(57)【要約】【課題】扉体を起立・倒伏するアクチュエータを土砂や流芥物等から防護でき、メンテナンスの負担を小さくしたフラップゲートの駆動装置を提供する。【解決手段】港湾・水路等の水を堰き止める領域に水平方向に所定間隔を隔てて設置された支持壁１と、それら支持壁１の間に配置され下端部が水底に枢支されてその枢支軸４を中心に回動して起伏する扉体５と、該扉体５の水平方向の少なくとも一方の端部５ａに設けられ上記支持壁１によって蓋される開口部６を有する箱体７と、該箱体７の内部に設けられ上記枢支軸４を中心とした円弧状に成形されたラック１０と、該ラック１０と噛合するピニオン１２を有し上記支持壁１に設けられたモータ１１とを備えたもの。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
港湾・水路等の水を堰き止める領域に水平方向に所定間隔を隔てて設置された支持壁と、それら支持壁の間に配置され下端部が水底に枢支されてその枢支軸を中心に回動して起伏する扉体と、該扉体の水平方向の少なくとも一方の端部に設けられ上記支持壁によって蓋される開口部を有する箱体と、該箱体の内部に設けられ上記枢支軸を中心とした円弧状に成形されたラックと、該ラックと噛合するピニオンを有し上記支持壁に設けられたモータとを備えたことを特徴とするフラップゲートの駆動装置。
【請求項２】
上記箱体は、その開口部に上記支持壁の表面との間を止水するシールを有する請求項１記載のフラップゲートの駆動装置。
【請求項３】
上記ラックは、その歯部が下向きに成形された請求項１〜２記載のフラップゲートの駆動装置。
【請求項４】
上記モータは、貯水位より上方に位置して支持壁に設けられた請求項１〜３記載のフラップゲートの駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下端部が水底に枢支された扉体を開閉するフラップゲートの駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
港湾・水路等の水を堰き止めるゲートとして、図５に示すフラップゲート（転倒ゲート）ａが知られている。図示するように、このフラップゲートａは、下端部が水底の基盤ｂに枢支されてその枢支軸ｃを中心として起立・倒伏自在に回動する扉体ｄを有する。扉体ｄは、水底の基盤ｂに凹設されたピットｅ内に設けられたシリンダｆの伸縮によって、起立・倒伏される。
【０００３】
また、別のゲートとして、図６に示す回転式ゲートｇが知られている（特許文献１等）。図示するように、この回転式ゲートｇは、水平方向に所定間隔を隔てて設置された支持壁（堰柱）ｈと、堰柱ｈの側面に凹設された円穴ｉと、円穴ｉに回転自在に装着された円板ｊと、左右の円板ｊの間に介設された扉体ｋとを有する。
【０００４】
図７に示すように、円板ｊの縁部には、ラックｌが周方向に沿ってリング状に設けられており、堰柱ｈには、ラックｌに噛合するピニオンｍを備えたモータｎが設けられている。そして、モータｎを駆動することで、ピニオンｍ及びラックｌによって円板ｊを回転させ、扉体ｋの姿勢を起立状態・転倒状態に切り替える。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−１８３５８６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図５に示すフラップゲートａにおいては、アクチュエータとしてのシリンダｆが常時没水しているため、故障を未然に回避するには、シリンダｆのメンテナンスを頻繁に行わなければならない。また、土砂量の多い河川では、ピットｅに土砂が溜まってシリンダｆが作動不能となる可能性があるため、定期的にピットｅ内の土砂を除去する作業が必要となる。
【０００７】
他方、図６に示す回転式ゲートｇにおいては、円板ｊの縁部と円穴ｉの開口部との間に、円板ｊの回転を確保するための隙間ｏが形成されている。この隙間ｏは、円板ｊが円穴ｉに嵌め込まれて円板ｊの表面が堰柱ｈの表面と略面一となっているため、円板ｊ及び堰柱ｈの表面と略同一の面内にて形成される。よって、流芥物がその隙間ｏを通って侵入しラックｌとピニオンｍとの間に噛み込む虞があり、メンテナンスが欠かせない。
【０００８】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、扉体を起立・倒伏するアクチュエータを土砂や流芥物等から防護でき、メンテナンスの負担を小さくしたフラップゲートの駆動装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明に係るフラップゲートの駆動装置は、港湾・水路等の水を堰き止める領域に水平方向に所定間隔を隔てて設置された支持壁と、それら支持壁の間に配置され下端部が水底に枢支されてその枢支軸を中心に回動して起伏する扉体と、該扉体の水平方向の少なくとも一方の端部に設けられ上記支持壁によって蓋される開口部を有する箱体と、該箱体の内部に設けられ上記枢支軸を中心とした円弧状に成形されたラックと、該ラックと噛合するピニオンを有し上記支持壁に設けられたモータとを備えたものである。
