JP5201501B2 - ドア - Google Patents

Description

本発明はドアに関する

本発明は開くときにバネに閉める力を蓄え、何処から手を離して決して止まったままにならずに勝手に閉まるドアに関するものである。ドアに回転力が作用し続けるのでドアの回転速度は加速する。引き伸ばされたバネは負荷がなければ一瞬にして元の長さに戻るので、ドアが加速さてもバネは緩むことなくドアに回転力を作用し続け、ドアが閉まるに従いバネの力で回転する駆動部も回転速度を加速する。

本発明の駆動部はバネの力で回転するにも拘らず、ドアの回転速度が増してもバネの長さが一瞬にして元の長さに戻ることなく緩んだ状態のまま、電動モータのようにドアの回転に関係なく一定速度で回転する駆動部である。本発明の駆動部は減速装置が作動してドアの回転速度に影響されることなく回転するものと、ドアの回転速度に影響されて回転速度を自己制御するものとがある。

本発明の駆動部の回転をドアに伝える連結部は１本の連結棒ではなく、２本の連結棒にすることによって、或いは１本の連結棒の場合は連結点が長穴内を移動するようにして、駆動部とドアと連結部からなるリンク装置が自由に変形するようにして、ドアが閉まるときとドアを開くとき、或いはドアの回転が速いときと遅いときにリンク装置の形態が変わるようにするものである。

すなわちリンク装置が変形するとき、回転の中心が移動することによってリンク装置の動作形態が変わり、ドアが閉まる直前で一旦停止してから閉まる効果や、強風などによってドアが急激に閉まった場合にドアが閉まる直前で回転が止まる効果の他に、ドアが加速すれば勝手に減速する自己制御効果や、ドアを強く密閉するにも拘らず閉まったドアを開くとき、弱い力で開くことができる効果が生じる。

ドアを開くときにバネに力を蓄え、閉めるとき何処から手を放しても勝手に閉まるようにするドアは一般に広くドアクローザと呼ばれる商品で広く普及している。これらの商品はバネの力でドアが閉まる際、オイルダンパーによって閉まる速度を減速して、ドアが閉まるときの衝撃を小さくする対策が施されている。

ドアを開くときに蓄えられたバネの力はドアが閉まったときは最小であり、この最小の力でドアを強く密閉する必要がある。ドアを開くときこの「ドアを強く密閉する力」以上にバネに力を蓄えるので、ドアを開くときドアが重たく感じられるようになり、ドアが閉まるときの衝撃が大きくなる。

特許文献１は「ドアを開くときにドアが重たく感じられないドア」を提供するもので、オイルダンパーによる減速装置を用いることなくドアが閉まるときの衝撃を少なくするものである。特許文献１に採用される減速装置は速比の大きな歯車機構やブレーキシュウを用いた摩擦抵抗によるものではなく、ドアを開くときに抵抗しないように工夫されている。

特許文献１の減速機構は本願図２５に示すように、ドアが全開した状態から閉まるとき、前記駆動部の僅かな回転でドアを大きく回転させることによって、前記駆動部の強い力がドアに弱く作用して開閉するようにしている。また閉まる直前においては前記駆動部の大きな回転でドアを僅かに回転させることによってドアの回転速度を減速し、前記駆動部の力が弱くなってもドアに強く作用して、ドアを強い力での密閉するようにしている。

またドアを開くときでバネが緩んだ状態では、ドアを僅かに回転させるだけで前記駆動部を大きく回転させているが、ドアがある程度開いてバネの力が強くなった状態では、ドアを大きく回転させて前記駆動部を僅かに回転させている。したがってドアを開くときにドアが重たく感じられない。

特許文献１の減速機構はドアが閉まる直前で一旦停止する特徴があり、強風などの外力が作用したとき閉まらなくなる特徴があるが、これは駆動部が一定速度で回転する場合に成立し、バネで動く駆動部がドアの回転速度に影響され一定速度で回転しないという問題があった。逆に言うと特許文献１の減速機構を電動モータで駆動させると「閉まる直前で一旦停止し、強風などの外力が作用したとき閉まる直前で止まってしまうドア」を提供することになる。

特許文献１の減速機構においては、閉まる直前にドアが殆ど回転しない状態になると駆動部に負荷がかからなくなり、回転しやすい状態になる。ましてドアに動慣性がついてドアが大きく回転する状態になっているので、一瞬にして駆動部は回転し終えることになる。特許文献２はドアが閉まる直前においてドアを開く方向に回転させることによって駆動部に負荷を掛けるものであり、ドアが駆動部の回転で回転しても、ドアを押したりして外力を作用させても動かない特徴がより顕著となる。

また特許文献２はドアを開閉させる弱いバネとドアを密閉する強いバネを別々にして、ドアを密閉する強いバネをドアが閉まるときだけ作用させ、開くときは関与させないようにして、ドアを弱い力で開閉するようにしている。

特願２００７−０８７５６１ 特願２００７−１９８２４８ 特願２００５−３７３７５９

ドアが勝手に閉まるようにする力よりもドアを戸当りに押圧する力のほうが大きく、ドアを閉める最後の段階で、ドアを戸当りに押圧するための最大の力が要求される。ドアを戸当りに押圧するため、バネの強さを大きくすると、ドアをゆっくり回転させることは困難となり、一気に回転して激しい衝撃音ともに戸当たりに衝突するようになり、ドアに指などを挟む事故の危険性があった

「バネの力で閉まるドア」は、ドアを開くときバネに「ドアを閉める力」を蓄えるため「ドアを閉めるバネ」が取り付かない通常のドアと比べて、ドアを開くときに「バネを伸縮するための力」が余分に必要となる。しかし、「ドアを勝手に閉まるようにするための力」は小さく、「ドアを戸当たりに押圧して密閉するための力」だけが大きいので、ドアを勝手に閉まるようにするだけならば、バネが取り付かない通常のドアと同じく殆んど力が要らない。本発明は「ドアを勝手に閉まるようにするためだけの力」で「ドアを戸当たりに押圧して密閉する」ようにしてドアを開くとき軽く感じられるようにするものである。

ドアを開くとき軽く感じられるようにするには、通常のドアクローザのようにドアを開くときに必要な「ドアを密閉する強いバネ」を更に引き延ばすのではなく、「ドアを開閉させる弱いバネ」と「ドアを密閉する強いバネ」を別々にして、「ドアを密閉する強いバネ」をドアが閉まるときだけ作用させ、開くときは関与させないようにする。或いは「ドアを開閉させる弱いバネ」と「ドアを密閉する強いバネ」を１つにしても、開くときは僅かにバネが伸びるだけに留めて、「ドアを閉める力」を蓄えるようにする。

ドアに回転力が作用し続ける以上」ドアの閉まる速度は加速され、減速しながら閉まるドアであっても閉まる直前には最高速度に達している。ドアが閉まる直前で「ドアを密閉する強いバネ」が作用するとき、それまで加速されたドアを更に急激に加速することになり、「ドアを密閉する強いバネ」が長時間にわたって作用するとドアが閉まるときの衝撃が大きくなるので、できるだけ瞬時に作用するようにして、ドアを戸当たりに押圧するとき以外は作用しないように阻止しておく必要がある。これが第１の課題である。

ドアに回転を伝える駆動部は、止まったドア動かすとき負荷がかかるが、ドアが動き出すと駆動部に負荷がかからない。止まったドアは駆動部によって回転するが、動き出したドアは駆動部に回転を与えるようになる。

駆動部はドアを回転させるのでなくドアによって回転されるようになり、駆動部の回転は加速し、ドアを更に加速する。このような相乗効果はドアが閉まるときに激しい衝撃を伴う原因となった。

バネの力で動く駆動部の多くはオイルダンパーのように粘性抵抗によって、或いはウォームギアのように速比の大きな歯車機構の抵抗によって、閉まるドアの速度を減速するもので、抵抗がなければそれだけ弱い力でドアを閉めることが出来るのに、抵抗をつけることによってそれだけ強いバネを使用しなければならなくなり、ドアを開くとき重く感じられる原因となっている。
カム体とカム車輪とバネからなる駆動部分は、電動モータを採用した駆動部と同様に、動慣性が付いたドアに影響されることなく一定速度で回転する傾向がある。

この駆動部の機構はカム車輪の上下動をカム体の回転に変換するもので、速比の大きな伝達機構であるだけでなく、カム車輪とカム体の間に働く押圧力が回転方向に直角に近い角度に働き、回転に影響されにくい機構である。
又、カム体の回転に伴うカム車輪の上下動は少なく、バネの長さに変化が少なく、終始弱まることが少ない強いバネで回転させてドアを閉めることが出来、且つドアを開くとき駆動部の回転に上記押圧力が作用することがなく、ドアが弱い力でも開くようになる。
又、上記押圧力が強くなればなるほど、カム車輪がカム面を滑走するのに摩擦が生じ、その移動速度が遅くなり減速効果が生まれた。

このようなカム機構の駆動部であっても、ドアの回転に対して充分に減速される駆動部ではなく、ドアの回転に遅れて回転するものではない。ドアの回転速度が速くなってもいかに遅く駆動部を回転させるかが第2の課題である。
「発明が解決しようとする第２の課題」は、ドアがどの位置からでも閉まり始める力がある駆動部の提供であり、ドアの回転速度に関係なく一定速度で回転する駆動部の提供である。

「発明が解決しようとする第３の課題」は、ドアの回転に遅れて回転しドアの回転に対して充分に減速される駆動部を実現させるために、「一瞬で縮むバネで動く駆動部を時間を掛けて動くようにする減速装置」を提供するものである。

ドアを強く密閉することが主たる目的である場合、「弱いバネの力で如何に強く密閉するか」が「発明が解決しようとする第４の課題」である。この場合ドアを開くとき強い力が必要でも問題にしない。

ドアが急に開いたときに開いた側にいる人が負傷する事故が想定できる。これを防止するため簡単な装置を開発する必要がある。これが「発明が解決しようとする第５の課題」である。

ドアは勝手に閉まっても途中で止まったり、ラッチの抵抗を受けて戸当たりに当たるまで閉まらない状態になってはいけないので、確実にドアを密閉させるためにバネの力を強くする必要がある。しかし「ドアを密閉する力」が大きければ大きい程、閉まったドアを開くときドアを戸当たりから引き離すため大きな力が必要となり、ドアが軽く開くという特徴が損なわれる。

ドアを戸当たりから引き離すとき、ドアを戸当たりに押圧する力の全てがドアを開く人が支持することになる。テコの原理を利用してバネの力が弱くてもドアを戸当たりに強く押圧するようにすると、ドアを密閉するときバネがドアに作用し、閉まったドアを開くときドアがバネに作用するので、弱いバネの力が強くドアに作用した分だけドアを開くことによって弱いバネを引き延ばすには強い力が必要になる。

強く密閉されたドアを開くとき、ドアを密閉した力と同等の力でドアを戸当たりから引き離さなければならないことになるが、ドアを強く密閉してもドアを開くとき力が要らないようにすることが「発明が解決しようとする第６の課題」である。

第一の課題を解決する手段について説明する。
図１，２はドアに直接引きバネを取付けて、バネの伸縮でドアＤを回転させる機構を示し、図３〜１４はドアに回転を与える駆動部分を説明するものである。図３〜１４に示す駆動部分は電動ドアのモータ部分に相当する部分で、回転体Ｊの回転軸Ｑを中心とする回転が上記モータの回転軸の回転に相当する。

図１はドアを開きながら引きバネを引き伸ばし、開く途中で手を離せば勝手に閉まるドアについて、図2は閉じたドアを少し開くと全開し、全開したドアを少し閉じると戸当たりに当たるまで勝手に回転するドアについて説明するもので、図1に示すドアはドアを開くに従い引きバネは引き伸ばされるが、ドアを開くに従い引きバネがドアの回転軸に近づきドアに働く回転モーメントが大きくならない構造で、単に引きバネを取付けただけのドアでも開けば開く程、より強位置からが必要となる問題は解消されている。

ドア側面に取り付けたラッチの爪がドア枠に設けられた穴に嵌め込む作業には回転が伴うので、ドアを回転させるだけの力より大きな力が必要である。またラッチはドアの回転軸から最も遠い部分にあって、ドアの回転軸から最も遠い部分に作用する力が小さいものであっても、回転軸近くに作用してこれと釣り合う力は相当大きなものであり、ドア側面のラッチの抵抗に打ち勝ってドアを戸当たりに当たるまで回転させる力は、ドアを単に回転させるだけの力に比べて遥かに大きい。

しかもドアの回転が終了したとき、この最も大きな力が必要になるので、ドアを密閉させる力があれば、ドアは勝手に閉まるようになる。したがって通常のバネで動くドアのように、ドアを開くとき、ドアを密閉させるためのバネを更に強く引き伸ばす必要がない。

図３〜１４は、ドアの密閉時にドアを戸当たりに強く押圧するバネの機構を説明するもので、ドアを密閉する強い力がドアを開閉するとき作用しないようにして、ドアを強く密閉するドアであっても弱い力で開閉できるようにするものである。ドアが開閉する全過程において、図1、図2においてはバネの始点の位置は移動しないが、図３〜１４ではドアを密閉するときとドアを開閉するときのバネの始点の位置が異なり、機構が変化することによってドアを軽く開けるようにしている。

図１０〜１４においては、ドアを密閉する機構がドアが戸当たりに当たる瞬間にだけ作用するようにして、ドアを密閉するバネの力によって、閉まる直前のドアの速度を更に加速しないようにしている。

第１の課題を解決する第１の手段は図１~９に説明するように
回転軸Ｑの周りに回転自在に軸支された回転体Ｊと、当りＧと、バネＶとそれに連結点Ｓｖにて直列に連結されるリンクＳとを備え、
上記バネＶとそれに連結点Ｓｖにて連結されるリンクＳとが上記回転体Ｊの先端に取り付く支点Ｓｊと上記回転軸Ｑと異なる位置の支点Ｓｗとを連結し、上記回転体Ｊが上記バネＶの伸縮によって上記回転軸Ｑを中心に回転するようにした駆動部で、
上記当りＧは上記支点Ｓｊに上記リンクＳが接続されるとき上記回転体Ｊに取付けられるGjで、上記支点Ｓｊに上記バネＶが接続されるとき上記回転軸Ｑの近傍に固定されるGwであり、
上記リンクＳが上記当りＧと接触せずに上記回転体Ｊが回転軸Ｑを中心に回転するとき、上記バネＶと上記リンクＳは一直線状になって上記バネＶが伸縮し、
上記リンクＳが上記当りＧと接触しながら上記回転体Ｊが回転軸Ｑを中心に回転するとき、上記連結点Ｓｖが上記回転軸Ｑの位置に留まって上記バネＶが伸縮しないか、或いは上記連結点Ｓｖが上記回転軸Ｑを中心に回転して上記バネＶが伸縮するドアの駆動部を有するドア」であり、

第１の課題を解決する第２の手段は図１０~１４に説明するように
上記リンクＳの連結点Ｓｖ付近に車輪Bs或いは滑走面Ksを取り付け、車輪Bsを取り付ける場合は滑走面Kｗを、滑走面Ksを取り付ける場合は車輪Bwを接触させながら
上記リンクＳが上記当りＧｊから離れた後も上記連結点Ｓｖが上記回転軸Ｑの位置に留まって上記バネＶが伸縮しないか、或いは上記連結点Ｓｖが上記回転軸Ｑを中心に回転して上記バネＶが伸縮するようにして、
上記バネＶが徐々にではなく上記車輪と上記滑走面が離れた瞬間に上記回転軸Ｑから離れるようにした請求項１記載の駆動部を有するドア」である。

次に第２の課題を解決する手段について説明する。
ドアの密閉時にドアを戸当たりに強く押圧するバネはドアを開くとき更に引き伸ばすバネの長さはドアを閉めるためにあるものであるから、出来るだけ最小限にとどめるか、或いはドアを密閉するためのバネはドアを開くときに全く伸縮しないようにして、「ドアを密閉するための弱いバネ」を別に用意するかの手段を講じるものである。カム体とカム車輪からなる機構においては、ドアを密閉するための強いバネの伸縮が、ドアが閉まる直前からドアが密閉するまでの区間だけに限られ、ドアが全開状態から閉まる直前までの区間では全く伸縮しないか、伸縮しても僅かに留めるものである。

カム体とカム車輪からなる駆動部の回転力がドアを回転させるに充分であるためには、バネの強さを強くするが或いは弱くてもカム摺動面の曲率を大きくして、カム車輪が滑走しやすいようにするかであるが、どちらにしても駆動部の回転速度を速める結果となる。バネの強さを弱くしてカム摺動面の曲率を小さくすると、駆動部の回転力が不足し、ドアが止まったままで動き出さない結果となる。

図１５〜図１８は、カム車輪がカム面のどの位置にあっても回転力が同じであるカム摺動面を提供するもので、この摺動面はカム車輪とカム面の間に働く押圧力の作用線が、回転体の回転中心と一定の距離を保つようにするものである。カム車輪がカム面を移動するに従いバネの力が弱くなるが、回転力を保つためカム面の曲率を調整すると、図１６（ａ）に示すように、カム車輪がカム面の回転軸に近づく場合は、カム摺動面形状は円に近づき、図１６（ｂ）に示すように遠ざかる場合は直線に近づく。

「車輪の滑走面を押圧する力」の殆んどが滑走面に垂直方向の垂直分力であり、滑走面に平行の水平分力は殆んどない。この少ない水平分力が「ドアを回転させる力」であり、「勝手に閉まる力」でもあり、「ドアを開く力」でもある。ドアを開閉するとき「車輪の滑走面を押圧する力」の殆んどが滑走面に支持され、ドアを開閉する人の手に負荷されない。この理由により「車輪と滑走面を基礎とするバネの機構」によってドアを軽く開閉できる。

車輪が滑走面から離れると、「車輪の滑走面を押圧する力」の全てが滑走面に支持されることなく、ドアの戸当たりで支持されることになる。車輪と滑走面を基礎とするバネの機構はドアを閉めるとき車輪を滑走面から離すことと、ドアを開くとき車輪を滑走面に載せることが基本である。このように「滑走面の末端部を直角方向に曲げると」ドアを強く密閉できる。

第２の課題を解決する第１の手段は、
「凹面或いは凸面の円弧の滑走面Kに沿って車輪Bが移動し、回転軸Ｑを中心に上記車輪B或いは上記滑走面Kが公転し、
上記車輪Bが上記滑走面Kを押圧する力の作用線が上記公転に作用しないように上記回転軸Ｑを通るようにし、凹面或いは凸面の円弧の中心が回転軸Ｑであるようにした上記滑走面Kの端部が略径方向に曲げられ、上記押圧する力が上記公転の略接線方向に作用して上記車輪Bを公転するようにしたことを特徴とする駆動部を有するドア」であり、

「上記公転」は
「上記車輪Bの上記回転軸Ｑを中心とする公転」、或いは「上記滑走面Kの上記回転軸Ｑを中心とする公転」である。「上記車輪Bの上記回転軸Ｑを中心とする公転」は図１６に例示し、「上記滑走面Kの上記回転軸Ｑを中心とする公転」は図１７に例示する。

「凹面或いは凸面の円弧の滑走面Kに沿って車輪Bが移動し」は
図１７に例示するように静止した車輪Bに沿って凹面或いは凸面の円弧の滑走面Kが移動しながら上記回転軸Ｑを中心とする公転をする場合と、図１８に例示するように、静止した凹面或いは凸面の円弧の滑走面Kに沿って車輪Bが移動しながら上記回転軸Ｑを中心とする公転をする場合と、図１６に例示するように双方が運動する場合の様々の場合を含む。

「凹面或いは凸面の略円弧の滑走面Kに沿って車輪Bが移動し、回転軸Ｑを中心に上記車輪B或いは上記滑走面Kが公転し、
上記車輪Bが上記滑走面Kを押圧する力の作用線が上記回転軸Ｑを中心とする仮想円ｒの接線に近接し、上記滑走面Kに沿って上記車輪Bを移動させるようにした上記滑走面Kの端部が略径方向に曲げられ、上記押圧する力が上記公転の略接線方向に作用して上記車輪Bを公転するようにしたことを特徴とする駆動部を有するドア」であり、

「略円弧の滑走面」とは
図１６（a）に例示するように形状が円に近づく滑走面と、図１６に（ｂ）例示するように形状が直線に近づく滑走面とがある。

「滑走面Ｋを車輪Ｂが押圧して駆動する方式」はドアの回転速度に影響を受けにくく回転時にバネの力が弱く作用し、ドアを密閉するとき強く作用させることが出来た。特許文献１図２４に示した「回転体Ｊの接続軸Ｐとドア上部の接続軸Ｃとを１つのリンクで連結する構造」即ち「ドアが閉まったときドア枠に取り付けられる回転体Ｊの回転軸Ｑの位置と、ドア上部に取り付けられる接続軸Ｃとが接近するようにして、上記回転軸Ｑと上記接続軸Ｃとを1つ或いは2つのリンクで連結する構造」においても、ドアが閉まる直前で回転体Ｊが大きく回転してもドアの回転が僅かであることから、回転時にバネの力が弱く作用し、ドアを密閉するとき強く作用させることが出来る。

この構造は「ドアが閉まる前に一旦停止する特徴」があるが、ドアが閉まる直前でドアの僅かな回転で回転体が大きく回転するため、回転体の回転が加速されて、ドアの回転も加速される結果となる。この構造は回転体の回転がドアの回転に関係なく一定速度で回転しなければドアの回転は減速されない。

電動の扉においては、駆動部の回転速度はドアの回転速度と無関係に一定にすることが出来るのでドアが閉まる前に一旦停止するようになる。言い換えればこの構造を電動の扉に採用するだけで、減速装置を取付けたりモーターの回転速度を制御することなくドアの回転は減速させ、ドアが閉まる前に一旦停止することが可能になる。

第２の課題を解決する第２の手段は、ドアが閉まる直前でドアの回転によって回転体を逆方向に回転させるもので、回転体の順方向の回転にブレーキをかけるものではない。

即ちドアが閉まる直前で回転体を開く方向に回転させる第２の課題の第３の手段は、図１９~図２２に示す「回転体Ｊの接続軸ＰとドアＤの接続軸Ｃとを２つのリンクＡ及びＡＡによって連結し、上記２つのリンクＡ及びＡＡの連結点ＰＰが、上記回転体Ｊの回転軸Ｑと上記接続軸Ｃとを結ぶ直線Ｚを境界にして、上記ドアＤの回転軸Ｏを含まない領域内にドアが閉まる直前に移動するようにしたドアの連結部」であり、

図８８８に示す「回転体Ｊに施された長穴Ｈの内部を、ドアＤの接続軸Ｃの周りに回転自在に軸支されたリンクＡの先端に取り付く車輪Ｂが移動するようにして、上記回転体Ｊの回転軸Ｑと上記接続軸Ｃとを結ぶ直線Ｚを境界にして、上記ドアＤの回転軸Ｏを含まない領域内にドアが閉まる直前に移動するようにしたドアの連結部」である。

これらの連結部を使用したドアには、ドアが閉まる直前でドアが開く方向に回転するか、或いは減速して閉まるかする特徴があり、且つドアが閉まる直前で回転体の回転によってドアが回転しても、ドアを直接押しても閉まらない状態になり、強風などによってドアが強く押し込まれてもドアの回転が止まる特徴がある。

回転体とドアＤとを２つのリンクによって連結する構造はドアが閉まる直前で折れ曲がった２つのリンクが一直線状に伸びることによって、それまでに閉まる方向に引き寄せたドアを押し戻すことによってドアが開く方向に回転するものであるが、押し戻すより引き寄せる法が大きい場合は、ドアは開かずに減速して閉まることになる。

この場合でも「連結点ＰＰ或いはリンクＡの先端に取り付く車輪Ｂが上記回転体Ｊの回転軸Ｑと上記接続軸Ｃとを結ぶ直線Ｚを境界にして、上記ドアＤの回転軸Ｏを含まない領域内にドアが閉まる直前に移動する」と、回転体の回転によってドアが回転しても、ドアに力を作用させても閉まらない状態になる。

第３の課題を解決する手段について説明する。
ドアが閉まる速度は、ドアが閉まり始めてからの経過時間の２乗に比例する。したがってドアが閉まる直前でドアは最高速度に達し、ドアが閉まる過程において充分に減速しておけば、ドアが閉まる直前のこの最高速度は低くおさえられる。しかし、ドアの閉まる速度がいくら速くても、閉まる直前で停止或いは減速されれば問題はない

第３の課題を解決する第１の手段の図２６は全開したときは惰性で閉め、閉まる直前では回転力を与えないようにするものである。即ち、
「上記回転体Ｊ取り付く車輪Ｂが、上記円弧の滑走面を押圧して上記回転体Ｊが回転する駆動部において、上記円弧の滑走面が「上記回転体Ｊの回転軸Ｑを中心とする円弧の滑走面ＫＫ２」と「上記回転体Ｊの回転軸Ｑを中心としない円弧の滑走面で上記回転体Ｊの回転軸Ｑの周りに回転自在に軸支された滑走面Ｋ１」とを備え、ドアが閉まるとき小さく回転する場合は車輪Ｂが上記滑走面Ｋ１上を往復し、ドアが閉まるとき大きく回転する場合は車輪Ｂが上記滑走面Ｋ１上と滑走面ＫＫ２上を往復するようにした駆動部を有するドア」

上記回転体Ｊの回転軸Ｑを中心としない円弧の滑走面Ｋ１は車輪Ｂが滑走面を押圧すると回転体は回転するが、上記回転体Ｊの回転軸Ｑを中心とする円弧の滑走面ＫＫ２は車輪Ｂが滑走面を押圧しても回転体は回転しない。ドアが閉まるとき大きく回転する場合は滑走面Ｋ１を通過した後、滑走面ＫＫ２を通過するが回転体は動慣性で回転し続ける。

通常の減速装置は運動する物に抵抗をかけるので、運動する物が抵抗に打ち勝って停止することなく運動を続けるため運動する物にそれだけ強い力を作用させる必要があった。以下に示す減速装置は運動する物を停止させる抵抗ではなく、運動する物が静止状態にあっても必ず動き出すような静止状態を運動の中に挿入するもので、運動する物が抵抗に打ち勝つための力を追加する必要がない。

更に運動に抵抗をかけるのではなく運動方向を変えることによって、運動方向が変わるたびに運動する物が停止するようにすると、運動する物を停止させる抵抗をかけないので運動する物が抵抗に打ち勝つための力を全く追加する必要がなくなり、減速装置が働いているにも拘わらず、弱い力でも運動し続けるようになり、通常の減速装置のように強い力を作用させなければ停止してしまうようなことはない。

第３の課題を解決する第２の手段は図２７〜２９に例示し説明するように、
閉まる直前でドアを牽引するアーム先端の車輪を滑走面上で減速するものである。即ち、
「バネの伸縮に伴い互いに接近する駆動部の２つ部分の片方に渦巻き曲線の外周を持つカム体Ｍを、他方に上記カム体Ｍの外周と接触する「円形の車輪」或いは摩擦面を取り付けて、上記２つの部分の間の距離が接近する長さに比べて長い長さを上記２つの部分の接触点が移動することにより「上記２つの部分の間の距離が接近する速度」が減速されるようにした減速装置」で、

第３の課題を解決する第３の手段の図３０〜３２は接近する２つの部分の直線運動を回転運動に変えるものである。即ち、
「バネの伸縮に伴い互いに接近する駆動部の２つ部分の、片方の回転軸に「円形の車輪」或いは「渦巻き曲線を折れ線にした外周を持つカム体」を、他方の回転軸に「渦巻き曲線を折れ線にした外周を持つカム体」を取り付け、互いに接触して反対方向に自転しながら接近するようにして、上記２つの部分の間の距離が接近する長さに比べて長い距離を上記２つの部分の接触点が停止と移動を繰り返すことにより「上記２つの部分の間の距離が接近する速度」が減速されるようにした減速装置」であり、

片方の円形の車輪に他方の折れ線の渦巻き曲線上の２つの角部が同時に接触したとき、静止状態にあっても、上記２つの角部を結ぶ直線の垂直２等分線が上記渦巻き形状のカム体の回転軸を中心とする仮想円に接するようにすればカム体は回転する。

第３の課題を解決する第４の手段は
「バネの伸縮に伴い互いに接近する駆動部の2つ部分のそれぞれに、「互いに接触して回転しながら接近する円形の車輪と渦巻き曲線を折れ線にした外周を持つカム体」を複数組取付け、それぞれの組の上記カム体の２つの角部が同時に接触しないように、それぞれの組において「上記円形の車輪と上記カム体の回転軸間の距離」を異にして取り付けて、「上記２つの部分の間の距離が接近する速度」が減速されるようにした減速装置」である。

「円形の車輪と渦巻き曲線を折れ線にした外周を持つカム体」を複数組取付けることによって、停止と回転の機会が複数倍になる。

以上に示した第３の課題を解決する第１、２の手段は回転が一方向に限られ、静止と運動を繰り返すため、途中から動慣性によって、静止することがなくなるようになる。次に示す第３の課題を解決する第５の手段運動方向が逆になることで、確実に静止する瞬間が存在するようにするもので、図３３，３４は振り子運動によるもので、図３５は永久磁石によるものである。

図３３図３４は接近する２つの部分の直線運動を往復運動に変えるものである。即ち、
「バネの伸縮に伴い互いに接近する駆動部の２つ部分の「片方の回転軸に回転自在に取付けられるアーム」の先端に取り付く車輪が、他方に設けたジグザグ状の通路を左右に往復しながら前進し、上記アームが振り子運動して「上記２つの部分の間の距離が接近する速度」が減速されるようにした減速装置」であり、

「バネの伸縮に伴い互いに接近する駆動部の２つ部分の「片方の回転軸に回転自在に取付けられるアーム」の先端に取り付く車輪が、他方に取付けられた互いに対面する２つの櫛歯状の界壁の間に出来るジグザグ状の通路を左右に往復しながら前進し、上記アームが振り子運動して「上記２つの部分の間の距離が接近する速度」が減速されるようにした減速装置」で、上記「互いに対面する２つの櫛歯状の界壁」のそれぞれは車輪の進行方向と平行な界壁に「それと直角方向に相手の櫛歯状の界壁に向かう櫛歯」が取り付き、「上記車輪の進行方向と平行な界壁」の「片方の部分に近い端部」が「他方の部分に取付けられる回転支点」の周りに回転自在に軸支され、該回転支点を中心に「上記車輪が上記櫛歯に当接した上記櫛歯状の界壁」が２つの櫛歯状の界壁の間の中心線から離れる方向に回転して上記車輪を上記櫛歯に沿って上記中心線に向かって移動させるようにする減速装置」である。

この方法は駆動力が弱くても、抵抗に関係なく駆動部は止まることがないので、通常の減速装置のように、減速効果を高めるだけ駆動力を高める必要がなく、ドアを軽く開くことが出来る。

第３の課題を解決する第６の手段の図３５は接近する２つの部分に磁石の反発力を働かすものである。即ち、
「外縁部の回転軸からの距離が異なる２つの位置のそれぞれに、外部に向かう面が互いに異極である磁石を取り付けた「渦巻き曲線の外周を持つカム体或いは円形の偏心車輪」を「バネの伸縮に伴い互いに接近する駆動部の２つ部分の片方」の回転支点の廻りに回転自在に取り付け、且つ「回転軸から最も遠いほうの上記磁石」と同極同士が対面しあうように別の磁石を上記２つ部分の他方に取り付け、上記２つ部分が接近したとき同極同士が接近するとき発生する反発力で、衝突せずに上記磁石と共に上記カム体或いは円形の偏心車輪が回転したのち、異極同士が接近するとき発生する吸引力で、上記２つ部分が密着する減速装置」

同極同士が接近するとき発生する反発力で、上記２つ部分が衝突せずに、上記磁石と共に上記カム体或いは円形の偏心車輪が回転したのち上記２つ部分の他方が「上記カム体或いは円形の偏心車輪の回転軸と上記他方の部分の間が接近する距離」に比べて長い距離を「上記カム体或いは円形の偏心車輪」に沿って摩擦しながら移動することにより、接近速度が減速され、異極同士が対面するまで回転する。

図３６〜図３８は、ドアの慣性力を制動力に置換するもので、ドアが速く閉まればそれだけ強くブレーキが効くようにするものである。ドアの回転と駆動部の回転が連動せず別々に回転するものとするなら、駆動部の回転速度をドアが閉まる直前の回転速度より遅くすることは可能である。又、図２５に示す構造のドアにおいては、ドアが閉まる直前の回転体の回転速度がドアの回転速度に着いていけないほど遅い状態になる。

滑走面Ｋを車輪Ｂが押圧して駆動する方式においても、負荷がかからない場合加速する欠点があった。バネで動くドアにおいては、駆動部の回転速度はドアの回転速度に従属するが、図２５に示す構造のドアの「ドアが閉まる前に一旦停止する特性や、強風などの外力がドアに作用するとドアの回転が止まる特性」は、駆動部の回転速度とドアの回転速度の違いによって生れるものである。これらの特性による効果が生まれるときはドアを牽引するアーム先端に直角方向の力が作用するので、バネで動くドアにおいてはバネに負荷がかからなくなり、バネは一瞬に縮むので、ドアが閉まる前に一旦停止する特性は顕著に認められない。

図２５が示す構造は、「ドアが閉まったときドア枠に取り付けられる回転体Ｊの回転軸Ｑの位置と、ドア上部に取り付けられる接続軸Ｃとが接近するようにして、上記回転軸Ｑと上記接続軸Ｃとを1つ或いは2つのリンクで連結する構造」であり、ドアが閉まる直前でドアが僅かに回転すると、回転体が大きく回転し、ドアが一定の速度で回転したとしても回転体の回転速度を急激に上昇させるようになる。ここでドアの回転と回転体の回転が分離されると、ドアの回転が回転体の回転を追い越すことになる。

