JP7478103B2 - 負荷検出装置及びそれを具備する門開閉設備 - Google Patents

Description

本発明は、巻き上げられて門体を上昇させる線状部材の緩み及び過負荷の少なくとも一方を検出する負荷検出装置及びそれを具備する門開閉設備に関する。

ワイヤやチェーン等の線状部材で門体を吊り上げる門開閉設備は、線状部材の巻き上げによって門体を上昇させ、線状部材の巻き下げによって門体を下降させる。門体が上昇中又は下降中に、門体の移動を阻害する異常（例えば、移動中の門体への障害物の接触）が発生すると、線状部材に緩みや過負荷が生じる。そのため、門開閉設備によっては、線状部材の緩みや過負荷の検出が求められる。

線状部材の緩みや過負荷の検出には、線状部材の巻き上げ及び送り出し（巻き下げ）の動力を発生させる機構又はその動力を伝達する機構に特許文献１に開示されているような負荷検出部（特許文献１では過負荷検出装置）を設ける方法や、これらの機構とは別に、特許文献１に開示されているような独立した負荷検出装置（特許文献１では、ロープ緩み検出装置）を利用する方法がある。

従来の負荷検出装置は、図６に示すように、線状部材の一端部に連結された棒材１００が貫通した円筒体１０１と、棒材１００に装着された状態で円筒体１０１内に収められたばね部材１０２を備えている。円筒体１０１の上端部には円環状のドグ１０３が固定され、円筒体１０１の下方には円環状の板材からなるベース台１０４が設けられ、円筒体１０１と同様に、ドグ１０３及びベース台１０４には、棒材１００が貫通している。

門体が下降中、門体の下降を阻害する障害物等により線状部材に緩みが生じると、ドグ１０３に対するばね材１０２の付勢力により、ドグ１０３及び円筒体１０１が棒材１００と共に上昇する。ドグ１０３に接しているリミットスイッチ１０５は、設定された距離以上、ドグ１０３が円筒体１０１と共に上昇すると、外部の制御部に信号を送信し、外部の制御部は門体の下降を停止させる等、予め定められた処理を行う。なお、棒材１００には、ドグ１０３に対して棒材１００の負荷を与えるナット１０６、１０７が締結されている。

実用新案登録第３０９６５８８号公報

しかしながら、従来の負荷検出装置は、既設の門開閉設備に負荷検出装置を新規に取り付ける場合、線状部材に連結された棒材１００が落下しないように棒材１００のベース台１０４より下方の領域を支持した状態で、負荷検出装置を取り付ける必要があった。また、負荷検出装置を取り替える際、棒材１００のベース台１０４より下方の領域を支持した状態で、ナット１０６、１０７、ドグ１０３、円筒体１０１、ベース台１０４及びばね材１０２等の棒材１００からの取り外しと、新たな負荷検出装置の取り付けを行う必要があった。

ここで、棒材１００には門体や線状部材等の加重が掛かっていることや、棒材１００のベース台１０４より下方の領域を支持した状態にするための作業スペースが確保されていないことから、既設の門開閉設備への負荷検出装置の新規の取り付け工事、及び、負荷検出装置の取り替え工事は、作業者にとって負担が大きく、工事期間の長期化を招いていた。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、棒材に対する取り付け取り外しが容易な負荷検出装置及びそれを具備する門開閉装置を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第１の発明に係る負荷検出装置は、線状部材の巻き上げによって門体を上昇させる門開閉設備に設けられ、該線状部材の緩み及び過負荷の少なくとも一方を検出する負荷検出装置において、前記線状部材の一端部に連結された棒材が貫通した第１の貫通孔を有するベース台と、前記棒材が非貫通な状態で前記ベース台上に配されたばね部材と、前記棒材が貫通した第２の貫通孔を有し、前記ばね部材から上向きの弾性力を与えられた状態で、前記棒材と共に昇降する可動体とを備え、前記ベース台は、連結されて前記第１の貫通孔を形成する分割可能な複数のベース片を有し、前記可動体は、連結されて前記第２の貫通孔を形成する分割可能な複数の可動片を有する。

