(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支川と本川の合流点の水路の開口端に設けられた支持金具に回転軸が軸支され、前記回転軸にアームを介して扉体が設けられ、前記扉体が揺動して前記開口端を開閉するゲートにおいて、下記（１）〜（３）の緩衝装置すなわち、
（１）内部空間を粘性流体で満たし密封された円筒形状のシリンダと、前記シリンダ内を外力により往復直線運動するロッドと、前記ロッドに形成され、前記シリンダの内部空間を分割するピストンとを有する本体と、前記ピストンによって分割された前記シリンダの内部空間の両側とそれぞれ連通する第１の流路と前記第１の流路内に設けられた流路の開閉手段とを有する制御部と、前記ピストンに設けられた、厚さ方向に穿孔されて前記粘性流体が流通可能な第２の流路とを具備した緩衝装置。
（２）上記（１）に記載の緩衝装置において、前記制御部が前記シリンダの外壁に複数設けられている緩衝装置。
（３）上記（１）又は（２）に記載の緩衝装置において、前記開閉手段は、前記第１の流路の所定の位置に流路の断面積が小さくなる絞り部が形成され、前記絞り部を開閉するための棒体の一端に傘部を有したバルブが該絞り部に挿通され、前記バルブの傘部の端面には、該バルブと前記絞り部との最大隙間量を前記緩衝装置の外部から調整可能な開度調整ねじが設けられ、前記バルブの他端には該バルブと該絞り部との隙間を広げる方向に押す押しばねが設けられ、前記押しばねには前記緩衝装置の外部から該押しばねの該バルブへの押しつけ力を調整可能なばね強さ調整ねじが設けられている緩衝装置。
の緩衝装置のうちいずれかひとつに記載の緩衝装置の前記ロッドの一端が前記アームに取り付けられ、前記水路の上端近傍に前記シリンダが取り付けられたゲートであって、
前記制御部に設けられた前記開閉手段が、前記扉体が前記開口端を閉じる方向へ回動し、それに連動して前記ピストンの移動速度が所定の速度に達した際に、前記第１の流路内を移動しようとする前記粘性流体から受ける圧力によって該開閉手段が該第１の流路を閉塞し、該粘性流体を前記第２の流路のみに流通させることで、該第２の流路を流通した際の流路の抵抗により該ピストンの移動速度を抑制し、連動した該扉体の回動速度を抑制すること、
を特徴とした緩衝装置を備えたゲート。
【請求項２】
支川と本川の合流点の水路の開口端に設けられた支持金具に回転軸が軸支され、前記回転軸にアームを介して扉体が設けられ、前記回転軸にトルクアームが固定され、前記扉体が揺動して前記開口端を開閉するゲートにおいて、下記（１）〜（３）の緩衝装置すなわち、
（１）内部空間を粘性流体で満たし密封された円筒形状のシリンダと、前記シリンダ内を外力により往復直線運動するロッドと、前記ロッドに形成され、前記シリンダの内部空間を分割するピストンとを有する本体と、前記ピストンによって分割された前記シリンダの内部空間の両側とそれぞれ連通する第１の流路と前記第１の流路内に設けられた流路の開閉手段とを有する制御部と、前記ピストンに設けられた、厚さ方向に穿孔されて前記粘性流体が流通可能な第２の流路とを具備した緩衝装置。
（２）上記（１）に記載の緩衝装置において、前記制御部が前記シリンダの外壁に複数設けられている緩衝装置。
（３）上記（１）又は（２）に記載の緩衝装置において、前記開閉手段は、前記第１の流路の所定の位置に流路の断面積が小さくなる絞り部が形成され、前記絞り部を開閉するための棒体の一端に傘部を有したバルブが該絞り部に挿通され、前記バルブの傘部の端面には、該バルブと前記絞り部との最大隙間量を前記緩衝装置の外部から調整可能な開度調整ねじが設けられ、前記バルブの他端には該バルブと該絞り部との隙間を広げる方向に押す押しばねが設けられ、前記押しばねには前記緩衝装置の外部から該押しばねの該バルブへの押しつけ力を調整可能なばね強さ調整ねじが設けられている緩衝装置。
の緩衝装置のうちいずれかひとつの緩衝装置の前記ロッドの一端が前記トルクアームに取り付けられ、前記水路の上端近傍に前記シリンダが取り付けられたゲートであって、
