(57)【要約】【課題】  扉体の降下に異常が発生した場合、その異常を検出して電動機を停止させる水門用開閉装置のチェーンゆるみ検出装置を提供する。【解決手段】  駆動部５の伝達機構中に、異常検出手段１５、すなわち遊星歯車機構１８と、遊星歯車機構１８の内歯車２１の外周面から突設させた軸部２８と、遊星歯車機構１８の内歯車２１の回動を規制するため軸部２８を一方の回動方向側から付勢する付勢機構２２と、軸部２８先端の一方の回動方向側の離間する位置に配設され、この軸部２８との当接により電動機１３を停止させるゆるみ検出用のリミットスイッチ２９ｂとを配設したので、扉体２が降下する際、被駆動軸にチェーン程度の荷重しか作用していない場合には、付勢機構２２が軸部２８を押圧すると共に、軸部２８の先端がゆるみ検出用のリミットスイッチ２９ｂを押して電動機１３を停止させることができる。【選択図】        図２
2005273183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水門を開閉する扉体の上部にチェーンが接続され、前記扉体を上昇させる駆動源である電動機を設け、この電動機からの回転駆動力が伝達機構を介して伝達されるスプロケットの回転により前記チェーンと共に前記扉体を昇降させる水門用開閉装置において、
前記伝達機構中に遊星歯車機構を配設して、前記電動機からの回転駆動力が伝達される駆動軸に前記遊星歯車機構の太陽歯車が連結され、前記遊星歯車機構の複数の公転歯車には前記被駆動軸が連結され、前記駆動軸からの回転駆動力が前記遊星歯車機構を介して前記被駆動軸に伝達されるように構成すると共に、前記遊星歯車機構の内歯車の外周面から突設させた軸部と、前記遊星歯車機構の内歯車の回動を規制するため前記軸部を少なくとも一方の回動方向側から付勢する付勢機構と、前記軸部先端の少なくとも一方の回動方向側に離間する位置に配設され、前記軸部との当接により電動機を停止させるリミットスイッチとを設け、前記付勢機構は、前記被駆動軸に前記チェーンの自重程度の荷重しか作用していない場合、前記軸部を介して前記リミットスイッチを押圧して前記チェーンのゆるみを検出することを特徴とする水門用開閉装置のチェーンゆるみ検出装置。
【請求項２】
水門を開閉する扉体の上部にチェーンが接続され、前記扉体を上昇させる駆動源である電動機を設け、この電動機からの回転駆動力が伝達機構を介して伝達されるスプロケットの回転により前記チェーンと共に前記扉体を昇降させる水門用開閉装置において、
前記伝達機構中に差動歯車機構を配設して、前記電動機からの回転駆動力が伝達される駆動軸に前記差動歯車機構の入力側べべルギヤが連結され、前記差動歯車機構の出力側べべルギヤに前記被駆動軸が連結され、前記駆動軸からの回転駆動力が前記差動歯車機構を介して前記被駆動軸に伝達されるように構成すると共に、前記差動歯車機構の入力側べべルギヤと出力側べべルギヤとの間に介装された従動べべルギヤから突設させた軸部と、前記駆動軸の両回転方向における前記従動べべルギヤの回動を規制するため前記軸部を少なくとも一方の回動方向側から付勢する付勢機構と、前記軸部先端の少なくとも一方の回動方向側に離間する位置に配設され、前記軸部との当接により電動機を停止させるリミットスイッチとを設け、前記付勢機構は、前記被駆動軸に前記チェーンの自重程度の荷重しか作用していない場合、前記軸部を介して前記リミットスイッチを押圧して前記チェーンのゆるみを検出することを特徴とする水門用開閉装置のチェーンゆるみ検出装置。
【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に設けた水門用開閉装置であって、特に、扉体の降下の際に異常が発生した場合に、電動機を停止させる水門用開閉装置のチェーンゆるみ検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
