JP6022219B2 - Gate pillar-less gate opening and closing device - Google Patents
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Description
本発明は、排水路や取水路などを開閉する門柱レスゲート開閉装置に関するものである。 The present invention relates to a gate post-less gate opening / closing device that opens and closes a drainage channel, a water intake channel, and the like.
従来より、河川の樋門ゲートや用水ゲートを開閉するゲート開閉装置が知られている。図9(従来例1)に示すゲート開閉装置101は、門柱103と、この門柱103上に設置された開閉機104と、この開閉機104によって昇降するラック105と、このラック105に接続されたローラゲート110とを備えている。開閉機104は、ラック105を昇降させることによって、ローラゲート110を吊り上げる。ローラゲート110は、門柱103の戸溝106内に沿って、垂直方向に摺動して、水路102を開閉する。このようなゲート開閉装置101は、樋門ゲートのときには、河川水を排出し流入を防止し、取水ゲートのときには、用水路から取水する。
Conventionally, gate opening and closing devices for opening and closing river sluice gates and water gates are known. A gate opening /
また、前記のように扉体を直線状に引き上げるゲート開閉装置に対して、扉体を回転させて水路を開閉させるフラップゲートも知られている。
図10(従来例2)は、従来のフラップゲートを示す断面図である。図10に示すフラップゲート201は、ゲート210と、このゲート210の上部を回転自在に支持するヒンジ203とを備えている。このフラップゲート201は、水路202の内側から作用する水圧によって、ゲート210を開閉する。
In addition to the gate opening and closing device that pulls up the door body linearly as described above, a flap gate that rotates the door body to open and close the water channel is also known.
FIG. 10 (conventional example 2) is a cross-sectional view showing a conventional flap gate. A
図10のフラップゲートは構造が比較的簡単で、設置もし易くコンパクトなので小さい水路にもローコストで設置できる利点がある。また、ゲートに駆動装置を取り付ければ強制的にゲート210を開閉することもできる。 The flap gate shown in FIG. 10 has a relatively simple structure, is easy to install, and is compact so that it can be installed in a small water channel at low cost. Moreover, the gate 210 can be forcibly opened and closed by attaching a driving device to the gate.
しかしながら、図10のフラップゲートはゲート210の回転により流出口を開閉する際、ゲート210と流出口下部との間にゴミなどの夾雑物が挟まると、流出口を完全に密閉することができない可能性がある。 However, when the flap gate of FIG. 10 opens and closes the outlet by the rotation of the gate 210, if the foreign object such as dust is caught between the gate 210 and the lower part of the outlet, the outlet cannot be completely sealed. There is sex.
これに対して、特許文献1に開示されているオーバーリンクゲートは、単動型油圧シリンダと複動型油圧シリンダの2種類の油圧シリンダを制御して、まず、第2の単動型油圧シリンダを伸長させ4節リンク機構の第2リンクとし、第1の複動型油圧シリンダによって4節リンク機構を開動作させ、扉体を略鉛直方向へ引き上げたのち、扉体を回転させて水路を開放する構造となっている。逆に水路を閉じる場合には第1の複動型油圧シリンダによって4節リンク機構を閉動作させ、扉体を回転させて水路を半閉状態にしたのち、略鉛直方向に引き下げる動作によって流出口を密閉する。 On the other hand, the over-link gate disclosed in Patent Document 1 controls two types of hydraulic cylinders, a single-acting hydraulic cylinder and a double-acting hydraulic cylinder. To the second link of the four-bar linkage mechanism, the four-bar linkage mechanism is opened by the first double-acting hydraulic cylinder, the door body is pulled up in a substantially vertical direction, and then the door body is rotated to open the water channel. The structure is open. Conversely, when closing the water channel, the first double-acting hydraulic cylinder closes the four-bar linkage mechanism, rotates the door to make the water channel semi-closed, and then pulls it out in a substantially vertical direction. To seal.
