JPH0648325Y2 - ラジアルゲートの実開度変換装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、ラジアルゲートの実開度変換装置に関する
ものである。

従来の技術 ラジアルゲートはラジアルゲートの開閉角度と実開度
（鉛直方向の開度）との間にリニアな比例関係がなく、
トラニオンの回転量から実開度を表示するには変換装置
を介在させて、回転量を実開度に変換する必要がある。
前記の変換装置の一例としてこの出願人によって提供さ
れた特願昭57−229213号（特開昭59−120917号）があ
る。

これは第５〜８図に示すように、ラジアルゲート1aの２
倍の回転角度をもつように該ラジアルゲートに連結され
た入力軸8aを支持部材11aで回転自在に支持し、この支
持部材11aに半円レール51を入力軸8aと直交する向き
で、その両端部を結ぶ線が入力軸8aを通るように入力軸
8aと同心状に固定し、半円レール51の外周面に該レール
の外周長とほぼ同長のベルト52を摺接して配置し、この
ベルト52の一端を半円レール51の一端部外周近傍に入力
軸8aに対して平行配置した駆動棒53に固定するととも
に、他端を半円レール51の他端部外周近傍に入力軸8aに
対して平行配置した連結棒54に固定し、駆動棒53を入力
軸8aに一端部が固定された取付部材55の他端部に固定
し、連結棒54を入力軸8aに一端部が回転可能に嵌挿され
た出力軸56の他端部に固定し、この連結棒54に駆動棒53
が常時、半円レール51の一端部外周近傍の位置となるよ
うに付勢するウエイト57を設け、また出力軸56の回転角
度を取り出す部材58を出力軸56の一端部に取付片59を介
して入力軸8aと同軸的に取付けている。50は取り出し部
材58に接続された開度表示計である。

そして作用は次の通りである。すなわち、まずラジアル
ゲート1aが水面と平行位置にあるとき、ベルト52の一端
が固定された駆動棒53が半円レール51の一端部外周近傍
にあるようにする（第８図Ａ）。この状態でラジアルゲ
ート1aが角度θ上向きに回転すると、この回転角の２倍
の回転角度２θが入力軸8aに伝えられ、駆動棒53も取付
部材55を介して同じ角度２θ回転する。これにより半円
レール51上のベルト52の駆動棒53側は半円レール51から
角度２θに対応する弦長さぶん外れる（第８図Ｂ）。一
方、連結棒54もウエイト57の付勢力に抗して駆動棒53の
移動に伴って半円レール51上を引き上げられ、前記弦長
さと等しい長さ変位する。この連結棒54の変位によって
入力軸8aの回りを回転する出力軸56は前記弦長さに相当
する角度回転し、この出力軸56の回転角度は実開度と比
例するので、この出力軸56の回転を取り出し部材58で取
り出すことにより、開度表示計50に実開度を表示するこ
とができる。

考案が解決しようとする課題 ところで、前記のように従来のものはベルト52が最も重
要な役割をするようになっているが、ベルト52は半円レ
ール51に摺接している円弧部と半円レール51から外れた
弦（直線）部との分岐部で曲率半径なしで屈曲するので
はなく、なにがしかの曲率半径で屈曲しており、曲率半
径は開度変化に伴って変化するとともに、経年変化によ
る断面変化に伴って変化する。そのためこの曲率半径の
変化に加えて経年変化によるベルトの伸びが原因とな
り、実開度に対して表示開度の誤差が大きくなってしま
い変換精度が悪化することが避けられないという問題点
があった。

そこで、この考案は前記のような従来の問題点を解決
し、実開度に対する開度の誤差を可及的に小さくするこ
とができ、ラジアルゲートの精度の高い実開度の変換を
可能とする装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 前記目的を達成するため、この考案の実開度変換装置
は、ラジアルゲートと同じ回転角度をもつように該ラジ
アルゲートに連結された入力軸を支持部材で回転自在に
支持し、この入力軸にドライブギヤを固定している。一
方、このドライブギヤと同径に形成されて該ギヤと噛合
するフォロアギヤを前記支持部材に回転自在に支持した
支持軸に固定している。前記両ギヤのそれぞれの側面の
同一径上に係合ピンを固定している。

