バー式回転ゲート装置
【課題】防塵性及び防水性に優れたバー式回転ゲート装置を提供する。
【解決手段】ゲート本体１と、ゲート本体１に回転可能に設けられた回転体２と、回転体２に固定されたバー３とを備えたバー式回転ゲート装置１００であって、回転体２の回転軸４と、ゲート本体１に設けられ、回転軸４が挿通する筒状の軸受けケース６と、軸受けケース６の内側に設けられ、回転軸４を回転可能に支持するベアリング８ａ、８ｂと、軸受けエース６の内側でベアリング８ａ、８ｂよりも回転体２側に配置され、回転軸４の外周面に装着されたパッキン９ａ、９ｂとを備え、回転軸４の外周面であってパッキン９ａ、９ｂの接触面にクロムめっき加工が施されている。
【解決手段】ゲート本体１と、ゲート本体１に回転可能に設けられた回転体２と、回転体２に固定されたバー３とを備えたバー式回転ゲート装置１００であって、回転体２の回転軸４と、ゲート本体１に設けられ、回転軸４が挿通する筒状の軸受けケース６と、軸受けケース６の内側に設けられ、回転軸４を回転可能に支持するベアリング８ａ、８ｂと、軸受けエース６の内側でベアリング８ａ、８ｂよりも回転体２側に配置され、回転軸４の外周面に装着されたパッキン９ａ、９ｂとを備え、回転軸４の外周面であってパッキン９ａ、９ｂの接触面にクロムめっき加工が施されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、利用者の通行を制限するためのバー式回転ゲート装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、駅の改札や遊園地の入出場口等では、利用者の通行を制限するためのゲート装置が設置されている。この種のゲート装置として、例えば特許文献１にあるように、３本或いは４本のアームを回転させるバー式回転ゲート装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２２７４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年ではゲート装置の設置場所は屋内、屋外を問わず多岐にわたるが、例えば粉塵が飛散する工場環境、風雨にさらされる露天環境、海岸近くの塩害環境等の場合には、単なる屋外仕様では足りず、粉塵や水滴への十分な対策が必要となる。
【０００５】
本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、防塵性及び防水性に優れたバー式回転ゲート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】
【０００６】
本発明のバー式回転ゲート装置は、ゲート本体と、前記ゲート本体に回転可能に設けられた回転体と、前記回転体に固定されたバーとを備えたバー式回転ゲート装置であって、前記回転体の回転軸と、前記ゲート本体に設けられ、前記回転軸が挿通する筒状の軸受けケースと、前記軸受けケースの内側に設けられ、前記回転軸を回転可能に支持するベアリングと、前記軸受けケースの内側で前記ベアリングよりも前記回転体側に配置され、前記回転軸の外周面に装着されたパッキンとを備え、前記回転軸の外周面であって前記パッキンの接触面にクロムめっき加工が施されていることを特徴とする。
また、本発明のバー式回転ゲート装置の他の特徴とするところは、前記回転体には前記回転軸が挿通する挿通穴が形成されており、前記回転体の表側から前記回転軸と前記回転体とを固定するロック部材が装着され、前記ロック部材は、前記回転軸の外周面及び前記回転体の内周面に面圧を発生させることにより前記回転軸と前記回転体とを固定するよう構成されている点にある。
また、本発明のバー式回転ゲート装置の他の特徴とするところは、前記回転軸は、前記ベアリングで支持される大径部と、前記パッキンが装着される小径部とを有する点にある。
また、本発明のバー式回転ゲート装置の他の特徴とするところは、前記パッキンは複数列のパッキンである点にある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、回転軸の外周面であってパッキンの接触面にクロムめっき加工を施すことにより、パッキンを高い面圧で接触させても接触面が摩耗しにくいようにすることができる。したがって、平滑な表面状態を保ち、安定的なシール状態を維持して、外部からの粉塵等の異物や水分が浸入するのを防止することができる。また、クロムめっき加工を施すことで、錆の発生を防止することができる。これにより、防塵性及び防水性に優れたバー式回転ゲート装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係るバー式回転ゲート装置を示す斜視図である。
【図２】回転体の回転軸まわりの構成を示す断面図であり、回転体と回転軸とが一体化された状態を示す図である。
【図３】回転体の回転軸まわりの構成を示す断面図であり、回転体と回転軸とが分離した状態を示す図である。
【図４】回転体の回転軸まわりの分解斜視図である。
【図５】回転軸を示す図である。
【図６】ロック部材を示す図である。
【図７】コークス炉設備の概略構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るバー式回転ゲート装置１００を示す斜視図である。バー式回転ゲート装置１００は、状態表示ランプ１ａが設けられたゲート本体１と、ゲート本体１に回転可能に設けられた回転体２と、回転体２に固定された３本のバー３とを備える。回転体２の回転軸４は斜め４５度下方に向くように配置され、１２０度ずつ回転が許容されるように構成されている。そして、回転体２が１２０度ずつ回転したときに、最上部に位置するバー３が水平となるようになっている。
