JP2014069682A - 水密ドア - Google Patents

Abstract

【課題】安価で、かつ簡単な操作で高い水密性を発現できる水密ドアを提供する。
【解決手段】戸口２ａを有するドア枠２と、このドア枠２にヒンジを介して戸口２ａを開閉自在に支持したドア板１とを備えた水密ドアである。ドア板１をドア枠２にロックするロック位置と、ドア板１のドア枠２へのロックを解除するアンロック位置との２位置をとることができるロック部材１３と、ドア板１に可動に設けられて閉じられたドア板１に設けた連結軸１０に回転自在に支持したハンドル３ａと、このハンドル３ａに固定したストライカ８と、ストライカ８の打撃面に衝突させる打撃駒６、７を有し、連結軸１０に回転自在に支持したハンドル４ａとを有し、ストライカの打撃面を打撃したときの打撃力をロック部材１３にリンク部材１２で伝達することにより、ロック部材１３をロック位置に向けて動かし、所要の水密性を発現させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば船舶の隔壁の開口部のように、浸水の遮断が必要とされる建造物、建築物、工作物等の開口部に設置する水密ドアに関する。

例えば、粉粒状の貨物をばらで貨物倉に積載する船舶においては、荷卸し後の船倉を清掃するための人や器具を出し入れする開口部を船倉の壁に設けている。上述のような船舶では、船体内部を壁で多数に仕切り、仕切った区画毎に開口部を設けている。区画を多くするのは、不慮の際に浸水の拡大を防止しやすくするためであり、したがって各開口部には浸水に備えた水密ドア構造が設けられることになる。

また近年、海難事故防止の要請から、この水密ドアの耐水圧を高める要求が強まっている。例えば、従来は水密ドアの耐水圧（水頭）が約２〜３ｍであったのに対し、約１０〜２０ｍが要求されている。さらに、開口部の間口の広さも、従来は作業者の出入りに必要な最小限の大きさ（約４００ｍｍ×６００ｍｍ）であったのに対し、広幅化や拡大化（拡張化）が要求され、人が容易に通行できる大きさ（約５５０ｍｍ×１６５０ｍｍ以上）とすることが要求されている。

この開口部構造の広幅化と高耐水圧化の要求を満足するには、水密ドアに設けるボルトや締め付け金具等のロック部材の個数を増やす必要がある。例えば８〜１２個、あるいはそれ以上のロック部材が設けるのが現状となっている。しかし、多数のロック部材を人手によって開閉操作するには、長時間を要するとともに、片締めによる水密性の低下などを招くおそれがある。

さらに、ロック部材が貨物倉外の通路側にしかない場合、貨物倉内側からはロックを解除できず、誤って貨物倉内に人が取り残された場合には人身事故が発生する危険がある。

こうした、水密ドアの開閉を容易にする目的で、扉に一体化した１個のハンドルで締め付ける方法（特許文献１）や、多数のロック部材の各々をリンク機構を備えたエアシリンダーで開閉する方法（特許文献２）が提案されている。しかしながら、前者は締め付け力が弱く耐水圧を向上させることが困難であり、後者は船舶に多数存在する開口部に設置するには多額の経費を要するという問題点がある。

特開２００９−２５５９０６号公報 特開平７−１０８９８６号公報

本発明は、安価で、かつ簡単な開閉操作で高い水密性を発現できる水密ドアを提供することを目的とする。

本発明に係る水密ドアは、戸口を有するドア枠と、該ドア枠にヒンジを介して戸口を開閉自在に支持したドア板と、を備えた水密ドアにおいて、前記ドア板を前記ドア枠にロックするロック位置と、前記ドア板の前記ドア枠へのロックを解除するアンロック位置との２位置をとることができるロック部材と、前記ドア板に可動に設けられ、閉じられた前記ドア板に回転自在に支持したハンドルと、該ハンドルに取り付けたストライカと、前記ロック部材を前記ロック位置と前記アンロック位置との間で移動可能にするリンク機構とを備え、該リンク機構が、前記ストライカが衝突する受け部を有し、該受け部を前記ストライカが打撃したときの打撃力を前記ロック部材に伝達するリンク部材を有する、ことを特徴とする。

