| 【発明の名称】 |
回転表示装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】高尾 豊彦
|
| 【要約】 |
【課題】多方向から光を視認することができ、充分な安全性を確保することができる回転表示装置を提供する。電池等の外部電源を使用せずに長期にわたって安定的に光を照射して安全性を確保することができる回転表示装置を提供することにある。
【解決手段】円盤状永久磁石と、該円盤状永久磁石に対して回転可能に支持され、円盤状永久磁石の外周面に相対してコイルが巻回されると共に外周縁に複数の発光体が発光体方向を互い違いに向けて取り付けられた回転盤とから回転表示装置を構成する。円盤状永久磁石は回転体の近傍に固定されると共に回転盤は回転体の回転に伴って円盤状永久磁石を中心に回転してそれぞれの発光体を互い違いの方向に向かって発光する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】円盤状永久磁石と、該円盤状永久磁石に対して回転可能に支持され、円盤状永久磁石の外周面に相対してコイルが巻回されると共に外周縁に複数の発光体が発光体方向を互い違いに向けて取り付けられた回転盤とからなり、円盤状永久磁石は回転体の近傍に固定されると共に回転盤は回転体の回転に伴って円盤状永久磁石を中心に回転してそれぞれの発光体を互い違いの方向に向かって発光させる回転表示装置。
【請求項２】円盤状永久磁石と、該円盤状永久磁石に対して回転可能に支持され、円盤状永久磁石の外周面に相対してコイルが巻回されると共に外周縁に複数の発光体が取り付けられた回転盤とからなり、円盤状永久磁石は回転体の近傍に固定されると共に回転盤は回転体の回転に伴って円盤状永久磁石を中心に回転してそれぞれの発光体を発光させる回転表示装置。
【請求項３】請求項１又は２において、回転盤の外周縁には回転体に当接して回転盤を回転させる回転輪を設けた回転表示装置。
【請求項４】請求項３において、回転輪の外周面は回転体の凸状外周面に相対する凹状に形成した回転表示装置。
【請求項５】請求項３において、回転輪の外周面は回転体の凸状外周面にほぼ一致する湾曲面に形成した回転表示装置。
【請求項６】請求項１又は２において、回転盤には回転体に設けられた歯車に噛み合うギャを設けた回転表示装置。
【請求項７】請求項１又は２において、回転体は自転車のタイヤである回転表示装置。
【請求項８】請求項６において、回転体は棒状体の先端部に回転可能に支持され、回転盤に対してギャを介して連結された回転表示装置。
【請求項９】請求項６において、回転体は棒状体の先端部にて往復移動可能に支持されたラックギャに噛み合わされた歯車からなり、回転盤に対してギャを介して連結された回転表示装置。
【請求項１０】円盤状永久磁石と、該円盤状永久磁石に対して回転可能に支持され、円盤状永久磁石の外周面に相対してコイルが巻回されると共に外周縁に複数の発光体が取り付けられた回転盤と、該回転盤の外周縁に周方向へ所定の間隔をおいて設けられる複数の羽根とからなり、固定支持された円盤状永久磁石に対して羽根に作用する風圧により回転盤を回転してそれぞれの発光体を互い違いの方向に向かって発光させる回転表示装置。
【請求項１１】歩行者補助具の把持部に設けられ、コイルに対して回転可能に支持された永久磁石と、把持操作により往復移動して永久磁石を回転させる把持レバーとからなる発電機構と、歩行者補助具における外部から視認可能な箇所に設けられ、コイルに接続されて点灯する複数の発光体とからなる回転表示装置。
【請求項１２】請求項１１において、歩行者補助具は杖からなり、杖上部に発電機構を設けると共に該発電機構より下方の杖に複数の発光体を取り付けた回転表示装置。
【請求項１３】請求項１２において、発電機構の把持レバーは弾性部材により自由端部が突出する方向へ付勢された状態で回動可能に支持されると共に把持レバーの移動に伴って永久磁石を回転させて発電可能にした回転表示装置。
【請求項１４】請求項１２において、把持レバーに設けられたラックギャと永久磁石の歯車とをラチェット機構を介して連結し、把持レバーの把持及び把持解除により往復移動するラックギャにより永久磁石を所定の方向へのみ回転して発電可能にした回転表示装置。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、回転盤の回転に伴って自己発電して光を多方向へ発光する回転表示装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】例えば自転車等にあっては、反射板や自己発電型のライトを取り付け、夜間走行時に第三者に対して存在を示して注意を促すことにより安全性を確保するようにしている。しかし、上記した反射板にあっては光が当たる方向と反対方向に対してのみ、光を反射して存在を示すことができるが、他の方向に対しては光を反射することができず、安全性を確保するのに不充分であった。
