TWI767973B - 起伏門 - Google Patents
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Abstract
起伏門(1)的扭轉螺旋彈簧(31)配置在倒伏姿勢的門體(2)的上表面的下側。扭轉螺旋彈簧(31)具備螺旋部(32)、第一臂(33)以及第二臂(34)。在螺旋部(32)中,彈簧件以朝向門體(2)寬度方向的中心軸(J2)為中心呈螺旋狀纏繞。第一臂(33)從螺旋部(32)突出。第一臂(33)的前端部與地面(91)連接。第二臂(34)從螺旋部(32)突出。第二臂(34)的前端部及門體(2)連接。在起伏門(1)中,在門體(2)處於倒伏姿勢的狀態下,利用扭轉螺旋彈簧(31)的恢復力對門體(2)施加立起力矩。另外,在門體(2)處於最大立起姿勢的狀態下,利用扭轉螺旋彈簧(31)的恢復力對門體(2)施加倒伏力矩。
Description
本發明涉及一種起伏門,其在水從開口部流入時立起而遮蔽該開口部。
以往,為了防止在水災時的水浸入建築物,常在建築物的出入口設置有經由鉸鏈而起伏的防水門。在日本專利公開平成10-238240號公報(文獻1)中,提出了一種立起輔助裝置,其在作業人員藉由人力而起伏的起伏門中,利用固定在地面上的扭轉螺旋彈簧對防水門施加立起力矩。自然狀態下的該扭轉螺旋彈簧的一方的臂沿著地面呈水準地延伸固定在地面上,另一方的臂向上方延伸。而且,在該另一方的臂的前端部設置有輥,該輥與防水門的下表面接觸。若防水門倒伏,則扭轉螺旋彈簧被壓縮,由扭轉螺旋彈簧對防水門施加立起力矩。另外,若變更防水門的姿勢,則上述另一方的臂的前端部與防水門的接觸點在防水門的長度方向上移動,但由於在該接觸點設置有輥,因此使接觸點的移動平滑地進行。
在日本專利公開2006-83595號公報(文獻2)中也同樣地提出了一種立起輔助裝置,其在作業人員藉由人力而起伏的起伏門中,利用固定在地面上的扭轉螺旋彈簧對防水門施加立起力矩。在該立起輔助裝置中,在倒伏姿勢的防水門到以規定角度立起的期間,扭轉螺旋彈簧未被使用,藉由氣體調節器對防水門施加立起力矩。而且,若防水門立起超過規定角度,則藉由氣體調節器施加立起力矩停止,且透過扭轉螺旋彈簧對防水門施加立起力矩。
在日本專利公開2007-170112號公報(文獻3)中,提出了在藉由電動機而起伏的起伏門中,利用固定在地面上的扭轉螺旋彈簧對防水門施加立起力矩的技術。該扭轉螺旋彈簧一方的臂的前端部固定在地面,另一方的臂的前端部則固定在門主體。
另一方面,在防潮堤等的開口部設置的浮體式起伏門中,在因海嘯等漲水的情形時,門體借助從開口部流入的水的壓力而立起並遮蔽開口部。然而,在水流入的初期,作用於起伏門的水壓比較小,因此起伏門的立起動作比較緩慢。另外,也存在著在漲水後水位下降時,在水位下降至一定程度之前起伏門並未進行倒伏動作,而在水位下降至一定程度之後則急劇地進行倒伏的情況。
因此,在日本專利公開2015-180806號公報(文獻4)的浮體式鉸鏈門中,為了促進倒伏姿勢的門體立起,另外在水位下降時促進立起姿勢的門體進行倒伏,提出了一種在門體上安裝配重的技術。
然而,在設置於防潮堤等的起伏門中,有的在漲水時,車輛則等在倒伏姿勢的門體上通過。在這樣的起伏門中,需要提高門體的強度,因此使得門體的重量增大。故,若適用文獻4的結構,則配重的重量增大。其結果為,門體的跨度長度受限,或者為了確保門體前端部的部件截面而增大門體的厚度。
另一方面,在文獻1至文獻3的立起輔助裝置中,無論防水門的姿勢如何,都始終對防水門施加立起力矩。因此,在使立起姿勢的防水門成為倒伏姿勢時,需要對防水門施加較大的力。因此,文獻1至文獻3的結構難以適用於在水位下降時促進立起姿勢的門體的倒伏開始的上述的浮體式鉸鏈門。
現有技術文獻
專利文獻1:日本專利公開平成10-238240號公報
專利文獻2:日本專利公開2006-83595號公報
專利文獻3:日本專利公開2007-170112號公報
專利文獻4:日本專利公開2015-180806號公報
本發明的目的在於,針對設置在開口部且在水從開口部流入時立起而遮蔽開口部的起伏門,簡化起伏門的結構。
本發明的起伏門具備:門體,其在倒伏姿勢下,可動端部位於比支承端部更靠水流入的那一側即前側,藉由以所述支承端部為支點而轉動,而在所述倒伏姿勢與最大立起姿勢之間變更姿勢;以及起伏輔助部,其含有在所述倒伏姿勢的所述門體上表面的下側配置的扭轉螺旋彈簧。所述扭轉螺旋彈簧具備:螺旋部,其是使彈簧件以朝向所述門體寬度方向的中心軸為中心並呈螺旋狀纏繞而成;第一臂,其從所述螺旋部突出,且前端部與地面連接;以及第二臂,其從所述螺旋部突出,且前端部與所述門體連接。在所述門體處於所述倒伏姿勢的狀態下,利用所述扭轉螺旋彈簧的恢復力對所述門體施加立起力矩。在所述門體處於所述最大立起姿勢的狀態下,利用所述扭轉螺旋彈簧的恢復力對所述門體施加倒伏力矩。由此,能夠簡化起伏門的結構。
在本發明的一個較佳的實施方式中,所述扭轉螺旋彈簧配置於比所述支承端部更靠所述前側。在所述門體處於所述倒伏姿勢的狀態下,所述第一臂及所述第二臂從所述螺旋部向所述前側延伸,所述第一臂與所述第二臂所呈的角度比自由角度小。在所述門體處於所述最大立起姿勢的狀態下,所述第一臂從所述螺旋部向所述前側延伸,所述第二臂從所述螺旋部向上方延伸,所述第一臂與所述第二臂所呈的角度比自由角度大。
較佳地,在所述門體處於所述倒伏姿勢的狀態下,所述第二臂及所述第二臂的向所述前側的延長線在從作為所述第一臂與所述地面的連接部即第一連接部到所述螺旋部的範圍的全長上,位於比所述第一臂更靠上方,或者位於與所述第一臂在上下方向上的相同的位置。
或者,在所述門體處於所述倒伏姿勢的狀態下,所述第二臂或所述第二臂的向所述前側的延長線在朝向所述寬度方向的側面觀察下與所述第一臂交叉。
在本發明的其他較佳的實施方式中,所述門體具備在所述寬度方向上位於所述第一臂與所述第二臂之間的浮力部。
在本發明的其他較佳的實施方式中,所述起伏門還具備連接所述第一臂的所述前端部與所述第二臂的所述前端部的繩狀或帶狀的立起限制部件。在所述門體處於所述最大立起姿勢的狀態下,所述立起限制部件呈直線狀延
伸。
在本發明的其他較佳的實施方式中,所述扭轉螺旋彈簧配置於比所述支點更靠後側。在所述門體處於所述倒伏姿勢的狀態下,所述第一臂從所述螺旋部向下方延伸,所述第二臂從所述螺旋部向所述後側延伸,所述第一臂與所述第二臂所呈的角度比自由角度大。在所述門體處於所述最大立起姿勢的狀態下,所述第一臂及所述第二臂從所述螺旋部向下方延伸,所述第一臂與所述第二臂所呈的角度比自由角度小。
在本發明的其他較佳的實施方式中,所述螺旋部相對於所述地面及所述門體為非固定,隨著所述門體的姿勢變更,所述螺旋部相對於所述地面及所述門體的相對位置變更。
