(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支柱にゲートが中空状の軸部材によって回動自在に軸支され、上記支柱にトーションバーの一端部が摺動自在に保持されるとともに、該トーションバーの他端部が前記軸部材内を挿通して上記ゲートに保持され、トーションバーの途中部は前記軸部材内に配置された偏心保持具により軸部材の中心となるゲートの回動中心から偏心した位置で保持され、ゲートの開閉時においてトーションバーのねじり角変化量がゲート開閉途中位置で大になるように設定され、さらに、上記ゲートに保持されるトーションバーの他端部の保持位置が可変に構成されたことを特徴とするゲート開閉補助装置。
【請求項２】
支柱にゲートが軸部材によって回動自在に軸支され、上記支柱にトーションバーの一端部が摺動自在に保持されるとともに、該トーションバーの他端部が上記ゲートに保持され、トーションバーの途中部は前記軸部材の近傍に且つ軸部材の中心となるゲートの回動中心から偏心した位置に保持され、ゲートの開閉時においてトーションバーのねじり角変化量がゲート開閉途中位置で大になるように設定され、さらに、上記ゲートに保持されるトーションバーの他端部の保持位置が可変に構成されたことを特徴とするゲート開閉補助装置。
【請求項３】
前記トーションバーの一端部は、支柱に設けられたカムローラによって摺動自在に保持されたことを特徴とする請求項１又は２記載のゲート開閉補助装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、支柱に開閉自在に支持されたゲートの開閉を補助するゲート開閉補助装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ゲートの開閉を補助する装置としては、特公昭５５−１３９３７号公報記載のものに見られるように、支柱とゲートとの間にリンク機構とトーションバーとを介在させ、ゲートの開放に従ってリンク機構を介してトーションバーにねじり力を付与し、このねじり力によりゲートの閉動作を補助するように構成されたものが提供されている。
【０００３】
また、特開昭５７−８０９３８号公報記載のものに見られるように、トーションバーの一端部をゲートに固定し、他端部を支柱に設けたストッパにより固定し、ゲートの開放に従ってトーションバーにねじり力を付与し、このねじり力によりゲートの閉動作を補助するように構成されたものが提供されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特公昭５５−１３９３７号公報記載のものでは、リンク機構を介してトーションバーを設けており、しかもリンク機構をゲートと支柱との間に設けているため、設置作業が複雑で困難であるという問題があった。
【０００５】
また、上記特開昭５７−８０９３８号公報記載のものでは、２本のトーションバーがゲートと支柱との間に配置されており、これらトーションバーが作用する中心軸は、実質的にゲートの回動中心と同軸上に配置されたものと見れるので、これらトーションバーのねじり力はゲートの開き角と比例する関係になる。これは、ゲートを閉める当初はトーションバーのねじり力が大きいため、ゲート閉方向への復元力が大きく作用して該ゲートを軽い力で回動させることができるものの、閉動作途中位置ではトーションバーのねじり力が負荷に比べて小さくなるためゲートを回動させるのに大きな力が必要になり、作業者の負担が大きくなるという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明のゲート開閉補助装置は、支柱にゲートが中空状の軸部材によって回動自在に軸支され、上記支柱にトーションバーの一端部が摺動自在に保持されるとともに、該トーションバーの他端部が前記軸部材内を挿通して上記ゲートに保持され、トーションバーの途中部は前記軸部材内に配置された偏心保持具により軸部材の中心となるゲートの回動中心から偏心した位置で保持され、ゲートの開閉時においてトーションバーのねじり角変化量がゲート開閉途中位置で大になるように設定され、さらに、上記ゲートに保持されるトーションバーの他端部の保持位置が可変に構成されたものである。
【０００７】
請求項２に係る発明のゲート開閉補助装置は、支柱にゲートが軸部材によって回動自在に軸支され、上記支柱にトーションバーの一端部が摺動自在に保持されるとともに、該トーションバーの他端部が上記ゲートに保持され、トーションバーの途中部は前記軸部材の近傍に且つ軸部材の中心となるゲートの回動中心から偏心した位置に保持され、ゲートの開閉時においてトーションバーのねじり角変化量がゲート開閉途中位置で大になるように設定され、さらに、上記ゲートに保持されるトーションバーの他端部の保持位置が可変に構成されたものである。
【０００８】
