JP2006045786A - 安全機構に特徴を有する回転ドア - Google Patents

Abstract

【課題】気密性などの機能を維持しつつ、挟み込み事故が実質的に発生しない回転ドアを提供する。
【解決手段】円筒側面に開口部と円弧状パネルとを交互に配置した円筒ハウジング内を複数の扉体が円筒軸を中心にして回転する回転ドアであって、扉体は、中空パネル状の枠体と、枠体内に収納されて枠体に沿って水平方向に摺動可能なパネル状可動扉部と、可動扉部に形成されて当該可動扉部の摺動方向に作用する力を受け止める感力部と、感力部に加わる力に応動して可動扉部を平行移動させる平行移動機構とを含み、ハウジングは、天井と床の少なくとも一方に、扉体の回転に伴って、感力部に作用し、扉体が開口部の所定位置にあるときから可動扉部を徐々に摺動させて扉体の水平方向長さを縮小させ、開口部と円弧状パネル部とのほぼ境界位置で当該長さを極小状態にさせた後、徐々に扉体が円筒側面に達する長さになるまで復元するように案内するガイド部を備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は回転ドアに関し、具体的には、回転ドアにおける扉と円筒内壁との間に挟み込まれる事故を防止するための安全機構の改良に関する。

周知の通り、回転ドアは、円筒側面に出入り口となる開口部と円筒内壁となる円弧状パネルとを交互に配置した円筒ハウジング内を、複数の扉体が円筒内空間を鉛直方向に複数の空間に分割しつつ円筒軸を中心にして回転する構造を有し、人は、扉体によって分割された空間が開口部に一致するタイミングでドア内に進入する。

回転ドアには、人が扉体と円弧状パネルとの間に挟み込まれる事故を防止するための安全機構が備えられている。一般的な安全機構は、扉体に掛かる圧力を感知するセンサや、開口部と円弧状パネルとの境界近傍で人の存在を感知する光センサなどにより挟み込みを監視し、異常を感知すれば直ちに扉体の回転を停止させるものである。

回転ドアには安全機構が備えられているにもかかわらず、挟み込みによる事故が絶えない。原因として、センサの取付け位置やセンサの感度が適正でないことが判明した。また、扉体の回転速度も速すぎることもわかった。そのため、既設の回転ドアについてはセンサの数を増やしたり感度を上げるなどして安全機構を強化したり、扉体の回転速度を極度に遅くしたりするなど、事故の再発を防止すべく様々な安全対策が多角的に検討されている。

安全対策の検討が進む一方で、決定的な安全対策が講じられない以上、回転ドアの使用自体を中止したり、回転ドアの採用が決まっている新規建築物については設計変更までして回転ドアを設置しないようにしたりするなど、回転ドア自体をなくすべきであるとする意見も少なからずある。

回転ドアは、建築施設内の気密性を維持しつつ施設内外に出入りでき、また設置スペースや建築物の美観の点からも、全くなくしてしまうことはできない。また、回転ドアの設置が望ましい施設、既設の回転ドアの使用を中止できない施設もある。例えば、施設内のドア出入り口のすぐそばに待合室がある病院などでは、温度調整された院内に外気を持ち込ませず、患者を保護する点においても重要な設備と言える。そのような施設では、より一層の安全対策を講じることが急務となっている。

しかし、従来の安全機構は、何重ものバックアップ機構を備え、万が一にも事故が発生しないようにし、危険を感知すると直ちに扉体の回転を停止させる、という思想に基づいている。しかし、過剰なセンサと高度な扉体の回転制御システムとを搭載した回転ドアを設置すれば、極めて高いコストが掛かる。また、センサが敏感に反応して異常がないのに誤動作して扉体を停止させてしまう場合もある。また、回転ドアを一度緊急停止させると、安全が確認されるまで稼働を再会できず、長時間ドアを利用することができない。回転ドアしかない玄関であれば、施設への出入りができなくなる。扉体の慣性により、危険を感知してからドアが実際に停止するまで時間が掛かる場合もあり得る。施設内外へ出入りする人の数や頻度を考慮すれば、回転速度を遅くするのにも限度がある。

