JP6767916B2 - 起伏ゲート - Google Patents

Description

本発明は、開口部からの水の流入時に起立して当該開口部を遮蔽する起伏ゲートに関する。

従来、水害時における建築物等への水の浸入を防止するために、建築物等の出入り口に、ヒンジを介して起伏する防水扉が設けられている。特許文献１では、作業員が人力によって起伏させる起伏ゲートにおいて、床面に固定されたねじりコイルバネにより、防水扉に起立モーメントを付与する起立補助装置が提案されている。自然状態における当該ねじりコイルバネの一方のアームは床面に沿って水平に延びて床面に固定されており、他方のアームは上方に延びている。そして、当該他方のアームの先端部にローラが設けられ、当該ローラが防水扉の下面に接触している。防水扉が倒伏すると、ねじりコイルバネが圧縮され、ねじりコイルバネから防水扉に起立モーメントが付与される。また、防水扉の姿勢が変更されると、上記他方のアームの先端部と防水扉との接点が防水扉の長手方向にて移動するが、当該接点にローラが設けられているため、接点の移動は滑らかに行われる。

特許文献２においても同様に、作業員が人力によって起伏させる起伏ゲートにおいて、床面に固定されたねじりコイルバネにより、防水扉に起立モーメントを付与する起立補助装置が提案されている。当該起立補助装置では、倒伏姿勢の防水扉が所定角度に起立するまでの間は、ねじりコイルバネは使用されず、ガスダンパにより防水扉に起立モーメントが付与される。そして、防水扉が所定角度よりも起立すると、ガスダンパによる起立モーメントの付与が停止され、ねじりコイルバネにより防水扉に起立モーメントが付与される。

特許文献３では、電動モータによって起伏させる起伏ゲートにおいて、床面に固定されたねじりコイルバネにより、防水扉に起立モーメントを付与する技術が提案されている。当該ねじりコイルバネの一方のアームの先端部は床面に固定され、他方のアームの先端部は扉本体に固定される。

一方、防潮堤等の開口部に設けられる浮体式の起伏ゲートでは、津波等による増水時、開口部から流入する水の圧力により扉体が起立して開口部を遮蔽する。ところで、水の流入初期には起伏ゲートに作用する水圧が比較的小さいため、起伏ゲートの起立動作は比較的緩やかである。また、増水後に水位が低下した際には、水位がある程度低下するまで起伏ゲートの倒伏動作は開始されず、その後、急激に倒伏することもある。

そこで、特許文献４の浮体式フラップゲートでは、倒伏姿勢の扉体の起立を促進し、また、水位低下時に起立姿勢の扉体の倒伏開始を促進するために、扉体にカウンタウエイトを取り付ける技術が提案されている。

特開平１０−２３８２４０号公報 特開２００６−８３５９５号公報 特開２００７−１７０１１２号公報 特開２０１５−１８０８０６号公報

ところで、防潮堤等に設けられる起伏ゲートには、増水時以外のときに倒伏姿勢の扉体の上を車両等が通過するものがある。このような起伏ゲートでは、扉体の強度を高くする必要があるため、扉体の重量が増大する。したがって、特許文献４の構造を適用しようとすると、カウンタウエイトの重量が増大する。その結果、扉体の径間長が制限されたり、扉体先端部の部材断面を確保するために扉体の厚さが増大したりする。

一方、特許文献１ないし特許文献３の起立補助装置では、防水扉の姿勢にかかわらず、防水扉に常に起立モーメントが付与されている。このため、起立姿勢の防水扉を倒伏姿勢とする際に、大きな力を防水扉に加える必要がある。したがって、特許文献１ないし特許文献３の構造は、水位低下時に起立姿勢の扉体の倒伏開始が促進されることが好ましい上述のような浮体式フラップゲートには適用することが難しい。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、起伏ゲートの構造を簡素化することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、開口部に設けられ、前記開口部からの水の流入時に起立して前記開口部を遮蔽する起伏ゲートであって、倒伏姿勢において可動端部が支持端部よりも水が流入してくる側である前側に位置し、前記支持端部を支点として回動することにより、前記倒伏姿勢と最大起立姿勢との間で姿勢を変更する扉体と、前記倒伏姿勢の前記扉体の上面の下側に配置されるねじりコイルバネを含む起伏補助部とを備え、前記ねじりコイルバネが、前記扉体の幅方向を向く中心軸を中心としてバネ材が螺旋状に巻回されたコイル部と、前記コイル部から突出し、先端部が床面に接続される第１アームと、前記コイル部から突出し、先端部が前記扉体に接続される第２アームとを備え、前記扉体が前記倒伏姿勢である状態において、前記ねじりコイルバネの復元力により前記扉体に起立モーメントが付与され、前記扉体が前記最大起立姿勢である状態において、前記ねじりコイルバネの復元力により前記扉体に倒伏モーメントが付与される。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の起伏ゲートであって、前記ねじりコイルバネが、前記支持端部よりも前記前側に配置され、前記扉体が前記倒伏姿勢である状態において、前記第１アームおよび前記第２アームが前記コイル部から前記前側へと延びており、前記第１アームと前記第２アームとの成す角度が自由角度よりも小さく、前記扉体が前記最大起立姿勢である状態において、前記第１アームが前記コイル部から前記前側へと延び、前記第２アームが前記コイル部から上方へと延びており、前記第１アームと前記第２アームとの成す角度が自由角度よりも大きい。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の起伏ゲートであって、前記扉体が前記倒伏姿勢である状態において、前記第２アームおよび前記第２アームの前記前側への延長線が、前記第１アームと前記床面との接続部である第１接続部から前記コイル部に至る範囲の全長に亘って、前記第１アームよりも上方または前記第１アームと上下方向の同じ位置に位置する。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の起伏ゲートであって、前記扉体が前記倒伏姿勢である状態において、前記第２アームまたは前記第２アームの前記前側への延長線が、前記幅方向を向く側面視において前記第１アームと交差する。

請求項５に記載の発明は、請求項２ないし４のいずれか１つに記載の起伏ゲートであって、前記扉体が、前記幅方向に関して前記第１アームと前記第２アームとの間に位置する浮力部を備える。

請求項６に記載の発明は、請求項２ないし５のいずれか１つに記載の起伏ゲートであって、前記第１アームの前記先端部と、前記第２アームの前記先端部とを接続する紐状または帯状の起立制限部材をさらに備え、前記扉体が前記最大起立姿勢である状態において、前記起立制限部材が直線状に延びる。

請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の起伏ゲートであって、前記ねじりコイルバネが、前記支点よりも後側に配置され、前記扉体が前記倒伏姿勢である状態において、前記第１アームが前記コイル部から下方へと延び、前記第２アームが前記コイル部から前記後側へと延びており、前記第１アームと前記第２アームとの成す角度が自由角度よりも大きく、前記扉体が前記最大起立姿勢である状態において、前記第１アームおよび記第２アームが前記コイル部から下方へと延びており、前記第１アームと前記第２アームとの成す角度が自由角度よりも小さい。

請求項８に記載の発明は、請求項１ないし７のいずれか１つに記載の起伏ゲートであって、前記コイル部が、前記床面および前記扉体に対して非固定であり、前記扉体の姿勢変更に伴って、前記床面および前記扉体に対する前記コイル部の相対位置が変更される。

請求項９に記載の発明は、請求項１ないし８のいずれか１つに記載の起伏ゲートであって、カウンタウエイトと、前記カウンタウエイトと前記扉体の前記可動端部とを接続して前記カウンタウエイトを吊り下げる接続部材とをさらに備え、前記扉体が前記倒伏姿勢である状態において、前記カウンタウエイトにより前記扉体に起立モーメントが付与され、前記扉体が前記最大起立姿勢である状態において、前記カウンタウエイトにより前記扉体に倒伏モーメントが付与される。

