JP4873498B2

JP4873498B2 - 換気口の開閉機構

Info

Publication number: JP4873498B2
Application number: JP2008199329A
Authority: JP
Inventors: 源伊藤
Original assignee: 東光産業株式会社
Priority date: 2008-08-01
Filing date: 2008-08-01
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2028-08-01
Also published as: JP2010038397A

Description

本発明は、地下鉄や地下ケーブル収容隧道等の地下構造物の地上換気口に設けられる換気口の開閉機構に関するものである。

一般に、地下鉄や地下ケーブル収容隧道等の地下構造物から換気通路を介して地上に開口する換気口には、換気口を開閉する開閉装置が設けられる。この開閉装置を開閉制御する開閉機構は、常時この換気口を開放して換気を行い、水の浸入を感知すると当該換気口を閉塞して水の浸入を阻止し、一旦、閉じると、外部から開閉装置を操作して換気口を開放するようになっている。従来、このような開閉機構として、雨量検知センサと、換気口に設けられ通風開口部が形成された固定枠と、通風開口部を閉塞可能な可動パネルとを備えるとともに、雨量検知センサが所定値以上の雨量を検知し、遠方のコントロールセンターに検知信号を送出すると、ばねと索状体とを介して可動パネルを動作させ通風開口部を閉塞させるギアードモータとを備えた浸水防止装置が知られている。この浸水防止装置では、手動で操作する起動スイッチを可動パネルの上下に配置し、また、コントロールセンターと電気的に接続され、可動パネルの動作を制御する制御盤が設けられるとともに、障害物検知センサが設けられ、可動パネルが閉じる際、閉止を妨げるものが存在する場合にはギヤードモータを作動させないようになっている。（特許文献１参照。）。また、この特許文献１に記載の発明では、多量の雨水が換気口から内部に流れ込むと、雨量感知センサが異常を検出し、この情報が制御盤とコントロールセンターに送られ、可動パネルを作動させるようになっている。
実用新案登録公報第２６０１３０３号公報（第２、３頁、図２）

ところで、このような換気口の開閉機構では、ギヤードモータのような駆動手段を用いて換気口を開閉操作するため、定期・不定期で点検および保守のメンテナンス作業が行われる。また、可動パネルを開いて、換気口を通じて人や物の搬入搬出作業が行われることもある。メンテナンス作業や搬入搬出作業を行う場合、開閉装置での挟み込み事故を防ぐため、予めコントロールセンターで操作盤によりオフ状態にするとともに、開閉装置の制御盤もオフにして、作業を行うようにしている。さらに、万一、開閉装置が動作可能な状態となっていることを知らずに、作業を行った際、開口部で作業員が可動パネルに挟まれても、障害物検知センサにより検知してギヤードモータの作動を停止させるようになっている。

しかしながら、上記従来の特許文献１に記載の浸水防止装置では、作業時には、必ず、現場の作業員がコントロールセンターと連絡を取り、作業開始前に、当該開閉装置について操作盤のオフ操作確認作業を行い、作業終了後は、オフ操作解除の確認作業を行う必要がある。さらに、現場では、安全作業の手順の上から、コントロールセンターの操作盤のオフ操作確認後、開閉装置近傍に設置された制御盤をオフにして、作業に取りかかるようになっている。このため、作業開始まで手間がかかるという問題がある。また、操作盤や制御盤に対する操作や確認は人を介して行うため、ヒューマンエラーが避けられない。このため、フェイルセーフの観点から、障害物検知センサが設けられているものの、障害検知時にモータの駆動を停止させるようにしているため、作業員は可動パネルに挟まれる虞がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、簡素な構成で作業効率がよく、しかも、安全に作業を行うことができるとともに、システムの簡素化をはかることができる換気口の開閉機構を提供することを目的とするものである。

本発明の請求項１に係る換気口の開閉機構は、地下構造物から通路を介して地上に開口する換気口に開閉装置を設け、常時この換気口を開放して換気を行い、水の浸入を感知すると当該換気口を閉塞して水の浸入を阻止する開閉機構において、開閉装置の動作を強制的にロックさせるロック手段を設けたことを特徴とするものである。

本発明の請求項１に係る換気口の開閉機構では、地下構造物から通路を介して地上に開口する換気口に開閉装置を設け、常時この換気口を開放して換気を行い、水の浸入を感知すると当該換気口を閉塞して水の浸入を阻止する開閉機構において、開閉装置の動作を強制的にロックさせるロック手段を設けたので、ロック手段により開閉装置の動作を強制的にロックさせ、開閉装置を開状態または閉状態にロックさせて作業を行うことができ、万一、開閉装置が動作状態となっても、動作することがなく、作業の安全性が向上するとともに、作業が効率化される。

また、請求項２に係る換気口の開閉機構は、開閉装置を、換気口の内壁面に取り付けられる支持台と、この支持台の上方で換気口内壁面に沿って配設された枠体と、この枠体の下面に揺動可能に設けられ、前記枠体の開口部に当接して換気口を閉塞する蓋と、これら蓋と支持台とを連結して設けられ伸縮して蓋を開閉自在に支持する伸縮手段と、伸縮手段を伸縮駆動させ蓋を開閉させる駆動手段とを備えて構成し、ロック手段を、駆動手段の駆動出力系を枠体の外側に引き出し露出させた係合部と、この係合部に嵌脱自在に装着されるとともに延長端が固定側に衝止され駆動手段の駆動を阻止する係合部材と備えて構成したことを特徴とするものである。

請求項２に係る換気口の開閉機構では、開閉装置を、換気口の内壁面に取り付けられる支持台と、この支持台の上方で換気口内壁面に沿って配設された枠体と、この枠体の下面に揺動可能に設けられ、前記枠体の開口部に当接して換気口を閉塞する蓋と、これら蓋と支持台とを連結して設けられ伸縮して蓋を開閉自在に支持する伸縮手段と、伸縮手段を伸縮駆動させ蓋を開閉させる駆動手段とを備えて構成し、ロック手段を、駆動手段の駆動出力系を枠体の外側に引き出し露出させた係合部と、この係合部に嵌脱自在に装着されるとともに延長端が固定側に衝止され駆動手段の駆動を阻止する係合部材と備えて構成したので、換気口の外側から係合部材を枠体の外側に露出した係合部に装着するだけで、開閉装置の動作をロックすることができ、作業性が向上する。

