特許 6095329 シリンダ駆動装置およびこれを具備したゲート設備

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6095329

(24)【登録日】2017年2月24日

(45)【発行日】2017年3月15日

(54)【発明の名称】シリンダ駆動装置およびこれを具備したゲート設備

(51)【国際特許分類】

   F15B 11/15 20060101AFI20170306BHJP

   F15B 15/22 20060101ALI20170306BHJP

   F15B 15/14 20060101ALI20170306BHJP

   E02B 7/20 20060101ALI20170306BHJP

【ＦＩ】

   F15B11/15

   F15B15/22 E

   F15B15/14 355Z

   F15B15/14 360

   E02B7/20 102

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-248890(P2012-248890)

(22)【出願日】2012年11月13日

(65)【公開番号】特開2014-98398(P2014-98398A)

(43)【公開日】2014年5月29日

【審査請求日】2015年11月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】594117995

【氏名又は名称】三基工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】501481621

【氏名又は名称】株式会社ノムラフォーシーズ

(73)【特許権者】

【識別番号】507039774

【氏名又は名称】株式会社東京建設コンサルタント

(74)【代理人】

【識別番号】110001298

【氏名又は名称】特許業務法人森本国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】神谷 靖

(72)【発明者】

【氏名】野村 康博

(72)【発明者】

【氏名】巻幡 敏秋

(72)【発明者】

【氏名】田辺 卓朗

【審査官】 柏原 郁昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５５−５１１０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５８−３９８０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１３０４０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３０８２８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１５Ｂ １１／１５

Ｅ０２Ｂ ７／２０

Ｆ１５Ｂ １５／１４

Ｆ１５Ｂ １５／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロッドを前後方向に出退させ得る流体圧シリンダを備えるとともに、当該流体圧シリンダを連続して駆動するシリンダ駆動装置であって、
上記流体圧シリンダが、シリンダチューブの前後端に取り付けられた前後のカバーと、シリンダチューブの内部でロッドに接続されて前後方向に移動可能なピストンと、シリンダチューブの内部でピストンの前後から流体を給排する前後の給排ポートとを有し、
上記ピストンの前後面にプランジャが突設されるとともに、上記カバーにプランジャを嵌合させ得る嵌合凹部が形成されて、前後の移動限に達したピストンによる流体の圧力上昇が急激になるように構成され、
上記前後のカバーと前後の移動限に達した上記ピストンとの衝撃をやわらげるとともに、上記流体の急激な圧力上昇を調整し得る緩衝部が設けられ、
流体を一方の給排ポートから供給しつつ他方の給排ポートから排出する回路と、流体を他方の給排ポートから供給しつつ一方の給排ポートから排出する回路とを切り換え得る切換弁を備え、
上記切換弁が、上記調整された急激な圧力上昇となった流体により直接的に上記回路を切り換えるように構成されていることを特徴とするシリンダ駆動装置。

【請求項2】

給排ポートからの流体を急速に排出可能な急速排出弁が上記回路に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のシリンダ駆動装置。

【請求項3】

上記緩衝部が、上記カバーのピストン側の面から嵌合凹部まで連通する流路と、この流路を通過する流体の流量を調整し得る弁体とを有することを特徴とする請求項１または２に記載のシリンダ駆動装置。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか一項に記載のシリンダ駆動装置と、このシリンダ駆動装置により開閉されるゲートとを具備したゲート設備。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シリンダ駆動装置およびこれを具備したゲート設備に関するものである。

【背景技術】

【0002】

水門などのゲート設備は、非常時に使用されるもので、一般の機械設備とは異なり、頻繁に使用されるものではない。しかしながら、ゲート設備は、高潮や洪水など人命に関わる状況で使用されるので、動作の安定性、つまり故障しにくさが要求される。

【0003】

大型のゲート設備に使用されるゲート開閉駆動ユニットとしては、２本の流体圧シリンダを使用するとともに、これら流体圧シリンダに接続される給排管に介在された切換弁を、上記流体圧シリンダにより駆動される駆動軸に連動して切り換えるようにしたものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４−３０８２８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上記特許文献１に記載のゲート開閉駆動ユニットは、正確に説明すると、駆動軸を回転中心としたクランクアームが設けられ、当該クランクアームの先端が切換弁に作用するように構成されている。このように、流体圧シリンダと切換弁との間にクランクアームという機械的な構成を介在させると、クランクアームに不具合が発生した場合、切換弁が作動しなくなる。このため、上記ゲート開閉駆動ユニットには、故障の発生を低減しきれていないという問題がある。