【００１０】
本発明によれば、モータを駆動することで、箱体内に収容されたラック及びピニオンを介し、扉体が枢支軸を中心に回動して起立・倒伏される。ここで、箱体は、その開口部が支持壁によって蓋された状態となっているため、扉体の回動に伴って開口部が支持壁の表面に略直交方向から摺接する。よって、土砂や流芥物等が箱体の内部に侵入し難くなり、メンテナンスの負担が小さくなる。
【００１１】
また、上記箱体は、その開口部に上記支持壁の表面との間を止水するシールを有することが好ましい。これにより、ラック及びピニオンが防水されて防錆されるのみならず、ラック及びピニオンのオイルが箱体の外に流出することも防止できる。また、箱体が水の静圧（水圧）を受け、その開口部が支持壁に押し付けられるため、シール性が高まる。
【００１２】
また、上記ラックは、その歯部が下向きに成形されることが好ましい。これにより、仮に箱体内に流芥物が侵入したとしても、ラックの歯部が下向きとなっているため、重力の作用によって流芥物が歯部に付着し難い。
【００１３】
また、上記モータは、貯水位より上方に位置して側壁体に設けられることが好ましい。これにより、仮にカバー内に水が浸入したとしても、モータが水没することはない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を添付図面に基いて説明する。
【００１５】
図１に本実施形態に係るフラップゲートの駆動装置の側面図を、図２に上記駆動装置の平面図を、図３に上記駆動装置の正面断面図を示す。
【００１６】
図示するように、港湾・河川・水路等の水を堰き止める領域には、水平方向に所定間隔を隔てて支持壁１が設置されている。支持壁１は、水路等の幅方向の中程に設置される堰柱（ピア）や、水路等の両岸に設置される擁壁（アバット）等からなる。
【００１７】
支持壁１の間には、下端部が水底の基盤２にヒンジ３により枢支されてその枢支軸４を中心に回動して起伏する扉体５が配置されている。扉体５は、図１に示すように起立されたとき水を堰き止めてその左右に水位差を生じさせ、図４に示すように倒伏されたとき水を流して左右の水位を等しくする。なお、図例の扉体５は、洪水位が扉体５の高さよりも高くなる比較的大型のタイプを示すが、これに限らず湖沼や河川等に設置される小型タイプであってもよい。
【００１８】
扉体５の水平方向の少なくとも一方の端部５ａには、上記支持壁１によって蓋される開口部６を有する箱体７が取り付けられている。箱体７は、図１に示すように、扉体５の回動角以上の角度の扇状に成形された側板７ａと、側板７ａの周方向の両端部に径方向に沿って成形された第１縁板７ｂと、側板７ａの径方向の端部に周方向に沿って弧状に成形された第２縁板７ｃとを有する。第１縁板７ｂは図２に示すように支持壁１の垂直面に対して曲面状に成形されており、第２縁板７ｃは図３に示すように支持壁１の垂直面に対して直線状に成形されている。
【００１９】
第１縁板７ｂ及び第２縁板７ｃの端部すなわち開口部６には、支持壁１の表面との間を止水するシール８が備えられている。シール８は、ゴムや樹脂等の可撓性材料からなる。また、支持壁１の表面には、箱体７の開口部６が対向する部分に、平滑な平板９（ステンレス板等）が取り付けられている。この平板９は、枢支軸４に対して直交するように設定されている。扉体５が枢支軸４廻りに回動したとき、箱体７の開口部６と平板９との間隙が変化しないようにするためである。
【００２０】
第２縁板７ｃの内面には、枢支軸４を中心として円弧状に成形されたラック１０が取り付けられている。ラック１０には、支持壁１に設けられたモータ１１のピニオン１２が噛合されている。モータ１１は、支持壁１の内部に成形された収容室１３内に配置され、その回転軸１４が支持壁１を貫通し、その先端部にピニオン１２が装着されている。図３中、１５はシールである。
【００２１】
ラック１０の長さは、扉体５を図１に示す起立状態から図４に示す倒伏状態に移行する回動角以上に設定されている。ラック１０は、その歯部が下向きに成形されている。また、モータ１１は、図１に示すように、貯水位より上方に配置されている。
【００２２】
以上の構成からなる本実施形態の作用を述べる。
【００２３】
扉体５は、図１の起立状態からモータ１１を駆動することで、箱体７内に収容されたラック１０及びピニオン１２を介し、枢支軸４を中心に回動され、図４の倒伏状態に移行する。また、モータ１１を逆回転させることで、扉体５は図４の倒伏状態から図１の起立状態に移行する。
【００２４】
