DIY ガレージ製作(大)

ガレージ扉製作


ガレージの骨組みがほぼ完成したので、すぐに外壁を取り付ける予定でしたが、新型コロナの影響(?)により外壁材の価格が高騰(今までの3倍くらい)しているので、ちょっと様子を見ることにします。

なので先にガレージ扉を先に作ってしまう事にしました。

ガレージ扉は当初はガレージ(小)と同じ「スイングアップドア」にするつもりでしたが、このスイングアップタイプのドアはドア幅で室内に伸びるレールが必要で、開閉用のワイヤーも天井の真ん中を通る事、そしてドアを開けるとドアそのものが室内に入り込んできてしまうので、ドア周辺のスペースが結構犠牲になってしまう事から、違うタイプのドアを製作する事にします。

扉の開閉については今回は電動化しない方向です。(途中で気が変わるかもしれませんが)


←ガレージ(小)のスイングアップドア。


今回製作するドアは「二つ折りスライドドア(?)」・・・です。

(^^;) 正式名称は分かりませんが、ガレージドアとしてはまぁまぁポピュラーなタイプです。

このドアは真ん中付近で上下2枚に分かれており、この2枚が丁番で繋がっていて、ドアの下を真上に持ち上げるとその部分で折れ曲がって上に畳まれていくという仕組みです。

用意した材料はガレージ(小)のスイングアップドアとほとんど同じ物です。

扉本体は40x40/1.6の角パイプ、レールには60x30/2.3mmのC型チャンネル材、他に40x40/3mmのL字アングルやローラー、溶接用丁番などです。


まず最初にレールになるC型チャンネル材を入り口の柱に固定。
取り付けにはドリルビス(4mm)を使用。

溶接での取付をしないのは万が一破損や変形をしてしまった場合に容易に取り換えられるようにしておく為です。
ここは車が出入りする場所なので、うっかりちょっと擦ったとかミラーがぶつかったとかの可能性はあるのでその対策です。

ドリルビスはセンターには打たず、交互にズラして打ってあり、皿取り加工をして皿ビスを使い、ビスがレール内に出っ張らないようにしてあります。

ところでこのドアはレール同士が向かい合って取り付くのでレールの平行度が非常に重要になってきます。
レールとローラーのクリアランスにもよるでしょうが、誤差は数ミリ以内に抑えないと開閉が困難になるのではないかと思われます。

誤差が大きい場合はこの時点でレールと柱の間にスペーサーを入れて調整しなくてはいけませんが、ウチのガレージは超精密施工なので、計測した開口部の柱間の上下差は1mm
勿論全く調整せずにレールの取り付けが出来ました(笑)


最後にローラーを取り付ける際に必要になるのでレールは下の方(地面から80cm位の位置)を一部切り取ってあります。

ローラーも使っているうちに傷んできて交換が必要になる可能性があるので、その際の交換も容易に出来るようにしています。

通常は塞いでおかないといけないので、ここに付ける蓋は後ほど作ります。


次に扉を吊り下げるL字アングル材を間口の上に取り付けます。

既に採寸して決定した位置に丁番を取り付けてあります。

この丁番は溶接用の物でもちろん取付穴はあいていませんでしたが、M10のボルトで取り付ける為に穴あけ加工してあります。

溶接で取り付けた方が簡単で時間も掛からないのですが、これもレールやローラー同じように傷んだ時に取り換えられるようにしたかった為です。


扉の吊り込み位置は当然レールの中心になります。

レールのチャンネル材の内側の幅がちょうど40mm、L字アングルの幅も40mmなので間に嵌め込むと都合よくピッタリになります。

L字アングルは仮固定にドリルビスを使っていますが、ドアの重さが全て掛かる部分なので、この後溶接でしっかりと取り付けました。


取り付けたレール間の寸法を計測し、扉本体の製作に入ります。

扉の上半分の上側、L字アングルのすぐ下に付けるパイプに穴をあけ、丁番を固定できるようにします。

ここは普通にボルトとナットで固定した場合、扉の「外装」を取り付けてしまうと、後からボルトを緩めて丁番を取り換える事が難しくなるのでちょっと変ったナットを使用します。