【００１０】
このようにしたバー式回転ゲート装置１００を適所に設置すると、バー３が突出する側でゲート本体１により入出場通路が形成される。そして、利用者が例えばＩＣカードを不図示の読み取り部にかざすと、コントローラがＩＣカードに記録されているＩＤを認証し、当該利用者の通行を許可するか、許可しないかを判定する。利用者の通行を許可しない場合、コントローラの指示によりゲート装置１００では回転体２の回転を規制する。この場合、水平となっているバー３が動かないので、利用者は通行することができない。利用者の通行を許可する場合、コントローラの指示によりゲート装置１００では回転体２が１２０度回転することを許容する。この場合、利用者は水平となっているバー３を押し進めることで通行することができる。
【００１１】
図２、図３は、回転体２の回転軸４まわりの構成を示す断面図である。また、図４は、回転体２の回転軸４まわりの分解斜視図である。ゲート本体１には板状のフレーム５が固定されるとともに、このフレーム５を貫通するように筒状の軸受けケース６が溶接、固定される。フレーム５の裏面５ａには、図示は省略するが、回転軸４に連係するロック機構が設けられ、上述したように回転体２の回転を規制したり、１２０度回転することを許容したりするように構成される。
【００１２】
軸受けケース６には回転軸４が挿通する。ここで、図５にも示すように、回転軸４はフランジ４ａを有するとともに、フランジ４ａよりも前方で、前端側の小径部４ｂと後端側の大径部４ｃとを有する。なお、本明細書において前端や前方とは回転体２側を指すものとする。回転軸４の小径部４ｂの外周面には、大径部４ｃとの段差近傍から前方に向かって所定の範囲でクロムめっき加工が施され、１００μｍ程度の厚みのクロムめっき面７が形成される。クロムめっきは耐食性に優れ、めっき層の硬度が高く摩擦係数が小さいことから耐磨耗性にも優れる。
【００１３】
軸受けケース６の内側にはニードルベアリング８ａ、８ｂが設けられ、回転軸４の大径部４ｃが回転可能に支持される。また、軸受けケース６の内側でニードルベアリング８ａの前方、すなわちニードルベアリング８ａよりも回転体２側では、回転軸４のクロムめっき面７に環状のパッキン９ａ、９ｂが装着される。前側のパッキン９ａは主にダストシールとして、後側のパッキン９ｂは主にオイルシールとして設置され、これらパッキン９ａ、９ｂにより粉塵等の異物や水分が浸入するのを防止し、グリースの漏れを防止する。パッキン９ｂとニードルベアリング８ａとの間にはグリース用スペーサ１０が配設される。また、軸受けケース６には、グリース用スペーサ１０の位置にグリースをグリースガンで注入するためのグリースニップル１１が取り付けられる。
【００１４】
また、軸受けケース６の内側でニードルベアリング８の後方では、フランジ４ａに隣接するかたちで、回転軸４の大径部４ｃにパッキン１２が装着される。パッキン１２は主にオイルシールとして設置され、グリースの漏れを防止する。
【００１５】
以上のように、軸受けケース６内には前から二列のパッキン９ａ、９ｂ、グリース用スペーサ１０、二列のニードルベアリング８ａ、８ｂ、パッキン１２が内設され、その状態で、軸受けケース６の前端及び後端がキャップ状のパッキン押さえ１３ａ、１３ｂにより封止される。後側のパッキン押さえ１３ｂは軸受けケース６内に入り込む環状部１３ｃを有し、その環状部１３ｃが軸受けケース６の後端内周面と回転軸４のフランジ４ａの端面との間に入り込んでパッキン１２の押さえを行う。なお、パッキン９ａ、９ｂ、１２の軸受けケース６に対する面圧は強固であるので、パッキン押さえ１３ａ、１３ｂがなくても、パッキン９ａ、９ｂ、１２が軸受けケース６から離脱することはない。
【００１６】
回転軸４の前端には回転体２が固定される。回転体２の表面には、バー３を挿入固定するための３つの穴２ｃが形成されている。また、回転体２には、回転軸４を挿通する挿通穴２ａが形成されており、回転体２の表側から回転軸４と回転体２とを固定するロック部材１４が装着される。図６に示すように、ロック部材１４は、鍔部１５ａを有する筒状部材１５と、筒状部材１５の内輪部１５ｂの外周面に配置されるリング状の外輪部材１６とを備え、内輪部１５ｂの先端外周面と外輪部材１６の内周面とがそれぞれテーパ面となっている。図２、３に示すように、回転体２の挿通穴２ａに回転軸４を挿通するとともに、回転体２の表側から収容穴部２ｂにロック部材１４を挿入して、ロック部材１４の内側に回転軸４の前端を挿入する。この状態で、鍔部１５ａに取り付けられるボルト１７により筒状部材１５を回転体２側に締め付けると、その締め付け力（図６の矢印Ｘを参照）がテーパ面を介して内径側と外径側への面圧に変換される（図６の矢印Ｙを参照）。すなわち、テーパ面の作用により、内輪部１５ｂが縮径しようとするとともに、外輪部材１６が拡径しようとする。これにより、内輪部１５ｂが回転軸４の前端外周面に押し付けられるとともに、外輪部材１６が回転体２の内周面に押し付けられ、回転体２と回転軸４とが強固に摩擦締結される。
【００１７】