前記制御部に設けられた前記開閉手段が、前記扉体が前記開口端を閉じる方向へ回動し、それに連動して前記ピストンの移動速度が所定の速度に達した際に、前記第１の流路内を移動しようとする前記粘性流体から受ける圧力によって該開閉手段が該第１の流路を閉塞し、該粘性流体を前記第２の流路のみに流通させることで、該第２の流路を流通した際の流路の抵抗により該ピストンの移動速度を抑制し、連動した該扉体の回動速度を抑制すること、
を特徴とした緩衝装置を備えたゲート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水路に設けられるゲートの扉体が水路を開閉する際の運動を制御し、扉体が戸当りに衝突するときの衝突音の軽減や、破損を防止することのできるゲート用緩衝装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年水路等の排水樋門用のゲートとして、樋門設置時のコスト削減や景観への配慮、河川の流下断面を阻害しない等の理由から、門柱構造を持たない、いわゆる門柱レスゲートが用いられるようになってきている。門柱レスゲートには種々のものがあるが、構造が比較的単純であるフラップゲート形式を採用するものが多く見られる。
【０００３】
例えば、特許文献１のオートゲートのように、扉体の回動の支点となる回転軸が水路の開口端の直上になく本川よりに配置されていて、扉体と開口端とが常時わずかに開放するような構成を持つものがある。このわずかな隙間から支川の内水排除が行われる。
扉体はバランス状態を維持するためにバランスウェイトを搭載している。バランスウェイトは扉体の開放角度（開度）によって開く回転モーメントを与えたり、閉める回転モーメントを与えたりする。また、扉体支川側（内側）側壁上部にはフロートが取り付けられ、扉体の内側の水位変動に応答することができる。
【０００４】
ところが、特許文献１のオートゲートは通常時では前記の隙間によって良好に内水排除を行うことができるが、強風や波浪等の強い外力を瞬間的に受けた場合、開閉扉が急速な揺動運動を起こして戸当りに衝突し、騒音を発生したりゲートを損傷したりする恐れがあった。
【０００５】
そこで、特許文献２の樋門開閉扉装置のように、扉体の水平回転軸の端部に一体的に固定されるダンパー用回転軸と、このダンパー用回転軸の周りに粘性流体を満たすように密封する筒状ケースと、この筒状ケース内を回転方向に対して複数の空間に分ける隔壁と、前記ダンパー用回転軸の長手方向に沿って半径方向に凸設された複数の板状の抵抗翼と、この抵抗翼の厚さ方向に穿孔されており、前記ダンパー用回転軸の回転に応じて前記粘性流体を流通可能にした流通孔と、前記開閉扉が開く方向に揺動されたときに前記流通孔を開いて粘性流体を流通させて前記抵抗翼への抵抗を低減し、前記開閉扉が閉まる方向に揺動されたときに前記流通孔を閉じて粘性流体を流通させないで前記抵抗翼への抵抗を保持するように構成された逆流防止開閉蓋とを有するダンパーを設けている。
これによって、扉体の開放時と閉塞時とでダンパーの抵抗を変えることによって、特に閉塞時の抵抗を大きくすることによって扉体がゆっくりと閉まるような構成とすることで、前述の問題点である、衝突音の軽減や、ゲートの破損を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３２８５４５号公報
【特許文献２】実用新案登録第３１４９４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ゲートに緩衝装置を設ける場合、ゲートが持つ逆流防止機能と内水排除機能、およびそれらの自動切り替え機能を妨げないためには、扉体の自由な揺動を許す必要があり、動きを単純に抑制することは好ましくない。そのため緩衝装置の特性としては、騒音や損傷の原因となりうる強風や波浪に起因する急速な揺動運動に対しては強い抵抗力を持ち、一方では長期的な水位変化に起因する騒音や損傷の原因とならない緩慢な揺動運動に対しては、できるだけ妨げとならない特性を持つ必要がある。
【０００８】
また、扉体に作用する外力の強さや時間的な変動の様相はゲート設置場所ごとに異なるため、ゲート設置後、外力の発生状況や開閉扉の挙動を観察し、その結果に応じて緩衝装置の効果が最大限に発揮されるよう、適切に緩衝特性を調整する必要がある。この調整作業はゲート設置場所でなされるため（屋外かつ水面上）、機器の分解等の煩雑な作業は困難であり、できるだけ容易に作業できることが望ましい。
