ドア
【課題】手を放すとどこからでも同じ力が作用して勝手に閉まるドアで、低速回転で閉止した後、衝撃を伴うことなく強くドアを密閉するにもかかわらず、ドアを開くときにドアが重たく感じられない特徴を持ち、バネで動くにも拘わらず、ドアの回転速度を微調整することが出来るドアを提供する。
【解決手段】
開いたどの位置からも一定の回転力で始動させるようにしたカム体とカム車輪からなる駆動部を調節して、回転速度をかろうじて動く速度に設定し、回転時にだけ作用するバネから密閉時にのみ作用するバネにリレーすることで閉まる直前に一旦停止し、且つ低速回転の後に減速しながら強く密閉する機能を持ち、ドアに伝える回転力の大きさを制御することで摩擦抵抗を使わず減速する構造的特徴を持つ。
【解決手段】
開いたどの位置からも一定の回転力で始動させるようにしたカム体とカム車輪からなる駆動部を調節して、回転速度をかろうじて動く速度に設定し、回転時にだけ作用するバネから密閉時にのみ作用するバネにリレーすることで閉まる直前に一旦停止し、且つ低速回転の後に減速しながら強く密閉する機能を持ち、ドアに伝える回転力の大きさを制御することで摩擦抵抗を使わず減速する構造的特徴を持つ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はドアに関する
【０００２】
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も勝手に閉まるドアに関するものである。何処から手を離してもドアが閉まる途中で止まらないようにするには、ドアに回転力が作用し続ける必要があり、ドアに力が作用するとドアの回転速度は加速するので、ドアが閉まるに従いドアの回転速度は加速し、ドアが閉まったときドアの回転速度は最高値に達して、激しい衝撃音を伴うことになる。
力が作用すると運動速度は加速する、何処においてもドアに力が作用するので、たとえ減速しても減速されながらドアの回転速度は加速の一途をたどる。本発明はドアが閉まる直前（以下、閉止直前という）に最高値に達した回転速度を減速して衝撃を緩和し、しかもドアを戸当たりに当たる時（以下、密閉時という）まで回転させて確実に密閉するようになされたものである。
【０００３】
ドアには閉まったドアが再び開かないように、ドア側面に取付けたラッチがドア枠に施された穴に嵌り込む逆転防止装置（以下、ラッチ装置という）が付いており、ドアを戸当たりに当てるまでに、ドアの回転に加えてラッチ装置を作動させる仕事が追加される。
従ってドアが勝手に閉まるようにするバネの力よりもドアを戸当りに押圧し密閉する力のほうが大きいことになる。しかも、バネの力が弱まった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。
ドアを開き始めるとき、バネの力は上記の「戸当りに押圧するための最大の力（以下、密閉力という）」であり、ドアを開くときこれを初期値にして、バネの力は増加する。即ちドアを開くとき、強くした密閉力は最後まで影響を与える。本発明はドアを開くときの力を最小限に留めて、しかも密閉力を最大にするようになされたものである。
【０００４】
ドアが閉まる過程において最後まで強い力が働くとそれだけ慣性力が閉まるに従って大きく成長することになり、ドアが閉まったときの衝撃が大きくなる。通常ドアクローザと呼ばれる商品は油の粘性抵抗やその他の摩擦抵抗によって慣性力によって生じたドアの加速に抵抗をかけて減速するもので、この抵抗に打ち勝って回転させるため、バネの力を更に強める結果となり、ドアを開く際、更に重たく感じるようになった。
本発明はドアを閉める回転作業と最後に密閉する作業を別々に処理して、ドアを閉めるバネが閉まるときに限って作用して、ドアを密閉する際働かないようにするもので、ドアを開くときドアが重たく感じないようにするものである。
【背景技術】
【０００５】
従来のドアの閉止装置、例えば特許文献１〜５は、ドアを最後に密閉する力でドアを全開状態から閉止するまで回転させるものであって、本願のように、ドアを回転させる範囲を全開状態から閉止直前までに留める回転装置と、閉止直前から閉止にいたる範囲に限ってドアを回転させる密閉装置ではない。本願の密閉装置では密閉力を強くしてもドアの回転は速くならないが、従来のドアの閉止装置では密閉力を強くすればするほどドアの回転が速くなり、抵抗をかけて減速する必要になった。
特許文献１〜５に限らず従来の減速装置は密閉力に反対方向の力を負荷して密閉力を弱めるものであり、本願の装置は密閉力を温存しながら回転力を弱めるもので、摩擦抵抗などの反対方向の力を負荷して密閉力を弱めるものではなく力の働く方向を変えることによって回転力を増減して制御するもので、ドアの閉止と密閉に必要な力を最小限にしている。
【０００６】
特許文献１〜５は閉止直前に減速或いは一時停止させるドアの緩衝装置に関するものであり、これらの緩衝装置には本願の密閉装置のように密閉する機能を備えていない。また特許文献４，５の緩衝装置はドアの取手に近い位置でドアの回転軸から離れた位置に取り付けられ、ドアの回転軸から離れた位置の長い円周の軌跡に対してブレーキをかける距離が短くいので、ブレーキのかかる時間は短くなり、減速は殆んど衝突に近い状態になる。特許文献４，５やその他一般の緩衝装置は強い密閉力を温存して閉止するドアを止めようとするものであり、本発明のように密閉力を失ったドアを減速しようとするものではない。
特許文献６〜９は本願出願人のドアに関する一連の発明であり未公開であるが、既に本願の回転装置と密閉装置について記載している。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１７７４２５
【特許文献２】特開２００６−６３５５７
【特許文献３】特開２００７−３９９１７
【特許文献４】特開２００３−２８６７８７
【特許文献５】特願２００６−１４４４１９
【特許文献６】特願２００７−０８７５６１
【特許文献７】特願２００７−１９８２４８
【特許文献８】特願２００７−２６５６０３
【特許文献９】特願２００７−３１９５４１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明のドアは、どこからでも手を放すと同じ力が作用して勝手に閉まるドアで、低速回転で閉止した後、衝撃を伴うことなく強くドアを密閉するにもかかわらず、ドアを開くときにドアが重たく感じられない特徴を持ち、バネで動くにも拘わらず、ドアの回転速度を微調整することが出来るドアを提供するもので、ドアが閉まる前に一旦停止するドアを提供するものである。即ち、一般に普及している油の粘性抵抗によって閉止速度を減速するドアクローザと同等以上の性能を有することを目的にしている。
低速回転でどこからでも手を放しても止まったままにならず、かろうじて閉まり始めるようすることで、ドアを開いたどの位置においても、かろうじて閉まり始めるために必要な力以上の力が働かないようにすることであり、ドアを開くときにドアが重たく感じられないようにするには、ドアを開くときに初めから終わりまで均等の力でドアを開くことである。
「ドアクローザと同等以上の性能を有する目的」を達成するための第一の課題は、ドアに働く回転力が「止まったままにならずに、かろうじて閉まり始めるようする必要で且つ十分な最小の力」であって、ドアを開いたどの位置においても、常に一定であるようにすることである。
【０００９】
通常のバネで動くドアはバネを調節してドアの回転速度を調節しようと試みても、止まってしまうか、動くとしても早くドアが閉止するかのどちらかであり、ドアの回転速度を調節できない。
ドアに働く回転力である「止まったままにならずに、かろうじて閉まり始めるようする必要で且つ十分な最小の力」はドアによって異なり、本発明においても、１つの回転伝達装置で全てのドアに対応できることと、１つのドアに対してもドアの回転速度を最低速度に調節できることが必要である。
「ドアクローザと同等以上の性能を有する目的」を達成するための第ニの課題は、ドアに働く回転力を調節することである。
【００１０】
ドアを密閉する力はドアを回転させながらドア側面に仕込んだラッチを回転させる仕事をするので、単にドアを閉止する力よりも強く、上述の弱い回転力で閉止するドアはラッチを回転させることなく停止しドアを密閉するに至らない。
バネの力はドアが開くに従い大きくなり、通常のドアクローザでは上記の密閉する強い力に加えてドアが開くに従い大きくなる力が加算されるためドアを開くときにドアが重たく感じられるが、本発明のようにカム車輪とカム体摺動面とによる回転伝達装置では、ドアを開くときに上記の密閉する強い力が影響しないように出来る。
「ドアクローザと同等以上の性能を有する目的」を達成するための第三の課題は、上記の密閉する強い力がドアを開くときに影響しないようにしてドアを密閉するときにだけ働くようにすることである。
【００１１】
本発明のドアが低速で閉止するとしても常にドアに回転力が働いている以上は加速しており、ドアの閉止時に強い衝撃を伴う。第三の課題の「密閉する強い力がドアを密閉するときにだけ働くようにする装置」が加速されたドアを減速しながら密閉する装置でなければ、ドアの閉止直前でドアを密閉する強い力が作用すると、更にドアの回転は加速するので、
衝撃を伴うことなく強くドアを密閉するための第四の課題は、ドアを減速しながら密閉する装置である。この密閉装置の密閉に伴う動作に伴うドアの回転を出来るだけ小さくすることによって、即ち密閉装置の作動ができるだけ瞬間的に実行されることによって、更なるドアの回転の加速を最小に留めることができる。
【００１２】
本発明の最も困難とするところは、カム体摺動面がカム車輪に一定の押圧力を作用させることであるが、カム体摺動面がカム車輪に働く押圧力が一定でなくても、カム車輪がカム体摺動面上を移動する速度にそれほど影響するものではないので、むしろドアを密閉する作業を上述のようにカム体摺動面の形状を変化させる手段に頼るよりも、バネの力の調整によるほうが、閉止作業とドアの密閉作業を別個に取り扱い調節することが出来、ついでにドアの閉止作業とドアの密閉作業との間の引き継ぎにドアの一旦停止状態を挿入することが出来る。第五の課題は、ドアの閉止作業にだけ携わるバネとドアの密閉作業とにだけ携わるバネとを分離してドアの閉止作業からドアの密閉作業に引き継ぐようにするリレー装置である。
【００１３】
オイルダンパーを用いたドアクローザが取り付くドアは、強風にあおられてもドアが閉まる前に停止する機能があり、本発明のドアが「オイルダンパーを用いたドアクローザと同等以上の性能を有する目的」を達成するためには、強風にあおられてもドアが閉まる前に停止する機能を有する必要がある。これが第六の課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
ドアを開くときにドアが重たく感じられないようにする手段で、ドアに働く回転力が「止まったままにならずに、かろうじて閉まり始めるようする必要で且つ十分な最小の力」であって、ドアを開いたどの位置においても、常に一定であるようにする第一の課題を解決するための手段は、
「カム体回転軸の周りを回転自在に軸支されるカム体に設けられたカム体摺動面に沿って、回転体回転軸の周りを回転自在に軸支される回転体の先端部に設けられた回転支軸に取付けたカム車輪が移動して、上記カム体摺動面が上記カム車輪を押圧して上記回転体を回転させる回転伝達装置において、上記カム車輪と上記回転支軸とを通る押圧力の作用線が回転体回転軸と一定の距離を保つようにしたカム体摺動面の形状」である。
【００１５】
「上記カム車輪が上記カム体摺動面を押圧して上記カム体を回転させる回転伝達装置」には図１〜５に説明する凹面のカム体摺動面がカム車輪を回転体回転軸に向かって押圧する回転伝達装置と、図６に説明する凸面のカム体摺動面がカム車輪を回転体回転軸に向かう方向と反対方向に押圧する回転伝達装置とがあり、共にカム体摺動面の形状は「上記カム車輪と上記回転支軸とを通る押圧力の作用線が回転体回転軸と一定の距離を保つ形状」である。
【００１６】
「上記カム車輪と上記回転支軸とを通る押圧力の作用線が回転体回転軸と一定の距離を保ようにしたカム体摺動面の形状」は図１〜５に説明する凹面のカム体摺動面についても、図６に説明する凸面のカム体摺動面についても、
「回転体回転軸Ｏを中心とする円Ｒｂ上に等分に配した点ｂｉ（ｉ＝０，１，２、・・・）を通る接線Ｔｉ（ｉ＝０，１，２、・・・）が回転体回転軸Ｏを中心とする仮想円Ｒａの接点ａｉ（ｉ＝０，１，２、・・・）に接するとして、
上記点ｂｉを通り上記接点ａｉを中心とする次の円弧の始点ｂｉに、上記点ｂｉ−１を通り上記接点ａｉ−１を中心とする前の円弧が交わるように、上記前の円弧をカム体回転軸Ｑを中心に回転移動して、上記次の円弧に上記前の円弧を連続し、更に移動した前の円弧の始点ｂｉ−１に、前の円弧の前の円弧を連続して作図されるカム体摺動面の形状」である。
【００１７】
ドアを開いたどの位置においても、常にドアに働く回転力が一定であるようにする第一の課題を解決するための手段は、上述の図１〜６に説明するカム体摺動面がカム車輪を押圧して回転体を回転させるものと図７，８に説明するカム車輪がカム体摺動面を押圧してカム体を回転させるものとがある。
カム車輪がカム体摺動面を押圧してカム体を回転させ場合の「カム車輪とカム体摺動面との間で働く押圧力の作用線が回転体回転軸と一定の距離を保ようにするカム体摺動面の形状」は図８に説明するようにインボリュート渦線である。形状がインボリュート渦線であるカム体摺動面に押圧力が作用するときカム体の移動軌道に関係なくカム体が一定の回転力で回転するので、この回転伝達装置は
「形状がインボリュート渦線であるカム体摺動面にカム車輪が押圧力を作用させてカム体を一定の回転力で回転させる回転伝達装置で、且つカム体の回転力でカム車輪に一定の押圧力を作用させる移動装置」である。
【００１８】
図７，８に説明する形状がインボリュート渦線であるカム体摺動面に押圧力が作用するときカム体の移動軌道に関係なくカム体が一定の回転力で回転するが、図１〜６に説明するカム体摺動面がカム車輪を押圧して回転体を回転させる回転伝達装置では、カム体に作用する回転力がカム体の移動軌道に関係し、図９〜１５に説明するように
「上記カム体回転軸と上記回転体回転軸とに間の距離が変化するカム車輪とカム体とによる回転伝達装置」や「上記カム車輪の上記回転支軸と上記回転体回転軸との間の距離が変化するカム車輪とカム体とによる回転伝達装置」は回転体を回転させる回転力を調節することが出来、「ドアに働く回転力を調節する」第ニの課題を解決する手段である。
この手段は止まってしまったドアを再び動き出すように調節し、ドアを回転させるには力不足の状態を解消させることによってドアの閉止速度を止まるか止まらないかの最低速度に調節するもので、カム体摺動面がカム車輪に働く押圧力の方向を変化させて調節するものである。通常のドアクローザのようにドアを閉止する力の方向と反対方向に抵抗その他の力を作用させるものではないので、ドアを開くときの力がそれだけ軽減される。又摩擦抵抗による減速装置ではないので、磨耗がなく、また性能の低下はなく安定している。
【００１９】
第三の課題の「上記の密閉する強い力がドアを開くときに影響しないようにしてドアを密閉するときにだけ働くようにする」手段は図１５〜１８に説明するように、
「上記カム体摺動面の上記カム体回転軸に近い部分を直線或いは凸面にして、上記カム車輪が上記カム体回転軸に近い部分にあるとき、上記カム車輪と上記回転支軸とを通る押圧力の作用線が回転体回転軸との距離を大きく変化させるカム体摺動面をもつ回転伝達装置」であり、ドアを開くときに影響しない「カム体摺動面がカム車輪を押圧する強い力」が、ドアが閉まる直前に大きくその威力を発揮するようになる。
【００２０】
第四の課題のドアを減速しながら密閉する装置は図１９〜２１に説明するように、
「カム体回転軸の周りを回転自在に軸支されるカム体に設けられた凹面或いは凸面のカム体摺動面に沿って、回転体回転軸の周りを回転自在に軸支される回転体の先端部に設けられた回転支軸に取付けたカム車輪が移動して、上記カム体摺動面が上記カム車輪を押圧して上記回転体を回転させる回転伝達装置で、上記カム車輪と上記回転支軸とを通る押圧力の作用線が上記凹面或いは凸面の焦点を通るようにしたカム体摺動面をもつ回転伝達装置」であり、この装置はドアが閉止する直前で「凹面或いは凸面の焦点を通るようにした押圧力の作用線」がかならず回転体回転軸を通るか接近するかして、ドアの回転を停止させるか減速するかの状態にする。
凹面のカム体摺動面の１例として円弧のカム体摺動面を、また凸面のカム体摺動面の１例として直角に折れたカム体摺動面を図１９に示し、それぞれの実施例を図２０，２１に示す。
【００２１】
図１９に説明するようにこの装置を
「上記カム体回転軸と上記回転体回転軸とに間の距離が変化する回転伝達装置」とすることによって動き出すように調整し第四の課題のドアを減速しながら密閉する課題を解決する。またこの装置がドアの回転を伴わず作動するものとするために図２０、２１に説明するように、「上記カム体回転軸が回転移動する回転伝達装置」とする。
【００２２】
「ドアの閉止作業にだけ携わる回転伝達装置とドアの密閉作業にだけ携わる回転伝達装置とを備える回転伝達装置」は例えば図２２、２３に説明するように「ドアの閉止作業にだけ携わる摺動面」に「ドアの密閉作業にだけ携わる摺動面」を連続して１つのカム体摺動面にした最も簡単な構造のものと、図２４〜２７に説明するように「ドアの閉止作業にだけ携わる摺動面」と「ドアの密閉作業にだけ携わる摺動面」とを分離して、ドアの閉止作業の後にドアの密閉作業を引き継がせるものがあり、この場合ドアの閉止作業とドアの密閉作業を別個に取り扱い調節することが出来、ドアを最も弱い力で回転させ、最も弱い力で密閉するように出来る。またドアの閉止作業とドアの密閉作業との間の引き継ぎにおいて、ドアを回転させる仕事以外の仕事をすることによって、ドアの一旦停止状態を挿入することも可能となる。
図２４、２５の実施例は「上記カム車輪と上記回転支軸とを通る押圧力の作用線が回転体回転軸と一定の距離を保つようにしたカム体摺動面と、それに沿って円運動するカム車輪と、上記カム車輪と上記回転支軸とを通る押圧力の作用線が上記凹面或いは凸面の焦点を通るようにしたカム体摺動面と、それに沿って円運動するカム車輪とを備え、
上記カム車輪と上記回転支軸とを通る押圧力の作用線が上記凹面或いは凸面の焦点を通るようにしたカム体摺動面に上記カム車輪が接触するとき、上記カム車輪と上記回転支軸とを通る押圧力の作用線が回転体回転軸と一定の距離を保つようにしたカム体摺動面に上記カム車輪が接触しないようにした回転伝達装置」であり、
図２６、２７の実施例は「上記カム車輪と上記回転支軸とを通る押圧力の作用線が上記凹面或いは凸面の焦点を通るようにしカム体摺動面と、それに沿って円運動するカム車輪とを備え、
上記カム車輪が接触するとき回転し、接触しないとき回転しない上記カム体摺動面を有する回転伝達装置」である。
【００２３】
第五の課題の、「ドアの閉止作業にだけ携わるバネ」と「ドアの密閉作業にだけ携わるバネ」とを別にするバネの機構と、「ドアの閉止作業からドアの密閉作業への引継ぎ」は図２８に説明し、「ドアの密閉作業にだけ携わるバネ」は図２８〜３３に説明する。図２８に説明する「ドアの密閉作業にだけ携わるバネ」は
「ドア枠に取り付けられるプレートに取付けられる回転軸に固着する回転体と、該回転体の該回転軸と反対側の端部に設けられる回転支軸と、中間の連結軸で連結されるリンクとバネと、該リンクの片方の側面に接触する当りと、上記プレートに取付けられる固定支軸とを備え、
上記リンクの連結軸の反対側の接続軸が上記回転支軸に回転自在に軸支されるとき、上記リンクの両端の接続軸の間の距離が上記回転支軸と上記回転軸との間の距離であるようにし、且つ上記当りを上記回転体に取付けて、
或いは上記リンクの連結軸の反対側の接続軸が上記固定支軸に回転自在に軸支されるとき、上記リンクの両端の接続軸の間の距離が上記固定支軸と上記回転軸との間の距離であるようにし、且つ上記当りを上記プレートに取付けて、
上記回転体の回転の途中までは上記リンクの回転が上記当りによって止められ、上記連結軸を上記回転軸の位置に留めるようにして上記バネが伸縮しないようにして、上記回転体の回転の途中からは上記リンクと上記当たりが離れて、上記連結軸が回転軸の位置から離れるようにして上記バネが伸縮するようにし、上記回転体に回転の途中から作用するバネ」である。
【００２４】
図２９〜３３に説明する「ドアの密閉作業にだけ携わるバネ」は
「前記リンクに車輪が取り付き、前記リンクが前記当たりから離れたあと、該車輪が前記プレートに取付けられる滑走面に沿って移動することで、前記連結軸を前記回転軸の位置に留めるようにして前記バネが伸縮しないようにして、
或いは前記リンクに滑走面が取り付き、前記リンクが前記当たりから離れたあと、該滑走面が前記プレートに取付けられる車輪に沿って移動することで、前記連結軸を前記回転軸の位置に留めるようにして前記バネが伸縮しないようにして、
前記回転体が更に回転し、上記滑走面と上記当たりが離れて、上記連結軸が回転軸の位置から離れるようにして上記バネが伸縮するようにし、上記回転体に回転の途中から作用するバネ」である。
【００２５】
上述の「ドアの密閉作業にだけ携わるバネ」と「ドアの閉止作業にだけ携わるバネ」とによる回転機構はこれだけで、ドアを低速で閉止した後強く密閉する機能を有しているが、ドアの回転に対して装置の回転体の回転が大きい場合など、バネの伸縮に負荷がかからなくなるとバネが一瞬に縮まる性質から、ドアを減速する機能がなくなる場合があり、閉止直前の減速は期待できない。これに対して「カム体とカム体摺動面とによる回転伝達機構」は強く密閉する機能に限界があり、このバネの機構によって回転するものでもあり、バネの機構と互いに機能を補い合うものである。
強風にあおられてもドアが閉まる前に停止する機能を有する必要がある。これが第六の課題である
【００２６】
「強風にあおられてもドアが閉まる前に停止する機能を有する」第六の課題を解決する手段は、
「駆動する回転軸に固着される回転体の該回転軸と反対側の端部に設けられた接続軸とドアの接続軸とを２つのリンクによって連結し、ドアが全開状態から閉まる直前までは上記２つのリンクが一直線を保ち、ドアが閉まる直前で上記回転体とそれに連結するリンクが側面で互いに接触して一体となり、
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て、上記回転体の回転によってドアが開く方向に回転し、ドアに力が作用しても動かない状態にするドアの連結部を有するドア」であり、このドアは上述した本発明の「減速して回転する駆動部」によって回転することで、ドアが閉まる前に一旦停止状態になるが、単にバネで動く場合は、ドアが開く方向に回転したあと、バネが無負荷状態になって、一瞬にしてバネが縮みドアが閉まる前に一旦停止状態にならない。カム体とカム車輪とからなる駆動部の場合、ドアが開く方向に回転させるために時間が経過して緩慢に回転させることになり、ドアを回転させる必要のない一旦停止状態になっても駆動部が無負荷状態にならないので、一瞬にしてバネが縮み駆動部一瞬にして回転を終えることはない。
【発明の効果】
【００２７】
通常ドアクローザと呼ばれる商品はドアを閉める回転作業と最後に密閉する作業を１本のバネで処理するため、ドアを開いてバネを引き伸ばす際、バネの力はドアを密閉する強い力から始まってどんどん強くなり、何処から手を離しても勝手に閉まるようにする以上の力が蓄えられる。これがドアを開く際、ドアが重たく感じる要因の１つであり、我々はドアクローザが取り付けられたドアを重たく感じているにもかかわらず、慣れてしまって意識しないようになっていて不便さを感じてないようになっている。また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る原因でもあり、ドアに指などを挟む事故の原因でもある。通常のドアクローザはともすれば、単に勝手に閉まる機能をつけるだけで、せっかく抵抗なく回転するドアにわざわざ抵抗をつけて回りにくくしただけの結果になっている。
【００２８】
本発明のドアにおいては、ドアに回転を与えるバネはドアの回転軸に近い位置に取り付けられ、しかも何処から手を離しても勝手に閉まるようにバネの力を必要最小限に微弱にして、ドアの開閉する際、バネをドアに取付けたとことも感じ取れないようにしている。
また本発明ではドアに作用する力の方向をドアの回転の接線方向から半径方向に移行させることによって、密閉時にはバネの力の最大値を、全開時には最小値を作用させるようにしている。またドアの回転量に対してバネの伸縮量を少なくして、ドアの開閉に力がかからないようにしている
【００２９】
玄関ドアのように外壁に取り付けられるドアクローザは、ドアクローザを取り付ける骨組の強度が強く強力なバネで作動するドアクローザを支持することが出来るが、室内に取り付ける場合、取付け部分がともすれば木造であるように骨組の強度が弱く、又使用頻度が高いため、取付け部分の骨組が壊れたり、取付けボルトが抜けたりする。本発明の強力なバネで作動するものではないので、ドアの回転時にドアが受ける反力が小さく、強度が弱い骨組にも取付けることができる。また本願図面に示した全ての実施例において本願の閉止装置はドアのドア枠に対面しない外面に取り付けられ、装置がドアとドア枠に挟まれる領域内に入らないので、開口部を通過する人の邪魔にならない。
【００３０】
本発明のカム体とカム車輪による回転伝達装置は、一定の押圧力を一定の回転力に変換するもので、逆に使用すれば一定の回転力を一定の押圧力に変換するものとなる。図１〜７の回転伝達装置は一定の重力が働く重量物を回転させる手段でもあり、図８の回転伝達装置は上下に移動させる手段でもある。これは初めから終わりまで一定の力で均等に力を作用させることにより、必要とする力の上限を低く抑えるもので、手動や出力の小さなモータなど小さな力で重量物を移動させるとき有効な手段となる。
【００３１】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
通常カム体とカム車輪との組み合わせは、カム体の回転をカム車輪の直線往復運動に変えるものである。本発明はカム体の回転をカム車輪の円運動に変えるものである。或いはカム車輪の円運動をカム体の回転に変えるものである
カム車輪に沿ってカム体の摺動面が移動するときカム体とカム車輪との接点には押圧力が作用し、押圧力の作用線がカム体回転軸との間に距離が生まれて、カム体回転軸の周りに回転力が働く。
本発明のカム体の摺動面の形状は、上記押圧力の作用線とカム体回転軸との間に距離を一定にするもので、カム体とカム車輪との接点に一定の押圧力が作用させたときカム体回転軸の周りに一定の回転力が働くようにするものである。
本願図面に図示する力の作用線のすべては、力の作用線の方向を表すもので、図示される力の作用線の長さは力の大きさを表すものではない。
【００３３】
図1〜８に例示するように本発明のドアの駆動部は、回転体回転軸を中心に円運動するカム車輪Ｂがカム体回転軸を中心に回転するカム体摺動面Ｋに沿って移動することにより、回転体Ａ或いはカム体ＫＫの回転を生み出すものである。図１〜６に示すようにカム体ＫＫの回転によって回転体Ａが車輪を押圧する場合と、図７，図８に示すように回転体Ａの回転によってカム体ＫＫが回転する場合とがある。
【００３４】
本発明のドアはどこで手を放しても止まったままにならずに、かろうじて閉まる方向に動き始める力が働いているようにするもので、最小の速度で回転するドアは最小の力によって回転し、どの位置においても、かろうじて動き始める力以上の力が働かないようにするものである。即ち、どの位置においてもドアに同じ回転力が働くようにするものである。
【００３５】
本発明のドアは開くことによってバネに閉める力を蓄えて、ドアから手を放したとき、ドアがどの位置にあっても止まったままではなく必ず閉まり始めるようにするもので、どの位置においても止まったままではなく必ず閉まり始めるために必要で最小の力をドアに作用させることにより、ドアを開くときどの位置においても開く力が一定しており必要以上の力が要求されないように設計している。このようにかろうじて止まったままにならない力で閉まるドアは、ドアを開くとき強い力が要らないだけでなく閉まる速度が加速することが少なく、ドアの閉止時の衝撃も少ない。
【００３６】
図１〜８はどの位置においても回転体に同じ回転力が働くようになるカム体摺動面Ｋの形状を提供するもので、車輪Ｂとカム体摺動面Ｋの任意の接点ｂにおいて、車輪Ｂに働く押圧力の作用線Ｆｂが回転体Ａの回転中心Ｏと一定の距離を保つようにするものである。即ち車輪Ｂとカム体摺動面Ｋの任意の接点ｂにおいて、カム体摺動面Ｋに垂直な垂線Ｔが共通の仮想円Ｒの接線であるようにするものである。
【００３７】
図１は本発明の実施例を示し回転軸Ｑを中心に回転するカム体ＫＫの摺動面Ｋが、回転軸Ｏを中心に回転するアームＡの先端の回転支軸Ｉｂに取付けた車輪Ｂを押圧して、カム車輪Ｂがカム体摺動面Ｋに沿って転動移動することによりアームＡに回転を与えるもので、本発明のドアの駆動部の一例を説明するものである。
引きバネＶは片端をカム体ＫＫの接続軸Ｓｋに接続し多端を接続軸Ｓｗに固定して、且つ回転軸Ｑを中心とする円周のガイドレールＫｓに沿って伸縮するようにして、カム体の回転と引きバネＶの長さの変化が比例するようにしている。引きバネＶの引張力の作用線Ｆｖは円周Ｑｓの接線であり、回転軸Ｑから一定の距離を保つ。従ってカム体の回転とカム体に働く回転モーメントＭｋは比例する。
【００３８】
カム体ＫＫが図中矢印イ方向に回転すると、カム車輪Ｂは回転軸Ｏを中心に図中矢印ロ方向に公転して、カム車輪Ｂとカム体摺動面Ｋとの接点ｂを通る押圧力の作用線Ｆｂと回転軸Ｑとの距離Ｌｂは減少する。カム体に働く回転モーメントＭｋと距離Ｌｂが共にカム体の回転にほぼ比例して増加し、カム体に働く回転モーメントＭｋが押圧力Ｆｂと距離Ｌｂとの積であることから、押圧力Ｆｂはカム体摺動面Ｋ上のカム車輪の位置に関係なくほぼ一定である。図1（ａ）はドアが全開した状態、図１（ｃ）は閉止した状態、図1（ｂ）はその途中の状態を示している。
【００３９】
全開状態からドアが閉まるに従い引きバネの長さが減少し、バネの力が弱くなってカム体ＫＫに働く回転モーメントＭｋは小さくなるが、カム車輪Ｂが回転軸に近づくことによってテコの原理でカム車輪Ｂを押圧する力を一定にするようにしている。
図２はカム車輪Ｂに一定の押圧力が作用するものとして、アームＡに一定の回転モーメントを与えるカム体ＫＫの摺動面Ｋの形状を定義するものである。
【００４０】
図２（ａ）においてカム車輪Ｂは回転軸Ｏを中心に回転するアームＡの先端の支軸Ｉｂに軸支されている。点Ｏは仮想円Ｒａと円Ｒｂの中心で、円Ｒｂは点Ｏを中心に一定の距離を保って公転するカム車輪Ｂの点Ｏから最も遠い点の軌跡である。円Ｒｂ上の各点ｂ０、ｂ１、ｂ２・・・は中心角Θ０、Θ１、Θ２・・・に対応している。直線Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２は点ｂ０、ｂ１、ｂ２・・・を通り、仮想円Ｒａに接する接線であり、点ａ０、ａ１、ａ２・・・はそれぞれの接点である。半径ｒ０、ｒ１、ｒ２・・・は点ａ０と点ｂ０、点ａ1と点ｂ１、点ａ２と点ｂ２・・・の間の距離であり、円Ｒａ円Ｒｂとが同心円であるから半径ｒ０、ｒ１、ｒ２・・・は全て等長である。円弧Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２・・・はそれぞれ接点ａ０、ａ１、ａ２・・・を中心とする半径ｒ０、ｒ１、ｒ２・・・の円の一部である。又全ての円弧は半径を同じくし、点Ｏを中心とする円Ｒｂに限りなく近似する。
【００４１】
ここで円弧Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２・・・を摺動面とする図示されないカム体が、回転軸Ｑを中心に図中矢印→イ方向に回転し、車輪Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２・・・を押圧し、回転軸Ｏを中心に図中矢印→ロ方向に公転させるものとすれば、円弧Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２・・・が円Ｒｂと僅かな角度で交差し、円弧Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２・・・の僅かな回転で車輪Ｂを大きく移動させる。
カム車輪Ｂと接する摺動面形状は限りなく円Ｒｂに近似し、等長の半径ｒ０、ｒ１、ｒ２・・・を持つ円弧であり、図1に示されたカム体摺動面Ｋを分割してどの位置を取り出しても合同な円弧Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２・・・であって、図１に示したカム体摺動面Ｋが同じ円弧の集合体であると仮定することが出来る。
【００４２】
接線Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２・・・はカム体摺動面Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２・・・がカム車輪Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２・・・を押圧する力の作用線であり、仮想円Ｒｏに接していることから点Ｏとの距離が一定である。このことはカム体摺動面Ｒがカム車輪Ｂを押圧する力が一定であれば、回転軸Ｏを中心に回転するアームＡに働く回転モーメントは一定であることを意味している。
図２（ａ）において渦線Ｋ２は円弧Ｒ２であり、渦線Ｋ１は円弧Ｒ０、Ｒ１を点Ｑを中心に回転移動し、円弧Ｒ２に連続させてたものである。連続した渦線Ｋ１Ｋ２は図１に示したカム体摺動面Ｋを形成する。渦線Ｋ１Ｋ２を摺動面とし、回転軸Ｑを中心に回転する図示されないカム体がカム車輪Ｂを押圧して回転体Ａを回転させるとき、カム車輪Ｂはカム体摺動面Ｋ１Ｋ２に沿って移動し、カム車輪Ｂがどの位置にあっても同じ回転力が働くことになる。
【００４３】
図２（ｂ）は渦線Ｋ１Ｋ２の作図方法を説明するもので、円弧Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２のそれぞれが点Ｑを中心に回転して円弧Ｋ０，Ｋ１，Ｋ２に移動するとき、ｂ０、ｂ１、ｂ２の各点も点Ｑを中心に回転して点ｋ０、ｋ１、ｋ２に移動し、円弧Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２の中心ａ０，ａ１，ａ２は点Ｑを中心にして回転し点ａｋｏ，ａｋ１，ａｋ２に移動する。点ａｋ０，ａｋ１，ａｋ２は円弧Ｋ０，Ｋ１，Ｋ２の中心である。
次に作図方法について説明する。
円弧Ｒ３の始点ｂ３に連続する円弧Ｋ２は、点ａ２の点Ｑを中心に円運動する軌跡Ｒａ２上で、点ｂ３から距離ｒ２にある点ａｋ２を中心とする円弧である。同様に円弧Ｋ２の始点ｋ２に連続する円弧Ｋ１は、点ａ１の点Ｑを中心に円運動する軌跡Ｒａ１上で、点ｋ２から距離ｒ１にある点ａｋ１を中心とする円弧である。以下同様にして円弧Ｋ０は点ａｋ０を中心とする円弧である。
【００４４】
図３（ａ）に点線で示される渦線Ｋ０Ｋ１Ｋ２・・・Ｒ７は、図２（ｂ）の作図方法に従って作図された図１に示したカム体摺動面Ｋである。
カム体摺動面ＫがＱを中心に図中矢印イ方向に回転して点ｋ６が点ｂ６に移動するとき、カム体摺動面Ｋとカム車輪Ｂの円運動の軌跡Ｒｂとの交点は点ｂ７から点ｂ６に移り、図示されないカム車輪Ｂも点ｂ７の位置から点ｂ６の位置に移動する。次に点ｋ５が点ｂ５の位置に至るとカム体摺動面Ｋと軌跡Ｒｂとの交点はｂ５の位置になり、カム車輪Ｂもｂ５の位置に移動する。このようにして点ｋ０が点ｂ０の位置に至るとカム車輪Ｂはｂ０の位置に移動している。
カム車輪とカム体摺動面との間に働く押圧力の作用線が回転体回転軸と一定の距離を保ようにしたカム体摺動面の形状は次の説明する手順で作図される。
カム体摺動面Ｋとカム車輪Ｂの接点ｂi（ｉ＝０，１，２、・・・）を回転体回転軸Ｏを中心とする円Ｒｂ上に等分に配し、次に接点ｂiを通り回転体回転軸Ｏを中心とする仮想円Ｒａ上の点ａi（ｉ＝０，１，２、・・・）に接する接線Ｔi（ｉ＝０，１，２、・・・）を描き、接点ｂiを通り点ａiを中心とする円弧ａiｃiを描く。
円弧ａiｃiの終点ｃi（ｉ＝０，１，２、・・・）は接点ｂi+１を通りカム体回転軸Ｑを中心とする円Ｒｑi+１（ｉ＝０，１，２、・・・）との交点とし、次の円弧ｂi+１ｃi+１の始点ｂi+１と交点ｃiは円Ｒｑi+１上にある、
次の円弧ｂi+１ｃi+１をカム体回転軸Ｑを中心に回転移動して、次の円弧ｂi+１ｃi+１の始点ｂi+１を前の円弧ｂiｃiの終点ｃiの位置に移動し、前の円弧ｂiｃiに次の円弧ｂi+１ｃi+１を順次連続してカム体摺動面の形状が作図される。
図３（ａ）に点線で示される渦線Ｋ０Ｋ１Ｋ２・・・Ｒ７は上に説明した手順と反対の作図されたもので、上に説明した手順で作図されたカム体摺動面の形状と合同である。前の円弧ｂiｃiをカム体回転軸Ｑを中心に回転移動して、次の円弧ｂi+１ｃi+１の始点ｂiの位置に前の円弧ｂiｃiの終点ｃiを移動して、次の円弧ｂi+１ｃi+１に前の円弧ｂiｃiが順次連続してカム体摺動面の形状Ｋ０Ｋ１Ｋ２・・・Ｒ７が作図される。
【００４５】
図３（ｂ）はカム車輪Ｂが各点ｂ０、ｂ１、ｂ２・・・ｂ７の位置にある時、点線で示すカム車輪の移動方向とカム体摺動面との交差角度が常に一定であることを示すもので、カム体摺動面が同じ半径の円弧で構成されることを示している。各直角三角形ａ０ｂ０Ｏ、ａ１ｂ１Ｏ、ｏ２Ｂ２Ｏ・・・ａ７ｂ７Ｏは全て合同であり、例えば図３（ａ）に示す直角三角形ａ５ｂ５ＯをＱを中心に回転移動すると、点線で示す直角三角形ａｋ５ｋ５Ｏ５になる。
カム体摺動面上の各点ｋ０、ｋ１,ｋ２・・・ｂ７は、図３（ｂ）に示す各直角三角形ａｉｂｉＯ（ｉ＝０，１，２，３・・・）をＱを中心に回転して、円弧Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２・・・Ｒ７が連続するようにしたときの位置である。図２図３に示した摺動面はカム車輪に働く押圧力が一定のとき、回転軸Ｏの周りに一定の回転力が働くようにするものである。
【００４６】
バネで働くドアは開くに従いバネの力が変化し、バネの支点が空間を移動することから力の方向が変化し、その結果ドアに働く回転力の大きさも変化する。
図３の場合においても図３（ｂ）に示すように、カム車輪Ｂが移動した位置における各力の作用線と回転軸Ｑとの距離Ｑｑ０，Ｑｑ１，Ｑｑ２・・・は変化し、カム車輪Ｂに働く押圧力を一定にするためには、力の作用線と回転軸Ｑとの距離の変化に対応して点Ｑの周りに働くモーメントの大きさも変化しなければならない。図２図３で仮定したように、車輪に働く押圧力を一定にすることは設計上無理な場合がある。
【００４７】
図１〜３に示したカム体摺動面はカム車輪Ｂに働く押圧力の作用線と回転中心Ｏとの距離が常に一定にする形状であり、カム車輪Ｂに働く押圧力が一定であると仮定して回転中心Ｏの周りのモーメントを一定に保つものである。
図４は回転中心Ｏの周りのモーメントを一定に保つため、「一定でないカム車輪Ｂに働く押圧力」に対応して形状を変えるものである。図４（ａ）は該押圧力Ｆｂが開くに従い弱くなる場合で、次第に減少する各押圧力の作用線Ｆｂ０，Ｆｂ１，Ｆｂ２・・・Ｆｂ７と回転中心Ｏとの距離を次第に増加させることで、回転軸Ｏの周りの回転モーメントを一定に保つようにしている。
図４（ｂ）は該押圧力Ｆｂが開くに従い強くなる場合で、次第に増加する各押圧力の作用線Ｆｂ０，Ｆｂ１，Ｆｂ２・・・Ｆｂ７と、回転中心Ｏとの距離を次第に減少させることで、回転軸Ｏの周りの回転モーメントを一定に保つようにしている。
【００４８】
