JP6355991B2 - ゲート開閉設備 - Google Patents

Description

本発明は、ゲートを水平移動させて開閉するゲート開閉設備に関する。

図６に示すように、防水や防潮を目的として、ゲート１００を水平に移動して開閉を行うゲート開閉設備１０１が用いられている。ゲート開閉設備１０１は、ゲート１００に固定されたピンラック１０２に対し、スプロケット１０３を介してモータ１０４の駆動力を与え、ピンラック１０２と共にゲート１００を移動させる。
また、ゲートを水平移動させるタイプではないが、特許文献１には、モータの駆動力をピンラックを介してゲートに与え、ゲートを昇降させる設備が記載されている。

特開２００７−２２４６５８号公報

しかしながら、ゲートを停止させた状態から上昇させた後に、水平移動させようとすると、スプロケットとピンラックの位置関係が変わり、スプロケットとピンラックが噛み合った状態を維持できないという課題があった。
なお、ゲートを上昇させて水平移動することにより、ゲートとゲートの設置面との間の摩擦抵抗を小さくでき、ゲートの摩耗等に有効である。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、上昇した状態で水平移動するゲートに対し、スプロケットとピンラックが噛み合った状態を維持するゲート開閉設備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ゲート開閉設備は、複数のピンを有し、水平に配されてゲートに固定されたピンラックと、上昇した前記ゲートを、前記複数のピンに噛み合う複数の歯を有するスプロケットを回転させて、水平移動させる駆動装置とを備えるゲート開閉設備において、前記スプロケットは、鉛直軸にスプライン接続されて、該鉛直軸に対し昇降自在で、該鉛直軸を中心に回転可能に設けられ、前記複数の歯がそれぞれ、該スプロケットの径方向外側に向かって水平に突出し、前記ピンラックは、前記ゲートと共に上昇幅Ｈの上昇を行い、前記複数のピンが、それぞれ鉛直に配置され、前記複数のピンそれぞれの前記歯が噛み合う噛合領域には、前記ゲートが最下位置に配された状態で、前記ピンに噛み合った前記歯より下側に、少なくとも、前記上昇幅Ｈの長さが確保される。

本発明に係るゲート開閉設備において、前記スプロケットは、前記ピンラックが上昇する際に、回転自在の状態にされるのが好ましい。

本発明に係るゲート開閉設備において、記複数のピンは、それぞれ回転自在に設けられているのが好ましい。

本発明に係るゲート開閉設備は、複数のピンがそれぞれ鉛直に配置されたピンラックが、ゲートと共に上昇幅Ｈの上昇を行い、複数のピンそれぞれの歯が噛み合う噛合領域には、ゲートが最下位置に配された状態で、ピンに噛み合った歯より下側に、少なくとも、上昇幅Ｈの長さが確保される。
従って、本発明に係るゲート開閉設備は、持ち上げられて水平移動するゲートに対し、スプロケットとピンラックが噛み合った状態を維持可能である。

（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明の一実施の形態に係るゲート開閉設備が取り付けられたゲートが閉まった状態、水平移動中の状態の説明図である。 同ゲート開閉設備の正面図である。 同ゲート開閉設備の側面図である。 ピンとスプロケットの位置関係を示す説明図である。 変形例に係るゲート開閉設備の説明図である。 従来例に係るゲート開閉設備の説明図である。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１（Ａ）、（Ｂ）、図２、図３に示すように、本発明の一実施の形態に係るゲート開閉設備１０は、複数のピン１１を有し、水平に配されてゲート１２に固定されたピンラック１３と、上昇したゲート１２を、複数のピン１１に噛み合う複数の歯１４を有するスプロケット１５を回転させて、水平移動させる駆動装置１６とを備える設備である。以下、詳細に説明する。

ゲート１２は、図１（Ａ）に示すように、壁体２２、２２ａに近接して配置されている。壁体２２、２２ａは間隔を空けて設置面Ｇに固定され、ゲート１２は、下部全体に、シール部材１７を備え、降下してシール部材１７を設置面Ｇに押し付けた状態で、壁体２２、２２ａの間を閉じる。ゲート１２は、左右にもそれぞれ図示しないシール部材を備え、左右のシール部材はそれぞれ、ゲート１２が壁体２２、２２ａの間を閉じた際に、壁体２２、２２ａに接触してシールする。

ゲート１２には、図１（Ｂ）に示すように、設置面Ｇに当接する複数の車輪１８が取り付けられている。ゲート１２は、図示しないジャッキアップ機構によって最下位置（降下位置）から最上位置（上昇位置）に持ち上げられて上昇し、シール部材１７が設置面Ｇから離れた状態（即ち、設置面Ｇに対する摩擦抵抗が小さくなった状態）となった後、ゲート開閉設備１０から駆動力を与えられて水平移動する。車輪１８は、ゲート１２に対して昇降可能に取り付けられ、ゲート１２が上昇した状態においても、設置面Ｇに当接した状態を維持し、設置面Ｇ上を転動して、ゲート１２を水平移動させる。
ゲート１２は、壁体２２、２２ａの間を完全に開いた位置まで水平移動して停止した後、最下位置まで降下して、シール部材１７を設置面Ｇに当接する。

