(57)【要約】【課題】内外水圧差が小さくても扉体が揺動し、トルクアームの少ない回転角で扉体の強制的開閉可能な状態に移行し得るとともに扉体による開口端閉鎖時の水密性が良好なフラップゲートを提供する。【解決手段】水路の開口端を開閉する扉体３を揺動させる回転軸と、回転軸の両端部に突出する支持軸１１ａと、回転軸の略中央に設けられた第１のカム部と、支持軸１１ａにそれぞれ設けられた第２と第３のカム部１５と、第１のカム部に遊嵌状に設けられた第１の咬み合いヒンジと、第２と第３のカム１５に遊嵌状に設けられた第２と第３の咬み合いヒンジ１６と、第１の咬み合いヒンジに設けられ、第１のカム部と係合して回転軸を軸中心に回動させてトルクアーム１４と、トルクアーム１４を回転軸の軸中心に回動させる駆動手段と、第２と第３の咬み合いヒンジ１６に設けられ、扉体３を支持する揺動アーム１７とを備える。【選択図】　　図１
2004052488.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水路の開口端に内外水圧差により揺動する扉体を備えるフラップゲートにおいて、
前記扉体の強制開閉手段に連動して回動する回転軸が前記開口端上部に軸支され、前記回転軸の両端から軸方向に支持軸が突出し、前記扉体が前記支持軸に揺動するように設けられ、かつ前記扉体が前記開口端近傍で略平行に移動するように、前記支持軸中心が前記回転軸中心に対して偏心していることを特徴とするフラップゲート。
【請求項２】
水路の開口端を開閉するために扉体と、
前記扉体を揺動させるための回転軸と、
前記回転軸の両端部に突出する支持軸と、
前記回転軸の略中央に設けられた第１のカム部と、
前記支持軸のそれぞれに設けられた第２と第３のカム部と、
前記第１のカム部と遊嵌状に設けられる第１の咬み合いヒンジと、
前記第２と第３のカム部と遊嵌状に設けられる第２と第３の咬み合いヒンジと、
前記第１の咬み合いヒンジに設けられ、前記第１のカム部と係合して前記回転軸を軸中心に回動させるトルクアームと、
前記トルクアームを前記回転軸の軸中心に回動させるための駆動手段と、
前記第２と第３の咬み合いヒンジにそれぞれ設けられ、前記扉体を支持する揺動アームとを備え、
前記第１乃至第３のカム部のそれぞれが軸中心に対称に突出した凸部を備えることを特徴とするフラップゲート。
【請求項３】
前記支持軸の直径が前記回転軸の直径より小さいことを特徴とする請求項２に記載のフラップゲート。
【請求項４】
前記支持軸の軸中心が前記回転軸の軸中心に対して下方に偏心した位置に有することを特徴とする請求項２又は３に記載のフラップゲート。
【請求項５】
前記支持軸の軸中心が僅かに前記開口端側に偏った位置に有することを特徴とする請求項４に記載のフラップゲート。
【請求項６】
前記第１の咬み合いヒンジに前記第１のカム部が遊嵌状に収納され、かつ前記第２と第３の咬み合いヒンジに前記第２と第３のカム部がそれぞれ遊嵌状に収納され、前記トルクアームが回動することなく、前記扉体が自由に揺動する自由揺動区間と、前記トルクアームの回動によって、前記第１の咬み合いヒンジに前記第１のカム部が係合し、かつ前記第２と第３の咬み合いヒンジがそれぞれ前記第２と第３のカム部に係合することによって、前記扉体の強制開区間と強制閉区間とをそれぞれ設定することを特徴とする請求項２〜５の何れかに記載のフラップゲート。
【請求項７】