図４（ａ）図４（ｂ）の場合は図３（ｂ）の場合と異なり回転中心Ｏを頂点とし力の作用線を底辺とする直角三角形Ｏａｉｂｉ（ｉ＝０，１，２・・・）はそれぞれ高さが異なり形も異なっている。車輪を押圧する力Ｆｂが変化する場合、回転中心Ｏの周りに一定の回転モーメントを働きかけるカム体滑走面の渦線Ｋは、車輪Ｂの円軌道Ｒｂ上の各点において車輪Ｂに働く押圧力に応じて各力の作用線と回転中心との距離を決め、点Ｏを中心とする該距離を半径とする仮想円Ｒｏ０、Ｒｏ１、Ｒｏ２・・・に接する接線Ｆｂ０，Ｆｂ１，Ｆｂ２・・・を決めて、円弧Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２・・・を決めてこれらを回転中心Ｑを中心に回転移動させて連続させることにより形成することができる。
図４において渦線ＫＡは図３に示した渦線ＫＡであり、押圧力Ｆｂが一定に働く場合で渦線Ｋｂは押圧力Ｆｂが開くに従い減少する場合で、渦線ＫＡに比べて回転軸Ｑに近づくに従い曲率が変化する割合が大きくなる。渦線Ｋｃは押圧力Ｆｂが開くに従い増加する場合で、渦線ＫＡに比べて回転軸Ｑに近づくに従い曲率が変化する割合が小さくなる。
【００４９】
次に押圧力Ｆｂを一定にするバネの力Ｆｖについて説明する。
図１においてガイドＫｓの円周の半径をｒｋとすると、回転軸Ｑのまわりのモーメントの釣り合いから、
Ｆｖ＝（Ｆｂ／ｒｋ）Ｌｂ (数式１)
であり、ここに（Ｆｂ／ｒｋ）は一定であるからＦＶはＬｂに比例する。Ｌｂの変化は図３（ｂ）において点Ｑと各点ｑ０、ｑ１、ｑ２・・・との間の距離の変化であり、この距離の変化にＦＶの変化が対応している。バネＶの片方の支点をＱに固定し、片方の支点を各点ｑ０、ｑ１、ｑ２・・・を通る点線で示される曲線に沿って移動させたときのバネの長さの変化に対応している。
【００５０】
図５（ａ）は図３（ｂ）に点線で示した曲線ｑ０ｑ１ｑ２・・・を点Ｑｑを中心とする円周であると仮定し、該曲線を裏返して図１（ａ）に示すカム体ＫＫの回転軸Ｑに円の中心Ｑｑを一致させたものである。
図５においてバネＶの片方の支点を固定点Ｓｗとし、他方の支点Ｓｋをカム体ＫＫに取付けるとすると、図５（ａ）においては回転軸Ｑを中心にカム体ＫＫが回転すると、バネの支点も回転軸Ｑの周りを公転し、位置をｑ０、ｑ１、ｑ２・・・ｑ７の位置に順次移動し、バネＶの長さの変化は図３（ｂ）で示す押圧力の作用線と回転軸Ｑとの間の距離の変化に一致する。図５（ａ）の場合カム体ＫＫに働くバネの力の作用線はバネの軸芯線であり、回転軸Ｑとの距離が変化し、数式１の仮定のｒｋが一定である条件を満たしていない。
【００５１】
図５（ｂ）はバネＶが回転軸を中心とした円周のガイドＫｓに沿って巻きつくようにしたもので、カム体ＫＫは回転軸Ｑを中心に回転し点線で示すＫＫ０の状態から実線で示すＫＫ９０の状態に移動し、バネの支点Ｓｋの位置もＳｋ０の位置からＳｋ９０の位置に移動する。バネの支点Ｓｋがｑ０、ｑ１の位置に順次移動した後、ｑ２ｑ３の位置に順次移動するとき、バネＶはガイドＫｓに沿って巻きつきながら長さを変化させる。このときバネの力の作用線と回転軸Ｑ」との距離ｒｋは一定であり数式１の仮定を満足する。
又図５（ａ）においてバネの支点Ｓｋの位置がｑ２ｑ３・・・の位置に順次移動し、そのときのバネの長さの変化が図５（ｂ）においてバネの支点Ｓｋの位置がｑ２からｑ３の位置に移動し、バネＶがガイドＫｓに巻きつきながら長さを変化させるときの長さの変化と一致するものとするならば、図５（ｂ）に示すバネの機構は図３に示すカム車輪に働く押圧力を一定にすることになる。
しかしバネの引張力はバネ全長の変化ではなくバネの伸縮量に比例するので、図５（ｃ）に示すように固定点側のバネの支点をＳｗの位置からバネの自然長ＬＶの長さだけ延長した位置Ｓｗｗに移動させる。図５（ｂ）においてＳｗの位置からｑ３の位置に図示するバネの部分はバネの引張力に比例する伸縮量を示すことになる。
【００５２】
数式１に示すように図１の構造の駆動部は、車輪Ｂが回転軸Ｑに近づくに従い、即ちＬｂが小さくなればなるほど、働くバネの力が弱くなることになる。しかしＬｂの変化はカム体の回転に比例するものではなく、図３（ｂ）や図４に示したように、曲線ｑ０ｑ１ｑ２・・・は次第に曲率を大きくして直線に近づく曲線で、固定点Ｑと移動点ｑとの距離の変化は点ｑが円周上を移動するときの円の中心から遠ざかる弦の長さの変化であり、次第に点ｑが直線上を移動するようになるときの変化である。点ｑが直線上を移動するときにカム体の回転とバネの力は、より比例関係にあることになるが、図５（ｂ）に示すバネの構造は比例関係にない部分においても比例関係が成立しており、カム体を大きく回転させるほどバネの強さは必要以上に大きくなることになる。
図５（ｃ）はこれを改善するもので、図５（ｂ）に示したガイドＫｓの形状を円弧Ｋｓから渦線Ｋｓｓにしてカム体に働く回転軸Ｑの周りの回転モーメントを調整している。即ちカム体ＫＫが回転するに従い、バネと回転軸との距離の変化が関係することになる。
【００５３】
図６図７図８はカム車輪がカム摺動面に沿って移動することにより回転を伝達し合うその他の機構の実施例を示すもので、図６は回転軸Ｑの周りを回転するカム体摺動面Ｋが、カム車輪Ｂに一定の押圧力を作用させることにより、回転体Ａに回転軸Ｏの周りに一定の回転力を与えるものである。
図６（ｂ）図７（ｂ）図８（ｂ）は、図２で説明した作図方法に従ってそれぞれの場合のカム体摺動面形状を作図するもので、すべての場合において図３（ａ）の場合と同じく、カム車輪Ｂの軌道とカム体摺動面との交点ｂにおけるカム体摺動面の接線に垂直な直線Ｔは、点Ｏを中心とする仮想円Ｒａに接点ａにて接している。カム体摺動面に垂直な直線Ｔはカム車輪に作用する力或いはカム車輪が作用する力の作用線で、回転軸Ｏとの距離を一定に保っている。従って回転軸Ｏの周りの回転モーメントは常に一定である。
カム体摺動面を細かく分割してカム体摺動面をその分割した微分要素の集合体と考えると、
交点ｂを通るカム体摺動面の微分要素は、「垂線Ｔと仮想円Ｒａの接点ａ」を中心として距離ａｂを半径とする円弧Ｒｉ（ｉ＝０，１，２・・・）に近似している。
【００５４】
図６（ｂ）においては点ｂｉ（ｉ＝０，１，２・・・）を通り点Ｑを中心とする円Ｒｑｉ（ｉ＝０，１，２・・・）と円弧Ｒｉとの交点をｃｉ（ｉ＝０，１，２・・・）とし、同様に、図７（ｂ）図８（ｂ）においては点ｂｉ（ｉ＝０，１，２・・・）を通り点Ｏを中心とする円Ｒｏｉ（ｉ＝０，１，２・・・）と円弧Ｒｉとの交点をｃｉ（ｉ＝０，１，２・・・）とし、
円弧Ｒｉと接線Ｔｉからなる図形ａｉｂｉｃｉ（ｉ＝０，１，２・・・）を、図６（ｂ）においては点Ｑを、図７（ｂ）図８（ｂ）においては点Ｏを中心に回転移動して、図６（ｂ）においてはＲ５に、図７（ｂ）図８（ｃ）においてはＲｏに連続するようにすると、各々のＲｉｉ（ｉ＝０，１，２・・・）はＫｉｉ（ｉ＝０，１，２・・・）に回転移動してカム体摺動面が作図される。
【００５５】
図１〜図６に例示した実施例はカム体ＫＫの回転によってカム体ＫＫがカム車輪を押圧し、回転体Ａが回転するものである。図７，図８に示す実施例は回転体Ａの円運動によってカム体ＫＫが回転するものある。図１〜図６に例示した実施例とは逆に図７図８はカム車輪Ｂがカム体摺動面Ｋに一定の押圧力を作用させて、カム体ＫＫに回転軸Ｏの周りの回転力を一定にするものである。
図１〜図６のカム体摺動面において、カム体摺動面の接線に垂直な直線Ｔは、カム体が回転させる相手の回転体Ａの回転軸を中心とする仮想円に接している。従って図１〜図６のカム体摺動面の形状は相手の回転体Ａの回転軸の位置によって変化する。
これに対して図７図８のカム体摺動面において、カム体摺動面の接線に垂直な直線Ｔは、自身の回転軸を中心とする仮想円に接している。従って図７図８のカム体摺動面の形状は相手の回転体Ａの回転軸の位置によって変化されない。図７図８のカム体摺動面の形状は自身の回転軸を中心とする仮想円の大きさによって決定する。
【００５６】
図１〜図６においてカム車輪が移動する円軌道の中心は、カム車輪とカム体摺動面との接点ｂを通るに垂線Ｔが接する仮想円の中心と同じで、カム車輪は仮想円の中心と一定の距離を保って移動する。カム車輪が移動する円軌道と仮想円は同心円であるから、図３（ｂ）図６（ｂ）に示すように同心円で定義されるカム体摺動面の微分要素は、すべて合同である。
これに対してカム車輪が移動する円軌道の中心は、カム体摺動面に立てた垂線Ｔが接する仮想円の中心ではなく、カム車輪は仮想円の中心からの距離を変化させて移動する。図７（ｂ）図８（ｂ）に示すようにカム体摺動面の微分要素の円弧の半径は、カム車輪とカム体摺動面との接点ｂが仮想円の中心から離れるに従いおおきくなる。カム体摺動面の微分要素の円弧の半径は、カム車輪とカム体摺動面との接点ｂが仮想円の中心から離れるに従い大きくなるが、分要素の円弧は次第に同一に近づき図７図８のカム体摺動面の形状はカム体の回転軸から離れるに従い円に近づく。
図７図８の場合、カム体の回転軸から離れたカム体摺動面の円に近い場所ではカム車輪の移動に対してカム体が大きく回転することになり、図１〜図６においてカム体と回転体の速比がほとんど一定であるのに対して、図７図８の場合、カム体の回転軸から離れる程に速比が大きく変化する。
【００５７】
図３（ｂ）図６（ｂ）においてまた図７（ｂ）図８（ｂ）において、カム体摺動面の微分要素の円弧Ｒｉ（ｉ＝０，１，２・・・）が仮想円と同心円と交わる角度はカム車輪のカム体摺動面上の移動方向に対するカム体摺動面の勾配を表しているが、図３（ｂ）図６（ｂ）においては一定であり、図７（ｂ）図８（ｂ）においてはカム体の回転軸から離れる程に勾配が小さくなる。
このことは図７図８の場合カム体の回転軸から離れる程に車輪が移動しにくくなることを意味しており、カム体の回転軸から離れる程に速比が大きく変化する意味も含めて、カム車輪がカム体の回転軸に近づくに従いカム体の回転が速くなることを意味している。
【００５８】
図７においてカム車輪Ｂは回転軸Ｑの周りを公転し、図８においては単に直線的に上下するもので図７の回転半径が無限大の場合に相当する。図７図８のカム体摺動面の形状はカム車輪Ｂは回転軸Ｑの位置に関係なく自身の回転軸を中心とする仮想円の大きさによって決定するので、図７のカム車輪Ｂは回転軸Ｑの周りを公転する場合でも、図８の直線的に上下する場合でも、カム体摺動面の形状は自身の回転軸を中心とする仮想円の大きさによって決定する。
図７の場合でも、図８場合でも、仮想円の大きさを同じ大きさに設定するならばカム体摺動面の形状は一致する。
【００５９】
図８はカム体の一定の回転力によってカム車輪Ｂを上下に移動させる手段にもなり、同様に図３図６図７の場合についてもカム車輪の一定の回転力でカム体が回転することも考えられる。カム体とカム車輪との間には常に一定の力を作用している。
図８は回転運動を上下の移動手段に用いる一般的な手段ではあるが、初めから終わりまで一定の回転力で物を上下に移動することになる。図８で定義するカム摺動面を有するカム体を採用すれば、初めから終わりまで作用させる力を均一にすることによって、最も弱い力で重量物を上下に移動することを可能になる。
【００６０】
図８（ｂ）は図７（ｂ）に示す円弧ｂｉｃｉ（ｉ＝０．１．２．・・・）の始点ｂｉ（ｉ＝０．１．２．・・・）を点Ｏを中心にして回転移動して半径方向の直線上に配したものである。
円Ｏを中心とする円Ｒｉ（ｉ＝０，１，２・・・）とカム車輪が移動する軌道との交点を点ｂｉ（ｉ＝０，１，２・・・）とし、直線Ｔｉ（ｉ＝０，１，２・・・）が点ｂｉ（ｉ＝０，１，２・・・）を通り、仮想円Ｒａと接点ａｉ（ｉ＝０，１，２・・・）で接するとし、点ａｉを中心とする半径をａｉｂｉとする円弧と円Ｒｉ−１との交点をｃｉ（ｉ＝０．１．２．・・・）とすると、図７（ｂ）においても図８（ｂ）においても、円弧ｂｉｃｉは、円Ｒｉとカム車輪が移動する軌道との交点を点ｂｉが円Ｒｉ上のどの位置にあってもどうどうである。図７（ｂ）に示した円弧と図８（ｂ）に示した円弧とは合同である。
【００６１】
図形ａｉｂｉｃｉ（ｉ＝０．１．２．・・・）を点Ｏを中心にして回転移動して、図形ａｉｂｉｃｉの終点ｃｉを図形ａｉ−１ｂｉ−１ｃ−１ｉの始点ｂｉ−１の位置に移動させ円弧ｂｉｃｉを円弧ｂｉ−１ｃｉ−１に連続させる。このように直前の円弧の始点に次の円弧の終点を連続させて渦線ｂ０ｋ１ｋ２ｋ３・・・は作図される。
点ｂｉが円Ｒｉ上のどこにあっても定義される円弧ｂｉｃｉは全て合同であるので、円弧ｂｉｃｉを回転移動して連続させて作図される渦線ｂ０ｋ１ｋ２ｋ３・・・はカム車輪の移動が如何なるものであっても１つに決定する。
図８（ｂ）において円弧ｂｉｃｉの始点ｂｉは半径方向の直線上に等分に配しているが、円弧ｂｉｃｉの長さは点Ｏから離れるに従い長くなり、円弧ｂｉｃｉの終点ｃｉ付近では垂線が仮想円Ｒａ上の接点ａｉを通るが仮想円Ｒａに接するようにならないので、図８（ｂ）において円弧ｂｉｃｉの長さを一定にして円Ｒｉと円Ｒｉ−１との間隔を漸次減少させていくと、より精度のよい渦線が得られる。
仮想円Ｒａに点ｊｉで接し点ｊｉを中心に長さｊｉｋｉを半径とする円弧ｋｉｋｉ+１を描き、仮想円Ｒａから遠いほうの端点ｋｉ+１に、端点ｋｉ+１を通り仮想円Ｒａに点ｊｉ+１で接する接線Ｔｉ+１の長さｊｉ+１ｉｋｉ+１を半径とし点ｊｉ+１を中心とする「円弧ｋｉｋｉ+１と等長である円弧ｋｉ+１ｋｉ+２」を順次連結していくとより精度のよい渦線が得られる。
【００６２】
図８（ｂ）において例えば円弧Ｋ２の半径はｊ３ｋ３であり、ｊ３ｋ２でもある。ｊ３ｋ２は半径ｊ２ｋ２と円弧ｊ２ｊ３の長さの和である。このように全ての円弧Ｋｉについて円弧ｋｉ+１ｋｉ+２の長さは半径の長さがｊｉｋｉから長さｊｉ+１ｉｋｉ+１に変化したときの増分である。よって、このようにして作図される図８（ｂ）の渦線はインボリュート渦線である。
図８(ａ)に示すようにカム体摺動面の任意の点に立てた垂線がひとつの仮想円に接する場合、カム体摺動面の渦線形状はインボリュート渦線であり、初めから終わりまで一定の回転力で物を上下に移動する図８のカム体摺動面の渦線形状はインボリュート渦線である。図８(ｂ)に示した作図方法はインボリュート関数を使わない点において簡便である。このインボリュート渦線はカム車輪の移動に関係なくは決定する。これに対して図１〜６のカム体摺動面の渦線はカム車輪の移動軌道によって変化する渦線である。
図１〜６のカム体摺動面の渦線は仮想円と移動軌道が決まれば渦線の形状が決まるが、カム体摺動面が決められた後で、カム体と回転体の回転軸間の距離を変化させるなどしてカム車輪の移動を変化させると、カム車輪に働く押圧力の作用線の方向が変化する。図７，８に示す渦線は、カム車輪の移動を変化させてもカム車輪に働く押圧力の作用線の方向は変化しない。図７，８に示す、インボリュート渦線と図１〜６の渦線とは明らかに異なっている。
【００６３】
図１〜図６においても一定の回転力で回転するカム車輪の回転で一定の荷重が負荷されるカム体を回転させると考えた場合、重量物を直線上ではなく円周上を移動させる手段と考えられる。本発明はドア等を手動で回転させるとき初めから終わりまで作用させる力を均一にすることによって最も弱い力でドアを開閉するものであり、重量物を手動で移動させるとき初めから終わりまで作用させる力を均一にすることによって最も弱い力で重量物を移動するものである。
【００６４】
ドアが開いたどの位置においても、止まったドアが動き始めるために必要な力は同じである。以上に説明したカム体摺動面はドアが開いたどの位置においてもドアに同じ回転力を与えるものである。
実施例図３図６において、カム車輪の円運動の移動方向、即ち図３図６においてはカム車輪の移動Ｒｂ方向とカム体摺動面とは常に同じ角度で交わっている。実施例図７においては実施例図３図６の場合と異なり、カム車輪の移動が回転の中心から常に同じ距離を保つ円運動ではなく回転の中心からの距離が変化し、一定の押圧力で同じ回転力を与えるために、カム車輪の移動Ｒｂ方向がカム体摺動面と交わる角度は変化している。
【００６５】
実施例図３図６図７において、カム車輪がカム体回転軸に向かって移動するとき、一定の重さを積載した台車が下り勾配の坂道を降りる状態で、反対に遠ざかる方向に移動するとき、上り勾配の坂道を移動する状態である。台車の車輪はカム車輪Ｂにたとえられ、坂道に働く一定の重さはカム車輪に働く押圧力Ｆｂにたとえられる。
実施例図３図６の場合、一定の勾配の坂道で止まる「一定の重さを積載した台車」はどの位置においても止まり、動き始める台車はどの位置においても動き始める。カム体摺動面Ｋが一定の押圧力Ｆｂでカム車輪に働くとき、どの位置においても止まり、動き始める台車はどの位置においても動き始める。
実施例図７の場合、「一定の重さを積載した台車」に働く重力は坂道の上のほうでは小さくなる状態で、どの位置においても止まり、動き始めるためには坂道の勾配は坂道の上のほうでは小さくなる。
【００６６】
カム体に働く回転力は該押圧力Ｆｂの大きさに比例し、バネの力を大きくすればするほどカム体は容易に回転することになるが、坂道を急勾配にすることによって台車は動き動き易くなるようにカム車輪Ｂの移動方向とカム体摺動面との交角を大きくすることで、バネの強さが弱くても車輪Ｂは用意に移動する。
図９（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ図３図６図７についてカム車輪の移動方向とカム体摺動面との交角の異なる場合の異なるカム体摺動面の形状を示すものである。異なるカム体摺動面ＫＸ，ＫＹ，ＫＺのそれぞれは回転軸Ｏを中心に異なる半径の円ＲＸ、ＲＹ、ＲＺに対応している。
【００６７】
カム体摺動面ＫＸ，ＫＹ，ＫＺのそれぞれは回転軸Ｑを中心に回転して回転軸Ｏを中心とする円Ｒｂと交点ｂで交わるとき、任意の交点Ｂにおいて、任意の交点Ｂを通るカム体摺動面の垂線は交通の円ＲＸ、ＲＹ、ＲＺに接している。
図９（ａ）（ｂ）のカム体摺動面Ｋは、分割してどの位置を取り出しても合同な円弧で、同じ円弧の集合体である。図中ｑＸ，ｑＹ，ｑＺのそれぞれはカム体摺動面ＫＸ，ＫＹ，ＫＺの微分要素の円弧の中心の移動を示す。
図９（ｃ）はのカム体摺動面Ｋの微分要素の円弧は合同ではない。微分要素の円弧の中心は回転軸Ｏで移動しない。
【００６８】
該交角の異なるカム体摺動面は種々考えられ、回転し易いドアには交角が小さいカム体摺動面を採用してドアの回転速度を減速し、又回転しにくいドアには交角が大きいカム体摺動面を採用して加速すればよい事になるが、ドアには回転し易いドアと回転しにくいドアがあって、ドアによって別々のカム体摺動面を用意するわけにはいかない。
図１０〜図１４に説明するように、同じ交角で一定であるカム体摺動面でも、「回転体回転軸Ｑとカム回転軸Ｏとの間の距離」を変化させることによって、「カム車輪の移動方向とカム体摺動面との交角」を変えることが出来る。また「カム車輪の移動方向とカム体摺動面との交角」は、「カム車輪の移動方向とカム体摺動面との交点ｂ」と回転の中心との距離Ｒｂを変化することによって変えることが出来る。
【００６９】
このようにしてドアには回転し易いドアと回転しにくいドアのどのドアに対しても１つのカム体摺動面を用意して対応できる。
「止まったままではなく動き始めるために必要なカム体摺動面の勾配」はドアによって異なり、「カム車輪の移動方向とカム体摺動面との交角」が変化するように調整できれば回転し易いドアに取付けたカム体でも、回転しにくいドアに転用することが出来る。又同じドアに同じカム体をつける場合でも、バネの強さを止まってしまわない程度に調整することが出来る。このようにしてドアには回転し易いドアと回転しにくいドアのどのドアに対しても１つのカム体摺動面を用意して、ドアの回転速度を止まってしまわない程度に調整することが出来る。
【００７０】
伸びたバネは一瞬にして縮まるもので、バネで動くドアの回転速度を止まってしまわない程度に調整することは非常に難しく、ドアの回転速度をブレーキなどの摩擦抵抗をかけてバネの力と反対方向の力を作用させて減速するようにすると、ブレーキなどの摩擦抵抗などでは性能にバラツキもあって、またブレーキなどの摩擦抵抗を微調整することは困難であり、ブレーキなどの摩擦抵抗を取り除くことによってドアは止まってしまうか急速に動くかのどちらかで、ゆっくり動くように調整することは不可能であった。
【００７１】
ドアの回転速度をブレーキなどの摩擦抵抗をかけてバネの力と反対方向の力を作用させて減速することは、バネの力を弱くすることなので、本発明のように「カム車輪の移動方向とカム体摺動面との交角」を変化させることによってバネの力を弱くすることと同じである。「カム車輪の移動方向とカム体摺動面との交角」は微調整可能であり、ドアの回転速度を連続的に変化させることが出来、ドアをゆっくり動くように調整することが出来る。このように摩擦抵抗に頼らずドアの回転速度を調整することにより、装置に磨耗もなく寿命を長くすることが出来、性能にもバラツキがなく安定した効果を得ることが出来る。
【００７２】
図１０〜図１５は「カム体回転軸と先端にカム車輪を取付けた回転体回転軸との間の距離」を変化させた場合の「カム車輪の移動方向とカム体摺動面との交角の変化」を説明するもので、「押圧力の作用線の向く方向の変化」について説明する。図１３〜１５は図１〜５に関するもので、図１３、１４はそれぞれ図６、７に関するものである。
また「カム車輪の移動方向とカム体摺動面との交点ｂ」と回転の中心との距離Ｒｂを変化させた場合の「カム車輪の移動方向とカム体摺動面との交角の変化」を図１０，１３において説明する。
【００７３】
図１０（ａ）は回転軸Ｏの位置を回転軸から遠い位置で距離がＬｆである位置Ｏｆに移動したときの状態を示し、図１０（ｂ）は近い位置で距離がＬｎである位置Ｏｎに移動した状態を示している。図１０（ａ）（ｂ）においてカム体摺動面Ｋとカム車輪と接する位置は移動し、「カム体摺動面とカム車輪の移動方向との交角」も変化している。
【００７４】
図１０（ａ）は「カム体回転軸と回転体回転軸との間の距離」を遠ざけた場合。点線で示す状態から実線で示す状態に変化し、「カム体摺動面とカム車輪の移動方向との交角」が大きくなり、カム車輪はカム体摺動面上を加速して移動することになる。また回転体回転軸Ｏを中心とする回転体の回転角も大きくなることから、また「カム体回転軸と回転体回転軸との間の距離」を遠ざけると、ドアが閉止する位置に近い位置でドアの回転速度が加速するようになる。
【００７５】
図１０（ａ）において点線と実線で示す状態の変化が、回転軸Ｏの位置がＯｆである回転体の「回転軸Ｏから「カム体摺動面とカム車輪との交点」までの距離」がＬａｆである状態からＬａになる状態に変化したことによるものとも考えられるので、回転体の「回転軸からカム車輪の先端までの距離」を縮めて、「カム体回転軸と回転体回転軸との間の距離」を遠ざけた場合と同じ効果が得られることになる。即ち回転体の「回転軸からカム車輪の先端までの距離」を縮めるとドアが閉止する位置に近い位置でドアの回転速度が加速するようになる。
【００７６】
図１０（ｂ）は「カム体回転軸と回転体回転軸との間の距離」を近づけた場合、点線で示す状態から実線で示す状態に変化し、「カム体摺動面とカム車輪の移動方向との交角」が小さくなり、カム車輪はカム体摺動面上を減速して移動することになる。また回転体回転軸Ｏを中心とする回転体の回転角も小さくなることから、また「カム体回転軸と回転体回転軸との間の距離」を近づけると、ドアが閉止する位置に遠い位置でドアの回転速度が減速するようになる。
【００７７】
図１０（ｂ）において点線と実線で示す状態の変化が、回転軸Ｏの位置がＯｎである回転体の「回転軸Ｏから「カム体摺動面とカム車輪との交点」までの距離」がＬａｎである状態からＬａになる状態に変化したことによるものとも考えられるので、回転体の「回転軸からカム車輪の先端までの距離」を伸ばして、「カム体回転軸と回転体回転軸との間の距離」を近づけた場合と同じ効果が得られることになる。即ち回転体の「回転軸からカム車輪の先端までの距離」を伸ばすとドアが閉止する位置に遠い位置でドアの回転速度が減速するようになる。
このようにして「回転軸からカム車輪の先端までの距離」を変化させることによってドアの回転速度を調節することが出来る。
【００７８】
図１０（ｃ）において「カム車輪とカム体摺動面との接点ｂ」が円Ｏを中心とする円周Ｒｂ上を移動するとき、「接点ｂと回転軸Ｉｂを通る押圧力Ｆｂ」は点Ｏを中心とする仮想円Ｒａに接点ａで接している。
カム車輪とカム体摺動面とが接する点を接点ｂとし、接点ｂと回転体回転軸Ｏとの距離をＬａとすると、図１０（ａ）に示した回転軸ＱからＬｆの距離にある回転軸Ｏｆは、点Ｑを中心とする半径Ｌｆの円Ｒｆと、点ｂを中心とする半径Ｌａの円Ｒｌａとの交点の位置にある。同様に図１０（ｂ）に示した回転軸Ｏｎは円Ｒｎと円Ｒｌａとの交点の位置にある。
【００７９】
図１０（ｃ）において交点ｂを通る力の作用線Ｆｂは回転軸Ｏを中心とする円Ｒａの接線で、力の作用線Ｆｂと回転中心Ｏｆ或いはＯｎとの距離は、それぞれ点ａｆと点ｏｆとの間の距離、或いは点ａｎと点ｏｆとの間の距離で、押圧力Ｆｂが一定のとき回転軸Ｏの周りの回転モーメントは前者の場合大きくなり、後者の場合小さくなる。
図１０（ａ）のように回転体とカム体を遠ざけると、「カム体摺動面Ｋとカム車輪の円軌道Ｒｂｆとの交角」は大きくなり、回転体は回されやすくなり、又図１０（ｂ）のように回転体カム体を近づけると、「カム体摺動面Ｋとカム車輪の円軌道Ｒｂｆとの交角」は小さくなり回転体は回されにくくなる。このことは図１〜５の実施例のカム体をドアの駆動部に採用したとき止ってしまう場合は、回転体とカム体を遠ざけて動くようにすることが出来、又ドアが速く動きすぎる場合は近づけて減速することが出来る。
【００８０】
図１１（ａ）はカム体回転軸と回転体回転軸との間を遠ざけた場合の力の作用線の方向の変化を説明するもので、図１１（ｂ）は近づけた場合の力の作用線の方向の変化を説明するものである。
図１１（ａ）は図１０（ｃ）に説明したように、カム体回転軸と回転体回転軸との間を遠ざけた場合の回転軸Ｏｆの位置は、回転軸Ｑからの距離がＬｆであるので、点Ｑを中心とする半径Ｌｆの円Ｒｆと、点ｂを中心とする半径Ｌａの円Ｒｌａとの交点の位置にある。交点ｂが円軌道Ｒｂ上をｂ２、ｂ３、・・・ｂ７と移動するとき、図１１（ａ）において回転体回転軸Ｏｆの位置をｆ２ｆ３・・・ｆ７に示し、それぞれの押圧力の作用線までの距離をａｆ２ｆ２、ａｆ３ｆ３・・・ａｆ７ｆ７で示している。図１１（ｂ）においては回転軸Ｏｆの位置をｎ０，ｎ１，ｎ２・・・ｎ７で示し、それぞれの押圧力の作用線までの距離をａｎ０ｎ０、ａｎ１ｎ１、ａｎ２ｎ２・・・ａｎ７ｎ７に示す。
【００８１】
図１２（ａ）（ｂ）はそれぞれ図１１と同じく図１０（ａ）（ｂ）の場合の力の作用線の方向の変化を示すもので、図１２（ａ）では回転軸Ｏｆ、図１２（ｂ）では回転軸Ｏｎの位置を定点として、カム車輪がｂ２からｂ６に順次移動するとき、カム体摺動面はＫ２、Ｋ３・・・Ｋ６と変化し、回転体回転軸もＯ２，Ｏ３・・・Ｏ６と変化する。また接線Ｔ２、Ｔ３・・・Ｔ６と接点ａｆ２、ａｆ３・・・ａｆ６も変化する。図１２（ａ）ではそれぞれの接線Ｔと回転軸Ｏｆとの間の距離の変化を表す。
図１２（ｂ）ではそれぞれの接線Ｔと回転軸Ｏｎとの間の距離の変化を表している。
【００８２】
図１１（ａ）図１２（ａ）に図示するようにカム体と回転体の回転軸を互いに遠ざけると、総じて回転中心から力の作用線までの距離は大きくなり大きな回転力が働き、回転力は一定ではなくカム車輪がカム体回転軸Ｑに近づくほど大きくなる。カム体と回転体の回転軸を互いに遠ざけて、止まったドアが動き出すようにすることが出来、ドアが動き出したドアが止まる場所はドアが全開した位置に近づく。
カム体と回転体の回転軸を互いに遠ざけて止まったドアが動き出すと途中で止まることはなく、ドアが全開状態のときかろうじて動き出すようにすれば、最も小さな力でドアが回転することになる。この場合ドアが閉まるに従い大きな力が働くので、ドアが閉まるに従い加速することになる。
【００８３】
又図１１（ｂ）図１２（ｂ）に図示するように、カム体と回転体の回転軸を互いに近づけて早く閉まるドアを減速することが出来る。カム体と回転体の回転軸を互いに近づけると、ドアが閉まるに従い働く回転力が小さくなるので止まり易くなり、カム体と回転体の回転軸を互いに近づけてドアが止まってしまうところは閉止した位置からを少し開いた位置になる。ドアを少し開いて手を放すと止まった場所において、ドアが動き出すようにすると、ドアが最も小さな力で止まることのないドアになる。
【００８４】
カム体と回転体の回転軸を遠ざけたり近づけたりする場合、全開から閉止直前の間の範囲においては力の作用線と回転中心との距離の変化は大きくないので、この範囲ではドアの回転速度の加速も減速も顕著に認められないが、ドアの閉止直前から閉止までの間の範囲ではカム体と回転体の回転軸を互いに遠ざけることによって加速するようになり、近づけることによって減速するようになる。このようにして駆動部をバネの力を調整する以外にカム体と回転体の回転軸間の距離を調整することによって、ドアの回転速度を調整することが可能となる。
【００８５】
図１３（ａ）（ｂ）は、それぞれ図６図７に示した実施例においてカム体と回転体の回転軸間の距離を遠ざけた場合の回転体回転軸の位置と、仮想円の中心との関係について説明するものである。
図１〜５の実施例について図１１に説明したように、図６図７の実施例の場合においても、カム体摺動面の任意の位置に立てた垂線Ｔは仮想円Ｒａに接し、接点ｂの位置と仮想円Ｒａの関係はカム車輪の公転の中心の位置即ち回転体Ａの回転軸の位置に無関係に成立している。
【００８６】
カム体摺動面上の接点ｂの位置と仮想円Ｒａの関係はカム車輪の回転軸の位置に無関係に成立しているので、図１３において、接点ｂの位置と仮想円Ｒａの関係を固定して図示し、カム体と回転体の回転軸間の距離が変化するあらゆる場合を、或いは「回転体回転軸からカム車輪とカム体摺動面との接点までの距離」が変化するあらゆる場合を、回転体回転軸の位置を移動するようにして図示する。
【００８７】
図１３（ａ）において図１０（ｃ）で示したように、公転の中心Ｏを定点として図示すると、回転体回転軸の位置Ｏｆがカム体回転軸からＬｆの距離であり接点ｂの位置から距離Ｌａの位置にあるので、回転体回転軸の位置はカム体回転軸Ｑを中心として半径がＬｆの円Ｒｆと接点ｂを中心として半径がＬａの円Ｒｌａの交点になる。図１３（ａ）から判断できるように、図６の実施例においてはカム体摺動面上で接点ｂが同じであるとき、カム体と回転体の回転軸を遠ざけると、カム体摺動面がカム車輪を押す方向が回転体の軸芯線に一致する状態に近づくので動きにくくなる。
【００８８】
図６の実施例の場合でカム体と回転体の回転軸間の距離が変化せず、「回転体回転軸からカム車輪とカム体摺動面との接点までの距離」が変化するあらゆる場合、図１３（ａ）において、回転体回転軸とカム体回転軸との距離が一定であるので、回転体回転軸の位置はカム体回転軸Ｑを中心とし点Ｏを通る円Ｒｏ上ある。
「回転体回転軸からカム車輪とカム体摺動面との接点までの距離」がＬ１或いはＬ２の場合、それぞれ回転体回転軸の位置は円Ｒｏ上のＯ１，Ｏ２の位置になる。図１３（ａ）から判断できるように、図６の実施例においてはカム体摺動面上で接点ｂが同じであるとき、「回転体回転軸からカム車輪とカム体摺動面との接点までの距離」が短くなると、「カム体摺動面がカム車輪を押す力の作用線Ｔ」との距離が短くなるので動きにくくなる。また「回転体回転軸からカム車輪とカム体摺動面との接点までの距離」が長くなると、「カム体摺動面がカム車輪を押す力の作用線Ｔ」との距離が長くなるので動きやすくなる。
【００８９】
図７の実施例に関する図１３（ｂ）については、カム体摺動面とカム車輪Ｂとの接点ｂを通る垂線Ｔは仮想円Ｒａに接しており、接点ｂを通る垂線Ｔ方向は回転体回転軸の位置に関係なく一定であるので、回転体回転軸の位置に関係なくカム体に働く押圧力Ｆｂ方向は一定である。
カム体に働く押圧力Ｆｂは一定であり、カム体ＫＫは回転軸Ｑを中心に一定の回転力で回転する。カム体に働く押圧力の作用線Ｆｂとカム体ＫＫは回転軸Ｑとの距離は一定であるが、カム体と回転体の回転軸間の距離がＬａからＬｆに大きくなると、回転体の回転軸Ｏの位置は接点ｂを中心として半径がＬａである円Ｒｌａ上の点Ｏｆに移動し、押圧力Ｆｂの作用線Ｔまでの距離は小さくなる。
押圧力Ｆｂが一定であるのでカム体に回転を与える回転モーメントは小さくなる。図１３（ｂ）に示すようにカム体と回転体の回転軸を離せば離すほど、カム車輪Ｂの移動方向に対してカム体摺動面の勾配が小さくなり、小さな回転力でも移動可能となる。
【００９０】
図６図７に示した実施例の場合においても図１〜５の場合と同様な調整が可能であり、図６の実施例の場合は図１〜５に実施例の場合とは逆である。
図１４は図６に示した実施例においてカム体と回転体の回転軸との距離が変化した場合の押圧力の作用線Ｆｂの方向の変化を示すもので、図１４（ａ）はカム体と回転体の回転軸とを遠ざけた場合で、図１４（ｂ）か近づけた場合である。
図１４（ａ）に示すようにカム体と回転体の回転軸を互いに遠ざけると、回転中心と力の作用線との距離は総じて小さくなり、ドアは閉まるに従い作用する回転力は小さくなる。又互いに近づけると図１４（ｂ）に示すように総じて大きくなる。
【００９１】
図６に示すドアは早く回転する場合、回転軸の間を回転が止まるまで遠ざける。この場合全開に近い範囲では速く動き、閉まるに従い減速し、ドアが止まってしまう位置は遠ざけるほど閉止直前の位置から全開に近い位置に移行する。又止まって動かない場合は回転軸の間を近づけるが、全開から閉止までの範囲で働く回転力の大きさに変化は少ない。
【００９２】
図１５は図７の実施例に関するもので、図１〜６の実施例とは異なりカム体が回転体に回転を与える例ではなく、カム体が回転される側であり、カム体の回転軸の周りに押圧力による回転力が働く。
カム体摺動面においてカム体摺動面の任意の点に立てた垂線はカム体回転軸からの距離によって異なるものである。またカム体摺動面の任意の点のカム体回転軸からの距離を決めればその点に立てた垂線の方向は決定するが。図１〜６の実施例のカム体摺動面において、カム体摺動面の任意の点に立てた垂線の方向は回転体回転軸を中心とする仮想円の接線でありカム体回転軸と回転体回転軸との距離が異なれば異なることになる。
図７，８の場合カム体摺動面の任意の点に立てた垂線の方向は回転体回転軸ではなく自身のカム体回転軸を中心とする仮想円の接線であるので、カム体回転軸と回転体回転軸との距離に関係なく、カム体回転軸からの距離を決めれば決定する。従って図７，８の場合、カム体回転軸と回転体回転軸との距離を変えても図１〜６の実施例のようにカム体摺動面に立てた垂線の方向は変化しない。
図７，８の場合カム体摺動面上の任意の点においてその場所にカム車輪が接触するとき、カム車輪に働く押圧力の作用線はその接点を通る摺動面に立てた垂線であり、摺動面上のカム車輪の位置が決まればカム車輪の公転軌道に関係なく押圧力の方向は決まる。図７、８に示した摺動面Ｋは一定の押圧力がカム体に働くと、一定の回転力でカム体が回転するようにしたもので、カム車輪の公転の中心即ち回転体回転軸に関係しない。
【００９３】
図１５（ａ）は回転体回転軸Ｏをカム体回転軸ＱからＬｆの距離にして遠ざけた場合について説明するもので、図１３（ｂ）に説明したように、カム車輪がＲｂ上のｂ０、ｂ１、ｂ２・・・の位置にあるときの回転体回転軸Ｏの位置を、点Ｏを中心として半径がＬｆである円周Ｒｆ上の各点ｆ０、ｆ１、ｆ２・・・に示す。
円周Ｒｆ上の各点ｆ０、ｆ１、ｆ２・・・の各点から力の作用線Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２・・・までの距離は点Ｑから作用線Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２までの距離より小さく、カム体ＫＫに働く押圧力が一定であることから、ｆ０、ｆ１、ｆ２・・・の各点の周りの回転モーメントは小さくなる。従って小さな回転力でカム体を回転させることが出来る。
図１３（ｂ）から判断できるように回転体回転軸をカム体回転軸から遠ざけることによって、カム車輪がカム摺動面に進入する角度が小さくなり、カム車輪が摺動面上を移動しやすくなる。
【００９４】
図１５（ｂ）は回転体回転軸Ｏをカム体回転軸ＱからＬｎの距離にして近づけた場合について説明するもので、図１５（ｂ）の場合は図１５（ａ）の場合の逆のことが言える。カム車輪がＲｂ上のｂ０、ｂ１、ｂ２・・・の位置にあるときの回転体回転軸Ｏの位置を、Ｏを中心として半径がＬｎである円周Ｒｎ上の各点ｎ０、ｎ１、ｎ２・・・に示す。
円周Ｒｎ上の各点ｎ０、ｎ１、ｎ２・・・の各点から力の作用線Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２・・・までの距離は点Ｑから作用線Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２までの距離より大きく、カム体ＫＫに働く押圧力が一定であることから、ｆ０、ｆ１、ｆ２・・・の各点の周りの回転モーメントは大きくなる。従ってカム体を回転させるためには大きな回転力が必要となる。
【００９５】
以上に述べた最小のバネの力で勝手に閉まるドアは、止まらずにかろうじて動く程度の速さで回転するものであるが、回転運動に力が作用する以上は加速しており、いくら低速で回転していても加速し閉止時に最高速度に達する。
又閉止時にはドアを回転させるだけでなくドア側面に取り付けたラッチをドア枠に施したラッチ穴に嵌め込む作業が追加される。従ってドアの閉止時に必要な力は、回転時に必要な力以上の大きな力となる。通常のバネで動くドアはドアを開き始めるときに「回転時に必要な力以上の大きな力」が必要で、更に開くに従い開く力は更に大きくなり、ドアを開くときにドアが重たく感じることになる。
【００９６】
本発明のように、ドアを開き始めるときに必要な大きな力はドアを密閉するときにだけ働き、その他のドアの回転には関与しないようにすれば、ドアを開き始めるときに大きな力が必要であっても、その後のドアの回転には大きな力が必要でなくなる。
ドアを少し開いた状態から手を放してもドアは閉まり始めて、しかもドアの逆回転防止装置であるタッチ装置を作動させて、ドアを戸当たりに強く押圧する必要がある。そのためドアの閉止時には、回転時に必要とした最小の力以上の別の力が必要となる。
【００９７】
以上に述べたカム体摺動面は、カム車輪の移動方向に対するカム体摺動面の勾配をカム車輪が止まらない程度の勾配に設定しており、この範囲の勾配ではカム車輪がカム体摺動面に或いはカム体摺動面がカム車輪に働く押圧力が即ちバネの強さが、いくら大きくてもカム体摺動面上をカム車輪が移動する速度は変化が少ない。
又カム車輪を移動させるために必要な力はバネの力が大きく負荷されていても無関係であり、ドアを開くときに必要な力にバネの力は影響しない。
【００９８】
以上に述べたカム体摺動面の勾配は、回転時にバネの力の一部をカム車輪の移動方向に作用させるもので、カム体摺動面のカム体回転軸に近い部分(以下始点という)の勾配を変えることによって閉止時にバネの力の全てをカム車輪の移動方向に作用させるように出来る。カム体摺動面の勾配を始点部付近とその他の部分とで変えることによって、バネの大きな力をドアの開閉時に作動させずに、閉止時にだけ作用させるようにすることが出来る。
即ちドアの閉止時にバネの力の作用線の方向を突如として変えることによって、閉止時にドアに大きな密閉力を働かせることが出来る。この密閉力でも不足する場合は、図２８，２９に後述するように密閉時にだけドアに作用するバネを追加する。
【００９９】
このようにしてドアを少し開いた位置からでもドアを密閉することが出来るようにすると、ドアが全開に近い状態から閉まる場合、閉止時に回転時に作用する力に加えてより大きな密閉力を追加することになり、加速されて最高速度に達したドアを閉止直前に更に加速することになる。
