が配置されるとともに、中空管状部の底板に、扉体が進退する方向に延びる長穴が形成されていて、上部ガイドレールあるいは下部ガイドレールと帯板は長穴に挿通されたボルトによって互いに緊結されている。

本発明によれば、上部ガイドレール及び下部ガイドレールを摺動自在に支持する第１から第４の直動支持ユニットのそれぞれに１台のリニアガイドベアリングを備えるので、扉体を支持する支持点が４箇所に分散される。そのため、上部ガイドレール及び下部ガイドレールとリニアガイドベアリングを、耐力の小さい、小型のものにすることができる。その結果、戸袋を含む可動ホーム柵の全体をコンパクトに構成することができる。

また、本発明によれば、扉体を軌道側に押し出す方向に作用する外力と外力によって生じるモーメントとバランスする、支持反力と反力モーメントを扉体に与える荷重受けを備えるので、外力が第１から第４の直動支持ユニットに直接負荷されることを抑制することができる。そのため、扉体を軌道側に押し出す方向に作用する外力に起因する可動ホーム柵の故障の発生を抑制することができる。

実施の形態に係る可動ホームの基本的な構成を示す概念図であって、（Ａ）は開扉状態にある可動ホーム柵をホーム側から見る正面図、（Ｂ）は閉扉状態にある可動ホーム柵をホーム側から見る正面図、（Ｃ）は閉扉状態にある可動ホーム柵を上方から見下ろす平面図 図１に記載の可動ホーム柵を図１（Ｃ）においてＡＡ’線で示す平面で切断して示す断面図であって、（Ａ）は扉体に水平外力が作用しない状態を示す断面図、（Ｂ）は扉体に水平外力が作用する状態を示す断面図 図１に記載の可動ホーム柵を図１（Ｃ）においてＢＢ’線で示す平面で切断して示す断面図であって、（Ａ）は扉体に水平外力が作用しない状態を示す断面図、（Ｂ）は扉体に水平外力が作用する状態を示す断面図 （Ａ）は図１に記載の可動ホーム柵の扉体の構成を示す正面図、（Ｂ）は図１に記載の可動ホーム柵の支持装置と駆動装置の構成を示す正面図 （Ａ）は図４（Ｂ）に記載の可動ホーム柵が備える直動支持ユニットの構成を示す正面図、（Ｂ）は直動支持ユニットの作用を示す説明図 （Ａ）は図１に記載の可動ホーム柵を図４（Ｂ）においてＣＣ’線で示す平面で切断して示す断面図、（Ｂ）は可動ホーム柵を図４（Ｂ）においてＤＤ’線で示す平面で切断して示す断面図 （Ａ）は上部水平部材の底板と帯板を、図６（Ａ）において、矢印Ｅで示す方向から見る矢視図、（Ｂ）は帯板を用いる上部ガイドレールの固定構造の作用を示す説明図 （Ａ）は上部水平部材と連結部材の結合部の構成を示す断面図、（Ｂ）は上部水平部材と連結部材の結合部の作用を示す説明図 図１に記載の可動ホーム柵における荷重受けの配置の変形例を説明する平面図

以下、本発明の実施の形態に係る可動ホーム柵について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図面においては、同一または同等の部分に同一の符号を付している。

図１は、この発明の実施の形態に係る可動ホーム柵１の基本的な構成を示す概念図であって、（Ａ）は開扉状態にある可動ホーム柵１をホーム側から見る正面図であり、（Ｂ）は閉扉状態にある可動ホーム柵１をホーム側から見る正面図であり、（Ｃ）は閉扉状態にある可動ホーム柵１を上方から見下ろす平面図である。図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、可動ホーム柵１は、プラットホームの床面２に固定される戸袋３と、戸袋３に進退自在に支持される扉体４を備えている。図１（Ａ）に示すように、可動ホーム柵１が開扉状態にある場合は、扉体４は戸袋３の中に収容される。図１（Ｂ）に示すように、可動ホーム柵１が閉扉状態にある場合は、扉体４は戸袋３の外に引き出される。また図１（Ｃ）に示すように、戸袋３の戸先側の端部の近傍には当接部材５が固定されている。当接部材５は、扉体４が軌道側に変位した場合に扉体４に当接して、扉体４に軌道側からホーム側に向かう支持反力Ｒ１を作用させる部材である。扉体４の戸尻側の端部には、係合部材６が固定されている。戸袋３の閉扉時において、係合部材６と対面する部位には被係合部材７が固定されている。係合部材６と被係合部材７は、扉体４が軌道側に変位した場合に係合して、扉体４にホーム側から軌道側に向かう支持反力Ｒ２を作用させる部材である。当接部材５と係合部材６と被係合部材７の詳細な構成と作用については、後述する。