前記第２と第３の咬み合いヒンジに前記第２と第３のカム部が遊嵌状に収納され、前記回転軸の回動に関わりなく、内外水圧差により前記扉体が揺動する自由揺動区間を設定していることを特徴とする請求項２〜６の何れかに記載のフラップゲート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、海岸の防潮堤、河川の排水樋門或いはダムの保安ゲート等に使用され、水路の導出口を扉体で強制的に開閉し得るとともに水密性の良いフラップゲートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のようにフラップゲートは、ゲート（扉体）がその上部の水平軸を丁番式で軸支して水路の導出口（開口端）で揺動するように設けられ、内外水圧差に応じて自動的にゲートが開閉するようにした水門であり、ゲートを軸支する形態には一点ヒンジと二点ヒンジとがある。
【０００３】
図９（ａ），（ｂ）は、従来のフラップゲートを示す要部側断面図であり、図９（ａ）は一点ヒンジ式、図９（ｂ）は二点ヒンジ式によるフラップゲートであり、水路１の開口端２に設けられる。図９（ａ）のフラップゲートは、扉体３を支持アーム４で支え、支持アーム４がヒンジ６ａで吊金具５に軸支されている。扉体３の裏面には水密ゴム８が設けられ、開口端２を扉体３で閉じた際に漏水がないようにしている。図９（ｂ）のフラップゲートは、吊金具５にヒンジ６ａでリンク部７の一端が軸支され、リンク部７の他端に扉体３を支える支持アーム４がヒンジ６ｂで軸支されている。
【０００４】
従来のフラップゲートとしては、本出願人による従来例、例えば実願平６−１５１３１号（実用新案登録第３０１１１６５号）がある。この従来のフラップゲートは、回転軸に扉体が咬み合いヒンジで揺動するように設けられ、急激に海水，湖水等が上昇した場合等の緊急時に水路の開口端を扉体が強制的に閉鎖するようになされものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の一点ヒンジ式のフラップゲートは、図９（ａ）に示したように、扉体３が回転軸の軸中心であるヒンジ６ａを軸として揺動しており、扉体３と回転軸との距離が離れるに連れて加工精度や施工時の精度が良くない場合には、開口端２と扉体３との密着が不十分となり、開口端２と扉体３との間に隙間Ｘが生じ易い欠点がある。無視できない程度に隙間Ｘが生じれば、海水等が水圧によって、隙間Ｘから水路１内に流入するおそれがあった。このような問題点を解決するフラップゲートとしては、二点ヒンジ式のフラップゲートがあった。
【０００６】
図９（ｂ）の二点ヒンジのフラップゲートは、吊金具５と支持アーム４との間にリンク部７が設けられ、リンク部７の両端がヒンジ６ａ，６ｂにより、吊金具５と支持アーム４とにそれぞれ軸支されて、扉体３が揺動するようになされており、このような二点ヒンジのフラップゲートでは、扉体３の揺動の横方向Ｙの自由度が増し、水路１の開口端２の戸当たりに水密ゴム８が均等に圧着し、良好な水密が得られる。
【０００７】
しかし、防潮堤や排水樋門に二点ヒンジのフラップゲートを設置した場合、海水の水位の変動が頻繁に発生して扉体３が簡単に揺動し、海水が水路１内を通して河川側に流入するおそれがあり、また、排水樋門においては、洪水による河川の増水で、河川水が堤内側に流入するおそれがあり、このような事態には、扉体３を緊急時に強制的に閉じて、海水や河川水が流入するのを阻止する必要があるが、図９（ｂ）のフラップゲートでは、扉体３を支える支持アーム４がヒンジ６ａ，６ｂでリンク部７を介して吊金具５に連結されているために、構造的に強制的な開閉が困難である欠点があった。
【０００８】
