JP2868793B2

JP2868793B2 - セルフロック機構

Info

Publication number: JP2868793B2
Application number: JP23419489A
Authority: JP
Inventors: 直幸菱ケ江
Original assignee: Kyowa Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Kyowa Seisakusho Co Ltd
Priority date: 1989-09-08
Filing date: 1989-09-08
Publication date: 1999-03-10
Anticipated expiration: 2014-03-10
Also published as: JPH0396749A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、水門開閉装置のような、電動機と緊急操作
用の手動ハンドルとを有する駆動装置において、一方が
動作しているときに他方からの動力の伝達を自動的にロ
ックするセルフロック機構に関する。

〔従来の技術〕

電動式水門開閉装置は、電動機の出力軸をスピンドル
棒に噛み合うようにネジにウオームホイルを介して連結
し、電動機の回転出力により水門扉の昇降動作を行わせ
ている。また、停電時に備えて、手動操作機構を設けて
いる。この場合の構造は比較的簡単であるが、手動操作
機構の断続操作が極めて煩雑で時間を要し、緊急な場合
には対応できないという欠点を有している。

このような欠点を解消するものとして、特公昭59−43
608号公報に記載された水門開閉装置がある。

これは、第５図に示すように、差動歯車機構102の２
つのサイドギア103,104にそれぞれ歯車109,111を固定
し、該歯車のうちの一方109を回転駆動装置113の出力軸
113aにセルフロック機構を有する歯車機構（具体的には
ウオームギア機構）を介して連結すると共に、該歯車の
うちの他方111をクラッチ軸125に固定された歯車126に
噛み合わせ、前記差動歯車機構102の前記サイドギア10
3,104をそれぞれ回転自在に支承する軸105を減速機構を
介して水門昇降用ラック123に連結し、前記クラッチ軸1
25の一端にはブレーキ装置128を連結し、前記クラッチ
軸125にクラッチ装置131及びセルフロック機能を有する
歯車機構（具体的にはウオームギア機構）を介して手動
ハンドル138を連結し、しかも、前記クラッチ装置131の
操作により前記クラッチ軸125とセルフロック機構を有
する歯車機構とを係脱自在とした水門開閉装置である。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように、この従来の水門開閉装置においては、手
動操作する際に電動機側からの回転を止める機構とし
て、ウオームギア機構によるセルフロック機構を用いて
いる。ところが、このウオームギア機構は特に効率が悪
いため、手動で水門の開閉作業を行う場合、必要揚程に
上げるときはハンドルを多く回す必要がある。

このため、手動ハンドルによる開操作、閉操作は緊急
な場合には対応できないという欠点があった。

そこで本発明は、手動軸の効率の悪いウオーム減速機
を無くし、手動の場合でもウオームを組み込んだ場合よ
り効率が良く、速く水門が上昇するようにすることを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本発明のセルフロック機構
は、二入力軸と一出力軸とを有する歯車装置の前記入力
軸にそれぞれ手動軸及び動力軸を取付け、手動ハンドル
軸に右めねじ部を設け、この右めねじ部に螺合する右お
ねじ部を一端に有し、他端に左おねじ部を有する可動カ
ップリングの前記左おねじ部に前記手動軸に設けた左め
ねじ部を螺合し、前記手動ハンドル軸と可動カップリン
グとの間及び前記可動カップリングと手動軸との間にそ
れぞれ左回転及び右回転を阻止する一方向クラッチを形
成した第１及び第２のブレーキディスクを軸方向に所定
の移動間隙をもって回動自在に遊合したことを特徴とす
る。

なお、この機構において、ねじ及び一方向クラッチの
方向を左右逆にしてもよい。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。

第１図は本発明の実施例を示す概略図、第２図はセル
フロック機構の構成を示す分解図、第３図及び第４図は
それぞれ第１図のＡ矢視図及びＢ矢視図である。図中１
は電動機、２はウオームギア、３はウオームホイル、４
は動力軸、５はその動力軸に取り付けられたピニオン、
６は内外歯車、７は遊星歯車、８は太陽歯車、９は遊星
歯車受け、10はピニオン、11は水門昇降用ラック、12は
太陽歯車８に取り付けられた手動軸、13はセルフロック
機構、14は手動ハンドル軸、15は手動ハンドルである。

