JP2019148066A - 水門開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、作動信頼性を維持するために必要な保守点検を容易に少ない頻度で行うことができ、また、安価なコストで、駆動装置により回転駆動される回転駆動体と、動力伝達部材の他端側が巻回された案内用回転体とを確実に同期した周速度で同方向に回転させて、安定して扉体の開閉動作を行うことができる水門開閉装置を提供する。【解決手段】水門開閉装置１ａは、一端側に扉体と連結されたチェーン３が巻回される駆動スプロケット５と、チェーン３の他端側が巻回される案内スプロケット１８と、案内スプロケット１８を駆動スプロケット５と同期した周速度で回転させてチェーン３を送る回転伝達手段とを備え、回転伝達手段は、チェーン３の、駆動スプロケット５と扉体２との間に巻回される従動スプロケット１５と、従動スプロケット１５の回転を案内スプロケット１８に伝達する第１及び第２伝達軸３１、３２を備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、水門を開閉すべく備えられた水門開閉装置に関するものである。

一般に、河川に通じる水路には水門が設置され、水門開閉装置によって水門の扉体を昇降させることで水門を開閉するようになっている。
水門開閉装置に関する従来技術として、例えば特許文献１が知られている。特許文献１には、一端側が扉体に連結されるチェーン（動力伝達部材）と、このチェーンが巻回される駆動スプロケット（回転駆動体）と、この駆動スプロケットを回転させる駆動装置と、チェーンの他端側が巻回されて、チェーンの他端側を垂下させるように案内する案内スプロケット（案内用回転体）と、駆動スプロケットからの回転駆動を案内スプロケットに伝達して、案内スプロケットの回転によりチェーンの他端側を下方に向かって付勢する回転伝達手段とを備えた水門開閉装置が開示されている。
さらに、特許文献1には、回転伝達手段が、チェーンの扉体と駆動スプロケットとの間が巻回される従動スプロケット（従動回転体）と、この従動スプロケットに設けた第１伝達用スプロケット（第１伝達用回転体）と、案内スプロケットに設けた第２伝達用スプロケット（第２伝達用回転体）と、第１伝達用スプロケットと第２伝達用スプロケットとに巻回される伝達用チェーン（回転伝達部材）、または、駆動スプロケットに設けられた第１伝達用スプロケットと案内スプロケットに設けた第２伝達用スプロケットとに巻回される伝達用チェーン（回転伝達部材）を備えた水門開閉装置が開示されている。

特許文献1に開示された水門開閉装置では、駆動装置の駆動スプロケットの回転駆動によりチェーンの一端側と連結された扉体を上昇させる際に、従動スプロケットが回転し、従動スプロケットの第１伝達用スプロケットと案内スプロケットの第２伝達用スプロケットとに巻回された伝達用チェーンにより、従動スプロケットの回転を案内スプロケットに伝達し、または、駆動スプロケットに設けられた第１伝達用スプロケットと案内スプロケットに設けた第２伝達用スプロケットとに巻回された伝達用チェーンにより、駆動スプロケットの回転を案内スプロケットに伝達する。そのため、駆動スプロケットと同期して案内スプロケットが同方向に回転することにより、案内スプロケットに巻回されたチェーンの他端側を収納することができる。

特許第６２７００８２号公報

上述した、従来の技術にあっては、扉体に一端側が結合され駆動スプロケットに巻回されたチェーンと、従動スプロケットまたは駆動スプロケットに設けられた第１伝達用スプロケットと案内スプロケットに設けられた第２伝達用スプロケットとに巻回された伝達用チェーンとがそれぞれ延びる可能性があるため、水門開閉装置の作動信頼性を維持するために、各チェーンの状態を検査するなど、必要な保守点検を行う頻度が多くなるなどの問題があった。また、チェーンの延びに対応して各チェーンにテンションを付与するための機構が必要となり、構成が複雑となり水門開閉装置のコストがかかるという問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で、作動信頼性を維持するために必要な保守点検を容易に行うことができるととともに、その頻度を低減させることができ、また、安価なコストで、駆動装置により回転駆動される回転駆動体と、動力伝達部材の他端側が巻回された案内用回転体とを確実に同期した周速度で同方向に回転させて、安定して扉体の開閉動作を行うことができるよう構成された水門開閉装置を提供することを目的とする。

請求項１の水門開閉装置に係る発明は、上記課題を解決するため、一端側が水門の扉体に連結される動力伝達部材と、該動力伝達部材が巻回される回転駆動体と、該回転駆動体を回転駆動させる駆動装置と、前記動力伝達部材の他端側が巻回されて、前記動力伝達部材の他端側に移動を案内する案内用回転体と、前記案内用回転体を前記回転駆動体と同期した周速度で同方向に回転させて前記動力伝達部材を送る回転伝達手段とを備え、前記回転伝達手段は、前記駆動装置の駆動力を前記案内用回転体に伝達するための、前記動力伝達部材と異なる構成要素を備えることを特徴とする。
請求項１の発明では、扉体に一端側が連結され回転駆動体に巻回された動力伝達部材と、回転伝達手段の構成要素とが異なるため、駆動装置の回転駆動体の回転駆動により扉体を上昇させる際に、水門開閉装置のたとえば動力伝達部材の延びなどの外乱要因に対する耐性も異なることとなる。このため、動力伝達部材と回転伝達手段の構成要素とに応じて、それぞれに適した頻度及び内容で保守点検をすることで、水門開閉装置の作動信頼性を維持させることができる。したがって、水門開閉装置の作動信頼性を維持するための保守点検を容易に行うことができるととともに、その頻度を低減させることができる。また、安価なコストで、駆動装置により回転駆動される回転駆動体と、動力伝達部材の他端側が巻回された案内用回転体とを確実に同期した周速度で同方向に回転させることができるよう構成することができる。

