(57)【要約】      （修正有）【課題】水路枠体の流出側開口部に開閉可能な扉体を設け、該扉体を当該流水路の開口部を常時軽く閉鎖、若しくは適度に開放する一方、本川側水位の大幅な上昇時等には、水位が大幅に上昇した本川側の水圧により扉体を押圧して流水路端部の流出口を閉塞し、本川側の流水の流水路（支川）側への流入を自動的に阻止するオ−トゲ−トを提供する。【解決手段】支川側から本川側に開く２枚の扉体１を、流水路端部、所謂カルバ−トの開口部に設けられる直方体樋管ＫＫの流出口の開口端面枠２６の両側縦桁に滑らかなヒンジ手段２で、本川側に、所謂観音開きになるように取り付け、これら、それぞれの扉体１の裏面上部でヒンジ手段２の位置から最も遠い部分近傍Ｂ′点と直方体樋管ＫＫの開口端面枠２６の下面中央近傍Ａ点間に、同長の索体５，５を索体連結手段７で滑らかに直列に連結し、且つこの連結手段７に、しかるべき錘８を吊るしたものを張り渡したものを提供する。【選択図】図１１
2018096190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支川側から本川側につながる水路終端部に設けられる直方体樋管ＫＫの本川側開口端に取り付けられるオートゲートであって：
前記直方体樋管ＫＫの開口端面枠２６の両サイド縦桁３の外側近傍に設けられたヒンジ手段２と；
このヒンジ手段２によって前記縦桁３に対し回動可能に取り付けられた、一対の同形状で矩形の扉体１，１′と；
前記各扉体１，１′の扉体内側面１−１、１′−１の縁辺に設けられ、扉体１，１′が閉じた時に、開口部端面６と密着し、且つ、扉体１，１′同志が当接する辺縁に設けられ水密状態を作る水密ゴム１１と；
前記それぞれの扉体１，１′の扉体内側面１−１、１′−１の上部でヒンジ手段２の位置から最も遠い部分近傍Ｂ’点と前記直方体樋管ＫＫの開口端面枠２６の下面中央近傍Ａ点間に、索体連結手段７で滑らかに直列に連結し、張り渡した同長の索体５，５と；そして、
前記索体連結手段７に吊るした錘８と；
から構成される。
【請求項２】
請求項１に記載のオートゲートであって：
前記直方体樋管ＫＫの前記開口端面枠２６の開口部端面６の中央に縦に設けられた、断面が二等辺三角形をなし、その底辺が前記開口部端面６と同一平面内に有り、頂点が前記開口部端面６よりも支川側にあるように配置された中央補強部材４が取り付けられている事を特徴とする。
【請求項３】
支川側から本川側につながる水路終端部に設けられる直方体樋管ＫＫで、本川側の開口端面枠２６の形状が縦長の矩形であるものに取り付けられるオートゲートであって：
前記直方体樋管ＫＫの開口端面枠２６の片側縦桁３の外側近傍に設けられたヒンジ手段２と；
このヒンジ手段２によって前記縦桁に対し回動可能に取り付けられた矩形の扉体１と；
前記扉体１の扉体内側面の縁辺に設けられ、扉体１が閉じた時に、前記開口端面枠２６の開口部端面６と密着し、水密状態を作る水密ゴム１１と；
前記扉体１の扉体内側面の上部で前記ヒンジ手段２の位置から最も遠い部分近傍Ｂ’点と前記直方体樋管ＫＫの開口端面枠２６の下面で、ヒンジ手段２から最も遠い端点近傍Ａ点間に、索体連結手段７で滑らかに直列に連結し張り渡した同長の索体５，５と；そして、
前記索体連結手段７に吊るした錘８と；
から構成される。
【請求項４】
請求項１、２、３に記載のオートゲートであって：
前記直方体樋管ＫＫの矩形状頂枠２５の天井内面に、櫛形スクリーン１４−２を取り付けたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、無動力制水ゲート（以後オ−トゲ−トと称する）、殊に、流水路端部、所謂カルバ−ト（Ｃｕｌｖｅｒｔ）の本川への開口部に設けられる直方体樋管の流出開口部を、常時閉塞する扉体により軽く閉塞し、支川側から本川側への少量の流水の流出を可能にする外、当該支川水路側の流量が増大した場合には前記扉体を大きく開放して無理なく流出させ、しかも、本川側水位の異常上昇に基づく扉体への水圧の上昇により、前記扉体を本川側から前記直方体樋管の流出開口部端面に押圧して前記流出開口部を閉塞し、本川側水位の異常上昇による流水の支川側への逆流を阻止するオ−トゲ−トに関するものである。
【背景技術】
【０００２】従来の流水路端部の水路枠体の開口部流出側開口部に開閉可能な扉体を設け、該扉体を当該流水路の開口部を常時適度に開放する一方、本川側水位の大幅な上昇時等には、水位が大幅に上昇した本川側の水圧により扉体を押圧して流水路端部の流出口を閉塞し、本川側の流水の流水路（支川）側への流入を自動的に阻止するオ−トゲ−トとしては、例えば、図２５に模式側面図で示すようなバランスゲート（実開１−１１１７２９参照）がある。【０００３】この図２５に示すオートゲートＢとしての制水扉１７は、流水路１５端部のカルバート１５Ｂの流出口１５Ｃの鉛直状の開口端面１５ＣＣを開閉する扉体１７Ａを、当該カルバート１５Ｂの流出口１５Ｃの開口端面１５ＣＣより上方に配設された水平軸１７Ｃに取付部１７Ｂを介して設けると共に、該水平軸１７Ｃに取付具１７Ｄを介して、前記扉体１７Ａと当該水平軸１７Ｃにほぼバランスするバランスウエイト１７Ｅを設けたものである。【０００４】この制水扉１７は、通常はその扉体１７Ａによりカルバート１５Ｂの流出口１５Ｃの鉛直状の開口端面１５ＣＣを軽く閉塞するか、支川側２の流水路１５の水流により、扉体１７Ａを水平軸１７Ｃまわりの時計方向に回動し、流出口１５Ｃの開口端面１５ＣＣを開放して本川側１へ流出させる一方、仮に、本川側１水位が支川側２水位より上昇すると、両者の水位差に基づく水圧により扉体１７Ａ外側を押圧して、水平軸１７Ｃまわりの反時計方向に回動させ、扉体１７Ａの内側面で開口端面１５ＣＣを閉塞し、本川側１の水の流出口１５Ｃを介する支川側２への逆流を阻止する。