JP2014049432A - 回転機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＬＥＤを用いることにより省エネルギー化と高寿命化を可能とし、しかも、広告宣伝効果、照明効果及び癒し効果を得ることができる走馬灯を提供する。
【解決手段】 基台と、支柱と、円筒とモーターを用いて、前記円筒内部に空気流を生起させて前記円筒を回転させる回転機構である。この原理を応用して、基台と、該基台に立設され先端に支持部が設けられた支柱と、該支柱に配線されて設けられたＬＥＤの光源と、前記基台又は支柱に出力軸を垂直方向に向けて取着されたモーターと、前記支柱の先端の支持部に回動自在に枢支され、絵や文字が描かれた透光性内筒と、前記基台に載置されて前記内筒を囲繞する透光性外筒とが配設されており、前記モーターを回転させることで、前記透光性内筒の内部に空気流を生起させ、この空気流により前記透光性内筒を回転させて、走馬灯、照明灯又は広告灯として用いる。
【選択図】図２

Description

本発明は、基台に立設された支柱の先端に円筒を回動自在に枢支し、前記基台又は支柱に取着されたモーターを回転させることにより、前記円筒を回転させる回転機構に関するものである。

従来、照明灯や走馬灯には様々なものが開示されている。例えば、内筒の初期回転作動を迅速かつ、確実に行なわせることが出来るのみならず、外気の温度に左右されることなく常に一定速度でもって内筒を安定的に回転作動させ、走馬絵を外筒に投影させる走馬灯が開示されている（特許文献１参照。）。また、光りの点滅周期を加減速する切替操作に依って、使用者の気分を活性と癒しの雰囲気作りのできるＬＥＤ装飾照明具が開示されている（特許文献２参照。）。また、基台に電球を装着し、該電球には回転シルエットを被せ、更に該回転シルエットとフードの間に筒状のストライプフィルムを介在させた走馬灯が開示されている（特許文献３参照）。

特開２００７−３３５３３５号公報 特開２０１０−１５９６２号公報 特開昭６２−１６４３１２号公報

特許文献１に示す走馬灯は、照明灯を点灯すると共に、ファンを回転作動させてファンの回転作動により吸気孔より吸気しつつ送風孔を通して内筒内に送風し、順次羽根体に当てて排気口より排気しつつ内筒を所定方向に回転作動させ、内筒の走馬絵を外筒に回転投影するものである。すなわち、ファンの送風作動により基台内と内筒内と内外筒間との間に気流を循環させることができるものであり、照明灯（直管蛍光灯）の発熱によって生起する熱気流を外部に逃がすことなく有効に利用することにより、ファンの負荷を低減せしめることができるとされている。

特許文献２のＬＥＤ装飾照明具は、ＬＥＤの多色発光の色彩リズムを早い点滅とゆっくりとした蛍の点滅モードに手動切り替えすることで、利用者の気分を元気付けたり、和らげたりする雰囲気作りに役立としている。しかしながら、ＬＥＤ使用による省エネルギー化の効果はあるが、絵画や文字等を用いて人に癒し効果を与えることはできなかった。

特許文献３の走馬灯は光源として白熱電球を使用しているので、走馬灯を構成する基台、内筒及び外筒等は電球の発熱に耐える材料を選定する必要があり、電球は電力使用量が高いので、省エネルギー化が重視される現代では適用が難しい技術となっている。

上記したように、円筒（内筒）を回転させる手段として、ファンを用いるもの（特許文献１）、白熱電球の発熱より生じる上昇気流を利用するもの（特許文献３）、或は、ガス灯によるガスの上昇気流を利用するものがあるが、円筒内部に設けた小型電動モーターを回転させることで、前記円筒内部に空気流を生起させ、この空気流により前記円筒を回転させる回転機構は開示されていない。本発明は、これら前記課題を解決するために研究を重ねた結果、円筒内部で小型電動モーターを回転させることにより前記円筒を回転させる回転機構を発明した。さらに該回転機構を利用して省エネルギ−化と高寿命化が可能で、広告宣伝効果、照明効果及び癒し効果を得ることができる製品を提供することを目的としている。