在本發明的其他較佳的實施方式中,所述起伏門還具備配重;以及連接部件,其連接所述配重與所述門體的所述可動端部,並懸吊所述配重。在所述門體處於所述倒伏姿勢的狀態下,藉由所述配重對所述門體施加立起力矩。在所述門體處於所述最大立起姿勢的狀態下,藉由所述配重對所述門體施加倒伏力矩。
上述目的及其他的目的、特徵、方式以及優點,可藉由參照圖式並在以下進行的本發明詳細說明而更加明確。
1、1a、1b:起伏門
11:門擋部
111:門體接觸面
2:門體
201:空間
21:(門體的)第一主面
22:(門體的)第二主面
23:支承端部
24:可動端部
241:突出部
27:縱梁
28:浮力部
291:連接部
292:抵接部
3、3b:起伏輔助部
31、31b:扭轉螺旋彈簧
32:螺旋部
33:第一臂
331:第一連接部
34:第二臂
341:第二連接部
35、351、352:立起限制部件
6:配重機構
61:配重
62:繩索
63:定滑輪
81:虛線
82:實線
83:粗的實線
90:水
91:地面
92:開口部
93:凹部
94:連接部
95:縱地面
96:密封部件
J1:轉動軸
J2:中心軸
圖1係為第一實施方式的起伏門的側視圖。
圖2係為起伏門的俯視圖。
圖3係為起伏門的正視圖。
圖4係為扭轉螺旋彈簧的立體圖。
圖5係為起伏門的側視圖。
圖6係為起伏門的側視圖。
圖7係為起伏門的側視圖。
圖8係為起伏門的側視圖。
圖9係為起伏門的側視圖。
圖10係為表示門體的姿勢與作用於門體的力矩的關係圖。
圖11係為表示起伏門的另一例子的側視圖。
圖12係為扭轉螺旋彈簧的立體圖。
圖13係為表示起伏門的另一例子的側視圖。
圖14係為表示起伏門的另一例子的側視圖。
圖15係為表示起伏門的另一例子的側視圖。
圖16係為表示起伏門的另一例子的側視圖。
圖17係為表示起伏門的另一例子的側視圖。
圖18係為表示起伏門的另一例子的側視圖。
圖19係為表示起伏門的另一例子的側視圖。
圖20係為第二實施方式的起伏門的側視圖。
圖21係為起伏門的俯視圖。
圖22係為起伏門的正視圖。
圖23係為起伏門的側視圖。
圖24係為起伏門的側視圖。
圖25係為起伏門的側視圖。
圖26係為起伏門的側視圖。
圖27係為起伏門的側視圖。
圖28係為第三實施方式的起伏門的側視圖。
圖1係表示本發明的第一實施方式的起伏門1的側視圖。圖2係表示起伏門1的俯視圖。圖3是從前方觀察起伏門1的正視圖。起伏門1是浮體式的起伏門。起伏門1例如在堤防的開口部92設置在地面91(例如路面)上。起伏門1在因漲水而從開口部92流入水時,藉由借助流入的水的壓力而立起並遮蔽開口部92,從而抑制水從開口部92流入生活空間等。在圖1所示的例子中,地面91大致水準地(即與重力方向大致垂直地)擴展。
在以下的說明中,將起伏門1中漲水時水流入的側(即水的流入
方向的上游側,例如比起伏門1更靠近海、河川等的水邊側)稱為“前側”,將起伏門1中的水的流入方向的下游側(例如比起伏門1更靠近陸地側)稱為“後側”。即,圖1及圖2中的左右方向為“前後方向”,圖1及圖2中的左側及右側分別為“前側”及“後側”。另外,將圖2中的上下方向及圖3中的左右方向稱為“寬度方向”。寬度方向與前後方向垂直,前後方向及寬度方向與上下方向垂直。圖1及圖3中的上下方向與重力方向大致平行。
起伏門1具備:門體2、一對門擋部11、以及起伏輔助部3。圖1至圖3所示的門體2是在前後方向及寬度方向上擴展的大致長方體狀的部件。在圖1至圖3中,表示門體2倒伏在地面91上的狀態。在以下的說明中,將圖1中用實線表示的門體2的姿勢稱為“倒伏姿勢”。倒伏姿勢的門體2收納於地面91設置的凹部93內。凹部93在俯視觀察時比倒伏姿勢的門體2稍大。
倒伏姿勢的門體2的上表面(以下稱為“第一主面21”。)在上下方向上的位置與凹部93的周圍的地面91在上下方向的位置大致相同。例如,在倒伏姿勢的門體2的第一主面21上,車輛等可以通過。倒伏姿勢的門體2的下表面(以下稱為“第二主面22”。)與地面91的凹部93的底面接觸或接近。此外,在倒伏姿勢的門體2的下端未設置有板材(即,在前後方向及寬度方向上擴展的板材)的情況下,門體2的第二主面22是指,從第一主面21向下方延伸的梁部件等的下端面。在圖1所示的例子中,作為地面91的一部分的凹部93的底面也大致水準地擴展。
倒伏姿勢的門體2的後端部23在凹部93的後端部以可以轉動的方式安裝於地面91,且被地面91支承。在以下的說明中,將倒伏姿勢的門體2的後端部23稱為“支承端部23”。另外,將倒伏姿勢的門體2的前端部24稱為“可動端部24”。即,在倒伏姿勢的門體2中,可動端部24位於比支承端部23更靠前側。在以下的說明中,將與寬度方向垂直且連結門體2的支承端部23與可動端部24的方向稱為門體2的“長度方向”。在倒伏姿勢的門體2中,門體2的長度方向與前後方向是相同。
關於門體2,藉由以在支承端部23中與寬度方向大致平行延伸的轉動軸J1為中心,向圖1中的順時針方向轉動,可動端部24從地面91向上方
分離而立起。轉動軸J1位於門體2的第一主面21的後端緣附近。在圖1所示的例子中,如雙點劃線所示,門體2可以立起至與地面91所呈的角度為約75度。在以下的說明中,將圖1中用雙點劃線表示的門體2的姿勢稱為“最大立起姿勢”。在起伏門1中,門體2藉由以支承端部23為支點轉動,而在倒伏姿勢與最大立起姿勢之間變更姿勢。此外,最大立起姿勢的門體2與地面91所呈的角度可以在比0度大且90度以下的範圍內適當設定。
一對門擋部11配置在門體2的寬度方向的兩側。在圖1中,省略比門體2更靠近前側的門擋部11的圖示。如圖3所示,一對門擋部11之間的空間是上述的開口部92。門擋部11例如是板狀的結構物。在一對門擋部11的寬度方向外側,設置有例如防潮堤。一對門擋部11固定於該防潮堤。
門體2的側面與作為門擋部11的寬度方向內側的側面即門體接觸面111接觸。詳細地說,在門體2的寬度方向兩側的側面,在門體2的長度方向的大致全長上設置有省略圖示的密封部件(例如水密橡膠)。門體2經由該密封部件及閘擋部11的門體接觸面111接觸。利用該密封部件,門體2及閘擋部11之間水密地密封。在起伏門1中,無論門體2的姿勢如何,門體2的側面均與門體接觸面111接觸,來維持門體2及閘擋部11之間的水密性。
門體2在第一主面21與第二主面22之間具備在長度方向上大致平行地延伸的多個縱梁27。各縱梁27在門體2的支承端部23與可動端部24之間的大致全長上延伸。多個縱梁27互相分離且在寬度方向上排列。在圖2及圖3所示的例子中,在門體2設置有六根縱梁27。倒伏姿勢的門體2的第一主面21的下側的空間被六根縱梁27分割成在寬度方向上排列的七個空間201。在以下的說明中,將空間201稱為“分割空間201”。各分割空間201是大致長方體狀的空間。
