(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドアDに設けた回転軸Qの周りに回転自在に軸支され、先端部に車輪BBを装着する回転体J3と、ドア枠に設けた回転軸I4の周りに回転自在に軸支される回転体J4と、上記回転体J4に設ける滑走面Ｋ4と、上記車輪BBが上記滑走面Ｋ4を押圧する方向と反対方向に上記回転体J4を付勢するバネU4を備え、上記車輪BBが、上記滑走面Ｋ4を押圧しながら滑走面Ｋ4に沿って移動するとき、上記滑走面K4の傾斜が上記車輪BBの進行方向に対して変化することを特徴とする減速装置。
【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、本願の密閉装置は密閉力を弱めるものではなく、閉止直前から閉止にいたる範囲において、自ら制動しながら密閉力を発生させようとするものである。
【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６〜８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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ドアが閉まるに従いドアの回転速度は加速し閉止時に最高速度に達する。ドアの回転速度は加速された上に加速されるので閉止直前でドアの回転速度は急激に上昇する。閉止直前でドアの回転速度が急激に上昇しないようにさえすれば、ドアの全開から閉止直前までのドアが閉まる過程において減速しなくても問題はない。
閉止直前以後は加速されたドアに力が作用しないようにしてドアの回転速度が上昇しないようにし、出来れば閉止直前ではブレーキがかかり減速する（以下減速作業という）か、或いは一旦停止することが望ましい。本発明は、閉止直前でドアを回転させる力を取り除くもので、それにも拘わらず、閉止時に大きな力を発生させてドアを確実に密閉するようにするものである。
即ち本発明はドアが閉まり始めて閉止直前までのドアを回転させる作業（以下回転作業という）と、閉止直前以後から密閉までの作業（以下密閉作業という）とがそれぞれの作業において、互いに関与しないようにするもので、閉止直前の回転作業から密閉作業へのリレーを主な課題とするものである。
【０００９】
通常ドアクローザは回転作業と密閉作業を行う回転装置と減速装置からなるが、強力な減速装置を取付けることによって回転装置が強力となり、その結果減速装置が強力となり、またまた回転装置が強力となってしまう。このような事態を避けるため、本発明の装置は回転装置と減速装置を備えた密閉装置からなるもので、回転に抵抗を負荷せず、回転装置による回転力が取り除かれた状態で減速しようとするものである。
【００１０】
ドアが閉まるとき空気抵抗を受ける。ドアを閉める力が強い場合は空気抵抗に影響されることなくドアに回転速度はどんどん加速されるが、ドアを閉める力が小さい場合は、空気抵抗に打ち勝ってドアを静止状態から運動状態にすることが困難となり、ドアを閉める力が弱くなると、運動状態にあるドアでも減速して停止に至る。ドアの回転軸に近い位置で弱い力でドアに回転を与えようとする場合、この力を取り去ると、ドアは直ちに減速する。即ちドアを閉める力が小さい場合は空気抵抗に影響され、ドアの全開から閉止直前までのドアが閉まる過程（以下回転過程という）において減速しなくてもよい。
回転作業は空気抵抗に打ち勝ってドアを静止状態から運動状態にする必要最小限の力で行う。この必要最小限の力はドアが閉まるに従い減少し、閉止直前で最小値になる。この最小値の力は回転作業の終了時に、密閉作業を始動させる力でなければならない。密閉作業がこの最小の力で始動することが課題である。
通常のドアクローザはドアが閉止するまで密閉力が働き続け、密閉力によって発生する慣性力に抵抗を負荷するもので、密閉力を減少させるものである。本発明はドアが閉まる直前において、密閉力に逆らって抵抗させるものではなく密閉力を発生させるものである。この際、密閉力が発生する状態に至らしめるに要する力（以下、密閉始動力という）が問題となる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は空気抵抗に打ち勝ってドアを静止状態から運動状態にする必要最小限の力でドアを閉め、密閉作業を始動させる前後からドアの回転に関与しない装置（以下、回転装置という）と、密閉作業がこの最小の力で始動し密閉に十分な力を発生して密閉する装置（以下、密閉装置という）からなる。
即ち本発明のドアは、「ドアが閉まり始めて閉止直前まで回転区間においてのみドアに回転を伝える回転装置と、閉止直前以後から密閉までの回転区間においてのみドアに回転を伝える密閉装置を備え、閉止直前に上記回転装置から上記密閉装置にリレーされて回転が継続されるドア」である。
【００１２】
本発明の回転装置は力を要れずに軽くドアが開くことができるようにして、ドアが閉まるとき、出来るだけ加速しないようにし、回転作業の終了時に密閉作業を始動させるものである。
回転装置から密閉装置にリレーするとき、回転装置が密閉装置を始動させる仕事をするので、ドアの回転速度は減速される。しかし回転装置が密閉装置を始動させる仕事をしてドアの回転速度を減速したとしても、もし回転装置がドアに回転力を伝え続けるとしたならばドアの回転の加速が継続する。回転装置がドアに回転力を伝え続けるより、回転装置からドアへの回転の伝達が途中で途切れるほうがドアの回転速度は減速される。ドアへの回転の伝達が途中で途切れるようにするには、回転装置とドアの連結部が終了と同時に切断される必要がある。回転装置とドアとが連結されている以上、回転装置のバネに力が残っていれば、バネは緩むことがないので、回転装置のバネに力がドアに作用しドアの回転速度を加速する。
【００１３】
本発明の密閉装置は始動と同時にドアの回転速度を減速しながら最後にドアを密閉するものである。回転装置の回転軸と密閉装置の回転軸とが別個のものであり、それぞれが別々に回転するものである場合で、回転装置から密閉装置にリレーするとき、密閉装置が静止状態を保とうとする静慣性によって、ドアの回転速度は減速される。
密閉装置が静止状態から運動し所定の回転をするには時間の経過が必要となる。時間の経過の間にドアに回転は伝達されないが、回転装置と密閉装置を回転させる駆動部は休止することなく動き続けている。回転装置から密閉装置にリレーされた後、密閉装置は静止状態から運動し始めるが、回転速度が急激に上昇して、動慣性で維持されるドアの回転速度に達することはない。その結果、ドアの回転速度は減速されるが、このリレー時の減速は密閉装置がドアをゆっくりと回転させる装置であればあるほど大きく減速される。
【００１４】
ドアに回転を伝える速比が回転装置と密閉装置とで異なり、密閉装置の回転がドアの回転に回転装置よりも減速して伝える場合、回転装置から密閉装置にリレーするとき、自動車のギアチェンジによるシフトダウンと同じようにドアの回転速度は減速される。
