(57)【要約】【課題】波浪によって生じる扉体の動揺エネルギーを有効活用すること。【解決手段】起伏ゲート式防波堤１は、海中に設けられ、倒伏状態から基端側の回動軸１１を中心として回動し起立する扉体１０を備えている。扉体１０は、倒伏時に先端側が波浪によって動揺可能に設けられている。そして、起伏ゲート式防波堤１は、倒伏状態の扉体１０に係合され、扉体１０の動揺動作に追従して移動する係合部材と、係合部材の移動動作によって動力を発生させる動力発生部６０とを備える。【選択図】図２
2020070595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
海中に設けられ、倒伏状態から基端側の回動軸を中心として回動し起立する扉体を備えた起伏ゲート式防波堤であって、
前記扉体は、倒伏時に先端側が波浪によって動揺可能に設けられており、
倒伏状態の前記扉体に係合され、該扉体の動揺動作に追従して移動する係合部材と、
前記係合部材の移動動作によって動力を発生させる動力発生部とを備えている
ことを特徴とする起伏ゲート式防波堤。
【請求項２】
請求項１に記載の起伏ゲート式防波堤において、
前記係合部材を有し、該係合部材を介して倒伏状態の前記扉体を動揺可能に係留する係留機構を備えている
ことを特徴とする起伏ゲート式防波堤。
【請求項３】
請求項２に記載の起伏ゲート式防波堤において、
前記係留機構は、前記係合部材に接続され、該係合部材の移動動作に伴って弾性的に変位する弾性機構を有している
ことを特徴とする起伏ゲート式防波堤。
【請求項４】
請求項３に記載の起伏ゲート式防波堤において、
前記弾性機構は、
ピストンロッドが前記係合部材に連結された油圧シリンダと、
前記油圧シリンダに作動油の通路を介して接続されたアキュムレータとを有している
ことを特徴とする起伏ゲート式防波堤。
【請求項５】
請求項４に記載の起伏ゲート式防波堤において、
前記動力発生部は、前記作動油の通路に設けられ、該通路を流れる作動油によって駆動される油圧アクチュエータを有している
ことを特徴とする起伏ゲート式防波堤。
【請求項６】
請求項１に記載の起伏ゲート式防波堤において、
前記動力発生部は、発生させた動力によって駆動される発電機を有している
ことを特徴とする起伏ゲート式防波堤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、起伏ゲート式防波堤に関する。
【背景技術】
【０００２】
津波や高潮などの対策として港湾に設置される起伏ゲート式防波堤が、例えば特許文献１に開示されている。この防波堤は、浮力によって起立（浮上）する扉体と、該扉体を倒伏状態で係留する係留機構とを備えている。倒伏状態の扉体は、波浪による荷重が作用するため動揺する。ここで、扉体を動揺させないように係留機構によって完全に固定した場合、係留機構には比較的大きな荷重が繰り返し作用してしまう。そのため、特許文献１の係留機構は、波浪による扉体の動揺を許容しつつ係留することで負荷を軽減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１３３０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した起伏ゲート式防波堤では、波浪によって生じる扉体の動揺エネルギーを有効活用したいという要望があった。
【０００５】
本願に開示の技術は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、波浪によって生じる扉体の動揺エネルギーを有効活用し得る起伏ゲート式防波堤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の起伏ゲート式防波堤は、海中に設けられ、倒伏状態から基端側の回動軸を中心として回動し起立する扉体を備えている。前記扉体は、倒伏時に先端側が波浪によって動揺可能に設けられている。そして、本願の起伏ゲート式防波堤は、係合部材と、動力発生部とを備えている。前記係合部材は、倒伏状態の前記扉体に係合され、該扉体の動揺動作に追従して移動する部材である。前記動力発生部は、前記係合部材の移動動作によって動力を発生させる動ものである。
【０００７】