さらに、請求項３に係る換気口の開閉機構は、伸縮手段を、一端が駆動出力系と自在軸継手を介して連結されて枠体に枢支され、自由端から左右それぞれにねじ切りされた第１第２の雌ねじが螺装されたねじ軸と、一端がそれぞれ蓋と支持台とに揺動自在に連結され、他端が第１の雌ねじに揺動自在に連結され第１の雌ねじの変位に従動する一対の開閉アームと、一端がそれぞれこれら開閉アームに、他端が第２の雌ねじにピン結合された一対の支持アームとを備え、ねじ軸の回動によりこれらアームを折り畳み自在に開く折り畳みリンク機構により構成し、ロック手段の係合部を、一端がねじ軸と自在軸継手を介して連結され、他端が枠体の上側に回動可能に突出し断面非円形に形成された駆動伝達軸により構成し、ロック手段の係合部材を、内面がこの駆動伝達軸にほぼ合致して形成された係合筒部と、この係合筒部から延長され延長端が拡がって形成され、係合筒部が駆動伝達軸に嵌装されると端部が固定側に当接する当接部とを備えて構成し、駆動手段を、前記駆動伝達軸に巻回された駆動伝達チェーンを介してねじ軸を正逆に回転させ、折り畳みリンク機構を動作させて蓋を開閉させる駆動モータを備えて構成したことを特徴とするものである。

請求項３に係る換気口の開閉機構では、伸縮手段を、一端が駆動出力系と自在軸継手を介して連結されて枠体に枢支され、自由端から左右それぞれにねじ切りされた第１第２の雌ねじが螺装されたねじ軸と、一端がそれぞれ蓋と支持台とに揺動自在に連結され、他端が第１の雌ねじに揺動自在に連結され第１の雌ねじの変位に従動する一対の開閉アームと、一端がそれぞれこれら開閉アームに、他端が第２の雌ねじにピン結合された一対の支持アームとを備え、ねじ軸の回動によりこれらアームを折り畳み自在に開く折り畳みリンク機構により構成し、ロック手段の係合部を、一端がねじ軸と自在軸継手を介して連結され、他端が枠体の上側に回動可能に突出し断面非円形に形成された駆動伝達軸により構成し、ロック手段の係合部材を、内面がこの駆動伝達軸にほぼ合致して形成された係合筒部と、この係合筒部から延長され延長端が拡がって形成され、係合筒部が駆動伝達軸に嵌装されると端部が固定側に当接する当接部とを備えて構成し、駆動手段を、前記駆動伝達軸に巻回された駆動伝達チェーンを介してねじ軸を正逆に回転させ、折り畳みリンク機構を動作させて蓋を開閉させる駆動モータを備えて構成したので、折り畳みリンク機構を、第１の雌ねじをねじ軸の一端側に、第２の雌ねじをねじ軸の他端側にそれぞれ配置して折り畳み、蓋を開けた状態で、駆動モータが正転駆動されると、駆動伝達チェーンを介して駆動力が駆動伝達軸に伝達されるとともに、駆動伝達軸に伝達された駆動力は自在軸継手を介してねじ軸に伝わり、ねじ軸を正方向に回転させる。ねじ軸が正方向に回転すると、開閉アーム側の第１の雌ねじがねじ軸の一端部から内側に向かって、支持アーム側の第２の雌ねじがねじ軸の他端部から内側に向かってそれぞれ移動し、両雌ねじが接近して両アームが開き、蓋は閉じられる。蓋が閉じられた状態で、駆動モータが逆転駆動されると、駆動伝達チェーンを介して駆動力が駆動伝達軸に伝達されるとともに、駆動伝達軸に伝達された駆動力は自在軸継手を介してねじ軸に伝わり、ねじ軸を逆方向に回転させる。ねじ軸が逆方向に回転すると、開閉アーム側の第１の雌ねじがねじ軸の一端部に向かって、支持アーム側の第２の雌ねじがねじ軸の他端部に向かってそれぞれ移動し、これら両雌ねじが離れ、両アームが折り畳まれて閉じられると、蓋が開かれる。こうして、蓋が閉じた状態または蓋が開いた状態で、係合部材の係合筒部を駆動伝達軸に嵌め入れると、拡がった当接部が枠体または換気口内壁の固定側に当接して衝止され、駆動伝達軸は係合部材によりロックされる。このため、たとえ、駆動モータが通電されても、動作することがなく、作業の安全性が向上し、作業が効率化される。

請求項４に係る換気口の開閉機構は、駆動モータを、負荷トルクの変化に応じて回転数が変化し拘束トルクに応じて自動的に通電がオフされるトルクモータにより構成したことを特徴とするものである。

請求項４に係る換気口の開閉機構では、駆動モータを、負荷トルクの変化に応じて回転数が変化し拘束トルクに応じて自動的に通電がオフされるトルクモータにより構成したので、トルクモータがロック手段によりロックされても、自動的にスイッチがオフされるので、モータが破損する虞がない。

本発明の請求項５に係る換気口の開閉機構は、蓋には、障害物を検知すると駆動モータの通電を遮断し蓋の動作を停止させるセンサスイッチが設けられることを特徴とするものである。

本発明の請求項５に係る換気口の開閉機構では、蓋には、障害物を検知すると駆動モータの通電を遮断し蓋の動作を停止させるセンサスイッチが設けられるので、たとえ、ロック手段によるロックを失念して、作業員が蓋に挟まれそうになっても、それを検知して駆動モータの通電が遮断され蓋の動作が停止されるので、身体的ダメージを受けることがなく、安全性が向上する。

本発明の請求項６に係る換気口の開閉機構は、蓋には、蓋が閉塞位置に達すると、センサ部が換気口側被検知部に当接して駆動モータの通電を遮断する閉位置検知リミットスイッチと、蓋が開放位置に達すると、センサ部が支持台側被検知部に当接して駆動モータの通電を遮断する開位置検知リミットスイッチとが設けられることを特徴とするものである。

