(57)【要約】【課題】一本の弁軸で開閉操作可能な親子ゲートを、可動堰として使用できるようにする。【解決手段】親ゲート２に上端縁に開口する副弁孔５を設けてその副弁孔５を開閉する子ゲート３に弁軸４を取付ける。その副弁孔５の上部に内側に突出するハンガー１２を幅方向両側に設け、上記子ゲート３が前記副弁孔５の開放位置から上昇することにより、その子ゲート３が前記副弁孔５を閉じるとともに前記ハンガー１２に当接して前記親ゲート２を引き上げ、上記親ゲート２が水路６を閉じ且つ上記子ゲート３が副弁孔５を閉鎖する位置から降下することにより、その子ゲート３が前記副弁孔５を開放するとともに親ゲート２に設けた当接部１３に当たってその親ゲート２を押し下げるようにした。親ゲート２が水路６を閉じた状態においてその子ゲート３を昇降させれば堰の上端位置を高さ調整できるので、その子ゲート３の昇降により可動堰として使用できるようになる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水路６に設けた昇降自在の親ゲート２に副弁孔５を設け、その副弁孔５を開閉する子ゲート３を前記親ゲート２に昇降自在に設け、その子ゲート３に弁軸４を取付けて、その弁軸４の昇降により前記子ゲート３を昇降させて前記副弁孔５を開閉するとともに前記親ゲート２を引き上げ、又は押し下げて前記水路６を開閉する親子ゲートにおいて、
上記副弁孔５の上部にハンガー１２を設け、上記子ゲート３が前記副弁孔５の開放位置から上昇することにより、その子ゲート３が前記副弁孔５を閉じるとともに前記ハンガー１２に当接して前記親ゲート２を引き上げ、
上記親ゲート２が上記水路６を閉じ且つ上記子ゲート３が上記副弁孔５の閉鎖位置から降下することにより、その子ゲート３が前記副弁孔５を開放するとともに前記親ゲート２に設けた当接部１３に当たってその親ゲート２を押し下げることを特徴とする親子ゲート。
【請求項２】
上記ハンガー１２を、上記副弁孔５の幅方向両側に設けたことを特徴とする請求項１に記載の親子ゲート。
【請求項３】
上記副弁孔５を、上記親ゲート２の上端縁に開口させて設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の親子ゲート。
【請求項４】
上記親ゲート２の上記副弁孔５の幅方向両側に上記水路６の長さ方向いずれかに向く弁座を設けてその弁座に上記子ゲート３の前面を摺動させ、上記親ゲート２に押工板４４を設けてその押工板４４に上下方向へ回転自在のローラ４６を上下方向に並列して複数取付けるとともにその各ローラ４６を前記子ゲート３の背面に当接させ、前記各ローラ４６を前記押工板４４から前記子ゲート３の背面に向かって付勢することにより、前記子ゲート３の前面と前記副弁孔５の弁座との水密を維持することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の親子ゲート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水路開閉用の親子ゲートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水路や貯水池等の水位保持、又は流量調整用等のために、水路開閉を行うゲートとして、制水扉本体に小型の副弁を取付けた親子ゲートが用いられる。
例えば、特許文献１に示すように、水路を開閉する制水扉本体（親ゲート）が二本の弁軸で門型に昇降可能に支持されている。その制水扉本体のほぼ中央部に副弁孔が設けられて、その副弁孔を開閉する副弁体（子ゲート）が別の弁軸を介して昇降可能に支持されている。
【０００３】
親ゲートの弁軸を操作して、その親ゲートを、上記水路が開放された状態から水路床に接する位置まで降下させると、子ゲートもその自重により追随して降下する。このとき、副弁体の弁軸は、その軸方向中程で主軸と副軸とに上下分割されており、その主軸と副軸とが摺動部（嵌合部）を介して一定のストロークの範囲内で上下方向へ伸縮可能となっている。このため、副弁体の降下とともに、その副弁体の副軸も追随して降下していく。