さらに、16は手動軸12に取り付けられたベベルギア、
18は自重降下時に遠心ブレーキ19に回転を伝達するブレ
ーキ軸、19はほぼ一定回転速度で水門を降下させる遠心
ブレーキ、17はブレーキ軸18に回転を伝達するベベルギ
ア、20及び21はセルフロック機構13を切り離すクラッ
チ、22は両端にねじれ方向が逆のおねじ22a,22b付フラ
ンジ、23及び24はそれぞれラチェットギア、25はラチェ
ットギア23の左方向の回転を阻止する爪であり、本体ケ
ース27にピン26によって取付けられている。また28はラ
チェットギア24の右方向の回転を阻止する爪であり、本
体ケース27にピン29によって取り付けられている。ｇは
おねじ付きフランジ22と手動ハンドル軸14が軸方向に移
動したときにラチェットギア23,24の両側に隙間を発生
させる組立時の隙間である。

なお、電動機１の回転を減速するとともにセルフロッ
ク機構を有するウオームギア２とウオームホイル３は、
セルフロック機構13と同じ機構を用いることもできる。

以下、本発明の動作について説明する。

（１）手動巻き上げ（ａ）手動ハンドル15を右回りに回転させる。

（ｂ）手動ハンドル軸14は手動ハンドル15と同じ右回り
に回転する。

（ｃ）手動ハンドル軸14の片端を右方向めねじ14aとす
る。

（ｄ）右方向めねじ14aにおねじ付フランジ22の片端の
右方向おねじ22bが引き合い、ラチェットギア23は両側
より圧縮される。

（ｅ）両側より圧縮されたラチェットギア23は第３図の
巻き上げ方向に回転する。

（ｆ）クラッチ21の片端は左方向めねじ21aとする。

（ｇ）左方向めねじ21aにおねじ付きフランジ22の片端
の左方向おねじ22aが反発し合い、ラチェットギア24は
両側に隙間が発生する。

（ｈ）両側に隙間が発生したラチェットギア24は第４図
の巻き上げ方向に回転する。

（ｉ）爪28がラチェットギア24に噛み込んだまま両側に
隙間が発生しているためフリーの状態で回転する。

（ｊ）手動ハンドル15より手を離すと、爪25がラチェッ
トギア23に噛み込み、手動軸12は停止する。

（２）手動巻き下げ（ａ）手動ハンドル15を左回りに回転させる。

（ｂ）手動ハンドル軸14は手動ハンドル15と同じ左回り
に回転する。

（ｃ）手動ハンドル軸14の片端を右方向めねじ14aとす
る。

（ｄ）右方向めねじ14aにおねじ付きフランジ22の片端
の右方向おねじ22bが反発し、ラチェットギア23は両側
に隙間が発生する。

（ｅ）両側に隙間が発生したラチェットギア23は第３図
の巻き下げ方向に回転する。

（ｆ）爪25がラチェットギア23に噛み込んだまま両側に
隙間が発生しているためフリーの状態で回転する。

（ｇ）左方向めねじ21aにおねじ付きフランジ22の片端
の左方向おねじ22aが引き合い、ラチェットギア24は両
側より圧縮される。

（ｈ）両側に圧縮されたラチェットギア24は第４図の巻
き下げ方向に回転する。

（ｉ）爪28がラチェットギア24に噛み込まないまま、両
側を圧縮されたままフリーの状態で回転する。

（３）電動巻き上げ（ａ）電動機１の回転により回転力を、ウオームギア２
→ウオームホイル３→動力軸４→ピニオン５→遊星歯車
の内外歯車６、というように伝達させ、回転させる。

（ｂ）内外歯車６に伝えられた回転力は遊星歯車７に伝
えられる。

（ｃ）遊星歯車７に伝えられた回転力は遊星歯車軸９−
１と太陽歯車８に伝えられる。

（ｄ）太陽歯車８に伝えられた回転力は手動軸12の回転
方向が巻き上げ方向の場合に軸方向より見て左回りとな
る。

（ｅ）左回りの場合、クラッチ21の片端の左方向めねじ
21aがおねじ付きフランジ22と引き合い、ラチェットギ
ア24は両側より圧縮される。

（ｆ）両側より圧縮されたラチェットギア24は第４図の
巻き上げ方向に回転しようとするが、爪28により回転力
は止められる。

（ｇ）回転力は爪28により止められるため手動軸12の方
向には伝達されず、遊星歯車軸9aの方向にのみ伝達さ
れ、ピニオン10に回転力を伝達し、ラック棒11を巻き上
げる。