河川に通じる水路には水門が設置され、水門用開閉装置の扉体の昇降によって水門を開閉するようになっている。従来の水門用開閉装置として、例えば、特許文献１には、扉体と、この扉体を昇降可能に保持する構造枠体状のピアと、このピア上に設置された駆動装置と、この駆動装置のスプロケットに巻き掛けられ前記扉体を吊支するチェーンとを具備し、チェーンを介して扉体を昇降駆動するようにしたチェーン駆動式の水門が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３１９４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１で開示される水門では、扉体を上昇させる際、上昇中の扉体に障害物が干渉して通常通り上昇できない場合に、駆動装置に過負荷が作用し続け、駆動装置や伝達機構が損壊する等の不具合を起こす虞がある。
一方、扉体を降下させる際、降下中の扉体に障害物が干渉して通常通り降下できない場合に、スプロケットと扉体との間のチェーンにゆるみが生じる虞がある。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、特に、扉体の降下に異常が発生した場合、その異常を検出して電動機を停止させる水門用開閉装置のチェーンゆるみ検出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】
【０００６】
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、水門を開閉する扉体の上部にチェーンが接続され、前記扉体を上昇させる駆動源である電動機を設け、この電動機からの回転駆動力が伝達機構を介して伝達されるスプロケットの回転により前記チェーンと共に前記扉体を昇降させる水門用開閉装置において、前記伝達機構中に遊星歯車機構を配設して、前記電動機からの回転駆動力が伝達される駆動軸に前記遊星歯車機構の太陽歯車が連結され、前記遊星歯車機構の複数の公転歯車には前記被駆動軸が連結され、前記駆動軸からの回転駆動力が前記遊星歯車機構を介して前記被駆動軸に伝達されるように構成すると共に、前記遊星歯車機構の内歯車の外周面から突設させた軸部と、前記遊星歯車機構の内歯車の回動を規制するため前記軸部を少なくとも一方の回動方向側から付勢する付勢機構と、前記軸部先端の少なくとも一方の回動方向側に離間する位置に配設され、前記軸部との当接により電動機を停止させるリミットスイッチとを設け、前記付勢機構は、前記被駆動軸に前記チェーンの自重程度の荷重しか作用していない場合、前記軸部を介して前記リミットスイッチを押圧して前記チェーンのゆるみを検出することを特徴とするものである。
【０００７】
このように構成することにより、降下中の扉体に障害物が干渉しチェーンの自重程度の荷重が被駆動軸に作用した場合には、被駆動軸に作用するトルクが減少するため、付勢機構の付勢力（反発力）により、軸部の先端がリミットスイッチを押して電動機を停止させる。
【０００８】
また、請求項２に記載した発明は、水門を開閉する扉体の上部にチェーンが接続され、前記扉体を上昇させる駆動源である電動機を設け、この電動機からの回転駆動力が伝達機構を介して伝達されるスプロケットの回転により前記チェーンと共に前記扉体を昇降させる水門用開閉装置において、前記伝達機構中に差動歯車機構を配設して、前記電動機からの回転駆動力が伝達される駆動軸に前記差動歯車機構の入力側べべルギヤが連結され、前記差動歯車機構の出力側べべルギヤに前記被駆動軸が連結され、前記駆動軸からの回転駆動力が前記差動歯車機構を介して前記被駆動軸に伝達されるように構成すると共に、前記差動歯車機構の入力側べべルギヤと出力側べべルギヤとの間に介装された従動べべルギヤから突設させた軸部と、前記駆動軸の両回転方向における前記従動べべルギヤの回動を規制するため前記軸部を少なくとも一方の回動方向側から付勢する付勢機構と、前記軸部先端の少なくとも一方の回動方向側に離間する位置に配設され、前記軸部との当接により電動機を停止させるリミットスイッチとを設け、前記付勢機構は、前記被駆動軸に前記チェーンの自重程度の荷重しか作用していない場合、前記軸部を介して前記リミットスイッチを押圧して前記チェーンのゆるみを検出することを特徴とするものである。
【０００９】
