JP2005048573A - 半展開式折れ戸 - Google Patents

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Abstract

【課題】展開の際に波形断面を構成することにより,比較的軽量でありながらも剛性に優れ,特に大型倉庫や飛行機格納庫などの大型構造物の出入口を開閉するに適した半展開式折れ戸を提供する。
【解決手段】所定の幅と長さを有する多数の扉パネルと,各扉パネルを,隣接する扉パネル同士が相対回転できるようにその幅方向に沿って連続的に連結し,各扉パネルがある一方の最末端扉パネルに対して順次重なって折り畳まれるようにするヒンジ手段と,扉パネルを展開したときに各扉パネルがジグザグ状の波形を成すよう,各扉パネルの広がり程度を所定の角度に制限する広がり限定手段とを備えることを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は,各種構造物の出入口の開閉に使用されるドアとなる半展開式折れ戸に関し,特に大型倉庫や飛行機格納庫などの大型構造物の出入口を開閉するに適した半展開式折れ戸に関する。
一般に,大規模物流システムの貨物倉庫や,各種産業現場の物品保管倉庫,飛行機格納庫などの大型構造物は,大型の物品を取り扱うので,その出入口も非常に大きく構成され,この出入り口を開閉するためのドアも一般的に幅および高さが数m〜数十mに至る超大型のものとなる。従って,大型構造物のドアは,通常数百kg〜数tonに達する相当な重量物なので,円滑な開閉動作と共に,風力などの外力に対して充分な耐久性が要求される。
一方,ドアには,左右に押して開閉する引き戸,折り畳んだり広げたりして開閉する折れ戸と,一端を軸として回転させて開閉する自在ドア,及び巻き上げ・下げ動作によって開閉するシャッタが一般的に使用されている。
ところで,自在ドアは,その構造的特性上,相当の大きさと重量を有する大型構造物の出入門に適用するには困難である。このため,大型構造物の出入門には,引き戸,折れ戸またはシャッタが主に使用されており,これらのドアは,モータなどによって電動で作動することが一般的である。
上記の引き戸の例として,適正のサイズを有する多数のドア部材が重畳して互いにスライド可能に連結されることにより,はめ込み式(テレスコピック方式)で伸縮する格納庫用引き戸装置が開示されている(例えば,特許文献1参照)。他の引き戸の例として,適正のサイズを有する多数のドア部材が連続的にヒンジで連結されて格納庫の側壁内に対して屈折して進入するか,または引き出される引き戸が開示されている(例えば,特許文献2参照)。
また,上記の折れ戸の例として,適正のサイズを有する多数のパネルを連続的にヒンジで連結して各パネルをジグザグ状に折り畳んだり広げたりして開閉する折れ戸が開示されている(例えば,特許文献3参照)。さらに,上記のシャッタの例として,多数の小割板を順次ヒンジで連結して上下に移動させることにより,各小割板をジグザグ状に折り畳んだり広げたりして開閉する折り畳み式シャッタ装置が開示されている(例えば,特許文献4参照)。
大韓民国特許公開第2002−0028596号明細書 大韓民国実用新案登録第0227782号明細書 欧州特許第1088959A1号明細書 大韓民国実用新案登録第0318037号明細書
しかしながら,上述した従来のドアは,閉じたときに扉の面が面一になるか,または同方向に並んで位置するので,ドアの剛性が全体的に材質の物性とその厚さに依存することになる。このため,従来の大型構造物のドアは,風力などの外力に対抗可能な剛性を確保するためには,相当厚く製作する必要があり,ドアの重量が重過ぎ,それを駆動するためのモータの容量も大きく,かつ消費電力が大きいという問題点があった。
また,従来の折れ戸は,閉じたときに各ドア部材が完全に展開されて面一になるので,ドアを開いたときにドア部材が折り畳まれるためには,比較的大きい力が要求される上に,折り畳み動作も円滑に行われることが困難であった。
