JP2003171926A - ゲート開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゲート規模に依存することなく、ゲートの重
量が軽量であっても水門の止水が確実にできるゲート開
閉装置を提供する。 【解決手段】 水門１２の上部の機械台にシリンダ２１
が設けられ、水門の門柱部１３，１４にそれぞれガイド
レール１６，１７が設けられ、ガイドレール１６，１７
のそれぞれに吊設部材４０が上下動可能に設けられ、吊
設部材４０をゲート１８の両上端部にそれぞれ連結し、
一方の吊設部材４０のゲート１８の昇降方向にそれぞれ
第１と第２索条を接続してそれぞれの他端を機械台に固
定し、他方の吊設部材４０のゲート１８の昇降方向にそ
れぞれ第３と第４索条の一端を接続してそれぞれの他端
を機械台に固定し、シリンダ２１のシャフト２１ａに第
１滑車群Ａが設けられ、シリンダ２１ａの軸方向の第１
滑車群Ａの前方に第２滑車群Ｂが設けられ、第１滑車群
Ａの後方に第３滑車群Ｃが設けられ、水門上部両側とそ
れらに対応する門柱部底部とに第１と第２転向滑車群Ｄ
１，Ｄ２が設けられ、シャフト２１ａの前後方向の移動
によって、ゲート１８を昇降する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、灌漑用水門、取水
用水門等の水門のゲートを昇降するゲート開閉装置に関
し、詳しくはゲート規模やゲートの重量に関わりなく、
ゲートを確実に着床して止水ができるゲート開閉装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のゲート開閉装置について、図６〜
図９を参照して説明する。水門１の上部には、ゲート２
を昇降するゲート開閉装置３が設けられ、ゲート開閉装
置３は、機械台３ａに油圧シリンダ４が固定され、油圧
シリンダ４の一端に固定された支承部材７に滑車５ａ，
６ａが回動自在に設けられ、油圧シリンダ４の他端から
突出するシャフト４ａの先端には支承部材４ｂが設けら
れ、支承部材４ｂに滑車５ｂ，６ｂを回転軸中心を同一
として、回動自在に設けられている。水門１上部の両側
には、転向滑車５ｃ，６ｃが回動自在に設けられてい
る。支承部材４ｂの底部にはガイド車８が設けられてい
る。

【０００３】ワイヤーロープＷａは、その一端が機械台
３ａの固定金具９ａに固定され、滑車５ａ，５ｂ、及び
転向滑車５ｃに掛け渡され、かつワイヤーロープＷｂ
は、その一端が機械台３ａの固定金具９ｂに固定され、
滑車６ｂ，６ａ、及び転向滑車６ｃに掛け渡されてお
り、ワイヤーロープＷａ，Ｗｂのそれぞれの他端は、転
向滑車５ｃ，６ｃから垂下して、ゲート２両側上端部の
吊り金具１０，１１に接続されている。

【０００４】油圧シリンダ４のシャフト４ａの先端に設
けられた支承部材４ｂの滑車５ｂ，６ｂは、それぞれの
回転軸中心が等しく、油圧シリンダ４のシャフト４ａを
前方に押し出すことによって、支承部材４ｂの底部に設
けられたガイド車８に案内されて、前方に移動する（図
７、及び図９の矢印Ｙａ参照）。滑車５ｂ，６ｂにそれ
ぞれ掛け渡されたワイヤーロープＷａ，Ｗｂは、滑車５
ｂ，６ｂが前方に押し出されると、滑車５ｃ，６ｃは回
転し、ワイヤーロープＷａ，Ｗｂが矢印Ｘａ（図９参
照）で示したように引き上げられて、ゲート２が上昇し
て水門１が開かれる。

