昇降装置のブレーキ装置
【課題】耐久性を兼ね備え、応答性の良好な水門扉の昇降装置のブレーキ装置を提供する。
【解決手段】自重降下式の昇降装置のブレーキ装置であり、入力軸３０には左ネジ３２が設けられ、左ネジ３２に第１ディスク板５０と第１ディスクナット５１とが螺設し、入出力軸方向の面に第１と第２摩擦体５２，５３を備える第１ラチェット板６０が回動自在に設けられ、出力軸４０にはテーパ状ナット４６とロッキングカム４７による第２係止部４４との間に右ネジ４２が設けられ、右ネジ４２に第２ディスク板７０と第２ディスクナット７１とが螺設し、出入力軸方向の面に第３と第４摩擦体７２，７３を備える第２ラチェット板８０が回動自在に設けられ、ロッキングカム４７と第２ディスクナット７１とに圧縮スプリング４８が設けられ、第１ラチェット板６０の開方向回転を規制する第１ブレーキ爪と第２ラチェット板８０の閉方向回転を規制する第２ブレーキ爪とを備えている。
【解決手段】自重降下式の昇降装置のブレーキ装置であり、入力軸３０には左ネジ３２が設けられ、左ネジ３２に第１ディスク板５０と第１ディスクナット５１とが螺設し、入出力軸方向の面に第１と第２摩擦体５２，５３を備える第１ラチェット板６０が回動自在に設けられ、出力軸４０にはテーパ状ナット４６とロッキングカム４７による第２係止部４４との間に右ネジ４２が設けられ、右ネジ４２に第２ディスク板７０と第２ディスクナット７１とが螺設し、出入力軸方向の面に第３と第４摩擦体７２，７３を備える第２ラチェット板８０が回動自在に設けられ、ロッキングカム４７と第２ディスクナット７１とに圧縮スプリング４８が設けられ、第１ラチェット板６０の開方向回転を規制する第１ブレーキ爪と第２ラチェット板８０の閉方向回転を規制する第２ブレーキ爪とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は昇降装置のブレーキ装置に関し、詳しくは、昇降装置のクラッチを切断することで水門扉の自重降下が可能であり、またクラッチを接続することでハンドルを開方向に回転すると水門扉は上昇し、ハンドルを止めると中間位置で停止する操作性の良好な昇降装置のブレーキ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置には手動式水門開閉装置がある。この装置は水門扉を遠心ブレーキを用いて自重降下させ、水門扉が水底に着いた後、漏水防止のためにさらにメカニカルブレーキを作用させて、ハンドルにより水門扉を押し下げ、水門扉の下縁に設けられた水密ゴムを押しつぶして増締めをすることにより、水門としての水密性を高めることができる構造となっている。従って、ハンドルの操作により増し締めを解除したり、或いは荷重を掛けたままメカニカルブレーキを解除する場合に、回転軸にスラスト力が掛かった状態で摩擦面相互を滑らして回さねばならず、解除に要するトルクが大であり、ハンドルに大きな力を加えねばならなかった。このような問題点を改善すべく、ブレーキ解除に要するトルクが小さく、また摩擦面の損耗が少ない昇降装置のブレーキ装置があった。
【０００３】
従来の昇降装置のブレーキ装置について、図５〜図７を参照して説明する。図５は手動の水門開閉装置の手動ハンドルから歯車装置の一部までの駆動力伝達機構を示すものであり、１は手動ハンドル、２は入力軸、３はブレーキ装置、４は出力軸、５は多板クラッチであり、多板クラッチ５以降にピニオン８を設けたピニオン軸６に遠心ブレーキ７が設けられ、ピニオン軸６に連動する歯車機構などを介して水門扉を昇降している。多板クラッチ５を接続してハンドル１を開き向き方向９に回せば、水門扉が開き、閉じ向き方向１０に回せば、水門扉が閉じるようになっている。多板クラッチ５を遮断すれば、水門扉は遠心ブレーキ７の作用で所定の速度で自重降下する。
【０００４】
ブレーキ装置３は重力方向の負荷を制動するためのメカニカルブレーキＳ１と反重力方向の負荷を制動するため増し締めブレーキＳ２を備えたものであり、図６に示したように、入力軸２及び出力軸４は中心軸上に互い対向して配置されて回転可能に支承されている。出力軸４の軸端にガイド孔１１が設けられ、入力軸２の軸端に設けられたガイドピン１２が相対的に回転可能に嵌入している。入力軸２及び出力軸４のそれぞれには、軸端に向う側に摩擦面を有する摩擦板１３，１４が固定されている。入力軸２の軸端にはネジ１５（左ネジ）が設けられ、出力軸４の軸端にはトルクを伝達し、かつ軸方向に相対的に滑動可能な滑り軸継手であるスプライン式軸継手の軸側部材であるスプライン軸１６が設けられている。
【０００５】
入力軸２の端部にはネジ１５（左ネジ）が設けられ、移動摩擦体１８のナット部１７に螺合している。出力軸４の軸端がスプライン軸１６であり、スプライン継手により移動摩擦体１８と一体的に形成され、移動摩擦体１８の軸方向の両端面には摩擦面を揃えて移動摩擦体１８が形成されている。移動摩擦体１８と摩擦板１３との間には、逆転防止機構としてのラチェット板１９が入力軸２の回りに回転可能に支承されている。ラチェット板２０の両側にはブレーキライニング２１，２２が設けられている。一方、移動摩擦体１８と摩擦板１４との間には、逆転防止機構としてのラチェット板２０が、出力軸４の回りに回転可能に支承されている。ラチェット板２０の両側にはブレーキライニング２３，２４が設けられている。ラチェット板２０は、図７に示したように、開き向き９の回転が阻止され、閉じ向き１０の回転は許容される。また、ラチェット板２０は、閉じ向き１０の回転が阻止され、開き向き９の回転は許容される。ラチェット板１９とラチェット板２０の許容回転向きは互いに逆向きになっている。
【０００６】
水門開閉操作について説明すると、ハンドル１を開き方向９に回して水門扉を上昇させると、移動摩擦体１８がネジ１５との関係で右方向に移動してブレーキライニング２３、２４を押圧し、かつラチェット板２０及び摩擦板１４を押圧して入力軸２と出力軸４とが一体化し、ラチェット板２０は自由状態であり、水門扉は上昇する。また、ハンドル１から手を離したとしてもラチェット板２０により水門扉が降下するのを防止することができる。一方、ハンドル１を閉じ方向１０に回すると、ネジ１５の作用により移動摩擦体１８が左方向に移動して水門扉は自重降下する。水門扉が降下して水密ゴムに接触した後、さらに水門扉を増し締めして水密ゴムを押圧する。その際、ハンドル１を閉じ方向１０に回すと移動摩擦体１８は、右方向に移動して摩擦板１４を押圧し、ラチャット板１９は自由状態にし、ラチャット板１９はカップリングピン２５がラチェット板１９の歯２６に歯合して増し締めすることができる。
【０００７】
【特許文献１】特開平３−８１４０９号公報（明細書全文，図面全図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の昇降装置のブレーキ装置は、図６に例示したように、移動摩擦体１８が左右の一方向に移動して、左右何れかのブレーキライニングの摩擦力により、水門扉の昇降を制御しているが、移動摩擦体１８の移動距離が大きいといった欠点があり、手動による操作性を改善する余地があった。また、長期間使用した際、片面のブレーキライニングの摩耗が進み、左ネジ１５と移動摩擦体１８のナット部１７との噛み込みが大きくなり、移動摩擦体１８の移動距離がさらに増し、ブレーキライニングとの不必要な接触又は隙間が生じ、ハンドル１による昇降操作に支障を与えるおそれがあった。さらに、水門扉が自由降下する際に移動摩擦体１８とブレーキライニングとが滑って摩耗し易く耐久性に問題があった。