ドアに回転を伝える駆動部の回転はドアの回転に影響され、１つの駆動部が回転作業と密閉作業を操作する装置である場合、回転装置から密閉装置にリレーした後、動慣性で変化せずに維持されるドアの回転速度は密閉装置の回転を早めて、密閉作業の短い時間内に或いはドアの少ない回転の間でドアの回転速度を減速できない。
【００１５】
回転装置が密閉装置を始動させた以後に回転装置はドアに回転を伝えないが、ドアの回転速度は動慣性で変化せずに維持される。このとき、密閉装置の力がドアの回転に作用するとドアの回転速度は減速されずに加速する。従って回転作業の終了と同時に密閉作業を始動してドアに回転を伝える作業が継続するより、回転装置が密閉装置を始動させる以前にドアに回転を伝えないようにして、ドアに回転を伝える作業が継続しないほうがドアの回転速度は減速される。
【００１６】
本発明の閉止装置は、図９〜１１に示す駆動部とそれに連続し図１１に示す減速部と、それに連続し図１〜３に示す回転部、或いは図４〜７に示す密閉装置を備える回転部と、それに連続し図８に示すドアとの連結部とで構成される。
本発明の密閉装置の実施例は、図１図２に示すトグルバネＶ３によって静止状態を保つ密閉装置と、図３に示すカム体Ｊ３の滑走面に沿ってカム車輪Ｂａが移動する密閉装置と、図４〜７に示す減速機能を備える密閉装置などである。
【００１７】
実施例を図１図２に示して詳述する密閉装置は、
「トグルバネＶ３が片方の静止状態を保つことによって静止し、ドアが閉まる寸前に、駆動部の回転体軸Ｑの周りに回転自在に軸支される駆動部の回転体Ｊ１の回転が伝達されてトグルバネＶ３が他方の静止状態に向かって始動して回転することによって回転してドアを密閉する、ようにした密閉装置の回転体Ｊ３を備えるドア」。
【００１８】
実施例を図３に示して詳述する密閉装置は、
「カム体Ｊ３と、カム車輪Ｂａを先端部に取り付けたカム車輪回転体Ａとを備え、上記カム体Ｊ３の滑走面がカム車輪Ｂａを押圧する力の作用線Ｙａが上記カム車輪回転体Ａの回転軸Ｉａを通るようにして静止状態を保ち、ドアが閉まる直前に、前記駆動部の回転体Ｊ１の回転が上記カム車輪回転体Ａに伝達されて、上記カム車輪Ｂａが上記カム体Ｊ３の滑走面に沿って移動し、上記カム体Ｊ３が回転することによってドアを密閉するようにしたドア」。
【００１９】
実施例を図４〜７に示して詳述する減速機能を備える密閉装置の減速部分は
「ドアに設けたドア上部回転支軸Ｑの周りに回転自在に軸支され、減速カム車輪ＢＢを先端部に取り付けた減速回転体Ｊ３と、ドアが閉まる直前の上記ドア上部回転支軸Ｑの位置を中心としドア枠に固定される滑走面Ｋ４とを備え、ドアが閉まる直前に上記減速カム車輪ＢＢが滑走面Ｋ４に沿って移動するとによって、ドアが閉まる直前に停止状態になるドア」と
【００２０】
「ドアに設けたドア上部回転支軸Ｑの周りに回転自在に軸支される減速回転体Ｊ３と、ドアが閉まる直前の上記ドア上部回転支軸Ｑの位置を中心とする滑走面Ｋ４を備えドア枠に設けた滑走体回転支軸Ｉ４の周りに回転自在に軸支される滑走体Ｊ４と、ドアが閉まる直前に上記滑走面Ｋ４上を移動し上記減速回転体Ｊ３の先端部に取り付けられる減速カム車輪ＢＢと、該減速カム車輪ＢＢに対抗して上記滑走体Ｊ４を押圧するバネＵ４と、該バネＵ４による上記滑走体Ｊ４の一方向の回転を阻止する当りとを備え、ドアが閉まる直前に上記減速カム車輪ＢＢが上記滑走体Ｊ４を押圧しながら、上記減速カム車輪ＢＢの進行に抵抗するように傾斜させた上記滑走面Ｋ４に沿って移動するとによって、ドアが閉まる直前に減速するドア」。
【００２１】
実施例を図４〜７に示して詳述する減速機能を備える密閉装置の密閉部分は
「前記滑走面Ｋ４の末端に凹部Ｎ４を有して、前記減速カム車輪ＢＢを包含してドアを密閉するようにしたドア」
【００２２】
実施例を図４〜７に示して詳述する減速機能を備える密閉装置を駆動させる駆動部は
「前記減速カム車輪ＢＢが取り付く先端部と異なる先端部にもう１つの車輪Ｂを取り付けた前記減速回転体Ｊ３と、該減速回転体Ｊ３が軸支される上記ドア上部回転支軸Ｑと異なる位置のもう１つのドア上部回転支軸の周りに回転自在に軸支される回転車輪ＢＢＢと、ドア枠に設けた滑走体回転支軸Ｉ４と異なる位置のもう１つのドア枠回転支軸Ｉ２の周りに回転自在に軸支され、上記もう１つの車輪Ｂ或いは上記回転車輪ＢＢＢが接触しながら移動する滑走面を有するカム体Ｊ２とを備え、
ドアが閉まる直前で上記もう１つの車輪Ｂと上記回転車輪ＢＢＢの上記カム体Ｊ２との接触が入れ替わるドア」。
【００２３】
本発明の閉止装置を駆動させる部分は、図９に示す回転作業から密閉作業へリレーする駆動装置とそれに連続する図１１に示す減速装置で構成される。図９に示す駆動装置において、密閉作業の最後の瞬間に密閉力がドアに作用するようにした装置は、実施例を図９図１０に示し詳述するように、
「駆動部の回転体Ｊに設けられるリンク回転支軸Ｉに回転自在に軸支されるリンクＳ２と、駆動部の回転体Ｊに設けられる接触体Ｇｓ（図９に示す図１０に示す円周の滑走面Ｋ２である。）に接触しながら回転することによって、バネＶの支点ＳＶを回転軸Ｑの位置に留めて、上記バネＶの力を上記駆動部の回転体Ｊに作用しないようにし、離れて回転することによって、バネＶの支点ＳＶを回転軸Ｑの位置から遠ざけて、上記バネＶの力を上記駆動部の回転体Ｊに作用させることを特徴とするバネの装置を有するドア」。
【００２４】
実施例を図１１に示し詳述するように、駆動部の回転を減速してドアに伝える装置は、
「駆動部の回転軸Ｑの近傍に設けられる回転軸Ｉに回転自在に軸支され、減速アームＡに施された長穴Ｈ内を移動しながら回転軸Ｑの周りを公転し、回転体Ｊの先端に取付けられる車輪Ｂを有する減速装置で、車輪Ｂが回転軸Ｉから離れるに従い、アームＡの回転速度が遅くなり回転モーメントが大きくなることを特徴とする減速装置を有するドア。」
【発明の効果】
【００２５】
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。
【００２６】
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被地用最小限に微弱にして、ドアの回転軸から遠い位置のドアノブを押さえてドアの開閉する際、この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。即ち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
【００２７】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１は本発明の回転装置から密閉装置へのリレーを説明する回転伝達機構の説明図で、図１（ａ）は閉止状態、図１（ｂ）は閉止直前の状態、図１（ｃ）は全開状態を平面図で示すものである。
