JP6008606B2

JP6008606B2 - Gate opening / closing unit and gate equipment equipped with the same

Info

Publication number: JP6008606B2
Application number: JP2012139275A
Authority: JP
Inventors: 康博野村; 敏秋巻幡; 靖神谷; 卓朗田辺
Original assignee: 株式会社ノムラフォーシーズ; 三基工業株式会社; 株式会社東京建設コンサルタント
Priority date: 2012-06-21
Filing date: 2012-06-21
Publication date: 2016-10-19
Anticipated expiration: 2032-06-21
Also published as: JP2014001601A

Description

本発明は、ゲート開閉ユニットおよびこれを具備したゲート設備に関するものである。 The present invention relates to a gate opening / closing unit and a gate facility equipped with the same.

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。 A gate facility such as a sluice is used in an emergency, and unlike a general mechanical facility, it is not frequently used. However, since gate facilities are used in situations involving human lives such as storm surges and floods, it is required to be stable in operation, that is, difficult to break down.

大型のゲート設備に使用されるゲート開閉ユニットとしては、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）。 As the gate opening / closing unit used for large gate equipment, two fluid pressure cylinders are used, and the switching valve interposed in the supply / discharge pipe connected to these fluid pressure cylinders is driven by the fluid pressure cylinder. There is disclosed one that is switched in conjunction with a driven shaft (for example, see Patent Document 1).

特開２００４−３０８２８９号公報JP 2004-308289 A

ところで、上記特許文献１に記載のゲート開閉ユニットは、上記流体圧シリンダのピストンの表裏において、流体からの受圧面積が異なるものである。このため、ピストンロッドの突出時の力と、ピストンロッドの引退時の力とに差異が生ずる。したがって、これら流体圧シリンダを駆動系として利用した上記ゲート開閉ユニットでは、振動を誘発するという問題があった。 Incidentally, the gate opening / closing unit described in Patent Document 1 has different pressure receiving areas from the fluid on the front and back of the piston of the fluid pressure cylinder. For this reason, a difference arises between the force when the piston rod protrudes and the force when the piston rod retracts. Therefore, the gate opening / closing unit using these fluid pressure cylinders as a drive system has a problem of inducing vibration.

また、上記ゲート開閉ユニットは、上記流体圧シリンダ自体が通常の複動シリンダであるから、機構が複雑となり、クランク回転軸の高速回転時に故障するおそれがあるという問題もあった。 Further, since the fluid pressure cylinder itself is a normal double acting cylinder, the mechanism of the gate opening / closing unit is complicated, and there is a problem that the gate opening / closing unit may break down when the crank rotation shaft rotates at high speed.

そこで、本発明は、振動を抑えることができるとともに、機構を簡素化して故障の発生を防止することができるゲート開閉ユニットおよびこれを具備したゲート設備を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a gate opening / closing unit capable of suppressing vibrations and simplifying a mechanism to prevent occurrence of a failure, and a gate facility including the gate opening / closing unit.

上記課題を解決するため、請求項１に係る本発明のゲート開閉ユニットは、ロッドを前後方向に出退させ得る流体圧シリンダと、当該ロッドの出退によりクランク機構を介して回転駆動される駆動軸とを具備し、この駆動軸の回転によりゲート設備のゲートを開閉させるゲート開閉ユニットであって、
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クッション凹部が形成されて、上記流体圧シリンダがピストンの移動限で緩衝するように構成され、
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、
前／後のクッション凹部の流体の圧力と、ピストンの後／前の流体の圧力との差が所定値以上であれば、ピストンが前／後の移動限にあることを検知する差圧式検知器を備え、
上記差圧式検知器が、ピストンが移動限にあることを検知すると、上記切換弁により上記回路を切り換えて、ピストンの移動方向を逆転するように構成されたものである。 In order to solve the above-described problem, a gate opening / closing unit according to the present invention includes a fluid pressure cylinder capable of moving a rod back and forth in the front-rear direction, and a drive driven to rotate via a crank mechanism by the rod moving back and forth. A gate opening / closing unit that opens and closes the gate of the gate facility by rotation of the drive shaft,
The fluid pressure cylinder includes front and rear covers attached to the front and rear ends of the cylinder tube, a piston connected to the rod inside the cylinder tube and movable in the front and rear direction, and fluid from the front and rear of the piston inside the cylinder tube. It has a supply and discharge port before and after supply and discharge,
Plungers are provided on the front and rear surfaces of the piston, and a cushion recess that allows the plunger to be fitted to the cover is formed, so that the fluid pressure cylinder is configured to buffer the movement limit of the piston,
A switching valve capable of switching between a circuit that supplies fluid from one supply / discharge port and discharges it from the other supply / discharge port and a circuit that supplies fluid from the other supply / discharge port and discharges from the one supply / discharge port ,
If the difference between the pressure of the fluid in the front / rear cushion recess and the pressure of the rear / front fluid of the piston is greater than or equal to a predetermined value, a differential pressure detector that detects that the piston is at the front / rear movement limit With
When the differential pressure detector detects that the piston is in the movement limit, the switching valve is used to switch the circuit so as to reverse the moving direction of the piston.

また、請求項２に係る本発明のゲート開閉ユニットは、ロッドを前後方向に出退させ得る流体圧シリンダと、当該ロッドの出退によりクランク機構を介して回転駆動される駆動軸とを具備し、この駆動軸の回転によりゲート設備のゲートを開閉させるゲート開閉ユニットであって、
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クッション凹部が形成されて、上記流体圧シリンダがピストンの移動限で緩衝するように構成され、
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有するとともに、これら回路を切り換え得る給排弁を備え、
上記クランク機構に連結されたカム機構を具備し、
上記カム機構が、ピストンが移動限にあると上記給排弁の上記回路を切り換えて、ピストンの移動方向を逆転するように構成されたものである。 The gate opening / closing unit of the present invention according to claim 2 includes a fluid pressure cylinder capable of moving the rod back and forth in the front-rear direction, and a drive shaft that is rotationally driven via a crank mechanism when the rod moves back and forth. A gate opening / closing unit that opens and closes the gate of the gate facility by rotation of the drive shaft,
The fluid pressure cylinder includes front and rear covers attached to the front and rear ends of the cylinder tube, a piston connected to the rod inside the cylinder tube and movable in the front and rear direction, and fluid from the front and rear of the piston inside the cylinder tube. It has a supply and discharge port before and after supply and discharge,
Plungers are provided on the front and rear surfaces of the piston, and a cushion recess that allows the plunger to be fitted to the cover is formed, so that the fluid pressure cylinder is configured to buffer the movement limit of the piston,
A circuit for supplying fluid from one supply / discharge port and discharging it from the other supply / discharge port; and a circuit for supplying fluid from the other supply / discharge port and discharging from one supply / discharge port. With a switchable supply / discharge valve
Comprising a cam mechanism coupled to the crank mechanism;
The cam mechanism, the piston is moving limit switches the circuit of the supply and discharge valves, in which is configured to reverse the direction of movement of the piston.