そのため閉止直前にブレーキをかける必要があるが、通常用いるブレーキシューによる摩擦抵抗などは、反対方向の力を作用させてドアに働く回転力を弱めるものである。単に回転力を弱めるだけであるならば、以上に説明したカム車輪に働く押圧力の方向をより回転中心に向くようにすることで解決できる。
図１６〜１８は図１〜１５に説明したカム体摺動面の曲線の形状をカム体摺動面の始点部付近で変化させるもので、カム体回転軸に近い部分において車輪に働く押圧力の方向を回転の中心に向かう方向に次第に近づけるもので、ドアが閉止する直前でドアに与える回転力が不足してドアの回転速度が減速し、やがて止まってしまうようにするものである。
【０１００】
本発明は低速で閉止した後強くドアを密閉にもかかわらず「ドアを開くときにドアが重たく感じられない特徴」を持ち、バネで動くにも拘わらず、ドアの回転速度を微調整することが出来るドアに関するもので、「回転力の大きさを調整することで摩擦抵抗を使わない」という構造的特徴を持つものである。
ゴム製の車輪は変形して接地面積を大きくし転がり摩擦が大きいが、磨耗して材質も性能も劣化し易く転がり摩擦の効果も不安定である。本発明のカム車輪には変形せず接地面が点であり転がり摩擦の小さい例えば鋼製の車輪を用い、出来ればベアリング入りの車輪が望ましく、ドアを開くときの抵抗をできるだけ小さくしてドアが重たく感じられないようにするものである。
【０１０１】
図１９は閉止直前に止まった状態のドアを動くようにするもので、カム体回転軸と回転体回転軸との距離を調整することによって、図１６〜１８に説明した押圧力の作用線が回転中心に近い状態から遠い状態にして、ドアが閉止する直前で不足した回転力を回復させるもので、ドアが閉止直前で減速した後で強く密閉するようにするものである。
閉止直前でブレーキをかける手段はブレーキ調整が難しく、止まってしまうか動き出して速く動きすぎるかのどちらかであるが、図１９に説明する調整では、減速速度を無段階に調整することが出来る。
【０１０２】
図１６（ａ）に点線で示すカム体摺動面の曲線は、図３（ａ）において作図した曲線で、図１６はこれに連続するカム体摺動面の始点部付近の曲線について説明するものである。図１６（ａ）に点線で示すカム体摺動面の曲線は閉止するドアの速度を十分に減速するものであるが、ドアの密閉時にも回転時と同じ回転力を出力するのでドアを密閉する力は不足する。
【０１０３】
カム体摺動面Ｋの曲線の始点部付近で、２点鎖線で示す直線の摺動面ＫＣが連続する場合、摺動面ＫＣがカム車輪Ｂに働く押圧力の作用線と回転体Ａの回転軸Ｏとの距離は大きくなり、ドアを強く密閉することになる。またカム体摺動面Ｋの曲線の始点部付近で、２点鎖線で示す凸面の摺動面ＫＤが連続する場合、摺動面が凹面から凸面に変化し摺動面ＫＤがカム車輪Ｂに働く押圧力の作用線と回転体Ａの回転軸Ｏとの距離は更に大きくなる。
ドアの閉止速度が低速であっても加速しながら閉止するが、十分に減速され閉止時の衝撃が少ない場合はカム体摺動面Ｋの曲線の始点部付近で、直線の摺動面ＫＣや凸面の摺動面ＫＤを連続して、ドアの閉止直前で急激に加速してもかまわないが、カム体摺動面Ｋの曲線の始点部付近で実線で示す円弧の摺動面ＫＡを連続させて、ドアの閉止直前で減速しながら強く密閉することが望ましい。
【０１０４】
ドアを強く密閉することは、ドアを開くとき「ドアを強く密閉した力と同じ大きさの力」を反対方向に働かせ、ドアを戸当たりから引き離す必要があって、ドアを開くときにドアが重たく感じられることになり、本発明の目的である「ドアを開くときにドアが重たく感じられない特徴」を損なうことになる。
ドアを強く密閉する構造を追加することは構造を複雑にする。またドアをを強く密閉する前にドアの回転速度を減速する構造にすると構造が複雑になるだけではなく、その調整が難しくなる。このようなことから、ドアを強く密閉する構造を追加するのではなく、カム体摺動面Ｋの曲線の始点部付近で、直線の摺動面ＫＣや凸面の摺動面ＫＤを連続して、1つのカム体摺動面でドアを弱い力で回転させた後に強く密閉するバネだけで満足できるのであればそれが最も望ましい。
【０１０５】
図１６（ｂ）において回転軸Ｏを中心とする円軌道Ｒｂ上を移動するカム車輪Ｂ０、Ｂ１・・・は、カム体摺動面Ｋの曲線の始点部付近に連続する円弧の摺動面ＫＡ０、ＫＡ１、・・・と接点ｂ０、ｂ１・・・にて接触し、接点ｂ０、ｂ１・・・とカム車輪Ｂ０、Ｂ１・・・の回転軸とを通る直線Ｔ０、Ｔ１・・・はカム車輪Ｂに働く押圧力の作用線で、円弧ＫＡ０、ＫＡ１、・・・の中心Ｃ０，Ｃ１・・・を通り、車輪Ｂが円軌道Ｒｂ上をカム体回転軸Ｑに近づく方向に移動するに従い、回転軸Ｏとの距離ｌ３、ｌ２・・・は減少し、点Ｑ、ｂ１、Ｃ１、Ｏが一直線上になるとき、力の作用線Ｔ１と回転軸Ｑとの距離はゼロになる。車輪ＢがＢ１の位置からｂ０に僅かに移動すると、回転軸Ｑとの距離ｌ３はゼロから急に大きな値に増加する。このようにドアが閉止直前で回転力が減少し、その途中でドアは回転停止する。
【０１０６】
図１７（ａ）に点線で示すカム体摺動面の曲線は、図６（ｂ）に説明した作図方法に従い作図した曲線で、図１７はこれに連続するカム体摺動面の始点部付近の曲線について説明するものである。図１１（ａ）に点線で示すカム体摺動面の曲線は閉止するドアの速度を十分に減速するものであるが、ドアの密閉時にも回転時と同じ回転力を出力するのでドアを密閉する力は不足する。
カム体摺動面Ｋに２点鎖線で示す直線の摺動面ＫＣが連続する場合、カム車輪Ｂに働く押圧力の作用線Ｔと回転体Ａの回転軸Ｏとの距離を大きくし、ドアを強く密閉することになる。
【０１０７】
図１７（ａ）は点線で示すカム体摺動面Ｋの始点付近を実線で示す直線ＫＢに改造するもので、カム車輪Ｂが直線ＫＢに接触するとき力の作用線は直線ＫＢに直交することになる。
図１７（ｂ）において直線ＫＢが回転してカム車輪Ｂが円軌道Ｒｂに沿って移動し、公転をｂ２、ｂ１、ｂ０の位置に順次移動するとき、押圧力の作用線はＴ２，Ｔ１、Ｔ０と変化し、交点ｂ１において作用線Ｔ１が回転軸Ｏを通るように設計している。
カム車輪Ｂが交点ｂからｂ０に僅かに移動すると、カム車輪がカム摺動面の始点からカム体回転軸Ｏに向かう径方向の部分に沿って移動し、作用線Ｔ０と回転軸Ｏとの距離ｌ０は急激に増加する。
【０１０８】
図１８（ａ）は図７に説明し、点線で示す摺動面Ｋの始点付近を実線で示す図１７に示した直線ＫＢに改造するもので、図１８（ｂ）に示す車輪Ｂの移動に伴う作用線Ｔの方向の変化は図１７（ｂ）に示した変化と同じである。
【０１０９】
図１９（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ図１６（ｂ）図１７（ｂ）図１８（ｂ）に示した状態から、カム体回転軸と回転体回転軸との間の距離を変化させて回転力を大きくするようにするもので、回転軸間の距離を調整することによって、図１６〜１８に説明した途中で止まる状態を止まらない状態にすることが出来る。
図１９(ａ)において図１６（ｂ）で示した途中で止まるようにした状態を点線で表し、回転軸間の距離を大きくすることによって回転が増加した状態を実線で示す。
【０１１０】
回転体回転軸をＯの位置からＯｆの位置に移動し、カム体回転軸Ｑから遠ざけると、車輪Ｂの円軌道も点線で示すＲｂから実線で示すＲｂｂに移動するが、円弧ＫＡ３、ＫＡ２・・・の中心Ｃ３、Ｃ２・・・の位置に変化はなく、力の作用線は回転の中心から遠ざかるように方向を変える。図１９(ａ)に示すように力の作用線の回転中心からの距離ｌ３、ｌ２、・・・がゼロになることはなく総じて大きくなる。
回転体回転軸をカム体回転軸Ｑから徐々に遠ざけると、図１６（ｂ）で示した途中で止まるようにした状態で、力の作用線の回転中心からの距離がゼロの状態から徐々に大きくすることが出来、ドアが閉止直前に途中で止まる状態から徐々に動く状態に移行させることが出来、閉止直前のドアの回転速度を止まるか止まらないかの速度にすることが出来る。
【０１１１】
図１９（ｂ）において図１７（ｂ）に示した途中で止まるような状態を点線で表し、回転体回転軸をカム体回転軸との回転軸間の距離を小さくすることによって回転力が増加した状態を実線で示す。カム体回転軸をＱの位置からＱｎの位置に移動し回転体回転軸Ｏに近づけると、各交点ｂ３、ｂ２、・・・において円軌道Ｒｂと直線ＫＢとの交角が大きくなり車輪の移動は容易になる。力の作用線Ｔ３、Ｔ２・・・の回転中心Ｏからの距離ｌ３、ｌ２・・・は大きくなり、図１９（ａ）の場合とは異なり大きな密閉力が期待できる。このことは閉止したドアを開くとき、大きな力が必要となることでもある。
【０１１２】
摺動面ＫＢが回転してカム車輪は摺動面ＫＢ上を始点に向かって移動するが、図１９（ｂ）においてはカム車輪は摺動面ＫＢの始点を越えて径方向の摺動面上に移動して力の作用線Ｔ０は接線方向に向き力の作用線Ｔ０と回転中心Ｏとの距離ｌ０を極端に大きくしている。
カム体回転軸を回転体回転軸Ｏから遠ざけると、摺動面ＫＢが回転したとき、カム車輪は図中に示す点ｂ０の位置に至らず摺動面ＫＢ上を後戻りして力の作用線と回転中心Ｏとの距離を大きくしてドアを密閉する。
【０１１３】
図１９（ｃ）は図１８（ｂ）に示した途中で止まるような状態をしめすもので、カム車輪Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２・・・が常にカム摺動面の始点部ｂ０の位置にあって、押圧力の作用線が常に回転中心Ｑを通る状態を示すもので、回転体回転軸がカム体回転軸から遠ざかってもカム体の回転は必ず止まることを示すものである。図１９（ｃ）のカム体は図７の「回転される側であるカム体」であり、押圧力の作用線の方向は回転体回転軸の位置に関係しない。
【０１１４】
図１９は減速しながら強く密閉する装置の説明図で、閉止直前で停止する状態から動き出す状態に調整するものである。図２０はドアが停止するまで減速しても動き続ける装置で、図１９のようにドアの回転が止まれば装置も止まり機能しなくなるものではない。
図２０は図１９（ａ）に示した装置においてカム体回転軸Ｑが移動するものであり、図１９（ａ）は図２０においてカム体回転軸をＱｏの位置に固定するものである。
図２０において図示されないカム車輪は回転軸Ｏを中心とする円Ｒｂ上をカム摺動面ＫＡに沿って移動し、押圧力の力の作用線Ｔは常にカム車輪とカム摺動面との接点と円弧ＫＡ０の中心Ｃを通る。
【０１１５】
カム車輪が円Ｒｂとカム摺動面ＫＡとの交点ｂにある時停止するものし、図２０（ａ）においてカム体回転軸は交点ｂを中心に円運動してＱ０、Ｑ１、Ｑ２・・・に移動するものとすると、車輪Ｂは交点ｂの位置に留まり且つカム摺動面ＫＡ上でも移動しない。この時押圧力の作用線Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２は円弧ＫＡ０，ＫＡ１，ＫＡ２，の中心Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２を通り、車輪Ｂの公転の中心Ｏからの距離が増加して回転体Ａに与える回転力が増加する。
即ちドアが閉止直前でカム車輪Ｂが交点ｂの位置で停止して、カム体回転軸が円Ｒｑ上を移動すると、カム車輪Ｂとドアは停止してもカム体は回転し続け装置は動作し、強い密閉力が働くようになる。
【０１１６】
図２０（ｂ）（ｃ）においてカム体回転軸Ｑは回転軸ＱＱの周りを回転するリンクＡｋの先端部に設けられ、回転軸ＱＱを中心とする円周Ｒｑ上を移動する。リンクＡｋが当りＧ０に当って回転が制限されたときのカム体回転軸Ｑの位置はＱ０であり、当りＧ２に当たるときの位置はＱ２である。
引きバネＶをカム体ＫＫに設けた支点Ｓｋと固定した支点Ｓｗに取付けると、回転軸Ｑとカム車輪と間の距離が回転軸Ｑ２と支点Ｓｋとの距離より大きいとき、カム体回転軸はＱ０の位置にある。カム体ＫＫはＱ０を中心に回転し、カム車輪はカム体摺動面ＫＡ上を移動する。又回転軸Ｑとカム車輪と間の距離が回転軸Ｑ２と支点Ｓｋとの距離より小さいとき、カム体ＫＫはカム車輪とカム摺動面との交点ｂを中心に回転し、リンクＡｋは回転する。この時車輪Ｂは止まっているが、カム体摺動面ＫＡは車輪Ｂに沿って移動する。
【０１１７】
カム体回転軸の位置がＱ２に移動しリンクＡｋが当りＧ２に当って静止した後、カム体ＫＫはＱ２を中心に回転しカム車輪が再び動き回転する。図２０（ｂ）においては押圧力の作用線Ｔ２は一旦回転の中心Ｏに近づくが、図２０（ｃ）においては遠ざかっている。
図２０（ｃ）においては瞬時にリンクＡｋは回転しカム体も回転するが、図２０（ｂ）においてはリンクＡｋとカム体は減速しながら回転する。
図２０（ｃ）においてはカム体回転軸Ｑの位置がカム車輪Ｂが停止している位置ｂから遠ざかる移動をする。カム体回転軸Ｑの位置がカム車輪Ｂから遠ざかる移動をするときリンクＡｋは回転軸ＱＱの周りを回転しやすく、カム体は加速しながら回転する。図２０（ｂ）においてはカム体回転軸Ｑの位置が車輪Ｂが停止している位置ｂに近づく移動をする。このときリンクＡｋは回転軸ＱＱの周りを回転し難く、カム体は加速しながら回転する。
【０１１８】
回転体Ａが回転せずカム車輪の位置に変化がない状態で、リンクＡｋの回転軸ＱＱの位置を図２０（ｃ）の状態から図２０（ｂ）の状態へ変えていくと、即ちリンクＡｋの回転軸ＱＱの位置を回転体回転軸Ｏの近づけていくと、リンクＡｋの回転によって引きバネが縮むようになったり、或いはカム体が逆回転したりありえないことになるので、この場合カム車輪の位置に変化し回転体Ａが回転しなければリンクＡｋの回転も停止し、装置全体が停止してドアも再び回転することはない。
図２０（ｂ）（ｃ）において、引きバネが縮む限り、或いはカム体が同方向に回転し続ける限り、カム車輪の移動が停止してもあるいはカム体摺動面上を逆戻りしても装置は動き続ける。図２０は、カム車輪の移動が停止しても、或いは減速しても、リンクＡｋが回転するなどして装置は動き続けることで、ドアが閉まる寸前で一旦停止状態になり、しかも再び動き出すようにするものである。
【０１１９】
この場合リンクＡｋが回転する際、ドアを回転させる作業が伴い無負荷状態で回転するのではないので、場合によっては止まるか止まらないかの状態になる。即ちリンクＡｋの回転軸ＱＱの位置を回転体回転軸Ｏの近づけていくことによって、ドアが止まるか止まらないかの限界に調整することが出来る。
このようなことからリンクＡｋの回転軸ＱＱの位置を変えることで、「カム体回転軸Ｑの位置が一旦停止状態にあるカム車輪Ｂに近づく移動をする度合い」を調整でき、ドアが閉まる寸前の一旦停止状態の時間の長さをコントロールできる。
【０１２０】
ドアが閉まる寸前で一旦停止状態になることは装置がドアを回転させる必要がなくなることで、リンクＡｋが回転するなどして装置が動き続ける動作は、負荷がかからないため一瞬にして終了する動作となる。
図２０（ｃ）において、カム体回転軸Ｑの位置が一旦停止状態にあるカム車輪Ｂから遠ざかる移動をするとき、リンクＡｋは一瞬にして回転軸ＱＱの周りを回転する。
【０１２１】
図２０（ｂ）（ｃ）において、「ドアの閉止直前でカム体回転軸が移動してカム体が点Ｑ２の周りを回転してカム車輪Ｂを押圧する力」は、「ドアの閉止直前でカム体回転軸が移動せずカム体が点Ｑ０の周りを回転してカム車輪を押圧するときの力」よりも弱く密閉力は小さくなるが、閉まったドアを開くときそれだけ小さな力で開くことが出来る。
また「ドアの閉止直前でカム体回転軸が移動せずカム体が点Ｑ０の周りを回転するときのカム車輪の位置」よりも「ドアの閉止直前でカム体回転軸が移動してカム体が点Ｑ２の周りを回転するときのカム車輪Ｂの位置」のほうがカム体の回転中心から離れており、バネの力が同じ回転力をカム体の回転に与えるとき、カム車輪に働く押圧力は小さくなり、閉まったドアを開くときそれだけ小さな力でカム体を回転させることが出来、それだけ小さな力でドアを開くことが出来る。
このようにしてドアを強く密閉することで、ドアを開くときにドアが重たく感じられる欠点を解消することが出来る。
【０１２２】
図２１は図１９（ｂ）に示した装置においてカム体回転軸Ｑが移動するものであり、図１９（ｂ）は図２１においてカム体回転軸をＱｏの位置に固定するものである。
図２１において図示されないカム車輪は回転軸Ｏを中心とする円Ｒｂ上をカム摺動面ＫＢに沿って移動し、押圧力の力の作用線Ｔは常にカム摺動面ＫＢに直交する。カム車輪が円Ｒｂとカム摺動面ＫＢ上を移動し、円Ｒｂとカム摺動面ＫＢとの交点ｂにある時、押圧力の力の作用線Ｔ０はカム車輪の公転の中心Ｏを通りカム車輪は停止する。図２１（ａ）においてカム体回転軸は交点ｂを中心に円運動してＱ０、Ｑ１、Ｑ２・・・に移動するものとすると、車輪Ｂは交点ｂの位置に留まり且つカム摺動面ＫＡ上でも移動しない。この時押圧力の作用線Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２は車輪Ｂの公転の中心Ｏからの距離が増加して回転体Ａに与える回転力が増加する。即ちドアが閉止直前でカム車輪Ｂが交点ｂの位置で停止して、カム体回転軸が円Ｒｑ上を移動すると、カム車輪Ｂとドアは停止してもカム体ＫＫは公転し続け装置は動作し、強い密閉力が働くようになる。
【０１２３】
図２１（ｂ）（ｃ）においてカム体回転軸Ｑは回転軸ＱＱの周りを回転するリンクＡｋの先端部に設けられ、回転軸ＱＱを中心とする円周Ｒｑ上を移動する。リンクＡｋが当りＧ０に当って回転が制限されたときのカム体回転軸Ｑの位置はＱ０であり、当りＧ２に当たるときの位置はＱ２である。
引きバネＶをカム体ＫＫに設けた支点Ｓｋと固定した支点Ｓｗに取付けると、回転軸Ｑとカム車輪と間の距離が回転軸Ｑ２と支点Ｓｋとの距離より大きいとき、カム体回転軸はＱ０の位置にある。カム体ＫＫはＱ０を中心に回転し、カム車輪は摺動面Ｋ上を移動する。又回転軸Ｑとカム車輪と間の距離が回転軸Ｑ２と支点Ｓｋとの距離より小さいとき、カム体ＫＫはカム車輪とカム摺動面との交点ｂを中心に回転し、リンクＡｋは回転する。この時車輪Ｂはカム摺動面ＫＢに沿って移動する。
カム体回転軸の位置がＱ２に移動しリンクＡｋが当りＧ２に当って静止した後、カム体ＫＫはＱ２を中心に回転しカム車輪が再び動き回転する。
【０１２４】
図２１（ｂ）においてはカム体回転軸Ｑの位置が車輪Ｂが停止している位置ｂに近づく移動をし、図２１（ｃ）においてはカム体回転軸Ｑの位置が車輪Ｂが停止している位置ｂから遠ざかる移動をする。
図２１（ｂ）においてはカム体回転軸Ｑの位置が車輪Ｂが停止している位置ｂに近づく移動をし、図２１（ｃ）においてはカム体回転軸Ｑの位置が車輪Ｂが停止している位置ｂから遠ざかる移動をする。
図２１（ｂ）において、車輪Ｂはカム摺動面ＫＢ上を戻ることなく移動し、図２１（ｃ）において、車輪Ｂはカム摺動面ＫＢ上を戻りながら移動する。図２１（ｂ）（ｃ）において、「ドアの閉止直前でカム体回転軸が移動してカム体が点Ｑ２の周りを回転してカム車輪Ｂを押圧する力」は、「ドアの閉止直前でカム体回転軸が移動せずカム体が点Ｑ０の周りを回転してカム車輪を押圧するときの力」よりも弱く密閉力は小さくなるが、閉まったドアを開くときそれだけ小さな力で開くことが出来る。
【０１２５】
図２２は図１〜５に図示した実施例の動作説明図で（ａ）から（ｄ）まで順にドアの全開状態、途中の閉止状態、閉止直前の状態、密閉時の状態を示す。ドアが閉止する全過程において、カム体ＫＫが回転軸Ｑを中心に矢印イ方向に回転し、回転体Ａが回転軸Ｏを中心に矢印ハ方向に回転する。この時カム車輪Ｂは摺動面Ｋに沿って移動しながら回転軸Ｏを中心とする円周Ｒｂ上を矢印ロ方向に移動する。
【０１２６】
カム体ＫＫの摺動面Ｋは図２図３に説明した渦線Ｋを外周とし、カム車輪Ｂと摺動面との接点ｂと車輪Ｂの回転軸Ｉｂを結ぶ直線は、カム体摺動面がカム車輪を押圧する力の作用線で図２２（ｂ）から（ｃ）に示すドアが閉まり始めて閉止直前に至るまでの範囲では、回転軸Ｏとは一定の距離を保っている。この範囲においてドアは一定の回転力で回転しバネの力を最も弱い力に設定することにより、開いたドアからどこで手を放してもドアは止まったままになることなく動き出すようにする。
【０１２７】
図２２（ｃ）に示すように、カム体摺動面はドアが回転する範囲（あ）に携わるＫの部分と、減速しながらドアを密閉する範囲（い）に携わるＫＡの部分からなる。カム摺動面ＫＡについては図１６において説明した。
範囲（あ）においてはカム車輪が摺動面Ｋ上を大きく移動しても、カム体の回転とバネＶの長さの変化は少なく、範囲（い）においてはカム車輪が摺動面ＫＡ上を僅かに移動しても、カム体の回転とバネＶの長さの変化は大きい。
またカム体摺動面がカム車輪を押圧する力の作用線Ｆｂと回転体Ａの回転軸Ｏとのあいだの距離は、範囲（あ）においては小さく回転体の回転速度は遅く、範囲（い）においては大きく、回転体の回転速度は速い。
【０１２８】
カム体ＫＫはドア枠に取り付けられる金具Ｗに２つのリンクＡｋｋ、Ａｋを介して連続され、カム体回転軸ＱはリンクＡｋｋに設けた接続軸ＱＱを中心に公転し、図２０に説明したようにドアを減速しながら密閉するようになる。
図２２（ｄ）は密閉時にリンクＡｋが回転し、当りＧ２に当る状態を示している。又金具Ｗに取付けられる調整ネジＧＢによって、リンクＡｋｋを接続軸ＱＱＱの周りに矢印ニ方向に回転し、金具ＷとリンクＡｋｋとの間の間隙Ｌｇを調節することによって、カム体と回転体の回転軸間の距離ＯＱを調整し、図１０〜１２に説明したようにドアの回転速度を調整することが出来る。
【０１２９】
図２２（ａ）はドアの全開範囲をリンクＡｋｋが回転することによって拡げ、且つ全開時にドアが静止する状態を示すものである。
ドアの全開時に近い範囲では回転体Ａを僅かに回転させるだけでカム体は大きく回転し、カム車輪Ｂが円軌道Ｒｂ上を僅かに移動してもカム摺動面Ｋ上を大きく移動する。又カム車輪に働く押圧力がドアを開くに従い回転軸Ｑの方向に向かうので、図２２（ｂ）に示すようにカム車輪が摺動面末端に至る付近ではカム体の回転に大きなブレーキがかかる。このような理由からカム摺動面Ｋを延長するには限界があり、図２２（ｂ）に示す回転角以上にドアを開くことは困難となる。
【０１３０】
そのため図２２（ａ）に示すようにリンクＡｋｋが接続軸ＱＱＱを中心に回転し、図２２（ｂ）に示す回転角以上の回転を可能にしている。リンクＡｋｋの回転に際してばねＶの長さに変化は小さく、バネの力Ｆｖの作用線が回転中心ＱＱＱに近づき、且つカム車輪Ｂと摺動面Ｋと交角が小さくなって、車輪に働く押圧力Ｆｂの作用線の方向が回転中心Ｏに向かうので図２２の装置全体は静止する。図２２（ａ）に示すドアの全開範囲ではどこで手を放しても止まったままである。
【０１３１】
図２３は図６に図示した実施例の動作説明図で（ａ）はドアの全開状態、(ｂ)(ｃ)はそれぞれカム体ＫＫ回転軸Ｑが移動しない場合と移動する場合の閉止直前の状態、密閉時の状態を示す。ドアが閉止する全過程において、カム体ＫＫが回転軸Ｑを中心に矢印イ方向に回転し、回転体Ａが回転軸Ｏを中心に矢印ハ方向に回転する。この時カム車輪Ｂは摺動面Ｋに沿って移動しながら回転軸Ｏを中心とする円周Ｒｂ上を矢印ロ方向に移動する。
カム体ＫＫの摺動面Ｋは図６（ｂ）に説明した渦線Ｋを外周とし、カム車輪Ｂと摺動面との接点ｂと車輪Ｂの回転軸Ｉｂを結ぶ直線は、カム体摺動面がカム車輪を押圧する力の作用線で図２３（ａ）に示すドアが閉まり始めて閉止直前に至るまでの範囲では、回転軸Ｏとは一定の距離を保っている。この範囲においてドアは一定の回転力で回転しバネの力を最も弱い力に設定することにより、開いたドアからどこで手を放してもドアは止まったままになることなく動き出すようにする。
【０１３２】
図２３（ｂ）に示すように、カム体摺動面はドアが回転する範囲（あ）に携わるＫの部分と、減速しながらドアを密閉する範囲（い）に携わるＫＢの部分からなる。カム摺動面ＫＢについては図１７において説明した。
範囲（あ）においてはカム車輪が摺動面Ｋ上を大きく移動しても、カム体の回転とバネＶの長さの変化は少なく、範囲（い）においてはカム車輪が摺動面ＫＢ上を僅かに移動しても、カム体の回転とバネＶの長さの変化は大きい。
またカム体摺動面がカム車輪を押圧する力の作用線Ｆｂと回転体Ａの回転軸Ｏとの間の距離は、範囲（あ）においては小さく回転体の回転速度は遅く、範囲（い）においては大きく、回転体の回転速度は速い。
【０１３３】
カム体ＫＫはドア枠に取り付けられる金具ＷにリンクＡｋを介して連続され、カム体回転軸Ｑは接続軸ＱＱを中心に公転し、図２１に説明したようにドアを減速しながら密閉するようになる。
金具Ｗに取付けられる調整ネジＧＢによって、リンクＡｋを接続軸ＱＱの周りに矢印ニ方向に回転し、金具ＷとリンクＡｋとの間の間隙Ｌｇを調節することによって、カム体と回転体の回転軸間の距離ＯＱを調整し、図１４に説明したようにドアの回転速度を調整することが出来る。
【０１３４】
金具ＷとリンクＡｋとの間の間隙Ｌｇを広げると、カム体と回転体の回転軸間の距離ＯＱは近づき、カム体摺動面がカム車輪を押圧する力の作用線Ｆｂと回転体Ａの回転軸Ｏとの間の距離は大きくなり回転体の回転速度は速くなる。
図２３（ｂ）に示すように、カム車輪を押圧する力の作用線Ｆｂと回転体Ａの回転軸Ｏとの間の距離が大きい場合、カム体ＫＫ回転軸Ｑが移動しないまま、カム体ＫＫが回転軸Ｑを中心に矢印イ方向に回転する。この間カム車輪Ｂは摺動面Ｋに沿って移動しながら回転軸Ｏを中心とする円周Ｒｂ上を矢印ロ方向に移動する。同時に回転体Ａが回転軸Ｏを中心に矢印ハ方向に回転する。
【０１３５】
金具ＷとリンクＡｋとの間の間隙Ｌｇを縮めると、カム体と回転体の回転軸間の距離ＯＱは遠ざかり、カム体摺動面がカム車輪を押圧する力の作用線Ｆｂと回転体Ａの回転軸Ｏとの間の距離は小さくなり回転体の回転速度は遅くなる。
図２３（ｃ）に示すように、カム車輪を押圧する力の作用線Ｆｂと回転体Ａの回転軸Ｏとの間の距離が小さい場合、リンクＡｋが回転してカム体ＫＫ回転軸Ｑが移動する。リンクＡｋが当りＧ２に当った後、カム体ＫＫが回転軸Ｑを中心に矢印イ方向に回転する。
この間カム車輪Ｂは摺動面Ｋに沿って逆戻り方向に移動する。同時に回転体Ａが回転軸Ｏを中心に矢印ハ方向に回転するが、図２３（ｂ）に示すようにカム体ＫＫ回転軸Ｑが移動しないままカム体ＫＫが回転する場合より回転体Ａの回転は遅い。
図２３（ａ）はドアの全開範囲をリンクＡｋが回転することによって拡げる状態を示すものである。
【０１３６】
図２２，２３は１つの回転軸の周りを回転する１つのカム体摺動面に２つの機能を持たせるもので、図２２，２３に示す１つのカム体摺動面図は１〜１５に説明した「減速しながら閉止する機能を持つカム体摺動面」と図１６〜２１に説明した「減速したあと強く密閉する機能をもつカム体摺動面」とで構成される。この場合「減速しながら閉止するための調整」と「減速したあと強く密閉するための調整」とを同時に処理するため、２つの調整のどちらか１つが満足されたとき、残りの１つの調整が満足されているとは限らない。
バネに「ドアを少し開いた位置から手を離してドアが密閉するす力」があれば、「ドアがどの位置からでも勝手に閉まる力」を持っているので、バネに「ドアを少し開いた位置から手を離してドアが密閉するす力」以上の力は必要でない。しかしながら図２２，２３の１つのカム体摺動面に２つの機能を持たせるものでは、ドアが密閉しても閉止速度が速いとか、閉止速度が減速されてもドアを密閉せずに途中で止まってしまうとか、２つの機能を同時に最も望ましい状態に調整できない場合がある。
【０１３７】
図２４、２５は図２２，２３の１つのカム体摺動面の「減速しながら閉止する機能を持つカム体摺動面」と「減速したあと強く密閉する機能をもつカム体摺動面」とを分離して別々に調整できるようにしたもので、２つの機能を同時に最も望ましい状態に調整できる。
図２６、２７は図２２，２３の１つのカム体摺動面の「減速しながら閉止する機能を持つカム体摺動面」と「減速したあと強く密閉する機能をもつカム体摺動面」とを別々の回転軸の周りを回転するようにして、「減速しながら閉止する動作」と「減速したあと強く密閉する動作」を別々にして、減速しながら閉止した後一旦停止して強く密閉するように出来、しかも別々に調整できるようにしたものである。
【０１３８】
図２４は図７に図示した実施例の動作説明図で（ａ）はドアの全開状態、(ｂ)(ｃ)はそれぞれカム体摺動面の形状が異なる２つの場合の閉止直前の状態、密閉時の状態を示す。ドアが閉止する全過程において、カム体ＫＫが回転軸Ｑを中心に矢印イ方向に回転し、回転体Ａが回転軸Ｏを中心に矢印ハ方向に回転する。この時カム車輪Ｂは摺動面Ｋに沿って移動しながら回転軸Ｏを中心とする円周Ｒｂ上を矢印ロ方向に移動する。図２４の実施例は図２２，２３の実施例と異なり、カム体摺動面がカム車輪を押圧するのではなく、カム車輪がカム体摺動面を押圧することによってカム体摺動面が回転する。
【０１３９】
カム体ＫＫの摺動面Ｋは図６（ｂ）に説明した渦線Ｋを外周とし、カム体摺動面はドアが回転する範囲（あ）に携わるＫの部分と、減速しながらドアを密閉する範囲（い）に携わるＫＢの部分からなる。カム摺動面ＫＢについては図１８において説明した。
カム体ＫＫは渦線Ｋを外周とするカム体ＫＫ１とカム摺動面ＫＢを外周とするカム体ＫＫ２からなり、カム体ＫＫ１とカム体ＫＫ２は接続軸Ｉｋで連結され、調整ネジＢｋでカム体ＫＫ２を接続軸Ｉｋの周りに回転させカム体ＫＫ１とカム体ＫＫ２との間の角度Θｋを固定できる。
【０１４０】
回転体Ａの先端部に設けた回転支軸Ｉｂ１、Ｉｂ２のそれぞれにカム車輪Ｂ１，Ｂ２が取り付き、先行のカム車輪Ｂ１と後続のカム車輪Ｂ２はそれぞれカム体摺動面Ｋ，ＫＢ上を移動し、ＫＢ，Ｋ上を移動しない。図２４(ａ）に示すように、先行のカム車輪Ｂ１がカム体摺動面Ｋ上を移動し、カム体ＫＫを回転させた後、図２４(ｂ)（ｃ）に示すように、先行のカム車輪Ｂ１がカム体摺動面Ｋから離れて、後続のカム車輪Ｂ２はカム体摺動面ＫＢに接触する。
【０１４１】
図２４(ｂ)はカム体ＫＫ１とカム体ＫＫ２との間の角度Θｋが小さい場合で、「カム車輪Ｂ２と摺動面との接点ｂと車輪Ｂの回転軸Ｉｂを結ぶ直線、即ちカム体摺動面がカム車輪を押圧する力の作用線Ｆｂ」と、カム体回転軸Ｑとの距離が小さく、ドアの回転速度を減速するが、図２４(ｃ)に示すカム体ＫＫ１とカム体ＫＫ２との間の角度Θｋが大きい場合、力の作用線Ｆｂと、カム体回転軸Ｑとの距離が大きく、図２４(ｄ)に示すようにドアの回転速度を減速せずにドアを強く密閉する。
【０１４２】
回転体Ａはドア枠に取り付けられる金具ＷにリンクＡｋを介して連続され、回転体回転軸Ｏは接続軸ＱＱを中心に公転する。
金具Ｗに取付けられる調整ネジＧＢによって、リンクＡｋを接続軸ＱＱの周りに矢印ニ方向に回転することによって、カム体と回転体の回転軸間の距離ＯＱを調整し、図１５に説明したようにドアの回転速度を調整することが出来る。
【０１４３】
回転体ＡにはバネＶ１，Ｖ２が取付けられ、図２４（ａ）に示すようにドアが回転する範囲（あ）内では、バネＶ１の力の作用線と回転体Ａの回転軸Ｏとの間の距離は大きくバネＶ１の力でドアは回転する。バネＶ２の力の作用線と回転体Ａの回転軸Ｏとの間の距離は小さくバネＶ２の力はドアの回転に影響は少ない。
図２４（ｂ）〜（ｄ）に示すようにドアを密閉する範囲（い）内では、バネＶ２の力の作用線と回転体Ａの回転軸Ｏとの間の距離は大きくバネＶ２の力でドアを密閉する。バネＶ１の固定支点Ｓｗは回転軸ＱＱの周りに回転自在に軸支されるアームＡｓの先端部に取付けられ、バネＶ１がドアを回転させた後自然長に戻ると、アームＡｓは回転軸ＱＱの周りを矢印ホ方向に回転する。ドアが閉止する直前でバネＶ２の力がドアの回転に影響しないようになり、密閉時にドアを加速しないようにしている。バネＶ１がドアを回転させる間はアームＡｓは当りＧｓによって回転軸ＱＱの周りを矢印ニ方向に回転しないようにしている。
【０１４４】
ドアが回転する範囲（あ）内では、ドアは大きく回転し且つ低速で回転するので、バネＶ１は長さが大きく変化しドアに働くバネの力は小さいものである必要がある。またドアを密閉する範囲（い）内では、ドアの僅かな回転で強い力で密閉するので、バネＶ１の長さの変化は少なく、ドアに働くバネの力は大きいものである必要がある。ドアが回転する範囲（あ）内とドアを密閉する範囲（い）内とでは、性能の異なるバネの使用が望ましく、バネＶ１からバネＶ２へリレーするとき、先に働くバネＶ１が後から働くバネＶ２に影響しないようにして、ドアが閉止する寸前においてドアが加速しないようにすることが望ましい。
【０１４５】
図２５は図２４と同じくカム体摺動面の形状が異なる実施例の動作説明図で、図２５（ａ）はドアの全開状態、図２５(ｂ)は閉止直前の状態、図２５(ｃ)は密閉時の状態を示す。ドアが閉止する全過程において、カム体が回転軸Ｑを中心に矢印イ方向に回転し、回転体Ａが回転軸Ｏを中心に矢印ハ方向に回転する。この時カム車輪は摺動面に沿って移動しながら回転軸Ｏを中心とする円周Ｒｂ上を矢印ロ方向に移動する。カム体摺動面がカム車輪を押圧することによって回転体が回転する。
【０１４６】
カム体ＫＫは渦線Ｋを外周とするカム体ＫＫ１とカム摺動面ＫＢを外周とするカム体ＫＫ２からなり、カム体ＫＫ１とカム体ＫＫ２は接続軸Ｉｋで連結され、調整ネジＢｋでカム体ＫＫ２を接続軸Ｉｋの周りに回転させカム体ＫＫ１とカム体ＫＫ２との間の角度を固定できる。
カム体ＫＫ１の摺動面Ｋはドアが回転する範囲（あ）に携わるＫの部分で摺動面ＫＡは減速しながらドアを密閉する範囲（い）に携わる部分である。
【０１４７】
回転体Ａの先端部に設けた回転支軸Ｉｂ１、Ｉｂ２のそれぞれにカム車輪Ｂ１，Ｂ２が取り付き、先行のカム車輪Ｂ１と後続のカム車輪Ｂ２はそれぞれカム体摺動面Ｋ，ＫＡ上を移動し、ＫＡ，Ｋ上を移動しない。図２５(ａ）に示すように、ドアが回転する範囲（あ）では先行のカム車輪Ｂ１がカム体摺動面Ｋ上を移動し、図２５(ｂ)に示すように、先行のカム車輪Ｂ１がカム体ＫＫを回転させた後、先行のカム車輪Ｂ１がカム体摺動面Ｋから離れて、後続のカム車輪Ｂ２はカム体摺動面ＫＡに接触する。
【０１４８】
回転体Ａの先端部に設けた回転支軸Ｉｂ１、Ｉｂ２のそれぞれと回転体回転軸との距離は異なり、後続のカム車輪Ｂ２の回転支軸Ｉｂ２と回転体回転軸との距離は先行のカム車輪Ｂ１の回転支軸Ｉｂ１と回転体回転軸との距離より大きく、これらに沿って移動する摺動面ＫＡ，Ｋの形状が同じであっても図１０（ｂ）で説明したように「カム体回転軸と回転体回転軸との間の距離」を近づけると、ドアが閉止する位置に遠い位置でドアの回転速度が減速するようになる。
【０１４９】
図２５(ｂ)はカム体ＫＫ１とカム体ＫＫ２との間の角度が小さい場合で、カム体摺動面がカム車輪を押圧する力の作用線Ｆｂとカム体回転軸Ｑとの距離が小さく、ドアの回転速度を減速する。図２５(ｃ)に示すように力の作用線Ｆｂと、カム体回転軸Ｑとの距離が大きくなり、ドアを強く密閉する。
【０１５０】
カム体を回転させるバネＶは図５に説明したように、ドアが回転する範囲（あ）内ではバネＶの力の作用線即ちバネＶの軸芯線はカム体回転軸からの距離が小さくして回転力を弱め、ドアを密閉する範囲（い）内では、バネＶは円弧のガイドＫｓから離れてバネＶの軸芯線がカム体回転軸からの距離を次第に大きくして回転力を強める。バネの力がドアを密閉するために十分に強くなるためにはドアが回転する必要があり、ドアを密閉するために必要なドアの回転が大きいほどドアが閉止する直前からドアが閉止するまでの間にドアが加速することになる。
【０１５１】
図２４，２５に説明したバネは、ドアを密閉する時に働くバネではあるが、ドアの回転に少なからず関与する。バネの強さを少し大きくするだけでドアの回転速度が速くなり、バネの強さはドアの回転に大きく影響するので、ドアを密閉する時のバネの強さを大きくしようと調整するとき、ドアの回転速度が速くなる結果を招いた。
バネの強さはドアを密閉する範囲（い）は出来るだけ小さいほうがよく、ドアを密閉するバネが働くときのバネの力が働かないことが望ましい。図２８に後述するようにドアを密閉するバネはドアを密閉するする瞬間にだけ大きな力が発生するバネである必要がある。
【０１５２】
しかしドアを強く密閉することは、ドアを開くときにドアが重たく感じられることでもあり、ドアを強く密閉するバネを別に用意することは構造を複雑にする。またドアを強く密閉するバネはドアを強く密閉するときにだけ働くようにしてもドアの回転に少なからず抵抗を与えるので、バネの調整を難しくする。このようなことから、ドアを強く密閉するバネを別に用意するのではなく、図２５に説明したバネのように、1つのバネだけでドアを弱い力で回転させた後に強く密閉するように出来るのであれば、それが最も望ましいことになる。
【０１５３】
図２４，２５は形状が異なる２つのカム体摺動面上を別々のカム車輪が移動するようにして、ドアが回転する範囲ではドアを低速回転し、ドアを密閉する範囲ではドアを強く密閉するものである。図２６はドアを回転する装置と密閉する装置とを別途にして、ドアを回転する装置が働いた後で密閉する装置が働くようにして、ドアに働く回転力が途中で途切れて新たに再び作用するようにし、ドアを回転する装置から密閉する装置に引き継ぐとき、静止状態の密閉する装置が運動状態に移行することによって、また余分な仕事をすることによって時間の経過を伴うようにして、ドアが閉まる直前でドアが一旦停止するようにするものである。
ドアを回転する装置は図７に説明したカム車輪がカム体を押圧してカム体を回転させるもので、カム車輪Ｂ１がカム体ＫＫ１を押圧して回転させる。ドアを密閉する装置は図７に説明した円弧の摺動面によるもので、摺動面を曲率の大きな直線に近い円弧の摺動面Ｋにすることよって、カム体摺動面Ｋがカム車輪Ｂ３を押圧する力の作用線Ｆｂとカム体回転軸Ｑ１との距離の変化を大きくして、摺動面Ｋを移動するカム車輪Ｂ３に反対方向の力を作用させることによってドアの回転速度を減速する。反対方向の力とはカム車輪Ｂ３がドア枠に取付けた金具Ｗに設けた円弧の摺動面Ｋ３上を移動するとき、トグルバネＶ３が伸縮して発生する力である。
【０１５４】
カム体ＫＫ１の先端部に設けた車輪Ｂ２，Ｂ３の回転支軸Ｉｂ２、Ｉｂ３のそれぞれとカム体回転軸Ｑ１との距離は異なり、後続のカム車輪Ｂ３の回転支軸Ｉｂ３とカム体回転軸との距離は先行のカム車輪Ｂ２の回転支軸Ｉｂ３と回転体回転軸との距離より小さく、これらに沿って移動するカム体ＫＫ２の摺動面Ｋが同じであるので、図１０（ａ）で説明したように回転体の「回転軸からカム車輪の先端までの距離」を縮めるとドアが閉止する位置に近い位置でドアの回転速度が加速するようになる。
【０１５５】
カム体ＫＫ２の摺動面Ｋの形状が先行のカム車輪Ｂ２がこれと接触している間、カム体回転軸Ｑ１を中心とする円Ｒｂに平行な円であって、カム車輪Ｂ２がこれと接触している間カム体ＫＫ１の回転に関与しなくても、後続のカム車輪Ｂ３が接触するとカム体ＫＫ１の回転に関与することになる。
この間カム体ＫＫ１は回転し続けているがカム車輪Ｂ３がカム体ＫＫ２の摺動面Ｋに接触するとき、はじめてカム体ＫＫ２の回転に関与するのであるから、たとえ加速するように働くとしても、カム体ＫＫ２がはじめてカム体ＫＫ１の回転を始動させるので、静から動に移る慣性のため、カム体ＫＫ１の回転は減速する。
【０１５６】
図２６（ａ）はドアの全開状態、図２６(ｂ)は閉止途中の状態図、２６(ｃ)は閉止直前の状態、図２５(ｄ)は密閉時の状態を示す。ドアが密閉する過程において、カム体ＫＫ２が回転軸Ｑ２を中心に矢印イ方向に回転し、カム体ＫＫ１が回転軸Ｑ１を中心に矢印ハ方向に回転する。この時カム車輪は摺動面に沿って移動しながら回転軸Ｑ１を中心とする円周Ｒｂ上を矢印ロ方向に移動する。カム車輪Ｂ１を先端部に取り付ける回転体Ａ１は回転軸Ｏを中心に矢印ニ方向に回転する。
図２６（ａ）の全開状態から２６(ｃ)の閉止直前の状態にいたる間、車輪Ｂ２はカム体ＫＫ２の摺動面Ｋに沿って移動する。この間カム体ＫＫ２は回転せず静止状態を維持する。またバネＶ２の長さは変化しないのでバネＶ２の力はカム体ＫＫ２の回転に寄与しない。図２６(ｃ)に示す閉止直前にカム体ＫＫ２の摺動面から離れてカム車輪Ｂ３がカム体ＫＫ２の摺動面に接触する。車輪Ｂ２がカム体ＫＫ２の摺動面から離れた瞬間にバネＶ２の力がカム体ＫＫ２に大きく作用し、図２４，２５の場合とは異なり、ドアを密閉する大きな力が突如として働くことになる。
【０１５７】
