JP3025296U - 手動ハンドルの簡易な動力駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】水門扉を開閉したり、重量物の巻上、巻下、旋
回などの作業を行なう手動の機械装置において、手動ハ
ンドルを簡易に電力や空気力等の流体圧をもって駆動し
得るよう改良するための手動ハンドルの簡易な動力駆動
装置に関する。 【構成】ハンドルの周縁部に歯車を設け、これにかみ合
う小歯車を駆動する電動機またはエアモータ等を充分な
強度を有する歯車カバーの歯車と小歯車の噛み合いを適
正に保つべき位置に取り付け、さらにこの歯車カバーを
機械本体に充分強固に取り付けた上で、電動機に操作ス
イッチを経由して商用電力またはエンジン発電機による
電力を供給することにより、あるいはエアモータ等に方
向切換弁を経由してエンジン空気圧縮機による圧縮空気
等を供給することにより、電力または空気力等の流体圧
によっても駆動し、回転させることを可能にしたことを
特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、水門扉の手動開閉機や手動クレーンのように、人力を手動ハンド ルによって機構に導入し、水門扉を開閉したり、重量物の巻上、巻下、旋回など の作業を行なう手動の機械装置において、作業員の確保困難、作業員の老齢化や 体力低下などのため、機械の運転が必要な時、必要の量実行できない事態が発生 することに対処するために、手動ハンドルを簡易に動力をもって駆動し得るよう 改良するための手動ハンドルの簡易な動力駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

手動機械に関する作業員の量と質の劣化による機能低下の事態の発生は、最近 多く報告され、解決すべき社会的問題となっていたのであるが、例えば水門扉の 手動開閉機における具体的解決策としては、 （イ）手動の機械を本格的な電動またはエンジン駆動の機械に取り替える。 （ロ）減速機構、手動ハンドル軸との着脱機構とエンジン発動機、またはエンジ ン発電機に駆動される電動機を具備した簡単で人力による運搬可能な駆動装置を 現場に持ち込んで手動機械に取り付けてこれを駆動する等の方法が採用されてき た。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら上記（イ）の方法においては、本格的な電動機械等は非常に高価 なため、設置された数の非常に多い水門扉の手動開閉機に適用することは経済的 に困難であるばかりでなく、山野に散在する水門扉においては、商用電力の供給 が不可能な場合もあり、事態の改善はなかなか進まないのが実態である。

【０００４】 また上記（ロ）の方法については、種々の可搬式駆動装置が考案され、製作さ れて実用にも供されてきたのであるが、可搬式の機構部分を有するがために現有 の手動開閉機に取り付ける作業が必要である。したがって機械に不慣れな作業員 にとって困難な作業であったり、また取り付けが不良の場合、運転中に駆動装置 が手動開閉機から外れて作業員が傷害を受ける危険がある等の不具合があった。

【０００５】 このため可搬式駆動装置は、その必要が叫ばれながら普及せずに今日に至って いる。

【０００６】 そこでこの考案の手動ハンドルの簡易な動力駆動装置においては、例えば容量 ５００ＶＡ程度、重量２５ｋｇ程度の一般市場で容易に入手可能な可搬式エンジ ン発電機を手動開閉機を運転する都度搬入することとし、機構の改良は現地の手 動開閉機に常時具備させることとして、運転時の組立作業は簡易な動力駆動装置 の電源受入部と、搬入した可搬式エンジン発電機とを電線ケーブルで連結するだ けとすることによって、運転操作の都度の現地での機構の組み立てや、取付作業 から作業員を解放しようとするものである。あるいは出力１馬力程度、重量５０ ｋｇ程度の一般市場で容易に入手可能な可搬式エンジン空気圧縮機を手動開閉機 を運転するつど現場に搬入し、簡易な動力駆動装置の圧縮空気受入部と可搬式エ ンジン空気圧縮機とを送気管で連結する方法によっても同等の効果が得られるの である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

すなわちこの考案の手動ハンドルの簡易な動力駆動装置は、手動ハンドルの周 縁部に設けた歯車と、これにかみ合う小歯車を駆動する電動機またはエアモータ を、充分な強度を有する歯車カバーの、歯車と小歯車のかみ合いを適正に保つべ き位置に取り付け、さらにこの歯車カバーを機械本体に充分強固に取り付けた単 純な構造で、部品数も少なく安価に製造することができる。そして現地の手動開 閉機への取り付けも容易であるばかりでなく、作業員が手や衣服を巻き込まれに くい構造の簡易な動力駆動装置付き手動ハンドルを現地の手動開閉機に取り付け ているので、運転操作の都度、機械部品を取り付けまた終了後取り外す手間を一 切省くことができる。

