JP5516901B2

JP5516901B2 - 水門開閉装置

Info

Publication number: JP5516901B2
Application number: JP2011127229A
Authority: JP
Inventors: 広司下見
Original assignee: Hokoku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Hokoku Kogyo Co Ltd
Priority date: 2011-06-07
Filing date: 2011-06-07
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2031-06-07
Also published as: JP2012251404A

Description

本発明は、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。

従来の水門開閉装置５０は、図１１に示すように、扉体２の上方に操作台１５が備えられ、該操作台１５上の幅方向略中央にモータ３が備えられている。操作台１５の両側にモータ３からの回転駆動が伝達される駆動軸１０を有する駆動装置本体５、６がそれぞれ備えられている。これら駆動装置本体５、６の駆動軸１０の駆動スプロケット３０に各チェーン５１がそれぞれ係合され、各チェーン５１の端部が扉体２の上面で幅方向両端にそれぞれ接続されている。各チェーン５１は独立した１本で構成される。そして、各駆動装置本体５、６の駆動軸１０を駆動させることで、各チェーン５１を介して扉体２を昇降させ水門を開閉していた。

また、特許文献１には、扉体を上昇させる駆動装置を水門上部に設けた操作台に設置し、扉体の上部にチェーンの一端を接続すると共に、チェーンの中間部を駆動装置を構成する駆動スプロケットに係合させた後、チェーンを操作台付近に接続した水門用開閉装置が開示されている。

しかしながら、図１１に示す従来の水門開閉装置５０及び特許文献１に係る水門用開閉装置の方式では、開閉荷重が大きい場合、すなわち、大型の扉体を昇降させる場合に、特殊で大型のチェーンを採用する必要があるが、特殊なチェーンは相当高価なものであるため経済的に不利であった。

特開２００５−１７１５５８号公報

上述したように、従来の水門開閉装置では、開閉荷重が大きい場合に、特殊で大型のチェーンを採用する必要があり、コスト的に不利であった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、開閉荷重が大きい場合でも、特殊で大型のチェーンを採用することなく扉体の昇降させて水門を開閉することのできる水門開閉装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明は、扉体をチェーンにより昇降させる水門開閉装置において、前記チェーンの一端部は、前記扉体の上方に位置する支持台に全方位に対して揺動自在に支持されると共に、前記支持台上に備えられた、前記チェーンの緩み及び過負荷を検出する緩み及び過負荷検出手段に連結され、前記チェーンの他端部は、前記扉体の上部に設けた案内スプロケットに巻回されると共に、前記支持台上に備えられた駆動スプロケットに巻回されることを特徴とするものである。
請求項１の発明では、チェーンの一端部は、支持台に全方位に対して揺動自在に支持されると共に緩み及び過負荷検出手段に連結されるので、扉体の上昇に伴う各チェーン本体の鉛直方向に対する傾斜を吸収することができ、扉体をスムーズに上昇させて、各チェーン本体の緩み及び過負荷を精度良く検出することができる。さらに、チェーンの他端部は、扉体の上部に設けた各案内スプロケットにそれぞれ巻回されると共に、支持台上に備えられた各駆動スプロケットにそれぞれ巻回されるので、チェーンに作用する荷重を低減させることができ、各チェーン本体のサイズを小さくすることができる。

請求項２に記載した発明は、扉体をチェーンにより昇降させる水門開閉装置において、前記チェーンは、複数の独立したチェーン本体をユニット化して構成され、前記各チェーン本体の一端部はロッカビームを介して連結され、前記ロッカビームから上方に延びるシャフトは、前記扉体の上方に位置する支持台に全方位に対して揺動自在に支持され、
前記各チェーン本体の他端部は、前記扉体の上部に設けた各案内スプロケットにそれぞれ巻回されると共に、前記支持台上に備えられた各駆動スプロケットにそれぞれ巻回されることを特徴とするものである。
請求項２の発明では、各チェーン本体に作用する荷重を従来よりも低減させることができ、開閉荷重の大きさに対応して、独立したチェーン本体の数量を決定すればよいので、コスト的に有利となる。また、各チェーン本体の一端部はロッカビームを介して連結されるので、各チェーン本体の端部の処理が容易となる。さらに、各チェーン本体の他端部は、扉体の上部に設けた各案内スプロケットにそれぞれ巻回されると共に、支持台上に備えられた各駆動スプロケットにそれぞれ巻回されるので、各チェーン本体に作用する荷重をさらに低減させることができ、各チェーン本体のサイズを小さくすることができる。さらにまた、ロッカビームから上方に延びるシャフトは、支持台に全方位に対して揺動自在に支持されるので、扉体の上昇に伴う各チェーン本体の鉛直方向に対する傾斜を吸収することができ、扉体をスムーズに上昇させることができる。