しかしながら、図9に示すゲート開閉装置101は、門柱103を備えているために、このゲート開閉装置101を樋門ゲートに使用すると、門柱103が洪水のときに支障をきたす可能性があった。また、このゲート開閉装置101を用水路に使用すると、門柱103によって基礎地盤に伝わる荷重が大きくなって、不等沈下を生ずる可能性があった。さらに、開閉機104を操作するために、管理用の橋などを設ける必要があり、これらが門柱103とともに周囲の景観を損ねたり、工事費が高くなってしまうという問題があった。
However, since the gate opening /
また、図10に示すゲート開閉装置201は、前述のように、ゲート210と水路202との間に浮遊物などが挟まると、ゲート210が不完全な状態で閉鎖して、水路202を確実に開閉できない可能性があった。また、フラップゲート210の閉鎖が不完全であると、堤内側に河川水が逆流する可能性があった。その結果、このゲート開閉装置201は、河川水が逆流しても災害が発生しないような、堤内の地盤の高い箇所に使用が限定されていた。また、このゲート開閉装置201は、ゲート210を中間位置まで回転させたときに、開口断面を正確に決定することができないために、取水には不向きであるという問題があった。
In addition, as described above, the gate opening /
さらに、特許文献1のオーバーリンクゲートは、ゴミなどの夾雑物を挟み込むことをある程度防ぐことができるが、夾雑物の量や大きさによっては挟み込みを完全に防止することができない可能性があり、その点で課題があった。また、第2の単動型油圧シリンダは制御ができないので、状況に合わせた扉体の開閉制御において改善の余地があった。 Furthermore, although the over-link gate of Patent Document 1 can prevent the inclusion of foreign substances such as dust to some extent, depending on the amount and size of the foreign substances, there is a possibility that pinching cannot be completely prevented. There was a problem in that respect. Further, since the second single-acting hydraulic cylinder cannot be controlled, there is room for improvement in the opening / closing control of the door according to the situation.
本発明の課題は、コンパクトで流路を確実に開閉することができ、複雑な機構や制御をすることなく扉体を開閉でき、また扉体の動作を制御することによって夾雑物の挟み込みをより確実に防止できる門柱レスゲート開閉装置を提供することである。 The problem of the present invention is that it is compact and can reliably open and close the flow path, can open and close the door body without complicated mechanisms and controls, and can control the operation of the door body to further pinch impurities. It is an object of the present invention to provide a gate pillar-less gate opening / closing device that can be reliably prevented.
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、請求項1に記載の門柱レスゲート開閉装置の発明は、流路の開口部を開閉する扉体と、前記扉体を開口部に沿って直線状に引き上げることによって、開口部を閉鎖状態から略半開状態に切り替えた後、扉体を回動させながら引き上げることによって、開口部を半開状態から全開状態に切り替える開閉機構とを備え、前記開閉機構は、水路上面に水平に設けられた回動するトルク軸と、前記トルク軸に固定され該トルク軸とともに回動し、先端部が前記扉体の上部に設けられた扉体吊金具に回動自在に取り付けられたトルクアームと、前記トルクアームに一端を回動自在に取り付けられ、他端を流路上部に回動自在に取り付けられた複動型第1油圧シリンダと、前記トルクアームに一端が回動自在に取り付けられ、他端が扉体吊金具の前記トルクアームの先端部の取り付けられた位置より上方に回動自在に取り付けられた複動型第2油圧シリンダと、を有し、前記開閉機構によって前記開口部を閉鎖状態から略半開状態に切り替える際には、前記トルクアームを前記トルク軸中心に前記複動型第1油圧シリンダによって回動させるとともに、前記複動型第2油圧シリンダの伸長によって扉体の下部を前記トルクアームとの連結部を中心に開口部に押しつけることによって前記扉体を略半開状態に切り替え、前記開口部を半開状態から全開状態に切り替える際には、前記複動型第1油圧シリンダ及び前記複動型第2油圧シリンダによって前記トルクアームを前記トルク軸中心に回動させることによって前記扉体を回動させ全開状態に切り替えることを特徴としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and the invention of the gateless gate opening and closing device according to claim 1 includes a door body that opens and closes an opening of a flow path, and an opening for the door body. An opening / closing mechanism that switches the opening from the half-open state to the fully-open state by switching the opening from the closed state to the substantially half-open state by pulling it straight along the part and then pulling it up while rotating the door body. The opening / closing mechanism includes a rotating torque shaft that is horizontally provided on the upper surface of the water channel, a rotating shaft that is fixed to the torque shaft and rotates together with the torque shaft, and a distal end portion provided on an upper portion of the door body. A torque arm pivotally attached to the suspension fitting, a double-acting first hydraulic cylinder having one end pivotally attached to the torque arm and the other end pivotally attached to the upper part of the flow path; Torque arm A double-acting type second hydraulic cylinder having one end pivotably attached and the other end pivotably attached to a position above the position of the tip of the torque arm of the door suspension fitting. When the opening portion is switched from the closed state to the substantially half-open state by the opening / closing mechanism, the torque arm is rotated about the torque axis by the double-action first hydraulic cylinder and the double-action second When the door body is switched from the half-open state to the fully-open state by pressing the lower part of the door body against the opening centered on the connecting portion with the torque arm by extension of the hydraulic cylinder. The door body is rotated by rotating the torque arm about the torque axis by the double-acting first hydraulic cylinder and the double-acting second hydraulic cylinder. It is characterized in that switching to an open state.
