JP2018021368A - 水門装置 - Google Patents

Abstract

【課題】チェーンを利用して開閉する水門装置で開閉荷重の上限を向上させる。【解決手段】水門装置１０は、円弧状に設けられた戸当り３０に沿って、チェーン７０を介して昇降する扉体１４を有し、扉体１４の左右両側には、戸当り３０の内部を転動するローラ２０が取り付けられ、ローラ２０よりも昇方向側の位置に、動スプロケット２４が取り付けられている。動スプロケット２４は、戸当り３０の内部で扉体１４に固定された軸を回転軸として回転するものであり、開閉装置４０によって巻き取られるチェーン７０が巻き掛けられている。このため、扉体１４は、動スプロケット２４に巻き掛けられることで実質的に２条となるチェーン７０を介して、昇降することになる。これにより、１条のチェーンを介して扉体１４を昇降する場合と比較して、チェーン７０にかかる荷重を約１／２に低減できるため、扉体１４の開閉荷重の上限を約２倍に向上することができる。【選択図】図２

Description

本発明は、円弧状の戸当りに沿って昇降する扉体を有する水門装置に関するものである。

景観の観点や、上部に送電線等の障害物がある等の理由で、扉体を高く引き上げることができない場合、円弧状の戸当りに沿って扉体を昇降させることで、全開時の扉体を傾斜させ、鉛直に昇降させる場合よりも扉体位置を低く抑えた水門設備が利用される。このような水門設備として、例えば、特許文献１の発明が提案されている。この発明は、円弧状の戸当りを有する水門装置において、開閉装置として採用されている油圧シリンダ方式の景観等の課題を、チェーン方式を採用することで解決するものであった。一方、特許文献２には、チェーンを利用した水門設備において、チェーンの緩み及び過負荷を検出する検出装置について開示されている。

特開２０１４−１０１７３９号公報 特開２０１５−１２９３９０号公報

ここで、特許文献１の発明は、戸当り内にチェーンを１条しか設けることができない構成であった。このため、チェーン１条あたりの負担荷重の限界から、その適用範囲が限られ、油圧シリンダ方式に比較して、大荷重に対応できないという課題があり、更に、特許文献２に開示されたような検出装置が設置できなかった。又、特許文献１の発明は、戸当り内に配設された軌条によってチェーンが案内されるが、大荷重に適した水門用のチェーンとして主に採用されているのは、ローラが設けられていないブッシュドチェーンであるため、チェーンが摺動した場合にチェーンや戸当り内面に摩耗が発生する虞がある。一方、ブッシュドチェーンに代えて、ローラが設けられたローラチェーンを採用すると、サイズアップやコストアップが問題となる。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、チェーンを利用して開閉する水門装置において、開閉荷重の上限を向上させることにある。

（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。

（１）左右両側にローラを有する扉体が、左右一対の円弧状の戸当りに沿って、前記ローラが前記戸当りの内部を転動する態様で、開閉装置により巻き取られるチェーンを介して昇降する水門装置であって、前記扉体は、左右両側の、前記ローラよりも昇方向側の位置に、前記扉体に固定された軸を回転軸として回転し、前記戸当りの内部に配置される動スプロケットを備え、該動スプロケットに前記チェーンが巻き掛けられている水門装置（請求項１）。

本項に記載の水門装置は、円弧状に設けられた左右一対の戸当りに沿って、チェーンを介して昇降する扉体を有する水門装置であり、扉体の左右両側には、戸当りの内部を転動するローラが取り付けられている。更に、扉体の左右両側には、ローラが取り付けられた位置よりも昇方向側の位置に、動スプロケットが取り付けられている。この動スプロケットは、戸当りの内部において、扉体に固定された軸を回転軸として回転するものであり、開閉装置によって巻き取られるチェーンが巻き掛けられている。このため、扉体は、左右両側の各々において、動スプロケットに巻き掛けられることで実質的に２条となるチェーンを介して、昇降することになる。これにより、１条のチェーンを介して扉体を昇降する場合と比較して、チェーンにかかる荷重が約１／２に低減されるため、扉体の開閉荷重の上限が約２倍に向上されるものとなる。しかも、チェーンが巻き掛けられる動スプロケットは、ローラよりも扉体の昇方向側の位置に設けられるため、ローラがチェーンに干渉することはないものである。

