(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
土台から起立する少なくとも一本のコラムと、コラムに水平に軸支された駆動軸と、駆動軸にその軸線方向に直交するように固定された通路を開閉するゲートバーと、ゲートバーの駆動軸を駆動するコラムの外側に取り付けられた動力源と、動力源の出力をゲートバーの駆動軸に伝達する伝動機構とを備え、動力源の出力軸は上記駆動軸に直交するようにコラムに取り付けられ、上記伝動機構は、上記出力軸に固定された第一のリンクと、上記駆動軸に固定された第二のリンクと、上記第一と第二のリンク間を連結するコネクチングロッドとを有し、このコネクチングロッドの両端が上記第一と第二のリンクにそれぞれ自在継手を介して連結される構成とされたことを特徴とするゲート開閉装置。
【請求項２】
動力源の出力軸が動力源のフランジ部と伝動機構との間においてベアリングで支持されたことを特徴とする請求項１に記載のゲート開閉装置。
【請求項３】
伝動機構がコラムとコラムに支持される二つのリンクと二つのリンク間を連結するコネクチングロッドとの四節からなるリンク装置により構成され、このリンク装置の二つの死点が上記ゲートバーの開位置と閉位置に夫々対応付けられ、このリンク装置が二つの死点を夫々僅かに通り越した時にリンク装置をストッパ手段により停止させるようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のゲート開閉装置。
【請求項４】
リンク装置のリンク又はゲートバーが上記駆動軸に対しキー及びキー切欠溝を介して固定され、キー切欠溝はゲートバーを右開き用にセットするためのものと左開き用にセットするためのものとの二種類が形成されたことを特徴とする請求項１又は請求項３に記載のゲート開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駐車場等に設置されるゲートの開閉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
駐車場の出入口等にはゲートが設けられる場合があるが、特開平９−９６１２２号公報、特開２００１−４３４８７、実開昭５５−１１７５５１号公報はこのようなゲートの開閉装置について開示する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のゲート開閉装置は、装置全体が大きいために、広い設置スペースを必要とし、スペース的余裕がない駐車場等では設置が困難であるという問題がある。
【０００４】
また、従来のゲート開閉装置は、ゲートバー以外の駆動部分を箱型フレームで覆い、この箱型フレームの内壁にモータ、リンク等の部品を取り付けるようになっているので、その設計、組立等が煩雑になり、設計・製造コストが高くなる。また、箱形フレームに点検、修理、部品取替等のための点検口を設けなければならないので製造コストが高くなり、また、点検口を通した点検作業等は面倒であり作業効率が低下する。
【０００５】
本発明は上記諸問題点を解決することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、土台（２）から起立する少なくとも一本のコラム（６）と、コラム（６）に水平に軸支された駆動軸（４）と、駆動軸（４）にその軸線方向に直交するように固定された通路（１）を開閉するゲートバー（５）と、ゲートバー（５）の駆動軸（４）を駆動するコラム（６）の外側に取り付けられた動力源（７）と、動力源（７）の出力をゲートバー（５）の駆動軸（４）に伝達する伝動機構（９）とを備え、動力源（７）の出力軸（１２）は上記駆動軸（４）に直交するようにコラム（６）に取り付けられ、上記伝動機構（９）は、上記出力軸（１２）に固定された第一のリンク（１３）と、上記駆動軸（４）に固定された第二のリンク（１４）と、上記第一と第二のリンク（１３，１４）間を連結するコネクチングロッド（１５）とを有し、このコネクチングロッド（１５）の両端が上記第一と第二のリンク（１３，１４）にそれぞれ自在継手（１６，１９）を介して連結される構成とされたゲート開閉装置を採用する。
