JP5458395B2 - Sluice opener - Google Patents
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Description
本発明は、扉体を昇降させて水門を開閉する水門開閉装置に関するものである。 The present invention relates to a sluice gate opening and closing device for opening and closing a sluice by raising and lowering a door body.
従来から、水門を開閉する扉体を自重降下させる水門開閉装置が種々提案されている。
例えば、電動又は手動の動力伝達経路に電磁クラッチを設け、電磁クラッチの解放操作をすると遠心ブレーキにより扉体が一定速度以下となるように速度制御されて降下されるように構成した水門開閉装置が提案されている(特許文献1参照)。
Conventionally, various sluice gate opening and closing devices for lowering the weight of the door body for opening and closing the sluice gate have been proposed.
For example, there is a sluice gate opening and closing device configured to be provided with an electromagnetic clutch in an electric or manual power transmission path, and when the electromagnetic clutch is released, the door is lowered by a centrifugal brake so that the speed of the door body is controlled to a predetermined speed or less. It has been proposed (see Patent Document 1).
また、水門を開閉する扉体の自重降下に伴って回転する回転軸と、該回転軸に連結される差動歯車装置と、該差動歯車装置から2方向に延びる出力部と、該各出力部のそれぞれに連結される遠心ブレーキと、差動歯車装置から延びる各出力部のうち少なくとも一つの出力部に連結され、前記回転軸からの回転出力が前記差動歯車装置の各出力部のうち一方から他方または両方に伝達されるように切り替える電磁ブレーキと、を備えた水門開閉装置が提案されている(特許文献2参照)。 A rotating shaft that rotates as the weight of the door that opens and closes the sluice is lowered; a differential gear device that is coupled to the rotating shaft; an output portion that extends in two directions from the differential gear device; A centrifugal brake connected to each of the parts, and at least one output part among the output parts extending from the differential gear device, and the rotational output from the rotary shaft is out of each output part of the differential gear device There has been proposed a sluice gate opening and closing device including an electromagnetic brake that is switched so as to be transmitted from one to the other or both (see Patent Document 2).
上述したように、特許文献1に係る水門開閉装置では、電磁クラッチを動力伝達経路に設けているので必然的に湿式とする必要がある。しかしながら、湿式は潤滑油により円板を潤滑するもので耐摩耗性や冷却性に優れるが構造が複雑化して高価なものになり、しかも、メンテナンス性も良くない。 As described above, in the sluice gate opening and closing device according to Patent Document 1, the electromagnetic clutch is provided in the power transmission path, so that it is inevitably necessary to be wet. However, the wet type lubricates the disk with lubricating oil and is excellent in wear resistance and cooling properties, but the structure becomes complicated and expensive, and the maintainability is not good.
また、特許文献2に係る水門開閉装置では、回転軸からの回転出力が差動歯車装置の各出力部のうち一方から他方または両方に伝達されるように切り替えるべく電磁ブレーキが採用されているが、この電磁ブレーキは、扉体の降下速度をその高さに応じて適正化する機能を果たすもので、扉体の自重降下を拘束または開放させる機能を果たすものではなく、その目的が全く相違するものである。
Moreover, in the sluice gate opening and closing device according to
本発明は、扉体を電気的に自重降下させる水門開閉装置に対して、装置本体をコンパクトに構成することで装置本体のコストを削減し、しかも、設置費や維持管理費等全体的なコストを削減可能にした水門開閉装置を提供することを目的とする。 The present invention reduces the cost of the device main body by making the device main body compact with respect to the sluice gate opening and closing device that electrically lowers the weight of the door body. In addition, the overall cost such as installation cost and maintenance management cost is reduced. An object of the present invention is to provide a sluice opening and closing device that can reduce the amount of water.