また、実願平６−１５１３１号のフラップゲートは、通常の河川での使用には問題がないが、咬み合わせヒンジの構造から扉体の強制開閉の動作を行うためのトルクアームの回動角が大きい。このようなフラップゲートは、例えば海水等の水位の上昇が急激な場合、扉体で水路の開口端を閉鎖しなければならないが、扉体を完全に強制閉鎖状態にするまでの時間がかかり過ぎる欠点があった。従って、防潮堤や中規模以上の水路には適さず、緊急時などの水位の上昇に素早く対応できるように、トルクアームを比較的少ない回転角で強制開閉が可能な状態へと移動できるフラップゲートが要求されていた。
【０００９】
本発明は、上記のような課題に鑑みなされたものであり、内外水圧差が小さくても扉体の揺動が容易であって、しかもトルクアームの少ない回転角で扉体の強制的開閉可能な状態に移行し得るとともに扉体による開口端閉鎖時の水密性が良好なフラップゲートを提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を達成したものであって、請求項１の発明は、水路の開口端に内外水圧差により揺動する扉体を備えるフラップゲートにおいて、
前記扉体の強制開閉手段に連動して回動する回転軸が前記開口端上部に軸支され、前記回転軸の両端から軸方向に支持軸が突出し、前記扉体が前記支持軸に揺動するように設けられ、かつ前記扉体が前記開口端近傍で略平行に移動するように、前記支持軸中心が前記回転軸中心に対して偏心していることを特徴とするフラップゲートである。
【００１１】
請求項１の発明では、一点ヒンジ方式のフラップゲートであって、水路の内外水圧差により揺動する扉体を強制的に開閉できる機能を有するフラップゲートであり、水路の開口端を扉体で強制的に閉鎖させる場合、扉体が開口端近傍で略平行に移動するように、回転軸の両端から軸方向に突出する支持軸の軸中心を回転軸中心に対して偏心させており、このような構成とすることで、回転軸の回動に対して支持軸が回転軸中心に円弧状に回動し、開口端近傍で扉体が略平行移動するように揺動して、開口端を強制的に閉鎖することができ、開口端の閉鎖時の水密性が良好となる作用を有する。なお、扉体の略平行移動とは、扉体が略等間隔移動して開口端に接触し、扉体と開口端との接触部での接触圧が略均等であることを意味する。
【００１２】
また、請求項２の発明は、水路の開口端を開閉するために扉体と、前記扉体を揺動させるための回転軸と、前記回転軸の両端部に突出する支持軸と、前記回転軸の略中央に設けられた第１のカム部と、前記支持軸のそれぞれに設けられた第２と第３のカム部と、前記第１のカム部と遊嵌状に設けられる第１の咬み合いヒンジと、前記第２と第３のカム部と遊嵌状に設けられる第２と第３の咬み合いヒンジと、前記第１の咬み合いヒンジに設けられ、前記第１のカム部と係合して前記回転軸を軸中心に回動させるトルクアームと、前記トルクアームを前記回転軸の軸中心に回動させるための駆動手段と、前記第２と第３の咬み合いヒンジにそれぞれ設けられ、前記扉体を支持する揺動アームとを備え、前記第１乃至第３のカム部のそれぞれが軸中心に対称に突出した凸部を備えることを特徴とするフラップゲートである。
【００１３】
請求項２の発明では、フラップゲートが上記構成からなり、回転軸の略中央に第１のカムが設けられ、回転軸の両端に突出する支持軸にそれぞれ第２と第３のカム部が設けられ、第１のカム部及び第２と第３のカム部のそれぞれが軸中心に対称に突出する凸部が設けられて遊嵌状に第１の咬み合いヒンジ及び第２と第３の咬み合いヒンジに収納されており、駆動手段によりトルクアームを回転軸の軸中心に回動させることによって、第１の咬み合いヒンジが第１のカム部の凸部に係合して、かつ第２と第３の咬み合いヒンジが第２と第３のカム部の凸部に係合して、揺動アームに設けられた扉体が強制的に開閉したり、或いは第１乃至３の咬み合いヒンジが第１乃至第３のカム部と遊嵌状に収納されているので、トルクアームの回動と関わりなく、僅かな内外水圧差によって、自由に揺動するようにしたものであり、また、通常の使用状態（扉体を自重で垂下した状態）からトルクアームを回転軸中心に僅かに回動させることによって、扉体の強制開閉動作へと移行させることができる作用を有する。
