JP4261385B2 - 扉の開閉補助装置 - Google Patents

Description

本発明は、室内外に圧力差を有する空間を仕切るための扉において、該扉の開閉を補助するために設置される扉の開閉補助装置に関する。

従来より空調のフィルター室、冷却器室、加熱器室など室内外の圧力差を有する空間（主に室内側が負圧）を仕切るための扉においては、扉が閉まる直前に室内外の圧力差が生じることにより、前記扉が強い力で急激に閉まり指を挟まれる等の事故を招くことがある。また、扉を開ける際にも、室内外の圧力差により扉に閉方向の力が働いているため、大きな力を必要とするなどの問題があった。

そこで、下記特許文献１には、扉に開口部を設けるとともに、該開口部を開閉自在とする羽根板を設け、扉の開閉時には前記羽根板を開き、室内外の圧力差を緩和することにより扉を容易に開閉できるようにすることが記載されている。また、下記特許文献２に示されるように、開閉駆動用の動力装置を設けて扉の開閉を容易にしたりしている。更には、均圧化を図るために扉の前に前室を設け、扉を開け閉めする際には、前室を室内と等圧化することにより扉の開閉を容易にすることが行われている。
特開平１０−２６６７２２号公報 特開平１０−１９７６７７号公報

しかしながら、前記特許文献１のように、扉に開閉自在の窓を設ける方法の場合には、現実に取扱いを誤り室内外の圧力差を緩和できずに扉が急激に閉まり、指を挟まれる事故が多発している。また、特許文献２のように、扉の開閉駆動装置を設ける方法の場合には、装置自体が大掛かりになる上、常時動力源を必要とし、維持管理にも多大な費用がかかるためコストが嵩み、大きな設備でないと採用しにくい問題がある。

更に、扉の前に前室を設ける方法の場合には、確実に室内外の圧力差を緩和することはできるものの、前室を設置するための空間を必要とするため大きな設備でないと採用しにくいといった問題がある。

そこで、本発明の主たる課題は、簡易な構造の扉開閉補助装置により確実に室内外の圧力差による問題を解消し、指の挟まれ事故を無くすとともに、容易に扉を開閉操作できるようにすることにある。

前記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、室内側が負圧である条件で室内外に圧力差を有する空間を仕切るための扉において、該扉の開閉を補助するために設置される扉開閉補助装置であって、
前記扉は室外側に開閉される外開き扉とされ、前記扉開閉補助装置は、前記扉に対応してその室内側に設けられ、扉開閉連動装置により前記扉の開閉に伴って従動的に室内側に開閉される内開きの補助扉とされ、
前記扉の開操作に際し、前記補助扉に圧力差によって開方向の力が作用し、この開方向力を前記扉の開方向力として作用させるようにするとともに、前記扉の閉操作に際し、前記補助扉に圧力差によって開方向の力が作用し、この開方向力を前記扉に対して制動力として作用させるようにしたことを特徴とする扉の開閉補助装置が提供される。

上記請求項１記載の本発明においては、前記扉に対応してその室内側に設けられ、扉開閉連動装置により前記扉の開閉に伴って従動的に開閉される補助扉からなる扉開閉補助装置を設けるようにした。

従って、扉閉状態から扉を開ける際は、前記補助扉に対して圧力差によって開方向の力が作用し、この力が扉（以下、本扉ともいう。）の開方向力となって作用するため、室内外に圧力差があっても本扉を容易に開操作できるようになる。また、本扉を閉める際は、本扉が閉まる直前に圧力差によって急激に閉まろうとしても、補助扉には圧力差によって開方向の力が作用するため、この開方向力が本扉に対して制動力として作用することになるため、本扉を極自然な開閉速度で閉めることが可能となる。

以上のように、本扉に連動して従動的に開閉動作する補助扉を設けることにより、圧力差による力が、前記扉と補助扉との双方が同時的に開閉されることで実質的に相殺されるため、指の挟まれ事故を無くすとともに、容易に扉を開閉操作できるようになる。

請求項２に係る本発明として、前記扉開閉連動装置は、前記扉の開閉に伴って回転する回転軸に設けられた原動歯車と、前記補助扉の開閉に伴って回転する回転軸に設けられ、前記原動歯車と直接的に噛合する従動歯車とから構成される請求項１記載の扉の開閉補助装置が提供される。