本発明は、上記課題を解決するための手段として、請求項1に記載した発明は、水門を開閉する扉体を自重降下させる水門開閉装置であって、前記扉体の自重降下に伴って回転する回転軸と、該回転軸に各プラネタリギヤが連結される遊星歯車と、前記遊星歯車のサンギヤと連結された出力軸の先端に連結される電磁ブレーキと、前記出力軸の途中部位に連結される遠心ブレーキ又はオイル抵抗式ブレーキと、を備えることを特徴とするものである。
請求項1の発明では、扉体を自重降下させる際には、電磁ブレーキを開放することで、回転軸からの回転駆動が遊星歯車、すなわち、各プラネタリギヤ及びサンギヤ(リングギヤは固定)を経て出力軸から遠心ブレーキ(又はオイル抵抗式ブレーキ)に伝達されることで扉体が所定の降下速度によって降下するようになる。そして、電磁ブレーキを採用したことにより、従来採用されていた電磁クラッチに比べて構造をコンパクトに単純化させることができ、装置自体のコストを削減することができる。
As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention is a sluice gate opening / closing device that lowers the weight of a door body that opens and closes the sluice gate, and rotates as the weight of the door body descends. A rotating shaft, a planetary gear connected to each planetary gear to the rotating shaft, an electromagnetic brake connected to the tip of the output shaft connected to the sun gear of the planetary gear , and a midway portion of the output shaft A centrifugal brake or an oil resistance brake is provided.
According to the first aspect of the present invention, when the door body is lowered by its own weight, the electromagnetic brake is released so that the rotational drive from the rotating shaft passes through the planetary gear, that is, each planetary gear and sun gear (ring gear is fixed). Is transmitted to the centrifugal brake (or the oil resistance brake), the door body descends at a predetermined descending speed. And by employ | adopting an electromagnetic brake, compared with the electromagnetic clutch employ | adopted conventionally, a structure can be simplified compactly and the cost of apparatus itself can be reduced.
請求項2に記載した発明は、請求項1に記載した発明において、前記遊星歯車のリングギヤに電動機が連結されることを特徴とするものである。
請求項2の発明では、扉体を上昇させるには、電磁ブレーキにより出力軸(遊星歯車のサンギヤ)を保持した状態で、電動機を駆動させると、その回転駆動が遊星歯車のリングギヤから各プラネタリギヤを介して回転軸に伝達され扉体が上昇する。この時、電動機からの回転トルクは遊星歯車により増加されて回転軸に伝達されるので、装置をコンパクトにすることができ、装置自体のコストを削減することができる。
しかも、扉体を自重降下させる際には遊星歯車はプラネタリ型を構成するために、扉体の自重降下を規制する際、電磁ブレーキに要求される遊星歯車の各プラネタリギヤの回転トルクに対する出力軸の保持トルクを約1/4.5にすることができる。但し、サンギヤ歯数20、各プラネタリギヤ歯数25、リングギヤ歯数70とした場合とする。これにより、電磁ブレーキの要求性能を低く抑えることができるので、電磁ブレーキをよりコンパクトにでき、ブレーキ自体のコストを削減することができる。
The invention described in
In the invention of
In addition, the planetary gear forms a planetary type when the door body is lowered by its own weight. The holding torque can be reduced to about 1 / 4.5. However, the number of sun gear teeth is 20, the number of planetary gear teeth is 25, and the number of ring gear teeth is 70. Thereby, since the required performance of the electromagnetic brake can be kept low, the electromagnetic brake can be made more compact, and the cost of the brake itself can be reduced.
請求項3に記載した発明は、請求項2に記載した発明において、前記電動機と、前記電磁ブレーキと、前記遠心ブレーキ又はオイル抵抗式ブレーキとはユニット化されることを特徴とするものである。
請求項3の発明では、取り扱いが非常に良くなり、設置費等全体的なコストを削減することができる。
The invention described in
In the invention of
請求項4に記載した発明は、請求項1〜3のいずれかに記載した発明において、前記電磁ブレーキは、前記回転軸及び前記遊星歯車を収容するハウジングの外に配置されることを特徴とするものである。
請求項4の発明では、メンテナンス性が非常に良くなり、維持管理費等全体的なコストを削減することができる。
The invention described in claim 4 is the invention described in any one of claims 1 to 3 , wherein the electromagnetic brake is arranged outside a housing that houses the rotating shaft and the planetary gear. Is.
In the invention of claim 4 , the maintainability becomes very good, and overall costs such as maintenance costs can be reduced.