そして,大型構造物の出入門として最も多く使用されるテレスコピック方式の引き戸の場合には,開口部が大きく,ドア部材の数量が多くなるほど,ドアの作動に必要な断面幅がドア部材の厚さに比例して増加するので,ドアの設置空間を大きく占有するという問題があった。
そこで,本発明は,従来のドアが有する上記問題点に鑑みてなされたものであり,本発明の目的は,軽量で且つ剛性にも優れる,新規かつ改良された半展開式折れ戸を提供することである。
本発明の他の目的は,小さい力でも容易に開閉することが可能な,新規かつ改良された半展開式折れ戸を提供することである。
本発明のさらに他の目的は,開口部の大きさまたはドア部材の数量に関係なく一定の断面幅の設置空間内で作動することが可能な,新規かつ改良された半展開式折れ戸を提供することである。
上記課題を解決するために,本発明のある観点によれば,所定の幅と長さを有する多数の扉パネルと,各扉パネルを,隣接する扉パネル同士が相対回転できるようにその幅方向に沿って連続的に連結し,各扉パネルがある一方の最末端扉パネルに対して順次重なって折り畳まれるようにするヒンジ手段と,扉パネルを広げたときに各扉パネルがジグザグ状の波形を成すよう,各扉パネルの広がり程度を所定の角度に制限する広がり限定手段とを含むことを特徴とする,半展開式折れ戸が提供される。
このとき,広がり限定手段は,扉パネルの一側端に設置されてヒンジ手段のヒンジ軸が挿入され,下端にその中心を軸として所定の角度範囲の第1回転許容ノッチを有する第1ヒンジシリンダと,扉パネルに連結される他の扉パネルの対応側端に設置されてヒンジ軸が挿入され,上端にその中心を軸として第1回転許容ノッチと同じ角度範囲の第2回転許容ノッチを有するが,この第2回転許容ノッチが第1回転許容ノッチと一定の角度範囲のみ重畳するように形成された第2ヒンジシリンダと,第1及び第2回転許容ノッチの重畳部分に位置するようにヒンジ軸の外周に取り付けられ,互いに連結された2枚の扉パネルの回転を同時に制限するストッパーとから構成されることとしてもよい。
また,本発明の他の好適な特徴によれば,広がり限定手段が,ヒンジ手段によって一端が連結された2枚の扉パネルの各ヒンジ端またはいずれか一枚の扉パネルのヒンジ端に突設されるストッパーから構成されることとしてもよい。
このような本発明のさらに他の好適な特徴によれば,広がり限定手段は,ヒンジ手段によって一端が互いに連結された2枚の扉パネルの自由端を互いに連結するフレキシブルワイヤまたはロープまたはシートから構成されることとしてもよい。
このような構成とすることにより,本発明は,扉を閉じたときに各扉パネルがジグザグ状の波形を成すので,同一物性の材料で平面型より扉の肉厚を薄くすることができるため,比較的軽量でありながらも大きい剛性を確保することができる。
また,各扉パネルが完全に展開されないため,小さい力でも容易に開閉することができ,ドアを開いたときに各ドア部材が円滑に折り畳まれるので,特に大型倉庫や飛行機格納庫などの大型構造物の出入門に適し,大型構造物の構造的安定性と信頼性の向上などに大きく寄与する。
以上詳述したように本発明によれば,ドアを閉じたときに各扉パネルがジグザグ状の波形を成すので,同一物性の材料で平面型より扉の肉厚を薄くすることができるため比較的軽量であり,かつ高い剛性を確保することができる。
また,各扉パネルが完全に展開されないため,小さい力でも容易に開閉することができるのは勿論,ドアを開いたときに各ドア部材が円滑に折り畳まれるので,特に大型倉庫や飛行機格納庫などの大型構造物の出入門または開閉用屋根などへの使用に適し,本発明の折れ戸が適用された大型構造物の構造的安定性と信頼性の向上などに大きく寄与するという優れた効果がある。
以下に添付図面を参照しながら,本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお,本明細書及び図面において,実質的に同一の機能構成を有する構成要素については,同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
