(57)【要約】【課題】チェーンを収める機構に、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。【解決手段】第１の駆動スプロケット１１の回転駆動によってチェーン１２を巻き上げて、チェーン１２の一端部に連結された扉体Ｄを上昇させる水門開閉装置１０において、サーボモータ２７と、第１の駆動スプロケット１１より高い位置でサーボモータ２７によって回転駆動させられて、掛けられているチェーン１２を、チェーン１２を収めるチェーン保持手段３２に送る第２の駆動スプロケット２６と、第１の駆動スプロケット１１の回転速度を計測するエンコーダ３７と、エンコーダ３７の計測値を基にサーボモータ２７の回転速度を調整して、第２の駆動スプロケット２６によるチェーン１２の送り速度を第１の駆動スプロケット１１によるチェーン１２の巻き上げ速度に合わせる制御手段３６とを備える。【選択図】図３
2019183500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の駆動スプロケットの回転駆動によってチェーンを巻き上げて、該チェーンの一端部に連結された扉体を上昇させる水門開閉装置において、
サーボモータと、
前記第１の駆動スプロケットより高い位置で前記サーボモータによって回転駆動させられて、掛けられている前記チェーンを、該チェーンを収めるチェーン保持手段に送る第２の駆動スプロケットと、
前記第１の駆動スプロケットの回転速度を計測するエンコーダと、
前記エンコーダの計測値を基に前記サーボモータの回転速度を調整して、前記第２の駆動スプロケットによる前記チェーンの送り速度を前記第１の駆動スプロケットによる前記チェーンの巻き上げ速度に合わせる制御手段とを備え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収め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収めることで、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。
特許文献２に記載の水門開閉装置は、チェーンを収め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、従来、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収める機構に対し、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、チェーンを収める機構に、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、第１の駆動スプロケットの回転駆動によってチェーンを巻き上げて、該チェーンの一端部に連結された扉体を上昇させる水門開閉装置において、サーボモータと、前記第１の駆動スプロケットより高い位置で前記サーボモータによって回転駆動させられて、掛けられている前記チェーンを、該チェーンを収めるチェーン保持手段に送る第２の駆動スプロケットと、前記第１の駆動スプロケットの回転速度を計測するエンコーダと、前記エンコーダの計測値を基に前記サーボモータの回転速度を調整して、前記第２の駆動スプロケットによる前記チェーンの送り速度を前記第１の駆動スプロケットによる前記チェーンの巻き上げ速度に合わせる制御手段とを備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る水門開閉装置は、制御手段が、第１の駆動スプロケットの回転速度を計測するエンコーダの計測値を基にサーボモータの回転速度を調整して、第２の駆動スプロケットによるチェーンの送り速度を第１の駆動スプロケットによるチェーンの巻き上げ速度に合わせるので、チェーンの第１、第２の駆動スプロケット間の領域の長さを一定に保った状態、即ち、チェーンの当該領域に弛みを発生させない状態で、扉体Ｄを上昇させることができ、結果として、チェーンをチェーン保持手段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】
【０００７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る水門開閉装置の説明図である。
【図２】同水門開閉装置の説明図である。
【図３】モーションコントローラの接続を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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、第１スプロケット１１（第１の駆動スプロケット）の回転駆動によってチェーン１２を巻き上げて、チェーン１２の一端部に連結された扉体Ｄを上昇させる装置である。以下、詳細に説明する。
【０００９】
水門開閉装置１０は、図１、図２に示すように、基礎部１３に固定された支持ベース１４と、支持ベース１４に固定された筺体１５と、筺体１５に取り付けられた電動モータ１６及び手動ハンドル１７と、扉体Ｄ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）第１スプロケット１１を備えている。
筺体１５内には、電動モータ１６の駆動力又は手動ハンドル１７の回転力を第１スプロケット１１に伝える動力伝達機構１８が設けられている。動力伝達機構１８は、図示しない歯車及び回転軸１９等の複数の部材によって構成されている。なお、図２においては、筺体１５の一部の記載を省略している。
【００１０】
第１スプロケット１１は、筺体１５内で水平に配された回転軸１９に固定され、電動モータ１６によって時計回りに回転駆動させられて、チェーン１２を巻き上げ、扉体Ｄを上昇させる。そして、第１スプロケット１１は、電動モータ１６によって反時計回りに回転駆動させられて、チェーン１２を巻き下げ、扉体Ｄを下降させる。