図３６〜図３８において、回転体とドアとを２つのリンクで結ぶこと、或いは図２４において1つのリンクで連結しても連結部分を長穴にすることによって、回転体を止めたままでもドアを回転させることが出来、このときに起きる動作で回転体を逆回転させることが出来る。

又、上記連結部を「ドアの回転によって押し込む方向」と「回転体の回転によって引き込む方向」とが直交しており、連結部が「ドアによって押し込まれる方向」に移動しても、「回転体を引き込む方向」の移動はなく回転体の回転に影響しない。ドアが閉まる直前において、上記連結部に働く２つの力が互いに直交するということは、回転体の回転によって引き込む力に抵抗がないことでもあり、回転体は無負荷状態で回転する。

第３の課題を解決する第７の手段は図３６に説明するように
「「回転支軸Ｉｂの廻りに回転自在に軸支される２つの車輪」の間を「回転軸Ｑを中心に回転する回転体Ｊの先端の接続軸Ｐ」に回転自在に軸支されるアームＡが通るようにして、上記２つの車輪の片方を上記アームＡの片方の滑走面が押圧して回転体Ｊを回転させ、
ドアに働く慣性力によって上記アームＡが上記接続軸Pの周りを回転したとき
上記２つの車輪の他方を上記アームＡの他方の滑走面が押圧して上記回転体Ｊを逆回転させるドア」のように、また

第３の課題を解決する第８の手段は図３７、図３８に説明するように
「「回転軸Ｑを中心に回転する回転体Ｊの先端の接続軸P」の周りに回転自在に軸支されるアームＡに取り付き「円弧の滑走面Kを間にして該円弧の滑走面Kの両側に配される２つの車輪」の片方が該円弧の滑走面Kの他方の面を押圧して回転軸Ｑを中心に回転体Ｊを回転させ、
ドアに働く慣性力によって上記アームＡが上記接続軸Pの周りを回転したとき
上記２つの車輪の他方が該円弧の滑走面Kの他方の面を押圧して上記回転軸Ｑを中心に上記回転体Ｊを逆回転させるドア」のように

ドアの慣性力によって回転体にブレーキをかけることが出来る。上記回転体Ｊを逆回転させる車輪が自転しないブレーキシュウであってもよい。

第３の課題を解決する第９の手段は図４４に説明するように
「ドアＤの接続軸Ｃの周りに回転自在に軸支されたリンクＡの先端に取り付く車輪Ｂが、ドア枠に取り付けられ軸芯方向が鉛直である回転軸Ｑを中心にしてそれと直交する水平面上を回転する回転体Ｊに施され中心線が径方向で幅が上記車輪Ｂの直径より大きな長穴Ｈ内と、ドア枠に取り付けられ中心線が上記ドアＤの回転軸Ｏから回転軸Ｑに向かい幅が上記車輪Ｂの直径より大きな長穴ＨＨ内を同時に移動するようにして、上記車輪Ｂがドアが開くに従い上記長穴Ｈ内の回転軸Ｑから遠い方の端部に向かって移動し、ドアが閉まるに従い上記長穴Ｈ内の回転軸Ｑに近い方の端部に向かって移動するようにしたドア」

ドアＤが加速されて閉まる速度が回転体Ｊの回転より速くなる場合に長穴Ｈ内の回転軸Ｑに近い方の端部に向かって移動いた後すぐに停止して長穴Ｈ内の回転軸Ｑから遠い方の端部に向かって移動して減速されるようにしたドアである。

弱いバネの力で如何に強く密閉するかは第１の課題で説明したドアが閉まる瞬間にだけ働くバネのように、ドアが閉まる瞬間にだけ働く装置を追加するか、ドアが閉まる瞬間にドアを開閉する回転機構がドアを密閉するテコの機構に変化するようにするかの２つの方法がある。ドアが閉まる瞬間にだけ働くバネのように、ドアが閉まる瞬間にだけ働く装置を追加する
第４の課題を解決する第１の手段の図３９はドアが閉まる瞬間にだけ働く装置を追加するもので、

「ドア枠に固定された回転軸Qの周りに回転自在に軸支された上記回転体J或いはそれに接続される上記連結部が嵌りこむ凹面を先端に備えドア枠に固定された回転支点Ifの周りに回転自在に軸支されトグルバネVfによって２つの静止状態を保つ回転アームFが、上記回転体J或いは上記連結部が通過して上記凹面に嵌り込むとき回転し、ドアを密閉する装置を有するドア」である。

第５の課題を解決する第２の手段の図４１はドアが閉まる瞬間にドアを開閉する回転機構がドアを密閉するテコの機構に変化するもので、

「「回転軸Qを中心に回転する回転体Ｊの先端に取り付く接続軸Ｐ」の周りに中間が回転自在に軸支され、両端に２つの車輪B1,B2を備える２枝回転体FFと、
回転軸Iaの周りに回転自在に軸支され内縁部の滑走面を備えるアームAと,
固定された滑走面Kとを備え
上記アームAが上記２つの車輪B1,B2の片方B1を押圧しながら回転するとき上記片方B1が上記内縁部の滑走面に沿って移動し、上記２つの車輪B1,B2の他方B２が上記滑走面K
に沿って移動して上記滑走面の末端に至って、上記他方B２を中心にして上記接続軸Ｐが円運動するようにしてドアを密閉する装置を有するドア」である。

第４の課題を解決する第３の手段の図４２はドアが閉まる瞬間にドアを開閉する回転機構がドアを密閉するテコの機構に変化するもので、

「「ドアの接続軸Ｃの廻りに回転自在に軸支されるアームＡＡ先端の車輪Ｂ」と、
「回転軸Qを中心に回転する回転体Ｊの先端に取り付く接続軸Ｐ」の周りに中間が回転自在に軸支され、上記車輪Ｂが移動する滑走面Kを外縁部に備えるア−ムと、
上記ア−ムの滑走面の末端部に上記車輪Ｂがはまり込む凹面滑走面と車輪BBと、
上記車輪ＢBが直立したり倒伏したりする滑走面Kbbとを備え、
ドアが閉まるとき上記車輪ＢBが上記滑走面Kbb上で直立して静止した状態で、上記車輪Ｂが上記滑走面Kを押圧しながら該滑走面の末端部に向かって移動し、上記車輪Ｂが凹面滑走面に嵌り込むと上記車輪ＢBが直立したり倒伏しドアを密閉する装置を有するドア」である。

第５の課題を解決する手段の図４３は
「静止した状態から運動し始めて急加速する物体を制止する」手段は「遠心力を利用した停止装置」や「粘性抵抗による減速装置」によるものではない。静止した状態から運動し始めて一定時間後に一定速度を越える物体を、「下り勾配の通路の一定区間を一定の所要時間で通過する鋼球」の重心移動で上下する当りで制止させる装置」で、ドアに限らず一般の急に加速する物体を制止させる装置として広く応用できるものである。

該当たりが所定時間軌道内に所定時間に留まるようにする手段の基礎となる「物体が静止した状態から運動し始めて一定速度を越えるまでの経過時間」の測定は、例えばタイマーのように一般に広く用いられている手段や方法がそれ以外にいくらでも考えられる。

簡単な方法でコンパクトな構造とするため、物体が上記測定区間を侵入したと同時に鋼球が下り勾配の通路を転がり始めるようにして、下り勾配の通路の終端に上記鋼球が到達して上記鋼球の重量で当たりを上下させ、上記当りが物体の軌道内から排除されない以前に、物体が上記測定区間を通過し終えたとき当りにあたって制止し、鋼球の重量で上記当りが物体の軌道内から排除された以後に、物体が上記測定区間を通過し終えるとき当りにあたらず運動を継続するようにした「物体の急加速を制止する装置」である。

即ち「静止した状態から運動し始めて急加速する物体を制止する物体の軌道内に置かれて当りで上記物体が運動し始めて上記当りが置かれた位置を通過するまで所定時間軌道内に留まり上記物体が運動し始めて上記当りが置かれた位置を通過するとき、上記当りが物体の軌道内から排除されない以前に、物体が当りにあたって制止し、上記当りが物体の軌道内から排除された以後に、物体が当りにあたらず運動を継続するようにした物体の急加速を制止する上記当り」であり

「ドアが静止した状態から回転し始めると同時に鋼球が下り勾配の通路を転がり始めて所定の時間後に上記下り勾配の通路の終端に到達する鋼球が，請求項１０記載の当りを該鋼球の重量でドアを制止させる位置から制止させない位置に移動させるようにして、静止した状態から回転し始めて一定時間後に一定速度を越えるドアを制止させ、一定速度を越えないドアを制止させないようにしたドア」である

第６の課題を解決する手段について説明する。第１の課題を解決する手段で説明したように、ドアを密閉する力（ドアを戸当たりに押圧する力と同じ）は、ドアが閉まる瞬間に働くようにするが、図４４〜図５１に示すドアは、ドアを開くときと当たりから引き離す瞬間にではなく、ドアを開く全過程を通じて徐々に「ドアを密閉するためのバネ」を引き延ばすものである。

以下に示す第４の課題を解決する第１〜３の手段は、ドアが閉まるときと開くときとで、力の作用点の回転中心である支点の位置が変わることによって、力の作用点とその回転中心との距離が変わって、回転半径が短いことによって強くドアを密閉し、回転半径が長いことによって弱い力でも開くことが出来る構造である。

また以下に示す第４の課題を解決する第４，５の手段は、閉まったドアをバネを緩めながら開くもので、一旦「ドアを密閉する力」を解除し、「ドアを密閉する力」の負荷がなくなった状態でドアを開くものである。またドアを開く瞬間にではなくドアを開く全過程において、徐々にバネを引き伸ばすもので、通常のドアクローザのように「ドアを密閉する力」の負荷がかかった状態でバネを更に引き伸ばすものではない。

第６の課題を解決する第１の手段の図４４に示すドアは
「ドア枠に取り付けられ軸芯方向が鉛直である回転軸Ｑを中心にそれと直交する水平面上を回転する回転体Ｊに施された長穴Ｈ内を、ドアＤの接続軸Ｃの周りに回転自在に軸支されたリンクＡの先端に取り付く車輪Ｂが移動するようにして、上記車輪Ｂがドアが開くに従い上記長穴Ｈ内の回転軸Ｑから遠い方の端部に向かって移動し、ドアが閉まるに従い、上記長穴Ｈ内の回転軸Ｑに近い方の端部に向かって移動するようにしたドア」で、

この構造のドアは、ドアが閉まるとき車輪Ｂの回転軸Ｑから距離が短くなることによって強くドアを密閉することができ、ドアを開くとき長くなることによって弱い力でも開くことが出来る効果がある。

第６の課題を解決する第２の手段の図４５に示すドアは
「上記回転体Ｊの接続軸Ｐと上記ドアＤの接続軸Ｃとを上記２つのリンクＡ及びＡＡによって連結する構造であるドア」において、「上記回転体Ｊに接続する上記リンクＡ」が「ドア枠に取り付けられ軸芯方向が鉛直である回転軸Ｉａの周りに回転自在に軸支されたアームＡｂの先端に取り付き、上記回転軸Ｉａの周りの設けた左右の当たりＧｉ１，Ｇｉ２の間に回転が制限された車輪Ｂ」に沿って移動するようにし、ドアが閉まるとき上記アームＡｂが「上記左右の当たりＧｉ１，Ｇｉ２のうち上記回転体Ｊの回転軸Ｑに近いほうの上記当たりＧｉ１」に当たって静止し、「上記２つのリンクＡ及びＡＡの連結点ＰＰ」が上記車輪Ｂの回転軸Ｉｂを中心に回転し、ドアを開くとき上記アームＡｂが「上記左右の当たりＧｉ１，Ｇｉ２のうち上記回転体Ｊの回転軸Ｑに遠いほうの上記当たりＧｉ２」に当たる間で回転し、「上記２つのリンクＡ及びＡＡの連結点ＰＰ」が上記アームＡｂの回転軸Ｉaを中心に回転するようにしたドア」で

この構造のドアは、ドアが閉まるとき連結点ＰＰと回転軸Ibとの距離が短くなることによって強くドアを密閉することができ、ドアを開くとき連結点ＰＰと回転軸Iaとの距離が長くなることによって弱い力でも開くことが出来る効果がある。

第６の課題を解決する第３の手段の図４６〜４８に示すドアは
「上記回転軸Qの周りに回転自在に軸支されたリンクJ1」の先端の連結軸PにリンクJ2が連結し、「上記リンクJ1の先端の接続軸P１」がドアが閉まるとき連結点Ｐを中心に回転し、ドアを開くとき上記回転軸Qを中心に回転するようにしたドア」で、

この構造のドアは、ドアが閉まるとき連結点Ｐ１と回転軸Pとの距離が短く回転半径が短いことによって強くドアを密閉することができ、ドアを開くとき連結点Ｐ１と回転軸Qとの距離が長く回転半径が長くなることによって弱い力でも開くことが出来る効果がある。

以上の第６の課題を解決する第１〜３の手段は、「ドアを密閉する力」がドアに負荷されたままの状態でドアを開くものであるが、以下に示す第６の課題を解決する第４，５の手段は、「ドアを密閉する力」の負荷がなくなった状態でドアを開くものである。

第６の課題を解決する第６の手段の図４９〜５１に示すドアは
固定された滑走面Kとそれに連続する滑走面KKを備えて且つ末端部が回転支軸Ikに回転自在に軸支される逆止弁からなる一連の滑走面に沿って車輪Bが移動し、或いは上記一連の滑走面が上記車輪Bに沿って移動して回転体Jが回転軸Qを中心に回転するようにしたドアの駆動部において、上記車輪Bがドアが閉まるとき上記逆止弁が閉まった状態で上記一連の滑走面の末端部即ち上記回転支軸Ikに向かって移動し、ドアを閉めた後上記一連の滑走面の末端部を離れて上記滑走面KKのドアが閉まるとき通過した面の反対側の面に沿って逆行し、
ドアを開くとき上記逆止弁を押し開けて上記滑走面KKのドアが閉まるとき通過した面に戻るようにするドアの駆動部を有するドア

図４９〜５１のドアの構造は、回転体Ｊの接続軸ＰドアＤの接続軸Ｃとを２つのリンクで連結する構造、或いは１つのリンクで連結しても「回転体Ｊの接続軸ＰドアＤの接続軸Ｃとの距離」が変化できるようにした構造で、ドアが閉まっても回転体Ｊの回転が止まることなく、２つのリンクの連結軸PPに取り付く車輪Ｂが滑走面上を移動出来るようにした構造で、ドアが閉まったあとも滑走面上を滑走面末端に向かって移動し続け、滑走面末端に至って後に滑走面から離れて「回転体Ｊを回転させるバネ」が緩むようにして、ドアから「ドアを密閉する力」の負荷がなくなった状態となる。

ドアを閉めるときとドアを開くときは「車輪の滑走面を押圧する力」を支持する場所を移動させているに過ぎない。ドアを開閉する人の手に負荷がかかるのはこの移動の瞬間だけである。この移動の瞬間は静止したドアに運動を与える瞬間であり、「車輪の滑走面を押圧する力」を軽減することと、移動の瞬間だけでなくドアを開きながらバネを徐々に引き伸ばすことによって動き始めたドアによってバネを引き伸ばすようにして動慣性を利用する。このように「ドアを閉めるときとドアを開くときとで車輪の通路を別にすることで」強く密閉したドアを軽く開らくことができる。

通常のドアクローザにおいてはドアが閉まったと同時にバネも止まりバネの力がドアの負荷されているが、本発明のドアにおいてはドアが閉まった後もバネも駆動部も動き続けてバネが緩んでしまう。閉まったドアはバネの力がなくなった状態で、ドアを開くときはばねのないドアと同じになる。

滑走面上を移動する車輪によってドアを開閉する機構は、バネの力の一部分だけを走行方向成分とし、ドアに働く押圧力の大部分は垂直方向成分として滑走面で支持され、ドアを開閉する人の手に伝わらない。しかしドアが閉まるときは、直接羽を働かせるその他の場合と同じく、滑走面から車輪が離れることで、バネの力の全てがドアで支持することになる。

駆動部と被駆動部が２つのリンクで連結される伝達機構は駆動部がバネに頼らず、例えば電動のモータとすると、閉まる前に開く或いは止まる或いは減速する効果がある。また被駆動部の動きが止まっても、駆動部の動きが止まらないので電動のモータによると、閉まった後にドアを密閉する押圧力を徐々に上昇させることが出来る。

直線運動を往復運動に変える減速装置は運動を止めることなく運動方向を変えるもので、磨耗することなく、且つ小さい力で低速の動きを可能にする。また一定距離の通過に要する所要時間を測定して、通路に当りを残すか排除するかの急加速時の停止装置の手法は、制動装置を作動させるかどうかの判定に用いることが出来る。

ドアを全開した位置であっても、少し開いた位置であっても、ドアから手を離す位置がドアが閉まる全過程のどの位置であっても、ドアが静止したままではなく、回転し始めるようにするには、ドアが閉まる全過程のどの位置においても、所定の回転モーメントが働くようにしなければならない。

ドアが閉まる最終時に、閉まったドアが開かないように、逆転防止装置のラチェット爪が投入されるには、ラチェット爪を押し出すバネを引っ込める必要があって、ドアを閉める方向に回転させる仕事以外の仕事が要求され、閉まったドアにガタツキをなくすため、ラチェット爪に仕込まれたバネを伸縮させる以上の力が要求される場合がある。また逆転防止装置を働かすための仕事にドアの回転がほとんど伴わないため、バネの力が突如として最大値になるのが理想的で、ドアの回転に伴い徐々に大きくなるようになるのではなく、不連続に変化するのが理想である。

以上のように閉まる直前から戸当りに密着するまでの間でも、ドアを戸当りに密着させる作業にドアの回転が伴うので、ドアを戸当りに密着させる力があれば、どの位置で手を離してもドアは勝手に閉まることになる。

ドアが戸当りに密着する時のバネの長さは最小であり、バネの力は最小である。最小のバネの力でドアを戸当りに密着させるためには、バネの力の最小値を大きく設定する必要があり、ドアを開くバネの力は初めから必要以上に大きく、ドアを開くに従いバネの力がおおきくなるので、ドアを開くバネとドアを戸当りに密着させるバネを別にして、戸当りに密着させるバネがドアを戸当りに密着させるときにだけ作用して、それ以外のときは作用しないようにするのが得策である。以下にドアが閉まる時にバネの力が突如として最大値になるバネの機構を紹介する。

図１、図２はバネで動くドアの基本構造を、図３~図９はドアの駆動部分の基本構造を説明するもので、図１９は図１~図９の駆動部分を片開きの回転ドアに採用した実施例を示し、図１~図９の駆動部分を複数個組み合わせて採用すると、それぞれの特性が重ね合わさって効果をもたらすようになる。
図中の回転体ＪはリンクＳを直列に連結したバネVによって回転し、回転体Ｊの回転はドアの回転に伝達される。回転体Ｊで回転軸Ｑを中心に回転し、Ｔ0を中心に左右に回転し当たりＧｊによって回転を止められる。

リンクＳの片方の端部の接続軸Ｓｖに引きバネＶが回転可能に連結され、直列に連結された引きバネＶとリンクＳは、片方の端部を回転体Jの回転軸Ｑ以外の場所Ｓｊに、他方の端部を回転体Jが回転する平面上のＱ以外の場所Ｓｗに回転可能に接続され、回転軸Ｑを中心に回転し、当たりGｊによって回転を止める。以下、図中の符号の添え字に含まれる+-がついた数字は回転体Ｊの位置の回転角度に対応する。

回転体Ｊが直線Ｔ0上にあるとき、回転体ＪとバネVとリンクＳが一直線になって回転体ＪとバネVとリンクＳのすべてが静止する。回転体Ｊが、時計回りに回転するときドアが開く方向に回転し、引きバネVの長さが伸びて引きバネVにドアを引き戻す力が蓄えられ、回転体Ｊが図中⇒で示すように、反時計回りに回転するときドアが閉まる方向に回転し、引きバネVの長さが縮んで引きバネVによってドアを引き戻されるものとする。

回転体Ｊが当りGｊに当る以前の回転と以後の回転では発生する回転モーメントに違いがあり、回転体Ｊが当りGｊから離れて回転するとき、バネVとリンクＳは一直線状になり、「バネVとリンクＳの軸心と回転体Ｊの回転中心Ｑとの距離」は回転体Ｊが回転すればするほど大きく変化し、バネVの長さも大きく変化し、回転モーメントも大きくなる。回転体Ｊが当りGｊと接触しながら回転するとき、バネVとリンクＳは折れ曲がり、「バネVとリンクＳの軸心と回転体Ｊの回転中心Ｑとの距離」は回転体Ｊが回転しても大きく変化せず、バネVの長さも大きく変化しないので、回転モーメントも大きくならない。

「回転体Ｊが当りGｊと接触しながら、図中⇒で示すように、反時計回りに回転するとき」をドアが閉まる方向に回転ときとすると、ドアが回転するだけのときは発生する回転モーメントは小さく、「回転体Ｊが当りGｊから離れて、図中⇒で示すように、反時計回りに回転するとき」を「ドアが閉まる方向に回転したあと、閉まる直前からドアの回転がドアを戸当りに押圧するまでの回転」とすると、ドアを戸当りに押圧する回転モーメントは大きい。回転体Ｊが直線T0付近にあるときは、ドアが閉まる直前で、「ドアを回転するだけの回転」から「ドアを戸当りに押圧する回転」に移行するときで、図１〜９に示す色々の場合は、それぞれ異なる特性を呈する。

図１はドアＤの回転軸Ｏ以外の場所Ｓｄに引きバネＶが取り付き、アームＡが回転軸Ｑを中心に回転し当たりＧａによって回転が止められるもので、アームの長さが回転軸Ｏと回転軸Ｑの間の距離より短い場合について説明するものである。

図1に示すドアＤは3箇所で静止状態を保ち、 図１（ｂ）に示すようにバネの支点Ｓｄが直線Ｔ0にあるとき、バネの長さは最大でバネＶの支点Ｓｄが直線Ｔ0から僅かに移動すると、移動した方向に移動し一気に終点の当たりに到達する。バネの支点Ｓｄが直線Ｔ0にある静止状態は非常に不安定な状態であるが、バネＶの支点Ｓｄが直線Ｔ0から僅かに移動しても、支点Ｓｄの円運動の半径方向の移動量は小さくバネの長さの変化は小さいバネの長さに変化は少なく、静止状態を保っているか或いは緩慢な動きを呈する。

ドアＤがＴ+30の位置からＴ-30の位置に移動するときについて説明する。図１（ｃ）に示すようにバネＶの支点Ｓｄは回転軸Iを中心に回転し当たりＧd30によって回転が止められる。円弧Ｒｓはバネの支点Ｓｄが直線Ｔ0にあるときのバネの長さを半径として回転軸Iを中心とする円の一部を示し、バネの支点ＳｄがＴ+30の位置からＴ0の位置に移動するときバネの長さが増加することを意味している。

図１（a）に示すようにバネＶの支点Ｓｄは回転軸Iを中心に回転し当たりＧd-30によって回転が止められる。円弧Ｒｑはバネの支点Ｓｄが直線Ｔ0にあるときの直列に連結された引きバネＶとアームＡの長さを半径として回転軸Qを中心とする円の一部を示し、バネの支点ＳｄがＴ0の位置からＴ-30の位置に移動するときバネの長さが減少することを意味している。

ドアＤがＴ+30の位置からＴ-30の位置に移動するとき途中において静止するが、静止する位置までは回転に力を与える必要があり、静止する位置を越えると回転に力を与えることなく、終点の当たりに当たるまで勝手に回転する。

図２は図1と同じく、引きバネＶは片方の支点が「ドアＤの回転軸O以外の場所Sd」に他方の支点がアームＡ先端のSqに取り付く。アームAの回転軸ＱがアームAの先端Sｑと回転体Dの回転軸O側との間にあって、アームAと回転体Jは互いに反対方向に回転する。回転体DはＴ+90の位置からＴ−90の位置までの間を回転し、当りGdによって回転が止められる。

図２（ｂ）はドアＤとバネとアームが一直線上にあって静止し、バネの長さが最大で、ドアＤ或いはアームが左右どちらかに回転して、ドアＤとバネとアームが一直線上になくなると、ドアＤ或いはアームが回転して方向に双方が端部の当りに当るまで回転する。図２(a)(ｃ）に示す円弧Ｒｓはバネの支点Ｓｄが直線Ｔ0にあるときのバネの長さを半径として回転軸Ｏを中心とする円の一部を示し、バネの支点ＳｄがＹ＋90の位置からＴ0の位置に移動するときバネの長さが増加することを意味している。

ドアＤがＴ0の位置にあるときをドアが閉まっているときとすると、このドアは左右どちらの方向でも少し押すだけで全開するドアとなる。

図３は図1と同じく引きバネＶは片方の支点が「回転体Ｊの回転軸O以外の場所Sｊ」に他方の支点がリンクＳ先端のSｖに取り付く。リンクＳの長さは「回転体Ｊの回転軸ＱとリンクＳの回転軸Ｓｗとの間の距離」と同じ長さで、回転体ＪがT-30の位置からT0の位置に回転するまで、バネの長さは長くなるが、当りGｗによって回転が止められリンクＳ先端のSｖの位置が回転体Ｊの回転軸Ｑの位置に一致したあと、回転体ＪがT0の位置からT+30の位置に回転するまで、バネの長さは一定である。

このことは回転体ＪがT-30の位置からT0の位置に回転するまでバネの力が蓄えられるが、T0の位置からT+30の位置に回転するまで、バネの力が回転体Ｊの回転に関与しないことを意味している。このバネの機構はドアを戸当りに押圧するときにだけ働き、それ以外のドアの回転にはまったく関与しないことを意味しており、それ以外のドアの回転に作用するバネの機構を別途に用意すれば、それぞれがそれぞれの受け持ち範囲にだけ有効に働き、互いに邪魔し合うことがないことを意味している。

図４は図1と同じく引きバネＶは片方の支点が「回転体Ｊの回転軸Ｑ以外の場所Sｊに他方の支点がリンクＳ先端のSｖに取り付く。リンクＳの長さは「回転体Ｊの回転軸ＱとリンクＳの回転軸Ｓｗとの間の距離」より長く、回転体ＪがT-30の位置からT0の位置に回転するまで、バネの長さは長くなるが、当りGｗによって回転が止められた後、回転体ＪがT0の位置からT+30の位置に回転するまでの間は、回転体ＪのバネＶの支点Sｖが回転軸Ｑを中心に円運動してバネの長さは長くなる。このことは回転体ＪがT-30の位置からT0の位置に回転するまでの間は、バネの力が蓄えられるが、T0の位置からT+30の位置に回転するまでの間も、バネの力が蓄えられることを意味している。リンクＳの長さが「回転体Ｊの回転軸ＱとリンクＳの回転軸Ｓｗとの間の距離」より長ければ長いほど、T0の位置からT+30の位置に回転するまでの間に蓄えられるバネの力は大きい。

図４の場合は、ドアを開くときで、回転体Ｊが当りGｗと接触しながら、図中の⇒と反対方向の時計回りに回転するとき、引きバネVが緩むので、ドアは勝手に開く方向に回転する。またドアが閉まるときで「ドアを回転するだけの回転」から「ドアを戸当りに押圧する回転」に移行するとき、「別途に用意されるドアを回転させるだけのバネの機構」の力によって回転体Ｊを当りGｗから引き離すようにしなければ、ドアは勝手に閉まる方向に回転する。

図４の場合は、図３の場合と同様に、「ドアを戸当りに押圧する回転」には有効に働き「ドアを回転するだけの回転」に無効となり、ドアを開くときにドアを戸当りに押圧する力が作用しない特徴を備えている。「ドアを回転するだけの回転」を与える「別途に用意されるドアを回転させるだけのバネの機構」のバネの力を。ドアが閉まる直前で相殺するので、ドアを閉める力が弱くなる。

図５において、「回転体Ｊに取り付く接続軸Ｓｊ」にリンクＳが回転自在に取り付き、引きバネＶは片方の支点が「回転体Ｊの回転軸Ｑ以外の場所Sｗ」に他方の支点がリンクＳ先端のSｖに取り付く。リンクＳの長さは「回転体Ｊの回転軸Ｑと回転体Ｊに取り付く接続軸Ｓｊとの間の距離」より長く、回転体ＪがT-30の位置からT0の位置に回転するまで、バネの長さは長くなり、当りGｊによって回転が止められた後、回転体ＪがT0の位置からT+30の位置に回転するまでの間も、回転体ＪのバネＶの支点Sｖが回転軸Ｑを中心に円運動してバネの長さは長くなる。

このことは回転体ＪがT-30の位置からT0の位置に回転するまでの間は、バネの力が蓄えられるが、T0の位置からT+30の位置に回転するまでの間も、バネの力が蓄えられることを意味している。リンクＳの長さが「回転体Ｊの回転軸Ｑと回転体Ｊに取り付く接続軸Ｓｊとの間の距離」より長ければ長いほど、T0の位置からT+30の位置に回転するまでの間に蓄えられるバネの力は大きい。

図５の場合は図３，４の場合と異なり、回転体Ｊが当りGｊと接触しながら、図中の⇒と反対方向の時計回りに回転するとき、バネの長さも伸ばされるので、ドアを開けば、バネにドアを閉める力が蓄えられる。したがってドアを回転させる機能も持っている。回転体Ｊが直線T0上にあって、当りGｊから離れる瞬間は「ドアを回転するだけの回転」から「ドアを戸当りに押圧する回転」に移行する時であるが、釣合い状態にあって静止状態になる。「別途に用意されるドアを回転させるだけのバネの機構」の力に頼らなければ回転体Ｊが自力で当りGｊから離れることはない。後述の図９の場合は回転体Ｊが自力で当りGｊから離れるようにしている。

図６は図５と同じく。「回転体Ｊに取り付く接続軸Ｓｊ」にリンクＳが回転自在に取り付き、引きバネＶは片方の支点が「回転体Ｊの回転軸Ｑ以外の場所Sｗ」に他方の支点がリンクＳ先端のSｖに取り付く。リンクＳの長さは「回転体Ｊの回転軸Ｑと回転体Ｊに取り付く接続軸Ｓｊとの間の距離」より短く、回転体ＪがT-30の位置からT0の位置に回転するまで、バネの長さは長くなり、当りGｊによって回転が止められた後、回転体ＪがT0の位置からT+30の位置に回転するまでの間は、回転体ＪのバネＶの支点Sｖが回転軸Ｑを中心に円運動してバネの長さは短くなる。

このことは回転体ＪがT-30の位置からT0の位置に回転するまでの間は、バネの力が蓄えられるが、T0の位置からT+30の位置に回転するまでの間は、バネの力が失われることを意味している。リンクＳの長さが「回転体Ｊの回転軸Ｑと回転体Ｊに取り付く接続軸Ｓｊとの間の距離」より短かければ短かいほど、T0の位置からT+30の位置に回転するまでの間にバネの力は失われる。

図６の場合は、回転体Ｊが直線T0上にあるとき静止するが、回転体Ｊが直線T0上にあるとき以外は、ドアは閉まる方向或いは開く方向に勝手に回転する。図６の機構を「ドアを戸当りに押圧する」機構としてドアに採用した場合、図４の場合と同様に、「ドアを戸当りに押圧する回転」には有効に働き「ドアを回転するだけの回転」に無効となり、ドアが閉まる直前に、「別途に用意されるドアを回転させるだけのバネの機構」のバネの力を。ドアが閉まる直前で相殺するので、ドアを閉める力が弱くなる。

図７は図1と同じく引きバネＶは片方の支点が「回転体Ｊの回転軸Ｑ以外の場所Sｊ」に他方の支点がリンクＳ先端のSｖに取り付く。図７(a)はリンクＳの長さが「回転体Ｊの回転軸ＱとリンクＳの回転軸Ｓｗとの間の距離」より長い場合で、図７(ｂ)はリンクＳの長さは「回転体Ｊの回転軸ＱとリンクＳの回転軸Ｓｗとの間の距離」より短い場合である。図７(a)の場合も図７(ｂ)の場合も、がT-30の位置からT0の位置に回転するまで、バネの長さは長くなるが、リンクＳの回転は回転体ＪとバネVとリンクＳが一直線上になる以前に当りGｗによって止められる。

当りGｗが回転体ＪとバネとリンクＳが一直線上になければないほど、リンクＳの回転は静止することはない。当りGｗによって回転が止められた後、回転体ＪがT0の位置からT+60の位置に回転するまでの間は、図７(a)の場合も図７(ｂ)の場合も回転体ＪのバネＶの支点Sｖが回転軸Ｑを中心に円運動してバネの長さは長くなるが、図７(ｂ)の場合は図７(a)の場合よりも長くならない。また図７(ｂ)の場合T+30の位置から回転するときバネの長さは減少する。

このことは回転体ＪがT-30の位置からT0の位置に回転するまでの間は、バネの力が蓄えられるが、T0の位置からT+30の位置に回転するまでの間も、バネの力が蓄えられることを意味している。リンクＳの長さが「回転体Ｊの回転軸ＱとリンクＳの回転軸Ｓｗとの間の距離」より長ければ長いほど、T0の位置からT+30の位置に回転するまでの間に蓄えられるバネの力は大きい。

このバネの機構はドアが閉まる直前で「ドアを回転するだけの回転」から「ドアを戸当りに押圧する回転」に移行するとき、停止しない特徴があり、回転体Ｊが当りGｗから離れて回転するとき、「バネVとリンクＳの軸心と回転体Ｊの回転中心Ｑとの距離」がゼロから徐々に大きくなるのとは異なり、回転体Ｊが当りGｗから離れた時点で大きな回転モーメントが存在しており、ドアが「一旦停止状態に近い状態になる」範囲は回転体Ｊが当りGｗからはなれる以前の接触しながら回転する範囲となる。