（２）上記（１）項において、前記チェーンは、前記戸当りの、前記扉体昇方向側の端部に固定される固定側端部と、前記開閉装置により巻き取られる巻取側端部とを備え、前記固定側端部から前記動スプロケットまでの部位の少なくとも一部が、前記戸当りの円弧中心側の内面に当接する水門装置（請求項２）。

本項に記載の水門装置は、扉体の昇降に利用されるチェーンが、固定側端部と巻取側端部とを備えており、固定側端部は、戸当りの、扉体が上昇する側の端部に固定され、巻取側端部は、開閉装置により巻き取られる。更に、チェーンは、固定側端部から動スプロケットまでの部位の少なくとも一部が、円弧状の戸当りの円弧中心側の内面に当接している。このため、チェーンの固定側端部から動スプロケットまでの部位は、扉体の上昇に伴い、戸当りの円弧中心側の内面に当接した状態から、徐々に動スプロケットを介して巻き取られることになる。一方、チェーンの同部位は、扉体の下降に伴い、動スプロケットを介して、戸当りの円弧中心側の内面に徐々に展張され、戸当りの内部にコンパクトに収容される。すなわち、扉体が上昇又は下降する何れの場合であっても、チェーンが戸当りの円弧中心側の内面に対して大きく摺動することはない。このため、このようなチェーンの摺動に起因する、チェーンや戸当り内面の摩耗や損傷が抑制されることとなる。

（３）上記（２）項において、前記チェーンの巻取側端部は、回転自在に固定設置された転向スプロケットを介して、前記開閉装置により巻き取られる水門装置（請求項３）。
本項に記載の水門装置は、チェーンの巻取側端部が、例えば、戸当りの、扉体が上昇する側の端部の上方等に、回転自在に固定設置された転向スプロケットを介して、開閉装置により巻き取られるものである。この際、転向スプロケットの設置位置は、チェーンの動スプロケットから転向スプロケットまでの部位が、戸当りの円弧中心側と反対の内面と、チェーンの固定側端部から動スプロケットまでの部位との、何れにも接触しないような位置とする。すなわち、特に扉体が最も下降した状態（全閉状態）では、戸当りの内部を比較的長い距離にわたってチェーンが延在することになるため、このような状態であっても、チェーン同士の接触や、戸当りの内面に対するチェーンの接触を回避できるような位置に、転向スプロケットを設置する。この際、円弧状の戸当りの円弧半径や、戸当りの円弧中心側の内面とこれに対向する内面との間の幅等を考慮すると共に、これらの設計値を見直してもよい。これにより、チェーン同士の干渉や、チェーンの戸当り内面に対する接触が防止されることとなる。

（４）上記（２）（３）項において、前記チェーンの固定側端部が力点側に接続される梃部材と、該梃部材の作用点側に作用する力に基づいて、前記チェーンの過負荷及び緩みを検出する緩み過負荷検出装置と、を備える水門装置（請求項４）。
本項に記載の水門装置は、梃部材と、チェーンの過負荷及び緩みを検出する緩み過負荷検出装置とを備えるものである。ここで、この水門装置は、上記（１）項に記載したように、扉体に設けた動スプロケットにチェーンを巻き掛けているため、チェーンの固定側端部において、例えばバネ式の緩み過負荷検出装置が利用できる。しかしながら、バネ式の検出装置をチェーンの固定側端部に直接接続した場合、扉体の昇降に伴って変動する開閉荷重が、チェーンの固定側端部からバネに直接作用することになる。このため、バネが伸縮すると、チェーンが数センチ程度移動、すなわち、戸当り内面に対してチェーンが摺動することとなり、チェーンや戸当り内面を傷つける虞がある。

そこで、本項に記載の水門装置は、チェーンの固定側端部に緩み過負荷検出装置を直接接続するのではなく、梃部材の力点側にチェーンの固定側端部を接続すると共に、梃部材の作用点側に緩み過負荷検出装置を接続する。すなわち、梃部材は、戸当りの、扉体昇方向側の端部に設置されることになり、又、支点から力点までの長さよりも、支点から作用点までの長さの方が大きい。これにより、過負荷や緩みに起因するチェーンの張力変化は、より大きな変位量となって緩み過負荷検出装置に伝わり、これとは逆に、緩み過負荷検出装置のバネの伸縮量は、より小さくなってチェーンの固定側端部に伝わることになる。従って、チェーンの摺動による摩耗や損傷が小さく抑えられ、チェーンの寿命が延びることとなる。更に、緩み過負荷検出装置にチェーンを直接接続する場合と比較して、緩み過負荷検出装置に伝わる荷重が軽減されるため、その荷重に応じた小さな型式の緩み過負荷検出装置を使用すればよく、省スペース化となる。なお、特に信頼性の観点から、左右両側のチェーンの緩みや過負荷を検出するように、左右両側の各々に緩み過負荷検出装置を設けることとする。