ドア枠に取り付けられる金具Ｗには、第１の回転体Ｊ１の回転軸Ｉｊ１と、第２の回転体Ｊ２の回転軸Ｉｊ２と密閉装置の回転体Ｊ３の回転軸Ｉｊ３と、第１の回転体Ｊ１を回転させるバネＵ１の片方の端部の取付け軸Ｓｗ１と、密閉装置の回転体Ｊ３を回転させるバネＶ３の片方の端部の取付け軸Ｓｗ３とが取付けられる。金具Ｗは図１（ｃ）に図示し、図１（ａ）図１（ｂ）には一部省略して図示する。ドアＤは回転軸Ｏを中心に回転する
第１の回転体Ｊ１の回転と密閉装置の回転体Ｊ３の回転は第２の回転体Ｊ２を介してドアＤに伝達される。ドアが閉まるとき第１の回転体Ｊ１は、第２の回転体Ｊ２を押圧して共に図面矢印→イ方向に回転する。図１に示す第１の回転体Ｊ１は押しバネＵ１によって回転するが、回転を与える駆動手段には図１に例示する押しバネによる手段に限らず、引きバネ、捩りバネ、その他の手段でもよい。
【００２９】
図１の場合第１の回転体Ｊ１の先端の回転支軸ＩＢｊ１に取付けた車輪Ｂｊ１が、第２の回転体Ｊ２の側面の滑走面Ｋｊ２上を移動することによって回転が伝えられる。ドアを開くとき第２の回転体Ｊ２が第１の回転体Ｊ１を押圧して図面矢印→イ方向と反対方向に回転させる。即ち第１の回転体Ｊ１と第２の回転体Ｊ２は常に片方が他方を押圧しながら他方と接触するだけで、開く或いは閉じるの、どちらか一方の回転を伝達する。
【００３０】
直線Ｙ１は回転軸Ｉｊ１とバネＵ１の支点Ｓｗ１を通る直線で、第１の回転体Ｊ１のバネＵ１の取付軸Ｓｊ１が第２の回転体の回転軸Ｉｊ２を含む範囲にあるときは、第１の回転体Ｊ１は矢印→イ方向に回転し、その回転は当りＧｊ１ａで止められる。取付軸Ｓｊ１が回転軸Ｉｊ２を含まない範囲にあるときは矢印→イ方向と反対方向に回転し、その回転は当りＧｊ１ｂで止められる。第１の回転体Ｊ１によってドアＤも回転し、直線Ｙ１を境界にして第１の回転体Ｊ１が矢印→イ方向に回転するとき、ドアは閉止し密閉に至る。また矢印→イ方向と反対方向に回転するとき全開方向に回転し、全開時に静止状態を保つ。第２の回転体Ｊ２に取り付く凹部Ｎｊ２は、図１（ｃ）に示すように静止状態にある第１の回転体Ｊ１の先端部の車輪Ｂｊ１を包含してとらえて、ドアを全開状態から閉めるとき、第１の回転体Ｊ１を牽引して閉止方向に回転を始動させる。その後、第１の回転体Ｊ１はバネＵ１によって回転し続ける。
【００３１】
第２の回転体Ｊ２は第１の回転体Ｊ１に連動して回転し、図１（ａ）に示すように第２の回転体Ｊ２に取り付く突起Ｅｊ２がドアＤに取り付けられる連結部Ｎｄの長穴Ｈの押面Ｈａを押圧してドアＤに回転を伝える。ドアが閉まる直前に当りＧｊ１ａによって第１の回転体Ｊ１の回転が停止する。第１の回転体Ｊ１の回転が停止する直前に、第２の回転体Ｊ２に取付けた凹部Ｆｊ２の押圧面Ｆａが密閉装置の回転体Ｊ３の車輪Ｂｊ３に接触して、密閉装置の回転体Ｊ３は回転軸Ｉｊ３を中心に矢印→ロ方向に回転させる。回転体Ｊ３に取り付く引きバネＶ１の取付軸Ｓｊ３も回転軸Ｉｊ３を中心に円運動する。
静止状態にあった密閉装置の回転体Ｊ３が運動し始めることによって、第１の回転体Ｊ１の回転に負荷がかかり減速し、ドアＤが回転速度を維持して回転し続けるので、第２の回転体Ｊ２の突起Ｅｊ２が長穴Ｈの押面Ｈａからはなれて、回転装置の回転がドアに伝達されなくなる。
【００３２】
ここでドアが閉まる直前に第１の回転体Ｊ１が当りＧｊ１ａによっての回転が停止することなく、第２の回転体Ｊ２の突起Ｅｊ２がドアＤの連結部Ｎｄの長穴Ｈの押面Ｈａを押圧してドアＤに回転を伝え続けるとしたならば、第１の回転体Ｊ１を回転させるバネＵ１の力が微小になったとしても、バネは緩まず且つ、第１の回転体Ｊ１が第２の回転体Ｊ１と離れることがないので、また突起Ｅｊ２がドアＤの連結部Ｎｄの長穴Ｈの押面Ｈａと離れることがないので、微小とはいえドアＤに回転力が働き続ける。微小とはいえどもドアに力が働く以上、ドアの回転速度は加速される。本発明はドアに力が働き続けて、ドアの回転速度は加速されないように、ドアが閉まる直前に回転装置の回転が一時的にドアに伝達されなくなることを特徴としている。
【００３３】
ドアが回転装置から遊離したあと、ドアが暴走してドアが戸当たりに当たってしまってしまわないように、突起Ｅｊ２は長穴Ｈの反対側の面Ｈｂに当ってドアの回転が止められる。長穴Ｈの幅は突起Ｅｊ２の幅より広く、突起Ｅｊ２は長穴Ｈの押面Ｈａと当り面Ｈｂの間を長穴Ｈの幅方向に自由に振幅することが出来る。
突起Ｅｊ２が長穴Ｈの反対側の面Ｈｂに当ってドアの回転が止められるとき、第２の回転体Ｊ２はドアによって回転される立場になり、更に密閉装置の回転体Ｊ３もドアによって回転される立場になる。回転を与える立場が逆になる。回転装置から遊離したドアは動慣性で運度し続け、ドアに力が働かないのでドアの回転速度は加速されないが、ドアの回転速度は維持される。回転速度が維持された状態で密閉力が作用すると、ドアが閉まる直前に更に加速することになる。
そもそも密閉力は回転力よりはるかに大きくドアを大きく加速させる。ドアが閉まる直前から密閉力を働かすことは、ドアが閉まる直前にドアを大きく加速させることなので、密閉力を働かす前に減速するか、減速しながら密閉するかしなければドアが閉まるときの衝撃は避けられない。図１の発明は密閉力を働かす前に静止した密閉装置を始動させることによって減速し、減速されたドアに密閉力を働かすようにしている。
【００３４】
図２は、第２の回転体Ｊ２と密閉装置の回転体Ｊ３のみを図示する動作説明図で、図１から第１の回転体Ｊ１とドアＤの図示を省略するものである。図１（ａ）（ｂ）（ｃ）は図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に対応している。
【００３５】
図１（ａ）（ｂ）図２（ａ）（ｂ）に示すように、ドアが閉まる直前から密閉に至る範囲で、密閉装置の回転体Ｊ３は第２の回転体Ｊ２と合体して回転し、トグルバネＶ３の力により第２の回転をドアに伝えてドアを密閉する。
ドアの閉まる直前の位置から密閉する位置に至る間の回転範囲内では、第２の回転体Ｊ２の凹部Ｆｊ２は密閉装置の回転体Ｊ３に取り付く車輪Ｂｊ３を包含し、第２の回転体Ｊ２と回転体Ｊ３は互いに接触して回転を伝え合う。即ちドアが閉まるとき密閉装置の回転体Ｊ３が回転体Ｊ２を回転させ、閉まったドアを開くとき第２の回転体Ｊ２が密閉装置の回転体Ｊ３を回転させる。
図１（ｃ）図２（ｃ）に示すように、ドアが閉まる直前の位置から全開の位置に至る間の回転範囲内では、車輪Ｂｊ３は凹部Ｆ３から排出されて、密閉装置の回転体Ｊ３は第２の回転体Ｊ２と分離して当りＧｊ３によって回転が止められ静止状態を保つ。図１（ａ）（ｂ）に示すように、ドアが閉まるとき第２の回転体Ｊ２の回転は第２の回転体Ｊ２の突起Ｅｊ２がドア連結部Ｎｄの長穴Ｈの押面Ｈａを押してドアに伝えられ、ドアを開くときドアの押面Ｈａが突起Ｅｊ２を押すことによって第２の回転体Ｊ２を回転させる。更に回転体Ｊ１を回転させバネＵ１がドアを閉止する力を蓄え、密閉装置の回転体Ｊ３を回転させバネＶ３がドアを密閉する力を蓄えることになる。
