JPH11141225A - 建造物の垂直梯子用開口部構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業者の通過後に開口蓋が自動閉鎖すること
により、墜落事故の発生を確実にかつ実施上有効に防止
する。 【解決手段】 踊り場１の床面１ａに形成された開口部
４を貫通して垂直梯子５を設け、開口部の垂直梯子のな
い部分を閉鎖する開口蓋１１の一端をヒンジ結合する。
床面の開口部下方に開口蓋を自動的に閉鎖するドアクロ
ーザー２０を設ける。ドアクローザーは、開口蓋の開き
度が所定角度以上のときの閉鎖速度が所定角度未満のと
きのそれよりも小さいディレードアクション機能を有し
てなる。好ましくは、開口蓋を開放する時のアシスト力
として開口蓋に対し開放方向に押し上げ力を付与するス
プリング装置３０を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、洞道等の地下設備
や鉄塔等の地上建造物における踊り場等の床面に形成さ
れた開口部を垂直梯子が貫通して設けられてなる垂直梯
子用開口部構造に関し、特に、開口部の垂直梯子のない
部分を開口蓋で閉鎖するものに係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来、洞道等の地下設備や鉄塔等の地上
建造物においては、建設施工時あるいは点検時に作業者
が上り下りするために、各階のフロアや踊り場等の床面
にぞれぞれ開口部を形成するとともに、これらの開口部
を貫通して上下方向に延びる垂直梯子を設けている。ま
た、上記各開口部には、墜落防止のために開口周りに手
摺を設けたり、開口蓋を設けるなどの対策が採られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
墜落防止対策のうち、特に開口蓋を設けるものの場合、
蓋の閉め忘れによる墜落事故の発生の可能性がある。

【０００４】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、その課題とするところは、上述の開口部を閉鎖す
る開口蓋を設けてなる建造物の垂直梯子用開口部構造に
おいて、作業者が開口蓋を開けて開口部を通過した後開
口蓋が自動的に閉鎖することにより、墜落事故の発生を
確実にかつ実施上有効に防止しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１に係る発明は、建造物の垂直梯子用開口部
構造として、建造物の踊り場等の床面に形成された開口
部を貫通して垂直梯子が設けられているとともに、上記
開口部の垂直梯子のない部分を閉鎖する開口蓋の一端が
ヒンジ結合されていることを前提とする。そして、上記
床面の開口部下方に上記開口蓋を自動的に閉鎖するドア
クローザーを設け、該ドアクローザーは、開口蓋の開き
度が所定角度以上のときの閉鎖速度が所定角度未満のと
きのそれよりも小さいディレードアクション機能を有し
てなる構成とする。この構成により、作業者が開口蓋を
開けて開口部を通過する時には、ドアクローザーのディ
レードアクション機能によりその閉鎖速度が遅いため、
作業者は開口蓋から手を放した状態で余裕をもって開口
部を通過することができる。通過後はドアクローザーに
より開口蓋が自動的に閉鎖されることになり、開口蓋の
閉じ忘れによる墜落事故が発生することはない。しか
も、ドアクローザーは、建築物のドア用自動閉鎖装置と
して市販されているものであり、また電気配線や配管の
工事を必要としないので、実施化を図ることが容易であ
る。

【０００６】請求項２に係る発明は、上記ドアクローザ
ーを床面の開口部下方に配置するに際して好ましい配置
を提供する。すなわち、ドアクローザーは、床面の開口
部下方に取り付けられたクローザー本体と、該クローザ
ー本体の回動軸に一端が連結された第１アームと、該第
１アームの他端に一端が回動可能に連結された第２アー
ムと、該第２アームの他端に回動自在に連結されかつ開
口蓋に固定されたブラケットとからなり、この構成は従
来のものと同じである。そして、開口蓋の閉鎖状態にお
いて上記第２アームとブラケットとの連結点が第１アー
ムと第２アームとの連結点と開口蓋のヒンジ点とを結ぶ
直線よりも上方に位置するようにドアクローザーを配置
する。この配置により、開口蓋の閉鎖状態のときにもド
アクローザーの閉じ力（第１アームを回動軸回りにクロ
ーザー本体側に近づける方向に回動させるトルク）が開
口蓋に対し下向きの閉鎖方向に作用するので、開口蓋を
完全な閉鎖状態に確実にすることができる。