以下、各部品の組み付け方について説明する。フレーム５に固定された軸受けケース６の内側にニードルベアリング８ａ、８ｂを装着する。この状態で、パッキン１２の内面にグリースを塗布し、回転軸４のフランジ４ａ近傍まで装着する。このパッキン１２が装着された回転軸４を、フレーム５の裏面５ａ側から軸受けケース６に挿入し、ニードルベアリング８ａ、８ｂに挿通して、ニードルベアリング８ａ、８ｂで回転軸４の大径部４ｃを回転可能に支持させる。なお、パッキン１２の種類によっては、先にパッキン１２を軸受けケース６の内側に装着する組み付け方でもよい。その後、軸受けケース６の後端外周にキャップ状のパッキン押さえ１３ｂを外嵌させる。また、フレーム５の裏面５ａの不図示のロック機構を回転軸４の後端に連係させる。この場合に、例えば回転軸４に小径部４ｂが形成されていないと、クロムめっき面７が１００μｍ程度厚くなっていることから、回転軸４をニードルベアリング８ａ、８ｂに挿通するときに、クロムめっき面７がニードルベアリング８ａ、８ｂに干渉してしまう。それに対して、本実施形態では、回転軸４の前端側に小径部４ｂが形成され、その小径部４ｂにクロムめっき面７が形成されるので、回転軸４をニードルベアリング８ａ、８ｂに挿通するときに、クロムめっき面７がニードルベアリング８ａ、８ｂに干渉するのを避けることができる。換言すれば、小径部４ｂと大径部４ｃとの段差は、クロムめっき面７の厚み以上（本実施形態の場合１００μｍ以上）としておく。合わせて、小径部４ｂと大径部４ｃとの段差部分も緩やかなテーパ形状とすることにより、パッキン１２への回転軸４の装入時の、パッキン１２の内周面の損傷を防ぐことができる。
【００１８】
続いて、フレーム５から突出した状態にある回転軸４の前端側から、グリース塗布済みのグリース用スペーサ１０を軸受けケース６内に挿入し、回転軸４のクロムめっき面７に装着する。さらに、回転軸４の前端側からパッキン９ｂ、９ａを軸受けケース６内に挿入し、回転軸４のクロムめっき面７に装着する。この場合に、回転軸４の前端にはテーパ加工が施されているので、パッキン９ａ、９ｂを装着するときにその内周面が損傷するのを避け、シール性が損なわれるのを防ぐことができる。その後、軸受けケース６の前端外周にキャップ状のパッキン押さえ１３ａを外嵌させる。
【００１９】
続いて、図３に示すように、回転軸４の前端を回転体２の挿通穴２ａに挿通する。そして、回転体２の表側からロック部材１４（筒状部材１５及び外輪部材１６）を収容穴部２ｂに挿入し、回転軸４と回転体２との周方向の位置を合せた状態で、既述したようにボルト１７を締め付けて回転軸４と回転体２とを固定、一体化させる。
【００２０】
以上述べたバー式回転ゲート装置１００では、回転軸４の外周面であってパッキン９ａ、９ｂの接触面にクロムめっき加工を施すことにより、パッキン９ａ、９ｂを高い面圧で接触させても接触面が摩耗しにくいようにすることができる。したがって、平滑な表面状態を保ち、安定的なシール状態を維持して、外部からの粉塵等の異物や水分が浸入するのを防止することができる。また、クロムめっき加工を施すことで、錆の発生を防止することができる。これにより、防塵性及び防水性に優れたバー式回転ゲート装置を提供することができる。長期間の使用等によりクロムめっき面７が摩耗等した場合は、いったん分解して再度クロムめっき加工を施すことにより、継続的にこの回転軸４を活用することも可能である。
【００２１】
また、回転軸４と回転体２とを固定するに際して、回転軸４の前端外周面にキー溝を形成し、キーを嵌め込む構造も考えられる。しかしながら、回転軸４の前端外周面にキー溝が形成されていると、組み付けに際して回転軸４の前端側からパッキン９ｂ、９ａを挿入するときに、キー溝の鋭角な形状でパッキン９ａ、９ｂの内周面が損傷するおそれがある。それに対して、本実施形態では、回転体２の表側からロック部材１４が装着され、ロック部材１４は、回転軸４の外周面及び回転体２の内周面に面圧を発生させることにより両者を固定するよう構成されている。すなわち、回転軸４の外周面にキー溝のような凹凸が形成されることなく平滑なままであるので、回転軸４の前端側からパッキン９ｂ、９ａを挿入するときに、パッキン９ａ、９ｂの内周面が損傷するのを避けることができる。
【００２２】
次に、本発明を適用したバー式回転ゲート装置１００の設置例を説明する。本実施形態では、製鉄所内のコークス炉設備への入出場を制限するためにバー式回転ゲート装置１００を設置している。製鉄所内は石炭、コークス、鉄鉱石等の粉塵や水滴が多く、単なる屋外仕様では足りず、上述した実施形態のように粉塵や水滴への十分な対策が必要となる。
【００２３】
図７は、石炭槽１０３を挟んでＡ炉１０１、Ｂ炉１０２が配置されたコークス炉設備の平面図である。Ａ炉１０１及びＢ炉１０２の一方の長手側には押出機１０４やコークス炉炭化室診断・補修装置ＤＯＣ（Doctor of Coke Oven）１０５が、他方の長手側にはガイド車１０６、不図示のコークカーや消火車が配置される。これら押出機１０４やＤＯＣ１０５、ガイド車１０６等の各台車は、図７の矢印に示すように、Ａ炉１０１及びＢ炉１０２の長手方向に沿って走行可能となっている。各炉１０１、１０２の炭化室内で乾留したコークスを押出機１０４で押出し、その押出したコークスを反対側に位置するガイド車１０６でコークカー又は消火車に誘導する。
【００２４】
また、コークス炉の上には不図示の石炭装入車が配置される。石炭装入車はコークス炉の上を走行可能となっている。
【００２５】
