JPH01290814A - 増締ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、水門扉を歯車伝動装置を介して開閉する水門
開閉装置で、閉じる際には水門扉の自重作用とブレーキ
作用（遠心ブレーキ、パウダーブレーキ、メカニカルブ
レーキなど）とを併用して水門扉を降下せしめるように
したものであって、水門を締め切るときに、水密ゴムを
増締めして圧密したまま水門を保持する増締ブレーキに
関するものである。

〔従来技術〕

従来のこの形式の水門開閉装置の一例を第２図に示す。

１はハンドル、２はメカニカルブレーキ、３は多板クラ
ッチ機構、４は回転軸、５は遠心ブレーキである。ピニ
オン６、歯車７、ピニオン８、さらにそれに噛み合う歯
車列により歯車伝動装置が形成され、その低速端の歯車
により、水門扉に連結した昇降軸を上下に駆動し、水門
を開閉するようになっている。ハンドル１の回転の向き
は９が開き向き、１０が閉じ向きとする。

〔発明を解決しようとする課題〕

このような従来のものにおいては、ハンドル１により水
密ゴムを増締めする力を与えこれを保持することが困難
であった。

従って、水密を保てず、漏水が発生してしまうので、取
水ゲートや制水ゲートに自重降下式の水門開閉装置を用
いることができなかった。

本発明は上述の問題点を解決しようとするもので、増締
め状態で水門を保持することができ、従って水密を要す
る取水ゲートや制水ゲートにも自重降下式の水門開閉装
置を用いることができるようにする増締ブレーキを提供
することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、水門扉に連結されている昇降軸を、歯車伝動
機構を介して駆動して上昇せしめて水門を開き、該水門
扉の自重作用とブレーキ作用とを併用して該水門を閉じ
るようにした水門開閉装置の増締ブレーキ装置において
、前記歯車伝動機構の一部の回転軸を回転可能にかつ軸
方向には移動可能に支承し、該回転軸の一部に回転軸ネ
ジ部を設け、該回転軸ネジ部と螺合し、前記回転軸に対
し駆動側にある駆動機構と一体に回転し、かつ軸方向に
拘束された駆動側ネジ部を備え、前記回転軸ネジ部が前
記駆動側ネジ部に対し螺合して軸方向に移動する移動範
囲の両端に前記回転軸ネジ部にストッパを備え、前記回
転軸に直角なブレーキ面を有する固定ブレーキ板を備え
、該固定ブレーキ板に対向し、前記回転軸に対し軸方向
クラッチを以て取り付けられ、かつ該回転軸に対し軸方
向に移動可能に保持された回転ブレーキ板を備え、該回
転ブレーキ板の反固定ブレーキ板側の面に対向し、前記
回転軸に対して回転可能に該回転軸の軸方向には移動可
能に支えられた押圧板を備え、該押圧板は前記回転ブレ
ーキ板の方に向けて、前記回転軸より付勢されているこ
とを特徴とする増締ブレーキである。

〔作　用〕

本発明により、水門扉を自重を利用して降下せしめてい
るときには、水門扉の自重により回転軸は閉じ向きのト
ルクを受け、駆動側ネジ部に対して回転して螺合により
駆動機構に近付くように軸方向に進み、ストッパが当接
してネジ部はロック状態となる。従って駆動機構と回転
軸は一体となり、メカニカルブレーキの作用により、例
えばハンドル手動操作の場合、ハンドルの動きに応じて
低速自重降下が行なわれる。

水門扉が水底に着くと水門扉の自重により水密ゴムが圧
縮されてシール力が発生する。水密ゴムの反力が水門扉
の自重とバランスするまで水密ゴムが変形した状態で水
門扉の自重によるトルクはゼロとなる。

さらにハンドルを閉じ向きに回すとロックしたネジ部の
トルク伝達により回転軸は閉じ向きに回され歯車機構に
より昇降軸を介して水門扉が下方に押され、水密ゴムに
さらに圧縮力が加えられ、増し締めを行なう、この際ハ
ンドルは増締力の反力を受ける。

さらに水密ゴムが圧縮され反力が増大すると反力による
トルクが回転軸ネジ部のロックトルクに打ち勝ってロッ
クが外れる。このとき水密ゴムの変形が一部戻って回転
軸は一時開き向きに少し逆回転して止まる。なおもハン
ドルを閉じ向きに回すと、回転軸は静止しているので、
回転軸は駆動機構に対して相対的に閉じ向きに回転せし
められることとなり回転軸は駆動機構から離れる向きに
移動する。