請求項３に係る発明のゲート開閉補助装置は、前記トーションバーの一端部は、支柱に設けられたカムローラによって摺動自在に保持されたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本発明に係る請求項１記載のゲート開閉補助装置を設けたゲートの全体構成を示している。
【００１２】
図１において、１は左右に立設された支柱であって、該支柱１の下端部にゲート２の基端部が軸部材３により回動自在に支持されている。
【００１３】
ゲート２は、図１に実線で示す垂直位置から二点鎖線で示す水平位置との間で回動自在に支持されており、一般的には作業時に上記水平位置に配置され、作業終了時には垂直位置に配置されて支柱１間を閉鎖する。
【００１４】
支柱１の上端部とゲート２側面の中間部には２つのリンク部材からなる水平保持部材４の両端が枢支されており、該水平保持部材４によってゲート２を水平位置で保持するように構成されている。
【００１５】
前記軸部材３は、中空状に形成されたもので、図３に示すように、その内側端部が前記ゲート２の基端部に溶接等により一体に固設され、外側端部が前記支柱１の下端部に回動自在に支持されている。よって、ゲート２は軸部材３の軸芯を回動中心として開閉される。
【００１６】
ここで、前記支柱１とゲート２との間には、本発明のゲート開閉補助装置５が介装されている。
【００１７】
ゲート開閉補助装置５は、図２及び図３に示すように、トーションバー６の水平部（途中部）６ａが前記軸部材３の軸芯から偏心させた位置に偏心保持具７により保持された状態で水平に配置され、両端が支柱１とゲート２とに保持されたものである。
【００１８】
上記トーションバー６の一端部６ｂは、支柱１に形成された長孔１１に摺動自在に保持されている。長孔１１は、軸部材３の上方に上下方向に且つ該軸部材３の軸芯を通る垂線と同軸上に形成されている。即ち、トーションバー６の一端部は長孔１１に沿って上下方向に摺動自在に保持されている。
【００１９】
また、トーションバー６の他端部６ｃは、下向きコ字状に屈折形成されており、このように形成されたトーションバー６の他端部６ｃをゲート２に設けた挾持部材８で挾持することで、該トーションバー６の他端部６ｃを保持している。
【００２０】
この挾持部材８は、図示しない固定部材によりトーションバー６の配設方向に移動自在に構成されており、適当な位置で図示しない固定部材により固定可能に構成されている。
【００２１】
前記偏心保持具７は、軸部材３内に固設されており、この軸部材３の中心位置から偏心した位置に通孔７１が形成され、この通孔７１に前記トーションバー６の水平部６ａが挿通されている。
【００２２】
そして、このトーションバー６は、ゲート２を垂直位置に配置した際にねじれの無い状態で配置されるとともに、軸部材３に対する偏心位置及び長孔１１での一端部６ｂの保持位置が図２に示す位置に配置されるように設定されている。
【００２３】
このようにゲート開閉補助装置５を構成したことで、ゲート２の開閉時において、後述するようにトーションバー６に作用するねじり角変化量は、開閉途中の位置で大となり、該開閉途中の位置での作業者の負担を軽減させることができる。
【００２４】
以下、トーションバーのねじり力がどのように生じているかを図４を参照しながら説明する。
【００２５】
まず、ゲート２を開閉する際のゲート負荷トルクＴG は、
ＴG ＝ＷＬ cosθ
であり、また、ゲート復元トルクＴF は、
ＴF ＝πｄ4 ／３２・Ｇ／Ｌ・γ
である。
【００２６】
Ｗ：ゲートの重量
Ｌ：ゲートの回動中心からゲートの重心位置までの距離
θ：ゲートの全開（水平に配置された状態）を０°とした時のゲート開閉角度
ｄ：トーションバーの直径
Ｇ：トーションバーの横弾性係数
γ：トーションバーねじり角
即ち、ゲート復元トルクＴF をゲート負荷トルクＴG に近似させることで、ゲート２を小さい力で開閉することが可能になる。
【００２７】
ここで、ゲート復元トルクＴF の媒介変数であるトーションバーねじり角γは、
γ＝（β−ξ）−（ψ−α）
ξ：偏心保持具７がＸ位置にあるときにおいて、軸部材３の中心を通る垂線に対するトーションバーの水平部６ａの中心の偏心角
β：偏心保持具７がＹ位置にあるときにおいて、軸部材３の中心を通る垂線に対するトーションバーの水平部６ａの中心の偏心角
ψ：偏心保持具７がＸ位置にあるときにおいて、軸部材３の中心を通る垂線に対するトーションバーの一端部６ｂの傾き角
α：偏心保持具７がＹ位置にあるときにおいて、軸部材３の中心を通る垂線に対するトーションバーの一端部６ｂの傾き角
であり、
β−ξ＝π／２−θである。
【００２８】
ここで、初期条件として、トーションバー６の一端部６ｂの長さＲ、トーションバーの偏心長さｒ、上記ξを適宜に設定することで、ゲートの回動角（β−ξ）に対する（ψ−α）の変化量を変えることができる。
【００２９】
この結果、ゲートの回動角（β−ξ）の小さい領域ではトーションバーを大きくねじり、トーションバーねじり角変化量を大きくしてゲート復元トルク変化量ＴF を大きくするとともに、ゲートの回動角（β−ξ）の大きい領域ではトーションバーを小さくねじり、トーションバーねじり角変化量を小さくしてゲート復元トルク変化量ＴF を小さくすることができる。