起伏輔助部3含有扭轉螺旋彈簧31。在圖2及圖3所示的例子中,起伏輔助部3含有六個扭轉螺旋彈簧31。各扭轉螺旋彈簧31在門體2的支承端部23的前側,配置於倒伏姿勢的門體2的第一主面21的下側。在圖2及圖3中,為了易於理解扭轉螺旋彈簧31的形狀,用較細的實線描繪位於第一主面21的下側的扭轉螺旋彈簧31(在圖21及圖22中亦同)。六個扭轉螺旋彈簧31在前後
方向的大致相同的位置,互相分離且在寬度方向上排列。六個扭轉螺旋彈簧31具有大致相同的結構。起伏輔助部3所含有的扭轉螺旋彈簧31的數量可以適當變更。扭轉螺旋彈簧31的數量例如可以是一個,也可以是兩個以上。
扭轉螺旋彈簧31配置在倒伏姿勢的門體2的縱梁27之間。在圖3所示的例子中,從圖中的左側起在第一個、第三個、第五個以及第七個分割空間201中配置有扭轉螺旋彈簧31。即,扭轉螺旋彈簧31配置在倒伏姿勢的門體2的內部。在從圖3中的左側起第三個及第五個分割空間201中,分別配置有兩個扭轉螺旋彈簧31。在配置有扭轉螺旋彈簧31的分割空間201的第二主面22側,沒有設置板材,而是朝向圖3中的下方開口。
沒有配置扭轉螺旋彈簧31的分割空間201(即,從圖3中的左側起第二個、第四個以及第六個分割空間201)例如作為浮力部使用。該浮力部含有例如配置於第一主面21與第二主面22之間空間的發泡樹脂等浮力體。另外,浮力部也可以含有設置在第一主面21與第二主面22之間的水密空間。
圖4是放大表示一個扭轉螺旋彈簧31的立體圖。在圖4中描繪出圖3中的最右側的扭轉螺旋彈簧31。另外,在圖4中也一併描繪出扭轉螺旋彈簧31周圍的結構。扭轉螺旋彈簧31具備:螺旋部32、第一臂33以及第二臂34。螺旋部32是以朝向門體2寬度方向的中心軸J2為中心的大致圓筒狀的部位。在螺旋部32中,彈簧件以與寬度方向大致平行的中心軸J2為中心呈螺旋狀纏繞。
第一臂33及第二臂34分別從螺旋部32突出。第一臂33及第二臂34分別在門體2處於倒伏姿勢的狀態下,從螺旋部32向前側延伸。在圖4所示的例子中,第一臂33從螺旋部32的下部向前方延伸,第二臂34從螺旋部32的上部向前方延伸。在朝向寬度方向的側面觀察下,第一臂33及第二臂34從螺旋部32向大致切線方向延伸。第一臂33的長度與第二臂34的長度大致相同。
第一臂33的前端部呈大致直角彎曲,向在寬度方向上遠離螺旋部32的方向延伸。第一臂33的前端部插入固定在地面91(即凹部93的底部)上的連接部94的孔。由此,第一臂33的前端部經由連接部94與地面91連接。連接部94例如是金屬制,藉由螺栓等固定於地面91。在以下的說明中,將第一臂
33與地面91的連接部稱為“第一連接部331”。第一連接部331例如是插入有第一臂33的前端部的連接部94的孔。
第二臂34的前端部向第一臂33的前端部的相反朝向方向呈大致直角彎曲,向在寬度方向上遠離螺旋部32的方向延伸。第二臂34的前端部插入設置在門體2的縱梁27的孔。由此,第二臂34的前端部與門體2連接。在以下的說明中,將第二臂34及門體2的連接部稱為“第二連接部341”。第二連接部341例如是插入有第二臂34前端部的縱梁27的孔。
螺旋部32相對於地面91及門體2為非固定,而是經由第一臂33及第二臂34間接地與地面91及門體2連接。如圖1所示,在門體2處於倒伏姿勢的狀態下,螺旋部32從地面91(即凹部93的底面)向上方分離,另外,從門體2的第一主面21向下方分離。
在門體2處於倒伏姿勢的狀態下,第一臂33與第二臂34所呈的角度比自由角度小。換言之,扭轉螺旋彈簧31比自由狀態更被壓縮。因此,在門體2處於倒伏姿勢的狀態下,利用扭轉螺旋彈簧31的恢復力,對門體2施加向使門體2立起的方向作用的力矩(以下稱為“立起力矩”)。此外,第一臂33與第二臂34所呈的角度是沿著螺旋部32的中心軸J2所朝向的方向從側方觀察第一臂33及第二臂34的情況下的角度。另外,第一臂33與第二臂34所呈的角度,以在側方觀察時第一臂33及第二臂34為平行的情況下作為零,且隨著第一臂33與第二臂34在側方觀察下接近而變小。
在門體2處於倒伏姿勢的狀態下,第一連接部331的上下方向的位置與第二連接部341的上下方向的位置大致相同。另外,第一連接部331與中心軸J2之間的前後方向的距離,與第二連接部341與中心軸J2之間的前後方向的距離大致相同。
在門體2處於倒伏姿勢的狀態下,第二臂34在從第一連接部331到螺旋部32的長度方向範圍的全長上,位於比第一臂33更靠上方,或者位於與第一臂33在上下方向上的大致相同的位置。換言之,在側面觀察下,在第一連接部331與螺旋部32之間,第一臂33與第二臂34不交叉。較佳地,第二臂34在側面觀察下與連結轉動軸J1和第二連接部341的直線重合。
在起伏門1中,第二臂34可以比第一臂33短。即,第二連接部341可以位於比第一連接部331更靠後側。在該情況下,第二臂34、以及第二臂34的向前側的延長線在從第一連接部331到螺旋部32的長度方向範圍的全長上,位於比第一臂33更靠上方,或者位於與第一臂33在上下方向上的大致相同的位置。換言之,在側面觀察下,在第一連接部331與螺旋部32之間,第一臂33與第二臂34及第二臂34的延長線並不交叉。此外,在起伏門1中,第一連接部331也可以位於比第二連接部341更靠後側。
接著,參照圖5至圖9,對門體2的立起情況進行說明。圖10係表示門體2的姿勢與作用於門體2的力矩的關係的圖。圖10中的橫軸表示門體2相對於地面91的角度(以下簡稱為“門體2的角度”)。門體2的角度在門體2處於倒伏姿勢時為0度,在門體2相對於地面91垂直地立起時為90度。圖10中的縱軸以圖1中的逆時針方向的力矩為正,表示作用於門體2的繞轉動軸J1的力矩。即,圖10中的正的力矩是向使門體2倒伏的方向作用的力矩(以下,稱為“倒伏力矩”),負的力矩是向使門體2立起的方向作用的立起力矩。
圖10中的虛線81是因門體2的自重所產生的力矩,實線82是起伏輔助部3對門體2施加的力矩。圖10中的粗的實線83是合計了線81及線82的合計力矩。在門體2的角度為0度的情況(即,門體2處於倒伏姿勢的情況)下,因門體2的自重所產生的倒伏力矩的絕對值比因壓縮狀態的起伏輔助部3所產生的立起力矩的絕對值大。
如圖5所示,若水90流入起伏門1,則透過借助水90對門體2產生的浮力等,對門體2施加立起力矩,門體2開始立起。這時,對門體2,除了因水90所產生的立起力矩以外,還作用有因門體2的自重所產生的倒伏力矩、以及因扭轉螺旋彈簧31的恢復力所產生的立起力矩。
因扭轉螺旋彈簧31所產生的立起力矩在門體2的姿勢從圖5所示的倒伏姿勢開始經過圖6所示的姿勢到圖7所示的姿勢為止,持續地作用於門體2。由此,輔助門體2的立起,門體2的立起速度增大。其結果為,能夠抑制水90越過門體2而從開口部92流入。在圖7所示的狀態下,扭轉螺旋彈簧31處於未被壓縮及拉伸的自由狀態。換言之,扭轉螺旋彈簧31的第一臂33與第二臂