上記請求項２記載の本発明は、前記扉開閉連動装置の一態様を提供するものである。具体的には、前記扉の開閉に伴って回転する回転軸に設けられた原動歯車と、前記補助扉の開閉に伴って回転する回転軸に設けられ、前記原動歯車と直接的に噛合する従動歯車とから前記扉開閉連動装置を構成した。従って、本扉の開閉により原動歯車が回転し、従動歯車にこの回転力が伝達され補助扉を前記扉の開閉に伴って従動的に開閉させることができる。

請求項３に係る本発明として、前記補助扉を、前記扉とは反対側に配設された回転軸によって開閉自在に支持し、前記扉開閉連動装置は、前記扉の開閉に伴って回転する回転軸に設けられた原動歯車と、前記補助扉の開閉に伴って回転する回転軸に設けられた従動歯車と、前記原動歯車と従動歯車との間に介在された奇数個の伝達歯車とから構成される請求項１記載の扉の開閉補助装置が提供される。

上記請求項３記載の本発明も、前記扉開閉連動装置の一態様を提供するものである。具体的には、前記補助扉を前記扉とは反対側に配設された回転軸によって開閉自在に支持し、前記扉の開閉に伴って回転する回転軸に設けられた原動歯車と、前記補助扉の開閉に伴って回転する回転軸に設けられた従動歯車と、前記原動歯車と従動歯車との間に介在された奇数個の伝達歯車とから前記扉開閉連動装置を構成するようにした。

従って、前記扉を開閉して原動歯車が回転すると、前記原動歯車の回転が伝達歯車によって伝達され、最終的に従動歯車に対し前記扉と同じ開閉方向の回動力が与えられ、補助扉を前記扉の開閉に伴って従動的に開閉させることができる。

請求項４に係る本発明として、前記扉開閉連動装置は、前記扉の開閉に伴って回転する回転軸に設けられた原動プーリと、前記補助扉の開閉に伴って回転する回転軸に設けられた従動プーリと、前記原動プーリと従動プーリとの間に巻回された伝達ベルトとから構成される請求項１記載の扉の開閉補助装置が提供される。

上記請求項４記載の本発明も前記扉開閉連動装置の一態様を提供するものである。具体的には、前記扉の開閉に伴って回転する回転軸に設けられた原動プーリと、前記補助扉の開閉に伴って回転する回転軸に設けられた従動プーリと、前記原動プーリと従動プーリとの間に巻回された伝達ベルトとから扉開閉連動装置を構成する。従って、本扉の開閉により原動プーリーが回転すると、伝達ベルトにより原動プーリーの回転力が従動プーリーに伝達され、前記従動プーリの回転によって補助扉を前記本扉の開閉に伴って従動的に開閉させることができる。

請求項５に係る本発明として、前記扉開閉連動装置は、前記扉の開閉に伴って回転する回転軸に設けられた原動スプロケットと、前記補助扉の開閉に伴って回転する回転軸に設けられた従動スプロケットと、前記原動スプロケットと従動スプロケットとの間に巻回された伝達チェーンとから構成される請求項１記載の扉の開閉補助装置が提供される。

上記請求項５記載の本発明も前記扉開閉連動装置の一態様を提供するものである。具体的には、前記扉の開閉に伴って回転する回転軸に設けられた原動スプロケットと、前記補助扉の開閉に伴って回転する回転軸に設けられた従動スプロケットと、前記原動スプロケットと従動スプロケットとの間に巻回された伝達チェーンとから前記扉開閉連動装置を構成する。従って、扉の開閉により原動スプロケットが回転すると、伝達チェーンにより原動スプロケットの回転力が従動スプロケットに伝達され、前記従動スプロケットの回転により補助扉を前記本扉の開閉に伴って従動的に開閉させることができる。

請求項６に係る本発明として、前記扉と補助扉との間に空間を有する請求項１〜５いずれかに記載の扉の開閉補助装置が提供される。前記補助扉と扉とが接触する程度に近接するか、密着した状態であると（境界面という。）、この境界面が補助扉の閉鎖に伴って極端に負圧状態となるため、前記補助扉と扉との間にはある程度の空間を設けるようにするのが望ましい。