請求項2記載の発明は、請求項1に記載の門柱レスゲート開閉装置において、
前記複動型第2油圧シリンダを繰り返し伸縮させることによって、前記扉体を揺動させることを特徴としている。
The invention according to
The door body is swung by repeatedly expanding and contracting the double acting second hydraulic cylinder.
本発明の門柱レスゲート開閉装置によれば、2種類の複動型油圧シリンダを協働させて扉体を開閉することにより、扉体を閉鎖状態から開口部下部を半開状態特に切り替えることができるので、水流の調整や、水流によって開口部下部に溜まったゴミ等の夾雑物を取り除くことができる。さらに、複動型油圧シリンダを協働させて扉体を開閉するので、状況に合わせた扉体の開閉制御が可能である。 According to the gateless gate opening and closing device of the present invention, the door body can be switched from the closed state to the half-open state, in particular, by opening and closing the door body in cooperation with two types of double-acting hydraulic cylinders. Therefore, it is possible to adjust the water flow and remove foreign substances such as dust accumulated at the bottom of the opening due to the water flow. Furthermore, since the door body is opened and closed in cooperation with the double-acting hydraulic cylinder, it is possible to control the opening and closing of the door body according to the situation.
また、複動型第2油圧シリンダが複動型となっているので、様々な動作を制御することが可能となり、扉体を閉鎖する際など、扉体を前後に揺動させる動作により開口部下部に堆積した夾雑物を掃き出すことができより確実に夾雑物の挟み込みを防止することができる。 In addition, since the double-acting type second hydraulic cylinder is a double-acting type, it is possible to control various operations, and when the door body is closed, the opening is moved by swinging the door body back and forth. It is possible to sweep out the foreign matter accumulated in the lower portion, and more reliably prevent the foreign matter from being caught.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態の一例について、さらに詳しく説明する。図1は、本発明の実施の形態に係るゲート開閉装置の正面図である。図2は、本発明の実施の形態に係る門柱レスゲート開閉装置の平面図である。図3は、本発明の実施の形態に係るゲート開閉装置の閉鎖状態の側面断面図である。図4〜図6は、門柱レスゲート開閉装置の扉体が全閉状態から全開状態になるまでの動作状態を示す模式図である。図7は門柱レスゲート開閉装置の排砂動作を示す図である。図8は門柱レスゲート開閉装置の開閉機構の他の実施例を示す図である。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view of a gate opening / closing device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the gate post-less gate opening / closing device according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a side cross-sectional view of the gate opening / closing device according to the embodiment of the present invention in a closed state. 4-6 is a schematic diagram which shows the operation state until the door body of a gate pole less gate opening / closing apparatus changes from a fully closed state to a fully open state. FIG. 7 is a view showing a sand removal operation of the gate pillar-less gate opening / closing device. FIG. 8 is a view showing another embodiment of the opening / closing mechanism of the gate pole-less gate opening / closing device.