本発明は、エアシリンダー等を使用しないことから安価で、且つ、簡単な開閉操作で高い水密性を発現できる水密ドアを提供することができる。また、ドア内側からも開閉操作が可能であることから、誤って室内に人が閉じ込められることによるトラブルの発生を防止できる。

本発明の一実施形態に係る水密ドアを室外側から見て示す全体模式図 図１のＡ−Ａ断面図 図１の水密ドアを室内側から見て示す背面図（ロック時） 図１の水密ドアを室内側から見て示す背面図（アンロック時） 図１の水密ドアのハンドルにストライカを取り付けた状態と、図１の水密ドアのハンドルに組み合わせ得るもう一つのハンドルを示す斜視図 図５に示したもう一つのハンドルを示す斜視図 ロック及びアンロック時の締め付けレバーの動きを示す拡大図 パッキン面を押圧する様子を図７の矢視Ｂ−Ｂ方向から示す拡大部分断面図（Ａ）とその一部拡大断面図（Ｂ） 締め付けレバーと楔が面当りする様子を示す断面図 楔面の角度を２段階とした楔を示す断面図 内側ハンドルをドア板側から見てハンドル動作の開始点を示す正面図 内側ハンドルをドア板側から見てハンドル動作で締め付け時を示す正面図 内側ハンドルをドア板側から見てハンドル動作で開放時を示す正面図

本発明の実施の形態を説明する。本発明の一実施形態に係る水密ドアは、ハンドルと一体化した打撃部材を操作し、リンク機構と連結したストライカの打撃面を打撃したときの打撃力をロック部材に伝達することにより、複数のロック部を均等な力で押圧することで高い水密性の発現を可能とするものである。

即ち、戸口を有するドア枠と、このドア枠にヒンジを介して回動開閉自在に支持した戸口開閉用のドア板とを備えた水密ドアである。そして、ドア板をドア枠にロックするロック位置と、ドア板のドア枠へのロックを解除するアンロック位置との２位置をとることができるロック部材と、ドア板に回転自在に支持させた連結軸とハンドル、このハンドルに固定された打撃部材（ストライカ打撃部材）が、連結軸に回転自在に取り付けたストライカの打撃面に衝突することにより、ストライカは打撃を受け作動する。ストライカとピンで連結されたリンクがロック部材に伝達することにより、ロック部材をロック位置に向けて動かすリンク機構とを備えたハンドルを有する。

ハンドルには、ストライカによる打撃力を増加させるためのウェイトを備えることができる。このウェイトは、ロック緩み止めを兼ね得る。

また、ロック部材が、ドア枠とドア板との隙間に食い込むことでロックする楔を有する構成とすることができる。楔のドア枠とドア板との隙間に食い込ませる部分の断面の角度は、ロック開始時、先端側９は締め付け力が小さくて済むので、角度を大きくしてドア板の移動を大きくする。ロック終了時、基端側は大きな締め付け力が必要となるので、角度を緩くしてドア板の移動を小さくして締め付け力を大きくする。基端側の角度は例えば２段階に変わるものとするが、楔によるドア板側への食い込み量が増えるにしたがって楔の角度が急角度から緩い角度に変わる構成とすることもできる。

さらに、ハンドルをドア板の外側と内側の両方に備える構成とすることもできる。

本発明に係る水密ドアは、動作のためにエアシリンダー等を使用しないので、安価なもとなり、かつ簡単な開閉操作で高い水密性を発現することができるものとなる。また、ドア板の内側からも開閉操作が可能であることから、誤って船倉等の室内に人が閉じ込められることによるトラブルも発生を防止できるものとなる。