２６(ｃ)に示すようにカム体ＫＫ２が回転してカム車輪Ｂ３を押圧する力の作用線Ｆｂとカム体ＫＫ１の回転軸Ｑ１との距離が大きくなるほどカム体ＫＫ１は強く回転するが、距離が小さいときカム車輪Ｂ３の摺動面Ｋに沿う移動速度は減速し、全開から閉止直前にいたる間加速してきたドアの回転速度は減速される。
即ちバネＶ２の力がカム体ＫＫ２に作用してカム体ＫＫ２が回転してカム車輪Ｂ３を押圧するが、この動作は車輪Ｂ２がカム体ＫＫ２の摺動面から離れた瞬間にバネＶ２の力がカム体ＫＫ２に大きく作用することによって始動し、それまで静止状態にあったバネＶ２とカム体ＫＫ２には静止状態を保とうとする静感性が働いており、突然運動し始めるには時間の経過が必要となる。この時間の経過がドアを閉止直前に一旦停止状態にする。
【０１５８】
カム車輪Ｂ３を押圧する力の作用線Ｆｂとカム体ＫＫ１の回転軸Ｑ１との距離は、車輪Ｂ１がカム体ＫＫ１の摺動面から離れる瞬間の位置をかえることで調整できる。カム車輪Ｂ３の摺動面Ｋに接触してからカム体ＫＫ１が車輪Ｂ１に押圧されて回転すればするほど、カム車輪Ｂ３を押圧する力の作用線Ｆｂとカム体ＫＫ１の回転軸Ｑ１との距離は大きくなり、カム体ＫＫ２には静止状態を保ち続けることが出来なくなり、ドアが閉止直前に停止したままの状態にすることはない。
回転体Ａ１の回転軸Ｏの周りの矢印ニ方向の回転は調整ネジＧＢによって制限され、車輪Ｂ１がカム体ＫＫ１の摺動面から離れる瞬間の位置は調整ネジＧＢによって調整することができる。
【０１５９】
２６(ｃ)に示す閉止直前から図２６(ｄ)は密閉時に至る間、カム車輪Ｂ３がカム体ＫＫ２の摺動面Ｋ上を移動するとき、「カム体ＫＫ１に設けた回転軸Ｉａを中心に回転するアームＡ２の先端に取り付く車輪Ｂ２」がドア枠に取付けた金具Ｗに設けた円弧の摺動面Ｋ３上を移動し、トグルバネＶ３が伸縮する。２５(ｃ)に示す閉止直前にはトグルバネＶ３の伸縮はドアの回転速度を減速するが、図２５(ｄ)に示す密閉時にはトグルバネＶ３の軸芯線は回転軸Ｉａに近づき、トグルバネＶ３の伸縮はドアの密閉には関与しなくなる。
【０１６０】
図２４〜２６に示したドアが閉止する直前で減速するようする手段は、ドアが回転する範囲に携わる装置と密閉する範囲に携わる装置を別にして、ドアの回転から密閉に受け継がれる際に回転の伝達機構に不連続を生じさせるものであるが、図２４，２５に示した手法は回転体に回転を与えるカム体側の回転軸は２つの装置で共通しており、カム体の回転が継続している。
図２６に示した手法は回転体に回転を与えるカム体側の回転軸は２つの装置で別にしており、密閉する範囲に携わる装置はドアが回転する範囲に携わる装置の動作が終了するまで静止している。図２６に示した手法においては回転される側のカム体の回転に途中反対方向の力が作用してブレーキをかけられるが、継続している。
図２７の手法はドアの回転から密閉に受け継がれる際に、ドアが回転する範囲に携わる装置が密閉する範囲に携わる装置を始動させるという余分な仕事をすることによって、回転の伝達機構に不連続を生じさせるものである。
【０１６１】
図２７は図２６と同じく、図２７（ａ）はドアの全開状態、図２７(ｂ)は閉止途中の状態図、２７(ｃ)は閉止直前の状態、図２７(ｄ)は密閉時の状態を示す。ドアが密閉する過程において、カム体ＫＫ２が回転軸Ｑ２を中心に矢印イ方向に回転し、カム体ＫＫ１が回転軸Ｑ１を中心に矢印ハ方向に回転する。この時カム車輪Ｂ３は回転軸Ｑ１を中心とする円周Ｒｂ上を矢印ロ方向に移動する。カム車輪Ｂ１を先端部に取り付ける回転体Ａ１は回転軸Ｏを中心に矢印ニ方向に回転する。
【０１６２】
図２６においてドアを開くとき、閉まったドアを開くことによってカム体ＫＫ１が矢印ハ方向と反対方向に回転し、カム車輪Ｂ２によってカム体ＫＫ２は回転軸Ｑ２を中心に矢印イ方向と反対方向に回転する。ドアが全開してもカム体ＫＫ２は逆方向に回転して戻ることをカム車輪Ｂ２によって止められているので、閉まるときのカム車輪Ｂ３の通路が確保される。
これに対して図２７においては、ドアを開くときカム車輪Ｂ３がカム体ＫＫ３の摺動面Ｋに沿って移動することにより、カム体ＫＫ３は回転軸Ｑを中心に矢印ホ方向と反対方向に回転する。カム車輪Ｂ３がカム体ＫＫ３の摺動面Ｋから離れるが、カム体ＫＫ３の車輪Ｂ２が金具Ｗに設けられる摺動面Ｋ３に沿って移動しカム体ＫＫ３は摺動面Ｋ３上に自立し、カム体ＫＫ３の回転軸Ｑと車輪Ｂ２の回転支軸を結ぶ線は摺動面Ｋ３に直交する。カム体ＫＫ３が摺動面Ｋ３上に自立することによりカム体ＫＫ２の逆方向の回転を阻止して、閉まるときのカム車輪Ｂ３の通路を確保する。
カム体ＫＫ３は中間部をカム体ＫＫ２と接続軸Ｑを介して回転自在に軸支され、摺動面は接続軸Ｑを中間にして、回転軸Ｑ２に近い側の摺動面ＫＡと遠い側の摺動面Ｋからなり、摺動面ＫＡの末端部の回転支軸に車輪Ｂ２が取り付く。金具Ｗに設けられるあたりＧｗは車輪Ｂ２が金具Ｗに設けられる摺動面Ｋ３に沿う移動を阻止するものである。
【０１６３】
ドアが閉まるときカム車輪Ｂ３は回転軸Ｑ１を中心に円運動して、円軌道Ｒｂ上を矢印ロ方向に移動し、摺動面Ｋ３に直立したカム体ＫＫ３の摺動面ＫＡと接触して、カム体ＫＫ３を回転軸Ｑを中心に矢印ホ方向にさせる。カム体ＫＫ１を回転させるバネＶ１の設計において、カム体ＫＫ１が回転を終了する際、バネＶ１の力はカム体ＫＫ３を回転軸Ｑの周りに回転させる力を持ち、カム体ＫＫ３が回転し始めると回転体Ａ１を回転させる力を失うようにしている。カム体ＫＫ３が回転し始めるとその後は、バネＶ１の力に頼らず専らバネＶ２の力によって回転する。
【０１６４】
つぎに以上に述べた駆動部を回転させるバネの機構について説明する。ドアを密閉するときカム車輪はカム体摺動面に沿ってカム体の回転軸に近づく方向に移動する。カム体が一定の回転力で回転するとき、カム車輪がカム体の回転軸に近づくほど、カム車輪に働く押圧力は大きくなるが、カム体を回転させるバネの力はカム体が回転するほど力を失い、カム車輪に働く押圧力は大きくならずに一定値を保つようになる。
カム車輪に働く押圧力が一定値を保たなくても、カム車輪がカム体摺動面を移動する速度はあまり影響されない。カム車輪がカム体摺動面を移動する速度は、カム車輪に働く力の作用線の方向に影響され、カム車輪に働く押圧力やバネの強さにあまり影響されない。
【０１６５】
図２６、２７に示した手法においてドアを密閉するバネはドアの回転を伴うことなくドアを密閉するときにだけ働くが、ドアに回転を与える装置とドアを密閉する装置はそれぞれ別個の回転軸を持ち、図２４、２５に示した手法より部品数が増えている。部品数が増えることはドアの回転に影響を与える要因が増えることであり、要因が増えることはこれらの要因が互いに影響しあうので、ドアの回転を制御することは難しくなる。
以下に説明するドアを密閉するときにだけ働くようにするバネは図２４、２５或いはそれ以前に示した手法のようにドアに回転を与える装置とドアを密閉する装置の回転軸が１つである装置に適用するものである。
【０１６６】
図２８は図２５のように１つのバネでドアの回転と密閉を処理するのではなく、図２４に示すように２つのバネで処理するようにしている。また図２９はドアを密閉するバネをドアが密閉される瞬間にだけ大きな力を突如として発生するようにするもので、突如として発生する大きな力に伴うドアの回転を小さくするものである。
図２８は図２４で説明したバネの機構の説明図で、ドアの回転に携わるバネＶ1から密閉に携わるバネＶ2へのリレーについての動作説明図で、図２９は密閉の最後の瞬間にドアに作用するようにしたバネの動作説明図である。
図２８においてプレートWに設けられる回転軸Qを中心に回転軸Qに固着される回転体Jは図中矢印→イ方向に回転しドアを閉める。
回転体Jに設けられる回転支軸ＳＪ1、ＳＪ2のそれぞれに、リンクＳ１，Ｓ２が回転自在に軸支され、リンクＳ１，Ｓ２の先端の接続軸ＳＵ1，ＳＵ2のそれぞれに、引きバネＶ1，Ｖ２の片方の端部が接続される。引きバネＶ１，Ｖ２の他方の端部は、それぞれプレートWに取り付く回転軸Ｉに軸支される回転アームＡの先端の接続軸ＳＡと、プレートWに設けられる接続軸ＳＷに接続される。
【０１６７】
図２８（ａ）はドアの全開時、図２８（ｂ）は閉まる直前、図２８（ｃ）は密閉時の状態を示す。リンクＳ１は図２８（ａ）に示すように、その側面を回転軸Ｑに接続しながら回転軸Ｑの周りを回転し、リンクＳ１の端部Ｓｖは回転軸Ｑの周りを円運動する。その後リンクＳ１は回転軸Ｑと離れて、図２８（ｂ）に示すようにドアが閉まる直前でバネＶは自然長に戻り、バネの力はゼロになる。
図２８（ａ）〜（ｂ）へ移行する過程においてバネの長さは減少してその力を弱めるが、バネの力の作用線Ｆ１と回転軸Ｑとの距離Ｌ１は増加し、バネＶ１が回転体Ｊに与える回転モーメントは出来る限り一定に保たれる。
バネＶ１は長さに対してコイル径の大きなコイルバネで、自然長に戻る
位置は一定しており、バネＶ１の力がゼロになったとき、図２８（ｃ）に示すように回転リンクＡは回転軸Ｉを中心に図中矢印→ロ方向に回転する。
【０１６８】
リンクＳ２は図２８（ａ）、（ｂ）に示すように全開時から閉止直前までを当りＧｓに接触させて端部Ｓｖ２を回転軸Ｑの位置に留める。このことにより全開時から閉止直前までバネＶ２の長さに変化はなく、バネＶ２の力が回転体Ｊの回転に関与しないことになる。
図２８（ｃ）に示すように、バネの支点ＳＶが回転軸Ｑから離れる以前は、リンクＳの軸芯線とバネの軸芯線は折れ曲がり、離れる瞬間は一直線になる。閉止直前からリンクＳ２は当りＧｓから離れて、バネＶ２の力の作用線Ｆ２と回転軸Ｑとの距離Ｌ２を増加させながら、回転軸Ｑの周りの回転モーメントを増加させ、強い力でドアを密閉する。このとき回転軸Ｑと接続軸ＳＪ２との距離が大きいほど回転体Ｊの小さな回転でバネＶ２の力の作用線Ｆ２と回転軸Ｑとの距離Ｌ２を大きく増加させる。
【０１６９】
図２８（ｃ）に示す構造は図２８（ａ）〜（ｃ）に示す構造においてバネＶとリンクＳを入れ替えたもので、回転体Jに設けられる回転支軸ＳＪ1、ＳＪ2のそれぞれに、引きバネＶ1，Ｖ２の片方の端部が接続され、引きバネＶ1，Ｖ２の他方の端部にリンクＳ１，Ｓ２の片方の端部が接続される。図２８（ｃ）は図２８（ａ）に示すように全開時の状態を示すもので、図２８（ｃ）に示す構造は図２８（ａ）〜（ｃ）に説明した効果と同じ効果を得ることが出来る。
図２８（ｃ）に示す構造では当りＧｓは回転体JにではなくプレートWに設けられる。図２８（ａ）〜（ｃ）の場合と同様に、リンクＳ２は全開時から閉止直前までを当りＧ２に接触させて端部Ｓｖ２を回転軸Ｑの位置に留める。
【０１７０】
図２８に示したバネの機構において、バネの支点ＳＶが回転軸Ｑから離れて回転軸Ｑの周りの回転モーメントを大きく増加させるまでの回転体Ｊ回転をできるだけ小さくするには即ち、出来るだけ密閉すためのドアの回転を少なくするには、回転軸Ｑと接続軸ＳＪ２との距離が大きいほどよいことになるが装置を大きくする必要がある。図２９は装置を大きくすることなく、密閉時に瞬間的に大きな回転力をドアに働かせるものである。
図２９に図示されるリンクＳ、回転軸ＩバネＶとその支点ＳＶ、ＳＷは、それぞれ図２８に図示されるリンクＳ２、回転軸ＳＪ２バネＶ２とその支点ＳＶ２，ＳＷに同じ動作をするもので、リンクＳには車輪Ｂが取り付き、図２９においては図２８に示した当りＧｓに代わって、回転軸Ｑを中心とする円周の摺動面Ｋ２が端部Ｓｖを回転軸Ｑの位置に留める役目を果たす。
【０１７１】
図２９（ａ）、（ｂ）に示すように、車輪Ｂが円周の摺動面Ｋ２に沿って移動することによって、バネＶの支点ＳＶを回転軸Ｑの位置に留める。また図２９（ｂ）に示すように、車輪Ｂが摺動面Ｋ２から離れても摺動面Ｋ１の凹面に沿って移動し、図２９（ｃ）の密閉作業の終点付近で車輪Ｂが摺動面Ｋ１からも離れて、バネの支点ＳＶを回転軸Ｑから大きく引き離す。
図２９（ｂ）に示すように、バネの支点ＳＶが回転軸Ｑから離れる以前は、リンクＳの軸芯線とバネの軸芯線は折れ曲がり、図２９（ｃ）に示すように、離れた瞬間に一直線になる。このようにリンクＳとバネが突如として一直線になるとき、バネＶの力の作用線Ｆと回転軸との距離Ｓが瞬時に最大値を示すので、回転軸の周りの回転モーメントもドアの閉止終了時に瞬間的に発生する。即ちラッチが作動するドアの僅かな回転にだけバネＶの力が作用することになる。
【０１７２】
車輪Ｂが摺動面Ｋ１Ｋ２上を移動するとき、転がり摩擦で回転体Ｊの回転速度は減速されるが、最後に密閉力を作用させるとき、バネＶはこれらの摩擦抵抗から解放されて、密閉時に持てる力の全てを発揮することになる。車輪Ｂが摺動面Ｋ１上を移動するとき、ドアの回転速度は減速される。また車輪Ｂが摺動面Ｋ２上を移動するとき、閉止直前にドアの回転速度は減速され、一旦停止状態になる。図２８に示したように当りＧｓによってバネの端部Ｓｖを回転軸Ｑの位置に留めるようにして、さらに図２９に示したように摺動面Ｋ２によってバネの端部Ｓｖを回転軸Ｑの位置に留めるようにすればこのバネの構造の駆動部をドアに取付けるだけで、ドアを減速しながら回転させ、ドアを強く密閉することが出来る。
図２９（ｃ）の図中矢印→ロ方向は閉まったドアを開くときの車輪Ｂの移動方向を示し、ドアが閉まるとき車輪Ｂは摺動面Ｋ１の内側凸面上を移動するが、ドアを開くとき車輪Ｂは摺動面Ｋ１の外側凸面上を移動する。
【０１７３】
図２９（ｄ）（ｅ）に示すように、図２９（ａ）、（ｂ）に示す回転軸Ｑを円棒Ｍと円棒Ｍが貫通する円筒の軸受けＮとで構成されるとし、円筒の軸受けＮから離れた円棒Ｍの端部に回転体Ｊを取り付け、円棒Ｍの端部にバネの力が作用するようにすると、片持ち梁端部に集中荷重が働いたときのように円棒Ｍは曲がり円棒Ｍが貫通する円筒の軸受けＮと摩擦を生じる。図２９（ａ）〜（ｂ）に示すように端部Ｓｖを回転軸Ｑの位置に留める間も円棒Ｍの回転に抵抗がかかり減速する。
円棒Ｍと軸受けＮとの間の摩擦は円筒の軸受けＮからバネの力が作用する円棒Ｍの端部までの距離Ｌｍが大きいほど大きくなり、円筒の軸受けＮから円棒Ｍの端部までの距離Ｌｍを調節することでドアの回転速度を調節できる。図２８に示す回転軸Ｑを図２９（ｄ）（ｅ）に示す円筒の軸受けＮと円棒Ｍにすると、このバネだけで回転する回転軸Ｑの回転をドアの回転に伝えるとしたら、このバネの構造の駆動部をドアに取付けるだけで、ドアを減速しながら回転させ、ドアを強く密閉することが出来る。
【０１７４】
図２９に示した「ドアが密閉される瞬間に大きな力を突如として発生するバネ」のその他の実施例を以下図３２〜３５に示す。
図３０は図２９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摺動面上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２９の場合は車輪Bｓが摺動面Kｗの円弧の内側に沿って移動するものであるが、図３０は摺動面Kｗの円弧の外側に沿って移動するものである。車輪Bｓが摺動面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２９の場合はバネの長さを縮めながら回転し、図３０の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２９の場合は加速され、図３０の場合は減速される。
【０１７５】
図３１はリンクＳの先端にバネの支点Sｖを中心とする円弧の摺動面Kｓを設けて、摺動面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３２、３３は図２９，３０，３１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は摺動面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が摺動面Ｋと接触する面が図２９，３２、３３においては内側であり、図３０，３１においては外側である。
ドアを開くとき車輪Ｂは図２９，図３２、３３においては外側を通過し、図３０においては内側を通過する。図２９，３０〜３３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
【０１７６】
図３１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３１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３３の場合ドアの回転もバネの伸縮も僅かである。
【０１７７】
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、摺動面ＫのリンクＳと当たりＧjが接触する部分がない。摺動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。
【０１７８】
図３４、３５は以上に説明した一定の回転力をドアDに伝える連結部分を説明するもので、装置はドアの取手を引き寄せて開く側のドアの外面に取り付けられる。
ドアの駆動部は上部ドア枠に取り付けられ、ドア枠下縁Ｘ−Ｘより高い位置に取り付けられる。駆動部に接続するアームＤａはドア枠下縁Ｘ−Ｘより高い位置にあって、ドア上部に取り付く金具Ｄｗはドア枠下縁Ｘ−Ｘより低い位置にある。図３４（ａ）においてアームＤａの先端に取り付くローラーＤｂはドア上部に取り付く金具Ｄｗの長穴Ｄｈ内を移動するようにしてあり、ドア枠下縁Ｘ−Ｘより低い位置にある。図３５（ｂ）において「アームＤａとドア上部に取り付く金具Ｄｗに接続されるリンクＤｌ」とは接続軸Ｄｊによって接続される。接続軸Ｄｊドア枠下縁Ｘ−Ｘより低い位置にある。
ドアとドア枠に取付ける部品の全てはドアの駆動部ドアとトドア枠の間に挟まれる領域に進入することはなく、従ってドア開口部を塞ぐことはなく、ドア開口部を通過する人の邪魔にならない。
【０１７９】
図３４において駆動部分に図１６で説明したカム体摺動面の始点部分がＫＣであるカム体ＫＫを採用し、図３５においては、図２６で説明し、摺動面と接触するカム車輪先端部までの距離が小さくなって加速するようにした回転体を駆動部分に採用する。
駆動部がドアに伝える回転が一定であっても、駆動部と連結部とを取付ける時の位置関係によって、ドアの全開の角度、ドアが減速する位置、ドアに強い密閉力がかかる位置が変化する。連結部分の構造は駆動部と連結部とを取付ける時の位置関係が如何なる場合であっても、ドアの全開の角度、ドアが減速する位置、ドアに強い密閉力がかかる位置を調節できるものでなければならない。
【０１８０】
図３４の実施例は、ドアの閉止速度を止まるか止まらないかの速さに調整できるドアを示すもので、カム体摺動面Ｋにはドアが閉まる前に減速する機能はない。ドアが閉まる前に減速することなく、カム車輪Ｂがカム体摺動面の直線部分１６ＫＣ上にある時ドアが加速されて密閉される。ここで、１６ＫＣのように符号の先頭の数字１６は参照する図面の番号、図１６を示している。
しかしながら、十分に減速して閉止するものでドアが加速されて密閉されるときの速度が大きくなければ、ドアの閉止時に激しい衝撃音を発することはない。通常このように減速せずに密閉するものであっても激しい衝撃音を発するものでない限り使用に耐えることが出来る。
【０１８１】
図３４に示す実施例において、ドアの閉止速度は図１０で説明したようにターンバックル１０Ａｔによって回転体回転軸Ｏとカム車輪の回転支軸Ｉｂとの間の距離を変化させることによって調整できる。
図３４に示す実施例において、カム体回転軸Ｑを回転させるバネ２８Ｖ２は図５（ｃ）で説明した円弧のガイドＫｓｓに沿って伸縮する。図３４(ａ)に示すように、リンク２９Ｓに取り付く車輪２９Ｂが滑走面２９Ｓから離れて、密閉時にのみ働くバネ２８Ｖ２とリンク２９Ｓは一直線になっている。
図３４(ｂ)は回転軸Ｏｄを中心に回転するドアＤと連結部の動作を説明するもので、アームＤａの先端に取り付くローラーＤｂがドア上部に取り付く金具Ｄｗの長穴Ｄｈ内を移動しながら回転体回転軸Ｏを中心に公転する様子を示している。
【０１８２】
図３５の実施例は、図２６で説明したドアを図解するもので、先行の車輪２６Ｂ２がカム体摺動面上を転動移動することによってドアの閉止速度を調整している。ドアの閉止時にはバネ２６Ｖ３が直接カム体２６ＫＫ１に作用し、先行の車輪２６Ｂ２がカム体摺動面上を離れて後続の車輪２６Ｂ３がカム体摺動面上を移動するようになると、突如としてドア似ることになり強い回転力が加わり、ドアを強く密閉することになる。
図３５（ｂ）は回転軸Ｏｄを中心に回転するドアＤと連結部の動作を説明するもので、アームＤａの回転に対してドアの回転が大きく、ドアの全開時にはアームＤａの回転がドアに伝わりにくく、ドアを手動で自由に回転できやすい状態になっていて静止させておきやすい状態になっている。又ドアの閉止時にはドアの密閉力がドアの回転軸Ｏｄの方向に向いており、ドアヒンジに緩みが出来てガタツキが生じたドアに対しても、ドアを傷めることなく、ドアをしっかりと閉止することが出来る。
【０１８３】
図３６は回転軸Ｑを中心に回転する回転体Ｊの先端部に設けられた接続軸ＰとドアＤの接続軸Ｃとを連結する２つのリンクＡ，ＡＡについて説明するもので、駆動部の回転をドアに伝える連結部を説明するものである。連結部は２つのリンクＡ，ＡＡからなり、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３６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Ｐ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とＡＡとは接続軸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。
ドアが閉まる直前でドアが慣性力によって加速し回転体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る。
【０１８４】
図３６は回転体Ｊの回転がドアの回転に遅れることなく、ドアが加速すればバネが瞬時に縮まる性質から回転体が瞬時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３６（ａ）はドアが閉まる直前の状態を示し、図３６（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の連結点Ｐ，ＰＰ，Ｃは常に同一直線ＺＺ上にあって、２つのリンクの軸芯線は折れ曲がらない。
【０１８５】
上述したように連結軸ＰＰ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Ｑ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る。
図３６（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が直線Ｚを境界にして回転軸Ｏを含まない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。
【０１８６】
図３６（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、この場合の回転体Ｊの回転半径は図中に示されるＬである。図３６（ｂ）に示すように、ドアを戸当たりに密着させる直前では、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ＰＰが回転軸Ｑを中心に回転し、この場合回転半径は図３６（ｂ）の図中に示される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。
【０１８７】
リンクＡは直角に折り曲げられているので図３６（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３６（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３６（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ＰＰ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。図３６に示すドアはドアが閉まる直前でドアを押しても動かないドアで、回転体Ｊの図中イ方向と反対方向の回転で、ドアが開く方向に回転するドアある。
【０１８８】
図３７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３７（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３７（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３７（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とがなす角度が０になり、回転体ＪとリンクＡが重なって一体となる。回転体ＪとリンクＡとが互いに接触しあうと、接触したままの形を保持する。
また回転体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がドア接続軸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。
【０１８９】
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３７（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。即ち、接続軸ＰとＣは互いに遠ざかる。
このとき接続軸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が回転して円弧の軌跡の中央を通り過ぎると、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は再び閉まる方向に回転してドアを戸当たりに押さえつける。
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の位置が接続軸Ｃ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。
【０１９０】
図３８に示す連結部は図３６，３７と異なり、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ある。図３７（ａ）に実線で示すようにリンクAの先端が曲がった形状である場合、回転体ＪとリンクＡが重なるまでは接続軸Ｐ，ＰＰ，Ｃは一直線上にあっても、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Ｐ，ＰＰ，Ｃは一直線上にない。図３８の場合は回転体ＪとリンクＡが重なって一体となるとき接続軸Ｐ，ＰＰ，Ｃは一直線上にあり、接続軸ＰＰの位置は回転軸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。
接続軸ＰＰ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きながら、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り、ドアは開く方向に回転しない。
【０１９１】
図３８において接続軸ＰＰにバネVを仕込むことによって、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は一直線上になく接続軸ＰＰにおいてリンクAとＡＡとは折れ曲がっているようにしている。また回転体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。
このようにすると図３８の場合と同じく、ドアが閉まる前に回転体Ｊの回転によってドアが開く方向に回転する。
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図３８の場合と同じく、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。
【０１９２】
図３８（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３７（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。
図３７の場合は接続軸ＰＰが上記円弧の軌跡上を移動して図３７（ａ）で示したＰＰ+5の位置に到達すると、ドアを開くときドアによって回転体が回転することはなくなる。
【０１９３】
図３７（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。
【０１９４】
図３８は図３７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３８の構造は図３７の構造と同様の構造で、図３８のリンクＡは、図３７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。
図３７において接続軸ＰＰあるいはＣにバネVを仕込むことによって、ドアが全開した状態から閉まる直前まで、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。
このことにより回転体ＪがY軸と平行になる以前に回転体Ｊが回転してリンクＡと重なって一体となり、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って、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の位置がこの回転軸Ｏを含まない領域内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。
【０１９５】
ＰＰの位置が「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を含む領域内にあれば、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３８（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ＰＰにおけるリンクＡとＡＡの回転が制限され、ドアはドアを押しても動かない状態になる。しかし図３８（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。
【図面の簡単な説明】
【０１９６】
閉止速度をかろうじて動き出す最低速度にする駆動部の説明図
【図１】カム体の回転と反対方向の回転を回転体に伝える駆動部の説明図
【図２】図１のカム体摺動面の説明図
【図３】図１のカム体摺動面の作図方法の説明図
【図４】押圧力の方向は変化する場合の図１のカム体摺動面の説明図
【図５】図１のカム体摺動面に回転を伝えるバネの説明図
【図６】カム体の回転と同方向の回転を回転体に伝える駆動部の説明図
【図７】回転体の回転をカム体に伝える駆動部の説明図
【図８】カム回転体の回転をカム車輪の上下運動に変える駆動部の説明図
【図９】押圧力の大きさが異なる場合の図１，６，７のカム体摺動面の説明図
【０１９７】
回転体とカム体の回転軸間距離を調整して閉止速度を微調整する駆動部の説明図
【図１０】図１に関して回転体とカム体の回転軸間距離の変化の説明図
【図１１】図１に関して回転体とカム体の回転軸の位置の変化
【図１２】図１に関して回転体とカム体の回転軸間距離の変化と押圧力の方向の変化
【図１３】図６，７に関して回転体とカム体の回転軸間距離の変化の説明図
【図１４】回転体とカム体の回転軸間距離を調整して微調整する図６の駆動部
【図１５】回転体とカム体の回転軸間距離を調整して微調整する図７の駆動部
【０１９８】
密閉する摺動面の説明図
【図１６】図１の摺動面の密閉する部分
【図１７】図６の摺動面の密閉する部分
【図１８】図７の摺動面の密閉する部分
【０１９９】
減速しながら密閉する摺動面の説明図
【図１９】回転軸が移動するカム体の円弧の摺動面
【図２０】回転軸が公転するカム体の円弧の摺動面
【図２１】回転軸が公転するカム体の直角に折れた摺動面
【０２００】
閉止速度と密閉する力を調整できる摺動面の説明図
【図２２】カム体回転軸が公転する図１の回転伝達装置
【図２３】カム体回転軸が公転する図６の回転伝達装置
【図２４】閉止用摺動面と密閉用摺動面を別にする図７の回転伝達装置
【図２５】閉止用摺動面と密閉用摺動面を別にする図１の回転伝達装置
【図２６】閉止用バネと密閉用バネを別にする図１の回転伝達装置
【図２７】閉止動作と密閉動作を別々に調整できる回転伝達装置
【０２０１】
閉止時にのみ作用するバネと密閉時にのみ作用するバネの動作説明図
【図２８】閉止時にのみ作用するバネから密閉時にのみ作用するバネへのリレー説明図
【図２９】密閉時にのみ作用するバネの動作説明図
【図３０】回転体に車輪が取付くリンクが取付く場合
【図３１】回転体に滑走面が取付くリンクが取付く場合
【図３２】回転体にバネが取付きがリンクに車輪が取付く場合
【図３３】回転体にバネが取付きがリンクに滑走面が取付く場合
【０２０２】
駆動部の回転をドアに伝える連結部の動作説明図
【図３４】ローラが長穴内を移動する駆動部とドアの連結部の動作説明図
【図３５】駆動部とドアをアームで繋ぐ連結部の動作説明図
【図３６】開く方向に回転するドアの動作説明図
【図３７】２つのリンクからなるドアの連結部の動作説明図
【図３８】強風であおられたとき止まるドアの動作説明図
【符号の説明】
【０２０３】
Ａ 回転体あるいはアーム
Ｂ 車輪
Ｃ 円の中心
Ｄ ドア或いはドアに取り付く金具
Ｇ 当たり
Ｉ 回転軸或いは回転支軸
Ｋ カム体或いはカム体摺動面
Ｏ カム体の回転軸
Ｑ 回転体の回転軸
Ｒ 円弧
Ｓ バネ端部の接続軸
Ｔ 垂線
Ｕ 押しバネ
Ｖ 引きバネ
Ｗ ドア枠に取り付く金具或いはプレート
【技術分野】
【０００１】
本発明はドアに関する
【０００２】
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も勝手に閉まるドアに関するものである。何処から手を離してもドアが閉まる途中で止まらないようにするには、ドアに回転力が作用し続ける必要があり、ドアに力が作用するとドアの回転速度は加速するので、ドアが閉まるに従いドアの回転速度は加速し、ドアが閉まったときドアの回転速度は最高値に達して、激しい衝撃音を伴うことになる。
力が作用すると運動速度は加速する、何処においてもドアに力が作用するので、たとえ減速しても減速されながらドアの回転速度は加速の一途をたどる。本発明はドアが閉まる直前（以下、閉止直前という）に最高値に達した回転速度を減速して衝撃を緩和し、しかもドアを戸当たりに当たる時（以下、密閉時という）まで回転させて確実に密閉するようになされたものである。
【０００３】
ドアには閉まったドアが再び開かないように、ドア側面に取付けたラッチがドア枠に施された穴に嵌り込む逆転防止装置（以下、ラッチ装置という）が付いており、ドアを戸当たりに当てるまでに、ドアの回転に加えてラッチ装置を作動させる仕事が追加される。
従ってドアが勝手に閉まるようにするバネの力よりもドアを戸当りに押圧し密閉する力のほうが大きいことになる。しかも、バネの力が弱まった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。
ドアを開き始めるとき、バネの力は上記の「戸当りに押圧するための最大の力（以下、密閉力という）」であり、ドアを開くときこれを初期値にして、バネの力は増加する。即ちドアを開くとき、強くした密閉力は最後まで影響を与える。本発明はドアを開くときの力を最小限に留めて、しかも密閉力を最大にするようになされたものである。
【０００４】
ドアが閉まる過程において最後まで強い力が働くとそれだけ慣性力が閉まるに従って大きく成長することになり、ドアが閉まったときの衝撃が大きくなる。通常ドアクローザと呼ばれる商品は油の粘性抵抗やその他の摩擦抵抗によって慣性力によって生じたドアの加速に抵抗をかけて減速するもので、この抵抗に打ち勝って回転させるため、バネの力を更に強める結果となり、ドアを開く際、更に重たく感じるようになった。
本発明はドアを閉める回転作業と最後に密閉する作業を別々に処理して、ドアを閉めるバネが閉まるときに限って作用して、ドアを密閉する際働かないようにするもので、ドアを開くときドアが重たく感じないようにするものである。
【背景技術】
【０００５】
従来のドアの閉止装置、例えば特許文献１〜５は、ドアを最後に密閉する力でドアを全開状態から閉止するまで回転させるものであって、本願のように、ドアを回転させる範囲を全開状態から閉止直前までに留める回転装置と、閉止直前から閉止にいたる範囲に限ってドアを回転させる密閉装置ではない。本願の密閉装置では密閉力を強くしてもドアの回転は速くならないが、従来のドアの閉止装置では密閉力を強くすればするほどドアの回転が速くなり、抵抗をかけて減速する必要になった。
特許文献１〜５に限らず従来の減速装置は密閉力に反対方向の力を負荷して密閉力を弱めるものであり、本願の装置は密閉力を温存しながら回転力を弱めるもので、摩擦抵抗などの反対方向の力を負荷して密閉力を弱めるものではなく力の働く方向を変えることによって回転力を増減して制御するもので、ドアの閉止と密閉に必要な力を最小限にしている。
【０００６】
特許文献１〜５は閉止直前に減速或いは一時停止させるドアの緩衝装置に関するものであり、これらの緩衝装置には本願の密閉装置のように密閉する機能を備えていない。また特許文献４，５の緩衝装置はドアの取手に近い位置でドアの回転軸から離れた位置に取り付けられ、ドアの回転軸から離れた位置の長い円周の軌跡に対してブレーキをかける距離が短くいので、ブレーキのかかる時間は短くなり、減速は殆んど衝突に近い状態になる。特許文献４，５やその他一般の緩衝装置は強い密閉力を温存して閉止するドアを止めようとするものであり、本発明のように密閉力を失ったドアを減速しようとするものではない。
特許文献６〜９は本願出願人のドアに関する一連の発明であり未公開であるが、既に本願の回転装置と密閉装置について記載している。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１７７４２５
【特許文献２】特開２００６−６３５５７
【特許文献３】特開２００７−３９９１７
【特許文献４】特開２００３−２８６７８７
【特許文献５】特願２００６−１４４４１９
【特許文献６】特願２００７−０８７５６１
【特許文献７】特願２００７−１９８２４８
【特許文献８】特願２００７−２６５６０３
【特許文献９】特願２００７−３１９５４１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明のドアは、どこからでも手を放すと同じ力が作用して勝手に閉まるドアで、低速回転で閉止した後、衝撃を伴うことなく強くドアを密閉するにもかかわらず、ドアを開くときにドアが重たく感じられない特徴を持ち、バネで動くにも拘わらず、ドアの回転速度を微調整することが出来るドアを提供するもので、ドアが閉まる前に一旦停止するドアを提供するものである。即ち、一般に普及している油の粘性抵抗によって閉止速度を減速するドアクローザと同等以上の性能を有することを目的にしている。
低速回転でどこからでも手を放しても止まったままにならず、かろうじて閉まり始めるようすることで、ドアを開いたどの位置においても、かろうじて閉まり始めるために必要な力以上の力が働かないようにすることであり、ドアを開くときにドアが重たく感じられないようにするには、ドアを開くときに初めから終わりまで均等の力でドアを開くことである。
「ドアクローザと同等以上の性能を有する目的」を達成するための第一の課題は、ドアに働く回転力が「止まったままにならずに、かろうじて閉まり始めるようする必要で且つ十分な最小の力」であって、ドアを開いたどの位置においても、常に一定であるようにすることである。
