JPH0971925A - 回転式ゲートの回転駆動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 支持部材の上側に突出することなく支持部柱
材内にコンパクトに収容し得ると共に、水圧によって回
転することなく細かい角度調整も可能な回転式ゲートの
回転駆動機構を提供する。 【解決手段】 ゲート本体の回転軸１３に、係合穴３２
が開口形成された回転駆動板３１が固定されると共に係
合シリンダ４２を備えた駆動アーム４１が相対回転可能
に装着され、駆動アーム４１は駆動シリンダ４３によっ
て揺動操作されるように構成されている。係合シリンダ
４２が回転駆動板３１の係合穴３２に係合した状態で駆
動シリンダ４３のロッド４３Ａを伸長駆動することで回
転駆動板３１を回転駆動し、ゲート本体を回転させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、河川や河口に設け
られて水位調節等に用いられるゲートであって、扉体が
水平軸回りに回転して開閉動作する回転式ゲートの回転
駆動機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】河川や河口に配設されて水位調節等に用
いられるゲートには、種々構造のものが知られている
が、ローラーゲートと呼ばれるものが最も一般的であ
る。

【０００３】ローラーゲートは、その一例の断面図を図
７に示すように、所定間隔で配設された鉛直な支持部柱
材（ピア７０）に沿って扉体７１が上下に昇降するよう
に構成され、扉体７１によって水を堰止めると共に、そ
の下縁と河床の間から又は上縁を超えて（越流）放水さ
せるようになっているものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
ローラーゲートでは、扉体２１の昇降に必要な高さのピ
ア７０の上端に、更に扉体７１を昇降駆動するウインチ
等の昇降駆動機構７２を配置しなければならず、大きな
建造物が水面上に突出した格好となるため、周囲環境や
景観に少なからず影響を与え、場合によっては好ましく
ないといった問題があった。

【０００５】このような問題を解決し得るものとして、
図８に断面図を示すように、一対の支持円盤８１の間に
半円形より小さい弓形断面の扉体８２が架設されて成る
ゲート本体８０が、扉体８２を水平として支持円盤８１
を介してピア７０に回転可能且つ任意の角度で固定可能
に支持されると共に、対応する河床部に扉体８２を収容
可能な収容凹部８３が形成されて成る回転式ゲートが考
えられた。この構成では、図中実線で示すように扉体８
２の背面が垂直な状態では全閉状態となり、この状態か
らゲート本体８０が反時計回りに９０゜回転して収容凹
部８３に扉体８２が収容された図中想像線で示す状態で
扉体３２の背面が前後の河床部と平らになって当該ゲー
トは開放状態となる。

【０００６】このような回転式ゲートでは、ゲート本体
８０を回転駆動する回転駆動機構をピア７０の上部でな
く内部に収容することで、水面上への建造物の突出を最
小限に抑えることができる。

【０００７】また、回転式ゲートを流量調整用の堰とし
て用いる場合には、そのゲート本体を回転駆動する回転
駆動機構を、水圧によって逆に回転駆動されてしまうこ
とがなく、広い回転範囲と細かい角度調整が可能な構成
とする必要がある。

【０００８】本発明は、上記課題を解決するために成さ
れたものであって、上記のごとき回転式ゲートにおいて
支持部柱材の上側に突出することなく支持部柱材内にコ
ンパクトに収容し得、水圧によって回転することなく、
広い回転範囲が得られると共に細かい角度調整も可能な
回転式ゲートの回転駆動機構を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の回転式ゲートの回転駆動機構は、一対の支持円盤の
間に半円形より小さい弓形断面の扉体が架設されて成る
ゲート本体が、前記扉体を水平として前記支持円盤を介
して支持部柱材に水平軸で回転可能且つ任意の角度で固
定可能に支持されると共に、対応する河床部に前記扉体
を収容可能な収容凹部が形成されて成る回転式ゲートに
おいて、前記ゲート本体の回転軸に当該回転軸を中心と
する同一円周上に所定角度間隔で係合部が形成された被
駆動部材が固定されると共に、前記支持部柱材側に前記
係合部に係合・解除可能な係合手段を少なくとも前記係
合部の形成間隔以上に移動駆動可能な移動駆動手段が設
けられ、前記係合手段の前記係合部への係合・解除と前
記移動駆動手段による往復移動駆動によって前記被駆動
部材を介して前記ゲート本体を回転駆動するように構成
されていることを特徴とする。