そこで本発明者は、従来の「危険を感知したら停止する」という、回転ドアの安全機構の思想を「可能な限り挟み込み事故が発生しない構造にする」という思想に転換した。もちろん、気密性や回転速度などの必要な機能も十分に維持する必要がある。本発明は、気密性などの機能を維持しつつ、挟み込み事故が実質的に発生しない回転ドアを提供することを目的としている。

上記目的を達成するための本発明は、円筒側面に出入り口となる開口部と円筒内壁となる円弧状パネルとを交互に配置した円筒状ハウジング内を、複数の扉体が円筒内空間を鉛直方向に複数の空間に分割しつつ円筒軸を中心にして回転する回転ドアであって、
扉体は、中空パネル状の枠体と、枠体内に収納されて枠体に沿って水平方向に摺動可能なパネル状可動扉部と、可動扉部に形成されて当該可動扉部の摺動方向に作用する力を受け止める感力部と、感力部に加わる力に応動して可動扉部を平行移動させる平行移動機構とを含み、
ハウジングは、天井と床の少なくとも一方に、扉体の回転に伴って、感力部に作用し、扉体が開口部の所定位置にあるときから可動扉部を徐々に摺動させて扉体の水平方向長さを縮小させ、開口部と円弧状パネル部とのほぼ境界位置で当該長さを極小状態にさせた後、徐々に扉体が円筒側面に達する長さになるまで復元するように案内するガイド部を備えている。

前記回転ドアにおいて、前記ガイド部は天井と床の少なくとも一方の面に画成された溝であって、前記感力部は、可動扉部の上端面のハウジング円筒側面がわ端部に鉛直方向に突設されて前記ガイドの溝に挿入される突起であることとしてもよい。

前記平行移動機構は、前記可動扉をハウジング円筒外側へ加圧摺動させる加圧機構を含み、前記感力部は、前記可動扉部のハウジング円筒側面に対向する端面上方部分であり、前記ガイド部は、前記可動扉部を案内する形状に沿って下方に突設された肉厚部により形成される天井面との段差端面である回転ドアとすることもできる。

扉体は、中空パネル状の枠体と、枠体内に収納されて枠体に沿って水平方向に摺動するパネル状可動扉部と、枠体内にあって可動扉部を円筒外水平方向へ加圧する扉体伸長機構と、枠体と可動扉部のいずれか一方に軸支されるとともに周囲の一部に欠歯部があるピニオンギアと他方に取り付けられて当該ピニオンギアに歯合するラックギアとにより構成されて可動扉を水平方向に摺動させて扉体の長さを可変させる扉体伸縮機構とを含み、
前記扉体伸縮機構は、ピニオンギアを扉体の回転に同調させて回転させるための動力伝達機構により、ラックギアとピニオンギアが扉体の回転に伴って前記ハウジング開口部の所定位置にあるときに歯合し始めて扉体の水平方向長さを徐々に縮小させるとともに、扉体が円弧状パネル体の所定位置にあるときに欠歯部により歯合が解放されることで前記伸長機構により扉体を周側面に達する長さまで復元させる回転ドアも本発明の範囲である。

前記扉体伸縮機構を備えた回転ドアにおいて、前記可動扉部は、当該可動扉部の摺動方向に作用する力を受け止める感力部を備え、前記ハウジングは、天井と床の少なくとも一方に、扉体が前記ピニオンギアにおけるラックとの歯合解放時点に対応する位置近傍で感力部に作用し、前記伸長機構による扉体の長さを復元させる力に拮抗させつつ徐々に扉体を周側面に達する長さまで復元させるガイド部を備えたていてもよい。

あるいは、扉体は、中空パネル状の枠体と、枠体内に収納されて枠体に沿って水平方向に摺動するパネル状可動扉部と、可動扉部を円筒内外方向へ平行移動させる平行移動機構とを備え、
平行移動機構は、枠体と可動扉部のいずれか一方に軸支されるピニオンギアと、他方に取り付けられて当該ピニオンギアに歯合するラックギアと、ピニオンギアを扉体の回転に同調させて正逆方向に回転させるための動力伝達機構とを含み、
動力伝達機構は、扉体の回転に伴って、扉体が開口部の所定位置にあるときから可動扉部を徐々に摺動させて扉体の水平方向長さを縮小させ、開口部と円弧状パネル部とのほぼ境界位置で当該長さを極小状態にさせた後、徐々に扉体が円筒側面に達する長さになるまで復元するようにピニオンギアを回転制御するように構成した回転ドアとしてもよい。