【0006】

また仮に、クランクアームという機械的な構成ではなく、センサのような電気的な構成を介在させたとしても、センサに不具合が発生した場合、同様に切換弁が作動しなくなる。このため、上記ゲート開閉駆動ユニットには、機械的な構成の替わりに電気的な構成を用いても、故障の発生を低減しきれていないという問題がある。

【0007】

さらに、上記ゲート開閉駆動ユニットは、流体圧シリンダのクッション圧の調整ができないので、高いクッション圧を必要とする高速の連続駆動に適していないという問題もある。

【0008】

そこで、本発明は、高速の連続駆動に適し、故障の発生を低減させることができるシリンダ駆動装置およびこれを具備して確実にゲートを開閉することができるゲート設備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】

【0009】

上記課題を解決するため、請求項１に係る本発明のシリンダ駆動装置は、ロッドを前後方向に出退させ得る流体圧シリンダを備えるとともに、当該流体圧シリンダを連続して駆動するシリンダ駆動装置であって、
上記流体圧シリンダが、シリンダチューブの前後端に取り付けられた前後のカバーと、シリンダチューブの内部でロッドに接続されて前後方向に移動可能なピストンと、シリンダチューブの内部でピストンの前後から流体を給排する前後の給排ポートとを有し、
上記ピストンの前後面にプランジャが突設されるとともに、上記カバーにプランジャを嵌合させ得る嵌合凹部が形成されて、前後の移動限に達したピストンによる流体の圧力上昇が急激になるように構成され、
上記前後のカバーと前後の移動限に達した上記ピストンとの衝撃をやわらげるとともに、上記流体の急激な圧力上昇を調整し得る緩衝部が設けられ、
流体を一方の給排ポートから供給しつつ他方の給排ポートから排出する回路と、流体を他方の給排ポートから供給しつつ一方の給排ポートから排出する回路とを切り換え得る切換弁を備え、
上記切換弁が、上記調整された急激な圧力上昇となった流体により直接的に上記回路を切り換えるように構成されているものである。

【0010】

また、請求項２に係る本発明のシリンダ駆動装置は、請求項１に記載のシリンダ駆動装置において、給排ポートからの流体を急速に排出可能な急速排出弁が上記回路に設けられたものである。

【0011】

さらに、請求項３に係る本発明のシリンダ駆動装置は、請求項１または２に記載の上記緩衝部が、上記カバーのピストン側の面から嵌合凹部まで連通する流路と、この流路を通過する流体の流量を調整し得る弁体とを有するものである。

【0012】

また、請求項４に係る本発明のゲート設備は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のシリンダ駆動装置と、このシリンダ駆動装置により開閉されるゲートとを具備したものである。

【発明の効果】

【0013】

上記シリンダ駆動装置によると、高速の連続駆動に適し、故障の発生を低減させることができる。また、上記シリンダ駆動装置を具備したゲート設備によると、確実にゲートを開閉することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施例１に係るシリンダ駆動装置における空圧クッションシリンダおよびこれに接続された空圧機器の回路図である。

【図2】同空圧クッションシリンダの詳細を示す縦断面図であり、手動切換弁の切換前において、（ａ）がピストンロッドの突出時を示す図、（ｂ）がピストンロッドの引退時を示す図である。

【図3】同空圧クッションシリンダの詳細を示す縦断面図であり、手動切換弁の切換後において、（ａ）がピストンロッドの引退時を示す図、（ｂ）がピストンロッドの突出時を示す図である。

【図4】同シリンダ駆動装置を用いたエンジンを示す図であり、（ａ）が側面断面図、（ｂ）が斜視図である。

【図5】本発明の実施例１および２に係るシリンダ駆動装置を具備した横引きゲート設備を示す図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が一部切欠き正面図である。

