JP4969038B2 - ワイヤたるみ検出装置及びゲート開閉装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤのワイヤたるみ検出装置、特に、ダムの取水口等の水門としての取水口ゲートを吊り下げているワイヤのたるみを検出するためのワイヤたるみ検出装置及びゲート開閉装置に関する。

ダムから取水路に取水するための取水口ゲートは、架橋梁に設けられた２つのウィンチと、該ウィンチにそれぞれ巻回された２本のワイヤとを有するゲート開閉装置のワイヤに吊り下げられ、ウィンチでワイヤを巻き上げ又は巻き下げることにより開閉される。
このような取水口ゲートの開閉はダムの水位を検出して自動で行われるか、または、遠隔操作により行われるのが一般的である。
ここで、取水口ゲートの閉門動作中において、取水口にゴミや異物などがあった場合、取水口ゲートの下端がゴミや異物に引っ掛かってしまい、取水口ゲートの下降が阻止されてしまうことがある。このとき、ウィンチはワイヤを巻き下げる方向に回転しているため、さらにワイヤが送り出されてしまい、ワイヤにたるみが生じる。このようにワイヤにたるみが生ずると、取水口ゲートが斜めに傾いて一方のワイヤにのみ取水口ゲートの全荷重がかかってしまったり、ワイヤがウィンチから外れたり、或いは取水口ゲートが損傷してしまうという問題があった。

ゲート開閉装置のものではないが、昇降部材をワイヤで吊り下げ、ウィンチで巻き上げ又は巻き下げて昇降させる昇降装置において、ワイヤのたるみを防止するたるみ防止装置として特許文献１、特許文献２がある。
特許文献１には、一端に重りを取り付けたワイヤを２つの定滑車を介してその他端のワイヤ巻き取りドラムに取り付け、２つの定滑車間におけるワイヤ近傍に静電容量形の近接センサを配置し、その近接センサからのワイヤのたるみの検出信号を受信するロータリーエンコーダをワイヤ巻き取りドラムの回転を検出可能に取り付けたものが記載されている。
また、特許文献２には、ワイヤが接するローラを２つの回動自在に設けられたアームの回動端に設けるとともに、アームの回動角を検出する角度センサを設けたものが記載されている。
特開２００２−４８５３９号 特開２０００−３０２３８２号

しかしながら、上記特許文献１及び特許文献２にあっては、近接センサや角度センサなどのセンサ類を用い、電気的にワイヤのたるみを検出するものであり、ワイヤたるみ検出装置自体が複雑になるとともに、これらワイヤたるみ検出装置は吊り下げ部材の昇降装置の一部を成すものであるため、既設の昇降装置に後から取り付けることができない等の問題があった。

本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明ワイヤたるみ検出装置の目的は、取水口ゲート（開閉ゲート全般を含む。）を吊り下げたワイヤに作動アームの一部を接触させるという簡単な構造にすることで、既設の取水口のゲート開閉装置に簡単に後から取り付けることができ、かつ、確実にワイヤのたるみを検出することができるワイヤたるみ検出装置を提供することにある。
また、本発明ゲート開閉装置の目的は、前記ワイヤたるみ検出装置からの検出信号を受けて取水口ゲート（開閉ゲート全般を含む。）の閉門動作を停止することで、取水口ゲートの損傷、ワイヤのウィンチからの脱落等を防止することができるゲート開閉装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に記載のワイヤたるみ検出装置（２０）は、取水路の開閉を行う取水口ゲート（１）と、該取水口ゲート（１）を吊り下げるワイヤ（８）と、該ワイヤ（８）を巻き上げ又は巻き下げるウィンチ（６）とを有するゲート開閉装置（５）における前記ワイヤ（８）のたるみを検出するワイヤたるみ検出装置（２０）であって、略くの字状の天秤部材（２１′）を屈曲部が最も上方に位置し両腕部が斜め下方にそれぞれ伸びるように配置し、その中央部を回動支点（２１ａ）とし、一方の腕の回動端を前記ワイヤ（８）にその斜め下方から接触させ、他方の腕の回動端又は回動端寄り位置に、数量を変更できるウェイト（２２）を載置し、該ウェイト（２２）により回動力が付与されて、取水口ゲート（１）を吊り下げた正常時の前記ワイヤ（８）に接触する作動アーム（２１、２１´）と、前記作動アーム（２１、２１´）が前記ワイヤ（８）と接触する部分に設けられた、該ワイヤ（８）の径よりも幅広に形成されたローラ部材（２３）と、緊張状態の前記ワイヤ（８）と直交し、前記天秤部材（２１′）の回動支点（２１ａ）と交差する線よりも下側に位置するように配設され、前記作動アーム（２１、２１´）が水平状態になる前にその回動を阻止するストッパー部材（２５）と、を備え、前記ワイヤ（８）のたるみが発生したときに、前記作動アーム（２１、２１´）が前記ウェイト（２２）により回動して、該ウェイト（２２）が載置された側の端部が前記リミットスイッチ（２４）を操作し、前記ゲート開閉装置（５）の動作を停止させるように構成したことを特徴とする。