請求項5に記載した発明は、請求項1〜4のいずれかに記載した発明において、前記電磁ブレーキは、乾式であることを特徴とするものである。
請求項5の発明では、電磁ブレーキを乾式にすることで、摩擦係数が高くなるため要求される保持トルクが同じであれば、当然ながら湿式よりもコンパクトに構成することができコストを削減することができる。また、電磁ブレーキが乾式であれば、潤滑を行わないので、構造を単純化することができ、しかもメンテナンス性も良くなる。
The invention described in
In the invention of
本発明の水門開閉装置は、遊星歯車及び電磁ブレーキを採用することで、該電磁ブレーキをハウジングの外に配置することができるので、電磁クラッチを備えた従来よりも、装置本体のコストが削減されると共に、設置費や維持管理費等全体的なコストを削減することができる。 Since the sluice gate opening and closing device of the present invention employs a planetary gear and an electromagnetic brake, the electromagnetic brake can be disposed outside the housing, so that the cost of the device main body can be reduced as compared with the conventional case including an electromagnetic clutch. In addition, overall costs such as installation costs and maintenance costs can be reduced.
以下、本発明を実施するための形態を図1〜図5に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明では、便宜上、図の左方を一方として、右方を他方として説明する。
本発明の実施形態に係る水門開閉装置1は、図1に示すように、扉体(図示略)に連結されるラック棒2を昇降させて扉体を昇降させるラック式が採用されている。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In the following description, for the sake of convenience, the left side of the figure will be described as one and the right side as the other.
As shown in FIG. 1, the sluice opening and closing device 1 according to the embodiment of the present invention employs a rack type that raises and lowers a
本発明の実施形態に係る水門開閉装置1は、図1に示すように、扉体に連結されるラック棒2に噛み合い連結したピン歯車3と、該該ピン歯車3と連結される第1遊星歯車5と、該第1遊星歯車5と連結される手動ハンドル8と、第1遊星歯車5と連結される第2遊星歯車6と、第2遊星歯車6と連結される電動機9と、第2遊星歯車6と連結される遠心ブレーキ10と、第2遊星歯車6と連結される乾式無励磁作動電磁ブレーキ11と、ピン歯車3、第1及び第2遊星歯車5、6等を収容して、手動ハンドル8、電動機9、遠心ブレーキ10及び乾式無励磁作動電磁ブレーキ11をユニット化するハウジング14とを備えている。
As shown in FIG. 1, a sluice opening / closing device 1 according to an embodiment of the present invention includes a
図1に示すように、ハウジング14は、ラック棒2が上下動自在に収容される第1ハウジング14aと、該第1ハウジング14aの他端側に一体的に設けられ、平歯車25及び該平歯車25に噛み合う小歯車26が収容される第2ハウジング14bと、該第2ハウジング14bの他端側に一体的に設けられ、第1遊星歯車5等が収容される第3ハウジング14cと、該第3ハウジング14cの他端側に支持部材50を介して一体的に接続され、第4及び第5回転軸20d、20eや各かさ歯車55、56等を収容する第4ハウジング14dと、第3ハウジング14cの手動ハンドル8とは反対側に一体的に設けられ、電動機9からの電動機側軸80に一体的に固定された円筒部付き平歯車81及び該平歯車81に噛み合う円筒部付き平歯車82を収容する第5ハウジング14eとから構成される。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、ラック棒2は第1ハウジング14a内を上下動自在に配置される。ラック棒2には、第1回転軸20aの一端に固定されたピン歯車3が噛み合っている。第1回転軸20aは、各軸受21、21を介して第1ハウジング14aに回転自在に支持される。第1回転軸20aの他端に平歯車25が固定される。該平歯車25に小歯車26が噛み合っている。第2回転軸20bの一端にこの小歯車26が固定され、該第2回転軸20bは第3ハウジング14c内を延び、軸受21を介して第3ハウジング14cに回転自在に支持される。なお、軸受21の一端側にはダストシール22が配置される。
