JP4183582B2

JP4183582B2 - 車両用ゲート開閉装置

Info

Publication number: JP4183582B2
Application number: JP2003301979A
Authority: JP
Inventors: 俊和近藤; 栄蔵西川
Original assignee: Kyoho Machine Works Ltd
Current assignee: Kyoho Machine Works Ltd
Priority date: 2003-08-26
Filing date: 2003-08-26
Publication date: 2008-11-19
Anticipated expiration: 2023-08-26
Also published as: JP2005068886A

Description

本発明は車両用ゲート開閉装置に係り、特に、車両の通過を阻止する阻止棒が車両の通過方向へ回動できるようになっている車両用ゲート開閉装置の改良に関するものである。

長手状の阻止棒を片持ち状に支持する支持部材を有し、その支持部材を介して、その阻止棒を略水平な姿勢に保持して車両の通過を阻止する遮断位置と、車両の通過を許容する開放位置とへ移動させる車両用ゲート開閉装置が、例えば有料道路や駐車場の料金所などで用いられている。そして、このような車両用ゲート開閉装置において、遮断位置にある阻止棒に車両が衝突した場合に車両や開閉装置が損傷することを防止するため、前記阻止棒を略鉛直方向のヒンジピンまわりに回動可能に支持部材に取り付けるとともに、前記遮断位置において、通常はその阻止棒を前記車両の通過を阻止するように突き出す阻止位置に保持するが、その車両の通過方向へ所定の退避荷重が作用すると、そのヒンジピンまわりにその通過方向へ回動した退避位置へ回動することを許容する退避装置を設けることが、例えば特許文献１で提案されている。

特開２００１−２２６９２３号公報

しかしながら、このような退避装置を備えた車両用ゲート開閉装置においても、退避位置へ回動した阻止棒が跳ね返って戻り回動し、車両の側面や窓などに再衝突する可能性があった。阻止棒が退避位置へ回動させられた時に、その阻止棒の戻り回動を機械的に阻止するストッパ装置を設けることが考えられるが、衝突の程度すなわち阻止棒の回動速度によってはストッパ装置が損傷したり変形したりして戻り回動を確実に阻止することは難しく、大型で高強度のストッパ装置を採用すると製造コストが高くなる。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、阻止棒が退避位置へ回動できるようになっている車両用ゲート開閉装置において、退避位置からの阻止棒の戻り回動を簡単な構成でより確実に防止できるようにすることにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 長手状の阻止棒を片持ち状に支持する支持部材を有し、その支持部材を介して、その阻止棒を略水平な姿勢に保持して車両の通過を阻止する遮断位置と、その車両の通過を許容する開放位置とへ移動させる移動装置と、(b) 前記阻止棒を回動可能に前記支持部材に取り付けるヒンジピンを有するとともに、前記遮断位置において、通常はその阻止棒を前記車両の通過を阻止するように突き出す阻止位置に保持するが、その車両の通過方向へ所定の退避荷重が作用すると、そのヒンジピンまわりにその通過方向へ回動した退避位置へ回動することを許容する退避装置と、を有する車両用ゲート開閉装置において、(c) 前記阻止棒と前記支持部材とに跨がって配設され、その阻止棒が前記阻止位置から前記退避位置へ回動させられることにより機械的にその阻止棒と支持部材とを係合させて、その阻止棒がその阻止位置側へ戻り回動することを阻止するストッパ装置を有するとともに、(d) 前記ヒンジピンは、前記遮断位置において鉛直方向の上部が前記車両の通過方向、或いは車両の走行路と反対側へ傾斜する姿勢で配設され、重力によって前記阻止棒に前記退避位置方向へ回動するモーメントが作用させられるようになっていることを特徴とする。

このような車両用ゲート開閉装置においては、遮断位置において阻止棒が退避位置へ回動することを許容するヒンジピンが、鉛直方向の上部が車両の通過方向、或いは車両の走行路と反対側へ傾斜する姿勢で配設されているため、退避位置方向への回動に伴って阻止棒は斜め下方へ傾斜させられるとともに、ヒンジピンよりも突出側（先端側）の寸法が長くてその突出側に重心が位置するため、重力により退避位置方向へ回動するモーメントが作用するようになる。したがって、その退避位置からの跳ね返りによる戻り回動が抑制され、車両の側面や窓などに対する再衝突が回避、或いは軽減されるとともに、ヒンジピンの姿勢を傾斜させるだけで良いため簡単且つ安価に構成される。特に、車両の通過方向へ傾斜させる場合は、支持部材および阻止棒を含む全体を傾斜させれば良いため、大幅な設計変更を必要とすることなく従来装置に対して容易に適用できる。