【００１０】ここで、被駆動部材は例えば円盤として係
合部は当該円盤に開口形成された穴とし、移動駆動手段
は油圧シリンダ等、係合手段は嵌合軸を油圧シリンダや
ソレノイド等のアクチュエーターによって出入りさせて
円盤の穴に抜き差しさせることで構成できる。ゲート本
体の回転駆動は、係合手段を係合部へ係合させて移動駆
動手段を往駆動して係合部の一ピッチ分被駆動部材を回
転させ、係合手段の係合部への係合を解除して移動駆動
手段を復駆動した後係合手段を新たな係合部へ係合さ
せ、これを繰り返すことによって所定角度づつ全周にわ
たって行うことができる。

【００１１】また、上記構成に加えて、上記支持部柱材
側に上記被駆動部材の係合部に係合・解除可能な係合固
定手段が設けられており、上記移動駆動手段の係合手段
が上記被駆動部材の係合部に不係合の際に前記係合固定
手段が前記係合部に係合して前記被駆動部材を回転不能
に固定するように構成されていることを特徴とする。固
定手段は、上記の係合手段と同様の構成を、移動駆動手
段を備えずに固定設置することで実現できる。

【００１２】また、上記移動駆動手段が一対設けられて
いることを特徴とする。これにより何れの移動駆動手段
も独立して被駆動部材の駆動を行うことができると共に
協動にして被駆動部材を駆動することもでき、移動駆動
手段が固定手段としても機能する。即ち、一方の移動駆
動手段の係合手段が上記被駆動部材の係合部に不係合の
際に他方の移動駆動手段の係合手段が前記被駆動部材の
係合部に係合して前記被駆動部材を回転不能に固定す
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して本発明の
実施の形態を説明する。図１は本発明に係る河川用回転
ゲートの一実施形態の概略平面図、図２はその上流側か
ら見た正面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図である。

【００１４】図示回転ゲート１は、河川の幅方向に所定
間隔で配設されたピア２１，２２の間に、ゲート本体１
０が水平に設けられて構成されている。

【００１５】ゲート本体１０は、両端の支持円盤１１，
１１を弓形断面形状（支持円盤１１の外周と等しい径で
所定角度範囲の弧と当該弧と対応する弦とで囲まれた断
面形状）の扉体１２で結合して（換言すれば扉体１２の
両端にそれぞれ支持円盤１１が装着されて）形成され、
扉体１２の弧の側がスキンプレート１２Ａ、弦の側が背
面１２Ｂとなっている。

【００１６】両端の支持円盤１１は、それぞれピア２
１，２２に形成された対応する円形の凹部２Ａに嵌合
し、中心に突設された回転軸１３で回転可能に支持され
ており、これによってゲート本体１０全体が水平軸（回
転軸１３）を中心として回転可能となっている。支持円
盤１１の外周縁と凹部２Ａの内壁との間には、シール部
材２Ｂが介設されて、当該部位からの漏水を防ぐように
なっている。

【００１７】ゲート本体１０配設位置と対応する（ゲー
ト本体１０の回転中心の直下の）河床部には、扉体１２
と対応する形状（弓形）の収容凹部４が形成されてお
り、ゲート本体１０の回転によって図３中想像線で示す
ように扉体１２が真下に位置してその背面１２Ｂが水平
となった状態で、扉体１２がこの収容凹部４内に完全に
入り込み、その背面１２Ｂと前後の河床３とが面一とな
るようになっている。また、この状態で収容凹部４の円
弧状表面と扉体１２のスキンプレート１２Ａの外面との
間には、所定の間隔を有するようになっている。