34所呈的角度為自由角度。
在以下的說明中,將圖7所示的門體2的姿勢稱為“中間姿勢”。另外,將中間姿勢的門體2與地面91(即凹部93的底面)所呈的角度稱為“中間角度”。中間角度比0度大,比最大立起姿勢的門體2與地面91所呈的角度(在上述例子中為約75度)小。換言之,中間姿勢是倒伏姿勢與最大立起姿勢之間的姿勢。中間角度例如為5度以上且70度以下。在圖7所示的例子中,中間角度為約45度。門體2的中間角度、以及扭轉螺旋彈簧31的自由角度可以適當變更。
在門體2位於倒伏姿勢與中間姿勢之間的狀態下,隨著門體2的角度變大,在壓縮狀態的扭轉螺旋彈簧31中,第一臂33與第二臂34所呈的角度逐漸增大,由扭轉螺旋彈簧31對門體2施加的立起力矩的絕對值逐漸減少。另外,由於螺旋部32相對於地面91及門體2為非固定,因此隨著門體2的角度變大而向上方且遠離門體2的方向移動。換言之,隨著門體2的姿勢變更,螺旋部32相對於地面91及門體2的相對位置變更。若門體2立起至中間姿勢,則如上所述地,扭轉螺旋彈簧31的壓縮被解除,由扭轉螺旋彈簧31的恢復力對門體2施加的力矩實際上變為零。
若門體2立起超過中間姿勢,則扭轉螺旋彈簧31的第一臂33與第二臂34所呈的角度比自由角度大,扭轉螺旋彈簧31處於拉伸狀態。由此,因扭轉螺旋彈簧31的恢復力所產生的倒伏力矩作用於門體2。因扭轉螺旋彈簧31所產生的倒伏力矩在門體2的姿勢從圖7所示的中間姿勢開始經過圖8所示的姿勢到圖9所示的最大立起姿勢為止,持續地作用於門體2。如圖9所示,在門體2處於最大立起姿勢的狀態下,扭轉螺旋彈簧31的第一臂33從螺旋部32向前側延伸,第二臂34從螺旋部32向上方延伸。
在門體2位於中間姿勢與最大立起姿勢之間的狀態下,對門體2作用有因水90所產生的立起力矩、因門體2的自重所產生的倒伏力矩、以及因扭轉螺旋彈簧31所產生的倒伏力矩。實際上,因扭轉螺旋彈簧31的自重所產生的倒伏力矩也作用於門體2,但扭轉螺旋彈簧31比較輕,因此在以下的說明中,忽視因扭轉螺旋彈簧31的自重所產生的倒伏力矩。在門體2位於中間姿勢與最
大立起姿勢之間的狀態下,隨著門體2的角度變大,扭轉螺旋彈簧31的第一臂33與第二臂34所呈的角度逐漸增大,由扭轉螺旋彈簧31對門體2施加的倒伏力矩的絕對值逐漸增大。另外,螺旋部32隨著門體2的角度變大而向上方且遠離門體2的方向移動。換言之,隨著門體2的姿勢變更,螺旋部32相對於地面91及門體2的相對位置變更。
在起伏門1中,藉由在門體2從中間姿勢立起至最大立起姿勢期間對門體2作用因扭轉螺旋彈簧31所產生的倒伏力矩,而抑制門體2的立起速度。如圖9所示,在門體2處於最大立起姿勢的狀態下,因扭轉螺旋彈簧31所產生的倒伏力矩與作用於門體2的水壓均衡。換言之,最大立起姿勢的門體2的角度由因扭轉螺旋彈簧31所產生的倒伏力矩、和作用於門體2的水壓決定。此外,如圖7所示,在門體2立起至中間姿勢的狀態下,由於水90的水面位於比門體2的可動端部24(即頂端)更靠下方,因此即使門體2的立起速度被抑制,水90也不會越過門體2的可動端部24而從開口部92流入。在起伏門1中,也可以設置限制門體2立起超過規定角度的拉杆等結構。由此,能夠進一步確實地防止門體2的角度比其規定角度大。
若門體2前側的水位開始從圖9所示的狀態下降,則利用因扭轉螺旋彈簧31所產生的倒伏力矩、以及因門體2的自重所產生的倒伏力矩,門體2開始倒伏。在門體2從最大立起姿勢倒伏至中間姿勢期間,除了因門體2的自重所產生的倒伏力矩之外,還有因扭轉螺旋彈簧31所產生的倒伏力矩持續地作用於門體2。由此,輔助門體2的倒伏,在水90的水位開始下降後,迅速地開始門體2的倒伏。其結果為,能夠防止在水90的水位大幅度下降後門體2開始倒伏而使門體2急速地倒伏。此外,在最大立起姿勢的門體2的角度為90度的情況下,在門體2的倒伏開始時,不向門體2作用因門體2的自重所產生的倒伏力矩,而僅作用扭轉螺旋彈簧31所產生的倒伏力矩。
若門體2倒伏超過圖7所示的中間姿勢,則扭轉螺旋彈簧31開始壓縮。藉由在門體2從中間姿勢倒伏至圖5所示的倒伏姿勢期間持續地向門體2作用因扭轉螺旋彈簧31所產生的立起力矩,從而門體2的倒伏速度被抑制。由此,能夠降低門體2處於倒伏姿勢時施加於地面91等的力。
如上說明所示,起伏門1具備:門體2和起伏輔助部3。在倒伏姿勢的門體2中,門體2的可動端部24位於比支承端部23更靠前側。門體2藉由以支承端部23為支點轉動,從而在倒伏姿勢與最大立起姿勢之間變更姿勢。起伏輔助部3含有扭轉螺旋彈簧31。扭轉螺旋彈簧31配置在倒伏姿勢的門體2的上表面(即第一主面21)的下側。扭轉螺旋彈簧31具備:螺旋部32、第一臂33以及第二臂34。在螺旋部32中,彈簧件以朝向門體2的寬度方向的中心軸J2為中心呈螺旋狀纏繞。第一臂33從螺旋部32突出。第一臂33的前端部與地面91連接。第二臂34從螺旋部32突出。第二臂34的前端部及門體2連接。
在起伏門1中,門體2處於倒伏姿勢的狀態下,利用扭轉螺旋彈簧31的恢復力,對門體2施加立起力矩。另外,在門體2處於最大立起姿勢的狀態下,利用扭轉螺旋彈簧31的恢復力,對門體2施加倒伏力矩。如此,在起伏門1中,藉由扭轉螺旋彈簧31,能夠實現在門體2開始立起時施加立起力矩、以及在門體2開始倒伏時施加倒伏力矩。由此,能夠簡化起伏門1的結構。其結果為,能夠使在水流入時可迅速地開始立起,且在水位下降時可早期地開始倒伏的起伏門1的製造成本降低。
如上所述,扭轉螺旋彈簧31配置在倒伏姿勢的門體2的上表面的下側。由此,與將扭轉螺旋彈簧31配置在門體2的側方(即比門體2更靠寬度方向的外側)的情況相比,能夠使起伏門1小型化。其結果為,能夠減小起伏門1的設置面積。
在起伏門1中,能夠將扭轉螺旋彈簧31配置在比門體2的兩側部更靠寬度方向的中央側。因此,與對門體2施加輔助立起或倒伏的力矩時僅對門體的可動端部的兩側部施加力的情況相比,能夠增大扭轉螺旋彈簧31對門體2施加的力。另一方面,與對門體2施加相同程度的力的情況以及僅對門體的可動端部的兩側部施加力的情況相比,能夠增大門體2的跨度長度(即門體2的寬度)。另外,能夠使門體2的可動端部24附近的部件小型化,並降低起伏門1的製造成本。
如上所述,扭轉螺旋彈簧31配置在倒伏姿勢的門體2的內部。由此,不需要在凹部93的底面(即地面91)設置用於收納扭轉螺旋彈簧31的孔
等。另外,也不需要設置上述孔等的排水設備等。因此,能夠使起伏門1的設置以及維護變得容易。
起伏輔助部3還具有與一個扭轉螺旋彈簧31配置在寬度方向上的不同位置的其他的扭轉螺旋彈簧31。這樣,藉由設置多個扭轉螺旋彈簧31,能夠使各扭轉螺旋彈簧31小型化。另外,藉由在寬度方向上排列多個扭轉螺旋彈簧31,能夠進一步增大門體2的跨度長度,另外,能夠使門體2的可動端部24附近的部件進一步小型化。其結果為,能夠進一步降低起伏門1的製造成本。
