JP3173869U - 水門開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置本体をコンパクトにして、そのコストを削減できる水門開閉装置を提供する。
【解決手段】本水門開閉装置１ａは、電動機９からの駆動軸８３に連結される第１遊星歯車５と、該第１遊星歯車５に連結される第２遊星歯車６と、該第２遊星歯車６の第２リングギヤに連結されるウォームギヤ３７と、該ウォームギヤ３７に連結される手動ハンドル８と、第２遊星歯車６の各第２プラネタリギヤに連結され扉体を昇降させる第３回転軸２０ｃとを備え、電動機９からの駆動軸８３と第１遊星歯車５の第１リングギヤ（動力伝達部材）とは、ハイポイドギヤによって連結されているので、装置本体をコンパクト化することができ、そのコストを削減することができる。
【選択図】図１

Description

本考案は、扉体を昇降させて水門を開閉する水門開閉装置に関するものである。

従来から、扉体を昇降させて水門を開閉する水門開閉装置が種々提案されている。
例えば、電動機の動力伝達経路にセルフロックと減速を兼ねてウォームギヤを備えた水門用開閉装置が提案されている（特許文献１参照）。
また、電動機の動力伝達経路にネジブレーキ機構を用いた機械式セルフロック装置を備えた水門開閉装置が提案されている（特許文献２参照）。

特公昭５９−４３６０６号公報 登録実用新案第３０２８２３４号公報

しかしながら、特許文献１に係る水門用開閉装置では、ウォームギヤは機械効率が悪いために、電動機の出力を大きくする必要があり、電動機の要求仕様が高くコストアップの原因となる。
また、特許文献２に係る水門開閉装置では、ネジブレーキ機構であれば機械効率が向上するために電動機の出力を小さくすることが可能であるが、減速するための構成部材、例えば平歯車、軸及び軸受等を多数備える必要があり、コンパクトに構成することができず、コスト削減に繋がらない。

そして、本考案は、装置本体をコンパクトにして、そのコストを削減できる水門開閉装置を提供することを目的とする。

本考案は、上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載した考案は、水門を開閉する扉体を昇降させる水門開閉装置であって、電動機からの駆動軸に連結される動力伝達部材と、該動力伝達部材に連結される遊星歯車と、該遊星歯車に連結されるウォームギヤと、該ウォームギヤに連結される手動ハンドルと、前記遊星歯車に連結され前記扉体を昇降させる回転軸と、を備え、前記電動機からの駆動軸と前記動力伝達部材とは、前記駆動軸に設けたまがりばかさ歯車と、前記動力伝達部材に設けた円板状まがりばかさ歯車とが、それぞれの軸心が交差しないように噛み合って連結されることを特徴とするものである。
請求項１の考案では、電動機からの駆動軸と動力伝達部材とは、駆動軸に設けたまがりばかさ歯車と、動力伝達部材に設けた円板状まがりばかさ歯車とがそれぞれの軸心が交差しないように噛み合う、一般にハイポイドギヤ（登録商標）により連結されており、該ハイポイドギヤは減速比１／４０を越える高減速が可能であるので、減速のための多数の構成部材を備える必要がなく装置本体をコンパクトにすることができ、ひいてはコストを削減することができる。しかも、ハイポイドギヤはウォームギヤよりも機械効率が良くセルフロックが可能になるので、電動機の要求仕様を低く抑えることができる。
また、遊星歯車はウォームギヤにより手動ハンドルと連結されているので、扉体を上昇させる際、電動操作と手動操作との切り替え操作及びその構造が不要となるため、効果的である。