【０００５】次に、図２６の模式縦断側面説明図に示す従来のフロート式フラップゲート１８（実公平４−３７９４７号公報参照）は、流水路１５端部のカルバート１５Ｂの流出口１５Ｃの開口端面１５ＣＣを、その上部より下部が支川側２（図２６では右側）に後退する傾斜状に形成し、当該カルバート１５Ｂ端部の上側から上方へブラケット１９を立上げ、該ブラケット１９の本川側１（図２６では左側）への延長部に、連結リンク１８Ｄを支軸１８Ｅで揺動可能に吊下し、同連結リンク１８Ｄ下部に支軸１８Ｃにより、下部にフロート１８Ｆを備える扉体１８Ａを、その外（本川）側上部から上方へ突設した支持アーム１８Ｂ上部の、当該扉体１８Ａの内側面１８Ｐ（図２６では右）側への後退部を揺動可能に支承したもので、前記支軸１８Ｅは当該カルバート１５Ｂの開口端面１５ＣＣの直上位置より本川側１に位置し、当該扉体内側面１８Ｐが、カルバート１５Ｂの流出口１５Ｃの傾斜する開口端面１５ＣＣとほぼ平行するように吊下したものである。【０００６】このフロート式フラップゲート１８の扉体１８Ａは、カルバート１５Ｂの流出口１５Ｃの開口端面１５ＣＣの上端部から立上がるブラケット１９上端の、本川側１に延びる位置に配設された支軸１８Ｅから連結リンク１８Ｄを介する吊下状態において、フロート１８Ｆを含む扉体１８Ａ全体の重心１８ｇｃが、支軸１８Ｅの軸心を通過する鉛直面１８ｅ−１８ｅ上にあり、当該扉体１８Ａの下部がその上部より支川２（図２６では右）側へ後退するように傾斜し、当該扉体１８Ａの内側面１８Ｐが流出口１５Ｃの開口端面１５ＣＣの下部に軽く当接するように開口端面１５ＣＣを閉塞する。【０００７】この扉体１８Ａの内側面１８Ｐに流水路１５の水流が当接すると、同扉体１８Ａが連結リンク１８Ｄを介して、支軸１８Ｅ（１８Ｃ）まわりの時計方向（図２６）へ回動させて、同水流を本川側１へ流出させる。本川側１の水位が支川側２の水位より上昇すると、その水位差に基づく水圧により扉体１８Ａの外側が押圧され、扉体１８Ａを支軸１８Ｅ（１８Ｃ）まわりの反時計方向（図２６）へ回動して流出口１５Ｃの開口端面１５ＣＣを閉塞し、本川側１の水の流出口１５Ｃを介する支川側２への逆流を阻止する。【０００８】なお、このフロート式フラップゲート１８の扉体１８Ａ全体の重心１８ｆｇｃは、フロート１８Ｆを除く扉体の重心１８ｇｇと、フロート１８Ｆ（部分）の重心１８ｆｇ（フロート１８Ｆの体積中心１８ｆｃとほぼ一致する）の間で、フロート１８Ｆを除く扉体１８Ａの重心１８ｇｇ近くに位置する状態（扉体１８Ａが浮力等外力を受けない状態）、すなわち、扉体１８Ａ全体の重心１８ｆｇｃが前記支（水平）軸１８Ｅの中心を通過する鉛直面１８ｅ−１８ｅ上に位置する状態において安定する。この状態において、フロート１８Ｆを除くこの扉体１８Ａの重心１８ｇｇは、前記鉛直面１８ｅ−１８ｅより本川１（図２６では左）側にＬｇｇ、前記フロート１８Ｆの重心１８ｆｇは同鉛直面１８ｅ−１８ｅより支川２（図２６では右）側にＬｆｇ、それぞれ僅かずつずれる傾斜状態において静止する。【０００９】また、図２７の模式側面説明図に略示するようなオートゲート（特願平１０−３１３９５３号参照）も知られている。このオートゲートＣは支川側２の流水路１５の水流を、同流水路１５端部のカルバート１５Ｂに設ける直方体樋管２７の流出口２７Ｅを介して本川側１へ流出させるもので、その流出口２７Ｅの開口端面２７ＥＥを開閉する扉体３８を、直方体樋管２７（直方体状枠体２８）頂部上の水平軸３２に設けたアーム３３の一端（下端）に取付け、同アーム３３の他端（上端）に前記扉体３８と、前記水平軸３２まわりにほぼバランスするバランスウエイト３５を設け、前記アーム３３等を介する扉体３８の往復回動により流出口２７Ｅの開口端面２７ＥＥを開閉可能にしたもので、常時は人手ないし動力を要することなくバランスウエイト３５と水平軸３２まわりにバランスする扉体３８により、流出口２７Ｅの開口端面２７ＥＥを僅かに（例えば、４〜５°程度）開放する一方、支川側２の流水路１５の水流により前記扉体３８を開放して本川側１へ流出させ、本川側１の水位上昇により当該扉体３８の外側面を押圧して開口端面２７ＥＥを閉塞し、本川側１の水の支川側２への逆流を自動的に阻止する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】しかしながら、図２５及び図２７に示す従来のオートゲートＢ及びＣにあっては、カルバート１５Ｂの流出口１５Ｃ、２７Ｅの開口端面１５ＣＣ、２７ＥＥを開閉する扉体１７Ａ、３８とバランスウエイト１７Ｅ、３５とのバランスにより、扉体１７Ａ、３８により流出口１５Ｃ、２７Ｅの開口端面１５ＣＣ、２７ＥＥを軽く閉塞、又は僅かに開放するものであったため、本川側１水位と支川側２水位が共に低い場合や、支川側２水位が本川側１水位より高い場合は別として、本川側１と支川側２がほぼ等高の高水位の場合には、扉体１７Ａ、３８の内側面１７Ｐ、３８Ｐとその外側面に作用する水圧がほぼ等圧になって、扉体１７Ａ、３８の下部が水中に侵漬し、この侵漬部の体積相応の浮力を受け、扉体１７Ａ、３８とバランスウエイト１７Ｅ、３５との水平軸１７Ｃ、３２まわりのバランス状態が崩れ、扉体１７Ａ、３８が開口端面１５ＣＣ、２７ＥＥから離間してバランス（静止）することになる。【００１１】この状態において本川側１に波等が発生してその水位が低下すると扉体１７Ａ、３８が流出口１５Ｃ、２７Ｃの開口端面１５ＣＣ、２７ＥＥから本川側１へ相応量回動し、開口端面１５ＣＣ、２７ＥＥからさらに離間（開口）する。