前記目的に沿う第２の発明に係る門開閉装置は、駆動手段と、前記駆動手段の作動により巻き上げられて門体を上昇させる線状部材と、前記線状部材の緩み及び過負荷の少なくとも一方を検出する負荷検出装置とを具備する門開閉設備において、前記負荷検出装置は、前記線状部材の一端部に連結された棒材が貫通した第１の貫通孔を有するベース台と、前記棒材が非貫通な状態で前記ベース台上に配されたばね部材と、前記棒材が貫通した第２の貫通孔を有し、前記ばね部材から上向きの弾性力を与えられた状態で、前記棒材と共に昇降する可動体とを備え、前記ベース台は、連結されて前記第１の貫通孔を形成する分割可能な複数のベース片を有し、前記可動体は、連結されて前記第２の貫通孔を形成する分割可能な複数の可動片を有する。

第１の発明に係る負荷検出装置及び第２の発明に係る門開閉装置は、線状部材の一端部に連結された棒材が貫通した第１の貫通孔を有するベース台が、連結されて第１の貫通孔を形成する分割可能な複数のベース片を有し、棒材が貫通した第２の貫通孔を有して棒材と共に昇降する可動体が、連結されて第２の貫通孔を形成する分割可能な複数の可動片を有するので、棒材のベース台に対応する領域より上方（即ち、棒材のベース台より下方の領域でなく）を支持した状態で複数のベース片の連結及び複数の可動片の連結によって、棒材が貫通したベース台及び可動体を形成でき、棒材への取り付けが容易である。また、連結された複数のベース片及び連結された複数の可動片をそれぞれ分割することによって、棒材からベース台及び可動体を容易に取り外すことができる。

本発明の一実施の形態に係る負荷検出装置を具備する門開閉装置の説明図である。 同負荷検出装置の縦断面図である。 同負荷検出装置の正面図である。 （Ａ）は同負荷検出装置の平面図であり、（Ｂ）は天板を構成する可動片の説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、ベース台を構成するベース片及びばね収容部材を構成する可動片の説明図である。 従来の負荷検出装置の説明図である。

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、図２、図３に示すように、本発明の一実施の形態に係る負荷検出装置１０は、線状部材Ｗの巻き上げによって門体Ｇを上昇させる門開閉設備８０に設けられ、線状部材Ｗの緩み及び過負荷の少なくとも一方を検出する装置である。以下、詳細に説明する。

負荷検出装置１０を具備する門開閉設備８０は、図１に示すように、駆動手段の一例である駆動ユニット１５と、駆動ユニット１５を中心に距離を有して左右に配置され、駆動ユニット１５からそれぞれ軸材１３、１４経由で駆動力が与えられる従動ユニット１１、１２を有している。従動ユニット１１は、負荷検出装置１０に加えて、線状部材Ｗが巻き付けられたドラム１６と、回転自在に設けられたシーブ１７を備えている。ドラム１６及びシーブ１７は負荷検出装置１０の近傍に配されている。

従動ユニット１１の下方には、門体Ｇの上部左側でシーブ支持体１８によって回転自在に支持されたシーブ１９が設けられている。門開閉設備８０が備える線状部材Ｗは、ドラム１６から送り出された領域が、シーブ１７、１９等に掛け渡され、負荷検出装置１０の直下に配された線状部材Ｗの一端部に、図２、図３に示す、略鉛直に配された棒材２０の下端部が連結されている。

ドラム１６は、駆動ユニット１５の作動によって、線状部材Ｗを送り出す方向、あるいは、線状部材Ｗを巻き上げる方向に回転する。門体Ｇは、線状部材Ｗがドラム１６から送り出されることにより下降し、線状部材Ｗがドラム１６に巻き取られることにより上昇する。従って、門開閉設備８０は、駆動ユニット１５と、駆動ユニット１５の作動により巻き上げられて門体Ｇを上昇させる線状部材Ｗと、負荷検出装置１０を具備していることとなる。