本発明では、起伏ゲートの構造を簡素化することができる。

第１の実施の形態に係る起伏ゲートの側面図である。 起伏ゲートの平面図である。 起伏ゲートの正面図である。 ねじりコイルバネの斜視図である。 起伏ゲートの側面図である。 起伏ゲートの側面図である。 起伏ゲートの側面図である。 起伏ゲートの側面図である。 起伏ゲートの側面図である。 扉体の姿勢と扉体に働くモーメントとの関係を示す図である。 起伏ゲートの他の例を示す側面図である。 ねじりコイルバネの斜視図である。 起伏ゲートの他の例を示す側面図である。 起伏ゲートの他の例を示す側面図である。 起伏ゲートの他の例を示す側面図である。 起伏ゲートの他の例を示す側面図である。 起伏ゲートの他の例を示す側面図である。 起伏ゲートの他の例を示す側面図である。 起伏ゲートの他の例を示す側面図である。 第２の実施の形態に係る起伏ゲートの側面図である。 起伏ゲートの平面図である。 起伏ゲートの正面図である。 起伏ゲートの側面図である。 起伏ゲートの側面図である。 起伏ゲートの側面図である。 起伏ゲートの側面図である。 起伏ゲートの側面図である。 第３の実施の形態に係る起伏ゲートの側面図である。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る起伏ゲート１を示す側面図である。図２は、起伏ゲート１を示す平面図である。図３は、起伏ゲート１を前方から見た正面図である。起伏ゲート１は、浮体式の起伏ゲートである。起伏ゲート１は、例えば、堤防の開口部９２において床面９１（例えば、路面）上に設けられる。起伏ゲート１は、増水により開口部９２から水が流入する際に、流入する水の圧力により起立して開口部９２を遮蔽することにより、水が開口部９２から生活空間等に流入することを抑制する。図１に示す例では、床面９１は略水平に（すなわち、重力方向に略垂直に）広がる。

以下の説明では、起伏ゲート１において増水時に水が流入してくる側（すなわち、水の流入方向の上流側であり、例えば、起伏ゲート１よりも海や河川等の水辺側）を「前側」と呼び、起伏ゲート１における水の流入方向の下流側（例えば、起伏ゲート１よりも陸側）を「後側」と呼ぶ。すなわち、図１および図２中の左右方向が「前後方向」であり、図１および図２中の左側および右側がそれぞれ、「前側」および「後側」である。また、図２中の上下方向および図３中の左右方向を「幅方向」と呼ぶ。幅方向は前後方向に垂直であり、前後方向および幅方向は、上下方向に垂直である。図１および図３中の上下方向は、重力方向に略平行である。

起伏ゲート１は、扉体２と、一対の戸当たり部１１と、起伏補助部３とを備える。図１ないし図３に示す扉体２は、前後方向および幅方向に広がる略直方体状の部材である。図１ないし図３では、扉体２が床面９１上に倒伏している状態を示す。以下の説明では、図１中において実線にて示す扉体２の姿勢を「倒伏姿勢」と呼ぶ。倒伏姿勢の扉体２は、床面９１に設けられている凹部９３内に収容される。凹部９３は、平面視において、倒伏姿勢の扉体２よりも少しだけ大きい。

倒伏姿勢の扉体２の上面（以下、「第１主面２１」と呼ぶ。）の上下方向における位置は、凹部９３の周囲における床面９１の上下方向の位置と略同じである。例えば、倒伏姿勢の扉体２の第１主面２１上は、車両等が通過可能である。倒伏姿勢の扉体２の下面（以下、「第２主面２２」と呼ぶ。）は、床面９１の凹部９３の底面に接触または近接している。なお、倒伏姿勢の扉体２の下端に板材（すなわち、前後方向および幅方向に広がる板材）が設けられていない場合、扉体２の第２主面２２は、第１主面２１から下方へと延びる桁部材等の下端面を意味する。図１に示す例では、床面９１の一部である凹部９３の底面も略水平に広がる。

倒伏姿勢の扉体２の後端部２３は、凹部９３の後端部において床面９１に回動可能に取り付けられ、床面９１により支持されている。以下の説明では、倒伏姿勢の扉体２の後端部２３を「支持端部２３」と呼ぶ。また、倒伏姿勢の扉体２の前端部２４を「可動端部２４」と呼ぶ。すなわち、倒伏姿勢の扉体２において、可動端部２４は支持端部２３よりも前側に位置する。以下の説明では、幅方向に垂直、かつ、扉体２の支持端部２３と可動端部２４とを結ぶ方向を、扉体２の「長手方向」という。倒伏姿勢の扉体２においては、扉体２の長手方向は、前後方向と同じ方向である。

扉体２は、支持端部２３において幅方向に略平行に延びる回転軸Ｊ１を中心として、図１中における時計回りに回動することにより、可動端部２４が床面９１から上方へと離間して起立する。回転軸Ｊ１は、扉体２の第１主面２１の後端縁近傍に位置する。図１に示す例では、二点鎖線にて示すように、扉体２は、床面９１との成す角度が約７５度になるまで起立可能である。以下の説明では、図１中に二点鎖線にて示す扉体２の姿勢を「最大起立姿勢」と呼ぶ。起伏ゲート１では、扉体２は、支持端部２３を支点として回動することにより、倒伏姿勢と最大起立姿勢との間で姿勢を変更する。なお、最大起立姿勢の扉体２と床面９１との成す角度は、０度よりも大きく、かつ、９０度以下の範囲で適宜設定されてよい。

一対の戸当たり部１１は、扉体２の幅方向の両側に配置される。図１では、扉体２よりも手前側の戸当たり部１１の図示を省略している。図３に示すように、一対の戸当たり部１１の間の空間が、上述の開口部９２である。戸当たり部１１は、例えば、略板状の構造物である。一対の戸当たり部１１の幅方向外側には、例えば防潮堤が設けられる。一対の戸当たり部１１は、当該防潮堤に固定される。

戸当たり部１１の幅方向内側の側面である扉体接触面１１１には、扉体２の側面が接触する。詳細には、扉体２の幅方向両側の側面には、扉体２の長手方向の略全長に亘って、図示省略のシール部材（例えば、水密ゴム）が設けられる。扉体２は、当該シール部材を介して戸当たり部１１の扉体接触面１１１に接触する。当該シール部材により、扉体２と戸当たり部１１との間が水密にシールされる。起伏ゲート１では、扉体２の姿勢に関わらず、扉体２の側面は扉体接触面１１１に接触しており、扉体２と戸当たり部１１との間の水密性は維持される。

扉体２は、第１主面２１と第２主面２２との間において長手方向に略平行に延びる複数の縦桁２７を備える。各縦桁２７は、扉体２の支持端部２３と可動端部２４との間の略全長に亘って延びる。複数の縦桁２７は、互いに離間しつつ幅方向に配列される。図２および図３に示す例では、６本の縦桁２７が扉体２に設けられる。倒伏姿勢の扉体２における第１主面２１の下側の空間は、６本の縦桁２７により、幅方向に配列される７つの空間２０１に分割される。以下の説明では、空間２０１を「分割空間２０１」と呼ぶ。各分割空間２０１は、略直方体状の空間である。

起伏補助部３は、ねじりコイルバネ３１を含む。図２および図３に示す例では、起伏補助部３は、６個のねじりコイルバネ３１を含む。各ねじりコイルバネ３１は、扉体２の支持端部２３よりも前側にて、倒伏姿勢の扉体２の第１主面２１の下側に配置される。図２および図３では、ねじりコイルバネ３１の形状の理解を容易にするために、第１主面２１の下側に位置するねじりコイルバネ３１を細い実線にて描く（図２１および図２２においても同様）。６個のねじりコイルバネ３１は、前後方向の略同じ位置にて、互いに離間しつつ幅方向に配列される。６個のねじりコイルバネ３１は、略同じ構造を有している。起伏補助部３に含まれるねじりコイルバネ３１の数は、適宜変更されてよい。ねじりコイルバネ３１の数は、例えば１であってもよく、２以上であってもよい。

ねじりコイルバネ３１は、倒伏姿勢の扉体２の縦桁２７の間に配置される。図３に示す例では、図中の左側から１番目、３番目、５番目および７番目の分割空間２０１にねじりコイルバネ３１が配置される。すなわち、ねじりコイルバネ３１は、倒伏姿勢の扉体２の内部に配置される。図３中の左側から３番目および５番目の分割空間２０１には、それぞれ２個のねじりコイルバネ３１が配置される。ねじりコイルバネ３１が配置される分割空間２０１の第２主面２２側には、板材は設けられず、図３中の下方に向けて開口している。

ねじりコイルバネ３１が配置されていない分割空間２０１（すなわち、図３中の左側から２番目、４番目および６番目の分割空間２０１）は、例えば、浮力部として利用される。当該浮力部は、例えば、第１主面２１と第２主面２２との間の空間に配置された発泡樹脂等の浮力体を含む。また、浮力部は、第１主面２１と第２主面２２との間に設けられた水密の空間を含んでいてもよい。

図４は、１つのねじりコイルバネ３１を拡大して示す斜視図である。図４では、図３中の最も右側のねじりコイルバネ３１を描いている。また、図４では、ねじりコイルバネ３１の周囲の構造も併せて描いている。ねじりコイルバネ３１は、コイル部３２と、第１アーム３３と、第２アーム３４とを備える。コイル部３２は、扉体２の幅方向を向く中心軸Ｊ２を中心とする略円筒状の部位である。コイル部３２では、幅方向に略平行な中心軸Ｊ２を中心としてバネ材が螺旋状に巻回されている。