請求項２の水門開閉装置に係る発明は、上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明において、前記回転伝達手段は、前記駆動装置により駆動される前記回転駆動体の回転に伴って回転して、前記案内用回転体を前記回転駆動体と同期した周速度で同方向に回転させる伝達軸を有することを特徴とする。
請求項２の発明では、請求項１に記載の発明において、駆動装置の回転駆動体の回転駆動により扉体を上昇させる際に、回転駆動体の回転に伴って回転伝達手段の伝達軸が軸周りに回転する。このとき、伝達軸は、軸周りに回転するときにトルクを受けるが、従来の技術における所定のスプロケットに巻回された回転伝達部材、たとえば伝達用チェーンのように延びるものではない。そのため、経年変化によらず、伝達軸が軸周りに回転することにより、案内用回転体を回転駆動体と同期した周速度で確実に同方向に回転させることができる。また、水門開閉装置の作動信頼性を維持するために必要な保守点検を行う頻度を低減させることができる。さらに、従来の技術におけるテンションを付与するための機構を必要とすることがなく、簡単な構成で済むので、水門開閉装置のコストを低減することができる。

請求項３の水門開閉装置に係る発明は、上記課題を解決するため、請求項２に記載の発明において、前記回転伝達手段は、前記回転駆動体と前記伝達軸との間、および、前記案内用回転体と前記伝達軸との間にそれぞれ介装される歯車機構を備えることを特徴とする。
請求項３の発明では、請求項２に記載の発明において、回転駆動体と伝達軸、および、案内用回転体と伝達軸とが歯車機構により接続されているため、回転駆動体の回転により伝達軸が軸周りに確実に回転し、伝達軸の軸周りの回転により案内用回転体が確実に回転する。

請求項４の水門開閉装置に係る発明は、上記課題を解決するため、請求項３に記載の発明において、前記回転伝達手段は、前記歯車機構を介して前記回転駆動体と一端が接続された第１伝達軸と、前記歯車機構を介して前記案内用回転体と一端が接続され、前記第１伝達軸に対して中心軸線が所定の角度で交差する方向に延びるよう配置された第２伝達軸と、前記第１伝達軸と前記第２伝達軸とのそれぞれの他端を互いに接続し、前記第１伝達軸の軸周りの回転を前記第２伝達軸の軸周りの回転に伝達する角度回転伝達手段とを備えていることを特徴とする。ここで、本説明では、角度回転伝達手段とは、互いの中心軸線が所定の角度で交差する方向に延びるよう配置された第１伝達軸と第２伝達軸との間で、軸周りの回転を伝達し得る機構を意味し、たとえばかさ歯車等を採用することができる。
請求項４の発明では、請求項３に記載の発明において、回転駆動体と第１伝達軸、および、案内用回転体と第２伝達軸とが歯車機構により接続されており、第１伝達軸と第２伝達軸は、互いの中心軸線が所定の角度で交差する方向に延びるよう配置され、両他端が角度回転伝達手段によって互いに接続されており、第１伝達軸の回転が角度回転伝達手段を介して第２伝達軸に伝達される。そのため、回転駆動体の回転により第１伝達軸が軸周りに確実に回転し、角度回転伝達手段を介して第２伝達軸が軸周りに確実に回転し、第２伝達軸の軸周りの回転により案内用回転体が確実に回転する。

請求項５の水門開閉装置に係る発明は、上記課題を解決するため、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明において、前記案内用回転体が、前記回転駆動体よりも高い位置に配設されていることを特徴とする。
請求項５の発明では、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明において、案内用回転体が、回転駆動体よりも高い位置に配設されていることにより、案内用回転体から下方の領域を、動力伝達部材の収納スペースとして有効利用することができる。

請求項６の水門開閉装置に係る発明は、上記課題を解決するため、請求項２に記載の発明において、前記回転伝達手段は、前記動力伝達部材の前記扉体と前記回転駆動体との間に巻回される従動回転体と、前記従動回転体と前記伝達軸との間、および、前記案内用回転体と前記伝達軸との間にそれぞれ介装される歯車機構とを備えることを特徴とする。
請求項６の発明では、請求項２に記載の発明において、動力伝達部材の扉体と回転駆動体との間に巻回される従動回転体と伝達軸、および、案内用回転体と伝達軸とが歯車機構により接続されているため、従動回転体の回転により伝達軸が軸周りに確実に回転し、伝達軸の軸周りの回転により案内用回転体が確実に回転する。

請求項７の水門開閉装置に係る発明は、上記課題を解決するため、請求項６に記載の発明において、前記回転伝達手段は、前記歯車機構を介して前記従動回転体と一端が接続された第１伝達軸と、前記歯車機構を介して前記案内用回転体と一端が接続され、前記第１伝達軸の中心軸線に対して所定の角度で中心軸線が位置するよう配置された第２伝達軸と、前記第１伝達軸と前記第２伝達軸とのそれぞれの他端を互いに接続し、前記第１伝達軸の軸周りの回転を前記第２伝達軸の軸周りの回転に伝達する角度回転伝達手段とを備えていることを特徴とする。
請求項７の発明では、請求項６に記載の発明において、従動回転体と第１伝達軸、および、案内用回転体と第２伝達軸とが歯車機構により接続されており、第１伝達軸と第２伝達軸は、互いの中心軸線が所定の角度で交差する方向に延びるよう配置され、両他端が角度回転伝達手段によって互いに接続されており、第１伝達軸の回転が角度回転伝達手段を介して第２伝達軸に伝達される。そのため、従動回転体の回転により第１伝達軸が軸周りに確実に回転し、角度回転伝達手段を介して第２伝達軸が軸周りに確実に回転し、第２伝達軸の軸周りの回転により案内用回転体が確実に回転する。

請求項８の水門開閉装置に係る発明は、上記課題を解決するため、請求項６または７のいずれかに記載の発明において、前記案内用回転体が、前記従動回転体よりも高い位置に配設されていることを特徴とする。
請求項８の発明では、請求項６または７のいずれかに記載の発明において、案内用回転体が、従動回転体よりも高い位置に配設されていることにより、案内用回転体から下方の領域を、動力伝達部材の収納スペースとして有効利用することができる。