在起伏門1中,扭轉螺旋彈簧31的螺旋部32相對於地面91及門體2為非固定。另外,隨著門體2的姿勢變更,螺旋部32相對於地面91及門體2的相對位置變更。這樣,藉由使螺旋部32可以移動,即使在螺旋部32的中心軸J2遠離門體2的轉動軸J1的情況下,也不需要使第二連接部341與相對之門體2進行相對移動。另外,也不需要使第一連接部331與相對之地面91進行相對移動。因此,由於不需要在第一臂33及第二臂34的前端部設置輥等移動機構,因此能夠簡化起伏門1的結構。其結果為,能夠進一步降低起伏門1的製造成本。
另外,由於螺旋部32相對於地面91及門體2為非固定,因此不需要接近門體2的轉動軸J1配置螺旋部32。因此,能夠提高螺旋部32、第一連接部331、以及第二連接部341的配置的自由度。亦能夠容易在門體2起伏時使扭轉螺旋彈簧31對門體2施加的力的方向及門體2的轉動的切線方向接近。其結果為,能夠增大扭轉螺旋彈簧31對門體2施加的立起力矩及倒伏力矩。
如上所述,扭轉螺旋彈簧31配置於門體2的支承端部23更靠前側。在門體2處於倒伏姿勢的狀態下,第一臂33及第二臂34從螺旋部32向前側延伸。在門體2處於倒伏姿勢的狀態下,第一臂33與第二臂34所呈的角度比自由角度小。在門體2處於最大立起姿勢的狀態下,第一臂33從螺旋部32向前側延伸,第二臂34從螺旋部32向上方延伸。在門體2處於最大立起姿勢的狀態下,第一臂33與第二臂34所呈的角度比自由角度大。由此,能夠增長第一臂33及第二臂34。即,能夠將第一連接部331及第二連接部341配置在距離門體2的轉動軸J1比較遠的位置。其結果為,能夠增大從扭轉螺旋彈簧31對門體2
施加的立起力矩及倒伏力矩。
如上所述,在門體2處於倒伏姿勢的狀態下,第二臂34及第二臂34的向前側的延長線在作為第一臂33與地面91的連接部即第一連接部331到螺旋部32的範圍的全長上,位於比第一臂33更靠上方,或者與第一臂33位於在上下方向上的相同的位置。由此,在門體2起伏時,能夠使從扭轉螺旋彈簧31對門體2施加的力的方向及門體2轉動的切線方向接近。其結果為,能夠增大從扭轉螺旋彈簧31對門體2施加的立起力矩及倒伏力矩。第二臂34較佳地在側面觀察下與連結轉動軸J1和第二連接部341的直線重合。由此,能夠進一步增大從扭轉螺旋彈簧31對門體2施加的立起力矩及倒伏力矩。
另外,如上所述,藉由第二臂34及第二臂34的向前側的延長線位於比第一臂33更靠上方,或者位於與第一臂33在上下方向上的相同的位置,從而在門體2從倒伏姿勢立起時,隨著門體2的角度變大,第一連接部331與第二連接部341在上下方向上逐漸遠離。因此,螺旋部32隨著門體2的角度變大,而向上方且遠離門體2的第一主面21的方向逐漸移動,而不向下方(即接近地面91的方向)或者接近第一主面21的方向移動。其結果為,防止在門體2起伏時螺旋部32與凹部93的底面(即地面91)或者門體2的第一主面21接觸,能夠實現門體2的平滑的起伏。
進一步地,在起伏門1中,在門體2處於倒伏姿勢的狀態下,第一連接部331的上下方向的位置,與作為第二臂34及門體2的連接部即第二連接部341的在上下方向上的位置相同。另外,第一連接部331與中心軸J2之間的前後方向的距離,與第二連接部341與中心軸J2之間的前後方向的距離相同。由此,如上所述的那樣實現門體2的平滑起伏,且能夠將第二連接部341配置在距離門體2的轉動軸J1比較遠的位置。其結果為,能夠進一步增大從扭轉螺旋彈簧31對門體2施加的立起力矩及倒伏力矩。
圖11係表示起伏門1的另一例子的側視圖。圖12是放大表示圖11所示的扭轉螺旋彈簧31的立體圖。在圖11及圖12所示的例子中,在門體2處於倒伏姿勢的狀態下,第二連接部341位於比第一連接部331更靠下方。另外,第一連接部331與中心軸J2之間的在前後方向上的距離,與第二連接部341與
中心軸J2之間的在前後方向上的距離相同。因此,在門體2處於倒伏姿勢的狀態下,第二臂34在朝向寬度方向的側面觀察下與第一臂33交叉。由此,能夠在門體2起伏時使扭轉螺旋彈簧31對門體2施加的力的方向及門體2的轉動的切線方向進一步接近。其結果為,能夠進一步增大扭轉螺旋彈簧31對門體2施加的立起力矩及倒伏力矩。
在圖11及圖12所示例的起伏門1中,第二連接部341也可以位於比第一連接部331更靠後側。在該情況下,在門體2處於倒伏姿勢的狀態下,第二臂34或者第二臂34的向前側的延長線在朝向寬度方向的側面觀察下與第一臂33交叉。在該情況下,也與上述同樣地,能夠在門體2起伏時使從扭轉螺旋彈簧31對門體2施加的力的方向及門體2的轉動的切線方向進一步接近。其結果為,能夠進一步增大扭轉螺旋彈簧31對門體2施加的立起力矩及倒伏力矩。
此外,在圖11及圖12所示例的起伏門1中,在門體2從倒伏姿勢立起時,存在螺旋部32向下方(即接近地面91的方向)或者接近門體2的第一主面21的方向移動的可能性。在該情況下,例如在第一連接部331及第二連接部341中,較佳地,在插入有第一臂33及第二臂34前端部的孔中設置有間隙(即遊隙)。藉由第一臂33及第二臂34的前端部在孔內移動,能夠防止或抑制螺旋部32向下方或者接近第一主面21的方向移動。
圖13係表示起伏門1的又一例子的俯視圖。在圖13所示例的起伏門1中,門體2具備在寬度方向上位於第一臂33與第二臂34之間的浮力部28。由此,能夠增大門體2的浮力,因此能夠使門體2在水流入時更迅速地開始立起。浮力部28例如含有在門體2的第一主面21的下表面固定的發泡樹脂等浮力體。在門體2處於倒伏姿勢的狀態下,浮力部28不與第一臂33及第二臂34接觸,而位於第一臂33與第二臂34的寬度方向之間。在門體2中,在配置有扭轉螺旋彈簧31的分割空間201中,也可以在扭轉螺旋彈簧31周圍(例如扭轉螺旋彈簧31與可動端部24之間)設置有浮力部。
圖14係表示起伏門1的又一例子的側視圖。圖14所示例的起伏門1還具備連接第一臂33的前端部與第二臂34的前端部的繩狀或帶狀的立起限
制部件35。立起限制部件35在門體2處於最大立起姿勢的狀態下呈直線狀延伸。這樣,由於立起限制部件35無鬆弛地呈直線狀,能夠防止門體2超過最大立起姿勢向後側轉動。立起限制部件35是在長度方向上實質上不伸縮的部件。立起限制部件35例如是合成纖維制的帶狀部件。在門體2處於倒伏姿勢的狀態下,立起限制部件35例如在長度方向的中央部對折,配置在第一臂33與第二臂34之間。
立起限制部件35可以安裝於各扭轉螺旋彈簧31,也可以安裝於多個扭轉螺旋彈簧31中的一部分的扭轉螺旋彈簧31。立起限制部件35例如可以直接安裝於第一臂33的前端部及第二臂34的前端部。或者,如圖15所示,立起限制部件35也可以緊固於在連接部94中與供第一臂33前端部插入的孔中互不相同的孔,並經由連接部94間接地安裝在第一臂33的前端部。或者,立起限制部件35也可以緊固於在縱梁27中供第二臂34前端部插入的孔中互不相同的孔,並經由縱梁27間接地安裝在第二臂34的前端部。