【０００７】請求項３に係る発明は、上述のような垂直
梯子用開口部構造において、更に上記開口蓋を開放する
時のアシスト力として該開口蓋に対し開放方向に押し上
げ力を付与するばね部材を備える構成とする。これによ
り、開口蓋の開放時の持ち上げ力が軽くて済むことにな
り、開放が容易になる。しかも、ばね部材はドアクロー
ザーと同じく電気配線や配管等を必要としないので、実
施化が図り易い。

【０００８】請求項４に係る発明は、上記ばね部材とし
てコイルスプリングを用い、該コイルスプリングを、床
面の開口部下方でかつ開口蓋の閉鎖状態においてその押
し上げ力が該開口蓋に対して略直角に作用するように配
置する構成とする。この場合、コイルスプリングは、ガ
ススプリング等の他のばね部材よりも伸縮時の反力差が
大きく、また反力値やストロークを容易に設定できるも
のであるため、開口蓋の開き度に応じて適切な押し上げ
力を開口蓋に付与することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１０】図１ないし図３は本発明の一実施形態に係
る建造物の垂直梯子用開口部構造を示し、１は建造物の
鉄柱２に取り付けられた踊り場であって、該踊り場１
は、その床面１ａがグレーチングにより構成されている
とともに、周囲に手摺３を有してなる。踊り場１の床面
１ａには矩形状の開口部４が形成され、該開口部４を貫
通して垂直梯子５が設けられている。該垂直梯子５は、
踊り場１の取付面側（つまり鉄柱２側）に配置され、か
つ鉄柱２に取付ブラケット６等を介して取り付けられて
いる。

【００１１】上記踊り場１には開口部４の垂直梯子５の
ない部分つまり作業者が通行する側を閉鎖する矩形状の
開口蓋１１が設けられ、該開口蓋１１は、踊り場１の床
面１ａと同じくグレーチングからなり、垂直梯子５の取
付面側と直交する開口部４の一方の縁部に蝶番１２によ
りヒンジ結合して回動可能に取り付けられている。開口
蓋１１の上下両面にはそれぞれ開口蓋１１を開けるため
の取っ手１３，１４が取り付けられている。また、踊り
場１には開口蓋１１の開き度を所定角度（約１０５°）
以下に制限するためのストッパー１５が設けられてい
る。

【００１２】上記開口部４の垂直梯子５配置側と反対側
の縁寄りの下方には、上記開口蓋１１を自動的に閉鎖す
る自動閉鎖装置としてのドアクローザー２０と開口蓋１
１を開放する時のアシスト力として該開口蓋１１に対し
開放方向に押し上げ力を付与するスプリング装置３０と
が共に支持アーム体１８により支持して配置されてい
る。上記支持アーム体１８は、ドアクローザー２０を載
置する取付台１８ａの傾斜角が調整可能に構成されてい
る。

【００１３】上記ドアクローザー２０は、図４にも示す
ように、上記支持アーム体１８の取付台１８ａ上にビス
止めにより固定されたクローザー本体２１と、該クロー
ザー本体２１の回動軸２２に一端が連結された第１アー
ム２３と、該第１アーム２３の他端に一端が回動可能に
連結された第２アーム２４と、該第２アーム２４の他端
に回動自在に連結されかつ開口蓋１１に固定されたブラ
ケット２５とからなり、取付台１８ａの傾斜角を調整す
ることにより開口蓋１１の閉鎖状態において上記第２ア
ーム２４とブラケット２５との連結点Ｂが第１アーム２
３と第２アーム２４との連結点Ｃと開口蓋１１のヒンジ
点Ａとを結ぶ直線よりも上方に位置するように配置され
ている。

【００１４】また、ドアクローザー２０はディレードア
クション機能を有するものであり（例えば日本ドアーチ
ェック製造（株）製、品番：Ｋ−Ｐ７４ＢＬ−ＤＡ）、
図５に示すようにディレード調整バルブ２６ａと第１速
調整バルブ２６ｂと第２速調整バルブ２６ｃとを有して
いる。ディレードアクション機能とは、アーム角（クロ
ーザー本体２１に対する第１アーム２３の傾斜角）が所
定角度（約１００°）以上のとき（ディレード区間）の
アーム閉じ速度が所定角度未満のとき（非ディレード区
間）のそれよりも小さくアーム２３が緩やかに閉じるこ
とをいい、ディレード区間での閉じ速度はディレード調
整バルブ２６ａにより調整される。非ディレード区間の
うち、ディレード区間寄りの第１速区間での閉じ速度は
第１速調整バルブ２６ｂにより、第２速区間での閉じ速
度は第２速調整バルブ２６ｃによりそれぞれ調整され
る。図６はドアクローザー２０のアーム先端部における
閉じ力及び開き抵抗力のアーム角に対する変化特性を示
す。この図からも分かるようにディレード区間では閉じ
力が非常に大きくなり、それに伴い閉じ速度も遅くな
る。