【００１８】上記構成の回転ゲート１は、一方のピア２
１内に収容配設された後述する回転駆動機構３０によっ
てゲート本体１０が回転駆動されると共に任意の角度で
固定され、このゲート本体１０の回転による扉体１２の
位置（角度）変化によって、全開から全閉までのゲート
開度を得る。即ち、図３中想像線で示すように扉体１２
が真下に位置して収容凹部４に収容されてその背面１２
Ａが水平となって前後の河床３と面一になった状態が水
流を妨げない全開状態であり、この状態からゲート本体
１０が図中時計回りに９０度回転して図３中実線で示す
ように扉体１２が垂立すると全閉状態であって図３中左
側の河川上流側に貯水するものである。その途中の開度
では、貯水が扉体１２の前端縁を越流し、従ってゲート
本体１０の回転角度調整によって扉体１２の前端縁の位
置（高さ）を設定することで、流水量（水位）を調節で
きるものである。

【００１９】回転駆動機構３０は、図２のＢ−Ｂ断面図
に相当する図４及びそのＣ−Ｃ断面図である図５に示す
ように、回転軸１３に固定された被駆動部材としての回
転駆動板３１を左右一対の駆動操作機構４０によって回
転駆動するように構成されている。尚、駆動操作機構４
０は対称に配設されている以外同一の構成であるため、
以下一方（図中右側）を説明すると共に他方は同一符号
にダッシュを付して説明を省略する。

【００２０】回転駆動板３１は、所定径の円盤状であっ
てゲート本体１０の回転軸１３に固定され、同一円周上
に係合部としての係合穴３２が所定角度間隔で複数開口
形成されている。本例は、２２．５゜間隔で合計１６個
の係合穴３２を備えたものであるが、係合穴３２の数は
これに限るものではなく必要な角度調整範囲に基づいて
適宜変更可能なものである。

【００２１】駆動操作機構４０は、回転駆動板３１の半
径より長い駆動アーム４１と、当該駆動アーム４１に設
けられた係合手段としての係合シリンダ４２、及び駆動
アーム４１を揺動駆動する移動駆動手段としての駆動シ
リンダ４３によって構成されている。

【００２２】駆動アーム４１は、二枚の板状部材４１Ａ
が先端の結合軸４１Ｂによって所定間隔で平行に結合さ
れて形成され、その板状部材４１Ａの間に回転駆動板３
１を挟んだ状態で、他端のボス部４１Ｃによって回転軸
１３に揺動自在に装着され、自由端は、結合軸４１Ｂを
介して駆動シリンダ４３のロッド４３Ａに回転駆動板３
１と平行な面内で揺動可能に枢着されている。また、一
方の板状部材４１Ａの外側面に、係合シリンダ４２が装
着されると共に、この係合シリンダ４２配設位置の板状
部材４１Ａの対向面間に係合シリンダ４２のロッド４２
Ａを案内するロッドガイド４４がそれぞれ回転駆動板３
１を挟むように近接して設けられている。

【００２３】係合シリンダ４２は、油圧シリンダであっ
て、駆動アーム４１の一方の板状部材４１Ａの、回転駆
動板３１の係合穴３２形成位置と対応する（ボス４１Ｃ
を中心として係合穴３２配設半径と等しい距離の）外面
位置に板状部材４１Ａと直交状態で装着され、その駆動
によってロッド４２Ａを板状部材４１Ａの間の空間に突
出・退出可能になっている。ロッド４２Ａは、回転駆動
板３１の係合穴３２に嵌合する径であり、当該係合シリ
ンダ４２と係合穴３２の位置が一致した状態で突出駆動
されることによって回転駆動板３１の係合穴３２を挿通
して先端が他方の板状部材４１Ａの外側に達し、これに
よって駆動アーム４１と回転駆動板３１とを相対回転不
能に係合するようになっているものである。

