(57)【要約】【課題】  軽量化できるとともに、ゲート設備の開閉を迅速に行うことができるようにする。【解決手段】  本発明のゲート設備開閉用の可搬式駆動装置１は、ゲート設備の手動ハンドル１１を回転駆動するためのモータ２を含む本体部３と、該本体部３の両側に設けられた一対のグリップ５と、モータ２の出力軸２ａを手動ハンドル１１の回転軸１１ａに連結する連結部６とを備えており、グリップ５を介して支持される重心Ｃが両グリップ５の中央かつ前方に位置するように構成されている。操作している間だけモータ２の出力軸２ａを回転駆動させるための操作手段がグリップ５の近傍に設けられている。モータ２の始動時に、手動ハンドル１１の駆動トルクを徐々に増大させるように構成されている始動トルク制御手段を備えている。手動ハンドル１１に掛かるトルクを制限するように構成されているトルク制限手段を備えている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲート設備の手動ハンドルを回転駆動するための原動機を含む本体部と、
該本体部の両側に設けられた一対のグリップと、
前記原動機の出力軸を前記手動ハンドルの回転軸に連結する連結部とを備えており、
前記グリップを介して支持される重心が前記両グリップの中央かつ前方に位置するように構成されているゲート設備開閉用の可搬式駆動装置。
【請求項２】
操作している間だけ前記原動機の出力軸を回転駆動させるための操作手段が前記グリップの近傍に設けられている請求項１記載のゲート設備開閉用の可搬式駆動装置。
【請求項３】
前記原動機の始動時に、前記手動ハンドルの駆動トルクを徐々に増大させるように構成されている始動トルク制御手段を備えている請求項１又は２記載のゲート設備開閉用の可搬式駆動装置。
【請求項４】
前記手動ハンドルに掛かるトルクを制限するように構成されているトルク制限手段を備えている請求項１〜３のいずれか一項に記載のゲート設備開閉用の可搬式駆動装置。
【請求項５】
前記連結部は、前記手動ハンドルの回転軸に取り付けられるアタッチメントと、前記出力軸に取り付けられ、該アタッチメントに着脱可能に接続される接続部とを備えている請求項１〜４のいずれか一項に記載のゲート設備開閉用の可搬式駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水門や陸閘等のゲート設備の開閉装置に設けられた手動ハンドルを回転駆動するためのゲート設備開閉用の可搬式駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
農業用水路等の各所に設けられている水門は、特に稲作地帯では給排水のため開閉が頻繁に行われている。また、河川等の堤防の各所に設けられている陸閘は、通常時は生活のため通行できるように開けられており、増水時には暫定的に堤防の役割を果たすように閉じられる。これら水門や陸閘等のゲート設備は設置条件から電源確保が難しく、ほとんどが手動ハンドルを回すことで開閉操作を行うように構成されている。
【０００３】
しかし、この種のゲート装置は重量構造物であるため操作が重く、開閉の動きが遅いため、高齢の従事者では手動ハンドルを回すことができない状況もある。
【０００４】
そのため、短時間に開閉操作を終えることができるように、手動ハンドルを回転駆動するための可搬式駆動装置が提案されている（特許文献１〜４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実用新案登録第３０５６９０５号公報
【特許文献２】実用新案登録第３１１１９６６号公報
【特許文献３】実用新案登録第３１７５１２８号公報
【特許文献４】実用新案登録第３１７８７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１〜４に記載された従来の駆動装置は、いずれも地面等の支持面に設置するように構成されており、そのための支持部材を備えているので、その分重量が増加し、可搬性が犠牲になっているという課題がある。
【０００７】
また、手動ハンドルの高さは設備によって異なっているため、支持部材の設置時に高さ調節を行う必要があり、準備に手間と時間がかかるという課題もある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明のゲート設備開閉用の可搬式駆動装置は、
ゲート設備の手動ハンドルを回転駆動するための原動機を含む本体部と、
該本体部の両側に設けられた一対のグリップと、
前記原動機の出力軸を前記手動ハンドルの回転軸に連結する連結部とを備えており、
前記グリップを介して支持される機体の重心が前記両グリップの中央かつ前方に位置するように構成されている。