なお、上記の「扉体に係合され」とは、扉体に接した状態、扉体にひっかかった状態、扉体に連結（接続）された状態、扉体に固定された状態等を意味する。
【発明の効果】
【０００８】
本願の起伏ゲート式防波堤によれば、波浪によって生じる扉体の動揺エネルギーを有効活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態１に係る起伏ゲート式防波堤の概略構成を一部省略して示す図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る係留機構の概略構成を示す図である。
【図３】図３は、実施形態１に係る変換部の概略構成を示す図である。
【図４】図４は、実施形態２に係る係留機構の概略構成を一部省略して示す図である。
【図５】図５は、実施形態２に係る緩衝部の概略構成を示す図である。
【図６】図６は、実施形態２に係る変換部の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本願の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本願に開示の技術、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００１１】
（実施形態１）
本願の実施形態１について図１〜図３を参照しながら説明する。本実施形態の起伏ゲート式防波堤１（以下、単に防波堤１とも言う。）は、例えば津波や高潮対策として港湾に設けられるものである。
【００１２】
防波堤１は、扉体１０と、格納部２０と、係留機構３０と、動力発生部６０とを備えている。なお、図１において、左側は港外であり、右側は港内である。また、図１では、係留機構３０の一部を省略している。
【００１３】
扉体１０は、やや扁平な略矩形体状に形成され、基端側に回動軸１１を有している。扉体１０は、回動軸１１を中心として回動自在に海中に設けられている。扉体１０は、倒伏状態（図１に実線で示す状態）から浮力によって回動軸１１を中心に回動し起立（浮上）する（図１に破線で示す状態）。扉体１０は、起立することにより、港外から港内へ水が浸入するのを防止する。
【００１４】
扉体１０は、係留機構３０によって倒伏状態で係留されている。扉体１０は、倒伏時に先端部１２（先端側）が波浪によって上下に動揺するように構成されている。
【００１５】
格納部２０は、海中において区画されると共に扉体１０が区画壁の一部を構成している。具体的に、格納部２０は、海底に設けられており、扉体１０が倒伏状態で格納される。格納部２０は、略矩形体状に形成されており、扉体１０が、格納部２０の区画壁としての上壁を構成している。こうして形成された格納部２０の内部空間２３は、半密閉空間となっている。
【００１６】
つまり、内部空間２３は、扉体１０の下方、即ち格納部２０の区画壁である底壁２２と扉体１０との間に形成されている。格納部２０の区画壁である縦壁２１と、扉体１０の先端部１２との間には、隙間が設けられている。内部空間２３には、水が充満している。
【００１７】
格納部２０では、扉体１０の先端部１２が上下に動揺する（扉体１０の先端部１２が回動軸１１を中心に回動する）ことによって、内部空間２３の容積（以下、内部容積とも言う。）が増減する。そして、格納部２０は、内部容積が増減することによって、内部空間２３の水が上述した隙間を通じて外部に流出入する。
【００１８】
つまり、扉体１０の先端部１２が上方へ動揺した際、内部空間２３は増大して負圧となるため、外部から水が格納部２０に流入する（吸引される）。また、扉体１０の先端部１２が下方へ動揺した際、内部空間２３は圧縮されて（減少して）圧力が上昇するため、格納部２０から水が外部に流出する（吐出される）。
【００１９】
係留機構３０は、扉体１０の動揺を許容しつつ、扉体１０の浮力に抗する係留力を扉体１０に作用させて倒伏状態の扉体１０を係留するものである。係留機構３０は、係合部材と、弾性機構とを有している。
【００２０】
係留機構３０は、係合部材を介して倒伏状態の扉体１０を動揺可能に係留する。係合部材は、倒伏状態の扉体１０に係合され、扉体１０の動揺動作に追従して移動する部材である。弾性機構は、係合部材に接続され、係合部材の移動動作に伴って弾性的に変位するものである。
【００２１】