仮に、その直後に本川側１水位が急上昇すると、大きく開放した扉体１７Ａ、３８が開口端面１５ＣＣ、２７ＥＥに当接する前に、本川側１の水が両者間から支川側２へ逆流する恐れがあった。【００１２】また、図２６のフロート式フラップゲートにあっては、カルバート１５Ｂ端部の流出口１５Ｃの開口端面１５ＣＣを、その上部より下部が本川側１から支川側２へ後退する傾斜状に構成する外、扉体１８Ａの外側（本川側１、図２６では左側）上端から立上がり、その上端が当該扉体１８Ａの内側面１８Ｐ（図２６では右）側の上方へ後退する形状の支持アーム１８Ｂとして形成する必要があり、しかも、係る形状の支持アーム１８Ｂの上端を、支軸１８Ｃで連結リンク１８Ｄ下端に連結し、同連結リンク１８Ｄの上部をカルバート１５Ｂの流出口１５Ｃ上部から上方へ立上がり、上部がカルバート１５Ｂの流出口１５Ｃ端部の上端より本川側１へ突出するブラケット１９の上端部に支（水平）軸１８Ｅにより複数の部材を介して吊下したフロート１８Ｆ付扉体１８Ａの重心１８ｇｃが、前記支軸１８Ｅの中心線を通る鉛直面１８ｅ−１８ｅ上にある状態において、扉体１８Ａの内側面１８Ｐの下部、殊に、同扉体１８Ａ下部のフロート１８Ｆの内側面１８Ｐが、支川側２（同図２６では右側）へ後退し、フロート１８Ｆを除く扉体１８Ａの重心１８ｇｇが鉛直面１８ｅ−１８ｅの左側に位置する傾斜状に静止し、この扉体内側面１８Ｐにより、流出口１５Ｃの傾斜する開口端面１５ＣＣを閉塞ないし数度（僅かに）開放させることになる。【００１３】このフロート式フラップゲート１８の扉体１８Ａは連結リンク１８Ｄを介して支軸１８Ｅから吊下されるから、流出口１５Ｃからの水流で扉体１８Ａを開放して流出させる際、扉体１８Ａの全重量Ｗｇの大半は支軸１８Ｅに支承されるから当該水流への抵抗は少なく、水流停止により扉体１８Ａが自重で通常開度に復帰する反面、支川側２の水流が大量になると、この扉体１８Ａにはバランスウエイトが設けられていないから、扉体１８Ａの全重量１８Ｗｇが当該水流の流出抵抗となり、急速排出を要する大量水流への流出抵抗が大きくなるという問題点があった。【００１４】また、仮に、この扉体１８Ａの内側面１８Ｐとカルバート１５Ｂの開口端面１５ＣＣとの間にかなりの隙間があれば、本川側の水位上昇による隙間が閉塞される前に本川側１の水が支川側２へ逆流する恐れがあり、逆に、扉体１８Ａの内側面１８Ｐを前記傾斜する開口端面１５ＣＣに強く当接させれば、支川側２の少量水流によって扉体１８Ａを開放させる場合に難があり、また、前記連結リンク１８Ｄを長くすれば、扉体１８Ａのが開口端面１５ＣＣに対する角度を大きくすることなく（ほぼ垂下状態のまま）、当該扉体１８Ａが開口端面１５ＥＥから大きく離間して支川側２の大量の水流への抵抗を大きくすることなく流出させられる反面、当該扉体１８Ａの支軸１８Ｅへの取付構造が大型となり、逆に、連結リンク１８Ｄを短かくすれば、支川側２の大量の水流を本川側１へ流出させる際、扉体１８Ａの全重量１８Ｗｇが当該水流の流出抵抗になるきらいがあった。以上述べたように、図２５，２６，２７に示した先行技術は、或いは、吊下構造が複雑であるとか、浮力が関わる扉体のアンバランスが生じるとか、また、流出抵抗大という問題があった。【００１５】本発明は前記のような従来例における問題点に鑑みてなされたもので、詳細は後述するが、上記した先行技術の弱点、即ち、構造の複雑さ、扉体のアンバランス（つまり、扉体への浮力の影響による開閉時の応答の不安定さ）と、流出抵抗が大きいという点を改良したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】本発明は、前記のような課題を解決するため、次のような構成を採る。
本発明によれば、例えば、支川側から本川側に流れ込む水流を支川側の水位と本川側の水位の高低差に従って選択的に遮断することが出来、しかも、このために外部からの動力や、エネルギーを加える必要が全く無いゲート構造を採用する。本発明による無動力（自立式）制水ゲート（以後、「オートゲート」と呼称する）の構成では、支川側から本川側に観音開きに開く２枚の扉体１，１′によって支川側から本川側に流れ込む水流を、本川側の水位と支川側の水位の高低差に従って選択的に遮断できることになる。【００１７】更に、これらの２枚の扉体１，１′を、流水路端部、所謂カルバ−ト（Ｃｕｌｖｅｒｔ）の開口部に設けられる直方体樋管ＫＫ（図８，９参照）の流出口２２の開口端面枠２６の両側縦桁３に滑らかなヒンジ手段２で、本川側に、所謂観音開きになるように取り付け（図３参照）、これら、それぞれの扉体の上部でヒンジ手段２の位置から最も遠い部分近傍Ｂ’点と直方体樋管ＫＫの開口端面枠２６の下面中央近傍Ａ点間に、同長の索体５，５を索体連結手段７で滑らかに連結し、且つこの連結手段７に、しかるべき錘８を吊るしたものを張り渡したものである（図１０，１１参照）。但し、前記直方体樋管ＫＫの流出開口部端面６は、仰角０度（鉛直）であるが、小さな仰角（〜３度程度）を持たせても同様の効果を与えうる。上記索体５，５は、扉体１個に着き１組（索体２本）が備わり、これらと付属部材としての索体連結手段７と１個の錘８が付属し、索体５，５の長さは、扉体１が９０度近く開いた場合に、２本直列となり、それ以上開かないような長さとしている。猶、扉体１、１′に取り付けられる水密ゴム１１は、図１０，１１では図示を省略してある。詳細については、図２、３、４を参照されたい。この構成は、言葉で言えば複雑なように見えるが、図１０、１１を参照すれば、この構造は極めて簡素であることが分かる。