また、親ゲートが水路を閉鎖した状態で、水路を開放する際には、まず子ゲートを開ける。子ゲートを支持する弁軸の主軸と副軸とは、上記摺動部で回転方向に固定されており、その副軸の下端は、前記副弁体にねじ込まれているので、その主軸をねじ込み方向に回転させれば、副軸も回転して子ゲートは上昇し副弁孔を開く。
さらに、親ゲートを開ける際には、その親ゲートの弁軸を操作すれば親ゲートが上昇し、その上昇に伴って、子ゲートと副軸とは、ともに引き上げられていく（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、特許文献２には、一本の弁軸で親ゲートと子ゲートの双方を操作できるようにした技術が開示されている。この親子ゲートでは、弁軸が主軸と副軸とに上下に分割されており、その主軸が堰本体に取付けた昇降機により昇降自在に支持されている。その主軸と副軸とは、親ゲートの背面側、副弁孔のやや上部に設けたブロックケースと呼ばれる摺動部内で一定のストローク（遊び）の範囲内で伸縮自在に接続されている。その摺動部内での弁軸の伸縮量は、副弁体の開閉ストロークと一致させてある。
水路全閉状態から主軸を上昇させると、まず摺動部内の遊びがなくなった段階で副軸が子ゲートとともに上昇して副弁孔を開放させる。その後、主軸をさらに上昇させると、親ゲートが上昇して水路が開放される。
また、その開放された水路を閉じる際には、主軸を降下させると親ゲートがその自重で降下し、親ゲートが水路床に接した後、さらに弁軸を降下させると、摺動部内の遊びがなくなった段階で副軸が子ゲートとともに降下し副弁孔が閉じられる（特許文献２参照）。
【特許文献１】実開昭６２−２９１３１１号公報
【特許文献２】実開平６−２４０１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の親子ゲートによれば、弁軸が複数本介在するとともに、親ゲートと子ゲートを開閉操作する機構を別々に設けなければならないため、その構造が複雑である。施設のメンテナンス上、また、施設のコスト上の問題から、装置の構成は簡単であることが好ましい。
【０００６】
この点、上記特許文献２に記載の親子ゲートによれば、一本の弁軸により、親ゲートと子ゲートの双方を開閉操作できるのでその構造が簡単であるといえる。
【０００７】
しかし、この特許文献２の親子ゲートによれば、子ゲートが上昇して副弁孔が全開した後に親ゲートが上昇し、その親ゲートの上昇とともに、水路はその親ゲートの下方から徐々に開放されることになる。
このため、水路及び貯水池の水位を一定の高さに保つようないわゆる「可動堰」の機能を果たすことができない。「可動堰」による水位調整は、その堰（ゲート）の上端高さを調整し、水を堰の下方（水路の下方）から放流するのではなく、堰の上を越流させることにより放流することが望ましいからである。
【０００８】
そこで、この発明は、一本の弁軸で開閉操作可能な親子ゲートを、可動堰として使用できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、この発明は、親ゲートに設けた副弁孔の上部に子ゲートが当接するハンガーを設けて、子ゲートが上昇して副弁孔を閉じるとともにその子ゲートがハンガーを介して親ゲートを引き上げるようにし、また、親ゲートが水路を閉じた状態において子ゲートが降下して副弁孔を開放するとともにその子ゲートが前記親ゲートを押し下げるようにした手段を採用したのである。
このようにすれば、副弁孔は、親ゲートが水路を閉じた状態においてその子ゲートのみ上昇させれば副弁孔は閉じられ、また、その子ゲートを下降させれば副弁孔はその上部から徐々に開放される。この子ゲートの開閉度合いを調整すれば、親ゲートを閉じた状態で堰の上端位置を調整できる。したがって、一本の弁軸で親ゲート、子ゲートともに操作可能な親子ゲートを、その子ゲートの昇降により可動堰としても使用できるようになる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は、親ゲートが水路を閉じた状態において、子ゲートを昇降させることにより堰の上端位置を高さ調整できるので、一本の弁軸で開閉操作可能な親子ゲートを可動堰として使用できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
