(57)【要約】【課題】  電力を使用することなく、作業者の操作力を最大限生かして、扉体の昇降速度を上げることが可能な手動昇降装置を提供する。【解決手段】  水門開閉装置に備えられた手動昇降装置１には、手動ハンドル３から延びる入力軸４と、扉体を昇降させる駆動軸５との間に、手動で変速可能な変速機構６が具備されている。これにより、扉体を手動で昇降させる際、特に、扉体からの所要荷重が小さくなる区間においては、手動ハンドル３を押し込み、変速機構６を入力軸４の第１駆動ギヤ７と駆動軸５の第４駆動ギヤ１０とが噛み合う状態に切換えて、手動ハンドル３を回転させるので、手動ハンドル３からの回転駆動が増速されて駆動軸５に伝達され、扉体を従来よりも増速させて昇降させることが可能となる。【選択図】        図２
2006241737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水門を開閉するための扉体を有する水門開閉装置に備えられた、前記扉体を手動により昇降させる手動昇降装置において、
該手動昇降装置には、手動ハンドルから延びる入力軸と、前記扉体を昇降させる駆動軸との間に、手動で変速可能な変速機構が具備されていることを特徴とする手動昇降装置。
【請求項２】
前記変速機構は、前記手動ハンドルの近傍に備えられ、その変速比は、前記手動ハンドルを前記入力軸方向に沿ってスライドさせることにより切換可能であることを特徴とする請求項１に記載の手動昇降装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水門を開閉するための扉体を有する水門開閉装置に備えられた、扉体を手動で昇降させる手動昇降装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、水門開閉装置は、その扉体を電動機により昇降させて水門を開閉させる構成となっているが、非常事態時等、電動機が作動できない場合に対処するために、水門開閉装置には、手動により扉体を昇降させる手動昇降装置が付設されている。
さらに、水門開閉装置は、その設置場所が電力の供給が困難な場所である場合には、前述と同様の手動昇降装置だけが具備されるようになる。
【０００３】
そこで、上述した従来の手動昇降装置では、手動ハンドルから延びる入力軸と、扉体を昇降させる駆動軸との間に減速機構が配設され、その減速比は常に一定であり、その減速比は、扉体を昇降させるための所要荷重が最大である時に、作業者が、手動ハンドルを回動させて、扉体を昇降できる値に設定されている。
ところで、扉体を昇降させる所要荷重は、扉体を上昇させる際の所要荷重と、降下させる際の所要荷重とでは大きな差があり、特に、扉体を昇降させる所要荷重が最も大きくなる区間は、扉体が降下して、全閉する近傍の区間に限られている。
そのため、扉体を昇降させる所要荷重が大きくなる区間では、作業者はその操作力を大きくして対応しているが、所要荷重が小さくなる区間では、作業者の操作力が小さくなるだけで、扉体を昇降させる所要荷重の大きさに関わらず、扉体は、常に一定の速度で昇降するようになっていた。しかも、緊急時等の手動操作において、扉体からの所要荷重が小さくなる区間では、扉体の昇降速度を上げるために、手動ハンドルの回転速度を上げるように対応しているが、この操作には限界があった。
【０００４】
そこで、作業者への負荷を低減させながら、扉体を昇降させる手動昇降装置が特許文献１に開示されている。すなわち、この特許文献１には、ハンドルに取り付けられた入力軸と、扉体の昇降装置側に連結された駆動軸との間に遊星歯車装置が設けられており、この遊星歯車装置の太陽歯車にトルクレバーが一体的に取り付けられると共に、トルクレバーの近傍に、トルクレバーに作用したトルクを電気的に計測する可変抵抗器が設けられている。一方、駆動軸には、モータを備えた補助駆動装置が駆動軸を回転駆動可能に係合されている。そして、補助駆動装置のモータが可変抵抗器の測定値に基いて駆動制御されることにより、ハンドルからの入力の大きさに応じて、昇降装置が補助駆動されるようになることが開示されている。
