(57)【要約】      （修正有）【課題】開放及び放流操作が早く、かつ集中豪雨を受けた地域での浸水被害と、板堰操作者の被害減少並びに放流操作時の人的労力低減と、設備の半自動化又は自動化を図ったウオームギア式減速機駆動方式小水路用小型起伏ゲートを提供する。【解決手段】緊急放流の要件に対し、操作ハンドル９を操作し、ワイヤー巻取りドラム６に巻取り方向と逆な微力を加えることにより、牽引ワイヤー４の張力を緩め、底面ヒンジ３で支えられた扉体２を倒伏させる事で、短時間の放流が可能となる。しかも、倒伏に要する力は、主に貯水された水頭圧力によるため労力を要しない。ウオームギア式減速機７にブレーキ・セルフロック調整器８を付加することにより、扉体２への水頭圧力と流水エネルギーよるに自動倒伏が可能となる。さらに、ウオームギア式減速機７の動力源に電動機１０を用い、押釦式開閉機及び扉体位置検出性能を有する制御装置１２並びに水位・流速検出器１３を付加することにより、継続的な自動起伏動作が可能となる。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤー巻取りドラムを有するウオームギア式減速機駆動により、ワイヤーを介して起立及び倒伏する構造を有するウオームギア式減速機駆動方式小水路用小型起伏ゲート。
【請求項２】
前記ウオームギア式減速機駆動方式小水路用起伏ゲートは、ワイヤー用転向滑車により遠隔操作のできる構造を有する小水路用小型起伏ゲート。
【請求項３】
前記ウオームギア式減速機駆動方式小水路用起伏ゲートは、耐水頭圧の制約に対しウオームギア式減速機のギア比を適切に選択するか、適切なブレーキ又はセルフロック調整装置を有するなどして、過大水頭圧発生時に自動的に倒伏し、放流する特徴を有する小水路用小型起伏ゲート。
【請求項４】
前記ウオームギア式減速機駆動方式小水路用起伏ゲートは、ウオームギア式減速機に電動機を搭載でき、押釦操作及び無線信号操作並びに水位等自己検出信号により倒伏及び起立動作のできる構造を可能とした小水路用小型起伏ゲート。
【請求項５】
前記ウオームギア式減速機駆動方式小水路用小型起伏ゲートは、ウオームギア式減速機の動力源として、太陽光発電パネルと蓄電設備及び電動機と制御装置を有し、商業用電力調達不可能地域でも人力なしで、起立及び倒伏動作のできる構造を特徴とする小水路用小型起伏ゲート。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】      この考案は、小水路の開閉に関する小型起伏ゲートの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来小水路の開閉は、図２に示すように、板堰１ａ及び１ｂあるいは、小型スライドゲートにより行われてきた。小型スライドゲートは、操作者が操作台７の上に立ち操作ハンドル６を回転させることにより軸受４で支えられたスピンドルネジ５が上方に繰り出され、スピンドルネジと直結された扉体３が戸当り金物２内で上昇し、水密状態を解き放流動作をするものである。しかしながら、板堰１ａ及び１ｂにあっては、よほどの小水路を除き、貯水位置下流側よりの抜き取り操作となるため操作者は、常に抜取り時の水流によるリスクを負うものである。
小型スライドゲートにしても扉体３上昇を要件とする放流動作は、スピンドルネジ５のネジピッチにより制約を受ける。小型スライドゲートに使用されているメートル台形ネジのネジピッチは５ｍｍ〜１０ｍｍ程度が多く、仮に１０ｍｍピッチのスピンドルネジを操作ハンドル６の回転により繰出させるものとして、扉体３の高さが０．６ｍとすれば１回転／２秒でも２分の操作時間を要する。しかも、ネジピッチが大きければ大きいほど、扉体上昇による放流動作の必要操作力が大きくなり、短時間操作は困難となる。近年、かかる特性を持つスピンドルネジ方式に替えて、ラックギア方式が多く採用されているが、閉止動作は自重落下方式を使用している高度な開閉機が多く、短時間操作が可能であるが、高度な機構を有する物ほど扉体上昇と放流動作に要するハンドル操作回転数が多くなり、短時間放流は困難である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】農林水産省農村振興局整備部設計課監修「鋼構造物計画設計技術指針（水門扉編）」社団法人農業土木事業協会発行２００９年
