(57)【要約】【課題】管路内に異物が溜まり難く且つ溜まった異物を除去し易い圃場用給水装置を提供すること。【解決手段】駆動モータ６の回転軸が正転方向へ回転すると、ウォーム８、ウォームホイール１０及び軸部材４を介して蝶形弁３が回転される。蝶形弁３が回転されると、その蝶形弁３により堰き止められていた水は、蝶形弁３と導水管２の管壁内面との間に生じる隙間を通過して、流路２ａを下流側へと流れ、圃場６０へ放流される。その後、蝶形弁３は、駆動モータ６の回転駆動により略９０°転された後に停止される。また、給水装置１は、台座プレート５の揺動プレート５ａが取着部材１５を中心に揺動自在とされている。この揺動によって、ウォーム８は、ウォームホイール１０から離隔できるので、ウォームホイール１０及び軸部材４を手動で回転させて、導水管２内の蝶形弁３を自由に回すこともできる。【選択図】        図１
2004350501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用水路などの水源から水田などの圃場へ給水を行うための圃場用給水装置において、
始端部が水源と連通すると共に終端部が圃場へと連通する導水管と、
その導水管の連通方向中間部に設けられると共に、その導水管の連通方向に交差する方向に軸通され且つその導水管内で空転可能に支承される軸部材と、
その軸部材に取着され前記導水管内の流路を閉止する弁体と、
その弁体が取着される前記軸部材の一端側に直接的又は間接的に連結される従動ギアと、
その従動ギアに歯合される原動ギアと、
その原動ギアを回転駆動させる駆動装置と、
その駆動装置が配設され前記導水管に可動自在に取着されると共に、その可動によって前記原動ギアを前記従動ギアから離隔させる可動支持部材とを備えていることを特徴とする圃場用給水装置。
【請求項２】
前記導水管に固定され前記従動ギアを回転可能に支持すると共に、前記可動支持部材の可動範囲を規制する固定支持部材を備えていることを特徴とする請求項１記載の圃場用給水装置。
【請求項３】
前記駆動装置に電力を供給すると共に、前記可動支持部材上に跨って前記固定支持部材上に搭載される電源装置を備えていることを特徴とする請求項２記載の圃場用給水装置。
【請求項４】
前記原動ギアはウォームであり、
前記従動ギアはそのウォームに歯合可能なウォームホイールであることを特徴とする請求項１又から３のいずれかに記載の圃場用給水装置。
【請求項５】
前記弁体は、前記軸部材を回転中心として回転される蝶形弁であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の圃場用給水装置。
【請求項６】
前記導水管の始端部における前記弁体より上流側に設けられ、その導水管の始端部の開口を覆うとともに複数の小孔が穿設されたカバー部材を備えていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の圃場用給水装置。
【請求項７】
前記弁体は、前記導水管の終端側よりの位置に配設されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の圃場用給水装置。
【請求項８】
前記軸部材は、前記導水管の略水平方向へ横断するように軸通されており、
前記弁体は、前記軸部材を中心として、前記導水管の流路を閉止する略垂直姿勢から、その弁体の下端側を前記導水管の流路下流側の上方へ向けて回転可能に形成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の圃場用給水装置。
【請求項９】
前記軸部材は、前記導水管における上下方向中央付近またはそれより上方を、その導水管の略水平方向へ横断するように軸通されており、
前記弁体は、前記軸部材を中心として略垂直姿勢から略水平姿勢にまで回転可能に形成され、その回転により略水平姿勢とされた場合に、前記導水管の上下方向中央付近またはそれより上方に配置されることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の圃場用給水装置。
【請求項１０】
前記弁体は、前記導水管の内壁と隣接する周縁部分が弾性変形可能な材料で形成されていることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の圃場用給水装置。
【請求項１１】
前記弁体は、前記導水管の断面形状より若干小さな外形を有し剛性材料で形成された一対の挟持部材と、その一対の挟持部材間に挟持される弾性変形可能な材料で形成され、前記導水管の断面形状に適合した外形であって、その外形の周縁部分が前記一対の挟持部材の周縁部分から外方へ突出されるパッキン部材とを備えていることを特徴とする請求項１０記載の圃場用給水装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、用水路などの水源から水田などの圃場へ給水を行うための圃場用給水装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】水田などの圃場では、水稲などの栽培植物の育成に適した水位に圃場内を維持するために給水量が常時調節されている。このような給水装置として、例えば、特開平１１−２０６２５２号公報に記載された給水栓自動開閉装置が提案されている。この装置は、仕切弁であるシャッタの上下位置を調節することにより、給水堰を通過する水量を調節するものである。この給水堰内には、シャッタが全閉された場合に、そのシャッタの下端が嵌合される弁座が凹設されており、かかる弁座にシャッタが嵌合されることによって、全閉時のシャッタの下流側へ漏れ流れる水が最小限に抑制されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記した給水栓自動開閉装置では、シャッタを嵌合させる弁座が給水堰内に凹設されるため、かかる弁座に異物が溜まり易い構造となっている。弁座に異物が溜まると、シャッタの全閉時にシャッタの下端が弁座に嵌合できず、シャッタの下流側へ水漏れが生じてしまうという問題点がある。しかも、シャッタ及び弁座は給水堰の流れ方向略中央に設けられるので、一旦、弁座に異物が溜まってしまうと、その異物を弁座から掻き出し難いという問題点があった。
