JP2011099311A - 回転体の回転制御機構とその回転体制御機構を用いたドア等の開閉装置 - Google Patents

回転体の回転制御機構とその回転体制御機構を用いたドア等の開閉装置 Download PDF

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Abstract

【課題】
ドアを開くときにドアが重たく感じられない特徴を持ち、ゆっくりと回転し、しかも強く密閉するドアであり、閉止時の衝撃音を小さくし、ドアに強く急激な力が作用したとき一旦停止して指詰め事故を防止するドアを提供する。また少し開くと全開し、少し閉めると全閉する機能を備える。
【解決手段】
油の粘性抵抗や摩擦抵抗を使わず減速する構造を持ち、力の方向を変えることによって閉止速度を制御し、バネの力を最小限に設定しドアを回転させ、閉止直前ではドアが止まっても装置は回り続けてバネの力を最大限に拡大し、第１のドアを介して密閉し衝撃音を小さくする。
【選択図】 図２２

Description

本発明は回転体の回転制御機構とその回転体制御機構を用いたドア等の開閉装置に関する。
ドアを開く時にバネに力が蓄えられ、ドアから手を離したときに勝手に閉まるドアは、弱いバネを採用すると途中で止まり閉止に至らず、強いバネを採用すると閉止時に大きな衝撃を伴う問題があって、またドアを開くほどバネの力が大きくなり閉止時の閉止速度は大きくなる問題があった。ドアが閉止したとき大きな衝撃音を発しないようにするため、多くのドアクローザは摩擦抵抗や空気或いは油の粘性抵抗など「抵抗を負荷することによってドアを減速するもの」であって、抵抗を大きくすればドアを止めることになり、小さくすれば減速しない結果となり、「油圧シリンダを備えるドアクローザ」は「バネの力が必要を遥かに上回り、これに対抗する抵抗も非常に大きい環境下」においてのみこの課題を解決している。「油圧シリンダを備えるドアクローザ」は非常に大掛かりな装置であって、非常に大きな力でなければドアは回転しないかのように誤解されるが、実際は殆んど力が要らない作業であって、「ドアに作用する力」は「油圧シリンダを備えるドアクローザ」のバネの力の数パーセントにも満たない。
この技術は「回転させる力が殆んど要らないドア」に抵抗をかけてわざわざ回り難くするものであって、「ドアを開くときにドアが重たく感じられる欠点」があった。
「ドアが閉止する以前にドアに作用する力」はドアを回転させるだけであって、ドアが閉止するときにはドアを単に回転させるだけでなく「ドアの取手側側面に取り付くラッチ」をドア内部に凹ませる作業を伴う。そのため本発明はドアの回転範囲を全開から閉止直前に至る回転範囲（以下、「（あ）の範囲」と言う。）と閉止直前から全閉に至る回転範囲（以下、「（い）の範囲」と言う。）との２つに区分して、それぞれの範囲において異なる大きさの力を作用させ、必要以上の力をドアに提供しないようにしている。
特許文献１は回転力の大きさを回転の途中と最後と異なるようにする電動ドアに関するもので、回転力の大きさは電気信号によって制御される。電動ドアは停電時に通路を閉鎖することになりかねない。本願とは駆動手段と制御手段が異なる。
異なる大きさの力が働く２つの回転範囲には明確な境界（以下、「切替範囲」と言う。）があって、自動的に強い力から弱い力へ或いは弱い力から強い力に切り替わるもので、「作用する力の大きさ」が突如として変化するところに特徴がある。
回転軸の周りに力Ｆが働いて回転体が回転する回転機構において、上記回転軸の周りに働く回転力Ｍと上記回転軸と上記力Ｆの作用線との間の距離Ｌとの間に（Ｍ＝Ｆ×Ｌ）なる関係が成立するが、本発明は上記異なる大きさの力を「上記距離Ｌの大きさを変化させることによって上記回転力Ｍまたは力Ｆの大きさを変化させるものである。「油圧シリンダを備えるドアクローザ」ように抵抗を用いてバネの力を小さく作用させるのではない。
特許文献２はラックと歯車を噛み合わせてそのとき発生する負荷により扉を減速するもので、回転数が小さい歯車で或いはラックの小さく移動で回転数が大きい歯車を回転させるとき、速比が大きくなるほど歯車の回転抵抗が大きくなることを利用するものである。本願は小さなバネの伸縮でドアを大きく回転させて駆動力不足の状態にすることでドアを減速するもので歯車の回転抵抗によるものではない。
特許文献３は回転体を閉方向に付勢するバネに対し抑制力となるバネを配した閉戸緩衝機構であるが、閉方向と反対方向に抑制力を作用させることは単に閉方向の力を減じただけである。本願は駆動力を減じる引き算をするのではなく、掛け算をして駆動力を拡大或いは縮小するものである。
「減速手段に抵抗を採用すること」は回転体が回転する方向と反対方向に力を新たに追加して「回転体を付勢する力」を減じてドアに作用する力を小さくするだけであって、大きなバネの力の代わりに小さなバネの力を使用した場合と同じ結果になる。
本発明はこのように大きなバネの力を抵抗によってわざわざ小さくするのではなく、「ドアに作用する力の作用線を移動させる手段」を用いてが小さいバネの力を大きくドアに作用させるものであって、通常のドアクローザに比べて弱いバネを使用している。本発明は抵抗を採用せず積極的にベアリングを採用することによって、小さな力でもドアを効率よく回転させることが出来、摩擦抵抗の性能のバラツキや劣化の問題を解決し、更にドアを開くときにドアが重たく感じられる欠点を解消した。
回転軸が水平である蓋が上下に回転するとき、水平方向に重心が移動して回転軸回りの回転モーメントが変化するが、特許文献４はテコの支点が移動することによって支点と作用点の間の距離が連続的に変化し該回転モーメントに釣り合う回転力を付与するものであるが、本願のように回転範囲が２つに区別でき、所定の境界を境にして装置の構造や機構が切り替わらない。
本発明は「枢軸で連結されるドアとドア枠とからなる開閉部」に「複数のリンクからなる駆動部」が接続するリンク装置であって、「（あ）の範囲」で開閉部の大きな回転に対して駆動部が小さく動作し、「（い）の範囲」で開閉部の小さな回転に対して駆動部が大きく動作するもので、ドアのラッチ雄部がドア枠の雌部に当接してドアが戸当たりに当接するまでのドアが僅かな回転を、駆動部がの大きな動作によって精密に制御するものである。
特許文献５は扉の閉鎖時の衝撃をダンパによって緩衝する装置を提供するもので、回転ダンパは扉に直結し、扉の閉鎖時の小さな動作で動作する。特許文献５は本願のように回転の最後に回転機構が突然変化しない。本願は開閉部の小さな動作ではなく駆動部の何れかのリンクの大きな動作を遅延させて衝撃を緩衝する。
回転軸が水平である蓋は何処においても静止し力の釣り合いを保つことを課題とし、回転軸が鉛直である扉は動き出すと力の釣り合い崩れて加速する運動を取り扱う。
重心の上下移動はなく位置エネルギーの変化はない。静止したドアは「ドアの枢軸の周りに働く最大静止摩擦力を僅かに上回る力」で回転し始める。止まったドアが何処からでも動き出す（以後、ドアから手を離して閉止し始めるときのドアの開度を閉止開始開度と言う。）ように「最大静止摩擦力を僅かに上回る力」が働かなければならない。ドアが一旦回転し始めると、ドアの枢軸周りの回転抵抗は上記最大静止摩擦力より小さい運動摩擦力となり大きさは激減する。ドアは何処においても静的力の釣り合い崩れて加速している。
いくら小さな力でもドアに作用し続ければ、ドアは加速し閉止時にドアの回転速度は最大になる。本発明は「（あ）の範囲」で動作する（以後、「（あ）の範囲」の動作を回転作業と言う。）回転装置と「（い）の範囲」で動作する（以後、「（い）の範囲」の動作を密閉作業と言う。）密閉装置からなり、「切替範囲」前後で減速しながら密閉するものである。
特許文献６は「（い）の範囲」でのみ動作する緩衝機能を備えた密閉装置で、作動させるためには「ドアに作用する力」が必要になる。本発明は閉止寸前に「ドアに作用する力」が全くない状態に近づけて減速するもので、本願の密閉装置がドアを回転させる力ない状態から始まる点と異なっている。また密閉機構は「摺動面とそれに沿って移動する車輪とを備える回転機構」によるものであるが、車輪が摺動面を押圧する力の作用線が回転体の回転軸から遠ざかり、密閉力が次第に弱くなっている。本願は上記押圧する力の作用線を回転体の回転軸に漸次近づけることによって、回転の最後に最小に衰弱したバネの力でも大きな力で密閉するものである。
特許文献７〜１１は、「摺動面とそれに沿って移動する車輪とを備える回転機構」に関するもので、「互いに離間した一対の回転軸の周りに回転体が相対的に回転する回転装置であって、片方の回転軸を軸に回転する片方の回転体は摺動面を備え、他方の回転軸を軸に回転する他方の回転体は先端部に車輪を装着し、上記摺動面が上記車輪に沿って押圧しながら移動する回転装置或いは上記車輪が上記摺動面に沿って押圧しながら移動する回転装置」である。
図４に説明する回転機構は「上記摺動面が上記車輪を押圧する力の作用線或いは上記車輪が上記摺動面を押圧する力の作用線」と「上記片方の回転体或いは他方の回転体の回転軸」との間の距離を制御して「上記片方の回転体或いは他方の回転体の回転軸」の周りに働く回転力を制御するものである。図４においてドアが何処においても「最大静止摩擦力を僅かに上回る力」が働くように、上記力の作用線と「上記回転体の回転軸との間の距離を一定にしている。
特許文献７は「スプリング機構を備えた扉」に関するもので、摺動面の中間部が他方の回転軸を中心とする円弧であって端部に直線部を備え、摺動面が押圧する力の作用線は車輪が中間部にあるとき車輪の円運動の半径方向であって、車輪が端部にあるとき車輪の円運動の接線方向であり、車輪が中間部にあるとき双方の回転体は相対的に回転せず、車輪が端部にあるとき回転する回転機構である。特許文献６の、摺動面の中間部はドアを回転させるものではなくドアが加速する課題と無関係である。
「摺動面とそれに沿って移動する車輪とを備える回転機構」において「摺動面と車輪との間に働く押圧力の作用線」が「先端部に車輪を装着した回転体」の軸芯線（以後、両端の支軸を通る直線を軸芯線と言う。）とが一直線状に配される状態に近似するようにすると、軸芯線方向に大きな力が作用しても回転体の回転軸回りに働く回転力は小さい。この特徴をドアに利用すると、「（あ）の範囲」でドアの枢軸方向に強いバネの力が作用してもドアの開閉に大きな力が作用せず、ドアを開くときに非常に軽く感じられる効果をもたらす。
また本発明は「摺動面を備えた回転体」を回転軸が水平である蓋であって、「先端部に車輪を装着した回転体」の回転によって蓋が上下に回転する回転機構であって、「先端部に車輪を装着した回転体」の回転軸周りに働く回転力は小さくても、軸芯線方向に大きな蓋の重量を支持しながら蓋を上下に回転することが出来る。
特許文献８は「自動車のトランクリッドのヒンジ」に関するもので、トランクリッドの重力が大きな力として車輪の円運動の周方向に作用し、摺動面が車輪を押圧する力で対抗するもので、本願の「先端部に車輪を装着した回転体」と逆である。本願は車輪の円運動の径方向に大きな力を支持し、車輪の円運動の周方向に働く小さな力で対抗するもので、小さなバネの力でとトランクリッドの大きな重量を支持できる。
特許文献９は水平の支軸を軸に回動する複写機の原稿搬送集積ユニットのヒンジ装置に関するもので、車輪の回転軸が蓋に設けた長穴内を移動するようにして、バネが車輪の回転軸を引き上げる方向に働き、バネの力は摺動面を押圧する力長穴を介して蓋を支持する力に分解され、バネの力の一部が蓋に伝わる。
蓋に作用する力の大きさの変化は専ら従うバネの長さの変化によるものであって、バネの軸芯線と回転体の回転軸との間の距離に比例しない。
本願の「先端部に車輪を装着した回転体」が特許文献９の複写機の原稿搬送集積ユニットに相当し、ドアに作用する力は「車輪が摺動面を押圧する力」であって、その作用線は車輪Ｂの円運動の径方向である。その作用線と枢軸Ｏとの距離によって「ドアに作用する力」はゼロから無限大に調節可能であって、バネの力が変化しなくても良いものである。特許文献９は全回転範囲に亘って蓋の回転とバネの伸縮とが関係する開閉装置であって、本願はドアの回転がバネの伸縮ではなく枢軸Ｏとの距離と関係する。
特許文献１０は「バックドアの支持構造」に関するもので、自動車のバックドアを「空気圧によって伸縮するダンパステー」によって上下させるものである。バックドアの重量を伸縮するステーで支持し、ステーの伸縮でバックドアを上下させる。付勢手段が重量を支持する支持体である。本願の「先端部に車輪を装着した回転体」は剛体であって、重量を支持する支持体が伸縮しない。付勢手段は重量を支持することなく回転体を回転させるもので、付勢手段の働く方向は重力が働く方向に略直角であり、重力に殆んど影響されない。
特許文献１１は起伏ゲートに関するもので、起伏ゲートは止水板を備える扉体４とそれを支持する扉体２１とからなり、扉体２１は先端部に「扉体４に設ける摺動面に沿って移動する車輪」を備え、扉体４を起立或いは倒伏させるものである。しかしながら特許文献１１は扉体４が起立状態で扉体２１と直交し、扉体４が倒伏状態で扉体２１と平行となるので、扉体４の倒伏時に扉体４の重量を扉体２１の軸芯と直角方向に支持し、軸芯方向に支持しない。扉体２１の回転付勢手段が扉体４の重量を支持することになる。従って倒伏時の扉体４を起立させる付勢力は大きくなる。
特許文献１２は「外縁部に複数の車輪を装着した外周が渦巻き曲線形状のカム体」の回転軸に移動荷重を支持する移動装置に関するもので、複数の車輪が支持する大きな力の作用線はカム体の回転軸近傍を通り、カム体が小さな力で回転するが、回転軸周りに働く回転力は複数の車輪の２つが接地するとき最大値を示し、車輪の１つが接地するとき最大値からゼロまで減少或いは増加する。回転軸周りに働く回転力の大きさが脈動するだけ最大値が大きくなる。本願の場合設置店を１点に限るので
それだけ該最大値は小さくなる。
本発明は「ドアがゆっくり回転し、しかも確実に且つ静かに密閉されるようにする課題」を解決する技術を提供するものであるが、以上に説明したように従来技術が解決しようとした課題に対しても有効な手段を提供している。このように本発明が提供する技術は当然ドア以外の産業分野において利用することができることは言うまでもない。
特開２００６−９５４７ 特開２００５−２７３１９９ 特開平９−１７７４２５ 特開平１１−５０７３４ 特開２００６−１４５０６８ 特開２００７−１７７４５９ 特開２００６−３０６３５９ 特開昭６２−５９７８５ 実開昭６１−８６７３２ 特開平４−３２５３１４ 特開２００７−７０９２４ 特開２００６−３０６３６８
「バネで動くドア」は、小さな力で閉止するときゆっくり回転するが、回転の途中でドアが停止する場合もある。途中で止まらず必ず密閉されるようにすると密閉時に激しい衝撃音が発生する。「油圧シリンダを備えるドアクローザ」はドアをゆっくり回転させ、密閉時に衝撃音が発生しないようにするものであるが、「ドアを開くときにドアが重たく感じられる欠点」があった。
本発明は、「開くときに重たく感じらないドア」で、しかも閉止時に大きな衝撃音を発しない「バネで動くドア」を提供するためになされたものである。
バネは一瞬にして伸縮する特性があるが、伸縮量がを小さく負荷が掛かったバネはゆっくりと動作するので、本発明の「バネで動くドア」は、力不足の状態にしてゆっくりと動作するようにしたものである。
「閉止時の大きな衝撃音」は閉止時に必要以上の力が作用し、余分な力が音に変換されたもので、室内の機密を保つため「ドアが戸当たりを押圧する力が静的圧力としてではなく、衝撃荷重として作用するところに原因がある。
閉止直前にラッチが凹むとき（以下、ラッチ当接時と言う。）、ドアにはラッチの抵抗と枢軸Ｏ周りの回転抵抗とドア面が受ける空気抵抗とが作用し、これにバネによる力とドアに取り付く慣性力（以下、ドア慣性力と言う。）が対抗する。枢軸Ｏ周りの回転抵抗はドアが止まっている場合と動いている場合で異なるだけでなくドアによって様々であり、ドア慣性力も大きく開いて手を離す場合と小さく開いて手を離す場合とでは大きく異なるが、本発明はあらゆる場合においてもまたあらゆるドアに対してもラッチが凹むときに「ドアに作用する力」が過不足なく作用するものである。
本発明はラッチが凹むときにドア慣性力の影響を取り除くために、停止状態に近づけるもので、ドアが止まったままでもドアを開閉する装置（以下、開閉装置と言う。）が動き続けるようにするもので、またドア慣性力の影響を少なくするためにドアに大きな力を作用させないようにするもので、「ドアに作用する力」を小さくすることによってドアを開くときに必要な力が小さくなり、ドアを開くときにドアが重たく感じられないようにある。
本発明は広く一般的には「単純な技術であってドアに採用されなかった技術」でドアの分野にこれまでにない効果を挙げるもので、単純な技術を採用しなかったドア以外の分野について、数例を実施例に示すものである。また本発明は「閉止時の衝撃音を小さくする」と言う課題を「互いに関連のない複数の手段」で解決するもので、これらの手段がドアと関係がないその他の複数の分野で貢献するのは当然である。
「バネで動くドアの閉止時の衝撃音」を小さくするためには、複数の課題を解決する必要がある。発明が解決しようとする「課題のその１」は「ラッチ当接時とそれ以前の２範囲において異なる大きさの力をどのように作用させるか」である。
ラッチを凹ませる作業にはドアの回転を伴うので、「ドアを単に回転させるだけの力」より「ラッチを凹ませる力」は大きい。「（あ）の範囲」の何処からでも止まったドアが辛うじて動き始めるように、出来るだけ小さな力でドアを回転させる（以後、「（あ）の範囲」の回転手段を「（あ）の回転手段」と言う。また「（い）の範囲」の回転手段を「（い）の回転手段」と言う。）と、ラッチ当接時に停止する可能性があり、また「（あ）の範囲」でラッチ当接時に停止しないように大きな力でドアを回転させると、閉止時の衝撃音が大きくなる。そのためラッチ当接時に「ドアに作用する力」の大きさが小から大に切り替わる（以後、「ドアに作用する力」の大きさを切り替える手段を「切替手段」と言う。）ようにしなければならない。
発明が解決しようとする「課題のその２」は「閉止開始開度によって異なるドア慣性力をどのように処理しながらラッチを凹ませるか」である。
「（あ）の範囲」で「ドアに作用する力」が小さく維持しても、力が作用し続ける以上ドアの回転速度は増加の一途を辿り、更に上述の「（い）の範囲」で大きな力が作用すると更に増加する。ドアが戸当たりに密着するとき、ドアが保有する運動エネルギーが衝撃音に変換される。運動エネルギーはドアの回転速度の２乗に比例し、ドアの回転速度に僅かな差があれば衝撃音は極端に大きくなる。
ラッチ当接時に「ドアが止まった状態でラッチを凹ませる力」は大きくても、ドアが運動している状態は、ドアの密閉作業にドア慣性力が僅かに参加するだけで「ラッチを凹ませる力」を小さくする。ドアの速度が一定値以上になると、「ドアに作用する力」がなくてもドア慣性力だけでドアは全閉する。ドア慣性力だけでドアが全閉するときの衝撃音は、ドアの速度が一定値を僅かに大きくなるだけで無視できない大きさになる。
ラッチ当接時にドア慣性力を消滅させてドアを密閉すると、或いは消滅させながらドアを密閉するとドア慣性力に関係なく衝撃音を調節できる。本発明はドア慣性力を消滅させずに密閉作業に参加させ、ドア慣性力を密閉力に変換しながらドアを密閉するもので、「ラッチを凹ませる力」を小さくし、ドアを開くときに必要な力を小さくする。
発明が解決しようとする「課題のその３」は「ドアが止まったままでも開閉装置どのようにして運転し続けるようにするか」である。
衝撃音はドア慣性力に敏感に反応するので、ラッチ当接時にドア慣性力を出来るだけ小さくして一定の範囲内に留まる必要があり、「（あ）の範囲」で「ドアに作用する力」を小さく維持して加速を少なくし、「（あ）の範囲」の終わりにおいて或いは「（い）の範囲」の初めにおいて「ドアを減速する手段」を講じられる。
ラッチ当接時は「（あ）の回転手段」でドアが回転し開閉装置に「ラッチを凹ませる力」はない。ドアが十分に減速された状態であれば、ラッチの抵抗でドアは停止する。開閉装置にドアを回転させる力がないので、ドアと連動する場合はドアと共に停止する。本発明のドアはラッチ当接時にドアが停止し或いは停止に近い状態になり、開閉装置がドアと連動せずに或いは僅かに連動して、ドアを回転させることなく或いは開閉装置の小さな力でドアを僅かに回転させながら、ラッチ当接時以後にラッチを凹ませる力がある状態にするものである。
ドアの回転の最後にラッチを凹ませる最大の力が必要になるが、バネの力は減衰して最小になる。発明が解決しようとする「課題のその４」は「バネの小さな力で如何にしてドアを密閉するか」である。
ドアが戸当たりを押圧する以前にドアのラッチ雄部を凹ませるために「ドアの全開点範囲において最も大きな力」が必要であるが、「ラッチを凹ませる力」がラッチ当接時からドアが戸当たりを押圧するまで作用し続けると、このドアの回転量が小さい範囲でもドアは加速して衝撃音が発生する。ラッチが凹んでからは、ラッチが再び飛び出してドア枠Ｗに嵌まり込むまで殆んど力は必要としない。「ドアの全開点範囲において最も大きな力」はラッチ当接時に限って、最小に働くようにすることが望ましい。
本発明は「（あ）の範囲」でも「（い）の範囲」でも加速しないようにバネの力を必要以上にドアに作用させないもので、強い力のバネを使用しない。強い力のバネの力を減じてではなく、弱いバネの力を拡大してドアに作用させるものである。そのため密閉時の「ドアに作用する力」の制御が重要になる。
ドアは大きさも重量も様々で、１つの開閉装置があらゆるドアに適応して、常に同様の効果を発揮し、所望の動作するようにするには限界があるが、本発明の装置はドア慣性力の大きさに応じて制動力が変化し、開閉装置の構造形態が変化することによって適応範囲を広げたものである。また以上の課題を解決するために、以下に説明する複数の手段が講じられるが、複数の手段は互いに効果不足を補うものである。
発明が解決しようとする「課題のその１」〜「課題のその４」を解決する「手段その１」は、「発明を実施するための形態」の冒頭で説明するように、
「回転軸Oを共有し相対的に回転する「2つのリンクD，Wからなる開閉体」と「１以上のリンクからなる伸縮部」とを備え、上記２つのリンクD，Wのそれぞれに設けられる取付軸C，Swに上記伸縮部の両端が接続されるリンク装置であって、上記取付軸C，Swの間の距離が変化することによって開閉体が開閉する開閉装置で、上記リンク装置の何れかの連結軸の周りの回転を拘束する解除可能な拘束手段を備え、上記解除可能な拘束手段は上記開閉体の所定の開度を境にして上記何れかの連結軸の回転を拘束する或いは拘束を解除して、上記開閉体に働く力の作用点が移転することを特徴とする開閉装置。
開閉装置その１は、例えば図１〜図７の実施例のように「何れかの隣合うリンクが滑り対偶で連結されるリンク装置」である場合、例えば図１において「何れかの隣合うリンクＷ，Ａの片方のリンクＷには摺動面Ｋを備え、他方のリンクＡに装着する車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って移動し、摺動面Ｋは「片方のリンクＷの回転の中心Ｏ或いはその近傍から遠さかる車輪Ｂの通路」を備え、車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って移動するとき片方のリンクＷのリンクの回転を全く或いは殆んど伴わないことを特徴にする。例えば図１〜図７においてドアＤの回転を全く或いは殆んど伴わずに移動する。車輪Ｂは摺動面Ｋを押圧してその接点ｂには押圧力Ｆｂが働き、車輪Ｂが回転の中心Ｏの近傍から遠さかると共に押圧力Ｆｂの作用線も遠ざかり、回転の中心Ｏに働く回転モーメントが増加する。
「（あ）の範囲」で車輪Ｂが回転の中心Ｏの近傍に拘束され、回転の中心Ｏに働く回転モーメントは小さく、ドアＤの回転は大きくリンクＡの回転は小さい。「（い）の範囲」で車輪Ｂが回転の中心Ｏの近傍から遠く離れて、回転の中心Ｏに働く回転モーメントは大きく、ドアＤの回転は小さくリンクＡの回転は大きい。「切替範囲」で押圧力Ｆｂの作用線がリンクＡの軸芯線Zaを横切ることによってリンクＡの回転方向が切り替わり車輪Ｂの拘束が解除される。「切替手段」はドアＤの回転を全く或いは殆んど伴わないことを特徴とし、ドアを回転させずに或いは少しだけ回転させて伸縮部は大きく運動し、ドアが止まっても伸縮部は運動し続ける。
図１〜図７はドアＤまたはドア枠Ｗに摺動面Ｋが設けられ、開閉部と伸縮部との取付部が滑り対偶の実施例で、図１７図１８はそれ以外の連結軸がすべり対偶の実施例であって、何れかの連結軸が滑り対偶であれば同様の動作と効果が期待できる。また図３０において板バネを使用した場合も同様の動作と効果が期待できる。
開閉装置その１は、例えば図１９の実施例のように「何れかの隣合うリンクが回り対偶で連結されるリンク装置」である場合、例えば図１９において「何れかの隣合うの片方のリンクＡＡは他方のリンクＤまたはＷに設けられる当たりＧ１、Ｇ２によって、押圧力Ｆｂの作用線を枢軸Ｏ近傍に留めて拘束する位置と押圧力Ｆｂの作用線を枢軸Ｏ近傍にから離れる拘束解除位置との間を揺動する。
図１〜図７、図１７図１８の連結軸がすべり対偶の場合と同様に、「（あ）の範囲」で連結軸ＰＰが回転の中心Ｏの近傍に拘束され、回転の中心Ｏに働く回転モーメントは小さく、ドアＤの回転は大きくリンクＡの回転は小さい。「（い）の範囲」で連結軸ＰＰが回転の中心Ｏの近傍から遠く離れて、回転の中心Ｏに働く回転モーメントは大きく、ドアＤの回転は小さくリンクＡの回転は大きい。「切替範囲」でリンクＡの軸芯線Za即ち力の作用線がリンクＡＡの軸芯線Zaaを横切ることによってリンクＡの回転方向が切り替わり連結軸ＰＰの拘束が解除される。
開閉装置その１の「上記何れかの連結軸の周り回転を拘束する或いは拘束を解除することを特徴」は何れかの連結軸の回転を拘束されて、その連結軸を中間にして連結される隣合うリンクが相対的に一体になり、拘束解除して隣合うリンクが回転可能になることを意味している。隣合うリンクが相対的に一体になることはリンク装置のリンク数と自由度が１つ減ることである。
図８図９は、「開閉装置その１の「１以上のリンクからなる伸縮部」の何れかのリンクがバネである開閉装置その１−１。」で、４つのリンクＤ,Ｗ,Ａ,Ｖからなる４節回転機構であり、隣合うリンクＤ，Ａが相対的に一体になるとリンク装置のリンク数が１つ減り、運動できなくなる。リンクの１つをバネにすることによって運動可能となる。
図８図９は図１９のリンクＡが引きバネＶに代わるもので、「切替範囲」でバネの軸芯線Zv即ち力の作用線がリンクＡの軸芯線Zaを横切ることによってリンクＡの回転方向が切り替わり連結軸ＰＰの拘束が解除される。図３に示す付勢手段の「引きバネＶとリンクＡＡを連結軸Ｓａで連結する連続体」についても同様である。
図８図９図１９は開閉部と伸縮部との取付部が回り対偶の実施例で、図２７はそれ以外の連結軸が回り対偶の実施例であって、何れかの連結軸が回り対偶であれば同様の動作と効果が期待できる。
図２７は５節回転機構であって、隣合うリンクＪ，Ａが相対的に一体になっても、運動可能で、リンク装置の構造形態が変わるが、「（あ）の範囲」で連結軸ＰＰが回転体Ｊの回転軸Ｓｗの近傍から離れて拘束されない状態で、回転軸Ｓｗの周りに働く回転力はドアを牽引する力に小さく変換され、ドアＤの回転は小さく回転体Ｊの回転は大きい。「（い）の範囲」で連結軸ＰＰが回転体Ｊの回転軸Ｓｗの近傍に拘束されて、回転軸Ｓｗの周りに働く回転力はドアを牽引する力に大きく変換され、ドアＤの回転は小さく回転体Ｊの回転は大きい。「切替範囲」でリンクＡと回転体Ｊが相対的に一体になることによって連結軸ＰＰの公転半径が小さく拘束される。
図４の回転機構は摺動面Ｋの回転軸O周りの回転を拘束する解除可能な拘束手段を備え、摺動面Ｋの曲率が変化するときのドアの開度を境にして回転軸O周りの回転を拘束解除する開閉装置その１であって、「（あ）の範囲」で押圧力Ｆｂの作用線がリンクＡの回転軸Ｃの近傍に拘束されて、回転軸Ｃの周りに働く回転力は小さく、リンクＡの回転は大きく摺動面Ｋの回転は小さい。「（い）の範囲」で押圧力Ｆｂの作用線がリンクＡの回転軸Ｃの近傍から離れて拘束解除されて、回転軸Ｃの周りに働く回転力は大きく、リンクＡの回転は小さく摺動面Ｋの回転は大きい。「切替範囲」でリンクＡの回転を殆んど伴わず摺動面Ｋが大きく回転する。
図２２〜２４の回転機構も図４と同様に開閉装置その１であって、連結軸Ｐの周りの回転を拘束する解除可能な拘束手段を備え、リンクＡの軸芯線Zaと回転体Ｊの軸芯線Zjとが一直線状に配されるときのドアの開度を境にして回転軸O周りの回転を拘束解除する或いは拘束する。「（あ）の範囲」で押圧力Ｆｂの作用線が枢軸Ｏの近傍に拘束されて、回転軸Ｃの周りに働く回転力は小さく、ドアＤの回転は大きくリンクＡの回転は小さい。「（い）の範囲」で押圧力Ｆｂの作用線がリンクＡの回転軸Ｃの近傍から離れて拘束解除されて、回転軸Ｃの周りに働く回転力は大きく、ドアＤの回転は小さくリンクＡの回転は大きい。「切替範囲」でドアＤと回転を殆んど伴わずリンクＡが大きく回転する。
開閉装置その１は「上記何れかの連結軸の回転を拘束する或いは拘束を解除する上記開閉体の開度は上記開閉体の回転方向によって異なることを特徴とする開閉装置その１−２」であり、開閉装置その１はドアが閉止する過程において押圧力Ｆｂの作用線が回転軸Ｃの近傍から離れるときのドアの開度が、ドアを開く過程において押圧力Ｆｂの作用線が回転軸Ｃの近傍に戻るときのドアの開度より小さい特徴があり、閉止直前でラッチ当接時以前の回転範囲は閉止過程で「（あ）の回転手段」が働くが、ドアを開いて手を離すとき、ラッチ当接時以前の回転範囲は「（い）の回転手段」が働き、この範囲に抵抗が設けられてもドアは止まることなく全閉する。閉止直前でラッチ当接時以前に抵抗を掛けてドアが止まるようにしても、「ドアに作用する力」をゼロにしてドア慣性力だけで回転するようにしてドア慣性力がラッチを凹ませる力」を小さくするようにしても、ドアが開いて手を離す位置が何処であっても止まったままになることはない。
このように開閉装置その１は「課題のその１」〜「課題のその４」を解決する
また開閉装置その１は
「回転軸の周りに力Ｆが働いて回転体が回転する回転機構であって、上記回転軸の周りに働く回転力Ｍと上記回転軸と上記力の作用線との間の距離Ｌとの間に成立する関係（Ｍ＝Ｆ×Ｌ）に従って、上記距離Ｌの大きさを変化させることによって上記回転力Ｍまたは力Ｆの大きさが変化する回転制御機構であって、
上記回転体を小さな力で回転させる「（あ）の回転手段」と、上記回転体を大きな力で回転させる「（い）の回転手段」と、上記「（あ）の回転手段」から「上記（い）の回転手段」にまたは上記「（い）の回転手段」から上記「（あ）の回転手段」に切り替える「切り替え手段」とを備え、上記「切り替え手段」は上記回転体の所定の開度を境にして上記回転体の回転を全く或いは殆んど伴わずに、上記距離Ｌを小から大にまたは大から小に切り替えることを特徴とする回転制御機構を備える開閉装置その２」でもある。
「開閉装置その２」は力の作用点が移動することによって、或いは転移することによって、或いは力の作用線が回転することによって「力の作用線と回転軸との間に距離」（以後、距離Ｌと言う。）が変化するもので、上記距離Ｌが変化する形態には、以下の開閉装置その１−１〜７がある。
開閉装置その２−１は、上記回転軸の周りに働く力Ｆの方向が上記回転体の回転の径方向から周方向に切り替わる回転機構を備える開閉装置その２に記載する開閉装置。力Ｆbの作用線が回転する形態であって、例えば図１〜９において「（あ）の範囲」で枢軸Oの周りに働く力Ｆの作用線方向が枢軸Ｏに向かい「枢軸Oの周りに働く力Ｆの作用線方向と枢軸Ｏとの間の距離L（以下、一定の大きさの力Fの作用線と回転軸との間の距離を作用力距離Ｌｏと言う。）は小さく枢軸Oの周りに働く回転力Moは小さく、「（い）の範囲」で枢軸Ｏ方向から外れて作用力距離Ｌｏは大に転じる。
開閉装置その２−２は、上記回転軸の周りに働く力Ｆの作用点が「回転軸に近い位置から遠い位置に連続する通路」に沿って移動する回転機構を備える開閉装置その２に記載する開閉装置。力Ｆの作用線が移動する形態であって、例えば図１〜３は「回転軸Oに近い位置Koから遠い位置Keに連続する車輪Bの通路」を備える。図６，７においても同様である。
図８において、回転軸Oに近い位置にある引きバネＶの取付軸Saは「回転軸Oに近い位置から遠い位置に連続する円軌道」に沿って移動する。開閉装置その２−１、２は作用点を「（あ）の範囲」で回転体の回転軸に近い位置に停留させて、「（い）の範囲」で遠い位置に移動させる。
開閉装置その２−３は、上記「（あ）の回転手段」の作用点は回転軸に近い位置であり、「（い）の回転手段」の作用点は遠い位置である回転機構を備える開閉装置その２に記載する開閉装置。力Ｆの作用線が転移する形態であって、例えば図９において「（あ）の範囲」で枢軸Ｏの近い位置にバネVの力が作用する。「（い）の範囲」で枢軸Ｏの遠い位置にある回転体Aが回転して、車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する。「切替範囲」で回転軸に近い位置に作用する回転装置Vから、回転軸にから遠い位置に作用する密閉装置Bに切り替わる。図１１〜１８においても同様である。
開閉装置その２−４は、図４に示すように「一対の回転軸の周りに互いに離間した回転体が相対的に回転する回転装置であって、片方の回転軸を軸に回転する片方の回転体は摺動面を備え、他方の回転軸を軸に回転する他方の回転体は先端部に車輪を装着し、上記摺動面が上記車輪を押圧しながら或いは上記車輪が上記摺動面を押圧しながら上記摺動面が上記車輪に沿って相対的に移動する回転装置であって、上記摺動面の形状は上記車輪が上記摺動面の中間部にあるとき、車輪が摺動面を押圧する力の作用線は上記片方の回転軸と上記他方の回転軸の何れかとの距離が小さく、上記車輪が上記摺動面の端部にあるとき、車輪が摺動面を押圧する力の作用線は上記片方の回転軸と上記他方の回転軸の何れかとの距離が大きい曲線である開閉装置その２に記載する開閉装置。」
図４図３８（ａ）（ｂ）は他方の回転軸との距離が図３８（ｃ）（ｄ）は片方の回転軸との距離が変化する。図３８（ｃ）（ｄ）の摺動面形状はインボリュート渦線である。図４図３８（ａ）（ｂ）の場合は「先端に車輪Ｂを装着するリンクＡ」の回転軸と、図３８（ｃ）（ｄ）の場合はインボリュート渦線の摺動面の回転軸と押圧力Ｆｂの作用線は一定の距離を保つ。
開閉装置その２−１〜３と異なり、ドアが閉止するとき車輪Ｂは摺動面Ｋに沿って回転軸に遠い位置から近い位置に移動する。図４図３８（ａ）（ｂ）の場合は上記摺動面が一定の回転力で回転するとき、上記車輪を押圧する力は車輪が上記片方（摺動面を備える回転体）の回転軸に近づくに従い大きくなるが、押圧力と上記他方（車輪を装着する回転体）の回転軸との間の距離Ｌは小さく拘束され、上記他方（車輪を装着する回転体）の回転軸の周りに働回転力は小さく保たれる。車輪が上記片方（摺動面を備える回転体）回転軸に近い位置にあって、押圧力と回転軸との間の距離Ｌが大に転じるとき、上記他方（車輪を装着する回転体）に働く力はテコの原理も働いて大きくなる。
開閉装置その２−４は、「切替範囲」で力Ｆの作用点が移転せず力Ｆの作用線が回転する形態であって、図４図３８（ａ）（ｂ）の場合も図３８（ｃ）（ｄ）の場合も「（あ）の範囲」で上記車輪が上記摺動面の中間部にあるとき車輪が摺動面を押圧する力の作用線は「先端に車輪Ｂを装着するリンクＡ」の回転軸或いは「インボリュート渦線の摺動面の回転軸」との作用力距離Ｌｏは小さく該回転軸周りに作用する回転力は小さい。上記車輪が上記摺動面の端部にあるとき「切替範囲」で押圧力Ｆｂの作用線が回転して「（い）の範囲」で作用力距離Ｌｏが大きくなるように摺動面渦線の曲率を変化させるので、該回転軸周りに作用する回転力は大きい。
「（あ）の範囲」で車輪Ｂは摺動面Ｋ上を大きく移動して「（い）の回転手段」で移動が小さくなるが、摺動面Ｋは「（あ）の範囲」で小さく回転して「切替範囲」で大きく回転する。この開閉装置の回転機構は、「先端に車輪Ｂを装着するリンクＡ」或いは「インボリュート渦線の摺動面を備えるカム体」の回転の中心に向かう方向（以後、径方向と言う。）に大きな力が働き、それと直角方向（以後、周方向と言う。）に弱い力で移動することを特徴とする回転機構である。
開閉装置その２−１〜４は「ドアに作用する力」が作用力距離Ｌｏに比例するもので、例えば図１において同じ大きさの力Ｆがドアに作用する場合、枢軸Ｏから遠い位置は動き易く近い位置は動き難い。関係式（Ｗ＝ＦＸＬ）において、上記力の作用点が枢軸Ｏに近い位置にあるとき枢軸Ｏの回りに働く回転力Ｍｏは小さく上記力は回転体に弱く働く、上記力の作用点が枢軸Ｏから遠い位置にあるとき枢軸Ｏの回りに働く回転力Ｍｏは大きく上記力は回転体に強く働く。
「ドアに作用する力」が距離Ｌ（以後、一定の回転力が働く回転軸と力の作用線との間の距離を駆動力距離Lvと言う。）に反比例するものは開閉装置その２−１〜４においても認められる。
開閉装置その２−５は、例えば図１図１１において、回転体の回転軸回りに働く同じ大きさの回転力と釣り合う力は回転軸から遠い位置において小さく、近い位置において大きい。以下の開閉装置その２−５〜７は「ドアに作用する力Ｆ」が距離Ｌに反比例するもので、力の作用線の回転半径が変化するものである。ドアに作用する力Ｆそのものの大きさを大きくしてドアを回転させる回転力Ｍを大きくする。
開閉装置その２−６は、例えば図２７の実施例のように「２つ開閉体のそれぞれに設ける２つの取付軸に２つ以上のリンクからなる伸縮部を連結するリンク装置」で、「伸縮部の何れかの隣合う２つのリンク」が互いに係合離脱し、係合して隣合う２つのリンクが相対的に一体になって回転するもので、２つのリンクが相対的に一体になったときの回転の中心からの力Ｆの作用線との距離はそれ以前の駆動力距離Lvより小さくなって、該回転の中心の周りに働く回転力は該力Ｆに大きく変換される。
図２７のリンク装置は５節回転機構であって、２つのリンクが係合して相対的に一体になることで４節回転機構として動作し、２つのリンクが離脱して一直線状になることで２つのリンクは１つのリンクと押して動作し、形態が異なる４節回転機構として動作する。
開閉装置その２−７は、例えば図２２〜２４の実施例のように「２つ開閉体のそれぞれに設ける２つの取付軸に２つのリンクからなる伸縮部を連結するリンク装置」で、上記２つのリンクの軸芯線が一直線上に配されない状態で運動する「（あ）の回転手段」と上記２つのリンクの軸芯線が略一直線上に配される状態で運動する「（い）の回転手段」と、上記２つのリンクの軸芯線が一直線上に配されない状態から配される状態にまたは一直線上に配される状態から配されない状態に切り替わるようにする「切り替え手段」とを備え、上記２つのリンクの軸芯線が一直線上に配されて、上記２つのリンクの軸芯線に働く力の大きさが増加することを特徴とする開閉装置。」図２２,２３の実施例の場合２つのリンクの軸芯線が折り畳まれた状態から一直線状に伸びる。図２４の実施例の場合２つのリンクの軸芯線が一直線状に伸びた状態から折り畳まれる。この場合２つのリンクの軸芯線は重なる。
このリンク装置の付勢手段は「リンク装置の何れかの連結軸で回転方向が途中で逆転しない連結軸」の周りに設けられるが、何れかの連結軸に設けられても上記２つのリンクの軸芯線が一直線状に転じるとき、上記２つのリンクの軸芯線に働く力の大きさは増加する。
「ドアに作用する力の大きさ」を抵抗を用いて制御する場合も、「回転軸と力の作用線との間の距離」が変化する手段によって制御する場合も、「ドアに作用する力の大きさ」の時間的変化が同じであればドアの動作は同じになる。
回転作業と密閉作業を１つの装置の一連の動作で処理する場合も、回転作業と密閉作業に携わる別々の装置があって、それぞれの装置が２つの異なる回転範囲で「ドアに作用する力」が大きさが異なり、「切替範囲」での大きさが変化するような場合、「ドアに作用する力」の大きさを「回転軸と力の作用線との間の距離」の変化によって制御しなくても、「ドアに作用する力の大きさ」の時間的変化が結果的にドアの動作は同じになる。
発明が解決しようとする「課題のその１」〜「課題のその４」を解決する「手段その２」は、図３０〜３２で説明するように、「「（あ）の回転範囲」においてのみドアに回転を伝える回転装置と、「（い）の回転範囲」においてのみドアに回転を伝える密閉装置を備え、「（あ）の範囲」で働くバネと「（い）の範囲」で働くバネとが「切替範囲」で交替することを特徴とする開閉装置その３。」
それぞれのバネは「途中まで有効で途中から無効になる付勢手段」と「途中まで無効で途中から有効になる付勢手段」であって、図３０図３１においてバネの伸縮がないようにしてバネの力は無効に働き、バネの伸縮が生じて有効に働くようにする。図３２において車輪Ｂが摺動面Ｋと係合しないようにして「バネの力は無効に働き、係合して有効に働くようにする。それぞれ他方の影響を受けずに単独に動作する
「切替範囲」においてドアと駆動部が連動しない場合、「切替手段」の運動は一定であって、ラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに当接して凹み始めるまでの所要時間は一定である。ドアはドア慣性力だけで回転するので、上記所要時間内にドアが回転する量はドア慣性力の大きさによって大きく異なる。図３２は上記「ドアがドア慣性力だけで回転する量」によってドアを急停止させるかどうかを判別する開閉装置である。
発明が解決しようとする「課題のその１」〜「課題のその４」を解決する「手段その３」は、図８図２２で説明するように、
「回転軸Oを共有し相対的に回転する「2つのリンクとD，Wでからなる開閉体」と、上記２つのリンクD，Wのそれぞれに設けられる取付軸C，Swに「１以上のリンクからなる伸縮部」の両端が接続されるリンク装置であって、上記取付軸C，Swが所定の通路に沿って移動可能であって、通路始端と通路終端との間を揺動する開閉装置で、上記取付軸C，Swは剛性がゼロから無限大までの所定の値に設定可能なバネによって「バネが自然長であるときの初期の位置」に復帰するように付勢されることを特徴とする開閉装置その４。」
図１において、車輪Ｂと摺動面Ｋとの接点ｂも移動可能な取付軸であって上記所定の通路は枢軸Ｏから遠ざかる摺動面Ｋの曲線軌道で、曲線軌道によってはドアの回転を伴わずに車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って移動可能である。ドアと伸縮部は連動せずドアが止まっても伸縮部は動き続ける。図２図７において摺動面Ｋの曲線軌道は回転し、押しバネＵで付勢される。この場合は図１の場合よりドアと伸縮部との連動を自由に設計できる。
図８（ａ）〜（ｄ）において、バネの支軸Ｓａも移動可能な取付軸であって上記所定の通路は接続軸Ｃを中心とする円の公転軌道である。このように開閉装置その１はドアと伸縮部は連動せずドアが止まっても伸縮部は動き続ける開閉装置その４である。開閉装置その４は上記解除可能な拘束手段を取付軸に限っているだけに過ぎない。
図２８においてリンクＡを弾性変形可能な板バネにするものは取付軸以外の連結軸の周りの回転を拘束する解除可能な拘束手段を備え、上開閉装置その１であるが、ドアと伸縮部は連動せずドアが止まっても伸縮部は動き続け、密閉時には伸縮部の運動が停止しても板バネの力で密閉できるようにするものである。
図１図８図２２において、回転体Ｊcのリンクを追加することによってリンク装置の自由度が増し動作が不安定になるが、移動可能な取付軸が通路始端にあるときと通路終端にあるときに異なる形態のリンク装置として動作する。
図１図８図２２において、接続軸Ｃｊの周りを公転する接続軸Ｃは移動可能な取付軸であって上記所定の通路は円起動である。「剛性がゼロから無限大までの所定の値に設定可能なバネ」は押しバネＵである。バネの剛性が無限大に設定されるとき、取付軸は固定された状態で、ドアと伸縮部は連動し、バネの剛性がゼロに設定されるとき取付軸は固定されない状態で自由に運動可能で、ドアと伸縮部は連動せず、伸縮部はドアを回転させることなく独自に回転し続ける。ラッチ当接時にドアが止まっても伸縮部は動き続ける。またこれとは逆に、伸縮部が止まってもドアが運動可能で、図８図１０図２２で説明するようにドアは伸縮部の駆動力Mvではなく押しバネＵの力で密閉される。また図１０に説明するように、バネの剛性が小さく設定されるとき伸縮部はバネを大きく伸縮させながら少しずつ回転力をドアに提供する。伸縮部がドアに提供するが大きくてもバネの伸縮の上限を設定することで制限できる。
閉止直前から密閉時に至る過程において、ドアに作用する力は伸縮部の駆動力Mvとドア慣性力の「ドアを閉める方向に働く力」と、「これと反対方向の力」で枢軸Ｏ回りの回転抵抗と空気抵抗とラッチの抵抗とが働くが、「ドアを閉める方向に働く力」を「これと反対方向の力」以下にしてドアに力が作用しない状態で、「切替手段」がドアと関係なく動作しドアが密閉される。「切替手段」に関係なくドア慣性力によってドアが閉止すると衝撃音が発生するので、これを阻止しなければならない。
ドア慣性力に反対方向の力をドアに作用させるとよいことになるが、反対方向の力が一定である場合、例えば一定の抵抗が作用する場合、閉止開始開度によってドアを止めてしまう場合と抵抗が全く効かない場合がある。本発明はドアを止めてしまわずに抵抗を受けながら密閉する密閉装置を提供するもので、例えば図６図７は途中で止まることのない閉止装置であるが、摺動面Ｋは車輪Ｂとドア枠Ｗに同時に沿って移動し、車輪Ｂからドアを閉止する力を受け、ドア枠Ｗからそれと反対方向の力を受ける。後者はドア慣性力の大きさに従う抵抗であって、効き過ぎることも全くかないこともない。また車輪Ｂが接続軸Ｃj上を通過するまで密閉は阻止される。
発明が解決しようとする「課題のその２」を解決する「手段その４」は、「２つのリンクとD，Wでからなる開閉体」と、上記２つのリンクD，Wのそれぞれに設けられる取付軸C，Swに「１以上のリンクからなる伸縮部」の両端が接続されるリンク装置であって、上記取付軸C，Swにドアに作用する力とそれと反対方向の力が、即ち上記開閉体の回転させる力と上記開閉体の回転を阻止する力が同時に作用することを特徴とする開閉装置その５。」
図８において「開閉体と伸縮部との取付軸C」に２つの車輪が取付けられ、それぞれに密閉する力と密閉を阻止する力が同時に働く。密閉を阻止する力はドア慣性力が無視できる場合に働くことはなく、大きい場合のドアを止める。時間が経過してドア慣性力がなくなればドアは再び動き出す。図１２〜図１４は制動力の大きさがドア慣性力の大きさにしたがって大きくなる実施例である。
発明が解決しようとする「課題のその４」を解決する「手段その４」は、「一対の回転軸の周りに互いに離間した回転体が相対的に回転する回転装置であって、片方の回転軸を軸に回転する片方の回転体は摺動面を備え、他方の回転軸を軸に回転する他方の回転体は先端部に車輪を装着し、上記摺動面が上記車輪を押圧しながら或いは上記車輪が上記摺動面を押圧しながら上記摺動面が上記車輪に沿って相対的に移動する回転装置であって、
上記摺動面の形状は、車輪が摺動面を押圧する力の作用線は上記片方の回転軸と上記他方の回転軸の何れかとの距離が小さく或いは大きく保たれることを特徴とする開閉装置その５。」
図４図３８（ａ）（ｂ）の場合は「先端に車輪Ｂを装着するリンクＡ」の回転軸と、図３８（ｃ）（ｄ）の場合はインボリュート渦線の摺動面の回転軸と押圧力Ｆｂの作用線は一定の距離を保つ。それぞれの場合において「車輪Ｂと摺動面Ｋとの接点ｂ」と回転軸とを通る軸芯線と「車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する力Ｆｂ」の作用線とが一致する状態に近いとき、図４図３８に説明するように該距離が小さく保たれる場合は周方向に小さな力が作用して、径方向に大きな力が働き、しかも径方向の力は剛体にて支持される。周方向の小さな力で径方向に働く大きな力によってドアを密閉する。
上述の隣合う２つのリンクの軸芯線が一直線状に配されるとき、２つのリンクの連結軸に作用する力がリンクの軸芯線に働き、連結軸Ｐの円軌道の周方向に小さな力が作用して径方向に大きな力が働くことと同様である。
また図３５（ｄ）（ｅ）に説明するように、該距離が大きく保たれる場合は周方向に大きな力が作用して、径方向に小さな力が働く。アクセルペダルのようにバネが強くても踏み込む力は小さくて済む。
「互いに離間した回転体が相対的に回転する回転装置」は見方を変えれば、片方の回転体と他方の回転体は立場が入れ替わり、作用する力の立場も入れ替えわる。図４図２９に説明するように回転軸が鉛直であるドアに対しては、「（あ）の範囲」で強い力を温存しながらドアに小さく作用させる。図３９図４０に説明するように回転軸が水平である蓋に対しても、蓋の重量を剛体の軸芯線で支持しながら小さな力で蓋を上下させる。回転手段としても移動手段としても有効である。
本発明の「切替手段」はドアを回転させることなく動作するので無負荷状態で一瞬にて動作を終了する欠点があり、図３７の実施例のように駆動部の動作を遅延させる手段」を取り付けてドアを密閉することが望ましい。また開閉部の動作に比べて大きく動作するので、遅延手段が開閉部に作用するのではなく駆動部に作用するようにすると、遅延手段が強力である必要がなくなる。図３７に示す開閉装置は「開閉装置のリンク装置において、枢軸Ｏではない連結軸周りの回転を減速する手段を設けた開閉装置」である。一般に衝突現象は移動の最後に急停止する現象であるが、図３７のドアＤは回転の最後に小さく移動し急停止するので、ドアＤは上記一般の衝突を緩衝する手段となる。
ドアを開くときに必要な力は「ドアを閉止する過程にドアに作用する力」と大きさが同じで方向が反対の力である。また閉止したドアを開くときに必要な力は「ドアを密閉する過程にドアに作用する力」と大きさが同じで方向が反対の力である。したがって、ドアに小さく力が作用して閉まるドアは開くときも小さな力で開くことが出来、強い力で戸当たりを押圧するドアは開くときに大きな力が必要になる。従来のラッチは「ドア面に直角方向に作用する力」によってドア面に平行に移動するもので、大きな力の一部によって移動するため、本発明においても「（い）の回転手段」を格別に大きく設定する必要があった。そのため、ドアを開いてからドアが軽く感じられても、開き初めにおいて「ドアが何かに引っ掛かるような感覚」を受ける。
図３３の実施例はラッチが回転することによって、ラッチの抵抗を軽減するもので、「（い）の回転手段」を小さく設定することが出来、「油圧シリンダを備えるドアクローザ」の「ドアを開くときに重たく感じられる欠点を除去することが出来る。
図３３の実施例は「「ドアの枢軸と反対側のドアの側面」と「それに対面するドア枠側面」の片方に設けられる回転支軸Igに回転自在に軸支される係止回転体Geと、他方に設けられる係止摺動面Kfとを備え、ドアの閉開方向の回転によって上記係止回転体Geが上記係止摺動面Kfに沿って移動しながら上記回転支軸Igを軸に回転し、ドアの開方向の回転を阻止する力は上記回転支軸Ig或いは上記係止回転体の外縁部Reによって支持されることを特徴とするラッチ装置。」であって、力の作用線は係止回転体Geと係止摺動面Kfとの接点ｂと回転支軸Igとを通る直線で係止回転体Geの軸芯線でもある。接点ｂの円運動は「径方向に強い力を支持し、周方向の弱い力で移動する本発明の回転機構でもある。
本発明のリンク機構は、交点を共有する力の作用線とリンクＡの軸芯線Zaとがって、交点に作用する力の作用線がリンクＡの軸芯線Zaを横切ってリンクＡの付勢方向が逆転する回転機構を基礎とするもので、ドアの全開位置ではドアの回転の付勢方向が変わることを利用して、静止状態保つようにすることが出来る。この場合は「付勢方向が逆転するドアの開度」は全開位置付近に限られ、「付勢方向が逆転するドアの開度」で少し閉止方向に押すとドアは勝手に閉止する。
図３４の実施例は「付勢方向が逆転するドアの開度」を全開位置と全閉位置との２箇所に設けるドアで、全開位置で静止するドアを少し閉止方向に押すとドアは勝手に閉止して全閉に至り、全閉位置で静止するドアを少し開く方向に押すとドアは勝手に開いて全開に至るドアであって、
「全開位置と全閉位置との間を往復回転するドアであって、上記全閉位置からドアを開くとき、全閉する方向に付勢された状態から全開する方向に付勢される状態に切り替わる開方向切り替え手段と、上記全開位置からドアを閉めるとき、全開する方向に付勢された状態から全閉する方向に付勢される状態切り替わる閉方向切り替え手段とを備え、上記開方向切り替え手段が動作するときのドアの開き角度と上記閉方向切り替え手段が動作するときのドアの開き角度とが異なることを特徴とするドア。」
構造は「ドアを全閉する方向に付勢する状態で静止する全閉方向付勢位置Ga1とドアを全開する方向に付勢する状態で静止する全開方向付勢位置Ga2との間を揺動しトグルバネＶＶで付勢される揺動体Ａと、上記揺動体Ａを全閉方向付勢位置Ga1から全開方向付勢位置Ga2に切り替える上記開方向切り替え手段Ｊ１と、上記揺動体Ａを全開方向付勢位置Ga2から全閉方向付勢位置Ga1に切り替える上記閉方向切り替え手段Ｊ２とを備えるドア。」
通常のドアクローザと呼ばれる商品は、ドアを開くときドアが重く感じられる欠点があり、玄関ドアのように建物の外部に面する出入り口のように、一度建物に入ると出るまで開くことはない使用頻度の少ないドアには取付けられても、建物内部の使用頻度の多いドアには取付けられていない。たとえ取付けられていたとしても多くの場合、開放したままの状態で固定されている。本発明のドアクローザはドアクローザが取り付いた場合と取り付かない場合と差が感じられないほど、ドアを開くときドアが重く感じられない。
通常のドアクローザが強力なバネが仕込まれていて、骨組の強度が強い外壁に取り付く玄関ドアに取付けることはできても、強力なバネの力を支持する強度がない室内のドア枠には取付けることはできない。
本発明のドアクローザは弱いバネでドアが動くので屋内の木製のドア枠などの強度が弱い骨組にも取付けることができる。取付け部分の骨組が壊れたり取付けボルトが抜けたりすることはない。
このように本発明のドアクローザは玄関ドアに使用できることはもちろんであるが、室内ドアにも適している。建物の外部に面する出入り口のドアが１つであるのに対して建物内部のドアの数はその数倍に及び、それだけ商品の市場は大きい。
性能面においては磨耗による性能の劣化が少なく故障が少なく寿命が長い点において優秀であり、部位数が少なく材料に強度が求められないこともあって安価であり、動作範囲がドア面から突き出ない細長い範囲、或いはドアの枢軸に近い部分の小さな円内であるため、装置か小さなケースに収納できる点においても優秀である。
本発明のドアの駆動部を電動機で動くようにすると、ドアの回転速度を一定にすることができ、閉止直前から閉止時に至るまでの範囲においては駆動部の大きな回転に時間を要してドアが小さく回転する。本発明の閉止装置は電動機で動く方がバネで動く場合より性能がよく、本発明はバネに限らず電動機でも動くドアにも応用される。
本発明のドアを回転させる回転機構は、「回転終了時に大きな力が働き、それ以前に働く力は小さい特徴」「回転終了時に大き駆動し、それ以前の動作は小さい特徴」「回転を伴うことなく回転力が大きくなる特徴」「開方向と閉方向との抵抗が違う特徴」「大きな力を支持しながら小さな力で動作する特徴」などがあって、例えば特許文献１〜１２のそれぞれの装置を改良できるだけでなく、図面に例示するようにロボットの関節を動かす技術として或いは緩衝装置として、或いは運搬装置として利用できる。このように本発明の回転機構はドアに限らずその他の産業分野に応用可能である。
滑り対偶の取付軸を備える開閉装置の動作説明図 車輪が摺動面を押圧する開閉装置の動作説明図 車輪が摺動面を牽引する開閉装置の動作説明図 車輪が摺動面に沿って移動する回転機構の動作説明図 車輪が往復する密閉装置の動作説明図 密閉摺動面と密閉阻止摺動面を備える密閉装置の動作説明図 摺動面が回転する密閉装置の動作説明図 リンクの１つがバネである開閉装置の動作説明図 作用点が転移する開閉装置の動作説明図 第１のドアを介して密閉する密閉装置の動作説明図 密閉用車輪と回転用車輪を備えた駆動回転体の動作説明図 密閉装置と回転装置のバネを別にする開閉装置の動作説明図 慣性力を制動力に変換する減速装置の動作説明図 摺動面が車輪を押圧する密閉装置の動作説明図 直動型付勢手段を備える開閉装置の動作説明図 ドア面に垂直な摺動面を備える密閉装置の動作説明図 「切替手段」を備える駆動回転体の動作説明図 始動時に動作する減速手段の動作説明図 リンクの軸芯線が回転軸を横切る拘束解除手段の動作説明図 取付軸以外ですべり対偶で連結されるリンク装置の動作説明図 ドアの回転を止める力が働いたまま密閉するドアの動作説明図 ラッチ当接時に極大値に力が作用する密閉機構の動作説明図 ２つのリンクの軸芯線が一直線になる効果の説明図 リンクの軸芯線と力の作用線が重なる効果の説明図 ラッチが凹んでからの密閉力制御装置の動作説明図 指詰め防止装置の動作説明図 ２つのリンクが係合離脱する回転機構の動作説明図 リンクを板バネにした密閉装置の動作説明図 複数の動作を伴う密閉装置の動作説明図 切替手段を備える回転型付勢装置の動作説明図 切替手段を備える直動型付勢装置の動作説明図 リレー時に空走するドアの急停止装置の動作説明図 ラッチ装置の動作説明図 少し開くと全開し少し閉めると全閉するドアの動作説明図 ハイブリッドシューズの動作説明図 ロボットの指関節の動作説明図 緩衝装置の動作説明図 インボリュート渦線の作図例 外縁部がインボリュート渦線であるカム体の移動装置 蓋の起立倒伏を支持する装置の実施
各実施例に示す本発明の開閉装置は開閉体と伸縮部（または駆動部）からなり、開閉体とは回転軸Oを共有し相対的に回転する2つのリンクD，Wで、片方はドアＤで他方はドア枠Ｗであって、それぞれに設けられる取付軸C，Sw(接続軸Ｃ、固定支軸Ｓｗ)に伸縮部の両端が接続される。開閉体を構成する２つのリンクD，Wと伸縮部を構成する複数のリンクからなるリンク装置であって、伸縮部の両端の取付軸の間の距離が変化することによって開閉体が開閉する。何れかの連結軸周りに図中矢印イ方向に働く駆動力Mvが、或いは何れかのリンクに働く軸方向力或いは曲げ力が、枢軸Ｏの周りに回転力Moを伝える。ドア枠Ｗを固定するとドアＤは図中矢印ロ方向に回転する。
伸縮部が長さに変化のない1つのリンクである場合はリンク装置は変形しない３角形であって運動しない。隣合う２つリンクを滑り対隅で連結すると運動可能になる。またはリンクの１つが「長さが変化するバネやジャッキ」である場合で運動可能になる。例えば図１は３つのリンクからなるリンク装置で、３角形のリンク装置を構成するが、開閉体と伸縮部とが滑り対隅で連結されることによって運動可能になる。
伸縮部が２以上のリンクで構成される場合、リンク装置は変形可能な多角形であって運動する。伸縮部が２つのリンクである場合、その片方が回転することによって伸縮部の両端の取付軸の間の距離が変化する装置で、上述の３角形のリンク装置でリンクの１つの長さが変化する装置と同じになる。
「リンク数が３で連結軸の1つが滑り対偶であるリンク装置」は、リンク装置の1つのリンクに「連結軸が往復可能な通路」を設けて、該1つのリンクの長さが変化して３角形が変形する点において、「リンク数が３リンクの1つがバネであるリンク装置」と同じであり、該バネが２つのリンクに変わる４節回転機構も全て、３角形の１辺の長さが替わることによって運動するリンク装置である。何れかの連結軸周りにおいて隣合うリンク同士は相対的に回転するので、何れかの連結軸を共有し隣合う２辺が開閉体であり、残りの１辺が伸縮部である。４節回転機構も含めて「変形可能な３角形のリンク装置」と言うことになる。
４つ以上のリンクからなるリンク装置を構成する隣合う２つリンクが互いに接触して相対的に一体となるとき、隣合う２つリンクは１つのリンクとして扱われリンク数が1つ減ったリンク装置が運動する。
４つのリンクD，W，J，Aからなるリンク装置において、ドアの運動が止められてドアＤとドア枠Ｗが一体になるときリンク装置は運動しない３角形のリンク装置となる。この場合においてもリンクの１つをバネにする或いは隣合う２つリンクを滑り対隅で連結すると運動可能になる。例えば図２,図８は４つのリンクからなるリンク装置で、図２の場合は伸縮部の取付軸Swを滑り対隅で連結することによって、図８の場合は1つのリンクがバネであって、リンクの長さが変化することによってドアの回転が停止しても伸縮部は運動し続けることができる。
何れかの連結軸周りの回転が停止してリンク数が1つ減ったリンク装置が４つ以上のリンクからなるとき運動可能である。ドアの回転機構においては、ドアが停止したままでもリンク装置は運動し続けることを意味する。
図２７の場合、隣合う２つのリンクが互いに側面同士を係合しあい相対的に一体になる場合も、隣合う２つのリンクが一直線に伸びきった場合も、「何れかの連結軸周りの回転が停止」したことになる。また図２６図２８のように抵抗を掛けることは「何れかの連結軸周りの回転が停止」させて、リンク数を３の運動しないリンク装置に擬似させることである。
本発明の「４つ以上のリンクからなるリンク装置」で５節以上の回転機構は解除可能な拘束手段を備えることによって、「何れかの連結軸周りの回転が拘束止」された状態にして４節回転機構として運動するようにするものであってリンク数が増えるに従い拘束箇所が増え、異なる形態の４節回転機構が数通り可能となる。
このようにリンク装置は自由度によって異なる形態に変化し異なる運動をするので、閉止開始開度によってドア慣性力が異なっても、それに応じてドアの運動を制御することが出来る。
各実施例に示す開閉装置は「（あ）の範囲」において「ドアに作用する力」を小さく保つ停留手段と、「切替範囲」において停留手段を解除する解除可能な拘束手段を有し、「（い）の範囲」でドアに大きな力が働く。作用力距離Ｌｏは「枢軸Ｏと作用力Ｆoの作用線との間の距離を示し、駆動力距離Lvは該何れかの連結軸と駆動力Ｆvの作用線との間の距離を示す。
各動作説明図のうち平面図はドアの上面をＤで示し、ドアの上面が運動する水平面を規準とするが、各リンクが運動する水平面はドアの上面が運動する水平面と必ずしも同じではない。また連結軸は隣合うリンクの共通の回転軸であって、図中の連結軸において２枚のリンクが重なっている。またＷはドアを取り付けるドア枠或いはドア枠周辺の壁面であって、各動作説明図において白紙の紙面上はドア枠Ｗを意味する。
各動作説明図において図中符号末尾の添時はドアの開度Θdを表し、例えばＤ100は全開時に静止する状態を示し、Ｄ90は閉止開始開度の最大値であって全開時のドア、Ｄ10は閉止寸前のドア、Ｄ0は全閉時のドアを示す。例えば図１０（ａ）にドアＤが図中矢印イと反対方向に付勢され静止する状態を示す。例えば図５（ｃ）に示すＤ10は「、ラッチ当接時のドアの状態を示し、図５（ｄ）に示すＤ0はドアＤが戸当たりＧｄに強く密着されるドアの状態を示す。
ドア枠Ｗはドア枠Ｗとその周辺の壁面であって、回転軸Ｏ,固定支軸ＳｗＣを備える平面であって、図面においては白紙面上である。図示するリンク装置の各リンクがそれぞれ動作する平面は「回転軸Ｏ,固定支軸ＳｗＣを備える平面」と必ずしも一致するものではなく、それと平行な異なる平面である。
角度ΘakはリンクＡの軸芯線Zaと摺動面Ｋとの間の角度で、特に指定しない場合は車輪Ｂbが移動する側の角度を示す。
開閉装置は開閉部Ｄ，Ｗと伸縮部Ａとの取付部を滑り対偶で或いは回り対偶で連結するリンク装置で、ドアＤに取り付く取付軸を接続軸Ｃ、ドア枠Ｗに取り付く取付軸を固定支軸Ｓｗと言うことにする。
図１はドアを小さな力で回転させる「（あ）の範囲」の回転作業と、大きな力で回転させる「（い）の範囲」の密閉作業と、小さな力から大きな力に転換する「切替範囲」の切替作業と、切替作業が始まるドアの所定の開度とについて説明するドアの動作説明平面図で、本発明の概略を詳述する代表図面である。
図1（ａ）はドアの全開時の状態図で、図1（ｂ）はドアの全閉時の状態図である。図１（ａ）に示すようにドアが全開位置から全閉位置まで回転し続ける回転範囲は、ドアが単に回転するだけの「（あ）の範囲」とラッチを凹ませながら回転する「（い）の範囲」とに分割される。図１のリンク装置は枢軸Ｏを共有する２つの開閉体Ｄ，ＷとリンクＡの３つのリンクからなり、リンクＡがドアＤに滑り対偶で連結される。２つの開閉体の片方であるドアＤには接続軸Ｃが設けられ、接続軸Ｃの周りにリンクＡが回転自在に軸支されて、リンクＡの先端部に設けられる車輪の回転軸Ｉｂには車輪Ｂが装着される。２つの開閉体の他方であるドア枠Ｗには摺動面Ｋが設けられ、摺動面Ｋに沿って車輪Ｂが移動する。車輪Ｂは摺動面Ｋに沿って移動するスライダであって多くの実施例に図示する車輪Ｂはスライダの総称である。摺動面Ｋはスライダが移動する溝の総称である。
接続軸Ｃは「ドアに設けられる支軸Ｃｊの周りに回転自在に軸支される回転体Ｊc」に設けられ、ドアＤに移動可能に取付けられる。回転体ＪcとドアＤとの間に押しバネＵが介在し、押しバネＵの剛性はゼロから無限大の範囲で調整される。押しバネＵの剛性が無限大のとき接続軸ＣはドアＤに固定された状態で、回転体Ｊcと押しバネＵの存在は無関係になる。接続軸ＣがドアＤに直接固定された状態で、「（あ）の回転手段」と「切替手段」と「（い）の回転手段」は機能し、回転体Ｊcと押しバネＵを追加することによって、これらの手段の動作が遅延される。
以下、「（あ）の回転手段」と「切替手段」と「（い）の回転手段」の機能を説明するときは、接続軸ＣがドアＤに直接固定された状態で説明していることにする。
リンクＡは引きバネＶによって図中矢印イ方向に回転付勢され、接続軸Ｃの周りに回転力Ｍｖが働く。回転力Ｍｖは駆動力であって、リンクＡに曲げ力が作用し、「摺動面Ｋと車輪Ｂとの接点ｂ」には「車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する力Ｆｂ」（以後、押圧力Ｆｂと言う。）が働く。図1（ａ）に示す全開時から図1（ｂ）に示す全閉時に至る閉止過程において、リンクＡが接続軸Ｃの周りを図中矢印イ方向に回転し、車輪Ｂが摺動面Ｋの基端部Ｋｏから終端部Ｋeに移動し、接続軸Ｃが枢軸Ｏを中心とする円Ｒoに沿って図中矢印ロ方向に移動する。図1（ａ）に示す破線は閉止途中の状態を示し、例えばＣ10、Ａ10、Ｂ10は閉止寸前の接続軸Ｃ、リンクＡ、車輪Ｂを示す。閉止寸前とはドアの開度が概ね10度である付近を示し、「（あ）の範囲」の終わりに近く「（い）の範囲」の始まりに近い領域である。
閉止過程を通じて引きバネＶが縮み続けるので、ドアは全開位置から全閉位置まで回転し続ける。駆動力を提供するバネが止まることなく1方向に伸縮し続けることが可能であれば、ドアは止まることなく回転し続ける。
押圧力Ｆｂの作用線は摺動面Ｋに垂直であって、「車輪Ｂと摺動面Ｋとの接点ｂ」と車輪の回転軸Ｉｂとを通る直線であるので、押圧力Ｆｂの作用線は車輪Ｂの移動と共に移動する。摺動面Ｋは枢軸Ｏに近い位置から遠い位置に連続するの通路であって、閉止直前に車輪Ｂが摺動面Ｋ上を基端部Ｋｏから終端部Ｋeに移動すると、押圧力Ｆｂの作用線も枢軸Ｏから遠ざかり作用力距離Ｌｏは増加する。
図1（ａ）に示す「（あ）の範囲」では作用力距離Ｌｏは小さく、駆動力距離Lvは大きい。枢軸Ｏの周りに作用する回転モーメントＭｏは作用力距離Ｌｏと押圧力Ｆｂとの積で、接続軸Ｃの周りの駆動力Ｍｖは駆動力距離Lvと押圧力Ｆｂとの積であるので、押圧力Ｆｂの作用線が枢軸Ｏに近づくほど回転モーメントＭｏは小さくなり、接続軸Ｃの周りに働く駆動力Ｍvが大きい場合でも押圧力Ｆｂに小さく変換される。また接続軸Ｃの周りのリンクＡの回転は小さく、枢軸Ｏの周りのドアＤの回転は大きい。また「（あ）の範囲」でバネの伸縮は小さいので、ドアを運動させる力は小さく加速も小さい。
図1（ｂ）に示す「（い）の範囲」では作用力距離Ｌｏは大きく、駆動力距離Lvは小さい。同じ大きさの押圧力Ｆｂが働く場合、枢軸Ｏの周りに作用する回転モーメントＭｏは作用力距離Ｌｏに比例し、同じ大きさの駆動力Ｍｖが働く場合、押圧力Ｆｂは駆動力距離Lvに反比例するので、車輪Ｂが枢軸Ｏから遠ざかるほど接続軸Ｃの周りに働く駆動力Ｍvが小さい場合でもドアの回転に大きく作用する。また接続軸Ｃの周りのリンクＡの回転は大きく、枢軸Ｏの周りのドアＤの回転は小さい。「（い）の範囲」でバネの伸縮は大きく、ドアを運動させる力は大きく加速も大きい。
ここで「（い）の範囲で加速が大きいこと」が問題になる。「（あ）の範囲」で弱い力でドアが回転するとしても、ドアに力が掛かり続けるとドアは加速する。更に「（い）の範囲」で加速すると閉止時にドアの回転速度は最高値に達する。閉止時の衝撃音は密閉作業に余分なエネルギーが音に変換されたもので、閉止時のドアの運動エネルギーは閉止時のドアの回転速度の２乗に比例するので、「（い）の範囲」で僅かでも加速すると大きな衝撃音にを発するようになる。本発明のドアは閉止時の衝撃音を小さくすることを課題とするもので、如何に「（い）の範囲」で加速が大きくならないようにするかが重要な課題となる。
図1（ａ）に示す「（あ）の範囲」ではリンクＡは車輪の回転軸Ｉｂを中心に回転し、車輪Ｂの移動は小さくドアＤの回転は大きい。図1（ｂ）に示す「（い）の範囲」ではリンクＡは接続軸Ｃを中心に回転し、車輪Ｂの移動は大きくドアＤの回転は小さい。車輪Ｂは接続軸Ｃを中心に円運動をし、車輪Ｂの移動方向は該円運動の周方向であって、車輪Ｂの移動は摺動面Ｋによって抑制される。車輪Ｂの移動を抑制する力はドアを回転させる。
図1（ａ）に示すように「（あ）の範囲」において「車輪Ｂの円運動の周方向」と摺動面Ｋとは略直交し、車輪Ｂの移動に大きく抵抗する。車輪Ｂを移動させるためにはドアに働く力が大きくなければならない。しかも駆動力距離Lvは大きく、引きバネＶの力は押圧力Ｆｂに小さく変換される。その結果、引きバネＶの力は大きな抵抗に対して力不足になる。力不足になったバネは一瞬にして伸縮せずにゆっくりと伸縮し、車輪Ｂはゆっくりと移動しドアＤもゆっくりと回転する。
図1（ｂ）に示すように「（い）の範囲」において「車輪Ｂの円運動の周方向」と摺動面Ｋとは略平行であって、車輪Ｂの移動に抵抗が少ない。「摺動面ＫとリンクリンクＡの軸芯線リンクＡの軸芯線Zaとの間の角度で車輪Ｂの移動方向側の角度Θak」が鋭角から直角に近づくほど、車輪Ｂの移動は大きくドアＤの回転は小さくなる。角度Θakが直角から鈍角になると、車輪Ｂは摺動面Ｋから離脱して自由に移動する。
摺動面Ｋの形状が閉止寸前の接続軸Ｃの位置Ｃ10を中心にして、半径が略「リンクＡの長さ（リンクＡの両端の連結軸の間の距離）と車輪Ｂの半径の和」である円弧Ｒ10であるとした場合、接続軸Ｃが位置Ｃ10を通過した瞬間に「それまで枢軸Ｏの近傍に拘束された車輪Ｂ」は一瞬にして摺動面Ｋの終端部Ｋeに至る。この場合ドアＤの回転を全く伴わずに車輪Ｂが転移するので、ドアは開度が10度である位置に止まったままである。
円弧Ｒ0が閉止時の接続軸Ｃの位置Ｃ0を中心にして、半径を円弧Ｒ10と同じくする円弧であるとして、摺動面Ｋが基端部Ｋｏで円弧Ｒ10に一致し、終端部Ｋeで円弧Ｒ0に一致する凹面であるとした場合、接続軸Ｃが位置Ｃ10を通過した瞬間に車輪Ｂは摺動面Ｋの基端部Ｋｏを離れて、ドアＤの回転を僅かに伴いながら摺動面Ｋの終端部Ｋeに至る。摺動面Ｋの形状は基端部Ｋｏと終端部Ｋeで曲率ゼロの直線に近似し、摺動面Ｋの中間部に曲率は極大値を示すので、基端部Ｋｏと終端部Ｋeに立てた法線とリンクＡの軸芯線Zaとが略一致し、角度Θakは略直角であって、「（い）の範囲」で車輪Ｂは初めと終わりに無負荷に近似する状態で動き易く、車輪Ｂの移動にドアの回転を殆んど伴わないことになる。中間部では車輪Ｂは抵抗を受けながら移動しドアの回転を僅かに伴う。車輪Ｂは中間で動き難い状態になり中間を過ぎれば動き易くなって摺動面Ｋの終端部Ｋeに至る。
このように摺動面Ｋは車輪Ｂを枢軸Ｏの近傍に留める拘束手段とドアＤの所定の開度で車輪Ｂを枢軸Ｏから遠ざける解除可能な拘束手段を備える。
「（い）の回転手段」はラッチを凹ませてドアを回転させる力を備え、単にドアを回転させるだけの「（あ）の回転手段」の力より大きく、「切替範囲」で車輪Ｂが大きく移動を始めるときが「ラッチ当接時」以前である場合は「ドアに作用する力」がドアを回転させる力に転換してからラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに当接するので、ラッチを凹ませてドアは密閉される。この場合「ドアに作用する力」が大きな力に転換してからのドアの回転範囲（即ち「（い）の範囲」）が大きくドアの加速は大きくなって、大きな衝撃音を発することになる。
「切替範囲」でラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに当接すると同時に車輪Ｂが大きく移動を始める場合、摺動面Ｋの基端部Ｋｏが曲率ゼロの直線であれば、閉止寸前に「ドアに作用する力」がドアを回転させるには力不足であっても、また閉止寸前にドアが止まってしまった場合でも車輪Ｂは移動可能であって車輪Ｂは止まることなく運動を継続し、摺動面Ｋの終端部Ｋeに至れば「ドアに作用する力」がドアを回転させる力に成長し、ラッチを凹ませてドアは密閉される。即ち「切替手段」にドアの回転を全く或いは殆んど伴わないので、ドアが殆んど止まったままで車輪が移動する。
この場合車輪Ｂが大きく移動を始めるとき車輪Ｂの移動に抵抗が掛からないので、車輪Ｂは一瞬にして摺動面Ｋの終端部Ｋeに至る。しかも車輪Ｂの移動にドアの回転が伴わないことは「切替範囲」に範囲がないことを意味し、「（あ）の範囲」と「（い）の範囲」との間に時間の経過がない。「切替手段」は閉止寸前のドアの回転速度を更に加速し大きな衝撃音を発することになる。
「切替範囲」でラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに当接した後に車輪Ｂが大きく移動を始める場合、ラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに当接したとき、「（い）の回転手段」に切り替わる以前の「（あ）の回転手段」の力ではラッチを凹ませることが出来ないのでドアは密閉に至らず止まってしまうことになる。
図1（ｂ）に示すように摺動面Ｋの終端部Ｋeに至った状態は「車輪Ｂの円運動の周方向」と摺動面Ｋとは略平行であって、押圧力ＦbとリンクＡの軸芯線Zaとが略一致し、駆動力距離Lvが短い状態である。接続軸Ｃの周りの駆動力Ｍvと「押圧力Ｆbと駆動力距離Lvとの積」が釣り合うことから、駆動力距離Lvがゼロに近づくと押圧力Ｆbは無限大になる。「切替手段」は駆動力Ｍvが非常に小さい力であっても非常に大きな力に切り替えるものであるが、非常に小さい力で動作を完了し、一瞬にして大きな力に切り替わるので、閉止速度を更に加速する要因となる。
「切替範囲」が始まるときがラッチ当接時以後である場合、駆動部が止まりドアも止まるが、ドアが止まった状態から再び動き始めて密閉に至ることが望ましい。そのために２つの開閉体が止まったままでも、動き続ける駆動部を備えるリンク装置の回転機構が必要である。
以上に説明した「（あ）と（い）の回転手段」と「切替手段」は接続軸ＣがドアＤに固定された状態で機能する。次に移動可能に固定さない状態での機能について説明する。接続軸Ｃを移動可能にドアＤに接続する手段は「（い）の範囲」で加速が大きくならないようにする。
駆動部と開閉部が連動する場合、駆動部と開閉部の片方が止まると両方が止まる。連動しない場合、駆動部と開閉部の片方が止まっても、他方は動き続ける可能性がある。図1に示すように回転体Ｊcが「ドアに設けられる支軸Ｃｊ」の周りに回転自在に軸支され、接続軸Ｃがドアに移動可能に取付けられるようにすると、駆動部の力がドアを回転させる力に不足しドアが止まったままになる場合でも、「車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する反力」によって回転体Ｊcが図中矢印ハ方向に回転する。
回転体Ｊcは押しバネＵによって図中矢印ハと反対方向に付勢され、図中矢印ハと反対方向の回転は当たりＧａによって阻止される。押圧力Ｆｂの大きさによって回転体Ｊcの回転量は変化するが、押しバネＵの剛性によっても変化し、車輪の移動に掛かる抵抗が変化する。
押しバネＵの剛性がゼロのとき、ドアにバネの付勢力が伝わらず、ドアは慣性力で動き続ける。「切替範囲」が始まるときがラッチ当接時以前であるか以後であるかに関係なく押圧力Ｆｂが小さくても回転体Ｊcは回転し、リンクＡも僅かながら回転することで「摺動面ＫとリンクＡの軸芯線Zaとの間の角度Θa」が鈍角側に移行する。摺動面Ｋは車輪Ｂの移動方向に対して下り勾配側に変化し、車輪Ｂが移動するほどより移動しやすくなり、ドアＤが回転しないまま摺動面Ｋの末端部Ｋｅに至る。駆動部と開閉体との取付軸を移動可能にすると開閉体の回転を全く或いは殆んど伴わない「切替手段」を備えることになる。
押しバネＵの剛性が無限大であって駆動部と開閉体との取付軸が移動しないとき、「切替範囲」がラッチ当接時以後である場合でラッチ当接時に「（あ）の回転手段」が働く場合でも、摺動面Ｋの基端部Ｋｏの形状が上記円Ｒ10、或いは上記円Ｒ10より曲率が小さい曲面或いは直線であれば、接続軸Ｃが位置Ｃ10を通過した瞬間に「それまで枢軸Ｏの近傍に拘束された車輪Ｂ」は一気に摺動面Ｋの端部に至り、車輪Ｂは摺動面Ｋを押圧せずに移動する。車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧せずに移動する場合は駆動部とドアとが連動せず、ドアＤは回転しない。「摺動面ＫとリンクＡの軸芯線Zaとの間の角度で車輪Ｂの移動方向側の角度Θa」が鈍角である摺動面Ｋは開閉体の回転を全く或いは殆んど伴わない「切替手段」である。このように押しバネＵの剛性がゼロ或いは無限大のときはバネがないときであって、「切替手段」が開閉体の回転を全く或いは殆んど伴わなず「（い）の回転手段による加速」を招くことになる。
押しバネＵの剛性によっては車輪Ｂの移動とドアＤの回転は僅かに連動し、接続軸Ｃの周りに働く駆動力Ｍｖは「ドアを回転させる力」と「押しバネＵを伸縮させる力」とに分散するが、摺動面Ｋの形状が円Ｒ10より曲率が大きい曲面であって、接続軸Ｃが位置Ｃ10に到達した瞬間にラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに当接しドアが止まる場合で、「ドアに作用する力」にドアを回転させる力がない場合でも、押しバネＵの剛性を小さく設定すると、ドアが止まったままの状態で押しバネＵが伸縮するようになり、ドアが止ったままでも車輪Ｂは動くことが出来る。駆動部とドアが連動しない。
例えば摺動面Ｋの形状が図1（ａ）に示す円弧Ｒ10の場合、或いは円弧Ｒ10の場合より直線に近づく場合、摺動面Ｋの基端部Ｋｏから終端部Ｋeに向かうに従い曲率が大きくなる。車輪Ｂが摺動面Ｋの基端部Ｋｏに近づくとき大きな抵抗を受けているが、摺動面Ｋの基端部Ｋｏから離れて終端部Ｋeに向かうほど車輪Ｂの移動方向に対して摺動面Ｋの勾配は下り勾配に変化し、車輪Ｂはより移動しやすくなる。車輪Ｂは「（い）の範囲」の初めに動き難く「（い）の範囲」の経過時間が延長されて慣性力を消滅するようになる。また車輪Ｂは「（い）の範囲」の終わり動き易く、バネの力が衰弱した段階でも終端部Ｋeに至り、駆動力距離Lvが小さく、作用力距離Ｌｏが大きくなって弱いバネの力がドアに強く作用するようになる。
車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧しながら摺動面Ｋの末端部Ｋｅに向かって移動するとき、回転体Ｊcを回転させながら押しバネＵを縮めるようになり、車輪は負荷が掛かった状態でゆっくりと移動する。押しバネＵに力が蓄えられて、押しバネＵの力がラッチを凹ませる力に到達すると、車輪Ｂが摺動面Ｋの末端部Ｋｅに至る以前であってもラッチが凹んでドアが再び動き始める。ラッチが凹むとき押しバネＵの長さが伸びてドアが動く。車輪Ｂの移動は緩慢となり、駆動力Ｍｖの「ドアを回転させる力」は殆んど増加することなく、ラッチは押しバネＵの力で凹むことになる。ラッチを凹ませる力に過不足がなく衝撃音も小さくなる。
摺動面Ｋの終端部Ｋeに取り付けた当たりＧkは車輪Ｂの停止位置を調節する係止手段であって、車輪Ｂの移動を止めることによって押しバネＵの伸縮だけで密閉するようにして、押しバネＵが伸びきった位置をドアの全閉位置とするもので、押しバネＵが伸びきった位置によっては必ずしもドアが戸当たりに当接する位置まで至るとは限らない。このことは車輪Ｂの停止位置の調節次第でドアを「戸当たりに当接するかしないかの全閉位置」で停止させることが可能となり、衝撃音を最も小さくするようになる。
運動するドアに働く力は小さく止まったドアの働く力は大きい。ラッチ当接時に「ドアに作用する力」はラッチ当接時以前より強くなるので、押しバネＵはラッチ当接時以後に縮み始める。即ち「ドアに作用する力」が強い力に切り替わった後にラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに当接するようなことが防がれる。「ドアに作用する力」の大きさによって押しバネＵの伸縮量は異なり、ラッチ当接時に押しバネＵが伸びた状態と縮んだ状態とがあり、縮んだ状態でも押しバネＵの剛性によって縮み量は異なる。「（あ）の範囲」でドアに取り付く慣性力(以後、ドア慣性力と言う。)が大きいほどドアは小さな力で回転出来るため「ドアに作用する力」は小さくなり、ラッチ当接時に押しバネＵが伸びた状態で「押しバネＵによって拡げられる回転体ＪcとドアＤとの間隙δjd」が広くなる。ドア慣性力が大きいほど押しバネＵを大きく縮めて回転体Ｊcを大きく回転させる必要があって、押しバネＵの減速効果がドア慣性力に比例することになる。
押しバネＵが縮んでラッチが凹み始めるようになるとき、リンクＡの回転を止めるようにすると、ラッチが凹み始めてドアが全閉されるまでリンク装置が動くことなく、押しバネＵが伸びるだけの動作でドアは密閉される。ラッチ当接時に押しバネＵが縮んだ状態で、伸びた押しバネＵを縮ませる過程がない場合でも、押しバネＵが伸びて密閉する動作には長い時間を要し十分にドアは減速されて密閉に至る。
このように「接続軸ＣをドアＤに移動可能に固定する手段」によってリンク装置は「ドアが止まったままでも動き続ける駆動部」を備え、「ドアの回転を全く或いは殆んど伴わない切替手段」を備えるようになる。また「接続軸ＣをドアＤに移動可能に固定する手段」にバネを追加することによって、「（い）の回転手段」が減速しながら強く密閉するように改善される。
図１の開閉装置は閉止寸前にラッチの抵抗だけでドアが止まってしまうほど減速効果が働くようにするものであって、ラッチがドア枠に当接しドアが止まったままの状態で、駆動力Ｍｖの「ドアを回転させる力」が全くドアの回転させずに押しバネＵに力を蓄えるようにするものである。そのためには「（あ）の範囲」で低速で閉止し、閉止寸前の閉止速度を小さくする必要がある。
「接続軸ＣをドアＤに移動可能に固定する手段」にバネを追加することによって、駆動力Mvを押しバネＵを介してドアＤに間接的に伝える手段は「（あ）の範囲」でも減速効果があって、ドアを同方向に付勢する２つのバネは互いに干渉し合い、交互に伸縮を繰り返す。特にドアが閉止し始めるときの減速効果は顕著である。
ドアが閉止し始めるとき引きバネＶによってリンクＡが回転するが、ドアに静慣性が働いているのでドアを回転させずに押しバネＵを縮める。静止するドアの枢軸Ｏに働く回転抵抗は枢軸Ｏの周りの最大静止摩擦力であって、押しバネＵの力が最大静止摩擦力に達するまで縮むとドアは動き始め、枢軸Ｏの周りの最大静止摩擦力は運動摩擦力に激減する。これにより押しバネＵの力が運動摩擦力に減少するまで伸びることになる。この間リンクＡの回転と車輪Ｂの移動は殆んど止まったままの状態で、押しバネＵが伸びることによってドアは運動する。即ち動き始めたドアは運動摩擦力に近似する大きさの力で回転する。ドアが動き始めた当初は押しバネＵが伸びて力がなくなると車輪Ｂが動き始めて再び押しバネＵが縮む振幅を繰り返し、車輪Ｂの移動は静慣性と動慣性が交互に作用することになる。この傾向は引きバネＶと押しバネＵの力が小さいほど顕著に認められ、この振幅は数回で消滅する。ラッチ当接時には押しバネＵは「（あ）の回転手段」の力の大きさに比例して大きく伸びた状態で、ラッチ当接時から全閉時までのドアの回転量に対して「車輪Ｂの大きな移動」を伴うようになる。これによりラッチ当接時には車輪Ｂが摺動面Ｋの基端部Ｋｏ付近にあるようになり、ラッチ当接時以後に「（い）の回転手段」に切り替わるようになる。
「（あ）の範囲」の途中において押しバネＵが縮んで、ドアに作用する力が「枢軸Ｏの周りの運動摩擦力とドアが受ける空気抵抗との和」と釣り合う力である場合にドアは加速のない等速運動をし、ドアに作用する力がそれ以上であるとドアは加速する。「（あ）の範囲」の途中の加速を小さくするために、弱い力でドアを回転させることが好ましい。またバネの歪エネルギーがドアの運動に替わるものであるから、ドアの加速を小さくするためにはバネの伸縮量を出来るだけ小さくすることが望ましい。
図１に示す引きバネＶの両端の支軸は片方Ｓｄを回転体Ｊｃに他方ＳａをリンクＡに取り付けられるが、片方ＳｄはリンクＡの回転軸Ｃの近い位置に設け、他方ＳａはリンクＡの回転軸Ｃから遠い位置に設けられる。これによりリンクＡの回転に伴うバネの伸縮を小さくしている。バネの伸縮がなければドアが回転しないように、バネの伸縮を小さくすればするほどドアの加速は小さくなる。
図１のようにリンクＡに曲げ力が作用する場合摺動面Ｋと車輪Ｂとの接点ｂは、「接続軸Ｃを中心とする車輪Ｂの図中矢印イ方向の円運動」を摺動面Ｋが阻止する点であって、「（あ）の範囲」で接続軸Ｃが円軌道Ｒo上を図中矢印ロ方向に移動するとき、接点ｂは必ずしも摺動面Ｋの基端部Ｋｏから終端部Ｋeに向かって移動するとは限らない。「（あ）の範囲」で、車輪Ｂは概ね枢軸Ｏの近傍に停留するが、リンクＡは「（あ）の範囲」の当初に車輪の回転軸Ｉｂを中心に回転し、「（あ）の範囲」の終わりに平行移動して戸当たりＧｄに近づく。場合によっては車輪Ｂが接続軸Ｃと共に摺動面Ｋの基端部Ｋｏに近づく。
リンクＡの運動が回転移動から平行移動に移行するに従い、「リンクＡの接続軸Ｃを中心とする図中矢印イ方向の回転」は次第に減少し、引きバネＶの縮み量も減少する。場合によってはリンクＡは図中矢印イ方向と逆方向に回転し、引きバネＶを引き伸ばすようになり、引きバネＶはドアを開く方向に付勢する。また車輪Ｂが摺動面Ｋの基端部Ｋｏに近づくことは作用力距離Ｌｏを小さくすることで、ドアの回転に力不足の状態を招くようなる。
摺動面Ｋの形状を車輪Ｂに向かって凹面であって摺動面Ｋの基端部Ｋｏから終端部Ｋeに向かうに従い曲率が大きくした場合、ラッチ当接時以前に車輪Ｂが閉止寸前に摺動面Ｋの基端部Ｋｏに近づくようになり、また「（い）の範囲」で車輪Ｂが終端部Ｋeに近づくに従い、車輪Ｂの移動方向に対して摺動面Ｋは登り勾配となって「ドアを回転させる力」が不足する。
このように図１の開閉装置は閉止寸前に「ドアに作用する力」を小さくする減速手段を備える。
抵抗を負荷しながらドアを閉止することは「ドアを回転させる力」を反対方向の力で減ずることであって、単に作用する力を弱める手段である。大きな減速手段を講じる位置において「ドアに作用する力」は、ドアを回転させる力より小さく減じられていて、この位置で静止するドアは止まったままになることになる。ドアを少し開いた位置で開いたままになるのも１つの機構であって、ドアを少し開いたまま外来者と応対できるが、この「抵抗を負荷してドアに作用する力を減じる位置」は閉止過程において「（あ）の範囲」であるが、開く過程においては「（い）の範囲」であって、閉止したドアを開いてこの位置で手を離したとしても「抵抗を負荷して減じられた大きさ」よりも大きな力がドアに働く。
図１のドアには押しバネＵが取り付くため、開く当初に押しバネＵが縮んで、その後に車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って逆戻りする。従って開く過程で車輪Ｂが摺動面Ｋの基端部Ｋｏの戻るときのドアの開度と、閉止過程において車輪Ｂが摺動面Ｋの基端部Ｋｏから離れるときのドアの開度とは異なり、閉止過程において車輪Ｂが摺動面Ｋの終端部Ｋeにある「（い）の範囲」より、開く過程において車輪Ｂが摺動面Ｋの終端部Ｋeにある「（い）の範囲」が大きくなる。（以後、閉止「（あ）の範囲」と開く過程の「（い）の範囲」とを含む範囲を「（あい）の範囲」と言うことにする。）「閉止過程において大きな減速手段を講じる位置」はドアを開くときには大きな力がドアに作用している位置であって、ドアから手を離してもドアは止まったままにならない。従って何処から手を離しても必ず閉止し、途中で止まって開いたままになることはない。
ドアを開く過程においての「切替手段」が働くドアの開度は、ドアを大きく開いて手を離して弱い力で回転した後強い力に切替わる場合と、ドアを小さく開いて手を離して強い力のまま回転する場合とに、閉止過程の形態を分別する位置である。
このように押しバネＵを追加することによってリンク装置の自由度が増し、駆動部の動きにドアの動きが従う場合とドアの動きに駆動部の動きが従う場合と形態が異なるようになって、ドアが閉まるときと開くときにリンク装置の形態に違いが認められるようになる。
「（い）の範囲」においても加速を小さくするためには「（い）の回転手段」の力を出来るだけ小さくする方がよく、小さなバネの力を大きな密閉力に変換することが望ましい。本発明の密閉作業は、連結軸の移動方向に働く弱い力を移動方向に略直角に働く２つの強い力に分解する所謂クサビ効果の特徴を備える。図１の密閉作業は、押圧力Ｆｂが作用する車輪の回転軸Ｉｂがドアの枢軸Ｏを中心とする円の接線に略直角な軌道に沿って移動しながら、移動方向の弱い力を移動方向に略直角に働く２つの力に分解され、２つの力の片方をドアＤによって他方をドア枠Ｗによって支持するもので、移動方向の弱い力を「移動方向に略直角な強い２つの力」に変換する。
密閉時には車輪Ｂが円運動の周方向に弱い力で移動し、径方向に大きな力が働くようになる。移動方向の弱い力は２つの無限大に近い密閉力に変換され、密閉時に角度Θakが略直角であるので、２つの力の作用線は略一直線状に配され略一致する。片方はドアに他方は動かない剛体Ａによって支持される。密閉力はそれを支持する部分が動かないことで無限大に近い大きさになる。
動かない剛体Ａの支持する部分に押しバネＵが挿入されるが、押しバネＵはリンクＡの所定の回転角で所定の密閉力がドアに作用するようにする。
図１の開閉装置は「（あ）の範囲」の弱い力と「（い）の範囲」の強い力を１本のバネで処理するもので、「（あ）の範囲」で作用力距離Ｌｏを枢軸Ｏに近づけることによりドアに作用する力を小さくしながら大きなバネの力を温存し、「（い）の範囲」で作用力距離Ｌｏを枢軸Ｏから遠ざけることにより、バネの力が最小になった回転の最後に大きな力がドアに作用するようになる。1本のバネであっても摺動面Ｋの形状によって「ドアに作用する力」を自由に設計することが出来る。また閉止時にドアに作用する力はドアを開くときの力と大きさを同じくし、方向を反対にするものであって、小さな力で閉まるドアは小さな力で開くことが出来、ドアを開くときに軽く感じられる。
図１の開閉装置のように、閉止時に大きな力をドアに作用させながら摺動面Ｋに沿って小さな力で移動する車輪Ｂは、ドアを開くときに、大きな力を作用させなければ逆戻りしない。しかしながらドアが閉止する過程において角度Θaｋは鋭角で車輪の移動に大きな抵抗を受け、ドアが閉止する過程において角度Θaｋは鈍角で車輪の移動に抵抗を受けない。閉止過程においてドアに強い力が作用するにも拘らず、ドアを開くときに軽く感じられる。
車輪Ｂが転移した終端部ＫeにおいてドアＤを戸当たりＧｄに押圧するためには角度Θaが鋭角である必要がある。また図１の開閉装置は閉止したドアを開くとき角度Θaが鋭角でなければ車輪Ｂが逆戻りしないので、ドアが閉止する過程において角度Θaは直角を過ぎて鈍角にならないようにしなければならない。密閉時にドアに強い力が作用してもドアを開くときに軽く感じられる。
上述するように本発明のドアは、どの位置で手を離しても、ドアが閉まり始めると閉止直前に勝手に止まって必ず密閉に至るものであって、閉止寸前に「ドアを回転させる力」が全く或いは殆んどドアに伝わらないようにして、ドアが停止する状態に或いはそれに近い状態にして、その後「ドアを回転させる力」をゼロから「ドアを密閉することが出来る力」に成長させてドアを再び動き始めるようにするものであって、ドアが停止しても駆動部は運転し続けるようにするドアである。勝手に止まる要因がドアを回転させる力の不足であって、力不足でも「大きな力が必要な密閉作業」が可能にするところに特徴があるが、ドアが加速することによって力不足でも閉止寸前に止まらない場合があり、ドアが加速しないようにする手段が必要である。
本発明はドアによってはバネの強さが強すぎる場合などに閉止寸前の閉止速度が大きくても、ドアが加速しないようにする手段を講じて、「（あ）の範囲」において閉止寸前の閉止速度を小さくし、「切替範囲」においてラッチがドアの再起動に抵抗してラッチが小さな力で凹むようにし、「（い）の範囲」において所要時間を延長してドア慣性力が消滅するようにするものである。
図２は「加速しないようにする減速手段」について説明する動作説明平面図で、図２の開閉装置に付属する減速手段はドア慣性力を小さくするものであって、図２に示す開閉装置は、図１の駆動部のリンクＡに代わって、リンクＡと回転体Ｊの２つのリンクからなり、リンクＡが滑り対偶でドアＤに連結され、図１に比べて摺動面Ｋの長さが短く小型でありながら、図１と同様の動作と機能を備える。リンクＡには圧縮力が作用する。
リンクＡの先端部に車輪の回転軸Ｉｂが設けられ、車輪の回転軸Ｉｂには車輪Ｂが装着される。リンクＡの基端部の連結軸Ｐは回転体Ｊに接続される。回転体ＪはドアＤに設けられた接続軸Ｃの周りに回転自在に軸支され、引きバネＶによって図中矢印イ方向に回転付勢される。ドアが閉止する過程において、「回転体Ｊの軸芯線ZjとリンクＡの軸芯線Zaとの交差角度Θaj」が減少して、車輪Ｂが「ドア枠Ｗに設ける摺動面Ｋ」押圧しながら、接続軸Ｃは枢軸Ｏを中心とする円Ｒoの軌道を図中矢印ロ方向に移動する。
図２の場合は図１の場合と異なり、リンクＡに圧縮力が働き、車輪Ｂは角度Θakの鈍角側に移動可能で、摺動面Ｋの両端部に設けられる凹部において鈍角側の移動は阻止さる。図１の場合リンクＡに曲げ力が働き、車輪Ｂは摺動面Ｋ上を角度Θakに関係なく移動し、角度Θakが鋭角である方に移動するように力が働き、移動しながらドアを回転させる。これに対して図２の場合はリンクＡに圧縮力が働き、車輪Ｂは角度Θakの鈍角側に移動し、摺動面Ｋの端部において鈍角側の移動は阻止さる。摺動面Ｋの何れかの端部に停留し、摺動面Ｋの途中で止まることはない。図２の場合は角度Θakが鈍角である方に移動するように力が働き、移動が阻止されてにドアが回転する。
図２（ａ）（ｂ）に示すように「（あ）の範囲」において角度Θaｋが鋭角に保たれ、車輪Ｂは摺動面Ｋの基端部Ｋｏに停留する。「切替範囲」においてドアＤの回転に伴い角度Θaｋが９０度を超えることによって、図２（ｃ）に示すように車輪Ｂは鈍角側に移動し始め摺動面Ｋの終端部Ｋeに向かう。車輪Ｂの移動の移動に従い角度Θaｋは増加し、図２（ｄ）に示すように車輪Ｂが摺動面Ｋの終端部Ｋeに到達するとき更に鈍角になる。