プラットホームにいる乗客が、扉体４に接触して、あるいは衝突して、扉体４に、図１（Ｃ）に示すような、ホーム側から軌道側に向かう水平外力Ｆが作用する場合がある。扉体４に水平外力Ｆが作用すると、扉体４には、扉体４を図１（Ｃ）において時計回りに回転させる水平外力モーメントＭｆが生じる。水平外力モーメントＭｆによって扉体４が時計回りに回転すると、扉体４は当接部材５に当接し、係合部材６と被係合部材７は互いに係合する。その結果、扉体４には、支持反力Ｒ１，Ｒ２が作用する。支持反力Ｒ１，Ｒ２によって反力モーメントＭｒが生じる。この時、水平外力Ｆは支持反力Ｒ１，Ｒ２とバランスし、水平外力モーメントＭｆは反力モーメントＭｒとバランスする。このように、当接部材５と係合部材６と被係合部材７は、水平外力Ｆとバランスする支持反力Ｒ１，Ｒ２を扉体４に与えて、水平外力Ｆによって生じる水平外力モーメントＭｆとバランスする反力モーメントＭｒを発生させる荷重受けとして機能する。

図２（Ａ），（Ｂ）は、可動ホーム柵を図１（Ｃ）においてＡＡ’で示す平面で切断して示す断面図であって、（Ａ）は扉体４に水平外力Ｆが作用しない状態を、（Ｂ）は扉体４に水平外力Ｆが作用する状態を、それぞれ示している。図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、２個の当接部材５が扉体４の軌道側に置かれて戸袋３に固定されている。当接部材５の一方は扉体４の上端部近傍と対面する位置に、他方は扉体４の下端部近傍と対面する位置に、それぞれ配置されている。図２（Ａ）に示すように、当接部材５の寸法と取り付け位置は、扉体４に水平外力Ｆが作用していない場合に、扉体４と当接しないように設定されている。そのため、扉体４に水平外力Ｆが作用していない場合には、当接部材５は当接部材５に当接しない。扉体４に水平外力Ｆが作用して、扉体４が軌道側に変位すると、扉体４は当接部材５に接近して、当接する。その結果、扉体４には、扉体４をホーム側に押し返す支持反力Ｒ１が作用する。

図３（Ａ），（Ｂ）は、可動ホーム柵１を図１（Ｃ）においてＢＢ’で示す平面で切断して示す断面図であって、（Ａ）は扉体４に水平外力Ｆが作用しない状態を、（Ｂ）は扉体４に水平外力Ｆが作用する状態を、それぞれ示している。図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、扉体４には２個の係合部材６が固定されている。係合部材６の一方は扉体４の上端部近傍に、他方は扉体４の下端部近傍にそれぞれ配置されている。係合部材６は軌道側に延びる鉤形の部材であって、鉤の爪が上向きになるように扉体４に取り付けられている。戸袋３の係合部材６と対面する部位には２個の被係合部材７が固定されている。被係合部材７はホーム側に延びる鉤形の部材であって、鉤の爪が下向きになるように戸袋３に取り付けられている。図３（Ａ）に示すように、係合部材６と被係合部材７の寸法と取り付け位置は、扉体４に水平外力Ｆが作用していない場合に、係合部材６と被係合部材７が係合しないように設定されている。そのため、扉体４に水平外力Ｆが作用していない場合には、係合部材６と被係合部材７は係合しない。扉体４に水平外力Ｆが作用して、扉体４がホーム側に変位すると、係合部材６と被係合部材７は互いに係合する。その結果、扉体４には扉体４を軌道側に引き戻す支持反力Ｒ２が作用する。

このように、可動ホーム柵１は、形式の異なる２種類の荷重受け、つまり当接部材５と、係合部材６と被係合部材７の組を備えている。そして、２種類の荷重受け、つまり当接部材５と、係合部材６と被係合部材７の組は、戸先−戸尻方向において、つまり扉体４が戸袋３に対して進退する方向において、間隔を空けて配置されている。そのため、可動ホーム柵１の扉体４が水平外力Ｆを受ける場合に、水平外力Ｆは、当接部材５が扉体４を押し返す支持反力Ｒ１と被係合部材７が扉体４を引き戻す支持反力Ｒ２の合力とバランスする。水平外力Ｆによって扉体４に生じる水平外力モーメントＭｆは、支持反力Ｒ１と支持反力Ｒ２によって扉体４に生じる反力モーメントＭｒとバランスする。そのため、水平外力Ｆは、主として、当接部材５と、係合部材６と被係合部材７の組に負荷される。その結果、水平外力Ｆの、後述する可動ホーム柵１の他の部位には負荷される割合が減少する。