すると、回転軸から付勢されている押圧板が回転軸と共
に固定ブレーキ側に向けて移動し、ある位置で回転ブレ
ーキ板に当接し、回転ブレーキ板を固定ブレーキ板のブ
レーキ面に押し付けるようになる。

ハンドルをなお閉じ向きに回転すると回転軸は回転を停
止しているので固定ブレーキ板側に進み、回転ブレーキ
板の押付力は益々大となる。最後に回転軸ネジ部の他方
のストッパが当接して回転軸ネジ部はロックされ回転軸
は駆動装置と一体に回転するようになる。このとき、回
転軸は、押圧力により停止している回転ブレーキ仮に対
して相対的に閉じ向きに回転しているので一方向クラッ
チは自由状態であり、回転軸の回転は妨げられない。

従ってハンドルを閉じ向きに回せば回転軸は閉じ向きに
回り、水門扉は水密ゴムを押し付は増し締めが行なわれ
る。

このときの増し締めの反力はハンドルにも伝わり、ハン
ドルの受ける力により増し締の程度を感することができ
る。

ここで、ハンドルから手を離せば、回転軸は圧縮された
水密ゴムからの反力により逆に開き向きに回転しようと
する。すると固定されている回転ブレーキ板に対し相対
的に開き向きに回転しようとするので一方向クラッチが
作用し回転軸は回転ブレーキ板と一体となる。一方、回
転ブレーキ板は押圧力によりブレーキトルクを発生する
ので、水密ゴムからの反力によるトルクが、このブレー
キトルクよりも小さな範囲であるならば回転軸はこのブ
レーキトルクにより回転は停止し、水密ゴムは圧縮され
たまま、シール力を維持した状態に保持され増締状態が
ブレーキされ保持される。

次に、水門扉を開く場合には、ハンドルを開き向きに回
して駆動機構を開き方向に回す０回転軸ネジ部のロック
トルクよりも、通常は回転ブレーキ板のブレーキトルク
の方が大きいから、ロックが外れて、駆動側ネジ部は螺
合により回転軸を駆動機構側に引き寄せるよう移動せし
める。

すると、回転ブレーキ板への押圧力が減り、ブレーキト
ルクが減り、水密ゴムの反力トルクよりブレーキトルク
が減ると反力トルクにより回転軸が開き向きに回転する
。

このようにして水密ゴムの圧縮変形は次第に回復し、回
転ブレーキ板のブレーキトルクは減少し、終には水門扉
の自重と水密ゴムの変形の反力とがバランスする位置に
達する。

なおもハンドルを開き向きに回せば、回転軸は、水門扉
の自重のトルクを受け、駆動機構に対して相対的に閉じ
向きに回転するので、駆動機構の方に引き寄せられ、柊
にはストッパが当接し、ネジ部はロックされ、その時は
回転軸は駆動機構と一体となり、ハンドルの開き向き回
転により水門扉を上昇せしめる。

上記はハンドル操作の例であるが、電動の場合も同様で
ある。

一方向クラッチは、スプラ７グクラッチの他、ボールク
ラッチ、或いはラチェット機構を用いた逆転防止クラッ
チでもよい。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図において、１１はケーシングであり、軸受１２を
介して、駆動機構としての多板クラッチ機ｆｌ　３のカ
プリングフランジ１３が回転可能に、かつ軸方向には拘
束されて支承されている。カプリングフランジ１３の内
部には右ネジの駆動側ネジ部１４が設けられている。

回転軸４は、多板クラッチ機構３側の端部には右ネジの
回転軸ネジ部１５が設けられ、駆動側ネジ部１４と螺合
している０反対側の端部は、遠心ブレーキ５のブレーキ
ドラム１６に固定された軸受１７により支えられている
。軸受１７の内輪と回転軸４との嵌合は外輪の嵌合より
ゆるく、カプリングフランジ１３の回転で駆動側ネジ部
１４が回転されることにより回転軸４が軸方向に往復移
動するのを妨げないようになっている。１８は滑りキー
である。

回転軸ネジ部１５、駆動側ネジ部１４のネジのねしれ向
きは、回転軸４を駆動ａｆＩのカプリングフランジ１３
に対し相対的に閉じ向き１ｏの向きに回転せしめたとき
に回転軸４がカプリングフランジ１３に近付くように、
右ネジとなっている。