第１アーム３３および第２アーム３４はそれぞれ、コイル部３２から突出する。第１アーム３３および第２アーム３４はそれぞれ、扉体２が倒伏姿勢である状態において、コイル部３２から前側へと延びている。図４に示す例では、第１アーム３３は、コイル部３２の下部から前方へと延び、第２アーム３４は、コイル部３２の上部から前方へと延びる。幅方向を向く側面視において、第１アーム３３および第２アーム３４は、コイル部３２から略接線方向に延びる。第１アーム３３の長さと、第２アーム３４の長さとは、略同じである。

第１アーム３３の先端部は、略直角に折れ曲がっており、幅方向においてコイル部３２から離れる方向に延びる。第１アーム３３の先端部は、床面９１（すなわち、凹部９３の底部）に固定された接続部９４の孔に挿入される。これにより、第１アーム３３の先端部が接続部９４を介して床面９１に接続される。接続部９４は、例えば金属製であり、ボルト等により床面９１に固定される。以下の説明では、第１アーム３３と床面９１との接続部を「第１接続部３３１」という。第１接続部３３１は、例えば、第１アーム３３の先端部が挿入されている接続部９４の孔である。

第２アーム３４の先端部は、第１アーム３３の先端部と反対向きに略直角に折れ曲がっており、幅方向においてコイル部３２から離れる方向に延びる。第２アーム３４の先端部は、扉体２の縦桁２７に設けられた孔に挿入される。これにより、第２アーム３４の先端部が扉体２に接続される。以下の説明では、第２アーム３４と扉体２との接続部を「第２接続部３４１」という。第２接続部３４１は、例えば、第２アーム３４の先端部が挿入されている縦桁２７の孔である。

コイル部３２は、床面９１および扉体２に対して非固定であり、第１アーム３３および第２アーム３４を介して、床面９１および扉体２に間接的に接続される。図１に示すように、扉体２が倒伏姿勢である状態において、コイル部３２は、床面９１（すなわち、凹部９３の底面）から上方に離間しており、また、扉体２の第１主面２１から下方に離間している。

扉体２が倒伏姿勢である状態において、第１アーム３３と第２アーム３４との成す角度は自由角度よりも小さい。換言すれば、ねじりコイルバネ３１は自由状態よりも圧縮されている。したがって、扉体２が倒伏姿勢である状態において、ねじりコイルバネ３１の復元力により、扉体２を起立させる方向に働くモーメント（以下、「起立モーメント」と呼ぶ。）が扉体２に付与される。なお、第１アーム３３と第２アーム３４との成す角度は、第１アーム３３および第２アーム３４を、コイル部３２の中心軸Ｊ２が向く方向に沿って側方から見た場合の角度である。また、第１アーム３３と第２アーム３４との成す角度は、側方視において第１アーム３３および第２アーム３４が平行である場合をゼロとして、第１アーム３３と第２アーム３４とが側方視にて近づくに従って小さくなる。

扉体２が倒伏姿勢である状態において、第１接続部３３１の上下方向の位置と、第２接続部３４１の上下方向の位置とは、略同じである。また、第１接続部３３１と中心軸Ｊ２との間の前後方向の距離と、第２接続部３４１と中心軸Ｊ２との間の前後方向の距離とは、略同じである。

扉体２が倒伏姿勢である状態において、第２アーム３４は、第１接続部３３１からコイル部３２に至る長手方向の範囲の全長に亘って、第１アーム３３よりも上方、または、第１アーム３３と上下方向の略同じ位置に位置する。換言すれば、側面視において、第１接続部３３１とコイル部３２との間では、第１アーム３３と第２アーム３４とは交差しない。好ましくは、第２アーム３４は、回転軸Ｊ１と第２接続部３４１とを結ぶ直線と側面視において重なる。

起伏ゲート１では、第２アーム３４が第１アーム３３よりも短くてもよい。すなわち、第２接続部３４１は、第１接続部３３１よりも後側に位置してもよい。この場合、第２アーム３４、および、第２アーム３４の前側への延長線が、第１接続部３３１からコイル部３２に至る長手方向の範囲の全長に亘って、第１アーム３３よりも上方、または、第１アーム３３と上下方向の略同じ位置に位置する。換言すれば、側面視において、第１接続部３３１とコイル部３２との間では、第１アーム３３と、第２アーム３４および第２アーム３４の延長線とは交差しない。なお、起伏ゲート１では、第１接続部３３１が、第２接続部３４１よりも後側に位置していてもよい。

次に、図５ないし図９を参照しつつ、扉体２の起立の様子について説明する。図１０は、扉体２の姿勢と、扉体２に働くモーメントとの関係を示す図である。図１０中の横軸は、扉体２の床面９１に対する角度（以下、単に「扉体２の角度」と呼ぶ。）を示す。扉体２の角度は、扉体２が倒伏姿勢である際に０度であり、扉体２が床面９１に対して垂直に起立した際に９０度である。図１０中の縦軸は、図１中における反時計回りのモーメントを正として、扉体２に働く回転軸Ｊ１回りのモーメントを示す。すなわち、図１０中の正のモーメントは、扉体２を倒伏させる方向に働くモーメント（以下、「倒伏モーメント」と呼ぶ。）であり、負のモーメントは、扉体２を起立させる方向に働く起立モーメントである。

図１０中の破線８１は、扉体２の自重によるモーメントであり、実線８２は、起伏補助部３により扉体２に付与されるモーメントである。図１０中の太い実線８３は、線８１および線８２を合計した合計モーメントである。扉体２の角度が０度である場合（すなわち、扉体２が倒伏姿勢である場合）、扉体２の自重による倒伏モーメントの絶対値は、圧縮状態の起伏補助部３による起立モーメントの絶対値よりも大きい。

図５に示すように、起伏ゲート１に水９０が流入すると、水９０により扉体２に生じる浮力等により、扉体２に起立モーメントが付与され、扉体２の起立が開始される。このとき、扉体２には、水９０による起立モーメント以外に、扉体２の自重による倒伏モーメント、および、ねじりコイルバネ３１の復元力による起立モーメントが働く。

ねじりコイルバネ３１による起立モーメントは、扉体２の姿勢が、図５に示す倒伏姿勢から図６に示す姿勢を経て図７に示す姿勢に至るまで、扉体２に対して継続的に働く。これにより、扉体２の起立が補助され、扉体２の起立速度が増大する。その結果、水９０が扉体２を越えて開口部９２から流入することを抑制することができる。図７に示す状態では、ねじりコイルバネ３１は、圧縮および伸張されていない自由状態である。換言すれば、ねじりコイルバネ３１の第１アーム３３と第２アーム３４との成す角度は、自由角度である。

以下の説明では、図７に示す扉体２の姿勢を「中間姿勢」と呼ぶ。また、中間姿勢の扉体２と床面９１（すなわち、凹部９３の底面）との成す角度を「中間角度」と呼ぶ。中間角度は、０度よりも大きく、最大起立姿勢の扉体２と床面９１との成す角度（上記例では、約７５度）よりも小さい。換言すれば、中間姿勢は、倒伏姿勢と最大起立姿勢との間の姿勢である。中間角度は、例えば、５度以上かつ７０度以下である。図７に示す例では、中間角度は約４５度である。扉体２の中間角度、および、ねじりコイルバネ３１の自由角度は、適宜変更されてよい。

扉体２が倒伏姿勢と中間姿勢との間に位置する状態では、扉体２の角度が大きくなるに従って、圧縮状態のねじりコイルバネ３１において、第１アーム３３と第２アーム３４との成す角度は漸次増大し、ねじりコイルバネ３１により扉体２に付与される起立モーメントの絶対値は漸次減少する。また、コイル部３２は、床面９１および扉体２に対して非固定であるため、扉体２の角度が大きくなるに従って上方かつ扉体２から離れる方向へと移動する。換言すれば、扉体２の姿勢変更に伴って、床面９１および扉体２に対するコイル部３２の相対位置が変更される。扉体２が中間姿勢まで起立すると、上述のように、ねじりコイルバネ３１の圧縮が解除され、ねじりコイルバネ３１の復元力により扉体２に付与されるモーメントは、実質的にゼロになる。

扉体２が中間姿勢よりも起立すると、ねじりコイルバネ３１の第１アーム３３と第２アーム３４との成す角度が自由角度よりも大きくなり、ねじりコイルバネ３１が伸張状態になる。これにより、ねじりコイルバネ３１の復元力による倒伏モーメントが扉体２に働く。ねじりコイルバネ３１による倒伏モーメントは、扉体２の姿勢が、図７に示す中間姿勢から図８に示す姿勢を経て図９に示す最大起立姿勢に至るまで、扉体２に対して継続的に働く。図９に示すように、扉体２が最大起立姿勢である状態において、ねじりコイルバネ３１の第１アーム３３は、コイル部３２から前側へと延び、第２アーム３４はコイル部３２から上方へと延びている。