このナットは「ウェルディングナット」というもので、その名の通り溶接で取り付けるものです。

普通のナットを溶接しても良いのですが、どうしてもナットの厚み分(10mm位)が出っ張ります。

そこをこのナットを通常とは逆向き(多分)に使うとその出っ張りが最小限にする事が可能です。

ナット部がパイプにスッポリ入る位に穴をあけてボルトで締めて仮固定。


その後ナットの平板部分と丁番を溶接して完成。

出っ張りは平板部の厚み(1mm)で収まりました。

ボルトはこの状態でパイプの中で10mm位ネジ山に噛んでいるのでしっかり締め付ける事が出来ます。

ボルトの長さは適宜出っ張りが無いように調整します。


全く同じ工程なので扉が折れる部分、扉の上半分の下側のパイプと下半分の上側のパイプにも丁番を取り付けておきます。


丁番を取り付けたパイプを吊り下げ、ドア用に切り出したパイプをガレージ間口に合わせながら溶接していきます。

ところでガレージドアは二分割になるわけですが、二分割した上下のドアの大きさは同じではありません。

上側のドアが小さく、下側が大きくなります。

※実はドアの寸法をきっかり半分にしてしまうと少々問題が発生します。

これはドアの作動を確認する為にアルミの端材で模型(ってほどでもないですが)を作ってみた際に判明したのですが、ドアをちょうど真ん中で分割してしまうと、ドアを目一杯に上げた時に、丁番で折れ曲がった先端が重みでガクっと下がってしまいます。

ついでにドアの重さがレールにもろに掛かってくるのでレールが変形する可能性が有りそうです。

色々検討してみた所、ドア上下の比率は上1:下2付近が良さそうです。


ドアの溶接組立ては間口に仮固定しながら行いますが、レールとの隙間はローラーを配置する都合上、かなり精度が必要です。

なのでレールとパイプの隙間を正確に確保する為、溶接時にレールとパイプの間にスペーサーを挟んで固定しながら溶接します。

スペーサーに使用したのは「基礎スペーサー」という樹脂製の板。

これは住宅の基礎と土台の間に挟んで高さを調整するもので、厚みの違うものがミリ単位で販売されています。

価格も一枚数十円から百円程度なので、これらを組み合わせて希望の厚みになるように調整します。

レールとドアの隙間は8mmに設定したので3mmと5mmの板を組み合わせています。


切り出しておいたパイプを溶接するだけなので1時間程度で溶接完了。

ドアの寸法は上側が高さ850mm、下側が1520mm、ドア幅は3410mmになりました。


ドアの作動を確認し、ローラーの位置を割り出す為、ドアを持ち上げますが、既にかなり重いので電動ウインチを使って持ち上げます。

←全開状態。

下側のドアが大きい分、ドアを開けた際に室内側にドア下部が700mm程度入ってきてしまいますがこれは仕方ないですね。


上記状態で下側ドアの側面パイプと柱に固定したレールの交点にローラーを固定すればバッチリの筈です。


ローラー取り付け前に先に上側のドアを仕上げてしまう事にします。

ドアは丁番でぶら下がっているだけなので、本来外側に押し出されていく上側ドアもこのように室内側にも動いてしまいます。

このままだと扉を閉めた状態でも前後にゆらゆら動いてしまいそうなので、室内側には動かないように戸当たり(?)を付けます。


最初からこの部分も計算に入っていればL字アングルを扉の横に溶接しておくだけで済んだのですが。扉を作って取り付けてから気が付いたのでちょっと面倒なやり方になってしまいました。