【図6】本発明の実施例２に係るシリンダ駆動装置における空圧クッションシリンダおよびこれに接続された空圧機器の回路図である。

【図7】本発明の実施例３に係るシリンダ駆動装置における空圧クッションシリンダおよびこれに接続された空圧機器の回路図である。

【発明を実施するための形態】

【実施例1】

【0015】

以下、本発明の実施例１に係るシリンダ駆動装置およびこれを具備したゲート設備について説明する。
まず、このシリンダ駆動装置について説明した後、このシリンダ駆動装置を具備したゲート設備について説明する。

【0016】

図１に示すように、このシリンダ駆動装置は、空圧クッションシリンダ１と、空圧機器４１〜４５と、これら空圧クッションシリンダ１および空圧機器４１〜４５を接続する空圧回路とを備えている。

【0017】

上記空圧クッションシリンダ１は、長円筒形のシリンダチューブ１１を備えたシリンダ本体１０と、このシリンダチューブ１１の内部で長手方向に移動自在なピストン部２１とから構成されている。

【0018】

上記シリンダ本体１０は、シリンダチューブ１１の一端部の開口を覆うフロントカバー１２Ｆと、シリンダチューブ１１の他端部の開口を覆うリヤカバー１２Ｒと、シリンダチューブ１１の円周面に取り付けられてシリンダチューブ１１内の圧縮気体（例えば窒素ガス）を給排する２つのポート（給排気ポート）２０Ｆ，２０Ｒとを備えている。ここで、以下では、フロントカバー１２Ｆ側（つまりロッド側）を前側、リヤカバー１２Ｒ側（つまりキャップ側）を後側という。上記２つのポート２０Ｆ，２０Ｒは、フロントカバー１２Ｆの後面に向けて取り付けられた前ポート２０Ｆと、リヤカバー１２Ｒの前面に向けて取り付けられた後ポート２０Ｒとであり、一方／他方のポート（２０Ｆ／２０Ｒ）で給気しつつ他方／一方のポート（２０Ｒ／２０Ｆ）で排気するものである。

【0019】

図２および図３に示すように、上記ピストン部２１は、シリンダチューブ１１の内周面に摺動しながら当該シリンダチューブ１１の内部を前後に移動し得る短円柱形のピストン２２と、このピストン２２の前後面にそれぞれ突設された前後のクッションプランジャ２３Ｆ，２３Ｒと、前のクッションプランジャ２３Ｆに取り付けられるとともに上記フロントカバー１２Ｆを貫通して前方に伸びたピストンロッド２４とを有している。上記前後のクッションプランジャ２３Ｆ，２３Ｒは、いずれも短円柱形である。

【0020】

上記フロントカバー１２Ｆの後面側には、前のクッションプランジャ２３Ｆと略同一形状で当該クッションプランジャ２３Ｆよりも僅かに大きい開口の嵌合凹部１３Ｆと、ピストンロッド２４を貫通させるロッド穴１４と、ピストン２２との衝撃をやわらげる緩衝ゴム（緩衝部の一例である）３１と、シリンダチューブ１１に隣接してピストン２２とフロントカバー１２Ｆとの隙間になる起動用加圧溝１５Ｆとが、シリンダ軸心の周囲に同一軸心上に形成されている。また、フロントカバー１２Ｆの後面側には、前ポート２０Ｆから嵌合凹部１３Ｆまで連通した連通溝１６Ｆが形成されている。このため、この連通溝１６Ｆは、前ポート２０Ｆからの圧縮気体を起動用加圧溝１５Ｆおよび嵌合凹部１３Ｆまで案内して、ピストン２２をスムーズに反転（逆転）移動させるものである。なお、上記フロントカバー１２Ｆの外周側には、シリンダチューブ１１に嵌合固定させるためのねじ部１７Ｆが形成されるとともに、このねじ部１７Ｆの後側に形成されたシール溝１８Ｆにシールリング１９Ｆが装着されている。