扉体２が中間姿勢と最大起立姿勢との間に位置する状態では、扉体２には、水９０による起立モーメント、扉体２の自重による倒伏モーメント、および、ねじりコイルバネ３１による倒伏モーメントが働く。実際には、ねじりコイルバネ３１の自重による倒伏モーメントも扉体２に働くが、ねじりコイルバネ３１は比較的軽量であるため、以下の説明では、ねじりコイルバネ３１の自重による倒伏モーメントは無視する。扉体２が中間姿勢と最大起立姿勢との間に位置する状態では、扉体２の角度が大きくなるに従って、ねじりコイルバネ３１の第１アーム３３と第２アーム３４との成す角度は漸次増大し、ねじりコイルバネ３１により扉体２に付与される倒伏モーメントの絶対値は漸次増大する。また、コイル部３２は、扉体２の角度が大きくなるに従って上方かつ扉体２から離れる方向へと移動する。換言すれば、扉体２の姿勢変更に伴って、床面９１および扉体２に対するコイル部３２の相対位置が変更される。

起伏ゲート１では、扉体２が中間姿勢から最大起立姿勢まで起立する間、ねじりコイルバネ３１による倒伏モーメントが扉体２に働くことにより、扉体２の起立速度が抑制される。図９に示すように、扉体２が最大起立姿勢である状態では、ねじりコイルバネ３１による倒伏モーメントと、扉体２に働く水圧とがつり合っている。換言すれば、最大起立姿勢の扉体２の角度は、ねじりコイルバネ３１による倒伏モーメントと、扉体２に働く水圧とにより決定される。なお、図７に示すように、扉体２が中間姿勢まで起立した状態では、水９０の水面は扉体２の可動端部２４（すなわち、天端）よりも下方に位置するため、扉体２の起立速度が抑制されても、水９０が扉体２の可動端部２４を越えて開口部９２から流入することはない。起伏ゲート１では、扉体２が所定角度よりも起立することを制限するテンションロッド等の構造が設けられてもよい。これにより、扉体２の角度が当該所定角度よりも大きくなることを、より確実に防止することができる。

図９に示す状態から扉体２の前側の水位が下がり始めると、ねじりコイルバネ３１による倒伏モーメント、および、扉体２の自重による倒伏モーメントにより、扉体２の倒伏が開始される。扉体２が最大起立姿勢から中間姿勢まで倒伏する間、扉体２の自重による倒伏モーメントに加えて、ねじりコイルバネ３１による倒伏モーメントが扉体２に継続的に働く。これにより、扉体２の倒伏が補助され、水９０の水位の低下開始後、速やかに扉体２の倒伏が開始される。その結果、水９０の水位が大きく低下した後に扉体２の倒伏が開始されて扉体２が急速に倒伏することを防止することができる。なお、最大起立姿勢における扉体２の角度が９０度である場合、扉体２の倒伏開始時には、扉体２の自重による倒伏モーメントは働かず、ねじりコイルバネ３１による倒伏モーメントのみが扉体２に働く。

扉体２が図７に示す中間姿勢よりも倒伏すると、ねじりコイルバネ３１の圧縮が開始される。扉体２が中間姿勢から図５に示す倒伏姿勢まで倒伏する間、ねじりコイルバネ３１による起立モーメントが扉体２に継続的に働くことにより、扉体２の倒伏速度が抑制される。これにより、扉体２が倒伏姿勢になる際に床面９１等に加わる力を低減することができる。

以上に説明したように、起伏ゲート１は、扉体２と、起伏補助部３とを備える。倒伏姿勢の扉体２において、扉体２の可動端部２４は支持端部２３よりも前側に位置する。扉体２は、支持端部２３を支点として回動することにより、倒伏姿勢と最大起立姿勢との間で姿勢を変更する。起伏補助部３は、ねじりコイルバネ３１を含む。ねじりコイルバネ３１は、倒伏姿勢の扉体２の上面（すなわち、第１主面２１）の下側に配置される。ねじりコイルバネ３１は、コイル部３２と、第１アーム３３と、第２アーム３４とを備える。コイル部３２では、扉体２の幅方向を向く中心軸Ｊ２を中心としてバネ材が螺旋状に巻回されている。第１アーム３３は、コイル部３２から突出する。第１アーム３３の先端部は、床面９１に接続される。第２アーム３４は、コイル部３２から突出する。第２アーム３４の先端部は、扉体２に接続される。

起伏ゲート１では、扉体２が倒伏姿勢である状態において、ねじりコイルバネ３１の復元力により、扉体２に起立モーメントが付与される。また、扉体２が最大起立姿勢である状態において、ねじりコイルバネ３１の復元力により、扉体２に倒伏モーメントが付与される。このように、起伏ゲート１では、ねじりコイルバネ３１により、扉体２の起立開始時における起立モーメントの付与、および、扉体２の倒伏開始時における倒伏モーメントの付与の双方を実現することができる。これにより、起伏ゲート１の構造を簡素化することができる。その結果、水の流入時に迅速に起立開始可能、かつ、水位低下時に早期に倒伏開始可能な起伏ゲート１の製造コストを低減することができる。

上述のように、ねじりコイルバネ３１は、倒伏姿勢の扉体２の上面の下側に配置される。これにより、ねじりコイルバネ３１を扉体２の側方（すなわち、扉体２よりも幅方向の外側）に配置する場合に比べて、起伏ゲート１を小型化することができる。その結果、起伏ゲート１の設置面積を小さくすることができる。

起伏ゲート１では、ねじりコイルバネ３１を、扉体２の両側部よりも幅方向の中央側に配置することができる。このため、扉体２に起立または倒伏を補助するモーメントを付与する際に扉体の可動端部の両側部のみに力を加える場合に比べて、ねじりコイルバネ３１から扉体２に加える力を増大することができる。一方、扉体２に同程度の力を加える場合、扉体の可動端部の両側部のみに力を加える場合に比べて、扉体２の径間長（すなわち、扉体２の幅）を増大することができる。また、扉体２の可動端部２４近傍の部材を小型化し、起伏ゲート１の製造コストを低減することができる。

上述のように、ねじりコイルバネ３１は、倒伏姿勢の扉体２の内部に位置する。これにより、凹部９３の底面（すなわち、床面９１）に、ねじりコイルバネ３１を収容するための穴等を設ける必要がない。また、上記穴等の排水設備等を設ける必要もない。したがって、起伏ゲート１の設置およびメンテナンスを容易とすることができる。

起伏補助部３は、一のねじりコイルバネ３１とは幅方向の異なる位置に配置された他のねじりコイルバネ３１をさらに備える。このように、複数のねじりコイルバネ３１を設けることにより、各ねじりコイルバネ３１を小型化することができる。また、複数のねじりコイルバネ３１が幅方向に配列されることにより、扉体２の径間長をさらに増大することができ、また、扉体２の可動端部２４近傍の部材をさらに小型化することもできる。その結果、起伏ゲート１の製造コストを、より一層低減することができる。

起伏ゲート１では、ねじりコイルバネ３１のコイル部３２が、床面９１および扉体２に対して非固定である。また、扉体２の姿勢変更に伴って、床面９１および扉体２に対するコイル部３２の相対位置が変更される。このように、コイル部３２を移動可能とすることにより、コイル部３２の中心軸Ｊ２が扉体２の回転軸Ｊ１から離れている場合であっても、第２接続部３４１を扉体２に対して相対移動可能とする必要がない。また、第１接続部３３１を床面９１に対して相対移動可能とする必要もない。したがって、第１アーム３３および第２アーム３４の先端部に、ローラ等の移動機構を設ける必要がないため、起伏ゲート１の構造を簡素化することができる。その結果、起伏ゲート１の製造コストを、より一層低減することができる。

また、コイル部３２が床面９１および扉体２に対して非固定であることにより、コイル部３２を扉体２の回転軸Ｊ１に近接して配置する必要がない。このため、コイル部３２、第１接続部３３１および第２接続部３４１の配置の自由度を向上することができる。したがって、扉体２の起伏時に、ねじりコイルバネ３１から扉体２に付与される力の方向と、扉体２の回動の接線方向とを、容易に近づけることができる。その結果、ねじりコイルバネ３１から扉体２に付与される起立モーメントおよび倒伏モーメントを大きくすることができる。