以下に、付図を参照して、本発明のオートゲートの構造を説明する。【００１８】本発明は、図１〜図４及び図８〜図１１に示すように、オ−トゲ−トＡ、殊に、流水路端部、所謂カルバ−ト（Ｃｕｌｖｅｒｔ）の開口部に設けられる直方体樋管ＫＫ（水路枠体）の流出口２２を、常時軽く閉塞する扉体１，１′により軽く閉塞するか、或は、微小角度開放し、支川側Ｔから本川側Ｍへの少量の流水の流出を可能にする外、支川側Ｔの流量が増大した場合には前記扉体１、１′を大きく開放して無理なく流出させ、しかも、本川側水位の異常上昇（図２４の外水位Ｌ，Ｍ，Ｈ等の場合）に基づく扉体１，１′への水圧の上昇により、前記扉体を本川側から前記直方体樋管ＫＫ（水路枠体）の流出口２２側に押圧して前記流出口２２を閉塞し、本川側水位の異常上昇による流水の支川側への逆流を阻止するオ−トゲ−トＡとして使用されるものである。【００１９】図１〜図４は、本発明によるオートゲートＡを直方体樋管ＫＫ（水路枠体）に取り付けたものを、種々の方向から眺めた場合の図である。図１は、オートゲートＡの扉体１，１′を閉じた状態で、正面から見た図である。図２は、オートゲートの扉体１，１′ををヒンジ手段２によって開口端面枠２６の両側の縦桁３に取り付け、僅かに開放したところを上から見た上面図である。図３は、図１で、両扉体１，１′を９０度開放して、本川側から直視した正面図である（扉体１を閉鎖させるメカニズムの構成は略す）。図４は、図３に示した扉体１の裏面に取り付けられた水密ゴムを示すものである。扉体１′の裏面に取り付けられた水密ゴムについては、扉体１の裏面に取り付けられた水密ゴムと左右対称になっているので説明は省略する。【００２０】さて、具体的な構成は、本発明の１実施例によれば、直方体樋管ＫＫ（図２、３、８、９、参照）の開口端面枠２６の両サイド縦桁３の外側近傍に設けられたヒンジ手段２と；このヒンジ手段２によって前記縦桁３に対し回動可能に取り付けられた、一対の同形状で矩形の扉体１，１′と；各扉体１，１′の扉体内側面１−１、１′−１の縁辺に設けられ、扉体１，１′が閉じた時に、開口部端面６及び前記開口端面枠２６の中央部に縦に付加され、断面が２等辺３角形で底辺が前記開口端面枠２６の開口部端面６と同一平面内にある中央補強材４と密着し、且つ、扉体１，１′同志が当接する辺縁に設けられ水密状態を作る水密ゴム１１と；前記それぞれの扉体１，１′の扉体内側面１−１、１′−１の上部でヒンジ手段２の位置から最も遠い部分近傍Ｂ’点と直方体樋管ＫＫの前記開口端面枠２６の下面中央近傍Ａ点間に、索体連結手段７で滑らかに連結し張り渡した同長の索体５，５と；前記索体連結手段７に吊るした錘８と；からなる。（図１０，１１参照）。【００２１】猶、上述した本発明の第１の実施例では、図２，３，１０，１１に於いて、扉体１，１′が共に閉じて開口部端面６に当接する上下の２部分間に垂直に、断面が２等辺三角形の中央補強部材４が図示のように設けられているが、本発明の変形実施例では、これを省くことが出来る。その場合は、図５、６，７に示すように、扉体１，１′同志が当接する辺縁に設けられる水密ゴムの構造１１−１を適切なものに変えればよい。
【発明の効果】
【００２２】本発明の１実施例では、両開きの扉体を用いるが、構造的にはそれぞれの扉体が左右対象に独立して作動するので、動作の説明は、片方の扉体について行えば、もう一方の扉体についても同様に理解できるから、煩雑さを避けるため、片方（本川側から見て右側の扉体１）についてのみ説明する。先ず最初に、本発明に従う構成によれば、支川側Ｔから本川側Ｍに開く時に扉体１が流水に対する抵抗は、先行技術の上下回動する扉体１７Ａ，１８Ａ，３８（図２５，２６，２７参照）に比べると、扉体１の重量には依存せず、吊下する錘８の重量のみを変えることにより容易に調整でき、また、この錘８も割合小重量で済み、この点で優れているといえる。本発明のオートゲートの最大の利点は、先ず扉体１が回動する場合に、（１）本川側Ｍの水位上昇時の浮力の影響をほぼ全く受けないことであり、その結果として、扉体１の回動が安定していることである。これは、本発明の構成によれば、扉体１の重心Ｇが、ヒンジ手段２の回転軸線に垂直な平面内を回動するためである。これは、現在のヒンジ手段の技術向上によるところもあるが、回転運動を扉体１の重心Ｇがヒンジ手段２の回転軸線に垂直な横水平面内としたことに大きな根拠がある。また、（２）扉体１が閉塞方向に働く力は、扉体１の重量（質量）に無関係に、錘８の重量（従来例の扉体の重量の数分の１程度）のみによって調整できる。これは、支川側Ｔの流水傾向に従って錘８を変えるだけで容易にオートゲートの動作特性を調整できるという利点ともなる。また、（３）左右の扉体１，１′に異なる重さの錘８、８′（図示略す）を吊下する事により、左右の扉１，１′に異なる開閉特性を持たせることができ、多様な支川側の水流条件に対応できる。これらの優位性（１）、（２）、（３）は、上記した従来技術には無い利点となる。【００２３】さて、本発明の扉体１の開度と復元回動力の関係を図１０〜図１６を参照して見てみよう。