【０００９】
ところが、特許文献２のダンパーには緩衝特性を調整する機構を有していないため、ゲートの設置条件に合わせた最適な緩衝特性の調整を容易に行うことができない点で改善の余地があった。
【００１０】
本発明は上記を鑑みてなされたものであって、ゲートに扉体の運動を抑制するための緩衝装置を備え、扉体の揺動の速度や変更タイミングを外部から調整可能にし、扉体に外力が作用して発生する揺動運動の速度を抑え、特に扉体が水路の開口端に向かって高速で揺動する際には大きな抵抗力を発生して衝突時の衝撃を軽減し、騒音や予期せぬ損傷の発生を抑えることができる緩衝装置を備えたゲート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】
【００１４】
上記の課題に対応するため、本発明は、以下の技術的手段を講じている。
即ち、請求項１に記載の発明は、支川と本川の合流点の水路の開口端に設けられた支持金具に回転軸が軸支され、前記回転軸にアームを介して扉体が設けられ、前記扉体が揺動して前記開口端を開閉するゲートにおいて、下記（１）〜（３）の緩衝装置すなわち、
（１）内部空間を粘性流体で満たし密封された円筒形状のシリンダと、前記シリンダ内を外力により往復直線運動するロッドと、前記ロッドに形成され、前記シリンダの内部空間を分割するピストンとを有する本体と、前記ピストンによって分割された前記シリンダの内部空間の両側とそれぞれ連通する第１の流路と前記第１の流路内に設けられた流路の開閉手段とを有する制御部と、前記ピストンに設けられた、厚さ方向に穿孔されて前記粘性流体が流通可能な第２の流路とを具備した緩衝装置。
（２）上記（１）に記載の緩衝装置において、前記制御部が前記シリンダの外壁に複数設けられている緩衝装置。
（３）上記（１）又は（２）に記載の緩衝装置において、前記開閉手段は、前記第１の流路の所定の位置に流路の断面積が小さくなる絞り部が形成され、前記絞り部を開閉するための棒体の一端に傘部を有したバルブが該絞り部に挿通され、前記バルブの傘部の端面には、該バルブと前記絞り部との最大隙間量を前記緩衝装置の外部から調整可能な開度調整ねじが設けられ、前記バルブの他端には該バルブと該絞り部との隙間を広げる方向に押す押しばねが設けられ、前記押しばねには前記緩衝装置の外部から該押しばねの該バルブへの押しつけ力を調整可能なばね強さ調整ねじが設けられている緩衝装置。
の緩衝装置のうちいずれかひとつに記載の緩衝装置の前記ロッドの一端が前記アームに取り付けられ、前記水路の上端近傍に前記シリンダが取り付けられたゲートであって、
前記制御部に設けられた前記開閉手段が、前記扉体が前記開口端を閉じる方向へ回動し、それに連動して前記ピストンの移動速度が所定の速度に達した際に、前記第１の流路内を移動しようとする前記粘性流体から受ける圧力によって該開閉手段が該第１の流路を閉塞し、該粘性流体を前記第２の流路のみに流通させることで、該第２の流路を流通した際の流路の抵抗により該ピストンの移動速度を抑制し、連動した該扉体の回動速度を抑制すること、を特徴とした緩衝装置を備えたゲートである。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明は、支川と本川の合流点の水路の開口端に設けられた支持金具に回転軸が軸支され、前記回転軸にアームを介して扉体が設けられ、前記回転軸にトルクアームが固定され、前記扉体が揺動して前記開口端を開閉するゲートにおいて、下記（１）〜（３）の緩衝装置すなわち、
（１）内部空間を粘性流体で満たし密封された円筒形状のシリンダと、前記シリンダ内を外力により往復直線運動するロッドと、前記ロッドに形成され、前記シリンダの内部空間を分割するピストンとを有する本体と、前記ピストンによって分割された前記シリンダの内部空間の両側とそれぞれ連通する第１の流路と前記第１の流路内に設けられた流路の開閉手段とを有する制御部と、前記ピストンに設けられた、厚さ方向に穿孔されて前記粘性流体が流通可能な第２の流路とを具備した緩衝装置。
