(57)【要約】【課題】チェーンを支持する機構にチェーンを安定的に案内可能な水門開閉装置を提供する。【解決手段】係止部１１が設けられたチェーン１２を、駆動スプロケット１３の回転駆動により巻き上げて、チェーン１２に連結された扉体Ｗを上昇させる水門開閉装置１０において、モータ１６と、駆動スプロケット１３の中心に連結された第１の出力軸２７を有し、モータ１６の駆動力を駆動スプロケット１３に与える減速機構１８と、巻き上げられたチェーン１２を、係止部１１が掛け留められて、支持するチェーン保持手段１９と、チェーン１２が掛けられ、チェーン保持手段１９にチェーン１２を案内する案内スプロケット４６と、減速機構１８から出力される駆動力を案内スプロケット４６に伝えて回転させる動力伝達手段５６とを備え、減速機構１８は、動力伝達機構５６に駆動力を与える第２の出力軸２６を有する。【選択図】図１
2019127790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
係止部が設けられたチェーンを、駆動スプロケットの回転駆動により巻き上げて、該チェーンに連結された扉体を上昇させる水門開閉装置において、
モータと、
前記駆動スプロケットの中心に連結された第１の出力軸を有し、前記モータの駆動力を前記駆動スプロケットに与える減速機構と、
巻き上げられた前記チェーンを、前記係止部が掛け留められて、支持するチェーン保持手段と、
前記チェーンが掛けられ、前記チェーン保持手段に該チェーンを案内する案内スプロケットと、
前記減速機構から出力される駆動力を前記案内スプロケットに伝えて回転させる動力伝達手段とを備え、
前記減速機構は、前記動力伝達機構に駆動力を与える第２の出力軸を有することを特徴とする水門開閉装置。
【請求項２】
請求項１記載の水門開閉装置において、前記第１、第２の出力軸は反対方向に回転し、前記動力伝達手段は、前記第２の出力軸に連結されたスプロケットＡと、前記案内スプロケットと同軸上で一体的に回転するギアＢと、前記ギアＢと噛み合ったギアＣと、前記ギアＣと同軸上で一体的に回転するスプロケットＤと、前記スプロケットＡ、Ｄに掛け渡された無端チェーンとを有することを特徴とする水門開閉装置。
【請求項３】
請求項１記載の水門開閉装置において、前記第１、第２の出力軸は同方向に回転し、前記動力伝達手段は、前記第２の出力軸に連結されたスプロケットＥと、前記案内スプロケットと同軸上で一体的に回転するスプロケットＦと、前記スプロケットＥ、Ｆに掛け渡された無端チェーンとを有す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】
本発明は水門の扉体を昇降する水門開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水路や河川等の水門には、スプロケットを回転駆動させてチェーンを巻き上げ、チェーンに連結された扉体を上昇させる水門開閉装置が設置されている。特許文献１、２には、巻き上げられたチェーンに複数の垂れ下がった領域を設けてチェーンを支持する機構を備えた水門開閉装置の具体例が記載されている。そのようにチェーンを支持することで、チェーンにカウンターバランスを連結する必要がなくなり、水門装置全体のコンパクト化を図ることができる。
特に、特許文献２に記載の水門開閉装置は、チェーンを支持する機構のメンテナンスを向上する目的で、該当の機構をスプロケットより高い位置に配している。これは、水門開閉装置は、スプロケットが取り付けられた筺体を支持する支持ベースより高い位置に作業員の作業スペースが確保されるためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３１９４９号公報
【特許文献２】特開２００５−１８８０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献２には、巻き上げたチェーンを支持する機構に対し、チェーンを安定的に案内する機構が採用されておらず、チェーンには、スプロケットとチェーンを支持する機構の間の領域に弛みが生じるという課題があった。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、チェーンを支持する機構に、チェーンを安定的に案内することが可能な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】
【０００５】