As shown in FIG. 1, the
図1及び図2に示すように、第2回転軸20bの他端に第1遊星歯車5が連結される。詳しくは、図2に示すように、第2回転軸20bの他端に第1キャリア30が一体的に設けられる。第1キャリア30は、円筒部30aと該円筒部30aの他端に一体的に設けられる円板状部30bとから構成される。第1キャリア30の円筒部30aが軸受21を介して第3ハウジング14cに回転自在に支持される。第1キャリア30の円板状部30bの他端面には凹部30cが形成される。第1キャリア30の円板状部30bの凹部30cの周りには、周方向に間隔を置いて複数のピン部材31が他方に向かって延びている。各ピン部材31に第1プラネタリギヤ32が各軸受21、21を介して回転自在にそれぞれ支持される。各第1プラネタリギヤ32はその外方に位置する第1リングギヤ33と噛み合い、その内方に位置する第1サンギヤ34と噛み合っている。
As shown in FIG.1 and FIG.2, the 1st
図1に示すように、第3ハウジング14cの外方(図1の下方)には手動ハンドル8が備えられている。手動ハンドル8に連結されるハンドル側軸36が第3ハウジング14c内に向かって延びている。そして、図1及び図2に示すように、第1遊星歯車5の第1リングギヤ33と手動ハンドル8のハンドル側軸36とが、第3ハウジング14c内においてウォームギヤにより連結される。詳しくは、第1遊星歯車5の第1リングギヤ33にウォームホイール37が固定される。一方、ハンドル側軸36の先端部にウォーム(図示略)が形成される。そして、第1遊星歯車5の第1リングギヤ33のウォームホイール37と、手動ハンドル8のハンドル側軸36のウォームとが噛み合っている。この結果、手動ハンドル8からの回転駆動はハンドル側軸36のウォームからウォームホイール37を介して第1遊星歯車5の第1リングギヤ33に伝達される。しかしながら、第1遊星歯車5の第1リングギヤ33からの回転駆動はハンドル側軸36のウォームには伝達されない。要するに、手動ハンドル8を回転させない限り、第1遊星歯車5の第1リングギヤ33は回転されないようになっている(セルフロック機能)。
As shown in FIG. 1, a
図2に示すように、第1遊星歯車5の第1サンギヤ34の一端からは被支持軸39が延びている。該被支持軸39は、第1キャリア30の円板状部30bに設けた凹部30cに軸受21を介して回転自在に支持される。一方、第1サンギヤ34の他端からは第3回転軸20cが他方に向かって延びている。第3回転軸20cはウォームホイール37の貫通孔40内及び後述する円板状まがりばかさ歯車75の貫通孔41内をそれぞれ挿通して、該各貫通孔40、41の内壁面に各軸受21、21を介して回転自在に支持される。第3回転軸20cの先端に第2遊星歯車6が連結される。詳しくは、第3回転軸20cの先端には円板状の第2キャリア45が一体的に設けられる。該第2キャリア45の他端面には凹部45aが形成される。第2キャリア45の凹部45aの周りには、周方向に間隔を置いて複数のピン部材46が他方に向かって延びている。各ピン部材46に第2プラネタリギヤ47が各軸受(図示略)を介して回転自在にそれぞれ支持される。各第2プラネタリギヤ47はその外方に位置する第2リングギヤ48と噛み合い、その内方に位置する第2サンギヤ49と噛み合っている。なお、図1から解るように、第2遊星歯車6は、第3ハウジング14cと第4ハウジング14dとを一体的に接続する支持部材50の内側に配置される。
As shown in FIG. 2, a supported
図2に示すように、第2遊星歯車6の第2サンギヤ49の一端からは被支持軸39が延びている。該被支持軸39は第2キャリア45の凹部45aに軸受21を介して回転自在に支持される。一方、第2サンギヤ49の他端からは第4回転軸(出力軸)20dが第4ハウジング14d内を他方に向かって延びている。第4回転軸20dは、図1に示すように、第4ハウジング14dに軸受21を介して回転自在に支持され、さらに、乾式無励磁作動電磁ブレーキ11と対向する第4ハウジング14dの壁部に固定された支持板51に軸受21を介して回転自在に支持される。そして、第4回転軸20dの先端が第4ハウジング14dの外面(図1の右方)に固定された乾式無励磁作動電磁ブレーキ11に連結されている。詳しくは、図3(a)も参照して、第4回転軸20dの先端は、乾式無励磁作動電磁ブレーキ11のボス部62に相対回転不能に装着される。また、図1に示すように、第4回転軸20dには第4ハウジング14d内において平歯車52が一体的に固定されている。また、第4ハウジング14d内には、第4回転軸20dと平行に第5回転軸20eが設けられ、該第5回転軸20eはその両端が各軸受21、21を介して回転自在に第4ハウジング14dに支持される。第5回転軸20eの一方側には、第4回転軸20dに固定された平歯車52に噛み合う平歯車53が一体的に固定される。また、第5回転軸20eの他方側にはかさ歯車55が一体的に固定される。