本発明の請求項１にかかる回転機構は、基台と、該基台に立設され先端に支持部が設けられた支柱と、該支柱の支持部に回動自在に枢支され、該支持部に枢支される蓋を有する円筒と、前記基台又は支柱に出力軸を垂直方向に向けて取着されたモーターとが配設されている。前記モーターを回転させることで、前記円筒の内部に空気流を生起させ、この空気流により前記円筒を回転させている。これによれば、簡単な構成で円筒を回転させることができる。

本発明の請求項２にかかる回転機構は、前記支柱に配線されて設けられたＬＥＤの光源と、前記円筒が透光性円筒であり、この円筒部に絵や文字が描かれた円筒と、前記基台に載置されて前記円筒を囲繞する透光性外筒とが更に配設されている。前記モーターを回転させることで、前記円筒の内部に空気流を生起させ、この空気流により前記円筒を回転させて、前記透光性外筒に前記内筒に描かれた絵や文字を投射している。

この構成によれば、前記透光性外筒の外側から前記透光性内筒に描かれた絵や文字を投見ることができるので、走馬灯、照明灯又は広告灯として利用することができる。また、戸外において気温や風の影響を受けることなく設置することができる。さらに、透光性外筒の上部に透光性内筒を囲繞する蓋が設けられているので、多少の降雨があっても機能に影響を受けることがない。

本発明の請求項３にかかる回転機構は、前記モーターの出力軸に空気流を生起させる回転体が取付けられている。この回転体はモーター出力軸よりも大径のプーリー又はピニオンであり、プーリーの外周縁の一部が直線状に欠除されている。これによれば、プーリー外周縁の欠除及びピニオンの凹凸形状及により、空気流を容易に生起することができる。

本発明の回転機構は、基台、支柱、円筒及びモーターという簡単な構成で、前記円筒を回転させることができる。前記支柱に配線されて設けられたＬＥＤの光源と、円筒部に絵や文字が描かれた透光性円筒と、この透光性円筒を囲繞する透光性外筒を更に配設することで、前記透光性外筒の外側から前記透光性内筒に描かれた絵や文字を投見ることができるため、走馬灯、照明灯又は広告灯として利用することができる。また、戸外において気温や風の影響を受けることなく設置することができる。さらに、透光性外筒の上部に透光性内筒を囲繞する蓋が設けられているので、多少の降雨があっても機能に影響を受けることがない。

本発明の回転機構は、前記モーターの出力軸に空気流を生起させる回転体として、モーター出力軸よりも大径のプーリー又はピニオンが取付けられており、このプーリーの外周縁の一部が直線状に欠除されている。これによれば、プーリー外周縁の欠除及びピニオンの凹凸形状及により、空気流を容易に生起することができる。

本発明の実施形態の一例を示す回転機構の正面断面図である。 本発明の他の実施形態を示す回転機構の正面断面図である。 本発明の他の実施形態を示す回転機構の側面断面図である。 本発明の透光性内筒の蓋形状を示す側面部分断面図であり、（ａ）は凹部を有するもの、（ｂ）は貫通穴を有するものである。 本発明の回転体の実施形態を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 本発明の回転体の他の実施形態を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。

本発明の回転機構について、図面に基づき詳細に説明する。図１において、基台１は直径方向に仕切板１１を有し上下が開口された円筒状に形成されている。上部側は縁部１２が設けられており、下部側は乾電池２３を収納する収納ケース１３の取付空間が確保されている。なお、前記縁部を設けずに平板としてもよい。また、上記基台１は、円筒状に限定されるものではなく正方形や正多角形等とすることができる。

基台１に立設された支柱２は、先端に内筒５（透光性内筒）の蓋５１を支持する尖先の支持部２１が形成されており、下端は基台１に固定されている。前記支柱２は円柱、角柱又は中空柱の何れでもよいが、中空柱とすることにより、その中空部に電線２２を配線することができるので美観が向上する。