一言で言うと、図１１のように扉体１が閉塞状態から、或る角度だけ開けば、２本の索体５、５は錘８を吊下したままＶ字型に開き、このため扉体１は閉鎖する方向に力を受ける。扉体１が閉塞位置に戻れば、錘８は最下位の位置になり、Ｖ字の開きは最小となる。さて、図１０は、扉体１をヒンジ手段２の周りに９０度近く開けたときに、鉛直上方より見た図であり、図１１は、扉体１をヒンジ手段２の周りに角度α（９０度より小さい）だけ開いた場合の扉体１、索体５、５及び錘８の相対位置関係を示したものである。ここで、点Ａは２本の同長の索体５、５の一方が、流水路出口の開口端面枠２６の下面に繋止される点であり、点Ｂ’は扉体１が略９０度開いたときに２本の同長の索体５、５が１直線になった時の、索体５、５の他方の扉体１への繋止位置が空間内で占める点を示し、点Ｃは２本の索体５、５を連結するリング状などの索体連結部材７の中心点を示す。猶、ここで言う索体の繋留と連結法は、従来知られている方法であって、十分滑らかな連結が得られるものであれば、それらを用いれば十分である。また、図１０、１１では、水密ゴム１１の表示は省略してある。【００２４】本発明のオートゲートＡに関する、扉体１のヒンジ手段２の周りの開度αと扉体１が閉じた状態に復元する力の関係を分析してみる。図１２，１３を参照されたい。ここでは、Ａ、Ｂ、Ｂ’、Ｃ、Ｋ、Ｍの各点は対応する位置を表す。図１２で、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸は、空間の直交座標系を表す。図１０で示した、扉体１が略９０度開いた場合、図１１で示した、扉体１が角度αだけ開いた場合、そして扉体１が閉じた場合（図１、９で表される場合）は、より幾何学的な図１２、１３で、それぞれ矩形ＫＬＲＢ、ＫＬＲ’Ｂ’、そしてＫＬＮＡに対応する。さて、図１１で、錘８の重量ｗにより索体５、５が下に引き下げられ、扉体１が角度αだけ開いた場合の力の釣り合いを考える。【００２５】図１４に於いて、扉体１の開度α（度）と計算された諸量（図中、式（２）〜（１２）で与えられる諸量）を表形式で表したものが図１５であり、この表をグラフ化したものが図１６である。図１６の横軸は、扉体１の開度α（度）を表し、縦軸は扉体１の復元力を吊下した錘の重量で割ったもの、即ち、復元力が錘の何倍になっているかを示す量である。このグラフから分かることは、扉体１の開度α（度）が３０度くらいまでの間は、扉体１を閉鎖する方向への引張力は非常に小さいから、図１１における索体５、５の開口端面枠２６への繋留点Ａ及び扉体１への繋留点Ｂ’の位置は正確に決める必要はなく、多少の誤差が有って良いことが分かる（つまり図１５で、ｔａｎθの値が扉体１の開度が０〜３０度では、非常に小さく、従って閉鎖力ＨＬ（＝ＨＲ）も非常に小さいから）。このことは、本発明を実施する際の容易性になり、従って利点ともなりうる。また、このグラフからは、扉体１が、６０度に開くまで、扉体１の水流に対する抵抗はやはりかなり小さいことが分かる。これは支川側から本川側に大量の水流があり扉体が大きく開かなければならない場合に、図２６に示した従来のフロート式フラップゲートに比べると、流出抵抗が小さく、スムーズな水流の排出を可能にする利点ともなる。また、これ以上の扉体１の開��では扉体１を閉鎖方向に引き戻す力が顕著に上昇することから、支川側から本川側へ大量の水流流出がある場合には、扉体１をしっかりと抑えて、大きくバタつくのを抑える傾向が有る（特に、図２５，２７に示した先行技術例と比較し）と考えられ、本川側の不意の水位上昇による本川側から支川側への逆流のリスクを最小に出来ることにもなる。【００２６】さて、図２４を参照して、本発明のオートゲートＡの動作を、本川側の水位が、洪水、津波などが原因で異常上昇した時の動作を述べる。普段は、本川側Ｍの水位（外水位）は、流出路底面２４よりもかなり下方に位置するため、支川側Ｔ（直方体樋管ＫＫ内）の水位（内水位）が流入路底面２３よりも高位にある場合は、その水位、流量に応じて、扉体１、１′は、図２４中、扉体が閉じた位置から、扉体が開いた位置の間の何処かの位置で、吊下した錘８による閉鎖復元力と釣り合う位置まで開く。以後、支川側の水位、流量が減じる場合は、それに連れて錘８による復元力により、扉体１、１′は上記扉体が閉じた位置まで復帰する。
この後、本川側の水位が、洪水、津波などが原因で外水位Ｌ，外水位Ｍ，外水位Ｈなどのように上昇した場合は、錘８による復元力と本川側の水圧により、扉体１、１′は開口端面枠２６の開口部端面６に圧接され、本川側から支川側への逆流は起こらない。【００２７】次に、内水位が図２４に示すようにある高さで流れている場合、即ち、扉体１、１′がある角度本川側に開いている時に、例えば、本川側の水位が図２４の外水位Ｌまで上昇してきたとすると、支川側の水量に比べて本川側の水量は遥かに大きいので、内水位が外水位Ｌに等しくなるまで支川側から本川側への水流は続くが、この過程で支川側の水流、水位は低減し、内水位が外水位Ｌに等しくなった段階で支川側から本川側への水流が停止し、扉体１、１′への内外の水圧は等しくなり、同時に支川側の水流の低減に連れて錘８の復元力が扉体１、１′を閉じた状態にまで戻し、この後、本川側の水位が更に上昇すると、錘８の復元力と本川側の水圧により、扉体１、１′は開口端面枠２６の開口部端面６に圧接され、本川側から支川側への逆流は起こらない。【００２８】また、内水位が図２４に示すようにある高さで流れている場合、即ち、扉体１、１′がある角度本川側に開いている時に、例えば、本川側の水位が図２４の外水位Ｍまで上昇してくるとすると、外水位がＭに達する前に、外水位が内水位と等しくなった段階で、支川側から本川側への水流が停止し、扉体１、１′への内外水圧がひとしくなり、以後は錘８の復元力が扉体１、１′を閉じた状態にまで戻し、次いで錘８の復元力と本川側の水位上昇による水圧により、扉体１、１′は開口端面枠２６の開口部端面６に圧接され、以後更に外水位が上昇しても、本川側から支川側への逆流は起こらない。