JP2011179231A - ゲート開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ラック棒の屈曲側への傾動を防止して水門の扉体を円滑に昇降させて水門ゲートの止水機能を確実に確保することが可能な水門ゲート開閉装置を提供する。
【解決手段】水門の扉体に連結されたラック棒１の上部の屈曲ラック部３は小ラック棒４が連結ブロック５で連結され、ラック棒１に噛み合うピニオンギヤ１２を回転させてラック棒１を昇降させることにより水門の扉体を開閉する水門ゲート開閉装置において、小ラック棒４は直線状にラックピン１０が直列に設けられ、小ラック棒４の端部のピン孔と連結ブロック５の端部のピン孔にラックピンを兼ねる連結ピン８が通されて小ラック棒４のラックピン１０と同列に設けられ、小ラック棒４の側板の両端はラックピン１０の中心より屈曲側に傾斜した傾斜面を有するとともに、屈曲方向と反対側に小ラック棒４の進行軸に直角な当接面を有し、連結ブロックの各側板の内側に形成された凸部１７の上下に小ラック棒の傾斜面又は当接面に当接する、進行軸に直角な当接面が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、水門の扉体に連結されたラック棒とこれに噛み合うピニオンギヤを利用して水門の扉体を昇降開閉する水門ゲート開閉装置に関する。

水門の扉体を開閉する方式のひとつに、ラック式の水門ゲート開閉装置がある。従来のラック式の水門ゲート開閉装置は、図８に示すように、ラック棒３０が一本の直線状部材から形成され、ラック棒３０がピニオン駆動機構３１のピニオンギヤと噛み合っており、ピニオンギヤの回転によりラック棒３０が上下に移動することによって、ラック棒３０に連結された水門の扉体３２を昇降させて開閉する。図８（ｂ）に示すように、直線状のラック棒３０は上方に移動するので、ラック棒３０を保護するラックカバー３３が操作室３４の建屋外にラック棒３０の真上に上向きに突出している。

しかしながら、ラック棒の真上に上向きに直線状にラックカバーを突出させると、ラック棒やラックカバーを通じて落雷を受け易くなったり、あるいは施工に手間を要したりする問題があった。

そこで、図９（ａ）に示すように、水門の扉体３５に連結された屈曲可能のラック棒３６を屈曲防止保護管３７に通したうえ、ピニオン駆動機構３８の上方で屈曲ガイド３９によって一側に屈曲可能な構造とし、水門の扉体３５を上昇させる際には、図９（ｂ）に示すように、ゲート棒３６をピニオン駆動機構３８の上方で屈曲ガイド３９にそって屈曲させながら上昇させることで建屋４０にラックカバーを設ける必要のないラック式開閉装置が提案されている。

例えば、特許文献１には、水門ゲートに連結されたピンラックとピニオンギヤとの噛合を利用して水門ゲートを昇降開閉するラック式開閉機構において、図１０に示すように、長さの短い複数の分割ピンラック４１同士をそれぞれピン４２で回動自在に連結して直列状に形成したピンラックが開示されている。

また、特許文献２には、ラック式の水門扉開閉装置において、図１１に示すように、複数のラック部材４３が連結部材４４を介して屈曲可能に連結されて形成され、ラック部材４３は、一対の板材間に駆動ギアのピッチに対応した間隔で複数のピン４５を列設して形成されたラック棒が開示されている。

実用新案登録第２５４０５４０号公報 特許第３１７１７９１号公報

前記特許文献１のピンラックは、図１２に示すように、両側に自在に屈曲する構造となっているので、上昇している水門の扉体を下降させるためにラックを押し付ける際に、図９に示すように、屈曲を防止するためにピニオン駆動機構３８の下方に長い屈曲防止保護管３７を延長する必要がある。そして屈曲防止保護管３７は、強度と精度を必要とするため、比較的高価なものとなる。また、屈曲防止保護管３７はピニオン駆動機構３８の下方に比較的長く形成されることから、設備計画の制約条件ともなる。

前記特許文献２のピンラックは、図１３に示すように、ピニオンギヤ４６にかみ合い動力伝達が行われるピンラック芯線４７と、実際の吊り荷重を伝達する荷重作用芯線４８が一致しない。実際に扉体を吊下げた状態においては、扉体吊り芯が荷重作用芯線４８の上に重なるため、扉体５０と連結する直線部ラック棒４９とラック部材43との連結部が直線上とならず、扉体５０がラック棒屈曲側に移動する。このため、実際の設備においては、水門の扉体５０の円滑な開閉作動、および確実な止水機能を確保するために扉体誘導ガイド等の対策を講じなければならないという問題点を有していた。