As shown in FIG. 2, a supported
乾式無励磁作動電磁ブレーキ11は、図3に示すように、フランジ部60cを有する円板状のブレーキマグネット60と、該ブレーキマグネット60内に配置されるコイル(図示略)と、ブレーキマグネット60の第2凹部60bの底部に配置されるアーマチュア61と、該アーマチュア61の一端側に設けられ、第4回転軸20d(図1参照)の先端が相対回転不能に装着されるボス部62を有するハブ63と、該ハブ63に一体的に装着されるライニング64と、ライニング64の一端側に設けられる摩擦フランジ65と、ブレーキマグネット60内に配置され、常時ライニング64を摩擦フランジ65側に付勢するスプリング(図示略)とから構成される。
As shown in FIG. 3, the dry non-excitation
ブレーキマグネット60には、その一端面にボス部62が挿入される第1凹部60aと、第1凹部60aよりも大径で、アーマチュア61及びライニング64が一体化されたハブ63が配置される第2凹部60bとが形成される。アーマチュア61はブレーキマグネット60の第2凹部60bの底部にボルト66により軸方向に移動自在に支持される。摩擦フランジ65は、第4回転軸20dが挿通される貫通孔65aを有している。この摩擦フランジ65がブレーキマグネット60のフランジ部60cに第2凹部60bを塞ぐように、またハブ63に一体化されたライニング64に近接するようにして連結される。なお、乾式無励磁作動電磁ブレーキ11は防水型である。
The
そして、ブレーキマグネット60内のコイルに電線67を介して通電すると、磁束が発生して、ブレーキマグネット60とアーマチュア61との間で磁気回路が形成される。その結果、アーマチュア61がブレーキマグネット60内のスプリングの付勢力に抗してブレーキマグネット60側に引き寄せられてライニング64が摩擦フランジ65から離間して第4回転軸20dが開放される。
一方、ブレーキマグネット60内のコイルへの通電を遮断すると、磁束が消失して、ブレーキマグネット60内のスプリングの付勢力によりアーマチュア61がライニング64を摩擦フランジ65に押し付けることで、ハブ63を介して第4回転軸20dの回転を規制して保持するようになる。
When the coil in the
On the other hand, when the power supply to the coil in the
図3に示すように、乾式無励磁作動電磁ブレーキ11には手動開放レバー70が備えられている。そして、手動開放レバー70を手前に引くと、アーマチュア61がスプリングの付勢力に抗してブレーキマグネット60側に引き寄せられることで、ライニング64が摩擦フランジ65から離間して第4回転軸20dが開放される。このように、乾式無励磁作動電磁ブレーキ11には手動開放レバー70が備えられているために、有事の際通電することができなくても、手動開放レバー70を操作することにより第4回転軸20dを開放することができ、扉体を自重により所定の降下速度で降下させることが可能になる。
As shown in FIG. 3, the dry non-excitation operation
また、図1に示すように、第4ハウジング14dの外面で、電動機9の側方に遠心ブレーキ10が配置される。該遠心ブレーキ10からの軸71が第4ハウジング14d内に向かって延びている。該遠心ブレーキ側軸71の先端にかさ歯車56が一体的に固定されている。そして、第5回転軸20eのかさ歯車55と、遠心ブレーキ側軸71のかさ歯車56とが噛み合っている。この結果、第2遊星歯車6の第2サンギヤ49から延びる第4回転軸20dからの回転駆動は、平歯車52、53を経て第5回転軸20eに伝達され、各かさ歯車55、56を経て遠心ブレーキ10に入力される。
Moreover, as shown in FIG. 1, the
遠心ブレーキ10は、第5回転軸20eから各かさ歯車55、56を経て遠心ブレーキ側軸71に入力される回転駆動を、例えば、ドラム(図示略)内に配置された回転軸(図示略)に伝達することで、該回転軸の両端に付与される遠心力と、回転軸の両端とドラムの内壁面との間の摩擦係数とにより、遠心ブレーキ側軸71の回転速度を一定速度以下に制御するものである。