まず,本発明の第1の実施の形態に係る半展開式折れ戸の構成について,図面を使用しながら説明する。図1(a)は,本発明の第1の実施の形態に係る半展開式折れ戸を示す正面図であり,図1(b)は,図1(a)の平面図である。また,図2(a)は,本実施の形態に係る半展開式折れ戸が折り畳まれた状態を抜粋して示す正面図であり,図2(b)は,図2(a)の平面図である。さらに,図3は,本実施の形態に係る半展開式折れ戸の広がり限定手段を抜粋して示す分解斜視図である。
本実施の形態に係る半展開式折れ戸は,所定の幅と長さを有する複数の扉パネル10と,これらの扉パネル10を,隣接する扉パネル10同士が相対回転できるようにその幅方向に沿って連続的に連結させて,各扉パネル10が順次重なって折り畳まれるようにするヒンジ手段20と,ドアを閉じたときに各扉パネル10が略ジグザグ状の波形を成すよう,その回転範囲を限定する広がり限定手段30とを備える。
扉パネル10は,例えば金属板材または所定の形状の金属構造物からなり,一定の幅で長く形成されるスラット形状を有する。このような扉パネル10の構造は,重量と強度などを考慮して適切に選択される。ヒンジ手段20は,隣接する2枚の扉パネル10の対応側端を相対回転可能に連結することが可能であれば,いずれの形状でも良い。例えば,互いに交番応力が働くように配置されるスリーブを一端に有し,2枚の扉パネル10にそれぞれ固定される2つのヒンジブラケットと,これらのスリーブに共通的に挿入されるヒンジピンとからなる通常の蝶番を使用することもでき,図3に示すように,同一軸上に位置するように2枚の扉パネル10の対応側端にそれぞれ溶接される第1及び第2ヒンジシリンダ21,22と,これらの第1及び第2ヒンジシリンダ21,22に共通的に挿入されるヒンジ軸23とから構成することもできる。
一方,ヒンジ手段20が2つのヒンジシリンダ21,22とヒンジ軸23からなる場合にも,扉パネル10の長さを考慮して,扉パネル10の長さに沿って適正の間隔で複数箇所にヒンジ手段20を設置することが好ましい。
次に,本実施の形態に係る半展開式折れ戸に備わる広がり限定手段30の構成について,図面を使用しながら説明する。図3は,本実施の形態に係る半展開式折れ戸の広がり限定手段を抜粋して示す分解斜視図であり,図4は,図3の結合状態を示す側面図である。また,図5(a)は,図4のVI−VI線に沿った折畳状態の断面図であり,図5(b)は,図4のVI−VI線に沿った展開状態の断面図である。さらに,図6(a)は,図4のVII−VII線に沿った折畳状態の断面図であり,図6(b)は,図4のVII−VII線に沿った展開状態の断面図である。
広がり限定手段30は,例えばヒンジ手段20自体の回転角度を制限し,または一端がヒンジ手段20によって連結された2枚の扉パネル10の自由端をロープなどで連結して広がり角度を制限する方法を適用することができる。
まず,ヒンジ手段20の回転角度を制限する構成として,図3から図6(b)に示すように,ヒンジ手段20の第1ヒンジシリンダ21の下端部には,その中心を軸として所定の角度範囲の第1回転許容ノッチ31が設けられ,第2ヒンジシリンダ22の上端部には,その中心を軸として所定の角度範囲の第2回転許容ノッチ32が設けられる。第1回転許容ノッチ31と第2回転許容ノッチ32は,同一の角度範囲で構成されるが,その中でも一定の角度範囲が互いに重畳する。
そして,ヒンジ軸23の外周には,上述したように第1及び第2回転許容ノッチ31,32の重畳部位に位置して,両側端が第1及び第2回転許容ノッチ31,32の両内端に選択的に接触することにより2枚の扉パネル10の回転を制限するストッパー33が溶接などで付着される。
このようなストッパー33は,第1及び第2ヒンジシリンダ21,22の第1及び第2回転許容ノッチ31,32にヒンジ軸23を挿設した状態で,各回転許容ノッチ31,32によって露出されたヒンジ軸23の外周に取り付けられる。
これにより,各回転許容ノッチ31,32の角度αから,これらの重畳角度βを除いた残りの回転許容ノッチ31,32の角度θずつのみ2枚の扉パネル10が互いに反対方向に回転することにより,完全に展開された場合にも各扉パネル10がジグザグ状の波形を構成する。