ドアが閉まる直前で、「ドアを回転するだけの回転」から「ドアを戸当りに押圧する回転」に移行するとき、図７(a)の場合は回転体Ｊが当りGｗからはなれる以前にバネの長さが伸びるので、ドアの閉まる速度が減速され、図７(ｂ)の場合は回転体Ｊが当りGｗからはなれる以前にバネの長さが縮むので、「別途に用意されるドアを回転させるだけのバネの機構」の力に頼ることなく自力で、停止することなく回転体Ｊが当りGｗから離れることになる。

「別途に用意されるドアを回転させるだけのバネの機構」はドアが閉まる直前でドアを回転させるバネの力が消失するが、図７(a)の場合はバネの力が消失する前に最後の力で、回転体Ｊが当りGｗから離さなければならないが、図７(ｂ)の場合は、バネの力が消失するとき「回転体Ｊが当りGｗから離す最後の力」を残す必要がない。

図８(a)、（ｂ）はそれぞれ図７(a)、（ｂ）と構造は同じで、図７(a)、（ｂ）の場合はリンクＳの回転を止める当りGｗの位置が回転体ＪとバネVとリンクＳとが一直線T0上になる以前の位置で、図８(a)、（ｂ）の場合は以後の位置に設定している。リンクＳが当たりに当ってから図７(a)、（ｂ）の場合は、バネVの長さは増加し、図８(a)、（ｂ）の場合は減少している。

図８の場合は、「ドアを回転するだけの回転」から「ドアを戸当りに押圧する回転」に移行する範囲は回転体Ｊが当りGｗから離れた以後の範囲で、図７の場合に比べて回転体Ｊが大きく回転する必要があり、「一旦停止状態に近い状態」の範囲も大きい。「別途に用意されるドアを回転させるだけのバネの機構」は、図７(a)の場合と同様に、バネの力が消失する前に最後の力で、回転体Ｊが当りGｗから離さなければならない。

図９は図７のバネとリンクＳを取り替えた構造で、リンクＳの回転を止める当りGｊの位置が図７の場合と同じく、回転体ＪとバネVとリンクＳとが一直線T0上になる以前の位置で、途中で静止することはないが、回転体Ｊが反時計回りに回るときで、リンクＳが当りGｊから離れるときの回転モーメントが大きい。回転体Ｊが反時計回りに回るときで、リンクＳが当りGｊから離れるときをドアを回転する動作からドアを戸当りに押圧する動作に移行するときとすると、そのリレーに大きな力を必要とする場合に適している。

図９の場合は、「ドアを回転するだけの回転」から「ドアを戸当りに押圧する回転」に移行する範囲は回転体Ｊが当りGｊから離れた以後の範囲で「一旦停止状態に近い状態」の範囲がない。また「別途に用意されるドアを回転させるだけのバネの機構」の力に頼らず自力で回転体Ｊが当りGｊから離れる。図７(a)の場合とことなり、回転体Ｊが当りGｊと接触しながら、図中の⇒と反対方向の時計回りに回転するとき、バネの長さも伸ばされるので、「別途に用意されるドアを回転させるだけのバネの機構」の機能も兼ね備えている。図９(a)の場合はドアを開けば、バネにドアを閉める力が蓄えられるが、図９(ｂ)の場合はドアを開けば、途中からドアが勝手に開く方向に回転する。

図９(a)の場合は回転体Ｊが当りGｊから離れた以後の範囲で、「回転体Ｊの回転軸ＱとリンクＳの回転軸Ｓｊとの間の距離」が減少した後に増加するが、ドアの回転には一旦減速してからドアを戸当りに押圧することになる

図８図９はリンクAの先端のバネの支点Sｖの円運動の軌跡が、回転体Ｊの回転軸Ｑを通過しない場合であり、図１０〜図１４は回転軸Ｑを通過する場合である。図３に示したように当たりGｗによってバネの支点Sｖの位置が回転軸Ｑの位置に留まるようにしたとき、回転体Ｊが図中矢印⇒と反対方向に回転してもバネの支点Sｖの位置は移動しないのでバネの長さに変化がない。回転体Ｊの回転にバネの力が作用することがないので、この状態で回転体ＪがリンクＳが当りGｗに接触しながら回転する時バネが取り付かない状態と同じで回転体Ｊの回転にバネの負荷はかからない。

図３の場合回転体の回転によって、リンクＳが当たりGｗから離れるとき、バネとリンクＳが一直線上にあって、バネの支点Sｖの位置が回転体Ｊの回転中心Ｑから離れるときである。このときバネの軸芯線Y±０即ちバネの力の作用線と回転軸Ｑとの距離はゼロであり、回転軸Ｑの周りの回転モーメントはゼロである。

バネの支点Sｖが回転中心Ｑから離れるに従い、作用線Ｙと回転中心Ｑの距離が増加し、リンクＳに作用する回転軸Ｑの周りの回転モーメントが増加する。即ち図３の場合は、上記回転モーメントはゼロから次第に増加し、上記回転モーメントの増加に回転体Ｊの回転を伴う。このことは上記回転モーメントが増加してドアと戸当りに押圧する大きさとなるまでに回転体Ｊが回転する必要があり、この回転が戸当りに向かって閉まるドアの回転速度を加速する。

ドアが戸当りに向かって閉まるときバネの長さは縮むことになるが、このことはまた、戸当りに当って閉まったドアをリンクＳが当たりGｗに当る位置まで開くとき、ドアを戸当りに押圧する力と同じ大きさで反対方向の力が必要であるが、バネの長さを伸ばしながらリンクＳを回転させることになるので、閉まったドアを開く力は更に増加していく。

ただしバネの支点Sｖが回転中心Ｑに近づき、作用線Ｙと回転中心Ｑの距離がゼロに向かって減少し、リンクＳに作用する回転軸Ｑの周りの回転モーメントがゼロに向かって減少するので、閉まったドアを開く当初は負荷が掛かっても、以後はそれほど負荷を感じることはない。

図１０〜図１４は回転体Ｊが回転して、図３の場合のリンクＳの軸芯とバネが同一直線上にある位置を過ぎてリンクＳが当たりGｗから離れても、バネの支点Sｖを回転中心Ｑの位置にとどめるもので、図１０〜図１２においては回転体Ｊに取り付く回転支点Ｓｊの周りにリンクＳが、図１３、１４においては回転体Ｊに取り付く回転支点Sｊの周りにバネVが回転自在に軸支される。

回転中心Ｑを中心とする円周の滑走面K上に沿って車輪Bが移動する間は図１０〜図１２においては回転体ＪとリンクＳが或いは図１３、１４においては回転体ＪとバネVが一体となって回転する。

図１０〜図１４において回転体Ｊが矢印⇒方向に回転するときドアが閉まり、矢印⇒と反対方向に回転するときドアが開くものとする。図１０〜図１２においては回転体ＪとリンクＳとバネVの軸芯の全てが一直線T0上にある時の回転体Ｊの軸芯をY±０とし、回転体Ｊの軸芯を表すＹ−３０，Ｙ−２０，Ｙ＋３０の+-の後の添え字は回転体Ｊが回転した角度表すものとする。

リンクＳの回転支点Ｓｊの周りの回転はリンクＳ或いはバネＶが図１０〜図１４の各図（ａ）に示すようにＹ＋３０〜Y±０の範囲内にあるとき、当たりＧによって阻止され、図１０〜図１４の各図（ｂ）に示すように例えばY±０~Ｙ−２０の範囲では車輪Ｂが回転軸Ｑを中心とする円周の滑走面Ｋとの接触を保つことによって阻止され、図１０〜図１４の各図（ｃ）に示すようにリンクＳ或いはバネが例えばＹ＋３０の位置にある時、車輪Ｂは滑走面Ｋから離れる。

図１０〜図１４の各図（ｃ）に示すように車輪Ｂが滑走面Ｋから離れた瞬間にリンクＳが回転支点Ｓｊの周りを回転し、バネとリンクＳの軸芯が一直線になりバネの軸芯と回転体Ｊの回転中心Ｑとの距離Ｌがゼロではない値を示す。このことは回転体Ｊの回転を伴わずに、回転体Ｊに突如としてゼロではない回転モーメントが作用することになる。

図３の場合ドアに働く回転モーメントは、当たりから離れた以後に回転体の回転がなければ所定の値に到達することはなく、回転体の回転に伴う加速と加速に伴う衝撃は避けられない。しかし図１０〜図１４の各図（ｃ）に示すような場合は、回転体が回転する所定の位置で所定の回転モーメントを瞬間的に負荷することができる。ドアが当たりに当たる瞬間にだけ所定の押圧力を一瞬に負荷される。

図３の場合のように上記回転モーメントがドアと戸当りに押圧する大きさとなるまでの回転体Ｊの回転が殆どなく、この回転が殆どないため戸当りに向かって閉まるドアの回転速度を殆ど加速しない。通常バネの力は連続的に徐々に負荷されるものであるが、図１０〜図１４に示す機構は不連続に作用することが特徴である。

また車輪が滑走面に当たってリンクＳとバネＶが一直線の状態から折れ曲り、車輪が滑走面を強く押さえつけるので、転がり摩擦が発生して回転体Ｊの回転が減速される。強い摩擦抵抗を受けても回転し続けるようにする強いバネの力が、車輪が滑走面から離れる瞬間に抵抗から開放されて、一気に強い力が回転体に作用することになる。

図１０〜図１４の各図(b)に示すようにバネの支点Sｖが回転軸Ｑの位置から離れて滑走面K上に乗り移るとき、僅かにバネの支点Sqが回転軸Ｑの位置から離れてドアの回転速度を加速するが、この加速はバネの力が大きくする場合に無視できないほど顕著に現れる。

図１０〜図１４の各図(b) に示す状態は車輪Ｂが滑走面Ｋから離れ始める瞬間であり、車輪Ｂが滑走面Ｋを押圧する力の作用線（車輪Ｂの回転軸Ｉの円運動の接線）が滑走面Ｋ上から離れ始める瞬間である。また図１０〜図１４の各図(ｃ) に示す状態は車輪Ｂの外周が滑走面Ｋから離れる瞬間を表す。

図１０〜図１４の各図(b) に示す状態から図１０〜図１４の各図(ｃ) に示す状態間での間は車輪が滑走面と接触しており、回転体Ｊの回転とバネＶの伸縮を伴い、ドアは戸当りに向かって回転速度を僅かに加速する。

ドアが戸当りに向かって回転速度を僅かに加速する上記の傾向は、車輪径が大きいほど大きく、車輪径が小さいほど小さくなる。車輪径が大きいほど車輪が滑走面と接触している間が長いからであるが、車輪が滑走面と接触している間のすべての範囲でバネＶの伸縮が徐々に進行して、ドアの回転が徐々に加速するものではない。

図１０〜図１４の各図(b) に示す車輪Ｂが滑走面Ｋから離れ始める瞬間の直後は、車輪Ｂが滑走面Ｋを押圧する力の殆どが滑走面に受け止められ、回転体Ｊの回転に作用しない。また図１０〜図１４の各図(ｃ) に示す状態は車輪Ｂの外周が滑走面Ｋから離れる瞬間直前では、車輪Ｂが滑走面Ｋを押圧する力の殆どを滑走面によって受け止めることができず、回転体Ｊの回転に作用する。すなわちドアの回転の加速に関与する範囲は図１０〜図１４の各図(b) に示す瞬間から図１０〜図１４の各図(ｃ) に示す瞬間に至る全範囲ではなく、上記全範囲の一部に過ぎない。

図１０〜図１４の各図(ａ)に示すようにリンクＳが当りＧと接触しながら回転し図１０〜図１２においては回転体ＪとリンクＳが或いは図１３、１４においてはバネVが一体となって回転するとき、バネの支点Sｖの位置が回転軸Ｑの位置から当りＧ側に離れていれば、車輪が滑走面に乗り移るとき、バネの支点Sｖの移動を回転軸Ｑの位置から離れるのではなく、近づくようにすることが出来る。

この場合バネの支点Sｖが回転軸Ｑの位置から離れる以前において、回転体Ｊはバネを引き伸ばしながら回転することになり、ドアが閉まる過程においてリンクＳが当りＧと接触しながら回転する間は閉まるドアの回転速度を減速し、車輪Ｂが滑走面Kに沿って移動しながら閉まるドアの回転速度を加速しない。

通常バネの力は連続的に徐々に負荷されるものであるが、図１０〜図１４に示す機構は不連続に作用することが特徴である。また車輪が滑走面に当たってリンクＳとバネＶが一直線の状態から折れ曲がるので、車輪が滑走面を強く押さえつけ転がり摩擦が発生するので回転体Ｊの回転が減速される。

車輪の移動に抵抗が大きくかかれば掛かるほど、回転体Ｊを回転させる力は大きい必要があるが、上記抵抗が解放されるとき、大きな力でドアを戸当りに押圧することになる。強い摩擦抵抗を受けても回転し続けるようにする強いバネの力が、車輪が滑走面から離れる瞬間に抵抗から開放されて一気に強い力を回転体に作用することになる。

回転体Ｊを回転させる力を大きくして車輪の移動に掛かる抵抗を大きくし、回転体Ｊの回転が減速されるようにすればドアを戸当りに強く押圧することができるが、ドアを戸当りに強く押圧するだけ、閉まったドアを強く開く必要があり、これが１つの欠点となる。通常のドアクローザはドアを開くに従い上記ドアを強く開く力を更に強くしていく必要があるが、図３や図１０〜図１４においてはドアを開くときに強く開くことがあってもドアを開くに従い上記ドアを強く開く力を更に強くしていく必要がない。

閉まったドアを開くとき、バネの支点Sｖの位置を回転軸Ｑの位置にもどすため、図３の場合バネの長さを伸ばしながらリンクＳを回転させるので、閉まったドアを開く力は更に増加していくことになるが、図１０〜図１４の場合はバネの長さをほぼそのままにして戻すことができる。図１０〜図１４の各図（ｃ）に示すようにバネの支点Sｖが回転軸Ｑの位置から離れた瞬間にドアが戸当りに当り、その間のドアの回転がほとんどない場合バネの長さに殆ど変化がない。回転体Ｊを回転させるバネの力の全てを戸当りで受け止めバネの長さに変化がなくても強い力でドアをと当りに押圧する。この際回転体の回転が僅かで、バネの長さに殆ど変化がないようにすれば、開くときにバネが伸びない

バネの支点Sｖが回転軸Ｑの位置から離れた以後のドアの回転が殆どないことは、バネの支点Sｖの位置を回転軸Ｑの位置に戻すときにも殆どないことであり、閉まったドアを開くときにバネの長さに殆ど変化がない。また車輪Bが滑走面Kに乗り移った瞬間にドアを押して開こうとする手に掛かる負荷が突如として軽減される。荷物を持ちながらスロープを登る人が、荷物をカートに載せてスロープを登ったときのように、ドアを押して開こうとする手には、ドアを開くときにバネに蓄えられていく力が負荷されるが、その一部が滑走面Kに受け止めるため負荷が軽減される。

ドアを戸当りに押圧する力もドアを開くときにバネを引き伸ばしながらバネに蓄えられていくが、バネの支点Sｖが回転軸Ｑの位置から離れた以後のドアの回転が殆どない場合、閉まったドアを開く瞬間に車輪Bが滑走面Kに乗り移り、滑走面Kに勾配があってバネの長さVが引き伸ばされながら車輪Bが登坂する場合でも、車輪Bが滑走面Kに作用する分力成分が大きい程、ドアを開くときの負荷が軽減される。上述したようにドアを戸当りに強く押圧するだけ、閉まったドアを強く開く必要があるが、図１０〜図１４の場合、この問題は閉まったドアを開く瞬間に解消される。

図１０(a)に示すようにリンクＳの軸芯YがT0を通過する以前の位置ではリンクＳが当たりGｊに当って回転体Jと一体となって回転する。図１０(ｂ)に示すようにリンクＳの軸芯YがT0を通過するとき、リンクＳは当たりGｊから離れてリンクＳの先端に取付けた車輪Bが回転中心Ｑを中心とする円周の滑走面上Kｗに沿って移動する。リンクＳの接続軸Ｓｊを中心とするリンクＳの円運動の接線方向の動きは阻止され、バネの支点Sｖを回転中心Ｑの位置にとどめる。

図１０(ｃ)に示すように、更に回転体Jが回転して車輪Bが滑走面Kｗ上の終端部を通過して滑走面Kｗから離れるとリンクＳの軸芯とバネの軸芯とが一直線になる。このとき始めてバネＶの力が回転体Ｊに作用する。バネの支点Sｖは回転軸Ｑの位置から一瞬にして離れ、回転体Ｊに突如としてゼロではない回転モーメントが作用し、ドアの側面に取り付くラッチの逆防止装置を作動させながら、ドアを戸当たりに当たるまで回転させる。

図１１は図１０と同様にリンクＳの接続軸Ｓｊを中心とする円運動の接線方向の動きを、リンクＳの先端に取付けた車輪Bｓが回転中心Ｑを中心とする円周の滑走面上Kｗに沿って移動することによって阻止し、バネの支点Sｖを回転中心Ｑの位置にとどめるものである。

図１０の場合は車輪Bｓが滑走面Kｗの円弧の内側に沿って移動するものであるが、図１１は滑走面Kｗの円弧の外側に沿って移動するものである。車輪Bｓが滑走面Kｗに乗り移るときバネの支点Sｖを回転中心Ｑの位置に引き寄せる。
図１０の場合はバネの長さを縮めながら回転し、図１１場合はバネの長さを伸ばしながら回転する。回転体Ｊの回転速度は図１０の場合は加速され、図１１場合は減速される。

図１２はリンクＳの先端にバネの支点Sｖを中心とする円弧の滑走面Kｓを設けて、滑走面Kｓ上に沿って車輪Bｗが移動することによって、リンクＳの接続軸Ｓｊを中心とする円運動の接線方向の動きを阻止するものである。

図１３、１４は図１０〜図１２と異なり、回転体Ｊの回転支点Ｓｊの周りにバネVが回転自在に軸支され、回転支点Ｓｗの周りにリンクＳが回転自在に軸支される。

ドアが完全に閉まった状態からドアを開くとき、回転体Ｊが⇒と反対方向に回転して、車輪Ｂは滑走面Ｋのドアが閉まるときに接触した面と反対側の面上を通過する。ドアが閉まるとき車輪Ｂが滑走面Ｋと接触する面が図１０，１３、１４においては内側であり、図１１，１２においては外側である。

ドアを開くとき車輪Ｂは図１０，図１３、１４においては外側を通過し、図１１においては内側を通過する。図１０〜図１４の全ての場合においてドアを開くとき、車輪Ｂが閉まるときのルートと別のルートを通過し、いずれに場合もバネを伸ばしながら通過する。また抵抗を少なくしてドアを開くように出来る

図１２において車輪Ｂｗは回転軸Ｉaの周りを回転するアームAｂの先端に取付けられ、ドアが閉まるときアームAｂは当たりＧｂに当たる方向に回転し、ドアを開くとき当たりＧｂから離れる方向に回転する。図１２の場合、ドアを開くときバネと回転体は一直線の状態を保ったまま、バネの支点Svは回転中心Qの位置に戻る。ドアが閉まるときで、バネの支点SVが回転中心Qから離れて一瞬にしてドアが戸当りに当るとき、ドアの回転もバネの伸縮も僅かであるが、この場合ドアを戸当りから離して開くとき、図１２の場合ドアの回転もバネの伸縮も僅かである。

Ｙ±０〜Ｙ＋３０の範囲即ちリンクＳと当たりＧjが接触する範囲において、滑走面ＫのリンクＳと当たりＧjが接触する部分がない。滑走面へ長さを短くしているのはこの範囲でドアを開くとき、車輪Ｂが閉まるときの接触面側に移動できるようにしている。又、Ｙ−３０〜Ｙ±０の範囲でドアを閉める場合は、バネの力が連続的に増加してもドアの回転量が少ないので加速や閉めたときの衝撃は問題にならない。又ドアを戸当たりに押圧するバネの力に違いはない。

以上にドアが閉まる時にバネの力が突如として最大値になるバネの機構を紹介した。つぎにドアを開くとき開く人の手にドアを強く密閉する力が伝わらないカム体とカム車輪の機構を説明する。カム体とカム車輪の機構を説明する。

図１５(ａ)において、Ａはドア枠Ｗに取り付く回転軸Ｑを中心に回転可能に軸支持されるアームで、ドアに取り付けられた車輪ＢをバネＶの力で押さえつける。アームＡの滑走面Ｋの円弧の中心はドアの回転中心Ｏであり、アームＡの滑走面Ｋの両端は半径方向に曲げられる。

車輪Ｂはドアの回転中心Ｏを中心とする円運動をし、車輪Ｂが滑走面Ｋの両端にあるとき車輪Ｂにドアの回転中心Ｏを中心とする円運動の接線方向の力が働き、ドアは静止する。滑走面Ｋの両端以外の位置では、アームＡが車輪Ｂを押さえる力の方向はドアの回転中心Ｏに向かいドアが回転してもアームＡは回転軸Ｑを中心に回転しない。

図１５(ｂ)において、ドア枠に取り付けられる滑走面Ｋの円弧の中心はドアの回転中心Ｏであり、ドアに取り付けられた車輪ＢはバネＶの力で滑走面Ｋを押さえつける。滑走面Ｋの両端は半径方向に曲がり、ドアの回転中心Ｏを中心とする円運動する車輪Ｂが滑走面Ｋの両端にあるとき、車輪Ｂにドアの回転中心Ｏを中心とする円運動の接線方向の力が働き、ドアは静止する。滑走面Ｋの両端以外の位置では、車輪Ｂが滑走面Ｋを押さえる力の方向はドアの回転中心Ｏに向かいドアが回転してもバネは伸縮しない。

図３の場合と同様に、図１５(ａ)（ｂ）の場合は、ドアを戸当りに押圧するときにだけバネの力はドアＤに作用して、それ以外のときは作用しない。ドアを戸当りに押圧するときにだけドアが僅かに回転し、大きくバネが伸縮する。その他のドアの回転によってはバネが全く伸縮しない。どの位置においても手を放しても勝手に閉まるドアにするには、図１５(ａ)（ｂ）に示すドアに、回転を与えるバネを別途に取り付ければよく、このバネにはどの位置においても手を放しても勝手に閉まる力があればよく、ドアを戸当りに押圧する強い力はなくてよい。

図１５(ａ)、(ｂ)に示す滑走面Ｋに末端にはドアを戸当りに押圧するための窪みＫＫがあり、窪みに連続する部分ＫＫＫで滑走面に凹凸を付けて、車輪を減速するようにしている。この場合、ドアを閉めるバネにはブレーキがかかりながら閉まるドアを戸当りに当るまで回転させる力が必要であり、ドアを閉める瞬間にブレーキが開放されたとき、ドアを閉めるバネにはドアを押圧する力を残こしている。強い摩擦抵抗を受けても回転し続けるようにする強いバネの力が、車輪が滑走面から離れる瞬間に抵抗から開放されて一気に強い力をドアに作用することになる。

しかしドアを戸当りに押圧するバネを別に用意する場合、抵抗から開放されて一気に強い力をドアに作用する必要はない。強い摩擦抵抗を受けても回転し続ける強いバネの力は同時に開くときに余分な力を必要とするようになるので、ドアを戸当りに押圧するバネを別に用意して、ドアを開くバネは、抵抗のない状態で必要最小限の力のバネで、ドアをゆっくりと回転させるのが好ましい。

ドアが閉まる直前から戸当りに密着するまでの間に、図３のバネの機構ではドアの回転に伴い徐々に大きくなるようになるが、図１０〜１４のバネの機構でドアの回転は伴わず、バネの力が突如として最大値になる。図１０〜１４の場合と同様に図１５の場合も、図１４に示す車輪が滑走面末端の窪みに嵌るとき、ドアの回転をほとんど伴わずに、バネの力が突如として最大値になる。

ドアが閉まる全過程において、バネの長さの伸縮部分が大きいということは、例えば引きバネの場合、伸びきった最大時のバネの強さが大きくすぎて、縮みきった最小時のバネの強さが小さすぎることを意味しており、ドアが閉まる最終時に大きな力を残すためには、ドアが閉まりはじめに大きな力がかかりすぎる欠点がある。

これに比して、ドアが閉まる全過程において、バネの長さの伸縮部分が小さいということは、引きバネの場合、伸びきった最大時のバネの強さを、縮みきった最小時のバネの強さに近づけることが可能で、ドアが閉まる最終時に大きな力を残しても、ドアが閉まりはじめに大きな力がかかりすぎないようにすることが出来る。このため「ドアが閉まる全過程において、バネの長さの伸縮部分が小さい」ということが必要になる。

図１０〜１４の場合も図１５の場合も、ドアが閉まる直前から戸当りに密着するまでの間
以外ではバネの長さが変化せず、ドアにバネの強さが影響しないようにしているが、ドアは僅かなバネの力で回転するので、図１０〜１４の場合はバネの支点Ｓｖの位置を回転体Ｊの回転中心Ｑの位置から僅かに離すだけで、回転体Ｊが当りＧに当って回転している間も、回転体Ｊの回転中心Ｑの周りに回転モーメントが発生してドアを回転させることができる。

また図１５の場合は滑走面Ｋの円弧の中心の位置をドアＤの回転中心Ｏの位置から僅かに離すだけで、車輪Ｂが滑走面Ｋの両端部にない場合でアームＡが当りＧに当って回転している間もバネの長さが増加或いは減少の一途をたどり、ドアＤの回転中心Ｏの周りに回転モーメントが発生してドアを回転させることができる。

このようにドアが閉まる全過程において戸当りに当る寸前までの回転において、バネの長さがほとんど変わらず、戸当りに当るときにバネの伸びが大きく残っている場合は。戸当りに当る瞬間にバネに残された力のすべてを作用させることができ、戸当りに押圧するためのバネでドアを回転させるためのバネを兼用することができる。但し、１本のバネでドアを回転させ、且つドアを戸当りに押圧するようにすると、調整が難しくなるのでべつべつのバネを用意するほうがよい

図１６は回転軸Ｑの周りを回転体Ｊに回転を与える機構説明図で、アームＡｋは回転軸Ｉａの周りを図中矢印⇒イ方向にバネの力で回転する。図１６においてはドアが閉まる全過程において戸当りに当る寸前までの回転において、バネの長さの変化が少なく、戸当りに当るときにバネの伸びが大きく残っている。図１６は図１５の滑走面の円弧の部分を改造して、回転体Ｊの回転中心Ｑの周りに回転モーメントが発生してドアを回転させようとするものである。

回転体Ｊは回転軸Ｑの周りを回転し、アームＡｋは回転軸Ｉａの周りを回転自在に軸支される。回転体Ｊ先端の回転支軸Pに車輪Ｂが取り付けられ、点Ｉａを中心に回転するアームＡｋには引きバネ或いは押しバネが仕込まれ、アームＡｋの滑走面Ｋが車輪Ｂを押圧して滑走面Ｋ上を車輪Ｂが滑走するようにしたものである。アームＡｋは回転軸Pを中心に矢印→イ方向に回転し、回転体Ｊは矢印→ロ方向に回転する。

ここで、各回転軸Ｉａ,P,Qのそれぞれの軸心は鉛直であり、回転体Ｊ、車輪Ｂ、アームＡｋのそれぞれは水平面上で円運動する。図１６(a)、（ｂ）において回転軸Ｉａの周りに仕込まれた引きバネ或いは押しバネが最もバネの力を持っている回転開始時の状態を実線で示す。車輪B0,B1,B2,・・・は回転体Jが少しずつ回転して移動した位置の状態を示し、各車輪B0,B1,B2,・・・の間の回転角は同じで、それぞれは回転軸Ｑを中心とする円R上に等分に配される。

図１６(a)において円ｒは回転軸Ｑを中心とする円で、各点m0,m1,m2・・・は各車輪B0,B1,B2,・・・の回転軸P0,P１,P2,P3を通る直線で、円ｒの接線でもある直線が各車輪B0,B1,B2,・・・の外周に交わる位置で、各ｔ0,ｔ1,ｔ2・・・は各車輪B0,B1,B2,・・・の外周の各点m0,m1,m2・・・における接線である。各接線ｔ0,ｔ1,ｔ2・・・と各点m0,m1,m2・・・は回転軸Ｉａを中心に回転移動して各点l0,l1,l2・・・・の位置が決められ滑走面Kが形成される。ここで点m0とl0とは同じ位置である。このことから回転体Jが回転して車輪が移動した任意の位置において、滑走面Kが車輪Bを押圧する力の作用線は回転体Jの回転中心Ｑと一定の距離を保つ。

図１６（ｂ）において回転体Jが少しずつ回転して移動して車輪が移動した状態はB0,B1,B2,・・・で表わされ、各点m0,m1,m2・・・は各車輪B0,B1,B2,・・・と滑走面Kとの接点であり、各接線ｔ0,ｔ1,ｔ2・・・に立てた垂線はすべて、円ｒの接線である。各接線ｔ0,ｔ1,ｔ2・・・と各点m0,m1,m2・・・は回転軸Ｉａを中心に回転移動して各点l0,l1,l2・・・・の位置が決められ滑走面Kが形成される。ここで点m0とl0とは同じ位置である。このことから回転体Jが回転して車輪が移動した任意の位置において、滑走面Kが車輪Bを押圧する力の作用線は回転体Jの回転中心Ｑと一定の距離を保つ。

回転体Jが回転して車輪が移動した任意の位置において、滑走面Kが車輪Bを押圧する力の作用線は回転体Jの回転中心Ｑと一定の距離を保つことと、全開状態から戸当りに当る寸前までのドアが閉まる方向に回転する全過程において、バネの長さがほとんど変わらない。

戸当りに当るときにバネの伸びが大きく残っている事をあわせて考えれば、回転体Jが回転して車輪が移動した任意の位置において、回転軸Jに働く回転モーメントは一定で、ドアが閉まる全過程において戸当りに当る寸前までのどの位置においてドアから手を離してもドアが止まったままではなく、一定の回転モーメントが働き閉まり始めることになる。

図１６(a)、（ｂ）において回転軸Ｉａの周りに仕込まれた引きバネ或いは押しバネの力は回転開始時に最も強く回転終了時にもっとも弱い、滑走面Kが車輪Bを押圧する力の作用線は回転体Jの回転中心Ｑと一定の距離を保つが、回転軸Jに働く回転モーメントは一定ではない。

滑走面Kの曲率は回転軸から離れるに従い大きくなるが、該曲率を一定にすると図１６(a)においては滑走面Kは円弧Rkとなり、図１６（ｂ）においては直線Tkとなる。円弧Rkと車輪Bとの接点と車輪の回転軸を結ぶ直線は、滑走面Kが車輪Bを押圧する力の作用線であり、該力の作用線と回転体Jの回転中心Ｑとの距離は回転体Jが回転するに従い大きくなり、回転軸Jに働く回転モーメントは常に一定になる状態に近づく。

図１６のように滑走面Kが車輪Bを押圧して回転体Jが回転するようにすると、回転軸Ｉａの周りに仕込まれた引きバネ或いは押しバネの伸縮に対して、車輪Bの移動距離が大きく、車輪Bの転がり摩擦によって回転体Jの回転が減速される。重たい荷物を積載するカートが緩いスロープをゆっくりと下るのと同じである。

図１６において、滑走面ＫがＩａを中心に僅かに回転する間に回転体ＪはＱを中心に大きく回転するので、回転を伝達する機構として摩擦が大きく、滑走面Ｋを回転させるバネの強さを大きくしても、車輪Ｂは回転しにくい。滑走面Ｋが車輪Ｂを押圧する力の殆どが回転体Ｊの軸心方向で、回転方向に働く分力は非常に小さい。

通常回転するカム面に沿って移動するカム車輪はカム面の回転軸の直角方向に直線往復運動をするものであるが、図１６の場合は、カム面の回転によってカム車輪を回転させるもので、この回転の伝達機構はいくら強いバネの力を作用させても、回転体Ｊが早く回転しないのが特徴であり、回転体Ｊが回転する間のバネの伸縮は非常に少なく、回転し終えてもバネには強い力が残っている。

回転体Ｊの回転がドアに伝達される場合で、回転体Ｊの回転終了の直前が「ドアが戸当りに密着するとき」であるとするならば、回転体Ｊの回転がドアの戸当りによって止められ、バネの強い力が戸当りに作用する。図１５(ａ)、(ｂ)に示すような滑走面Ｋ末端の窪みＫＫは滑走面Ｋが車輪Ｂを押圧する力を回転体Ｊの軸心方向ではなく、出来るだけ回転方向に働くように滑走面勾配を大きくしたもので、バネの力の殆どを「ドアを戸当りに押圧する力」にしようとするものである。

滑走面Ｋ末端に窪みＫＫを設ける手段はドアの回転を殆ど伴わずに、バネの力の殆どをドアを戸当りに押圧する力にしようとする手段で、バネの力をドアを戸当りに押圧する力にしようとするときに、ドアの回転が伴うとき、ドアを閉める前にドアの回転速度を加速することになり、これを避けるため瞬時にバネの力の殆どを「ドアを戸当りに押圧する力」にしようとするものである。しかしこの手段にはドアを開くとき抵抗が掛かる。

しかし滑走面Ｋ末端に窪みＫＫを設けることは、閉まったドアを開くとき車輪Ｂを窪みＫＫから脱出させるとき抵抗がかかる。図１６(ａ)、(ｂ)に示すように滑走面Ｋ末端に窪みがなく、滑走面の勾配に変化がない場合でも、回転し終えてバネに強い力が残っている場合、ドアに回転体Ｊの回転を阻止する力がなく閉まり続けて、ドアは戸当りに押圧される。この場合閉まったドアを開くとき抵抗がない。