【０００９】
前記原動機としては、特に限定されないが、モータ又はエンジンを例示する。前記モータとしては、交流式又は直流式のいずれであっても構わない。
【００１０】
この構成によれば、前記一対のグリップを手で支持するようになっており、従来例とは異なり、支持面に対して機体を支持するための支持部材を備えていないので、軽量化できるとともに、ゲート設備の開閉を迅速に行うことができる。また、前記重心が前記両グリップの中央かつ前方に位置するように構成されているので、前記連結部を介して機体の重量が前記手動ハンドル側に預けられるため、前記グリップを支持する利用者の負担を軽減することができる。
【００１１】
前記ゲート設備開閉用の可搬式駆動装置においては、
操作している間だけ前記原動機の出力軸を回転駆動させるための操作手段が前記グリップの近傍に設けられている態様を例示する。
【００１２】
この構成によれば、操作（例えば、ボタンを押したり、レバーを倒したり、スロットルを回したりする操作）をしている間だけ、前記原動機の前記出力軸が回転駆動されるので、例えば利用者が何らかの原因でグリップを離した場合に前記出力軸がすぐに停止する。
【００１３】
前記ゲート設備開閉用の可搬式駆動装置においては、
前記原動機の始動時に、前記手動ハンドルの駆動トルクを徐々に増大させるように構成されている始動トルク制御手段を備えている態様を例示する。
【００１４】
この構成によれば、前記グリップを持つ利用者に過大な負荷が衝撃的に掛かることを防止することができる。
【００１５】
前記ゲート設備開閉用の可搬式駆動装置においては、
前記手動ハンドルに掛かるトルクを制限するように構成されているトルク制限手段を備えている態様を例示する。
【００１６】
前記トルク制限手段としては、特に限定されないが、前記連結部にトルクを機械的に制限する手段を設ける態様や、前記モータの駆動電流の大きさに応じて該モータのトルクを制限する手段を設ける態様を例示する。
【００１７】
この構成によれば、前記手動ハンドルに過剰なトルクが掛かることを防止するとともに、ゲート設備の開閉時に前記グリップを持つ利用者に過大な負荷が掛かることを防止することができる。
【００１８】
前記ゲート設備開閉用の可搬式駆動装置においては、
前記連結部は、前記手動ハンドルの回転軸に取り付けられるアタッチメントと、前記出力軸に取り付けられ、該アタッチメントに着脱可能に接続される接続部とを備えている態様を例示する。
【００１９】
この構成によれば、前記手動ハンドルに対応した前記アタッチメントを予め取り付けておくことにより、ゲート設備の開閉を迅速に行うことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係るゲート設備開閉用の可搬式駆動装置によれば、軽量化できるとともに、ゲート設備の開閉を迅速に行うことができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明を具体化した一実施形態に係るゲート設備開閉用の可搬式駆動装置の一部を破断した平面図である。
【図２】同装置の一部を破断した側面図である。
【図３】同装置のアタッチメントをゲート設備の手動ハンドルに取り付けた状態を示す斜視図である。
【図４】同装置の連結部を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線端面図である。
【図５】同装置の制御系統を示すブロック図である。
【図６】変更例に係るゲート設備開閉用の可搬式駆動装置の一部を破断した平面図である。
【図７】同装置の一部を破断した側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１〜図５は本発明を具体化した一実施形態のゲート設備開閉用の可搬式駆動装置１を示しており、各図において、矢印Ｆは機体前側を指し示している。
【００２３】
本例の可搬式駆動装置１の駆動対象である水門や陸閘等のゲート設備は、図１〜図３に示すように、円形の手動ハンドル１１を回転することにより扉を開閉する開閉機構（図示略）を備えている。この手動ハンドル１１は、一般に形状、構造等がメーカーや製品によって多様であるが、本例では、回転軸１１ａの先端部に、放射状に延びる３本のハンドルアーム１１ｂを介して円環状のハンドル１１ｃが支持されており、ハンドル１１ｃには、回転自在に回転軸１１ａと平行に突設された握り１１ｄが設けられているものとなっている。
【００２４】
本例の可搬式駆動装置１は、図１〜図５に示すように、ゲート設備の手動ハンドル１１を回転駆動するための原動機としてのモータ２を含む本体部３と、モータ２を制御するコントローラ４と、本体部３の両側に設けられた一対のグリップ５と、該モータ２の出力軸２ａを手動ハンドル１１の回転軸１１ａに連結する連結部６とを備えており、グリップ５を介して支持される機体の重心Ｃが両グリップ５の中央かつ前方に位置するように構成されている。
