JP2006188945A

JP2006188945A - 耐震ドア式出入口扉構造

Info

Publication number: JP2006188945A
Application number: JP2006067574A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Asaka; 博浅香
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-05-10
Filing date: 2006-03-13
Publication date: 2006-07-20

Abstract

【課題】外観上も従来のスチール製ドアと殆ど変わらず、低コストで設置可能なものでありながら、地震発生時にドアを確実に開けることができて居住者が脱出できる耐震ドア式出入口扉構造を提供する。
【解決手段】ドア式出入口扉構造において、ドア枠の内側面とそれに対向するドアの側端面に低摩擦係数のセラミックス材料片を各々固定して対向配置する。
固体潤滑材料片であるセラミックスのうち、特にジルコニア系セラミックスが好ましく用いられる。溶射形成材料も用いることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、高い震度の大地震発生時にドアの開閉を可能とした耐震ドア式出入口扉構造の提供に関するものである。

ビルのドア周りの壁は非耐震構造であり、強度的に必ずしも十分とは言えないものが多いので、地震発生時に壁はドア周りでせん断破壊が生じ易い傾向にある。
そこで地震による外力でドア枠へ横方向から局部的に過大な力が加わると、特に縦方向の中央近傍がドア側へ押されて局部変形することになるため、ドア枠がドアのドア錠の取付位置近傍を押圧し、その結果、部屋から脱出しようとして力一杯ドアを開けようとしても開放できず、逃げ遅れる危険があった。
例えば阪神大震災（震度６、マグネチュード７．２）や宮城沖地震（震度５、マグネチュード７．５）等の大震災においては、特に高層住宅の玄関ドアが開放不能になって、部屋から脱出できず火災等による命を落とす危機に遭遇した。
その原因は、地震によるショックで壁に亀裂が生じ、ドア枠が圧迫されてドア共々変形し、ドア枠とドア端縁部で部分的に強圧接するためで、火災には強いスチールドアが地震では危険な障害物となった。

一般にドアを開放するには、通常で１〜２ｋｇの開放力でよいが、障害が発生して荷重がかかった場合、成人男性で最大１００〜１２０ｋｇ、成人女性で最大６０〜８０ｋｇの力が出せるところ、一般スチールドアの場合、地震ショックでドア枠の歪みが１０ｍｍ前後（層間変形角１／２００）になると、ドアの開放に必要な力は１００ｋｇを越え、女性の力では開けられなくなる。
さらに歪みが進むと開放に要する力は急激に上がり、１３ｍｍ（層間変形角１／１５０）で２００ｋｇ以上になり、もはや人力では開けることができなくなる。この状態は図１１に示すグラフ図（図中、○―○で示すもの）で容易に理解できる。
なお、日本工業規格（ＪＩＳ）では、ＪＩＳＡ１５２１ー１９９６（片開きドアセットの面内変形追従性試験方法）において、耐震性を確認・試験する方法が規定されている。

そのため、例えばドアの開閉側でドアとドア枠との隙間が大きくなる構造にして、地震発生時の壁のせん断破壊による外力でドア枠がドア側へ変形した際にも、ドアとドア枠とが当接せず引っ掛からぬようにして、ドアを開けられるようにしたものが提案された。
しかしそうした耐震用ドアでは、ドアとドア枠間の隙間が大きいので、隙間隠しと防犯のためにそこを塞ぐ「召し併せ板」を別に設ける必要が生じたり、ドア錠のデッドボルト即ちカンヌキが確実に掛止されるように、ドア枠の錠受（ストライク）をドア枠の内表面よりドア側へ少し突出した特殊構造のものにする必要があったりした。
また、施工済みの非耐震ドアの有事における対策として、既にドア耐震装置が開発されているが、同装置を取り付けるのには専門職人が必要となり、費用も嵩む問題があった。

本発明は、大地震発生時においても、簡易な構成で容易にドアを開放できるようにしたもので、下記構成の耐震ドア式出入口扉構造である。
（１）ドア式出入口扉構造において、ドア枠の内側面とそれに対向するドアの側端面に低摩擦係数の固体潤滑材料片を各々固定して対向配置してなることを特徴とする耐震ドア式出入口扉構造。
（２）低摩擦係数の固体潤滑材料片が、セラミックスであることを特徴とする前項（１）記載の耐震ドア式出入口扉構造。
（３）低摩擦係数の固体潤滑材料片が、溶射形成材料であることを特徴とする前項（１）又は（２）に記載の耐震ドア式出入口扉構造。
（４）低摩擦係数の固体潤滑材料片が、ジルコニア系セラミックス材料であることを特徴とする前項（１）〜（３）のいずれか１項に記載の耐震ドア式出入口扉構造。
（５）低摩擦係数の固体潤滑材料片が、マイカセラミックスであることを特徴とする前項（１）〜（３）のいずれか１項に記載の耐震ドア式出入口扉構造。
（６）低摩擦係数の固体潤滑材料片が、２硫化モリブデンであることを特徴とする前項（１）〜（３）のいずれか１項に記載の耐震ドア式出入口扉構造。