門柱レスゲート開閉装置10は、河川水などを排出して流入を防止する排水樋門ゲートなどを開閉する装置である。門柱レスゲート開閉装置10は、扉体20と、前記扉体20を開閉する開閉機構30を備えている。開閉機構30には、扉体20を回動させるための複動型第1油圧シリンダ33と、扉体20を略垂直方向へ移動させ、また、排砂動作を行うための複動型第2油圧シリンダ34とがトルクアーム32を介して扉体に回動自在に設けらた構成となっている。本実施例では複動型第1油圧シリンダ33と複動型第2油圧シリンダ34を2セット用いて扉体20の開閉を行っているが、これに限らず、水路2の大きさや油圧シリンダの能力によってその数を決定するとよい。
The gate pillar-less gate opening and
水路2は、河川水などが流れる流路である。水路2は、開口部2aと、ガイド面2bとを備えている。ガイド面2bは、扉体20を略垂直方向に移動自在にガイドする部分である。ガイド面2bは、開口部2aの幅方向の両端部にそれぞれ形成されている。
The
開閉装置台40は、門柱レスゲート開閉装置10を設置するための基礎部分である。開閉装置台40上に、トルク軸31の軸受35、複動型第1油圧シリンダ33が載置されている。開閉装置台40は、水路2の上部に設けられている。
The
扉体20は、水路2を開閉する開閉部材である。扉体20は、開口部2aよりも面積が広い板状の扉である。扉体20の上部には扉体吊金具21が設けられている。また、扉体20の両側面には上部ローラ22及び下部ローラ23が備えられている。
また、扉体吊金具21には、トルクアーム32と回動自在に連結するための軸32aと、複動型第2油圧シリンダ34と回動自在に連結するための軸34bとが設けられている。本実施例では軸34bが軸32aより上方へ設けられていて、複動型第2油圧シリンダ34による扉体20の略垂直方向への移動の補助や排砂動作を軸32aを支点にして行うことができるようになっている。
The
In addition, the
上部ローラ22及び下部ローラ23は、自動車のタイヤのようにガイド面2bと転がり接触し、扉体20のスムーズな開閉を補助する役目がある。
The
トルクアーム32は、回動動作によって、扉体20を駆動する部材である。トルクアーム32は扉体吊金具21に軸32aによって回動自在に取り付けられていて、この軸32aを支点にして扉体20を開閉する構造となっている。
また、図3のように、トルクアーム32にはトルク軸31、複動型第1油圧シリンダ33、複動型第2油圧シリンダ34が回転自在に取り付けられるための軸が軸31、軸33a、軸34aの合計3箇所設けられている。複動型第1油圧シリンダ33、複動型第2油圧シリンダ34を協働してトルクアーム32を回動させることによって扉体20を略垂直方向へ半開状態に移動させ、その後扉体20を回動させて全開状態へ切り替えることができる。
The
Further, as shown in FIG. 3, the
複動型第1油圧シリンダ33は軸33aを介して回転自在にトルクアーム32に取り付けられ、他端の軸33bは開閉装置台40に回動自在に取り付けられている。複動型第1油圧シリンダ33を縮めると扉体20が開き、伸ばすと閉まるように取り付けられている。
The double acting first
複動型第2油圧シリンダ34は、複動型のため伸縮を制御することができる。複動型第2油圧シリンダ34の一端はトルクアーム32に設けられた軸34aに回転自在に取り付けられ、他端は扉体吊金具21の軸34bに回転自在に取り付けられている。
軸34bの位置はトルクアーム32が連結される軸32aより上方へ連結されていて、複動型第2油圧シリンダ34を伸縮させるとこの軸32aを支点に扉体20を回動させることができる。そのため、トルクアーム32が扉体20を開く方向へ回動する際にその動作に協働して複動型第2油圧シリンダ34を伸ばすと扉体20の下端が開口部2aへ押しつけられて扉体20を略垂直方向に移動させることができる。また、軸32aを支点に複動型第2油圧シリンダ34を伸縮させることによって扉体20を揺動させると開口部2aの底部に堆積した砂等の夾雑物の排砂動作を行うことができる。これによって扉体20の閉鎖不全を防止することができる利点がある。
The double-acting second
The position of the
開閉機構30は、図8の他の実施例のように、複動型第2油圧シリンダ34を第1トルクアーム50とトルクアーム32に取り付けて、連結リンク52を第2トルクアーム51と扉体吊金具21に取り付けて、トルクアームと連結リンクを利用すると複動型第2油圧シリンダ34のストローク幅等の仕様変更が簡便であり、また省スペース化も可能である。ストローク幅を変更すると扉体20略垂直方向への移動幅と排砂動作の幅を変更することができる。
As in the other embodiment of FIG. 8, the opening /
つぎに、本発明に係る門柱レスゲート開閉装置10の動作を図4〜図6を参照に説明する。図4〜図6は全閉状態から開放する動作となる。
まず第1に、図3のように水路2が全閉状態から図4の扉体20が略鉛直方向へ駆動する動作状態について説明する。トルクアーム32は、トルク軸31を回転の中心として、複動型第1油圧シリンダ33が連結された軸33aが力点、扉体吊金具21の軸32aが作用点として図4のA方向(反時計方向)に回転していく。
