スプリング丁番：ドアクローザーなしで自閉させる仕組み、張力調整、そして足りない場面

スプリング丁番は、ドアクローザーを使わずに扉を閉めます。見た目は普通の丁番ですが、管の中にコイルばねが入っています。扉を開けるとばねが巻き上げられ、手を離すとばねが扉を枠まで戻します。張力は管の部分でロッドを使って設定し、ピンで保持するため、閉じる力を現場で強めたり弱めたりできます。調整できるのはそれだけです。

調整がその1つしかないことが、スプリング丁番の限界になります。油圧制御がないため、閉まる速度を設定することも、ラッチが掛かるよう最後の数度を減速することも、勢いよく開けられた扉を緩衝することもできません。枠に戻りさえすればよい軽い室内扉には向いています。重い扉、錠やシールに対して毎回確実にラッチしなければならない扉、風を受ける外部扉、試験根拠がクローザーを求める防火戸には、代わりにドアクローザーかフロアヒンジが必要です。

スプリング丁番が扉を閉める仕組み

管の中にはねじりばねがあります。一端は一方の羽根に固定され、もう一端は管の上部にある調整キャップに保持されています。キャップは、円周上に並んだ穴の1つに差し込むピンで位置を固定します。ピンを差す前にキャップを回すと、扉が閉じた状態でばねが巻き上げられます。この蓄えた巻き、つまりプリロードが扉を閉じた状態に保ち、開く角度が1度増すごとに力が加わります。

多くの仕様書が見落とすのはその結果です。ねじりばねは最も巻かれたとき、つまり扉が全開のときに最も強く押し、扉が枠に当たる直前の最後の数度で最も弱くなります。その最後の数度こそ、ラッチボルトがストライクを乗り越え、シールが圧縮されなければならない区間です。90°から扉をバタンと閉めるスプリング丁番でも、枠の位置で使える力はプリロードだけなので、扉がラッチに当たったまま止まることがあります。

スプリング丁番かドアクローザーか

ドアクローザーを扉の幅と重量に合わせて選ぶのはそれ自体が1つのテーマで、クローザーの能力サイズに関する当社のガイドで扱っています。ここでの論点はもっと狭く、スプリング丁番は設定が1つしかないクローザーであり、クローザーの他の設定が担うことはすべて欠けている、ということです。

張力の設定

張力は扉を閉めた状態で設定します。調整ロッドを、管の上部にあるキャップの穴に差し込みます。ロッドでキャップを閉じる方向（通常は丁番に表示があります）へ1穴ずつ回します。次の空いた穴に固定ピンを差し込み、ロッドを抜きます。張力を弱めるときは同じ手順を逆に行いますが、ピンを抜く間はロッドをしっかり保持してください。ばねには力がかかっているため、キャップが勢いよく戻ります。

1枚の扉に付くスプリング丁番は、すべて同じプリロードにしてください。設定がそろっていないと1つの丁番が仕事の大半を担い、扉板がねじれ、その丁番が先に摩耗します。扉の具合がよくなるまで1つの丁番だけを調整するのではなく、各丁番を同じ段数ずつ動かしてから試すのが正しいやり方です。

試し方は簡単です。扉を90°まで開けて手を離します。バタンと閉まらずに、完全に閉まってラッチが掛かるのが正常です。ラッチが掛かる手前で止まるなら、各丁番を1段ずつ強めます。バタンと閉まるなら、各丁番を1段ずつ弱めます。ラッチが掛かり、しかもバタンと閉まらない設定が見つからない場合、その扉には速度制御のある装置が必要で、張力を上げても扉が開けにくくなるだけです。

当社の4型番はいずれも、キャップの調整段数や最大回転数を公開していないため、当社もどちらも記載しません。問い合わせ時にお尋ねください。示されている内容は次のとおりです。SSH023の写真には、管から抜き出したばねと調整ヘッド、ワッシャーが写っています。SH02には、Ø5 × 100mmの張力調整ピンと固定ピンが付属します。