【0021】

上記リヤカバー１２Ｒの前面側には、後のクッションプランジャ２３Ｒと略同一形状で当該クッションプランジャ２３Ｒよりも僅かに大きい開口の嵌合凹部１３Ｒと、ピストン２２との衝撃をやわらげる緩衝ゴム（緩衝部の一例である）３１と、シリンダチューブ１１に隣接してピストン２２とフロントカバー１２Ｆとの隙間になる起動用加圧溝１５Ｒとが、シリンダ軸心の周囲に同一軸心上に形成されている。また、リヤカバー１２Ｒの前面側には、後ポート２０Ｒから嵌合凹部１３Ｒまで連通した連通溝１６Ｒが形成されている。このため、この連通溝１６Ｒは、後ポート２０Ｒからの圧縮気体を起動用加圧溝１５Ｒおよび嵌合凹部１３Ｒまで案内して、ピストン２２をスムーズに反転（逆転）移動させるものである。なお、上記リヤカバー１２Ｒの外周側には、シリンダチューブ１１に嵌合固定させるためのねじ部１７Ｒが形成されるとともに、このねじ部１７Ｒの前側に形成されたシール溝１８Ｒにシールリング１９Ｒが装着されている。

【0022】

ここで、上記クッションプランジャ２３Ｆ，２３Ｒは短円柱形として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、上記クッションプランジャ２３Ｆ，２３Ｒは、嵌合凹部１３Ｒ，１３Ｆに入り込んだ時に当該嵌合凹部１３Ｒ，１３Ｆの圧縮気体の圧力上昇が急激になるように構成されていればよく、短角柱形などであってもよい。また、上記緩衝ゴム３１は、それぞれ嵌合凹部１３Ｆ，１３Ｒの縁に沿って配置されている。上記緩衝ゴム３１の厚さおよび硬度は、クッションプランジャ２３Ｆ，２３Ｒが嵌合凹部１３Ｆ，１３Ｒに入り込んだ時の圧縮気体の急激な圧力上昇が適切になるようにされている。すなわち、上記緩衝ゴム３１は、その厚さおよび硬度により、嵌合凹部１３Ｆ，１３Ｒの圧縮気体の急激な圧力上昇を調整するものである。

【0023】

次に、上記空圧機器４１〜４５および空圧回路について説明する。
図１に示すように、このシリンダ駆動装置では、圧縮気体の上流側から順に、圧縮気体を給気する給気部４５と、給気された圧縮気体の流量を制御し得る流量制御弁４４と、ピストンロッド２４の出退方向を手動で反転（逆転）させる手動切換弁４３と、自動的にピストン２２の前後の移動限を検出してピストンロッド２４の出退方向を自動で反転（逆転）させる方向切換弁４２と、上記空圧クッションシリンダ１とが、空圧回路で接続されている。

【0024】

この空圧クッションシリンダ１の前後のポート２０Ｆ，２０Ｒには、前後の急速排気弁（急速排出弁である）４１が設けられている。これら急速排気弁４１（４１Ｆ，４１Ｒ）は、給気時に方向切換弁４２からの圧縮気体をポート２０Ｆ，２０Ｒに供給し、排気時にポート２０Ｆ，２０Ｒからの圧縮気体を空圧回路外に排出するものである。すなわち、急速排気弁４１Ｆ，４１Ｒは、排気時にポート２０Ｆ，２０Ｒからの圧縮気体を方向切換弁４２に戻さず空圧回路外に排出するので、排気を高速に行い得るものである。

【0025】

また、上記方向切換弁４２は、嵌合凹部１３Ｆ，１３Ｒの圧縮気体の急激な圧力上昇が調整されたものであれば、その圧力上昇を切換信号として、圧縮気体を供給するポート２０Ｆ，２０Ｒが前後で切り換わるように構成されている。具体的に説明すると、図２（ａ）に示すように、圧縮気体が後ポート２０Ｒから供給されると、ピストン２２は前へ移動するとともに、圧縮気体が前ポート２０Ｆから前の急速排気弁４１Ｆを介して排出される。そして、クッションプランジャ２３Ｆが嵌合凹部１３Ｆに入り込み、ピストン２２が前の緩衝ゴム３１で受けられると（ピストン２２が前の移動限に達すると）、嵌合凹部１３Ｆの圧縮気体の急激な圧力上昇が調整される。この圧力上昇が切換信号として方向切換弁４２に達すると、この方向切換弁４２は、図２（ｂ）に示すように、圧縮気体を前ポート２０Ｆから供給する回路に切り換わる。これにより、ピストンロッド２４が突出から引退へ反転移動する。次いで、図２（ｂ）に示すように、圧縮気体が前ポート２０Ｆから供給されると、ピストン２２は後へ移動するとともに、圧縮気体が後ポート２０Ｒから後の急速排気弁４１Ｒを介して排出される。そして、クッションプランジャ２３Ｒが嵌合凹部１３Ｒに入り込み、ピストン２２が後の緩衝ゴム３１で受けられると（ピストン２２が後の移動限に達すると）、嵌合凹部１３Ｒの圧縮気体の急激な圧力上昇が調整される。この圧力上昇が切換信号として方向切換弁４２に達すると、この方向切換弁４２は、図２（ａ）に示すように、圧縮気体を後ポート２０Ｒから供給する回路に切り換わる。これにより、ピストンロッド２４が引退から突出へ反転移動する。したがって、上記空圧クッションシリンダ１は、方向切換弁４２に直接接続されるという極めて簡素な機構により、ピストンロッド２４が連続して出退するように構成されている。