Ａ炉１０１及びＢ炉１０２の両側に沿ってプラットフォーム１０８が設けられる。プラットフォーム１０８は、作業者が炉の補修や落炭清掃等の作業を行ったり、各台車に乗り込んだりするときに使用される。本実施形態では、これらプラットフォーム１０８の出入口にバー式回転ゲート装置１００を設置し、プラットフォーム１０８への入出場を制限するようにしている。なお、図示例ではプラットフォーム１０８の出入口にバー式回転ゲート装置１００を設置する例を示したが、押出機１０４やＤＯＣ１０５、ガイド車１０６、石炭装入車等の各台車への乗り込み口にもバー式回転ゲート装置１００を設置するようにしてもよい。
【００２６】
バー式回転ゲート装置１００は、コントローラ２０１と有線或いは無線通信可能とされており、コントローラ２０１からの指示に従ってプラットフォーム１０８への入出場を制限する。また、コントローラ２０１を統括制御するための入出場管理サーバ２００が設置されている。入出場管理サーバ２００には、各台車の稼働状況を示す台車情報が入力される。
【００２７】
例えばいずれかの台車が走行中の場合、入出場管理サーバ２００は台車情報に基づいて台車が走行中であることを検知し、コントローラ２０１に作業者の入場を規制するよう指示する。これを受けて、コントローラ２０１は、各ゲート装置１００に作業者の入場を規制するよう指示する。これにより、ゲート装置１００では回転体２の回転を規制するので、水平となっているバー３が動かず、作業者は入場することができない。このとき、状態表示ランプ１ａを赤色で光らせて、入場が規制されていることを作業者に視覚的に認識させるようにする。また、プラットフォーム１０８に作業者が居る場合、入出場管理サーバ２００が各台車を走行不可とするインターロック機構を持たせるようにしてもよい。
【００２８】
また、いずれの台車も走行していない場合、入出場管理サーバ２００は台車情報に基づいて台車が走行していないことを検知し、コントローラ２０１に作業者の入場を受け付けるよう指示する。このとき、状態表示ランプ１ａを黄色で光らせて、入場受け付け可能であることを作業者に視覚的に認識させるようにする。
【００２９】
入場受け付け可能な状態では、作業者がＩＣカードを不図示の読み取り部にかざすと、コントローラ２０１がＩＣカードに記録されているＩＤを認証し、当該作業者の入場を許可するか、許可しないかを判定する。作業者の入場を許可する場合、コントローラ２０１の指示によりゲート装置１００では回転体２が１２０度回転することを許容するので、作業者は水平となっているバー３を押し進めることで入場することができる。このとき、状態表示ランプ１ａを緑色で光らせて、ＩＤ認証がＯＫであったことを当該作業者に視覚的に認識させるようにする。
【００３０】
プラットフォーム１０８に作業者が入場すると、当該作業者のＩＤ等が入出場管理サーバ２００にて一元管理される。
【００３１】
なお、プラットフォーム１０８からの出場については、常時出場受け付け可能な状態とし、ＩＤ認証で即出場可能とする。すなわち、作業者がＩＣカードを不図示の読み取り部にかざすと、コントローラ２０１がＩＣカードに記録されているＩＤを認証し、当該作業者の出場を許可する。
【００３２】
以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。例えばバー式回転ゲート装置１００のゲート本体１の形状や大きさ、バー３の本数等は限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３３】
１：ゲート本体、１ａ：状態表示ランプ、２：回転体、２ａ：挿通穴、２ｂ：収容穴部、２ｃ：穴、３：バー、４：回転軸、４ａ：フランジ、４ｂ：小径部、４ｃ：大径部、５：固定フレーム、５ａ：裏面、６：軸受けケース、７：クロムめっき面、８ａ、８ｂ：ニードルベアリング、９ａ、９ｂ：パッキン、１０：グリース用スペーサ、１１：グリースニップル、１２：パッキン、１３ａ、１３ｂ：パッキン押さえ、１４：ロック部材、１５：筒状部材、１５ａ：鍔部、１５ｂ：内輪部、１６：外輪部材、１７：ボルト、１００：バー式回転ゲート装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、利用者の通行を制限するためのバー式回転ゲート装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、駅の改札や遊園地の入出場口等では、利用者の通行を制限するためのゲート装置が設置されている。この種のゲート装置として、例えば特許文献１にあるように、３本或いは４本のアームを回転させるバー式回転ゲート装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２２７４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年ではゲート装置の設置場所は屋内、屋外を問わず多岐にわたるが、例えば粉塵が飛散する工場環境、風雨にさらされる露天環境、海岸近くの塩害環境等の場合には、単なる屋外仕様では足りず、粉塵や水滴への十分な対策が必要となる。
【０００５】
本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、防塵性及び防水性に優れたバー式回転ゲート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】
【０００６】