【００１５】上記スプリング装置３０は、図７に詳示す
るように、一端にフランジ３１ａ付きの底部を有する円
筒状の第１スプリング枠３１と、該第１スプリング枠３
１と同じく一端にフランジ３２ａ付きの底部を有する円
筒状のもので第１スプリング枠３１内に遊びを有した状
態で嵌め込まれかつストッパにより抜け止めされた第２
スプリング枠３２と、上記第１スプリング枠３１内の底
部と第２スプリング枠３２内の底部との間に跨って配置
されたばね部材としての圧縮コイルスプリング３３とか
らなり、図７に示す最大の伸長状態から第２スプリング
枠３２が圧縮コイルスプリング３３を圧縮しつつ第１ス
プリング枠３１内に完全に嵌め込まれてしまう最大の収
縮状態にまで変化するようになっている。そして、スプ
リング装置３０は、開口蓋１１の閉鎖状態のときに最大
の収縮状態でかつその押し上げ力が開口蓋１１に対して
略直角に作用するように開口蓋１１の下方に配置され、
第１スプリング枠３１のフランジ３１ａが開口蓋１１
に、第２スプリング３２のフランジ３２ａが支持アーム
体１８にそれぞれピン結合により回動可能に連結されて
いる。図８はスプリング装置３０の長さとばね反力との
関係を示す特性図であり、この図からも分かるように、
ばね反力はスプリング装置３０の長さに反比例する。

【００１６】次に、上記実施形態の作動について説明す
る。今、例えば作業者が開口蓋１１上面の取っ手１３を
持ち上げて開口蓋１１を開放したときを考える。このと
き、開口蓋１１には、図１０に示すように、作業者の持
ち上げ力Ｕの他に、開口蓋１１の重量Ｗ、ドアクローザ
ー２０の開き抵抗力Ｔ及びスプリング装置３０（圧縮コ
イルスプリング３３）の押し上げ力Ｐが作用しており、
開口蓋１１の開放に要する作業者の持ち上げ力Ｕは、下
記の数式１から計算され、また、その計算結果は下記の
表１に示す。

【００１７】

【数１】 Ｕ＝（Ｗ・Ｌ3＋Ｔ・cosθ・Ｌ1−Ｐ・Ｌ2）／Ｌ4 但し、θはドアクローザー２０の開き抵抗力Ｔの作用線
（第１アーム２３の軸線と直交する方向）と第２アーム
２４の軸線とがなす角度、Ｌ1〜Ｌ4はそれぞれ開口蓋１
１のヒンジ点からドアクローザー２０の開き抵抗力Ｔの
第２アーム軸線方向の分力、スプリング装置３０の押し
上げ力Ｐ、開口蓋１１の重量Ｗ及び作業者の持ち上げ力
Ｕの各作用線までの距離である。

【００１８】

【表１】 上記の数式１からも分かるように、開口蓋１１にスプリ
ング装置３０の押し上げ力Ｐが作用しているため、その
分作業者の持ち上げ力Ｕを低減することができ、開口蓋
１１を容易に開放することができる。開口蓋１１の開放
に要する作業者の持ち上げ力Ｕとしては、５．０ｋｇ以
下とすることが望ましく、表１によれば、本実施形態の
場合、開き角が４５°以下ではスプリング装置３０の押
し上げ力Ｐが大きく作用するため、この条件を満たして
いることが分かる。

【００１９】開口蓋１１を全開にした後作業者が開口部
４を通過する時には、開口蓋１１にはドアクローザー２
０から閉じ力が作用して該開口蓋１１が自動的に閉鎖す
るが、ドアクローザー２０はそのディレードアクション
機能によりアーム閉じ速度が遅く、開口蓋１１の閉鎖速
度も遅くなる。そのため、作業者は開口蓋１１から手を
放した状態で余裕をもって開口部４を通過することがで
きる。また、作業者の通過後に開口蓋１１が自動的に閉
鎖されるので、開口蓋１１の閉じ忘れによる墜落事故が
発生することはない。