請求項７に係る本発明として、前記扉に、前記空間と室外側空間とを連通させるための開閉自在の小窓または開口を設けた請求項６記載の扉の開閉補助装置が提供される。前記扉に、前記空間と室外側空間とを連通させるための開閉自在の小窓または開口を設けることにより、扉の開操作時における開方向補助力及び扉の閉操作時における制動力を調整することが可能となる。

以上詳説のとおり本発明によれば、簡易な構造の扉開閉補助装置により確実に室内外の圧力差による問題を解消し、指の挟まれ事故を無くすとともに、容易に扉を開閉操作できるようになる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
〔第１形態例〕
図１は第１形態例に係る扉開閉連動装置７Ａが設けられた本扉１の正面図であり、図２はその横断面図である。

本扉１は、空調のフィルター室等、室内外に圧力差を有する空間を仕切るために設置されたものである。一般にこのような空間では、室内側に大型のファン、排気口、排気ダクト等からなる排気系が設けられるため室内側が負圧（Ｐ_２）となり室内外に圧力差（Ｐ_１−Ｐ_２）が生じている。

前記本扉１は、枠材１１，１１…により仕切り壁１０に室内への出入口となる開口枠２が形成され、この開口枠２に対して回転軸３によって開閉自在に支持されたものであり、把手４により室外側に開閉操作される。なお、前記本扉１の戸先側には、上下対の密閉用施錠部材１２，１２が設けられ、本扉１が不用意に開かないように施錠されるとともに、閉状態での気密性が確保されるようになっている。

前記本扉１の室内側には、図２に示されるように、前記本扉１に対応した位置であって、かつ仕切り壁１０の厚み相当分の空間Ｍを有する状態で、後述の扉開閉連動装置７Ａにより前記本扉１の開閉に伴って従動的に開閉される補助扉５が設けられている。

前記補助扉５は、本扉１の開閉時に、室内外の圧力差によって生じる指の挟まれ事故を無くし、かつ圧力差を相殺して扉の開閉を容易に行えるようにする目的で設けられた開閉補助装置であり、さらに詳しくは、仕切り壁１０の室内面側において、前記本扉１の回転軸３と同じ側に配置された回転軸６を支軸として開閉自在に取り付けられ、前記本扉１と補助扉５との開閉を連動するために設けられた扉開閉連動装置７Ａにより、前記本扉１の開閉に伴って従動的に室内側に開閉される扉である。

前記扉開閉連動装置７Ａは、前記扉１の回転軸３に設けられ、前記回転軸３と共に回転する原動歯車８と、前記補助扉５の回転軸６に設けられ、前記回転軸６と共に回転する従動歯車９とからなり、前記原動歯車８と従動歯車９とは直接的に噛合している。なお、前記原動歯車８と従動歯車９とはギアボックス２１内に収容され、該扉開閉連動装置７Ａ部で室内側空間と室外側空間とが連通しないようになっている。

従って、前記本扉１を開閉させると原動歯車８が回転し、従動歯車９に回転力が伝達され、この従動歯車９の回転により前記本扉１の開閉に連動して補助扉５を開閉させることができる。なお、本発明において、本扉１の開閉操作と補助扉５との開閉動作とは、前記本扉１が開操作したとき補助扉５が開動作し、本扉１が閉操作したとき補助扉５が閉動作するように、開閉動作も一致している。

すなわち、図２に示されるように、本扉１を開けた状態から閉めると、原動歯車８が時計回り方向に回転する。この原動歯車８の回転はそのまま従動歯車９に伝達され、従動歯車９は反時計回り方向に回転することにより補助扉５が閉められる。また、本扉１を閉めた状態から開けると、原動歯車８が反時計回り方向に回転する。この原動歯車８の回転はそのまま従動歯車９に伝達され、従動歯車９は時計回り方向に回転することにより補助扉５が開けられる。このように、両扉１，５が同時的に開閉することで、室内外の圧力差による力が実質的に相殺されることとなり、指の挟まれ事故を防止し、本扉１を容易に開閉できるようになる。

具体的に説明すると、扉閉状態から本扉１を開ける際は、前記補助扉５に対して扉内外の圧力差によって開方向の力が作用し、この力が本扉１の開方向力となって作用するため、室内外に圧力差があっても本扉１を容易に開操作できるようになる。また、本扉１を閉める際は、本扉１が閉まる直前に圧力差によって急激に閉まろうとしても、補助扉５には圧力差によって開方向の力が作用するため、この開方向力が本扉１に対して制動力（ブレーキ力）として作用することになるため、本扉１を極自然な開閉速度で閉めることが可能となる。