【０００８】

【作用】

この考案の手動ハンドルの簡易な動力駆動装置は、上述のように単純な構造の 動力駆動部品を現地の開閉機に取り付けておき、これに取り付けた操作スイッチ に対し、小容量で運搬容易な重量の可搬式エンジン発電機を現地に持ち込んで両 者をコネクタ付き電線ケーブルで連結するようにし、あるいは操作スイッチの代 わりに取り付けた流量調整弁、方向切換弁よりなる圧縮空気操作部に対し、小容 量で運搬可能な重量の可搬式エンジン空気圧縮機を現地に持ち込んで両者を送気 管で連結するようにしたもので、作業員の熟練度が低くても確実性の高いセッテ ィングと操作が可能となり、作業の確実性、容易性、安全性を高め、かつこれを 安価になし得るのである。

【０００９】 またこの考案の手動ハンドルの簡易な動力駆動装置においては、手動ハンドル の機能を損なうことなく動力駆動化を達成するので、手動による少量の操作と動 力による多量の操作とがともに容易に実行できて、水門扉の開閉機、手動クレー ン等において好適に使用することができる。さらに万一エンジン発電機またはエ ンジン空気圧縮機が運転不能の場合でも従来通り手動ハンドルによる操作は確保 されているので、公共性の高い水門扉の手動開閉機に応用しても安心である。

【００１０】

【実施例】

以下、この考案の手動ハンドルの簡易な動力駆動装置の実施例を図面に基いて 説明する。

【００１１】 図１は、この考案の手動ハンドルの簡易な動力駆動装置を取り付けた水門扉の １例を示す断面図である。この場合は動力として電力を使用している。この図１ において、１は水門扉を吊り下げてこれを上下操作するスピンドル（ネジ棒）で あり、これにはめ合わせた雌ネジ２はベアリング３を介してスタンド４に支持さ れているから、水門扉の重量その他地球の引力と同方向の外力をコンクリートの 床５に伝達する。

【００１２】 また雌ネジ２はベアリング６を介してハンドル軸保持部７を有するキャップ８ によって上から抑えられているから、水門扉を押し下げる時に作用する地球の引 力の反対方向の外力はスピンドル１、雌ネジ２、ベアリング６、キャップ８、ボ ルト９、スタンド４、アンカーボルト１０を経由してコンクリートの床５に伝達 されるのである。

【００１３】 一方、雌ネジ２の上部には、ベベルギア１１がトルクをキー１２によって伝達 するように取り付けられ、ベベルギア１１にかみ合うピニオン１３はハンドル軸 保持部７に保持されるハンドル軸１４とキー１５とによって取り付けられる。さ らに、ハンドル軸１４にはキー１６によって内歯車付ハンドル１７が取り付けら れているので、作業員がハンドル握り１８をもって内歯車付ハンドル１７を回転 させれば、ピニオン１３、ベベルギア１１のかみ合いを介して雌ネジ２を回転さ せるので、スピンドル１は上下に移動し、下部に吊り下げた水門扉を上下に昇降 操作することができるのである。

【００１４】 ところで、内歯車付ハンドル１７の歯車部１９にかみ合うピニオン２０を出力 軸に取り付けた電動機２１は、ハンドル軸保持部７にボルト２２によって固定さ れた歯車カバー２３に取り付けられている。

【００１５】 いま作業員が、ハンドル握り１８をもって内歯車付ハンドル１７を回転させる と、歯車部１９にかみ合うピニオン２０によって電動機２１の出力軸が回転させ られることになるが、電動機２１は２００Ｗ程度の小容量であり、電動機２１に 組み込まれた減速ギアは、減速比１／５以下の小さな減速比のヘリカルギア１段 であるから、わずかな抵抗で電動機２１を空転させることが可能で、クラッチに よって切り離すことは不必要であり、構造が簡単となる。なお電動機２１の定格 出力は２００Ｗ程度で充分であり、エンジン発電機２４の容量は５００ＶＡ程度 でよい。

【００１６】 また電動機２１を取り付ける歯車カバー２３やボルト２２は、充分な強度と剛 性を有するので、ピニオン２０と歯車部１９とのかみ合いを適正に保ちつつ、内 歯車付ハンドル１７を駆動する力の反力を安全かつ確実に、ハンドル軸保持部７ からキャップ８を経由して手動開閉機全体に伝達することができるのである。

【００１７】 ところで、内歯車付ハンドル１７と歯車カバー２３は、ハンドル軸１４に近い 部分と周縁部を板構造で結んでいるので、組み立てた状態は、雨水や塵芥の内部 侵入に抵抗力があり、また作業員の身体や衣服の衣服をかみ込む心配のない構造 となっている。

【００１８】 また、内歯車付ハンドル１７の回転数は安全上、人力による場合と同等か少し 速い程度に止めるとして、毎分３０〜６０回転、また必要トルクは３〜４．５ｋ ｇｆ・ｍが望ましい。