前記目的に沿う本発明に係る水門開閉装置は、係止部が設けられたチェーンを、駆動スプロケットの回転駆動により巻き上げて、該チェーンに連結された扉体を上昇させる水門開閉装置において、モータと、前記駆動スプロケットの中心に連結された第１の出力軸を有し、前記モータの駆動力を前記駆動スプロケットに与える減速機構と、巻き上げられた前記チェーンを、前記係止部が掛け留められて、支持するチェーン保持手段と、前記チェーンが掛けられ、前記チェーン保持手段に該チェーンを案内する案内スプロケットと、前記減速機構から出力される駆動力を前記案内スプロケットに伝えて回転させる動力伝達手段とを備え、前記減速機構は、前記動力伝達機構に駆動力を与える第２の出力軸を有する。
【０００６】
本発明に係る水門開閉装置において、前記第１、第２の出力軸は反対方向に回転し、前記動力伝達手段は、前記第２の出力軸に連結されたスプロケットＡと、前記案内スプロケットと同軸上で一体的に回転するギアＢと、前記ギアＢと噛み合ったギアＣと、前記ギアＣと同軸上で一体的に回転するスプロケットＤと、前記スプロケットＡ、Ｄに掛け渡された無端チェーンとを有するのが好ましい。
【０００７】
本発明に係る水門開閉装置において、前記第１、第２の出力軸は同方向に回転し、前記動力伝達手段は、前記第２の出力軸に連結されたスプロケットＥと、前記案内スプロケットと同軸上で一体的に回転するスプロケットＦと、前記スプロケットＥ、Ｆに掛け渡された無端チェーンとを有するのが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る水門開閉装置は、扉体が連結されたチェーンを巻き上げる駆動スプロケットの中心に連結された第１の出力軸を有し、モータの駆動力を駆動スプロケットに与える減速機構と、チェーン保持手段にチェーンを案内する案内スプロケットと、減速機構から出力される駆動力を案内スプロケットに伝えて回転させる動力伝達手段を備え、減速機構は動力伝達機構に駆動力を与える第２の出力軸を有するので、案内スプロケットをモータの駆動力で回転駆動させることができ、巻き上げられたチェーンをチェーン保持部材に安定的に案内することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る水門開閉装置の正面図である。
【図２】同水門開閉装置の平面図である。
【図３】同水門開閉装置のチェーンの説明図である。
【図４】ギアＢ、Ｃの関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１、図２に示すように、本発明の一実施の形態に係る水門開閉装置１０は、係止部１１が設けられたチェーン１２（図３参照）を、駆動スプロケット１３の回転駆動により巻き上げて、チェーン１２に連結された扉体Ｗを上昇させる装置である。以下、詳細に説明する。
【００１１】
水門開閉装置１０は、図１、図２に示すように、扉体Ｗに一端部が連結されたチェーン１２と、チェーン１２が掛けられた（係止された）駆動スプロケット１３と、基礎部Ｑに固定された支持ベース１４と、支持ベース１４に載置された筺体１５と、筺体１５に取り付けられたモータ１６及び手動ハンドル１７と、モータ１６の駆動力又は手動ハンドル１７の回転力を駆動スプロケット１３に与える減速機構１８と、駆動スプロケット１３によって巻き上げられたチェーン１２を支持するチェーン保持手段１９を備えている。
【００１２】
減速機構１８は、モータ１６の駆動によって回転駆動するギア２０と、ギア２０に噛み合ったギア２１と、ギア２１と同軸上で一体的に回転するギア２２と、ギア２２に噛み合ったギア２３と、ギア２３と同軸上で一体的に回転するギア２４と、ギア２４に噛み合ったギア２５を有している。
【００１３】
ギア２３、２４の各中心には共通の回転軸２６（第２の出力軸）が連結され、ギア２５の中心と駆動スプロケット１３の中心には共通の回転軸２７（第１の出力軸）が連結されている。即ち、減速機構１８は、ギア２０〜２５に加え、回転軸２６、２７を有している。回転軸２６、２７は水平に配置されて反対方向に回転し、回転軸２６にはスプロケット２８（スプロケットＡ）の中心が連結され、回転軸２７は駆動スプロケット１３の中心に連結されている。従って、減速機構１８に入力されたモータ１６の駆動力は、回転軸２６からスプロケット２８に与えられ、回転軸２７から駆動スプロケット１３に与えられる。
【００１４】
減速機構１８は、モータ１６の駆動力が、ギア２０、２１、２２、２３、回転軸２６、ギア２４、２５及び回転軸２７の順に伝わり、かつ、回転軸２６、２７の各回転速度がギア２０の回転速度より遅くなるように設計されている。そのため、スプロケット２８及び駆動スプロケット１３は、減速機構１８に入力されるモータ１６の駆動力のトルクより大きいトルクの駆動力を回転軸２６、２７からそれぞれ与えられて回転駆動する。
