JP6293077B2 - 水門開閉器の補助駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、農業用水路又は揚水場の水路等の各種の水路に配置された水門開閉器に取付けて使用し、特に、回転駆動源として電動工具を用いる水門開閉器の補助駆動装置に関する。

比較的小型の従来の水門開閉器は、手動のハンドル操作によって駆動軸を回転し、歯車機構によって減速し、大きな力を発生させて水門の開閉を行うようにしている。
しかしながら、人力で水門を開閉する場合には、十分な力と時間を必要とし、極めて作業性が悪いという問題があった。
そこで、特許文献１に示すように、電池駆動の電動工具をギアボックス（ケーシング）に内蔵し、ドリル等を取付けるチャックに駆動軸を装着し、歯車によって減速し、水門開閉器の駆動軸を時計方向又は反時計方向に回転駆動する構造となった電動式の水門開閉器が提案されていた。

特開２０１１−８９２８６号公報

しかしながら、特許文献１記載の電動水門開閉器においては、各水門開閉器毎に電動工具を必要とし、更にギアボックス内に電動工具を収納する空間も必要であるので、全体的に嵩張るという問題があった。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、電動工具（「電動ドライバー／電動ドリル」をいう）を動力源として用いた、全体として小型で安価な水門開閉器の補助駆動装置を提供することを目的とする。

前記目的に沿う本発明に係る水門開閉器の補助駆動装置は、ゲートを昇降するスクリュー軸、該スクリュー軸に噛合する雌ねじを内側に有するウォームホイル、該ウォームホイルを駆動するウォーム、及び該ウォームを駆動し、手動ハンドルが取付け可能な水平軸を備えた前記ゲートの昇降機構と、該昇降機構が内装されたケーシングとを有する水門開閉器に付設する補助駆動装置であって、
前記ケーシングに支持手段を介して高さ調整可能に取付けられるギアボックスと、前記ギアボックス内にあって第１の軸受によって支持され、使用にあっては前記水平軸に連結される第１の駆動軸と、該第１の駆動軸に取付けられた第１のギアと、前記第１のギアに直接又は仲介ギア機構を介して連結された第２のギアと、第２の軸受によって支持され、前記第２のギアを回転可能に支持する第２の駆動軸とを有し、
前記ギアボックスは、断面円形の管材と、該管材の一側に溶接固定された底材と、前記管材の他側に設けられ、該管材にねじ止め可能な蓋材とを有し、
前記第１の駆動軸の他側には、前記手動ハンドル又は別の手動ハンドルが取付け可能なハンドル取付け手段が設けられ、
前記第２の駆動軸には一側から他側にかけて、市販の電動工具のチャックに取付けられた断面多角形の回転伝達具が嵌入する角孔が設けられていると共に、前記蓋材の所定位置には前記電動工具に取付け金具を介して取付けられた水平ロッドが嵌入する貫通孔が設けられ、前記電動工具で前記第２の駆動軸を回転させた場合の反回転力を防止し、かつ前記水平ロッドと前記貫通孔を有して、前記第２の駆動軸に前記回転伝達具が正規の連結状態を保つ保持手段を構成する。

本発明に係る水門開閉器の補助駆動装置において、前記仲介ギア機構は、前記第１のギアに噛合する第３のギアと、該第３のギアに軸心を合わせて固着され、前記第２のギアに噛合する第４のギアと、前記第３、第４のギアを回転可能に支持する固定軸とを有しており、前記第１〜第４のギアが減速機構を構成することもできる。

そして、本発明に係る水門開閉器の補助駆動装置において、前記電動工具の電源は充電式の電池であるのが好ましい。

本発明に係る水門開閉器の補助駆動装置は、動力源にギアボックスに取付け取外しが容易な電動工具を用いているので、電動工具を収納する部屋を設ける必要がなく、装置全体の小型化が図れ、必要な場合は、一台の電動工具で複数の水門開閉器を駆動することができる。

特に、電池駆動型の電動工具を用いた場合は、電源のない場所に設置される水門開閉器であっても操作できる。

本発明の一実施の形態に係る水門開閉器の補助駆動装置の側面図である。 （Ａ）は同装置の一部省略側断面図、（Ｂ）は電動工具の一部側面図である。 同装置のギアボックスの内部を示す正面図である。 同装置の一部省略正面図である。 同装置の一部省略側面図である。

続いて、添付した図面を参照しながら、本発明を具体化した実施の形態について説明する。
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る水門開閉器の補助駆動装置１０（以下、単に、「補助駆動装置１０」という）を取付ける水門開閉器１１は、例えば、水門（ゲート）１１ａを昇降するスクリュー軸１２と、スクリュー軸１２に噛合する雌ねじを内側に有するウォームホイル１３と、ウォームホイル１３を駆動するウォーム１４と、ウォーム１４を駆動する水平軸１５と、これらのケーシング１６とを有する。そして、水平軸１５、ウォーム１４、ウォームホイル１３、及びスクリュー軸１２が水門１１ａの昇降機構１８を形成する。また、水平軸１５の他側は多角形軸（又は多角形穴）となって、この補助駆動装置１０を使用しない場合には、この多角形軸又は多角形穴に係合する図示しない手動ハンドルが取付け可能となって、水平軸１５を回転駆動することによって、水門１１ａを昇降（開閉）できるようになっている。なお、以上に記載した多角形は通常断面四角形であり、更に、一側とは図１において水門１１ａ側Ａをいい、他側とは水門１１ａに対して遠ざかる側Ｂをいう。