また、阻止棒の戻り回動を機械的に阻止するストッパ装置が設けられているため、ヒンジピンの傾斜と相まって阻止棒の戻り回動が一層確実に防止されるとともに、阻止棒には退避位置へ向かうように重力が作用するため、跳ね返り方向（戻り回動）の力が弱くなり、ストッパ装置として小型で安価なものを採用できる。

前記移動装置は、例えば支持部材を略水平な開閉軸心まわりに往復回動させ、その開閉軸心に対して略垂直な方向へ突き出すようにその支持部材に配設された阻止棒を、略水平な遮断位置と、上方へ回動した開放位置とへ回動させるように、電動モータなどを有して構成されるが、略鉛直方向の開閉軸心まわりに往復回動させるものや、スライド移動させるものなど、種々の態様を採用できる。

開放位置は、例えば阻止棒が略真上に突き出す位置が適当であるが、車両の走行の妨げにならない範囲で適宜定められる。退避位置についても、阻止位置から略９０°回動して車両の走行路と略平行になる位置が適当であるが、車両の通過を許容する範囲で適宜定められる。

退避装置は、通常は阻止棒を阻止位置に保持するが、所定の退避荷重が作用した場合には退避位置へ回動できるように、例えばスプリングなどによって阻止棒を阻止位置に位置決めするとともに、阻止位置から離脱したら自由な回動を許容する節度装置を有して構成される。

ヒンジピンは、例えば車両の通過方向すなわち走行路と平行な鉛直の平面内（図２の状態）では、上部が車両の通過方向（進行方向）へ傾斜させられ、走行路と直角な鉛直の平面内（図１(a) の状態）では略鉛直に保持されるように配設されるが、走行路と直角な鉛直の平面内（図１(a) の状態）では、上部が走行路と反対側へ傾斜させられ、車両の通過方向と平行な鉛直の平面内（図２の状態）では略鉛直に保持されるように配設することもできる。車両の通過方向と平行な鉛直の平面内（図２の状態）において上部が車両の通過方向（進行方向）へ傾斜させられ、且つ走行路と直角な鉛直の平面内（図１(a) の状態）においても上部が走行路と反対側へ傾斜させられる姿勢で配設することもできる。要するに、阻止位置では略水平な姿勢に保持されている阻止棒が、退避位置側すなわち車両の通過方向側へ回動させられるのに伴って、下方へ傾斜する姿勢となるように、ヒンジピンの姿勢を設定すれば良く、例えば走行路と直角な鉛直の平面内（図１(a) の状態）において上部が走行路側へ傾斜していても、車両の通過方向と平行な鉛直の平面内（図２の状態）において上部が車両の通過方向（進行方向）へ傾斜させられることにより、退避位置側への回動に伴って阻止棒が下方へ傾斜させられるようになっておれば良い。

上記ヒンジピンの傾斜角度は、阻止棒が路面などと干渉しない範囲で適宜設定することが可能で、例えば数度〜数十度の範囲内で適宜定められる。

ストッパ装置は、ばねなどの付勢力或いは重力などで、阻止棒が退避位置まで回動させられることにより機械的にその阻止棒と支持部材とを係合させて、阻止棒が阻止位置側へ戻り回動することを阻止するように構成され、係合ピンやフック、ラチェットなど種々の態様が可能である。なお、電気的に制御されるストッパ装置やブレーキ装置などを併用することも可能である。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例である一対の車両用ゲート開閉装置１０、１２が、高速道路の料金所等の車両の走行路１４の両側に配設された状態を示す図で、(a) は走行路１４と直角で且つ車両の進行方向と同じ方向から見た正面図、(b) は平面図であり、(b) の白抜き矢印Ａは車両の進行方向を表している。車両用ゲート開閉装置１０、１２はそれぞれ開閉アーム１６、１８を備えており、実線で示すように略水平で走行路１４に対して略直角にその走行路１４側へ突き出す遮断位置で車両の通過を阻止する一方、料金精算等の一定の条件下でそれ等の開閉アーム１６、１８を図１(a) において一点鎖線で示すように上方へ突き出す開放位置へ回動させることにより、車両の通過を許容する。これ等の車両用ゲート開閉装置１０、１２は左右対称に構成されているだけで、実質的に同じ構成であるため、以下、右側の車両用ゲート開閉装置１０について詳細に説明し、左側の車両用ゲート開閉装置１２には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。なお、何れか一方の車両用ゲート開閉装置１０または１２だけで、走行路１４を開閉するように構成することも可能で、必ずしも常に対で設けられる必要はない。