本発明の請求項６に係る換気口の開閉機構では、蓋には、蓋が閉塞位置に達すると、センサ部が換気口側被検知部に当接して駆動モータの通電を遮断する閉位置検知リミットスイッチと、蓋が開放位置に達すると、センサ部が支持台側被検知部に当接して駆動モータの通電を遮断する開位置検知リミットスイッチとが設けられるので、開閉装置に開または閉の指令信号を入力するだけで、自律的に動作を終了することができる。このため、システムを簡素化することができる。

本発明の請求項７に係る換気口の開閉機構は、枠体には、作業時、駆動モータの通電を遮断する停止作業用リミットスイッチが設けられるとともに、この停止作業用リミットスイッチには、一端が停止作業用リミットスイッチ本体に回動自在に支持された縦軸に連結され、他端が所定の回動位置で駆動伝達軸上方を覆い駆動伝達軸への接触を防止するとともに、上記所定の回動位置と異なる位置でセンサ部を動作させ駆動モータの通電を遮断させるレバーを設けるとともに、このレバーには、レバーが駆動伝達軸上方を覆う所定の回動位置でレバーの回動をロックする係止機構を設けたことを特徴とするものである。

本発明の請求項７に係る換気口の開閉機構では、枠体には、作業時、駆動モータの通電を遮断する停止作業用リミットスイッチが設けられるとともに、この停止作業用リミットスイッチには、一端が停止作業用リミットスイッチ本体に回動自在に支持された縦軸に連結され、他端が所定の回動位置で駆動伝達軸上方を覆い駆動伝達軸への接触を防止するとともに、上記所定の回動位置と異なる位置でセンサ部を動作させ駆動モータの通電を遮断させるレバーを設けるとともに、このレバーには、レバーが駆動伝達軸上方を覆う所定の回動位置でレバーの回動をロックする係止機構を設けたので、駆動伝達軸は、常時、レバーで覆われているので、開閉装置の動作時、駆動伝達軸が回転しても接触することがないので、巻き込みが防止される。また、係合部材が駆動伝達軸に装着される際には、レバーは、必ず駆動伝達軸を覆う所定の回動位置と異なる位置に押し回されるので、センサ部が動作され駆動モータは動作が停止される。このため、駆動モータの動作を二重で阻止するようになっており、安全性が向上する。

本発明の請求項８に係る換気口の開閉機構は、開閉機構は、換気口または通路に設けられ駆動モータと電気的に接続され、外部からの指令信号に基づいて駆動モータに外部から電力を供給して駆動を制御する制御盤を備えたことを特徴とするものである。

本発明の請求項８に係る換気口の開閉機構では、開閉機構は、換気口または通路に設けられ駆動モータと電気的に接続され、外部からの指令信号に基づいて駆動モータに外部から電力を供給して駆動を制御する制御盤を備えたので、駆動モータの動作を阻止するにあたり、係合部材による駆動伝達軸のロックに加えて制御盤により駆動モータの通電をオフすることができ、駆動モータの動作を二重で阻止するようになっており、安全性が向上する。また、作業時、たとえ、ヒューマンエラーにより制御盤でオフ操作が行われなくとも、係合部材により駆動伝達軸のロックがなされてさえいれば、駆動モータの動作を阻止することができ、ヒューマンエラーを補うことができる。

本発明の請求項９に係る換気口の開閉機構は、制御盤には、換気口から遠方に設けられ、駆動モータの駆動を地下構造物内で遠隔操作する操作盤が電気的に接続されることを特徴とするものである。

本発明の請求項９に係る換気口の開閉機構では、制御盤には、換気口から遠方に設けられ、駆動モータの駆動を地下構造物内で遠隔操作する操作盤が電気的に接続されるので、駆動モータの動作を阻止するにあたり、係合部材による駆動伝達軸のロックと、制御盤による駆動モータの通電オフとに加え、操作盤により駆動モータへの通電をオフするようにしているので、駆動モータの動作を複数のフェイルセーフで阻止するようになっており、安全性が向上する。また、作業時、たとえ、ヒューマンエラーにより制御盤と操作盤との両方でオフ操作が行われなくとも、係合部材により駆動伝達軸のロックがなされてさえいれば、駆動モータの動作を阻止することができ、ヒューマンエラーを補うことができる。

本発明の請求項１０に係る換気口の開閉機構は、開閉機構には、水の浸入を感知する浸水検知手段を設け、この浸水検知手段を、蓋開放時上端開口が上方を向くよう蓋上面に取り付けられ雨水を貯留する箱体と、この箱体内に配設され、所定の水位に達すると浸水を検知して開閉装置を閉動作させる指令信号を外部に送出するフロートスイッチと、箱体の底部に設けられ、箱体に貯留された水を予め決められた所定の微細な空隙を通じて外部に排出させる排出部とを備えて構成したことを特徴とするものである。

本発明の請求項１０に係る換気口の開閉機構では、開閉機構には、水の浸入を感知する浸水検知手段を設け、この浸水検知手段を、蓋開放時上端開口が上方を向くよう蓋上面に取り付けられ雨水を貯留する箱体と、この箱体内に配設され、所定の水位に達すると浸水を検知して開閉装置を閉動作させる指令信号を外部に送出するフロートスイッチと、箱体の底部に設けられ、箱体に貯留された水を予め決められた所定の微細な空隙を通じて外部に排出させる排出部とを備えて構成したので、フロートスイッチが浸水を検知すると、直接、かつ自動的に開閉装置を閉動作させることができ、システムの簡素化が図られる。さらに、少量の降雨の場合、溜まった水を排出部から排出して、フロートスイッチの動作を阻止し、排出部から排出される以上の大量の降雨があると、箱体に貯留させてフロートスイッチを動作させるようにしているので、雨量に応じて開閉装置により換気口を閉じることができる。