本発明のバー式回転ゲート装置は、ゲート本体と、前記ゲート本体に回転可能に設けられた回転体と、前記回転体に固定されたバーとを備えたバー式回転ゲート装置であって、前記回転体の回転軸と、前記ゲート本体に設けられ、前記回転軸が挿通する筒状の軸受けケースと、前記軸受けケースの内側に設けられ、前記回転軸を回転可能に支持するベアリングと、前記軸受けケースの内側で前記ベアリングよりも前記回転体側に配置され、前記回転軸の外周面に装着されたパッキンとを備え、前記回転軸の外周面であって前記パッキンの接触面にクロムめっき加工が施されていることを特徴とする。
また、本発明のバー式回転ゲート装置の他の特徴とするところは、前記回転体には前記回転軸が挿通する挿通穴が形成されており、前記回転体の表側から前記回転軸と前記回転体とを固定するロック部材が装着され、前記ロック部材は、前記回転軸の外周面及び前記回転体の内周面に面圧を発生させることにより前記回転軸と前記回転体とを固定するよう構成されている点にある。
また、本発明のバー式回転ゲート装置の他の特徴とするところは、前記回転軸は、前記ベアリングで支持される大径部と、前記パッキンが装着される小径部とを有する点にある。
また、本発明のバー式回転ゲート装置の他の特徴とするところは、前記パッキンは複数列のパッキンである点にある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、回転軸の外周面であってパッキンの接触面にクロムめっき加工を施すことにより、パッキンを高い面圧で接触させても接触面が摩耗しにくいようにすることができる。したがって、平滑な表面状態を保ち、安定的なシール状態を維持して、外部からの粉塵等の異物や水分が浸入するのを防止することができる。また、クロムめっき加工を施すことで、錆の発生を防止することができる。これにより、防塵性及び防水性に優れたバー式回転ゲート装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係るバー式回転ゲート装置を示す斜視図である。
【図２】回転体の回転軸まわりの構成を示す断面図であり、回転体と回転軸とが一体化された状態を示す図である。
【図３】回転体の回転軸まわりの構成を示す断面図であり、回転体と回転軸とが分離した状態を示す図である。
【図４】回転体の回転軸まわりの分解斜視図である。
【図５】回転軸を示す図である。
【図６】ロック部材を示す図である。
【図７】コークス炉設備の概略構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るバー式回転ゲート装置１００を示す斜視図である。バー式回転ゲート装置１００は、状態表示ランプ１ａが設けられたゲート本体１と、ゲート本体１に回転可能に設けられた回転体２と、回転体２に固定された３本のバー３とを備える。回転体２の回転軸４は斜め４５度下方に向くように配置され、１２０度ずつ回転が許容されるように構成されている。そして、回転体２が１２０度ずつ回転したときに、最上部に位置するバー３が水平となるようになっている。
【００１０】
このようにしたバー式回転ゲート装置１００を適所に設置すると、バー３が突出する側でゲート本体１により入出場通路が形成される。そして、利用者が例えばＩＣカードを不図示の読み取り部にかざすと、コントローラがＩＣカードに記録されているＩＤを認証し、当該利用者の通行を許可するか、許可しないかを判定する。利用者の通行を許可しない場合、コントローラの指示によりゲート装置１００では回転体２の回転を規制する。この場合、水平となっているバー３が動かないので、利用者は通行することができない。利用者の通行を許可する場合、コントローラの指示によりゲート装置１００では回転体２が１２０度回転することを許容する。この場合、利用者は水平となっているバー３を押し進めることで通行することができる。
【００１１】
図２、図３は、回転体２の回転軸４まわりの構成を示す断面図である。また、図４は、回転体２の回転軸４まわりの分解斜視図である。ゲート本体１には板状のフレーム５が固定されるとともに、このフレーム５を貫通するように筒状の軸受けケース６が溶接、固定される。フレーム５の裏面５ａには、図示は省略するが、回転軸４に連係するロック機構が設けられ、上述したように回転体２の回転を規制したり、１２０度回転することを許容したりするように構成される。
【００１２】
軸受けケース６には回転軸４が挿通する。ここで、図５にも示すように、回転軸４はフランジ４ａを有するとともに、フランジ４ａよりも前方で、前端側の小径部４ｂと後端側の大径部４ｃとを有する。なお、本明細書において前端や前方とは回転体２側を指すものとする。回転軸４の小径部４ｂの外周面には、大径部４ｃとの段差近傍から前方に向かって所定の範囲でクロムめっき加工が施され、１００μｍ程度の厚みのクロムめっき面７が形成される。クロムめっきは耐食性に優れ、めっき層の硬度が高く摩擦係数が小さいことから耐磨耗性にも優れる。
【００１３】
軸受けケース６の内側にはニードルベアリング８ａ、８ｂが設けられ、回転軸４の大径部４ｃが回転可能に支持される。また、軸受けケース６の内側でニードルベアリング８ａの前方、すなわちニードルベアリング８ａよりも回転体２側では、回転軸４のクロムめっき面７に環状のパッキン９ａ、９ｂが装着される。前側のパッキン９ａは主にダストシールとして、後側のパッキン９ｂは主にオイルシールとして設置され、これらパッキン９ａ、９ｂにより粉塵等の異物や水分が浸入するのを防止し、グリースの漏れを防止する。パッキン９ｂとニードルベアリング８ａとの間にはグリース用スペーサ１０が配設される。また、軸受けケース６には、グリース用スペーサ１０の位置にグリースをグリースガンで注入するためのグリースニップル１１が取り付けられる。