請求項９の水門開閉装置に係る発明は、上記課題を解決するため、請求項１〜８のいずれか1項に記載の発明において、さらに、前記案内用回転体に巻回された前記動力伝達部材の他端側を折り返して収納する収納体を備えたことを特徴とする。
請求項９の発明では、請求項１〜８のいずれか1項に記載の発明において、案内用回転体の回転により、動力伝達部材の他端側を順次折り返した状態で、収納体に収納することができるため、動力伝達部材を収容するために必要なスペースの高さが低減される。

請求項１０の水門開閉装置に係る発明は、上記課題を解決するため、請求項９に記載の発明において、前記収納体は、前記動力伝達部材の前記他端側を折り返す方向に延び、水平に対して傾斜するよう配設された支持部材を備えることを特徴とする。
請求項１０の発明では、請求項９に記載の発明において、案内用回転体の回転により、動力伝達部材の他端側を、収容部の傾斜した支持部材に支持して順次折り返し収納することができる。

請求項１１に記載した発明は、請求項１０に記載の発明において、さらに、前記収納体は、前記動力伝達部材の前記他端側を折り返す方向と直交する方向に突設されて前記支持部材の上面に当接して前記動力伝達部材の前記他端側が折り返されることとなる掛止ピンを備えることを特徴とする。
請求項１１の発明では、請求項１０に記載の発明において、案内用回転体の回転により、動力伝達部材の他端側は、その長手方向に一定間隔をおいて突設された掛止ピンが傾斜した掛止部材の上面に順次当接する。そのため、動力伝達部材の他端側は、順次折り返されて略Ｕ字状に垂れ下がることとなる。そして、掛止ピンが掛止部材の傾斜に沿って移動するため、動力伝達部材の他端側をスムーズに順次折り返して収納することができる。

本発明によれば、水門開閉装置の作動信頼性を維持させるために、動力伝達部材と回転伝達手段の構成要素とに応じて、それぞれに適した頻度及び内容で保守点検をすることができるので、保守点検を容易に行うことができるととともに、その頻度を低減させることができる水門開閉装置を提供することができる。また、安価なコストで、駆動装置により回転駆動される回転駆動体と、動力伝達部材の他端側が巻回された案内用回転体とを確実に同期した周速度で同方向に回転させ、安定して扉体の開閉動作を行うことができるよう構成された水門開閉装置を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る水門開閉装置の概略図である。 図１の水門開閉装置の要部拡大図である。 一部を破断して示した図２の側面図である。 本発明の第２の実施形態に係る水門開閉装置の概略図である。 図１の水門開閉装置の要部拡大図である。 本発明の第３の実施形態に係る水門開閉装置の要部拡大図である。 本発明の第４の実施形態に係る水門開閉装置の要部拡大図である。 本発明の第５の実施形態に係る水門開閉装置の要部拡大図である。 本発明の第６の実施形態に係る水門開閉装置の要部拡大図である。

以下、本発明を実施するための形態を図１〜図９に基づいて詳細に説明する。
以下に、本発明の第１〜第６の実施形態に係る水門開閉装置１ａ〜１ｆを説明するが、まず、第１の実施形態に係る水門開閉装置１ａを図１〜図３に基づいて説明する。
第１の実施形態に係る水門開閉装置１ａは、水門の扉体２の上端でその幅方向両端に一対のチェーン（動力伝達部材）３、３の一端がそれぞれ連結される。本実施形態においては、一対のチェーン３として、それぞれローラチェーンを採用した場合で説明する。なお、扉体２の上端の幅方向両端に一対の支持スプロケットをそれぞれ設けた実施形態の場合は、一対のチェーン３、３の一端側がそれぞれ支持スプロケットに巻回される。水門の幅方向両側には、一対の門柱１０、１０がそれぞれ立設される。各門柱１０、１０の上方に操作台１１が備えられている。該操作台１１上に架台１２が配置され、該架台１２上に、回転駆動力を付与する駆動装置４が配置される。駆動装置４から扉体２の幅方向両側にその回転駆動力が伝達される駆動軸（図示略）がそれぞれ延びる。該各駆動軸に駆動スプロケット（回転駆動体）５、５がそれぞれ連結される。該各駆動スプロケット５、５に一対のチェーン３、３がそれぞれ巻回される。

なお、本水門開閉装置１ａは、扉体２の幅方向両側の、一対のチェーン３、３に対応する構成が同じであるために、扉体２の幅方向一端側の、一方のチェーン３に対応する構成のみを、以下に詳細に説明する。なお、以下の説明において、参照する図の右側を上流側として、図の左側を下流側として説明する。

図１〜図３に示した実施形態では、架台１２には、中間案内スプロケット２１、２２が略同じ高さで所定の間隔をおいて回転可能に設けられている。また、架台１２の、駆動スプロケット５の下方には、従動スプロケット（従動回転体）１５が回転可能に設けられている。架台１２の上流側（図１及び図２）には、チェーン３の他端側が巻回される案内スプロケット（案内用回転体）１８が設けられている。

従動スプロケット１５には、駆動スプロケット５と扉体２との間を略鉛直方向に延びるチェーン３が巻回される。なお、駆動スプロケット５と扉体２との間のチェーン３は、鉛直方向に対して傾斜して延びる場合がある。要するに、従動スプロケット１５には、駆動スプロケット５と扉体２との間に延びるチェーン３が巻回される。

さらに、水門開閉装置１ａは、回転伝達手段として、第１伝達軸３１と、第２伝達軸３２と、従動スプロケット１５の回転を第１伝達軸３１に伝達する歯車機構１５ａ、３１ａと、第１伝達軸３１の回転を第２伝達軸３２に伝達する角度回転伝達手段３５と、第２伝達軸３２の回転を案内スプロケット１８に伝達する歯車機構３２ｂ、１８ａとを有している。