本発明の請求項１１に係る換気口の開閉機構は、排出部は、底部に穿設された排出口と、底部下面に排出口を開閉可能にかつ揺動自在に取り付けられた水抜き調整プレートと、この水抜き調整プレートの揺動端に螺装され螺入端が底部下面に形成されたねじ孔に螺合されて排出口と水抜き調整プレートとの空隙を調整するねじとを備えて構成されることを特徴とするものである。

本発明の請求項１１に係る換気口の開閉機構では、排出部は、底部に穿設された排出口と、底部下面に排出口を開閉可能にかつ揺動自在に取り付けられた水抜き調整プレートと、この水抜き調整プレートの揺動端に螺装され螺入端が底部下面に形成されたねじ孔に螺合されて排出口と水抜き調整プレートとの空隙を調整するねじとを備えて構成されるので、排出口と水抜き調整プレートとの空隙を調整することにより、フロートスイッチを動作させない雨量をきめ細かく設定することができる。また、メンテナンス作業時、ねじを底部下面から離脱させると、排出口の開口面積を大きくとることができ、作業性が向上する。

本発明の請求項１に係る換気口の開閉機構は、地下構造物から通路を介して地上に開口する換気口に開閉装置を設け、常時この換気口を開放して換気を行い、水の浸入を感知すると当該換気口を閉塞して水の浸入を阻止する開閉機構において、開閉装置の動作を強制的にロックさせるロック手段を設けたことにより、作業を安全に行うことができ、作業効率が向上する。

作業の安全性と効率の向上を図るとともに、システムの簡素化を図るという目的を、地下構造物から通路を介して地上に開口する換気口に開閉装置を設け、常時この換気口を開放して換気を行い、水の浸入を感知すると当該換気口を閉塞して水の浸入を阻止する開閉機構において、開閉装置の動作を強制的にロックさせるロック手段を設け、開閉装置を、換気口の内壁面に取り付けられる支持台と、この支持台の上方で換気口内壁面に沿って配設された枠体と、支持台上端に揺動可能に設けられ、前記枠体開口部に当接して換気口を閉塞する蓋と、これら蓋と支持台とを連結して設けられ伸縮して蓋を開閉自在に支持する伸縮手段と、伸縮手段を伸縮駆動させ蓋を開閉させる駆動手段とを備えて構成し、ロック手段を、駆動手段の駆動出力系を枠体の外側に引き出し露出させた係合部と、この係合部に嵌脱自在に装着されるとともに延長端が枠体に衝止され駆動手段の駆動を阻止する係合部材と備えて構成し、伸縮手段を、一端が駆動出力系と自在軸継手を介して連結されて枠体に枢支され、自由端から左右それぞれにねじ切りされた第１第２の雌ねじが螺装されたねじ軸と、一端がそれぞれ蓋と支持台とに揺動自在に連結され、他端が第１の雌ねじに揺動自在に連結され第１の雌ねじの変位に従動する一対の開閉アームと、一端がそれぞれこれら開閉アームに、他端が第２の雌ねじにピン結合された一対の支持アームとを備え、ねじ軸の回動によりこれらアームを折り畳み自在に開く折り畳みリンク機構により構成し、ロック手段の係合部を、一端がねじ軸と自在軸継手を介して連結され、他端が枠体の上側に回動可能に突出し断面非円形に形成された駆動伝達軸により構成し、ロック手段の係合部材を、内面がこの駆動伝達軸にほぼ合致して形成された係合筒部と、この係合筒部から延長して形成され、係合筒部が駆動伝達軸に嵌装されると端部が枠体に当接する当接部とを備えて構成し、駆動手段を、前記駆動伝達軸に巻回された駆動伝達チェーンを介してねじ軸を正逆に回転させ、折り畳みリンク機構を動作させて蓋を開閉させる駆動モータを備えて構成するとともに、開閉機構には、水の浸入を感知する浸水検知手段を設け、この浸水検知手段を、蓋開放時上端開口が上方を向くよう蓋上面に取り付けられ雨水を貯留する箱体と、この箱体内に配設され、所定の水位に達すると浸水の検知信号を開閉装置に送出し閉動作させる指令信号を外部に送出するフロートスイッチと、箱体の底部に設けられ、箱体に貯留された水を予め決められた所定の微細な空隙を通じて外部に排出させる排出部とを備えて構成したことにより実現した。

以下、図面に示す実施の形態により本発明を説明する。図１ないし図３はそれぞれ、本発明の一実施例に係る換気口の開閉機構を示す全体説明図、前記開閉機構における開閉装置の側面図および正面図を示す。本実施例に係る換気口の開閉機構２は、図１に示すように、地下鉄等の地下構造物３から換気通路（通路）４を介して地上に開口して換気を行う地上換気口５に、開閉装置１０を設けて構成される。開閉装置１０は、換気口５の近傍に設けられた制御盤６と電気的に接続される。制御盤６は、シーケンサ回路を備え、ブレーカー７を介して図示しない電源に接続される。制御盤６は、操作ケーブル８を通じて、地下鉄の駅事務所ＳＴ内に設置され、駅が管理する複数の開閉装置１０の操作を行う操作盤９と電気的に接続される。このため、操作盤９により開閉装置１０に対し開操作または閉操作を行うと、指令信号が制御盤６に伝達され、制御盤６は開閉装置１０を通電し、開動作または閉動作させるようになっている。また、制御盤６は開閉装置１０に設けた後述する浸水検知手段により浸水を検知した信号を受け取ると、この信号に基づいて開閉装置１０を通電させて閉動作させるようになっている。換気口５の上端には、グレーチング１８が取り付けられる。

開閉装置１０は、図２および図３に示すように、換気通路４から垂直に立ち上がる換気口５の内壁の一面５Ａに取り付けられる取付台（支持台）１１と、この取付台１１の上方で換気口５の内壁面５Ａ〜５Ｄに沿って配設された四角形状の枠体１２と、この枠体１２の下面に蝶番１７により揺動可能に設けられ、持ち上げられるとこの枠体１２の下面にパッキン１６を介して当接し枠体１２の開口部１２Ａを塞ぐ防水蓋（蓋）１３と、これら防水蓋１３と取付台１１とを連結して設けられ伸縮して防水蓋１３を開閉自在に支持する折り畳みリンク機構（伸縮手段）１４と、この折り畳みリンク機構１４を伸縮駆動させ防水蓋１３を開閉させる駆動モータ（駆動手段）１５とを備えて構成される。駆動モータ１５は、負荷トルクの変化に応じて回転数が変化し拘束トルクに応じて自動的に通電がオフされるトルクモータにより構成される。