図１６（ａ）（ｂ）のそれぞれは車輪Ｂが滑走面Ｋに沿って移動するものであるが、図１７
は車輪Ｂに沿って滑走面Ｋ移動するものである。図１７（ａ）〜（ｃ）、図１７（ｄ）〜（ｆ）のそれぞれにおいて、車輪Ｂｗは固定され、回転体Ｊは回転軸Ｑと滑走面Ｋの回転支軸Ｐとを連結するリンクである。アームＡｋは回転軸Ｐの周りを図中矢印→イ方向にバネＶの力で回転し、回転体Ｊは回転軸Ｑの周りを回転する。

図１６の場合は回転体Ｊ先端に取付けた車輪Ｂが、回動する滑走面Ｋに押圧されることによって回転体Ｊが円運動するものであったが、図１７においては、固定された車輪Ｂｗに沿って滑走面Ｋが移動するによって回転体Ｊが円運動する。図１７（ａ）〜（ｃ）、図１７（ｄ）〜（ｆ）のそれぞれにおける回転軸Ｑを中心に回転するリンクＪの回転は図１６（ａ）（ｂ）のそれぞれにおける回転体Ｊの回転と同じである。図１６においても図１７においてもアームＡｋの滑走面Ｋがの車輪Ｂｗを押圧しすることによって回転体Ｊは同じ回転をする。

図１６の場合は回転体Ｊに固定された車輪Ｂに沿ってアームＡｋの滑走面Ｋが移動するようにして回転体Ｊを回転させるものである。図１７（ａ）（ｂ）（ｃ）は図１６（ａ）に対応し、図１７（ｄ）（ｅ）（ｆ）は図１６（ｂ）に対応している。

一般にカム体とカム車輪との組み合わせからなるカムの機構は、カム体の回転によってカム車輪が上下するものもあれば、カム車輪の上下によってカム体が回転するものもある。後者の機構はドアに応用される技術であり、ドアの回転に伴うバネの長さの変化が少ないことが特徴である。

したがって車輪がカム面から外れたとき、バネの長さを大きく変化させることができる。図１７において、車輪Ｂｗが滑走面Ｋ上を移動するとき、バネの長さが僅かに変化するだけで回転体Ｊが大きく回転する。車輪Ｂｗが滑走面Ｋの末端から離脱するとき、回転体Ｊが僅かに回転するだけでバネの長さが大きく変化し、ドアが戸当りに押圧される。

図１８は回転軸Ｑの周りを回転する回転体Ｊに回転を与える機構説明図で、点Ｑｋを中心とする円周上にある滑走面Ｋ上を車輪Ｂが滑走し、アームＡｂは回転体Ｊの接続軸Ｐの周りを回転自在に軸支され、アームＡの先端に車輪Ｂが取り付けられる。回転体ＪとアームＡｂとの間にはバネが仕込まれ、円弧Ｒは回転軸Ｑを中心とする円で矢印→方向は回転体Ｊの回転方向を示す。

図１８（ａ）（ｂ）（ｃ）においては引きバネＶが縮み、アームＡｂと回転体Ｊがなす角度が狭くなり、車輪Ｂが円周Ｒから離れることにより回転体Ｊは回転する。引きバネＶによって車輪Ｂが滑走面Ｋの外側凸面を押圧し、中心Ｑｋに向かって求心方向に力を作用させている。図１８（ｂ）に示すように、力の作用線Ｙと回転軸Ｑとの距離Ｌは回転体Ｊの回転に従い増加しバネの力が弱まるので、双方の積である回転モーメントはほぼ一定に保たれる傾向にある。

図１８（ｄ）（ｅ）（ｆ）においては押しバネＵが伸びて、アームＡｂと回転体Ｊとがなす角度が拡がり車輪Ｂが円周Ｒから離れることにより、回転体Ｊは回転する。車輪Ｂは押しバネＵによって滑走面Ｋの裏側凹面を押圧し、中心Ｑから遠ざかる遠心方向に力が作用する。図１８（ｅ）に示すように、力の作用線Ｙと回転軸Ｑとの距離Ｌは回転体Ｊの回転に従い減少しバネの力も弱まり、回転と共に回転モーメントが減少する。

図１８（ａ）（ｂ）（ｃ）においても図１８（ｄ）（ｅ）（ｆ）においても、車輪Ｂと滑走面Ｋとの接点Ｋｂは車輪Ｂの回転軸と滑走面Ｋの円弧の中心Ｑｋとを結ぶ直線上にあって、車輪Ｂが滑走面Ｋを押圧する力の作用線の方向は回転体Ｊの円運動のほぼ半径方向であり、押圧する力の殆どが回転体Ｊの円運動に作用しない。また車輪Ｂが大きく滑走する距離に対してバネの伸縮が極めて短い。

回転体Ｊが回転するときのバネの伸縮が少ないので回転の最後にバネの伸縮を大きくすることが可能になり、車輪Ｂが滑走面末端の窪みＫＫに嵌まり込んだときバネが大きく伸縮するようになる。又、滑走面末端の窪みに嵌まり込むとき回転体Ｊの回転がほとんどない。

以上に「ドアを開くとき開く人の手にドアを強く密閉する力が伝わらないカム体とカム車輪の機構」紹介した。この「カム体とカム車輪の機構」は「図１〜１４紹介したバネの機構」と同じくドアが閉まる時にバネの力が突如として最大値になる特徴もあり、、減速しながら回転するので一瞬にして回転し終える傾向は少ない。

図１〜１４紹介したバネの機構の実施例を以下に紹介する。ドアが戸当たりに当たる瞬間においてのみ「ドアを戸当たりに押圧する力」が働くようにしても、それまで加速しながら閉まってきたドアを「ドアを戸当たりに押圧する力」が更に加速する結果となり、戸当たりに当たる以前に減速することは重要な課題になる。

一般に引き伸ばした引きバネは一瞬にして元の長さに戻る。引き伸ばした引きバネで物体を引き込むとき、バネに負荷がかかりバネは時間を経過して元の長さに戻る。静止した物体は静止状態を保とうとしてなかなか動こうとしないからである。

動き出した物体は動慣性がついて更にバネの力が作用すると加速するが、物体の動きに抵抗が加わると減速され直ちに止まろうとする。物体に働く抵抗が大きく、物体に動きを与える力が小さい場合、動き出した物体には動慣性が着くことなく、バネの力が強ければ早くバネの力が弱まれば遅く動き、抵抗が大きく働く物体は弱いバネの強さの変化に従順に従う。

回転軸を中心にして回転するドアについては、回転軸における摩擦抵抗や、閉まるときの空気抵抗が働く。ドアを牽引するアームをバネの力で動くようにした「バネで動くドア」において、ドアを開くとき引き伸ばした引きバネでドアを閉めるとき、ドアを牽引するアームの取り付け位置がドアの回転軸に近づけば近づくほど、バネで動かそうとするには大きな力が必要であり、上記の抵抗も大きく影響する。

またアームの取り付け位置のドアの回転軸を中心とする円運動は小さくなり、一定の大きさのアームや引きバネを使用する場合、アームの取り付け位置の小さくなった回転半径に対して、相対的にアームや引きバネが大きくなることになり、「強い力で小さく動くドア」に対して弱く長い引きバネを使用することになり、一瞬にして元の長さに戻る引きバネが時間を掛けて縮んでいくようになる。

空気中にあるドア、水中にあるドア、油の中にあるドア、のそれぞれを考えると、いずれの場合も多かれ少なかれドアに粘性抵抗が働くが、僅かな力でも動き出す。静止しているドアは回転軸における摩擦抵抗とバネの回転力が釣合った状態にある。力の釣り合いが崩れるとドアは動くが、この場合バネの回転力が回転軸における摩擦抵抗より大きければ回転する。

ドアが静止した位置によっては動き出さないことになってはいけないので、ドアが回転するどの位置においても、静止したドアを動かす力が働くようにしなければならない。このことは回転するドアに常に力が作用していることであり、回転するドアに常に力が作用している以上は、ドアの回転速度を加速する。したがってドアがゆっくり回転したとしても加速しておりドアが閉まるとき、ドアの回転速度は最高値に達する。ドアが回転して動慣性つくとドアに粘性抵抗が働くが、ドアに働く粘性抵抗はドアの回転速度の最高値を更新させない。

粘性抵抗が大きな油の中ではゆっくりと動き出し、粘性抵抗が小さな空気中では早く動く。油の中で大きな力が働いてもゆっくりと動き出し、空気中で小さな力が働く場合もゆっくりと動き出す。アームの取り付け位置Cをドアの回転軸Oに近づけることによってより歩おきな回転力を必要とする状態にしてかろうじて動き出す程度にバネの力を調節すると、ドアに作用する粘性抵抗は大きく影響することになる。この場合静止したドアが動き出す初速度が「ドアに働く粘性抵抗によって更新されないドアの回転速度の最高値」となる。ドアの回転速度が加速されない以上ドアはバネの強さに従順に従い、バネの力が弱まれば回転速度を遅くする。

アームの取り付け位置をドアの回転軸に近づけたドアに、「図９(a)の回転体Ｊに取り付けたバネの機構」を取り付けた場合は、ドアが閉まる過程において、ドアに働く回転力は小さく、ドアが閉まる直前で「ドアに働く回転力」はさらに小さくなり、最後に強い力でドアを戸当りに押圧することになる。

ドアの回転力の強弱はそのままドアの回転速度となり、ドアはゆっくり閉まり、閉まる前に一旦減速してから強く戸当りに押圧する。多くの場合ドアを戸当りに押圧する力はドアを回転させるだけの力に比べて少し強いだけで、「閉まったドアを開かないようにするドア側面に取り付けられバネが内蔵された逆方向の回転を防止する装置（以下ラッチと言う）」のバネの力に打ち勝って戸当りに押圧するにいたるので、ドアの回転軸に近い位置を図９(a)に示したバネの機構で牽引するようにすればよいことになる。

ドアを戸当たりに当てる動作には回転が伴うので、ドアを戸当たりに当てるためには単にドアを回転させるそれまでの動作より大きなバネの力が必要である。バネの機構で牽引する力に比べて大きな抵抗を受けて回転するドア、例えば「アームの取り付け位置をドアの回転軸に近づけたドア」を小さな力で牽引する場合、ドアはゆっくり閉まってもドアを戸当たりに当てる力が不足する。

また「アームの取り付け位置をドアの回転軸から遠くに離したドア」を小さな力で牽引する場合、ドアは小さな力で回転することが出来、小さな力ドアを戸当たりに当てることが出来るが、ドアはゆっくり閉まめるために弱いバネを使い、その弱いバネで、ドアを戸当たりに当てるには力が不足する。

１つのシステムで処理する場合、「ドアを回転させるだけの動作」が終了してバネの力が弱まった最終時においても「ドアを戸当たりに当てる大きな力」を保有するようにしなければならない。また「ドアを戸当たりに当てる大きな力」が単にドアを回転させるそれまでの動作に効果的に働かないようにする必要がある。

一般に開いたドアがバネの力で引き戻され閉まる動作には、ドアを閉まる方向に回転する動作、閉まる直前にドアの回転速度を減速する動作、ラッチの抵抗を受けてもドアを戸当たりに当たるまで回転させる動作の３つの動作があるが、ラッチの抵抗はドアによって異なり、ドアを減速しながら閉める操作とドアを戸当たりに当てる操作を図１〜９に示したバネの機構の１つに機構で処理しきれない場合がある。図１９は図９(a)に示したバネの機構に更に図６に示した「ドアを戸当りに押圧するバネの機構」を追加して戸当りに押圧する力を補強したものである。

図１９は図１~図９に紹介したバネで動くシステムをドアに応用した実施例を示すものである。１つの回転体に図１~図９のシステムを２つ以上組み込むと、それぞれのシステムが１つの回転体に働く効果は重ね合わさって作用し、また１つのシステムが終了するとき別のシステムが始動するように、１つのシステムから別のシステムへのリレーが可能になる。図１９（a）はドアが全開した状態、図１９（ｂ）はドアが閉まる直前の状態図１９（ｃ）はドアが戸当たりに当たる状態を示す。

図１９は回転体J１に図９(a)で説明した機構のリンクＳをアームA１とし、図６で説明した機構のリンクＳをアームA２として取り付けたもので、それぞれの機構の回転体J1に作用する力には重ね合わせの法則が成立する。図９(a)で説明した機構のアームA１は、ドア枠に取り付けられたプレートWから出し入れできるボルトHによって位置が調整できる車輪Bに沿って移動する。

図１９（a）に示すドアが全開した状態から、図１９（ｂ）に示すドアが閉まる直前の状態まで、バネの伸縮は少なく、また力の作用線でもあるアームA1の軸心線と回転体J１の回転軸I1との距離も小さく回転体J１に働く回転モーメントも小さく、従ってドアD を回転させる力も小さい。また車輪の転がり摩擦によってドアの回転速度は減速される。

図１９（ｂ）に示すドアが閉まる直前の状態から図１９（ｃ）に示すドアが戸当たりに当たる状態の過程においてアームA１は車輪Bから離れて、アームA１の軸心線と回転体J１の回転軸I1との距離が大きくなり、回転体J１に働く回転モーメントも大きくなる。このようにしてドアを開くときは僅かな力でドアを開くことができ、しかもドアを戸当たりに当たるまでしっかりと閉めることが出来る。

車輪Bから離れたアームA１は更に回転して、アームA１に連結するバネV1の支点を固定する回転体J2を押し込んで回転せしめバネV１を無効にする。アームA１が車輪Bから離れて回転体J１に働く回転モーメントが大きくなっても、ラッチの抵抗が大きくドアが戸当たりまで閉まらずに途中で停止する場合、図６で説明したシステムのアームA２が追加される。

アームA２はアームA１と同じく回転体J1の先端部に接続軸Sj１に回転自在に取り付けられ、図１９（ｂ）に示すドアが閉まる直前の状態から図１９（ｃ）に示すドアが戸当たりに当たる状態の過程において、アームA2に取り付く当たりGjによってアームA２は回転体J1と一体になって回転軸I1を中心に回転する。

アームA2の長さが回転軸I1と接続軸Sj1との間の距離より小さく設計されているので、アームA２に連結するバネV２の支点Q2と回転軸I1と回転体J1の先端部の接続軸Sj1が一直線になるときバネV２の長さが最大であり、バネV２の長さが最大の位置から回転体J1の先端部の接続軸Sj1がドアに近づく方向に回転するときバネV２の長さは減少する。ドアに遠ざかる方向に回転するときアームA2は当りGjから離れてアームA２の軸心線と回転体J１の回転軸I1との距離が大きくなり、回転体J１に働く回転モーメントも大きくなる。

アームA１は車輪Bから離れる直前において、バネV1が回転体J1を回転させる力はバネV２の長さは増加することによって弱められドアの回転速度は減速する。アームA2の長さが回転軸I1と接続軸Sj1との間の距離と同じ長さに設計されている場合は、図3で説明した機構と同じ原理で、アームA2が当りGjから離れず回転体J1一体になって回転している間はアームA２に連結するバネV2の長さに変化はなく、回転体J1の回転に影響しない。

アームA1が回転する機構においてアームA1とそれに連結するバネV1が折れ曲がった状態のときドアに僅かな回転力を与える。アームA1に連結するバネV1の長さが元の長さに戻ろうとする最終段階において、バネの力が弱くなった状態でもアームA1とバネV1が一直線になって、回転体J１に大きく回転モーメントが働き、アームA２とバネV２が一直線になる位置に移動するようにする。

アームA1とバネV1が一直線になる方向とアームA２とバネV２が一直線になる方向が少し異なるので、アームA1とバネV1が一直線になってアームA1がしばらく回転してからA２とバネV２が一直線になる。このようにしてドアを閉まる方向に回転する動作の終了と同時に、ラッチの抵抗を受けてもドアを戸当たりに当たるまで回転する動作が開始する。

次にドアが閉まる直前に、ドアが開く方向に少し押し戻されて一旦停止して再び閉まる方向に回転する動作について説明する。回転体J1の先端の接続軸Sj1とドアDのアーム取り付け軸Cとの間は2つのリンクＡ，ＡＡ,が連結され、2つのリンクＡ，ＡＡ,はその接続Sa3において折れ曲がるようにバネV3が仕込まれる。

2つのリンクＡ，ＡＡが折れ曲がる状態はドアが全開した状態からドアが閉まる直前まで保持され、「2つのリンクＡ，ＡＡの端部の接続軸Sj1、C間の距離」が縮められる。2つのリンクＡ，ＡＡはドアが閉まる直前に一直線になって「2つのリンクＡ，ＡＡの端部の接続軸Sj1、C間の距離」が最大となる。

「2つのリンクＡ，ＡＡの端部の接続軸Sj1、C間の距離」は回転体J1の先端Sj1と「ドアとアームの接続軸C」との距離でもあり、その距離が増加することはドアを押し戻すことである。図１９（ｂ）に示すように矢印→イ方向に回転体J1が回転することによって、バネV3を引き伸ばし2つのリンクＡ、ＡＡが一直線になって、ドアが開く方向に回転する。

回転体J1の回転を止めた状態でドアを閉める方向に回転させるとき、「ドアの接続軸Ｃと回転体Ｊの回転軸Ｉ1とを結ぶ直線Ｚ」を境界線として「2つのリンクＡ，ＡＡの連結軸Ｓa3」がドアの回転軸Ｏを含む領域の反対側の領域内にあるとき、回転体J1は矢印→イ方向と反対方向にに回転する。

ドアが開く方向に回転しなければ、回転体J1が回転しないので、ドアを閉めることによって回転体J1が回転させられることはできない。ドアが強風などの外力が作用して回転体J1が回転させられることはなく、ドアは閉まらず回転が止まる。このようにドアが閉まる直前において、ドアに回転を与える駆動部分に逆方向の負荷が強くかかることによって、回転体の回転が減速する。

回転体J1の軸心の方向がドアと直角に近い範囲で回転する場合は、回転体J1の先端Sj1がドアから遠ざからないので、「ドアが閉まる直前に開く方向に押し戻される移動量」は大きく、回転体J1の軸心の方向がドアと平行に近い範囲で回転する場合は、回転体J1の先端Sj1がドアから遠ざかるので、「ドアが閉まる直前に開く方向に押し戻される移動量」は少なくなる。

ドアが閉まる直前の回転体J１の回転する範囲によって、ドアが閉まる直前に開く方向に押し戻されずに一旦停止、或いは減速しながら戸当たりに当たるまで回転する状態に調整することが出来る。

図１９は図９（ａ）のバネの機構を採用したものであるが、図２０は図１０〜１４のバネの機構を採用するもので、回転体Ｊに回転支点に取付けられバネＶが直列に連結されるリンクＳが回転体Ｊに取付けられた当りＧｊに接触しながら、或いは「回転軸Ｑの周辺に位置する車輪Ｂｗ」に沿って「リンクＳ先端の滑走面Ｋｓの外側」接触しながらが移動し、回転体ＪとアームＳとが一体になって回転するとき、バネの支点Ｓｖが回転中心Ｑに留まるのではなく、回転中心Ｑを中心に円運動するようにして、バネＶの力でドアを回転させている。

構造は図１９と同じで回転体Ｊは回転軸Ｑを中心に回転し、図２０（ｃ）に示すように、回転軸Ｑには捩りバネＶが仕込まれ回転体Ｊを回転させ、回転体の先端の接続軸Ｓｖとドアの接続軸Ｃとを２つのリンクＡ，ＡＡで連結することによってドアＤを回転軸Ｏを中心に回転させる。

２つのリンクＡとＡあの連結軸Ｐには図２０（ｂ）に示すように、リンクＡとＡＡが一直線の状態から矢印イ方向の反対方向の回転を阻止する当たりＧａが備わる。図２０（ａ）に示すようにドアが閉まる過程を通じて、２つのリンクＡとＡＡとは一直線を保つが、回転体Ｊの回転がドアＤの回転に影響されることなく一定速度で回転するとすれば、ドアは閉まるに従い回転速度が加速し、２つのリンクは図２０（ｂ）に示すように折れ変形して、連結軸Ｐに取付けられた車輪ＢＢが滑走面ＫＫに沿って矢印ロ方向に移動し、当たりＧｋに当たってドアの回転が止まる。

更に回転体Ｊが回転すると、車輪は矢印ロ方向と反対方向に移動し、再び２つのリンクＡとＡＡが一直線になってドアを戸当たりＧｄに密着させる。リンクＳは回転体の片方を接続軸ＰＰに回転自在に軸支し、他方の端部にバネＶの支点Ｓが取り付けられる。又車輪Ｂに沿って移動する滑走面Ｋが取りつく。

図２０（ａ）に示すようにドアが全開から閉まる直前まで、リンクＳは回転体Ｊに取り付けられる当たりＧｊに当接することによって、リンクＳと回転体Ｊは一体になって回転軸Ｑを中心に回転し、バネの支点Ｓｖを回転軸Ｑの位置に留める。これによりバネＶの長さは変化しない。

図２０（ｂ）に示すようにドアが閉まる直前に、リンクＳが当たりＧｊから離れてリンクＳ先端の滑走面Ｋが車輪Ｂに当接し、リンクＳとバネＶの軸芯線が反対方向に折れ曲がった状態になっても、バネＶの支点Ｓｖを回転軸Ｑの位置に留め続ける。

更に回転体Ｊが回転すると、図２０（ｃ）に示すように、車輪Ｂが滑走面Ｋから離れてバネＶとリンクＳの軸芯線が一直線になる。このときバネＶの軸芯線と回転軸Ｑとの距離Ｌが発生し、バネＶによる回転軸Ｉの周りの回転モーメントがゼロから突如として大きな値を示すようになり、同時にドアを牽引する力の作用線、すなわちリンクＡ，ＡＡの軸芯線と回転軸Ｑとの距離ＬＬが減少し、それだけドアＤを戸当たりＧｄに押圧する力は大きくなる。

図２１は回転体Ｊの先端の接続軸ＱとドアＤの接続軸Ｃとを連結する２つのリンクＡ，Ａあについて説明するもので、リンクＡの先端がＬ型に曲げられた構造にするものである。図１９，図２０において回転体Ｊの回転がドアＤの回転に遅れる場合２つのリンクは折れ曲がり、２つのリンクの連結点ＰＰが回転軸Ｑと接続軸Ｃとを結ぶ直線Ｚを境界にして回転軸Ｏを含まない領域内にある時、ドアＤは回転体Ｊの回転によって回転してもドアを直接閉めようとしても閉まらない状態になった。

図２１は回転体Ｊの回転がドアの回転に遅れることなく、ドアが加速すれば瞬間に反応して早く回転する場合について説明するもので、２つのリンクＡ，ＡＡは折れ曲がることなく一直線を保つ。図２１（ａ）はドアが閉まる直前の状態を示し、図２１（ｂ）は更に回転体Ｊが回転した状態を示すが、２つのリンクＡ，ＡＡの終結点Ｐ，ＰＰ，Ｃは常に同一直線ＺＺにあって、２つのリンクの軸芯線は折れ曲がらない。

上述したように連結軸Ｐが直線Ｚを境界にして回転軸Ｏを含む領域内にあるかどうかは、回転軸Ｉが直線ＺＺを境界にして、回転軸Ｏを含む領域内にあるかどうかはと同じことであり、図２１（ｂ）に示すようにリンクＡの先端をＬ型に曲げる場合、必ず連結点ＰＰが上記の領域内に這入るときがあり、ドアは一旦開く方向に回転するか或いは一旦停止するかして、ドアが強風で急激に閉まってもドアが閉まる寸前で開いたままの状態で静止する。

図２１（ａ）におけるようにドアが閉まる過程においては、連結軸Ｐが回転軸Ｑを中心に回転し、この場合の回転半径は図中に示されるＬである。図２１（ｂ）に示すように、ドアを戸当たりに密着させるとき、回転体ＪとリンクＡは密着して一体となって回転するため連結軸Ｐが回転軸Ｑを中心に回転し、この場合回転半径は図中に示されるＬＬである。このように回転半径が極端に小さくなることは、一体となったリンクＡと回転体Ｊが回転軸Ｑを支点とするテコとなり、ドアを戸当たりＧｄに強く押圧する力を発生させる。

図２１において回転体Ｊはドア枠に取り付く回転軸Ｑを中心に回転し、ドアＤは回転軸Ｏを中心に回転する。回転体Ｊ先端の接続軸Ｑとドアの接続軸Ｃとは2つのリンクＡ，ＡＡで連結される。リンクＡ，ＡＡは接続軸ＰＰで連結される。回転体ＪとリンクＡが互いに側面同士を接続させて一体にならない限り、点Ｐ，ＰＰ、Ｃの3点は常に一直線上にある。

リンクＡは直角に折り曲げられているので図２１（ａ）に示すように、点Ｐが回転体Ｊの回転軸Ｑとドアの接続軸Ｃとを結ぶ直線Ｚを境にしてドアの回転軸Ｏ側にある時、直線ＰＣ上にある点ＰＰもＯ側にある。図２１（ｂ）に示すように点Ｐが直線Ｚを境にしてＯと反対側にある時、点ＰＰもＯと反対側にある。

リンクＡの先端が折り曲げられる場合、2つのリンクの接続軸ＰＰは直線Ｚを境にしてＯと反対側になるときがあり、このとき、ドアを閉める方向に強く押すと、力の作用線ＺＺが回転軸Ｑから見てＯと反対側にあるので。図２１（ｂ）に示すように回転体Ｊを矢印イ方向に回転させ、接続軸Ｐは矢印ロ方向に移動し直線Ｐ，ＰＰ、Ｃは折れ曲がる。このとき回転体Ｊは開く方向に回転し、ドアを閉めることは出来ない。又、直線Ｐ，ＰＰ、Ｃが回転軸Ｑを通る場合も、ドアに力を作用させても各リンクは動くことなくドアは動かない。

特許文献１において、「ドアを牽引するアーム先端の車輪の軌道」が途中から方向が変わり、ドアを一旦停止状態にするまで減速する方法が記載されているが、車輪の軌道が途中から方向が変わる場合でも、衝突などによる負荷がかからなければ、ドアを牽引するアーム先端の車輪の移動速度が変わることはなく、ドアの回転速度も減速されない。例えば特許文献１図２０において、「ドアを牽引するアーム先端の車輪の軌道」がドアが閉まる直前のドア接続軸C10の位置を中心とする円周であっても、負荷がかからなければアーム先端の車輪は一瞬にして円周上の通過を完了してしまい、ドアの回転速度も減速されないまま回転を続けることになる。

特許文献１図２０においては、静止したドアを動かす場合ドアを動かす駆動部分に負荷がかかるが、アーム先端の車輪が上記円周上を移動するとき、ドアを動かすものではなく負荷がかからず、一瞬にして上記円周を通過する。

ドアに動慣性がついて回転している場合、アーム先端の車輪を上記円周上に残したまま、ドア接続軸Cがドアが閉まる直前のドア接続軸C10の位置を通過して、「アーム先端の車輪の前方の上記円周上の任意の点」と「ドア接続軸Cがドア接続軸C10の位置を通過した位置C0」との距離がアーム全長より短くなるので、アームの回転が止まるようになると思われるが、動慣性がついて回転しているドアを駆動部分が回転方向に動かすとき、ドアに作用する力は軽減され、駆動部分にかかる負荷はそれだけ少なくなり、アーム先端の車輪は動きやすくなる。

ドアが動き出して動慣性がつき車輪の移動を追い越すことは、バネが常に緩めることはなく最大限緊張しているので、ありえない。動慣性がついたドアはバネの力が作用して、回転速度を更に加速する結果となる。したがって駆動部分が独自に減速しなければドアを減速することは出来ない。

ドアを牽引するアーム先端の車輪の軌道を「ドアが閉まる直前のドア接続軸C10の位置を中心とする円周」とするときアーム先端の車輪に負荷を掛けるにはドアを開く方向に回転させるとよいことになり、ドアに回転を与える駆動部分に負荷を与える手段として、閉まるドアを開く方向に回転させる方法を採用することにする。

図２２は回転軸Ｑを中心に回転する回転体J先端の接続軸Pと回転軸Ｏを中心に回転するドアＤの接続軸Ｃとの間をリンクＡ，ＡＡで連結する構造で、リンクＡは先端が直角に曲げられている。図２２（ａ）に実線で示す部分は、ドアが閉まる直前の状態を。点線で示す部分は、ドアが全開した状態とドアが閉まった状態を示す。図２２（ａ）の点線で示す全開した状態では、回転体ＪとリンクＡは離れた状態であり、接続軸Ｐ，ＰＰ，Ｃは一直線上にある。

ドアが全開した状態から閉まるとき、接続軸Pにおいて回転体JとリンクAとがなす角度は次第に減少し、図２２（ａ）の実線に示すようにドアを閉める直前で回転体ＪとリンクＡが重なって一体となる。

ここで回転体ＪとリンクＡが重なって一体となるということは接続軸Pにおいて回転体JとリンクＡとがなす角度が０になることを意味しており、回転体ＪとリンクＡとが互いに接触しあうと、図１９(b)において連結軸Sj1においてリンクＡＡの回転が当りGa3によって止められたときと同じように、接触したままの形を保持する状態を意味している。後述の図２３においても同じである。

回転体ＪとリンクＡが重なって一体となるまで、接続軸Ｐ，ＰＰ，Ｃは一直線上にある。回転軸先端Ｐからドア接続軸Ｃを牽引する力の作用線は先端が直角に曲げられ他リンクＡの形状の如何に関係なく一直線である。

回転体ＪとリンクＡが重なって一体となるとき、リンクAは先端が直角に曲げられているので、接続軸ＰＰの位置は回転軸Ｑを通りドアに垂直な直線Ｙのドア回転軸Ｏのある反対側にある。重なって一体となった回転体ＪとリンクＡは回転軸Ｑを中心にして回転し、リンクＡとＡＡとの接続軸Ｐは回転軸Ｑの周りを公転しドアとほぼ平行に円弧の軌跡を描くようになる。

図２２（ａ）に点線で示すように回転体ＪとリンクＡが重なって一体となるとき、接続軸Ｐ，ＰＰ，Ｃは一直線上になく接続軸ＰＰにおいてリンクAとＡＡとは折れ曲がっている。接続軸ＰＰが円弧の軌跡の中央に向かうとき、ＡとＡＡとは折れ曲がった状態から一直線に近づこうとする。

接続軸ＰＰの移動のドアに直角の方向成分がドアに近づく方向で、ドアＤは開く方向に回転し、更に回転体Ｊが回転すると、接続軸ＰＰの移動のドアに直角の方向成分がドアから遠ざかる方向になるので、ドアＤは再び開く方向に回転してドアを戸当たりに押さえつける。

図２２および図２３において回転体Ｊとドアの回転方向は互いに反対方向であるが、動方向であっても、リンクＡ、ＡＡ、とドアＤの動作は上述した動作と同様の動作を示す。

このようにドアが閉まる前にドアが開く方向に回転するのは、接続軸ＰＰの位置が回転軸Ｑを通りドアに垂直な直線Ｙのドア回転軸Ｏのある反対側にあるからである。図２３に示すようにリンクAの先端が曲がった形状でなく直線状である場合で、図２２(a)に実線で示すようにY軸と平行な位置で回転体ＪとリンクＡが重なって一体となるとき、接続軸ＰＰの位置は回転軸Ｑを通りドアに垂直な直線Ｙのドア回転軸Ｏのある側にあり、接続軸ＰＰが回転軸Ｑの周りを公転しドアとほぼ平行に円弧の軌跡を描くとき、接続軸Ｑの移動のドアに直角の方向成分がドアから遠ざかる方向になり、ドアは開く方向に回転しない。

図２３において接続軸ＰＰの位置が回転軸Ｑを通りドアに垂直な直線Ｙのドア回転軸Ｏのある反対側にあるようにするため、ドアが全開した状態から回転体ＪとリンクＡが重なって一体となるまで、接続軸Ｐ，ＰＰ，Ｃは一直線上になくバネVを仕込むことによって接続軸ＰＰにおいてリンクAとＡＡとは折れ曲がっていて、回転体Ｊが回転してY軸と平行になる以前に回転体ＪとリンクＡが重なって一体となるようにしている。

接続軸ＰＰの位置が回転軸Ｑを通りドアに垂直な直線Ｙのドア回転軸Ｏのある反対側にあって、接続軸ＰＰにおいてリンクAとＡＡとがそれ以上折れ曲がらないように接続軸ＰＰに当りGｑを取り付けると、ドアが開く方向に回転する範囲では回転体の回転でドアを動かすことが出来ても、ドアを押しても動かない状態となる。このことはドアが強風などによって強く押された場合でもドアは閉まることはなく、指が挟まれたり衝撃を伴ってドアが閉まることはないことを意味している。

図２２（ｂ）はドアが閉まった状態からドアを少し開いた状態を示し、回転体Ｊが回転してドアを開く場合、重なり合った回転体ＪとリンクＡはドアを少し開いてから閉める方向に回転させるが、閉める方向に抵抗がかかると、重なり合った回転体ＪとリンクＡは離れながら回転するので、接続軸ＰＰは上記円弧の軌跡上を図２２（ａ）で示したＰＰ+5の位置に到達することなく回転軸Ｑから遠ざかるのでドアは開く。

このように回転軸Ｊを動かすことによってドアを回転させることが出来るが、ドアを引いて開こうとする場合、回転体ＪとリンクＡが重なったまま回転するとき接続軸ＰＰは回転軸Ｑの周りを回転する。

図２２（ｂ）に示すように、ドアを少し開いて接続軸P、ＰＰ、Cが一直線にあるとき、回転軸Ｑの位置が接続軸ＰとＣを結ぶ直線の接続軸Ｐの移動方向側にあるとき、ドアを少し開こうとすると回転体ＪとリンクＡが重なろうとして、接続軸Pは回転軸Ｑの周りを回転しなくなる。即ち回転体Ｊは回転しなくなる。このドアは開くときについても閉まるときと同様にドアを操作しても動かない特徴がある。一旦閉まると施錠されたように外から開かない状態になる。