なお、上記いずれかの回転ドアにおいて、前記枠体は、前記扉体の回転方向に対して少なくとも後面側に内部が可視できる透明窓部を備えていてもよい。

本発明の回転ドアによれば、気密性などの機能を維持し、緊急停止による稼働率低下を抑え、挟み込みなどの危険自体の発生を激減させることができる。

＝＝＝第１の実施例＝＝＝
図１に本発明の実施例における回転ドアの外観図を示した。本実施例の回転ドア１の基本構成は、円筒側面に出入り口となる開口部３と円筒内壁となる円弧状パネル４とを交互に配置した円筒状ハウジング２と、円筒軸から放射状に立設された４枚の扉体５とからなっている。そして、４枚の扉体５がハウジング２の円筒内空間を鉛直方向に４分割しつつ円筒軸を中心にして一方向に回転する。

扉体５は、中空パネル状の枠体６と枠体６に収納されて放射方向に摺動する可動扉部７とにより構成され、ハウジング２の天井８と床９には、扉体５の回転に伴って、可動扉部７に作用してこれを摺動させて扉体５の水平方向長を伸縮させるための溝状のガイド１０が画成されている。

図２に扉体５の内部構造を示した。枠体６の内部には可動扉７をハウジング２の側壁がわ（外側）へ加圧して扉体５を伸長させるように作用する扉体伸長機構１１が組み込まれている。本実施例では圧縮されたスプリング１１による復元力により可動扉７を外側へ加圧している。スプリング１１としては弾性体のコイルスプリングに限らず、適宜な構造あるいは方式（油圧シリンダ、エアバネなど）のスプリングが採用できる。

可動扉７の上下端面１２，１３の外方向端部には鉛直方向に突設された突起１４が形成されている。この突起１４がガイド１０の溝に挿入されることで、扉体伸長機構１１の加圧方向に拮抗する圧力を受ける感力部１４となる。そして、扉体５の回転に伴って可動扉７をガイド１０の案内形状に沿って摺動し、扉体５の全長が伸縮する。

図３に回転ドア１の動作状態を示した。ガイド１０は、天井８と床９の円周上に沿い、ハウジング開口部３のほぼ中央の始点１５から徐々に円筒軸方向へ案内され、開口部３と円弧状パネル４との境界部１８付近の極小点１６で最も円周上から離れ、その後徐々に次の開口部３に至る手前まで徐々に円周上の終点１７へ向かうように案内されている。扉体５が回転するのに伴って、可動扉７が突起１４を介してガイド１０に案内されて始点１５から徐々に円筒軸方向へ枠体６内を摺動し、極小点１６で扉体５が最大に圧縮されたのち、終点１７まで徐々にハウジング２外周までの長さとなるように復元する。

以上の構成により、人が回転ドア１に進入するタイミングを誤っても、挟み込み事故が発生する境界部１８では、ガイド１０の極小点１６により可動扉７が可動範囲最大にまで筒軸方向へ摺動している。そのため、扉体５と円弧状パネル４との間にある程度大きな間隙が生じ、挟み込み事故を確実に防止できる。間隙が挟み込まれた人の幅より狭くても、間隙があるので、大事故にはつながらない。また、扉体５は出口となる開口部３までは最大長にまで復元しているので、気密性も保持される。既設の回転ドアに本実施例の回転ドア１の安全機構を組み込む場合、大がかりな改修は必要なく、扉体の交換と、ハウジングの天井や床にガイドを設置するわずかな工事だけですみ、改修コストを抑えることができるという利点もある。

なお、可動扉７を枠体６に沿って平行に摺動させるための平行移動機構には、上記スプリングなどによる扉体伸長機構１１は必ずしも必要がない。ガイド１０の溝が天井８と床９にあれば、可動扉７が枠体６に摺動可能に収納されている構成自体が平行移動機構となる。また、ハウジング２の天井８と床９の一方にのみガイド１０がある構成とする場合でも、可動扉７の上端１２あるいは下端１３にのみ突設された突起１４を介して円筒軸方向側へ力が加わったとしても、動扉７は円滑に可平行移動するような機構が内蔵されていればよい。

