(57)【要約】【課題】軽量なドア板であっても良好な耐風圧性を確保できるスイングドアを提供する。【解決手段】上部ヒンジ３０は、ドア板５をドア枠３に回動可能に吊下げるものである。上部ヒンジ３０は、ドア枠３に取り付けられる固定部材３１と、Ｖ溝４３が形成されたカム板４１と、このカム板４１に対して相対的に回動可能に設けられた一対のローラ３９Ａ、３９Ｂを備えている。ドア板５が閉位置にあるとき、一対のローラ３９Ａ、３９Ｂはカム板４１のＶ溝４３に嵌り込む。上部ヒンジ３０は、この一対のローラ３９Ａ、３９ＢがＶ溝４３に向けて押圧されるように、カム板４１を一対のローラ３９Ａ、３９Ｂに向けて付勢するコイルスプリングＳを備えている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
重さが１２ｋｇ/ｍ２以下の比較的軽量なドア板と、該ドア板をドア枠に回動可能に吊下げる上部ヒンジと、を備えるスイングドアであって、
前記ドア板は、その重心が閉時よりも開時に高くなるように傾斜軸周りにスイングし、
前記上部ヒンジは、
前記ドア板又は前記ドア枠の一方に取り付けられるカム部材と、
前記ドア板又は前記ドア枠の他方に取り付けられて、前記カム部材に対して回動する係合部材と、を有し、
前記カム部材には、前記ドア板の閉時に前記係合部材が嵌り込む凹部が形成されており、
前記ドア板の閉時に前記係合部材が前記凹部に押圧されるように、前記カム部材又は前記係合部材を付勢する付勢手段を更に有し、前記ドア板の自重に前記付勢手段の付勢力が加わって、前記ドア板を閉位置に留める保持力が強化されていることを特徴とするスイングドア。
【請求項２】
前記上部ヒンジが、下向きに延び出した縦軸、及び、該縦軸の下端に横向きに通された横軸を有し、
前記カム部材が、Ｖ溝が形成されていると共に、前記縦軸に対して回動可能に通されたカム板であって、
前記係合部材が、前記横軸の両端に回動可能に支持されたローラであり、
前記付勢手段が、前記縦軸に嵌装され、前記カム板を前記ローラに向けて付勢するコイルバネであることを特徴とする、請求項１に記載のスイングドア。
【請求項３】
前記上部ヒンジが、
前記縦軸が通される孔が形成され、前記カム部材上に配置されたスペーサを有し、
該スペーサの前記孔と前記縦軸との間には粘性体が塗布されていることを特徴とする、請求項２に記載のスイングドア。
【請求項４】
前記上部ヒンジが、
前記付勢手段の付勢力を調整する付勢力調整手段を更に備えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のスイングドア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドア板をドア枠にスイング可能に吊下げたオートリターン式のスイングドアに関する。特には、軽量なドア板であっても良好な耐風圧性を確保できるスイングドアに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、代表的なスイングドアのドアヒンジ（上部ヒンジ）が開示されている。このドアヒンジは、ドア枠側に支持された一対のローラ（固定側）と、ドア板と一体となって動くカム板（可動側）と、を備えている。カム板はＶ溝を有しており、ドア板が閉位置にあるとき、一対のローラがそのＶ溝に嵌り込むようになっている。
【０００３】
このような構成によれば、ドア板を開く際に（閉位置から動かす際に）、一対のローラをＶ溝から脱出させる必要があり、その際、ドア板を持ち上げる必要があるため、これが抵抗となる。そのため、ドア板が閉位置に安定的に維持されることとなり、多少の風圧を受けてもドア板が開くことはない（この性能を「耐風圧性」という）。
【０００４】
【特許文献１】特公昭６２−１８２３７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の構成の場合、ドア板が比較的重いものであるときには特に問題はないものの、樹脂やアルミ製といった比較的軽量なものであるときには、耐風圧性を十分に発揮できないことがある。すなわち、特許文献１の構成では、ドア板が軽量になるにつれて、一対のローラをＶ溝から脱出させるために必要な力も小さくなるので、それに伴って耐風圧性も低下するためである。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、軽量なドア板であっても良好な耐風圧性を確保できるスイングドアを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を実現するための本発明のスイングドアは、
