(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路の開口部を開閉する扉体と、
前記扉体を開口部に沿って直線状に引き上げることによって、開口部を閉鎖状態から略半開状態に切り替えた後、扉体を回動させながら引き上げることによって、開口部を半開状態から全開状態に切り替える開閉機構とを備え、
前記開閉機構は、
水路上面に水平に設けられた回動するトルク軸と、
前記トルク軸に固定され該トルク軸とともに回動し、先端部が前記扉体の上部に設けられた扉体吊金具に回動自在に取り付けられたトルクアームと、
前記トルクアームに一端を回動自在に取り付けられ、他端を流路上部に回動自在に取り付けられた複動型第１油圧シリンダと、
前記トルクアームに一端が回動自在に取り付けられ、他端が扉体吊金具の前記トルクアームの先端部の取り付けられた位置より上方に回動自在に取り付けられた複動型第２油圧シリンダと、
を有し、
前記開閉機構によって前記開口部を閉鎖状態から略半開状態に切り替える際には、前記トルクアームを前記トルク軸中心に前記複動型第１油圧シリンダによって回動させるとともに、前記複動型第２油圧シリンダの伸長によって扉体の下部を前記トルクアームとの連結部を中心に開口部に押しつけることによって前記扉体を略半開状態に切り替え、
前記開口部を半開状態から全開状態に切り替える際には、前記複動型第１油圧シリンダ及び前記複動型第２油圧シリンダによって前記トルクアームを前記トルク軸中心に回動させることによって前記扉体を回動させ全開状態に切り替えることを特徴とする門柱レスゲート開閉装置。
【請求項２】
請求項１に記載の門柱レスゲート開閉装置において、
前記複動型第２油圧シリンダを繰り返し伸縮させることによって、前記扉体を揺動させることを特徴とした門柱レスゲート開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水路や取水路などを開閉する門柱レスゲート開閉装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、河川の樋門ゲートや用水ゲートを開閉するゲート開閉装置が知られている。図９（従来例１）に示すゲート開閉装置１０１は、門柱１０３と、この門柱１０３上に設置された開閉機１０４と、この開閉機１０４によって昇降するラック１０５と、このラック１０５に接続されたローラゲート１１０とを備えている。開閉機１０４は、ラック１０５を昇降させることによって、ローラゲート１１０を吊り上げる。ローラゲート１１０は、門柱１０３の戸溝１０６内に沿って、垂直方向に摺動して、水路１０２を開閉する。このようなゲート開閉装置１０１は、樋門ゲートのときには、河川水を排出し流入を防止し、取水ゲートのときには、用水路から取水する。
【０００３】
また、前記のように扉体を直線状に引き上げるゲート開閉装置に対して、扉体を回転させて水路を開閉させるフラップゲートも知られている。
図１０（従来例２）は、従来のフラップゲートを示す断面図である。図１０に示すフラップゲート２０１は、ゲート２１０と、このゲート２１０の上部を回転自在に支持するヒンジ２０３とを備えている。このフラップゲート２０１は、水路２０２の内側から作用する水圧によって、ゲート２１０を開閉する。
【０００４】
図１０のフラップゲートは構造が比較的簡単で、設置もし易くコンパクトなので小さい水路にもローコストで設置できる利点がある。また、ゲートに駆動装置を取り付ければ強制的にゲート２１０を開閉することもできる。
【０００５】
しかしながら、図１０のフラップゲートはゲート２１０の回転により流出口を開閉する際、ゲート２１０と流出口下部との間にゴミなどの夾雑物が挟まると、流出口を完全に密閉することができない可能性がある。
【０００６】