図２（ａ）の破線は全開時の状態を示し、押圧力Fb90はドアを開く方向に付勢し、図示しない前回側戸当たりでドアを開く方向を止めることによって、静止状態を保つことが出来る。
閉止過程と開く過程とにおいて図１の場合は車輪Ｂは同じ通路を往復し、ドアの回転方向が逆になればリンク装置の運動が逆になるだけの可逆装置であって、図２の場合は閉止過程と開く過程とにおいて車輪Ｂは異なる通路を往復し、リンク装置は非可逆装置である。
車輪Ｂが摺動面Ｋの終端部Ｋeにあるとき図１の場合角度Θaｋが鋭角であって、鈍角であるとドアを開くことが出来なくなるが、図２の場合摺動面Ｋの終端部Ｋeにおいて角度Θaｋが鈍角であって、回転体Ｊが図中矢印イと反対方向に回転して角度Θaｋが鋭角に移行する。車輪Ｂが戻る方向の「摺動面ＫとリンクＡの軸芯線Zaとの交差角度Θak」は鈍角になって、車輪Ｂは摺動面Ｋの基端部Ｋｏに戻ることが出来る。図１の場合と異なり開く過程において車輪Ｂは摺動面Ｋの基端部Ｋｏに戻るときのドアの開度は、閉止過程において車輪Ｂが摺動面Ｋの基端部Ｋｏから離れるときのドアの開度より遥かに大きい。即ち「（あい）の範囲」が遥かに大きい。
「（あ）の範囲」において車輪Ｂは摺動面Ｋの基端部Ｋｏに停留し、連結軸Ｐは基端部Ｋｏに停留する車輪の回転軸Ｉｂを中心とする円Ｒkoに沿って移動する。「（い）の範囲」におい車輪Ｂは摺動面Ｋの終端部Ｋeに停留し、連結軸Ｐは終端部Ｋeに停留する車輪の回転軸Ｉｂを中心とする円Ｒkeに沿って移動する。図２（ａ）に示すように「（あ）の範囲」において作用力距離Ｌｏは小さく駆動力距離Lvは大きい。従って「ドアに作用する力」は小さい。また図２（ｄ）に示すように「（い）の範囲」において作用力距離Ｌｏは大きく駆動力距離Lvは小さい。従って「ドアに作用する力」は大きい。図２の場合、車輪Ｂが枢軸Ｏから遠ざかることによって作用力距離Ｌｏが大きくなるだけではなく、リンクＡの軸芯線Zaと回転体Ｊの軸芯線Zjとが一直線状に配されるようになることによって駆動力距離Lvが小さくなり、密閉時に「ドアに作用する力」は大きくなる。
このように摺動面Ｋは車輪Ｂを基端部Ｋｏに停留させる解除可能な拘束手段を備え、連結軸の１つを滑り対偶で連結することで、リンク装置の構造と運動の形態が「（あ）の範囲」と「（い）の範囲」とでは異なり２つになる。
図２に示すように「（い）の範囲」でドアに作用する力の作用点は枢軸Ｏから離れる距離が図１の場合に比べて小さく、「車輪Bが摺動面Ｋを押圧する力Ｆｂ」を図１の場合より大きくしなければラッチを凹ませるときの力は同じにならない。「ドアに作用する力」が同じであればドアの運動は同じとなり、ドアを開くときの力も同じになる。リンク装置の構造や動作が異なってもまたバネの力が異なっても、ドアに結果的に弱い力が作用するようにすると、ドアはゆっくりと閉まり、開くときにドアが重たく感じられないようになる。
装置を小型化するためにはバネの力を大きくする必要があって、バネの力を大きくすることによってリンクの各連結軸に働く回転抵抗と車輪Ｂの回転軸周りの転がり摩擦とが大きくなってリンク装置は動き難くなる。その結果更にバネの力を大きくしなければならなくなる。バネの力を大きくするとバネの力を支持する部分を頑丈にする必要があり、また装置を小型化してドアに作用する力を大きくすると「装置をドア或いはドア枠に取り付ける部分」に大きな力が作用するので、取り付ける部分のドア或いはドア枠が頑丈にする必要がある。
図２（ｃ）（ｄ）に示すように回転体Ｊに密閉用車輪ＢＢを取り付け、それに沿って移動する摺動面Ｋbをドア枠Ｗに設ける場合を考えると、「車輪Ｂbが摺動面Ｋbを押圧する力Ｆbb」の作用線と枢軸Ｏとの間の距離Lobは大きくなる。密閉時に「ドアに作用する力」の作用点が枢軸Ｏ近傍から遠くに離れた位置に転移することによって小さなバネの力を大きくドアに作用させることが出来、回転体Ｊに密閉用車輪ＢＢを取り付けない場合に比べて、バネの強さを小さくすることが出来る。
摺動面Ｋは支軸Ｉｋの周りに回転自在に軸支され、押しバネＵｋによって支軸Ｉｋを軸に図中矢印ハと反対方向に付勢される。図２（ａ）に示すように「（あ）の範囲」でドアを回転させる力が小さいとき、押しバネＵｋに働く力も小さく押しバネＵｋは伸びた状態で、摺動面Ｋは当たりＧｋに係合する。摺動面Ｋは当たりＧｋに係合しない場合でも摺動面Ｋと当たりＧｋとの間隔が小さくなり、ドア慣性力が大きいほど角度Θaｋが鋭角になる。
ドアが閉止するに従いドア慣性力は大きくなり、ドアはより小さな力で動くようになって押しバネＵが摺動面Ｋを強く押圧するようになる。図２（ｂ）に示すようにラッチ当接時にドア慣性力が大きいほど押しバネＵが伸びる大きさが大きく、車輪Ｂが摺動面Ｋの終端部Ｋeに向かって移動し難くなって「摺動面Ｋの基端部Ｋｏを離れるとき」が遅れることを意味し、ドア慣性力に比例して密閉作業が遅延され、ドア慣性力の大きさに比例した制動力が働くことを意味している。
ラッチ当接時にドアの運動に抵抗が掛かると電圧が抵抗によって大きくなるように、「ドアに作用する力」が大きくなる。図２（ｃ）に示すようにラッチ当接時にドアを回転させる力がなく押圧力Ｆｂが小さくても、摺動面Ｋが僅かながら回転することで角度Θakが直角から鈍角側に移行する。摺動面Ｋは車輪Ｂの移動方向に対して下り勾配側に変化し、車輪Ｂが移動するほどより移動しやすくなり、ドアＤが回転しないまま図２（ｄ）に示すように車輪Ｂは一瞬にして摺動面Ｋの終端部Ｋeまで移動して停止する。
車輪Ｂが摺動面Ｋ上を移動するとき、図１の場合摺動面Ｋを押圧しながら移動し押しバネＵの伸縮が同時に進行し、車輪Ｂの移動と押しバネＵの伸縮とに時間経過を伴うが、図２の場合摺動面Ｋを殆んど押圧せずまた押しバネＵを縮めることなく一瞬にして移動し、押しバネＵの伸縮が遅れて進行する。車輪Ｂが終端部Ｋeに停止して、「ドアに作用する力」が「ドアを密閉出きる力」に達してから押しバネＵの伸縮が始まる。
「車輪が摺動面を押圧する力Ｆｂ」はドアが運動し運動力学的釣り合い状態にあるとき大きな力を必要とせず、ラッチ当接時にドアが停止し構造力学的静止状態にあるとき上記押圧力Ｆｂの大きな力が発生する。運動力学的釣り合い状態と構造力学的静止状態との違いは、リンク装置が動き易い状態と動かない状態との違いで、リンク装置が動き難いほど大きな力が発生し、大きな力を受け止める部分が堅固であるほど大きな力を伝えることが出来る。押しバネＵが縮むことでより堅固で動き難い状態になりながら「ドアに作用する力」が徐々に成長する。
ドアに移動可能に取り付ける取付軸が図１の場合はドアＤ側であって、図２の場合はドア枠Ｗ側であるが、図１の場合も図２の場合も縮んだ押しバネＵが伸びることによってラッチが凹み始めるようにするもので、密閉作業が遅延される。
図２の場合、閉止過程全体を通じてリンクＡの軸芯線Zaは車輪の回転軸Ｉｂを中心に回転するが、車輪Ｂの移動はなく「ドアに作用する力の作用線Ｆｂ」が「摺動面Ｋと車輪Ｂの接点ｂ」に立てた法線であって作用力距離Ｌｏは略一定である。図１の場合のように、閉止寸前で作用力距離Ｌｏを小さくしたり車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って移動するとき抵抗を受けたりすることによって、閉止速度を減速する手段を備えない。図２の場合は減速手段が駆動部とは別途に取り付いている。
図２において減速手段は開閉装置よりドアの取手側に図示される。車輪ＢｂはリンクＡaの先端部に設けられる車輪の回転軸Ｉbbに装着され、リンクＡaの基端部の設けられる連結軸Ｐpは回転体Ｊjに接続される。回転体ＪjはドアＤに設けられる接続軸Ｃcの周りに回転自在に軸支され、押しバネＵuによって「回転体ＪjがドアＤに設けられる当たりＧjに当接する方向」に付勢される。リンクＡaは引きバネＶvによって「回転体Ｊjに設けられる当たりＧaに当接する方向」に付勢される。
図２（ａ）に示すように車輪Ｂbが摺動面Ｋkに当接しないときは、「（あ）の範囲」で回転体Ｊjは当たりＧjに、リンクＡaは当たりＧaに当接して待機する。図２（ｂ）に示すように車輪Ｂbが摺動面Ｋkに当接すると、当接した当初は「リンクＡaの軸芯線Zaaと摺動面Ｋkの間の角度で車輪Ｂbが移動する側の角度Θakk」が鋭角であって、リンクＡaの図中矢印ホ方向の回転はなく回転体Ｊjの図中矢印ニ方向の回転が先行する。図２（ｃ）に示すように回転体Ｊjの回転に従い角度Θakkが鋭角から鈍角に移行しリンクＡaが図中矢印ホ方向に回転する。図２（ｄ）に示すようにリンクＡaの軸芯線Zaaと摺動面Ｋkとが略平行になると「車輪Bbが摺動面Kkを押圧する力Ｆbbが弱くなってドアの閉止方向に抵抗しなくなる。
図２の減速手段はリンクＡaの回転と回転体Ｊjの回転の２つの回転からなり、図中矢印ホ方向のリンクＡaの回転による減速効果は角度Θakkが直角から僅かに鈍角側に移行する間に限られるため、図中矢印ニ方向の回転体Ｊjの回転によって角度Θakkが鈍角である状態を長く保つようにしている。
２つの回転は復元力を持ち、２つの回転の復元力でドアは開く方向に回転することになるが、ドアを閉める方向に働く力がこれを上回る場合は、ドアの開く方向の回転は阻止される。また図２の減速手段はドアの大きな回転範囲に亘って機能するものではなく、狭く限られた範囲において機能し、「（あい）の範囲」内に限って機能するように出来る。「切替範囲」はドアの小さな回転範囲であるが、駆動部の運動は大きく図２の減速手段を組み込むことが可能である。
減速手段が働く回転範囲において回転するドアは、ドアが閉まる方向に「駆動部がドアを閉める力とドア慣性力」とが働き、これに対抗して開く方向に「ドアの回転抵抗と減速装置の制動力」が働く。「ドアの回転抵抗」は「ドアが止まったままにならないように辛うじて動き始めるようにする力」であって、「駆動部がドアを閉める力とドア慣性力」から「減速装置の制動力」を減じた「余りの力」が「ドアの回転抵抗」より大きい場合に回転する。
ドアを開いて手を離した位置ではドア慣性力がなく、「駆動部がドアを閉める力」から「減速装置の制動力」を減じた「余りの力」が「ドアの回転抵抗」より大きい場合に止まったままにならずに回転する。「減速装置の制動力」をゼロとした場合は、「駆動部がドアを閉める力」が「ドアの回転抵抗」より大きい場合に止まったままにならずに回転する。また「減速装置の制動力」をゼロではなく大きくすれば「減速装置の制動力を大きくした分」だけ「駆動部がドアを閉める力」を大きくしなければ、ドアが止まったままになる。
このように減速装置の制動力を大きくすればするほど「大きくした減速装置の制動力」を加算して「駆動部がドアを閉める力」を限りなく大きくしなければ、ドアを開いて何処で手を離しても止まったままにならないように出来ない。
減速装置の制動力を大きくすることはドア慣性力と無関係であり、ドア慣性力を小さくする効果は全くないことになる。
「減速装置の制動力」をゼロとして考える。止まったドアに働く「ドアの回転抵抗」は最大静止摩擦力であって、回転しているドアに働く運動摩擦力より大きい。止まったドアを始動させる力は最大静止摩擦力以上の力で、ドアが動き始めると必要以上に力がドアに働くことになる。動き始めるドアには「最大静止摩擦力以上の駆動力とドア慣性力」とが働き、これに対抗して運動摩擦力が働く。「何処で手を離しても止まったままにならないようにしたドア」は動き出すと止まらない。
加速したドアには「最大静止摩擦力以上の駆動力とドア慣性力」とが働き、これに対抗して運動摩擦力と「ドア面が受ける空気抵抗」とが働く。「ドア面が受ける空気抵抗」が大きくなって前者と後者が釣り合うようになると加速のない等速運動になる。この時僅かに抵抗を作用させると「最大静止摩擦力以上の駆動力とドア慣性力」より「運動摩擦力とドア面が受ける空気抵抗と抵抗との和」が大きくなり等速運動が減速する。更に大きな抵抗を作用させてドアが停止したときは「最大静止摩擦力以上の駆動力」より「抵抗」が大きくなっている。「抵抗」の代わりに「最大静止摩擦力以上の駆動力」を減じた場合も結果は同様である。
本発明はラッチ当接時以前のドアに働く力或いはドアの閉止速度がどのようであっても、ラッチ当接時にドアが停止或いはそれに近い状態でドア慣性力の影響が出来るだけ取り除かれた状態にすることを課題にしている。それ故、最大静止摩擦力と運動摩擦力との差が少ない場合、或いはドア面が受ける空気抵抗が大きい場合で、「最大静止摩擦力以上の駆動力」が小さい場合はドアの加速は少なく、ラッチ当接時に「抵抗」を掛ける或いは「最大静止摩擦力以上の駆動力」を減じる処置を講じることなく、「ドアに作用する力」を小から大に転じるだけでよい。
しかしながら最大静止摩擦力と運動摩擦力との差が大きくドア面が受ける空気抵抗が小さい場合で、「最大静止摩擦力以上の駆動力」が大きい場合はドアの加速は大きく、ラッチ当接時に「抵抗」を掛ける或いは「最大静止摩擦力以上の駆動力」を減じる処置を講じて、ドアを停止或いはそれに近い状態にする必要がある。
「（あい）の範囲」で抵抗を作用させて、運動しているドアを止めることになっても、閉まる過程の「（あ）の範囲」で抵抗を作用させた位置は開く過程の「（い）の範囲」で「（い）の回転手段」が作用する位置であって、抵抗が「（い）の回転手段」より小さければ、ドアを開いて手を離す位置が何処であっても、ドアが止まったままになることはない。このような場合に限って抵抗がドア慣性力を取り除く働きをする。
ドア慣性力はドアを開いて手を離す位置が全開位置である場合と少し開いた位置とでは大きく異なる。全開位置で手を離したときのドア慣性力と同等に抵抗を大きくした場合、「（あい）の範囲」の短い範囲で閉止速度を急激に減少させることは衝突を起こすことであって、閉止時の衝撃をドア寸前の手前に移しただけのことになる。本発明はこの衝撃をバネで受け止めるもので、ドアの閉止方向の運動をバネの伸縮で吸収しながら時間を掛けてドア慣性力が消滅する。また伸縮したバネが復元してドアが開く方向に戻らないために「（い）の回転手段」を負荷するものである。
全開位置で手を離したときのドア慣性力と同等に抵抗を大きくすると、閉止開始開度に関係なく小から大に及ぶ全てのドア慣性力に対処して消滅することができドアを止めることが出来る。バネの伸縮はドア慣性力が大きいとき大きく小さいとき小さいが、「（い）の回転手段」も抵抗を大きくした分だけ大きくすると、「（い）の回転手段」はドアとは別に動作して、慣性力が大きくバネの伸縮が大きいときバネの復元を抑えながら伸縮を完了させる。また慣性力が小さくバネの伸縮が小さいときでもバネの伸縮を完了させる。ドアを開くときは伸縮したバネが開く方向に付勢するので「開くときに必要な力」を大きくしない。
ドアと駆動部が連動しない「切替範囲」で大きな抵抗を掛けて、抵抗を大きくしただけ「（い）の回転手段」を大きくすれば、大きな抵抗がドアの閉止開始開度に関係なくドア慣性力を消滅し、駆動部は止まることなく「（い）の回転手段」が大きな抵抗に打ち勝ってドアを密閉するまで動き続けることが出来る。
「（あ）の範囲」で負荷される抵抗は単に「（あ）の回転手段」を弱めるだけであって、抵抗を負荷することによって減速されるように見えるドアの運動は弱い「（あ）の回転手段」で回転するドアの動作と同じであって、抵抗はドア慣性力に対して無効であるが、「切替範囲」において「（あ）の範囲」で負荷した抵抗を「（い）の範囲」で取り除くと、「駆動部がドアを閉める力」の大きさに変化がなくても「ドアに作用する力」が小から大に転じる。
例えばドア面に作用する空気抵抗はドアが閉まるに従い大きくなるが、ラッチ当接時以前にドア面に作用する空気抵抗がラッチを凹ませる力より大きくなる場合、空気抵抗に打ち勝ってドアを回転させる「駆動部がドアを閉める力」がラッチを凹ませる力より大きく、ラッチがドア枠Ｗに当接して同時にドアが減速して空気抵抗が次第に減少すると、「ドアに作用する力」がゼロから次第に「ラッチを凹ませる力」に成長する。但しラッチ当接時に「駆動部がドアを閉める力とドア慣性力の和」が「空気抵抗とラッチを凹ませる力との和」より小さく、ラッチがドア枠Ｗに当接して同時にドアがラッチを凹ませない場合に成立する。
図２２はこの実施例であって、ラッチ当接時以前に駆動部の運動が停止し、「駆動部がドアを閉める力」に変わって押しバネＵの力でラッチを凹ませる。押しバネＵの力を「ラッチを凹ませる力」に調節し、ドア慣性力が空気抵抗に打ち消されるならば衝撃音は小さくなる。
図３はこの空気抵抗に匹敵する抵抗を「（あ）の範囲」に設けるものである。図３は「（あ）の範囲」で「（い）の回転手段」に抵抗をかけて小さくし、「切替範囲」で抵抗がなくなる場合についての動作説明平面図である。以下の図３,４には「（あ）の範囲」の減速、図４〜６にはラッチ当接時以前の減速、図７〜１０には「（い）の範囲」の減速について説明する。
減速手段が全閉に近い位置で講じられるほど効果は大きく、全閉に近い位置で講じられる減速手段だけで衝撃音を小さく出来るが、ドア慣性力が小さい範囲で効力を発揮するもので、それ以前にドア慣性力を小さく減速手段がなければ効力を発揮しない。
図１、２の閉止装置は外開きドアの室外側のドア外面に取り付き、図３は外開きドアの室内側のドア内面に取り付く。ドア内面はドアのドア枠Ｗと対面する面で、ドア内面とドア枠Ｗとの間に挟まれる空間領域は通行人が出入りする空間であって、ドア内面に取り付く閉止装置は通行の邪魔になるが風雨にさらされない利点と、保安上の利点を備える。
図３のドア外面に「上述の空気抵抗に匹敵する抵抗」が取り付き、ドア内面にドアを閉める駆動部が取り付く。図３のドア外面に取り付く抵抗は図２の減速装置を複数個取り付けたもので、それぞれは異なるドアの開度で始動する。
図２の減速手段が全開の開度で動作する場合、ドアを全開したときにだけ機能し、閉止開始開度が全開以下の場合に機能しない。閉止開始開度が全開以下の開度で減速手段が動作する場合も、閉止開始開度がその開度以上のとき機能し、その開度以下のとき機能しない。
図３は全開の開度で動作する減速手段１と全開以下の所定の開度で動作する減速手段２と、更に図示されない該所定の開度以下の開度で動作する減速手段３とを備える減速装置の実施例で、それぞれの減速手段１,２,３は「ドアに設けられる支軸Ｐｐ1,ｐ2,ｐ3の周りに回転自在に軸支されるリンクＡa1,Ａa2,Ａa3」に車輪Ｂb1,Ｂb2,Ｂb3を装着している。
車輪Ｂb1,Ｂb2,Ｂb3が摺動面ＫKに沿って移動しながら図中矢印ニ方向に回転するとき、引きバネＶv1,Ｖv2,Ｖv3を引き伸ばすことによって「駆動部がドアを閉める力」に抵抗する。リンクＡa1,Ａa2,Ａa3は引きバネＶv1,Ｖv2,Ｖv3によって図中矢印ニと反対方向に付勢され、図示されない当たりＧによってドア面と略直角な状態で係止されている。それぞれの減速手段１,２,３は車輪Ｂb1,Ｂb2,Ｂb3が摺動面ＫKに当接当初に「駆動部がドアを閉める力」に抵抗するが、リンクＡa1,Ａa2,Ａa3がドア面と略直角な状態からドア面に平行になるに従い抵抗しなくなる。
図３（ａ）において車輪Ｂb1だけが摺動面ＫKを押圧してドアＤを戸当たりＧd90に押圧し、全開時にドアが静止する。全開時からドアが閉止するとき車輪Ｂb1が摺動面ＫKに当接して減速手段１が機能し、減速手段２,３は機能しない。更にドアが閉止すると、車輪Ｂb2が摺動面ＫKに当接して減速手段２が機能し、に当接して減速手段１,３は機能しない。このように順次車輪Ｂb1,Ｂb2,Ｂb3が摺動面ＫKに当接して順次減速手段１,２,３が機能する。減速手段１,２,３が機能する範囲はそれぞれ限られていて、「駆動部がドアを閉める力」に抵抗する形態が閉止開始開度によって異なるようになり、ラッチ当接時のドアの回転速度と「ドアに作用する力」の大きさが閉止開始開度によって異なることなく略一定する。
図３（ｂ）においてリンクＡa2がドア面と略平行になって減速手段２の抵抗が減少するが、減速手段２の抵抗が「ラッチを凹ませる力」と同等であって、ラッチ当接時に「駆動部がドアを閉める力」がそれ以上であるとき、減速手段２の抵抗が減少するに従い、「ドアに作用する力」が増加し「ラッチを凹ませる力」に到達する。この場合ラッチ当接時に「駆動部がドアを閉める力」が変化する必要がない。ラッチ当接時に「駆動部がドアを閉める力」が「ラッチを凹ませる力」以下であるとき、ドアは止まることになるが、ドア内面に取り付く駆動部が「切替範囲」で止まることなく動き続けてドアを閉める。
図３の開閉装置は図１と図２の開閉装置と同様に「枢軸Ｏの近くから遠くに連続する車輪Ｂの通路」を有するが、図３の通路の摺動面Ｋは接続軸Ｃに回転可能に軸支され、引きバネＶＶによって図中矢印ハ方向に回転付勢される。車輪ＢはリンクＡの先端部に設けられる車輪の回転軸Ｉｂに装着され、リンクＡは「固定支軸Ｓｗを軸に図中矢印イ方向に回転付勢された回転体Ｊ」の先端部に設けられる連結軸Ｐに接続される。図1のリンクＡには曲げ力が、図２のリンクＡには圧縮力が、図３のリンクＡには引張力が働く。
図３の回転体Ｊの周りの回転機構は「（あ）の回転手段」と「（い）の回転手段」と「切替手段」とを備え、連結軸Ｐと固定支軸Ｓｗｗとの間を「引きバネＶとリンクＡＡを連結軸Ｓａで連結する連続体」で連結する構造である。
リンクＡＡの連結軸ＰＰ周辺の側面は固定支軸Ｓｗに添って移動し、図３（ａ）に示すようにリンクＡＡと固定支軸Ｓｗとが当接するとき、「回転軸Swとバネの軸芯線Zvとの間の作用力距離Ｌsw」は小さく、「（あ）の範囲」で固定支軸Ｓｗと連結軸Ｓａとの間の距離が小さいほど「回転体Ｊに働く固定支軸Ｓｗの周りの回転モーメントＭj」は小さく、該距離がゼロのとき「（あ）の範囲」で回転体Ｊに力は作用しない。
図３（ｃ）に示すように離脱するとき作用力距離Ｌswは大きくなる。作用力距離Ｌｏの増加に伴い回転モーメントＭjが増加する。引きバネＶが固定支軸Ｓｗから離れる動作は回転体Ｊの回転と連動していて、力の増加に回転体Ｊの大きな回転を伴う。しかしながら「ドアに作用する力」が成長する間にドアは殆んど回転しない。固定支軸Ｓｗの周りの回転機構は回転体Ｊの回転を伴うものであるが、枢軸Ｏの周りの回転機構はドアＤの回転を伴うものでない。
図３（ａ）に示すように「（あ）の範囲」では車輪Ｂは摺動面Ｋの基端部Ｋｏに留まり、「枢軸Ｏと押圧力Ｆbの作用線との間の作用力距離Ｌo」は小さい。図３（ｂ）に示すように「切替範囲」では車輪Ｂが「閉止したドア面Ｄ0」に略平行となる摺動面Ｋの基端部Ｋｏから終端部Ｋeに向かって移動する。車輪Ｂは「リンクＡの軸芯線Ｚａと摺動面Ｋとの交差角度Θka」が鈍角となって移動し始め、角度Θkaが直角であるとき停止する。図２のようにリンクＡに圧縮力が作用する場合は車輪Ｂが移動の途中で停止するようなことはない。
引きバネＶＶによる図中矢印ハ方向の回転付勢は車輪Ｂの移動に従い弱くなるが、引きバネＶに蓄えられる「ドアを密閉する力」は増加する。摺動面Ｋが回転可能に取付けられることによって、ドアが停止しても車輪Ｂが交差角度Θａを鈍角にすれば移動を開始し閉止装置は運転を継続する。図３（ｃ）に示すように車輪Ｂが摺動面Ｋの終端部Ｋeに到達すると作用力距離Ｌｏは大き九なりドアを密閉する。
本発明のドアは如何なる場合も密閉作業が同じであるように、密閉時にドア慣性力が取り除かれた状態にする準備作業が必要である。
回転軸が鉛直であるドアの回転運動には重心の上下方向の移動はなく、「枢軸Ｏ周りの最大静止摩擦力」を僅かに上回る力で回転する。ドアを開いて手を離す位置が何処であっても、ドアが止まったままにならないようにするには、ドアがどの位置においても最低限「枢軸Ｏ周りの最大静止摩擦力を僅かに上回る力」が働いていなければならない。しかしながらドアは回転抵抗を僅かに上回れば回転し、上回る力がドアを加速する成分となる。僅かな力でも作用し続ける以上加速されたドアが更に加速されて閉止寸前に大きな慣性力がドアに取り付く。慣性力は速度の２乗に比例するので慣性力は閉止速度が僅かに大きくなるだけ極度に大きくなり、僅かに小さくなるだけ極度に小さくなる。それに対抗する抵抗の大きさも極度に大きく或いは極度に小さくならなければ、全く効かない場合と効き過ぎてドアを止めてしまう場合の何れかになる。一定の大きさの抵抗では広い範囲に及ぶ慣性力に対処できない。
図４〜６は成長した慣性力を「切替範囲」付近の１箇所に設ける抵抗で解消しようとするものではなく、「（あ）の範囲」の広い範囲に亘って慣性力が成長する以前の発生時点で解消しようとするものである。図４は「ドアに作用する力」の大きさを制御するものであって、抵抗などの反対方向の力によって「閉まる方向に働く駆動力」を減じる手段の代わりに、作用線を移動して作用力距離Ｌｏを変化させることによって「ドアに作用する力」を自由に変化させるものである。図５、６はドアに作用する力」の大きさを制御するものではなく、リンク装置の加速を抑制するものである。図５は抵抗を掛けることによって、
図６はドア慣性力を制動力に変えることによって、リンク装置の運動速度を遅延するものである。図５、６は回転手段と回転を阻止する手段（以下、回転阻止手段と言う。）とを備え、回転阻止手段は何れの場合も「ドアに作用する力」を減じる手段であるが、ドアが止まってしまうことはない。
また図４〜６はラッチ当接時以前にドア慣性力が取り除かれる点において同じであって、「ドアに作用する力」がそれまで如何なるものであっても密閉作業が同じになることを説明している。図４において「ドアに作用する力」の大きさを出来るだけ小さくすることによって、ドアの加速を出来るだけ小さくする。図５，６において「（あ）の範囲」と「（い）の範囲」とに境界はなく、「ドアに作用する力」の大きさは回転の途中から漸次増加するが、「（あ）の範囲」で加速を抑えてドア慣性力が小さく抑えられているので、ラッチ当接時に「ドアに作用する力」の大きさが切り替わらなくても「ラッチを凹ませる力」であればよいことになる。
図４は図１と同じく「車輪が摺動面を押圧する力Ｆｂ」の作用線を制御する実施例で、ドア枠Ｗに設けられる一対の回転軸Ｏ,Ｃのそれぞれの周りに摺動面Ｋを備えたカム体(以後、摺動面Ｋと言う。)とリンクＡが回転自在に軸支され、リンクＡの先端部に設けられる車輪の回転軸Ｉｂに車輪Ｂを装着し、車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って移動することによって、ドア枠Ｗと摺動面Ｋとが共通の回転軸Ｏを軸に相対的に回転する回転機構である。図４のドア枠Ｗを図１のドアＤと考えると、同じ構造の回転機構である。図４のドア枠Ｗは回転軸Ｏ,Ｃを備えるリンクで図４の白紙面上である。
図４においてドア枠Ｗと摺動面Ｋとが相対的に回転する２つの開閉体であることは、２つの開閉体をドアにたとえる場合、ドア枠Ｗと摺動面Ｋのどちらかがドアであることを意味し、接続軸Ｃがドア枠に取り付き摺動面Ｋがドアに取り付く場合と接続軸Ｃがドアに取り付き摺動面Ｋがドア枠に取り付く場合とがあって、ドアとドア枠とが置換しても同じ回転機構であることを意味している。このようなことから本発明の開閉装置の駆動部がドアに取り付く実施例は、本ドア枠に取り付く実施例でもあることを意味している。
車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って移動しながら車輪Ｂが図中矢印ロ方向に公転して摺動面Ｋが図中矢印イ方向に回転する過程において、「該押圧力Ｆｂと枢軸Ｏとの間の距離Lf」が減少しバネVの力も減少するが、「バネの軸芯線Zvと枢軸Ｏとの間の距離Ls」を摺動面Ｋoの形状によって調節して該押圧力Ｆｂを一定にすることが出来る。
引きバネＶは片方の端部を「摺動面Ｋに設ける支軸Ｓｋ」に他方をドア枠Ｗに設ける支軸Ｓwv」に取り付け、中間部は摺動面ＫKに沿って接触する。摺動面Ｋが図中矢印イ方向に回転するに従い、引きバネＶは摺動面ＫKから剥離し、「バネの軸芯線Zvと枢軸Ｏとの間の距離Ls」が減少することによって、車輪Ｂが摺動面Ｋの基端部Ｋｏに近づいても該押圧力Ｆｂが増加しないようにしている。
「該押圧力Ｆｂの作用線と回転軸Ｃとの間の距離Lc」を制御することによって「回転軸Ｃの周りに働く回転モーメントMc」を自由に変えることができるが、このように該押圧力Ｆｂを一定にして、図４（ａ）に示すように「車輪Bが摺動面Kを押圧する力Ｆｂの作用線」と接続軸Ｃとの間の距離Ｌｃは常に一定にすると、「回転軸Ｃの周りに働く回転モーメントMc」を一定にすることができる。図４（ｃ）に示す作図による摺動面Ｋの形状は「該押圧力Ｆｂの作用線と接続軸Ｃとの間の距離Ｌｃ」を常に一定にする。該押圧力Ｆｂの作用線は常に「回転軸Ｃを中心とする円Rc」に接する。
図４（ａ）に示す実線と破線はそれぞれリンクＡの開度が６０度と９０度のときの状態図で、「（あ）の範囲」の動作説明平面図である。摺動面Ｋの終端部のＫeｅはリンクＡの全開時に付勢方向を逆転する摺動面で全開時に静止状態を保つためのものである。
図１の場合と異なり、図４の場合はドアが閉止するに従い車輪Ｂは摺動面Ｋの終端部Ｋeから基端部Ｋｏに向かって移動し「（あ）の範囲」で大きく「（い）の範囲」で小さく移動する。しかし摺動面Ｋは枢軸Ｏを軸に「（あ）の範囲」で小さく，「（い）の範囲」で大きく回転する。図１の場合車輪が摺動面を押圧してドアを回転させるが、図４の場合リンクＡをドアＤとすると、摺動面が車輪を押圧してドアを回転させる。図１の場合車輪が摺動面を押圧してドアを回転させるが、「切替範囲」で該押圧力Ｆｂの作用線が大きく運動する点において図４と図１とは同じである。
図４は車輪Ｂの「回転軸Ｃを中心とする円運動」の径方向にバネの大きな力を温存しながら小さな力で車輪Ｂを周方向に移動する回転機構であって、密閉時に大きな力を発揮する。またリンクＡは摺動面Ｋが車輪Ｂを押圧する大きな力を支持しながら小さな力で移動できる剛体であって、ドアを開くとき小さな力で開きながらバネに大きな力を蓄えることが出来る。
図４の摺動面Ｋは摺動面Ｋの基端部Ｋｏに近づくに従い次第に曲率は大きくなる形状であって、ドアの一定の回転速度に対して車輪Ｂの移動速度は遅くなるが、摺動面Ｋの形状によって「ドアに作用する力」の履歴を自由に設計でき、摺動面Ｋの基端部Ｋｏで曲率を大きくして閉止寸前に減速し、曲率を小さくして密閉時に大きな力を作用させることが出来る。このようにして図４の摺動面Ｋは作用力距離Ｌｏを小さく拘束し続ける「（あ）の回転手段」と、小さな「切替範囲」で押圧力Ｆｂの作用線が大きく回転しながら作用力距離Ｌｏが大に転じ「切替手段」と、作用点が「回転軸Ｃを中心とするリンクＡの円運動の径方向」に移動し、作用線が該円運動の周方向となって、作用点が該径方向に移動するための小さな力を該周方向に大きな力に変換する「（い）の回転手段」とを備えることになる。
図４の摺動面Ｋが水平の回転軸Ｏを軸に上下に回転する自動車のトランクルームの蓋であって、枢軸Ｏの周りの付勢手段を接続軸Ｃ周りに移設して、車体に設けた支軸Ｃを軸に「先端に車輪Ｂを装着したリンクＡが回転するようにして、蓋Ｋが図４（ａ）に示すように水平状態から図４（ｂ）に示すように懸垂状態に移行すると仮定する。「接続軸Ｃの周りに働く回転モーメントＭｃ」が一定であるとき「車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する力Ｆｂ」も一定であって、蓋Ｋが水平状態から懸垂状態移行するに従い「力Ｆｂの作用線と枢軸Ｏとの間の距離Ｌｆ」が減少する。蓋Ｋの重心には一定の重量が作用し常に方向を鉛直に保つが重量の作用線も蓋Ｋが水平状態から懸垂状態移行するに従い枢軸Ｏに近づく。一定の押圧力Ｆｂと一定の重量の作用線がともに枢軸Ｏに近づくので、枢軸Ｏの周りのモーメントが釣り合うように出来る。
特に蓋Ｋが水平に近い状態ではリンクＡが鉛直に近い状態であって、リンクＡの軸芯線方向に蓋Ｋの重量を支持し、接続軸Ｃの周りに働く回転力Ｍｃが小さくても蓋Ｋが上下に動く。蓋Ｋが懸垂状態に近い範囲では「枢軸Ｏの周りのモーメントの釣り合い」が保たれないが、バネの強さを変化させる或いは力Ｆｂの作用線と接続軸Ｃとの間の距離」を変化させることによって、即ち仮想円を楕円状にすることによって或いは摺動面Ｋの形状を変化させることによって調節可能である。
このように図４の回転機構は、「水平面上で回転するリンクＡ」に略一定の回転力を提供する回転付与手段でもあり、鉛直面内で回転する摺動面Ｋに連続的に変化する回転力を提供する手段でもあって、小さな力で大きな重量を移動する手段となる。
特許文献１０，１１において付勢手段が重力方向に働き重量と同じ力で対抗するので強い付勢手段が必要になる。図４の回転機構においては蓋Ｋが水平に近い状態では付勢手段が重力方向に直角に働き重力を支持せず小さな力で蓋を上下できる。蓋Ｋが懸垂状態に近い範囲では蓋の回転に力が要らなくなるので小さな力で回転可能であり、上述したように僅かに調整することによって改善できる。
特許文献９は閉止時に作用点の移動方向が蓋の円運動の周方向から径方向に転じ、周方向に大きなバネの力を作用させ、大きなバネの力の一部の分力を径方向に作用させるもので、密閉力の作用において本願と異なる。また大きな力を支持する部材が剛体ではなくバネである。
本願の回転機構が蓋を支持する場合は枢軸Ｏを共有する２つの開閉体Ｋ,Ｗの何れかが蓋であって、リンクＡが蓋の重量を支持しながら車輪ＢがリンクＡの円運動の径方向に小さな力で移動することによって蓋を上下させる。蓋の重量を支持するリンクＡは剛体である特徴を有している。蓋の上下に伴って蓋の重心が水平に移動し、押圧力Ｆｂの大きさが変化するが、「該押圧力Ｆｂの作用線と接続軸Ｃとの間の距離Ｌｃ」が変化する「該押圧力Ｆｂの作用線が接する円Rｃに代わる形状」を設計することによって該移動荷重に対応する摺動面Ｋの形状を作図することが出来る。
枢軸Ｏは「ドア枠Ｗに設けられる回転軸Swwの周りに回転自在に軸支される回転体Ｊｃ」の先端部に設けられ、枢軸Ｏは回転体Ｊｃを介してドア枠Ｗに移動可能に取付けられる。回転体Ｊｃは「（あ）の範囲」で当たりＧ1に係止される位置と「（い）の範囲」で当たりＧ2に係止される位置との間を揺動する。
図４（ｂ）は閉止寸前の動作説明図で、車輪Ｂが摺動面Ｋの基端部Ｋｏ付近にあって略停止状態であって、車輪Ｂと摺動面Ｋとの接点ｂがバネの軸芯線Zvを横切るようになると、摺動面Ｋが車輪Ｂを中心に回転し、該押圧力Ｆｂの作用線の方向が回転することによって「回転軸Ｃとの間の距離Lc」が急激に増加し「回転軸Ｃの周りに働く回転モーメントMc」を大きくする。図４（ｂ）に示す実線と破線はそれぞれ回転後と回転前の状態を示す。
図４（ｃ）において、回転軸Ｃを中心とする円Ｒｂ上に点ｂｉ（ｉ＝０，１，２，・・・）を等分に配する。点ｂｉ（ｉ＝０，１，２，・・・）は摺動面Ｋと車輪Ｂとの時時刻刻移動する接点である。点ｂｉを通る接線Ｔｉ（ｉ＝０，１，２、・・・）は回転軸Ｃを中心とする仮想円Ｒａの接点ａｉ（ｉ＝０，１，２、・・・）に接する。円弧Ｒｉ（ｉ＝０，１，２，・・・）は上記接点ａｉを中心とし半径をａｉｂｉとする円弧で、円Ｒｂ上を移動する車輪Ｂに時時刻刻接触するカム体摺動面Ｋの接触部分の周辺である。但し円Ｒｂ上の点ｂｉ（ｉ＝０，１，２，・・・）を細かく無数に等分に配する場合は、円弧Ｒｉは点ｂｉを通り接線Ｔｉに直交する線分になる。
円Ｒａと円Ｒｂは同心円であるので、接線Ｔｉの長さａｉｂｉは全て同じで、円弧Ｒｉと円Ｒｂの交差角度は全て同じになる。即ち摺動面Ｋはカム車輪Ｂの移動方向に対して常に一定の勾配を保つ。
点ｂｉ（ｉ＝０，１，２，・・・）を通り回転軸Ｏを中心とする円弧を円弧Ｏｉ（ｉ＝０，１，２，・・・）として、円弧Ｒｉ−１（ｉ＝０，１，２，・・・）との交点をＣｉ（ｉ＝０，１，２，・・・）として、円弧ｂｉ−１Ｃｉを回転軸Ｏを中心として円弧Ｋｉ−１（ｉ＝０，１，２，・・・）に回転移動すると、円弧Ｒ0，Ｒ1，Ｒｂ2，・・はR5に連続する１つの摺動面Ｋ0K1K2K3K4K5を形成することになる。摺動面Ｋ0K1K2K3K4K5は車輪Ｂとの接点がｂ７であるときの図４（ａ）（ｂ）に示す摺動面Ｋである。摺動面Ｋは基端部Ｋｏに近づくに従い曲率が大きくなり、リンクＡの回転に対して車輪Ｂの移動距離は小さくなる。
（押圧力Ｆｂの作用線と回転軸Ｃとの間の距離を常に一定にするについての詳細は参考文献４図１〜２８とそれに関連する明細書の記載に参照する。）
図５は「切替手段」がドアＤに限らず車輪Ｂが止まってもリンク装置は動き続けえることを説明するもので、「（あい）の範囲」の範囲で抵抗を掛けてもドアが止まったままにならないように、「（あ）の範囲」でも車輪Ｂの移動に抵抗を掛けた場合にドアが止まったままにならずに減速されることを説明する。
図５の摺動面Ｋは図１の摺動面Ｋと同じく「枢軸Ｏから遠ざかる車輪Ｂの通路」を備え「閉止したドア面Ｄ0」と略平行である。閉止装置は「閉止したドア面Ｄ0」から前方に大きく張り出しているが、ドアを取り付ける壁厚が大きくドアが奥まって取付けられる場合、壁面から突き出る部分は少ない。
構造は図1と同じく、ドア枠Ｗに摺動面Ｋが設けられ、摺動面Ｋに沿って車輪Ｂが図中矢印イ方向に移動することによって、ドアＤは枢軸Ｏを軸に図中矢印ロ方向に閉止回転する。接続軸Ｃの周りにリンクＡが回転自在に軸支されて、リンクＡの先端部に設けられる車輪の回転軸Ｉｂには車輪Ｂが装着される。接続軸Ｃは「ドアに設けられる支軸Ｃｊの周りに回転自在に軸支される回転体Ｊc」に設けられドアＤに移動可能に取付けられる。回転体ＪcとドアＤとの間に押しバネＵが介在する。付勢手段は図３と同じく「リンクＡに設ける支軸Sb」と「回転体Ｊcに設ける支軸Sj」との間を「引きバネＶとリンクＡＡを連結軸Ｓａで連結する連続体」で連結する構造である。
図５（ａ）にドアＤの開度Θdに従うリンク装置の動作を示す。円Ｒcjは支軸Ｃｊの軌跡である。押圧力Ｆｂの作用線は「（あ）の範囲」で摺動面Ｋの基端部Ｋｏに停留せず漸次枢軸Ｏから離れて作用力距離Ｌｏを漸次増加させるが、「押圧力Ｆｂの作用線とリンクＡの軸芯線Zaとの交差角度Θaf」は図５（ｄ）に示す密閉時以外は大きく、「接続軸Ｃの周りに働く回転モーメントＭｃ」は押圧力Ｆｂに小さく変換される。図５（ｂ）〜（ｄ）はラッチ当接時から密閉時までの動作説明図で、車輪Ｂは摺動面Ｋの終端部Ｋe付近で往復し、往復の途中でリンクＡと回転体Ｊcは一直線状になる。
図５（ｂ）に示すラッチ当接時にリンクＡと回転体Ｊcとが一直線状になるとき、角度Θakは最も小さく交差角度Θafは最も大きくなりドアは減速される。車輪Ｂを移動させる力が最も小さくラッチを凹ますことなくドアは停止する。押しバネＵは最も伸びた状態で、図５（ｃ）に示すように車輪Ｂが戻る方向に移動し始めると、角度Θakが増加して車輪Ｂは動き易く、交差角度Θafが減少して押しバネＵを縮め易くなる。図５（ｃ）はラッチが凹むことなく押しバネＵが縮む状態を示す。
図５（ｃ）に示す当たりＧjcは「ドア面と回転体Ｊcの軸芯線Zjcとの交差角度Θjd」の上限を調節するもので、交差角度Θjdの上限を小さく調節することで、ラッチ当接時以前にリンクＡと回転体Ｊcとが一直線状になるように出来る。この場合ラッチ当接時に角度Θakは増加し交差角度Θafは減少するので、車輪Ｂはより移動し易く、ラッチはより凹み易くなる。
図５（ｄ）に示す密閉時には車輪Ｂが「閉止したドア面Ｄ0」に略平行に移動し略直角に密閉力Fb0が働く。密閉時に角度Θakは最も大く交差角度Θafは最も小さい。このようにラッチ当接時に「ラッチを凹ませる力」とドアを回転させる力がなくても、押しバネＵを縮め力があればドアが止まったままでもリンク装置は運動し続けて「ドアに作用する力」がドアを密閉する力に成長する。
図５はリンク数４で滑り対偶の連結１のリンク装置で、１つの連結軸の回転を固定してリンク数３にした場合に運動は１つに決まるが、１つの連結軸の回転を固定を解除すると運動は自由になる。リンク装置の何れかのリンクの回転に限らず何れかの連結点の移動に解除可能な拘束手段が働くと、拘束解除時或いは拘束時にリンク装置の形態と運動に転換が認められる。「切替範囲」のようにドアと駆動部が連動しない範囲でドアを止めてしまってもリンク装置は動き続けドアは再起動するが、連動する範囲でも車輪Ｂに抵抗を掛けて止めてしまってリンク装置は動き続け車輪Ｂは再起動する。
図５（ｂ）（ｃ）に示すようにラッチ当接時にドアが止まった状態でも車輪Ｂの位置とリンクＡ,Ｊcの回転が自由であって、回転途中でドアが止まったときも駆動部は自由に運動する。図５（ｅ）（ｆ）は回転途中の減速手段の動作説明図で、車輪Ｂの移動を拘束したときリンク装置が自由に運動出来る状態を示している。
図５（ｅ）（ｆ）において車輪Ｂと摺動面Ｋとの接点ｂは同じ位置で、ドアの開度Θｄと接続軸Ｃの位置が異なり押しバネＵの伸縮量も異なっている。摺動面Ｋkは「ドア枠Ｗに設けられた支軸Sk」を軸に図中矢印ハ方向に押しバネＵkによって付勢され、接続軸Ｃに装着された車輪ＢＢを押圧して、その移動に抵抗を与える。図５（ｅ）（ｆ）において図５（ａ）〜（ｄ）に図示する付勢手段ＡＡ，Ｖの図示を省略するが、何処においても止まったドアを動き出すようにする力がドアに作用している。
図５（ｅ）はドアの回転速度が小さく押しバネＵkが縮んでいて、リンクA,Jcは殆んど動かずに押しバネＵkが伸びることによって、ドアが加速される状態を示す。図５（ｆ）はドアの回転速度が大きく押しバネＵkが伸びていて、ドアは殆んど動かずに押しバネＵkが縮むことによって、ドアが減速される状態を示す。ドアが加速されると減速手段が有効に働き、減速されると無効に働く。
図５（ｅ）（ｆ）の減速手段はドア慣性力の大きさに応じて自己制御し、ドアと駆動部が連動する「（あ）の範囲」に抵抗を講じる手段でありながら、ドアが止まってしまうようなことはない。また図５（ｅ）（ｆ）はリンク装置の連結軸の何れを拘束しても、またこの拘束が何時であっても同様の減速効果をもたらすことを説明している。
図６はドア慣性力が「ドアの閉止回転に抵抗する力」として働く減速装置の動作説明平面図で、図６（ａ）は「（あ）の範囲」、図６（ｂ）は閉止寸前、図６（ｃ）はラッチ当接時から密閉時まで範囲を示す。
回転体Ｊはドア枠Ｗに設ける固定支軸Ｓｗの周りに回転自在に軸支され、捩りバネＵＶによって図中矢印ハ方向に回転付勢され、固定支軸Ｓｗの周りに駆動力Mvが働く。リンクＡＡは片方を回転体Ｊの連結軸Ｐに接続し他方をリンクＡの先端部に設けられる車輪の回転軸Ｉｂに接続する。リンクＡはドアＤに設けられる接続軸Ｃの周りに回転自在に軸支されて、リンクＡの図中矢印ニと反対方向の回転は当たりＧaによって阻止される。リンクＡの先端部に設けられる車輪の回転軸Ｉｂには車輪Ｂが装着される。
図６（ａ）に示す「（あ）の範囲」においてリンクＡとドアＤは相対的に一体になって車輪の回転軸ＩｂはドアＤに固定された状態になる。回転体ＪがリンクＡＡを介して車輪の回転軸Ｉｂを図中矢印イ方向に牽引し、ドアＤは枢軸Ｏを軸に図中矢印ロ方向に閉止回転する。車輪Ｂはドアの開度が大きい範囲では枢軸Ｏを中心に円運動し、作用点（車輪の回転軸Ｉｂ）が枢軸Ｏ近傍に停留する。開度が小さい範囲では作用点（車輪の回転軸Ｉｂ）はドア枠Ｗに設けられた摺動面Ｋ1に沿って移動するが、ドア面と略平行に移動し作用線方向は略枢軸Ｏ方向に維持され作用力距離Ｌｏが小さく保たれる。車輪Ｂが摺動面Ｋ1の枢軸Ｏ近傍の直線部分に沿って移動するとき、当たりＧａが離脱してリンクＡが接続軸Ｃを図中矢印ニ方向に回転するが回転は小さい。
図６（ｂ）に示す閉止寸前に車輪Ｂが摺動面Ｋ1の円弧部に沿って移動するとき、リンクＡＡが車輪の回転軸Ｉｂを牽引する力は摺動面Ｋ1によって抑制されるが、ドア慣性力がリンクＡを介して車輪の回転軸Ｉｂを牽引し、車輪Ｂが摺動面Ｋ1の円弧部に沿って移動しながらドアの回転を制止する。また「（あ）の範囲」で駆動力距離Lvは大きく、駆動力Mvは「車輪の回転軸Ｉｂを牽引する力」に小さく伝えられ、車輪Ｂが摺動面Ｋ1の円弧部に当接する当初は連結軸Ｐが殆んど停止した状態にあって駆動部がドアに作用する力は小さく、ドアに作用する力の殆んどがドア慣性力となる。車輪Ｂが摺動面Ｋ1の円弧部を移動するようになると、ドアの回転のドアＤが閉止するに従い、リンクＡは接続軸Ｃの円軌道（ロ）の半径方向から接線方向に移行し、「ドアの回転を制止する力」は増加する。ドアが回転しようとすると、車輪Ｂが接続軸Ｃの円軌道（ロ）の接線方向に移動して半径方向に追従することなくドアの回転を制止する。
このように閉止寸前に力不足して車輪Ｂが減速するほど車輪Ｂが摺動面Ｋ1の円弧部を移動するときドア慣性力が摺動面Ｋ1を強く押圧して減速する。閉止寸前に「新たに何らかの車輪の移動に抵抗を掛ける手段」を講じると力不足して車輪Ｂが停止し摺動面Ｋ1の円弧部を移動する時間が遅れる。また固定支軸Ｓｗの周りにダンパを取り付けて回転体Ｊの回転に抵抗を掛けると、慣性力による減速効果がより顕著に現れる。
本発明において抵抗やダンパを取り付ける場合は、ドアに直接抵抗を掛けて減速するのではなく、閉止寸前のドアの僅かな回転に対して大きく回転する駆動部の動作の何れかに抵抗を掛けて減速するもので、大きな抵抗やダンパは必要でなく、特に「切替範囲」で抵抗やダンパが機能するようにすると、ドアと駆動部が連動しないので、駆動部の回転がドアの回転速度に影響されずに常に所定の速度に減速することが出来る。
車輪Ｂが摺動面Ｋ１を押圧する力はドア慣性力による「ドアの回転を制止する力」であって、押圧力はドア慣性力が大きければ大きくなり車輪Ｂの移動とドアの回転を大きく制動する。ドア慣性力がなくなると押圧力は消滅し車輪Ｂの移動とドアの回転を制動しないようになる。このように「慣性力による制動力」によってドアを減速すると、ドア慣性力があるときドアが停止し或いは減速し、ドアが停止し或いは減速してドア慣性力が取り除かれると、ドアが再び動き出し或いは加速する。ドアは止まったままにならずに減速される。また減速効果が働く以前にドア慣性力が如何に大きくても対処出来、減速効果が効き過ぎたり全く効かなかったりすることはない。
ドアが減速されて慣性力がなくなると、車輪Ｂは摺動面Ｋ1から離れて「摺動面Ｋ1に対面する摺動面Ｋ2」に沿って移動し図６（ｂ）に示すようにドアを回転させる。。車輪Ｂが摺動面Ｋ２を押圧する力はドアを回転させる力であってドアを加速する。ドアが加速されて慣性力が取り付くと、車輪Ｂは摺動面Ｋ2から離れて対面する摺動面Ｋ1に沿って移動する。車輪Ｂが摺動面Ｋ1上の移動と摺動面Ｋ2上の移動の移動を交互に繰り返され、ドアに加速と減速が交互に作用する。
車輪Ｂが摺動面Ｋ1と摺動面Ｋ2の間を往復するとき摺動面Ｋ1と摺動面Ｋ2とに無数回の衝突することになるが、摺動面Ｋ1と摺動面Ｋ2から離れる度に車輪は無負荷状態で摺動面Ｋの終端部Ｋeに転移しようとするが、摺動面Ｋ1と摺動面Ｋ2が回転可能でバネで付勢される図示されない状態にすると、或いは接続軸Ｃが「ドアに設けられる支軸Ｃｊの周りに回転自在に軸支される回転体Ｊc」を介してドアＤに移動可能に取付けられ、回転体ＪcとドアＤとの間に押しバネＵが介在するようにすると、摺動面Ｋ1と摺動面Ｋ2の間を往復するとき、摺動面Ｋ1と摺動面Ｋ2に取り付く図示されないバネ或いは押しバネＵを振幅させることになり、該無数回の衝突がドアに伝わらず、しかも車輪が摺動面Ｋ2の終端部Ｋeに転移する動作が遅延される。
図６（ｃ）に示すように車輪が摺動面Ｋ2の終端部Ｋeに近づくに従い、回転体Ｊの軸芯線ZjとリンクＡＡの軸芯線Zaaとが重なる方向に移行し駆動力距離Lvが減少し、駆動力Mｖは「車輪の回転軸Ｉｂを牽引する力」に大きく伝えられドアを戸当たりＧｄに強く押圧する。リンクＡＡの軸芯線Zaaと「車輪の回転軸Ｉｂを牽引する力」とが一直線状に配される状態に移行するとき連結軸Ｐの円運動において周方向に小さな力が働き、径方向に大きな力が働く。該径方向の大きな力は小さくても所謂クサビ効果で、1つは車輪Bが摺動面Ｋ2を押圧する大きな力Ｆｂに、もう1つはリンクＡの軸方向に働く密閉力に分解される。また押圧力ＦｂとリンクＡの軸芯線Zaとは一直線状に配される状態に移行する。
そもそも本発明の密閉機構は「ドアを密閉する押圧力Ｆｂ」とそれを支持するリンクＡの軸芯線Zaとが一直線状に配される状態であって、双方とも「閉止したドア面Ｄ0」に直交する状態にして、且つ押圧力Ｆｂの作用点Ibを「閉止したドア面Ｄ0」に平行に移動することによって作用点の移動方向の小さな力を作用点の移動方向と直角方向の大きな力に変換する機構であって、クサビ効果が働く密閉機構である。
図６の密閉機構はクサビが車輪Ｂであって、クサビの両側の摺動面の片方が摺動面Ｋ2であり、他方がドアＤに回転可能に取り付くリンクＡである。「押圧力Ｆｂを支持するリンクＡの軸芯線Za」が「閉止したドア面Ｄ0」に直角であればあるほど、密閉時に強い力がドアＤに働き、開くときリンクＡが抵抗する。リンクＡが回転することによって開くことが出来るが、リンクＡの軸芯線Zaが「閉止したドア面Ｄ0」に直角でないほど、またリンクＡが短く作用点Ibの回転半径が小さいほどリンクＡは回転しやすく「開くときのリンクＡの抵抗」は小さい。
ドアＤに図示しない摺動面ＫＤを固定し、ドア枠Ｗに固定された摺動面Ｋ2との間をクサビの車輪Ｂが進入すると仮定すると、摺動面ＫＤと摺動面Ｋ2との間を広げることが出来るが、摺動面ＫＤと摺動面Ｋ2との間を狭めることによって、クサビの車輪Ｂを押戻すことは出来ない。このようにクサビの両側の摺動面の片方が移動可能でなければ両側の摺動面の間を狭められても拡げることはできない。図６の密閉機構は「ドアＤに固定すると仮定した摺動面ＫＤ」を回転可能したものであってリンクＡである。
図７の開閉装置はラッチ当接時にドア慣性力が取り除かれなかった場合でも、密閉時にはドア慣性力が取り除かれるようにするもので、「（あ）の回転手段」と「切替範囲」と「（い）の回転手段」とを備えなくとも良い開閉装置である。
ラッチ当接時以前にドアが止まるまで減速したとしても、ラッチ当接時から全閉時までのドアが僅かに回転する間おいて、強い力が作用すると大きな慣性力がドアに取り付き、閉止時の衝撃音が無視出来ない大きさになる。逆にドアが高速回転してラッチに当接する場合でも密閉までに減速すれば閉止時の衝撃音が無視出来る大きさになる。「ドアに作用する力」が密閉以前に「ラッチを凹ませる力」以下であろうと以上であろうと、密閉時に「ラッチを凹ませる力」を僅かに上回る力が作用するようにすれば閉止時の衝撃音の問題は解決される。またラッチが凹みながら減速する図７のような開閉装置は、密閉以前に「ドアに作用する力」が減少しながら密閉時に「ラッチを凹ませる力」になる場合も、或いは密閉以前に増加しながら密閉時に「ラッチを凹ませる力」になる場合も、密閉以前の「ドアに作用する力」の履歴にい関係なく閉止時の衝撃音を同じくする。
衝撃音を小さくするために施される手段はドアの回転の最後に近いほど効果が大きく、それ以前に施される手段はドアの回転の最後に施される手段が最も効果的に働くようにするためのものである。図７の開閉装置はそれ以前に施される手段を密閉装置に集約し、且つ密閉装置が回転機能を兼備するようにしたものである。
図１〜６の「切替範囲」では駆動部と開閉部は全く或いは殆んど連動しないが、「（あ）の範囲」と「（い）の範囲」では駆動部と開閉部は連動し、駆動部によって開閉部が運動すると同時に、ドア慣性力によって駆動部が動く。ドア慣性力によって駆動部が動く場合、ドア慣性力によって開閉部が動き、開閉部が勝手に動くことによって駆動部が開閉部を動かす必要がなくなり、無負荷状態で運動し、バネが一瞬にして伸縮するのでドアに遅れることなく追従する。この場合駆動部と開閉部は互いに干渉しあうのではなく、駆動部は開閉部の運動を妨げることもなく自由にする。
ドア慣性力が閉止寸前で消滅するドアは「切替範囲」以降で駆動部がドアを閉止する。ドア慣性力が消滅しなかったドアは「切替範囲」で駆動部が止まったままでも運動するので「切替範囲」はなく、「（い）の範囲」で駆動部に関係なくドアが閉止する。ドア慣性力によってドアが閉止する場合、ドア慣性力の大きさの範囲が大きいためドア衝撃音の大きさの範囲も大きくなるので、ドア慣性力によってドアが閉止する事態は避けなければならない。
図７の開閉装置は、ドア慣性力によって開閉部が動く場合に駆動部と関係なく開閉部が動くのではなく、ドアが閉止する全範囲でドア慣性力による開閉部の動作が駆動部の運動を妨げるものであって、またドア慣性力で加速された状態でラッチが凹む状態であっても密閉に至らないようにする手段（以下、密閉阻止手段と言う。）を備える。
「ドアが僅かに回転する間に急激に減速すること」は衝突に近い衝撃を伴うことであって、密閉阻止手段が密閉される以前に衝撃を緩和する緩衝手段をも備えるものであれば、ラッチを凹ませたときにドアが高速回転している場合でも、閉止時に激しい衝撃が働くことなくドアが密閉される。図７の密閉装置は衝撃をバネで吸収するため、バネの復元力でドアが開く方向に跳ね返らないように密閉阻止手段と密閉作業は同時進行する。
図７の密閉装置はドアが僅かに回転する間にリンク装置が大きく動作するようにして、大きな動作がゆっくりと進行して遅延する間にドア慣性力が消滅するようにするものである。
「切替手段」もドアが僅かに回転する間に作用線が大きく移動或いは回転するものであるためリンク装置が大きく動作する特徴があるが、図７の密閉装置においても「切替手段」においても「ドアが僅かに回転する間に大きく動作する特徴」はドアを回転させずに無負荷状態で大きく動作することであって、動作の大きさに関係なく一瞬にして動作が終了するものでもあり、閉止したドアを開くときドアを回転させずにリンク装置を大きく動作させることが出来ないことでもあって、閉止したドアを開くことが出来ないことでもある。図７の密閉装置は「切替手段」に密閉阻止手段を追加した装置で、一瞬にして動作が終了する課題も閉止したドアを開くことが出来ない課題も解決する。
図７の構造は図２の構造と同じであって、ドアＤとドア枠Ｗが入れ替わっている。図７において図２の摺動面Ｋはドアに取り付き、図２の接続軸Ｃはドア枠Ｗに取り付く。て車輪ＢはリンクＡの先端部に設けられる車輪の回転軸Ｉｂに装着され、リンクＡは「固定支軸Ｓｗを軸に図中矢印イ方向に回転付勢された回転体Ｊ」の先端部に設けられる連結軸Ｐに接続される。連結軸Ｐは「固定支軸Ｓｗを中心とする円周Ｒｓｗ１上を図中矢印イ方向に移動し車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する。これによってドアＤは図中矢印ロ方向に回転する。
摺動面ＫはドアＤに設ける接続軸Ｃに回転可能に軸支され、押しバネＵによって図中矢印ハと反対方向に回転付勢される。摺動面Ｋの図中矢印ハと反対方向の回転は摺動面Ｋの底面とドア面とが係合して阻止されている。摺動面Ｋは接続軸Ｃの周りに回転自在に軸支され、接続軸Ｃは「ドアＤ設けられる支軸Cjの周りに回転自在に軸支される回転体Jc」に設けられる。
摺動面Ｋのドア面と向かい合う面Kdはドア面に向かって凹面であって、閉止直前で「ドア枠Ｗに設けられる摺動面Kw」に沿って移動し、摺動面Ｋと摺動面Kwとの接点bkはドアは閉止するに従い接続軸Ｃに近づきながら移動する。車輪Ｂは「摺動面Ｋのドア面と向かい合わない面Kb」に沿って移動するが、図７（ａ）に示すように「（あ）の範囲」で枢軸Ｏに近い摺動面Ｋの基端部Ｋｏに停留し作用力距離Ｌｏは小さい。図７（ｂ）に示すように閉止寸前で摺動面Kdが摺動面Kwに当接するとき押圧力Ｆｂの作用点ｂは「接点bkの接続軸Ｃより遠い側」にあって押圧力Ｆｂは接続軸Ｃをドア枠Ｗに近づく方向から遠ざける方向に付勢しドアを制止する。このように図７の密閉装置は閉止寸前にドアを停止させる密閉阻止手段を備える。
車輪Ｂは「リンクＡの軸芯線Ｚａと摺動面Ｋとの間の角度Θak」が鈍角となって移動し始め、角度Θakが直角であるときを境にして「切替手段」が始動する。図７（ｂ）に示す「切替範囲」では、摺動面Kdが摺動面Kwに当接するとき角度Θakは鈍角であって車輪Ｂが「閉止したドア面Ｄ0」に略平行となる摺動面Ｋの終端部Ｋeに向かって移動する。「車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する力の作用線Ｆｂ」が枢軸Ｏから遠ざかる。
図７の密閉装置はドアＤの回転を全く或いは殆んど伴わずに押圧力Ｆｂの作用線を枢軸Ｏから大きく遠ざける摺動面Ｋを備える。作用点（車輪の回転軸Ｉｂ）は「閉止したドア面Ｄ0」と平行に直線的に移動しながら、密閉時に力Ｆｂの作用線は「ドアの回転の径方向」に直行する。
作用点が仕事を伴わずに移動すると、バネは一瞬にして伸縮し、作用点の移動にも「切替手段」にも時間が掛からないことになり「（あ）の回転手段」から「（い）の回転手段」へ時間が掛からず切り替わるので、ドアは更に加速されることになる。
図７においては「作用点Ｉｂが回転の中心Ｏから遠ざかる通路Ｋ」を回転可能に軸支することによって、また「作用点Ｉｂの直線的な軌道」を曲線的に且つ上り勾配とすることによって作用点Ｉｂの移動に抵抗が掛かるようにしている。また「押しバネＵに密閉力を蓄える仕事」によってドアを減速している。図７の密閉装置も本発明の「切替手段」も作用点Ｉｂの移動に負荷を掛けることによってによって、作用点Ｉｂが時間経過を伴って転移するようにするものである。
また図７（ｃ）に示すように押圧力Ｆｂの作用点ｂが「接点bkの接続軸Ｃに近い側」に移動すると、回転体Ｊcが接続軸Ｃjを軸に図中矢印ハ方向に回転し、同時に摺動面Ｋも接続軸Ｃを軸に図中矢印ハ方向に回転し押しバネＵを縮める。車輪Ｂが摺動面Ｋの始端部Ｋｏにあるとき交差角度Θａは直角に近似し、車輪Ｂは摺動面Ｋを強く押圧するが、交差角度Θａは大きく鈍角に移行すると、車輪Ｂは摺動面Ｋを殆んど押圧することなく一気に通過するようになるが、押しバネＵが縮むことによって車輪Ｂの移動速度が減じられる。
図７（ｄ）に示すように車輪Ｂが摺動面Ｋの終端部Ｋｅに至ると、「車輪Ｂと摺動面Ｋとの接点ｂ」が摺動面Ｋの回転軸Cを乗り越えて通過するので、摺動面Ｋは接続軸Ｃを軸に図中矢印ハ方向に回転し押しバネＵを縮める。押しバネＵが縮むことによって「ドアが受ける衝撃」は緩和されドア慣性力が減少する。摺動面Ｋに「ドアを回転させる力」と「これに抵抗する力」が同時に働き、押圧力Ｆｂがドアを密閉するまでドアの密閉を阻止する。このように摺動面ＫとドアＤは２つの力に挟まれながら閉止方向に移動する。
次に摺動面Ｋの回転は当たりＧkによって阻止され、摺動面ＫはドアＤの固定された状態になる。また摺動面Kdが摺動面Kwから離れて押圧力Ｆｂの全てがドアを密閉する力に変わる。このとき当たりＧjはリンクＡと当接して回転体ＪとリンクＡとは相対的に一体になる。固定支軸Ｓｗを中心とする作用点Ibの回転半径は小さくなり、回転の最後にテコの原理が働き駆動力Mvは押圧力Ｆｂに大きく変換される。
ドアが密閉されるとき押しバネＵが縮みながら「ドアを閉止する方向と反対方向の力が増加し駆動部がドアを密閉する力はそれだけ大きくなるが、密閉時にドアに作用する力が同じであれば密閉動作も衝撃音も同じになる。またドアを開くときにおいても該反対方向の力は「ドアを開く力」を小さくする。このように押しバネＵによる密閉時の抵抗は「密閉するときドアに作用する力」も「ドアを開くとき必要な力」も増加させるものではない。
このようなことから図７（ｄ）に示す密閉時の摺動面Ｋの回転は当たりＧkによって阻止されず、また摺動面Kdが摺動面Kwから離れない状態で、押圧力Ｆｂがドアとドア枠とを同時に押圧したとしても「密閉するときドアに作用する力」も「ドアを開くとき必要な力」も増加しない。
図７（e）はドアを開く過程において終端部Ｋｅに至った車輪Ｂが戻り始めるときの状態図で、図７（ｄ）よりドアの開度は大きいことを示す。摺動面Ｋが回転可能であることでドアを開くとき車輪Ｂが戻りやすくなり、閉止過程において「ドアを密閉する範囲で非常に小さい力が働く範囲」は開く過程において大きい力が働く範囲で、ドアは開いて何処で手を離しても止まったままにならないことを示している。
図７においてはドアを開く当初は作用点Ｉｂが摺動面Ｋの終端部Ｋeに留まったままリンク装置は運動可能で、しかもドアを開くときに摺動面Ｋbが回転して車輪Ｂが下り勾配を戻るようになる。作用点Ｉｂは接続軸Ｃの周りを円運動しながら接続軸Ｃから遠ざかる。また枢軸Ｏの周りを円運動しながら枢軸Ｏに近づく。
図８の開閉装置は回転軸を共有する２つ開閉体とバネの３つのリンクからなり、２つ開閉体のそれぞれにバネの取付軸を設けて、バネの伸縮によって２つ開閉体が相対的に回転する回転機構を備え、取付軸の片方を回転軸から近い位置に、他方の取付軸を回転軸から遠い位置に設けることによって２つ開閉体の相対的回転に伴うバネの伸縮を小さくして２つ開閉体の相対的回転の加速を小さくし、また図８の開閉装置は回転軸から近い位置の取付軸を揺動可能に取り付けて、バネの軸芯線が回転軸から近い位置に拘束し、２つ開閉体の所定の開度を境にして拘束解除して遠い位置に移動させて、２つ開閉体に作用する力が２つ開閉体の相対的回転を全く或いは殆んど伴うことなく小から大に或いは大から小に転じることを特徴としている。
図８の開閉装置は引きバネＶの片方の取付軸を枢軸Ｏ近傍のドアＤの支軸Ｓａに、他方の取付軸を枢軸Ｏ遠傍のドア枠Ｗの固定支軸Ｓｗに設けて、引きバネＶの伸縮によってドアＤが図中矢印ロ方向に閉止回転し、ドアＤの支軸Ｓａが枢軸Ｏから近い位置の拘束位置と遠い位置の拘束解除位置との間を接続軸Ｃを軸に揺動可能に取り付けて、引きバネＶに軸芯線Zaが接続軸Ｃを横切るドアの所定の開度を境にして、引きバネＶに軸芯線Zaが枢軸Ｏから近い位置の拘束位置と遠い位置の拘束解除位置との間を揺動することによって、枢軸Ｏ周りに働く回転モーメントをドアの回転を全く或いは殆んど伴うことなく小から大に或いは大から小に転じることを特徴とする回転機構を備える。
先ず図８（ａ）〜（ｄ）に示すリンク装置の動作について説明する。
リンクＡは接続軸Ｃを軸に図中矢印イと反対方向に回転するように引きバネＶによって付勢され、図８（ａ）（ｂ）に示すように「（あ）の範囲」では当たりＧaによって図中矢印イと反対方向の回転は阻止されている。図８（ｃ）に示すように「切替範囲」ではドアＤの閉止回転によって接続軸Ｃがバネの軸芯線Zvを横切るようになり、図８（ｄ）に示すように「（い）の範囲」ではリンクＡは当たりＧaから離脱して図中矢印イ方向に回転する。
「ドア枠Ｗに設けた摺動面Ｇａ」はリンクＡの側面と「（あ）の範囲」で係合し、「切替範囲」で離脱する解除可能な拘束手段であって「（あ）の範囲」でリンクＡの回転を拘束して、支軸Ｓａを枢軸Ｏ近傍に留めて作用力距離Ｌｏを小さく維持し、「（い）の範囲」で拘束を解除して支軸Ｓａを枢軸Ｏ近傍から遠ざけて作用力距離Ｌｏを大きくする。（リンクＡのように拘束位置と係合離脱して揺動するリンクを以後、揺動リンクと言うことにする。）
図８の揺動リンクと引きバネＶとの連続体ＡＶは図３,５の「引きバネＶとリンクＡとの連続体ＡＶ」と同様にリンクＡの軸芯線Zaとバネの軸芯線Zvとが一直線状になるときを境にして枢軸Ｏ近傍に留めた支軸Ｓａを拘束解除して作用力距離Ｌｏを大きく増加するものであるが、図３,５の場合、支軸Ｓａは枢軸Ｏ近傍に取り付き、「切替範囲」でドアの回転を伴う。図８の場合、支軸Ｓａは枢軸Ｏ遠傍に取り付き、リンクＡの軸芯線Zaとバネの軸芯線Zvとが折り返される。「切替範囲」でドアの回転を伴わない。
図８（ａ）において「リンクＡの側面と摺動面Ｇａとの接点ｂa」はバネの支軸Saより枢軸Ｏから遠い側にあってドアが開く方向に付勢され全開時に静止状態を保つようにしている。
「切替範囲」においてドアを回転させる力がゼロであってもリンクＡを図中矢印イ方向に回転させる力は接続軸Ｃがバネの軸芯線Zvを横切った時点から徐々に増加する。リンクＡが接続軸Ｃを軸に回転するとき、バネの伸縮量は回転当初は小さく回転するに従い大きくなる。リンクＡの回転速度はバネの伸縮量に比例するので回転当初は非常にゆっくりと回りだす。バネの固定側の支軸ＳｗがリンクＡの回転の中心に近いほどゆっくりと回りだす。
図８（ｄ）は密閉時の状態を示し、接続軸Ｃが枢軸Ｏから離れることで、リンクＡが大きく回転しなくても距離Ｌｏが大きくなるようにしている。リンクＡの長さとバネの長さを長くして、バネの支軸が接続軸Ｃに近づけると、リンクＡが回転するときバネの伸縮量は小さくなる。リンクＡの回転に伴うバネの強さの変化は小さいので、リンクＡは当たりＧａから離れてゆっくりと動き始める。リンクＡの回転速度にバネの強さは関係しないので、強いバネを使用して「バネの枢軸Ｏに近い側の支軸Ｓａ」を限りなく枢軸Ｏに近づけることによって「（あ）の回転手段」がドアに小さく作用するようにして、閉止時のリンクＡの回転を小さくすると、閉止時に装置は小さくなり、閉止時の装置は小さく収容することができる。
また「切替範囲」においてドアが止まった状態でもドア慣性力で回り続ける場合でも、ドアの回転に関係なく伸縮部Ａ，Ｖは運動し続ける。このことはリンクＡが回転し始めるときのドアの開度も、回転し終えるときのドアの開度も僅かに一定しないことを意味している。
「（い）の範囲」において伸縮部が引きバネＶとリンクＡの２つのリンクからなる４節回転機構となり、リンクの１つがバネであるため開閉体の回転が停止したままで引きバネＶとリンクＡとが回転出来る。このことは所定のドアの開度に対してリンク装置の形態が一定しないことを意味している。ドア慣性力によってはドアの動作が駆動部の動作に遅れる場合と追い越す場合があることになる。
次に図８（ｅ）〜（ｈ）に示す開閉装置について説明する。図８（ｅ）〜（ｈ）は図８（ａ）〜（ｄ）に示したリンクＡに密閉用の車輪Ｂと、密閉阻止用の車輪ＢＢとを装備させた構造であって、密閉手段と密閉阻止手段を備える開閉装置の動作説明平面図である。リンクＡの側面に取り付けた当たりＧaは回転体Ｊｃと係合離脱する解除可能な拘束手段であって、図８（ｅ）に示す「（あ）の範囲」では接続軸Ｃが「引きバネＶの戸当たりＧdより遠い側にあって当たりＧaは回転体Ｊｃと係合する。図８（ｆ）〜（ｈ）に示す「切替範囲」と「（い）の範囲」では接続軸Ｃが「引きバネＶの戸当たりＧdより近い側にあって当たりＧaは回転体Ｊｃと離脱する。リンクＡが接続軸Ｃを軸に図中矢印イ方向に回転して当たりＧaが回転体Ｊｃと離脱すると、車輪Ｂと摺動面Ｋとが係合し接続軸Ｃが枢軸Ｏを軸に図中矢印ロ方向に公転する。
図１〜７において車輪Ｂと摺動面Ｋとは終止係合して離脱することはないが、図８（ｅ）〜（ｈ）に示す「切替範囲」においてリンク装置の運動がドア運動に先行する場合と遅れる場合があって、車輪Ｂと摺動面Ｋとは係合する以前にリンクＡの回転が終了して離脱したままになる場合と、車輪Ｂと摺動面Ｋとは係合した以後にリンクＡの回転が始まり、リンクＡの回転が終了しないままにドアが密閉に至る場合も考えられる。前者の場合は図８（ｆ）に示すように「接続軸Ｃが引きバネＶの軸芯線Zvを横切って車輪Ｂと摺動面Ｋとが係合する位置ｂ10」と摺動面Ｋの基端部Ｋｏとの間の距離を延長することによって解決できる。後者の場合密閉時にドア慣性力の影響がないように「駆動部よってではなくドア慣性力によってドアが密閉されることを防ぐ密閉阻止手段」を備えることによって解決できる。
密閉阻止手段はドア慣性力が密閉以前に消滅し切れない場合に、リンク装置の運動を全て停止するものであって、ドア慣性力がある場合にドアも駆動部も全停止し、ドア慣性力がなくなると再び動き始めるものである。
図８（ｅ）〜（ｈ）に示す開閉装置は密閉作業にドア慣性力の影響がないように「（あ）の範囲」で弱いバネの力で閉止することにより十分にドアを減速し、密閉作業の初めにおいて力不足でドアが停止する或いはそれに近い状態にするようにして、ラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに当接したとき「ドアに作用する力」にラッチを凹ませる力がない状態にするものである。
図８（ｆ）に示すように「（あ）の範囲」の「ドアに作用する力」の履歴は枢軸Ｏを軸に公転するバネの取付軸Saの位置によって変化する。取付軸Saの位置が枢軸Ｏから遠ざかるほど作用力距離Ｌｏは大きくなり「ドアに作用する力」は大きくなるが、取付軸Saaのように取付位置がドア面に近づくほど「ドアに作用する力」全開時に大きく全閉時に小さくなり、早く閉まり始めて閉まるに従い減速される。取付軸Saaaのように取付位置がドア面から遠ざかるほど「ドアに作用する力」全開時に大きく小さく全閉時に大きくなり、遅く閉まり始めて閉まるに従い加速される。便所の扉のように早く閉まり始める方がよい場合は前者を、物を持って通過する扉で遅く閉まり始める方がよい場合は前者を採用する。
図８（ｅ）〜（ｈ）に示す摺動面Gaの形状は閉止寸前に取付軸Saをドア面に近づけるようにしたもので、閉止寸前に枢軸Ｏ周りに働く力の作用線を枢軸Ｏ方向にすることによって「ドアに作用する力」をゼロに近づけるものである。
図８（ｆ）に示すようにラッチ当接時に駆動部の運動速度を減速し切替作業時間を遅延することによってドア慣性力を消滅する。
「車輪Ｂの枢軸Ｏを軸とする公転軌道」は摺動面Ｋの基端部Ｋｏはと略平行であって、「車輪Ｂの接続軸Ｃを軸とする公転軌道」と略直交する。車輪Ｂは摺動面Ｋの入り口Ｋｏと係合する当初において大きな抵抗を受け、摺動面Ｋの内部に侵入するに従い抵抗は減少する。車輪Ｂが摺動面Ｋの入り口Ｋｏにあるときドアは減速され、摺動面Ｋの終端部Ｋeに近づくに従いバネの力が小さくても大きな密閉力が働くようになる。
本発明の車輪Ｂと係合離脱する摺動面Ｋは車輪Ｂが入り口から内部に進入するに従い角度Θakが次第に増加し、入り口において車輪Ｂの移動方向の力が大きくても移動し難く、内部に進入するに従い車輪Ｂの移動方向の力が小さくても移動し易くなる。「切替範囲」の初めに車輪Ｂが「距離が短くても急勾配の摺動面Ｋ」に沿って移動することによってバネの付勢力が大きくてもドアを減速し、「切替範囲」の終わりに車輪Ｂが緩い勾配の摺動面Ｋに沿って長い距離を移動することによってバネの付勢力が小さくてもドアを密閉する。
「切替範囲」で車輪Ｂが摺動面Ｋの上り勾配を移動するとき、上り勾配が緩いほど「車輪Ｂの移動方向に働く小さな力」を「移動方向と直角方向に働く大きな力に変換するが、バネで動くドアは上り勾配が緩いほど移動速度は速くなる。通常の減速手段は一定速度が保たれるため弱い力を強い力に変換するとき減速するが、バネで動くドアは「ドアを僅かに回転させるための車輪Ｂの移動距離」が長いにも拘らず、一瞬にして通過し終える。車輪Ｂの移動速度を遅くするには移動距離が短くても上り勾配を急にして、出来るだけ弱い力で車輪Ｂが移動するようにして、車輪Ｂが移動する力が不足する状態にすることが必要である。このように摺動面Ｋの入り口に抵抗を設けて「（い）の範囲」の始まりに力不足を招いて車輪Ｂの移動を遅延する減速手段は、伸縮部の運動を制動するものであってドアを制動しようとするものではないので、ドア慣性力の影響を受けることなく確実に実行され、減速手段がドアを途中で止めてしまうようにはならない。
図８（ａ）〜（ｄ）の場合は「切替範囲」でリンクＡの回転とドアの回転とが連動しないのでドアの回転が止まったままでもリンクＡは接続軸Ｃを軸に回転可能で、バネの力がドアを回転させる力がなくてもドアは密閉される。図８（ｆ）〜（ｈ）の場合は車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って移動するときリンクＡの回転とドアの回転とが僅かに連動するが、「切替範囲」でドアの回転が止まったままで、バネの力がドアを回転させる力がなくても「密閉用の車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って摺動面Ｋの終端部Ｋeまで移動する力」があれば、車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧して接続軸Ｃが枢軸Ｏを軸に公転する。図８（ｈ）に示すように「（い）の範囲」で「ドアに作用する力」の作用線が２つあって、１つはバネの軸芯線Zvであり枢軸Ｏから遠く離れる。もう１つは車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する力Ｆｂの作用線であり枢軸Ｏから遠い位置に突如として出現する。摺動面Ｋを枢軸Ｏから遠く離れた位置に設けるほど押圧力Ｆｂの作用線と枢軸Ｏとの間の距離は大きくなりドアがより強く密閉される。
また密閉阻止用の車輪ＢＢはドア枠Ｗに設けた当たりＧwの周りに沿って移動することにより、リンクＡが接続軸Ｃを軸に自転しないままではドアが密閉されないようにしている。
閉止寸前にドアが停止し、或いはドアが十分に減速された状態で、リンクＡが接続軸Ｃの周りを回転し始めて車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って移動する場合は、車輪ＢＢはドア枠Ｗに取り付けた当たりＧｗに接触することなく非常に僅かな間隔を保って接続軸Ｃの周りを公転する。閉止寸前にドアが停止しない状態で、ドアが減速せずに閉止しながら車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って移動する場合は、車輪ＢＢが当たりＧｗに衝突する。車輪ＢＢが当たりＧｗに衝突するときのドアの回転速度が比較的小さい場合はリンクＡは回転し続けて、大きい場合は回転停止してドアの回転も停止する。
「切替範囲」においてドア慣性力によってドアが回転する速度が「リンクＡの回転によってドアが閉止する速度」より速い場合は、図８（ｆ）に示すリンクＡが当たりＧaから離れないままラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに当接しラッチが凹むことになるが、車輪ＢＢが当たりＧwを押圧して駆動部もドアも回転しないようになり、しかもドアＤはラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに嵌まり込むまでの位置で停止する。
図８（ｅ）に示すように車輪ＢＢの回転軸Ｉbbは「枢軸Ｏを中心とする円軌道Rbb上」を移動し当たりＧwより枢軸Ｏから遠い位置を通過するため、ドアが高速回転して「リンクＡの図中矢印イ方向の回転」が全くないまま車輪ＢＢが当たりＧwに係合すると「車輪ＢＢが当たりＧwを押圧する力」はリンクＡを図中矢印イと反対方向に回転させ、リンクＡが当たりＧaと係合したままドアと互いに一体になった状態で停止する。図８（ｇ）に示すようにドアが高速回転してラッチが凹む間に「リンクＡの図中矢印イ方向の回転」が少ないほど駆動部もドアも回転が阻止される。車輪ＢＢが当たりＧwを押圧する状態が続いている間にドア慣性力は消滅して駆動部もドアも再び回転するようになる。図８（ｈ）に示すように密閉時には車輪ＢＢは当たりＧwから離脱し、車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する力Ｆｂの全てがドアに作用する。
密閉にドア慣性力が参加すると、ドア慣性力の大きさが一定しないので閉止時の衝撃音も一定しないが、リンクＡに密閉用の車輪Ｂと密閉阻止用の車輪ＢＢとを兼備する構造は「ドア慣性力によるドアの回転」が「リンクＡの回転によるドアの回転」より先行することを防ぎながらリンクＡの回転によってドアを閉止する構造であって、密閉にドア慣性力が影響しない。
図８の回転機構も図１と同様に「密閉装置の駆動回転軸Ｃ」を「ドアＤ設けられる支軸Cjの周りに回転自在に軸支される回転体Jc」に設けて、ドアＤに移動可能に取り付け、駆動回転軸ＣとドアＤとの間にバネＵを挿入すると、図８（ｆ）に示すようにラッチ雄部Rdが摺動面部Rwwに当接してドアが停止したままの状態で、しかも「（あ）の回転手段」がドアを回転させる力がなくても、バネＵを縮める力があれば、接続軸Ｃがバネの軸芯線Zvを横切る力があるだけでリンクＡは回転し始め「切替手段」が動作する。接続軸Ｃとバネの軸芯線Ｚvとの間の距離Ｌv」が大きく変化し、駆動軸Ｃの回りに働く回転力Ｍcは増加し、「（い）の回転手段」の力は徐々に増加し、バネＵが伸縮して「バネＵに蓄えられる力」がドアを密閉する力に到達する。「バネＵに蓄えられる力」がドアを密閉する力に到達すると同時にバネＵの復元力でラッチが凹み始める。このときリンクＡの回転は殆んどなくバネＵが大きく復元する。バネＵが復元することによって停止したままのドアが再び回転し始めて密閉に至る。
図８（ｆ）に示すようにラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwの摺動面部Rwwに当接して凹み始めるときに「最も大きな力」が必要で、図８（ｇ）に示すようにそれ以後ラッチが凹んだまま摺動面部Rwwに沿って移動し、図８（ｈ）に示すようにラッチが再び飛び出してドア枠Ｗに嵌まり込むときには殆んど力は必要としない。「ラッチが凹むときに必要な最も大きな力」が図８（ｆ）〜（ｈ）に示す過程において働き続けると、ラッチが凹んだ以後に密閉に至るまでに該最も大きな力に抵抗する力はなく、ラッチが凹んだまま摺動面部Rwwに沿って移動する間にもドアは加速する。ドアが停止してから「切替手段」が作用する場合でも密閉時に大きな衝撃音を発することになる。
ラッチが凹んだ瞬間にリンクＡの接続軸Ｃの周りの回転を止めるような処置を施すと、図８（ｇ）に示すようにラッチ雄部Rdが凹んで、図８（ｈ）に示すようにラッチ雄部Rdが飛び出すまでのドアの回転は「伸縮したバネＵが復元する力」で駆動する。ラッチ雄部Ｒdが飛び出して雌部Ｒwに嵌まり込むときドアが回転してバネＵが緩むようになり、「ドアに作用する力」は減少し「閉止したドア」に働く力も非常に小さくなる。ドアを開くときに必要な力も非常に小さくなって、ドアが軽く感じられるようになる。又閉止時に必要以上の余分な力が働かないので衝撃音は小さくなる。
図８（ｈ）に示すように密閉時には車輪Ｂが摺動面Ｋに車輪ＢＢが摺動面Ｋwに沿って移動し、車輪Ｂと車輪ＢＢとが「閉止したドア面Ｄ0」と平行に移動するように拘束されドアの回転を阻止することになる。図７においてと同様に閉止寸前に車輪Ｂが「閉止したドア面Ｄ0」と略平行な溝に沿って移動しながら車輪Ｂが「閉止したドア面Ｄ0」に近づく動きが阻止されるようにすると、ドアの回転を止めることになる。
接続軸Ｃは「車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する力Ｆｂ」と「車輪ＢＢが摺動面Ｋwを押圧する力」の２つの力で挟まれる状態になり、接続軸Ｃの枢軸Ｏの周りの公転が略止められた状態でリンクＡが回転する。接続軸Ｃの公転とドアＤの回転とがバネUを介して連動しているので、接続軸Ｃの公転の係止とドアＤの回転の係止とが略一致し、密閉阻止手段はドアを「戸当たりに至るまでの位置」に留めながら、徐々に戸当たりＧdに近づけて、密閉直前にドアを急制動する。図８（ｈ）に示す密閉機構は密閉する力とこれに対抗する密閉を阻止する力でドアを挟み込んで所定の位置に留める手段（以後、挟み込み手段と言う。）手段を備える。所定の位置を「ラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに嵌まり込む位置で戸当たりに至るまでの位置」とするとき、挟み込み手段は衝撃音を最も小さくする。
図８の場合も図６で説明したように「車輪Ｂの移動方向に働く小さな力」はドアＤを戸当たりＧｄに密着させる力と車輪が摺動面を押圧する力に分解され、所謂クサビ効果によってドアは密閉される。
分解される２つの力が一直線上に配される状態に近づく程、２つの力の大きさは大きくなるが、閉止したドアを開くときに抵抗となる。ドアを開く動きに従い車輪Ｂは「閉止したドア面Ｄ0と直角方向」に移動しようとするが摺動面Ｋ或いは回転軸Ｃがこれを阻止する。
「クサビ効果で密閉されたドア」は車輪の「移動方向の小さな力」を「移動方向と直角方向の力」に大きく変換すればするほど開き難いという欠点があって、閉止したドアを開くときにリンクＡに回転が起きることによってドアは開放可能になる。リンクＡは枢軸Ｏの回りを自転しながら公転するが、リンクＡが回転することによって、ドアの僅かな回転に伴って車輪Ｂは「閉止したドア面Ｄ0」と直角方向に移動しながら「閉止したドア面Ｄ0」と平行方向に移動する。リンクＡが回転するに従いリンクＡはより回転しやすくなって「（い）の回転手段」の位置から「（あ）の回転手段」の位置に戻ることになる。
ドアを閉止する過程において「ドアを密着する力」の方向が「閉止したドア面Ｄ0」に対して直角方向に近づくほど、また「車輪が摺動面を押圧する力」の方向が摺動面Ｋに対して直角方向に近づくほど、弱い力を強い力に変換するが、「閉止したドア面Ｄ0」に対して或いは摺動面Ｋに対して直角方向を通り過ぎるとドアを開くことが出来なくなるので、直角方向を通り過ぎずに出来るだけ直角方向に近づくことが望ましい。
図８の密閉阻止手段はラッチが凹んだままドア枠Ｗに沿って移動する間の非常に僅かな時間内に働いて、ドアの閉止速度を減じるものであって、急激な速度の低下は衝突であって、単に密閉時の衝突を密閉以前に起こしたことに過ぎない。急激な速度の低下を起こさないためにはラッチがドア枠Ｗに当接するときのドアの閉止速度が小さく十分に減速された状態でなければならない。
ラッチがドア枠Ｗに当接したときドアが静止している状態ではなく、ドアが運動しながらラッチがドア枠Ｗに衝突して、ドアの重量が衝撃荷重として働くようになると、ドアに取り付いた慣性力は「ラッチがドア枠Ｗに当接して凹むときに必要な力」を小さくする。
閉止したドアには「ドアを密閉する力」が働いていて、閉止したドアを開くとき「ドアを密閉する力」と同じ大きさの力を反対方向に働かせる必要がある。閉止したドアを開くときに要する力を出来るだけ小さくするには「ドアを密閉する力」を出来るだけ小さくしなければならない。そのためにはラッチがドア枠Ｗに当接したときドアが静止している状態ではなく、ドアがある程度運動した状態で密閉作業に慣性力が参加して「ラッチがドア枠Ｗに当接して凹むときに必要な力」を小さくするようにするとよい。そのためラッチ当接時のドアの閉止速度は上述の密閉手段が衝突を起こさない程度に大きいほうが望ましい。
閉止寸前にドアが運動した状態で、車輪ＢＢがドア枠Ｗに取り付けた当たりＧｗに接触することなく接続軸Ｃの周りを公転するような場合はラッチが十分な減速手段となり、ラッチが凹むことによって慣性力が減じられ、ラッチがゆっくりと凹むことによってドアは減速される。
密閉作業に慣性力が参加した分だけ密閉のためのバネの力は減じられるが、また閉止寸前に車輪ＢＢが当たりＧｗに接触して減速されるが、慣性力がなければドアが止まってしまうことを意味している。閉止過程においてはラッチがドア枠Ｗに当接する位置を通過するときドア慣性力が取り付いているが、「閉止したドア」を開いてラッチがドア枠Ｗに当接位置でドアから手を離す場合、ドアはドア慣性力が取り付いていない分だけ密閉する力に及ばないことになり停止したままで密閉には至らない。しかしながら図１で説明したように閉止過程で閉止寸前の位置はドアを開く過程においては「（い）の回転手段」が働く位置で、何処の位置でドアから手を離しても、ドアは停止したままで密閉には至らないようにはならない。
図８（ｆ）に示すように閉止過程において閉止寸前に、回転体ＪcとリンクＡとが閉じた状態から開いて、「摺動面Ｋと離れた状態にある車輪Ｂ」が摺動面Ｋに乗り移るドアの開度Θdｓより、開く過程において図８（ｈ）に示すように回転体ＪcとリンクＡとが開いた状態から閉じて、「摺動面Ｋに接触した状態にある車輪Ｂ」が摺動面Ｋから離れるドアの開度Θdoは大きく、該ドアの開度Θdo以下の範囲では「（い）の回転手段」が働く。
ドアを全開して手を離すと慣性力が密閉作業に利用される。ドアを少し開いて手を離すと、強い「（い）の回転手段」が該慣性力を上回り、該慣性力が取り付かない状態から閉止し始まるにも係らずドアが止まったままにならない。またドアを全開して手を離すとき密閉以前に減速手段が動作するが、少し開いて手を離すと動作せず、動作する場合でも強い「（い）の回転手段」が減速手段を上回る。
このように４節回転機構のリンクの１つがバネに代わることによってリンク装置の自由度が増し、ドアが閉まるときと開くときにリンク装置の形態に違いが認められるようになる。
図９の開閉装置は枢軸Ｏから近い位置にあって枢軸Ｏから近い位置に駆動力が作用する回転装置と、枢軸Ｏから遠い位置にあって枢軸Ｏから遠い位置に駆動力が作用する密閉装置とを備え、ドアの所定の開度を境にしてドアを回転させる作業が回転装置から密閉装置に受け継がれる実施例である。
図８の開閉装置と同じく回転軸Ｏを共有する２つ開閉体Ｄ，ＷとバネＶの３つのリンクからなり、バネＶの取付軸の片方を回転軸Ｏから近い位置に、他方の取付軸を回転軸から遠い位置に設けるリンク装置であるが、図８の開閉装置と異なり回転軸から遠い位置の取付軸を揺動可能に取り付けるもので、図８の実施例のように「枢軸Ｏから近い位置に設けるバネの支点Ｓａ」が移動する場合は「バネの力の作用線Zvと枢軸Ｏとの間の距離Ｌｖ」が大きく変化するが、図９の実施例のように「枢軸Ｏから遠い位置に設けるバネの他方の支軸」が移動する場合はバネの支点の移動によって「バネの力の作用線Zvと枢軸Ｏとの間の距離Ｌv」の変化は殆んどない。
しかしながら図２,８において接続軸Ｃは枢軸Ｏから遠い位置にあって接続軸Ｃに軸支されるリンクが「（い）の範囲」で大きな回転をするように、図９の開閉装置においてもこの大きな回転が枢軸Ｏから遠い位置に認められる。図８の開閉装置と同様に、この大きな回転で枢軸Ｏから遠い位置に駆動力が作用するようにする。
バネの片方の支軸Swはドア枠Ｗに設けられ、他方の支軸SaはドアＤにリンクＡと回転体Ｊcとを介して取付けられ、固定支軸Ｓｗは枢軸Ｏに近く位置し支軸Saは遠くに位置する。
リンクＡは接続軸Ｃを中間にして片方の端部に密閉用車輪Ｂとバネの支軸Saを、他方の端部に密閉阻止用車輪ＢＢを取り付ける。車輪Ｂは回転軸Ｉｂに、車輪ＢＢは回転軸Ｉbbに装着され、回転体Ｊcは「ドアに設けられる支軸Ｃｊ」の周りに回転自在に軸支され、接続軸Ｃはドアに移動可能に取付けられる。図９（ａ）に接続軸Ｃがバネの軸芯線Zvを横切る以前の「（あ）の範囲」の状態を破線で示し以後の「（い）の範囲」の状態を実線で示す。
バネの支軸でドア枠Ｗに固定される支軸を固定支軸、固定されない支軸を公転支軸と言うことにすると、図９（ａ）に示すように枢軸Ｏと固定支軸とを通る直線Ｔvを境にしてバネの付勢方向が変わり、バネの伸縮量の変化は公転支軸を枢軸Ｏから遠い側とするときの方が公転支軸を枢軸Ｏから近い側とするときの方より小さくなる。円弧Ｒoは枢軸Ｏを、円弧Ｒsは固定支軸を中心とする円とすると円弧Ｒoと円弧Ｒsの間の領域はバネの伸縮量を示している。ドアの図中矢印ロ方向の回転は「（あ）の回転手段」である引きバネＶＶによって、リンクＡの図中矢印イ方向の回転は「（い）の回転手段」である引きバネＶによってなされる。「（あ）の範囲」で引きバネＶＶは短くなりドアを閉止方向に回転させ、引きバネＶは長くなってドアを開く方向に付勢する。このように回転作業に携わるバネと密閉作業に携わるバネを別にすることにより、ドアに作用する力の大きさを回転作業と密閉作業において独自の大きさに設計でき、作用力距離Ｌｏによらずにバネの強さによって大きさを調節することが出来るので、バネの強さを大きくして作用点を枢軸Ｏの近くにすることによって装置を小型化することが出来る。図９（ｂ）（ｃ）においてバネの図示は省略する。
引きバネＶの枢軸Ｏに近い支軸はドア枠Ｗに、遠い支軸はドアＤに取り付き、引きバネＶＶの枢軸Ｏに近い支軸はドアＤに、遠い支軸はドア枠Ｗに取り付く。ドアＤとドア枠Ｗとは枢軸Ｏを共有し相対的に回転する２つの開閉体であることから、どちらも片方が枢軸Ｏに近い支軸であって、他方が遠い支軸であることにな代わりがなく、バネを付勢手段として閉止することには同じである。但し取付位置によって動作が異なるだけである。このようにドアＤとドア枠Ｗが置換しても同じ回転機構であることから、図９においてドアが固定され、ドア枠が枢軸Ｏの周りを回転すると考えれば、ドア枠Ｗに取り付いた接続軸Ｃの周りに車輪Ｂを装着したリンクＡが回転し、ドアに摺動面Ｋ1〜Ｋ3が取り付いた場合も図９に示す実施例と同様であることが理解できる。このようなことから本発明のその他の実施例においても、ドアＤとドア枠Ｗが置換しても同じ回転機構であり、例えば密閉機構において車輪Ｂを装着したリンクＡと摺動面ＫとがドアＤとドア枠Ｗとのどちらに取り付けても構わないということになる。
リンクＡの図中矢印イと反対方向の回転は当たりＧ1によって阻止され、回転体Ｊcは接続軸Ｃjを軸に当たりＧ2に係止される位置と当たりＧ3に係止される位置との間を揺動する。図９（ａ）に実線で示すように、接続軸Ｃがバネの軸芯線Zvを横切ると、リンクＡは接続軸Ｃを軸に図中矢印イ方向に回転する。車輪ＢはリンクＡの表面に、車輪ＢＢはリンクＡの裏面にそれぞれリンクＡを挟んで取り付けられ、それぞれとリンクＡが動作する水平面は異なる。摺動面Ｋ1は車輪Ｂと係合離脱し、摺動面Ｋ2,Ｋ3は車輪ＢＢと係合離脱する。摺動面Ｋ1と摺動面Ｋ2,Ｋ3はリンクＡが動作する水平面を挟んでそれぞれ反対側にある水平面に設けられる。
図９（ｂ）はドアの開度が15度、11度、10度のリンク装置の状態図で、それぞれ閉止寸前、ラッチ当接時以前、ラッチ当接時当初、の状態を示す。ドアの開度が15度から11度の間にリンクＡが摺動面Ｋ1の下で摺動面Ｋ2,Ｋ3の上を通過する。開度が11度から10度の間にリンクＡが回転して摺動面Ｋ2上を移動し、その後摺動面Ｋ3上を移動する。
図９（ｃ）はドアの開度が10度、9度、8度のリンク装置の状態図で、それぞれラッチ当接時当初、ラッチ当接時以後、全閉止寸前の状態を示す。車輪Ｂが摺動面Ｋ1上を、車輪ＢＢが摺動面Ｋ3上を同時に移動し、密閉を阻止しながらドアを閉止回転させる。接続軸Ｃが図中矢印ロ方向に移動し、回転体Ｊcが図中矢印ハ方向に回転してドアＤと相対的に一体となりドアが全閉される。
車輪Ｂが摺動面Ｋ1に沿って移動するとき、所謂クサビ効果で「車輪Ｂの移動方向に働く小さな力」は車輪Ｂが摺動面Ｋ1を押圧する力とリンクＡの軸芯線に沿って働く軸力に分解され、後者をラッチが支持する。ラッチが支持する力は車輪ＢＢが摺動面Ｋ3上を移動するとき接続軸Ｃが略停止した状態になるので徐々に増加し、やがてラッチが凹むことになる。
図９は「作用点が枢軸Ｏに近い位置から遠い位置に転移する回転機構」であって、「（あ）の範囲」で「ドアを回転させる力」は固定支軸Ｓｗを枢軸Ｏに近づけることによって限りなくゼロに近づき、「（い）の範囲」で「ドアを密閉する力」は摺動面Ｋを枢軸Ｏから遠ざけることによって限りなく大きくなる。作用点が枢軸Ｏに近い位置から遠い位置に転移する回転機構」は「ドアを回転させる力」と「ドアを密閉する力」との比率をゼロから無限大の間で調節できる。
閉止寸前で「ドアに作用する力の作用線」を枢軸Ｏに限りなく近づけて「ドアに作用する力」がなくなるようにすると、ドアは閉止寸前で減速する。全開してドアから手を離す場合も、途中から手を離す場合も「ドアの枢軸Ｏと取付軸Swとを通る直線Tｖ」とバネの軸芯線Zvとが一致する位置でドアは停止する。引きバネＶＶは片方の支軸Ｓa2をドアＤに、他方の支軸Ｓw2をドア枠Ｗに取り付けて、「ドアに作用する力がなくなるときのドアの開度」を「切替手段」が動作し始める所定の位置に近づける役目をしている。
「（あ）の回転手段」の動作が小さいことに比してドアの回転は大きく、「ドアが停止する位置」を「ラッチがドア枠に当接する位置」に調節することは困難であるが、接続軸Ｃを取り付ける回転体Jcとドア面との間の角度Θjcを調整することによって、また回転体Jcとドア面との間に押しバネＵを挿入することによって、ドアを「ラッチがドア枠に当接する位置」に停止させ待機させることが出来る。
図１,８と同様に回転体Ｊcを押しバネＵによって図中矢印ハと反対方向に付勢し、当たりＧ2によって図中矢印ハと反対方向の回転を阻止すると、押しバネＵは図１,８と同様の機能を有し、閉止寸前に「ドアに作用する力」がなくなっても「（あ）の回転手段」から「（い）の回転手段」へ切り替わるようになる。
4節回転機構のリンクの1つがバネに代わるリンク装置であるので、リンクＡの回転とドアＤの回転とが連動せず別々に動作し、ドアＤがラッチ当接時に停止してリンクＡの回転する場合は回転体Ｊcが図中矢印ハ方向に回転するが、
ドアＤがラッチ当接時に高速回転してリンクＡの回転がドアＤの回転に遅れる場合には、車輪ＢＢが摺動面Ｋ3を介してドア枠Ｗに係止され、回転体Ｊcが図中矢印ハと反対方向に回転して当たりＧ2に係合してドアＤと相対的に一体となりドアを停止させる。また図９（ｃ）に示すドアＤに取り付く摺動面ＫdはリンクＡの回転の途中で車輪Ｂに係合してリンクＡの回転を抑制する手段で、車輪Ｂが摺動面Ｋ1上を車輪ＢＢが摺動面Ｋ3上を同時に移動するとき、接続軸Ｃの枢軸Ｏの周りの公転が略停止しドアＤが回転し続けるとき、車輪Ｂに係合する。
このように駆動部とドアＤとが連動せず別々に動作するとき、ドア慣性力によるドアの回転速度と、リンクＡの回転によるドアの回転速度とが異なり、リンク装置は時間経過と共に所定の運動から外れた運動をするようになる。摺動面Ｋdの減速手段はドア慣性力によって所定の運動から外れると制動手段が働くようにするもので、ドア慣性力がなくなるとリンク装置は所定の運動に復帰し制動手段が働かないようになる。
図９（ｄ）〜（ｇ）は図９（ｄ）〜（ｇ）の密閉装置にバネを取り付けた場合にバネが果たす役割について説明するもので、ドア慣性力によって伸縮したバネは復元するときドアを開く作用があるが、ドア慣性力でバネが伸縮すると同時に密閉力が働くことによってドアが開くようにはならないことを説明する。
図９（ｄ）〜（ｇ）の密閉装置は密閉阻止用の車輪ＢＢが密閉機能を兼ね備えるようにしたもので車輪Ｂは省略できる。密閉阻止用の摺動面Ｋ３と密閉用の摺動面Ｋ１は「ドア枠Ｗに設けられる支軸Skの周りに回転自在に軸支される摺動面Ｋ」に設けられ、摺動面Ｋの両側には押しバネＵ1、Ｕ2が取付けられる。摺動面Ｋ2は省略される。押しバネＵ3は回転体Ｊcを図中矢印ハ方向に付勢する。回転体Ｊcの図中矢印ハ方向の回転は回転体Ｊcの側面とドア面とが当接することによって阻止される。回転体Ｊcの回転軸Cjを枢軸Ｏに近い位置に設けると押しバネＵ3の復元力がドアを開く方向に作用するので、回転体Ｊcの回転軸Cjは枢軸Ｏから離れた位置に設ける。
図９（ｄ）はリンクＡの回転軸Cがバネの軸芯線Zvを横切った状態で、リンクＡが当たりＧ1から離脱して回転軸Cを軸に図中矢印イ方向に回転しようとしている状態を示す。またドア慣性力が大きい場合であって、ンクＡが当たりＧ1から離脱しないまま車輪ＢＢが摺動面Ｋ3に当接した状態を示す。角度Θakが鋭角であるので、リンクＡの回転は阻止されドアＤの図中矢印ロ方向の回転は継続し、摺動面Ｋが図中矢印ニ方向に回転し、押しバネＵ2が縮んでいる。ドア慣性力が押しバネＵ2に吸収されて、ドアは減速される。
図９（ｅ）は縮んだ押しバネＵ2が伸びる状態を示している。摺動面Ｋが支軸Skを軸に図中矢印ニと反対方向に回転し、回転体Ｊcは回転軸Ｃjを軸に図中矢印ハと反対方向に回転し、押しバネＵ3が縮無。同時に角度Θakが鋭角から鈍角に移行し、リンクＡが接続軸Ｃを軸に図中矢印イ方向に回転可能になる。
図９（ｆ）はリンクＡの図中矢印イ方向の回転によって、車輪ＢＢが摺動面Ｋ3から摺動面Ｋ1に移動して摺動面Ｋ1を押圧することによって、摺動面Ｋを更に図中矢印ニと反対方向に回転させ押しバネＵ1が縮無状態を示す。押しバネＵ２はドア枠Ｗから離れて無効になる。また回転体Ｊcを図中矢印ハ方向に回転させる。
図９（ｇ）はラッチ当接時にドアが止まったままリンクＡが更に回転して、回転体Ｊcの側面とドア面とが当接して、回転体ＪcとドアＤとが相対的に一体になり、摺動面Ｋを更に回転させて押しバネＵ1を更に縮め、押しバネＵ1に「ラッチを凹ませる力」が蓄えられた状態を示す。
バネに力が蓄えられるとき負荷がかかっていくときで時間が掛かるが、バネが緩むときは負荷がなくなるときで時間が掛からない。
図９（ｄ）〜（ｇ）に示す動作はドアが僅かに回転する間にリンクＡと回転体Ｊcとが交互の回転し密閉装置が複数の動作をし、しかもこれらの動作がドアの回転に関係なく、一瞬にしてではなく時間を掛けて行われるので、ドアの僅かな回転に長い時間が掛かることになって、ドアが停止に近い状態まで減速されることになる。
これらの密閉装置の複数の動作は押しバネU1,U2,U3が非常に弱いバネであっても、或いは押しバネが取り付かない場合でも可能である。