さらに、請求項３に係る本発明のゲート開閉ユニットは、請求項１または２に記載のピストンが、その前後を連通する連通穴と、当該連通穴のロッド側に設けられた逆止弁体とを有し、
上記逆止弁体が、上記連通穴を通過する流体のうち、キャップ側からロッド側までの流れを遮断せず、ロッド側からキャップ側までの流れを遮断するものであり、
ロッドを突出させるためにピストンがキャップ側から流体の圧力を受ける面積と、ロッドを引退させるためにピストンがロッド側から流体の圧力を受ける面積とが略同一になるように、連通穴のキャップ側の開口面積が調整されたものである。 Furthermore, the gate opening / closing unit of the present invention according to claim 3 includes a communication hole in which the piston according to claim 1 or 2 communicates with the front and rear thereof, and a check valve body provided on the rod side of the communication hole. Have
The check valve body does not block the flow from the cap side to the rod side of the fluid passing through the communication hole, but blocks the flow from the rod side to the cap side,
The area where the piston receives the fluid pressure from the cap side to protrude the rod and the area where the piston receives the fluid pressure from the rod side to retract the rod are approximately the same. The opening area is adjusted.

また、請求項４に係る本発明のゲート開閉ユニットは、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の連通穴が、ピストンの軸心を中心とした円上に等ピッチで複数配置されたものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the gate opening / closing unit according to the present invention, a plurality of the communication holes according to any one of the first to third aspects are arranged at a constant pitch on a circle centered on the axis of the piston. Is.

また、請求項５に係る本発明のゲート設備は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のゲート開閉ユニットと、このゲート開閉ユニットにより開閉されるゲートとを具備したゲート設備であって、
上記ゲート開閉ユニットの流体圧回路と、上記ゲートの流体圧回路とが、共通する流体供給源に接続されているものである。 Moreover, the gate installation of this invention which concerns on Claim 5 is a gate installation provided with the gate opening / closing unit as described in any one of Claims 1 thru | or 4, and the gate opened and closed by this gate opening / closing unit. ,
The fluid pressure circuit of the gate opening / closing unit and the fluid pressure circuit of the gate are connected to a common fluid supply source.

上記ゲート開閉ユニットによると、振動を抑えることができるとともに、機構を簡素化して故障の発生を防止することができる。 According to the gate opening / closing unit, vibration can be suppressed, and the mechanism can be simplified to prevent a failure.

本発明の実施例１に係るゲート開閉ユニットにおける空圧クッションシリンダおよび空圧クッションシリンダに接続された機器の回路図である。It is a circuit diagram of the apparatus connected to the pneumatic cushion cylinder and pneumatic cushion cylinder in the gate opening / closing unit which concerns on Example 1 of this invention. 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、（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。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the detail of the same pneumatic cushion cylinder, (a) is a figure which shows the time of a piston rod protruding, (b) is a figure which shows the time of retraction of a piston rod. 同空圧クッションシリンダにおけるピストン部を示す斜視図であり、（ａ）が後側から見た図、（ｂ）が前側から見た図である。It is the perspective view which shows the piston part in the same pneumatic cushion cylinder, (a) is the figure seen from the rear side, (b) is the figure seen from the front side. 同ゲート開閉ユニットを示す図であり、（ａ）が側面断面図、（ｂ）が斜視図である。It is a figure which shows the gate opening / closing unit, (a) is side surface sectional drawing, (b) is a perspective view. 本発明の実施例１および２に係るゲート開閉ユニットを用い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。It is a figure which shows the horizontal pull gate installation using the gate opening / closing unit which concerns on Example 1 and 2 of this invention, (a) is a top view, (b) is a partially notched front view. 同ゲート設備の空圧回路図である。It is a pneumatic circuit diagram of the gate facility. 本発明の実施例２に係るゲート開閉ユニットにおける空圧クッションシリンダおよび空圧クッションシリンダに接続された機器の回路図である。It is a circuit diagram of the apparatus connected to the pneumatic cushion cylinder and pneumatic cushion cylinder in the gate opening / closing unit which concerns on Example 2 of this invention. 同空圧クッションシリンダの出退運動を説明する縦断面図であり、（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。It is a longitudinal cross-sectional view explaining the withdrawal movement of the pneumatic cushion cylinder, (a) is a figure which shows the time of piston rod protruding, (b) is a figure which shows the time of piston rod retraction. 同ゲート開閉ユニットを示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the gate opening / closing unit.

以下、本発明の実施例１に係るゲート開閉ユニット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、このゲート開閉ユニットの動力源となる空圧クッションシリンダについて図面に基づき説明する。 Hereinafter, the gate opening and closing unit according to the first embodiment of the present invention and the gate equipment including the same will be described.
First, a pneumatic cushion cylinder which is a power source of the gate opening / closing unit will be described with reference to the drawings.

図１〜図３に示すように、この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。 As shown in FIGS. 1 to 3, the pneumatic cushion cylinder 1 includes a cylinder body 10 having a long cylindrical cylinder tube 11, and a piston portion 21 that is movable in the longitudinal direction inside the cylinder tube 11. It is composed of

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。 The cylinder body 10 is attached to a circumferential surface of the cylinder tube 11 by attaching a front cover 12F that covers an opening at one end of the cylinder tube 11, a rear cover 12R that covers an opening at the other end of the cylinder tube 11, and the cylinder tube 11. And two ports (supply / exhaust ports) 20F and 20R for supplying and discharging the compressed gas (for example, nitrogen gas). Hereinafter, the front cover 12F side (that is, the rod side) is referred to as the front side, and the rear cover 12R side (that is, the cap side) is referred to as the rear side. The two ports 20F and 20R are a front port 20F attached to the rear surface of the front cover 12F and a rear port 20R attached to the front surface of the rear cover 12R, and one / the other port (20F / 20R) and exhausting at the other / one port (20R / 20F).

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、円錐台形であるとともに、２つの円形底面のうち大きい面積の方が、ピストン２２に接続されている。また、前のクッションプランジャ２３Ｆは、２つの円形底面のうち小さい面積の方が、ピストンロッド２４の後端に取り付けられている。なお、以下では、ピストン２２の前後面でクッションプランジャ２３Ｆ，２３Ｒに接続されていない面を、駆動平面という。 The piston portion 21 is provided with a short cylindrical piston 22 that can move back and forth inside the cylinder tube 11 while sliding on the inner peripheral surface of the cylinder tube 11, and the front and rear surfaces of the piston 22, respectively. It has front and rear cushion plungers 23F, 23R, and a piston rod 24 attached to the front cushion plunger 23F and extending forward through the front cover 12F. The front and rear cushion plungers 23 F and 23 R have a truncated cone shape, and the larger area of the two circular bottom surfaces is connected to the piston 22. The front cushion plunger 23F is attached to the rear end of the piston rod 24 with a smaller area of the two circular bottom surfaces. Hereinafter, the front and rear surfaces of the piston 22 that are not connected to the cushion plungers 23F and 23R are referred to as drive planes.

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クッション凹部１３Ｆと、ピストンロッド２４を貫通させるロッド穴１４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からクッション凹部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およびクッション凹部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。 On the rear surface side of the front cover 12F, a cushion recess 13F having substantially the same shape as the front cushion plunger 23F and slightly larger than the cushion plunger 23F, a rod hole 14 through which the piston rod 24 passes, and the cylinder tube 11 An activation pressure groove 15F that becomes a gap between the piston 22 and the front cover 12F is formed on the same axis around the cylinder axis. Further, a communication groove 16F communicating from the front port 20F to the cushion recess 13F is formed on the rear surface side of the front cover 12F. Therefore, the communication groove 16F guides the compressed gas from the front port 20F to the activation pressure groove 15F and the cushion recess 13F, and smoothly reverses (reverses) the piston 22. A screw portion 17F for fitting and fixing to the cylinder tube 11 is formed on the outer peripheral side of the front cover 12F, and a seal ring 19F is formed in a seal groove 18F formed on the rear side of the screw portion 17F. It is installed.