これに対して、特許文献１に開示されているオーバーリンクゲートは、単動型油圧シリンダと複動型油圧シリンダの２種類の油圧シリンダを制御して、まず、第２の単動型油圧シリンダを伸長させ４節リンク機構の第２リンクとし、第１の複動型油圧シリンダによって４節リンク機構を開動作させ、扉体を略鉛直方向へ引き上げたのち、扉体を回転させて水路を開放する構造となっている。逆に水路を閉じる場合には第１の複動型油圧シリンダによって４節リンク機構を閉動作させ、扉体を回転させて水路を半閉状態にしたのち、略鉛直方向に引き下げる動作によって流出口を密閉する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３４１３５９８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図９に示すゲート開閉装置１０１は、門柱１０３を備えているために、このゲート開閉装置１０１を樋門ゲートに使用すると、門柱１０３が洪水のときに支障をきたす可能性があった。また、このゲート開閉装置１０１を用水路に使用すると、門柱１０３によって基礎地盤に伝わる荷重が大きくなって、不等沈下を生ずる可能性があった。さらに、開閉機１０４を操作するために、管理用の橋などを設ける必要があり、これらが門柱１０３とともに周囲の景観を損ねたり、工事費が高くなってしまうという問題があった。
【０００９】
また、図１０に示すゲート開閉装置２０１は、前述のように、ゲート２１０と水路２０２との間に浮遊物などが挟まると、ゲート２１０が不完全な状態で閉鎖して、水路２０２を確実に開閉できない可能性があった。また、フラップゲート２１０の閉鎖が不完全であると、堤内側に河川水が逆流する可能性があった。その結果、このゲート開閉装置２０１は、河川水が逆流しても災害が発生しないような、堤内の地盤の高い箇所に使用が限定されていた。また、このゲート開閉装置２０１は、ゲート２１０を中間位置まで回転させたときに、開口断面を正確に決定することができないために、取水には不向きであるという問題があった。
【００１０】
さらに、特許文献１のオーバーリンクゲートは、ゴミなどの夾雑物を挟み込むことをある程度防ぐことができるが、夾雑物の量や大きさによっては挟み込みを完全に防止することができない可能性があり、その点で課題があった。また、第２の単動型油圧シリンダは制御ができないので、状況に合わせた扉体の開閉制御において改善の余地があった。
【００１１】
本発明の課題は、コンパクトで流路を確実に開閉することができ、複雑な機構や制御をすることなく扉体を開閉でき、また扉体の動作を制御することによって夾雑物の挟み込みをより確実に防止できる門柱レスゲート開閉装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、請求項１に記載の門柱レスゲート開閉装置の発明は、流路の開口部を開閉する扉体と、前記扉体を開口部に沿って直線状に引き上げることによって、開口部を閉鎖状態から略半開状態に切り替えた後、扉体を回動させながら引き上げることによって、開口部を半開状態から全開状態に切り替える開閉機構とを備え、前記開閉機構は、水路上面に水平に設けられた回動するトルク軸と、前記トルク軸に固定され該トルク軸とともに回動し、先端部が前記扉体の上部に設けられた扉体吊金具に回動自在に取り付けられたトルクアームと、前記トルクアームに一端を回動自在に取り付けられ、他端を流路上部に回動自在に取り付けられた複動型第１油圧シリンダと、前記トルクアームに一端が回動自在に取り付けられ、他端が扉体吊金具の前記トルクアームの先端部の取り付けられた位置より上方に回動自在に取り付けられた複動型第２油圧シリンダと、を有し、前記開閉機構によって前記開口部を閉鎖状態から略半開状態に切り替える際には、前記トルクアームを前記トルク軸中心に前記複動型第１油圧シリンダによって回動させるとともに、前記複動型第２油圧シリンダの伸長によって扉体の下部を前記トルクアームとの連結部を中心に開口部に押しつけることによって前記扉体を略半開状態に切り替え、前記開口部を半開状態から全開状態に切り替える際には、前記複動型第１油圧シリンダ及び前記複動型第２油圧シリンダによって前記トルクアームを前記トルク軸中心に回動させることによって前記扉体を回動させ全開状態に切り替えることを特徴としている。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の門柱レスゲート開閉装置において、