【０００５】一方、水門１のゲート２を閉じる際は、油
圧シリンダ４が単動の場合、油圧シリンダ４への油圧力
を抜くことによって、油圧シリンダ４のシャフト４ａが
縮み、ゲート２の自重によって降下して水門１は閉じら
れる。また、油圧シリンダ４が複動の場合、油圧シリン
ダ４への他方の油口から油圧力を加えて、油圧シリンダ
４のシャフト４ａの縮むことによって、ワイヤーロープ
Ｗａ，Ｗｂが緩められてゲート２の自重により降下して
水門１が閉じられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のゲート開閉
装置は、油圧シリンダが単動或いは複動であったとして
も、水門のゲートを閉じる場合にワイヤーロープを緩め
てゲートの自重により降下させて水門のゲートを閉じて
いる。従って、ゲート規模が大きくゲート自体の重量が
重い場合はゲートが問題なく着床して完全に止水するこ
とができる。しかし、ゲート規模が小さく、ゲートの重
量が軽量である場合には、ゲートに水圧等の抵抗が掛か
って、ゲートの降下に支障をきたして、ゲートの着床が
不十分となり、止水が完全にできないおそれがあった。

【０００７】本発明は、上記のような課題に鑑みなされ
たものであって、ゲート規模に依存することなく、ゲー
トの重量が軽量であっても水門の止水が確実にできるゲ
ート開閉装置を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【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、水門のゲート
を昇降するゲート開閉装置において、該水門上部にシリ
ンダが機械台に固定され、該水門の門柱部にそれぞれガ
イドレールが設けられ、該ガイドレールのそれぞれに第
１と第２吊設部材が上下動可能に設けられ、該第１と該
第２吊設部材を該ゲートの上端部にそれぞれ連結し、該
第１吊設部材の該ゲートの昇降方向にそれぞれ第１と第
２索条を接続してそれぞれの他端を該機械台に固定し、
かつ該第２吊設部材の該ゲートの昇降方向にそれぞれ第
３と第４索条の一端を接続してそれぞれの他端を該機械
台に固定し、該シリンダのシャフトに第１滑車群が設け
られ、該シリンダの軸方向の該第１滑車群の前方に第２
滑車群が設けられ、該第１滑車群の後方の該シリンダ端
部に第３滑車群が設けられ、該水門の両側に、該水門上
部と門柱部底部とを対とする第１と第２転向滑車群が設
けられ、該シャフトの前後方向への伸縮により、該第１
滑車群と該第１転向滑車群とに掛け渡された該第１と該
第２索条により該第１吊設部材を、かつ該第１と第３滑
車群とに掛け渡された該第３と該第４索条により該第２
吊設部材をそれぞれ同一方向に上下動させて、該ゲート
を昇降することを特徴とするゲート開閉装置である。

【０００９】請求項１の発明では、灌漑用水門、取水用
水門等の水門のゲートの両上端部を第１と第２吊設部材
に連結し、第１と第２吊設部材のそれぞれに２本の索条
（例えば、ワイヤーロープ）を接続してゲートを昇降さ
せて水門の開閉を行っている。第１と第２吊設部材に
は、ゲートの昇降方向にそれぞれの索条が接続されてお
り、強制的に開閉が行えるようになされている。

【００１０】すなわち、ゲートは第１と第２吊設部材に
連結され、第１吊設部材に接続された一方の索条を送り
出し、他方の索条を引き上げるようにし、第２吊設部材
の一方の索条を引き上げ、他方の索条を送り出すように
して、第１と第２吊設部材を上昇させて水門を開く。一
方、第１吊設部材に接続された一方の索条を引き上げ、
他方の索条を送り出し、第２吊設部材の一方の索条を送
り出し、他方の索条を引く上げることにより、第１と第
２吊設部材を同時に降下させて、第１と第２吊設部材に
吊設されたゲートを、その重量に依存することなく強制
的に降下させて水門を閉じる。