【００１４】
また、軸受けケース６の内側でニードルベアリング８の後方では、フランジ４ａに隣接するかたちで、回転軸４の大径部４ｃにパッキン１２が装着される。パッキン１２は主にオイルシールとして設置され、グリースの漏れを防止する。
【００１５】
以上のように、軸受けケース６内には前から二列のパッキン９ａ、９ｂ、グリース用スペーサ１０、二列のニードルベアリング８ａ、８ｂ、パッキン１２が内設され、その状態で、軸受けケース６の前端及び後端がキャップ状のパッキン押さえ１３ａ、１３ｂにより封止される。後側のパッキン押さえ１３ｂは軸受けケース６内に入り込む環状部１３ｃを有し、その環状部１３ｃが軸受けケース６の後端内周面と回転軸４のフランジ４ａの端面との間に入り込んでパッキン１２の押さえを行う。なお、パッキン９ａ、９ｂ、１２の軸受けケース６に対する面圧は強固であるので、パッキン押さえ１３ａ、１３ｂがなくても、パッキン９ａ、９ｂ、１２が軸受けケース６から離脱することはない。
【００１６】
回転軸４の前端には回転体２が固定される。回転体２の表面には、バー３を挿入固定するための３つの穴２ｃが形成されている。また、回転体２には、回転軸４を挿通する挿通穴２ａが形成されており、回転体２の表側から回転軸４と回転体２とを固定するロック部材１４が装着される。図６に示すように、ロック部材１４は、鍔部１５ａを有する筒状部材１５と、筒状部材１５の内輪部１５ｂの外周面に配置されるリング状の外輪部材１６とを備え、内輪部１５ｂの先端外周面と外輪部材１６の内周面とがそれぞれテーパ面となっている。図２、３に示すように、回転体２の挿通穴２ａに回転軸４を挿通するとともに、回転体２の表側から収容穴部２ｂにロック部材１４を挿入して、ロック部材１４の内側に回転軸４の前端を挿入する。この状態で、鍔部１５ａに取り付けられるボルト１７により筒状部材１５を回転体２側に締め付けると、その締め付け力（図６の矢印Ｘを参照）がテーパ面を介して内径側と外径側への面圧に変換される（図６の矢印Ｙを参照）。すなわち、テーパ面の作用により、内輪部１５ｂが縮径しようとするとともに、外輪部材１６が拡径しようとする。これにより、内輪部１５ｂが回転軸４の前端外周面に押し付けられるとともに、外輪部材１６が回転体２の内周面に押し付けられ、回転体２と回転軸４とが強固に摩擦締結される。
【００１７】
以下、各部品の組み付け方について説明する。フレーム５に固定された軸受けケース６の内側にニードルベアリング８ａ、８ｂを装着する。この状態で、パッキン１２の内面にグリースを塗布し、回転軸４のフランジ４ａ近傍まで装着する。このパッキン１２が装着された回転軸４を、フレーム５の裏面５ａ側から軸受けケース６に挿入し、ニードルベアリング８ａ、８ｂに挿通して、ニードルベアリング８ａ、８ｂで回転軸４の大径部４ｃを回転可能に支持させる。なお、パッキン１２の種類によっては、先にパッキン１２を軸受けケース６の内側に装着する組み付け方でもよい。その後、軸受けケース６の後端外周にキャップ状のパッキン押さえ１３ｂを外嵌させる。また、フレーム５の裏面５ａの不図示のロック機構を回転軸４の後端に連係させる。この場合に、例えば回転軸４に小径部４ｂが形成されていないと、クロムめっき面７が１００μｍ程度厚くなっていることから、回転軸４をニードルベアリング８ａ、８ｂに挿通するときに、クロムめっき面７がニードルベアリング８ａ、８ｂに干渉してしまう。それに対して、本実施形態では、回転軸４の前端側に小径部４ｂが形成され、その小径部４ｂにクロムめっき面７が形成されるので、回転軸４をニードルベアリング８ａ、８ｂに挿通するときに、クロムめっき面７がニードルベアリング８ａ、８ｂに干渉するのを避けることができる。換言すれば、小径部４ｂと大径部４ｃとの段差は、クロムめっき面７の厚み以上（本実施形態の場合１００μｍ以上）としておく。合わせて、小径部４ｂと大径部４ｃとの段差部分も緩やかなテーパ形状とすることにより、パッキン１２への回転軸４の装入時の、パッキン１２の内周面の損傷を防ぐことができる。
【００１８】
続いて、フレーム５から突出した状態にある回転軸４の前端側から、グリース塗布済みのグリース用スペーサ１０を軸受けケース６内に挿入し、回転軸４のクロムめっき面７に装着する。さらに、回転軸４の前端側からパッキン９ｂ、９ａを軸受けケース６内に挿入し、回転軸４のクロムめっき面７に装着する。この場合に、回転軸４の前端にはテーパ加工が施されているので、パッキン９ａ、９ｂを装着するときにその内周面が損傷するのを避け、シール性が損なわれるのを防ぐことができる。その後、軸受けケース６の前端外周にキャップ状のパッキン押さえ１３ａを外嵌させる。
【００１９】
続いて、図３に示すように、回転軸４の前端を回転体２の挿通穴２ａに挿通する。そして、回転体２の表側からロック部材１４（筒状部材１５及び外輪部材１６）を収容穴部２ｂに挿入し、回転軸４と回転体２との周方向の位置を合せた状態で、既述したようにボルト１７を締め付けて回転軸４と回転体２とを固定、一体化させる。
【００２０】
以上述べたバー式回転ゲート装置１００では、回転軸４の外周面であってパッキン９ａ、９ｂの接触面にクロムめっき加工を施すことにより、パッキン９ａ、９ｂを高い面圧で接触させても接触面が摩耗しにくいようにすることができる。したがって、平滑な表面状態を保ち、安定的なシール状態を維持して、外部からの粉塵等の異物や水分が浸入するのを防止することができる。また、クロムめっき加工を施すことで、錆の発生を防止することができる。これにより、防塵性及び防水性に優れたバー式回転ゲート装置を提供することができる。長期間の使用等によりクロムめっき面７が摩耗等した場合は、いったん分解して再度クロムめっき加工を施すことにより、継続的にこの回転軸４を活用することも可能である。