（５）上記（３）項において、前記転向スプロケットが取り付けられる取付台と、該取付台を少なくとも部分的に支持するための支持台と、該支持台に加わる前記取付台の荷重に基づいて、前記チェーンの過負荷及び緩みを検出する緩み過負荷検出装置と、を備える水門装置（請求項５）。
本項に記載の水門装置は、上記（４）項の水門装置と同様に、チェーンの過負荷及び緩みを検出する緩み過負荷検出装置を備えているが、上記（４）項の水門装置と異なり、チェーンの固定側端部においてチェーンの緩みや過負荷を検出するのではなく、開閉装置により巻き取られるチェーンが通過する転向スプロケットを利用して、チェーンの緩みや過負荷を検出するものである。

具体的には、転向スプロケットが取り付けられる取付台と、この取付台を少なくとも部分的に支持するための支持台とを備え、支持台に加わる取付台の荷重に基づいて、緩み過負荷検出装置によりチェーンの緩みや過負荷を検出する。すなわち、緩みや過負荷に起因してチェーンの張力が変化すると、転向スプロケットが取り付けられた取付台の荷重が変化して、支持台に加わる取付台の荷重も変化するため、その変化する荷重に基づいてチェーンの緩みや過負荷を検出する。支持台に加わる取付台の荷重は、例えば、支持台に固定した緩み過負荷検出装置に接続したバネによって、取付台を少なくとも部分的に支持することで、容易に検出される。更に、チェーンの固定側端部においてチェーンの緩みや過負荷を検出するものではないため、緩み過負荷検出装置のバネの影響等により、チェーンの固定側端部から動スプロケットまでの部位が、戸当りの内面に対して摺動することはない。従って、チェーンの塗装剥離や摩耗が抑制され、チェーンの長寿命化が期待できる。

本発明は上記のような構成であるため、チェーンを利用して開閉する水門装置において、開閉荷重の上限を向上させることが可能となる。

本発明の実施の形態に係る水門装置を正面方向から示しており、（ａ）は概略的な正面図、（ｂ）は左右の開閉装置を連結する連動軸に沿った位置でのイメージ図である。 本発明の実施の形態に係る水門装置の概略的な側面図である。 図２の水門装置の戸当りを、延在方向と直交する断面で示したイメージ断面図であり、（ａ）は戸当り内部にローラが配置されている状態、（ｂ）は戸当り内部に動スプロケットが配置されている状態を示している。 本発明の実施の形態に係る水門装置に設置された、緩み過負荷検出装置の近傍を示す側面イメージ図である。 本発明の実施の形態に係る水門装置の図４とは異なる位置に設置された、緩み過負荷検出装置の近傍を示す側面イメージ図である。

以下、本発明を実施するための形態を、添付図面に基づき説明する。なお、図面の全体にわたって、同一部分又は対応する部分は同一符号で示しており、従来技術と同様の部分については、詳しい説明を省略する。
図１及び図２は、本発明の実施の形態に係る水門装置１０を概略的に示している。図示のように、水門装置１０は、水路の左右両岸夫々の側壁１２に設けられた戸当り３０と、戸当り３０に沿って昇降することで水路を開閉する扉体１４と、扉体１４を昇降するためのチェーン式の開閉装置４０とを備えている。開閉装置４０は、図１（ｂ）に示されているように、左右両岸の側壁１２に設けられた架台上に設置されると共に、一方が駆動側の開閉装置４０Ａ、もう一方が従動側の開閉装置４０Ｂとして構成され、連動軸４２によって連結されている。そして、駆動側の開閉装置４０Ａに含まれる減速器付モータ（図示省略）により、連動軸４２を介して従動側の開閉装置４０Ｂが回転駆動されることによって、左右一対のチェーン７０、７０の巻き取り又は繰り出し動作が同期するようになっている。なお、図１（ａ）及び図２には、全閉状態の扉体１４を実線で示し、全開状態の扉体１４´を二点鎖線で示している。