上述のように、ねじりコイルバネ３１は、扉体２の支持端部２３よりも前側に配置される。扉体２が倒伏姿勢である状態において、第１アーム３３および第２アーム３４は、コイル部３２から前側へと延びている。扉体２が倒伏姿勢である状態において、第１アーム３３と第２アーム３４との成す角度は、自由角度よりも小さい。扉体２が最大起立姿勢である状態において、第１アーム３３はコイル部３２から前側へと延び、第２アーム３４はコイル部３２から上方へと延びている。扉体２が最大起立姿勢である状態において、第１アーム３３と第２アーム３４との成す角度は、自由角度よりも大きい。これにより、第１アーム３３および第２アーム３４を長くすることができる。すなわち、第１接続部３３１および第２接続部３４１を、扉体２の回転軸Ｊ１から比較的大きく離れた位置に配置することができる。その結果、ねじりコイルバネ３１から扉体２に付与される起立モーメントおよび倒伏モーメントを大きくすることができる。

上述のように、扉体２が倒伏姿勢である状態において、第２アーム３４および第２アーム３４の前側への延長線が、第１アーム３３と床面９１との接続部である第１接続部３３１からコイル部３２に至る範囲の全長に亘って、第１アーム３３よりも上方、または、第１アーム３３と上下方向の同じ位置に位置する。これにより、扉体２の起伏時に、ねじりコイルバネ３１から扉体２に付与される力の方向を、扉体２の回動の接線方向に近づけることができる。その結果、ねじりコイルバネ３１から扉体２に付与される起立モーメントおよび倒伏モーメントを大きくすることができる。第２アーム３４は、好ましくは、回転軸Ｊ１と第２接続部３４１とを結ぶ直線と側面視において重なる。これにより、ねじりコイルバネ３１から扉体２に付与される起立モーメントおよび倒伏モーメントをさらに大きくすることができる。

また、上述のように、第２アーム３４および第２アーム３４の前側への延長線が、第１アーム３３よりも上方、または、第１アーム３３と上下方向の同じ位置に位置することにより、扉体２が倒伏姿勢から起立する際に、扉体２の角度が大きくなるに従って、第１接続部３３１と第２接続部３４１とが上下方向に漸次離れる。このため、コイル部３２は、扉体２の角度が大きくなるに従って、上方かつ扉体２の第１主面２１から離れる方向へと漸次移動し、下方（すなわち、床面９１に近づく方向）または第１主面２１に近づく方向には移動しない。その結果、扉体２の起伏の際に、コイル部３２が凹部９３の底面（すなわち、床面９１）、または、扉体２の第１主面２１に接触することが防止され、扉体２の滑らかな起伏を実現することができる。

さらに、起伏ゲート１では、扉体２が倒伏姿勢である状態において、第１接続部３３１の上下方向の位置と、第２アーム３４と扉体２との接続部である第２接続部３４１の上下方向の位置とが同じである。また、第１接続部３３１と中心軸Ｊ２との間の前後方向の距離と、第２接続部３４１と中心軸Ｊ２との間の前後方向の距離とが同じである。これにより、上述のように扉体２の滑らかな起伏を実現しつつ、第２接続部３４１を扉体２の回転軸Ｊ１から比較的大きく離れた位置に配置することができる。その結果、ねじりコイルバネ３１から扉体２に付与される起立モーメントおよび倒伏モーメントをさらに大きくすることができる。

図１１は、起伏ゲート１の他の例を示す側面図である。図１２は、図１１に示すねじりコイルバネ３１を拡大して示す斜視図である。図１１および図１２に示す例では、扉体２が倒伏姿勢である状態において、第２接続部３４１が第１接続部３３１よりも下方に位置する。また、第１接続部３３１と中心軸Ｊ２との間の前後方向の距離と、第２接続部３４１と中心軸Ｊ２との間の前後方向の距離とが同じである。このため、扉体２が倒伏姿勢である状態において、第２アーム３４が、幅方向を向く側面視において第１アーム３３と交差する。これにより、扉体２の起伏時に、ねじりコイルバネ３１から扉体２に付与される力の方向を、扉体２の回動の接線方向にさらに近づけることができる。その結果、ねじりコイルバネ３１から扉体２に付与される起立モーメントおよび倒伏モーメントを、より一層大きくすることができる。

図１１および図１２に例示する起伏ゲート１では、第２接続部３４１が、第１接続部３３１よりも後側に位置してもよい。この場合、扉体２が倒伏姿勢である状態において、第２アーム３４、または、第２アーム３４の前側への延長線が、幅方向を向く側面視において第１アーム３３と交差する。この場合も、上記と同様に、扉体２の起伏時に、ねじりコイルバネ３１から扉体２に付与される力の方向と、扉体２の回動の接線方向とを、さらに近づけることができる。その結果、ねじりコイルバネ３１から扉体２に付与される起立モーメントおよび倒伏モーメントを、より一層大きくすることができる。

なお、図１１および図１２に例示する起伏ゲート１では、扉体２が倒伏姿勢から起立する際に、コイル部３２が、下方（すなわち、床面９１に近づく方向）または扉体２の第１主面２１に近づく方向に移動する可能性がある。この場合、例えば、第１接続部３３１および第２接続部３４１において、第１アーム３３および第２アーム３４の先端部が挿入される孔にガタ（すなわち、遊び）が設けられることが好ましい。第１アーム３３および第２アーム３４の先端部が孔内にて移動することにより、コイル部３２が下方または第１主面２１に近づく方向に移動することを防止または抑制することができる。

図１３は、起伏ゲート１のさらに他の例を示す平面図である。図１３に例示する起伏ゲート１では、扉体２が、幅方向に関して第１アーム３３と第２アーム３４との間に位置する浮力部２８を備える。これにより、扉体２の浮力を増大することができるため、水の流入時に扉体２のさらに迅速な起立開始を可能とすることができる。浮力部２８は、例えば、扉体２の第１主面２１の下面に固定された発泡樹脂等の浮力体を含む。扉体２が倒伏姿勢である状態において、浮力部２８は、第１アーム３３および第２アーム３４に接触することなく、第１アーム３３と第２アーム３４との幅方向の間に位置する。扉体２では、ねじりコイルバネ３１が配置される分割空間２０１において、ねじりコイルバネ３１の周囲（例えば、ねじりコイルバネ３１と可動端部２４との間）にも浮力部が設けられてよい。

図１４は、起伏ゲート１のさらに他の例を示す側面図である。図１４に例示する起伏ゲート１は、第１アーム３３の先端部と、第２アーム３４の先端部とを接続する紐状または帯状の起立制限部材３５をさらに備える。起立制限部材３５は、扉体２が最大起立姿勢である状態において、直線状に延びる。このように、起立制限部材３５が弛みなく直線状となることにより、扉体２が最大起立姿勢よりも後側に回動することを防止することができる。起立制限部材３５は、長手方向に実質的に伸縮しない部材である。起立制限部材３５は、例えば、合成繊維製の帯状部材である。扉体２が倒伏姿勢である状態では、起立制限部材３５は、例えば、長手方向の中央部にて２つ折りにされて、第１アーム３３と第２アーム３４との間に配置される。

起立制限部材３５は、各ねじりコイルバネ３１に取り付けられてもよく、複数のねじりコイルバネ３１のうち、一部のねじりコイルバネ３１に取り付けられてもよい。起立制限部材３５は、例えば、第１アーム３３の先端部および第２アーム３４の先端部に直接的に取り付けられてもよい。あるいは、図１５に示すように、起立制限部材３５は、接続部９４において第１アーム３３の先端部が挿入されている孔とは異なる孔に締結され、接続部９４を介して、第１アーム３３の先端部に間接的に取り付けられてもよい。また、あるいは、起立制限部材３５は、縦桁２７において第２アーム３４の先端部が挿入されている孔とは異なる孔に締結され、縦桁２７を介して、第２アーム３４の先端部に間接的に取り付けられてもよい。

図１６ないし図１９は、起伏ゲート１のさらに他の例を示す側面図である。図１６に示す起伏ゲート１は、起立制限部材３５１，３５２をさらに備え、扉体２は、接続部２９１と、当接部２９２とをさらに備える。以下の説明では、起立制限部材３５１，３５２をそれぞれ、「第１起立制限部材３５１」および「第２起立制限部材３５２」と呼ぶ。第１起立制限部材３５１および第２起立制限部材３５２は、長手方向に実質的に伸縮しない紐状または帯状の部材である。第１起立制限部材３５１および第２起立制限部材３５２は、例えば、合成繊維製の帯状部材である。接続部２９１および当接部２９２は、扉体２の第１主面２１と第２主面２２との間に配置され、例えば、第１主面２１に固定される。接続部２９１は、例えば、床面９１に固定された接続部９４と略同様の部材である。当接部２９２は、例えば、略板状の部材である。