請求項２に記載した考案は、請求項１に記載した考案において、前記動力伝達部材は、前記遊星歯車とは別に備えた遊星歯車のリングギヤであることを特徴とするものである。
請求項３に記載した考案は、請求項１または２に記載した考案において、前記遊星歯車はそのサンギヤが前記動力伝達部材に連結され、また、そのリングギヤが前記ウォームギヤに連結され、さらに、その各プラネタリギヤが前記回転軸に連結されることを特徴とするものである。
請求項２及び３の考案では、電動機からの駆動軸を回転させると、その回転駆動がハイポイドギヤにより高減速されると共に回転トルクが大幅に増加されて第１遊星歯車に伝達される。続いて、その回転駆動が第１遊星歯車のリングギヤ及び各プラネタリギヤ（サンギヤが例えば電磁ブレーキにより固定）を経て第２遊星歯車に伝達され、また、その回転駆動が第２遊星歯車のサンギヤ及び各プラネタリギヤ（リングギヤがウォームギヤにより固定）を経て最終的に回転軸に伝達されて扉体が上昇する。
また、扉体を手動で上昇させるには、第１遊星歯車のサンギヤを例えば電磁ブレーキにより拘束保持した状態として、手動ハンドルを回転させれば、その回転駆動がウォームギヤから第２遊星歯車のリングギヤ及び各プラネタリギヤを経て回転軸に伝達されて扉体が上昇する。

本考案の水門開閉装置は、特に、電動機からの駆動軸と動力伝達部材とがハイポイドギヤにより連結されているので、減速のための構成部材を多数備える必要がなく装置本体をコンパクトにすることができ、ひいてはコストを削減することができる。

図１は、本考案の第１実施形態に係るラック式水門開閉装置の断面図である。 図２は、図１のＡ部拡大図である。 図３は、図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 図４は、本考案の第２実施形態に係るラック式水門開閉装置の断面図である。 図５は、本考案の実施形態に係るワイヤロープ式水門開閉装置の断面図である。 図６は、本考案の実施形態に係るチェーン式水門開閉装置の断面図である。

以下、本考案を実施するための形態を図１〜図６に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明では、便宜上、図の左方を一方として、右方を他方として説明する。
本考案の第１及び第２実施形態に係る水門開閉装置１ａ、１ｂは、図１及び図４に示すように、扉体（図示略）に連結されるラック棒２を昇降させて扉体を昇降させるラック式が採用されている。

まず、本考案の第１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。
本水門開閉装置１ａは、図１に示すように、電動機９と、該電動機９に連結される第１遊星歯車５と、第１遊星歯車５と連結される第２遊星歯車６と、第１遊星歯車５と連結される遠心ブレーキ１０と、第１遊星歯車５と連結される乾式無励磁作動電磁ブレーキ１１と、該第２遊星歯車６と連結される手動ハンドル８と、第２遊星歯車６に連結され、扉体に連結されるラック棒２に噛み合い連結したピン歯車３と、該ピン歯車３、第１及び第２遊星歯車５、６等を収容して、手動ハンドル８、電動機９、遠心ブレーキ１０及び乾式無励磁作動電磁ブレーキ１１をユニット化するハウジング１４とを備えている。

図１に示すように、ラック棒２は第１ハウジング１４ａ内を上下動自在に配置される。ラック棒２には、第３回転軸２０ｃの一端に固定されたピン歯車３が噛み合っている。第３回転軸２０ｃは、各軸受２１、２１を介して第１ハウジング１４ａに回転自在に支持される。第３回転軸２０ｃの他端に平歯車２５が固定される。該平歯車２５に小歯車２６が噛み合っている。第２回転軸２０ｂの一端にこの小歯車２６が固定され、該第２回転軸２０ｂは第３ハウジング１４ｃ内を延び、軸受２１を介して第３ハウジング１４ｃに回転自在に支持される。なお、軸受２１の一端側にはダストシール２２が配置される。