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クッション凹部１３Ｒ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からクッション凹部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およびクッション凹部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。なお、以下では、フロントカバー１２Ｆおよびリヤカバー１２Ｒにおいて、起動用加圧からクッション凹部１３Ｒに至る平面部分、つまり上記駆動平面に接し得る部分を、受動平面という。 On the front side of the rear cover 12R, there is a cushion recess 13R having substantially the same shape as the rear cushion plunger 23R and slightly larger than the cushion plunger 23R, and a piston 22 and a front cover 12F adjacent to the cylinder tube 11. A starting pressurizing groove 15R serving as a gap is formed on the same axis around the cylinder axis. A communication groove 16R that communicates from the rear port 20R to the cushion recess 13R is formed on the front side of the rear cover 12R. Therefore, the communication groove 16R guides the compressed gas from the rear port 20R to the activation pressure groove 15R and the cushion recess 13R, and smoothly reverses (reverses) the piston 22. A threaded portion 17R for fitting and fixing to the cylinder tube 11 is formed on the outer peripheral side of the rear cover 12R, and a seal ring 19R is mounted in a seal groove 18R formed on the front side of the threaded portion 17R. ing. In the following, in the front cover 12F and the rear cover 12R, a plane portion from the pressurizing force to the cushion recess 13R, that is, a portion that can contact the drive plane is referred to as a passive plane.

次に、ピストン部２１において本発明の要旨に関する箇所を図面に基づき詳細に説明する。
上記ピストン２２には、図３に示すように、駆動平面の前面側から後面側に連通する連通穴３１が複数（図３では４つ）形成されている。これら複数の連通穴３１は、シリンダ軸心を中心とした円上に等ピッチで配置されている。各連通穴３１は、図２（ａ）に示すように、その開口が後面側よりも前面側で大きく、前面から所定深さまでは円錐台形状に縮径され、この所定深さから後面までは同一の横断面積にされている。各連通穴３１の前面側の周囲には、図１、図２および図３（ｂ）に示すように、逆止弁として作用する逆止弁具３２がそれぞれ設けられている。上記逆止弁具３２は、一端側が連通穴３１の前面側の周囲に取り付けられた短円筒部３３と、この短円筒部３３の他端側に取り付けられた開口円板３５と、これら短円筒部３３および開口円板３５の内側に配置されて連通穴３１の前面から所定深さまで嵌まり込み得る円錐弁体３６とを備えている。ここで、上記短円筒部３３には、円錐弁体３６の底面が開口円板３５の開口を塞いでも圧縮気体を通過させ得る複数の小孔３４が形成されている。また、上記円錐弁体３６は、図２（ａ）に示すように、圧縮気体の圧力が前側よりも後側で高くなる場合、前面側の開口から離れて連通穴３１の圧縮空気を通過させるとともに、図２（ｂ）に示すように、圧縮気体の圧力が後側よりも前側で高くなる場合、前面側の開口に嵌まり込んで連通穴３１に圧縮空気を通過させないようにされている。さらに、上記複数の連通穴３１における後面側の開口面積の合計は、クッションプランジャ２３Ｆとピストンロッド２４との接触面積に等しくされている。このため、ピストンロッド２４を突出させる場合、すなわち圧縮気体の圧力が後側よりも前側で高くなる場合、図２（ａ）の太線および図３（ａ）のハッチングで示すように、ピストン２２およびクッションプランジャ２３Ｆ，２３Ｒの後面側から連通穴３１を除いた面積で圧縮気体の圧力を受ける。一方、ピストンロッド２４を引退させる場合、すなわち圧縮気体の圧力が前側よりも後側で高くなる場合、図２（ｂ）の太線および図３（ｂ）のハッチングで示すように、ピストン２２およびクッションプランジャ２３Ｆ，２３Ｒの前面側からピストンロッド２４を除いた面積で圧縮気体の圧力を受ける。したがって、ピストン部２１は、圧縮空気の気体を受ける面積が、ピストンロッド２４を伸展させると収縮させる場合とで同一となるので、前ポート２０Ｆ，２０Ｒと後ポート２０Ｆ，２０Ｒで給気する圧縮気体の圧力が同一であれば、ピストンロッド２４の突出力と引退力とを同一にするものである。このため、上記空圧クッションシリンダ１は、出退運動をクランクなどで回転運動に変換しても、振動を誘発しない構造である。 Next, the location regarding the gist of the present invention in the piston portion 21 will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIG. 3, the piston 22 has a plurality of communication holes 31 (four in FIG. 3) that communicate from the front side to the rear side of the drive plane. The plurality of communication holes 31 are arranged at an equal pitch on a circle centered on the cylinder axis. As shown in FIG. 2A, each communication hole 31 has an opening larger on the front side than the rear side, and is reduced in diameter to a truncated cone shape at a predetermined depth from the front side. From this predetermined depth to the rear side, Have the same cross-sectional area. As shown in FIGS. 1, 2, and 3 (b), a check valve device 32 that functions as a check valve is provided around the front side of each communication hole 31. The check valve 32 includes a short cylindrical portion 33 attached at one end around the front side of the communication hole 31, an open disc 35 attached to the other end of the short cylindrical portion 33, and these short cylinders. And a conical valve body 36 that is disposed inside the portion 33 and the opening disc 35 and can be fitted to a predetermined depth from the front surface of the communication hole 31. Here, the short cylindrical portion 33 is formed with a plurality of small holes 34 through which compressed gas can pass even if the bottom surface of the conical valve body 36 blocks the opening of the opening disc 35. In addition, as shown in FIG. 2A, the conical valve body 36 allows the compressed air in the communication hole 31 to pass away from the opening on the front side when the pressure of the compressed gas is higher on the rear side than on the front side. In addition, as shown in FIG. 2B, when the pressure of the compressed gas is higher on the front side than on the rear side, the compressed air is fitted into the opening on the front side so that the compressed air does not pass through the communication hole 31. . Further, the total opening area on the rear surface side in the plurality of communication holes 31 is equal to the contact area between the cushion plunger 23F and the piston rod 24. Therefore, when the piston rod 24 is protruded, that is, when the pressure of the compressed gas is higher on the front side than on the rear side, as shown by the thick line in FIG. 2A and the hatching in FIG. The pressure of the compressed gas is received in the area excluding the communication hole 31 from the rear surface side of the cushion plungers 23F, 23R. On the other hand, when the piston rod 24 is retracted, that is, when the pressure of the compressed gas is higher on the rear side than on the front side, as shown by the thick line in FIG. 2B and the hatching in FIG. The pressure of the compressed gas is received in the area excluding the piston rod 24 from the front side of the plungers 23F, 23R. Therefore, the piston portion 21 has the same area for receiving the compressed air gas as when the piston rod 24 is contracted, so that the compressed gas is supplied through the front ports 20F and 20R and the rear ports 20F and 20R. If the pressures are the same, the projecting output of the piston rod 24 and the retraction force are made the same. For this reason, the pneumatic cushion cylinder 1 has a structure that does not induce vibration even when the advancing / retracting motion is converted into a rotational motion by a crank or the like.