なお、本実施の形態では遠心ブレーキ10が採用されているが、オイルを充填して攪拌抵抗で回転速度を一定速度以下に制御するオイル抵抗式ブレーキを採用してもよい。
The
In this embodiment, the
さらに、図2に示すように、第2遊星歯車6の第2リングギヤ48は、一方側に位置する小径円筒部48aと、他方側に位置する大径円筒部48bと、小径円筒部48a及び大径円筒部48bを接続する円錘状筒部48cとから構成される。第2リングギヤ48の大径円筒部48bの内周面に多数の内歯が形成され、これらの内歯に各第2プラネタリギヤ47が噛み合っている。
なお、図1及び図2に示すように、第3ハウジング14cと第4ハウジング14dとを接続する支持部材50は、一方側に設けた小径円筒部50aと他方側に設けた大径円筒部50bとを一体的に連結してなる截頭円錐状筒体で構成される。そして、支持部材50を、第3ハウジング14c内を延びる第2回転軸20bと平行となるように、且つ第2遊星歯車6を囲むように配置して、支持部材50の大径円筒部50bを介して第3ハウジング14cと第4ハウジング14dとを接続する。
Further, as shown in FIG. 2, the
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図2に示すように、第2遊星歯車6の第2リングギヤ48の小径円筒部48aは支持部材50の小径円筒部50aに軸受21を介して回転自在に支持される。第2リングギヤ48の小径円筒部48aの一端面には、円板状まがりばかさ歯車75がその歯部が一方側を向くように固定されている。なお、上述したように、第3ハウジング14c内を延びる第3回転軸20cはウォームホイール37の貫通孔40及び円板状まがりばかさ歯車75の貫通孔41内をそれぞれ挿通して、該各貫通孔40、41の内壁面に各軸受21、21を介して回転自在に支持される。
As shown in FIG. 2, the small diameter
図1及び図2に示すように、第5ハウジング14eの外面で、手動ハンドル8と反対側に電動機9が配置されている。電動機9からの電動機側軸80が第5ハウジング14e内に向かって延び、該電動機側軸80に円筒部付き平歯車81が一体的に固定されている。該平歯車81には、第5ハウジング14e内で円筒部付き平歯車82が噛み合っている。該平歯車82には駆動軸83が一体的に固定されている。該駆動軸83は第3ハウジング14c内に向かって延び、第3及び第5ハウジング14c、14eに一対のローラ軸受21、21を介して回転自在に支持される。また、駆動軸83の先端にはまがりばかさ歯車76が一体的に固定される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
そして、図2に示すように、駆動軸83側のまがりばかさ歯車76と、第2遊星歯車6の第2リングギヤ48側の円板状まがりばかさ歯車75とは、それぞれの軸心が交差しないように噛み合うハイポイドギヤ(登録商標)として構成される。この結果、電動機9の駆動軸83からの回転駆動はハイポイドギヤ75、76を介して第2遊星歯車6の第2リングギヤ48に伝達されるが、第2遊星歯車6の第2リングギヤ48からの回転駆動は駆動軸83側には伝達されない。要するに、電動機9を駆動させない限り、第2遊星歯車6の第2リングギヤ48は回転されないようになっている(セルフロック機能)。
As shown in FIG. 2, the
次に、本発明の実施の形態に係る水門開閉装置1の作用を説明する。
まず、扉体を自重降下させる際の本水門開閉装置1の作用を説明する。
そして、乾式無励磁作動電磁ブレーキ11に通電することで、上述したように、第4回転軸20dを開放した状態とする。
すると、扉体が自重により降下を始める。扉体の自重降下に伴ってラック棒2が下方に移動すると共にピン歯車3が回転する。ピン歯車3の回転駆動は、第1回転軸20aから平歯車25、小歯車26及び第2回転軸20bを経て第1遊星歯車5に伝達される。該第1遊星歯車5へ伝達された回転駆動は、該第1遊星歯車5では第1リングギヤ33がウォームギヤにより固定されていることから、各第1プラネタリギヤ32(第1キャリア30)から第1サンギヤ34を経て第3回転軸20cに伝達される。この時、第3回転軸20cに伝達された回転駆動は、第1遊星歯車5によりその回転速度が増速されると共にその回転トルクが減少して伝達されるようになる。
Next, the operation of the sluice gate opening / closing device 1 according to the embodiment of the present invention will be described.
First, the operation of the sluice gate opening and closing device 1 when the door body is lowered by its own weight will be described.