【００２９】さらに、また、内水位が図２４に示すようにある高さで流れている場合、即ち、扉体１、１′がある角度本川側に開いている時に、例えば、本川側の水位が図２４の外水位Ｈまで上昇してくるとすると、外水位がＨに達する前に、外水位が内水位と等しくなった段階で、支川側から本川側への水流が停止し、以後は錘８の復元力が扉体１、１′を閉じた状態にまで戻し、次いで錘８の復元力と本川側の水位上昇による水圧により、扉体１、１′は開口端面枠２６の開口部端面６に圧接され、本川側から支川側への逆流は起こらない。【００３０】一方、支川側（直方体樋管ＫＫ内）の水流が無い場合に本川側の水位が、洪水、津波などが原因で外水位Ｌ，外水位Ｍ，外水位Ｈなどのように上昇した場合は、支川側（直方体樋管ＫＫ内）の水流が無い訳だから、  扉体１、１′は錘８の復元力により開口端面枠２６の開口部端面６に軽く圧接されているわけだから、更に本川側の水位上昇による水圧も加わり、開口端面枠２６の開口部端面６に更に強く押圧され、本川側から支川側への逆流は起こらない。
このようにして、本発明のオートゲートＡは意図された目的を達する事が出来る。【００３１】以上の説明において、本川側の水位が上昇してきて、支川側の水位よりも少しでも高くなると、扉体１、１′への本川側と支川側の水圧差が、扉体１、１′を開口端面枠２６の開口部端面６に向けて押し付ける方向へ働き、扉体１、１′への浮力は、この方向へは働かないので、例え錘８による復元力が小さくても、扉体１、１′は開口部端面６に押圧されることになる。これが、本発明の１つの利点である、扉体の回動が扉体への浮力に影響されないという事実に基いているのは、注目に値する。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例】
【００３２】以下、本発明に係るオートゲートＡの実施例を、関連図面を参照して説明する。
先ず最初に、本発明のオートゲートが取り付けられる、カルバ−ト（Ｃｕｌｖｅｒｔ）の開口部に設けられる直方体樋管ＫＫの構造について概説する。図１７に側面図で示すように、この直方体樋管ＫＫは直方体で、支川側（図１７の右側）と本川側（図１７の左側）の両面は開放されているが、上下左右の４面は、図中で矩形状天井枠（或は矩形状頂枠）２５，矩形状底枠２９，開口端面枠２６，後枠２８で示される矩形枠を組み合わせ、合接部分は隣り合う二枠が融合している。これら四面の矩形枠は、補強のため、図１７に示すように、必要に応じて、対角線材及び／又は十字材を付加している。この直方体樋管ＫＫは、鋼鉄、或は、望ましくは水分によるサビに耐性があるステンレス鋼などの丈夫な材質でできており、部分部分の用途に応じて、Ｈ型、Ｌ型、或は、その他の断面を有する棒材、或は板材を切断、溶接、或は、よく知られている他の方法で組み立てたものである。猶、この直方体樋管ＫＫの開放端面の形状は略正方形であり、扉体を２枚使用する実施例の場合は、１枚の扉体の形状は、この直方体樋管ＫＫの開放端面を縦割り２分割にしたサイズにほぼ等しい面積を有する。【００３３】このように組み立てた、直方体樋管ＫＫは、カルバートの開口部に、扉体を取り付ける部分を除いて、コンクリートなどで、水密に埋め込まれる。これにより、カルバートの終端面に達した支川側の水流は、そこに取り付けられた扉体の開放部分を通じてのみ本川側へ流出が可能となる。猶、図８、９、１７の流入路底面２３と流出路底面２４は、支川側から本川側に向かって僅かの下降勾配を有している場合がある。この場合も、ヒンジ手段の回転軸線は水平面に対し、望ましくは垂直であることは言うまでもない。これは、上記の如く、浮力の影響を受けないようにするためである。
【実施例１】
【００３４】本発明の１実施例によれば、本発明のオートゲートＡは：直方体樋管ＫＫ（図９，１７参照）の開口端面枠２６の両サイド縦桁３（図３，５参照）の外側近傍に設けられたヒンジ手段２と；このヒンジ手段２によって前記縦桁３に対し回動可能に取り付けられた、一対の同形状で矩形の扉体１，１′と：各扉体１，１′の扉体内側面１−１、１′−１の縁辺に設けられ、扉体１，１′が閉じた時に、開口部端面６と密着し、且つ、扉体１，１′同志が当接する辺縁に設けられ水密状態を作る水密ゴム１１と；前記それぞれの扉体１，１′の扉体内側面１−１、１′−１の上部でヒンジ手段２の位置から最も遠い部分近傍Ｂ’点と直方体樋管ＫＫの開口端面枠２６の下面中央近傍Ａ点間に、索体連結手段７で滑らかに連結し張り渡した同長の索体５，５と；前記索体連結手段７に吊るした錘８と；からなる（図１０，１１参照）。ここで「滑らか」という意味は、索体５と索体連結手段７、そして索体５と扉体内側面１−１、１′−１及び開口端面枠２６の下面との繋留点での摩擦が十分小さいような接続法を指す。このような滑らかな接続手段は、従来の方法で幾つか知られているものを採用すればよい。【００３５】図１は本発明の第１の実施例のオートゲートの本川側から見た正面図であり、扉体１，１′は、鉄鋼或はステンレス鋼製の板材に、同材質の補強用のリブを配したものである。猶、この図は、２つの同形状の扉体１，１′が閉じた状態を表している。図２はこの扉体１，１′を僅か本川側Ｍに開いた状態を直上から見た上面図である。図３は、図１の扉体１，１′を図２の本川側Ｍに９０度開いた場合の、本川側からみた正面図である。図３に見られるように、扉体１，１′が開口端面枠２６の開口部端面６及び開口部の中央に縦に設けられた中央補強部材４と当接する部分には水密ゴムパッキング１１が従来知られた方法（例えば、社団法人水門鉄管協会の「水門鉄管技術基準」に推奨される方法等）で取り付けられており、扉体１，１′が閉じられた後に本川側の水位が上昇し、これが水圧で扉体１，１′を上記開口部端面６に押圧する場合は、扉体１，１′と開口部端面６との間は水密状態が保たれ、本川側Ｍから支川側Ｔへの水流（この場合は逆流）は遮断される。