【０００８】
また、請求項２に係る発明は、動力源（７）の出力軸（１２）が動力源（７）のフランジ部（２８）と伝動機構（９）との間においてベアリング（１７）で支持された請求項１に記載のゲート開閉装置を採用する。
【０００９】
また、請求項３に係る発明は、伝動機構（９）がコラム（６）とコラム（６）に支持される二つのリンク（１３，１４）と二つのリンク（１３，１４）間を連結するコネクチングロッド（１５）との四節からなるリンク装置により構成され、このリンク装置の二つの死点がゲートバー（５）の開位置と閉位置に夫々対応付けられ、このリンク装置が二つの死点を夫々僅かに通り越した時にリンク装置をストッパ手段（２５，２６）により停止させるようにした請求項１又は請求項２に記載のゲート開閉装置を採用する。
【００１０】
また、請求項４に係る発明は、リンク装置のリンク（１４）又はゲートバー（５）が上記駆動軸（４）に対しキー（２０）及びキー切欠溝（２１，２２ａ，２２ｂ）を介して固定され、キー切欠溝（２１，２２ａ，２２ｂ）はゲートバー（５）を右開き用にセットするためのものと左開き用にセットするためのものとの二種類が形成された請求項１又は請求項３に記載のゲート開閉装置を採用する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１に示すように、このゲート開閉装置は、例えば駐車場と一般道との間の通路１に設けられる。開閉装置の駆動部等は路側に設けられた土台２上に配置され、その全体がケース３で覆われている。ケース３からは駆動軸４が片持ち状に突出し、この駆動軸４に通路１を開閉するゲートバー５が固定されている。ゲート開閉装置は、ゲートバー５を実線位置に倒すことで通路１を遮断し、ゲートバー５を二点鎖線位置に起立させることで通路１を開放する。
【００１３】
図２乃至図５に示すように、ゲート開閉装置は、土台２から起立するフレームとしてのコラム６と、コラム６に水平に軸支された駆動軸４と、駆動軸４に直交するように固定された通路１（図１参照）を開閉するゲートバー５と、コラムに取り付けられたモータ７と、モータ７から減速機８を介して駆動軸４へとトルクを伝達する伝動機構９とを備えている。モータ７及び減速機８は動力源として機能するものであるが、動力源としてはその他油圧装置、空圧装置等を使用することも可能である。
【００１４】
コラム６は、四角筒の鋼材により形成され、土台２上に垂直に起立する。もちろん、コラム６は四角筒に限らず、円筒等他の形状に形成してよく、また鋼材以外の他の材料で形成してもよい。コラム６は複数本設けてもよいが望ましくは一本のコラム６が土台２から起立する。このコラム６に駆動軸４、モータ７及び減速機８が取り付けられ、その全体がケース３で覆われる。ケース３はコラム６やモータ７等を覆う保護カバーとして機能するものであり、図示した箱型に限らず円筒形等他の形状に形成される。また、ケース３はコラム６や土台２に対して図示しないボルト・ナット等により着脱自在に固定され、保守・点検等に際してはコラム６等から簡易に取り外されるようになっている。
【００１５】
駆動軸４は、コラム６の上部に軸受１０を介して回動自在に水平に支持される。駆動軸４の先端はケース３外に突出し、その突出した箇所にゲートバー５が駆動軸４と直交するように片持ち状に固定される。駆動軸４の後端はケース３内に留まり、そこには伝動機構９が連結される。
【００１６】