次に,2枚の扉パネル10の回転角度を制限する他の広がり限定手段30の構成について説明する。図7(a)は,本発明の第2の実施の形態に係る半展開式折れ戸の広がり限定手段を示す折畳状態の平面図であり,図7(b)は,本実施の形態に係る半展開式折れ戸の広がり限定手段を示す展開状態の平面図である。図8(a)は,本実施の形態に係る半展開式折れ戸の広がり限定手段の変形例を示す折畳状態の平面図であり,(b)は,同実施の形態に係る半展開式折れ戸の広がり限定手段の変形例を示す展開状態の平面図である。図7(a)から図8(b)に示すように,2枚の扉パネル10の一端を蝶番20aで連結し,いずれか1枚の扉パネル10または2枚の扉パネル10のヒンジ端に所定形状のストッパー33a,33bを溶接等で直接付着して構成することもできる。
このようなストッパー33a,33bは,扉パネル10の高さに対応するように長い棒形状の単一体から構成することもでき,または適正の長さにして扉パネル10の高さに沿って一定の間隔で配置される多数個から構成することもできる。
このような構成の実施例は,広がり限定手段30の構造と設置が簡単であり,比較的小さいドアへの適用に適する。
次に,一端がヒンジ手段20によって連結された2枚の扉パネル10が広げられることを制限する構成について説明する。図9は,本発明の第3の実施の形態に係る半展開式折れ戸の広がり限定手段を抜粋して示す斜視図であり,図10は,本実施の形態に係る半展開式折れ戸の広がり限定手段を示す展開状態の抜粋平面図であり,図11は,本実施の形態に係る半展開式折れ戸の広がり限定手段を示す折畳状態の抜粋平面図である。図9から図11に示すように,2枚の扉パネル10の自由端を所定の長さのフレキシブルワイヤまたはロープ34で連結することにより,2枚の扉パネル10がロープ34の長さに対応する角度だけ広げられるように構成される。
ロープ34は,一端がヒンジ手段20によって連結された2枚の扉パネル10の自由端にリング35をそれぞれ設置し,これらのリング35にその両端が固定される。2枚の扉パネル10が広げられる角度は,ロープ34の長さによって決定され,このようなロープ34は,扉パネル10の長さに沿って適正の間隔で多数設置される。
また,ロープ34は,室内側または室外側に位置する全ての扉パネル10の隣接する両方の自由端に設置することもでき,図12に示すように,室内側または室外側のいずれか一方の自由端にのみ設置することもできる。
図13は,本発明の第4の実施の形態に係る半展開式折れ戸の広がり限定手段を概略的に示す抜粋斜視図である。本実施の形態では,前述したワイヤまたはロープ34の代りに,シート36により,一端がヒンジで連結された2枚の扉パネル10の自由端の広がり程度を拘束する構成が示されている。このようなシート36は,前述した構成のロープ34の如く各扉パネル10対の自由端のみを個別的に連結するように構成することもできるが,好ましくは図示したように1枚のシート36が連続する全ての扉パネル10対の自由端を同時に一定の間隔で連結してその広がり程度を制限するように構成する。
この場合,前述したロープ34に比べて扉の外観をより向上させることができるうえ,雨水が倉庫などの構造物内に浸透することも効果的に防止することができる。このため,シート36は,防水機能を有する高張力の合成樹脂シートからなることが好ましい。
このようなシート36も,別途に図示してはいないが,ドアの室内側または室外側の自由端のみを適正の間隔で連結するように構成することができる。
図14は,本発明の第5の実施の形態に係る半展開式折れ戸の広がり限定手段を概略的に示す抜粋斜視図であり,図15は,本実施の形態に係る半展開式折れ戸の広がり限定手段を概略的に示す平面図である。本実施の形態では,前述したロープ34とシート36を共に使用して,一端がヒンジで連結された2枚の扉パネル10の自由端の広がり程度を制限する構成となっている。この際,室内側には,ロープ34が設置され,室外側には,シート36が設置されるが,これはドアの外観を考慮した構成である。