ところで、前記本扉１には、図１に仮想線で示すように、空間Ｍと室外側空間とを連通させるために、開閉自在の小窓２２を設けるようにしてもよい。この小窓２２の開閉は、例えば上下方向または水平方向に並べた揺動可能な羽根板構造としてもよいし、引戸構造としてもよい。前記小窓２２を開閉操作し空間Ｍと室外側空間との所定の開度で連通することにより、本扉１の開操作時における開方向補助力及び本扉１の閉操作時における制動力を調整することが可能となる。なお、前記小窓２２に代えて、予め開口寸法が調整された開口部（メッシュやネット等の多孔を含む。）を設けるようにしてもよい。

〔第２形態例〕
図３に示される第２形態例に係る扉開閉連動装置７Ｂは、原動歯車８と従動歯車９との間に伝達歯車１３が介在された装置の例である。なお、本第２形態例および後述する第３形態例において、第１形態例と基本的に同様の箇所においては図面に同じ番号を付して説明を省略する。

本第２形態例においては、図３に示されるように、補助扉５の回転軸６は本扉１の回転軸３と異なる側に配設されている。

前記扉開閉連動装置７Ｂは、前記本扉１の開閉に伴って回転する回転軸３に設けられた原動歯車８と、前記補助扉５の開閉に伴って回転する回転軸６に設けられた従動歯車９と、前記原動歯車８と従動歯車９との間に直列状に設けられた奇数個、図示の例では３個の伝達歯車１３，１３…とから構成されている。前記伝達歯車１３は、原動歯車８の回転力を、従動歯車９に伝達するために設けられた歯車である。

前記扉開閉連動装置７Ｂにおいては、図３に示されるように、本扉１を開閉して、原動歯車８が回転されると、この回転が前記伝達歯車群１３、１３…によって伝えられ、最後に従動歯車９に伝達され、補助扉５が本扉１に連動して従動的に開閉される。なお、前記伝達歯車１３の設置個数は、扉１の幅に合わせて適宜５個、７個…と増やしたり、１個に減らしたりすることができるが、偶数個とすると従動歯車９に原動歯車８とは反対方向に回転力が与えられ、補助扉５が扉１に連動することはできても、開閉動作が逆になってしまう。

〔第３形態例〕
図４に示される第３形態例に係る扉開閉連動装置７Ｃは、伝達ベルトとプーリーとにより構成された装置の例である。本第３形態例においても、補助扉５の回転軸６は本扉１の回転軸３と異なる側に配設されている。

前記扉開閉連動装置７Ｃは、図４に示されるように、本扉１の回転軸３に設けられた原動プーリー１４と、補助扉５の回転軸６に設けられた従動プーリー１５と、前記原動プーリー１４と従動プーリー１５との間に巻回された伝達ベルト１６とからなる。なお、図示の例では前記伝達ベルト１６の張力調整のために中間プーリー１７が設けられている。

前記扉開閉連動装置７Ｃにより、前記本扉１が開閉され原動プーリー１４が回転すると、伝達ベルト１６により前記原動プーリー１４の回転力が従動プーリー１５に伝達されて、前記従動プーリー１５が回転することにより、補助扉５が前記本扉１の開閉に連動して従動的に開閉される。

〔第４形態例〕
図５に示される第４形態例に係る扉開閉連動装置７Ｄは、伝達チェーンとスプロケットとにより構成された装置の例である。本第４形態例においても、補助扉５の回転軸６は本扉１の回転軸３と異なる側に配設されている。

前記扉開閉連動装置７Ｄは、図５に示されるように、本扉１の回転軸３に設けられた原動スプロケット１８と、補助扉５の回転軸６に設けられた従動スプロケット１９と、前記原動スプロケット１８と従動スプロケット１９との間に巻回された伝達チェーン２０とからなる。

前記扉開閉連動装置７Ｄにより、前記本扉１が開閉され原動スプロケット１８が回転すると、伝達チェーン２０により前記原動スプロケット１８の回転力が従動スプロケット１９に伝達されて、前記従動スプロケット１９が回転することにより、補助扉５が前記本扉１の開閉に連動して従動的に開閉される。