重さが１２ｋｇ/ｍ２以下の比較的軽量なドア板と、該ドア板をドア枠に回動可能に吊下げる上部ヒンジと、を備えるスイングドアであって、
前記ドア板は、その重心が閉時よりも開時に高くなるように傾斜軸周りにスイングし、
前記上部ヒンジは、
前記ドア板又は前記ドア枠の一方に取り付けられるカム部材と、
前記ドア板又は前記ドア枠の他方に取り付けられて、前記カム部材に対して回動する係合部材と、を有し、
前記カム部材には、前記ドア板の閉時に前記係合部材が嵌り込む凹部が形成されており、
前記ドア板の閉時に前記係合部材が前記凹部に押圧されるように、前記カム部材又は前記係合部材を付勢する付勢手段を更に有し、前記ドア板の自重に前記付勢手段の付勢力が加わって、前記ドア板を閉位置に留める保持力が強化されていることを特徴とする。
【０００８】
この場合、前記上部ヒンジが、下向きに延び出した縦軸、及び、該縦軸の下端に横向きに通された横軸を有し、前記カム部材が、Ｖ溝が形成されていると共に、前記縦軸に対して回動可能に通されたカム板であって、前記係合部材が、前記横軸の両端に回動可能に支持されたローラであり、前記付勢手段は、前記縦軸に嵌装され、前記カム板を前記ローラに向けて付勢するコイルバネであってもよい。
【０００９】
本発明のスイングドアによれば、上部ヒンジ内の付勢手段の付勢力とドア板の自重との両方により、係合部材（例えばローラ）がカム部材の凹部（例えばＶ溝）に押圧される。そのため、係合部材を凹部から脱出させるのに大きな力が必要となるので、ドア板を開く際の抵抗が増し、軽量なドア板であっても良好な耐風圧性を確保できる。
【００１０】
本発明のスイングドアにおいては、また、前記上部ヒンジが、前記縦軸が通される孔が形成され、前記カム部材上に配置されたスペーサを有し、該スペーサの前記孔と前記縦軸との間には粘性体が塗布されているものであってもよい。このような構成によれば、粘性体の作用により、ドア板がゆっくりと上下方向及び回動方向に動くこととなるので、ドア板が勢いよく開閉するのを防止することができる。
【００１１】
本発明のスイングドアは、また、前記上部ヒンジが、前記付勢手段の付勢力を調整する付勢力調整手段を更に備えていてもよい。このような構成によれば、設置されたスイングドアの周辺環境（例えば気圧差や風圧）に応じて、ドア板を閉位置に留める保持力を適宜調整することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、上述したように、軽量なドア板であっても良好な耐風圧性を確保できるスイングドアを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１の実施形態）
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細に説明する。
図１は、本発明の一形態のスイングドアを示す正面図である。
【００１４】
図１に示すように、このスイングドア１は、建物の壁に開口枠として設けられたドア枠３と、該ドア枠３に対してスイングするドア板５と、を有している。ドア板５の上隅部には、該ドア板５を回動可能に吊下げ上部ヒンジ３０が設けられており、ドア板５の下隅部には、ドア板５を回動可能に支持する下部ヒンジ２０が設けられている。
【００１５】
ドア枠３は、門型（下向きのコ字型）に形成された枠であり、一例として木製である。
ドア板５は、アルミ製又は樹脂製の比較的軽量なものである（図１の例は樹脂製のものを示している）。なお、「比較的軽量」とは、一例として、ドア板の重さが１２ｋｇ/ｍ２以下であるものをいう。
【００１６】
図２に示すように、下部ヒンジ２０の縦軸２５（詳細下記）は、ドア板５の基端側の側辺５ａに比較的近いところに設けられている。一方、上部ヒンジ３０の縦軸３５（詳細下記）は、下部ヒンジ２０よりも、同側辺５ａからやや離れたところに設けられている。その結果、ドア板５が傾斜軸Ｌ１周りに回動するようになっている。ドア板５を回動させていくと、その重心は徐々に高くなっていく。ドア板５を任意の位置まで回動させ、そこで手を離すと、重力の作用により自動的に閉位置に戻る。