【００１９】 さて、電動機２１によって手動開閉機を駆動する場合は、電動機２１とケーブ ル２５で結ばれた操作箱２６のコネクタ２７とエンジン発電機２４のコネクタ２ ８をコネクタ付ケーブル２９で結合してエンジン発電機２４を起動させれば電力 が供給されるので、操作箱２６の上げスイッチ３０を押せば電動機２１の回転力 はピニオン２０、歯車部１９、内歯車付ハンドル１７、ハンドル軸１４、ピニオ ン１３、ベベルギア１１、雌ネジ２と伝達されて雌ネジ２を回転させるから、ス ピンドル１は上に移動し、下部に吊り下げた水門扉を上げ操作する。下げスイッ チ３１を押した場合は、電動機２１の出力軸の回転方向が逆転し、水門扉は下が るのである。

【００２０】 図２は図１のイ−イ方向から見た正面図であり、この手動ハンドルの簡易な動 力駆動装置の単純性、簡単さ加えて密閉性の良いことによる安全性がよく理解で きる。

【００２１】 図３ないし図４においては、この考案の手動ハンドルの簡易な動力駆動装置の 他の実施例を示す。

【００２２】 この実施例においては、歯車カバー２３はハンドル軸保持部７には固定されず 、ベアリング３２によってハンドル軸１４に回転可能に取り付けられ、回転止め ３３とボルト３４とによってスタンド４に連結されている。

【００２３】 また外歯車付ハンドル１７’は、ハンドル軸１４にボルト３５によって固定さ れており、この取付部はごく簡単になっているが、外歯車であるためピニオン２ ０と歯車部１９とのかみ合い部分や歯車部１９全体を保護するため、追加カバー ３６をボルト３７で取り付ける必要がある。

【００２４】 このような構造を採用するのは、ハンドル軸保持部７の寸法が小さくて歯車カ バー２３をボルト止めするのが困難な場合や、内歯車付ハンドル１７の歯車部の 加工費がかさむ場合で、各歯車の製作費は安価であるが、歯車カバー２３と追加 カバー３６等の製作費が高価となる。

【００２５】 図５ないし図６においては、この考案の手動ハンドルの簡易な動力駆動装置の 圧縮空気を使用した１実施例を示す。

【００２６】 この実施例は、図１および図２に示した実施例において電動機２１の代わりに エアモータ４０を取り付けて圧縮空気によってもハンドルを駆動することができ るようにしたものである。

【００２７】 すなわち、水門扉を操作するスピンドル１を上下に移動し、下部に吊り下げた 水門扉を上下に昇降操作する手動開閉機とハンドル軸１４回りの内歯車付ハンド ル１７、歯車カバー２３等の関係は図１および図２と同一である。

【００２８】 その上で内歯車付ハンドル１７の歯車部１９にかみ合うピニオン２０を出力軸 に取り付けたエアモータ４０は、ハンドル軸保持部７にボルト２２によって固定 された歯車カバー２３に取り付けられている。

【００２９】 いま作業員が、ハンドル握り１８をもって内歯車付ハンドル１７を回転させる と、歯車部１９にかみ合うピニオン２０によってエアモータ４０の出力軸が回転 させられることになるが、エアモータ４０は２００Ｗ程度の小容量であり、エア モータ４０に組み込まれた減速ギアは、減速比１／５以下の小さな減速比のヘリ カルギア１段であるから、わずかな抵抗でエアモータ４０を空転させることが可 能で、クラッチによってエアモータ４０を切り離すことは不必要であり、構造が 簡単となる。なおエアモータ４０の定格出力は２００Ｗ、必要空気量は毎分４０ ｌ（リットル）であるから、エンジン空気圧縮機はエンジン出力が１馬力、空気 量が毎分１０５ｌ（リットル）のもので充分である。

【００３０】 次にエアモータ４０によって手動開閉機を駆動する場合は、エンジン空気圧縮 機４８とエアフィルタ４６を耐圧ゴムホース４７で連結し、清浄にした圧縮空気 を流量調整弁４５を経由して方向切換弁４４に供給し、方向切換弁４４のレバー ４９を正転側とすれば、圧縮空気は送気管４３からエアモータ４０に供給されて エアモータ４０を正転させ、手動開閉機を上げ方向に駆動することができる。こ のときエアモータ４０を正転させて圧力の低下した空気は送気管４２によって方 向切換弁４４に戻り、排気用消音器５０から大気中に放出される。