上記手段の実施形態として、水路に設けた昇降自在の親ゲートに副弁孔を設け、その副弁孔を開閉する子ゲートを前記親ゲートに昇降自在に設け、その子ゲートに弁軸を取付けて、その弁軸の昇降により前記子ゲートを昇降させて前記副弁孔を開閉するとともに前記親ゲートを引き上げ、又は押し下げて前記水路を開閉する親子ゲートにおいて、下記の構成を採用した。
すなわち、上記副弁孔の上部にハンガーを設け、上記子ゲートが前記副弁孔の開放位置から上昇することにより、その子ゲートが前記副弁孔を閉じるとともに前記ハンガーに当接して前記親ゲートを引き上げる。
また、上記親ゲートが上記水路を閉じ且つ上記子ゲートが副弁孔の閉鎖位置から降下することにより、その子ゲートが前記副弁孔を開放するとともに前記親ゲートに設けた当接部に当たってその親ゲートを押し下げるようにした構成である。
【００１２】
このようにすれば、親ゲート及び子ゲートの閉鎖状態から弁軸を引き上げると、子ゲートは上昇して副弁孔を閉じ、その後、さらに弁軸を引き上げると、子ゲートは、上記ハンガーを介して親ゲートを引き上げて（持ち上げて）上昇させ、水路を開放する。
その親ゲート及び子ゲートの開放状態から弁軸を引き下げると、子ゲートの降下とともに親ゲートは自重で降下する。親ゲートが水路床に接して水路を閉鎖した後は、さらなる弁軸の降下により、徐々に子ゲートが降下し子ゲートが副弁孔を開放する。  
したがって、その親ゲートが水路を閉鎖した状態において、その親ゲートを昇降させることなく、子ゲートを上記副弁孔を開放する下端位置から、上記ハンガーに当たる上端位置までの範囲で昇降させれば、その子ゲートの上端位置の変化によって、適宜、その子ゲート上の越流を許容して、水位調整を行うことができる。
【００１３】
上記の構成において、上記ハンガーを、上記副弁孔の幅方向両側に設ければ、子ゲートの上昇の際に親ゲートを安定して引き上げる（持ち上げる）ことができるようになる。
また、上記副弁孔を、上記親ゲートの上端縁に開口させて設ければ、その子ゲートの上方が開放されるので、越流を許容しやすくなる。したがって、水位調整を行いやすい。
【００１４】
さらに、上記の各構成において、上記親ゲートの上記副弁孔の幅方向両側に上記水路の長さ方向いずれかに向く弁座を設けてその弁座に上記子ゲートの前面を摺動させ、上記親ゲートに押工板を設けてその押工板に上下方向へ回転自在のローラを上下方向に並列して複数取付けるとともにその各ローラを前記子ゲートの背面に当接させ、前記各ローラを前記押工板から前記子ゲートの背面に向かって付勢することにより、前記子ゲートの前面と前記副弁孔の弁座との水密を維持するようにした構成を採用し得る。
このように、子ゲートを上下方向に並列された複数のローラを介して親ゲート側へ付勢することにより、子ゲートと親ゲートとは、常に平行な状態を維持し得る。このため、弁軸の昇降及びその昇降に伴う子ゲート、親ゲートの昇降動作がスムースとなる。
【実施例】
【００１５】
一実施例を図１乃至図８に基づいて説明する。この実施例は、水路や貯水池等に設けられる水位の保持、調整、又は流量調整用の親子ゲートである。
【００１６】
その構成は、図１及び図２に示すように、水路６を開閉する親ゲート２が水路６の両側壁９，９に設けたガイド装置７，７に沿って昇降自在に支持されている。
その親ゲート２の前面には、図３に示すように、その幅方向両側の側縁部３２に沿って弁座２ａ，２ａが設けられており、その弁座２ａに対向して、前記ガイド装置７には弁座１８ａが設けられている。
親ゲート２が前記ガイド装置７に沿って昇降するとき、その親ゲート２の前面と前記ガイド装置７とは、上記弁座２ａ，１８ａを介して水密を維持しながら摺動自在となっている。
【００１７】
また、その親ゲート２の背面には、上記側縁部３２に沿ってライナ３２ａが設けられており、そのライナ３２ａに対向して、前記ガイド装置７の背面側には止水装置３０が取付けられている。この止水装置３０は、ガイド装置７の背面側に設けた係合部３４に、ねじ３５，３６及び座金３５ａ等を介して取付けられている。