【００２０】開口蓋１１が自動的に閉鎖するためには、
下記の条件式（数式２）を満たす必要がある（図１０参
照）。

【００２１】

【数２】 Ｍ＝（Ｗ・Ｌ3＋Ｔ・cosθ・Ｌ1−Ｐ・Ｌ2）＞Ａ Ａ＝０．５ｋｇ−ｍ（θ＝０°時） この数式２により算出した閉鎖時の閉じモーメントＭ
は、下記の表２に示す。

【００２２】

【表２】 また、作業者２名が余裕をもって開口部４を通過するた
めに、図９に示す開口蓋１１のディレード区間（開き度
が６５°〜１００°）での閉鎖時間を３０秒以上にする
ことが望ましく、本発明者が行った実施形態の作動確認
試験では３回の平均値が約３５秒であることが確認され
た。同作動確認試験では、開口蓋１１の第１速区間（開
き度が５０°〜６５°）での閉鎖時間の平均値及び第２
速区間（開き度が０°〜５０°）での閉鎖時間の平均値
が共に約１０秒であった。

【００２３】上記ドアクローザー２０は、建築物のドア
用自動閉鎖装置として市販されているものであり、また
その配置及びスプリング装置３０の配置に際して電気配
線や配管等の工事を必要としないので、実施化を容易に
図ることができ、踊り場１の安全対策に非常に有効であ
る。

【００２４】その上、上記スプリング装置３０は、ばね
部材として圧縮コイルスプリング３３を用いてなり、該
コイルスプリング３３は、ガススプリング等の他のばね
部材よりも伸縮時の反力差が大きく（図８参照）、また
反力値やストロークを容易に設定できるものであるた
め、開口蓋１１の開き度に応じて適切な押し上げ力を開
口蓋１１に付与することができる。

【００２５】ここで、上記実施形態との比較のために、
ドアクローザー２０及びスプリング装置３０の各配置を
変更した比較形態について考察する。

【００２６】図１１に示す第１の比較形態では、スプリ
ング装置３０は開口蓋１１の下方で該開口蓋１１と略平
行に配置されている。この場合、開口部４下方への張り
出し部が少なく、コンパクトな形状となる利点がある
が、スプリング装置３０の押し上げ力による開口蓋１１
のヒンジ点Ａ回りのモーメントは、開口蓋１１の開き度
が４５°付近（図１１に示す状態）で最大となるため、
開口蓋１１の閉鎖時に開き度が４５°を過ぎたあたりか
らドアクローザー２０の閉じ力の方が大きくなり、開口
蓋１１が急激に閉じることになる。これを防止するため
に、上記実施形態では、開口蓋１１の閉鎖状態において
スプリング装置３０の押し上げ力が開口蓋１１に対して
略直角で最も大きく作用するようにスプリング装置３０
を配置している。

【００２７】また、図１２に示す第２の比較形態では、
ドアクローザー２０は、開口蓋１１の閉鎖状態において
第２アーム２４とブラケット２５との連結点Ｂが第１ア
ーム２３と第２アーム２４との連結点Ｃと開口蓋１１の
ヒンジ点Ａとを結ぶ直線Ｌよりも下方に位置するように
配置されている。この場合、開口蓋１１の閉鎖時に開き
度が１０°付近になったとき、ドアクローザー２０の閉
じ力（第１アーム２３を回動軸２２回りにクローザー本
体２１側に近づける方向に回動させるトルク）が第２ア
ーム２４を介して開口蓋１１に対して持ち上げる方向に
作用するため、開口蓋１１が停止する可能性がある。こ
れを確実に防止するために、上記実施形態では、開口蓋
１１の閉鎖状態において第２アーム２４とブラケット２
５との連結点Ｂが第１アーム２３と第２アーム２４との
連結点Ｃと開口蓋１１のヒンジ点Ａとを結ぶ直線Ｌより
も上方に位置するようにドアクローザー２０を配置して
いる（図１及び図１２を比較参照）。

【００２８】尚、上記実施形態では、本発明の垂直梯子
用開口部構造を、建造物の鉄柱２に取り付けられた踊り
場１の開口部４に適用した場合について述べたが、建造
物の踊り場に限らず、建設工事中の建造物のフロアに垂
直梯子用開口部が形成される場合等にも同様に適用する
ことができる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、本発明における建造物の
垂直梯子用開口部構造によれば、作業者が開口蓋を開け
て開口部を通過する時にはドアクローザーのディレード
アクション機能によりその閉鎖速度が遅く、作業者が開
口蓋から手を放した状態で余裕をもって開口部を通過す
ることができる。通過後はドアクローザーにより開口蓋
が自動的に閉鎖されるので、開口蓋の閉じ忘れによる墜
落事故の発生を確実に防止することができる。しかも、
ドアクローザーは、建築物のドア用自動閉鎖装置として
市販されているものであり、また電気配線や配管の工事
を必要としないので、実施化を図る上で有利なものであ
る。