請求項２に記載のワイヤたるみ検出装置（２０）は、前記リミットスイッチ（２４）は、前記作動アーム（２１、２１´）により操作されたときに前記ゲート開閉装置（５）における前記ウィンチ（６）の動作を停止する信号を送出することを特徴とする。

また、請求項３に記載のゲート開閉装置（５）は、取水路の開閉を行う取水口ゲート（１）と、該取水口ゲート（１）を吊り下げるワイヤ（８）と、該ワイヤ（８）を巻き上げ又は巻き下げるウィンチ（６）と、該ウィンチ（６）の駆動を制御するウィンチ制御部（７）と、ワイヤ（８）のたるみを検出するワイヤたるみ検出装置（２０）とを有するゲート開閉装置（５）であって、前記ワイヤたるみ検出装置（２０）が、略くの字状の天秤部材（２１′）を屈曲部が最も上方に位置し両腕部が斜め下方にそれぞれ伸びるように配置し、その中央部を回動支点（２１ａ）とし、一方の腕の回動端を前記ワイヤ（８）にその斜め下方から接触させ、他方の腕の回動端又は回動端寄り位置に、数量を変更できるウェイト（２２）を載置し、該ウェイト（２２）により回動力が付与されて、取水口ゲート（１）を吊り下げた正常時の前記ワイヤ（８）に接触する作動アーム（２１、２１´）と、前記作動アーム（２１、２１´）が前記ワイヤ（８）と接触する部分に設けられた、該ワイヤ（８）の径よりも幅広に形成されたローラ部材（２３）と、緊張状態の前記ワイヤ（８）と直交し、前記天秤部材（２１′）の回動支点（２１ａ）と交差する線よりも下側に位置するように配設され、前記作動アーム（２１、２１´）が水平状態になる前にその回動を阻止するストッパー部材（２５）と、を備えたものであり、前記作動アーム（２１、２１´）がワイヤ（８）と接触する位置が、ワイヤ（８）がウィンチ（６）から繰り出される位置と閉門状態の取水口ゲート（１）の上端とのほぼ中間位置になるように、前記ワイヤたるみ検出装置（２０）を配置し、前記ワイヤ（８）のたるみが発生したときに、前記作動アーム（２１、２１´）が前記ウェイト（２２）により回動して、該ウェイト（２２）が載置された側の端部が前記リミットスイッチ（２４）を操作し、前記ゲート開閉装置（５）のウィンチ（６）によりワイヤ（８）の巻き上げ又は巻き下げを停止させるように構成したことを特徴とする。

請求項４に記載のゲート開閉装置（５）は、前記ワイヤたるみ検出装置（２０）のリミットスイッチ（２４）は、作動アーム（２１、２１′）により操作されたときにゲート開閉装置（５）にウィンチ（６）を停止する信号を送出するようになっており、前記ワイヤたるみ検出装置（２０）からの検出信号を受けると、前記ウィンチ制御部（７）がウィンチ（６）を停止させることを特徴とする。

請求項５に記載のゲート開閉装置（５）は、前記ウィンチ制御部（７）は、前記ワイヤたるみ検出装置（２０）の検出信号を受けてウィンチ（６）を停止させた後、さらに、ウィンチ（６）を巻き上げ方向に駆動してワイヤ（８）を巻き上げることを特徴とする。

請求項６に記載のゲート開閉装置（５）は、前記ウィンチ制御部（７）は、前記ワイヤたるみ検出装置（２０）からの検出信号の送出が停止されたことを受けて、ウィンチ（６）によるワイヤ（８）の巻き上げを停止させることを特徴とする。

請求項１のワイヤたるみ検出装置は、取水口ゲート（１）を吊り下げたワイヤ（８）に、作動アーム（２１、２１′）の一部を接触させるだけという簡単な構造であるため、既設のゲート開閉装置（５）に後から簡単に取り付けることができ、かつ、ワイヤ（８）のたるみを確実に検出することができる。作動アーム（２１）を天秤部材（２１′）として、一方の腕の回動端を前記ワイヤ（８）に接触させ、他方の腕の回動端又は回動端寄り位置にウェイト（２２）を載置するようにしたので、天秤部材（２１′）の動きを安定させることができる。
また、作動アーム（２１、２１′）のワイヤ（８）と接触する部分にローラ部材（２３）を設けたので、ワイヤ（８）と作動アーム（２１、２１′）との間の摩擦を軽減させることができ、取水口ゲート（１）の開閉動作をスムーズに行わせることができる。このローラ部材（２３）の幅をワイヤ（８）の径よりも十分に大きく形成したので、ワイヤ（８）がローラ部材（２３）から離間し、再びローラ部材（２３）に接触するときにも、確実に接触させることができ、ワイヤたるみ検出装置（２０）として確実な動作を実現することができる。