図１６に示す起伏ゲート１では、ねじりコイルバネ３１の第１アーム３３の先端部は、上記と同様に、接続部９４を介して床面９１に接続される。一方、第２アーム３４は扉体２に固定されていない。第２アーム３４の先端部は、第１起立制限部材３５１の一方の端部が固定される。第１起立制限部材３５１の他方の端部は、接続部２９１に固定される。換言すれば、第２アーム３４の先端部は、第１起立制限部材３５１を介して、扉体２に間接的に接続される。第２起立制限部材３５２の一方の端部は、第１アーム３３の先端部に固定され、他方の端部は第２アーム３４の先端部に固定される。換言すれば、第２起立制限部材３５２は、第１アーム３３の先端部と第２アーム３４の先端部とを接続する。

図１６に示すように、扉体２が中間姿勢よりも倒伏している状態では、圧縮状態のねじりコイルバネ３１の第２アーム３４の先端部が、当接部２９２に下側から当接している。これにより、ねじりコイルバネ３１から扉体２に起立モーメントが付与される。扉体２が倒伏姿勢である場合においても同様である。扉体２が中間姿勢よりも倒伏している状態では、第１起立制限部材３５１および第２起立制限部材３５２は弛んでいる。

図１７に示すように、扉体２が中間姿勢である状態では、ねじりコイルバネ３１は自然状態であるため、ねじりコイルバネ３１から扉体２に対して起立モーメントおよび倒伏モーメントは付与されない。扉体２が中間姿勢である状態では、第１起立制限部材３５１および第２起立制限部材３５２は弛んでいる。

扉体２が、図１７に示す中間姿勢から起立すると、自然状態のねじりコイルバネ３１に第２アーム３４は、扉体２から離間する。また、第１起立制限部材３５１および第２起立制限部材３５２は弛んでいるため、ねじりコイルバネ３１から扉体２に対して起立モーメントおよび倒伏モーメントは付与されない。

扉体２が中間姿勢よりもある程度以上起立すると、扉体２と、扉体２から離間している自然状態の第２アーム３４との間で、第１起立制限部材３５１が直線状に延びる。起伏ゲート１では、扉体２が中間姿勢である状態から第１起立制限部材３５１が直線状に延びるまでの間、ねじりコイルバネ３１は自然状態であり、ねじりコイルバネ３１から扉体２に対して起立モーメントおよび倒伏モーメントは付与されない。

第１起立制限部材３５１が直線状に延びた後は、扉体２が起立するに従って、図１８に示すように、ねじりコイルバネ３１の第２アーム３４が、第１起立制限部材３５１を介して扉体２に引っ張られて第１アーム３３から離れ、ねじりコイルバネ３１が伸張状態となる。これにより、ねじりコイルバネ３１から扉体２に対して倒伏モーメントが付与される。図１８に示す状態では、第２起立制限部材３５２は弛んでいる。

図１９に示すように、扉体２が最大起立姿勢になると、第１起立制限部材３５１および第２起立制限部材３５２が直線状に延びる。このように、第１起立制限部材３５１および第２起立制限部材３５２が弛みなく直線状となることにより、扉体２が最大起立姿勢よりも後側に回動することを防止することができる。また、扉体２が最大起立姿勢である状態では、ねじりコイルバネ３１は上記と同様に伸張状態となっている。これにより、ねじりコイルバネ３１から扉体２に対して倒伏モーメントが付与される。

このように、図１６ないし図１９に示す起伏ゲート１においても、上記と同様に、ねじりコイルバネ３１により、扉体２の起立開始時における起立モーメントの付与、および、扉体２の倒伏開始時における倒伏モーメントの付与の双方を、簡素な構造で実現することができる。

次に、本発明の第２の実施の形態に係る起伏ゲート１ａについて説明する。図２０は、起伏ゲート１ａを示す側面図である。図２１は、起伏ゲート１ａを示す平面図である。図２２は、起伏ゲート１ａを前方から見た正面図である。起伏ゲート１ａは、図１ないし図３に示す起伏ゲート１の各構成に加えて、カウンタウエイト機構６をさらに備える。起伏ゲート１ａのカウンタウエイト機構６以外の構造は、上述の起伏ゲート１と略同様である。以下の説明では、起伏ゲート１ａのカウンタウエイト機構６以外の構成に、起伏ゲート１の対応する構成と同符号を付す。

カウンタウエイト機構６は、カウンタウエイト６１と、紐状または帯状の接続部材であるロープ６２とを備える。図２０ないし図２２に示す例では、２組のカウンタウエイト６１およびロープ６２が、カウンタウエイト機構６に設けられる。２つのカウンタウエイト６１は、扉体２の幅方向両側において、扉体２の支持端部２３よりも後側に配置される。カウンタウエイト６１は、例えば、戸当たり部１１の内部に配置される。カウンタウエイト６１には、ロープ６２の一方の端部が接続される。

ロープ６２は、前後方向に並ぶ２つの定滑車６３を介して前方へと延びる。定滑車６３は、例えば、戸当たり部１１に固定されている。ロープ６２の他方の端部は、前側の定滑車６３の下方にて扉体２の可動端部２４に接続される。例えば、ロープ６２の当該他方の端部は、可動端部２４において幅方向外方へと突出する突出部２４１に接続される。カウンタウエイト６１は、ロープ６２により吊り下げられており、床面９１から上方に離間している。扉体２が倒伏姿勢である場合、扉体２の自重による倒伏モーメントの絶対値は、圧縮状態の起伏補助部３のねじりコイルバネ３１による起立モーメントとカウンタウエイト６１の重量による起立モーメントとの合計の絶対値よりも大きい。

次に、図２３ないし図２７を参照しつつ、起伏ゲート１ａにおける扉体２の起立の様子について説明する。図２３に示すように、起伏ゲート１ａに水９０が流入すると、水９０により扉体２に生じる浮力等により、扉体２に起立モーメントが付与され、扉体２の起立が開始される。このとき、扉体２には、水９０による起立モーメント以外に、扉体２の自重による倒伏モーメント、ねじりコイルバネ３１の復元力による起立モーメント、および、カウンタウエイト６１による起立モーメント（すなわち、カウンタウエイト６１に働く重力による起立モーメント）が働く。

ねじりコイルバネ３１による起立モーメント、および、カウンタウエイト６１による起立モーメントは、扉体２の姿勢が、図２３に示す倒伏姿勢から図２４に示す姿勢を経て図２５に示す中間姿勢に至るまで、扉体２に対して継続的に働く。これにより、扉体２の起立が補助され、扉体２の起立速度が増大する。扉体２が倒伏姿勢と中間姿勢との間に位置する状態では、扉体２の角度が大きくなるに従って、ねじりコイルバネ３１による起立モーメントの絶対値、および、カウンタウエイト６１による起立モーメントの絶対値は漸次減少する。

上述のように、扉体２が中間姿勢である状態において、ねじりコイルバネ３１は、圧縮および伸張されていない自由状態である。また、本実施の形態では、扉体２が中間姿勢になると、側面視において、扉体２と、扉体２の可動端部２４から前側の定滑車６３へと延びるロープ６２とが、一直線上に位置する。換言すれば、側面視において、扉体２の回転軸Ｊ１から前側の定滑車６３の下部へと延ばした接線と、扉体２および上記ロープ６２とが重なる。これにより、カウンタウエイト６１から扉体２に付与されるモーメントが、実質的にゼロになる。図２５に示すカウンタウエイト６１の位置は、カウンタウエイト６１の最下点である。最下点においても、カウンタウエイト６１は、ロープ６２により吊り下げられており、床面９１から上方に離間している。

扉体２が第２姿勢よりも起立すると、ねじりコイルバネ３１が伸張状態になり、ねじりコイルバネ３１による倒伏モーメントが扉体２に働く。また、カウンタウエイト６１による倒伏モーメント（すなわち、カウンタウエイト６１に働く重力による倒伏モーメント）も扉体２に働く。ねじりコイルバネ３１による倒伏モーメント、および、カウンタウエイト６１による倒伏モーメントは、扉体２の姿勢が、図２５に示す中間姿勢から図２６に示す姿勢を経て図２７に示す最大起立姿勢に至るまで、扉体２に対して継続的に働く。これにより、扉体２の起立速度が抑制される。扉体２が中間姿勢と最大起立姿勢との間に位置する状態では、扉体２の角度が大きくなるに従って、ねじりコイルバネ３１による倒伏モーメントの絶対値、および、カウンタウエイト６１による倒伏モーメントの絶対値は漸次増大する。