従動ユニット１２は従動ユニット１１を左右反転させた設計であることから、従動ユニット１２に関連した構成については、従動ユニット１１に関連したものと同様の構成に同じ符号を付して、詳しい説明を省略する。なお、本実施の形態では、線状部材Ｗがワイヤであるが、これに限定されない。線状部材Ｗは、例えば、チェーンであってもよいし、ワイヤとチェーンを組み合わせたものであってもよい。

負荷検出装置１０は、図２、図３に示すように、板状の支持部材２１に固定された受座２２と、受座２２に載せられた凸体２３と、下部に凸体２３が固定された板状のベース台２４と、ベース台２４上に配された複数（本実施の形態では４つ）のばね部材２５と、各ばね部材２５から上向きの弾性力を与えられる可動体２６を備えている。

凸体２３は、ベース台２４に固定された板状部２７、及び、板状部２７の下側に設けられて下方に突出する球欠部２８を具備している。受座２２は、球欠部２８の表面に密着可能な形状の（即ち、凸体２３に対応して下方に凹んだ）凹部２９を有して、凸体２３を回動自在に支持する。凸体２３は、図２に示すように、中央に棒材２０が貫通した第３の貫通孔２３ａを有し、受座２２の中央には、棒材２０が貫通した第４の貫通孔２２ａが設けられている。なお、棒材２０は支持部材２１も貫通している。

ベース台２４は、図２、図３、図４（Ａ）に示すように、平面視して矩形状であり、棒材２０が貫通した第１の貫通孔３０、及び、第１の貫通孔３０の周囲に設けられたＭ個の貫通孔３１を有している。但し、Ｍは２以上の自然数であり、本実施の形態ではＭ＝４である。
Ｍ個の貫通孔３１には、図２に示すように、鉛直に配された棒状のガイド部材３２の下端部がそれぞれ嵌入され固定され、ベース台２４に立設した状態で固定された各ガイド部材３２には、ばね部材２５が装着されている。

よって、ガイド部材３２及びばね部材２５はそれぞれ４個（Ｍ個）ずつ存する。本実施の形態では、各ばね部材２５が皿ばねであるが、ばね部材２５は皿ばねに限定されず、例えば、ばね部材２５として、コイルばねや、コイルばね及び皿ばねを組み合わせたものを採用することも可能である。

可動体２６は、図２、図３、図４（Ａ）に示すように、Ｍ個のばね部材２５を覆って各ばね部材２５の大半を収容するばね収容部材３３、及び、ばね収容部材３３の上部に螺子３４で固定された天板３５を具備している。本実施の形態では、ばね収容部材３３及び天板３５が平面視して正方形状であるが、他の形状のばね収容部材及び天板を採用可能であることは言うまでもない。

ばね収容部材３３の中央及び天板３５の中央には、図２に示すように、それぞれ棒材２０が貫通する貫通孔３６、３７が形成されている。本実施の形態では、貫通孔３６、３７によって、棒材２０が貫通した第２の貫通孔３８が構成されている。各ガイド部材３２及びガイド部材３２が貫通している各ばね部材２５は、第２の貫通孔３８の周囲に配置されている。即ち、各ばね部材２５は、棒材２０が非貫通な状態でベース台２４上に配されている。

ベース台２４の上方に配されたばね収容部材３３には、Ｍ個のガイド部材３２の上端部がそれぞれ挿通するＭ個の貫通孔３９が形成されている。ばね収容部材３３は、ばね部材２５から上向きの弾性力を与えられた状態であり、Ｍ個のガイド部材３２に案内されて棒材２０に沿って昇降することができる。即ち、複数のガイド部材３２は可動体２６の昇降を案内する。

棒材２０は、上端部が可動体２６から上方に突出し、支持部材２１、受座２２、凸体２３、ベース台２４及び可動体２６を貫通する領域及び可動体２６から上方に突出した領域が、雄螺子構造となっている。棒材２０の可動体２６から上方に突出した領域には、天板３５に接触するナット４１及びナット４１に密着してナット４１と共にダブルナットを構成するナット４２が締結されている。