手動ハンドル１７は、動力伝達機構１８に連結可能であり、電動モータ１６が停電等で作動しない場合、作業員は、動力伝達機構１８に連結された手動ハンドル１７を回すことで、扉体Ｄを上昇させることや扉体Ｄを下降させることができる。
【００１１】
また、水門開閉装置１０は、図１、図２に示すように、チェーン１２の他端部が取り付けられた対となったレール２１、２２と、レール２１、２２がそれぞれ固定された対となった支持部材２３、２４と、支持部材２３、２４に回転可能に取り付けられた水平回転軸２５と、水平回転軸２５に連結された第２スプロケット２６（第２の駆動スプロケット）と、水平回転軸２５と共に第２スプロケット２６を回転駆動させるサーボモータ２７を備えている。
【００１２】
レール２１、２２、水平回転軸２５及び第２スプロケット２６は、第１スプロケット１１の斜め上方に位置し、レール２１、２２は平行配置されている。長尺の支持部材２３、２４は、支柱体２８に固定されて、平行に配置されている。
チェーン１２には、長手方向に間隔を空けて、対となる車輪２９、２９ａからなる係止部３０が取り付けられ、レール２１、２２には、図１に示すように、チェーン１２の車輪２９、２９ａ（即ち、係止部３０）が掛け留められる複数の受け具３１が固定されている。本実施の形態では、主として、レール２１、２２及び複数の受け具３１によって、チェーン保持手段３２が構成されている。
【００１３】
チェーン保持手段３２は、係止部３０間の各領域が垂れ下がった状態でチェーン１２を収める。
チェーン１２は、チェーン保持手段３２に収められている領域から一側に向かって順に、第２スプロケット２６に掛けられ、第２スプロケット２６の斜め下方に設けられた案内スプロケット３３、３４に掛け渡され、第１スプロケット１１に掛けられている。
【００１４】
第２スプロケット２６は、図１に示すように、第１スプロケット１１より高い位置に配置され、サーボモータ２７によって時計回りに回転駆動させられて、掛けられているチェーン１２をチェーン保持手段３２に送り、サーボモータ２７によって反時計回りに回転駆動させられて、チェーン保持手段３２からチェーン１２が送り出されるようにする。
【００１５】
サーボモータ２７には、図３に示すように、サーボアンプ３５を介して、サーボモータ２７の回転動作を決定するモーションコントローラ（制御手段の一例）３６が接続され、モーションコントローラ３６には、第１スプロケット１１の回転速度及び回転方向を計測するエンコーダ３７が接続されている。
モーションコントローラ３６は、サーボアンプ３５に対してサーボモータ２７の回転方向や回転速度を制御するための回転制御信号を送信し、サーボアンプ３５は、モーションコントローラ３６から送信される回転制御信号に基づいた回転速度及び回転方向にサーボモータ２７を回転させる。第２スプロケット２６の回転速度はサーボモータ２７の回転速度に応じて変化することから、モーションコントローラ３６は第２スプロケット２６の回転速度を調整可能である。
【００１６】
モーションコントローラ３６は、エンコーダ３７の計測値を基にして、第１スプロケット１１が時計回り（即ち、扉体Ｄを上昇させる方向）に回転する際に、第２スプロケット２６が時計回り（即ち、チェーン保持手段３２にチェーン１２を送る方向）に回転し、第１スプロケット１１が反時計回り（即ち、扉体Ｄを下降させる方向）に回転する際に、第２スプロケット２６が反時計回り（即ち、チェーン保持手段３２からチェーン１２が送り出される方向）に回転するようにする。
【００１７】
ここで、チェーン１２は、第１スプロケット１１と第２スプロケット２６間の領域が常に弛みの無い状態であることを要する。そのためには、扉体Ｄの上昇時、第２スプロケット２６からチェーン保持手段３２へのチェーン１２の送り速度と第１スプロケット１１によるチェーン１２の巻き上げ速度を等しくする必要があり、扉体Ｄの下降時、チェーン保持手段３２から第２スプロケット２６へのチェーン１２の送り出し速度と第１スプロケット１１によるチェーン１２の巻き下げ速度を等しくする必要がある。
【００１８】
この点、モーションコントローラ３６は、エンコーダ３７の計測値を基にサーボモータ２７の回転速度を調整して、扉体Ｄが上昇する際、第２スプロケット２６によるチェーン１２の送り速度を第１スプロケット１１によるチェーン１２の巻き上げ速度に合わせるようにし、扉体Ｄが下降する際、第２スプロケット２６によるチェーン保持手段３２からのチェーン１２の取得速度（チェーン保持手段３２からのチェーン１２の送り出し速度）を第１スプロケット１１によるチェーン１２の巻き下げ速度に合わせるようにする。これによって、扉体Ｄの上昇時や下降時にチェーン１２に緩みが生じるのを防止している。
【００１９】
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。
【符号の説明】
【００２０】
１０：水門開閉装置、１１：第１スプロケット、１２：チェーン、１３：基礎部、１４：支持ベース、１５：筺体、１６：電動モータ、１７：手動ハンドル、１８：動力伝達機構、１９：回転軸、２１、２２：レール、２３、２４：支持部材、２５：水平回転軸、２６：第２スプロケット、２７：サーボモータ、２８：支柱体、２９、２９ａ：車輪、３０：係止部、３１：受け具、３２：チェーン保持手段、３３、３４：案内スプロケット、３５：サーボアンプ、３６：モーションコントローラ、３７：エンコーダ、Ｄ：扉体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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