このように構成することにより、降下中の扉体に障害物が干渉しチェーンの自重程度の荷重が被駆動軸に作用した場合には、被駆動軸に作用するトルクが減少するため、付勢機構の付勢力（反発力）により、軸部の先端がリミットスイッチを押して電動機を停止させる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の水門用開閉装置のチェーンゆるみ検出装置によれば、扉体が降下する際、異常が発生した場合には、速やかに電動機を停止させることができるので、スプロケットと扉体との間でチェーンにゆるみが発生することを防止でき、非常に効果的である。
【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４に基いて詳細に説明する。
水門用開閉装置１は、図１及び図２に示すように、水門を開閉する扉体２と、一端が扉体２の上部に接続されるチェーン３と、扉体２を昇降させるためにチェーン３に電動機１３からの回転駆動力を伝達する駆動装置４と、この駆動装置４を構成する駆動部５内の伝達機構中に配設される異常検知手段１５とから概略構成されている。
【００１２】
水門には、図１に示すように、水門を開閉するための扉体２が配設されており、この扉体２の上部の両端には、チェーン３の一端が吊金具１１を介してそれぞれ固定されている。
水門の両岸には、門柱８がそれぞれ立設され、これらの門柱８の上部には、操作台９が掛け渡されている。この操作台９に駆動装置４が設置されている。符号１０で示すものは防護柵である。
また、扉体２の両端でその下方には、各２個ずつローラ２ａが装着されると共に、両側の門柱８にはそれぞれ戸当り１２が設けられ、扉体２は各ローラ２ａが戸当り１１の前面を転がりスムーズに昇降するようになっている。
【００１３】
駆動装置４は、回転駆動力を発生する電動機１３を備えた駆動部５と、この駆動部５から左右に延設される連結軸７に連結され、駆動部５からの回転駆動力が伝達される各被駆動部６とから構成されている。
駆動部５には、図１〜図３に示すように、電動機１３からの回転駆動力が伝達機構を介して伝達される駆動軸１６と、駆動軸１６からの回転駆動力を左右の連結軸７に伝達する被駆動軸１７と、これら駆動軸１６と被駆動軸１７との間に配設される異常検出手段１５とが備えられている。
また、各被駆動部６には、連結軸７からの回転駆動力が伝達されるスプロケット（図示略）が配設され、このスプロケットにチェーン３が巻回され、スプロケットの回転によりチェーン３と共に扉体２を昇降させている。
【００１４】
異常検出手段１５は過負荷検出機能とチェーンのゆるみ検出機能とを有し、図２及び図３に示すように、遊星歯車機構１８と、遊星歯車機構１８の内歯車２１の外周面から突設させた軸部２８と、遊星歯車機構１８の内歯車２１の回動を規制するため軸部２８の中間部を両回動方向側から付勢する各付勢機構２２、２３と、軸部２８先端の両回動方向側の離間する位置に配設され、この軸部２８との当接により電動機１３を停止させる過負荷検出用のリミットスイッチ２９ａ及びゆるみ検出用のリミットスイッチ２９ｂとから構成されている。
また、駆動軸１６に遊星歯車機構１８の太陽歯車１９が連結されると共に、遊星歯車機構１８の複数の公転歯車２０には連結部材３０を介して被駆動軸１７が連結され、扉体２が通常通り昇降する状態においては、太陽歯車１９に入力された駆動軸１６からの回転駆動力は、内歯車２１の回動が各付勢機構２２、２３により規制されているために、公転歯車２０の公転運動に置換されて被駆動軸１７に伝達されることになる。
【００１５】
各付勢機構２２、２３は、コイルバネ２４、２５と、このコイルバネ２４、２５の所定の付勢力を軸部２８に伝達すると共に先端が軸部２８の中間部の側面に当接するシャフト部２６、２７とから構成されている。
一方の付勢機構２２に配設されるコイルバネ２４は、扉体２が上昇する際に、扉体２に上昇の妨げとなる負荷が作用した場合、すなわち電動機１３にその駆動能力に対して１００％〜１５０％の荷重が作用した場合に、内歯車２１の回動により軸部２８を介して圧縮されて、軸部２８の先端が過負荷検出用のリミットスイッチ２９ａを押圧できるような付勢力に設定され、さらに、このコイルバネ２４は、扉体２が降下する際に、扉体２に降下の妨げとなる負荷が作用した場合、すなわち電動機１３にその駆動能力に対して２０％〜４０％程度となるチェーン３の自重しか作用していない場合に、軸部２８を介して他方の付勢機構２３を圧縮すると共に、軸部２８の先端がゆるみ検出用のリミットスイッチ２９ｂを押圧できるように構成されている。