ピンラック１３は、図１（Ａ）、（Ｂ）、図２、図３に示すように、水平に配置され、複数の支持部材１９によって、ゲート１２の上端に固定されている。ピンラック１３は、それぞれ鉛直に配置された複数のピン１１を備えている。所定のピッチで配された複数のピン１１はそれぞれ、上下が、水平配置された上側長尺部材２０と、同じく水平配置された下側長尺部材２１によってそれぞれ回転自在に支持されている（即ち、複数のピン１１は、それぞれ回転自在に設けられている）。

上側長尺部材２０は、下側長尺部材２１の直上にあって、上側長尺部材２０及び下側長尺部材２１は、平行に配置されている。
ピンラック１３は、ゲート１２に固定されているため、ゲート１２と共に昇降する。即ち、複数のピン１１は、ゲート１２と共に上昇し、ゲート１２と共に降下する。なお、図１（Ａ）、（Ｂ）においては、支持部材１９が省略されている。

駆動装置１６は、図３に示すように、壁体２２ａの上部に、ベース部材２３を介して固定されている。
駆動装置１６は、図２、図３に示すように、電動モータ（駆動源の一例）２４、電動モータ２４の駆動力を伝える動力伝達機構２５、及び、電動モータ２４の駆動力を動力伝達機構２５を介して与えられて回転するスプロケット１５を備えている。スプロケット１５は、電動モータ２４の回転方向の切り替えに合わせて、時計回り、あるいは、反時計回りのいずれかに回転する。

電動モータ２４の図示しない出力軸に連結された動力伝達機構２５は、クラッチ、減速用の歯車等に加え、電動モータ２４の作動により回転する鉛直軸２６を備えている。
スプロケット１５は、図２〜図４に示すように、中心に鉛直軸２６が連結されて水平に配置され、鉛直軸２６を中心に、鉛直軸２６と共に回転する（即ち、スプロケット１５は、鉛直軸２６を中心に回転可能に設けられている）。スプロケット１５は、外周部に複数の歯１４を備え、所定のピッチで設けられた複数の歯１４は、それぞれスプロケット１５の径方向外側に向かって水平に突出している。

また、スプロケット１５の複数の歯１４は、一部が、常時、ピン１１に噛み合った状態を維持している。なお、図３、図４においては、スプロケット１５の複数の歯１４の一部のみを記載している。
各ピン１１は、上側長尺部材２０に回転自在に支持された上部と下側長尺部材２１に回転自在に支持された下部の間の領域が、スプロケット１５の複数の歯１４が噛み合う領域（以下、「噛合領域」とも言う）である。
そして、ピンラック１３は、スプロケット１５の回転により、水平方向に力を与えられ、この力をゲート１２に伝えて、ゲート１２と一体的に水平移動する。

ピン１１は、上下がそれぞれ回転自在に上側長尺部材２０及び下側長尺部材２１によって支持されているので、スプロケット１５の歯１４は、ピン１１の噛合領域の周方向の任意の場所に接触し、ピン１１の噛合領域の一部のみが摩耗するのを抑制している。
スプロケット１５の回転方向及び回転数は、駆動装置１６の図示しない演算器によって、計測され、演算器は、スプロケット１５の回転方向及び回転数を基に、ゲート１２の水平位置を算出する。演算器は、例えば、エンコーダを有して構成することができる。

ここで、図４に示すように、スプロケット１５の複数の歯１４それぞれの上下方向の厚みを厚みＤ、ゲート１２と共に上昇するピンラック１３の上昇幅（即ち、複数のピン１１の上昇幅）を上昇幅Ｈとして、複数のピン１１の噛合領域は、上下方向に、少なくとも、厚みＤに上昇幅Ｈを加算した長さ（Ｄ＋Ｈの長さ）をそれぞれ有している。
本実施の形態では、各ピン１１の噛合領域は、Ｄ＋Ｈの長さの１０５〜１２０％の長さを備えているが、これに限定されない。

そして、ピンラック１３は、スプロケット１５の歯１４が噛み合ったピン１１の噛合領域において、ゲート１２が最下位置に配された状態で、ピン１１に噛み合ったスプロケット１５の歯１４より下側に、少なくとも、上昇幅Ｈの長さが確保される高さに配されている。これは、ゲート１２が最上位置に配された状態で、スプロケット１５の歯１４が噛み合ったピン１１の噛合領域において、ピン１１に噛み合ったスプロケット１５の歯１４より上側に、少なくとも、上昇幅Ｈの長さが確保されることも意味する。

ここで、ゲート１２が最下位置に配された状態で、ピン１１の噛合領域において、ピン１１に噛み合ったスプロケット１５の歯１４より下側に確保される上下方向の長さを長さＬとして、ＬとＨの関係は、Ｌ≧Ｈとなる。
従って、ピンラック１３は、スプロケット１５の複数の歯１４の一部が複数のピン１１の一部に噛み合った状態を維持しつつ、ゲート１２と共に昇降することができる。