そこで、本発明は、屈曲防止保護管を必要とせず、また動力伝達が行われるピンラック芯線と荷重作用芯線を一とすることにより扉体の側方移動を防止し、水門の扉体の適正な開閉作動性と止水機能を確実に確保することが可能な屈曲ラック式の水門ゲート開閉装置を提供するものである。

本発明は、水門の扉体に連結されたラック棒の上部に一方向に屈曲可能な屈曲ラック部が形成され、屈曲ラック部はラック棒を分割した隣り合う小ラック棒どうしが連結ブロックを介して連結されて形成され、ラック棒に噛み合うピニオンギヤをピニオン駆動機構により回転させてラック棒の屈曲ラック部を案内ガイド金物内を屈曲させながら案内して昇降させることにより水門の扉体を開閉する水門ゲート開閉装置において、小ラック棒は対向する側板の間にピニオンギヤのピッチに対応した間隔で直線状にラックピンが直列に設けられ、小ラック棒の端部のピン孔と連結ブロックの端部のピン孔にラックピンを兼ねる連結ピンが通されて小ラック棒のラックピンと同列に設けられ、小ラック棒の側板の両端はラックピンの中心より屈曲側に傾斜した傾斜面を有するとともに、屈曲方向と反対側に小ラック棒の進行軸に直角な当接面を有し、連結ブロックの各側板の内側に形成された凸部の上下に小ラック棒の傾斜面又は当接面に当接する、進行軸に直角な当接面が形成され定ることを特徴とする。

前記構成において、ピニオン駆動機構の下方にラック棒の屈曲側と反対側の面に接する支持ローラを配置したことを特徴とする。

本発明は、水門の扉体の吊り芯がラック芯線に一致してラックの屈曲側への移動を防止して扉体の正確な昇降作動及び止水機能を確実に確保することが可能となる。
また、支持ローラにより、ラック棒の傾斜を防止し、駆動歯車下方でのラック棒の屈曲発生を防止することが可能となり、屈曲防止保護管を設ける必要がなくなる。

本発明の開閉装置における屈曲ラック部を示す斜視図である。 本発明の開閉装置における小ラック棒と連結ブロックの分解斜視図である。 本発明の開閉装置における屈曲ラック部の当接面の説明図である。 本発明の開閉装置設置形態の一例を示す図である。 案内ガイド金物の断面図である。 支持ローラの作用の説明図である。 案内ガイド金物の設置例を示す図である。 従来の直線状ラック式の水門ゲート開閉装置のラックカバーの説明図である。 従来のラックカバーを設ける必要のないラック式開閉装置の概略図である。 従来の屈曲式のラック棒の一例を示す斜視図である。 従来の屈曲式のラック棒の別の例を示す斜視図である。 図１０に示すラック棒の屈曲防止保護管の説明図である。 図１１に示すラック棒による水門ゲート移動についての説明図である。

本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１〜図４において、ラック棒１は扉体に連結される直線ラック部２とこの直線ラック部の上側に連結される屈曲ラック部３からなる。屈曲ラック部３は、複数の小ラック棒４の間に連結ブロック５を配置し、小ラック棒４の端部のピン孔６と連結ブロック５の端部のピン孔７にラックピン兼用の連結ピン８を通して連結する。

小ラック棒４は対向する側板９の間にラックピン１０がピニオンギヤ１２のピッチと同じピッチで直線状に直列に配置されている。ラックピン１０及びラックピン兼用の連結ピン８は、ピニオン駆動機構１１のピニオンギヤ１２に噛み合い、ピニオンギヤ１２の回転により、ラック棒１が上下動し、ラック棒１に連結された扉体が昇降する。

小ラック棒４の側板９の両端は、ラックピン１０の中心より屈曲側（図３において左側）にラック棒の進行軸１３と一定角度の傾斜面１４を有し、屈曲方向と反対側に進行軸１３に直角な当接面１５を有する。

一方、連結ブロック５の各側板１６の内側には凸部１７が形成されている。凸部１７の上下面は進行軸１３に直角な当接面１８が形成され、この当接面１８は小ラック棒４の側板９の端面の傾斜面１４又は当接面１５に当接する。

小ラック棒４の傾斜面１４及びは当接面１５と連結ブロック５の凸部１７の当接面１８により、図３（ａ）に示すように、各小ラック棒４が直線形態となった時、小ラック棒４の当接面１５と連結ブロック５の凸部１７の当接面１８が面接触する。屈曲時は図３（ｂ）に示す状態になり、図３（ｃ）に示すように、ラック棒１の傾斜面１４が連結ブロック５の凸部１７の当接面１８に当接することにより屈曲の限度となる。こうして屈曲ラック部は1方向のみに屈曲可能な構造となる。