【００３６】
図１において第２の回転体Ｊ２はドアＤと殆んど同じ動作をしている。駆動部である第１の回転体Ｊ１と密閉装置の回転体Ｊ３とがドアに直接連結せず、駆動部である第１の回転体Ｊ１或いは密閉装置の回転体Ｊ３とドアＤとの間に第２の回転体Ｊ２を介在する理由の１つに、回転装置Ｊ１から密閉装置Ｊ２へのリレーにおいて、僅かにドアに伝える回転力が途絶えるようにするためであるが、主な理由は第１の回転体Ｊ１と第２の回転体Ｊ２と密閉装置の回転体Ｊ３のそれぞれの回転軸を１つのプレートに固定することにより、それぞれの回転軸の取り付け位置によって装置の動作や性能が異ならないようにするためである。
装置の取付けの際、閉止装置をドア枠に取り付けた後は、第２の回転体Ｊ２に取付けた突起Ｅｊ２をドアに取付けた連絡部Ｎｄの間隙幅の大きな長穴Ｈに嵌めるだけでよくなり、閉止装置をドア枠に取り付ける位置によって装置の動作や性能が異ならないようになる。
【００３７】
図３は図１図２と同じく本発明の回転装置から密閉装置へのリレーを説明する回転伝達機構の説明図で、図３に示す回転体Ｊ１は本発明の構成要素の１つである回転装置である。図３（ａ）は閉止状態、図３（ｂ）は閉止直前の状態、図３（ｃ）は全開状態を平面図で示すものである。回転体Ｊ１は回転軸Ｑを中心に回転するドアＤは回転軸Ｏを中心に回転する。
図１図２の場合、密閉始動力はトグルバネによるものであったが、図３の場合、密閉始動力はカム体滑走面上をカム車輪が移動する機構によるものである。回転装置から密閉装置へのリレーに限らず、回転体Ｊ１を駆動させる装置においても、図１図２のようにバネによる場合、バネは瞬時に縮み、無負荷の回転体Ｊ１の回転は瞬時に終わるが、図３のようにカム体滑走面Ｋ上を車輪Ｂが移動する機構による場合、車輪の転がり摩擦も減速に有効に働き、回転体Ｊ１が無負荷の場合でも回転に時間がかかることになる。
【００３８】
上述のカム体は図３において、回転軸Ｑを中心にバネＶ１の力で回転する回転体Ｊ１であり、上述のカム車輪はドアＤに取り付く車輪Ｂｄである。回転体Ｊ１に取り付く滑走面Ｋ１が車輪Ｂｊを押圧することによって、回転体Ｊ１は図中矢印→イ方向に回転する。
ドアＤが閉まるに従いドアＤ上部上面に取り付く枝Ｆの先端の車輪Ｂｄは、回転軸Ｑを中心に回転する回転体Ｊ１の滑走面Ｋ１上を回転軸Ｑから遠ざかる方向に移動する。車輪Ｂｄが回転軸Ｑから遠ざかるほど、回転体Ｊ１がドアＤを回転させる力は弱くなるが、ドアＤの回転速度は遅くなる。
【００３９】
回転体Ｊ１は車輪Ｂｄを回転体Ｊ１の滑走面Ｋ１上を移動させてドアＤを閉める方向に回転させ、図３(ａ)に示すようにドアＤが閉まる直前に回転体Ｊ１の側面が回転軸Ｉａを中心に回転するアームＡ先端の車輪Ｂａを押してアームＡを回転させ、密閉装置を始動させる。密閉装置の回転体Ｊ３は滑走面Ｋ３を有し、滑走面Ｋ３に沿ってアームＡ先端の車輪Ｂａが移動し、その後ドアＤに取り付く車輪Ｂｄが移動する。
【００４０】
アームＡの軸心方向Ｙａが密閉装置の回転体Ｊ３の軸心方向Ｙ３と直行し、当りＧａによってアームＡの回転軸Ｉａを中心とする図中矢印→イ方向と反対方向の回転が阻止された状態のとき密閉装置の回転体Ｊ３は静止している。アームＡが図中矢印→イ方向に回転してアームＡの軸心方向Ｙａと密閉装置の回転体Ｊ３の軸心方向Ｙ３とのなす角度が直角から離れるに従い、密閉装置を始動させる。密閉装置の回転体Ｊ３は押しバネＵ３の力によって図中矢印→ロ方向に回転する。
【００４１】
回転体Ｊ１の回転が当りＧ１によって止められた後、回転を始めたアームＡは回転体Ｊ１に頼ることなく押しバネＵ３の力によって図中矢印→イ方向に回転する。アームＡ先端の車輪Ｂａが密閉装置の回転体Ｊ３の滑走面Ｋ３に沿って移動する間にドアＤの車輪Ｂｄは回転体Ｊ１の滑走面Ｋ１から離れて、密閉装置の回転体Ｊ３が回転し始めた後に、密閉装置の回転体Ｊ３の滑走面Ｋ３上に移動する。ドアＤの車輪Ｂｄが回転体Ｊ１の滑走面Ｋ１から離れて回転体Ｊ３の滑走面Ｋ３上に移動するまでの間は、ドアＤの車輪Ｂｄには、回転体Ｊ１からも回転体Ｊ３からも力は伝達されない。このとき閉止装置全体は運転し続けるが、ドアＤは閉止装置から力を受けることなく減速するか停止する。
【００４２】
閉ったドアを開くとき、ドアＤの車輪Ｂｄが密閉装置の回転体Ｊ３を図中矢印→ロ方向と反対方向に回転させ、アームＡは押しバネＵａの力によって図中矢印→イ方向と反対方向に回転し当りＧａに当って、アームＡの軸心方向Ｙａが密閉装置の回転体Ｊ３の軸心方向Ｙ３と直行する状態で静止する。図３(ｃ)に示すように、ドアＤの車輪Ｂｄが密閉装置の回転体Ｊ３から離れた後も密閉装置の回転体Ｊ３は図中矢印→ロ方向と反対方向の回転が阻止される。ドアＤを開くとき、車輪Ｂは滑走面Ｋ１上に移動し回転体Ｊに図中矢印→イ方向と反対方向の回転を与え、回転体Ｊを回転させる駆動部のバネを伸縮させ、駆動部のバネにドアを閉める力を蓄える。また全開したドアＤを閉めるとき、車輪Ｂは長穴Ｈ内の引面Ｈｂ上に移動し回転体Ｊに図中矢印→イ方向の回転を与える。
【００４３】
車輪Ｂが回転軸Ｑから遠ざかるに従い、回転体Ｊが車輪Ｂに働く回転力は弱まるが、車輪Ｂの長穴Ｈ内の移動距離は長くなりドアＤの回転速度は減速される。回転体Ｊが車輪Ｂに働く回転力が弱まることはドアを開く力が大きくなることでもあるが、ドアを回転させるだけであれば，バネの力は微小でありドアを開くとき重たく感じられるほどのものではない。むしろ弱い力で回転するドアは止まったドアを動かすときに力が要り、動き出したドアに力が要らないので、ドアを開くに従い力がかかる状態のほうが好ましい。
【００４４】
図３は図２と構造はほぼ同じで、ドアが閉まるに従いドア上部上面に取り付く車輪Ｂが、回転軸Ｑを中心に回転する回転体Ｊの長穴Ｈ内を回転軸Ｑから近づく方向に移動するようにしたものである。図３の場合は図２の場合と異なり、車輪Ｂが回転軸Ｑに近づくに従い回転体Ｊが車輪Ｂに働く回転力は強まるが、車輪Ｂの長穴Ｈ内の移動距離は短くなりドアＤの回転速度は加速される。またドアを開くに従い力が要らなくなり、バネの力は大きくてもドアを開くとき重たく感じられない。
【００４５】
図２の場合においても図３の場合においても、バネの力は開くに従い大きくなり、閉まるに従い小さくなるが、バネの力の作用線とバネによって回転する回転体の回転中心との距離によって、回転体に働く回転モーメントが変化する。また回転体に同じ回転モーメントが働く場合、働く力の作用線とバネによって回転する回転体の回転中心との距離が小さいほど大きな力が必要となる。ドアを開くときに必要な力は、図２の場合においては開けば開くほど大きくなり、図３の場合においては開けば開くほど小さくなる。またドアが閉まるときに必要な力は、図２の場合において閉まれば閉まる程ほど小さくなり、図３の場合においては閉まれば閉まる程ほど大きくなる。図２において車輪Ｂの円運動で回転体Ｊを回転させる場合、図３の場合と同様にバネの力が弱まった最後の段階で、小さな力を大きく作用させる効果が得られる。