車両用ゲート開閉装置１０は、前記開閉アーム１６および本体ケース２０を主体として構成されており、本体ケース２０内には、移動装置として機能する電動サーボモータ２２やその電動サーボモータ２２の作動を制御する制御盤、制御回路などが配設されている。そして、開閉アーム１６は、図３に示す回動シャフト２４を介して電動サーボモータ２２により略水平で走行路１４と平行な開閉軸心Ｏ₁まわりに約９０°の角度範囲で往復回動させられ、前記遮断位置と開放位置とへ回動させられる。開閉軸心Ｏ₁は回動シャフト２４の軸心に相当し、開閉アーム１６は、開閉軸心Ｏ₁に対して略垂直な方向へ突き出す姿勢で、ボルト等により回動シャフト２４の先端に一体的に固定されている。また、開閉アーム１６の後端部、すなわち開閉軸心Ｏ₁を挟んで反対側には、その開閉軸心Ｏ₁まわりの荷重を略均等にするためのバランスウェイト２６が設けられている。

図３は、開閉アーム１６の一部を切り欠いた平面図で、図４〜図８は、それぞれ図３におけるIV−IV断面、Ｖ−Ｖ断面、VI−VI断面、VII −VII 断面、VIII−VIII断面を示す図であり、開閉アーム１６は支持部材３０、連結部材３２、阻止棒３４を含んで構成されている。これ等の図は、開閉アーム１６が前記遮断位置に保持された状態で、開閉アーム１６は支持部材３０を介して前記開閉軸心Ｏ₁に対して直交する姿勢で回動シャフト２４に固定されているとともに、図４から明らかなように、回動シャフト２４の軸心方向すなわち車両の通過方向と平行な鉛直の平面内において、上部が車両の通過方向（進行方向）側へ所定の傾斜角度θ（例えば５°程度）だけ傾斜する姿勢で配設されている。前記バランスウェイト２６は支持部材３０に一体的に取り付けられている。

支持部材３０は断面が略コの字形状を成しており、車両の通過方向と反対方向へ開口する姿勢で配設されているとともに、その内側には同じく断面がコの字形状の連結部材３２が平行に重なるように配設され、図３および図５に示すように支持部材３０の先端部においてヒンジピン３６を介して、そのヒンジピン３６の軸心である退避軸心Ｏ₂まわりに回動可能に連結されている。連結部材３２には阻止棒３４が片持ち状に一体的に固設されるようになっており、阻止棒３４は、支持部材３０に対して連結部材３２と共に退避軸心Ｏ₂まわりに回動可能で、図１(b) および図３に実線で示す阻止位置から一点鎖線で示す退避位置まで回動させられるようになっている。阻止位置は、連結部材３２が支持部材３０と平行に重なって阻止棒３４が前記開閉軸心Ｏ₁に対して略垂直に水平方向へ突き出し、車両の通過を阻止する位置であり、退避位置は、図１(b) に一点鎖線で示すとともに図２に示すように阻止棒３４が車両の通過方向へ約９０°回動して走行路１４と略平行となる位置である。図２は、車両用ゲート開閉装置１０を走行路１４側から見た側面図で、阻止棒３４が退避位置へ回動させられた状態を示す図である。

上記ヒンジピン３６は、支持部材３０に固設された一対のブラケット３８に配設され、ブラケット４０を介して連結部材３２を回動可能に支持しているとともに、車両の通過方向すなわち走行路１４と平行な鉛直の平面内（図２、図５の状態）において、上部が車両の通過方向（進行方向）へ前記傾斜角度θで傾斜させられ、走行路１４と直角な鉛直の平面内（図１(a) の状態）では略鉛直となる姿勢で配設されている。したがって、阻止棒３４は、阻止位置から退避位置へ回動させられるのに伴って下方へ傾斜させられ、略９０°回動した退避位置では図２に示すように傾斜角度θと同じ角度で下方へ傾斜させられる。