【０００３】一方、自己発電型ライトにあっては永久磁石のロータをタイヤに押し付けて発電して光を照明可能にしているが、この場合にあっても光の照射方向に、例えば前方または後方に限定されるため、その他の方向からの視認性が極めて悪かった。
【０００４】また、自己発電型のライトにあっては、ロータを回転させる力が走行抵抗になっていた。この欠点は、ライトを電池駆動することにより解決できるが、電圧が低下した際には充分な光量で照明することができず、また電池が消耗した際には交換に手間がかかると共にコストがかかるため、多くの場合にはそのまま使用しなくなっていた。
【０００５】本発明は、上記した従来の欠点を解決するために発明されたものであり、その課題とする処は、多方向から光を視認することができ、充分な安全性を確保することができる回転表示装置を提供することにある。
【０００６】また。本発明の他の課題は、電池等の外部電源を使用せずに長期にわたって安定的に光を照射して安全性を確保することができる回転表示装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１は、円盤状永久磁石と、該円盤状永久磁石に対して回転可能に支持され、円盤状永久磁石の外周面に相対してコイルが巻回されると共に外周縁に複数の発光体が発光体方向を互い違いに向けて取り付けられた回転盤とからなり、円盤状永久磁石は回転体の近傍に固定されると共に回転盤は回転体の回転に伴って円盤状永久磁石を中心に回転してそれぞれの発光体を互い違いの方向に向かって発光させることを特徴とする。
【０００８】また、請求項１０は、円盤状永久磁石と、該円盤状永久磁石に対して回転可能に支持され、円盤状永久磁石の外周面に相対してコイルが巻回されると共に外周縁に複数の発光体が発光体方向を互い違いに向けて取り付けられた回転盤と、該回転盤の外周縁に周方向へ所定の間隔をおいて設けられる複数の羽根とからなり、固定支持された円盤状永久磁石に対して羽根に作用する風圧により回転盤を回転してそれぞれの発光体を互い違いの方向に向かって発光させることを特徴とする。
【０００９】更に、請求項１１は、歩行者補助具の把持部に設けられ、コイルに対して回転可能に支持された永久磁石と、把持操作により往復移動して永久磁石を回転させる把持レバーとからなる発電機構と、歩行者補助具における外部から視認可能な箇所に設けられ、コイルに接続されて点灯する複数の発光体とからなることを特徴とする。
【発明の実施形態】以下、本発明を実施形態に従って説明する。
実施形態１【００１０】本実施形態は自転車に取り付けて自己の存在を確認可能にする使用例に基づくもので、図１及び図２において、自転車に取り付けられる回転表示装置１の回転盤３は中心部に空洞部５を有した左右一対の円盤からなり、該空洞部５内にはステータ鉄心７が挿嵌固定されている。
【００１１】該ステータ鉄心７は左右一対のステータ板を組み合わせた構造で、各ステータ板の内周面には多数の極歯が周方向へ所定の間隔をおいて設けられ、各ステータ板の極歯は互い違いに組み合わされている。そして夫々のステータ板９間にはコイル１１が巻回されている。
【００１２】また、回転盤３の外周縁には複数の取付凹所１３が周方向へほぼ等しい間隔をおいて形成され、各取付凹所１３には高輝度発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光体１５がその発光体方向、従って光照射方向を互い違い方向に向けて取り付けられている。これら複数の発光体１５はコイル１１のリード端に対して並列接続されている。
【００１３】ステータ鉄心７の中空部１７内には中心部に取付軸１９が固定された円盤状永久磁石１７がステータ鉄心７の内周面に対して微小間隙を設けて遊嵌され、取付軸１９の軸端部は回転盤３の各円盤中心部に形成された貫通孔３ａ内に軸受２０を介して回転可能に支持されている。
【００１４】発光体１５が取り付けられた回転盤３の外周縁には回転輪２１が一体形成される。回転輪２１としては光が透過可能な透明材料で、摩擦係数が高い、例えばウレタン樹脂が適しており、硬化剤が添加されたウレタン樹脂を上記回転盤３がインサートされた金型内に注入して成形して形成する。また、回転輪２１はその外周面が後述するタイヤ２７の外周面にほぼ一致する凹状に形成され、当接するタイヤ２７の外周面からの外れを防止している。なお、回転輪２１の外周面はタイヤ２７の外周面とほぼ一致する凸状湾曲形状又は円筒形状の何れであってもよい。