次に、この空圧クッションシリンダ１におけるピストンロッド２４の突出力と引退力を同一にし得る空圧回路について説明する。
図１に示すように、この空圧クッションシリンダ１には、前後の差圧センサ（差圧式検知器である）４１Ｆ，４１Ｒが設けられている。前の差圧センサ４１Ｆは、フロントカバー１２Ｆのクッション凹部１３Ｆにおける圧縮気体の圧力と、前ポート２０Ｆにおける圧縮気体の圧力との差を検出するものである。一方、後の差圧センサ４１Ｒは、リヤカバー１２Ｒのクッション凹部１３Ｒにおける圧縮気体の圧力と、後ポート２０Ｒおける圧縮気体の圧力との差を検出するものである。また、上記空圧クッションシリンダ１には、上記前後の差圧センサ４１Ｆ，４１Ｒで検出された圧力の差が所定値以上であれば、圧縮空気を供給するポート２０Ｆ，２０Ｒを切り換える方向切換弁４２が設けられている。言い換えれば、後ポート２０Ｒから圧縮気体が供給されてピストンロッド２４が突出する場合において、フロントカバー１２Ｆのクッション凹部１３Ｆにおける圧縮気体の圧力が、前ポート２０Ｆにおける圧縮気体の圧力よりも、所定値（正の値）以上高くなれば、ピストン２２が前の移動限にあると前の差圧センサ４１Ｆ，４１Ｒが判断する。そして、この差圧センサ４１Ｆは、圧縮気体を供給するポート２０Ｆ，２０Ｒが後ポート２０Ｒから前ポート２０Ｆに切り換わるように、方向切換弁４２が切り換える。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。また、前ポート２０Ｆから圧縮気体が供給されてピストンロッド２４が引退する場合において、リヤカバー１２Ｒのクッション凹部１３Ｒにおける圧縮気体の圧力が、後ポート２０Ｒにおける圧縮気体の圧力よりも、所定値（正の値）以上高くなれば、ピストン２２が後の移動限にあると後の差圧センサ４１Ｒが判断する。そして、この差圧センサ４１Ｒは、圧縮気体を供給するポート２０Ｆ，２０Ｒが前ポート２０Ｆから後ポート２０Ｒに切り換わるように、方向切換弁４２が切り換えられる。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、前後の差圧センサ４１Ｆ，４１Ｒおよび方向切換弁４２で、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。なお、上記方向切換弁４２には、その上流側に、給気する圧縮空気の流量を制御し得るスピードコントローラ４３が接続されている。 Next, a description will be given of a pneumatic circuit capable of making the thrust output and the retraction force of the piston rod 24 in the pneumatic cushion cylinder 1 the same.
As shown in FIG. 1, the pneumatic cushion cylinder 1 is provided with front and rear differential pressure sensors (differential pressure type detectors) 41F and 41R. The front differential pressure sensor 41F detects the difference between the compressed gas pressure in the cushion recess 13F of the front cover 12F and the compressed gas pressure in the front port 20F. On the other hand, the rear differential pressure sensor 41R detects the difference between the compressed gas pressure in the cushion recess 13R of the rear cover 12R and the compressed gas pressure in the rear port 20R. Further, in the pneumatic cushion cylinder 1, the direction switching valve 42 for switching the ports 20F and 20R for supplying the compressed air if the pressure difference detected by the front and rear differential pressure sensors 41F and 41R is not less than a predetermined value. Is provided. In other words, when compressed gas is supplied from the rear port 20R and the piston rod 24 protrudes, the pressure of the compressed gas in the cushion recess 13F of the front cover 12F is greater than the pressure of the compressed gas in the front port 20F by a predetermined value ( If it is higher than a positive value), the previous differential pressure sensors 41F and 41R determine that the piston 22 is in the previous movement limit. In the differential pressure sensor 41F, the direction switching valve 42 is switched so that the ports 20F and 20R for supplying the compressed gas are switched from the rear port 20R to the front port 20F. Thereby, the piston rod 24 reversely moves from protrusion to retraction. Further, when the compressed gas is supplied from the front port 20F and the piston rod 24 is retracted, the pressure of the compressed gas in the cushion recess 13R of the rear cover 12R is greater than the pressure of the compressed gas in the rear port 20R by a predetermined value (positive). If the value is higher than (value), the rear differential pressure sensor 41R determines that the piston 22 is in the rearward movement limit. In the differential pressure sensor 41R, the direction switching valve 42 is switched so that the ports 20F and 20R for supplying the compressed gas are switched from the front port 20F to the rear port 20R. Thereby, the piston rod 24 reversely moves from retraction to protrusion. Therefore, the pneumatic cushion cylinder 1 is configured such that the piston rod 24 is continuously retracted by an extremely simple mechanism with the front and rear differential pressure sensors 41F and 41R and the direction switching valve 42. A speed controller 43 that can control the flow rate of compressed air to be supplied is connected to the direction switching valve 42 on the upstream side.

以下、上記空圧クッションシリンダ１を備えたゲート開閉ユニット７４について図面に基づき説明する。なお、本実施例１に示すゲート開閉ユニット７４では、本発明を説明するための最小限の構成のみを示す。 Hereinafter, the gate opening / closing unit 74 including the pneumatic cushion cylinder 1 will be described with reference to the drawings. Note that the gate opening / closing unit 74 shown in the first embodiment shows only a minimum configuration for explaining the present invention.

このゲート開閉ユニット７４は、図４（ａ）に示すように、複数の支持部材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１〜７と、上記架台７５および機器類１〜７を納める箱体７７とを備える。 As shown in FIG. 4A, the gate opening / closing unit 74 includes a base 75 on which a plurality of support members 76 are erected and fixed, devices 1 to 7 installed on the base 75, the base 75, And a box 77 for storing the devices 1 to 7.