親ゲート２が上記ガイド装置７に沿って昇降するとき、その止水装置３０の突出部３１に設けたライナ３１ａと、前記親ゲート２のライナ３２ａとが、水密を維持しながら摺動自在となっている。
【００１８】
また、親ゲート２には、上記側縁部３２において、側方へ伸びる止水部３３が設けられており、その止水部３３の背面側にライナ３３ａが設けられて、上記係合部３４のあご部３４ａに水密を維持しながら摺動するようになっている。
【００１９】
さらに、上記親ゲート２の前面に設けた上記弁座２ａは、図４に示すように、その親ゲート２の下縁部２３にも設けられており、その下縁部２３に設けた弁座２ａに対向して、水路床６’ の段部に設けたフランジ１８には、対応する弁座１８ａが設けられている。
親ゲート２が前記ガイド装置７に沿って昇降し、その親ゲート２が前記水路６を閉じるとき、前記下縁部２３に設けた弁座２ａと、水路床６’に設けたフランジ１８の弁座１８ａとが摺動し、水密を維持するようになっている。
【００２０】
さらに、その親ゲート２の上記下縁部２３には、図４に示すくさび止水装置２０が設けられている。くさび止水装置２０は、親ゲート２に設けたフランジ１７の係合部２２と、水路６の底（上記水路床６’）に設けた係合部２１の傾斜面とが、ライナ２２ａ，２１ａを介して摺動し、親ゲート２を完全に閉じれば水密を維持するようになっている。
このくさび止水装置２０は、図２及び図４に示すように、水路床６’の段部に設けた上記フランジ１８に固定されている。また、親ゲート２の下端部が当接するストッパ装置１５が、同じく、前記フランジ１８に設けた取付台１４に固定されている。
【００２１】
なお、親ゲート２が水路６を完全に閉じる位置は、図５に示すストッパ装置１５により、その高さの調整が可能であり、また、その親ゲート２は、図１及び図２に示すストッパ装置１９に当たって、それ以上上昇しないようになっている。
【００２２】
その親ゲート２に副弁孔５が設けられる。その副弁孔５は、図１に示すように、親ゲート２の上端縁の中央部に上向きに開口した状態で設けられ、その副弁孔５を開閉する子ゲート３が、前記親ゲート２に対して昇降自在に設けられる。
【００２３】
子ゲート３の前面には、その子ゲート３の幅方向両側の側縁部に沿って上下方向の弁座３ａ，３ａが設けられており、図２及び図６に示すように、その弁座３ａ，３ａに対向して、親ゲート２には、背面側に向く弁座２ｂ，２ｂが、上記副弁孔５の幅方向両側に設けられている。
【００２４】
また、親ゲート２には、図６に示すように、スプリングローラ式止水装置４０が設けられている。
このスプリングローラ式止水装置４０は、親ゲート２の背面に押工板４４が設けられて、その押工板４４に、係止部４４ａ、ピン４５、アーム４３を介してローラ４６が回転自在に取付けられている。このローラ４６を支持する前記アーム４３は、押工板４４にねじ込まれたねじ軸４１に嵌められて，ナット４１ａで固定されたばね４２によって、ピン４５周りに付勢されており、その付勢により、ローラ４６は子ゲート３の背面に当接してその子ゲート３の弁座３ａを親ゲート２の弁座２ｂに押し付けて、前記子ゲート３の前面の弁座３ａと前記副弁孔５の弁座２ｂとの水密を維持する。
【００２５】
その子ゲート３には、図２に示すように、その上部中央に設けた係止部１６に弁軸４が挿通されて、その弁軸４と係止部１６とが上下のナット４ａ，４ａにより固定されている。その弁軸４の上端は、図１に示すように、堰本体８に固定された昇降機１０に支持されているので、昇降機１０を操作して弁軸４を昇降させれば、子ゲート３も昇降し副弁孔５を開閉することができる。
【００２６】
また、副弁孔５内の上部には、内側に突出する対のハンガー１２，１２が設けられている。上記弁軸４の昇降により、上記子ゲート３を上昇させれば、その子ゲート３の上端がハンガー１２に当接し、上記親ゲート２を引き上げるようになっている。
【００２７】
この親子ゲートの作用を、図７及び図８に基づいて説明すると、まず、図７（ａ）及び図８（ａ）に示す親ゲート２及び子ゲート３の閉鎖状態（以下、全閉状態という）から弁軸４を引き下げると、図７（ｂ）及び図８（ｂ）に示すように、子ゲート３が降下して副弁孔５を開放する（以下、水位調整状態という）。子ゲート３の上端位置を調整することにより、水位調整が可能である。