図４（Ａ）は、扉体４の詳細な構成を示す正面図である。図４（Ａ）に示すように、扉体４は、上部水平部材８と下部水平部材９を備えている。上部水平部材８と下部水平部材９の間には、中間パネル１０が挟持されている。中間パネル１０は、透明ガラスパネル１０ａと透明ガラスパネル１０ａを保持するフレーム１０ｂを備えている。このように、中間パネル１０は透明ガラスパネル１０ａでカバーされた透明窓を備えている。また、扉体４の戸先側と戸尻側の端部には連結部材１１が配置されている。連結部材１１は上部水平部材８と下部水平部材９とを連結する部材であって、下部水平部材９に固定されている。一方、連結部材１１と上部水平部材８の結合部分には、後述するような「遊び」があって、上部水平部材８は連結部材１１に対して、少なくとも上下方向における移動が許容されている。なお、許容される移動は「遊び」の範囲に限定される。「遊び」を備える目的と効果については後述する。

図４（Ｂ）は、可動ホーム柵１が備える支持装置と駆動装置の構成を示す正面図である。なお、図４（Ｂ）においては、中間パネル１０の全部と下部水平部材９の一部を取り外して示している。

支持装置は、扉体４を戸袋３に対して進退自在に支持する装置であって、図４（Ｂ）に示すように、上部水平部材８に固定されて、戸先−戸尻方向に延びる上部ガイドレール１２と、下部水平部材９に固定されて、戸先−戸尻方向に延びる下部ガイドレール１３と、戸袋３に固定された第１〜４直動支持ユニット１４〜１７を備えている。第１，２直動支持ユニット１４，１５は、戸袋３に固定されて上部ガイドレール１２を摺動自在に支持する装置であって、戸先−戸尻方向に互いに間隔を空けて配置されている。第３，４直動支持ユニット１６，１７は、戸袋３に固定されて下部ガイドレール１３を摺動自在に支持する装置であって、戸先−戸尻方向に互いに間隔を空けて配置されている。第１，２直動支持ユニット１４，１５は上部ガイドレール１２を支持するため、第３，４直動支持ユニット１６，１７より高い位置に配置されている。

第１〜４直動支持ユニット１４〜１７は、それぞれ、戸袋３に固定されるベース１８を備え、ベース１８にはリニアガイドベアリング１９が取り付けられている。リニアガイドベアリング１９は上部ガイドレール１２または下部ガイドレール１３に係合されて、戸先−戸尻方向に摺動自在に支持される部材である。また、リニアガイドベアリング１９の内部には、図示しない複数の転動体が収容されていて、この転動体が上部ガイドレール１２または下部ガイドレール１３に接して転動するように構成されている。なお、第１〜４直動支持ユニット１４〜１７の詳細な構成については後述する。

このように、扉体４は、第１〜４直動支持ユニット１４〜１７によって支持されているので、第１〜４直動支持ユニット１４〜１７のそれぞれから扉体４に支持反力Ｒｖ１〜Ｒｖ４が作用する。そして、扉体４の重量Ｗと重量Ｗによって生じる重力モーメントＭｗは、支持反力Ｒｖ１〜Ｒｖ４と支持反力Ｒｖ１〜Ｒｖ４によって生じる反力モーメントＭｒｖとバランスする。このように、扉体４の重量Ｗによって生じる負荷を第１〜４直動支持ユニット１４〜１７が備える、合計４台のリニアガイドベアリング１９で分担して負担するので、従来技術の例のように２台のリニアガイドベアリング１９で扉体４を支持する場合に比べて、個々のリニアガイドベアリング１９に加わる負荷は小さい。そのため、耐力の小さい小型のリニアガイドベアリング１９で第１〜４直動支持ユニット１４〜１７を構成することができる。その結果、第１〜４直動支持ユニット１４〜１７をコンパクトに構成することができる。また、支持反力Ｒｖ１〜Ｒｖ４は上部ガイドレール１２及び下部ガイドレール１３に分散して負荷されるので、耐力の小さい小型のガイドレールを選択することができる。その結果、扉体４をコンパクトに構成することができる。