（４）電動巻き下げ（ａ）〜（ｃ）は電動巻き上げの場合と同じである。

（ｄ）太陽歯車８に伝えられた回転力は手動軸12の回転
方向が巻き下げ方向の場合に軸方向より見て右回りとな
る。

（ｅ）右回りの場合、手動ハンドル軸14の片端の右方向
めねじ14aがおねじ付きフランジ22と引き合い、ラチェ
ットギア23は両側より圧縮される。

（ｆ）両側より圧縮されたラチェットギア23は第３図の
巻き下げ方向に回転しようとするが、爪25により回転力
は止められる。

（ｇ）回転力は爪25により止められるため、手動軸12の
方向には伝達されず、遊星歯車軸9aの方向にのみ伝達さ
れ、ピニオン10に回転力を伝達しラック棒11を巻き下げ
る。

（ｈ）ラック棒11に吊り下げている水門扉体の底部が底
板に着くと同時にラック棒11にピニオン10により巻き下
げ回転力が発生する。

（ｉ）巻き下げ回転力が発生し、遊星歯車受け９が回転
停止状態となる。

（ｊ）回転停止状態になることにより、遊星歯車７が回
転する。

（ｋ）遊星歯車７が回転すると、太陽歯車８が左回りに
回転方向が逆となって回り始める。

（ｌ）回転方向が逆になるとラチェットギア23が第３図
の巻き上げ方向に回転する。

（ｍ）左回りの場合、クラッチ21の片端の左方向めねじ
21aがおねじ付きフランジ22と引き合い、ラチェットギ
ア24は両側より圧縮される。

（ｎ）両側より圧縮されたラチェットギア24は第４図の
巻き上げ方向に回転しようとするが、爪28により回転力
は止められる。

（ｏ）回転力は爪28により止められるため手動軸12の方
向には伝達されず、遊星歯車軸9aの方向にのみ伝達さ
れ、ピニオン10に回転力を伝達し、ラック棒11を押し下
げる。

なお、以上の実施例においては、手動ハンドルの巻き
上げ方向を右回転としてねじの左右の方向及びラチェッ
トギアの回転阻止方向を設定しているが、手動ハンドル
の巻き上げ方向が左回転の場合には、左右の関係を逆に
すればよい。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明のセルフロック機構に
よれば、手動軸と出力軸との間にウオーム減速機を有し
ないため、効率が良くなり、水門等の負荷を速く駆動す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す概略図、第２図はセルフ
ロック機構の構成を示す分解図、第３図及び第４図はそ
れぞれ第１図のＡ矢視図及びＢ矢視図、第５図は従来の
機構の例を示す断面図である。 1:電動機、2:ウオームギア 3:ウオームホイル、4:動力軸 5:ピニオン、6:内外歯車 7:遊星歯車、8:太陽歯車 9:遊星歯車受け、9a:遊星歯車軸 10:ピニオン、11:水門昇降用ラック 12:手動軸、13:セルフロック機構 14:手動ハンドル軸、14a:右めねじ部 15:手動ハンドル、16,17:ベベルギア 18:ブレーキ軸、19:遠心ブレーキ 20,21:クラッチ、21a:左めねじ部 22:おねじ付フランジ、22a:左おねじ 22b:右おねじ、23,24:ラチェットギア 25,28:爪、26,29:ピン 27:本体ケース、g:組立時の隙間

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】二入力軸と一出力軸とを有する歯車装置の
前記入力軸にそれぞれ手動軸及び動力軸を取付け、手動
ハンドル軸に右めねじ部を設け、この右めねじ部に螺合
する右おねじ部を一端に有し、他端に左おねじ部を有す
る可動カップリングの前記左おねじ部に前記手動軸に設
けた左めねじ部を螺合し、前記手動ハンドル軸と可動カ
ップリングとの間及び前記可動カップリングと手動軸と
の間にそれぞれ左回転及び右回転を阻止する一方向クラ
ッチを形成した第１及び第２のブレーキディスクを軸方
向に所定の移動間隙をもって回転自在に遊合したことを
特徴とするセルフロック機構。
【請求項２】ねじ及び一方向クラッチの左右の関係を逆
にした請求項１記載のセルフロック機構。