【００３０】
図５は、ゲート２の回動角に対する、ゲート負荷トルク、本発明によるゲート復元トルク、及び従来のゲート復元トルクの各トルク特性を表したものである。
【００３１】
図５において、一点鎖線で示す従来のゲート復元トルクは、ゲート２の回動角に比例したトルク特性を示し、破線で示すゲート負荷トルクのトルク曲線と比較した場合、ゲート２の回動途中で両者のトルク差が大きくなり、このトルク差により作業者の負担する力も大きくなることがわかる。
【００３２】
これに対して実線で示す本発明によるゲート復元トルクは、ゲート２の回動途中位置のトルクを大きくなるようにしたことから、従来のものよりゲート負荷トルクに近似させたトルク曲線を描くことになり、作業者の負担が軽減される。
【００３３】
また、ゲート２に保持されるトーションバー６の他端部６ｃの保持位置を変えることで、ねじりを生じるトーションバー６の有効長さをかえることができ、これによりトーションバーのねじり量を簡単に調整することができる。
【００３４】
図６及び図７は、請求項２記載のゲート開閉補助装置を示している。なお、前述したゲート開閉補助装置と同様の部材には同符号を付し説明は省略する。
【００３５】
このゲート開閉補助装置は、トーションバー６の水平部６ａが、軸部材３の近傍にゲート２の側部を軸受７を介して貫通して該ゲート２の裏面に配置され、該軸部材３の中心から偏心した位置に保持されたものである。なお、軸受７は、トーションバー６を偏心位置に保持することから、前述した偏心保持具に相当するものである。
【００３６】
また、トーションバー６の一端部６ｂは、ゲート２の側部と支柱１との間に配置され、支柱１に設けられたすべり軸受け部材９１によって上下方向に摺動自在に支持されている。
【００３７】
このようにトーションバー６を配置することによっても、前述した請求項１記載のゲート開閉補助装置と同様の作用効果を奏することができ、ここでは説明を省略する。
【００３８】
なお、この場合には、軸部材３は、前述のように中空にする必要がない。
【００３９】
図８及び図９は、請求項３記載のゲート開閉補助装置を示している。
【００４０】
このゲート開閉補助装置は、トーションバー６の一端部６ｂが支柱１に設けられたカムローラ９２によって摺動自在に支持されたもので、この構成によっても前述した請求項１及び２記載のゲート開閉補助装置と同様の作用効果を奏することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のゲート開閉補助装置によれば、トーションバーの途中部を軸部材内に配置された偏心保持具により軸部材の中心となるゲートの回動中心から偏心した位置に保持し、ゲートの開閉時においてトーションバーのねじり角をゲート開閉途中位置で大になるように設定したことで、従来のものよりゲート負荷トルクに近似させたトルク曲線を描くことができ、ゲートの開閉途中位置での作業者の負担を軽減することができる。また、ゲートに保持されるトーションバーの他端部の保持位置を変えることで、トーションバーのねじり量を簡単に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の請求項１記載のゲート開閉補助装置を設けたゲートの全体構成を示す側面図である。
【図２】ゲート開閉補助装置の構成を示す側面図である。
【図３】ゲート開閉補助装置の構成を示す正面視の断面図である。
【図４】ゲート開閉補助装置の作用を説明する説明図である。
【図５】ゲート負荷トルク、本発明によるゲート復元トルク、及び従来のゲート復元トルクの各トルク特性を示す図である。
【図６】本発明の請求項２記載のゲート開閉補助装置におけるトーションバーの配置状態を示す斜視図である。
【図７】本発明の請求項２記載のゲート開閉補助装置におけるトーションバーの配置状態を示す側面図である。
【図８】本発明の請求項３記載のゲート開閉補助装置におけるトーションバーの配置状態を示す斜視図である。
【図９】本発明の請求項３記載のゲート開閉補助装置におけるトーションバーの配置状態を示す側面図である。
【符号の説明】
１  支柱
２  ゲート
３  軸部材
５  ゲート開閉補助装置
６  トーションバー
６ａ  水平部（途中部）
６ｂ  一端部
６ｃ  他端部
７  偏心保持具
１１  長孔
９１  すべり軸受け部材
９２  カムローラ
【図１】
0003667863.tif 000002
【図２】
0003667863.tif 000003
【図３】
0003667863.tif 000004
【図４】
0003667863.tif 000005
【図５】
0003667863.tif 000006
【図６】
0003667863.tif 000007
【図７】
0003667863.tif 000008
【図８】
0003667863.tif 000009
【図９】
0003667863.tif 000010