動力源であるモータ７及び減速機８は、別体であってもよいが望ましくはギアドモータのように一体化構成され、コラム６の中位部であって駆動軸４の後端が突出する面上にブラケット１１を介して固定される。モータ７のハウジング７ａと減速機８のハウジング８ａは直列状に一体化され、モータ７の出力軸（図示せず）と減速機８の出力軸１２もハウジング７ａ，８ａ内で直列状に並んでいる。モータ７の出力軸の回転は減速機８により減速された上で、減速機８の出力軸１２から出力される。モータ７及び減速機８のハウジング７ａ，８ａは一体化され、出力軸１２の長さ方向に長く伸びることから、図４に示すように、出力軸１２が駆動軸４に対し直角方向に伸びるようにコラム６に取り付けられ、ケース３の奥行きの寸法Ａの低減化が図られる。換言すれば、モータ７及び減速機８の軸方向の向きがゲートバー５の駆動軸４の軸方向と略９０度で交差した配置になっているので、開閉装置全体がコンパクト化されている。図８に示すように、モータ７及び減速機８を従来と同様に出力軸１２が駆動軸４に平行になるように配置すると、ケース３の奥行きの寸法Ｂは図４に示したケース３の奥行きの寸法Ａよりも大きくなる。本発明者が寸法Ａ，Ｂについて実測したところＡ＝２３６ｍｍ，Ｂ＝２８６ｍｍであり、本発明によれば装置の奥行き寸法Ａが５０ｍｍ程度小さくなり、装置がコンパクト化されることが明らかである。上記減速機８はモータ７の種類によっては省略可能であり、その場合はモータの出力軸が駆動軸４に対し直交するように配置されると共にその出力軸に伝動機構９が接続される。
【００１７】
伝動機構９はリンク装置であり、より具体的にはてこクランク機構で構成され、減速機８の出力軸１２に固定された第一のリンク１３と、駆動軸４に固定された第二のリンク１４と、第一と第二のリンク１３，１４間を連結するコネクチングロッド１５と、第一と第二のリンク１３，１４を支持するコラム６との四節で構成される。
【００１８】
第一のリンク１３は、その一端が減速機８の出力軸１２に固定され、他端はコネクチングロッド１５の一端に玉継手等の自在継手１６を介して連結される。モータ７と一体の減速機８の出力軸１２は略１８０度の範囲で正逆転が可能であり、一方向に１８０度回転すると、図３に示すように、この第一のリンク１３が出力軸１２上に略垂直に起立する実線で示される位置へと回動して停止する。この第一のリンク１３の位置はゲートバー５が通路１を遮断する閉位置に対応する。また、その位置から出力軸１２が逆方向に１８０度回転すると、第一のリンク１３が出力軸１２下に略垂直に垂下する二点鎖線で示される位置へと回動し停止する。この第一のリンク１３の位置はゲートバー５が通路１を開放する開位置に対応する。モータ７の回転・停止及び正逆転の切替えは第二のリンク１４の回動路上に設置される図示しないリミットスイッチ等のセンサを用いた制御装置により行われる。もちろん、モータ７の切り替え手段としてのセンサは他のリンクに対して配置するようにしてもよい。制御装置は公知の手段によるので、その詳細な説明は省略する。
【００１９】
図５に示すように、この第一のリンク１３と減速機８のハウジング８ａとの間には、ベアリング１７が設けられる。すなわち、減速機８の出力軸１２を囲むハウジング８ａから突出したフランジ部２８と伝動機構９の第一のリンク１３との間がベアリング１７で支持されている。具体的には、出力軸１２に接するベアリング１７を支持したベアリングハウス１７ａが固定ネジ１８によりブラケット１１に固定され、ベアリングハウス１７ａの前面に僅かの隙間を介して第一のリンク１３が接している。これにより、出力軸１２にかかる第一のリンク１３の負荷による出力軸１２のたわみが防止され、モータ７や減速機８のより円滑な回転が保障される。
【００２０】
第二のリンク１４は、その一端が駆動軸４の後端に固定され、他端はコネクチングロッド１５の一端に玉継手等の自在継手１９を介して連結される。上記第一のリンク１３の往復回動運動はコネクチングロッド１５により第二のリンク１４の往復回動運動に変換され、第一のリンク１３が図３の実線で示される位置へと回動すると、第二のリンク１４が図２に示す実線位置へと回動し、ゲートバー５が図１及び図２に示すように水平位置へと回動して通路１を遮断する。また、第一のリンク１３が図３の二点鎖線で示される位置へと回動すると、第二のリンク１４が図２の二点鎖線位置へと回動し、ゲートバー５が図１及び図２に示すように垂直位置へと回動して通路１を開放する。