（７）低摩擦係数の固体潤滑材料片が、２硫化タングステンであることを特徴とする前項（１）〜（３）のいずれか１項に記載の耐震ドア式出入口扉構造。
（８）低摩擦係数の固体潤滑材料片が、炭素繊維圧縮成形体であることを特徴とする前項（１）〜（３）のいずれか１項に記載の耐震ドア式出入口扉構造。
（９）低摩擦係数の固体潤滑材料片が、ダイアモンドライクカーボン膜であることを特徴とする前項（１）〜（３）のいずれか１項に記載の耐震ドア式出入口扉構造。
（１０）低摩擦係数の固体潤滑材料片が、窒化硼素であることを特徴とする前項（１）〜（３）のいずれか１項に記載の耐震ドア式出入口扉構造。
（１１）低摩擦係数の固体潤滑材料片が、テフロン（登録商標）であることを特徴とする前項（１）〜（３）のいずれか１項に記載の耐震ドア式出入口扉構造。
（１２）ドア枠の内側面とそれに対向するドアの側端面に低摩擦係数の固体潤滑材料片が各々固定して対向配置される出入口扉構造において、対向配置される低摩擦係数の固体潤滑材料片の一方が板状体であり他方が球面体であることを特徴とする前項（１）〜（１１）のいずれか１項に記載の耐震ドア式出入口扉構造。
（１３）ドア枠の内側面とそれに対向するドアの側端面に低摩擦係数の固体潤滑材料片が各々固定して対向配置される出入口扉構造において、対向配置される低摩擦係数の固体潤滑材料片がドア枠及びドアの縦側で鍵の近傍と上方部と下方部に各々固定配置され、またドア枠及びドアの上下の横側で前方部と後方部に各々固定配置されてなることを特徴とする前項（１）〜（１１）のいずれか１項に記載の耐震ドア式出入口扉構造。
（１４）ドア枠の内側面とそれに対向するドアの側端面に低摩擦係数の固体潤滑材料片としてのジルコニア系セラミックス薄板が各々固定して対向配置される出入口扉構造であって、対向配置されるジルコニア系セラミックス薄板がドア枠及びドアの縦側で鍵の近傍と上方部と下方部に各々固定配置され、またドア枠及びドアの上下の横側で前方部と後方部に各々固定配置されてなることを特徴とする前項（１）〜（１２）のいずれか１項に記載の耐震ドア式出入口扉構造。

以上のとおり、本発明の耐震ドア式出入口扉構造によれば、ドア枠とドアの隙間を大きくしたりドア枠を二重構造にした耐震用の特殊なドアや、召し合わせ板や特殊な錠受を用いる必要がなく、外観上も従来のスチール製ドアと殆ど変わらず、低コストで製作可能なものでありながら、地震発生時にドアを確実に開けることができて部屋内の居住者が脱出できる。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明実施例の耐震ドア式出入口扉構造の斜視図、図２はドア枠の斜視図、図３はドアの斜視図、図４はドア枠の正面図、図５はドアの正面図、図６は耐震ドア式出入口扉構造の縦断面図、図７は図６の横断面図である。なお、ドアはスチールドアである。
また、図８〜１０は、本発明実施例の耐震ドア式出入口扉構造における地震時の説明図である。
さらに図１１は本発明実施例のジルコニアセラミックス薄板をドア枠の内側面とそれに対向するドアの側端面に各々固定して対向配置した場合のドア枠の変位とドア開放に必要な力と、ジルコニアセラミックス薄板を配置していない従来の一般スチールドアの場合の、ドア枠の変位とドア開放に必要な力を示すグラフ図である。
図中、符号１はドア、２はドア枠、３、３’はジルコニアセラミックス薄板等の低摩擦係数の固体潤滑材料片、４はハンドル、５は窓孔、６は鍵部、７は蝶番部である。
図に示すごとく、本発明実施例の耐震ドア式出入口扉構造においては、ドア枠２の内側面とそれに対向するドア１の側端面に低摩擦係数の固体潤滑材料片３、３’を各々固定して対向配置してある。なお、３はドア枠用の低摩擦係数の固体潤滑材料片、３’はドア用の低摩擦係数の固体潤滑材料片である。