【特許文献１】特開平１１−６１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この特許文献１の発明は、手動昇降装置に補助駆動装置を備え、作業者のハンドル操作による扉体の昇降を補助駆動装置によりアシストする構成であり、構造が非常に複雑で、コストが高くなる虞がある。しかも、補助駆動装置を作動させるには、少量ながら電力が必要になり、電力が供給できない場所等では、発電機等の電力供給装置を設置しなければならず、効果的ではない。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、電力を使用することなく、作業者の操作力を最大限生かして、扉体の昇降速度を上げることが可能な手動昇降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】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明は、水門を開閉するための扉体を有する水門開閉装置に備えられた、前記扉体を手動により昇降させる手動昇降装置において、該手動昇降装置には、手動ハンドルから延びる入力軸と、前記扉体を昇降させる駆動軸との間に、手動で変速可能な変速機構が具備されていることを特徴とするものである。
従って、請求項１の発明では、扉体からの所要荷重が大きい区間においては、作業者が変速機構を減速ギヤに切換えて、手動ハンドルからの回転速度を減速させて駆動軸に伝達することにより、扉体が減速して昇降される。
一方、扉体からの所要荷重が小さい区間においては、変速機構を増速ギヤに切換えて、手動ハンドルからの回転速度を増速して駆動軸に伝達することにより、扉体が増速して昇降される。
【０００８】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した発明において、前記変速機構は、前記手動ハンドルの近傍に備えられ、その変速比は、前記手動ハンドルを前記入力軸方向に沿ってスライドさせることにより切換可能であることを特徴とするものである。
従って、請求項２の発明では、変速機構の変速比は、作業者が手動ハンドルを保持したまま、入力軸方向にスライドさせることにより切換えることができるので、扉体を昇降させている最中に、容易に変速比の切換えが可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載した発明によれば、扉体からの所要荷重の大きい区間及び小さい区間それぞれの区間において、作業者が変速機構の変速比を切換えることにより、手動ハンドルからの回転速度を減速又は増速させて、扉体を昇降させる駆動軸に伝達することができるので、扉体の昇降時間を短縮することができる。
つまり、扉体がその所要荷重が小さい区間に達した際には、変速機構を増速ギヤに切換えて、扉体からの所要荷重が大きい区間の時と同様の大きな操作力で操作すれば、扉体の昇降速度が速くなり、結果的に、扉体の昇降時間を短縮することが可能となる。しかも、手動変速装置は、シンプルに構成されているので、コストを抑制することが可能となる。
【００１０】
請求項２に記載した発明によれば、変速機構を手動ハンドルの近傍に備え、変速機構の変速比は、手動ハンドルを入力軸方向にスライドさせれば切換えが可能になっているので、扉体を昇降させている最中に、変速比の切換作業を俊敏に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図１〜図３に基いて詳細に説明する。
水門開閉装置１１に備えられた、本発明の実施の形態に係る手動昇降装置１は、図１及び図２に示すように、手動ハンドル３と、該手動ハンドル３から延びる入力軸４と、該入力軸４と扉体（図示略）を昇降させる駆動軸５との間に設けた、手動で変速可能な変速機構６とを備えている。
また、この手動昇降装置１には、図１及び図２に示すように、水門開閉装置１１の駆動部２が並設されており、この駆動部２は、手動昇降装置１側に延設された駆動軸５の回転駆動を、扉体にチェーン（図示略）等を介して連結される被駆動軸（図示略）に伝達するための伝達機構等が内蔵されている。
そして、手動昇降装置１の手動ハンドル３からの回転駆動は、入力軸４、変速機構６、駆動軸５及び駆動部２を経て、扉体に伝達されて、扉体が昇降されるようになっている。