【０００９】
本発明は、上述のような課題に鑑みなされたものであり、昇降装置のハンドルによる昇降操作が一層容易であり、耐久性を兼ね備え、応答性の良好な昇降装置のブレーキ装置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】
【００１０】
本発明は、上記課題を達成したものであって、請求項１の発明は、手動又は原動機による回転駆動力及び重力により水門扉を昇降するようにした昇降装置のブレーキ装置において、
入力軸と出力軸とが回転可能に軸中心線上に対向配備され、
前記入力軸は入力軸段付部と該入力軸の軸端に設けた係止部との間に左ネジが設けられ、該左ネジに第１ディスク板と第１ディスクナットとが螺設され、該第１ディスク板と該第１ディスクナットとの間に入出力軸方向の面に第１と第２摩擦体を備える第１ラチェット板が回動自在に設けられ、かつ該第１ディスク板の出力軸方向の移動を規制する前記係止部を固定する第１係止部材が該左ネジの中間部に設けられ、
前記出力軸は出力軸段付部と該出力軸の軸端に螺設されたテーパ状ナットと該テーパ状ナットに嵌合するロッキングカムによる係止部との間に右ネジが設けられ、該右ネジに第２ディスク板と第２ディスクナットとが螺設され、該第２ディスク板と該第２ディスクナットとの間に出入力軸方向の面に第３と第４摩擦体を備える第２ラチェット板が回動自在に設けられ、かつ該第２ディスク板の入力軸方向の移動を規制する第２係止部材が該右ネジの中間部に設けられ、
前記第１ラチェット板の開方向回転を規制する第１ブレーキ爪と前記第２ラチェット板の閉方向回転を規制する第２ブレーキ爪が設けられ、
前記ロッキングカムと前記第２ディスクナットとを円周方向に分離するように、該ロッキングカムと該第２ディスクナットとの間に圧縮スプリングが備えられていることを特徴とする昇降装置のブレーキ装置である。
【００１１】
また、請求項２の発明は、前記第１ディスクナットと第２ディスクナットの爪状突起部が互いに係合して回転トルクを伝達し、かつ互いの該爪状突起が滑る遊び回転角を設けたことを特徴とする請求項１に記載の昇降装置のブレーキ装置である。なお、遊び回転角は概ね３０度である。
【００１２】
また、請求項３の発明は、前記左ネジと前記右ネジが多条ネジであり、該右ネジに対して該左ネジの条数を多くしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の昇降装置のブレーキ装置である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明では、手動又は原動機による回転駆動力及び重力により水門扉を昇降するようにした昇降装置のブレーキ装置において、
入力軸と出力軸とが回転可能に軸中心線上に対向配備され、
前記入力軸は入力軸段付部と該入力軸の軸端に設けた係止部との間に左ネジが設けられ、該左ネジに第１ディスク板と第１ディスクナットとが螺設され、該第１ディスク板と該第１ディスクナットと中間に入出力軸方向の面に第１と第２摩擦体を備える第１ラチェット板が回動自在に設けられ、かつ該第１ディスク板の出力軸方向の移動を規制する前記係止部を固定する第１係止部材が該左ネジの中間部に設けられ、
前記出力軸は出力軸段付部と該出力軸の軸端に螺設されたテーパ状ナットと該テーパ状ナットに嵌合するロッキングカムによる係止部との間に右ネジが設けられ、該右ネジに第２ディスク板と第２ディスクナットとが螺設され、該第２ディスク板と該第２ディスクナットと中間に出入力軸方向の面に第３と第４摩擦体を備える第２ラチェット板が回動自在に設けられ、かつ該第２ディスク板の入力軸方向の移動を規制する第２係止部材が該右ネジの中間部に設けられ、
前記第１ラチェット板の開方向回転を規制する第１ブレーキ爪と前記第２ラチェット板の閉方向回転を規制する第２ブレーキ爪が設けられ、
前記ロッキングカムと前記第２ディスクナットとを円周方向に分離するように、該ロッキングカムと該第２ディスクナットとの間に圧縮スプリングが備えられていることを特徴とする昇降装置のブレーキ装置であるので、ブレーキ力を発生させる摩擦移動体が第１と第２ディスクナットによる分割された移動体構造となっており、この摩擦移動体である第１と第２ディスクナットが僅かな軸方向の移動により、第１と第２摩擦体が第１と第２ラチェット板に押圧されてブレーキ力を発生させることができ、原動機による回転駆動力は元より手動による開閉操作が円滑にできる利点がある。また、第１と第２ディスクナットにそれぞれ摩擦体が設けられているので、従来のように移動摩擦体が一個の場合と比較し、耐久性が優れたものになる利点がある。
【００１４】
また、前記出力軸の軸端はテーパ状ナットが設けられ、このテーパ状ナットにロッキングカムが嵌合した構造の係止部が設けられ、このロッキングカムを覆うように第２ディスクナットが配置され、ロッキングカムと第２ディスクナットとの間に圧縮スプリングが設けられ、圧縮スプリングの伸張によって第２ディスクナットが回動して僅かに出力軸の外側軸端方向に移動し、また、出力軸の回転に応じて圧縮スプリングが伸縮し、この動作を繰り返し、この圧縮スプリングのバネ力によって、第２ディスクナットが入力軸側のテーパ状ナットとロッキングカムに強固に食い込まないようにし、かつ第１と第２ディスクナットの接合部が左右軸方向に移動可能とし、第２ディスクナットの軸方向の微少区間を移動し、水門扉の応答性（水門扉の昇降及び降下の応答性）を高めることができた。また、第１ディスクナットと第２ディスクナットの互いの爪状突起部の噛み合い時に作用する力を圧縮スプリングにより緩和しつつブレーキ力の解除・発生を繰り返して水門扉の安定した降下に寄与する。
【００１５】
また、請求項２の発明では、前記第１ディスクナットと第２ディスクナットの爪状突起部が互いに係合して回転トルクを伝達し、かつ互いの該爪状突起が滑る遊び回転角を設けたことを特徴とする請求項１に記載の昇降装置のブレーキ装置であるので、水門扉降下時、第２ディスクナットが圧縮スプリングの反発力を利用して回動して入力軸方向へ移動し、ブレーキ力が解除され、出力軸に作用している負荷トルクにより出力軸が閉方向に回転する。出力軸が閉方向へ回転すると、第１ディスクナットと第２ディスクナットの爪状突起部の遊び回転角の範囲で、第２ディスクナットと右ネジとの関係で第２ディスクナットが出力軸方向に僅かに移動し、再度ブレーキ力が発生するが、入力軸は閉方向に回転を継続しているので、再度ブレーキ力が圧縮スプリングの反発力を利用して解除され、第２ディスクナットは微少区間を左右に移動し、出力軸側のブレーキ力の解除と発生を繰り返し、水門扉の安定した降下が可能である。
【００１６】