また、ピンラック１３がゲート１２と共に上昇する際、及び、ピンラック１３がゲート１２と共に降下する際、スプロケット１５は、回転自在の状態（フリーの状態）にされている。このため、スプロケット１５は、昇降するピンラック１３のピン１１に歯１４が接触していることによりピン１１から与えられる力を、回動することによって抑制でき、駆動装置１６に大きな力が作用するのを防止可能である。

更に、スプロケット１５は、鉛直軸２６に対してスプライン接続されて、鉛直軸２６に対し昇降自在な状態が確保されている。従って、スプロケット１５は、スプロケット１５自体がピンラック１３と同じ方向に昇降することによって、ピンラック１３のピン１１から受ける力を抑制することもできる。
なお、本実施の形態では、鉛直軸２６は、昇降しない設計がなされているが、これに限定されない。例えば、鉛直軸がピンラックと一体となって昇降自在に設けられていてもよい。

また、本実施の形態では、ピン１１を、噛合領域の長さに余裕を持たせて設計することによって、ピンラック１３が歯１４をピン１１に噛み合わせた状態でゲート１２と共に昇降できるようにしているが、その代わりに、スプロケット１５を昇降自在に設けて、ピンラック１３が歯１４をピン１１に噛み合わせた状態で昇降するようにしてもよい。
ゲート開閉設備１０の変形例であるゲート開閉設備３０は、図５に示すように、スプロケット３１が昇降自在に設けられることによって、ピンラック３２が歯３３をピン３５に噛み合わせた状態で昇降するように設計されている。
以下、ゲート開閉設備３０について、説明する。なお、ゲート開閉設備３０において、ゲート開閉設備１０と同様の構成については、同じ符号を付して詳しい説明を省略する。

スプロケット３１は、中心が鉛直軸２６に連結されて、鉛直軸２６を中心に回転可能に設けられ、外周部に設けられた複数の歯３３がそれぞれ径方向外側に向かって水平に突出している。
スプロケット３１は、鉛直軸２６にスプライン接続されて、鉛直軸２６に対して昇降自在に連結されている。

ゲート１２の上端に支持部材３４によって固定されたピンラック３２は、スプロケット３１の複数の歯３３が噛み合う複数のピン３５を有し、各ピン３５は、上下がそれぞれ上側長尺部材２０及び下側長尺部材２１によって回転自在に支持されて、鉛直に配置されている。
各ピン３５のスプロケット３１の歯３３が噛み合う噛合領域の上下方向の長さは、ゲート１２と共に昇降するピンラック３２の昇降幅にスプロケット３１の歯３３の厚みを加えたものより短い。

スプロケット３１は、ゲート１２が昇降する際、ゲート１２と一体的に昇降する複数のピン３５と共に昇降して、スプロケット３１の歯３３がピン３５に噛み合った状態を維持する。
ゲート開閉設備３０において、スプロケット３１が、ピンラック３２が昇降する際に、回転自在の状態にされる点、及び、スプロケット３１が鉛直軸２６に対して昇降自在である代わりに、スプロケットが鉛直軸と共に昇降自在であってもよい点は、ゲート開閉設備１０と同じである。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、スプロケットは、ピンラックが昇降する際に、回転自在の状態でなくてもよく、ピンラックのピンは回転自在に設けられていなくてもよい。

１０：ゲート開閉設備、１１：ピン、１２：ゲート、１３：ピンラック、１４：歯、１５：スプロケット、１６：駆動装置、１７：シール部材、１８：車輪、１９：支持部材、２０：上側長尺部材、２１：下側長尺部材、２２、２２ａ：壁体、２３：ベース部材、２４：電動モータ、２５：動力伝達機構、２６：鉛直軸、３０：ゲート開閉設備、３１：スプロケット、３２：ピンラック、３３：歯、３４：支持部材、３５：ピン、Ｇ：設置面

Claims (3)

1. 複数のピンを有し、水平に配されてゲートに固定されたピンラックと、上昇した前記ゲートを、前記複数のピンに噛み合う複数の歯を有するスプロケットを回転させて、水平移動させる駆動装置とを備えるゲート開閉設備において、
   前記スプロケットは、鉛直軸にスプライン接続されて、該鉛直軸に対し昇降自在で、該鉛直軸を中心に回転可能に設けられ、前記複数の歯がそれぞれ、該スプロケットの径方向外側に向かって水平に突出し、前記ピンラックは、前記ゲートと共に上昇幅Ｈの上昇を行い、前記複数のピンが、それぞれ鉛直に配置され、
   前記複数のピンそれぞれの前記歯が噛み合う噛合領域には、前記ゲートが最下位置に配された状態で、前記ピンに噛み合った前記歯より下側に、少なくとも、前記上昇幅Ｈの長さが確保されることを特徴とするゲート開閉設備。
2. 請求項１記載のゲート開閉設備において、前記スプロケットは、前記ピンラックが上昇する際に、回転自在の状態にされることを特徴とするゲート開閉設備。
3. 請求項１又は２に記載のゲート開閉設備において、前記複数のピンは、それぞれ回転自在に設けられていることを特徴とするゲート開閉設備。

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