Next, the operation of the portal post-less gate opening /
First, an operation state where the
図4のように、トルクアーム32がA方向へ回転すると、扉体20は軸32aを中心として時計方向へ回転しようとする。
ここで、扉体吊金具21上部に軸34bで連結された複動型第2油圧シリンダ34が伸びる方向、つまり軸32aを回動の支点としてB方向へ扉体20を開口部2aへ押しつける。
その結果、複動型第2油圧シリンダ34が所定のストロークまで伸びる間、扉体20はC方向(略鉛直方向)へ移動することとなり、開口部2aの下部のみが半開状態となる。扉体20に設けられた上部ローラ22及び下部ローラ23はガイド面2bと転がり接触しながら略垂直方向へ移動し、扉体20のスムーズな移動を補助することとなる。
なお、略鉛直方向への移動距離は複動型第2油圧シリンダ34のストローク長によって任意に制御可能である。
As shown in FIG. 4, when the
Here, the
As a result, while the double-acting type second
The moving distance in the substantially vertical direction can be arbitrarily controlled by the stroke length of the double-acting second
第2に、図4の状態から図5への動作状態を説明する。
扉体20は略鉛直方向へ所定の距離移動したのち、図5のように、複動型第2油圧シリンダ34を縮めることによって扉体20を軸32aを支点にして回動させる。これによってトルクアーム32を大きく回動させなくても扉体20を開くことができるため、複動型第1油圧シリンダ33のストロークを短くできたり、装置をよりコンパクトに構成することが可能である。
Second, the operation state from the state of FIG. 4 to FIG. 5 will be described.
After the
第3に、図5の状態から図6の全開状態への動作を説明する。
複動型第1油圧シリンダ33及び複動型第2油圧シリンダ34をさらに縮めていくことによって全開状態へと移行することになる。
Third, the operation from the state of FIG. 5 to the fully open state of FIG. 6 will be described.
By further shrinking the double-acting type first
扉体20の開閉に伴うトルクアーム32の回転角度(移動距離)は、複動型第2油圧シリンダ34を設けることによって、従来のゲート開閉装置(特許文献2など)のような扉体のガイド方法でのトルクアームの回転角度に比べて非常に小さくすることができる。その結果、複動型第1油圧シリンダ33の伸縮量が少なくなるので、複動型第1油圧シリンダ33の小型省スペース化、低コスト化を行うことが可能となる。また、従来のガイド方法に比べて設置時のガイドの調整が不要で、メンテナンスもし易くなるメリットもある。
The rotation angle (movement distance) of the
門柱レスゲート開閉装置10の開口部2aを全開状態から全閉状態に切り替えるのは、前記図4〜図6の動作の逆手順となって閉鎖することになる。扉体20は開口部2aの下部を略鉛直移動により閉鎖するので、扉体20と水路2との間に浮遊物等が挟み込むことを防止することができる。
Switching the opening 2a of the gate post-less gate opening /
また、開口部2aを全閉状態とする直前に、図7のように、複動型第2油圧シリンダ34を複数回伸縮させて扉体20を軸32aを支点に揺動させることによって開口部2aの底部に堆積した砂等の夾雑物の排砂動作を行うことができる。これによって扉体20の閉鎖不全を防止することができる利点がある。
Further, just before the opening 2a is fully closed, as shown in FIG. 7, the double-acting type second
本発明の門柱レスゲート開閉装置は、排水樋門を一例として説明したが、これに限らず用水路や取水ゲートの開閉装置としても適用することができる。 Although the gateless gate opening and closing device of the present invention has been described by taking the drainage lock gate as an example, the present invention is not limited to this and can also be applied as an opening and closing device for a water channel or a water intake gate.