ベース台２４には、図２、図３、図４（Ａ）に示すように、天板３５に接触したリミットスイッチ４３が支持台４０を介して取り付けられている。
可動体２６は、ナット４１、４２を介して与えられる門体Ｇ、線状部材Ｗ及び棒材２０等の負荷が所定値以上の大きさであると、ばね収容部材３３がベース台２４から所定の距離を有する許容高さ位置又は許容高さ位置より低い位置に配された状態となる。一方、その負荷が所定値未満の大きさになると、許容高さ位置又は許容高さ位置より低い位置に配されていた状態の可動体２６は、ばね部材２５から与えられている上向きの弾性力により、棒材２０及びナット４１、４２と共に上昇して、ばね収容部材３３が許容高さ位置より上方に移動する。

リミットスイッチ４３は、接触している天板３５（可動体２６）が許容高さ位置より高い位置に配されたのを検知すると、外部の制御部に対し信号を送信して、線状部材Ｗに緩みが生じていることを制御部に伝える。
そして、ナット４１、４２を介して可動体２６に与えられている負荷が、再び、所定値以上の状態になると、可動体２６は棒材２０及びナット４１、４２と共に下降して、ばね収容部材３３は許容高さ位置以下の高さ位置に戻る。よって、可動体２６は、ばね部材２５から上向きの弾性力を与えられた状態で、棒材２０と共に昇降する。

本実施の形態では、負荷検出装置１０が、線状部材Ｗの緩みのみを検出するように設計されているが、線状部材Ｗの過負荷を検出するようにする場合、リミットスイッチが、可動体の許容高さ位置からの所定以上の下降を検知した際に、外部の制御部に対して信号を送信できるように、ばね部材の選定等をすればよい。

なお、負荷検出装置は、各種部材の調整によって、線状部材Ｗの緩み及び過負荷のいずれか一方のみを検出するようにすることも、線状部材Ｗの緩み及び過負荷の双方を検出するようにすることもできる。また、ベース台２４には、図３に示すように、ベース台２４に対する可動体２６の上昇を制限して各ばね部材２５を収縮した状態とするボルト４４の下端部が固定されている。

ここで、ベース台２４は、図３、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、分割可能な複数のベース片４６、４７を有し、可動体２６は、図３、図４（Ｂ）、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、分割可能な複数の可動片４８、４９、５０、５１を有している。

ベース片４６は、図２、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ベース台２４の中央から左側を構成する板材であり、ベース片４６には、リミットスイッチ４３が支持台４０を介して取り付けられ、半円状の切欠き５３が設けられている。ベース片４６の右側に配されるベース片４７は、ベース台２４の右側を構成する板材であり、ベース片４７には、半円状の切欠き５４が設けられている。各ベース片４６、４７にはそれぞれ、２個（＝Ｍ／２個）のガイド部材３２が前後に立設されている。

可動片４８は、ばね収容部材３３の左側半分からなるもので、ベース片４６上に設けられ、ベース片４６に固定された２個のガイド部材３２を覆っている。可動片４９は、ばね収容部材３３の右側半分からなるもので、ベース片４７上に設けられ、ベース片４７に固定された２個のガイド部材３２を覆っている。可動片４８には、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、平面視して半円状の切欠き５５が形成され、可動片４９にも平面視して半円状の切欠き５６が形成されている。

可動片４８、４９は、図３、図４（Ａ）に示すように、前後にそれぞれ配された２つの螺子５７による固定によって連結されてばね収容部材３３となり、可動片４８、４９が連結されて、図２、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、切欠き５５、５６が合体した貫通孔３６を形成する。
ベース片４６、４７は、図３、図４（Ａ）に示すように、可動片４８、４９の固定によって連結されてベース台２４となり、ベース片４６、４７が連結されて、図２、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、切欠き５３、５４が合体した第１の貫通孔３０を形成する。