【００３０】特に、請求項２に係る発明では、開口蓋の
閉鎖状態のときにもドアクローザーの閉じ力が開口蓋に
対し下向きの閉鎖方向に作用するので、開口蓋を完全な
閉鎖状態に確実にすることができる。

【００３１】請求項３に係る発明では、ばね部材により
開口蓋の開放時の持ち上げ力を軽減することができ、開
放操作の容易化を実施上有効に図ることができるという
効果を併有する。

【００３２】さらに、請求項４に係る発明では、ばね部
材にコイルスプリングを用いることにより、開口蓋の開
き度に応じて適切な押し上げ力を開口蓋に付与すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る建造物の垂直梯子用開
口部構造を、図３のＸ−Ｘ線に沿って一部切断して見た
正面図である。

【図２】同じく垂直梯子用開口部構造を、図３のＹ−Ｙ
線に沿って一部切断して見た側面図である。

【図３】同じく垂直梯子用開口部構造の平面図である。

【図４】ドアクローザーの平面図である。

【図５】図４のＺ方向から見た矢視図である。

【図６】ドアクローザーのアーム先端部における閉じ力
及び開き抵抗力のアーム角に対する変化特性を示す特性
図である。

【図７】スプリング装置の一部を切開して見た側面図で
ある。

【図８】スプリング装置の長さとばね反力との関係を示
す特性図である。

【図９】開口蓋の閉鎖時における各速度区間を説明する
ための図である。

【図１０】開口蓋の開放時に作用する作用力関係を説明
するための図である。

【図１１】第１の比較形態に係る垂直梯子用開口部構造
の主要部を、一部を切断して見た正面図である。

【図１２】第２の比較形態に係る垂直梯子用開口部構造
の主要部を、一部を切断して見た正面図である。

【符号の説明】

１ 踊り場 １ａ 床面 ４ 開口部 ５ 垂直梯子 １１ 開口蓋 ２０ ドアクローザー ２１ クローザー本体 ２２ 回動軸 ２３ 第１アーム ２４ 第２アーム ２５ ブラケット ３０ スプリング装置 ３３ 圧縮コイルスプリング（ばね部材） Ａ ヒンジ点 Ｂ，Ｃ 連結点 Ｌ 直線

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建造物の踊り場等の床面に形成された開
   口部を貫通して垂直梯子が設けられているとともに、上
   記開口部の垂直梯子のない部分を閉鎖する開口蓋の一端
   がヒンジ結合されている建造物の垂直梯子用開口部構造
   において、 上記床面の開口部下方には上記開口蓋を自動的に閉鎖す
   るドアクローザーが設けられ、該ドアクローザーは、開
   口蓋の開き度が所定角度以上のときの閉鎖速度が所定角
   度未満のときのそれよりも小さいディレードアクション
   機能を有してなることを特徴とする建造物の垂直梯子用
   開口部構造。
2. 【請求項２】 上記ドアクローザーは、床面の開口部下
   方に取り付けられたクローザー本体と、該クローザー本
   体の回動軸に一端が連結された第１アームと、該第１ア
   ームの他端に一端が回動可能に連結された第２アーム
   と、該第２アームの他端に回動自在に連結されかつ開口
   蓋に固定されたブラケットとからなり、開口蓋の閉鎖状
   態において上記第２アームとブラケットとの連結点が第
   １アームと第２アームとの連結点と開口蓋のヒンジ点と
   を結ぶ直線よりも上方に位置するように配置されている
   請求項１記載の建造物の垂直梯子用開口部構造。
3. 【請求項３】 上記開口蓋を開放する時のアシスト力と
   して該開口蓋に対し開放方向に押し上げ力を付与するば
   ね部材を備えている請求項１又は２記載の建造物の垂直
   梯子用開口部構造。
4. 【請求項４】 上記ばね部材は、床面の開口部下方に配
   置されたコイルスプリングからなり、該コイルスプリン
   グは、開口蓋の閉鎖状態においてその押し上げ力が該開
   口蓋に対して略直角に作用するように配置されている請
   求項３記載の建造物の垂直梯子用開口部構造。