請求項３に記載した発明は、請求項２に記載した発明において、前記シャフトは、前記支持台上に備えられた、前記チェーンの緩み及び過負荷を検出する緩み及び過負荷検出手段に連結されることを特徴とするものである。
請求項３の発明では、シャフトは、支持台に全方位に対して揺動自在に支持されると共に緩み及び過負荷検出手段に連結されるので、扉体の上昇に伴う各チェーン本体の鉛直方向に対する傾斜を吸収することができ、各チェーン本体の緩み及び過負荷を精度良く検出することができる。

本発明の水門開閉装置によれば、開閉荷重が大きい場合でも、特殊で大型のチェーンを採用することなく扉体の昇降させて水門を開閉することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る水門開閉装置の平面図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係る水門開閉装置の正面図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係る水門開閉装置の側面図である。図４は、本発明の第１の実施形態に係る水門開閉装置の一部位の拡大背面図である。図５は、本発明の第１の実施形態に係る水門開閉装置の一部位の拡大正面図である。図６は、本発明の第１の実施形態に係る水門開閉装置の一部位の拡大側面図である。図７は、本発明の第２の実施形態に係る水門開閉装置の平面図である。図８は、本発明の第２の実施形態に係る水門開閉装置の正面図である。図９は、本発明の第２の実施形態に係る水門開閉装置の側面図である。図１０は、本発明の第３の実施形態に係る水門開閉装置の正面図である。図１１は、従来の水門開閉装置の正面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図１〜図１０に基づいて詳細に説明する。
まず、本発明の第１の実施形態に係る水門開閉装置１ａを、図１〜図６に基づいて説明する。
該第１の実施形態に係る水門開閉装置１ａは、図１〜図３に示すように、水門を開閉する扉体２と、モータ３を備えた駆動装置４と、該駆動装置４からの回転駆動が伝達される駆動装置本体５、６の駆動軸１０に係合されると共に扉体２を昇降させるチェーン１２と、チェーン１２の緩み及び過負荷を検出する緩み及び過負荷検出手段１３と、扉体２が上昇する際チェーン１２をコンパクトに収納するチェーン収納部１４とを備えている。

図１〜図３に示すように、扉体２は、水門を開閉するために備えられ、操作台１５の下方を昇降するように構成される。操作台１５上の幅方向両端には、後述する各駆動装置本体５、６が載置される支持台１６がそれぞれ設けられる。また、各支持台１６が位置する操作台１５の部位は各チェーン１２が挿通されるように開口部２０がそれぞれ設けられる。
扉体２の上面でその両端部には案内スプロケット２１がそれぞれ固定されている。該案内スプロケット２１は、チェーン１２の構成であるチェーン本体２２の数量に対応して設けられる。本実施の形態では、案内スプロケット２１は、２個を１セットとして、扉体２の両端部の上面にそれぞれ１セット設けられる。各案内スプロケット２１は、その軸方向が扉体２の幅方向と一致する向きで該扉体２の上面に固定される。

図２〜図６に示すように、チェーン１２は、複数の独立したチェーン本体２２をユニット化して構成される。本実施の形態では、チェーン１２は、独立したチェーン本体２２を扉体２の幅方向に２本並列に配置して構成される。各チェーン本体２２の一端部はロッカビーム２５を介して連結される。なお、各チェーン本体２２の他端部は、チェーン収納部１４を構成する、一対の枠体３２の斜辺３２ｂの下端に接続される。