第１伝達軸３１は、その中心軸線が従動スプロケット１５の回転軸の中心軸線と交差する水平方向に延びるよう配置されており、軸受３３によって中心軸線周りに回転可能に支持されている。第２伝達軸３２は、その中心軸線が案内スプロケット１８の回転軸の中心軸線と交差する垂直方向に延びるよう配置されており、軸受３４によって中心軸線周りに回転可能に支持されている。すなわち、第１伝達軸３１と第２伝達軸３２は、その中心軸線が互いに所定の角度（図１および図２においては紙面上におけるなす角が直角）で交差する方向に延びるよう配置されている。従動スプロケット１５と、第１伝達軸３１の一端とは、互いに接続する歯車機構として、互いに噛合されるかさ歯車１５ａ、３１ａが設けられている。従動スプロケット１５のかさ歯車１５ａは、第１伝達軸３１のかさ歯車３１ａよりも図１および図２における紙面の手前側に位置している。これを言い換えれば、第１伝達軸３１のかさ歯車３１ａは、従動スプロケット１５のかさ歯車１５ａよりも図１および図２における紙面の奥側に位置している。第１伝達軸３１と第２伝達軸３２のそれぞれの他端は、互いに接続する角度回転伝達手段３５としてこの実施形態では、互いに噛合されるかさ歯車３１ｂ、３２ａが設けられている。なお、角度回転伝達手段３５は、互いの中心軸線が所定の角度で交差する方向に延びるよう配置された第１伝達軸３１と第２伝達軸３２との間で、軸周りの回転を伝達し得る機構をいい、かさ歯車３１ｂ、３２ａに限定されることはない。第２伝達軸３２の一端と、案内スプロケット１８とは、互いに接続する歯車機構として、互いに噛合されるかさ歯車３２ｂ、１８ａが設けられている。これらのかさ歯車１５ａ、３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂ、１８ａは、チェーン３の一端側が巻回された従動スプロケット１５と他端側が巻回された案内スプロケット１８とが同期した周速度で同方向に回転するよう構成されている。なお、本発明の回転伝達手段は、回転駆動体を構成する駆動スプロケット５に巻回されたチェーン３と異なる構成要素であって、従動スプロケット１５と案内スプロケット１８とを同期した周速度で同方向に回転させることができるものであればよく、例えば、単一の伝達軸を、その中心軸線が従動スプロケット１５と案内スプロケット１８との中心線を結ぶ仮想上の線に沿うように配置し、または、伝達軸を用いることなく、従動スプロケット１５と案内スプロケット１８とを単数または複数の歯車により回転駆動可能に接続するよう構成することもできる。また、従動スプロケット１５と第１伝達軸３１の一端とを互いに接続する歯車機構、および、第２伝達軸３２の一端と案内スプロケット１８とを互いに接続する歯車機構は、かさ歯車に限定されることはなく、互いの中心軸線が所定の角度で交差する方向に延びるよう配置された従動スプロケット１５および案内スプロケット１８と伝達軸とを互いに回転伝達可能に接続することができるものであれば、他の歯車機構を採用することもできる。また、角度回転伝達手段は、かさ歯車に限定されることはなく、例えばねじ歯車など、他の歯車機構に構成してもよく、特に第１伝達軸３１と第２伝達軸３２の中心軸線の図１および図２の紙面上におけるなす角が互いに鈍角で交差する方向に延びるよう配置される場合、かさ歯車に替えて他の歯車機構や所謂ユニバーサルジョイント等により構成することもできる。

さらにこの実施形態では、従動スプロケット１５の上方に位置している駆動スプロケット５よりも高い位置に垂下用案内スプロケット１８が配設されており、また、案内スプロケット１８によって送られたチェーン３の他端側を収容するチェーン収容体（収容体）２５が操作台１１上に設けられている。

チェーン収容体２５は、一対の支持部材２６、２６と、該各支持部材２６、２６を支持する支持本体２７とを備えている。また、チェーン３には、該チェーン３の両側からそれぞれチェーン３を折り返す方向と直交する方向に突設された掛止ピン２９、２９が、長さ方向に所定間隔を置いて複数形成されている。案内スプロケット１８は、支持本体２７の上方に回転可能に支持されており、従動スプロケット１５よりも高い位置に配置されていることは勿論のこと、従動スプロケット１５の上方に位置する駆動スプロケット５よりも高い位置に配置されている。

一対の支持部材２６、２６は、チェーン３の折り返す方向に延びており、チェーン３の幅よりもやや広い間隔で平行に配置したものであり、例えば、扉体２側に向かって水平方向に対して下方傾斜させている。チェーン３の他端（扉体２が連結された一方端と反対側の端部）は、下方に傾斜した支持部材２６の上流側端部、または、上流側に位置する支持本体２７の上端部に連結されている。掛止ピン２９、２９は、チェーン３の長さ等に応じて、チェーンの長手方向に適宜間隔をおいて複数設けることができ、また、掛止ピン２９、２９を設ける数を適宜決定することができる。

以上説明した、第１の実施形態に係る水門開閉装置１ａでは、扉体２を上昇させる際、チェーン３の一端側の上昇に伴って従動スプロケット１５が駆動スプロケット５と同期した周速度で同方向に回転し、かさ歯車１５ａ、３１ａを介して第１伝達軸３１が中心軸線周りに回転し、かさ歯車３１ｂ、３２ａにより第１伝達軸３１の中心軸線周りの回転が第２伝達軸３２に伝達されて、第２伝達軸３２が中心軸線周りに回転し、かさ歯車３２ｂ、１８ａを介して案内スプロケット１８が駆動スプロケット５および従動スプロケット１５と同方向に同期した周速度で回転する。そのため、駆動スプロケット５から中間案内スプロケット２１、２２を介して送られるチェーン３の他端側は、案内スプロケット１８によりチェーン収容体２５に向かって弛むことなく送られ、チェーン３の長手方向に適宜間隔をおいて設けられた掛止ピン２９が、順次支持部材２６に支持される。その結果、チェーン３の他端側は、Ｕ字状に折り返された状態で収容される。