【００４６】
ドアの重量が大きくなればドアに取り付く慣性力も大きくなるので、ドアの重さに関係なく、ドアが閉まり始めるとき大きく力が作用し、閉まりだしたドアには小さく力が作用するのが好ましい。従ってドアの回転に摩擦が小さく作用しドアに慣性力のつきやすくドアの回転速度が加速されるドアについては図２の構造が適している。しかしバネの力は閉まるに従い小さくなるので、ドアの回転に摩擦が大きく作用しドアに慣性力のつかないドアについては図３の構造が適している。本願の回転装置はドアを回転させた後にドアを密閉する必要はなく回転装置に密閉装置を始動させる力が残っていればよいのでドアの回転速度が加速されない図２の構造を採用する。
【００４７】
図２、図３に示すドアの閉止装置は、ドアを挟んでドアの室内外に渡って取付けられるものではなく、ドアが回転する室内外のどちらかに限って取り付くもので、ドア内を通過する人の頭上にあって、ドア枠内の空間を狭めるものではない。また回転体Ｊの回転軸Ｑの位置がドアＤの回転軸Ｏの位置より取って側に位置し、ドア枠内に納まっている。また装置が動作して装置の一部が例えば回転する滑走面Ｋが、ドアの回転範囲外（図中に示すハの範囲）に出ることはない。従ってドア枠を廊下の幅いっぱいに取付ける場合でも図２、図３に示すドアの閉止装置は取付けることができる。
【００４８】
図４、図５、図６はドアが閉まる直前から閉止するまでの間に限って作動し、減速しながら密閉する閉止装置に関するもので、特許文献４，５のように減速するだけで密閉する機能を持たないものではない。図４において回転作業から密閉作業へのリレーについて、図５において密閉動作について、図６において閉まったドアを開くときの動作について説明する。
図４（ａ）はドアが全開した位置から閉止した位置にある範囲内でのドアＤと、ドアＤに取り付くカム車輪ＢＢＢと回転体Ｊ３と、並びにドア枠に取り付く回転軸Ｉ２に軸支されるカム体Ｊ２との関係を図示している。ドアＤが略３０度開いた状態を実線でその他の状態を点線で示す。円ＲｏとＲｉとＲｊはそれぞれカム車輪ＢＢＢの回転軸とカム体Ｊ２の先端と回転体Ｊ３の回転軸の軌跡を示す。符合に付記される添字の数値はドアＤの開いた角度を示している。
【００４９】
図４（ａ）においてドアが全開状態から閉まるに従い、ドアＤとカム体Ｊ２とが交差する角度Θは次第に狭まり、ドアが全開時の位置に近いときは、カム体Ｊ２はドアＤに取り付くカム車輪ＢＢＢと接触し回転体Ｊ３の片端に取り付く車輪Ｂとは離れている。この状態はドアＤが閉まるときカム体Ｊ２が図示しないバネの力で回転し、カム車輪ＢＢＢを押してドアＤを回転させ、ドアＤを開くときカム車輪ＢＢＢがカム体Ｊ２を回転させ図示しないバネに力を蓄える。
ドアが閉まるに従い、車輪Ｂとカム体Ｊ２は接近してドアが閉まる直前で車輪Ｂとカム車輪ＢＢＢが同時にカム体Ｊ２に接触し、その後ドアが閉止するまでの範囲では車輪Ｂだけが接触する。即ち実線で示されるドアＤ30が閉まる直前の状態を境界にして、カム体の回転力が車輪ＢからＢＢＢへ、或いはＢＢＢからＢへリレーされる。
【００５０】
図４（ｂ）は密閉動作を説明する部分詳細図で、実線で示す回転体Ｊ3＋10は密閉直前の状態を示し、破線で示す回転体Ｊ3＋0は密閉時の状態を示す。実線で示す回転体Ｊ3＋10は回転軸Ｑを中心に回転する前の状態を示し、破線で示す回転体Ｊ3＋0は回転した後の状態を示す。密閉動作の詳細については図５に後述する。図４（ｂ）は回転軸Ｉ２の位置が閉まったドアＤ0より離れた位置である場合で、破線で示すように回転体Ｊ3が回転した後の状態においても、車輪ＢＢＢは接触しない。回転軸Ｉ２の位置が閉まったドアＤ0により近づくと、一旦カム体Ｊ２から離れていた車輪ＢＢＢは、ドアが閉止するまでに再びカム体Ｊ２に接触する。回転軸Ｉ２の位置が閉まったドアＤ0に近づいた位置である場合については図７に後述する。
【００５１】
図４〜６の場合図１図３の場合と異なり、図４（ｂ）に示すようにドアが閉まる直前から密閉するまでの間に、ドアが閉まる方向と反対方向の力を作用させることによって減速している。図５は密閉装置の動作説明図で、ドアＤは回転軸Ｏを中心に回転し、ドアＤに取り付く密閉装置の回転軸Ｑの周りを回転体Ｊ３が回転自在に軸支される。回転体Ｊ２の回転軸Ｉ２と、回転体Ｊ４の回転軸Ｉ４はドア枠に取り付くプレートＷに取り付けられる。プレートＷは図５（ａ）においてのみ図示する。回転体Ｊ３の片方の端部には車輪Ｂが取り付き、他方の端部に車輪ＢＢが取り付く。車輪Ｂは回転体Ｊ２の滑走面Ｋ２と常に接触し、車輪ＢＢはドアが閉まる直前から閉止するまでの間だけ回転体Ｊ３の滑走面Ｋ４と接触する。
図５（ａ）は車輪ＢＢが滑走面Ｋ４と離れた状態、図５（ｂ）は車輪ＢＢが滑走面Ｋ４と接触した瞬間の状態、図５（ｃ）は車輪ＢＢが滑走面Ｋ４を押圧して後退させた状態を示す。
【００５２】
直線Ｆは回転体Ｊ２の滑走面Ｋ２が車輪Ｂを押圧する力の作用線で、
カム体と車輪Ｂとの接点を通るカム体接触面に立てた垂線であり、円の接線に立てた垂線は円の中心を通るので、カム体Ｊ２が車輪Ｂを押す力の作用線Ｆは、車輪Ｂの回転軸Ｉｂと車輪Ｂと滑走面Ｋ２との接点Ｐを通る。
図５（ａ）において作用線Ｆは回転体Ｊ３の回転中心Ｑよりドアの回転軸Ｏと反対側を通るので、回転体Ｊ３を図中矢印→ヘ方向に回転させる力を与えながらドアが閉まる方向、即ち図中矢印→イ方向に回転させる。当りＧｊ３は回転体Ｊ３のヘ方向の回転を阻止し、回転体Ｊ３は自転せずにドアの回転軸Ｏを中心に公転する。
【００５３】
ドアが回転軸Ｏを中心に回転すると共にカム体Ｊ２は回転し、作用線Ｆの方向が変化する。図５（ｂ）に示すように車輪ＢＢが滑走面Ｋ４と接触するとき、作用線Ｆは回転体Ｊ３の回転中心Ｑよりドアの回転軸Ｏ側を通るようになり、回転体Ｊ３を当りＧｊ３から離して図中矢印→ホ方向に回転させる。車輪ＢＢが滑走面Ｋ４上を移動するとき、回転体Ｊ２の滑走面Ｋ２が車輪Ｂを押圧する力は、車輪ＢＢが滑走面Ｋ４を押圧する力となって作用するので、車輪ＢＢと滑走面Ｋ４の間に摩擦が生じて車輪ＢＢが滑走面Ｋ上を一瞬にして通過することはない。
しかし回転体Ｊ２の滑走面Ｋ２が車輪Ｂを押圧する力は、作用線Ｆが回転体Ｊ３の回転中心Ｑから離れるに従い、回転体Ｊ３を回転させるだけの力となって、車輪ＢＢが滑走面Ｋ４を押圧する力とはならずに、車輪ＢＢと滑走面Ｋ４の間に摩擦が生じることなく、車輪ＢＢが滑走面Ｋ上を一瞬にして通過する。また回転体Ｊ３の車輪ＢＢが滑走面に接触するまでドアの回転速度が減速されずに加速され、回転体Ｊ３の車輪ＢＢが滑走面に接触するときドアの回転速度は最高値に達しており、車輪ＢＢが滑走面に衝突してドアの回転速度が突如としてゼロとなり、ドアの慣性力がなくなり、車輪ＢＢが滑走面Ｋ４を押える力が負荷されない状態になると、車輪ＢＢが滑走面Ｋ上を一瞬にして通過する。
【００５４】