図１及び図２に示すように、第２回転軸２０ｂの他端に第２遊星歯車６が連結される。詳しくは、図２に示すように、第２回転軸２０ｂの他端に第２キャリア３０が一体的に設けられる。第２キャリア３０は、円筒部３０ａと該円筒部３０ａの他端に一体的に設けられる円板状部３０ｂとから構成される。第２キャリア３０の円筒部３０ａが軸受２１を介して第３ハウジング１４ｃに回転自在に支持される。第２キャリア３０の円板状部３０ｂの他端面には凹部３０ｃが形成される。第２キャリア３０の円板状部３０ｂの凹部３０ｃの周りには、周方向に間隔を置いて複数のピン部材３１が他方に向かって延びている。各ピン部材３１に第２プラネタリギヤ３２が各軸受２１、２１を介して回転自在にそれぞれ支持される。各第２プラネタリギヤ３２はその外方に位置する第２リングギヤ３３と噛み合い、その内方に位置する第２サンギヤ３４と噛み合っている。

図１〜図３に示すように、第３ハウジング１４ｃの外方（図１の下方）には手動ハンドル８が備えられている。手動ハンドル８に連結されるハンドル側軸３６が第３ハウジング１４ｃ内に向かって延びている。該ハンドル側軸３６は第３ハウジング１４ｃに複数の軸受２１、２１（図３では４個）を介して回転自在に支持されている。そして、第２遊星歯車６の第２リングギヤ３３と手動ハンドル８のハンドル側軸３６とが、第３ハウジング１４ｃ内においてウォームギヤ３７、３８により連結される。詳しくは、第２遊星歯車６の第２リングギヤ３３にウォームホイール３７が一体的に固定される。一方、ハンドル側軸３６にウォーム３８が一体的に固定される。そして、第２遊星歯車６の第２リングギヤ３３のウォームホイール３７と、手動ハンドル８のハンドル側軸３６のウォーム３８とが噛み合っている。この結果、手動ハンドル８からの回転駆動はハンドル側軸３６のウォーム３８からウォームホイール３７を介して第２遊星歯車６の第２リングギヤ３３に伝達される。しかしながら、第２遊星歯車６の第２リングギヤ３３からの回転駆動はハンドル側軸３６のウォーム３８には伝達されない。要するに、手動ハンドル８を回転させない限り、第２遊星歯車６の第２リングギヤ３３は回転されないようになっている（セルフロック機能）。

図２に示すように、第２遊星歯車６の第２サンギヤ３４の一端からは被支持軸３９が延びている。該被支持軸３９は、第２キャリア３０の円板状部３０ｂに設けた凹部３０ｃに軸受２１を介して回転自在に支持される。一方、第２サンギヤ３４の他端からは第１回転軸２０ａが他方に向かって延びている。第１回転軸２０ａはウォームホイール３７の貫通孔４０内及び後述する円板状まがりばかさ歯車７５の貫通孔４１内をそれぞれ挿通して、該各貫通孔４０、４１の内壁面に各軸受２１、２１を介して回転自在に支持される。第１回転軸２０ａの先端に第１遊星歯車５が連結される。詳しくは、第１回転軸２０ａの先端には円板状の第１キャリア４５が一体的に設けられる。該第１キャリア４５の他端面には凹部４５ａが形成される。第１キャリア４５の凹部４５ａの周りには、周方向に間隔を置いて複数のピン部材４６が他方に向かって延びている。各ピン部材４６に第１プラネタリギヤ４７が各軸受（図示略）を介して回転自在にそれぞれ支持される。各第１プラネタリギヤ４７はその外方に位置する第１リングギヤ４８と噛み合い、その内方に位置する第１サンギヤ４９と噛み合っている。なお、図１から解るように、第１遊星歯車５は、第３ハウジング１４ｃと第４ハウジング１４ｄとを一体的に接続する支持部材５０の内側に配置される。