【００１５】そして上記のように構成される回転表示装置１は自転車の泥除け板２３（図は前方の泥除け板を示すが、後方の泥除け板であってもよいことは勿論である）に設けられたブラケット２５に取付軸１９を、回転輪２１が回転体としての自転車のタイヤ２７に当接するように取り付ける。
【００１６】ブラケット２５に対する取付軸１９の取付け構造としてはブラケット２５に対して取付軸１９を回転可能に軸支し、回転表示装置１の自重により回転輪２１をタイヤ２７に当接させる当接位置とタイヤ２７との非当接位置との間で回動可能に支持した取付構造、または取付軸１９に常には回転輪２１がタイヤ２７に当接するように付勢する弾性部材（図示せず）を装着すると共に取付軸１９を上記当接位置と非当接位置との間で回動操作する操作部を設けた構造の何れであってもよいが、自転車の運転時に走行抵抗になるのを避けるには前者の構造が適している。
【００１７】次に、光照射作用を説明すると、回転表示装置１の回転輪２１をタイヤ２７に当接させた状態で自転車を走行させると、固定された円盤状永久磁石１７を中心にコイル１１が装着された回転盤３が所定の方向へ回転する。その際にコイル１１が円盤状永久磁石１７の磁界を横切る方向へ移動し、フレミングの右手の法則によりコイル１１に交流電流が発生して発光体１５を点灯させる。
【００１８】このとき、夫々の発光体１５は回転盤３の外周縁において発光体方向が互い違いになるように配列されているため、自転車の両側へ光を発光し、側面からの視認性を高めている。また、回転輪２１が透明材質で形成されているため、自転車の前後方向からの視認性をも高めている。
【００１９】本実施形態は、自転車の走行時には自転車の両側方及び前後方向に対して光を照射し、各方向から自転車の存在を確認可能にして安全性を確保することができる。
【００２０】上記説明は、回転表示装置１を自転車の泥除け板２３に取り付ける態様を示したが、図３に示すように自転車の前方に取付けられる籠２６又は該籠２６の取付けステー２８に回転表示装置１を、回転輪２１がタイヤ２７に当接するように固定的又は揺動可能に取付けてもよい。また、例えばマウンテンバイクにあっては泥除け板が取付けられた構造のものと取付け不能の構造のものとがある。泥除け板が取付けられた構造のものにあっては本体ポールのリブに泥除け板を取付けるためのねじ穴が形成されているため、泥除け板を取り外した後に該ねじ穴を利用して回転表示装置１を、回転輪２１がタイヤ２７に当接するように取り付ければよく、泥除け板が取り付け不能な構造にあってはサドルポールに回転表示装置を、回転輪２１がタイヤ２７に当接するように取り付ければよい。
【００２１】実施形態２図４において、本実施形態の回転表示装置３１は自転車におけるタイヤリム３３のスポーク３５に取り付けられる反射板３７に設けたもので、以下の構造からなる。
【００２２】本実施形態の回転表示装置３１は回転盤３の外周に多数の羽根３９を周方向へ等間隔に形成すると共に円盤状永久磁石１７の貫通孔１７ａ内に挿嵌固定された取付軸１９を反射板３７に固定した構造からなる。なお、他の部材については実施形態１の部材と同一であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２３】本実施形態は自転車の走行によりタイヤ２７が回転すると、タイヤ２７の回転に伴なって作用する風圧を羽根３９により受承して円盤状永久磁石１７を中心に回転盤３を回転させて発電することによりそれぞれの発光体１５を発光させて自転車の両側及び前後方向へ光を照射し、ほぼ全方位からの視認性を高めることができる。
【００２４】本実施形態は、タイヤ２７に当接する回転輪２１を介して回転盤３を回転させる実施形態１に比べてタイヤ２７の回転抵抗を低減することができる。
【００２５】なお、上記説明はスポーク３５に取り付けられる反射板３７に回転表示装置３１を取り付ける構造としてが、回転表示装置３１が取り付けられる部材としては上記反射板３７に限定されるものではなく、単に回転表示装置３１を固定するためにスポーク３５に固定した板であってもよいことは勿論である。
【００２６】また、実施形態２に係る回転表示装置３１の取付け態様としては、自転車に限定されるものではなく、例えば道路に設置されるガイドレールに取付けられる反射盤の代わりに本実施形態の回転表示装置３１を取付けてもよい。この取付け態様にあってはガイドレールの近くを走行する車両からの風圧を羽根３９により受承して円盤状永久磁石１７を中心に回転盤３を回転させて発光体１５を点灯させてガイドレールの存在や道路幅を車両の運転者に認識させる。