可動ホーム柵１は、図４（Ｂ）に示すように、上部水平部材８の下方において、戸袋３に固定された動力ユニット２０と上部水平部材８に張架された駆動ベルト２１とを、扉体４を戸袋３に対して進退させる駆動装置として、備えている。動力ユニット２０は、回転電動機２２と、回転電動機２２で回転駆動される駆動プーリ２３と、駆動プーリ２３に対して左右に配置された２枚の誘導プーリ２４ａ、２４ｂを備えている。

駆動ベルト２１は動力伝達用のベルトであって、その両端はクランプ２５ａ，２５ｂで、上部水平部材８に固定されている。そして、駆動ベルト２１はクランプ２５ａ，２５ｂの間で、動力ユニット２０の内部に導かれて、誘導プーリ２４ａと駆動プーリ２３と誘導プーリ２４ｂに巻き回されている。駆動プーリ２３を反時計回りに、つまり矢印ＣＣＷで示す方向に回転させると、駆動ベルト２１は戸尻側に引かれ、扉体４は戸尻側に移動する。駆動プーリ２３を時計回りに、つまり矢印ＣＷで示す方向に回転させると、駆動ベルト２１は戸先側に引かれ、扉体４は戸先側に移動する。

ここで、図５（Ａ），（Ｂ)を参照して、第１〜４直動支持ユニット１４〜１７の詳細な構成を説明する。図５（Ａ）は第１直動支持ユニット１４の構成を示す説明図である。図５（Ａ）に示すように、第１直動支持ユニット１４が備えるリニアガイドベアリング１９は、ボールジョイント２６を介してベース１８に取り付けられている。ボールジョイント２６は、直交３軸回りの回転自由度、つまり図５に示す、Ｘ，Ｙ，Ｚの回転自由度を有する継手である。このように、リニアガイドベアリング１９とベース１８の間に、ボールジョイント２６を介在させているので、図５（Ｂ）に示すように、上部ガイドレール１２が荷重を受けて、あるいは熱歪みによって撓むことがあっても、その撓みに合わせて、リニアガイドベアリング１９をボールジョイント２６の回転軸回りに傾けることができる。そのため、上部ガイドレール１２に撓みが生じても、上部ガイドレール１２をリニアガイドベアリング１９に対して摺動させることができる。なお、第２〜４直動支持ユニット１５〜１７も、第１直動支持ユニット１４と同一の構成を備えている。つまり、第２〜４直動支持ユニット１５〜１７が備えるリニアガイドベアリング１９も、ボールジョイント２６を介してベース１８に取り付けられている。なお、第１〜４直動支持ユニット１４〜１７の更に詳細な構成については、必要ならば、特許第５９９５７３１号公報を参照されたい。

さて、図６（Ａ）は、扉体４を図４（Ｂ）においてＣＣ’線で示す平面で切断した断面図である。扉体４を構成する上部水平部材８は、図６（Ａ）に示すような中空管状の断面形を有する部位を備えていて、ＣＦＲＰ、つまり炭素繊維強化プラスチックで構成されている。このように、上部水平部材８を比強度の高いＣＦＲＰで構成することによって、扉体４を軽量化することができる。

上部水平部材８の中空管状部の底面には、上部ガイドレール１２が固定され、上部ガイドレール１２は、第１直動支持ユニット１４のリニアガイドベアリング１９と係合している。上部ガイドレール１２のホーム側には、駆動ベルト２１が配置され、駆動ベルト２１のホーム側には、中間パネル１０が配置されている。このように、駆動ベルト２１と上部ガイドレール１２は、中間パネル１０の軌道側に配置されている。そのため、閉扉状態、つまり、扉体４が戸袋３から引き出された状態において、プラットホームにいる乗客が、駆動ベルト２１と上部ガイドレール１２に触れることはできない。