折り畳みリンク機構１４は、一端がトルクモータ１５の後述する駆動出力系と自在軸継手２１を介して連結され枠体１２に枢支されるとともに、他端の自由端から左右それぞれ異なる向きにねじ切りされた第１第２の雌ねじ２２、２３が螺装されたねじ軸２４と、一端が防水蓋１３に、他端が第１の雌ねじ２２にそれぞれ揺動自在にピンで連結された第１の開閉アーム２５Ａ、一端が取付台１１に、他端が第１の雌ねじ２２にそれぞれ揺動自在にピンで連結された第２の開閉アーム２５Ｂと、一端が第１の開閉アーム２５Ａのほぼ中央に、他端が第２の雌ねじ２３にそれぞれ揺動自在にピン結合された第１の支持アーム２６Ａと、一端が第２の開閉アーム２５Ｂのほぼ中央に、他端が第２の雌ねじ２３にそれぞれ揺動自在にピン結合された第２の支持アーム２６Ｂとを備えて構成され、ねじ軸２４の正逆の回動により第１第２の雌ねじ２２、２３をねじ軸２４上で両端側に向けて引き離したり中心側に向けて近づけて、これらアーム２５Ａ、２５Ｂおよび２６Ａ、２６Ｂを折り畳み自在に開くようになっている。すなわち、この折り畳みリンク機構１４は、第１の雌ねじ２２をねじ軸２４の一端側に（図４の（Ａ）参照）、第２の雌ねじ２３をねじ軸２４の他端側にそれぞれ変位させると折り畳まれた状態となり、防水蓋１３が枠体１２の開口部１２Ａを開いた状態となる。この状態で、後述する浸水検知手段から浸水を検知した信号が制御盤６に送られると、制御盤６はトルクモータ１５を通電させて開閉装置１０を閉動作させる。開閉装置１０の閉動作は、トルクモータ１５から正転方向の駆動力が自在軸継手２１を介してねじ軸２４に伝達されると、ねじ軸２４は正転方向に回転される。ねじ軸２４が正方向に回転すると、開閉アーム２５Ａ、２５Ｂ側の第１の雌ねじ２２がねじ軸２４の一端部から内側に向かって、支持アーム２６Ａ、２６Ｂ側の第２の雌ねじ２３がねじ軸２４の他端部から内側に向かってそれぞれ移動して両雌ねじ２２、２３が接近し（図４の（Ｂ）、（Ｃ）参照）、アーム２５Ａ、２５Ｂおよび２６Ａ、２６Ｂが開き、防水蓋１３は閉じられる。防水蓋１３が閉じられた状態で、制御盤６によりトルクモータ１５が通電されトルクモータ１５が逆転駆動されると、ねじ軸２４は逆方向に回転し、第１第２の雌ねじ２２、２３がそれぞれねじ軸２４の両端に向かって移動し、これら両雌ねじ２２、２３が離れ、アーム２５Ａ、２５Ｂおよび２６Ａ、２６Ｂが折り畳まれて閉じられると、防水蓋１３が開かれるようになっている。開閉装置１０の開動作は、天候の状況を確認した後、操作盤９または制御盤６からの指令信号に基づいて行われる。

防水蓋１３には、図５に示すように、制御盤６と電気的に接続され、障害物を検知するとトルクモータ１５の通電を遮断して防水蓋１３の動作を停止させる帯状のセンサスイッチ３０が設けられる。なお、このセンサスイッチ３０は、障害物を検知するとトルクモータ１５を通電させて防水蓋１３を開動作させるようにしてもよい。また、このセンサスイッチ３０は、制御盤６を介して操作盤９と電気的に接続され、障害物（例えば、作業員や工具）の検知時、操作盤９における当該開閉装置１０の操作回路を切断し異常表示させるようにしてもよい。さらに、同様に操作盤９まで配線し、センサスイッチの断線を検知する断線検知部を設け、専用のフェイルセーフコントローラユニットを介してシーケンサに取り込み、センサスイッチの断線を検知した場合、センサスイッチの動作と同様に、当該開閉装置１０の操作回路を切断し異常表示させるようにしてもよい。

防水蓋１３には、閉位置検知リミットスイッチ３３と開位置検知リミットスイッチ３７とが設けられる。閉位置検知リミットスイッチ３３は、防水蓋１３が枠体１２の開口部１２Ａを閉じる閉塞位置に達すると、センサ部３１が換気口５側に取り付けられたプレート（換気口側被検知部）３２に当接してトルクモータ１５の通電を遮断するようになっている。開位置検知リミットスイッチ３７は、防止蓋１３がアーム２５Ａ、２５Ｂおよび２６Ａ、２６Ｂが折り畳まれて閉じられた開放位置に達すると、センサ部３４が取付台１１のリミットスイッチ当接部３５に設けられたストッパプレート（支持台側被検知部）３６に当接してトルクモータ１５の通電を遮断するようになっている。