【００１４】
また、請求項３の発明は、前記支持軸の直径が前記回転軸の直径より小さいことを特徴とする請求項２に記載のフラップゲートである。
【００１５】
請求項３の発明では、回転軸が円柱状であり、支持軸も同様に円柱状であって、前記支持軸の直径が回転軸の直径より小さくして、トルクアームの力の伝達がスムーズになされ、扉体が設けられた揺動アームの揺動がスムーズできるようになされており、かつ水路の内水位と外水位との僅かな内外水圧差によって、扉体が容易に揺動し得る利点である。
【００１６】
また、請求項４の発明は、前記支持軸の軸中心が前記回転軸の軸中心に対して下方に偏心した位置に有することを特徴とする請求項２又は３に記載のフラップゲートである。
【００１７】
請求項４の発明では、回転軸の軸方向に突出する支持軸の軸中心が回転軸の軸中心に対して下方に偏心した位置に設けられている。すなわち、トルクアームの回動軸中心に対して、支持軸の軸中心が下方に偏心させて設けられているので、トルクアームによる軸中心を支点として扉体の開閉が行われるようになされて、トルクアームを介して回転軸への力の伝達がスムーズに行われるようにし、また扉体に加わる内外水圧差による力が支持軸を通して回転軸にスムーズに伝達されて扉体が揺動する作用を有する。
【００１８】
また、請求項５の発明は、前記支持軸の軸中心が僅かに前記開口端側に偏った位置に有することを特徴とする請求項４に記載のフラップゲートである。
【００１９】
請求項５の発明では、扉体の位置が主回転軸中心の直下より水路の開口端寄りに設けられているので、扉体が開口端近傍で略平行に移動して開口端が閉鎖される。従って、扉体が水路の開口端の戸当部との接触圧が均等な圧力で接触して閉鎖され、扉体の水密性が良好となる作用を有する。
【００２０】
また、請求項６の発明は、前記第１の咬み合いヒンジに前記第１のカム部が遊嵌状に収納され、かつ前記第２と第３の咬み合いヒンジに前記第２と第３のカム部がそれぞれ遊嵌状に収納され、前記トルクアームが回動することなく、前記扉体が自由に揺動する自由揺動区間と、前記トルクアームの回動によって、前記第１の咬み合いヒンジに前記第１のカム部が係合し、かつ前記第２と第３の咬み合いヒンジがそれぞれ前記第２と第３のカム部に係合することによって、前記扉体の強制開区間と強制閉区間とをそれぞれ設定することを特徴とする請求項２〜５の何れかに記載のフラップゲートである。
【００２１】
請求項６の発明では、第１の咬み合いヒンジに第１のカム部が遊嵌状に収納され、第２と第３の咬み合いヒンジに第２と第３のカム部が遊嵌状に収納されていることで、扉体が内外水圧差により自由に揺動する区間（自由揺動区間）が設定されるとともに、トルクアームを回動軸中心に時計・反時計回りに回動させることにより、第１の咬み合いヒンジに第１のカム部とが係合し、かつ第２と第３の咬み合いヒンジに第２と第３のカム部が係合することによって、扉体を強制的に開状態に設定する区間（強制開区間）と、扉体を強制的に閉じる区間（強制閉区間）とを設定することができ、少ないトルクアームの回転角で強制開区間、強制閉区間を設定することができる作用を有する。
【００２２】
また、請求項７の発明は、前記第２と第３の咬み合いヒンジに前記第２と第３のカム部が遊嵌状に収納され、前記回転軸の回動に関わりなく、内外水圧差により前記扉体が揺動する自由揺動区間を設定していることを特徴とする請求項２〜６の何れかに記載のフラップゲートである。
【００２３】