図２に示すように、第１遊星歯車５の第１サンギヤ４９の一端からは被支持軸３９が延びている。該被支持軸３９は第１キャリア４５の凹部４５ａに軸受２１を介して回転自在に支持される。一方、第１サンギヤ４９の他端からは第４回転軸２０ｄが第４ハウジング１４ｄ内を他方に向かって延びている。第４回転軸２０ｄは、図１に示すように、第４ハウジング１４ｄに軸受２１を介して回転自在に支持され、さらに、乾式無励磁作動電磁ブレーキ１１と対向する第４ハウジング１４ｄの壁部に固定された支持板５１に軸受２１を介して回転自在に支持される。そして、第４回転軸２０ｄの先端が第４ハウジング１４ｄの外方（図１の右方）に配置された乾式無励磁作動電磁ブレーキ１１に連結されている。また、図１に示すように、第４回転軸２０ｄには第４ハウジング１４ｄ内において平歯車５２が一体的に固定されている。また、第４ハウジング１４ｄ内には、第４回転軸２０ｄと平行に第５回転軸２０ｅが設けられ、該第５回転軸２０ｅはその両端が各軸受２１、２１を介して回転自在に第４ハウジング１４ｄに支持される。第５回転軸２０ｅの一方側には、第４回転軸２０ｄに固定された平歯車５２に噛み合う平歯車５３が一体的に固定される。また、第５回転軸２０ｅの他方側にはかさ歯車５５が一体的に固定される。

乾式無励磁作動電磁ブレーキ１１は次のように構成される。すなわち、図示は省略するが例えば、乾式無励磁作動電磁ブレーキ１１は、通電すると、アーマチュアがブレーキマグネット内のスプリングの付勢力に抗してブレーキマグネット側に引き寄せられてライニングが摩擦フランジから離間して第４回転軸２０ｄが開放され、一方、通電を遮断すると、スプリングの付勢力によりアーマチュアがライニングを摩擦フランジに押し付けることで第４回転軸２０ｄの回転を規制して保持するものである。

また、図１に示すように、第４ハウジング１４ｄの外方で、電動機９の側方に遠心ブレーキ１０が配置される。該遠心ブレーキ１０からの軸７１が第４ハウジング１４ｄ内に向かって延びている。該遠心ブレーキ側軸７１の先端にかさ歯車５６が一体的に固定されている。そして、第５回転軸２０ｅのかさ歯車５５と、遠心ブレーキ側軸７１のかさ歯車５６とが噛み合っている。この結果、第１遊星歯車５の第１サンギヤ４９から延びる第４回転軸２０ｄからの回転駆動は、平歯車５２、５３を経て第５回転軸２０ｅに伝達され、各かさ歯車５５、５６を経て遠心ブレーキ１０に入力される。

遠心ブレーキ１０は、扉体を自重降下させる際に扉体を所定の降下速度で降下させるために備えられている。該遠心ブレーキ１０は、第５回転軸２０ｅから各かさ歯車５５、５６を経て遠心ブレーキ側軸７１に入力される回転駆動を、図示は省略するが例えば、ドラム内に配置された回転軸に伝達することで、該回転軸の両端に付与される遠心力と、回転軸の両端とドラムの内壁面との間の摩擦係数とにより、遠心ブレーキ側軸７１の回転速度を一定速度以下に制御するものである。

さらに、図２に示すように、第１遊星歯車５の第１リングギヤ（動力伝達部材）４８は、一方側に位置する小径円筒部４８ａと、他方側に位置する大径円筒部４８ｂと、小径円筒部４８ａ及び大径円筒部４８ｂを接続する円錘状筒部４８ｃとから構成される。第１リングギヤ４８の大径円筒部４８ｂの内周面に多数の内歯が形成され、これらの内歯に各第１プラネタリギヤ４７が噛み合っている。
なお、図１及び図２に示すように、第３ハウジング１４ｃと第４ハウジング１４ｄとを接続する支持部材５０は、一方側に設けた小径円筒部５０ａと他方側に設けた大径円筒部５０ｂとを一体的に連結してなる截頭円錐状筒体で構成される。そして、支持部材５０を、第３ハウジング１４ｃ内を延びる第１回転軸２０ａと平行となるように、且つ第１遊星歯車５を囲むように配置して、支持部材５０の大径円筒部５０ｂを介して第３ハウジング１４ｃと第４ハウジング１４ｄとを接続する。