【００１１】さらに、索条について詳細について説明す
ると、第１と第２索条及び第３と第４索条は、それぞれ
の一端が機械台に固定されて第１滑車群の滑車にそれぞ
れ掛け渡されており、第１と第２索条が第１吊設部材の
昇降方向に接続され、かつ第３と第４索条が第２吊設部
材の昇降方向に接続され、第１滑車群はシリンダのシャ
フトの先端に設けられており、シリンダのシャフトの伸
縮によって、第１と第２索条及び第３と第４索条の引き
上げと送り出しが容易になし得る。従って、ゲートの自
重に依存することなく、第１と第２吊設部材に連結され
たゲートを強制的に昇降させることができる。殊に、ゲ
ートの降下時には、索条を下方に引っ張って、ゲートを
確実に着床するようになされている。しかも、水門のゲ
ートの開閉に当たり、シリンダのシャフトの伸縮による
ストロークが不十分な位置に停止すれば、ゲートが完全
に開かれていないか、または完全に着床していないこと
が判明し、異状を容易に察知できる。

【００１２】また、請求項２の発明は、前記第１乃至第
３滑車群のそれぞれが回転軸中心を同一とする滑車から
なることを特徴とする請求項１に記載のゲート開閉装置
である。

【００１３】請求項２の発明では、第１乃至第３滑車群
のそれぞれが回転軸中心を同一とする滑車から構成さ
れ、第１滑車群がシリンダのシャフトの先端に設けら
れ、ゲートが自重で降下するのではなく、第１滑車群に
掛け渡された索条の引き上げと引き出しにより、ゲート
両側の２本の索条によってゲートの開閉がなされる。す
なわち、シリンダのシャフトの伸縮によるストロークが
ゲートの昇降位置の高さと一致し、ゲートの高さの調整
が容易である。従って、ゲートが流木等に当接して途中
で降下を停止する以外は、ゲートはシリンダのシャフト
の伸縮により、索条で引かれて着床し、水門の止水が確
実になし得る。

【００１４】また、本発明では、第２と第３滑車群は、
固定位置に設けられ、それぞれの索条が第２と第３滑車
群の一方に掛け渡され、かつ第２と第３滑車群には補助
滑車（ガイド滑車）として利用しており、索条と滑車或
いは索条同士が接触するのを回避することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るゲート開閉装
置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は水門の正面図であり、図２はゲート開閉装置
が設けられた水門の側面図であり、図３はゲート開閉装
置の要部上面図、図４はワイヤロープの掛け渡し図であ
る。図５（ａ）は門柱部底部の転向滑車の正面図、同図
（ｂ）は吊設部材の上面図である。

【００１６】図１〜図５を参照して、本実施形態のゲー
ト開閉装置について説明する。先ず、１２は灌漑用水
門、取水用水門等の水門を示している。水門１２は門柱
部１３，１４の上部に架橋部１５が設けられ、門柱部１
３，１４間にゲート１８が昇降可能に設けられている。
架橋部１５の上部には、ゲート１８を昇降するゲート開
閉装置２０が設けられている。

【００１７】ゲート開閉装置２０は、水門１２の架橋部
１５の上部に設けられた機械台２０ａに油圧シリンダ２
１が固定され、そのシャフト２１ａの先端に滑車群Ａが
設けられ、さらに、機械台２０ａには滑車群Ａの前方の
シリンダ２０の軸方向に滑車群Ｂが設けられ、滑車群Ａ
の後方の油圧シリンダ２０の端部に滑車群Ｃが設けら
れ、水門１２の門柱部１３側には、転向滑車群Ｄ１が設
けられ、門柱部１４側には、転向滑車群Ｄ２が設けられ
ている。転向滑車群Ｄ１，Ｄ２のそれぞれは、水門１２
の上部と門柱部底部とを対とする転向滑車群である。