【非特許文献２】社団法人ダム・堰施設技術協会発行「水門・樋門ゲート設計要領（案）」
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】  しかしながら、以上の技術によれば、比較的狭い地域での集中豪雨等による急激な水路水位上昇及び流速の過大化に対し、開放時間が追いつかず地域的な浸水被害を発生したり、開放時に水流により操作員が流されたりし、人命が損なわれた事例が近年しばしば発生している。
この考案は、開放及び放流操作が早く、かつ集中豪雨を受けた地域での浸水被害と、板堰操作者の被害減少並びに放流操作時の人的労力低減と、設備の半自動化又は自動化を課題とするウオームギア式減速機駆動方式小水路用小型起伏ゲートである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  以上の課題を解決するために、第一考案は、小水路にワイヤー巻取りドラムを有するウオームギア式減速機駆動方式起伏ゲートを設置し、牽引ワイヤーを介して、扉体が起立及び倒伏することを特徴とするウオームギア式減速機駆動方式小水路用小型起伏ゲートである。
また、第二考案は、牽引ワイヤーの適切な位置にワイヤー用転向滑車を設置することにより、遠隔操作を可能にすることを特徴とするウオームギア式減速機駆動方式小水路用小型起伏ゲートである。
第三考案は、起伏ゲートの水頭圧力に対し、適切な減速比の選択されたウオームギア式減速機や、ブレーキ若しくはセルフロック調整機能を有するウオームギア式減速機にて過大水頭圧力に対し、容易に倒伏する特徴を有するウオームギア式減速機駆動方式小水路用小型起伏ゲートである。第四考案は、このウオームギア式減速機を電動機付の型式とし、制御回路を設け、押釦操作や無線信号による起伏動作に含め、水位等の自己検出信号により、人的労力なしで起伏動作のできる構造を特徴とするウオームギア式減速機駆動方式小水路用小型起伏ゲートである。第五考案は、前記ウオームギア式減速機駆動の動力源として、太陽光発電設備と蓄電設備、電動機及び制御装置を設け、商業用電源の確保が困難な地域でも人的労力なしに自動的に起伏動作のできる構造を特徴とするウオームギア式減速機駆動方式小水路用小型起伏ゲートである。
【考案の効果】
【０００７】  第一考案、第二考案、第三考案によれば、地域限定型集中豪雨等による水路水位の上昇や、過大な流速圧力に対し自動的に倒伏し、素早い放流動作が可能と考察され、かつ車両通行量の多い道路側部等を離れた位置よりの遠隔操作及び暗渠化した水路の内部にも設置できるものと考察された。また、第四考案、第五考案によれば、小水路の水位上昇や流速の過大化に対し、自動的に倒伏し、瞬時の放流動作が可能となり、かつ異常事態解消後に自動的起立ができるものと考察された。同時に、スライドゲートと異なり第一考案から第五考案までの全てにて、必要貯水水位の調節や下流への越流放流も可能と考察された。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この考案の一実施形態を示す立面図である。
【図２】従来技術を示す立面図である。
【考案を実施するための形態】
【０００９】  この考案の１実施形態を図１に示す。
ウオームギア式減速機駆動方式小水路用起伏ゲートは、ステンレス鋼を使用する埋設式戸当り金物１と、底部にヒンジ３を有する鋼製扉体２及び牽引ワイヤー４と転向滑車５、並びにワイヤー巻取りドラム６と、セルフロック調整機構ないしブレーキ８付のウオームギア式減速機７により構成される。通常起立動作は、ウオームギア式減速機７の操作ハンドル９を回転させる事でワイヤーを巻取り、扉体を牽引し起立させる。倒伏放流動作は、前述の操作ハンドルを起立動作と逆方向に微力な力を付加することで、扉体の自重と水圧荷重で容易かつ素早く行われる。ウオームギア式減速機７に付加する操作力が人力であるか電動機１０によるかを問わず比較的少ない動力で、早い操作が可能である。
商業用電力使用の場合は、制御装置１２に装着される扉体位置検出器及び押釦を操作するか無線操作により起伏でき、かつ継続的に、小水路の水位、流速等を検出器１３により検出し、自動的に起伏する。太陽光発電システムによるものは、太陽光発電パネル１４により発電された電力を蓄電池１１に蓄電し、制御装置１２を動作させ、商業用電力使用品の性能と同様の動作が可能であり、人的労力を必要としないものである。