【０００９】
通常のバネで動くドアはバネを調節してドアの回転速度を調節しようと試みても、止まってしまうか、動くとしても早くドアが閉止するかのどちらかであり、ドアの回転速度を調節できない。
ドアに働く回転力である「止まったままにならずに、かろうじて閉まり始めるようする必要で且つ十分な最小の力」はドアによって異なり、本発明においても、１つの回転伝達装置で全てのドアに対応できることと、１つのドアに対してもドアの回転速度を最低速度に調節できることが必要である。
「ドアクローザと同等以上の性能を有する目的」を達成するための第ニの課題は、ドアに働く回転力を調節することである。
【００１０】
ドアを密閉する力はドアを回転させながらドア側面に仕込んだラッチを回転させる仕事をするので、単にドアを閉止する力よりも強く、上述の弱い回転力で閉止するドアはラッチを回転させることなく停止しドアを密閉するに至らない。
バネの力はドアが開くに従い大きくなり、通常のドアクローザでは上記の密閉する強い力に加えてドアが開くに従い大きくなる力が加算されるためドアを開くときにドアが重たく感じられるが、本発明のようにカム車輪とカム体摺動面とによる回転伝達装置では、ドアを開くときに上記の密閉する強い力が影響しないように出来る。
「ドアクローザと同等以上の性能を有する目的」を達成するための第三の課題は、上記の密閉する強い力がドアを開くときに影響しないようにしてドアを密閉するときにだけ働くようにすることである。
【００１１】
本発明のドアが低速で閉止するとしても常にドアに回転力が働いている以上は加速しており、ドアの閉止時に強い衝撃を伴う。第三の課題の「密閉する強い力がドアを密閉するときにだけ働くようにする装置」が加速されたドアを減速しながら密閉する装置でなければ、ドアの閉止直前でドアを密閉する強い力が作用すると、更にドアの回転は加速するので、
衝撃を伴うことなく強くドアを密閉するための第四の課題は、ドアを減速しながら密閉する装置である。この密閉装置の密閉に伴う動作に伴うドアの回転を出来るだけ小さくすることによって、即ち密閉装置の作動ができるだけ瞬間的に実行されることによって、更なるドアの回転の加速を最小に留めることができる。
【００１２】
本発明の最も困難とするところは、カム体摺動面がカム車輪に一定の押圧力を作用させることであるが、カム体摺動面がカム車輪に働く押圧力が一定でなくても、カム車輪がカム体摺動面上を移動する速度にそれほど影響するものではないので、むしろドアを密閉する作業を上述のようにカム体摺動面の形状を変化させる手段に頼るよりも、バネの力の調整によるほうが、閉止作業とドアの密閉作業を別個に取り扱い調節することが出来、ついでにドアの閉止作業とドアの密閉作業との間の引き継ぎにドアの一旦停止状態を挿入することが出来る。第五の課題は、ドアの閉止作業にだけ携わるバネとドアの密閉作業とにだけ携わるバネとを分離してドアの閉止作業からドアの密閉作業に引き継ぐようにするリレー装置である。
【００１３】
オイルダンパーを用いたドアクローザが取り付くドアは、強風にあおられてもドアが閉まる前に停止する機能があり、本発明のドアが「オイルダンパーを用いたドアクローザと同等以上の性能を有する目的」を達成するためには、強風にあおられてもドアが閉まる前に停止する機能を有する必要がある。これが第六の課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
ドアを開くときにドアが重たく感じられないようにする手段で、ドアに働く回転力が「止まったままにならずに、かろうじて閉まり始めるようする必要で且つ十分な最小の力」であって、ドアを開いたどの位置においても、常に一定であるようにする第一の課題を解決するための手段は、
「カム体回転軸の周りを回転自在に軸支されるカム体に設けられたカム体摺動面に沿って、回転体回転軸の周りを回転自在に軸支される回転体の先端部に設けられた回転支軸に取付けたカム車輪が移動して、上記カム体摺動面が上記カム車輪を押圧して上記回転体を回転させる回転伝達装置において、上記カム車輪と上記回転支軸とを通る押圧力の作用線が回転体回転軸と一定の距離を保つようにしたカム体摺動面の形状」である。
【００１５】
「上記カム車輪が上記カム体摺動面を押圧して上記カム体を回転させる回転伝達装置」には図１〜５に説明する凹面のカム体摺動面がカム車輪を回転体回転軸に向かって押圧する回転伝達装置と、図６に説明する凸面のカム体摺動面がカム車輪を回転体回転軸に向かう方向と反対方向に押圧する回転伝達装置とがあり、共にカム体摺動面の形状は「上記カム車輪と上記回転支軸とを通る押圧力の作用線が回転体回転軸と一定の距離を保つ形状」である。
【００１６】
「上記カム車輪と上記回転支軸とを通る押圧力の作用線が回転体回転軸と一定の距離を保ようにしたカム体摺動面の形状」は図１〜５に説明する凹面のカム体摺動面についても、図６に説明する凸面のカム体摺動面についても、
「回転体回転軸Ｏを中心とする円Ｒｂ上に等分に配した点ｂｉ（ｉ＝０，１，２、・・・）を通る接線Ｔｉ（ｉ＝０，１，２、・・・）が回転体回転軸Ｏを中心とする仮想円Ｒａの接点ａｉ（ｉ＝０，１，２、・・・）に接するとして、
上記点ｂｉを通り上記接点ａｉを中心とする次の円弧の始点ｂｉに、上記点ｂｉ−１を通り上記接点ａｉ−１を中心とする前の円弧が交わるように、上記前の円弧をカム体回転軸Ｑを中心に回転移動して、上記次の円弧に上記前の円弧を連続し、更に移動した前の円弧の始点ｂｉ−１に、前の円弧の前の円弧を連続して作図されるカム体摺動面の形状」である。
【００１７】
ドアを開いたどの位置においても、常にドアに働く回転力が一定であるようにする第一の課題を解決するための手段は、上述の図１〜６に説明するカム体摺動面がカム車輪を押圧して回転体を回転させるものと図７，８に説明するカム車輪がカム体摺動面を押圧してカム体を回転させるものとがある。
カム車輪がカム体摺動面を押圧してカム体を回転させ場合の「カム車輪とカム体摺動面との間で働く押圧力の作用線が回転体回転軸と一定の距離を保ようにするカム体摺動面の形状」は図８に説明するようにインボリュート渦線である。形状がインボリュート渦線であるカム体摺動面に押圧力が作用するときカム体の移動軌道に関係なくカム体が一定の回転力で回転するので、この回転伝達装置は
「形状がインボリュート渦線であるカム体摺動面にカム車輪が押圧力を作用させてカム体を一定の回転力で回転させる回転伝達装置で、且つカム体の回転力でカム車輪に一定の押圧力を作用させる移動装置」である。
【００１８】
図７，８に説明する形状がインボリュート渦線であるカム体摺動面に押圧力が作用するときカム体の移動軌道に関係なくカム体が一定の回転力で回転するが、図１〜６に説明するカム体摺動面がカム車輪を押圧して回転体を回転させる回転伝達装置では、カム体に作用する回転力がカム体の移動軌道に関係し、図９〜１５に説明するように
「上記カム体回転軸と上記回転体回転軸とに間の距離が変化するカム車輪とカム体とによる回転伝達装置」や「上記カム車輪の上記回転支軸と上記回転体回転軸との間の距離が変化するカム車輪とカム体とによる回転伝達装置」は回転体を回転させる回転力を調節することが出来、「ドアに働く回転力を調節する」第ニの課題を解決する手段である。
この手段は止まってしまったドアを再び動き出すように調節し、ドアを回転させるには力不足の状態を解消させることによってドアの閉止速度を止まるか止まらないかの最低速度に調節するもので、カム体摺動面がカム車輪に働く押圧力の方向を変化させて調節するものである。通常のドアクローザのようにドアを閉止する力の方向と反対方向に抵抗その他の力を作用させるものではないので、ドアを開くときの力がそれだけ軽減される。又摩擦抵抗による減速装置ではないので、磨耗がなく、また性能の低下はなく安定している。
【００１９】
第三の課題の「上記の密閉する強い力がドアを開くときに影響しないようにしてドアを密閉するときにだけ働くようにする」手段は図１５〜１８に説明するように、
「上記カム体摺動面の上記カム体回転軸に近い部分を直線或いは凸面にして、上記カム車輪が上記カム体回転軸に近い部分にあるとき、上記カム車輪と上記回転支軸とを通る押圧力の作用線が回転体回転軸との距離を大きく変化させるカム体摺動面をもつ回転伝達装置」であり、ドアを開くときに影響しない「カム体摺動面がカム車輪を押圧する強い力」が、ドアが閉まる直前に大きくその威力を発揮するようになる。
【００２０】
第四の課題のドアを減速しながら密閉する装置は図１９〜２１に説明するように、
「カム体回転軸の周りを回転自在に軸支されるカム体に設けられた凹面或いは凸面のカム体摺動面に沿って、回転体回転軸の周りを回転自在に軸支される回転体の先端部に設けられた回転支軸に取付けたカム車輪が移動して、上記カム体摺動面が上記カム車輪を押圧して上記回転体を回転させる回転伝達装置で、上記カム車輪と上記回転支軸とを通る押圧力の作用線が上記凹面或いは凸面の焦点を通るようにしたカム体摺動面をもつ回転伝達装置」であり、この装置はドアが閉止する直前で「凹面或いは凸面の焦点を通るようにした押圧力の作用線」がかならず回転体回転軸を通るか接近するかして、ドアの回転を停止させるか減速するかの状態にする。
凹面のカム体摺動面の１例として円弧のカム体摺動面を、また凸面のカム体摺動面の１例として直角に折れたカム体摺動面を図１９に示し、それぞれの実施例を図２０，２１に示す。
【００２１】
図１９に説明するようにこの装置を
「上記カム体回転軸と上記回転体回転軸とに間の距離が変化する回転伝達装置」とすることによって動き出すように調整し第四の課題のドアを減速しながら密閉する課題を解決する。またこの装置がドアの回転を伴わず作動するものとするために図２０、２１に説明するように、「上記カム体回転軸が回転移動する回転伝達装置」とする。
【００２２】
「ドアの閉止作業にだけ携わる回転伝達装置とドアの密閉作業にだけ携わる回転伝達装置とを備える回転伝達装置」は例えば図２２、２３に説明するように「ドアの閉止作業にだけ携わる摺動面」に「ドアの密閉作業にだけ携わる摺動面」を連続して１つのカム体摺動面にした最も簡単な構造のものと、図２４〜２７に説明するように「ドアの閉止作業にだけ携わる摺動面」と「ドアの密閉作業にだけ携わる摺動面」とを分離して、ドアの閉止作業の後にドアの密閉作業を引き継がせるものがあり、この場合ドアの閉止作業とドアの密閉作業を別個に取り扱い調節することが出来、ドアを最も弱い力で回転させ、最も弱い力で密閉するように出来る。またドアの閉止作業とドアの密閉作業との間の引き継ぎにおいて、ドアを回転させる仕事以外の仕事をすることによって、ドアの一旦停止状態を挿入することも可能となる。
図２４、２５の実施例は「上記カム車輪と上記回転支軸とを通る押圧力の作用線が回転体回転軸と一定の距離を保つようにしたカム体摺動面と、それに沿って円運動するカム車輪と、上記カム車輪と上記回転支軸とを通る押圧力の作用線が上記凹面或いは凸面の焦点を通るようにしたカム体摺動面と、それに沿って円運動するカム車輪とを備え、
上記カム車輪と上記回転支軸とを通る押圧力の作用線が上記凹面或いは凸面の焦点を通るようにしたカム体摺動面に上記カム車輪が接触するとき、上記カム車輪と上記回転支軸とを通る押圧力の作用線が回転体回転軸と一定の距離を保つようにしたカム体摺動面に上記カム車輪が接触しないようにした回転伝達装置」であり、
図２６、２７の実施例は「上記カム車輪と上記回転支軸とを通る押圧力の作用線が上記凹面或いは凸面の焦点を通るようにしカム体摺動面と、それに沿って円運動するカム車輪とを備え、
上記カム車輪が接触するとき回転し、接触しないとき回転しない上記カム体摺動面を有する回転伝達装置」である。
【００２３】
第五の課題の、「ドアの閉止作業にだけ携わるバネ」と「ドアの密閉作業にだけ携わるバネ」とを別にするバネの機構と、「ドアの閉止作業からドアの密閉作業への引継ぎ」は図２８に説明し、「ドアの密閉作業にだけ携わるバネ」は図２８〜３３に説明する。図２８に説明する「ドアの密閉作業にだけ携わるバネ」は
「ドア枠に取り付けられるプレートに取付けられる回転軸に固着する回転体と、該回転体の該回転軸と反対側の端部に設けられる回転支軸と、中間の連結軸で連結されるリンクとバネと、該リンクの片方の側面に接触する当りと、上記プレートに取付けられる固定支軸とを備え、
上記リンクの連結軸の反対側の接続軸が上記回転支軸に回転自在に軸支されるとき、上記リンクの両端の接続軸の間の距離が上記回転支軸と上記回転軸との間の距離であるようにし、且つ上記当りを上記回転体に取付けて、
或いは上記リンクの連結軸の反対側の接続軸が上記固定支軸に回転自在に軸支されるとき、上記リンクの両端の接続軸の間の距離が上記固定支軸と上記回転軸との間の距離であるようにし、且つ上記当りを上記プレートに取付けて、
上記回転体の回転の途中までは上記リンクの回転が上記当りによって止められ、上記連結軸を上記回転軸の位置に留めるようにして上記バネが伸縮しないようにして、上記回転体の回転の途中からは上記リンクと上記当たりが離れて、上記連結軸が回転軸の位置から離れるようにして上記バネが伸縮するようにし、上記回転体に回転の途中から作用するバネ」である。
【００２４】
図２９〜３３に説明する「ドアの密閉作業にだけ携わるバネ」は
「前記リンクに車輪が取り付き、前記リンクが前記当たりから離れたあと、該車輪が前記プレートに取付けられる滑走面に沿って移動することで、前記連結軸を前記回転軸の位置に留めるようにして前記バネが伸縮しないようにして、
或いは前記リンクに滑走面が取り付き、前記リンクが前記当たりから離れたあと、該滑走面が前記プレートに取付けられる車輪に沿って移動することで、前記連結軸を前記回転軸の位置に留めるようにして前記バネが伸縮しないようにして、
前記回転体が更に回転し、上記滑走面と上記当たりが離れて、上記連結軸が回転軸の位置から離れるようにして上記バネが伸縮するようにし、上記回転体に回転の途中から作用するバネ」である。
【００２５】
上述の「ドアの密閉作業にだけ携わるバネ」と「ドアの閉止作業にだけ携わるバネ」とによる回転機構はこれだけで、ドアを低速で閉止した後強く密閉する機能を有しているが、ドアの回転に対して装置の回転体の回転が大きい場合など、バネの伸縮に負荷がかからなくなるとバネが一瞬に縮まる性質から、ドアを減速する機能がなくなる場合があり、閉止直前の減速は期待できない。これに対して「カム体とカム体摺動面とによる回転伝達機構」は強く密閉する機能に限界があり、このバネの機構によって回転するものでもあり、バネの機構と互いに機能を補い合うものである。
強風にあおられてもドアが閉まる前に停止する機能を有する必要がある。これが第六の課題である
【００２６】
「強風にあおられてもドアが閉まる前に停止する機能を有する」第六の課題を解決する手段は、
「駆動する回転軸に固着される回転体の該回転軸と反対側の端部に設けられた接続軸とドアの接続軸とを２つのリンクによって連結し、ドアが全開状態から閉まる直前までは上記２つのリンクが一直線を保ち、ドアが閉まる直前で上記回転体とそれに連結するリンクが側面で互いに接触して一体となり、
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て、上記回転体の回転によってドアが開く方向に回転し、ドアに力が作用しても動かない状態にするドアの連結部を有するドア」であり、このドアは上述した本発明の「減速して回転する駆動部」によって回転することで、ドアが閉まる前に一旦停止状態になるが、単にバネで動く場合は、ドアが開く方向に回転したあと、バネが無負荷状態になって、一瞬にしてバネが縮みドアが閉まる前に一旦停止状態にならない。カム体とカム車輪とからなる駆動部の場合、ドアが開く方向に回転させるために時間が経過して緩慢に回転させることになり、ドアを回転させる必要のない一旦停止状態になっても駆動部が無負荷状態にならないので、一瞬にしてバネが縮み駆動部一瞬にして回転を終えることはない。
【発明の効果】
【００２７】
通常ドアクローザと呼ばれる商品はドアを閉める回転作業と最後に密閉する作業を１本のバネで処理するため、ドアを開いてバネを引き伸ばす際、バネの力はドアを密閉する強い力から始まってどんどん強くなり、何処から手を離しても勝手に閉まるようにする以上の力が蓄えられる。これがドアを開く際、ドアが重たく感じる要因の１つであり、我々はドアクローザが取り付けられたドアを重たく感じているにもかかわらず、慣れてしまって意識しないようになっていて不便さを感じてないようになっている。また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る原因でもあり、ドアに指などを挟む事故の原因でもある。通常のドアクローザはともすれば、単に勝手に閉まる機能をつけるだけで、せっかく抵抗なく回転するドアにわざわざ抵抗をつけて回りにくくしただけの結果になっている。
【００２８】
本発明のドアにおいては、ドアに回転を与えるバネはドアの回転軸に近い位置に取り付けられ、しかも何処から手を離しても勝手に閉まるようにバネの力を必要最小限に微弱にして、ドアの開閉する際、バネをドアに取付けたとことも感じ取れないようにしている。
また本発明ではドアに作用する力の方向をドアの回転の接線方向から半径方向に移行させることによって、密閉時にはバネの力の最大値を、全開時には最小値を作用させるようにしている。またドアの回転量に対してバネの伸縮量を少なくして、ドアの開閉に力がかからないようにしている
【００２９】
玄関ドアのように外壁に取り付けられるドアクローザは、ドアクローザを取り付ける骨組の強度が強く強力なバネで作動するドアクローザを支持することが出来るが、室内に取り付ける場合、取付け部分がともすれば木造であるように骨組の強度が弱く、又使用頻度が高いため、取付け部分の骨組が壊れたり、取付けボルトが抜けたりする。本発明の強力なバネで作動するものではないので、ドアの回転時にドアが受ける反力が小さく、強度が弱い骨組にも取付けることができる。また本願図面に示した全ての実施例において本願の閉止装置はドアのドア枠に対面しない外面に取り付けられ、装置がドアとドア枠に挟まれる領域内に入らないので、開口部を通過する人の邪魔にならない。
【００３０】
本発明のカム体とカム車輪による回転伝達装置は、一定の押圧力を一定の回転力に変換するもので、逆に使用すれば一定の回転力を一定の押圧力に変換するものとなる。図１〜７の回転伝達装置は一定の重力が働く重量物を回転させる手段でもあり、図８の回転伝達装置は上下に移動させる手段でもある。これは初めから終わりまで一定の力で均等に力を作用させることにより、必要とする力の上限を低く抑えるもので、手動や出力の小さなモータなど小さな力で重量物を移動させるとき有効な手段となる。
【００３１】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
通常カム体とカム車輪との組み合わせは、カム体の回転をカム車輪の直線往復運動に変えるものである。本発明はカム体の回転をカム車輪の円運動に変えるものである。或いはカム車輪の円運動をカム体の回転に変えるものである
カム車輪に沿ってカム体の摺動面が移動するときカム体とカム車輪との接点には押圧力が作用し、押圧力の作用線がカム体回転軸との間に距離が生まれて、カム体回転軸の周りに回転力が働く。
本発明のカム体の摺動面の形状は、上記押圧力の作用線とカム体回転軸との間に距離を一定にするもので、カム体とカム車輪との接点に一定の押圧力が作用させたときカム体回転軸の周りに一定の回転力が働くようにするものである。
本願図面に図示する力の作用線のすべては、力の作用線の方向を表すもので、図示される力の作用線の長さは力の大きさを表すものではない。
【００３３】
図1〜８に例示するように本発明のドアの駆動部は、回転体回転軸を中心に円運動するカム車輪Ｂがカム体回転軸を中心に回転するカム体摺動面Ｋに沿って移動することにより、回転体Ａ或いはカム体ＫＫの回転を生み出すものである。図１〜６に示すようにカム体ＫＫの回転によって回転体Ａが車輪を押圧する場合と、図７，図８に示すように回転体Ａの回転によってカム体ＫＫが回転する場合とがある。
【００３４】
本発明のドアはどこで手を放しても止まったままにならずに、かろうじて閉まる方向に動き始める力が働いているようにするもので、最小の速度で回転するドアは最小の力によって回転し、どの位置においても、かろうじて動き始める力以上の力が働かないようにするものである。即ち、どの位置においてもドアに同じ回転力が働くようにするものである。
【００３５】
本発明のドアは開くことによってバネに閉める力を蓄えて、ドアから手を放したとき、ドアがどの位置にあっても止まったままではなく必ず閉まり始めるようにするもので、どの位置においても止まったままではなく必ず閉まり始めるために必要で最小の力をドアに作用させることにより、ドアを開くときどの位置においても開く力が一定しており必要以上の力が要求されないように設計している。このようにかろうじて止まったままにならない力で閉まるドアは、ドアを開くとき強い力が要らないだけでなく閉まる速度が加速することが少なく、ドアの閉止時の衝撃も少ない。
【００３６】
図１〜８はどの位置においても回転体に同じ回転力が働くようになるカム体摺動面Ｋの形状を提供するもので、車輪Ｂとカム体摺動面Ｋの任意の接点ｂにおいて、車輪Ｂに働く押圧力の作用線Ｆｂが回転体Ａの回転中心Ｏと一定の距離を保つようにするものである。即ち車輪Ｂとカム体摺動面Ｋの任意の接点ｂにおいて、カム体摺動面Ｋに垂直な垂線Ｔが共通の仮想円Ｒの接線であるようにするものである。
【００３７】
図１は本発明の実施例を示し回転軸Ｑを中心に回転するカム体ＫＫの摺動面Ｋが、回転軸Ｏを中心に回転するアームＡの先端の回転支軸Ｉｂに取付けた車輪Ｂを押圧して、カム車輪Ｂがカム体摺動面Ｋに沿って転動移動することによりアームＡに回転を与えるもので、本発明のドアの駆動部の一例を説明するものである。
引きバネＶは片端をカム体ＫＫの接続軸Ｓｋに接続し多端を接続軸Ｓｗに固定して、且つ回転軸Ｑを中心とする円周のガイドレールＫｓに沿って伸縮するようにして、カム体の回転と引きバネＶの長さの変化が比例するようにしている。引きバネＶの引張力の作用線Ｆｖは円周Ｑｓの接線であり、回転軸Ｑから一定の距離を保つ。従ってカム体の回転とカム体に働く回転モーメントＭｋは比例する。
【００３８】
カム体ＫＫが図中矢印イ方向に回転すると、カム車輪Ｂは回転軸Ｏを中心に図中矢印ロ方向に公転して、カム車輪Ｂとカム体摺動面Ｋとの接点ｂを通る押圧力の作用線Ｆｂと回転軸Ｑとの距離Ｌｂは減少する。カム体に働く回転モーメントＭｋと距離Ｌｂが共にカム体の回転にほぼ比例して増加し、カム体に働く回転モーメントＭｋが押圧力Ｆｂと距離Ｌｂとの積であることから、押圧力Ｆｂはカム体摺動面Ｋ上のカム車輪の位置に関係なくほぼ一定である。図1（ａ）はドアが全開した状態、図１（ｃ）は閉止した状態、図1（ｂ）はその途中の状態を示している。
【００３９】
全開状態からドアが閉まるに従い引きバネの長さが減少し、バネの力が弱くなってカム体ＫＫに働く回転モーメントＭｋは小さくなるが、カム車輪Ｂが回転軸に近づくことによってテコの原理でカム車輪Ｂを押圧する力を一定にするようにしている。
図２はカム車輪Ｂに一定の押圧力が作用するものとして、アームＡに一定の回転モーメントを与えるカム体ＫＫの摺動面Ｋの形状を定義するものである。
【００４０】
図２（ａ）においてカム車輪Ｂは回転軸Ｏを中心に回転するアームＡの先端の支軸Ｉｂに軸支されている。点Ｏは仮想円Ｒａと円Ｒｂの中心で、円Ｒｂは点Ｏを中心に一定の距離を保って公転するカム車輪Ｂの点Ｏから最も遠い点の軌跡である。円Ｒｂ上の各点ｂ０、ｂ１、ｂ２・・・は中心角Θ０、Θ１、Θ２・・・に対応している。直線Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２は点ｂ０、ｂ１、ｂ２・・・を通り、仮想円Ｒａに接する接線であり、点ａ０、ａ１、ａ２・・・はそれぞれの接点である。半径ｒ０、ｒ１、ｒ２・・・は点ａ０と点ｂ０、点ａ1と点ｂ１、点ａ２と点ｂ２・・・の間の距離であり、円Ｒａ円Ｒｂとが同心円であるから半径ｒ０、ｒ１、ｒ２・・・は全て等長である。円弧Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２・・・はそれぞれ接点ａ０、ａ１、ａ２・・・を中心とする半径ｒ０、ｒ１、ｒ２・・・の円の一部である。又全ての円弧は半径を同じくし、点Ｏを中心とする円Ｒｂに限りなく近似する。
【００４１】
ここで円弧Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２・・・を摺動面とする図示されないカム体が、回転軸Ｑを中心に図中矢印→イ方向に回転し、車輪Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２・・・を押圧し、回転軸Ｏを中心に図中矢印→ロ方向に公転させるものとすれば、円弧Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２・・・が円Ｒｂと僅かな角度で交差し、円弧Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２・・・の僅かな回転で車輪Ｂを大きく移動させる。
カム車輪Ｂと接する摺動面形状は限りなく円Ｒｂに近似し、等長の半径ｒ０、ｒ１、ｒ２・・・を持つ円弧であり、図1に示されたカム体摺動面Ｋを分割してどの位置を取り出しても合同な円弧Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２・・・であって、図１に示したカム体摺動面Ｋが同じ円弧の集合体であると仮定することが出来る。
【００４２】
接線Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２・・・はカム体摺動面Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２・・・がカム車輪Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２・・・を押圧する力の作用線であり、仮想円Ｒｏに接していることから点Ｏとの距離が一定である。このことはカム体摺動面Ｒがカム車輪Ｂを押圧する力が一定であれば、回転軸Ｏを中心に回転するアームＡに働く回転モーメントは一定であることを意味している。
図２（ａ）において渦線Ｋ２は円弧Ｒ２であり、渦線Ｋ１は円弧Ｒ０、Ｒ１を点Ｑを中心に回転移動し、円弧Ｒ２に連続させてたものである。連続した渦線Ｋ１Ｋ２は図１に示したカム体摺動面Ｋを形成する。渦線Ｋ１Ｋ２を摺動面とし、回転軸Ｑを中心に回転する図示されないカム体がカム車輪Ｂを押圧して回転体Ａを回転させるとき、カム車輪Ｂはカム体摺動面Ｋ１Ｋ２に沿って移動し、カム車輪Ｂがどの位置にあっても同じ回転力が働くことになる。
【００４３】
図２（ｂ）は渦線Ｋ１Ｋ２の作図方法を説明するもので、円弧Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２のそれぞれが点Ｑを中心に回転して円弧Ｋ０，Ｋ１，Ｋ２に移動するとき、ｂ０、ｂ１、ｂ２の各点も点Ｑを中心に回転して点ｋ０、ｋ１、ｋ２に移動し、円弧Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２の中心ａ０，ａ１，ａ２は点Ｑを中心にして回転し点ａｋｏ，ａｋ１，ａｋ２に移動する。点ａｋ０，ａｋ１，ａｋ２は円弧Ｋ０，Ｋ１，Ｋ２の中心である。
次に作図方法について説明する。
円弧Ｒ３の始点ｂ３に連続する円弧Ｋ２は、点ａ２の点Ｑを中心に円運動する軌跡Ｒａ２上で、点ｂ３から距離ｒ２にある点ａｋ２を中心とする円弧である。同様に円弧Ｋ２の始点ｋ２に連続する円弧Ｋ１は、点ａ１の点Ｑを中心に円運動する軌跡Ｒａ１上で、点ｋ２から距離ｒ１にある点ａｋ１を中心とする円弧である。以下同様にして円弧Ｋ０は点ａｋ０を中心とする円弧である。
【００４４】
図３（ａ）に点線で示される渦線Ｋ０Ｋ１Ｋ２・・・Ｒ７は、図２（ｂ）の作図方法に従って作図された図１に示したカム体摺動面Ｋである。
カム体摺動面ＫがＱを中心に図中矢印イ方向に回転して点ｋ６が点ｂ６に移動するとき、カム体摺動面Ｋとカム車輪Ｂの円運動の軌跡Ｒｂとの交点は点ｂ７から点ｂ６に移り、図示されないカム車輪Ｂも点ｂ７の位置から点ｂ６の位置に移動する。次に点ｋ５が点ｂ５の位置に至るとカム体摺動面Ｋと軌跡Ｒｂとの交点はｂ５の位置になり、カム車輪Ｂもｂ５の位置に移動する。このようにして点ｋ０が点ｂ０の位置に至るとカム車輪Ｂはｂ０の位置に移動している。
カム車輪とカム体摺動面との間に働く押圧力の作用線が回転体回転軸と一定の距離を保ようにしたカム体摺動面の形状は次の説明する手順で作図される。
カム体摺動面Ｋとカム車輪Ｂの接点ｂi（ｉ＝０，１，２、・・・）を回転体回転軸Ｏを中心とする円Ｒｂ上に等分に配し、次に接点ｂiを通り回転体回転軸Ｏを中心とする仮想円Ｒａ上の点ａi（ｉ＝０，１，２、・・・）に接する接線Ｔi（ｉ＝０，１，２、・・・）を描き、接点ｂiを通り点ａiを中心とする円弧ａiｃiを描く。
円弧ａiｃiの終点ｃi（ｉ＝０，１，２、・・・）は接点ｂi+１を通りカム体回転軸Ｑを中心とする円Ｒｑi+１（ｉ＝０，１，２、・・・）との交点とし、次の円弧ｂi+１ｃi+１の始点ｂi+１と交点ｃiは円Ｒｑi+１上にある、
次の円弧ｂi+１ｃi+１をカム体回転軸Ｑを中心に回転移動して、次の円弧ｂi+１ｃi+１の始点ｂi+１を前の円弧ｂiｃiの終点ｃiの位置に移動し、前の円弧ｂiｃiに次の円弧ｂi+１ｃi+１を順次連続してカム体摺動面の形状が作図される。
図３（ａ）に点線で示される渦線Ｋ０Ｋ１Ｋ２・・・Ｒ７は上に説明した手順と反対の作図されたもので、上に説明した手順で作図されたカム体摺動面の形状と合同である。前の円弧ｂiｃiをカム体回転軸Ｑを中心に回転移動して、次の円弧ｂi+１ｃi+１の始点ｂiの位置に前の円弧ｂiｃiの終点ｃiを移動して、次の円弧ｂi+１ｃi+１に前の円弧ｂiｃiが順次連続してカム体摺動面の形状Ｋ０Ｋ１Ｋ２・・・Ｒ７が作図される。
【００４５】
図３（ｂ）はカム車輪Ｂが各点ｂ０、ｂ１、ｂ２・・・ｂ７の位置にある時、点線で示すカム車輪の移動方向とカム体摺動面との交差角度が常に一定であることを示すもので、カム体摺動面が同じ半径の円弧で構成されることを示している。各直角三角形ａ０ｂ０Ｏ、ａ１ｂ１Ｏ、ｏ２Ｂ２Ｏ・・・ａ７ｂ７Ｏは全て合同であり、例えば図３（ａ）に示す直角三角形ａ５ｂ５ＯをＱを中心に回転移動すると、点線で示す直角三角形ａｋ５ｋ５Ｏ５になる。
カム体摺動面上の各点ｋ０、ｋ１,ｋ２・・・ｂ７は、図３（ｂ）に示す各直角三角形ａｉｂｉＯ（ｉ＝０，１，２，３・・・）をＱを中心に回転して、円弧Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２・・・Ｒ７が連続するようにしたときの位置である。図２図３に示した摺動面はカム車輪に働く押圧力が一定のとき、回転軸Ｏの周りに一定の回転力が働くようにするものである。
【００４６】
バネで働くドアは開くに従いバネの力が変化し、バネの支点が空間を移動することから力の方向が変化し、その結果ドアに働く回転力の大きさも変化する。
図３の場合においても図３（ｂ）に示すように、カム車輪Ｂが移動した位置における各力の作用線と回転軸Ｑとの距離Ｑｑ０，Ｑｑ１，Ｑｑ２・・・は変化し、カム車輪Ｂに働く押圧力を一定にするためには、力の作用線と回転軸Ｑとの距離の変化に対応して点Ｑの周りに働くモーメントの大きさも変化しなければならない。図２図３で仮定したように、車輪に働く押圧力を一定にすることは設計上無理な場合がある。
【００４７】
図１〜３に示したカム体摺動面はカム車輪Ｂに働く押圧力の作用線と回転中心Ｏとの距離が常に一定にする形状であり、カム車輪Ｂに働く押圧力が一定であると仮定して回転中心Ｏの周りのモーメントを一定に保つものである。
図４は回転中心Ｏの周りのモーメントを一定に保つため、「一定でないカム車輪Ｂに働く押圧力」に対応して形状を変えるものである。図４（ａ）は該押圧力Ｆｂが開くに従い弱くなる場合で、次第に減少する各押圧力の作用線Ｆｂ０，Ｆｂ１，Ｆｂ２・・・Ｆｂ７と回転中心Ｏとの距離を次第に増加させることで、回転軸Ｏの周りの回転モーメントを一定に保つようにしている。
図４（ｂ）は該押圧力Ｆｂが開くに従い強くなる場合で、次第に増加する各押圧力の作用線Ｆｂ０，Ｆｂ１，Ｆｂ２・・・Ｆｂ７と、回転中心Ｏとの距離を次第に減少させることで、回転軸Ｏの周りの回転モーメントを一定に保つようにしている。
【００４８】
図４（ａ）図４（ｂ）の場合は図３（ｂ）の場合と異なり回転中心Ｏを頂点とし力の作用線を底辺とする直角三角形Ｏａｉｂｉ（ｉ＝０，１，２・・・）はそれぞれ高さが異なり形も異なっている。車輪を押圧する力Ｆｂが変化する場合、回転中心Ｏの周りに一定の回転モーメントを働きかけるカム体滑走面の渦線Ｋは、車輪Ｂの円軌道Ｒｂ上の各点において車輪Ｂに働く押圧力に応じて各力の作用線と回転中心との距離を決め、点Ｏを中心とする該距離を半径とする仮想円Ｒｏ０、Ｒｏ１、Ｒｏ２・・・に接する接線Ｆｂ０，Ｆｂ１，Ｆｂ２・・・を決めて、円弧Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２・・・を決めてこれらを回転中心Ｑを中心に回転移動させて連続させることにより形成することができる。
図４において渦線ＫＡは図３に示した渦線ＫＡであり、押圧力Ｆｂが一定に働く場合で渦線Ｋｂは押圧力Ｆｂが開くに従い減少する場合で、渦線ＫＡに比べて回転軸Ｑに近づくに従い曲率が変化する割合が大きくなる。渦線Ｋｃは押圧力Ｆｂが開くに従い増加する場合で、渦線ＫＡに比べて回転軸Ｑに近づくに従い曲率が変化する割合が小さくなる。
【００４９】
次に押圧力Ｆｂを一定にするバネの力Ｆｖについて説明する。
図１においてガイドＫｓの円周の半径をｒｋとすると、回転軸Ｑのまわりのモーメントの釣り合いから、
Ｆｖ＝（Ｆｂ／ｒｋ）Ｌｂ (数式１)
であり、ここに（Ｆｂ／ｒｋ）は一定であるからＦＶはＬｂに比例する。Ｌｂの変化は図３（ｂ）において点Ｑと各点ｑ０、ｑ１、ｑ２・・・との間の距離の変化であり、この距離の変化にＦＶの変化が対応している。バネＶの片方の支点をＱに固定し、片方の支点を各点ｑ０、ｑ１、ｑ２・・・を通る点線で示される曲線に沿って移動させたときのバネの長さの変化に対応している。
【００５０】
図５（ａ）は図３（ｂ）に点線で示した曲線ｑ０ｑ１ｑ２・・・を点Ｑｑを中心とする円周であると仮定し、該曲線を裏返して図１（ａ）に示すカム体ＫＫの回転軸Ｑに円の中心Ｑｑを一致させたものである。
図５においてバネＶの片方の支点を固定点Ｓｗとし、他方の支点Ｓｋをカム体ＫＫに取付けるとすると、図５（ａ）においては回転軸Ｑを中心にカム体ＫＫが回転すると、バネの支点も回転軸Ｑの周りを公転し、位置をｑ０、ｑ１、ｑ２・・・ｑ７の位置に順次移動し、バネＶの長さの変化は図３（ｂ）で示す押圧力の作用線と回転軸Ｑとの間の距離の変化に一致する。図５（ａ）の場合カム体ＫＫに働くバネの力の作用線はバネの軸芯線であり、回転軸Ｑとの距離が変化し、数式１の仮定のｒｋが一定である条件を満たしていない。
【００５１】
図５（ｂ）はバネＶが回転軸を中心とした円周のガイドＫｓに沿って巻きつくようにしたもので、カム体ＫＫは回転軸Ｑを中心に回転し点線で示すＫＫ０の状態から実線で示すＫＫ９０の状態に移動し、バネの支点Ｓｋの位置もＳｋ０の位置からＳｋ９０の位置に移動する。バネの支点Ｓｋがｑ０、ｑ１の位置に順次移動した後、ｑ２ｑ３の位置に順次移動するとき、バネＶはガイドＫｓに沿って巻きつきながら長さを変化させる。このときバネの力の作用線と回転軸Ｑ」との距離ｒｋは一定であり数式１の仮定を満足する。
又図５（ａ）においてバネの支点Ｓｋの位置がｑ２ｑ３・・・の位置に順次移動し、そのときのバネの長さの変化が図５（ｂ）においてバネの支点Ｓｋの位置がｑ２からｑ３の位置に移動し、バネＶがガイドＫｓに巻きつきながら長さを変化させるときの長さの変化と一致するものとするならば、図５（ｂ）に示すバネの機構は図３に示すカム車輪に働く押圧力を一定にすることになる。
しかしバネの引張力はバネ全長の変化ではなくバネの伸縮量に比例するので、図５（ｃ）に示すように固定点側のバネの支点をＳｗの位置からバネの自然長ＬＶの長さだけ延長した位置Ｓｗｗに移動させる。図５（ｂ）においてＳｗの位置からｑ３の位置に図示するバネの部分はバネの引張力に比例する伸縮量を示すことになる。
【００５２】
数式１に示すように図１の構造の駆動部は、車輪Ｂが回転軸Ｑに近づくに従い、即ちＬｂが小さくなればなるほど、働くバネの力が弱くなることになる。しかしＬｂの変化はカム体の回転に比例するものではなく、図３（ｂ）や図４に示したように、曲線ｑ０ｑ１ｑ２・・・は次第に曲率を大きくして直線に近づく曲線で、固定点Ｑと移動点ｑとの距離の変化は点ｑが円周上を移動するときの円の中心から遠ざかる弦の長さの変化であり、次第に点ｑが直線上を移動するようになるときの変化である。点ｑが直線上を移動するときにカム体の回転とバネの力は、より比例関係にあることになるが、図５（ｂ）に示すバネの構造は比例関係にない部分においても比例関係が成立しており、カム体を大きく回転させるほどバネの強さは必要以上に大きくなることになる。
図５（ｃ）はこれを改善するもので、図５（ｂ）に示したガイドＫｓの形状を円弧Ｋｓから渦線Ｋｓｓにしてカム体に働く回転軸Ｑの周りの回転モーメントを調整している。即ちカム体ＫＫが回転するに従い、バネと回転軸との距離の変化が関係することになる。
【００５３】
図６図７図８はカム車輪がカム摺動面に沿って移動することにより回転を伝達し合うその他の機構の実施例を示すもので、図６は回転軸Ｑの周りを回転するカム体摺動面Ｋが、カム車輪Ｂに一定の押圧力を作用させることにより、回転体Ａに回転軸Ｏの周りに一定の回転力を与えるものである。
図６（ｂ）図７（ｂ）図８（ｂ）は、図２で説明した作図方法に従ってそれぞれの場合のカム体摺動面形状を作図するもので、すべての場合において図３（ａ）の場合と同じく、カム車輪Ｂの軌道とカム体摺動面との交点ｂにおけるカム体摺動面の接線に垂直な直線Ｔは、点Ｏを中心とする仮想円Ｒａに接点ａにて接している。カム体摺動面に垂直な直線Ｔはカム車輪に作用する力或いはカム車輪が作用する力の作用線で、回転軸Ｏとの距離を一定に保っている。従って回転軸Ｏの周りの回転モーメントは常に一定である。
カム体摺動面を細かく分割してカム体摺動面をその分割した微分要素の集合体と考えると、
交点ｂを通るカム体摺動面の微分要素は、「垂線Ｔと仮想円Ｒａの接点ａ」を中心として距離ａｂを半径とする円弧Ｒｉ（ｉ＝０，１，２・・・）に近似している。
【００５４】
図６（ｂ）においては点ｂｉ（ｉ＝０，１，２・・・）を通り点Ｑを中心とする円Ｒｑｉ（ｉ＝０，１，２・・・）と円弧Ｒｉとの交点をｃｉ（ｉ＝０，１，２・・・）とし、同様に、図７（ｂ）図８（ｂ）においては点ｂｉ（ｉ＝０，１，２・・・）を通り点Ｏを中心とする円Ｒｏｉ（ｉ＝０，１，２・・・）と円弧Ｒｉとの交点をｃｉ（ｉ＝０，１，２・・・）とし、
円弧Ｒｉと接線Ｔｉからなる図形ａｉｂｉｃｉ（ｉ＝０，１，２・・・）を、図６（ｂ）においては点Ｑを、図７（ｂ）図８（ｂ）においては点Ｏを中心に回転移動して、図６（ｂ）においてはＲ５に、図７（ｂ）図８（ｃ）においてはＲｏに連続するようにすると、各々のＲｉｉ（ｉ＝０，１，２・・・）はＫｉｉ（ｉ＝０，１，２・・・）に回転移動してカム体摺動面が作図される。
【００５５】
図１〜図６に例示した実施例はカム体ＫＫの回転によってカム体ＫＫがカム車輪を押圧し、回転体Ａが回転するものである。図７，図８に示す実施例は回転体Ａの円運動によってカム体ＫＫが回転するものある。図１〜図６に例示した実施例とは逆に図７図８はカム車輪Ｂがカム体摺動面Ｋに一定の押圧力を作用させて、カム体ＫＫに回転軸Ｏの周りの回転力を一定にするものである。