【０００４】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、管路内に異物が溜まり難く且つ溜まった異物を除去し易い圃場用給水装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するために請求項１記載の圃場用給水装置は、用水路などの水源から水田などの圃場へ給水を行うためのものであり、始端部が水源と連通すると共に終端部が圃場へと連通する導水管と、その導水管の連通方向中間部に設けられると共に、その導水管の連通方向に交差する方向に軸通され且つその導水管内で空転可能に支承される軸部材と、その軸部材に取着され前記導水管内の流路を閉止する弁体と、その弁体が取着される前記軸部材の一端側に直接的又は間接的に連結される従動ギアと、その従動ギアに歯合される原動ギアと、その原動ギアを回転駆動させる駆動装置と、その駆動装置が配設され前記導水管に可動自在に取着されると共に、その可動によって前記原動ギアを前記従動ギアから離隔させる可動支持部材とを備えている。
【０００６】
この請求項１記載の圃場用給水装置によれば、給水を開始する場合には、まず、駆動装置により原動ギアが回転駆動されて、その原動ギアに歯合された従動ギアが回転される。従動ギアの回転は軸部材へ直接的又は間接的に伝えられ、この軸部材の回転により弁体が導水管内で徐々に回転される。この回転によって、弁体により閉止された導水管内の流路が徐々に開かれると、用水路などの水源の水は、導水管の始端部から取水され終端部から圃場へと放流される。この弁体の回転は、例えば、弁体が導水管内の流れと略平行になるまで行われた後に停止される。なお、給水を停止する場合は、上記した動作とは逆の動作を行い、弁体により導水管内の流路を再び閉止すると、導水管の始端部から取水された水が弁体により堰き止められ、圃場への給水が停止される。
【０００７】
ところで、可動支持部材は導水管に可動自在に取着されるので、駆動装置を停止させた状態で、かかる可動支持部材を移動させると、その移動によって従動ギアに歯合された原動ギアが従動ギアから離隔され、原動ギアと従動ギアとの歯合が解かれる。この結果、作業者は、原動ギアを手動で回すことで、導水管内の弁体を手動で回転させることが可能となる。よって、希にではあるが弁体に異物が絡まった場合や、導水管内を清掃する場合は、まず、導水管の始端部を塞いだりして導水管への水の流入を阻止した後、原動ギアを手動で回転させることで弁体を手動で思うように回転させて、異物の除去や清掃を行うことができる。
【０００８】
請求項２記載の圃場用給水装置は、請求項１記載の圃場用給水装置において、前記導水管に固定され前記従動ギアを回転可能に支持すると共に、前記可動支持部材の可動範囲を規制する固定支持部材を備えている。
【０００９】
請求項３記載の圃場用給水装置は、請求項２記載の圃場用給水装置において、前記駆動装置に電力を供給すると共に、一部が前記可動支持部材上に跨った状態で前記固定支持部材に搭載される電源装置を備えている。
【００１０】
請求項４記載の圃場用給水装置は、請求項１から３のいずれかに記載の圃場用給水装置において、前記原動ギアはウォームであり、前記従動ギアはそのウォームに歯合可能なウォームホイールである。
【００１１】
請求項５記載の圃場用給水装置は、請求項１から４のいずれかに記載の圃場用給水装置において、前記弁体は、前記軸部材を回転中心として回転される蝶形弁である。
【００１２】
請求項６記載の圃場用給水装置は、請求項１から５のいずれかに記載の圃場用給水装置において、前記導水管の始端部における前記弁体より上流側に取着され、その導水管の始端部の開口を覆うととともに複数の小孔が穿設されたカバー部材を備えている。
【００１３】
請求項７記載の圃場用給水装置は、請求項１から６のいずれかに記載の圃場用給水装置において、前記弁体は、前記導水管の終端側よりの位置に配設されている。
【００１４】
請求項８記載の圃場用給水装置は、請求項１から７のいずれかに記載の圃場用給水装置において、前記軸部材は、前記導水管の略水平方向へ横断するように軸通されており、前記弁体は、前記軸部材を中心として、前記導水管の流路を閉止する略垂直姿勢から、その弁体の下端側を前記導水管の流路下流側の上方へ向けて回転可能に形成されている。
【００１５】
この請求項８記載の圃場用給水装置によれば、請求項１から７のいずれかに記載の圃場用給水装置と同様に作用する上、導水管の流路を略垂直姿勢で閉止する弁体は、軸部材を中心として弁体の下端側が導水管の流路下流側の上方へ向かうようにして回転される。この回転によって、導水管の流路は開放され、用水路などの水源の水は、導水管の始端部から取水され終端部から圃場へと放流される。
【００１６】
請求項９記載の圃場用給水装置は、請求項１から８のいずれかに記載の圃場用給水装置において、前記軸部材は、前記導水管における上下方向中央付近またはそれより上方を、その導水管の略水平方向へ横断するように軸通されており、前記弁体は、前記軸部材を中心として略垂直姿勢から略水平姿勢にまで回転可能に形成され、その回転により略水平姿勢とされた場合に、前記導水管の上下方向中央付近またはそれより上方に配置される。
【００１７】
この請求項９記載の圃場用給水装置によれば、請求項１から８のいずれかに記載の圃場用給水装置と同様に作用する上、導水管の流路を略垂直姿勢で閉止する弁体は、軸部材を中心として略垂直姿勢から略水平姿勢となるまで回転される。
【００１８】
請求項１０記載の圃場用給水装置は、請求項１から１０のいずれかに記載の圃場用給水装置において、前記弁体は、前記導水管の内壁と隣接する周縁部分が弾性変形可能な材料で形成されている。
【００１９】