【００３１】 逆に、エアモータ４０を逆転させる場合は、方向切換弁４４のレバー４９を逆 転側とすれば、圧縮空気は送気管４２からエアモータ４０に供給されてエアモー タ４０を逆転させ、手動開閉機を逆方向に駆動する。このときエアモータ４０を 逆転させて圧力の低下した空気は送気管４３によって方向切換弁４４に戻り、排 気用消音器５０から大気中に放出される。なお、消音器４１はエアモータ４０内 の圧力抜きに取り付けたものである。

【００３２】

【考案の効果】

この考案の手動ハンドルの簡易な動力駆動装置によれば、機構部は構造が簡単 で部品数も少ないので安価に製作でき、また手動開閉機との取り付けもハンドル 軸とハンドル軸保持部に集中しており、操作スイッチあるいは圧縮空気操作部も 歯車カバーに取り付けてあるので、簡易な動力駆動装置の現地での取り付け作業 も簡単である。

【００３３】 したがって、手動開閉機１台毎の機構部の改造費が安価であり、たくさんの台 数の改造には特に有利である。

【００３４】 エンジン発電機やエンジン空気圧縮機は軽量小型で安価であるばかりでなく、 建設現場やレジャー等で多数使用されているので、点検や修理の技術が全国どこ にでもあって長期間安心して使用できるものである。

【００３５】 加えて、手動開閉機としての機能は当初とまったく変化がないので、設備改造 に伴う不具合や不都合、見落としの不安が少ない。

【００３６】 また現地に固定する機構部分と可搬式のエンジン発電機またはエンジン空気圧 縮機を連結するのは、コネクタによるコード（電線）または圧縮空気用ゴムホー スの接続であるから、接続不良、接続の間違いなどによる事故の心配はほとんど ないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の手動ハンドルの簡易な動力駆動装置
の１実施例を示す断面図である。

【図２】図１のイ−イ方向から見た正面図である。

【図３】この考案の手動ハンドルの簡易な動力駆動装置
の他の実施例を示す断面図である。

【図４】図３のロ−ロ方向から見た正面図である。

【図５】この考案の手動ハンドルの簡易な動力駆動装置
の圧縮空気駆動による１実施例を示す断面図である。

【図６】図５のハ−ハ方向から見た正面図である。

【符号の説明】

１ スピンドル（ネジ棒） ２ 雌ネジ ３ ベアリング ４ スタンド ５ コンクリートの床 ６ ベアリング ７ ハンドル軸保持部 ８ キャップ ９ ボルト １０ アンカーボルト １１ ベベルギア １２ キー １３ ピニオン １４ ハンドル軸 １５ キー １６ キー １７ 内歯車付ハンドル １７’ 外歯車付ハンドル １８ ハンドル握り １９ 歯車部 ２０ ピニオン ２１ 電動機 ２２ ボルト ２３ 歯車カバー ２４ エンジン発電機 ２５ ケーブル ２６ 操作箱 ２７ コネクタ ２８ コネクタ ２９ コネクタ付ケーブル ３０ 上げスイッチ ３１ 下げスイッチ ３２ ベアリング ３３ 回転止め ３４ ボルト ３５ ボルト ３６ 追加カバー ３７ ボルト ４０ エアモータ ４１ 消音器 ４２ 送気管 ４３ 送気管 ４４ 方向切換弁 ４５ 流量調整弁 ４６ エアフィルタ ４７ 耐圧ゴムホース ４８ エンジン空気圧縮機 ４９ 方向切換弁のレバー ５０ 排気用消音器

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成７年１２月２９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】実用新案登録請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【実用新案登録請求の範囲】

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハンドルの周縁部に歯車を設け、これに
   かみ合う小歯車を駆動する電動機を充分な強度を有する
   歯車カバーの歯車と小歯車の噛み合いを適正に保つべき
   位置に取り付け、さらにこの歯車カバーを機械本体に充
   分強固に取り付けた上で、電動機に操作スイッチを経由
   して商用電力またはエンジン発電機による電力を供給す
   ることにより、電力によっても駆動し、回転させること
   を可能にしたことを特徴とする手動ハンドルの簡易な動
   力駆動装置。
2. 【請求項２】 前項の手動ハンドルの簡易な動力駆動装
   置において、歯車カバーを回転軸受を介してハンドル軸
   に取り付けた上で、回転止め金具により機械本体と連結
   することによって、ハンドル、ハンドルに取り付けた歯
   車、小歯車、歯車カバーの相互の位置関係を容易に正し
   く設定することができるようにしたことを特徴とする手
   動ハンドルの簡易な動力駆動装置。
3. 【請求項３】 前項の手動ハンドルの簡易な動力駆動装
   置において、電動機の代わりにエアモータを取り付け、
   これに空気圧縮機から流量調整弁、方向切換弁を経由し
   て圧縮空気を供給することにより、圧縮空気のエネルギ
   ーによっても駆動し、回転させることを可能としたこと
   を特徴とする手動ハンドルの簡易な動力駆動装置。