ところで、本実施例に係る換気口の開閉機構２では、開閉装置１０の防水蓋１３を開閉駆動するトルクモータ１５の動作を強制的にロックさせるロック機構（ロック手段）４０が設けられる。このロック機構４０は、図６に示すように、枠体１２に設けられた防水軸受４１と、この防水軸受４１に収容されて回動自在に支持され、下端が自在軸継手２１に連結されるとともに、上端が防水軸受４１から上方に引き出されて枠体１２の外側に露出し角柱状に形成された駆動伝達軸（係合部）４２を備えている。また、このロック機構４０は、図７の（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、内面がこの駆動伝達軸４２の角柱状上端部４２Ａにほぼ合致して形成された係合筒部４３と、この係合筒部４３からほぼ９０度の角度でく字状に延長して形成された当接アーム（当接部）４４Ａ、４４Ｂとを有するロック金具（係合部材）４５を備えている。このロック金具４５は、係合筒部４３が駆動伝達軸４２の角柱状上端部４２Ａに嵌め入れられると、当接アーム４４Ａ、４４Ｂの互いに離隔した延長端４６が、枠体１２の外周壁または換気口５の内壁５Ａに当接して駆動伝達軸４２の回動を強制的にロックするようになっている。当接アーム４４Ａ、４４Ｂ間には、補強プレート４７が設けられ、補強プレート４７には、ロック金具４５の抜け出しを防ぐため、先端に止めビス４８を備えたワイヤーロープ４９が接続されている。駆動伝達軸４２は、防水軸受４１と自在軸継手２１との間にスプロケット５０が取り付けられ、このスプロケット５０とトルクモータ１５側に設けられたスプロケット５１との間に巻回された駆動伝達チェーン５２（図３参照）によりトルクモータ１５の回転駆動力が伝達されるようになっている。また、駆動伝達軸４２は、トルクモータ１５から駆動力が伝達されると、自在軸継手２１を介してねじ軸２４に駆動力を伝えるようになっている。また、角柱状上端部４２Ａには、クランク状の手動ハンドル１９（図１参照）が嵌脱自在に装着されて、作業員により強制的に駆動伝達軸４２を回すことができるようになっている。

枠体１２には、作業時、トルクモータ１５の通電を遮断する停止作業用リミットスイッチ６０が、縦軸状の駆動伝達軸４２を支持する防水軸受４１の近傍に設けられる。この停止作業用リミットスイッチ６０は、図８の（Ａ）、（Ｂ）および図９の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、箱状本体６１を備え、この本体６１には、下端が箱状本体６１内に収容され、上端がこの箱状本体６１上面から上方に突出した筒体６３が設けられ、この筒体６３には、上下端６２Ａ、６２Ｂが外部に露出して揺動自在に支持される縦軸６２が装着される。縦軸６２の上端部６２Ａには、接触防止レバー（レバー）６４の一端がボルト６５により取り付けられる。接触防止レバー６４の他端は駆動伝達軸４２の上方に延び、障害物や作業員が誤って駆動伝達軸４２に接触して巻き込まれるのを防止するようになっている。この接触防止レバー６４は、レバーロック機構（係止機構）６５によりロックされるようになっている。レバーロック機構６５は、接触防止レバー６４に穿設された孔６６と、箱状本体６１の防水軸受４１に臨む側面６１Ａに設けられ、前記孔６６と上下で合致する貫通孔６７を有するピン係止金具６８と、これら上下で合致する両孔６６、６７に上方から挿通され接触防止レバー６４の揺動をロックし、接触防止レバー６４の他端を駆動伝達軸４２を覆って保持するＴ字状ロックピン６９とを備えて構成される。レバーロック機構６５は、接触防止レバー６４の他端を駆動伝達軸４２の上方に配し、両孔６６、６７を合致させ、これら孔６６、６７にロックピン６９を上方から挿通させると、接触防止レバー６４をその位置でロックするようになっている。ロックピン６９には、頭部６９Ａ一端にワイヤ７０が螺着される。このワイヤ７０の他端は、接触防止レバー６４にねじ止めされ、接触防止レバー６４の脱落を阻止するようになっている。

縦軸６２の下端部６２Ｂには、接触レバー７１の一端が取り付けられる。この接触レバー７１の揺動端には、リミットスイッチ６０のセンサ部６０Ａに当接する接触子７２が設けられる。接触子７２は、、ロックピン６９が抜き取られ、接触防止レバー６４が縦軸６２を中心に押し回され、接触防止レバー６４の他端が駆動伝達軸４２の上方位置から駆動伝達軸４２を露出させる位置に変位すると、リミットスイッチ６０のセンサ部６０Ａに当たってセンサ部６０Ａを変位させてリミットスイッチ６０を動作させ、リミットスイッチ６０の動作によりトルクモータ１５の通電を遮断するようになっている。このため、接触防止レバー６４の揺動方向の変位によって露出された駆動伝達軸４２に、ロック金具４５が嵌装されて、駆動伝達軸４２がロックされると、必ずトルクモータ１５の通電が遮断されるようになっている。

上記実施例に係る開閉装置１０には、図２に示すように、浸水検知器（浸水検知手段）８０が設けられる。浸水検知器８０は、防水蓋１３の外側面（開閉リンク機構１４と反対側の面）１３Ａに、開口部８１を蝶番１７側に向けて設けられる。浸水検知器８０は、図１０に示すように、上側が開口したステンレス製の有底四角筒本体（箱体）８２と、この本体８２内に仕切り板８３より画成された浸水貯留室８４に配設されるフロートスイッチ８５と、浸水貯留室８４の底部８６に形成された排出部８７とを備えて構成される。フロートスイッチ８５は、浸水貯留室８４に外部から水が入り所定の水位に達して浮力により上昇すると、内部のスイッチ接点が導通し、制御盤６と操作盤９とに浸水検知信号を送出するとともに、制御盤６を通じてトルクモータ１５を通電させ開閉装置１０を閉動作させるようになっている。

排出部８７は、浸水貯留室８４の底部８６に穿設された排出口８８と、底部８６の底面に蝶番８９により排出口８８を開閉可能にかつ揺動自在に取り付けられた水抜き調整プレート９０と、この水抜き調整プレート９０の揺動端に螺装され螺入端が底部８６の下面に形成されたねじ孔に螺合されて排出口８８と水抜き調整プレート９０との空隙を調整するねじ９１とを備えて構成される。この排出部８７は、水抜き調整プレート９０により底部８６に、予め設定された所定の微細な空隙を形成し、浸水貯留室８４に浸水が貯留されると、少しずつ外部に排出させるようになっている。例えば、本実施例では、底部８６と水抜き調整プレート９０との空隙を２ｍｍに設定している。このため、フロートスイッチ８５が浸水を検知すると、直接、かつ自動的に開閉装置を閉動作させる指令信号を外部に送出することができるようになっている。また、少量の降雨の場合、溜まった水を排出部から排出して、フロートスイッチ８５を動作させないようにし、排出部８７から排出される以上の大量の降雨があると、浸水貯留室８４に水を貯留させてフロートスイッチ８５を動作させるようにしている。従って、雨量に応じて開閉装置１０により換気口を閉じることができるようになっている。さらに、排出口８８と水抜き調整プレート９０との空隙を調整することにより、フロートスイッチ８５を動作させない雨量をきめ細かく設定することができる。また、メンテナンス作業時、ねじ９１を底部８６の下面から離脱させると、排出口８８の開口面積を大きくとることができ、掃除などのメンテナンス作業がし易くなっている。