上記機器類１〜７は、後側の支持部材７６にキャップが揺動自在に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の先端に一端が回転自在に接続されるとともに他の支持部材７６に中央部がクランク軸２Ａを介して回転自在に支持されたクランクアーム２と、中心が上記クランク軸２Ａを介して回転自在に支持されるとともに上記クランクアーム２の回転に同期する駆動スプロケット３およびフライホイール４とを有する。すなわち、上記クランクアーム２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。この駆動スプロケット３の回転は、フライホイール４に補助されてトルクが一定になる。また、上記機器類１〜７は、前側の支持部材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、上記ゲート開閉ユニット７４は、図４には示さないが、その箱体７７の内部に、出力スプロケット７８の回転方向を切り換える回転方向切換シリンダ７９（図６参照）を有するとともに、空圧クッションシリンダ１のピストンロッド２４を出退させるための上述した差圧センサ４１Ｆ，４１Ｒ、方向切換弁４２およびスピードコントローラ４３を有する。以上より、上記ゲート開閉ユニット７４は、出力スプロケット７８を回転駆動させ得るエンジンであるといえる。 The devices 1 to 7 have one end rotatable at the tip of the pneumatic cushion cylinder 1 whose cap is swingably supported by the rear support member 76 and the piston rod 24 of the pneumatic cushion cylinder 1. The crank arm 2 is connected to and supported by another support member 76 at a central portion so as to be rotatable via the crankshaft 2A, and the center is rotatably supported via the crankshaft 2A. The drive sprocket 3 and the flywheel 4 are synchronized with the rotation. That is, the crank arm 2 can be rotated by the piston rod 24 of the pneumatic cushion cylinder 1 being retracted, and can drive the drive sprocket 3 to rotate. The rotation of the drive sprocket 3 is assisted by the flywheel 4 so that the torque becomes constant. In addition, the devices 1 to 7 connect the drive shaft 7 provided on the front support member 76, the passive sprocket 5 whose center is fixed to the drive shaft 7, and the drive sprocket 3 and the passive sprocket 5. And a chain 6 to be made. That is, the drive shaft 7 is rotationally driven by the rotation of the drive sprocket 3. Further, the drive shaft 7 extends to the left side (front side in FIG. 4A) and penetrates the box body 77, and as shown in FIG. An output sprocket 78 is attached. Although not shown in FIG. 4, the gate opening / closing unit 74 has a rotation direction switching cylinder 79 (see FIG. 6) for switching the rotation direction of the output sprocket 78 inside the box 77 and a pneumatic cushion. The above-described differential pressure sensors 41F and 41R for moving the piston rod 24 of the cylinder 1 back and forth, the direction switching valve 42 and the speed controller 43 are provided. From the above, it can be said that the gate opening / closing unit 74 is an engine capable of rotating the output sprocket 78.

以下、上記ゲート開閉ユニット７４を具備したゲート設備について図面に基づき説明する。
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。 Hereinafter, the gate equipment provided with the gate opening / closing unit 74 will be described with reference to the drawings.
This gate facility is, for example, a horizontal gate facility. As shown in FIG. 5, the gate unit 60 that is normally in the rest position R (the gate is open) is moved to the closing position S (the gate is closed) in an emergency. To stop the water.

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。 As shown in FIGS. 5A and 5B, the gate facility is roughly composed of a housing part 50, a gate part 60, and a switching device part 70.
The said housing part 50 comprises the front wall body 51F in which the door groove was formed, and the rear wall body 51R in which the said opening / closing apparatus part 70 is installed. The front wall body 51F and the rear wall body 51R are concrete structures erected on a floor portion having the same height. Further, a side door metal fitting 52 for receiving a water pressure via the door body 61 is embedded in the front wall body 51F and the rear wall body 51R with the surface (left surface) exposed. Further, on the floor portion, a rail 53 for traveling and guiding the gate portion 60 in the moving direction (front-rear direction) of the gate portion 60 and a bottom door hardware for receiving the weight of the gate portion 60 (illustrated). The surface (upper surface) is exposed and buried.

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。 The gate portion 60 includes a door body 61 in which side and bottom watertight rubbers 63 are attached to a skin plate 62, traveling wheels 64 guided by the rail 53 when the gate portion 60 moves, and movement of the gate portion 60. In order to prevent the bottom watertight rubber 63 from rubbing and damaging the bottom door hardware at times, there is a door body lifting device 67 that can raise the door body 61. In the door 61, a plurality of horizontal reinforcing girders 65H and vertical reinforcing girders 65V are welded to the skin plate 62, and an open / close pin rack 66 extending in the moving direction is attached to the upper surface of the uppermost horizontal reinforcing girder 65H. It is a thing. The door lifting device 67 includes a door lifting / lowering cylinder 68 attached to the upper surface of the lowermost horizontal reinforcing girder 65H via a clevis 68C, and the door lifting / lowering cylinder 68 to move the traveling wheel 64 to the lower end of the skin plate 62. And a crank member 69 that can be moved up and down to raise and lower the door body 61.

上記開閉装置部７０は、上述したゲート開閉ユニット７４と、このゲート開閉ユニット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ニオン７３を有する。すなわち、上記開閉装置部７０は、開閉駆動ピニオン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。 The opening / closing device section 70 includes the gate opening / closing unit 74 described above and a speed reducer 71 that is rotationally driven by the output sprocket 78 of the gate opening / closing unit 74 and horizontally moves the gate section 60. The speed reducer 71 is fixed to the upper surface of the rear wall 51R. The speed reducer 71 has an input sprocket 72 connected to the output sprocket 78 and a chain on the input side. An open / close drive pinion 73 that meshes with the pin rack 66 is provided. That is, the opening / closing device section 70 moves the gate section 60 horizontally by transmitting the driving force generated by the rotation of the opening / closing driving pinion 73 to the opening / closing pin rack 66.

以下、上記ゲート設備の空圧回路について図面に基づき説明する。
この空圧回路は、図６に示すように、定圧の圧縮気体を供給する蓄圧ボンベ（流体供給源である）８１と、上記回転方向切換シリンダ７９を適切に作動させる回転方向切換用回路８２と、上記扉体昇降シリンダ６８を適切に作動させる扉体昇降用回路８３と、扉体６１を上昇限で検出するリミットバルブ８４と、上記空圧クッションシリンダ１に適切に圧縮気体を給気するゲート走行用回路８５とを具備する。なお、図６のゲート走行用回路８５に隣接する記号の※は、図１に示すゲート開閉ユニット７４の回路における記号の※と接続されている。すなわち、上記空圧クッションシリンダ１は、電源喪失時に緊急対応可能な空圧の回路（蓄圧ボンベ８１などを有する）に接続されている。言い換えれば、この空圧回路は、上記ゲート開閉ユニット７４の回路と、上記ゲート部６０の回路（ゲート部６０に必要な回路）とが、共通する１つの蓄圧ボンベ８１に接続されているので、非常に簡単なものである。 Hereinafter, the pneumatic circuit of the gate facility will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 6, this pneumatic circuit includes a pressure accumulation cylinder (which is a fluid supply source) 81 for supplying a compressed gas having a constant pressure, and a rotation direction switching circuit 82 for appropriately operating the rotation direction switching cylinder 79. A door body lifting / lowering circuit 83 for properly operating the door body lifting / lowering cylinder 68, a limit valve 84 for detecting the door body 61 at the upper limit, and a gate for appropriately supplying compressed gas to the pneumatic cushion cylinder 1 And a circuit 85 for traveling. The symbol * adjacent to the gate running circuit 85 in FIG. 6 is connected to the symbol * in the circuit of the gate opening / closing unit 74 shown in FIG. That is, the pneumatic cushion cylinder 1 is connected to a pneumatic circuit (having a pressure accumulation cylinder 81 and the like) that can respond urgently when power is lost. In other words, in this pneumatic circuit, the circuit of the gate opening / closing unit 74 and the circuit of the gate unit 60 (circuits necessary for the gate unit 60) are connected to a common pressure accumulation cylinder 81. It's very simple.

以下、上記ゲート開閉ユニット７４およびこれ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。 Hereinafter, the usage method of the said gate opening / closing unit 74 and the gate installation provided with the same is demonstrated.
First, an operation of moving the gate unit 60 at the rest position R to the deadline position S will be described.