また、上部水平部材８の内部には、帯板２７が配置されている。帯板２７は上部水平部材８の長手方向に延びる板状の部材であって、貫通穴２７ａを備えている。上部ガイドレール１２には、ボルト２８を挿通するための座刳り穴１２ａと貫通穴１２ｂが形成されている。座刳り穴１２ａと貫通穴１２ｂに挿通されたボルト２８は、上部水平部材８の底板に形成されたスリット８ａを通って、帯板２７の貫通穴２７ａに形成された雌ねじと噛み合って、帯板２７に螺合されている。スリット８ａは上部水平部材８の底板に形成されて、戸先−戸尻方向に延びる長穴に相当する。また、上部ガイドレール１２と帯板２７は、長穴、つまりスリット８ａに挿通されたボルト２８によって互いに緊結されている。そして上部ガイドレール１２と帯板２７を互いに緊結することによって、上部ガイドレール１２は上部水平部材８に固定される。なお、上部ガイドレール１２と帯板２７は、膨張係数の値が等しい、あるいは近似する同種の材料で構成される。つまり、上部ガイドレール１２がステンレス鋼で構成されるときは、帯板２７は膨張係数の値がステンレス鋼と近似する同種の鉄系金属で構成される。

図６（Ｂ）は、扉体４を図４（Ｂ）においてＤＤ’線で示す平面で切断した断面図である。扉体４を構成する下部水平部材９は、図６（Ｂ）に示すような中空管状の断面形を有する部位を備えていて、ＣＦＲＰ、つまり炭素繊維強化プラスチックで構成されている。このように、下部水平部材９を比強度の高いＣＦＲＰで構成することによって、扉体４を軽量化することができる。

下部水平部材９の底面には、下部ガイドレール１３が固定され、下部ガイドレール１３は、第３直動支持ユニット１６のリニアガイドベアリング１９と係合している。また、上部水平部材８と同様に、下部水平部材９の内部にも、帯板２７が配置され、下部水平部材９の底板にもスリット９ａが形成されている。下部ガイドレール１３と帯板２７は、長穴、つまりスリット９ａに挿通されたボルト２８によって互いに緊結されている。そして下部ガイドレール１３と帯板２７を互いに緊結することによって、下部ガイドレール１３は下部水平部材９に固定される。なお、下部ガイドレール１３と帯板２７は膨張係数の値が等しい、あるいは近似する同種の材料で構成される。つまり、下部ガイドレール１３がステンレス鋼で構成されているときは、帯板２７は膨張係数の値がステンレス鋼と近似する同種の鉄系金属で構成される。

次に、図７（Ａ），（Ｂ)を参照して、帯板２７を用いて、上部ガイドレール１２あるいは下部ガイドレール１３を上部水平部材８あるいは下部水平部材９に固定する構造の作用と効果を説明する。図７（Ａ）は、帯板２７と上部水平部材８の底板を、図６（Ａ）において、矢印Ｅで示す方向から見る矢視図、つまり、帯板２７と上部水平部材８の底板の平面図である。図７（Ａ）に示すように、帯板２７には、複数の貫通穴２７ａが形成されていて、貫通穴２７ａは戸先−戸尻方向に配列されている。また、複数の貫通穴２７ａのそれぞれには、ボルト２８が挿通されて、帯板２７に螺合されている。また、上部水平部材８の底板に形成されたスリット８ａは、戸先−戸尻方向に延びている。そのため、ボルト２８の上部水平部材８に対する戸先−戸尻方向の移動は拘束されない。

そのため、図７（Ｂ）に示すように、上部ガイドレール１２と帯板２７が、熱膨張または熱収縮によって、上部水平部材８に対して相対的に膨張または収縮して、過大な熱歪みが生じた場合に、上部ガイドレール１２と帯板２７が、上部水平部材８に対して横滑りする。その結果、熱歪みが解消する。また、下部水平部材９と下部ガイドレール１３の間でも、下部ガイドレール１３と帯板２７が、熱膨張または熱収縮によって、下部水平部材９に対して相対的に膨張または収縮して、過大な熱歪みが生じた場合に、下部ガイドレール１３と帯板２７が、下部水平部材９に対して横滑りする。その結果、熱歪みが解消する。

連結部材１１と上部水平部材８の結合部の詳細な構成と、その構成がもたらす効果について説明する。図８（Ａ）に示すように、連結部材１１には座刳り穴１１ａと貫通穴１１ｂが形成されている。連結部材１１と上部水平部材８を結合するボルト２９は、座刳り穴１１ａを通って貫通穴１１ｂに挿通され、上部水平部材８に螺合されている。座刳り穴１１ａの内径と深さは、それぞれ、ボルト２９の頭部と外径と高さよりも大きくされている。また、貫通穴１１ｂの内部には、円筒状のカラー３０が挿通されていて、ボルト２９の軸部はカラー３０に層通されている。貫通穴１１ｂの内径はカラー３０の外径よりも大きくされている。そしてカラー３０の高さは貫通穴１１ｂの深さよりも大きくされている。