図１０は「接続軸Ｃをドアに移動可能に取り付けた開閉装置」について回転機構と衝撃音解消効果とを説明する動作説明平面図で、図１０の回転装置は図１，８の回転体Ｊcを第１のドアとしドアＤを第２のドアとするとき、「（あ）の範囲」で第１のドアに伝わる駆動力は「切替範囲」で絶縁され、「（い）の範囲」で「第２のドアに準備された付勢力」がドアを密閉し、回転作業から密閉作業へリレーするものである。構造は図９と同じく回転装置のバネと密閉装置のバネとを別にするもので、作用力距離Ｌｏではなく、バネの強さによって「（あ）の範囲」と「（い）の範囲」とで異なる大きさの力がドアに作用するようにするもので、密閉装置のバネを強くすることによって作用力距離Ｌｏを小さくして装置を小型化するものである。
また駆動部とドアとの間に第１のドアを取り付けることによって、ラッチがドア枠に当接したまま「（あ）の回転手段」でドアが回り続けて、「切替手段」がラッチがドア枠に当接したあとに動作するように出来る。
先ず図１０（ｅ）,（ｆ）によって回転機構を説明する。図１０（ｅ）,（ｆ）に示すドアは第１のドアＡと第２のドアＤと付勢手段Ｖ,Ｕとを備えるドアで、第１のドアＡの付勢手段として引きバネＶを、第２のドアＤの付勢手段として押しバネＵを採用する。図１０（ｅ）の実線はラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwの摺動面部Rwwに当接してドアが静止した状態を示す。引きバネＶはドアを回転させる力はあっても「ラッチを凹ませる力」はない。引きバネＶの力を大きくしてリンクＡを接続軸Ｃを軸に図中矢印イ方向に回転して押しバネＵを縮めると、押しバネＵに「ラッチを凹ませる力」が蓄えられる。図１０（ｅ）の実線で示す「押しバネＵが伸びた状態での引きバネＶの力」は「ドアを回転させるだけの力」であって非常に弱く、これに比べて図１０（ｅ）の破線で示す「押しバネＵが縮んだ状態での引きバネＶの力」は「ラッチを凹ませる力」であって非常に強い。引きバネＶの力を「ドアを回転させるだけの力」に設定して閉止する場合、図１０（ｅ）の実線で示す状態で静止する。引きバネＶの力を「ラッチを凹ませる力」に設定して閉止する場合、図１０（ｅ）の破線で示す状態となって、その後ラッチを凹ませるようになる。
図１０（ｆ）に示すように当たりＧaは、ラッチ当接時に「リンクＡの図中矢印イ方向の回転」を阻止して引きバネＶの力がドアに作用しないようにするもので、ラッチ当接時以後は押しバネＵが伸びることによってドアＤを図中矢印ロ方向に回転させる。ドアを密閉する力は引きバネＶの力に関係なく、図１０（ｆ）に示すようにリンクＡが当たりＧaに係止されたときの押しバネＵの長さによって決まり、ドアが戸当たりに当接したときの押しバネＵの長さに対応する力でドアを戸当たりに押圧する。
押しバネＵの剛性を小さく設定すると、バネが大きく伸縮しなければ「ドアを密閉する力」或いは「ドアを戸当たりに押圧する力』に到達しないので、リンクＡが当たりＧaに係止されたときの押しバネＵの長さは自然長に比べて大きく異なる。
押しバネＵの剛性大きく設定すると、リンクＡがドアＤに固定された状態に近づき、押しバネＵの剛性を小さく設定するときのように、押しバネＵが大きく伸縮しながら少しずつ回転力をドアに提供するようのにはならない。
ドアを密閉するためには引きバネＶの力がラッチ当接時に「ラッチを凹ませる力」であって、図１０（ｆ）に示すように押しバネＵに「ラッチを凹ませる力」が蓄えられる状態にならなければならない。この場合「（あ）の範囲」でバネの力が過剰であって、ドア慣性力が大きくなりラッチ当接時にドアが減速されずに密閉される。このようなことから、閉止寸前にドアが停止する或いは僅かに回転する間に「ドアに作用する力」が小から大に切り替わる必要がある。以上の実施例においても、ラッチ当接時のドアの所定の開度を境にして、ドアの回転を全く或いは殆んど伴うことなく小から大に切り替わっている。
バネの剛性が無限大に設定されるとき、取付軸は固定された状態で、ドアと伸縮部は連動し、バネの剛性がゼロに設定されるとき取付軸は固定されない状態で自由に運動可能で、ドアと伸縮部は連動せず、伸縮部はドアを回転させることなく独自に回転し続ける。バネの剛性が小さく設定されるとき伸縮部はバネを大きく伸縮させながら少しずつ回転力をドアに提供する。伸縮部がドアに提供するが大きくてもバネの伸縮の上限を設定することで制限できる。
図１０（ｆ）に示すラッチ当接時の状態は、押しバネＵラッチが伸びたままラッチ当接時に至る場合と、押しバネＵが縮んだままラッチ当接時に至る場合とがあって、後者は図２２に後述するようにラッチ、当接時以前にドア面に受ける空気抵抗が大きくラッチ当接時に空気抵抗が消失する場合や、或いはドアに静慣性が取り付いたまま動き難い場合で、押しバネＵが縮んだままラッチ当接時に至る場合である。力が釣り合い等速運動する状態から過剰な力が作用すると加速するが、「静慣性が取り付いたまま動き難い場合」とは過剰な力が作用しても問題になるほど加速しない場合であって、（あ）の範囲」でバネに「ラッチを凹ませる力」が過剰に作用しても、ドアがおもむろに動くようなとき、前者のようにラッチ当接時に押しバネＵが縮み始めるのではなく、またドアに作用する力が次第に増加するのではなく、予め押しバネＵに「ラッチを凹ませる力」の最大値の力が蓄えられ、ラッチ当接時当初から最大値の力が作用し、ラッチが凹むと「ドアに作用する力」は減少し、ドアは密閉される。
図１０（ａ）〜（ｄ）は後者の押しバネＵが縮んだままラッチ当接時に至る場合の実施例であって、前者の場合のようにドアに作用する力が次第に増加する実施例である。図１０（ａ）〜（ｄ）の回転装置は図１０（ａ）に示すように引きバネＶが「リンクＡを介してドアに取り付く取付軸Ｓa」を牽引するだけであって、密閉装置は図１０（ａ）に示すように「（あ）の範囲」においては、「ドアＤに設けられる支軸Cjの周りに回転自在に軸支され先端部に車輪Ｂを装着した回転体Ｊ」がトグルバネVVによって図中矢印イと反対方向に付勢され同方向の回転を当たりＧjが阻止するもので、図１０（ｂ）に示すようにラッチ当接時に車輪Ｂが摺動面Ｋ１に当接し、ドア慣性力によって回転体Ｊが図中矢印イ方向に回転しトグルバネVVが支軸Cjを横切ると、図１０（ｃ）に示すように車輪ＢがリンクＡの側面に添って移動することにより、リンクＡが図中矢印ロと反対方向の回転をして、引きバネＶが引き伸ばされるようになり、且つ作用力距離Ｌｏが増加して、引きバネＶの力が「ドアを回転させるだけの力」から「ラッチを凹ませる力」に転じるようにするものである。
引きバネＶの力が「ラッチを凹ませる力」に到達すると同時にラッチが凹むが、閉止装置とドアＤは図１０（ｃ）に示す相対的に一体になった状態のまま図中矢印ロ方向に回転する。図１０（ｃ）に示す状態のまま回転して密閉に至る過程は図示しないが、単に引きバネＶが縮む動作が認められる。引きバネＶが縮むことによって、ラッチが凹んでラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに嵌まり込むまでの過程において「ドアに作用する力」が増加するのではなく減少する。「ラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに嵌まり込む閉止回転の最後」に衝撃的な荷重がかからないことが閉止時の衝撃音を小さくするために最も重要であって、閉止回転の最後までに施される減速手段は、閉止回転の最後にドア慣性力が消滅しきれずに衝撃的な荷重が掛からないようにするものである。
また図１０（ａ）〜（ｄ）の開閉装置は「ドアを回転させるだけの力」の作用点Saが「ラッチを凹ませる力」の作用点ｂより枢軸Ｏに近く、密閉装置が回転装置より枢軸Ｏに近い位置にある。このように開閉装置の機能を枢軸Ｏ近傍に集約することによって装置は小型化される。
車輪Ｂが摺動面Ｋ１に当接したとき、ドア慣性力が大きいほどリンクＡが車輪Ｂを押圧する力は大きく回転体Ｊの回転が遅れる。またリンクＡの図中矢印ロ方向の回転は止まり、「ドアに作用する力」はゼロになって、ドアは急激に減速される。
トグルバネVVの力が強くても密閉時に作用する力は「引きバネＶの引き伸ばされたときの力」であって、「ラッチを凹ませる力」を必要最小に設定することで、ドアを開くときにドアが重たく感じられることはない。
図１０（ｃ）に示すように車輪Ｂが摺動面K3を押圧することによってドアを密閉することも出来るが、車輪Ｂが摺動面K3を押圧する以前に「回転体Ｊの図中矢印イ方向の回転」を当たりＧjで阻止するようにしている。回転体Ｊの車輪Ｂが取り付く面と反対側に車輪の回転軸Ｉｂを共有する車輪Ｂｂが装着され図１０（ｃ）に示すようにドアを開く過程において、車輪Ｂｂが摺動面Ｋ3に沿って移動することにより回転体Ｊが図中矢印イと反対方向に回転し、トグルバネVVが再び支軸Cjを横切ると密閉装置は図１０（ａ）に示す状態に復帰する。トグルバネVVが再び支軸Cjを横切るまでの範囲は閉止過程における「（い）の範囲」であって、この範囲で手を離したとしてもドアは密閉に至る。トグルバネVVが再び支軸Cjを横切ってから手を離したとしても、ラッチ当接時までにドア慣性力が成長し、回転体Ｊを図中矢印イ方向に回転させる。
図１１は「図１のように曲げ力が働くリンクＡ」が滑り対偶で連結されるリンク装置で、「ドアに作用する力」の作用点を枢軸Ｏ近傍から遠傍に転移させる解除可能な拘束手段を備える開閉装置の動作説明平面図である。図１１（ａ）に全閉時を実線で、全開時から閉止直前の動作を破線で示す。図１１は図８,９のようにリンク装置の構成部材に引きバネＶを採用せずに、ドアが止まったままでも動作し続けりる「切替手段」を備える。
回転体Ｊは固定支軸Ｓｗを軸に図中矢印イ方向に回転し、固定支軸Ｓｗから遠い位置に車輪Ｂを近い位置に車輪ＢＢを装着し、それぞれは互いに固定支軸Ｓｗから略直角方向に配せられ、「枢軸Ｏに近い位置でドアＤに設ける摺動面Ｋ」と「枢軸Ｏから遠い位置でドアＤに設ける摺動面ＫＫ」とに沿って移動する。「（あ）の範囲」で車輪Ｂは摺動面Ｋを押圧して、車輪BBは摺動面KKと離脱している。「（い）の範囲」で車輪BBは摺動面KKを押圧して、車輪Bは摺動面Kと離脱している。
図１１（ａ）において車輪Ｂは図１と同様に、角度Θakが鋭角である間は車輪Bが摺動面Ｋを押圧して、ドアＤは枢軸Ｏを軸に図中矢印ロ方向に回転する。「（あ）の範囲」で作用点を枢軸Ｏに近い位置に停留させ、作用力距離Ｌｏを小さく駆動力距離Lvを大きく維持する。「切替範囲」で角度Θakが直角であるときを境にして車輪Bは摺動面Kと離脱し「作用点を枢軸Ｏに近い位置に停留させる拘束手段」は解除される。「（い）の範囲」では車輪BBが摺動面KKに沿って移動しながら摺動面ＫＫを押圧する。作用力距離Ｌｏは大きく駆動力距離Lvは小さくなる。
ドアＤとドア枠Ｗは回転軸Ｏを共有して相対的に回転する。図１１（ａ）はドア枠Ｗが固定された状態で枢軸Ｏの周りをドアＤが回転する動作説明図で、図１１（ｂ）（ｃ）はドアＤが固定された状態で枢軸Ｏの周りをドア枠Ｗが回転する動作説明図で、固定支軸Ｓｗは枢軸Ｏの周りを公転している。
図１１（ｂ）に示すように固定支軸Ｓｗは「ドア枠Ｗに設ける固定支軸Ｓｗを軸に回転する回転体Jsw」にドア枠Ｗに回転可能に取付けられる。図１１（ｂ）は固定支軸Ｓｗの位置がドアから後退しない位置である場合の動作説明図で、図１１（ｃ）は固定支軸Ｓｗがドアから後退した場合の動作説明図である。ドアを回転させる力が弱い「（あ）の範囲」では押しバネＵによって回転体Jswが図中矢印ハ方向に回転して、図１１（ｃ）に示すように固定支軸Ｓｗがドアから後退し、密閉寸前において車輪ＢＢは摺動面ＫＫから大きな摩擦抵抗を受けて摺動面ＫＫ上を移動し難くなる。密閉するに従い押しバネＵは縮まり固定支軸Ｓｗはドアに接近し、車輪ＢＢは摺動面ＫＫ上を移動し易くなる。
全閉時直前にドア慣性力が大きい場合はドアが閉まってから車輪ＢＢは摺動面Ｋの終端部ＫＫeに至る。ドア慣性力が大きい場合は車輪ＢＢは摺動面Ｋの終端部ＫＫeに至ってドアが閉まる。図１１（ｂ）に示す摺動面Ｋbbは「ドアＤの設けられる支軸Sdの周りに回転自在に軸支され、押しバネＵbbによって付勢され摺動面ＫＫと対面する。摺動面Ｋbbと摺動面ＫＫとの間は車輪ＢＢが辛うじて通過する通路を形成している。摺動面Ｋbbは全閉時直前にドアと係合して、押しバネＵbbが縮んでドア慣性力を吸収するが、慣性力が大きい場合にドアが閉まってから車輪ＢＢは摺動面Ｋの終端部ＫＫeに至る様なことが起こらないようにするだけで十分に衝撃音を小さく出来る。
押しバネＵbbが復元するときドアを開く方向に付勢するが、車輪ＢＢが直ちに摺動面ＫＫに沿うようになるため、ドアは開く間もなく閉止する。「摺動面ＫＫが車輪ＢＢを押圧する力」は車輪ＢＢの公転の中心に向かう力であって、大きくても車輪ＢＢの移動に大きく抵抗するものではない。このようにドアを減速する手段はドアを減速するのではなく車輪ＢＢの移動を減速するものであって、ドア慣性力の大きさの広い範囲に亘って有効に働く。
図１２〜１６は「枢軸Ｏに近い位置を作用点とする回転装置」から「枢軸Ｏから遠い位置を作用点とする密閉装置」に受け継がれる開閉装置の動作説明平面図であって、これらの開閉装置は装置が動作する領域が大きいにも拘らず装置を小型化するものである。図１２〜１５の開閉装置は図１〜３の開閉装置に密閉装置を付け加えるもので、図１６の開閉装置は図８開閉装置に密閉装置を付け加えるものである。
図１２に示す開閉装置の回転手段と切替手段は、枢軸Ｏ近傍に摺動面Ｋ1と「先端部に車輪Ｂ１を装着したリンクＡ1」とを設けるもので、図１,１１と同様に車輪が摺動面を押圧しながら移動するもので、リンクＡには曲げ力が働いている。また密閉手段は枢軸Ｏ遠傍に「先端部に車輪Ｂ2を装着したリンクＡ2」とそれに沿って移動する摺動面Ｋ2を設けるもので、図１,１１と同様に車輪が摺動面を押圧するもので、リンクＡ1とリンクＡ2とはリンクＡ3で連結される。
リンクＡ2は引きバネＶによって付勢され、引きバネＶの片方はリンクＡＡの先端部の支軸Saに他方はドア枠Ｗの設けられる支軸Ｓwwに取付けられる。リンクＡＡは当たりＧ1とＧ2の間を揺動しリンクＡ2に軸支される。
図１２の開閉装置の「枢軸Ｏ近傍に設けた切替手段」は図１の開閉装置と同様に「（あ）の範囲」で作用力距離Ｌｏを小さく保ち、密閉時に大きく切り替える「切替手段」とを備え、この部分だけで開閉装置として十分に成立するものである。これを大きくして作用力距離Ｌｏを大きくすると図１の開閉装置であり、或いはバネの力を大きすると小型化した図１の開閉装置である。
図１２の開閉装置は図１の開閉装置を小さくして「（あ）の回転手段」と「切替手段」だけにして、「（い）の回転手段」は密閉装置が受け持つようにするもので作用点を大きく転移することによって装置を小型化するものであって、図１〜７のように作用点が枢軸Ｏから次第に遠ざかるものや、図８〜１１のように「回転軸を枢軸Ｏから遠い位置に設けた回転体」が回転作業と密閉作業をするものに比べて装置の動作範囲が小さくなり、全閉時にはドア枠Ｗに沿った細長いケース内に収容できる。
また「切替手段」の大きな動作で枢軸Ｏから遠く離れた位置の密閉装置が大きく動くようにするもので、「（い）の範囲」のドアの僅かな回転範囲内において、「減速しながら密閉に至る動作」や「ドアに作用する力が徐々にしながら密閉に至る動作」など長い時間経過を伴う動作をさせるようにするものである。
図１２に示す摺動面Ｋ1の基端部Ｋo1は窪みを備え、窪みは車輪Ｂを係止して図１２（ａ）に示すように「（あ）の範囲」で車輪Ｂを枢軸Ｏ近傍に留める。図１２（ｂ）に示すように所定の開度で係止手段は解放され、車輪Ｂは瞬間的に枢軸Ｏから離脱する。リンクＡの回転は窪みに係止される間は小さく、窪みから離脱してからは大きい。
閉止時の衝撃音の要因は「（い）の範囲」の更なる加速であって、出来るだけ強い力のまま回転する範囲は小さいことが望ましい。図１０に説明したように駆動部とドアとが第１のドアを介して間接的に取り付く場合は、「切替手段」が動作する以前にラッチがドア枠に当接して待機するように出来るが、駆動部とドアとが直接取り付けられる場合は「切替手段」が動作する以前にラッチがドア枠に当接して待機するとは限らない。また「切替手段」が始動するときのドアの開度は、角度Θakが直角であるときとする場合は一定の範囲内に収めることは出来ても、限られた値に確定できない。この場合と比較的して係止された車輪Ｂが離脱するときのドアの開度はある程度確定される。また係止された車輪Ｂが離脱するとき止まらないようにしなければならない。何れにしてもラッチ当接時から全閉までのドアの回転範囲は小さく「切替手段」が動作するドアの開度は出来るだけ小さく確定されることが望ましい。
図１２に示す「窪みと車輪Ｂとが係合離脱する手段」は、「切替手段」が始まるときのドアの開度を出来るだけ小さくしてラッチ当接時の近くにするものである。
「枢軸Ｏ遠傍に設けた密閉装置」は図８〜１１のように車輪Ｂ2と係合離脱する摺動面Ｋ2を備え、摺動面Ｋ2はドアに設けられる接続軸Ｃの周りに回転自在に軸支される。「摺動面Ｋ2の基端部Ｋo2のドア枠Ｗと対面する面」に取り付く押しバネＵはドア枠Ｗと「（あ）の範囲」で係合し「（い）の範囲」で離脱する。図１２（ｂ）に示すように切替範囲」と「（い）の範囲」で車輪Ｂ2と摺動面Ｋ2は係合し、また押しバネＵはドア枠Ｗと係合する。押しバネＵはドア枠Ｗに支持され車輪Ｂ2はリンクＡ2を介してドア枠Ｗに支持されるので摺動面Ｋ2が押しバネＵと車輪Ｂ2とで挟まれて動けない状態になっている。摺動面Ｋ2はドア枠Ｗに固定された状態になり、ドアも摺動面Ｋ2を介してはドア枠Ｗに固定された状態になって静止する。
押しバネＵは摺動面Ｋ2の基端部Ｋo2付近に設けられ、車輪Ｂ2が押しバネＵより枢軸Ｏから遠い位置の摺動面Ｋ2を押圧するとき、「車輪Ｂ2が摺動面Ｋ2を押圧する力Ｆｂ」は押しバネＵを支点として接続軸Ｃが図中矢印ハ方向に回転する方向に働き、摺動面Ｋ2は押しバネＵを支点として接続軸Ｃを跳ね上げるテコとして働く。縮んだバネが復元する力によってドアが開く方向に戻されるが、図１２（ｃ）に示すように車輪Ｂ2が摺動面Ｋ2の終端部Ｋe2に到達して当たりＧｋがドア面に当接すると、ドアＤと摺動面Ｋ２とが相対的に一体なると、車輪Ｂ2が「ドアが開く方向にも戻される回転」を阻止する。
車輪Ｂ2が摺動面Ｋ2の終端部Ｋe2に到達するまで、押しバネＵは縮む一方で伸びることはない。縮んだバネが復元することなくドアが開く方向に戻されない。車輪Ｂ2が摺動面Ｋ2上を移動して枢軸Ｏから遠ざかると、押しバネＵが縮む量に比例してドアは回転し密閉に至る。押しバネＵが縮む量に比例して引きバネＶの力は減じられることになり、「（い）の回転手段」を大きくしなければならないが、押しバネＵが縮んで押しバネＵに蓄える力はドアを開くときドアを開く方向に働きドアを軽くする。単にドアを回転させる力を減じただけとしても、ドアを開くときドアを重たくしない。
押しバネＵが縮みながらドアが閉止回転するとき、押しバネＵはドア慣性力に抵抗し減速手段として機能する。慣性力をバネで受け止めることはドア慣性力の反力がドアを開く方向に働くことになるが、このようにドアの移動を許しながらドア慣性力をバネに吸収し、バネが復元してドアが押し戻されないようにすればドア慣性力を制動力に変換したことになる。
図１２〜１４の「密閉直前に動作する減速装置」は密閉阻止手段でもあり、「ドアを閉める方向に働くバネ」による駆動力と「ドアを開く方向に働くバネ」による抵抗でドアを前後の力で挟み込むものであって、密閉時にドアがドアを閉める力と戸当たりＧｄの間に挟まれる状態を、ドアが戸当たりに至る以前に、ドアの回転をある程度許しながらドアを前後の力で挟み込むものである。図１２〜１４において回転装置は「（い）の範囲」で、ドアを回転させることより、ドアを開く方向に回転することを阻止する役割を果たしている。
引きバネＶの力はドア慣性力がない場合でも終端部Ｋe2に至る途中で車輪Ｂ2の移動が停止するように設定されている。ドア慣性力が大きいほどドアＤが図中矢印ロ方向に大きく回転し摺動面Ｋ2が接続軸Ｃを軸に図中矢印ハと反対方向に回転し、角度Θakが大きくなり、且つ押しバネＵが縮む量は大きくなるので車輪Ｂ2の移動に大きな抵抗を与える。上述のようにドア慣性力が消失してもドアが開く方向に戻らないため大きな抵抗は減少しない。
車輪Ｂ2が押しバネＵより枢軸Ｏから遠い位置の摺動面Ｋ2上を移動するに従い車輪Ｂ2の移動に押しバネＵが影響しなくなるが、「車輪Ｂ2が摺動面Ｋ2を押圧する力Ｆｂ」が大きくても「車輪Ｂが摺動面Ｋ2上を移動する方向に働く力」は小さいと言うことは、押しバネＵが如何に大きな慣性力を受け止めても車輪Ｂの移動が止まらないことを意味する。図１２に示す密閉装置はドア慣性力が如何に大きくてもドアを制止するものである。密閉を阻止するというよりドアは密閉に至る前で一旦止められる。
全閉時に押しバネＵが縮む量は最大であってドア慣性力の大きさに関係なく一定している。ドアが途中で止まる止まらないの如何に係らず終端部Ｋe2に至る途中でリンクＡＡが図中矢印ニ方向に回転して作用力距離Ｌo2が大きくなる。これにより引きバネＶの力は押しバネＵの最大の力に打ち勝って車輪Ｂ2を摺動面Ｋ2の終端部Ｋe2に至るように設定している。
図１２（ｃ）に示すように当たりＧｋがドア面に当接すると、摺動面Ｋ2とドアＤは相対的に一体となり、ドアは密閉される。図１２の密閉装置を「枢軸Ｏ近傍に平行移動して摺動面Ｋ2の基端部に摺動面Ｋ1の基端部Ｋo1の窪みを取り付けて「（あ）の範囲」でも離脱せず係合するようにすると開閉装置として十分に成立する。開閉装置は密閉装置に「（あ）の回転手段」を追加したものでもある。
このように複数の実施例に示す開閉装置のそれぞれから回転装置と切替え装置と密閉装置の何れかを取り出して、これを組み合わせることによって回転装置と切替え装置と密閉装置とを備える開閉装置が種々考えられることは当然である。
図１２に示す密閉装置は作用点を遠くに転移することで「ドアに作用する力」を大きくし、ラッチ当接時から全閉時までの間で更に大きくするもので、全閉時直前に僅かな力を追加することによって「ラッチを凹ませる力」を微調整してドアが静かに閉止するようにするものである。ラッチ当接時から一瞬のうちに全閉するのではドアを再び閉めなおす動作が認められるようにはならない。ドアが僅かに回転する間に「ドアに作用する力」が「ラッチを凹ませる力」に不足してドアが停止する動作と、ドアが停止したまま「ドアに作用する力」が更に徐々に成長してラッチを凹ませる動作とが時間を掛けて実行されるためには、全閉時直前に必ずドアが停止する必要がある。図１２の場合は全開位置から閉止する場合も僅かに開いた位置から閉止する場合も閉止開始開度に関係なくドアを停止させ、この抵抗に打ち勝ってドアを密閉するようにしている。
閉止の最後に枢軸Ｏから遠い密閉装置でドアを回転させた場合は、ドアを開くとき、密閉装置が先に始動し、枢軸Ｏに近い「切替手段」は遅れて従う。
摺動面Ｋ1の窪みから終端部Ｋe１までの形状を「車輪Ｂ1の固定支軸Ｓw1から最も遠い点の円軌道Rb1」より曲率が大きい曲線にすると、ドアを開くときに車輪Ｂの移動方向に角度Θakが鋭角になってリンク装置を逆回転させる。この場合、全ての回転範囲においてドアと駆動部は連動し、ドアの回転を全く伴わない「切替手段」ではなく殆んど伴わない「切替手段」であって、「切替範囲」と「（い）の範囲」で駆動部がドアと連動することによって、「ドア慣性力によって伸縮したバネ」が復元してドアが開く方向に回転することを防いでいる。
例えば摺動面Ｋ2の終端部Ｋe2を枢軸Ｏに近い側に、接続軸Ｃを遠い側にして前後入れ替えて配置すると、摺動面Ｋ2が接続軸Ｃを押し上げる運動は枢軸Ｏによって阻止されずにドアが開く方向に回転する。この場合駆動部がドアと連動することによって、ドアが開こうとする力は「枢軸Ｏ近傍に設けた切替手段」のリンクＡ1によっても阻止され、ドアが開く方向に戻されない。
図１２（ｄ）〜（ｆ）は図１２（ａ）〜（ｃ）の回転装置と密閉装置の付勢手段を別にするもので、回転装置のリンクＡ1を捩りバネＵＶで、密閉装置のリンクＡ２をトグルバネＶＶで付勢して「（あ）の範囲」と「（い）の範囲」で異なる力がドアに作用するようにしている。トグルバネＶＶを強くすることによって密閉装置を枢軸Ｏに近づけて装置を小型化できる。
リンクＡ２とリンクＡ３との連結部分は、リンクＡ２の端部の車輪の回転軸Ib2がリンクＡ３に設けた長穴Hに沿って往復可能に取り付き、「切替範囲」の当初に付勢手段を捩りバネＵＶからトグルバネＶＶへリレーするようにしている。「（あ）の範囲」で車輪Ｂ１が摺動面Ｋ１を押圧することによってドアが回転するが、図１２（ｄ）に示すように、リンクＡ１の回転が当たりGA1によって係止されると、車輪Ｂ１が摺動面Ｋ１を離れてリンクＡ１の回転がドアに伝わらなくなる。また同時に車輪の回転軸Ib2が長穴Hの基端部Hoによって押し出され、図１２（ｄ）の破線に示すように当たりGA21に当接して待機状態にあるリンクＡ２が実線に示すように図中矢印イ方向に回転する。トグルバネＶＶはリンクＡ2の回転軸Ｓｗを横切って、リンクＡ2は当たりGA21に当接するまで回転を続けるようになる。
リンクＡ2は当りGA21に当接して待機状態にあるとき、車輪Ｂ2は摺動面Ｋ2と当接しない位置にあって、リンクＡ１が当りGA21に当接したとき、摺動面Ｋ2が車輪Ｂ2と当接する位置あるようにしている。リンクＡ１が当りGA21に当接する以前に、待機状態が解除されて車輪Ｂが摺動面Ｋ2よりドア枠Ｗに近い位置にあってドアが閉まらなくなる事故を防ぐため、トグルバネＶＶの軸芯線がリンク「Ａ2の回転の中心Sw2」から遠い位置にある。
「（あ）の回転手段」は図１２（ｄ）に破線で示すようにトグルバネＶＶの軸芯線が大きく移動して「リンクＡ2の回転の中心Sw2」を横切るように、大きな力で待機状態が解除するもので、「（あ）の範囲」では車輪Ｂ１が摺動面Ｋ１の枢軸Ｏの近い位置を押圧することによって、大きな力がドアに小さく作用するようにしている。
トグルバネＶＶがリンクＡ2の回転軸Ｓｗを横切った当初はトグルバネＶＶの伸縮は小さく、リンクＡ2はドアと絶縁されているが非常にゆっくりと回転し始める。この間にドアは動慣性で回転し続ける。
リンクＡ2の回転速度は一定であって、ドアの回転速度は閉止開始開度によって異なる。閉止開始開度が大きい場合、リンクＡ2が回転して車輪Ｂ２が摺動面Ｋ２を押圧するまでの間にドアは大きく回転し、図１２（ｅ）に示すように車輪Ｂが摺動面Ｋ３に押圧されるようになる。
摺動面Ｋ３はの「ドアに設けられる支軸Ik3」の周りに回転自在に軸支され、図中矢印ニ方向に捩りバネUV3によって付勢され同方向の回転が当たりＧK3によって阻止される。リンクＡ2が回転して車輪Ｂ２が摺動面Ｋ２を押圧するまでドアが大きく回転するほど摺動面Ｋ3は図中矢印ニと反対方向に大きく回転し、角度Θakが大きくなって車輪Ｂの図中矢印ホ方向の移動に大きく抵抗する。即ちドアの閉止直前の回転速度が大きいほど、制動力が大きく働く。
図１２（ｆ）は密閉時に車輪Ｂ3が摺動面Ｋ3から離れて、車輪Ｂ２が「ドアＤに当接した摺動面Ｋ2を押圧する状態を示す。
閉止開始開度によって「閉止寸前のドア慣性力の大きさとドアの回転速度」は大きく異なる。閉止寸前のドア慣性力の大きさによってリンク装置の形態が変化するものであれば、形態の変化によって制動力の大きさを変えることが可能となる。またドア慣性力の大きさをバネの長さの変化によって測定可能であれば、バネの長さによって制動力の大きさを変えることが可能となる。
図１２（ｄ）〜（ｆ）は「（い）の回転手段」が「（あ）の範囲」で待機して、「切替範囲」で「（あ）の回転手段」によって始動し、「切替範囲」で「ドアに作用する力」が働かない一定の時間を設けるもので、一定の時間内のドアの移動距離で「閉止寸前のドア慣性力の大きさとドアの回転速度」を測定して、一定の時間内のドアの移動距離で「閉止寸前のドア慣性力の大きさとドアの回転速度」に応じた制動力が働くようにするものである。
図１１（ｂ）に示す摺動面Ｋbbのように、全閉時直前に講じられる減速手段だけで衝撃音が小さくなる場合は、閉止直前のドアの速度が一定の範囲内に収まっている場合で、特定のドアに特定の状態に調節された場合に限られる。ドアクローザが種々ドアに適応するためにはバネを強くしなければならない。強いバネで閉止して閉止直前のドアの速度が高速になっても減速して密閉するものでなければならない。強いバネで密閉しても「（い）の範囲」で加速せず全閉時に大きな力が作用しないようにしなければならない。また閉止開始開度によって異なる「閉止直前のドア慣性力」に対応するものでなければならない。
図１３,１４の開閉装置の減速装置はドア慣性力の大きさに応じて制動力の大きさが変化するもので、全閉時直前に更に減速することによって、全閉時に「ドアに作用する力」の大きさを一定の範囲内に収めるものである。
図１３に示す開閉装置の回転手段と切替手段は、図７の開閉装置を枢軸Ｏ近傍に設けるもので、「固定支軸Ｓw１の周りに図中矢印イ方向に図示しない付勢手段によって付勢され回転自在に軸支される回転体Ｊ」と「先端部に車輪Ｂ１を装着したリンクＡ１」とが連結軸Ｐで連結され、図１,１１と同様に車輪Ｂ１が摺動面Ｋ１を押圧しながら移動するもので、リンクＡ１には圧縮力が働いている。
密閉手段は枢軸Ｏ遠傍に設けられ、「先端部に車輪Ｂ２を装着したリンクＡ２」が固定支軸Ｓw2の周りに回転自在に軸支され、リンクＡ3はリンクＡ1とリンクＡ2とを連結し、リンクＡ2を図中矢印ハ方向に回転させる。車輪Ｂ２に沿って移動する摺動面Ｋ2は回転体Ｊcを介してドアＤに取り付く。
枢軸Ｏ近傍の回転手段と切替手段について説明する。
図１３（ａ）に示す破線は「（あ）の範囲」の動作説明平面図で、実線は閉止寸前の状態を示す。車輪Ｂ１に沿って移動する摺動面Ｋ１は接続軸Ｃの周りに回転自在に軸支され、図中矢印ヘ方向の回転は当たりＧcによって阻止される。摺動面Ｋ１の基端部Ｋ1ｏに設ける凹部は「（あ）の範囲」で車輪Ｂ1を係止し作用力距離Ｌｏを小さく保つ。図中C90が示すように全開時から閉止途中までは摺動面Ｋ１は当たりＧcと当接したままの状態を保ち、図中C30が示すように閉止途中からは摺動面Ｋ１は当たりＧcから離脱し、「摺動面Ｋの車輪Ｂ1が移動する側と反対側の側面」がドア枠Ｗに設ける車輪BKに沿って移動するようにしている。車輪BKの位置によって車輪Ｂ1が凹部から離脱するドアの開度を自由に設計できる。図１３（ｃ）に示すように摺動面Ｋ１を回転自在にすることによって、ドアを開く過程において、「摺動面Ｋ１の終端部Ｋ1eに留まる車輪Ｂ1」が基端部Ｋ1oに戻るときのドアの開度を小さくすることが出来る。
本発明の「切替手段」は「ドアに作用する力」を急激に変化させ作用点或いは作用線を枢軸Ｏから遠くに瞬間移動させるものであって、瞬間移動距離が大きいほどドアを開く過程において「（い）の回転手段」が「（あ）の回転手段」に戻るときのドアの開度は大きくなる。出来るだけ強い力のまま回転する範囲は小さいことが望ましい。図１３,１４に示すに説明する解除可能な拘束手段は、瞬間移動距離を出来るだけ大きくするものであって、しかもドアを開くときに出来るだけ早く復帰するものである。
枢軸Ｏ遠傍の密閉手段と減速手段について説明する。
回転体Ｊcは接続軸Ｃjの周りに図中矢印ニ方向に図示しない付勢手段によって付勢され回転自在に軸支され、同方向の回転を当たりＧjが阻止する。摺動面Ｋ2は回転体Ｊcの先端部に設けられた接続軸Ｃkの周りに図中矢印ホ方向に図示しない付勢手段によって弱く付勢され回転自在に軸支される。同方向の回転を当たりＧ1が阻止する。摺動面Ｋ2の接続軸Ｃkを中間にしてドア枠Ｗから遠ざかる片方は車輪Ｂ2が移動する摺動面Ｋ2であって、ドア枠Ｗに近づく他方の先端部には車輪Ｂ3が装着される。
図１３（ａ）（ｂ）に示すラッチ当接時の状態図は、車輪Ｂ1が摺動面Ｋ1の凹部から離脱して終端部Ｋe1に向かって図中矢印ト方向に移動しようとしている状態図で、リンクＡ2が図中矢印ハ方向に回転して車輪Ｂ2が摺動面Ｋ2を押圧して図中矢印ホ方向の弱い付勢力に打ち勝ってホと反対方向に回転させようとしている状態図である。
図１３（ａ）はドア慣性力が小さい場合で、ラッチ当接時にドアが静止した状態図で、車輪Ｂ3がドア枠Ｗの設けた摺動面Ｋ3に当接することなく接続軸Ｃkの周りをホと反対方向に公転し、図１３（ｃ）に示すように車輪Ｂ2が摺動面Ｋ2の終端部Ｋe2に至る。このとき摺動面Ｋ2のホと反対方向の回転は当たりＧ2によって阻止され、回転体Ｊcの図中矢印ニ方向の回転は当たりＧｊによって阻止されて、摺動面Ｋ2と回転体ＪcはドアＤと相対的に一体となり、車輪B2が摺動面K2を押圧する力Ｆｂ2によってドアは密閉される。
図１３（ｂ）はドア慣性力が大きい場合で、ラッチ当接時にドアが回転し続けた状態図で、車輪Ｂ3が摺動面Ｋ3に当接し、回転体Ｊcが接続軸Ｃjの周りをニと反対方向に回転し、角度Θakが直角から鋭角に移行する。ドア慣性力が大きいほどドアは回転し続け、回転体Ｊcがより大きく回転し、角度Θakがより鋭角になって、車輪Ｂ3が摺動面Ｋ3上を図中矢印リ方向に移動し難くなる。また角度Θakがより鋭角になるほど、車輪Ｂ3の摺動面Ｋ3上の移動に伴い、回転体Ｊcがニと反対方向により大きく回転し、車輪Ｂ2が摺動面Ｋ2を押圧する力の作用点が摺動面Ｋ2の回転軸Ｃkに近づく。このようなことによりドア慣性力が大きいほど、摺動面Ｋ2のホと反対方向の回転に抵抗が大きく働きドアは減速される。
図１４は図１３と同じく枢軸Ｏ近傍の回転手段と切替手段は回転体ＪとリンクＡ１とを連結軸Ｐで連結した構造で、リンクＡ1の先端部に設けられる車輪の回転軸Ｉｂに車輪Ｂ１を装着する。連結軸Ｐの周りに捩りバネＵＶが取り付き車輪Ｂ1を固定支軸Ｓw1から遠ざける方向に付勢する。リンクＡ１には圧縮力が働いている。回転体Ｊは固定支軸Ｓw１の周りに回転自在に軸支されるが、閉止過程において回転方向は一定しない。連結軸Ｐの周りにおいて「回転体Ｊの軸芯線ZjとリンクＡの軸芯線Zaとの交差角度Θaj」は閉止過程において増加の一途を辿る。本発明の開閉装置の付勢手段はリンク装置の何れかの連結軸の周りの回転を付勢するものであるが、「隣合うリンクの軸芯線の交差角度」が増加或いは減少の一途を辿る場所に限られる。
車輪Ｂ１はドアＤに設けられる摺動面Ｋ１に沿って移動し、摺動面Ｋ１の枢軸Ｏに近い端部に当たりＧ1が、枢軸Ｏに遠い端部に当たりＧ2が取り付く。
図１４（ａ）に示す破線は「（あ）の範囲」の動作説明平面図で、実線は閉止寸前の状態を示す。図中Ｂ1-90、Ｂ1-10が示すように全開時から閉止直前までは車輪Ｂ1は当たりＧ1と当接したままの状態を保ち「（あ）の範囲」で車輪Ｂ1を拘束して作用力距離Ｌｏを小さく保つ。「固定支軸Ｓw1と車輪の回転軸Ｉｂとを通る直線Ｔ」と摺動面Ｋ1との交差角度Θtkが直角であるときを境にして車輪Ｂ1は当たりＧ1または当たりＧ2から離れる。Ｂ1-10が示すように閉誌直前に車輪Ｂ1は当たりＧ1から離れて枢軸Ｏから遠ざかり、Ｂ1-20が示すようにドアを開く過程において当たりＧ2から離れて枢軸Ｏ近傍に戻る。
リンクＡ２は片方の端部をリンクＡ1に回転自在に接続し、他方の端部に車輪Ｂ2を装着する。リンクＡ２の中間部はボールスプラインJcを貫通し、ボールスプラインJcは「接続軸Ｃの周りに回転自在に軸支され、リンクＡ２の軸方向に沿って移動する溝Hを設けた回転体Ｊc」である。
図１４の密閉手段は、図１３と同じく車輪Ｂ2の押圧力Ｆｂと「これと反対方向のドア慣性力の反力」とを同時に受ける摺動面Ｋ２が枢軸Ｏ遠傍に設けられ、摺動面Ｋ２は「ドア枠の固定支軸Ｓw２に回転可能に軸支される回転体Ｊk」の先端部に設けられる支軸Ikの周りに回転自在に軸支される。摺動面Ｋ２は固定支軸Ｓwwと引きバネＶＶによって連結され、回転体Ｊkは固定支軸Ｓｗ2の周りに図中矢印ホ方向に付勢され同方向の回転は当たりＧjによって阻止される。また同時に摺動面Ｋ2は支軸Ckの周りに図中矢印ニ方向に付勢され同方向の回転は当たりＧkによって阻止される。
図１４（ａ）（ｂ）はラッチ当接時の状態図で、車輪Ｂ1が摺動面Ｋ1の当たりＧ1から離脱して当たりＧ2に向かってに移動しようとしている状態図で、リンクＡ2が図中矢印ハ方向に移動して車輪Ｂ2が摺動面Ｋ2の凹部Ko2を押圧している状態図である。
図１４（ａ）はドア慣性力が小さい場合で、ラッチ当接時にドアが静止した状態図で、摺動面Ｋ2の終端部Ｋe2がドア枠Ｗの設けた摺動面Ｋ3に当接することなく摺動面Ｋ2が支軸Ckの周りを図中矢印ニと反対方向に回転し、図１３（ｃ）に示すように車輪B2が摺動面K2を押圧する力Ｆｂ2によってドアは密閉される。押圧力Ｆｂ2の作用線と「支軸Ckと作用点ｂとを通る摺動面Ｋ2の軸芯線Zk」とは略一直線状に配せられ、押圧力Ｆｂ2の反力は接続軸Ｃを支点とするテコA2によって支持される。
図１４（ｂ）はドア慣性力が大きい場合で、ラッチ当接時にドアが回転し続けた状態図で、回転体Ｊkは当たりＧjから離れて固定支軸Ｓｗ2の周りに図中矢印ホと反対方向に回転し摺動面Ｋ2の終端部Ｋe2が摺動面Ｋ3に当接する。摺動面Ｋ2が支軸Ckの周りをニ方向の回転力が働き、車輪B2が摺動面K2を押圧する力Ｆｂ2に抵抗する。ドア慣性力が大きくない場合は回転体Ｊkの回転の途中から摺動面Ｋ2が支軸Ckの周りをニと反対方向に回転し、摺動面Ｋ2の終端部Ｋe2が摺動面Ｋ3に当接する。
ドア慣性力が大きいほどドアは回転し続け、回転体Ｊkがより大きく回転し、摺動面Ｋ2の終端部Ｋe2が摺動面Ｋ3上を移動する距離が長くなる。このようなことによりドア慣性力が大きいほど、摺動面Ｋ2のニと反対方向の回転に抵抗が大きく働きドアは減速される。
図１３,１４に説明した開閉装置はドア慣性力をバネに吸収して蓄え、ドア慣性力を蓄えたバネが復帰するときドアが開く方向に戻されないように、ドアを閉める力を同時に作用させながらドアを密閉するものである。図１３,１４に説明した減速装置はドア慣性力の大きさに応じて密閉装置がより動き難い形態に移行し、密閉する力がより不足する事態を招くようにするもので、ドアが全閉に近づくほど密閉に至らないようにする抵抗が増加するものである。
図１３,１４（ａ）において密閉体制にある形態が図１３,１４（ｂ）において慣性力にによって崩れて図１３,１４（ｃ）において復帰するが、図１３,１４の何れにおいても摺動面Ｋ2がその回転の中心軸Ckを「図１３,１４（ａ）において密閉体制にある位置」に向かって戻りながら回転するときは、その回転の中心軸Ckが動かないまま回転するときに比べて、車輪Ｂ２の図中矢印ハ方向の移動を押戻すように働き、図中矢印ハ方向の移動がそれだけ遅れることになる。
通常の減速機においては大きな変位を小さな変位に変えるとき小さな変位がゆっくりとしかも力強く動くようにするものであるが、バネで動くドアにおいては、「大きな力で小さく動く動作」を「小さな負荷が掛かる大きな動作」に変換するとき力不足することによって動作が遅延するようにする。図１３,１４においては車輪Ｂ２の図中矢印ハ方向の小さな移動で崩れた形態を復帰させるとき、大きな動作を伴って復帰するため力不足する。
図１３,１４に説明した減速装置はドア慣性力を制動力に変換するもので、ドアを大きく開いて加速するドアに対しては大きく抵抗し、小さく開いて加速しないドアに対しては小さく抵抗する。「一定の抵抗で処理しようとする減速装置」のように、ドアを大きく開いて加速するドアに対しては全く効かず、小さく開いて加速しないドアに対してはドアを止まったままにするものではない。
図１５に示す開閉装置の回転手段と切替手段は、図１３と同様に図７の開閉装置を枢軸Ｏ近傍に設けるもので、摺動面Ｋ１は接続軸Ｃの周りに回転自在に軸支され、図中矢印ヘ方向の回転は当たりＧcによって阻止される。リンクＡ１は片方の端部に「摺動面Ｋ１に沿って移動する車輪Ｂ１」を装着し、他方の端部に密閉用車輪Ｂ2を装着する。リンクＡ１の中間部はボールスプラインJcを貫通し、ボールスプラインJcは固定支軸Ｓｗの周りに回転自在に軸支され、リンクＡ１の軸方向に沿って移動する溝Hを設ける。引きバネＶは車輪Ｂ１が摺動面Ｋ１を押圧するように図中矢印ハ方向に付勢し、リンクＡ１には引張力が働いている。
図１５（ａ）に示すように「（あ）の範囲」で全開時から閉止途中までは摺動面Ｋ1は当たりＧcと当接したままの状態を保つ。摺動面Ｋ１の基端部Ｋo1に設ける凹部は車輪Ｂ1を係止し作用力距離Ｌｏを小さく保つ。図１５（ｂ）に示すように閉止途中からは摺動面Ｋ1は当たりＧcから離脱し、「摺動面Ｋの車輪Ｂ1が移動する側と反対側の側面」がドア枠Ｗに設ける摺動面Ｋ3に沿って移動するが、ドアを開く過程において、摺動面Ｋ1が摺動面Ｋ3から離れると同時に「摺動面Ｋ１の終端部Ｋe1に留まる車輪Ｂ1」が基端部Ｋo1に戻ることになる。摺動面Ｋ１を回転自在にすることによって、ドアを開く過程において、「摺動面Ｋ１の終端部Ｋe1に留まる車輪Ｂ1」が基端部Ｋo1に戻るときのドアの開度を小さくする。
図１５（ｂ）に破線に示す摺動面Ｋ1は摺動面Ｋ3に当接する当初を示し、実線は以後を示す。車輪Ｂ１は図中矢印ハと反対方向に移動し引きバネＶは引きの離れ、「ドアに作用する力」は正から負に転じてドアは減速される。摺動面Ｋ１が摺動面Ｋ3に当接すると同時に角度Θakが鈍角になるように設計すると負になることはない。このようにラッチ当接時以前に「ドアに作用する力」が極少値になってドアは減速する。
図１５（ｃ）に示すように車輪Ｂ１が摺動面Ｋ1の終端部Ｋe１に移動すると車輪Ｂ2が摺動面Ｋ2を押圧する。摺動面Ｋ2はドア面に垂直に立てられる。
ドア面が枢軸Ｏを含む平面であるとき、ドア面に垂直に立てられた摺動面Ｋ2はドア面が枢軸Ｏを軸にする円運動の接線方向であるから、ドア面から離れた位置を枢軸Ｏから離れる方向（図中矢印ハ方向）に車輪Ｂ2が押圧すると、車輪Ｂ2はドア面から離れる方向に（図中矢印ニ方向）に移動し、ドアＤは閉止方向に回転する。車輪Ｂ2がドア面から離れるに従いドアは加速する。また逆に車輪Ｂ2がドア面から離れた位置を枢軸Ｏに近づく方向（図中矢印ハと反対方向）に押圧すると、車輪Ｂ2はドア面に近づく方向（図中矢印ニと反対方向）に移動し、ドアはに開く方向に回転する。車輪Ｂ2がドア面に近づくに従いドアは減速する。
「車輪Ｂ2と摺動面Ｋ2との接点ｂ」とドア面との間の距離が作用力距離Ｌｏであって、摺動面Ｋ2の高さによって「ドアに作用する力」の大きさを設計できる。車輪Ｂ2が摺動面Ｋのドア面に垂直な部分を移動し押圧力Ｆｂの作用線がドア面と平行である範囲においては「（あ）の回転手段」で回転させることが出来、ラッチ当接時以前にドアが一旦停止するとすればドアはゆっくりと回転する。図１５（ｄ）に示すように車輪Ｂ2が摺動面Ｋ2の終端部Ｋe2の隅各部に至るとき、押圧力Ｆｂの作用線が急激に方向を変えて「ドアを回転させる力」が「ラッチを凹ませる力」に成長する。図１５の密閉装置は車輪Ｂ2の移動距離は小さく、バネの伸縮量が小さいので、バネの力が衰弱することがない。
密閉時に車輪が「閉止したドア面Ｄ0」に平行な摺動面を押圧しながら移動するとき、摺動面の平行な部分が長いほど車輪の移動方向の力が小さくても大きな力でドアを密閉するようになるが、車輪の移動速度は摺動面の平行な部分の長さに関係なく押圧力が力不足する度合いによって決まるので、密閉時に減速する場合は図１５のようにドア面に垂直な摺動面が好ましい。また垂直な摺動面を押圧する力が非常に強い力であっても車輪の移動速度は大きくならないので、静かに密閉することが出来る。また摺動面Ｋがドア面に垂直に立てられ終端部Ｋeに隅各部を設ける場合、弱い力でも密閉できる。
垂直な摺動面を採用し閉止寸前に一旦停止する密閉装置は、強いバネを使用しても衝撃音が小さくなり、どのようなドアにも対応できる。
図１６は図８に説明した開閉装置を「切替手段」にして回転装置から密閉装置にリレーされる開閉装置の動作説明平面図であって、密閉装置はドア慣性力の大きさに応じて制動力が増加する密閉阻止手段を備える。
図１〜３に説明したようにリンクＡの先端部の支軸Ｉｂに車輪Ｂを装着する場合も、図８に説明したようにリンクＡの先端部の支軸Ｓａにバネを取り付ける場合も、リンクＡは回転軸Ｃを軸に回転し、先端部の支軸を通る力の作用線がリンクＡの軸芯線Zaのどちら側にあるかによってリンクＡの回転方向が決まり、「力の作用線Zvが回転の中心Cを横切るとき」を境にして回転方向が切り替わる点おいて同じである。また図１〜３の場合も、図８の場合も「（あ）の範囲」でリンクＡの片方の回転を拘束する手段を備え、「切替範囲」で拘束を解除する点おいて同じである。
「切替手段」の解除可能な拘束手段は枢軸Ｏ近傍に設けられ、回転体Ｊは接続軸Ｃの周りに回転自在に軸支され、引きバネＶによって図中矢印イ方向に付勢される。回転体Ｊのイと反対方向の回転は当たりＧjによって阻止される。引きバネＶの片方は「回転体Ｊに設けられるバネの支軸Ｓｊ」に他方は固定支軸Ｓｗに取付けられる。
「（あ）の範囲」で回転体Ｊに取り付く当りGjがドアＤと係合することによってバネの支軸ＳｊがドアＤに固定された状態になって枢軸Ｏの周りを公転する。ドアに作用する力の作用線はバネの軸芯線Zvであって、「（あ）の範囲」で距離Ｌoは小さく維持される。図１６（ａ）（ｂ）は接続軸Ｃがバネの軸芯線Ｚv横切るときで当りGjがドアＤ離脱して回転体Ｊが図中矢印イ方向に回転しようとする状態を示している。ドアに作用する力の作用線Zｖの方向をドアの枢軸Ｏに向かうようにすることによって「ドアに作用する力を減じる手段」が講じられ、閉止寸前でドアが静止する或いはそれに近い状態にしている。
リンクＡの片方の端部は回転体Ｊに設けられる連結軸Ｐに接続され、他方の端部に設ける車輪Ｂの回転軸Ｉｂに車輪Ｂが装着される。図１６（ｃ）は回転体Ｊが図中矢印イ方向に回転して、車輪Ｂの回転軸Ｉｂはドア枠Ｗに設けられる溝Ｈに沿って移動して車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する状態を示す。支軸Ｓｊと連結軸Ｐは互いに接続軸Ｃから放射状に配せられ、支軸Ｓｊが「閉止したドア面Ｄ0」と垂直方向に移動し連結軸Ｐが平行方向に移動することによって車輪Ｂは「閉止したドア面Ｄ0」と平行に大きく移動する。「（い）の範囲」で車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する力Ｆｂの作用点は枢軸Ｏから遠い位置に移動し、距離Ｌoを大きくする。
摺動面ＫかドアＤに設けられる接続軸Ｃkの周りに揺動可能に軸支され、図中矢印ニと反対方向に図示しない付勢手段によって付勢され矢印ニと反対方向の回転は当たりＧ2によって阻止される。車輪Ｂｂは「ドア枠Ｗに設ける固定支軸Ｓwwの周りに回転自在に軸支され、図中矢印ホ方向に押しバネＵによって付勢される。矢印ホ方向の回転は当たりＧaによって阻止される。
図１６（ａ）はドア慣性力が小さい場合で、ラッチ当接時にドアが静止した状態図で、車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧して摺動面Ｋは車輪Ｂｂに当接することなく接続軸Ｃkの周りを図中矢印ニ方向に回転する。図１３（ｃ）に示すように摺動面Ｋの図中矢印ニ方向の回転は当たりＧ1によって阻止され、摺動面ＫとドアＤと相対的に一体となり、車輪Bが摺動面Kを押圧する力Ｆｂによってドアは密閉される。
図１６（ｂ）はドア慣性力が大きい場合で、ラッチ当接時にドアが回転し続け車輪Ｂが摺動面Ｋに当接して、摺動面Ｋが接続軸Ｃkの周りを図中矢印ニ方向に回転しながら車輪Ｂｂに当接する状態図で、リンクＡＡが図中矢印ホと反対方向に回転し、押しバネＵが縮む。摺動面Ｋは車輪Ｂによって「ドアを閉止する方向に働く力」と押しバネＵによって「閉止方向と反対方向」の力を同時に受けることになり、接続軸Ｃkの枢軸Ｏの周りの図中矢印ロの公転は抑制されドアは減速される。
ドア慣性力が大きいほど摺動面Ｋの回転はドアの回転に遅れて、リンクＡＡがより大きく回転し車輪Ｂの図中矢印ハ方向の移動に抵抗が大きく働きドアは減速される。
図１７，１８は滑り対偶の連結軸が「開閉体と伸縮部との取付軸」に限らずどの位置であっても、ドアが止まったままリンク装置は運転し続けることを説明する実施例である。図２（ｃ）（ｄ）と同様に回転体Ｊは枢軸Ｏから遠い位置にあって動作する領域はドア面から少し離れた細長い領域に留まる。「切替範囲」で大きく回転し、「枢軸Ｏから遠い位置の大きな回転」でドアを密閉する。
が回転を続けることが出来るようにした構造である。
図１７は伸縮部が２つのリンクＪ，Ａで構成されるリンク装置で、リンクＡは片方をドア枠Ｗに固定する固定支軸Ｓｗに、他方を車輪Ｂを介して回転体Ｊに取り付ける。車輪Ｂは摺動面Ｋに沿って移動するスライダであって、摺動面Ｋは「回転体Ｊに設けられる長穴の枢軸Ｏから遠い側の内側面」である。回転体ＪはドアＤに設けられる接続軸Ｃの周りに回転自在に軸支され図中矢印イ方向に回転しドアＤを図中矢印ロ方向に回転させる。リンクAには圧縮力が作用する。伸縮部の付勢手段の図示は省略する。
車輪Ｂは「摺動面ＫとリンクＡの軸芯線Ｚaとの交差角度Θaｋ」が鈍角になる図中矢印ハ方向に移動可能であって、図１７（ａ）に示す「（あ）の範囲」では摺動面Ｋの先端部Ｋｅに留まり、図１７（ｂ）に示すように交差角度Θaが直角を境にして車輪Ｂは先端部Ｋｅを離れる。車輪Ｂが先端部Ｋｅを離れることによって図１７（ｃ）に示すように「切替範囲」では回転体Ｊが図中矢印イ方向に大きく回転する。図１７（ｃ）は回転体Ｊに装着される摺動面ＫＫがドア枠Ｗに取り付ける車輪ＢＢに沿って移動する状態を示す。図１７（ｄ）は車輪ＢＢを移動可能にドア枠Ｗに取り付ける場合の密閉時の状態を示す。
図１７（ｂ）に示すように閉止寸前で作用力距離Ｌｏは極小になりドアは略静止する。車輪Ｂが回転体Ｊの回転軸Ｃに近い位置に係止されるほど、回転体Ｊとドアとは連動せず、ドアを静止する位置に留めて回転体Ｊが回転する。ラッチ当接時にドアが停止したままリンク装置は運動を続けて「ドアに作用する力」は増加する。
図１８に示す実施例の構造は図１７と同じくドアが静止する位置にある時リンクＡと回転体Ｊとの接続軸である車輪ＢＢが長穴Ｈｊ内を移動できるようにして、回転体Ｊとドアとが回転を続けることが出来るようにした構造である。
図１８において、車輪ＢＢは回転体Ｊに設けられる長穴ＨｊのドアＤに近い内側側面の摺動面Ｋに沿って移動し、摺動面Ｋは始端部Ｋ１と直線部Ｋ２と終端部Ｋ３からなり、
リンクＡは片方をドアＤの接続軸Ｃに、他方を車輪Ｂを介して回転体Ｊに取り付ける。回転体Ｊはドア枠Ｗの固定支軸Ｓｗの周りに回転自在に軸支される。回転体Ｊは図中矢印イ方向に回転しドアＤを図中矢印ロ方向に回転させる。リンクAには引張力が作用する。伸縮部の付勢手段の図示は省略する。
図１８（ａ）（ｂ）に示すように「（あ）の範囲」で車輪ＢＢは始端部Ｋ１に留まる。図１８（ｃ）に示すように密閉作業が開始するＤ10の位置でリンクＡの軸芯線と直線部Ｋ２とは直交し、図１８（ｄ）に示すようにＤ10の位置を過ぎればリンクＡの軸芯線と直線部Ｋ２との交差角度が90度を超え、車輪ＢＢは直線部Ｋ２上を図中矢印ハ方向に移動し始め、凹部Ｋ１から離れて終端部Ｋ３に移動する。この時ドアＤが静止しても回転体Ｊは回転し車輪Ｂがドアの枢軸Ｏから遠い位置にあってドアＤに取付けられた摺動面Ｋに乗り上げてドアを密閉するようになる。
接続軸Ｃは「ドアＤに設けた接続軸Ｃｊの周りに回転自在に軸支される回転体Ｊｃ」に取り付けられる。回転体Ｊｃには車輪ＢＢが装着され、回転体Ｊは押しバネＵによって図中矢印ニ方向に付勢される。回転体Ｊｃが図中矢印ニと反対方向に回転して押しバネＵを縮めながらドアＤに近づくと、車輪ＢＢは枢軸Ｏから遠ざかるようになる。摺動面ＫＫは枢軸Ｏを中心とする円弧で、車輪ＢＢが枢軸Ｏから遠ざかるとき車輪ＢＢは摺動面ＫＫに沿って移動し、リンクＡの牽引力がドアＤと摺動面ＫＫとによって支持され分散されるので、ドアは減速する。車輪ＢＢが摺動面ＫＫ上で減速すると押しバネＵが伸びることによって車輪ＢＢは摺動面ＫＫから離れてドアが加速する。
ドアが減速するとき「ドアに作用する力」は大きくなり押しバネＵが縮み、ドアが加速するとき「ドアに作用する力」は小さくなり押しバネＵが伸びることになり、図１８の減速装置はドアが減速すると車輪ＢＢは摺動面ＫＫから離れてドアを加速し、加速ドアが加速すると車輪ＢＢは摺動面ＫＫに沿って移動し、ドアを減速する。
図１８（ａ）に示すようにドアから手を離したときドアに最大静止摩擦力が働いているので「ドアに作用する力」は大きくなり押しバネＵが縮み、ドアが動き始めると大静止摩擦力が運動摩擦力に変わって「ドアに作用する力」は小さくなり押しバネＵが伸びることになる。弱い力の押しバネＵを採用すると図１８（ａ）に示すように全開位置からドアから手を離した場合でも、閉止までに押しバネＵが伸びることはなく縮んだ状態でラッチがドア枠Ｗに当接する。即ち閉止開始開度が大きいほど車輪ＢＢが摺動面ＫＫに沿って長い距離を移動してドアを減速する。
速度がゼロの停止状態から動き始めるときの加速は以後の加速に比べて大きく、静慣性から動慣性或いは動慣性から静慣性が交互に働く現象は低速で運転する範囲は認められても、高速で運転する範囲では認められない。図１８は高速運転する回転の終わりに施すのではなく、低速運転する回転の初めに施すの減速手段である。
図１８の場合も図１０と同様に第１のドアとドアとの間に押しバネＵが挿入され、押しバネＵの長さは「ドアに作用する力」の大きさによって変化し、ドア慣性力が大きくなると「ドアに作用する力」が小さくなるの押しバネＵの長さは長くなる。図１８の場合も図１０の場合と同様に閉止開始直後に押しバネＵの長さが顕著に変化するが、ドアが大きく加速する回転範囲は少なく「ドアに作用する力」は空気抵抗と枢軸Ｏの周りの運動摩擦抵抗と釣り合い、ドアの加速が少ないので一定していて押しバネＵの長さに大きな差異が認められなくなる。
閉止開始開度によって「閉止寸前のドア慣性力の大きさとドアの回転速度」は大きく異なるが、「閉止寸前のドア慣性力の大きさとドアの回転速度」をバネの長さで判別して、押しバネＵの長さの変化によって制動力の大きさを変えることは困難である。図１８は「ドアの運動が落ち着いた状態」の長さに違いによって「制動力が作用する距離」の長さが変化する減速手段で、異なる大きさのドア慣性力の大きさ対応している。
図１９はリンクＡと回転体Ｊの２つのリンクがクランク機構を形成するもので、２つのリンクが図８〜１０の引きバネＶに代わるリンク装置で、該２つのリンクの両端の連結軸の間の距離が変化可能する点においてバネと同じである。
図８と同様にリンクＡＡの回転軸ＳｗをリンクＡの軸芯線Zaが横切るときを境にして「切替手段」が動作する開閉装置の動作説明平面図である。
回転体Ｊの図中矢印イ方向の駆動力MvをドアＤの図中矢印ロ方向の回転力Moに伝達する開閉装置で、接続軸Ｃと固定支軸Swとを３つのリンクで連結するリンク装置である。図１９（ａ）（ｂ）は回転体Ｊがドア枠Ｗに設けられる固定支軸Swに軸支する場合を示し、図１９（ｃ）（ｄ）は回転体Ｊが接続軸Ｃに軸支される場合を示す。
リンクＡは片方の端部に連結軸ＰＰを他方の端部に連結軸Ｐを設けて、回転体Ｊを連結軸Ｐで連結し、揺動リンクＡＡを連結軸ＰＰで連結する。図１９（ａ）（ｂ）においては固定支軸Swの周りに捩りバネＵＶが取り付き、回転体Ｊを付勢し、リンクＡには引張力が働く。図１９（ｃ）（ｄ）においては接続軸Ｃの周りに捩りバネＵＶが取り付き回転体Ｊを付勢し、リンクＡには圧縮力が働く。当たりＧ１、Ｇ２は揺動リンクＡＡと当接し、それぞれ図中矢印ハと反対方向の揺動リンクＡＡの回転を、図中矢印ハ方向の揺動リンクＡＡの回転を阻止する。当たりＧ１は揺動リンクＡＡと当接して連結軸ＰＰの位置を「（あ）の範囲」でドアの枢軸Ｏ近傍に留める。揺動リンクＡＡは閉止寸前で当たりＧ１と離脱して図中矢印ハ方向に回転し当たりＧ２に当接して、「（い）の範囲」で連結軸ＰＰの位置をドアの枢軸Ｏから遠ざける。
図１９（ａ）（ｃ）は閉止過程の途中を破線で示し、実線は閉止寸前の状態を示し、リンクＡの軸芯線Zaが揺動リンクAAの回転の中心を横切った直後の状態、即ち「切替手段」の最初を示している。図１９（ｃ）において破線で示すリンクＡの軸芯線Za100は枢軸Ｏの上を横切りドアＤを図中矢印ロと反対方向に付勢する状態を示す。ドアを開く方向に付勢しドアを「図示しない開く方向の戸当たり」に押圧して静止させる。固定支軸Swの位置を移動して連結軸ＰＰの停留位置を図中矢印X方向に移動すると、付勢方向が閉まる方向から開く方向に変化するドアの開き角度Θｄは小さくなる。
図１９（ｂ）（ｄ）において実線は閉止状態を示し、閉止したドアを開く過程の途中を破線で示す。破線で示す作用体Aの軸芯線Zaは揺動リンクAAの回転の中心を再び横切った直後の状態、即ち「（あ）の範囲の回転手段」に復帰した最初の状態を示している。図１９（ｂ）において開く過程の「（あ）の範囲の回転手段」に復帰するときのドアの開き角度Θｄは、閉まる過程の「（い）の範囲の回転手段」に切り替わるときのドアの開き角度Θdに比べて大きい。
図１９（ｂ）（ｄ）に実線で示す閉止状態において、リンクＡと回転体Ｊの軸芯線が一直線上に位置する状態に近づくほど、リンクＡに働く軸方向力の大きさは無限大に近づく。
図１９（ｃ）（ｄ）に示す回転体Ｊswはドア枠Ｗに設ける固定支軸Ｓwwの周りに回転自在に軸支され、先端部に固定支軸Ｓｗを備えて、固定支軸Ｓｗを移動可能にするもので、図１０に説明した第１のドアをドアＤにではなく、ドア枠Ｗに取り付けたものである。回転体Ｊswは固定支軸Ｓwwの周りに図中矢印ニと反対方向に押しバネＵによって付勢され、回転体Ｊswの矢印ニと反対方向の回転は当たりＧjによって阻止される。ドアＤとドア枠Ｗは枢軸Ｏを共有し相対的に回転する２つの開閉体で、ドアがとまたままと仮定してドア枠Ｗをドアから見れば、ドア枠Ｗが回転している。図１０において「ドアに作用する力」が第１のドアを介して伝わるように、図１９（ｃ）（ｄ）においては「ドア枠に作用する力」が回転体Ｊswを介して伝わる。図１０における第１のドアと図１９（ｃ）（ｄ）における回転体Ｊswはドアの回転に同じ作用をし、第１のドアをドアにつける場合もドア枠につける場合も同じ効果が認められる。
図２０，２１はリンク数５の回り対偶の連結されるリンク装置で、図１９と同様に「切替範囲」において隣合うリンク同士が係合離脱する。図１９のように隣合うリンク同士の連結軸が「開閉体と伸縮部との取付軸」ではなく、ドアが止まったまま運転し続けるリンク装置の実施例である。リンク数５のリンク装置はリンク数を１つ減らしても運動可能で、「切替手段」がドアと連動しない構造でドアが回転するか否かに関係なく「切替手段」は運動する。また「切替手段」の運動でドアが回転しない。
「ドアに作用する力の作用線方向」を枢軸Ｏに向けたまま運転し続けるとドアも伸縮部もリンク装置の全てが停止さするが、閉止寸前で「ドアに作用する力」の作用方向がドアの枢軸Ｏに向かうようにした状態を維持しながら密閉作業を同時に進行させるものであって、閉止寸前でドアを一旦停止状態にして「切替手段」が始動するようにするものである。抵抗などによる減速装置は使用しない。
図２（ｃ）（ｄ）と同様に、動作する領域はドア面から少し離れた細長い領域に留まり、回転体Ｊは枢軸Ｏから遠い位置にあって「切替範囲」で大きく回転し、「枢軸Ｏから遠い位置の大きな回転」によってドアを密閉する。図２０,２１は「枢軸Ｏに近い作用点と遠い作用点を備える回転機構」であって閉止時の装置をドア枠Ｗに沿って細長くドア面から突出しないケースに収容でき、装置の小型化に貢献する。
図２０のリンク装置は図１９のリンクＡが「２つのリンクＡ，ＡＡが直列に連鎖する連続体」に代わるもので、図２１のリンク装置は図１９の回転体Ｊに並列にリンクＡＡが取り付くものである。
図２０に示す実施例はリンクＡがドア枠Ｗの固定支軸Ｓｗと「ドアＤの接続軸Ｃを軸に回転する回転体Ｊの先端部に設けた接続軸Ｐ」とを連結して、回転体Ｊの図中矢印イ方向の回転をドアＤに伝達するものである。
図２０（ａ）は閉止過程の途中を破線で示し、実線は閉止寸前にリンクＡの軸芯線ZaがリンクAAの回転の中心を横切るときの状態を示している。閉止過程の途中ではリンクＡとリンクAAは一直線状を保ち、ドアを牽引するが、閉止寸前でリンクＡが回転体Ｊに取り付く当たりＧaに当接し、回転体Ｊとが重なり合うようになっていて、リンクＡと回転体Ｊとが相対的に一体となり回転し続ける。「連結軸Ｐに装着した車輪Ｂ」がドア枠Ｗに設けた摺動面Ｋを押圧してドアは密閉される。
リンクＡと回転体Ｊの長さを同じくして、連結軸Ｐと接続軸Ｃの位置が一致するようにするとリンクAAは静止し、「ドアに作用する力」を一定に保ちながらドアを密閉することになる。リンクＡの長さを回転体Ｊより僅かに長くして、連結軸Ｐと接続軸Ｃの位置が僅かに一致しないするようにすると、リンクAAはドアを枢軸Ｏに引き寄せる方向に牽引し「ドアに停止する力」を増加しながらドアを密閉することになる。
図２１の回転装置は「接続軸Ｃの周りに回転自在に軸支される回転体Ｊ」と「固定支軸Ｓｗの周りに回転自在に軸支されるリンクＡ」とが連結軸Ｐで連結され、回転体の回転によって連結軸ＰがリンクＡを牽引するもので、図２１（ａ）に示すように「枢軸Ｏと固定支軸Ｓｗとを通る直線Ｔ」を境にして全開側の「（あ）の範囲」ではドアが閉まる方向に回転し、全閉側の「（い）の範囲」ではドアが開く方向に回転する。
リンクAAとドアの設ける支軸Ｓａとは「紐ｓと引きバネＶ１とを連結した連結体」で連結され紐Ｓは滑車ＢＫに沿って移動する。このようにして伸縮部の大きな運動に対して長いバネを採用することが出来、バネの伸縮量を小さくする。また紐Ｓの断面は、紐Ｓが滑車ＢＫに沿って移動するときは押しつぶされ、滑車ＢＫに沿って移動しないときは復帰し、変形と復帰を繰り返すことによって「紐Ｓが滑車ＢＫに沿う移動」が減速される。
図２１（ｂ）は閉止寸前の状態図で、リンクＡの軸芯線Zaが直線Ｔと一致するときリンクＡが枢軸Ｏを牽引したままリンク装置は全く動かないようになる。
「ドアに作用する力の作用線方向」が枢軸Ｏに向かうと、枢軸Ｏ周りの回転抵抗が増加してドアは減速する。図１７,１８の場合ドアを枢軸Ｏから離れる方向に牽引し、ラッチ雄部Ｒdと雌部Ｒwとの間隙を狭めるようになり、ラッチの抵抗は大きくなる。またドア上部が枢軸Ｏから離れドア下部が枢軸Ｏに近づくように傾き、自重による傾きと同方向で枢軸Ｏの磨耗を助長することになる。これに対して図２０,２１の場合ドアが枢軸Ｏに近づく方向に牽引し、ラッチ雄部Ｒdと雌部Ｒwとの間隙を拡げるようになり、ラッチの抵抗は小さくなる。また自重による傾きと反対方向に傾け枢軸Ｏ周りの回転抵抗を減少する。枢軸Ｏの磨耗を助長しない。
図２１の密閉装置はリンクAAが「回転体Ｊに設ける回転軸Ｉa」の周りに回転自在に軸支され、回転体Ｊに回転によって回転軸Ｉaがバネの軸芯線Zvを横切ることによって、リンクAAが当たりＧaaから離れて図中矢印ハ方向に回転するようにして、車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って移動するようにしたものである。
摺動面Ｋはドア枠Ｗに設ける回転軸Ｉｋの周りに回転自在に軸支され押しバネＵによって図中矢印ニ方向に付勢されている。当たりＧｋは摺動面Ｋの図中矢印ニと反対方向の回転を阻止するもので、密閉時にドア枠Ｗと当接する。
図２１（ｃ）は密閉時の状態図で、リンクAAが当たりＧaaから離れて回転し、車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って移動するとき、ドア慣性力の大きさに応じて摺動面Ｋは回転軸Ｉｋの周りを図中矢印ニ方向に回転し、「摺動面ＫとリンクＡＡの軸芯線Ｚaaとの交差角度で車輪Ｂが移動する側の角度Θak」は減少し車輪Ｂは摺動面Ｋ上を移動し難くなる。このようにドア慣性力によって傾斜した摺動面Ｋは車輪Ｂの移動方向に対して上り勾配を大きくして車輪Ｂの移動を制止するがドア慣性力がなくなってくると、摺動面Ｋは回転軸Ｉｋの周りを図中矢印ニと反対方向に回転し、ドアを開く方向に回転させようとするが、車輪Ｂがこれに打ち勝って図中矢印ハ方向に回転する。
車輪Ｂが図中矢印ハ方向に回転するに従い「摺動面ＫとリンクＡＡの軸芯線Ｚaaとの交差角度Θak」は次第に直角に近づき、「車輪が摺動面を押圧する力の作用線Ｆｂ」とリンクＡＡの軸芯線Ｚaaとが一致する状態に近づく。このことは車輪Ｂがより容易に摺動面Ｋ上を移動するようになると同時に、「作用線Ｆｂと回転軸Ｉｂとの間の距離Ｌｂ」が小さくなって、図１に説明したように「回転軸Ｉｂのまわりに働く回転力Ｍｉ」は密閉力Ｆｂに大きく変換される。図１においても図２１においても車輪Ｂは「公転ハ」の周方向に小さな力で公転し、リンクＡＡは「公転ハ」の径方向の大きな力を支持する。即ちドアは非常に小さい力で密閉することになる。
リンクＡの先端部に装着した車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧しながら移動するとき、押圧力Ｆｂの作用線とリンクＡの軸芯線Zaとが一直線状に近づくほど車輪ＢはリンクＡの回転軸を中心に小さな力で公転し、リンクＡの軸芯方向に大きな力を支持する。このようなドアが非常に小さい力で密閉する機構と同様に、連結軸Ｐで連結された２つのリンクの軸芯線Zaが一直線状に近づくほど連結軸Ｐは「連結軸Ｐと反対側のリンクの回転軸」を中心に小さな力で公転し、リンクの軸芯方向に大きな力を支持する。
図２２は伸縮部がリンクＡと回転体Ｊの２つのリンクからなるリンク装置で、密閉時に回転体ＪとリンクＡの軸芯線が折れ曲がった状態から一直線状になって強くドアを押圧する開閉装置の動作説明平面図で、図２２の開閉装置は図１０で説明したように伸縮部と開閉部の間に第１のドアＪｃが介在して、ラッチ当接時以前にリンク装置の動作が終了して停止した後に「ドアＤと第１のドアＪｃの間に介在する押しバネＵの力」だけでドアＤが閉まり始める特徴があり、ラッチ当接時以前の「ドアに作用する力」の履歴がどうであれ、またラッチ当接時以前のドアが高速回転する場合であっても、ラッチ当接時にドアが略停止し「ドアに作用する力」が略「ラッチを凹ませる力」であれば、ドアがゆっくりと密閉されることを説明する。
引きバネＶの片方Ｓａは連結軸Ｐ近傍のリンクＡに取付き、他方Ｓｗは連結軸Ｐ遠傍の回転体Ｊに取付く。バネの軸芯線Zvは連結軸Ｐから見てドア枠Ｗに近い側にあるときドアＤは閉まる方向に、ドア枠Ｗから遠い側にあるときドアＤは開く方向に回転する。図２２（ａ）において「リンクＡの軸芯線Zaと回転体Ｊの軸芯線Zjとの交差角度Θaj」を減少させる側にあって、ドアを開く方向に付勢する。図２２（ａ）はドアＤが戸当たりＧd90に当接して静止する全開時の状態を示す。図２２（ｂ）に示すようにバネの軸芯線Zvが連結軸Ｐを横切るとバネの付勢方向がドアを閉止する方向に変わり、ドアＤは図中矢印ロ方向に回転する。図２２（ｃ）に示す破線は「固定支軸Ｓｗを中心とする円軌道Ｒsw」に沿って移動する連結軸Ｐの動作と、「枢軸Ｏを中心とする円軌道Ｒo」に沿って移動する接続軸Ｃの動作と閉止過程の各リンクの動作を示す。図２２（ｃ）はラッチ当接時の、図２２（ｄ）は密閉時の状態図である。
回転体ＪとリンクＡの軸芯線が折れ曲がった状態から一直線状になるにしたがい駆動力距離Lvは小さくなり、連結軸Ｐ周りの駆動力Mvは「リンクＡの軸芯線Zaに沿って働くリンクＡの軸方向力Ｆａ」に大きく変換される。回転体Ｊの長さに対してリンクＡの長さが短いほど、ドアが僅かに回転する間にリンクＡは大きく回転し軸方向力Ｆａが急激に増加する。
ドアの回転を全く伴わない「切替範囲」は「（あ）の範囲」と「（い）の範囲」との境界線で表されるが、図２２（ｃ）に示すようにドアの回転を殆んど伴わない「切替範囲」は「（あ）の範囲」と「（い）の範囲」との間の範囲で表される。図２２の開閉装置は「ドアに作用する力」がラッチ当接時以前に大きく切り替わるが、軸方向力Ｆａを駆動力距離Lvに反比例してゼロから無限大の大きさに変化させることが出来る。
図４において摺動面Ｋの基端部Ｋｏで曲率を小さくして密閉時に大きな力を作用させる場合も「（あ）の範囲」と「（い）の範囲」との間の範囲でドアの回転を殆んど伴わなずに押圧力Ｆｂが大きく切り替わる。この場合も押圧力Ｆｂは作用力距離Ｌｏに比例する。
「伸縮部と開閉部の間に第１のドアＪｃが介在するドア」は「伸縮部が第１のドアＪｃを回転させる回転機構」と「第１のドアＪｃが開閉部を回転させる回転機構」からなり、前者によって図１,８,１０などのドアになるが、図２２は前者の構造を簡単にするものである。ラッチ当接時にそれまで以上の力が働かなければドアは止まってしまうことになるので、前者は回転の最後に大きな力が働く回転機構となる。
前者が何であれドアは後者の回転機構によって動作するもので、押しバネＵに働く力の履歴によってドアの運動が異なるようになる。ラッチ当接時に押しバネＵに蓄えられた力とドア慣性力との和が「ラッチを凹ませる力」以上であればドアは止まらずに全閉する。ラッチ当接時に一旦停止してから閉止するようにするには押しバネＵに蓄えられた力とドア慣性力との和が「ラッチを凹ませる力」以下であって、その後以上になればよいことになる。
押しバネＵに働く力の履歴について説明する。ドアが止まると或いは減速すると押しバネＵは縮んで力を蓄える。またドアが動くと或いは加速すると押しバネＵは緩んで力をドアに伝える。ドアから手を離したときドアが止まっている間は押しバネＵが縮み、押しバネＵに働く力が「枢軸Ｏ回りの最大静止摩擦力」に到達した同時にドアが動き始めて押しバネＵは緩むことになる。動き始めたドアには最大静止摩擦力より小さな運動摩擦力が働き、運動摩擦力以上の力がドアを加速する。ドアが動き始める当初ではドアは加速と減速を繰り返し低速に運動する。
ドア慣性力の増加分だけ「ドアが動くために必要な力」減少し押しバネＵが緩むことになるので、押しバネＵが縮んで押しバネＵに蓄えられる力は小さくなり、ラッチ当接時に「ラッチを凹ませるだけの力」より小さいことになる。ドア慣性力が大きい場合はドアは止まらずに全閉する。小さい場合はラッチがドア枠Ｗに当接すると同時にドアは停止する。
ドア慣性力が大きくない場合でも、閉止寸前にドアが空気抵抗を大きく受けてドアが減速するとき、押しバネＵが縮んで押しバネＵに蓄えられる力がに「ラッチを凹ませるだけの力」より大きくなる場合があって、ラッチ当接時にドアが止まって空気抵抗がなくなるとき、押しバネＵが伸び始めてドアを閉めることになる。この場合は「伸縮部が第１のドアＪｃを回転させる回転機構」が全停止しても「第１のドアＪｃが開閉部を回転させる回転機構」だけでドアを密閉することになる。ラッチ当接時に押しバネＵに蓄えられる力がに「ラッチを凹ませるだけの力」より小さい場合、「伸縮部が第１のドアＪｃを回転させる回転機構」が停止ぜず、押しバネＵに蓄えられる力がに「ラッチを凹ませるだけの力」より大きくなるまで動く必要がある。
「伸縮部が第１のドアＪｃを回転させる回転機構」の停止位置は、図２２（ｃ）に示すように「リンクＡの連結軸Ｐを軸とする図中矢印イ方向の回転」を阻止するが当たりＧaによって調整される。
「リンクＡの連結軸Ｐを軸とする回転」をラッチ当接時以前に阻止する場合も以後に阻止する場合も、縮んだ押しバネＵの力だけでドアＤを密閉できるようにように設計される。ラッチ当接時以前に阻止する場合、ラッチ当接時以前に縮んだ押しバネＵの力だけでドアＤを密閉できるようになっていて、ラッチ当接時以後に阻止する場合、ラッチ当接時以後に縮んだ押しバネＵの力だけでドアＤを密閉できるようにする。何れにしてもラッチが当接した状態で回転体ＪとリンクＡの運動が停止するとき、縮んだ押しバネＵが伸びる間はドアＤが停止状態にあって、ラッチ当接時から縮んだ押しバネＵが伸びる時間だけ密閉が遅れる。
「ドアに作用する力」はラッチ当接時に最大である必要があって、図５（ｃ）（ｄ）に示すようにラッチが凹んでしまうとラッチが対面するドア枠の凹部に嵌まり込むまで殆んどいらない。ラッチ当接時以前に以後に関係なく、ラッチが凹み始める位置が「リンクＡの連結軸Ｐを軸とする回転」を阻止する位置であって、押しバネＵの長さが自然長になるまで伸びきった位置で、ドアの回転が停止する。ドアの回転が停止する位置によっては密閉に至らない場合があって、このことは「回転体ＪとリンクＡの軸芯線が折れ曲がった状態のまま係止される位置と押しバネＵの自然長によっては、密閉に至らない位置でドアを止めることが可能であり、且つ密閉に至ると同時にドアを止めることが可能である。」ことを意味している。
このように当たりＧaを調整することによってラッチが対面するドア枠の凹部に嵌まり込んでドアが戸当りに当たらない位置で衝撃音が発せられない位置でドアを止めることができる。またはそれに近い位置でドアを止めることができる。或いは押しバネＵＵによってドアを止める位置とドアを密閉するときの力を調節することが出来る。
また密閉時の押しバネＵの縮み量を調節することによって、ドアを密閉するときの力を調節することが出来、衝撃音の大きさもまたドアを開くときの力も小さく出来る。
図２３は図２２と同じく伸縮部がリンクＡと回転体Ｊの２つのリンクからなる４節回転機構であるが、ラッチ当接時以後に一直線状になるようにした開閉装置の動作説明平面図である。解除可能な拘束手段だけでなく拘束手段の解除を阻止する手段を備えて、「切替手段」がラッチ当接時以後に始動することを確実にするものである。
図２３（ａ）に示す破線は「（あ）の範囲」の動作説明図で、実線は全開時に静止したドアＤ100の状態を示す。回転体Ｊは固定支軸Ｓｗの周りに回転自在に軸支されリンクＡと連結軸Ｐで接続される。、回転体Ｊは図中矢印イ方向の駆動力Mvによって連結軸Ｐが固定支軸Ｓｗの周りを公転する。連結軸ＰにリンクＡが接続され、リンクＡは接続軸Ｃの周りに回転自在に軸支される。接続軸ＣはドアＤに回転体Ｊcを介して移動可能に取付けられ、４節回転機構は５節回転機構になるが、先ず接続軸Ｃと固定支軸ＳｗのそれぞれがドアＤとてドア枠Ｗに固定された状態の４節回転機構について動作説明する。
「２つのリンクの間の角度Θaj」は図２３（ａ）に示すように全開時から閉止直前まである程度折り曲げられたままの状態を維持するが、回転体ＪとリンクＡの軸芯線が折れ曲がった状態から一直線状に移行する過程において、図２３（ｂ）〜（ｃ）に示すように閉止直前に角度Θajは突如として増加する。２つのリンクの片方を長く他方を短くすればするほど、長い方のリンクが小さく回転する間に短い方のリンクが大きく回転し、短い方のリンクの軸方向に働く力は突如として大きく変化する。また伸縮部の両端の取付軸Sw,Cの間の距離の増加は少なく、ドアの回転角も小さくなる。「（い）の範囲」が非常に狭くなり、閉止寸前のドアの僅かな回転に対して「ドアに作用する力」は急激に増加することになる。
図２３（ｂ）に示すように、回転体ＪとリンクＡの軸芯線が一直線状に配されようとするときは、ラッチが凹み始めようとするときであって、「（あ）の回転手段」が、ドアの回転を継続するために力不足であると同時に、長い方のリンクの回転を継続するために力不足である。この力不足は閉止寸前にドアを一旦停止させる。
図２３（ｃ）に示すようにリンクＡの軸芯線Zａに沿って働く軸力Ｆａと「該軸力Ｆａの作用線と固定支軸Ｓｗとの間の距離」との積は、固定支軸Ｓｗの周りに働く回転力Ｍｊと釣り合い、回転力Ｍｊは軸力Ｆａに大きく変換される。図２３（ｃ）に場合も同様であって、リンクＡの軸芯線Zａに沿って働く軸力Ｆａと「該軸力Ｆａの作用線と接続軸Ｃとの間の距離Lv」との積は、接続軸Ｃの周りに働く回転力Ｍｊと釣り合い、回転力Ｍｊは小さくても軸力Ｆａに大きく変換される。図１において車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧してドアを密閉した場合に、車輪Ｂの円運動の周方向に働く力が小さくても「車輪が摺動面を押圧する力Ｆｂ」が大きくなって、ドアを強く戸当たりＧdに密着させたときと同様に、リンクＡの軸芯線Zaと「リンクＡの回転軸と反対側で円運動する連結軸に作用する力の作用線」とが一直線状に配されるとき連結軸Ｐの円運動の周方向に働く力は小さくてもリンクＡの軸方向に大きな力Ｆａが発生する。
このようにドアＤとドア枠Ｗとを「長さが異なる２つリンクＡ，Ｊ」で連結し、閉止するに従いに２つリンクＡ，Ｊの両端の取付軸が遠ざかる４節回転機構は、「切替範囲」以前は２つリンクＡ，Ｊ折れ曲がった状態で「ドアに作用する力」を小さく拘束し、「切替範囲」で拘束解除されて、折れ曲がった２つリンクＡ，Ｊはドアが殆んど回転することなく一瞬にして一直線状にる。「切替範囲」でドアが僅かに回転する間にリンク装置が大きく動作し、ドアに作用する力」が力不足の状態から強い力に切り替わるようになる。
次に接続軸ＣはドアＤに回転体Ｊcを介して移動可能に取付けた５節回転機構について動作説明する。
リンクＡとドアＤの取付軸Ｃは「ドアの設ける接続軸Ｃjの周りに回転自在に軸支される回転体Ｊｃ」の先端部に設けられる。取付軸Ｃは接続軸Ｃjの周りを回転可能となる。接続軸Ｃjの周りに押しバネＵが取付けられ、図２３（ａ）に示すように「（あ）の範囲」では押しバネＵが縮んだ状態のままドアが閉止する。図２３（ｂ）に実線で示すように回転体Ｊの回転が「拘束手段の解除を阻止する手段」によって止まったままとなり、図２３（ｂ）に破線で示すように縮んだ押しバネＵが伸びることによってリンクＡとドアＤが運動してドアが回転する。
リンクＡＡはドア枠Ｗの設けた回転軸Ｉaの周りに回転自在に軸支され、引きバネＶによって図中矢印ニ方向に付勢される。リンクＡＡの先端部に車輪Ｂが装着され、図２３（ａ）〜（ｂ）に示すように全開時から閉まる過程においては、車輪Ｂが回転体Ｊの側面に設けられた凹部の摺動面Ｋに沿って移動しながら摺動面Ｋを押圧する。回転体Ｊは固定支軸Ｓｗを軸に図中矢印イ方向に回転し、連結軸Ｐは固定支軸Ｓｗを中心とする円周Ｒｓｗ上を移動する。図２３（ｂ）に示すように閉止寸前に「ドアＤに取り付く摺動面ＫＫ」が車輪Ｂの進路を塞ぎ「車輪Ｂ摺動面Ｋに沿う移動」と「連結軸Ｐの円周Ｒｓｗ上の移動」が止められる。車輪Ｂが摺動面ＫKを押圧する力Ｆｂはドアを閉める方向に働くのでドアは停止しない。また連結軸Ｐが円周Ｒｓｗ上で停止した状態で図２３（ｂ）の破線が示すように押しバネＵによって回転体Ｊｃが図中矢印ハと反対方向に回転しリンクＡと回転体ＪcとドアＤが運動を続ける。図２３（ｃ）に示すようにラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに当接した位置で「ドアＤに取り付く摺動面ＫＫ」が車輪Ｂの進路から排除され、車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って移動可能となる。
図２３（ｂ）に示すようにドアが一旦停止しても、「（あ）の回転手段」の小さな力でも押しバネＵが再び縮むことによって、ドアD以外のリンクＪ，Ａは運動可能であって。また図２３（ｂ）に示すように「（あ）の範囲」で固定支軸Ｓｗの近傍に留まっていた車輪Ｂが、図２３（ｃ）に示すように「切替範囲」で遠い側に移動する。リンクＡＡの軸芯線Zaと「車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する力Ｆｂ」とが重なる方向に移行し、回転体Ｊを回転させる力を増加する。同時に車輪Ｂの移動方向に対して摺動面Ｋの勾配が小さくなりより移動しやすい状態に移行する。回転体Ｊはこのようにして止まることなく回転してドアが密閉される。
このように回転体Ｊcを追加してリンク数５のリンク装置にすることによって、回転体ＪとリンクＡの軸芯線が一直線状になる以前に回転体Ｊの回転が止まってもリンク装置は運動可能となり、ラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに当接して待機状態にするように出来る。またラッチ当接時にドアが停止した後に、２つのリンクが一直線状になって「ラッチを凹ませる力」が作用するようにすると、つねにドア慣性力がなくなった状態で全閉することになり、衝撃音の大きさを常に小さくすることができる。
図２４は図２２、２３と同じく２つの開閉体Ｄ，ＷとリンクＡと回転体Ｊの２つのリンクが連鎖する伸縮部からなる４節回転機構の動作説明平面図である。図２２、２３の場合は密閉時に回転体ＪとリンクＡの軸芯線が折りたたまれた状態から一直線状になって強くドアを押圧する。また折れ曲がった状態から一直線状になり始める当初において力不足になる。図２４の場合は一直線状の状態から折りたたまれる状態になって強くドアを押圧する。後者は2つの軸芯線が重なって一直線状になる。密閉時に一直線状になって強くドアを押圧する点において同じである。図２４の場合は重なって一直線状になり始める当初において力不足にならない。
リンクＡと回転体Ｊは連結軸Ｐで連結され、リンクＡの連結軸Ｐと反対側の連結軸の接続軸ＣはドアＤに、回転体Ｊの連結軸Ｐと反対側の連結軸の固定支軸Ｓｗはドア枠Ｗに取付けられる。
接続軸Ｃの周りに捩りバネＵＶが取り付き、リンクＡは接続軸Ｃを軸に図中矢印イ方向に回転すせる。また接続軸Ｃの周りに駆動力Mvが働く。捩りバネＵＶの片方の支軸Sjは回転体Ｊcに固定され、他方の支軸SaはリンクＡに設ける溝Ｈ内で移動する、溝ＨはリンクＡの回転の中心Ｃに近い位置から遠い位置に連続する溝であって、支軸Saは「（あ）の範囲」で回転の中心Ｃに近い位置Hoにあって、「切替範囲」で遠い位置Heに遠ざかることによって、接続軸Ｃの周りの回転力Ｍｊが密閉時に突如として増加し、密閉時の回転力不足を補う。
接続軸ＣはドアＤに回転体Ｊcを介して、固定支軸Ｓｗは回転体Ｊswを介してドア枠Ｗに、それぞれ移動可能に取付けられ、４節回転機構は６節回転機構になるが、先ず接続軸Ｃと固定支軸ＳｗのそれぞれがドアＤとてドア枠Ｗに固定された状態の４節回転機構について動作説明する。
図２４（ａ）は閉止過程の途中を破線で示し、実線は全開時の状態を示している。図２４（ａ）に示すように全開時から閉まる過程においては、接続軸Ｃは枢軸Ｏを中心とする円周Ｒｏ上を移動する。ドアＤは枢軸Ｏを軸に図中矢印ロ方向に回転する。連結軸Ｐは殆んど移動せず、「（あ）の範囲」で枢軸Ｏの近傍に留まり、作用力距離Ｌｏを小さく保つ。
図２４（ｂ）に示すようにリンクＡと回転体Ｊとが次第に重なる状態に移行すると、接続軸Ｃは殆んど移動せず連結軸Ｐが「固定支軸Ｓｗを中心とする円周Ｒsw上」を移動する。駆動力Mvは軸力Fjに大きく変換され、同時に軸力Fjは「閉止したドア面Ｄ0」に次第に直角に働くようになる。
全開時から閉まる過程において、リンク装置は「リンクＡの軸芯線Zaと回転体Ｊの軸芯線Zjとの交差角度Θaj」が減少する方向には運動し、リンクＡの軸芯線Zaと回転体Ｊの軸芯線Zjとが次第に重なる状態に移行する。接続軸Ｃの周りのモーメントの釣り合いから交差角度Θajが大きい程、駆動力Mvは回転体Ｊの軸芯線Zjに働く軸力Fjに小さく変換される。また2つのリンクが重なる状態に移行して交差角度Θajが小さくなるほど程、大きく変換される。
図２４（ｂ）に示す円弧Raは接続軸Ｃを固定してリンクＡが回転したときの「リンクＡの先端部の連結軸Ｐの軌跡で、円弧Rｊは固定支軸Ｓｗを固定して回転体Ｊが回転したときの「回転体Ｊの先端部の連結軸Ｐの軌跡であって、片方のリンクの先端部の連結軸Ｐが他方の軌跡に沿って移動するときを考えると、双方の軌跡は一致するほど双方の回転軸の間の距離の変化は少ない。リンクAと回転体Ｊの長さが同じであるほど、リンクAと回転体Ｊの回転の中心（Ｃ、Ｓｗ）の位置が一致するほど、開閉体の回転を全く或いは殆んど伴わずに、リンクAと回転体Ｊとが相対的に一体になって大きく回転し、連結軸Pはその円運動の周方向に小さな力で移動し径方向に大きな力を作用させる。
このようにドアＤとドア枠Ｗとを「長さが略等しい２つリンクＡ，Ｊ」で連結した４節回転機構は、閉止寸前に回転軸が接近するようにすると、連結軸Ｐを「（あ）の範囲」で枢軸Ｏ近傍に拘束して「切替範囲」で拘束解除して枢軸Ｏから遠ざける解除可能な拘束手段を備え、「切替範囲」でドアが僅かに回転する間にリンク装置が大きく動作し、閉止時に弱い力から強い力に切り替わるようになる。
次に６節回転機構について動作説明する。
接続軸Ｃは回転体Ｊｃに設けられ、回転体ＪcはドアＤの設けられる接続軸Ｃjの周りに、当たりＧ１に当接する位置とG2に当接する位置との間で揺動する。固定支軸Ｓｗは回転体Ｊｓｗに設けられ、回転体Ｊｓｗはドア枠Ｗの設けられる固定支軸Ｓwwの周りに図中矢印ハ方向に押しバネＵswによって付勢され回転自在に軸支される。回転体Ｊswの矢印ハ方向の回転は当たりＧｓｗによって阻止される。
回転体Ｊに働く軸力Fjが小さい間は、回転体Ｊcは当たりＧ2に当接し、回転体Ｊswは当たりＧswに当接した状態を保っている。２つのリンクが重なり回転体Ｊに働く軸力Fjが大きくなると、回転体Ｊcは当たりＧ１に当接し、回転体Ｊswは当たりＧswから離れて、固定支軸Ｓｗが接続軸Ｃに近づく。
図２４（ｂ）に示すようにリンクAと回転体Ｊとが相対的に一体になって大きく回転する場合に、押しバネＵswの強さを変えることによってリンク装置の形態を変えて運動速度を変えることができる。実線で示すようにリンクAと回転体Ｊの回転の中心（Ｃ、Ｓｗ）の位置が略一致した状態では、小さなバネの力で回転することが出来、リンクAと回転体Ｊの回転の中心（Ｃ、Ｓｗ）の位置が離れた状態では、バネの力が大きくなければ回転することが出来ない。押しバネＵswを強くすると「切替範囲」の当初に力不足が生じてリンク装置の運動速度が遅くなる。
このように伸縮部Ａ，Ｊと開閉体Ｄ，Ｗの取付軸を移動可能にしてリンク数６のリンク装置にすることによって、回転作業時と密閉作業時とにおいてリンク装置の形態が替わり、「ドアに作用する力」の大きさが切り替わるようにできる。「（あ）の範囲」では伸縮部の強い力が開閉体に小さく作用する形態を保ち、「（い）の範囲」では伸縮部の弱い力が開閉体に大きく作用する形態に転換する。
図２５はラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに当接して全閉するまでのドアの僅かの回転の間に「ドアに作用する力」を制御する機構の動作説明平面図である。ラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに当接したときに必要な力は、ドアが全開から全閉するまでの全回転範囲を通じて最大であり、ラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwの摺動面部Rww上を移動して全閉するまでに必要な力は、殆んどいらない。この回転範囲で「ドアに作用する力」が上昇してドアが加速すると、慣性力は速度の２乗に比例することから「密閉時ドアの速度」が僅かであっても衝撃音は無視できない大きさになる。
図２５の開閉装置は図２４の実施例と同じ構造でドアＤの設ける取付軸Ｃとドア枠Ｗに設ける取付軸Ｓｗの間を２つのリンクＪ，Ａで連結し、２つのリンクＪ，Ａが重なるようにして大きな密閉力が働くようにするもので、図２３の実施例において摺動面ＫＫが車輪Ｂの通路を塞いだように、摺動面Ｋによって車輪Ｂの移動に抵抗をかけながらドアを減速している。
図２５（ａ）は全開から全閉に至る一連の動作を説明する平面図で、各時点のリンクＡの状態を図示している。接続軸Ｃは回転体Ｊの回転軸Ｓｗに近づきながら「枢軸Ｏを中心とする円周Ｒｏ」上を図中矢印ロ方向に移動し、「２つのリンクＪ，Ａを連結する連結軸Ｐ」は引きバネＶに付勢されて固定支軸Ｓｗを中心とする円周Ｒｓｗ上を図中矢印イ方向に移動する。閉止寸前に２つのリンクＪ，Ａが重なるようになると２つのリンクＪ，Ａの軸方向に大きな力が働くようになると同時に、２つのリンクＪ，Ａが重なって相対的に一体になることによって２つのリンクＪ，Ａはテコとして働くようになる。固定支軸Ｓｗの周りに働く駆動力Mvは、作用点Ｃが支点Ｓｗに近づくことによって「ドアに作用する力」は大きくなる。
リンクＡの回転軸Ｃが回転軸Ｓｗに近づくに従い接近速度は小さくなり、閉止寸前で回転軸Ｃと回転軸Ｓｗとは略一致する。リンクＡは途中で折れ曲がり隅角部Ａｋは回転軸Ｃを中心に円運動し、円運動の中心Ｃは回転軸Ｓｗに近づくに従い接近速度は小さくなり、隅角部Ａｋの軌跡は「切替範囲」で直線に近い円弧から「略固定支軸Ｓｗを中心とする円」になる。
図２５（ｂ）に示すように隅角部Ａｋには車輪ＢＢが装着され、車輪ＢＢと摺動面ＫＫとは係合離脱する。摺動面ＫＫはドア枠Ｗに設けられる支軸Skkの周りに回転自在に軸支され、支軸Skkの周りに図中矢印ト方向に押しバネＵによって付勢され当たりＧkによって図中矢印ト方向の回転を阻止する。摺動面ＫＫは直線部の基端部Ｋｏと曲率を大きく変える終端部Ｋeからなり、車輪ＢＢが円運動するとき車輪ＢＢが摺動面ＫＫを押圧しながら移動し押しバネＵを縮める。車輪ＢＢが基端部ＫＫｏを移動する途中で、角度Θakが直角であるときを境にして、縮んだ押しバネＵが伸び始めて摺動面ＫＫが車輪ＢＢを押圧して移動させる。
摺動面ＫＫは図１０に説明した第１のドアと同じく、ラッチ当接時以後に伸縮部の駆動力Mvはドアに伝わることなく、押しバネＵの力でドアを回転させたように、伸縮部の駆動力Mvが角度Θakが直角になるまで車輪ＢＢを摺動面ＫＫを移動させるならば、ラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwの摺動面部Rww上を移動するとき、摺動面ＫＫを付勢する押しバネＵの力だけでドアを回転させ、図２５（ｃ）に示すように車輪ＢＢが摺動面ＫＫの終端部ＫＫeに至ると車輪ＢＢが円運動の周方向に押圧力Ｆｂが作用してドアＤを戸当たりＧdに押圧する。
図１２に示した押しバネＵと同じく引きバネＶの力を減じることになり、「（い）の回転手段」をそれだけ大きくしなければならないが、ラッチの抵抗が大きい場合と同じである。押しバネＵは縮みながらドア慣性力を吸収し、押しバネＵに蓄えられる力がドアを押し戻す働きをす代わりに、ドアを閉める方向に働くようになる。最終的にドア慣性力が密閉力に変換される。
ドア慣性力は摺動面ＫＫの回転の周方向に働き車輪ＢＢの移動方向に働く力は径方向である。押しバネＵを強くして大きなドア慣性力を摺動面ＫＫによって受け止めても、車輪ＢＢの移動速度に押しバネＵの影響は少ない。また押しバネＵを強くしてもドアを開く方向に跳ね返すことはない。押しバネＵはドア慣性力を吸収して縮むが、車輪ＢＢが摺動面ＫＫを押圧しながら移動するので復元することはなく、ドアが開く方向に押戻されることはない。摺動面ＫＫは押圧力Ｆｂとそれと反対方向のドア慣性力とを同時に受け止めて、図１２に示す摺動面Ｋ2のように２つの力に挟まれた状態にあって、車輪ＢＢが摺動面ＫＫを押圧する力は図１２に示す車輪Ｂ2が摺動面Ｋ2を押圧する力と同じく、ドアと共にドア慣性力の反力をも同時に押さえ込むものである。
図２５において回転体Ｊの付勢手段は、押しバネＵの復元力でラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwの摺動面部Rww上を移動するようになると、駆動力Mvはドアの回転に無効になるものである。図２５においてリンクＡＡは回転体Ｊに設けられる支軸Ｉａの周りに回転自在に軸支され、途中で直角に曲げられ、隅各部にバネの片方の支軸Ｓａを設けて先端部には車輪Ｂが装着される。バネの他方の支軸Swwはドア枠Ｗに設けられる。
図２５（ａ）に示すように、「（あ）の範囲」でリンクＡＡは側面が固定支軸Ｓｗに接触したまま回転し、バネの支軸Ｓａは固定支軸Ｓｗの周りを小さく公転する。
リンクＡＡと引きバネＶは図２と同じく「引きバネＶとリンクＡＡの連結体」であって、図２の「引きバネＶとリンクＡとの連続体ＡＶ」はリンクＡの軸芯線Zaとバネの軸芯線Zvとが一直線状になるとき拘束が解除されるが、図２５においてリンクＡの軸芯線Zaaとバネの軸芯線Zvとが一直線状になるとき拘束が解除されない。図２５（ａ）に示すようにリンクＡＡの側面が固定支軸Ｓｗから離れると車輪Ｂは摺動面Ｋ１に沿って移動し、バネの支軸Ｓａは固定支軸Ｓｗの周りを小さく公転し続ける。ラッチ当接時に車輪Ｂは摺動面Ｋ１から離れて、バネの支軸Ｓａは固定支軸Ｓｗから遠ざかり、駆動力Mvは大きくなる。２つの軸芯線が折れ曲がったままでバネの支軸Ｓａの拘束が解除される。
図２５（ｃ）に示すように摺動面Ｋ3の外縁部は「固定支軸Ｓwwを中心とする円弧で、車輪Ｂが摺動面Ｋ3に沿って移動するとき引きバネＶの長さは変化せず、引きバネＶの引張力はドアに作用しない。車輪Ｂは摺動面Ｋ１から離れて、２つの軸芯線が折れ曲がった状態から一直線状になる瞬間だけ、押しバネＵの力は回転体Ｊに作用するが、ラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwの摺動面部Rww上を移動するとき以後は無効になる。
図２５（ｂ）に示すように摺動面Ｋ3はドア枠Ｗに設ける固定支軸Ｓkに軸支され、摺動面Ｋ3を所定の回転角で固定できる。固定支軸Ｓkを中心に図中矢印ニ方向移動して円弧Rsww1に沿うようにすると車輪Ｂの図中矢印ホ方向の移動に抵抗が掛かり密閉時にドアは減速する。円弧Rsww2に沿うようにするとドアは加速する。
このようにドアＤの小さな回転に対して回転体Ｊが大きく回転するので、回転体Ｊの大きな回転範囲において「ドアに作用する力」を自由に操作できる。ドアＤが戸当たりＧdに当接するとき「ドアに作用する力」が働かずない様にして、ラッチ雄部Ｒdが保有するバネの力で雌部Ｒwの凹部に嵌まり込むようになると衝撃音が最も小さくなる。
ドアＤが戸当たりＧdに当接するときに施される手段は衝撃音を最も小さくするために最も効果があり、それまでに施される手段が如何に有効に働いても最後に施される手段が有効でなければ衝撃音が小さくならない。
図２６，２７は図２２〜２４の伸縮部がリンクＡと回転体Ｊの２つのリンクからなる４節回転機構にリンクを１つ追加して、伸縮部がリンクＡと回転体ＪとリンクＡＡの３つのリンクからなる５節回転機構にした開閉装置の動作説明平面図である。「（あ）の範囲」でリンクＡとリンクＡＡとは一直線状になって１つのリンクとして動作し、「（い）の範囲」でリンクＡと回転体Ｊとが相対的に一体になって１つのリンクとして動作する。
図８，１９において開閉部に取り付くリンクが開閉部と当接離脱するのと異なり、開閉部と伸縮部との取付部以外において隣合うリンク同士が互いに当接離脱する。５節回転機構にすることによって、リンク装置の運動の過程に分岐点が認められ、リンク装置の運動が停止する場合と継続する場合の２つの形態に別れるようになる。
これまでに説明した開閉装置はラッチ当接時にドアが一旦停止をするものであったが、図２６，２７の開閉装置はドアの停止位置をラッチ当接時以前にすることが出来、指を詰めない開度でドアを停止し、ドアガ強風に煽られたとき指詰め事故を防止出来る。
図２６，２７の開閉装置はドアＤの設ける取付軸Ｃとドア枠Ｗに設ける取付軸Ｓｗの間を３つのリンクＪ，Ａ、ＡＡで連結する５節回転機構のリンク装置で、図２２のリンクＡに代わって「リンクＡとリンクＡＡを連結軸ＰＰで連結した２つのリンク」が「固定支軸Ｓｗの周りに回転自在に軸支される回転体Ｊの先端部に設ける連結軸Ｐ」と接続軸Ｃとに接続される構造である。連結軸ＰＰが「固定支軸Ｓｗと接続軸Ｃとを通る直線Tc」を２度に亘って横切り、往復することを特徴にしている。リンクＡの軸芯線Zaは連結軸Ｐと連結軸ＰＰとを通る直線であって、図２６のリンク装置はリンクＡの軸芯線Zaが固定支軸Ｓｗを横切るようにしていて、図２７のリンク装置はリンクＡとリンクＡＡが連結軸ＰＰを中心にして図中矢印ニ方向に閉じられるように、連結軸ＰＰの周りを或いは図２７に図示するように接続軸Ｃの周りをバネVppで付勢していて、連結軸ＰＰが直線Tcを横切り往復するようにしている。
図２６のリンクＡは先端がＬ型に曲がり、図２７のリンクＡは先端がＬ型に曲がっていない。図２６，２７（ａ）は連結軸ＰＰが「固定支軸Ｓｗと接続軸Ｃとを通る直線Tc」を横切る以前の動作説明図で、「（あ）の範囲」で２つのリンクＡ，ＡＡの連結点Ｐ，ＰＰ，Ｃは常に同一直線ＺＺ上にあって、２つのリンクＡとＡＡとは１つのリンクとして動作し、回転体Ｊがの固定支軸Ｓｗの周りに図中矢印イ方向に図示しない付勢手段によって回転すると、ドアＤは２つのリンクＡとＡＡを介して牽引され枢軸Ｏを軸に図中矢印ロ方向に回転する。図２７の場合は「（あ）の範囲」で回転体JがリンクＡを牽引する力によってバネVppが引き伸ばされ、リンクＡとリンクＡＡとが一直線状になるが、ドアが加速しだすと牽引する力は弱まり、リンクＡとリンクＡＡとが連結軸ＰＰを中心にして図中矢印ニ方向に閉じられるようになり、リンクＡとリンクＡＡと折れまがったまま１つのリンクとして動作する。