モーター４は、小型直流モーターを使用し、モーターベースを用いて、前記支柱２に出力軸４１を垂直方向に向けて取着されている。モーター４の電源は、基台１下部の収納ケース１３に収納された乾電池２３の１個（１．５Ｖ）から配線している。なお、モーター４は、基台１の上面の所望位置に出力軸４１を垂直方向に向けて取付けることができる。例えば、モーター４を内筒５の内周縁近くに設置すれば、支柱２に取付ける場合と比して、内筒５の回転数を増加させることができる。

前記モーター４の出力軸４１には、図５に示すようにプーリー４２が嵌合されている。該プーリー４２の円周縁の一部は直線状に欠除４４されている。このプーリー４２が回転したときに、前記欠除４４が風を切るため、透光性内筒５の内部に空気流が生起する。この空気流が内筒５の円周部に達して該内筒５を回転させる。なお、プーリー４２の直径の大小、切除の大小又は切除数により前記内筒５の回転数を変更することができる。

前記内筒５は、円筒胴５２と該円筒胴５２の上面を覆い中心に前記支柱２の尖先で支持される凹部５４（上側に凹んでいる）が設けられた円盤で形成された蓋５１と、この円筒胴５２に嵌合できるように円筒状に形成可能な透光性フィルム５３より構成されている。したがって、前記内筒５内部の空気は、蓋５１から外部に流出することはない、なお、透光性フィルム５３の両端部は接着剤などを用いて円筒状に形成する。前記透光性フィルム５３には、絵具等を用いて、絵、文字、模様、色彩又はこれらを組合せて造形することで、この造形物を走馬灯等として見ることができる。

図２及び図３において、基台１は直径方向に仕切板１１を有し上下が開口された円筒状に形成されており、上部側は透光性外筒６の下部と連結する縁部１２が設けられており、下部側は乾電池２３を収納する収納ケース１３の取付空間が確保されている。前記連結手段は接合又は螺合のいずれでもよく、透光性外筒６を手等で把持したときに、基台１が前記透光性外筒６の下部から脱落しないようにしている。なお、上記基台１の外径は、円筒状に限定されるものではなく正方形や正多角形等とすることができる。

基台１に立設された支柱２は、先端に透光性内筒５の蓋５１を支持する尖先の支持部２１が形成されており、下端は基台１に固定されている。前記支柱２は円柱、角柱又は中空柱の何れでもよいが、中空柱とすることにより、その中空部に電線２２を配線することができるので美観が向上する。

ＬＥＤ３は、前記支柱２の所望位置に所望個数を取付ることができ、本実施形態においては４個のＬＥＤ３を取付けている。ＬＥＤ３は直進性があるため、電球や直管蛍光灯の様に空間全体を照射することができないので、支柱２を中心軸として放射状に設置することが望ましく、またＬＥＤ３の電源は、基台１下部の収納ケース１３に収納された乾電池２３のうち、３個を直列接続（４．５Ｖ）して配線している。

モーター４は、小型直流モーターを使用し、モーターベースを用いて、前記支柱２に出力軸４１を垂直方向に向けて取着されている。モーター４の電源は、基台１下部の収納ケース１３に収納された乾電池２３の１個（１．５Ｖ）から配線している。なお、ＬＥＤ３とモーター４との電源を分離することにより、ＬＥＤ３を消灯させることなくモーター４をＯＮ／ＯＦＦするができる。これにより、Ｔ（時間）、Ｐ（場所）、Ｏ（場合／機会）に応じて照明灯、広告灯又は走馬灯として多用途に使用することが可能となる。

図４において、透光性内筒５の蓋５１の中心部（支持部２１で支持される部分）は，図４（ａ）に示すように凹部（上側に凹んでいる）が設けられているが、図４（ｂ）に示すように、貫通穴５５を設けて、該貫通穴５５に前記支持部２１を挿入してもよい。