【００２１】
また、回転軸４と回転体２とを固定するに際して、回転軸４の前端外周面にキー溝を形成し、キーを嵌め込む構造も考えられる。しかしながら、回転軸４の前端外周面にキー溝が形成されていると、組み付けに際して回転軸４の前端側からパッキン９ｂ、９ａを挿入するときに、キー溝の鋭角な形状でパッキン９ａ、９ｂの内周面が損傷するおそれがある。それに対して、本実施形態では、回転体２の表側からロック部材１４が装着され、ロック部材１４は、回転軸４の外周面及び回転体２の内周面に面圧を発生させることにより両者を固定するよう構成されている。すなわち、回転軸４の外周面にキー溝のような凹凸が形成されることなく平滑なままであるので、回転軸４の前端側からパッキン９ｂ、９ａを挿入するときに、パッキン９ａ、９ｂの内周面が損傷するのを避けることができる。
【００２２】
次に、本発明を適用したバー式回転ゲート装置１００の設置例を説明する。本実施形態では、製鉄所内のコークス炉設備への入出場を制限するためにバー式回転ゲート装置１００を設置している。製鉄所内は石炭、コークス、鉄鉱石等の粉塵や水滴が多く、単なる屋外仕様では足りず、上述した実施形態のように粉塵や水滴への十分な対策が必要となる。
【００２３】
図７は、石炭槽１０３を挟んでＡ炉１０１、Ｂ炉１０２が配置されたコークス炉設備の平面図である。Ａ炉１０１及びＢ炉１０２の一方の長手側には押出機１０４やコークス炉炭化室診断・補修装置ＤＯＣ（Doctor of Coke Oven）１０５が、他方の長手側にはガイド車１０６、不図示のコークカーや消火車が配置される。これら押出機１０４やＤＯＣ１０５、ガイド車１０６等の各台車は、図７の矢印に示すように、Ａ炉１０１及びＢ炉１０２の長手方向に沿って走行可能となっている。各炉１０１、１０２の炭化室内で乾留したコークスを押出機１０４で押出し、その押出したコークスを反対側に位置するガイド車１０６でコークカー又は消火車に誘導する。
【００２４】
また、コークス炉の上には不図示の石炭装入車が配置される。石炭装入車はコークス炉の上を走行可能となっている。
【００２５】
Ａ炉１０１及びＢ炉１０２の両側に沿ってプラットフォーム１０８が設けられる。プラットフォーム１０８は、作業者が炉の補修や落炭清掃等の作業を行ったり、各台車に乗り込んだりするときに使用される。本実施形態では、これらプラットフォーム１０８の出入口にバー式回転ゲート装置１００を設置し、プラットフォーム１０８への入出場を制限するようにしている。なお、図示例ではプラットフォーム１０８の出入口にバー式回転ゲート装置１００を設置する例を示したが、押出機１０４やＤＯＣ１０５、ガイド車１０６、石炭装入車等の各台車への乗り込み口にもバー式回転ゲート装置１００を設置するようにしてもよい。
【００２６】
バー式回転ゲート装置１００は、コントローラ２０１と有線或いは無線通信可能とされており、コントローラ２０１からの指示に従ってプラットフォーム１０８への入出場を制限する。また、コントローラ２０１を統括制御するための入出場管理サーバ２００が設置されている。入出場管理サーバ２００には、各台車の稼働状況を示す台車情報が入力される。
【００２７】
例えばいずれかの台車が走行中の場合、入出場管理サーバ２００は台車情報に基づいて台車が走行中であることを検知し、コントローラ２０１に作業者の入場を規制するよう指示する。これを受けて、コントローラ２０１は、各ゲート装置１００に作業者の入場を規制するよう指示する。これにより、ゲート装置１００では回転体２の回転を規制するので、水平となっているバー３が動かず、作業者は入場することができない。このとき、状態表示ランプ１ａを赤色で光らせて、入場が規制されていることを作業者に視覚的に認識させるようにする。また、プラットフォーム１０８に作業者が居る場合、入出場管理サーバ２００が各台車を走行不可とするインターロック機構を持たせるようにしてもよい。
【００２８】
また、いずれの台車も走行していない場合、入出場管理サーバ２００は台車情報に基づいて台車が走行していないことを検知し、コントローラ２０１に作業者の入場を受け付けるよう指示する。このとき、状態表示ランプ１ａを黄色で光らせて、入場受け付け可能であることを作業者に視覚的に認識させるようにする。
【００２９】
入場受け付け可能な状態では、作業者がＩＣカードを不図示の読み取り部にかざすと、コントローラ２０１がＩＣカードに記録されているＩＤを認証し、当該作業者の入場を許可するか、許可しないかを判定する。作業者の入場を許可する場合、コントローラ２０１の指示によりゲート装置１００では回転体２が１２０度回転することを許容するので、作業者は水平となっているバー３を押し進めることで入場することができる。このとき、状態表示ランプ１ａを緑色で光らせて、ＩＤ認証がＯＫであったことを当該作業者に視覚的に認識させるようにする。
【００３０】
プラットフォーム１０８に作業者が入場すると、当該作業者のＩＤ等が入出場管理サーバ２００にて一元管理される。
【００３１】
なお、プラットフォーム１０８からの出場については、常時出場受け付け可能な状態とし、ＩＤ認証で即出場可能とする。すなわち、作業者がＩＣカードを不図示の読み取り部にかざすと、コントローラ２０１がＩＣカードに記録されているＩＤを認証し、当該作業者の出場を許可する。