【００１２】
手動ハンドル３には、図２に示すように、その略中央に手動ハンドル３と直交する方向に入力軸４が連結されている。この入力軸４には、先端側から第１駆動ギヤ７、第２駆動ギヤ８が固定されている。
また、駆動部２から延設された駆動軸５は、入力軸４と並設されており、この駆動軸５には、先端側から第３駆動ギヤ９、第４駆動ギヤ１０が固定されている。
さらに、第１駆動ギヤ７〜第４駆動ギヤ１０のそれぞれの外径は、第２駆動ギヤ８、第４駆動ギヤ１０、第１駆動ギヤ７、第３駆動ギヤ９の順で大きく形成されている。
そして、入力軸４の第１駆動ギヤ７及び第２駆動ギヤ８と、駆動軸５の第３駆動ギヤ９及び第４駆動ギヤ１０とが変速機構６として構成されており、入力軸４の第１駆動ギヤ７または第２駆動ギヤ８と、駆動軸５の第３駆動ギヤ９または第４駆動ギヤ１０とが噛み合うことにより、手動ハンドル３からの回転駆動が入力軸４から、変速機構６を経て、減速または増速されて駆動軸５に伝達されるようになる。
【００１３】
そして、手動ハンドル３を押し込み、図３（ａ）に示すように、入力軸４の第１駆動ギヤ７を駆動軸５の第４駆動ギヤ１０に噛み合わせて、手動ハンドル３を回転させると、その回転駆動は変速機構６を経て、増速されて駆動軸５に伝達される。
一方、上述した状態から手動ハンドル３を引いて、図３（ｂ）に示すように、入力軸４の第２駆動ギヤ８を駆動軸５の第３駆動ギヤ９に噛み合わせて、手動ハンドル３を回転させると、その回転駆動は変速機構６を経て、減速されて駆動軸５に伝達される。
【００１４】
次に、作業者が手動で扉体を昇降させる際の手順を、図２及び図３に基いて説明する。
まず、扉体を全閉位置から上昇させる時の手順について説明する。
扉体を全閉位置から上昇させる際、扉体からの所要荷重は、上昇し始めが最も大きく、その後次第に小さくなるように推移する。
そのため、作業者は、まず、手動ハンドル３を手前に引いて、変速機構６を、図３（ｂ）の状態、すなわち、入力軸４の第２駆動ギヤ８を駆動軸５の第３駆動ギヤ９に噛み合わせた状態にする。そして、手動ハンドル３を扉体が上昇する方向に回転させると共に、その回転駆動を入力軸４の第２駆動ギヤ８から駆動軸５の第３駆動ギヤ９に伝達し、手動ハンドル３からの回転駆動を減速させて駆動軸５に伝達して、扉体を上昇させる。
【００１５】
さらに、作業者が、扉体を上昇させている最中に、扉体からの所要荷重が小さくなってきたという感触が得られたならば、手動ハンドル３を押し込み、変速機構６を、図３（ａ）の状態、すなわち、ほぼ停止状態の駆動軸５の第４駆動ギヤ１０に、入力軸４の第１駆動ギヤ７を噛み合せるようにする。
そして、さらに、手動ハンドル３を扉体が上昇する方向に回転させると共に、その回転駆動を入力軸４の第１駆動ギヤ７から駆動軸５の第４駆動ギヤ１０に伝達し、手動ハンドル３からの回転駆動を増速させて駆動軸５に伝達して、扉体を全開位置まで上昇させる。この時、作業者による手動ハンドル３への操作力は、扉体の上昇当初の操作力とほぼ同一となっている。
このように、作業者は、その操作力（手動ハンドル３の回転駆動力）を略一定に保持した状態で、扉体を従来（減速機構の減速比が一定の時）よりも速く上昇させることが可能となり、全開されるまでの時間が従来よりも短縮される。この短縮時間は、増速比の設定値によって変動する。
【００１６】
次に、扉体を全開位置から降下させる際の手順について説明する。
扉体を全開位置から降下させる際の、扉体からの所要荷重は、降下し始めが小さく、その後全閉近傍で最も大きくなるように推移する。
そのため、作業者は、まず、手動ハンドル３を押し込み、変速機構６を、図３（ａ）の状態、すなわち、入力軸４の第１駆動ギヤ７を駆動軸５の第４駆動ギヤ１０に噛み合せた状態にする。そして、手動ハンドル３を扉体が降下する方向に回転させると共に、その回転駆動を入力軸４の第１駆動ギヤ７から駆動軸５の第４駆動ギヤ１０に伝達して、手動ハンドル３からの回転駆動を増速させて駆動軸５に伝達し、扉体を降下させる。
【００１７】