なお、小ラック棒の端面どうしを当接させる形態にすると、端部孔から端面までの長さがピン間隔の１／２に制限され、これはピン結合における部材の強度確保上不利な形態となるが、本発明は、連結ブロック５に凸部１７を形成することで強度を確保することが可能となる。

小ラック棒４の端部のピン孔６と連結ブロック５の端部のピン孔７に通すラックピン兼用の連結ピン８の両端には、それぞれ案内ロール１９を回転可能に止め金具２０で保持する。

屈曲ラック部３は図５に示す案内ガイド金物内を移動する。図５において、筒状の案内ガイド金物２１の四隅にはローラガイド２２が配置されている。屈曲ラック部３が移動する際に、上下左右に蛇行したとしても、案内ロール１９が案内ガイド金物２１のローラガイド２２に接して回転することで屈曲ラック部３がスムーズに移動可能となる。
図１及び図４に示すように、ピニオン駆動機構１１には、ピニオンギヤ１２と反対側で且つピニオンギヤ１２を挟む位置関係に一対のガイドローラ２３が配置され、ラックピン１０とピニオンギヤ１２の適正な噛合わせを確保するとともに、ラックピン１０がピニオンギヤ１２から外れるのを防止する。

図１、図４及び図６（ａ）に示すように、ピニオン駆動機構の下方には、ラック棒１の屈曲側と反対側に接する支持ローラ２４をピニオンギヤ１２の下方に配置する。支持ロールがない場合、図６（ｂ）に示すように、ラック棒１が傾斜するが、支持ローラ２４によりラック棒１を鉛直方向に保持可能となって扉体の昇降作動及び止水機能を確実にすることができる。

案内ガイド金物２１は、図７に示すように、屈曲後に水平に延長してもよい。水平に延長することにより、建屋の高さが制限される場合に有効である。

１：ラック棒 ２：直線ラック部
３：屈曲ラック部 ４：小ラック棒
５：連結ブロック ６：ピン孔
７：ピン孔 ８：連結ピン
９：側板 １０：ラックピン
１１：ピニオン駆動機構 １２：ピニオンギヤ
１３：進行軸 １４：傾斜面
１５：当接面 １６：側板
１７：凸部 １８：当接面
１９：案内ロール ２０：止め金具
２１：案内ガイド金物 ２２：ローラガイド
２３：ガイドローラ ２４：支持ローラ
３０：ラック棒 ３１：ピニオン駆動機構
３２：水門の扉体 ３３：ラック棒保護管
３４：操作室 ３５：水門の扉体
３６：屈曲式のラック棒 ３７：屈曲防止保護管
３８：ピニオン駆動機構 ３９：屈曲ガイド
４０：建屋 ４１：分割ピンラック
４２：ピン ４３：ラック部材
４４：連結部材 ４５：ピン
４６：ピニオンギヤ ４７：ピンラック芯線
４８：荷重作用芯線 ４９：直線ラック部
５０：水門の扉体

Claims (2)

1. 水門の扉体に連結されたラック棒の上部に一方向に屈曲可能な屈曲ラック部が形成され、屈曲ラック部はラック棒を分割した隣り合う小ラック棒どうしが連結ブロックを介して連結されて形成され、ラック棒に噛み合うピニオンギヤをピニオン駆動機構により回転させてラック棒の屈曲ラック部を案内ガイド金物内を屈曲させながら案内して昇降させることにより水門の扉体を開閉する水門ゲート開閉装置において、
   小ラック棒は対向する側板の間にピニオンギヤのピッチに対応した間隔で直線状にラックピンが直列に設けられ、
   小ラック棒の端部のピン孔と連結ブロックの端部のピン孔にラックピンを兼ねる連結ピンが通されて小ラック棒のラックピンと同列に設けられ、
   小ラック棒の側板の両端はラックピンの中心より屈曲側に傾斜した傾斜面を有するとともに、屈曲方向と反対側に小ラック棒の進行軸に直角な当接面を有し、連結ブロックの各側板の内側に形成された凸部の上下に小ラック棒の傾斜面又は当接面に当接する、進行軸に直角な当接面が形成され定ることを特徴とする水門ゲート開閉装置。
2. ピニオン駆動機構の下方にラック棒の屈曲側と反対側の面に接する支持ローラを配置したことを特徴とする請求項１記載の水門ゲート開閉装置。