係留機構３０は、係合部材として、フック３１と、３つのロッド３４，３５，３６と、２つの転向リンク部材３７，３８と、ワイヤ部材３９とを有している。係留機構３０は、弾性機構として、ばね機構４３を有している。
【００２２】
フック３１は、基端部に軸３２を有し、軸３２を中心に回動自在に設けられ、扉体１０の先端部１２に設けられた被係留部１３に係合する。被係留部１３は、扉体１０の先端部１２に固定されたピンである。フック３１の基端部には、被係留部１３との係合を解除する側（図２において左回り）にフック３１を回転させるカウンタウエイト３３が設けられている。
【００２３】
フック３１には、基端部寄りにピン３１ａが設けられており、該ピン３１ａに鉛直ロッド３４、転向リンク部材３７、水平ロッド３５、転向リンク部材３８、鉛直ロッド３６およびワイヤ部材３９が順に連結されている。転向リンク部材３７，３８は、ベルクランク状に形成されている。
【００２４】
ワイヤ部材３９は、滑車４２（動滑車）に巻き回されて、ばね機構４３に接続されている。滑車４２は、シリンダ４１のピストンロッド４１ａの先端に取り付けられており、ピストンロッド４１ａの進退動作によって上下動自在となっている。
【００２５】
上記のように構成された係留機構３０では、シリンダ４１の圧力を開放して保持力を緩めることにより、ロッド３４，３５，３６や転向リンク部材３７，３８を介して、フック３１の係留力が緩まる。そうすると、扉体１０の浮力およびカウンタウエイト３３の荷重により、フック３１は押し上げられ被係留部１３との係合が解除される。これにより、扉体１０は浮力によって起立（浮上）する。
【００２６】
また、係留機構３０では、扉体１０との係合が解除されない範囲で、波浪によって生じる扉体１０の動揺を、ばね機構４３の伸縮作用（弾性変位）により許容している。例えば、波浪によって水位が低下し、扉体１０の先端部１２が上方へ動揺した場合、ロッド３４，３５，３６やワイヤ部材３９等は、図２に実線の矢印で示す方向に移動する。この場合、ばね機構４３は伸びて、扉体１０の動揺が許容される。
【００２７】
また、波浪によって水位が上昇し、扉体１０の先端部１２が下方へ動揺した場合、ロッド３４，３５，３６やワイヤ部材３９等は、図２に破線の矢印で示す方向に移動する。この場合、ばね機構４３は縮んで、扉体１０の動揺が許容される。
【００２８】
動力発生部６０は、係留機構３０の係合部材の移動動作によって動力を発生させるものである。図２に示すように、動力発生部６０は、鉛直ロッド３６とワイヤ部材３９との間に設けられている。
【００２９】
図３に示すように、動力発生部６０は、ラック６１およびピニオン６２と、発電機６４とを有している。
【００３０】
ラック６１およびピニオン６２は、互いに歯が噛み合っている。ラック６１は、鉛直ロッド３６とワイヤ部材３９とに連結されている。ラック６１は、鉛直ロッド３６およびワイヤ部材３９の往復運動によって直線的な往復運動を行う。ピニオン６２は、ラック６１の往復運動によって、双方向の回転運動を行う。つまり、ピニオン６２は、正回転と逆回転とを交互に繰り返す。
【００３１】
発電機６４は、駆動軸６３がピニオン６２に連結されている。発電機６４は、ピニオン６２の回転によって駆動され発電を行う。なお、発電機６４は、ピニオン６２の一方向回転時（図３において左回りの回転時）にのみ発電を行う。即ち、係合部材の一方向（図２に示す実線の矢印の方向）の移動時にのみ発電機７７が駆動される。
【００３２】
こうして、動力発生部６０では、係合部材の移動動作（往復動作）によって発電機６４の動力を発生させている。つまり、本実施形態の防波堤１では、扉体１０の動揺エネルギーが、発電機６４の動力に変換される。
【００３３】
以上のように、上記実施形態の起伏ゲート式防波堤１は、海中に設けられ、倒伏状態から基端側の回動軸１１を中心として回動し起立する扉体１０を備えている。扉体１０は、倒伏時に先端側が波浪によって動揺可能に設けられている。そして、起伏ゲート式防波堤１は、係合部材（ロッド３４，３５，３６やワイヤ部材３９等）と、動力発生部６０とを備えている。係合部材は、倒伏状態の扉体１０に係合され、扉体１０の動揺動作に追従して移動する部材である。動力発生部６０は、係合部材の移動動作によって動力を発生させるものである。