圖16至圖19係表示起伏門1的又一例子的側視圖。圖16所示的起伏門1還具備立起限制部件351、352,門體2還具備連接部291、和抵接部292。在以下的說明中,將立起限制部件351、352分別稱為“第一立起限制部件351”及“第二立起限制部件352”。第一立起限制部件351及第二立起限制部件352是在長度方向上實質上不伸縮的繩狀或帶狀的部件。第一立起限制部件351及第二立起限制部件352例如是合成纖維制的帶狀部件。連接部291及抵接部292配置在門體2的第一主面21與第二主面22之間,例如固定在第一主面21。連接部291例如是與固定在地面91上的連接部94大致相同的部件。抵接部292例如是大致板狀的部件。
在圖16所示的起伏門1中,扭轉螺旋彈簧31的第一臂33的前端部與上述同樣地經由連接部94與地面91連接。另一方面,第二臂34未固定於門體2。第二臂34的前端部固定有第一立起限制部件351的一方的端部。第一立起限制部件351的另一方的端部固定在連接部291上。換言之,第二臂34的前端部經由第一立起限制部件351間接地及門體2連接。第二立起限制部件352的一方的端部固定於第一臂33的前端部,另一方的端部固定於第二臂34的前端
部。換言之,第二立起限制部件352連接第一臂33的前端部與第二臂34的前端部。
如圖16所示,在門體2倒伏超過中間姿勢的狀態下,壓縮狀態的扭轉螺旋彈簧31的第二臂34的前端部從下側與抵接部292抵接。由此,扭轉螺旋彈簧31對門體2施加立起力矩。在門體2處於倒伏姿勢的情況下也同樣。在門體2倒伏超過中間姿勢的狀態下,第一立起限制部件351及第二立起限制部件352鬆弛。
如圖17所示,在門體2處於中間姿勢的狀態下,扭轉螺旋彈簧31處於自然狀態,因此扭轉螺旋彈簧31不對門體2施加立起力矩及倒伏力矩。在門體2處於中間姿勢的狀態下,第一立起限制部件351及第二立起限制部件352鬆弛。
若門體2從圖17所示的中間姿勢立起,則在自然狀態的扭轉螺旋彈簧31中,第二臂34遠離門體2。另外,第一立起限制部件351及第二立起限制部件352鬆弛,因此扭轉螺旋彈簧31不對門體2施加立起力矩及倒伏力矩。
若門體2比中間姿勢立起超過某種程度以上,則在門體2與遠離門體2的自然狀態的第二臂34之間,第一立起限制部件351呈直線狀延伸。在起伏門1中,從門體2處於中間姿勢的狀態開始到第一立起限制部件351呈直線狀延伸期間,扭轉螺旋彈簧31處於自然狀態,扭轉螺旋彈簧31不對門體2施加立起力矩及倒伏力矩。
在第一立起限制部件351呈直線狀延伸後,隨著門體2立起,如圖18所示,扭轉螺旋彈簧31的第二臂34經由第一立起限制部件351被門體2拉動而遠離第一臂33,扭轉螺旋彈簧31處於拉伸狀態。由此,扭轉螺旋彈簧31對門體2實施倒伏力矩。在圖18所示的狀態下,第二立起限制部件352鬆弛。
如圖19所示,若門體2處於最大立起姿勢,則第一立起限制部件351及第二立起限制部件352呈直線狀延伸。這樣,由於第一立起限制部件351及第二立起限制部件352不鬆弛而呈直線狀,能夠防止門體2超過最大立起姿勢向後側轉動。另外,在門體2處於最大立起姿勢的狀態下,扭轉螺旋彈簧31與上述同樣地處於拉伸狀態。由此,扭轉螺旋彈簧31對門體2施加倒伏力矩。
這樣,在圖16至圖19所示的起伏門1中,也與上述同樣地,藉由扭轉螺旋彈簧31,能夠以簡單的結構實現在門體2開始立起時施加立起力矩、以及在門體2開始倒伏時施加倒伏力矩。
接著,對本發明的第二實施方式的起伏門1a進行說明。圖20係表示起伏門1a的側視圖。圖21係表示起伏門1a的俯視圖。圖22係表示從前方觀察起伏門1a的正視圖。起伏門1a除了圖1至圖3所示的起伏門1的各結構之外,還具備配重機構6。起伏門1a的配重機構6以外的結構與上述的起伏門1大致相同。在以下的說明中,對起伏門1a的配重機構6以外的結構標註與起伏門1對應的結構相同的圖式標記。
配重機構6具備配重61、和作為繩狀或帶狀的連接部件的繩索62。在圖20至圖22所示的例子中,在配重機構6中設置有兩組配重61及繩索62。兩個配重61在門體2的寬度方向兩側配置於比門體2的支承端部23更靠後側。配重61例如配置在門擋部11的內部。在配重61上連接有繩索62的一方的端部。
繩索62經由在前後方向上並列的兩個定滑輪63向前方延伸。定滑輪63例如固定於門擋部11。繩索62的另一方的端部在前側的定滑輪63的下方及門體2的可動端部24連接。例如,繩索62的該另一方的端部與在可動端部24中向寬度方向外方突出的突出部241連接。配重61被繩索62懸吊,並從地面91向上方分離。在門體2處於倒伏姿勢的情況下,因門體2的自重所產生的倒伏力矩的絕對值比因壓縮狀態的起伏輔助部3的扭轉螺旋彈簧31所產生的立起力矩和因配重61的重量所產生的立起力矩的合計的絕對值大。
接著,參照圖23至圖27對起伏門1a中門體2的立起的情況進行說明。如圖23所示,若水90流入起伏門1a,則藉由借助水90在門體2中產生的浮力等,從而對門體2施加立起力矩,門體2開始立起。這時,對門體2,除了作用因水90所產生的立起力矩以外,還作用有因門體2的自重所產生的倒伏力矩、因扭轉螺旋彈簧31的恢復力所產生的立起力矩、以及因配重61所產生的立起力矩(即,作用於配重61的重力所產生的立起力矩)。
因扭轉螺旋彈簧31所產生的立起力矩、以及因配重61所產生的立起力矩在門體2的姿勢從圖23所示的倒伏姿勢開始經過圖24所示的姿勢到圖
25所示的中間姿勢為止,持續地作用於門體2。由此,輔助門體2的立起,門體2的立起速度增大。在門體2位於倒伏姿勢與中間姿勢之間的狀態下,隨著門體2的角度變大,因扭轉螺旋彈簧31所產生的立起力矩的絕對值、以及因配重61所產生的立起力矩的絕對值逐漸減少。
如上所述,在門體2處於中間姿勢的狀態下,扭轉螺旋彈簧31處於未被壓縮及拉伸的自由狀態。另外,在本實施方式中,若門體2處於中間姿勢,則在側面觀察下,門體2與從門體2的可動端部24向前側的定滑輪63延伸的繩索62位於一條直線上。換言之,在側面觀察下,從門體2的轉動軸J1向前側的定滑輪63的下部延伸的切線及門體2及上述繩索62重合。由此,配重61對門體2施加的力矩實際上變為零。圖25所示的配重61的位置是配重61的最下點。即使在最下點,配重61也被繩索62所懸吊,且從地面91向上方分離。
若門體2立起超過第二姿勢,則扭轉螺旋彈簧31處於拉伸狀態,扭轉螺旋彈簧31所產生的倒伏力矩作用於門體2。另外,因配重61所產生的倒伏力矩(即,作用於配重61的重力所產生的倒伏力矩)也作用於門體2。因扭轉螺旋彈簧31所產生的倒伏力矩、以及因配重61所產生的倒伏力矩在門體2的姿勢從圖25所示的中間姿勢開始經過圖26所示的姿勢到圖27所示的最大立起姿勢為止,持續地作用於門體2。由此,可抑制門體2的立起速度。在門體2位於中間姿勢與最大立起姿勢之間的狀態下,隨著門體2的角度變大,因扭轉螺旋彈簧31所產生的倒伏力矩的絕對值、以及因配重61所產生的倒伏力矩的絕對值逐漸增大。