そのため、上部水平部材８と連結部材１１の結合部には、図８（Ａ）に示すＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に「遊び」がある。すなわち、カラー３０の高さと貫通穴１１ｂの差に相当する範囲で、上部水平部材８を連結部材１１に対して、Ｘ軸方向の移動、つまり戸先−戸尻方向の移動が許容される。また、貫通穴１１ｂの内径とカラー３０の外径の差に相当する範囲で、上部水平部材８を連結部材１１に対して、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の移動、つまり上下方向及び前後方向の移動が許容される。このように、上部水平部材８は、連結部材１１に対して、カラー３０の外径と貫通穴１１ｂの内径の差、及びカラー３０の高さと貫通穴１１ｂ深さの差に相当する範囲で、移動が許容される。

このように、連結部材１１と上部水平部材８の結合部には「遊び」があるので、図８（Ｂ）に示すように、扉体４が撓んで、中間パネル１０が上方に移動する場合に、上部水平部材８は中間パネル１０の移動にしたがって、上方に移動する。そのため、中間パネル１０の移動が上部水平部材８によって拘束されない。その結果、中間パネル１０に局所的な歪みと大応力が生じないので、中間パネル１０の破損が抑制される。

以上、説明したように、上記実施形態に係る可動ホーム柵１は、鉄道駅のプラットホームに設置されて、扉体４を戸袋３に対して進退させて、乗降通路を開閉することができる。図４（Ｂ）に示すように、回転電動機２２で回転駆動して、駆動プーリ２３を反時計回りに、つまり矢印ＣＣＷで示す方向に回転させると、クランプ２５ａと駆動プーリ２３の間において駆動ベルト２１に張力が生じる。その結果、扉体４は駆動ベルト２１に引かれて、戸尻側に移動する。扉体４が戸尻側に移動して、戸袋３の内部に収容されると、乗降通路が開放される。回転電動機２２で回転駆動して、駆動プーリ２３を時計回りに、つまり矢印ＣＷで示す方向に回転させると、クランプ２５ｂと駆動プーリ２３の間において駆動ベルト２１に張力が生じる。その結果、扉体４は駆動ベルト２１に引かれて、戸先側に移動する。扉体４が戸先側に移動して、戸袋３の外部に引き出されると、乗降通路が閉鎖される。

図４（Ｂ）に示すように、可動ホーム柵１の戸袋３には、第１〜４直動支持ユニット１４〜１７が固定されている。そして、扉体４は第１〜４直動支持ユニット１４〜１７に支持されている。そのため、扉体４の重量Ｗと重量Ｗによって生じる重力モーメントＭｗは、主として、第１〜４直動支持ユニット１４〜１７に負荷される。そのため、扉体４の幅を拡大して、その結果、重量Ｗと重力モーメントＭｗが増大しても、可動ホーム柵１の他の部位には、大きな影響が及ばない。

図１（Ｃ）に示すように、可動ホーム柵１の戸袋３には当接部材５と被係合部材７が固定されている。扉体４には係合部材６が固定されている。扉体４を軌道側に押し出す方向に水平外力Ｆが作用して、扉体４が変位すると、扉体４は当接部材５に当接する。また、係合部材６は被係合部材７と係合する。その結果、扉体４の変位が停止する。このように、水平外力Ｆと水平外力Ｆによって生じる水平外力モーメントＭｆは、主として、当接部材５と、係合部材６と被係合部材７の組に負荷される。そのため、扉体４の幅を拡大して、その結果、水平外力Ｆと水平外力モーメントＭｆが増大しても、可動ホーム柵１の他の部位には、大きな影響が及ばない。

また、上記実施形態によれば、概略、以下のような効果が生じる。

上部水平部材８と下部水平部材９を炭素繊維強化プラスチックで構成しているので、扉体４を軽量化することができる。当接部材５と、係合部材６と被係合部材７の組を備えているので、扉体４が水平外力Ｆを受ける場合に、水平外力Ｆは、第１〜４直動支持ユニット１４〜１７には負荷されない。そのため、第１〜４直動支持ユニット１４〜１７を小型化して、可動ホーム柵１の全体をコンパクトに構成することができる。

上部ガイドレール１２及び下部ガイドレール１３を上部水平部材８及び下部水平部材９に対して、横滑りできるように構成されているので、上部ガイドレール１２と上部水平部材８の間、下部ガイドレール１３と下部水平部材９の間で、過大な熱歪みが生じない。