【００１８】水門１２の門柱部１３，１４には、ガイド
レール１６，１７がそれぞれ設けられ、ガイドレール１
６，１７のそれぞれに吊設部材４０が滑動し得るように
設けられている。吊設部材４０は、ゲート１８の両上端
部に設けられた吊り金具１０，１１にそれぞれ連結し、
ゲート１８を吊設して昇降するための略Ｔ字形状の部材
である。吊設部材４０は、ガイドレール１６（又は１
７）を滑動するためのガイドローラ４１（図５（ｂ）参
照）が取り付けられたローラ取付部４０ａと、ローラ取
付部４０ａからゲート方向に突出し、ゲート１８の吊り
金具１０（又は１１）に連結する腕部４０ｂと、吊設部
材４０の昇降方向にそれぞれ突出して、それぞれにワイ
ヤーロープが接続される上端部４０ｃ及び下端部４０ｄ
とが設けられている。

【００１９】油圧シリンダ２１のシャフト２１ａの先端
部には、滑車群Ａが設けられる支承部材３０が固定さ
れ、滑車群Ａのシャフト２１ａの軸前方の機械台２０ａ
には、滑車群Ｂが設けられた支承部材３３が固定され、
油圧シリンダ２１の他端部には、滑車群Ｃが設けられた
支承部材３１が固定されている。図３に示したように、
支承部材３０の滑車群Ａは、回転軸中心が等しい滑車２
２ａ，２２ｆ，２３ａ，２３ｆが設けられ、支承部材３
０の底部には、シャフト２１ａの伸縮に応じて回転して
案内するガイド車３２（図１参照）が設けられている。
支承部３３の滑車群Ｂには、回転軸中心が等しい滑車２
２ｅと補助滑車２５ａ，２５ｂとが設けられている。支
承部材３１の滑車群Ｃは、回転軸中心が等しい滑車２３
ｅと補助滑車（ガイド滑車）２４ａ，２４ｂが設けられ
ている。

【００２０】転向滑車群Ｄ１は、図１に示したように、
門柱部１３上部の転向滑車台２０ｂに設けられた転向滑
車２２ｂ，２２ｄと、門柱部１３底部に設けられた滑車
２２ｃとからなる滑車群であり、また、転向滑車群Ｄ２
は、に門柱部１４上部の転向滑車台２０ｃに設けられた
転向滑車台２３ｂ，２３ｄと、門柱部１４底部に設けら
れた滑車２３ｃとからなる滑車群である。

【００２１】続いて、ゲート開閉装置２０のワイヤーロ
ープ（索条）について、図４のワイヤーロープ掛け渡し
図を参照して説明する。Ｗａ１，Ｗａ２、及びＷｂ１，
Ｗｂ２は、ゲート１８を昇降するためのワイヤーロープ
であり、ワイヤーロープＷａ１，Ｗａ２は、ゲート１８
の吊り金具１０に連結された吊設部材４０に接続され、
ワイヤーロープＷｂ１，Ｗｂ２は、ゲート１８の吊り金
具１１に連結された吊設部材４０に接続されている。こ
れらワイヤーロープは、滑車群Ａ、滑車群Ｂ、滑車群
Ｃ、転向滑車群Ｄ１，Ｄ２に掛け渡されている。

【００２２】以下、詳細に説明すると、ワイヤーロープ
Ｗａ１は、その一端が機械台２０ａに固定金具３４ａで
固定されて、滑車２２ａと転向滑車２２ｂとに掛け渡さ
れて、その他端が吊設部材４０の上端部４０ｃに接続さ
れている。そして、ワイヤーロープＷａ２は、その一端
が吊設部材４０の下端部４０ｄに接続されて、転向滑車
２２ｃ，２２ｄ、滑車２２ｅ，２２ｆに掛け渡されてそ
の他端が固定金具３４ｂで機械台２０ａに固定されてい
る。なお、ワイヤーロープＷａ１，Ｗａ２は、それぞれ
補助滑車（ガイド滑車）２４ａ，２４ｂに掛けられてい
る。