【0026】

ここで、手動切換弁４３は、ピストン２２が前後の移動限に達していなくても、ピストンロッド２４を反転移動させ得るものである。具体的に説明すると、図２（ａ）に示すように、圧縮気体が後ポート２０Ｒから供給されるとともに前ポート２０Ｆから排出されてピストン２２が前へ移動していても、手動切換弁４３を切り換えることにより、図３（ａ）に示すように、圧縮気体を前ポート２０Ｆから供給する回路に切り換わる。同様に、図２（ｂ）に示すように、圧縮気体が前ポート２０Ｆから供給されるとともに後ポート２０Ｒから排出されてピストン２２が後へ移動していても、手動切換弁４３を切り換えることにより、図３（ｂ）に示すように、圧縮気体を後ポート２０Ｒから供給する回路に切り換わる。

【0027】

以下、上記シリンダ駆動装置を用いたエンジンについて説明する。
図４（ａ）に示すように、このエンジン７４は、少なくとも５つ（前側から順に第１〜第５を冠して称する）の支持部材７６が立設固定された架台７５と、この架台７５に設置される機器類１〜８と、上記架台７５および機器類１〜８を納める箱体７７とを備える。

【0028】

上記機器類１〜８は、第４および第５の支持部材７６に固定されて支持された上記空圧クッションシリンダ１と、この空圧クッションシリンダ１のピストンロッド２４の先端に後端が接続されたコンロッド２と、このコンロッド２を前後方向に移動可能に支持するとともに第３の支持部材７６に支持されたコンロッドガイド８と、上記コンロッド２の前端に接続されるとともに第２の支持部材７６のクランク軸２Ａを介して回転自在に支持された回転盤４と、この回転盤４の回転に同期する駆動スプロケット３とを有する。すなわち、上記回転盤４は、空圧クッションシリンダ１のピストンロッド２４の出退によりクランク軸２Ａを中心に回転し、駆動スプロケット３を回転駆動させ得るものである。なお、この駆動スプロケット３の回転は、図示しないフライホイールに補助されてトルクが一定になる。また、上記機器類１〜８は、第１の支持部材７６に設けられた駆動軸７と、この駆動軸７に中心が固定された受動スプロケット５と、上記駆動スプロケット３および受動スプロケット５を連結連動させるチェーン６とを有する。すなわち、上記駆動軸７は、駆動スプロケット３の回転により回転駆動するものである。さらに、上記駆動軸７は、左側［図４（ａ）では手前側］まで伸びて箱体７７を貫通し、図４（ｂ）に示すように、箱体７７の外部に突出した先端に、出力スプロケット７８が取り付けられている。また、上記エンジン７４は、図４には示さないが、上述した空圧機器４１〜４５を箱体７７の内部または外部に有する。以上より、上記エンジン７４は、上記シリンダ駆動装置により出力スプロケット７８を回転駆動させ得るものである。

【0029】

次に、上記エンジン７４を具備したゲート設備について説明する。
このゲート設備は、例えば横引きゲート設備であり、図５（ａ）に示すように、通常時には休止位置Ｒ（ゲートが開）にあるゲート部６０を、非常時には締切位置Ｓ（ゲートが閉）まで移動させて、止水を行うものである。