扉体２を上昇させる際に、チェーン３の一端側の移動に伴う従動スプロケット１５の回転を、チェーン３とは異なる構成要素、すなわち、本実施形態では、歯車機構１５ａ、３１ａ、第１伝達軸３１、歯車機構３１ｂ、３２ａ、第２伝達軸３２、及び歯車機構３２ｂ、１８ａを介して、案内スプロケット１８に伝達してこれを回転させるので、従動スプロケット１５と案内スプロケット１８とを確実に同期した周速度で同方向に回転させることができる。そのため、扉体２を上昇させる際に、チュエーン３の、駆動スプロケット５の回転により送られる量と、案内スプロケット１８の回転により送られる量との間に生じる差が極めてわずかであり、したがって、チェーン３にかかる負荷の変動を、従来の伝達用チェーンを用いる場合と比較して、減少させることができる。そのため、水門開閉装置１ａの作動信頼性を維持するために必要な保守点検を行う頻度を低減させることができ、安定して扉体２の開閉動作を行うことができる。また、従来の技術で懸念される課題、すなわち、扉体２に一端側が結合され駆動スプロケット５に巻回されたチェーン３と、回転伝達手段の伝達用チェーンの延び量が異なると、駆動スプロケット５に巻回されたチェーン３と伝達用チェーンのいずれかにかかる負荷の変動が大きくなるなどの問題がなく、また、扉体２に一端側を結合されチェーン３が巻回された駆動スプロケット５と、伝達用チェーンにより回転される案内スプロケット１８とが同期した周速度で回転しなくなり、その結果、駆動スプロケット５に巻回されたチェーン３と案内スプロケット１８の伝達用チェーンのいずれかに弛みが生じる可能性に対応して、伝達用チェーンとチェーン３との間に生じる延びの差による弛みをなくすためのテンションを付与するための機構を必要とすることもない。そのため、水門開閉装置の構成を単純化してコストを低減させることができる。

次に、第２の実施形態に係る水門開閉装置１ｂを図４および図５に基づいて説明する。なお、第２の実施形態においては、上述した第１の実施形態と同様または相当する構成については同じ符号を付してその説明を省略し、第１の実施形態と異なる構成についてのみ説明することする。
最初に、第２の実施形態の概略を説明すると、上述した第１の実施形態においては、扉体２の上昇に伴い移動するチェーン３の一端側を従動スプロケット１５に巻回し、チェーン３とは異なる構成要素、すなわち、歯車機構１５ａ、３１ａ、第１伝達軸３１、歯車機構３１ｂ、３２ａ、第２伝達軸３２、及び歯車機構３２ｂ、１８ａにより、従動スプロケット１５と案内スプロケット１８とを同期した周速度で同方向に回転させる構成であったのに対して、第２の実施形態では、チェーン３とは異なる構成要素により、チェーン３を送る回転駆動スプロケット５の回転を案内スプロケット１８に伝達して駆動スプロケット５と案内スプロケット１８とを同期した周速度で同方向に回転させる構成としている。

第２の実施形態に係る水門開閉装置１ｂは、回転伝達手段として、第１伝達軸３１と、第２伝達軸３２と、駆動スプロケット５の回転を第１伝達軸３１に伝達する歯車機構５ａ、３１ａと、第１伝達軸３１の回転を第２伝達軸３２に伝達する角度回転伝達手段３５（本実施の形態では、かさ歯車３１ｂ、３２ａ）と、第２伝達軸３２の回転を案内スプロケット１８に伝達する歯車機構３２ｂ、１８ａとを有している。

第１伝達軸３１は、その中心軸線が駆動スプロケット５の回転軸の中心軸線と交差する水平方向に延びるよう配置されており、軸受３３によって中心軸線周りに回転可能に支持されている。第２伝達軸３２は、その中心軸線が案内スプロケット１８の回転軸の中心軸線と交差する垂直方向に延びるよう配置されており、軸受３４によって中心軸線周りに回転可能に支持されている。すなわち、第１伝達軸３１と第２伝達軸３２は、その中心軸線が互いに所定の角度（図４および図５においては紙面上におけるなす角が直角）で交差する方向に延びるよう配置されている。駆動スプロケット５と、第１伝達軸３１の一端とは、互いに接続する歯車機構として、互いに噛合されるかさ歯車５ａ、３１ａが設けられている。駆動スプロケット５のかさ歯車５ａは、第１伝達軸３１のかさ歯車３１ａよりも図４および図５における紙面の手前に位置している。これを言い換えれば、第１伝達軸３１のかさ歯車３１ａは、駆動スプロケット５のかさ歯車５ａよりも図４および図５における紙面の奥側に位置している。第１伝達軸３１と第２伝達軸３２のそれぞれの他端は、互いに接続する角度回転伝達手段３５としてこの実施形態では、互いに噛合されるかさ歯車３１ｂ、３２ａが設けられている。第２伝達軸３２の一端と、案内スプロケット１８とは、互いに接続する歯車機構として、互いに噛合されるかさ歯車３２ｂ、１８ａが設けられている。これらのかさ歯車５ａ、３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂ、１８ａは、チェーン３の一端側が巻回された駆動スプロケット５と他端側が巻回された案内スプロケット１８とが同期した周速度で同方向に回転するよう構成されている。なお、回転伝達手段は、回転駆動体を構成する駆動スプロケット５に巻回されたチェーン３と異なる構成要素であって、駆動スプロケット５と案内スプロケット１８とを同期した周速度で同方向に回転させることができるものであればよく、例えば、単一の伝達軸を、その中心軸線が駆動スプロケット５と案内スプロケット１８との中心線を結ぶ仮想上の線に沿うように配置し、または、伝達軸を用いることなく、駆動スプロケット５と案内スプロケット１８とを単数または複数の歯車により回転駆動可能に接続するよう構成することもできる。また、駆動スプロケット５と第１伝達軸３１の一端とを互いに接続する歯車機構、および、第２伝達軸３２の一端と案内スプロケット１８とを互いに接続する歯車機構は、かさ歯車に限定されることはなく、その中心軸線が互いに所定の角度で図４および図５の紙面上で交差する方向に延びるよう配置された駆動スプロケット５および案内スプロケット１８と伝達軸とを互いに回転伝達可能に接続することができるものであれば、他の歯車機構を採用することもできる。また、角度回転伝達手段３５は、かさ歯車に限定されることはなく、他の歯車機構に構成してもよく、特に第１伝達軸３１と第２伝達軸３２の中心軸線の図４および図５の紙面上におけるなす角が互いに鈍角で交差する方向に延びるよう配置される場合、かさ歯車に替えて他の歯車機構や所謂ユニバーサルジョイント等により構成することもできる。