作動アーム（２１、２１′）が水平状態になる前にその回動を阻止するストッパー部材（２５）を設けたので、ワイヤ（８）が作動アーム（２１、２１′）から離間しても、作動アーム（２１、２１′）が必要以上に回動することはなく、ワイヤ（８）が再び作動アーム（２１、２１′）に接触したときには作動アーム（２１、２１′）を最初の状態に復帰させることができ、ワイヤたるみ検出装置（２０）として安定した動きを実現することができる。

請求項２の発明によれば、正常時には鉛直方向に伸びるワイヤに斜め方向から接触する作動アームが、異常時には水平状態となる方向に回動することで、ワイヤ（８）のたるみを精度よく確実に検出することができる。

請求項３のゲート開閉装置の発明によれば、ワイヤたるみ検出装置（２０）から受けた検出信号により、ゲート開閉装置（５）を停止するようにしたので、ワイヤ（８）がウィンチ（６）から外れたり、或いは取水口ゲート（１）が損傷したりするという事故を防止することができる。
特に、作動アーム（２１、２１′）が接触するワイヤ（８）の位置を、ワイヤ（８）がウィンチ（６）から繰り出される位置と閉門状態の取水口ゲート（１）の上端とのほぼ中間位置にしたので、たるみが生じたときに該位置にもっとも大きなたるみが生じ、たるみ検出を精度良く、かつ、確実に行うことができる。

請求項４の発明によれば、ワイヤたるみ検出装置（２０）からの検出信号を受けると、ウィンチ制御部（７）がウィンチ（６）を停止するようにしたので、ワイヤ（８）がウィンチ（６）から外れたり、或いは取水口ゲート（１）が損傷したりするという事故を防止することができる。

請求項５の発明によれば、前記ウィンチ制御部（７）は、ワイヤ（８）のたるみを検出後、ウィンチ（６）を停止させるとともに、ウィンチ（６）を巻き上げ方向に駆動してワイヤ（８）を巻き上げるようにしたので、取水口ゲート（１）の片吊り状態を自動で解消することができる。

請求項６の発明によれば、ウィンチ制御部（７）は、前記ワイヤたるみ検出装置（２０）からの検出信号の送出が停止されたことを受けて、ワイヤ（８）の巻き上げを停止するようにウィンチ（６）を制御したので、取水口ゲート（１）の片吊り状態を確実に解消することができ、取水口ゲート（１）の損傷などを防止することができる。

本発明は、既設の取水口のゲート開閉装置に後から簡単に取り付け、取水口ゲートを吊り下げるワイヤのたるみを確実に検出するという目的を、ウェイトにより回動力が付与された作動アームをワイヤに接触させ、作動アームの動きでリミットスイッチを操作させることにより実現した。

以下、本発明の実施例１について図面を参照して説明する。この実施例１は作動アームとして天秤部材をワイヤたるみ検出装置に適用したものである。

図１は実施例１におけるゲート開閉装置及びこれに設置されたワイヤたるみ検出装置を概略的に示す正面図である。
先ず、取水口ゲートの全体について簡単に説明する。図１で示したように、取水口ゲート１が設けられた取水口２には、取水口２の両岸に２つの架橋柱３が設けられ、該２つの架橋柱３の上端を架け渡すように架橋梁４が設けられ、取水口ゲート１はその左右両側縁が架橋柱３に上下方向に摺動自在に支持されている。なお、図面では取水口ゲート１と架橋柱３との間に多少間隙を設けて図示したが、実際にはこのような間隙は存在しない。
取水口ゲート１を開閉するゲート開閉装置５は、架橋梁４に設けられたウィンチ６と、該ウィンチ６を制御するウィンチ制御部７と、ウィンチ６に巻回され、取水口ゲート１を吊り下げるワイヤ８とを有する。

ウィンチ６は、架橋梁４のほぼ中央に設けられた駆動モータ９と、駆動モータ９に減速機（図示は省略する。）を介して接続され、架橋梁４の左右に寄った位置に配置され、ワイヤ８が巻回された２つの巻き上げドラム１０とを備え、ウィンチ制御部７により駆動モータ９の回転が制御される。
ワイヤ８は、その一端が巻き上げドラム１０に固定され、他端が取水口ゲート１の上縁に設けられた滑車１１に通されて、架橋梁４に固定されている。これにより、滑車１１は動滑車として機能し、取水口ゲート１の重量の１／２の力で巻き上げることができる。なお、このような滑車１１を用いず、取水口ゲート１をワイヤ８で直接吊り下げるようにしても良い。

ウィンチ制御部７は、後述するワイヤたるみ検出装置２０のリミットスイッチ２４からの信号を受けて、ウィンチ６の駆動モータ９の回転を制御する。具体的には、リミットスイッチ２４からの信号を受けたときに、駆動モータ９の回転を停止するとともに、逆回転させる。この逆回転は、所定時間経過後停止させるようになっている。なお、リミットスイッチ２４からの信号が消失したことを受けて駆動モータ９の逆回転を停止させるようにしても良い。