【００３２】
以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。例えばバー式回転ゲート装置１００のゲート本体１の形状や大きさ、バー３の本数等は限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３３】
１：ゲート本体、１ａ：状態表示ランプ、２：回転体、２ａ：挿通穴、２ｂ：収容穴部、２ｃ：穴、３：バー、４：回転軸、４ａ：フランジ、４ｂ：小径部、４ｃ：大径部、５：固定フレーム、５ａ：裏面、６：軸受けケース、７：クロムめっき面、８ａ、８ｂ：ニードルベアリング、９ａ、９ｂ：パッキン、１０：グリース用スペーサ、１１：グリースニップル、１２：パッキン、１３ａ、１３ｂ：パッキン押さえ、１４：ロック部材、１５：筒状部材、１５ａ：鍔部、１５ｂ：内輪部、１６：外輪部材、１７：ボルト、１００：バー式回転ゲート装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲート本体と、前記ゲート本体に回転可能に設けられた回転体と、前記回転体に固定されたバーとを備えたバー式回転ゲート装置であって、
前記回転体の回転軸と、
前記ゲート本体に設けられ、前記回転軸が挿通する筒状の軸受けケースと、
前記軸受けケースの内側に設けられ、前記回転軸を回転可能に支持するベアリングと、
前記軸受けケースの内側で前記ベアリングよりも前記回転体側に配置され、前記回転軸の外周面に装着されたパッキンとを備え、
前記回転軸の外周面であって前記パッキンの接触面にクロムめっき加工が施されていることを特徴とするバー式回転ゲート装置。
【請求項２】
前記回転体には前記回転軸が挿通する挿通穴が形成されており、
前記回転体の表側から前記回転軸と前記回転体とを固定するロック部材が装着され、前記ロック部材は、前記回転軸の外周面及び前記回転体の内周面に面圧を発生させることにより前記回転軸と前記回転体とを固定するよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載のバー式回転ゲート装置。
【請求項３】
前記回転軸は、前記ベアリングで支持される大径部と、前記パッキンが装着される小径部とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のバー式回転ゲート装置。
【請求項４】
前記パッキンは複数列のパッキンであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のバー式回転ゲート装置。
【請求項１】
ゲート本体と、前記ゲート本体に回転可能に設けられた回転体と、前記回転体に固定されたバーとを備えたバー式回転ゲート装置であって、
前記回転体の回転軸と、
前記ゲート本体に設けられ、前記回転軸が挿通する筒状の軸受けケースと、
前記軸受けケースの内側に設けられ、前記回転軸を回転可能に支持するベアリングと、
前記軸受けケースの内側で前記ベアリングよりも前記回転体側に配置され、前記回転軸の外周面に装着されたパッキンとを備え、
前記回転軸の外周面であって前記パッキンの接触面にクロムめっき加工が施されていることを特徴とするバー式回転ゲート装置。
【請求項２】
前記回転体には前記回転軸が挿通する挿通穴が形成されており、
前記回転体の表側から前記回転軸と前記回転体とを固定するロック部材が装着され、前記ロック部材は、前記回転軸の外周面及び前記回転体の内周面に面圧を発生させることにより前記回転軸と前記回転体とを固定するよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載のバー式回転ゲート装置。
【請求項３】
前記回転軸は、前記ベアリングで支持される大径部と、前記パッキンが装着される小径部とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のバー式回転ゲート装置。
【請求項４】
前記パッキンは複数列のパッキンであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のバー式回転ゲート装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２３８１０２（Ｐ２０１２−２３８１０２Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０５４１８（Ｐ２０１１−１０５４１８）
【出願日】平成２３年５月１０日（２０１１．５．１０）
【出願人】（０００２３３６９７）株式会社日鉄エレックス (51)
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【出願人】（３９４００４９９６）日本ハルコン株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１０日（２０１１．５．１０）
【出願人】（０００２３３６９７）株式会社日鉄エレックス (51)
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【出願人】（３９４００４９９６）日本ハルコン株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
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