（２）上記（１）に記載の緩衝装置において、前記制御部が前記シリンダの外壁に複数設けられている緩衝装置。
（３）上記（１）又は（２）に記載の緩衝装置において、前記開閉手段は、前記第１の流路の所定の位置に流路の断面積が小さくなる絞り部が形成され、前記絞り部を開閉するための棒体の一端に傘部を有したバルブが該絞り部に挿通され、前記バルブの傘部の端面には、該バルブと前記絞り部との最大隙間量を前記緩衝装置の外部から調整可能な開度調整ねじが設けられ、前記バルブの他端には該バルブと該絞り部との隙間を広げる方向に押す押しばねが設けられ、前記押しばねには前記緩衝装置の外部から該押しばねの該バルブへの押しつけ力を調整可能なばね強さ調整ねじが設けられている緩衝装置。
の緩衝装置のうちいずれかひとつの緩衝装置の前記ロッドの一端が前記トルクアームに取り付けられ、前記水路の上端近傍に前記シリンダが取り付けられたゲートであって、
前記制御部に設けられた前記開閉手段が、前記扉体が前記開口端を閉じる方向へ回動し、それに連動して前記ピストンの移動速度が所定の速度に達した際に、前記第１の流路内を移動しようとする前記粘性流体から受ける圧力によって該開閉手段が該第１の流路を閉塞し、該粘性流体を前記第２の流路のみに流通させることで、該第２の流路を流通した際の流路の抵抗により該ピストンの移動速度を抑制し、連動した該扉体の回動速度を抑制すること、を特徴とした緩衝装置を備えたゲートである。
【発明の効果】
【００１６】
本願発明の緩衝装置を備えたゲートは、ゲートに設けられた扉体が水路の開口端に向かって高速で揺動する際には、緩衝装置の第１の流路が開閉手段によって閉塞されるため、第２の流路だけを粘性流体が通過することになるので大きな抵抗力を発生して扉体の揺動速度が遅くなり、開口端との衝突時の衝撃を軽減し、騒音や予期せぬ損傷の発生を防止することができる。
【００１７】
また、本発明に係るゲートに適用した緩衝装置の開閉手段が外部から調整可能であり、ゲートに作用する外力の強さや時間的な変動の様相はゲート設置場所ごとに異なるので、ゲート設置後、外力の発生状況や扉体の挙動を観察し、その結果に応じて緩衝装置の効果が最大限に発揮されるよう、適切に扉体の揺動の速度や変更タイミング等の緩衝特性を外部から容易に調整することができる。そのため緩衝装置は機器の分解等の煩雑な作業をせずに外部より容易に緩衝特性を調整することができるので、作業の効率化を図ることもできる。
【００１８】
また、本発明に係るゲートに適用した緩衝装置は物理的な構造で構成可能なので、コンピュータを使用して制御する必要が無く、構造が簡単なのでメンテナンスも容易である。また、ゲートに後付けで緩衝装置を設けることも可能なので、既存のゲートを改造して緩衝装置を取り付け、上記の扉体が開口端を閉鎖する際の衝突時の衝撃を軽減し、騒音や予期せぬ損傷の発生を防止することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る緩衝装置を備えたゲートの第１の実施形態の側面図を示す。
【図２】本発明に係るゲートに適用した緩衝装置の一実施形態の側面断面図を示す。
【図３】本発明に係るゲートに適用した緩衝装置の扉体開放時の動作状態を示す。
【図４】本発明に係るゲートに適用した緩衝装置の扉体の閉鎖時の動作状態で、扉体の閉鎖速度が遅い場合を示す。
【図５】本発明に係るゲートに適用した緩衝装置の扉体の閉鎖時の動作状態で、扉体の閉鎖速度が速い場合を示す。（ａ）はバルブが絞り部を閉塞した状態、（ｂ）は粘性流体が第２の流路を通過してゆっくりと扉体が閉鎖する状態を示す。
【図６】本発明に係る緩衝装置を備えたゲートの第２の実施形態の側面図を示す。