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８４に検出され、扉体６１の上昇が停止する。 The operator of the gate facility raises the door body 61 before moving the gate portion 60 to the closing position S. Specifically, the traveling wheel 64 is protruded downward from the door body 61 by operating the door body lifting cylinder 68. Then, when the door body 61 reaches the ascent limit, the limit valve 84 detects it, and the ascent of the door body 61 stops.

その後、空圧クッションシリンダ１が出退運動して、ゲート開閉ユニット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の開閉駆動ピニオン７３が回転し、この回転による駆動力が開閉駆動ピニオン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。 Thereafter, the pneumatic cushion cylinder 1 moves back and forth, and the output sprocket 78 of the gate opening / closing unit 74 is rotationally driven, whereby the gate portion 60 starts moving toward the shut-off position S. Specifically, the open / close drive pinion 73 of the speed reducer 71 fixed to the rear wall is rotated by the rotational drive of the output sprocket 78, and the open / close pin rack 66 in which the driving force by this rotation is fitted to the open / close drive pinion 73. The gate unit 60 moves horizontally forward.

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。 When the limit switch (provided on the door body 61 (not shown)) detects that the gate portion 60 has reached the front limit (the deadline position S), the door body 61 is lowered. Specifically, the traveling wheel 64 is stored in the door body 61 by operating the door body elevating cylinder 68. Thereby, in the lower part of the door body 61, the water-tight rubber 63 at the bottom is pressed against the bottom door hardware, and the water-tightness is maintained. Further, the side portion of the door body 61 is kept watertight when the door body 61 receives water pressure and the watertight rubber 63 on the side portion is pressed against the side door metal fitting 52.

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８４に検出され、扉体６１の上昇が停止する。 Next, an operation for moving the gate portion 60 at the deadline position S to the rest position R will be described.
The operator raises the door body 61 before moving the gate unit 60 to the rest position R. Specifically, the traveling wheel 64 is protruded downward from the door body 61 by operating the door body lifting cylinder 68. Then, when the door body 61 reaches the ascent limit, the limit valve 84 detects it, and the ascent of the door body 61 stops.

その後、空圧クッションシリンダ１が出退運動して、ゲート開閉ユニット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の開閉駆動ピニオン７３が回転し、この回転が開閉駆動ピニオン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。 Thereafter, the pneumatic cushion cylinder 1 moves back and forth, and the output sprocket 78 of the gate opening / closing unit 74 is driven to rotate, whereby the gate portion 60 starts moving toward the rest position R. Specifically, the rotation driving of the output sprocket 78 rotates the opening / closing drive pinion 73 of the speed reducer 71 fixed to the rear wall, and this rotation is transmitted to the opening / closing pin rack 66 fitted to the opening / closing drive pinion 73. The gate portion 60 moves horizontally backward.

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。 When the limit switch (provided on the door body 61, not shown) detects that the gate portion 60 has reached the rear limit (rest position R), the door body 61 is lowered. Specifically, the traveling wheel 64 is stored in the door body 61 by operating the door body elevating cylinder 68. Accordingly, the door body 61 is deposited in a rest hardware (not shown) so as not to press the water-tight rubber 63 at the bottom.

このように、上記実施例１に係るゲート開閉ユニット７４によると、差圧センサ４１Ｆ，４１Ｒによりピストン２２の移動限を確実に検出するとともに、ピストン２２の移動限で緩衝されるので、空圧クッションシリンダ１に圧縮気体を供給する回路が簡素化することができるとともに、振動を防止することができる。また、ピストンロッド２４の出退が高速化され、駆動軸７の回転を高速化することができる。 As described above, according to the gate opening / closing unit 74 according to the first embodiment, the movement limit of the piston 22 is reliably detected by the differential pressure sensors 41F and 41R and is buffered by the movement limit of the piston 22. The circuit for supplying the compressed gas to the cylinder 1 can be simplified and vibration can be prevented. In addition, the piston rod 24 can be moved back and forth faster, and the drive shaft 7 can be rotated faster.

また、ピストンロッド２４の突出力と引退力とが同一であるから、効果的に振動を防止することができる。
さらに、連通穴３１が、ピストン２２の軸心を中心とした円上に等ピッチで複数配置されているので、ピストンロッド２４がその突出時に圧縮気体から受ける力の方向と、ピストンロッド２４の突出方向とが同一になり、より効果的に振動を防止することができる。 Further, since the projecting output of the piston rod 24 and the retraction force are the same, vibration can be effectively prevented.
Further, since a plurality of communication holes 31 are arranged on the circle centered on the axis of the piston 22 at an equal pitch, the direction of the force that the piston rod 24 receives from the compressed gas when protruding, and the protrusion of the piston rod 24 The direction becomes the same, and vibration can be prevented more effectively.

また、上記実施例１に係るゲート設備によると、ゲート開閉ユニット７４の回路と、ゲート部６０の回路とが、共通する１つの蓄圧ボンベ８１に接続されているので、ゲート設備全体の空圧回路を簡単なものにすることができる。 Further, according to the gate facility according to the first embodiment, the circuit of the gate opening / closing unit 74 and the circuit of the gate unit 60 are connected to one common pressure accumulation cylinder 81, so that the pneumatic circuit of the entire gate facility Can be made simple.

本実施例２に係るゲート開閉ユニット７４は、その空圧クッションシリンダにおいて、圧縮空気を供給するポート２０Ｆ，２０Ｒの切り換えに、上記実施例１で説明した方向切換弁４２ではなく、給排弁を使用することで、機械的に構成したものである。また、本実施例２に係るゲート開閉ユニット７４は、その空圧クッションシリンダを、実施例１のように揺動自在とせず、固定させたものである。 The gate opening / closing unit 74 according to the second embodiment uses a supply / discharge valve instead of the direction switching valve 42 described in the first embodiment for switching the ports 20F and 20R for supplying compressed air in the pneumatic cushion cylinder. By using it, it is mechanically configured. Further, the gate opening / closing unit 74 according to the second embodiment is such that the pneumatic cushion cylinder is fixed without being swingable as in the first embodiment.

以下、本発明の実施例２に係るゲート開閉ユニットについて図７〜図９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。 Hereinafter, the gate opening / closing unit according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 9, and will be described by focusing on the configuration different from the first embodiment, and the same configuration as the first embodiment will be described. The same reference numerals are given and the description thereof is omitted.