回転軸ネジ部１５の開放端にはストッパ１９がネジ２０
により固定され、他の端の部分は段付軸となってストッ
パ２１を形成している。

２２は回転軸４に設けられた調節用ネジ部であり、調節
用ナツト２３が螺合している。調節用すフト２３の回転
位置、即ち軸方向の位置は、回転軸４に複数個設けられ
た長孔２４に止めネジ２５を挿入することによって任意
の選定位置に固定されるようになっている。

調節用ナツト２３にはスラスト軸受２６を介してバネ受
け２７が組み合わされ、バネ受け２７にはガイドビン２
８とバネ２９が設けられ、さらに加圧板３０が軸方向に
滑動可能に保持されている。

加圧板３０の外周は、ケーシング１１に取り付けられて
ブレーキカバー４８の内周の滑りキー３１によって軸方
向に滑動可能に案内されている。

ブレーキカバー４８とブレーキドラム１６との間にはブ
レーキボディ３２が取り付けられ、その、加圧板３０側
の部分は、軸直角のブレーキ面を有する固定ブレーキ板
３３を形成している。

加圧板３０と固定ブレーキ板３３と間には固定ブレーキ
板３３に対向する面にブレーキ面を有する回転ブレーキ
板３４が配備されている。

回転ブレーキ仮３４の内部には、一方向クラッチとして
のスブラフグクラッチ３５が設けられている。

スブラッグクラッチ３５の内輪３６は、回転軸４に固定
された滑りキー３７により、軸方向には滑動するがトル
クは伝達するように設けられている。外輪３８はその内
周側に多数のスプラフグ３９を収容し、外周は、固定ブ
レーキ板３４に固定されたキー４０によりトルクを伝え
るように組み合わされている。４１は止め輪、４２はス
トッパ、４３はスラットワンシャである。

内輪３６と加圧板３０との間にはニードルスラスト軸受
４４、バネ受け４５、バネ４６が挿入されている。バネ
受け４５はスプリングピン４７により回転軸４に固定さ
れている。

動作について説明する。

水門扉を降下せしめるために、ハンドル１を閉じ向き１
０の向きに回すと、水門扉の自重のトルクによりストッ
パ２１が当接してロック状態になっている回転軸ネジ部
１５を通じてトルクが伝達され、メカニカルブレーキ２
の作用で自重により水門扉が降下する。

水門扉が水底に着き、圧縮された水密ゴムの反力と自重
がバランスした時点で、自重によるトルクはなくなる。

さらにハンドル１を閉じ向き１０の向きに回すと、ハン
ドル１に与えられるトルクにより、水門扉は水密ゴムを
圧縮せしめ、増し締めが行なわれる。ここに、メカニカ
ルブレーキ２は、特願昭６２−２８２０９３のメカニカ
ルブレーキにおける如く、自重トルクと逆向きのトルク
が作用したときにメカニカルブレーキの軸が移動してロ
ック状態となり、ハンドル１のトルクが閉じ向き１０の
向きに伝達できるようなものである。

さらにハンドルｌを閉し向き１０の向きに回すと水密ゴ
ムの反力は増大し、回転軸ネジ部１５のネジロックが外
れ、回転軸４は、水密ゴムの反力により、開き向き９の
向きに逆転し、水密ゴムが成る程度復元した状態で止ま
る。

さらにハンドルｌを回すと、停止している回転軸４はカ
プリングフランジ１３に対して相対的に開き向き９の向
きに回転されるので、カプリングフランジ１３から離れ
る向きに、右方へ移動する。

この回転軸４の移動により、先ず回転ブレーキ板３４が
固定ブレーキ仮３３に当接し、次にバネ４６が縮められ
て加圧板３０が回転ブレーキ板３４に当接し、加圧力が
次第に増大する。

回転軸４は右方に移動し、最後にストッパ１９がカプリ
ングフランジ１３に当１妾してネジがロック状態となる
。なおもハンドル１を回せば、回転軸４は閉じ向き１０
の向きに回転し、再び水密ゴムを圧縮し、増し締めが開
始される。このとき、バネ２９の押圧力で生ずるブレー
キ力により回転ブレーキ板３４は停止するが、回転軸４
は回転ブレーキ板３４に対し相対的に閉じ向きに回転し
ているので自由であり、回転を妨げられず、ハンドル１
の操作により増し締めが行なわれる。

適当量増し締めを行なったあとハンドル１から手を離せ
ば、回転軸４は水密ゴムの反力により開き向き９の向き
に回されようとするが、スプラッグクラッチ３５が作用
し、ブレーキされている回転ブレーキ板３４と一体とな
る。ここに、押圧力により生ずる摩擦ブレーキトルクが
、増し締めをした水密ゴムの反力よりも大となるように
、予め調節用ナツト２３によりバネ２９の初期反力を調
節、設定しておく。このようにしてハンドル１から手を
離しても、回転ブレーキ板３４のブレーキ作用により増
し締め状態が確実に保持される。