連結部材１１と上部水平部材８の結合部には「遊び」があるので、扉体４が撓んでも、中間パネル１０に局所的な歪みと大応力が生じない。そのため、中間パネル１０の破損が抑制される。

なお、本発明の技術的範囲は、上記各実施の形態と変形例によっては限定されない。本発明は特許請求の範囲に記載された技術的思想の限りにおいて、自由に応用、変形あるいは改良して、実施することができる。

上記実施形態においては、形式の異なる２種類の荷重受け、つまり当接部材５と、係合部材６と被係合部材７の組が、扉体４が戸袋３に対して進退する方向において、間隔を空けて配置される例を示した。当接部材５が戸先側に配置され、係合部材６と被係合部材７の組が戸尻側に配置される例を示した。しかしながら、荷重受けの配置は、このようなものには限定されない。当接部材５と、係合部材６と被係合部材７の組の配置を逆にしても良い。また、同形式の荷重受けが、扉体４が戸袋３に対して進退する方向において、間隔を空けて配置されるようにしても良い。また、当接部材５は戸袋３に固定されるものには限定されない。当接部材５を扉体４に固定して、戸袋３が当接部材５に当接するようにしても良い。

例えば、図９においてＲで示す位置、つまり戸先側のホーム側に係合部材６と被係合部材７の組を取り付けて、Ｓで示す位置、つまり戸尻側のホーム側に当接部材５を取り付けるようにしても良い。あるいは、図９においてＰで示す位置とＳで示す位置、つまり戸先側の軌道側と戸尻側のホーム側に当接部材５を取り付けるようにしても良い。あるいは、図９においてＲで示す位置とＱで示す位置、つまり戸先側のホーム側と戸尻側の軌道側に係合部材６と被係合部材７の組を取り付けるようにしても良い。このような配置であっても、扉体４を軌道側に押し出す方向に作用する水平外力Ｆを、当接部材５あるいは係合部材６と被係合部材７の組で受けて、扉体４の変位を制限することができる。

また、上記実施形態においては、上部水平部材８及び下部水平部材９が備える長穴の具体例として、スリット８ａ，９ａを例示したが、長穴はスリット８ａ，９ａには限定されない。つまり、長穴は、全てのボルト２８あるいは多数のボルト２８が挿通される長穴には限定されない。上部水平部材８及び下部水平部材９、ボルト２８が１本ずつ挿通される長穴を、ボルト２８の本数分備えていても良いし、少数本のボルト２８が挿通される長穴を複数個備えていても良い。また、長穴は、上部ガイドレール１２及び下部ガイドレール１３の長さ方向の滑りのみを許容するものには限定されない。長穴は、上部ガイドレール１２及び下部ガイドレール１３の長さ方向の滑りに加えて幅方向の滑りを許容するものであっても良い。つまり、長穴は、幅方向の寸法がボルト２８の直径より大きい穴であっても良い。上部水平部材８及び下部水平部材９の内部に配置される帯板２７は、上部水平部材８及び下部水平部材９の長さ方向において分割されていても良い。つまり、上部水平部材８及び下部水平部材９の内部に、複数の帯板２７が配置されていても良い。

また、上記実施形態と各図面に示された可動ホーム柵１の具体的な構成、構造、形状は、本発明の具体的な実施態様の例示であって、本発明の技術的範囲はこれらによっては限定されない。

１ 可動ホーム柵、２ 床面、３ 戸袋、４ 扉体、５ 当接部材、６ 係合部材、７ 被係合部材、８ 上部水平部材、８ａ スリット、９ 下部水平部材、９ａ スリット、１０ 中間パネル、１０ａ 透明ガラスパネル、１０ｂ フレーム、１１ 連結部材、１１ａ 座刳り穴、１１ｂ 貫通穴、１２ 上部ガイドレール、１２ａ 座刳り穴、１２ｂ 貫通穴、１３ 下部ガイドレール、１４〜１７ 第１〜４直動支持ユニット、１８ ベース、１９ リニアガイドベアリング、２０ 動力ユニット、２１ 駆動ベルト、２２ 回転電動機、２３ 駆動プーリ、２４ａ，２４ｂ 誘導プーリ、２５ａ，２５ｂ クランプ、２６ ボールジョイント、２７ 帯板、２７ａ 貫通穴、２８，２９ ボルト、３０ カラー、Ｆ 水平外力、Ｍｆ 水平外力モーメント、Ｍｒ，Ｍｒｖ 反力モーメント、Ｍｗ 重力モーメント、Ｒ１，Ｒ２，Ｒｖ１〜Ｒｖ４ 支持反力、Ｗ 重量