丁番メーカーは一般に、閉じる力が1つの管だけにかからないよう、1枚の扉に少なくとも2つのスプリング丁番を付けることを勧めています。3つの丁番で吊る扉で2つだけがスプリング式の場合、扉がまっすぐ吊れるよう、3つ目はサイズと羽根の厚さをそろえてください。一定の高さと重量の扉にそもそも丁番がいくつ必要かは、丁番のグレードと枚数に関する当社のガイドで、丁番のサイズ表記の読み方は、平丁番のサイズに関する記事で扱っています。

スプリング丁番では足りない場面

スプリング丁番の能力が尽きる場面は、予測できる4つです。1つ目は重い扉や幅の広い扉です。重量を動かすために張力を上げると、扉は開けにくく、しかも閉まるのが速くなり、丁番にはそれを減速するものが何もありません。

2つ目は、抵抗に逆らってラッチしなければならない扉です。ばねの硬い錠のラッチボルト、遮音扉や外部扉の周囲シール、風や気圧を背に受ける外部扉などです。これらには最後の数度で力が必要ですが、そこはスプリング丁番の力が最も弱い区間です。ドアクローザーのラッチング速度調整は、まさにこのためにあります。

3つ目は開く力です。2010 ADA Standardsでは、防火戸以外の室内の開き戸の開扉力は5 lbf（22.2 N）までに制限されています。シール付きの扉をラッチさせるほど張力を強めたスプリング丁番は、これを超えることがあり、開扉力を下げる唯一の方法は、扉をラッチさせていた張力を下げることです。

4つ目は、子ども、高齢者、荷物を持った人が使う扉です。スプリング丁番は、ばねが決める速度で閉まります。スプリング丁番の中には緩衝やソフトクローズ機能を記載しているものがあり、BL031もその1つです。それが閉じる動作のどの範囲をカバーするかは型番ごとに異なるため、ドアクローザーの速度制御の代わりとして頼る前に、サンプルで確認する価値があります。

防火戸：規則が一般に定めていること

スプリング丁番で防火戸を閉めてよいかどうかは、丁番ではなく防火戸によって決まります。北米では、NFPA 80が一部の開き戸の防火戸について、丁番と扉に関する条件、および扉のリスティングを前提に、スプリング丁番を閉鎖方法として認めています。ANSI/BHMA A156.17は、自閉式の丁番とピボットに関する北米の規格です。

欧州では、防火戸の性能はドアセット全体の試験、たとえばEN 1634-1によって証明され、自閉装置は通常、EN 1154で試験されたドアクローザーかフロアヒンジです。スプリング丁番がそのような扉に使えるのは、その扉自体の試験根拠や適用範囲の報告書に含まれている場合だけです。試験されたクローザーの代わりにスプリング丁番を使えば、試験された組み合わせが変わります。当社は、この記事のいずれのスプリング丁番も防火戸に適しているとは表明しません。防火戸の場合は、そのリスティングまたは試験根拠を問い合わせに添えてください。丁番の選択は、その文書が認める範囲から決まります。

当社の4型番が公開している内容

BL031はバタフライ丁番で、これは彫り込み不要の丁番（フラッシュ丁番）の業界名です。一方の羽根の輪郭がもう一方の羽根から切り抜かれているため、扉が閉じると2枚が重なって1枚分の厚さに収まり、どちらの羽根も扉の端や枠に彫り込む必要がありません。そのため、彫り込み加工を避けたい改修工事での選択肢になります。

SH02は丁番ではありません。金属製扉の丁番の管に入れるばねの芯で、直径19mm、全長160mmです。丁番の羽根を替えずに、その扉を自閉式にします。発注前に、管の内径と長さをこの2つの数値と照らし合わせる必要があります。記録には、どの丁番に合うかは記載されていません。

問い合わせに添えるもの

スプリング丁番の見積もりの精度は、その背後にある扉の説明で決まります。扉板の材質、幅、高さ、重量、現在付いている丁番とそのサイズ表記、錠やシールに対してラッチする必要があるか、防火戸かどうか（防火戸ならそのリスティングまたは試験根拠）、そして仕上げをお知らせください。その扉にはクローザーが必要だという答えになるなら、丁番を取り付ける前に聞いておくほうがよいはずです。