【００３４】
上記の構成によれば、扉体１０の動揺動作に追従する係合部材の移動動作によって動力を発生させることができる。つまり、扉体１０の動揺動作によって動力を発生させることができる。そのため、倒伏時に波浪によって生じる扉体の動揺エネルギーを有効活用することができる。
【００３５】
また、上記実施形態の起伏ゲート式防波堤１は、係合部材を有し、係合部材を介して倒伏状態の扉体１０を動揺可能に係留する係留機構３０を備えている。この構成によれば、係留機構３０の係合部材を利用して動力を発生させることができる。
【００３６】
また、係留機構３０は、係合部材に接続され、係合部材の移動動作に伴って弾性的に変位するばね機構４３（弾性機構）を有している。この構成によれば、扉体１０の動揺によって係合部材に作用する荷重をばね機構４３によって軽減することができる。
【００３７】
また、扉体１０の動揺動作によって動力が発生する（即ち、扉体１０の動揺エネルギーが動力に変換される）ことから、扉体１０の動揺が抑制される。つまり、動力の発生が扉体１０の動揺動作の抵抗となるため、扉体１０は動揺し難くなる。そのため、係留機構３０のばね機構４３の負荷を軽減することができる。
【００３８】
また、動力発生部６０は、発生させた動力によって駆動される発電機６４を有している。この構成により、扉体１０の動揺エネルギーを利用して発電することができる。
【００３９】
（実施形態２）
本願の実施形態２について図４〜図６を参照しながら説明する。本実施形態は、上記実施形態１の起伏ゲート式防波堤１において、係留機構３０の弾性機構および動力発生部の構成を変更するようにしたものである。
【００４０】
本実施形態の係留機構３０は、弾性機構として、油圧回路５０を有している。油圧回路５０は、油圧シリンダ５１およびアキュムレータ５６を有している。
【００４１】
油圧シリンダ５１は、ピストンロッド５２の先端がワイヤ部材３９（係合部材）に連結されている。アキュムレータ５６は、作動油の通路（ロッド側通路５３およびアキュムレータ側通路５５）を介して油圧シリンダ５１に接続されている。
【００４２】
油圧回路５０では、作動油の通路として、ロッド側通路５３と、キャップ側通路５４と、アキュムレータ側通路５５とが設けられている。ロッド側通路５３の一端は油圧シリンダ５１のロッド側に接続され、他端は後述する動力発生部７０に接続されている。キャップ側通路５４の一端は油圧シリンダ５１のキャップ側に接続され、他端は油タンク（図示省略）に接続されている。アキュムレータ側通路５５の一端はアキュムレータ５６に接続され、他端は動力発生部７０に接続されている。
【００４３】
アキュムレータ５６は、図示しないが、例えば窒素ガスが封入されたゴム製の隔膜が容器内に収納されている。アキュムレータ５６では、作動油が流入することによって窒素ガスが圧縮されて油圧が蓄積され、作動油が流出することによって窒素ガスが膨張し油圧が放出される。
【００４４】
油圧回路５０では、扉体１０が上方へ動揺した場合、図５に実線の矢印で示すように、ワイヤ部材３９の移動によってピストンロッド５２が進出する。そうすると、油圧シリンダ５１から作動油が通路５３，５５を介してアキュムレータ５６に流入すると共に、油タンク（図示省略）から作動油が通路５４を介して油圧シリンダ５１に流入する。また、扉体１０が下方へ動揺した場合、図５に破線の矢印で示すように、ピストンロッド５２が後退する。そうすると、アキュムレータ５６から作動油が通路５５，５３を介して油圧シリンダ５１に流入すると共に、油圧シリンダ５１から作動油が通路５４を介して油タンクに流れる。
【００４５】
なお、キャップ側通路５４は、油タンクに接続しなくてもよい。つまり、油圧シリンダ５１におけるキャップ室には作動油を封入せずに、キャップ側通路５４はどこにも接続せずに大気開放の状態としてもよい。
【００４６】
こうして、油圧回路５０では、ワイヤ部材３９（係合部材）の移動動作に伴って油圧シリンダ５１のピストンロッド５２が変位する。その際、ピストンロッド５２は、アキュムレータ５６における作動油の流出入作用によって弾性的に変位する。
【００４７】
本実施形態の動力発生部７０は、油圧回路５０に設けられている。動力発生部７０は、通路５３，５５に設けられ、該通路５３，５５を流れる作動油によって駆動される油圧アクチュエータとして油圧モータを有している。