２つのリンクＪ，Ａが係合しない「（あ）の範囲」では連結軸Ｐが「一直線状になった１つのリンクＡ，ＡＡ」を牽引するが、２つのリンクＪ，Ａが係合する「（い）の範囲」では連結軸ＰＰがリンクＡＡを牽引する。２つのリンクＪ，Ａが係合するとき２つのリンクＪ，Ａはテコとして働き、固定支軸Ｓｗがテコの支点となり連結軸ＰＰが作用点となる。「（い）の範囲」で回転の中心Ｓｗと作用点ＰＰとの間の距離が「回転の中心Ｓｗと作用点Ｐとの間の距離」より小さくなることで、固定支軸Ｓｗの周りに働く駆動力Mvが大きく「ドアに作用する力」に変換される。
図８の揺動リンクＡが「切替範囲」でドアＤと離脱して拘束が解除されるのと異なり図２６,２７の場合は「切替範囲」で２つのリンクＪ，Ａが係合して拘束される。回転体Ｊが図中矢印イと反対方向に回転する場合も、連結軸ＰＰが往復する方向を反対にすれば、同様の効果が得られる。
連結軸ＰＰが「固定支軸Ｓｗと接続軸Ｃとを通る直線Tc」を横切ると、リンクＡと回転体Ｊとは互いに側面同士を当接しあい相対的に一体になる。図２６，２７（ｂ）は連結軸ＰＰが「固定支軸Ｓｗと接続軸Ｃとを通る直線Tc」を２度に亘って横切り往復した後の動作説明図である。
リンクＡと回転体Ｊとが相対的に一体となり１つのリンクＡＪを形成し、１つのリンクＡＪが動作する。１つのリンクＡＪの軸芯線Zajは「固定支軸Ｓｗと連結軸ＰＰとを通る直線である。連結軸ＰＰが往復して２度目に直線Tcを横切るとき、軸芯線ZajとリンクＡの軸芯線Zaaとは折れ曲がった状態から一直線状に伸びて、「固定支軸Ｓｗと接続軸Ｃとの間の距離」が増加する。一直線状に伸びた状態から再び折れ曲がり、「固定支軸Ｓｗと接続軸Ｃとの間の距離」が減少する。これに伴いドアは一旦開いて再び閉まるようになる。ドアが一旦開く回転量は当たりＧaによって調節でき２つのリンクＪ，Ａが係合するまで軸芯線Zajと軸芯線Zaaとが一直線状に伸びたままにすればするほどドアが一旦開かなくなる。
リンクＡと回転体Ｊとが相対的に一体となる以前では連結軸ＰPは固定支軸Ｓｗを中心に図中矢印ハ方向に回転し一体となった以後は図中矢印ハと反対方向に回転する。リンクＡと回転体Ｊとが相対的に一体となるとき連結軸ＰPは移動方向を逆転するので、「ドアに作用する力」は瞬間的にゼロになり、リンクＡとリンクＡＡが連結軸ＰＰを中心にして図中矢印ニ方向に閉じ方向に回転する。
この閉じ方向の回転を当たりＧaによって阻止すると、１つのリンクＡＪの図中矢印イ方向の回転によってドアは動くが、ドアを押して閉めようとしても動かなくなる。これはドアが低速回転するときドアは駆動力Mvによって閉止するが、ドアが急速に回転してドア慣性力によって閉止するときドアを急停止させることを意味している。
図２７（ｃ）（ｄ）は接続軸Ｃが第１のドアJcを介してドアＤに取り付けた構造のリンク装置で、図２７（ｃ）に示すように「（あ）の範囲」で第１のドアJcとドアＤとは開いた状態を保って閉止し、閉止寸前でリンクＡと回転体Ｊとが相対的に一体となるとき連結軸ＰPは移動方向を逆転する。「開いた状態の第１のドアJcとドアＤ」はドア慣性力によって閉じ始める。
図２７（ｃ）はドアが低速回転するときでドア慣性力が小さい場合で、第１のドアJcとドアＤとは開いた状態で連結軸ＰＰが直線Tcを再び横切る状態を示している。ドアが開く方向に回転せずに閉止する状態を示している。連結軸ＰＰが図中矢印ハと反対方向に移動するとき、連結軸ＰＰの周りに取り付けた引きバネＶを引き伸ばす以外の負荷がかからないため、連結軸ＰＰは図中矢印ハと反対方向の移動を一瞬にして終えるようになる。
本発明の「切替手段」は無負荷で動作が一瞬にして終わる問題点があり、この動作に掛ける負荷を減速或いは密閉のために利用する対策が講じられるが、そもそもバネでドアが動くのではなく、一定の速度が保たれる電動アクチュエータを採用すると問題は一挙に解決される。
図２７（ｄ）はドアが高速回転してドア慣性力が大きく働く場合で、連結軸ＰＰが直線Tcを再び横切る前に第１のドアJcとドアＤとが閉じた状態となり相対的に一体になりドアが急停止した状態を示す。時間経過した後でドア慣性力が消滅すると、ドアが一旦開く方向に回転してその後閉止する。
このように４節回転機構に１つリンクを追加することによって、リンク装置は大きさが異なるドア慣性力に対して異なる形態を示すようになり、ドア慣性力におおじて制動力が働くようになる。
ドアＤが閉止方向に回転して連結軸ＰＰが直線Tcを横切り、リンクＡと回転体Ｊとが相対的に一体になるとき、回転体ＪとリンクＡは連結軸Ｐを中心に閉じ方向に回転する。図２６、２７（ａ）に示すように回転体ＪとリンクＡとが閉じた状態でドアを開くとき、相対的に一体になったリンクＡと回転体Ｊと連結軸Ｐを中心に開く方向に回転する。図２７（ａ）,（ｂ）に示す場合はドアを開くとリンクＡとリンクＡＡは一直線になって、リンクＡと回転体Ｊとが連結軸Ｐを中心に開きながら、回転体Ｊが図中矢印イと反対方向に回転する。ドアは開くことが可能である。
図２６（ａ）,（ｂ）に示す場合は、ドアＤが閉止方向に回転して連結軸ＰＰが直線Tcを横切ってリンクＡと回転体Ｊとが相対的に一体になるとき、リンクＡの軸芯線Zaが固定支軸Ｓｗを横切るので、一旦横切ったリンクＡの軸芯線Zaは戻ることは出来なくなる。図２６（ａ）,（ｂ）に示すようにリンクＡの軸芯線Zaと「リンクＡと回転体Ｊとが互いに当接しあう側面」とが固定支軸Ｓｗを中間にして互いに反対側にある場合は、連結軸ＰＰに働きドアを開く方向の力は連結軸Ｐをドアの閉じ方向に回転させ、リンクＡと回転体Ｊとが互いに離間する方向ではなく当接しあう方向に回転し、ドアは開かなくなる。
図２６（ｃ）〜（ｅ）はリンクＡの軸芯線Zaが一旦横切った場合でもドアが開くようにする装置の説明図で、車輪ＢはリンクＡの連結軸ＰＰと異なる位置に装着され、摺動面Ｋは固定支軸Ｓｗの周りに回転自在に軸支され、図中矢印ホ方向の回転は当たりＧkによって阻止される。摺動面Ｋは、車輪Ｂが摺動面Ｋの基端部Ｋｏから終端部Ｋeに向かって移動するとき、固定支軸Ｓｗから遠ざかるような形状であって、終端部Ｋeに車輪Ｂが嵌まり込む凹部が設けられる。
図２６（ｃ）はリンクＡの軸芯線Zaがはじめて横切った状態を示し、連結軸Ｐは連結軸ＰＰにドアを開く方向の力が働くと図中矢印イ方向に回転する位置にある。車輪Ｂが摺動面Ｋの基端部Ｋｏに係合する。図２６（ｄ）は密閉時の状態を示し、摺動面Ｋは図中矢印ホ方向の回転が当たりＧkによって阻止され停止した状態で車輪Ｂが摺動面Ｋの基端部Ｋｏから終端部Ｋeに向かって移動する。連結軸ＰＰは固定支軸Ｓｗの周りに矢印ハと反対方向に移動するとき、ドアを開く方向に回転させる力が必要になるだけではなく、側面同士が係合しあった回転体ＪとリンクＡとは互いに相手を引き離す方向に回転し、回転体ＪとリンクＡとの間を拡げながら車輪Ｂが移動するので、車輪Ｂの移動に負荷がかかり、連結軸ＰＰは一瞬にして矢印ハと反対方向に移動することなく、ゆっくりと移動する。凹部に車輪Ｂが嵌まりこむと、連結軸Ｐは連結軸ＰＰにドアを開く方向の力が働くと図中矢印イと反対方向、即ちドアが開く方向に回転する位置にある。
図２６（ｅ）はドアを開いたときの状態を示し、凹部に車輪Ｂが嵌まり込んだまま、摺動面Ｋが当たりＧkから離れて摺図中矢印ホと反対方向にの回転し、凹部から車輪Ｂが脱出してドアが開く状態を示す。連結軸Ｐは連結軸ＰＰにドアを開く方向の力が働くと図中矢印イと反対方向方向
図２８は図２６,２７に示した５節回転機構でドアＤとドア枠Ｗとの間を３つのリンクＪ，Ａ、AAで連結し、図２５において隅角部Ａｋの車輪ＢＢが摺動面ＫＫに沿って移動したように、リンクＡの側面が車輪Ｂに沿って移動するようにしたリンク装置である。図２６,２７に示した５節回転機構に車輪Ｂを追加することによって「（あ）の範囲」で一直線状であったリンクＡとリンクＡＡと閉止寸前で折り曲げることが出来、リンクＡＡの軸芯線Zaaを枢軸Ｏに近づけることによって、「切替手段」以前に「ドアに作用する力」が不足して減速することが出来る。。
回転体Ｊは引きバネＶ1、Ｖ2で付勢され、それぞれの片方の支軸を回転体Ｊの設ける支軸Sj1，Sj2に、他方をドア枠Ｗに設ける支軸Sw1、Sw2に取り付ける。引きバネＶ1は「（あ）の範囲」で引きバネＶ2は「（い）の範囲」で有効に働く。回転体ＪとリンクＡは連結軸Ｐで、リンクＡとリンクＡAとは連結軸ＰPで連結される。図２８（a）（ｂ）に示すように回転体Ｊと車輪Ｂの回転軸Sw、Swbは「固定支軸Ｓｗwに回転可能に軸支された回転体Ｊｃ」に設けられ、回転体Ｊｃは押しバネＵによって図中矢印ニ方向と反対方向に回転付勢されるが、車輪Ｂが図中矢印ニ方向に移動することによって「ラッチ当接時」に「ドアに作用する力」が不足してもリンク装置の運動が停止しない。
図２８（ｃ）は全開から全閉に至る一連の動作を説明する平面図で、各時点のリンク部材の位置を図示している。接続軸Ｃは枢軸Ｏを中心とする円周Ｒｏ上を図中矢印ロ方向に移動し、連結軸Ｐは固定支軸Ｓｗを中心とする円周Ｒｓｗ上を図中矢印イ方向に移動する。
リンクＡとリンクＡＡとは全開時から暫らくの範囲では一直線状になり、リンクＡの側面が車輪Ｂに当接すると折れ曲がり始める。リンクＡの側面が車輪Ｂに当接した状態は「リンクＡの側面と車輪Ｂとの接点」を支点として、連結軸Ｐを加力点、連結軸ＰPを作用点とするテコが機能するが、支点作用点間距離が減少し支点加力点間距離が増加しても、リンクAAの軸芯線Ｚａaはドアを牽引する力の作用線であって、閉止寸前で方向を枢軸Ｏに向けるようになり「ドアを回転させる力」は小さくなる。加力点に働く力が大きくてもドアには小さく作用する。リンクＡの側面が車輪Ｂに当接すると折れ曲がり始めてから連結軸ＰＰが車輪Ｂに近づき、リンクＡＡが「閉止したドア面Ｄ0」に対して直角になるまで車輪ＢはリンクＡの側面に沿って長い距離を移動するが、この間のドアの回転は小さい。
図２８（ａ）に示すようにラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに当接して、リンクＡの側面が車輪Ｂに当接し、図２８（ｂ）に示すように連結軸ＰＰが車輪Ｂに近づいて、ラッチ雄部Ｒdが凹み始めるようにすると、ドアの僅かな回転に対して「切替手段」が大きく動作することになる。
「切替手段」の動作の途中で、引きバネＶ１は回転体Ｊを回転させる力を失い、引きバネＶ２の軸芯線Zvは回転体Ｊの回転の中心Ｓｗから徐々に離れる。軸芯線Zvが固定支軸Ｓｗに近いとき、回転体Ｊを回転させる力がゼロに近い状態にあって車輪Ｂは一旦停止状態になる。このように閉止寸前に駆動部はドアを回転させる力が少なく、緩慢に動く。これに対してドアが勢いよく回転する場合、図２８（ｂ）に示すようにリンクＡＡが図中矢印ハ方向に回転し回転体Ｊが図中矢印イ方向に回転して駆動部が急速に回転させられることになるが、たとえばリンクＡが板バネからなり湾曲して車輪Ｂを強く押圧する場合で車輪Ｂの移動が止まったままになる場合、リンクＡＡが図中矢印ハと反対方向に回転し回転体Ｊが図中矢印イと反対方向に回転して、ドアの閉止方向の回転に抵抗する。また図２８（ｂ）に示すように、車輪Ｂの回転軸Swbが固定支軸Ｓｗwの周りに回転可能に軸支され押しバネＵによって図中矢印ニ方向と反対方向に付勢されることによって、車輪Ｂの移動が止まったまま、リンクＡと回転体Ｊと回転体Ｊcとが相対的に一体になって固定支軸Sww図中矢印ハ方向と反対方向に回転し、ドアの閉止方向の回転に抵抗することが出来る。
このように車輪Ｂの移動がドアの閉止回転に対して遅れるようになると、「ドアＤ面とリンクAAの軸芯線Zaaとの交差角度Θaa」は鋭く鋭角になり、ドアに慣性力が働くと更に鋭角となってドアを減速する。このようにして慣性力を制動力に変換することが出来る。手で強くドアを押し込む時や突風などの急激な力がドアに作用する時にはドアは急速に回転することになるが、これらの外力が大きいほど制動力は大きく働き急ブレーキがドアにかかるようになる。
「切替範囲」の始まりから交差角度Θaaは増加し始め「ドアを回転させる力」は増加し始める。即ち「切替手段」はドアの加速を伴う。しかしながら交差角度Θaaは外力が働くと更に鋭角となる傾向が残っている。
図２８（ｃ）に示すようにリンクＡＡの軸芯線Zaaを閉止寸前で枢軸Ｏに近づくようにすると、リンクＡの軸芯線ZaとリンクＡＡの軸芯線Zaaとの交差角度Θa」は「切替範囲」の途中において増加から減少に転じ、交差角度Θaは途中極小値を持つことが認められる。図２８（a）に図示するように交差角度Θaを制限する当たりＧaを取り付けると、当たりＧaがリンクＡＡの側面に係合離脱することによって閉止寸前に減速し密閉時に減速が解除される。
当たりＧaがリンクＡＡの側面に係合した状態のまま手で強くドアを押し込む時や突風などの急激な力がドアに作用する時にはリンクAとリンクＡＡとは相対的に一体になって押し込まれ、回転体Ｊの図中矢印イ方向の回転を逆にする。
図２２のリンク装置は５節回転機構の枢軸Ｏを１番目として２番目の連結軸の回転を解除可能に拘束するものであり、ドアＤを１番目のリンクとして第１のドアＪｃを２番目のリンクとするとき１番目のリンクと２番目のリンクとが係合離脱するものである。図２８のリンク装置も５節回転機構であって、当たりＧaがリンクＡＡの側面に係合離脱することは３番目の連結軸の回転を解除可能に拘束するものであり、２番目のリンクと３番目のリンクとが係合離脱するものである。このように５節回転機構が４節回転機構になると図２５のリンク装置と同じ構造になり、図２５のリンク装置も図２８のリンク装置も１番目のリンクに摩擦手段を設ける点においても同じであって、運動可能な４節回転機構の１つのリンクを拘束することで運動不能な状態に近づけている。図２７（ａ）,（ｂ）の５節回転機構の３番目の連結軸に引きバネＶを取り付けて半拘束状態にする場合と同様である。
このようにリンク装置の連結軸周りに拘束或いは半拘束手段を設けてリンク装置の動作を制御することが出来るが、それぞれ拘束する場所によって運動は異なり、異なる役割を果たしている。例えば図２６（ａ）,（ｂ）の５節回転機構において３番目のリンクと４番目のリンクとが係合離脱することによって駆動力Mvの大きさが小から大に転換する。図２において摺動面Ｋを４番目のリンクとするとドア枠Ｗは５番目のリンクであって、図２は５番目の連結軸を半拘束した状態である。図２の摺動面Ｋは図２２の第１のドアＪｃであって、図２は５番目の連結軸も図２２の２番目の連結軸も「伸縮部との取付軸」であることで同じであって、同じ役割を果たしている。
リンクＡがテコとして働き常に車輪Ｂを強く押圧するので車輪Ｂの回転軸Swbの周りに働く摩擦抵抗は大きく、「リンクＡの車輪Ｂに沿う移動」にブレーキをかける。図２５においてドア枠Ｗに設けた支軸Skkにと車輪ＢＢを装着し、車輪ＢＢがリンクＡの隅各部Ａｋに沿って移動するようにして、車輪ＢＢと摺動面ＫＫとの立場を入れ替えた場合に、車輪ＢＢの回転軸Skkの周りに摩擦抵抗が働くと「リンクＡの隅各部Ａｋの車輪ＢＢに沿う移動」にブレーキをかける。図２８において車輪Ｂの回転軸Swbの周りに、或いは図２５において車輪ＢＢの回転軸Skkの周りにダンパなどの遅延装置を取り付けることによってドアは更に減速される。本発明の閉止装置はドアに直接抵抗を掛けてドアの回転を遅延するものではなく、駆動部に抵抗を掛けてドアの回転を間接的に遅延するものある。
ドアに直接抵抗を掛けてドアを減速する手段が、ドアの回転を止めてしまうか減速手段が全く効かないかのどちらかであったように、駆動部や「切替手段」の動作を遅延する手段としてダンパや摩擦抵抗を使用することは、駆動部や「切替手段」が非常に小さな力で動作するので、駆動部や「切替手段」の動作を止めてしまうか全く効かないかのどちらかの結果を招く。図２８のように車輪Ｂの回転軸Swbの周りに摩擦抵抗を大きくする手段は、駆動部や「切替手段」の動作を止めてしまわない程度に「ドアに作用する力」を強くすることで解決できる。この場合の「ドアに作用する力」はドアと連動しないので、一定の大きさに設定できる。
このようにラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに当接して凹み始めるまでの間に車輪ＢはリンクＡの側面に沿って長い距離をしかも長い時間を要して移動し、この間にドア慣性力が消滅する。
図２９の実施例では上述の複数の動作が靜慣性から動慣性に移行することによって「切替手段」の所要時間が遅延する。この間に伸縮部の動きがドアの開閉運動に伝わらないことによって、ドアは空走して「ドアを回転させる力」は減衰する。
図２９の「切替手段」には多くのバネと複数の動作が連続することによってドアを回転させずに或いはドアを僅かに回転させながら、「密閉装置に力を蓄える負荷」をかけて「切替手段」の動作を遅延させるものであって、「密閉装置に蓄える力」は徐々に成長して「ドアを密閉する力」に達したとき密閉装置が作動してドアを密閉する。このとき過不足なく力がドアに作用してドアが密閉される。密閉時の衝撃音は余分に作用する力の大きさに比例するので密閉時の衝撃音は最も小さくなる。
図２９（ａ）は「（あ）の範囲」で、ドアＤに装着される車輪Ｂが「枢軸Ｏを中心とする円周Ｒｏ上を図中矢印ハ方向に移動して、ドアＤが枢軸Ｏを軸に図中矢印ロ方向に回転する一連の動作を説明している。摺動面Ｋは引きバネＶ１とＶ２によって回転軸Ｉｋを軸に図中矢印イ方向に付勢され、車輪Ｂを押圧しながら回転する。
「車輪が摺動面を押圧する力Ｆｂの作用線」と枢軸Ｏとの距離が略一定するように、摺動面Ｋの形状は図４（ｃ）に示した作図法に準じて設計されていて、「（あ）の範囲」で小さな力がドアに作用するようにしている。
「車輪が摺動面に沿って移動する回転機構」は「車輪が摺動面を押圧する力Ｆｂ（即ち回転の径方向に働く力）」がいくら大きくても「車輪を摺動面に沿って移動させる力（即ち回転の径方向に働く力）」は「車輪が摺動面を押圧する力Ｆｂの作用線」と枢軸Ｏとの距離を小さくすることによっていくらでも小さく出来る特徴があって、この特徴をドアに利用すると、いくら強いバネを使用してもドアの開閉に影響せずドアを開くときに非常に軽く感じられる効果をもたらす。
図２９の場合は「切替手段」の動作が大きく複数であるためバネの伸縮が大きい必要があり、そのため「（あ）の範囲」ではバネの力が大きく働いている。また部品数を増加して滑り対偶或いは回り対偶で連結される連結部分の数が増加するため、装置全体の摩擦抵抗が大きくなり強いバネを使用しなければならなくなる。「車輪が摺動面に沿って移動する回転機構」を採用することによって、強いバネの力は図２９（ａ）に示すように「（あ）の範囲」で温存されドアに小さく働き、図２９（ｂ）（ｃ）に示すように「（い）の範囲」でドアに大きく働く。
「切替手段」が進行するに従いバネの力は減衰するが、小さな力でもより装置が動き易い状態に移行すると同時に、小さな力でもより大きくドアに作用するようにしなければならない。多くの実施例に認められるように「切替手段」において駆動軸を移動可能にする手段や摺動面Ｋを回転可能にする手段は「切替手段」の動作を大きくして「ドアに作用する力」が「ドアを密閉する力に到達するまでのバネの伸縮」を大きくするものであって、バネの剛性が小さくなる結果となり、車輪Ｂが緩く長い勾配を上るように「ドアに作用する力」がゆっくりと成長するようにするものである。
図２９（ａ）に示すように「（あ）の範囲」で車輪Ｂは摺動面Ｋに沿って終端部Ｋｅから基端部Ｋｏに大きく移動するが、上記力Ｆｂの作用線の向く方向は枢軸Ｏに略一定していて、回転軸Ｉｋを軸に回転する摺動面Ｋの図中矢印イ方向の回転は小さい。即ち閉止装置の回転は小さくドアの回転は大きい。「（い）の範囲」では車輪Ｂは基端部Ｋｏ付近に留まり移動は少ないが、上記力Ｆｂの作用線の向く方向は大きく回転する。図２９（ｂ）（ｃ）に示すように回転軸Ｉｋを軸に回転する摺動面Ｋの図中矢印イ方向の回転は大きい。即ち閉止装置の回転は大きくドアの回転は小さい。
摺動面Ｋの回転軸ＩｋはシャフトＳｈの先端部に設けられ、シャフトＳｈは回転体Ｊｓｗに設けられる溝Ｈに添って移動するようにしている。回転体Ｊｓｗはドア枠Ｗに設ける固定支軸Ｓｗの周りに回転自在に軸支され、シャフトＳｈの末端部に装着される車輪ＢＢによって図中矢印ニ方向の回転が制御される。図２９（ａ）に示すようにドアを回転させる力が弱い「（あ）の範囲」では、シャフトＳｈは引きバネＶ１とＶ２によって図中矢印ヘ方向に引き出され、当たりＧｊｃによって引き出された状態に静止させられているので、図２９（ｂ）に示すように閉止寸前に車輪Ｂが摺動面Ｋの基端部Ｋｏに近づくと、車輪Ｂの進行方向（図中矢印チ方向）前方の通路は塞がれて車輪Ｂの進行は阻止される。図２９（ｂ）に示すような状態ではシャフトＳｈが後退して摺動面Ｋが車輪Ｂの周りを図中矢印ト方向に回転する。同時に車輪ＢＢが摺動面ＫＫ１からＫＫ２に移動して段差を降りる。このようにして回転体Ｊｃは図中矢印ニ方向に回転して図２９（ｃ）に示すようにドアを密閉する。
「（い）の回転手段」はシャフトＳｈが後退して回転する動作と摺動面Ｋが回転する動作とを伴い、「複数の靜から動に移行する動作」を伴うことによって「（い）の回転手段」の動作時間が遅延する。
車輪ＢはリンクＡに設けられる車輪の回転軸Ｉｂに装着され、リンクＡはドアＤに設ける接続軸Ｃの周りに回転自在に軸支される。押しバネＵはリンクＡとドアＤとの間に挿入され、リンクＡを図中矢印ホと反対方向に付勢し、当たりＧaがこの回転を阻止している。
押しバネＵの剛性がゼロであるときリンクＡは接続軸Ｃの周りに回転自由に軸支された状態であって、ドアが止まった状態でも伸縮部は運動し続ける。「切替手段」はドアの回転を全く或いは殆んど伴うことはない。
通常の「切替手段」がドアを回転させずに動作するとき、閉止装置の動作に負荷が掛からなくなりバネにも負荷の掛からなくなる。バネは一瞬にして伸縮するので「切替手段」は殆んど時間を要することなく「ドアに作用する力」連続して小から大に切り替わりドアの加速を伴うことになる。図２９の場合「切替手段」が複数の動作を伴うので「切替手段」は時間を要することになる。
押しバネＵの剛性が小さいとき、「切替手段」はドアを回転させる代わりに押しバネＵを縮める仕事をすることになり、負荷のかかるバネは一瞬にして伸縮しない。押しバネＵを縮めて押しバネＵに「ドアを回転させる力」を蓄積する過程において、伸縮部の動きがドアに伝わるが、ラッチがドア枠に当接した当初は押しバネＵに「ドアを回転させる力」はなく。ラッチがドア枠に当接した状態で待機する。
押しバネＵに蓄積される力の大きさが「ラッチを凹ませる力」に大きさに到達すると同時に、押しバネＵが伸びることによってドアが密閉される。この時伸縮部は動くことなく押しバネＵが伸びるだけであり、伸縮部の力はドアに伝わらない。密閉時にラッチに作用する力は過不足がなく、閉止時の衝撃音も最小になる。ドアが密閉されると伸縮部は再び動き、ドアを戸当たりに強く押圧する。
押しバネＵの剛性が大きいときリンクＡはドアＤに固定された状態であって、伸縮部の動きとドアの開閉運動とは連動する。図２９（ｂ）（ｃ）に示すように摺動面Ｋに対面して摺動面ＫＫを追加して、摺動面Ｋと摺動面ＫＫとの間に車輪Ｂが辛うじて往復出来る通路を設けると、伸縮部の動きがドアの運動に伝わると同時に、ドアの運動が伸縮部の動きに伝わる。伸縮部の動きがドアの開閉運動に伝わってドアが回転する速度と、ドアが慣性力で回転する速度と同じでないので、伸縮部の動きとドアの回転運動とが互いに干渉し合うようになる。摺動面Ｋがドアを回転させる動きと摺動面ＫＫがドアの密閉を阻止する動きが互いに干渉し合うようになる。またドアが閉止に至るには上述の「複数の靜から動に移行する動作」を運動させる必要があって、複数の動作が終了するまで密閉が阻止される状態であってドアは密閉されない。
ドアの回転に伴う「ドアに作用する力」の変化が同じであれば、ドアの運動は同じになる。ドアのそれぞれの回転範囲において、それぞれ異なる力がドアに作用するようにする場合、１つのバネの力を制御するより、異なる力と異なる剛性のバネをそれぞれの回転範囲において用いる方が、設計は簡単になる。図３０,３１は「（あ）の範囲」で働くバネと「（い）の範囲」で働くバネとを別々に用意して、「切替範囲」で交替する回転機構の動作説明平面図である。また図３０,３１の開閉装置は「（あ）の範囲」で働く回転装置から「（い）の範囲」で働く密閉装置にリレーされる装置である。
図３０、３１は装置を小型化するため、回転体Ｊの付勢手段を回転軸Ｓｗの周りに集約するものである。
図３０（a）〜（ｃ）は剛性の異なる２つのバネが回転軸Ｓｗの周りに直列に働き、図３０（ｄ）〜（ｆ）は並列に働く。閉止したドアを少し開くとき図３０（a）〜（ｃ）において、剛性の弱い捩りバネＵＶ１から伸縮し、区分した別々のドアの回転範囲において、剛性が異なるバネのそれぞれが他方の影響を受ける。図３０（ｄ）〜（ｆ）においては影響を受けない。
図３０（a）〜（ｃ）において図３０（a）は全開時、図３０（ｂ）は閉止途中の状態図、図３０（ｃ）は閉止時の状態図である。
回転体Ｊ１とＪ２は回転軸を同じくし共に固定支軸Swの周りに回転自在に軸支される。捩りバネＵＶ１と捩りバネＵＶ２は回転体Ｊ１で連結され、捩りバネＵＶ１と捩りバネＵＶ２の連続体の片方はドア枠Ｗの設けるバネ支軸Ｓ１に、他方は回転体Ｊ２に設けるバネ支軸Ｓ２に取り付く。捩りバネＵＶ１と捩りバネＵＶ２はともに両端の支軸が近づく方向に付勢するＵ形に成形された弾性体で、捩りバネＵＶ1の剛性は小さく伸縮は大きく設定している。捩りバネＵＶ２の剛性は大きく伸縮は小さく設定している。
図３０（ｃ）にバネが最も緩んだ状態を示し、回転体Ｊ１は回転体Ｊ２に設けられる当たりＧ１に当接して、回転体Ｊ１の図中矢印イ方向の回転が阻止される。回転体Ｊ２はドア枠Ｗの設けられる当たりＧ2に当接して、回転体Ｊ２の図中矢印ロ方向の回転が阻止される。
図３０（ｂ）に示すように回転体Ｊ2を図中矢印イ方向に回転させると、捩りバネＵＶ１と捩りバネＵＶ２はともに伸ばされて、捩りバネＵＶ2は剛性が大きいので殆んど伸縮せず、回転体Ｊ1が当たりＧ1から僅かに離れる。回転体Ｊ1が「ドア枠Ｗの設けられる当たりＧ11」に当接するまで大きく回転して、捩りバネＵＶ1が大きく伸縮する。
回転体Ｊ1が当たりＧ11に当接して更に図中矢印イ方向に回転するとき、図３０（ａ）に示すように回転体Ｊ1は止まったまま回転体Ｊ2だけが回転し、捩りバネＵＶ1は伸縮することなく捩りバネＵＶ２だけが伸縮する。このようにして「区分した別々のドアの回転範囲」において異なる力がドアに作用する。
図３０（d）〜（f）は、異なる２つのバネが「区分した別々のドアの回転範囲」において、それぞれ他方の影響を受けずにそれぞれが単独に動作するように実施例であり、図３０（d）は閉止時の状態図で、バネが自然の形に戻った状態を示している。図３０（ｅ）は閉止途中の状態図、図３０（f）は全開時の状態図である。回転体Ｊは固定支軸Swの周りに回転自在に軸支され、バネＵ1,Ｕ２はＵ形に成形された弾性体で、それぞれ片方の支軸がドア枠Ｗに他方の支軸が回転体Ｊに取り付く。ともに片方の支軸は固定端で他方の支軸が移動端であって、移動端のそれぞれはスライダＳが取り付く。スライダＳは回転体Ｊ或いはドア枠Ｗに設ける溝Ｈに添って移動し、溝Ｈの始端Hｓと終端Ｈｅとの間を揺動する。
バネＵ1のスライダＳ１は回転体Ｊに設けた溝Ｈ１の内部に収容され、バネＵ1の他方の端部はドア枠Ｗに設けるバネ支軸Sv1に取り付く。バネＵ２のスライダＳ２はドア枠Ｗに設けた溝Ｈ２の内部に収容され、バネＵ２の他方の端部は回転体Ｊに設けるバネ支軸Sv2に取り付く。
スライダＳ１は図３０（d）に示す回転当初に最も緩んだ状態で溝Ｈ１の終端Ｈe1に当接している。回転体Ｊが図中矢印イ或いはロ方向のどちらでも回転すると図３０（e）に示すように、溝Ｈ１の終端Ｈe1に当接したまま伸縮する。更に回転体Ｊが回転すると図３０（ｆ）に示すように終端Ｈe1から離れて溝Ｈ１に沿って移動し始端Ｈs1に到達する。終端Ｈe1は固定支軸Swから遠い位置にあって、スライダＳ１が終端Ｈe1に当接しているときは回転体Ｊを回転させる力は強く働く。始端Ｈs1は固定支軸Swから近い位置にあってスライダＳ１が始端Ｈs1に当接しているときは回転体Ｊを回転させる力は弱く働く。始端Ｈs1が固定支軸Swの位置であるならばスライダＳ１が始端Ｈs1に当接しているときは回転体Ｊを回転させる力はゼロである
スライダＳ２は図３０（d）に示すバネが最も緩んだ状態で溝Ｈ２の始端ＨＳ２と終端ＨＥ２との中間部にあって、回転体Ｊが図中矢印イ或いはロ方向のどちらでも回転すると、回転当初はスライダＳ２は溝Ｈ２の始端Ｈs2或いは終端ＨＥ2とのに当接しない状態を保ち、バネＵ２が回転体Ｊを回転させる力は働かない状態である。図中の溝Ｈ２の形状例は回転体回転軸Ｑを中心とする円弧状である。更に回転体Ｊが回転して溝Ｈ１に沿って移動し始端Ｈs2或いは終端Ｈe2に到達する。始端Ｈs2或いは終端Ｈe2に当接した状態で回転体Ｊが更に回転すると、バネＵ２が回転体Ｊを回転させる力が働かない状態から働く状態になる。
ドアを開く過程において図３０（ｄ）〜図３０（ｅ）の過程においてバネＵ１に力が蓄えられ、バネＵ２に力が蓄えられない。スライダＳ２が溝Ｈ２の始端Ｈs2或いは終端Ｈe2に当接するとき、スライダＳ１が始端Ｈe1から離れて固定支軸Swの位置に当接するようにすると、バネＵ２だけに力が蓄えられるようになる。
図３０（d）に示すようにバネＵ２が緩んだ状態から図３０（f）に示すバネに力が蓄えられる状態に移行するときはドアを開く過程であって、ドアが閉まる過程はバネに力が蓄えられた図３０（f）に示す状態から、バネが緩んだ図３０（ｄ）に示す状態に移行するときである。
ドアが閉まる過程において図３０（f）に示す状態からバネＵ２が緩んで図３０（ｅ）に示すようにスライダＳ２が溝Ｈ２の始端Ｈs2或いは終端Ｈe2を離れるとき、固定支軸Swの位置にあったスライダＳ１が始端ＨＳ１から離れるようにすると、バネＵ２によって回転していた回転体ＪはバネＵ１によって回転するようになる。
ドアが閉まる過程においてスライダＳ１が始端Ｈs1から離れるときのドアの開度は、ドアが開く過程においてスライダＳ１が終端Ｈe2から離れるときのドアの開度より小さい。このようにして図３０（d）〜（f）の開閉装置は回転体の区別した回転範囲において回転体を異なる大きさの別々の強さで付勢することになる。
図３１は「（あ）の範囲の回転手段」と「（い）の範囲の回転手段」と「切り替え手段」とを備える直線往復運動する付勢手段で、図３０の場合と同様に、この付勢手段だけをドアに取付けた場合で、その他の閉止装置をドアに取付けた場合とドアに働く回転力が同じであればドアは同じ動作をする。従ってこの付勢手段だけを取付けたドアは最も単純にして同じ効果を発揮する。
通路体Ｓzは作用体Aが直線往復運動する通路を備え固定支軸Swに端部が取り付く。作用体Aは通路体Ｓzに設けられる貫通穴Hｚに差し込まれ、通路体Ｓzに軸方向に移動可能に取付けられる。図３１（a）は通路体Ｓzに作用体Aが最も深く差し込まれた状態を示し、図３１（ｂ）通路体Ｓzから作用体Ａが最も引き離された状態を示す。
引きバネＶ1の片方の端部は通路体Ｓzに設けるバネ支軸Vzに取り付き、他方の端部は貫通ボルトVaを介して作用体Aに取付けられる。貫通ボルトVaは作用体Aに施された貫通穴Hに差し込まれ作用体Aに軸方向に移動可能に取付けられる。貫通ボルトVaの頭部に取付けられる当たりＧaは、図３１（ｂ）に示すように「（あ）の範囲」で貫通穴Hの端部に当接して作用体Aと係合し引きバネＶ１が伸縮する。図３１（ａ）に示すように「（い）の範囲」で貫通穴Hの端部と離間して作用体Aから分離すると引きバネＶ１は伸縮しない。貫通ボルトVaの当たりＧが作用体Aと係合したり離間したりして引きバネＶ１の力を作用体Aに伝えたり、伝えないようにしたりする。
作用体Aには車輪Ｂが装着され、通路体Ｓzには車輪Ｂに添って移動する摺動面Ｋ1、K２が摺動体KKに設けられる。摺動体KKの片方の端部は通路体Ｓzに設けられる連結軸Ｐの周りに回転自在に軸支され、他方の端部は引きバネＶ２によって車輪Ｂを押圧する方向に付勢される。図３１（a）に示すように、車輪ＢがＫ２に沿って移動するとき「車輪が摺動面を押圧する力Ｆｂ」は作用体Aを図中矢印イ方向に移動させる。図３１（ｂ）に示すように、車輪ＢがＫ１に沿って移動するとき「車輪が摺動面を押圧する力Ｆｂ」は作用体Aの移動方向と直角に働き作用体Aを移動させない。
図３１（ｂ）は「（あ）の範囲の回転手段」で、貫通ボルトVaの当たりＧaが作用体Aと係合して引きバネＶ１が作用体Aを図中矢印イ方向に付勢する。車輪ＢがＫ１に沿って移動するので引きバネＶ２は無効に働く。図３１（a）は「（い）の範囲の回転手段」で、車輪ＢがＫ２に沿って移動して引きバネＶ２が作用体Aを図中矢印イ方向に付勢する。貫通ボルトVaの当たりＧaが作用体Aから離れて引きバネＶ１は無効に働く。
図３１（ｃ）（ｄ）は通路体Ｓzと作用体Aとその中間に遊離体ＡＡとを備え、通路体Ｓzと遊離体ＡＡの間に押しバネＵ1を、作用体Aと遊離体ＡＡの間に押しバネＵ２を挟みこんだ構造体であって、
図３１（ｃ）（ｄ）に示す通路体Ｓzは中央にシャフトSH1を両側にSH2を装着し、シャフトSH1とSH2は遊離体ＡＡに設けられる貫通穴HAAを貫通し、シャフトSH2は作用体Ａに設けられる貫通穴HAを貫通するようにして、遊離体ＡＡの貫通穴HAAはシャフトSH1とSH2に沿って移動し、作用体Ａの貫通穴HAはシャフトSH2に沿って移動するようにしたものである。遊離体ＡＡはシャフトSH1の頭部に設けられる当たりＧ１と係合離間し、作用体ＡはシャフトSH２の頭部に設けられる当たりＧ２と係合離間する。また、作用体Ａに設ける当たりＧaは遊離体ＡＡと係合離間する。押しバネＵ1の剛性は大きく押しバネＵ２の剛性は小さい。
図３１（ｄ）から図３１（ｃ）に至る過程は、押しバネＵを縮めて「固定支軸Ｓｗと接続軸Ｃとの間の距離」が減少する過程であって、剛性の小さな押しバネＵ２は該距離が大きく減っても「バネに蓄える力の増加」が少なく、押しバネＵ２に蓄える力によって剛性の大きな押しバネＵ1が僅かに縮むが、図３１（ｃ）に示ように作用体Aと遊離体ＡＡとが当たりＧaを介して係合して該距離が減少しなければ、押しバネＵ２は縮まない。
図３１（ｃ）から図３１（ｄ）に至る過程は、押しバネＵの復元力で「固定支軸Ｓｗと接続軸Ｃとの間の距離」が増加する過程であって、剛性の大きな押しバネＵ1は該距離が僅かに増えるだけで力を失い。剛性の小さな押しバネＵ２は該距離が大きく増えてもバネの力に変化がない。図３１（ｃ）に示す押しバネＵ１とＵ２との双方が縮んだ状態から該距離が増え始める当初は、押しバネＵ１とＵ２との双方が同時に伸びることになるが、力の変化は主に押しバネＵ１によるものである。剛性の大きな押しバネＵ1は駆動部の小さな動きに対してドアが大きく回転し、大きなバネの力によって動作する「（あ）の回転手段」に適している。
該距離が僅かに増えるだけで押しバネＵ1は力を失い、以後は押しバネＵ2の伸縮だけで該距離が増加する。剛性の小さな押しバネＵ２は駆動部の大きな動きに対してドアが小さく回転し、小さなバネの力でも力が減衰しないので「（い）の回転手段」に適している。このように剛性の異なるバネを直列に連結するだけでドアの付勢手段として十分である。
図３１（e）（ｆ）は通路体Ｓzと作用体Aとその中間に遊離体ＡＡとを備え、通路体Ｓzと遊離体ＡＡの間を引きバネＶ１で、作用体Aと遊離体ＡＡの間を引きバネＶ２で連結した構造体であって、図３１（ｃ）（ｄ）と同じくシャフトSH1,SH2、貫通穴HAA,HA、当たりＧ１,Ｇ２を備える。引きバネＶ1の剛性は小さく引きバネＶ２の剛性は大きい。当たりＧa,Ｇsは「切替範囲」において遊離体ＡＡの図中矢印イ方向の移動を止める逆止装置で、当たりＧa,Ｇsのそれぞれは通路体Ｓzと作用体Aに回転自在に軸支され、捩りバネＵＶによって付勢され、付勢方向の回転は当たりＧＧと遊離体ＡＡによって阻止される。
図３１（ｃ）に示す引きバネＶ１とＶ２との双方が縮んだ状態から該距離が増え始める当初は、引きバネＶ１とＶ２との双方が同時に伸びることになるが、力の変化は主に剛性が小さい引きバネＶ１によるものである。図３１（ｅ）から図３１（ｆ）に至る過程は、引きバネＶ１とＶ２との双方を引き伸ばして「固定支軸Ｓｗと接続軸Ｃとの間の距離」が増加する過程であって、当初は剛性の大きな引きバネＶ２は殆んど伸縮せずに剛性の小さな引きバネＶ１が伸縮して遊離体ＡＡが当たりＧ1に当接するようになる。遊離体ＡＡが当たりＧ1に当接すると引きバネＶ１の伸縮は阻止され引きバネＶ２だけが伸縮する。当たりＧa,Ｇsは捩りバネＵＶの付勢方向に回転し、遊離体ＡＡが図中矢印イ方向に戻らないようにする。
図３１（ｆ）から図３１（ｅ）に至る過程は、引きバネＶを縮めて「固定支軸Ｓｗと接続軸Ｃとの間の距離」が減少する過程であって、遊離体ＡＡが図中矢印イ方向に戻らないので引きバネＶ２だけが伸縮する。引きバネＶ２が伸縮する力で当たりＧa,Ｇs同士が当接して、遊離体ＡＡの逆止装置が解除され、剛性の大きな引きバネＶ２は殆んど伸縮せず、剛性の小さな引きバネＶ１が伸縮するようになる。
図３１の装置は「（あ）の回転範囲」においてのみドアに回転を伝える回転装置と、「（い）の回転範囲」においてのみドアに回転を伝える密閉装置を備え、「途中まで有効で途中から無効になる付勢手段」と「途中まで無効で途中から有効になる付勢手段」とを備え、それぞれの回転範囲で有効に働く拘束手段は「切替範囲」で解除され、バネの力はバネの伸縮がなければ無効に働き、バネの伸縮が生じて有効に働くようにする。
このように本発明の開閉装置の付勢手段は引きバネＶ、押しバネＵ、捩りバネＵＶ、板バネ、成形バネ、など弾性体であれば「ドアに作用する力」を自由に設計することが出来る。
「切替範囲」においてドアと駆動部が連動しない場合、「切替手段」の運動は一定であって、「ドアに作用する力」が「ラッチ雄部Ｒdを凹ませる力」になるまでの所要時間は一定である。またラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに当接して凹み始めるまでの所要時間は一定である。ドアがドア慣性力だけで回転するとすれば、ドアの回転量はドア慣性力の大きさに比例し、「（あ）の回転手段」から「（い）の回転手段」に切り替わるまでの所要時間の間にドアが回転する量はドア慣性力の大きさによって大きく異なる。図３２は「切替範囲」において「（あ）の回転手段」が「（い）の回転手段」を切り替えるだけで、ドアに作用しない場合に、ドアがドア慣性力だけで回転する量によってドアを急停止させる装置を働くようにするかしないかを判別する開閉装置の動作説明平面図である。
図３２の装置は全開時から閉止直前までの「（あ）の回転範囲」においてのみドアに回転を伝える回転装置と、閉止直前から全閉時までの「（い）の回転範囲」においてのみドアに回転を伝える密閉装置を備える。「車輪Ｂ１を装着するリンクＡ１」は「ドアＤに設けられる接続軸Ｃ」の周りに軸支され、捩りバネＵＶ１によって図中矢印イ方向に付勢されている。また回転体Ｊは固定支軸Ｓｗの周りに回転自在に軸支され、捩りバネＵＶ２によって図中矢印ハ方向に付勢されていて、先端部に設けられる連結軸ＰにはリンクＡ2が接続され、リンクＡ2の先端部に車輪Ｂ２を装着する。
図３２（ａ）に示すように「（あ）の範囲」では、車輪Ｂ１が摺動面Ｋ１に沿って図中矢印ニ方向に移動し、摺動面Ｋ１を押圧することによって、ドアＤが図中矢印ロ方向に回転する。閉止寸前にリンクＡ１の図中矢印イ方向に回転は当たりＧaによって阻止され、同時に車輪Ｂ１によってドアが回転しなくなり、ドアは動慣性だけで回転するようになる。車輪Ｂ２は図３２（ａ）に示すように車輪Ｂ１に押し出されて摺動面Ｋ11上から、図３２（ｂ）に示すように摺動面Ｋ２上に移動する。このとき以後車輪Ｂ１は摺動面Ｋ11に当接せず、ドアは自由に閉止回転できる。
図３２（ａ）に実線で示す回転体ＪとリンクＡ２と車輪Ｂ２は待機状態を示し、リンクＡの軸芯線Za方向に強い押圧力を支持しながら、リンクＡの軸芯線Za方向と直角方向の弱い力で移動可能な状態である。図１２（ｄ）〜（ｆ）に示すトグルバネＶＶによって静止状態を保つ場合は、トグルバネＶＶが強くなればなるほど、リンクＡ２が回転し難くなり、静止状態を解除するため「（あ）の回転手段」が強力である必要がある。そのためトグルバネＶＶの軸芯線がリンク「Ａ2の回転の中心Sw2」に近い位置にあって、トグルバネＶＶの軸芯線が僅かに移動することによって「リンクＡ2の回転の中心Sw2」を横切るようにするので、待機状態は非常に不安定に保たれる。これに対して図３２（ａ）のように「車輪Ｂ２が摺動面Ｋ２を押圧する回転機構」を採用する場合は、図３２（ａ）に実線で示すように角度Θakが十分に鈍角であっても、車輪Ｂ２の円運動の周方向に小さな力が働くことによって待機状態が解除され、待機状態は非常に安定する。
図３２（ａ）に示す実線は回転体Ｊの図中矢印ハ方向の回転力によってリンクＡ２の軸芯線に沿って押圧力が作用し、車輪Ｂ２が摺動面Ｋ11を押圧する状態を示す。リンクＡ２の軸芯線Za2と摺動面Ｋ11の交差角度Θa2は鈍角であって、リンクＡ2の図中矢印ホ方向の回転は当たりＧj1によって阻止される。
図３２（ａ）に破線で示す回転体Ｊの軸芯線ZjとリンクＡの軸芯線Zaと車輪Ｂ２は、車輪Ｂ１の図中矢印ニ方向の移動によって、車輪Ｂ２が摺動面Ｋ11から押し出される状態を示している。摺動面Ｋ11とＫ２の間には段差が設けられ、車輪Ｂ２はその回転軸が段差を通過すると、段差を落下しながら車輪径の半分は自力で移動する。該交差角度Θa2は鋭角に転じ、車輪Ｂ２は摺動面Ｋ２に沿って図中矢印ヘ方向に移動しようとする。
摺動面Ｋ２はドアＤに設けられる接続軸Ｃjの周りに回転自在に軸支され図中矢印チ方向に押しバネＵ３によって付勢され、図中矢印チ方向の回転は当たりＧk2によって阻止される。車輪Ｂ２が摺動面Ｋ２に沿って図中矢印ヘ方向に移動するに従い、摺動面Ｋ２は図中矢印チと反対方向は接続軸Ｃjの周りに回転して、摺動面Ｋ２の勾配は小さくなり、車輪Ｂ２が摺動面Ｋ２上を終端部Ｋe2に向かって移動可能な状態になる。車輪Ｂ２が摺動面Ｋ２上に乗り移った当初は車輪Ｂ２が接続軸Ｃj上を乗り越える以前であって、図７の場合と同様に「接続軸Ｃjの周りに取り付けられる押しバネＵ」はドアＤを開く方向に付勢する。車輪Ｂ２が摺動面Ｋ２の回転軸Ｃｊ上あるとき基端部Ko2がドア枠Ｗから離れて車輪Ｂ２の押圧力の全てがドアＤを押圧する。車輪Ｂ２は終端部Ke2に向かって移動し、「車輪Ｂ２が摺動面Ｋ２を押圧する力の作用線Ｆｂ」が枢軸Ｏから遠ざかる。
回転装置がドアに作用する力は、捩りバネＵＶ１によって車輪Ｂ１が摺動面Ｋ１を押圧する力であって、密閉装置がドアに作用する力は、捩りバネＵＶ２によって車輪Ｂ２が摺動面Ｋ２を押圧する力である。回転装置と密閉装置はでそれぞれ独自の力を保有し、それぞれの力の大きさは作用点の位置に関係なく捩りバネＵＶ１，２の力の大きさをかえることによって自由に調節できる。また回転装置は「（あ）の範囲」で、密閉装置は「（い）の範囲」で別々に動作するので、「（あ）の範囲」でドアに作用する力と「（い）の範囲」でドアに作用する力は作用点の位置に関係なく捩りバネＵＶ１，２の力の大きさをかえることによって自由に調節できる。捩りバネＵＶ１，２の力の大きさによっては、「（あ）の範囲」でドアに作用する力の作用転の位置が「（い）の範囲」でドアに作用する力の作用点の位置より枢軸Ｏから遠い場合も考えられる。
図３２（ｃ）はドアを開く過程において車輪Ｂ２が摺動面Ｋ11上に戻るときの状態を示し、ドアを開く過程において「終端部Ｋｅに至った車輪Ｂ２が戻り始めるときのドアの開度Θdo」はドアが閉まる過程において「車輪Ｂ２が摺動面Ｋ２上に乗り移るときのドアの開度Θds」より大きいことを示している。ドアの開度Θdoから閉まり始めるドアはドアの開度がΘdsになるまでに慣性力が取り付き、車輪Ｂ１が車輪Ｂ２を摺動面Ｋ11上から押し出せるようになる。Θdoより小さいドアの開度から閉まり始めるドアは車輪Ｂ２が摺動面Ｋ２上にあって、密閉装置が動作する範囲内にあるのでドアは密閉に至る。
図３２の開閉装置は閉止直前に回転装置から密閉装置にリレーする装置であって、回転装置から密閉装置にリレーするとき静止状態の密閉装置を運動させる仕事をするので、ドアは減速する。
密閉装置はドアを回転させずに始動するので、回転装置から密閉装置にリレーする間にドアが動慣性で移動する距離はドアの回転速度に比例し、ドア慣性力が大きいほどこの間の移動は大きい。
「回転装置から密閉装置にリレーする間」とは、車輪Ｂ１の一部が車輪Ｂ２を摺動面Ｋ11上から押し出したあとから車輪Ｂ２が接続軸Ｃj上を乗り越えるまでの間で、車輪Ｂ１の一部が車輪Ｂ２を摺動面Ｋ11上から押し出したあとは、車輪Ｂ１はドアを回転させない。また車輪Ｂ２が段差を落下し摺動面Ｋ２上に乗り移って接続軸Ｃj上を乗り越えるまでは、車輪Ｂ２はドアを回転させない。
摺動面Ｋ２の末尾にリンクＡ３が取り付き、リンクＡ３先端部に車輪Ｂ３が装着される。図３２（ｄ）に示すように密閉寸前に摺動面Ｋ２の先端部Ｋ2oがドア枠Ｗに当接したとき、リンクＡ３は起立した状態である。摺動面Ｋ３はドア枠Ｗに設ける支軸Sk3の周りに回転自在に軸支され図中矢印トと反対方向に押しバネＵ３によって付勢され、図中矢印トと反対方向の回転は当たりＧk3によって阻止される。
ドアが低速回転するとき「回転装置から密閉装置にリレーする間」のドアの回転量は小さく、車輪Ｂ３が摺動面Ｋ３上に当接して摺動面Ｋ３が図中矢印ト方向に回転する量が小さく、リンクＡ３の軸芯線Za3と摺動面Ｋ３の交差角度Θa3は鋭角であって、車輪Ｂ３は図中矢印リ方向に移動できる。図３２（ｂ）に示すように車輪Ｂ２は摺動面Ｋ２上を移動し接続軸Ｃj上を乗り越えると、リンクＡ３は倒伏する。
ドアが高速回転するとき「回転装置から密閉装置にリレーする間」のドアの回転量はおおきく、車輪Ｂ３が摺動面Ｋ３上に当接して摺動面Ｋ３が図中矢印ト方向に回転する量が大きく、リンクＡ３の軸芯線Za3と摺動面Ｋ３の交差角度Θa3は鈍角であって、車輪Ｂ３の図中矢印リ方向の移動は阻止される。図３２（ｄ）に示すように車輪Ｂ３は摺動面Ｋ３上を移動せずにリンクＡ３は起立したままになる。車輪Ｂ２が摺動面Ｋ２上を図中矢印ヘ方向に移動することが出来ない状態となり、ドアは停止し密閉が阻止される。
図３３はラッチについて説明する動作説明平面図である。ドアを回転させるだけのバネの力は小さく、閉止したドアには大きな密閉力が作用している。ドアを開くときに必要な力は密閉力の大きさであって、密閉力が小さいドアはドアを開くときに軽く感じられる。ラッチの代わりにマグネットキャッチを装着させるとするならば、ドアを密閉するためのバネの力は必要ではなく、ドアを開くとき最も軽く感じられるようになる。
このように密閉時にラッチの抵抗が小さければ、静止最大摩擦力を少し上回る力で十分にドアを戸当りに当たるまで回転させることが出来る。即ち「ゆっくりと閉止ししかも必ず密閉する」という本発明の目的をより可能にする。図３３はドアが閉止するとき抵抗が少なくドアの逆転を防止するラッチを提供するもので、密閉力を小さくすることによって閉まったドアを開くときの力をより小さくするものである。密閉時にドアを押圧するバネの力はドアの気密を保つほどの力に設定され、それ以上に強くしない。
図３３はドアＤの枢軸と反対側の側面に取り付けられるラッチ雄部Ｅと、それに対面しドア枠側面に取付けられるラッチ雌部Ｆの水平断面図である。図３３(ａ)(ｂ)(ｃ)はそれぞれ閉止時、閉止直前、開放する時の状態を示す。
ラッチ雄部Ｅは爪Ｇｅを収容する凹部Ｈｅを備え、凹部Ｈｅに回転支軸Ｉｇが設けられる。回転支軸Ｉｇに爪Ｇｅが回転自在に軸支され、爪Ｇｅの摺動面Ｋｅは先端部Ｐｇとそれに連続する前部摺動面Pkとを備える。ラッチ雌部Ｆはドアが閉止したとき爪Ｇｅを収容する凹部Ｈｆを備え、その周縁部には爪Ｇｅの前部摺動面Pkに沿って移動する入口部Ｋｆと、それに連続し爪Ｇｅの先端部Ｐｇに沿って移動する円周部Ｒｆとを備える。円周部Ｒｆの形状は「閉止時の爪Ｇｅの回転支軸Ｉｇ０の位置」を中心とし、「回転支軸Ｉｇと爪Ｇｅの先端部Ｐｇとの間の距離ｒｒ」を半径とする円の一部である。
図３３(ａ)は閉止時のドアに開く方向の力が作用し、爪Ｇｅがラッチ雌部Ｆから反力を受けるときの状態説明図である。「閉止時にドアの逆転を防止する力Fg」の作用線は、回転支軸Ｉｇと爪Ｇｅの先端部Ｐｇとを通る直線であって、「逆転を防止する力Fg」は回転支軸Ｉｇで支持される。このため回転支軸Ｉｇの断面積を大きくする必要があるが、図３３に示すラッチ装置は爪Ｇｅを収容する凹部Ｈｅに円周部Ｒｅが設けられ、「逆転を防止する力Fg」の殆んど回転支軸Ｉｇにではなく、円周部Ｒｅの（あ）の範囲で支持される。
爪Ｇｅの先端部Ｐｇと反対側の周辺部には円周部Ｒｇを備え、円周部Ｒｇは回転支軸Ｉｇを中心にして半径ｒの円の一部であって、凹部Ｈｅの円周部Ｒｅは回転支軸Ｉｇを中心にして半径が上記半径ｒ以上である円の一部である。「爪Ｇｅを収容する円周部Ｒeの（あ）の範囲」は「爪Ｇｅの円周部Ｒｇ」と接触しながら「爪Ｇｅを軸とする回転軸受け」としても機能し、回転支軸Ｉｇに代わって反力Ｆｇを支持することになる。従って回転支軸Ｉｇに期待する強度は少なくなる。
押しバネＵはラッチ雄部Ｅの凹部Ｈｅに取り付き、爪Ｇｅを回転支軸Ｉｇを中心に図中矢印イ方向に付勢している。図３３（ｃ）に示すようにドア枠Ｗから離れている状態では爪Ｇｅの先端部Ｐｇは凹部Ｈeから突出している。また円周部Ｒｅの（あ）の範囲の先端部Reeとその周辺は、爪Ｇｅの図中矢印イ方向の回転を阻止する当りとして働く。小さな突起の当りを設けて爪Ｇｅの回転を阻止するものではない。
図３３（ｃ）に示すようにドア枠Ｗから離れている状態から、ドアＤが図中矢印ホ方向に移動し図３３（ｂ）に示す閉止直前の状態に移るとき、爪Ｇｅの摺動面Ｋｅは入口部Ｋｆに接触し、爪Ｇｅは回転支軸Ｉｇを中心に図中矢印ロ方向に回転して、ラッチ雄部Ｅに設ける凹部Ｈｅに収容され、爪Ｇｅはドア内部に収容される。ドアＤが更に回転すると、図３３（ａ)に示すように爪の先端部Ｐｇはラッチ雌部Ｆの入口部Ｋｆ上を通過した後、凹部Ｈｆの円周部Ｒｆ上を移動する。
円周部Ｒｆの形状は閉止時の爪Ｇｅの回転支軸Ｉｇ０の位置を中心とし、回転支軸Ｉｇと爪Ｇｅの先端部Ｐｇとの間の距離を半径ｒｒとする円であるとき、ドアＤが戸当たりＧｗに設けた緩衝部Ｇｚに当接して、ドアが図中矢印ニ方向に移動しようとするとき、回転支軸Igは爪Ｇｅの先端部Ｐｇを中心に図中矢印ハ方向に公転しようとして、爪Ｇｅがラッチ雌部Ｆの凹部Ｈｆに奥深く進入しない場合でも、ドアは矢印ニ方向に動くことはない。
通常のラッチ装置は、ラッチがドア枠Ｗに当接するとき、ドア面と平行に移動し移動方向と直角方向に力が働く。ドアの逆転を阻止する力はせん断力であり、これを支持する部分はラッチ側面の大きな接触部分で支持される。ラッチに働く力の方向を直角に変えることとラッチ側面に摩擦抵抗が働くことで大きな力が必要となる。
これに対して本発明のラッチ装置はラッチが回転することによって、ラッチの移動方向とラッチに働く力の方向を平行に近づけている。このようにしてラッチが凹ませるための力は小さくなり、閉止したドアに働く密閉力を小さくすることが出来る。ラッチにおいては回転軸に向かう力であって、これを支持する部分はラッチの回転軸ではなくラッチの外縁部で力を支持し、大きな接触部分で支持される。またドア枠深く進入しなくても、ドア枠から抜けるものではなく、どあを開こうとする力が大きくかかるほど大きな制動力が働く。
図３３（ｄ）〜（ｆ）は図３３（ａ）〜（ｃ）の爪Ｇｅを「外縁部の形状が渦巻き曲線である爪Ｇｂ」に取り替えたもので、外縁のは回転軸Ｉｇから外縁までの距離が漸次大きくなる渦巻き曲線である。図３３（ａ）に示すように、「爪Ｇｂとラッチ雌部Ｆとの接点ｂ」と回転軸Ｉｇとの距離Ｌｂは、爪Ｇｂを図中矢印ロと反対方向に回転するほど大きくなるので、図３３（ｂ）に示す状態からドアを開くときドアを開けば開くほど「間隙Ｌｇを拡張する方向に働く力」が大きくなり、枢軸Ｏの回りに抵抗がかかって開かなくなる。
ドアを閉めるとき爪Ｇｂは図中矢印ロ方向に回転し、「爪Ｇｂとラッチ雌部Ｆとの接点ｂ」と回転軸Ｉｇとの距離Ｌｂは小さくなり、抵抗が殆んどかからずに、ドアを戸当たりに当てることが出来る。図３３（ｄ）〜（ｆ）に示すラッチ装置は図３３（ａ）〜（ｃ）に示すラッチ雌部Fに凹部Ｈｆが不要であって、起伏のない平面であっても良い。
図３３（ａ）〜（ｃ）の爪Ｇｅと図３３（ｄ）〜（ｆ）の爪Ｇｂは「車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する密閉機構」と同様に、径方向に大きな密閉力を支持して、小さな周方向の力で回転するラッチであって、ドアが閉まるときに抵抗が少なく、開く方向に大きく抵抗する。
本発明の「切替手段」は「回転軸を軸に回転する回転体の先端部に設けられる支軸」に作用する力の作用線が「回転体の所定の開度」で回転軸を横切ることによって、回転体の付勢方向が逆転するものであって、ドアの閉止過程の回転機構のように回転体の片方の回転を阻止する解除可能な拘束手段を備えるときは、他方の回転力の大きさが切り替わり、拘束手段を備えないときは、ドアが全開位置で静止するときのように付勢方向が逆転する。図３４は拘束手段を備えない「切替手段」で、全開位置で静止するドアを少し閉止方向に回転させると付勢方向が逆転して勝手に全閉位置まで閉止するように、全閉位置においても付勢方向が逆転して勝手に全開位置まで開くように「切替手段」を設けるもので、少し開くと全開し少し閉めると全閉するドアを提供する。
引きバネＶの片方はドアに設けられる支軸Sdに、他方はリンクＡの先端部に設けられる支軸Saに取り付きドアを牽引して回転させる。リンクＡはトグルバネＶＶに付勢され、固定支軸Ｓｗを軸に当たりＧa1と当たりＧa2に当接する位置の間を揺動し、図３４（ａ）に示すように当たりＧa1に当接するとき、ドアＤは枢軸Ｏを軸に図中矢印イ方向に回転し、戸当りGd1に当接して全開する。当たりＧa2に当接するとき図３４（ｄ）に示すようにドアＤは図中矢印イと反対方向に回転し、戸当りGd2に当接して全閉する。
回転体J1とJ2はリンクＡに装着される車輪Ｂに当接離間してリンクＡを揺動させる手段であって、それぞれドア枠Ｗに設けられる固定支軸Sw1,Sw2の周りに回転自在に軸支され、捩りバネUVj1,UVj2によって図中矢印ハ方向に付勢され当たりGj1,Gj2に当接して待機している。また径方向に摺動面KK1,KK2と周方向に渦線上のとを備え、摺動面KK1,KK2と反対側の径方向に摺動面KKK1,KKK2を備える。車輪Ｂは図３４（ａ）に示すように摺動面KK1とKK2とに挟まれる領域にあって、回転体J1とJ2の待機位置の間を往復する。
摺動面K1,K2はそれぞれ基端部Ko1,Ko2から終端部Ke1,Ke2に至る間は漸次回転軸Sw1,Sw2から遠ざかる渦線であって、ドアＤに取り付くラチェット爪AA1,AA2は摺動面KKK1,KKK2と係合して終端部Ke1,Ke2を図中矢印ロと反対方向に後退させ、摺動面K1,K2から退避しながら図中矢印ロ方向に前進する。ラチェット爪AA1,AA2はそれぞれドアＤに設けられる支軸S1,S2の周りに回転自在に軸支され、捩りバネUVaa1,UVaa2によって付勢され当たりGaa1,Gaa2に当接して待機している。図３４（ａ）に示すように全閉時にはラチェット爪AA1は摺動面KKK1に係合し、車輪Ｂが摺動面KK1に当接している。図３４（ｄ）に示すように全開時にはラチェット爪AA2は摺動面KKK2に係合し、車輪Ｂは摺動面KK2当接する。
図３４（ｂ）に示すように全閉位置で静止するドアを少し開く方向図中矢印イと反対方向）に回転させると、摺動面KKK1に係合したラチェット爪AA1は回転体J1を図中矢印ハと反対方向に回転させ、摺動面KK1が車輪Ｂを押圧してリンクＡは図中矢印ニ方向に回転し、破線で示すように引きバネＶの軸芯線ZvとリンクＡの軸芯線Zaとが一致する状態を過ぎると、リンクＡはトグルバネＶＶによって当たりＧa2に当接する位置まで回転して静止する。引きバネＶの
付勢方向が閉める方向から開く方向に逆転して勝手に全開位置まで開くようになる。トグルバネＶＶの片方はリンクＡに取付けられるが、他方は「枢軸Ｏと固定支軸Ｓｗとを通る直線Ｔ」上のドア枠Ｗに取付けられる。
摺動面K1の終端部Ke2は回転体J1が図中矢印ハと反対方向に回転するに従い枢軸Ｏに近づくようになり、ラチェット爪AA1の図中矢印ハの回転は当たりＧaa1によって阻止されているので、リンクＡが当たりＧa2に当接した後にラチェット爪AA1は摺動面KKK1から離れて、図３４（ｃ）に示すように回転体Ｊ１は捩りバネUVj1によって戻され、当たりGj1,Gj2に当接して待機する。
図３４（ｃ）はラチェット爪AA2が摺動面Ｋ2に沿って移動する状態を示し、ラチェット爪AA2は捩りバネUVj2の図中矢印ハ方向の付勢に抗して当たりGaa2から離れて、摺動面Ｋ2から退避しながら図中矢印ロ方向に前進する。
図３４（ｄ）はラチェット爪AA2が終端部Ke2を乗り越えた状態を示し、ラチェット爪AA2は捩りバネUVj2によって図中矢印ハと反対方向に回転し、当たりＧaa2に当接した後回転体Ｊ２の摺動面KKK2に係合する。
全開位置から全閉位置に戻る過程は上述の過程の逆を辿るもので、全開位置で静止するドアを少し閉止方向に回転させると付勢方向が逆転して勝手に全閉位置まで閉止する。
図３４の開閉装置はリンクＡの回転軸は枢軸Ｏから遠い位置にあって揺動幅を小さくし、ラチェット爪は枢軸Ｏから遠い位置であってドアの回転角に対して移動距離が大きくして、全開位置或いは全閉位置でドアを僅かに回転するだけでドアの付勢方向が逆転するようにしている。
図３５は図１で説明した「リンクＡの先端部に装着される車輪Ｂが摺動面Ｋ上を「摺動面ＫとリンクＡの軸芯線Zaとの交差角度Θak」が鈍角側に移動し易く鋭角側に移動し難い特性」をドア以外の産業分野に応用した実施例の動作説明図で、図３５(a)〜(ｃ)は靴に採用した動作説明図で、図３５(ｄ),(ｃ)は足踏みペダルに採用した動作説明図である。
図３５に図示する靴は前足が着地するときに抵抗がなく、後足が地面から離れるときに地面を蹴る力が最大になるもので、足が着地するときに後足が地面を蹴るエネルギを蓄える特徴がある。２足歩行において後足が地面から離れて前足だけで立つ瞬間は、静止力学的に力が釣り合っていない状態で、運動加速度によって釣り合っている。したがって後足が地面を蹴るとき、最も大きく力が必要になる。押しバネの場合は後足が地面から離れるに従い伸びることによって力が最小になっている。
図３５に図示する靴は靴Dと靴底Wとに上下２つに分割され、枢軸Oで連結される。図３５(a)は靴が着地した状態を、図３５(ｂ)は地面から離れようとする状態を、図３５(ｃ)は地面から離れる瞬間の状態を示す。リンクＡは靴Dの接続軸Ｃを軸に捩じりバネUVによって図中矢印イ方向に付勢され、リンクＡの先端部に装着される車輪Ｂが靴底Wに設けた摺動面Ｋに沿って押圧しながら移動し、靴Dを図中矢印ロ方向に回転させる。
図３５(a)から図３５(ｃ)に至る過程は靴が着地してから足を蹴り上げるまでの過程であって、「単に靴底にバネを装着する靴」は立って姿勢を保つときに不安定であって、静止するのは困難であるが、図１のバネの回転機構を採用する靴は、着地時にバネの力が靴に殆んど作用せず、図３５(ｂ)に示すように靴が回転して、靴底との間が少々開いても「力の作用線Fbと枢軸Ｏとの間の距離」に変化がない。従って着地時に何かを踏み潰す感覚はあるが、着地時から足を蹴り上げるまでの過程では靴底にバネを装着した感覚はない。
図３５(ｃ)に示すように靴が地面から離れる瞬間に、大きな力Fbが靴底に作用し地面を蹴ることになる。
図３５の実施例に示すバネの回転機構は、靴が地面から離れる瞬間の靴の所定の開度で力の大きさが切り替わる図１に示したバネの回転機構であって、足を蹴り上げて前方に運ぶ動作に加勢するものであって、ロボットの足に装着される。
図３５(a)から図３５(ｃ)に至る過程は「摺動面ＫとリンクＡの軸芯線Zaとの間の角度で車輪Ｂの移動方向（図中矢印ホ方向）側の角度Θａｋ」は鋭角であって、車輪Ｂの移動に抵抗が掛かり、枢軸Ｏ軸に２つの開閉体Ｄ，Ｗを開く仕事をするが、図３５(ｃ)から図３５(ａ)に至る過程で、空中にある靴が着地するまでの過程では車輪Ｂの移動方向が逆（図中矢印ホと反対方向）になり、「車輪Ｂの移動方向側の角度Θａｋ」は鈍角となり、車輪Ｂの移動に抵抗が掛からなくなる。「単に靴底にバネを装着する靴」は着地するに従い抵抗が掛かる感覚を受けるが、図３５に図示する靴を履いて歩くとき、着地するときも地面から離れるときも通常の歩行と感覚的に変るところがなく、バネが動作するにも拘らず違和感がない。
図３５(ｄ), (ｅ)は図１の実施例に示すバネの回転機構を採用した足踏みペダルの動作説明図で、確実にもとの位置に戻るためにはバネの力を強くする必要があって、復元力が強いバネを使用する。図３５(ｄ), (ｅ)は図３５(a)〜図３５(ｃ)の靴と同様に、踏むときの力は小さく、何回も踏み続けてもど疲れ難い特徴がある。
足踏みペダルＤは車体Ｗに設ける枢軸Ｏの周りに回転自在に軸支され、先端部に設ける接続軸ＣにリンクＡが接続される。リンクＡは接続軸Ｃの周りに図中矢印イ方向に押しバネＵによって付勢され,リンクＡの同方向の回転は当たりＧaによって阻止される。リンクＡの先端部に設ける車輪の回転軸Ｉｂに車輪Ｂが装着され、車輪Ｂは摺動面Ｋに沿って移動する。図３５(ｄ)は足踏みペダルＤから足が離れている状態図で、図３５(ｅ)は足踏みペダルＤを足で離みつけた状態図である。
図３５(ｄ)から図３５(ｅ)に至る過程において、足踏みペダルＤを足で踏みつけ枢軸Ｏを軸に図中矢印ロと反対方向に回転させると、押しバネＵが縮んでリンクＡが接続軸Ｃを軸に図中矢印イと反対方向に回転し、車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って図中矢印ホ方向に移動する。リンクＡが図中矢印イと反対方向に回転するに従い作用力距離Ｌｏが大きくなり、接続軸Ｃの周りに働く駆動力Mvと釣り合う押圧力Ｆｂが小さくなって、「足踏みペダルＤを足で踏む力」が小さくなる。また「リンクＡの軸芯線Zaと摺動面Ｋとの交差角度で車輪Ｂの移動方向側の角度Θａｋ」は鈍角であり、車輪Ｂの移動に抵抗が掛からない。
図３５(ｄ)から図３５(ｅ)に至る過程)は足踏みペダルＤから足が離して足踏みペダルＤが復帰する過程であって、図３５(ｅ)は足踏みペダルを最大限に踏み込んだ状態を示す。作用力距離Ｌｏは最大になるが、押しバネＵは最大限に縮み、押圧力Ｆｂの作用線が摺動面Ｋに略直交する。図３５(ｄ)の位置に戻るためにバネの力は最大で、力の方向が最も効果的であって、「車輪Ｂの移動方向側の角度Θａｋ」は鋭角であり、車輪Ｂの移動に抵抗が掛かるだけ、足踏みペダルに力が伝わる。
自動車のアクセルペダル等の場合においても、足踏みペダルから足を離した瞬間に足踏みペダルが復帰方向に動き始めるときの初速が大きいほど好ましく、摺動面Ｋが平面上である場合、足踏みペダルから足を離した瞬間に足踏みペダルに作用する力が最大である。
図１の「接続軸Ｃを軸に回転するリンクＡの先端部に装着した車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する回転機構」においても、また図２２〜２４に示す「回転体ＪとリンクＡとが連結軸Ｐで連結される回転機構」においても「接続軸Ｃ或いは連結軸Ｐを通るリンクＡの軸芯線Zaと力の作用線Fb」とが重なる状態に近いときリンクＡの軸芯線Za方向に大きな力が作用しても直角方向の小さな力で移動するが、これと反対に、「接続軸Ｃ或いは連結軸Ｐを通るリンクＡの軸芯線Zaと力の作用線Fb」と野間の角度が大きいとき、リンクＡの軸芯線Zaと直角方向に大きな力が作用しても軸芯線Za方向の小さな力で移動する。「接続軸Ｃを軸に回転するリンクＡの先端部に装着した車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する回転機構」は、図４のドアの場合、「（あ）の範囲」で強いバネの力を使用しながら「ドアに作用する力」が小さいように、図３５の足踏みペダルの場合、確実に復帰するように強いバネの力を使用しながら「ペダルに作用する力」は小さい。
図３５ (ｅ)の状態は図１（ａ）に示す「（あ）の範囲」に対応し車輪Ｂが枢軸Ｏ近傍に留められて拘束された状態であって、図３５ (ｅ)から（ｄ）に至る過程は、足踏みペダルＤの僅かな回転を伴いながら枢軸Ｏから遠い位置に一瞬にして戻ろうとする「切替範囲」である。図３５(ｄ), (ｅ)の実施例は図1の回転機構の「切替範囲」だけを使用するものである。
リンクＡが摺動面Ｋに対して直角になるまで起立すると、足踏みペダルＤが図３５(ｄ)の状態に戻る力は強くなって、足踏みペダルＤを踏み込む力が大きく必要になるので、摺動面Ｋが平面である場合は図３５(ｄ)に示すように角度Θakが直角になる以前にリンクＡの図中矢印イ方向の回転を当たりＧaによって止めなければならない。摺動面Ｋが平面である場合は踏み足に掛かる抵抗は踏み初めのに大きく以後次第に小さくなるが、摺動面Ｋの形状を図３５(ｄ)に破線で示す摺動面ＫＫのように、「車輪Ｂと摺動面Ｋとの接点ｂ」と接続軸Ｃとの間の距離が漸次大きくなる凹面にすれば踏み初めもの抵抗を小さく出来る。図３５(ｄ)に破線で示す摺動面ＫＫは図4に示す摺動面Ｋと同様に「車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する力Ｆｂの作用線」とリンクＡの回転の中心との間の距離Ｌｏを一定に近づけて、ペダルを踏む力を初めから終わりまで出来るだけ均一にするもので、図4に示す摺動面Ｋは作用力距離Ｌｏを小さく保ってリンクＡが大きな力を支持するものであるが、図３５(ｄ)に破線で示す摺動面ＫＫは作用力距離Ｌｏを大きく保ってリンクＡの軸方向力が小さくても車輪Ｂが移動し易くするものである。
図３６は図８で説明した「リンクＡの回転軸Ｃがバネの軸芯線Zvを横切ることによって「切り替え手段」が始動する回転機構」をドア以外の産業分野に利用する実施例であって、図３６（ａ）〜（ｃ）は「切替手段」が開閉体の開閉体の回転を全く伴わない特徴を利用するロボットアームの動作説明図で、図３６（ｄ）,（ｅ）は「切替手段」が開閉体の所定の開度で始動す特徴を利用する荷締め機の動作説明図である。
図３５がロボットアームの足であるなら図３６（ａ）〜（ｃ）はロボットアームの指であって、図３６（ａ）〜（ｃ）はに示すアームＤ、Ｗは枢軸Ｏを共有し、枢軸Ｏを共有し１本の引きバネＶで連結され、引きバネＶの伸縮によってアームＤが図中矢印ロ方向に回転するものであって、ロボットアームＤ、Ｗの先端部Da,Dwが卵Eggを掴む実施例である。
図３６（ａ）は２つのアームＤ，Ｗの先端部で卵Eggを掴んだ瞬間を示している。通常のものを挟んで掴む装置は、掴む力が増すと同時に２つのアームＤ，Ｗが閉じ方向に回転し、卵を潰してしまうことになるが、図３６（ａ）〜（ｂ）の過程が示すように２つのアームＤ，Ｗの回転が止まったままでもリンク装置は運動し続ける。図３６（ｂ）に示すようにリンクＡは接続軸Ｃを軸に図中矢印イ方向に回転しバネの軸芯線Zvを枢軸Ｏから遠ざけて、卵Eggを掴む力を大きくする。このようにアームＤの開度Θｄと間隙Ｌｅが変化しない状態を保ち、卵を潰すことなく「卵を掴む力Ｆｅ」だけが大きく出来る。
バネの片方の支軸SwをアームＷに設けて他方の支軸Saを揺動リンクＡの先端部に設ける。揺動リンクＡはアームＷに設ける回転支軸Cの周りに回転自在に軸支され、「揺動リンクＡと係合離脱する当りGa1, Ga2」を回転支軸Cの周りに揺動リンクＡの両側に設ける。
図３６（ａ）は「（あ）の範囲」で揺動リンクＡと当りGa1と係合し「回転軸Ｏとバネの軸芯線Ｚvとの間の距離Ｌｏ」を小さく維持しながら、接続軸Ｃが円軌道Ｒ0上を図中矢印ロ方向に移動して引きバネＶの軸芯線Ｚｖ横切ろうとする状態図で、距離Ｌoは小さく卵Ｅｇｇを押圧する力Ｆｅは小さい。
図３６（ｂ）は接続軸Ｃがバネの軸芯線Zvを横切り、引きバネＶの付勢方向が変化してリンクＡが図中矢印イ方向に回転する状態図で、リンクＡは当りGa1を押圧する位置から当りGa2を押圧する位置に揺動し、距離Loが大きくなって卵Eggを押圧する力Feも大きくなる。
リンクＡの図中矢印イ方向の回転はドアと全く関係なく、ドアが停止していても実行される。
バネの片方の支軸Swを揺動リンクＡの回転支軸Cから近くに他方の支軸Saを遠くに設けることによって、揺動リンクＡが回転支軸Cの周りを図中矢印イ方向に回転するとき、バネの力の作用線Zvと回転支軸Cと間の距離は小さく保たれ、、揺動リンクＡの回転に伴うバネの伸縮は小さくなり、揺動リンクＡの加速は小さくなる。揺動リンクＡを加速する要因はバネの強さではなくバネの伸縮量であって、「運動の始まりと終わりのバネの力の差」である。
ロボットアームＷの先端部Dwには押しバネＵが装着される。押しバネＵは図１の押しバネＵと同様の機能を有し、図３６（ａ）に示すように、接続軸Ｃが引きバネＶの軸芯線Ｚｖを横切る前にアームＤの回転が停止する場合、リンクＡが当りＧｊに当接したままの状態でも、小さな力の「（あ）の回転手段」で押しバネＵは縮むことが出来、ドアが回転して接続軸Ｃがバネの軸芯線Ｚｖを横切るようになる。
図３６（ａ）の破線Dasは卵Eggが小さい場合のアームＤを示し、押しバネＵが縮む前に接続軸ＣがリンクＡの軸芯線Zaを横切って「切替手段」が動作し始めるときが実線で示す場合よりも早くなる。「切替手段」は押しバネＵが縮む以前であるか以後であるかに関係なく、押しバネＵが縮みながら動作し、作用力距離Ｌｏの増加に伴って「破線で示す卵Eｓgを掴む力Fe」は大きくなるが、「卵Eggを掴む力Fe」と押しバネＵの縮みが比例する。押しバネＵの剛性が小さい場合、距離Leが減少分の殆んどは押しバネＵの縮みであって卵Eggの縮みは少ない。図３６（ａ）〜接点ｂ）の過程において卵を変形させずに「卵Eggを掴む力Fe」だけが大きくなる。
図３６（ｂ）の破線は卵Eggが小さい場合のアームDを示し、引きバネＶの伸縮量が実線で示す場合よりも小さくなる。それだけ押しバネＵが縮みも少なく「破線で示す卵Eｓを掴む力Fe」も小さくなるが、破線で示すアーム先端部Dasの変位に対して基端部の変位は小さく、引きバネＶの剛性が小さい場合で卵の大きさに大きな差異がない場合は殆んど「卵Eggを掴む力Fe」は最終的に一定する。
「切替範囲」を含めて「（い）の範囲」は狭く、ドアが閉まる寸前においてドアの僅かな回転に対してリンク装置は大きく運動する。閉止したドアを開くとき、ドアを僅かに開くだけでリンク装置を逆方向に大きく回転させて、「（い）の回転手段」から「（あ）の回転手段」に戻すことは大きな抵抗を受けることになる。
図１において、閉止寸前に枢軸Ｏの近傍にあった車輪Ｂが移動を始める時のドアの開度より、ドアを開くとき枢軸Ｏから遠く離れた車輪Ｂを枢軸Ｏの近くに戻すときの開度は大きい。図３６（ｃ）はアームＤを開く過程において、リンクＡが当たりＧj2に当接した状態のまま接続軸Ｃが再びバネの軸芯線Ｚｖを横切り、当たりＧj１に当接する状態に戻る時のドアの開度Θdoは、図３６（ａ）に示すΘｄsに比べて大きいことを示している。このように「（い）の回転手段」の大きな力はドアを開くとき大きなドアの回転を伴うことによって容易にしている。
図３６（ｄ）,（ｅ）は紐Stが常に一定の力で品物Boxを縛るようにした荷締め機の動作説明図である。「切替手段」は所定の開度で始動するが「切替手段」が始動する開度が力の大きさに比例するならば、所定の力の大きさに達したとき「切替手段」が始動するようになる。
図３６（ａ）〜（ｃ）において卵Eggの大きさが一定であるならば、「切替手段」が始動する所定の開度は押しバネＵの縮み量で決まることになる。図３６（ｄ）,（ｅ）は図３６（ａ）〜（ｃ）と回転機構は同じで、距離Leが所定の大きさで「切替手段」が始動する。距離Leの所定の大きさも押しバネＵの縮み量で決まり、押しバネＵの縮み量が品物Boxを縛る紐Stに働く張力で決まるので、品物Boxを縛る紐Stに働く張力が所定の力に達したとき「切替手段」が始動することになる。図３６（ａ）〜（ｃ）の構造は図８（ａ）〜（ｄ）に示した構造に対応し、図３６（ｄ）,（ｅ）の構造は図８（ｅ）〜（ｆ）に示した構造に対応する。
図３６（ｄ）に示すように紐Stは片方をアームＤに取り付く巻き取りローラＲｏｌに固定し、２つのアーム先端部Da、Waの間を通って品物Boxの周囲を周って、再び２つのアーム先端部Da、Waの間を通って品物Boxを縛っている。アーム先端部Waは「アームＷに設けられる支軸Sjの周りに回転自在に軸支される回転体Ｊの先端部で、基端部には引きバネＶの支軸Swが設けられる。
紐Stの他方を引くことによって紐Stがアーム先端部Waを押圧し、押しバネＵを縮めて回転体Ｊを図中矢印ハ方向に回転させ、同時に引きバネＶの支軸Swが支軸Sjの周りを公転してバネの軸芯線Zvが接続軸Ｃを横切るようになる。
図３６（e）は車輪Ｂが図中矢印イ方向に移動してアームＤが図中矢印ロ方向に回転して、２つのアーム先端部Da、Waが閉じた状態を示している。アーム先端部Da、Waには圧着機能を有する部分ＤＷと切断機能を有する部分ＷＤが取り付き、、２つのアーム先端部Da、Waが閉じると同時に紐Stを圧着して切断する。
本発明の回転機構は「（あ）の範囲」で駆動部の動作は小さくドアが大きく回転し、「（い）の範囲」でドアの回転が少なく駆動部が大きく動作する特徴を備えるので、本発明の回転機構の「切替範囲」でドアを駆動部が僅かに連動する場合で、殆んどドアの回転を伴わない切替手段の駆動部にダンパを取り付けた場合、ダンパは「（あ）の範囲」で無効に働き「（い）の範囲」で有効に働き、回転の最後に起きる衝突を緩衝し、それまでの回転には抵抗しない。
図３７は図２７に示すドアの駆動部にダンパを取り付けて、「切替手段」が無負荷状態で一瞬にして動作を終了しないようにするものであるが、図３７の開閉装置は回転の最後だけに衝撃を緩衝する装置でもあるので、図３７の開閉装置からドアを回転させるバネを取り除くと、衝撃緩衝装置として広く一般に使用できる。
図３７は図２７と構造を同じくし、図２７の連結軸ＰＰ周りを付勢するバネを取り除いて、連結軸ＰＰが「接続軸Ｃと固定支軸Ｓｗとを通る直線」を横切らないようにしている。図３７（ａ）は「（あ）の範囲」の動作説明図で図３７（ａ）から接点ｂ）に至る過程は「切替範囲」の動作説明図である。「切替範囲」ではドアが僅かに回転し、回転体Ｊが大きく回転している。回転体Jの動作を緩慢にする手段として、図３７（ｂ）に示すようにリンクＡＡが枢軸Ｏ方向に向きを変える手段と、リンクＡと回転体Ｊとの間に挟まれる押しバネＵを縮める手段とがあるが、これとは別に回転体Ｊの回転に抵抗を掛ける手段が採用されている。これらの手段を単独で使用しても、それぞれ効果に差があってもドアＤを減速する。
回転体Ｊの回転に抵抗を掛ける手段の１つを説明する。アームAbはリンクＡの中間部に設けられた回転支軸Iaの周りに回転自在に軸支され、車輪ＢＢはアームAbの先端部に設けた回転支軸Iｂに装着される。アームAbは引きバネＶVによって付勢され、当たりGabによって、アームAbの摺動面ＫKへの進入角度が調節される。
図３７（b）に示すように車輪ＢＢが摺動面ＫＫに直角方向に侵入して、図３７（ｃ）に示すように平行方向に摺動面ＫK上を移動し、引きバネＶＶが伸びて力が蓄えられ、回転体Ｊの回転は減速される。車輪ＢBが摺動面ＫKに直角方向に侵入して引きバネＶVが伸び始める当初はアームAbに大きな回転モーメントが作用するが、アームAbが更に回転して引きバネＶVが伸びた状態になってもアームAbに作用する回転モーメントは小さく、以後のリンクＡの回転に抵抗しない。
次に回転体Ｊの回転に抵抗を掛けるダンパについて説明する。
図３７においてダンパの構造を断面図で示す。ダンパは主にシリンダＳlとピストンPsからなり、シリンダＳlの端部はドア枠Ｗに設ける支軸Slwの周りに回転自在に軸支され、ピストンPsのシャフトPssの端部は回転体Ｊに設ける支軸Pssjに接続される。シリンダＳlの片方の端部の開口部は密閉蓋Slaによって、空気の出入りを遮断し、他方の端部はシャフトPssが貫通する貫通穴を有する蓋Slbが取り付き、空気の出入りを許している。シリンダSlはピストンPsによって密閉蓋側の密閉室Sliと貫通穴を有する蓋側の外気圧室Sloに分離され、ピストンの往復運動によって密閉室Sliは加圧或いは減圧される。
ピストンPsは中心にシャフトPssが貫通する貫通穴が施され、ピストンPsはシャフトPssに沿って往復可能に装着される。シャフトの先端部に先端部当たりPaを設けて、先端部当たりPaからピストンの厚み以上の距離を離した位置に中間部当たりPbを設ける。ピストンPsは先端部当たりPaと中間部当たりPbの間を往復する。
先端部当たりPaは密閉室Pliへの吸気を遮断する弁であって、シャフトPssがシリンダSl内から引く抜かれる方向に移動するとき、ピストンPsはシャフトPssに沿って先端部当たりPaに向かって移動し先端部当たりPaと密着し、密閉室Sliへの空気の出入りを遮断して密閉室Sliを減圧する。
中間部当たりPbは密閉室Sliからの排気を遮断する弁であって、シャフトPssがシリンダSl内へ押し込まれる方向に移動するとき、、ピストンPsはシャフトPssに沿って中間部当たりPbに向かって移動し中間部当たりPbと密着し、密閉室Sliへの空気の出入りを遮断して密閉室Sliを加圧する。
図２７のリンク装置に限らずその他の実施例に示すリンク装置の駆動部に、このように「決して強力とは言えない簡易なダンパ」を取り付けて「切替手段」どあ差を遅延することによって、ドアに働く大きな衝撃を吸収して緩和することが出来る。ドアに働く大きな衝撃とはあらゆる運動の最後に起きる衝突による衝撃を意味する。
例えば図１において図３７のシリンダＳlの端部を接続する支軸をドアＤに設けて支軸にピストンPsのシャフトPssの端部を接続する支軸をリンクＡに設けると、非常にゆっくりと密閉するドアとなり、ドアＤを衝撃吸収部とする緩衝装置にもなる。
図４に説明したように、「リンクＡの先端部に装着した車輪Ｂが摺動面Ｋを略直角に押圧する回転機構」は「（い）の範囲」において摺動面Ｋに沿って小さな力を軸芯線Za方向の大きな力に変換してドアを密閉するが、「（あ）の範囲」では略リンクＡの軸芯線Za方向に大きな力を支持しながら、摺動面Ｋに沿う方向の小さな力で移動するので、ドア以外の産業分野においては大きな重量を支持しながら移動する移動手段として利用できる。
このように「（あ）の範囲の回転手段」のように大きな力がドアには小さく作用する伝達手段は、逆の立場から使用すると、小さな力でも大きく作用する手段であって、物体を移動する装置に利用できる。この移動手段は軸方向に大きな力を支持しながら小さな力で回転する移動手段であって、物体の重量を支える特徴がある。
図３８は図４と同様な「リンクＡの先端部に装着した車輪Ｂが摺動面Ｋを略直角に押圧する回転機構」を説明するもので、摺動面Ｋの形状の作図法を示す。図４は摺動面Ｋが凹面である場合であるなら、図３８（ａ）（ｂ）は摺動面Ｋが凸面である場合で、図４と図３８（ａ）（ｂ）がリンクＡの回転軸は摺動面Ｋの内側である場合であるならば、図３８（ｃ）（ｄ）は外側である場合である。図３８（ａ）（ｃ）においてドア枠Ｗは枢軸Ｏと接続軸Ｃとを備え、カム体ＫＫは摺動面Ｋを備えて枢軸Ｏを軸に回転し、リンクＡは先端部に車輪Ｂを装着して接続軸Ｃを軸に回転する。図３８（ｂ）（ｄ）はそれぞれ図３８（ａ）（ｃ）の動作説明図である。車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する力Ｆｂの作用線は図３８（ａ）（ｂ）において接続軸Ｃと、図３８（ａ）（ｃ）において枢軸Ｏと一定の距離を保つ。
図３８（ｂ）（ｄ）において、円Ｒｂは摺動面Ｋと車輪Ｂとの接点ｂの円軌道であって、円Ｒｂ上に等分に配された各点ｂｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）を通る直線Ｔは車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する力Ｆｂの作用線であって、仮想円Ｒａとａｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）で接し、各点ｂｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）を始点とする直線Ｔは円弧Ｒｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）はａｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）を中心として半径が距離ａｉｂｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）である円弧であって、車輪Ｂが各点ｂｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）の位置にあるとき、接点ｂ近傍の摺動面Ｋの形状を示している。
図３８（ｂ）において、点ｂ４を通り接点ａ４を中心とする円弧Ｒ４をカム体回転軸Ｑｋを中心に回転移動して、接点ａ５を中心とする円弧Ｒ５の始点ｂ５に連続するようにすると、円弧Ｒ５と円弧Ｒ４とは１つの円弧を形成し、始点ｂ４は回転移動した円弧Ｋ４の始点ｋ４に移る。連続させた円弧を円弧Ｋ４とし、円弧Ｋ４の始点ｋ４に円弧Ｒ３を移動して円弧Ｋ３を連続させ、更に円弧Ｒ２を移動して円弧Ｋ２を連続して摺動面ＫＡの形状が作図される。このように順次R５，Ｋ４，Ｋ３，・・・を連続することによって摺動面ＫＡが作図される。図中の摺動面ＫＡはOを中心に回転する摺動面Ｋであって、車輪Ｂと点ｂ５で接触したときの摺動面Ｋである。
図３８（ｄ）において、車輪Ｂが摺動面Ｋと接点ｂｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）に接するとき、接点ｂiに連続する摺動面は、「作用線Ｆｂと仮想円Ｒａとの接点ａ」を中心とする円弧Ｒｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）である。
円Ｒｏｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）は枢軸Ｏを中心とし接点ｂｉを通る円であって円弧Ｒｉと交点ｃｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）で交わる。円Ｒｏｉによって分断された円弧ｂｉｃｉを枢軸Ｏ中心に順次回転してＲ0に連続するようにすると1つの曲線Ｒ0Ｋ1Ｋ2Ｋ3・・・が形成される。この曲線はインボリュートである。
図４と図３８（ａ）（ｂ）はリンクＡの回転軸の位置によって仮想円が移動し摺動面Ｋの形状が変化するが、図３８（ｃ）（ｄ）は仮想円の中心が摺動面Ｋの自身の回転軸であるので、摺動面Ｋの形状は仮想円Ｒａの大きさによって決定し、点ｂiが円Ｒｏ１，Ｒｏ２，Ｒｏ３上のどの位置にあっても「車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する力Ｆｂの作用線と枢軸Ｏとは一定の距離を保つ。またカム車輪Ｂが如何なる運動をしても関係なく、「枢軸Ｏの周りに働く駆動力」に対して車輪Ｂに押圧力Ｆｂは一定になる。
例えば車輪Ｂの回転軸が重量を支持する場合で図３８（ｃ）に示すように車輪Ｂが円軌道に沿って移動するとき押圧力Ｆｂの作用線の方向が変化して、重量の作用線方向の分力が変化して、「枢軸Ｏの周りに働く駆動力」は車輪Ｂが移動するとき初めは大きく最後八小さくなる。車輪Ｂが鉛直線上を移動するとすれば押圧力Ｆｂの作用線も常に鉛直線と一致し、車輪Ｂが移動するとき初めから最後まで一定の力が作用することになり、重量の上下方向の移動に必要な力の最大値を最小にすることが出来る。
図３９は「図１で自動車のトランクの蓋を上下させた実施例」と同様に図３８（ｃ）（ｄ）の回転機構を重量の上下方向の移動装置に利用するもので、蓋Dを図３９（ａ）（ｂ）に示す倒伏状態から図３９（ｃ）（ｄ）に示す起立状態にする動作説明立面図である。図１の実施例において蓋が水平に近い状態では押圧力Ｆｂの作用線と重力の作用線は平行であって、蓋が懸垂するに従い押圧力Ｆｂの作用線が回転して平行でなくなったが、図３９の実施例では押圧力Ｆｂの作用線と重力の作用線は平行である範囲が大きい特徴がある。
カム体ＫＫは外縁部に摺動面Ｋを備えて「枢軸Ｏの周りに回転自在に軸支される蓋Ｄに設けられる接続軸Ｃ」の周りに回転自在に軸支され、図中矢印イ方向に回転して蓋Ｄを図中矢印ロ方向に起立させる。台車は上面に「摺動面Ｋと接触する摩擦面である接触面KAA」を備え、両端部を車輪ＢＢで支持し枢軸Ｏが取り付く水平面Ｈ上を移動する。接触面KAAが摺動面Ｋを押圧する力Ｆｂの作用線は「摺動面Ｋと接触面KAAとの接点b」を通り「半径ｒの仮想円Ra」に接して接続軸Ｃを通る重力の作用線と並行で一定の距離ｒを保っている。
図３９（ａ）において接触面KAA上の位置をba0、摺動面Ｋ上の位置をbb0とし、摺動面Ｋが図中矢印イ方向に回転して位置bb0が接続軸Ｃを通る鉛直線Ｚ上にあるとき、図３９（ｂ）において接点bと位置bb0に至る摺動面Ｋの外縁部の長さは「鉛直線Ｚと接点bとの間の距離ｒ」より長く、摺動面Ｋが図中矢印イ方向に回転することによって台車KAAは図中矢印ハ方向に移動することになる。
カム体ＫＫの外縁部が台車KAAを介さずに直接水平面Ｈと接する場合はカム体ＫＫの外縁部と水平面Ｈとの間に滑りが生じて摩擦が起こり、カム体ＫＫの回転に大きな抵抗がかかることになるが、図３９（ａ）〜（ｄ）においてカム体ＫＫの回転に伴い水平面Ｈが移動することによって、図３９（ｅ）〜（ｇ）においてカム体ＫＫの外縁部と水平面Ｈとが車輪Ｂを介して接触することによって、カム体ＫＫの回転に大きな抵抗がかからないようにしている。
図３９（ａ）はカム体摺動面Ｋの外縁部と接触面KAAとの双方に刃を施して噛合うようにしている実施例であるが、図３９（ｂ）（ｃ）は刃を施していない実施例である。
蓋Ｄが倒伏に近い状態において蓋Ｄの回転に対して「重力の作用線と枢軸Ｏとの間の距離Lw」と「力の作用線Ｆｂとoの間の距離Lf」との比率が略一定であるので、接続軸Ｃの周りに略一定の回転力を働き続けることによって蓋Ｄを回転させて重心を上昇させることが出来る。蓋Ｄが倒伏に近い状態において重心が上昇するとき回転力が均一であるほど必要な力の最大値は小さくなる。
図３９（ｄ）は図３９（ａ）〜（ｃ）に図示するカム体ＫＫを互いに裏返しに取り付けた関係にあって、「カム体ＫＫが摺動面Ｈを押圧する力の作用線Ｆｂ」は図３９（ｄ）において、重力の作用線Ｚより枢軸Ｏに近い側あって、図３９（ａ）〜（ｃ）において遠い側にある。
蓋Ｄが倒伏から起立状態に移行するとき、重力の作用線と枢軸Ｏとの間の距離Ｌｗと力の作用線Ｆｂと枢軸Ｏとの間の距離Ｌｆとは共に減少するが、図３９（ｄ）において上記距離Ｌｆはゼロに近づき、力Ｆｂがいくら大きくてもの蓋Ｄを回転させる力はなくなっていく。図３９（ｄ）に示すように力の作用線Ｆｂが回転軸Ｑを通る位置では、蓋Ｄを回転させない。
蓋Ｄが倒伏から起立状態に移行する全過程を通じて、重力による図中矢印ロと反対方向の回転モーメントに釣り合う力Ｆｂの大きさは図３９（ｄ）において無限大に近づき、図３９（ａ）〜（ｃ）において無限小に近づく。蓋Ｄが起立に近い状態では蓋Ｄを図中矢印ロ方向に回転させる力は図３９（ｄ）において大きく必要として不足し、図３９（ａ）〜（ｃ）において過剰となる。
図３９（ｅ）（ｆ）は図３９（ａ）〜（ｃ）のカム体ＫＫに代わって特許文献１２に記載される渦巻き車輪を取り付けたもので、渦巻き車輪は回転の中心を頂点として高さが仮想円Ｒａの半径である直角三角形を順次重ね合わせていくことによって形成されるもので、前の直角三角形の斜辺が次の直角三角形の底辺となる。直角三角形の形状は仮想円Ｒａの半径によって決定し、渦巻き車輪の形状は図３９（ａ）〜（ｃ）のカム体ＫＫの形状と同様に仮想円Ｒａの半径によって決定する。
同じ仮想円によって作図される渦巻き車輪の形状と摺動面Ｋの形状とを比較すると、図３９（ｅ）（ｆ）の場合、渦巻き車輪の微分要素は半径方向に直角な線分であって、図３８（ｄ）に示す円弧の微分要素Ｒｉより接続軸Ｃに遠い側にあるため。接点ｂが回転軸Ｃから離れるに従い円に収束する度合いが大きくなって、より円に近似し、カム体の回転に伴う回転軸Ｃの上昇は少ない。とくに蓋Ｄが倒伏から起立状態に移行する過程の始まりにおいて図３９（ａ）〜（ｃ）のカム体の回転に伴う回転軸Ｃの上昇は大きく、図３９（ｅ）（ｆ）のカム体の回転に伴う回転軸Ｃの上昇は、カム体の回転し始めてすぐに激減する。
このように同じ仮想円によって作図される曲腺が明らかに異なり、図３９（ａ）〜（ｃ）の摺動面Ｋの形状はインボリュート曲線であり、図３９（ｅ）（ｆ）の曲線はインボリュート曲線ではない。
２つの開閉体Ｄ，Ｗは枢軸Ｏを軸にして相対的に回転するもので、２つの開閉体Ｄ，Ｗの片方を固定して他方が枢軸Ｏを軸にして回転する動作は、見方を変えて他方から見れば他方を固定して片方が枢軸Ｏを軸にして回転する動作である。例えば図４,図３８においてＯを軸に回転する他方はドアＤ或いは摺動面Ｋであり、固定される片方はドア枠Ｗであって紙面である。他方のドアＤ或いは摺動面Ｋを固定すると、ドア枠Ｗであって紙面である片方がＯを軸に回転する。
図４０は図４において蓋Ｋを固定して、ドア枠Ｗであって紙面である片方がＯを軸に回転するようにした動作説明図で、本発明の密閉機構のように「車輪Ｂが摺動面Ｋを略直角方向に押圧するとき、摺動面Ｋに略平行な力が小さくても移動しやすく摺動面Ｋに略直角な大きな力を車輪の回転軸が支持する特性。」を上下に起立倒伏する蓋に応用するものである。
図４０（ａ）において「先端部の車輪の回転軸Ｉｂに車輪Ｂを装着するリンクＡ」は「蓋Ｄに設けられる接続軸Ｃ」の周りに回転自在に軸支される。蓋Ｄは固定部Ｗに固定される枢軸Ｏを軸に回転し、枢軸Ｏの軸芯は水平である。蓋Ｄ０は起立状態を示し「蓋ドアＤの重力による枢軸Ｏの周りの回転モーメントＭｏ」が最も小さい状態を示す。蓋Ｄ３は倒伏状態を示し「蓋Ｄの重力による枢軸Ｏの周りの回転モーメントＭｏ」が最も大きい状態を示す。接続軸Ｃの周りに図示されない付勢手段で回転モーメントＭｃが図中矢印イ方向に働き、回転モーメントＭｃは回転モーメントＭｏに対抗して蓋Ｄを静止させている。
図４０（ａ）（ｂ）は車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って図中矢印イ方向に移動して蓋Ｄが図中矢印ロ方向に回転する動作説明立面図で、図４の蓋Ｋが水平に近い範囲では摺動面Ｋの形状が円弧に近似することから図４０（ａ）（ｂ）において摺動面Ｋの形状が円弧であるとする場合、円弧の中心を仮想点Ｑとする「車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する力Ｆｂ」の作用線は「車輪Ｂと摺動面Ｋとの接点ｂ」と車輪の回転軸Ｉｂと仮想点Ｑを通る。図４の場合と異なり車輪Ｂの位置によって「リンクＡと摺動面Ｋに立てた垂線との交差角度Θｆ」が変化する。
図４０（ｃ）（ｄ）は「図４０（ａ）（ｂ）のリンクＡと摺動面Ｋ」に代わって、「固定部Ｗに設けられる固定支軸Ｓｗを軸に回転する回転体Ｊ」と「回転体Ｊに連結され蓋Ｄに接続されるリンクＡ」を取り付けたもので、図４０（ａ）（ｂ）において車輪の回転軸Ｉｂが仮想点Ｑを中心に円運動することから、図４０（ａ）（ｂ）に示す「車輪が摺動面を押圧する力Ｆｂ」が回転体Ｊの軸芯に働き、固定支軸Ｓｗに作用する。
図４０（ａ）は蓋ＤとリンクＡとが、直交した状態から重なる状態に移行する動作説明図で、車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って枢軸Ｏに近づくに従い、蓋Ｄが起立しリンクＡは鉛直状態から僅かに水平に移行する。リンクＡは略鉛直状態で重力の作用線と略平行に保たれる間は車輪Ｂは「小さな円運動の周方向の力」で摺動面Ｋに沿って移動しリンクＡの軸芯に「大きな円運動の径方向の力」を支持する。またリンクＡと力Ｆｂの作用線との交差角度Θｆは増加する。回転モーメントＭｃは「リンクＡの軸芯に働く力」に小さく伝わり、蓋Ｄ０が起立するにしたがい「蓋ドアＤの重力による枢軸Ｏの周りの回転モーメントＭｏ」が減少することに対応している。
上記円弧の摺動面Ｋを固定せず移動可能にすると「カム車輪回転体Ｊｇと摺動面Ｋに立てた法線との交差角度Θｆ」を摺動面Ｋ上の車輪Ｂの位置、或いは蓋Ｄの開度に応じて、上記押圧力圧力Ｆｂの作用線方向を所望の方向に設計できる。上記円弧の摺動面Ｋが固定されない支軸を軸に回転すると、摺動面Ｋの形状が円弧に限らず自由な形状を持つ摺動面Ｋが固定された場合と同じになる。
また一定の形状の摺動面Ｋを回転に限らず移動することによって「蓋ドアＤの重力による枢軸Ｏの周りの回転モーメントＭｏ」の変化に対応するように、摺動面Ｋを固定した場合でも摺動面Ｋの形状を変えることによって「蓋ドアＤの重力による枢軸Ｏの周りの回転モーメントＭｏ」の変化に対応するように出来る。図４０（ｂ）は摺動面Ｋを移動した後の動作説明図で、上記交差角度Θｆが増加する割合は小さくなる。このように摺動面Ｋを回転に限らず移動することによって、カム車輪の位置に応じて該交差角度Θｋを出来るだけ一定にすることも可能で、蓋Ｄが起立する状態のときも枢軸Ｏの周りのモーメントの釣り合いを維持することが可能である。
図４０（ｃ）（ｄ）はそれぞれ図４０（ａ）（ｂ）に対応し、図４０（ａ）（ｂ）について言えることは、図４０（ｃ）（ｄ）についても言えることである。固定支軸Ｓｗを移動可能に取付ける、或いは周り対偶の連結点を滑り対偶にして例えば回転体Ｊの長さが変化するようにすると、リンク装置の自由度が増えることによって、リンク装置の運動を自由に調節可能となり、更にバネの力を変化させることによって、さらに所望の釣り合い状態が実現する。またリンクＡの軸芯線Zaと力の作用線とが重なる状態に近づくけるようにして、リンクＡが大きな力を支持しながら小さな力で回転するようにする。
Ａ 回転体あるいはアーム
Ｂ 車輪
Ｃ 円の中心
Ｄ ドア或いはドアに取り付く金具
Ｇ 当たり
Ｉ 回転軸或いは回転支軸
Ｋ カム体或いはカム体摺動面
Ｏ カム体の回転軸
Ｑ 回転体の回転軸
Ｒ 円弧
Ｓ バネ端部の接続軸
Ｔ 垂線
Ｕ 押しバネ
Ｖ 引きバネ
Ｗ ドア枠に取り付く金具或いはプレート
本発明は回転体の回転制御機構とその回転体制御機構を用いたドア等の開閉装置に関する。
ドアを開く時にバネに力が蓄えられ、ドアから手を離したときに勝手に閉まるドアは、弱いバネを採用すると途中で止まり閉止に至らず、強いバネを採用すると閉止時に大きな衝撃を伴う問題があって、またドアを開くほどバネの力が大きくなり閉止時の閉止速度は大きくなる問題があった。ドアが閉止したとき大きな衝撃音を発しないようにするため、多くのドアクローザは摩擦抵抗や空気或いは油の粘性抵抗など「抵抗を負荷することによってドアを減速するもの」であって、抵抗を大きくすればドアを止めることになり、小さくすれば減速しない結果となる。「油圧シリンダを備えるドアクローザ」は「バネの力が必要を遥かに上回り、これに対抗する抵抗も非常に大きい環境下」においてのみこの課題を解決している。「油圧シリンダを備えるドアクローザ」は非常に大掛かりな装置であって、非常に大きな力でなければドアは回転しないかのように誤解されるが、実際は殆んど力が要らない作業であって、「ドアに作用する力」は「油圧シリンダを備えるドアクローザ」のバネの力の数パーセントにも満たない。