前記複動型第２油圧シリンダを繰り返し伸縮させることによって、前記扉体を揺動させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の門柱レスゲート開閉装置によれば、２種類の複動型油圧シリンダを協働させて扉体を開閉することにより、扉体を閉鎖状態から開口部下部を半開状態特に切り替えることができるので、水流の調整や、水流によって開口部下部に溜まったゴミ等の夾雑物を取り除くことができる。さらに、複動型油圧シリンダを協働させて扉体を開閉するので、状況に合わせた扉体の開閉制御が可能である。
【００１５】
また、複動型第２油圧シリンダが複動型となっているので、様々な動作を制御することが可能となり、扉体を閉鎖する際など、扉体を前後に揺動させる動作により開口部下部に堆積した夾雑物を掃き出すことができより確実に夾雑物の挟み込みを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る門柱レスゲート開閉装置の実施形態の正面図を示す。
【図２】本発明に係る門柱レスゲート開閉装置の実施形態の平面図を示す。
【図３】本発明に係る門柱レスゲート開閉装置の実施形態の側面断面図を示す。
【図４】本発明に係る門柱レスゲート開閉装置の実施形態の動作状態を示す図で、第１の動作状態を示す。
【図５】本発明に係る門柱レスゲート開閉装置の実施形態の動作状態を示す図で、第２の動作状態を示す。
【図６】本発明に係る門柱レスゲート開閉装置の実施形態の動作状態を示す図で、第３の動作状態を示す。
【図７】本発明に係る門柱レスゲート開閉装置の実施形態の排砂動作を示す図である。
【図８】本発明に係る門柱レスゲート開閉装置の実施形態の開閉機構の他の実施例を示す図である。
【図９】従来のゲート開閉装置（従来例１）を示す断面図である。
【図１０】従来のゲート開閉装置（従来例２）を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態の一例について、さらに詳しく説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るゲート開閉装置の正面図である。図２は、本発明の実施の形態に係る門柱レスゲート開閉装置の平面図である。図３は、本発明の実施の形態に係るゲート開閉装置の閉鎖状態の側面断面図である。図４〜図６は、門柱レスゲート開閉装置の扉体が全閉状態から全開状態になるまでの動作状態を示す模式図である。図７は門柱レスゲート開閉装置の排砂動作を示す図である。図８は門柱レスゲート開閉装置の開閉機構の他の実施例を示す図である。
【００１８】
門柱レスゲート開閉装置１０は、河川水などを排出して流入を防止する排水樋門ゲートなどを開閉する装置である。門柱レスゲート開閉装置１０は、扉体２０と、前記扉体２０を開閉する開閉機構３０を備えている。開閉機構３０には、扉体２０を回動させるための複動型第１油圧シリンダ３３と、扉体２０を略垂直方向へ移動させ、また、排砂動作を行うための複動型第２油圧シリンダ３４とがトルクアーム３２を介して扉体に回動自在に設けらた構成となっている。本実施例では複動型第１油圧シリンダ３３と複動型第２油圧シリンダ３４を２セット用いて扉体２０の開閉を行っているが、これに限らず、水路２の大きさや油圧シリンダの能力によってその数を決定するとよい。
【００１９】
水路２は、河川水などが流れる流路である。水路２は、開口部２ａと、ガイド面２ｂとを備えている。ガイド面２ｂは、扉体２０を略垂直方向に移動自在にガイドする部分である。ガイド面２ｂは、開口部２ａの幅方向の両端部にそれぞれ形成されている。
【００２０】
開閉装置台４０は、門柱レスゲート開閉装置１０を設置するための基礎部分である。開閉装置台４０上に、トルク軸３１の軸受３５、複動型第１油圧シリンダ３３が載置されている。開閉装置台４０は、水路２の上部に設けられている。