若門體2的前側的水位開始下降,則藉由因扭轉螺旋彈簧31所產生的倒伏力矩、因配重61所產生的倒伏力矩、以及因門體2的自重所產生的倒伏力矩,門體2開始倒伏。在門體2從最大立起姿勢倒伏至圖25所示的中間姿勢期間,除了因門體2的自重所產生的倒伏力矩之外,還有因扭轉螺旋彈簧31所產生的倒伏力矩、以及因配重61所產生的倒伏力矩也持續地作用於門體2。由此,輔助門體2的倒伏,在水90的水位開始下降後,迅速地開始門體2的倒伏。
在門體2從中間姿勢倒伏至圖23所示的倒伏姿勢期間,持續地向
門體2作用因扭轉螺旋彈簧31所產生的立起力矩、以及因配重61所產生的立起力矩。由此,可抑制門體2的倒伏速度。
如以上所說明的那樣,起伏門1a還具備配重61、和作為連接部件的繩索62。繩索62連接配重61及門體2的可動端部24,並懸吊配重61。在起伏門1a中,在門體2處於倒伏姿勢的狀態下,利用扭轉螺旋彈簧31的恢復力以及配重61對門體2施加立起力矩。另外,在門體2處於最大立起姿勢的狀態下,利用扭轉螺旋彈簧31的恢復力以及配重61對門體2施加倒伏力矩。
由此,能夠使扭轉螺旋彈簧31小型化。另外,與不設置起伏輔助部3而設置配重機構6的情況相比,能夠使配重61輕量化。由此,能夠增大門體2的跨度長度(即門體2的寬度)。另外,能夠使門體2的可動端部24附近的部件小型化,並降低起伏門1a的製造成本。
接著,對本發明的第三實施方式的起伏門1b進行說明。圖28是起伏門1b的側視圖。在起伏門1b中,門體2的轉動軸J1在門體2的支承端部23中位於門體2的第二主面22的下側。另外,地面91在比轉動軸J1稍靠前側向下方延伸。在以下的說明中,將地面91中的向下方延伸的部位稱為縱地面95。在縱地面95上(即,在縱地面95的後側)設置有連接部94。門體2的支承端部23比縱地面95更向後側延伸。在起伏門1b中,門體2藉由以支承端部23的轉動軸J1為支點轉動,從而在用實線表示的倒伏姿勢與用雙點劃線表示的最大立起姿勢之間變更姿勢。立起的門體2與地面91的間隙被在比轉動軸J1靠前側連接門體2與縱地面95的密封部件96(例如,薄板狀的水密橡膠)閉塞。
起伏門1b的起伏輔助部3b含有扭轉螺旋彈簧31b。起伏輔助部3b例如含有在門體2的寬度方向上排列的多個扭轉螺旋彈簧31b。各扭轉螺旋彈簧31b配置於比作為門體2支點的轉動軸J1更靠後側。各扭轉螺旋彈簧31b配置在倒伏姿勢的門體2的第一主面21的下側。多個扭轉螺旋彈簧31b具有相同的結構。起伏輔助部3b所含有的扭轉螺旋彈簧31b的數量可以適當變更。扭轉螺旋彈簧31b的數量例如可以為一個,也可以為兩個以上。
扭轉螺旋彈簧31b與圖4所示的扭轉螺旋彈簧31同樣地具備螺旋部32、第一臂33、以及第二臂34。螺旋部32是以朝向門體2寬度方向的中心
軸J2為中心的大致圓筒狀的部位。在螺旋部32中,彈簧件以在寬度方向上大致平行的中心軸J2為中心呈螺旋狀纏繞。螺旋部32相對於地面91及門體2為非固定。在門體2處於倒伏姿勢的狀態下,螺旋部32從地面91的縱地面95向後方分離。
在扭轉螺旋彈簧31b中,第一臂33及第二臂34分別從螺旋部32突出。在門體2處於倒伏姿勢的狀態下,第一臂33從螺旋部32向下方延伸。第一臂33的前端部插入在地面91的縱地面95固定的連接部94的孔。由此,第一臂33的前端部經由連接部94與地面91連接。在門體2處於倒伏姿勢的狀態下,第二臂34從螺旋部32向後側延伸。第二臂34的前端部插入在門體2的縱梁27(參照圖4)上設置的孔。由此,第二臂34的前端部及門體2連接。
在門體2處於倒伏姿勢的狀態下,第一臂33與第二臂34所呈的角度比自由角度大。換言之,扭轉螺旋彈簧31b比自由狀態拉伸。因此,在門體2處於倒伏姿勢的狀態下,利用扭轉螺旋彈簧31b的恢復力對門體2施加立起力矩。扭轉螺旋彈簧31b所產生的立起力矩在門體2的姿勢從倒伏姿勢開始到中間姿勢為止持續地作用於門體2。
此外,第一臂33與第二臂34所呈的角度是沿著螺旋部32的中心軸J2所朝向的方向從側方觀察第一臂33及第二臂34的情況下的角度。另外,第一臂33與第二臂34所呈的角度,在側方觀察下第一臂33及第二臂34平行的情況下為零,隨著第一臂33與第二臂34在側方觀察下接近而變小。
如圖28中用雙點劃線所示,在門體2處於最大立起姿勢的狀態下,第一臂33及第二臂34從螺旋部32向下方延伸。在門體2處於最大立起姿勢的狀態下,第一臂33與第二臂34所呈的角度比自由角度小。換言之,扭轉螺旋彈簧31b比自由狀態更被壓縮。因此,在門體2處於最大立起姿勢的狀態下,利用扭轉螺旋彈簧31b的恢復力對門體2施加倒伏力矩。因扭轉螺旋彈簧31b所產生的倒伏力矩在門體2的姿勢從中間姿勢開始到最大立起姿勢為止持續地作用於門體2。
在起伏門1b中,與圖1所示的起伏門1同樣地,在門體2處於倒伏姿勢的狀態下,利用扭轉螺旋彈簧31b的恢復力對門體2施加立起力矩。另外,
在門體2處於最大立起姿勢的狀態下,利用扭轉螺旋彈簧31b的恢復力對門體2施加倒伏力矩。這樣,在起伏門1b中,藉由扭轉螺旋彈簧31b,能夠實現在門體2開始立起時施加立起力矩、以及在門體2開始倒伏時施加倒伏力矩。由此,能夠簡化起伏門1b的結構。其結果為,能夠使在水流入時可迅速地開始立起,且在水位下降時可早期地開始倒伏的起伏門1b的製造成本降低。
另外,扭轉螺旋彈簧31b配置在倒伏姿勢的門體2的上表面(即第一主面21)的下側。由此,與將扭轉螺旋彈簧31b配置在門體2的側方(即,比門體2更靠寬度方向的外側)的情況相比,能夠使起伏門1b小型化。其結果為,能夠減小起伏門1b的設置面積。
在起伏門1b中,扭轉螺旋彈簧31b配置於比門體2的轉動的支點(即,支承端部23的轉動軸J1)更靠後側。在門體2處於倒伏姿勢的狀態下,第一臂33從螺旋部32向下方延伸,第二臂34從螺旋部32向後側延伸。在門體2處於倒伏姿勢的狀態下,第一臂33與第二臂34所呈的角度比自由角度大。在門體2處於最大立起姿勢的狀態下,第一臂33及第二臂34從螺旋部32向下方延伸。在門體2處於最大立起姿勢的狀態下,第一臂33與第二臂34所呈的角度比自由角度小。
由此,即使在具有從門體2的長度方向的中途向下方延伸的縱地面95的地面91上,也能夠設置起伏門1b。另外,在轉動軸J1之前未設置有扭轉螺旋彈簧31b,因此能夠對門體2設置較大的浮力部。其結果為,能夠增大門體2的立起速度。
在起伏門1b中,與圖1所示的起伏門1同樣地,螺旋部32相對於地面91及門體2為非固定,隨著門體2的姿勢變更,螺旋部32相對於地面91及門體2的相對位置變更。由此,能夠簡化起伏門1b的結構。其結果為,能夠進一步降低起伏門1b的製造成本。