この技術は「回転させる力が殆んど要らないドア」に抵抗をかけてわざわざ回り難くするものであって、「ドアを開くときにドアが重たく感じられる欠点」があった。
「ドアが閉止する以前にドアに作用する力」はドアを回転させるだけであって、ドアが閉止するときにはドアを単に回転させるだけでなく「ドアの取手側側面に取り付くラッチ」をドア内部に凹ませる作業を伴う。そのため本発明はドアの回転範囲を全開から閉止直前に至る回転範囲（以下、「（あ）の範囲」と言う。）と閉止直前から全閉に至る回転範囲（以下、「（い）の範囲」と言う。）との２つに区分して、それぞれの範囲において異なる大きさの力を作用させ、必要以上の力をドアに提供しないようにしている。
特許文献１は回転力の大きさを回転の途中と最後と異なるようにする電動ドアに関するもので、回転力の大きさは電気信号によって制御される。電動ドアは停電時に通路を閉鎖することになりかねない。本願とは駆動手段と制御手段が異なる。異なる大きさの力が働く２つの回転範囲には明確な境界（以下、「切替範囲」と言う。）があって、自動的に強い力から弱い力へ或いは弱い力から強い力に切り替わるもので、「作用する力の大きさ」が突如として変化するところに特徴がある。
回転軸の周りに力Ｆが働いて回転体が回転する回転機構において、上記回転軸の周りに働く回転力Ｍと上記回転軸と上記力Ｆの作用線との間の距離Ｌとの間に（Ｍ＝Ｆ×Ｌ）なる関係が成立するが、本発明は上記異なる大きさの力を「上記距離Ｌの大きさを変化させることによって上記回転力Ｍまたは力Ｆの大きさを変化させるものである。「油圧シリンダを備えるドアクローザ」ように抵抗を用いてバネの力を小さく作用させるのではない。
特許文献２はラックと歯車を噛み合わせてそのとき発生する負荷により扉を減速するもので、回転数が小さい歯車で或いはラックの小さい移動で回転数が大きい歯車を回転させるとき、速比が大きくなるほど歯車の回転抵抗が大きくなることを利用するものである。本願は小さなバネの伸縮でドアを大きく回転させて駆動力不足の状態にすることでドアを減速するもので歯車の回転抵抗によるものではない。
特許文献３は回転体を閉方向に付勢するバネに対し抑制力となるバネを配した閉戸緩衝機構であるが、閉方向と反対方向に抑制力を作用させることは単に閉方向の力を減じただけである。本願は駆動力を減じる引き算をするのではなく、掛け算をして駆動力を拡大或いは縮小するものである。
「減速手段に抵抗を採用すること」は回転体が回転する方向と反対方向に力を新たに追加して「回転体を付勢する力」を減じてドアに作用する力を小さくするだけであって、大きなバネの力の代わりに小さなバネの力を使用した場合と同じ結果になる。
本発明はこのように大きなバネの力を抵抗によってわざわざ小さくするのではなく、「ドアに作用する力の作用線を移動させる手段」を用いてが小さいバネの力を大きくドアに作用させるものであって、通常のドアクローザに比べて弱いバネを使用している。本発明は抵抗を採用せず積極的にベアリングを採用することによって、小さな力でもドアを効率よく回転させることが出来、摩擦抵抗の性能のバラツキや劣化の問題を解決し、更にドアを開くときにドアが重たく感じられる欠点を解消した。
回転軸が水平である蓋が上下に回転するとき、水平方向に重心が移動して回転軸周りの回転モーメントが変化するが、特許文献４はテコの支点が移動することによって支点と作用点の間の距離が連続的に変化し該回転モーメントに釣り合う回転力を付与するものであるが、本願のように回転範囲が２つに区別でき、所定の境界を境にして装置の構造や機構が切り替わらない。
本発明は「枢軸で連結されるドアとドア枠とからなる開閉部」に「複数のリンクからなる駆動部」が接続するリンク装置であって、「（あ）の範囲」で開閉部の大きな回転に対して駆動部が小さく動作し、「（い）の範囲」で開閉部の小さな回転に対して駆動部が大きく動作するもので、ドアのラッチ雄部がドア枠の雌部に当接してドアが戸当たりに当接するまでのドアの僅かな回転を、駆動部の大きな動作に変換して精密に制御するものである。
特許文献５は扉の閉鎖時の衝撃をダンパによって緩衝する装置を提供するもので、回転ダンパは扉に直結し、扉の閉鎖時の小さな動作で動作する。特許文献５は本願のように回転の最後に回転機構が突然変化しない。本願は開閉部の小さな動作ではなく駆動部の何れかのリンクの大きな動作を遅延させて衝撃を緩衝する。
回転軸が水平である蓋は何処においても静止し力の釣り合いを保つことを課題とし、回転軸が鉛直である扉は動き出すと力の釣り合い崩れて加速する運動を取り扱う。重心の上下移動はなく位置エネルギーの変化はない。
静止したドアは「ドアの枢軸の周りに働く最大静止摩擦力を僅かに上回る力」で回転し始める。止まったドアが何処からでも動き出す（以後、ドアから手を離して閉止し始めるときのドアの開度を閉止開始開度と言う。）ように「最大静止摩擦力を僅かに上回る力」が働かなければならない。ドアが一旦回転し始めると、ドアの枢軸周りの回転抵抗は上記最大静止摩擦力より小さい運動摩擦力となり大きさは激減する。ドアは何処においても静的力の釣り合い崩れて加速している。
いくら小さな力でもドアに作用し続ければ、ドアは加速し閉止時にドアの回転速度は最大になる。本発明は「（あ）の範囲」で動作する（以後、「（あ）の範囲」の動作を回転作業と言う。）回転装置と「（い）の範囲」で動作する（以後、「（い）の範囲」の動作を密閉作業と言う。）密閉装置からなり、「切替範囲」前後で減速しながら密閉するものである。
特許文献６は「（い）の範囲」でのみ動作する緩衝機能を備えた密閉装置で、作動させるためには「ドアに作用する力」が必要になる。本発明は閉止寸前に「ドアに作用する力」が全くない状態に近づけて減速するもので、本願の密閉装置がドアを回転させる力ない状態から始まる点と異なっている。また密閉機構は「摺動面とそれに沿って移動する車輪とを備える回転機構」によるものであるが、車輪が摺動面を押圧する力の作用線が回転体の回転軸から遠ざかり、密閉力が次第に弱くなっている。本願は上記押圧する力の作用線を回転体の回転軸に漸次近づけることによって、回転の最後に最小に衰弱したバネの力でも大きな力で密閉するものである。
特許文献７〜１１は、「摺動面とそれに沿って移動する車輪とを備える回転機構」に関するもので、「互いに離間した一対の回転軸の周りに回転体が相対的に回転する回転装置であって、片方の回転軸を軸に回転する片方の回転体は摺動面を備え、他方の回転軸を軸に回転する他方の回転体は先端部に車輪を装着し、上記摺動面が上記車輪に沿って押圧しながら移動する回転装置或いは上記車輪が上記摺動面に沿って押圧しながら移動する回転装置」である。
図４に説明する回転機構は「上記摺動面が上記車輪を押圧する力の作用線或いは上記車輪が上記摺動面を押圧する力の作用線」と「上記片方の回転体或いは他方の回転体の回転軸」との間の距離を制御して「上記片方の回転体或いは他方の回転体の回転軸」の周りに働く回転力を制御するものである。図４においてドアが何処においても「最大静止摩擦力を僅かに上回る力」が働くように、上記力の作用線と「上記回転体の回転軸との間の距離を一定にしている。
特許文献７は「スプリング機構を備えた扉」に関するもので、摺動面の中間部が他方の回転軸を中心とする円弧であって端部に直線部を備え、摺動面が押圧する力の作用線は車輪が中間部にあるとき車輪の円運動の半径方向であって、車輪が端部にあるとき車輪の円運動の接線方向であり、車輪が中間部にあるとき双方の回転体は相対的に回転せず、車輪が端部にあるとき回転する回転機構である。特許文献６の、摺動面の中間部はドアを回転させるものではなくドアが加速する課題と無関係である。
「摺動面とそれに沿って移動する車輪とを備える回転機構」において「摺動面と車輪との間に働く押圧力の作用線」が「先端部に車輪を装着した回転体」の軸芯線（以後、両端の支軸を通る直線を軸芯線と言う。）とが一直線状に配される状態に近似するようにすると、軸芯線方向に大きな力が作用しても回転体の回転軸回りに働く回転力は小さい。この特徴をドアに利用すると、「（あ）の範囲」でドアの枢軸方向に強いバネの力が作用してもドアの開閉に大きな力が作用せず、ドアを開くときに非常に軽く感じられる効果をもたらす。
また上記「摺動面を備えた片方の回転体」が蓋であって回転軸が水平である場合は、「先端部に車輪を装着した回転体」の回転によって蓋が上下に回転し、「先端部に車輪を装着した回転体」の回転軸周りに働く回転力が小さくても、軸芯線方向に大きな蓋の重量を支持しながら蓋を上下に回転させることが出来る。
特許文献８は「自動車のトランクリッドのヒンジ」に関するもので、トランクリッドの重力が大きな力として車輪の円運動の周方向に作用し、摺動面が車輪を押圧する力で対抗するもので、本願の「先端部に車輪を装着した回転体」と逆である。本願は車輪の円運動の径方向に大きな力を支持し、車輪の円運動の周方向に働く小さな力で対抗するもので、小さなバネの力でとトランクリッドの大きな重量を支持できる。
特許文献９は水平の支軸を軸に回動する複写機の原稿搬送集積ユニットのヒンジ装置に関するもので、車輪の回転軸が蓋に設けた長穴内を移動するようにして、バネが車輪の回転軸を引き上げる方向に働き、バネの力は摺動面を押圧する力と長穴を介して蓋を支持する力とに分解され、バネの力の一部が蓋に伝わる。
蓋に作用する力の大きさの変化は専ら従うバネの長さの変化によるものであって、バネの軸芯線と回転体の回転軸との間の距離に比例しない。
本願の「先端部に車輪を装着した回転体」が特許文献９の複写機の原稿搬送集積ユニットに相当し、ドアに作用する力は「車輪が摺動面を押圧する力」であって、その作用線は車輪Ｂの円運動の径方向である。その作用線と枢軸Ｏとの距離によって「ドアに作用する力」はゼロから無限大に調節可能であって、バネの力が変化しなくても良いものである。特許文献９は全回転範囲に亘って蓋の回転とバネの伸縮とが関係する開閉装置であって、本願はドアの回転がバネの伸縮ではなく枢軸Ｏとの距離と関係する。
特許文献１０は「バックドアの支持構造」に関するもので、自動車のバックドアを「空気圧によって伸縮するダンパステー」によって上下させるものである。バックドアの重量を伸縮するステーで支持し、ステーの伸縮でバックドアを上下させる。付勢手段が重量を支持する支持体である。本願の「先端部に車輪を装着した回転体」は剛体であって、重量を支持する支持体が伸縮しない。付勢手段は重量を支持することなく回転体を回転させるもので、付勢手段の働く方向は重力が働く方向に略直角であり、重力に殆んど影響されない。
特許文献１１は起伏ゲートに関するもので、起伏ゲートは止水板を備える扉体４とそれを支持する扉体２１とからなり、扉体２１は先端部に「扉体４に設ける摺動面に沿って移動する車輪」を備え、扉体４を起立或いは倒伏させるものである。しかしながら特許文献１１は扉体４が起立状態で扉体２１と直交し、扉体４が倒伏状態で扉体２１と平行となるので、扉体４の倒伏時に扉体４の重量を扉体２１の軸芯と直角方向に支持し、軸芯方向に支持しない。扉体２１の回転付勢手段が扉体４の重量を支持することになる。従って倒伏時の扉体４を起立させる付勢力は大きくなる。
特許文献１２は「外縁部に複数の車輪を装着した外周が渦巻き曲線形状のカム体」の回転軸に移動荷重を支持する移動装置に関するもので、複数の車輪が支持する大きな力の作用線はカム体の回転軸近傍を通り、カム体が小さな力で回転するが、回転軸周りに働く回転力は複数の車輪の２つが接地するとき最大値を示し、車輪の１つが接地するとき最大値からゼロまで減少或いは増加する。回転軸周りに働く回転力の大きさが脈動するだけ最大値が大きくなる。本願の場合接地点を１点に限るのでそれだけ該最大値は小さくなる。
本発明は「ドアがゆっくり回転し、しかも確実に且つ静かに密閉されるようにする課題」を解決する技術を提供するものであるが、以上に説明したように従来技術が解決しようとした課題に対しても有効な手段を提供している。このように本発明が提供する技術は当然ドア以外の産業分野において利用することができることは言うまでもない。
特開２００６−９５４７ 特開２００５−２７３１９９ 特開平９−１７７４２５ 特開平１１−５０７３４ 特開２００６−１４５０６８ 特開２００７−１７７４５９ 特開２００６−３０６３５９ 特開昭６２−５９７８５ 実開昭６１−８６７３２ 特開平４−３２５３１４ 特開２００７−７０９２４ 特開２００６−３０６３６８
「バネで動くドア」は、小さな力で閉止するときゆっくり回転するが、回転の途中でドアが停止する場合もある。途中で止まらず必ず密閉されるようにすると密閉時に激しい衝撃音が発生する。「油圧シリンダを備えるドアクローザ」はドアをゆっくり回転させ、密閉時に衝撃音が発生しないようにするものであるが、「ドアを開くときにドアが重たく感じられる欠点」があった。
本発明は、「開くときに重たく感じらないドア」で、しかも閉止時に大きな衝撃音を発しない「バネで動くドア」を提供するためになされたものである。
バネは一瞬にして伸縮する特性があるが、伸縮量が小さく負荷が掛かったバネはゆっくりと動作するので、本発明の「バネで動くドア」は、力不足の状態にしてゆっくりと動作するようにしたものである。
「閉止時の大きな衝撃音」は閉止時に必要以上の力が作用し、余分な力が音に変換されたもので、室内の機密を保つため「ドアが戸当たりを押圧する力が静的圧力としてではなく、衝撃荷重として作用するところに原因がある。
閉止直前にラッチが凹むとき（以下、ラッチ当接時と言う。）、ドアにはラッチの抵抗と枢軸Ｏ周りの回転抵抗とドア面が受ける空気抵抗とが作用し、これにバネによる力とドアに取り付く慣性力（以下、ドア慣性力と言う。）が対抗する。枢軸Ｏ周りの回転抵抗はドアが止まっている場合と動いている場合で異なるだけでなくドアによって様々であり、ドア慣性力も大きく開いて手を離す場合と小さく開いて手を離す場合とでは大きく異なるが、本発明はあらゆる場合においてもまたあらゆるドアに対してもラッチが凹むときに「ドアに作用する力」が過不足なく作用するものである。
本発明はラッチが凹むときにドア慣性力の影響を取り除くために、停止状態に近づけるもので、ドアが止まったままでもドアを開閉する装置（以下、開閉装置と言う。）が動き続けるようにするもので、またドア慣性力の影響を少なくするためにドアに大きな力を作用させないようにするもので、「ドアに作用する力」を小さくすることによってドアを開くときに必要な力が小さくなり、ドアを開くときにドアが重たく感じられないようになる。
本発明は広く一般的には「単純な技術であってドアに採用されなかった技術」でドアの分野にこれまでにない効果を挙げるもので、単純な技術を採用しなかったドア以外の分野について、数例を実施例に示すものである。また本発明は「閉止時の衝撃音を小さくする」と言う課題を「互いに関連のない複数の手段」で解決するもので、これらの手段がドアと関係がないその他の複数の分野で貢献するのは当然である。
「バネで動くドアの閉止時の衝撃音」を小さくするためには、複数の課題を解決する必要がある。発明が解決しようとする「課題のその１」は「ラッチ当接時とそれ以前の２範囲において異なる大きさの力をどのように作用させるか」である。
ラッチを凹ませる作業にはドアの回転を伴うので、「ドアを単に回転させるだけの力」より「ラッチを凹ませる力」は大きい。「（あ）の範囲」の何処からでも止まったドアが辛うじて動き始めるように、出来るだけ小さな力でドアを回転させる（以後、「（あ）の範囲」の回転手段を「（あ）の回転手段」と言う。また「（い）の範囲」の回転手段を「（い）の回転手段」と言う。）と、ラッチ当接時に停止する可能性があり、また「（あ）の範囲」でラッチ当接時に停止しないように大きな力でドアを回転させると、閉止時の衝撃音が大きくなる。そのためラッチ当接時に「ドアに作用する力」の大きさが小から大に切り替わる（以後、「ドアに作用する力」の大きさを切り替える手段を「切替手段」と言う。）ようにしなければならない。
発明が解決しようとする「課題のその２」は「閉止開始開度によって異なるドア慣性力をどのように処理しながらラッチを凹ませるか」である。
「（あ）の範囲」で「ドアに作用する力」を小さく維持しても、力が作用し続ける以上ドアの回転速度は増加の一途を辿り、更に上述の「（い）の範囲」で大きな力が作用すると更に増加する。ドアが戸当たりに密着するとき、ドアが保有する運動エネルギーが衝撃音に変換される。運動エネルギーはドアの回転速度の２乗に比例し、ドアの回転速度に僅かな差があれば衝撃音は極端に大きくなる。ラッチ当接時にドアが止まった状態のとき「ラッチを凹ませるために必要な力」は大きいが、ドアが運動しているとき、ドアの密閉作業にドア慣性力が僅かに参加するだけで「ラッチを凹ませるために必要な力」は小さくなる。ドアの速度が一定値以上になると、「ドアに作用する力」がなくてもドア慣性力だけでドアは全閉する。ドア慣性力だけでドアが全閉するときの衝撃音は、ドアの速度が一定値を僅かに超えるだけで無視できない大きさになる。
ラッチ当接時にドア慣性力を消滅させてドアを密閉すると、或いは消滅させながらドアを密閉するとドア慣性力に関係なく衝撃音を調節できる。ドア慣性力を消滅させずに密閉作業に参加させて、ドア慣性力を密閉力に変換しながらドアを密閉すると、「ラッチを凹ませる力」は小さくなり、ドアを開くときに必要な力は小さくなる。
発明が解決しようとする「課題のその３」は「ドアが止まったままでも開閉装置どのようにして運転し続けるようにするか」である。
衝撃音はドア慣性力に敏感に反応するので、ラッチ当接時にドア慣性力を出来るだけ小さくして一定の範囲内に留まる必要があり、「（あ）の範囲」で「ドアに作用する力」を小さく維持して加速を少なくし、「（あ）の範囲」の終わりにおいて或いは「（い）の範囲」の初めにおいて「ドアを減速する手段」を講じる。
ラッチ当接時は「（あ）の回転手段」でドアが回転し開閉装置に「ラッチを凹ませる力」はない。ドアが十分に減速された状態であれば、ラッチの抵抗でドアは停止する。開閉装置にドアを回転させる力がないので、ドアと連動する場合はドアと共に停止する。本発明のドアはラッチ当接時にドアが停止し或いは停止に近い状態になり、開閉装置がドアと連動せずに或いは僅かに連動して、ドアを回転させることなく或いは開閉装置の小さな力でドアを僅かに回転させながら、ラッチ当接時以後にラッチを凹ませる力がある状態にするものである。
ドアの回転の最後にラッチを凹ませる最大の力が必要になるが、バネの力は減衰して最小になる。発明が解決しようとする「課題のその４」は「バネの小さな力で如何にしてドアを密閉するか」である。
ドアが戸当たりを押圧する以前にドアのラッチ雄部を凹ませるために「ドアの全回転範囲において最も大きな力」が必要であるが、「ラッチを凹ませる力」がラッチ当接時からドアが戸当たりを押圧するまで作用し続けると、このドアの回転量が小さい範囲でもドアは加速して衝撃音が発生する。ラッチが凹んでからは、ラッチが再び飛び出してドア枠Ｗに嵌まり込むまで殆んど力は必要としない。「ドアの全回転範囲において最も大きな力」はラッチ当接時に限って、最小に働くようにすることが望ましい。
本発明は「（あ）の範囲」でも「（い）の範囲」でも加速しないようにバネの力を必要以上にドアに作用させないもので、強い力のバネを使用しない。強い力のバネの力を減じてではなく、弱いバネの力を拡大してドアに作用させるものである。そのため密閉時の「ドアに作用する力」の制御が重要になる。
ドアは大きさも重量も様々で、１つの開閉装置があらゆるドアに適応して、常に同様の効果を発揮し、所望の動作するようにするには限界があるが、本発明の装置はドア慣性力の大きさに応じて制動力が変化し、開閉装置の構造形態が変化することによって適応範囲を広げたものである。また以上の課題を解決するために、以下に説明する複数の手段が講じられるが、複数の手段は互いに効果不足を補うものである。
発明が解決しようとする「課題のその１」〜「課題のその４」を解決する「手段その１」は、「発明を実施するための形態」の冒頭で説明するように、「回転軸Oを共有し相対的に回転する「2つのリンクD，Wからなる開閉体」と「１以上のリンクからなる伸縮部」とを備え、上記２つのリンクD，Wのそれぞれに設けられる取付軸C，Swに上記伸縮部の両端が接続されるリンク装置であって、上記取付軸C，Swの間の距離が変化することによって開閉体が開閉する開閉装置で、上記リンク装置の何れかの連結軸の周りの回転を拘束する解除可能な拘束手段を備え、上記解除可能な拘束手段は上記開閉体の所定の開度を境にして上記何れかの連結軸の回転を拘束する或いは拘束を解除して、上記開閉体に働く力の作用点が移転することを特徴とする開閉装置。
開閉装置その１は、例えば図１〜図７の実施例のように「何れかの隣合うリンクが滑り対偶で連結されるリンク装置」である場合、例えば図１において「何れかの隣合うリンクＷ，Ａの片方のリンクＷには摺動面Ｋを備え、他方のリンクＡに装着する車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って移動し、摺動面Ｋは「片方のリンクＷの回転の中心Ｏ或いはその近傍から遠さかる車輪Ｂの通路」を備え、車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って移動するとき片方のリンクＷのリンクの回転を全く或いは殆んど伴わないことを特徴にする。例えば図１〜図７においてドアＤの回転を全く或いは殆んど伴わずに移動する。車輪Ｂは摺動面Ｋを押圧してその接点ｂには押圧力Ｆｂが働き、車輪Ｂが回転の中心Ｏの近傍から遠さかると共に押圧力Ｆｂの作用線も遠ざかり、回転の中心Ｏに働く回転モーメントが増加する。
「（あ）の範囲」で車輪Ｂが回転の中心Ｏの近傍に拘束され、回転の中心Ｏに働く回転モーメントは小さく、ドアＤの回転は大きくリンクＡの回転は小さい。「（い）の範囲」で車輪Ｂが回転の中心Ｏの近傍から遠く離れて、回転の中心Ｏに働く回転モーメントは大きく、ドアＤの回転は小さくリンクＡの回転は大きい。「切替範囲」で押圧力Ｆｂの作用線がリンクＡの軸芯線Zaを横切ることによってリンクＡの回転方向が切り替わり車輪Ｂの拘束が解除される。「切替手段」はドアＤの回転を全く或いは殆んど伴わないことを特徴とし、ドアを回転させずに或いは少しだけ回転させて伸縮部は大きく運動し、ドアが止まっても伸縮部は運動し続ける。
図１〜図７はドアＤまたはドア枠Ｗに摺動面Ｋが設けられ、開閉部と伸縮部との取付部が滑り対偶の実施例で、図１７図１８はそれ以外の連結軸がすべり対偶の実施例であって、何れかの連結軸が滑り対偶であれば同様の動作と効果が期待できる。また図３０において板バネを使用した場合も同様の動作と効果が期待できる。
開閉装置その１は、例えば図１９の実施例において「何れかの隣合う２つのリンク」が回り対偶で連結され、隣合う２つのリンクの片方のリンクＡＡは他方のリンクＤまたはＷに設けられる当たりＧ１と当たりＧ２の間を揺動し、押圧力Ｆｂの作用線を枢軸Ｏ近傍に留めて拘束する位置Ｇ１と押圧力Ｆｂの作用線を枢軸Ｏ近傍にから離れる拘束解除位置Ｇ２との間を揺動する。
図１〜図７、図１７図１８の連結軸が滑り対偶の場合と同様に、「（あ）の範囲」で連
結軸ＰＰが回転の中心Ｏの近傍に拘束され、回転の中心Ｏに働く回転モーメントは小さく
、ドアＤの回転は大きくリンクＡの回転は小さい。「（い）の範囲」で連結軸ＰＰが回転
の中心Ｏの近傍から遠く離れて、回転の中心Ｏに働く回転モーメントは大きく、ドアＤの
回転は小さくリンクＡの回転は大きい。「切替範囲」でリンクＡの軸芯線Za即ち力の作用
線がリンクＡＡの軸芯線Zaaを横切ることによってリンクＡの回転方向が切り替わり連結
軸ＰＰの拘束が解除される。
開閉装置その１の「上記何れかの連結軸の周り回転を拘束する或いは拘束を解除すること
を特徴」は何れかの連結軸の回転を拘束されて、その連結軸を中間にして連結される隣合
うリンクが相対的に一体になり、拘束解除して隣合うリンクが回転可能になることを意味
している。隣合うリンクが相対的に一体になることはリンク装置のリンク数と自由度が１
つ減ることである。
図８図９は、「開閉装置その１の「１以上のリンクからなる伸縮部」の何れかのリンクが
バネである開閉装置その１−１。」で、４つのリンクＤ,Ｗ,Ａ,Ｖからなる４節回転機構
であり、隣合うリンクＤ，Ａが相対的に一体になるとリンク装置のリンク数が１つ減り、
運動できなくなる。リンクの１つをバネにすることによって運動可能となる。
図８図９は図１９のリンクＡが引きバネＶに代わるもので、「切替範囲」でバネの軸芯線Zv即ち力の作用線がリンクＡの軸芯線Zaを横切ることによってリンクＡの回転方向が切り替わり連結軸ＰＰの拘束が解除される。図３に示す付勢手段の「引きバネＶとリンクＡＡを連結軸Ｓａで連結する連続体」についても同様である。
図８図９図１９は開閉部と伸縮部との取付部が回り対偶の実施例で、図２７はそれ以外の連結軸が回り対偶の実施例であって、何れかの連結軸が回り対偶であれば同様の動作と効果が期待できる。
図２７は５節回転機構であって、隣合うリンクＪ，Ａが相対的に一体になっても、運動可能で、リンク装置の構造形態が変わるが、「（あ）の範囲」で連結軸ＰＰが回転体Ｊの回転軸Ｓｗの近傍から離れて拘束されない状態で、回転軸Ｓｗの周りに働く回転力はドアを牽引する力に小さく変換され、ドアＤの回転は大きく回転体Ｊの回転は小さい。「（い）の範囲」で連結軸ＰＰが回転体Ｊの回転軸Ｓｗの近傍に拘束されて、回転軸Ｓｗの周りに働く回転力はドアを牽引する力に大きく変換され、ドアＤの回転は小さく回転体Ｊの回転は大きい。「切替範囲」でリンクＡと回転体Ｊが相対的に一体になることによって連結軸ＰＰの公転半径が小さく拘束される。
図４の回転機構は摺動面Ｋの回転軸O周りの回転を拘束する解除可能な拘束手段を備え、摺動面Ｋの曲率が変化するときのドアの開度を境にして回転軸O周りの回転を拘束解除する開閉装置その１であって、「（あ）の範囲」で押圧力Ｆｂの作用線がリンクＡの回転軸Ｃの近傍に拘束されて、回転軸Ｃの周りに働く回転力は小さく、リンクＡの回転は大きく摺動面Ｋの回転は小さい。「（い）の範囲」で押圧力Ｆｂの作用線がリンクＡの回転軸Ｃの近傍から離れて拘束解除されて、回転軸Ｃの周りに働く回転力は大きく、リンクＡの回転は小さく摺動面Ｋの回転は大きい。「切替範囲」でリンクＡの回転を殆んど伴わず摺動
面Ｋが大きく回転する。
図２２〜２４の回転機構も図４と同様に開閉装置その１であって、連結軸Ｐの周りの回転を拘束する解除可能な拘束手段を備え、リンクＡの軸芯線Zaと回転体Ｊの軸芯線Zjとが一直線状に配される状態に近いときのドアの開度を境にして回転軸O周りの回転を拘束解除する或いは拘束する。「（あ）の範囲」で押圧力Ｆｂの作用線が枢軸Ｏの近傍に拘束されて、回転軸Ｃの周りに働く回転力は小さく、ドアＤの回転は大きくリンクＡの回転は小さい。「（い）の範囲」で押圧力Ｆｂの作用線がリンクＡの回転軸Ｃの近傍から離れて拘束解除されて、回転軸Ｃの周りに働く回転力は大きく、ドアＤの回転は小さくリンクＡの回転は大きい。「切替範囲」でドアＤと回転を殆んど伴わずリンクＡが大きく回転する。
開閉装置その１は「上記何れかの連結軸の回転を拘束する或いは拘束を解除する上記開閉体の開度は上記開閉体の回転方向によって異なることを特徴とする開閉装置その１−２」であり、開閉装置その１はドアが閉止する過程において押圧力Ｆｂの作用線が回転軸Ｃの近傍から離れるときのドアの開度が、ドアを開く過程において押圧力Ｆｂの作用線が回転軸Ｃの近傍に戻るときのドアの開度より小さい特徴があり、閉止直前でラッチ当接時以前の回転範囲は閉止過程で「（あ）の回転手段」が働くが、ドアを開いて手を離すとき、ラッチ当接時以前の回転範囲は「（い）の回転手段」が働き、この範囲に抵抗が設けられてもドアは止まることなく全閉する。閉止直前でラッチ当接時以前に抵抗を掛けてドアが止まるようにしても、「ドアに作用する力」をゼロにして、ドア慣性力だけで回転するようにしてドア慣性力が「ラッチを凹ませる力」を小さくするようにしても、ドアが開いて手を離す位置が何処であっても止まったままになることはない。このように開閉装置その１は「課題のその１」〜「課題のその４」を解決する。
また開閉装置その１は「回転軸の周りに力Ｆが働いて回転体が回転する回転機構であって、上記回転軸の周りに働く回転力Ｍと上記回転軸と上記力の作用線との間の距離Ｌとの間に成立する関係（Ｍ＝Ｆ×Ｌ）に従って、上記距離Ｌの大きさを変化させることによって上記回転力Ｍまたは力Ｆの大きさが変化する回転制御機構であって、上記回転体を小さな力で回転させる「（あ）の回転手段」と、上記回転体を大きな力で回転させる「（い）の回転手段」と、上記「（あ）の回転手段」から「上記（い）の回転手段」にまたは上記「（い）の回転手段」から上記「（あ）の回転手段」に切り替える「切り替え手段」とを備え、上記「切り替え手段」は上記回転体の所定の開度を境にして上記回転体の回転を全く或いは殆んど伴わずに、上記距離Ｌを小から大にまたは大から小に切り替えることを特徴とする回転制御機構を備える開閉装置その２」でもある。
「開閉装置その２」は力の作用点が移動することによって、或いは転移することによって、或いは力の作用線が回転することによって「力の作用線と回転軸との間に距離」（以後、距離Ｌと言う。）が変化するもので、上記距離Ｌが変化する形態には、以下の開閉装置その１−１〜７がある。
開閉装置その２−１は、上記回転軸の周りに働く力Ｆの方向が上記回転体の回転の径方向から周方向に切り替わる回転機構を備える開閉装置その２に記載する開閉装置。力Ｆbの作用線が回転する形態であって、例えば図１〜９において「（あ）の範囲」で枢軸Oの周りに働く力Ｆ（以下、作用力Ｆｏと言う。）の作用線方向が枢軸Ｏに向かい、作用力Ｆｏの作用線方向と枢軸Ｏとの間の距離L（以下、作用力距離Ｌｏと言う。）は小さく枢軸Oの周りに働く回転力Mo（力のモーメントMo）は小さく、「（い）の範囲」で枢軸Ｏ方向から外れて作用力距離Ｌｏは大に転じる。
開閉装置その２−２は、上記回転軸の周りに働く力Ｆの作用点が「回転軸に近い位置から遠い位置に連続する通路」に沿って移動する回転機構を備える開閉装置その２に記載する開閉装置。力Ｆの作用線が移動する形態であって、例えば図１〜３は「回転軸Oに近い位置Koから遠い位置Keに連続する車輪Bの通路」を備える。図６，７においても同様である。
図８において、回転軸Oに近い位置にある引きバネＶの取付軸Saは「回転軸Oに近い位置から遠い位置に連続する円軌道」に沿って移動する。開閉装置その２−１、２は作用点を「（あ）の範囲」で回転体の回転軸に近い位置に停留させて、「（い）の範囲」で遠い位置に移動させる。
開閉装置その２−３は、上記「（あ）の回転手段」の作用点は回転軸に近い位置であり、「（い）の回転手段」の作用点は遠い位置である回転機構を備える開閉装置その２に記載する開閉装置。力Ｆの作用線が転移する形態であって、例えば図９において「（あ）の範囲」で枢軸Ｏの近い位置にバネVの力が作用する。「（い）の範囲」で枢軸Ｏの遠い位置にある回転体Aが回転して、車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する。「切替範囲」で回転軸に近い位置に作用する回転装置Vから、回転軸にから遠い位置に作用する密閉装置Bに切り替わる。図１１〜１８においても同様である。
開閉装置その２−４は、図４に示すように「一対の回転軸の周りに互いに離間した回転体が相対的に回転する回転装置であって、片方の回転軸を軸に回転する片方の回転体は摺動面を備え、他方の回転軸を軸に回転する他方の回転体は先端部に車輪を装着し、上記摺動面が上記車輪を押圧しながら或いは上記車輪が上記摺動面を押圧しながら上記摺動面が上記車輪に沿って相対的に移動する回転装置であって、上記摺動面の形状は上記車輪が上記摺動面の中間部にあるとき、車輪が摺動面を押圧する力の作用線は上記片方の回転軸と上記他方の回転軸の何れかとの距離が小さく、上記車輪が上記摺動面の端部にあるとき、車輪が摺動面を押圧する力の作用線は上記片方の回転軸と上記他方の回転軸の何れかとの距離が大きい曲線である開閉装置その２に記載する開閉装置。」
図４図３８（ａ）（ｂ）は他方の回転軸との距離が図３８（ｃ）（ｄ）は片方の回転軸との距離が変化する。図３８（ｃ）（ｄ）の摺動面形状はインボリュート渦線である。図４図３８（ａ）（ｂ）の場合は「先端に車輪Ｂを装着するリンクＡ」の回転軸と、図３８（ｃ）（ｄ）の場合はインボリュート渦線の摺動面の回転軸と押圧力Ｆｂの作用線は一定の距離を保つ。
開閉装置その２−１〜３と異なり、ドアが閉止するとき車輪Ｂは摺動面Ｋに沿って回転軸に遠い位置から近い位置に移動する。図４図３８（ａ）（ｂ）の場合は上記摺動面が一定の回転力で回転するとき、上記車輪を押圧する力は車輪が上記片方（摺動面を備える回転体）の回転軸に近づくに従い大きくなるが、押圧力と上記他方（車輪を装着する回転体）の回転軸との間の距離Ｌは小さく拘束され、上記他方（車輪を装着する回転体）の回転軸の周りに働回転力は小さく保たれる。車輪が上記片方（摺動面を備える回転体）回転軸に近い位置にあって、押圧力と回転軸との間の距離Ｌが大に転じるとき、上記他方（車輪を装着する回転体）に働く力はテコの原理も働いて大きくなる。
開閉装置その２−４は、「切替範囲」で力Ｆの作用点が移転せず力Ｆの作用線が回転する形態であって、図４図３８（ａ）（ｂ）の場合も図３８（ｃ）（ｄ）の場合も「（あ）の範囲」で上記車輪が上記摺動面の中間部にあるとき、車輪が摺動面を押圧する力の作用線は「先端に車輪Ｂを装着するリンクＡ」の回転軸或いは「インボリュート渦線の摺動面の回転軸」との作用力距離Ｌｏは小さく、該回転軸周りに作用する回転力は小さい。上記車輪が上記摺動面の端部にあるとき「切替範囲」で押圧力Ｆｂの作用線が回転して「（い）の範囲」で作用力距離Ｌｏが大きくなるように摺動面渦線の曲率を変化させるので、該回転軸周りに作用する回転力は大きい。
「（あ）の範囲」で車輪Ｂは摺動面Ｋ上を大きく移動して「（い BR>jの回転手段」で移動が小さくなるが、摺動面Ｋは「（あ）の範囲」で小さく回転して「切替範囲」で大きく回転する。この開閉装置の回転機構は、「先端に車輪Ｂを装着するリンクＡ」或いは「インボリュート渦線の摺動面を備えるカム体」の回転の中心に向かう方向（以後、径方向と言う。）に大きな力が働き、それと直角方向（以後、周方向と言う。）に弱い力で移動することを特徴とする回転機構である。
開閉装置その２−１〜４は「ドアに作用する力」が作用力距離Ｌｏに比例するもので、例えば図１において同じ大きさの力Ｆがドアに作用する場合、枢軸Ｏから遠い位置に作用する場合は動き易く近い位置に作用する場合は動き難い。関係式（Ｗ＝Ｆ×Ｌ）において、上記力の作用点が枢軸Ｏに近い位置にあるとき枢軸Ｏの回りに働く回転力Ｍｏは小さく上記力は回転体に弱く働く、上記力の作用点が枢軸Ｏから遠い位置にあるとき枢軸Ｏの回りに働く回転力Ｍｏは大きく上記力は回転体に強く働く。
「ドアに作用する力」が距離Ｌに反比例するものは開閉装置その２−１〜４においても認められるが、開閉装置その２−５は、例えば図１図１１において、回転体の回転軸回りに働く同じ大きさの回転力Ｍｖと釣り合う力（以後、駆動力Fvと言う。）は回転軸から遠い位置において小さく、近い位置において大きい。以下の開閉装置その２−５〜７は「ドアに作用する力Ｆ」が距離Ｌに反比例するもので、力の作用線の回転半径が変化するものである。ドアに作用する作用力Ｆoそのものの大きさを大きくしてドアを回転させる回転力Ｍoを大きくする。枢軸Ｏ以外の連結軸に付勢される回転力Ｍｖを駆動回転力Mvとも言い、駆動回転力Mvが働く回転軸を駆動連結軸と言う。駆動連結軸と力の作用線との間の距離を駆動力距離Lvと言う。
開閉装置その２−６は、例えば図２７の実施例のように「２つ開閉体のそれぞれに設ける２つの取付軸に２つ以上のリンクからなる伸縮部を連結するリンク装置」で、「伸縮部の何れかの隣合う２つのリンク」が互いに係合離脱し、係合して隣合う２つのリンクが相対的に一体になって回転するもので、２つのリンクが相対的に一体になったときの回転の中心からの力Ｆの作用線との距離はそれ以前の駆動力距離Lvより小さくなって、該回転の中心の周りに働く回転力は該力Ｆに大きく変換される。
図２７のリンク装置は５節回転機構であって、２つのリンクが係合して相対的に一体になることで４節回転機構として動作し、２つのリンクが離脱して一直線状になることで２つのリンクは１つのリンクとして動作し、形態が異なる４節回転機構として動作する。
開閉装置その２−７は、例えば図２２〜２４の実施例のように「２つ開閉体のそれぞれに設ける２つの取付軸に２つのリンクからなる伸縮部を連結するリンク装置」で、上記２つのリンクの軸芯線が一直線上に配されない状態で運動する「（あ）の回転手段」と上記２つのリンクの軸芯線が略一直線上に配される状態で運動する「（い）の回転手段」と、上記２つのリンクの軸芯線が一直線上に配されない状態から配される状態にまたは一直線上に配される状態から配されない状態に切り替わるようにする「切り替え手段」とを備え、
上記２つのリンクの軸芯線が一直線上に配されて、上記２つのリンクの軸芯線に働く力の大きさが増加することを特徴とする開閉装置。」図２２,２３の実施例の場合２つのリンクの軸芯線が折り畳まれた状態から一直線状に伸びる。図２４の実施例の場合２つのリンクの軸芯線が一直線状に伸びた状態から折り畳まれる。この場合２つのリンクの軸芯線は重なる。
このリンク装置の付勢手段は「リンク装置の何れかの連結軸で回転方向が途中で逆転しない連結軸」の周りに設けられるが、何れかの連結軸に設けられても上記２つのリンクの軸芯線が一直線状に転じるとき、上記２つのリンクの軸芯線に働く力の大きさは増加する。
「ドアに作用する力の大きさ」を抵抗を用いて制御する場合も、「回転軸と力の作用線との間の距離」が変化する手段によって制御する場合も、「ドアに作用する力の大きさ」の時間的変化が同じであればドアの動作は同じになる。
回転作業と密閉作業を１つの装置の一連の動作で処理する場合も、回転作業と密閉作業に携わる別々の装置があって、それぞれの装置が２つの異なる回転範囲で「ドアに作用する力」の大きさが異なり、「切替範囲」で「ドアに作用する力」の大きさが変化するような場合、「ドアに作用する力」の大きさを「回転軸と力の作用線との間の距離」の変化によって制御しなくても、「ドアに作用する力の大きさ」の時間的変化が結果的に同じであれば、ドアの動作は同じになる。
発明が解決しようとする「課題のその１」〜「課題のその４」を解決する「手段その２」は、図３０〜３２で説明するように、「「（あ）の回転範囲」においてのみドアに回転を伝える回転装置と、「（い）の回転範囲」においてのみドアに回転を伝える密閉装置を備え、「（あ）の範囲」で働くバネと「（い）の範囲」で働くバネとが「切替範囲」で交替することを特徴とする開閉装置その３。」
それぞれのバネは「途中まで有効で途中から無効になる付勢手段」と「途中まで無効で途中から有効になる付勢手段」であって、図３０図３１においてバネの伸縮がないようにしてバネの力は無効に働き、バネの伸縮が生じて有効に働くようにする。図３２において車輪Ｂが摺動面Ｋと係合しないようにして「バネの力は無効に働き、係合して有効に働くようにする。それぞれ他方の影響を受けずに単独に動作する。
「切替範囲」においてドアと駆動部が連動しない場合、「切替手段」の運動は一定であって、ラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに当接して凹み始めるまでの所要時間は一定である。ドアはドア慣性力だけで回転するので、上記所要時間内にドアが回転する量はドア慣性力の大きさによって大きく異なる。図３２は上記「ドアがドア慣性力だけで回転する量」によってドアを急停止させるかどうかを判別する開閉装置である。
発明が解決しようとする「課題のその１」〜「課題のその４」を解決する「手段その３」は、図８図２２で説明するように、「回転軸Oを共有し相対的に回転する「2つのリンクとD，Wでからなる開閉体」と、上記２つのリンクD，Wのそれぞれに設けられる取付軸C，Swに「１以上のリンクからなる伸縮部」の両端が接続されるリンク装置であって、上記取付軸C，Swが所定の通路に沿って移動可能であって、通路始端と通路終端との間を揺動する開閉装置で、上記取付軸C，Swは剛性がゼロから無限大までの所定の値に設定可能なバネによって「バネが自然長であるときの初期の位置」に復帰するように付勢されることを特徴とする開閉装置その４。」
図１において、車輪Ｂと摺動面Ｋとの接点ｂも移動可能な取付軸であって上記所定の通路は枢軸Ｏから遠ざかる摺動面Ｋの曲線軌道で、曲線軌道によってはドアの回転を伴わずに車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って移動可能である。ドアと伸縮部は連動せずドアが止まっても伸縮部は動き続ける。図２図７において摺動面Ｋの曲線軌道は回転し、押しバネＵで付勢される。この場合は図１の場合よりドアと伸縮部との連動を自由に設計できる。
図８（ａ）〜（ｄ）において、バネの支軸Ｓａも移動可能な取付軸であって上記所定の通路は接続軸Ｃを中心とする円の公転軌道である。このように開閉装置その１はドアと伸縮部は連動せずドアが止まっても伸縮部は動き続ける開閉装置その４である。開閉装置その４は上記解除可能な拘束手段を取付軸に限っているだけに過ぎない。
図２８においてリンクＡを弾性変形可能な板バネにするものは取付軸以外の連結軸の周りの回転を拘束する解除可能な拘束手段を備え、上開閉装置その１であるが、ドアと伸縮部は連動せずドアが止まっても伸縮部は動き続け、密閉時には伸縮部の運動が停止しても板バネの力で密閉できるようにするものである。
図１図８図２２において、回転体Ｊcのリンクを追加することによってリンク装置の自由度が増し動作が不安定になるが、移動可能な取付軸が通路始端にあるときと通路終端にあるときに異なる形態のリンク装置として動作する。
図１図８図２２において、接続軸Ｃｊの周りを公転する接続軸Ｃは移動可能な取付軸であって上記所定の通路は円起動である。「剛性がゼロから無限大までの所定の値に設定可能なバネ」は押しバネＵである。バネの剛性が無限大に設定されるとき、取付軸は固定された状態で、ドアと伸縮部は連動し、バネの剛性がゼロに設定されるとき取付軸は固定されない状態で自由に運動可能で、ドアと伸縮部は連動せず、伸縮部はドアを回転させることなく独自に回転し続ける。ラッチ当接時にドアが止まっても伸縮部は動き続ける。またこれとは逆に、伸縮部が止まってもドアが運動可能で、図８図１０図２２で説明するようにドアは伸縮部の駆動力Mvではなく押しバネＵの力で密閉される。また図１０に説明するように、バネの剛性が小さく設定されるとき伸縮部はバネを大きく伸縮させながら少しずつ回転力をドアに提供する。伸縮部がドアに提供するが大きくてもバネの伸縮の上限を設定することで制限できる。
閉止直前から密閉時に至る過程において、ドアに作用する力は伸縮部の駆動力Mvとドア慣性力の「ドアを閉める方向に働く力」と、「これと反対方向の力」で枢軸Ｏ回りの回転抵抗と空気抵抗とラッチの抵抗とが働くが、「ドアを閉める方向に働く力」を「これと反対方向の力」以下にしてドアに力が作用しない状態で、「切替手段」がドアと関係なく動作しドアが密閉される。「切替手段」に関係なくドア慣性力によってドアが閉止すると衝撃音が発生するので、これを阻止しなければならない。
ドア慣性力に反対方向の力をドアに作用させるとよいことになるが、反対方向の力が一定である場合、例えば一定の抵抗が作用する場合、閉止開始開度によってドアを止めてしまう場合と抵抗が全く効かない場合がある。本発明はドアを止めてしまわずに抵抗を受けながら密閉する密閉装置を提供するもので、例えば図６図７は途中で止まることのない閉止装置であるが、摺動面Ｋは車輪Ｂとドア枠Ｗに同時に沿って移動し、車輪Ｂからドアを閉止する力を受け、ドア枠Ｗからそれと反対方向の力を受ける。後者はドア慣性力の大きさに従う抵抗であって、効き過ぎることも全く効かないこともない。また車輪Ｂが接続軸Ｃj上を通過するまで密閉は阻止される。
発明が解決しようとする「課題のその２」を解決する「手段その４」は、「２つのリンクとD，Wでからなる開閉体」と、上記２つのリンクD，Wのそれぞれに設けられる取付軸C，Swに「１以上のリンクからなる伸縮部」の両端が接続されるリンク装置であって、上記取付軸C，Swにドアに作用する力とそれと反対方向の力が、即ち上記開閉体の回転させる力と上記開閉体の回転を阻止する力が同時に作用することを特徴とする開閉装置その５。」図８において「開閉体と伸縮部との取付軸C」に２つの車輪が取付けられ、それぞれに密閉する力と密閉を阻止する力が同時に働く。密閉を阻止する力はドア慣性力が無視できる場合に働くことはなく、大きい場合のドアを止める。時間が経過してドア慣性力がなくなればドアは再び動き出す。図１２〜図１４は制動力の大きさがドア慣性力の大きさにしたがって大きくなる実施例である。
発明が解決しようとする「課題のその４」を解決する「手段その４」は、「一対の回転軸の周りに互いに離間した回転体が相対的に回転する回転装置であって、片方の回転軸を軸に回転する片方の回転体は摺動面を備え、他方の回転軸を軸に回転する他方の回転体は先端部に車輪を装着し、上記摺動面が上記車輪を押圧しながら或いは上記車輪が上記摺動面を押圧しながら上記摺動面が上記車輪に沿って相対的に移動する回転装置であって、上記摺動面の形状は、車輪が摺動面を押圧する力の作用線は上記片方の回転軸と上記他方の回転軸の何れかとの距離が小さく或いは大きく保たれることを特徴とする開閉装置その５．」
図４図３８（ａ）（ｂ）の場合は「先端に車輪Ｂを装着するリンクＡ」の回転軸と、図３８（ｃ）（ｄ）の場合はインボリュート渦線の摺動面の回転軸と押圧力Ｆｂの作用線は一定の距離を保つ。それぞれの場合において「車輪Ｂと摺動面Ｋとの接点ｂ」と回転軸とを通る軸芯線と「車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する力Ｆｂ」の作用線とが一致する状態に近いとき、図４図３８に説明するように該距離が小さく保たれる場合は周方向に小さな力が作用して、径方向に大きな力が働き、しかも径方向の力は剛体にて支持される。周方向の小さな力で径方向に働く大きな力によってドアを密閉する。
上述の隣合う２つのリンクの軸芯線が一直線状に配されるとき、２つのリンクの連結軸に作用する力がリンクの軸芯線に働き、連結軸Ｐの円軌道の周方向に小さな力が作用して径方向に大きな力が働くことと同様である。
また図３５（ｄ）（ｅ）に説明するように、該距離が大きく保たれる場合は周方向に大きな力が作用して、径方向に小さな力が働く。アクセルペダルのようにバネが強くても踏み込む力は小さくて済む。
「互いに離間した回転体が相対的に回転する回転装置」は見方を変えれば、片方の回転体と他方の回転体は立場が入れ替わり、作用する力の立場も入れ替えわる。図４図２９に説明するように回転軸が鉛直であるドアに対しては、「（あ）の範囲」で強い力を温存しながらドアに小さく作用させる。図３９図４０に説明するように回転軸が水平である蓋に対しても、蓋の重量を剛体の軸芯線で支持しながら小さな力で蓋を上下させる。回転手段としても移動手段としても有効である。
本発明の「切替手段」はドアを回転させることなく動作するので無負荷状態で一瞬にて動作を終了する欠点があり、図３７の実施例のように駆動部の動作を遅延させる手段」を取り付けてドアを密閉することが望ましい。また開閉部の動作に比べて大きく動作するので、遅延手段が開閉部に作用するのではなく駆動部に作用するようにすると、遅延手段が強力である必要がなくなる。図３７に示す開閉装置は「開閉装置のリンク装置において、枢軸Ｏではない連結軸周りの回転を減速する手段を設けた開閉装置」である。一般に衝突現象は移動の最後に急停止する現象であるが、図３７のドアＤは回転の最後に小さく移動し急停止するので、ドアＤは上記一般の衝突を緩衝する手段となる。
ドアを開くときに必要な力は「ドアを閉止する過程にドアに作用する力」と大きさが同じで方向が反対の力である。また閉止したドアを開くときに必要な力は「ドアを密閉する過程にドアに作用する力」と大きさが同じで方向が反対の力である。したがって、ドアに小さく力が作用して閉まるドアは開くときも小さな力で開くことが出来、強い力で戸当たりを押圧するドアは開くときに大きな力が必要になる。従来のラッチは「ドア面に直角方向に作用する力」によってドア面に平行に移動するもので、大きな力の一部によって移動するため、本発明においても「（い）の回転手段」を格別に大きく設定する必要があった。そのため、ドアを開いてからドアが軽く感じられても、開き初めにおいて「ドアが何かに引っ掛かるような感覚」を受ける。
図３３の実施例はラッチが回転することによって、ラッチの抵抗を軽減するもので、「（い）の回転手段」を小さく設定することが出来、「ドアを開くときに重たく感じられる欠点を除去することが出来る。
図３３の実施例は「「ドアの枢軸と反対側のドアの側面」と「それに対面するドア枠側面」の片方に設けられる回転支軸Igに回転自在に軸支される係止回転体Geと、他方に設けられる係止摺動面Kfとを備え、ドアの閉開方向の回転によって上記係止回転体Geが上記係止摺動面Kfに沿って移動しながら上記回転支軸Igを軸に回転し、ドアの開方向の回転を阻止する力は上記回転支軸Ig或いは上記係止回転体の外縁部Reによって支持されることを特徴とするラッチ装置。」であって、力の作用線は係止回転体Geと係止摺動面Kfとの接点ｂと回転支軸Igとを通る直線で係止回転体Geの軸芯線でもある。接点ｂの円運動は「径方向に強い力を支持し、周方向の弱い力で移動する本発明の回転機構でもある。
本発明のリンク機構は、交点を共有する力の作用線とリンクＡの軸芯線Zaとがって、交点に作用する力の作用線がリンクＡの軸芯線Zaを横切ってリンクＡの付勢方向が逆転する回転機構を基礎とするもので、ドアの全開位置ではドアの回転の付勢方向が変わることを利用して、静止状態保つようにすることが出来る。この場合は「付勢方向が逆転するドアの開度」は全開位置付近に限られ、「付勢方向が逆転するドアの開度」で少し閉止方向に押すとドアは勝手に閉止する。
図３４の実施例は「付勢方向が逆転するドアの開度」を全開位置と全閉位置との２箇所に設けるドアで、全開位置で静止するドアを少し閉止方向に押すとドアは勝手に閉止して全閉に至り、全閉位置で静止するドアを少し開く方向に押すとドアは勝手に開いて全開に至るドアであって、「全開位置と全閉位置との間を往復回転するドアであって、上記全閉位置からドアを開くとき、全閉する方向に付勢された状態から全開する方向に付勢される状態に切り替わる開方向切り替え手段と、上記全開位置からドアを閉めるとき、全開する方向に付勢された状態から全閉する方向に付勢される状態切り替わる閉方向切り替え手段とを備え、上記開方向切り替え手段が動作するときのドアの開き角度と上記閉方向切り替え手段が動作するときのドアの開き角度とが異なることを特徴とするドア。」
構造は「ドアを全閉する方向に付勢する状態で静止する全閉方向付勢位置Ga1とドアを全開する方向に付勢する状態で静止する全開方向付勢位置Ga2との間を揺動しトグルバネＶＶで付勢される揺動体Ａと、上記揺動体Ａを全閉方向付勢位置Ga1から全開方向付勢位置Ga2に切り替える上記開方向切り替え手段Ｊ１と、上記揺動体Ａを全開方向付勢位置Ga2から全閉方向付勢位置Ga1に切り替える上記閉方向切り替え手段Ｊ２とを備えるドア。」
通常のドアクローザと呼ばれる商品は、ドアを開くときドアが重く感じられる欠点があり、玄関ドアのように建物の外部に面する出入り口のように、一度建物に入ると出るまで開くことはない使用頻度の少ないドアには取付けられても、建物内部の使用頻度の多いドアには取付けられていない。たとえ取付けられていたとしても多くの場合、開放したままの状態で固定されている。本発明のドアクローザはドアクローザが取り付いた場合と取り付かない場合と差が感じられないほど、ドアを開くときドアが重く感じられない。
通常のドアクローザは強力なバネが仕込まれていて、骨組の強度が強い外壁に取り付く玄関ドアに取付けることはできても、強力なバネの力を支持する強度がない室内のドア枠には取付けることはできない。本発明のドアクローザは弱いバネでドアが動くようにしたもので、屋内の木製のドア枠などの強度が弱い骨組にも取付けることができる。取付け部分の骨組が壊れたり取付けボルトが抜けたりすることはない。
このように本発明のドアクローザは玄関ドアに使用できることはもちろんであるが、室内ドアにも適している。建物の外部に面する出入り口のドアが１つであるのに対して建物内部のドアの数はその数倍に及び、それだけ商品の市場は大きい。
性能面においては磨耗による性能の劣化が少なく故障が少なく寿命が長い点において優秀であり、部位数が少なく材料に強度が求められないこともあって安価であり、動作範囲がドア面から突き出ない細長い範囲、或いはドアの枢軸に近い部分の小さな円内であるため、装置か小さなケースに収納できる点においても優秀である。
本発明のドアの駆動部を電動機で動くようにすると、ドアの回転速度を一定にすることができ、閉止直前から閉止時に至るまでの範囲においては駆動部の大きな回転に時間を要してドアが小さく回転する。本発明の閉止装置は電動機で動く方がバネで動く場合より性能がよく、本発明はバネに限らず電動機でも動くドアにも応用される。
本発明のドアを回転させる回転機構は、「回転終了時に大きな力が働き、それ以前に働く力は小さい特徴」「回転終了時に大きく駆動し、それ以前の動作は小さい特徴」「回転を伴うことなく回転力が大きくなる特徴」「開方向と閉方向との抵抗が違う特徴」「大きな力を支持しながら小さな力で動作する特徴」などがあって、例えば特許文献１〜１２のそれぞれの装置を改良するだけでなく、図面に例示するようにロボットの関節を動かす技術として、或いは緩衝装置として、或いは運搬装置として利用できる。このように本発明の回転機構はドアに限らずその他の産業分野に応用可能である。
滑り対偶の取付軸を備える開閉装置の動作説明図 車輪が摺動面を押圧する開閉装置の動作説明図 車輪が摺動面を牽引する開閉装置の動作説明図 車輪が摺動面に沿って移動する回転機構の動作説明図 車輪が往復する密閉装置の動作説明図 密閉摺動面と密閉阻止摺動面を備える密閉装置の動作説明図 摺動面が回転する密閉装置の動作説明図 リンクの１つがバネである開閉装置の動作説明図 作用点が転移する開閉装置の動作説明図 第１のドアを介して密閉する密閉装置の動作説明図 密閉用車輪と回転用車輪を備えた駆動回転体の動作説明図 密閉装置と回転装置のバネを別にする開閉装置の動作説明図 慣性力を制動力に変換する減速装置の動作説明図 摺動面が車輪を押圧する密閉装置の動作説明図 直動型付勢手段を備える開閉装置の動作説明図 ドア面に垂直な摺動面を備える密閉装置の動作説明図 「切替手段」を備える駆動回転体の動作説明図 始動時に動作する減速手段の動作説明図 リンクの軸芯線が回転軸を横切る拘束解除手段の動作説明図 取付軸以外ですべり対偶で連結されるリンク装置の動作説明図 ドアの回転を止める力が働いたまま密閉するドアの動作説明図 ラッチ当接時に極大値の力が作用する密閉機構の動作説明図 ２つのリンクの軸芯線が一直線になる効果の説明図 リンクの軸芯線と力の作用線が重なる効果の説明図 ラッチが凹んでからの密閉力制御装置の動作説明図 指詰め防止装置の動作説明図 ２つのリンクが係合離脱する回転機構の動作説明図 リンクを板バネにした密閉装置の動作説明図 複数の動作を伴う密閉装置の動作説明図 切替手段を備える回転型付勢装置の動作説明図 切替手段を備える直動型付勢装置の動作説明図 リレー時に空走するドアの急停止装置の動作説明図 ラッチ装置の動作説明図 少し開くと全開し少し閉めると全閉するドアの動作説明図 ハイブリッドシューズの動作説明図 ロボットの指関節の動作説明図 緩衝装置の動作説明図 インボリュート渦線の作図例 外縁部がインボリュート渦線であるカム体の移動装置の動作説明図 蓋の起立倒伏を支持する装置の動作説明図
各実施例に示す本発明の開閉装置は開閉体と伸縮部（または駆動部）からなり、開閉体とは回転軸Oを共有し相対的に回転する2つのリンクD，Wで、片方はドアＤで他方はドア枠Ｗであって、それぞれに設けられる取付軸C，Sw(接続軸Ｃ、固定支軸Ｓｗ)に伸縮部の両端が接続される。開閉体を構成する２つのリンクD，Wと伸縮部を構成する複数のリンクからなるリンク装置であって、伸縮部の両端の取付軸の間の距離が変化することによって開閉体が開閉する。何れかの連結軸周りに図中矢印イ方向に働く駆動力Mvが、或いは何れかのリンクに働く軸方向力或いは曲げ力が、枢軸Ｏの周りに回転力Moを伝える。ドア枠Ｗを固定するとドアＤは図中矢印ロ方向に回転する。
伸縮部が長さに変化のない1つのリンクである場合はリンク装置は変形しない３角形であって運動しない。隣合う２つリンクを滑り対隅で連結すると運動可能になる。またはリンクの１つが「長さが変化するバネやジャッキ」である場合で運動可能になる。例えば図１は３つのリンクからなるリンク装置で、３角形のリンク装置を構成するが、開閉体と伸縮部とが滑り対隅で連結されることによって運動可能になる。
伸縮部が２以上のリンクで構成される上記リンク装置は変形可能な多角形であって運動可能である。伸縮部が２つのリンクである上記リンク装置は伸縮部が２つのリンクの片方が回転することによって伸縮部の両端の取付軸の間の距離が変化する装置となり、上述の３角形のリンク装置でリンクの１つの長さが変化する装置と同じになる。
「リンク数が３で連結軸の1つが滑り対偶であるリンク装置」は、リンク装置の1つのリンクに「連結軸が往復可能な通路」を設けて、該1つのリンクの長さが変化して３角形が変形する点において、「リンク数が３リンクの1つがバネであるリンク装置」と同じであり、該バネが２つのリンクに変わる４節回転機構も全て、３角形の１辺の長さが替わることによって運動するリンク装置である。何れかの連結軸周りにおいて隣合うリンク同士は相対的に回転するので、何れかの連結軸を共有し隣合う２辺が開閉体であり、残りの１辺が伸縮部である。４節回転機構も含めて「変形可能な３角形のリンク装置」と言うことになる。
４つ以上のリンクからなるリンク装置を構成する隣合う２つリンクが互いに接触して相対的に一体となるとき、隣合う２つリンクは１つのリンクとして扱われリンク数が1つ減ったリンク装置が運動する。
４つのリンクD，W，J，Aからなるリンク装置において、ドアの運動が止められてドアＤとドア枠Ｗが一体になるときリンク装置は運動しない３角形のリンク装置となる。この場合においてもリンクの１つをバネにする或いは隣合う２つリンクを滑り対隅で連結すると運動可能になる。例えば図２,図８は４つのリンクからなるリンク装置で、図２の場合は伸縮部の取付軸Swを滑り対隅で連結することによって、図８の場合は1つのリンクがバネであって、リンクの長さが変化することによってドアの回転が停止しても伸縮部は運動し続けることができる。
何れかの連結軸周りの回転が停止してリンク数が1つ減ったリンク装置が４つ以上のリンクからなるとき運動可能である。ドアの回転機構においては、ドアが停止したままでもリンク装置は運動し続けることを意味する。
図２７の場合、隣合う２つのリンクが互いに側面同士を係合しあい相対的に一体になる場合も、隣合う２つのリンクが一直線に伸びきった場合も、「何れかの連結軸周りの回転が停止」したことになる。また図２６図２８のように抵抗を掛けることは「何れかの連結軸周りの回転が停止」させて、リンク数を３の運動しないリンク装置に擬似させることである。
本発明の「４つ以上のリンクからなるリンク装置」で５節以上の回転機構は解除可能な拘束手段を備えることによって、「何れかの連結軸周りの回転が拘束止」された状態にして４節回転機構として運動するようにするものであってリンク数が増えるに従い拘束箇所が増え、異なる形態の４節回転機構が数通り可能となる。
このようにリンク装置は自由度によって異なる形態に変化し異なる運動をするので、閉止開始開度によってドア慣性力が異なっても、それに応じてドアの運動を制御することが出来る。
各実施例に示す開閉装置は「（あ）の範囲」において「ドアに作用する力」を小さく保つ停留手段と、「切替範囲」において停留手段を解除する解除可能な拘束手段を有し、「（い）の範囲」でドアに大きな力が働く。作用力距離Ｌｏは「枢軸Ｏと作用力Ｆoの作用線との間の距離を示し、駆動力距離Lvは該何れかの連結軸と駆動力Ｆvの作用線との間の距離を示す。
各動作説明図のうち平面図はドアの上面をＤで示し、ドアの上面が運動する水平面を規準とするが、各リンクが運動する水平面はドアの上面が運動する水平面と必ずしも同じではない。また連結軸は隣合うリンクの共通の回転軸であって、図中の連結軸において２枚のリンクが重なっている。またドア枠Ｗはドアを取り付けるドア枠或いはドア枠周辺の壁面であって、各動作説明図において白紙の紙面上はドア枠Ｗを意味する。
各動作説明図において図中符号末尾の添時はドアの開度Θdを表し、例えばＤ100は全開時に静止する状態を示し、Ｄ90は閉止開始開度の最大値であって全開時のドア、Ｄ10は閉止寸前のドア、Ｄ0は全閉時のドアを示す。例えば図７（ａ）にドアＤが図中矢印イと反対方向に付勢され静止する状態を示す。例えば図５（ｃ）に示すＤ10は「、ラッチ当接時のドアの状態を示し、図５（ｄ）に示すＤ0はドアＤが戸当たりＧｄに強く密着されるドアの状態を示す。
ドア枠Ｗは回転軸Ｏ,固定支軸ＳｗＣを備える平面である。図示するリンク装置の各リンクがそれぞれ動作する平面は「回転軸Ｏ,固定支軸ＳｗＣを備える平面」と必ずしも一致するものではなく、それと平行な異なる平面である。角度ΘakはリンクＡの軸芯線Zaと摺動面Ｋとの間の角度で、特に指定しない場合は車輪Ｂbが移動する側の角度を示す。開閉装置は開閉部Ｄ，Ｗと伸縮部Ａとの取付部を滑り対偶で或いは回り対偶で連結するリンク装置で、ドアＤに取り付く取付軸を接続軸Ｃ、ドア枠Ｗに取り付く取付軸を固定支軸Ｓｗと言うことにする。
図１はドアを小さな力で回転させる「（あ）の範囲」の回転作業と、大きな力で回転させる「（い）の範囲」の密閉作業と、小さな力から大きな力に転換する「切替範囲」の切替作業と、切替作業が始まるドアの所定の開度とについて説明するドアの動作説明平面図で、本発明の概略を詳述する代表図面である。
図1（ａ）はドアの全開時の状態図で、図1（ｂ）はドアの全閉時の状態図である。図１（ａ）に示すようにドアが全開位置から全閉位置まで回転し続ける回転範囲は、ドアが単に回転するだけの「（あ）の範囲」とラッチを凹ませながら回転する「（い）の範囲」とに分割される。図１のリンク装置は枢軸Ｏを共有する２つの開閉体Ｄ，ＷとリンクＡの３つのリンクからなり、リンクＡがドアＤに滑り対偶で連結される。２つの開閉体の片方であるドアＤには接続軸Ｃが設けられ、接続軸Ｃの周りにリンクＡが回転自在に軸支されて、リンクＡの先端部に設けられる車輪の回転軸Ｉｂには車輪Ｂが装着される。２つの開閉体
の他方であるドア枠Ｗには摺動面Ｋが設けられ、摺動面Ｋに沿って車輪Ｂが移動する。車輪Ｂは摺動面Ｋに沿って移動するスライダであって多くの実施例に図示する車輪Ｂはスライダの総称である。摺動面Ｋはスライダが移動する溝の総称である。
接続軸Ｃは「ドアに設けられる支軸Ｃｊの周りに回転自在に軸支される回転体Ｊc」に設けられ、ドアＤに移動可能に取付けられる。回転体ＪcとドアＤとの間に押しバネＵが介在し、押しバネＵの剛性はゼロから無限大の範囲で調整される。押しバネＵの剛性が無限大のとき接続軸ＣはドアＤに固定された状態で、回転体Ｊcと押しバネＵの存在は無関係になる。接続軸ＣがドアＤに直接固定された状態で、「（あ）の回転手段」と「切替手段」と「（い）の回転手段」は機能し、回転体Ｊcと押しバネＵを追加することによって、これらの手段の動作が遅延される。
以下、「（あ）の回転手段」と「切替手段」と「（い）の回転手段」の機能を説明するときは、接続軸ＣがドアＤに直接固定された状態で説明していることにする。
リンクＡは引きバネＶによって図中矢印イ方向に回転付勢され、接続軸Ｃの周りに回転力Ｍｖが働く。回転力Ｍｖは駆動力であって、リンクＡに曲げ力が作用し、「摺動面Ｋと車輪Ｂとの接点ｂ」には「車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する力Ｆｂ」（以後、押圧力Ｆｂと言う。）が働く。図1（ａ）に示す全開時から図1（ｂ）に示す全閉時に至る閉止過程において、リンクＡが接続軸Ｃの周りを図中矢印イ方向に回転し、車輪Ｂが摺動面Ｋの基端部Ｋｏから終端部Ｋeに移動し、接続軸Ｃが枢軸Ｏを中心とする円Ｒoに沿って図中矢印ロ方向に移動する。図1（ａ）に示す破線は閉止途中の状態を示し、例えばＣ10、Ａ10、Ｂ10は閉止寸前の接続軸Ｃ、リンクＡ、車輪Ｂを示す。閉止寸前とはドアの開度が概ね10度である付近を示し、「（あ）の範囲」の終わりに近く「（い）の範囲」の始まりに近い領域である。
閉止過程を通じて引きバネＶが縮み続けるので、ドアは全開位置から全閉位置まで回転し続ける。駆動力を提供するバネが止まることなく1方向に伸縮し続けることが可能であれば、ドアは止まることなく回転し続ける。
押圧力Ｆｂの作用線は摺動面Ｋに垂直であって、「車輪Ｂと摺動面Ｋとの接点ｂ」と車輪の回転軸Ｉｂとを通る直線であるので、押圧力Ｆｂの作用線は車輪Ｂの移動と共に移動する。摺動面Ｋは枢軸Ｏに近い位置から遠い位置に連続する通路であって、閉止直前に車輪Ｂが摺動面Ｋ上を基端部Ｋｏから終端部Ｋeに移動すると、押圧力Ｆｂの作用線も枢軸Ｏから遠ざかり作用力距離Ｌｏは増加する。
図1（ａ）に示す「（あ）の範囲」では作用力距離Ｌｏは小さく、駆動力距離Lvは大きい。枢軸Ｏの周りに作用する回転モーメントＭｏは作用力距離Ｌｏと押圧力Ｆｂとの積で、接続軸Ｃの周りの駆動力Ｍｖは駆動力距離Lvと押圧力Ｆｂとの積であるので、押圧力Ｆｂの作用線が枢軸Ｏに近づくほど回転モーメントＭｏは小さくなり、接続軸Ｃの周りに働く駆動力Ｍvが大きい場合でも押圧力Ｆｂに小さく変換される。また接続軸Ｃの周りのリンクＡの回転は小さく、枢軸Ｏの周りのドアＤの回転は大きい。また「（あ）の範囲」でバネの伸縮は小さいので、ドアを運動させる力は小さく加速も小さい。
図1（ｂ）に示す「（い）の範囲」では作用力距離Ｌｏは大きく、駆動力距離Lvは小さい。同じ大きさの押圧力Ｆｂが働く場合、枢軸Ｏの周りに作用する回転モーメントＭｏは作用力距離Ｌｏに比例し、同じ大きさの駆動力Ｍｖが働く場合、押圧力Ｆｂは駆動力距離Lvに反比例するので、車輪Ｂが枢軸Ｏから遠ざかるほど接続軸Ｃの周りに働く駆動力Ｍvが小さい場合でもドアの回転に大きく作用する。また接続軸Ｃの周りのリンクＡの回転は大きく、枢軸Ｏの周りのドアＤの回転は小さい。「（い）の範囲」でバネの伸縮は大きく、ドアを運動させる力は大きく加速も大きい。
ここで「（い）の範囲で加速が大きいこと」が問題になる。「（あ）の範囲」で弱い力でドアが回転するとしても、ドアに力が掛かり続けるとドアは加速する。更に「（い）の範囲」で加速すると閉止時にドアの回転速度は最高値に達する。閉止時の衝撃音は密閉作業に余分なエネルギーが音に変換されたもので、閉止時のドアの運動エネルギーは閉止時のドアの回転速度の２乗に比例するので、「（い）の範囲」で僅かでも加速すると大きな衝撃音にを発するようになる。本発明のドアは閉止時の衝撃音を小さくすることを課題とするもので、如何に「（い）の範囲」で加速が大きくならないようにするかが重要な課題となる。
図1（ａ）に示す「（あ）の範囲」ではリンクＡは車輪の回転軸Ｉｂを中心に回転し、車輪Ｂの移動は小さくドアＤの回転は大きい。図1（ｂ）に示す「（い）の範囲」ではリンクＡは接続軸Ｃを中心に回転し、車輪Ｂの移動は大きくドアＤの回転は小さい。車輪Ｂは接続軸Ｃを中心に円運動をし、車輪Ｂの移動方向は該円運動の周方向であって、車輪Ｂの移動は摺動面Ｋによって抑制される。車輪Ｂの移動を抑制する力はドアを回転させる。
図1（ａ）に示すように「（あ）の範囲」において「車輪Ｂの円運動の周方向」と摺動面Ｋとは略直交し、車輪Ｂの移動に大きく抵抗する。車輪Ｂを移動させるためにはドアに働く力が大きくなければならない。しかも駆動力距離Lvは大きく、引きバネＶの力は押圧力Ｆｂに小さく変換される。その結果、引きバネＶの力は大きな抵抗に対して力不足になる。力不足になったバネは一瞬にして伸縮せずにゆっくりと伸縮し、車輪Ｂはゆっくりと移動しドアＤもゆっくりと回転する。
図1（ｂ）に示すように「（い）の範囲」において「車輪Ｂの円運動の周方向」と摺動面Ｋとは略平行であって、車輪Ｂの移動に抵抗が少ない。「摺動面ＫとリンクリンクＡの軸芯線リンクＡの軸芯線Zaとの間の角度で車輪Ｂの移動方向側の角度Θak」が鋭角から直角に近づくほど、車輪Ｂの移動は大きくドアＤの回転は小さくなる。角度Θakが直角から鈍角になると、車輪Ｂは摺動面Ｋから離脱して自由に移動する。
摺動面Ｋの形状が閉止寸前の接続軸Ｃの位置Ｃ10を中心にして、半径が略「リンクＡの長さ（リンクＡの両端の連結軸の間の距離）と車輪Ｂの半径の和」である円弧Ｒ10であるとした場合、接続軸Ｃが位置 BR>b10を通過した瞬間に「それまで枢軸Ｏの近傍に拘束された車輪Ｂ」は一瞬にして摺動面Ｋの終端部Ｋeに至る。この場合ドアＤの回転を全く伴わずに車輪Ｂが転移するので、ドアは開度が10度である位置に止まったままである。
円弧Ｒ0が閉止時の接続軸Ｃの位置Ｃ0を中心にして、半径を円弧Ｒ10と同じくする円弧であるとして、摺動面Ｋが基端部Ｋｏで円弧Ｒ10に一致し、終端部Ｋeで円弧Ｒ0に一致する凹面であるとした場合、接続軸Ｃが位置Ｃ10を通過した瞬間に車輪Ｂは摺動面Ｋの基端部Ｋｏを離れて、ドアＤの回転を僅かに伴いながら摺動面Ｋの終端部Ｋeに至る。摺動面Ｋの形状は基端部Ｋｏと終端部Ｋeで曲率ゼロの直線に近似し、摺動面Ｋの中間部に曲率は極大値を示すので、基端部Ｋｏと終端部Ｋeに立てた法線とリンクＡの軸芯線Zaとが略一致し、角度Θakは略直角であって、「（い）の範囲」で車輪Ｂは初めと終わりに無負荷に近似する状態で動き易く、車輪Ｂの移動にドアの回転を殆んど伴わないことになる。中間部では車輪Ｂは抵抗を受けながら移動しドアの回転を僅かに伴う。車輪Ｂは中間で動き難い状態になり中間を過ぎれば動き易くなって摺動面Ｋの終端部Ｋeに至る。
このように摺動面Ｋは車輪Ｂを枢軸Ｏの近傍に留める拘束手段とドアＤの所定の開度で車輪Ｂを枢軸Ｏから遠ざける解除可能な拘束手段を備える。
「（い）の回転手段」はラッチを凹ませてドアを回転させる力を備え、単にドアを回転させるだけの「（あ）の回転手段」の力より大きく、「切替範囲」で車輪Ｂが大きく移動を始めるときが「ラッチ当接時」以前である場合は「ドアに作用する力」がドアを回転させる力に転換してからラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに当接するので、ラッチを凹ませてドアは密閉される。この場合「ドアに作用する力」が大きな力に転換してからのドアの回転範囲（即ち「（い）の範囲」）が大きくドアの加速は大きくなって、大きな衝撃音を発することになる。
「切替範囲」でラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに当接すると同時に車輪Ｂが大きく移動を始める場合、摺動面Ｋの基端部Ｋｏが曲率ゼロの直線であれば、閉止寸前に「ドアに作用する力」がドアを回転させるには力不足であっても、また閉止寸前にドアが止まってしまった場合でも車輪Ｂは移動可能であって車輪Ｂは止まることなく運動を継続し、摺動面Ｋの終端部Ｋeに至れば「ドアに作用する力」がドアを回転させる力に成長し、ラッチを凹ませてドアは密閉される。即ち「切替手段」にドアの回転を全く或いは殆んど伴わないので、ドアが殆んど止まったままで車輪が移動する。
この場合車輪Ｂが大きく移動を始めるとき車輪Ｂの移動に抵抗が掛からないので、車輪Ｂは一瞬にして摺動面Ｋの終端部Ｋeに至る。しかも車輪Ｂの移動にドアの回転が伴わないことは「切替範囲」に範囲がないことを意味し、「（あ）の範囲」と「（い）の範囲」との間に時間の経過がない。「切替手段」は閉止寸前のドアの回転速度を更に加速し大きな衝撃音を発することになる。
「切替範囲」でラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに当接した後に車輪Ｂが大きく移動を始める場合、ラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに当接したとき、「（い）の回転手段」に切り替わる以前の「（あ）の回転手段」の力ではラッチを凹ませることが出来ないのでドアは密閉に至らず止まってしまうことになる。
図1（ｂ）に示すように摺動面Ｋの終端部Ｋeに至った状態は「車輪Ｂの円運動の周方向」と摺動面Ｋとは略平行であって、押圧力ＦbとリンクＡの軸芯線Zaとが略一致し、駆動力距離Lvが短い状態である。接続軸Ｃの周りの駆動力Ｍvと「押圧力Ｆbと駆動力距離Lvとの積」が釣り合うことから、駆動力距離Lvがゼロに近づくと押圧力Ｆbは無限大になる。「切替手段」は駆動力Ｍvが非常に小さい力であっても非常に大きな力に切り替えるものであるが、非常に小さい力で動作を完了し、一瞬にして大きな力に切り替わるので、閉止速度を更に加速する要因となる。
「切替範囲」が始まるときがラッチ当接時以後である場合、駆動部が止まりドアも止まるが、ドアが止まった状態から再び動き始めて密閉に至ることが望ましい。そのために２つの開閉体が止まったままでも、動き続ける駆動部を備えるリンク装置の回転機構が必要である。
以上に説明した「（あ）と（い）の回転手段」と「切替手段」は接続軸ＣがドアＤに固定された状態で機能する。次に移動可能に固定さない状態での機能について説明する。接続軸Ｃを移動可能にドアＤに接続する手段は「（い）の範囲」で加速が大きくならないようにする。
駆動部と開閉部が連動する場合、駆動部と開閉部の片方が止まると両方が止まる。連動しない場合、駆動部と開閉部の片方が止まっても、他方は動き続ける可能性がある。図1に示すように回転体Ｊcが「ドアに設けられる支軸Ｃｊ」の周りに回転自在に軸支され、接続軸Ｃがドアに移動可能に取付けられるようにすると、駆動部の力がドアを回転させる力に不足しドアが止まったままになる場合でも、「車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する反力」によって回転体Ｊcが図中矢印ハ方向に回転する。
回転体Ｊcは押しバネＵによって図中矢印ハと反対方向に付勢され、図中矢印ハと反対方向の回転は当たりＧａによって阻止される。押圧力Ｆｂの大きさによって回転体Ｊcの回転量は変化するが、押しバネＵの剛性によっても変化し、車輪の移動に掛かる抵抗が変化する。
押しバネＵの剛性がゼロのとき、ドアにバネの付勢力が伝わらず、ドアは慣性力で動き続ける。「切替範囲」が始まるときがラッチ当接時以前であるか以後であるかに関係なく押圧力Ｆｂが小さくても回転体Ｊcは回転し、リンクＡも僅かながら回転することで「摺動面ＫとリンクＡの軸芯線Zaとの間の角度Θa」が鈍角側に移行する。摺動面Ｋは車輪Ｂの移動方向に対して下り勾配側に変化し、車輪Ｂが移動するほどより移動しやすくなり、ドアＤが回転しないまま摺動面Ｋの末端部Ｋｅに至る。駆動部と開閉体との取付軸を移動可能にすると開閉体の回転を全く或いは殆んど伴わない「切替手段」を備えることになる。
押しバネＵの剛性が無限大であって駆動部と開閉体との取付軸が移動しないとき、「切替範囲」がラッチ当接時以後である場合でラッチ当接時に「（あ）の回転手段」が働く場合でも、摺動面Ｋの基端部Ｋｏの形状が上記円Ｒ10、或いは上記円Ｒ10より曲率が小さい曲面或いは直線であれば、接続軸Ｃが位置Ｃ10を通過した瞬間に「それまで枢軸Ｏの近傍に拘束された車輪Ｂ」は一気に摺動面Ｋの端部に至り、車輪Ｂは摺動面Ｋを押圧せずに移動する。車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧せずに移動する場合は駆動部とドアとが連動せず、ドアＤは回転しない。「摺動面ＫとリンクＡの軸芯線Zaとの間の角度で車輪Ｂの移動方向側の角度Θak」が鈍角である摺動面Ｋは開閉体の回転を全く或いは殆んど伴わない「切替手段」である。このように押しバネＵの剛性がゼロ或いは無限大のときはバネがないときであって、「切替手段」が開閉体の回転を全く或いは殆んど伴わず「（い）の回転手段による加速」を招くことになる。
押しバネＵの剛性によっては車輪Ｂの移動とドアＤの回転は僅かに連動し、接続軸Ｃの周りに働く駆動力Ｍｖは「ドアを回転させる力」と「押しバネＵを伸縮させる力」とに分散するが、摺動面Ｋの形状が円Ｒ10より曲率が大きい曲面であって、接続軸Ｃが位置Ｃ10に到達した瞬間にラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに当接しドアが止まる場合で、「ドアに作用する力」にドアを回転させる力がない場合でも、押しバネＵの剛性を小さく設定すると、ドアが止まったままの状態で押しバネＵが伸縮するようになり、ドアが止ったままでも車輪Ｂは動くことが出来る。駆動部とドアが連動しない。
例えば摺動面Ｋの形状が図1（ｂ）に示す円弧Ｒ10の場合、或いは円弧Ｒ10の場合より直線に近づく場合、車輪Ｂが摺動面Ｋの基端部Ｋｏに近づくとき大きな抵抗を受けているが、摺動面Ｋの基端部Ｋｏから離れて終端部Ｋeに向かうほど車輪Ｂの移動方向に対して摺動面Ｋの勾配は下り勾配に変化し、車輪Ｂはより移動しやすくなる。車輪Ｂは「（い）の範囲」の初めに動き難く「（い）の範囲」の経過時間が延長されて慣性力を消滅するようになる。また車輪Ｂは「（い）の範囲」の終わり動き易く、バネの力が衰弱した段階でも終端部Ｋeに至り、駆動力距離Lvが小さく、作用力距離Ｌｏが大きくなって弱いバネの力がドアに強く作用するようになる。
車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧しながら摺動面Ｋの末端部Ｋｅに向かって移動するとき、回転体Ｊcを回転させながら押しバネＵを縮めるようになり、車輪は負荷が掛かった状態でゆっくりと移動する。押しバネＵに力が蓄えられて、押しバネＵの力がラッチを凹ませる力に到達すると、車輪Ｂが摺動面Ｋの末端部Ｋｅに至る以前であってもラッチが凹んでドアが再び動き始める。ラッチが凹むとき押しバネＵの長さが伸びてドアが動く。車輪Ｂの移動は緩慢となり、駆動力Ｍｖの「ドアを回転させる力」は殆んど増加することなく、ラッチは押しバネＵの力で凹むことになる。ラッチを凹ませる力に過不足がなく衝撃音も小さくなる。
摺動面Ｋの終端部Ｋeに取り付けた当たりＧkは車輪Ｂの停止位置を調節する係止手段であって、車輪Ｂの移動を止めることによって押しバネＵの伸縮だけで密閉するようにして、押しバネＵが伸びきった位置をドアの全閉位置とするもので、押しバネＵが伸びきった位置によっては必ずしもドアが戸当たりに当接する位置まで至るとは限らない。このことは車輪Ｂの停止位置の調節次第でドアを「戸当たりに当接するかしないかの全閉位置」で停止させることが可能となり、衝撃音を最も小さくするようになる。
運動するドアに働く力は小さく止まったドアの働く力は大きい。ラッチ当接時に「ドアに作用する力」はラッチ当接時以前より強くなるので、押しバネＵはラッチ当接時以後に縮み始める。即ち「ドアに作用する力」が強い力に切り替わった後にラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに当接するようなことが防がれる。「ドアに作用する力」の大きさによって押しバネＵの伸縮量は異なり、ラッチ当接時に押しバネＵが伸びた状態と縮んだ状態とがあり、縮んだ状態でも押しバネＵの剛性によって縮み量は異なる。「（あ）の範囲」でドアに取り付く慣性力が大きいほどドアは小さな力で回転出来るため「ドアに作用する力」は小さくなり、ラッチ当接時に押しバネＵが伸びた状態で「押しバネＵによって拡げられる回転体ＪcとドアＤとの間隙δjd」が広くなる。ドア慣性力が大きいほど押しバネＵを大きく縮めて回転体Ｊcを大きく回転させる必要があって、押しバネＵの減速効果がドア慣性力に比例することになる。
押しバネＵが縮んでラッチが凹み始めるようになるとき、リンクＡの回転を止めるようにすると、ラッチが凹み始めてドアが全閉されるまでリンク装置が動くことなく、押しバネＵが伸びるだけの動作でドアは密閉される。ラッチ当接時に押しバネＵが縮んだ状態で、伸びた押しバネＵを縮ませる過程がない場合でも、押しバネＵが伸びて密閉する動作には長い時間を要し十分にドアは減速されて密閉に至る。
このように「接続軸ＣをドアＤに移動可能に固定する手段」によってリンク装置は「ドアが止まったままでも動き続ける駆動部」を備え、「ドアの回転を全く或いは殆んど伴わない切替手段」を備えるようになる。また「接続軸ＣをドアＤに移動可能に固定する手段」にバネを追加することによって、「（い）の回転手段」が減速しながら強く密閉するように改善される。
図１の開閉装置は閉止寸前にラッチの抵抗だけでドアが止まってしまうほど減速効果が働くようにするものであって、ラッチがドア枠に当接しドアが止まったままの状態で、駆動力Ｍｖの「ドアを回転させる力」が全くドアの回転させずに押しバネＵに力を蓄えるようにするものである。そのためには「（あ）の範囲」で低速で閉止し、閉止寸前の閉止速度を小さくする必要がある。
「接続軸ＣをドアＤに移動可能に固定する手段」にバネを追加することによって、駆動力Mvを押しバネＵを介してドアＤに間接的に伝える手段は「（あ）の範囲」でも減速効果があって、ドアを同方向に付勢する２つのバネは互いに干渉し合い、交互に伸縮を繰り返す。特にドアが閉止し始めるときの減速効果は顕著である。
ドアが閉止し始めるとき引きバネＶによってリンクＡが回転するが、ドアに静慣性が働いているのでドアを回転させずに押しバネＵを縮める。静止するドアの枢軸Ｏに働く回転抵抗は枢軸Ｏの周りの最大静止摩擦力であって、押しバネＵの力が最大静止摩擦力に達するまで縮むとドアは動き始め、枢軸Ｏの周りの最大静止摩擦力は運動摩擦力に激減する。これにより押しバネＵの力が運動摩擦力に減少するまで伸びることになる。この間リンクＡの回転と車輪Ｂの移動は殆んど止まったままの状態で、押しバネＵが伸びることによってドアは運動する。即ち動き始めたドアは運動摩擦力に近似する大きさの力で回転する。ドアが動き始めた当初は押しバネＵが伸びて力がなくなると車輪Ｂが動き始めて再び押しバネＵが縮む振幅を繰り返し、車輪Ｂの移動は静慣性と動慣性が交互に作用することになる。この傾向は引きバネＶと押しバネＵの剛性が小さいほど顕著に認められ、この振幅は数回で消滅する。ラッチ当接時には押しバネＵは「（あ）の回転手段」の力の大きさに比例して大きく伸びた状態で、ラッチ当接時から全閉時までのドアの回転量に対して「車輪Ｂの大きな移動」を伴うようになる。これによりラッチ当接時には車輪Ｂが摺動面Ｋの基端部Ｋｏ付近にあるようになり、ラッチ当接時以後に「（い）の回転手段」に切り替わるようになる。
「（あ）の範囲」の途中において押しバネＵが縮んで、ドアに作用する力が「枢軸Ｏの周りの運動摩擦力とドアが受ける空気抵抗との和」と釣り合う力である場合にドアは加速のない等速運動をし、ドアに作用する力がそれ以上であるとドアは加速する。「（あ）の範囲」の途中の加速を小さくするために、弱い力でドアを回転させることが好ましい。またバネの歪エネルギーがドアの運動に替わるものであるから、ドアの加速を小さくするためにはバネの伸縮量を出来るだけ小さくすることが望ましい。
図１に示す引きバネＶの両端の支軸は片方Ｓｄを回転体Ｊｃに他方ＳａをリンクＡに取り付けるが、片方ＳｄはリンクＡの回転軸Ｃの近い位置に設け、他方ＳａはリンクＡの回転軸Ｃから遠い位置に設けられる。これによりリンクＡの回転に伴うバネの伸縮を小さくしている。バネの伸縮がなければドアが回転しないように、バネの伸縮を小さくすればするほどドアの加速は小さくなる。
図１のようにリンクＡに曲げ力が作用する場合摺動面Ｋと車輪Ｂとの接点ｂは、「接続軸Ｃを中心とする車輪Ｂの図中矢印イ方向の円運動」を摺動面Ｋが阻止する点であって、「（あ）の範囲」で接続軸Ｃが円軌道Ｒo上を図中矢印ロ方向に移動するとき、接点ｂは必ずしも摺動面Ｋの基端部Ｋｏから終端部Ｋeに向かって移動するとは限らない。「（あ）の範囲」で、車輪Ｂは概ね枢軸Ｏの近傍に停留するが、リンクＡは「（あ）の範囲」の当初に車輪の回転軸Ｉｂを中心に回転し、「（あ）の範囲」の終わりに平行移動して戸当たりＧｄに近づく。リンクＡの運動が回転移動から平行移動に移行するに従い、「リンクＡの接続軸Ｃを中心とする図中矢印イ方向の回転」は次第に減少し、引きバネＶの縮み量も減少する。場合によってはリンクＡは図中矢印イ方向と逆方向に回転し、引きバネＶを引き伸ばすようになり、引きバネＶはドアを開く方向に付勢する。また車輪Ｂが摺動面Ｋの基端部Ｋｏに近づくことは作用力距離Ｌｏを小さくすることで、ドアの回転に力不足の状態を招くようなる。
摺動面Ｋの形状を車輪Ｂに向かって凹面であって摺動面Ｋの基端部Ｋｏから終端部Ｋeに向かうに従い曲率を大きくした場合、車輪Ｂが閉止寸前に摺動面Ｋの基端部Ｋｏに近づくようになり、また「（い）の範囲」で車輪Ｂが終端部Ｋeに近づくに従い、車輪Ｂの移動方向に対して摺動面Ｋは登り勾配となって「ドアを回転させる力」が不足する。このように図１の開閉装置は閉止寸前に「ドアに作用する力」を小さくする減速手段を備える。
抵抗を負荷しながらドアを閉止することは「ドアを回転させる力」を反対方向の力で減ずることであって、単に作用する力を弱める手段である。大きな減速手段を講じる位置において「ドアに作用する力」は、ドアを回転させる力より小さく減じられていて、この位置で静止するドアは止まったままになることになる。ドアを少し開いた位置で開いたままになるのも１つの機能であって、ドアを少し開いたまま外来者と応対できるが、この「抵抗を負荷してドアに作用する力を減じる位置」は閉止過程において「（あ）の範囲」であるが、開く過程においては「（い）の範囲」であって、閉止したドアを開いてこの位置で手を離したとしても「抵抗を負荷して減じられた大きさ」よりも大きな力がドアに働く。
図１のドアには押しバネＵが取り付くため、開く当初に押しバネＵが縮んで、その後に車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って逆戻りする。従って開く過程で車輪Ｂが摺動面Ｋの基端部Ｋｏの戻るときのドアの開度と、閉止過程において車輪Ｂが摺動面Ｋの基端部Ｋｏから離れるときのドアの開度とは異なり、閉止過程において車輪Ｂが摺動面Ｋの終端部Ｋeにある「（い）の範囲」より、開く過程において車輪Ｂが摺動面Ｋの終端部Ｋeにある「（い）の範囲」が大きくなる。（以後、閉止「（あ）の範囲」と開く過程の「（い）の範囲」とを含む範囲を「（あい）の範囲」と言うことにする。）「閉止過程において大きな減速手段を講じる位置」はドアを開くときには大きな力がドアに作用している位置であって、ドアから手を離してもドアは止まったままにならない。従って何処から手を離しても必ず閉止し、途中で止まって開いたままになることはない。
ドアを開く過程においての「切替手段」が働くドアの開度は、ドアを大きく開いて手を離して弱い力で回転した後強い力に切替わる場合と、ドアを小さく開いて手を離して強い力のまま回転する場合とに、閉止過程の形態を分別する位置である。
このように押しバネＵを追加することによってリンク装置の自由度が増し、駆動部の動きにドアの動きが従う場合とドアの動きに駆動部の動きが従う場合と形態が異なるようになって、ドアが閉まるときと開くときにリンク装置の形態に違いが認められるようになる。
「（い）の範囲」においても加速を小さくするためには「（い）の回転手段」の力を出来るだけ小さくする方がよく、小さなバネの力を大きな密閉力に変換することが望ましい。
本発明の密閉作業は、連結軸の移動方向に働く弱い力を移動方向に略直角に働く２つの強い力に分解する所謂クサビ効果の特徴を備える。図１の密閉作業は、押圧力Ｆｂが作用する車輪の回転軸Ｉｂが「ドアの枢軸Ｏを中心とする円運動」の接線方向に略直角な軌道に沿って移動しながら、移動方向の弱い力を移動方向に略直角に働く２つの力に分解し、２つの力の片方をドアＤによって他方をドア枠Ｗによって支持するもので、移動方向の弱い力を「移動方向に略直角な強い２つの力」に変換する。
密閉時には車輪Ｂが円運動の周方向に弱い力で移動し、径方向に大きな力が働くようになる。移動方向の弱い力は２つの無限大に近い密閉力に変換され、密閉時に角度Θakが略直角であるので、２つの力の作用線は略一直線状に配され略一致する。片方はドアに他方は動かない剛体Ａによって支持される。密閉力はそれを支持する部分が動かないことで無限大に近い大きさになる。
動かない剛体Ａの支持する部分に押しバネＵが挿入されるが、押しバネＵはリンクＡの所定の回転角で所定の密閉力がドアに作用するようにする。
図１の開閉装置は「（あ）の範囲」の弱い力と「（い）の範囲」の強い力を１本のバネで処理するもので、「（あ）の範囲」で作用力距離Ｌｏを枢軸Ｏに近づけることによりドアに作用する力を小さくしながら大きなバネの力を温存し、「（い）の範囲」で作用力距離Ｌｏを枢軸Ｏから遠ざけることにより、バネの力が最小になった回転の最後に大きな力がドアに作用するようになる。1本のバネであっても摺動面Ｋの形状によって「ドアに作用する力」を自由に設計することが出来る。また閉止時にドアに作用する力はドアを開くときの力と大きさを同じくし、方向を反対にするものであって、小さな力で閉まるドアは小さな力で開くことが出来、ドアを開くときに軽く感じられる。
図１の開閉装置のように、閉止時に大きな力をドアに作用させながら摺動面Ｋに沿って小さな力で移動する車輪Ｂは、ドアを開くときに、大きな力を作用させなければ逆戻りしない。しかしながらドアが閉止する過程において角度Θaｋは鋭角で車輪の移動に大きな抵抗を受け、ドアを開く過程において角度Θaｋは鈍角で車輪の移動に抵抗を受けない。閉止過程においてドアに強い力が作用するにも拘らず、ドアを開くときに軽く感じられる。
車輪Ｂが転移した終端部ＫeにおいてドアＤを戸当たりＧｄに押圧するためには角度Θakが鋭角である必要がある。また図１の開閉装置は閉止したドアを開くとき角度Θakが鋭角でなければ車輪Ｂが逆戻りしないので、ドアが閉止する過程において角度Θakは直角を過ぎて鈍角にならないようにしなければならない。密閉時にドアに強い力が作用してもドアを開くときに軽く感じられる。
上述するように本発明のドアは、どの位置で手を離しても、ドアが閉まり始めると閉止直前に止まっても必ず密閉に至るものであって、閉止寸前に「ドアを回転させる力」が全く或いは殆んどドアに伝わらないようにして、ドアが停止する状態に或いはそれに近い状態にして、その後「ドアを回転させる力」をゼロから「ドアを密閉することが出来る力」に成長させてドアを再び動き始めるようにするものであって、ドアが停止しても駆動部は運転し続けるようにするドアである。閉止直前に止まる要因がドアを回転させる力の不足であって、力不足でも「大きな力が必要な密閉作業」が可能にするところに特徴があるが、ドアが加速することによって力不足でも閉止寸前に止まらない場合があり、ドアが加速しないようにする手段が必要である。ドアによってはバネの強さが強すぎる場合などで、閉止寸前の閉止速度が大きい場合は、ドアが加速しないようにする手段を講じて、閉止寸前の閉止速度を小さくする。「切替範囲」においてドア慣性力が衰弱した状態ではラッチがドアの再起動に抵抗し、ラッチを小さな力で凹ますことになり、ラッチを凹ませるための所要時間が延長されてドア慣性力が消滅する。
図２は「加速しないようにする減速手段」について説明する動作説明平面図で、図２の開閉装置に付属する減速手段はドア慣性力を小さくするものであって、図２に示す開閉装置は、図１の駆動部のリンクＡがリンクＡと回転体Ｊの２つのリンクに代わったものである。図２において図１と同様にリンクＡが滑り対偶でドアＤに連結されるが、図１に比べて摺動面Ｋの長さが短く小型である。図２においてリンクＡの先端部に車輪の回転軸Ｉｂが設けられ、車輪の回転軸Ｉｂには車輪Ｂが装着される。リンクＡの基端部の連結軸Ｐは回転体Ｊに接続される。回転体ＪはドアＤに設けられた接続軸Ｃの周りに回転自在に軸支され、引きバネＶによって図中矢印イ方向に回転付勢される。ドアが閉止する過程において、「回転体Ｊの軸芯線ZjとリンクＡの軸芯線Zaとの交差角度Θaj」が減少して、車輪Ｂが「ドア枠Ｗに設ける摺動面Ｋ」押圧しながら、接続軸Ｃは枢軸Ｏを中心とする円Ｒoの軌道を図中矢印ロ方向に移動する。
図１の場合リンクＡには曲げ力が働き、車輪Ｂは摺動面Ｋ上を角度Θakに関係なく移動し、角度Θakが鋭角である方に移動するように力が働き、移動しながらドアを回転させる。これに対して図２の場合はリンクＡに圧縮力が働き、車輪Ｂは角度Θakの鈍角側に移動し、摺動面Ｋの端部において鈍角側の移動は阻止さる。摺動面Ｋの何れかの端部に停留し、摺動面Ｋの途中で止まることはない。図２の場合は角度Θakが鈍角である方に移動するように力が働き、移動が阻止されてドアが回転する。
図２（ａ）（ｂ）に示すように「（あ）の範囲」において角度Θaｋが鋭角に保たれ、車輪Ｂは摺動面Ｋの基端部Ｋｏに停留する。「切替範囲」においてドアＤの回転に伴い角度Θaｋが９０度を超えることによって、図２（ｃ）に示すように車輪Ｂは鈍角側に移動し始め摺動面Ｋの終端部Ｋeに向かう。車輪Ｂの移動の移動に従い角度Θaｋは増加し、図２（ｄ）に示すように車輪Ｂが摺動面Ｋの終端部Ｋeに到達するとき更に鈍角になる。
図２（ａ）の破線は全開時の状態を示し、押圧力Fb100はドアを開く方向に付勢し、図示しない全開側戸当たりでドアを開く方向の回転を止めることによって、静止状態を保つことが出来る。
閉止過程と開く過程とにおいて図１の場合は、ドアの回転方向が逆になればリンク装置の運動が逆になるだけの可逆装置であって、図２の場合は、リンク装置は非可逆装置である。
車輪Ｂが摺動面Ｋの終端部Ｋeにあるとき図１の場合角度Θaｋが鋭角であって、鈍角であるとドアを開くことが出来なくなるが、図２の場合摺動面Ｋの終端部Ｋeにおいて角度Θaｋが鈍角であって、回転体Ｊが図中矢印イと反対方向に回転して角度Θaｋが鋭角に移行する。車輪Ｂが戻る方向の「摺動面ＫとリンクＡの軸芯線Zaとの交差角度Θak」は鈍角になって、車輪Ｂは摺動面Ｋの基端部Ｋｏに戻ることが出来る。図１の場合と異なり開く過程において車輪Ｂは摺動面Ｋの基端部Ｋｏに戻るときのドアの開度は、閉止過程において車輪Ｂが摺動面Ｋの基端部Ｋｏから離れるときのドアの開度より遥かに大きい。即ち「（あい）の範囲」が遥かに大きい。
「（あ）の範囲」において車輪Ｂは摺動面Ｋの基端部Ｋｏに停留し、連結軸Ｐは基端部Ｋｏに停留する車輪の回転軸Ｉｂを中心とする円Ｒkoに沿って移動する。「（い）の範囲」におい車輪Ｂは摺動面Ｋの終端部Ｋeに停留し、連結軸Ｐは終端部Ｋeに停留する車輪の回転軸Ｉｂを中心とする円Ｒkeに沿って移動する。図２（ａ）に示すように「（あ）の範囲」において作用力距離Ｌｏは小さく駆動力距離Lvは大きい。従って「ドアに作用する力」は小さい。また図２（ｄ）に示すように「（い）の範囲」において作用力距離Ｌｏは大きく駆動力距離Lvは小さい。従って「ドアに作用する力」は大きい。図２の場合、車輪Ｂが
枢軸Ｏから遠ざかることによって作用力距離Ｌｏが大きくなるだけではなく、リンクＡの軸芯線Zaと回転体Ｊの軸芯線Zjとが一直線状に配されるようになることによって駆動力距離Lvが小さくなり、密閉時に「ドアに作用する力」は大きくなる。
このように摺動面Ｋは車輪Ｂを基端部Ｋｏに停留させる解除可能な拘束手段を備え、連結軸の１つを滑り対偶で連結することで、リンク装置の構造と運動の形態が「（あ）の範囲」と「（い）の範囲」とでは異なり２つになる。
図２に示すように「（い）の範囲」でドアに作用する力の作用点は枢軸Ｏから離れる距離が図１の場合に比べて小さく、「車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する力Ｆｂ」を図１の場合より大きくしなければラッチを凹ませるときの力は同じにならない。「ドアに作用する力」が同じであればドアの運動は同じとなり、ドアを開くときの力も同じになる。リンク装置の構造や動作が異なってもまたバネの力が異なっても、ドアに結果的に弱い力が作用するようにすると、ドアはゆっくりと閉まり、開くときにドアが重たく感じられないようになる。