Then, by energizing the dry non-excitation
Then, the door body begins to descend due to its own weight. The
続いて、第3回転軸20cに伝達された回転駆動は第2遊星歯車6に伝達される。該第2遊星歯車6へ伝達された回転駆動は、該第2遊星歯車6の第2リングギヤ48がハイポイドギヤ75、76により固定されているため各第2プラネタリギヤ47(第2キャリア45)から第2サンギヤ49を経て第4回転軸20dに伝達される。ここでも、第4回転軸20dに伝達された回転駆動は、第2遊星歯車6によりその回転速度がさらに増速されると共にその回転トルクがさらに減少して伝達されるようになる。続いて、第4回転軸20dに伝達された回転駆動は、各平歯車52、53を経て第5回転軸20eに伝達されて、各かさ歯車55、56を経由して遠心ブレーキ10に入力される。この結果、扉体は所定速度に制御されて自重降下される。
Subsequently, the rotational drive transmitted to the third
次に、扉体を電動機9により上昇させる際の本水門開閉装置1の作用を説明する。
まず、乾式無励磁作動電磁ブレーキ11への通電を遮断することで、上述したように、第4回転軸20dを拘束保持した状態とする。
次に、電動機9を、扉体を上昇させる方向に回転駆動させる。すると、その回転駆動が電動機側軸80から各平歯車81、82、ハイポイドギヤ75、76を経て第2遊星歯車6に伝達される。この時、第2遊星歯車6へ伝達された回転駆動は、ハイポイドギヤ75.76によりその回転速度が高減速されると共にその回転トルクが大幅に増加して伝達されるようになる。続いて、第2遊星歯車6へ伝達された回転駆動は、該第2遊星歯車6では第2サンギヤ49(第4回転軸20d)が乾式無励磁作動電磁ブレーキ11により固定されていることから、第2リングギヤ48から各第2プラネタリギヤ47(第2キャリア45)を経て第3回転軸20cに伝達される。ここでも、第3回転軸20cへ伝達された回転駆動は、第2遊星歯車6によりその回転速度がさらに減速されると共に回転トルクがさらに増加して伝達されるようになる。
Next, the operation of the sluice gate opening and closing device 1 when the door body is raised by the
First, the energization to the dry type non-excitation
Next, the
続いて、第3回転軸20cから第1遊星歯車5へ伝達された回転駆動は、該第1遊星歯車5では第1リングギヤ33がウォームギヤにより固定されていることから、第1サンギヤ34から各第1プラネタリギヤ32(第1キャリア30)を経て第2回転軸20bに伝達される。ここでも、第2回転軸20bへ伝達された回転駆動は、第1遊星歯車5によりその回転速度がさらに減速されると共にその回転トルクがさらに増加して伝達されるようになる。続いて、第1遊星歯車5から第2回転軸20bに伝達された回転駆動は、小歯車26及び平歯車25を経て第1回転軸20a及びピン歯車3に伝達される。その結果、ピン歯車3に噛み合ったラック棒2が上昇されて扉体が上昇するようになる。
Subsequently, the rotational drive transmitted from the third
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る水門開閉装置1は、扉体を自重降下させる水門開閉装置1であり、特に、第2遊星歯車6及び乾式無励磁作動電磁ブレーキ11を採用することで、該乾式無励磁作動電磁ブレーキ11をハウジング14の外に配置する、すなわち、ハウジング14の外面に固定することができたので、動力伝達経路の途中に電磁クラッチを備えた従来よりも、装置本体のコストが削減されると共に、設置費や維持管理費等全体的なコストをも削減することが可能になった。
As described above, the sluice gate opening / closing device 1 according to the embodiment of the present invention is the sluice gate opening / closing device 1 that lowers the weight of the door, and in particular, employs the second
また、本発明の実施の形態に係る水門開閉装置1では、手動ハンドル8、電動機9、遠心ブレーキ10及び乾式無励磁作動電磁ブレーキ11をユニット化して構成しているので、取り扱いが非常に良くなり、設置費等を削減することができる。
Moreover, in the sluice gate opening and closing device 1 according to the embodiment of the present invention, the
さらに、本発明の実施の形態に係る水門開閉装置1では、扉体が自重降下される際のピン歯車3の回転速度は、特に、第1及び第2遊星歯車5、6を介して、その回転速度が増速されると共にその回転トルクが十分に減少されて遠心ブレーキ10に入力されるので、遠心ブレーキ10の要求仕様を低く抑えることができ、遠心ブレーキ自体のコストを削減することができる。一方、扉体を上昇させる際の電動機9からの回転駆動は、特に、ハイポイドギヤ75、76、第1及び第2遊星歯車5、6を介して、その回転速度が高減速されると共にその回転トルクが大幅に増加してピン歯車3に入力されるため、減速のための多数の平歯車、軸及び軸受等を備える必要がなく、装置1をコンパクトにすることができ、装置1自体のコストを削減することができる。