戸当り３０の各々は、側壁１２を正面視する方向（図２参照）から見て、円弧状を成しており、この戸当り３０の内部を、扉体１４の左右両側に設けられたローラ２０（本実施例では、上下一対のローラ２０、２０）が転動する態様で、扉体１４が戸当り３０に沿って昇降する。すなわち、図３（ａ）で確認できるように、側壁１２に設けられた戸当り３０の内部を、扉体１４に固定された軸２０ａを回転軸として回転するローラ２０が、扉体１４の昇降に伴って上方又は下方へ向かって転動する。ここで、戸当り３０には、扉体１４に作用する水圧荷重がローラ２０を介して伝達されるので、十分な強度を確保するためにＨ桁の鋼構造３６が配置され、周囲に打設されるコンクリートと一体となって荷重を支持する。更に、扉体１４の左右両側には、扉体１４の左右岸方向の位置精度を保持するために、サイドローラ２２が上下１対ずつ設けられており、扉体１４を戸当り３０の水路面側においてガイドする構造になっている。

又、扉体１４の左右両側の夫々には、上下一対のローラ２０、２０よりも上方、すなわち昇方向側に、動スプロケット２４が設けられている。この動スプロケット２４は、ローラ２０と同様に、戸当り３０の内部に配置され、チェーン式の開閉装置４０から延びたチェーン７０が巻き掛けられている。チェーン７０の開閉装置４０とは反対側の端部７２は、戸当り３０の、扉体１４の昇方向側の端部３０ａ近傍に固定されている。このため、チェーン７０の固定側端部７２から動スプロケット２４までの部位（以下、「固定側部位」ともいう。）７０ａは、少なくとも一部が、円弧状の戸当り３０の円弧中心側の内面３２に当接する態様となる。

更に、図１（ａ）及び図２に示されているように、戸当り３０の扉体昇方向側端部３０ａの上方に、転向スプロケット５０が設置されている。この転向スプロケット５０は、転向スプロケット台５２の上部に、回転自在に固定設置されており、チェーン７０の、動スプロケット２４から延びて開閉装置４０により巻き取られるまでの部位（以下、「巻取側部位」ともいう。）７０ｂが、転向スプロケット５０に巻き掛けられている。又、転向スプロケット５０の設置位置は、戸当り３０内部に配置されている動スプロケット２４が、常に直線的に見通せる位置になるように、例えば転向スプロケット台５２の高さ等が調整される。更に、戸当り３０の幅（内面３２と内面３４との間の距離）が十分に確保されると共に、図２の例では、円弧状の戸当り３０の、円弧中心側の内面３２の円弧半径Ｒが、扉体１４の揚程Ｈの１．５倍程度に設定されている。

ここで、図３（ｂ）には、戸当り３０の内部に配置された動スプロケット２４を図示している。動スプロケット２４は、扉体１４に固定された軸２４ａを回転軸として回転するものであり、上述したようにチェーン７０が巻き掛けられている。このため、図３（ｂ）には、チェーン７０の固定側部位７０ａと巻取側部位７０ｂとの双方が図示されており、更に、固定側部位７０ａは、便宜上、動スプロケット２４に巻き掛けられた部分と、戸当り３０の円弧中心側の内面３２に当接した部分とが図示されている。なお、戸当り３０の内面３２は、チェーン７０が巻き取られた状態では、図３（ａ）に示したようにローラ２０が接触するローラレールとして機能するが、チェーン７０の収納に支障がないように、フラットな面に形成されている。又、図３（ａ）、（ｂ）に示したローラ２０及び動スプロケット２４は、両者とも大きな荷重を伝達する必要があることから、扉体１４の内部に十分に深く挿入された軸２０ａ及び２４ａを介して、扉体１４に取り付けられている。

次に、チェーン７０の構成及び動作について、より詳細に説明する。上述したように、チェーン７０は、戸当り３０の内部において、扉体１４の動スプロケット２４に巻き掛けられた状態で、固定側端部７２が、戸当り３０の扉体昇方向側端部３０ａに固定され、固定側端部７２と反対の巻取側端部７４が、開閉装置４０によって巻き取られる。固定側端部７２には、チェーン張力が作用するので、その張力を確実に支持するために、開閉装置架台や転向スプロケット台５２等に強固に固定され、十分な強度を有する構造になっている。そして、固定側端部７２から動スプロケット２４までのチェーン７０の固定側部位７０ａは、戸当り３０の円弧中心側の内面３２に当接しており、動スプロケット２４から開閉装置４０までの巻取側部位７０ｂは、転向スプロケット５０に巻き掛けられている。