まず、空圧クッションシリンダについて図７および図８に基づき説明する。
図７に示すように、本実施例２の空圧クッションシリンダ１’には、圧縮空気を供給する前後のポート孔２０Ｆ’，２０Ｒ’を切り換える給排弁４４が備えられている。この給排弁４４は、クランク軸２Ａと同軸のカム機構に接続された弁用ロッド４８と、この弁用ロッド４８の中間部および後端部に取り付けられた弁用前ピストン４７Ｆおよび弁用後ピストン４７Ｒとを有している。また、上記給排弁４４には、上記空圧クッションシリンダ１’の前後のポート孔２０Ｆ’，２０Ｒ’にそれぞれ連通する前後の弁用ポート孔２０Ｆ’，２０Ｒ’と、圧縮空気を給排弁４４の内部に供給する給気孔４６と、圧縮空気を給排弁４４の内部から排出する前後の排気孔４５Ｆ，４５Ｒとが形成されている。また、上記給気孔４６は上記給排弁４４の中間近傍に形成されるとともに、上記前後の排気孔４５Ｆ，４５Ｒは上記給排弁４４の前後端近傍に形成されている。 First, the pneumatic cushion cylinder will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 7, the pneumatic cushion cylinder 1 ′ according to the second embodiment is provided with a supply / discharge valve 44 that switches the port holes 20 F ′ and 20 R ′ before and after supplying compressed air. The supply / discharge valve 44 includes a valve rod 48 connected to a cam mechanism coaxial with the crankshaft 2A, a valve front piston 47F attached to the intermediate portion and the rear end portion of the valve rod 48, and a valve rear portion. And a piston 47R. The supply / discharge valve 44 includes front and rear valve port holes 20F ′ and 20R ′ communicating with the front and rear port holes 20F ′ and 20R ′ of the pneumatic cushion cylinder 1 ′, and compressed air. An air supply hole 46 for supplying air into the interior 44 and exhaust holes 45F and 45R before and after exhausting compressed air from the interior of the air supply / discharge valve 44 are formed. The air supply hole 46 is formed in the vicinity of the middle of the supply / discharge valve 44, and the front and rear exhaust holes 45 F and 45 R are formed in the vicinity of the front and rear ends of the supply / discharge valve 44.

上記空圧クッションシリンダ１’および給排弁４４は、図８に示すように、空圧クッションシリンダ１’のピストンロッド２４の出退によって駆動されたクランク軸２Ａが、カム機構を介して給排弁４４の弁用ロッド４８を出退させることで、空圧クッションシリンダ１’に圧縮空気を供給する前後のポート孔２０Ｆ’，２０Ｒ’を切り換えて、ピストン２２を反転移動させるものである。具体的には、図８（ａ）に示すように、ピストン２２が前の移動限にあると、弁用前ピストン４７Ｆおよび弁用後ピストン４７Ｒもカム機構により前の移動限にあるので、給気孔４６から供給された圧縮空気が前のポート孔２０Ｆ’を通じてピストン２２の前側に供給されるとともに、ピストン２２の後側の圧縮空気が後のポート孔２０Ｒ’を通じて後の排気孔４５Ｒから排出される。また、図８（ｂ）に示すように、ピストン２２が後の移動限にあると、弁用前ピストン４７Ｆおよび弁用後ピストン４７Ｒもカム機構により後の移動限にあるので、給気孔４６から供給された圧縮空気が後のポート孔２０Ｒ’を通じてピストン２２の後側に供給されるとともに、ピストン２２の前側の圧縮空気が前のポート孔２０Ｆ’を通じて前の排気孔４５Ｆから排出される。 As shown in FIG. 8, the pneumatic cushion cylinder 1 ′ and the supply / discharge valve 44 are configured so that the crankshaft 2 A driven by the piston rod 24 of the pneumatic cushion cylinder 1 ′ is supplied and discharged via a cam mechanism. By moving the valve rod 48 of the valve 44 back and forth, the front and rear port holes 20F ′ and 20R ′ for supplying compressed air to the pneumatic cushion cylinder 1 ′ are switched to reversely move the piston 22. Specifically, as shown in FIG. 8A, when the piston 22 is at the front movement limit, the front valve piston 47F and the rear valve piston 47R are also at the front movement limit by the cam mechanism. The compressed air supplied from the air holes 46 is supplied to the front side of the piston 22 through the front port hole 20F ′, and the compressed air on the rear side of the piston 22 is discharged from the rear exhaust hole 45R through the rear port hole 20R ′. The Further, as shown in FIG. 8B, when the piston 22 is in the rearward movement limit, the valve front piston 47F and the valve rear piston 47R are also in the rearward movement limit by the cam mechanism. The supplied compressed air is supplied to the rear side of the piston 22 through the rear port hole 20R ′, and the compressed air on the front side of the piston 22 is discharged from the front exhaust hole 45F through the front port hole 20F ′.

次に、ゲート開閉ユニット７４について図９に基づき説明する。
このゲート開閉ユニット７４は、図９に示すように、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１〜９と、上記架台７５および機器類１〜９を納める箱体７７とを備える。 Next, the gate opening / closing unit 74 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 9, the gate opening / closing unit 74 includes a gantry 75 on which at least five support members 76 (referred to as first to fifth in order from the front side) are fixed upright. Devices 1 to 9 to be installed, and a box 77 in which the gantry 75 and the devices 1 to 9 are placed.

上記機器類１〜９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の先端に接続されて当該ピストンロッド２４の出退運動により揺動しながら出退する揺動板９と、この揺動板９に接続されて第３の支持部材７６に案内支持されたエキセントリック２’と、このエキセントリック２’が偏心位置に取り付けられて第２の支持部材７６に中央部がクランク軸２Ａを介して回転自在に支持されたシーブ４Ｓと、中心が上記クランク軸２Ａを介して回転自在に支持されるとともに上記シーブ４Ｓの回転に同期する駆動スプロケット３およびフライホイール４とを有する。すなわち、上記エキセントリック２’は、空圧クッションシリンダ１’のピストンロッド２４の出退により揺動板９が揺動しながら出退することで、駆動スプロケット３を回転駆動させ得るものである。この駆動スプロケット３の回転は、フライホイール４に補助されてトルクが一定になる。また、上記機器類１〜９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。また、第３の支持部材７６には、回転方向切換シリンダ７９が固定されており、この回転方向切換シリンダ７９のロッドの出退により揺動することで揺動板９とピストンロッド２４との接続位置を切り換える切換アームが揺動自在に支持されている。なお、この接続位置が切り換わると、シーブ３Ｓの回転方向が切り換わる。すなわち、上記ゲート開閉ユニット７４は、上記回転方向切換シリンダ７９のロッドの出退により、出力スプロケット７８の回転方向を切り換えるように構成されている。なお、上記箱体７７の外側の構成については、上記実施例１と同様に、図４（ｂ）に示す通りである。 The devices 1 to 9 are connected to the pneumatic cushion cylinder 1 ′ fixedly supported by the fourth and fifth support members 76 and to the tip of the piston rod 24 of the pneumatic cushion cylinder 1 ′. The swing plate 9 that swings out by swinging out of the piston rod 24, the eccentric 2 ′ connected to the swing plate 9 and supported by the third support member 76, and the eccentric 2 'Is attached at an eccentric position, and the second support member 76 has a central portion rotatably supported by the crankshaft 2A and a center that is rotatably supported by the crankshaft 2A. The drive sprocket 3 and the flywheel 4 are synchronized with the rotation of the sheave 4S. That is, the eccentric 2 ′ can drive and drive the drive sprocket 3 by moving the swinging plate 9 while swinging by the swinging of the piston rod 24 of the pneumatic cushion cylinder 1 ′. The rotation of the drive sprocket 3 is assisted by the flywheel 4 so that the torque becomes constant. The devices 1 to 9 connect the drive shaft 7 provided on the first support member 76, the passive sprocket 5 whose center is fixed to the drive shaft 7, and the drive sprocket 3 and the passive sprocket 5. And a chain 6 to be interlocked. That is, the drive shaft 7 is rotationally driven by the rotation of the drive sprocket 3. Further, a rotation direction switching cylinder 79 is fixed to the third support member 76, and the connection between the rocking plate 9 and the piston rod 24 is performed by rocking when the rod of the rotation direction switching cylinder 79 is retracted. A switching arm for switching the position is supported in a swingable manner. When this connection position is switched, the rotation direction of the sheave 3S is switched. That is, the gate opening / closing unit 74 is configured to switch the rotation direction of the output sprocket 78 by the withdrawal / retraction of the rod of the rotation direction switching cylinder 79. In addition, about the structure of the outer side of the said box 77, it is as showing in FIG.4 (b) similarly to the said Example 1. FIG.