一方,このような本発明の半展開式折れ戸において,各扉パネル10の広がり角θは,ドアの剛性と広がり効果を左右する重要な要素なので,これについて以下で詳細に説明する。
図16は,本発明に係る半展開式折れ戸が荷重に対して抵抗する状態を説明するための概念図である。図16において,例えばドアに作用する風力を均一分布荷重で表わすと,ヒンジ手段20で連結された一対の扉パネル10に作用する外力の和はP=w×Lになり,これは1対の扉パネル10に作用する耐力RPと同一であり,耐力RP=2×RD×cosθになる。ここで,Pは,外力の合力,wは,単位面積当たり作用する荷重,Lは,一端がヒンジで連結された2枚の扉パネル10の自由端間の長さ,RPは,2枚の扉パネル10が外力に対抗する耐力の合力,RDは,各扉パネル10が外力に対抗する耐力,θは,各扉パネル10の広がり角を示す。
従って,外力に抵抗する効果はcosθに比例するので,扉パネル10の広がり角θが小さいほど高いが,扉パネル10が広がる効果は,sinθに比例するので,扉パネル10の広がり角θが大きいほど有利である。剛性を高めるために広がり角θを小さくすると,広がり効果が減って扉パネル10の数量があまり増加し,逆に広がり効果を高めるために広がり角θを大きくすると,扉パネル10の数量が減少する代わりに,剛性がそれだけ弱くなる。よって,各扉パネル10の広がり角θは,45°に設定することが最も好ましい。
このような構造的特徴を有する本発明に係る半展開式折れ戸は,別途に図示してはいないが,扉パネル10の上下両端の中間にローラーを取り付け,ガイドレールに沿って案内されながら各扉パネル10が広げられたり折り畳まれたりすることにより開閉される。
この際,各扉パネル10は,完全に展開されず所定の角度だけ広がり,ドアを閉じた場合にも各扉パネル10が略ジグザグ状の波形を成す。従って,ドアを閉じたときに各扉パネルが面一になる従来のものに比べて,ドアの全体的な剛性が大幅増加した。これにより,扉パネル10の肉厚を薄くしながらも,外力に抵抗可能な十分な剛性を保つことができる。
また,各扉パネル10が完全に展開された状態でも,各扉パネル10は,所定の角度で折り曲げられているので,小さい力でも容易に折り畳んで開くことが可能となり,さらに開閉動作も円滑に行うことができる。
しかも,開口部のサイズまたは扉パネル10の数量に関係なく,常に扉パネル10の幅に対応する一定の断面幅の設置空間のみが要求されるので,出入門の設置面積も最小化され,美麗な外観を構成することができる。
以上,添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが,本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載された範疇内において,各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり,それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
本発明は,各種構造物の出入口の開閉に使用されるドアに適用可能であり,特に大型倉庫や飛行機格納庫などの大型構造物の出入口を開閉する半展開式折れ戸に適用可能である。
(a)は,本発明の第1の実施の形態に係る半展開式折れ戸を示す正面図であり,(b)は,図1の平面図である。 (a)は,同実施の形態に係る半展開式折れ戸が折り畳まれた状態を抜粋して示す正面図であり,(b)は,図2(a)の平面図である。 同実施の形態に係る半展開式折れ戸の広がり限定手段を抜粋して示す分解斜視図である。 図3の結合状態を示す側面図である。 (a)は,図4のVI−VI線に沿った折畳状態の断面図であり,(b)は,図3のVI−VI線に沿った展開状態の断面図である。 (a)は,図4のVII−VII線に沿った折畳状態の断面図であり,(b)は,図3のVII−VII線に沿った展開状態の断面図である。 (a)は,本発明の第2の実施の形態に係る半展開式折れ戸の広がり限定手段を示す折畳状態の平面図であり,(b)は,同実施の形態に係る半展開式広がり限定手段を示す展開状態の平面図である。 (a)は,同実施の形態に係る広がり限定手段の変形例を示す折畳状態の平面図であり,(b)は,同実施の形態に係る広がり限定手段の変形例を示す展開状態の平面図である。 本発明の第3の実施の形態に係る半展開式折れ戸の広がり限定手段を抜粋して示す斜視図である。 同実施の形態に係る広がり限定手段を示す展開状態の抜粋平面図である。 同実施の形態に係る広がり限定手段を示す折畳状態の抜粋平面図である。 同実施の形態に係る広がり限定手段の変形例を概略的に示す抜粋平面図である。 本発明の第4の実施の形態に係る半展開式折れ戸の広がり限定手段を概略的に示す抜粋斜視図である。 本発明の第5の実施の形態に係る半展開式折れ戸の広がり限定手段を概略的に示す抜粋斜視図である。 同実施の形態に係る半展開式折れ戸の広がり限定手段を概略的に示す平面図である。 本発明に係る半展開式折れ戸が荷重に対して抵抗する状態を説明するための概念図である。
符号の説明
10 扉パネル
20 ヒンジ手段
21 第1ヒンジシリンダ
22 第2ヒンジシリンダ
31 第1回転許容ノッチ
32 第2回転許容ノッチ
33,33a,33b ストッパー
34 ロープ
35 リング
36 シート
θ 扉パネルの広がり角

Claims (8)

  1. 大型構造物の開口を開閉するのに使用するためのドアとなる半展開式折れ戸であって,
    所定の幅と長さを有する多数の扉パネルと,
    前記扉パネルを,隣接する扉パネル同士が相対回転できるように,前記扉パネルの幅方向に沿って連続的に連結するヒンジ手段と,
    前記扉パネルを展開したときに,前記各扉パネルの広がり程度を所定の角度に制限する広がり限定手段と,
    を備えることを特徴とする,半展開式折れ戸。
  2. 前記広がり限定手段は,
    前記扉パネルの一側端に設置されて前記ヒンジ手段のヒンジ軸が挿入され,下端にその中心を軸として所定の角度範囲の第1回転許容ノッチを有する第1ヒンジシリンダと,
    前記扉パネルに連結される他の扉パネルの対応側端に設置されて前記ヒンジ軸が挿入され,上端にその中心を軸として前記第1回転許容ノッチと同一角度範囲の第2回転許容ノッチを有し,該第2回転許容ノッチが前記第1回転許容ノッチと一定の角度範囲のみ重畳するように形成された第2ヒンジシリンダと,
    前記第1及び第2回転許容ノッチの重畳部分に位置するように前記ヒンジ軸の外周に取り付けられ,互いに連結された2枚の扉パネルの回転を同時に制限するストッパーと,
    を備えることを特徴とする,請求項1に記載の半展開式折れ戸。
  3. 前記広がり限定手段が,前記ヒンジ手段によって一端が連結された2枚の扉パネルの各ヒンジ端またはいずれか1枚の扉パネルのヒンジ端に突設されるストッパーから構成されることを特徴とする,請求項1に記載の半展開式折れ戸。
  4. 前記広がり限定手段が,前記ヒンジ手段によって互いに連結された2枚の扉パネルの室内側,または室外側の少なくとも一方の自由端を互いに連結する所定の長さのフレキシブルワイヤまたはロープから構成されることを特徴とする,請求項1に記載の半展開式折れ戸。
  5. 前記広がり限定手段が,前記ヒンジ手段によって互いに連結された2枚の扉パネルの室内側または室外側の少なくとも一方の自由端を互いに連結するシートから構成されることを特徴とする,請求項1に記載の半展開式折れ戸。
  6. 前記広がり限定手段が,前記ヒンジ手段によって互いに連結された2枚の扉パネルの室外側自由端を互いに連結するシートと,前記ヒンジ手段によって互いに連結された2枚の扉パネルの室内側自由端を互いに連結するワイヤまたはロープとから構成されることを特徴とする,請求項1に記載の半展開式折れ戸。
  7. 前記シートが,連続する多数の扉パネル対の自由端を全て連結する単一体から構成されることを特徴とする,請求項5または6に記載の半展開式折れ戸。
  8. 前記シートが高張力の合成樹脂製防水シートから構成されることを特徴とする,請求項7に記載の半展開式折れ戸。
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