また、請求項３の発明では、前記左ネジと前記右ネジが多条ネジであり、該右ネジに対して該左ネジの条数を多くしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の昇降装置のブレーキ装置であるので、手動ハンドルで増し締め操作を行う際の第１ディスクナットの入力側への移動距離が、左ネジの条数を多くしたことにより大きくなり、即ち、第１のディスクナットの軸方向の移動量が大きくなり、水門扉の昇降動作の応答性が改善され、また、過大な締め込み力を必要とすることなく、手動ハンドルによる最適な増し締め操作ができる利点がある。無論、ハンドルから手を離したとしても第１ラチェット板の回転が拘束され、第１ブレーキ爪により第１ラチェット板のブレーキ歯が係合して開方向の回転が阻止されてブレーキが掛かり弛むことがない利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る水門扉の昇降を行う昇降装置のブレーキ装置について、図面を参照して説明する。先ず、図１は本発明の一実施形態を示すブレーキ装置の概略断面図であり、このブレーキ装置は、例えば図５に示した駆動力伝達機構を介して昇降装置に接続されている。なお、図１では圧縮スプリングの図示を省略した。また、図２（ａ），（ｃ）はＡ−Ａ矢視及びＤ−Ｄ矢視で示したブレーキ機構の断面図であり、図２（ｂ）はＢ−Ｂ矢視で示したディスクナットの摺り合わせ面の正面図である。図３（ａ）はＣ−Ｃ矢視の圧縮スプリング部の断面図であり、図３（ｂ）はその摺り合わせ面と圧縮スプリングとの関係を示す説明図である。図４（ａ）は出力側ディスクナットの断面図であり、図４（ｂ）はそのＥ−Ｅ矢視の断面図である。
【００１８】
本実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。本実施形態は、入力軸３０と出力軸４０とが、ブレーキケース２９ａとケースフランジ２９ｂ内に軸中心線上に互い対向配備されて軸受部材により回転可能に支承されている。このブレーキ本体は、滑り摩擦を低減するための潤滑油が注入されてカバーケース２９ｃで覆われ、入力軸３０には手動で開放操作や増し締め操作をする手動ハンドル１が設けられている。ブレーキ装置の入力軸３０は入力軸段付部３１より軸端側に左ネジ３２が設けられ、入力軸軸端３３に二重ナットによりスラスト荷重を受ける係止部３４が設けられている。
【００１９】
また、出力軸４０は出力軸段付部４１より軸端側に右ネジ４２が設けられ、出力軸軸端４３に二重ナット構造によりスラスト荷重を受ける係止部４４が設けられている。この係止部４４は、テーパ状ナット４６が軸端に螺設され、テーパ状ナット４６にロッキングカム４７が嵌合するように設けられ、さらにナットが軸端に螺設され、このナットとロッキングカム４７とがボルト締めされて二重ナット構造を構成している。このように入力軸３０と出力軸４０は、入力軸３０の左ネジ３２と出力軸４０の右ネジ４２とが軸中心線上に互い向き合うように配備されている。なお、テーパ状ナット４６のテーパ面には滑り防止のためにローレット加工等が施されている。
【００２０】
また、入力軸３０の左ネジ３２には、移動摩擦体である第１ディスク板５０と第１ディスクナット（摩擦移動体）５１とが螺設され、第１ディスク板５０と第１ディスクナット５１との間に、入出力軸方向の面に第１と第２摩擦体５２，５３が備えられた第１ラチェット板６０が回動自在に設けられ、かつ第１ディスク板５０の出力軸側への移動を規制する第１係止部材３５が左ネジ３２の中間部に設けられている。第１と第２摩擦体５２，５３にはブレーキライニングが施されている。第１ディスク板５０は、入力軸段付部３１と第１係止部材３５とでその移動量が規制されている。
【００２１】
また、出力軸４０の右ネジ４２には、移動摩擦体である第２ディスク板７０と第２ディスクナット（摩擦移動体）７１とが螺設され、第２ディスク板７０と第２ディスクナット７１との間に、出入力軸方向の面に第３と第４摩擦体７２，７３が備えられた第２ラチェット板８０が回動自在に設けられ、かつ第２ディスク板７０の入力軸側への移動を規制する第２係止部材４５が右ネジ４２の中間部に設けられている。第３と第４摩擦体７２，７３にはブレーキライニングが施されている。第２ディスク板７０は、出力軸段付部４１と第２係止部材４４とでその移動量が規制されている。
【００２２】
また、左ネジ３２と右ネジ４２は角ネジの多条ネジが用いられ、例えば、左ネジ３２の条数が４であり、右ネジ４２の条数が３に設定されている。左ネジ３２の条数を右ネジ４２の条数に対して大きな値とし、右ネジ４２の移動摩擦体（第２ディスクナット７１）の移動量に対し、左ネジ３２の移動摩擦体（第１ディスクナット５１）の移動量が大きくなるように設定され、入出力軸３０，４０の回転による水門扉の昇降動作の応答性が改善されている。
【００２３】
また、本実施形態には、第１ラチェット板６０と第２ラチェット板８０の回転方向を規制する第１ブレーキ機構９０Ａと第２ブレーキ機構９０Ｂとがブレーキケース２９ａに固定されている。図２（ａ），（ｃ）に示したように、第１ブレーキ機構９０Ａ及び第２ブレーキ機構９０Ｂ内のスプリングにより、第１と第２ブレーキ爪９０ａ，９０ｂが第１ラチェット板６０と第２ラチェット板８０との一方向の回転を許容し得るように出没可能に設けられている。第１ブレーキ機構９０Ａは、第１ブレーキ爪９０ａが設けられて第１ラチェット板６０の水門扉の開方向の回転を規制し、閉方向の回転を許容している。また、第２ブレーキ機構９０Ｂは、第２ブレーキ爪９０ｂが設けられて第２ラチェット板８０の水門扉の閉方向の回転を規制し、水門扉の開方向の回転を許容している。
【００２４】
また、第１と第２ディスクナット５１，７１は、図２（ｂ）に示すように、爪状突起５１ａ，７１ａを有するので、両者が噛み合って入力軸３０又は出力軸４０のトルクを伝達できるし、爪状突起５１ａ，７１ａには、概ね３０度の遊び回転角が設けられ、第１と第２ディスクナット５１，７１はこの遊び回転角の範囲で滑りを許容した構造とし、この遊び回転角により第２ディスクナット７１の微少な軸方向の移動を可能としている。爪状突起５１ａ，７１ａは円対象に設けられ、その摩擦面の回転角は概ね６０度である。さらに、この微少区間の移動は、この遊び回転角に加えて圧縮スプリング４８が設けられていることにより、昇降動作の応答性が改善されている。
【００２５】
圧縮スプリング４８は、図３及び図４に示したように、第２ディスクナット７１に設けた挿通孔７１ａとロッキングカム４７の受け溝４７ａとに収納され、圧縮スプリング４８は止めねじ７１ｃで固定され、４箇所設けられている。この挿通孔７１ａは、ロッキングカム４７の中心に対して接線方向に穿設され、圧縮スプリング４８のバネ力が第２ディスクナット７１に十分に加わるように設けられている。この圧縮スプリング４８は、伸張時、第２ディスクナット７１とロッキングカム４７とを円周方向に分離する働きを有する。この圧縮スプリング４８は、その反発力によって、ハンドル１等により水門扉を開方向（反重力方向）に回動させた際に、第２ディスクナット７１が第３と第４摩擦体７２，７３の摩耗によって、入力軸側に食い込んで分離が困難になるのを解消し、圧縮スプリング４８の伸張による分離作用によって、水門扉の昇降操作に対して適切な応答性を得ることができる。なお、圧縮スプリング４８は、第２ディスクナット７１の入力軸方向の移動距離を規制する役割を果たしている。