さらに、作業者が、扉体を降下させている最中に、扉体からの所要荷重が大きくなってきたという感触が得られたならば、手動ハンドル３を手前に引き出し、図３（ｂ）の状態、すなわち、ほぼ停止状態の駆動軸５の第３駆動ギヤ９に、入力軸４の第２駆動ギヤ８を噛み合わせるようにする。
そして、さらに、手動ハンドル３を扉体が降下する方向に回転させると共に、その回転駆動を入力軸４の第２駆動ギヤ８から駆動軸５の第３駆動ギヤ９に伝達して、手動ハンドル３からの回転駆動を減速させて駆動軸５に伝達し、扉体を全閉位置まで降下させる。この時、作業者による手動ハンドル３への操作力は、扉体の降下当初の操作力とほぼ同一となっている。
このように、作業者は、その操作力（手動ハンドル３の回転駆動力）を略一定に保持した状態で、扉体を従来（減速機構の減速比が一定の時）よりも速く降下させることが可能となり、全閉されるまでの時間が従来よりも短縮される。
【００１８】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る手動昇降装置１は、扉体を手動で昇降させる際に、特に、扉体からの所要荷重が小さくなる区間において、手動ハンドル３を押し込むことにより、変速機構６を増速ギヤ（入力軸４の第１駆動ギヤ７と駆動軸５の第４駆動ギヤ１０とが噛み合う状態）に切換えて、手動ハンドル３を回転させるので、手動ハンドル３からの回転駆動が増速されて駆動軸５に伝達され、扉体を従来よりも増速させて昇降させることが可能となる。
すなわち、変速機構６が減速ギヤに設定された時の減速比は、扉体を昇降させる所要荷重が最大である時に、作業者が、手動ハンドル３によって扉体を昇降可能にするべく値に設定されており、その際の手動ハンドルの操作力（最大値）を、扉体からの所要荷重が小さい区間において増速ギヤに切換えられた状態の手動ハンドル３に付与すれば、手動ハンドル３からの回転駆動が増速されて駆動軸５に伝達され、扉体を従来よりその昇降時間を短縮することが可能となる。
そこで、図４は、スライドゲートによる水門開閉装置１１に、本発明の実施の形態に係る手動昇降装置１を採用した場合の開閉時間を示しているが、手動昇降装置１にて、増速させずに扉体を昇降させた場合には、ゲート規模（呑口断面）に関わらず、いずれも２０分以内の開閉を実現することができず（図４の通常操作時間）、手動昇降装置１を扉体からの所要荷重が小さくなる区間において増速ギヤに切換えた場合には、すべてのタイプで、その開閉時間がほぼ半分に短縮して２０分以内となり（図４の増速機操作時間）、条件をクリアーすることができた。ここでの変動機構６の増速比は２に設定されてある。
【００１９】
なお、以上説明した本発明の実施の形態に係る手動昇降装置１の変速機構６は、減速又は増速の２段変速が可能となっているが、３段変速以上の変速が可能になるように構成してもよい。また、手動ハンドル３を移動させて、変速比を切換える形態について説明したが、別途変速レバーを設けて、変速操作を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る手動昇降装置を採用した水門開閉装置を模式的に示した図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る手動昇降装置を示す断面図である。
【図３】図３は、変速機構の各駆動ギヤの噛み合い状態を示すもので、（ａ）は手動ハンドルからの回転駆動が増速される噛み合い状態を示し、（ｂ）は減速される噛み合い状態を示すものである。
【図４】図４は、スライドゲートによる水門開閉装置に、本発明の実施の形態に係る手動昇降装置を採用した場合の開閉時間を示した図である。
【符号の説明】
【００２１】
１          手動昇降装置
３          手動ハンドル
４          入力軸
５          駆動軸
６          変速機構
７          第１駆動ギヤ
８          第２駆動ギヤ
９          第３駆動ギヤ
１０        第４駆動ギヤ
１１        水門開閉装置
【図１】
2006241737.tif 000003
【図２】
2006241737.tif 000004
【図３】
2006241737.tif 000005
【図４】
2006241737.tif 000006