図１〜図５に示すように、この補助駆動装置１０の主要部は、断面Ｌ字状の２つの連結金具１９、１９ａ（支持手段の一例）と複数のねじ２０、２１とでケーシング１６に高さ調整可能に固定保持されたギアボックス（カバー枠）２３内に配置されている。２つの連結金具１９、１９ａは先部（他側）が直角に曲がり、曲がった部分が溶接又はねじ等によって、ギアボックス２３の片側（底材２３ｂ）に固着されている。ギアボックス２３は断面円形の管材２３ａとその一側に溶接固定された底材２３ｂと、管材２３ａの他側に設けられ、管材２３ａにねじ止め可能な蓋材２３ｃとを有している。

ギアボックス２３の下内側（この実施の形態では内側下部）には、第１の駆動軸２５が第１の軸受の一例であるベアリング２６、２７を介して回転自由に配置されている。このベアリング２６、２７は、ギアボックス２３の底材２３ｂに固定されたハウジング２８内に固定配置されている。第１の駆動軸２５の一側には、断面正方形の角孔２９ａが形成され、使用にあっては、水平軸１５の他側に形成された多角形軸が嵌入し、第１の駆動軸２５から水平軸１５に回転動力の伝達ができる。ここで、水平軸１５の他側に断面正方形の多角形穴が設けられている場合は、第１の駆動軸の一側には角軸が形成されている。

第１の駆動軸２５の他側には、手動ハンドル２９が取付け可能な角軸３０（角穴でもよい、ハンドル取付け手段の一例）が設けられている。この第１の駆動軸２５は右軸部３１と左軸部３２を有し、右軸部３１には大径の第１のギア３４がキー３５を介して取付けられ、左軸部３２には有底円筒状の連結部材３６が固着されている。そして、連結部材３６は４本のねじ３７によって第１のギア３４に固定されている。これによって、右軸部３１と左軸部３２とが一体となって連結され、第１の駆動軸２５を形成している。断面円形の連結部材３６の周囲にはギアボックス２３の蓋材２３ｃと僅少の隙間を有して環状フランジ３８が設けられ、環状フランジ３８と蓋材２３ｃとの間にはダスト防止材が設けられている。ここで、手動ハンドル２９には、水平軸１５の他側に形成された多角形軸に装着可能なものを使用するのが好ましいが、別タイプの手動ハンドルであってもよい。

一方、図２（Ａ）、（Ｂ）、図３に示すように、ギアボックス２３の内側上部にはハウジング４０ａ、４１ａを介して第２の軸受の一例であるベアリング４０、４１に回転可能に支持された第２の駆動軸４２が設けられている。第２の駆動軸４２の一側から他側にかけて、電動工具（具体的には電動ドリル）４３のチャック４４に取付けられる断面多角形（例えば、六角形）の回転伝達具４５の係合手段の一例である角孔（断面六角）４６が設けられている。また、第２の駆動軸４２の中間には小径の第２のギア４７がキー４８を介して固定され、第２の駆動軸４２は第２のギア４７を回転可能に支持している。

また、ギアボックス２３の蓋材２３ｃには、市販の電動工具４３に取付け金具５０を介して取付けられた水平ロッド５１が嵌入する貫通孔５２が設けられている。これによって、電動工具４３が第２の駆動軸４２を回転させた場合の反回転力が作業者に伝わるのを防止できる。なお、水平ロッド５１と貫通孔５２を有して、第２の駆動軸４２に回転伝達具４５が正規の連結状態を保つ保持手段が構成される。
図３に示すように、第１のギア３４と第２のギア４７との間には、仲介ギア機構５４が設けられている。この仲介ギア機構５４は中央の水平配置された固定軸５５を有し、固定軸５５は両端が底材２３ｂ及び蓋材２３ｃにねじ等で固定されている。また、固定軸５５は、第１のギア３４に噛合する小径の第３のギア５６、及び第２のギア４７に噛合する中径の第４のギア５７を回転可能に支持しており、第３のギア５６と第４のギア５７は軸心を合わせて一体構造となって同時回転するようになっている。

従って、第２のギア４７の回転は第４のギア５７に伝わり、第４のギア５７に一体となっている第３のギア５６から第１のギア３４に伝わり、電動工具４３に取付けられた回転伝達具４５の有するトルクを拡大して、第１の駆動軸２５に伝達している。
これによって、電動工具４３による回転伝達具４５の回転速度を下げて、水平軸１５に伝えるようになっている。即ち、第１〜第４のギア３４、４７、５６、５７は減速機構を形成している。

