JP5847854B2 - 水門開閉装置 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載の緩み過負荷検出装置は、ロッカビームのシャフトの上端に螺合されるナット部材と、該ナット部材によりスペーサ等を介して押圧される第1及び第2スプリングと、該第1及び第2スプリングを収納するハウジングとから構成されたものである。この場合、第1スプリングのバネ定数は第2スプリングのバネ定数よりも大きく設定されている。この緩み過負荷検出装置は、ロッカビームのシャフトの上下動による第1及び第2スプリングの撓み量の変化量を計測することにより、すなわち、チェーンに作用する張力の変化をばねの変位に変換してチェーンの緩みや過負荷を検出するものである。
更に、支持台16上に部材を配置できるが、その配置スペースにおいて、一定高さ以上の部材の配置が制約されることがある。このような場合、緩み過負荷検出装置13の緩み及び過負荷を検出する第1及び第2スプリング(図示せず)の軸方向を上下に向けた縦型に構成すると、上下方向寸法が大きくなって、緩み過負荷検出装置13を支持台16上に配置できなくなる。特に、緩み過負荷検出装置13の規模が大きくなると、緩み過負荷検出装置13を支持台16上に配置できない。
しかし、緩み過負荷検出装置13を横向きに配置するためには、チェーン12の巻き込み、繰り出し方向を90°転換させて横向きの緩み過負荷検出装置13の近傍まで延長しなければならず、高価なチェーン12の全長が長くなる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記チェーンの屈曲自在方向と、前記チェーン受梁の回動方向とが一致するように、前記扉体の上端に、前記チェーンが掛け回される案内スプロケットが設けられていることを特徴とするものである。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、前記チェーンの一端にはチェーン連結ロッドが連結され、該チェーン連結ロッドの端部が、前記チェーン受梁に揺動自在に支持されることを特徴とするものである。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1の項に記載の発明において、操作台上に前記扉体を昇降させる開閉装置本体を備え、前記チェーン受梁を前記開閉装置本体の下方に配置したことを特徴とするものである。
図1は、本発明の一実施形態に係る水門開閉装置の概要を示す側面図で、扉体が上限位置にある状態を示している。
この図1に示すように、本発明の一実施形態に係る水門開閉装置1は、水門を開閉する扉体2と、開閉装置本体4と、扉体2を昇降させるチェーン12と、このチェーン12の緩み及び過負荷を検出する緩み過負荷検出装置13と、チェーン端末機構50と、チェーン収納部(図示せず)とを備えている。
このチェーン収納部は、扉体2が上昇する際にチェーン12をコンパクトに収納し、扉体2が下降する際には円滑にチェーン12を繰り出すように構成されている。
扉体2の上面には、案内スプロケット21が回転自在に支持されている。この案内スプロケット21は、軸方向が扉体2の幅方向と一致する向きで扉体2の上面に支持される。
開閉装置本体4の駆動軸10は扉体2の幅方向に延びている。この駆動軸10の駆動スプロケット30にはチェーン12が掛け回され、駆動軸10が回転するとチェーン12により扉体2を昇降できる。
開閉装置本体4は、操作台15上に設けられた支持台16上に配置され、この支持台16には、チェーン12が挿通する開口部31が備えられる。
この緩み過負荷検出装置13は、図2に拡大して示すように、軸方向を上下に向けた検出ロッド27と、この検出ロッド27の上端に螺合されるナット33と、このナット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、この第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。
この緩み過負荷検出装置13は、検出ロッド27の上下動による第1及び第2スプリング34,35の撓み量の変化量を計測して、つまり、上記チェーン12に作用する張力の変化を両スプリング34,35の軸方向の変位に変換して、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。これにより、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、緩み過負荷検出装置13のハウジング36と支持台16との間には球面座37が設けられる。この球面座37は、ナット33の締付けにより支持台16上面に押圧固定され、緩み過負荷検出装置13を、支持台16に対して全方位に揺動自在とする。
このチェーン連結ロッド51の上端は、操作台15及び支持台16の開口部20,31内を上方に挿通し、支持台16の下部に配置されたチェーン端末機構50に連結される。
また、チェーン12の他端側は、扉体2の上部に支持された案内スプロケット21に掛け回され、操作台15及び支持台16の開口部20,31内を挿通して、開閉装置本体4の駆動軸10に支持された駆動スプロケット30に掛け回される。このチェーン12の他端は、支持台16及び操作台15の開口部31,20内を挿通して、チェーン収納部(図示せず)の枠体に接続されている。