【００２１】
扉体２０は、水路２を開閉する開閉部材である。扉体２０は、開口部２ａよりも面積が広い板状の扉である。扉体２０の上部には扉体吊金具２１が設けられている。また、扉体２０の両側面には上部ローラ２２及び下部ローラ２３が備えられている。
また、扉体吊金具２１には、トルクアーム３２と回動自在に連結するための軸３２ａと、複動型第２油圧シリンダ３４と回動自在に連結するための軸３４ｂとが設けられている。本実施例では軸３４ｂが軸３２ａより上方へ設けられていて、複動型第２油圧シリンダ３４による扉体２０の略垂直方向への移動の補助や排砂動作を軸３２ａを支点にして行うことができるようになっている。
【００２２】
上部ローラ２２及び下部ローラ２３は、自動車のタイヤのようにガイド面２ｂと転がり接触し、扉体２０のスムーズな開閉を補助する役目がある。
【００２３】
トルクアーム３２は、回動動作によって、扉体２０を駆動する部材である。トルクアーム３２は扉体吊金具２１に軸３２ａによって回動自在に取り付けられていて、この軸３２ａを支点にして扉体２０を開閉する構造となっている。
また、図３のように、トルクアーム３２にはトルク軸３１、複動型第１油圧シリンダ３３、複動型第２油圧シリンダ３４が回転自在に取り付けられるための軸が軸３１、軸３３ａ、軸３４ａの合計３箇所設けられている。複動型第１油圧シリンダ３３、複動型第２油圧シリンダ３４を協働してトルクアーム３２を回動させることによって扉体２０を略垂直方向へ半開状態に移動させ、その後扉体２０を回動させて全開状態へ切り替えることができる。
【００２４】
複動型第１油圧シリンダ３３は軸３３ａを介して回転自在にトルクアーム３２に取り付けられ、他端の軸３３ｂは開閉装置台４０に回動自在に取り付けられている。複動型第１油圧シリンダ３３を縮めると扉体２０が開き、伸ばすと閉まるように取り付けられている。
【００２５】
複動型第２油圧シリンダ３４は、複動型のため伸縮を制御することができる。複動型第２油圧シリンダ３４の一端はトルクアーム３２に設けられた軸３４ａに回転自在に取り付けられ、他端は扉体吊金具２１の軸３４ｂに回転自在に取り付けられている。
軸３４ｂの位置はトルクアーム３２が連結される軸３２ａより上方へ連結されていて、複動型第２油圧シリンダ３４を伸縮させるとこの軸３２ａを支点に扉体２０を回動させることができる。そのため、トルクアーム３２が扉体２０を開く方向へ回動する際にその動作に協働して複動型第２油圧シリンダ３４を伸ばすと扉体２０の下端が開口部２ａへ押しつけられて扉体２０を略垂直方向に移動させることができる。また、軸３２ａを支点に複動型第２油圧シリンダ３４を伸縮させることによって扉体２０を揺動させると開口部２ａの底部に堆積した砂等の夾雑物の排砂動作を行うことができる。これによって扉体２０の閉鎖不全を防止することができる利点がある。
【００２６】
開閉機構３０は、図８の他の実施例のように、複動型第２油圧シリンダ３４を第１トルクアーム５０とトルクアーム３２に取り付けて、連結リンク５２を第２トルクアーム５１と扉体吊金具２１に取り付けて、トルクアームと連結リンクを利用すると複動型第２油圧シリンダ３４のストローク幅等の仕様変更が簡便であり、また省スペース化も可能である。ストローク幅を変更すると扉体２０略垂直方向への移動幅と排砂動作の幅を変更することができる。
【００２７】
つぎに、本発明に係る門柱レスゲート開閉装置１０の動作を図４〜図６を参照に説明する。図４〜図６は全閉状態から開放する動作となる。
まず第１に、図３のように水路２が全閉状態から図４の扉体２０が略鉛直方向へ駆動する動作状態について説明する。トルクアーム３２は、トルク軸３１を回転の中心として、複動型第１油圧シリンダ３３が連結された軸３３ａが力点、扉体吊金具２１の軸３２ａが作用点として図４のＡ方向（反時計方向）に回転していく。
【００２８】
図４のように、トルクアーム３２がＡ方向へ回転すると、扉体２０は軸３２ａを中心として時計方向へ回転しようとする。