【0030】

図５（ａ）および（ｂ）に示すように、上記ゲート設備は、大きく分けて、躯体部５０、ゲート部６０、および開閉装置部７０からなる。
上記躯体部５０は、戸溝が形成された前壁体５１Ｆと、上記開閉装置部７０が設置される後壁体５１Ｒとを具備する。これら前壁体５１Ｆおよび後壁体５１Ｒは、同一高さの床部に立設されたコンクリート構造物である。また、これら前壁体５１Ｆおよび後壁体５１Ｒには、それぞれ、扉体６１を介して水圧を受けるための側部戸当金物５２が表面（左面）を露出して埋設されている。さらに、上記床部には、ゲート部６０の移動方向（前後方向）に亘って、ゲート部６０を走行案内するためのレール５３と、ゲート部６０の自重を受けるための底部戸当金物（図示省略）とが、表面（上面）を露出して埋設されている。

【0031】

上記ゲート部６０は、スキンプレート６２に側部および底部の水密ゴム６３を取り付けてなる扉体６１と、ゲート部６０の移動時に上記レール５３に案内される走行車輪６４と、ゲート部６０の移動時に底部の水密ゴム６３が底部戸当金物に擦れて損傷するのを防ぐために扉体６１を上昇させ得る扉体昇降装置６７とを有する。上記扉体６１は、スキンプレート６２に複数の水平補強桁６５Ｈおよび垂直補強桁６５Ｖが溶接されるとともに、最上部の水平補強桁６５Ｈの上面に上記移動方向へ伸びた開閉用ピンラック６６が取り付けられたものである。また、扉体昇降装置６７は、最下部の水平補強桁６５Ｈの上面にクレビス６８Ｃを介して取り付けられた扉体昇降シリンダ６８と、この扉体昇降シリンダ６８により走行車輪６４をスキンプレート６２の下端から出退させて扉体６１を昇降させ得るクランク部材６９とを有する。

【0032】

上記開閉装置部７０は、上述したエンジン７４と、このエンジン７４の出力スプロケット７８により回転駆動されてゲート部６０を水平移動させる減速機７１とからなる。この減速機７１は、上記後壁体５１Ｒの上面に固定されたものであり、入力側において、上記出力スプロケット７８とチェーンにより連結連動される入力スプロケット７２を有し、出力側において、上記開閉用ピンラック６６に噛み合う開閉駆動ピンギヤ７３を有する。すなわち、上記開閉装置部７０は、開閉駆動ピンギヤ７３の回転による駆動力を開閉用ピンラック６６に伝えることで、ゲート部６０を水平移動させるものである。

【0033】

以下、上記シリンダ駆動装置を具備したゲート設備の使用方法について説明する。
まず、休止位置Ｒにあるゲート部６０を、締切位置Ｓまで移動させる操作について説明する。

【0034】

ゲート設備のオペレータは、ゲート部６０を締切位置Ｓまで移動させる前に、扉体６１を上昇させる。具体的には、扉体昇降シリンダ６８を作動させることで、扉体６１から走行車輪６４を下方に突出させる。そして、扉体６１が上昇限に達するとリミットバルブ（図示省略）に検出され、扉体６１の上昇が停止する。

【0035】

その後、空圧クッションシリンダ１が出退運動して、エンジン７４の出力スプロケット７８が回転駆動することにより、ゲート部６０が締切位置Ｓに向けて移動を始める。具体的には、出力スプロケット７８の回転駆動により、後壁部に固定された減速機７１の開閉駆動ピンギヤ７３が回転し、この回転による駆動力が開閉駆動ピンギヤ７３に嵌合する開閉用ピンラック６６に伝えられ、ゲート部６０が前方へ水平移動する。

【0036】

ゲート部６０が前方限（締切位置Ｓ）まで達したことがリミットスイッチ（図示省略するが扉体６１に設けられている）により検出されると、扉体６１を下降させる。具体的には、扉体昇降シリンダ６８を作動させることで、扉体６１に走行車輪６４を収納させる。これにより、扉体６１の下部では、底部の水密ゴム６３が底部戸当金物に押し付けられて、水密が保たれる。また、扉体６１の側部は、扉体６１が水圧を受けることにより側部の水密ゴム６３が側部戸当金物５２に押し付けられて、水密が保たれる。