上記のような構成により、チェーン７０は、扉体１４の昇動作のために開閉装置４０により巻き取られる際、動スプロケット２４及び転向スプロケット５０を介して、巻取側端部７４の方から徐々に巻き取られていく。動スプロケットを利用した２条方式であるため、開閉装置４０により巻き取られるチェーンの巻き取り量は、１条方式と比較して約２倍となる。そこで、本実施形態では、巻き取られたチェーン７０がコンパクトに収納されるように、チェーン７０に所定長さ毎にフックピンを設ける共に、チェーン格納部４４内にハンガー４６を設けることで、チェーン格納部４４内にチェーン７０が折り畳まれて格納される構造になっている。そして、扉体１４が全開（二点鎖線で示す扉体１４´の状態）になると、開閉装置４０の減速器付モータの回転軸がロックされる。一方、扉体１４が閉鎖される際は、開閉装置４０の減速器付モータの回転軸のロックが解除されることで、扉体１４が自重で降下する。このとき、開閉装置４０は、チェーン７０を繰り出す動作を行い、チェーン７０は、転向スプロケット５０及び動スプロケット２４を介して、戸当り３０の円弧中心側の内面３２上に展張される。

続いて、図４及び図５を参照して、本発明の実施の形態に係る水門装置１０に設置する、緩み過負荷検出装置６０、６０´について説明する。水門装置において安全機構は無くてはならない要素であり、チェーン７０で開閉する水門装置１０においては、チェーン７０の緩み及び過負荷を検出することが必須である。又、本発明の実施の形態に係る水門装置１０のように、左右両岸で別々のチェーン７０を利用して扉体１４を昇降させる場合、左右両岸で独立して、チェーン７０の緩み及び過負荷を検出する必要がある。そこで、本水門装置１０では、水門の特性を考慮した確実性の高い安全機構として、バネ６２を利用した機械的な検出装置である、緩み過負荷検出装置６０、６０´を使用することとする。長期間に渡って高い信頼性が求められ、比較的使用頻度が低いという特徴を有する水門装置では、電子素子を利用する電気的な検出方法よりも、バネ６２を利用した機械的な検出方法の方が、信頼性が高いとされている。

具体的に説明すると、まず図４には、チェーン７０の固定側端部７２を利用して、チェーン７０の緩み及び過負荷を検出する緩み過負荷検出装置６０を示している。緩み過負荷検出装置６０は、そのロッド６６がバネ６２を介して梃部材５８に接続されており、梃部材５８にはチェーン７０の固定側端部７２も接続されている。詳しくは、梃部材５８は、その支点部５８ｃを軸として揺動自在に、開閉装置架台や転向スプロケット台５２等に設置されており、この梃部材５８の一端５８ａに、チェーン７０の固定側端部７２が接続され、他端５８ｂに、バネ６２及びロッド６６を介して緩み過負荷検出装置６０が接続されている。又、図４の例において、梃部材５８は、支点部５８ｃから一端５８ａまでの距離と、支点部５８ｃから他端５８ｂまでの距離との比が、約１：５になっており、一端５８ａが梃の力点側として、他端５８ｂが梃の作用点側として作用する。すなわち、チェーン７０の張力が、固定側端部７２から梃部材５８の力点側５８ａに加わると、それが梃部材５８の作用点側５８ｂへ伝わり、更にバネ６２を介して、緩み過負荷検出装置６０へと伝わるものである。

他方、図５には、転向スプロケット５０を利用して、チェーン７０の緩み及び過負荷を検出する緩み過負荷検出装置６０´を示している。すなわち、図５の例では、転向スプロケット５０が、支持ピン５４ａを軸として揺動する取付台５４に取り付けられており、この取付台５４のアーム５４ｂに、バネ６２及びロッド６６を介して緩み過負荷検出装置６０´が接続されている。より詳しくは、取付台５４は、転向スプロケット台５２上に設置された支持ピン５４ａによって一端側が軸支されると共に、他端側から延びるアーム５４ｂが、緩み過負荷検出装置６０´からバネ６２を介して垂下しているロッド６６によって吊り下げ支持されている。緩み過負荷検出装置６０´は、開閉装置架台上等に設けられた支持台６４に設置されている。これにより、チェーン７０に緩みや過負荷が生じると、チェーン７０の張力の変化に応じて、取付台５４が支持ピン５４ａを軸として揺動し、取付台５４のアーム５４ｂを支えるロッド６６に設置されたバネ６２が伸縮する。このようにして、バネ６２を介して緩み過負荷検出装置６０´に伝わる取付台５４の荷重の変化から、チェーン７０の緩み及び過負荷を検出するものである。