【００２４】駆動シリンダ４３は、油圧シリンダであっ
て、後端部がピア２１に回転駆動板３１と平行な面内で
揺動可能に枢支されると共に、そのロッド４３Ａの先端
が前述のごとく駆動アーム４１の先端に枢着されて配設
され、ロッド４３Ａが最も収縮した状態で当該駆動シリ
ンダ４３は略垂直となって駆動アーム４１を略水平に支
持し、この状態からロッド４３Ａを伸長駆動することで
駆動アーム４１を回転駆動板３１の係合穴３２の配設角
度間隔（２２．５゜）と等しい角度揺動操作するように
なっている。

【００２５】上記のごとく構成された回転駆動機構３０
では、下記のごとく作用してゲート本体１０を回転駆動
する。

【００２６】図示のごとく左右の駆動操作機構４０，４
０′の駆動アーム４１が水平でそれぞれの係合シリンダ
４２のロッド４２Ａが回転駆動板３１の対応する係合穴
３２に係合した状態では、回転駆動板３１は回転不能で
あってゲート本体１０（扉体１２）は当該角度に固定保
持される。

【００２７】この状態からゲート本体１０を例えば図４
中反時計回りに回転駆動するには、図中左側の駆動操作
機構４０′の係合シリンダ４２のロッド４２Ａを収縮駆
動して係合を解除し、図中右側の駆動操作機構４０の駆
動シリンダ４３のロッド４３Ａを伸長駆動する。これに
より、図４中破線で示すように駆動アーム４１が回転軸
１３を中心として反時計回りに所定角度（２２．５゜）
揺動し、これに伴って係合シリンダ４２のロッド４２Ａ
によって係合状態にある回転駆動板３１も所定角度回転
駆動されることとなるものである。本例では、駆動シリ
ンダ４３の一回の伸長駆動によって回転駆動板３１（即
ちゲート本体１０）を２２．５゜回転駆動することがで
き、これを繰り返すことでゲート本体１０を２２．５゜
間隔で任意の角度に回転させることができる。即ち、１
６回繰り返すことで一回転（３６０゜）回転駆動できる
ものである。尚、繰り返し駆動する際には、不駆動側の
駆動操作機構４０′の係合シリンダ４２で回転駆動板３
１を係合して回転不能に固定した後、駆動側の駆動操作
機構４０の係合シリンダ４２の係合を解除して駆動シリ
ンダ４３のロッド４３Ａを収縮させて駆動アーム４１を
初期位置（水平状態）に戻し、係合シリンダ４２を回転
駆動板３１に係合させて上記工程を繰り返すものであ
る。これにより、駆動側の駆動操作機構４０と回転駆動
板３１との係合が解除された際に回転駆動板３１（即ち
ゲート本体１０）が固定されていない状態となって扉体
１２に作用する水圧等によって回転してしまうことを防
ぐことができる。

【００２８】上記のごとく構成された回転駆動機構３０
は、ゲート本体１０の側方のピア２１内にコンパクトに
配設できると共に、回転範囲に制限がなく、細かい角度
調整も可能であり、更に、扉体に作用する水圧によって
もゲート本体１０が回転することがない。

【００２９】図４中左側の駆動操作機構４０′は、前述
の右側の駆動操作機構４０と同様に作用して回転駆動板
３１を反対方向（図中時計回り）に回転駆動するために
用いる。しかし、他方の駆動操作機構４０のみでも３６
０゜の回転が可能であるため、駆動操作機構４０，４
０′はいずれか一方（例えば駆動操作機構４０）のみと
すると共に、当該駆動操作機構４０の係合シリンダ４２
の係合が解除された際（繰り返し駆動時の駆動シリンダ
４３戻し時）に回転駆動板３１を固定保持するために、
図６に示すように回転駆動板３１の係合穴３２に係合し
て固定する固定シリンダ３３を別個配設して構成しても
良い。

