可搬式補助動力装置(ネオアシスター) 山根 1 株式会社 豊国エンジニアリング 広宣 1 特機営業部 開閉機販売グループ 河川管理施設および農業用施設機械設備等で設置されるゲート設備は扉体・戸当り・開 閉装置・付属設備で構成され、必要なときに確実に開閉ができることが求められる。開閉 装置の動力源としては、電動機・エンジン・人力等があり、ゲートの規模・設置場所およ び重要度などを考慮し使い分けられている。災害などにより電気等の動力源が失われた場 合、開閉装置に附設するハンドルを人力で回転させ、開閉操作を行わなければならない。人 力による操作は苦渋を強いられると共に、時間を要するため対応に苦慮している現状があ る。ここでは、人力での開閉操作を補助し、労力の軽減と開閉時間の短縮を目的として開発 した「可搬式補助動力装置(ネオアシスター)」を紹介する。 キーワード:可搬式補助動力装置 ネオアシスター ゲート設備 開閉装置 開閉操作 1.はじめに 2.水門用開閉装置の現状 ゲート設備は、治水・利水のための社会資本設備 水門用開閉装置は表-1 のように分類され、駆動 として国土の保全や国民の財産を守る重要な施設 する動力源は設備の規模や重要度により電動機・エ である。洪水や津波警報が発令された場合、ゲート ンジン・人力が使い分けられている。動力源が電動 設備の開閉操作を施設の用途に応じて行っている。 機または、エンジンの場合でも予備動力として人力 3年前に起きた東日本大震災時には閉操作終了 で開閉できる装置が附設され、電動機等の主動力が 後ゲート設備が巨大な津波により被災し、動力源が 故障した場合の予備動力としている。人力による動 機能を失い開操作を行うことが困難となった。その 力源は、円形のハンドル(開閉機手動ハンドル)を 結果、堤内地に浸水した海水などが排水できなくな 回すことで扉体の開閉を行う機構が一般的である。 り復旧作業の遅れや農業用地の塩害などが発生し 人力で扉体を開閉する場合、揚程(昇降又は走行距 た。 離)が大きくなると開閉に要する時間が多くなり苦 このような状況を踏まえ、現地から電源の確保が 渋を強いられているのが現状である。人力で操作す 容易で応急的に扉体の開閉操作ができる可搬式の る場合、連続して作業できる時間は体力的に 10 分 動力装置を求める声が多く寄せられた。 程度が限界と考えられている。表-2 に電動の開閉 装置を手動で開閉させた際の速さと所要時間を示 表-1 開閉装置の形式 分類 開閉装置の形式 ラック式 スピンドル式 機械式 チェーン式 ワイヤーロープ巻取式 す。 表-2 型式別の手動開閉速度と所要時間 3.ネオアシスターの開発経緯 4.ネオアシスターの特徴、概要、実証結果 前項 1.2.章を踏まえ、災害等で電動機やエンジン (1)特徴 など主動力が故障し、動力源が確保出来なくなった ① ネオアシスターは駆動部フレームおよび三脚をア 緊急時の応急対策として、容易に動力源が確保でき ルミ合金製とすることで軽量化を図り、持運びが可 持運びができる動力伝達装置が求められた。 能で複数の設備を1台の装置で順次操作すること 開発にあたっては、災害時の緊急通行車両に着目 し、自動車のバッテリーを動力源として使用するこ ができる。 ② 動力装置の動力源を直流電源(12V)としているこ とを前提とし開発を行った。 とで、自動車に搭載しているバッテリーを使用する 動力装置は、直流電動機と減速部が一体となった ことができる。(動力源が容易に確保できる。) 駆動装置に回転ローラを取付け、三脚形の支柱で支 ③ 駆動装置は三脚形の支柱で支持し安定性を確保 持する構造とした。被災時には自動車で現場まで行 すると共に、回転ローラの方向を変えることが可能 きバッテリーに接続することで開閉装置の動力と なため設置が容易である。開閉機手動ハンドルに して対応できるようにした。また、装置自体の小形 合わせて回転ローラの高さを調節することができる 化を図り、人力で持ち運びができ、1 台で順次数か 構造になっている。 