請求項１１記載の圃場用給水装置は、請求項１０記載の圃場用給水装置において、前記弁体は、前記導水管の断面形状より若干小さな外形を有し剛性材料で形成された一対の挟持部材と、その一対の挟持部材間に挟持される弾性変形可能な材料で形成され、前記導水管の断面形状に適合した外形であって、その外形の周縁部分が前記一対の挟持部材の周縁部分から外方へ突出されるパッキン部材とを備えている。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の圃場用給水装置の一実施例である給水装置１の縦断面図（図２のＩ−Ｉにおける断面図）であり、図中では電源装置１１を２点鎖線で図示している。図１に示すように、給水装置１は、用水路から圃場内へ水を給水するための導水管２を備え、この導水管２は、その始端側（左端側）から終端側（右端側）へ貫通（連通）する断面視略円形状の流路２ａが内部に形成されている。
【００２１】
導水管２の貫通方向（左右方向）中間部には、その導水管２の流路２ａを開閉するための弁体である略円板状の蝶形弁３が配設されている。この蝶形弁３の一面（図１中の右側面）には軸部材４が複数のビスのねじ止めにより取着されている。具体的には、図６に示すように、軸部材４の外周から一対の取着板４ａ，４ａが延出されており、この取着板４ａ，４ａに蝶形弁３がビスによりねじ止めされている。この軸部材４は、導水管２の貫通方向と略直角に交差した横断方向（図１上下方向）へ軸通され、その軸方向両側がそれぞれ導水管２の管壁に空転可能に支承されている。よって、蝶形弁３は、軸部材４によって流路２ａ内にて回転可能に支持されている。
【００２２】
また、導水管２の外周頂部には略平板状の台座プレート５が配設されており、台座プレート５は、軸部材４を介して蝶形弁３を回転させるための各種部品を搭載する台座である。この台座プレート５は、主に、揺動プレート５ａ及び固定プレート５ｂの２枚の板材から構成されており、その揺動プレート５ａには、直流電圧により回転駆動される駆動モータ６が配設されている。この駆動モータ６の回転軸には、継手７を介して、原動ギア（歯車）であるウォーム８の軸部が連結されている。
【００２３】
このウォーム８の軸部は、更に固定プレート５ｂに設置された軸受９によって回転可能に軸支されており、ウォーム８の軸方向は略水平方向へ向けられている。また、ウォーム８には従動ギア（歯車）であるウォームホイール１０が歯合されている（図２参照）。このウォームホイール１０の中心にあるボス部には軸部材４の一端部（上端部）が軸通され固定されており、この固定によって、ウォームホイール１０は、軸部材４の一端側に直接的に連結されている。軸部材４の一端部は、導入管２の頂部側の管壁と台座プレート５の固定プレート５ｂとを貫通して突出されており、固定プレート５ｂに軸受（図示せず）を介して回転可能に支持されている。
【００２４】
また、台座プレート５には、駆動モータ６へ直流電力を供給する蓄電池である電源装置１１が配設されており、この電源装置１１は、制御スイッチ１２と接続線（図示せず）を介して電気接続されている。また、制御スイッチ１２は接続線（図示せず）を介して駆動モータ６とも電気接続され、後述する水位センサ２０とも接続ケーブル３１を介して電気接続されている。この制御スイッチ１２は、後述する水位センサ２０からの出力信号に基づいて駆動モータ６への電力供給をオンオフするためのものであり、台座プレート５の揺動プレート５ａに駆動モータ６と共に配設されている。
【００２５】
フィルタ管１３は、導水管２の始端部の開口を塞ぐように導水管２の始端部に取着されている。このフィルタ管１３は、導水管２の始端部から流入する水から大きな異物を除去するためのものであり、導水管２と同一方向に内部が貫通した環状体１３ａと、その環状体１３ａの内周全面を塞ぐ邪魔板１３ｂとを備えている。環状体１３ａはその基端側（右端側）が導水管２の始端部の外周に外嵌されており、邪魔板１３ｂは、環状体１３ａの貫通方向中間部に配設されている。このため、環状体１３ａの先端部（左端部）と邪魔板１３ｂにより囲まれた部分に凹部１４が設けられている。
【００２６】
また、邪魔板１３ｂは、環状体１３ａの先端側（図１左側）に湾出される球面状に形成されており、その厚み方向に貫通する複数の小孔１３ｃが全面に穿設されている。なお、図１では、邪魔板１３ｂに穿設される小孔１３ｃの一部のみを図示してる。
【００２７】
図２は、給水装置１の平面図である。図２に示すように、台座プレート５は、平面視略長方形状に形成されており、平面視略台形状に区画された揺動プレート５ａと、固定プレート５ｂとに２分割されている。揺動プレート５ａは、継手７を介してウォーム８が連結された駆動モータ６及び軸受９を支持するためのものである。この揺動プレート５ａは、導水管２の中心線Ｌ上で取着部材１５により揺動自在に導水管２の頂部に取着（連結）されており、取着部材１５は、導水管２の頂部へねじ込み可能なボルトで形成されている。
【００２８】
例えば、取着部材１５をねじ込めば、揺動プレート５ａを導水管２の頂部で揺動不能に締着することができる一方、取着部材１５を緩めれば、揺動プレート５ａを導水管２に対して取着部材１５を中心に揺動させることができる。また、揺動プレート５ａには、取着部材１５を中心とした略円弧状の長孔であるガイド溝１６が穿設されており、このガイド溝１６内には係合ピン１７が摺動可能に係合されている。揺動プレート５ａが揺動される場合、係合ピン１７がガイド溝１６内を相対的に移動することによって揺動プレート５ａの揺動がガイド（案内）されると共に、係合ピン１７がガイド溝１６の両端面に当接することで揺動プレート５ａの揺動範囲も規制される。
【００２９】
図３は、図１の部分的な拡大図である。図３に示すように、係合ピン１７は、頭部１７ａと軸部１７ｂからなるボルトで形成されており、その軸部１７ｂがガイド溝１６を貫通して導水管２の管壁に螺合されている。この結果、係合ピン１７の頭部１７ａと導水管２の管壁との間に揺動プレート５ａが介在する構造となる。よって、係合ピン１７をねじ込めば、揺動プレート５ａを導水管２の頂部で揺動不能に締着することもできる。
【００３０】