【００２１】
図示例では、ゲートバー５が右開きになっているが、このゲート開閉装置はゲートバー５を左開きに簡易に変更し得るように構成されている。すなわち、図２に示すように、第二のリンク１４が駆動軸４に対しキー２０及びキー切欠溝２１，２２ａ，２２ｂを介して固定され、キー切欠溝２２ａ，２２ｂはゲートバー５を右開き用にセットするためのものと左開き用にセットするためのものとの二種類が形成されている。具体的には、二つのキー切欠溝２２ａ，２２ｂが駆動軸４上にゲートバー５の開閉角度である９０度だけ位相を違えるように形成され、第二のリンク１４の軸穴に一つのキー切欠溝２１が形成され、駆動軸４側のいずれかのキー切欠溝２２ａ，２２ｂと第二のリンク１４側のキー切欠溝２１とにキー２０が挿入されることで第二のリンク１４と駆動軸４とが一体回転可能に連結される。また、第二のリンク１４には軸穴へと通るすり割り溝２４が形成され、このすり割り溝２４を横断するように締め付けネジ２３が螺合する。第二のリンク１４を駆動軸４に対して締め付けやすくするため、キー切欠溝２１は望ましくはすり割り溝２４が軸穴に通じる箇所に形成される。図示例のゲートバー５を右開きから左開きに変更するには、図２の状態において締め付けネジ２３を緩めてキー切欠溝２２ａからキー２０を抜き、ゲートバー５を実線位置から二点鎖線位置へと起立させる。これにより、駆動軸４はゲートバー５と一体で略９０度時計方向に回転し、一方のキー切欠溝２２ｂが他方のキー切欠溝２２ａの前回の位置へと入れ替わり、第二のリンク１４のキー切欠溝２１と合致する。そこで、キー２０をキー切欠溝２１，２２ｂに差し込み、締め付けネジ２３を再び締め付けて第二のリンク１４を駆動軸４に固定する。モータ７の出力は右開きの場合と同様にリンク装置を介してゲートバー５に伝達され、ゲートバー５は左開きとなって右開きの場合と反対側の通路を開閉することとなる。なお、ゲートバー５を駆動軸４に対してキー２０及びキー切欠溝２１，２２ａ，２２ｂを介して固定するようにしても上記と同様な結果を得ることができる。また、二種類のキー切欠溝２２ａ，２２ｂを第二のリンク１４の軸穴側に形成しても同様な効果を得ることができる。
【００２２】
上記リンク装置は二つの死点を有し、夫々の死点がゲートバー５の開位置と閉位置に対応付けられる。すなわち、図６（Ａ）（Ｃ）に示すように、第一のリンク１３とコネクチングロッド１５とが一方の死点位置に来るとゲートバー５が閉位置である水平位置へと回動し、図７（Ａ）（Ｃ）に示すように、第一のリンク１３とコネクチングロッド１５とが他方の死点位置に来るとゲートバー５が開位置である垂直位置へと回動するようになっている。しかし、リンク装置が二つの死点位置にそれぞれ急激に停止するとゲートバー５に大きな力が加わりゲートバー５が長時間にわたり振動するという問題がある。そこで、本発明は、このゲートバー５の振動を低減するべく、このリンク装置が二つの死点を夫々僅かに通り越した時にリンク装置をストッパ手段により停止させるようにしている。すなわち、図３に示すように、第一のリンク１３の上昇位置と下降位置とに対応してストッパ２５，２６が設けられている。各ストッパ２５，２６はブラケット１１にネジ２７を介して取り付けられ、第一のリンク１３に対し位置調節可能である。図６（Ｂ）（Ｄ）に示すように、一方のストッパ２５は第一のリンク１３とコネクチングロッド１５とが一方の死点位置を僅かに通り越すと第一のリンク１３の回動を止め、その結果ゲートバー５は水平位置から角度θだけ上向きに傾いたところで停止し、これによりゲートバー５の急激な停止による振動が緩和される。また、図７（Ｂ）（Ｄ）に示すように、他方のストッパ２６は第一のリンク１３とコネクチングロッド１５とが他方の死点位置を僅かに通り越すと第一のリンク１３の回動を止め、その結果ゲートバー５は垂直位置から角度θだけ戻るように傾いたところで停止し、これによりゲートバー５の急激な停止による振動が緩和される。ストッパ２５，２６が第一のリンク１３を停止させる角度θは１度〜６度程度に設定される。