【実施例】
【００１０】  この小水路用小型起伏ゲートは、牽引ワイヤー４の巻取りにウオームギア式減速機７を使用するので、ウオームギア式減速機単体能力に制約されるため、比較的水路幅が狭く、水深の浅い小水路に限定される。例えば、ウオームギア式減速機の減速比が３０：１の機種を選択すると、概ね水路幅が約１．５ｍ以下で、かつ必要貯水水深が約１ｍ程度以下の小水路に限定されるが、スライドゲートに比較し、経済的にも大いに有効的である。
【産業上の利用可能性】
【００１１】  この小水路用小型起伏ゲートは、後継者不足と、従事者の高年齢化が進展している農業基盤の再整備に有効である。また、道路拡幅に伴う農業用水路の暗渠化にも対応可能で、都市近郊農業の維持及び発展的継承並びに都市基盤整備に貢献するものと考察する。
【符号の説明】
【００１２】  １  ステンレス鋼製戸当り金物          ２  小型起伏ゲート扉体
３  小型起伏ゲート扉体ヒンジ          ４  牽引ワイヤー
５  ワイヤー用転向滑車（シーブ）      ６  ワイヤー巻取りドラム
７  ウオームギア式減速機              ８  ブレーキ・セルフロック調整機
９  操作ハンドル                    １０  電動機
１１  蓄電池                          １２  制御装置（押釦スイッチ等含む）
１３  水位・流速検出器                １４  太陽光発電パネル
【図１】
0003199876.tif 000003
【図２】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年6月24日(2015.6.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
底部のヒンジ（３）を支点として、起立及び倒伏のすることのできる扉体（２）と、前記扉体（２）を起立方向に牽引することができるように一端が前記扉体（２）に取り付けられた牽引ワイヤー（４）と、前記牽引ワイヤー（４）の他端から前記牽引ワイヤー（４）を巻き取ることができるワイヤー巻取りドラム（６）と、動力を前記ワイヤー巻取りドラム（６）に伝達するウオームギア式減速機（７）とを有することを特徴とするウオームギア式減速機駆動方式小水路用小型起伏ゲート。
【請求項２】
請求項１に記載のウオームギア式減速機駆動方式小水路用小型起伏ゲートであって、前記扉体（２）と前記ワイヤー巻取りドラム（６）との間において前記牽引ワイヤー（４）を転向するワイヤー用転向滑車（５）をさらに有することにより、離隔位置より操作のできることを特徴とする小水路用小型起伏ゲート。
【請求項３】
請求項１に記載のウオームギア式減速機駆動方式小水路用小型起伏ゲートであって、前記ウオームギア式減速機（７）にはセルフロック調整機構又はブレーキ（８）が付属していて、過大水頭圧発生時には、前記扉体（２）が前記牽引ワイヤー（４）を牽引する力が前記セルフロック調整機構又はブレーキ（８）の保持力に打ち勝つことにより、前記扉体（２）が自動的に倒伏し、放流することを特徴とする小水路用小型起伏ゲート。
【請求項４】
請求項１に記載のウオームギア式減速機駆動方式小水路用小型起伏ゲートであって、前記ウオームギア式減速機（７）に対して動力を供給する電動機（１０）と押釦操作、無線信号又は水位若しくは流速の検出信号により前記電動機（１０）を動作することで、前記扉体（２）の倒伏及び起立動作を行う制御装置（１２）とをさらに有することを特徴とする小水路用小型起伏ゲート。
【請求項５】
請求項１に記載のウオームギア式減速機駆動方式小水路用小型起伏ゲートであって、前記ウオームギア式減速機（７）に対して動力を供給する電動機（１０）と、前記電動機（１０）を連動することで前記扉体（２）の倒伏及び起立動作を行う制御装置（１２）と、太陽光パネル（１４）により発電された電力を蓄電し、前記制御装置に（１２）電力を供給することができる蓄電池（１１）とを更に有することを特徴とする小水路用小型起伏ゲート。