【００４８】
具体的には、図６に示すように、動力発生部７０は、３つの作動油の通路７１，７２，７３と、油圧モータ７６と、発電機７７とを有している。
【００４９】
第１通路７１の一端は、ロッド側通路５３に接続されている。第１通路７１の他端は、油圧モータ７６の流入側に接続されている。第２通路７２の一端は、油圧モータ７６の流出側に接続されている。第２通路７２の他端は、アキュムレータ側通路５５に接続されている。第３通路７３は、一端がロッド側通路５３に接続され、他端がアキュムレータ側通路５５に接続されている。
【００５０】
通路７２，７３には、それぞれ逆止弁ＣＶ１，ＣＶ２が１つずつ設けられている。発電機７７は、油圧モータ７６に連結されている。
【００５１】
動力発生部７０では、ロッド側通路５３から流入した作動油は、第１通路７１、油圧モータ７６、第２通路７２を順に流れて、アキュムレータ側通路５５に流入する（図６において実線の矢印を参照）。その際、油圧モータ７６が回転駆動され、それによって、発電機７７が駆動されて発電を行う。また、動力発生部７０では、アキュムレータ側通路５５から流入した作動油は、第３通路７３を介して、ロッド側通路５３に流入する（図６において破線の矢印を参照）。このとき、油圧モータ７６および発電機７７は駆動されない。
【００５２】
このように、動力発生部７０では、一方向の作動油流れによってのみ発電機７７が駆動される。即ち、係合部材の一方向（図５に示す実線の矢印の方向）の移動時にのみ発電機７７が駆動される。
【００５３】
以上のように、上記実施形態の弾性機構では、アキュムレータ５６に蓄積するガスの圧力を調整することにより、弾性力を調整することができる。そのため、弾性機構として必要な弾性力を容易に調整することができる。その他の構成、作用および効果は、上記実施形態１と同様である。
【００５４】
なお、本願に開示の技術は、上記の実施形態において以下の通り構成するようにしてもよい。
【００５５】
例えば、上記の各実施形態の動力発生部６０，７０では、動力を発電機６４，７７以外の例えばポンプ等の機器の駆動に用いるようにしてもよい。
【００５６】
また、上記実施形態１の動力発生部６０では、ラック６３およびピニオン６４以外の伝達機構を用いてもよいことは勿論である。
【００５７】
また、上記実施形態１において、動力発生部６０は、上述した箇所以外の係合部材に設けるようにしてもよい。
【００５８】
また、上記実施形態２の動力発生部７０では、油圧アクチュエータとして、例えば油圧シリンダ等を用いるようにしてもよい。
【００５９】
また、上記実施形態の動力発生部６０，７０では、係合部材の一方向の移動時にのみ発電機６４，７７を駆動するようにしたが、例えば、扉体が下方へ動揺する際にも係留機構に荷重が作用するように係留機構を構成することにより、係合部材の双方向の移動の何れによっても発電機を駆動するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
以上のように、本願に開示の技術は、起伏ゲート式防波堤について有用である。
【符号の説明】
【００６１】
１        起伏ゲート式防波堤
１０      扉体
１１      回動軸
３０      係留機構
３１      フック（係合部材）
３４，３５，３６      ロッド（係合部材）
３７，３８      転向リンク部材（係合部材）
３９      ワイヤ部材（係合部材）
４３      ばね機構（弾性機構）
５０      油圧回路（弾性機構）
５１      油圧シリンダ
５３      ロッド側通路（作動油の通路）
５５      アキュムレータ側通路（作動油の通路）
５６      アキュムレータ
６０，７０      動力発生部
６４，７７      発電機
７６      油圧モータ（油圧アクチュエータ）
【図１】
2020070595.tif 000003
【図２】
2020070595.tif 000004
【図３】
2020070595.tif 000005
【図４】
2020070595.tif 000006
【図５】
2020070595.tif 000007
【図６】
2020070595.tif 000008