減速機構１８は、回転軸２６、２７以外に、ギア２０の回転軸やギア２１、２２の回転軸等、複数の回転軸を有している。減速機構１８の複数の回転軸において、最も大きなトルクで回転駆動するのが回転軸２７であり、２番目に大きなトルクで回転駆動するのが回転軸２６である。
【００１５】
手動ハンドル１７は、通常、ギア２０に動力を与えられない状態とギア２０に動力を与えられる状態の切り替えが可能であり、モータ１６が停電等で作動できない場合、作業員は、手動ハンドル１７をギア２０に動力を与えられる状態にした上で、手動ハンドル１７を回すことで、駆動スプロケット１３を回転させることができる。
【００１６】
駆動スプロケット１３に掛けられたチェーン１２は、図３に示すように、チェーン１２の長手方向に間隔を空けて平行に配された複数の連結ピン３０と、多数の板材３１を具備している。
各板材３１は、チェーン１２の長手方向に沿って長く、両端部が２つの連結ピン３０に回転可能に取り付けられている。各連結ピン３０には、一側、中央及び他側にそれぞれ、複数の板材３１が密着状態で取り付けられた板材装着領域３２、３３、３４がそれぞれ設けられ、板材装着領域３２、３３の間、及び、板材装着領域３３、３４の間には板材３１が取り付けられていない板材非装着領域３５、３６がそれぞれ設けられている。
【００１７】
チェーン１２は、長手方向に隣り合う連結ピン３０の各板材非装着領域３５の間と、長手方向に隣り合う連結ピン３０の各板材非装着領域３６の間とに駆動スプロケット１３の歯が挿入されることで、駆動スプロケット１３に上から掛けられている。
一端部に扉体Ｗが連結されたチェーン１２には、他端部から所定の範囲に設けられた複数の連結ピン３０において、連結ピン３０の両端にそれぞれ車輪３７、３８が回転可能に装着されている。本実施の形態では、主として一の連結ピン３０に装着された車輪３７、３８によって一つの係止部１１が構成されている。
【００１８】
また、水門開閉装置１０は、図１、図２に示すように、支持ベース１４に間隔を空けて固定された柱材３９、４０と、柱材３９、４０にそれぞれ固定され、チェーン１２の他端部が取り付けられた長尺の支持部材４１、４２と、柱材３９、４０の上部にそれぞれ固定された軸受部材４３、４４に回転自在に取り付けられた回転軸４５と、回転軸４５に取り付けられチェーン１２が掛けられた案内スプロケット４６を備えている。回転軸４５は水平に配置されている。本実施の形態では、チェーン保持手段１９が主として支持部材４１、４２によって構成されている。
【００１９】
チェーン１２は、一端部から他端部に向かって順に、駆動スプロケット１３に掛けられ、駆動スプロケット１３の斜め下方に設けられたスプロケット４９、５０に掛け渡され、案内スプロケット４６に掛けられており、扉体Ｗが連結された一端部から案内スプロケット４６に掛けられた部分まで弛みが生じない状態が保たれている。
支持部材４１、４２及び案内スプロケット４６は、駆動スプロケット１３の斜め上方に位置し、支持部材４１、４２は、案内スプロケット４６より低い位置で平行に配置されている。
【００２０】
案内スプロケット４６と駆動スプロケット１３は半径及び歯数が共に同じであり、チェーン１２は、長手方向に隣り合う連結ピン３０の板材非装着領域３５の間と長手方向に隣り合う連結ピン３０の板材非装着領域３６の間とに案内スプロケット４６の歯が挿入された状態で、案内スプロケット４６に上方から掛け渡されている。
案内スプロケット４６は、駆動スプロケット１３と同方向に回転して、チェーン１２を支持部材４１、４２に案内する。
【００２１】
支持部材４１、４２は、それぞれ車輪３８、３７が上方から掛け留められて、チェーン１２を、車輪３７（車輪３８）間の各領域が垂れ下がった状態で支持する。本実施の形態では、支持部材４１、４２が傾斜して配置されており、支持部材４１、４２に案内されたチェーン１２は、チェーン１２の自重による車輪３７、３８の支持部材４１、４２上での転動によって案内スプロケット４６から離れる方向に移動する。
【００２２】
回転軸４５は、軸受部材４３、４４の間で案内スプロケット４６の中央を貫通しており、一端部が軸受部材４３から突出している。回転軸４５の軸受部材４３から突出した部分には、図１、図２、図４に示すように、ギア５１（ギアＢ）が連結されている。従って、ギア５１は、案内スプロケット４６と同軸上で一体的に回転する。
【００２３】