扉体２の前側の水位が下がり始めると、ねじりコイルバネ３１による倒伏モーメント、カウンタウエイト６１による倒伏モーメント、および、扉体２の自重による倒伏モーメントにより、扉体２の倒伏が開始される。扉体２が最大起立姿勢から図２５に示す中間姿勢まで倒伏する間、扉体２の自重による倒伏モーメントに加えて、ねじりコイルバネ３１による倒伏モーメント、および、カウンタウエイト６１による倒伏モーメントが扉体２に継続的に働く。これにより、扉体２の倒伏が補助され、水９０の水位の低下開始後、速やかに扉体２の倒伏が開始される。

扉体２が中間姿勢から図２３に示す倒伏姿勢まで倒伏する間、ねじりコイルバネ３１による起立モーメント、および、カウンタウエイト６１による起立モーメントが扉体２に継続的に働く。これにより、扉体２の倒伏速度が抑制される。

以上に説明したように、起伏ゲート１ａは、カウンタウエイト６１と、接続部材であるロープ６２とをさらに備える。ロープ６２は、カウンタウエイト６１と扉体２の可動端部２４とを接続して、カウンタウエイト６１を吊り下げる。起伏ゲート１ａでは、扉体２が倒伏姿勢である状態において、ねじりコイルバネ３１の復元力およびカウンタウエイト６１により扉体２に起立モーメントが付与される。また、扉体２が最大起立姿勢である状態において、ねじりコイルバネ３１の復元力およびカウンタウエイト６１により扉体２に倒伏モーメントが付与される。

これにより、ねじりコイルバネ３１を小型化することができる。また、起伏補助部３を設けず、カウンタウエイト機構６を設ける場合に比べて、カウンタウエイト６１を軽量化することができる。これにより、扉体２の径間長（すなわち、扉体２の幅）を増大することができる。また、扉体２の可動端部２４近傍の部材を小型化し、起伏ゲート１ａの製造コストを低減することができる。

次に、本発明の第３の実施の形態に係る起伏ゲート１ｂについて説明する。図２８は、起伏ゲート１ｂの側面図である。起伏ゲート１ｂでは、扉体２の回転軸Ｊ１が、扉体２の支持端部２３において、扉体２の第２主面２２の下側に位置する。また、床面９１が、回転軸Ｊ１よりも少し前側において下方へと延びている。以下の説明では、床面９１のうち、下方へと延びている部位を縦床面９５と呼ぶ。縦床面９５上には（すなわち、縦床面９５の後側には）、接続部９４が設けられる。扉体２の支持端部２３は、縦床面９５よりも後側に延びている。起伏ゲート１ｂでは、扉体２が、支持端部２３の回転軸Ｊ１を支点として回動することにより、実線にて示す倒伏姿勢と、二点鎖線にて示す最大起立姿勢との間で姿勢を変更する。起立した扉体２と床面９１との間隙は、回転軸Ｊ１より前側において扉体２と縦床面９５とを接続するシール部材９６（例えば、薄板状の水密ゴム）により閉塞されている。

起伏ゲート１ｂの起伏補助部３ｂは、ねじりコイルバネ３１ｂを含む。起伏補助部３ｂは、例えば、扉体２の幅方向に配列される複数のねじりコイルバネ３１ｂを含む。各ねじりコイルバネ３１ｂは、扉体２の支点である回転軸Ｊ１よりも後側に配置される。各ねじりコイルバネ３１ｂは、倒伏姿勢の扉体２の第１主面２１の下側に配置される。複数のねじりコイルバネ３１ｂは、同じ構造を有している。起伏補助部３ｂに含まれるねじりコイルバネ３１ｂの数は、適宜変更されてよい。ねじりコイルバネ３１ｂの数は、例えば１であってもよく、２以上であってもよい。

ねじりコイルバネ３１ｂは、図４に示すねじりコイルバネ３１と同様に、コイル部３２と、第１アーム３３と、第２アーム３４とを備える。コイル部３２は、扉体２の幅方向を向く中心軸Ｊ２を中心とする略円筒状の部位である。コイル部３２では、幅方向に略平行な中心軸Ｊ２を中心としてバネ材が螺旋状に巻回されている。コイル部３２は、床面９１および扉体２に対して非固定である。扉体２が倒伏姿勢である状態において、コイル部３２は、床面９１の縦床面９５から後方に離間している。

ねじりコイルバネ３１ｂでは、第１アーム３３および第２アーム３４はそれぞれ、コイル部３２から突出する。扉体２が倒伏姿勢である状態において、第１アーム３３は、コイル部３２から下方へと延びている。第１アーム３３の先端部は、床面９１の縦床面９５に固定された接続部９４の孔に挿入される。これにより、第１アーム３３の先端部が接続部９４を介して床面９１に接続される。扉体２が倒伏姿勢である状態において、第２アーム３４は、コイル部３２から後側へと延びている。第２アーム３４の先端部は、扉体２の縦桁２７（図４参照）に設けられた孔に挿入される。これにより、第２アーム３４の先端部が扉体２に接続される。

扉体２が倒伏姿勢である状態において、第１アーム３３と第２アーム３４との成す角度は、自由角度よりも大きい。換言すれば、ねじりコイルバネ３１ｂは自由状態よりも伸張されている。したがって、扉体２が倒伏姿勢である状態において、ねじりコイルバネ３１ｂの復元力により、扉体２に起立モーメントが付与される。ねじりコイルバネ３１ｂによる起立モーメントは、扉体２の姿勢が倒伏姿勢から中間姿勢に至るまで、扉体２に対して継続的に働く。

なお、第１アーム３３と第２アーム３４との成す角度は、第１アーム３３および第２アーム３４を、コイル部３２の中心軸Ｊ２が向く方向に沿って側方から見た場合の角度である。また、第１アーム３３と第２アーム３４との成す角度は、側方視において第１アーム３３および第２アーム３４が平行である場合をゼロとして、第１アーム３３と第２アーム３４とが側方視にて近づくに従って小さくなる。

図２８中において二点鎖線にて示すように、扉体２が最大起立姿勢である状態において、第１アーム３３および第２アーム３４は、コイル部３２から下方へと延びている。扉体２が最大起立姿勢である状態において、第１アーム３３と第２アーム３４との成す角度は、自由角度よりも小さい。換言すれば、ねじりコイルバネ３１ｂは自由状態よりも圧縮されている。したがって、扉体２が最大起立姿勢である状態において、ねじりコイルバネ３１ｂの復元力により、扉体２に倒伏モーメントが付与される。ねじりコイルバネ３１ｂによる倒伏モーメントは、扉体２の姿勢が中間姿勢から最大起立姿勢に至るまで、扉体２に対して継続的に働く。

起伏ゲート１ｂでは、図１に示す起伏ゲート１と同様に、扉体２が倒伏姿勢である状態において、ねじりコイルバネ３１ｂの復元力により、扉体２に起立モーメントが付与される。また、扉体２が最大起立姿勢である状態において、ねじりコイルバネ３１ｂの復元力により、扉体２に倒伏モーメントが付与される。このように、起伏ゲート１ｂでは、ねじりコイルバネ３１ｂにより、扉体２の起立開始時における起立モーメントの付与、および、扉体２の倒伏開始時における倒伏モーメントの付与の双方を実現することができる。これにより、起伏ゲート１ｂの構造を簡素化することができる。その結果、水の流入時に迅速に起立開始可能、かつ、水位低下時に早期に倒伏開始可能な起伏ゲート１ｂの製造コストを低減することができる。

また、ねじりコイルバネ３１ｂは、倒伏姿勢の扉体２の上面（すなわち、第１主面２１）の下側に配置される。これにより、ねじりコイルバネ３１ｂを扉体２の側方（すなわち、扉体２よりも幅方向の外側）に配置する場合に比べて、起伏ゲート１ｂを小型化することができる。その結果、起伏ゲート１ｂの設置面積を小さくすることができる。

起伏ゲート１ｂでは、ねじりコイルバネ３１ｂは、扉体２の回動の支点（すなわち、支持端部２３の回転軸Ｊ１）よりも後側に配置される。扉体２が倒伏姿勢である状態において、第１アーム３３はコイル部３２から下方へと延び、第２アーム３４はコイル部３２から後側へと延びている。扉体２が倒伏姿勢である状態において、第１アーム３３と第２アーム３４との成す角度は、自由角度よりも大きい。扉体２が最大起立姿勢である状態において、第１アーム３３および第２アーム３４は、コイル部３２から下方へと延びている。扉体２が最大起立姿勢である状態において、第１アーム３３と第２アーム３４との成す角度は、自由角度よりも小さい。