【００２６】
続いて、本実施形態のブレーキ装置の動作について図１，図２及び図３を参照して説明する。先ず、水門扉上昇時には入力軸３０を右方向（開方向）９に回転し、入力軸３０の端部の左ネジ３２と左ネジ３２に螺合する第１ディスクナット５１との関係から第１ディスクナット５１は出力軸側へ移動するが、二重ナットによる係止部３４に当接して、入力軸３０及び第１ディスクナット５１、第１ディスク板５０が一体となって回転する。この時、第１ディスク板５０は二分割ストッパーである第１係止部３５により軸方向移動が規制され、第１ディスク板５０は摩擦板５２及び第１ラチェット５３を圧着することなく、第１ラチェット６０は空転可能な状態に保持される。なお、第１ラチェット６０はピン状のブレーキ爪９０ａにより回転が規制されているが、第１ラチェット６０は空転可能な状態に保持されており、入力軸３０は右方向（水門扉が開方向）９に回転する。
【００２７】
一方、出力軸４０の軸端部の右ネジ４２と右ネジ４２に螺合する第２ディスクナット７１と圧縮スプリングの関係から第２ディスクナット７１は出力軸側へ移動し、第２ラチェット８０及び摩擦板７２，７３を圧着する。出力軸４０側の第２ラチェット８０はピン状のブレーキ爪９０ｂが水門扉の開方向の回転を規制していないので、入力軸３０と出力軸４０とが一体となって回転する。なお、第２ディスクナット７０は出力軸段付部４１と二分割ストッパーである第２係止部４５により軸方向移動が規制されている。昇降装置による入力軸３０の右方向（開方向）９の回転により水門扉は上昇する。
【００２８】
次に、水門扉降下時について説明する。水門扉降下時には入力軸３０を左方向（閉方向）１０に回転し、入力軸３０の左ネジ３５と左ネジ３５に螺合する第１デスクナット５１の関係から第１デスクナット５１は入力軸側へ移動し、摩擦板５３及び第１ラチェット６０を圧着して一体となり、入力軸側の第１ラチェット６０はピン状のブレーキ爪９０ａにより回転を規制していないので、入力軸３０は左方向（閉方向）１０に回転する。
【００２９】
一方、出力軸４０は、右ネジ４２と右ネジ４２に螺合する第２ディスクナット７１との関係から第２ディスクナット７１は入力軸側へ移動し、摩擦板７３及び第２ラチェット８０の圧着を開放する。即ち、第２ラチェット８０のブレーキ力が解除されるので、出力軸側に作用している負荷トルクにより出力軸４０は重力作用向き（閉方向）２７へ回転することになる。出力軸４０が閉方向２７に回転すると、第２ディスクナット７１と右ネジ４２の関係と、第１と第２ディスクナット５１，７１の爪状突起５１ａ，７１ａの遊び回転角との関係から、第２ディスクナット７２は再び出力軸方向に移動し、摩擦板及びラチェットを圧着しブレーキ力を発生させる。入力軸３０は閉方向の回転を継続しているので、再度ブレーキ開放効果が働く。その際、圧縮スプリング４８の伸張力によって、スムーズに第２ディスクナット７２が右方向に回転する。以下同様に入力軸３０側のブレーキ力の開放、発生が繰り返され、第２ディスクナット７２は軸上の微少区間往復運動をして出力軸４０は円滑に閉方向に回転し、水門扉が閉じられる。
【００３０】
なお、増し締め操作は、手動ハンドル１を閉じ方向１０に回転させて行うが、開方向の回転力が働いたとしても第１ラチェット６０のブレーキ爪がブレーキ爪９０ａに規制されて開方向の回転が規制される。そのブレーキ力の開放は昇降装置の電動機始動力による場合と、手動ハンドル開放操作（上昇）後の電動運転が選択できる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の活用例としては、水門扉の昇降装置のブレーキ装置に利用することができるし、また他の昇降装置のブレーキ装置として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る昇降装置のブレーキ装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【図２】（ａ），（ｃ）は本実施形態のＡ−Ａ矢視及びＤ−Ｄ矢視のブレーキ機構の断面図であり、（ｂ）は出力軸の嵌合面のＢ−Ｂ矢視の概略平面図である。
【図３】（ａ）は本実施形態のＣ−Ｃ矢視の断面図であり、（ｂ）はその摺り合わせ面と圧縮スプリングとの関係を示す説明図である。
【図４】（ａ）はディスクナットの断面図であり、（ｂ）はそのＥ−Ｅ矢視の断面図である。
【図５】従来のブレーキ装置と昇降装置との伝達機構を示す概略図である。
【図６】従来のブレーキ装置の断面図である。
【図７】従来のブレーキ機構を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
２９ａ ブレーキケース
２９ｂ ケースフランジ
３０ 入力軸
３１ 入力軸段付部
３２ 左ネジ
３３ 入力軸軸端
３４ 係止部
３５ 第１係止部材
４０ 出力軸
４１ 出力軸段付部
４２ 右ネジ
４３ 出力軸軸端
４４ 係止部
４５ 第２係止部材
４６ テーパ状ナット
４７ ロッキングカム
４７ａ 受け溝
４８ 圧縮スプリング
５０ 第１ディスク板
５１ 第１ディスクナット（摩擦移動体）
５１ａ 爪状突起
５２，５３ 摩擦体
６０ 第１ラチェット
７０ 第２ディスク板
７１ 第２ディスクナット（摩擦移動体）
７１ａ 爪状突起
７１ｂ 挿通孔
７２，７３ 摩擦体
８０ 第２ラチェット
９０Ａ ブレーキ機構
９０ａ ブレーキ爪
９０Ｂ ブレーキ機構
９０ｂ ブレーキ爪
【技術分野】
【０００１】
本発明は昇降装置のブレーキ装置に関し、詳しくは、昇降装置のクラッチを切断することで水門扉の自重降下が可能であり、またクラッチを接続することでハンドルを開方向に回転すると水門扉は上昇し、ハンドルを止めると中間位置で停止する操作性の良好な昇降装置のブレーキ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置には手動式水門開閉装置がある。この装置は水門扉を遠心ブレーキを用いて自重降下させ、水門扉が水底に着いた後、漏水防止のためにさらにメカニカルブレーキを作用させて、ハンドルにより水門扉を押し下げ、水門扉の下縁に設けられた水密ゴムを押しつぶして増締めをすることにより、水門としての水密性を高めることができる構造となっている。従って、ハンドルの操作により増し締めを解除したり、或いは荷重を掛けたままメカニカルブレーキを解除する場合に、回転軸にスラスト力が掛かった状態で摩擦面相互を滑らして回さねばならず、解除に要するトルクが大であり、ハンドルに大きな力を加えねばならなかった。このような問題点を改善すべく、ブレーキ解除に要するトルクが小さく、また摩擦面の損耗が少ない昇降装置のブレーキ装置があった。
【０００３】