ここで、扉体吊金具２１上部に軸３４ｂで連結された複動型第２油圧シリンダ３４が伸びる方向、つまり軸３２ａを回動の支点としてＢ方向へ扉体２０を開口部２ａへ押しつける。
その結果、複動型第２油圧シリンダ３４が所定のストロークまで伸びる間、扉体２０はＣ方向（略鉛直方向）へ移動することとなり、開口部２ａの下部のみが半開状態となる。扉体２０に設けられた上部ローラ２２及び下部ローラ２３はガイド面２ｂと転がり接触しながら略垂直方向へ移動し、扉体２０のスムーズな移動を補助することとなる。
なお、略鉛直方向への移動距離は複動型第２油圧シリンダ３４のストローク長によって任意に制御可能である。
【００２９】
第２に、図４の状態から図５への動作状態を説明する。
扉体２０は略鉛直方向へ所定の距離移動したのち、図５のように、複動型第２油圧シリンダ３４を縮めることによって扉体２０を軸３２ａを支点にして回動させる。これによってトルクアーム３２を大きく回動させなくても扉体２０を開くことができるため、複動型第１油圧シリンダ３３のストロークを短くできたり、装置をよりコンパクトに構成することが可能である。
【００３０】
第３に、図５の状態から図６の全開状態への動作を説明する。
複動型第１油圧シリンダ３３及び複動型第２油圧シリンダ３４をさらに縮めていくことによって全開状態へと移行することになる。
【００３１】
扉体２０の開閉に伴うトルクアーム３２の回転角度（移動距離）は、複動型第２油圧シリンダ３４を設けることによって、従来のゲート開閉装置（特許文献２など）のような扉体のガイド方法でのトルクアームの回転角度に比べて非常に小さくすることができる。その結果、複動型第１油圧シリンダ３３の伸縮量が少なくなるので、複動型第１油圧シリンダ３３の小型省スペース化、低コスト化を行うことが可能となる。また、従来のガイド方法に比べて設置時のガイドの調整が不要で、メンテナンスもし易くなるメリットもある。
【００３２】
門柱レスゲート開閉装置１０の開口部２ａを全開状態から全閉状態に切り替えるのは、前記図４〜図６の動作の逆手順となって閉鎖することになる。扉体２０は開口部２ａの下部を略鉛直移動により閉鎖するので、扉体２０と水路２との間に浮遊物等が挟み込むことを防止することができる。
【００３３】
また、開口部２ａを全閉状態とする直前に、図７のように、複動型第２油圧シリンダ３４を複数回伸縮させて扉体２０を軸３２ａを支点に揺動させることによって開口部２ａの底部に堆積した砂等の夾雑物の排砂動作を行うことができる。これによって扉体２０の閉鎖不全を防止することができる利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の門柱レスゲート開閉装置は、排水樋門を一例として説明したが、これに限らず用水路や取水ゲートの開閉装置としても適用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
２      流路
２ａ    開口部
２ｂ    ガイド面
１０    門柱レスゲート開閉装置
２０    扉体
２１    扉体吊金具
２２    上部ローラ
２３    下部ローラ
３０    開閉機構
３１    トルク軸
３２    トルクアーム
３２ａ  軸
３３    複動型第１油圧シリンダ
３３ａ  軸
３３ｂ  軸
３４    複動型第２油圧シリンダ
３４ａ  軸
３４ｂ  軸
３５    軸受
４０    開閉装置台
５０    第１トルクアーム
５１    第２トルクアーム
５２    連結リンク
【図１】
0006022219.tif 000002
【図２】
0006022219.tif 000003
【図３】
0006022219.tif 000004
【図４】
0006022219.tif 000005
【図５】
0006022219.tif 000006
【図６】
0006022219.tif 000007
【図７】
0006022219.tif 000008
【図８】
0006022219.tif 000009
【図９】
0006022219.tif 000010
【図１０】
0006022219.tif 000011