図２に示すように、第１遊星歯車５の第１リングギヤ４８の小径円筒部４８ａは支持部材５０の小径円筒部５０ａに軸受２１を介して回転自在に支持される。第１リングギヤ（動力伝達部材）４８の小径円筒部４８ａの一端面には、円板状まがりばかさ歯車７５がその歯部が一方側を向くように固定されている。なお、上述したように、第３ハウジング１４ｃ内を延びる第１回転軸２０ａはウォームホイール３７の貫通孔４０及び円板状まがりばかさ歯車７５の貫通孔４１内をそれぞれ挿通して、該各貫通孔４０、４１の内壁面に各軸受２１、２１を介して回転自在に支持される。

図１及び図２に示すように、第５ハウジング１４ｅの外方で、手動ハンドル８と反対側に電動機９が配置されている。電動機９からの電動機側軸８０が第５ハウジング１４ｅ内に向かって延び、該電動機側軸８０に円筒部付き平歯車８１が一体的に固定されている。該平歯車８１には、第５ハウジング１４ｅ内で円筒部付き平歯車８２と噛み合っている。該平歯車８２には駆動軸８３が一体的に固定されている。該駆動軸８３は第３ハウジング１４ｃ内に向かって延び、第３及び第５ハウジング１４ｃ、１４ｅに一対のローラ軸受２１、２１を介して回転自在に支持される。また、駆動軸８３の先端にはまがりばかさ歯車７６が一体的に固定される。

そして、図２に示すように、駆動軸８３側のまがりばかさ歯車７６と、第１遊星歯車５の第１リングギヤ４８（動力伝達部材）側の円板状まがりばかさ歯車７５とが、それぞれの軸心が交差しないように噛み合うハイポイドギヤ（登録商標）として構成される。この結果、電動機９の駆動軸８３からの回転駆動はハイポイドギヤ７５、７６を介して第１遊星歯車５の第１リングギヤ４８に伝達されるが、第１遊星歯車５の第１リングギヤ４８からの回転駆動は駆動軸８３側には伝達されない。要するに、電動機９を駆動させない限り、第１遊星歯車５の第１リングギヤ４８は回転されないようになっている（セルフロック機能）。

次に、本考案の第１実施形態に係る水門開閉装置１ａにおいて、扉体を電動機９により上昇させる際の作用を説明する。
まず、乾式無励磁作動電磁ブレーキ１１への通電を遮断することで、第４回転軸２０ｄを拘束保持した状態とする。
次に、電動機９を、扉体を上昇させる方向に回転駆動させる。すると、その回転駆動が電動機側軸８０から各平歯車８１、８２、ハイポイドギヤ７５、７６を経て第１遊星歯車５に伝達される。この時、第１遊星歯車５へ伝達された回転駆動は、ハイポイドギヤ７５．７６によりその回転速度が高減速されると共にその回転トルクが大幅に増加して伝達されるようになる。続いて、第１遊星歯車５へ伝達された回転駆動は、該第１遊星歯車５では第１サンギヤ４９（第４回転軸２０ｄ）が乾式無励磁作動電磁ブレーキ１１により固定されていることから、第１リングギヤ４８から各第１プラネタリギヤ４７（第１キャリア４５）を経て第１回転軸２０ａに伝達される。ここでも、第１回転軸２０ａへ伝達された回転駆動は、第１遊星歯車５によりその回転速度がさらに減速されると共に回転トルクがさらに増加して伝達されるようになる。