従来の昇降装置のブレーキ装置について、図５〜図７を参照して説明する。図５は手動の水門開閉装置の手動ハンドルから歯車装置の一部までの駆動力伝達機構を示すものであり、１は手動ハンドル、２は入力軸、３はブレーキ装置、４は出力軸、５は多板クラッチであり、多板クラッチ５以降にピニオン８を設けたピニオン軸６に遠心ブレーキ７が設けられ、ピニオン軸６に連動する歯車機構などを介して水門扉を昇降している。多板クラッチ５を接続してハンドル１を開き向き方向９に回せば、水門扉が開き、閉じ向き方向１０に回せば、水門扉が閉じるようになっている。多板クラッチ５を遮断すれば、水門扉は遠心ブレーキ７の作用で所定の速度で自重降下する。
【０００４】
ブレーキ装置３は重力方向の負荷を制動するためのメカニカルブレーキＳ１と反重力方向の負荷を制動するため増し締めブレーキＳ２を備えたものであり、図６に示したように、入力軸２及び出力軸４は中心軸上に互い対向して配置されて回転可能に支承されている。出力軸４の軸端にガイド孔１１が設けられ、入力軸２の軸端に設けられたガイドピン１２が相対的に回転可能に嵌入している。入力軸２及び出力軸４のそれぞれには、軸端に向う側に摩擦面を有する摩擦板１３，１４が固定されている。入力軸２の軸端にはネジ１５（左ネジ）が設けられ、出力軸４の軸端にはトルクを伝達し、かつ軸方向に相対的に滑動可能な滑り軸継手であるスプライン式軸継手の軸側部材であるスプライン軸１６が設けられている。
【０００５】
入力軸２の端部にはネジ１５（左ネジ）が設けられ、移動摩擦体１８のナット部１７に螺合している。出力軸４の軸端がスプライン軸１６であり、スプライン継手により移動摩擦体１８と一体的に形成され、移動摩擦体１８の軸方向の両端面には摩擦面を揃えて移動摩擦体１８が形成されている。移動摩擦体１８と摩擦板１３との間には、逆転防止機構としてのラチェット板１９が入力軸２の回りに回転可能に支承されている。ラチェット板２０の両側にはブレーキライニング２１，２２が設けられている。一方、移動摩擦体１８と摩擦板１４との間には、逆転防止機構としてのラチェット板２０が、出力軸４の回りに回転可能に支承されている。ラチェット板２０の両側にはブレーキライニング２３，２４が設けられている。ラチェット板２０は、図７に示したように、開き向き９の回転が阻止され、閉じ向き１０の回転は許容される。また、ラチェット板２０は、閉じ向き１０の回転が阻止され、開き向き９の回転は許容される。ラチェット板１９とラチェット板２０の許容回転向きは互いに逆向きになっている。
【０００６】
水門開閉操作について説明すると、ハンドル１を開き方向９に回して水門扉を上昇させると、移動摩擦体１８がネジ１５との関係で右方向に移動してブレーキライニング２３、２４を押圧し、かつラチェット板２０及び摩擦板１４を押圧して入力軸２と出力軸４とが一体化し、ラチェット板２０は自由状態であり、水門扉は上昇する。また、ハンドル１から手を離したとしてもラチェット板２０により水門扉が降下するのを防止することができる。一方、ハンドル１を閉じ方向１０に回すると、ネジ１５の作用により移動摩擦体１８が左方向に移動して水門扉は自重降下する。水門扉が降下して水密ゴムに接触した後、さらに水門扉を増し締めして水密ゴムを押圧する。その際、ハンドル１を閉じ方向１０に回すと移動摩擦体１８は、右方向に移動して摩擦板１４を押圧し、ラチャット板１９は自由状態にし、ラチャット板１９はカップリングピン２５がラチェット板１９の歯２６に歯合して増し締めすることができる。
【０００７】
【特許文献１】特開平３−８１４０９号公報（明細書全文，図面全図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の昇降装置のブレーキ装置は、図６に例示したように、移動摩擦体１８が左右の一方向に移動して、左右何れかのブレーキライニングの摩擦力により、水門扉の昇降を制御しているが、移動摩擦体１８の移動距離が大きいといった欠点があり、手動による操作性を改善する余地があった。また、長期間使用した際、片面のブレーキライニングの摩耗が進み、左ネジ１５と移動摩擦体１８のナット部１７との噛み込みが大きくなり、移動摩擦体１８の移動距離がさらに増し、ブレーキライニングとの不必要な接触又は隙間が生じ、ハンドル１による昇降操作に支障を与えるおそれがあった。さらに、水門扉が自由降下する際に移動摩擦体１８とブレーキライニングとが滑って摩耗し易く耐久性に問題があった。
【０００９】
本発明は、上述のような課題に鑑みなされたものであり、昇降装置のハンドルによる昇降操作が一層容易であり、耐久性を兼ね備え、応答性の良好な昇降装置のブレーキ装置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】
【００１０】
本発明は、上記課題を達成したものであって、請求項１の発明は、手動又は原動機による回転駆動力及び重力により水門扉を昇降するようにした昇降装置のブレーキ装置において、
入力軸と出力軸とが回転可能に軸中心線上に対向配備され、
前記入力軸は入力軸段付部と該入力軸の軸端に設けた係止部との間に左ネジが設けられ、該左ネジに第１ディスク板と第１ディスクナットとが螺設され、該第１ディスク板と該第１ディスクナットとの間に入出力軸方向の面に第１と第２摩擦体を備える第１ラチェット板が回動自在に設けられ、かつ該第１ディスク板の出力軸方向の移動を規制する前記係止部を固定する第１係止部材が該左ネジの中間部に設けられ、
前記出力軸は出力軸段付部と該出力軸の軸端に螺設されたテーパ状ナットと該テーパ状ナットに嵌合するロッキングカムによる係止部との間に右ネジが設けられ、該右ネジに第２ディスク板と第２ディスクナットとが螺設され、該第２ディスク板と該第２ディスクナットとの間に出入力軸方向の面に第３と第４摩擦体を備える第２ラチェット板が回動自在に設けられ、かつ該第２ディスク板の入力軸方向の移動を規制する第２係止部材が該右ネジの中間部に設けられ、
前記第１ラチェット板の開方向回転を規制する第１ブレーキ爪と前記第２ラチェット板の閉方向回転を規制する第２ブレーキ爪が設けられ、
前記ロッキングカムと前記第２ディスクナットとを円周方向に分離するように、該ロッキングカムと該第２ディスクナットとの間に圧縮スプリングが備えられていることを特徴とする昇降装置のブレーキ装置である。
【００１１】
また、請求項２の発明は、前記第１ディスクナットと第２ディスクナットの爪状突起部が互いに係合して回転トルクを伝達し、かつ互いの該爪状突起が滑る遊び回転角を設けたことを特徴とする請求項１に記載の昇降装置のブレーキ装置である。なお、遊び回転角は概ね３０度である。
【００１２】
また、請求項３の発明は、前記左ネジと前記右ネジが多条ネジであり、該右ネジに対して該左ネジの条数を多くしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の昇降装置のブレーキ装置である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明では、手動又は原動機による回転駆動力及び重力により水門扉を昇降するようにした昇降装置のブレーキ装置において、
入力軸と出力軸とが回転可能に軸中心線上に対向配備され、
前記入力軸は入力軸段付部と該入力軸の軸端に設けた係止部との間に左ネジが設けられ、該左ネジに第１ディスク板と第１ディスクナットとが螺設され、該第１ディスク板と該第１ディスクナットと中間に入出力軸方向の面に第１と第２摩擦体を備える第１ラチェット板が回動自在に設けられ、かつ該第１ディスク板の出力軸方向の移動を規制する前記係止部を固定する第１係止部材が該左ネジの中間部に設けられ、