図５の例では、支持ピン５４ａが支点、取付台５４の転向スプロケット５０を取り付けた部位が力点、そして、アーム５４の先端が作用点として作用する、梃の原理を利用した構造になっている。更に、取付台５４を、支持ピン５４ａによる軸支と、ロッド６６による吊り下げ支持とで分割支持して、バネ６２に加わる荷重を検出する構造であるが、これに限定されるものではなく、例えば、取付台５４に作用する全荷重を検出するような構造であってもよい。
なお、上述した緩み過負荷検出装置６０、６０´は、何れも、左右両岸の夫々に設置されるチェーン７０毎に設置され、チェーン７０の緩みや過負荷を、左右両岸で独立して検出するようになっている。

さて、上記構成をなす本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。すなわち、本発明の実施の形態に係る水門装置１０は、図１及び図２に示すように、円弧状に設けられた左右一対の戸当り３０に沿って、チェーン７０を介して昇降する扉体１４（１４´）を有するものであり、扉体１４の左右両側には、戸当り３０の内部を転動するローラ２０が取り付けられている。更に、扉体１４の左右両側には、ローラ２０が取り付けられた位置よりも昇方向側の位置に、動スプロケット２４が取り付けられている。この動スプロケット２４は、戸当り３０の内部において、扉体１４に固定された軸２４ａ（図３（ｂ）参照）を回転軸として回転するものであり、開閉装置４０によって巻き取られるチェーン７０が巻き掛けられている。このため、扉体１４は、左右両側の各々において、動スプロケット２４に巻き掛けられることで実質的に２条となるチェーン７０を介して、昇降することになる。これにより、１条のチェーンを介して扉体１４を昇降する場合と比較して、チェーン７０にかかる荷重を約１／２に低減できるため、扉体１４の開閉荷重の上限を約２倍に向上することができる。しかも、チェーン７０が巻き掛けられる動スプロケット２４は、ローラ２０よりも扉体１４の昇方向側の位置に設けられるため、ローラ２０がチェーン７０に干渉することを防止することができる。

又、本発明の実施の形態に係る水門装置１０は、扉体１４の昇降に利用されるチェーン７０が、固定側端部７２と巻取側端部７４とを備えており、固定側端部７２が、戸当り３０の、扉体１４が上昇する側の端部３０ａに固定され、巻取側端部７４が、開閉装置４０により巻き取られるものである。更に、チェーン７０は、固定側端部７２から動スプロケット２４までの部位（固定側部位）７０ａの少なくとも一部が、円弧状の戸当り３０の円弧中心側の内面３２に当接している。このため、チェーン７０の固定側部位７０ａは、扉体１４の上昇に伴い、戸当り３０の円弧中心側の内面３２に当接した状態から、徐々に動スプロケット２４を介して巻き取られることになる。一方、チェーン７０の固定側部位７０ａは、扉体１４の下降に伴い、動スプロケット２４を介して、戸当り３０の円弧中心側の内面３２に徐々に展張され、戸当り３０の内部にコンパクトに収容される。すなわち、扉体１４が上昇又は下降する何れの場合であっても、チェーン７０が戸当り３０の円弧中心側の内面３２に対して大きく摺動することはない。このため、このようなチェーン７０の摺動に起因する、チェーン７０や戸当り内面３２の摩耗や損傷を抑制することができる。