前記モーター４の出力軸４１には、図５に示すようにプーリー４２が嵌合されている。該プーリー４２の円周縁の一部は直線状に欠除４４されている。これにより、プーリー４２が回転したときに、前記欠除４４が風を切るため、透光性内筒５の内部に空気流が生起する。この空気流が透光性内筒５の円周部に達して該透光性内筒５を回転させる。なお、プーリー４２の直径の大小、切除の大小又は切除数により、前記透光性内筒５の回転数を変更することができる。

図６において、モーター４の出力軸４１にピニオン４３が嵌合されており、該ピニオン４３の円周外縁には交互に凹凸が形成されている。これにより、ピニオン４３が回転したときに、前記凸部が風を切るため、透光性内筒５の内部に空気流が生起する。この空気流が透光性内筒５の円周部に達して前記透光性内筒５を回転させる。なお、回転体は前記プーリー４２やピニオン４３に限定されるものではなく、空気流を生起させることができる形状や構造であればよい。

透光性内筒５は、円筒胴５２と該円筒胴５２の上面を覆い中心に前記支柱２の尖先で支持される凹部５４（上側に凹んでいる）又は貫通穴５５が設けられた円盤で形成された蓋５１と、この円筒胴５２に嵌合できるように円筒状に形成可能な透光性フィルム５３より構成されている。なお、透光性フィルム５３の両端部は接着剤などを用いて円筒状に形成する。前記透光性フィルム５３には、絵具等を用いて、絵、文字、模様、色彩又はこれらを組合せて造形することで、この造形物を走馬灯として透光性外筒の外側から見ることができる。

透光性外筒６は、上部は透光性内筒５を囲繞するように構成され、円盤状の蓋６１の開閉により、透光性内筒５を出し入れできるようにしている。下部円周部は、基台１上面の縁部１２に接合又は螺合されており、この透光性外筒６を手等で把持したときに、基台１が前記透光性外筒６の下部から脱落しないようにしている。なお、この透光性外筒６は、円筒状に限定されるものではなく正方形や正多角形等とすることができる。また、透光性外筒６は半透光性とすることもできる。

本発明の作用を図２に基づいて説明する。ＬＥＤ３を点灯させると、ＬＥＤ３の照射により透光性内筒５の円周面に描かれた絵画等の造形が透光性外筒６に投影されるので、使用者は、透光性外筒６の外部から、前記透光性内筒５の円周面に描かれた絵画等の造形を目視することができる。

次に、モーター４の電源（図示しない）をＯＮにすると、モーター４の出力軸４１に取付られた回転体（プーリー４２又はピニオン４３）が回転することで、該回転体の円周面に空気流が生起される。生起された空気流が透光性内筒５の内周縁に達すると、空気流の流力で前記透光性内筒５は支柱２の支持部２１に支持された状態で回転が始まり、使用者は、透光性外筒６の外部から、前記透光性内筒５の円周面に描かれた絵画等を走馬灯として目視することができる。この走馬灯は、前記透光性外筒６の上部に前記透光性内筒５を囲繞する蓋６１が設けられているので、戸外に設置しても気温や風の影響を受けることがなく、多少の降雨に対しても機能に影響を受けることがない。また、モーター４とＬＥＤ３との電源が別系統となっているので、モーター４をＯＮ／ＯＦＦすることで、Ｔ（時間）、Ｐ（場所）、Ｏ（場合／機会）に応じて照明灯、広告灯又は走馬灯として使用することができる。

本発明の回転機構を利用した走馬灯の実施例について説明する。直径１３ｃｍの基台に１５ｃｍ高さの角柱を立設して、下部近傍に出力軸を垂直方向に向けてモーターを取り付け、上部から５ｃｍ及び１０ｃｍ下に支柱の中心軸から半径方向に各一対のＬＥＤを光が透光性内筒の円周面に照射するように設置した。透光性内筒は１４ｃｍ幅、２６ｃｍ長さの厚さ０．１ｍｍの透明プラスチックフイルムシートを用い、これを８ｃｍ径の円筒状に形成し中心に凹部をもつ蓋に取り付け、前記支柱の尖先で支持した。透光性外筒は、透明プラスチック製で基台と略同径、高さ１８ｃｍで前記基台に載置した。ＬＥＤ電源は乾電池３本を直列接続して４．５Ｖとし電流制限抵抗を通じて配線し、モーターは乾電池１本１．５Ｖから配線した。