支持部材３０には、図４に示すように一対の節度装置４２が設けられており、内蔵スプリングにより先端のボールを前記ヒンジピン３６と平行な方向へ付勢し、連結部材３２に固設された位置決めブロック４４の凹所に押圧して係合させることにより、その連結部材３２を所定の位置決め荷重で前記阻止位置に位置決めするようになっている。これにより、連結部材３２更には阻止棒３４は、通常は車両の通過を阻止する阻止位置に保持され、車両が阻止棒３４に衝突するなどして上記位置決め荷重に対応する所定の退避荷重が車両の通過方向へ作用させられると、節度装置４２のボールが位置決めブロック４４の凹所から離脱して連結部材３２がヒンジピン３６まわりに回動することが許容される。この節度装置４２は、ヒンジピン３６と共に退避装置を構成しており、このように阻止棒３４が退避位置へ回動させられることにより車両や車両用ゲート開閉装置１０の損傷が抑制される。

また、前記退避位置は、連結部材３２がブラケット３８に当接することによって規定されるとともに、図５に示すように支持部材３０に設けられたストッパ装置４６により、その退避位置からの戻り回動が阻止されるようになっている。ストッパ装置４６は、前記節度装置４２と同様に内蔵スプリングにより係合ピン４８をヒンジピン３６と平行な方向へ付勢して連結部材３２に押圧するもので、連結部材３２が退避位置の近傍に達すると、連結部材３２との係合が解除されて係合ピン４８が一点鎖線で示すように突き出し、連結部材３２が退避位置から跳ね返って戻り回動する際にその連結部材３２と係合させられることにより、その戻り回動を阻止する。

前記阻止棒３４は、図６から明らかなように角筒形状のＦＲＰ（繊維強化プラスチック）或いはアルミニウム等の軽金属製の骨材５０と、その骨材５０の周囲にインサート成形により一体的に固設された発泡スチロール５２とから構成されており、骨材５０の一端部は発泡スチロール５２から外部に突き出し、前記連結部材３２に固定されるようになっている。骨材５０は、コの字形状の連結部材３２の内側寸法と略同じ寸法で、その連結部材３２の内側に嵌合されて位置決めされるとともに、長手方向の位置決めは、発泡スチロール５２が連結部材３２の先端に当接することによって規定される。また、骨材５０の幅寸法（図７における左右方向の寸法）は連結部材３２の内側寸法より僅かに大きく、コの字形状の開口側へ突き出しており、平板状の蓋部材５４により押圧されて連結部材３２に一体的に固定されるようになっている。

蓋部材５４は、図８に示すように連結部材３２に配設されたヒンジピン５６に回動可能に取り付けられ、連結部材３２の開口側へ突き出している前記骨材５０に略平行に密着させられるようになっている。ヒンジピン５６は、前記ヒンジピン３６と平行に配設されている。また、図７に示すように、蓋部材５４、骨材５０、および連結部材３２に設けられた貫通穴内にクランプねじ５８が挿入されるとともに、その連結部材３２に固設されたナット６０に螺合されることにより、蓋部材５４と共に骨材５０（阻止棒３４）が連結部材３２に抜出し不能に一体的に固定される。クランプねじ５８にはハンドル６２が一体的に設けられており、ハンドル６２を把持して回転操作することにより蓋部材５４を開閉するとともに、開状態で阻止棒３４を図３の左方向から連結部材３２の内側へ挿入したり左方向へ抜き出したりすることにより、連結部材３２に対して阻止棒３４を容易且つ迅速に着脱することができる。

ここで、本実施例では遮断位置において阻止棒３４が退避位置へ回動することを許容するヒンジピン３６が、車両の通過方向へ傾斜角度θで傾斜する姿勢で配設されているため、図２に示すように退避位置方向への回動に伴って阻止棒３４は斜め下方へ傾斜させられるとともに、重力により退避位置方向へ回動するモーメントが作用するようになって、跳ね返りによる戻り回動が抑制される。阻止棒３４は連結部材３２と一体的にヒンジピン３６まわりに回動させられるが、ヒンジピン３６よりも突出側すなわち阻止棒３４の発泡スチロール５２が設けられている側の長さ寸法の方が十分に長く、且つ重心も突出側に位置するため、重力により退避位置方向へ回動するモーメントが作用するのである。