【００１７】
図１に示すように、下部ヒンジ２０は、略Ｌ字型に形成された板金からなる固定部材２１を有している。固定部材２１のうち、縦方向に延びる垂直部２１Ａがドア枠３の内側面にビス止めされ、垂直部２１Ａの下端から横方向に延びる水平部２１Ｂが床面Ｇにビス止めされている。
水平部２１Ｂの上面には、丸棒からなる縦軸２５が上向きに設けられている。この縦軸２５は、ドア板５の下端面に形成された孔７に挿入されている。
【００１８】
次に、上部ヒンジ３０について図３〜図５を参照して説明する。
図３は、上部ヒンジ３０を下側から見た斜視図である。図４（Ａ）はドア板が閉位置にあるときのヒンジの状態を示す図であり、図４（Ｂ）はドア板が９０°開いたときのヒンジの状態を示す図である。図５は、図４（Ａ）の状態に対応した、上部ヒンジの平面図である。
【００１９】
図３に示すように、上部ヒンジ３０は、下部ヒンジ２０と同じように、略Ｌ字型に形成された板金からなる固定部材３１を備えている。固定部材３１は、縦方向に延び、ドア枠３の内側面にビス止めされる垂直部３１Ａと、横方向に延び、ドア枠３の天井面にビス止めされる水平部３１Ｂとを有している。水平部３１Ｂの下面には、丸棒からなる縦軸３５が下向きに設けられている。
【００２０】
縦軸３５の下端には、横軸３７が横方向に通されており、横軸３７の両端にはローラ３９Ａ、３９Ｂが回動可能に支持されている。縦軸３５には、また、カム板４１が回動可能に通されている。カム板４１は、一対のローラ３９Ａ、３９Ｂ上に載せられた部材であり、図４（Ａ）に示すように、上方に向かって凹んだＶ溝（凹部）４３と、その左右両側で横方向に延びるフラットな部分４４とを有している。図４（Ｂ）に示すように、Ｖ溝４３は、一例として、互いにおよそ９０°で交差する一対の傾斜面４３ａ、４３ｂからなる。ドア板が閉位置のとき、一対のローラ３９Ａ、３９ＢがＶ溝４３に嵌り込む。
図５に示すように、Ｖ溝４３の延在方向（図の上下方向）のほぼ中央には、縦軸３５が通される円孔４３ｈが形成されている。
【００２１】
図４（Ａ）に示すように、カム板４１は、連結部材４８を介してドア板５に固定されている。この連結部材４８は、板金を曲げ加工して形成したものであり、具体的には、ドア板５の表裏面に沿って縦方向に延び、同面にビス止めされるドア板固定部４８ａと、この取付け部４８ａの上部から横向きに折り曲げられ、カム板４１の両端部分にボルト及びナットで固定されるカム板固定部４８ｂと、を有している。このように、カム板４１は連結部材４８を介してドア板５に連結固定されているので、ドア板５とカム板４１とは一体的に回動することとなる。
【００２２】
図４（Ａ）に示すように、カム板４１の上面には、後述するコイルスプリングＳの下端を受けるための受け台４５が設けられている。この受け台４５は、下向きコ字型の部材であり、Ｖ溝４３の両側付近から上向きに立ち上がった一対の側壁４５ａと、両側壁４５ａの上端同士を横方向に繋ぐフラットな受け面４５ｂとを有している。詳細な図示は省略するが、上方から見て、受け面４５ｂのほぼ中央には縦軸３５を通すための円孔が形成されている。
【００２３】
図４（Ａ）に示すように、コイルスプリングＳは、固定部材３１の水平部３１Ｂと受け台４５の受け面４５ｂの間で圧縮された状態で縦軸３５に嵌装されている。コイルスプリングＳは、固定部材３１の水平面３１Ｂに反力を取って、受け台４５を介してカム板４１をローラ３９Ａ、３９Ｂに向けて付勢している。コイルスプリングＳのバネ定数は、一例としてｋ＝５０〜６０（Ｎ／ｍｍ）である。
コイルスプリングＳは、図４（Ａ）に示すドア板５の閉時においては、一例として、自然長（２５ｍｍ）より約６ｍｍ縮められ、図４（Ｂ）に示すドア板５の開時においては、一例として、自然長より約１２ｍｍ縮められるようになっている。ドア板５の閉時における、コイルスプリングＳの付勢力は、一例として３００〜３６０Ｎである（ドア板５の自重が１２.７ｋｇ、ドア板５のサイズが縦＝２０００ｍｍ、横＝６００ｍｍ）。
なお、コイルスプリングＳの外周に、同スプリングＳを覆うチューブ状のカバー（例えばゴム製）が設けられていてもよい。
【００２４】