【００２３】
次に、上記構成のゲート開閉装置の作用について説明する。
【００２４】
ゲートバー５を図１及び図２の実線で示した閉位置から二点鎖線で示した開位置へと回転させる場合は、モータ７が一方向に回転し、第一のリンク１３が図３中、矢印ａの方向へと実線位置から二点鎖線位置へ略１８０度回転する。第一のリンク１３が当該位置へと回転すると、センサが検知しモータ７を停止させる。また、その際、第一のリンク１３が、図７（Ａ）（Ｃ）に示すように、一方の死点に到達し、ゲートバー５が垂直位置へと到達するが、図７（Ｂ）（Ｄ）に示すように、第一のリンク１３は慣性等によりこの死点を少しばかり乗り越え一方のストッパ２６に当たったところで停止する。その結果、ゲートバー５は開位置に停止する際、図７（Ｄ）の一点鎖線位置から実線位置へと僅少な角度θだけ瞬間的に後戻りすることとなり、これによりゲートバー５はその開位置への停止に伴う衝撃を緩和され、振動が早期に減衰することとなって、速やかに静止する。
【００２５】
また、ゲートバー５を図１及び図２の二点鎖線で示した開位置から実線で示した閉位置へと回転させる場合は、モータ７が他方向に回転し、第一のリンク１３が図３中、矢印ｂの方向へと二点鎖線位置から実線位置へと略１８０度回転する。第一のリンク１３が当該位置へと回転すると、センサがこれを検知しモータ７を停止させる。また、その際、第一のリンク１３が、図６（Ａ）（Ｃ）に示すように、他方の死点に到達し、ゲートバー５が水平位置へと到達するが、図６（Ｂ）（Ｄ）に示すように、第一のリンク１３は慣性等によりこの死点を少しばかり乗り越え他方のストッパ２５に当たったところで停止する。その結果、ゲートバー５は閉位置に停止する際、図６（Ｄ）の一点鎖線位置から実線位置へと僅少角度θだけ瞬間的に後戻りすることとなり、これによりゲートバー５はその閉位置への停止に伴う衝撃を緩和され、振動が早期に減衰することとなって、速やかに静止する。
【００２６】
また、図示例ではゲートバー５が右開きにセットされているが、左開きにセットを変更する場合は、図２において、第二のリンク１４の締め付けネジ２３を緩めてキー切欠溝２１，２２ａからキー２０を抜き、ゲートバー５を実線位置から二点鎖線位置へと起立させる。駆動軸４はゲートバー５と一体に時計方向に約９０度回転し、一方のキー切欠溝２２ｂが他方のキー切欠溝２２ａの前回の位置へと回動し、第二のリンク１４のキー切欠溝２１に合致する。そこで、キー２０をキー切欠溝２１，２２ｂに差し込み、再び締め付けネジ２３を締め付けて第二のリンク１４を駆動軸４に対し固定する。この状態ではゲートバー５は開位置を保持しているが、第一のリンク１３及びコネクチングロッド１５は図３中、実線位置にある。そこで、モータ７が回転して第一のリンク１３を実線位置から二点鎖線位置へと矢印ａ方向に回転させると、ゲートバー５が通路を閉じることになる。このように、モータ７の出力は右開きの場合と同様にリンク装置を介してゲートバー５に伝達され、ゲートバー５は左開きとなって右開きの場合と反対側の通路を開閉することとなる。ただし、この場合は図６に示したゲートバー５が垂直になり、図７に示したゲートバー５が水平になる。
【００２７】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、土台から起立する少なくとも一本のコラムと、コラムに水平に軸支された駆動軸と、駆動軸にその軸線方向に直交するように固定された通路を開閉するゲートバーと、ゲートバーの駆動軸を駆動するコラムの外側に取り付けられた動力源と、動力源の出力をゲートバーの駆動軸に伝達する伝動機構とを備え、動力源の出力軸は上記駆動軸に直交するようにコラムに取り付けられ、上記伝動機構は、上記出力軸に固定された第一のリンクと、上記駆動軸に固定された第二のリンクと、上記第一と第二のリンク間を連結するコネクチングロッドとを有し、このコネクチングロッドの両端が上記第一と第二のリンクにそれぞれ自在継手を介して連結される構成とされたゲート開閉装置であることから、開閉装置を全体としてコンパクト化することができ、保守・点検等を簡易に行うことができる。