【図７】本発明に係る緩衝装置を備えたゲートの第３の実施形態を示す。（ａ）はフラップゲートの側面図、（ｂ）はゲートに適用した緩衝装置の側面断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明に係る一実施形態の緩衝装置を備えたゲートをフラップゲートとした場合を図１及び図２を参照して説明する。なお、ゲートに適用した緩衝装置はフラップゲートに限らずその他の門柱レスゲートにも適用可能である。図１はフラップゲート１０の側面図で、フラップゲート１０は、水路等の排水樋門用のゲートであり、水路の開口端１６部分の支川側の内水排除の役割及び、本川側からの逆流を防止するためのものである。フラップゲート１０は、回転軸１３が支持金具１４に軸支されていて、扉体１１を一対のアーム１２を介して回転軸１３を中心として揺動し、戸当り１５に当接して開口端１６を開閉する。また、扉体１１のアーム１２と水路との間にシリンダ２１とロッド２３を有する緩衝装置２０が設けられていて、扉体１１の閉鎖時の速度や速度変更タイミング等を外部より調整可能なので、特に扉体１１が開口端１６を閉鎖する際の衝突時の衝撃を軽減し、騒音や予期せぬ損傷の発生を防止することができる。図２は、緩衝装置２０の側面断面図となっている。
【００２１】
回転軸１３は図１のように支持金具１４によって開口端１６よりも本川側上方に設けられている。また、扉体は回転軸１３の垂線に対して所定の角度傾いて取り付けられていて、開口端１６の下部に隙間が設けられるようになっている。これによって、本川側からの水圧が小さいときは常時開口端１６が開放されているので内水排除が良好に行われるという利点がある。
【００２２】
そして、開口端１６を閉塞する際には扉体１１が略垂直となって、開口端１６に設けられている戸当り１５に当接して開口端１６をぴったりと閉塞する。なお、本実施例では回転軸１３が開口端１６よりも本川側上方に設けられているがこの位置に限らず、支川側上方に設けられてもよく、開口端１６が常時開放されていなくとも良い。また、本実施例に限らず、扉体を強制的に開閉する開閉機構を有したゲートにも適用可能である。
【００２３】
緩衝装置２０は扉体１１に設けられた一対つまり２本のアーム１２のうちの１本のアーム１２と水路との間に設けているが、これに限らずそれぞれのアーム１２に計２基の緩衝装置２０を設けても良い。また、扉体１１の揺動速度を緩衝するための緩衝装置なので、緩衝装置２０を構成するシリンダ２１とロッド２３のうち一方が扉体１１やアーム１２のような揺動部分に取り付けられ、他方は水路や支持金具１４のような固定されている部材に取り付けられることが望ましい。
【００２４】
また、緩衝装置２０の両端の接続部は回動可能に取り付けられている。扉体１１は揺動するため、当然の事ながら、緩衝装置２０の両端部が回動しなければ扉体１１を開閉することはできない。接続部には転がり軸受け等の軸受けによってスムーズに扉体１１の揺動を抑制できる。
【００２５】
緩衝装置２０の構造は図２のように油圧ダンパに似た構造となっており、円筒形状のシリンダ２１内にピストン２４が形成されたロッド２３が組み込まれ、ピストン２４の両側に内部空間Ａと内部空間Ｂが形成され内部は油等の粘性流体２７で満たされている。そして、シリンダ２１の一部に制御部２２が取り付けられていて、制御部２２には内部空間Ａと内部空間Ｂを連通するための流路２５が設けられている。また、ピストン２４にも流路２６が設けられており、流路２５と流路２６を粘性流体２７が流通可能となっていて、これらの流路を流れる粘性流体２７の流量および流路を通過する際の抵抗をコントロールすることにより扉体１１の揺動速度を調整することができる構造となっている。
【００２６】
特に、制御部２２の流路２５に設けられたバルブ２９、押しばね３０、ばね強さ調整ねじ３１、開度調整ねじ３２によって構成された流路２５の開閉手段によって内部空間Ａと内部空間Ｂとの間を流通する粘性流体２７の流量をコントロールし扉体１１の揺動速度や速度変更のタイミングを調整する構造となっている。
【００２７】
なお、当然の事ながら、緩衝装置２０は往復直線運動するロッド２３を密封する構造なので、摺動部には図示しない転がり軸受けやすべり軸受けなどの軸受けや、部材間には密封するためのシール部材等が使用されている。
【００２８】
次に緩衝装置２０の各部の構造を説明する。シリンダ２１は円筒形状となっており、
内壁はロッド２３に形成されたピストン２４が摺動する。また、ロッド２３を挿通するための孔が１箇所ないし２箇所設けられ、内部の粘性流体２７が漏れ出ないようにシールされている。
また、シリンダ２１の一部には流路２５を有した制御部２２が取り付けられて内部はシール部材等で密封されている。制御部２２はフラップゲート１０のサイズや扉体の揺動速度に応じて複数設けても良い。