続いて、第１回転軸２０ａから第２遊星歯車６へ伝達された回転駆動は、該第２遊星歯車６では第２リングギヤ３３がウォームギヤ３７、３８により固定されていることから、第２サンギヤ３４から各第２プラネタリギヤ３２（第２キャリア３０）を経て第２回転軸２０ｂに伝達される。ここでも、第２回転軸２０ｂへ伝達された回転駆動は、第２遊星歯車６によりその回転速度がさらに減速されると共にその回転トルクがさらに増加して伝達されるようになる。続いて、第２遊星歯車６から第２回転軸２０ｂに伝達された回転駆動は、小歯車２６及び平歯車２５を経て第３回転軸２０ｃ及びピン歯車３に伝達される。その結果、ピン歯車３に噛み合ったラック棒２が上昇されて扉体が上昇するようになる。

次に、本考案の第１実施形態に係る水門開閉装置１ａにおいて、手動で扉体を上昇させる際の作用を説明する。
まず、乾式無励磁作動電磁ブレーキ１１への通電が遮断されることで、第４回転軸２０ｄが拘束保持された状態となる。この結果、第１遊星歯車５の回転が規制されるために、第２遊星歯車６の第２サンギヤ３４の回転が規制された状態となる。
次に、手動ハンドル８を、扉体を上昇させる方向に回転させる。すると、ハンドル側軸３６からの回転駆動は、第２リングギヤ３３から各第２プラネタリギヤ３２（第２キャリア３０）を経て第２回転軸２０ｂに伝達される。続いて、第２遊星歯車６から第２回転軸２０ｂに伝達された回転駆動は、小歯車２６及び平歯車２５を経て第３回転軸２０ｃ及びピン歯車３に伝達される。その結果、ピン歯車３に噛み合ったラック棒２が上昇されて扉体が上昇するようになる。

なお、本考案の第１実施形態に係る水門開閉装置１ａにおいて、扉体を自重降下させる際には、乾式無励磁作動電磁ブレーキ１１に通電することで、第４回転軸２０ｄを開放した状態とする。すると、扉体が自重により降下を始める。扉体の自重降下に伴ってラック棒２が下方に移動すると共にピン歯車３が回転する。ピン歯車３の回転駆動は、第３回転軸２０ｃから平歯車２５、小歯車２６及び第２回転軸２０ｂを経て第２遊星歯車６に伝達される。該第２遊星歯車６へ伝達された回転駆動は、該第２遊星歯車６では第２リングギヤ３３がウォームギヤ３７、３８により固定されていることから、各第２プラネタリギヤ３２（第２キャリア３０）から第２サンギヤ３４を経て第１回転軸２０ａに伝達される。

続いて、第１回転軸２０ａに伝達された回転駆動は第１遊星歯車５に伝達される。該第１遊星歯車５へ伝達された回転駆動は、該第１遊星歯車５の第１リングギヤ４８がハイポイドギヤ７５、７６により固定されているため各第１プラネタリギヤ４７（第１キャリア４５）から第１サンギヤ４９を経て第４回転軸２０ｄに伝達される。続いて、第４回転軸２０ｄに伝達された回転駆動は、各平歯車５２、５３を経て第５回転軸２０ｅに伝達されて、各かさ歯車５５、５６を経由して遠心ブレーキ１０に入力される。この結果、扉体は、遠心ブレーキ１０により所定速度に制御されて自重降下される。