【００２９】
また、請求項１に係る発明によれば、開閉装置の駆動軸の長さ方向における奥行きを小さくし、開閉装置を全体としてコンパクト化することができる。
【００３０】
請求項２に係る発明によれば、動力源の出力軸が動力源のフランジ部と伝動機構との間においてベアリングで支持された請求項１に記載のゲート開閉装置であるから、伝動機構側の荷重による出力軸のたわみを低減し、動力源の機能の低下を防止し、円滑な運転を維持し、ゲートバーの開閉動作を円滑化することが出来る。
【００３１】
請求項３に係る発明によれば、伝動機構がコラムとコラムに支持される二つのリンクと二つのリンク間を連結するコネクチングロッドとの四節からなるリンク装置により構成され、このリンク装置の二つの死点が上記ゲートバーの開位置と閉位置に夫々対応付けられ、このリンク装置が二つの死点を夫々僅かに通り越した時にリンク装置をストッパ手段により停止させるようにした請求項１又は請求項２に記載のゲート開閉装置であるから、ゲートバーが開位置と閉位置に停止する際にゲートバーに生じる振動を低減し、ゲートバーを速やかに静止させることができる。
【００３２】
請求項４に係る発明によれば、リンク装置のリンク又はゲートバーが駆動軸に対しキー及びキー切欠溝を介して固定され、キー切欠溝はゲートバーを右開き用にセットするためのものと左開き用にセットするためのものとの二種類が形成された請求項１又は請求項３に記載のゲート開閉装置であるから、キーの差し込みを変更する操作のみでゲートバーを右開き用と左開き用のいずれかに簡易に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るゲート開閉装置の斜視図である。
【図２】図１に示したゲート開閉装置を駆動軸の背後からケースを除去して見た立面図である。
【図３】図２に示したゲート開閉装置を右側から見た立面図である。
【図４】図３に示したゲート開閉装置を駆動軸の箇所で水平に切って示した水平断面図である。
【図５】図２中、出力軸の周辺部を拡大して示す断面図である。
【図６】リンク装置の作用を示すスケルトン図であり、（Ａ）（Ｂ）は図３に対応して示し、（Ｃ）（Ｄ）は図２に対応して示し、（Ａ）（Ｃ）は一方の死点位置にある状態を示し、（Ｂ）（Ｄ）はその死点位置を少しばかり乗り越えた状態を示す。
【図７】リンク装置の作用を示すスケルトン図であり、（Ａ）（Ｂ）は図３に対応して示し、（Ｃ）（Ｄ）は図２に対応して示し、（Ａ）（Ｃ）は他方の死点位置にある状態を示し、（Ｂ）（Ｄ）はその死点位置を少しばかり乗り越えた状態を示す。
【図８】ゲート開閉装置のモータ及び減速機を９０度だけ向きを替えた状態で図４に対比させて示した平面図である。
【符号の説明】
１…通路
２…土台
４…駆動軸
５…ゲートバー
６…コラム
７…モータ
８…減速機
８ａ…ハウジング
９…伝動機構
１２…出力軸
１４…第二のリンク
１７…ベアリング
２０…キー
２１，２２ａ，２２ｂ…キー切欠溝
２５，２６…ストッパ
【図１】
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【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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【図８】
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