ＬＥＤは、０．０６Ｗの高輝度ＬＥＤを４個用いた。

モーターは、小型直流モーターであり、マブチモーター株式会社製のＦＡ−１３０ＲＡを用いた。詳細仕様は以下のとおりである。
使用電圧範囲：１．５〜３．０Ｖ
適正電圧 ：１．５Ｖ
適正負荷 ：０．３９ｍＮ・ｍ
無負荷回転数：８，６００ｒｐｍ
適正負荷時の回転数：６，５００ｒｐｍ
消費電流 ：５００ｍＡ
シャフト径 ：２．０ｍｍ

上記のように構成された走馬灯の電源を入れると、モーターが回転を開始して、数秒後には透光性内筒が略６０ｒｐｍの定速回転が得られた。これにより、減速機を用いなくてもモーターの適正負荷時回転数６，５００ｒｐｍに対して透光性内筒の回転数は略６０ｒｐｍとすることができた。また、この走馬灯の１時間当りの消費電力量は略１ｗＨであり、省エネルギーで高寿命化が可能な走馬灯を完成させることができた。

本発明は、高輝度ＬＥＤを用いており、省エネルギ−で高寿命化が可能であるためイベント照明灯や走馬灯及び広告灯として広く利用することができる。

１ 基台、１１ 仕切板、１２ 縁部、１３ 収納ケース、２ 支柱、２１ 支持部
２２ 電線、２３ 乾電池、３ ＬＥＤ、４ モーター、４１ 出力軸
４２ プーリー、４３ ピニオン、４４ 切除、５ 透光性内筒（内筒）、５１ 蓋
５２ 円筒胴、５３ 透光性フィルム、５４ 凹部、５５ 貫通穴、６ 透光性外筒
６１ 蓋

本発明の請求項１にかかる回転機構は、基台と、該基台に立設され先端に支持部が設けられた支柱と、該支柱の支持部に回動自在に枢支され、該支持部に枢支される蓋を有する円筒と、該円筒の内部空間部に位置する前記基台又は支柱に出力軸を垂直方向に向けて取着されたモーターとが配設されている。前記モーターの出力軸には回転する空気流を生起させるために、モーターの出力軸よりも大径のプーリー又はピニオンである回転体が取付けられており、前記モーターを回転させることで、前記円筒内部のモーター出力軸周囲に回転する空気流を生起させ、この回転する空気流により前記円筒を回転させている。これによれば、簡単な構成で円筒を回転させることができる。

回転機構は、前記モーターの出力軸に空気流を生起させる回転体が取付けられている。この回転体はモーター出力軸よりも大径のプーリー又はピニオンである。これにより円筒内部のモーター出力軸周囲に回転する空気流を容易に生起することができる。

Claims (3)

1. 基台と、該基台に立設され先端に支持部が設けられた支柱と、該支柱の支持部に回動自在に枢支され、該支持部に枢支される蓋を有する円筒と、前記基台又は支柱に出力軸を垂直方向に向けて取着されたモーターとが配設されており、
   前記モーターを回転させることで、前記円筒の内部に空気流を生起させ、この空気流により前記円筒を回転させることを特徴とする回転機構。
2. 請求項１において、前記支柱に配線されて設けられたＬＥＤの光源と、前記円筒が透光性円筒であり、この円筒部に絵や文字が描かれた円筒と、前記基台に載置されて前記円筒を囲繞する透光性外筒とが更に配設されており、
   前記モーターを回転させることで、前記円筒の内部に空気流を生起させ、この空気流により前記円筒を回転させることで、前記透光性外筒に前記内筒に描かれた絵や文字を投射することを特徴とする回転機構。
3. 前記モーターの出力軸には空気流を生起させる回転体が取付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転機構。

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