その後、弁軸４を引き上げると、子ゲート３は、一旦前記全閉状態に戻った後、上記ハンガー１２を介して親ゲート２を引き上げて上昇させ、図７（ｃ）及び図８（ｃ）に示すように、水路６を開放する（以下、全開状態という。）。
【００２８】
逆に、図７（ｃ）及び図８（ｃ）に示す全開状態から、弁軸４を引き下げると、子ゲート３の降下とともに親ゲート２は自重で降下する。図７（ａ）及び図８（ａ）に示すように、親ゲート２が水路床に接して水路６を閉鎖した後（全閉状態）は、さらなる弁軸４の降下により、徐々に子ゲート３が降下し、最後は、図７（ｂ）及び図８（ｂ）に示すように、子ゲート３が副弁孔５を開放する（水位調整状態）。
この水位調整状態において、子ゲート３の下部が副弁孔５内の当接部１３に当たって親ゲート２を押し下げる。この押し下げにより、親ゲート２は、上記くさび止水装置２０の作用により、水密が維持されて水路６を完全に閉じることになる。
また、上記くさび止水装置２０、止水装置３０、スプリングローラ式止水装置４０等を採用したことにより、親ゲート２及び子ゲート３がそれぞれ全閉状態において、上方を除く三方を水密状態に維持できるようになっており、また、水圧方向に関係なく、いずれの側からの水圧に対しても、上記のように機能できるようになっている。  
【００２９】
したがって、この親子ゲートによれば、上記全閉状態、全開状態においては、通常の制水ゲートとして使用し、中間開度では、上流側の水位を一定に保つ可動堰として使用することができる。また、上流側の水位を維持する場合、あるいは、水路の最低水位を維持する必要があるときは、親ゲート２を昇降させることなく、子ゲート３を上記副弁孔５の閉鎖状態から、その子ゲート３の上端が上記ハンガー１２に当たらない範囲で昇降させれば、その子ゲート３の開閉によって水位調整を行うことができる。
この水位調整において、リミットスイッチを介在させて、親ゲート２及び子ゲート３の位置検出を可能とし、その位置検出の信号に基づいて、上記全閉状態、全開状態及び水位調整状態相互間の親ゲート２及び子ゲート３の動作が自動的に行われるようにすれば、便利である。
【００３０】
上記の実施例では、副弁孔５を親ゲート２の上端に開口して設けたが、子ゲート３がいわゆる可動堰として機能するのに支障しない限り、副弁孔５を親ゲートの上端に開口せずに設けても良い。ただし、その子ゲート３の昇降により可動堰として水位調整を行う場合は、副弁孔５の位置は、想定される水位の水面近くに設けることが望ましい。
また、上記ハンガー１２の位置は、上記副弁孔５の上部において、子ゲート３がその上昇とともに当接するように内側に突出して設ければよく、その位置は自由に設定できる。また、ハンガー１２は、上記実施例のように、必ずしも副弁孔５の幅方向両側に設ける必要はなく、幅方向一方にのみ設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】一実施例の正面図
【図２】図１の右側面図
【図３】図１のＡ−Ａ断面図
【図４】図１のＢ−Ｂ断面図
【図５】図１のＣ−Ｃ断面図
【図６】スプリングローラ式止水装置の詳細図
【図７】同実施例の作用図
【図８】図７の右側面図
【符号の説明】
【００３２】
１  親子ゲート
２  親ゲート（制水扉）
２ａ，２ｂ，３ａ，１８ａ  弁座
３  子ゲート（副弁体）
４  弁軸
５  副弁孔
６  水路
６’  水路床
７  ガイド装置
８  堰本体
９  側壁
１０  昇降機
１１，２１ａ，２２ａ，３１ａ，３２ａ  ライナ
１２  ハンガー
１３  当接部
１５，１９  ストッパ装置
２０  くさび止水装置
３０  止水装置
４０  スプリングローラ式止水装置
【図１】
2007107262.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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【図８】
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