そして、柱材３９、４０には、一側が柱材３９から突出した軸５２が回転自在に取り付けられており、軸５２の柱材３９から突出した部分には、ギア５１と噛み合ったギア５３（ギアＣ）と、ギア５３から間隔を空けて配されたスプロケット５４（スプロケットＤ）とが連結されている。
軸５２は、回転軸４５の下側で水平に配置され、軸５２が中央を貫通しているギア５３は、図４に示すように、ギア５１の直下に配置され、ギア５１に下方から噛み合っている。
【００２４】
また、ギア５３と同軸上で一体的に回転するスプロケット５４、及び、スプロケット２８には、無端チェーン５５が掛け渡されている。従って、減速機構１８の回転軸２６からスプロケット２８に出力されたモータ１６の駆動力は、無端チェーン５５、スプロケット５４、軸５２、ギア５３、ギア５１、回転軸４５を順に伝わって、案内スプロケット４６に与えられ、案内スプロケット４６が回転する。
【００２５】
本実施の形態では、減速機構１８から出力される駆動力を案内スプロケット４６に伝えて回転させる動力伝達手段５６が、主として、スプロケット２８、５４、ギア５１、５３、軸５２、回転軸４５及び無端チェーン５５によって構成されている。従って、回転軸２６は動力伝達手段５６にモータ１６の駆動力を与えることとなる。
案内スプロケット４６はスプロケット５０より高い位置にあることから、チェーン１２を巻き上げる際、チェーン１２をスプロケット５０の位置から案内スプロケット４６の位置に引き上げる駆動力が必要である。本実施の形態では、その駆動力にモータ１６の駆動力を用いており、モータ１６の駆動力を減速機構１８、動力伝達手段５６経由で伝えて案内スプロケット４６を回転駆動させるようにしている。
【００２６】
ここで、回転軸２６に連結されたスプロケット２８は、回転軸２７に連結された駆動スプロケット１３に対し、回転方向が反対であり、回転速度が速い。動力伝達手段５６は、回転軸２６から駆動力を与えられて回転するスプロケット２８の回転方向及び回転速度を、ギア５１、５３の噛み合わせ及びギア５１、５３の歯数比により調整して、案内スプロケット４６が駆動スプロケット１３と同方向に同速度で回転するようにしている。
【００２７】
モータ１６の作動により駆動スプロケット１３が回転駆動してチェーン１２の巻き上げが開始すると、回転軸２６の回転駆動力が動力伝達手段５６により案内スプロケット４６に与えられ、案内スプロケット４６を駆動スプロケット１３と同方向、同速度で回転させる。これによって、駆動スプロケット１３が単位時間当たりにチェーン１２を巻き上げる巻き上げ量と、案内スプロケット４６が単位時間当たりにチェーン１２を支持部材４１、４２に案内する案内量とを等しくすることができる。
【００２８】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、第２の出力軸は、減速機構において、２番目に大きいトルクで回転駆動するものである必要はない。
また、第２の出力軸が第１の出力軸と同方向に回転するように減速機構を設計してもよく、その場合、動力伝達手段を、主として、第２の出力軸に連結されたスプロケットＥと、案内スプロケットと同軸上で一体的に回転するスプロケットＦと、スプロケットＥ、Ｆに掛け渡された無端チェーンとにより構成することによって、案内スプロケットに対し、駆動スプロケットと同一方向の回転駆動力を与えることができる。
【００２９】
そして、案内スプロケットが駆動スプロケットの遠い側から近い側にチェーンを案内し、チェーン保持手段が駆動スプロケットと案内スプロケットの間でチェーンを支持するようにしてもよく、その場合、減速機構及び動力伝達手段は、案内スプロケットが駆動スプロケットと反対方向に回転駆動するように設計される。
【符号の説明】
【００３０】
１０：水門開閉装置、１１：係止部、１２：チェーン、１３：駆動スプロケット、１４：支持ベース、１５：筺体、１６：モータ、１７：手動ハンドル、１８：減速機構、１９：チェーン保持手段、２０〜２５：ギア、２６、２７：回転軸、２８：スプロケット、３０：連結ピン、３１：板材、３２、３３、３４：板材装着領域、３５、３６：板材非装着領域、３７、３８：車輪、３９、４０：柱材、４１、４２：支持部材、４３、４４：軸受部材、４５：回転軸、４６：案内スプロケット、４９、５０：スプロケット、５１：ギア、５２：軸、５３：ギア、５４：スプロケット、５５：無端チェーン、５６：動力伝達手段、Ｑ：基礎部、Ｗ：扉体
【図１】
2019127790.tif 000003
【図２】
2019127790.tif 000004
【図３】
2019127790.tif 000005
【図４】
2019127790.tif 000006