以上説明した、第２の実施形態に係る水門開閉装置１ｂでは、扉体２を上昇させる際、駆動スプロケット５が回転すると、かさ歯車５ａ、３１ａを介して第１伝達軸３１が中心軸線周りに回転し、かさ歯車３１ｂ、３２ａにより第１伝達軸３１の中心軸線周りの回転が第２伝達軸３２に伝達されて、第２伝達軸３２が中心軸線周りに回転し、かさ歯車３２ｂ、１８ａを介して案内スプロケット１８が駆動スプロケット５と同期した周速度で同方向に回転する。そのため、駆動スプロケット５から中間案内スプロケット２１、２２を介して送られるチェーン３の他端側は、案内スプロケット１８によりチェーン収容体２５に向かって送られ、チェーン３の長手方向に適宜間隔をおいて設けられた掛止ピン２９が、順次支持部材２６に支持される。その結果、チェーン３の他端側は、Ｕ字状に折り返された状態で収容される。

扉体２を上昇させる際に、チェーン３を送る駆動スプロケット５の回転を、チェーン３とは異なる構成要素、すなわち、本実施形態では、歯車機構５ａ、３１ａ、第１伝達軸３、歯車機構３１ｂ、３２ａ、第２伝達軸３２、及び歯車機構３２ｂ、１８ａを介して、案内スプロケット１８に伝達してこれを回転させるので、駆動スプロケット５と案内スプロケット１８とを確実に同期した周速度で同方向に回転させることができる。そのため、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

次に、第３の実施形態に係る水門開閉装置１ｃを図６に基づいて説明する。該第３の実施形態に係る水門開閉装置１ｃの説明する際には、第１及び第２の実施形態に係る水門開閉装置１ａ、１ｂと同様のまたは相当する構成については同じ符号を付してその説明を省略し、第１、第２の実施形態に係る水門開閉装置１ａ、１ｂと異なる構成についてのみ説明することする。
最初に、第３の実施形態の概略を説明すると、上述した第１及び第２の実施形態においては、案内スプロケット１８により送られるチェーン３の他端側に突設された複数の掛止ピン２９が、チェーン収容体２５の支持部材２６に支持されて吊り下げられ、Ｕ字状に折り返された状態で収容される構成であったのに対し、第３の実施形態では、水平方向に対して上流側（図の右側）が下方に傾斜するよう配設された支持部材２６と、支持部材２６の両端からそれぞれ上方に鉛直に延びるよう配設された支持本体２７とを備えており、チェーン３の他端側の先端３ａが、支持部材２６の上方に位置する端部（図６では左方の端部）に固定されている。

第３の実施形態に係る水門開閉装置１ｃでは、駆動装置４の駆動スプロケット５を開方向に回転駆動させて扉体２を上昇させると、その扉体２の上昇に伴ってチェーン３に巻回された従動スプロケット１５が回転し、当該従動スプロケット１５の回転が、かさ歯車１５ａ、３１ａ、第１伝達軸３１、かさ歯車３１ｂ、３２ａ、第２伝達軸３２、およびかさ歯車３２ｂ、１８ａにより案内スプロケット１８に伝達され、案内スプロケット１８は、従動スプロケット１５と同期した周速度で同方向に回転する。そして、案内スプロケット１８の回転により、チェーン３の他端側が送られ、チェーン３の他端側はチェーン収納体２５の支持部材２６上に載置され支持される。

このとき、垂下用案内スプロケット１８によって送られるチェーン３は、その他端部側の先端３ａが支持部材の上方に位置する側の端部に固定されているので、水平方向に対して傾斜している支持部材２６の低い側の端部（図６では右方側の端部）に向かって、かかる先端３ａから上方に向かう支持本体２７に当接するまで移動する。そして、チェーン３は、この支持本体２７に当接され移動が規制されると、略Ｕ字状に折り返される。このようにして、チェーン３は、一対の支持本体２７の間で、順次略Ｕ字状に折り返された状態で、支持部材２６上に重ねられスムーズにチェーン収納体２５に収納される。

なお、第３の実施形態については、回転伝達手段が第１の実施形態と同様の構成、すなわち、従動スプロケット１５を有する構成とした場合で説明したが、第２の実施形態と同様の構成、すなわち、駆動スプロケット５にかさ歯車５ａを設けて、第１伝達軸３１のかさ歯車３１ａと噛合させる構成とすることもできる。

次に、第４の実施形態に係る水門開閉装置１ｄを図７に基づいて説明する。該第４の実施形態に係る水門開閉装置１ｄの説明する際には、第１〜第３の実施形態に係る水門開閉装置１ａ〜１ｃと同様のまたは相当する構成については同じ符号を付してその説明を省略し、第１〜第３の実施形態に係る水門開閉装置１ａ〜１ｃと異なる構成についてのみ説明することする。
最初に、第４の実施形態の概略を説明すると、上述した第１〜第３の実施形態においては、チェーン収容体２５が操作台１１上に設けられていたのに対し、第４の実施形態では、チェーン収納体２５が操作台１１下に設けられている。