＝＝＝第１の実施例における変形形態＝＝＝
可動扉７が摺動する機構は、溝によるガイド１０とそのガイド１０に挿入される突起１４とによって実現される構成に限らず、例えば、図４に示すように、天井８に可動扉７を案内する形状に沿って肉厚部１９を設け、その肉厚部１９と天井８面との段差端面１０ｂをガイド１０ｂとして可動扉７の端面上部を当接させてもよい。そして、その端面上部を感力部として、段差端面によるガイド１０ｂから扉体伸長機構１１の加圧方向に拮抗する円筒軸方向への力を受け、可動扉７がガイド１０ｂの案内形状に従って枠体６内を摺動する。もちろん、ハウジング２の天井８に肉厚部１９によるガイド１０ｂ、床１３に溝によるガイド１０をそれぞれ設け、可動扉７には下端にのみ突起による感力部１４を設けた構成としてもよい。

＝＝＝第２の実施例＝＝＝
図５に本発明の第２の実施例における回転ドア１の扉体５ｂの構造を示した。この例の扉体５ｂにも、スプリングによる扉体伸長機構１１が組み込まれ、扉体５ｂを伸長させる方向へ加圧している。枠体６ｂには、扉体５ｂの回転方向と平行する軸に軸支され、一部に欠歯部２１があるギア２０を内蔵している。このギアをピニオン２０とし、可動扉７ｂにはこのピニオンギア２０に歯合するラックギア２２が固定されている。この例において、可動扉７ｂは、ピニオンギア２０が軸支されている位置から放射方向へ向かう延長線２３の上下に所定幅のスリット２４が円筒軸側に開口して所定位置まで画成されている。このスリット２４の内側下端面にラックギア２２が取り付けられ、ピニオンギア２０がラックギア２２に歯合しつつ回転すると、可動扉７ｂを放射方向へ平行移動させる。また、ピニオンギア２０は扉体５ｂの回転と同調している。この同調機構としては、例えば、ロータリーエンコーダにより扉体５ｂの回転角度を検出し、その検出角度に連動して回動するパルスモータと、そのモータの回転力をベルトやギアを介して、あるいはダイレクトにピニオンギア２０に伝達する機構などとを組み合わせれば扉体５ｂとピニオンギア２０との回転同調制御が可能となる。もちろん、扉体５ｂの回転力を機械的にピニオンギア２０に伝達し、扉体５ｂが一周するとピニオンギア２０も一周するようにギア比などを調整すればよい。

またピニオンギア２０は、扉体５ｂがハウジング開口部３の所定位置にあるときにラックギア２２と歯合し始め、欠歯部２１まで回転すると歯合を解放する。それによって、扉体伸長機構１１により可動扉７ｂが円筒外側方向へ摺動し、扉体５ｂが最大の長さまでに復元される。ラック・アンド・ピニオン２２，２０の歯合解放位置、すなわちピニオンギア２０の周上での欠歯部２１の位置は、扉体５ｂがハウジング２の開口部３と円弧状パネル４との境界部１８を過ぎてから次の開口部３に至るまでの所定の位置にきたときに一致させるなど、境界部１８付近での挟み込みを防止できる適宜な位置とすればよい。図示した例では、ラック・アンド・ピニオン２２，２０は、２つの対面する開口部３があるハウジング２に対応し、ピニオンギア２０が９０度回転するごとにラックギア２２と歯合と解放を繰り返す。すなわち、１回転する間に２回歯合して２回解放する。この扉体５ｂの構成を採用した回転ドアでは、基本的に、第１の実施例に示したガイド１０，１０ｂや感力部１４が不要となる。そのため、ラック・アンド・ピニオン２２，２０の歯合が解放されたとき、扉体伸長機構１１により可動扉７ｂが直ちに円筒外側へ摺動し、回転ドア１内にいる人が可動扉７ｂと円弧状パネル４との間に挟まれる可能性もゼロではない。しかし、例えそういう事態が起こったとしても、可動扉７ｂが扉体伸長機構１１の加圧力に抗して円筒軸側へ摺動するため大きな事故になることはない。