また、前記両ギヤの中心間を結ぶ線と平行となるように
形成されて前記係合ピンに係合する長溝を有し、ドライ
ブギヤの回転角度を直線移動量に変換する変換部材を前
記支持部材で長溝方向と直交する方向へ移動自在に支持
している。この変換部材の移動方向となる側面にラック
を形成し、このラックと噛合するピニオンを前記支持部
材に回転自在に支持した出力軸に固定している。そし
て、この出力軸の回転角度を取り出す部材を具えてい
る。

作用 ラジアルゲートが水面と平行位置にあるとき、ドライブ
ギヤとフォロアギヤにそれぞれ固定された係合ピンが、
両ギヤの中心間を結ぶ線上に位置するように調整してお
けば、ラジアルゲートが例えば角度θ上向きに回転する
と、両ギヤがこのラジアルゲートの回転角度θと同じ回
転角度θで回転し、該ピンに長溝で係合する変換部材は
長溝方向と直交する方向に直線移動することになる。こ
の変換部材の直線移動量はラジアルゲートのスキンプレ
ートの下端部の鉛直方向の移動量に比例し、この比は係
合ピン位置の径とスキンプレートの下端部の径の比とな
り、変換部材の移動量とスキンプレートの下端部の鉛直
方向の移動量（実開度）との間にはリニアな比例関係が
生じる。また、変換部材が直線移動すると、この変換部
材のラックと噛合するピニオンによって出力軸が変換部
材の直線移動量に相当する角度回転する。この出力軸の
回転角度は実開度に比例するので、出力軸の回転角度を
取り出し部材で取り出すことにより、実開度を表示する
ことができる。この実開度に対する表示誤差は各部材の
接合部や係合ピンと長溝のガタ、両ギヤのバックラッシ
ュなどから生ずるきわめてわずかなものであり、実開度
に対する表示開度の誤差が小さくなる。

実施例 第１図は従来の第５図と対応するラジアルゲートと実開
度変換装置の関連構成を示す概略正面図、第２図は実開
度変換装置の拡大正面図、第３図は実開度変換装置の拡
大平面図、第４図は第３図のIV−IV線に沿う縦断側面図
である。

第１〜４図において１はラジアルゲートで、ワイヤ２に
よって駆動され、トラニオン３を中心とする円弧運動を
行なってダムなどの放流路４を開閉して流量調整を行な
う。５はトラニオン３と一体のドライブドラムで、この
ドラム５にはワイヤ６の一側が巻きかけられて端部が固
定され、他側は実開度変換装置７の入力軸８に固定され
たドライブドラム５と同径のフォロアドラム９に巻きか
けられ、端部にはゲート１の動きに追随してフォロアド
ラム９を回転させるに十分な重さのウエイト10が吊るさ
れている。

入力軸８は支持フレーム11に回転自在に水平支持され、
そのフォロアドラム９と反対側の端部には半円状のドラ
イブギヤ12が固定されている。支持フレーム11には入力
軸８と平行に支持軸13が回転自在に水平支持され、該支
持軸にはドライブギヤ12と噛合した半円状のフォロアギ
ヤ14が固定されている。

15は下方の水平部材16と上方の鉛直部材17とを固定して
なり、ドライブギヤ12の回転角度を直線移動量に変換す
る逆Ｔ字状の変換部材で、この変換部材15の水平部材16
にはドライブギヤ12の側面に固定された係合ピン18に係
合する長溝20と、フォロアギヤ14の側面におけるドライ
ブギヤ12の係合ピン18と同一円周上、かつ同一径上に固
定された係合ピン21に係合する長溝23が、両ギヤ12,14
の中心間を結ぶ線と平行となるように形成されている。
この実施例では係合ピン18,21の外周にローラ19,22が回
転自在に嵌合され、該ローラ19,22が長溝20,23と係合す
るようになっている。また、この実施例では係合ピン1
8,21間の距離が、係合ピン18とドライブギヤ12の中心と
の距離、および係合ピン21とフォロアギヤ14の中心との
距離と同じに設定されている。鉛直部材17の一方の側面
にはラック26がそのほぼ全長にわたって形成され、この
ラック26には支持フレーム11に回転自在に支持され、開
度表示計50を駆動するための出力軸24に固定されたピニ
オン25が噛合されている。鉛直部材17に対してピニオン
25と反対側となる支持フレーム11にはガイドローラ28が
固定されたガイド軸27が回転自在に支持され、ガイドロ
ーラ28はその外周面が鉛直部材17の他方の側面に係合す
ることにより、ピニオン25とラック26の噛合が円滑とな
るように鉛直部材17の直線移動をガイドするようになっ
ている。