低摩擦係数の固体潤滑材料片３、３’としては、摩擦係数の非常に小さいものが好ましいが、地震時のドア式出入口扉の変形押圧力に耐える強度（圧縮強度、曲げ強度等）、硬度を有するものが好ましい。
特に低摩擦係数のセラミックスは好ましいものであるが、表面が平滑化されたジルコニア系セラミックスの薄板、例えば実施例としてサイズ：０．６ｍｍ（厚さ）×３．６ｃｍ（長さ）×２．７ｃｍ（幅）の多数個を図１〜１０に示すごとく、ドア枠２及びドア１の縦側で鍵部６の近傍と上方部と下方部に強力接着剤で各々固定配置し、またドア枠２及びドア１の上の横側で前方部及び後方部に各々固定配置する。
本実施例では、層間変形角１／１２０で、２０〜２７ｋｇの開放要力でドア枠に接触しているドアを容易に開けることができた。
図１１に示すグラフ図中の●−●は、上記ジルコニア系セラミックスの薄板３、３’を配置した実施例のＪＩＳＡ１５２１−１９９６による試験結果を示すものであり、ドア枠の変位が２０ｍｍになっても、３０ｋｇ弱の開放要力でドアが開けられることが理解できる。なお、ドア１の下方部は一般にかなり隙間が大きくとられてあり、地震時においてもドア部とドア枠部とが圧接するには至らない。
低摩擦係数の固体潤滑材料片３、３’としては、前記ジルコニア系セラミックスのごとき底摩擦係数のセラミックスが好ましいものであるが、その他にジルコニア−アルミナ系セラミックス、マイカセラミックス、２硫化モリブデン、２硫化タングステン、炭素繊維圧縮成形体、ダイアモンドライクカーボン膜、窒化硼素セラミックス、ダイアモンドライクカーボンセラミックス、グラファイト、アルミナとクロム酸バリウムを複合化した自己潤滑性セラミックス等も好適なものとして使用できる。
さらに、テフロン（登録商標）や底摩擦係数のエンジニアリングプラスチック等の有機質の固体潤滑材料片も使用できる。さらにまた、溶射形成材料も好ましく、その溶射膜の微細亀裂部に潤滑材をしみこませたものも好ましい。摩擦係数としては、０．０５〜０．２５程度の低摩擦係数のものが好ましく用いられる。

固体潤滑材料片３、３’とドア１及びドア枠２との固定方法は、接着剤により、あるいは粘着剤等を用いて行うことが簡易で好ましいが、地震時の変形押圧力による加圧時にも、剥離しない程度に固定される方法であればよい。
また、固体潤滑材料片３、３’としては、特にジルコニア（ＺｒＯ₂）微粉末に焼結剤を添加して焼結されたジルコニアセラミックス薄板やジルコニア−アルミナ系セラミックス薄板が非常に好ましいものであり、該セラミックスは低摩擦係数を有するばかりでなく、強度が高く、かつ特にじん性が高いため、地震時の偏荷重によっても割れが生じにくい利点がある。
例えば酸化ジルコニウムＺｒＯ₂：９３％、酸化イットリウムＹ₂Ｏ₃：７％以下、酸化アルミニウムＡｌ₂Ｏ₃：１％以下から成る組成のジルコニア系セラミックスが好適なものである。しかしながら、前記ジルコニア系セラミックスに限らず低摩擦係数を有する材料で、かつ圧縮強度、曲げ強度等の強度が高いものであれば、本発明の耐震ドア式出入口扉構造における固体潤滑材料片３、３’として好適に用いることができる。

本発明の耐震ドア式出入口扉構造は、ドア枠２の内側面とそれに対向するドア１の側端面に低摩擦係数の固体潤滑材料片３、３’を各々固定して対向配置されてなる構造なので、既存のドア式出入口扉に接着するなどにより簡易に適用することができ、もちろん新たにドアを設置する場合にも採用することができる。
通常、ドア１とドア枠２の間は３〜５ｍｍ程度あるため、仮にドア１側に０．６ｍｍ厚程度、ドア枠２に０．６ｍｍ厚程度の各固体潤滑材料片３、３’を接着して対向配設しても、通常時は十分にドアの開閉が可能である。