図２に戻って説明する。固定プレート５ｂは、主に、ウォームホイール１０を支持するものであり、このウォームホイール１０の中心は導水管２の中心線Ｌ上とされている。この固定プレート５ｂは導水管２の頂部に固着されており、この固定プレート５ｂ上には、上記した電源装置１１が搭載されている。ここで、電源装置１１の一部は、揺動プレート５ａの上にも跨って載上されており、このように電源装置１１を揺動プレート５ａの上に載上させることによって、揺動プレート５ａを上方から押さえ付けて、揺動プレート５ａの浮き上がりやガタつきを防止することができる。
【００３１】
図４は、上記した制御スイッチ１２と電気的に接続される水位センサ２０の内部構造図であり、外筒体２１に穿設される小孔２１ａの一部の図示を省略している。図４に示すように、水位センサ２０は、上記した給水装置１とは別体に形成されており、中空円筒状の外筒体２１を備えている。このように、水位センサ２０を給水装置１とは別体にするこで、水位センサ２０を圃場６０（図５参照）内の任意の場所に設置することができる。この外筒体２１の下側部分には、その外筒体２１の外周から内周に達する複数の小孔２１ａが全周に穿設されている。外筒体２１内には球形状のフロート２２が内挿されており、このフロート２２の頂部中央にはフロート２２の上下動を支持する棒状の主軸２３の下端が取着されている。
【００３２】
この主軸２３は、外筒体２１の上端開口に覆設される蓋体２４を摺動可能に貫通して外筒体２１より更に上方へ立設されている。蓋体２４の上面には、主軸２３と略平行に支柱２５が立設されており、この支柱２５の上端部には主軸２３側へ向けて略水平にアーム２６が延設されている。アーム２６の先端部には、主軸２３の上端部分が摺動可能に挿通されており、このアーム２６から蓋体２４の間部分には、主軸２３に固定用ねじを介して取着された上部ドッグ２７及び下部ドッグ２８が配設されている。
【００３３】
また、支柱２５には、上部ドッグ２７の上下動によりオンオフされる上限リミットスイッチ２９と、下部ドッグ２８の上下動によりオンオフされる下限リミットスイッチ３０とが取着されている。これらの各スイッチ２９，３０はそれぞれ接続ケーブル３１を介して、給水装置１の制御スイッチ１２と電気的に接続されている。このように構成された水位センサ２０は、蓋体２４より上方に配設される各部材２５〜３０がフード３２によって被包されている。このフード３２は、電気機器を風雨等から保護するための覆いであり、その頂部が閉塞された筒状体に形成されている。
【００３４】
次に、上記のように構成された給水装置１及び水位センサ２０の使用方法および動作について説明する。図５は、給水装置１及び水位センサ２０の使用状態を示した図である。図５に示すように、給水装置１は水源である用水路５０と水田等の圃場６０との境界部分に、水位センサ２０は圃場６０の任意の場所に、それぞれ設置されて使用される。具体的に、給水装置１は、フィルタ管１３の環状体１３ａの先端面が用水路５０のＵ字溝の内壁面と面一となるように設置され、導水管２の終端側が圃場６０内へ向けられる。一方、水位センサ２０は、外筒体２１の下端が圃場６０の地面に突き刺さった縦姿勢で設置される。なお、給水装置１の台座プレート５上に配設される各部材は、フード１８によって被包され風雨等から保護されている。
【００３５】
蝶形弁３が流路２ａを閉止している状態において、用水路５０を流れる水は、フィルタ管１３の環状体１３ａへ流れ込み、邪魔板１３ｂの各小孔１３ｃを通過して、導水管２の始端側の開口から流路２ａ内へ流入し、蝶形弁３により堰き止められている。ここで、用水路５０からフィルタ管１３の凹部１４へ流入した水に含まれる大きな異物、例えば、小石や草や小枝などは邪魔板１３ｂにより堰き止められ、導水管２の流路２ａへの進入が防止されている。しかも、フィルタ管１３の邪魔板１３ｂの上流側には凹部１４が設けられ、邪魔板１３ｂが用水路５０内に直接露出しない構造であるので、用水路５０を流れる塵が邪魔板１３ｂに引っ掛かり絡み付くことが防止される。
【００３６】
ここで、圃場６０の水位が下降すると、外筒体２１内の水は各小孔２１ａから流出し、外筒体２１内の水位も圃場６０の水位と均衡して下降する。この下降の結果、圃場６０の水位が下限水位ＷＬ２（図４及び図５の実線）に達すると、フロート２２に取着された主軸２３も下降して、その主軸２３に取着された下部ドッグ２８が下限リミットスイッチ３０に接触し、かかるスイッチ３０がオンされ、このオン状態を示す出力信号が接続ケーブル３１を介して給水装置１の制御スイッチ１２へ入力される。
【００３７】
制御スイッチ１２は、下限リミットスイッチ３０のオン状態を示す出力信号を受けると、電源装置１１から供給される駆動電圧を駆動モータ６へと給電し始める。給電を受けた駆動モータ６は、その回転軸を正転方向へ回転させてウォーム８及びウォームホイール１０を介して軸部材４を中心に蝶形弁３を回転させる。蝶形弁３が回転されると、その蝶形弁３により堰き止められていた水は、蝶形弁３と導水管２の管壁内面との間に生じる隙間を通過して、流路２ａを下流側へと流れ、圃場６０へ放流される。
【００３８】
制御スイッチ１２は、下限リミットスイッチ３０がオンされた場合、蝶形弁３が全開状態となるまで駆動モータ６への給電を継続するように構成されており、図６（ａ）は、図１のＶＩ−ＶＩ線における断面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の蝶形弁３が全開状態となった場合の図である。蝶形弁３は、駆動モータ６の回転駆動によって、導水管２の中心線Ｌに対して略直角に交差する全閉姿勢（図６（ａ）参照）から導水管２の中心線Ｌと略平行となる全開姿勢（図６（ｂ）参照）まで回転されて停止される。即ち、蝶形弁３は、駆動モータ６の回転駆動によって全閉状態から図６の反時計方向へ略９０°回転されて全開状態とされる。
【００３９】