次に実施例の作用を説明する。

ラジアルゲート１が水面と平行位置にあるとき、第４図
に示すようにドライブギヤ12とフォロアギヤ14にそれぞ
れ固定された係合ピン18,21が、両ギヤ12,14の中心間を
結ぶ線上に位置するように調整しておけば、ラジアルゲ
ート１が角度θ上向きに回転すると、両ギヤ12,14がこ
のラジアルゲート１の回転角度θと同じ回転角度θで回
転する。これにより両ギヤ12,14上の係合ピン18,21もラ
ジアルゲート１のスキンプレートの下端部と同じ回転角
度θで回転し、該ピン18と21に長溝20と23で係合する変
換部材15は長溝方向と直交する方向に直線移動すること
になる。この変換部材15の直線移動量ｈはラジアルゲー
ト１のスキンプレートの下端部の鉛直方向の移動量Ｈに
比例し、この比は係合ピン位置の半径ｒとスキンプレー
トの下端部の半径Ｒの比となり、変換部材15の移動量ｈ
とスキンプレートの下端部の鉛直方向の移動量（実開
度）Ｈとの間にはリニアな比例関係が生じる。また、変
換部材15が直線移動すると、変換部材15のラック26と噛
合するピニオン25によって出力軸24が変換部材15の直線
移動量に相当する角度回転する。この出力軸24の回転角
度は実開度に比例するので、出力軸24の回転角度を取り
出し部材で取り出すことにより、実開度を開度表示計50
で表示することができる。この実開度に対する表示誤差
は各部材の接合部や係合ピン18,21と長溝20,23のガタ、
両ギヤ12,14のバックラッシュなどから生ずるきわめて
わずかなものであり、実開度に対する表示開度の誤差が
小さくなる。

考案の効果 この考案は前記のような構成からなるので、ラジアルゲ
ートのスキンプレートの下端部の鉛直方向の移動量（実
開度）と出力軸の回転角度が表示される開度計の目盛り
を比例関係にすることができ、かつ各構成部材の接合部
構成により実開度に対する表示開度の誤差を小さくでき
るから、開度計に表示される開度によって実開度の変換
を高い精度で行なうことができる。また、ドライブギ
ヤ、フォロアギヤ、１対の係合ピン、長溝を設けた変換
部材、ラックとピニオンと、その構成部材の部品数を少
なくできるから、従来のものより構造が簡単となり、か
つ装置の小型化を図ることができるという優れた効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示すラジアルゲートと実
開度変換装置の関連構成を示す概略正面図、第２図は同
上の実開度変換装置の拡大正面図、第３図は同上の実開
度変換装置の拡大平面図、第４図は第３図のIV−IV線に
沿う縦断側面図、第５図は従来のラジアルゲートと実開
度変換装置の関連構成を示す概略正面図、第６図は同上
の実開度変換装置の拡大平面図、第７図は同上の実開度
変換装置の拡大正面図、第８図（Ａ）は第６図のVIII−
VIII線に沿う縦断側面図、第８図（Ｂ）はラジアルゲー
トが回転したときのベルトの移動状態を示す第８図
（Ａ）と対応する図面である。 １……ラジアルゲート、６……ワイヤ ８……入力軸、11……支持フレーム（支持部材） 12……ドライブギヤ、13……支持軸 14……フォロアギヤ、15……変換部材 16……水平部材、17……鉛直部材 18,21……係合ピン、24……出力軸 25……ピニオン、26……ラック

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ラジアルゲートと同じ回転角度をもつよう
   に該ラジアルゲートに連結された入力軸を支持部材で回
   転自在に支持し、この入力軸にドライブギヤを固定し、
   このドライブギヤと同径に形成されて該ギヤと噛合する
   フォロアギヤを前記支持部材に回転自在に支持した支持
   軸に固定し、前記両ギヤのそれぞれの側面の同一径上に
   係合ピンを固定し、前記両ギヤの中心間を結ぶ線と平行
   となるように形成されて前記係合ピンに係合する長溝を
   有し、ドライブギヤの回転角度を直線移動量に変換する
   変換部材を前記支持部材で長溝方向と直交する方向へ移
   動自在に支持し、この変換部材の移動方向となる側面に
   ラックを形成し、このラックと噛合するピニオンを前記
   支持部材に回転自在に支持した出力軸に固定し、この出
   力軸の回転角度を取り出す部材を具えていることを特徴
   とするラジアルゲートの実開度変換装置。