図５（ｂ）において円Ｒｚｏは車輪ＢＢが滑走面Ｋ４に接触したときの回転軸Ｑｚｏの位置を中心とする円で、車輪ＢＢの回転軸Ｑから最も遠い位置の軌跡である。滑走面Ｋ４の凹面は円Ｒｚｏと一致する円弧で、車輪ＢＢが滑走面Ｋ４に沿って移動するときは、回転軸Ｑは回転軸Ｏを中心に公転しない。従ってこのときドアは一旦停止している。
図４〜６に図示する閉止装置においても、図１図３の場合と同様に回転作業から密閉作業にリレーされ、装置は運転し続けるがドアは一旦停止している。この際、車輪ＢＢが滑走面Ｋ上を一瞬にして通過すると、「ドアが減速されずに戸当たりにあったって衝撃が起きる現象」が単にドアが閉まる寸前に起きたことに変わらないので、車輪ＢＢが滑走面Ｋ上を時間をかけて通過するようにしなければならない。
【００５５】
図５（ｃ）はドアが慣性力によって高速回転して閉まるときの状態図で、車輪ＢＢが回転体Ｊ４の滑走面Ｋ４を押圧するので、回転体に仕込まれたバネＵ４を縮めて回転体Ｊ４は回転軸Ｉ４を中心に図中矢印→ト方向に回転し、滑走面に勾配がついて車輪ＢＢは滑走面Ｋ４上を図中矢印→ヌ方向に移動しようとし、回転体Ｊ３を図中矢印→ヘ方向ニ回転させる。同時に滑走面Ｋ２が車輪Ｂを押圧して回転体Ｊ３を図中矢印→ホ方向に回転させ、互いに干渉しあう。滑走面Ｋ２の押圧力より慣性力が強いとき、回転体Ｊ３は図中矢印→ヘ方向に回転し、滑走面Ｋ２の押圧力が慣性力より強いとき回転体は図中矢印→ホ方向に回転する。
円弧Ｒ１０は回転軸Ｑ１０を中心とする車輪ＢＢ先端の通過する軌跡を示し、図５（ｃ）に示される回転体Ｊ４の回転後の滑走面Ｋ４の円弧より戸当たりに近いので、車輪ＢＢが図中矢印→ル方向に移動すると、ドアＤは図中矢印→ロ方向に回転し、開く方向に回転する。ドアＤが閉まる方向から開く方向に回転するとき、ドアの回転速度はゼロとなるが、ドアＤが開く方向に回転しないようにする手段を図８に後述する。
バネで動くドアが閉まるに従い加速されて、ドアが閉まるときの衝撃を和らげるために、一般的には粘性抵抗や摩擦抵抗を負荷するが、この場合バネの力が抵抗に打ち勝って運動し続ける力が必要となる。図４〜図６に図示した減速装置は慣性力が消失すると抵抗もなくなり、装置は抵抗がなくなった後で再起動するので、抵抗に打ち勝って回転させるバネの力は要らない。従って減速するに必要なバネの力の追加は不要となる。
【００５６】
図４〜６の閉止装置は図１図３の閉止装置と異なり、回転装置と密閉装置が別々の回転軸を有し、回転装置から密閉装置へのリレーの際、ドアを回転させる力の伝達が一時的に途切れたり、静止した密閉装置を起動させることによってドアの回転速度が減速されるものではない。図４〜６の場合図１図３の場合と異なり、回転装置と密閉装置が回転軸を共有し、回転装置から密閉装置へのリレーの際、ドアを回転させる力の伝達が途切れることがなく作用し続けるため、たとえ回転装置に働くバネの力が弱くなっていたとしても、バネの力に、その位置で止まったドアを運動させる力がある以上、ドアの回転速度は減速されることなく加速される。また回転体Ｊ３の車輪ＢＢが滑走面に接触して移動しなければ、静止した回転体Ｊ３を自転させることによって、ドアの回転は影響されない。回転装置から密閉装置へリレーすると同時に、回転体Ｊ３の車輪ＢＢが滑走面に接触するようにして、回転装置から密閉装置へのリレーの際、ドアの回転速度を減速させることが望ましい。
【００５７】
図６（ａ）は密閉直前の状態図で、回転体Ｊ３が図中矢印→イ方向に回転するとき、車輪ＢＢは滑走面Ｋ４の末端の凹部Ｎ４に至って更に回転し続けると、ドア枠に取り付くプレートＷに取付けられる回転体Ｊ４を、ドアＤに取り付くプレートＦに引き寄せてドアを密閉することになる。車輪Ｂと回転軸Ｑとの距離が長いほど、引き寄せる力即ち密閉力は強くなる。また車輪も大きく移動する。
閉まったドアは、図示されないカム体Ｊ２に働くバネの力で戸当たりに押さえつけられているが、閉まったドアを開くときドアを戸当たりから引き離すには、ドアを押さえつけている力と同じ力を反対方向に働かす必要がある。車輪Ｂと回転軸Ｑとの距離を大きくすればする程大きな力が必要で、また車輪Ｂはドアを僅かに開くだけで凹部Ｎ４に包含された車輪ＢＢを中心に大きく円運動し、カム体Ｊ２を大きく回転させる。ドアが閉まった状態から僅かに開くだけでカム体Ｊ２が大きく回転することは、図示されないカム体Ｊ２に作用するバネを大きく伸縮させることであり、ドアを開く瞬間に重たく感じられるようになる。
【００５８】
図６（ｂ）〜（ｄ）は図６（ａ）と密閉機構が異なるもので、図６（ｂ）に示すように、車輪ＢＢがプレートＷに直接固定される滑走面ＮＮ４を押圧するとき、ドアは密閉される。ラッチ装置を具備するドアは一度密閉されると再び開くことはなく、図６（ａ）の場合のように密閉力が働き続ける必要はない。従って滑走面ＮＮ４は滑走面ＫＫ４の途中に設けられる。図６（ｃ）に示すように、ドアが閉まった状態でも回転体Ｊ３は回転し続けることが可能で、車輪ＢＢは滑走面ＮＮ４から離れてドアに密閉力は働かないようになる。
図６（ｄ）は図６（ａ）と同じくドアを僅かに開いた状態図で、図６（ａ）では車輪Ｂがカム体Ｊ２に作用し、図６（ｄ）ではカム輪ＢＢＢがカム体Ｊ２に作用している。図６（ｂ）〜（ｄ）の構造は図６（ａ）のように車輪ＢＢの移動が拘束されていないので、車輪Ｂにカム体を回転させる力はない。回転軸Ｑの周りに仕込まれた捩りバネＺの力で、車輪Ｂはカム体Ｊ２と接触を保ち、回転体Ｊ３は図中矢印→ロ方向に回転し、当りＧｊ３に当って回転が止まる。
【００５９】
ドアのラッチ装置はドアが閉まる最後の一瞬に作動する。図６（ａ）に示した凹部Ｎ４の車輪ＢＢの移動を阻止する部分は少なくてよく、図６（ａ）に示した凹部Ｎ４を図６（ａ）に点線で示したように勾配の緩い滑走面Ｎ５を延長したものにすると、閉まったドアを開くとき図６（ａ）に示した凹部Ｎ４に車輪ＢＢが包含されたまま回転体Ｊ３が回転する場合よりも、ドアを僅かに開いた場合でも回転体Ｊ３が大きく回転することはなく、回転体Ｊ２も大きく回転することはない。この場合も図６（ｂ）〜（ｄ）と同様にドアを開く瞬間に重たく感じられない。
【００６０】
通常のドアクローザは１つの駆動部が回転作業と密閉作業を処理する装置であり、最初から最後まで強力な密閉力で回転し、強力な密閉力による動慣性に、油の粘性抵抗や摩擦抵抗などで、ドアの回転方向と反対方向の力を作用させることによって減速するものであるが、図１~図３に説明した本発明はドアの回転方向と同方向の力を作用させながら減速するものである。従ってドアの回転に抵抗が加えられない分だけ、ドアに働くバネの力は小さくて済み、ドアを開くときの力は少なくなる。図１の発明は密閉力を働かす前に静止した密閉装置を始動させることによって減速し、減速されたドアに密閉力を働かすようにしている。図１の場合、密閉始動力はトグルバネによるものである。図１〜３場合、リレーするときドアに回転を与え、図４〜６の密閉するときも減速作業が行われている。
【００６１】