前記出力軸は出力軸段付部と該出力軸の軸端に螺設されたテーパ状ナットと該テーパ状ナットに嵌合するロッキングカムによる係止部との間に右ネジが設けられ、該右ネジに第２ディスク板と第２ディスクナットとが螺設され、該第２ディスク板と該第２ディスクナットと中間に出入力軸方向の面に第３と第４摩擦体を備える第２ラチェット板が回動自在に設けられ、かつ該第２ディスク板の入力軸方向の移動を規制する第２係止部材が該右ネジの中間部に設けられ、
前記第１ラチェット板の開方向回転を規制する第１ブレーキ爪と前記第２ラチェット板の閉方向回転を規制する第２ブレーキ爪が設けられ、
前記ロッキングカムと前記第２ディスクナットとを円周方向に分離するように、該ロッキングカムと該第２ディスクナットとの間に圧縮スプリングが備えられていることを特徴とする昇降装置のブレーキ装置であるので、ブレーキ力を発生させる摩擦移動体が第１と第２ディスクナットによる分割された移動体構造となっており、この摩擦移動体である第１と第２ディスクナットが僅かな軸方向の移動により、第１と第２摩擦体が第１と第２ラチェット板に押圧されてブレーキ力を発生させることができ、原動機による回転駆動力は元より手動による開閉操作が円滑にできる利点がある。また、第１と第２ディスクナットにそれぞれ摩擦体が設けられているので、従来のように移動摩擦体が一個の場合と比較し、耐久性が優れたものになる利点がある。
【００１４】
また、前記出力軸の軸端はテーパ状ナットが設けられ、このテーパ状ナットにロッキングカムが嵌合した構造の係止部が設けられ、このロッキングカムを覆うように第２ディスクナットが配置され、ロッキングカムと第２ディスクナットとの間に圧縮スプリングが設けられ、圧縮スプリングの伸張によって第２ディスクナットが回動して僅かに出力軸の外側軸端方向に移動し、また、出力軸の回転に応じて圧縮スプリングが伸縮し、この動作を繰り返し、この圧縮スプリングのバネ力によって、第２ディスクナットが入力軸側のテーパ状ナットとロッキングカムに強固に食い込まないようにし、かつ第１と第２ディスクナットの接合部が左右軸方向に移動可能とし、第２ディスクナットの軸方向の微少区間を移動し、水門扉の応答性（水門扉の昇降及び降下の応答性）を高めることができた。また、第１ディスクナットと第２ディスクナットの互いの爪状突起部の噛み合い時に作用する力を圧縮スプリングにより緩和しつつブレーキ力の解除・発生を繰り返して水門扉の安定した降下に寄与する。
【００１５】
また、請求項２の発明では、前記第１ディスクナットと第２ディスクナットの爪状突起部が互いに係合して回転トルクを伝達し、かつ互いの該爪状突起が滑る遊び回転角を設けたことを特徴とする請求項１に記載の昇降装置のブレーキ装置であるので、水門扉降下時、第２ディスクナットが圧縮スプリングの反発力を利用して回動して入力軸方向へ移動し、ブレーキ力が解除され、出力軸に作用している負荷トルクにより出力軸が閉方向に回転する。出力軸が閉方向へ回転すると、第１ディスクナットと第２ディスクナットの爪状突起部の遊び回転角の範囲で、第２ディスクナットと右ネジとの関係で第２ディスクナットが出力軸方向に僅かに移動し、再度ブレーキ力が発生するが、入力軸は閉方向に回転を継続しているので、再度ブレーキ力が圧縮スプリングの反発力を利用して解除され、第２ディスクナットは微少区間を左右に移動し、出力軸側のブレーキ力の解除と発生を繰り返し、水門扉の安定した降下が可能である。
【００１６】
また、請求項３の発明では、前記左ネジと前記右ネジが多条ネジであり、該右ネジに対して該左ネジの条数を多くしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の昇降装置のブレーキ装置であるので、手動ハンドルで増し締め操作を行う際の第１ディスクナットの入力側への移動距離が、左ネジの条数を多くしたことにより大きくなり、即ち、第１のディスクナットの軸方向の移動量が大きくなり、水門扉の昇降動作の応答性が改善され、また、過大な締め込み力を必要とすることなく、手動ハンドルによる最適な増し締め操作ができる利点がある。無論、ハンドルから手を離したとしても第１ラチェット板の回転が拘束され、第１ブレーキ爪により第１ラチェット板のブレーキ歯が係合して開方向の回転が阻止されてブレーキが掛かり弛むことがない利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る水門扉の昇降を行う昇降装置のブレーキ装置について、図面を参照して説明する。先ず、図１は本発明の一実施形態を示すブレーキ装置の概略断面図であり、このブレーキ装置は、例えば図５に示した駆動力伝達機構を介して昇降装置に接続されている。なお、図１では圧縮スプリングの図示を省略した。また、図２（ａ），（ｃ）はＡ−Ａ矢視及びＤ−Ｄ矢視で示したブレーキ機構の断面図であり、図２（ｂ）はＢ−Ｂ矢視で示したディスクナットの摺り合わせ面の正面図である。図３（ａ）はＣ−Ｃ矢視の圧縮スプリング部の断面図であり、図３（ｂ）はその摺り合わせ面と圧縮スプリングとの関係を示す説明図である。図４（ａ）は出力側ディスクナットの断面図であり、図４（ｂ）はそのＥ−Ｅ矢視の断面図である。
【００１８】
本実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。本実施形態は、入力軸３０と出力軸４０とが、ブレーキケース２９ａとケースフランジ２９ｂ内に軸中心線上に互い対向配備されて軸受部材により回転可能に支承されている。このブレーキ本体は、滑り摩擦を低減するための潤滑油が注入されてカバーケース２９ｃで覆われ、入力軸３０には手動で開放操作や増し締め操作をする手動ハンドル１が設けられている。ブレーキ装置の入力軸３０は入力軸段付部３１より軸端側に左ネジ３２が設けられ、入力軸軸端３３に二重ナットによりスラスト荷重を受ける係止部３４が設けられている。
【００１９】
また、出力軸４０は出力軸段付部４１より軸端側に右ネジ４２が設けられ、出力軸軸端４３に二重ナット構造によりスラスト荷重を受ける係止部４４が設けられている。この係止部４４は、テーパ状ナット４６が軸端に螺設され、テーパ状ナット４６にロッキングカム４７が嵌合するように設けられ、さらにナットが軸端に螺設され、このナットとロッキングカム４７とがボルト締めされて二重ナット構造を構成している。このように入力軸３０と出力軸４０は、入力軸３０の左ネジ３２と出力軸４０の右ネジ４２とが軸中心線上に互い向き合うように配備されている。なお、テーパ状ナット４６のテーパ面には滑り防止のためにローレット加工等が施されている。
【００２０】
また、入力軸３０の左ネジ３２には、移動摩擦体である第１ディスク板５０と第１ディスクナット（摩擦移動体）５１とが螺設され、第１ディスク板５０と第１ディスクナット５１との間に、入出力軸方向の面に第１と第２摩擦体５２，５３が備えられた第１ラチェット板６０が回動自在に設けられ、かつ第１ディスク板５０の出力軸側への移動を規制する第１係止部材３５が左ネジ３２の中間部に設けられている。第１と第２摩擦体５２，５３にはブレーキライニングが施されている。第１ディスク板５０は、入力軸段付部３１と第１係止部材３５とでその移動量が規制されている。