しかして、ウィンチ６の駆動モータ９を駆動すると、減速機を介して左右の巻き上げドラム１０が回転し、ワイヤ８を巻き上げると取水口ゲート１が上昇し、ワイヤ８を巻き下げると取水口ゲート１が下降するようになっている。なお、１つのウィンチ６で２本のワイヤ８を巻き上げ又は巻き下げるようにしたが、本発明はこれに限らず、２つのウィンチで各別にワイヤ８を巻き上げ又は巻き下げるようにしても良い。この場合、２つのウィンチを同期させるようにすればよい。

図２は実施例１におけるワイヤたるみ検出装置の拡大正面図であり、ワイヤにたるみが生じていない状態を示す図である。図３は実施例１におけるワイヤたるみ検出装置の拡大正面図であり、ワイヤにたるみが生じた状態を示す図である。
次に、取水口ゲート１のゲート開閉装置５におけるワイヤ８のたるみを検出するワイヤたるみ検出装置２０について図２及び図３を用いて説明する。
ワイヤたるみ検出装置２０は、２つの架橋柱３の側面であって、架橋梁４と閉門状態の取水口ゲート１の上端とのほぼ中間の高さにそれぞれ設けられている。これは、ワイヤ８にたるみが生じたときに、ワイヤ８の変位が最も大きくなる部分が、ワイヤ８の長さのほぼ半分だからであり、これにより、たるみを精度よく的確に検出することができ、取水口ゲート１の損傷、ウィンチ６からのワイヤ８の外れを未然に防止することができる。

ワイヤたるみ検出装置２０は、ほぼ中央部に支点を有して回転自在に設けられた作動アーム２１としての天秤部材２１′と、天秤部材２１′の一端に載置されたウェイト２２と、天秤部材２１′の他端に設けられ、ワイヤ８に斜め下方から接触するローラ部材２３と、天秤部材２１′のウェイト２２が載置された側の端部近傍下側に設けられたリミットスイッチ２４と、ワイヤ８にたるみが生じたときに天秤部材２１′が必要以上に回動しないようにするためのストッパー部材２５とを有する。

天秤部材２１′は、略くの字状を為し、その屈曲部が最も上方に位置され、これを中心に両腕部が斜め下方にそれぞれ伸びるように配置され、たとえば、２つの腕部はその中心角が１２０度になるようになっている。また、屈曲部は回動支点２１ａになっていて、天秤部材２１′の回動軸はほぼ水平方向に伸びるように位置されている。
そして、天秤部材２１′はその一端にウェイト２２が載置されて回動力が付与され、かつ、他端のローラ部材２３がワイヤ８に斜め下方から接触してその回動が阻止されている。この状態においては、ローラ部材２３がワイヤ８に斜め下方から接触しており、ローラ部材２３側の腕部は水平よりも中心角でほぼ３０度傾いて、ワイヤ８との成す角がほぼ６０度になっている。
天秤部材２１′の一端に載置されるウェイト２２は複数載置可能であり、載置するウェイト２２の数量を変更することで、ローラ部材２３のワイヤ８に対する接触力を適宜変更することができるようになっている。

図４は実施例１におけるワイヤたるみ検出装置の要部を示す拡大斜視図である。
図４に示すように、天秤部材２１′の他端に設けられたローラ部材２３は、その回転軸がほぼ水平方向に伸び、幅寸法がワイヤ８の径の数倍に形成されている。たとえば、ワイヤ８の径が２．５cmである場合、ローラ部材２３の幅寸法は２０cmとなっている。このようにローラ部材２３の幅寸法をワイヤ８の径に対して十分大きく形成したのは、ワイヤ８がたるんでローラ部材２３から離間し、再び、ワイヤ８が緊張状態になったときにローラ部材２３に確実に接触するようにするためである。なお、ローラ部材２３の回転軸とワイヤ８との成す角は直角に限らず、斜めになっていても良い。

図１等に示したリミットスイッチ２４は、ゲート開閉装置５の駆動モータ９に接続されており、リミットスイッチ２４が操作されると、回転中の駆動モータ９が停止するように制御される。
リミットスイッチ２４は、その操作レバー２４ａが常時中立の位置にあり、操作レバー２４ａが中立状態の時がＯＦＦ状態で、傾けられたときにＯＮ状態になるような構造をしている。そして、リミットスイッチ２４はそのスイッチ本体２４ｂから操作レバー２４ａがほぼ水平方向に伸びるような向きで配置されている。なお、リミットスイッチ２４は操作レバー２４ａが水平状態（常時）のときにＯＦＦ状態にしたが、これに限らず、水平状態がＯＮ状態で操作レバー２４ａが傾倒されたときにＯＦＦ状態になるようにしても良い。
また、リミットスイッチ２４は、そのスイッチ本体２４ｂが回動する天秤部材２１′の回動軌跡の外側に位置され、リミットスイッチ２４の操作レバー２４ａの先端部は天秤部材２１′の回動軌跡上であって、たるみが生じていないワイヤ８にローラ部材２３が接触した状態において、ウェイト２２が載置された側の端部のやや下方に位置されている。