水門を開く場合には、ハンドル１を開き向き９の向きに
回せばネジロック状態の回転軸４は開き向き９の向きに
回転しようとする。しかし、スプラッグクラッチ３５の
作用により回転軸４は回転ブレーキ板３４によりブレー
キされているので回転できず、ネジロック状態が外れ、
カプリングフランジ１３は回転軸４に対し開き向き９の
向きに回転し、回転軸４は左方に引き寄せられる。する
と加圧板３０の押圧力が減少し、ブレーキトルクが減少
し、水密ゴムの反力トルクよりも小となるとブレーキが
滑り、増し締めがゆるむ。

これを繰り返して増し締め力が次第にゆるみ、水密ゴム
反力と水門扉自重とがバランスする時点以降もなおハン
ドル１を開き向き９の向きに回せば、ストッパ２１がカ
プリングフランジ１３に当接してネジロック状態となり
、巻き上げが行なわれる。

〔発明の効果〕

本発明により、自重作用とブレーキ作用を併用して水門
を閉じるようにした水門開閉装置においても、増締め動
作を確実に行なうことができ、しかも、増締時の反力を
駆動側まで伝えることができ、信幀性の高い増締作業を
行なうことができ、水密を要する取水ゲートや制水ゲー
トにも自重降下式水門を適用することを可能となし、実
用上極めて大なる効果を要する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の縦断面図、第２図は従来の駆
動軸の配置図である。 １・・・ハンドル、２・・・メカニカルブレーキ、３・
・・多板クラッチ機構、４・・・回転軸、５・・・遠心
ブレーキ、６・・・ピニオン、７・・・歯車、８・・・
ビニオン、９・・・開き向き、１０・・・閉じ向き、１
１・・・ケーシング、１２・・・軸受、１３・・・カプ
リングフランジ、１４・・・駆動側ネジ部、１５・・・
回転軸ネジ部、１６・・・ブレーキドラム、１７・・・
軸受、１８・・・滑りキー、１９・・・ストッパ、２０
・・・ネジ、２１・・・ストッパ、２２・・・調節用ネ
ジ部、２３・・・調節用ナツト、２４・・・長孔、２５
・・・止めネジ、２６・・・スラスト軸受、２７・・・
バネ受け、２８・・・ガイドピン、２９・・・バネ、３
０・・・加圧板、３１・・・滑りキー、３２・・・ブレ
ーキボディ、３３・・・固定ブレーキ板、３４・・・回
転ブレーキ仮、３５・・・スブラソグクラッチ、３６・
・・内輪、３７・・・滑りキー、３８・・・外輪、３９
・・・スブラソグ、４０・・・キー、４１・・・止め輪
、４２・・・ストッパ、４３・・・スラストワッンヤ、
４４・・・ニードルスラスト軸受、４５・・・バネ受け
、４６・・・バネ、４７・・・スプリングピン、４８・
・・ブレーキカバー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）水門扉に連結されている昇降軸を、歯車伝動機構
   を介して駆動して上昇せしめて水門を開き、該水門扉の
   自重作用とブレーキ作用とを併用して該水門を閉じるよ
   うにした水門開閉装置の増締ブレーキ装置において、前
   記歯車伝動機構の一部の回転軸を回転可能にかつ軸方向
   には移動可能に支承し、該回転軸の一部に回転軸ネジ部
   を設け、該回転軸ネジ部と螺合し、前記回転軸に対し駆
   動側にある駆動機構と一体に回転し、かつ軸方向に拘束
   された駆動側ネジ部を備え、前記回転軸ネジ部が前記駆
   動側ネジ部に対し螺合して軸方向に移動する移動範囲の
   両端に前記回転軸ネジ部にストッパを備え、前記回転軸
   に直角なブレーキ面を有する固定ブレーキ板を備え、該
   固定ブレーキ板に対向し、前記回転軸に対し一方向クラ
   ッチを以て取り付けられ、かつ該回転軸に対し軸方向に
   移動可能に保持された回転ブレーキ板を備え、該回転ブ
   レーキ板の反固定ブレーキ板側の面に対向し、前記回転
   軸に対して回転可能に該回転軸の軸方向には移動可能に
   支えられた押圧板を備え、該押圧板は前記回転ブレーキ
   板の方に向けて、前記回転軸より付勢されていることを
   特徴とする増締ブレーキ。