猶、中央補強部材４は図示のように、断面が２等辺三角形で、その頂角が支川側に向いている。これは支川側Ｔから本川側Ｍに向かう水流に対する抵抗を低減するためである。【００３６】猶、図８，９に示した直方体樋管ＫＫ、その他のオートゲートの構成要素は、全て水に浸漬しても錆びにくい材質、好ましくはステンレス鋼等で出来ていることが肝要である。そして、常時水と接する部分は、必要に応じて選択的に防錆塗料を塗布することも肝要である。猶、扉体１，１′の内側面１−１，１′−１は平坦面であるから、水密パッキングは、扉体内面ではなく、開口部端面６の側に設けても良い事は言うまでもない。この場合は、水密パッキング１１を、図３で、開口部端面６と中央補強材４の本川側面上に連続に配することになる。
【実施例２】
【００３７】ここで、直方体樋管ＫＫの流出口開口端面枠２６の中央部に縦に取り付けた中央補強部材４は省くことも出来る。この場合は、水密条件を満たすために、扉体１，１′が閉じたときに最接近する両縁に水密用のゴムパッキングを当接するように設ければよい（図５、６，７参照）。このような目的のためのゴムパッキングは、社団法人水門鉄管協会の「水門鉄管技術基準」が推奨する、適当な材質、形状のものを選べば良い。水密用のゴムパッキングを扉体などに取り付けるばあいは、従来用いられている方法（前記基準に紹介されている）を選べばよい。猶、この場合は、各扉体１，１′に付属する索体５、索体連結手段７、錘８及び繋留方法などは、図１０，１１で説明したものと同等である。
【実施例３】
【００３８】本発明の第３の実施例としては、図１８，１９、２０、２１に示す、縦長矩形状１枚扉体１を採用するオートゲートＡを挙げる。図２１は実施例１の動作を説明する図１１に対応する。この図示されたオートゲートＡの他の付属部材としては、図２１に示すように、図１０、１１の索体５、５、索体連結手段７，錘８であり、動作は、既に実施例１として上述したものと同等である。この実施例は、実施例１での中央補強部材４に対応する部材が開口端面枠２６の左側縦桁に相当するようになっていることである（図２０、２１参照）。この実施例の開口端面枠２６の形状は、上記した実施例１の開口端面枠２６の横幅を半分にし（中央補強部材４は無し）、また、扉体１としては実施例１での扉体１と相似形としている。これに合わせて、このオートゲートＡを取り付ける直方体樋管ＫＫも、その断面が実施例１の場合に比べて、流出口端面を縦割りに半分にしたサイズと相似形のものを用いる。
【実施例４】
【００３９】実施例４として、図２２，２３に示すものを挙げる。この実施例は、上記第１、第２、第３実施例として挙げたオートゲートＡの変形例である。この実施例４で導入されるスクリーンは、カルバート中に木の枝など、物に引っかかり安いゴミなどが入り込んで、本発明のオートゲートＡの、索体５や錘８に引っ掛かって扉体１，１′の閉鎖を妨げるなどのリスクを排除するための手段である。図２２は、両扉体１，１′をいっぱいに開いた時に、本川側から直方体樋管ＫＫを覗き込んだ正面図であり、図２３は、スクリーンを横方向、即ち、図２２で、矢印Ｓ方向から見た図である。この櫛形スクリーン１４−２の各部材、スクリーン取付板１４−１，櫛の歯単体１４−３は、いずれも、水と接しても錆びにくいステンレス鋼などの素材で制作するのが望ましい。猶、図２３に見るように、櫛の歯単体１４−３は、直線状に描かれているが、望ましくは、直線ではなく、理想的には、下に凸なサイクロイド曲線の一部をなすのがベストであるが、他の曲線、例えば円或は楕円の一部、更には放物線などでも代用できる。注意点は、櫛の歯単体１４−３が取付板１４−１に取り付けられる箇所から直方体樋管ＫＫの開口部端面６に近づくに連れて順次下降しているような曲線であれば、用を果たすことができよう。更に、重要な点は、図２２，２３中でｈで示した寸法は、図１１、２１などで、錘８が一番下に下がり、扉体１、１′が閉じた時に錘の下端よりも、櫛の歯単体１４−３の下端が下になるようにすれば、スクリーンの効果が十分発揮されることを示すための寸法である。図２３の寸法ｄも、スクリーンの効果が十分発揮されるためには、櫛の歯単体１４−３の下端が直方体樋管ＫＫの開口部端面からあまり離れないようにと言う目安を与えるための寸法である。このスクリーンの効果により、直方体樋管ＫＫに流れ込んできた木の枝などの夾雑物は、櫛の歯単体１４−３の曲線に沿って流れ下り、錘８の下方を通り抜けて本川側に流出することになる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明のオートゲートＡの一実施例の、扉体を本川側から見た正面図。
【図２】図１に示したオートゲートＡ部分を、扉体１、１′を僅かに開放した時の上面図。
【図３】図１に示したオートゲートＡで扉体１、１′を略９０度本川側に開放した時の本川側からの正面図。
【図４】図１に示したオートゲートＡの扉体１の裏面に設ける水密ゴムの取り付け配置を示す図。
【図５】本発明の他の実施例のオートゲートＡで、図３に対応する正面図。
【図６】図５に示したオートゲートＡ部分を、扉体１、１′を僅かに開放した時の上面図。
【図７】図５に示したオートゲートＡの扉体１の裏面に設ける水密ゴムの取り付け配置を示す図。
【図８】本発明によるオートゲートＡと、それを取り付けた直方体樋管ＫＫを右横から見た側面図（扉体１を略９０度開放）。
【図９】本発明によるオートゲートＡと、それを取り付けた直方体樋管ＫＫを右横から見た側面図（扉体１を閉鎖）。