請求項７の発明では、第２と第３の咬み合いヒンジに第２と第３のカム部が遊嵌状に収納されて、扉体が回転軸の回動に関わりなく、回動し得るように設定されており、扉体がスムーズに揺動し得るようにしている。このような構成にすることにより、回転軸が回動することがないので、扉体が回動する際の摩擦力を少なくして、僅かな内外水圧差によって、扉体が揺動するようになされている。第２と第３の咬み合いヒンジが自由に揺動する範囲が約１５°程度である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るフラップゲートの実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、図１は本発明に係るフラップゲートの実施形態を示す要部側断面図、図２は本実施形態の正面図、図３（ａ）は本実施形態の回転機構部の断面図であり、同図（ｂ）は回転軸と支持軸の模式図、図４（ａ）はトルク部、同図（ｂ）は揺動アーム部の咬み合いヒンジ部を示す概略拡大断面図であり、図５，図６及び図８は本実施形態の自由揺動区間及び強制閉区間の動作を説明するための模式図である。図７（ａ）はトルク部、同図（ｂ）は揺動アームの咬み合いヒンジ部を示す概略拡大断面図である。図８は本実施形態の強制開区間の動作を説明するための模式図である。
【００２５】
本実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。本実施形態のフラップゲートは防潮堤や排水樋門などの水路１の開口端（導出口）２に設けられ、内外水圧差によって扉体３を揺動させるか、又は強制的な手段で扉体３を揺動させて、水路１の開口端２の開閉がなされており、水路１の開口端２を開閉するために扉体３と、扉体３を揺動させるための回転軸１１と、回転軸１１の両端部に突出する支持軸１１ａと、回転軸１１の略中央に設けられたカム部１３と、支持軸１１ａにそれぞれ設けられたカム部１５と、カム部１３とに遊嵌状に設けられる咬み合いヒンジ１２と、左右のカム部１５がそれぞれ遊嵌状に設けられる咬み合いヒンジ１６と、咬み合いヒンジ１２に設けられ、カム部１３と係合することによって、回転軸１１を軸中心に回動させるトルクアーム１４と、トルクアーム１４を回転軸１１の軸中心に回動させるための駆動手段としての油圧又は空圧等のシリンダ１９と、左右のカム部１５とそれぞれ係合する咬み合いヒンジ１６にそれぞれ設けられ、扉体３を支持する揺動アーム１７とを備えている。また、カム部１３は、その軸中心に対称に突出する凸部１３ａ，１３ｂを備え、カム部１５は、その軸中心に対称に突出する凸部１５ａ，１５ｂを備えている。
【００２６】
本実施形態についてさらに詳細に説明すると、扉体３は揺動アーム１７によって支持され、扉体３の下端部分にはフロート部３ａが設けられて重量を軽減するとともに扉体３に浮力が与えられている。扉体３には、開口端２の戸当部１ｂに対応する部分に水密ゴム８が設けられて閉鎖時の水密性が維持されている。扉体３は揺動アーム１７に支持されており、水路１の開口端２の上部に固定された吊り金具９の先端部に軸受１０が設けられ、軸受１０に円柱状の回転軸１１が軸支され、回転軸１１の軸方向に突出する支持軸１１ａに揺動アーム１７が軸支されている。
【００２７】