ここで、扉体５を移動させるアクチュエータとしてのラック１０、ピニオン１２、モータ１１等は、箱体７の内部に収容されて防塵されているので、流芥物や土砂等から防護される。詳しくは、箱体７は、支持壁１、１間の水によって、図１の起立状態から図４の倒伏状態にかけての全領域で静圧を受けて支持壁に押し付けられるため、その開口部６が支持壁１の平板９の表面に略直交方向から押し付けられ、土砂や流芥物等の内部への侵入を防止する。
【００２５】
よって、ラック１０とピニオン１２との間に流芥物や土砂等が噛み込むことを防止でき、メンテナンスの負担を小さくできる。なお、箱体７を扉体５の端部５ａに水平方向に所定範囲で移動自在に水密に装着し、上記水の静圧による箱体７の水平方向の押付ストロークを積極的に設定してもよい。この場合、ラック１０とピニオン１２とは、相互の歯部が平行にずれるのみなので、噛合に問題が生じることはない。
【００２６】
また、上記開口部６に備えられたシール８は、支持壁１の平板９の表面との間を的確に止水する。よって、ラック１０及びピニオン１２が防水されて防錆されると共に、ラック１０及びピニオン１２のオイルが箱体７の外に流出することも防止される。なお、上記開口部６にシール８の代わりに防塵ブラシを備えさせてもよい。この場合、防塵機能のみが発揮される。また、平板９は、支持壁１の表面が十分平滑であり且つ枢支軸４に対して直交していれば、省略できる。
【００２７】
また、箱体７の第１縁板７ｂ（シール８）は、扉体５が回動する度に支持壁１の平板９上を円弧状に滑るので、仮に平板９に苔、藻、海草または貝類等が付着しても、それらをスクレープできる。よって、シール性能が長期に亘って維持される。かかるスクレープ機能を重視する場合には、シール８の材質には比較的硬質の樹脂等を用いることが好ましい。
【００２８】
また、箱体７の第１縁板７ｂを図２に示すように平板９に向けて曲面状に成形したので、図１の起立状態及び図４の倒伏状態の双方において、流水が阻害されることはなく、流芥物の引っ掛かりが抑えられる。また、曲面状に成形された第１縁板７ｂは、図４に示す扉体５の倒伏時には、支持壁１、１間を流れる流水の動圧を受け、箱体７を支持壁１に押し付ける。
【００２９】
また、ラック１０の歯部を下向きに成形したので、仮に箱体７内に流芥物や土砂等が侵入したとしても、重力の作用によってそれら流芥物等が歯部に付着し難い。よって、流芥物等の噛み込みを未然に防止できる。また、ラック１０を箱体７の第１縁板７ｃの内面に設けたので、枢支軸４を中心とした扉体５の駆動モーメントの腕の長さを箱体７内にて最大限稼ぐことができる。
【００３０】
また、モータ１１を貯水位より上方に配置したので、仮に箱体７に水が浸入したとしても、モータ１１が水没することはない。また、モータ１１を、図１に示す扉体５の起立時には扉体５の頂部近傍となり、図４に示す扉体５の倒伏時には箱体７の第１縁板７ｂと第２縁板７ｃとの隅部近傍となる位置に配置したので、箱体７の周方向のサイズをミニマムとできる。
【００３１】
なお、箱体７の形状は、図例のように扇型に限られず、扉体５の回動角以上に合わせて成形されたラック１０を収容できる形状であれば、いかなる形状（例えば円弧ボックス状等）でも構わない。但し、箱体７は、ラック１０・ピニオン１２等をカバーする機能のみならず、ラック１０・ピニオン１２による回動トルクを扉体５に伝達する中間部材としての機能も有するため、図例のような扇型が好ましい。ラック１０・ピニオン１２による回動トルクが扇状に成形された側板７ａの面内を介し、扉体５の端部５ａに全体的に伝達されるからである。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るフラップゲートの駆動装置によれば、扉体を起立・倒伏するアクチュエータ（ラック、ピニオン、モータ）を土砂や流芥物等から防護でき、メンテナンスの負担を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るフラップゲートの駆動装置の側面図である（起立状態）。
【図２】上記駆動装置の平面図である。
【図３】上記駆動装置の正面断面図である。
【図４】上記駆動装置の側面図である（倒伏状態）。
【図５】従来例を示すフラップゲートの駆動装置の側面図である。
【図６】従来例を示す回転式ゲートに斜視図である。
【図７】上記回転式ゲートの駆動装置の斜視図である。
【符号の説明】
１    支持壁
２    水底の基盤
３    ヒンジ
４    枢支軸
５    扉体
５ａ  端部
６    開口部
７    箱体
８    シール
１０  ラック
１１  モータ
１２  ピニオン
【図１】
2004285574.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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