図２３は図２２に示したドアの「閉まった状態から外から開かない欠点」を解消するもので、図２３の構造は図２２の構造と同様の構造で、図２３のリンクAは、図２２のリンクAのように先端で曲げられることなく、直線状にしている。ドアが全開した状態から閉まる直前まで、接続軸ＰＰあるいはＣにバネVを仕込むことによって接続軸Ｐ，ＰＰ，Ｃは一直線上になく、リンクAとＡＡは接続軸ＰＰにおいて折れ曲がっている。

回転体Ｊが回転してリンクＡと重なって一体となる位置が、回転体ＪがY軸と平行になる以前とし、接続軸Ｑの位置が回転軸Ｑを通りドアに垂直な直線Ｙのドア回転軸Ｏのある反対側にあるようにして、ドアが閉まるまえに開く方向に回転するようにしている。接続軸ＰＰの位置が「回転軸Ｑを通りドアに垂直な直線Ｙのドア回転軸Ｏのある反対側」にあればあるほどドアが開く方向に回転するようになり、回転体Jの回転に負荷がかかり減速する。

ＰＰの位置が「回転軸Ｑを通りドアに垂直な直線Ｙのドア回転軸Ｏのある側」にあれば、接続軸ＰＰにおいて折れ曲がっているリンクＡとAＡが一直線になって接続軸PとCの間の距離を最大に伸ばしたとしても、接続軸ＰＰがドアに近づく方向ではなく遠ざかる方向に移動するためドアが閉まる直前に開く方向に回転しない。

図２３（ａ）に示すドアが閉まる直前から開く方向に回転する範囲内では、接続軸ＰＰに取り付けた当たりＧｑによって接続軸ＱにおけるリンクＡとＡＡの回転角が制限され、ドアはドアを押しても動かない状態になる。しかし図２３（ｂ）に示すようにドアを押して開く場合、回転軸Ｑの位置は接続軸ＰとＣを結ぶ直線の接続軸Ｐの移動方向と反対側にあるので、回転体ＪとリンクＡは重なった状態から分離しながら回転し、ドアが開くようになる。

図２４は回転軸Ｏを中心に回転するドアＤの接続軸Ｃに取り付くリンクＡの先端に取り付く車輪Ｂが、回転軸Ｑを中心に回転する回転体Ｊに施された長穴Ｈ内を移動することによって、ドアＤの閉まる速度が加速したとき減速する機構を示すものである。ここに矢印→イ及びロは、それぞれドアが閉まるときの回転体ＪとドアＤの回転方向である。回転体Ｊを回転させる駆動手段は特定しない。

図２４（ａ）に示すように、ドアが密閉されたとき車輪Ｂは長穴Ｈの回転軸Ｑに近い方の端部ホの位置にあって、図２４（ｃ）に示すようにドアが全開したとき、回転軸Ｑから遠いほうの端部ホの位置にある。

長穴Ｈの芯線トは回転軸Ｑを通らず、回転軸Ｑに最も近い位置トは長穴Ｈの両端ホとヘの中間にあって、図２４（ｃ）に示すようにドアの全開時に長穴Ｈの内部ホ、ヘ、トは全て、回転軸Ｑと接続軸Ｃとを結ぶ直線Ｚを境界にして回転軸を含まない範囲内にある。

ドアが閉まるに従い、車輪Ｂは端部ホから端部ヘに向かって移動するが、決して端部ホに戻る方向には移動しない。図２４（ｂ）に示すように車輪Ｂが長穴ホに向かう方向ハは、回転体Ｊを矢印→イ方向と反対方向に回転させる方向であり、回転体Ｊの回転に負荷がかかる。これに対して長穴ヘに向かう方向ニは、回転体Ｊの回転に負荷がかからない。このような理由から、ドアが閉まる直前で図２４（ｂ）に破線で示すように車輪Ｂは端部ヘに到達する。

車輪Ｂが端部ヘに向かうとき、車輪Ｂは長穴Ｈの回転軸Ｑから遠い方の面ヌに沿って移動するが、端部Ｂに到達してからは回転軸Ｑに近いほうの面ルに接触し、且つ面ルに設けられた絞り部チによって端部ホ方向の移動が阻止されるので、ドアが閉まる直前では車輪Ｂは上記直線Ｚの回転軸Ｏを含まない領域に内に留まるようになって、ドアが開く方向に回転する。ここに絞りチは車輪Ｂがかろうじて通過できるように長穴Ｈの幅を狭める凸部である。

図２４（ａ）に示すようにドアを密閉するとき、車輪Ｂは回転軸Ｑに近づきドアを開くときはなれていくので、ドアを強い力で密閉し弱い力で開くことが可能となる。

図１９〜２３のような回転体Jの回転が複数のリンクを介してドアの回転に伝えられるドアの回転機構において、回転体Jの回転が減速されるようになると、ドアの回転の急激な動きに回転体Jの回転が瞬時に従わない状態になり、ドアを急激に押したりしても回転体Jが回転しない状態になる。

ドアを急激に押したりしても回転体Jが回転しない状態になる特徴は次に特許文献１図２４に示すドアのように回転体Jの回転が１つのリンクを介してドアの回転に伝えられるドアの回転機構においても、また例えば特許文献１の図１２，１３に示すドアにおいても認められる。

特許文献１の図１２，１３に示すドアにおいてはL型滑走面に沿って移動する車輪がバネによって瞬時に移動しないようにするならば、ドアが風などで急激に押されたりしてもドアは閉まらない状態になり、ドアにブレーキが掛かるようになる。このようにドアにブレーキが掛かるようにするためには、滑走面に沿って移動する車輪がバネによって瞬時に移動しないようにして、回転体Jの回転を減速すればよいことになる。

図２５は特許文献１図２４に示すドアの説明図で、回転体Jの回転をドアDの回転に伝えるもので、ドアが閉まる直前から閉まるまでの間にドアDの回転速度が減速する装置の説明図である。回転体JはバネVの力によって回転軸Qを中心に回転し、ドアDは回転軸Oを中心に回転する。回転体Jの接続軸Ｐとドアの接続軸Cとの間は１つのリンクAで連結され、円弧Ｒはドアが閉まる直前の接続軸Ｃ+10の位置を中心とする円周で接続軸Ｐの軌跡である。

図２５（ａ）に示すように回転体Jの接続軸Ｐとドアの接続軸Ｃとを結ぶ直線ＰＣはドアを牽引する力の作用線で、ドアが全開状態から閉まるに従い、上記力の作用線Ｆとドアの回転中心Ｑとの距離Ｌが減少する。回転軸Qの周りの回転モーメントを考えると、距離Ｌが減少するだけドアを牽引する力Ｆの大きさは大きくなり、ドアが閉まる直前においては距離Ｌが最小になりドアを戸当たりに抑圧する力Ｆは最大になる。

ドアが全開から閉まる直前までの間は回転体Ｊの僅かな回転に対してドアは大きく回転するので回転体Ｊは速く回転しない。しかしドアが閉まる直前から閉まるまでの間は回転体Ｊが大きく回転してもドアは殆ど回転しない。回転体Ｊが電動モーターで動き、ドアが全開から閉まるまで一定の回転速度で回転するものとすれば、ドアは閉まる直前で一旦停止し、もし強風などの外力を受けたときドアの回転が止まってしまうなどの機能が発揮される。

ドアが全開から閉まる直前までの間は接続軸Ｐに働く力ＰＣの方向は、接続軸Ｐの回転軸Qを中心とする円運動の接線方向であり、回転体Ｊの僅かな回転でドアは大きく回転させるので回転体Ｊは速く回転しない。しかしドアが閉まる直前から閉まるまでの間は、接続軸Ｐに働く力Ｆの方向は上記の円運動の半径方向であり、回転体Ｊの回転に負荷となって作用しない。又回転体Ｊが大きく回転してもドアは殆ど回転しないことから回転体Ｊはバネの力で瞬時に回転する。バネで動くドアの場合ドアが閉まる直前付近から回転体Ｊの回転を減速しなければ上記の機能は発揮されない。

次にドアが閉まる直前付近からドアの回転を減速する装置について説明する。図２６はドアが閉まる直前付近からドアに回転を与えないもの。図２７，図２８はドアが閉まる直前付近からドアの回転を減速するもの。図２９はその応用例を紹介する。

ドアを少し開いて取手から手を離す場合も、全開した状態から手を離す場合でもドアの開き加減に関係なくどの位置からでも、ドアは止まったままではなく閉まる方向に回転し始めなければならない。したがってドアのどの位置においても静止したドアに運動を与える力が働いていなければならない。

ドアが閉まる全過程において上記の力が働き続ける以上、ドアの回転速度は加速する。ドアの回転速度を減速したとしても、減速されながらもドアの回転は加速する。図２６は車輪Ｂが滑走面Ｋを押圧して回転体Ｊが回転し、回転体JとドアＤとを2つのリンクＡとＡＡで連結することによりドアＤに回転を伝える機構であるが、車輪Ｂが滑走面Ｋを滑走する距離が長ければ長いほど、ドアの回転速度は加速され大きくなる。ドアを僅かに開いて閉める場合は、ドアの回転速度が加速されてもドアが閉まる直前の最高速度は大きくならない。しかし全開状態からドアが閉まる場合の最高速度は、大きくなりすぎる事になる。

図２６は上記2つの場合を別々に処理するもので、滑走面は固定された滑走面ＫＫと回転支軸Ｉを中心に回転する滑走面Ｋとを備えている。滑走面ＫＫは回転体Ｊの回転軸Ｑを中心とする円周であり、静止した車輪Ｂが滑走面ＫＫ上のどの位置にあっても静止したままで動くことはなく、また車輪Ｂを滑走面Ｋに押圧するバネＶの長さは変化しない。滑走面Ｋはどの位置からでも車輪が回転し始める滑走面で、車輪Ｂを滑走面Ｋに押圧するバネＶの長さは変化する。

図２６は図１８（ａ）（ｂ）（ｃ）に示した駆動部によってドアを回転させるもので、図２６において回転体Ｊは回転軸Ｑを中心に回転し、回転体Ｊ先端の接続軸ＰにはアームＡの中間部が回転自在に軸支され、アームＡの片方の端部と回転軸に引きバネＶが取付けられ他方の端部に車輪Ｂが取り付けられ、車輪Ｂは引きバネＶの力によって滑走面Ｋを押圧する。他方の端部にドアＤに連結する図に示されないリンクＡＡが取付けられる。ドアＤとリンクＡＡの図示は図２６において省略する。図２６（ａ）はドアが密閉された状態、図２６（ｂ）はドアを少し開いた状態、図２６（ｃ）はドアを更に開いた状態示す。

図２６（ａ）に示すようにドアが密閉された状態では回転体Jに取付けた当たりＧｊが滑走面Ｋに当たって滑走面Ｋは当りＧｋに当接している。図２６（ｂ）（ｃ）に示すようにドアを開いた状態では回転体Jに取付けた当たりＧｊは滑走面Ｋから離れて滑走面Ｋは当りＧｋに当接したままになる。滑走面Ｋは回転軸Ｑの周りを回転可能であるが、車輪Ｂが滑走面Ｋ上を移動しても回転しない。

図２６（ｃ）に示すように、滑走面Ｋは車輪Ｂが滑走面末端の引っ掛り部分Ｋｅに当って更に矢印→イ方向に開く場合には車輪の移動とともに矢印→イ方向に開く方向に回転する。開いた滑走面Ｋは車輪Ｂが滑走面末端の引っ掛り部分Ｋｅから離れて矢印→ロ方向に滑走面Ｋ上を移動しても回転しない。

ドアを閉じるとき回転体Ｊは矢印→ロ方向に回転し、ドアが開いた状態から閉まるとき回転体Jに取付けた当たりＧｊが滑走面Ｋに当たって当り、滑走面ＫはＧｋに当接する位置に戻される。ドアが閉まった状態では滑走面Ｋは常に当りＧｋに当接している位置に納まっていて、滑走面ＫＫは滑走面Ｋの下にあって滑走面の表面下にある。

ドアを少し開いて閉める場合は、滑走面Ｋは回転せず終始滑走面Ｋは当りＧｋに当接している。車輪Ｂは図２６（ａ）（ｂ）に示すように「当りＧｋに当接したままの状態を保つ走面Ｋ上」を往復し、閉まる位置がどの位置からでも回転し始め矢印→ロ方向に移動する。ドアを更に開く場合は車輪Ｂが図２６（ｃ）に示すように、滑走面Ｋの引掛り部Ｋeに到達した後、滑走面Ｋを回転させ、どの位置からでも車輪が回転し始める滑走面Ｋと、バネＶの長さが変化しない滑走面ＫＫとで滑走面が構成されることになる。

ドアが全開状態から閉まるとき、車輪Ｂの移動速度は滑走面Ｋ上では加速され、ＫＫ上を移動するとき減速される。ドアを少し開いて閉まる場合は、車輪Ｂが引掛り部Ｋeに達することなく滑走面Ｋも回転しないので、ドアが閉まる過程において車輪Ｂが滑走面ＫＫ上を移動することなく減速されない。しかし、どの位置においてもドアは止まったままではなく必ず閉まり始める。滑走面ＫＫＫは滑走面ＫＫの延長部分で、車輪Ｂが滑走面ＫＫＫ上を移動するときドアは戸当たりに押圧される。

ドアが閉まる直前で一時的に静止する特性や、ドアに外力が作用してもドアが動かない特性を発揮させるためには、ドアの回転原動力となる「車輪の滑走面上の移動速度」を、ドアが閉まる直前から戸当たりに当たる寸前の間だけは減速するようにすればよい。

ドアが閉まり始めてどんどん加速して、閉まる直前でドアの回転速度が最大値に達しても、閉まる直前だけ減速して静止させれば問題はない。図２７はドアが閉まる直前から戸当たりに当たる寸前までの間だけ減速装置を働かせるもので、図２７に示す減速装置は車輪Ｂが滑走面Ｋ上を移動しながらカム体外周面に沿って回転するもので、車輪Ｂの移動を阻止するブレーキではなく、車輪の移動を許しながら移動速度を減速するものである。

駆動部分に電動モーターを用いれば一定速度でドアを牽引することが出来る。バネは負荷がかからなければ一瞬で縮み、駆動装置にバネを用いれば、車輪の移動方向がドアを牽引する方向に直角方向になれば車輪は一瞬にして移動を終える。車輪Ｂが滑走面Ｋを押圧しながら移動する方式は、バネの力が移動方向に分配されることが少ないので、移動方向に負荷がかかっているかどうかにあまり影響されずに、速度を殆んど変えずに移動する。この方式は速度が一定の電動モーターに近似していて、ドアが全開状態から閉まっていく過程においてドアを減速しながら閉めるにはこの方式を採用すべきである。

荷物を積んだ台車がスロープを降りるとき、スロープの勾配が緩くても荷物の重さにあまり関係なく動き出すと止まらない。台車の移動速度の増加は荷物の重さに比例するが、移動速度は移動距離の２乗倍に比例する。ドアの場合を考えると、閉まる直前に急激に速度を上げる。スロープを降りる台車の荷物の重さが、滑走面を押圧するバネの強さに対応し、バネの強さが強くても速度の上昇にあまり関係なく、最後にドアを戸当たりに押圧する強い力を保有していることになる。

最後にドアを戸当たりに押圧する強い力が強ければ強いほど、ドアが閉まる直前の回転速度が大きくなり、ドアが閉まるとき衝撃を伴うことになるが、滑走面を車輪が押圧して移動する駆動方式は上記押圧する力を大きく保有しながら長い滑走距離を移動しても、速度が急激に上昇するに至らない。

従って回転体Ｊに直接バネが取付けられる場合のように減速装置を取り付けなければ、一瞬にして動作が完了するようなことはない。図２７は坂道を降りる重い荷物を積載した台車が、急激に速度を上げる前に減速装置を働かすもので、坂道を減速しながら降りるものではない。

図２７は回転軸Ｏを中心に回転するドアＤの上部の接続軸Ｃに取付けたアームＡ先端に取り付く車輪Ｂが、接続軸Ｃに仕込まれた捩じりバネＵＵｃによって滑走面Ｋ上をドアの回転軸Ｏから遠ざかる方向に移動し、ドアＤを図２７（ａ）に示す全開状態から、図２７（ｃ）に示す密閉状態に至るまで回転させるものであり、図２７（ｂ）に示すように、ドアが閉まる直前で回転支軸Ｉを中心に回転可能に軸支された偏心車輪Ｍと接触してドアの回転速度を減速するものである。

図２７（ａ）において、Ｒはドア上部の接続軸Ｃの回転軸Ｏを中心とする円運動の軌跡を示し、円Ｒｏはドアの全開時の車輪Ｂｏに接する回転Ｏを中心とする仮想円で、円Ｒｑは回転軸Ｏを通り、閉まったドアに直角な直線Ｙに沿って円Ｒを平行移動した仮想円で、仮想円Ｒｑと仮想線Ｔは共に上記車輪Ｂｏと接する。車輪Ｂが仮想円Ｒoに沿って移動すると仮定すると、接続軸Ｃの周りに仕込まれた捩じりバネＵＵｃは変形せず、バネの力がどこにも作用することはない。

車輪Ｂが仮想円Ｒｑに沿って移動すると、車輪Ｂが仮想円Ｒｑを押圧する力の作用線Ｆは直線ＢｏＱであり、力の作用線Ｆと回転軸Ｏとの距離Ｌは車輪Ｂの移動と共に増加し、捩じりバネＵＵｃが変形してバネの力が減少しても、回転軸Ｏの周りの力のモーメントの減少は調節される。図中央矢印→イ方向は、車輪Ｂが滑走面Ｒｑを押圧する力Ｆの方向を示し、ドアは上記力Ｆの反作用で回転するので、回転軸Ｏの周りを央矢印→イ方向と反対方向に回転する。

仮想円Ｒｑは円Ｒを直線Ｙに沿って平行移動したものなので、接続軸Ｃの円運動と車輪Ｂの円運動は同じで、接続軸Ｃと車輪Ｂの移動速度は同じになる。車輪Ｂが仮想線Ｔに沿って移動すると仮定すると、車輪Ｂが滑走面Ｔを押圧する力の作用線は車輪Ｂの移動と共に直線的に増加し、ドアに作用する回転モーメントは急激に増加しドアの回転速度を増加させる。

しかし、車輪Ｂが仮想円Ｒｑに沿って移動するときのように車輪Ｂの移動速度がドアの回転速度に一致するのではなく、車輪Ｂが大きく移動してもドアは僅かに回転しないようになる。この傾向は直線Ｔが直線Ｙとなす角度が直角に近づく程顕著になる。

滑走面Ｋはバネの長さが変化しない滑走面Ｒｏでもなくバネの長さが変化するＲｑに近似し、ドアが閉まるに従い車輪の進行方向を接続軸Ｃの回転軸Ｏを中心とする円運動の接線方向から半径方向に移行し、ドアの回転速度を減速する直線状の滑走面に近づく。

図２７（ｂ）に示すように、ドアが閉まる直前で車輪Ｂは滑走面ＫＫ上に移動する。滑走面ＫＫは滑走面Ｋに連続し、ほぼ滑走面Ｋと直交するものであるが、車輪Ｂが滑走面ＫＫ上を移動するとき、減速装置が働いて十分に車輪が減速されるものであれば、滑走面の長さは長くする必要がなくなる。図中Ｔｘに示すように又滑走面の角度を直線Ｙと直交するようにすると、バネの力の方向がドアが戸当たりを押圧する方向になり、バネの力の大部分がドアを戸当たりに押圧する力となるが、閉まったドアを開くときドアが開かないようになる。

これに対して図中Ｔｙに示すように滑走面ＫＫと直線Ｙが平行になると、閉まったドアを抵抗なく開くことが出来ても、バネの力はドアを戸当たりに押圧する力に寄与することは少ない。図２７においては、捩じりバネＵＵｃの力でドアを密閉するので、滑走面ＫＫの角度は図中の直線ＴｘとＴｙとの中間の角度になる。図２７（ｃ）はドアが密閉した状態を示し、車輪Ｂが滑走面ＫＫの末端ＫＫＫに至る。

図２７（ｂ）に示すように車輪Ｂが滑走面ＫＫに進入すると、偏心車輪Ｍに接触し、偏心車輪をその回転軸Ｉを中心に図中矢印→ロ方向に回転させる。偏心車輪Ｍと車輪Ｂとの接点Ｍｂは偏心車輪Ｍｂの外周に沿ってその回転軸Ｉに近づく方向に移動し、接点Ｍｂと回転軸Ｉとの距離が縮まることから、滑走面ＫＫと偏心車輪Ｍとの間に車輪Ｂが通過できる間隙が出来る。

滑走面ＫＫに沿って車輪Ｂは自転しながら移動するが、車輪Ｂの自転は偏心車輪に伝達される。偏心車輪Ｍの回転は接点Ｍｂと回転軸との距離、即ち回転半径が縮まることから、偏心車輪Ｍの回転は次第に速くなる。車輪Ｂが偏心車輪Ｍに接触した当初は、減速効果はあっても偏心車輪が回転し始めたと同時に減速効果は減少し始める。

これに対して図２８において車輪Ｂの自転はカム体Ｍの回転に伝達されるが、車輪Ｂとカム体Ｍの接点Ｍｂは、車輪Ｂが滑走面ＫＫを移動するに伴い、カム体Ｍの回転軸Ｉから遠ざかり、カム体Ｍの回転速度が減少する。したがって車輪Ｂの移動速度も減少する。カム体の回転は図２７において捩じりバネＵＵｍの変形に変換され、図２８において引きバネＶの変形に変換される。

図２８の場合は次第に減速効果を高めるもので、カム体Ｍが車輪Ｂを押圧するので減速効果は図２７に比べて大きい。図２７、図２８に示す当りＧｂはドアが強風などの外力を受けて高速に回転したとき、車輪Ｂがカム体Ｍを回転させることなく、カム体Ｍと滑走面ＫＫとの間に車輪Ｂが通過する間隙が出来ない状態で、車輪Ｂが滑走面ＫＫから離れてカム体外縁に沿って移動し、当たりＧｂに当たってドアが閉まる前にドアの回転が停止する。

図２８（ａ）は車輪Ｂがカム体Ｍに接触した状態を示し、図２８（ｂ）は車輪Ｂがカム体Ｍに回転を伝えながら滑走面ＫＫ上を移動しドアが密閉されたときの状態を示す。図２８（ｃ）は車輪Ｂがカム体に回転を伝えず、カム体外縁に沿って移動する状態を示す。図２８（ａ）において、カム体Ｍの回転支軸Ｉと回転軸ＩａとはアームＡｍで連結され、アームＡｍにはカム体Ｍの逆回転を止める当たりＧｍが取り付けられ、引きバネＶによってカム体を滑走面ＫＫに押さえつけている。

図２９に記載する「ドアに回転を与える回転体Jの回転軸Imに取り付けられた回転体Mの外周に取り付けた複数の車輪Bm1,Bm2,Bm3」がドア枠に取り付けられた滑走面に衝突するようにした構造は、特許文献１の図１０、図１３に記載する「先端に車輪が取り付きドアを牽引するアーム」がドア枠に取り付けた滑走面を滑走するようにした構造と同じで、車輪先端の車輪がドアを牽引する方向から進行方向を直角に変え、滑走面に衝突することで減速を試みる構造である。

特許文献１の図１０、図１３に記載する減速装置は、「ドアの回転を減速するシステムの構造」がドア枠に取り付ける部分とドアに取り付ける部分の2つの部分で構成されるのもので、これに対して本願図２９に記載する減速装置は、ドアに回転を与える回転体に減速装置を取り付けるもので、ドア枠に取り付けられる部分だけに集約される。特許文献1の図１０、図１３に記載された場合のように、装置を取り付ける際、ドアと滑走面の位置関係や装置とドアの回転軸の位置関係によって、減速効果が変わることがない。

図２９（a）に実線で示す状態はドアが閉まる直前の状態で、破線上の各点は閉まる直前から全開するまでの過程における、回転体Jの接続軸P3と「回転体JとドアDとの間に介在するリンクA3とA4の連結軸P4」の位置の変化を示し、符号の添え字の＋―の後の数字はドアの回転角を示す。図２９（ｂ）はドアが閉まった状態を示す。

ドア枠に固定されるプレートWに回転体Jの回転軸Jbと車輪Bの回転軸IbとバネVの取り付け軸Sw１、Sw2と滑走面Kが取り付く。「回転体JのL型形状で減速装置の回転体Mが取り付く枝と直角方向の枝」には、「図４で説明したバネのシステムで動くA1,V1」と
「図１で説明したバネのシステムで動くA2,V2」が取り付き、図１０で説明したように前者のシステムは後者のシステムにリレーされて動作し、回転体Jを回転させる。

回転体JとドアDとは２つのリンクA3とA4で連結され、リンクA3は車輪Bと接触しながら移動し、「回転体Jの先端の接続軸P3」の円運動はリンクA3とA4の連結軸P4をほぼ直線運動にし、回転体Jの回転がドアの回転運動に伝達される。またA3とA4の連結軸P4は「ドアとの接続軸Cのドア回転軸を中心とする円運動の接線方向」に直線運動する。

ドアが閉まる直前においてA3とA4の連結軸P4は直角に進行方向を変え、「接続軸Cのドア回転軸を中心とする円運動の接線方向」と直角方向に動く。回転体Jによって牽引する力はリンクA3の軸心方向であり、ドアDが牽引される力はリンクA4の軸心方向である。回転体Jによって牽引する力はドアDが牽引される力に直角になり、ドアの回転に無効に働くが、ドアDに回転を与える回転体Jは無負荷に近い状態になって一瞬にして回転し「ドアを牽引するリンクA3」が車輪Bから離れることはない。

しかしドアに回転を与える回転体Jの回転が停止或いは減速すると、ドアが閉まる直前において「ドアの接続軸Cに取り付き円運動の接線方向に牽引するリンクA4の先端P4」は遠心力でリンクA3を車輪Bから離し、当りG22に衝突しドアの回転が停止する。リンクA3を車輪Bから離れるとリンクA3とリンクA4は連結点P4を中心に自由に折れて変形が出来るので、減速装置の振動はドアに伝わらない。

ドアに慣性力がつくとドアDは「ドアに回転を与える回転体J」を押すことになり、回転体Jはバネの力のほかに慣性力が追加されて回転が加速されるが、回転体Jに取り付く先端に複数の車輪が取り付く回転体Mが滑走面Kに直角に進入すると回転体Jの回転がとめられる。リンクA3が車輪Bから離れて当りG22に当りドアの回転は停止する。すなわち慣性力が制動力に置換される。慣性力が追加されず回転体Jの回転が加速されない場合 リンクA22が車輪Bから離れることなく、また当りG22に当ることもない。

ドアを牽引するリンクA4の先端の連結軸P4が、「ドアが閉まる直前のドアとアームの取り付け軸C+10の位置」を中心とする円弧Rc+10上を円運動しようとする動きに対して、円弧の弦方向にバネの力で動かされるので、リンクA4の先端の連結軸P4はドアが開く方向に押し戻されて、ドアの回転が停止するか、押し戻されずに慣性力でリンクA3の先端の延長部を当りG22に衝突させるかで、いずれにしてもドアは停止に近い状態になるまで減速される。

図２９（ｂ）に示すドアが戸当たりに当たる状態において、リンクA3は車輪Bとの接触点を支点に回転し、接続軸P3は上記支点から遠い位置にあり連結軸P4は上記支点から近い位置にあるので、ドアが戸当たりに当たるまでに減衰した力でもテコの原理でドアを戸当たりに当たるまで引き寄せる大きな力になる。

このようにドアが戸当たりに当たるとき、テコの原理が働き、それまでのドアを回転させるだけの力に比べて大きな力を作用させるシステムはドアをゆっくり回転させ、しっかりとドアが戸当たりに押さえつける動作を可能にする。「ドアを牽引するアームとドアの接続軸C」がドアの回転軸Oから近いほど、強いバネの力でもドアをゆっくりと回転させるが、強いバネの力でも戸当りに押さえつける力が不足する場合がある。またドアを牽引するアームとドアの接続軸Cはドアの回転軸Oから遠いほど、弱い力でもドアを戸当りに強力に押さえつけるが、ドアは弱い力でも早く回転する。

ドアが戸当たりに押さえつける力がドアを回転させる力に比べてどれだけ強い必要があるかは、ドアのよって異なるので、どのようなドアに対してもドアが戸当たりに押さえつけることを絶対条件とするならば、ドアの接続軸Cはドアの回転軸Oから遠く離して、ドアが戸当たりに押さえつけることを絶対条件を満足させ、ドアを早く回転しないように、テコの原理でドアを回転させる力をドアを戸当りに押さえる力に比べて極端に小さく設定しておくのが賢明である。

次に２つの物体が接近する速度を減速する装置について説明する。図３０〜図３２は直線運動を回転運動に変えるもの。図３３，図３４は直線運動を振り子運動に変えて減速するもの。図３５は磁石を応用するものである。

一般に２つの物体の接近速度を減速する方法として、２つの物体の接近にともない例えばウォームギアのような何らかの回転を起こして、その際速度比を大きくすれば摩擦も大きく減速できるが、ドアに採用する場合、閉まるときに減速しても開くときに抵抗があってはいけない。以下に示す図３０〜３４は閉まるときに咬みあい開く時に外れる歯車機構である。

ドアを牽引するアームに取り付けるのではなく回転体に取り付け装置をドアに回転を与えるシステムのとドア枠に取り付ける部分が混在しないようにして装置のすべてをドア枠に取り付けて

図３０（a）の図中の符号は図３０以外の図面の符号と関連しない。外周が渦巻き曲線の回転体に階段状の切込みをつけてドアに回転を与える回転体の回転速度を減速する。それぞれの回転体が接近する速度を減速し、或いは衝突の際の衝撃を緩和するものである。

階段状の切り込みはすべて合同な直角三角形で、階段状の切込みの角部の2点は必ず車輪の外周の円Bに接し、階段状の切込みの角部の2点を結ぶ直角三角形の斜辺の垂直二等分線は必ず円B の中心を通る。直角三角形の斜辺の垂直二等分線が。渦巻き曲線の中心を通るとき、円B の中心を渦巻き曲線の中心に近づけようとしても、外周が渦巻き曲線の回転体も外周が円Bである車輪も回転することなく、円B の中心を渦巻き曲線の中心に近づかない。

直角三角形の斜辺の垂直二等分線T1が渦巻き曲線の中心から離れれば離れるほど、外周が渦巻き曲線の回転体も外周が円Bである車輪も回転しやすくなり、円B の中心を渦巻き曲線の中心に近づけやすい。また直角三角形の斜辺の垂直二等分線T1が渦巻き曲線の中心から近づけば近づくほど、外周が渦巻き曲線の回転体も外周が円Bである車輪も回転しにくくなり、円B の中心を渦巻き曲線の中心に近づくには時間がかかるようになる。

直角三角形の切り込みのついた渦巻き曲線の作図方法を図３０（a）で説明する。渦巻き曲線の中心Oaとの距離をRcとし、Rcを半径する円Cに渦巻き曲線につけた切り込みのすべての直角三角形の斜辺の垂直二等分線が接するようにすると、車輪Bが渦巻き曲線Aの任意の2点に接していても、外周が渦巻き曲線Aの回転体に加わる回転モーメントは一定である。

渦巻き曲線に切り込みの最初の直角三角形の斜辺の２点をP1,P2として，点P2を中心にして直径を直角三角形の斜辺の長さとする円D2を描く。円D2 と円Cの共通の接線をT2とし、円D2と接線T2の接点をE2とし、接線をT2を対称軸にして点P2と対称の位置にある点をP3とする。点P2と点P３を結ぶ線分を斜辺とする直角三角形は最初の直角三角形と合同であり、その斜辺の垂直二等分線はT2であり、円Cの接線でもある。

次に点P３を中心にして円D2と直径を同じくする円D３を描く。円D３ と円Cの共通の接線をT３とし、円D３と接線T３の接点をE３とし、接線をT３を対称軸にして点P３と対称の位置にある点をP４とする。点P３と点P４を結ぶ線分を斜辺とする直角三角形は最初の直角三角形と合同であり、その斜辺の垂直二等分線はT３であり、円Cの接線でもある。

このようにして順次P5,P6,P7~を設定して渦巻き曲線に切り込みの直角三角形を作図していく。外周が渦巻き曲線Aの回転体とドアに回転を与える回転体の接近速度は、接線T1,T2、T3〜のそれぞれにおいて、円Cとの接点と接点E1、E2、E3〜との間の距離の減少に従う。

渦巻き曲線に切り込まれる直角三角形の斜辺の勾配は渦巻き曲線の曲率で、斜辺の勾配が大きいほど小さな渦巻き曲線の回転体の回転に対して、渦巻き曲線の回転体Mと回転体Jとの接近速度が大きくなる。斜辺の勾配が大きいほど衝撃を伴い、小さいほど回転したり止まったりする繰り返しに不連続が認められにくくなる。

また直角三角形の大きさをゼロとした切込みのない渦巻き曲線の回転体では減速効果はなく、直角三角形の大きさを次第に大きくするにつれて減速効果が現れ、直角三角形の斜辺の長さが車輪Bの半径以上になると、渦巻き曲線の回転体Mの回転は停止する。斜辺に立てた垂直に等分線が渦巻き曲線の回転中心から遠く離れれば離れるほど渦巻き車輪は回転しやすく、車輪と渦巻き曲線外周との間に滑りが生じやすく減速効果が少ない。

図15（a）の実施例に示すように、図３０（ｂ）において、バネVに連結されるアームA1が当りGに当たっている間は、アームA1と回転体J とは一体になって回転しドアを閉める直前の位置に至るまで回転させ、ドアが閉める直前でアームA1が当りGから離れて回転力を増加させる。このとき渦巻き曲線の回転体Mが車輪Bと接触し始め回転体Jの回転速度を減速する。最初に車輪Bの外周に渦巻き曲線の回転体Mの角部P１が接触して、渦巻き曲線の回転体Mが回転しながら順次角部P2、P3、P4が接触する。それに従い回転体Jが減速されながら回転し、回転体Jの接続されたアームA2によってドアを牽引することになる。