図１〜図６のカム体摺動面において、カム体摺動面の接線に垂直な直線Ｔは、カム体が回転させる相手の回転体Ａの回転軸を中心とする仮想円に接している。従って図１〜図６のカム体摺動面の形状は相手の回転体Ａの回転軸の位置によって変化する。
これに対して図７図８のカム体摺動面において、カム体摺動面の接線に垂直な直線Ｔは、自身の回転軸を中心とする仮想円に接している。従って図７図８のカム体摺動面の形状は相手の回転体Ａの回転軸の位置によって変化されない。図７図８のカム体摺動面の形状は自身の回転軸を中心とする仮想円の大きさによって決定する。
【００５６】
図１〜図６においてカム車輪が移動する円軌道の中心は、カム車輪とカム体摺動面との接点ｂを通るに垂線Ｔが接する仮想円の中心と同じで、カム車輪は仮想円の中心と一定の距離を保って移動する。カム車輪が移動する円軌道と仮想円は同心円であるから、図３（ｂ）図６（ｂ）に示すように同心円で定義されるカム体摺動面の微分要素は、すべて合同である。
これに対してカム車輪が移動する円軌道の中心は、カム体摺動面に立てた垂線Ｔが接する仮想円の中心ではなく、カム車輪は仮想円の中心からの距離を変化させて移動する。図７（ｂ）図８（ｂ）に示すようにカム体摺動面の微分要素の円弧の半径は、カム車輪とカム体摺動面との接点ｂが仮想円の中心から離れるに従いおおきくなる。カム体摺動面の微分要素の円弧の半径は、カム車輪とカム体摺動面との接点ｂが仮想円の中心から離れるに従い大きくなるが、分要素の円弧は次第に同一に近づき図７図８のカム体摺動面の形状はカム体の回転軸から離れるに従い円に近づく。
図７図８の場合、カム体の回転軸から離れたカム体摺動面の円に近い場所ではカム車輪の移動に対してカム体が大きく回転することになり、図１〜図６においてカム体と回転体の速比がほとんど一定であるのに対して、図７図８の場合、カム体の回転軸から離れる程に速比が大きく変化する。
【００５７】
図３（ｂ）図６（ｂ）においてまた図７（ｂ）図８（ｂ）において、カム体摺動面の微分要素の円弧Ｒｉ（ｉ＝０，１，２・・・）が仮想円と同心円と交わる角度はカム車輪のカム体摺動面上の移動方向に対するカム体摺動面の勾配を表しているが、図３（ｂ）図６（ｂ）においては一定であり、図７（ｂ）図８（ｂ）においてはカム体の回転軸から離れる程に勾配が小さくなる。
このことは図７図８の場合カム体の回転軸から離れる程に車輪が移動しにくくなることを意味しており、カム体の回転軸から離れる程に速比が大きく変化する意味も含めて、カム車輪がカム体の回転軸に近づくに従いカム体の回転が速くなることを意味している。
【００５８】
図７においてカム車輪Ｂは回転軸Ｑの周りを公転し、図８においては単に直線的に上下するもので図７の回転半径が無限大の場合に相当する。図７図８のカム体摺動面の形状はカム車輪Ｂは回転軸Ｑの位置に関係なく自身の回転軸を中心とする仮想円の大きさによって決定するので、図７のカム車輪Ｂは回転軸Ｑの周りを公転する場合でも、図８の直線的に上下する場合でも、カム体摺動面の形状は自身の回転軸を中心とする仮想円の大きさによって決定する。
図７の場合でも、図８場合でも、仮想円の大きさを同じ大きさに設定するならばカム体摺動面の形状は一致する。
【００５９】
図８はカム体の一定の回転力によってカム車輪Ｂを上下に移動させる手段にもなり、同様に図３図６図７の場合についてもカム車輪の一定の回転力でカム体が回転することも考えられる。カム体とカム車輪との間には常に一定の力を作用している。
図８は回転運動を上下の移動手段に用いる一般的な手段ではあるが、初めから終わりまで一定の回転力で物を上下に移動することになる。図８で定義するカム摺動面を有するカム体を採用すれば、初めから終わりまで作用させる力を均一にすることによって、最も弱い力で重量物を上下に移動することを可能になる。
【００６０】
図８（ｂ）は図７（ｂ）に示す円弧ｂｉｃｉ（ｉ＝０．１．２．・・・）の始点ｂｉ（ｉ＝０．１．２．・・・）を点Ｏを中心にして回転移動して半径方向の直線上に配したものである。
円Ｏを中心とする円Ｒｉ（ｉ＝０，１，２・・・）とカム車輪が移動する軌道との交点を点ｂｉ（ｉ＝０，１，２・・・）とし、直線Ｔｉ（ｉ＝０，１，２・・・）が点ｂｉ（ｉ＝０，１，２・・・）を通り、仮想円Ｒａと接点ａｉ（ｉ＝０，１，２・・・）で接するとし、点ａｉを中心とする半径をａｉｂｉとする円弧と円Ｒｉ−１との交点をｃｉ（ｉ＝０．１．２．・・・）とすると、図７（ｂ）においても図８（ｂ）においても、円弧ｂｉｃｉは、円Ｒｉとカム車輪が移動する軌道との交点を点ｂｉが円Ｒｉ上のどの位置にあってもどうどうである。図７（ｂ）に示した円弧と図８（ｂ）に示した円弧とは合同である。
【００６１】
図形ａｉｂｉｃｉ（ｉ＝０．１．２．・・・）を点Ｏを中心にして回転移動して、図形ａｉｂｉｃｉの終点ｃｉを図形ａｉ−１ｂｉ−１ｃ−１ｉの始点ｂｉ−１の位置に移動させ円弧ｂｉｃｉを円弧ｂｉ−１ｃｉ−１に連続させる。このように直前の円弧の始点に次の円弧の終点を連続させて渦線ｂ０ｋ１ｋ２ｋ３・・・は作図される。
点ｂｉが円Ｒｉ上のどこにあっても定義される円弧ｂｉｃｉは全て合同であるので、円弧ｂｉｃｉを回転移動して連続させて作図される渦線ｂ０ｋ１ｋ２ｋ３・・・はカム車輪の移動が如何なるものであっても１つに決定する。
図８（ｂ）において円弧ｂｉｃｉの始点ｂｉは半径方向の直線上に等分に配しているが、円弧ｂｉｃｉの長さは点Ｏから離れるに従い長くなり、円弧ｂｉｃｉの終点ｃｉ付近では垂線が仮想円Ｒａ上の接点ａｉを通るが仮想円Ｒａに接するようにならないので、図８（ｂ）において円弧ｂｉｃｉの長さを一定にして円Ｒｉと円Ｒｉ−１との間隔を漸次減少させていくと、より精度のよい渦線が得られる。
仮想円Ｒａに点ｊｉで接し点ｊｉを中心に長さｊｉｋｉを半径とする円弧ｋｉｋｉ+１を描き、仮想円Ｒａから遠いほうの端点ｋｉ+１に、端点ｋｉ+１を通り仮想円Ｒａに点ｊｉ+１で接する接線Ｔｉ+１の長さｊｉ+１ｉｋｉ+１を半径とし点ｊｉ+１を中心とする「円弧ｋｉｋｉ+１と等長である円弧ｋｉ+１ｋｉ+２」を順次連結していくとより精度のよい渦線が得られる。
【００６２】
図８（ｂ）において例えば円弧Ｋ２の半径はｊ３ｋ３であり、ｊ３ｋ２でもある。ｊ３ｋ２は半径ｊ２ｋ２と円弧ｊ２ｊ３の長さの和である。このように全ての円弧Ｋｉについて円弧ｋｉ+１ｋｉ+２の長さは半径の長さがｊｉｋｉから長さｊｉ+１ｉｋｉ+１に変化したときの増分である。よって、このようにして作図される図８（ｂ）の渦線はインボリュート渦線である。
図８(ａ)に示すようにカム体摺動面の任意の点に立てた垂線がひとつの仮想円に接する場合、カム体摺動面の渦線形状はインボリュート渦線であり、初めから終わりまで一定の回転力で物を上下に移動する図８のカム体摺動面の渦線形状はインボリュート渦線である。図８(ｂ)に示した作図方法はインボリュート関数を使わない点において簡便である。このインボリュート渦線はカム車輪の移動に関係なくは決定する。これに対して図１〜６のカム体摺動面の渦線はカム車輪の移動軌道によって変化する渦線である。
図１〜６のカム体摺動面の渦線は仮想円と移動軌道が決まれば渦線の形状が決まるが、カム体摺動面が決められた後で、カム体と回転体の回転軸間の距離を変化させるなどしてカム車輪の移動を変化させると、カム車輪に働く押圧力の作用線の方向が変化する。図７，８に示す渦線は、カム車輪の移動を変化させてもカム車輪に働く押圧力の作用線の方向は変化しない。図７，８に示す、インボリュート渦線と図１〜６の渦線とは明らかに異なっている。
【００６３】
図１〜図６においても一定の回転力で回転するカム車輪の回転で一定の荷重が負荷されるカム体を回転させると考えた場合、重量物を直線上ではなく円周上を移動させる手段と考えられる。本発明はドア等を手動で回転させるとき初めから終わりまで作用させる力を均一にすることによって最も弱い力でドアを開閉するものであり、重量物を手動で移動させるとき初めから終わりまで作用させる力を均一にすることによって最も弱い力で重量物を移動するものである。
【００６４】
ドアが開いたどの位置においても、止まったドアが動き始めるために必要な力は同じである。以上に説明したカム体摺動面はドアが開いたどの位置においてもドアに同じ回転力を与えるものである。
実施例図３図６において、カム車輪の円運動の移動方向、即ち図３図６においてはカム車輪の移動Ｒｂ方向とカム体摺動面とは常に同じ角度で交わっている。実施例図７においては実施例図３図６の場合と異なり、カム車輪の移動が回転の中心から常に同じ距離を保つ円運動ではなく回転の中心からの距離が変化し、一定の押圧力で同じ回転力を与えるために、カム車輪の移動Ｒｂ方向がカム体摺動面と交わる角度は変化している。
【００６５】
実施例図３図６図７において、カム車輪がカム体回転軸に向かって移動するとき、一定の重さを積載した台車が下り勾配の坂道を降りる状態で、反対に遠ざかる方向に移動するとき、上り勾配の坂道を移動する状態である。台車の車輪はカム車輪Ｂにたとえられ、坂道に働く一定の重さはカム車輪に働く押圧力Ｆｂにたとえられる。
実施例図３図６の場合、一定の勾配の坂道で止まる「一定の重さを積載した台車」はどの位置においても止まり、動き始める台車はどの位置においても動き始める。カム体摺動面Ｋが一定の押圧力Ｆｂでカム車輪に働くとき、どの位置においても止まり、動き始める台車はどの位置においても動き始める。
実施例図７の場合、「一定の重さを積載した台車」に働く重力は坂道の上のほうでは小さくなる状態で、どの位置においても止まり、動き始めるためには坂道の勾配は坂道の上のほうでは小さくなる。
【００６６】
カム体に働く回転力は該押圧力Ｆｂの大きさに比例し、バネの力を大きくすればするほどカム体は容易に回転することになるが、坂道を急勾配にすることによって台車は動き動き易くなるようにカム車輪Ｂの移動方向とカム体摺動面との交角を大きくすることで、バネの強さが弱くても車輪Ｂは用意に移動する。
図９（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ図３図６図７についてカム車輪の移動方向とカム体摺動面との交角の異なる場合の異なるカム体摺動面の形状を示すものである。異なるカム体摺動面ＫＸ，ＫＹ，ＫＺのそれぞれは回転軸Ｏを中心に異なる半径の円ＲＸ、ＲＹ、ＲＺに対応している。
【００６７】
カム体摺動面ＫＸ，ＫＹ，ＫＺのそれぞれは回転軸Ｑを中心に回転して回転軸Ｏを中心とする円Ｒｂと交点ｂで交わるとき、任意の交点Ｂにおいて、任意の交点Ｂを通るカム体摺動面の垂線は交通の円ＲＸ、ＲＹ、ＲＺに接している。
図９（ａ）（ｂ）のカム体摺動面Ｋは、分割してどの位置を取り出しても合同な円弧で、同じ円弧の集合体である。図中ｑＸ，ｑＹ，ｑＺのそれぞれはカム体摺動面ＫＸ，ＫＹ，ＫＺの微分要素の円弧の中心の移動を示す。
図９（ｃ）はのカム体摺動面Ｋの微分要素の円弧は合同ではない。微分要素の円弧の中心は回転軸Ｏで移動しない。
【００６８】
該交角の異なるカム体摺動面は種々考えられ、回転し易いドアには交角が小さいカム体摺動面を採用してドアの回転速度を減速し、又回転しにくいドアには交角が大きいカム体摺動面を採用して加速すればよい事になるが、ドアには回転し易いドアと回転しにくいドアがあって、ドアによって別々のカム体摺動面を用意するわけにはいかない。
図１０〜図１４に説明するように、同じ交角で一定であるカム体摺動面でも、「回転体回転軸Ｑとカム回転軸Ｏとの間の距離」を変化させることによって、「カム車輪の移動方向とカム体摺動面との交角」を変えることが出来る。また「カム車輪の移動方向とカム体摺動面との交角」は、「カム車輪の移動方向とカム体摺動面との交点ｂ」と回転の中心との距離Ｒｂを変化することによって変えることが出来る。
【００６９】
このようにしてドアには回転し易いドアと回転しにくいドアのどのドアに対しても１つのカム体摺動面を用意して対応できる。
「止まったままではなく動き始めるために必要なカム体摺動面の勾配」はドアによって異なり、「カム車輪の移動方向とカム体摺動面との交角」が変化するように調整できれば回転し易いドアに取付けたカム体でも、回転しにくいドアに転用することが出来る。又同じドアに同じカム体をつける場合でも、バネの強さを止まってしまわない程度に調整することが出来る。このようにしてドアには回転し易いドアと回転しにくいドアのどのドアに対しても１つのカム体摺動面を用意して、ドアの回転速度を止まってしまわない程度に調整することが出来る。
【００７０】
伸びたバネは一瞬にして縮まるもので、バネで動くドアの回転速度を止まってしまわない程度に調整することは非常に難しく、ドアの回転速度をブレーキなどの摩擦抵抗をかけてバネの力と反対方向の力を作用させて減速するようにすると、ブレーキなどの摩擦抵抗などでは性能にバラツキもあって、またブレーキなどの摩擦抵抗を微調整することは困難であり、ブレーキなどの摩擦抵抗を取り除くことによってドアは止まってしまうか急速に動くかのどちらかで、ゆっくり動くように調整することは不可能であった。
【００７１】
ドアの回転速度をブレーキなどの摩擦抵抗をかけてバネの力と反対方向の力を作用させて減速することは、バネの力を弱くすることなので、本発明のように「カム車輪の移動方向とカム体摺動面との交角」を変化させることによってバネの力を弱くすることと同じである。「カム車輪の移動方向とカム体摺動面との交角」は微調整可能であり、ドアの回転速度を連続的に変化させることが出来、ドアをゆっくり動くように調整することが出来る。このように摩擦抵抗に頼らずドアの回転速度を調整することにより、装置に磨耗もなく寿命を長くすることが出来、性能にもバラツキがなく安定した効果を得ることが出来る。
【００７２】
図１０〜図１５は「カム体回転軸と先端にカム車輪を取付けた回転体回転軸との間の距離」を変化させた場合の「カム車輪の移動方向とカム体摺動面との交角の変化」を説明するもので、「押圧力の作用線の向く方向の変化」について説明する。図１３〜１５は図１〜５に関するもので、図１３、１４はそれぞれ図６、７に関するものである。
また「カム車輪の移動方向とカム体摺動面との交点ｂ」と回転の中心との距離Ｒｂを変化させた場合の「カム車輪の移動方向とカム体摺動面との交角の変化」を図１０，１３において説明する。
【００７３】
図１０（ａ）は回転軸Ｏの位置を回転軸から遠い位置で距離がＬｆである位置Ｏｆに移動したときの状態を示し、図１０（ｂ）は近い位置で距離がＬｎである位置Ｏｎに移動した状態を示している。図１０（ａ）（ｂ）においてカム体摺動面Ｋとカム車輪と接する位置は移動し、「カム体摺動面とカム車輪の移動方向との交角」も変化している。
【００７４】
図１０（ａ）は「カム体回転軸と回転体回転軸との間の距離」を遠ざけた場合。点線で示す状態から実線で示す状態に変化し、「カム体摺動面とカム車輪の移動方向との交角」が大きくなり、カム車輪はカム体摺動面上を加速して移動することになる。また回転体回転軸Ｏを中心とする回転体の回転角も大きくなることから、また「カム体回転軸と回転体回転軸との間の距離」を遠ざけると、ドアが閉止する位置に近い位置でドアの回転速度が加速するようになる。
【００７５】
図１０（ａ）において点線と実線で示す状態の変化が、回転軸Ｏの位置がＯｆである回転体の「回転軸Ｏから「カム体摺動面とカム車輪との交点」までの距離」がＬａｆである状態からＬａになる状態に変化したことによるものとも考えられるので、回転体の「回転軸からカム車輪の先端までの距離」を縮めて、「カム体回転軸と回転体回転軸との間の距離」を遠ざけた場合と同じ効果が得られることになる。即ち回転体の「回転軸からカム車輪の先端までの距離」を縮めるとドアが閉止する位置に近い位置でドアの回転速度が加速するようになる。
【００７６】
図１０（ｂ）は「カム体回転軸と回転体回転軸との間の距離」を近づけた場合、点線で示す状態から実線で示す状態に変化し、「カム体摺動面とカム車輪の移動方向との交角」が小さくなり、カム車輪はカム体摺動面上を減速して移動することになる。また回転体回転軸Ｏを中心とする回転体の回転角も小さくなることから、また「カム体回転軸と回転体回転軸との間の距離」を近づけると、ドアが閉止する位置に遠い位置でドアの回転速度が減速するようになる。
【００７７】
図１０（ｂ）において点線と実線で示す状態の変化が、回転軸Ｏの位置がＯｎである回転体の「回転軸Ｏから「カム体摺動面とカム車輪との交点」までの距離」がＬａｎである状態からＬａになる状態に変化したことによるものとも考えられるので、回転体の「回転軸からカム車輪の先端までの距離」を伸ばして、「カム体回転軸と回転体回転軸との間の距離」を近づけた場合と同じ効果が得られることになる。即ち回転体の「回転軸からカム車輪の先端までの距離」を伸ばすとドアが閉止する位置に遠い位置でドアの回転速度が減速するようになる。
このようにして「回転軸からカム車輪の先端までの距離」を変化させることによってドアの回転速度を調節することが出来る。
【００７８】
図１０（ｃ）において「カム車輪とカム体摺動面との接点ｂ」が円Ｏを中心とする円周Ｒｂ上を移動するとき、「接点ｂと回転軸Ｉｂを通る押圧力Ｆｂ」は点Ｏを中心とする仮想円Ｒａに接点ａで接している。
カム車輪とカム体摺動面とが接する点を接点ｂとし、接点ｂと回転体回転軸Ｏとの距離をＬａとすると、図１０（ａ）に示した回転軸ＱからＬｆの距離にある回転軸Ｏｆは、点Ｑを中心とする半径Ｌｆの円Ｒｆと、点ｂを中心とする半径Ｌａの円Ｒｌａとの交点の位置にある。同様に図１０（ｂ）に示した回転軸Ｏｎは円Ｒｎと円Ｒｌａとの交点の位置にある。
【００７９】
図１０（ｃ）において交点ｂを通る力の作用線Ｆｂは回転軸Ｏを中心とする円Ｒａの接線で、力の作用線Ｆｂと回転中心Ｏｆ或いはＯｎとの距離は、それぞれ点ａｆと点ｏｆとの間の距離、或いは点ａｎと点ｏｆとの間の距離で、押圧力Ｆｂが一定のとき回転軸Ｏの周りの回転モーメントは前者の場合大きくなり、後者の場合小さくなる。
図１０（ａ）のように回転体とカム体を遠ざけると、「カム体摺動面Ｋとカム車輪の円軌道Ｒｂｆとの交角」は大きくなり、回転体は回されやすくなり、又図１０（ｂ）のように回転体カム体を近づけると、「カム体摺動面Ｋとカム車輪の円軌道Ｒｂｆとの交角」は小さくなり回転体は回されにくくなる。このことは図１〜５の実施例のカム体をドアの駆動部に採用したとき止ってしまう場合は、回転体とカム体を遠ざけて動くようにすることが出来、又ドアが速く動きすぎる場合は近づけて減速することが出来る。
【００８０】
図１１（ａ）はカム体回転軸と回転体回転軸との間を遠ざけた場合の力の作用線の方向の変化を説明するもので、図１１（ｂ）は近づけた場合の力の作用線の方向の変化を説明するものである。
図１１（ａ）は図１０（ｃ）に説明したように、カム体回転軸と回転体回転軸との間を遠ざけた場合の回転軸Ｏｆの位置は、回転軸Ｑからの距離がＬｆであるので、点Ｑを中心とする半径Ｌｆの円Ｒｆと、点ｂを中心とする半径Ｌａの円Ｒｌａとの交点の位置にある。交点ｂが円軌道Ｒｂ上をｂ２、ｂ３、・・・ｂ７と移動するとき、図１１（ａ）において回転体回転軸Ｏｆの位置をｆ２ｆ３・・・ｆ７に示し、それぞれの押圧力の作用線までの距離をａｆ２ｆ２、ａｆ３ｆ３・・・ａｆ７ｆ７で示している。図１１（ｂ）においては回転軸Ｏｆの位置をｎ０，ｎ１，ｎ２・・・ｎ７で示し、それぞれの押圧力の作用線までの距離をａｎ０ｎ０、ａｎ１ｎ１、ａｎ２ｎ２・・・ａｎ７ｎ７に示す。
【００８１】
図１２（ａ）（ｂ）はそれぞれ図１１と同じく図１０（ａ）（ｂ）の場合の力の作用線の方向の変化を示すもので、図１２（ａ）では回転軸Ｏｆ、図１２（ｂ）では回転軸Ｏｎの位置を定点として、カム車輪がｂ２からｂ６に順次移動するとき、カム体摺動面はＫ２、Ｋ３・・・Ｋ６と変化し、回転体回転軸もＯ２，Ｏ３・・・Ｏ６と変化する。また接線Ｔ２、Ｔ３・・・Ｔ６と接点ａｆ２、ａｆ３・・・ａｆ６も変化する。図１２（ａ）ではそれぞれの接線Ｔと回転軸Ｏｆとの間の距離の変化を表す。
図１２（ｂ）ではそれぞれの接線Ｔと回転軸Ｏｎとの間の距離の変化を表している。
【００８２】
図１１（ａ）図１２（ａ）に図示するようにカム体と回転体の回転軸を互いに遠ざけると、総じて回転中心から力の作用線までの距離は大きくなり大きな回転力が働き、回転力は一定ではなくカム車輪がカム体回転軸Ｑに近づくほど大きくなる。カム体と回転体の回転軸を互いに遠ざけて、止まったドアが動き出すようにすることが出来、ドアが動き出したドアが止まる場所はドアが全開した位置に近づく。
カム体と回転体の回転軸を互いに遠ざけて止まったドアが動き出すと途中で止まることはなく、ドアが全開状態のときかろうじて動き出すようにすれば、最も小さな力でドアが回転することになる。この場合ドアが閉まるに従い大きな力が働くので、ドアが閉まるに従い加速することになる。
【００８３】
又図１１（ｂ）図１２（ｂ）に図示するように、カム体と回転体の回転軸を互いに近づけて早く閉まるドアを減速することが出来る。カム体と回転体の回転軸を互いに近づけると、ドアが閉まるに従い働く回転力が小さくなるので止まり易くなり、カム体と回転体の回転軸を互いに近づけてドアが止まってしまうところは閉止した位置からを少し開いた位置になる。ドアを少し開いて手を放すと止まった場所において、ドアが動き出すようにすると、ドアが最も小さな力で止まることのないドアになる。
【００８４】
カム体と回転体の回転軸を遠ざけたり近づけたりする場合、全開から閉止直前の間の範囲においては力の作用線と回転中心との距離の変化は大きくないので、この範囲ではドアの回転速度の加速も減速も顕著に認められないが、ドアの閉止直前から閉止までの間の範囲ではカム体と回転体の回転軸を互いに遠ざけることによって加速するようになり、近づけることによって減速するようになる。このようにして駆動部をバネの力を調整する以外にカム体と回転体の回転軸間の距離を調整することによって、ドアの回転速度を調整することが可能となる。
【００８５】
図１３（ａ）（ｂ）は、それぞれ図６図７に示した実施例においてカム体と回転体の回転軸間の距離を遠ざけた場合の回転体回転軸の位置と、仮想円の中心との関係について説明するものである。
図１〜５の実施例について図１１に説明したように、図６図７の実施例の場合においても、カム体摺動面の任意の位置に立てた垂線Ｔは仮想円Ｒａに接し、接点ｂの位置と仮想円Ｒａの関係はカム車輪の公転の中心の位置即ち回転体Ａの回転軸の位置に無関係に成立している。
【００８６】
カム体摺動面上の接点ｂの位置と仮想円Ｒａの関係はカム車輪の回転軸の位置に無関係に成立しているので、図１３において、接点ｂの位置と仮想円Ｒａの関係を固定して図示し、カム体と回転体の回転軸間の距離が変化するあらゆる場合を、或いは「回転体回転軸からカム車輪とカム体摺動面との接点までの距離」が変化するあらゆる場合を、回転体回転軸の位置を移動するようにして図示する。
【００８７】
図１３（ａ）において図１０（ｃ）で示したように、公転の中心Ｏを定点として図示すると、回転体回転軸の位置Ｏｆがカム体回転軸からＬｆの距離であり接点ｂの位置から距離Ｌａの位置にあるので、回転体回転軸の位置はカム体回転軸Ｑを中心として半径がＬｆの円Ｒｆと接点ｂを中心として半径がＬａの円Ｒｌａの交点になる。図１３（ａ）から判断できるように、図６の実施例においてはカム体摺動面上で接点ｂが同じであるとき、カム体と回転体の回転軸を遠ざけると、カム体摺動面がカム車輪を押す方向が回転体の軸芯線に一致する状態に近づくので動きにくくなる。
【００８８】
図６の実施例の場合でカム体と回転体の回転軸間の距離が変化せず、「回転体回転軸からカム車輪とカム体摺動面との接点までの距離」が変化するあらゆる場合、図１３（ａ）において、回転体回転軸とカム体回転軸との距離が一定であるので、回転体回転軸の位置はカム体回転軸Ｑを中心とし点Ｏを通る円Ｒｏ上ある。
「回転体回転軸からカム車輪とカム体摺動面との接点までの距離」がＬ１或いはＬ２の場合、それぞれ回転体回転軸の位置は円Ｒｏ上のＯ１，Ｏ２の位置になる。図１３（ａ）から判断できるように、図６の実施例においてはカム体摺動面上で接点ｂが同じであるとき、「回転体回転軸からカム車輪とカム体摺動面との接点までの距離」が短くなると、「カム体摺動面がカム車輪を押す力の作用線Ｔ」との距離が短くなるので動きにくくなる。また「回転体回転軸からカム車輪とカム体摺動面との接点までの距離」が長くなると、「カム体摺動面がカム車輪を押す力の作用線Ｔ」との距離が長くなるので動きやすくなる。
【００８９】
図７の実施例に関する図１３（ｂ）については、カム体摺動面とカム車輪Ｂとの接点ｂを通る垂線Ｔは仮想円Ｒａに接しており、接点ｂを通る垂線Ｔ方向は回転体回転軸の位置に関係なく一定であるので、回転体回転軸の位置に関係なくカム体に働く押圧力Ｆｂ方向は一定である。
カム体に働く押圧力Ｆｂは一定であり、カム体ＫＫは回転軸Ｑを中心に一定の回転力で回転する。カム体に働く押圧力の作用線Ｆｂとカム体ＫＫは回転軸Ｑとの距離は一定であるが、カム体と回転体の回転軸間の距離がＬａからＬｆに大きくなると、回転体の回転軸Ｏの位置は接点ｂを中心として半径がＬａである円Ｒｌａ上の点Ｏｆに移動し、押圧力Ｆｂの作用線Ｔまでの距離は小さくなる。
押圧力Ｆｂが一定であるのでカム体に回転を与える回転モーメントは小さくなる。図１３（ｂ）に示すようにカム体と回転体の回転軸を離せば離すほど、カム車輪Ｂの移動方向に対してカム体摺動面の勾配が小さくなり、小さな回転力でも移動可能となる。
【００９０】
図６図７に示した実施例の場合においても図１〜５の場合と同様な調整が可能であり、図６の実施例の場合は図１〜５に実施例の場合とは逆である。
図１４は図６に示した実施例においてカム体と回転体の回転軸との距離が変化した場合の押圧力の作用線Ｆｂの方向の変化を示すもので、図１４（ａ）はカム体と回転体の回転軸とを遠ざけた場合で、図１４（ｂ）か近づけた場合である。
図１４（ａ）に示すようにカム体と回転体の回転軸を互いに遠ざけると、回転中心と力の作用線との距離は総じて小さくなり、ドアは閉まるに従い作用する回転力は小さくなる。又互いに近づけると図１４（ｂ）に示すように総じて大きくなる。
【００９１】
図６に示すドアは早く回転する場合、回転軸の間を回転が止まるまで遠ざける。この場合全開に近い範囲では速く動き、閉まるに従い減速し、ドアが止まってしまう位置は遠ざけるほど閉止直前の位置から全開に近い位置に移行する。又止まって動かない場合は回転軸の間を近づけるが、全開から閉止までの範囲で働く回転力の大きさに変化は少ない。
【００９２】
図１５は図７の実施例に関するもので、図１〜６の実施例とは異なりカム体が回転体に回転を与える例ではなく、カム体が回転される側であり、カム体の回転軸の周りに押圧力による回転力が働く。
カム体摺動面においてカム体摺動面の任意の点に立てた垂線はカム体回転軸からの距離によって異なるものである。またカム体摺動面の任意の点のカム体回転軸からの距離を決めればその点に立てた垂線の方向は決定するが。図１〜６の実施例のカム体摺動面において、カム体摺動面の任意の点に立てた垂線の方向は回転体回転軸を中心とする仮想円の接線でありカム体回転軸と回転体回転軸との距離が異なれば異なることになる。
図７，８の場合カム体摺動面の任意の点に立てた垂線の方向は回転体回転軸ではなく自身のカム体回転軸を中心とする仮想円の接線であるので、カム体回転軸と回転体回転軸との距離に関係なく、カム体回転軸からの距離を決めれば決定する。従って図７，８の場合、カム体回転軸と回転体回転軸との距離を変えても図１〜６の実施例のようにカム体摺動面に立てた垂線の方向は変化しない。
図７，８の場合カム体摺動面上の任意の点においてその場所にカム車輪が接触するとき、カム車輪に働く押圧力の作用線はその接点を通る摺動面に立てた垂線であり、摺動面上のカム車輪の位置が決まればカム車輪の公転軌道に関係なく押圧力の方向は決まる。図７、８に示した摺動面Ｋは一定の押圧力がカム体に働くと、一定の回転力でカム体が回転するようにしたもので、カム車輪の公転の中心即ち回転体回転軸に関係しない。
【００９３】
図１５（ａ）は回転体回転軸Ｏをカム体回転軸ＱからＬｆの距離にして遠ざけた場合について説明するもので、図１３（ｂ）に説明したように、カム車輪がＲｂ上のｂ０、ｂ１、ｂ２・・・の位置にあるときの回転体回転軸Ｏの位置を、点Ｏを中心として半径がＬｆである円周Ｒｆ上の各点ｆ０、ｆ１、ｆ２・・・に示す。
円周Ｒｆ上の各点ｆ０、ｆ１、ｆ２・・・の各点から力の作用線Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２・・・までの距離は点Ｑから作用線Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２までの距離より小さく、カム体ＫＫに働く押圧力が一定であることから、ｆ０、ｆ１、ｆ２・・・の各点の周りの回転モーメントは小さくなる。従って小さな回転力でカム体を回転させることが出来る。
図１３（ｂ）から判断できるように回転体回転軸をカム体回転軸から遠ざけることによって、カム車輪がカム摺動面に進入する角度が小さくなり、カム車輪が摺動面上を移動しやすくなる。
【００９４】
図１５（ｂ）は回転体回転軸Ｏをカム体回転軸ＱからＬｎの距離にして近づけた場合について説明するもので、図１５（ｂ）の場合は図１５（ａ）の場合の逆のことが言える。カム車輪がＲｂ上のｂ０、ｂ１、ｂ２・・・の位置にあるときの回転体回転軸Ｏの位置を、Ｏを中心として半径がＬｎである円周Ｒｎ上の各点ｎ０、ｎ１、ｎ２・・・に示す。
円周Ｒｎ上の各点ｎ０、ｎ１、ｎ２・・・の各点から力の作用線Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２・・・までの距離は点Ｑから作用線Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２までの距離より大きく、カム体ＫＫに働く押圧力が一定であることから、ｆ０、ｆ１、ｆ２・・・の各点の周りの回転モーメントは大きくなる。従ってカム体を回転させるためには大きな回転力が必要となる。
【００９５】
以上に述べた最小のバネの力で勝手に閉まるドアは、止まらずにかろうじて動く程度の速さで回転するものであるが、回転運動に力が作用する以上は加速しており、いくら低速で回転していても加速し閉止時に最高速度に達する。
又閉止時にはドアを回転させるだけでなくドア側面に取り付けたラッチをドア枠に施したラッチ穴に嵌め込む作業が追加される。従ってドアの閉止時に必要な力は、回転時に必要な力以上の大きな力となる。通常のバネで動くドアはドアを開き始めるときに「回転時に必要な力以上の大きな力」が必要で、更に開くに従い開く力は更に大きくなり、ドアを開くときにドアが重たく感じることになる。
【００９６】
本発明のように、ドアを開き始めるときに必要な大きな力はドアを密閉するときにだけ働き、その他のドアの回転には関与しないようにすれば、ドアを開き始めるときに大きな力が必要であっても、その後のドアの回転には大きな力が必要でなくなる。
ドアを少し開いた状態から手を放してもドアは閉まり始めて、しかもドアの逆回転防止装置であるタッチ装置を作動させて、ドアを戸当たりに強く押圧する必要がある。そのためドアの閉止時には、回転時に必要とした最小の力以上の別の力が必要となる。
【００９７】
以上に述べたカム体摺動面は、カム車輪の移動方向に対するカム体摺動面の勾配をカム車輪が止まらない程度の勾配に設定しており、この範囲の勾配ではカム車輪がカム体摺動面に或いはカム体摺動面がカム車輪に働く押圧力が即ちバネの強さが、いくら大きくてもカム体摺動面上をカム車輪が移動する速度は変化が少ない。
又カム車輪を移動させるために必要な力はバネの力が大きく負荷されていても無関係であり、ドアを開くときに必要な力にバネの力は影響しない。
【００９８】
以上に述べたカム体摺動面の勾配は、回転時にバネの力の一部をカム車輪の移動方向に作用させるもので、カム体摺動面のカム体回転軸に近い部分(以下始点という)の勾配を変えることによって閉止時にバネの力の全てをカム車輪の移動方向に作用させるように出来る。カム体摺動面の勾配を始点部付近とその他の部分とで変えることによって、バネの大きな力をドアの開閉時に作動させずに、閉止時にだけ作用させるようにすることが出来る。
即ちドアの閉止時にバネの力の作用線の方向を突如として変えることによって、閉止時にドアに大きな密閉力を働かせることが出来る。この密閉力でも不足する場合は、図２８，２９に後述するように密閉時にだけドアに作用するバネを追加する。
【００９９】
このようにしてドアを少し開いた位置からでもドアを密閉することが出来るようにすると、ドアが全開に近い状態から閉まる場合、閉止時に回転時に作用する力に加えてより大きな密閉力を追加することになり、加速されて最高速度に達したドアを閉止直前に更に加速することになる。
そのため閉止直前にブレーキをかける必要があるが、通常用いるブレーキシューによる摩擦抵抗などは、反対方向の力を作用させてドアに働く回転力を弱めるものである。単に回転力を弱めるだけであるならば、以上に説明したカム車輪に働く押圧力の方向をより回転中心に向くようにすることで解決できる。
図１６〜１８は図１〜１５に説明したカム体摺動面の曲線の形状をカム体摺動面の始点部付近で変化させるもので、カム体回転軸に近い部分において車輪に働く押圧力の方向を回転の中心に向かう方向に次第に近づけるもので、ドアが閉止する直前でドアに与える回転力が不足してドアの回転速度が減速し、やがて止まってしまうようにするものである。
【０１００】
本発明は低速で閉止した後強くドアを密閉にもかかわらず「ドアを開くときにドアが重たく感じられない特徴」を持ち、バネで動くにも拘わらず、ドアの回転速度を微調整することが出来るドアに関するもので、「回転力の大きさを調整することで摩擦抵抗を使わない」という構造的特徴を持つものである。
ゴム製の車輪は変形して接地面積を大きくし転がり摩擦が大きいが、磨耗して材質も性能も劣化し易く転がり摩擦の効果も不安定である。本発明のカム車輪には変形せず接地面が点であり転がり摩擦の小さい例えば鋼製の車輪を用い、出来ればベアリング入りの車輪が望ましく、ドアを開くときの抵抗をできるだけ小さくしてドアが重たく感じられないようにするものである。
【０１０１】
図１９は閉止直前に止まった状態のドアを動くようにするもので、カム体回転軸と回転体回転軸との距離を調整することによって、図１６〜１８に説明した押圧力の作用線が回転中心に近い状態から遠い状態にして、ドアが閉止する直前で不足した回転力を回復させるもので、ドアが閉止直前で減速した後で強く密閉するようにするものである。
閉止直前でブレーキをかける手段はブレーキ調整が難しく、止まってしまうか動き出して速く動きすぎるかのどちらかであるが、図１９に説明する調整では、減速速度を無段階に調整することが出来る。
【０１０２】
図１６（ａ）に点線で示すカム体摺動面の曲線は、図３（ａ）において作図した曲線で、図１６はこれに連続するカム体摺動面の始点部付近の曲線について説明するものである。図１６（ａ）に点線で示すカム体摺動面の曲線は閉止するドアの速度を十分に減速するものであるが、ドアの密閉時にも回転時と同じ回転力を出力するのでドアを密閉する力は不足する。
【０１０３】
カム体摺動面Ｋの曲線の始点部付近で、２点鎖線で示す直線の摺動面ＫＣが連続する場合、摺動面ＫＣがカム車輪Ｂに働く押圧力の作用線と回転体Ａの回転軸Ｏとの距離は大きくなり、ドアを強く密閉することになる。またカム体摺動面Ｋの曲線の始点部付近で、２点鎖線で示す凸面の摺動面ＫＤが連続する場合、摺動面が凹面から凸面に変化し摺動面ＫＤがカム車輪Ｂに働く押圧力の作用線と回転体Ａの回転軸Ｏとの距離は更に大きくなる。
ドアの閉止速度が低速であっても加速しながら閉止するが、十分に減速され閉止時の衝撃が少ない場合はカム体摺動面Ｋの曲線の始点部付近で、直線の摺動面ＫＣや凸面の摺動面ＫＤを連続して、ドアの閉止直前で急激に加速してもかまわないが、カム体摺動面Ｋの曲線の始点部付近で実線で示す円弧の摺動面ＫＡを連続させて、ドアの閉止直前で減速しながら強く密閉することが望ましい。
【０１０４】
ドアを強く密閉することは、ドアを開くとき「ドアを強く密閉した力と同じ大きさの力」を反対方向に働かせ、ドアを戸当たりから引き離す必要があって、ドアを開くときにドアが重たく感じられることになり、本発明の目的である「ドアを開くときにドアが重たく感じられない特徴」を損なうことになる。
ドアを強く密閉する構造を追加することは構造を複雑にする。またドアをを強く密閉する前にドアの回転速度を減速する構造にすると構造が複雑になるだけではなく、その調整が難しくなる。このようなことから、ドアを強く密閉する構造を追加するのではなく、カム体摺動面Ｋの曲線の始点部付近で、直線の摺動面ＫＣや凸面の摺動面ＫＤを連続して、1つのカム体摺動面でドアを弱い力で回転させた後に強く密閉するバネだけで満足できるのであればそれが最も望ましい。
【０１０５】
図１６（ｂ）において回転軸Ｏを中心とする円軌道Ｒｂ上を移動するカム車輪Ｂ０、Ｂ１・・・は、カム体摺動面Ｋの曲線の始点部付近に連続する円弧の摺動面ＫＡ０、ＫＡ１、・・・と接点ｂ０、ｂ１・・・にて接触し、接点ｂ０、ｂ１・・・とカム車輪Ｂ０、Ｂ１・・・の回転軸とを通る直線Ｔ０、Ｔ１・・・はカム車輪Ｂに働く押圧力の作用線で、円弧ＫＡ０、ＫＡ１、・・・の中心Ｃ０，Ｃ１・・・を通り、車輪Ｂが円軌道Ｒｂ上をカム体回転軸Ｑに近づく方向に移動するに従い、回転軸Ｏとの距離ｌ３、ｌ２・・・は減少し、点Ｑ、ｂ１、Ｃ１、Ｏが一直線上になるとき、力の作用線Ｔ１と回転軸Ｑとの距離はゼロになる。車輪ＢがＢ１の位置からｂ０に僅かに移動すると、回転軸Ｑとの距離ｌ３はゼロから急に大きな値に増加する。このようにドアが閉止直前で回転力が減少し、その途中でドアは回転停止する。
【０１０６】
図１７（ａ）に点線で示すカム体摺動面の曲線は、図６（ｂ）に説明した作図方法に従い作図した曲線で、図１７はこれに連続するカム体摺動面の始点部付近の曲線について説明するものである。図１１（ａ）に点線で示すカム体摺動面の曲線は閉止するドアの速度を十分に減速するものであるが、ドアの密閉時にも回転時と同じ回転力を出力するのでドアを密閉する力は不足する。
カム体摺動面Ｋに２点鎖線で示す直線の摺動面ＫＣが連続する場合、カム車輪Ｂに働く押圧力の作用線Ｔと回転体Ａの回転軸Ｏとの距離を大きくし、ドアを強く密閉することになる。
【０１０７】
図１７（ａ）は点線で示すカム体摺動面Ｋの始点付近を実線で示す直線ＫＢに改造するもので、カム車輪Ｂが直線ＫＢに接触するとき力の作用線は直線ＫＢに直交することになる。
図１７（ｂ）において直線ＫＢが回転してカム車輪Ｂが円軌道Ｒｂに沿って移動し、公転をｂ２、ｂ１、ｂ０の位置に順次移動するとき、押圧力の作用線はＴ２，Ｔ１、Ｔ０と変化し、交点ｂ１において作用線Ｔ１が回転軸Ｏを通るように設計している。
カム車輪Ｂが交点ｂからｂ０に僅かに移動すると、カム車輪がカム摺動面の始点からカム体回転軸Ｏに向かう径方向の部分に沿って移動し、作用線Ｔ０と回転軸Ｏとの距離ｌ０は急激に増加する。
【０１０８】
図１８（ａ）は図７に説明し、点線で示す摺動面Ｋの始点付近を実線で示す図１７に示した直線ＫＢに改造するもので、図１８（ｂ）に示す車輪Ｂの移動に伴う作用線Ｔの方向の変化は図１７（ｂ）に示した変化と同じである。
【０１０９】
図１９（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ図１６（ｂ）図１７（ｂ）図１８（ｂ）に示した状態から、カム体回転軸と回転体回転軸との間の距離を変化させて回転力を大きくするようにするもので、回転軸間の距離を調整することによって、図１６〜１８に説明した途中で止まる状態を止まらない状態にすることが出来る。
図１９(ａ)において図１６（ｂ）で示した途中で止まるようにした状態を点線で表し、回転軸間の距離を大きくすることによって回転が増加した状態を実線で示す。
【０１１０】
回転体回転軸をＯの位置からＯｆの位置に移動し、カム体回転軸Ｑから遠ざけると、車輪Ｂの円軌道も点線で示すＲｂから実線で示すＲｂｂに移動するが、円弧ＫＡ３、ＫＡ２・・・の中心Ｃ３、Ｃ２・・・の位置に変化はなく、力の作用線は回転の中心から遠ざかるように方向を変える。図１９(ａ)に示すように力の作用線の回転中心からの距離ｌ３、ｌ２、・・・がゼロになることはなく総じて大きくなる。