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５および図６に示す通りである。
このように、上記実施例２に係るゲート開閉ユニット７４によると、給排弁４４およびカム機構によりピストン２２の移動限を確実に検出するとともに、ピストン２２の移動限で緩衝されるので、空圧クッションシリンダ１’に圧縮気体を供給する回路が簡素化することができるとともに、振動を防止することができる。また、給排弁４４およびカム機構を使用することで、機械的に構成され、より安定した構造にすることができる。 Further, the gate facility of the second embodiment is as shown in FIGS. 5 and 6 as in the first embodiment.
As described above, according to the gate opening / closing unit 74 according to the second embodiment, the movement limit of the piston 22 is reliably detected by the supply / discharge valve 44 and the cam mechanism, and is buffered by the movement limit of the piston 22. A circuit for supplying the compressed gas to the cushion cylinder 1 ′ can be simplified and vibration can be prevented. Further, by using the supply / discharge valve 44 and the cam mechanism, it is mechanically configured and a more stable structure can be obtained.

ところで、上記実施例１および２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。この場合の回路は、当然ながら、油圧または水道圧の循環回路（蓄電池およびモータポンプなどを有する）となる。 In the first and second embodiments, the pneumatic cushion cylinder 1 has been described as an example of the fluid pressure cylinder. However, a cylinder using other fluids such as a hydraulic cylinder or a water pressure cylinder may be used. The circuit in this case is, of course, a hydraulic or water pressure circulation circuit (having a storage battery and a motor pump).

また、上記実施例１および２では、クッションプランジャ２３Ｆ，２３Ｒおよびクッション凹部１３Ｆ，１３Ｒが円錐台形状として説明したが、これに限定されるものではなく、半球形状など、空圧クッションシリンダ１の緩衝機能を確保できる形状であればよい。 In the first and second embodiments, the cushion plungers 23F, 23R and the cushion recesses 13F, 13R have been described as having a truncated cone shape. However, the present invention is not limited to this, and the cushion of the pneumatic cushion cylinder 1 such as a hemispherical shape is used. Any shape that can ensure the function may be used.

さらに、上記実施例１および２では、ゲート開閉ユニット７４が用いられ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、他のゲート設備であってもよい。 Further, in the first and second embodiments, the horizontal gate facility is described as an example of the gate facility in which the gate opening / closing unit 74 is used. However, other gate facilities such as a slide gate, an undulating gate, or a radial gate may be used. Good.

また、上記実施例１および２では、流体供給源の一例として蓄圧ボンベ８１について説明したが、これに限定されるものではない。上記流体供給源は、消費型のボンベなど、電源喪失時にも流体を回路に供給して、緊急対応可能とするものであればよい。 Moreover, in the said Example 1 and 2, although the pressure accumulation cylinder 81 was demonstrated as an example of the fluid supply source, it is not limited to this. The fluid supply source may be any type such as a consumption cylinder that can supply emergency fluid to the circuit even when power is lost.

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クッション凹部
２０Ｆ，２０Ｒポート
２２ピストン
２４ピストンロッド
４１Ｆ，４１Ｒ差圧センサ
４２方向切換弁
７４ゲート開閉ユニット 1 Pneumatic cushion cylinder 12F Front cover 12R Rear cover 13F, 13R Cushion recess 20F, 20R Port 22 Piston 24 Piston rod 41F, 41R Differential pressure sensor 42 Directional switching valve 74 Gate opening / closing unit

Claims

A gate comprising a fluid pressure cylinder capable of moving the rod back and forth in the front-rear direction and a drive shaft that is rotationally driven via a crank mechanism when the rod is moved back and forth, and the gate of the gate facility is opened and closed by the rotation of the drive shaft An opening and closing unit,
The fluid pressure cylinder includes front and rear covers attached to the front and rear ends of the cylinder tube, a piston connected to the rod inside the cylinder tube and movable in the front and rear direction, and fluid from the front and rear of the piston inside the cylinder tube. It has a supply and discharge port before and after supply and discharge,
Plungers are provided on the front and rear surfaces of the piston, and a cushion recess that allows the plunger to be fitted to the cover is formed, so that the fluid pressure cylinder is configured to buffer the movement limit of the piston,
A switching valve capable of switching between a circuit that supplies fluid from one supply / discharge port and discharges it from the other supply / discharge port and a circuit that supplies fluid from the other supply / discharge port and discharges from the one supply / discharge port ,
If the difference between the pressure of the fluid in the front / rear cushion recess and the pressure of the rear / front fluid of the piston is greater than or equal to a predetermined value, a differential pressure detector that detects that the piston is at the front / rear movement limit With
A gate opening / closing unit configured to reverse the direction of movement of the piston by switching the circuit by the switching valve when the differential pressure detector detects that the piston is in a movement limit.

A gate comprising a fluid pressure cylinder capable of moving the rod back and forth in the front-rear direction and a drive shaft that is rotationally driven via a crank mechanism when the rod is moved back and forth, and the gate of the gate facility is opened and closed by the rotation of the drive shaft An opening and closing unit,
The fluid pressure cylinder includes front and rear covers attached to the front and rear ends of the cylinder tube, a piston connected to the rod inside the cylinder tube and movable in the front and rear direction, and fluid from the front and rear of the piston inside the cylinder tube. It has a supply and discharge port before and after supply and discharge,
Plungers are provided on the front and rear surfaces of the piston, and a cushion recess that allows the plunger to be fitted to the cover is formed, so that the fluid pressure cylinder is configured to buffer the movement limit of the piston,
A circuit for supplying fluid from one supply / discharge port and discharging it from the other supply / discharge port; and a circuit for supplying fluid from the other supply / discharge port and discharging from one supply / discharge port. With a switchable supply / discharge valve
Comprising a cam mechanism coupled to the crank mechanism;
The cam mechanism, the piston is moving limit switches the circuit of the supply and discharge valves, gate opening and closing unit, characterized in that it is configured to reverse the direction of movement of the piston.

The piston has a communication hole that communicates with the front and rear, and a check valve body provided on the rod side of the communication hole,
The check valve body does not block the flow from the cap side to the rod side of the fluid passing through the communication hole, but blocks the flow from the rod side to the cap side,
The area where the piston receives the fluid pressure from the cap side to protrude the rod and the area where the piston receives the fluid pressure from the rod side to retract the rod are approximately the same. The gate opening / closing unit according to claim 1, wherein the opening area of the gate is adjusted.

The gate opening / closing unit according to any one of claims 1 to 3, wherein a plurality of communication holes are arranged at an equal pitch on a circle centered on the axis of the piston.

A gate facility comprising the gate opening / closing unit according to any one of claims 1 to 4 and a gate opened and closed by the gate opening / closing unit,
A gate facility characterized in that the fluid pressure circuit of the gate opening / closing unit and the fluid pressure circuit of the gate are connected to a common fluid supply source.