可動片５０は、図３、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、天板３５の前側半分からなる板材であり、ばね収容部材３３の上部前側に螺子３４により固定される。可動片５１は、天板３５の後側半分からなる板材であり、ばね収容部材３３の上部後側に螺子３４により固定される。可動片５０、５１には、図４（Ｂ）に示すように、半円状の切欠き５８、５９がそれぞれ設けられている。可動片５０、５１は、ばね収容部材３３への固定（可動片４８、４９への連結）により連結されて天板３５となり、図２、図４（Ｂ）に示すように、切欠き５８、５９が合体した貫通孔３７を形成する。
従って、可動片４８、４９、５０、５１が連結されて、貫通孔３６、３７からなる第２の貫通孔３８が形成される。

このように、本実施の形態では、ベース片４６、４７の連結及び可動片４８、４９、５０、５１の連結により、棒材２０が貫通する第１、第２の貫通孔３０、３８を形成可能である。そのため、支持部材２１、受座２２及び凸体２３を貫通して上端部が凸体２３から上方に突出した状態で棒材２０を固定すれば、ベース片４６、４７の連結及び可動片４８、４９、５０、５１の連結を行うことによって、棒材２０が貫通した可動体２６及びベース台２４を組み立てることができる。

また、本実施の形態では、受座２２及び凸体２３が共に分割式ではないが、受座２２及び凸体２３を貫通した状態の棒材２０に対し、可動体２６及びベース台２４を新規に取り付ける場合は、棒材２０を受座２２の第４の貫通孔２２ａ及び凸体２３の第３の貫通孔２３ａに通す作業が不要である。
これに対し、受座２２及び凸体２３も新規に設置する必要がある場合は、棒材２０の支持部材２１より下方の領域を支持した状態にして、棒材２０を受座２２の第４の貫通孔２２ａ及び凸体２３の第３の貫通孔２３ａに通さねばならず、作業者の負担が大きくなる。

この点、受座２２の代わりに、連結されて棒材２０が貫通する第４の貫通孔を形成する分割可能な複数の受片を有する受座を採用し、凸体２３の代わりに、連結されて棒材２０が貫通する第３の貫通孔を形成する分割可能な複数の凸片を有する凸体を採用すれば、支持部材２１を貫通して上端部が支持部材２１から上方に突出した棒材２０の支持部材２１より上側の領域を支持して固定した棒材２０に対し、複数の受片の連結及び複数の凸片の連結を行うことによって、棒材２０に貫通された受座及び凸体を組み立てることが可能である。

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、ばね部材は、皿ばね又はコイルばねに限定されず、例えば、板ばねであってもよい。
ベース台は３つ以上のベース片を有していてもよく、第１の貫通孔を構成する切欠きは一部のベース片のみに設けられていてもよい。この点、可動体についても同様であり、可動体は３つ以上の可動片を有していてもよく、第２の貫通孔を構成する切欠きは一部の可動片のみに設けられていてもよい。

また、可動片を棒材に案内されて昇降するように設計すれば、可動体の昇降を案内するガイド部材は設けなくてもよい。ガイド部材を設ける場合、ガイド部材は１つでもよく、ガイド部材にばね部材を装着する必要もない。但し、ガイド部材にばね部材を装着しない場合、ガイド部材とは別の部材によってばね部材を位置決めする必要がある。
更に、全てのベース片にガイド部材を固定する必要はなく、複数のベース片のうち少なくとも１つにガイド部材を固定すればよい。

１０：負荷検出装置、１１、１２：従動ユニット、１３、１４：軸材、１５：駆動ユニット、１６：ドラム、１７：シーブ、１８：シーブ支持体、１９：シーブ、２０：棒材、２１：支持部材、２２：受座、２２ａ：第４の貫通孔、２３：凸体、２３ａ：第３の貫通孔、２４：ベース台、２５：ばね部材、２６：可動体、２７：板状部、２８：球欠部、２９：凹部、３０：第１の貫通孔、３１：貫通孔、３２：ガイド部材、３３：ばね収容部材、３４：螺子、３５：天板、３６、３７：貫通孔、３８：第２の貫通孔、３９：貫通孔、４０：支持台、４１、４２：ナット、４３：リミットスイッチ、４４：ボルト、４６、４７：ベース片、４８、４９、５０、５１：可動片、５３、５４、５５、５６：切欠き、５７：螺子、５８、５９：切欠き、８０：門開閉設備、Ｇ：門体、Ｗ：線状部材