次に、上記のように構成された本実施形態の上部ヒンジ３０及びスイングドア１の動作について説明する。
【００２５】
まず、図４（Ａ）に示すようにドア板５が閉位置にあるとき、一対のローラ３９Ａ、３９Ｂがカム板４１のＶ溝４３に嵌り込んでいる。この際、一対のローラ３９Ａ、３９Ｂには、ドア板５の自重（正確には、連結部材４８やカム板４１等の自重も含む）に対応する力と、スプリングＳからの付勢力とが下向きに作用している。
【００２６】
一方、ドア板５を押し手方向又は引き手方向に開く場合、カム板４１は、Ｖ溝４３の傾斜にしたがってローラ３９Ａ、３９Ｂに乗り上がりながら回動する。このような構成によれば、ローラがＶ溝から脱するまでの間、ドア板５の回動に大きな抵抗がかかることとなる。この抵抗力により、ドア板５が閉位置に安定的に維持されることとなり、ドア板の耐風圧性が十分確保される。
【００２７】
一方、図４（Ｂ）に示すように、一対のローラ３９Ａ、３９ＢがＶ溝４３から完全に脱出した状態では、カム板４１の下面のフラットな部分４４がローラ３９Ａ、３９Ｂの上面に押し当っている。ドア板５は、上述したように、傾斜軸Ｌ１（図２参照）周りに、重心を徐々に高くしながら回動していき、ドア板５を任意の位置まで開いたところで、ドア板５から手を離すと、ドア板５は自重により自動的に閉位置に戻る。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態の上部ヒンジ（ドアヒンジ）３０によれば比較的軽量なドア板５であっても耐風圧性を十分に確保できる。すなわち、従来の上部ヒンジでは、ドア板５の自重によってローラ３９Ａ、３９ＢをＶ溝４３に押圧するものであったたため、ドア板５が比較的軽量の場合には、ローラ３９Ａ、３９ＢをＶ溝４３内に保持させておくための力が小さくなり、ドア板５が開き易くなるおそれがあった。これに対して、本実施形態の構成では、ドア板５の自重分の力に加えてコイルスプリングＳからの付勢力で、Ｖ溝４３をローラ３９Ａ、３９Ｂに向けて押圧しているので、ドア板５を開く際の抵抗が増し、比較的軽量なドア板５であっても良好な耐風圧性を確保できる。
【００２９】
以上、本発明の一形態について説明したが、本発明の上部ヒンジ３０は上述したものに限定されるものではない。
本発明に係る上部ヒンジ３０は、上述の通り、比較的軽量なドア板５の耐風圧性を向上させるのに好適である。そのため、ドア板５は、比較的軽量なものであればその材質や構造は特に限定されるものではなく、上述した樹脂製やアルミ製のもの以外にも、例えば木製のものであってもよい。
【００３０】
また、本実施形態の上部ヒンジ３０において、コイルスプリングＳからの付勢力を調整するための調整手段が設けられていてもよい。例えば、コイルスプリングＳの上側又は下側において、縦軸３５にスペーサを装着できるようになっており、これにより、コイルスプリングＳをより圧縮することで付勢力を増加させることができる構成となっていてもよい。
【００３１】
また、上記の例では、一対のローラ３９Ａ、３９Ｂとカム板４１のうち、カム板４１がドア板５と一体となって動くものであったが、これとは逆に、カム板４１が固定側であって、一対のローラ３９Ａ、３９Ｂがドア板５と一体となって動くものとしてもよい。更には、ローラ３９Ａ、３９Ｂに代えて、例えば金属製の球体がカム板４１上を摺動するものとすることもできる。
【００３２】
（第２の実施形態）
図６は、第２の実施形態の上部ヒンジを示す図であり、図６（Ａ）はドア板が閉位置にあるときの状態を示し、図６（Ｂ）はドア板が９０°開いたときの状態を示している。
この上部ヒンジ３０′は、第１の実施形態の上部ヒンジ３０におけるコイルスプリングＳの下端を受ける部分の構造を変更したものである。その他の部分については、第１の実施形態の上部ヒンジ３０と同様であるので、重複する説明は省略する。
【００３３】
図６に示すように、この上部ヒンジ３０′では、カム板４１上のＶ溝４３の突起部のところに樹脂製のスペーサ４６が設けられている。このスペーサ４６は、図７に示すように、一例としてブロック状であり、下面に、カム板４１のＶ溝４３と相補的なＶ溝４６ｇが形成されている。また、部材ほぼ中央には、縦軸３５（図６参照）が通される円孔４６ｈが縦方向に形成されている。スペーサ４６は、ドア板５を回動させた際に、カム板４１と一体となって回動する。図６に示すように、スペーサ４６の上面と、コイルスプリングＳの下端との間にはワッシャーＷが装入されている。