図４~図６においては密閉作業の過程においてドアの回転方向と反対方向の力がドアに働き、ドアの回転速度は減速されるが、この反対方向の力は慣性力によって生まれる抗力であり、動慣性がなくなれば抗力もなくなり、ドアの回転が止まったままになることはなく必ず再開する。これに対して、通常のドアクローザの油の粘性抵抗や摩擦抵抗などは動慣性がなくなっても、働き続けるものである。
【００６２】
本発明の開園作業に携わるバネの強さは、止まったドアを、動き出すようにするために必要十分な力を有支、このように弱い力のバネで動くドアは、ドアが閉まる寸前にドアに取り付く慣性力はそれほど大きくなく、バネの力が弱まった段階で、ドアに回転力を伝えないとか僅かに抵抗を与えるだけで減速し、一旦ドアが止まってしまう。本発明のようにドアに働く慣性力を抵抗として作用させる手段を採用する場合は、ドアが閉まる寸前に僅かに抵抗を与えるだけでドアは慣性力に関係のない無負荷の状態となり、ドアを閉止するまでの残りの僅かな回転のために大きな密閉力が突如として作用して、静から動への衝撃が発生する。
本発明においては閉止直前の減速より、閉止直前からの加速に問題があり、残りの僅かな回転に大きな密閉力を衝撃的に作用させずに、大きなバネの力に抵抗をかけて徐々に負荷させながら、密閉時にその抵抗を取り除くようにする。密閉力は閉止作業の最後に最大の力を発揮するもので、最後に至る以前の過程の大きな抵抗をかけたとしても、最後にこの抵抗を取り除くようにすれば密閉力が損なわれることはない。図７図８はドアが閉まる寸前から閉止するまでの全過程に亘って減速するものである。
【００６３】
図７は回転軸Ｉ２の位置が閉まったドアＤ0に近づいた位置である場合について説明するものである。
回転軸Ｉ２の位置が閉まったドアＤ0に近づいた位置である場合は、車輪ＢＢＢはドアが閉止するまでに再びカム体Ｊ２に接触するので、閉まったドアを開くとき、図６（ｄ）に示した場合と同じくドアを僅かに開いた状態で、カム輪ＢＢＢがカム体Ｊ２に作用して回転させ、回転体Ｊ３の回転はカム体Ｊ２に作用しない。
【００６４】
図７（ａ）においてＲ20は、ドアが略２０度開いたときの回転体Ｊ３の回転軸Ｑ20の位置を中心とし、車輪ＢＢの回転軸Ｑ20から最も遠い位置と回転軸Ｑとの距離を半径とする円で、回転軸Ｉ４を中心に回転する回転体Ｊ４の滑走面Ｋ４はこれに一致する。
車輪ＢＢが滑走面Ｋ４を押圧する力の作用線Ｆ４は、車輪ＢＢが滑走面Ｋ４との接点を通り、滑走面Ｋ４に立てた垂線である。
力の作用線Ｆ４は図７（ａ）に示すように、車輪ＢＢが滑走面Ｋ４に接触した瞬間には回転体Ｊ３の回転軸Ｑを通るので回転体Ｊ３は回転しない。よって車輪ＢＢが滑走面Ｋ４に接触する以前はカム体Ｊ２の回転によって車輪ＢＢＢが押圧されドアが回転するが、回転体Ｊ３が回転軸Ｑ20を中心に図中矢印→ホ方向に回転出来ない状態では、ドアＤは回転出来ない。
【００６５】
回転体Ｊ４は回転軸Ｉ４を中心に回転可能で、押しバネＵ４によって当りＧ４に押さえつけられている。従って図７（ｂ）に示すように。ドアＤは回転体Ｊ４を図中矢印→ト方向に回転させながら、暫らくの間は回転し続けることが出来る。回転体Ｊ４が図中矢印→ト方向に回転すると車輪ＢＢは進行方向に対して勾配の滑走面Ｋ４を移動することになる。
ドアＤが暫らく回転したあと、回転体Ｊ３がカム体に接触するようになる。回転体Ｊ３がカム体に接触するときカム体Ｊ２が車輪Ｂを押圧する力の作用線Ｆ３は、回転体Ｊ３の回転軸ＱよりドアＤの回転軸Ｏ側にあって、たとえ車輪ＢＢが滑走面Ｋ４の上り勾配を登板するとしても、回転体Ｊ３を図中矢印→ホ方向に回転させる。
【００６６】
回転体Ｊ３が図中矢印→ホ方向に回転すると、回転体Ｊ４の滑走面Ｋ４が車輪ＢＢを押圧する力の作用線は、回転軸Ｑの回転軸Ｏと反対側を通るようになるので、ドアＤの回転によって回転体Ｊ３は回転できるようになる。回転軸Ｉ２の位置が閉まったドアＤ0に近づいた位置である場合は、車輪Ｂがカム体Ｊ２から離れてもカム体Ｊ２と車輪ＢＢＢが再び接触するので、ドアＤが回転し、ドアＤの回転軸によって回転体Ｊ３は図中矢印→ホ方向に回転する。車輪ＢＢは滑走面Ｋ４上を図中矢印→チ方向に移動し、図７（ｃ）に示すように滑走面Ｋ４の末端の凹部Ｎ４に包含されドアを密閉する。回転軸Ｉ２はドアにではなく、滑走面Ｋ４の末端の凹部Ｎ４と同じくドア枠に取り付けられているので、ドアを密閉することが出来る。
【００６７】
図７（ａ）（ｂ）においてドアの慣性力で回転体Ｊ４は回転するが、回転体Ｊ３の回転に抵抗するのは押しバネＵ４ではなく、滑走面Ｋ４の勾配である。従って押しバネＵ４の力は強い必要がなく、図７（ｃ）に示すように車輪ＢＢが滑走面末端に至ったとき、回転体Ｊ４が元の無負荷の状態に復帰する力があればよい。滑走面Ｋ４が回転しない場合、回転体Ｊ３の回転によってドアＤが開く方向に回転することもあるが、滑走面Ｋ４が回転する場合ドアが閉まる方向に回転しながら回転体Ｊ３が回転することが可能であり、車輪Ｂが滑走面末端にいたって回転体Ｊ４が図中矢印→チ方向に回転して元の状態に戻るようにするならば、ドアは開く方向に回転せずに押しバネＵ４が元に戻ることになる。
図７（ｃ）に示す密閉されたドアを開くとき、開き始めて暫らくの間は車輪ＢＢＢがカム体Ｊ２と接触しているので、カム体Ｊ２は車輪ＢＢＢによって回転されることになり、回転体Ｊ３はカム体Ｊ２の回転に関与しない。
【００６８】
図４〜図７に示した装置は、ドアの回転軸およびドアに取り付けるその他の回転体の回転軸と、ドア枠に取り付けられるカム体その他の回転体の回転軸の位置関係が少しでも設計と異なれば、装置は機能しなくなる。従って図４〜図７の装置はドアに取り付く部分とドア枠に取り付く部分に分離することが出来ない。装置全体をひとつにして、これをドア枠に取り付け、これとドアを連結するようにしなければならない。
図８に示す回転体ＤＪは図４〜図７に示したドアＤに相当し、図１図２に示した回転体Ｊ２に匹敵する。回転体ＤＪの回転軸ＯＪはドア枠に取り付けられる。ドアＤは回転軸Ｏに軸支される。図８に示す取付け例において、ドアＤに設ける接続軸Ｏと回転体ＤＪに設ける接続軸ＰとはひとつのリンクＡで連結される。図８（ａ）においては、ドアが閉止したときから全開するまでの間の構造の変化を説明する。閉止時のドアＤ0と回転体ＤＪ0とリンクＡ0を実線で表し、ドアの回転角が３０度と４５度と６０度９０度であるときのそれぞれにおけるドアＤと回転体ＤＪとリンクＡの軸芯線を点線で示す。図８（ｂ）において、ドアが閉まる直前での減速効果に関連する動作を説明する。
【００６９】