ロッカビーム２５は、図４に示すように、対向して設けられる菱形状板材２６と、該菱形状板材２６の幅方向中央部に扉体２の幅方向に沿って回動自在に連結されて上方に延びるシャフト２７とから構成される。そして、各菱形状板材２６の幅方向両端部に、各チェーン本体２２の一端部から延びるロッド２８が扉体２の幅方向に沿って回動自在にそれぞれ連結される。また、ロッカビーム２５のシャフト２７は緩み及び過負荷検出手段１３に連結される。

駆動装置４は、図１〜図３に示すように、扉体２の両端部の直上にそれぞれ位置して、駆動軸１０、１０を有する駆動装置本体５、６と、一方の駆動装置本体５に隣接して配置され、該一方の駆動装置本体５の駆動軸１０に回転駆動を伝達するモータ３と、各駆動装置本体５、６に掛け渡され、モータ３からの回転駆動を他方の駆動装置本体６の駆動軸１０に伝達する伝達駆動軸１１とを備えている。

図１、図２、図５及び図６に示すように、一方の駆動装置本体５は、モータ３からの回転駆動が伝達される駆動軸１０と、該駆動軸１０に固定される駆動スプロケット３０とを備えている。他方の駆動装置本体６は、伝達駆動軸１１からの回転駆動が伝達される駆動軸１０と、該駆動軸１０に固定される駆動スプロケット３０とを備えている。各駆動装置本体５、６の駆動軸１０は共に扉体２の幅方向と同方向に延びている。各駆動装置本体５、６の駆動スプロケット３０はチェーン本体２２の数量に対応して設けられる。本実施の形態では、駆動スプロケット３０は対応する駆動軸１０に対して２個備えられる。また、これら駆動装置本体５、６は、操作台１５の両端部にそれぞれ設けられる支持台１６上に配置される。各支持台１６には、チェーン１２が挿通する開口部３１が備えられる。

図３及び図６に示すように、各駆動装置本体５、６の下方で扉体２よりも水流方向上流側にチェーン収納部１４がそれぞれ備えられる。チェーン収納部１４は、三角形状の枠体３２を扉体２の幅方向に間隔を置いて一対配置して構成される。各枠体３２は、直交する各辺３２ａ、３２ａのいずれか一方を操作台１５の下面に沿い、直交する各辺３２ａ、３２ａを繋ぐ斜辺３２ｂが中央に向かって下方傾斜するような向きで操作台１５の下面に固定される。一方、チェーン１２には、長さ方向に所定の間隔を置いて複数の係止部（図示せず）が設けられている。各係止部は、２本のチューン本体２２、２２の幅方向両側から外方に向けて突設される、例えばロングピン等で構成される。そして、扉体２が上昇する際、チューン１２は、各チェーン本体２２に設けた各係止部が各枠体３２の斜辺３２ｂに順次引っ掛かることで、チェーン１２（各チェーン本体２２）が各枠体３２の斜辺３２ｂにＵ字状で連続して吊り下げられるようになる。

図３、図４及び図６に示すように、緩み及び過負荷検出手段１３は、各支持台１６上で各駆動装置本体５、６よりも水流方向下流側にそれぞれ配置される。該緩み及び過負荷検出手段１３はバネ式で構成される。詳しくは、緩み及び過負荷検出手段１３は、ロッカビーム２５のシャフト２７の上端に螺合されるナット部材３３と、該ナット部材３３によりスペーサ２９等を介して押圧される第１及び第２スプリング３４、３５と、該第１及び第２スプリング３４、３５を収納するハウジング３６とから構成される。なお、第１スプリング３４は皿バネで構成され、第２スプリング３５はコイルバネで構成される。第１スプリング３４のバネ定数は第２スプリング３５のバネ定数よりも大きく設定される。そして、第１及び第２スプリング３４、３５の撓み量の変化量を計測することによりチェーン１２の緩み及び過負荷を検出するようにしている。すなわち、チェーン１２の張力が小さくなり、第２スプリング３５の撓み量が小さくなれば、チェーン１２の緩みとして検出される。一方、チェーン１２の張力が大きくなり、第１スプリング３４の撓み量が大きくなれば、チェーン１２への過負荷として検出される。また、緩み及び過負荷検出手段１３のハウジング３６の下面には球状で下方に突設される球状突設部３７が形成される。一方、支持台１２上には緩み及び過負荷検出手段１３を支持する支持体３８が備えられる。該支持体３８の上面には、緩み及び過負荷検出手段１３の下面に設けた球状突設部３７が当接される球状凹部３９が形成される。そして、支持台１２上の支持体３８の球状凹部３９に緩み及び過負荷検出手段１３のハウジング３６の球状突設部３７を当接させて配置すると、緩み及び過負荷検出手段１３は支持体３８、ひいては支持台１６に対して全方位において揺動自在となる。