この給水装置１による放水によって圃場６０内の水位が上昇すると、圃場６０内の水が水位センサ２０の外筒体２１内へも各小孔２１ａから流入するので、外筒体２１内の水位も圃場６０の水位と均衡して上昇する。この上昇の結果、圃場６０の水位が上限水位ＷＬ１（図４及び図５の２点鎖線）に達すると、フロート２２に取着された主軸２３も上昇して、その主軸２３に取着された上部ドッグ２７が上限リミットスイッチ２９に接触し、かかるスイッチ２９がオンされ、このオン状態を示す出力信号が接続ケーブル３１を介して給水装置１の制御スイッチ１２へ入力される。
【００４０】
制御スイッチ１２は、上限リミットスイッチ２９のオン状態を示す出力信号を受けると、電源装置１１から供給される駆動電圧を駆動モータ６へと給電し始める。給電を受けた駆動モータ６は、その回転軸を逆転方向へ回転させてウォーム８及びウォームホイール１０を介して軸部材４を中心に蝶形弁３を回転させる。蝶形弁３が回転されると、蝶形弁３と導水管２の管壁内面との間に隙間が徐々に狭まり、蝶形弁３から流路２ａを下流側へと流れる水が蝶形弁３により堰き止められる。よって、給水装置１による圃場６０への給水が停止される。
【００４１】
制御スイッチ１２は、上限リミットスイッチ２９がオンされた場合、蝶形弁３が全閉状態となるまで駆動モータ６への給電を継続するように構成されている。このため、蝶形弁３は、駆動モータ６の回転駆動によって、導水管２の中心線Ｌに対して略略平行となる全開姿勢（図６（ｂ）参照）から導水管２の中心線Ｌと略直角に交差する全閉姿勢（図６（ａ）参照）まで回転されて停止される。即ち、蝶形弁３は、駆動モータ６の回転駆動によって全開状態から図６の時計方向へ略９０°回転されて全閉状態とされる。
【００４２】
図７は、ウォーム及びウォームホイールの歯合を解除した状態における給水装置の平面図であり、図中では接続ケーブル３１の図示を省略している。図２及び図７に示すように、給水装置１によれば、台座プレート５の揺動プレート５ａは、取着部材１５を中心として揺動することができる。揺動プレート５ａが図２に示す位置から時計方向へ回転されると、ウォームホイール１０に歯合されていたウォーム８は、揺動プレート５ａに配設された駆動モータ６と共に時計方向へ回転移動して、ウォームホイール１０から離隔される（図７参照）。このとき、揺動プレート５ａの時計方向への回転は、揺動プレート５ａの縁部が固定プレート５ｂの縁部に切欠されたストッパ面５ｂ１に当接することで規制される。
【００４３】
この結果、ウォームホイール１０及び軸部材４は空転可能となるので、作業者は、ウォームホイール１０を掴んで導水管２内の蝶形弁３を手動で回転させることができるのである。一方、図７に示すようにウォームホイール１０から離隔されたウォーム８を歯合させる場合は、揺動プレート５ａが図７に示す位置から反時計方向へ回転されると、ウォーム８が駆動モータ６と共に反時計方向へ回転移動されてウォームホイール１０に歯合される（図２参照）。このとき、揺動プレート５ａの反時計方向への回転は、揺動プレート５ａと固定プレート５ｂとを分割する平面視略く字形の切れ目５ｃ同士が噛み合うことで規制される。
【００４４】
次に、図８から図１２を参照して、上記実施例の変形例について説明する。図８は、第２実施例の給水装置１００の平面図であり、図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線における縦断面図である。第２実施例の給水装置１００は、上記した第１実施例の給水装置１に対して、弁体の形態および配設位置を変更したものである。以下、第１実施例と同一の部分には同一の符号を付して、その説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００４５】
図８に示すように、第２実施例の給水装置１００は、第１実施例の給水装置１（図２参照）に対して、台座プレート５並びに台座プレート５上に配設される各部６〜１２，１５〜１７が中心線Ｌとの直交線を対称軸として対称配置されており、ウォームホイール１０の配設位置が導水管２の終端側（図８右側）に変更されている。この結果、図９に示すように、給水装置１００は、導水管２の貫通方向（左右方向）の終端側（図９右側）よりに、流路２ａを開閉するための蝶形弁１０３が配設されている。
【００４６】
蝶形弁１０３は、主に、流路２ａを実際に閉塞するパッキン板１０３ａと、そのパッキン板１０３ａを挟持する一対の挟持板１０３ｂ，１０３ｃと、軸部材１０４が貫挿されるスリーブ１０３ｄとを備えている。パッキン板１０３ａは、ウレタン樹脂等の弾性変形可能な可撓性材料で形成された薄板材であり、導水管２の断面形状に適合した外形となるように導水管２の内径と略等しい外径の略円形状に形成されている。
【００４７】
一対の挟持板１０３ｂ，１０３ｃは、その両者間にパッキン板１０３ａを挟持するものであり、パッキン板１０３ａより薄肉状の板材である。この一対の挟持板１０３ｂ，１０３ｃは、ステンレス鋼材等の耐腐食性の剛性材料で形成されており、パッキン板１０３ａの外径（導水管２の内径）より若干小さな外径を有する略円形状に形成されている。
【００４８】
パッキン板１０３ａ及び一対の挟持板１０３ｂ，１０３ｃは同心状に重ね合わせられた状態でボルト及びナットにより締結されており、挟持板１０３ｂ，１０３ｃに比べて大径のパッキン板１０３ａの周縁部分が挟持板１０３ｂ，１０３ｃの周縁部分から外方へ突出されている。この結果、蝶形弁１０３は、導水管２の内壁と隣接する周縁部分が弾性変形可能とされる。
【００４９】
スリーブ１０３ｄは、軸部材１０４を蝶形弁１０３に取着するためのものであり、挟持板１０３ｃにおける反パッキン板１０３ａ側の面（図９の右側面）に一体的に取着されている。スリーブ１０３ｄには、その内周に軸部材１０４が貫挿されてビス止めされている。
【００５０】
第２実施例の給水装置１００によれば、蝶形弁１０３は、導水管２の終端側（図９右側）よりの位置に配設されるので、蝶形弁１０３が導水管２の始端側（図９左側）よりに配設される場合に比べて、フィルタ管１３の先端から蝶形弁１０３までの容積を可能な限り大きく確保することができる。かかる状態で、蝶形弁１０３を短時間で開放すれば、導水管２の終端側へ流れ出る水の勢いは強められるので、この勢いある水流によって、フィルタ管１０４を越えて蝶形弁１０３により堰き止められていた異物を、蝶形弁１０３や軸部材１０４に絡み付かせずに導水管２内から排除できる。しかも、仮に、蝶形弁１０３や軸部材１０４に草などの異物が絡み付いたとしても、導水管２の終端口から蝶形弁１０３までの距離は短いので、導水管２内へ手を差し入れて異物を除去することもできる。