次に上記実施例に係る換気口の開閉機構２の動作について説明する。本実施例に係る換気口の開閉機構２は、図４の（Ａ）に示すように、常時、開閉装置１０の防水蓋１３が開かれ、換気口５は、枠体１２の開口部１２Ａを通じて通排気され、地下鉄３内の空気の換気を行うようになっている。この状態で、降雨があると、雨水は浸水検知器８０の開口部８１から浸水貯留室８４に導かれる。雨が少量の場合、浸水貯留室８４に貯留された雨水は排出部８７を通じて外部に排出され、フロートスイッチ８５は動作することがないので、開閉装置１０の防水蓋１３は開かれたままとなる。排出部８７により排水しきれない大量の降雨があると、浸水貯留室８４に貯留される雨水の水位は上昇し、所定の水位に達すると、フロートスイッチ８５のスイッチ接点が導通され、制御盤６と操作盤９とに浸水検知信号を送出するとともに、制御盤６を通じてトルクモータ１５を通電させ開閉装置１０を閉動作させる（図４の（Ｂ）ないし（Ｃ）参照）。そして、防水蓋１３が枠体１２の開口部１２Ａを閉塞する位置に達すると、閉位置検知リミットスイッチ３３のセンサ部３１がプレート３２に当接してトルクモータ１５の通電を遮断し、防水蓋１３は閉位置で保持される。このため、換気口５に降り込む雨は防水蓋１３によりブロックされ換気口５内に流入することがない。

雨が止み、天候の回復を作業員が地上で確認すると、作業員は、地下鉄の駅事務所ＳＴ内の操作盤９を通じて、開スイッチをオンし、開閉装置１０を開動作させる。操作盤９からの開放指令信号に基づいて、制御盤６は、トルクモータ１５を通電させ、開閉装置１０の防水蓋１３を開くようになっている。このとき、トルクモータ１５は、開指令受け取り後短時間動作して、防水蓋１３をわずかに開いて一旦停止し、わずかな隙間から溜まった水を流下させ、予め設定された時間が経過すると、再度開動作の駆動をするようになっている。そして、防水蓋１３が図４の（Ａ）に示す開放位置に達すると、開位置検知リミットスイッチ３７のセンサ部３４がストッパプレート３６に当接してトルクモータ１５の通電を遮断し、防水蓋１３は開位置で保持される。

この開閉装置１０に対し、保守点検作業を行う場合、防水蓋１３が図４の（Ａ）に示す開放位置にあることを確認した上で、停止作業用リミットスイッチ６０のロックピン６９を取り外して、接触防止レバー６４を押し回し、駆動伝達軸４２を露出させる。このとき、停止作業用リミットスイッチ６０によりトルクモータ１５は通電が遮断されているので、万一、制御盤６がトルクモータ１５を通電状態としても、停止作業用リミットスイッチ６０により通電がブロックされ、通電されることがない。そして、露出した駆動伝達軸４２にロック金具４５が嵌装され、当接アーム４４Ａ、４４Ｂの延長端４６が、枠体１２の外周壁または換気口５の内壁５Ａに当接して駆動伝達軸４２の回動を強制的にロックするようになっている。このため、トルクモータ１５が動作して防止蓋１３が動くことがない。このため、安全にメンテナンス作業を行うことができる。このように、停止作業用リミットスイッチ６０とロック金具４５とによりトルクモータ１５の動作を停止させるだけでなく、強制的に動作を停止させるように二重で策を講じるようになっている。このため、作業の安全を確実に確保することができる。さらに、ロック金具４５が装着されていない状態で、万一、作業中に、トルクモータ１５が動作し、防水蓋１３が閉じだしても、防水蓋１３のセンサスイッチ３０に触れると、開閉装置１０は、トルクモータ１５の通電が遮断され防水蓋１３の動作が停止されるので、作業員が挟み込まれる心配がない。このように、本実施例に係る換気口の開閉機構２では、ロック金具４５により開閉装置１０の動作を強制的にロックさせ、開閉装置１０を開状態または閉状態にロックさせて作業を行うことができ、たとえ、トルクモータ１５が通電されることがあっても、動作することがなく、作業の安全性が向上し、作業が効率化される。また、ロック金具４５は、通気口５の外部側から枠体１２の上面に露出している駆動伝達軸４５に装着するだけで、開閉装置１０の動作をロックすることができ、作業性が向上する。

なお、上記実施例では、ロック金具４５の当接アーム４４Ａ、４４Ｂをく字状に延長して形成し、それらの互いに離隔した延長端４６を枠体１２または換気口５の内壁に当接させ、横方向に離隔する２点で当接させるようにしているが、これに限られるものではなく、２以上の点で当接させるようにしてもよいし、延長端にプレートまたは棒材を設け、面接触または線接触させるようにしてもよい。さらに、上記実施例では、当接アーム４４Ａ、４４Ｂをく字状に形成しているがこれに限られるものではなく、Ｔ字状に形成してもよい。また、これら延長端をく字状当接部の延長方向に長さを調整できるよう延長端に調整ねじを螺装するようにしてもよい。