【００２９】
ロッド２３には１枚の円板状のピストン２４が形成されていて、シリンダ２１内の空間を内部空間Ａ、Ｂの２つに分割して摺動する隔壁の役割をしている。また、ロッド２３は本実施例では両ロッド形状となっているが、片ロッド形状でも良い。
【００３０】
ピストン２４には所定の位置に流路２６が穿孔されていて粘性流体２７が流通できるようになっている。流路２６は１箇所設けても良いし、複数箇所設けても良く、フラップゲート１０の大きさや扉体の揺動速度に応じて適宜形成箇所や孔の大きさを変更したり、孔形状を長穴形状にするなどの変更をしてもよい。
【００３１】
粘性流体２７は、扉体１１の揺動に応じて、つまりロッド２３に設けられたピストン２４の往復直線運動に応じて、流路２５及び流路２６を流通して、内部空間Ａ及び内部空間Ｂを往復できるようになっている。
【００３２】
制御部２２の流路２５には、所定の位置に流路の断面積が小さくなる絞り部２８が設けてあり、絞り部２８にはバルブ２９が挿通されている。バルブ２９は絞り部２８を開閉するためのものであり、形状は自動車のエンジンに用いられている吸排気バルブと同様なものとなっている。
バルブ２９の形状は、棒状のバルブステム２９ａの一端に傘状または略円錐形状のバルブヘッド２９ｂ、他端にバルブステムエンド２９ｄが形成され、バルブヘッド２９ｂ円錐部分のバルブフェース２９ｃが図２によると左方向へ移動すると絞り部２８を閉塞するようになっている。
【００３３】
バルブヘッド２９ｂにはバルブフェース２９ｃと絞り部２８との最大隙間を調整するための開度調整ねじ３２が当接するように設けられており、図２のように、外部から調整可能となっている。開度調整ねじ３２をねじ込むと隙間が狭くなり、逆に緩めると隙間が広くなる。この隙間量によって絞り部２８を流通する粘性流体２７の圧力損失の調整を行うことができる。
【００３４】
バルブエンド２９ｄには押しばね３０が当接するように配置され、その押しばね３０の他端には押しつけ力を調整するためのばね強さ調整ねじ３１が図２のように、外部から調整可能に設けられている。ばね強さ調整ねじ３１をねじ込むと押しばね３０が縮められて押しつけ力が高くなり、逆に緩めると押しつけ力が小さくなる。押しつけ力を高めると、バルブ２９が移動しにくくなり、絞り部２８を閉塞しにくくなる。
【００３５】
開度調整ねじ３２とばね強さ調整ねじ３１を調整することによって、流路２５の閉塞のタイミングを調整することができる。
開度調整ねじ３２を回転することにより、絞り部２８とバルブ２９との隙間量を調整できる。隙間量を小さくした場合は流体通過時の圧力損失が増大し、バルブ２９を閉塞しようとする力も増大する。そのため、バルブ２９は、隙間量が大きい場合に比べ、扉体の閉鎖速度がより低い時点で隙間を閉塞しようとする。
また、ばね強さ調整ねじ３１を回転させることにより、バルブ２９を押える押しばね３０の押しつけ力を調整することができる。本実施例では、ばね強さ調整ねじ３１をねじ込むと押しばね３０が縮まっていき、押しつけ力が増大していく。
【００３６】
なお、ピストン２４に設けられた流路２６の断面積は、制御部２２に設けられた流路２５の断面積よりも十分小さい断面積となっていて、流路２６を粘性流体２７が流通する際の抵抗が流路２５より高抵抗となる。流路２５は、通過する粘性流体２７の圧力つまり扉体１１の閉じる速度に応じて閉塞される構造なので、扉体１１が高速で閉じようとすると流路２５が閉塞されて、粘性流体２７は小さい断面積の流路２６のみを通過することになって急激に流路通過時の抵抗が増し、その結果ピストン２４の移動速度つまり扉体１１の速度を減速させることができ、これにより扉体１１の開口端１６や戸当り１５への衝突時の衝撃を大幅に軽減し、騒音や予期せぬ損傷の発生を防止することができる。
【００３７】
次に、緩衝装置２０の動作状態を図３〜図５を参照して説明する。図３は扉体１１の開放時の動作、図４は扉体１１の閉鎖時の速度が遅い場合の動作、図５の（ａ）から（ｂ）は扉体１１の閉鎖時の速度が速い場合の動作を段階的に示したものである。なお、扉体１１が開口端１６を開放するときにロッド２３及びピストン２４が図によると左方向に移動し、逆に扉体１１が開口端１６を閉鎖するときにロッド２３及びピストン２４が右方向に移動する動作となる。