回転軸１１の両端部に突出する円柱状の支持軸１１ａの軸中心は、回転軸１１の軸中心より下方に設けられている（図３（ｂ）に軸中心Ｓ１　，Ｓ２　間の鉛直方向の寸法ｔで示した）。また、支持軸１１ａの軸中心は、仮想支持軸１１ａ′で示したように、回転軸１１の軸中心の直下よりも開口端２側に偏心させた方がより好ましい（図３（ｂ）に軸中心Ｓ１　，Ｓ２　間の水平方向の寸法ｈで示した）。すなわち、支持軸１１ａの軸中心Ｓ２　は、回転軸１１の軸中心Ｓ１　に対して寸法ｔ，ｈの位置に偏心させて位置として、扉体３の局部的な水平移動を容易として、扉体３の水密ゴム８が開口端２の戸当部１ｂに均等な圧力で密着して閉鎖され、その閉鎖時の水密性を良好なものとする。なお、扉体３の水平移動とは、疑似的な水平移動であって、扉体３の回転運動の微視的観点からの動作である。
【００２８】
回転軸１１の略中央には、回転軸１１が挿通された咬み合いヒンジ１２が設けられ、咬み合いヒンジ１２は、回転軸１１の軸中心にヒンジ係合部１２ａ，１２ｂが設けられて扇状開口部１２ｃ，１２ｄ（回転軸１１の軸中心とする軸周縁の開口）が形成され（図４（ａ）参照）、扇状開口部１２ｃ，１２ｄに回転軸１１に固定されたカム部１３の凸部１３ａ，１３ｂが収納されている。
【００２９】
咬み合いヒンジ１２にはトルクアーム１４が固定され、トルクアーム１４の先端部には、シリンダ１９のロッド２０の先端部が支持棒２１により連結され、シリンダ１９の他端部１８が開口端２の上部奥に回動自在に固定されている。トルクアーム１４が回転軸１１の軸中心に回動して咬み合いヒンジ１２のヒンジ係合部１２ａ，１２ｂが所定の角度を回動すると、カム部１３の凸部１３ａ，１３ｂに当接し、回転軸１１が回動するように構成されている。
【００３０】
一方、回転軸１１の両端部に突出した支持軸１１ａには、カム部１５が設けられており、咬み合いヒンジ１６の支持軸１１ａの軸中心にヒンジ係合部１６ａ，１６ｂが設けられて、扇状開口部１６ｃ，１６ｄ（支持軸１１ａの軸中心とする軸周縁の開口）が形成され、扇状開口部１６ｃ，１６ｄにカム部１５の凸部１５ａ，１５ｂが遊嵌状に収納されて（図４（ｂ）参照）、咬み合いヒンジ１６のそれぞれに設けられた揺動アーム１７によって、扉体３が支持軸１１ａに軸支されている。
【００３１】
トルクアーム１４は、シリンダ１９のロッド２０の伸縮によって、回転軸１１の軸中心に任意の回転角に設定することができる。ロッド２０が最も収縮した位置Ｐ１　から最も伸長した位置Ｐ２　までの範囲を伸縮動作を行うことによって、トルクアーム１４は回転軸１１の軸中心に回転角θ（１１５°）の範囲を回動することができる。トルクアーム１４を回転角θの範囲を軸中心に回動させることで、扉体３を強制開区間Ａ，自由揺動区間Ｂ，又は強制閉区間Ｃの何れかに設定することができる。
【００３２】
強制開区間Ａは、トルクアーム１４を扉体３の強制動作が開始される位置（基準位置）から時計回りに位置Ｐ１　まで回転角θａ回動させることで、扉体３を強制的に開くことができる区間である。また、自由揺動区間Ｂは、トルクアーム１４を基準位置から反時計回りに位置Ｐ２　までの角度θｂの区間で、内外水圧差で扉体３が自由に揺動する区間である。また、トルクアーム１４の基準位置から角度θｆ（２０°）の範囲がアーム単独揺動区間であり、さらにトルクアーム１４を反時計回りに位置Ｐ２　まで回動させた回転角θｃ（１５°）の範囲が、扉体３を開口端２に強制的に閉じる強制閉区間Ｃである。
【００３３】
次に、上記実施形態のフラップゲートの自由揺動区間，強制閉区間，強制開区間の動作について、図５〜図８を参照して説明する。先ず、図５（ａ）〜（ｃ）を参照して、通常の使用状態であるフラップゲートの自由揺動区間Ｂの動作について説明する。図５（ａ）は、扉体３の自重で垂下してトルクアーム１４が基準位置（強制動作が開始される位置）にある場合を示している。図５（ａ）の状態から扉体３に水流による圧力が加わると、図５（ｂ）に示したように、咬み合いヒンジ１６が支持軸１１ａの軸中心に時計回り（矢印Ｎ方向）に回動して、咬み合いヒンジ１６が１５°回動して、ヒンジ係合部１６ａ，１６ｂがカム部１５の凸部１５ａ，１５ｂに当接する。