そして、図１〜図６に示すように、チェーン１２を構成する各チェーン本体２２の一端部はロッカビーム２５を介して連結され、該ロッカビーム２５は操作台１５の開口部２０内に位置し、該ロッカビーム２５のシャフト２７が支持台１６の開口部３１内を上方に挿通して緩み及び過負荷検出手段１３のハウジング３６内に連結される。また、各チェーン本体２２は、扉体２の上部に固定された各案内スプロケット２１に巻回され、操作台１５及び支持台１６の開口部２０、３１内を挿通して、各駆動装置本体５、６の駆動軸１０に固定された各駆動スプロケット３０に巻回される。さらに、各チェーン本体２２の他端部は、操作台１５及び支持台１６の開口部２０、３１内を挿通して、チェーン収納部１４を構成する、一対の枠体３２の斜辺３２ｂの下端に接続される。

次に、本発明の第１の実施形態に係る水門開閉装置１ａの作用を説明する。
駆動装置４のモータ３が駆動されると、モータ３からの回転駆動が各駆動装置本体５、６の駆動軸１０にそれぞれ伝達されて回転駆動する。すると、各チェーン本体２２が各駆動スプロケット３０の回転駆動により巻き上げられて、扉体２が上昇するようになる。

この時、図６に示すように、扉体２の上昇に伴って、各チェーン本体２２の鉛直方向に対する傾斜角度が大きくなるが、各チェーン本体２２の一端部が連結される緩み及び過負荷検出手段１３のハウジング３６が支持体３８に揺動自在に支持されているので、案内スプロケット２１から緩み及び過負荷検出手段１３に至る各チェーン本体２２の鉛直方向に対する傾斜角度が吸収されて扉体２はスムーズに昇降するようになる。
また、扉体２の上昇に伴って、チェーン１２の各チェーン本体２２に設けた各係止部が、チェーン収納部１４を構成する一対の枠体３２の斜辺３２ｂに順次引っ掛かり、チェーン１２が各枠体３２の斜辺３２ｂにＵ字状で連続して吊り下げられて収納される。

以上説明したように、第１の実施形態に係る水門開閉装置１ａでは、チェーン１２が、複数の独立したチェーン本体２２をユニット化して構成されているので、各チェーン本体２２に作用する荷重を低減させることができる。しかも、各チェーン本体２２は、扉体２の上面に設けた各案内スプロケット２１に巻回されるので、各チェーン本体２２に作用する荷重をさらに低減させ、チェーン本体２２のサイズを小さくすることができる。

また、第１の実施形態に係る水門開閉装置１ａでは、各チェーン本体２２の一端部を連結するロッカビーム２５を備え、該ロッカビーム２５のシャフト２７が緩み及び過負荷検出手段１３に連結されているので、チェーン１２を、複数の独立したチェーン本体２２によりユニット化して構成した場合でも、チェーン１２の緩み及び過負荷を緩み及び過負荷検出手段１３により容易に検出することできる。また、ロッカビーム２５のシャフト２７が連結される緩み及び過負荷検出手段１３は支持台１６に全方位に沿って揺動自在に支持されているので、扉体２の上昇に伴う、各チェーン本体２２の鉛直方向に対する傾斜角度を吸収することができ、扉体２をスムーズに昇降させることができる。

次に、第２の実施形態に係る水門開閉装置１ｂを、図７〜図９に基づいて説明する。該第２の実施形態に係る水門開閉装置１ｂを説明する際には第１の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の実施形態に係る水門開閉装置１ｂでは、駆動装置４の各駆動装置本体５、６にそれぞれモータ３が配設されており、各駆動装置本体５、６の駆動軸１０には、各モータ３からの回転駆動がそれぞれ伝達される。各駆動装置本体５、６の駆動軸１０は、水流方向沿って延びている。