【００２７】実施形態３本実施形態は歩行者用ステッキに実施した例を示し、図５において棒状体としてのステッキ４１先端の中空部４３内には先端部に石突き部４５が設けられたラックギャ４７が長手方向へ移動可能に支持されている。該ラックギャ４７は中空部４３に内蔵された圧縮ばね等の弾性部材４９により、常には石突き部４５がステッキ４１の先端から所定の距離で突出するように付勢される。
【００２８】また、ラックギャ４７の中間部に応じたステッキ４１にはピニオンギャ５１がラックギャ４７と噛み合うように回転可能に支持されている。また、ステッキ４１に取り付けられたステー（図示せず）には回転表示装置１の円盤状永久磁石１７に取り付けられた取付軸１９が固定されている。
【００２９】そして回転表示装置１の回転盤３に形成された歯車（図示せず）は上記ピニオンギャ５１に連結されている。なお、他の部材については実施形態１の部材と同様であり、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３０】上記のように構成されたステッキ４１は以下のようにして使用する。即ち、歩行者の歩行に伴って石突き部４５を道路等に押し付けてラックギャ４７を弾性部材４９の弾性力に抗して上方へ移動させると、ピニオンギャ５１が回転して回転盤３を、円盤状永久磁石１７を中心に回転させて発電し、夫々の発光体１５を発光させる。
【００３１】これにより夫々の発光体１５は回転盤３の両側面方向及び前後方向へ光を照射して第三者に対して歩行者の存在を認識させる。
【００３２】本実施形態は図６に示す以下の構造としてもよい。即ち、ステッキ４１の下部に車輪６１を回転可能に支持すると共に該車輪６１の回転軸に歯車６３を取り付け、該歯車６３を回転盤３の歯車に噛み合わせる。
【００３３】これにより歩行者がステッキ４１の車輪６１を道路等に押し当てながら歩行すると、車輪６１の回転に伴って回転盤３を回転させて発電し、夫々の発光体１５を発光させる。
【００３４】実施形態４図７及び図８において、歩行補助具としての杖７１の上部には把持部としてのグリップ７３が取り付けられている。該グリップ７３のケース７５は杖７１の上部に挿嵌して固定され、内部に発電機構７７が収容されている。なお、ケース７５の外面には弾性樹脂（図示せず）が被覆形成されている。
【００３５】即ち、発電機構７７のコイル７９は円盤状に巻回されてケース７５に固定され、該コイル７９の軸線方向下面及び上面には多数の極歯８１ａが軸線回りに所定の間隔をおいて形成された上下一対のステータ板８１が固定されている。そしてコイル７９の中心部に設けられた軸８３にはステータ板８１の極歯８１ａの内面に沿った大きさの外径からなる永久磁石盤８３が内部に固定された回転盤８５が回転可能に支持される。
【００３６】該回転盤８５はフライホイールとして機能し、重量物である金属材料により形成され、その端面に形成された凹所の内周面にはラチェット歯８５ａが形成され、該凹所の中心部には歯車８７ａを有したレバー８７が回転可能に支持される。そしてレバー８７の端部にはラチェット爪８７ｂが回動可能に支持される。
【００３７】一方、ケース７５内には把持レバー８９の基端部が回動可能に支持され、該把持レバー８９は内蔵された線ばね等の弾性部材９１の弾性力によりその自由端部がケース７５から離間する方向へ付勢される。そして該把持レバー８９の自由端部には円弧アーム８９ａが一体形成され、該円弧アーム８９ａの内面にはラックギャ８９ｂが形成されている。該ラックギャ８９ｂはアイドルギャ９０を介してレバー８７のギャ８７ａに噛み合っている。また、上記した円弧アーム８９ａの先端部には被係止部８９ｃが形成されている。
【００３８】更に、ケース７５には操作部９３ａが外面から突出したストッパー９３がスライド可能に支持され、ケース７５内に位置するストッパー９３の係合部９３ｂは把持レバー８９がケース７５に近接する方向へ回動された際に円弧アーム８９ａの被係止部８９ｃに係合して把持レバー８９の戻りを規制する。
【００３９】杖７１の中間部にはホルダ９５が取り付けられ、該ホルダ９５には高輝度発光ダイオード等からなり、上記したコイル７９からのリード線が並列接続された複数の発光体９７が、例えば軸線回にほぼ等しい間隔で、または適宜間隔で取り付けられている。なお、発光体９７は杖７１の適宜箇所に直接取付けてもよい。