ストッパー部材２５は、たるみが生じローラ部材２３から離間したワイヤ８が再び緊張状態になってローラ部材２３に接触したときに、天秤部材２１′のローラ部材２３がワイヤ８に対して斜め下方から接触する状態になるようにするためのものである。すなわち、もし仮りに、ストッパー部材２５がない場合、天秤部材２１′は他端側のウェイト２２により、ウェイト２２が最も下側に行った位置まで回動してしまうことになる。このような状態で、再び緊張状態になったワイヤ８はもはやローラ部材２３に接触することはできない。そこで、再びワイヤ８が緊張状態になったときに、ローラ部材２３に接触し、かつ、天秤部材２１′を元の状態に復帰させるためには、ワイヤ８がローラ部材２３から離間した状態において、ローラ部材２３側の腕部が水平状態よりもやや斜め下方を向く向きで天秤部材２１′の回動が阻止される必要がある。

そして、ストッパー部材２５は、緊張状態のワイヤ８と直交し、天秤部材２１′の回動支点２１ａと交差する線（水平線）よりも下側に位置するように配置されている。これにより、ワイヤ８がローラ部材２３から離間した状態において、天秤部材２１′の回動を、ローラ部材２３側の腕部が水平より斜め下方を向いた状態で阻止することができ、再び緊張状態になったワイヤ８がローラ部材２３に接触したときに天秤部材２１′を元の状態に復帰させることができる。

以上のようなワイヤたるみ検出装置２０は、既設のゲート開閉装置５に容易に取り付けることができる。すなわち、既にゲート開閉装置５がある場合、その取水口ゲート１を吊り下げているワイヤ８に天秤部材２１′のローラ部材２３を接触させるようにして、天秤部材２１′、リミットスイッチ２４、ストッパー部材２５などを、架橋柱３に設置する。このとき、これら天秤部材２１′、リミットスイッチ２４、ストッパー部材２５などを別個のケース体内に組み込んでおいたものをワイヤたるみ検出装置２０として架橋柱３に設置するようにしても良いし、或いは、個別に天秤部材２１′、リミットスイッチ２４、ストッパー部材２５などを架橋柱３に取り付けるようにしても良い。

しかして、取水口ゲート１が閉門動作中に異物に引っ掛かって、取水口ゲート１を吊り下げている２本のワイヤ８のいずれか一方又は両方にたるみが生じると、以下のようにして、ワイヤたるみ検出装置２０が動作し、ゲート開閉装置５の駆動モータ９を停止させる。
先ず、ワイヤ８にたるみが生じると、そのたるみにローラ部材２３が追従して、天秤部材２１′が回動する。天秤部材２１′が回動すると、ウェイト２２が載置された側の端部がその下方に位置したリミットスイッチ２４の操作レバー２４ａを傾倒させる。リミットスイッチ２４の操作レバー２４ａが傾倒されるとＯＮ信号がウィンチ制御部７に送出されて、ウィンチ制御部７は、先ず、ウィンチ６の駆動モータ９をその回転が停止するように制御する。これにより、直ちに駆動モータ９が停止され、取水口ゲート１の下降動作が停止される。

次に、ウィンチ制御部７はウィンチ６の駆動モータ９が逆回転するように制御する。これにより、ワイヤ８にたるみが生じた状態で下降動作が停止された取水口ゲート１は、駆動モータ９が逆回転されて、ワイヤ８が巻き上げられるのでやや持ち上げられる。よって、ワイヤ８のたるみは解消される。この駆動モータ９の逆回転は所定時間経過後、自動的に停止するようになっている。

なお、駆動モータ９の逆回転の停止は、これに限らず、リミットスイッチ２４からのＯＮ信号が消失したことをもって為すように制御しても良い。すなわち、駆動モータ９を逆回転させると、巻き上げドラム１０がワイヤ８を巻き上げる方向に回転するため、ワイヤ８のたるみが解消し、ワイヤ８は再び緊張状態となり、これに接触していた天秤部材２１′が元の状態になるように回動する。そして、天秤部材２１′が回動するとウェイト２２が載置された側の端部がリミットスイッチ２４の操作レバー２４ａから離間して、操作レバー２４ａが中立状態に復帰してＯＮ信号の送出が停止され、ウィンチ制御部７へのＯＮ信号が消失することになる。これにより、駆動モータ９の逆回転後、停止したときは、必ず、ワイヤ８は緊張状態になっており、取水口ゲート１の片吊り状態を確実に回避することができる。

以上のように、ワイヤたるみ検出装置２０により、ワイヤ８のたるみが検出されると、ウィンチ６の駆動モータ９が停止後逆回転するため、ワイヤ８が巻き上げられて取水口ゲート１の片吊り状態が解消され、取水口ゲート１が損傷を受けたり、巻き上げドラム１０からワイヤ８が外れるといった事故を確実に防止することができる。