回転体回転軸をカム体回転軸Ｑから徐々に遠ざけると、図１６（ｂ）で示した途中で止まるようにした状態で、力の作用線の回転中心からの距離がゼロの状態から徐々に大きくすることが出来、ドアが閉止直前に途中で止まる状態から徐々に動く状態に移行させることが出来、閉止直前のドアの回転速度を止まるか止まらないかの速度にすることが出来る。
【０１１１】
図１９（ｂ）において図１７（ｂ）に示した途中で止まるような状態を点線で表し、回転体回転軸をカム体回転軸との回転軸間の距離を小さくすることによって回転力が増加した状態を実線で示す。カム体回転軸をＱの位置からＱｎの位置に移動し回転体回転軸Ｏに近づけると、各交点ｂ３、ｂ２、・・・において円軌道Ｒｂと直線ＫＢとの交角が大きくなり車輪の移動は容易になる。力の作用線Ｔ３、Ｔ２・・・の回転中心Ｏからの距離ｌ３、ｌ２・・・は大きくなり、図１９（ａ）の場合とは異なり大きな密閉力が期待できる。このことは閉止したドアを開くとき、大きな力が必要となることでもある。
【０１１２】
摺動面ＫＢが回転してカム車輪は摺動面ＫＢ上を始点に向かって移動するが、図１９（ｂ）においてはカム車輪は摺動面ＫＢの始点を越えて径方向の摺動面上に移動して力の作用線Ｔ０は接線方向に向き力の作用線Ｔ０と回転中心Ｏとの距離ｌ０を極端に大きくしている。
カム体回転軸を回転体回転軸Ｏから遠ざけると、摺動面ＫＢが回転したとき、カム車輪は図中に示す点ｂ０の位置に至らず摺動面ＫＢ上を後戻りして力の作用線と回転中心Ｏとの距離を大きくしてドアを密閉する。
【０１１３】
図１９（ｃ）は図１８（ｂ）に示した途中で止まるような状態をしめすもので、カム車輪Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２・・・が常にカム摺動面の始点部ｂ０の位置にあって、押圧力の作用線が常に回転中心Ｑを通る状態を示すもので、回転体回転軸がカム体回転軸から遠ざかってもカム体の回転は必ず止まることを示すものである。図１９（ｃ）のカム体は図７の「回転される側であるカム体」であり、押圧力の作用線の方向は回転体回転軸の位置に関係しない。
【０１１４】
図１９は減速しながら強く密閉する装置の説明図で、閉止直前で停止する状態から動き出す状態に調整するものである。図２０はドアが停止するまで減速しても動き続ける装置で、図１９のようにドアの回転が止まれば装置も止まり機能しなくなるものではない。
図２０は図１９（ａ）に示した装置においてカム体回転軸Ｑが移動するものであり、図１９（ａ）は図２０においてカム体回転軸をＱｏの位置に固定するものである。
図２０において図示されないカム車輪は回転軸Ｏを中心とする円Ｒｂ上をカム摺動面ＫＡに沿って移動し、押圧力の力の作用線Ｔは常にカム車輪とカム摺動面との接点と円弧ＫＡ０の中心Ｃを通る。
【０１１５】
カム車輪が円Ｒｂとカム摺動面ＫＡとの交点ｂにある時停止するものし、図２０（ａ）においてカム体回転軸は交点ｂを中心に円運動してＱ０、Ｑ１、Ｑ２・・・に移動するものとすると、車輪Ｂは交点ｂの位置に留まり且つカム摺動面ＫＡ上でも移動しない。この時押圧力の作用線Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２は円弧ＫＡ０，ＫＡ１，ＫＡ２，の中心Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２を通り、車輪Ｂの公転の中心Ｏからの距離が増加して回転体Ａに与える回転力が増加する。
即ちドアが閉止直前でカム車輪Ｂが交点ｂの位置で停止して、カム体回転軸が円Ｒｑ上を移動すると、カム車輪Ｂとドアは停止してもカム体は回転し続け装置は動作し、強い密閉力が働くようになる。
【０１１６】
図２０（ｂ）（ｃ）においてカム体回転軸Ｑは回転軸ＱＱの周りを回転するリンクＡｋの先端部に設けられ、回転軸ＱＱを中心とする円周Ｒｑ上を移動する。リンクＡｋが当りＧ０に当って回転が制限されたときのカム体回転軸Ｑの位置はＱ０であり、当りＧ２に当たるときの位置はＱ２である。
引きバネＶをカム体ＫＫに設けた支点Ｓｋと固定した支点Ｓｗに取付けると、回転軸Ｑとカム車輪と間の距離が回転軸Ｑ２と支点Ｓｋとの距離より大きいとき、カム体回転軸はＱ０の位置にある。カム体ＫＫはＱ０を中心に回転し、カム車輪はカム体摺動面ＫＡ上を移動する。又回転軸Ｑとカム車輪と間の距離が回転軸Ｑ２と支点Ｓｋとの距離より小さいとき、カム体ＫＫはカム車輪とカム摺動面との交点ｂを中心に回転し、リンクＡｋは回転する。この時車輪Ｂは止まっているが、カム体摺動面ＫＡは車輪Ｂに沿って移動する。
【０１１７】
カム体回転軸の位置がＱ２に移動しリンクＡｋが当りＧ２に当って静止した後、カム体ＫＫはＱ２を中心に回転しカム車輪が再び動き回転する。図２０（ｂ）においては押圧力の作用線Ｔ２は一旦回転の中心Ｏに近づくが、図２０（ｃ）においては遠ざかっている。
図２０（ｃ）においては瞬時にリンクＡｋは回転しカム体も回転するが、図２０（ｂ）においてはリンクＡｋとカム体は減速しながら回転する。
図２０（ｃ）においてはカム体回転軸Ｑの位置がカム車輪Ｂが停止している位置ｂから遠ざかる移動をする。カム体回転軸Ｑの位置がカム車輪Ｂから遠ざかる移動をするときリンクＡｋは回転軸ＱＱの周りを回転しやすく、カム体は加速しながら回転する。図２０（ｂ）においてはカム体回転軸Ｑの位置が車輪Ｂが停止している位置ｂに近づく移動をする。このときリンクＡｋは回転軸ＱＱの周りを回転し難く、カム体は加速しながら回転する。
【０１１８】
回転体Ａが回転せずカム車輪の位置に変化がない状態で、リンクＡｋの回転軸ＱＱの位置を図２０（ｃ）の状態から図２０（ｂ）の状態へ変えていくと、即ちリンクＡｋの回転軸ＱＱの位置を回転体回転軸Ｏの近づけていくと、リンクＡｋの回転によって引きバネが縮むようになったり、或いはカム体が逆回転したりありえないことになるので、この場合カム車輪の位置に変化し回転体Ａが回転しなければリンクＡｋの回転も停止し、装置全体が停止してドアも再び回転することはない。
図２０（ｂ）（ｃ）において、引きバネが縮む限り、或いはカム体が同方向に回転し続ける限り、カム車輪の移動が停止してもあるいはカム体摺動面上を逆戻りしても装置は動き続ける。図２０は、カム車輪の移動が停止しても、或いは減速しても、リンクＡｋが回転するなどして装置は動き続けることで、ドアが閉まる寸前で一旦停止状態になり、しかも再び動き出すようにするものである。
【０１１９】
この場合リンクＡｋが回転する際、ドアを回転させる作業が伴い無負荷状態で回転するのではないので、場合によっては止まるか止まらないかの状態になる。即ちリンクＡｋの回転軸ＱＱの位置を回転体回転軸Ｏの近づけていくことによって、ドアが止まるか止まらないかの限界に調整することが出来る。
このようなことからリンクＡｋの回転軸ＱＱの位置を変えることで、「カム体回転軸Ｑの位置が一旦停止状態にあるカム車輪Ｂに近づく移動をする度合い」を調整でき、ドアが閉まる寸前の一旦停止状態の時間の長さをコントロールできる。
【０１２０】
ドアが閉まる寸前で一旦停止状態になることは装置がドアを回転させる必要がなくなることで、リンクＡｋが回転するなどして装置が動き続ける動作は、負荷がかからないため一瞬にして終了する動作となる。
図２０（ｃ）において、カム体回転軸Ｑの位置が一旦停止状態にあるカム車輪Ｂから遠ざかる移動をするとき、リンクＡｋは一瞬にして回転軸ＱＱの周りを回転する。
【０１２１】
図２０（ｂ）（ｃ）において、「ドアの閉止直前でカム体回転軸が移動してカム体が点Ｑ２の周りを回転してカム車輪Ｂを押圧する力」は、「ドアの閉止直前でカム体回転軸が移動せずカム体が点Ｑ０の周りを回転してカム車輪を押圧するときの力」よりも弱く密閉力は小さくなるが、閉まったドアを開くときそれだけ小さな力で開くことが出来る。
また「ドアの閉止直前でカム体回転軸が移動せずカム体が点Ｑ０の周りを回転するときのカム車輪の位置」よりも「ドアの閉止直前でカム体回転軸が移動してカム体が点Ｑ２の周りを回転するときのカム車輪Ｂの位置」のほうがカム体の回転中心から離れており、バネの力が同じ回転力をカム体の回転に与えるとき、カム車輪に働く押圧力は小さくなり、閉まったドアを開くときそれだけ小さな力でカム体を回転させることが出来、それだけ小さな力でドアを開くことが出来る。
このようにしてドアを強く密閉することで、ドアを開くときにドアが重たく感じられる欠点を解消することが出来る。
【０１２２】
図２１は図１９（ｂ）に示した装置においてカム体回転軸Ｑが移動するものであり、図１９（ｂ）は図２１においてカム体回転軸をＱｏの位置に固定するものである。
図２１において図示されないカム車輪は回転軸Ｏを中心とする円Ｒｂ上をカム摺動面ＫＢに沿って移動し、押圧力の力の作用線Ｔは常にカム摺動面ＫＢに直交する。カム車輪が円Ｒｂとカム摺動面ＫＢ上を移動し、円Ｒｂとカム摺動面ＫＢとの交点ｂにある時、押圧力の力の作用線Ｔ０はカム車輪の公転の中心Ｏを通りカム車輪は停止する。図２１（ａ）においてカム体回転軸は交点ｂを中心に円運動してＱ０、Ｑ１、Ｑ２・・・に移動するものとすると、車輪Ｂは交点ｂの位置に留まり且つカム摺動面ＫＡ上でも移動しない。この時押圧力の作用線Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２は車輪Ｂの公転の中心Ｏからの距離が増加して回転体Ａに与える回転力が増加する。即ちドアが閉止直前でカム車輪Ｂが交点ｂの位置で停止して、カム体回転軸が円Ｒｑ上を移動すると、カム車輪Ｂとドアは停止してもカム体ＫＫは公転し続け装置は動作し、強い密閉力が働くようになる。
【０１２３】
図２１（ｂ）（ｃ）においてカム体回転軸Ｑは回転軸ＱＱの周りを回転するリンクＡｋの先端部に設けられ、回転軸ＱＱを中心とする円周Ｒｑ上を移動する。リンクＡｋが当りＧ０に当って回転が制限されたときのカム体回転軸Ｑの位置はＱ０であり、当りＧ２に当たるときの位置はＱ２である。
引きバネＶをカム体ＫＫに設けた支点Ｓｋと固定した支点Ｓｗに取付けると、回転軸Ｑとカム車輪と間の距離が回転軸Ｑ２と支点Ｓｋとの距離より大きいとき、カム体回転軸はＱ０の位置にある。カム体ＫＫはＱ０を中心に回転し、カム車輪は摺動面Ｋ上を移動する。又回転軸Ｑとカム車輪と間の距離が回転軸Ｑ２と支点Ｓｋとの距離より小さいとき、カム体ＫＫはカム車輪とカム摺動面との交点ｂを中心に回転し、リンクＡｋは回転する。この時車輪Ｂはカム摺動面ＫＢに沿って移動する。
カム体回転軸の位置がＱ２に移動しリンクＡｋが当りＧ２に当って静止した後、カム体ＫＫはＱ２を中心に回転しカム車輪が再び動き回転する。
【０１２４】
図２１（ｂ）においてはカム体回転軸Ｑの位置が車輪Ｂが停止している位置ｂに近づく移動をし、図２１（ｃ）においてはカム体回転軸Ｑの位置が車輪Ｂが停止している位置ｂから遠ざかる移動をする。
図２１（ｂ）においてはカム体回転軸Ｑの位置が車輪Ｂが停止している位置ｂに近づく移動をし、図２１（ｃ）においてはカム体回転軸Ｑの位置が車輪Ｂが停止している位置ｂから遠ざかる移動をする。
図２１（ｂ）において、車輪Ｂはカム摺動面ＫＢ上を戻ることなく移動し、図２１（ｃ）において、車輪Ｂはカム摺動面ＫＢ上を戻りながら移動する。図２１（ｂ）（ｃ）において、「ドアの閉止直前でカム体回転軸が移動してカム体が点Ｑ２の周りを回転してカム車輪Ｂを押圧する力」は、「ドアの閉止直前でカム体回転軸が移動せずカム体が点Ｑ０の周りを回転してカム車輪を押圧するときの力」よりも弱く密閉力は小さくなるが、閉まったドアを開くときそれだけ小さな力で開くことが出来る。
【０１２５】
図２２は図１〜５に図示した実施例の動作説明図で（ａ）から（ｄ）まで順にドアの全開状態、途中の閉止状態、閉止直前の状態、密閉時の状態を示す。ドアが閉止する全過程において、カム体ＫＫが回転軸Ｑを中心に矢印イ方向に回転し、回転体Ａが回転軸Ｏを中心に矢印ハ方向に回転する。この時カム車輪Ｂは摺動面Ｋに沿って移動しながら回転軸Ｏを中心とする円周Ｒｂ上を矢印ロ方向に移動する。
【０１２６】
カム体ＫＫの摺動面Ｋは図２図３に説明した渦線Ｋを外周とし、カム車輪Ｂと摺動面との接点ｂと車輪Ｂの回転軸Ｉｂを結ぶ直線は、カム体摺動面がカム車輪を押圧する力の作用線で図２２（ｂ）から（ｃ）に示すドアが閉まり始めて閉止直前に至るまでの範囲では、回転軸Ｏとは一定の距離を保っている。この範囲においてドアは一定の回転力で回転しバネの力を最も弱い力に設定することにより、開いたドアからどこで手を放してもドアは止まったままになることなく動き出すようにする。
【０１２７】
図２２（ｃ）に示すように、カム体摺動面はドアが回転する範囲（あ）に携わるＫの部分と、減速しながらドアを密閉する範囲（い）に携わるＫＡの部分からなる。カム摺動面ＫＡについては図１６において説明した。
範囲（あ）においてはカム車輪が摺動面Ｋ上を大きく移動しても、カム体の回転とバネＶの長さの変化は少なく、範囲（い）においてはカム車輪が摺動面ＫＡ上を僅かに移動しても、カム体の回転とバネＶの長さの変化は大きい。
またカム体摺動面がカム車輪を押圧する力の作用線Ｆｂと回転体Ａの回転軸Ｏとのあいだの距離は、範囲（あ）においては小さく回転体の回転速度は遅く、範囲（い）においては大きく、回転体の回転速度は速い。
【０１２８】
カム体ＫＫはドア枠に取り付けられる金具Ｗに２つのリンクＡｋｋ、Ａｋを介して連続され、カム体回転軸ＱはリンクＡｋｋに設けた接続軸ＱＱを中心に公転し、図２０に説明したようにドアを減速しながら密閉するようになる。
図２２（ｄ）は密閉時にリンクＡｋが回転し、当りＧ２に当る状態を示している。又金具Ｗに取付けられる調整ネジＧＢによって、リンクＡｋｋを接続軸ＱＱＱの周りに矢印ニ方向に回転し、金具ＷとリンクＡｋｋとの間の間隙Ｌｇを調節することによって、カム体と回転体の回転軸間の距離ＯＱを調整し、図１０〜１２に説明したようにドアの回転速度を調整することが出来る。
【０１２９】
図２２（ａ）はドアの全開範囲をリンクＡｋｋが回転することによって拡げ、且つ全開時にドアが静止する状態を示すものである。
ドアの全開時に近い範囲では回転体Ａを僅かに回転させるだけでカム体は大きく回転し、カム車輪Ｂが円軌道Ｒｂ上を僅かに移動してもカム摺動面Ｋ上を大きく移動する。又カム車輪に働く押圧力がドアを開くに従い回転軸Ｑの方向に向かうので、図２２（ｂ）に示すようにカム車輪が摺動面末端に至る付近ではカム体の回転に大きなブレーキがかかる。このような理由からカム摺動面Ｋを延長するには限界があり、図２２（ｂ）に示す回転角以上にドアを開くことは困難となる。
【０１３０】
そのため図２２（ａ）に示すようにリンクＡｋｋが接続軸ＱＱＱを中心に回転し、図２２（ｂ）に示す回転角以上の回転を可能にしている。リンクＡｋｋの回転に際してばねＶの長さに変化は小さく、バネの力Ｆｖの作用線が回転中心ＱＱＱに近づき、且つカム車輪Ｂと摺動面Ｋと交角が小さくなって、車輪に働く押圧力Ｆｂの作用線の方向が回転中心Ｏに向かうので図２２の装置全体は静止する。図２２（ａ）に示すドアの全開範囲ではどこで手を放しても止まったままである。
【０１３１】
図２３は図６に図示した実施例の動作説明図で（ａ）はドアの全開状態、(ｂ)(ｃ)はそれぞれカム体ＫＫ回転軸Ｑが移動しない場合と移動する場合の閉止直前の状態、密閉時の状態を示す。ドアが閉止する全過程において、カム体ＫＫが回転軸Ｑを中心に矢印イ方向に回転し、回転体Ａが回転軸Ｏを中心に矢印ハ方向に回転する。この時カム車輪Ｂは摺動面Ｋに沿って移動しながら回転軸Ｏを中心とする円周Ｒｂ上を矢印ロ方向に移動する。
カム体ＫＫの摺動面Ｋは図６（ｂ）に説明した渦線Ｋを外周とし、カム車輪Ｂと摺動面との接点ｂと車輪Ｂの回転軸Ｉｂを結ぶ直線は、カム体摺動面がカム車輪を押圧する力の作用線で図２３（ａ）に示すドアが閉まり始めて閉止直前に至るまでの範囲では、回転軸Ｏとは一定の距離を保っている。この範囲においてドアは一定の回転力で回転しバネの力を最も弱い力に設定することにより、開いたドアからどこで手を放してもドアは止まったままになることなく動き出すようにする。
【０１３２】
図２３（ｂ）に示すように、カム体摺動面はドアが回転する範囲（あ）に携わるＫの部分と、減速しながらドアを密閉する範囲（い）に携わるＫＢの部分からなる。カム摺動面ＫＢについては図１７において説明した。
範囲（あ）においてはカム車輪が摺動面Ｋ上を大きく移動しても、カム体の回転とバネＶの長さの変化は少なく、範囲（い）においてはカム車輪が摺動面ＫＢ上を僅かに移動しても、カム体の回転とバネＶの長さの変化は大きい。
またカム体摺動面がカム車輪を押圧する力の作用線Ｆｂと回転体Ａの回転軸Ｏとの間の距離は、範囲（あ）においては小さく回転体の回転速度は遅く、範囲（い）においては大きく、回転体の回転速度は速い。
【０１３３】
カム体ＫＫはドア枠に取り付けられる金具ＷにリンクＡｋを介して連続され、カム体回転軸Ｑは接続軸ＱＱを中心に公転し、図２１に説明したようにドアを減速しながら密閉するようになる。
金具Ｗに取付けられる調整ネジＧＢによって、リンクＡｋを接続軸ＱＱの周りに矢印ニ方向に回転し、金具ＷとリンクＡｋとの間の間隙Ｌｇを調節することによって、カム体と回転体の回転軸間の距離ＯＱを調整し、図１４に説明したようにドアの回転速度を調整することが出来る。
【０１３４】
金具ＷとリンクＡｋとの間の間隙Ｌｇを広げると、カム体と回転体の回転軸間の距離ＯＱは近づき、カム体摺動面がカム車輪を押圧する力の作用線Ｆｂと回転体Ａの回転軸Ｏとの間の距離は大きくなり回転体の回転速度は速くなる。
図２３（ｂ）に示すように、カム車輪を押圧する力の作用線Ｆｂと回転体Ａの回転軸Ｏとの間の距離が大きい場合、カム体ＫＫ回転軸Ｑが移動しないまま、カム体ＫＫが回転軸Ｑを中心に矢印イ方向に回転する。この間カム車輪Ｂは摺動面Ｋに沿って移動しながら回転軸Ｏを中心とする円周Ｒｂ上を矢印ロ方向に移動する。同時に回転体Ａが回転軸Ｏを中心に矢印ハ方向に回転する。
【０１３５】
金具ＷとリンクＡｋとの間の間隙Ｌｇを縮めると、カム体と回転体の回転軸間の距離ＯＱは遠ざかり、カム体摺動面がカム車輪を押圧する力の作用線Ｆｂと回転体Ａの回転軸Ｏとの間の距離は小さくなり回転体の回転速度は遅くなる。
図２３（ｃ）に示すように、カム車輪を押圧する力の作用線Ｆｂと回転体Ａの回転軸Ｏとの間の距離が小さい場合、リンクＡｋが回転してカム体ＫＫ回転軸Ｑが移動する。リンクＡｋが当りＧ２に当った後、カム体ＫＫが回転軸Ｑを中心に矢印イ方向に回転する。
この間カム車輪Ｂは摺動面Ｋに沿って逆戻り方向に移動する。同時に回転体Ａが回転軸Ｏを中心に矢印ハ方向に回転するが、図２３（ｂ）に示すようにカム体ＫＫ回転軸Ｑが移動しないままカム体ＫＫが回転する場合より回転体Ａの回転は遅い。
図２３（ａ）はドアの全開範囲をリンクＡｋが回転することによって拡げる状態を示すものである。
【０１３６】
図２２，２３は１つの回転軸の周りを回転する１つのカム体摺動面に２つの機能を持たせるもので、図２２，２３に示す１つのカム体摺動面図は１〜１５に説明した「減速しながら閉止する機能を持つカム体摺動面」と図１６〜２１に説明した「減速したあと強く密閉する機能をもつカム体摺動面」とで構成される。この場合「減速しながら閉止するための調整」と「減速したあと強く密閉するための調整」とを同時に処理するため、２つの調整のどちらか１つが満足されたとき、残りの１つの調整が満足されているとは限らない。
バネに「ドアを少し開いた位置から手を離してドアが密閉するす力」があれば、「ドアがどの位置からでも勝手に閉まる力」を持っているので、バネに「ドアを少し開いた位置から手を離してドアが密閉するす力」以上の力は必要でない。しかしながら図２２，２３の１つのカム体摺動面に２つの機能を持たせるものでは、ドアが密閉しても閉止速度が速いとか、閉止速度が減速されてもドアを密閉せずに途中で止まってしまうとか、２つの機能を同時に最も望ましい状態に調整できない場合がある。
【０１３７】
図２４、２５は図２２，２３の１つのカム体摺動面の「減速しながら閉止する機能を持つカム体摺動面」と「減速したあと強く密閉する機能をもつカム体摺動面」とを分離して別々に調整できるようにしたもので、２つの機能を同時に最も望ましい状態に調整できる。
図２６、２７は図２２，２３の１つのカム体摺動面の「減速しながら閉止する機能を持つカム体摺動面」と「減速したあと強く密閉する機能をもつカム体摺動面」とを別々の回転軸の周りを回転するようにして、「減速しながら閉止する動作」と「減速したあと強く密閉する動作」を別々にして、減速しながら閉止した後一旦停止して強く密閉するように出来、しかも別々に調整できるようにしたものである。
【０１３８】
図２４は図７に図示した実施例の動作説明図で（ａ）はドアの全開状態、(ｂ)(ｃ)はそれぞれカム体摺動面の形状が異なる２つの場合の閉止直前の状態、密閉時の状態を示す。ドアが閉止する全過程において、カム体ＫＫが回転軸Ｑを中心に矢印イ方向に回転し、回転体Ａが回転軸Ｏを中心に矢印ハ方向に回転する。この時カム車輪Ｂは摺動面Ｋに沿って移動しながら回転軸Ｏを中心とする円周Ｒｂ上を矢印ロ方向に移動する。図２４の実施例は図２２，２３の実施例と異なり、カム体摺動面がカム車輪を押圧するのではなく、カム車輪がカム体摺動面を押圧することによってカム体摺動面が回転する。
【０１３９】
カム体ＫＫの摺動面Ｋは図６（ｂ）に説明した渦線Ｋを外周とし、カム体摺動面はドアが回転する範囲（あ）に携わるＫの部分と、減速しながらドアを密閉する範囲（い）に携わるＫＢの部分からなる。カム摺動面ＫＢについては図１８において説明した。
カム体ＫＫは渦線Ｋを外周とするカム体ＫＫ１とカム摺動面ＫＢを外周とするカム体ＫＫ２からなり、カム体ＫＫ１とカム体ＫＫ２は接続軸Ｉｋで連結され、調整ネジＢｋでカム体ＫＫ２を接続軸Ｉｋの周りに回転させカム体ＫＫ１とカム体ＫＫ２との間の角度Θｋを固定できる。
【０１４０】
回転体Ａの先端部に設けた回転支軸Ｉｂ１、Ｉｂ２のそれぞれにカム車輪Ｂ１，Ｂ２が取り付き、先行のカム車輪Ｂ１と後続のカム車輪Ｂ２はそれぞれカム体摺動面Ｋ，ＫＢ上を移動し、ＫＢ，Ｋ上を移動しない。図２４(ａ）に示すように、先行のカム車輪Ｂ１がカム体摺動面Ｋ上を移動し、カム体ＫＫを回転させた後、図２４(ｂ)（ｃ）に示すように、先行のカム車輪Ｂ１がカム体摺動面Ｋから離れて、後続のカム車輪Ｂ２はカム体摺動面ＫＢに接触する。
【０１４１】
図２４(ｂ)はカム体ＫＫ１とカム体ＫＫ２との間の角度Θｋが小さい場合で、「カム車輪Ｂ２と摺動面との接点ｂと車輪Ｂの回転軸Ｉｂを結ぶ直線、即ちカム体摺動面がカム車輪を押圧する力の作用線Ｆｂ」と、カム体回転軸Ｑとの距離が小さく、ドアの回転速度を減速するが、図２４(ｃ)に示すカム体ＫＫ１とカム体ＫＫ２との間の角度Θｋが大きい場合、力の作用線Ｆｂと、カム体回転軸Ｑとの距離が大きく、図２４(ｄ)に示すようにドアの回転速度を減速せずにドアを強く密閉する。
【０１４２】
回転体Ａはドア枠に取り付けられる金具ＷにリンクＡｋを介して連続され、回転体回転軸Ｏは接続軸ＱＱを中心に公転する。
金具Ｗに取付けられる調整ネジＧＢによって、リンクＡｋを接続軸ＱＱの周りに矢印ニ方向に回転することによって、カム体と回転体の回転軸間の距離ＯＱを調整し、図１５に説明したようにドアの回転速度を調整することが出来る。
【０１４３】
回転体ＡにはバネＶ１，Ｖ２が取付けられ、図２４（ａ）に示すようにドアが回転する範囲（あ）内では、バネＶ１の力の作用線と回転体Ａの回転軸Ｏとの間の距離は大きくバネＶ１の力でドアは回転する。バネＶ２の力の作用線と回転体Ａの回転軸Ｏとの間の距離は小さくバネＶ２の力はドアの回転に影響は少ない。
図２４（ｂ）〜（ｄ）に示すようにドアを密閉する範囲（い）内では、バネＶ２の力の作用線と回転体Ａの回転軸Ｏとの間の距離は大きくバネＶ２の力でドアを密閉する。バネＶ１の固定支点Ｓｗは回転軸ＱＱの周りに回転自在に軸支されるアームＡｓの先端部に取付けられ、バネＶ１がドアを回転させた後自然長に戻ると、アームＡｓは回転軸ＱＱの周りを矢印ホ方向に回転する。ドアが閉止する直前でバネＶ２の力がドアの回転に影響しないようになり、密閉時にドアを加速しないようにしている。バネＶ１がドアを回転させる間はアームＡｓは当りＧｓによって回転軸ＱＱの周りを矢印ニ方向に回転しないようにしている。
【０１４４】
ドアが回転する範囲（あ）内では、ドアは大きく回転し且つ低速で回転するので、バネＶ１は長さが大きく変化しドアに働くバネの力は小さいものである必要がある。またドアを密閉する範囲（い）内では、ドアの僅かな回転で強い力で密閉するので、バネＶ１の長さの変化は少なく、ドアに働くバネの力は大きいものである必要がある。ドアが回転する範囲（あ）内とドアを密閉する範囲（い）内とでは、性能の異なるバネの使用が望ましく、バネＶ１からバネＶ２へリレーするとき、先に働くバネＶ１が後から働くバネＶ２に影響しないようにして、ドアが閉止する寸前においてドアが加速しないようにすることが望ましい。
【０１４５】
図２５は図２４と同じくカム体摺動面の形状が異なる実施例の動作説明図で、図２５（ａ）はドアの全開状態、図２５(ｂ)は閉止直前の状態、図２５(ｃ)は密閉時の状態を示す。ドアが閉止する全過程において、カム体が回転軸Ｑを中心に矢印イ方向に回転し、回転体Ａが回転軸Ｏを中心に矢印ハ方向に回転する。この時カム車輪は摺動面に沿って移動しながら回転軸Ｏを中心とする円周Ｒｂ上を矢印ロ方向に移動する。カム体摺動面がカム車輪を押圧することによって回転体が回転する。
【０１４６】
カム体ＫＫは渦線Ｋを外周とするカム体ＫＫ１とカム摺動面ＫＢを外周とするカム体ＫＫ２からなり、カム体ＫＫ１とカム体ＫＫ２は接続軸Ｉｋで連結され、調整ネジＢｋでカム体ＫＫ２を接続軸Ｉｋの周りに回転させカム体ＫＫ１とカム体ＫＫ２との間の角度を固定できる。
カム体ＫＫ１の摺動面Ｋはドアが回転する範囲（あ）に携わるＫの部分で摺動面ＫＡは減速しながらドアを密閉する範囲（い）に携わる部分である。
【０１４７】
回転体Ａの先端部に設けた回転支軸Ｉｂ１、Ｉｂ２のそれぞれにカム車輪Ｂ１，Ｂ２が取り付き、先行のカム車輪Ｂ１と後続のカム車輪Ｂ２はそれぞれカム体摺動面Ｋ，ＫＡ上を移動し、ＫＡ，Ｋ上を移動しない。図２５(ａ）に示すように、ドアが回転する範囲（あ）では先行のカム車輪Ｂ１がカム体摺動面Ｋ上を移動し、図２５(ｂ)に示すように、先行のカム車輪Ｂ１がカム体ＫＫを回転させた後、先行のカム車輪Ｂ１がカム体摺動面Ｋから離れて、後続のカム車輪Ｂ２はカム体摺動面ＫＡに接触する。
【０１４８】
回転体Ａの先端部に設けた回転支軸Ｉｂ１、Ｉｂ２のそれぞれと回転体回転軸との距離は異なり、後続のカム車輪Ｂ２の回転支軸Ｉｂ２と回転体回転軸との距離は先行のカム車輪Ｂ１の回転支軸Ｉｂ１と回転体回転軸との距離より大きく、これらに沿って移動する摺動面ＫＡ，Ｋの形状が同じであっても図１０（ｂ）で説明したように「カム体回転軸と回転体回転軸との間の距離」を近づけると、ドアが閉止する位置に遠い位置でドアの回転速度が減速するようになる。
【０１４９】
図２５(ｂ)はカム体ＫＫ１とカム体ＫＫ２との間の角度が小さい場合で、カム体摺動面がカム車輪を押圧する力の作用線Ｆｂとカム体回転軸Ｑとの距離が小さく、ドアの回転速度を減速する。図２５(ｃ)に示すように力の作用線Ｆｂと、カム体回転軸Ｑとの距離が大きくなり、ドアを強く密閉する。
【０１５０】
カム体を回転させるバネＶは図５に説明したように、ドアが回転する範囲（あ）内ではバネＶの力の作用線即ちバネＶの軸芯線はカム体回転軸からの距離が小さくして回転力を弱め、ドアを密閉する範囲（い）内では、バネＶは円弧のガイドＫｓから離れてバネＶの軸芯線がカム体回転軸からの距離を次第に大きくして回転力を強める。バネの力がドアを密閉するために十分に強くなるためにはドアが回転する必要があり、ドアを密閉するために必要なドアの回転が大きいほどドアが閉止する直前からドアが閉止するまでの間にドアが加速することになる。
【０１５１】
図２４，２５に説明したバネは、ドアを密閉する時に働くバネではあるが、ドアの回転に少なからず関与する。バネの強さを少し大きくするだけでドアの回転速度が速くなり、バネの強さはドアの回転に大きく影響するので、ドアを密閉する時のバネの強さを大きくしようと調整するとき、ドアの回転速度が速くなる結果を招いた。
バネの強さはドアを密閉する範囲（い）は出来るだけ小さいほうがよく、ドアを密閉するバネが働くときのバネの力が働かないことが望ましい。図２８に後述するようにドアを密閉するバネはドアを密閉するする瞬間にだけ大きな力が発生するバネである必要がある。
【０１５２】
しかしドアを強く密閉することは、ドアを開くときにドアが重たく感じられることでもあり、ドアを強く密閉するバネを別に用意することは構造を複雑にする。またドアを強く密閉するバネはドアを強く密閉するときにだけ働くようにしてもドアの回転に少なからず抵抗を与えるので、バネの調整を難しくする。このようなことから、ドアを強く密閉するバネを別に用意するのではなく、図２５に説明したバネのように、1つのバネだけでドアを弱い力で回転させた後に強く密閉するように出来るのであれば、それが最も望ましいことになる。
【０１５３】
図２４，２５は形状が異なる２つのカム体摺動面上を別々のカム車輪が移動するようにして、ドアが回転する範囲ではドアを低速回転し、ドアを密閉する範囲ではドアを強く密閉するものである。図２６はドアを回転する装置と密閉する装置とを別途にして、ドアを回転する装置が働いた後で密閉する装置が働くようにして、ドアに働く回転力が途中で途切れて新たに再び作用するようにし、ドアを回転する装置から密閉する装置に引き継ぐとき、静止状態の密閉する装置が運動状態に移行することによって、また余分な仕事をすることによって時間の経過を伴うようにして、ドアが閉まる直前でドアが一旦停止するようにするものである。
ドアを回転する装置は図７に説明したカム車輪がカム体を押圧してカム体を回転させるもので、カム車輪Ｂ１がカム体ＫＫ１を押圧して回転させる。ドアを密閉する装置は図７に説明した円弧の摺動面によるもので、摺動面を曲率の大きな直線に近い円弧の摺動面Ｋにすることよって、カム体摺動面Ｋがカム車輪Ｂ３を押圧する力の作用線Ｆｂとカム体回転軸Ｑ１との距離の変化を大きくして、摺動面Ｋを移動するカム車輪Ｂ３に反対方向の力を作用させることによってドアの回転速度を減速する。反対方向の力とはカム車輪Ｂ３がドア枠に取付けた金具Ｗに設けた円弧の摺動面Ｋ３上を移動するとき、トグルバネＶ３が伸縮して発生する力である。
【０１５４】
カム体ＫＫ１の先端部に設けた車輪Ｂ２，Ｂ３の回転支軸Ｉｂ２、Ｉｂ３のそれぞれとカム体回転軸Ｑ１との距離は異なり、後続のカム車輪Ｂ３の回転支軸Ｉｂ３とカム体回転軸との距離は先行のカム車輪Ｂ２の回転支軸Ｉｂ３と回転体回転軸との距離より小さく、これらに沿って移動するカム体ＫＫ２の摺動面Ｋが同じであるので、図１０（ａ）で説明したように回転体の「回転軸からカム車輪の先端までの距離」を縮めるとドアが閉止する位置に近い位置でドアの回転速度が加速するようになる。
【０１５５】
カム体ＫＫ２の摺動面Ｋの形状が先行のカム車輪Ｂ２がこれと接触している間、カム体回転軸Ｑ１を中心とする円Ｒｂに平行な円であって、カム車輪Ｂ２がこれと接触している間カム体ＫＫ１の回転に関与しなくても、後続のカム車輪Ｂ３が接触するとカム体ＫＫ１の回転に関与することになる。
この間カム体ＫＫ１は回転し続けているがカム車輪Ｂ３がカム体ＫＫ２の摺動面Ｋに接触するとき、はじめてカム体ＫＫ２の回転に関与するのであるから、たとえ加速するように働くとしても、カム体ＫＫ２がはじめてカム体ＫＫ１の回転を始動させるので、静から動に移る慣性のため、カム体ＫＫ１の回転は減速する。
【０１５６】
図２６（ａ）はドアの全開状態、図２６(ｂ)は閉止途中の状態図、２６(ｃ)は閉止直前の状態、図２５(ｄ)は密閉時の状態を示す。ドアが密閉する過程において、カム体ＫＫ２が回転軸Ｑ２を中心に矢印イ方向に回転し、カム体ＫＫ１が回転軸Ｑ１を中心に矢印ハ方向に回転する。この時カム車輪は摺動面に沿って移動しながら回転軸Ｑ１を中心とする円周Ｒｂ上を矢印ロ方向に移動する。カム車輪Ｂ１を先端部に取り付ける回転体Ａ１は回転軸Ｏを中心に矢印ニ方向に回転する。
図２６（ａ）の全開状態から２６(ｃ)の閉止直前の状態にいたる間、車輪Ｂ２はカム体ＫＫ２の摺動面Ｋに沿って移動する。この間カム体ＫＫ２は回転せず静止状態を維持する。またバネＶ２の長さは変化しないのでバネＶ２の力はカム体ＫＫ２の回転に寄与しない。図２６(ｃ)に示す閉止直前にカム体ＫＫ２の摺動面から離れてカム車輪Ｂ３がカム体ＫＫ２の摺動面に接触する。車輪Ｂ２がカム体ＫＫ２の摺動面から離れた瞬間にバネＶ２の力がカム体ＫＫ２に大きく作用し、図２４，２５の場合とは異なり、ドアを密閉する大きな力が突如として働くことになる。
【０１５７】
２６(ｃ)に示すようにカム体ＫＫ２が回転してカム車輪Ｂ３を押圧する力の作用線Ｆｂとカム体ＫＫ１の回転軸Ｑ１との距離が大きくなるほどカム体ＫＫ１は強く回転するが、距離が小さいときカム車輪Ｂ３の摺動面Ｋに沿う移動速度は減速し、全開から閉止直前にいたる間加速してきたドアの回転速度は減速される。
即ちバネＶ２の力がカム体ＫＫ２に作用してカム体ＫＫ２が回転してカム車輪Ｂ３を押圧するが、この動作は車輪Ｂ２がカム体ＫＫ２の摺動面から離れた瞬間にバネＶ２の力がカム体ＫＫ２に大きく作用することによって始動し、それまで静止状態にあったバネＶ２とカム体ＫＫ２には静止状態を保とうとする静感性が働いており、突然運動し始めるには時間の経過が必要となる。この時間の経過がドアを閉止直前に一旦停止状態にする。
【０１５８】
カム車輪Ｂ３を押圧する力の作用線Ｆｂとカム体ＫＫ１の回転軸Ｑ１との距離は、車輪Ｂ１がカム体ＫＫ１の摺動面から離れる瞬間の位置をかえることで調整できる。カム車輪Ｂ３の摺動面Ｋに接触してからカム体ＫＫ１が車輪Ｂ１に押圧されて回転すればするほど、カム車輪Ｂ３を押圧する力の作用線Ｆｂとカム体ＫＫ１の回転軸Ｑ１との距離は大きくなり、カム体ＫＫ２には静止状態を保ち続けることが出来なくなり、ドアが閉止直前に停止したままの状態にすることはない。
回転体Ａ１の回転軸Ｏの周りの矢印ニ方向の回転は調整ネジＧＢによって制限され、車輪Ｂ１がカム体ＫＫ１の摺動面から離れる瞬間の位置は調整ネジＧＢによって調整することができる。
【０１５９】
２６(ｃ)に示す閉止直前から図２６(ｄ)は密閉時に至る間、カム車輪Ｂ３がカム体ＫＫ２の摺動面Ｋ上を移動するとき、「カム体ＫＫ１に設けた回転軸Ｉａを中心に回転するアームＡ２の先端に取り付く車輪Ｂ２」がドア枠に取付けた金具Ｗに設けた円弧の摺動面Ｋ３上を移動し、トグルバネＶ３が伸縮する。２５(ｃ)に示す閉止直前にはトグルバネＶ３の伸縮はドアの回転速度を減速するが、図２５(ｄ)に示す密閉時にはトグルバネＶ３の軸芯線は回転軸Ｉａに近づき、トグルバネＶ３の伸縮はドアの密閉には関与しなくなる。
【０１６０】
図２４〜２６に示したドアが閉止する直前で減速するようする手段は、ドアが回転する範囲に携わる装置と密閉する範囲に携わる装置を別にして、ドアの回転から密閉に受け継がれる際に回転の伝達機構に不連続を生じさせるものであるが、図２４，２５に示した手法は回転体に回転を与えるカム体側の回転軸は２つの装置で共通しており、カム体の回転が継続している。
図２６に示した手法は回転体に回転を与えるカム体側の回転軸は２つの装置で別にしており、密閉する範囲に携わる装置はドアが回転する範囲に携わる装置の動作が終了するまで静止している。図２６に示した手法においては回転される側のカム体の回転に途中反対方向の力が作用してブレーキをかけられるが、継続している。
図２７の手法はドアの回転から密閉に受け継がれる際に、ドアが回転する範囲に携わる装置が密閉する範囲に携わる装置を始動させるという余分な仕事をすることによって、回転の伝達機構に不連続を生じさせるものである。
【０１６１】
図２７は図２６と同じく、図２７（ａ）はドアの全開状態、図２７(ｂ)は閉止途中の状態図、２７(ｃ)は閉止直前の状態、図２７(ｄ)は密閉時の状態を示す。ドアが密閉する過程において、カム体ＫＫ２が回転軸Ｑ２を中心に矢印イ方向に回転し、カム体ＫＫ１が回転軸Ｑ１を中心に矢印ハ方向に回転する。この時カム車輪Ｂ３は回転軸Ｑ１を中心とする円周Ｒｂ上を矢印ロ方向に移動する。カム車輪Ｂ１を先端部に取り付ける回転体Ａ１は回転軸Ｏを中心に矢印ニ方向に回転する。
【０１６２】
図２６においてドアを開くとき、閉まったドアを開くことによってカム体ＫＫ１が矢印ハ方向と反対方向に回転し、カム車輪Ｂ２によってカム体ＫＫ２は回転軸Ｑ２を中心に矢印イ方向と反対方向に回転する。ドアが全開してもカム体ＫＫ２は逆方向に回転して戻ることをカム車輪Ｂ２によって止められているので、閉まるときのカム車輪Ｂ３の通路が確保される。
これに対して図２７においては、ドアを開くときカム車輪Ｂ３がカム体ＫＫ３の摺動面Ｋに沿って移動することにより、カム体ＫＫ３は回転軸Ｑを中心に矢印ホ方向と反対方向に回転する。カム車輪Ｂ３がカム体ＫＫ３の摺動面Ｋから離れるが、カム体ＫＫ３の車輪Ｂ２が金具Ｗに設けられる摺動面Ｋ３に沿って移動しカム体ＫＫ３は摺動面Ｋ３上に自立し、カム体ＫＫ３の回転軸Ｑと車輪Ｂ２の回転支軸を結ぶ線は摺動面Ｋ３に直交する。カム体ＫＫ３が摺動面Ｋ３上に自立することによりカム体ＫＫ２の逆方向の回転を阻止して、閉まるときのカム車輪Ｂ３の通路を確保する。
カム体ＫＫ３は中間部をカム体ＫＫ２と接続軸Ｑを介して回転自在に軸支され、摺動面は接続軸Ｑを中間にして、回転軸Ｑ２に近い側の摺動面ＫＡと遠い側の摺動面Ｋからなり、摺動面ＫＡの末端部の回転支軸に車輪Ｂ２が取り付く。金具Ｗに設けられるあたりＧｗは車輪Ｂ２が金具Ｗに設けられる摺動面Ｋ３に沿う移動を阻止するものである。
【０１６３】
ドアが閉まるときカム車輪Ｂ３は回転軸Ｑ１を中心に円運動して、円軌道Ｒｂ上を矢印ロ方向に移動し、摺動面Ｋ３に直立したカム体ＫＫ３の摺動面ＫＡと接触して、カム体ＫＫ３を回転軸Ｑを中心に矢印ホ方向にさせる。カム体ＫＫ１を回転させるバネＶ１の設計において、カム体ＫＫ１が回転を終了する際、バネＶ１の力はカム体ＫＫ３を回転軸Ｑの周りに回転させる力を持ち、カム体ＫＫ３が回転し始めると回転体Ａ１を回転させる力を失うようにしている。カム体ＫＫ３が回転し始めるとその後は、バネＶ１の力に頼らず専らバネＶ２の力によって回転する。
【０１６４】
つぎに以上に述べた駆動部を回転させるバネの機構について説明する。ドアを密閉するときカム車輪はカム体摺動面に沿ってカム体の回転軸に近づく方向に移動する。カム体が一定の回転力で回転するとき、カム車輪がカム体の回転軸に近づくほど、カム車輪に働く押圧力は大きくなるが、カム体を回転させるバネの力はカム体が回転するほど力を失い、カム車輪に働く押圧力は大きくならずに一定値を保つようになる。
カム車輪に働く押圧力が一定値を保たなくても、カム車輪がカム体摺動面を移動する速度はあまり影響されない。カム車輪がカム体摺動面を移動する速度は、カム車輪に働く力の作用線の方向に影響され、カム車輪に働く押圧力やバネの強さにあまり影響されない。
【０１６５】
図２６、２７に示した手法においてドアを密閉するバネはドアの回転を伴うことなくドアを密閉するときにだけ働くが、ドアに回転を与える装置とドアを密閉する装置はそれぞれ別個の回転軸を持ち、図２４、２５に示した手法より部品数が増えている。部品数が増えることはドアの回転に影響を与える要因が増えることであり、要因が増えることはこれらの要因が互いに影響しあうので、ドアの回転を制御することは難しくなる。
以下に説明するドアを密閉するときにだけ働くようにするバネは図２４、２５或いはそれ以前に示した手法のようにドアに回転を与える装置とドアを密閉する装置の回転軸が１つである装置に適用するものである。
【０１６６】
図２８は図２５のように１つのバネでドアの回転と密閉を処理するのではなく、図２４に示すように２つのバネで処理するようにしている。また図２９はドアを密閉するバネをドアが密閉される瞬間にだけ大きな力を突如として発生するようにするもので、突如として発生する大きな力に伴うドアの回転を小さくするものである。