装置を小型化するためにはバネの力を大きくする必要があって、バネの力を大きくすることによってリンクの各連結軸に働く回転抵抗と車輪Ｂの回転軸周りの転がり摩擦とが大きくなってリンク装置は動き難くなる。その結果更にバネの力を大きくしなければならなくなる。装置を小型化してドアに作用する力を大きくすると「装置をドア或いはドア枠に取り付ける部分」に大きな力が作用するので、取り付ける部分のドア或いはドア枠を頑丈にする必要がある。
図２（ｃ）（ｄ）に示すように回転体Ｊに密閉用車輪ＢＢを取り付け、それに沿って移動する摺動面Ｋbをドア枠Ｗに設ける場合を考えると、「車輪Ｂbが摺動面Ｋbを押圧する力Ｆbb」の作用線と枢軸Ｏとの間の距離Lobは大きくなる。密閉時に「ドアに作用する力」の作用点が枢軸Ｏ近傍から遠くに離れた位置に転移し、小さなバネの力を大きくドアに作用させることが出来る。回転体Ｊに密閉用車輪ＢＢを取り付けない場合に比べて、バネの強さを小さくすることが出来る。
摺動面Ｋは支軸Ｉｋの周りに回転自在に軸支され、押しバネＵｋによって支軸Ｉｋを軸に図中矢印ハと反対方向に付勢される。図２（ａ）に示すように「（あ）の範囲」でドアを回転させる力が小さいとき、押しバネＵｋに働く力も小さく押しバネＵｋは伸びた状態で、摺動面Ｋは当たりＧｋに係合する。摺動面Ｋは当たりＧｋに係合しない場合でも摺動面Ｋと当たりＧｋとの間隔が小さい。
ドアが閉止するに従いドア慣性力は大きくなり、ドアはより小さな力で動くようになって押しバネＵが摺動面Ｋを強く押圧するようになる。図２（ｂ）に示すようにラッチ当接時にドア慣性力が大きいほど押しバネＵが伸びる大きさが大きくなり、角度Θakが鋭角になる。車輪Ｂが摺動面Ｋの終端部Ｋeに向かって移動し難くなって「摺動面Ｋの基端部Ｋｏを離れるとき」が遅れることを意味し、ドア慣性力に比例して密閉作業が遅延され、ドア慣性力の大きさに比例した制動力が働くことを意味している。
ラッチ当接時にドアの運動に抵抗が掛かると電圧が抵抗によって大きくなるように、「ドアに作用する力」が大きくなる。図２（ｃ）に示すようにラッチ当接時にドアを回転させる力がなく押圧力Ｆｂが小さくても、摺動面Ｋが僅かながら回転することで角度Θakが直角から鈍角側に移行する。摺動面Ｋは車輪Ｂの移動方向に対して下り勾配側に変化し、車輪Ｂが移動するほどより移動しやすくなり、ドアＤが回転しないまま図２（ｄ）に示すように車輪Ｂは一瞬にして摺動面Ｋの終端部Ｋeまで移動して停止する。
車輪Ｂが摺動面Ｋ上を移動するとき、図１の場合摺動面Ｋを押圧しながら移動し押しバネＵの伸縮が同時に進行し、車輪Ｂの移動と押しバネＵの伸縮とに時間経過を伴うが、図２の場合摺動面Ｋを殆んど押圧せずまた押しバネＵを縮めることなく一瞬にして移動し、押しバネＵの伸縮が遅れて進行する。車輪Ｂが終端部Ｋeに停止して、「ドアに作用する力」が「ドアを密閉出きる力」に達してから押しバネＵの伸縮が始まる。
「車輪が摺動面を押圧する力Ｆｂ」はドアが運動し運動力学的釣り合い状態にあるとき大きな力を必要とせず、ラッチ当接時にドアが停止し構造力学的静止状態にあるとき上記押圧力Ｆｂの大きな力が発生する。運動力学的釣り合い状態と構造力学的静止状態との違いは、リンク装置が動き易い状態と動かない状態との違いで、リンク装置が動き難いほど大きな力が発生し、大きな力を受け止める部分が堅固であるほど大きな力を伝えることが出来る。押しバネＵが縮むことでより堅固で動き難い状態になりながら「ドアに作用する力」が徐々に成長する。
ドアに移動可能に取り付ける取付軸が図１の場合はドアＤ側であって、図２の場合はドア枠Ｗ側であるが、図１の場合も図２の場合も縮んだ押しバネＵが伸びることによってラッチが凹み始めるようにするもので、密閉作業が遅延される。
図２の場合、「（あ）の範囲」全体を通じてリンクＡの軸芯線Zaは車輪の回転軸Ｉｂを中心に回転するが、車輪Ｂの移動はなく「ドアに作用する力の作用線Ｆｂ」が「摺動面Ｋと車輪Ｂの接点ｂ」に立てた法線であって作用力距離Ｌｏは略一定である。図１の場合のように、閉止寸前で作用力距離Ｌｏを小さくしたり車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って移動するとき抵抗を受けたりすることによって、閉止速度を減速する手段を備えない。図２の場合は減速手段が駆動部とは別途に取り付いている。
図２において減速手段は開閉装置よりドアの取手側に図示される。車輪ＢｂはリンクＡaの先端部に設けられる車輪の回転軸Ｉbbに装着され、リンクＡaの基端部の設けられる連結軸Ｐpは回転体Ｊjに接続される。回転体ＪjはドアＤに設けられる接続軸Ｃcの周りに回転自在に軸支され、押しバネＵuによって「回転体ＪjがドアＤに設けられる当たりＧjに当接する方向」に付勢される。リンクＡaは引きバネＶvによって「回転体Ｊjに設けられる当たりＧaに当接する方向」に付勢される。
図２（ａ）に示すように車輪Ｂbが「ドア枠Ｗに設ける摺動面Ｋk」に当接しないときは、「（あ）の範囲」で回転体Ｊjは当たりＧjに、リンクＡaは当たりＧaに当接して待機する。図２（ｂ）に示すように車輪Ｂbが摺動面Ｋkに当接すると、当接した当初は「リンクＡaの軸芯線Zaaと摺動面Ｋkの間の角度で車輪Ｂbが移動する側の角度Θakk」が鋭角であって、リンクＡaの連結軸Ｐpを軸とする図中矢印ホ方向の回転はなく回転体Ｊjの接続軸Ｃcを軸とする図中矢印ニ方向の回転が先行する。図２（ｃ）に示すように回転体Ｊjの回転に従い角度Θakkが鋭角から鈍角に移行すると、リンクＡaが図中矢印ホ方向に回転する。図２（ｄ）に示すようにリンクＡaの軸芯線Zaaと摺動面Ｋkとが略平行になると「車輪Bbが摺動面Kkを押圧する力Ｆbbが弱くなってドアの閉止方向に抵抗しなくなる。
図２の減速手段はリンクＡaの回転と回転体Ｊjの回転の２つの回転からなり、図中矢印ホ方向のリンクＡaの回転による減速効果は角度Θakkが直角から僅かに鈍角側に移行する間に限られるため、図中矢印ニ方向の回転体Ｊjの回転によって角度Θakkが鈍角である状態を長く保つようにしている。
２つの回転は復元力を持ち、２つの回転の復元力でドアは開く方向に回転することになるが、ドアを閉める方向に働く力がこれを上回る場合は、ドアの開く方向の回転は阻止される。また図２の減速手段はドアの大きな回転範囲に亘って機能するものではなく、狭く限られた範囲において機能し、「（あい）の範囲」内に限って機能するように出来る。「切替範囲」はドアの小さな回転範囲であるが、駆動部の運動は大きく図２の減速手段を組み込むことが可能である。
減速手段が働く回転範囲において、回転するドアにはドアが閉まる方向に「駆動部がドアを閉める力とドア慣性力」とが働き、これに対抗して開く方向に「ドアの回転抵抗と減速装置の制動力」が働く。「ドアの回転抵抗」は「ドアが止まったままにならないように辛うじて動き始めるようにする力」であって、ドアを開いて手を離した位置ではドア慣性力がなく、「駆動部がドアを閉める力」から「減速装置の制動力」を減じた「余りの力」が「ドアの回転抵抗」より大きい場合に止まったままにならずに回転する。
「減速装置の制動力」をゼロとした場合は、「駆動部がドアを閉める力」が「ドアの回転抵抗」より大きい場合に止まったままにならずに回転する。また「減速装置の制動力」をゼロではなく大きくすれば「減速装置の制動力を大きくした分」だけ「駆動部がドアを閉める力」を大きくしなければ、ドアが止まったままになる。このように減速装置の制動力を大きくすればするほど「大きくした減速装置の制動力」を加算して「駆動部がドアを閉める力」を限りなく大きくしなければ、ドアを開いて何処で
手を離しても止まったままにならないように出来ない。減速装置の制動力を大きくすることはドア慣性力と無関係であり、ドア慣性力を小さくする効果は全くないことになる。
「減速装置の制動力」をゼロとして考える。止まったドアに働く「ドアの回転抵抗」は最大静止摩擦力であって、回転しているドアに働く運動摩擦力より大きい。止まったドアを始動させる力は最大静止摩擦力以上の力で、ドアが動き始めると必要以上に力がドアに働くことになる。動き始めるドアには「最大静止摩擦力以上の駆動力とドア慣性力」とが働き、これに対抗して運動摩擦力が働く。「何処で手を離しても止まったままにならないようにしたドア」は動き出すと止まらない。
加速したドアには「最大静止摩擦力以上の駆動力とドア慣性力」とが働き、これに対抗して運動摩擦力と「ドア面が受ける空気抵抗」とが働く。「ドア面が受ける空気抵抗」が大きくなって前者と後者が釣り合うようになると加速のない等速運動になる。この時僅かに抵抗を作用させると「最大静止摩擦力以上の駆動力とドア慣性力」より「運動摩擦力とドア面が受ける空気抵抗と抵抗との和」が大きくなり等速運動が減速する。更に大きな抵抗を作用させてドアが停止したときは「最大静止摩擦力以上の駆動力」より「抵抗」が大きくなっている。「抵抗」の代わりに「最大静止摩擦力以上の駆動力」を減じた場合も結果は同様である。
本発明はラッチ当接時以前のドアに働く力或いはドアの閉止速度がどのようであっても、ラッチ当接時にドアが停止或いはそれに近い状態でドア慣性力の影響が出来るだけ取り除かれた状態にすることを課題にしている。それ故、最大静止摩擦力と運動摩擦力との差が少ない場合、或いはドア面が受ける空気抵抗が大きい場合で、「最大静止摩擦力以上の駆動力」が小さい場合はドアの加速は少なく、ラッチ当接時に「抵抗」を掛ける或いは「最大静止摩擦力以上の駆動力」を減じる処置を講じることなく、「ドアに作用する力」を小から大に転じるだけでよい。
しかしながら最大静止摩擦力と運動摩擦力との差が大きくドア面が受ける空気抵抗が小さい場合で、「最 BR>蜷テ止摩擦力以上の駆動力」が大きい場合はドアの加速は大きく、ラッチ当接時に「抵抗」を掛ける或いは「最大静止摩擦力以上の駆動力」を減じる処置を講じて、ドアを停止或いはそれに近い状態にする必要がある。
「（あい）の範囲」で抵抗を作用させて、運動しているドアを止めることになっても、閉まる過程の「（あ）の範囲」で抵抗を作用させた位置は開く過程の「（い）の範囲」で「（い）の回転手段」が作用する位置であって、抵抗が「（い）の回転手段」より小さければ、ドアを開いて手を離す位置が何処であっても、ドアが止まったままになることはない。このような場合に限って抵抗がドア慣性力を取り除く働きをする。
ドア慣性力はドアを開いて手を離す位置が全開位置である場合と少し開いた位置とでは大きく異なる。全開位置で手を離したときのドア慣性力と同等に抵抗を大きくした場合、「（あい）の範囲」の短い範囲で閉止速度を急激に減少させることは衝突を起こすことであって、閉止時の衝撃をドア寸前の手前に移しただけのことになる。本発明はこの衝撃をバネで受け止めるもので、ドアの閉止方向の運動をバネの伸縮で吸収しながら時間を掛けてドア慣性力が消滅する。また伸縮したバネが復元してドアが開く方向に戻らないために「（い）の回転手段」を負荷するものである。
全開位置で手を離したときのドア慣性力と同等に抵抗を大きくすると、閉止開始開度に関係なく小から大に及ぶ全てのドア慣性力に対処して消滅することができドアを止めることが出来る。バネの伸縮はドア慣性力が大きいとき大きく小さいとき小さいが、「（い）の回転手段」も抵抗を大きくした分だけ大きくすると、「（い）の回転手段」はドアとは別に動作して、慣性力が大きくバネの伸縮が大きいときバネの復元を抑えながら伸縮を完了させる。また慣性力が小さくバネの伸縮が小さいときでもバネの伸縮を完了させる。ドアを開くときは伸縮したバネが開く方向に付勢するので「開くときに必要な力」を大きくしない。
ドアと駆動部が連動しない「切替範囲」で大きな抵抗を掛けて、抵抗を大きくしただけ「（い）の回転手段」を大きくすれば、大きな抵抗がドアの閉止開始開度に関係なくドア慣性力を消滅し、駆動部は止まることなく「（い）の回転手段」が大きな抵抗に打ち勝ってドアを密閉するまで動き続けることが出来る。
「（あ）の範囲」で負荷される抵抗は単に「（あ）の回転手段」を弱めるだけであって、抵抗を負荷することによって減速されるように見えるドアの運動は弱い「（あ）の回転手段」で回転するドアの動作と同じである。抵抗はドア慣性力に対して無効であるが、「切替範囲」において「（あ）の範囲」で負荷した抵抗を「（い）の範囲」で取り除くと、「駆動部がドアを閉める力」の大きさに変化がなくても「ドアに作用する力」が小から大に転じる。
例えばドア面に作用する空気抵抗はドアが閉まるに従い大きくなるが、ラッチ当接時以前にドア面に作用する空気抵抗がラッチを凹ませる力より大きくなる場合、「駆動部がドアを閉める力」がラッチを凹ませる力より大きく設定されても、空気抵抗に打ち勝ってドアを回転させ、ラッチを凹ませることは出来ない。ラッチがドア枠Ｗに当接して同時にドアが減速して空気抵抗が次第に減少すると、「ドアに作用する力」がゼロから次第に「ラッチを凹ませる力」に成長する。ラッチ当接時に「駆動部がドアを閉める力とドア慣性力の和」が「空気抵抗とラッチを凹ませる力との和」より小さく、ラッチがドア枠Ｗに当接して同時にドアがラッチを凹ませない場合に成立する。
図２２はこの実施例であって、ラッチ当接時以前に駆動部の運動が停止し、「駆動部がドアを閉める力」に変わって押しバネＵの力でラッチを凹ませる。押しバネＵの力を「ラッチを凹ませる力」に調節し、ドア慣性力が空気抵抗に打ち消されるならば衝撃音は小さくなる。上述の「（あい）の範囲」で作用させる抵抗はこの空気抵抗に類似する。
図３はこの空気抵抗に匹敵する抵抗を「（あ）の範囲」に設けるものである。図３は「（あ）の範囲」で「（あ）の回転手段」に抵抗をかけて小さくし、「切替範囲」で抵抗がなくなる場合についての動作説明平面図である。以下の図３,４には「（あ）の範囲」の減速、図４〜６にはラッチ当接時以前の減速、図７〜１０には「（い）の範囲」の減速について説明する。
減速手段が全閉に近い位置で講じられるほど効果は大きく、全閉に近い位置で講じられる減速手段だけで衝撃音を小さく出来るが、全閉に近い位置で講じられる減速手段はドア慣性力が小さい範囲で効力を発揮するもので、全閉に近い位置以前にドア慣性力を小さくしておかなければ効力を発揮しない。
図１、２の閉止装置は外開きドアの室外側のドア外面に取り付き、図３は外開きドアの室内側のドア内面に取り付く。ドア内面はドアのドア枠Ｗと対面する面で、ドア内面とドア枠Ｗとの間に挟まれる空間領域は通行人が出入りする空間であって、ドア内面に取り付く閉止装置は通行の邪魔になるが風雨にさらされない利点と、保安上の利点を備える。
図３のドア外面に「上述の空気抵抗に匹敵する抵抗」が取り付き、ドア内面にドアを閉める駆動部が取り付く。図３のドア外面に取り付く抵抗は図２の減速装置を複数個取り付けたもので、それぞれは異なるドアの開度で始動する。
図２の減速手段が全開の開度で動作する場合、ドアを全開したときにだけ機能し、閉止開始開度が全開以下の場合に機能しない。閉止開始開度が全開以下の開度で減速手段が動作する場合も、閉止開始開度がその開度以上のとき機能し、その開度以下のとき機能しない。
図３は全開の開度で動作する減速手段１と全開以下の所定の開度で動作する減速手段２と、更に図示されない該所定の開度以下の開度で動作する減速手段３とを備える減速装置の実施例で、それぞれの減速手段１,２,３は「ドアに設けられる支軸Ｐｐ1,ｐ2,ｐ3の周りに回転自在に軸支されるリンクＡa1,Ａa2,Ａa3」に車輪Ｂb1,Ｂb2,Ｂb3を装着している。
車輪Ｂb1,Ｂb2,Ｂb3が摺動面ＫKに沿って移動しながら図中矢印ニ方向に回転するとき、引きバネＶv1,Ｖv2,Ｖv3が引き伸ばされて「駆動部がドアを閉める力」に抵抗する。リンクＡa1,Ａa2,Ａa3は引きバネＶv1,Ｖv2,Ｖv3によって図中矢印ニと反対方向に付勢され、図示されない当たりＧによってドア面と略直角な状態で係止されている。それぞれの減速手段１,２,３は車輪Ｂb1,Ｂb2,Ｂb3が摺動面ＫKに当接当初に「駆動部がドアを閉める力」に抵抗するが、リンクＡa1,Ａa2,Ａa3がドア面と略直角な状態からドア面に平行になるに従い抵抗しなくなる。
図３（ａ）において車輪Ｂb1だけが摺動面ＫKを押圧してドアＤを戸当たりＧd90に押圧し、全開時にドアが静止する。全開時からドアが閉止するとき車輪Ｂb1が摺動面ＫKに当接して減速手段１が機能し、減速手段２,３は機能しない。更にドアが閉止すると、車輪Ｂb2が摺動面ＫKに当接して減速手段２が機能し、減速手段１,３は機能しない。
このように順次車輪Ｂb1,Ｂb2,Ｂb3が摺動面ＫKに当接して順次減速手段１,２,３が機能する。減速手段１,２,３が機能する範囲はそれぞれ限られていて、「駆動部がドアを閉める力」に抵抗する形態が閉止開始開度によって異なるようになる。ラッチ当接時のドアの回転速度と「ドアに作用する力」の大きさは閉止開始開度によって異なることなく略一定する。
図３（ｂ）においてリンクＡa2がドア面と略平行になって減速手段２の抵抗が減少するが、減速手段２の抵抗が「ラッチを凹ませる力」と同等であって、ラッチ当接時に「駆動部がドアを閉める力」がそれ以上であるとき、減速手段２の抵抗が減少するに従い、「ドアに作用する力」が増加し「ラッチを凹ませる力」に到達する。この場合ラッチ当接時に「駆動部がドアを閉める力」が変化する必要がない。ラッチ当接時に「駆動部がドアを閉める力」が「ラッチを凹ませる力」以下であるとき、ドアは止まることになるが、ドア内面に取り付く駆動部が「切替範囲」で止まることなく動き続けてドアを閉める。
図３の開閉装置は図１と図２の開閉装置と同様に「枢軸Ｏの近くから遠くに連続する車輪Ｂの通路」を有するが、図３の通路の摺動面Ｋは接続軸Ｃに回転可能に軸支され、引きバネＶＶによって図中矢印ハ方向に回転付勢される。車輪ＢはリンクＡの先端部に設けられる車輪の回転軸Ｉｂに装着され、リンクＡは「固定支軸Ｓｗを軸に図中矢印イ方向に回転付勢された回転体Ｊ」の先端部に設けられる連結軸Ｐに接続される。図1のリンクＡには曲げ力が、図２のリンクＡには圧縮力が、図３のリンクＡには引張力が働く。
図３の回転体Ｊの周りの付勢手段は「（あ）の回転手段」と「（い）の回転手段」と「切替手段」とを備え、連結軸Ｐと固定支軸Ｓｗｗとの間を「引きバネＶとリンクＡＡを連結軸Saで連結する連続体」で連結する構造である。
リンクＡＡの連結軸Sa周辺の側面は固定支軸Ｓｗに添って移動し、図３（ａ）に示すようにリンクＡＡと固定支軸Ｓｗとが当接するとき、「回転軸Swとバネの軸芯線Zvとの間の作用力距離Ｌsw」は小さく、「（あ）の範囲」で固定支軸Ｓｗと連結軸Ｓａとの間の距離が小さいほど「回転体Ｊに働く固定支軸Ｓｗの周りの回転モーメントＭj」は小さく、該距離がゼロのとき「（あ）の範囲」で回転体Ｊに力は作用しない。図３（ｃ）に示すように離脱するとき作用力距離Ｌswは大きくなる。作用力距離Ｌｏの増加に伴い回転モーメントＭjが増加する。引きバネＶが固定支軸Ｓｗから離れる動作は回転体Ｊの回転と連動していて、力の増加に回転体Ｊの大きな回転を伴う。しかしながら「ドアに作用する力」が成長する間にドアは殆んど回転しない。固定支軸Ｓｗの周りの付勢手段の回転機構は回転体Ｊの回転を伴うものであるが、枢軸Ｏの周りの回転機構はドアＤの回転を伴うものでない。
図３（ａ）に示すように「（あ）の範囲」では車輪Ｂは摺動面Ｋの基端部Ｋｏに留まり、「枢軸Ｏと押圧力Ｆbの作用線との間の作用力距離Ｌo」は小さい。図３（ｂ）に示すように「切替範囲」では車輪Ｂが「閉止したドア面Ｄ0」に略平行となる摺動面Ｋの基端部Ｋｏから終端部Ｋeに向かって移動する。車輪Ｂは「リンクＡの軸芯線Ｚａと摺動面Ｋとの交差角度Θak」が鈍角となって移動し始め、角度Θakが直角であるとき停止する。図２のようにリンクＡに圧縮力が作用する場合は車輪Ｂが移動の途中で停止するようなことはない。
摺動面Ｋは引きバネＶＶによって図中矢印ハ方向の回転付勢され、車輪Ｂの移動に従い回転しやすくなり、引きバネＶに蓄えられる「ドアを密閉する力」は増加する。摺動面Ｋが回転可能に取付けられることによって、ドアが停止しても車輪Ｂが交差角度Θakを鈍角になれば移動を開始し閉止装置は運転を継続する。図３（ｃ）に示すように車輪Ｂが摺動面Ｋの終端部Ｋeに到達すると作用力距離Ｌｏは大きくなりドアを密閉する。
本発明のドアは如何なる場合も密閉作業が同じであるように、密閉時にドア慣性力が取り除かれた状態にする準備作業が必要である。
回転軸が鉛直であるドアの回転運動には重心の上下方向の移動はなく、「枢軸Ｏ周りの最大静止摩擦力」を僅かに上回る力で回転する。ドアを開いて手を離す位置が何処であっても、ドアが止まったままにならないようにするには、ドアがどの位置においても最低限「枢軸Ｏ周りの最大静止摩擦力を僅かに上回る力」が働いていなければならない。しかしながらドアは回転抵抗を僅かに上回れば回転し、上回る力がドアを加速する成分となる。僅かな力でも作用し続ける以上加速されたドアが更に加速されて閉止寸前に大きな慣性力がドアに取り付く。慣性力は速度の２乗に比例するので慣性力は閉止速度が僅かに大きくなるだけ極度に大きくなり、僅かに小さくなるだけ極度に小さくなる。それに対抗する抵抗の大きさも極度に大きく或いは極度に小さくならなければ、全く効かない場合と効き過ぎてドアを止めてしまう場合の何れかになる。一定の大きさの抵抗では広い範囲に及ぶ慣性力に対処できない。
図４〜６は成長した慣性力を「切替範囲」付近の１箇所に設ける抵抗で解消しようとするものではなく、「（あ）の範囲」の広い範囲に亘って慣性力が成長する以前の発生時点で解消しようとするものである。図４は「ドアに作用する力」の大きさを制御するものであって、抵抗などの反対方向の力によって「閉まる方向に働く駆動力」を減じる手段の代わりに、作用線を移動して作用力距離Ｌｏを変化させることによって「ドアに作用する力」を自由に変化させるものである。図５、６はドアに作用する力」の大きさを制御するものではなく、リンク装置の加速を抑制するものである。図５は抵抗を掛けることによって、図６はドア慣性力を制動力に変えることによって、リンク装置の運動速度を遅延するものである。図５、６は回転手段と回転を阻止する手段（以下、回転阻止手段と言う。）とを備え、回転阻止手段は何れの場合も「ドアに作用する力」を減じる手段であるが、ドアが止まってしまうことはない。
また図４,５はラッチ当接時以前にドア慣性力が取り除かれ、「ドアに作用する力」がそれまで如何なるものであっても密閉作業が同じになるようにしている。図４において「ドアに作用する力」の大きさを出来るだけ小さくすることによって、ドアの加速を出来るだけ小さくする。図５は「切替範囲」が大きく、「ドアに作用する力」の大きさは急激にではなく漸次増加するが、「（あ）の範囲」で加速を抑えてドア慣性力が小さく抑えられている。ラッチ当接時に「ドアに作用する力」の大きさが急激に切り替わらなくても「ラッチを凹ませる力」であればよいことになる。
図４は図１と同じく「車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する力Ｆｂ」の作用線を制御する実施例で、ドア枠Ｗに設けられる一対の回転軸Ｏ,Ｃのそれぞれの周りに摺動面Ｋを備えたカム体(以後、摺動面Ｋと言う。)とリンクＡが回転自在に軸支され、リンクＡの先端部に設けられる車輪の回転軸Ｉｂに車輪Ｂを装着し、車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って移動することによって、ドア枠Ｗと摺動面Ｋとが共通の回転軸Ｏを軸に相対的に回転する回転機構である。図４のドア枠Ｗを図１のドアＤと考えると、同じ構造の回転機構である。図４のドア枠Ｗは回転軸Ｏ,Ｃを備えるリンクで図４の白紙面上である。
図４の回転機構を図1のようなドアの回転機構にたとえる場合、ドア枠Ｗと摺動面Ｋとが相対的に回転する２つの開閉体であることは、ドアとドア枠とが置換しても同じ回転機構であることを意味している。接続軸Ｃがドア枠に取り付き摺動面Ｋがドアに取り付く場合と接続軸Ｃがドアに取り付き摺動面Ｋがドア枠に取り付く場合とがある。同様にその他の開閉装置の実施例においても、駆動部がドアに取り付く実施例はドア枠に取り付く実施例でもあることを意味している。
車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って移動しながら車輪Ｂが図中矢印ロ方向に公転して摺動面Ｋが図中矢印イ方向に回転する過程において、「該押圧力Ｆｂと枢軸Ｏとの間の距離Lf」が減少しバネVの力も減少するが、「バネの軸芯線Zvと枢軸Ｏとの間の距離Ls」を摺動面Ｋoの形状によって調節して該押圧力Ｆｂを一定にすることが出来る。
引きバネＶは片方の端部を「摺動面Ｋに設ける支軸Ｓｋ」に他方をドア枠Ｗに設ける支軸Ｓwv」に取り付け、中間部は摺動面ＫKに沿って接触する。摺動面Ｋが図中矢印イ方向に回転するに従い、引きバネＶは摺動面ＫKから剥離する。「バネの軸芯線Zvと枢軸Ｏとの間の距離Ls」が減少することによって、車輪Ｂが摺動面Ｋの基端部Ｋｏに近づいても該押圧力Ｆｂが増加しないようにしている。
「該押圧力Ｆｂの作用線と回転軸Ｃとの間の距離Lc」を制御することによって「回転軸Ｃの周りに働く回転モーメントMc」を自由に変えることができるが、このように該押圧力Ｆｂを一定にして、図４（ａ）に示すように「車輪Bが摺動面Kを押圧する力Ｆｂの作用線」と接続軸Ｃとの間の距離Ｌｃは常に一定にすると、「回転軸Ｃの周りに働く回転モーメントMc」を一定にすることができる。図４（ｃ）に示す作図による摺動面Ｋの形状は「該押圧力Ｆｂの作用線と接続軸Ｃとの間の距離Ｌｃ」を常に一定にする。該押圧力Ｆｂの作用線は常に「回転軸Ｃを中心とする円Rc」に接する。
図４（ａ）に示す実線と破線はそれぞれリンクＡの開度が６０度と９０度のときの状態図で、「（あ）の範囲」の動作説明平面図である。摺動面Ｋの終端部のＫeｅはリンクＡの全開時に付勢方向を逆転する摺動面で、全開時に静止状態を保つためのものである。
図１の場合と異なり、図４の場合はドアが閉止するに従い車輪Ｂは摺動面Ｋの終端部Ｋeから基端部Ｋｏに向かって移動し「（あ）の範囲」で大きく「（い）の範囲」で小さく移動する。しかし摺動面Ｋは枢軸Ｏを軸に「（あ）の範囲」で小さく，「（い）の範囲」で大きく回転する。図１の場合車輪が摺動面を押圧してドアを回転させるが、図４の場合リンクＡをドアＤとすると、摺動面が車輪を押圧してドアを回転させる。図１の場合車輪が摺動面を押圧してドアを回転させるが、「切替範囲」で該押圧力Ｆｂの作用線が大きく運動する点において図４と図１とは同じである。
図４は車輪Ｂの「回転軸Ｃを中心とする円運動」の径方向にバネの大きな力を温存しながら小さな力で車輪Ｂを周方向に移動する回転機構であって、密閉時に大きな力を発揮する。またリンクＡは摺動面Ｋが車輪Ｂを押圧する大きな力を支持しながら小さな力で移動できる剛体であって、ドアを開くとき小さな力で開きながらバネに大きな力を蓄えることが出来る。
図４の摺動面Ｋは摺動面Ｋの基端部Ｋｏに近づくに従い次第に曲率が大きくなる形状であって、ドアの一定の回転速度に対して車輪Ｂの移動速度は遅くなるが、摺動面Ｋの形状によって「ドアに作用する力」の履歴を自由に設計でき、摺動面Ｋの基端部Ｋｏで曲率を大きくして閉止寸前に減速し、曲率を小さくして密閉時に大きな力を作用させることが出来る。このようにして図４の摺動面Ｋは作用力距離Ｌｏを小さく拘束し続ける「（あ）の回転手段」と、押圧力Ｆｂの作用線が大きく回転しながら作用力距離Ｌｏが大に転じる「切替手段」と、作用線の方向が「回転軸Ｃを中心とする作用点の円運動」の径方向から周方向に移行した「（い）の回転手段」とを備える。
図４の摺動面Ｋが水平の回転軸Ｏを軸に上下に回転する自動車のトランクルームの蓋であって、枢軸Ｏの周りの付勢手段を接続軸Ｃ周りに移設して、車体に設けた支軸Ｃを軸に「先端に車輪Ｂを装着したリンクＡが回転するようにして、蓋Ｋが図４（ａ）に示すように水平状態から図４（ｂ）に示すように懸垂状態に移行すると仮定する。「接続軸Ｃの周りに働く回転モーメントＭｃ」が一定であるとき「車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する力Ｆｂ」も一定であって、蓋Ｋが水平状態から懸垂状態に移行するに従い「力Ｆｂの作用線と枢軸Ｏとの間の距離Ｌｆ」が減少する。蓋Ｋの重心には一定の重量が作用し常に方向を鉛直に保つが重量の作用線も蓋Ｋが水平状態から懸垂状態に移行するに従い枢軸Ｏに近づく。一定の押圧力Ｆｂと一定の重量の作用線がともに枢軸Ｏに近づくので、枢軸Ｏの周りのモーメントが略釣り合うように出来る。
特に蓋Ｋが水平に近い状態ではリンクＡが鉛直に近い状態であって、リンクＡの軸芯線方向に蓋Ｋの重量を支持し、接続軸Ｃの周りに働く回転力Ｍｃが小さくても蓋Ｋが上下に動く。蓋Ｋが懸垂状態に近い範囲では「枢軸Ｏの周りのモーメントの釣り合い」が保たれないが、バネの強さを変化させる或いは力Ｆｂの作用線と接続軸Ｃとの間の距離」を変化させることによって、即ち仮想円を楕円状にすることによって或いは摺動面Ｋの形状を変化させることによって調節する。
このように図４の回転機構は、「水平面上で回転するリンクＡ」に略一定の回転力を提供する回転付与手段でもあり、鉛直面内で回転する摺動面Ｋに連続的に変化する回転力を提供する手段でもあって、小さな力で大きな重量を移動する手段となる。
特許文献１０，１１において付勢手段のバネが重力方向に配されて、重量と同じ力で対抗するので強い付勢手段が必要になる。図４の回転機構においては蓋Ｋが水平に近い状態では付勢手段が重力方向に直角に働き重力を支持せず小さな力で蓋を上下できる。蓋Ｋが懸垂状態に近い範囲では蓋の回転に力が殆んど要らなくなるので小さな力で回転可能であり、上述したように僅かに調整することによって改善できる。
特許文献９は閉止時に作用点の移動方向が蓋の円運動の周方向から径方向に転じ、周方向に大きなバネの力を作用させ、大きなバネの力の一部の分力を径方向に作用させるもので、密閉力の作用において本願と異なる。また大きな力を支持する部材が剛体ではなくバネである。
本願の回転機構が蓋を支持する場合は枢軸Ｏを共有する２つの開閉体Ｋ,Ｗの何れかが蓋であって、リンクＡが蓋の重量を支持しながら車輪ＢがリンクＡの円運動の径方向に小さな力で移動することによって蓋を上下させる。蓋の重量を支持するリンクＡは剛体である特徴を有している。蓋の上下に伴って蓋の重心が水平に移動し、押圧力Ｆｂの大きさが変化するが、「該押圧力Ｆｂの作用線と接続軸Ｃとの間の距離Ｌｃ」が変化する「該押圧力Ｆｂの作用線が接する円Rｃに代わる形状」を設計することによって該移動荷重に対応する摺動面Ｋの形状を作図することが出来る。
枢軸Ｏは「ドア枠Ｗに設けられる回転軸Swwの周りに回転自在に軸支される回転体Ｊｃ」の先端部に設けられ、枢軸Ｏは回転体Ｊｃを介してドア枠Ｗに移動可能に取付けられる。回転体Ｊｃは「（あ）の範囲」で当たりＧ1に係止される位置と「（い）の範囲」で当たりＧ2に係止される位置との間を揺動する。
図４（ｂ）は閉止寸前の動作説明図で、車輪Ｂが摺動面Ｋの基端部Ｋｏ付近にあって略停止状態であって、車輪Ｂと摺動面Ｋとの接点ｂがバネの軸芯線Zvを横切るようになると、摺動面Ｋが車輪Ｂを中心に回転し、該押圧力Ｆｂの作用線の方向が回転することによって「回転軸Ｃとの間の距離Lc」が急激に増加し「回転軸Ｃの周りに働く回転モーメントMc」は大きくなる。図４（ｂ）に示す実線と破線はそれぞれ回転後と回転前の状態を示す。
図４（ｃ）において、回転軸Ｃを中心とする円Ｒｂ上に点ｂｉ（ｉ＝０，１，２，・・・）を等分に配する。点ｂｉ（ｉ＝０，１，２，・・・）は摺動面Ｋと車輪Ｂとの時時刻刻移動する接点である。点ｂｉを通る接線Ｔｉ（ｉ＝０，１，２、・・・）は「回転軸Ｃを中心とする仮想円Ｒａ」と接点ａｉ（ｉ＝０，１，２、・・・）で接する。円弧Ｒｉ（ｉ＝０，１，２，・・・）は上記接点ａｉを中心とし半径をａｉｂｉとする円弧で、円Ｒｂ上を移動する車輪Ｂに時時刻刻接触するカム体摺動面Ｋの接触部分の周辺である。但し円Ｒｂ上の点ｂｉ（ｉ＝０，１，２，・・・）を細かく無数に等分に配する場合は、円弧Ｒｉは点ｂｉを通り接線Ｔｉに直交する線分になる。
円Ｒａと円Ｒｂは同心円であるので、接線Ｔｉの長さａｉｂｉは全て同じで、円弧Ｒｉと円Ｒｂの交差角度は全て同じになる。即ち摺動面Ｋはカム車輪Ｂの移動方向に対して常に一定の勾配を保つ。
点ｂｉ（ｉ＝０，１，２，・・・）を通り回転軸Ｏを中心とする円弧を円弧Ｏｉ（ｉ＝０，１，２，・・・）として、円弧Ｒｉ−１（ｉ＝０，１，２，・・・）との交点をＣｉ（ｉ＝０，１，２，・・・）として、円弧ｂｉ−１Ｃｉを回転軸Ｏを中心として円弧Ｋｉ−１（ｉ＝０，１，２，・・・）に回転移動すると、円弧Ｒ0，Ｒ1，Ｒｂ2，・・はR5に連続する１つの摺動面Ｋ0K1K2K3K4K5を形成することになる。摺動面Ｋ0K1K2K3K4K5は車輪Ｂとの接点がｂ７であるときの図４（ａ）（ｂ）に示す摺動面Ｋである。摺動面Ｋは基端部Ｋｏに近づくに従い曲率が大きくなり、リンクＡの回転に対して車輪Ｂの移動距離は小さくなる。
図５は「切替手段」がドアＤに限らず車輪Ｂが止まってもリンク装置は動き続けえることを説明するもので、「（あい）の範囲」の範囲で抵抗を掛けてもドアが止まったままにならないように、「（あ）の範囲」でも車輪Ｂの移動に抵抗を掛けた場合にドアが止まったままにならずに減速されることを説明する。
図５の摺動面Ｋは図１の摺動面Ｋと同じく「枢軸Ｏから遠ざかる車輪Ｂの通路」を備え「閉止したドア面Ｄ0」と略平行である。閉止装置は「閉止したドア面Ｄ0」から前方に大きく張り出しているが、ドアを取り付ける壁厚が大きくドアが奥まって取付けられる場合、壁面から突き出る部分は少ない。
構造は図1と同じく、ドア枠Ｗに摺動面Ｋが設けられ、摺動面Ｋに沿って車輪Ｂが図中矢印イ方向に移動することによって、ドアＤは枢軸Ｏを軸に図中矢印ロ方向に閉止回転する。接続軸Ｃの周りにリンクＡが回転自在に軸支されて、リンクＡの先端部に設けられる車輪の回転軸Ｉｂには車輪Ｂが装着される。接続軸Ｃは「ドアに設けられる支軸Ｃｊの周りに回転自在に軸支される回転体Ｊc」に設けられ、ドアＤに移動可能に取付けられる。回転体ＪcとドアＤとの間に押しバネＵが介在する。付勢手段は図３と同じく「リンクＡに設ける支軸Sb」と「回転体Ｊcに設ける支軸Sj」との間を「引きバネＶとリンクＡＡを連結軸Ｓａで連結する連続体」で連結する構造である。
図５（ａ）にドアＤの開度Θdに従うリンク装置の動作を示す。円Ｒcjは支軸Ｃｊの軌跡である。押圧力Ｆｂの作用線は「（あ）の範囲」で摺動面Ｋの基端部Ｋｏに停留せず漸次枢軸Ｏから離れて作用力距離Ｌｏを漸次増加させるが、「押圧力Ｆｂの作用線とリンクＡの軸芯線Zaとの交差角度Θaf」は図５（ｄ）に示す密閉時以外は大きく、「接続軸Ｃの周りに働く回転モーメントＭｃ」は押圧力Ｆｂに小さく変換される。図５（ｂ）〜（ｄ）はラッチ当接時から密閉時までの動作説明図で、車輪Ｂは摺動面Ｋの終端部Ｋe付近で往復し、往復の途中でリンクＡと回転体Ｊcは一直線状になる。
図５（ｂ）に示すラッチ当接時にリンクＡと回転体Ｊcとが一直線状になるとき、角度Θakは最も小さく交差角度Θafは最も大きくなりドアは減速される。車輪Ｂを移動させる力が最も小さくラッチを凹ますことなくドアは停止する。押しバネＵは最も伸びた状態で図５（ｃ）に示すように車輪Ｂが戻る方向に移動し始めると、角度Θakが増加して車輪Ｂは動き易く、交差角度Θafが減少して押しバネＵを縮め易くなる。図５（ｃ）はラッチが凹むことなく押しバネＵが縮む状態を示す。
図５（ｃ）に示す当たりＧjcは「ドア面と回転体Ｊcの軸芯線Zjcとの交差角度Θjd」の上限を調節するもので、交差角度Θjdの上限を小さく調節することで、ラッチ当接時以前にリンクＡと回転体Ｊcとが一直線状になるように出来る。この場合ラッチ当接時に角度Θakは増加し交差角度Θafは減少するので、車輪Ｂはより移動し易く、ラッチはより凹み易くなる。
図５（ｄ）に示す密閉時には車輪Ｂが「閉止したドア面Ｄ0」に略平行に移動し略直角に密閉力Fb0が働く。密閉時に角度Θakは最も大く交差角度Θafは最も小さい。このようにラッチ当接時に「ラッチを凹ませる力」とドアを回転させる力がなくても、押しバネＵを縮め力があればドアが止まったままでもリンク装置は運動し続けて「ドアに作用する力」がドアを密閉する力に成長する。
図５はリンク数４で滑り対偶の連結１のリンク装置で、１つの連結軸の回転を固定してリンク数３にした場合に運動は１つに決まるが、１つの連結軸の回転を固定を解除すると運動は自由になる。リンク装置の何れかのリンクの回転に限らず何れかの連結点の移動に解除可能な拘束手段が働くと、拘束解除時或いは拘束時にリンク装置の形態と運動に転換が認められる。「切替範囲」のようにドアと駆動部が連動しない範囲でドアを止めてしまってもリンク装置は動き続けドアは再起動するが、連動する範囲でも車輪Ｂに抵抗を掛けて止めてしまってリンク装置は動き続け車輪Ｂは再起動する。
図５（ｂ）（ｃ）に示すようにラッチ当接時にドアが止まった状態でも車輪Ｂの位置とリンクＡ,Ｊcの回転が自由であって、回転途中でドアが止まったときも駆動部は自由に運動する。図５（ｅ）（ｆ）は回転途中の減速手段の動作説明図で、車輪Ｂの移動を拘束したときリンク装置が自由に運動出来る状態を示している。
図５（ｅ）（ｆ）において車輪Ｂと摺動面Ｋとの接点ｂは同じ位置で、ドアの開度Θｄと接続軸Ｃの位置が異なり押しバネＵの伸縮量も異なっている。摺動面Ｋkは「ドア枠Ｗに設けられた支軸Sk」を軸に図中矢印ハ方向に押しバネＵkによって付勢され、接続軸Ｃに装着された車輪ＢＢを押圧して、その移動に抵抗を与える。図５（ｅ）（ｆ）において図５（ａ）〜（ｄ）に図示する付勢手段ＡＡ，Ｖの図示を省略するが、何処においても止まったドアを動き出すようにする力がドアに作用している。
図５（ｅ）はドアの回転速度が小さく押しバネＵkが縮んでいて、リンクA,Jcは殆んど動かずに押しバネＵkが伸びることによって、ドアが加速される状態を示す。図５（ｆ）はドアの回転速度が大きく押しバネＵkが伸びていて、ドアは殆んど動かずに押しバネＵkが縮むことによって、ドアが減速される状態を示す。ドアが加速されると減速手段が有効に働き、減速されると無効に働く。
図５（ｅ）（ｆ）の減速手段はドア慣性力の大きさに応じて自己制御し、ドアと駆動部が連動する「（あ）の範囲」に抵抗を講じる手段でありながら、ドアが止まってしまうようなことはない。また図５（ｅ）（ｆ）はリンク装置の連結軸の何れを拘束しても、またこの拘束が何時であっても同様の減速効果をもたらすことを説明している。
図６はドア慣性力が「ドアの閉止回転に抵抗する力」として働く減速装置の動作説明平面図で、図６（ａ）は「（あ）の範囲」、図６（ｂ）は閉止寸前、図６（ｃ）はラッチ当接時から密閉時まで範囲を示す。
回転体Ｊはドア枠Ｗに設ける固定支軸Ｓｗの周りに回転自在に軸支され、捩りバネＵＶによって図中矢印ハ方向に回転付勢され、固定支軸Ｓｗの周りに駆動力Mvが働く。リンクＡＡは片方を回転体Ｊの連結軸Ｐに接続し他方をリンクＡの先端部に設けられる車輪の回転軸Ｉｂに接続する。リンクＡはドアＤに設けられる接続軸Ｃの周りに回転自在に軸支されて、リンクＡの図中矢印ニと反対方向の回転は当たりＧaによって阻止される。リンクＡの先端部に設けられる車輪の回転軸Ｉｂには車輪Ｂが装着される。
図６（ａ）に示す「（あ）の範囲」においてリンクＡとドアＤは相対的に一体になって車輪の回転軸ＩｂはドアＤに固定された状態になる。回転体ＪがリンクＡＡを介して車輪の回転軸Ｉｂを図中矢印イ方向に牽引し、ドアＤは枢軸Ｏを軸に図中矢印ロ方向に閉止回転する。車輪Ｂはドアの開度が大きい範囲では枢軸Ｏを中心に円運動し、作用点（車輪の回転軸Ｉｂ）が枢軸Ｏ近傍に停留する。開度が小さい範囲では作用点（車輪の回転軸Ｉｂ）はドア枠Ｗに設けられた摺動面Ｋ1に沿って移動するが、ドア面と略平行に移動し作用線方向は略枢軸Ｏ方向に維持され作用力距離Ｌｏが小さく保たれる。車輪Ｂが摺動面Ｋ1の枢軸Ｏ近傍の直線部分に沿って移動するとき、当たりＧａが離脱してリンクＡが接続軸Ｃを図中矢印ニ方向に回転するが回転は小さい。
図６（ｂ）に示す閉止寸前に車輪Ｂが摺動面Ｋ1の円弧部に沿って移動するとき、リンクＡＡが車輪の回転軸Ｉｂを牽引する力は摺動面Ｋ1によって抑制されるが、ドア慣性力がリンクＡを介して車輪の回転軸Ｉｂを牽引し、車輪Ｂが摺動面Ｋ1の円弧部に沿って移動しながらドアの回転を制止する。また「（あ）の範囲」で駆動力距離Lvは大きく、駆動力Mvは「車輪の回転軸Ｉｂを牽引する力」に小さく伝えられ、車輪Ｂが摺動面Ｋ1の円弧部に当接する当初は連結軸Ｐが殆んど停止した状態にあって駆動部がドアに作用する力は小さく、ドアに作用する力の殆んどがドア慣性力となる。車輪Ｂが摺動面Ｋ1の円弧部を移動するようになると、ドアＤが閉止するに従い、リンクＡは接続軸Ｃの円軌道（ロ）の半径方向から接線方向に移行し、「ドアの回転を制止する力」は増加する。ドアが回転しようとすると、車輪Ｂが接続軸Ｃの円軌道（ロ）の接線方向に移動してドアの回転を制止する。
このように閉止寸前に力不足して車輪Ｂが減速するほど車輪Ｂが摺動面Ｋ1の円弧部を移動するときドア慣性力が摺動面Ｋ1を強く押圧して減速する。閉止寸前に「新たに何らかの車輪の移動に抵抗を掛ける手段」を講じると力不足して車輪Ｂが停止し摺動面Ｋ1の円弧部を移動する時間が遅れる。また固定支軸Ｓｗの周りにダンパを取り付けて回転体Ｊの回転に抵抗を掛けると、慣性力による減速効果がより顕著に現れる。
本発明において抵抗やダンパを取り付ける場合は、ドアに直接抵抗を掛けて減速するのではなく、閉止寸前のドアの僅かな回転に対して大きく回転する駆動部の動作の何れかに抵抗を掛けて減速するもので、大きな抵抗やダンパは必要でなく、特に「切替範囲」で抵抗やダンパが機能するようにすると、ドアと駆動部が連動しないので、駆動部の回転がドアの回転速度に影響されずに常に所定の速度に減速することが出来る。
車輪Ｂが摺動面Ｋ１を押圧する力はドア慣性力による「ドアの回転を制止する力」であって、押圧力はドア慣性力が大きければ大きくなり車輪Ｂの移動とドアの回転を大きく制動する。ドア慣性力がなくなると押圧力は消滅し車輪Ｂの移動とドアの回転を制動しないようになる。このように「慣性力による制動力」によってドアを減速すると、ドア慣性力があるときドアが停止し或いは減速し、ドアが停止し或いは減速してドア慣性力が取り除かれると、ドアが再び動き出し或いは加速する。ドアは止まったままにならずに減速される。また減速効果が働く以前にドア慣性力が如何に大きくても対処出来、減速効果が効き過ぎたり全く効かなかったりすることはない。
ドアが減速されて慣性力がなくなると、車輪Ｂは摺動面Ｋ1から離れて「摺動面Ｋ1に対面する摺動面Ｋ2」に沿って移動し図６（ｂ）に示すようにドアを回転させる。車輪Ｂが摺動面Ｋ２を押圧する力はドアを回転させる力であってドアを加速する。ドアが加速されて慣性力が取り付くと、車輪Ｂは摺動面Ｋ2から離れて対面する摺動面Ｋ1に沿って移動する。車輪Ｂが摺動面Ｋ1上の移動と摺動面Ｋ2上の移動の移動を交互に繰り返され、ドアに加速と減速が交互に作用する。
車輪Ｂが摺動面Ｋ1と摺動面Ｋ2の間を往復するとき摺動面Ｋ1と摺動面Ｋ2とに無数回の衝突することになるが、摺動面Ｋ1と摺動面Ｋ2から離れる度に車輪は無負荷状態で摺動面Ｋの終端部Ｋeに転移しようとするが、摺動面Ｋ1と摺動面Ｋ2が回転可能でバネで付勢される図示されない状態にすると、或いは接続軸Ｃが「ドアに設けられる支軸Ｃｊの周りに回転自在に軸支される回転体Ｊc」を介してドアＤに移動可能に取付けられ、回転体ＪcとドアＤとの間に押しバネＵが介在するようにすると、摺動面Ｋ1と摺動面Ｋ2の間を往復するとき、摺動面Ｋ1と摺動面Ｋ2に取り付く図示されないバネ或いは押しバネＵを振幅させることになり、該無数回の衝突がドアに伝わらず、しかも車輪が摺動面Ｋ2の終端部Ｋeに転移する動作が遅延される。
図６（ｃ）に示すように車輪が摺動面Ｋ2の終端部Ｋeに近づくに従い、回転体Ｊの軸芯線ZjとリンクＡＡの軸芯線Zaaとが重なる方向に移行し駆動力距離Lvが減少し、駆動力Mｖは「車輪の回転軸Ｉｂを牽引する力」に大きく伝えられドアを戸当たりＧｄに強く押圧する。リンクＡＡの軸芯線Zaaと「車輪の回転軸Ｉｂを牽引する力」とが一直線状に配される状態に移行するとき連結軸Ｐの円運動において周方向に小さな力が働き、径方向に大きな力が働く。該径方向の大きな力は小さくても所謂クサビ効果で、1つは車輪Bが摺動面Ｋ2を押圧する大きな力Ｆｂに、もう1つはリンクＡの軸方向に働く密閉力に分解される。また押圧力ＦｂとリンクＡの軸芯線Zaとは一直線状に配される状態に移行する。
そもそも本発明の密閉機構は「ドアを密閉する押圧力Ｆｂ」とそれを支持するリンクＡの軸芯線Zaとが一直線状に配される状態であって、双方とも「閉止したドア面Ｄ0」に直交する状態にして、且つ押圧力Ｆｂの作用点Ibを「閉止したドア面Ｄ0」に平行に移動することによって作用点の移動方向の小さな力を作用点の移動方向と直角方向の大きな力に変換する機構であって、クサビ効果が働く密閉機構である。
図６の密閉機構はクサビが車輪Ｂであって、クサビの両側の摺動面の片方が摺動面Ｋ2であり、他方がドアＤに回転可能に取り付くリンクＡである。「押圧力Ｆｂを支持するリンクＡの軸芯線Za」が「閉止したドア面Ｄ0」に直角であればあるほど、密閉時に強い力がドアＤに働き、開くときリンクＡが抵抗する。リンクＡが回転することによって開くことが出来るが、リンクＡの軸芯線Zaが「閉止したドア面Ｄ0」に直角でないほど、またリンクＡが短く作用点Ibの回転半径が小さいほどリンクＡは回転しやすく「開くときのリンクＡの抵抗」は小さい。
ドアＤに図示しない摺動面ＫＤを固定し、ドア枠Ｗに固定された摺動面Ｋ2との間をクサビの車輪Ｂが進入すると仮定すると、摺動面ＫＤと摺動面Ｋ2との間を広げることが出来るが、摺動面ＫＤと摺動面Ｋ2との間を狭めることによって、クサビの車輪Ｂを押戻すことは出来ない。このようにクサビの両側の摺動面の片方が移動可能でなければ両側の摺動面の間を狭められても拡げることはできない。図６の密閉機構は「ドアＤに固定すると仮定した摺動面ＫＤ BR>vを回転可能したものであってリンクＡである。
図７の開閉装置はラッチ当接時にドア慣性力が取り除かれなかった場合でも、密閉時にはドア慣性力が取り除かれるようにするもので、「（あ）の回転手段」と「切替範囲」と「（い）の回転手段」とを備えなくとも良い開閉装置である。
ラッチ当接時以前にドアが止まるまで減速したとしても、ラッチ当接時から全閉時までのドアが僅かに回転する間おいて、強い力が作用すると大きな慣性力がドアに取り付き、閉止時の衝撃音が無視出来ない大きさになる。逆にドアが高速回転してラッチに当接する場合でも密閉までに減速すれば閉止時の衝撃音が無視出来る大きさになる。「ドアに作用する力」が密閉以前に「ラッチを凹ませる力」以下であろうと以上であろうと、密閉時に「ラッチを凹ませる力」を僅かに上回る力が作用するようにすれば閉止時の衝撃音の問題は解決される。またラッチが凹みながら減速する図７のような開閉装置は、密閉以前に「ドアに作用する力」が減少しながら密閉時に「ラッチを凹ませる力」になる場合も、或いは密閉以前に増加しながら密閉時に「ラッチを凹ませる力」になる場合も、密閉以前の「ドアに作用する力」の履歴に関係なく閉止時の衝撃音を同じくする。
衝撃音を小さくするために施される手段はドアの回転の最後に近いほど効果が大きく、それ以前に施される手段はドアの回転の最後に施される手段が最も効果的に働くようにするためのものである。図７の開閉装置はそれ以前に施される手段を密閉装置に集約し、且つ密閉装置が回転機能を兼備するようにしたものである。
図１〜６の「切替範囲」では駆動部と開閉部は全く或いは殆んど連動しないが、「（あ）の範囲」と「（い）の範囲」では駆動部と開閉部は連動し、駆動部によって開閉部が運動すると同時に、ドア慣性力によって駆動部が動く。ドア慣性力によって駆動部が動く場合、ドア慣性力によって開閉部が動き、開閉部が勝手に動くことによって駆動部が開閉部を動かす必要がなくなり、無負荷状態で運動し、バネが一瞬にして伸縮するのでドアに遅れることなく追従する。この場合駆動部と開閉部は互いに干渉しあうのではなく、駆動部は開閉部の運動を妨げることもなく自由にする。
ドア慣性力が閉止寸前で消滅するドアは「切替範囲」以降で駆動部がドアを閉止する。ドア慣性力が消滅しなかったドアは「切替範囲」で駆動部が止まったままでも運動するので「切替範囲」はなく、「（い）の範囲」で駆動部に関係なくドアが閉止する。ドア慣性力によってドアが閉止する場合、ドア慣性力の大きさの範囲が大きいためドア衝撃音の大きさの範囲も大きくなるので、ドア慣性力によってドアが閉止する事態は避けなければならない。
図７の開閉装置は、ドア慣性力によって開閉部が動く場合に駆動部と関係なく開閉部が動くのではなく、ドアが閉止する全範囲でドア慣性力による開閉部の動作が駆動部の運動を妨げるものであって、またドア慣性力で加速された状態でラッチが凹む状態であっても密閉に至らないようにする手段（以下、密閉阻止手段と言う。）を備える。
「ドアが僅かに回転する間に急激に減速すること」は衝突に近い衝撃を伴うことであって、密閉阻止手段が密閉される以前に衝撃を緩和する緩衝手段をも備えるものであれば、ラッチを凹ませたときにドアが高速回転している場合でも、閉止時に激しい衝撃が働くことなくドアが密閉される。図７の密閉装置は衝撃をバネで吸収するため、バネの復元力でドアが開く方向に跳ね返らないように密閉阻止手段と密閉作業は同時進行する。
図７の密閉装置はドアが僅かに回転する間にリンク装置が大きく動作するようにして、大きな動作がゆっくりと進行して遅延する間にドア慣性力が消滅するようにするものである。
「切替手段」もドアが僅かに回転する間に作用線が大きく移動或いは回転するものであるためリンク装置が大きく動作する特徴があるが、図７の密閉装置においても「切替手段」においても「ドアが僅かに回転する間に大きく動作する特徴」はドアを回転させずに無負荷状態で大きく動作することであって、動作の大きさに関係なく一瞬にして動作が終了するものでもあり、閉止したドアを開くときドアを回転させずにリンク装置を大きく動作させることが出来ないことでもあって、閉止したドアを開くことが出来ないことでもある。
図７の密閉装置は「切替手段」に密閉阻止手段を追加した装置で、一瞬にして動作が終了する課題も閉止したドアを開くことが出来ない課題も解決する。
図７の構造は図２の構造と同じであって、ドアＤとドア枠Ｗが入れ替わっている。図７において図２の摺動面Ｋはドアに取り付き、図２の接続軸Ｃはドア枠Ｗに取り付く。車輪ＢはリンクＡの先端部に設けられる車輪の回転軸Ｉｂに装着され、リンクＡは「固定支軸Ｓｗを軸に図中矢印イ方向に回転付勢された回転体Ｊ」の先端部に設けられる連結軸Ｐに接続される。連結軸Ｐは「固定支軸Ｓｗを中心とする円周Ｒsw1上を図中矢印イ方向に移動し車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する。これによってドアＤは図中矢印ロ方向に回転する。
摺動面ＫはドアＤに設ける接続軸Ｃに回転可能に軸支され、押しバネＵによって図中矢印ハと反対方向に回転付勢される。摺動面Ｋの図中矢印ハと反対方向の回転は摺動面Ｋの底面とドア面とが係合して阻止されている。摺動面Ｋは接続軸Ｃの周りに回転自在に軸支され、接続軸Ｃは「ドアＤ設けられる支軸Cjの周りに回転自在に軸支される回転体Jc」に設けられる。
摺動面Ｋのドア面と向かい合う面Kdはドア面に向かって凸面であって、閉止直前で「ドア枠Ｗに設けられる摺動面Kw」に沿って移動し、摺動面Ｋと摺動面Kwとの接点bkはドアは閉止するに従い接続軸Ｃに近づきながら移動する。車輪Ｂは「摺動面Ｋのドア面と向かい合わない面Kb」に沿って移動するが、図７（ａ）に示すように「（あ）の範囲」で枢軸Ｏに近い摺動面Ｋの基端部Ｋｏに停留し作用力距離Ｌｏは小さい。図７（ｂ）に示すように閉止寸前で摺動面Kdが摺動面Kwに当接するとき押圧力Ｆｂの作用点ｂは「接点bkの接続軸Ｃより遠い側」にあって押圧力Ｆｂは接続軸Ｃをドア枠Ｗに近づく方向から遠ざける方向に付勢しドアを制止する。このように図７の密閉装置は閉止寸前にドアを停止させる密閉阻止手段を備える。
車輪Ｂは「リンクＡの軸芯線Ｚａと摺動面Ｋとの間の角度Θak」が鈍角となって移動し始め、角度Θakが直角であるときを境にして「切替手段」が始動する。図７（ｂ）に示す「切替範囲」では、摺動面Kdが摺動面Kwに当接するとき角度Θakは鈍角であって車輪Ｂが「閉止したドア面Ｄ0」に略平行となる摺動面Ｋの終端部Ｋeに向かって移動する。「車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する力の作用線Ｆｂ」が枢軸Ｏから遠ざかる。
図７の密閉装置はドアＤの回転を全く或いは殆んど伴わずに押圧力Ｆｂの作用線を枢軸Ｏから大きく遠ざける摺動面Ｋを備える。作用点（車輪の回転軸Ｉｂ）は「閉止したドア面Ｄ0」と平行に直線的に移動しながら、密閉時に力Ｆｂの作用線は「ドアの回転の径方向」に直行する。
作用点が仕事を伴わずに移動すると、バネは一瞬にして伸縮し、作用点の移動にも「切替手段」にも時間が掛からないことになり「（あ）の回転手段」から「（い）の回転手段」へ時間が掛からず切り替わるので、ドアは更に加速されることになる。
図７においては「作用点Ｉｂが回転の中心Ｏから遠ざかる通路Ｋ」を回転可能に軸支することによって、また「作用点Ｉｂの直線的な軌道」を曲線的に且つ上り勾配とすることによって作用点Ｉｂの移動に抵抗が掛かるようにしている。また「押しバネＵに密閉力を蓄える仕事」によってドアを減速している。図７の密閉装置も本発明の「切替手段」も作用点Ｉｂの移動に負荷を掛けることによってによって、作用点Ｉｂが時間経過を伴って転移するようにするものである。
また図７（ｃ）に示すように押圧力Ｆｂの作用点ｂが「接点bkの接続軸Ｃに近い側」に移動すると、回転体Ｊcが接続軸Ｃjを軸に図中矢印ハ方向に回転し、同時に摺動面Ｋも接続軸Ｃを軸に図中矢印ハ方向に回転し押しバネＵを縮める。車輪Ｂが摺動面Ｋの始端部Ｋｏにあるとき交差角度Θakは直角に近似し、車輪Ｂは摺動面Ｋを強く押圧するが、交差角度Θakは大きく鈍角に移行すると、車輪Ｂは摺動面Ｋを殆んど押圧することなく一気に通過するようになるが、押しバネＵが縮むことによって車輪Ｂの移動速度が減じられる。
図７（ｄ）に示すように車輪Ｂが摺動面Ｋの終端部Ｋｅに至ると、「車輪Ｂと摺動面Ｋとの接点ｂ」が摺動面Ｋの回転軸Cを乗り越えて通過するので、摺動面Ｋは接続軸Ｃを軸に図中矢印ハ方向に回転し押しバネＵを縮める。押しバネＵが縮むことによって「ドアが受ける衝撃」は緩和されドア慣性力が減少する。摺動面Ｋに「ドアを回転させる力」と「これに抵抗する力」が同時に働き、押圧力Ｆｂがドアを密閉するまでドアの密閉を阻止する。このように摺動面ＫとドアＤは２つの力に挟まれながら閉止方向に移動する。
次に摺動面Ｋの回転は当たりＧkによって阻止され、摺動面ＫはドアＤの固定された状態になる。また摺動面Kdが摺動面Kwから離れて押圧力Ｆｂの全てがドアを密閉する力に変わる。このとき当たりＧjはリンクＡと当接して回転体ＪとリンクＡとは相対的に一体になる。固定支軸Ｓｗを中心とする作用点Ibの回転半径は小さくなり、回転の最後にテコの原理が働き駆動力Mvは押圧力Ｆｂに大きく変換される。
ドアが密閉されるとき押しバネＵが縮みながら「ドアを閉止する方向と反対方向の力が増加し駆動部がドアを密閉する力はそれだけ大きくなるが、密閉時にドアに作用する力が同じであれば密閉動作も衝撃音も同じになる。またドアを開くときにおいても該反対方向の力は「ドアを開く力」を小さくする。このように押しバネＵによる密閉時の抵抗は「密閉するときドアに作用する力」も「ドアを開くとき必要な力」も増加させるものではない。
このようなことから図７（ｄ）に示す密閉時の摺動面Ｋの回転は当たりＧkによって阻止されず、また摺動面Kdが摺動面Kwから離れない状態で、押圧力Ｆｂがドアとドア枠とを同時に押圧したとしても「密閉するときドアに作用する力」も「ドアを開くとき必要な力」も増加しない。
図７（e）はドアを開く過程において終端部Ｋｅに至った車輪Ｂが戻り始めるときの状態図で、図７（ｄ）よりドアの開度は大きいことを示す。摺動面Ｋが回転可能であることでドアを開くとき車輪Ｂが戻りやすくなり、閉止過程において「ドアを密閉する範囲で非常に小さい力が働く範囲」は開く過程において大きい力が働く範囲で、ドアは開いて何処で手を離しても止まったままにならないことを示している。
図７においてはドアを開く当初は作用点Ｉｂが摺動面Ｋの終端部Ｋeに留まったままリンク装置は運動可能で、しかもドアを開くときに摺動面Ｋbが回転して車輪Ｂが下り勾配を戻るようになる。作用点Ｉｂは接続軸Ｃの周りを円運動しながら接続軸Ｃから遠ざかる。また枢軸Ｏの周りを円運動しながら枢軸Ｏに近づく。
図８の開閉装置は回転軸を共有する２つ開閉体とバネの３つのリンクからなり、２つ開閉体のそれぞれにバネの取付軸を設けて、バネの伸縮によって２つ開閉体が相対的に回転する回転機構を備え、取付軸の片方を回転軸から近い位置に、他方の取付軸を回転軸から遠い位置に設けることによって２つ開閉体の相対的回転に伴うバネの伸縮を小さくして２つ開閉体の相対的回転の加速を小さくし、また図８の開閉装置は回転軸から近い位置の取付軸を揺動可能に取り付けて、バネの軸芯線が回転軸から近い位置に拘束し、２つ開閉体の所定の開度を境にして拘束解除して遠い位置に移動させて、２つ開閉体に作用する力が２つ開閉体の相対的回転を全く或いは殆んど伴うことなく小から大に或いは大から小に転じることを特徴としている。
図８の開閉装置は引きバネＶの片方の取付軸を枢軸Ｏ近傍のドアＤの支軸Ｓａに、他方の取付軸を枢軸Ｏ遠傍のドア枠Ｗの固定支軸Ｓｗに設けて、引きバネＶの伸縮によってドアＤが図中矢印ロ方向に閉止回転し、ドアＤの支軸Ｓａが枢軸Ｏから近い位置の拘束位置と遠い位置の拘束解除位置との間を接続軸Ｃを軸に揺動可能に取り付けて、引きバネＶに軸芯線Zaが接続軸Ｃを横切るドアの所定の開度を境にして、引きバネＶに軸芯線Zaが枢軸Ｏから近い位置の拘束位置と遠い位置の拘束解除位置との間を揺動することによって、枢軸Ｏ周りに働く回転モーメントをドアの回転を全く或いは殆んど伴うことなく小から大に或いは大から小に転じることを特徴とする回転機構を備える。
先ず図８（ａ）〜（ｄ）に示すリンク装置の動作について説明する。
リンクＡは接続軸Ｃを軸に図中矢印イと反対方向に回転するように引きバネＶによって付勢され、図８（ａ）（ｂ）に示すように「（あ）の範囲」では当たりＧaによって図中矢印イと反対方向の回転は阻止されている。図８（ｃ）に示すように「切替範囲」ではドアＤの閉止回転によって接続軸Ｃがバネの軸芯線Zvを横切るようになり、図８（ｄ）に示すように「（い）の範囲」ではリンクＡは当たりＧaから離脱して図中矢印イ方向に回転する。
「ドア枠Ｗに設けた摺動面Ｇａ」はリンクＡの側面と「（あ）の範囲」で係合し、「切替範囲」で離脱する解除可能な拘束手段であって「（あ）の範囲」でリンクＡの回転を拘束して、支軸Ｓａを枢軸Ｏ近傍に留めて作用力距離Ｌｏを小さく維持し、「（い）の範囲」で拘束を解除して支軸Ｓａを枢軸Ｏ近傍から遠ざけて作用力距離Ｌｏを大きくする。（リンクＡのように拘束位置と係合離脱して揺動するリンクを以後、揺動リンクと言うことにする。）
図８の揺動リンクと引きバネＶとの連続体ＡＶは図３,５の「引きバネＶとリンクＡとの連続体ＡＶ」と同様にリンクＡの軸芯線Zaとバネの軸芯線Zvとが一直線状になるときを境にして枢軸Ｏ近傍に留めた支軸Ｓａを拘束解除して作用力距離Ｌｏを大きく増加するものであるが、図３,５の場合、支軸Ｓａは枢軸Ｏ近傍に取り付き、「切替範囲」でドアの回転を伴う。図８の場合、支軸Ｓａは枢軸Ｏ遠傍に取り付き、リンクＡの軸芯線Zaとバネの軸芯線Zvとが折り返される。「切替範囲」でドアの回転を伴わない。
図８（ａ）において「リンクＡの側面と摺動面Ｇａとの接点ｂa」はバネの支軸Saより枢軸Ｏから遠い側にあってドアが開く方向に付勢され全開時に静止状態を保つようにしている。
「切替範囲」においてドアを回転させる力がゼロであってもリンクＡを図中矢印イ方向に回転させる力は接続軸Ｃがバネの軸芯線Zvを横切った時点から徐々に増加する。リンクＡが接続軸Ｃを軸に回転するとき、バネの伸縮量は回転当初は小さく、回転するに従い大きくなる。リンクＡの回転速度はバネの伸縮量に比例するので回転当初は非常にゆっくりと回りだす。バネの固定側の支軸ＳｗがリンクＡの回転の中心に近いほどゆっくりと回りだす。
図８（ｄ）は密閉時の状態を示し、接続軸Ｃが枢軸Ｏから離れることで、リンクＡが大きく回転しなくても距離Ｌｏが大きくなるようにしている。リンクＡの長さとバネの長さを長くして、バネの支軸が接続軸Ｃに近づけると、リンクＡが回転するときバネの伸縮量は小さくなる。リンクＡの回転に伴うバネの強さの変化は小さいので、リンクＡは当たりＧａから離れてゆっくりと動き始める。リンクＡの回転速度にバネの強さは関係しないので、強いバネを使用して「バネの枢軸Ｏに近い側の支軸Ｓａ」を限りなく枢軸Ｏに近づけることによって「（あ）の回転手段」がドアに小さく作用するようになる。閉止時のリンクＡの回転を小さくすると、閉止時に装置は小さくなり、閉止時の装置は小さく収容することができる。
また「切替範囲」においてドアが止まった状態でもドア慣性力で回り続ける場合でも、ドアの回転に関係なく伸縮部Ａ，Ｖは運動し続ける。このことはリンクＡが回転し始めるときのドアの開度も、回転し終えるときのドアの開度も僅かに一定しないことを意味している。
「（い）の範囲」において伸縮部が引きバネＶとリンクＡの２つのリンクからなる４節回転機構となり、リンクの１つがバネであるため開閉体の回転が停止したままで引きバネＶとリンクＡとが回転出来る。このことは所定のドアの開度に対してリンク装置の形態が一定しないことを意味している。ドア慣性力によってはドアの動作が駆動部の動作に遅れる場合と追い越す場合があることになる。
次に図８（ｅ）〜（ｈ）に示す開閉装置について説明する。図８（ｅ）〜（ｈ）は図８（ａ）〜（ｄ）に示したリンクＡに密閉用の車輪Ｂと、密閉阻止用の車輪ＢＢとを装備させた構造であって、枢軸Ｏから遠く離れた接続軸Ｃの周辺に密閉手段と密閉阻止手段を備える開閉装置の動作説明平面図である。リンクＡの側面に取り付けた当たりＧaは回転体Ｊｃと係合離脱する解除可能な拘束手段であって、図８（ｅ）に示す「（あ）の範囲」では接続軸Ｃが「引きバネＶの戸当たりＧdより遠い側にあって当たりＧaは回転体Ｊｃと係合する。図８（ｆ）〜（ｈ）に示す「切替範囲」と「（い）の範囲」では接続軸Ｃが「引きバネＶの戸当たりＧdより近い側にあって当たりＧaは回転体Ｊｃと離脱する。リンクＡが接続軸Ｃを軸に図中矢印イ方向に回転して当たりＧaが回転体Ｊｃと離脱すると、車輪Ｂと摺動面Ｋとが係合し接続軸Ｃが枢軸Ｏを軸に図中矢印ロ方向に公転する。
図１〜７において車輪Ｂと摺動面Ｋとは終止係合して離脱することはないが、図８（ｅ）〜（ｈ）に示す「切替範囲」においてリンク装置の運動がドアの運動に先行する場合と遅れる場合があって、車輪Ｂと摺動面Ｋとは係合する以前にリンクＡの回転が終了して離脱したままになる場合と、車輪Ｂと摺動面Ｋとは係合した以後にリンクＡの回転が始まり、リンクＡの回転が終了しないままにドアが密閉に至る場合も考えられる。前者の場合は図８（ｆ）に示すように「接続軸Ｃが引きバネＶの軸芯線Zvを横切って車輪Ｂと摺動面Ｋとが係合する位置ｂ10」と摺動面Ｋの基端部Ｋｏとの間の距離を延長することによって解決できる。後者の場合密閉時にドア慣性力の影響がないように「駆動部よってではなくドア慣性力によってドアが密閉されることを防ぐ密閉阻止手段」を備えることによって解決できる。密閉阻止手段はドア慣性力が密閉以前に消滅し切れない場合に、リンク装置の運動を全て停止するものであって、ドア慣性力がある場合にドアも駆動部も全停止し、ドア慣性力がなくなると再び動き始めるものである。
図８（ｅ）〜（ｈ）に示す開閉装置は密閉作業にドア慣性力の影響がないように「（あ）の範囲」で弱いバネの力で閉止することにより十分にドアを減速し、密閉作業の初めにおいて力不足でドアが停止する或いはそれに近い状態にするようにして、ラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに当接したとき「ドアに作用する力」にラッチを凹ませる力がない状態にするものである。
図８（ｆ）に示すように「（あ）の範囲」の「ドアに作用する力」の履歴は枢軸Ｏを軸に公転するバネの取付軸Saの位置によって変化する。取付軸Saの位置が枢軸Ｏから遠ざかるほど作用力距離Ｌｏは大きくなり「ドアに作用する力」は大きくなるが、取付軸Saaのように取付位置がドア面に近づくほど「ドアに作用する力」全開時に大きく全閉時に小さくなり、早く閉まり始めて閉まるに従い減速される。取付軸Saaaのように取付位置がドア面から遠ざかるほど「ドアに作用する力」全開時に大きく小さく全閉時に大きくなり、遅く閉まり始めて閉まるに従い加速される。便所の扉のように早く閉まり始める方がよい場合は前者を、物を持って通過する扉で遅く閉まり始める方がよい場合は前者を採用する。
図８（ｅ）〜（ｈ）に示す摺動面Gaの形状は閉止寸前に取付軸Saをドア面に近づけるようにしたもので、閉止寸前に枢軸Ｏ周りに働く力の作用線を枢軸Ｏ方向にすることによって「ドアに作用する力」をゼロに近づけるものである。
図８（ｆ）に示すようにラッチ当接時に駆動部の運動速度を減速し切替作業時間を遅延することによってドア慣性力を消滅する。
「車輪Ｂの枢軸Ｏを軸とする公転軌道」は摺動面Ｋの先端部Ｋｏと略平行であって、「車輪Ｂの接続軸Ｃを軸とする公転軌道」と略直交する。車輪Ｂは摺動面Ｋの入り口Ｋｏと係合する当初において大きな抵抗を受け、摺動面Ｋの内部に侵入するに従い抵抗は減少する。車輪Ｂが摺動面Ｋの入り口Ｋｏにあるときドアは減速され、摺動面Ｋの終端部Ｋeに近づくに従いバネの力が小さくても大きな密閉力が働くようになる。
本発明の車輪Ｂと係合離脱する摺動面Ｋは車輪Ｂが入り口から内部に進入するに従い角度Θakが次第に増加し、入り口において車輪Ｂの移動方向の力が大きくても移動し難く、内部に進入するに従い車輪Ｂの移動方向の力が小さくても移動し易くなる。「切替範囲」の初めに車輪Ｂが「距離が短くても急勾配の摺動面Ｋ」に沿って移動することによってバネの付勢力が大きくてもドアを減速し、「切替範囲」の終わりに車輪Ｂが緩い勾配の摺動面Ｋに沿って長い距離を移動することによってバネの付勢力が小さくてもドアを密閉する。
「切替範囲」で車輪Ｂが摺動面Ｋの上り勾配を移動するとき、上り勾配が緩いほど「車輪Ｂの移動方向に働く小さな力」を「移動方向と直角方向に働く大きな力に変換するが、バネで動くドアは上り勾配が緩いほど移動速度は速くなる。通常の減速手段は一定速度が保たれるため弱い力を強い力に変換するとき減速するが、バネで動くドアは「ドアを僅かに回転させるための車輪Ｂの移動距離」が長いにも拘らず、一瞬にして通過し終える。車輪Ｂの移動速度を遅くするには移動距離が短くても上り勾配を急にして、出来るだけ弱い力で車輪Ｂが移動するようにして、車輪Ｂが移動する力が不足する状態にすることが必要である。このように摺動面Ｋの入り口に抵抗を設けて「（い）の範囲」の始まりに力不足を招いて車輪Ｂの移動を遅延する減速手段は、伸縮部の運動を制動するものであってドアを制動しようとするものではないので、ドア慣性力の影響を受けることなく確実に実行され、減速手段がドアを途中で止めてしまうようにはならない。
図８（ａ）〜（ｄ）の場合は「切替範囲」でリンクＡの回転とドアの回転とが連動しないのでドアの回転が止まったままでもリンクＡは接続軸Ｃを軸に回転可能で、バネの力がドアを回転させる力がなくてもドアは密閉される。図８（ｆ）〜（ｈ）の場合は車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って移動するときリンクＡの回転とドアの回転とが僅かに連動するが、「切替範囲」でドアの回転が止まったままで、バネの力がドアを回転させる力がなくても「密閉用の車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って摺動面Ｋの終端部Ｋeまで移動する力」があれば、車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧して接続軸Ｃが枢軸Ｏを軸に公転する。図８（ｈ）に示すように「（い）の範囲」で「ドアに作用する力」の作用線が２つあって、１つはバネの軸芯線Zvであり枢軸Ｏから遠く離れる。もう１つは車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する力Ｆｂの作用線であり枢軸Ｏから遠い位置に突如として出現する。摺動面Ｋを枢軸Ｏから遠く離れた位置に設けるほど押圧力Ｆｂの作用線と枢軸Ｏとの間の距離は大きくなりドアがより強く密閉される。
また密閉阻止用の車輪ＢＢはドア枠Ｗに設けた当たりＧwの周りに沿って移動することにより、リンクＡが接続軸Ｃを軸に自転しないままではドアが密閉されないようにしている。
閉止寸前にドアが停止し、或いはドアが十分に減速された状態で、リンクＡが接続軸Ｃの周りを回転し始めて車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って移動する場合は、車輪ＢＢはドア枠Ｗに取り付けた当たりＧｗに接触することなく非常に僅かな間隔を保って接続軸Ｃの周りを公転する。閉止寸前にドアが停止しない状態で、ドアが減速せずに閉止しながら車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って移動する場合は、車輪ＢＢが当たりＧｗに衝突する。車輪ＢＢが当たりＧｗに衝突するときのドアの回転速度が比較的小さい場合はリンクＡは回転し続けて、大きい場合は回転停止してドアの回転も停止する。
「切替範囲」においてドア慣性力によってドアが回転する速度が「リンクＡの回転によってドアが閉止する速度」より速い場合は、図８（ｆ）に示すリンクＡが当たりＧaから離れないままラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに当接しラッチが凹むことになるが、車輪ＢＢが当たりＧwを押圧して駆動部もドアも回転しないようになり、しかもドアＤはラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに嵌まり込むまでの位置で停止する。
図８（ｅ）に示すように車輪ＢＢの回転軸Ｉbbは「枢軸Ｏを中心とする円軌道Rbb上」を移動し当たりＧwより枢軸Ｏから遠い位置を通過するため、ドアが高速回転して「リンクＡの図中矢印イ方向の回転」が全くないまま車輪ＢＢが当たりＧwに係合すると「車輪ＢＢが当たりＧwを押圧する力」はリンクＡを図中矢印イと反対方向に回転させ、リンクＡが当たりＧaと係合したままドアと互いに一体になった状態で停止する。図８（ｇ）に示すようにドアが高速回転してラッチが凹む間に「リンクＡの図中矢印イ方向の回転」が少ないほど駆動部もドアも回転が阻止される。車輪ＢＢが当たりＧwを押圧する状態が続いている間にドア慣性力は消滅して駆動部もドアも再び回転するようになる。図８（ｈ）に示すように密閉時には車輪ＢＢは当たりＧwから離脱し、車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する力Ｆｂの全てがドアに作用する。
密閉にドア慣性力が参加すると、ドア慣性力の大きさが一定しないので閉止時の衝撃音も一定しないが、リンクＡに密閉用の車輪Ｂと密閉阻止用の車輪ＢＢとを兼備する構造は「ドア慣性力によるドアの回転」が「リンクＡの回転によるドアの回転」より先行することを防ぎながらリンクＡの回転によってドアを閉止する構造であって、密閉にドア慣性力が影響しない。
図８の回転機構も図１と同様に「密閉装置の駆動回転軸Ｃ」を「ドアＤ設けられる支軸Cjの周りに回転自在に軸支される回転体Jc」に設けて、ドアＤに移動可能に取り付け、駆動回転軸ＣとドアＤとの間にバネＵを挿入すると、図８（ｆ）に示すようにラッチ雄部Rdが摺動面部Rwwに当接してドアが停止したままの状態で、しかも「（あ）の回転手段」がドアを回転させる力がなくても、バネＵを縮める力があれば、接続軸Ｃがバネの軸芯線Zvを横切る力があるだけでリンクＡは回転し始め「切替手段」が動作する。接続軸Ｃとバネの軸芯線Ｚvとの間の距離Ｌv」が大きく変化し、駆動軸Ｃの回りに働く回転力Ｍcは増加し、「（い）の回転手段」の力は徐々に増加し、バネＵが伸縮して「バネＵに蓄えられる力」がドアを密閉する力に到達する。「バネＵに蓄えられる力」がドアを密閉する力に到達すると同時にバネＵの復元力でラッチが凹み始める。このときリンクＡの回転は殆んどなくバネＵが大きく復元する。バネＵが復元することによって停止したままのドアが再び回転し始めて密閉に至る。
図８（ｆ）に示すようにラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwの摺動面部Rwwに当接して凹み始めるときに「最も大きな力」が必要で、図８（ｇ）に示すようにそれ以後ラッチが凹んだまま摺動面部Rwwに沿って移動し、図８（ｈ）に示すようにラッチが再び飛び出してドア枠Ｗに嵌まり込むときには殆んど力は必要としない。「ラッチが凹むときに必要な最も大きな力」が図８（ｆ）〜（ｈ）に示す過程において働き続けると、ラッチが凹んだ以後に密閉に至るまでに該最も大きな力に抵抗する力はなく、ラッチが凹んだまま摺動面部Rwwに沿って移動する間にもドアは加速する。ドアが停止してから「切替手段」が作用する場合でも密閉時に大きな衝撃音を発することになる。
ラッチが凹んだ瞬間にリンクＡの接続軸Ｃの周りの回転を止めるような処置を施すと、図８（ｇ）に示すようにラッチ雄部Rdが凹んで、図８（ｈ）に示すようにラッチ雄部Rdが飛び出すまでのドアの回転は「伸縮したバネＵが復元する力」で駆動する。ラッチ雄部Ｒdが飛び出して雌部Ｒwに嵌まり込むときドアが回転してバネＵが緩むようになり、「ドアに作用する力」は減少し「閉止したドア」に働く力も非常に小さくなる。ドアを開くときに必要な力も非常に小さくなって、ドアが軽く感じられるようになる。又閉止時に必要以上の余分な力が働かないので衝撃音は小さくなる。
図８（ｈ）に示すように密閉時には車輪Ｂが摺動面Ｋに車輪ＢＢが摺動面Ｋwに沿って移動し、車輪Ｂと車輪ＢＢとが「閉止したドア面Ｄ0」と平行に移動するように拘束され、ドアの回転を阻止することになる。図７においてと同様に閉止寸前に車輪Ｂが「閉止したドア面Ｄ0」と略平行な溝に沿って移動しながら車輪Ｂが「閉止したドア面Ｄ0」に近づく動きが阻止されるようにすると、ドアの回転を止めることになる。
接続軸Ｃは「車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する力Ｆｂ」と「車輪ＢＢが摺動面Ｋwを押圧する力」の２つの力で挟まれる状態になり、接続軸Ｃの枢軸Ｏの周りの公転が略止められた状態でリンクＡが回転する。接続軸Ｃの公転とドアＤの回転とがバネUを介して連動しているので、接続軸Ｃの公転の係止とドアＤの回転の係止とが略一致し、密閉阻止手段はドアを「戸当たりに至るまでの位置」に留めながら、徐々に戸当たりＧdに近づけて、密閉直前にドアを急制動する。図８（ｈ）に示す密閉機構は密閉する力とこれに対抗する密閉を阻止する力でドアを挟み込んで所定の位置に留める手段（以後、挟み込み手段と言う。）手段を備える。所定の位置を「ラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに嵌まり込む位置で戸当たりに至るまでの位置」とするとき、挟み込み手段は衝撃音を最も小さくする。
図８の場合も図６で説明したように「車輪Ｂの移動方向に働く小さな力」はドアＤを戸当たりＧｄに密着させる力と車輪が摺動面を押圧する力に分解され、所謂クサビ効果によってドアは密閉される。分解される２つの力が一直線上に配される状態に近づく程、２つの力の大きさは大きくなるが、閉止したドアを開くときに抵抗となる。ドアを開く動きに従い車輪Ｂは「閉止した
ドア面Ｄ0と直角方向」に移動しようとするが摺動面Ｋ或いは回転軸Ｃがこれを阻止する。
「クサビ効果で密閉されたドア」は車輪の「移動方向の小さな力」を「移動方向と直角方向の力」に大きく変換すればするほど開き難いという欠点があって、閉止したドアを開くときにリンクＡに回転が起きることによってドアは開放可能になる。リンクＡは枢軸Ｏの回りを自転しながら公転するが、リンクＡが回転することによって、ドアの僅かな回転に伴って車輪Ｂは「閉止したドア面Ｄ0」と直角方向に移動しながら「閉止したドア面Ｄ0」と平行方向に移動する。リンクＡが回転するに従いリンクＡはより回転しやすくなって「（い）の回転手段」の位置から「（あ）の回転手段」の位置に戻ることになる。
ドアを閉止する過程において「ドアを密着する力」の方向が「閉止したドア面Ｄ0」に対して直角方向に近づくほど、また「車輪が摺動面を押圧する力」の方向が摺動面Ｋに対して直角方向に近づくほど、弱い力を強い力に変換するが、「閉止したドア面Ｄ0」に対して或いは摺動面Ｋに対して直角方向を通り過ぎるとドアを開くことが出来なくなるので、直角方向を通り過ぎずに出来るだけ直角方向に近づくことが望ましい。
図８の密閉阻止手段はラッチが凹んだままドア枠Ｗに沿って移動する間の非常に僅かな時間内に働いて、ドアの閉止速度を減じるものであって、急激な速度の低下は衝突であって、単に密閉時の衝突を密閉以前に起こしたことに過ぎない。急激な速度の低下を起こさないためにはラッチがドア枠Ｗに当接するときのドアの閉止速度が小さく十分に減速された状態でなければならない。
ラッチがドア枠Ｗに当接したときドアが静止している状態ではなく、ドアが運動しながらラッチがドア枠Ｗに衝突して、ドアの重量が衝撃荷重として働くようになると、ドアに取り付いた慣性力は「ラッチがドア枠Ｗに当接して凹むときに必要な力」を小さくする。
閉止したドアには「ドアを密閉する力」が働いていて、閉止したドアを開くとき「ドアを密閉する力」と同じ大きさの力を反対方向に働かせる必要がある。閉止したドアを開くときに要する力を出来るだけ小さくするには「ドアを密閉する力」を出来るだけ小さくしなければならない。そのためにはラッチがドア枠Ｗに当接したときドアが静止している状態ではなく、ドアがある程度運動した状態で密閉作業に慣性力が参加して「ラッチがドア枠Ｗに当接して凹むときに必要な力」を小さくするようにするとよい。そのためラッチ当接時のドアの閉止速度は上述の密閉手段が衝突を起こさない程度に大きいほうが望ましい。
閉止寸前にドアが運動した状態で、車輪ＢＢがドア枠Ｗに取り付けた当たりＧｗに接触することなく接続軸Ｃの周りを公転するような場合はラッチが十分な減速手段となり、ラッチが凹むことによって慣性力が減じられ、ラッチがゆっくりと凹むことによってドアは減速される。
密閉作業に慣性力が参加した分だけ密閉のためのバネの力は減じられるが、バネの力は減じた場合慣性力がなければ密閉することは出来ずに、ドアが止まってしまうことを意味している。閉止過程においてはラッチがドア枠Ｗに当接する位置を通過するときドア慣性力が取り付いているが、「閉止したドア」を開いてラッチがドア枠Ｗに当接位置でドアから手を離す場合、ドアはドア慣性力が取り付いていない分だけ密閉する力に及ばないことになり停止したままで密閉には至らない。しかしながら図１で説明したように図８の場合も、閉止過程で閉止寸前の位置はドアを開く過程においては「（い）の回転手段」が働く位置で、何処の位置でドアから手を離しても、ドアは停止したままで密閉には至らないようにはならない。
図８（ｆ）に示すように閉止過程において閉止寸前に、回転体ＪcとリンクＡとが閉じた状態から開いて、「摺動面Ｋと離れた状態にある車輪Ｂ」が摺動面Ｋに乗り移るドアの開度Θdｓより、開く過程において図８（ｈ）に示すように回転体ＪcとリンクＡとが開いた状態から閉じて、「摺動面Ｋに接触した状態にある車輪Ｂ」が摺動面Ｋから離れるドアの開度Θdoは大きく、該ドアの開度Θdo以下の範囲では「（い）の回転手段」が働く。
ドアを全開して手を離すと慣性力が密閉作業に利用される。ドアを少し開いて手を離すと、強い「（い）の回転手段」が該慣性力を上回り、該慣性力が取り付かない状態から閉止し始まるにも係らずドアが止まったままにならない。またドアを全開して手を離すとき密閉以前に減速手段が動作するが、少し開いて手を離すと動作せず、動作する場合でも強い「（い）の回転手段」が減速手段を上回る。
このように４節回転機構のリンクの１つがバネに代わることによってリンク装置の自由度が増し、ドアが閉まるときと開くときにリンク装置の形態に違いが認められるようになる。
図９の開閉装置は枢軸Ｏから近い位置にあって枢軸Ｏから近い位置に駆動力が作用する回転装置と、枢軸Ｏから遠い位置にあって枢軸Ｏから遠い位置に駆動力が作用する密閉装置とを備え、ドアの所定の開度を境にしてドアを回転させる作業が回転装置から密閉装置に受け継がれる実施例である。
図８の開閉装置と同じく回転軸Ｏを共有する２つ開閉体Ｄ，ＷとバネＶの３つのリンクからなり、バネＶの取付軸の片方を回転軸Ｏから近い位置に、他方の取付軸を回転軸から遠い位置に設けるリンク装置であるが、図８の開閉装置と異なり回転軸から遠い位置の取付軸を揺動可能に取り付けるもので、図８の実施例のように「枢軸Ｏから近い位置に設けるバネの支点Ｓａ」が移動する場合は「バネの力の作用線Zvと枢軸Ｏとの間の距離Ｌｖ」が大きく変化するが、図９の実施例のように「枢軸Ｏから遠い位置に設けるバネの他方の支軸」が移動する場合は、バネの支点の移動によって「バネの力の作用線Zvと枢軸Ｏとの間の距離Ｌv」の変化は殆んどない。
しかしながら図２,８において接続軸Ｃは枢軸Ｏから遠い位置にあって接続軸Ｃに軸支されるリンクが「（い）の範囲」で大きな回転をするように、図９の開閉装置においてもこの大きな回転が枢軸Ｏから遠い位置に認められる。図８の開閉装置と同様に、この大きな回転で枢軸Ｏから遠い位置に駆動力が作用するようにする。
バネの片方の支軸Swはドア枠Ｗに設けられ、他方の支軸SaはドアＤにリンクＡと回転体Ｊcとを介して取付けられ、固定支軸Ｓｗは枢軸Ｏに近く位置し支軸Saは遠くに位置する。
リンクＡは接続軸Ｃを中間にして片方の端部に密閉用車輪Ｂとバネの支軸Saを、他方の端部に密閉阻止用車輪ＢＢを取り付ける。車輪Ｂは回転軸Ｉｂに、車輪ＢＢは回転軸Ｉbbに装着され、回転体Ｊcは「ドアに設けられる支軸Ｃｊ」の周りに回転自在に軸支され、接続軸Ｃはドアに移動可能に取付けられる。図９（ａ）に接続軸Ｃがバネの軸芯線Zvを横切る以前の「（あ）の範囲」の状態を破線で示し、以後の「（い）の範囲」の状態を実線で示す。
バネの支軸でドア枠Ｗに固定される支軸を固定支軸、固定されない支軸を公転支軸と言うことにすると、図９（ａ）に示すように枢軸Ｏと固定支軸とを通る直線Ｔvを境にしてバネの付勢方向が変わり、バネの伸縮量の変化は公転支軸を枢軸Ｏから遠い側とするときの方が公転支軸を枢軸Ｏから近い側とするときの方より小さくなる。円弧Ｒoが枢軸Ｏを、円弧Ｒsが固定支軸を中心とする円とすると円弧Ｒoと円弧Ｒsの間の領域はバネの伸縮量を示している。ドアの図中矢印ロ方向の回転は「（あ）の回転手段」である引きバネＶＶによって、リンクＡの図中矢印イ方向の回転は「（い）の回転手段」である引きバネＶによってなされる。「（あ）の範囲」で引きバネＶＶは短くなりドアを閉止方向に回転させ、引きバネＶは長くなってドアを開く方向に付勢する。このように回転作業に携わるバネと密閉作
業に携わるバネを別にすることにより、ドアに作用する力の大きさを回転作業と密閉作業において独自の大きさに設計でき、作用力距離Ｌｏによらずにバネの強さによって大きさを調節することが出来るので、バネの強さを大きくして作用点を枢軸Ｏの近くにすることによって装置を小型化することが出来る。図９（ｂ）（ｃ）においてバネの図示は省略する。
引きバネＶの枢軸Ｏに近い支軸はドア枠Ｗに、遠い支軸はドアＤに取り付き、引きバネＶＶの枢軸Ｏに近い支軸はドアＤに、遠い支軸はドア枠Ｗに取り付く。ドアＤとドア枠Ｗとは枢軸Ｏを共有し相対的に回転する２つの開閉体であることから、どちらも片方が枢軸Ｏに近い支軸であって、他方が遠い支軸であることにな変わりがなく、バネを付勢手段として閉止することには同じである。但し取付位置によって動作が異なるだけである。このようにドアＤとドア枠Ｗが置換しても同じ回転機構であることから、図９においてドアが固定され、ドア枠が枢軸Ｏの周りを回転すると考えれば、ドア枠Ｗに取り付いた接続軸Ｃの周りに車輪Ｂを装着したリンクＡが回転し、ドアに摺動面Ｋ1〜Ｋ3が取り付いた場合も図９に示す実施例と同様であることが理解できる。このようなことから本発明のその他の実施例においても、ドアＤとドア枠Ｗが置換しても同じ回転機構であり、例えば密閉機構において車輪Ｂを装着したリンクＡと摺動面ＫとがドアＤとドア枠Ｗとのどちらに取り付けても構わないということになる。
リンクＡの図中矢印イと反対方向の回転は当たりＧ1によって阻止され、回転体Ｊcは接続軸Ｃjを軸に当たりＧ2に係止される位置と当たりＧ3に係止される位置との間を揺動する。図９（ａ）に実線で示すように、接続軸Ｃがバネの軸芯線Zvを横切ると、リンクＡは接続軸Ｃを軸に図中矢印イ方向に回転する。車輪ＢはリンクＡの表面に、車輪ＢＢはリンクＡの裏面にそれぞれリンクＡを挟んで取り付けられ、それぞれとリンクＡが動作する水平面は異なる。摺動面Ｋ1は車輪Ｂと係合離脱し、摺動面Ｋ2,Ｋ3は車輪ＢＢと係合離脱する。摺動面Ｋ1と摺動面Ｋ2,Ｋ3はリンクＡが動作する水平面を挟んでそれぞれ反対側にある水平面に設けられる。
図９（ｂ）はドアの開度が15度、11度、10度のリンク装置の状態図で、それぞれ閉止寸前、ラッチ当接時以前、ラッチ当接時当初、の状態を示す。ドアの開度が15度から11度の間にリンクＡが摺動面Ｋ1の下で摺動面Ｋ2,Ｋ3の上を通過する。開度が11度から10度の間にリンクＡが回転して摺動面Ｋ2上を移動し、その後摺動面Ｋ3上を移動する。
図９（ｃ）はドアの開度が10度、9度、8度のリンク装置の状態図で、それぞれラッチ当接時当初、ラッチ当接時以後、全閉止寸前の状態を示す。車輪Ｂが摺動面Ｋ1上を、車輪ＢＢが摺動面Ｋ3上を同時に移動し、密閉を阻止しながらドアを閉止回転させる。接続軸Ｃが図中矢印ロ方向に移動し、回転体Ｊcが図中矢印ハ方向に回転してドアＤと相対的に一体となりドアが全閉される。
車輪Ｂが摺動面Ｋ1に沿って移動するとき、所謂クサビ効果で「車輪Ｂの移動方向に働く小さな力」は車輪Ｂが摺動面Ｋ1を押圧する力とリンクＡの軸芯線に沿って働く軸力に分解され、後者をラッチが支持する。ラッチが支持する力は車輪ＢＢが摺動面Ｋ3上を移動するとき接続軸Ｃが略停止した状態になるので徐々に増加し、やがてラッチが凹むことになる。
図９は「作用点が枢軸Ｏに近い位置から遠い位置に転移する回転機構」であって、「（あ）の範囲」で「ドアを回転させる力」は固定支軸Ｓｗを枢軸Ｏに近づけることによって限りなくゼロに近づき、「（い）の範囲」で「ドアを密閉する力」は摺動面Ｋを枢軸Ｏから遠ざけることによって限りなく大きくなる。作用点が枢軸Ｏに近い位置から遠い位置に転移する回転機構」は「ドアを回転させる力」と「ドアを密閉する力」との比率をゼロから無限大の間で調節できる。
閉止寸前で「ドアに作用する力の作用線」を枢軸Ｏに限りなく近づけて「ドアに作用する力」がなくなるようにすると、ドアは閉止寸前で減速する。全開してドアから手を離す場合も、途中から手を離す場合も「ドアの枢軸Ｏと取付軸Swとを通る直線Tｖ」とバネの軸芯線Zvとが一致する位置でドアは停止する。引きバネＶＶは片方の支軸Ｓa2をドアＤに、他方の支軸Ｓw2をドア枠Ｗに取り付けて、「ドアに作用する力」がなくなるときのドアの開度」を「切替手段」が動作し始める所定の位置に近づける役目をしている。
「（あ）の回転手段」の動作が小さいことに比してドアの回転は大きく、「ドアが停止する位置」を「ラッチがドア枠に当接する位置」に調節することは困難であるが、接続軸Ｃを取り付ける回転体Jcとドア面との間の角度Θjcを調整することによって、また回転体Jcとドア面との間に押しバネＵを挿入することによって、ドアを「ラッチがドア枠に当接する位置」に停止させ待機させることが出来る。
図１,８と同様に回転体Ｊcを押しバネＵによって図中矢印ハと反対方向に付勢し、当たりＧ2によって図中矢印ハと反対方向の回転を阻止すると、押しバネＵは図１,８と同様の機能を有し、閉止寸前に「ドアに作用する力」がなくなっても「（あ）の回転手段」から「（い）の回転手段」へ切り替わるようになる。
4節回転機構のリンクの1つがバネに代わるリンク装置であるので、リンクＡの回転とドアＤの回転とが連動せず別々に動作し、ドアＤがラッチ当接時に停止してリンクＡの回転する場合は回転体Ｊcが図中矢印ハ方向に回転するが、
ドアＤがラッチ当接時に高速回転してリンクＡの回転がドアＤの回転に遅れる場合には、車輪ＢＢが摺動面Ｋ3を介してドア枠Ｗに係止され、回転体Ｊcが図中矢印ハと反対方向に回転して当たりＧ2に係合してドアＤと相対的に一体となりドアを停止させる。また図９（ｃ）に示すドアＤに取り付く摺動面ＫdはリンクＡの回転の途中で車輪Ｂに係合してリンクＡの回転を抑制する手段で、車輪Ｂが摺動面Ｋ1上を車輪ＢＢが摺動面Ｋ3上を同時に移動するとき、接続軸Ｃの枢軸Ｏの周りの公転が略停止し、ドアＤが回転し続けるとき、摺動面Ｋdは車輪Ｂに係合する。
このように駆動部とドアＤとが連動せず別々に動作するとき、ドア慣性力によるドアの回転速度と、リンクＡの回転によるドアの回転速度とが異なり、リンク装置は時間経過と共に所定の運動から外れた運動をするようになる。摺動面Ｋdの減速手段はドア慣性力によって所定の運動から外れると制動手段が働くようにするもので、ドア慣性力がなくなるとリンク装置は所定の運動に復帰し制動手段が働かないようになる。
図９（ｄ）〜（ｇ）は密閉装置に取り付けたバネがドア慣性力でバネが伸縮すると同時に密閉力が働くことによってドアが開くようにはならないことを説明する。図９（ｄ）〜（ｇ）の密閉装置は密閉阻止用の車輪ＢＢが密閉機能を兼ね備えるようにしたもので、密閉阻止用の摺動面Ｋ３と密閉用の摺動面Ｋ１は「ドア枠Ｗに設けられる支軸Skの周りに回転自在に軸支される摺動面Ｋ」に設けられ、摺動面Ｋの両側には押しバネＵ1、Ｕ2が取付けられる。押しバネＵ3は回転体Ｊcを図中矢印ハ方向に付勢する。回転体Ｊcの図中矢印ハ方向の回転は回転体Ｊcの側面とドア面とが当接することによって阻止される。回転体Ｊcの回転軸Cjを枢軸Ｏに近い位置に設けると押しバネＵ3の復元力がドアを開く方向に作用するので、回転体Ｊcの回転軸Cjは枢軸Ｏから離れた位置に設ける。
図９（ｄ）はリンクＡの回転軸Cがバネの軸芯線Zvを横切った状態で、リンクＡが当たりＧ1から離脱して回転軸Cを軸に図中矢印イ方向に回転しようとしている状態を示す。またドア慣性力が大きい場合であって、リンクＡが当たりＧ1から離脱しないまま車輪ＢＢが摺動面Ｋ3に当接した状態を示す。角度Θakが鋭角であるので、リンクＡの回転は阻止される。ドアＤの図中矢印ロ方向の回転が継続すると、摺動面Ｋが図中矢印ニ方向に回転し、押しバネＵ2が縮む。ドア慣性力が押しバネＵ2に吸収されてドアは減速される。
図９（ｅ）は縮んだ押しバネＵ2が伸びる状態を示している。摺動面Ｋが支軸Skを軸に図中矢印ニと反対方向に回転し、回転体Ｊcは回転軸Ｃjを軸に図中矢印ハと反対方向に回転し、押しバネＵ3が縮む。同時に角度Θakが鋭角から鈍角に移行し、リンクＡが接続軸Ｃを軸に図中矢印イ方向に回転可能になる。
図９（ｆ）はリンクＡの図中矢印イ方向の回転によって、車輪ＢＢが摺動面Ｋ3から摺動面Ｋ1に移動して摺動面Ｋ1を押圧し、摺動面Ｋを更に図中矢印ニと反対方向に回転させて押しバネＵ1が縮む状態を示す。押しバネＵ２はドア枠Ｗから離れて無効に
なる。また回転体Ｊcを図中矢印ハ方向に回転させる。
図９（ｇ）はラッチ当接時にドアが止まったままリンクＡが更に回転して、回転体Ｊcの側面とドア面とが当接して、回転体ＪcとドアＤとが相対的に一体になり、摺動面Ｋを更に回転させて押しバネＵ1を更に縮め、押しバネＵ1に「ラッチを凹ませる力」が蓄えられた状態を示す。
バネに力が蓄えられるとき負荷がかかっていくときで時間が掛かるが、バネが緩むときは負荷がなくなるときで時間が掛からない。図９（ｄ）〜（ｇ）に示す動作はドアが僅かに回転する間にリンクＡと回転体Ｊcとが交互の回転し密閉装置が複数の動作をし、しかもこれらの動作がドアの回転に関係なく、一瞬にしてではなく時間を掛けて行われるので、ドアの僅かな回転に長い時間が掛かることになって、ドアが停止に近い状態まで減速されることになる。これらの密閉装置の複数の動作は押しバネU1,U2,U3が非常に弱いバネであっても、或いは押しバネが取り付かない場合でも可能である。
図１０は「接続軸Ｃをドアに移動可能に取り付けた開閉装置」について衝撃音の解消効果を説明する動作説明平面図で、図１０の回転装置は図１，８の回転体Ｊcを第１のドアとしドアＤを第２のドアとするもので、「（あ）の範囲」で第１のドアに伝わる駆動力は「切替範囲」で絶縁され、「（い）の範囲」で「第２のドアに準備された付勢力」がドアを密閉し、回転作業から密閉作業へリレーするものである。構造は図９と同じく回転装置のバネと密閉装置のバネとを別にするもので、作用力距離Ｌｏではなく、バネの強さによって「（あ）の範囲」と「（い）の範囲」とで異なる大きさの力がドアに作用するようにするもので、密閉装置のバネを強くすることによって作用力距離Ｌｏを小さくして装置を小型化するものである。
また駆動部とドアとの間に第１のドアを取り付けることによって、ラッチがドア枠に当接したまま「（あ）の回転手段」でドアが回り続けて、「切替手段」がラッチがドア枠に当接したあとに動作するように出来る。
図１０（ｅ）,（ｆ）に示すドアは第１のドアＡと第２のドアＤとを備え、第１のドアＡの付勢手段は引きバネＶで、第２のドアＤの付勢手段は押しバネＵである。図１０（ｅ）の実線はラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwの摺動面部Rwwに当接してドアが静止した状態を示す。引きバネＶはドアを回転させる力はあっても「ラッチを凹ませる力」はない。引きバネＶの力を「ドアを回転させるだけの力」に設定して閉止する場合、図１０（ｅ）の実線で示す状態で静止する。引きバネＶの力を「ラッチを凹ませる力」に設定して閉止する場合、図１０（ｅ）の破線で示す状態となって、その後ラッチを凹ませるようになる。
図１０（ｆ）に示すように当たりＧaは、ラッチ当接時に「リンクＡの図中矢印イ方向の回転」を阻止して引きバネＶの力がドアに作用しないようにするもので、ラッチ当接時以後は押しバネＵが伸びることによってドアＤを図中矢印ロ方向に回転させる。ドアを密閉する力は引きバネＶの力に関係なく、図１０（ｆ）に示すようにリンクＡが当たりＧaに係止されたときの押しバネＵの長さによって決まり、ドアが戸当たりに当接したときの押しバネＵの長さに対応する力でドアを戸当たりに押圧する。
押しバネＵの剛性を小さく設定すると、バネが大きく伸縮しなければ「ドアを密閉する力」或いは「ドアを戸当たりに押圧する力』に到達しない。
押しバネＵの剛性大きく設定すると、リンクＡがドアＤに固定された状態に近づき、押しバネＵの剛性を小さく設定するときのように、押しバネＵが大きく伸縮しながら少しずつ回転力をドアに提供するようにはならない。
ドアを密閉するためには引きバネＶの力がラッチ当接時に「ラッチを凹ませる力」であって、図１０（ｆ）に示すように押しバネＵに「ラッチを凹ませる力」が蓄えられる状態にならなければならない。この場合「（あ）の範囲」でバネの力が過剰であって、ドア慣性力が大きくなりラッチ当接時にドアが減速されずに密閉される。このようなことから、閉止寸前にドアが停止する或いは僅かに回転する間に「ドアに作用する力」が小から大に切り替わる必要がある。以上の実施例においても、ラッチ当接時のドアの所定の開度を境にして、ドアの回転を全く或いは殆んど伴うことなく小から大に切り替わっている。