この時、扉体３は１５度開く。咬み合いヒンジ１６が矢印Ｎ方向に１５°回動してヒンジ係合部１６ａ，１６ｂがカム部１５に当接すると、回転軸１１が回動する。この時、トルクアーム１４が設けられた咬み合いヒンジ１２には、カム部１３が遊嵌状に収納されており、遊嵌状の開口部の角度が回転軸１１の軸中心に回転角２０°であるので、図５（ｃ）に示したように、時計回り（矢印Ｍ方向）に支持軸１１ａの回動に連れて回転軸１１が回動して、カム部１３の凸部１３ａ，１３ｂは、ヒンジ係合部１２ａ，１２ｂに当接する。このように動作して、揺動アーム１７に支持された扉体３は、内外水圧差によりトルクアーム１４の回転角θｂ（３５°）の範囲を揺動する。
【００３４】
続いて、図６（ａ）〜（ｃ）及び図７を参照して、フラップゲートの強制閉間Ｃの動作について説明する。図６（ａ）は扉体３の自重で垂下した状態であり、図５（ａ）と同一である。潮位等の水位が急激に上昇した際に、フラップゲートは強制的に閉鎖される。図６（ａ）の状態で、トルクアーム１４を下方に２０°時計回りにＰ３　の位置まで回動させると、図６（ｂ）に示したように、咬み合いヒンジ１２のヒンジ係合部１２ａ，１２ｂがカム部１３の凸部１３ｂ，１３ａに当接する。さらにトルクアーム１４を下方に角度θｃ（１５°）時計回り（矢印Ｎ方向）に回転軸１１が回動すると、図６（ｃ）に示したように、カム部１５の凸部１５ａ，１５ｂが咬み合いヒンジ１６のヒンジ係合部１６ａ，１６ｂに当接し、回転軸１１と支持軸１１ａが回動し、扉体３が開口端２を強制的に閉鎖する。
【００３５】
強制閉間Ｃについて、図７（ａ），（ｂ）を参照して詳細に説明する。本実施形態のフラップゲートの強制閉状態では、扉体３が略平行に移動して、水路１の開口端２の戸当部１ｂに密着する。フラップゲートの強制閉区間では、図７（ａ）に示したように、トルクアーム１４を位置Ｐ３　から反時計回り（矢印Ｍ）に角度θｃ回動させると、咬み合いヒンジ１２のヒンジ係合部１２ａ，１２ｂが軸中心に２０°回動してカム部１３の凸部１３ａ，１３ｂに当接し、回転軸１１が回動し、回転軸１１の回動に連れて、支持軸１１ａは、その中心が回動しながら回転運動を行う。支持軸１１ａは弧を描いて回動し、支持軸１１ａに設けたカム部１５が反時計回り（矢印Ｎ）に回動して、扉体３が開口端２を閉鎖する。
【００３６】
回転軸１１の軸中心Ｓ１　に対して支持軸１１ａの軸中心Ｓ２　は、下方であって、かつ開口端２側に偏倚しているので、支持軸１１ａの軸中心Ｓ２　が回転軸１１の軸中心Ｓ１　に弧を描くように回動して、扉体３を支持する揺動アーム１７は支持軸１１ａの軸中心Ｓ２　に回動しつつ回転軸１１の軸中心Ｓ１　に回動する。回転軸１１と支持軸１１ａとの両方の円運動によって、扉体３は開口端２の戸当部１ｂ近傍で略平行に移動して開口端２の戸当部１ｂに均等な圧力で当接する。すなわち、このようにトルクアーム１４の回動する回転軸１１の回転運動が中心軸の下方前方にずれた支持軸１１ａに伝達されて、強制閉鎖時の扉体３の回動の軌跡が前方に移動するような楕円状の軌跡をたどって、扉体３は開口端２の戸当部１ｂ近傍であたかも平行に移動するように動作する。
【００３７】
次に、図８（ａ），（ｂ）を参照して強制開区Ａ間の動作について説明する。図８（ａ）は、図５（ａ）と同一である。この状態から、図８（ｂ）に示したように、トルクアーム１４を軸中心に時計回りに角度θａ（８０°）回動させると、咬み合いヒンジ１２のヒンジ係合部１２ａ，１２ｂがカム部１３の凸部１３ａ，１３ｂに当接して、回転軸１１が時計回り（矢印Ｍ）に回動し、それに連れて支持軸１１ａが時計回り（矢印Ｎ）に回動する。支持軸１１ａに設けられたカム部１５の凸部１５ａ，１５ｂは、咬み合いヒンジ１６のヒンジ係合部１６ａ，１６ｂに当接して、扉体３は軸中心線から時計回りに８０°回動して、扉体３は強制的に開かれる。