【００２３】また、ワイヤーロープＷｂ１は、その一端
が機械台２０ａの固定金具３５ａに固定されて、滑車２
３ａと転向滑車２３ｂ，２３ｃとに掛け渡されて、その
他端が吊設部材４０の下端部４０ｄに接続され、ワイヤ
ーロープＷｂ２の一端は、吊設部材４０の上端部４０ｃ
に接続されて、転向滑車２３ｄと、滑車２３ｅ，２３ｆ
とに掛け渡されてその他端が機械台２０ａの固定金具３
５ｂに固定されている。なお、ワイヤーロープＷｂ１，
Ｗｂ２は、それぞれ補助滑車２５ａ，２５ｂに掛けられ
ている。

【００２４】続いて、ゲート１８の昇降動作について説
明する。滑車群Ａの回転軸中心が等しい滑車２２ａ，２
２ｆ，２３ａ，２３ｆは、油圧シリンダ２１のシャフト
２１ａの先端に設けられている。油圧シリンダ２１のシ
ャフト２１ａを前方に伸長させると、滑車２２ａが前方
（矢印Ｙａ１方向）に移動し、滑車２２ａと転向滑車２
２ｂとに掛け渡されたワイヤーロープＷａ１は引き上げ
られ、吊設部材４０は上昇（矢印Ｘａ１方向）し、同時
に滑車２２ｆも前方（矢印Ｙａ１方向）に移動するの
で、滑車２２ｅ，２２ｆ，転向滑車２２ｃ，２２ｄに掛
け渡されたワイヤーロープＷａ２は送り出される。同時
に、滑車２３ａ，２３ｆも前方（矢印Ｙａ１方向）に移
動し、滑車２３ａと転向滑車２３ｂ，２３ｃとに掛け渡
されたワイヤーロープＷｂ１は送り出され、滑車２３
ｆ，２３ｅと、転向滑車２３ｄとに掛け渡されたワイヤ
ーロープＷｂ２は引き上げられ、吊設部材４０は上昇
（矢印Ｘａ１方向）する。すなわち、ゲート１８の両上
端部の吊り金具１０，１１に連結された吊設部材４０が
引き上げられるので、水門１２は開かれる。

【００２５】一方、油圧シリンダ２１のシャフト２１ａ
を前方に伸長した状態からシャフト２１ａを縮めると、
滑車２２ａ，２２ｆ，２３ａ，２３ｆは、矢印Ｙａ２で
示した軸方向に移動する。滑車２２ａと転向滑車２２ｂ
とに掛け渡されたワイヤーロープＷａ１は送り出され、
滑車２２ｆ，２２ｅと転向滑車２２ｄ，２２ｃとに掛け
渡されたワイヤーロープＷａ２は引き上げられ、同時
に、滑車２３ａと転向滑車２３ｂ，２３ｃとに掛け渡さ
れたワイヤーロープＷｂ１は引き上げられ、滑車２３
ｆ，２３ｅと転向滑車２３ｄとに掛け渡されたワイヤー
ロープＷｂ２は送り出される。従って、吊設部材４０は
降下（矢印Ｘａ２の方向）する。すなわち、水門１２の
ゲート１８は降下し、水門１２は閉じられる。

【００２６】なお、上記実施形態では、油圧シリンダ２
１が用いられているが、エアーシリンダであってもよい
し、さらに他の駆動機構によってもよい。また、油圧シ
リンダは、単動式であっても複動式であってもよい。

【００２７】また、ゲートを閉じる際は、ゲート自体の
重量に依存しないので、ゲート自体の重量を重くする必
要がないので、水圧に耐えるものであれば、軽量のゲー
トを使用することができる。軽量のゲートを使用すれ
ば、油圧シリンダに加えられるエネルギーの省力化が可
能である。

【００２８】また、上記実施形態では、ワイヤーロープ
と滑車とを利用してゲートを昇降しているが、この実施
形態に限定することなく、ワイヤーロープに代えて、チ
ェーンとスプロケットとを利用してもよい。なお、索条
は、ワイヤーロープやチェーンを含むものとする。

【００２９】

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、ゲート
の開閉が強制的に行えるゲート開閉装置であり、水門の
ゲートの開閉がゲート規模やゲートの重量に依存するこ
となく、水門の止水が確実になし得る利点がある。