【００２１】
また、出力軸４０の右ネジ４２には、移動摩擦体である第２ディスク板７０と第２ディスクナット（摩擦移動体）７１とが螺設され、第２ディスク板７０と第２ディスクナット７１との間に、出入力軸方向の面に第３と第４摩擦体７２，７３が備えられた第２ラチェット板８０が回動自在に設けられ、かつ第２ディスク板７０の入力軸側への移動を規制する第２係止部材４５が右ネジ４２の中間部に設けられている。第３と第４摩擦体７２，７３にはブレーキライニングが施されている。第２ディスク板７０は、出力軸段付部４１と第２係止部材４４とでその移動量が規制されている。
【００２２】
また、左ネジ３２と右ネジ４２は角ネジの多条ネジが用いられ、例えば、左ネジ３２の条数が４であり、右ネジ４２の条数が３に設定されている。左ネジ３２の条数を右ネジ４２の条数に対して大きな値とし、右ネジ４２の移動摩擦体（第２ディスクナット７１）の移動量に対し、左ネジ３２の移動摩擦体（第１ディスクナット５１）の移動量が大きくなるように設定され、入出力軸３０，４０の回転による水門扉の昇降動作の応答性が改善されている。
【００２３】
また、本実施形態には、第１ラチェット板６０と第２ラチェット板８０の回転方向を規制する第１ブレーキ機構９０Ａと第２ブレーキ機構９０Ｂとがブレーキケース２９ａに固定されている。図２（ａ），（ｃ）に示したように、第１ブレーキ機構９０Ａ及び第２ブレーキ機構９０Ｂ内のスプリングにより、第１と第２ブレーキ爪９０ａ，９０ｂが第１ラチェット板６０と第２ラチェット板８０との一方向の回転を許容し得るように出没可能に設けられている。第１ブレーキ機構９０Ａは、第１ブレーキ爪９０ａが設けられて第１ラチェット板６０の水門扉の開方向の回転を規制し、閉方向の回転を許容している。また、第２ブレーキ機構９０Ｂは、第２ブレーキ爪９０ｂが設けられて第２ラチェット板８０の水門扉の閉方向の回転を規制し、水門扉の開方向の回転を許容している。
【００２４】
また、第１と第２ディスクナット５１，７１は、図２（ｂ）に示すように、爪状突起５１ａ，７１ａを有するので、両者が噛み合って入力軸３０又は出力軸４０のトルクを伝達できるし、爪状突起５１ａ，７１ａには、概ね３０度の遊び回転角が設けられ、第１と第２ディスクナット５１，７１はこの遊び回転角の範囲で滑りを許容した構造とし、この遊び回転角により第２ディスクナット７１の微少な軸方向の移動を可能としている。爪状突起５１ａ，７１ａは円対象に設けられ、その摩擦面の回転角は概ね６０度である。さらに、この微少区間の移動は、この遊び回転角に加えて圧縮スプリング４８が設けられていることにより、昇降動作の応答性が改善されている。
【００２５】
圧縮スプリング４８は、図３及び図４に示したように、第２ディスクナット７１に設けた挿通孔７１ａとロッキングカム４７の受け溝４７ａとに収納され、圧縮スプリング４８は止めねじ７１ｃで固定され、４箇所設けられている。この挿通孔７１ａは、ロッキングカム４７の中心に対して接線方向に穿設され、圧縮スプリング４８のバネ力が第２ディスクナット７１に十分に加わるように設けられている。この圧縮スプリング４８は、伸張時、第２ディスクナット７１とロッキングカム４７とを円周方向に分離する働きを有する。この圧縮スプリング４８は、その反発力によって、ハンドル１等により水門扉を開方向（反重力方向）に回動させた際に、第２ディスクナット７１が第３と第４摩擦体７２，７３の摩耗によって、入力軸側に食い込んで分離が困難になるのを解消し、圧縮スプリング４８の伸張による分離作用によって、水門扉の昇降操作に対して適切な応答性を得ることができる。なお、圧縮スプリング４８は、第２ディスクナット７１の入力軸方向の移動距離を規制する役割を果たしている。
【００２６】
続いて、本実施形態のブレーキ装置の動作について図１，図２及び図３を参照して説明する。先ず、水門扉上昇時には入力軸３０を右方向（開方向）９に回転し、入力軸３０の端部の左ネジ３２と左ネジ３２に螺合する第１ディスクナット５１との関係から第１ディスクナット５１は出力軸側へ移動するが、二重ナットによる係止部３４に当接して、入力軸３０及び第１ディスクナット５１、第１ディスク板５０が一体となって回転する。この時、第１ディスク板５０は二分割ストッパーである第１係止部３５により軸方向移動が規制され、第１ディスク板５０は摩擦板５２及び第１ラチェット５３を圧着することなく、第１ラチェット６０は空転可能な状態に保持される。なお、第１ラチェット６０はピン状のブレーキ爪９０ａにより回転が規制されているが、第１ラチェット６０は空転可能な状態に保持されており、入力軸３０は右方向（水門扉が開方向）９に回転する。
【００２７】
一方、出力軸４０の軸端部の右ネジ４２と右ネジ４２に螺合する第２ディスクナット７１と圧縮スプリングの関係から第２ディスクナット７１は出力軸側へ移動し、第２ラチェット８０及び摩擦板７２，７３を圧着する。出力軸４０側の第２ラチェット８０はピン状のブレーキ爪９０ｂが水門扉の開方向の回転を規制していないので、入力軸３０と出力軸４０とが一体となって回転する。なお、第２ディスクナット７０は出力軸段付部４１と二分割ストッパーである第２係止部４５により軸方向移動が規制されている。昇降装置による入力軸３０の右方向（開方向）９の回転により水門扉は上昇する。
【００２８】
次に、水門扉降下時について説明する。水門扉降下時には入力軸３０を左方向（閉方向）１０に回転し、入力軸３０の左ネジ３５と左ネジ３５に螺合する第１デスクナット５１の関係から第１デスクナット５１は入力軸側へ移動し、摩擦板５３及び第１ラチェット６０を圧着して一体となり、入力軸側の第１ラチェット６０はピン状のブレーキ爪９０ａにより回転を規制していないので、入力軸３０は左方向（閉方向）１０に回転する。
【００２９】
一方、出力軸４０は、右ネジ４２と右ネジ４２に螺合する第２ディスクナット７１との関係から第２ディスクナット７１は入力軸側へ移動し、摩擦板７３及び第２ラチェット８０の圧着を開放する。即ち、第２ラチェット８０のブレーキ力が解除されるので、出力軸側に作用している負荷トルクにより出力軸４０は重力作用向き（閉方向）２７へ回転することになる。出力軸４０が閉方向２７に回転すると、第２ディスクナット７１と右ネジ４２の関係と、第１と第２ディスクナット５１，７１の爪状突起５１ａ，７１ａの遊び回転角との関係から、第２ディスクナット７２は再び出力軸方向に移動し、摩擦板及びラチェットを圧着しブレーキ力を発生させる。入力軸３０は閉方向の回転を継続しているので、再度ブレーキ開放効果が働く。その際、圧縮スプリング４８の伸張力によって、スムーズに第２ディスクナット７２が右方向に回転する。以下同様に入力軸３０側のブレーキ力の開放、発生が繰り返され、第２ディスクナット７２は軸上の微少区間往復運動をして出力軸４０は円滑に閉方向に回転し、水門扉が閉じられる。
【００３０】