Claims (2)

1. 戸袋と、
   前記戸袋に支持されて前記戸袋に対して進退する扉体と、
   前記扉体を支持して、前記扉体を軌道側に押し出す方向に作用する外力とバランスする支持反力と、前記外力によって生じるモーメントとバランスする反力モーメントを前記扉体に与える荷重受けと、を備え、
   前記扉体は、上下方向に離隔配置された上部水平部材及び下部水平部材と、前記上部水平部材と前記下部水平部材の間に挟持された中間パネルと、を有し、
   前記上部水平部材及び前記下部水平部材は、扉体が進退する方向に延びる、炭素繊維強化プラスチックで構成された中空管状部を有し、
   前記中間パネルはガラスパネルでカバーされた透明窓を有し、
   さらに、
   前記上部水平部材あるいは前記下部水平部材に張架される駆動ベルトと、
   前記上部水平部材及び前記下部水平部材にそれぞれ固定されて、前記扉体が進退する方向に延びる上部ガイドレール及び下部ガイドレールと、
   前記戸袋に、前記扉体が進退する方向に間隔を空けて固定されて、前記上部ガイドレールを摺動自在に支持する第１及び第２の直動支持ユニットと、
   前記戸袋に、前記扉体が進退する方向に間隔を空けて固定されて、前記下部ガイドレールを摺動自在に支持する第３及び第４の直動支持ユニットと、を備え、
   前記第１から第４の直動支持ユニットは、前記戸袋に固定されるベースと、前記扉体が進退する方向に間隔を空けて配置されて、前記上部ガイドレールあるいは前記下部ガイドレールを摺動自在に支持するリニアガイドベアリングを有し、前記リニアガイドベアリングは、それぞれ直交３軸回りの回転自由度を有する継手を介して前記ベースに取り付けられているとともに、
   前記上部水平部材あるいは前記下部水平部材が備える前記中空管状部の内部に前記扉体が進退する方向に延びる帯板が配置されるとともに、前記中空管状部の底板に、前記扉体が進退する方向に延びる長穴が形成されていて、
   前記上部ガイドレールあるいは前記下部ガイドレールと前記帯板は前記長穴に挿通されたボルトによって互いに緊結されている、
   可動ホーム柵。
2. 戸袋と、
   前記戸袋に支持されて前記戸袋に対して進退する扉体と、
   前記扉体を支持して、前記扉体を軌道側に押し出す方向に作用する外力とバランスする支持反力と、前記外力によって生じるモーメントとバランスする反力モーメントを前記扉体に与える荷重受けと、を備え、
   前記扉体は、上下方向に離隔配置された上部水平部材及び下部水平部材と、前記上部水平部材と前記下部水平部材の間に挟持された中間パネルと、を有し、
   前記上部水平部材及び前記下部水平部材は、扉体が進退する方向に延びる、炭素繊維強化プラスチックで構成された中空管状部を有し、
   前記中間パネルはガラスパネルでカバーされた透明窓を有し、
   さらに、
   前記上部水平部材あるいは前記下部水平部材に張架される駆動ベルトと、
   前記上部水平部材及び前記下部水平部材にそれぞれ固定されて、前記扉体が進退する方向に延びる上部ガイドレール及び下部ガイドレールと、
   前記戸袋に、前記扉体が進退する方向に間隔を空けて固定されて、前記上部ガイドレールを摺動自在に支持する第１及び第２の直動支持ユニットと、
   前記戸袋に、前記扉体が進退する方向に間隔を空けて固定されて、前記下部ガイドレールを摺動自在に支持する第３及び第４の直動支持ユニットと、を備え、
   前記第１から第４の直動支持ユニットは、前記戸袋に固定されるベースと、前記扉体が進退する方向に間隔を空けて配置されて、前記上部ガイドレールあるいは前記下部ガイドレールを摺動自在に支持するリニアガイドベアリングを有し、前記リニアガイドベアリングは、それぞれ直交３軸回りの回転自由度を有する継手を介して前記ベースに取り付けられているとともに、
   前記扉体の戸先側及び戸尻側の端部において、前記上部水平部材と前記下部水平部材を連結する連結部材を備え、
   前記連結部材は前記下部水平部材に固定され、
   前記連結部材と前記上部水平部材の結合部に、少なくとも上下方向に移動を許容する遊びを備える、
   可動ホーム柵。

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