このように、一方の付勢機構２２のコイルバネ２４の付勢力は、他方の付勢機構２３のコイルバネ２５の付勢力よりも大きく設定されることになる。
ここで、電動機１３の駆動能力は、主に扉体２の自重、チェーンの自重及び水圧等を合算した荷重を昇降させる駆動能力に設定されている。
【００１６】
次に、本発明の実施の形態に係る水門用開閉装置１のチェーンゆるみ検出装置（過負荷検出機能を含む）の作用を説明する。
まず、電動機１３により駆動軸１６と共に遊星歯車機構１８の太陽歯車１９を矢印Ｃ方向（時計回り方向）に回転させ扉体２を上昇させる時、上昇中の扉体２に障害物が干渉した場合には、被駆動軸１７に連結され公転する公転歯車２０に大きなトルクが作用して、駆動軸１６に連結される太陽歯車１９との間にトルク差が生じるために、内歯車２１が矢印Ｂ方向に回動して、軸部２８が一方の付勢機構２２のコイルバネ２４を押圧しながら、その先端が過負荷検出用のリミットスイッチ２９ａを押して電動機１３を停止させる。
【００１７】
一方、電動機１３により駆動軸１６と共に遊星歯車機構１８の太陽歯車１９が矢印Ｄ方向（反時計回り方向）に回転させ扉体２を降下させる時、降下中の扉体２に障害物が干渉し被駆動軸１７にチェーン３の自重程度の荷重しか作用いていない場合には、被駆動軸１７に作用するトルクが減少するので、一方の付勢機構２２のコイルバネ２４の付勢力（反発力）によって、軸部２８を介して他方の付勢機構２３のコイルバネ２５を押圧すると共に、軸部２８の先端がゆるみ検出用のリミットスイッチ２９ｂを押して電動機１３を停止させる。
【００１８】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る水門用開閉装置１のチェーンゆるみ検出装置によれば、駆動部５の伝達機構中に、異常検出手段１５、すなわち遊星歯車機構１８と、遊星歯車機構１８の内歯車２１の外周面から突設させた軸部２８と、遊星歯車機構１８の内歯車２１の回動を規制するため軸部２８の中間部を両回動方向から付勢する各付勢機構２２、２３と、軸部２８先端の両回動方向側の離間する位置に配設され、この軸部２８との当接により電動機１３を停止させる一対のリミットスイッチ２９ａ、２９ｂとを設け、一方の付勢機構２２のコイルバネ２４は他方の付勢機構２３のコイルバネ２５よりも、その付勢力が大きく設定されているので、扉体２の上昇時及び降下時、扉体２にその昇降の妨げとなる負荷が作用した場合には、軸部２８の先端が一対のリミットスイッチ２９ａ、２９ｂのいずれかを押して電動機１３を停止させることができる。これにより、特に、降下時の扉体２に障害物が干渉し被駆動軸１７にチェーン３の自重程度の荷重しか作用していない場合、速やかに電動機１３を停止させることができ、扉体２とスプロケットとの間のチェーン３がゆるむことがなく、効果的である。
【００１９】
次に、異常検出手段１５の他の実施の形態を図４に基いて、図２を参照しながら説明する。
異常検出手段３１は、図２及び図４に示すように、差動歯車機構３２と、差動歯車機構３２の入力側べべルギヤ３３と出力側べべルギヤ３４との間の従動べべルギヤ３５から突設させた軸部２８と、駆動軸１６の両回転方向における従動べべルギヤ３５の回動を規制するため軸部２８の中間部を両回動方向側から付勢する各付勢機構２２、２３と、軸部２８先端の両回動方向側の離間する位置に、軸部２８との当接により電動機１３を停止させる一対のリミットスイッチ２９ａ、２９ｂとから構成されている。また、各付勢機構２２、２３それぞれの付勢力の設定値は、異常検出手段１５の形態とほぼ同様であるためここでの説明は省略する。
【００２０】
図４に示すように、駆動軸１６は、入力側べべルギヤ３３に連結されると共に、出力側べべルギヤ３４には被駆動軸１７が連結され、扉体２が通常通り昇降する状態においては、入力側べべルギヤ３３に入力された駆動軸１６からの回転駆動力は、駆動軸１６の両回転方向における従動べべルギヤ３５の回動が各付勢機構２２、２３により規制されているため、従動べべルギヤ３５を介して出力側べべルギヤ３４、被駆動軸１７に伝達されることになる。ここで、出力側べべルギヤ３４の回転方向は、入力側べべルギヤ３３の回転方向と反対方向となる。