〔第５形態例〕
上記第３形態例及び第４形態例において、補助扉５の回転軸６は本扉１の回転軸３と異なる側に配設されているが、図６に示されるように（プーリ＆ベルトの例）、原動プーリ１４と従動プーリ１５との間に巻回される伝達ベルト１６を十字掛け（８ノ字掛け）としてクロスさせれば、補助扉５の回転軸６は本扉１の回転軸３と同じ側に配設した開閉扉とすることが可能である。

〔他の形態例〕
(1)上記形態例では本扉１と補助扉５との間に空間Ｍを形成するようにしたが、実質的に空間Ｍを無くし、本扉１と補助扉５を密着若しくは密着する程度に近接させるようにしてもよい。
(2)上記第１形態例では、前記原動歯車８と従動歯車９とを収容するギアボックス２１を図示したが、上記第２形態例〜第５形態例においても、図面から省略されているが、扉開閉連動装置７Ｂ〜７Ｄは同じく収容ボックス等に収容され、室内側空間と室外側空間とは連通しないようになっている。

第１形態例に係る扉開閉連動装置７Ａが設けられた扉１の正面図である。 その横断面図である。 第２形態例に係る扉開閉連動装置７Ｂが設けられた扉１の横断面図である。 第３形態例に係る扉開閉連動装置７Ｃが設けられた扉１の横断面図である。 第４形態例に係る扉開閉連動装置７Ｄが設けられた扉１の横断面図である。 第３形態例及び第４形態例の変形例に係る扉１の横断面図である。

符号の説明

１…扉（本扉）、２…開口枠、３…回転軸（本扉）、５…補助扉、６…回転軸（補助扉）、７Ａ〜７Ｄ…扉開閉連動装置、８…原動歯車、９…従動歯車、１０…仕切り壁、１３…伝達歯車、１４…原動プーリー、１５…従動プーリー、１６…伝達ベルト、１８…原動スプロケット、１９…従動スプロケット、２０…伝達チェーン、Ｍ…空間

Claims (7)

1. 室内側が負圧である条件で室内外に圧力差を有する空間を仕切るための扉において、該扉の開閉を補助するために設置される扉開閉補助装置であって、
   前記扉は室外側に開閉される外開き扉とされ、前記扉開閉補助装置は、前記扉に対応してその室内側に設けられ、扉開閉連動装置により前記扉の開閉に伴って従動的に室内側に開閉される内開きの補助扉とされ、
   前記扉の開操作に際し、前記補助扉に圧力差によって開方向の力が作用し、この開方向力を前記扉の開方向力として作用させるようにするとともに、前記扉の閉操作に際し、前記補助扉に圧力差によって開方向の力が作用し、この開方向力を前記扉に対して制動力として作用させるようにしたことを特徴とする扉の開閉補助装置。
2. 前記扉開閉連動装置は、前記扉の開閉に伴って回転する回転軸に設けられた原動歯車と、前記補助扉の開閉に伴って回転する回転軸に設けられ、前記原動歯車と直接的に噛合する従動歯車とから構成される請求項１記載の扉の開閉補助装置。
3. 前記補助扉を、前記扉とは反対側に配設された回転軸によって開閉自在に支持し、前記扉開閉連動装置は、前記扉の開閉に伴って回転する回転軸に設けられた原動歯車と、前記補助扉の開閉に伴って回転する回転軸に設けられた従動歯車と、前記原動歯車と従動歯車との間に介在された奇数個の伝達歯車とから構成される請求項１記載の扉の開閉補助装置。
4. 前記扉開閉連動装置は、前記扉の開閉に伴って回転する回転軸に設けられた原動プーリと、前記補助扉の開閉に伴って回転する回転軸に設けられた従動プーリと、前記原動プーリと従動プーリとの間に巻回された伝達ベルトとから構成される請求項１記載の扉の開閉補助装置。
5. 前記扉開閉連動装置は、前記扉の開閉に伴って回転する回転軸に設けられた原動スプロケットと、前記補助扉の開閉に伴って回転する回転軸に設けられた従動スプロケットと、前記原動スプロケットと従動スプロケットとの間に巻回された伝達チェーンとから構成される請求項１記載の扉の開閉補助装置。
6. 前記扉と補助扉との間に空間を有する請求項１〜５いずれかに記載の扉の開閉補助装置。
7. 前記扉に、前記空間と室外側空間とを連通させるための開閉自在の小窓または開口を設けた請求項６記載の扉の開閉補助装置。

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