上記球面座54は、ナット52とチェーン受梁53に設けられた台部53aとの間に設けられ、ナット52の締付けによりチェーン受梁53上面に押圧固定される。
なお、チェーン端末機構50には給油口58を備え、球面座54、ヒンジピン55の軸受部及び検出装置取付ピン56の軸受部(検出ロッド27との連結部)に潤滑油を給油可能である。
ここで、チェーン連結ロッド51の長さは、扉体2の巻上上限位置(図1に示す位置)において扉体2上部の案内スプロケット21に対するチェーン12の巻き掛けが十分確保される範囲で、極力長くなるように設定される。これにより、高価なチェーン12の全長が短縮化される。
ヒンジピン55は、チェーン受梁53の上部のチェーン荷重支持点である球面座54を中心として、チェーン受梁53の軸方向の一方(図1中、右端)に配置され、このヒンジピン55を中心にチェーン受梁53が回動自在に支持されている。このヒンジピン55は両端が支持台16に支持されている。
球面座54と検出装置取付ピン56との距離を、球面座54とヒンジピン55との距離の5倍よりも大きくすることにより、検出装置取付ピン56、つまり緩み過負荷検出装置13への荷重を更に軽減できる。これらの距離の比率は、適宜設定することができる。
開閉装置本体4のモータ(図示せず)が駆動すると、このモータの回転駆動力が開閉装置本体4の駆動軸10に伝達されて回転する。これにより駆動スプロケット30が回転し、チェーン12が巻き上げられて扉体2が上昇する(図1は既に扉体2が上限位置まで上昇している状態を示す)。
すなわち、チェーン12に張力の変化が生じると、この変化はチェーン受梁53に伝わり、張力変化に応じてチェーン受梁53を、ヒンジピン55を中心に回動させる。これにより、チェーン受梁53の図1中、左端がヒンジピン55を中心に上下側に回動して検出装置取付ピン56に連結した検出ロッド27を上下動させ、緩み過負荷検出装置13はチェーン12の緩み及び過負荷を検出する。
緩み過負荷検出装置13の球面座54からヒンジピン55までの距離と球面座54から検出装置取付ピン56までの距離との比率を適宜設定することによって、検出装置取付ピン56への荷重を所望値に調整でき、緩み過負荷検出装置13の規模を小さくできる。
球面座37及び球面座54は、検出ロッド27及びチェーン連結ロッド51を揺動自在に支持し、各支持箇所において、緩み過負荷検出装置13及びチェーン連結ロッド51(チェーン12の一端)の無用なぶれ、つまり鉛直方向に対する傾斜を吸収する。
また、上述した実施形態によれば、扉体2側のチェーン12の端部について、一部のチェーン12をチェーン連結ロッド51に置き換えることができる。これにより、扉体2の巻上上限付近から緩み過負荷検出装置13近傍までの長さ分のチェーン12を削減することができる。
近年、チェーン12による水門開閉装置1は大型化してきており、チェーン12に作用する荷重が大きくなってきてチェーン12の大型化によるコスト増が著しく、このコスト増の課題解決は社会的な要請となっている。上述した実施形態によれば、より安価な水門開閉装置1を提供でき、社会的な効果は極めて大である。
例えば、開閉装置本体部分について、図5に示すように構成された水門開閉装置にも本発明を適用できる。すなわち、扉体2の一方をモータM等が取付けられた主動側開閉装置本体4で懸垂し、他方をその主動側開閉装置本体4に連動軸61で連結された従動側開閉装置本体5により懸垂し、主,従動側開閉装置本体4,5で扉体2を昇降させる水門開閉装置にも本発明を適用できる。
この形態の場合は、上述実施形態においてチェーン12の一端側に設けたチェーン端末機構50(図1参照)を、主,従動側開閉装置本体4,5の両者に設置して上述実施形態と同様の作用効果を発揮させることができる。
この場合、各チェーン本体22,22の端部はロッカビーム25Aを介してチェーン連結ロッド51に連結すれば、各チェーン本体22,22の端部の処理が容易となる。
なお、各チェーン本体22の他端部は、上述実施形態におけるチェーン12と同様にチェーン収納部(図示せず)の枠体に接続される。
Claims (4)
- 扉体を昇降させるチェーンに作用する張力の変化を検出ロッドの移動に基づき計測して前記チェーンの緩み及び過負荷を検出する緩み過負荷検出装置を備えた水門開閉装置において、
前記チェーンの一端を支持するチェーン受梁を有し、
該チェーン受梁の一端は回動自在に支持され、他端は前記緩み過負荷検出装置の前記検出ロッドに連結されてなるチェーン端末機構を具備しており、
前記チェーンの一端は鉛直方向に延び、前記チェーン受梁の一端側に支持されることを特徴とする水門開閉装置。 - 前記チェーンの屈曲自在方向と、前記チェーン受梁の回動方向とが一致するように、前記扉体の上端に、前記チェーンが掛け回される案内スプロケットが設けられていることを特徴とする請求項1に記載の水門開閉装置。
- 前記チェーンの一端にはチェーン連結ロッドが連結され、
該チェーン連結ロッドの端部が、前記チェーン受梁に揺動自在に支持されることを特徴とする請求項1又は2に記載の水門開閉装置。 - 操作台上に前記扉体を昇降させる開閉装置本体を備え、
前記チェーン受梁を前記開閉装置本体の下方に配置したことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1の項に記載の水門開閉装置。
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