次に、本考案の第２実施形態に係る水門開閉装置１ｂを図４に基づいて説明する。
該第２実施形態に係る水門開閉装置１ｂを説明する際には、第１実施形態に係る水門開閉装置１ａとの相違点のみを説明する。
第２実施形態に係る水門開閉装置１ｂでは、乾式無励磁作動電磁ブレーキ１１の代わりに機械式多板クラッチ１０５を備え、第１遊星歯車５を取り除いた構成である。すなわち、貫通孔１００ａを有する円板状の動力伝達部材１００の一端面に、円板状まがりばかさ歯車７５がその歯部が一方側を向くように一体的に形成されている。そして、駆動軸８３側のまがりばかさ歯車７６と、動力伝達部材の円板状まがりばかさ歯車７５とが、それぞれの軸心が交差しないように噛み合うハイポイドギヤとして構成される。動力伝達部材１００の貫通孔１００ａ内に第１回転軸２０ａが挿通され、該第１回転軸２０ａは各軸受２１、２１を介して回転自在に動力伝達部材１００に支持される。動力伝達部材１００には連結部材１０１が固定され、該連結部材１０１と第１回転軸２０ａとの間に機械式多板クラッチ１０５が配置されている。機械式多板クラッチ１０５から他方側に延びる第１回転軸２０ａには平歯車１０６が一体的に固定される。第１回転軸２０ａの他端部は第４ハウジング１４ｄに各軸受２１、２１を介して回転自在に支持されている。第１回転軸２０ａの平歯車１０６に第５回転軸２０ｅの他端部に一体的に固定された平歯車５３が噛み合っている。第５回転軸２０ｅの一端部にかさ歯車５５が一体的に固定され、該かさ歯車５５が、遠心ブレーキ１０からの遠心ブレーキ側軸７１に一体的に固定されたかさ歯車５６に噛み合っている。なお、支持部材５０は、第１回転軸２０ａを第２遊星歯車６と動力伝達部材１００との間の位置で回転自在に支持している。

そして、本考案の第２実施形態に係る水門開閉装置１ｂにて、扉体を電動機９により上昇させる際には、機械式多板クラッチ１０５を連結操作することにより、第１回転軸２０ａと動力伝達部材１００とを連結させる。
次に、電動機９を、扉体を上昇させる方向に回転駆動させる。すると、その回転駆動が電動機側軸８０から各平歯車８１、８２、ハイポイドギヤ７５、７６、動力伝達部材１００及び機械式多板クラッチ１０５を経て第１回転軸２０ａに伝達される。その後、第１回転軸２０ａからの回転駆動は、第１実施形態に係る水門開閉装置１ａと同様にピン歯車３に伝達され、その結果、ピン歯車３に噛み合ったラック棒２が上昇されて扉体が上昇する。

また、本考案の第２実施形態に係る水門開閉装置１ｂにて、手動で扉体を上昇させる際には、機械式多板クラッチ１０５を連結操作することにより、第１回転軸２０ａと動力伝達部材１００とを連結させる。すると、動力伝達部材１００はハイポイドギヤ７５、７６によりその回転が規制されるために、第２遊星歯車６の第２サンギヤ３４の回転が規制された状態となる。
次に、手動ハンドル８を、扉体を上昇させる方向に回転させれば、第１実施形態に係る水門開閉装置１ａと同様に、ハンドル側軸３６からの回転駆動は、第２遊星歯車６及び第２回転軸２０ｂを経てピン歯車３に伝達される。その結果、ピン歯車３に噛み合ったラック棒２が上昇されて扉体が上昇するようになる。

一方、本考案の第２実施形態に係る水門開閉装置１ｂにて、扉体を自重降下させる際には、機械式多板クラッチ１０５を開放操作することにより、第１回転軸２０ａと動力伝達部材１００との連結を切り離す。すると、扉体が自重により降下を始め、ピン歯車３の回転駆動は、第１実施形態に係る水門開閉装置１ａと同様に第１回転軸２０ａに伝達される。続いて、第１回転軸２０ａに伝達された回転駆動は各平歯車１０６、５３を介して第５回転軸２０ｅに伝達されて、各かさ歯車５５、５６を経由して遠心ブレーキ１０に入力される。この結果、扉体は、遠心ブレーキ１０により所定速度に制御されて自重降下される。