Claims (8)

1. 線状部材の巻き上げによって門体を上昇させる門開閉設備に設けられ、該線状部材の緩み及び過負荷の少なくとも一方を検出する負荷検出装置において、
   前記線状部材の一端部に連結された棒材が貫通した第１の貫通孔を有するベース台と、
   前記棒材が非貫通な状態で前記ベース台上に配されたばね部材と、
   前記棒材が貫通した第２の貫通孔を有し、前記ばね部材から上向きの弾性力を与えられた状態で、前記棒材と共に昇降する可動体とを備え、
   前記ベース台は、連結されて前記第１の貫通孔を形成する分割可能な複数のベース片を有し、前記可動体は、連結されて前記第２の貫通孔を形成する分割可能な複数の可動片を有することを特徴とする負荷検出装置。
2. 請求項１記載の負荷検出装置において、前記複数のベース片の少なくとも１つには、前記可動体の昇降を案内する棒状のガイド部材が立設されていることを特徴とする負荷検出装置。
3. 請求項２記載の負荷検出装置において、前記ばね部材及び前記ガイド部材は、それぞれ複数あって、複数の前記ばね部材は、それぞれ皿ばね又はコイルばねであり、複数の前記ガイド部材にそれぞれ装着されていることを特徴とする負荷検出装置。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載の負荷検出装置において、前記棒材が貫通した第３の貫通孔を有し、前記ベース台の下部に固定された凸体と、前記棒材が貫通した第４の貫通孔が設けられ、前記凸体に対応する凹部を有して該凸体を回動自在に支持する受座とを、更に備え、前記凸体は、連結されて前記第３の貫通孔を形成する分割可能な複数の凸片を有し、前記受座は、連結されて前記第４の貫通孔を形成する分割可能な複数の受片を有することを特徴とする負荷検出装置。
5. 駆動手段と、前記駆動手段の作動により巻き上げられて門体を上昇させる線状部材と、前記線状部材の緩み及び過負荷の少なくとも一方を検出する負荷検出装置とを具備する門開閉設備において、
   前記負荷検出装置は、
   前記線状部材の一端部に連結された棒材が貫通した第１の貫通孔を有するベース台と、
   前記棒材が非貫通な状態で前記ベース台上に配されたばね部材と、
   前記棒材が貫通した第２の貫通孔を有し、前記ばね部材から上向きの弾性力を与えられた状態で、前記棒材と共に昇降する可動体とを備え、
   前記ベース台は、連結されて前記第１の貫通孔を形成する分割可能な複数のベース片を有し、前記可動体は、連結されて前記第２の貫通孔を形成する分割可能な複数の可動片を有することを特徴とする門開閉設備。
6. 請求項５記載の門開閉設備において、前記複数のベース片の少なくとも１つには、前記可動体の昇降を案内する棒状のガイド部材が立設されていることを特徴とする門開閉設備。
7. 請求項６記載の門開閉設備において、前記ばね部材及び前記ガイド部材は、それぞれ複数あって、複数の前記ばね部材は、それぞれ皿ばね又はコイルばねであり、複数の前記ガイド部材にそれぞれ装着されていることを特徴とする門開閉設備。
8. 請求項５～７のいずれか１項に記載の門開閉設備において、前記棒材が貫通した第３の貫通孔を有し、前記ベース台の下部に固定された凸体と、前記棒材が貫通した第４の貫通孔が設けられ、前記凸体に対応する凹部を有して該凸体を回動自在に支持する受座とを、更に備え、前記凸体は、連結されて前記第３の貫通孔を形成する分割可能な複数の凸片を有し、前記受座は、連結されて前記第４の貫通孔を形成する分割可能な複数の受片を有することを特徴とする門開閉設備。

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