図５はワイヤたるみ検出装置の応答性について説明する説明図である。
ところで、ワイヤたるみ検出装置２０の応答性の向上、すなわち、ワイヤ８にたるみが生じたことをより確実に検出するためには、ワイヤ８のたるみに対して天秤部材２１′の回動の追従性を向上させることが肝要であり、そのためにローラ部材２３のワイヤ８に対する接触圧（Ｆ）を大きくする必要がある。そして、ローラ部材２３のワイヤ８に対する接触圧（Ｆ）を大きくするには、以下の手段を講ずることが考えられる（図５参照）。
（ａ）天秤部材２１′のローラ部材２３が設けられた側の腕部とワイヤ８とが成す角（α）を鋭角にする（図５（ａ）参照）。これにより、ワイヤ８を押圧する方向がワイヤ８に対して直交する方向に近づくため、接触圧（Ｆ）が大きくなる。
（ｂ）ウェイト２２を重くする（図５（ｂ）参照）。ウェイト２２の重量（Ｗ）を重くすれば（Ｗ→２Ｗ）、その分、接触圧（Ｆ）が大きくなる。
（ｃ）ウェイト２２を載置する位置を回動支点２１ａから遠ざける（図５（ｃ）参照）。ウェイト２２を載置する位置を回動支点２１ａから遠ざける（Ｌ→２Ｌ）と、天秤部材２１′にかかるトルクが増すため、その分、接触圧（Ｆ）が大きくなる。

ところが、ワイヤたるみ検出装置２０の応答性を向上させるためのこれら手段にはそれぞれ次のような問題点を有する。
（ａ）ローラ部材２３とワイヤ８との接触角（α）を鋭角にすると、天秤部材２１′の回動角が小さくなってしまいリミットスイッチ２４の誤動作を招く虞がある。また、天秤部材２１′の回動支点２１ａとワイヤ８とが近接するため、ワイヤ８がたるんだときに回動支点２１ａがワイヤ８と干渉してしまうことが考えられ、ワイヤたるみ検出装置２０が損傷してしまう虞がある。
（ｂ）ウェイト２２を重くすると、ワイヤたるみ検出装置２０の設置時、或いは設置後の調整が、ウェイト２２が重い分作業性が悪くなるという問題が考えられる。
（ｃ）ウェイト２２を載置する位置を回動支点２１ａから遠ざけると、ワイヤたるみ検出装置２０全体が大型化してしまうという問題がある。
したがって、これら問題点を勘案して、接触角度（α）、ウェイト２２の重量（Ｗ）、ウェイト２２の載置位置（Ｌ）などを決定することが必要である。そして、ローラ部材２３とワイヤ８との接触角（α）については、上記問題点を考慮すると、３０度〜６０度であることが好ましい。
またウェイト２２の代わりに、バネによる付勢力を利用してやることもできる（図示せず）。

図６は本発明ワイヤたるみ検出装置の実施例２を示すものであり、一部を切り欠いて示す要部の斜視図である。
この実施例２にかかるワイヤたるみ検出装置２０Ａは、実施例１のワイヤたるみ検出装置２０と比較して相違する点は、ワイヤ８がローラ部材２３から離間するのを防止する離間防止手段３０を設けた点である。したがって、その説明は相違点についてのみ主に行い、他の部分については図面の各部に前記実施例１にかかるワイヤたるみ検出装置２０における同様の部分に付した符号と同じ符号を付すことによりその説明を省略する。

図６に示すように、実施例２のワイヤたるみ検出装置２０Ａは、天秤部材２１′のローラ部材３１の幅が上記実施例１のローラ部材２３に比較して小さく、ワイヤ８の径のほぼ２倍に形成されている。このようなローラ部材３１はその周面に凹状溝３１ａが形成され、隣接して並んだ２つのローラ部材３１の凹状溝３１ａにワイヤ８が嵌合するように接触している。
離間防止手段３０は、上方から見てほぼコ字状をした枠体３２がワイヤ８を囲むように位置して、その両端がローラ部材３１の回転軸の両端にそれぞれ取着されて構成されている。
しかして、ワイヤ８が大きくたるんでもワイヤ８は枠体３２内にとどまり、ワイヤ８が再び緊張すれば、確実にローラ部材３１に確実に接触することができる。

図７は本発明ワイヤたるみ検出装置の実施例３を示すものであり、概略的に示す正面図である。
この実施例３にかかるワイヤたるみ検出装置２０Ｂは、実施例１のワイヤたるみ検出装置２０と比較すると、作動アームが天秤部材２１′でなく一端が回動支点で他端が回動端の作動アームであること及びウェイトの載置位置、リミットスイッチなどの配置位置が相違する。したがって、その説明は相違点についてのみ主に行い、他の部分については図面の各部に前記実施例１にかかるワイヤたるみ検出装置２０における同様の部分に付した符号と同じ符号を付すことによりその説明を省略する。