図２８は図２４で説明したバネの機構の説明図で、ドアの回転に携わるバネＶ1から密閉に携わるバネＶ2へのリレーについての動作説明図で、図２９は密閉の最後の瞬間にドアに作用するようにしたバネの動作説明図である。
図２８においてプレートWに設けられる回転軸Qを中心に回転軸Qに固着される回転体Jは図中矢印→イ方向に回転しドアを閉める。
回転体Jに設けられる回転支軸ＳＪ1、ＳＪ2のそれぞれに、リンクＳ１，Ｓ２が回転自在に軸支され、リンクＳ１，Ｓ２の先端の接続軸ＳＵ1，ＳＵ2のそれぞれに、引きバネＶ1，Ｖ２の片方の端部が接続される。引きバネＶ１，Ｖ２の他方の端部は、それぞれプレートWに取り付く回転軸Ｉに軸支される回転アームＡの先端の接続軸ＳＡと、プレートWに設けられる接続軸ＳＷに接続される。
【０１６７】
図２８（ａ）はドアの全開時、図２８（ｂ）は閉まる直前、図２８（ｃ）は密閉時の状態を示す。リンクＳ１は図２８（ａ）に示すように、その側面を回転軸Ｑに接続しながら回転軸Ｑの周りを回転し、リンクＳ１の端部Ｓｖは回転軸Ｑの周りを円運動する。その後リンクＳ１は回転軸Ｑと離れて、図２８（ｂ）に示すようにドアが閉まる直前でバネＶは自然長に戻り、バネの力はゼロになる。
図２８（ａ）〜（ｂ）へ移行する過程においてバネの長さは減少してその力を弱めるが、バネの力の作用線Ｆ１と回転軸Ｑとの距離Ｌ１は増加し、バネＶ１が回転体Ｊに与える回転モーメントは出来る限り一定に保たれる。
バネＶ１は長さに対してコイル径の大きなコイルバネで、自然長に戻る
位置は一定しており、バネＶ１の力がゼロになったとき、図２８（ｃ）に示すように回転リンクＡは回転軸Ｉを中心に図中矢印→ロ方向に回転する。
【０１６８】
リンクＳ２は図２８（ａ）、（ｂ）に示すように全開時から閉止直前までを当りＧｓに接触させて端部Ｓｖ２を回転軸Ｑの位置に留める。このことにより全開時から閉止直前までバネＶ２の長さに変化はなく、バネＶ２の力が回転体Ｊの回転に関与しないことになる。
図２８（ｃ）に示すように、バネの支点ＳＶが回転軸Ｑから離れる以前は、リンクＳの軸芯線とバネの軸芯線は折れ曲がり、離れる瞬間は一直線になる。閉止直前からリンクＳ２は当りＧｓから離れて、バネＶ２の力の作用線Ｆ２と回転軸Ｑとの距離Ｌ２を増加させながら、回転軸Ｑの周りの回転モーメントを増加させ、強い力でドアを密閉する。このとき回転軸Ｑと接続軸ＳＪ２との距離が大きいほど回転体Ｊの小さな回転でバネＶ２の力の作用線Ｆ２と回転軸Ｑとの距離Ｌ２を大きく増加させる。
【０１６９】
図２８（ｃ）に示す構造は図２８（ａ）〜（ｃ）に示す構造においてバネＶとリンクＳを入れ替えたもので、回転体Jに設けられる回転支軸ＳＪ1、ＳＪ2のそれぞれに、引きバネＶ1，Ｖ２の片方の端部が接続され、引きバネＶ1，Ｖ２の他方の端部にリンクＳ１，Ｓ２の片方の端部が接続される。図２８（ｃ）は図２８（ａ）に示すように全開時の状態を示すもので、図２８（ｃ）に示す構造は図２８（ａ）〜（ｃ）に説明した効果と同じ効果を得ることが出来る。
図２８（ｃ）に示す構造では当りＧｓは回転体JにではなくプレートWに設けられる。図２８（ａ）〜（ｃ）の場合と同様に、リンクＳ２は全開時から閉止直前までを当りＧ２に接触させて端部Ｓｖ２を回転軸Ｑの位置に留める。
【０１７０】
図２８に示したバネの機構において、バネの支点ＳＶが回転軸Ｑから離れて回転軸Ｑの周りの回転モーメントを大きく増加させるまでの回転体Ｊ回転をできるだけ小さくするには即ち、出来るだけ密閉すためのドアの回転を少なくするには、回転軸Ｑと接続軸ＳＪ２との距離が大きいほどよいことになるが装置を大きくする必要がある。図２９は装置を大きくすることなく、密閉時に瞬間的に大きな回転力をドアに働かせるものである。
図２９に図示されるリンクＳ、回転軸ＩバネＶとその支点ＳＶ、ＳＷは、それぞれ図２８に図示されるリンクＳ２、回転軸ＳＪ２バネＶ２とその支点ＳＶ２，ＳＷに同じ動作をするもので、リンクＳには車輪Ｂが取り付き、図２９においては図２８に示した当りＧｓに代わって、回転軸Ｑを中心とする円周の摺動面Ｋ２が端部Ｓｖを回転軸Ｑの位置に留める役目を果たす。
【０１７１】
図２９（ａ）、（ｂ）に示すように、車輪Ｂが円周の摺動面Ｋ２に沿って移動することによって、バネＶの支点ＳＶを回転軸Ｑの位置に留める。また図２９（ｂ）に示すように、車輪Ｂが摺動面Ｋ２から離れても摺動面Ｋ１の凹面に沿って移動し、図２９（ｃ）の密閉作業の終点付近で車輪Ｂが摺動面Ｋ１からも離れて、バネの支点ＳＶを回転軸Ｑから大きく引き離す。
図２９（ｂ）に示すように、バネの支点ＳＶが回転軸Ｑから離れる以前は、リンクＳの軸芯線とバネの軸芯線は折れ曲がり、図２９（ｃ）に示すように、離れた瞬間に一直線になる。このようにリンクＳとバネが突如として一直線になるとき、バネＶの力の作用線Ｆと回転軸との距離Ｓが瞬時に最大値を示すので、回転軸の周りの回転モーメントもドアの閉止終了時に瞬間的に発生する。即ちラッチが作動するドアの僅かな回転にだけバネＶの力が作用することになる。
【０１７２】
車輪Ｂが摺動面Ｋ１Ｋ２上を移動するとき、転がり摩擦で回転体Ｊの回転速度は減速されるが、最後に密閉力を作用させるとき、バネＶはこれらの摩擦抵抗から解放されて、密閉時に持てる力の全てを発揮することになる。車輪Ｂが摺動面Ｋ１上を移動するとき、ドアの回転速度は減速される。また車輪Ｂが摺動面Ｋ２上を移動するとき、閉止直前にドアの回転速度は減速され、一旦停止状態になる。図２８に示したように当りＧｓによってバネの端部Ｓｖを回転軸Ｑの位置に留めるようにして、さらに図２９に示したように摺動面Ｋ２によってバネの端部Ｓｖを回転軸Ｑの位置に留めるようにすればこのバネの構造の駆動部をドアに取付けるだけで、ドアを減速しながら回転させ、ドアを強く密閉することが出来る。
図２９（ｃ）の図中矢印→ロ方向は閉まったドアを開くときの車輪Ｂの移動方向を示し、ドアが閉まるとき車輪Ｂは摺動面Ｋ１の内側凸面上を移動するが、ドアを開くとき車輪Ｂは摺動面Ｋ１の外側凸面上を移動する。
【０１７３】
図２９（ｄ）（ｅ）に示すように、図２９（ａ）、（ｂ）に示す回転軸Ｑを円棒Ｍと円棒Ｍが貫通する円筒の軸受けＮとで構成されるとし、円筒の軸受けＮから離れた円棒Ｍの端部に回転体Ｊを取り付け、円棒Ｍの端部にバネの力が作用するようにすると、片持ち梁端部に集中荷重が働いたときのように円棒Ｍは曲がり円棒Ｍが貫通する円筒の軸受けＮと摩擦を生じる。図２９（ａ）〜（ｂ）に示すように端部Ｓｖを回転軸Ｑの位置に留める間も円棒Ｍの回転に抵抗がかかり減速する。
円棒Ｍと軸受けＮとの間の摩擦は円筒の軸受けＮからバネの力が作用する円棒Ｍの端部までの距離Ｌｍが大きいほど大きくなり、円筒の軸受けＮから円棒Ｍの端部までの距離Ｌｍを調節することでドアの回転速度を調節できる。図２８に示す回転軸Ｑを図２９（ｄ）（ｅ）に示す円筒の軸受けＮと円棒Ｍにすると、このバネだけで回転する回転軸Ｑの回転をドアの回転に伝えるとしたら、このバネの構造の駆動部をドアに取付けるだけで、ドアを減速しながら回転させ、ドアを強く密閉することが出来る。
【０１７４】
図２９に示した「ドアが密閉される瞬間に大きな力を突如として発生するバネ」のその他の実施例を以下図３２〜３５に示す。
図３０は図２９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摺動面上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２９の場合は車輪Bｓが摺動面Kｗの円弧の内側に沿って移動するものであるが、図３０は摺動面Kｗの円弧の外側に沿って移動するものである。車輪Bｓが摺動面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２９の場合はバネの長さを縮めながら回転し、図３０の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２９の場合は加速され、図３０の場合は減速される。
【０１７５】
図３１はリンクＳの先端にバネの支点Sｖを中心とする円弧の摺動面Kｓを設けて、摺動面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３２、３３は図２９，３０，３１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は摺動面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が摺動面Ｋと接触する面が図２９，３２、３３においては内側であり、図３０，３１においては外側である。
ドアを開くとき車輪Ｂは図２９，図３２、３３においては外側を通過し、図３０においては内側を通過する。図２９，３０〜３３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
【０１７６】
図３１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３１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３３の場合ドアの回転もバネの伸縮も僅かである。
【０１７７】
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、摺動面ＫのリンクＳと当たりＧjが接触する部分がない。摺動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。
【０１７８】
図３４、３５は以上に説明した一定の回転力をドアDに伝える連結部分を説明するもので、装置はドアの取手を引き寄せて開く側のドアの外面に取り付けられる。
ドアの駆動部は上部ドア枠に取り付けられ、ドア枠下縁Ｘ−Ｘより高い位置に取り付けられる。駆動部に接続するアームＤａはドア枠下縁Ｘ−Ｘより高い位置にあって、ドア上部に取り付く金具Ｄｗはドア枠下縁Ｘ−Ｘより低い位置にある。図３４（ａ）においてアームＤａの先端に取り付くローラーＤｂはドア上部に取り付く金具Ｄｗの長穴Ｄｈ内を移動するようにしてあり、ドア枠下縁Ｘ−Ｘより低い位置にある。図３５（ｂ）において「アームＤａとドア上部に取り付く金具Ｄｗに接続されるリンクＤｌ」とは接続軸Ｄｊによって接続される。接続軸Ｄｊドア枠下縁Ｘ−Ｘより低い位置にある。
ドアとドア枠に取付ける部品の全てはドアの駆動部ドアとトドア枠の間に挟まれる領域に進入することはなく、従ってドア開口部を塞ぐことはなく、ドア開口部を通過する人の邪魔にならない。
【０１７９】
図３４において駆動部分に図１６で説明したカム体摺動面の始点部分がＫＣであるカム体ＫＫを採用し、図３５においては、図２６で説明し、摺動面と接触するカム車輪先端部までの距離が小さくなって加速するようにした回転体を駆動部分に採用する。
駆動部がドアに伝える回転が一定であっても、駆動部と連結部とを取付ける時の位置関係によって、ドアの全開の角度、ドアが減速する位置、ドアに強い密閉力がかかる位置が変化する。連結部分の構造は駆動部と連結部とを取付ける時の位置関係が如何なる場合であっても、ドアの全開の角度、ドアが減速する位置、ドアに強い密閉力がかかる位置を調節できるものでなければならない。
【０１８０】
図３４の実施例は、ドアの閉止速度を止まるか止まらないかの速さに調整できるドアを示すもので、カム体摺動面Ｋにはドアが閉まる前に減速する機能はない。ドアが閉まる前に減速することなく、カム車輪Ｂがカム体摺動面の直線部分１６ＫＣ上にある時ドアが加速されて密閉される。ここで、１６ＫＣのように符号の先頭の数字１６は参照する図面の番号、図１６を示している。
しかしながら、十分に減速して閉止するものでドアが加速されて密閉されるときの速度が大きくなければ、ドアの閉止時に激しい衝撃音を発することはない。通常このように減速せずに密閉するものであっても激しい衝撃音を発するものでない限り使用に耐えることが出来る。
【０１８１】
図３４に示す実施例において、ドアの閉止速度は図１０で説明したようにターンバックル１０Ａｔによって回転体回転軸Ｏとカム車輪の回転支軸Ｉｂとの間の距離を変化させることによって調整できる。
図３４に示す実施例において、カム体回転軸Ｑを回転させるバネ２８Ｖ２は図５（ｃ）で説明した円弧のガイドＫｓｓに沿って伸縮する。図３４(ａ)に示すように、リンク２９Ｓに取り付く車輪２９Ｂが滑走面２９Ｓから離れて、密閉時にのみ働くバネ２８Ｖ２とリンク２９Ｓは一直線になっている。
図３４(ｂ)は回転軸Ｏｄを中心に回転するドアＤと連結部の動作を説明するもので、アームＤａの先端に取り付くローラーＤｂがドア上部に取り付く金具Ｄｗの長穴Ｄｈ内を移動しながら回転体回転軸Ｏを中心に公転する様子を示している。
【０１８２】
図３５の実施例は、図２６で説明したドアを図解するもので、先行の車輪２６Ｂ２がカム体摺動面上を転動移動することによってドアの閉止速度を調整している。ドアの閉止時にはバネ２６Ｖ３が直接カム体２６ＫＫ１に作用し、先行の車輪２６Ｂ２がカム体摺動面上を離れて後続の車輪２６Ｂ３がカム体摺動面上を移動するようになると、突如としてドア似ることになり強い回転力が加わり、ドアを強く密閉することになる。
図３５（ｂ）は回転軸Ｏｄを中心に回転するドアＤと連結部の動作を説明するもので、アームＤａの回転に対してドアの回転が大きく、ドアの全開時にはアームＤａの回転がドアに伝わりにくく、ドアを手動で自由に回転できやすい状態になっていて静止させておきやすい状態になっている。又ドアの閉止時にはドアの密閉力がドアの回転軸Ｏｄの方向に向いており、ドアヒンジに緩みが出来てガタツキが生じたドアに対しても、ドアを傷めることなく、ドアをしっかりと閉止することが出来る。
【０１８３】
図３６は回転軸Ｑを中心に回転する回転体Ｊの先端部に設けられた接続軸ＰとドアＤの接続軸Ｃとを連結する２つのリンクＡ，ＡＡについて説明するもので、駆動部の回転をドアに伝える連結部を説明するものである。連結部は２つのリンクＡ，ＡＡからなり、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３６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Ｐ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とＡＡとは接続軸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。
ドアが閉まる直前でドアが慣性力によって加速し回転体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る。
【０１８４】
図３６は回転体Ｊの回転がドアの回転に遅れることなく、ドアが加速すればバネが瞬時に縮まる性質から回転体が瞬時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３６（ａ）はドアが閉まる直前の状態を示し、図３６（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の連結点Ｐ，ＰＰ，Ｃは常に同一直線ＺＺ上にあって、２つのリンクの軸芯線は折れ曲がらない。
【０１８５】
上述したように連結軸ＰＰ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Ｑ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る。
図３６（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が直線Ｚを境界にして回転軸Ｏを含まない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。
【０１８６】
図３６（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、この場合の回転体Ｊの回転半径は図中に示されるＬである。図３６（ｂ）に示すように、ドアを戸当たりに密着させる直前では、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ＰＰが回転軸Ｑを中心に回転し、この場合回転半径は図３６（ｂ）の図中に示される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。
【０１８７】
リンクＡは直角に折り曲げられているので図３６（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３６（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３６（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ＰＰ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。図３６に示すドアはドアが閉まる直前でドアを押しても動かないドアで、回転体Ｊの図中イ方向と反対方向の回転で、ドアが開く方向に回転するドアある。
【０１８８】
図３７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３７（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３７（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３７（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とがなす角度が０になり、回転体ＪとリンクＡが重なって一体となる。回転体ＪとリンクＡとが互いに接触しあうと、接触したままの形を保持する。
また回転体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がドア接続軸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。
【０１８９】
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３７（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。即ち、接続軸ＰとＣは互いに遠ざかる。
このとき接続軸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が回転して円弧の軌跡の中央を通り過ぎると、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は再び閉まる方向に回転してドアを戸当たりに押さえつける。
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の位置が接続軸Ｃ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。
【０１９０】
図３８に示す連結部は図３６，３７と異なり、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ある。図３７（ａ）に実線で示すようにリンクAの先端が曲がった形状である場合、回転体ＪとリンクＡが重なるまでは接続軸Ｐ，ＰＰ，Ｃは一直線上にあっても、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Ｐ，ＰＰ，Ｃは一直線上にない。図３８の場合は回転体ＪとリンクＡが重なって一体となるとき接続軸Ｐ，ＰＰ，Ｃは一直線上にあり、接続軸ＰＰの位置は回転軸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。
接続軸ＰＰ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きながら、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り、ドアは開く方向に回転しない。
【０１９１】
図３８において接続軸ＰＰにバネVを仕込むことによって、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は一直線上になく接続軸ＰＰにおいてリンクAとＡＡとは折れ曲がっているようにしている。また回転体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。
このようにすると図３８の場合と同じく、ドアが閉まる前に回転体Ｊの回転によってドアが開く方向に回転する。
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図３８の場合と同じく、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。
【０１９２】
図３８（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３７（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。
図３７の場合は接続軸ＰＰが上記円弧の軌跡上を移動して図３７（ａ）で示したＰＰ+5の位置に到達すると、ドアを開くときドアによって回転体が回転することはなくなる。
【０１９３】
図３７（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。
【０１９４】
図３８は図３７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３８の構造は図３７の構造と同様の構造で、図３８のリンクＡは、図３７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。
図３７において接続軸ＰＰあるいはＣにバネVを仕込むことによって、ドアが全開した状態から閉まる直前まで、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。
このことにより回転体ＪがY軸と平行になる以前に回転体Ｊが回転してリンクＡと重なって一体となり、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って、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の位置がこの回転軸Ｏを含まない領域内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。
【０１９５】
ＰＰの位置が「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を含む領域内にあれば、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３８（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ＰＰにおけるリンクＡとＡＡの回転が制限され、ドアはドアを押しても動かない状態になる。しかし図３８（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。
【図面の簡単な説明】
【０１９６】
閉止速度をかろうじて動き出す最低速度にする駆動部の説明図
【図１】カム体の回転と反対方向の回転を回転体に伝える駆動部の説明図
【図２】図１のカム体摺動面の説明図
【図３】図１のカム体摺動面の作図方法の説明図
【図４】押圧力の方向は変化する場合の図１のカム体摺動面の説明図
【図５】図１のカム体摺動面に回転を伝えるバネの説明図
【図６】カム体の回転と同方向の回転を回転体に伝える駆動部の説明図
【図７】回転体の回転をカム体に伝える駆動部の説明図
【図８】カム回転体の回転をカム車輪の上下運動に変える駆動部の説明図
【図９】押圧力の大きさが異なる場合の図１，６，７のカム体摺動面の説明図
【０１９７】
回転体とカム体の回転軸間距離を調整して閉止速度を微調整する駆動部の説明図
【図１０】図１に関して回転体とカム体の回転軸間距離の変化の説明図
【図１１】図１に関して回転体とカム体の回転軸の位置の変化
【図１２】図１に関して回転体とカム体の回転軸間距離の変化と押圧力の方向の変化
【図１３】図６，７に関して回転体とカム体の回転軸間距離の変化の説明図
【図１４】回転体とカム体の回転軸間距離を調整して微調整する図６の駆動部
【図１５】回転体とカム体の回転軸間距離を調整して微調整する図７の駆動部
【０１９８】
密閉する摺動面の説明図
【図１６】図１の摺動面の密閉する部分
【図１７】図６の摺動面の密閉する部分
【図１８】図７の摺動面の密閉する部分
【０１９９】
減速しながら密閉する摺動面の説明図
【図１９】回転軸が移動するカム体の円弧の摺動面
【図２０】回転軸が公転するカム体の円弧の摺動面
【図２１】回転軸が公転するカム体の直角に折れた摺動面
【０２００】
閉止速度と密閉する力を調整できる摺動面の説明図
【図２２】カム体回転軸が公転する図１の回転伝達装置
【図２３】カム体回転軸が公転する図６の回転伝達装置
【図２４】閉止用摺動面と密閉用摺動面を別にする図７の回転伝達装置
【図２５】閉止用摺動面と密閉用摺動面を別にする図１の回転伝達装置
【図２６】閉止用バネと密閉用バネを別にする図１の回転伝達装置
【図２７】閉止動作と密閉動作を別々に調整できる回転伝達装置
【０２０１】
閉止時にのみ作用するバネと密閉時にのみ作用するバネの動作説明図
【図２８】閉止時にのみ作用するバネから密閉時にのみ作用するバネへのリレー説明図
【図２９】密閉時にのみ作用するバネの動作説明図
【図３０】回転体に車輪が取付くリンクが取付く場合
【図３１】回転体に滑走面が取付くリンクが取付く場合
【図３２】回転体にバネが取付きがリンクに車輪が取付く場合
【図３３】回転体にバネが取付きがリンクに滑走面が取付く場合
【０２０２】
駆動部の回転をドアに伝える連結部の動作説明図
【図３４】ローラが長穴内を移動する駆動部とドアの連結部の動作説明図
【図３５】駆動部とドアをアームで繋ぐ連結部の動作説明図
【図３６】開く方向に回転するドアの動作説明図
【図３７】２つのリンクからなるドアの連結部の動作説明図
【図３８】強風であおられたとき止まるドアの動作説明図
【符号の説明】
【０２０３】
Ａ 回転体あるいはアーム
Ｂ 車輪
Ｃ 円の中心
Ｄ ドア或いはドアに取り付く金具
Ｇ 当たり
Ｉ 回転軸或いは回転支軸
Ｋ カム体或いはカム体摺動面
Ｏ カム体の回転軸
Ｑ 回転体の回転軸
Ｒ 円弧
Ｓ バネ端部の接続軸
Ｔ 垂線
Ｕ 押しバネ
Ｖ 引きバネ
Ｗ ドア枠に取り付く金具或いはプレート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カム体回転軸の周りを回転自在に軸支されるカム体に設けられたカム体摺動面に沿って、回転体回転軸の周りを回転自在に軸支される回転体の先端部に設けられた回転支軸に取付けたカム車輪が移動して、上記カム体摺動面が上記カム車輪を押圧して上記回転体を回転させる回転伝達装置で、
上記カム車輪と上記回転支軸とを通る押圧力の作用線が回転体回転軸と一定の距離を保つようにしたカム体摺動面をもつ回転伝達装置
【請求項２】
「前記回転体回転軸から前記カム車輪とカム体摺動面との接点間での距離」を半径して前記回転体回転軸を中心とする円上に等分に配される各点を始点とし、その中心を上記始点を通り前記回転体回転軸を中心とする仮想円と接する接線の上記仮想円との接点とし、その半径を上記始点から上記仮想円との接点までの距離とするそれぞれの円弧を描き、
「上記等分に配される各点の前の点を始点とする前の円弧」の上に「上記等分に配される各点の次の点を始点とする次の円弧」の始点があるように、カム体回転軸Ｑを中心に回転移動して、上記次の円弧の始点に上記前の円弧が連続するようにし、移動した上記前の円弧の始点に、上記前の円弧の前の円弧が順次連続して作図される渦線形状の請求項１記載のカム体摺動面をもつ回転伝達装置
【請求項３】
形状がインボリュート渦線であるカム体摺動面にカム車輪が押圧力を作用させてカム体を一定の回転力で回転させる回転伝達装置で、且つカム体の回転力でカム車輪に一定の押圧力を作用させ上下方向に移動させる移動装置
【請求項４】
前記カム体摺動面の前記カム体回転軸に近い部分を直線或いは凸面にして、前記カム車輪が前記カム体回転軸に近い部分にあるとき、前記カム車輪と前記回転支軸とを通る押圧力の作用線が前記回転体回転軸との距離を大きく変化させる前記カム体摺動面をもつ請求項１記載の回転伝達装置
【請求項５】
カム体回転軸の周りを回転自在に軸支されるカム体に設けられた凹面或いは凸面のカム体摺動面に沿って、回転体回転軸の周りを回転自在に軸支される回転体の先端部に設けられた回転支軸に取付けたカム車輪が移動して、上記凹面或いは凸面のカム体摺動面が上記カム車輪を押圧して上記回転体を回転させる回転伝達装置で、
上記カム車輪と上記回転支軸とを通る押圧力の作用線が上記凹面或いは凸面の焦点を通るようにしたカム体摺動面をもつ回転伝達装置
【請求項６】
上記カム体回転軸と上記回転体回転軸とに間の距離が変化する請求項１或いは５記載の回転伝達装置
【請求項７】
上記カム車輪の上記回転支軸と上記回転体回転軸との間の距離が変化する請求項１或いは５記載の回転伝達装置
【請求項８】
上記カム体回転軸が回転移動する請求項１或いは５記載の回転伝達装置
【請求項９】
上記カム車輪と上記回転支軸とを通る押圧力の作用線が回転体回転軸と一定の距離を保つようにした請求項１或いは３記載のカム体摺動面と、それに沿って円運動する請求項１或いは３記載のカム車輪と、
上記カム車輪と上記回転支軸とを通る押圧力の作用線が上記凹面或いは凸面の焦点を通るようにした請求項５記載のカム体摺動面と、それに沿って円運動する請求項５記載のカム車輪とを備え、
上記請求項５記載のカム車輪が上記請求項５記載のカム体摺動面に接触するとき、上記請求項１或いは３記載のカム車輪が上記請求項１或いは３記載のカム体摺動面から接触しないようにした回転伝達装置
【請求項１０】
上記カム車輪と上記回転支軸とを通る押圧力の作用線が上記凹面或いは凸面の焦点を通るようにした請求項５記載のカム体摺動面と、それに沿って円運動する請求項５記載のカム車輪とを備え、
上記請求項５記載のカム車輪が接触するとき回転し、接触しないとき回転しない上記請求項５記載のカム体摺動面を有する回転伝達装置
【請求項１１】
「ドア枠に取り付けられるプレートに取付けられる回転軸に固着する回転体と、該回転体の該回転軸と反対側の端部に設けられる回転支軸と、中間の連結軸で連結されるリンクとバネと、該リンクの片方の側面に接触する当りと、上記プレートに取付けられる固定支軸とを備え、
上記リンクの連結軸の反対側の接続軸が上記回転支軸に回転自在に軸支されるとき、上記リンクの両端の接続軸の間の距離が上記回転支軸と上記回転軸との間の距離であるようにし、且つ上記当りを上記回転体に取付けて、
或いは上記リンクの連結軸の反対側の接続軸が上記固定支軸に回転自在に軸支されるとき、上記リンクの両端の接続軸の間の距離が上記固定支軸と上記回転軸との間の距離であるようにし、且つ上記当りを上記プレートに取付けて、
上記回転体の回転の途中までは上記リンクの回転が上記当りによって止められ、上記連結軸を上記回転軸の位置に留めるようにして上記バネが伸縮しないようにして、上記回転体の回転の途中からは上記リンクと上記当たりが離れて、上記連結軸が回転軸の位置から離れるようにして上記バネが伸縮するようにし、上記回転体に回転の途中から作用するバネ
【請求項１２】
前記リンクに車輪が取り付き、前記リンクが前記当たりから離れたあと、該車輪が前記プレートに取付けられる滑走面に沿って移動することで、前記連結軸を前記回転軸の位置に留めるようにして前記バネが伸縮しないようにして、
或いは前記リンクに滑走面が取り付き、前記リンクが前記当たりから離れたあと、該滑走面が前記プレートに取付けられる車輪に沿って移動することで、前記連結軸を前記回転軸の位置に留めるようにして前記バネが伸縮しないようにして、
前記回転体が更に回転し、上記滑走面と上記当たりが離れて、上記連結軸が回転軸の位置から離れるようにして上記バネが伸縮するようにし、上記回転体に回転の途中から作用する請求項１１記載のバネ
【請求項１３】
駆動する回転軸に固着される回転体の該回転軸と反対側の端部に設けられた接続軸とドアの接続軸とを２つのリンクによって連結し、ドアが全開状態から閉まる直前までは上記２つのリンクが一直線を保ち、ドアが閉まる直前で上記回転体とそれに連結するリンクが側面で互いに接触して一体となり、
上記２つのリンクの連結点が、上記回転体の回転軸と上記ドアの接続軸とを結ぶ直線を境界にして、上記ドアの回転軸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て、上記回転体の回転によってドアが開く方向に回転し、ドアに力が作用しても動かない状態にするドアの連結部を有するドア
【請求項１】
カム体回転軸の周りを回転自在に軸支されるカム体に設けられたカム体摺動面に沿って、回転体回転軸の周りを回転自在に軸支される回転体の先端部に設けられた回転支軸に取付けたカム車輪が移動して、上記カム体摺動面が上記カム車輪を押圧して上記回転体を回転させる回転伝達装置で、
上記カム車輪と上記回転支軸とを通る押圧力の作用線が回転体回転軸と一定の距離を保つようにしたカム体摺動面をもつ回転伝達装置
【請求項２】
「前記回転体回転軸から前記カム車輪とカム体摺動面との接点間での距離」を半径して前記回転体回転軸を中心とする円上に等分に配される各点を始点とし、その中心を上記始点を通り前記回転体回転軸を中心とする仮想円と接する接線の上記仮想円との接点とし、その半径を上記始点から上記仮想円との接点までの距離とするそれぞれの円弧を描き、
「上記等分に配される各点の前の点を始点とする前の円弧」の上に「上記等分に配される各点の次の点を始点とする次の円弧」の始点があるように、カム体回転軸Ｑを中心に回転移動して、上記次の円弧の始点に上記前の円弧が連続するようにし、移動した上記前の円弧の始点に、上記前の円弧の前の円弧が順次連続して作図される渦線形状の請求項１記載のカム体摺動面をもつ回転伝達装置
【請求項３】
形状がインボリュート渦線であるカム体摺動面にカム車輪が押圧力を作用させてカム体を一定の回転力で回転させる回転伝達装置で、且つカム体の回転力でカム車輪に一定の押圧力を作用させ上下方向に移動させる移動装置
【請求項４】
前記カム体摺動面の前記カム体回転軸に近い部分を直線或いは凸面にして、前記カム車輪が前記カム体回転軸に近い部分にあるとき、前記カム車輪と前記回転支軸とを通る押圧力の作用線が前記回転体回転軸との距離を大きく変化させる前記カム体摺動面をもつ請求項１記載の回転伝達装置
【請求項５】
カム体回転軸の周りを回転自在に軸支されるカム体に設けられた凹面或いは凸面のカム体摺動面に沿って、回転体回転軸の周りを回転自在に軸支される回転体の先端部に設けられた回転支軸に取付けたカム車輪が移動して、上記凹面或いは凸面のカム体摺動面が上記カム車輪を押圧して上記回転体を回転させる回転伝達装置で、
上記カム車輪と上記回転支軸とを通る押圧力の作用線が上記凹面或いは凸面の焦点を通るようにしたカム体摺動面をもつ回転伝達装置
【請求項６】
上記カム体回転軸と上記回転体回転軸とに間の距離が変化する請求項１或いは５記載の回転伝達装置
【請求項７】
上記カム車輪の上記回転支軸と上記回転体回転軸との間の距離が変化する請求項１或いは５記載の回転伝達装置
【請求項８】
上記カム体回転軸が回転移動する請求項１或いは５記載の回転伝達装置
【請求項９】
上記カム車輪と上記回転支軸とを通る押圧力の作用線が回転体回転軸と一定の距離を保つようにした請求項１或いは３記載のカム体摺動面と、それに沿って円運動する請求項１或いは３記載のカム車輪と、
上記カム車輪と上記回転支軸とを通る押圧力の作用線が上記凹面或いは凸面の焦点を通るようにした請求項５記載のカム体摺動面と、それに沿って円運動する請求項５記載のカム車輪とを備え、
上記請求項５記載のカム車輪が上記請求項５記載のカム体摺動面に接触するとき、上記請求項１或いは３記載のカム車輪が上記請求項１或いは３記載のカム体摺動面から接触しないようにした回転伝達装置
【請求項１０】
上記カム車輪と上記回転支軸とを通る押圧力の作用線が上記凹面或いは凸面の焦点を通るようにした請求項５記載のカム体摺動面と、それに沿って円運動する請求項５記載のカム車輪とを備え、
上記請求項５記載のカム車輪が接触するとき回転し、接触しないとき回転しない上記請求項５記載のカム体摺動面を有する回転伝達装置
【請求項１１】
「ドア枠に取り付けられるプレートに取付けられる回転軸に固着する回転体と、該回転体の該回転軸と反対側の端部に設けられる回転支軸と、中間の連結軸で連結されるリンクとバネと、該リンクの片方の側面に接触する当りと、上記プレートに取付けられる固定支軸とを備え、
上記リンクの連結軸の反対側の接続軸が上記回転支軸に回転自在に軸支されるとき、上記リンクの両端の接続軸の間の距離が上記回転支軸と上記回転軸との間の距離であるようにし、且つ上記当りを上記回転体に取付けて、
或いは上記リンクの連結軸の反対側の接続軸が上記固定支軸に回転自在に軸支されるとき、上記リンクの両端の接続軸の間の距離が上記固定支軸と上記回転軸との間の距離であるようにし、且つ上記当りを上記プレートに取付けて、
上記回転体の回転の途中までは上記リンクの回転が上記当りによって止められ、上記連結軸を上記回転軸の位置に留めるようにして上記バネが伸縮しないようにして、上記回転体の回転の途中からは上記リンクと上記当たりが離れて、上記連結軸が回転軸の位置から離れるようにして上記バネが伸縮するようにし、上記回転体に回転の途中から作用するバネ
【請求項１２】
前記リンクに車輪が取り付き、前記リンクが前記当たりから離れたあと、該車輪が前記プレートに取付けられる滑走面に沿って移動することで、前記連結軸を前記回転軸の位置に留めるようにして前記バネが伸縮しないようにして、
或いは前記リンクに滑走面が取り付き、前記リンクが前記当たりから離れたあと、該滑走面が前記プレートに取付けられる車輪に沿って移動することで、前記連結軸を前記回転軸の位置に留めるようにして前記バネが伸縮しないようにして、
前記回転体が更に回転し、上記滑走面と上記当たりが離れて、上記連結軸が回転軸の位置から離れるようにして上記バネが伸縮するようにし、上記回転体に回転の途中から作用する請求項１１記載のバネ
【請求項１３】
駆動する回転軸に固着される回転体の該回転軸と反対側の端部に設けられた接続軸とドアの接続軸とを２つのリンクによって連結し、ドアが全開状態から閉まる直前までは上記２つのリンクが一直線を保ち、ドアが閉まる直前で上記回転体とそれに連結するリンクが側面で互いに接触して一体となり、
上記２つのリンクの連結点が、上記回転体の回転軸と上記ドアの接続軸とを結ぶ直線を境界にして、上記ドアの回転軸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て、上記回転体の回転によってドアが開く方向に回転し、ドアに力が作用しても動かない状態にするドアの連結部を有するドア
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【公開番号】特開２００９−１８５４６１（Ｐ２００９−１８５４６１Ａ）
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３８９４（Ｐ２００８−２３８９４）
【出願日】平成２０年２月４日（２００８．２．４）
【出願人】（５９２１０６９４８）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月４日（２００８．２．４）
【出願人】（５９２１０６９４８）
【Ｆターム（参考）】
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