【００３０】なお、上記説明では、駆動シリンダ４３の
伸長駆動によって回転駆動板３１を回転駆動するものと
したが、駆動シリンダ４３の収縮駆動によって回転駆動
するようにしても良いものである。更に、駆動シリンダ
４３を伸縮両方向で駆動可能なものとすれば、一つの駆
動操作機構４０で左右両回転駆動が可能となり、また、
左右の駆動操作機構で協動して回転駆動することも可能
となるものである。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る回転式
ゲートの回転駆動機構によれば、ゲート本体の回転軸に
固定された被駆動部材を、当該被駆動部材の係合穴に係
合した係合手段を移動駆動手段で移動駆動することで回
転駆動するものであるため、支持部柱材の上側に突出す
ることなくゲート本体の側方の支持部柱材内にコンパク
トに収容でき、水圧によって回転することがなく、回転
範囲に制限がないと共に細かい角度調整も可能となるも
のである。

【００３２】また、上記構成に加えて、被駆動部材の係
合部に係合・解除可能な係合固定手段を設けたもので
は、移動駆動手段の係合手段が被駆動部材の係合部に不
係合の際に係合固定手段が被駆動部材の係合部に係合し
て被駆動部材を回転不能に固定することができ、回転操
作時にゲート本体が水圧によって回転してしまうことを
防ぐことができる。

【００３３】また、移動駆動手段を一対設けた構成で
は、何れの移動駆動手段も独立して被駆動部材の駆動を
行うことができると共に協動にして被駆動部材を駆動す
ることもでき、移動駆動手段が固定手段としても機能す
るため、ゲート本体を合理的に回転駆動操作することが
可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る河川用回転ゲートの一実施形態の
概略平面図である。

【図２】その上流側から見た正面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。

【図４】図２のＢ−Ｂ断面図に相当する回転駆動機構を
示す図である。

【図５】図４のＣ−Ｃ断面図である。

【図６】回転駆動機構の異なる構成を示す図４と対応す
る断面図である。

【図７】従来例としてのローラーゲートを示す断面図で
ある。

【図８】従来例としての回転式ゲートの斜視図である。

【符号の説明】

１ 回転式ゲート ３ 河床 ４ 収容凹部 １０ ゲート本体 １１ 支持円盤 １２ 扉体 １３ 回転軸（回転中心） ２１ ピア（支持部柱材） ３０ 回転駆動機構 ３１ 回転駆動板（被駆動部材） ３２ 係合穴（係合部） ３３ 固定シリンダ（係合固定手段） ４０，４０′ 駆動操作機構 ４２，４２′ 係合シリンダ（係合手段） ４３，４３′ 駆動シリンダ（移動駆動手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の支持円盤の間に半円形より小さい弓
   形断面の扉体が架設されて成るゲート本体が、前記扉体
   を水平として前記支持円盤を介して支持部柱材に水平軸
   で回転可能且つ任意の角度で固定可能に支持されると共
   に、対応する河床部に前記扉体を収容可能な収容凹部が
   形成されて成る回転式ゲートにおいて、 前記ゲート本体の回転軸に当該回転軸を中心とする同一
   円周上に所定角度間隔で係合部が形成された被駆動部材
   が固定されると共に、前記支持部柱材側に前記係合部に
   係合・解除可能な係合手段を少なくとも前記係合部の形
   成間隔以上に移動駆動可能な移動駆動手段が設けられ、
   前記係合手段の前記係合部への係合・解除と前記移動駆
   動手段による往復移動駆動によって前記被駆動部材を介
   して前記ゲート本体を回転駆動するように構成されてい
   ることを特徴とする回転式ゲートの回転駆動機構。
2. 【請求項２】上記支持部柱材側に上記被駆動部材の係合
   部に係合・解除可能な係合固定手段が設けられており、
   上記移動駆動手段の係合手段が上記被駆動部材の係合部
   に不係合の際に前記係合固定手段が前記係合部に係合し
   て前記被駆動部材を回転不能に固定するように構成され
   ていることを特徴とする請求項１に記載の回転式ゲート
   の回転駆動機構。
3. 【請求項３】上記移動駆動手段は一対設けられ、一方の
   移動駆動手段の係合手段が上記被駆動部材の係合部に不
   係合の際に他方の移動駆動手段の係合手段が前記被駆動
   部材の係合部に係合して前記被駆動部材を回転不能に固
   定するように構成されていることを特徴とする請求項１
   に記載の回転式ゲートの回転駆動機構。