【００５１】
また、蝶形弁１０３における挟持板１０３ｂ，１０３ｃの周縁からは、弾性変形可能なパッキン板１０３ａの周縁部分が外方へ突出されるので、この突出部分が弾性変形しつつ導水管２の内壁に密着することで、蝶形弁１０３による全閉時における下流側への水漏れを低減できる。しかも、導水管２の内径とパッキン板１０３ａの外径との間に寸法誤差があっても、パッキン板１０３ａの周縁部分が弾性変形することによって当該寸法誤差を吸収することもできる。
【００５２】
図１０は、第３実施例の給水装置２００の平面図である。第３実施例の給水装置２００は、上記した第２実施例の給水装置１００に対して、台座プレートの構造と、蝶形弁とウォームホイールとの連結構造とを変更したものである。以下、第１及び第２実施例と同一の部分には同一の符号を付して、その説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００５３】
図１０に示すように、給水装置２００によれば、その導水管２の終端部（図１０右側）には、導水管２の外径と略等しい内径を有する放水管２０１が外嵌されており、導水管２の外周頂部（図１０の紙面手前側）には台座プレート２０５が配設されている。台座プレート２０５は、主に、平面視略矩形平板状の揺動プレート２０５ａと、その揺動プレート２０５ａより大きな平面視略矩形平板状の固定プレート２０５ｂの２枚の板材から構成されている。揺動プレート２０５ａは固定プレート２０５ｂの上面に載置されており、この揺動プレート２０５ａの上面には駆動モータ６及び軸受９が搭載されている。
【００５４】
固定プレート２０５ｂの上面には、揺動プレート２０５ａと、ウォームホイール１０と、電源装置１１と、制御スイッチ１２とが配設されており、揺動プレート２０５ａは、取着部材２１５によって固定プレート２０５ｂに揺動自在に取着（連結）されている。取着部材２１５は、固定プレート２０５ｂへねじ込み可能なボルトで形成されており、揺動プレート２０５ａの揺動中心としても機能するものである。また、揺動プレート２０５ａには、取着部材２１５を中心とした略円弧状の長孔であるガイド溝２１６が穿設されており、このガイド溝２１６内には係合ピン２１７が摺動可能に係合されている。
【００５５】
このため、揺動プレート２０５ａを揺動させてウォーム８をウォームホイール１０から離隔させる場合には、係合ピン２１７がガイド溝２１６内を相対的に移動することによって揺動プレート２０５ａの揺動がガイド（案内）される一方、係合ピン２１７がガイド溝２１６の両端面に当接することで揺動プレート２０５ａの揺動範囲も規制される。また、係合ピン２１７は、蝶ナット状の頭部を有するボルトであり、その軸部がガイド溝２１６を貫通して固定プレート２０５ｂに螺合されている。この結果、係合ピン２１７の頭部と固定プレート２０５ｂとの間に揺動プレート２０５ａが介在する構造となり、係合ピン２１７の頭部を摘んでねじ込めば、揺動プレート２０５ａを固定プレート２０５ｂに揺動不能に締着することができる。
【００５６】
図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ線における縦断面図であり、図中の２点鎖線は、蝶形弁２０３の開放状態を示している。図１１に示すように、台座プレート２０５の固定プレート２０５ｂは、導水管２の貫通方向に間隔を隔てて導水管２の外周頂部から立設される脚部２０５ｃ，２０５ｃに載架されており、この脚部２０５ｃ，２０５ｃの介在によって導水管２の外周面から若干上方へ持ち上げられている。また、導水管２には、その貫通方向（左右方向）の終端側（図１１右側）よりに、流路２ａを開閉するための蝶形弁２０３が配設される。
【００５７】
蝶形弁２０３のスリーブ２０３ｄは、軸部材２０４を蝶形弁２０３に取着するためのものであり、挟持板１０３ｃにおける反パッキン板１０３ａ側の面（図１１右側面）に一体的に取着されている。このスリーブ２０３ｄは、導水管２の貫通方向と略直角に交差する略水平方向（図１１の紙面に対する垂直方向）に貫通する内孔を有しており、この内孔には軸部材２０４が貫挿されてビス止めされている。蝶形弁２０３は、軸部材２０４を回転軸として、その下端側が導水管２の流路２ａの下流側上方へ向けて、即ち、図１１の反時計方向へ回転される。
【００５８】
ここで、スリーブ２０３ｄ及び軸部材２０４の中心は、導水管２の上下方向中央（中心線Ｌ）より所定距離上方に偏移されている。このスリーブ２０３ｄの偏移量は、スリーブ２０３ｄの半径と蝶形弁２０３の厚みとの和と同等又はそれ以上とされるので、蝶形弁２０３が略垂直姿勢（図１１の実線）から略水平姿勢（図１１の２点鎖線）となるまで回転された場合に、蝶形弁２０３を中心線Ｌ付近またはそれより上方に配置できる。
【００５９】
また、放水管２０１の内径は、導水管２の内径（又は蝶形弁２０３の外径）より大径化されている。よって、所定量上方に偏移した軸部材２０４を中心に蝶形弁２０３が図１１の反時計方向へ回転する場合に、蝶形弁２０３の周縁部分が放水管２０１の内周面と接触し難くなり、蝶形弁２０３の回転を円滑にできる。
【００６０】
図１２は、図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ線における縦断面図である。図１２に示すように、軸部材２０４は、導水管２の貫通方向と略直角に交差する略水平方向（図１２左右方向）に横断して軸通され、その軸方向両側がそれぞれ導水管２の管壁に空転可能に支承されている。軸部材２０４は、その一端部（図１２右側）が固定プレート２０５ｂから垂下された支持板２０６に支承されており、この支持板２０６と導水管２の外周との間部分がカサ歯ギア２０７に軸通され固定されている。このカサ歯ギア２０７は、それと対を成すカサ歯ギア２０８と歯合され、このカサ歯ギア２０８には軸部材２０９の下端が軸通され固定されている。