図１は、本発明に係る水密ドアの一実施形態を室外側（船舶であれば船倉外の通路側あるいは隣の船倉側）からみた全体模式図、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図示の水密ドアは、壁１７（後記図８も参照）の開口に取り付けた、戸口２ａを有するドア枠２と、このドア枠２にヒンジ１ａを介して回動自在に取り付け、戸口２ａを開閉するように支持したドア板１を有している。図２に示すように、ドア板１の中心部に軸受ボス１８を設け、連結軸１０を貫通させ、連結軸１０の室外側の軸端は、後述するハンドル３のハンドルボス３ｄをキー１０ａで固定し、室内側の軸端はハンドル３のボスを兼ねた打撃部材５と溶接固定してあり、これによりハンドル３と打撃部材５とは一体に回転する構造となっている。なおストライカ８は連結軸１０をフリーで回転可能に支持している。

ドア板１には、回転自在にハンドル３を支持して設けてある。このハンドル３は、円環状の部分３ａと、その内側に設けた十字状の部分３ｂと、１本の十字状の部分３ｂをまたぐように（図５参照）、前記部分３ａ、３ｂに取り付けたウェイト３ｃとから構成してある。

図３は図１のロック時の水密ドアを室内側から見て示す背面図、図４は、アンロック時の水密ドアを室内側から見て示す背面図である。この水密ドアの内側には、後述するハンドル操作で加えられる打繋力を伝達するためのリンク機構１１、１２を備えており、ロック部材１３がドア板１の中心、換言すれば部分２ａの中心を基準にして複数個配置してある。ロック部材１３の設置数は、水密ドアの大きさによって異なるが、通常８個〜１６個である。それらの設置位置は、締め付けを均等にするために、ドア板１の中心を基準に点対称及び／または線対称とすることが好ましい。

図５は、図１の水密ドアのハンドルにストライカを取り付けた状態を示す斜視図である。ストライカ８は連結軸１０に差し込み、フリーに回転するようにしてある。内外のハンドル３、４は連結軸１０に差し込み、既述のように、外側はキー１０ａで固定し、内側は軸端部を溶接で固定して一体化してある。ストライカ８には、ドアロック時に打撃する打撃面８ａとドアアンロック時に打撃する打撃面８ｂが約１８０度対称位置に設けてある。ハンドル３の形状は、角度約９０度〜１８０度の間で回転運動を可能にするものであれば円形であっても、Ｈ形であっても、または棒状等、種々の形状であって良いが、把持の容易性から通常は円形を採用することが好ましい。また、ハンドル３の取り付け位置は、一般には室外、すなわちドアの外側であることが好ましい。

ハンドル３には、この回転時にストライカ８による打撃力を増加させるため、ウェイト３ｃを設けることが好ましい。ウェイト３ｃの重量は、特に限定されないが、人による操作の容易性を考慮すると、約１０ｋｇ〜１５ｋｇであることが好ましい。

またストライカ８は、ロック時の打撃面８ａとアンロック時の打撃面８ｂを同一の部材に設けているものが好ましい。面体（そのような部材）の形状は円板形状には特には限定されないが、回転運動によりストライカ８の受け部（打撃面８ａと打撃面８ｂ）を確実に打撃するためには、円形の平面形状を有するものが好ましい。面体（部材）の厚みは、既述のような開口サイズと耐久性とを考慮すれば約２２ｍｍ〜３２ｍｍが好ましい。

連結軸１０は、ハンドル３の円弧運動をストライカ８に伝播するとともに、図６で示すストライカ８の受け部との位置決めをするものである。この連結軸１０には、例えば径が約５０ｍｍ〜８０ｍｍの丸鋼を用いることが好ましい。