【0037】

次に、締切位置Ｓにあるゲート部６０を、休止位置Ｒまで移動させる操作について説明する。
オペレータは、ゲート部６０を休止位置Ｒまで移動させる前に、扉体６１を上昇させる。具体的には、扉体昇降シリンダ６８を作動させることで、扉体６１から走行車輪６４を下方に突出させる。そして、扉体６１が上昇限に達するとリミットバルブに検出され、扉体６１の上昇が停止する。

【0038】

その後、空圧クッションシリンダ１が出退運動して、エンジン７４の出力スプロケット７８が回転駆動することにより、ゲート部６０が休止位置Ｒに向けて移動を始める。具体的には、出力スプロケット７８の回転駆動により、後壁部に固定された減速機７１の開閉駆動ピンギヤ７３が回転し、この回転が開閉駆動ピンギヤ７３に嵌合する開閉用ピンラック６６に伝えられ、ゲート部６０が後方へ水平移動する。

【0039】

ゲート部６０が後方限（休止位置Ｒ）まで達したことがリミットスイッチ（図示省略するが扉体６１に設けられている）により検出されると、扉体６１を下降させる。具体的には、扉体昇降シリンダ６８を作動させることで、扉体６１に走行車輪６４を収納させる。これにより、底部の水密ゴム６３を圧迫しないようにして扉体６１が休止金物（図示省略）に預けられる。

【0040】

このように、上記実施例１に係るシリンダ駆動装置によると、空圧クッションシリンダ１と方向切換弁４２との間に機械的または電気的な構成を介在させず、空圧クッションシリンダ１と方向切換弁４２とを直接接続するので、部品点数が削減されて極めて簡素な構造となり、故障の発生を低減することができる。

【0041】

また、緩衝ゴム３１により、嵌合凹部１３Ｆ，１３Ｒの圧縮気体の急激な圧力上昇を調整して方向切換弁４２を切り換えるだけでなく、ピストン２２との衝撃をやわらげるので、空圧クッションシリンダ１の高速の連続駆動に適している。

【0042】

さらに、上記実施例１のゲート設備によると、シリンダ駆動装置の故障が低減されるとともに、空圧クッションシリンダ１の高速の連続駆動をゲートの極めて大きな開閉力に転換するので、高潮や洪水などの非常時においても、確実にゲートを開閉することができる。

【実施例2】

【0043】

以下、本発明の実施例２に係るシリンダ駆動装置およびこれを具備したゲート設備について説明する。
本実施例２に係るシリンダ駆動装置は、緩衝部として、緩衝ゴム３１ではなく、ニードル弁を用いたものである。

【0044】

以下、本発明の実施例２に係るシリンダ駆動装置について図６に基づき説明するが、上記実施例１と異なる構成に着目して説明するとともに、上記実施例１と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。

【0045】

図６に示すように、このフロントカバー１２Ｆおよびリヤカバー１２Ｒのピストン２２側の面には、空圧クッションシリンダ１の外部および嵌合凹部１３Ｆ，１３Ｒに連通する連通路３２が形成されている。これら連通路３２における空圧クッションシリンダ１の外部に連通する部分には、ニードル３５が調整可能に設けられて、ニードル弁３４が構成されている。すなわち、これら前後のニードル弁３４は、容易に、連通路３２の流量を調整可能にして、圧縮気体の急激な圧力上昇を調整可能にするものである。勿論、前後のニードル弁３４は、連通路３２の流量を調整することにより、ピストン２２との衝撃をやわらげるものである。また、上記連通路３２には、圧縮気体の調整された急激な圧力上昇が信号として方向切換弁４２に達するように、伝達路３３が形成されている。

【0046】

上記構成により、クッションプランジャ２３Ｆ，２３Ｒが嵌合凹部１３Ｆ，１３Ｒに入り込むと、フロントカバー１２Ｆまたはリヤカバー１２Ｒのピストン２２側の面とピストン２２の面との間で圧縮気体の圧力上昇が急激になる。しかし、ニードル弁３４を調整することで、この圧縮気体の急激な圧力上昇が調整されて適切になる。

