(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸の回転駆動により、水門を開閉する扉体を備えた水門開閉装置であって、
前記駆動軸からの回転駆動がそれぞれ伝達される複数のピン歯車と、
前記扉体に連結されると共に前記各ピン歯車にそれぞれ噛み合う複数のラック棒と、
を備え、
前記ラック棒は２本備えられ、各ラック棒は前記扉体の上端に装着されたロッカビームの両端にそれぞれ連結されることを特徴とする水門開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、扉体を昇降させて水門を開閉する水門開閉装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電動機からの回転駆動が伝達されるピン歯車と、扉体に連結されると共にピン歯車に噛み合うラック棒とを備え、電動機を駆動させることでピン歯車を回転駆動させて、ラック棒を上昇させると共に扉体を上昇させる、いわゆるラック式の水門開閉装置が採用されている。
しかしながら、上述した従来の水門開閉装置では、開閉荷重が大きくなると、ラック棒の各ピンとピン歯車との接触部に異常摩耗が発生したり、異音が発生するようになる。また、１本のラック棒では２５トン程度の開閉荷重までしか対応することができない、という問題があった。
【０００３】
そこで、ラック棒の各ピンとピン歯車との接触部における上述した問題を解決すべく従来技術として、特許文献１には、ラック部材に噛み合うピン歯車が上下に一対設けられ、駆動源からこのピン歯車に至る減速機構中に、両ピン歯車の駆動トルクが等しくなるように、駆動源からの動力をそれぞれのピン歯車に均等に分配して伝達する等配機構が設けられたラック式の水門扉開閉装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１１５４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１に係る水門扉開閉装置では、減速機構中に、両ピン歯車の駆動トルクが等しくなるように、駆動源からの動力をそれぞれのピン歯車に均等に分配して伝達する等配機構を設けており、構造が複雑化して採用することはできない。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、構造を複雑化させずに、開閉能力を向上させて、ラック棒の各ピンとピン歯車との接触部への負荷を最小限に抑えることのできる水門開閉装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための手段として、請求項１の発明は、駆動軸の回転駆動により、水門を開閉する扉体を備えた水門開閉装置であって、前記駆動軸からの回転駆動がそれぞれ伝達される複数のピン歯車と、前記扉体に連結されると共に前記各ピン歯車にそれぞれ噛み合う複数のラック棒と、を備え、前記ラック棒は２本備えられ、各ラック棒は前記扉体の上端に装着されたロッカビームの両端にそれぞれ連結されることを特徴とするものである。
請求項１の発明では、開閉荷重を２本のラック棒に均等に分担させるので、開閉荷重の大きさ（開閉能力）を従来より大きくすることができる。しかも、各ラック棒の各ピンと、各ピン歯車との接触部への負荷を最小限に抑えることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の水門開閉装置によれば、構造を複雑化させずに、開閉能力を向上させて、ラック棒の各ピンとピン歯車との接触部への負荷を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る水門開閉装置の概略断面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図３は、図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】図４は、図１のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図５】図５は、他の実施の形態に係る水門開閉装置の概略断面図である。
【図６】図６は、図５のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態を図１〜図６に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施の形態に係る水門開閉装置１ａは、図１〜図４に示すように、ラック式の水門開閉装置であって、単一の電動機（図示略）からの回転駆動が伝達される駆動軸２と、該駆動軸２からの回転駆動がそれぞれ伝達される第１及び第２平歯車３、４と、第１平歯車３に一体的に連結される第１ピン歯車５と、第２平歯車４に一体的に連結される第２ピン歯車６と、扉体１１に連結されると共に第１ピン歯車５に噛み合う第１ラック棒７と、扉体１１に連結されると共に第２ピン歯車６に噛み合う第２ラック棒８と、を備えている。
【００１２】
図１〜図４に示すように、駆動軸２には電動機からの回転駆動が伝達される。該駆動軸２はハウジング１０内に回転自在に支持されている。該駆動軸２は図１に示す平面視にてハウジング１０の長手方向一端側（図１の左端側）に配置され、図２に示す側面視にてやや上側に配置されている。駆動軸２の端部には間隔を置いて第１及び第２ピニオンギヤ１５、１６が固定されている。第１ピニオンギヤ１５が第２ピニオンギヤ１６よりも駆動軸２の端部側に固定されている。第１ピニオンギヤ１５は、ハウジング１０の、短手方向で対向する壁部１７、１８のうち一方の壁部１７に近接した位置に配置される。一方、第２ピニオンギヤ１６は、前記対向する壁部１７、１８のうち他方の壁部１８に近接した位置に配置される。第１ピニオンギヤ１５には、アイドラギヤ２０が噛み合っている。該アイドラギヤ２０はハウジング１０に回転自在に支持されている。アイドラギヤ２０には第１平歯車３が噛み合っている。第１平歯車３はアイドラギヤ２０よりも大径に形成される。第１平歯車３には第１回転軸２１が相対回転不能に連結されている。該第１回転軸２１には、第１ピン歯車５が相対回転不能に連結されている。第１回転軸２１はハウジング１０内に回転自在に支持されている。