図６は、ストライカ８に打撃力を与えるための打撃部材、打撃駒を備えたもう一つのハンドル４を示す斜視図である。図６において示すように、このハンドル４も、円環状の部分４ａと、その内側に設けた十字状の部分４ｂと、１本の十字状の部分４ｂをまたぐように（図５、図６参照）、前記部分４ａ、４ｂに取り付けたウェイト４ｃとから構成してある。また、十字状の部分４ｂの中心には打撃部材５が設けてある。この打撃部材５には、ロック時に使用するストライカ打撃駒６と、アンロック時に使用するストライカ打撃駒７が設けてある。なお、そのような部材５の形状は円板状には特に限定されないが、回転運動を行ってストライカ８にストライカ打撃駒に６、７に確実に衝突させるためには、円形が好ましい。またなお、ストライカ８と近接かつ対向して設けることが好ましいのはもちろんである。打撃部材５の厚みは、例えば約１８ｍｍ〜２５ｍｍのものが好ましい。

ストライカ８の受け部である打撃面８ａと打撃面８ｂは、一般にドア枠２の内側（室内側）に設けたハンドル４に設けることが好ましい。このハンドル４にも打撃力を増加するため、上述のようにウェイト４ｃが設けてある。ただし、ウェイト４ｃは必ずしも設ける必要はない。ストライカ打撃駒６、７による打撃力がウェイト無しでも十分であれば必要でない。

図７ないし図１０は締め付けレバーであるロック部材１３等の詳細構成を示す図である。
ロック部材１３はドア板１に固定してある。図中１５はテーパー付きの楔で、締め付けレバー１３に面当りさせて備えている。このテーパー付きの楔１５はドア枠２側に設ける。

ストライカ８のロック時の打撃面８ａとアンロック時の打撃面８ｂに加えられる打撃力は、リンク部材１１、１２を介してロック部材１３に伝わり、ロック部材１３がテーパー付き楔１５面を移動して食い込むことにより、パッキン面１６を押圧することでドア板１とドア枠２の間の水密性を保持する構造となっている。

図７は、ロック及びアンロック時のロック部材１３の動きを示す図である。また、図８は、ロック部材１３がテーパー付き楔１５を介してパッキン面１６を押圧する様子を示す断面図である。図９は、ロック部材１３がテーパー付き楔１５と嵌合する様子を示す断面図である。そして図１０は、テーパー付き楔を本実施形態におけるより好ましい形態として、楔１５の面の角度が急角度（図１０の角度α）の部分と緩角度（図１０の角度β）の部分の２段階からなる構成とした例を示している。なお、図中１４はロック部材１３の支持軸であり、ブッシュ１４ａ、複数の座金（上下側）１４ｂを適宜配してナット１４ｃで固定し、個々のロック部材１３の締め付け量を調整し、それによってロック部材１３の支持軸１４の軸線方向での位置を調整できるようになっている。また、図中１７はドア枠２を取り付ける壁である。本明細書で壁とは、構造体、建造体の隔壁あるいはそれと類似の構造物であって、本発明に係る水密ドアを取り付ける対称となり得るものすべてを指す。

以下、本実施形態の水密ドアの操作を図１１〜図１３を用いて説明する。
まず、ドアをロックする操作について説明する。
図１１および図１２は、ドア板１の内側に設けたハンドル４ａを図の左方向へ回転操作してドアをロックする際の動きを、ドアの内側（室外側）から見て示す図である。なお室外側に設けたハンドル３ａについても内側のハンドル４ａの操作と同様にロックが働くことになる。打撃開始時は図１１に示すように、ハンドル３を回転させることにより図１２に示すようにストライカ打撃駒６が約９０〜１８０度回転し、ストライカ８の打撃面８ａを叩き（図５も参照）、この打撃力がリンク軸Ａ１１およびリンク軸Ｂ１２を伝播し、図３に示すような合計１２個のロック部材１３が、その端部が嵌合するようにドア枠２に設けたテーパー付きの楔１５上を移動し、それによってパッキン１６を締め付ける（図２、図８も参照）。この操作を約５〜１０回繰り返すことで、ロック部材１３がテーパー付きの楔１５上を角度αの部分上から（閉じる操作をしている状態から）、角度βの部分上へと徐々に移動して、締め付ける動作を行う状態に移行し、本実施形態の水密ドアは高い水密性を発現することとなる。