【0047】

また、本実施例２のゲート設備についても、上記実施例１と同様に、図４および図５に示す通りである。
このように、本実施例２に係るシリンダ駆動装置およびゲート設備によると、上記実施例１に係るシリンダ駆動装置およびゲート設備と同一の効果を奏する。

【0048】

また、本実施例２に係るシリンダ駆動装置は、ニードル弁３４が用いられることにより、容易に圧縮気体の急激な圧力上昇を調整可能にして幅広い用途に適用するとともに、ピストン２２に衝突する部材が無く耐久性を向上させることができる。

【実施例3】

【0049】

以下、本発明の実施例３に係るシリンダ駆動装置およびこれを具備したゲート設備について説明する。
本実施例３に係るシリンダ駆動装置は、上記実施例１における空圧機器４１〜４５の一部４２，４３および空圧回路を、よりゲート設備に適する構成にしたものである。

【0050】

以下、本発明の実施例３に係るシリンダ駆動装置について図７に基づき説明するが、上記実施例１と異なる構成に着目して説明するとともに、上記実施例１と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。

【0051】

図７に示すように、本実施例３に係るシリンダ駆動装置では、給気部４５および流量制御弁４４と空圧クッションシリンダ１との間に、圧縮気体の上流側から順に、給気部４５からの圧縮気体の供給／停止を切り換える駆動切換弁４３Ａと、空圧クッションシリンダ１からの上記切換信号によりピストンロッド２４の出退方向を自動で反転（逆転）させる第１方向切換弁４２Ａおよび第２方向切換弁４２Ｂと、上記切換信号が第２方向切換弁４２Ｂに伝達される方向を切り換える信号切換弁４３Ｂとが空圧回路で接続されている。また、上記駆動切換弁４３Ａには、信号回路を介して、全開全閉停止リミットおよび非常停止ボタンと、運動始動ボタンとが接続されている。さらに、上記第１方向切換弁４２Ａおよび信号切換弁４３Ｂには、他の信号回路および操作切換弁４６を介して、開閉切換ボタンが接続されている。なお、上記第１方向切換弁４２Ａおよび信号切換弁４３Ｂには、上記他の信号回路を介して、他のシリンダ駆動装置の信号回路が接続されており、上記第１方向切換弁４２Ａおよび上記第２方向切換弁４２Ｂには、他の空圧回路を介して、他のシリンダ駆動装置の空圧回路が接続されている。

【0052】

上記構成により、開閉切換ボタンの操作によりピストンロッド２４の出退方向が反転（逆転）し、非常停止ボタンの操作によりピストンロッド２４の出退が停止する。
また、本実施例３のゲート設備についても、上記実施例１および２と同様に、図４および図５に示す通りである。

【0053】

ところで、上記実施例１〜３では、流体圧シリンダの一例として、空圧クッションシリンダ１について説明したが、油圧シリンダや水道圧シリンダなど、他の流体を使用するシリンダであってもよい。この場合、空圧機器４１〜４５，４２’，４３Ａ，４３Ｂは、これらと同様の機能を有するとともに油圧シリンダまたは水道圧シリンダに適した機器に置き替えられる。

【0054】

また、上記実施例１〜３では、急速排気弁４１Ｆ，４１Ｒが設けられたものとして説明したが、これらが設けられない構成であってもよい。
さらに、上記実施例１〜３では、シリンダ駆動装置を具備したゲート設備の一例として横引きゲート設備について説明したが、スライドゲート、起伏ゲートまたはラジアルゲートなど、確実性が要求されるゲート設備であればよい。

【0055】

また、上記実施例２では、ニードル弁３４について説明したが、オリフィス弁など、容易に連通路３２の流量を調整可能なものであればよい。
また、上記実施例３では、空圧クッションシリンダ１として、上記実施例１の空圧クッションシリンダ１と同一のものについて説明したが、上記実施例２の空圧クッションシリンダ１０を用いてもよい。

【符号の説明】

【0056】

１ 空圧クッションシリンダ
１２Ｆ フロントカバー
１２Ｒ リヤカバー
１３Ｆ，１３Ｒ 嵌合凹部
２０Ｆ，２０Ｒ ポート
２２ ピストン
２４ ピストンロッド
４２ 方向切換弁
７４ エンジン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】