【００２５】
本体部３は、略左右対称の受け箱状に形成されたフレーム３ａと、フレーム３ａの前方に出力軸２ａが突出するようにして、フレーム３ａの内側中央に配設されたモータ２とを備えている。
【００２６】
本例のモータ２は、減速機構２ｂを介して出力軸２ａを回転駆動するものであるが、モータ２のみで必要な回転力が直接得られる場合は減速機構２ｂを省略してもよい。また、本例のモータ２は、災害時等の非常時において比較的入手し易い１２Ｖ又は２４Ｖの直流バッテリを電源とする直流モータを用いているが、これに限定されず、交流モータを採用してもよい。
【００２７】
コントローラ４は、図５に示すように、モーメンタリースイッチ７の切り替えに応じてモータ２の出力軸２ａの回転方向を制御するとともに、出力トルクを制御する。そして、コントローラ４は、モータ２の始動時に、手動ハンドル１１を駆動するトルクを所定の定常値まで徐々に（例えば４〜５秒かけて徐々に）増大させるように制御するように構成されている（始動トルク制御手段）とともに、所定の最大値を超えないように該トルクを制限するように構成されている（トルク制限手段）。直流のモータ２は駆動電流と出力トルクが比例関係になるので、例えば、その駆動電流を電流センサで検出し、その検出値に基づいて、この種のトルク制御やトルク制限を実現することができる。具体的なトルク制御方法や、トルク制限方法については公知の方法を適宜採用することができる。
【００２８】
モーメンタリースイッチ７は、一方（本例では右側）のグリップ５の前側に設けられることにより、グリップ５を持ったまま操作可能になっている。このモーメンタリースイッチ７が、操作している間だけ原動機としてのモータ２の出力軸２ａを回転駆動させるための操作手段である。このモーメンタリースイッチ７は、そのレバー７ａの操作に応じて共通端子を２接点のいずれかに接続するようになっており、本例では、何も切り替え操作をしていないときはレバー７ａが中央にあって共通端子が２接点のいずれにも接続されず、レバー７ａを右に倒すとモータ２を右回りに回転させるための接点に共通端子を接続し、レバー７ａを左に倒すとモータ２を左回りに回転させるための接点に共通端子を接続するようになっている。
【００２９】
グリップ５は、フレーム３ａの左右両側に突設されたグリップアーム８の先端部に設けられている。本例のグリップアーム８は、先端部が後方に折り曲げ形成されているが、これに限定されず、例えば、フレーム３ａに対するグリップアーム８の基端部の取り付け位置を重心Ｃの後側へずらすとともに、グリップアーム８の先端部が左右方向に延びるようにしてもよい。また、例えば、図１に二点鎖線で示すように、グリップアーム８の基端部がフレーム３ａから斜め後方に延びるように形成することにより、重心Ｃよりもグリップ５の位置を、より後方にずらすように構成してもよい。
【００３０】
連結部６は、手動ハンドル１１の回転軸１１ａに取り付けられるアタッチメント１５と、出力軸２ａに取り付けられ、該アタッチメント１５に着脱可能に接続される接続部１６とを備えている。
【００３１】
アタッチメント１５は、接続部１６に接続される接続軸１５ａを備えたボス１７と、該ボス１７の基端の外周面に張り出し形成されたフランジ１８と、該フランジ１８とともに手動ハンドル１１のハンドルアーム１１ｂを前後に挟持する締結リング１９とを備えている。締結リング１９には、その周方向の一部（下部）に、手動ハンドル１１の回転軸１１ａが通過可能なギャップが設けられることにより、略Ｃ字状に形成されている。接続軸１５ａは、多角柱状（本例では６角柱状）となっている。フランジ１８と締結リング１９は、ハンドルアーム１１ｂを挟む対向状に配置されるとともに、締結手段２０（６対のボルト及びナット）で締結されており、それによりアタッチメント１５は手動ハンドル１１に固定されている。なお、手動ハンドル１１の形状、構造等はメーカーや製品によって多様であるため、アタッチメント１５は、それらに応じたものを予め用意しておく。
【００３２】