【図１０】本発明のオートゲートＡの扉体１の付属構成要素を説明するための上面図。
【図１１】本発明のオートゲートＡの扉体１の付属構成要素と動作を説明するための斜視図。
【図１２】本発明のオートゲートＡの扉体１の動作を解析するための空間座標。
【図１３】図１２の一部を取り出して示した図。
【図１４】図１２の空間座標を使って本発明のオートゲートＡの扉体１に掛かる閉鎖方向への復元力を計算した計算書。
【図１５】図１４の計算書に従って計算した諸量を表に纏めたもの。
【図１６】図１５の表に表した扉体１の開度と閉鎖状態への復元力を表したグラフ。
【図１７】本発明のオートゲートＡを取り付ける直方体樋管ＫＫの構成例を説明するための図。
【図１８】本発明のオートゲートＡの他の実施例の正面図。
【図１９】図１８に示したオートゲートＡ部分を、扉体１を僅かに開放した時の上面図。
【図２０】図１８に示したオートゲートＡ部分を、扉体１を本川側に略９０度開放した時に本川側からみた正面図。
【図２１】図１８に示した本発明のオートゲートＡの他の実施例で扉体１の動作を説明するための斜視図。
【図２２】本発明のオートゲートＡの更に他の実施例を示す正面図。
【図２３】図２２に示したオートゲートＡを図２２の矢印Ｓ方向からみた側面図。
【図２４】本発明のオートゲートＡの効果を説明するための図。
【図２５】本発明に対する先行技術の第１の例を示す図。
【図２６】本発明に対する先行技術の第２の例を示す図。
【図２７】本発明に対する先行技術の第３の例を示す図。
【符号の説明】
【００４１】      １、１′  扉体
１−１    扉体１の内側面
１′−１  扉体１′の内側面
２    ヒンジ手段
３    開口端面枠縦桁
４    中央補強部材
５    索体
６    開口部端面
７    索体連結手段
８    錘
１１  水密ゴム
２１  流入口
２２  流出口
２３  流水路底面
２４  流出路底面
２５  矩形状頂枠
２６  開口端面枠
２８  後枠
２９  矩形状底枠
【図１】
2018096190.tif 000003
【図２】
2018096190.tif 000004
【図３】
2018096190.tif 000005
【図４】
2018096190.tif 000006
【図５】
2018096190.tif 000007
【図１７】
2018096190.tif 000008
2018096190.tif 000009
【図８】
2018096190.tif 000010
【図９】
2018096190.tif 000011
【図１０】
2018096190.tif 000012
【図１１】
2018096190.tif 000013
【図１２】
2018096190.tif 000014
【図１３】
2018096190.tif 000015
【図１４】
2018096190.tif 000016
【図１５】
2018096190.tif 000017
【図１６】
2018096190.tif 000018
【図１８】
2018096190.tif 000019
【図１９】
2018096190.tif 000020
【図２０】
2018096190.tif 000021
【図２１】
2018096190.tif 000022
【図２２】
2018096190.tif 000023
【図２３】
2018096190.tif 000024
【図２４】
2018096190.tif 000025
【図２５】
2018096190.tif 000026
【図２６】
2018096190.tif 000027
【図２７】
2018096190.tif 000028
【手続補正書】
【提出日】平成29年4月24日(2017.4.24)
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2018096190.tif 000029
【図２】
2018096190.tif 000030
【図３】
2018096190.tif 000031
【図４】
2018096190.tif 000032
【図５】
2018096190.tif 000033
【図６】
2018096190.tif 000034
【図７】
2018096190.tif 000035
【図８】
2018096190.tif 000036
【図９】
2018096190.tif 000037
【図１０】
2018096190.tif 000038
【図１１】
2018096190.tif 000039
【図１２】
2018096190.tif 000040
【図１３】
2018096190.tif 000041
【図１４】
2018096190.tif 000042
【図１５】
2018096190.tif 000043
【図１６】
2018096190.tif 000044
【図１７】
2018096190.tif 000045
【図１８】
2018096190.tif 000046
【図１９】
2018096190.tif 000047
【図２０】
2018096190.tif 000048
【図２１】
2018096190.tif 000049
【図２２】
2018096190.tif 000050
【図２３】
2018096190.tif 000051
【図２４】
2018096190.tif 000052
【図２５】
2018096190.tif 000053
【図２６】
2018096190.tif 000054
【図２７】
2018096190.tif 000055