車輪Bに回転体Mの最初の角部P１が接触してから最後の角部P5が接触する間に回転体回転体の中心Imが移動する距離は回転体Mの中心Imの位置に関係なく一定なので、回転体の中心Imの位置が出来るだけ回転体Jの中心Ijから遠いほど、すなわち回転体Jの中心Ijを中心とする回転体Mの中心Imの回転半径が大きいほど、車輪Bに回転体Mの最初の角部P１が接触してから最後の角部P5が接触する間回転体Jの回転角は小さくなり、回転体Jの回転速度がより減速されることになる。

更に渦巻き曲線の回転体Mが回転して車輪Bの外周から渦巻き曲線の回転体Mの角部P5が離れると、回転体Jの回転は渦巻き曲線の回転体Mの減速と無関係になり、ドアを戸当りに強く押さえ付けるようになる。ドアが閉まるとき回転体Jの回転に抵抗を与えるが、ドアを開くときには渦巻き曲線の回転体Mが車輪Bから離れる方向に移動するので、ドアを開く動作に抵抗しない。したがってこの減速装置を追加することによって、ドアを開くときに重たく感じられるようになることはない。このように図5で説明したドアに回転を与えるシステムに図３０の減速装置を組み込むだけでドアが衝撃を伴わず閉まるようになる。

特許文献３のテコ先端の渦巻き車輪を地面に一定の力で押さえたとき渦巻き車輪外周と地面との接触面に滑りを生じながら、渦巻き車輪の中心が地面に近づいていく。渦巻き車輪の特徴は、渦巻き車輪の中心が地面に近づく移動量に対してき渦巻き車輪外周と地面とが接触しながら滑る長さは長いことであり、特許文献３のテコ先端の渦巻き車輪は渦巻き曲線外周に複数の車輪を取り付けることによって地面を走行することなく、その場で上下するものである。

渦巻き車輪の中心が地面に近づく移動量に対してき渦巻き車輪外周と地面とが接触しながら滑る長さは長い特徴を利用して物体を持ち上げるはじめから終わりまで一定の力で軽く持ち上げるものである。図３０（ｃ）に示すように特許文献2の渦巻き車輪から外周の複数の車輪を取り除いた渦巻き車輪を地面に押さえつけると、長い距離を滑りることになるので、滑りによる摩擦によって渦巻き車輪の中心が地面に減速しながら近づくことになる。渦巻き車輪外周が地面と接する位置がいかなる位置であっても、地面から受ける反力による回転モーメントが常に一定で、回転速度に関しても条件は同じになる。

「外周が渦巻き曲線の車輪」の中心が地面との距離は回転に伴って徐々に短くなるから、バネの力で「外周が渦巻き曲線の車輪」の中心を引っ張って地面に近づけるとき、渦巻き車輪の中心が少しでも地面に近づくためには、「外周が渦巻き曲線の車輪」が大きく回転する必要があり、「外周が渦巻き曲線の車輪」外周と地面とが接触しながら長い距離を滑るためには時間がかかりバネが一瞬にして縮む性質がなくなる。

引きバネの両方の支点の片方を図３０（ｃ）に点線で外周を示すように「外周が渦巻き曲線の車輪」の中心に取り付け、他方の支点の固定側に、「外周が渦巻き曲線の車輪」の外周が接触しながら滑るようにした面を設けて、その面を引きバネと直角が保たれるようにすれば、「外周が渦巻き曲線の車輪」が回転しながらバネが徐々に縮むようになる。一瞬にして縮むことなく徐々に縮む引きバネは、本発明のバネで動くドアに限らず、広く一般に利用できる。

「外周が渦巻き曲線の車輪」の減速装置において、「外周が渦巻き曲線の車輪」の外周と接触面の接点は渦巻き車輪が回転しても移動することはなく、「外周が渦巻き曲線の車輪」の外周が接触面と接触しながら滑ることで「外周が渦巻き曲線の車輪」が回転しながらバネが徐々に縮むようになる。「外周が渦巻き曲線の車輪」の外周と接触面との間の滑り摩擦が大きいほど、また「外周が渦巻き曲線の車輪」が滑る外周の長さが長いほど、バネの長さが変化するに要する時間は長くなる。

図３０（ｃ）に実線で示した「渦巻き曲線を折れ線にした外周を持つ渦巻き車輪」の減速装置は図３０ａ）（ｂ）に示した渦巻き曲線の回転体Mの減速装置と同様に、渦巻き車輪外周を曲線から折れ線にすることにより、回転の途中に停止しない停止に近い状態を混在させるもので、運動速度に変化を与えることによって減速効果を高めるものである。

渦巻き車輪外周を曲線から折れ線にすることにより、車輪外周と地面との接触は1点から2点になり、接触が1点のとき地面と接触する1点を通り地面に垂直な直線が渦巻き曲線の中心を通らないとき、また渦巻き曲線の中心を通る力の作用線が上記地面に垂直な直線に一致しないとき、「外周が渦巻き曲線の車輪」は回転する。すなわち外周の渦巻き曲線が円でなければ回転する。また外周の渦巻き曲線が円に近づくほど回転しにくくなる。

渦巻き車輪外周を曲線から折れ線にするとき、地面と接触する２点を通り地面に垂直な直線の間に渦巻き曲線の中心がないとき、また渦巻き曲線の中心を通る力の作用線が上記２点を通り地面に垂直な直線の間にないとき、「渦巻き曲線を折れ線にした外周を持つ渦巻き車輪」は回転する。

図３０（ａ）（ｂ）に説明したように、渦巻き車輪外周を曲線と接触する地面を車輪にすると、車輪と接触する２点の垂直2等分線は車輪の円の中心を通るので、車輪の中心と車輪と接触する２点の中点と渦巻き曲線の中心とが一直線上にないとき「渦巻き曲線を折れ線にした外周を持つ渦巻き車輪」は回転する。

特許文献2のテコ先端の渦巻き車輪の渦巻き曲線は高さが同じである直角三角形を先に作図された直角三角形の斜辺に順次底辺を重ねて作図するものであるが、直角三角形の高さが地面に一致するとき渦巻き車輪の回転は停止するので、図３０（ｃ）に示した渦巻き車輪の順次重ねる三角形は特許文献2の直角三角形の直角部分を直角から少し鈍角にした三角形で、接触面に一致しても渦巻き車輪の回転は停止しない。

特許文献2の渦巻き車輪は地面と接触する角部がどの位置であっても一定の回転モーメントが働くものであり、図３０（ｃ）の「外周の渦巻き曲線を折れ線にした渦巻き車輪」についても、地面と接触する角部がどの位置であっても一定の回転モーメントが働くものである。渦巻き車輪の中心が接触面に近づくに従いバネの長さが短くなり、バネの力は弱まり、回転力が次第に減少するので、「渦巻き曲線を折れ線にした外周を持つ渦巻き車輪」は回りにくくなるが、一度回転し始めた回転体は回転速度を速める傾向にあり、回転するに従い回りにくくするほうが減速効果が大きい。

図３０（ａ）（ｂ）に示した渦巻き曲線の回転体Mの減速装置は渦巻き曲線の回転体Mと車輪の位置に関係なく渦巻き曲線の回転体Mの最初の切り込みの2つの角部が同時に接触すれば減速効果は常に同じである。

図３０（ｄ）（ｅ）は車輪が小さい場合で、渦巻き曲線につけた切り込みの2つの角部が同時に接触するのではなく、単に「階段状の切り込みをつけたプレートの回転体」で、切り込みの立ち上がり面が車輪に接触するようにして、切込みの底面の長さを車輪半径より少し小さくしたもので、必ず切り込みの立ち上がり面とそれに連続する角部が車輪に接触するようにしたものである。この場合車輪の中心と接触する角部とプレートの回転体の中心が一直線にならないので、プレートの回転体は回転する。

図３０（ｅ）に示すように「階段状の切り込みをつけたプレートの回転体」に付けた階段状の切り込みがすべて同じである場合、「階段状の切り込みをつけたプレートの回転体」が回転するに従い、その中心と接触する角部とプレートの回転体の中心が一直線上に近づき、回転しにくくなるが、図３０（ｃ）の場合と同様に、一度回転し始めた回転体は回転速度を速める傾向にあり、回転するに従い回りにくくするほうが減速効果が大きい。

図２９に記載した渦巻き車輪Mの外周に取り付く複数の車輪Bm1、Bm2、Bm3のそれぞれは時間をずらして滑走面Kに進入するが、はじめに滑走面に進入した車輪Bm1以外は加速された状態で滑走面Kに進入する。複数の車輪のそれぞれを1つの渦巻き車輪Mに取り付けるのではなく別々のアームの先端に取り付けるようにすると、複数の車輪のそれぞれはすべて静止した状態で滑走面に進入する。

図３０に示した渦巻き車輪Mの外周の各角部P1,P2,P3,・・・にしても、渦巻き車輪Mの一部ではなく、それぞれが別個の回転軸Imを中心に回転するアームの先端であるとするならば、渦巻き車輪Mの外周の各角部は車輪B或いは接触面Kに接触するとき、静止状態にある物体に動きを与える状態になる。

図２９においてはドアに回転を与える回転体Jに複数のアームを回転自在に取り付け、複数のアームのそれぞれが時間をたがえて順次アームの軸心にほぼ直角方向の滑走面Kに衝突するようにすることによって回転体Jの回転速度を減速することができる。それぞれのアームは滑走面に衝突する当初に、アーム先端にほぼアームの回転軸に向かう力が作用してドアに回転を与える回転体の回転を阻止し、衝突後はアーム先端に作用する力の方向がアームの回転軸に向かう方向から徐々に離れて円運動の接線方向に移行してアームが回転し、回転体の回転を阻止する力を失う。それぞれのアームが将棋倒しのように次から次へと静止状態からの運動を起こすことによって「ドアに回転を与える回転体の回転」を減速する。

図３１に示すSl,Srのそれぞれに引きバネの両端の支点が取り付き、Sl,Srは互いに近づく移動体で、或いはバネによって回転するシステム内において互いに近づく移動体で、それぞれには互いに向き合う「回転軸Il,Irに回転自在に取り付けたアームAl,Ar」が複数個取り付く。互いに向き合う回転軸（Ｉl１，Ｉr１）（Ｉl２，Ｉr２）（Ｉl３，Ｉr３）・・・のそれぞれは共通の直線上で互いに近づく移動をするものとする。すなわち移動体Sl,Srは回転せずに最短距離を接近するものとする。

図３１（a）は互いに向き合う最初のアームAl1,Ar1の先端が接触した状態で、接触した接点P1と双方のアームの回転軸Ｉl１，Ｉr１は一直線上にないので、双方のアームは回転し図３１（ｂ）の状態に至る。最初のアームAl1,Ar1の先端が接触したとき、２番目の向き合うアームAl2,Ar2の先端同士は距離δ１だけ離れているが、図３１（ｂ）の状態に至る際、双方の移動体Sl,Srが距離δ１の半分だけ接近しアームAl2,Ar2の先端同士P2が接触する。２番目の向き合うアームAl2,Ar2の先端同士は距離δ１が小さいほど短い時間に進む距離が短くなり減速効果は大きくなる。

移動体Sl,Srが衝突した後、移動体Sl,Srの接近に対してアームAl2,Ar2の回転量は減少し回転速度は低下する。図３１（ｃ）に示すアームAr,Alの形状は、回転速度が低下した後のアームAr,Al同士が再び衝突するように、4個のアームAr,Alのそれぞれに再び衝突する箇所を追加した形状で、図３１（ｃ）は図３１（ｂ）のアームAl2,Ar2の先端同士P2が接触した状態から更に移動体Sl,Srが接近して、はじめに衝突したアームAl1,Ar1に追加した再び衝突する箇所P3が接触した状態で、次に移動体Sl,Srがδ３だけ接近して、アームAl1,Ar1の次に衝突したアームAl2,Ar2に追加した再び衝突する箇所P４が接触しようとする状態を示す。

１番目のアームAl1,Ar1と２番目アームAl2,Ar2は交互に先端同士が接触した後回転し、それぞれ停止と回転を繰り返す。図３１（ｃ）において、先端同士P1,P2,P3,P4が衝突するたびに移動体Sl,Srは停止し、アームが回転するたびに接近する。移動体Sl,Srは停止と接近を繰り返し、移動体Sl,Srは移動速度は静止状態からの運動が断続的に継続するいわゆるドミノ効果によって減速される。

図３２（a）に示すアームAl1, Al2とアームAr1,Ar2の形状は互いに対称で同じ形をしており、アームAl1と Al2およびアームAr1とAr2は移動体Sl,Srを間に挟んで、裏と表に取り付けられる。図３２（a）に示すアームAl1, Al2とアームAr1,Ar2の形状は図３１（ｃ）に示すアームAl1, Al2とアームAr1,Ar2のそれぞれに再び衝突する箇所を更に追加した形状である。

図３２（a）に示す状態は、図３１（ｃ）のアームAl1,Ar1の追加箇所P３が接触したあとアームAl2,Ar2の追加箇所P４が接触した状態で、次に移動体Sl,Srがδ４だけ接近して、アームAl1,Ar1に追加した「衝突する追加箇所P４」が接触しようとし、移動体Sl,Srがδ５だけ接近して、アームAl2,Ar2に追加した「衝突する追加箇所P５」が接触しようとする状態を示す。図３２（a）のアームの外周の各「衝突する箇所P」と回転中心Iとの距離は回転とともに減少し、図３２（a）のアームの外周の形状は渦巻き曲線である。

1組の衝突する箇所を複数有するアームAl1,Ar1だけが向かい合って接近するとき、複数回衝突するたびに減速し、複数回減速と加速を繰り返す。この場合は静止状態のアームが衝突するのではなく、衝突後に減速されても回転しているアーム同士が衝突する。図３２（a）に示すようにアームAl1,Ar1が取り付く移動体Sl,Srもう1組の衝突する箇所を複数有するアームAl2,Ar2を取り付けるとアームAl2,Ar2も互いに接近しながら、複数回衝突と回転を繰り返し、複数回減速と加速を繰り返す。

このときアームAl1,Ar1とアームAl2,Ar2の複数回衝突が同時に起きず時間をずらして起きるように、アームAl1,Ar1とアームAl2,Ar2の取り付け位置をずらしたならば、片方のアームの衝突が連続せず、片方のアームの衝突から次の衝突までに他方のアームの衝突が挿入されるので、それぞれのアームの衝突から次の衝突までの経過時間が長くなり、より減速されて静止状態に近づく。

図３２（a）と同様に図３０（ｂ）に示した減速装置についても、渦巻き車輪M1にもう1つの渦巻き車輪M2を取り付けるとそれぞれは車輪Bに接近しながら、複数回衝突と回転を繰り返し、複数回減速と加速を繰り返す。図３２に示すSl,Srのそれぞれに引きバネの両端の支点が取り付き、Sl,Srは互いに近づく移動体である。或いはバネによって回転するシステム内において互いに近づく移動体である。

図３２（b）に示すように渦巻き車輪M1ともう1つの渦巻き車輪M2の取り付け位置をδだけずらしたとき、複数回衝突が同時に起き起きるとしたならば、図３２アーム（ｃ）に示すように渦巻き車輪M1と渦巻き車輪M2の取り付け位置をδの半分だけずらしたとき、複数回衝突が同時に起きず、片方の渦巻き車輪の衝突から次の衝突までに他方の渦巻き車輪の衝突が挿入される。

ここに「渦巻き車輪M1とM2の取り付け位置のずれδ」は渦巻き車輪Mが回転して切り欠きの2点が接触して次の切り欠きの2点が接触するまでの所要時間で、渦巻き車輪Mが回転して切り欠きの2点が接触して次の切り欠きの2点が接触するまで、切り欠きの2点のうちの1点が車輪Bの円周上を移動する。

切り欠きの2点のうちの1点が車輪Bの円周上の移動は車輪Bの中心に接近する距離よりその直角方向の円周に沿って移動する距離のほうが大きいので、車輪Bの中心に接近する距離がδの半分であるとき、円周に沿って「切り欠きの2点が接触して次の切り欠きの2点が接触するまで円周上を移動する距離」の半分以上を移動する。

切り欠きの2点が接触して渦巻き車輪Mが車輪Bの中心にδの半分接近すると、切り欠きの2点のうちの1点が逆戻りせず、回転方向に回転する。したがって、片方の渦巻き車輪の切り欠きの2点が接触して他方の渦巻き車輪の切り欠きの１点が接触している場合、片方の渦巻き車輪の次の切り欠きの2点が接触するまで切り欠きの2点のうちの1点が逆戻りはしない。

また図３２に示すように片方の渦巻き車輪M1の切り欠きの2点P5,P7が接触しているとき他方の渦巻き車輪の切り欠きの１点P6はP5,P7の間の中央を過ぎた位置にあり、負荷がかかっている片方の渦巻き車輪M1の切り欠きの2点の回転が先に始動する。他方の渦巻き車輪M2の切り欠きの１点P6」があるので、3点Ib1、P6、Im1は一直線上になく渦巻き車輪M1は回転し、他方の渦巻き車輪M2の切り欠きの2点P6,P8が接触する。このようにして片方の渦巻き車輪M1の回転が他方の渦巻き車輪にリレーされる。

このように複数枚の渦巻き車輪を重ね合わせると、衝突の回数は複数倍になり、それに加えて、それぞれの渦巻き車輪の衝突から次の衝突までの経過時間が長くなりことから、より減速される。複数枚の渦巻き車輪のそれぞれが1つの車輪ではなく別々の車輪に衝突するようにすると減速効果は更に高められる。図３０，３１，３２の減速装置のすべては衝突後に静止状態になっても停止する装置ではなく、むしろ衝突後に静止状態になることが基本である。

図３２（a）のように渦巻き曲線を折れ線にした外周の回転体が向かい合って互いに接触しながら接近する場合、或いは図３２（ｃ）のように渦巻き曲線が折れ線であり折れ線の垂直2等分線が回転中心を通らない回転体が円形の車輪と向かい合って互いに接触しながら接近する場合において、互いに接触しながら接近する組数を複数組にすることによって、1回の回転で複数回の衝突を起こす回転体が減速と加速を繰り返すのではなく、衝突時が必ず静止状態から始まるように停止と回転を繰り返すようになり、図３１（a）（ｂ）に示したように衝突の回数と同じ個数の複数個のアームを用意することと同じ効果になる。

図３３（ａ）は回転軸Ｑを中心とする接続軸Ｐの接線方向の移動をアームＡの振り子運動に変換するもので、アームＡは回転体Ｊの回転支点Ｐの周りに回転自在に軸支され、アーム先端に取り付く車輪Ｂは滑走面Ｋｒ，Ｋｌ上を乗り換えながら移動する。滑走面Ｋｒ，Ｋｌはそれぞれ別々の滑走面で滑走面Ｋｒに櫛歯Ｋｒ１，Ｋｒ３が取り付き、滑走面Ｋｌに櫛歯Ｋｌ２，Ｋｌ４が取り付き、それぞれの櫛歯の間に設けられる間隙を車輪Ｂが移動する。

図３３（ａ）に示す滑走面Ｋｒ，Ｋｌは固定されるが図３３（ｂ）に示す滑走面Ｋｒ，Ｋｌはそれぞれ回転支点Ｉｒ，Ｉｌの周りに回転自在に軸支され、Ｋｒは当たりＧｒ１とＧｒ２の間を、Ｋｌは当たりＧｌ１とＧｌ２の間を振り子往復運動をする。Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４はそれぞれ回転体Ｊが回転移動した位置を示し、Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４及びＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４はそれぞれの位置にあるときのアームの軸芯と車輪の位置を示す。それぞれのアームの軸芯線Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４は滑走面の櫛歯面に車輪Ｂが進入したときの位置を示し、それぞれが接触する櫛歯Ｋｒ１，Ｋｌ２，Ｋｒ３，Ｋｌ４とほぼ直交している。

Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は上記進入当初の接続軸Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を中心とする円弧で、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は車輪Ｂが各々の櫛歯面上を移動したときの軌跡を示す。軌跡Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のそれぞれが示すように、車輪Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３のそれぞれが櫛歯Ｋｒ１，Ｋｌ２，Ｋｒ３上を移動するに従い、円弧Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３から離れることにより回転体Ｊが回転し、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が示すように接続軸Ｐが移動する。

車輪Ｂが滑走面から別の滑走面に乗り移る度に車輪Ｂは進行方向を変えるが、進行方向が変わる瞬間は車輪Ｂの速度がゼロになり、結果として車輪Ｂは静から動へ更に動から静への動作を繰り返すことになり、接続軸Ｐの移動速度を減速する。

図３３（ｂ）に実線で示すように、滑走面Ｋｒ，Ｋｌのそれぞれは押しバネＵｒ，Ｕｌによって当たりＧｒ１，Ｇｌ１に押圧され、車輪Ｂが滑走面Ｋの櫛歯上に進入すると滑走面Ｋは回転支点Ｉを中心に回転する。車輪Ｂが滑走面の櫛歯面に進入した当初は、アームＡは櫛歯面に対して直角であるが、滑走面Ｋが回転支点Ｉを中心に回転するに従いアームＡは櫛歯面と傾斜し、車輪Ｂが櫛歯面に沿って櫛歯先端に向かって移動する。車輪Ｂが櫛歯面から離れて対面する滑走面の櫛歯面に乗り移ると、車輪が離れた滑走面は押しバネＵによって押し戻される。

図３４は図３３（ｂ）で説明した一連の動作を示すもので、図３４（ａ）は車輪Ｂが滑走面Ｋｒの櫛歯面Ｋｒに直角に進入した状態を示す。以後図３４（ｂ）に示すように車輪Ｂは櫛歯面Ｋｒ１条を移動せず、滑走面Ｋｒが押バネＵｒを縮めながら回転支点Ｉｒを中心に回転して当たりＧｒ２に当たる。

この間回転体Jは僅かに回転する。図３４（ｂ）に示すように、当たりＧｒ２に当たったときの滑走面Ｋｒ１は車輪Ｂの進入方向すなわちアームＡの軸芯方向に対して傾斜し車輪が滑走面Ｋｒ１上を移動するようにし、図３４（ｃ）に示すように、対面する滑走面Ｋｌの滑走面Ｋｌ１上に乗り移る。この間も回転体Jは僅かに回転する。

図３４（ｄ）は図３４（ｂ）に説明した動作と同様に、車輪Ｂが櫛歯面Ｋｌ２に乗り移って滑走面Ｋｌが回転支点Ｉｌを中心に回転する状態を示す。図３３（ａ）と図３３（ｂ）を比較してわかるように、滑走面が固定される場合よりも揺動する場合のほうが、回転体Jが僅かに回転してアームＡが数多く振幅する。

図３５は「バネの伸縮に伴い互いに接近する渦巻き曲線の外周を持つ渦巻き車輪Mと、それに対面し渦巻き車輪の外周と接触する摩擦面Ed」の双方に磁石Fを取り付けたバネの伸縮速度を減速する装置で、2つの磁石の軸心を共通の直線状にして互いに近づけるようにして、上記磁石を内蔵した渦巻き車輪Mと磁石を内蔵した摩擦面Edをドア枠とドアに互いに対面するように取り付ける。

ドアが閉まる直前では、同極同士が対面するようにして渦巻車輪MをリンクAとバネVで、図３５(ａ)に示すように、当りGに押し立てた状態にし、「双方の磁石の両端の相対する面」の間に発生する反発力でドアと戸当りの衝突を回避し、同時に磁石の回転を誘導して渦巻車輪Mが当りGから離れて、磁石を内蔵した渦巻き車輪Mが回転する。

渦巻き車輪Mは渦巻き車輪の外周と接触する摩擦面Edに接触するとき、渦巻き車輪の回転中心Imと「渦巻き車輪の外周と摩擦面が接触する点Em」との距離が最大で、渦巻き車輪が回転してその距離を縮めながら、渦巻き車輪と摩擦面の双方が互いに接近する。双方の間の距離の接近する長さに比べて、渦巻き車輪の外周が摩擦面と接触した延べ長さが長いことにより、ドアの戸当りに接近する所要時間が長くなり、ドアの回転速度を減速するが、この際双方に内蔵された磁石も回転し、図３５(b)に示すように、2つの磁石の軸心が直行する付近では、双方の回転に磁石の力が影響しない。

2つの磁石の軸心が一直上にあって、同極同士が相対するとき反発力が発生し双方の回転を始動し、異極同士が相対するとき吸引力が発生し双方が密着し回転が止まる。2つの磁石の軸心を共通の直線状にして同極同士を互いに近づけるとき反発力は次第に大きくなり磁石は上記共通の直線状に留まることが出来ず回転しようとし、密着寸前に反発力の強さの増加率は急激に上昇し、回転しようとする力も同様に大きくなる。

ドアが戸当りに密着する直前で上記密着寸前の反発力が発生し、ドアと戸当りの衝突を回避し、同時に磁石の回転を誘導するが、同様に2つの磁石の軸心を共通の直線状にして異極同士を互いに近づけるとき吸引力は次第に大きくなり、磁石の回転を加速し、図３５(ｃ)に示すように、ドアを戸当りに押さえつける。

ドアが戸当りから離れて開く方向に回転するとき磁石の力が影響しなくなり、渦巻き車輪ＭはバネＶの力によって図３５（ａ）に示した静止状態に復帰する。ドアを閉めるとき以外の渦巻き車輪は、必ず図３５（ａ）に示すような静止状態に復帰する。

同極同士が密着寸前のとき発生する反発力は同極同士が接近すればするほど強力になり、渦巻き車輪と摩擦面の双方に磁石を取り付けることによって、渦巻き車輪と摩擦面との衝突がなくなる。渦巻き車輪と摩擦面とは衝突せずに同極同士が接近したときのとき発生する反発力で回転し始め、次第に磁力の影響がない状態になって、渦巻き車輪と摩擦面の両者は互いに接触しながら回転して接近する。

ドアと戸当りの間に指などが介在する隙間が確保できる位置で、同極同士が密着寸前の状態になるようにすると、ドアが閉まる直前でドアの回転が停止するようになり、回転するドアに取り付いた慣性力を消滅し、ドアと戸当りの間に指などが介在しても押し潰すことはなくなる。

図３５（ｄ）（ｅ）（ｆ）は図３５（ａ）（ｂ）（ｃ）の渦巻き車輪Mを回転軸の位置を円の中心から少し距離のある位置にずらした偏心車輪Meに取り替えたもので、偏心車輪Meは渦巻き車輪と同様に回転と共に接触面との距離を減少する。また図１７（ａ）（ｂ）（ｃ）の引きバネVを板バネVeに取り替えたもので、板バネが偏心車輪の外周を押えることによって、「板バネと偏心車輪の接触点と偏心車輪の回転軸との距離」が常に最小になる状態にし、双方の磁石の軸心が一直線になって同極同士が向かい合う状態に復帰する。

偏心車輪Meに取り付ける磁石Fdの両極を結ぶ直線は偏心車輪の中心と回転軸Imを通り、回転中心から最も距離が長い部分を対面する接触面Fdに向けて、磁石の両極を結ぶ直線を接触面Fdに垂直にする姿勢を保つ。図３５（ｅ）（ｆ）（ｇ）における偏心車輪並びに磁石と板バネの動作はそれぞれ図３５（ａ）（ｂ）（ｃ）における渦巻き車輪と磁石と引きバネの動作に同じである。

図３５（ｄ）（ｅ）（ｆ）において回転軸の位置を円の中心から少し距離のある位置にずらした偏心車輪Meをドア側だけでなく戸当たり側にもつけて、図３５（ｄ）（ｅ）（ｆ）のそれぞれにおいて、ＤとＦｄで示される戸当たり側の部品をＭｅ、Ｆｍで示されるドア側部品に入れ替えた状態にして、双方の磁石の軸芯が同一直線上にあって互いに同極同士が接近するようにすると、同極同士が密着寸前に回転し、双方とも反転して同一直線上にあって互いに異極同士が吸引しあうようになる。

この場合、双方が回転軸の位置を円の中心から少し距離のある位置にずらした偏心車輪Meであることから、同極同士が接近するときの両者の回転軸間の距離と異極同士が接近するときの両者の回転軸間の距離とが異なり、ドアが閉まる寸前で一旦停止したあと減速しながら更に閉まる方向に回転した後、ドアを戸当たりに押圧するようになり、ドアが閉まる寸前で一旦停止するときの両者の回転軸間の距離と、ドアを戸当たりに押圧するときの両者の回転軸間の距離とが異なる。このことから図３５の装置を通常のバネで動くドアにつけるだけで、ドアが閉まるときに衝撃はなく指をつめる事故も防止することが出来る。

次にドアが閉まる直前で動慣性を利用して回転体にブレーキを掛ける原則沿うちにっついて説明する。

図３６（ａ）（ｂ）（ｃ）においてドアが閉まるとき、回転体Ｊは回転軸Ｑを中心に矢印→イ方向に回転し、ドアＤは回転軸Ｏを中心に矢印→ロ方向に回転する。回転体Ｊの先端の接続軸Ｐとドアの設けられた接続軸Ｃとは2つのリンクＡとＡＡで連結されている。図示されないドア枠Ｗに取り付けられる回転軸Ｉｂ１，Ｉｂ２にそれぞれ車輪Ｂ１，Ｂ２が取り付き、車輪Ｂ１或いはＢ２に沿って回転体Ｊに取り付くリンクＡが移動する。

図３６（ａ）（ｂ）において図中の実線は、ドアが閉まり始めたときの状態を示し、ドアの回転が回転体Ｊの回転に遅れて、回転体ＪがドアＤを牽引する状態を示す。又図中の破線はドアが閉まる寸前の状態を示し、ドアに動慣性が付いてドアの回転によって回転体Ｊが押されて回転する状態を示す。

図３６（ａ）に図示するリンクＡは引きバネＶの力で車輪Ｂ１を押圧し、図３６（ｂ）に図示するリンクＡは押しバネＵの力で車輪Ｂ１を押圧し、矢印→イ方向に回転体Ｊを回転させる。図３６（ａ）において、滑走面の凹面ハは固定された車輪Ｂ１を押圧して、回転体Ｊが図中矢印→イ方向に回転し、ドアＤが回転軸Ｏを中心に閉める方向（矢印→ロ方向）に回転する。また車滑走面の凸面ニは固定された車輪Ｂ２を押圧して回転体Ｊが図中矢印→イと反対方向に回転する。

図３６（ｂ）において、滑走面の凸面ニは固定された車輪Ｂ１を押圧して、回転体Ｊが図中矢印→イ方向に回転し、滑走面の凹面ハは固定された車輪Ｂ２を押圧して回転体Ｊが図中矢印→イと反対方向に回転する。図３６（ａ）（ｂ）において滑走面が直線状であっても同様の動作が認められる。このようにしてドアに慣性力がつかない時は、回転体Ｊがドアを牽引して閉める方向に回転し、ドアに慣性力がついた時は、ドアの慣性力によって回転体Ｊが閉める方向と反対方向に回転する。

ドアに慣性力がついた時は、ドアの慣性力によって回転体Ｊが反対方向に回転する動作はリンクＡに働くバネの力に抵抗する動きであり、リンクＡの長さが長く、接続軸Ｐと連結軸ＰＰとの距離が長いほど起こりやすくなる。またドアが閉まるに従い、車輪Ｂと連結点ＰＰとの距離Ｌが縮まりそれだけドアを密閉する力が大きくなる。

図３６（ｃ）に示すようにドアが全開状態に近い状態では、リンクＡＡが連結点ＰＰを押す力Ｆの方向は、連結点ＰＰの回転軸Ｑを中心とする円運動の半径方向であって、ドアが回転を始めた段階では上記の押す力Ｆは回転体の回転に作用しない。ドアが回転し続けて次第に閉まっていくとドアに慣性力がつき、図３６（ａ）（ｂ）の破線で示すように、リンクＡを車輪Ｂ２に押し当てる。このとき上記押す力Ｆの力の方向は上記連結点ＰＰの円運動の接線方向に働き、リンクＡにバネの力が働いているにもかかわらず、リンクＡを車輪Ｂ１から引き離し車輪Ｂ２に押し当てる。

リンクＡが車輪Ｂ１に当接する面と車輪Ｂ２に当接する面は裏表の関係にあり、車輪Ｂ２に沿うリンクＡの移動方向と車輪Ｂ１に沿うリンクＡの移動方向の反対方向になる。従ってリンクＡが車輪Ｂ１から離れると同時に回転体Ｊが矢印イ方向に回転することはなくなり、車輪Ｂ２を押圧すると回転体Ｊは矢印イ方向と反対方向に回転する。即ちドアＤを開く方向に回転させるドアＤの回転が止まるとバネの力は復元され、リンクＡは車輪Ｂ１を押圧する状態に戻り、ドアは再び閉まる方向に回転する。このようにしてドアは閉まる直前から止まったり閉まったりする運動を繰り返すことになる。

図３７（ａ）において、円Ｒ１，Ｒ２はそれぞれドアが閉まったときと開いたときの車輪Ｂ１の位置を回転軸Ｑとの距離ｒ1、ｒ2を半径とする円で、滑走面Ｋは円Ｒ１の始点Ｒ１ｓと円Ｒ２の終点Ｒ２ｓを通り、仮想点ＱＱを中心とする円周である。

図３７（ａ）において回転体Ｊの先端Ｐを中心に回転するリンクＡの先端に取り付く車輪Ｂ１は、固定された滑走面の凹面ハを押圧して、回転体Ｊが図中矢印→イ方向に回転し、ドアＤが回転軸Ｏを中心に閉める方向（矢印→ロ方向）に回転する。また車輪Ｂ２が滑走面の凸面ニを押圧して、回転体Ｊは図中矢印→イと反対方向に回転する。ドアＤの接続軸ＣとアームＡ先端の連結軸ＰＰはリンクＡＡで連結される。