図７に示すように、実施例３のワイヤたるみ検出装置２０Ｂは、一端が回動支点４０ａで他端が回動端４０ｂの作動アーム４０と、作動アーム４０の回動端４０ｂよりやや回動支点４０ａ側に寄った位置に載置されたウェイト４１と、作動アーム４０の回動軌跡中であって、作動アーム４０の下方に設けられたリミットスイッチ４２とを有する。
作動アーム４０はその回動端４０ｂがワイヤ８に斜め上方から接触しており、ウェイト４１により作動アーム４０の回動端４０ｂが緊張した状態のワイヤ８に接触することによりウェイト４１により作動アーム４０の回動が阻止されている。
リミットスイッチ４２は、プッシュスイッチであって、常時操作ボタンが飛び出した状態でかつＯＦＦ状態で、操作ボタンが押された状態でＯＮ状態になるようになっている。また、このリミットスイッチ４２は、作動アーム４０が水平状態になる手前で作動アーム４０が接触する位置に配置されており、これにより、上記実施例１におけるストッパー部材２５の機能を兼ねている。

しかして、ワイヤ８にたるみが生じると、そのたるみに作動アーム４０の回動端４０ｂが追従して、作動アーム４０が回動する。作動アーム４０が回動すると、その下方に位置したリミットスイッチ４２の操作ボタンを押圧する。リミットスイッチ４２の操作ボタンが押圧されるとＯＮ信号がウィンチ制御部７に送出されて、ウィンチ制御部７はウィンチ６の駆動モータ９を停止する。これにより、取水口ゲート１の下降動作が停止される。また、ワイヤ８がたるみにより作動アーム４０の回動端４０ｂから離間したときは、作動アーム４０はリミットスイッチ４２に接触しており、それ以上の回動が阻止されている。
このような実施例３のワイヤたるみ検出装置２０Ｂにあっては、実施例１及び実施例２のワイヤたるみ検出装置２０、２０Ａと同様に、既設のゲート開閉装置５に後から簡単に取り付けることができると共に、特に、作動アーム４０を短くすることができるため、装置全体の小型化を図ることができる。

上記各実施例において、取水口ゲートを２本のワイヤで吊り下げたものについて説明したが、本発明はこれに限らず、１本のワイヤで取水口ゲートを吊り下げたものにも適用することができる。また、２本のワイヤに対して各別にワイヤたるみ検出装置を設けたものについて説明したが、本発明はこれに限らず、一方のみのワイヤにワイヤたるみ検出装置を設けたものにも適用することができる。この場合、取水口ゲートが片吊りになってたるみが生じたワイヤと反対側のワイヤにワイヤたるみ検出装置を取り付けたとしても、片吊りになった取水口ゲートはいずれ下降動作が阻止されるため、両方のワイヤにたるみが生じてワイヤのたるみを検出することができる。

実施例１におけるゲート開閉装置及びこれに設置されたワイヤたるみ検出装置を概略的に示す正面図である。 実施例１におけるワイヤたるみ検出装置の拡大正面図であり、ワイヤにたるみが生じていない状態を示す図である。 実施例１におけるワイヤたるみ検出装置の拡大正面図であり、ワイヤにたるみが生じた状態を示す図である。 実施例１におけるワイヤたるみ検出装置の要部を示す拡大斜視図である。 ワイヤたるみ検出装置の応答性について説明する説明図である。 実施例２におけるワイヤたるみ検出装置の要部を示す拡大斜視図である。 実施例３におけるワイヤたるみ検出装置の要部を概略的に示す正面図である。

１ 取水口ゲート
２ 取水口
３ 架橋柱
４ 架橋梁
５ ゲート開閉装置
６ ウィンチ
７ ウィンチ制御部
８ ワイヤ
９ 駆動モータ
１０ 巻き上げドラム
１１ 滑車
２０ ワイヤたるみ検出装置
２１ 作動アーム
２１′ 天秤部材
２１ａ 回動支点
２２ ウェイト
２３ ローラ部材
２４ リミットスイッチ
２４ａ 操作レバー
２４ｂ スイッチ本体
２５ ストッパー部材
２０Ａ ワイヤたるみ検出装置
３０ 離間防止手段
３１ ローラ部材
３１ａ 凹条溝
３２ 枠体
２０Ｂ ワイヤたるみ検出装置
４０ 作動アーム
４０ａ 回動支点
４０ｂ 回動端
４１ ウェイト
４２ リミットスイッチ

Claims (6)