かといって、可動扉７ｂの摺動速度が速すぎれば、やはり危険であるし、回転ドア１内にいる人に恐怖心をあたえる。軽微であっても事故の発生そのもの、あるいは回転ドア１を利用する人の安心感を阻害するような要因は極力排除したい。そこで、上記第１の実施例やその変形形態で示した回転ドア１のように、ガイド１０による安全機構も並載し、例えば、ラック・アンド・ピニオン２２，２０が歯合を解放する時点を扉体５ｂが境界部１８にある時とし、その境界部１８から徐々に終点１５に向けて案内するようにガイドを設ける。それによって、徐々に扉体５ｂの長さが復元し、突然可動扉７ｂが円筒外側に摺動して円弧状パネル４と扉体５ｂとの間に挟まれたり、可動扉７ｂの端面が体にぶつかったりすることがなくなる。ガイドの構成としては天井８や床９に設けた溝１０であってもよいし、天井９に設けた上記肉厚部１１による段差端面１２であってもよい。肉厚部によるガイドであれば、少なくとも、歯合が解放されて扉の長さが復元されるまで可動扉を案内するように形成されていればよい。また、ガイドや扉体伸長機構を設けず、欠歯部のないピニオンギアをラックギアに歯合させるとともに、動力伝達機構が扉体の回転に伴って可動扉をガイドと同じ案内形状に円筒内外方向へ摺動させるようにピニオンギアを正逆方向に回転制御してもよい。

＝＝＝その他の実施例＝＝＝
回転ドア内は閉鎖空間であるため、多少ならずとも恐怖感を覚える。挟み込み事故の可能性を考えればなおさらである。そこで、枠体の少なくとも背面側の一部、あるいは全面を透明部材で構成し、扉体伸縮機構を外から可視化するようしてもよい。扉内部に安全機構が組み込まれていることを知れば、ドア内にいる人に安心感を与えることができる。

回転ドアは、扉体を手で押す手動、円筒軸を駆動回転させる自動ドアどちらでもよい。また回転方向は一方方向であってもよいし、逆転可能であってもよい。逆転可能なドアの場合は、境界部で必ず空隙ができるようにガイドを設置したり、ピニオンの欠歯部を配置したりすればよい。なお扉体の設置形状は、放射状に限らず例えば、図６に示したように、途中で屈曲した形状であってもよい。この場合、扉体における屈曲部から円筒外側までの部分を枠体として可動扉をその枠体内で摺動させるようにすればよい。

本発明の第１の実施例の回転ドアの外観図である。 上記第１実施例の回転ドアの扉体の内部構造概略図である。 上記第１実施例の回転ドアの回転状態を示す概略図である。 上記第１実施例の変更形態における回転ドアのガイド構造を示す概略図である。 本発明の第２の実施例の回転ドアの扉体の内部構造概略図である。 本発明のその他の実施例における回転ドアの扉体の形状を示す図である。

符号の説明

１ 回転ドア
２ ハウジング
３ 開口部
４ 円弧状パネル
５，５ｂ 扉体
６，６ｂ 枠体
７，７ｂ 可動扉
１０，１０ｂ ガイド
１１ 扉体伸長機構
１４，１４ｂ 感力部
１９ 肉厚部
２０ ピニオンギア
２１ 欠歯部
２２ ラックギア

Claims (7)