また、阻止棒３４の戻り回動を係合ピン４８により機械的に阻止するストッパ装置４６が設けられているため、ヒンジピン３６の傾斜と相まって阻止棒３４の戻り回動が一層確実に防止され、退避位置からの跳ね返りによる戻り回動で阻止棒３４が車両の側面や窓などに再衝突することが良好に回避される。その場合に、阻止棒３４には退避位置へ向かうように重力が作用するため、跳ね返り方向（戻り回動）の力が弱くなり、ストッパ装置４６としては小型で安価なものを採用できるとともに、ヒンジピン３６の姿勢を傾斜させるだけで良いため、装置が全体として簡単且つ安価に構成される。

また、本実施例では阻止棒３４を含む開閉アーム１６を回動シャフト２４に取り付ける際に、図４に示すように車両の通過方向へ傾斜させるだけで良いため、開閉アーム１６そのものは従来と同じものを使用することが可能で、大幅な設計変更を必要とすることなく従来装置に対して容易に適用できる。

なお、上記実施例ではヒンジピン３６が車両の通過方向へ傾斜させられていたが、図９に示すように、ヒンジピン３６の軸心である退避軸心Ｏ₂を、上部が車両の走行路１４と反対側へ傾斜するようにしても、退避位置方向への回動に伴って阻止棒３４は斜め下方へ傾斜させられるようになり、前記実施例と同様の作用効果が得られる。

また、前記実施例では退避位置へ向かって回動させられた阻止棒３４がブラケット３８に直接当接させられるようになっていたが、図１０に示すようにウレタンゴムや油圧式、ガス圧式等のショックアブソーバなどの衝撃吸収ダンパ７０をブラケット３８等に配設し、阻止棒３４が退避位置に達する直前にその衝撃吸収ダンパ７０に当接させられることにより、阻止棒３４の運動エネルギーを吸収して退避位置からの跳ね返りを更に効果的に抑制することもできる。その場合は、跳ね返りによってストッパ装置４６に作用する衝撃が一層軽減されるため、ストッパ装置４６の損傷がより確実に防止されるとともに、ストッパ装置４６として更に小型で安価なものを採用できる。なお、このような衝撃吸収ダンパ７０は、阻止棒３４と支持部材３０とに跨がって設けられれば良く、阻止棒３４側に配設することもできる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。

本発明の一実施例である車両用ゲート開閉装置の配設形態の一例を示す概略図で、(a) は正面図、(b) は平面図である。図１の右側の車両用ゲート開閉装置を走行路側から見た側面図で、阻止棒が退避位置へ回動させられた状態である。図１の車両用ゲート開閉装置の阻止棒を含む開閉アームを示す平面図である。図３におけるIV−IV断面図である。図３におけるＶ−Ｖ断面図である。図３におけるVI−VI断面図である。図３におけるVII −VII 断面図である。図３におけるVIII−VIII断面図である。本発明の他の実施例を説明する図で、図１の(a) に相当する正面図である。本発明の更に別の実施例を説明する図で、図３に相当する平面図であり、衝撃吸収ダンパを追加して設けた場合である。

符号の説明

１０、１２：車両用ゲート開閉装置１４：走行路２２：電動サーボモータ（移動装置）３０：支持部材３４：阻止棒３６：ヒンジピン４２：節度装置（退避装置）４６：ストッパ装置Ｏ₁：開閉軸心Ｏ₂：退避軸心（ヒンジピンの軸心）

Claims

長手状の阻止棒を片持ち状に支持する支持部材を有し、該支持部材を介して、該阻止棒を略水平な姿勢に保持して車両の通過を阻止する遮断位置と、該車両の通過を許容する開放位置とへ移動させる移動装置と、
前記阻止棒を回動可能に前記支持部材に取り付けるヒンジピンを有するとともに、前記遮断位置において、通常は該阻止棒を前記車両の通過を阻止するように突き出す阻止位置に保持するが、該車両の通過方向へ所定の退避荷重が作用すると、該ヒンジピンまわりに該通過方向へ回動した退避位置へ回動することを許容する退避装置と、
を有する車両用ゲート開閉装置において、
前記阻止棒と前記支持部材とに跨がって配設され、該阻止棒が前記阻止位置から前記退避位置へ回動させられることにより機械的に該阻止棒と該支持部材とを係合させて、該阻止棒が該阻止位置側へ戻り回動することを阻止するストッパ装置を有するとともに、
前記ヒンジピンは、前記遮断位置において鉛直方向の上部が前記車両の通過方向、或いは車両の走行路と反対側へ傾斜する姿勢で配設され、重力によって前記阻止棒に前記退避位置方向へ回動するモーメントが作用させられるようになっている
ことを特徴とする車両用ゲート開閉装置。