第４の実施形態における水門開閉装置１ｄは、単一の中間案内スプロケット２１が設けられており、回転駆動スプロケット５に巻回されたチェーン３の他端側は、中間案内スプロケット２１と案内スプロケット１８とに順次巻回されており、先端３ａが支持部材２６の下方に位置する端部（図７では左方の端部）に固定されている。そして、第１及び第２の実施形態と同様に、チェーン３の他端側には、複数の掛止ピン２９が間隔をおいて突設されており、収納体は、チェーン３の掛止ピン２９を支持する支持部材２６が、この実施形態では下流に向かって下方に傾斜するよう設けられている。

また、第４の実施形態では、従動スプロケット１５と案内スプロケット１８とが略同じ高さに配置されている。そして、従動スプロケット１５の回転を案内スプロケット１８に伝達するための回転伝達手段は、単一の伝達軸３６と、従動スプロケット１５と伝達軸の一方端とに設けられたかさ歯車１５ａ、３６ａと、案内スプロケット１８と伝達軸３６の他方端とに設けられたかさ歯車１８ａ、３６ｂとを備えている。

第４の実施形態に係る水門開閉装置１ｄでは、駆動装置４の駆動スプロケット５を開方向に回転駆動させて扉体２を上昇させると、その扉体２の上昇に伴ってチェーン３に巻回された従動スプロケット１５が回転し、当該従動スプロケット１５の回転が、かさ歯車１５ａ、３６ａ、伝達軸３６、およびかさ歯車３６ｂ、１８ａにより案内スプロケット１８に伝達され、案内スプロケット１８は、従動スプロケット１５と同期した周速度で駆動スプロケット５および従動スプロケット１５と同方向に回転する。そして、案内スプロケット１８の回転により、チェーン３の他端側が送られてその掛止ピン２９がチェーン収納体２５の支持部材２６上に載置され支持される。

このとき、案内スプロケット１８によって下方に送られるチェーン３は、その他端部側の先端３ａが支持部材２６の下方に位置する側の端部に固定されているので、水平方向に対して傾斜している支持部材２６の低い側の端部（図７では左方側の端部）に向かって、かかる端部から上方に向かう支持本体２７に当接するまで移動する。そして、チェーン３は、この支持本体２７に当接され移動が規制されると、略Ｕ字状に折り返される。このようにして、チェーン３は、一対の支持本体２７の間で、順次略Ｕ字状に折り返された状態で、支持部材２６上に重ねられスムーズにチェーン収納体２５に収納される。

なお、第４の実施形態については、回転伝達手段が第１の実施形態と同様の構成、すなわち、従動スプロケット１５を有し、従動スプロケット１５にかさ歯車１５ａを設けて、第１伝達軸３１のかさ歯車３１ａと噛合させる構成とした場合で説明したが、第２の実施形態と同様の構成、すなわち、駆動スプロケット５にかさ歯車５ａを設けて、伝達軸３６のかさ歯車３６ａと噛合させる構成とすることもできる。

次に、第５の実施形態に係る水門開閉装置１ｅを図８に基づいて説明する。該第５の実施形態に係る水門開閉装置１ｅの説明する際には、第１〜第４の実施形態に係る水門開閉装置１ａ〜１ｄと同様のまたは相当する構成については同じ符号を付してその説明を省略し、第１〜第４の実施形態に係る水門開閉装置１ａ〜１ｄと異なる構成についてのみ説明することする。
最初に、第５の実施形態の概略を説明すると、上述した第１〜４の実施形態においては、チェーン収容体２５を備えていたのに対し、第５の実施形態では、チェーン収納体２５が設けられておらず、チェーン３の他端側の先端３ａは、架台１２の上流側端部の下端に固定されている。伝達軸３６は、軸受３７により、中心軸線周りに回転可能に支持されている。その他の構成については、上述した第４の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

この実施形態における水門開閉装置１ｅでは、扉体２を上昇させた際に、チェーン３の他端側が案内スプロケット１８から下方に略Ｕ字状に垂れ下がった状態となる。そして、垂下用案内スプロケット１８の下方の領域が、扉体２を上昇させたときの、チェーン３の収納スペースとなる。

なお、第５の実施形態については、回転伝達手段が第１の実施形態と同様の構成、すなわち、従動スプロケット１５を有する構成とした場合で説明したが、第２の実施形態と同様の構成、すなわち、駆動スプロケット５にかさ歯車５ａを設けて、伝達軸３６のかさ歯車３６ａと噛合させる構成とすることもできる。

次に、第６の実施形態に係る水門開閉装置１ｆを図９に基づいて説明する。該第６の実施形態に係る水門開閉装置１ｆの説明する際には、第１〜第５の実施形態に係る水門開閉装置１ａ〜１ｅと同様のまたは相当する構成については同じ符号を付してその説明を省略し、第１〜第５の実施形態に係る水門開閉装置１ａ〜１ｅと異なる構成についてのみ説明することする。
最初に、第６の実施形態の概略を説明すると、上述した第５の実施形態においては、チェーン３の他端側の先端３ａが架台１２の上流側端部の下端に固定されていたのに対し、この実施形態においては、チェーン３の他端側の先端３ａが架台１２に連結されず自由端となっており、チェーン３の他端側が垂下用案内スプロケット１８の下方に直線状に垂れ下がった状態となっている。また、上述した第４及び５の実施形態においては、従動スプロケット１５と案内スプロケット１８とが略同じ高さに配置されていたのに対し、この実施形態においては、案内スプロケット１８が従動スプロケット１５よりも高い位置に配置されている。