図８（ａ）に示すようにドアＤと回転体ＤＪとを結ぶリンクＡは全開時にドアとほぼ直角で、閉止に近づくに従いドアと平行な方向に移行する。ドアが閉まる直前ではドアＤと回転体ＤＪのそれぞれはあまり連動せず自由に動くことが出来、閉止時の回転体ＤＪとドアＤとの力の伝達しあう手段はリンクＡに頼らず、ドアＤ或いは回転体ＤＪに取り付けられる当りＧｄの接触によるものとなる。ドアが閉まる直前で回転体DJの回転が、図５或いは図７で説明したように装置が動作して減速されると、ドアDに動慣性が働いてドアDは回転体ＤＪから離れようとする。ドアDは回転体DJを牽引しても、回転体ＤＪから回転力を受け取らないようになる。回転体ＤＪが牽引されると、回転体DJ に加わる抵抗が増加するので回転体DJは減速し、回転体DJとドアＤは互いに引き寄せあう力が働くようになる。その後ドアDの慣性力が弱まって、回転体DJの回転が再開すると押し合うようになる。図８（ｂ）に示すように、リンクAがドアDと平行に近い状態では、回転体DJの回転がドアＤに伝わりにくいリンク装置で、回転体ＤＪとドアＤのそれぞれは僅かに回転する範囲内では互いに回転を伝達し合うことは少なく、回転体DJがドアＤを引き寄せてもドアＤが開く方向に回転することはない。
【００７０】
図９図１０は図１~図８に係る本発明の装置を駆動させるバネの機構の説明図で、図９は回転作業に携わるバネＶ1から密閉作業に携わるバネＶ2へのリレーについての動作説明図で、図１０は密閉作業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９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、アームＳ１，Ｓ２が回転自在に軸支され、アーム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。
【００７１】
図９（ａ）はドアの全開時、図９（ｂ）は閉まる直前、図９（ｃ）は密閉時の状態を示す。アームＳ１は図９（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、アームＳ１の端部Ｓｖは回転軸Ｑの周りを円運動する。その後アームＳ１は回転軸Ｑと離れて、図９（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９（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９（ｃ）に示すように回転アームＡは回転軸Ｉを中心に図中矢印→ロ方向に回転する。
【００７２】
アームＳ２は図９（ａ）、（ｂ）に示すように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。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９（ｃ）に示すように、閉止直前からアーム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。
【００７３】
図１０に図示されるアームＳ、回転軸ＩバネＶとその支点ＳＶ、ＳＷは、それぞれ図９に図示されるアーム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、アームＳには車輪Ｂが取り付き、図１０においては図９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滑走面Ｋ２が端部Ｓｖを回転軸Ｑの位置に留める役目を果たす。
図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、車輪Ｂが円周の滑走面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１０（ｂ）に示すように、車輪Ｂが滑走面Ｋ２から離れても滑走面Ｋ１の凹面に沿って移動し、図１０（ｃ）の密閉作業の終点付近で車輪Ｂが滑走面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１０（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、アームＳの軸芯線とバネの軸芯線は折れ曲がり、図１０（ｃ）に示すように、離れた瞬間に一直線になる。このようにアーム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。
【００７４】
車輪Ｂが滑走面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。図１０（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は滑走面Ｋ１の内側凸面上を移動するが、ドアを開くとき車輪Ｂは滑走面Ｋ１の外側凸面上を移動する。
【００７５】
図１１は図１０に説明した駆動部の回転体Ｊに減速装置が連続するもので、回転体Ｊは回転軸Ｑを中心に図中矢印→イ方向に回転しドアを閉める。回転体Ｊの先端に取付けられる車輪Ｂは、回転軸Ｉを中心に回転するアームＡに施された長穴Ｈ内を移動しながら、回転軸Ｑの周りを公転する。図中Ｈ１〜Ｈ６のそれぞれは、アームＡの回転の最初から最後までの間における各途中の状態を示すもので、長穴がＨ４の位置にあるときの回転体Ｊと車輪ＢとアームＡとを実線で示し、その他を点線で示す。長穴Ｈが回転軸Ｉの周りに図中矢印→イ方向に回転して、長穴ＨがＨ１の位置からＨ６の位置に至る過程において、車輪Ｂの長穴Ｈ内の位置は回転軸Ｉに近い位置から遠い位置に移り、その結果車輪Ｂの回転軸Ｉを中心とする回転半径が大きくなり、車輪Ｂが回転軸Ｉに近い位置にあるときはアームＡの回転速度は早く、且つ回転軸Ｉの周りの回転モーメントは小さい。また車輪Ｂが回転軸Ｉから離れるに従い、アームＡの回転速度は遅くなり回転モーメントは大きくなる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】トグルバネによる密閉装置を備えるドア
【図２】図１の部分詳細図
【図３】カム体滑走面をカム車輪が移動するようにした密閉装置を備えるドアネ
【図４】回転装置から密閉装置へのリレーの動作説明図
【図５】減速機能を有する密閉装置の動作説明図
【図６】閉まったドアを開くときの動作説明図
【図７】図5と異なる減速機能を有する密閉装置の動作説明図
【図８】閉止装置とドアの連結部の動作説明図
【図９】閉止装置を駆動するバネの動作説明図
【図１０】密閉する瞬間に駆動するバネの動作説明図
【図１１】減速装置の動作説明図合
【符号の説明】
【００７７】
Ａ    連結部リンク
Ｂ    車輪
Ｃ    ドアの接続軸
Ｄ    ドア
Ｅ    軸
Ｇ    当たり
Ｈ    長穴
Ｉ    回転軸
Ｊ    回転体
Ｋ    滑走面
Ｍ    渦巻き車輪
Ｎ    軸受け
Ｏ    ドアの回転軸
Ｐ    回転体の接続軸
Ｑ    回転体の回転軸
Ｒ    円弧
Ｓ    バネ端部の接続軸
Ｔ    垂線
Ｕ    押しバネ
Ｖ    引きバネ
Ｗ    ドア枠
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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