図３７（ｂ）において回転体Ｊの先端Ｐを中心に回転するリンクＡの先端に取り付く車輪Ｂ１が固定された滑走面の凸面二を押圧することによって、回転体Ｊは図中矢印→イ方向に回転し、ドアＤは回転軸Ｏを中心に閉める方向（矢印→ロ方向）に回転する。また車輪Ｂ２が滑走面の凹面ハを押圧して、回転体Ｊは図中矢印→イと反対方向に回転する。

車輪Ｂ１或いはＢ２が滑走面Ｋの凹面或いは凸面を押圧して、回転体Ｊが矢印イ方向或いはロ方向に回転するいずれの場合においてもリンクＡの長さが長く、接続軸ＰＰの接続軸Ｐを中心とする回転半径が長いほど車輪が滑走面を押圧する力は大きくなり、車輪に働く転がり摩擦力は大きくなる。又、慣性力がついたドアがリンクＡに作用するとき、リンクＡの長さが長いほど、バネの力で滑走面を押圧する車輪を滑走面から引き離す力は大きい。

図３６の場合は、ドアを密閉したときリンクＡの長さが長いほどドアを戸当たりに押圧する力は強くなるが、図３７の場合はリンクＡの長さを長くすると、ドアの慣性力でドアの回転を減速する効果はあっても、ドアを押圧する力を大きくする効果はない。

又図３６の場合と同様に、ドアを牽引或いは慣性力で回転体を押し出す力Ｆの方向は、ドアが閉まるに従いリンクＡの方向と直角に近づき、リンクＡの回転がドアＤにより伝え易く且つドアの慣性力がリンクＡに伝わり易くなる。このように設計するには、リンクＡが閉まったドアＤに平行にリンクＡＡが直角になるようにして、リンクＡとリンクＡＡが直交するようにすればよい。

図３８は図１６(ａ)の方式を採用するもので、回転軸Ｑを中心に回転する回転体Ｊの先端に車輪Ｂが取り付き、滑走面Ｋの凹面ハが引きバネＶの力で車輪Ｂを押圧し、回転体Ｊが矢印→イ方向に回転する。図３８（ａ）において、回転体Ｊの先端の接続軸ＰにはリンクＡが取り付き、リンクＡの先端の連結軸ＰＰにリンクＡＡが連結され、リンクＡＡとドアＤは接続軸Ｃで接続される。

図３８（ｂ）においても回転体の接続軸ＰとドアＤは２つのリンクＡ，ＡＡで連結されるが、図３６或いは図３７のように、回転体ＪとリンクＡとの間にバネが仕込まれないので、ドアの慣性力がリンクＡを回転させるのに抵抗はない。

図３８（ａ）において、回転体Ｊにはドアが閉まる直前から接続軸Ｐの周りのアームＡの開く方向の回転を阻止する当たりＧｊが取り付くが、ドアの慣性力によってアームＡは当たりＧｊから離れる方向に回転し、アームＡの延長部に取付けた車輪Ｂ２と回転体Ｊに取り付けた車輪Ｂ１によって滑走面Ｋを挟み込んで回転体Ｊの回転を止める。

図３６、図３７、図３８（ａ）のいずれにおいても、ドアの慣性力は回転体の回転方向と同方向の回転にブレーキをかけるものであったが、図３８（ｂ）は、図１６(ａ)の回転機構で回転させるもので、ドアが閉まる寸前にドアの慣性力が回転体を反対方向に回転させるものである。

図３８（ａ）においても図３８（ｂ）においても、回転体Ｊの回転がドアの回転に関係なく充分に遅いことが必要であり、回転体Ｊの回転がドアＤの回転に遅れる必要がある。図３８（ｂ）において、連結軸ＰＰには図中矢印→イ方向と反対方向の回転を阻止する当たりＧａが取付けられ、ドアが閉まる直前で開く方向に回転するようになる。

図３９に示すドアは、回転体Jのアーム部分ではなく円弧の滑走面Kを滑走する車輪Bによって牽引されて回転する。回転体Jのアーム部分にバネが直接作用して回転する場合よりも滑走面を転がる車輪に牽引されて回転する場合のほうが、車輪の転がり摩擦による減速効果がある。

図３９（ａ）はドアが閉まる直前の状態、図３９（ｂ）はドアが少し開いた状態を示す。滑走面Kは中心をOkとする円周で、滑走面K上を移動する車輪Baと回転体Jの回転中心Qとの距離は、回転体JがドアDが開く方向に回転すると増加し続ける。同時に回転体Jとそれに連結されるアームとの間の角度が増加し、引きバネVjが引き伸ばされ、引き伸ばされたバネVjに蓄えられた力でドアを閉める方向に引き戻す。

回転体J先端に連続するアームＡ1の先端に取り付く車輪Baの回転軸Ｐ2にはリンクＡ2が回転自在に軸支され、リンクＡ３はリンクＡ２先端の接続軸Ｐ３とドアＤの接続軸Ｃとを連結しドアを牽引する。リンクA2とリンクの接続軸P2には当たりGaが取り付けられ、当たりＧａによってリンクＡ２の回転が制限され、リンクA2がドアに引き戻される方向に回転するのを阻止する。

図３９（ａ）に示すようにドアが閉まる直前において、ドアDとリンクA3は直交し、且つリンクA2とA3は直交し、リンクA2とA3の連結軸P3近傍にある車輪Bjを中心にリンクA2が回転し、リンクA2が車輪Bjを支点とするテコとなってドアDを戸当たりＮｇに引き寄せる。

回転体Ｊの回転が減速してドアの回転が加速した時、リンクＡ３先端に取り付けたブレーキシューＺが円弧の滑走面のＫの裏側に接触する。ドアが電動で動く場合は、ドアの回転速度を自由に操られるので、動慣性がついて回転速度を増したドアに回転を伝えないように電動機の回転を停止或いは減速することが出来るが、バネで動くドアの場合は、ドアがいくら加速されても、バネが途中で緩むことはなく、バネは常に緊張していてドアに力を作用させているので、ドアは加速されても減速されることはない。

例えば図２９の回転体Jに減速装置の渦巻き車輪が取り付かない場合、ドアの回転がバネで動く回転体Jに回転を与えて無負荷状態で一瞬にして回転し、ドアに回転を与える状態に復帰する。しかし図２９の回転体Jに減速装置の渦巻き車輪が取り付けた場合、或いは引きバネの両端の支点間に渦巻き車輪と車輪を挿入ことが出来るとする場合、図２９に示したように「ドアに回転を与える回転体」とドアを結ぶアームを2つの折れ曲がるようにすると、ドアは慣性力だけで運動し、「ドアに回転を与える回転体J」とは別行動をする。

図３９の場合は「ドアに回転を与える回転体」とドアとを2つの折れ曲がるリンクで結ばれ、滑走面を滑走する車輪の運動方向と、ドアを牽引するリンクA3の運動方向がほぼ直行し、滑走面を滑走する車輪の速度が、ドアの速度と無関係になる。図３０，３１，３２で説明した減速装置を追加することによって、車輪Baの滑走を停止或いは極端な停止が一瞬の間でも可能であるならば、ドアに回転を与える回転よりドアの回転のほうが速くなる。

図３９の場合も図２９に示した場合のように、「ドアに回転を与える回転体」とドアを結ぶアームを2つの折れ曲がることが出来るリンクにするならば、ドアがドアを牽引するアームに関係せずに慣性力だけで回転し続けるようになり、ドアを閉まる直前で回転を止める当りに当たるようにすることが出来、ドアは加速されずに減速の一途をたどる。この場合ドアを閉める過程においてドアの回転速度を減速するのではなく、加速してドアに動慣性をつけて慣性がついて回転速度を増したドアがブレーキに作用し、ドアの加速そのものを減速に変換するものである。

図３９の場合、アーム先端のブレーキシューＺは円弧の滑走面Kの裏面に当る。ただしアームA2 がテコとなってドアDを戸当たりＮｇに引き寄せるとき、アーム先端のブレーキシューＺは円弧の滑走面Kの裏面に当らないようにする。円弧の滑走面Kの裏と表では車輪の同じ進行方向に対して下り勾配と上り勾配の違いが出来る。滑走面Ｋの車輪Ｂａが滑走する表側の傾斜は車輪Ｂの進行方向に対して下り勾配である。

裏側の傾斜はブレーキシューＺの進行方向に対して上り勾配で、接触したブレーキシューが車輪Ｂａに牽引された上り勾配を登坂するとき、滑走面から離れる方向に跳ね返されブレーキシューが果たすブレーキの役割はなくなる。一旦開く方向に回転したドアを再び閉まる方向に回転させ、再び加速されたドアがブレーキシューＺを滑走面裏側に押し付ける。このような動作を繰り返して、ドアを閉まる直前に慣性力を利用して減速する。ブレーキシューＺが止まったり移動したりして断続的に停止と移動を交互に繰り返しても、ブレーキシューＺの移動方向がドアの進行方向の動きに直角であるのでドアの回転に振動を与えない。

２枝回転体Ｆは両側の当たりＧ5に当たる静止状態の間の範囲を回転する回転体で、２枝回転体Ｆの先端に取り付く2つの車輪Ｂfの間を回転体Ｊの先端Ｐ1が通過するとき、左右に回転する。図中の回転体Fが取付く位置は、ドアが僅かに回転して回転軸先端Ｐ１が大きく移動する位置で、ドアが閉まる直前の位置である。回転体Ｆ先端の2つの車輪Ｂｆの間を回転体先端Ｐ１が通過して回転体Ｆがドアを閉める方向に回転するときで、当たりＧf１の位置から回転し始めたときはドアは減速され、当たりＧｆの位置に向かって回転するとき、ドアは加速されて戸当たりＦｇに押さえつけられる。

ドアに回転を与えるバネＶｊの力はドアが閉まる直前において回転体Ｆを回転させて以後力を失う。以後のドアの回転は回転体Ｆのバネだけに頼ることになる。「ドアを戸当たりに押し付けるバネ」を別途用意することはドアに取り付くラッチのバネの強さによって異なる「ドアを戸当たりに押し付ける力」を調整できることになる。「ドアを戸当たりに押し付けるバネ」を別途に用意せず、ドアに回転を与えるバネがドアを閉めるとき強く作用するようにすると、「ドアを戸当たりに押し付ける力」を不必要に強くすることになり、ドアを開くとき大きな抵抗を受ける。

一般にドアを回転させるにはドアの回転軸の摩擦抵抗に対抗できる力さえあればよく、ほとんど力は不要で装置が付かないバネと付いたバネとの差が感じ取れないのが通常である。
しかしドアを戸当たりに押さえつけるまで閉めるためには、ドアを回転させるだけのバネの力に比して比較にならないバネの力が要求され、この力がドアを開くときに抵抗する。

特許文献１は必要最小限の力で開くように開発された技術で、ドアを閉める力が要らなくなった最後の段階でも、「ドアを戸当たりに押し付ける力」がバネに残っているようにして、閉まるに従い加速する閉まる速度を減速すると同時に、開く時にバネの力を如何に無効に働かすか、或いはドアを戸当たりに押し付けるとき如何に有効に働かすかを解決したものである。

しかし特許文献１は閉まるに従い弱くなっていくバネの力でドアを戸当たりに押し付けようとするもので、「ドアを戸当たりに押し付ける力」を必要最小限に設計して、ドアが閉まる速度を減速すると、ドアが途中で止まることも、ドアを戸当たりに押し付けずに止まることも起こり理きわめて不安定な技術であった。

図３９は閉まるに従い弱くなっていく「ドアを回転させるバネの機構」とは別に、「ドアを戸当たりに押し付けるバネの機構」を用意して、「ドアを回転させるバネの機構」が減速しながらドアを閉め、ドアが閉まる直前から、「ドアを戸当たりに押し付けるバネの機構」にリレーされるようにして、「ドアを回転させるバネの機構」がドアが閉まる途中で力を失い、途中からは「ドアを戸当たりに押し付けるバネの機構」によって閉めるようにして一旦停止したドアを再起動させるように改善したものである。

ドアを牽引するアームとドア接続軸Cはドアの回転軸Oから遠く離れるほど、小さな力でドアを回転させることが出来、また小さな力で、ドアを戸当りに押圧することが出来る。しかし接続軸Cがドアの回転軸Oから遠く離れるほど、「ドアとドアを牽引する駆動部分とを連結するアーム」の長さが長くなる。図４０に示す両者を連結するアームの構造は、ドア側に取り付けたアームA1がバネで回転する駆動部分で、アームA1先端に取り付けた車輪Bが、ドア枠に取り付けられた回転軸Iaを中心に回転するアームAの滑走面Ak上を移動してコンパクトに収納されるようになっている。

図４０（ａ）はドアの全開状態、図４０（ｂ）はドアが閉まる直前の状態、図４０（ｃ）ドアＤが閉まって戸当たりＮｇに引き寄せられた状態を示す。ドア枠に取り付くプレートＷには滑走面Ｋと回転軸Ｉａが取り付き、アームＡが回転軸Ｉaを中心に回転しその回転はドアの全開時に当りＧkに当たって阻止される。またドアが閉まる直前には当りＧaに当たって阻止される。

図４０（a）に点線で示すようにドアが全開状態から閉まるに従い、アームA１はバネVによって接続軸Cを中心に回転する。アームAはアームＡ１先端の車輪ＢをアームＡの先端に留めながら回転軸Iaを中心にドアを引き寄せる方向に回転し、ドアが閉まる直前で当たりＧａに当たって回転が止まる。

「アームＡ先端の車輪Ｂを留める面の勾配」はアームAが回転するに従い、車輪Ｂの円運動のほぼ接線方向から半径方向に変化し、ドアの全開時に車輪Ｂを末端ＡＡ方向に引き寄せる勾配から、末端ＡＡから離れる方向に転出する勾配に変わる。車輪Bが末端ＡＡから離れる方向に対して、「アームＡ先端の車輪Ｂを留める面の勾配」はドアの全開時には上り勾配であるがドアが閉まる直前では下り勾配になる。ドアが閉まる直前でアームＡの回転が停止すると、同時に車輪Ｂはアーム先端から排出される。

図４０（ｂ）に示すように滑走面Ｋに点線で示す円弧Rc+10は、ドアが閉まる直前の「ドアＤとアームＡ１の取り付け軸Ｃ+10の位置」を中心とする円周の一部で円弧の両端を結ぶ弦がアームＡの先端から離れた車輪Ｂが滑走する滑走面Ｋである。車輪Ｂが滑走面Ｋを滑走するとき、ドアを開く方向に押し戻し、滑走面にその反力が負荷されるので車輪は一瞬にして滑走面末端のＫＫＫに到達しない。すなわちドアが閉まる直前で一旦停止状態を確認できる。車輪Ｂが点線で示す円弧Rc+10上を滑走したとすると、ドアの回転は停止した状態になり、無負荷状態になって車輪は一瞬にして滑走面末端のＫＫＫに到達する。

ドアから手を離して、ドアが強風によって閉められた場合でも、必ず閉まるまえに開く動作が挿入されるので、一気に閉まって指を挟んだりする事故は防止できる。また図４０に示すように滑走面K先端に車輪Bの衝突を緩和する緩衝物KKを取り付けることによって衝撃音を伴って閉まることはない。「当りGaによって回転が止められたアームAの先端」から離れた車輪Bが、緩衝物KKを押し込んで車輪Bの衝突を緩和するが、この際緩衝物KKは滑走面K先端の回転軸Ikkを中心に回転し、緩衝物KKの勾配は滑走面末端の窪みKKKの方向に進行する方向に対して上り勾配になって進行を妨げる。

ドアが強風などによってなどによって加速された場合は、緩衝物KKは回転軸Ikkを中心に更に大きく回転し、緩衝物KKの勾配は更に大きくなって、車輪Bの滑走面末端の窪みKKKの方向の進行を妨げる。押し込まれた緩衝物KKは押しバネUによって押し戻され、アームAを滑走面Kから離れる方向に跳ね返し、車輪Bは滑走面Kに沿って走面末端の窪みKKKの方向に進行する。

図４０(a)に示すようにドアが全開した状態では、車輪Bが滑走面Ak末端の窪みAAにはまり込んで、ドアは静止状態を保つ。ドアを少し開いて閉じる場合、車輪B は「滑走面Kから離れる方向に回転し当りGaによって回転が止まったアームAの滑走面Ak上」を往復し、滑走面Ak末端の窪みAAに到達しない。

当りGaの位置によっては、アームA の回転角の回転幅が大きくなる。アームA の回転角の回転幅が大きくなるほど、車輪の進行方向に対しての傾斜が大きくなり車輪は転びやすく、また全開したときバネが伸びる長さが小さくなるので、ドアを開くときの力は小さく、軽くドアを開くことが出来る。

図４０（ｃ）のドアが閉まった状態では車輪Ｂが滑走面、末端の窪みＫＫＫに留まることによって、引きバネＶのドア枠側支点が固定され、バネＶはドアＤをドアの回転軸Ｏから遠く離れた位置から引きよせることになる。

図４１は外開きドアの室外に面する壁面に取り付けられるドアクローザで、このドアクローザの特徴はドアを回転させる力に比べて、ドアを戸当たりに押し付ける力が極端に強いことである。ドアを戸当たりに押し付ける力が強ければ強いほど、閉まったドアを開く瞬間に強い抵抗を受けるが、ドアを少し開いて「ドアを戸当たりに抑える力」が解除された後は、バネのついてないドアと区別がつかないほど軽く回転する。ドア枠に回転軸Ｑ,Iａと滑走面Ｋが取り付き、回転軸Ｑ、Iａにはそれぞれ回転体Ｊと２枝回転体ＦＦが回転自在に取り付く。図中にドア枠とバネとバネのシステムの記入は省略する。

回転軸Ｑに回転自在に回転体Ｊが取り付き回転軸Ｊの先端の回転Ｐには回転自在に２枝回転体Ｆが取り付き、２枝回転体ＦＦの２つの枝のそれぞれの先端に車輪B1，B2が取り付き車輪B1，B2は２枝回転体ＦＦを挟んで裏面と表面に取付けられ、それぞれは同じ平面上にないアームＡの内側滑走面と滑走面Ｋ上を滑走する。アームＡは回転軸Iaに回転自在に軸支され、アームＡ先端の窪みＡｅは図４１（ｄ）に示すようにドアＤが全開したとき窪みＡｅに車輪B1がはまり込みドアを静止状態に保つ。

図４１（ａ）はドアＤが閉まって戸当たりＮｇに押さえつけられた状態を示し、車輪B1は滑走面末端の窪みＫＫにはまり込んだ車輪B2を中心に回転し、車輪B1をアームＡによって押さえつける力は、テコの原理で拡大されドアＤを戸当たりＮｇに押さえつける。ドア回転時にアームＡによって押さえつける力はドアＤと回転軸Ｊを連結するリンクＡ1と滑走面Ｋ上の車輪Ｂ2とに分配され力の一部がドアの回転に関与する。このようにアームＡによって押さえつける力はドアを回転させる力の数倍大きな力となる。

図４１（ｂ）はドアＤが閉まる直前の状態を示し車輪Ｂ２が滑走する滑走面Ｋ+10がドアＤが閉まる直前の２枝回転体ＦＦ+10の回転軸の位置Ｉf＋10を中心とする円周であるため、車輪Ｂ２が滑走面Ｋ+10上を滑走している間はドアＤは一旦停止している。図４１（ｃ）は閉まったドアを開くときの状態を示し車輪B2は滑走面Ｋから離れてドアが閉まるときと異なる経路をたどる。更にドアを開くと車輪B1は回転するアームＡの内側滑走面を滑走する。

図４２はドアを密閉させるバネの機構とドアを開閉するバネの機構を別々にするので、図図４２（ａ）の実線はドアが全開した状態を示し、破線はドアが閉まる寸前の状態を示す。ドアＤが全開した状態から閉まる寸前に至るまで、回転軸Ｑを中心に回転する回転体Ｊの先端の接続軸Ｐに接続されたリンクＡは回転せず、ドアＤの接続軸Ｃを中心に回転するリンクＡＡの先端に取り付けられた車輪Ｂは静止した滑走面Ｋ上を滑走面の端部Ｋｅから端部ＫＫに向かって移動する。ドアＤを全開状態から締めて粋、車輪が滑走面ＫのＫｂの位置付近を通過した後は、ドアＤとリンクＡＡ間に仕込まれた押しバネＵｄが伸びることによってドアＤとリンクＡＡ間の角度Ｏが増大し、ドアは取手から手を離しても閉まる方向（矢印→ロ方向）に回転する。

車輪と滑走面の接点Ｐｂと車輪Ｂの回転軸Ｉｂとを結ぶ線は、車輪Ｂが滑走面を押圧する力Ｆの作用線で、作用線Ｆが接続軸Ｐを横切って通過すると、リンクＡに接続軸Ｐを中心とする矢印→ハ方向の回転力が作用する。

接続軸Ｐと車輪ＢＢの回転軸Ｉｂｂを結ぶ直線Ｆｂｂと滑走面Ｋｂｂとが直交している間は、回転体Ｊに働く押しバネＵｊの力によってリンクＡＡが滑走面Ｋｂｂに直交して静止状態を保つが、リンクＡに矢印ハ方向の力が僅かに働くだけで車輪ＢＢは滑走面Ｋｂｂ上を移動し始め、リンクＡＡは一瞬にして回転を終了し図４２（ｂ）に示す状態になる。車輪Ｂは滑走面ＫＫ上を回転軸Ｑに近づく方向に移動し、その結果コアを密閉する力が増大する。滑走面ＫＫは車輪ＢＢが嵌り込む凹面で、ドアを閉めるとき車輪ＢＢが逆戻りしないようにしている。

ドアを開き始めるときリンクＡは接続軸Ｐの周りを回転することなく、リンクＡと回転体が一体になったまま回転軸Ｑの周りを矢印→イ方向と反対方向に回転する。リンクＡの滑走面に車輪が転がる傾斜が付くと、車輪Ｂは滑走面の端部Ｋｅに向かって移動し、移動の途中でリンクＡは接続軸Ｐの周りを矢印→ハ方向と反対方向に回転させ、図４２（ａ）に示すようにリンクＡを滑走面Ｋｂｂ上に直立させて静止状態に復帰させる。

ドアが急に開いたときにドアの回転を止めるための手段について説明する。ドアが急に開いたときにドアの回転を止めるために「遠心力を利用した停止装置」や、ドアをゆっくりと開閉させるために「粘性抵抗による減速装置」を取付ける手段があるが、これらの装置はドアの回転に連動するもので、ドアの回転に負荷を与え、ドアの回転に抵抗を与えるものである。

本発明はドアの回転に連動するものではなく、重量による自然落下減少に基づいて別途に動くものであり、ドアが静止した状態から開き初めて一定時間後に一定の位置を通過するかどうかを判定するもので、ドアの回転が一定速度を越えた場合、より早く上記一定の位置に到達するので、上記一定の位置で出し入れされる当たりが外れる以前にドアの一部が衝突して、ドアの回転が停止するものである。

本発明は「静止した状態から運動し始めて一定時間後に一定速度を越える物体を、下り勾配の通路の一定区間を一定の所要時間で通過する鋼球の重心移動で上下する当りで制止させる物体の急加速を制止する装置」で、ドアに限らず一般の急に加速する物体を制止させる装置として広く応用できるものである。

すなわち、「、物体が上記測定区間を侵入したと同時に鋼球が下り勾配の通路を転がり始めるようにして、下り勾配の通路の終端に上記鋼球が到達して上記鋼球の重量で当たりを上下させ、上記当りが物体の軌道内から排除されない以前に、物体が上記測定区間を通過し終えたとき当りにあたって制止し、鋼球の重量で上記当りが物体の軌道内から排除された以後に、物体が上記測定区間を通過し終えるとき当りにあたらず運動を継続するようにした物体の急加速を制止する装置」である。

物体が測定区間を移動する所要時間によって物体が区間終点を通過する速度を設定することができ、物体が測定区間を移動する所要時間は鋼球が下り勾配の通路を転がる長さで測定できる。鋼球が下り勾配の通路を転がり始めて、下り勾配の通路の終端に到達するまでに要する時間は下り勾配の通路の長さで決まり、直線状の下り勾配の通路の長さが下り勾配の平面内に設定できない場合、下り勾配の通路を直線からＳ字に蛇行させた通路にして通路の長さを大きくする。

図４３は上記物体の急加速を制止する装置で、図４３(ａ―１)にしめす位置Ｄ1で運動し始めて一定時間後に図４３(ｂ―１)にしめす位置Ｄ2でドアの回転速度が一定速度を越えているかどうかを判定する。滑走面はＫＫとＫの2つの部分に分かれ、運動し始めの位置Ｄ1で車輪ＢがＫＫの部分から離れると図４３(ｂ―１)にしめすようにＫＫの部分は回転軸Ｉを中心に回転し、ＫＫの部分の延長部の長穴ＫＫＫも平行移動する。

図４３(ａ―３)にしめすように長穴ＫＫＫには勾配がついており、ドアが運動し始める以前では図４３(ａ―２)にしめすように、長穴ＫＫＫの上側接触面ＫＨが「鋼球Ｎの通路である管Ｍの末端に取り付く当たりＧｎ」を上から押さえて鋼球Ｎを通路Ｍの始点に留め置いているが、長穴ＫＫＫが平行移動すると、図４３(ａ―３)にしめすように下側接触面ＫＬが当たりＧｎ下から突き上げる。

図４３(ｂ―２)にしめすように管Ｍは回転軸Ｉｍを中心に回転し下り勾配になり、鋼球Ｎが管Ｍの内部を下り始め終点に向かう。鋼球Ｎが管Ｍの内部の終点に至るまで、管Ｍの終点に取り付く当たりＧｍは車輪の通り道ｘを塞ぐ高さを維持し、鋼球Ｎが終点に至ると管Ｍは回転軸Ｉｍを中心に更に回転し更に下り勾配になって、当たりＧｍは車輪の通り道ｘを塞ぐ高さから下に移動し車輪の通り道ｘを空けることになる。

鋼球Ｎが終点に至るまでに、車輪Ｂが当たりＧｍのある位置に至ると、図４３(ｂ―１)にしめすように車輪Ｂが当たりＧｍに衝突する。鋼球Ｎが終点に至った後に、車輪Ｂが当たりＧｍのある位置に至ると図４３(ｂ―３)にしめすように、車輪の通り道ｘが空けられた状態になっているので、ドアは全開できる。図４３(ｂ―３)にしめすように鋼球Ｎが終点にある状態では、長穴ＫＫＫの上側接触面ＫＨが管Ｍの末端の当たりＧｎを上から押さえているが、ドアが閉まる途中で車輪Ｂが滑走面ＫＫに当たって滑走面ＫＫを回転させ、長穴ＫＫＫが平行移動して管Ｍの末端の当たりＧｎを上から押さえて、図４３(ａ―２)にしめすように鋼球Ｎを通路Ｍの始点に戻す。

強く密閉されたドアを弱い力で開く手段について説明する。図４４(ａ)においてドアＤが閉まった状態を実線で表し、開いた状態を破線で表す。ドアＤが閉まるとき、ドアＤは回転軸Ｑを中心に矢印→ロ方向に回転し、回転体ＪはバネＶの力によって図示されないドア枠に取り付けられた回転軸Ｑを中心に矢印→イ方向に回転する。

ドアＤの接続軸ＣにアームＡが回転自在に軸支されアームＡの先端に取付けられた車輪Ｂが回転体Ｄの施された長穴Ｈと図示されないドア枠に取り付けられた長穴ＨＨ内を移動する。回転体ＪとドアＤの接続軸ＣとはアームＡの１つのリンクで連結される。

ドアＤが閉まるとき、車輪Ｂは長穴Ｈ内の回転軸Ｑに近い位置にあって強くドアを押圧するが、閉まったドアを開くとき車輪Ｂは次第に長穴Ｈ内を回転軸Ｑからに矢印→ハ方向に離れる位置に移動して、弱い力で開けるようになる。但し閉まったドアを開く瞬間は回転軸Ｑに近い位置にあるので、「強くドアを押圧する力」と同じ強さの力を反対方向に働かさなければドアは開き始めない。

図４４(ｂ)において、車輪Ｂと２つの長穴Ｈ，ＨＨは図示するが、回転体ＪとアームＡとドアＤはその軸心を一点鎖線で表示し，その全体の図示は省略する。Ａ20,B20,C20,J20はそれぞれドアがＤ20の位置にあるときのアームＡと車輪Ｂと接続軸Ｃと回転体Ｊを表し、Ａ15,B15,C15,はそれぞれドアがＤ15の位置にあるときのアームＡと車輪Ｂと接続軸Ｃを表す。

長穴Ｈと長穴ＨＨの幅は車輪Ｂの直径より小さく長穴Ｈの内面の両側或いは長穴ＨＨの内面の両側に接触しない。Ａ20,B20,C20,J20はドアが閉まり始めたときなど、回転体Ｊの回転に遅れてドアＤが回転してドアＤが回転体Ｊに引かれる状態で、車輪Ｂは長穴Ｈ内を回転軸Ｑからに矢印→ハ方向に離れる位置に移動して、長穴Ｈのドア側の内面ホと長穴ＨＨのドア枠側の内面チに接している。内面ホと内面チのなす角度は鋭角であり、車輪がこの２面に強く挟まれても車輪Ｂは長穴Ｈ内を矢印→ニ方向に回転軸Ｑに近づく位置に移動できる。

回転体Ｊの回転に遅れてドアＤが回転してドアＤが回転体Ｊに引かれる状態では、車輪ＢはドアＤによって長穴Ｈ内を矢印→ハ方向に移動しようとし、回転体Ｊによって長穴Ｈ内を矢印→ニ方向に移動させようとする。このようにして車輪Ｂが上記２面に摩擦しながら回転体ＪとドアＤは回転する。

Ａ15,B15,C15,J20はドアが閉まる寸前などドアＤの回転が加速しドアＤに動慣性がついた状態で、回転体Ｊの回転よりドアＤが速く回転して回転体ＪがドアＤに引かれる状態で、車輪Ｂは長穴Ｈ内を回転軸Ｑからに矢印→ニ方向に回転軸Ｑに近づく位置に移動して、長穴Ｈのドア枠側の内面ヘと長穴ＨＨのドア側の内面トに接している。内面へと内面トのなす角度は鋭角であり、車輪がこの２面に強く挟まれても車輪Ｂは長穴Ｈ内を回転軸Ｑからに矢印→ハ方向に離れる位置に移動できる。

車輪Ｂの矢印→ニ方向の移動は阻まれ動慣性がついたドアＤの回転は阻止されるが、長穴Ｈのドア枠側の内面ヘが車輪Ｂから離れる方向に回転体Ｊが回転できるので、ドアの回転が一旦停止しても回転を再開する。

車輪Ｂが２つの長穴ＨとＨＨに挟まれる領域内の回転軸Ｑから離れる位置にあるときよりも、回転軸Ｑに近い位置にあるほうが、車輪と長穴内面との摩擦が少なく回転体Ｊは容易に回転して車輪Ｂを回転軸Ｑから離れる位置に移動させる。車輪Ｂを回転軸Ｑから離れる位置に移動させると、車輪Ｂは上記２面に摩擦し回転体Ｊが容易に回転し難くなって、ドアに動慣性がつくまで車輪Ｂを回転軸Ｑから離れる位置から離れない。

ドアの速度は時間の経過の２乗倍になるのでドアに動慣性がつくまで時間がかかり、このような減速はドアが閉まる直前で行えばよいことになる。２つの長穴ＨとＨＨの交差角度が少なく２つの長穴ＨとＨＨがより平行に近いほうが、動慣性がついたドアの減速効果は高いので、長穴ＨＨはドアから離れた位置で閉まったドアに平行に近い状態で、ドアに近い位置では直角に近い状態であり、途中が曲がった状態であって、入り口の開口部ルが設けられるほうがよい

図４４は車輪Ｂが回転体Ｊに施された長穴Ｈに沿って移動することにより、ドアを密閉するときのテコの支点の位置と、ドアを開くときのテコの支点の位置を変えることによって、ドアを開くときの力を軽減するものである。図４４の場合は閉まったドアを戸当たりから引き離す瞬間は、テコの支点の位置はドアを密閉するときのテコの支点であるから、ドアを密閉する力と同じ大きさの力を反対側に作用させなければならない。

即ち車輪Ｂが長穴Ｈを移動してからドアを戸当たりから引き離すのではなく、ドアが戸当たりから引き離してから長穴に勾配がついて車輪Ｂが長穴Ｈに沿って移動し始めるもので、車輪Ｂの移動と共にテコの支点が移動し、ドアを開くに従いバネを弱い力で引き伸ばそうとするものである。

ドアを密閉するバネは、例えばバネが引きバネである場合、ドアが戸当たりに当たる瞬間に僅かに縮むだけで、ドアが戸当たりに当たる以前に滑走面や減速装置に支持されていたバネの力が、ドアが戸当たりに当たる瞬間に滑走面や減速装置からドアに負荷されるだけである。ドアを密閉するため充分に引き延ばされたバネは、ドアが密閉するときもドアを開くときも殆んど変形せず、ドアが閉まるときバネの力を支持する部分が滑走面からドアに移動し、ドアを開くときドアから滑走面に移動するだけである。

ドアを閉める直前から密閉されるまでの間の全区間を通じて、ドアを密閉するバネが徐々に伸縮するとすれば、ドアが閉まるに従い加速され続けてきたドアを更に加速することになるので、上記バネの変形はドアが戸当たりに当たる瞬間に限られる。しかし、僅かに縮んだバネの長さを元の長さに引き延ばすのにドアを大きく回転させても、ドアを開くに際して重く感じられない