1. 取水路の開閉を行う取水口ゲート（１）と、該取水口ゲート（１）を吊り下げるワイヤ（８）と、該ワイヤ（８）を巻き上げ又は巻き下げるウィンチ（６）とを有するゲート開閉装置（５）における前記ワイヤ（８）のたるみを検出するワイヤたるみ検出装置（２０）であって、
   略くの字状の天秤部材（２１′）を屈曲部が最も上方に位置し両腕部が斜め下方にそれぞれ伸びるように配置し、その中央部を回動支点（２１ａ）とし、一方の腕の回動端を前記ワイヤ（８）にその斜め下方から接触させ、他方の腕の回動端又は回動端寄り位置に、数量を変更できるウェイト（２２）を載置し、該ウェイト（２２）により回動力が付与されて、取水口ゲート（１）を吊り下げた正常時の前記ワイヤ（８）に接触する作動アーム（２１、２１´）と、
   前記作動アーム（２１、２１´）が前記ワイヤ（８）と接触する部分に設けられた、該ワイヤ（８）の径よりも幅広に形成されたローラ部材（２３）と、
   緊張状態の前記ワイヤ（８）と直交し、前記天秤部材（２１′）の回動支点（２１ａ）と交差する線よりも下側に位置するように配設され、前記作動アーム（２１、２１´）が水平状態になる前にその回動を阻止するストッパー部材（２５）と、を備え、
   前記ワイヤ（８）のたるみが発生したときに、前記作動アーム（２１、２１´）が前記ウェイト（２２）により回動して、該ウェイト（２２）が載置された側の端部が前記リミットスイッチ（２４）を操作し、前記ゲート開閉装置（５）の動作を停止させるように構成した、ことを特徴とするワイヤたるみ検出装置。
2. 前記リミットスイッチ（２４）は、前記作動アーム（２１、２１´）により操作されたときに前記ゲート開閉装置（５）における前記ウィンチ（６）の動作を停止する信号を送出する、ことを特徴とする請求項１に記載のワイヤたるみ検出装置。
3. 取水路の開閉を行う取水口ゲート（１）と、該取水口ゲート（１）を吊り下げるワイヤ（８）と、該ワイヤ（８）を巻き上げ又は巻き下げるウィンチ（６）と、該ウィンチ（６）の駆動を制御するウィンチ制御部（７）と、ワイヤ（８）のたるみを検出するワイヤたるみ検出装置（２０）とを有するゲート開閉装置（５）であって、
   前記ワイヤたるみ検出装置（２０）が、略くの字状の天秤部材（２１′）を屈曲部が最も上方に位置し両腕部が斜め下方にそれぞれ伸びるように配置し、その中央部を回動支点（２１ａ）とし、一方の腕の回動端を前記ワイヤ（８）にその斜め下方から接触させ、他方の腕の回動端又は回動端寄り位置に、数量を変更できるウェイト（２２）を載置し、該ウェイト（２２）により回動力が付与されて、取水口ゲート（１）を吊り下げた正常時の前記ワイヤ（８）に接触する作動アーム（２１、２１´）と、前記作動アーム（２１、２１´）が前記ワイヤ（８）と接触する部分に設けられた、該ワイヤ（８）の径よりも幅広に形成されたローラ部材（２３）と、緊張状態の前記ワイヤ（８）と直交し、前記天秤部材（２１′）の回動支点（２１ａ）と交差する線よりも下側に位置するように配設され、前記作動アーム（２１、２１´）が水平状態になる前にその回動を阻止するストッパー部材（２５）と、を備えたものであり、
   前記作動アーム（２１、２１´）がワイヤ（８）と接触する位置が、ワイヤ（８）がウィンチ（６）から繰り出される位置と閉門状態の取水口ゲート（１）の上端とのほぼ中間位置になるように、前記ワイヤたるみ検出装置（２０）を配置し、
   前記ワイヤ（８）のたるみが発生したときに、前記作動アーム（２１、２１´）が前記ウェイト（２２）により回動して、該ウェイト（２２）が載置された側の端部が前記リミットスイッチ（２４）を操作し、前記ゲート開閉装置（５）のウィンチ（６）によりワイヤ（８）の巻き上げ又は巻き下げを停止させるように構成した、ことを特徴とするゲート開閉装置。
4. 前記ワイヤたるみ検出装置（２０）のリミットスイッチ（２４）は、作動アーム（２１、２１´）により操作されたときにゲート開閉装置（５）にウィンチ（６）を停止する信号を送出するようになっており、
   前記ワイヤたるみ検出装置（２０）からの検出信号を受けると、前記ウィンチ制御部（７）がウィンチ（６）を停止させる、ことを特徴とする請求項３に記載のゲート開閉装置。
5. 前記ウィンチ制御部（７）は、前記ワイヤたるみ検出装置（２０）の検出信号を受けてウィンチ（６）を停止させた後、さらに、ウィンチ（６）を巻き上げ方向に駆動してワイヤ（８）を巻き上げる、ことを特徴とする請求項４に記載のゲート開閉装置。
6. 前記ウィンチ制御部（７）は、前記ワイヤたるみ検出装置（２０）からの検出信号の送出が停止されたことを受けて、ウィンチ（６）によるワイヤ（８）の巻き上げを停止させる、ことを特徴とする請求項５に記載のゲート開閉装置。