【００３０】また、本発明によれば、従来重量の重いゲ
ートが使用されていたが、ゲートの遮断が強制的になさ
れるので、軽量のゲートが使用することが可能であり、
比較的ゲート開閉装置のエネルギーの省力化が可能とな
る利点がある。

【００３１】また、本発明によれば、ゲート開閉装置の
シリンダのシャフトのストロークによって、ゲートが完
全に着床しているか否かが判断できるので、シリンダの
シャフトが十分に収縮しない場合、水門の止水が不十分
である等の異状が発生したことを容易に判断できる利点
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のゲート開閉装置が実装さ
れた水門の正面図である。

【図２】本実施形態に係わる水門の概略側断面図であ
る。

【図３】本実施形態のゲート開閉装置の要部上面図であ
る。

【図４】本実施形態に係るワイヤーロープの掛け渡し図
である。

【図５】（ａ）は、本実施形態における門柱部底部の転
向滑車の上面図、（ｂ）は吊設部材の上面図である。

【図６】従来の灌漑用，取水用等の水門の側面図であ
る。

【図７】従来の水門の正面図である。

【図８】従来のゲート開閉装置の上面図である。

【図９】従来のゲート開閉装置のワイヤーロープ掛け渡
し図である。

【符号の説明】

Ａ〜Ｃ 滑車群 Ｄ１，Ｄ２ 転向滑車群 Ｗａ１，Ｗａ２、Ｗｂ１，Ｗｂ２ ワイヤーロープ（索
条） １２ 水門 １３，１４ 門柱部 １５ 架橋部 １６，１７ ガイドレール １８ ゲート ２０ ゲート開閉装置 ２０ａ 機械台 ２０ｂ，２０ｃ 転向機械台 ２１ 油圧シリンダ ２１ａ シャフト ２２ａ 滑車 ２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ 転向滑車 ２２ｅ，２２ｆ 滑車 ２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ 転向滑車 ２３ｅ，２３ｆ 滑車 ３０，３２，３３ 支承部材 ３１ ガイド車 ３４ａ，３４ｂ，３５ａ，３５ｂ 固定金具 ４０ 吊設部材 ４０ａ ローラ取付部 ４０ｂ 腕部 ４０ｃ 上端部 ４０ｄ 下端部 ４１ ガイドローラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水門のゲートを昇降するゲート開閉装置
   において、 該水門上部にシリンダが機械台に固定され、該水門の門
   柱部にそれぞれガイドレールが設けられ、該ガイドレー
   ルのそれぞれに第１と第２吊設部材が上下動可能に設け
   られ、該第１と該第２吊設部材を該ゲートの上端部にそ
   れぞれ連結し、該第１吊設部材の該ゲートの昇降方向に
   それぞれ第１と第２索条を接続してそれぞれの他端を該
   機械台に固定し、かつ該第２吊設部材の該ゲートの昇降
   方向にそれぞれ第３と第４索条の一端を接続してそれぞ
   れの他端を該機械台に固定し、該シリンダのシャフトに
   第１滑車群が設けられ、該シリンダの軸方向の該第１滑
   車群の前方に第２滑車群が設けられ、該第１滑車群の後
   方の該シリンダ端部に第３滑車群が設けられ、該水門の
   両側に、該水門上部と門柱部底部とを対とする第１と第
   ２転向滑車群が設けられ、該シャフトの前後方向への伸
   縮により、該第１滑車群と該第１転向滑車群とに掛け渡
   された該第１と該第２索条により該第１吊設部材を、か
   つ該第１と第３滑車群とに掛け渡された該第３と該第４
   索条により該第２吊設部材をそれぞれ同一方向に上下動
   させて、該ゲートを昇降することを特徴とするゲート開
   閉装置。
2. 【請求項２】 前記第１乃至第３滑車群のそれぞれが回
   転軸中心を同一とする滑車からなることを特徴とする請
   求項１に記載のゲート開閉装置。