【００３８】
上記のように、本実施形態では、トルクアームの回転運動を第１の咬み合いヒンジを介して、回転軸に伝達し、回転軸の回転運動をカム部で第２，第３の咬み合いヒンジに伝達して、扉体を揺動させるようにしたフラップゲートであり、第１の咬み合いヒンジに軸対象に２０°の遊びが設けられ、第２，第３の咬み合いヒンジに軸対象に１５°の遊びが設けられており、これらの遊びが軸中心に対象に設けられているので、トルクアームの僅かな回動によって、強制動作へと移行させることができ、しかも、この回転軸の軸中心に対して支持軸の軸中心を下方開口端側にずらすことで、扉体が開口端近傍で略方向に移動するようにして、扉体の水密性を良好なものとしている。
【００３９】
なお、上記実施形態では、水路の開口端面が傾斜しているが、この実施形態に限定することなく、開口端面は鉛直面であってもよい。
【００４０】
【発明の効果】
上述のように、本発明によれば、扉体が回転軸の回動なしに揺動するようにして、僅かな内外水圧差により扉体が揺動し得る利点があり、さらに、水路側の圧力が増大すれば、回転軸を回動して排水することができる利点がある。
【００４１】
また、本発明によれば、扉体が開口端近傍で略平行に揺動するので、水路の開口端の戸当部に扉体が略均等な圧力で閉鎖され、閉鎖時の扉体の水密性が向上する利点がある。
【００４２】
また、本発明によれば、咬み合いヒンジのヒンジ係合部が回転中心に対象に設けられ、かつその係合部であるカム部の凸部が軸中心に対象に設けられており、トルクアームの僅かな回転角で扉体を強制的に開閉動作に移行することができるので、緊急時に素早く扉体の強制的な水路開口端の開閉がなし得る利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るフラップゲートの実施形態を示す要部側断面図である。
【図２】本実施形態の正面図である。
【図３】（ａ）は本実施形態の回転機構部の断面図であり、（ｂ）は回転軸と支持軸との模式図である。
【図４】（ａ）はトルク部、（ｂ）は揺動アーム部の咬み合いヒンジ部を示す概略断面図である。
【図５】本実施形態の自由揺動区間Ｂの動作を説明するための模式図である。
【図６】本実施形態の強制閉区間Ｃの動作を説明するための模式図である。
【図７】（ａ）はトルク部、（ｂ）は揺動アームの咬み合いヒンジ部を示す概略断面図である。
【図８】本実施形態の強制開区間Ａの動作を説明するための模式図である。
【図９】従来のフラップゲートを説明するための要部側面図である。
【符号の説明】
１　水路
２　開口端
３　扉体
３ａ　フロート部
８　水密ゴム
９　吊り金具
１０　軸受
１１　回転軸
１２，１６　咬み合いヒンジ
１２ａ，１２ｂ，１６ａ，１６ｂ　ヒンジ係合部
１３，１５　カム部
１３ａ，１３ｂ，１５ａ，１５ｂ　凸部
１４　トルクアーム
１７　揺動アーム
１８　シリンダーの他端部
１９　シリンダー
２０　ロッド
２１　ピン
【図１】
2004052488.tif 000003
【図２】
2004052488.tif 000004
【図３】
2004052488.tif 000005
【図４】
2004052488.tif 000006
【図５】
2004052488.tif 000007
【図６】
2004052488.tif 000008
【図７】
2004052488.tif 000009
【図８】
2004052488.tif 000010
【図９】
2004052488.tif 000011