以上説明したように、本考案の第１及び第２実施の形態に係る水門開閉装置１ａ、１ｂは、特に、電動機９からの駆動軸８３と第１遊星歯車５の第１リングギヤ４８（または動力伝達部材１００）とがハイポイドギヤ７５、７６により連結され、その結果、扉体を上昇させる際の電動機９からの回転駆動は、ハイポイドギヤ７５、７６、第１遊星歯車５（または動力伝達部材１００）及び第２遊星歯車６を介して、その回転速度が高減速されると共にその回転トルクが大幅に増加してピン歯車３に入力されるので、電動機９の出力を大きくする必要がなく、電動機９の要求仕様を低く抑えることができ、電動機９自体のコストを削減することができる。また、減速のための多数の平歯車、軸及び軸受等を備える必要がないので、本考案の第１及び第２実施の形態に係る水門開閉装置１ａ、１ｂをコンパクトに構成することができ、そのコストを削減することができる。しかも、ハイポイドギヤ７５、７６はウォームギヤよりも機械効率が良くセルフロック機能を有するので、電動機９の要求仕様をさらに低く抑えることができる。

また、第２遊星歯車６の第２リングギヤ３３はセルフロック機能を有するウォームギヤ３７、３８を介して手動ハンドル８と連結されているので、扉体を上昇させる際、電動操作と手動操作とを切り替えるための構造が不要となるため、さらにコストを削減することができる。

なお、本第１及び第２実施の形態に係る水門開閉装置１ａ、１ｂはラック式が採用されているが、図５に示すようなワイヤロープ式の水門開閉装置を採用してもよい。すなわち、第３回転軸２０ｃが第１ハウジング１４ａ内を横切るように該第１ハウジング１４ａの外方まで延び、第３回転軸２０ｃの一端部にドラム９０が一体的に固定される。そして、扉体に連結されたワイヤロープ９１をドラム９０に巻き付けて扉体を昇降させるようにする。
また、図６に示すように、チェーン式の水門開閉装置を採用してもよい。すなわち、扉体にチェーン９５を連結して、該チェーン９５をスプロケット３に噛み合わせて扉体を昇降させるようにする。

１ａ、１ｂ 水門開閉装置，５ 第１遊星歯車，６ 第２遊星歯車，８ 手動ハンドル，９ 電動機，２０ｃ 第３回転軸（回転軸），３０ 第２キャリア，３１ ピン部材，３２ 第２プラネタリギヤ，３３ 第２リングギヤ，３４ 第２サンギヤ，３７ ウォームホイール（ウォームギヤ），３８ ウォーム（ウォームギヤ），４５ 第１キャリア，４６ ピン部材，４７ 第１プラネタリギヤ，４８ 第１リングギヤ（動力伝達部材），４９ 第１サンギヤ，７５ 円板状まがりばかさ歯車（ハイポイドギヤ），７６ まがりばかさ歯車（ハイポイドギヤ），８３ 駆動軸，１００ 動力伝達部材，１０５ 機械式多板クラッチ

Claims (3)

1. 水門を開閉する扉体を昇降させる水門開閉装置であって、
   電動機からの駆動軸に連結される動力伝達部材と、
   該動力伝達部材に連結される遊星歯車と、
   該遊星歯車に連結されるウォームギヤと、
   該ウォームギヤに連結される手動ハンドルと、
   前記遊星歯車に連結され前記扉体を昇降させる回転軸と、を備え、
   前記電動機からの駆動軸と前記動力伝達部材とは、前記駆動軸に設けたまがりばかさ歯車と、前記動力伝達部材に設けた円板状まがりばかさ歯車とが、それぞれの軸心が交差しないように噛み合って連結されることを特徴とする水門開閉装置。
2. 前記動力伝達部材は、前記遊星歯車とは別に備えた遊星歯車のリングギヤであることを特徴とする請求項１に記載の水門開閉装置。
3. 前記遊星歯車はそのサンギヤが前記動力伝達部材に連結され、また、そのリングギヤが前記ウォームギヤに連結され、さらに、その各プラネタリギヤが前記回転軸に連結されることを特徴とする請求項１または２に記載の水門開閉装置。

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