本願発明者の行った実験では、ハンドル操作は軽い力で良く、所要の水密性を得られるまでに操作に要した時間は、約１〜２分であった。また、締め付けた水密ドアの耐圧評価を実水頭圧で検証したところ、約４５ｍの水密性を有していた。なお、ロック状態で保持する場合はウェイト３ｃ位置を図１２の状態にしておくことにより、ロックの緩み止めとして利用できる。

一方、アンロック時は、ドア板１の外側に設けたハンドル３を図１２の状態から図中で左回りに回転操作する。その動作で、図１３に示すようにストライカ打撃駒７が回転とともにストライカ８の打撃面８ｂを叩き、この打撃力がリンク軸Ａ１１及びリンク軸Ｂ１２を伝播してロック部材１３に面当りするテーパー付き楔１５上を移動することで、パッキン１６の締め付けを開放する。

なお、合計１２個の締め付けレバーの構造が、従来のように各々独立した手動クランク方式によるドアを製作し（図示せず）、締め付け実験を行ったところ、締め付けに要した時間は約１０分であった。そして、締め付けに長い時間を要したにもかかわらず耐水圧は約３ｍであった。

本発明に係る水密ドアは、以上のように、エアシリンダー等の設備を設置する必要がないことから、設備費が安価であることと、簡易なハンドル操作で強力なロックが可能であり、高い水密性を発現できることから、船舶の隔壁の開口部に利用することはもちろん、マンホールやその他の開口部等の高い水密性が要求される開口部にも適用できる。

また本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。

１ ドア板
１ａ ヒンジ
２ ドア枠
２ａ 戸口
３ａ ドア外側ハンドル
３ｂ ハンドルノブ
３ｃ ウェイト
３ｄ ハンドルボス
４ａ ドア内側ハンドル
４ｂ ハンドルノブ
４ｃ ウェイト
５ 打撃部材
６ ストライカ打撃駒（アンロック時）
７ ストライカ打撃駒（ロック時）
８ ストライカ
８ａ ロック時打撃面
８ｂ アンロック時打撃面
９ ブッシュ
１０ 連結軸
１１ リンクレバーＡ
１２ リンクレバーＢ
１３ ロック部材（締め付けレバー）
１４ 締め付けレバー取り付け軸
１４ａ ブッシュ
１４ｂ 座金（上下側）
１４ｃ ナット
１５ テーパー付きの楔
１６ パッキン
１７ 壁
１８ 軸受ボス

Claims (4)

1. 戸口を有するドア枠と、
   該ドア枠にヒンジを介して戸口を開閉自在に支持したドア板と、
   を備えた水密ドアにおいて、
   前記ドア板を前記ドア枠にロックするロック位置と、前記ドア板の前記ドア枠へのロックを解除するアンロック位置との２位置をとることができるロック部材と、
   前記ドア板に可動に設けられ、閉じられた前記ドア板に回転自在に支持したハンドルと、
   該ハンドルに取り付けたストライカと、
   前記ロック部材を前記ロック位置と前記アンロック位置との間で移動可能にするリンク機構とを備え、
   該リンク機構が、前記ストライカが衝突する受け部を有し、該受け部を前記ストライカが打撃したときの打撃力を前記ロック部材に伝達するリンク部材を有する、
   ことを特徴とする水密ドア。
2. 請求項１に記載の水密ドアにおいて、
   前記ハンドルに、前記ストライカによる打撃力を増すためのウェイトを備えたことを特徴とする水密ドア。
3. 請求項１または２に記載の水密ドアにおいて、
   前記ロック部材が前記ドア枠と前記ドア板との隙間に食い込むことでロックする楔を有し、
   該楔の楔面のなす角度は、該楔が食い込む前記ドア板側への食い込み量が増えるにつれて締め付け力が大きく必要となることに対応させて急角度から緩い角度に変わる２段階としたことを特徴とする水密ドア。
4. 請求項１ないし３のいずれに記載の水密ドアにおいて、
   前記ハンドルが、前記ドア枠を取り付ける部位の内側と外側の両方に設けてあることを特徴とする水密ドア。