図４５は、回転軸Ｉを中心に回転する回転体Ｊの先端の接続軸Ｐと、回転軸Ｏを中心に回転するドアＤの接続軸Ｃとを２つのリンクＡとＡＡで連結され、回転軸Ｉａを中心に当たりＧｉ１とＧｉ２の間を左右に回転するアームＡｂの先端に取付けられた車輪Ｂに沿って、リンクＡは移動するようになっている。ドアが閉まる直前から密閉される間の過程においてリンクＡ先端が車輪Ｂと引っ掛かるように、リンクＡ先端は直角に曲げられ或いは車輪Ｂと引っ掛かる引っ掛り部分Ｇａが設けられる。

回転体Ｊの駆動方式は、図２０において説明した方式と図９（ａ）に示した方式を採用したもので、回転体Ｊに取付きバネＶが直列に連結されるリンクＳが回転体Ｊに取付けられた当りＧａａに接触しながら、或いは「リンクＳ先端の滑走面Ｋの外側」が「回転軸Ｑの周辺に位置する車輪ＢＢ」に沿って接触しながらが移動し、回転体ＪとリンクＳとが一体になって回転するとき、バネの支点Ｓｖが回転中心Ｑに留まるのではなく、回転中心Ｑを中心に円運動するようにして、バネＶの力でドアを回転させている。

図４５（ａ）はドアを密閉するときの状態図で、アームＡｂが回転軸Ｑを中心に矢印イ方向に回転して辺りＧｉ１に当たって静止しているので、リンクＡとＡＡの連結軸ＰＰは車輪Ｂの回転軸Ｉｂのまわりを回転し、ドアを牽引する力の作用線Ｆと回転中心Ｉｂとの距離Ｌは小さく、ドアを強く密閉することになる。

図４５（ｂ）はドアを開くときの状態図で、リンクＡが車輪Ｂを強く押圧しているので両者の間の摩擦が生じリンクＡが車輪Ｂに沿って移動することなく、アームＡｂは矢印ロ方向に回転して当たりＧｉ２に当たって静止する。

このとき接続軸ＰＰの回転中心は回転軸Ｉａであり、ドアを開く力の作用線Ｆと回転中心Ｉａとの距離ＬＬは上記の回転半径Ｌより長く、ドアを密閉する力よりドアを開き始める力が小さくなる。アームＡが当たりＧｉ２に当たって静止した以後は、接続軸ＰＰは回転中心Ｉａの周りを回転中心Ｉａとの距離を増加しながら回転し、開けが開くほど軽く開けるようになる。

図４６〜４８はドアを密閉するときの回転支点の位置と、ドアを開くときの回転支点の位置を変えることによって、ドアを開くときの力を軽減するもので、ドアを密閉する力と同じ大きさの力を反対側に作用させる必要がない。ドアを密閉するとき僅かに縮んだバネの長さを元の長さに引き延ばすのに、ドアを大きく回転させて、ドアを開く際に重く感じられないようにするものである。

図４６はドアを戸当たりに強く押圧しても、閉まったドアを軽く開くことが出来るドアの動作説明図で、図４７は図４６の駆動部分の機構説明図である。駆動部は中間の連結軸Ｐで連結される２つの回転体Ｊ１とＪ２からなり、回転体Ｊ１は回転軸Ｑの周りを当たりＧｉ１，Ｇｉ２の間で左右に回転する。又２つの回転体は連結軸Ｐの周りを回転し、当接面ホあるいはヘが閉じたり開いたりする。

回転体Ｊ２には長穴Ｈが施され、ドア接続軸Ｃに回転自在に軸支されたアームＡの先端に取付けられる車輪Ｂが、長穴Ｈ内を移動する。車輪Ｂは、図４６（ａ）に示すドアの全開時は回転軸Ｑから最も遠い位置にある。ドアが閉まるに従い、回転体Ｊ２に施された長穴が回転し、図４６（ｂ）に示すドアが閉まる直前と図４６（ｄ）に示すドアを開いた直後では、アームＡの軸芯線が長穴Ｈの軸芯方向に直行し、連結軸Ｐｊに近い位置にある。

図４６はドアＤが戸当たりＧｄに押圧された状態を示し、回転体Ｊ１は当たり当たりＧｉに当たって静止し、回転体Ｊ２が連結軸Ｐｊの周りを矢印方向イに回転し、その回転半径が小さいことからアームＡ軸芯に沿う牽引力Ｆの大きさも大きくなる。即ちドアを強直に密閉することになる。密閉したとき当接面ホは開いた状態で完全には閉まっていない。図４６（ａ）〜（ｃ）の過程はドアが閉まる過程を示し、回転体Ｊ１の回転軸Ｑの周りの矢印ロ方向の回転は、回転体Ｊ２の回転軸Ｐｊの周りの回転に先行し、回転体Ｊ１が当たりＧｉ１に当たってから回転体Ｊ２の回転が開始する。即ちドアを密閉する動作は、回転体Ｊ２の回転軸Ｐｊを中心に回転することによって行われる。

図４７（ｃ）は、ドアが全開状態から回転体Ｊ１だけが回転軸Ｑの周りを回転し当たりＧｉに当たるまでの動作説明図で、回転体Ｊ１が当たりＧｉに当たるまでは、常にバネの軸芯線ＳｖＳｗは連結軸Ｐｊより回転軸Ｉに向かって内側にあり、回転体Ｊ２の回転はない。回転体Ｊ１が当たりＧｉ１に当たると、バネの軸芯線ＳＱは内側から外側に移った位置にあって回転体Ｊ２が回転し始める。

図４７（ａ）に示すように、ドアを開くときバネの軸芯線ＳｖＳｗは回転軸Ｑにむかって連結軸Ｐｊの外側にあって、図４６（ｄ）に示すように当接面ホが閉じたままの状態で、回転軸Ｑを中心に矢印ニ方向に回転する。ドアを密閉するとき図４６（ｃ）に示すように、車輪Ｂと連結軸ＰＪとの距離が回転半径であり、図４６（ｄ）に示すように閉まったドアを開くときの回転半径は、回転軸Ｑと車輪Ｂとの距離である。

ドアが開くに従いこの距離は大きくなり、図４６（ａ）に示す全開状態では回転半径が最大となる。ドアが密閉される時とドアを開き始めたときは初めから回転の中心軸が異なるので、ドアを強く密閉したドアでも弱い力で開く事が出来る。図５０，図５１の場合は、ドアを開き始めるときの力はドアを強く密閉する力に相当するが、図４６の場合ドアを開き始める最初から、それより弱い力で開き始めることが出来る。

図４７（ｂ）は点線で示すように、回転体Ｊ１が当たりＧｉ２に当たって回転体Ｊ２がＰｊｏの周りを矢印ト方向に回転するとき、点Ｑを中心とする円Ｒｑｏと点Ｐｊｏを中心とする円Ｒｐｏが示すように、バネＳｗＳｖの長さは増加するが、実線で示すように回転体Ｊ１が回転軸Ｑを中心に矢印チ方向に回転すると、バネの長さＳｖＳｗは減少する。

即ち矢印ト方向の回転が終わる以前に、反対方向の回転が始まる。円Ｒｓ１と円Ｒｐｏの交点Ｒをバネの支点Ｓｖが通過するとき、矢印ト方向に回転するより反対方向に回転するほうがバネの長さが短くなるので、回転体Ｊ１が当たりＧｉ２に当たると殆んど同時に矢印チ方向の回転が起きて、図４６（ａ）に示すような折れ変形が、ドアの全開状態に至る以前に完了する。

図４６（ｃ）に示す滑走面Ｋは、長穴Ｈ内を移動する車輪Ｂが、ドアが閉まる過程において接続軸Ｐｊから遠ざかる方向の移動を阻止する当たりで、ドアの回転速度の加速を抑制する。

図４８は図４６と同じく、ドアを密閉するときの回転中心とドアを開くときの回転中心が異なる機構の説明図で、回転体Ｊ１は回転軸Ｑを中心に当たりＧｉ１とＧｉ２の間で左右に振り子運動をして回転し、回転体Ｊ２と連結軸Ｐｊで連結される。ドアＤは回転軸Ｏを中心に回転し、ドアＤの接続軸Ｃと回転体Ｊ２の接続軸Ｐとは２つのリンクＡ，ＡＡで転結される。回転体Ｊ２の接続軸ＳｊにはリンクＳが接続され、リンクＳには引きバネＶが連結される。

ドアが全開した状態から伸びた引きバネＶが縮むと、まず回転体Ｊ１は図４８（ａ）に示すように矢印→イ方向に回転し、回転体Ｊ１当たりＧｉ１に当って回転が停止した後は回転体Ｊ２が矢印→ロ方向に回転し、接続軸Ｐ１が連結軸Ｐを中心に円運動して、ドアＤを回転軸Ｏを中心に矢印→ホ方向に回転させる。

リンクＳは、図４８（ｂ）に示すドアを密閉するとき以外は、回転体Ｊ１に取付けられた車輪Ｂに接触し押圧することによって、接続軸Ｐｊの周りの回転体Ｊ２の矢印→ロ方向の回転を制約する。

図４８（ａ）に点線で示すように、ドアが全開した状態から閉まる過程において、回転体Ｊ２は接続軸Ｐｊの周りの矢印→ロ方向の回転を起こすことなく、回転体Ｊ１とＪ２はドアの全開時の形を保ったまま矢印イ方向に回転し、ドアが閉まる寸前に当たりＧｉ１に当たる。図４８（ａ）の実線で示すように、回転体ホの回転が止まったときから、回転体Ｊ２は連結軸Ｐｊの周りを矢印ロ方向に回転する。このときリンクＳは車輪Ｂに沿って移動する。

図４８（ｂ）に示すようにドアが密閉されるとき、回転体Ｊ２とリンクＡは合体して回転軸Ｐｊの周りを回転し、ドアを牽引する力Ｆの力の作用線Ｆと回転中心Ｐｊとの距離Ｌは短く、ドアを強く密閉することになる。

図４８（ｃ）に示すように、ドアを開くとき回転体Ｊ１とＪ２は、図４８（ｂ）に示したドアの密閉時の形を保ったまま一体となって、回転体Ｊ２は接続軸Ｐｊの周りの矢印→ニ方向の回転を起こすことなく、回転軸Ｑの周りを矢印ハ方向に回転する。このときドアを開ける力の作用線Ｆと回転中心Ｑとの距離はＬＬで上記Ｌより短く、ドアを密閉する力より弱い力でドアを開くことが出来る。回転体Ｊ１が当たりＧｉ２に当たると、回転体Ｊ２が連結軸Ｐｊの周りを矢印ニ方向に回転しドアが全開する。

図４９は、回転体Ｊの接続軸Ｐに回転自在に軸支したアームＡの先端の車輪Ｂが、円弧の滑走面Ｋ及びＫＫを押圧して回転体Ｊが回転するもので、滑走面Ｋは固定で滑走面ＫＫは回転支点Ｉｋを中心に回転する逆止弁である。車輪Ｂが取り付くアームＡＡはドア上部の穴Ｈdを貫通し、穴ＨdとアームＡＡの端部の当たりＧａの間に押しバネＵが仕込まれる。

図４９（ａ）は回転体Ｊが引きバネＶによって回転し、ドアDが戸当たりGdに当たったときの状態、図４９（ｂ）はドアＤが戸当たりＧｄに当たって回転が止まった後、ドアＤの回転が止まったまま回転体Ｊだけが回転し、車輪Ｂが滑走面上面ハから裏面ニに移った状態を示し、図４９（ｃ）は、閉まったドアを開いて車輪Ｂが逆止弁ＫＫを押し上げて、滑走面Ｋの上面ハに戻る状態を示す。

図４９（ａ）に示すように、ドアＤが戸当たりＧｄに当たって回転が止まった後も、穴ＨdとアームＡＡの間に押しバネＵが仕込まれることによって、回転体Ｊが引きバネＶによって回転しつづけ、車輪Ｂが滑走面上面ハから裏面ニに移る。押しバネＵが仕込まれ無い場合はドアＤの回転が止まれば回転体Ｊの回転も止まる。

ドアＤが戸当たりＧｄに当たった後も車輪が移動するとき、穴ＨdとアームＡＡの間に仕込まれたバネを伸縮することによってドアを戸当りに強く押圧することになる。しかし図４９（ｂ）に示すように車輪Ｂ
が滑走面ＫＫから離れると、バネＶは緩み戸当りを押圧する力は殆どなくなる。

このとき既にドア側面に仕込まれたラッチの爪がドア枠内面に仕込まれた穴に嵌り込んだ後で、一旦閉まったドアは勝手に開くことはないのでドアに押圧力が働く必要がない。図４９は閉まったドアを開くとき全く力は必要ではないようにするものである。

閉まったドアを開くとき、滑走面ＫＫの裏面ニに移動した車輪Ｂは縮められた押しバネＵが伸びることによって滑走面Ｋ及びＫの下面ニに沿って回転軸Ｑから遠ざかる方向に移動する。この時滑走面ＫＫは車輪Ｂによって押し上げられ、車輪Ｂは滑走面ＫＫの上面ハに移動する。

滑走面ＫＫは逆止弁であり、車輪Ｂの通過後再び通路を塞ぎ、滑走面ＫＫの上面ハに移った車輪Ｂを裏面ニに戻らないようにする。車輪Ｂはドアが閉まるとき回転軸Ｑに近い位置にあってドアを戸当りに強く押圧し、ドアを開くとき回転軸Ｑに遠い位置にあってドアを弱い力でも開くことができる。

しかし図４９の場合は、車輪Ｂが滑走面裏面ニを往復する場合、すなわちドアを全開するまで開かない場合はバネＶは緩んだままでラッチの爪がドア枠内面に仕込まれた穴に嵌り込ませる力がない。車輪Ｂが滑走面ＫＫの上面ハに移動して始めてドアを戸当りに強く押圧する力が蓄えられる。車輪Ｂが滑走面ＫＫの上面ハに移動することはドアを戸当りに強く押圧する力が蓄えながら、僅かにバネの力を弱めてドアを閉めるまで回転させるもので、円弧の滑走面を車輪が移動する方式は回転体をバネで直接引く場合よりもドアの回転速度は遅くなる。

図４９の場合は車輪Ｂが滑走面を離れるとドアを戸当りに押圧する力が失われるが、図５０、５１に示すように車輪Ｂが滑走面を押圧する反対方向の力でドアを戸当りに押圧すると車輪Ｂが滑走面を離れてもドアを戸当りに押圧し続ける。図５０、５１の場合、車輪Ｂが滑走面を離れる瞬間にバネの力は急激に減少の一途をたどるが、回転体とドアの間は２つのリンクで連結され、ドアを戸当りに押圧した後も回転体を含めた３つのリンクは変形しバネの力を弱めてそれだけ開くときの力が小さくてよいことになる。

図４９は、ドアが閉まったときの車輪Ｂの位置をドアが戸当たりに当るときの位置から離すことによって、ドアを開くときの力を軽減するものである。図５０、５１の場合は閉まったドアを戸当たりから引き離す瞬間は、車輪Ｂの位置はドアを密閉するときの位置に 近い位置であるから、ドアを密閉する力と同等の力を反対側に作用させなければならない。即ち車輪Ｂが移動してからドアを戸当たりから引き離すのではなく、ドアが戸当たりから引き離れてから車輪Ｂが移動し始めるもので、車輪Ｂの移動と共にドアを開くに従いバネを弱い力で引き伸ばそうとするものである。

図４９の場合はドアが閉まる直前でドアに動慣性がつくと、車輪Ｂが滑走面を離れて摩擦がなくなり、一瞬にして車輪Ｂが滑走面を通過し終えることになるが、図５０、５１の場合はドアが閉まる直前でドアに動慣性がついても、車輪Ｂが滑走面を離れることなく滑走面を押圧し摩擦力で車輪Ｂは減速して滑走面上を移動する。

図５０は図１８（ｄ）（ｅ）（ｆ）に示した駆動部によってドアを回転させるもので、図５０においてドアＤは回転軸Ｏを中心に回転し回転体Ｊは回転軸Ｑを中心に回転する。回転軸先端の接続軸ＰにはアームＡの中間部が回転自在に軸支され、アームＡの片方の端部と回転軸に引きバネＶが取付けられ他方の端部に車輪Ｂが取り付けられ、車輪Ｂは引きバネＶの力によって滑走面Ｋを押圧する。

滑走面Ｋの内側は点ＱＱを中心とする円弧で、車輪Ｂが滑走面Ｋの内側を押し圧する力の作用線Ｆは中心ＱＱを通り、回転体Ｊは矢印→イ方向に回転し、車輪Ｂの回転軸Ｉｂとド
アに取り付けた接続Ｃ戸をリンクＡＡで連結することによってドアＤは図５０（ａ）に示すように閉まる方向→ロ方向に回転する。

ドアが閉まるに従い、僅かなドアＤの回転に対して、車輪Ｂは大きく点ＱＱを中心に円運動しドアの回転が減速される。又、ドア接続軸Ｃが点ＱＱに近づくに従い、車輪Ｂの移動方向と車輪ＢがリンクＡＡを牽引する方向が直角になり、車輪Ｂがドアを牽引する負荷がなくなるので一瞬にして滑走面ＫＫ上を移動し終えることになるが、閉まる直前にはドアに慣性力が付き滑走面ＫＫを押圧する。これにより車輪Ｂと滑走面ＫＫとの間に摩擦が生じ、それだけ車輪の移動は減速される。

ドアＤが閉まるに従い、力の作用線Ｆと回転軸Ｑとの間の距離Ｌが減少し、回転体Ｊに働く回転軸Ｑの周りの回転モーメントは減少するが、図５０（ｂ）に示すように車輪Ｂが滑走面ＫＫから離れるとバネの力は、回転体Ｊを回転させる力からアームＡを接続軸Ｐを中心に回転させる力となり、ドアの接続軸Ｃの円運動の接線方向の力ＦＦと回転中心Ｐとの距離ＬＬが小さくなり、それだけ大きくバネＶの力により回転モーメントがドアＤを当たりＧｄに押圧することになる。

車輪Ｂが滑走面ＫＫから離れて滑走面ＫＫＫの内側に当接すると、回転体Ｊは回転が逆方向→ハ方向になり、リンクＡＡと互いに接近する方向に回転する。ドアＤが戸当たりＧｄに当たって回転が止まったとき、車輪Ｂは滑走面ＫＫＫと遊離した位置にあってバネＶの力の全てがドアを戸当たりに押圧する力に変えられる。

車輪Ｂが滑走面ＫＫＫから離れてバネＶの長さが急激に縮むとき、回転体は左右に揺動するがドアＤの回転は殆んどない。ドアを開くとき、車輪が閉まるときに辿った経過の逆の経過を辿るものとすれば、ドアの僅かな回転で車輪Ｂを滑走面ＫＫの内面に戻さなければならない。このときドアを戸当たりに強く押し圧していればいる程、ドアを戸当たりから引き離す力が大きくなり、閉まったドアを開くには大きな力が必要となる。

図５０（ｃ）に示すように、点ＱＱを中心とする円周を内面に備える滑走面Ｋは、固定された部分Ｋと回転軸Ｉｋを中心に回転可能な滑走面ＫＫとで構成され、回転軸Ｉｋに仕込まれる捩りバネＶＶによって滑走面ＫＫは外側の滑走面ＫＫＫに密着している。滑走面ＫＫは車輪Ｂの移動に対して逆支弁として働き、ドアが閉まるとき、逆支弁は閉じたままで車輪Ｂを滑走面ＫからＫＫに移動させ、ドアが開くとき逆紙面ＫＫは開いて車輪Ｂを滑走面ＫからＫＫに移動させ、ドアが開くとき逆支弁ＫＫは開いて車輪Ｂを滑走面ＫＫＫからＫＫに戻すようにする。

閉まったドアを開くとき、車輪Ｂは図５０（ｂ）に示した位置から滑走面ＫＫＫに沿って移動し、滑走面ＫＫに戻されることなく滑走面ＫＫの内面の裏側を通過して、図１８８（ｃ）に示すように、滑走面ＫＫが回転して滑走面Ｋに戻される。車輪Ｂが滑走面ＫＫＫ上を移動するとき、溝に脱輪した車輪を長いスロープに沿って溝から引き上げるように、長い滑走面ＫＫＫ上を車輪Ｂが移動するとき、バネＶは一気にではなく徐々に引き伸ばされ、その間ドアは大きく回転する。このことによって強い力で密閉されたドアを、同等の強い力ではなく弱い力で軽く開くことが出来る。

図５１は図１８（ａ）（ｂ）（ｃ）に示した駆動部によってドアを回転させるもので、図５１においてドアＤは回転軸Ｏを中心に回転し回転体Ｊは回転軸Ｑを中心に回転する。回転体Ｊ先端の接続軸ＰにはアームＡの中間部が回転自在に軸支され、アームＡの片方の端部と回転体Ｊに連結する引きバネＶと車輪Ｂが取り付けられ、車輪Ｂは引きバネＶの力によって滑走面Ｋを押圧する。他方の端部にドアＤに連結するリンクＡＡが取付けられる。

滑走面Ｋの外側は点ＱＱを中心とする円弧で、車輪Ｂが滑走面Ｋの外側を押し圧する力の作用線Ｆは中心ＱＱを通り、回転体Ｊは矢印→イ方向に回転し、接続軸ＰＰとドアに取り付けた接続Ｃ戸をリンクＡＡで連結することによってドアＤは閉まる方向→ロ方向に回転する。

車輪Ｂが滑走面ＫＫから離れドアＤが戸当たりＧｄに当たって回転が止まったとき、車輪Ｂは滑走面ＫＫＫと遊離した位置にあってバネＶの力の全てがドアを戸当たりに押圧する力に変換される。

車輪Ｂが滑走面ＫＫＫから離れてバネＶの長さが急激に縮むとき、ドアＤの回転は殆んどない。ドアを開くとき、車輪が閉まるときに辿った経過の逆の経過を辿るものとすれば、ドアの僅かな回転で車輪Ｂを滑走面ＫＫの外面に戻さなければならない。このときドアを戸当たりに強く押し圧していればいる程、ドアを戸当たりから引き離す力が大きくなり、閉まったドアを開くには大きな力が必要となる。

図５１（ｃ）に示すように、点ＱＱを中心とする円周を外面に備える滑走面Ｋは、固定された部分Ｋと回転軸Ｉｋを中心に回転可能な滑走面ＫＫとで構成され、回転軸Ｉｋに仕込まれる捩りバネＶＶによって滑走面ＫＫは内側の滑走面ＫＫＫに密着している。

滑走面ＫＫは車輪Ｂの移動に対して逆支弁として働き、ドアが閉まるとき、逆支弁は閉じたままで車輪Ｂを滑走面ＫからＫＫに移動させ、ドアが開くとき逆紙弁ＫＫは開いて車輪Ｂを滑走面ＫからＫＫに移動させ、ドアが開くとき逆支弁ＫＫは開いて車輪Ｂを滑走面ＫＫＫからＫＫに戻すようにする。滑走面ＫＫは末端部ＫＥにおいて内側に曲げられ、車輪Ｂが滑走面を押す方向はドアを開く方向に働き、ドアを全開した状態で静止させる。

図５０，５１において、回転軸Ｑと回転軸Ｏとを２つのリンクで連結する場合は車輪Ｂの経路はドアを開くときも閉まるときも同じであるが、回転軸Ｑと接続軸Ｃとは３つのリンクで連結されているので車輪Ｂの経路はドアを開くときと閉まるときと別々になることが可能になる。滑走面ＫＫは末端部ＫＥにおいて内側に曲げられ、車輪Ｂが滑走面を押す方向はドアを開く方向に働き、ドアを全開した状態で静止させる。

閉まったドアを開くとき、車輪Ｂは図５１（ｂ）に示した位置から滑走面ＫＫＫに沿って移動し、滑走面ＫＫに戻されることなく滑走面ＫＫの内面の裏側を通過して、図５１（ｃ）に示すように、滑走面ＫＫが回転して滑走面Ｋに戻される。車輪Ｂが滑走面ＫＫＫ上を移動するとき、バネＶは一気にではなく徐々に引き伸ばされ、その間ドアは大きく回転する。このことによって強い力で密閉されたドアを、同等の強い力ではなく弱い力で軽く開くことが出来る。

通常ドアには閉まったドアが開かないようにラッチが取付けられ、ドアが閉まったときドアに取り付けられたラッチの爪が、ドア枠に取り付けられたラッチの穴に嵌り込んで、ドアが開かないようになる。このときドアを戸当りに密着させる必要がない場合、ドアを戸当りに接近しながらラッチの爪がラッチの穴に嵌り込むとき「所謂ドアを戸当りに押圧する力」は必要でも、一旦ラッチの爪が穴に嵌り込んでしまえば「所謂ドアを戸当りに押圧する力」はゼロになっていても問題はない。またドアを戸当りに密着させる必要もない。

通常のドアクローザには「ドアを戸当りに密着させる力」が強力に働いていて、閉まったドアを開くときから、この力に対抗して力が必要であり、更にドアを開くには更により強い力が必要であった。「所謂ドアを戸当りに押圧する力」はゼロになっていて、ドアに力が働いていない場合、閉まったドアを開くとき全く力は必要ではなく、緩んだバネをドアが全開するまでに引き伸ばせばよいことになる。

図５０，５１の場合車輪Ｂが滑走面ＫＫから離れてもドアを戸当りに押圧し続けているが、車輪Ｂが滑走面ＫＫから離れて引きバネＶが縮みきってドアを戸当りに押圧する力がゼロになったとすれば、この状態からドアを開く場合は力が要らない。またドアを戸当りに当るか当らないかに関係なくドアはどの位置でも静止する。

引きバネＶが縮みきってなく縮もうとして戸当りでバネの力が支持される場合ドアを戸当りに押圧する力が存在し、引きバネＶを伸ばそうとして滑走面でバネの力が支持された場合、ドアを戸当りから引き離す力が力が必要となる。ドアを開き始めるとき引きバネＶが縮みきっていて車輪Ｂが戸当りからも、また滑走面からも離れている場合、ドアは力を加えなくても自由に回転する。

図５０，５１の場合車輪Ｂが滑走面ＫＫから離れて引きバネＶが縮みきってない場合、ドアを戸当りに押圧し続ける。図５０，５１の場合回転軸Ｑと接続軸Ｃとは３つのリンクで連結されてい自由に変形可能であるので、ドアの回転が止まっても回転体Ｊは回転を継続できる。また回転体Ｊは回転すればするほどバネＶの力は弱まる。図５０（ｂ），５１（ｂ）に示す回転体Ｊの回転が止まっている状態は引きバネＶの長さが最小である位置であり、バネＶの力はそれ以前に戸当りを押圧したときの力より弱まっている。

図５２は滑走面が回転軸Qの周りを回転する場合で、図５２（ａ）はドアＤが全開状態から閉まっていく過程を示す。図５１（a）に示すように、ドアＤが閉まるに従い回転体Jは矢印→イ方向に回転し、車輪Bは滑走面末端Ikに向かって移動し、閉まったドアを開くとき車輪Ｂは図５２（ｂ）に示した位置から滑走面ＫＫＫに沿って移動し、滑走面ＫＫに戻されることなく滑走面ＫＫの内面の裏側を通過して、図５２（ｃ）に示すように、滑走面ＫＫが回転して車輪Ｂが滑走面Ｋに戻される。

リンクとそれに直列に連鎖する引きバネからなる駆動部の動作説明平面図（回転体にリンクが取り付く場合）
開くと閉まる力が蓄えられる引きバネ 開くと開く方向に力が働く引きバネ 開いた途中から開く力が要らなくなる引きバネ 開いた途中から僅かに開く方向に力が働く引きバネ

リンクとそれに直列に連鎖する引きバネからなる駆動部の動作説明平面図（回転体にバネが取り付く場合）
開いた途中から僅かに閉まる方向に力が働く引きバネ 開いた途中から僅かに開く方向に力が働く引きバネ (ａ)開いた途中から強く閉まる方向に力が働く引きバネ、（ｂ）開いた途中から初めは閉まる方向に最後は開く方向に力が働く引きバネ (ａ) 開いた途中から初めは開く方向に最後は閉まる方向に力が働く引きバネ、(ｂ)開いた途中から初めは弱く最後は強く開く方向に力が働く引きバネ (ａ)開いた途中から弱く閉まる方向に力が働く引きバネ、（ｂ）開いた途中から初めは閉まる方向に最後は開く方向に力が働く引きバネ

ドアを強く密閉しても開くとき力がかからないドアの駆動部で、
閉まる直前から密閉するまででのみ機能し開く途中は機能しない「リンクとそれに直列に連鎖する引きバネ」と車輪とからなる駆動部の動作説明平面図
回転体にリンクが取付き滑走面の内側をリンク先端の車輪が回転しながら移動する場合 回転体にリンクが取付き滑走面の外側をリンク先端の車輪が回転しながら移動する場合 回転体にリンクが取付き車輪に沿ってリンク先端の滑走面の外側が移動する場合 回転体にバネが取付き滑走面の内側をリンク先端の車輪が回転しながら移動する場合 回転体にバネが取付きを車輪に沿ってリンク先端の滑走面の内側が移動する場合

ドアを強く密閉しても閉まる速度があまり加速しない駆動部で、
円弧状のカム摺動面とカム車輪とバネからなる駆動部の動作説明平面図
閉まる直前から密閉するまででのみ機能し開く途中は機能しないカム摺動面 円弧状のカム摺動面がカム車輪を押圧してカム車輪が円運動する場合 円弧状のカム摺動面がカム車輪を押圧してカム摺動面が円運動する場合 カム車輪が円弧状のカム摺動面を押圧してカム車輪が円運動する場合

図１〜１４の引きバネ駆動部の実施例で、
閉まる直前で開き、風で閉まる前に止まるドアを紹介する平面図
、ドアが閉まる直前から戸当たりに当たるまで押圧力が働く機構説明平面図 ドアが戸当たりに当たる瞬間においてのみ押圧力が働く機構説明平面図

閉まる直前で開き或いは一旦停止状態になって風で閉まる前に止まるドアを紹介し、
「２つのリンクでドアを牽引する連結部の機構」を説明する平面図
リンクの先端が直角に曲げられる場合で、閉まったドアが開かないドア リンクの先端が直角に曲げられる場合で、閉まったドアが開くドア リンクの先端が直角に曲げられない場合で、閉まったドアが開くドア 長穴内を移動する車輪の機構で閉まる直前で開くドア 特許文献１図２４駆動部とドアを１つのリンクで連結するドア

閉まる直前に減速する装置の説明図
閉まる直前に減速する２つの円弧の滑走面 ドアの閉まる直前から偏心車輪に回転を伝えて減速する駆動部 ドアの閉まる直前から逆向き偏心車輪に回転を伝えて減速する駆動部 閉まる直前で減速するドアの平面図

直線運動を回転運動に変える減速装置の一瞬に縮まないバネの機構説明平面図
カム体とカム車輪による減速装置の平面図 ドミノ効果による減速装置の平面図 複数のドミノ効果による減速装置の平面図 振り子運動する減速装置の平面図 振り子運動する減速装置の動作説明平面図 反転するマグネットキャッチの平面図

ドアの閉まる直前の減速に慣性力を利用する減速装置の機構説明平面図
円弧状のカム摺動面がカム車輪を押圧する場合 カム車輪が円弧状のカム摺動面を押圧する場合 慣性力をすべて利用する減速装置の機構説明平面図

強く密閉するドアの機構説明平面図
トグルバネを利用する強く密閉するドアの機構説明平面図 回転半径を小さくして強く密閉するドアの機構説明平面図 ２枝回転体が反転して強く密閉するドアの機構説明平面図 直立した滑走面が倒伏して強く密閉するドアの機構説明平面図

急に開くドアを停止させるドアの機構説明平面図
急に開くドアを停止させるドアの機構説明平面図

ドアを強く密閉しても弱い力で開くことができるドアの駆動部の機構説明平面図
動慣性のついたドアを牽引する車輪が２つの長穴内を移動する場合 テコの支点が揺動する場合 ２つのリンクからなる回転体の駆動部分 ２つのリンクからなる回転体の機構説明平面図 ２つのリンクと車輪からなる回転体の駆動部分

ドアを閉めた後バネが緩む２つの滑走面からなるドアの駆動部の機構説明平面図
伸縮継ぎ手を持つ１つのリンクからなる回転体の駆動部分 ２つのリンクと凹面に沿う車輪からなる駆動部分の機構説明平面図 ２つのリンクと凸面に沿う車輪からなる駆動部分の機構説明平面図 滑走面が回転軸の周りを回転する場合

符号の説明

Ａ 連結部リンク
Ｂ 車輪
Ｃ ドアの接続軸
Ｄ ドア
Ｇ 当たり
Ｉ 回転軸
Ｊ 回転体
Ｋ 滑走面
Ｍ 渦巻き車輪
Ｏ ドアの回転軸
Ｐ 回転体の接続軸
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

Claims (2)

1. 互いに接近する２つ部分の片方に回転支軸Pを設けて、上記回転支軸PにリンクAが回転自在に軸支され、上記２つ部分の他方にジグザグ状の通路に設けて、上記リンクAの先端部に装着される車輪Bが、上記ジグザグ状の通路に沿って左右に往復しながら移動し、上記リンクAが振り子運動して上記２つの部分の間の距離が接近することを特徴とする減速装置であり、
   上記ジグザグ状の通路は滑走面Klと滑走面Krとを備え、上記車輪Bが上記滑走面Klに沿って移動するとき左に移動し、上記滑走面Klから離れて上記滑走面Krに沿って移動するとき右に移動して戻され、上記車輪Bの移動方向が逆転することを特徴とする減速装置。
2. 上記滑走面Klは上記２つ部分の他方に移動可能に取り付き、当りGl1に当接する静止位置と静止位置から離れた位置との間を揺動し、静止位置から離れた位置から静止位置に戻すバネUlを備え、上記車輪Bが上記滑走面Klから離れるとき静止位置に戻る減速装置であり、上記滑走面Klの移動方向が逆転することを特徴とする請求項1に記載する減速装置。

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