1. 円筒側面に出入り口となる開口部と円筒内壁となる円弧状パネルとを交互に配置した円筒状ハウジング内を、複数の扉体が円筒内空間を鉛直方向に複数の空間に分割しつつ円筒軸を中心にして回転する回転ドアであって、
   扉体は、中空パネル状の枠体と、枠体内に収納されて枠体に沿って水平方向に摺動可能なパネル状可動扉部と、可動扉部に形成されて当該可動扉部の摺動方向に作用する力を受け止める感力部と、感力部に加わる力に応動して可動扉部を平行移動させる平行移動機構とを含み、
   ハウジングは、天井と床の少なくとも一方に、扉体の回転に伴って、感力部に作用し、扉体が開口部の所定位置にあるときから可動扉部を徐々に摺動させて扉体の水平方向長さを縮小させ、開口部と円弧状パネル部とのほぼ境界位置で当該長さを極小状態にさせた後、徐々に扉体が円筒側面に達する長さになるまで復元するように案内するガイド部を備えている
   ことを特徴とする回転ドア。
2. 請求項１において、前記ガイド部は天井と床の少なくとも一方の面に画成された溝であって、前記感力部は、可動扉部の上端面のハウジング円筒側面がわ端部に鉛直方向に突設されて前記ガイドの溝に挿入される突起であることを特徴とする回転ドア。
3. 請求項１において、前記平行移動機構は、前記可動扉をハウジング円筒外側へ加圧摺動させる加圧機構を含み、前記感力部は、前記可動扉部のハウジング円筒側面に対向する端面上方部分であり、前記ガイド部は、前記可動扉部を案内する形状に沿って下方に突設された肉厚部により形成される天井面との段差端面であることを特徴とする回転ドア。
4. 円筒側面に出入り口となる開口部と円筒内壁となる円弧状パネルとを交互に配置した円筒状ハウジング内を、複数の扉体が円筒内空間を鉛直方向に複数の空間に分割しつつ円筒軸を中心にして回転する回転ドアであって、
   前記扉体は、中空パネル状の枠体と、枠体内に収納されて枠体に沿って水平方向に摺動するパネル状可動扉部と、枠体内にあって可動扉部を円筒外水平方向へ加圧する扉体伸長機構と、枠体と可動扉部のいずれか一方に軸支されるとともに周囲の一部に欠歯部があるピニオンギアと他方に取り付けられて当該ピニオンギアに歯合するラックギアとにより構成されて可動扉を水平方向に摺動させて扉体の長さを可変させる扉体伸縮機構とを含み、
   前記扉体伸縮機構は、ピニオンギアを扉体の回転に同調させて回転させるための動力伝達機構により、ラックギアとピニオンギアが扉体の回転に伴って前記ハウジング開口部の所定位置にあるときに歯合し始めて扉体の水平方向長さを徐々に縮小させるとともに、扉体が円弧状パネル体の所定位置にあるときに欠歯部により歯合が解放されることで前記伸長機構により扉体を周側面に達する長さまで復元させる、
   ことを特徴とする回転ドア。
5. 請求項４において、前記可動扉部は、当該可動扉部の摺動方向に作用する力を受け止める感力部を備え、前記ハウジングは、天井と床の少なくとも一方に、扉体が前記ピニオンギアにおけるラックとの歯合解放時点に対応する位置近傍で感力部に作用し、前記伸長機構による扉体の長さを復元させる力に拮抗させつつ徐々に扉体を周側面に達する長さまで復元させるガイド部を備えたことを特徴とする回転ドア。
6. 円筒側面に出入り口となる開口部と円筒内壁となる円弧状パネルとを交互に配置した円筒状ハウジング内を、複数の扉体が円筒内空間を鉛直方向に複数の空間に分割しつつ円筒軸を中心にして回転する回転ドアであって、
   前記扉体は、中空パネル状の枠体と、枠体内に収納されて枠体に沿って水平方向に摺動するパネル状可動扉部と、可動扉部を円筒内外方向へ平行移動させる平行移動機構とを備え、
   平行移動機構は、枠体と可動扉部のいずれか一方に軸支されるピニオンギアと、他方に取り付けられて当該ピニオンギアに歯合するラックギアと、ピニオンギアを扉体の回転に同調させて正逆方向に回転させるための動力伝達機構とを含み、
   動力伝達機構は、扉体の回転に伴って、扉体が開口部の所定位置にあるときから可動扉部を徐々に摺動させて扉体の水平方向長さを縮小させ、開口部と円弧状パネル部とのほぼ境界位置で当該長さを極小状態にさせた後、徐々に扉体が円筒側面に達する長さになるまで復元するようにピニオンギアを回転制御する
   
   ことを特徴とする回転ドア。
7. 請求項１〜６のいずれかにおいて、前記枠体は、前記扉体の回転方向に対して少なくとも後面側に内部が可視できる透明窓部があることを特徴とする回転ドア。
   
   

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