前記固体潤滑材料片３、３’は、ドア枠２及びドア１の対向面の全面に接着固定してもよいが、経済的な問題から図１〜図５に示すように必要部のみ、すなわちドア１及びドア枠２の縦側で鍵の近傍及び前記ドア１の上方部と下方部に各々対向して固定配置されてよく、地震時には、図８〜図１０の本発明実施例の耐震ドア式出入口扉構造の地震時の説明図に示すように、ドア１及びドア枠２に固定配置された固体潤滑材料片３、３’が当接する構造となっている。
例えば、図８に示す本発明実施例の耐震ドア式出入口扉構造の地震発生時におけるドア枠の変形状態説明図において、地震時の偏荷重により、前記ドア枠２の上部が矢印Ａ方向に変形している。
このような場合、本発明の耐震ドア式出入口扉構造においては、ドア枠２の上方部及びドア１の上方部に固定配置された低摩擦係数の固体潤滑材料片３、３’が、互いに当接するので、ドアを確実に開けることができる。

また、図９に示す本発明実施例の耐震ドア式出入口扉構造の地震発生時におけるドア枠の変形状態説明図は、地震時の偏荷重により前記ドア枠２の下部が矢印Ｂ方向に変形している。
本発明の耐震ドア式出入口扉構造においては、ドア枠２の下方部及びドア１の下方部に低摩擦係数の固体潤滑材料片３、３’が固定配置されているので、図９に示すようなドア枠２の変形時にも、固体潤滑材料片３、３’の当接によりドア１を確実に開けることができる。
そして、図１０の本発明実施例の耐震ドア式出入口扉構造の地震発生時におけるドア枠の変形状態説明図に示すような、地震時の偏荷重で鍵近傍が矢印Ｃのような方向に変形した場合も、上記図８や図９に示す場合と同様に、ドア枠２及びドア１の鍵近傍に固定配置された固体潤滑材料片３、３’が、互いに当接するので、ドア１を確実に開けることができる。

本発明実施例の耐震ドア式出入口扉構造の斜視図ドア枠の斜視図ドアの斜視図ドア枠の正面図ドアの正面図耐震ドア式出入口扉構造の縦断面図図６の横断面図本発明実施例の耐震ドア式出入口扉構造の地震発生時におけるドア枠の変形状態説明図本発明実施例の耐震ドア式出入口扉構造の地震発生時におけるドア枠の変形状態説明図本発明実施例の耐震ドア式出入口扉構造の地震発生時におけるドア枠の変形状態説明図本発明実施例のドア枠の変位とドア開放に必要な力と、従来の一般スチールドアの場合の、ドア枠の変位とドア開放に必要な力を示すグラフ図

符号の説明

１：ドア
２：ドア枠
３、３’：ジルコニアセラミックス薄板等の低摩擦係数の固体潤滑材料片
４：ハンドル
５：窓孔
６：鍵部
７：蝶番部

Claims

ドア式出入口扉構造において、ドア枠の内側面とそれに対向するドアの側端面に低摩擦係数の固体潤滑材料片としてのセラミックス材料片を各々固定して対向配置してなることを特徴とする耐震ドア式出入口扉構造。
低摩擦係数の固体潤滑材料片が、溶射形成材料であることを特徴とする請求項１に記載の耐震ドア式出入口扉構造。
低摩擦係数の固体潤滑材料片が、ジルコニア系セラミックス材料であることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の耐震ドア式出入口扉構造。
低摩擦係数の固体潤滑材料片が、マイカセラミックスであることを特徴とする請求項１に記載の耐震ドア式出入口扉構造。
低摩擦係数の固体潤滑材料片が、２硫化モリブデンであることを特徴とする請求項１に記載の耐震ドア式出入口扉構造。
低摩擦係数の固体潤滑材料片が、２硫化タングステンであることを特徴とする請求項１に記載の耐震ドア式出入口扉構造。
低摩擦係数の固体潤滑材料片が、炭素繊維圧縮成形体であることを特徴とする請求項１に記載の耐震ドア式出入口扉構造。
低摩擦係数の固体潤滑材料片が、ダイアモンドライクカーボン膜であることを特徴とする請求項１に記載の耐震ドア式出入口扉構造。
低摩擦係数の固体潤滑材料片が、窒化硼素であることを特徴とする請求項１に記載の耐震ドア式出入口扉構造。
ドア枠の内側面とそれに対向するドアの側端面に低摩擦係数の固体潤滑材料片が各々固定して対向配置される出入口扉構造において、対向配置される低摩擦係数の固体潤滑材料片の一方が板状体であり他方が球面体であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の耐震ドア式出入口扉構造。
ドア枠の内側面とそれに対向するドアの側端面に低摩擦係数の固体潤滑材料片が各々固定して対向配置される出入口扉構造において、対向配置される低摩擦係数の固体潤滑材料片がドア枠及びドアの縦側で鍵の近傍と上方部と下方部に各々固定配置され、またドア枠及びドアの上下の横側で前方部と後方部に各々固定配置されてなることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の耐震ドア式出入口扉構造。