本発明の一実施例に係る換気口の開閉機構を示す全体説明図である。（実施例１）図１の開閉機構における開閉装置を示す側面図である。図１の開閉機構における開閉装置を示す正面図である。（Ａ）ないし（Ｄ）はそれぞれ、図２の開閉装置の動作を順を追って示す動作説明図である。図２の開閉装置の防水蓋を示す説明図である。図２の開閉装置の要部を拡大して示す要部拡大図である。（Ａ）ないし（Ｃ）はそれぞれ、ロック金具装着時の説明図、ロック金具の平面図および側面図である。（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれ、停止作業用リミットスイッチと駆動伝達軸とを示す平面図および一部破断側面図である。接触防止レバーのレバーロック機構を示す上面図および側面図である。浸水検知器を示す縦断面図である。

符号の説明

２換気口の開閉機構
３地下鉄（地下構造物）
４換気通路
５換気口
１０開閉装置
４０ロック機構（ロック手段）

Claims

地下構造物から通路を介して地上に開口する換気口に開閉装置を設け、常時この換気口を開放して換気を行い、水の浸入を感知すると当該換気口を閉塞して水の浸入を阻止する開閉機構において、開閉装置の動作を強制的にロックさせるロック手段を設けたことを特徴とする換気口の開閉機構。
開閉装置を、換気口の内壁面に取り付けられる支持台と、この支持台の上方で換気口内壁面に沿って配設された枠体と、この枠体の下面に揺動可能に設けられ、前記枠体の開口部に当接して換気口を閉塞する蓋と、これら蓋と支持台とを連結して設けられ伸縮して蓋を開閉自在に支持する伸縮手段と、伸縮手段を伸縮駆動させ蓋を開閉させる駆動手段とを備えて構成し、
ロック手段を、駆動手段の駆動出力系を枠体の外側に引き出し露出させた係合部と、この係合部に嵌脱自在に装着されるとともに延長端が固定側に衝止され駆動手段の駆動を阻止する係合部材と備えて構成したことを特徴とする請求項１に記載の換気口の開閉機構。
伸縮手段を、一端が駆動出力系と自在軸継手を介して連結されて枠体に枢支され、自由端から左右それぞれにねじ切りされた第１第２の雌ねじが螺装されたねじ軸と、一端がそれぞれ蓋と支持台とに揺動自在に連結され、他端が第１の雌ねじに揺動自在に連結され第１の雌ねじの変位に従動する一対の開閉アームと、一端がそれぞれこれら開閉アームに、他端が第２の雌ねじにピン結合された一対の支持アームとを備え、ねじ軸の回動によりこれらアームを折り畳み自在に開く折り畳みリンク機構により構成し、
ロック手段の係合部を、一端がねじ軸と自在軸継手を介して連結され、他端が枠体の上側に回動可能に突出し断面非円形に形成された駆動伝達軸により構成し、
ロック手段の係合部材を、内面がこの駆動伝達軸にほぼ合致して形成された係合筒部と、この係合筒部から延長され延長端が拡がって形成され、係合筒部が駆動伝達軸に嵌装されると端部が固定側に当接する当接部とを備えて構成し、
駆動手段を、前記駆動伝達軸に巻回された駆動伝達チェーンを介してねじ軸を正逆に回転させ、折り畳みリンク機構を動作させて蓋を開閉させる駆動モータを備えて構成したことを特徴とする請求項２に換気口の開閉機構。
駆動モータを、負荷トルクの変化に応じて回転数が変化し拘束トルクに応じて自動的に通電がオフされるトルクモータにより構成したことを特徴とする請求項３に記載の換気口の開閉機構。
蓋には、障害物を検知すると駆動モータの通電を遮断し蓋の動作を停止させるセンサスイッチが設けられることを特徴とする請求項３または４に記載の換気口の開閉機構。
蓋には、蓋が閉塞位置に達すると、センサ部が換気口側被検知部に当接して駆動モータの通電を遮断する閉位置検知リミットスイッチと、蓋が開放位置に達すると、センサ部が支持台側被検知部に当接して駆動モータの通電を遮断する開位置検知リミットスイッチとが設けられることを特徴とする請求項３ないし５のうちいずれか１に記載の換気口の開閉機構。
枠体には、作業時、駆動モータの通電を遮断する停止作業用リミットスイッチが設けられるとともに、この停止作業用リミットスイッチには、一端が停止作業用リミットスイッチ本体に回動自在に支持された縦軸に連結され、他端が所定の回動位置で駆動伝達軸上方を覆い駆動伝達軸への接触を防止するとともに、上記所定の回動位置と異なる位置でセンサ部を動作させ駆動モータの通電を遮断させるレバーを設けるとともに、このレバーには、レバーが駆動伝達軸上方を覆う所定の回動位置でレバーの回動をロックする係止機構を設けたことを特徴とする請求項３ないし６のうちいずれか１に記載の換気口の開閉機構。
開閉機構は、換気口または通路に設けられ駆動モータと電気的に接続され、外部からの指令信号に基づいて駆動モータに外部から電力を供給して駆動を制御する制御盤を備えたことを特徴とする請求項３ないし７のうちいずれか１に記載の換気口の開閉機構。
制御盤には、換気口から遠方に設けられ、駆動モータの駆動を地下構造物内で遠隔操作する操作盤が電気的に接続されることを特徴とする請求項８に記載の換気口の開閉機構。
開閉機構には、水の浸入を感知する浸水検知手段を設け、この浸水検知手段を、蓋開放時上端開口が上方を向くよう蓋上面に取り付けられ雨水を貯留する箱体と、この箱体内に配設され、所定の水位に達すると浸水を検知して開閉装置を閉動作させる指令信号を外部に送出するフロートスイッチと、箱体の底部に設けられ、箱体に貯留された水を予め決められた所定の微細な空隙を通じて外部に排出させる排出部とを備えて構成したことを特徴とする請求項１ないし９のうちいずれか１に記載の換気口の開閉機構。
排出部は、底部に穿設された排出口と、底部下面に排出口を開閉可能にかつ揺動自在に取り付けられた水抜き調整プレートと、この水抜き調整プレートの揺動端に螺装され螺入端が底部下面に形成されたねじ孔に螺合されて排出口と水抜き調整プレートとの空隙を調整するねじとを備えて構成されることを特徴とする請求項１０に記載の換気口の開閉機構。