更に、本発明の実施の形態に係る水門装置１０は、チェーン７０の巻取側端部７４が、図２の例では、戸当り３０の端部３０ａの上方に、回転自在に固定設置された転向スプロケット５０を介して、開閉装置４０により巻き取られるものである。この際、転向スプロケット５０の設置位置は、チェーン７０の動スプロケット２４から転向スプロケット５０までの部位が、戸当り３０の円弧中心側と反対の内面３４と、チェーン７０の固定側端部７２から動スプロケット２４までの部位との、何れにも接触しないような位置とする。すなわち、特に扉体１４が最も下降した状態（全閉状態）では、戸当り３０の内部を比較的長い距離にわたってチェーン７０が延在することになるため、このような状態であっても、チェーン７０同士の接触や、戸当り３０の内面３４に対するチェーン７０の接触を回避できるような位置に、転向スプロケット５０を設置する。この際、円弧状の戸当り３０の円弧半径Ｒや、戸当り３０の円弧中心側の内面３２とこれに対向する内面３４との間の幅等を考慮すると共に、これらの設計値を見直してもよい。これにより、チェーン７０同士の干渉や、チェーン７０の戸当り内面３４に対する接触を防止することが可能となる。

又、本発明の実施の形態に係る水門装置１０は、図４に示すように、梃部材５８と、チェーン７０の過負荷及び緩みを検出する緩み過負荷検出装置６０とを備えるものである。ここで、本発明の実施の形態に係る水門装置１０は、上述したように、扉体１４に設けた動スプロケット２４にチェーン７０を巻き掛けているため、チェーン７０の固定側端部７２において、例えばバネ式の緩み過負荷検出装置が利用できる。しかしながら、バネ式の検出装置をチェーン７０の固定側端部７２に直接接続した場合、扉体１４の昇降に伴って変動する開閉荷重が、チェーン７０の固定側端部７２からバネに直接作用することになる。このため、バネが伸縮すると、チェーン７０が数センチ程度移動、すなわち、戸当り３０の内面３２に対してチェーン７０が摺動することとなり、チェーン７０や戸当り３０の内面３２を傷つける虞がある。

そこで、図４に示す本発明の実施の形態に係る水門装置１０は、チェーン７０の固定側端部７２に緩み過負荷検出装置６０を直接接続するのではなく、梃部材５８の力点側５８ａにチェーン７０の固定側端部７２を接続すると共に、梃部材５８の作用点側５８ｂに、バネ６２を介して緩み過負荷検出装置６０を接続する。すなわち、梃部材５８は、戸当り３０の、扉体昇方向側の端部３０ａに設置されることになり、又、支点部５８ｃから力点側５８ａまでの長さが、支点部５８ｃから作用点側５８ｂまでの長さの、図４の例では１／５になっている。これにより、過負荷や緩みに起因するチェーン７０の張力変化は、より大きな変位量となって緩み過負荷検出装置６０に伝わり、これとは逆に、緩み過負荷検出装置６０のバネ６２の伸縮量は、より小さく（図４の例では１／５）なってチェーン７０の固定側端部７２に伝わることになる。従って、チェーン７０の摺動による摩耗や損傷を小さく抑えることができ、チェーン７０の寿命を延ばすことが可能となる。更に、緩み過負荷検出装置６０にチェーン７０を直接接続する場合と比較して、緩み過負荷検出装置６０に伝わる荷重が軽減される（図４の例では１／５）ため、その荷重に応じた小さな型式の緩み過負荷検出装置６０を使用することができ、省スペース化となる。

他方、図５に示す本発明の実施の形態に係る水門装置１０は、図４に示した水門装置１０と同様に、チェーン７０の過負荷及び緩みを検出する緩み過負荷検出装置６０´を備えているものの、チェーン７０の固定側端部７２においてチェーン７０の緩みや過負荷を検出するのではなく、開閉装置４０により巻き取られるチェーン７０が通過する転向スプロケット５０を利用して、チェーン７０の緩みや過負荷を検出するものである。具体的には、転向スプロケット５０が取り付けられる取付台５４と、この取付台５４を少なくとも部分的に支持するための支持台６４とを備え、支持台６４に加わる取付台５４の荷重に基づいて、緩み過負荷検出装置６０´によりチェーン７０の緩みや過負荷を検出する。図５の例では、転向スプロケット台５２上に設置した支持ピン５４ａによる軸支と、支持台６４に設置した緩み過負荷検出装置６０´によるバネ６２を介した吊り下げ支持とで、転向スプロケット５０を取り付けた取付台５４を支えている。