【００３４】
スペーサ４６の円孔４６ｈの内周と縦軸３５との間には、高粘度のグリス４７（粘性体）が塗布されている。これにより、スペーサ４６及びそれと一体となって動くカム板４１は、縦軸３５に対して上下方向及び回転方向に動く際に制動されることとなる。このような構成によれば、この制動作用により、ドア板がゆっくりと上下方向及び回動方向に動くこととなるため、ドア板が勢いよく開閉するのを防止することができる。
【実施例】
【００３５】
次に、上部ヒンジ内のコイルスプリングＳの有無が、ドア板の耐風圧性に及ぼす影響を検証するために行った実験の結果について述べる。
実験は、樹脂製ドア及びアルミ製ドア（ＬＰＷ）について、図６のタイプの上部ヒンジ３０′を利用して耐風圧性を検証した。この結果を表１に示す。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
表１に示すように、この実験では、樹脂製ドアについてＤＷ（ドア幅）＝７００ｍｍ、１２００ｍｍの２種類を使用した。同様に、アルミ製ドアについても、ＤＷ（ドア幅）＝７００ｍｍ、１２００ｍｍの２種類を使用した。各ドアの高さはいずれもＤＨ＝１９６４ｍｍである。
樹脂製ドア（ＤＷ＝７００、１２００ｍｍ）の重量は、それぞれ、１４．６Ｋｇ、２２．７Ｋｇである。アルミ製ドア（ＤＷ＝７００、１２００ｍｍ）の重量は、それぞれ、９．０Ｋｇ、１３．３Ｋｇである。
【００３８】
〔気圧差〕は、ドア板の表側と裏側とに気圧差を生じさせ、その気圧差によりドア板がα＝２°まで開いた時点での気圧差の値を計測したものである。各欄内の左側の値はコイルスプリングＳ無しの場合の値であり、右側の値はコイルスプリングＳ有りの場合の値である。
〔開操作力〕は、ドア板の片面におけるドア戸先から内側５０ｍｍのところを押し、それによりドア板がα＝２°まで開いた時点での開操作力の値を計測したものである。各欄内の左側の値はコイルスプリングＳ無しの場合の値であり、右側の値はコイルスプリングＳ有りの場合の値である。
〔風速〕は、ドア板の片面に風圧を加え、その風圧によりドア板がα＝２°まで開いた時点での風速の値を計測したものである。各欄内の左側の値はコイルスプリングＳ無しの場合の値であり、右側の値はコイルスプリングＳ有りの場合の値である。なお、カッコ内の数値は実測値である。
【００３９】
表１から分かるように、樹脂製ドアＡ、Ｂ及びアルミ製ドア（ＬＰＷ）Ａ、Ｂのいずれにおいても、上部ヒンジ内にコイルスプリングＳを設けたことにより、〔気圧差〕、〔開操作力〕、及び〔風速〕の値が向上し、風圧等によるドア板のバタツキが改善されたことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一形態であるドアヒンジ（上部ヒンジ）を備えたスイングドアを示す正面図である。
【図２】ドア板の回動軸を示す模式図である。
【図３】上部ヒンジを下側から見た斜視図である。
【図４】（Ａ）はドア板が閉位置にあるときのヒンジの状態を示す図であり、（Ｂ）はドア板が９０°開いたときのヒンジの状態を示す図である。
【図５】図４（Ａ）の状態に対応した、上部ヒンジの平面図である。
【図６】第２の実施形態のドアヒンジを示す図であり、（Ａ）はドア板が閉位置にあるときの状態を示し、（Ｂ）はドア板が９０°開いたときの状態を示している。
【図７】スペーサの外観を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４１】
１・・・スイングドア、３・・・ドア枠、５・・・ドア板、５ａ・・・側辺、７・・・孔
２０・・・下部ヒンジ、２１・・・固定部材、２５・・・縦軸
３０、３０′・・・上部ヒンジ、３１・・・固定部材、３５・・・縦軸、３７・・・横軸
３９Ａ、３９Ｂ・・・ローラ、４１・・・カム板、４３・・・Ｖ溝、４５・・・受け台、４６・・・スペーサ、４７・・・グリス、４８・・・連結部材
Ｇ・・・床面、Ｗ・・・ワッシャー、Ｌ１・・・傾斜軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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