バネの剛性が無限大に設定されるとき、取付軸は固定された状態で、ドアと伸縮部は連動し、バネの剛性がゼロに設定されるとき取付軸は固定されない状態で自由に運動可能でドアと伸縮部は連動せず、伸縮部はドアを回転させることなく独自に回転し続ける。バネの剛性が小さく設定されるとき伸縮部はバネを大きく伸縮させながら少しずつ回転力をドアに提供する。伸縮部がドアに提供する力が大きくてもバネの伸縮の上限を設定することで「ラッチを凹ませる力」は制限できる。
図１０（ｆ）に示すラッチ当接時の状態は、押しバネＵラッチが伸びたままラッチ当接時に至る場合と、押しバネＵが縮んだままラッチ当接時に至る場合とがあって、後者は図２２に後述するようにラッチ、当接時以前にドア面に受ける空気抵抗が大きくラッチ当接時に空気抵抗が消失する場合や、或いはドアに静慣性が取り付いたまま動き難い場合で、押しバネＵが縮んだままラッチ当接時に至る場合である。力が釣り合い等速運動する状態から過剰な力が作用すると加速するが、「静慣性が取り付いたまま動き難い場合」とは過剰な力が作用しても問題になるほど加速しない場合であって、（あ）の範囲」でバネに「ラッチを凹ませる力」が過剰に作用しても、ドアがおもむろに動くようなとき、前者のようにラッチ当接時に押しバネＵが縮み始めるのではなく、またドアに作用する力が次第に増加するのではなく、予め押しバネＵに「ラッチを凹ませる力」の最大値の力が蓄えられ、
ラッチ当接時当初から最大値の力が作用し、ラッチが凹むと「ドアに作用する力」は減少し、ドアは密閉される。
図１０（ａ）〜（ｄ）の回転装置は「（あ）の範囲」においては、図１０（ａ）に示すように引きバネＶが「リンクＡを介してドアに取り付く取付軸Ｓa」を牽引するだけであって、「ドアＤに設けられる支軸Cjの周りに回転自在に軸支され先端部に車輪Ｂを装着した回転体Ｊ」はトグルバネVVによって図中矢印イと反対方向に付勢され、同方向の回転を当たりＧjが阻止している。
図１０（ｂ）に示すようにラッチ当接時に車輪Ｂが摺動面Ｋ１に当接し、ドア慣性力によって回転体Ｊが図中矢印イ方向に回転し、トグルバネVVが支軸Cjを横切る。図１０（ｃ）に示すように車輪ＢがリンクＡの側面に添って移動することにより、リンクＡが図中矢印ロと反対方向の回転をして、引きバネＶが引き伸ばされるようになり、且つ作用力距離Ｌｏが増加して、引きバネＶの力が「ドアを回転させるだけの力」から「ラッチを凹ませる力」に転じるようになる。
引きバネＶの力が「ラッチを凹ませる力」に到達すると同時にラッチが凹むが、閉止装置とドアＤは図１０（ｃ）に示す相対的に一体になった状態のまま図中矢印ロ方向に回転する。図１０（ｃ）に示す状態のまま回転して密閉に至る過程は図示しないが、単に引きバネＶが縮む動作が認められる。引きバネＶが縮むことによって、ラッチが凹んでラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに嵌まり込むまでの過程において「ドアに作用する力」が増加するのではなく減少する。「ラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに嵌まり込む閉止回転の最後」に衝撃的な荷重がかからないことが閉止時の衝撃音を小さくするために最も重要であって、閉止回転の最後までに施される減速手段は、閉止回転の最後にドア慣性力が消滅しきれずに衝撃的な荷重が掛からないようにするものである。
また図１０（ａ）〜（ｄ）の開閉装置は「ドアを回転させるだけの力」の作用点Saが「ラッチを凹ませる力」の作用点ｂより枢軸Ｏに近く、密閉装置が回転装置より枢軸Ｏに近い位置にある。このように開閉装置の機能を枢軸Ｏ近傍に集約することによって装置は小型化される。
車輪Ｂが摺動面Ｋ１に当接したとき、ドア慣性力が大きいほどリンクＡが車輪Ｂを押圧する力は大きく回転体Ｊの回転が遅れる。またリンクＡの図中矢印ロ方向の回転は止まり「ドアに作用する力」はゼロになって、ドアは急激に減速される。
トグルバネVVの力が強くても密閉時に作用する力は「引きバネＶの引き伸ばされたときの力」であって、「ラッチを凹ませる力」を必要最小に設定することで、ドアを開くときにドアが重たく感じられることはない。
図１０（ｃ）に示すように車輪Ｂが摺動面K3を押圧することによってドアを密閉することも出来るが、車輪Ｂが摺動面K3を押圧する以前に「回転体Ｊの図中矢印イ方向の回転」を当たりＧjで阻止するようにしている。回転体Ｊの車輪Ｂが取り付く面と反対側に車輪の回転軸Ｉｂを共有する車輪Ｂｂが装着され、図１０（ｃ）に示すようにドアを開く過程において、車輪Ｂｂが摺動面Ｋ3に沿って移動することにより回転体Ｊが図中矢印イと反対方向に回転し、トグルバネVVが再び支軸Cjを横切ると密閉装置は図１０（ａ）に示す状態に復帰する。トグルバネVVが再び支軸Cjを横切るまでの範囲は閉止過程における「（い）の範囲」であって、この範囲で手を離したとしてもドアは密閉に至る。トグルバネVVが再び支軸Cjを横切ってから手を離したとしても、ラッチ当接時までにドア慣性力が成長し、回転体Ｊを図中矢印イ方向に回転させる。
図１１は「図１のように曲げ力が働くリンクＡ」が滑り対偶で連結されるリンク装置で、「ドアに作用する力」の作用点を枢軸Ｏ近傍から遠傍に転移させる解除可能な拘束手段を備える開閉装置の動作説明平面図である。図１１（ａ）に全閉時を実線で、全開時から閉止直前の動作を破線で示す。図１１は図８,９のようにリンク装置の構成部材を引きバネＶに取替えるものではないが、ドアが止まったままでも動作し続けりる「切替手段」を備える。
回転体Ｊは固定支軸Ｓｗを軸に図中矢印イ方向に回転し、固定支軸Ｓｗから遠い位置に車輪Ｂを近い位置に車輪ＢＢを装着し、それぞれは互いに固定支軸Ｓｗから略直角方向に配せられ、「枢軸Ｏに近い位置でドアＤに設ける摺動面Ｋ」と「枢軸Ｏから遠い位置でドアＤに設ける摺動面ＫＫ」とに沿って移動する。「（あ）の範囲」で車輪Ｂは摺動面Ｋを押圧して、車輪BBは摺動面KKと離脱している。「（い）の範囲」で車輪BBは摺動面KKを押圧して、車輪Bは摺動面Kと離脱している。
図１１（ａ）において車輪Ｂは図１と同様に、角度Θakが鋭角である間は車輪Bが摺動面Ｋを押圧して、ドアＤは枢軸Ｏを軸に図中矢印ロ方向に回転する。「（あ）の範囲」で作用点を枢軸Ｏに近い位置に停留させ、作用力距離Ｌｏを小さく駆動力距離Lvを大きく維持する。「切替範囲」で角度Θakが直角であるときを境にして車輪Bは摺動面Kと離脱し「作用点を枢軸Ｏに近い位置に停留させる拘束手段」は解除される。「（い）の範囲」では車輪BBが摺動面KKに沿って移動しながら摺動面ＫＫを押圧する。作用力距離Ｌｏは大きく駆動力距離Lvは小さくなる。
ドアＤとドア枠Ｗは回転軸Ｏを共有して相対的に回転する。図１１（ａ）はドア枠Ｗが固定された状態で枢軸Ｏの周りをドアＤが回転する動作説明図で、図１１（ｂ）（ｃ）はドアＤが固定された状態で枢軸Ｏの周りをドア枠Ｗが回転する動作説明図で、固定支軸Ｓｗは枢軸Ｏの周りを公転している。
図１１（ｂ）に示すように固定支軸Ｓｗは「ドア枠Ｗに設ける固定支軸Ｓｗを軸に回転する回転体Jsw」を介してドア枠Ｗに回転可能に取付けられる。図１１（ｂ）は固定支軸Ｓｗの位置がドアから後退しない位置である場合の動作説明図で、図１１（ｃ）は固定支軸Ｓｗがドアから後退した位置である場合の動作説明図である。ドアを回転させる力が弱い「（あ）の範囲」では押しバネＵによって回転体Jswが図中矢印ハ方向に回転して、図１１（ｃ）に示すように固定支軸Ｓｗがドアから後退する。密閉寸前において車輪ＢＢは摺動面ＫＫから大きな摩擦抵抗を受けて摺動面ＫＫ上を移動し難くなる。密閉するに従い押しバネＵは縮まり固定支軸Ｓｗはドアに接近し、車輪ＢＢは摺動面ＫＫ上を移動し易くなる。
全閉時直前にドア慣性力が大きい場合はドアが閉まってから車輪ＢＢは摺動面Ｋの終端部ＫＫeに至る。ドア慣性力が小さい場合は車輪ＢＢは摺動面Ｋの終端部ＫＫeに至ってからドアが閉まる。図１１（ｂ）に示す摺動面Ｋbbは「ドアＤの設けられる支軸Sdの周りに回転自在に軸支され、押しバネＵbbによって付勢され摺動面ＫＫと対面する。摺動面Ｋbbと摺動面ＫＫとの間は車輪ＢＢが辛うじて通過する通路を形成している。摺動面Ｋbbは全閉時直前に車輪ＢＢと係合して、押しバネＵbbが縮んでドア慣性力を吸収する。慣性力が大きい場合にドアが閉まってから車輪ＢＢは摺動面Ｋの終端部ＫＫeに至る様なことが起こらないようにするだけで十分に衝撃音を小さく出来る。
押しバネＵbbが復元するときドアを開く方向に付勢するが、車輪ＢＢが直ちに摺動面ＫＫに沿うようになるため、ドアは開く間もなく閉止する。「摺動面ＫＫが車輪ＢＢを押圧する力」は車輪ＢＢの公転の中心に向かう力であって、大きくても車輪ＢＢの移動に大きく抵抗するものではない。このようにドアを減速する手段はドアを減速するのではなく車輪ＢＢの移動を減速するものであって、ドア慣性力の大きさの広い範囲に亘って有効に働く。
図１２〜１６は「枢軸Ｏに近い位置を作用点とする回転装置」から「枢軸Ｏから遠い位置を作用点とする密閉装置」に受け継がれる開閉装置の動作説明平面図であって、これらの開閉装置は装置が動作する領域が大きいにも拘らず装置を小型化するものである。図１２〜１５の開閉装置は図１〜３の開閉装置に密閉装置を付け加えるもので、図１６の開閉装置は図８開閉装置に密閉装置を付け加えるものである。
図１２に示す開閉装置の回転手段と切替手段は、枢軸Ｏ近傍に摺動面Ｋ1と「先端部に車輪Ｂ１を装着したリンクＡ1」とを設けるもので、図１,１１と同様に車輪が摺動面を押圧しながら移動するもので、リンクＡには曲げ力が働いている。また密閉手段は枢軸Ｏ遠傍に「先端部に車輪Ｂ2を装着したリンクＡ2」とそれに沿って移動する摺動面Ｋ2を設けるもので、図１,１１と同様に車輪が摺動面を押圧するもので、リンクＡ1とリンクＡ2とはリンクＡ3で連結される。
リンクＡ2は引きバネＶによって付勢され、引きバネＶの片方はリンクＡＡの先端部の支軸Saに他方はドア枠Ｗの設けられる支軸Ｓwwに取付けられる。リンクＡＡは当たりＧ1とＧ2の間を揺動しリンクＡ2に軸支される。
図１２の開閉装置の「枢軸Ｏ近傍に設けた切替手段」は図１の開閉装置と同様に「（あ）の範囲」で作用力距離Ｌｏを小さく保ち、密閉時に大きく切り替える「切替手段」とを備え、この部分だけで開閉装置として十分に成立するものである。これを大きくして作用力距離Ｌｏを大きくすると図１の開閉装置であり、或いはバネの力を大きすると小型化した図１の開閉装置である。
図１２の開閉装置は図１の開閉装置を小さくして「（あ）の回転手段」と「切替手段」だけにして、「（い）の回転手段」は密閉装置が受け持つようにするもので作用点を大きく転移することによって装置を小型化するものであって、図１〜７のように作用点が枢軸Ｏから次第に遠ざかるものや、図８〜１１のように「回転軸を枢軸Ｏから遠い位置に設けた回転体」が回転作業と密閉作業をするものに比べて装置の動作範囲が小さくなり、全閉時にはドア枠Ｗに沿った細長いケース内に収容できる。
また「切替手段」の大きな動作で枢軸Ｏから遠く離れた位置の密閉装置が大きく動くようにするもので、「（い）の範囲」のドアの僅かな回転範囲内において、「減速しながら密閉に至る動作」や「ドアに作用する力が徐々に成長しながら密閉に至る動作」など長い時間経過を伴う動作をさせるようにするものである。
図１２に示す摺動面Ｋ1の基端部Ｋo1は窪みを備え、窪みは車輪Ｂを係止して図１２（ａ）に示すように「（あ）の範囲」で車輪Ｂを枢軸Ｏ近傍に留める。図１２（ｂ）に示すように所定の開度で係止手段は解放され、車輪Ｂは瞬間的に枢軸Ｏから離脱する。リンクＡの回転は窪みに係止される間は小さく、窪みから離脱してからは大きい。
閉止時の衝撃音の要因は「（い）の範囲」の更なる加速であって、出来るだけ強い力のまま回転する範囲は小さいことが望ましい。図１０に説明したように駆動部とドアとが第１のドアを介して間接的に取り付く場合は、「切替手段」が動作する以前にラッチがドア枠に当接して待機するように出来るが、駆動部とドアとが直接取り付く場合は「切替手段」が動作する以前にラッチがドア枠に当接して待機するとは限らない。また「切替手段」が始動するときのドアの開度は、角度Θakが直角であるときとする場合は一定の範囲内に収めることは出来ても、限られた値に確定できない。この場合と比較して係止された車輪Ｂが離脱するときのドアの開度はある程度確定される。ラッチ当接時から全閉までのドアの回転範囲は小さく「切替手段」が動作するドアの開度は出来るだけ小さく確定されることが望ましい。
図１２に示す「窪みと車輪Ｂとが係合離脱する手段」は、「切替手段」が始まるときのドアの開度を出来るだけ小さくしてラッチ当接時の近くにするものである。
「枢軸Ｏ遠傍に設けた密閉装置」は図８〜１１と同様に車輪Ｂ2と係合離脱する摺動面Ｋ2を備え、摺動面Ｋ2はドアに設けられる接続軸Ｃの周りに回転自在に軸支される。「摺動面Ｋ2の基端部Ｋo2のドア枠Ｗと対面する面」に取り付く押しバネＵはドア枠Ｗと「（い）の範囲」で係合し「（あ）の範囲」で離脱する。図１２（ｂ）に示すように「切替範囲」と「（い）の範囲」で車輪Ｂ2と摺動面Ｋ2は係合し、また押しバネＵはドア枠Ｗと係合する。押しバネＵはドア枠Ｗに支持され車輪Ｂ2はリンクＡ2を介してドア枠Ｗに支持されるので摺動面Ｋ2が押しバネＵと車輪Ｂ2とで挟まれて動けない状態になっている。摺動面Ｋ2はドア枠Ｗに固定された状態になり、ドアも摺動面Ｋ2を介してはドア枠Ｗに固定された状態になって静止する。
押しバネＵは摺動面Ｋ2の基端部Ｋo2付近に設けられ、車輪Ｂ2が押しバネＵより枢軸Ｏから遠い位置の摺動面Ｋ2を押圧するとき、「車輪Ｂ2が摺動面Ｋ2を押圧する力Ｆｂ」は押しバネＵを支点として接続軸Ｃが図中矢印ハ方向に回転する方向に働き、摺動面Ｋ2は押しバネＵを支点として接続軸Ｃを跳ね上げるテコとして働く。縮んだバネが復元する力によってドアが開く方向に戻されるが、図１２（ｃ）に示すように車輪Ｂ2が摺動面Ｋ2の終端部Ｋe2に到達して当たりＧｋがドア面に当接すると、ドアＤと摺動面Ｋ２とが相対的に一体なると、車輪Ｂ2が「ドアが開く方向にも戻される回転」を阻止する。
車輪Ｂ2が摺動面Ｋ2の終端部Ｋe2に到達するまで、押しバネＵは縮む一方で伸びることはない。縮んだバネが復元することなくドアが開く方向に戻されない。車輪Ｂ2が摺動面Ｋ2上を移動して枢軸Ｏから遠ざかると、押しバネＵが縮む量に比例してドアは回転し密閉に至る。押しバネＵが縮む量に比例して引きバネＶの力は減じられることになり、「（い）の回転手段」を大きくしなければならないが、押しバネＵが縮んで押しバネＵに蓄える力はドアを開くとき、ドアを開く方向に働きドアを軽くする。単にドアを回転させる力を減じただけとしても、ドアを開くときドアを重たくしない。
押しバネＵが縮みながらドアが閉止回転するとき、押しバネＵはドア慣性力に抵抗し減速手段として機能する。慣性力をバネで受け止めることはドア慣性力の反力がドアを開く方向に働くことになるが、このようにドアの移動を許しながらドア慣性力をバネに吸収しバネが復元してドアが押し戻されないようにすれば、ドア慣性力を制動力に変換したことになる。
図１２〜１４の「密閉直前に動作する減速装置」は密閉阻止手段でもあり、「ドアを閉める方向に働くバネ」による駆動力と「ドアを開く方向に働くバネ」による抵抗でドアを前後の力で挟み込むものであって、密閉時にドアがドアを閉める力と戸当たりＧｄの間に挟まれる状態を、ドアが戸当たりに至る以前に、ドアの回転をある程度許しながらドアを前後の力で挟み込むものである。図１２〜１４において回転装置は「（い）の範囲」で、ドアを回転させることより、ドアを開く方向に回転することを阻止する役割を果たしている。
引きバネＶの力はドア慣性力がない場合に、終端部Ｋe2に至る途中で車輪Ｂ2の移動が停止するように設定されている。ドア慣性力が大きいほどドアＤが図中矢印ロ方向に大きく回転し摺動面Ｋ2が接続軸Ｃを軸に図中矢印ハと反対方向に回転し、角度Θakが大きくなり、且つ押しバネＵが縮む量は大きくなるので車輪Ｂ2の移動に大きな抵抗を与える。上述のようにドア慣性力が消失してもドアが開く方向に戻らないため大きな抵抗は減少しない。
車輪Ｂ2が押しバネＵより枢軸Ｏから遠い位置の摺動面Ｋ2上を移動するに従い車輪Ｂ2の移動に押しバネＵが影響しなくなるが、「車輪Ｂ2が摺動面Ｋ2を押圧する力Ｆｂ」が大きくても「車輪Ｂが摺動面Ｋ2上を移動する方向に働く力」は小さいと言うことは、押しバネＵが如何に大きな慣性力を受け止めても車輪Ｂの移動が止まらないことを意味する。図１２に示す密閉装置はドア慣性力が如何に大きくてもドアを制止するものである。密閉を阻止するというよりドアは密閉に至る前で一旦止められる。
全閉時に押しバネＵが縮む量は最大であってドア慣性力の大きさに関係なく一定している。ドアが途中で止まる止まらないの如何に係らず終端部Ｋe2に至る途中でリンクＡＡが図中矢印ニ方向に回転して作用力距離Ｌo2が大きくなる。これにより引きバネＶの力は押しバネＵの最大の力に打ち勝って車輪Ｂ2を摺動面Ｋ2の終端部Ｋe2に至るように設定している。
図１２（ｃ）に示すように当たりＧｋがドア面に当接すると、摺動面Ｋ2とドアＤは相対的に一体となり、ドアは密閉される。図１２の密閉装置を「枢軸Ｏ近傍に平行移動して摺動面Ｋ2の基端部に摺動面Ｋ1の基端部Ｋo1の窪みを取り付けて「（あ）の範囲」でも離脱せず係合するようにすると開閉装置として十分に成立する。この開閉装置は密閉装置に「（あ）の回転手段」を追加したものでもある。
このように複数の実施例に示す開閉装置のそれぞれから回転装置と切替え装置と密閉装置の何れかを取り出して、これを組み合わせることによって回転装置と切替え装置と密閉装置とを備える開閉装置が種々考えられることは当然である。
図１２に示す密閉装置は作用点を遠くに転移することで「ドアに作用する力」を大きくし、ラッチ当接時から全閉時までの間でリンクＡＡによって更に大きくするもので、全閉時直前に僅かな力を追加することによって「ラッチを凹ませる力」を微調整してドアが静かに閉止するようにするものである。ラッチ当接時から一瞬のうちに全閉するのではドアを再び閉めなおす動作が認められるようにはならない。ドアが僅かに回転する間に「ドアに作用する力」が「ラッチを凹ませる力」に不足してドアが停止する動作と、ドアが停止したまま「ドアに作用する力」が更に徐々に成長してラッチを凹ませる動作とが時間を掛けて実行されるためには、全閉時直前に必ずドアが停止する必要がある。図１２の場合は全開位置から閉止する場合も僅かに開いた位置から閉止する場合も閉止開始開度に関係なくドアを停止させ、この抵抗に打ち勝ってドアを密閉するようにしている。
閉止の最後に枢軸Ｏから遠い密閉装置でドアを回転させた場合は、ドアを開くとき、密閉装置が先に始動し、枢軸Ｏに近い「切替手段」は遅れて従う。
摺動面Ｋ1の窪みから終端部Ｋe１までの形状を「車輪Ｂ1の固定支軸Ｓw1から最も遠い点の円軌道Rb1」より曲率が大きい曲線にすると、ドアを開くときに車輪Ｂの移動方向に角度Θakが鋭角になってリンク装置を逆回転させる。この場合、全ての回転範囲においてドアと駆動部は連動し、ドアの回転を全く伴わない「切替手段」ではなく殆んど伴わない「切替手段」であって、「切替範囲」と「（い）の範囲」で駆動部がドアと連動することによって、「ドア慣性力によって伸縮したバネ」が復元してドアが開く方向に回転することを防いでいる。
摺動面Ｋ2の終端部Ｋe2を枢軸Ｏに近い側に、接続軸Ｃを遠い側にして前後入れ替えて配置すると、「車輪ＢＢが摺動面Ｋ2を押圧して接続軸Ｃを押し上げる運動」はドアを開く方向に回転させる。この開く方向の回転は駆動部がドアと連動することによって、「車輪Ｂ１が摺動面Ｋ１を押圧する力」によっても阻止される。
図１２（ｄ）〜（ｆ）は図１２（ａ）〜（ｃ）の回転装置と密閉装置の付勢手段を別にするもので、回転装置のリンクＡ1を捩りバネＵＶで、密閉装置のリンクＡ２をトグルバネＶＶで付勢して、「（あ）の範囲」と「（い）の範囲」で異なる力がドアに作用するようにしている。トグルバネＶＶを強くすることによって密閉装置を枢軸Ｏに近づけて装置を小型化できる。
リンクＡ２の端部の車輪の回転軸Ib2がリンクＡ３に設けた長穴Hに沿って往復可能に取り付き、「切替範囲」の当初に付勢手段を捩りバネＵＶからトグルバネＶＶへリレーするようにしている。「（あ）の範囲」で車輪Ｂ１が摺動面Ｋ１を押圧することによってドアが回転するが、図１２（ｄ）に示すように、リンクＡ１の回転が当たりGA1によって係止されると、車輪Ｂ１が摺動面Ｋ１を離れてリンクＡ１の回転がドアに伝わらなくなる。また同時に車輪の回転軸Ib2が長穴Hの基端部Hoによって押し出され、図１２（ｄ）の破線に示すように当たりGA21に当接して待機状態にあるリンクＡ２が実線に示すように図中矢印イ方向に回転する。トグルバネＶＶはリンクＡ2の回転軸Ｓｗを横切って、リンクＡ2は当たりGA21に当接するまで回転を続けるようになる。
リンクＡ2は当りGA21に当接して待機状態にあるとき、車輪Ｂ2は摺動面Ｋ2と当接しない位置にあって、リンクＡ１が当りGA21に当接したとき、摺動面Ｋ2が車輪Ｂ2と当接する位置あるようにしている。リンクＡ１が当りGA1に当接する以前に、待機状態が解除されて車輪Ｂが摺動面Ｋ2よりドア枠Ｗに近い位置にあってドアが閉まらなくなる事故を防ぐため、トグルバネＶＶの軸芯線が「リンクＡ2の回転の中心Sw2」から十分に遠い位置にある。
「（あ）の回転手段」は図１２（ｄ）に破線で示すようにトグルバネＶＶの軸芯線が大きく移動して「リンクＡ2の回転の中心Sw2」を横切るように、大きな力で待機状態が解除するもので、「（あ）の範囲」では車輪Ｂ１が摺動面Ｋ１の枢軸Ｏの近い位置を押圧することによって、大きな力がドアに小さく作用するようにしている。
トグルバネＶＶがリンクＡ2の回転軸Ｓｗを横切った当初はトグルバネＶＶの伸縮は小さく、リンクＡ2はドアと絶縁されているが非常にゆっくりと回転し始める。この間にドアは動慣性で回転し続ける。
リンクＡ2の回転速度は一定であって、ドアの回転速度は閉止開始開度によって異なる。閉止開始開度が大きい場合、リンクＡ2が回転して車輪Ｂ２が摺動面Ｋ２を押圧するまでの間にドアは大きく回転し、図１２（ｅ）に示すように車輪Ｂが摺動面Ｋ３に押圧されるようになる。
摺動面Ｋ３はの「ドアに設けられる支軸Ik3」の周りに回転自在に軸支され、図中矢印ニ方向に捩りバネUV3によって付勢され同方向の回転が当たりＧK3によって阻止される。リンクＡ2が回転して車輪Ｂ２が摺動面Ｋ２を押圧するまでにドアが大きく回転するほど、摺動面Ｋ3は図中矢印ニと反対方向に大きく回転し、角度Θakが大きくなって車輪Ｂの図中矢印ホ方向の移動に大きく抵抗する。即ちドアの閉止直前の回転速度が大きいほど、制動力が大きく働く。
図１２（ｆ）は密閉時に車輪Ｂ3が摺動面Ｋ3から離れて、車輪Ｂ２が「ドアＤに当接した摺動面Ｋ2を押圧する状態を示す。
閉止開始開度によって「閉止寸前のドア慣性力の大きさとドアの回転速度」は大きく異なる。閉止寸前のドア慣性力の大きさによってリンク装置の形態が変化するものであれば、形態の変化によって制動力の大きさを変えることが可能となる。またドア慣性力の大きさをバネの長さの変化によって測定可能であれば、バネの長さによって制動力の大きさを変えることが可能となる。
図１２（ｄ）〜（ｆ）は「（い）の回転手段」が「（あ）の範囲」で待機して、「切替範囲」で「（あ）の回転手段」によって始動し、「切替範囲」で「ドアに作用する力」が働かない
一定の時間を設けるもので、一定の時間内のドアの移動距離で「閉止寸前のドア慣性力の大きさとドアの回転速度」を測定して、一定の時間内のドアの移動距離で「閉止寸前のドア慣性力の大きさとドアの回転速度」に応じた制動力が働くようにするものである。
図１１（ｂ）に示す摺動面Ｋbbのように、全閉時直前に講じられる減速手段だけで衝撃音が小さくなる場合は、閉止直前のドアの速度が一定の範囲内に収まっている場合で、特定のドアに特定の状態に調節された場合に限られる。ドアクローザが種々ドアに適応するためにはバネを強くしなければならない。強いバネで閉止して閉止直前のドアの速度が高速になっても減速して密閉するものでなければならない。強いバネで密閉しても「（い）の範囲」で加速せず全閉時に大きな力が作用しないようにしなければならない。また閉止開始開度によって異なる「閉止直前のドア慣性力」に対応するものでなければならない。
図１３,１４の開閉装置の減速装置はドア慣性力の大きさに応じて制動力の大きさが変化するもので、全閉時直前に更に減速することによって、全閉時に「ドアに作用する力」の大きさを一定の範囲内に収めるものである。
図１３に示す開閉装置の回転手段と切替手段は、図７の開閉装置を枢軸Ｏ近傍に設けるもので、「固定支軸Ｓw１の周りに図中矢印イ方向に図示しない付勢手段によって付勢され回転自在に軸支される回転体Ｊ」と「先端部に車輪Ｂ１を装着したリンクＡ１」とが連結軸Ｐで連結され、図１,１１と同様に車輪Ｂ１が摺動面Ｋ１を押圧しながら移動するもので、リンクＡ１には圧縮力が働いている。
密閉手段は枢軸Ｏの遠傍に設けられ、「先端部に車輪Ｂ２を装着したリンクＡ２」が固定支軸Ｓw2の周りに回転自在に軸支され、リンクＡ3はリンクＡ1とリンクＡ2とを連結し、リンクＡ2を図中矢印ハ方向に回転させる。車輪Ｂ２に沿って移動する摺動面Ｋ2は回転体Ｊcを介してドアＤに取り付く。
図１３（ａ）に示す破線は「（あ）の範囲」の動作説明平面図で、実線は閉止寸前の状態を示す。車輪Ｂ１に沿って移動する摺動面Ｋ１は接続軸Ｃの周りに回転自在に軸支され、図中矢印ヘ方向の回転は当たりＧcによって阻止される。摺動面Ｋ１の基端部Ｋ1ｏに設ける凹部は「（あ）の範囲」で車輪Ｂ1を係止し作用力距離Ｌｏを小さく保つ。図中C90が示すように全開時から閉止途中までは摺動面Ｋ１は当たりＧcと当接したままの状態を保ち、図中C30が示すように閉止途中からは摺動面Ｋ１は当たりＧcから離脱し、「摺動面Ｋの車輪Ｂ1が移動する側と反対側の側面」がドア枠Ｗに設ける車輪BKに沿って移動するようにしている。車輪BKの位置によって車輪Ｂ1が凹部から離脱するドアの開度を自由に設計できる。図１３（ｃ）に示すように摺動面Ｋ１を回転自在にすることによって、ドアを開く過程において、「摺動面Ｋ１の終端部Ｋ1eに留まる車輪Ｂ1」が基端部Ｋ1oに戻るときのドアの開度を小さくすることが出来る。
本発明の「切替手段」は「ドアに作用する力」を急激に変化させ作用点或いは作用線を枢軸Ｏから遠くに瞬間移動させるものであって、瞬間移動距離が大きいほどドアを開く過程において「（い）の回転手段」が「（あ）の回転手段」に戻るときのドアの開度は大きくなる。出来るだけ強い力のまま回転する範囲は小さいことが望ましい。図１３,１４に示すに説明する解除可能な拘束手段は、瞬間移動距離を出来るだけ大きくするものであって、しかもドアを開くときに出来るだけ早く復帰するものである。
枢軸Ｏ遠傍の密閉手段と減速手段について説明する。回転体Ｊcは接続軸Ｃjの周りに図中矢印ニ方向に図示しない付勢手段によって付勢され回転自在に軸支され、同方向の回転を当たりＧjが阻止する。摺動面Ｋ2は回転体Ｊcの先端部に設けられた接続軸Ｃkの周りに図中矢印ホ方向に図示しない付勢手段によって弱く付勢され回転自在に軸支される。同方向の回転を当たりＧ1が阻止する。摺動面Ｋ2の接続軸Ｃkを中間にしてドア枠Ｗから遠ざかる片方は車輪Ｂ2が移動する摺動面Ｋ2であって、ドア枠Ｗに近づく他方の先端部には車輪Ｂ3が装着される。
図１３（ａ）（ｂ）に示すラッチ当接時の状態図は、車輪Ｂ1が摺動面Ｋ1の凹部から離脱して終端部Ｋe1に向かって図中矢印ト方向に移動しようとしている状態図で、リンクＡ2が図中矢印ハ方向に回転して車輪Ｂ2が摺動面Ｋ2を押圧して図中矢印ホ方向の弱い付勢力に打ち勝ってホと反対方向に回転させようとしている状態図である。
図１３（ａ）はドア慣性力が小さい場合で、ラッチ当接時にドアが静止した状態図で、車輪Ｂ3がドア枠Ｗの設けた摺動面Ｋ3に当接することなく接続軸Ｃkの周りをホと反対方向に公転し、図１３（ｃ）に示すように車輪Ｂ2が摺動面Ｋ2の終端部Ｋe2に至る。このとき摺動面Ｋ2のホと反対方向の回転は当たりＧ2によって阻止され、回転体Ｊcの図中矢印ニ方向の回転は当たりＧｊによって阻止されて、摺動面Ｋ2と回転体ＪcはドアＤと相対的に一体となり、車輪B2が摺動面K2を押圧する力Ｆｂ2によってドアは密閉される。
図１３（ｂ）はドア慣性力が大きい場合で、ラッチ当接時にドアが回転し続けた状態図で、車輪Ｂ3が摺動面Ｋ3に当接し、回転体Ｊcが接続軸Ｃjの周りをニと反対方向に回転し、角度Θakが直角から鋭角に移行する。ドア慣性力が大きいほどドアは回転し続け、回転体Ｊcがより大きく回転し、角度Θakがより鋭角になって、車輪Ｂ3が摺動面Ｋ3上を図中矢印リ方向に移動し難くなる。また角度Θakがより鋭角になるほど、車輪Ｂ3の摺動面Ｋ3上の移動に伴い、回転体Ｊcがニと反対方向により大きく回転し、車輪Ｂ2が摺動面Ｋ2を押圧する力の作用点が摺動面Ｋ2の回転軸Ｃkに近づく。このようなことによりドア慣性力が大きいほど、摺動面Ｋ2のホと反対方向の回転に抵抗が大きく働きドアは減速される。
図１４は図１３と同じく枢軸Ｏ近傍の回転手段と切替手段は回転体ＪとリンクＡ１とを連結軸Ｐで連結した構造で、リンクＡ1の先端部に設けられる車輪の回転軸Ｉｂに車輪Ｂ１を装着する。連結軸Ｐの周りに捩りバネＵＶが取り付き車輪Ｂ1を固定支軸Ｓw1から遠ざける方向に付勢する。リンクＡ１には圧縮力が働いている。回転体Ｊは固定支軸Ｓw１の周りに回転自在に軸支されるが、閉止過程において回転方向は一定しない。連結軸Ｐの周りにおいて「回転体Ｊの軸芯線ZjとリンクＡの軸芯線Zaとの交差角度Θaj」は閉止過程において増加の一途を辿る。本発明の開閉装置の付勢手段はリンク装置の何れかの連結軸の周りの回転を付勢するものであるが、「隣合うリンクの軸芯線の交差角度」が増加或いは減少の一途を辿る場所に限られる。
車輪Ｂ１はドアＤに設けられる摺動面Ｋ１に沿って移動し、摺動面Ｋ１の枢軸Ｏに近い端部に当たりＧ1が、枢軸Ｏに遠い端部に当たりＧ2が取り付く。
図１４（ａ）に示す破線は「（あ）の範囲」の動作説明平面図で、実線は閉止寸前の状態を示す。図中Ｂ1-90、Ｂ1-10が示すように全開時から閉止直前までは車輪Ｂ1は当たりＧ1と当接したままの状態を保ち「（あ）の範囲」で車輪Ｂ1を拘束して作用力距離Ｌｏを小さく保つ。「固定支軸Ｓw1と車輪の回転軸Ｉｂとを通る直線Ｔ」と摺動面Ｋ1との交差角度Θtkが直角であるときを境にして車輪Ｂ1は当たりＧ1または当たりＧ2から離れる。Ｂ1-10が示すように閉誌直前に車輪Ｂ1は当たりＧ1から離れて枢軸Ｏから遠ざかり、Ｂ1-20が示すようにドアを開く過程において当たりＧ2から離れて枢軸Ｏ近傍に戻る。
リンクＡ２は片方の端部をリンクＡ1に回転自在に接続し、他方の端部に車輪Ｂ2を装着する。リンクＡ２の中間部はボールスプラインJcを貫通し、ボールスプラインJcは「接続軸Ｃの周りに回転自在に軸支され、リンクＡ２の軸方向に沿って移動する溝Hを設けた回転体Ｊc」である。
図１４の密閉手段は、図１３と同じく車輪Ｂ2の押圧力Ｆｂと「これと反対方向のドア慣性力の反力」とを同時に受ける摺動面Ｋ２が枢軸Ｏ遠傍に設けられ、摺動面Ｋ２は「ドア枠の固定支軸Ｓw２に回転可能に軸支される回転体Ｊk」の先端部に設けられる支軸Ikの周りに回転自在に軸支される。摺動面Ｋ２は固定支軸Ｓwwと引きバネＶＶによって連結され、回転体Ｊkは固定支軸Ｓｗ2の周りに図中矢印ホ方向に付勢され同方向の回転は当たりＧjによって阻止される。また同時に摺動面Ｋ2は支軸Ckの周りに図中矢印ニ方向に付勢され同方向の回転は当たりＧkによって阻止される。
図１４（ａ）（ｂ）はラッチ当接時の状態図で、車輪Ｂ1が摺動面Ｋ1の当たりＧ1から離脱して当たりＧ2に向かってに移動しようとしている状態図で、リンクＡ2が図中矢印ハ方向に移動して車輪Ｂ2が摺動面Ｋ2の凹部Ko2を押圧している状態図である。
図１４（ａ）はドア慣性力が小さい場合で、ラッチ当接時にドアが静止した状態図で、摺動面Ｋ2の終端部Ｋe2がドア枠Ｗの設けた摺動面Ｋ3に当接することなく摺動面Ｋ2が支軸Ckの周りを図中矢印ニと反対方向に回転し、図１３（ｃ）に示すように車輪B2が摺動面K2を押圧する力Ｆｂ2によってドアは密閉される。押圧力Ｆｂ2の作用線と「支軸Ckと作用点ｂとを通る摺動面Ｋ2の軸芯線Zk」とは略一直線状に配せられ、押圧力Ｆｂ2の反力は接続軸Ｃを支点とするテコA2によって支持される。
図１４（ｂ）はドア慣性力が大きい場合で、ラッチ当接時にドアが回転し続けた状態図で、回転体Ｊkは当たりＧjから離れて固定支軸Ｓｗ2の周りに図中矢印ホと反対方向に回転し摺動面Ｋ2の終端部Ｋe2が摺動面Ｋ3に当接する。摺動面Ｋ2が支軸Ckの周りにニ方向の回転力が働き、車輪B2が摺動面K2を押圧する力Ｆｂ2に抵抗する。ドア慣性力が大きくない場合は回転体Ｊkの回転の途中から摺動面Ｋ2が支軸Ckの周りをニと反対方向に回転し、摺動面Ｋ2の終端部Ｋe2が摺動面Ｋ3に当接する。
ドア慣性力が大きいほどドアは回転し続け、回転体Ｊkがより大きく回転し、摺動面Ｋ2の終端部Ｋe2が摺動面Ｋ3上を移動する距離が長くなる。このようなことによりドア慣性力が大きいほど、摺動面Ｋ2のニと反対方向の回転に抵抗が大きく働きドアは減速される。
図１３,１４に説明した開閉装置はドア慣性力をバネに吸収して蓄え、ドア慣性力を蓄えたバネが復帰するときドアが開く方向に戻されないように、ドアを閉める力を同時に作用させながらドアを密閉するものである。図１３,１４に説明した減速装置はドア慣性力の大きさに応じて密閉装置がより動き難い形態に移行し、密閉する力がより不足する事態を招くようにするもので、ドアが全閉に近づくほど密閉に至らないようにする抵抗が増加するものである。
図１３,１４（ａ）において密閉体制にある形態が図１３,１４（ｂ）において慣性力によって崩れて図１３,１４（ｃ）において復帰するが、図１３,１４の何れにおいても摺動
面Ｋ2がその回転の中心軸Ckを「図１３,１４（ａ）において密閉体制にある位置」に向かって戻りながら回転するときは、その回転の中心軸Ckが動かないまま回転するときに比べて、車輪Ｂ２の図中矢印ハ方向の移動を押戻すように働き、図中矢印ハ方向の移動がそれだけ遅れることになる。
通常の減速機においては大きな変位を小さな変位に変えるとき小さな変位がゆっくりとしかも力強く動くようにするものであるが、バネで動くドアにおいては、「大きな力で小さく動く動作」を「小さな負荷が掛かる大きな動作」に変換するとき力不足することによって動作が遅延するようにする。図１３,１４においては車輪Ｂ２の図中矢印ハ方向の小さな移動で崩れた形態を復帰させるとき、大きな動作を伴って復帰するため力不足する。
図１３,１４に説明した減速装置はドア慣性力を制動力に変換するもので、ドアを大きく開いて加速するドアに対しては大きく抵抗し、小さく開いて加速しないドアに対しては小さく抵抗する。「一定の抵抗で処理しようとする減速装置」のように、ドアを大きく開いて加速するドアに対しては全く効かず、小さく開いて加速しないドアに対してはドアを止まったままにするものではない。
図１５に示す開閉装置の回転手段と切替手段は、図１３と同様に図７の開閉装置を枢軸Ｏ近傍に設けるもので、摺動面Ｋ１は接続軸Ｃの周りに回転自在に軸支され、図中矢印ヘ方向の回転は当たりＧcによって阻止される。リンクＡ１は片方の端部に「摺動面Ｋ１に沿って移動する車輪Ｂ１」を装着し、他方の端部に密閉用車輪Ｂ2を装着する。リンクＡ１の中間部はボールスプラインJcを貫通し、ボールスプラインJcは固定支軸Ｓｗの周りに回転自在に軸支され、リンクＡ１の軸方向に沿って移動する溝Hを設ける。引きバネＶは車輪Ｂ１が摺動面Ｋ１を押圧するように図中矢印ハ方向に付勢し、リンクＡ１には引張力が働いている。
図１５（ａ）に示すように「（あ）の範囲」で全開時から閉止途中までは摺動面Ｋ1は当たりＧcと当接したままの状態を保つ。摺動面Ｋ１の基端部Ｋo1に設ける凹部は車輪Ｂ1を係止し作用力距離Ｌｏを小さく保つ。図１５（ｂ）に示すように閉止途中からは摺動面Ｋ1は当たりＧcから離脱し、「摺動面Ｋの車輪Ｂ1が移動する側と反対側の側面」がドア枠Ｗに設ける摺動面Ｋ3に沿って移動するが、ドアを開く過程において、摺動面Ｋ1が摺動面Ｋ3から離れると同時に「摺動面Ｋ１の終端部Ｋe1に留まる車輪Ｂ1」が基端部Ｋo1に戻ることになる。摺動面Ｋ１を回転自在にすることによって、ドアを開く過程において、「摺動面Ｋ１の終端部Ｋe1に留まる車輪Ｂ1」が基端部Ｋo1に戻るときのドアの開度を小さくする。
図１５（ｂ）に破線に示す摺動面Ｋ1は摺動面Ｋ3に当接する当初を示し、実線は以後を示す。車輪Ｂ１は図中矢印ハと反対方向に移動し引きバネＶは引き伸ばされ、「ドアに作用する力」は正から負に転じてドアは減速される。摺動面Ｋ１が摺動面Ｋ3に当接すると同時に角度Θakが鈍角になるように設計すると負になることはない。このようにラッチ当接時以前に「ドアに作用する力」が極少値になってドアは減速する。
図１５（ｃ）に示すように車輪Ｂ１が摺動面Ｋ1の終端部Ｋe１に移動すると車輪Ｂ2が摺動面Ｋ2を押圧する。摺動面Ｋ2はドア面に垂直に立てられる。
ドア面が枢軸Ｏを含む平面であるとき、ドア面に垂直に立てられた摺動面Ｋ2はドア面が枢軸Ｏを軸にする円運動の接線方向であるから、ドア面から離れた位置を枢軸Ｏから離れる方向（図中矢印ハ方向）に車輪Ｂ2が押圧すると、車輪Ｂ2はドア面から離れる方向に（図中矢印ニ方向）に移動し、ドアＤは閉止方向に回転する。車輪Ｂ2がドア面から離れるに従いドアは加速する。また逆に車輪Ｂ2がドア面から離れた位置を枢軸Ｏに近づく方向（図中矢印ハと反対方向）に押圧すると、車輪Ｂ2はドア面に近づく方向（図中矢印ニと反対方向）に移動し、ドアはに開く方向に回転する。車輪Ｂ2がドア面に近づくに従いドアは減速する。
「車輪Ｂ2と摺動面Ｋ2との接点ｂ」とドア面との間の距離が作用力距離Ｌｏであって、摺動面Ｋ2の高さによって「ドアに作用する力」の大きさを設計できる。車輪Ｂ2が摺動面Ｋのドア面に垂直な部分を移動し押圧力Ｆｂの作用線がドア面と平行である範囲においては「（あ）の回転手段」で回転させることが出来、ラッチ当接時以前にドアが一旦停止するとすればドアはゆっくりと回転する。図１５（ｄ）に示すように車輪Ｂ2が摺動面Ｋ2の終端部Ｋe2の隅各部に至るとき、押圧力Ｆｂの作用線が急激に方向を変えて「ドアを回転させる力」が「ラッチを凹ませる力」に成長する。図１５の密閉装置は車輪Ｂ2の移動距離は小さく、バネの伸縮量が小さいので、バネの力が衰弱することがない。
密閉時に車輪が「閉止したドア面Ｄ0」に平行な摺動面を押圧しながら移動するとき、摺動面の平行な部分が長いほど車輪の移動方向の力が小さくても大きな力でドアを密閉するようになるが、車輪の移動速度は摺動面の平行な部分の長さに関係なく押圧力が力不足する度合いによって決まるので、密閉時に減速する場合は図１５のようにドア面に垂直な摺動面が好ましい。また垂直な摺動面を押圧する力が非常に強い力であっても車輪の移動速度は大きくならないので、静かに密閉することが出来る。また摺動面Ｋがドア面に垂直に立てられ終端部Ｋeに隅各部を設ける場合、弱い力でも密閉できる。
垂直な摺動面を採用し閉止寸前に一旦停止する密閉装置は、強いバネを使用しても衝撃音が小さくなり、どのようなドアにも対応できる。
図１６は図８に説明した開閉装置を「切替手段」にして回転装置から密閉装置にリレーされる開閉装置の動作説明平面図であって、密閉装置はドア慣性力の大きさに応じて制動力が増加する密閉阻止手段を備える。
図１〜３に説明したようにリンクＡの先端部の支軸Ｉｂに車輪Ｂを装着する場合も、図８に説明したようにリンクＡの先端部の支軸Ｓａにバネを取り付ける場合も、リンクＡは回転軸Ｃを軸に回転し、先端部の支軸を通る力の作用線がリンクＡの軸芯線Zaのどちら側にあるかによってリンクＡの回転方向が決まり、「力の作用線Zvが回転の中心Cを横切るとき」を境にして回転方向が切り替わる点おいて同じである。また図１〜３の場合も、図８の場合も「（あ）の範囲」でリンクＡの片方の回転を拘束する手段を備え、「切替範囲」で拘束を解除する点おいて同じである。
「切替手段」の解除可能な拘束手段は枢軸Ｏ近傍に設けられ、回転体Ｊは接続軸Ｃの周りに回転自在に軸支され、引きバネＶによって図中矢印イ方向に付勢される。回転体Ｊのイと反対方向の回転は当たりＧjによって阻止される。引きバネＶの片方は「回転体Ｊに設けられるバネの支軸Ｓｊ」に他方は固定支軸Ｓｗに取付けられる。
「（あ）の範囲」で回転体Ｊに取り付く当りGjがドアＤと係合することによってバネの支軸ＳｊがドアＤに固定された状態になって枢軸Ｏの周りを公転する。ドアに作用する力の作用線はバネの軸芯線Zvであって、「（あ）の範囲」で距離Ｌoは小さく維持される。図１６（ａ）（ｂ）は接続軸Ｃがバネの軸芯線Ｚv横切るときで、当りGjがドアＤ離脱して回転体Ｊが図中矢印イ方向に回転しようとする状態を示している。ドアに作用する力の作用線Zｖの方向をドアの枢軸Ｏに向かうようにすることによって「ドアに作用する力を減じる手段」が講じられ、閉止寸前でドアが静止する或いはそれに近い状態にしている。
リンクＡの片方の端部は回転体Ｊに設けられる連結軸Ｐに接続され、他方の端部に設ける車輪Ｂの回転軸Ｉｂに車輪Ｂが装着される。図１６（ｃ）は回転体Ｊが図中矢印イ方向に回転して、車輪Ｂの回転軸Ｉｂはドア枠Ｗに設けられる溝Ｈに沿って移動して車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する状態を示す。支軸Ｓｊと連結軸Ｐは互いに接続軸Ｃから放射状に配せられ、支軸Ｓｊが「閉止したドア面Ｄ0」と垂直方向に移動し連結軸Ｐが平行方向に移動することによって車輪Ｂは「閉止したドア面Ｄ0」と平行に大きく移動する。「（い）の範囲」で車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する力Ｆｂの作用点は枢軸Ｏから遠い位置に移動し、距離Ｌoを大きくする。
摺動面ＫかドアＤに設けられる接続軸Ｃkの周りに揺動可能に軸支され、図中矢印ニと反対方向に図示しない付勢手段によって付勢され矢印ニと反対方向の回転は当たりＧ2によって阻止される。車輪ＢｂはリンクＡＡに装着され、リンクＡＡはドア枠Ｗに設ける固定支軸Ｓwwの周りに回転自在に軸支され、図中矢印ホ方向に押しバネＵによって付勢される。矢印ホ方向の回転は当たりＧaによって阻止される。
図１６（ａ）はドア慣性力が小さい場合で、ラッチ当接時にドアが静止した状態図で、車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧して摺動面Ｋは車輪Ｂｂに当接することなく接続軸Ｃkの周りを図中矢印ニ方向に回転する。図１３（ｃ）に示すように摺動面Ｋの図中矢印ニ方向の回転は当たりＧ1によって阻止され、摺動面ＫとドアＤと相対的に一体となり、車輪Bが摺動面Ｋを押圧する力Ｆｂによってドアは密閉される。
図１６（ｂ）はドア慣性力が大きい場合で、ラッチ当接時にドアが回転し続け車輪Ｂが摺動面Ｋに当接して、摺動面Ｋが接続軸Ｃkの周りを図中矢印ニ方向に回転しながら車輪Ｂｂに当接する状態図で、リンクＡＡが図中矢印ホと反対方向に回転し、押しバネＵが縮む。摺動面Ｋは車輪Ｂによって「ドアを閉止する方向に働く力」と押しバネＵによって「閉止方向と反対方向」の力を同時に受けることになり、接続軸Ｃkの枢軸Ｏの周りの図中矢印ロの公転は抑制されドアは減速される。
ドア慣性力が大きいほど摺動面Ｋの回転はドアの回転に遅れて、リンクＡＡがより大きく回転し車輪Ｂの図中矢印ハ方向の移動に抵抗が大きく働きドアは減速される。
図１７，１８は滑り対偶の連結軸が「開閉体と伸縮部との取付軸」に限らずどの位置であっても、ドアが止まったままリンク装置は運転し続けることを説明する実施例である。図２（ｃ）（ｄ）と同様に回転体Ｊは枢軸Ｏから遠い位置にあって動作する領域はドア面から少し離れた細長い領域に留まる。「切替範囲」で大きく回転し、「枢軸Ｏから遠い位置の大きな回転」でドアを密閉する。
図１７は伸縮部が２つのリンクＪ，Ａで構成されるリンク装置で、リンクＡは片方をドア枠Ｗに固定する固定支軸Ｓｗに、他方を車輪Ｂを介して回転体Ｊに取り付ける。車輪Ｂは摺動面Ｋに沿って移動するスライダであって、摺動面Ｋは「回転体Ｊに設けられる長穴の枢軸Ｏから遠い側の内側面」である。回転体ＪはドアＤに設けられる接続軸Ｃの周りに回転自在に軸支され図中矢印イ方向に回転しドアＤを図中矢印ロ方向に回転させる。リンクＡには圧縮力が作用する。伸縮部の付勢手段の図示は省略する。
車輪Ｂは「摺動面ＫとリンクＡの軸芯線Ｚaとの交差角度Θaｋ」が鈍角になると図中矢印ハ方向に移動可能であって、図１７（ａ）に示す「（あ）の範囲」では摺動面Ｋの先端部Ｋｅに留まり、図１７（ｂ）に示すように交差角度Θaが直角を境にして車輪Ｂは先端部Ｋｅを離れる。車輪Ｂが先端部Ｋｅを離れることによって図１７（ｃ）に示すように「切替範囲」では回転体Ｊが図中矢印イ方向に大きく回転する。図１７（ｃ）は回転体Ｊに装着される摺動面ＫＫがドア枠Ｗに取り付ける車輪ＢＢに沿って移動する状態を示す。図１７（ｄ）は車輪ＢＢを移動可能にドア枠Ｗに取り付ける場合の密閉時の状態を示す。
図１７（ｂ）に示すように閉止寸前で作用力距離Ｌｏは極小になりドアは略静止する。車輪Ｂが回転体Ｊの回転軸Ｃに近い位置に係止されるほど、回転体Ｊとドアとは連動せず、ドアを静止する位置に留めて回転体Ｊが回転する。ラッチ当接時にドアが停止したままリンク装置は運動を続けて「ドアに作用する力」は増加する。
図１８に示す実施例の構造は図１７と同じくドアが静止する位置にある時リンクＡと回転体Ｊとの接続軸である車輪ＢＢが長穴Ｈｊ内を移動できるようにして、回転体Ｊとドアとが回転を続けることが出来るようにした構造である。
図１８において、車輪ＢＢは回転体Ｊに設けられる長穴ＨｊのドアＤに近い内側側面の摺動面Ｋに沿って移動し、摺動面Ｋは始端部Ｋ１と直線部Ｋ２と終端部Ｋ３からなり、リンクＡは片方をドアＤの接続軸Ｃに、他方を車輪Ｂを介して回転体Ｊに取り付ける。回転体Ｊはドア枠Ｗの固定支軸Ｓｗの周りに回転自在に軸支される。回転体Ｊは図中矢印イ方向に回転しドアＤを図中矢印ロ方向に回転させる。リンクAには引張力が作用する。伸縮部の付勢手段の図示は省略する。
図１８（ａ）（ｂ）に示すように「（あ）の範囲」で車輪ＢＢは始端部Ｋ１に留まる。図１８（ｃ）に示すように密閉作業が開始するＤ10の位置でリンクＡの軸芯線と直線部Ｋ２とは直交し、図１８（ｄ）に示すようにＤ10の位置を過ぎればリンクＡの軸芯線と直線部Ｋ２との交差角度が90度を超え、車輪ＢＢは直線部Ｋ２上を図中矢印ハ方向に移動し始め、凹部Ｋ１から離れて終端部Ｋ３に移動する。この時ドアＤが静止しても回転体Ｊは回転し車輪Ｂがドアの枢軸Ｏから遠い位置にあってドアＤに取付けられた摺動面Ｋに乗り上げてドアを密閉するようになる。
接続軸Ｃは「ドアＤに設けた接続軸Ｃｊの周りに回転自在に軸支される回転体Ｊｃ」に取り付けられる。回転体Ｊｃには車輪ＢＢが装着され、回転体Ｊは押しバネＵによって図中矢印ニ方向に付勢される。回転体Ｊｃが図中矢印ニと反対方向に回転して押しバネＵを縮めながらドアＤに近づくと、車輪ＢＢは枢軸Ｏから遠ざかるようになる。摺動面ＫＫは枢軸Ｏを中心とする円弧で、車輪ＢＢが枢軸Ｏから遠ざかるとき車輪ＢＢは摺動面ＫＫに沿って移動し、リンクＡの牽引力がドアＤと摺動面ＫＫとによって支持され分散されるので、ドアは減速する。車輪ＢＢが摺動面ＫＫ上で減速すると押しバネＵが伸びることによって車輪ＢＢは摺動面ＫＫから離れてドアが加速する。
ドアが減速するとき「ドアに作用する力」は大きくなり押しバネＵが縮み、ドアが加速するとき「ドアに作用する力」は小さくなり押しバネＵが伸びることになり、図１８の減速装置はドアが減速すると車輪ＢＢは摺動面ＫＫから離れてドアを加速し、ドアが加速すると車輪ＢＢは摺動面ＫＫに沿って移動し、ドアを減速する。
図１８（ａ）に示すようにドアから手を離したときドアに最大静止摩擦力が働いているので「ドアに作用する力」は大きくなり押しバネＵが縮み、ドアが動き始めると大静止摩擦力が運動摩擦力に変わって「ドアに作用する力」は小さくなり押しバネＵが伸びることになる。弱い力の押しバネＵを採用すると図１８（ａ）に示すように全開位置からドアから手を離した場合でも、閉止までに押しバネＵが伸びることはなく縮んだ状態でラッチがドア枠Ｗに当接する。即ち閉止開始開度が大きいほど車輪ＢＢが摺動面ＫＫに沿って長い距離を移動してドアを減速する。
速度がゼロの停止状態から動き始めるときの加速は以後の加速に比べて大きく、静慣性から動慣性或いは動慣性から静慣性が交互に働く現象は低速で運転する範囲は認められても、高速で運転する範囲では認められない。図１８は高速運転する回転の終わりに施すのではなく、低速運転する回転の初めに施すの減速手段である。
図１８の場合も図１０と同様に第１のドアとドアとの間に押しバネＵが挿入され、押しバネＵの長さは「ドアに作用する力」の大きさによって変化し、ドア慣性力が大きくなると「ドアに作用する力」が小さくなるの押しバネＵの長さは長くなる。図１８の場合も図１０の場合と同様に閉止開始直後に押しバネＵの長さが顕著に変化するが、ドアが大きく加速する回転範囲は少なく「ドアに作用する力」は空気抵抗と枢軸Ｏの周りの運動摩擦抵抗と釣り合い、ドアの加速が少ないので一定していて押しバネＵの長さに大きな差異が認められなくなる。
閉止開始開度によって「閉止寸前のドア慣性力の大きさとドアの回転速度」は大きく異なるが、「閉止寸前のドア慣性力の大きさとドアの回転速度」をバネの長さで判別して、押しバネＵの長さの変化によって制動力の大きさを変えることは困難である。図１８は「ドアの運動が落ち着いた状態」の長さに違いによって「制動力が作用する距離」の長さが変化する減速手段で、異なる大きさのドア慣性力の大きさ対応している。
図１９はリンクＡと回転体Ｊの２つのリンクがクランク機構を形成するもので、２つのリンクが図８〜１０の引きバネＶに代わるリンク装置で、該２つのリンクの両端の連結軸の間の距離が変化可能する点においてバネと同じである。図８と同様にリンクＡＡの回転軸ＳｗをリンクＡの軸芯線Zaが横切るときを境にして「切替手段」が動作する開閉装置の動作説明平面図である。
回転体Ｊの図中矢印イ方向の駆動力MvをドアＤの図中矢印ロ方向の回転力Moに伝達する開閉装置で、接続軸Ｃと固定支軸Swとを３つのリンクで連結するリンク装置である。図１９（ａ）（ｂ）は回転体Ｊがドア枠Ｗに設けられる固定支軸Swに軸支する場合を示し、図１９（ｃ）（ｄ）は回転体Ｊが接続軸Ｃに軸支される場合を示す。
リンクＡは片方の端部に連結軸ＰＰを他方の端部に連結軸Ｐを設けて、回転体Ｊを連結軸Ｐで連結し、揺動リンクＡＡを連結軸ＰＰで連結する。図１９（ａ）（ｂ）においては固定支軸Swの周りに捩りバネＵＶが取り付き、回転体Ｊを付勢し、リンクＡには引張力が働く。図１９（ｃ）（ｄ）においては接続軸Ｃの周りに捩りバネＵＶが取り付き回転体Ｊを付勢し、リンクＡには圧縮力が働く。当たりＧ１、Ｇ２は揺動リンクＡＡと当接し、それぞれ図中矢印ハと反対方向の揺動リンクＡＡの回転を、図中矢印ハ方向の揺動リンクＡＡの回転を阻止する。当たりＧ１は揺動リンクＡＡと当接して連結軸ＰＰの位置を「（あ）の範囲」でドアの枢軸Ｏ近傍に留める。揺動リンクＡＡは閉止寸前で当たりＧ１と離脱して図中矢印ハ方向に回転し当たりＧ２に当接して、「（い）の範囲」で連結軸ＰＰの位置をドアの枢軸Ｏから遠ざける。
図１９（ａ）（ｃ）は閉止過程の途中を破線で示し、実線は閉止寸前の状態を示し、リンクＡの軸芯線Zaが揺動リンクAAの回転の中心を横切った直後の状態、即ち「切替手段」の最初を示している。図１９（ｃ）において破線で示すリンクＡの軸芯線Za100は枢軸Ｏの上を横切りドアＤを図中矢印ロと反対方向に付勢する状態を示す。ドアを開く方向に付勢しドアを「図示しない開く方向の戸当たり」に押圧して静止させる。固定支軸Swの位置を移動して連結軸ＰＰの停留位置を図中矢印X方向に移動すると、付勢方向が閉まる方向から開く方向に変化するドアの開き角度Θｄは小さくなる。
図１９（ｂ）（ｄ）において実線は閉止状態を示し、閉止したドアを開く過程の途中を破線で示す。破線で示す作用体Aの軸芯線Zaは揺動リンクAAの回転の中心を再び横切った直後の状態、即ち「（あ）の範囲の回転手段」に復帰した最初の状態を示している。図１９（ｂ）において開く過程の「（あ）の範囲の回転手段」に復帰するときのドアの開き角度Θｄは、閉まる過程の「（い）の範囲の回転手段」に切り替わるときのドアの開き角度Θdに比べて大きい。
図１９（ｂ）（ｄ）に実線で示す閉止状態において、リンクＡと回転体Ｊの軸芯線が一直線上に位置する状態に近づくほど、リンクＡに働く軸方向力の大きさは無限大に近づく。
図１９（ｃ）（ｄ）に示す回転体Ｊswはドア枠Ｗに設ける固定支軸Ｓwwの周りに回転自在に軸支され、先端部に固定支軸Ｓｗを備えて、固定支軸Ｓｗを移動可能にするもので、図１０に説明した第１のドアをドアＤにではなく、ドア枠Ｗに取り付けたものである。回転体Ｊswは固定支軸Ｓwwの周りに図中矢印ニと反対方向に押しバネＵによって付勢され、回転体Ｊswの矢印ニと反対方向の回転は当たりＧjによって阻止される。ドアＤとドア枠Ｗは枢軸Ｏを共有し相対的に回転する２つの開閉体で、ドアが止まったままと仮定してドア枠Ｗをドアから見れば、ドア枠Ｗが回転している。図１０において「ドアに作用する力」が第１のドアを介して伝わるように、図１９（ｃ）（ｄ）においては「ドア枠に作用する力」が回転体Ｊswを介して伝わる。図１０における第１のドアと図１９（ｃ）（ｄ）における回転体Ｊswはドアの回転に同じ作用をし、第１のドアをドアにつける場合もドア枠につける場合も同じ効果が認められる。
図２０，２１はリンク数５の回り対偶の連結されるリンク装置で、図１９と同様に「切替範囲」において隣合うリンク同士が係合離脱する。図１９のように隣合うリンク同士の連結軸が「開閉体と伸縮部との取付軸」ではなく、ドアが止まったまま運転し続けるリンク装置の実施例である。リンク数５のリンク装置はリンク数を１つ減らしても運動可能で、「切替手段」がドアと連動しない構造でドアが回転するか否かに関係なく「切替手段」は運動する。また「切替手段」の運動でドアが回転しない。
図２０，２１は閉止寸前で「ドアに作用する力」の作用方向がドアの枢軸Ｏに向かうようにした状態を維持しながら密閉作業を同時に進行させるものであって、閉止寸前でドアを一旦停止状態にして「切替手段」が始動するようにするものである。抵抗などによる減速装置は使用しない。
図２（ｃ）（ｄ）と同様に、動作する領域はドア面から少し離れた細長い領域に留まり、回転体Ｊは枢軸Ｏから遠い位置にあって「切替範囲」で大きく回転し、「枢軸Ｏから遠い位置の大きな回転」によってドアを密閉する。図２０,２１は「枢軸Ｏに近い作用点と遠い作用点を備える回転機構」であって閉止時の装置をドア枠Ｗに沿って細長くドア面から突出しないケースに収容でき、装置の小型化に貢献する。
図２０のリンク装置は図１９のリンクＡが「２つのリンクＡ，ＡＡが直列に連鎖する連続体」に代わるもので、図２１のリンク装置は図１９の回転体Ｊに並列にリンクＡＡが取り付くものである。
図２０に示す実施例はリンクＡがドア枠Ｗの固定支軸Ｓｗと「ドアＤの接続軸Ｃを軸に回転する回転体Ｊの先端部に設けた接続軸Ｐ」とを連結して、回転体Ｊの図中矢印イ方向の回転をドアＤに伝達するものである。
図２０（ａ）は閉止過程の途中を破線で示し、実線は閉止寸前にリンクＡの軸芯線Zaが回転体Ｊの回転の中心Ｃを横切ろうとするときの状態を示している。閉止過程の途中ではリンクＡとリンクAAは一直線状を保ち、ドアを牽引するが、閉止寸前でリンクＡが回転体Ｊに取り付く当たりＧaに当接し、回転体Ｊとが重なり合うようになっていて、リンクＡと回転体Ｊとが相対的に一体となり回転し続ける。「連結軸Ｐに装着した車輪Ｂ」がドア枠Ｗに設けた摺動面Ｋを押圧してドアは密閉される。
リンクＡと回転体Ｊの長さを同じくして、連結軸Ｐと接続軸Ｃの位置が一致するようにするとリンクAAは静止し、「ドアに作用する力」を一定に保ちながらドアを密閉することになる。リンクＡの長さを回転体Ｊより僅かに長くして、連結軸Ｐと接続軸Ｃの位置が僅かに一致しないするようにすると、リンクAAはドアを枢軸Ｏに引き寄せる方向に牽引し「ドアに停止する力」を増加しながらドアを密閉することになる。
図２１の回転装置は「接続軸Ｃの周りに回転自在に軸支される回転体Ｊ」と「固定支軸Ｓｗの周りに回転自在に軸支されるリンクＡ」とが連結軸Ｐで連結され、回転体の回転によって連結軸ＰがリンクＡを牽引するもので、図２１（ａ）に示すように「枢軸Ｏと固定支軸Ｓｗとを通る直線Ｔ」を境にして全開側の「（あ）の範囲」ではドアが閉まる方向に回転し、全閉側の「（い）の範囲」ではドアが開く方向に回転する。
リンクAAとドアの設ける支軸Ｓａとは「紐ｓと引きバネＶ１とを連結した連結体」で連結され、紐Ｓは滑車ＢＫに沿って移動する。このようにして伸縮部の大きな運動に対して長いバネを採用することが出来、バネの伸縮量を小さくする。また紐Ｓの断面は、紐Ｓが滑車ＢＫに沿って移動するときは押しつぶされ、滑車ＢＫに沿って移動しないときは復帰し、変形と復帰を繰り返すことによって「紐Ｓが滑車ＢＫに沿う移動」が減速される。
図２１（ｂ）は閉止寸前の状態図で、リンクＡの軸芯線Zaが直線Ｔと一致するときリンクＡが枢軸Ｏを牽引したままリンク装置は全く動かないようになる。「ドアに作用する力の作用線方向」が枢軸Ｏに向かうと、枢軸Ｏ周りの回転抵抗が増加してドアは減速する。図１７,１８の場合ドアを枢軸Ｏから離れる方向に牽引し、ラッチ雄部Ｒdと雌部Ｒwとの間隙を狭めるようになり、ラッチの抵抗は大きくなる。またドア上部が枢軸Ｏから離れドア下部が枢軸Ｏに近づくように傾き、自重による傾きと同方向で枢軸Ｏの磨耗を助長することになる。これに対して図２０,２１の場合ドアが枢軸Ｏに近づく方向に牽引し、ラッチ雄部Ｒdと雌部Ｒwとの間隙を拡げるようになり、ラッチの抵抗は小さくなる。また自重による傾きと反対方向に傾け枢軸Ｏ周りの回転抵抗を減少する。枢軸Ｏの磨耗を助長しない。
図２１の密閉装置はリンクAAが「回転体Ｊに設ける回転軸Ｉa」の周りに回転自在に軸支され、回転体Ｊの回転によって回転軸Ｉaがバネの軸芯線Zvを横切ることによって、リンクAAが当たりＧaaから離れて図中矢印ハ方向に回転するようにして、車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って移動するようにしたものである。
摺動面Ｋはドア枠Ｗに設ける回転軸Ｉｋの周りに回転自在に軸支され押しバネＵによって図中矢印ニ方向に付勢されている。当たりＧｋは摺動面Ｋの図中矢印ニと反対方向の回転を阻止するもので、密閉時にドア枠Ｗと当接する。
図２１（ｃ）は密閉時の状態図で、リンクAAが当たりＧaaから離れて回転し、車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って移動するとき、ドア慣性力の大きさに応じて摺動面Ｋは回転軸Ｉｋの周りを図中矢印ニ方向に回転し、「摺動面ＫとリンクＡＡの軸芯線Ｚaaとの交差角度で車輪Ｂが移動する側の角度Θak」は減少し車輪Ｂは摺動面Ｋ上を移動し難くなる。このようにドア慣性力によって傾斜した摺動面Ｋは車輪Ｂの移動方向に対して上り勾配を大きくして車輪Ｂの移動を制止するがドア慣性力がなくなってくると、摺動面Ｋは回転軸Ｉｋの周りを図中矢印ニと反対方向に回転し、ドアを開く方向に回転させようとするが、車輪Ｂがこれに打ち勝って図中矢印ハ方向に回転する。
車輪Ｂが図中矢印ハ方向に回転するに従い「摺動面ＫとリンクＡＡの軸芯線Ｚaaとの交差角度Θak」は次第に直角に近づき、「車輪が摺動面を押圧する力の作用線Ｆｂ」とリンクＡＡの軸芯線Ｚaaとが一致する状態に近づく。このことは車輪Ｂがより容易に摺動面Ｋ上を移動するようになると同時に、「作用線Ｆｂと回転軸Ｉｂとの間の距離Ｌｂ」が小さくなって、図１に説明したように「回転軸Ｉｂのまわりに働く回転力Ｍｉ」は密閉力Ｆｂに大きく変換される。図１においても図２１においても車輪Ｂは「公転ハ」の周方向に小さな力で公転し、リンクＡＡは「公転ハ」の径方向の大きな力を支持する。即ちドアは非常に小さい力で密閉することになる。
「リンクＡの先端部に装着した車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧しながら移動する回転機構」において、押圧力Ｆｂの作用線とリンクＡの軸芯線Zaとが一直線状に近づくほど車輪ＢはリンクＡの回転軸を中心に小さな力で公転し、リンクＡの軸芯方向に大きな力を支持する。このようなドアが非常に小さい力で密閉する機構と同様に、連結軸Ｐで連結された２つのリンクの軸芯線Zaが一直線状に近づくほど連結軸Ｐは「連結軸Ｐと反対側のリンクの回転軸」を中心に小さな力で公転し、リンクの軸芯方向に大きな力を支持する。
図２２は伸縮部がリンクＡと回転体Ｊの２つのリンクからなるリンク装置で、密閉時に回転体ＪとリンクＡの軸芯線が折れ曲がった状態から一直線状になって強くドアを押圧する開閉装置の動作説明平面図である。図２２の開閉装置は図１０で説明したように伸縮部と開閉部の間に第１のドアＪｃが介在して、ラッチ当接時以前にリンク装置の動作が終了して停止した後に「ドアＤと第１のドアＪｃの間に介在する押しバネＵの力」だけでドアＤが閉まり始める特徴があり、ラッチ当接時以前の「ドアに作用する力」の履歴がどうであれ、またラッチ当接時以前のドアが高速回転する場合であっても、ラッチ当接時にドアが略停止し「ドアに作用する力」が略「ラッチを凹ませる力」であれば、ドアがゆっくりと密閉される。
引きバネＶの片方Ｓａは連結軸Ｐ近傍のリンクＡに取付き、他方Ｓｗは連結軸Ｐ遠傍の回転体Ｊに取付く。バネの軸芯線Zvが連結軸Ｐから見てドア枠Ｗに遠い側にあるときドアＤは閉まる方向に、ドア枠Ｗから近い側にあるときドアＤは開く方向に回転する。図２２（ａ）において「リンクＡの軸芯線Zaと回転体Ｊの軸芯線Zjとの交差角度Θaj」を減少させる側にあって、ドアを開く方向に付勢する。図２２（ａ）はドアＤが戸当たりＧd90に当接して静止する全開時の状態を示す。図２２（ｂ）に示すようにバネの軸芯線Zvが連結軸Ｐを横切るとバネの付勢方向がドアを閉止する方向に変わり、ドアＤは図中矢印ロ方向に回転する。図２２（ｃ）に示す破線は「固定支軸Ｓｗを中心とする円軌道Ｒsw」に沿って移動する連結軸Ｐの動作と、「枢軸Ｏを中心とする円軌道Ｒo」に沿って移動する接続軸Ｃの動作と閉止過程の各リンクの動作を示す。図２２（ｃ）はラッチ当接時の、図２２（ｄ）は密閉時の状態図である。
回転体ＪとリンクＡの軸芯線が折れ曲がった状態から一直線状になるにしたがい駆動力距離Lvは小さくなり、連結軸Ｐ周りの駆動力Mvは「リンクＡの軸芯線Zaに沿って働くリンクＡの軸方向力Ｆａ」に大きく変換される。回転体Ｊの長さに対してリンクＡの長さが短いほど、ドアが僅かに回転する間にリンクＡは大きく回転し軸方向力Ｆａが急激に増加する。
ドアの回転を全く伴わない「切替範囲」は「（あ）の範囲」と「（い）の範囲」との境界線で表されるが、図２２（ｃ）に示すようにドアの回転を殆んど伴わない「切替範囲」は「（あ）の範囲」と「（い）の範囲」との間の範囲で表される。図２２の開閉装置は「ドアに作用する力」がラッチ当接時以前に大きく切り替わるが、軸方向力Ｆａを駆動力距離Lvに反比例してゼロから無限大の大きさに変化させることが出来る。
図４において摺動面Ｋの基端部Ｋｏで曲率を小さくして密閉時に大きな力を作用させる場合も「（あ）の範囲」と「（い）の範囲」との間の範囲でドアの回転を殆んど伴わなずに押圧力Ｆｂが大きく切り替わる。この場合は押圧力Ｆｂは作用力距離Ｌｏに比例する。
「伸縮部と開閉部の間に第１のドアＪｃが介在するドア」は「伸縮部が第１のドアＪｃを回転させる回転機構」と「第１のドアＪｃが開閉部を回転させる回転機構」からなり、図１,８,１０などのドアがあるが、図２２は前者の構造を簡単にしたものである。ラッチ当接時にそれまで以上の力が働かなければドアは止まってしまうことになるので、前者は回転の最後に大きな力が働く回転機構となる。前者が何であれドアは後者の回転機構によって動作するもので、押しバネＵに働く力の履歴によってドアの運動が異なるようになる。ラッチ当接時に押しバネＵに蓄えられた力とドア慣性力との和が「ラッチを凹ませる力」以上であればドアは止まらずに全閉する。一旦停止してから閉止するようにするには押しバネＵに蓄えられた力とドア慣性力との和がラッチ当接時に「ラッチを凹ませる力」以下であって、ラッチ当接時以後に以上になればよいことになる。
押しバネＵに働く力の履歴について説明する。ドアが止まると或いは減速すると押しバネＵは縮んで力を蓄える。またドアが動くと或いは加速すると押しバネＵは緩んで力をドアに伝える。ドアから手を離したときドアが止まっている間は押しバネＵが縮み、押しバネＵに働く力が「枢軸Ｏ回りの最大静止摩擦力」に到達した同時にドアが動き始めて押しバネＵは緩むことになる。動き始めたドアには最大静止摩擦力より小さな運動摩擦力が働き、運動摩擦力以上の力がドアを加速する。ドアが動き始める当初ではドアは加速と減速を繰り返し低速に運動する。
ドア慣性力の増加分だけ「ドアが動くために必要な力」減少し押しバネＵが緩むことになるので、押しバネＵが緩んで押しバネＵに蓄えられる力は小さくなり、ラッチ当接時に「ラッチを凹ませるだけの力」より小さいことになる。ドア慣性力が大きい場合はドアは止まらずに全閉する。小さい場合はラッチがドア枠Ｗに当接すると同時にドアは停止する。
ドア慣性力が大きくない場合でも、閉止寸前にドアが空気抵抗を大きく受けてドアが減速するとき、押しバネＵが縮んで押しバネＵに蓄えられる力が「ラッチを凹ませるだけの力」より大きくなる場合があって、ラッチ当接時にドアが止まって空気抵抗がなくなるとき、押しバネＵが伸び始めてドアを閉めることになる。この場合は「伸縮部が第１のドアＪｃを回転させる回転機構」が全停止しても「第１のドアＪｃが開閉部を回転させる回転機構」だけでドアを密閉することになる。ラッチ当接時に押しバネＵに蓄えられる力が「ラッチを凹ませるだけの力」より小さい場合、「伸縮部が第１のドアＪｃを回転させる回転機構」は停止ぜず、押しバネＵに蓄えられる力が「ラッチを凹ませるだけの力」より大きくなるまで動く必要がある。
「伸縮部が第１のドアＪｃを回転させる回転機構」の停止位置は、図２２（ｃ）に示すように「リンクＡの連結軸Ｐを軸とする図中矢印イ方向の回転」を阻止するが当たりＧaによって調整される。「リンクＡの連結軸Ｐを軸とする回転」をラッチ当接時以前に阻止する場合も以後に阻止する場合も、縮んだ押しバネＵの力だけでドアＤを密閉できるようにように設計される。
ラッチ当接時以前に阻止する場合、ラッチ当接時以前に縮んだ押しバネＵの力だけでドアＤを密閉できるようになっていて、ラッチ当接時以後に阻止する場合、ラッチ当接時以後に縮んだ押しバネＵの力だけでドアＤを密閉できるようにする。何れにしてもラッチが当接した状態で回転体ＪとリンクＡの運動が停止するとき、縮んだ押しバネＵが伸びる間はドアＤが停止状態にあって、ラッチ当接時から縮んだ押しバネＵが伸びる時間だけ密閉が遅れる。
「ドアに作用する力」はラッチ当接時に最大である必要があって、図５（ｃ）（ｄ）に示すようにラッチが凹んでしまうとラッチが対面するドア枠の凹部に嵌まり込むまで殆んどいらない。ラッチ当接時以前に以後に関係なく、ラッチが凹み始める位置が「リンクＡの連結軸Ｐを軸とする回転」を阻止する位置であって、押しバネＵの長さが自然長になるまで伸びきった位置で、ドアの回転が停止する。ドアの回転が停止する位置によっては密閉に至らない場合があって、このことは「回転体ＪとリンクＡの軸芯線が折れ曲がった状態のまま係止される位置と押しバネＵの自然長によっては、密閉に至らない位置でドアを止めることが可能であり、且つ密閉に至ると同時にドアを止めることが可能である。」ことを意味している。
このように当たりＧaを調整することによってラッチが対面するドア枠の凹部に嵌まり込んでドアが戸当りに当たらない位置で衝撃音が発せられない位置でドアを止めることができる。またはそれに近い位置でドアを止めることができる。或いは押しバネＵＵによってドアを止める位置とドアを密閉するときの力を調節することが出来る。また密閉時の押しバネＵの縮み量を調節することによって、ドアを密閉するときの力を調節することが出来、衝撃音の大きさもまたドアを開くときの力も小さく出来る。
図２３は図２２と同じく伸縮部がリンクＡと回転体Ｊの２つのリンクからなる４節回転機構であるが、ラッチ当接時以後に一直線状になるようにした開閉装置の動作説明平面図である。解除可能な拘束手段だけでなく拘束手段の解除を阻止する手段を備えて、「切替手段」がラッチ当接時以後に始動することを確実にするものである。
図２３（ａ）に示す破線は「（あ）の範囲」の動作説明図で、実線は全開時に静止したドアＤ100の状態を示す。回転体Ｊは固定支軸Ｓｗの周りに回転自在に軸支されリンクＡと連結軸Ｐで接続される。回転体Ｊは図中矢印イ方向の駆動力Mvによって連結軸Ｐが固定支軸Ｓｗの周りを公転する。連結軸ＰにリンクＡが接続され、リンクＡは接続軸Ｃの周りに回転自在に軸支される。接続軸ＣはドアＤに回転体Ｊcを介して移動可能に取付けられ、４節回転機構は５節回転機構になるが、先ず接続軸Ｃと固定支軸ＳｗのそれぞれがドアＤとてドア枠Ｗに固定された状態の４節回転機構について動作説明する。
「２つのリンクの間の角度Θaj」は図２３（ａ）に示すように全開時から閉止直前まである程度折り曲げられたままの状態を維持するが、回転体ＪとリンクＡの軸芯線が折れ曲がった状態から一直線状に移行する過程において、図２３（ｂ）〜（ｃ）に示すように閉止直前に角度Θajは突如として増加する。２つのリンクの片方を長く他方を短くすればするほど、長い方のリンクが小さく回転する間に短い方のリンクが大きく回転し、短い方のリンクの軸方向に働く力は突如として大きく変化する。また伸縮部の両端の取付軸Sw,Cの間の距離の増加は少なく、ドアの回転角も小さくなる。「（い）の範囲」が非常に狭くなり、閉止寸前のドアの僅かな回転に対して「ドアに作用する力」は急激に増加することになる。
図２３（ｂ）に示すように、回転体ＪとリンクＡの軸芯線が一直線状に配されようとするときは、ラッチが凹み始めようとするときであって、「（あ）の回転手段」が、ドアの回転を継続するために力不足であると同時に、長い方のリンクの回転を継続するために力不足である。この力不足は閉止寸前にドアを一旦停止させる。
図２２（ｃ），図２３（ｃ）に示すようにリンクＡの軸芯線Zａに沿って働く軸力Ｆａと「該軸力Ｆａの作用線と固定支軸Ｓｗとの間の距離Lv」との積は、固定支軸Ｓｗの周りに働く回転力Ｍｊと釣り合い、回転力Ｍｊは軸力Ｆａに大きく変換される。図１において車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧してドアを密閉した場合に、車輪Ｂの円運動の周方向に働く力が小さくても「車輪が摺動面を押圧する力Ｆｂ」が大きくなって、ドアを強く戸当たりＧdに密着させたときと同様に、リンクＡの軸芯線Zaと「リンクＡの回転軸と反対側で円運動する連結軸に作用する力の作用線」とが一直線状に配されるとき、連結軸Ｐの円運動の周方向に働く力は小さくてもリンクＡの軸方向に大きな力Ｆａが発生する。
このようにドアＤとドア枠Ｗとを「長さが異なる２つリンクＡ，Ｊ」で連結し、閉止するに従いに２つリンクＡ，Ｊの両端の取付軸が遠ざかる４節回転機構は、「切替範囲」以前は２つリンクＡ，Ｊ折れ曲がった状態で「ドアに作用する力」を小さく拘束し、「切替範囲」で拘束解除されて、折れ曲がった２つリンクＡ，Ｊはドアが殆んど回転することなく一瞬にして一直線状にる。「切替範囲」でドアが僅かに回転する間にリンク装置が大きく動作し、「ドアに作用する力」が力不足の状態から強い力に切り替わるようになる。
次に接続軸ＣがドアＤに回転体Ｊcを介して移動可能に取付けた５節回転機構について動作説明する。リンクＡとドアＤの取付軸Ｃは「ドアの設ける接続軸Ｃjの周りに回転自在に軸支される回転体Ｊｃ」の先端部に設けられる。取付軸Ｃは接続軸Ｃjの周りを回転可能となる。接続軸Ｃjの周りに押しバネＵが取付けられ、図２３（ａ）に示すように「（あ）の範囲」では押しバネＵが縮んだ状態のままドアが閉止する。図２３（ｂ）に実線で示すように回転体Ｊの回転が「拘束手段の解除を阻止する手段」によって止まったままとなり、図２３（ｂ）に破線で示すように縮んだ押しバネＵが伸びることによってリンクＡとドアＤが運動してドアが回転する。
リンクＡＡはドア枠Ｗの設けた回転軸Ｉaの周りに回転自在に軸支され、引きバネＶによって図中矢印ニ方向に付勢される。リンクＡＡの先端部に車輪Ｂが装着され、図２３（ａ）〜（ｂ）に示すように全開時から閉まる過程においては、車輪Ｂが回転体Ｊの側面に設けられた凹部の摺動面Ｋに沿って移動しながら摺動面Ｋを押圧する。回転体Ｊは固定支軸Ｓｗを軸に図中矢印イ方向に回転し、連結軸Ｐは固定支軸Ｓｗを中心とする円周Ｒｓｗ上を移動する。図２３（ｂ）に示すように閉止寸前に「ドアＤに取り付く摺動面ＫＫ」が車輪Ｂの進路を塞ぎ「車輪Ｂ摺動面Ｋに沿う移動」と「連結軸Ｐの円周Ｒｓｗ上の移動」が止められる。車輪Ｂが摺動面ＫKを押圧する力Ｆｂはドアを閉める方向に働くのでドアは停止しない。また連結軸Ｐが円周Ｒｓｗ上で停止した状態で図２３（ｂ）の破線が示すように押しバネＵによって回転体Ｊｃが図中矢印ハと反対方向に回転しリンクＡと回転体ＪcとドアＤが運動を続ける。図２３（ｃ）に示すようにラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに当接した位置で「ドアＤに取り付く摺動面ＫＫ」が車輪Ｂの進路から排除され、車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って移動可能となる。
図２３（ｂ）に示すようにドアが一旦停止しても、「（あ）の回転手段」の小さな力でも押しバネＵが再び縮むことによって、ドアＤ以外のリンクＪ，Ａは運動可能であって。また図２３（ｂ）に示すように「（あ）の範囲」で固定支軸Ｓｗの近傍に留まっていた車輪Ｂが、図２３（ｃ）に示すように「切替範囲」で遠い側に移動する。リンクＡＡの軸芯線Zaと「車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する力Ｆｂ」とが重なる方向に移行し、回転体Ｊを回転させる力を増加する。同時に車輪Ｂの移動方向に対して摺動面Ｋの勾配が小さくなりより移動しやすい状態に移行する。回転体Ｊはこのようにして止まることなく回転してドアが密閉される。
このように回転体Ｊcを追加してリンク数５のリンク装置にすることによって、回転体ＪとリンクＡの軸芯線が一直線状になる以前に回転体Ｊの回転が止まってもリンク装置は運動可能となり、ラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに当接して待機状態にするように出来る。またラッチ当接時にドアが停止した後に、２つのリンクが一直線状になって「ラッチを凹ませる力」が作用するようにすると、常にドア慣性力がなくなった状態で全閉することになり、衝撃音の大きさを常に小さくすることができる。
図２４は図２２、２３と同じく２つの開閉体Ｄ，ＷとリンクＡと回転体Ｊの２つのリンクが連鎖する伸縮部からなる４節回転機構の動作説明平面図である。図２２、２３の場合は密閉時に回転体ＪとリンクＡの軸芯線が折りたたまれた状態から一直線状になって強くドアを押圧する。また折れ曲がった状態から一直線状になり始める当初において力不足になる。図２４の場合は一直線状の状態から折りたたまれる状態になって強くドアを押圧する。後者は２つの軸芯線が重なって一直線状になる。密閉時に一直線状になって強くドアを押圧する点において同じである。図２４の場合は重なって一直線状になり始める当初において力不足にならない。
リンクＡと回転体Ｊは連結軸Ｐで連結され、リンクＡの連結軸Ｐと反対側の連結軸の接続軸ＣはドアＤに、回転体Ｊの連結軸Ｐと反対側の連結軸の固定支軸Ｓｗはドア枠Ｗに取付けられる。接続軸Ｃの周りに捩りバネＵＶが取り付き、リンクＡは接続軸Ｃを軸に図中矢印イ方向に回転すせる。また接続軸Ｃの周りに駆動力Mvが働く。捩りバネＵＶの片方の支軸Sjは回転体Ｊcに固定され、他方の支軸SaはリンクＡに設ける溝Ｈ内で移動する、溝ＨはリンクＡの回転の中心Ｃに近い位置から遠い位置に連続する溝であって、支軸Saは「（あ）の範囲」で回転の中心Ｃに近い位置Hoにあって、「切替範囲」で遠い位置Heに遠ざかることによって、接続軸Ｃの周りの回転力Ｍｊが密閉時に突如として増加し、密閉時の回転力不足を補う。
接続軸ＣはドアＤに回転体Ｊcを介して、固定支軸Ｓｗは回転体Ｊswを介してドア枠Ｗに、それぞれ移動可能に取付けられ、４節回転機構は６節回転機構になるが、先ず接続軸Ｃと固定支軸ＳｗのそれぞれがドアＤとてドア枠Ｗに固定された状態の４節回転機構について動作説明する。
図２４（ａ）は閉止過程の途中を破線で示し、実線は全開時の状態を示している。図２４（ａ）に示すように全開時から閉まる過程においては、接続軸Ｃは枢軸Ｏを中心とする円周Ｒｏ上を移動する。ドアＤは枢軸Ｏを軸に図中矢印ロ方向に回転する。連結軸Ｐは殆んど移動せず、「（あ）の範囲」で枢軸Ｏの近傍に留まり、作用力距離Ｌｏを小さく保つ。図２４（ｂ）に示すようにリンクＡと回転体Ｊとが次第に重なる状態に移行すると、接続軸Ｃは殆んど移動せず連結軸Ｐが「固定支軸Ｓｗを中心とする円周Ｒsw上」を移動する。駆動力Mvは軸力Fjに大きく変換され、同時に軸力Fjは「閉止したドア面Ｄ0」に次第に直角に働くようになる。
全開時から閉まる過程において、リンク装置は「リンクＡの軸芯線Zaと回転体Ｊの軸芯線Zjとの交差角度Θaj」が減少する方向に運動し、リンクＡの軸芯線Zaと回転体Ｊの軸芯線Zjとが次第に重なる状態に移行する。接続軸Ｃの周りのモーメントの釣り合いから交差角度Θajが大きい程、駆動力Mvは回転体Ｊの軸芯線Zjに働く軸力Fjに小さく変換される。また２つのリンクが重なる状態に移行して交差角度Θajが小さくなるほど程、大きく変換される。
図２４（ｂ）に示す円弧Raは接続軸Ｃを固定してリンクＡが回転したときの「リンクＡの先端部の連結軸Ｐ」の軌跡で、円弧Rｊは固定支軸Ｓｗを固定して回転体Ｊが回転したときの「回転体Ｊの先端部の連結軸Ｐ」の軌跡であって、片方のリンクの先端部の連結軸Ｐが他方の軌跡に沿って移動するときを考えると、双方の軌跡は一致するほど双方の回転軸の間の距離の変化は少ない。リンクAと回転体Ｊの長さが同じであるほど、リンクAと回転体Ｊの回転の中心（Ｃ、Ｓｗ）の位置が一致するほど、開閉体の回転を全く或いは殆んど伴わずに、リンクAと回転体Ｊとが相対的に一体になって大きく回転し、連結軸Ｐはその円運動
の周方向に小さな力で移動し径方向に大きな力を作用させる。
このようにドアＤとドア枠Ｗとを「長さが略等しい２つリンクＡ，Ｊ」で連結した４節回転機構は、閉止寸前に双方の回転軸が互いに接近するようにすると、連結軸Ｐを「（あ）の範囲」で枢軸Ｏ近傍に拘束して「切替範囲」で拘束解除して枢軸Ｏから遠ざける解除可能な拘束手段を備え、「切替範囲」でドアが僅かに回転する間にリンク装置が大きく動作し、閉止時に弱い力から強い力に切り替わるようになる。
次に６節回転機構について動作説明する。
接続軸Ｃは回転体Ｊｃに設けられ、回転体ＪcはドアＤの設けられる接続軸Ｃjの周りに、当たりG1に当接する位置とG2に当接する位置との間で揺動する。固定支軸Ｓｗは回転体Ｊswに設けられ、回転体Ｊswはドア枠Ｗの設けられる固定支軸Ｓwwの周りに図中矢印ハ方向に押しバネＵswによって付勢され回転自在に軸支される。回転体Ｊswの矢印ハ方向の回転は当たりＧswによって阻止される。
回転体Ｊに働く軸力Fjが小さい間は、回転体Ｊcは当たりG2に当接し、回転体Ｊswは当たりＧswに当接した状態を保っている。２つのリンクが重なり回転体Ｊに働く軸力Fjが大きくなると、回転体Ｊcは当たりG1に当接し、回転体Ｊswは当たりＧswから離れて、固定支軸Ｓｗが接続軸Ｃに近づく。
図２４（ｂ）に示すようにリンクＡと回転体Ｊとが相対的に一体になって大きく回転する場合に、押しバネＵswの強さを変えることによってリンク装置の形態を変えて運動速度を変えることができる。実線で示すようにリンクＡと回転体Ｊの回転の中心（Ｃ、Ｓｗ）の位置が略一致した状態では、小さなバネの力で回転することが出来、リンクＡと回転体Ｊの回転の中心（Ｃ、Ｓｗ）の位置が離れた状態では、バネの力が大きくなければ回転することが出来ない。押しバネＵswを強くすると「切替範囲」の当初に力不足が生じてリンク装置の運動速度が遅くなる。
このように伸縮部Ａ，Ｊと開閉体Ｄ，Ｗの取付軸を移動可能にしてリンク数６のリンク装置にすることによって、回転作業時と密閉作業時とにおいてリンク装置の形態が切り替わり、「ドアに作用する力」の大きさが切り替わるようにできる。「（あ）の範囲」では伸縮部の強い力が開閉体に小さく作用する形態を保ち、「（い）の範囲」では伸縮部の弱い力が開閉体に大きく作用する形態に転換する。
図２５はラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに当接して全閉するまでのドアの僅かの回転の間に「ドアに作用する力」を制御する機構の動作説明平面図である。ラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに当接したときに必要な力は、ドアが全開から全閉するまでの全回転範囲を通じて最大であり、ラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwの摺動面部Rww上を移動して全閉するまでに必要な力は、殆んどいらない。この回転範囲で「ドアに作用する力」が上昇してドアが加速すると、衝撃音は無視できない大きさになる。
図２５の開閉装置は図２４の実施例と同じ構造でドアＤの設ける取付軸Ｃとドア枠Ｗに設ける取付軸Ｓｗの間を２つのリンクＪ，Ａで連結し、２つのリンクＪ，Ａが重なるようにして大きな密閉力が働くようにするもので、図２３の実施例において摺動面ＫＫが車輪Ｂの通路を塞いだように、摺動面Ｋによって車輪Ｂの移動に抵抗をかけながらドアを減速している。
図２５（ａ）は全開から全閉に至る一連の動作を説明する平面図で、各時点のリンクＡの状態を図示している。接続軸Ｃは回転体Ｊの回転軸Ｓｗに近づきながら「枢軸Ｏを中心とする円周Ｒｏ」上を図中矢印ロ方向に移動し、「２つのリンクＪ，Ａを連結する連結軸Ｐ」は引きバネＶに付勢されて固定支軸Ｓｗを中心とする円周Ｒsw上を図中矢印イ方向に移動する。閉止寸前に２つのリンクＪ，Ａが重なるようになると２つのリンクＪ，Ａの軸方向に大きな力が働くようになると同時に、２つのリンクＪ，Ａが重なって相対的に一体になり、２つのリンクＪ，Ａはテコとして働くようになる。固定支軸Ｓｗの周りに働く駆動力Mvは、作用点Ｃが支点Ｓｗに近づくことによって「ドアに作用する力」は大きくなる。
リンクＡの回転軸Ｃが回転軸Ｓｗに近づくに従い接近速度は小さくなり、閉止寸前で回転軸Ｃと回転軸Ｓｗとは略一致する。リンクＡは途中で折れ曲がり隅角部Ａｋは回転軸Ｃを中心に円運動し、円運動の中心Ｃは回転軸Ｓｗに近づくに従い接近速度は小さくなり、隅角部Ａｋの軌跡は「切替範囲」で直線に近い円弧から「略固定支軸Ｓｗを中心とする円」になる。
図２５（ｂ）に示すように隅角部Ａｋには車輪ＢＢが装着され、車輪ＢＢと摺動面ＫＫとは係合離脱する。摺動面ＫＫはドア枠Ｗに設けられる支軸Skkの周りに回転自在に軸支され、支軸Skkの周りに図中矢印ト方向に押しバネＵによって付勢され当たりＧkによって図中矢印ト方向の回転を阻止する。摺動面ＫＫは直線部の基端部Ｋｏと曲率を大きく変える終端部Ｋeからなり、車輪ＢＢが円運動するとき車輪ＢＢが摺動面ＫＫを押圧しながら移動し押しバネＵを縮める。車輪ＢＢが基端部ＫＫｏを移動する途中で、角度Θakが直角であるときを境にして、縮んだ押しバネＵが伸び始めて摺動面ＫＫが車輪ＢＢを押圧して移動させる。
摺動面ＫＫは図１０に説明した第１のドアと同じく、ラッチ当接時以後に伸縮部の駆動力Mvはドアに伝わることなく、押しバネＵの力でドアを回転させたように、伸縮部の駆動力Mvが角度Θakが直角になるまで車輪ＢＢを摺動面ＫＫを移動させるならば、ラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwの摺動面部Rww上を移動するとき、摺動面ＫＫを付勢する押しバネＵの力だけでドアを回転させ、図２５（ｃ）に示すように車輪ＢＢが摺動面ＫＫの終端部ＫＫeに至ると車輪ＢＢが円運動の周方向に押圧力Ｆｂが作用してドアＤを戸当たりＧdに押圧する。
図１２に示した押しバネＵと同じく引きバネＶの力を減じることになり、「（い）の回転手段」をそれだけ大きくしなければならないが、ラッチの抵抗が大きい場合と同じである。押しバネＵは縮みながらドア慣性力を吸収し、押しバネＵに蓄えられる力がドアを押し戻す働きをする代わりに、ドアを閉める方向に働くようになる。最終的にドア慣性力が密閉力に変換される。
ドア慣性力は摺動面ＫＫの回転の周方向に働き車輪ＢＢの移動方向に働く力は径方向である。押しバネＵを強くして大きなドア慣性力を摺動面ＫＫによって受け止めても、車輪ＢＢの移動速度に押しバネＵの影響は少ない。また押しバネＵを強くしてもドアを開く方向に跳ね返すことはない。押しバネＵはドア慣性力を吸収して縮むが、車輪ＢＢが摺動面ＫＫを押圧しながら移動するので復元することはなく、ドアが開く方向に押戻されることはない。摺動面ＫＫは押圧力Ｆｂとそれと反対方向のドア慣性力とを同時に受け止めて、図１２に示す摺動面Ｋ2のように２つの力に挟まれた状態にあって、車輪ＢＢが摺動面ＫＫを押圧する力は図１２に示す車輪Ｂ2が摺動面Ｋ2を押圧する力と同じく、ドアと共にドア慣性力の反力をも同時に押さえ込むものである。
図２５において回転体Ｊの付勢手段は、押しバネＵの復元力でラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwの摺動面部Rww上を移動するようになると、駆動力Mvはドアの回転に無効になるものである。図２５においてリンクＡＡは回転体Ｊに設けられる支軸Ｉａの周りに回転自在に軸支され、途中で直角に曲げられ、隅各部にバネの片方の支軸Ｓａを設けて先端部には車輪Ｂが装着される。バネの他方の支軸Swwはドア枠Ｗに設けられる。
図２５（ａ）に示すように、「（あ）の範囲」でリンクＡＡは側面が固定支軸Ｓｗに接触したまま回転し、バネの支軸Ｓａは固定支軸Ｓｗの周りを小さく公転する。リンクＡＡと引きバネＶは図２と同じく「引きバネＶとリンクＡＡの連結体」であって、図２の「引きバネＶとリンクＡとの連続体ＡＶ」はリンクＡの軸芯線Zaとバネの軸芯線Zvとが一直線状になるとき拘束が解除されるが、図２５においてリンクＡの軸芯線Zaaとバネの軸芯線Zvとが一直線状になるとき拘束が解除されない。図２５（ａ）に示すようにリンクＡＡの側面が固定支軸Ｓｗから離れると車輪Ｂは摺動面Ｋ１に沿って移動し、バネの支軸Ｓａは固定支軸Ｓｗの周りを小さく公転し続ける。ラッチ当接時に車輪Ｂは摺動面Ｋ１から離れて、バネの支軸Ｓａは固定支軸Ｓｗから遠ざかり、駆動力Mvは大きくなる。２つの軸芯線が折れ曲がったままでバネの支軸Ｓａの拘束が解除される。
図２５（ｃ）に示すように摺動面Ｋ3の外縁部は「固定支軸Ｓwwを中心とする円弧で、車輪Ｂが摺動面Ｋ3に沿って移動するとき引きバネＶの長さは変化せず、引きバネＶの引張力はドアに作用しない。車輪Ｂは摺動面Ｋ１から離れて、２つの軸芯線が折れ曲がった状態から一直線状になる瞬間だけ、押しバネＵの力は回転体Ｊに作用するが、ラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwの摺動面部Rww上を移動するとき以後は無効になる。
図２５（ｂ）に示すように摺動面Ｋ3はドア枠Ｗに設ける固定支軸Ｓkに軸支され、摺動面Ｋ3を所定の回転角で固定できる。固定支軸Ｓkを中心に図中矢印ニ方向移動して円弧Rsww1に沿うようにすると車輪Ｂの図中矢印ホ方向の移動に抵抗が掛かり密閉時にドアは減速する。円弧Rsww2に沿うようにするとドアは加速する。
このようにドアＤの小さな回転に対して回転体Ｊが大きく回転するので、回転体Ｊの大きな回転範囲において「ドアに作用する力」を自由に操作できる。ドアＤが戸当たりＧdに当接するとき「ドアに作用する力」が働かない様にして、ラッチ雄部Ｒdが保有するバネの力で雌部Ｒwの凹部に嵌まり込むようになると衝撃音が最も小さくなる。
ドアＤが戸当たりＧdに当接するときに施される手段は衝撃音を最も小さくするために最も効果があり、それまでに施される手段が如何に有効に働いても最後に施される手段が有効でなければ衝撃音が小さくならない。
図２６，２７は図２２〜２４の伸縮部がリンクＡと回転体Ｊの２つのリンクからなる４節回転機構にリンクを１つ追加して、伸縮部がリンクＡと回転体ＪとリンクＡＡの３つのリンクからなる５節回転機構にした開閉装置の動作説明平面図である。「（あ）の範囲」でリンクＡとリンクＡＡとは一直線状になって１つのリンクとして動作し、「（い）の範囲」でリンクＡと回転体Ｊとが相対的に一体になって１つのリンクとして動作する。
図８，１９において開閉部に取り付くリンクが開閉部と当接離脱するのと異なり、開閉部と伸縮部との取付部以外において隣合うリンク同士が互いに当接離脱する。５節回転機構にすることによって、リンク装置の運動の過程に分岐点が認められ、リンク装置の運動が停止する場合と継続する場合の２つの形態に別れるようになる。
これまでに説明した開閉装置はラッチ当接時にドアが一旦停止をするものであったが、図２６，２７の開閉装置はドアの停止位置をラッチ当接時以前にすることが出来、指を詰めない開度でドアを停止し、ドアガ強風に煽られたとき指詰め事故を防止出来る。
図２６，２７の開閉装置はドアＤの設ける取付軸Ｃとドア枠Ｗに設ける取付軸Ｓｗの間を３つのリンクＪ，Ａ、ＡＡで連結する５節回転機構のリンク装置で、図２２のリンクＡに代わって「リンクＡとリンクＡＡを連結軸ＰＰで連結した２つのリンク」が「固定支軸Ｓｗの周りに回転自在に軸支される回転体Ｊの先端部に設ける連結軸Ｐ」と接続軸Ｃとに接続される構造である。連結軸ＰＰが「固定支軸Ｓｗと接続軸Ｃとを通る直線Tc」を２度に亘って横切り、往復することを特徴にしている。図２６においてリンクＡの軸芯線Zaは連結軸Ｐと連結軸ＰＰとを通る直線であって、図２６のリンク装置はリンクＡの軸芯線Zaが固定支軸Ｓｗを横切るようにしていて、図２７のリンク装置はリンクＡとリンクＡＡが連結軸ＰＰを中心にして図中矢印ニ方向に閉じるように、連結軸ＰＰの周りを或いは図２７に図示するように接続軸Ｃの周りをバネVppで付勢していて、連結軸ＰＰが直線Tcを横切り往復するようにしている。
図２６のリンクＡは先端がＬ型に曲がり、図２７のリンクＡは先端がＬ型に曲がっていない。図２６（ａ）図２７（ｂ）に説明するように連結軸ＰＰが「固定支軸Ｓｗと接続軸Ｃとを通る直線Tc」を横切る以前は、「（あ）の範囲」で２つのリンクＡ，ＡＡの連結点Ｐ，ＰＰ，Ｃは常に同一直線ＺＺ上にあって、２つのリンクＡとＡＡとは１つのリンクとして動作し、回転体Ｊがの固定支軸Ｓｗの周りに図中矢印イ方向に図示しない付勢手段によって回転すると、ドアＤは２つのリンクＡとＡＡを介して牽引され枢軸Ｏを軸に図中矢印ロ方向に回転する。図２７の場合は「（あ）の範囲」で回転体JがリンクＡを牽引する力によってバネVppが引き伸ばされ、リンクＡとリンクＡＡとが一直線状になるが、ドアが加速しだすと牽引する力は弱まり、リンクＡとリンクＡＡとが連結軸ＰＰを中心にして図中矢印ニ方向に閉じるようになり、リンクＡとリンクＡＡと折れまがったまま１つのリンクとして動作する。
２つのリンクＪ，Ａが係合しない「（あ）の範囲」では連結軸Ｐが「一直線状になった１つのリンクＡ，ＡＡ」を牽引するが、２つのリンクＪ，Ａが係合する「（い）の範囲」では連結軸ＰＰがリンクＡＡを牽引する。２つのリンクＪ，Ａが係合するとき２つのリンクＪ，Ａはテコとして働き、固定支軸Ｓｗがテコの支点となり連結軸ＰＰが作用点となる。
「（い）の範囲」で回転の中心Ｓｗと作用点ＰＰとの間の距離が「回転の中心Ｓｗと作用点Ｐとの間の距離」より小さくなることで、固定支軸Ｓｗの周りに働く駆動力Mvが大きく「ドアに作用する力」に変換される。
図８の揺動リンクＡが「切替範囲」でドアＤと離脱して拘束が解除されるのと異なり図２６,２７の場合は「切替範囲」で２つのリンクＪ，Ａが係合して拘束される。閉止過程において回転体Ｊが図中矢印イと反対方向に回転する場合も、連結軸ＰＰが往復する方向を反対にすれば、同様の効果が得られる。
連結軸ＰＰが「固定支軸Ｓｗと接続軸Ｃとを通る直線Tc」を横切ると、リンクＡと回転体Ｊとは互いに側面同士を当接しあい相対的に一体になる。図２６（ｂ）図２７（ａ）は連結軸ＰＰが「固定支軸Ｓｗと接続軸Ｃとを通る直線Tc」を２度に亘って横切り往復した後の動作説明図である。
リンクＡと回転体Ｊとが相対的に一体となり１つのリンクＡＪを形成し、１つのリンクＡＪが動作する。１つのリンクＡＪの軸芯線Zajは「固定支軸Ｓｗと連結軸ＰＰとを通る直線である。連結軸ＰＰが往復して２度目に直線Tcを横切るとき、軸芯線ZajとリンクＡの軸芯線Zaaとは折れ曲がった状態から一直線状に伸びて、「固定支軸Ｓｗと接続軸Ｃとの間の距離」が増加する。一直線状に伸びた状態から再び折れ曲がり、「固定支軸Ｓｗと接続軸Ｃとの間の距離」が減少する。これに伴いドアは一旦開いて再び閉まるようになる。
ドアが一旦開く回転量は当たりＧaによって調節でき２つのリンクＪ，Ａが係合するまで軸芯線Zajと軸芯線Zaaとが一直線状に伸びたままにすればするほどドアが一旦開かなくなる。
リンクＡと回転体Ｊとが相対的に一体となる以前では連結軸ＰPは固定支軸Ｓｗを中心に図中矢印ハ方向に回転し一体となった以後は図中矢印ハと反対方向に回転する。リンクＡと回転体Ｊとが相対的に一体となるとき連結軸ＰPは移動方向を逆転するので、「ドアに作用する力」は瞬間的にゼロになり、リンクＡとリンクＡＡが連結軸ＰＰを中心にして図中矢印ニ方向に閉じ方向に回転する。
この閉じ方向の回転を当たりＧaによって阻止すると、１つのリンクＡＪの図中矢印イ方向の回転によってドアは動くが、ドアを押して閉めようとしても動かなくなる。これはドアが低速回転するときドアは駆動力Mvによって閉止するが、ドアが急速に回転してドア慣性力によって閉止するときドアを急停止させることを意味している。
図２７（ｃ）（ｄ）は接続軸Ｃを第１のドアJcを介してドアＤに取り付けた構造のリンク装置で、図２７（ｃ）に示すように「（あ）の範囲」で第１のドアJcとドアＤとは開いた状態を保って閉止し、閉止寸前でリンクＡと回転体Ｊとが相対的に一体となるとき連結軸ＰＰは移動方向を逆転する。「開いた状態の第１のドアJcとドアＤ」はドア慣性力によって閉じ始める。
図２７（ｃ）はドアが低速回転するときでドア慣性力が小さい場合で、第１のドアJcとドアＤとは開いた状態で連結軸ＰＰが直線Tcを再び横切り、ドアが開く方向に回転せずに閉止する状態を示している。連結軸ＰＰが図中矢印ハと反対方向に移動するとき、連結軸ＰＰの周りに取り付けた引きバネＶを引き伸ばす以外の負荷がかからないため、連結軸ＰＰは図中矢印ハと反対方向の移動を一瞬にして終えるようになる。
本発明の「切替手段」は無負荷の動作が一瞬にして終わる問題点があり、この動作に掛ける負荷を減速或いは密閉のために利用する対策が講じられるが、そもそもバネでドアが動くのではなく、一定の速度が保たれる電動アクチュエータを採用すると問題は一挙に解決する。
図２７（ｄ）はドアが高速回転してドア慣性力が大きく働く場合で、連結軸ＰＰが直線Tcを再び横切る前に第１のドアJcとドアＤとが閉じた状態となり相対的に一体になりドアが急停止した状態を示す。時間経過した後でドア慣性力が消滅すると、ドアが一旦開く方向に回転してその後閉止する。