扉体２の両端部の上面に設けた各案内スプロケット２１もその軸方向が水流方向に一致する向きで固定されている。また、各緩み及び過負荷検出手段１３が、各駆動装置本体５、６よりも扉体２の幅方向外側にそれぞれ配置される。
なお、第２の実施形態に係る水門開閉装置１ｂの作用及び効果は、第１の実施形態に係る水門開閉装置１ａの作用及び効果と同様であるので、ここでの説明を省略する。

次に、第３の実施形態に係る水門開閉装置１ｃを、図１０に基づいて説明する。該第３の実施形態に係る水門開閉装置１ｃを説明する際には第２の実施形態に係る水門開閉装置１ｂとの相違点のみを説明する。
第３の実施形態に係る水門開閉装置１ｃでは、操作台１５の開口部２０内に位置するように、各支持台１６の下面に、各チェーン本体２２に対応する各上部案内スプロケット４１が配置される。各上部案内スプロケット４１は、図１０に示す正面視において、駆動装置本体５、６と、緩み及び過負荷検出手段１３との間に位置する。また、扉体２の上面の両端部に、各チェーン本体２２に対応する一対の案内スプロケット２１が幅方向に沿って２列配置されている。なお、各上部案内スプロケット４１及び各案内スプロケット２１の全てが、その軸方向が水流方向と一致する向きで配置される。
そして、各チェーン本体２２は、扉体２の上面の外側の各案内スプロケット２１、各上部案内スプロケット４１及び扉体２の上面の内側の各案内スプロケット２１に巻回されるようになる。

第３の実施形態に係る水門開閉装置１ｃでは、各チェーン本体２２に作用する荷重が、第１及び第２の実施形態に係る水門開閉装置１ａ、１ｂにおける各チェーン本体２２に作用する荷重よりも低減される。

なお、以上説明した本発明の第１〜第３実施形態に係る水門開閉装置１ａ〜１ｃでは、２本の独立したチェーン本体２２をユニット化して構成したチェーン１２を扉体２の上部に設けた各案内スプロケット２１に巻回して構成しているが、独立した１本のチェーン２２を、扉体２の上部に設けた案内スプロケット２１に巻回して構成してもよい。なお、この実施形態の場合、チェーン２２の端部から延出されるロッド２８が直接緩み及び過負荷検出手段１３に連結される。また、この実施形態に係る水門開閉装置では、チェーン２２に作用する荷重が従来の水門開閉装置５０のチェーン５１に作用する荷重の略１／２になる。

１ａ〜１ｃ水門開閉装置，２扉体，３モータ，４駆動装置，５、６駆動装置本体，１０駆動軸，１２チェーン，１３緩み及び過負荷検出手段，１６支持台，２１案内スプロケット，２２チェーン本体，２５ロッカビーム，２７シャフト，３０駆動スプロケット，３８支持体

Claims

扉体をチェーンにより昇降させる水門開閉装置において、
前記チェーンの一端部は、前記扉体の上方に位置する支持台に全方位に対して揺動自在に支持されると共に、前記支持台上に備えられた、前記チェーンの緩み及び過負荷を検出する緩み及び過負荷検出手段に連結され、
前記チェーンの他端部は、前記扉体の上部に設けた案内スプロケットに巻回されると共に、前記支持台上に備えられた駆動スプロケットに巻回されることを特徴とする水門開閉装置。
扉体をチェーンにより昇降させる水門開閉装置において、
前記チェーンは、複数の独立したチェーン本体をユニット化して構成され、
前記各チェーン本体の一端部はロッカビームを介して連結され、
前記ロッカビームから上方に延びるシャフトは、前記扉体の上方に位置する支持台に全方位に対して揺動自在に支持され、
前記各チェーン本体の他端部は、前記扉体の上部に設けた各案内スプロケットにそれぞれ巻回されると共に、前記支持台上に備えられた各駆動スプロケットにそれぞれ巻回されることを特徴とする水門開閉装置。
前記シャフトは、前記支持台上に備えられた、前記チェーンの緩み及び過負荷を検出する緩み及び過負荷検出手段に連結されることを特徴とする請求項２に記載の水門開閉装置。