【００４０】上記のように構成された杖７１は、以下のようにして使用する。図９において、夜間等において歩行する際に、歩行者が把持レバー８９を含むグリップ７３全体を把持すると、把持レバー８９は弾性部材９１の弾性力に抗して図９に示す実線矢印方向へ回動して移動するラックギャ８９ｂにより歯車８７ａを所定の方向へ回転させる。このとき、歯車８７ａと共に回転するレバー８７のラチェット爪８７ｂが回転盤８５のラチェット歯８５ａに噛み合って回転盤８５に固定された永久磁石８３を回転させることによりコイル７９に電流を発生させて発光体９７を点灯させる。
【００４１】そしてグリップ７３の把持を緩めて把持レバー８９を弾性部材の弾性力により元の位置に戻した後、再び、把持レバー８９を強く把持して上記動作を繰り返して発電し、発光体９７を点灯させる。把持レバー８９が元の位置に戻る際には、歯車８７ａが回転盤８５の回転方向とは逆方向へ回転されてラチェット歯８５ａに対するラチェット爪８７ｂの係合を解除して回転盤８５を自由回転して発電状態を継続させることにより発光体９７の点灯状態を維持することができる。
【００４２】上記のようにグリップ７３の把持力を強めたり、弱めたりして把持レバー８９を往復回動することにより発電して発光体９７を点灯させることにより他の者から歩行者の存在を容易に視認させて歩行者の安全性を図ることができる。
【００４３】また、昼間時等のように他の者への視認性を高める必要がない場合には、把持レバー８９を把持して円弧アーム８９ａを内部に押し込んだ後にストッパー９３を移動操作して被係止部８９ｃに係合させることにより把持レバー８９の戻りを規制し、グリップ７３全体を小径化して握り易くする。
【００４４】本実施形態は、夜間歩行時等においては把持レバー８９を往復回動して発電して発光体９７を点灯させることにより他の者からの視認性を高めて歩行安全性を確保することができる。
【００４５】上記説明は、歩行補助具として杖を例に説明したが、車椅子等のように移動する際にグリップを握って移動操作する各種の歩行補助具のグリップに発電機構を設け、外部から視認可能な箇所に設けられた複数の発光体を点灯するようにしたものであってもよい。
【００４６】上記実施形態においては、回転表示装置１を自転車の反射板やライトの代わりに取り付ける場合、道路等に設置されるガイドレールの反射盤の代わりに設ける場合、更に歩行者の歩行補助具としてのステッキに設ける場合について説明したが、取り付け対象としては上記の例に限定されるものではなく、例えばタクシー等の営業車両に取り付け、利用者に対して特定会社の営業車両であることを認識させるために使用する表示装置として使用する場合や、回転体としての換気扇等に取り付け、該換気扇等が運転中であることを確認可能にする装置として使用する場合等のいずれの場合であってもよく、その使用態様に限定されるものではない。
【００４７】また、上記した各実施形態においてはコイル１１・７９に多数の発光体１５・９７を、発光体方向を互い違いにして並列接続したが、コイル１１・７９と発光体１５・９７との間にコンデンサーを設け、該コンデンサーに発電された電気を蓄電してコンデンサー容量に応じて継続点灯可能にしてもよい。
【００４８】上記説明は、夫々の発光体１５・９７を、発光体方向が互い違いの方向を向くように設けたが、発光体１５・９７の取付け態様としては夫々の発光体１５・９７が回転盤３・８５の放射方向を向くように取付けて光を照射可能にしてもよい。
【００４９】
【発明の効果】本発明は、多方向から光を視認することができ、充分な安全性を確保することができる。また、電池等の外部電源を使用せずに長期にわたって安定的に光を照射して安全性を確保することができる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】５９３１２４９７８
【氏名又は名称】電機工業株式会社
|
| 【出願日】 |
平成１３年３月１２日（２００１．３．１２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８１４６６
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 研一
|
| 【公開番号】 |
特開２００２−２９８６２１（Ｐ２００２−２９８６２１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年１０月１１日（２００２．１０．１１） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−６７９２３（Ｐ２００１−６７９２３） |
|