所のゲート設備に対応することも想定し、このネオ ④ 三脚形支柱は差込方式で開閉機手動ハンドル アシスターが完成した。(外観と概要図を図-1、2 の位置に合わせ回転ローラの高さを調節する に示す。 ) ことができる。 回転ローラ 取手 押付レバー 位置決めボルト 制御ボックス 支柱 図-1 ネオアシスター 外観 図-2 ネオアシスター概要図 (2)概要 (3)実証結果 ネオアシスターは丸ハンドルを有する手動開閉 ネオアシスターによる開閉速度は、手動開閉速度 装置や電動式開閉装置で開閉機手動ハンドルを回 (ハンドルを 1 分間に 30 回転)と比較して 1.3~2 倍 転駆動させる装置である。 の速度となる。 (表-4 参照) 電源は 12Vのバッテリー(自動車用)とする。 例えば 30kN 用の開閉機を使用し、揚程を仮に 2 また、発電機から電圧変換して使用することもでき mとして計算すると手動で開閉した場合には、 る。開閉機のハンドル径φ600 とした場合、1 分間 5715 回転必要となる。時間に換算すると 1 分間に に 40 回程度回転させることができる。 30 回ハンドルを回す作業を約 95 分間も行わなけ 装置全体の重量は約 35kg である。 ればならない。それに対して、ネオアシスターはセ 操作する際は押付レバーを約 20 度まで傾けるこ ットすれば楽に開閉を行うことができるので身体 とができ、開閉機手動ハンドルに回転ローラを押付 に与える負担は少ない。開閉機が複数台ある現場に けやすい構造となっている。 おいては、ネオアシスターを使用することにより作 また、三脚の配置を換えることで足場に段差が有 業効率が非常に上がることが期待できる。実際の現 っても対応できる。要目表を表-3 に示し、図-3 に 場では 50cm 程度、扉体を開けることができれば十 実証試験の状況を示す。 分に排水が可能である。 表-3 ネオアシスター要目表 型式 NA-20 モータ出力 200W 出力軸トルク 20N-m ローラ回転数 95rpm 電圧 DC12V 電流 24A 定格時間 1h/24A 製品重量 35kg 付属品 電源接続ケーブル 長さ 10m 図-3 工場での実証試験状況 表-4 ネオアシスターとの比較 5.ネオアシスターの操作手順 ⑤操作スイッチを押し、回転ローラを押付け開閉操 作を行う。 (1)運転前確認 運転前に以下の項目の確認を行う。 ・装置全般および接続ケーブルに変形や損傷がない こと。 ⑥停止させる場合は、ハンドルから回転ローラを離 し操作スイッチを押す。 長時間(30 分以上)連続して使用する場合は、バ ッテリーを充電状態にして使用する。 ・ボルト類が確実に締め付けられていること。 押付レバーの押付力は 30~40N 程度でハンドル ・接続する電源(バッテリーなど)の電圧が12V 操作力(100N)を伝達することができる。 (図-4 参 以上確保されていること。 照) ・開閉操作を行いたい方向の開閉機のハンドル回転 方向を確認すること。 ・ネオアシスターの支柱の配置を確認すること。 6.今後の展望 ネオアシスターは、3本の支柱で支えられている。 支柱は開閉機手動ハンドルを押付けやすい位置 災害時等の緊急時に多くの箇所でネオアシスタ に配置し、位置決めボルトを調節しながら高さを ーが使用され、少しでも復旧作業のお手伝いができ 合わせる。その際に押付レバーを極力水平になる るよう、ネオアシスターの必要性や信頼性を推奨し ようにする。 ていきたい。 ・開閉機手動ハンドルの握りは回転した際に危険な ので取り外す。 また、操作員の高齢化が進む中、今後のニーズに 合わせて更なる小形化や軽量化を図り、より使いや すくなるよう改善・改良に努めていきたい。 (2)運転・停止操作 ①バッテリーとネオアシスターを接続する。 参考文献 ②開閉機の前へ設置する。 1)社団法人 ダム・堰施設技術協会:ダム・堰施設 ③支柱の高さを調節する。 ④開閉を行う方向に合わせ正転・逆転のスイッチを 切換える。 技術基準(案)
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