【００２１】
次に、他の実施の形態に係る異常検出手段３１を用いた水門用開閉装置のチェーンゆるみ検出装置（過負荷検出機能を含む）の作用を説明する。
まず、電動機１３により駆動軸１６と共に入力側べべルギヤ３３を回転させ扉体２を上昇させる時、上昇中の扉体２に障害物が干渉した場合には、被駆動軸１７に連結される出力側べべルギヤ３４に大きなトルクが作用して、駆動軸１６に連結される入力側べべルギヤ３３との間にトルク差が生じるために、従動べべルギヤ３５が駆動軸１６の回転方向と反対方向に回動すると共に、軸部２８が一方の付勢機構２２のコイルバネ２４を押圧しながら、その先端が過負荷検出用のリミットスイッチ２９ａを押して電動機１３を停止させる。
【００２２】
一方、電動機１３により駆動軸１６と共に入力側べべルギヤ３３を回転させ扉体２を降下させる時、降下中の扉体２に障害物が干渉し被駆動軸１７にチェーン３の自重程度の荷重しか作用いていない場合には、被駆動軸１７に作用するトルクが減少して、一方の付勢機構２２のコイルバネ２４の付勢力（反発力）によって、軸部２８を介して他方の付勢機構２３のコイルバネ２５を押圧すると共に、軸部２８の先端がゆるみ検出用のリミットスイッチ２９ｂを押して電動機１３を停止させる。
【００２３】
以上説明したように、他の実施の形態に係る異常検出手段３１を用いた水門用開閉装置のチェーンゆるみ検出装置によれば、差動歯車機構３２と、差動歯車機構３２の従動べべルギヤ３５から突設させた軸部２８と、従動べべルギヤ３５の回動を規制するため軸部２８の中間部を両回動方向側から付勢する各付勢機構２２、２３と、軸部２８先端の両回動方向側の離間する位置に配設され、この軸部２８との当接により電動機１３を停止させる一対のリミットスイッチ２９ａ、２９ｂとを設け、一方の付勢機構２２のコイルバネ２４を他方の付勢機構２３のコイルバネ２５よりも、その付勢力を大きく設定したので、扉体２の上昇時及び降下時、扉体２にその昇降の妨げとなる負荷が作用した場合には、軸部２８の先端が一対のリミットスイッチ２９ａ、２９ｂのいずれかを押して電動機１３を停止させることができる。これにより、特に、降下時の扉体２に障害物が干渉し被駆動軸１７にチェーン３の自重程度の荷重しか作用していない場合、速やかに電動機１３を停止させることができ、扉体２とスプロケットとの間のチェーン３がゆるむことがなく、効果的である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る異常検出手段を用いた水門用開閉装置の正面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る異常検出手段を示す正面図である。
【図３】図３は、図２の異常検出手段の側面図である。
【図４】図４は、異常検出手段の他の実施の形態を示す側面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１                水門用開閉装置
２                扉体
３                チェーン
４                駆動装置
５                駆動部
１３              電動機
１５、３１        異常検出手段
１６              駆動軸
１７              被駆動軸
１８              遊星歯車機構
１９              太陽歯車
２０              公転歯車
２１              内歯車
２２、２３        付勢機構
２４、２５        コイルバネ
２８              軸部
２９ａ、２９ｂ    リミットスイッチ
３２              差動歯車機構
３３              入力側べべルギヤ
３４              出力側べべルギヤ
３５              従動べべルギヤ
【図１】
2005273183.tif 000003
【図２】
2005273183.tif 000004
【図３】
2005273183.tif 000005
【図４】
2005273183.tif 000006