【００６１】
軸部材２０９は、カサ歯ギア２０８から垂直方向に延長されており、その上端部が軸受２１０，２１１を介して固定プレート２０５ｂを貫通すると共に、ウォームホイール１０のボス部に軸通され固定されている。よって、ウォームホイール１０が回転されると、軸部材２０９が回転され、カサ歯ギア２０８，２０７を介して軸部材２０４及び蝶形弁２０３が回転されるのである。即ち、ウォームホイール１０と蝶形弁２０３の回転軸である軸部材２０４とは、カサ歯ギア２０７，２０８及び軸部材２０９を介して間接的に連結されている。
【００６２】
以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００６３】
例えば、上記実施例の導水管２は、その始端側から終端側へ貫通する断面視略略円形状の流路２ａを有した円形管であったが、導水管の形態は必ずしもこれに限定されるものではなく、断面視略矩形状の流路を有した角形管であっても良い。また、本実施例では、駆動モータ６の回転力を蝶形弁３へ伝達する伝達手段としてウォーム８及びウォームホイール１０を用いたが、かかる伝達手段は必ずしもこれに限定されるものでなく、他の歯車（ギア）を用いた伝達機構であっても良い。即ち、揺動プレート５ａの揺動に伴って一方の歯車から他方の歯車が離隔可能であれば良い。
【００６４】
また、本実施例では、ウォーム８及びウォームホイール１０を歯合または離隔させる場合に、駆動モータ６が配設されるプレート５ａを取着部材１５を中心に揺動させたが、かかる場合には駆動モータ６が配設されるプレートを必ずしも揺動させる必要はなく、かかるプレートを水平方向へ直線移動させることによってウォーム及びウォームホイールの歯合または離隔を行っても良い。
【００６５】
また、本実施例では、給水装置１と水位センサ２０とを接続ケーブル３１を介して有線方式により電気接続したが、水位センサによる出力信号を無線方式により給水装置へ送信するように構成しても良い。更に、本実施例では、本発明の弁体として蝶形弁を例に説明したが、かかる弁体は必ずしもこれに限定されるものではなく、導水管２内で回転して流路２ａを開閉させる弁体であればコック弁などの他の形態であっても良い。
【００６６】
【発明の効果】請求項１記載の圃場用給水装置によれば、導水管の流路を閉止する弁体は、導水管内で回転することで流路を開閉させるので、仕切弁のような弁座が不要であり、導水管内に異物が蓄積し難くすることができ、導水管の全閉時における弁体下流側への水漏れを防止できるという効果がある。しかも、原動ギアが従動ギアから離隔する方向へ可動支持部材を移動させると、原動ギアと従動ギアとの歯合が解かれるので、原動ギアを手動で回すことで、導水管内の弁体を手動で回転させることができる。よって、希にではあるが弁体に異物が絡まった場合や、導水管内を清掃する場合、作業者は、弁体を手動で思うように回転させて、異物の除去や清掃を容易に行うことができるという効果がある。
【００６７】
請求項２記載の圃場用給水装置によれば、請求項１記載の圃場用給水装置の奏する効果に加え、固定支持部材は従動ギアを回転可能に支持する支持体として機能すると共に可動支持部材の可動範囲を規制するストッパとしても機能するので、かかる固定支持部材を以てすれば機能が異なる支持体及びストッパを別々に設ける必要がないという効果がある。
【００６８】
請求項３記載の圃場用給水装置によれば、請求項２記載の圃場用給水装置の奏する効果に加え、電源装置は、導水管に固定される固定支持部材に搭載され、可動支持部材に直に配設されない。よって、例えば、電源装置が鉛蓄電池などの大重量部品である場合に、その電源装置の重みで可動支持部材の動きが阻害されず、可動支持部材をスムーズに手動で動かすことができるという効果がある。
【００６９】
また、電源装置は、その一部が可動支持部材上に跨った状態で固定支持部材に搭載されるので、固定支持部材に電源装置全体を支える設置スペースを確保する必要がなく、固定支持部材及び可動支持部材のデッドスペースを有効に活用することもできるという効果がある。
【００７０】
請求項４記載の圃場用給水装置によれば、請求項１から３のいずれかに記載の圃場用給水装置の奏する効果に加え、駆動装置の回転は、平歯歯車列に比べて減速比が大きなウォーム及びウォームホイールを介して弁体に伝達されるので、多段の減速機によらずとも駆動装置の出力を大幅に増幅できるという効果がある。また一方では、流れ場が弁体に及ぼす外力はウォーム及びウォームホイールによって削減されるので、弁体に加わる外力が駆動装置に過負荷となって逆伝達されることを防止できるという効果がある。
【００７１】
請求項５記載の圃場用給水装置によれば、請求項１から４のいずれかに記載の圃場用給水装置の奏する効果に加え、弁体は、軸部材を回転中心として回転される蝶形弁であるので、かかる蝶形弁と同様に回転方式により導水管内の流路を開閉可能なコック弁に比べて全開時の圧力損失を低減できるという効果がある。
【００７２】
請求項６記載の圃場用給水装置によれば、請求項１から５のいずれかに記載の圃場用給水装置の奏する効果に加え、導水管の始端部の開口は複数の小孔が穿設されたカバー部材によって覆われるので、複数の小孔から流水をカバー部材の下流側へ流下させる一方で、各小孔より大きな異物がカバー部材より下流側へ流下することを防止できるという効果がある。よって、かかる大きな異物が絡み付くなどして弁体の動きが阻害されることがないのである。
【００７３】
請求項７記載の圃場用給水装置によれば、請求項１から６のいずれかに記載の圃場用給水装置の奏する効果に加え、弁体は導水管の終端側よりの位置に配設されるので、弁体が導水管の始端側よりに配設される場合に比べて、弁体の閉止状態において、その弁体より流路上流側の導水管内により大量の水を貯留させておくことができる。このため、弁体を開放させた場合、かかる貯留水が導水管終端側へ向かって流れる勢いが増すので、この水流により弁体の開放動作を補助でき、弁体の開放を円滑にできるという効果がある。しかも、弁体は導水管の終端側より位置するので、導水管の終端から導管内へ手などを差し入れて弁体に絡み付いた異物を容易に取り除くことができるという効果もある。