在起伏門1b中,也可以與圖20所示的起伏門1a同樣地,除了起伏輔助部3b之外,還設置有配重機構6。由此,能夠使扭轉螺旋彈簧31b小型化。另外,與不設置起伏輔助部3b而設置配重機構6的情況相比,能夠使配重61輕量化。由此,能夠增大門體2的跨度長度(即門體2的寬度)。另外,能
夠使門體2的可動端部24附近的部件小型化,並降低起伏門1b的製造成本。
在上述的起伏門1、1a、1b中,可以進行各種變更。
例如,在起伏門1中,第一連接部331中的第一臂33與地面91的連接結構可以進行各種變更。另外,第二連接部341中的第二臂34及門體2的連接結構也可以進行各種變更。例如,第二臂34的前端部及門體2也可以經由實質上不伸縮的繩狀或帶狀的部件間接地連接。由此,能夠使扭轉螺旋彈簧31小型化,同時能夠將第二連接部341配置在大幅度遠離轉動軸J1的位置。在起伏門1a、1b中也同樣。
在起伏門1、1a中,扭轉螺旋彈簧31的螺旋部32也可以固定於地面91。在該情況下,在第二臂34的前端部設置有與門體2接觸且可以在門體2上移動的輥等,第二臂34經由該輥等與門體2連接。另外,在起伏門1、1a中,扭轉螺旋彈簧31的螺旋部32也可以固定於門體2。在該情況下,在第一臂33的前端部設置有與地面91接觸且可以在地面91上移動的輥等,第一臂33經由該輥等與地面91連接。在起伏門1b中也同樣。
在起伏門1、1a中,也可以在凹部93的底面設置有孔等,而將扭轉螺旋彈簧31的下部收納在該孔。另外,也可以不在地面91上設置凹部93,而將倒伏姿勢的門體2設置在與周圍大致相同高度的平坦的地面91上。在起伏門1b中,也可以將倒伏姿勢的門體2設置在與周圍幾乎相同高度的平坦的地面91上。
起伏門1、1a、1b的結構也可以適用於門體2借助水壓自動地立起的起伏門(所謂的浮體式起伏門)以外的起伏門。例如,上述的起伏門1、1a、1b的結構也可以適用於藉由手動使門體2立起的起伏門、或者藉由液壓缸或電動千斤頂等使門體2立起的起伏門。
上述實施方式以及各變形例中的結構,在互相不矛盾的前提下,也可以適當地組合。
藉由詳細地描寫對發明進行了說明,但上述的說明僅為示例,而不作任何限定。因此,在不脫離本發明的範圍內,存在各種變形方式。
1:起伏門
11:門擋部
111:門體接觸面
2:門體
21:(門體的)第一主面
22:(門體的)第二主面
23:支承端部
24:可動端部
3:起伏輔助部
31:扭轉螺旋彈簧
32:螺旋部
33:第一臂
331:第一連接部
34:第二臂
341:第二連接部
91:地面
92:開口部
93:凹部
94:連接部
J1:轉動軸
J2:中心軸
Claims (14)
- 一種起伏門,其設置在一開口部且在水從該開口部流入時立起而遮蔽該開口部,該起伏門包括有:一門體,其在一倒伏姿勢下,一可動端部位於比一支承端部更靠水流入的那一側,即為一前側,藉由以該支承端部為一支點而轉動,而在該倒伏姿勢與一最大立起姿勢之間變更姿勢;以及一起伏輔助部,其包含有在該倒伏姿勢的該門體上表面的下側配置的一扭轉螺旋彈簧,該扭轉螺旋彈簧包括有:一螺旋部,其是使一彈簧件以朝向該門體一寬度方向的中心軸為中心並呈螺旋狀纏繞而成;一第一臂,其從該螺旋部突出,且一前端部與一地面連接;以及一第二臂,其從該螺旋部突出,且該前端部與該門體連接,其中該門體處於該倒伏姿勢的狀態下,利用該扭轉螺旋彈簧的恢復力對該門體施加立起力矩,其中該門體處於該最大立起姿勢的狀態下,利用該扭轉螺旋彈簧的恢復力對該門體施加倒伏力矩。
- 如請求項1所述的起伏門,其中,該扭轉螺旋彈簧配置於比該支承端部更靠近該前側,其中該門體處於該倒伏姿勢的狀態下,該第一臂及該第二臂從該螺旋部向該前側延伸,該第一臂與該第二臂所呈的角度比自由角度小,其中該門體處於該最大立起姿勢的狀態下,該第一臂從該螺旋部向該前側延伸,該第二臂從該螺旋部向上方延伸,該第一臂與該第二臂所 呈的角度比自由角度大。
- 如請求項2所述的起伏門,其中,在該門體處於該倒伏姿勢的狀態下,該第二臂及該第二臂的向該前側的延長線在從作為該第一臂與該地面的一連接部即為一第一連接部到該螺旋部的範圍的全長上,位於比該第一臂更靠上方,或者位於與該第一臂在上下方向上的相同位置。
- 如請求項3所述的起伏門,其中,該門體包括有在該寬度方向上位於該第一臂與該第二臂之間的一浮力部。
- 如請求項3所述的起伏門,其中,該起伏門還包括有連接該第一臂的該前端部與該第二臂的該前端部的繩狀或帶狀的一立起限制部件,其中該門體處於該最大立起姿勢的狀態下,該立起限制部件呈直線狀延伸。
- 如請求項2所述的起伏門,其中,在該門體處於該倒伏姿勢的狀態下,該第二臂或該第二臂的向該前側的延長線在朝向該寬度方向的側面觀察下與該第一臂交叉。
- 如請求項6所述的起伏門,其中,該門體包括有在該寬度方向上位於該第一臂與該第二臂之間的一浮力部。
- 如請求項6所述的起伏門,其中,該起伏門還包括有連接該第一臂的該前端部與該第二臂的該前端部的繩狀或帶狀的一立起限制部件,其中該門體處於該最大立起姿勢的狀態下,該立起限制部件呈直線狀延伸。
- 如請求項2所述的起伏門,其中,該門體包括有在該寬度方向上位於該第一臂與該第二臂之間的一浮力部。
- 如請求項2所述的起伏門,其中,該起伏門進一步包括有連接該第一臂的該前端部與該第二臂的該前端部的繩狀或帶狀的一立起限制部件,其中該門體處於該最大立起姿勢的狀態下,該立起限制部件呈直線狀延伸。
- 如請求項1所述的起伏門,其中,該扭轉螺旋彈簧配置於比該支點更靠一後側,其中該門體處於該倒伏姿勢的狀態下,該第一臂從該螺旋部向下方延伸,該第二臂從該螺旋部向該後側延伸,該第一臂與該第二臂所呈的角度比自由角度大,其中該門體處於該最大立起姿勢的狀態下,該第一臂及該第二臂從該螺旋部向下方延伸,該第一臂與該第二臂所呈的角度比自由角度小。
- 如請求項1至11中任一項所述的起伏門,其中,該螺旋部相對於該地面及該門體為非固定,隨著該門體的姿勢變更,該螺旋部相對於該地面及該門體的相對位置變更。
- 如申請專利範圍第12項所述的起伏門,其中,該起伏門進一步包括有:一配重;以及一連接部件,其連接該配重與該門體的該可動端部,並懸吊該配重,其中該門體處於該倒伏姿勢的狀態下,藉由該配重對該門體施加立起力矩, 其中該門體處於該最大立起姿勢的狀態下,藉由該配重對該門體施加倒伏力矩。
- 如請求項1至11中任一項所述的起伏門,其中,該起伏門進一步包括有:一配重;以及一連接部件,其連接該配重與該門體的該可動端部,並懸吊該配重,其中該門體處於該倒伏姿勢的狀態下,藉由該配重對該門體施加立起力矩,其中該門體處於該最大立起姿勢的狀態下,藉由該配重對該門體施加倒伏力矩。
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