このように４節回転機構に１つリンクを追加することによって、リンク装置は大きさが異なるドア慣性力に対して異なる形態を示すようになり、ドア慣性力に応じて制動力が働くようになる。
ドアＤが閉止方向に回転して連結軸ＰＰが直線Tcを横切り、リンクＡと回転体Ｊとが相対的に一体になるとき、回転体ＪとリンクＡは連結軸Ｐを中心に閉じ方向に回転する。図２６、２７（ａ）に示すように回転体ＪとリンクＡとが閉じた状態でドアを開くとき、相対的に一体になったリンクＡと回転体Ｊと連結軸Ｐを中心に開く方向に回転する。図２７（ａ）,（ｂ）に示す場合はドアを開くとリンクＡとリンクＡＡは一直線になって、リンクＡと回転体Ｊとが連結軸Ｐを中心に開きながら、回転体Ｊが図中矢印イと反対方向に回転する。ドアは開くことが可能である。
図２６（ａ）,（ｂ）に示す場合は、ドアＤが閉止方向に回転して連結軸ＰＰが直線Tcを横切ってリンクＡと回転体Ｊとが相対的に一体になるとき、リンクＡの軸芯線Zaが固定支軸Ｓｗを横切るので、一旦横切ったリンクＡの軸芯線Zaは戻ることは出来なくなる。図２６（ａ）,（ｂ）に示すようにリンクＡの軸芯線Zaと「リンクＡと回転体Ｊとが互いに当接しあう側面」とが固定支軸Ｓｗを中間にして互いに反対側にある場合は、ドアを開く方向の力が連結軸ＰＰに働くと
、連結軸Ｐをドアの閉じ方向に回転させ、リンクＡと回転体Ｊとが互いに離間する方向ではなく当接しあう方向に回転し、ドアは開かなくなる。
図２６（ｃ）〜（ｅ）はリンクＡの軸芯線Zaが一旦横切った場合でもドアが開くようにする装置の説明図で、車輪ＢはリンクＡの連結軸ＰＰと異なる位置に装着され、摺動面Ｋは固定支軸Ｓｗの周りに回転自在に軸支され、図中矢印ホ方向の回転は当たりＧkによって阻止される。摺動面Ｋは、車輪Ｂが摺動面Ｋの基端部Ｋｏから終端部Ｋeに向かって移動するとき、固定支軸Ｓｗから遠ざかるような渦線形状であって、終端部Ｋeに車輪Ｂが嵌まり込む凹部が設けられる。
図２６（ｃ）はリンクＡの軸芯線Zaがはじめて横切った状態を示し、連結軸Ｐは連結軸ＰＰにドアを開く方向の力が働くと図中矢印イ方向に回転する位置にある。車輪Ｂが摺動面Ｋの基端部Ｋｏに係合する。図２６（ｄ）は密閉時の状態を示し、摺動面Ｋの図中矢印ホ方向の回転が当たりＧkによって阻止され停止した状態で、車輪Ｂが摺動面Ｋの基端部Ｋｏから終端部Ｋeに向かって移動する。連結軸ＰＰは固定支軸Ｓｗの周りに矢印ハと反対方向に移動するとき、ドアを開く方向に回転させる力が必要になるだけではなく、側面同士が係合しあった回転体ＪとリンクＡとは互いに相手を引き離す方向に回転し、回転体ＪとリンクＡとの間を拡げながら車輪Ｂが移動するので、車輪Ｂの移動に負荷がかかり、連結軸ＰＰは一瞬にして矢印ハと反対方向に移動することなく、ゆっくりと移動する。凹部に車輪Ｂが嵌まりこむと、連結軸ＰＰにドアを開く方向の力が働くとき連結軸Ｐは図中矢印イと反対方向、即ちドアが開く方向に回転する位置にある。
図２６（ｅ）はドアを開いたときの状態を示し、凹部に車輪Ｂが嵌まり込んだまま、摺動面Ｋが当たりＧkから離れて図中矢印ホと反対方向にの回転し、凹部から車輪Ｂが脱出してドアが開く状態を示す。連結軸ＰＰにドアを開く方向の力が働くとき連結軸Ｐは図中矢印イと反対方向方向に公転する。
図２８は図２６,２７に示した５節回転機構でドアＤとドア枠Ｗとの間を３つのリンクＪ，Ａ、AAで連結し、図２５において隅角部Ａｋの車輪ＢＢが摺動面ＫＫに沿って移動したように、リンクＡの側面が車輪Ｂに沿って移動するようにしたリンク装置である。図２６,２７に示した５節回転機構に車輪Ｂを追加することによって「（あ）の範囲」で一直線状であったリンクＡとリンクＡＡと閉止寸前で折り曲げることが出来、リンクＡＡの軸芯線Zaaを枢軸Ｏに近づけることによって、「切替手段」以前に「ドアに作用する力」が不足して減速するようになる。
回転体Ｊは引きバネＶ1、Ｖ2で付勢され、それぞれの片方の支軸を回転体Ｊの設ける支軸Sj1，Sj2に、他方をドア枠Ｗに設ける支軸Sw1、Sw2に取り付ける。引きバネＶ1は「（あ）の範囲」で引きバネＶ2は「（い）の範囲」で有効に働く。回転体ＪとリンクＡは連結軸Ｐで、リンクＡとリンクＡＡとは連結軸ＰＰで連結される。図２８（a）（ｂ）に示すように回転体Ｊと車輪Ｂの回転軸Sw、Swbは「固定支軸Ｓwwに回転可能に軸支された回転体Ｊｃ」に設けられ、回転体Ｊｃは押しバネＵによって図中矢印ニ方向と反対方向に回転付勢されるが、車輪Ｂが図中矢印ニ方向に移動することによってラッチ当接時に「ドアに作用する力」が不足してもリンク装置の運動が停止しない。
図２８（ｃ）は全開から全閉に至る一連の動作を説明する平面図で、各時点のリンク部材の位置を図示している。接続軸Ｃは枢軸Ｏを中心とする円周Ｒｏ上を図中矢印ロ方向に移動し、連結軸Ｐは固定支軸Ｓｗを中心とする円周Ｒｓｗ上を図中矢印イ方向に移動する。
リンクＡとリンクＡＡとは全開時から暫らくの範囲では一直線状になり、リンクＡの側面が車輪Ｂに当接すると折れ曲がり始める。リンクＡの側面が車輪Ｂに当接した状態は「リンクＡの側面と車輪Ｂとの接点」を支点として、連結軸Ｐを加力点、連結軸ＰＰを作用点とするテコが機能するが、支点作用点間距離が減少し支点加力点間距離が増加しても、リンクＡＡの軸芯線Ｚaaはドアを牽引する力の作用線であって、閉止寸前で方向を枢軸Ｏに向けるようになり「ドアを回転させる力」は小さくなる。加力点に働く力が大きくてもドアには小さく作用する。リンクＡの側面が車輪Ｂに当接してリンクＡとリンクＡＡとが折れ曲がり始めてから、連結軸ＰＰが車輪Ｂに近づきリンクＡＡが「閉止したドア面Ｄ0」に対して直角になるまで、車輪ＢはリンクＡの側面に沿って長い距離を移動するが、この間のドアの回転は小さい。
ラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに当接して、図２８（ａ）に示すようにリンクＡの側面が車輪Ｂに当接し、図２８（ｂ）に示すように連結軸ＰＰが車輪Ｂに近づいて、ラッチ雄部Ｒdが凹み始めるようにすると、ドアの僅かな回転に対して「切替手段」が大きく動作することになる。
「切替手段」の動作の途中で、引きバネＶ１は回転体Ｊを回転させる力を失い、引きバネＶ２の軸芯線Zvは回転体Ｊの回転の中心Ｓｗから徐々に離れる。軸芯線Zvが固定支軸Ｓｗに近いとき、回転体Ｊを回転させる力がゼロに近い状態にあって車輪Ｂは一旦停止状態になる。このように閉止寸前に駆動部はドアを回転させる力が少なく緩慢に動く。これに対してドアが勢いよく回転する場合、図２８（ｂ）に示すようにリンクＡＡが図中矢印ハ方向に回転し回転体Ｊが図中矢印イ方向に回転して駆動部が急速に回転させられることになるが、たとえばリンクＡが板バネからなり湾曲して車輪Ｂを強く押圧する場合で車輪Ｂの移動が止まったままになる場合、リンクＡＡが図中矢印ハと反対方向に回転し回転体Ｊが図中矢印イと反対方向に回転して、ドアの閉止方向の回転に抵抗する。また図２８（ｂ）に示すように、車輪Ｂの回転軸Swbが固定支軸Ｓwwの周りに回転可能に軸支され押しバネＵによって図中矢印ニ方向と反対方向に付勢されることによって、車輪Ｂの移動が止まったまま、リンクＡと回転体Ｊと回転体Ｊcとが相対的に一体になって固定支軸Swwを軸に図中矢印ハ方向と反対方向に回転し、ドアの閉止方向の回転に抵抗することが出来る。
このように車輪Ｂの移動がドアの閉止回転に対して遅れるようになると、「ドアＤ面とリンクAAの軸芯線Zaaとの交差角度Θaa」は鋭く鋭角になり、ドアに慣性力が働くと更に鋭角となってドアを減速する。このようにして慣性力を制動力に変換することが出来る。手で強くドアを押し込む時や突風などの急激な力がドアに作用する時にはドアは急速に回転することになるが、これらの外力が大きいほど制動力は大きく働き急ブレーキがドアにかかるようになる。
「切替範囲」の始まりから交差角度Θaaは増加し始め「ドアを回転させる力」は増加し始める。即ち「切替手段」はドアの加速を伴う。しかしながら交差角度Θaaは外力が働くと更に鋭角となる傾向が残っている。図２８（ｃ）に示すようにリンクＡＡの軸芯線Zaaを閉止寸前で枢軸Ｏに近づくようにすると、リンクＡの軸芯線ZaとリンクＡＡの軸芯線Zaaとの交差角度Θa」は「切替範囲」の途中において増加から減少に転じ、交差角度Θaは途中極小値を持つことが認められる。図２８（a）に図示するように交差角度Θaを制限する当たりＧaを取り付けると、当たりＧaがリンクＡＡの側面に係合離脱することによって閉止寸前に減速し密閉時に減速が解除される。
当たりＧaがリンクＡＡの側面に係合した状態のまま手で強くドアを押し込む時や突風などの急激な力がドアに作用する時にはリンクAとリンクＡＡとは相対的に一体になって押し込まれ、回転体Ｊの図中矢印イ方向の回転を逆にする。
図２２のリンク装置は５節回転機構の枢軸Ｏを１番目として２番目の連結軸の回転を解除可能に拘束するものであり、ドアＤを１番目のリンクとして第１のドアＪｃを２番目のリンクとするとき１番目のリンクと２番目のリンクとが係合離脱するものである。図２８のリンク装置も５節回転機構であって、当たりＧaがリンクＡＡの側面に係合離脱することは３番目の連結軸の回転を解除可能に拘束するものであり、２番目のリンクと３番目のリンクとが係合離脱するものである。このように５節回転機構が４節回転機構になると図２５のリンク装置と同じ構造になり、図２５のリンク装置も図２８のリンク装置も１番目のリンクに摩擦手段を設ける点においても同じであって、運動可能な４節回転機構の１つのリンクを拘束することで運動不能な状態に近づけている。図２７（ａ）,（ｂ）の５節回転機構の３番目の連結軸に引きバネＶを取り付けて半拘束状態にする場合と同様である。
このようにリンク装置の連結軸周りに拘束或いは半拘束手段を設けてリンク装置の動作を制御することが出来るが、それぞれ拘束する場所によって運動は異なり、異なる役割を果たしている。例えば図２６（ａ）,（ｂ）の５節回転機構において３番目のリンクと４番目のリンクとが係合離脱することによって駆動力Mvの大きさが小から大に転換する。図２において摺動面Ｋを４番目のリンクとするとドア枠Ｗは５番目のリンクであって、図２は５番目の連結軸を半拘束した状態である。図２の摺動面Ｋは図２２の第１のドアＪｃであって、図２は５番目の連結軸も図２２の２番目の連結軸も「伸縮部との取付軸」であることで同じであって、同じ役割を果たしている。
図２８においてリンクＡがテコとして働き常に車輪Ｂを強く押圧するので車輪Ｂの回転軸Swbの周りに働く摩擦抵抗は大きく、「リンクＡの車輪Ｂに沿う移動」にブレーキをかける。図２５においてドア枠Ｗに設けた支軸Skkに車輪ＢＢを装着し、車輪ＢＢがリンクＡの隅各部Ａｋに沿って移動するようにして、車輪ＢＢと摺動面ＫＫとの立場を入れ替えた場合に、車輪ＢＢの回転軸Skkの周りに摩擦抵抗が働くと「リンクＡの隅各部Ａｋの車輪ＢＢに沿う移動」にブレーキをかける。図２８において車輪Ｂの回転軸Swbの周りに、或いは図２５において車輪ＢＢの回転軸Skkの周りにダンパなどの遅延装置を取り付けることによってドアは更に減速される。本発明の閉止装置はドアに直接抵抗を掛けてドアの回転を遅延するものではなく、駆動部に抵抗を掛けてドアの回転を間接的に遅延するものある。
ドアに直接抵抗を掛けてドアを減速する手段が、ドアの回転を止めてしまうか減速手段が全く効かないかのどちらかであったように、駆動部や「切替手段」の動作を遅延する手段としてダンパや摩擦抵抗を使用することは、駆動部や「切替手段」が非常に小さな力で動作するので、駆動部や「切替手段」の動作を止めてしまうか全く効かないかのどちらかの結果を招く。図２８のように車輪Ｂの回転軸Swbの周りに摩擦抵抗を大きくする手段は、駆動部や「切替手段」の動作を止めてしまわない程度に「ドアに作用する力」を強くすることで解決できる。この場合の「ドアに作用する力」はドアと連動しないので、一定の大きさに設定できる。
このようにラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに当接して凹み始めるまでの間に車輪ＢはリンクＡの側面に沿って長い距離をしかも長い時間を要して移動し、この間にドア慣性力が消滅する。
図２９の実施例では上述の複数の動作が靜慣性から動慣性に移行することによって「切替手段」の所要時間が遅延する。この間に伸縮部の動きがドアの開閉運動に伝わらないことによってドアは空走するが、ドア慣性力が「ドアを回転させる力」は減衰する。
図２９の「切替手段」には多くのバネと複数の動作が連続することによってドアを回転させずに或いはドアを僅かに回転させながら、「密閉装置に力を蓄える負荷」をかけて「切替手段」の動作を遅延させるものであって、「密閉装置に蓄える力」は徐々に成長して「ドアを密閉する力」に達したとき密閉装置が作動してドアを密閉する。このとき過不足なく力がドアに作用してドアが密閉される。密閉時の衝撃音は余分に作用する力の大きさに比例するので密閉時の衝撃音は最も小さくなる。
図２９（ａ）は「（あ）の範囲」で、ドアＤに装着される車輪Ｂが「枢軸Ｏを中心とする円周Ｒｏ上を図中矢印ハ方向に移動して、ドアＤが枢軸Ｏを軸に図中矢印ロ方向に回転する一連の動作を説明している。摺動面Ｋは引きバネＶ１とＶ２によって回転軸Ｉｋを軸に図中矢印イ方向に付勢され、車輪Ｂを押圧しながら回転する。
「車輪が摺動面を押圧する力Ｆｂの作用線」と枢軸Ｏとの距離が略一定するように、摺動面Ｋの形状は図４（ｃ）に示した作図法に準じて設計されていて、「（あ）の範囲」で小さな力がドアに作用するようにしている。
「車輪が摺動面に沿って移動する回転機構」は「車輪が摺動面を押圧する力Ｆｂ（即ち回転の径方向に働く力）」がいくら大きくても「車輪が摺動面に沿って移動する力（即ち回転の径方向に働く力）」は「車輪が摺動面を押圧する力Ｆｂの作用線」と枢軸Ｏとの距離を小さくすることによっていくらでも小さく出来る特徴があって、この特徴をドアに利用すると、いくら強いバネを使用してもドアの開閉に影響せず、ドアを開くときに非常に軽く感じられる効果をもたらす。
図２９の場合は「切替手段」の動作が大きく複数であるためバネの伸縮が大きく、そのため「（あ）の範囲」ではバネの力が大きく働いている。また部品数を増加して滑り対偶或いは回り対偶で連結される連結部分の数が増加するため、装置全体の摩擦抵抗が大きくなり強いバネを使用しなければならなくなる。「車輪が摺動面に沿って移動する回転機構」を採用することによって、強いバネの力は図２９（ａ）に示すように「（あ）の範囲」で温存されドアに小さく働き、図２９（ｂ）（ｃ）に示すように「（い）の範囲」でドアに大きく働く。
「切替手段」が進行するに従いバネの力は減衰するので、小さな力でもより装置が動き易い状態に移行すると同時に、小さな力でもより大きくドアに作用するようにしなければならない。多くの実施例に認められるように「切替手段」において駆動軸を移動可能にする手段や摺動面Ｋを回転可能にする手段は「切替手段」の動作を大きくして「ドアに作用する力がドアを密閉する力に到達するまで」のバネの伸縮を大きくするものであって、バネの剛性を小さくする結果となり、車輪Ｂが緩く長い勾配を上るように「ドアに作用する力」をゆっくりと成長するものである。
図２９（ａ）に示すように「（あ）の範囲」で車輪Ｂは摺動面Ｋに沿って終端部Ｋｅから基端部Ｋｏに大きく移動するが、上記力Ｆｂの作用線の向く方向は枢軸Ｏに略一定していて、回転軸Ｉｋを軸に回転する摺動面Ｋの図中矢印イ方向の回転は小さい。即ち閉止装置の回転は小さくドアの回転は大きい。「（い）の範囲」では車輪Ｂは基端部Ｋｏ付近に留まり移動は少ないが、上記力Ｆｂの作用線の向く方向は大きく回転する。図２９（ｂ）（ｃ）に示すように回転軸Ｉｋを軸に回転する摺動面Ｋの図中矢印イ方向の回転は大きい。即ち閉止装置の回転は大きくドアの回転は小さい。
摺動面Ｋの回転軸ＩｋはシャフトＳｈの先端部に設けられ、シャフトＳｈは回転体Ｊswに設けられる溝Ｈに添って移動するようにしている。回転体Ｊswはドア枠Ｗに設ける固定支軸Ｓｗの周りに回転自在に軸支され、シャフトＳｈの末端部に装着される車輪ＢＢによって図中矢印ニ方向の回転が制御される。図２９（ａ）に示すようにドアを回転させる力が弱い「（あ）の範囲」では、シャフトＳｈは引きバネＶ１とＶ２によって図中矢印ヘ方向に引き出され、当たりＧjcによって引き出された状態に静止させられているので、図２９（ｂ）に示すように閉止寸前に車輪Ｂが摺動面Ｋの基端部Ｋｏに近づくと、車輪Ｂの進行方向（図中矢印チ方向）前方の通路は塞がれて車輪Ｂの進行は阻止される。図２９（ｂ）に示すような状態ではシャフトＳｈが後退して摺動面Ｋが車輪Ｂの周りを図中矢印ト方向に回転する。同時に車輪ＢＢが摺動面ＫＫ１からＫＫ２に移動して段差を降りる。このようにして回転体Ｊｃは図中矢印ニ方向に回転して図２９（ｃ）に示すようにドアを密閉する。
「（い）の回転手段」はシャフトＳｈが後退して回転する動作と摺動面Ｋが回転する動作とを伴い、「複数の靜から動に移行する動作」を伴うことによって「（い）の回転手段」の動作時間が遅延する。
車輪ＢはリンクＡに設けられる車輪の回転軸Ｉｂに装着され、リンクＡはドアＤに設ける接続軸Ｃの周りに回転自在に軸支される。押しバネＵはリンクＡとドアＤとの間に挿入され、リンクＡを図中矢印ホと反対方向に付勢し、当たりＧaがこの回転を阻止している。押しバネＵの剛性がゼロであるときリンクＡは接続軸Ｃの周りに回転自由に軸支された状態であって、ドアが止まった状態でも伸縮部は運動し続ける。「切替手段」はドアの回転を全く或いは殆んど伴うことはない。
通常の「切替手段」がドアを回転させずに動作するとき、閉止装置の動作に負荷が掛からなくなりバネにも負荷の掛からなくなる。バネは一瞬にして伸縮するので「切替手段」は殆んど時間を要することなく「ドアに作用する力」連続して小から大に切り替わりドアの加速を伴うことになる。図２９の場合「切替手段」が複数の動作を伴うので「切替手段」は時間を要することになる。
押しバネＵの剛性が小さいとき、「切替手段」はドアを回転させる代わりに押しバネＵを縮める仕事をすることになり、負荷のかかるバネは一瞬にして伸縮しない。押しバネＵを縮めて押しバネＵに「ドアを回転させる力」を蓄積する過程において、伸縮部の動きがドアに伝わるが、ラッチがドア枠に当接した当初は押しバネＵに「ドアを回転させる力」はなく。ラッチがドア枠に当接した状態で待機する。
押しバネＵに蓄積される力の大きさが「ラッチを凹ませる力」に大きさに到達すると同時に、押しバネＵが伸びることによってドアが密閉される。この時伸縮部は動くことなく押しバネＵが伸びるだけであり、伸縮部の力はドアに伝わらない。密閉時にラッチに作用する力は過不足がなく、閉止時の衝撃音も最小になる。ドアが密閉されると伸縮部は再び動き、ドアを戸当たりに強く押圧する。
押しバネＵの剛性が大きいときリンクＡはドアＤに固定された状態であって、伸縮部の動きとドアの開閉運動とは連動する。図２９（ｂ）（ｃ）に示すように摺動面Ｋに対面して摺動面ＫＫを追加して、摺動面Ｋと摺動面ＫＫとの間に車輪Ｂが辛うじて往復出来る通路を設けると、伸縮部の動きがドアの運動に伝わると同時に、ドアの運動が伸縮部の動きに伝わる。伸縮部の動きがドアの開閉運動に伝わってドアが回転する速度と、ドアが慣性力で回転する速度と同じでないので、伸縮部の動きとドアの回転運動とが互いに干渉し合うようになる。摺動面Ｋがドアを回転させる動きと摺動面ＫＫがドアの密閉を阻止する動きが互いに干渉し合うようになる。またドアが閉止に至るには上述の「複数の靜から動に移行する動作」を運動させる必要があって、複数の動作が終了するまで密閉が阻止される状態であってドアは密閉されない。
ドアの回転に伴う「ドアに作用する力」の変化が同じであれば、ドアの運動は同じになる。ドアのそれぞれの回転範囲において、それぞれ異なる力がドアに作用するようにする場合、１つのバネの力を制御するより、異なる力と異なる剛性のバネをそれぞれの回転範囲において用いる方が、設計は簡単になる。図３０,３１は「（あ）の範囲」で働くバネと「（い）の範囲」で働くバネとを別々に用意して、「切替範囲」で交替する回転機構の動作説明平面図である。また図３０,３１の開閉装置は「（あ）の範囲」で働く回転装置から「（い）の範囲」で働く密閉装置にリレーされる装置である。また装置を小型化するため、回転体Ｊの付勢手段を回転軸Ｓｗの周りに集約するものである。
図３０（a）〜（ｃ）は剛性の異なる２つのバネが回転軸Ｓｗの周りに直列に働き、図３０（ｄ）〜（ｆ）は並列に働く。閉止したドアを少し開くとき図３０（a）〜（ｃ）において、剛性の弱い捩りバネＵＶ１から伸縮し、区分した別々のドアの回転範囲において、剛性が異なるバネのそれぞれが他方の影響を受ける。図３０（ｄ）〜（ｆ）においては影響を受けない。
図３０（a）〜（ｃ）において図３０（a）は全開時、図３０（ｂ）は閉止途中の状態図、図３０（ｃ）は閉止時の状態図である。
回転体Ｊ１とＪ２は回転軸を同じくし共に固定支軸Swの周りに回転自在に軸支される。捩りバネＵＶ１と捩りバネＵＶ２は回転体Ｊ１で連結され、捩りバネＵＶ１と捩りバネＵＶ２の連続体の片方はドア枠Ｗの設けるバネ支軸Ｓ１に、他方は回転体Ｊ２に設けるバネ支軸Ｓ２に取り付く。捩りバネＵＶ１と捩りバネＵＶ２はともに両端の支軸が近づく方向に付勢するＵ形に成形された弾性体で、捩りバネＵＶ1の剛性は小さく伸縮は大きく設定している。捩りバネＵＶ２の剛性は大きく伸縮は小さく設定している。
図３０（ｃ）にバネが最も緩んだ状態を示し、回転体Ｊ１は回転体Ｊ２に設けられる当たりＧ１に当接して、回転体Ｊ１の図中矢印イ方向の回転が阻止される。回転体Ｊ２はドア枠Ｗの設けられる当たりＧ2に当接して、回転体Ｊ２の図中矢印ロ方向の回転が阻止される。
図３０（ｂ）に示すように回転体Ｊ2を図中矢印イ方向に回転させると、捩りバネＵＶ１と捩りバネＵＶ２はともに伸ばされて、捩りバネＵＶ2は剛性が大きいので殆んど伸縮せず、回転体Ｊ1が当たりＧ1から僅かに離れる。回転体Ｊ1が「ドア枠Ｗの設けられる当たりＧ11」に当接するまで大きく回転して、捩りバネＵＶ1が大きく伸縮する。
回転体Ｊ1が当たりＧ11に当接して更に図中矢印イ方向に回転するとき、図３０（ａ）に示すように回転体Ｊ1は止まったまま回転体Ｊ2だけが回転し、捩りバネＵＶ1は伸縮することなく捩りバネＵＶ２だけが伸縮する。このようにして「区分した別々のドアの回転範囲」において異なる力がドアに作用する。
図３０（d）〜（f）は、異なる２つのバネが「区分した別々のドアの回転範囲」において、それぞれ他方の影響を受けずにそれぞれが単独に動作するように実施例であり、図３０（d）は閉止時の状態図で、バネが自然の形に戻った状態を示している。図３０（ｅ）は閉止途中の状態図、図３０（f）は全開時の状態図である。回転体Ｊは固定支軸Swの周りに回転自在に軸支され、バネＵ1,Ｕ２はＵ形に成形された弾性体で、それぞれ片方の支軸がドア枠Ｗに他方の支軸が回転体Ｊに取り付く。ともに片方の支軸は固定端で他方の支軸が移動端であって、移動端のそれぞれはスライダＳが取り付く。スライダＳは回転体Ｊ或いはドア枠Ｗに設ける溝Ｈに添って移動し、溝Ｈの始端Hｓと終端Ｈｅとの間を揺動する。
バネＵ1のスライダＳ１は回転体Ｊに設けた溝Ｈ１の内部に収容され、バネＵ1の他方の端部はドア枠Ｗに設けるバネ支軸Sv1に取り付く。バネＵ２のスライダＳ２はドア枠Ｗに設けた溝Ｈ２の内部に収容され、バネＵ２の他方の端部は回転体Ｊに設けるバネ支軸Sv2に取り付く。
スライダＳ１は図３０（d）に示す回転当初に最も緩んだ状態で溝Ｈ１の終端Ｈe1に当接している。回転体Ｊが図中矢印イ或いはロ方向のどちらでも回転すると図３０（e）に示すように、溝Ｈ１の終端Ｈe1に当接したまま伸縮する。更に回転体Ｊが回転すると図３０（ｆ）に示すように終端Ｈe1から離れて溝Ｈ１に沿って移動し始端Ｈs1に到達する。終端Ｈe1は固定支軸Swから遠い位置にあって、スライダＳ１が終端Ｈe1に当接しているときは回転体Ｊを回転させる力は強く働く。始端Ｈs1は固定支軸Swから近い位置にあってスライダＳ１が始端Ｈs1に当接しているときは回転体Ｊを回転させる力は弱く働く。始端Ｈs1が
固定支軸Swの位置であるならばスライダＳ１が始端Ｈs1に当接しているときは回転体Ｊを回転させる力はゼロである。
スライダＳ２は図３０（d）に示すバネが最も緩んだ状態で溝Ｈ２の始端ＨＳ２と終端ＨＥ２との中間部にあって、回転体Ｊが図中矢印イ或いはロ方向のどちらでも回転すると、回転当初はスライダＳ２は溝Ｈ２の始端Ｈs2或いは終端Ｈe2とに当接しない状態を保ち、バネＵ２が回転体Ｊを回転させる力は働かない状態である。図中の溝Ｈ２の形状例は固定支軸Ｓｗを中心とする円弧状である。更に回転体Ｊが回転して溝Ｈ１に沿って移動し始端Ｈs2或いは終端Ｈe2に到達する。始端Ｈs2或いは終端Ｈe2に当接した状態で回転体Ｊが更に回転すると、バネＵ２が回転体Ｊを回転させる力が働かない状態から働く状態になる。
ドアを開く過程において図３０（ｄ）〜図３０（ｅ）の過程においてバネＵ１に力が蓄えられ、バネＵ２に力が蓄えられない。スライダＳ２が溝Ｈ２の始端Ｈs2或いは終端Ｈe2に当接するとき、スライダＳ１が終端Ｈe1から離れて固定支軸Swの位置に当接するようにすると、バネＵ２だけに力が蓄えられるようになる。
図３０（d）に示すようにバネＵ２が緩んだ状態から図３０（f）に示すバネに力が蓄えられる状態に移行するときはドアを開く過程であって、ドアが閉まる過程はバネに力が蓄えられた図３０（f）に示す状態から、バネが緩んだ図３０（ｄ）に示す状態に移行するときである。
ドアが閉まる過程において図３０（f）に示す状態からバネＵ２が緩んで図３０（ｅ）に示すようにスライダＳ２が溝Ｈ２の始端Ｈs2或いは終端Ｈe2を離れるとき、固定支軸Swの位置にあったスライダＳ１が始端Ｈs1から離れるようにすると、バネＵ２によって回転していた回転体ＪはバネＵ１によって回転するようになる。
ドアが閉まる過程においてスライダＳ１が始端Ｈs1から離れるときのドアの開度は、ドアが開く過程においてスライダＳ１が終端Ｈe2から離れるときのドアの開度より小さい。このようにして図３０（d）〜（f）の開閉装置は回転体の区別した回転範囲において回転体を異なる大きさの別々の強さで付勢することになる。
図３１は「（あ）の回転手段」と「（い）の回転手段」と「切り替え手段」とを備える直線往復運動する付勢手段で、図３０の場合と同様に、この付勢手段だけをドアに取付けた場合で、その他の閉止装置をドアに取付けた場合とドアに働く回転力が同じであればドアは同じ動作をする。従ってこれらの付勢手段の何れかを取付けたドアは最も単純にして同じ効果を発揮する。
通路体Ｓzは作用体Aが直線往復運動する通路を備え固定支軸Swに端部が取り付く。作用体Aは通路体Ｓzに設けられる貫通穴Hｚに差し込まれ、通路体Ｓzに軸方向に移動可能に取付けられる。図３１（a）は通路体Ｓzに作用体Aが最も深く差し込まれた状態を示し、図３１（ｂ）通路体Ｓzから作用体Ａが最も引き離された状態を示す。
引きバネＶ1の片方の端部は通路体Ｓzに設けるバネ支軸Vzに取り付き、他方の端部は貫通ボルトVaを介して作用体Aに取付けられる。貫通ボルトVaは作用体Aに施された貫通穴Hに差し込まれ作用体Aに軸方向に移動可能に取付けられる。貫通ボルトVaの頭部に取付けられる当たりＧaは、図３１（ｂ）に示すように「（あ）の範囲」で貫通穴Hの端部に当接して作用体Aと係合し引きバネＶ１が伸縮する。図３１（ａ）に示すように「（い）の範囲」で貫通穴Hの端部と離間して作用体Aから分離すると引きバネＶ１は伸縮しない。貫通ボルトVaの当たりＧが作用体Aと係合したり離間したりして引きバネＶ１の力を作用体Aに伝えたり、伝えないようにしたりする。
作用体Aには車輪Ｂが装着され、通路体Ｓzには車輪Ｂに添って移動する摺動面Ｋ1、K２が摺動体KKに設けられる。摺動体KKの片方の端部は通路体Ｓzに設けられる連結軸Ｐの周りに回転自在に軸支され、他方の端部は引きバネＶ２によって車輪Ｂを押圧する方向に付勢される。図３１（a）に示すように、車輪ＢがＫ２に沿って移動するとき「車輪が摺動面を押圧する力Ｆｂ」は作用体Aを図中矢印イ方向に移動させる。図３１（ｂ）に示すように、車輪ＢがＫ１に沿って移動するとき「車輪が摺動面を押圧する力Ｆｂ」は作用体Aの移動方向と直角に働き作用体Aを移動させない。
図３１（ｂ）は「（あ）の回転手段」で、貫通ボルトVaの当たりＧaが作用体Aと係合して引きバネＶ１が作用体Aを図中矢印イ方向に付勢する。車輪ＢがＫ１に沿って移動するので引きバネＶ２は無効に働く。図３１（a）は「（い）の回転手段」で、車輪ＢがＫ２に沿って移動して引きバネＶ２が作用体Aを図中矢印イ方向に付勢する。貫通ボルトVaの当たりＧaが作用体Aから離れて引きバネＶ１は無効に働く。
図３１（ｃ）（ｄ）は通路体Ｓzと作用体Aとその中間に遊離体ＡＡとを備え、通路体Ｓzと遊離体ＡＡの間に押しバネＵ1を、作用体Aと遊離体ＡＡの間に押しバネＵ２を挟みこんだ構造体であって、図３１（ｃ）（ｄ）に示す通路体Ｓzは中央にシャフトSH1を両側にSH2を装着し、シャフトSH1とSH2は遊離体ＡＡに設けられる貫通穴HAAを貫通し、シャフトSH2は作用体Ａに設けられる貫通穴HAを貫通するようにして、遊離体ＡＡの貫通穴HAAはシャフトSH1とSH2に沿って移動し、作用体Ａの貫通穴HAはシャフトSH2に沿って移動するようにしたものである。遊離体ＡＡはシャフトSH1の頭部に設けられる当たりＧ１と係合離間し、作用体ＡはシャフトSH２の頭部に設けられる当たりＧ２と係合離間する。また、作用体Ａに設ける当たりＧaは遊離体ＡＡと係合離間する。押しバネＵ1の剛性は大きく押しバネＵ２の剛性は小さい。
図３１（ｄ）から図３１（ｃ）に至る過程は、押しバネＵを縮めて「固定支軸Ｓｗと接続軸Ｃとの間の距離」が減少する過程であって、剛性の小さな押しバネＵ２は該距離が大きく減っても「バネに蓄える力の増加」が少なく、押しバネＵ２に蓄える力によって剛性の大きな押しバネＵ1が僅かに縮むが、図３１（ｃ）に示ように作用体Aと遊離体ＡＡとが当たりＧaを介して係合して該距離が減少しなければ、押しバネＵ２は縮まない。
図３１（ｃ）から図３１（ｄ）に至る過程は、押しバネＵの復元力で「固定支軸Ｓｗと接続軸Ｃとの間の距離」が増加する過程であって、剛性の大きな押しバネＵ1は該距離が僅かに増えるだけで力を失い。剛性の小さな押しバネＵ２は該距離が大きく増えてもバネの力に変化がない。図３１（ｃ）に示す押しバネＵ１とＵ２との双方が縮んだ状態から該距離が増え始める当初は、押しバネＵ１とＵ２との双方が同時に伸びることになるが、力の変化は主に押しバネＵ１によるものである。剛性の大きな押しバネＵ1は駆動部の小さな動きに対してドアが大きく回転し、大きなバネの力によって動作する「（あ）の回転手段」に適している。
該距離が僅かに増えるだけで押しバネＵ1は力を失い、以後は押しバネＵ2の伸縮だけで該距離が増加する。剛性の小さな押しバネＵ２は駆動部の大きな動きに対してドアが小さく回転し、小さなバネの力でも力が減衰しないので「（い）の回転手段」に適している。このように剛性の異なるバネを直列に連結するだけでドアの付勢手段として十分である。
図３１（e）（ｆ）は通路体Ｓzと作用体Aとその中間に遊離体ＡＡとを備え、通路体Ｓzと遊離体ＡＡの間を引きバネＶ１で、作用体Aと遊離体ＡＡの間を引きバネＶ２で連結した構造体であって、図３１（ｃ）（ｄ）と同じくシャフトSH1,SH2、貫通穴HAA,HA、当たりＧ１,Ｇ２を備える。引きバネＶ1の剛性は小さく引きバネＶ２の剛性は大きい。当たりＧa,Ｇsは「切替範囲」において遊離体ＡＡの図中矢印イ方向の移動を止める逆止装置で、当たりＧa,Ｇsのそれぞれは通路体Ｓzと作用体Aに回転自在に軸支され、捩りバネＵＶによって付勢され、付勢方向の回転は当たりＧＧと遊離体ＡＡによって阻止される。
図３１（ｃ）に示す引きバネＶ１とＶ２との双方が縮んだ状態から該距離が増え始める当初は、引きバネＶ１とＶ２との双方が同時に伸びることになるが、力の変化は主に剛性が小さい引きバネＶ１によるものである。図３１（ｅ）から図３１（ｆ）に至る過程は、引きバネＶ１とＶ２との双方を引き伸ばして「固定支軸Ｓｗと接続軸Ｃとの間の距離」が増加する過程であって、当初は剛性の大きな引きバネＶ２は殆んど伸縮せずに剛性の小さな引きバネＶ１が伸縮して遊離体ＡＡが当たりＧ1に当接するようになる。遊離体ＡＡが当たりＧ1に当接すると引きバネＶ１の伸縮は阻止され引きバネＶ２だけが伸縮する。当たりＧa,Ｇsは捩りバネＵＶの付勢方向に回転し、遊離体ＡＡが図中矢印イ方向に戻らないようにする。
図３１（ｆ）から図３１（ｅ）に至る過程は、引きバネＶを縮めて「固定支軸Ｓｗと接続軸Ｃとの間の距離」が減少する過程であって、遊離体ＡＡが図中矢印イ方向に戻らないので引きバネＶ２だけが伸縮する。引きバネＶ２が伸縮する力で当たりＧa,Ｇs同士が当接して、遊離体ＡＡの逆止装置が解除され、剛性の大きな引きバネＶ２は殆んど伸縮せず、剛性の小さな引きバネＶ１が伸縮するようになる。
図３１の装置は「（あ）の回転範囲」においてのみドアに回転を伝える回転装置と、「（い）の回転範囲」においてのみドアに回転を伝える密閉装置を備え、「途中まで有効で途中から無効になる付勢手段」と「途中まで無効で途中から有効になる付勢手段」とを備え、それぞれの回転範囲で有効に働く拘束手段は「切替範囲」で解除され、バネの力はバネの伸縮がなければ無効に働き、バネの伸縮が生じて有効に働くようにする。
本発明の開閉装置の付勢手段は引きバネＶ、押しバネＵ、捩りバネＵＶ、板バネ、成形バネ、など弾性体であれば「ドアに作用する力」を自由に設計することが出来る。
「切替範囲」においてドアと駆動部が連動しない場合、「切替手段」の運動は一定であって、「ドアに作用する力」が「ラッチ雄部Ｒdを凹ませる力」になるまでの所要時間は一定である。またラッチ雄部Ｒdが雌部Ｒwに当接して凹み始めるまでの所要時間は一定である。ドアがドア慣性力だけで回転するとすれば、ドアの回転量はドア慣性力の大きさに比例し、「（あ）の回転手段」から「（い）の回転手段」に切り替わるまでの所要時間の間にドアが回転する量はドア慣性力の大きさによって大きく異なる。図３２は「切替範囲」において「（あ）の回転手段」が「（い）の回転手段」を切り替えるだけで、ドアに作用しない場合に、ドアがドア慣性力だけで回転する量によってドアを急停止させる装置を働くようにするかしないかを判別する開閉装置の動作説明平面図である。
図３２の装置は全開時から閉止直前までの「（あ）の回転範囲」においてのみドアに回転を伝える回転装置と、閉止直前から全閉時までの「（い）の回転範囲」においてのみドアに回転を伝える密閉装置を備える。「車輪Ｂ１を装着するリンクＡ１」は「ドアＤに設けられる接続軸Ｃ」の周りに軸支され、捩りバネＵＶ１によって図中矢印イ方向に付勢されている。また回転体Ｊは固定支軸Ｓｗの周りに回転自在に軸支され、捩りバネＵＶ２によって図中矢印ハ方向に付勢されていて、先端部に設けられる連結軸ＰにはリンクＡ2が接続され、リンクＡ2の先端部に車輪Ｂ２を装着する。
図３２（ａ）に示すように「（あ）の範囲」では、車輪Ｂ１が摺動面Ｋ１に沿って図中矢印ニ方向に移動し、摺動面Ｋ１を押圧することによって、ドアＤが図中矢印ロ方向に回転する。閉止寸前にリンクＡ１の図中矢印イ方向の回転は当たりＧaによって阻止され、同時に車輪Ｂ１によってドアが回転しなくなり、ドアは動慣性だけで回転するようになる。
車輪Ｂ２は図３２（ａ）に示すように車輪Ｂ１に押し出されて摺動面Ｋ11上から、図３２（ｂ）に示すように摺動面Ｋ２上に移動する。このとき以後車輪Ｂ１は摺動面Ｋ11に当接せず、ドアは自由に閉止回転できる。
図３２（ａ）に実線で示す回転体ＪとリンクＡ２と車輪Ｂ２は待機状態を示し、リンクＡの軸芯線Za方向に強い押圧力を支持しながら、リンクＡの軸芯線Za方向と直角方向の弱い力で移動可能な状態である。図１２（ｄ）〜（ｆ）に示すトグルバネＶＶによって静止状態を保つ場合は、トグルバネＶＶが強くなればなるほど、リンクＡ２が回転し難くなり、静止状態を解除するため「（あ）の回転手段」が強力である必要がある。そのためトグルバネＶＶの軸芯線がリンク「Ａ2の回転の中心Sw2」に近い位置にあって、トグルバネＶＶの軸芯線が僅かに移動することによって「リンクＡ2の回転の中心Sw2」を横切るようにするので、待機状態は非常に不安定に保たれる。これに対して図３２（ａ）のように「車輪Ｂ２が摺動面Ｋ２を押圧する回転機構」を採用する場合は、図３２（ａ）に実線で示すように角度Θakが十分に鈍角であっても、車輪Ｂ２の円運動の周方向に小さな力が働くことによって待機状態が解除され、待機状態は非常に安定する。
図３２（ａ）に示す実線は回転体Ｊの図中矢印ハ方向の回転力によってリンクＡ２の軸芯線に沿って押圧力が作用し、車輪Ｂ２が摺動面Ｋ11を押圧する状態を示す。リンクＡ２の軸芯線Za2と摺動面Ｋ11の交差角度Θa2は鈍角であって、リンクＡ2の図中矢印ホ方向の回転は当たりＧj1によって阻止される。
図３２（ａ）に破線で示す回転体Ｊの軸芯線ZjとリンクＡの軸芯線Zaと車輪Ｂ２は、車輪Ｂ１の図中矢印ニ方向の移動によって、車輪Ｂ２が摺動面Ｋ11から押し出される状態を示している。摺動面Ｋ11とＫ２の間には段差が設けられ、車輪Ｂ２はその回転軸が段差を通過すると、段差を落下しながら車輪径の半分は自力で移動する。該交差角度Θa2は鋭角に転じ、車輪Ｂ２は摺動面Ｋ２に沿って図中矢印ヘ方向に移動しようとする。
摺動面Ｋ２はドアＤに設けられる接続軸Ｃjの周りに回転自在に軸支され図中矢印チ方向に押しバネＵ３によって付勢され、図中矢印チ方向の回転は当たりＧk2に BR>謔チて阻止される。車輪Ｂ２が摺動面Ｋ２に沿って図中矢印ヘ方向に移動するに従い、摺動面Ｋ２は図中矢印チと反対方向は接続軸Ｃjの周りに回転して、摺動面Ｋ２の勾配は小さくなり、車輪Ｂ２が摺動面Ｋ２上を終端部Ｋe2に向かって移動可能な状態になる。車輪Ｂ２が摺動面Ｋ２上に乗り移った当初は車輪Ｂ２が接続軸Ｃj上を乗り越える以前であって、図７の場合と同様に「接続軸Ｃjの周りに取り付けられる押しバネＵ」はドアＤを開く方向に付勢する。車輪Ｂ２が摺動面Ｋ２の回転軸Ｃｊ上あるとき基端部Ko2がドア枠Ｗから離れて車輪Ｂ２の押圧力の全てがドアＤを押圧する。車輪Ｂ２は終端部Ke2に向かって移動し、「車輪Ｂ２が摺動面Ｋ２を押圧する力の作用線Ｆｂ」が枢軸Ｏから遠ざかる。
回転装置がドアに作用する力は、捩りバネＵＶ１によって車輪Ｂ１が摺動面Ｋ１を押圧する力であって、密閉装置がドアに作用する力は、捩りバネＵＶ２によって車輪Ｂ２が摺動面Ｋ２を押圧する力である。回転装置と密閉装置はでそれぞれ独自の力を保有し、それぞれの力の大きさは作用点の位置に関係なく捩りバネＵＶ１，２の力の大きさを変えることによって自由に調節できる。また回転装置は「（あ）の範囲」で、密閉装置は「（い）の範囲」で別々に動作するので、「（あ）の範囲」でドアに作用する力と「（い）の範囲」でドアに作用する力は作用点の位置に関係なく捩りバネＵＶ１，２の力の大きさを変えることによって自由に調節できる。捩りバネＵＶ１，２の力の大きさによっては、「（あ）の範囲」でドアに作用する力の作用点の位置が「（い）の範囲」でドアに作用する力の作用点の位置より枢軸Ｏから遠い場合も考えられる。図３２（ｃ）はドアを開く過程において車輪Ｂ２が摺動面Ｋ11上に戻るときの状態を示し、ドアを開く過程において「終端部Ｋｅに至った車輪Ｂ２が戻り始めるときのドアの開度Θdo」はドアが閉まる過程において「車輪Ｂ２が摺動面Ｋ２上に乗り移るときのドアの開度Θds」より大きいことを示している。ドアの開度Θdoから閉まり始めるドアはドアの開度がΘdsになるまでに慣性力が取り付き、車輪Ｂ１が車輪Ｂ２を摺動面Ｋ11上から押し出せるようになる。Θdoより小さいドアの開度から閉まり始めるドアは車輪Ｂ２が摺動面Ｋ２上にあって、密閉装置が動作する範囲内にあるのでドアは密閉に至る。
図３２の開閉装置は閉止直前に回転装置から密閉装置にリレーする装置であって、回転装置から密閉装置にリレーするとき静止状態の密閉装置を運動させる仕事をするので、ドアは減速する。
密閉装置はドアを回転させずに始動するので、回転装置から密閉装置にリレーする間にドアが動慣性で移動する距離はドアの回転速度に比例し、ドア慣性力が大きいほどこの間の移動は大きい。「回転装置から密閉装置にリレーする間」とは、車輪Ｂ１の一部が車輪Ｂ２を摺動面Ｋ11上から押し出したあとから車輪Ｂ２が接続軸Ｃj上を乗り越えるまでの間で、車輪Ｂ１の一部が車輪Ｂ２を摺動面Ｋ11上から押し出したあとは、車輪Ｂ１はドアを回転させない。また車輪Ｂ２が段差を落下し摺動面Ｋ２上に乗り移って接続軸Ｃj上を乗り越えるまでは、車輪Ｂ２はドアを回転させない。
摺動面Ｋ２の末尾にリンクＡ３が取り付き、リンクＡ３先端部に車輪Ｂ３が装着される。図３２（ｄ）に示すように密閉寸前に摺動面Ｋ２の先端部Ｋ2oがドア枠Ｗに当接したとき、リンクＡ３は起立した状態である。摺動面Ｋ３はドア枠Ｗに設ける支軸Sk3の周りに回転自在に軸支され図中矢印トと反対方向に押しバネＵ３によって付勢され、図中矢印トと反対方向の回転は当たりＧk3によって阻止される。
ドアが低速回転するとき「回転装置から密閉装置にリレーする間」のドアの回転量は小さく、車輪Ｂ３が摺動面Ｋ３上に当接して摺動面Ｋ３が図中矢印ト方向に回転する量が小さく、リンクＡ３の軸芯線Za3と摺動面Ｋ３の交差角度Θa3は鋭角であって、車輪Ｂ３は図中矢印リ方向に移動できる。図３２（ｂ）に示すように車輪Ｂ２は摺動面Ｋ２上を移動し接続軸Ｃj上を乗り越えると、リンクＡ３は倒伏する。
ドアが高速回転するとき「回転装置から密閉装置にリレーする間」のドアの回転量は大きく、車輪Ｂ３が摺動面Ｋ３上に当接して摺動面Ｋ３が図中矢印ト方向に回転する量が大きく、リンクＡ３の軸芯線Za3と摺動面Ｋ３の交差角度Θa3は鈍角であって、車輪Ｂ３の図中矢印リ方向の移動は阻止される。図３２（ｄ）に示すように車輪Ｂ３は摺動面Ｋ３上を移動せずにリンクＡ３は起立したままになる。車輪Ｂ２が摺動面Ｋ２上を図中矢印ヘ方向に移動することが出来ない状態となり、ドアは停止し密閉が阻止される。
図３３はラッチについて説明する動作説明平面図である。ドアを回転させるだけのバネの力は小さく、閉止したドアには大きな密閉力が作用している。ドアを開くときに必要な力は密閉力の大きさであって、密閉力が小さいドアはドアを開くときに軽く感じられる。ラッチの代わりにマグネットキャッチを装着させるとするならば、ドアを密閉するためのバネの力は必要ではなく、ドアを開くとき最も軽く感じられるようになる。
このように密閉時にラッチの抵抗が小さければ、静止最大摩擦力を少し上回る力で十分にドアを戸当りに当たるまで回転させることが出来る。即ち「ゆっくりと閉止ししかも必ず密閉する」という本発明の目的をより可能にする。図３３はドアが閉止するとき抵抗が少なく、且つドアの逆転を防止するラッチを提供するもので、密閉力を小さくすることによって閉まったドアを開くときの力をより小さくするものである。密閉時にドアを押圧するバネの力はドアの気密を保つほどの力に設定され、それ以上に強くしない。
図３３はドアＤの枢軸と反対側の側面に取り付けられるラッチ雄部Ｅと、それに対面しドア枠側面に取付けられるラッチ雌部Ｆの水平断面図である。図３３(ａ)(ｂ)(ｃ)はそれぞれ閉止時、閉止直前、開放する時の状態を示す。
ラッチ雄部Ｅは爪Ｇｅを収容する凹部Ｈｅを備え、凹部Ｈｅに回転支軸Ｉｇが設けられる。回転支軸Ｉｇに爪Ｇｅが回転自在に軸支され、爪Ｇｅの摺動面Ｋｅは先端部Ｐｇとそれに連続する前部摺動面Pkとを備える。ラッチ雌部Ｆはドアが閉止したとき爪Ｇｅを収容する凹部Ｈｆを備え、その周縁部には爪Ｇｅの前部摺動面Pkに沿って移動する入口部Ｋｆと、それに連続し爪Ｇｅの先端部Ｐｇに沿って移動する円周部Ｒｆとを備える。円周部Ｒｆの形状は「閉止時の爪Ｇｅの回転支軸Ｉg0の位置」を中心とし、「回転支軸Ｉｇと爪Ｇｅの先端部Ｐｇとの間の距離ｒｒ」を半径とする円の一部である。
図３３(ａ)は閉止時のドアに開く方向の力が作用し、爪Ｇｅがラッチ雌部Ｆから反力を受けるときの状態説明図である。「閉止時にドアの逆転を防止する力Fg」の作用線は、回転支軸Ｉｇと爪Ｇｅの先端部Ｐｇとを通る直線であって、「逆転を防止する力Fg」は回転支軸Ｉｇで支持される。このため回転支軸Ｉｇの断面積を大きくする必要があるが、図３３に示すラッチ装置は爪Ｇｅを収容する凹部Ｈｅに円周部Ｒｅが設けられ、「逆転を防止する力Fg」の殆んど回転支軸Ｉｇにではなく、円周部Ｒｅの（あ）の範囲で支持される。
爪Ｇｅの先端部Ｐｇと反対側の周辺部には円周部Ｒｇを備え、円周部Ｒｇは回転支軸Ｉｇを中心にして半径ｒの円の一部であって、凹部Ｈｅの円周部Ｒｅは回転支軸Ｉｇを中心にして半径が上記半径ｒ以上である円の一部である。「爪Ｇｅを収容する円周部Ｒeの（あ）の範囲」は「爪Ｇｅの円周部Ｒｇ」と接触しながら「爪Ｇｅを軸とする回転軸受け」としても機能し、回転支軸Ｉｇに代わって反力Ｆｇを支持することになる。従って回転支軸Ｉｇに期待する強度は少なくなる。
押しバネＵはラッチ雄部Ｅの凹部Ｈｅに取り付き、爪Ｇｅを回転支軸Ｉｇを中心に図中矢印イ方向に付勢している。図３３（ｃ）に示すようにドア枠Ｗから離れている状態では爪Ｇｅの先端部Ｐｇは凹部Ｈeから突出している。また円周部Ｒｅの（あ）の範囲の先端部Reeとその周辺は、爪Ｇｅの図中矢印イ方向の回転を阻止する当りとして働く。小さな突起の当りを設けて爪Ｇｅの回転を阻止するものではない。
図３３（ｃ）に示すようにドア枠Ｗから離れている状態から、ドアＤが図中矢印ホ方向に移動し図３３（ｂ）に示す閉止直前の状態に移るとき、爪Ｇｅの摺動面Ｋｅは入口部Ｋｆに接触し、爪Ｇｅは回転支軸Ｉｇを中心に図中矢印ロ方向に回転して、ラッチ雄部Ｅに設ける凹部Ｈｅに収容され、爪Ｇｅはドア内部に収容される。ドアＤが更に回転すると、図３３（ａ)に示すように爪の先端部Ｐｇはラッチ雌部Ｆの入口部Ｋｆ上を通過した後、凹部Ｈｆの円周部Ｒｆ上を移動する。
円周部Ｒｆの形状は閉止時の爪Ｇｅの回転支軸Ｉｇ０の位置を中心とし、回転支軸Ｉｇと爪Ｇｅの先端部Ｐｇとの間の距離を半径ｒｒとする円であるとき、ドアＤが戸当たりＧｗに設けた緩衝部Ｇｚに当接して、ドアが図中矢印ニ方向に移動しようとするとき、回転支軸Igは爪Ｇｅの先端部Ｐｇを中心に図中矢印ハ方向に公転しようとして、爪Ｇｅがラッチ雌部Ｆの凹部Ｈｆに奥深く進入しない場合でも、ドアは矢印ニ方向に動くことはない。
通常のラッチ装置は、ラッチがドア枠Ｗに当接するとき、ドア面と平行に移動し移動方向と直角方向に力が働く。ドアの逆転を阻止する力はせん断力であり、これを支持する部分はラッチ側面の大きな接触部分で支持される。ラッチに働く力の方向を直角に変えることとラッチ側面に摩擦抵抗が働くことで大きな力が必要となる。
これに対して本発明のラッチ装置はラッチが回転することによって、ラッチの移動方向とラッチに働く力の方向を平行に近づけている。このようにしてラッチが凹ませるための力は小さくなり、閉止したドアに働く密閉力を小さくすることが出来る。ラッチにおいては回転軸に向かう力であって、これを支持する部分はラッチの回転軸ではなくラッチの外縁部で力を支持し、大きな接触部分で支持される。またドア枠深く進入しなくても、ドア枠から抜けるものではなく、ドアを開こうとする力が大きくかかるほど大きな制動力が働く。
図３３（ｄ）〜（ｆ）は図３３（ａ）〜（ｃ）の爪Ｇｅを「外縁部の形状が渦巻き曲線である爪Ｇｂ」に取り替えたもので、外縁の形状は回転軸Ｉｇから外縁までの距離が漸次大きくなる渦巻き曲線である。図３３（ｄ）に示すように、「爪Ｇｂとラッチ雌部Ｆとの接点ｂ」と回転軸Ｉｇとの距離Ｌｂは、爪Ｇｂを図中矢印ロと反対方向に回転するほど大きくなるので、図３３（ｄ）（e）に示す状態からドアを開くときドアを開けば開くほど「間隙Ｌｇを拡張する方向に働く力」が大きくなり、枢軸Ｏの回りに抵抗がかかって開かなくなる。
ドアを閉めるとき爪Ｇｂは図中矢印ロ方向に回転し、「爪Ｇｂとラッチ雌部Ｆとの接点ｂ」と回転軸Ｉｇとの距離Ｌｂは小さくなり、抵抗が殆んどかからずに、ドアを戸当たりに当てることが出来る。図３３（ｄ）〜（ｆ）に示すラッチ装置は図３３（ａ）〜（ｃ）に示すラッチ雌部Fに凹部Ｈｆが不要であって、起伏のない平面であっても良い。
図３３（ａ）〜（ｃ）の爪Ｇｅと図３３（ｄ）〜（ｆ）の爪Ｇｂは「車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する密閉機構」と同様に、径方向に大きな密閉力を支持して、小さな周方向の力で回転するラッチであって、ドアが閉まるときに抵抗が少なく、開く方向に大きく抵抗する。
本発明の「切替手段」は「回転軸を軸に回転する回転体の先端部に設けられる支軸」に作用する力の作用線が「回転体の所定の開度」で回転軸を横切ることによって、回転体の付勢方向が逆転するものであって、ドアの閉止過程の回転機構のように回転体の片方の回転を阻止する解除可能な拘束手段を備えるときは、他方の回転力の大きさが切り替わり、拘束手段を備えないときは、ドアが全開位置で静止するときのように付勢方向が逆転する。
図３４は拘束手段を備えない「切替手段」で、全開位置で静止するドアを少し閉止方向に回転させると付勢方向が逆転して勝手に全閉位置まで閉止するように、全閉位置においても付勢方向が逆転して勝手に全開位置まで開くように「切替手段」を設けるもので、少し開くと全開し少し閉めると全閉するドアを提供する。
引きバネＶの片方はドアに設けられる支軸Sdに、他方はリンクＡの先端部に設けられる支軸Saに取り付き、引きバネＶはドアを牽引して回転させる。リンクＡはトグルバネＶＶに付勢され、固定支軸Ｓｗを軸に当たりＧa1と当たりＧa2に当接する位置の間を揺動し、図３４（ａ）に示すように当たりＧa1に当接するとき、ドアＤは枢軸Ｏを軸に図中矢印イ方向に回転し、戸当りGd1に当接して全開する。当たりＧa2に当接するとき図３４（ｄ）に示すようにドアＤは図中矢印イと反対方向に回転し、戸当りGd2に当接して全閉する。
回転体J1とJ2はリンクＡに装着される車輪Ｂに当接離間してリンクＡを揺動させる手段であって、それぞれドア枠Ｗに設けられる固定支軸Sw1,Sw2の周りに回転自在に軸支され、捩りバネUVj1,UVj2によって図中矢印ハ方向に付勢され当たりGj1,Gj2に当接して待機している。また径方向に摺動面KK1,KK2と周方向に渦線状の摺動面K1,K2とを備え、摺動面KK1,KK2と反対側の径方向に摺動面KKK1,KKK2を備える。車輪Ｂは図３４（ａ）に示すように摺動面KK1とKK2とに挟まれる領域にあって、回転体J1とJ2の待機位置の間を往復する。
摺動面K1,K2はそれぞれ基端部Ko1,Ko2から終端部Ke1,Ke2に至る間は漸次回転軸Sw1,Sw2から遠ざかる渦線であって、ドアＤに取り付くラチェット爪AA1,AA2は摺動面KKK1,KKK2と係合して終端部Ke1,Ke2を図中矢印ロと反対方向に後退させ、摺動面K1,K2から退避しながら図中矢印ロ方向に前進する。ラチェット爪AA1,AA2はそれぞれドアＤに設けられる支軸S1,S2の周りに回転自在に軸支され、捩りバネUVaa1,UVaa2によって付勢され当たりGaa1,Gaa2に当接して待機している。図３４（ａ）に示すように全閉時にはラチェット爪AA1は摺動面KKK1に係合し、車輪Ｂが摺動面KK1に当接している。図３４（ｄ）に示すように全開時にはラチェット爪AA2は摺動面KKK2に係合し、車輪Ｂは摺動面KK2当接する。
図３４（ｂ）に示すように全閉位置で静止するドアを少し開く方向（図中矢印イと反対方向）に回転させると、摺動面KKK1に係合したラチェット爪AA1は回転体J1を図中矢印ハと反対方向に回転させ、摺動面KK1が車輪Ｂを押圧してリンクＡは図中矢印ニ方向に回転し、破線で示すようにトグルバネＶＶの軸芯線とリンクＡの軸芯線Zaとが一致する状態を過ぎると、リンクＡはトグルバネＶＶによって当たりＧa2に当接する位置まで回転して静止する。引きバネＶの付勢方向が閉める方向から開く方向に逆転して勝手に全開位置まで開くようになる。トグルバネＶＶの片方はリンクＡに取付けられるが、他方は「枢軸Ｏと固定支軸Ｓｗとを通る直線Ｔ」上のドア枠Ｗに取付けられる。
摺動面K1の終端部Ke1は回転体J1が図中矢印ハと反対方向に回転するに従い枢軸Ｏに近づくようになり、ラチェット爪AA1の図中矢印ハの回転は当たりＧaa1によって阻止されているので、リンクＡが当たりＧa2に当接した後にラチェット爪AA1は摺動面KKK1から離れて、図３４（ｃ）に示すように回転体Ｊ１は捩りバネUVj1によって戻され、当たりGj1に当接して待機する。
図３４（ｃ）はラチェット爪AA2が摺動面Ｋ2に沿って移動する状態を示し、ラチェット爪AA2は捩りバネUVj2の図中矢印ハ方向の付勢に抗して当たりGaa2から離れて、摺動面Ｋ2から退避しながら図中矢印ロ方向に前進する。
図３４（ｄ）はラチェット爪AA2が終端部Ke2を乗り越えた状態を示し、ラチェット爪AA2は捩りバネUVj2によって図中矢印ハと反対方向に回転し、当たりＧaa2に当接した後回転体Ｊ２の摺動面KKK2に係合する。
全開位置から全閉位置に戻る過程は上述の過程の逆を辿るもので、全開位置で静止するドアを少し閉止方向に回転させると付勢方向が逆転して勝手に全閉位置まで閉止する。
図３４の開閉装置はリンクＡの回転軸が枢軸Ｏから遠い位置にあって揺動幅を小さくし、ラチェット爪は枢軸Ｏから遠い位置であってドアの回転角に対して移動距離が大きくして、全開位置或いは全閉位置でドアを僅かに回転するだけでドアの付勢方向が逆転するよう
にしている。
図３５は図１で説明した「リンクＡの先端部に装着される車輪Ｂが摺動面Ｋ上を「摺動面ＫとリンクＡの軸芯線Zaとの交差角度Θak」が鈍角側に移動し易く鋭角側に移動し難い特性」をドア以外の産業分野に応用した実施例の動作説明図で、図３５(a)〜(ｃ)は靴に採用した動作説明図で、図３５(ｄ),(ｃ)は足踏みペダルに採用した動作説明図である。
図３５に図示する靴は前足が着地するときに抵抗がなく、後足が地面から離れるときに地面を蹴る力が最大になるもので、足が着地するときに後足が地面を蹴るエネルギを蓄える特徴がある。２足歩行において後足が地面から離れて前足だけで立つ瞬間は、静止力学的に力が釣り合っていない状態で、運動加速度によって釣り合っている。したがって後足が地面を蹴るとき、最も大きく力が必要になる。靴底に押しバネを取付ける場合は後足が地面から離れるに従い伸びることによって力が最小になっている。
図３５に図示する靴は靴Dと靴底Wとに上下２つに分割され、枢軸Oで連結される。図３５(a)は靴が着地した状態を、図３５(ｂ)は地面から離れようとする状態を、図３５(ｃ)は地面から離れる瞬間の状態を示す。リンクＡは靴Dの接続軸Ｃを軸に捩じりバネUVによって図中矢印イ方向に付勢され、リンクＡの先端部に装着される車輪Ｂが靴底Wに設けた摺動面Ｋに沿って押圧しながら移動し、靴Dを図中矢印ロ方向に回転させる。
図３５(a)から図３５(ｃ)に至る過程は靴が着地してから足を蹴り上げるまでの過程であって、「単に靴底にバネを装着する靴」は立って姿勢を保つときに不安定であって、静止するのは困難であるが、図１のバネの回転機構を採用する靴は、着地時にバネの力が靴に殆んど作用せず、図３５(ｂ)に示すように靴が回転して、靴底との間が少々開いても「力の作用線Fbと枢軸Ｏとの間の距離」に変化がない。従って着地時に何かを踏み潰す感覚はあるが、着地時から足を蹴り上げるまでの過程では靴底にバネを装着した感覚はない。
図３５(ｃ)に示すように靴が地面から離れる瞬間に、大きな力Fbが靴底に作用し地面を蹴ることになる。
図３５の実施例に示すバネの回転機構は、靴が地面から離れる瞬間の靴の所定の開度で力の大きさが切り替わる図１に示したバネの回転機構であって、足を蹴り上げて前方に運ぶ動作に加勢するものであって、ロボットの足に装着される。
図３５(a)から図３５(ｃ)に至る過程は「摺動面ＫとリンクＡの軸芯線Zaとの間の角度で車輪Ｂの移動方向（図中矢印ホ方向）側の角度Θａｋ」は鋭角であって、車輪Ｂの移動に抵抗が掛かり、枢軸Ｏ軸に２つの開閉体Ｄ，Ｗを開く仕事をするが、図３５(ｃ)から図３５(ａ)に至る過程で、空中にある靴が着地するまでの過程では車輪Ｂの移動方向が逆（図中矢印ホと反対方向）になり、「車輪Ｂの移動方向側の角度Θａｋ」は鈍角となり、車輪Ｂの移動に抵抗が掛からなくなる。「単に靴底にバネを装着する靴」は着地するに従い抵抗が掛かる感覚を受けるが、図３５に図示する靴を履いて歩くとき、着地するときも地面から離れるときも通常の歩行と感覚的に変るところがなく、バネが動作するにも拘らず違和感がない。
図３５(ｄ), (ｅ)は図１の実施例に示すバネの回転機構を採用した足踏みペダルの動作説明図で、確実にもとの位置に戻るためにはバネの力を強くする必要があって、復元力が強いバネを使用する。図３５(ｄ), (ｅ)は図３５(a)〜図３５(ｃ)の靴と同様に、踏むときの力は小さく、何回も踏み続けても疲れ難い特徴がある。
足踏みペダルＤは車体Ｗに設ける枢軸Ｏの周りに回転自在に軸支され、先端部に設ける接続軸ＣにリンクＡが接続される。リンクＡは接続軸Ｃの周りに図中矢印イ方向に押しバネＵによって付勢され,リンクＡの同方向の回転は当たりＧaによって阻止される。リンクＡの先端部に設ける車輪の回転軸Ｉｂに車輪Ｂが装着され、車輪Ｂは摺動面Ｋに沿って移動する。図３５(ｄ)は足踏みペダルＤから足が離れている状態図で、図３５(ｅ)は足踏みペダルＤを足で離みつけた状態図である。
図３５(ｄ)から図３５(ｅ)に至る過程において、足踏みペダルＤを足で踏みつけ枢軸Ｏを軸に図中矢印ロと反対方向に回転させると、押しバネＵが縮んでリンクＡが接続軸Ｃを軸に図中矢印イと反対方向に回転し、車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って図中矢印ホ方向に移動する。リンクＡが図中矢印イと反対方向に回転するに従い作用力距離Ｌｏが大きくなり、接続軸Ｃの周りに働く駆動力Mvと釣り合う押圧力Ｆｂが小さくなって、「足踏みペダルＤを足で踏む力」が小さくなる。また「リンクＡの軸芯線Zaと摺動面Ｋとの交差角度で車輪Ｂの移動方向側の角度Θａｋ」は鈍角であり、車輪Ｂの移動に抵抗が掛からない。
図３５(ｅ)から図３５(ｄ)に至る過程は足踏みペダルＤから足が離して足踏みペダルＤが復帰する過程であって、図３５(ｅ)は足踏みペダルを最大限に踏み込んだ状態を示す。
作用力距離Ｌｏは最大になるが、押しバネＵは最大限に縮み、押圧力Ｆｂの作用線が摺動面Ｋに略直交する。図３５(ｄ)の位置に戻るためにバネの力は最大で、力の方向が最も効果的であって、「車輪Ｂの移動方向側の角度Θａｋ」は鋭角であり、車輪Ｂの移動に抵抗が掛かるだけ、足踏みペダルに力が伝わる。
自動車のアクセルペダル等の場合においても、足踏みペダルから足を離した瞬間に足踏みペダルが復帰方向に動き始めるときの初速が大きいほど好ましく、摺動面Ｋが平面上である場合、足踏みペダルから足を離した瞬間に足踏みペダルに作用する力が最大である。
図１の「接続軸Ｃを軸に回転するリンクＡの先端部に装着した車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する回転機構」においても、また図２２〜２４に示す「回転体ＪとリンクＡとが連結軸Ｐで連結される回転機構」においても「接続軸Ｃ或いは連結軸Ｐを通るリンクＡの軸芯線Zaと力の作用線Fb」とが重なる状態に近いときリンクＡの軸芯線Za方向に大きな力が作用しても直角方向の小さな力で移動するが、これと反対に、「接続軸Ｃ或いは連結軸Ｐを通るリンクＡの軸芯線Zaと力の作用線Fb」との間の角度が大きいとき、リンクＡの軸芯線Zaと直角方向に大きな力が作用しても軸芯線Za方向の小さな力で移動する。「接続軸Ｃを軸に回転するリンクＡの先端部に装着した車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する回転機構」は、図４のドアの場合、「（あ）の範囲」で強いバネの力を使用しながら「ドアに作用する力」が小さいように、図３５の足踏みペダルの場合、確実に復帰するように強いバネの力を使用しながら「ペダルに作用する力」は小さい。
図３５ (ｅ)の状態は図１（ａ）に示す「（あ）の範囲」に対応し車輪Ｂが枢軸Ｏ近傍に留められて拘束された状態であって、図３５ (ｅ)から（ｄ）に至る過程は、足踏みペダルＤの僅かな回転を伴いながら枢軸Ｏから遠い位置に一瞬にして戻ろうとする「切替範囲」である。図３５(ｄ), (ｅ)の実施例は図1の回転機構の「切替範囲」だけを使用するものである。
リンクＡが摺動面Ｋに対して直角になるまで起立すると、足踏みペダルＤが図３５(ｄ)に示す状態に戻る力は強くなって、足踏みペダルＤを踏み込む力が大きく必要になるので、摺動面Ｋが平面である場合は図３５(ｄ)に示すように角度Θakが直角になる以前にリンクＡの図中矢印イ方向の回転を当たりＧaによって止めなければならない。摺動面Ｋが平面である場合は踏み足に掛かる抵抗は踏み初めに大きく以後次第に小さくなるが、摺動面Ｋの形状を図３５(ｄ)に破線で示す摺動面ＫＫのように、「車輪Ｂと摺動面Ｋとの接点ｂ」と接続軸Ｃとの間の距離が漸次大きくなる凹面にすれば踏み初めもの抵抗を小さく出来る。
図３５(ｄ)に破線で示す摺動面ＫＫは図４に示す摺動面Ｋと同様に「車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する力Ｆｂの作用線」とリンクＡの回転の中心との間の距離Ｌｏを一定に近づけて、ペダルを踏む力を初めから終わりまで出来るだけ均一にするもので、図4に示す摺動面Ｋは作用力距離Ｌｏを小さく保ってリンクＡが大きな力を支持するものであるが、図３５(ｄ)に破線で示す摺動面ＫＫは作用力距離Ｌｏを大きく保ってリンクＡの軸方向力が小さくても車輪Ｂが移動し易くするものである。
図３６は図８で説明した「リンクＡの回転軸Ｃがバネの軸芯線Zvを横切ることによって「切り替え手段」が始動する回転機構」をドア以外の産業分野に利用する実施例であって、図３６（ａ）〜（ｃ）は「切替手段」が開閉体の開閉体の回転を全く伴わない特徴を利用するロボットアームの動作説明図で、図３６（ｄ）,（ｅ）は「切替手段」が開閉体の所定の開度で始動す特徴を利用する荷締め機の動作説明図である。
図３５がロボットアームの足であるなら図３６（ａ）〜（ｃ）はロボットアームの指であって、図３６（ａ）〜（ｃ）に示すアームＤ、Ｗは枢軸Ｏを共有し、１本の引きバネＶで連結され、引きバネＶの伸縮によってアームＤが図中矢印ロ方向に回転するものであって、ロボットアームＤ、Ｗの先端部Da,Dwが卵Eggを掴む実施例である。
図３６（ａ）は２つのアームＤ，Ｗの先端部で卵Eggを掴んだ瞬間を示している。通常のものを挟んで掴む装置は、掴む力が増すと同時に２つのアームＤ，Ｗが閉じ方向に回転し、卵を潰してしまうことになるが、図３６（ａ）〜（ｂ）の過程が示すように２つのアームＤ，Ｗの回転が止まったままでもリンク装置は運動し続ける。図３６（ｂ）に示すようにリンクＡは接続軸Ｃを軸に図中矢印イ方向に回転しバネの軸芯線Zvを枢軸Ｏから遠ざけて、卵Eggを掴む力を大きくする。このようにアームＤの開度Θｄと間隙Ｌｅが変化しない状態を保ち、卵を潰すことなく「卵を掴む力Ｆｅ」だけを大きく出来る。
バネの片方の支軸SwをアームＷに設けて他方の支軸Saを揺動リンクＡの先端部に設ける。揺動リンクＡはアームＷに設ける回転支軸Cの周りに回転自在に軸支され、「揺動リンクＡと係合離脱する当りGa1, Ga2」を回転支軸Cの周りに揺動リンクＡの両側に設ける。図３６（ａ）は「（あ）の範囲」で揺動リンクＡと当りGa1と係合し「回転軸Ｏとバネの軸芯線Ｚvとの間の距離Ｌｏ」を小さく維持しながら、接続軸Ｃが円軌道Ｒ0上を図中矢印ロ方向に移動して引きバネＶの軸芯線Ｚｖ横切ろうとする状態図で、距離Ｌoは小さく卵Ｅggを押圧する力Ｆｅは小さい。
図３６（ｂ）は接続軸Ｃがバネの軸芯線Zvを横切り、引きバネＶの付勢方向が変化してリンクＡが図中矢印イ方向に回転する状態図で、リンクＡは当りGa1を押圧する位置から当りGa2を押圧する位置に移動し、距離Loが大きくなって卵Eggを押圧する力Feも大きくなる。リンクＡの図中矢印イ方向の回転はアームＤと全く関係なく、アームＤの回転が停止していても実行される。
バネの片方の支軸Swを揺動リンクＡの回転支軸Cから近くに他方の支軸Saを遠くに設けることによって、揺動リンクＡが回転支軸Cの周りを図中矢印イ方向に回転するとき、バネの力の作用線Zvと回転支軸Cと間の距離は小さく保たれ、揺動リンクＡの回転に伴うバネの伸縮は小さくなり、揺動リンクＡの加速は小さくなる。揺動リンクＡを加速する要因はバネの強さではなくバネの伸縮量であって、「運動の始まりと終わりのバネの力の差」である。
ロボットアームＷの先端部Dwには押しバネＵが装着される。押しバネＵは図１の押しバネＵと同様の機能を有し、図３６（ａ）に示すように、接続軸Ｃが引きバネＶの軸芯線Ｚｖを横切る前にアームＤの回転が停止する場合、リンクＡが当りＧｊに当接したままの状態でも、小さな力の「（あ）の回転手段」で押しバネＵは縮むことが出来、アームＤが回転して接続軸Ｃがバネの軸芯線Ｚｖを横切るようになる。
図３６（ａ）の破線Dasは卵Eggが小さい場合のアームＤを示し、押しバネＵが縮む前に接続軸ＣがリンクＡの軸芯線Zaを横切って「切替手段」が動作し始めるときが実線で示す場合よりも早くなる。「切替手段」は押しバネＵが縮む以前であるか以後であるかに関係なく、押しバネＵが縮みながら動作し、作用力距離Ｌｏの増加に伴って「破線で示す卵Esgを掴む力Fe」は大きくなるが、「卵Eggを掴む力Fe」と押しバネＵの縮みが比例する。押しバネＵの剛性が小さい場合、距離Leが減少分の殆んどは押しバネＵの縮みであって卵Eggの縮みは少ない。図３６（ａ）〜（ｂ）の過程において卵を変形させずに「卵Eggを掴む力Fe」だけが大きくなる。
図３６（ｂ）の破線は卵Eggが小さい場合のアームDを示し、引きバネＶの伸縮量が実線で示す場合よりも大きくなる。それだけ押しバネＵが縮みも少なく「破線で示す卵Eｓを掴む力Fe」も小さくなるが、破線で示すアーム先端部Dasの変位に対して基端部の変位は小さく、引きバネＶの剛性が小さい場合で卵の大きさに大きな差異が殆んどない場合は「卵Eggを掴む力Fe」は最終的に一定する。
「切替範囲」を含めて「（い）の範囲」は狭く、ドアが閉まる寸前においてドアの僅かな回転に対してリンク装置は大きく運動する。閉止したドアを開くとき、ドアを僅かに開くだけでリンク装置を逆方向に大きく回転させて、「（い）の回転手段」から「（あ）の回転手段」に戻すことは大きな抵抗を受けることになる。
図１において、閉止寸前に枢軸Ｏの近傍にあった車輪Ｂが移動を始める時のドアの開度より、ドアを開くとき枢軸Ｏから遠く離れた車輪Ｂを枢軸Ｏの近くに戻すときの開度は大きい。図３６（ｃ）はアームＤを開く過程において、リンクＡが当たりＧj2に当接した状態のまま接続軸Ｃが再びバネの軸芯線Ｚｖを横切り、当たりＧj１に当接する状態に戻る時のドアの開度Θdoは、図３６（ａ）に示すΘｄsに比べて大きいことを示している。このように「（い）の回転手段」の大きな力はドアを開くとき大きなドアの回転を伴うことによって容易にしている。
図３６（ｄ）,（ｅ）は紐Stが常に一定の力で品物Boxを縛るようにした荷締め機の動作説明図である。「切替手段」は所定の開度で始動するが「切替手段」が始動する開度が力の大きさに比例するならば、所定の力の大きさに達したとき「切替手段」が始動するようになる。
図３６（ａ）〜（ｃ）において卵Eggの大きさが一定であるならば、「切替手段」が始動する所定の開度は押しバネＵの縮み量で決まることになる。図３６（ｄ）,（ｅ）は図３６（ａ）〜（ｃ）と回転機構は同じで、距離Leが所定の大きさで「切替手段」が始動する。距離Leの所定の大きさも押しバネＵの縮み量で決まり、押しバネＵの縮み量が品物Boxを縛る紐Stに働く張力で決まるので、品物Boxを縛る紐Stに働く張力が所定の力に達したとき「切替手段」が始動することになる。図３６（ａ）〜（ｃ）の構造は図８（ａ）〜（ｄ）に示した構造に対応し、図３６（ｄ）,（ｅ）の構造は図８（ｅ）〜（ｆ）に示した構造に対応する。
図３６（ｄ）に示すように紐Stは片方をアームＤに取り付く巻き取りローラＲｏｌに固定し、２つのアーム先端部Da、Waの間を通って品物Boxの周囲を周って、再び２つのアーム先端部Da、Waの間を通って品物Boxを縛っている。アーム先端部Waは「アームＷに設けられる支軸Sjの周りに回転自在に軸支される回転体Ｊの先端部で、基端部には引きバネＶの支軸Swが設けられる。
紐Stの他方を引くことによって紐Stがアーム先端部Waを押圧し、押しバネＵを縮めて回転体Ｊを図中矢印ハ方向に回転させ、同時に引きバネＶの支軸Swが支軸Sjの周りを公転してバネの軸芯線Zvが接続軸Ｃを横切るようになる。
図３６（e）は車輪Ｂが図中矢印イ方向に移動してアームＤが図中矢印ロ方向に回転して、２つのアーム先端部Da、Waが閉じた状態を示している。アーム先端部Da、Waには圧着機能を有する部分ＤＷと切断機能を有する部分ＷＤが取り付き、２つのアーム先端部Da、Waが閉じると同時に紐Stを圧着して切断する。
本発明の回転機構は「（あ）の範囲」で駆動部の動作は小さくドアが大きく回転し、「（い）の範囲」でドアの回転が少なく駆動部が大きく動作する特徴を備えるので、本発明の回転機構の「切替範囲」でドアと駆動部が僅かに連動する場合で、殆んどドアの回転を伴わない切替手段の駆動部にダンパを取り付けた場合、ダンパは「（あ）の範囲」で無効に働き「（い）の範囲」で有効に働き、回転の最後に起きる衝突を緩衝し、それまでの回転には抵抗しない。
図３７は図２７に示すドアの駆動部にダンパを取り付けて、「切替手段」が無負荷状態で一瞬にして動作を終了しないようにするものであるが、図３７の開閉装置は回転の最後だけに衝撃を緩衝する装置でもあるので、図３７の開閉装置からドアを回転させるバネを取り除くと、衝撃緩衝装置として広く一般に使用できる。
図３７は図２７と構造を同じくし、図２７の連結軸ＰＰ周りを付勢するバネを取り除いて、連結軸ＰＰが「接続軸Ｃと固定支軸Ｓｗとを通る直線」を横切らないようにしている。図３７（ａ）は「（あ）の範囲」の動作説明図で、図３７（ａ）から（ｂ）に至る過程は「切替範囲」の動作説明図である。「切替範囲」ではドアが僅かに回転し、回転体Ｊが大きく回転している。回転体Jの動作を緩慢にする手段として、図３７（ｂ）に示すようにリンクＡＡが枢軸Ｏ方向に向きを変える手段と、リンクＡと回転体Ｊとの間に挟まれる押しバネＵを縮める手段とがあるが、これとは別に回転体Ｊの回転に抵抗を掛ける手段が採用されている。これらの手段を単独で使用しても、それぞれ効果に差があるがドアＤを減速する。
回転体Ｊの回転に抵抗を掛ける手段の１つを説明する。アームAbはリンクＡの中間部に設けられた回転支軸Iaの周りに回転自在に軸支され、車輪ＢＢはアームAbの先端部に設けた回転支軸Iｂに装着される。アームAbは引きバネＶＶによって付勢され、当たりGabによって、アームAbの摺動面ＫＫへの進入角度が調節される。
図３７（b）に示すように車輪ＢＢが摺動面ＫＫに直角方向に侵入して、図３７（ｃ）に示すように平行方向に摺動面ＫK上を移動し、引きバネＶＶが伸びて力が蓄えられ、回転体Ｊの回転は減速される。車輪ＢＢが摺動面ＫＫに直角方向に侵入して引きバネＶＶが伸び始める当初はアームAbに大きな回転モーメントが作用するが、アームAbが更に回転して引きバネＶＶが伸びた状態になってもアームAbに作用する回転モーメントは小さくなり、以後のリンクＡの回転に抵抗しない。
次に回転体Ｊの回転に抵抗を掛けるダンパについて説明する。
図３７においてダンパの構造を断面図で示す。ダンパは主にシリンダＳlとピストンPsからなり、シリンダＳlの端部はドア枠Ｗに設ける支軸Slwの周りに回転自在に軸支され、ピストンPsのシャフトPssの端部は回転体Ｊに設ける支軸Pssjに接続される。シリンダＳlの片方の端部の開口部は密閉蓋Slaによって、空気の出入りを遮断し、他方の端部はシャフトPssが貫通する貫通穴を有する蓋Slbが取り付き、空気の出入りを許している。シリンダSlはピストンPsによって密閉蓋側の密閉室Sliと貫通穴を有する蓋側の外気圧室Sloに分離され、ピストンの往復運動によって密閉室Sliは加圧或いは減圧される。
ピストンPsは中心にシャフトPssが貫通する貫通穴が施され、ピストンPsはシャフトPssに沿って往復可能に装着される。シャフトの先端部に先端部当たりPaを設けて、先端部当たりPaからピストンの厚み以上の距離を離した位置に中間部当たりPbを設ける。ピストンPsは先端部当たりPaと中間部当たりPbの間を往復する。
先端部当たりPaは密閉室Pliへの吸気を遮断する弁であって、シャフトPssがシリンダSl内から引く抜かれる方向に移動するとき、ピストンPsはシャフトPssに沿って先端部当たりPaに向かって移動し先端部当たりPaと密着し、密閉室Sliへの空気の出入りを遮断して密閉室Sliを減圧する。
中間部当たりPbは密閉室Sliからの排気を遮断する弁であって、シャフトPssがシリンダSl内へ押し込まれる方向に移動するとき、ピストンPsはシャフトPssに沿って中間部当たりPbに向かって移動し中間部当たりPbと密着し、密閉室Sliへの空気の出入りを遮断して密閉室Sliを加圧する。
図２７のリンク装置に限らずその他の実施例に示すリンク装置の駆動部に、このように「決して強力とは言えない簡易なダンパ」を取り付けて「切替手段」の動差を遅延することによって、ドアに働く大きな衝撃を吸収して緩和することが出来る。ドアに働く大きな衝撃とはあらゆる運動の最後に起きる衝突による衝撃を意味する。
例えば図１において図３７のシリンダＳlの端部を接続する支軸をドアＤに設けて、ピストンPsのシャフトPssの端部を接続する支軸をリンクＡに設けると、非常にゆっくりと密閉するドアとなり、ドアＤを衝撃吸収部とする緩衝装置にもなる。
図４に説明したように、「リンクＡの先端部に装着した車輪Ｂが摺動面Ｋを略直角に押圧する回転機構」は「（い）の範囲」において摺動面Ｋに沿って小さな力を軸芯線Za方向の大きな力に変換してドアを密閉するが、「（あ）の範囲」では略リンクＡの軸芯線Za方向に大きな力を支持しながら、摺動面Ｋに沿う方向の小さな力で移動するので、ドア以外の産業分野においては大きな重量を支持しながら移動する移動手段として利用できる。
このよ
うに「（あ）の範囲の回転手段」のように大きな力がドアには小さく作用する伝達手段は、逆の立場から使用すると、小さな力でも大きく作用する手段であって、物体を移動する装置に利用できる。この移動手段は軸方向に大きな力を支持しながら小さな力で回転する移動手段であって、物体の重量を支える特徴がある。
図３８は図４と同様な「リンクＡの先端部に装着した車輪Ｂが摺動面Ｋを略直角に押圧する回転機構」を説明するもので、摺動面Ｋの形状の作図法を示す。図４は摺動面Ｋが凹面である場合であるなら、図３８（ａ）（ｂ）は摺動面Ｋが凸面である場合で、図４と図３８（ａ）（ｂ）がリンクＡの回転軸は摺動面Ｋの内側である場合であるならば、図３８（ｃ）（ｄ）は外側である場合である。図３８（ａ）（ｃ）においてドア枠Ｗは枢軸Ｏと接続軸Ｃとを備え、カム体ＫＫは摺動面Ｋを備えて枢軸Ｏを軸に回転し、リンクＡは先端部に車輪Ｂを装着して接続軸Ｃを軸に回転する。図３８（ｂ）（ｄ）はそれぞれ図３８（ａ）（ｃ）の動作説明図である。車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する力Ｆｂの作用線は図３８（ａ）（ｂ）において接続軸Ｃと、図３８（ｃ）（ｄ）において枢軸Ｏと一定の距離を保つ。
図３８（ｂ）（ｄ）において、円Ｒｂは摺動面Ｋと車輪Ｂとの接点ｂの円軌道であって、円Ｒｂ上に等分に配された各点ｂｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）を通る直線Ｔは車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する力Ｆｂの作用線であって、仮想円Ｒａとａｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）で接し、円弧Ｒｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）はａｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）を中心として半径が距離ａｉｂｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）である円弧であって、車輪Ｂが各点ｂｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）の位置にあるときの接点ｂ近傍の摺動面Ｋの形状を示している。
図３８（ｂ）において、「点ｂ４を通り接点ａ４を中心とする円弧Ｒ４」を枢軸Ｏを中心に回転移動して、「接点ａ５を中心とする円弧Ｒ５の始点ｂ５」に連続するようにすると、円弧Ｒ５と円弧Ｒ４とは１つの円弧を形成し、始点ｂ４は回転移動した円弧Ｋ４の始点ｋ４に移る。連続させた円弧を円弧Ｋ４とし、円弧Ｋ４の始点ｋ４に円弧Ｒ３を移動して円弧Ｋ３を連続させ、更に円弧Ｒ２を移動して円弧Ｋ２を連続して摺動面ＫＡの形状が作図される。このように順次R５，Ｋ４，Ｋ３，・・・を連続することによって摺動面ＫＡが作図される。図中の摺動面ＫＡはOを中心に回転する摺動面Ｋであって、車輪Ｂと点ｂ５で接触したときの摺動面Ｋである。
図３８（ｄ）において、車輪Ｂが摺動面Ｋと接点ｂｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）に接するとき、接点ｂiに連続する摺動面は、「作用線Ｆｂと仮想円Ｒａとの接点ａ」を中心とする円弧Ｒｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）である。円Ｒｏｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）は枢軸Ｏを中心とし接点ｂｉを通る円であって、円弧Ｒｉと交点ｃｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）で交わる。円Ｒｏｉによって分断された円弧ｂｉｃｉを枢軸Ｏ中心に順次回転してＲ0に連続するようにすると1つの曲線Ｒ0Ｋ1Ｋ2Ｋ3・・・が形成される。この曲線はインボリュートである。
図４と図３８（ａ）（ｂ）はリンクＡの回転軸の位置によって仮想円が移動し摺動面Ｋの形状が変化するが、図３８（ｃ）（ｄ）は仮想円の中心が摺動面Ｋの自身の回転軸であるので、摺動面Ｋの形状は仮想円Ｒａの大きさによって決定し、点ｂiが円Ｒｏ１，Ｒｏ２，Ｒｏ３上のどの位置にあっても「車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する力Ｆｂの作用線と枢軸Ｏとは一定の距離を保つ。またカム車輪Ｂが如何なる運動をしても関係なく、「枢軸Ｏの周りに働く駆動力」に対して車輪Ｂに押圧力Ｆｂは一定になる。
例えば車輪Ｂの回転軸が重量を支持する場合で図３８（ｃ）に示すように車輪Ｂが円軌道に沿って移動するとき押圧力Ｆｂの作用線の方向が変化して、重量の作用線方向の分力が変化して、「枢軸Ｏの周りに働く駆動力」は車輪Ｂが移動するとき初めは大きく最後は小さくなる。車輪Ｂが鉛直線上を移動するとすれば押圧力Ｆｂの作用線も常に鉛直線と一致し、車輪Ｂが移動するとき初めから最後まで一定の力が作用することになり、重量の上下方向の移動に必要な力の最大値を最小にすることが出来る。
図３９は「図４で自動車のトランクの蓋を上下させた実施例」と同様に図３８（ｃ）（ｄ）の回転機構を重量の上下方向の移動装置に利用するもので、蓋Ｄを図３９（ａ）（ｂ）に示す倒伏状態から図３９（ｃ）（ｄ）に示す起立状態にする動作説明立面図である。図４の実施例において蓋が水平に近い状態では押圧力Ｆｂの作用線と重力の作用線は平行であって、蓋が懸垂するに従い押圧力Ｆｂの作用線が回転して平行でなくなったが、図３９の実施例では「押圧力Ｆｂの作用線と重力の作用線が平行である範囲」が大きい特徴がある。
カム体ＫＫは外縁部に摺動面Ｋを備えて「枢軸Ｏの周りに回転自在に軸支される蓋Ｄに設けられる接続軸Ｃ」の周りに回転自在に軸支され、図中矢印イ方向に回転して蓋Ｄを図中矢印ロ方向に起立させる。台車は上面に「摺動面Ｋと接触する摩擦面である接触面KAA」を備え、両端部を車輪ＢＢで支持し枢軸Ｏが取り付く水平面Ｈ上を移動する。接触面KAAが摺動面Ｋを押圧する力Ｆｂの作用線は「摺動面Ｋと接触面KAAとの接点b」を通り「半径ｒの仮想円Ra」に接して接続軸Ｃを通る重力の作用線と平行で一定の距離ｒを保っている。
図３９（ａ）において「摺動面Ｋと接触面KAAとの接点ｂ」の接触面KAA上の位置をba0、摺動面Ｋ上の位置をbb0とし、摺動面Ｋが図中矢印イ方向に回転して位置bb0が接続軸Ｃを通る鉛直線Ｚ上にあるとき、図３９（ｂ）において接点bと位置bb0に至る摺動面Ｋの外縁部の長さは「鉛直線Ｚと接点bとの間の距離ｒ」より長く、摺動面Ｋが図中矢印イ方向に回転することによって台車KAAは図中矢印ハ方向に移動することになる。
カム体ＫＫの外縁部が台車KAAを介さずに直接水平面Ｈと接する場合はカム体ＫＫの外縁部と水平面Ｈとの間に滑りが生じて摩擦が起こり、カム体ＫＫの回転に大きな抵抗がかかることになるが、図３９（ａ）〜（ｄ）においてカム体ＫＫの回転に伴い水平面Ｈが移動することによって、図３９（ｅ）〜（ｇ）においてカム体ＫＫの外縁部と水平面Ｈとが車輪Ｂを介して接触することによって、カム体ＫＫの回転に大きな抵抗がかからないようにしている。図３９（ａ）はカム体摺動面Ｋの外縁部と接触面KAAとの双方に刃を施して噛合うようにしている実施例であるが、図３９（ｂ）（ｃ）は刃を施していない実施例である。
蓋Ｄが倒伏に近い状態において蓋Ｄの回転に対して「重力の作用線と枢軸Ｏとの間の距離Lw」と「力の作用線Ｆｂとoの間の距離Lf」との比率が略一定であるので、接続軸Ｃの周りに略一定の回転力を働き続けることによって蓋Ｄを回転させて重心を上昇させることが出来る。蓋Ｄが倒伏に近い状態において重心が上昇するとき回転力が均一であるほど必要な力の最大値は小さくなる。
図３９（ｄ）は図３９（ａ）〜（ｃ）に図示するカム体ＫＫを互いに裏返しに取り付けた関係にあって、「カム体ＫＫが摺動面Ｈを押圧する力の作用線Ｆｂ」は図３９（ｄ）において、重力の作用線Ｚより枢軸Ｏに近い側あって、図３９（ａ）〜（ｃ）において遠い側にある。蓋Ｄが倒伏から起立状態に移行するとき、「重力の作用線と枢軸Ｏとの間の距離Ｌｗ」と「力の作用線Ｆｂと枢軸Ｏとの間の距離Ｌｆ」とは共に減少するが、図３９（ｄ）において上記距離Ｌｆはゼロに近づき、力Ｆｂがいくら大きくてもの蓋Ｄを回転させる力はなくなっていく。図３９（ｄ）に示すように力の作用線Ｆｂが枢軸Ｏを通る位置では、蓋Ｄを回転させない。蓋Ｄが倒伏から起立状態に移行する全過程を通じて、重力による図中矢印ロと反対方向の回転モーメントに釣り合う力Ｆｂの大きさは図３９（ｄ）において無限大に近づき、図３９（ａ）〜（ｃ）において無限小に近づく。蓋Ｄが起立に近い状態では蓋Ｄを図中矢印ロ方向に回転させる力は図３９（ｄ）において大きく必要として不足し、図３９（ａ）〜（ｃ）において過剰となる。
図３９（ｅ）（ｆ）は図３９（ａ）〜（ｃ）のカム体ＫＫに代わって特許文献１２に記載される渦巻き車輪を取り付けたもので、渦巻き車輪は回転の中心を頂点として高さが仮想円Ｒａの半径である直角三角形を順次重ね合わせていくことによって形成されるもので、前の直角三角形の斜辺が次の直角三角形の底辺となる。直角三角形の形状は仮想円Ｒａの半径によって決定し、渦巻き車輪の形状は図３９（ａ）〜（ｃ）のカム体ＫＫの形状と同様に仮想円Ｒａの半径によって決定する。
同じ仮想円によって作図される渦巻き車輪の形状と摺動面Ｋの形状とを比較すると、図３９（ｅ）（ｆ）の場合、渦巻き車輪の微分要素は半径方向に直角な線分であって、図３８（ｄ）に示す円弧の微分要素Ｒｉより接続軸Ｃに遠い側にあるため。接点ｂが回転軸Ｃから離れるに従い円に収束する度合いが大きくなって、より円に近似し、カム体の回転に伴う回転軸Ｃの上昇は少ない。とくに蓋Ｄが倒伏から起立状態に移行する過程の始まりにおいて図３９（ａ）〜（ｃ）のカム体の回転に伴う回転軸Ｃの上昇は大きく、図３９（ｅ）（ｆ）のカム体の回転に伴う回転軸Ｃの上昇は、カム体が回転し始めてすぐに激減する。このように同じ仮想円によって作図される曲線が明らかに異なり、図３９（ａ）〜（ｃ）の摺動面Ｋの形状はインボリュート曲線であり、図３９（ｅ）（ｆ）の曲線はインボリュート曲線ではない。
２つの開閉体Ｄ，Ｗは枢軸Ｏを軸にして相対的に回転するもので、２つの開閉体Ｄ，Ｗの片方を固定して他方が枢軸Ｏを軸にして回転する動作は、見方を変えて他方から見れば他方を固定して片方が枢軸Ｏを軸にして回転する動作である。例えば図４,図３８においてＯを軸に回転する他方はドアＤ或いは摺動面Ｋであり、固定される片方はドア枠Ｗであって紙面である。他方のドアＤ或いは摺動面Ｋを固定すると、ドア枠Ｗであって紙面である片方がＯを軸に回転する。
図４０は図４において蓋Ｋを固定して、ドア枠Ｗであって紙面である片方がＯを軸に回転するようにした動作説明図で、本発明の密閉機構のように「車輪Ｂが摺動面Ｋを略直角方向に押圧するとき、摺動面Ｋに略平行な力が小さくても移動しやすく摺動面Ｋに略直角な大きな力を車輪の回転軸が支持する特性。」を上下に起立倒伏する蓋に応用するものである。
図４０（ａ）において「先端部の車輪の回転軸Ｉｂに車輪Ｂを装着するリンクＡ」は「蓋Ｄに設けられる接続軸Ｃ」の周りに回転自在に軸支される。蓋Ｄは固定部Ｗに固定される枢軸Ｏを軸に回転し、枢軸Ｏの軸芯は水平である。蓋Ｄ０は起立状態を示し「蓋ドアＤの重力による枢軸Ｏの周りの回転モーメントＭｏ」が最も小さい状態を示す。蓋Ｄ３は倒伏状態を示し「蓋Ｄの重力による枢軸Ｏの周りの回転モーメントＭｏ」が最も大きい状態を示す。接続軸Ｃの周りに図示されない付勢手段で回転モーメントＭｃが図中矢印イ方向に働き、回転モーメントＭｃは回転モーメントＭｏに対抗して蓋Ｄを静止させている。
図４０（ａ）（ｂ）は車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って図中矢印イ方向に移動して蓋Ｄが図中矢印ロ方向に回転する動作説明立面図で、図４の蓋Ｋが水平に近い範囲では摺動面Ｋの形状が円弧に近似することから図４０（ａ）（ｂ）において摺動面Ｋの形状が円弧であるとする場合、円弧の中心を仮想点Ｑとすると、「車輪Ｂが摺動面Ｋを押圧する力Ｆｂ」の作用線は「車輪Ｂと摺動面Ｋとの接点ｂ」と車輪の回転軸Ｉｂと仮想点Ｑを通る。図４の場合と異なり車輪Ｂの位置によって「リンクＡと摺動面Ｋに立てた垂線との交差角度Θｆ」が変化する。
図４０（ｃ）（ｄ）は「図４０（ａ）（ｂ）のリンクＡと摺動面Ｋ」に代わって、「固定部Ｗに設けられる固定支軸Ｓｗを軸に回転する回転体Ｊ」と「回転体Ｊに連結され蓋Ｄに接続されるリンクＡ」を取り付けたもので、図４０（ａ）（ｂ）において車輪の回転軸Ｉｂが仮想点Ｑを中心に円運動することから、図４０（ａ）（ｂ）に示す「車輪が摺動面を押圧する力Ｆｂ」が回転体Ｊの軸芯に働き、固定支軸Ｓｗに作用する。
図４０（ａ）は蓋ＤとリンクＡとが、直交した状態から重なる状態に移行する動作説明図で、車輪Ｂが摺動面Ｋに沿って枢軸Ｏに近づくに従い、蓋Ｄが起立しリンクＡは鉛直状態から僅かに水平に移行する。リンクＡは略鉛直状態で重力の作用線と略平行に保たれる間は車輪Ｂは「小さな円運動の周方向の力」で摺動面Ｋに沿って移動しリンクＡの軸芯に「大きな円運動の径方向の力」を支持する。またリンクＡと力Ｆｂの作用線との交差角度Θｆは増加する。回転モーメントＭｃは「リンクＡの軸芯に働く力」に小さく伝わり、蓋Ｄ０が起立するにしたがい「蓋ドアＤの重力による枢軸Ｏの周りの回転モーメントＭｏ」が減少することに対応している。
上記円弧の摺動面Ｋを固定せず移動可能にすると、摺動面Ｋ上の車輪Ｂの位置、或いは蓋Ｄの開度に応じて、上記押圧力Ｆｂの作用線方向を所望の方向に設計できる。上記円弧の摺動面Ｋが固定されない支軸を軸に回転すると、摺動面Ｋの形状が円弧に限らず自由な形状を持つ摺動面Ｋが固定された場合と同じになる。
また一定の形状の摺動面Ｋを回転に限らず移動することによって「蓋ドアＤの重力による枢軸Ｏの周りの回転モーメントＭｏ」の変化に対応するように、摺動面Ｋを固定した場合でも摺動面Ｋの形状を変えることによって「蓋ドアＤの重力による枢軸Ｏの周りの回転モーメントＭｏ」の変化に対応するように出来る。図４０（ｂ）は摺動面Ｋを移動した後の動作説明図で、上記交差角度Θｆが増加する割合は小さくなる。このように摺動面Ｋを移動することによって、カム車輪の位置に応じて該交差角度Θｋを出来るだけ一定にすることも可能で、蓋Ｄが起立する状態のときも枢軸Ｏの周りのモーメントの釣り合いを維持することが可能である。
図４０（ｃ）（ｄ）はそれぞれ図４０（ａ）（ｂ）に対応し、図４０（ａ）（ｂ）について言えることは、図４０（ｃ）（ｄ）についても言えることである。固定支軸Ｓｗを移動可能に取付ける、或いは周り対偶の連結点を滑り対偶にして例えば回転体Ｊの長さが変化するようにすると、リンク装置の自由度が増えることによって、リンク装置の運動を自由に調節可能となり、更にバネの力を変化させることによって、さらに所望の釣り合い状態が実現する。またリンクＡの軸芯線Zaと力の作用線とが重なる状態に近づくけるようにして、リンクＡが大きな力を支持しながら小さな力で回転するようにする。
Ａ リンク
Ｂ 車輪
Ｃ 円の中心
Ｄ ドア
Ｇ 当たり
Ｉ 回転軸或いは回転支軸
Ｋ カム体或いはカム体摺動面
Ｏ 枢軸
Ｒ 円弧
Ｓ 支軸
Ｔ 垂線
Ｕ 押しバネ
Ｖ 引きバネ
Ｗ ドア枠に取り付く金具或いはプレート

Claims (10)

  1. 枢軸を共有し相対的に回転する「２つのリンクからなる開閉体」と、「１以上のリンクからなる伸縮部」とを備え、上記２つのリンクのそれぞれに設けられる取付軸に上記伸縮部の両端が接続されるリンク装置であって、上記取付軸の間の距離が変化することによって上記開閉体が開閉する開閉装置で、上記リンク装置の何れかの連結軸の周りの回転を拘束する解除可能な拘束手段を備え、上記開閉体の所定の開度を境にして上記開閉体に働く力の作用点が移転することを特徴とする開閉装置。
  2. 回転軸の周りに力Ｆが働いて回転体が回転する回転機構であって、上記回転軸の周りに働く回転力Ｍと上記回転軸と上記力Ｆの作用線との間の距離Ｌとの間に成立する関係（Ｍ＝Ｆ×Ｌ）に従って、上記距離Ｌの大きさを変化させることによって上記回転力Ｍまたは力Ｆの大きさが変化する回転制御機構であって、
    上記回転体の所定の開度を境にして上記距離Ｌを小から大にまたは大から小に切り替える「切り替え手段」を備え、上記「切り替え手段」は上記回転体の回転を全く或いは殆んど伴わないことを特徴とする回転制御機構を備える開閉装置。
  3. 枢軸を共有し相対的に回転する「２つのリンクからなる開閉体」と、上記２つのリンクのそれぞれに設けられる取付軸に「１以上のリンクからなる伸縮部」の両端が接続されるリンク装置であって、上記「１以上のリンクからなる伸縮部」の何れかのリンクがバネである請求項１或いは２に記載する開閉装置。
  4. 「枢軸を共有し相対的に回転する2つのリンクからなる開閉体」のそれぞれに設ける２つの取付軸に「２つのリンクからなる伸縮部」を連結するリンク装置で、上記２つのリンクの軸芯線が一直線上に配されない状態で運動する「（あ）の回転手段」と上記２つのリンクの軸芯線が略一直線上に配される状態で運動する「（い）の回転手段」と、上記２つのリンクの軸芯線が一直線上に配されない状態から配される状態にまたは一直線上に配される状態から配されない状態に切り替わるようにする「切り替え手段」とを備え、上記２つのリンクの軸芯線が一直線上に配されて、上記２つのリンクの軸芯線に働く力の大きさが増加することを特徴とする開閉装置。
  5. 回転軸Oを共有し相対的に回転する「2つのリンクとD，Wでからなる開閉体」と、上記２つのリンクD，Wのそれぞれに設けられる取付軸に「１以上のリンクからなる伸縮部」の両端が接続されるリンク装置であって、上記取付軸が所定の通路に沿って移動可能であって、通路始端と通路終端との間を揺動する開閉装置で、上記取付軸は「剛性がゼロから無限大までの所定の値に設定可能なバネ」によって「バネが自然長であるときの初期の位置」に復帰するように付勢されることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載する開閉装置。
  6. 枢軸を共有し相対的に回転する「２つのリンクからなる開閉体」と、上記２つのリンクのそれぞれに設けられる取付軸に「１以上のリンクからなる伸縮部」の両端が接続されるリンク装置であって、上記取付軸に上記開閉体の回転させる力と上記開閉体の回転を阻止する力が同時に作用することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載する開閉装置。
  7. 枢軸を共有し相対的に回転する「２つのリンクからなる開閉体」と、上記２つのリンクのそれぞれに設けられる取付軸に「１以上のリンクからなる伸縮部」の両端が接続されるリンク装置であって、枢軸ではない連結軸周りの回転を減速する手段を設けた請求項１〜６の何れか１項に記載する開閉装置。
  8. 一対の回転軸の周りに互いに離間した回転体が相対的に回転する回転装置であって、片方の回転軸を軸に回転する片方の回転体は摺動面を備え、他方の回転軸を軸に回転する他方の回転体は先端部に車輪を装着し、上記摺動面が上記車輪を押圧しながら或いは上記車輪が上記摺動面を押圧しながら上記摺動面が上記車輪に沿って相対的に移動する回転装置であって、
    車輪が摺動面を押圧する力の作用線は上記片方の回転軸と上記他方の回転軸の何れかとの距離が小さく或いは大きく保たれることを特徴とする開閉装置。
  9. 「ドアの枢軸と反対側のドアの側面」と「それに対面するドア枠側面」の片方に設けられる回転支軸に回転自在に軸支される係止回転体と、他方に設けられる係止摺動面とを備え、ドアの閉止方向の回転によって上記係止回転体が上記係止摺動面に沿って移動しながら上記回転支軸を軸に回転し、ドアの開方向の回転を阻止する力は上記回転支軸或いは上記係止回転体の外縁部によって支持されることを特徴とするラッチ装置。
  10. 全開位置と全閉位置との間を往復回転するドアであって、上記全閉位置からドアを開くとき、全閉する方向に付勢された状態から全開する方向に付勢される状態に切り替わる開方向切り替え手段と、上記全開位置からドアを閉めるとき、全開する方向に付勢された状態から全閉する方向に付勢される状態切り替わる閉方向切り替え手段とを備え、上記開方向切り替え手段が動作するときのドアの開き角度と上記閉方向切り替え手段が動作するときのドアの開き角度とが異なることを特徴とするドアであり、
    ドアを全閉する方向に付勢する状態で静止する全閉方向付勢位置とドアを全開する方向に付勢する状態で静止する全開方向付勢位置との間を揺動しトグルバネで付勢される揺動体と、上記揺動体を全閉方向付勢位置から全開方向付勢位置に切り替える上記開方向切り替え手段と、上記揺動体を全開方向付勢位置から全閉方向付勢位置に切り替える上記閉方向切り替え手段とを備えるドア。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003129741A (ja) * 2001-10-30 2003-05-08 Inaba Seisakusho Co Ltd 開き戸の開閉装置
JP2008248842A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関のピストン

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