さらに、扉体を自重降下させる際には第2遊星歯車6(サンギヤ歯数20、各プラネタリギヤ歯数25、リングギヤ歯数70として)はプラネタリ型を構成しているため、扉体の自重降下を規制する際(扉体の高さ方向の位置を保持する際)、乾式無励磁作動電磁ブレーキ11に要求される第2遊星歯車6の各第2プラネタリギヤ47(第2キャリア45)の回転トルクに対する第4回転軸20d(第2サンギヤ49)の保持トルクを約1/4.5にすることができる。これにより、乾式無励磁作動電磁ブレーキ11の要求性能を低く抑えることができるので、乾式無励磁作動電磁ブレーキ11をよりコンパクトにでき、乾式無励磁作動電磁ブレーキ11自体のコストを削減することができる。
Furthermore, in the sluice gate opening and closing device 1 according to the embodiment of the present invention, the rotational speed of the
Further, when the door body is lowered by its own weight, the second planetary gear 6 (with 20 sun gear teeth, 25 each planetary gear teeth, and 70 ring gear teeth) constitutes a planetary type. When regulating (when holding the position of the door in the height direction), with respect to the rotational torque of each second planetary gear 47 (second carrier 45) of the second
なお、本実施の形態に係る水門開閉装置1はラック式が採用されているが、図4に示すようなワイヤロープ式に採用してもよい。すなわち、ワイヤロープ式の水門開閉装置1では、第1回転軸20aが第1ハウジング14a内を横切るように該第1ハウジング14aの外方まで延び、第1回転軸20aの一端部にドラム90が一体的に固定される。そして、扉体に連結されたワイヤロープ91をドラム90に巻き付けて扉体を昇降させるようにする。また、図5に示すように、チェーン式の水門開閉装置1を採用してもよい。すなわち、チェーン式の水門開閉装置1では、扉体にチェーン95を連結して、該チェーン95をスプロケット3に噛み合わせて扉体を昇降させるようにする。
In addition, although the rack type is employ | adopted as the sluice gate opening / closing apparatus 1 which concerns on this Embodiment, you may employ | adopt as a wire rope type as shown in FIG. That is, in the wire rope sluice gate opening and closing device 1, the first
1 水門開閉装置,2 ラック棒,3 ピン歯車,6 第2遊星歯車(遊星歯車),9 電動機,10 遠心ブレーキ,11 乾式無励磁作動電磁ブレーキ,14 ハウジング,20a 第1回転軸,20b 第2回転軸,20c 第3回転軸,20d 第4回転軸(出力軸),20e 第5回転軸,47 第2プラネタリギヤ,48 第2リングギヤ,49 第2サンギヤ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lock gate opening / closing device, 2 Rack rod, 3 pin gear, 6 2nd planetary gear (planetary gear), 9 Electric motor, 10 Centrifugal brake, 11 Dry type non-excitation electromagnetic brake, 14 Housing, 20a 1st rotating shaft, 20b 2nd Rotating shaft, 20c 3rd rotating shaft, 20d 4th rotating shaft (output shaft), 20e 5th rotating shaft, 47 2nd planetary gear, 48 2nd ring gear, 49 2nd sun gear
Claims (5)
前記扉体の自重降下に伴って回転する回転軸と、
該回転軸に各プラネタリギヤが連結される遊星歯車と、
前記遊星歯車のサンギヤと連結された出力軸の先端に連結される電磁ブレーキと、
前記出力軸の途中部位に連結される遠心ブレーキ又はオイル抵抗式ブレーキと、
を備えることを特徴とする水門開閉装置。 A sluice opening and closing device that lowers the weight of the door that opens and closes the sluice,
A rotating shaft that rotates as the door body descends;
Planetary gears in which each planetary gear is connected to the rotating shaft;
An electromagnetic brake connected to the tip of the output shaft connected to the sun gear of the planetary gear;
A centrifugal brake or an oil resistance brake connected to a midway portion of the output shaft;
A sluice opening and closing device comprising:
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