なお、増し締め操作は、手動ハンドル１を閉じ方向１０に回転させて行うが、開方向の回転力が働いたとしても第１ラチェット６０のブレーキ爪がブレーキ爪９０ａに規制されて開方向の回転が規制される。そのブレーキ力の開放は昇降装置の電動機始動力による場合と、手動ハンドル開放操作（上昇）後の電動運転が選択できる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の活用例としては、水門扉の昇降装置のブレーキ装置に利用することができるし、また他の昇降装置のブレーキ装置として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る昇降装置のブレーキ装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【図２】（ａ），（ｃ）は本実施形態のＡ−Ａ矢視及びＤ−Ｄ矢視のブレーキ機構の断面図であり、（ｂ）は出力軸の嵌合面のＢ−Ｂ矢視の概略平面図である。
【図３】（ａ）は本実施形態のＣ−Ｃ矢視の断面図であり、（ｂ）はその摺り合わせ面と圧縮スプリングとの関係を示す説明図である。
【図４】（ａ）はディスクナットの断面図であり、（ｂ）はそのＥ−Ｅ矢視の断面図である。
【図５】従来のブレーキ装置と昇降装置との伝達機構を示す概略図である。
【図６】従来のブレーキ装置の断面図である。
【図７】従来のブレーキ機構を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
２９ａ ブレーキケース
２９ｂ ケースフランジ
３０ 入力軸
３１ 入力軸段付部
３２ 左ネジ
３３ 入力軸軸端
３４ 係止部
３５ 第１係止部材
４０ 出力軸
４１ 出力軸段付部
４２ 右ネジ
４３ 出力軸軸端
４４ 係止部
４５ 第２係止部材
４６ テーパ状ナット
４７ ロッキングカム
４７ａ 受け溝
４８ 圧縮スプリング
５０ 第１ディスク板
５１ 第１ディスクナット（摩擦移動体）
５１ａ 爪状突起
５２，５３ 摩擦体
６０ 第１ラチェット
７０ 第２ディスク板
７１ 第２ディスクナット（摩擦移動体）
７１ａ 爪状突起
７１ｂ 挿通孔
７２，７３ 摩擦体
８０ 第２ラチェット
９０Ａ ブレーキ機構
９０ａ ブレーキ爪
９０Ｂ ブレーキ機構
９０ｂ ブレーキ爪
【特許請求の範囲】
【請求項１】
手動又は原動機による回転駆動力及び重力により水門扉を昇降するようにした昇降装置のブレーキ装置において、
入力軸と出力軸とが回転可能に軸中心線上に対向配備され、
前記入力軸は入力軸段付部と該入力軸の軸端に設けた係止部との間に左ネジが設けられ、該左ネジに第１ディスク板と第１ディスクナットとが螺設され、該第１ディスク板と該第１ディスクナットとの間に入出力軸方向の面に第１と第２摩擦体を備える第１ラチェット板が回動自在に設けられ、かつ該第１ディスク板の出力軸方向の移動を規制する第１係止部材が該左ネジの中間部に設けられ、
前記出力軸は出力軸段付部と該出力軸の軸端に螺設されたテーパ状ナットと該テーパ状ナットに嵌合するロッキングカムによる係止部との間に右ネジが設けられ、該右ネジに第２ディスク板と第２ディスクナットとが螺設され、該第２ディスク板と該第２ディスクナットとの間に出入力軸方向の面に第３と第４摩擦体を備える第２ラチェット板が回動自在に設けられ、かつ該第２ディスク板の入力軸方向の移動を規制する第２係止部材が該右ネジの中間部に設けられ、
前記第１ラチェット板の開方向回転を規制する第１ブレーキ爪と前記第２ラチェット板の閉方向回転を規制する第２ブレーキ爪が設けられ、
前記ロッキングカムと前記第２ディスクナットとを円周方向に分離するように、該ロッキングカムと該第２ディスクナットとの間に圧縮スプリングが備えられていることを特徴とする昇降装置のブレーキ装置。
【請求項２】
前記第１ディスクナットと第２ディスクナットの爪状突起部が互いに係合して回転トルクを伝達し、かつ互いの該爪状突起が滑る遊び回転角を設けたことを特徴とする請求項１に記載の昇降装置のブレーキ装置。
【請求項３】
前記左ネジと前記右ネジが多条ネジであり、該右ネジに対して該左ネジの条数を多くしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の昇降装置のブレーキ装置。
【請求項１】
手動又は原動機による回転駆動力及び重力により水門扉を昇降するようにした昇降装置のブレーキ装置において、
入力軸と出力軸とが回転可能に軸中心線上に対向配備され、
前記入力軸は入力軸段付部と該入力軸の軸端に設けた係止部との間に左ネジが設けられ、該左ネジに第１ディスク板と第１ディスクナットとが螺設され、該第１ディスク板と該第１ディスクナットとの間に入出力軸方向の面に第１と第２摩擦体を備える第１ラチェット板が回動自在に設けられ、かつ該第１ディスク板の出力軸方向の移動を規制する第１係止部材が該左ネジの中間部に設けられ、
前記出力軸は出力軸段付部と該出力軸の軸端に螺設されたテーパ状ナットと該テーパ状ナットに嵌合するロッキングカムによる係止部との間に右ネジが設けられ、該右ネジに第２ディスク板と第２ディスクナットとが螺設され、該第２ディスク板と該第２ディスクナットとの間に出入力軸方向の面に第３と第４摩擦体を備える第２ラチェット板が回動自在に設けられ、かつ該第２ディスク板の入力軸方向の移動を規制する第２係止部材が該右ネジの中間部に設けられ、
前記第１ラチェット板の開方向回転を規制する第１ブレーキ爪と前記第２ラチェット板の閉方向回転を規制する第２ブレーキ爪が設けられ、
前記ロッキングカムと前記第２ディスクナットとを円周方向に分離するように、該ロッキングカムと該第２ディスクナットとの間に圧縮スプリングが備えられていることを特徴とする昇降装置のブレーキ装置。
【請求項２】
前記第１ディスクナットと第２ディスクナットの爪状突起部が互いに係合して回転トルクを伝達し、かつ互いの該爪状突起が滑る遊び回転角を設けたことを特徴とする請求項１に記載の昇降装置のブレーキ装置。
【請求項３】
前記左ネジと前記右ネジが多条ネジであり、該右ネジに対して該左ネジの条数を多くしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の昇降装置のブレーキ装置。
【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２００７−２７７９１５（Ｐ２００７−２７７９１５Ａ）
【公開日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１０５３９９（Ｐ２００６−１０５３９９）
【出願日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【出願人】（５９８１６８７５９）有限会社ミューロン (11)
【出願人】（０００１５４０３７）株式会社表鉄工所 (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【出願人】（５９８１６８７５９）有限会社ミューロン (11)
【出願人】（０００１５４０３７）株式会社表鉄工所 (8)
【Ｆターム（参考）】
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