2 流路
2a 開口部
2b ガイド面
10 門柱レスゲート開閉装置
20 扉体
21 扉体吊金具
22 上部ローラ
23 下部ローラ
30 開閉機構
31 トルク軸
32 トルクアーム
32a 軸
33 複動型第1油圧シリンダ
33a 軸
33b 軸
34 複動型第2油圧シリンダ
34a 軸
34b 軸
35 軸受
40 開閉装置台
50 第1トルクアーム
51 第2トルクアーム
52 連結リンク
2 Flow path
Claims (2)
前記扉体を開口部に沿って直線状に引き上げることによって、開口部を閉鎖状態から略半開状態に切り替えた後、扉体を回動させながら引き上げることによって、開口部を半開状態から全開状態に切り替える開閉機構とを備え、
前記開閉機構は、
水路上面に水平に設けられた回動するトルク軸と、
前記トルク軸に固定され該トルク軸とともに回動し、先端部が前記扉体の上部に設けられた扉体吊金具に回動自在に取り付けられたトルクアームと、
前記トルクアームに一端を回動自在に取り付けられ、他端を流路上部に回動自在に取り付けられた複動型第1油圧シリンダと、
前記トルクアームに一端が回動自在に取り付けられ、他端が扉体吊金具の前記トルクアームの先端部の取り付けられた位置より上方に回動自在に取り付けられた複動型第2油圧シリンダと、
を有し、
前記開閉機構によって前記開口部を閉鎖状態から略半開状態に切り替える際には、前記トルクアームを前記トルク軸中心に前記複動型第1油圧シリンダによって回動させるとともに、前記複動型第2油圧シリンダの伸長によって扉体の下部を前記トルクアームとの連結部を中心に開口部に押しつけることによって前記扉体を略半開状態に切り替え、
前記開口部を半開状態から全開状態に切り替える際には、前記複動型第1油圧シリンダ及び前記複動型第2油圧シリンダによって前記トルクアームを前記トルク軸中心に回動させることによって前記扉体を回動させ全開状態に切り替えることを特徴とする門柱レスゲート開閉装置。 A door body for opening and closing the opening of the flow path;
By switching the opening from a closed state to a substantially half-open state by pulling up the door body linearly along the opening, the opening is changed from a half-open state to a fully-open state by rotating the door body. An opening and closing mechanism to switch,
The opening / closing mechanism is
A rotating torque shaft horizontally provided on the upper surface of the water channel;
A torque arm that is fixed to the torque shaft and rotates together with the torque shaft, and a tip end portion of which is rotatably attached to a door body hanging bracket provided at an upper portion of the door body;
A double acting first hydraulic cylinder having one end rotatably attached to the torque arm and the other end rotatably attached to the upper part of the flow path;
A double-acting type second hydraulic cylinder having one end rotatably attached to the torque arm and the other end rotatably attached to a position above the position where the front end of the torque arm of the door hanging bracket is attached; ,
Have
When the opening is switched from the closed state to the substantially half-open state by the opening / closing mechanism, the torque arm is rotated about the torque axis by the double-acting first hydraulic cylinder and the double-acting second hydraulic pressure By switching the door body into a substantially half-open state by pressing the lower part of the door body against the opening centered on the connecting portion with the torque arm by extending the cylinder,
When the opening is switched from the half-open state to the fully-open state, the door body is formed by rotating the torque arm about the torque axis by the double-acting first hydraulic cylinder and the double-acting second hydraulic cylinder. The gate pillar-less gate opening and closing device characterized in that it is turned to a fully open state by rotating the door.
前記複動型第2油圧シリンダを繰り返し伸縮させることによって、前記扉体を揺動させることを特徴とした門柱レスゲート開閉装置。 The gate post-less gate opening and closing device according to claim 1,
A gate post-less gate opening and closing device that swings the door body by repeatedly expanding and contracting the double acting second hydraulic cylinder.
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