【００１３】
また、第２ピニオンギヤ１６には第２平歯車４が噛み合っている。第２平歯車４には第２回転軸２２が相対回転不能に連結されている。該第２回転軸２２には、第２ピン歯車６が相対回転不能に連結されている。第２回転軸２２はハウジング１０内に回転自在に支持されている。第１ピン歯車５と第２ピン歯車６とは互いの歯が対向するように近接して配置される。第１ピン歯車５と第２ピン歯車６とは同径で構成される。第１ピン歯車５の、第２ピン歯車６と反対側に複数の第１ガイドローラ２４、２４が配置される。本実施の形態では、各第１ガイドローラ２４、２４は上下方向に沿って一対設けられる。各第１ガイドローラ２４、２４はハウジング１０内に回転自在に支持される。そして、第１ピン歯車５と各第１ガイドローラ２４、２４との間に第１ラック棒７が上下動自在に支持される。一方、第２ピン歯車６の、第１ピン歯車５と反対側にも複数の第２ガイドローラ２５、２５が配置される。本実施の形態では、各第２ガイドローラ２５、２５は上下方向に沿って一対設けられる。各第２ガイドローラ２５、２５はハウジング１０内に回転自在に支持される。そして、第２ピン歯車６と各第２ガイドローラ２５、２５との間に第２ラック棒８が上下動自在に支持される。
【００１４】
扉体１１の上面には吊り金具２６が固定される。該吊り金具２６の上端の支持ピン２９にロッカビーム３０の中央部位が連結される。ロッカビーム３０は吊り金具２６の支持ピン２９を中心に揺動自在に支持される。ロッカビーム３０の両端に第１ラック棒７の下端と第２ラック棒８の下端とが固定されている。第１及び第２ラック棒７、８は、互いに対向するように配置される一対の支持板３１、３１と、各支持板３１、３１を連結するように、軸方向に間隔を置いて複数配置されるピン３２とから構成される。第１ラック棒７が第１ピン歯車５と各第１ガイドローラ２４、２４との間に上下動自在に配置され、第１ラック棒７の各ピン３２が第１ピン歯車５と噛み合うようになる。一方、第２ラック棒８が第２ピン歯車６と各第２ガイドローラ２５、２５との間に上下動自在に配置され、第２ラック棒８の各ピン３２が第２ピン歯車６と噛み合うようになる。そして、第１及び第２ピン歯車５、６が回転駆動すると、第１及び第２ラック棒７、８が上昇すると共に扉体１１が上昇するようになる。
【００１５】
そして、扉体１１を上昇させるには、電動機を駆動させることにより駆動軸２が回転駆動される。駆動軸２からの回転駆動は第１ピニオンギヤ１５からアイドラギヤ２０及び第１平歯車３を経由して第１ピン歯車５に伝達され、また駆動軸２からの回転駆動は第２ピニオンギヤ１６から第２平歯車４を経由して第２ピン歯車６に伝達される。そして、第１及び第２ピン歯車５、６が回転駆動すると、第１及び第２ラック棒７、８が上昇すると共に扉体１１が上昇するようになる。
【００１６】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る水門開閉装置１ａでは、駆動軸２からの回転駆動がそれぞれ伝達される第１及び第２ピン歯車５、６と、扉体１１に連結されると共に第１ピン歯車５に噛み合う第１ラック棒７と、扉体１１に連結されると共に第２ピン歯車６に噛み合う第２ラック棒８とを備え、しかも、第１及び第２ラック棒７、８は、扉体１１の上端に装着されたロッカビーム３０の両端にそれぞれ連結される。これにより、従来の開閉能力に対して２倍の開閉能力を確保することができる。すなわち、従来の水門開閉装置ではラック棒が１本であり開閉荷重が約２５トンであったが、本水門開閉装置１ａでは、第１及び第２ラック棒７、８を備えており、開閉荷重を２倍の約５０トンまで引き上げることができる。また、言い換えれば、本水門開閉装置１ａによれば、第１及び第２ラック棒７、８により開閉荷重を均等に分担することができるので、第１及び第２ラック棒７、８の各ピン３２と、第１及び第２ピン歯車５、６との接触部への負荷を最小限に抑えることができる。さらに、ロッカビーム３０により開閉荷重を第１及び第２ラック棒７、８に均等に分担させることができるので、装置自体の構造を簡素化することができる。
【００１７】
なお、本実施の形態では、第１及び第２ラック棒７、８と、それぞれに対応する第１及び第２ピン歯車５、６とを備え、ラック棒及びピン歯車のセットを２組備えたが、このセットを２組以上備えてもよい。
【００１８】
次に、他の実施の形態に係る水門開閉装置１ｂを図５及び図６に基づいて説明する。
他の実施の形態に係る水門開閉装置１ｂは、図１〜図４に示す水門開閉装置１ａに備えた第１及び第２ガイドローラ２４、２５を取り除いた構成である。すなわち、本水門開閉装置１ｂでは、第１ピン歯車５と第２ピン歯車６との間に第１及び第２ラック棒７、８が配置されている。第１及び第２ラック棒７、８は、第１及び第２ピン歯車５、６との噛み合いが保持されるように互いの姿勢を維持するようになっている。第１及び第２ラック棒７、８の下端には、それぞれクランク状の連結部材３５が装着されている。該各連結部材３５の下端がロッカビーム３０の両端にそれぞれ支持されている。
【符号の説明】
【００１９】
１ａ、１ｂ  水門開閉装置，２  駆動軸，５  第１ピン歯車，６  第２ピン歯車，７  第１ラック棒，８  第２ラック棒，１１  扉体，３０  ロッカビーム
【図１】
0005532358.tif 000002
【図２】
0005532358.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005532358.tif 000005
【図５】
0005532358.tif 000006
【図６】
0005532358.tif 000007