【００３８】
まず、図３の扉体１１の開放時の動作について説明する。図によると扉体１１が開放される場合、ロッド２３及びピストン２４が左方向に移動することになる。シリンダ内の粘性流体２７は内部空間Ａから内部空間Ｂへと流路の断面積の大きい流路２５を通過して移動する。なお、粘性流体２７は流路２６も通過して内部空間Ｂへ移動するが断面積が流路２５に比べて十分小さく移動流量は非常に小さい。
【００３９】
粘性流体２７が絞り部２８を通過する際、バルブ２９は隙間を開放する方向に圧力がかかるので、当然の事ながらバルブ２９が絞り部２８を閉塞することはない。また、バルブヘッド２９ｂのバルブフェース２９ｃは略円錐形状となっているので、スムーズに粘性流体２７が通過することができる。扉体１１の開放時には、バルブ２９の構造により流路での抵抗を極力減らす事で支川側からの内水排除を良好に行うことができるという利点がある。なお、絞り部２８とバルブ２９との隙間量は開度調整ねじ３２によって調整可能である。
【００４０】
次に、図４の扉体１１の閉鎖時の速度が遅い場合の動作、つまり通常時の閉鎖の緩衝装置２０の動作について説明する。図によると扉体１１が閉鎖される場合、ロッド２３及びピストン２４が右方向に移動することになる。シリンダ内の粘性流体２７は内部空間Ｂから内部空間Ａへと流路の断面積の大きい流路２５を通過して移動する。なお、粘性流体２７は流路２６も通過して内部空間Ａへ移動するが断面積が流路２５に比べて十分小さく移動流量は非常に小さい。
【００４１】
粘性流体２７が流路２５を通過する際、絞り部２８に設けられたバルブ２９のバルブヘッド２９ｂが圧力を受けることとなる。しかしながら、バルブ２９は押しばね３０によって隙間を広げる方向に押されているため、粘性流体２７が流路２５を通過する際の流速つまりバルブヘッド２９ｂに受ける圧力が押しばね３０の押しつけ力を上回らない間はバルブ２９が閉じることはなく、粘性流体２７は流路２５を通過していき、ロッド２３及びピストン２４が右方向に移動し、扉体１１が開口端１６を閉鎖する。
【００４２】
次に、図５の扉体１１の閉鎖時の速度が高速の場合の緩衝装置２０の動作について説明する。扉体１１の閉鎖時の速度が高速になりうるのは、強風や波浪等の強い外力を瞬間的に受けた場合等、扉体１１が急激に揺動する場合である。
【００４３】
扉体が急速に閉鎖するときはまず、図５（ａ）の状態となる。ロッド２３及びピストン２４が右方向に急速に移動することになる。粘性流体２７は内部空間Ｂから流路２５内を高速で内部空間Ａ側へ移動しようとする。
すると、制御部２２の絞り部２８に設けられたバルブ２９のバルブヘッド２９ｂに粘性流体２７が高速で衝突するので、バルブヘッド２９ｂの表面にかかる圧力は急激に高くなり、バルブ２９の一端に設けられた押しばね３０の押しつけ力を上回って、バルブ２９が絞り部２８方向、図では左方向へ移動していき、最終的にはバルブ２９のバルブフェース２９ｃが絞り部２８との隙間を完全に閉塞することになる。
【００４４】
バルブフェース２９ｃが絞り部２８との隙間を完全に閉塞すると、当然の事ながら粘性流体２７は流路２５を流れなくなるので、内部空間Ｂの内圧は高くなる。
すると、図５（ｂ）のように、ピストン２４に設けられた流路２６には前記バルブ２９のような閉塞手段は設けられておらず常時内部空間Ａと内部空間Ｂが連通しているので、粘性流体２７は流路の断面積の小さく流通抵抗の大きな流路２６を通過して内部空間Ｂから内部空間Ａへと移動して内部空間Ｂの内圧が徐々に低くなっていくことになる。
このため、ピストン２４つまり扉体１１は急激に減速されたのちゆっくりと反時計方向に回動し、内部空間Ｂの内圧が押しばね３０の押しつけ力を下回ってバルブ２９が開放されるまでゆっくりと開口端１６を閉鎖する方向へ回動し続ける。したがって、従来のフラップゲートで問題となっていた扉体１１の閉鎖時の開口端１６への激突を防止することができ、衝突時の衝撃を軽減し、騒音や予期せぬ損傷の発生を防止することができる。
【００４５】
また、流路２５の閉塞のタイミングは、開度調整ねじ３２とばね強さ調整ねじ３１によって調整することができる。