なお、図２、図５に示すように、ギアボックス２３の一側及び他側の上部には雨除けカバー６１、６０が設けられ、降下する雨が内部に浸入しにくいようになっている。また、図４において、６２はグリス孔で通常はゴム栓６３が取付けられている。
この電動工具４３は充電可能な電池６４によって駆動される。

次に、補助駆動装置１０の使用方法について説明する。製造された補助駆動装置１０を２本の連結金具１９、１９ａを介して予め設置されている水門開閉器１１にねじ２０、２１で高さ調整しながら固定する。
そして、回転伝達具４５（六角棒からなる）が装着された電動工具４３をギアボックス２３に取付けるが、予め、水平ロッド５１を取付け金具５０を用いて電動工具４３に取付ける。次に水平ロッド５１を貫通孔５２に装着すると共に、回転伝達具４５を第２の駆動軸４２の角孔（六角孔）４６内に入れる。

この状態で、電動工具４３を正転又は逆転させて、第２のギア４７、第４のギア５７、第３のギア５６、第１のギア３４を連動させ、第１の駆動軸２５を回転駆動し、水平軸１５を回転する。図３において、２４はねじ孔を示す。

本発明は前記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲でその構成を変更することもできる。
例えば、上記実施の形態において、仲介ギア機構を省略し、直接第２のギアで第１のギアの回転をさせることもできる。

１０：水門開閉器の補助駆動装置、１１：水門開閉器、１１ａ：水門、１２：スクリュー軸、１３：ウォームホイル、１４：ウォーム、１５：水平軸、１６：ケーシング、１８：昇降機構、１９、１９ａ：連結金具、２０、２１：ねじ、２３：ギアボックス、２３ａ：管材、２３ｂ：底材、２３ｃ：蓋材、２４：ねじ孔、２５：第１の駆動軸、２６、２７：ベアリング、２８：ハウジング、２９：手動ハンドル、２９ａ：角孔、３０：角軸、３１：右軸部、３２：左軸部、３４：第１のギア、３５：キー、３６：連結部材、３７：ねじ、３８：環状フランジ、４０、４１：ベアリング、４０ａ、４１ａ：ハウジング、４２：第２の駆動軸、４３：電動工具、４４：チャック、４５：回転伝達具、４６：角孔、４７：第２のギア、４８：キー、５０：取付け金具、５１：水平ロッド、５２：貫通孔、５４：仲介ギア機構、５５：固定軸、５６：第３のギア、５７：第４のギア、６０、６１：雨除けカバー、６２：グリス孔、６３：ゴム栓、６４：電池

Claims (3)

1. ゲートを昇降するスクリュー軸、該スクリュー軸に噛合する雌ねじを内側に有するウォームホイル、該ウォームホイルを駆動するウォーム、及び該ウォームを駆動し、手動ハンドルが取付け可能な水平軸を備えた前記ゲートの昇降機構と、該昇降機構が内装されたケーシングとを有する水門開閉器に付設する補助駆動装置であって、
   前記ケーシングに支持手段を介して高さ調整可能に取付けられるギアボックスと、前記ギアボックス内にあって第１の軸受によって支持され、使用にあっては前記水平軸に連結される第１の駆動軸と、該第１の駆動軸に取付けられた第１のギアと、前記第１のギアに直接又は仲介ギア機構を介して連結された第２のギアと、第２の軸受によって支持され、前記第２のギアを回転可能に支持する第２の駆動軸とを有し、
   前記ギアボックスは、断面円形の管材と、該管材の一側に溶接固定された底材と、前記管材の他側に設けられ、該管材にねじ止め可能な蓋材とを有し、
   前記第１の駆動軸の他側には、前記手動ハンドル又は別の手動ハンドルが取付け可能なハンドル取付け手段が設けられ、
   前記第２の駆動軸には一側から他側にかけて、市販の電動工具のチャックに取付けられた断面多角形の回転伝達具が嵌入する角孔が設けられていると共に、前記蓋材の所定位置には前記電動工具に取付け金具を介して取付けられた水平ロッドが嵌入する貫通孔が設けられ、前記電動工具で前記第２の駆動軸を回転させた場合の反回転力を防止し、かつ前記水平ロッドと前記貫通孔を有して、前記第２の駆動軸に前記回転伝達具が正規の連結状態を保つ保持手段を構成することを特徴とする水門開閉器の補助駆動装置。
2. 請求項１記載の水門開閉器の補助駆動装置において、前記仲介ギア機構は、前記第１のギアに噛合する第３のギアと、該第３のギアに軸心を合わせて固着され、前記第２のギアに噛合する第４のギアと、前記第３、第４のギアを回転可能に支持する固定軸とを有しており、前記第１〜第４のギアが減速機構を構成することを特徴とする門開閉器の補助駆動装置。
3. 請求項１又は２記載の水門開閉器の補助駆動装置において、前記電動工具の電源は充電式の電池であることを特徴とする水門開閉器の補助駆動装置。

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