【００７４】
請求項８記載の圃場用給水装置によれば、請求項１から７のいずれかに記載の圃場用給水装置の奏する効果に加え、略垂直姿勢の弁体により閉止された導水管の流路は、その導水管の略水平方向に横断して軸通された軸部材を中心に、その弁体の下端側が導水管の流路下流側の上方へ向かうようにして回転されることにより開かれる。このとき、弁体の下端側には、その弁体により堰き止められた水の水圧が最も強く作用すると共に、かかる水圧が弁体を開放方向へ後押しするので、弁体の開放を更に円滑に行うことができるという効果がある。また、ゴミなどの異物は水より比重が大きく導水管の底部を流れ易いが、軸部材は、導水管の略水平方向に横断して軸通されるので、導水管の底部を流れる異物が引っ掛かり難く、導水管内に異物が詰まることを更に抑制できるという効果がある。
【００７５】
請求項９記載の圃場用給水装置によれば、請求項１から８のいずれかに記載の圃場用給水装置の奏する効果に加え、弁体及び軸部材は、その弁体が軸部材を中心に略垂直姿勢から略水平姿勢にまで回転された場合、即ち、導水管の流路が開放された場合に、導水管の上下方向中央付近またはそれより上方に配置される。このため、弁体及び軸部材は、略水平姿勢の開放状態において、導水管の底部から可能な限り遠ざけられるので、導水管の底部を流れる異物が更に絡み付きにくいという効果がある。
【００７６】
請求項１０記載の圃場用給水装置によれば、請求項１から９のいずれかに記載の圃場用給水装置の奏する効果に加え、弁体の周縁部分は、弾性変形可能な材料で形成されるので、弁体により導水管の流路を閉止する場合に導水管内の断面形状に適合するように弾性変形でき、導水管の内壁に密着して導水管の流路を密封することができるという効果がある。
【００７７】
また、例えば、弁体の周縁部分と導水管の管壁との間に異物が挟み込まれたとしても、異物を避けるように弁体の周縁部分が弾性変形するので、弁体の破損を防止することができるという効果がある。しかも、異物の挟み込みによって弁体が閉じきらず、駆動装置に過負荷が作用することも防止できるので、かかる駆動装置の故障も抑制できるという効果もある。
【００７８】
請求項１１記載の圃場用給水装置によれば、請求項１０記載の圃場用給水装置の奏する効果に加え、パッキン部材は、その周縁部分を除く部分が剛性材料で形成された一対の挟持部材により挟持されるので、導水管内の水を堰き止めるために充分な剛性強度を弁体に付与することができるという効果がある。また一方で、一対の挟持部材の周縁部分からは弾性変形可能な材料で形成されたパッキン部材の周縁部分が外方へ突出されるので、導水管の管壁と接触する弁体の外周部分のみを弾性変形可能とすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である給水装置の側面図である。
【図２】給水装置の平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における部分断面図である。
【図４】水位センサの内部構造図である。
【図５】給水装置及び水位センサの使用状態を示した図である。
【図６】（ａ）は、図１のＶＩ−ＶＩ線における断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の蝶形弁が全開状態となった場合の図である。
【図７】ウォーム及びウォームホイールの歯合を解除した状態における給水装置の平面図である。
【図８】第２実施例の給水装置の平面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線における縦断面図である。
【図１０】第３実施例の給水装置の平面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線における縦断面図である。
【図１２】図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ線における縦断面図である。
【符号の説明】
１，１００，２００      給水装置（圃場用給水装置）
２                      導水管
３，１０３，２０３      蝶形弁（弁体）
１０３ａ                パッキン板（パッキン部材）
１０３ｂ                挟持板（挟持部材）
４，２０４              軸部材
５ａ                    揺動プレート（可動支持部材）
５ｂ                    固定プレート（固定支持部材）
６                      駆動モータ（駆動装置）
８                      ウォーム（原動ギア）
９                      ウォームホイール（従動ギア）
１３ａ                  邪魔板（カバー部材）
１３ｃ                  小孔（カバー部材の小孔）
１５，２１５            取着部材
１６，２１６            ガイド溝
１７，２１７            係合ピン
【図１】
2004350501.tif 000003
【図２】
2004350501.tif 000004
【図３】
2004350501.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004350501.tif 000009
【図８】
2004350501.tif 000010
【図９】
2004350501.tif 000011
【図１０】
2004350501.tif 000012
【図１１】
2004350501.tif 000013
【図１２】
2004350501.tif 000014