これにより、扉体２の長手方向の途中から下方へと延びる縦床面９５を有する床面９１にであっても、起伏ゲート１ｂを設置することができる。また、回転軸Ｊ１よりも前にねじりコイルバネ３１ｂが設けられていないため、扉体２に大きな浮力部を設けることができる。その結果、扉体２の起立速度を増大することができる。

起伏ゲート１ｂでは、図１に示す起伏ゲート１と同様に、コイル部３２が、床面９１および扉体２に非固定であり、扉体２の姿勢変更に伴って、床面９１および扉体２に対するコイル部３２の相対位置が変更される。これにより、起伏ゲート１ｂの構造を簡素化することができる。その結果、起伏ゲート１ｂの製造コストを、より一層低減することができる。

起伏ゲート１ｂでは、図２０に示す起伏ゲート１ａと同様に、起伏補助部３ｂに加えて、カウンタウエイト機構６が設けられてもよい。これにより、ねじりコイルバネ３１ｂを小型化することができる。また、起伏補助部３ｂを設けず、カウンタウエイト機構６を設ける場合に比べて、カウンタウエイト６１を軽量化することができる。これにより、扉体２の径間長（すなわち、扉体２の幅）を増大することができる。また、扉体２の可動端部２４近傍の部材を小型化し、起伏ゲート１ｂの製造コストを低減することができる。

上述の起伏ゲート１，１ａ，１ｂでは、様々な変更が可能である。

例えば、起伏ゲート１では、第１接続部３３１における第１アーム３３と床面９１との接続構造は、様々に変更されてよい。また、第２接続部３４１における第２アーム３４と扉体２との接続構造も、様々に変更されてよい。例えば、第２アーム３４の先端部と扉体２とが、実質的に伸縮しない紐状または帯状の部材を介して間接的に接続されていてもよい。これにより、ねじりコイルバネ３１を小型化することができるとともに、第２接続部３４１を回転軸Ｊ１から大きく離れた位置に配置することができる。起伏ゲート１ａ，１ｂにおいても同様である。

起伏ゲート１，１ａでは、ねじりコイルバネ３１のコイル部３２が床面９１に固定されてもよい。この場合、第２アーム３４の先端部に、扉体２に常に接して扉体２上にて移動可能なローラ等が設けられ、第２アーム３４は当該ローラ等を介して扉体２に接続される。また、起伏ゲート１，１ａでは、ねじりコイルバネ３１のコイル部３２が扉体２に固定されてもよい。この場合、第１アーム３３の先端部に、床面９１に常に接して床面９１上にて移動可能なローラ等が設けられ、第１アーム３３は当該ローラ等を介して床面９１に接続される。起伏ゲート１ｂにおいても同様である。

起伏ゲート１，１ａでは、凹部９３の底面に穴等が設けられ、ねじりコイルバネ３１の下部が当該穴等に収容されてもよい。また、床面９１に凹部９３は設けられず、倒伏姿勢の扉体２が、周囲と略同じ高さの平坦な床面９１に設置されてもよい。起伏ゲート１ｂにおいても、倒伏姿勢の扉体２が、周囲と略同じ高さの平坦な床面９１に設置されてもよい。

起伏ゲート１，１ａ，１ｂの構造は、水圧により扉体２が自動的に起立する起伏ゲート（いわゆる、浮体式起伏ゲート）以外の起伏ゲートに適用されてもよい。例えば、手動で扉体２を起立させる起伏ゲート、または、油圧シリンダや電動ジャッキ等で扉体２を起立させる起伏ゲートに、上述の起伏ゲート１，１ａ，１ｂの構造が適用されてもよい。

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

１，１ａ，１ｂ 起伏ゲート
２ 扉体
３，３ｂ 起伏補助部
２１ （扉体の）第１主面
２３ 支持端部
２４ 可動端部
２８ 浮力部
３１，３１ｂ ねじりコイルバネ
３２ コイル部
３３ 第１アーム
３４ 第２アーム
３５，３５１，３５２ 起立制限部材
６１ カウンタウエイト
６２ ロープ
９１ 床面
９２ 開口部
３３１ 第１接続部
３４１ 第２接続部
Ｊ１ 回転軸
Ｊ２ 中心軸

Claims (9)

1. 開口部に設けられ、前記開口部からの水の流入時に起立して前記開口部を遮蔽する起伏ゲートであって、
   倒伏姿勢において可動端部が支持端部よりも水が流入してくる側である前側に位置し、前記支持端部を支点として回動することにより、前記倒伏姿勢と最大起立姿勢との間で姿勢を変更する扉体と、
   前記倒伏姿勢の前記扉体の上面の下側に配置されるねじりコイルバネを含む起伏補助部と、
   を備え、
   前記ねじりコイルバネが、
   前記扉体の幅方向を向く中心軸を中心としてバネ材が螺旋状に巻回されたコイル部と、
   前記コイル部から突出し、先端部が床面に接続される第１アームと、
   前記コイル部から突出し、先端部が前記扉体に接続される第２アームと、
   を備え、
   前記扉体が前記倒伏姿勢である状態において、前記ねじりコイルバネの復元力により前記扉体に起立モーメントが付与され、
   前記扉体が前記最大起立姿勢である状態において、前記ねじりコイルバネの復元力により前記扉体に倒伏モーメントが付与されることを特徴とする起伏ゲート。
2. 請求項１に記載の起伏ゲートであって、
   前記ねじりコイルバネが、前記支持端部よりも前記前側に配置され、
   前記扉体が前記倒伏姿勢である状態において、前記第１アームおよび前記第２アームが前記コイル部から前記前側へと延びており、前記第１アームと前記第２アームとの成す角度が自由角度よりも小さく、
   前記扉体が前記最大起立姿勢である状態において、前記第１アームが前記コイル部から前記前側へと延び、前記第２アームが前記コイル部から上方へと延びており、前記第１アームと前記第２アームとの成す角度が自由角度よりも大きいことを特徴とする起伏ゲート。
3. 請求項２に記載の起伏ゲートであって、
   前記扉体が前記倒伏姿勢である状態において、前記第２アームおよび前記第２アームの前記前側への延長線が、前記第１アームと前記床面との接続部である第１接続部から前記コイル部に至る範囲の全長に亘って、前記第１アームよりも上方または前記第１アームと上下方向の同じ位置に位置することを特徴とする起伏ゲート。
4. 請求項２に記載の起伏ゲートであって、
   前記扉体が前記倒伏姿勢である状態において、前記第２アームまたは前記第２アームの前記前側への延長線が、前記幅方向を向く側面視において前記第１アームと交差することを特徴とする起伏ゲート。
5. 請求項２ないし４のいずれか１つに記載の起伏ゲートであって、
   前記扉体が、前記幅方向に関して前記第１アームと前記第２アームとの間に位置する浮力部を備えることを特徴とする起伏ゲート。
6. 請求項２ないし５のいずれか１つに記載の起伏ゲートであって、
   前記第１アームの前記先端部と、前記第２アームの前記先端部とを接続する紐状または帯状の起立制限部材をさらに備え、
   前記扉体が前記最大起立姿勢である状態において、前記起立制限部材が直線状に延びることを特徴とする起伏ゲート。
7. 請求項１に記載の起伏ゲートであって、
   前記ねじりコイルバネが、前記支点よりも後側に配置され、
   前記扉体が前記倒伏姿勢である状態において、前記第１アームが前記コイル部から下方へと延び、前記第２アームが前記コイル部から前記後側へと延びており、前記第１アームと前記第２アームとの成す角度が自由角度よりも大きく、
   前記扉体が前記最大起立姿勢である状態において、前記第１アームおよび記第２アームが前記コイル部から下方へと延びており、前記第１アームと前記第２アームとの成す角度が自由角度よりも小さいことを特徴とする起伏ゲート。
8. 請求項１ないし７のいずれか１つに記載の起伏ゲートであって、
   前記コイル部が、前記床面および前記扉体に対して非固定であり、
   前記扉体の姿勢変更に伴って、前記床面および前記扉体に対する前記コイル部の相対位置が変更されることを特徴とする起伏ゲート。
9. 請求項１ないし８のいずれか１つに記載の起伏ゲートであって、
   カウンタウエイトと、
   前記カウンタウエイトと前記扉体の前記可動端部とを接続して前記カウンタウエイトを吊り下げる接続部材と、
   をさらに備え、
   前記扉体が前記倒伏姿勢である状態において、前記カウンタウエイトにより前記扉体に起立モーメントが付与され、
   前記扉体が前記最大起立姿勢である状態において、前記カウンタウエイトにより前記扉体に倒伏モーメントが付与されることを特徴とする起伏ゲート。

Images