扉とレールの隙間をかなりキビしく作った為、L字アングルを付けられるスペースが無いので、フラットバーと13mm角のパイプを溶接した物を扉の端に溶接します。


レールに使ったC型チャンネル材を当ててみるとこんな感じです。

扉を閉めるとレールにフラットバーが当たってそれ以上動かないようになります。

(取り付け時にはこのフラットバーとレールの間に緩衝用に3mm厚のゴムを挟む寸法になっています)


ドアを動かして割り出した位置に穴をあけてローラーを取り付けます。

ローラーとローラー軸はガレージ(小)のドアに使用したのと全く同じ物を使用します。

レールの幅56mmに対してローラー直径は50mm、これより一つ上のサイズだと直径55mmなのでクリアランスが1mmしか無くなってしまい、あまりにもギリギリになり過ぎるので、遊びはやや多めですが50mmを選択しました。

まだ扉が人力で持ち上がる重さなので上下に動かして確認しましたが、スムーズに稼動しました。


下側の扉の上の方(扉を開けると外に出ていく部分)にも戸当たりを溶接しました。

これで扉を室内側に引っ張って閉めた時にブラブラ遊ぶこと無く、固定されます。


ワイヤーは一本で中央部分を吊り上げるので、下側の扉の中央にはパイプを2本追加して補強しておきました。

扉のロックを製作する為、パイプに穴をあけてシャフトを通してあります。

ただ、このままシャフトをスライドさせると金属同士が擦れるのでキーキー音がしてしまいます。


そこで扉本体の角パイプには大き目に穴をあけておき、扉ロック用のシャフトより1mm程度大き目に穴をあけた樹脂製(ポリプロピレン、PP)の「まな板」を切り出して芯出ししながら固定します。

これでシャフトがスムーズに動き、尚且つスライド時に殆ど音がしないようになりました。


扉のロック用ハンドルユニットを取り付ける為、に角パイプ、フラットバーを溶接します。

扉中央(2本のパイプがある位置)にワイヤーが通るので、少しオフセットさせています。


ハンドル用のパーツを製作。

右からM12のボルトに鉄の丸棒を曲げた物を溶接した物、軸径12mmのベアリングユニット、軸径12mmの金属カラー、3mm厚フラットバーに穴をあけた物、M12ナット。


上記の物を仮組みするとこんな感じになります。


この位置が扉をロックした状態。


上記の状態でシャフトが扉の側面の最外より60mm程飛び出します。


ハンドルを90°回してロックを解除した状態。


上の状態でシャフトの先端が丁度扉のパイプと面一になります。


シャフトの先端に合わせてレールに穴をあけます。

この穴にシャフトが差し込まれて扉がロックされる仕組みです。


ロックがまとまったので扉のローラーを入れる部分に蓋を作って取り付けます。

レールに使ったC型チャンネル材の一部を切り取ったものにL字アングルを溶接し、それを柱にドリルビスで固定。

取り付け後、扉がスムーズに動くことも確認しておきます。


扉を吊り上げるフックを取り付けます。

何度か扉を開閉し、丁度良さそうな位置に4.5mm厚のフラットバーを溶接し、吊り上げ用のフックを掛ける金具を取り付けます。

耐荷重が280kg、M16サイズのアイボルトです。


扉に付けたアイボルトの真上の柱に4.5mm厚のL字アングルに補強を入れた物を溶接し、そこに滑車とアイボルトを取り付けます。

滑車はガレージ(小)の扉に使った物と全く同じ物で耐荷重500kg。


同じ滑車をもうひとつ取り付け、ワイヤーを下に降ろします。

開閉テストの為、仮に付けた電動ウインチで引っ張り上げてみます。


開閉は非常にスムーズに行う事が出来ました。

扉に付けたアイボルトには滑車が付いているフックを使って動滑車を一つ使っている状態にしている為、実際に扉引き上げる力は扉の重量の1/2なので、ウインチを使わなくてもワイヤーを手で引っ張って開閉出来る位軽いです。