第６の実施形態に係る水門開閉装置１ｆでは、扉体２を上昇させる際、駆動装置４の駆動スプロケット５を開方向に回転駆動させると、チェーン３の上昇に伴って扉体２が各門柱１０、１０に沿って上昇する。チェーン３の上昇に伴って従動スプロケット１５が開方向に回転すると共に垂下用案内スプロケット１８が同方向に回転する。そして、当該垂下用案内スプロケット１８の回転により、垂下用案内スプロケット１８に巻回しているチェーン３の他端側が下方に向かって付勢され、チェーン３の他端側が案内スプロケット１８を介してスムーズに降下して、垂下用案内スプロケット１８の下方に直線状に垂れ下がる。

以上説明した、第６の実施形態に係る水門開閉装置１ｆは、案内スプロケット１８を従動スプロケット１５よりも高い位置に配置しているので、従動スプロケット１５に対する高さの分を、チェーン３の収納スペースの一部にあてることができ、架台１２から下方の収納スペースが小さくて済む。なお、案内スプロケット１８はさらに、従動スプロケット１５の上方に位置する駆動スプロケット５よりも高い位置に配置することもできる。この場合には、架台１２から下方の収納スペースがさらに小さくて済むことになる。

なお、第６の実施形態については、回転伝達手段が第１の実施形態と同様の構成、すなわち、従動スプロケット１５を有する構成とした場合で説明したが、第２の実施形態と同様の構成、すなわち、駆動スプロケット５にかさ歯車５ａを設けて、伝達軸３６のかさ歯車３６ａと噛合させる構成とすることもできる。この場合、案内スプロケット１８を駆動スプロケット５よりも高い位置に配置することができる。

１ａ〜１ｆ 水門開閉装置，２ 扉体，３ チェーン（動力伝達部材），４ 駆動装置，５ 駆動スプロケット（回転駆動体），１５ 従動スプロケット（従動回転体），１８ 案内スプロケット（案内回転体），１５ａと３１ａ かさ歯車（歯車機構）２５ チェーン収納体（収納体），２６ 支持部材，２９ 掛止ピン，３１ 第１伝達軸，３２ 第２伝達軸，３５ 角度回転伝達手段，１５ａと３１ａ かさ歯車（歯車機構），３２ｂと１６ａ かさ歯車（歯車機構），３６ 伝達軸

Claims (11)

1. 一端側が水門の扉体に連結される動力伝達部材と、
   該動力伝達部材が巻回される回転駆動体と、
   該回転駆動体を回転駆動させる駆動装置と、
   前記動力伝達部材の他端側が巻回されて、前記動力伝達部材の他端側に移動を案内する案内用回転体と、
   前記案内用回転体を前記回転駆動体と同期した周速度で同方向に回転させて前記動力伝達部材を送る回転伝達手段とを備え、
   前記回転伝達手段は、前記駆動装置の駆動力を前記案内用回転体に伝達するための、前記動力伝達部材と異なる構成要素を備えることを特徴とする水門開閉装置。
2. 前記回転伝達手段は、前記駆動装置により駆動される前記回転駆動体の回転に伴って回転して、前記案内用回転体を前記回転駆動体と同期した周速度で同方向に回転させる伝達軸を有することを特徴とする請求項１に記載の水門開閉装置。
3. 前記回転伝達手段は、前記回転駆動体と前記伝達軸との間、および、前記案内用回転体と前記伝達軸との間にそれぞれ介装される歯車機構を備えることを特徴とする請求項２に記載の水門開閉装置。
4. 前記回転伝達手段は、
   前記歯車機構を介して前記回転駆動体と一端が接続された第１伝達軸と、
   前記歯車機構を介して前記案内用回転体と一端が接続され、前記第１伝達軸に対して中心軸線が所定の角度で交差する方向に延びるよう配置された第２伝達軸と、
   前記第１伝達軸と前記第２伝達軸とのそれぞれの他端を互いに接続し、前記第１伝達軸の軸周りの回転を前記第２伝達軸の軸周りの回転に伝達する角度回転伝達手段と
   を備えていることを特徴とする請求項３に記載の水門開閉装置。
5. 前記案内用回転体が、前記回転駆動体よりも高い位置に配設されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の水門開閉装置。
6. 前記回転伝達手段は、
   前記動力伝達部材の前記扉体と前記回転駆動体との間に巻回される従動回転体と、
   前記従動回転体と前記伝達軸との間、および、前記案内用回転体と前記伝達軸との間にそれぞれ介装される歯車機構と
   を備えることを特徴とする請求項２に記載の水門開閉装置。
7. 前記回転伝達手段は、
   前記歯車機構を介して前記従動回転体と一端が接続された第１伝達軸と、
   前記歯車機構を介して前記案内用回転体と一端が接続され、前記第１伝達軸の中心軸線に対して中心軸線が所定の角度で交差する方向に延びるよう配置された第２伝達軸と、
   前記第１伝達軸と前記第２伝達軸とのそれぞれの他端を互いに接続し、前記第１伝達軸の軸周りの回転を前記第２伝達軸の軸周りの回転に伝達する角度回転伝達手段と
   を備えていることを特徴とする請求項６に記載の水門開閉装置。
8. 前記案内用回転体が、前記従動回転体よりも高い位置に配設されていることを特徴とする請求項６または７のいずれかに記載の水門開閉装置。
9. さらに、前記案内用回転体に巻回された前記動力伝達部材の他端側を折り返して収納する収納体を備えたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか1項に記載の水門開閉装置。
10. 前記収納体は、
    前記動力伝達部材の前記他端側を折り返す方向に延び、水平に対して傾斜するよう配設された支持部材を備えることを特徴とする請求項９に記載の水門開閉装置。
11. さらに、前記収納体は、前記動力伝達部材の前記他端側を折り返す方向と直交する方向に突設されて前記支持部材の上面に当接して前記動力伝達部材の前記他端側が折り返されることとなる掛止ピンを備えることを特徴とする請求項１０に記載の水門開閉装置。

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