接続部１６は、図４に示すように、接続軸１５ａが嵌入可能な多角柱状の穴（本例では六角柱状の穴）が形成されている接続穴１６ａを備えている。この接続穴１６ａに接続軸１５ａを嵌入させると、両者を介してモータ２の回転がアタッチメント１５に伝動されるようになっている。接続穴１６ａに接続軸１５ａを嵌入させた状態においては、両者の間に大きめの遊びＧが生じるように構成されている。接続軸１５ａは、既存の手動ハンドル１１に後から付けることになるので、回転軸１１ａに対して同芯になり難く傾きや振れが出るが、この遊びＧにより接続軸１５ａの回転振れが吸収されるので、モータ側が大きく動揺することがなく、作業者が楽にグリップ５を保持することができるようにしている。このような接続部１６の構成において、接続軸１５ａの接続穴１６ａへの挿入可能深さとしては、特に限定されないが、接続軸１５ａの直径の１．５〜２倍程度にすることを例示する。そして、遊びＧの大きさとしては、特に限定されないが、接続軸１５ａを接続穴１６ａへ最も深く挿入させた状態で両者が相対的に１〜１．５°程度揺動可能な大きさにすることを例示する。
【００３３】
次に、本例のゲート設備開閉用の可搬式駆動装置１の使用方法を説明する。なお、アタッチメント１５は予め手動ハンドル１１に固定されているものとする。
まず、接続部１６を前方に向けて可搬式駆動装置１の左右のグリップ５を左右の手でそれぞれ持ち、接続部１６の接続穴１６ａにアタッチメント１５の接続軸１５ａを嵌入させる。そして、グリップ５を持ったまま、モーメンタリースイッチ７を操作すると、モータ２の出力軸２ａが回転し始め、その駆動力が連結部６を介して手動ハンドル１１に伝動され、ゲート設備の水門や陸閘等が開閉される。
【００３４】
以上のように構成された本例のゲート設備開閉用の可搬式駆動装置１によれば、一対のグリップ５を手で支持するようになっており、従来例とは異なり、支持面に対して機体を支持するための支持部材を備えていないので、軽量化できるとともに、ゲート設備の開閉を迅速に行うことができる。また、重心Ｃが両グリップ５の中央かつ前方に位置するように構成されているので、連結部６を介して機体の重量が手動ハンドル１１側に預けられるため、グリップ５を支持する利用者の負担を軽減することができる。
【００３５】
また、操作している間だけモータ２の出力軸２ａを回転駆動させるためのモーメンタリースイッチ７がグリップ５の近傍に設けられているので、例えば利用者が何らかの原因でグリップ５を離した場合に出力軸２ａがすぐに停止する。
【００３６】
また、モータ２の始動時に、手動ハンドル１１の駆動トルクを徐々に増大させるように構成されている前記始動トルク制御手段を備えているので、グリップ５を持つ利用者に過大な負荷が衝撃的に掛かることを防止することができる。
【００３７】
また、手動ハンドル１１に掛かるトルクを制限するように構成されている前記トルク制限手段を備えているので、手動ハンドル１１に過剰なトルクが掛かることを防止するとともに、ゲート設備の開閉時にグリップ５を持つ利用者に過大な負荷が掛かることを防止することができる。
【００３８】
また、連結部６は、手動ハンドル１１の回転軸１１ａに取り付けられるアタッチメント１５と、出力軸２ａに取り付けられ、該アタッチメント１５に着脱可能に接続される接続部１６とを備えているので、手動ハンドル１１に対応したアタッチメント１５を予め取り付けておくことにより、ゲート設備の開閉を迅速に行うことができる。
【００３９】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
（１）前記原動機として、モータ２に代えて、エンジンを採用すること。
（２）連結部６において、接続部１６の先端に接続軸１５ａを設け、アタッチメント１５に接続穴１６ａを設けるようにすること。
（３）連結部６を、アタッチメント１５及び接続部１６に分割された構成に代えて、手動ハンドル１１に装着する部分を該手動ハンドル１１に着脱容易に構成するとともに、該部分をモータ２の出力軸２ａに直接取り付けるように構成すること。
（４）前記実施形態における電気的なトルク制限手段に代えて又はそれとともに、図６及び図７に示すように、機械的にトルクを制限するトルクリミッタ２１を連結部６に設けること。
【符号の説明】
【００４０】
１    可搬式駆動装置
２    モータ
２ａ  出力軸
２ｂ  減速機構
３    本体部
３ａ  フレーム
４    コントローラ
５    グリップ
６    連結部
７    モーメンタリースイッチ
７ａ  レバー
８    グリップアーム
１１    手動ハンドル
１１ａ  回転軸
１１ｂ  ハンドルアーム
１１ｃ  ハンドル
１１ｄ  握り
１５    アタッチメント
１５ａ  接続軸
１６    接続部
１６ａ  接続穴
１７    ボス
１８    フランジ
１９    締結リング
２０    締結手段
２１    トルクリミッタ
Ｃ    重心
Ｆ    矢印
Ｇ    遊び
【図１】
2017203331.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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