開度調整ねじ３２を回転することにより、絞り部２８とバルブ２９との隙間量を調整できる。隙間量を小さくした場合は流体通過時の圧力損失が増大し、バルブ２９を閉塞しようとする抵抗力も増大する。そのため、バルブ２９は、隙間量が大きい場合に比べ、扉体の閉鎖速度がより低い時点で隙間を閉塞しようとする。
また、ばね強さ調整ねじ３１を回転させることにより、バルブ２９のバルブステムエンド２９ｄを押える押しばね３０の押しつけ力を調整することができる。本実施例では、ばね強さ調整ねじ３１をねじ込むと押しばね３０が縮まっていき、押しつけ力が増大して閉塞しにくくなる。
これらの調整を組み合わせることにより、抵抗力の切り替えタイミング及び抵抗力を緩衝装置外部から容易に調整することができる。
【００４６】
次に、本発明に係る緩衝装置を備えたゲートをフラップゲートとした場合の第２の実施形態を図６を参照して説明する。図６はフラップゲート１０の側面図で、フラップゲート１０は、水路等の排水樋門用のゲートであり、水路の開口端１６部分の支川側の内水排除の役割及び、本川側からの逆流を防止するためのものである。フラップゲート１０は、回転軸１３が支持金具１４に軸支されていて、扉体１１を一対のアーム１２を介して回転軸１３を中心として揺動し、戸当り１５に当接して開口端１６を開閉する。
また、回転軸１３の所定の位置にトルクアーム１７が固定配置され、トルクアーム１７の他端と水路との間にシリンダ２１とロッド２３を有する緩衝装置２０が設けられていて、扉体１１の閉鎖時の速度や速度変更タイミング等を外部より調整可能なので、特に扉体１１が開口端１６を閉鎖する際の衝突時の衝撃を軽減し、騒音や予期せぬ損傷の発生を防止することができる。
【００４７】
緩衝装置２０のロッド２３は、回転軸１３に固定されたトルクアーム１７の他端に回動自在に連結されており、トルクアーム１７の形状や長さを変更することによって、緩衝装置２０の構造、特にロッド２３の長さ等を大きく変更することなく、様々な種類のゲートや、様々なゲートのサイズに同一形状の緩衝装置２０を適用することもできるので、製造コストを削減することができる。
【００４８】
なお、図７の第３の実施形態のように、回転軸１３に固定されたトルクアーム１７が扉体１１の取り付け方向に対して逆方向に設けられた場合、緩衝装置２０の動作の方向が反対となる。つまり、扉体１１が開口端１６を閉鎖するときにロッド２３及びピストン２４が左方向に移動する動作となる。
そのため、緩衝装置２０の制御部２２に設けられた開閉手段である、バルブ２９の挿通方向は図７（ｂ）のようにバルブヘッド２９ｂが絞り部２８の左側に配置され挿通されることになる。また、当然のことながら、押しばね３０、ばね強さ調整ねじ３１、開度調整ねじの配置も逆となる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明のゲートに適用した緩衝装置は、フラップゲート等の門柱レスゲートの緩衝装置としてだけでなく、ラジアルゲートや起伏ゲート等のゲートの扉体を開閉するための開閉装置が故障して扉体が急激に開閉してしまうことを防ぐための安全装置としても利用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１０    フラップゲート
１１    扉体
１２    アーム
１３    回転軸
１４    支持金具
１５    戸当り
１６    開口端
１７    トルクアーム
２０    緩衝装置
２１    シリンダ
２２    制御部
２３    ロッド
２４    ピストン
２５    流路
２６    流路
２７    粘性流体
２８    絞り部
２９    バルブ
２９ａ  バルブステム
２９ｂ  バルブヘッド
２９ｃ  バルブフェース
２９ｄ  バルブステムエンド
３０    押しばね
３１    ばね強さ調整ねじ
３２    開度調整ねじ
Ａ      内部空間
Ｂ      内部空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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