上記のような構成により、緩みや過負荷に起因してチェーン７０の張力が変化すると、転向スプロケット５０が取り付けられた取付台５４の荷重が変化して、支持台６４に加わる取付台５４の荷重、すなわち、支持台６４から取付台５４を吊り下げているロッド６６に設置されたバネ６２に加わる取付台５４の荷重も変化する。このため、バネ６２に接続された緩み過負荷検出装置６０´により、バネ６２に加わる変化する荷重に基づいて、チェーン７０の緩みや過負荷を容易に検出することができる。更に、チェーン７０の固定側端部７２においてチェーン７０の緩みや過負荷を検出するものではないため、緩み過負荷検出装置６０´のバネ６２の影響等により、チェーン７０の固定側端部７２から動スプロケット２４までの部位が、戸当り３０の内面３２に対して摺動することはない。従って、チェーン７０の塗装剥離や摩耗を抑制することができ、チェーンの長寿命化が期待できる。又、図５の例は、支持ピン５４ａが支点、取付台５４の転向スプロケット５０の取り付け部位が力点、ロッド６６が接続されたアーム５４ｂの先端が作用点として作用する、梃の原理を利用した構造になっている。このため、緩み過負荷検出装置６０´にかかる荷重を軽減することができ、図４の例と同様に、緩み過負荷検出装置６０´の容量規格を小さくすることができる。

なお、図１〜図５に示した水門装置１０は、本発明の実施の形態に係る水門装置１０の一例であり、本発明の実施の形態に係る水門装置１０を限定するものではない。例えば、戸当り３０の円弧中心側の内面３２の円弧半径Ｒ、戸当り３０の内面３２と内面３４との間の幅、及び、転向スプロケット５０の設置位置は、図２に示した例に限定されるものではなく、扉体１４が全閉状態の場合であっても、チェーン７０の巻取側部位７０ｂが、戸当り３０の内面３４と、チェーン７０の固定側部位７０ａとの双方に接触しない配置になればよいものである。又、チェーン７０の固定側端部７２を利用して、チェーン７０の緩みや過負荷を検出する場合は、チェーン７０の固定側端部７２のズレを抑制するような梃部材５８を利用していれば、図４に示した構成に限定されるものではない。同様に、転向スプロケット５０を利用して、チェーン７０の緩みや過負荷を検出する場合は、転向スプロケット５０に伝わるチェーン７０の張力変化が、取付台５４を介して緩み過負荷検出装置６０´に伝わる構成であれば、図５に示した構成に限定されるものではない。

１０：水門装置、１４、１４´：扉体、２０：ローラ、２４：動スプロケット、２４ａ：軸、３０：戸当り、３０ａ：扉体昇方向側の端部、３２：円弧中心側の内面、４０（４０Ａ、４０Ｂ）：開閉装置、５０：転向スプロケット、５４：取付台、５８：梃部材、５８ａ：力点側、５８ｂ：作用点側、６０、６０´：緩み過負荷検出装置、６４：支持台、７０：チェーン、７２：固定側端部、７４：巻取側端部

Claims (5)

1. 左右両側にローラを有する扉体が、左右一対の円弧状の戸当りに沿って、前記ローラが前記戸当りの内部を転動する態様で、開閉装置により巻き取られるチェーンを介して昇降する水門装置であって、
   前記扉体は、左右両側の、前記ローラよりも昇方向側の位置に、前記扉体に固定された軸を回転軸として回転し、前記戸当りの内部に配置される動スプロケットを備え、該動スプロケットに前記チェーンが巻き掛けられていることを特徴とする水門装置。
2. 前記チェーンは、前記戸当りの、前記扉体昇方向側の端部に固定される固定側端部と、前記開閉装置により巻き取られる巻取側端部とを備え、前記固定側端部から前記動スプロケットまでの部位の少なくとも一部が、前記戸当りの円弧中心側の内面に当接することを特徴とする請求項１記載の水門装置。
3. 前記チェーンの巻取側端部は、回転自在に固定設置された転向スプロケットを介して、前記開閉装置により巻き取られることを特徴とする請求項２記載の水門装置。
4. 前記チェーンの固定側端部が力点側に接続される梃部材と、該梃部材の作用点側に作用する力に基づいて、前記チェーンの過負荷及び緩みを検出する緩み過負荷検出装置と、を備えることを特徴とする請求項２又は３項記載の水門装置。
5. 前記転向スプロケットが取り付けられる取付台と、該取付台を少なくとも部分的に支持するための支持台と、該支持台に加わる前記取付台の荷重に基づいて、前記チェーンの過負荷及び緩みを検出する緩み過負荷検出装置と、を備えることを特徴とする請求項３記載の水門装置。
   

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