産業用機械の扉・ドアの種類

産業用機械の扉 選定ガイド

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産業機械の扉(とびら)、ドアについて

産業機械の扉、ドアは、機械の工作室の内と外の遮断と開放を切り替えるといった重要な役割を持っています。
扉には目的に応じて様々な開き方があります。建物のドアによくみる開き扉、押し入れの引き戸は最も一般的な扉の方式として普及しています。他にも上下に昇降する昇降扉や、省スペースなスライド扉など、開き方の扉があります。また、視認が必要な場合は窓付き扉とし、加工に水や油を扱う場合は防水・防油の機能を付加した扉、機械の騒音を和らげる場合は、防音扉を採用するなど、産業機械の外装カバー設計のシーンでは、様々な扉の種類から扱う部品(ワーク)、用途、ユーザーの利便性によって最適な選択をします。

ここでは産業機械に使われる扉の種類と用途についてまとめました。

早⾒表 扉の種類と特徴

扉の種類動作の方向開口の大きさ省スペース構造がシンプルデザイン性
開き戸水平△開閉スペース要
引き戸水平△戸袋要△レール要
リンク式スライド扉水平△リンク要
折れ戸水平△レール要
リンク式昇降扉上下△リンク・補助
旋回扉上下○補助

産業機械の扉(とびら)・ドアについて

産業機械の扉・ドアは、機械の⼯作室の内と外の遮断と開放を切り替えるといった重要な役割を持っています。扉には⽬的に応じて様々な開き⽅があります。建物のドアによくみる開き扉、押し⼊れの引き⼾は最も⼀般的な扉の⽅式として普及しています。他にも上下に昇降する昇降扉や、省スペースなスライド扉など、開き⽅は様々あります。また、視認が必要な場合は窓付き扉とし、加⼯に⽔や油を扱う場合は防⽔・防油の機能を付加した扉、機械の騒⾳を和らげる場合は、防⾳扉を採⽤するなど、産業機械の外装カバー設計のシーンでは、扱う部品(ワーク)、⽤途、ユーザーの利便性によって最適な扉を選択します。

ここでは産業機械に使われる扉の種類と⽤途についてまとめました。

開き戸

扉(とびら)といえば、⼀般的に開き⼾を指します。
ヒンジ(蝶番=ちょうばん)でフレームと⼾板をつなぎ、その軸を中⼼に⼾板が弧を描いて開閉します。⽚開き⼾と両開き⼾があり、両開き⼾は観⾳開きとも呼ばれます。構造がシンプルなので設計がしやすく、コスト⾯でも有利です。タキゲン、スガツネ⼯業などの要素メーカーからバリエーション豊かなヒンジを選択できるのも魅⼒です。⼀⽅で、扉の旋回スペースが必要であり、狭いスペースへの設置は不向きです。

引き戸

溝やレールに案内され、左右に⼾をスライドして開閉する⽅式です。単純な機構で済むので⾃動扉(⾃動ドア)にも採用されています。開けた扉が前に出ないので、扉の動作スペースが不要です。たとえば通路が狭い場所でも開閉が可能です。
さらに防⽔・防油対策がしやすい構造なので⽔や油を使⽤する雰囲気で使いやすいです。⼀⽅で、開き⼾よりは構造が複雑になり、コストがかかることがあります。また⼾板を開けたときの収納スペース(⼾袋=とぶくろ)が必要で、機械の幅が⼩さい割に扉を⼤きく開けたい場合は⼯夫が必要でしょう。

リンク式スライド扉

リンク式スライド扉は、リンク機構で扉の動く軌跡や⾓度を変化させながら動作ができます。新幹線や⼤型バスの前扉、トランクのハッチにも採⽤されており、新幹線ではプラグドア、⼤型バスではスライドドア、⼜はグライドスライドドアと呼ばれることもあります。リンクを専⽤設計することにより、扉の軌跡や⾓度を⾃由に設定できることから、たとえば開き⼾では機械正⾯に開けるスペースがなく、引き⼾では⼾袋のスペースが確保できない場合でもこの扉なら解決できます。また扉の動作がダイナミックで美しいため、⼯業デザインの観点からも魅⼒的な扉の⽅式です。
私たちあしたの機械カバーは、お客様の機械に合わせたリンク式スライド扉の設計に対応します。

   

折れ⼾

折れ戸は、2枚の戸板を並べてヒンジ(蝶番)でつなぎ、一方の戸板とフレームをヒンジで接続し、もう一方の戸板を溝やレールに案内し、スライドさせながら2枚の戸板の間で折れて開閉する方式の扉です。住宅のクローゼットや浴室の扉でよく見かける理由は、広く開口でき、狭い場所でも開閉しやすい特徴にあります。産業機械への用途では、メンテナンスで広く開けたいが通路が狭いなど、省スペースが求められる環境に向いています。

リンク式昇降扉

リンク式昇降扉は扉を開けた状態では戸板が上部に保持されるため、ユーザーの目の前は広く自由な空間となり、戸板を気にすることなく、中のワークへのアクセスが可能です。さらに扉開閉(昇降)のための天井の高さは必要ですが、左右のスペースが不要なので機械を接近させて並べることが可能です。またリンク構造により扉の姿勢を保ったまま開閉できるので取っ手の位置の変化が小さく、身長の低いユーザーでも開閉しやすいといった利点があります。リンク式昇降扉の開閉方法はガスダンパーアシストによる手動か、モーター駆動による電動があります。私たちASITAは美しく迫力のあるリンク式昇降扉の設計に対応可能です。

旋回扉

旋回扉の構造は、身近なところでは自動車のハッチバックに採用されています。フレームと戸板の上部をヒンジ(蝶番)でつなぎ、左右にガスダンパーを設置した構造が一般的です。ヒンジ軸を中心に戸板が弧を描いて上下に開閉するので、リンク式昇降扉同様に機械上部に扉が保持されるので、内部へのアクセス性が良く、左右の開閉スペースが不要で、機械の設置の自由度が高いです。さらに構造がシンプルなので設計がしやすく、コスト面でも有利です。設計では扉の旋回するためのスペース、開いた際の取っ手の位置をよく検討しておくことがポイントになります。

扉の動作補助(アシスト)の種類

動作補助には次のような種類があります。
私たちあしたの機械カバーはガススプリング 又は電動を使用した昇降扉の計算や構造設計を得意としております。

トルクヒンジ(フリーストップ)

扉の上下(昇降)方向への開閉など、開閉状態を保ちたい場合など、検討候補としてトルクヒンジがあります。購入品のヒンジを検討すれば済むので設計も施工も手軽です。また最近はデザイン性の良いヒンジも増えてきました。一方で比較的軽い扉に向いた補助具なので、重量のある扉ではガスダンパーや電動を検討します。

ガススプリング(ガスダンパー)

産業機械の板金製の重量のある扉では、人の力だけでは動作が難しい場面があります。そのようなときガススプリングを組み込むことで解決できます。特に上下(昇降)方向に開閉させる昇降扉やハッチに有効で、戸板の自重を打ち消すようにガススプリングの強さを設定することで、軽い力で開閉させることができるようになります。

電動

モータ、電動シリンダ アクチュエータといった原動機を用いた場合の扉を電動扉、自動扉と呼びます。モータに減速機(ウォームギア)を組み合わせることでガススプリング同様に強いトルクが得られるため、昇降扉の開閉に有効です。また、電気的にコントロールすることで省力化、無人化の設備に適用できることもメリットです。

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