JP2020072633A - 車両通過報知器 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動用電源が不要で、スイッチング動作の不具合や故障の防止が可能で、車両の通過を円滑且つ高い信頼性で検出でき、車両通過を確実に報知する事が可能な車両通過報知器の提供。【解決手段】車両通過報知器を少なくとも、発電機構と、長手方向の寸法を有するスイッチと、スイッチに弾性力を付与する弾性付与手段で構成する。車両の車輪がスイッチと接触し、車輪がスイッチを押す押圧力を、鉛直線方向と、その鉛直線方向に対し直交する水平方向と、にベクトル分解した時の鉛直線方向の押圧力ベクトルと、スイッチが車輪に押されてスイッチが傾いて始動する時、押圧力に対抗して弾性付与手段によってスイッチに付与される弾性力から成る反力を、鉛直線方向と、その鉛直線方向に対し直交する水平方向と、にベクトル分解した時の鉛直線方向の反力ベクトルと、を比較した時に、鉛直線方向の押圧力ベクトル＞鉛直線方向の反力ベクトルの関係を成立させる。【選択図】図９

Description

本発明は、車両通過報知器に関する。

車両の通過に伴い駐車場の駐車枡内の車両の有無を検出する装置として、主にセンサを用いた装置が提案されている。具体的には、駐車枡ごとに車両の有無を検知するセンサを設け、このセンサを常時駆動もしくは順次一定時間毎に駆動して、一定時間に於いて一つの駐車枡の車両有無を検出し、これらの情報を一か所に集める装置である。この場合センサとしてはループコイル、超音波、赤外線などを応用したものが用いられる（例えば、特許文献１参照）。

但しこの様な装置では、常時駆動もしくは一定時間毎に順次全てのセンサを駆動し続けなければならない為、装置の構成によっては駆動用電源の配線設置作業と常時駆動に伴う電気料金の発生、もしくは電源（バッテリー若しくは電池）の消費に伴う定期的な交換作業が必要であった。

このような配線の設置作業や電気料金の発生又は電源の交換作業を解消する装置として、従来は使用されずに捨てられていた身近な環境に存在する、微弱な運動エネルギー（人力、振動、圧力、熱、太陽光等）を利用して、電力を発電できる自己発電型の環境発電（エナジーハーベスティング：Energy Harvesting）が注目されている。

例えば本出願人は、自己発電型の環境発電機構として、特許文献２に記載のスイッチ発電機構を発明している。特許文献２記載のスイッチ発電機構は、第１可動部品と、第２可動部品と、第１可動部品に連結される第１変形部品と、発電機とから形成されている。スイッチ発電機構の外部から第２可動部品に力を伝達して、第１可動部品と第２可動部品の互いの少なくとも一部を連動させ、第１可動部品を一定量回転させて第１変形部品を一定量変形し、第１可動部品を一定量回転させる。次に第１可動部品を一定量回転させた後に第１変形部品の変形を解放し、変形からの解放により発電機で電力を発生して発電を行っている。

特開昭５１−０５５５７１号公報 国際公開第２０１８／１２３７１２号

前記電気料金の解消、又は前記駆動用電源の配線設置作業や交換作業を解消する為に、特許文献２に記載したスイッチ発電機構を、駐車場の車両通過報知器に使用する場合、車両検出の為に車両の車輪を第２可動部品に接触させる必要が有る。接触の際に図１７に示す様に、車両の車輪100からスイッチ発電機構のスイッチ（第２可動部品）101に加わる押圧力F102を、鉛直線方向と、その鉛直線方向に対し直交する水平方向とにベクトル分解した時の、鉛直線方向の押圧力ベクトルF102Vを考察した。

一方、車輪100とスイッチ101との接触点cpでスイッチ101が車輪100に押されて始動する時に、押圧力F102に対抗して発生する反力F103を、鉛直線方向と、その鉛直線方向に対し直交する水平方向と、にベクトル分解して考察した。考察の結果、その鉛直線方向の押圧力ベクトルF102Vと鉛直線方向の反力ベクトルF103Vとを比較した時に、鉛直線方向の押圧力ベクトルF102V≦鉛直線方向の反力ベクトルF103Vの関係が成立すると、スイッチ101を円滑に押す事が出来ない事が、本発明者等の検証により分かった。

鉛直線方向の押圧力ベクトルF102V≦鉛直線方向の反力ベクトルF103Vの関係が成立した条件下で、仮に１回のスイッチング動作が可能だったとしても、車両通過に伴う何万回の実用試験では、スイッチング動作の不具合やスイッチ発電機構の故障の原因となってしまう。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、駆動用電源が不要で、スイッチング動作の不具合や故障の防止が可能で、車両の通過を円滑且つ高い信頼性で検出でき、車両通過を確実に報知する事が可能な車両通過報知器の提供を目的とする。

前記課題は、以下の本発明により解決される。即ち、本発明の車両通過報知器は少なくとも、発電機構と、長手方向の寸法を有するスイッチと、スイッチに弾性力を付与する弾性付与手段を備え、発電機構は少なくとも、第１可動部品と、第２可動部品と、捩りコイルバネと、発電機と、ハウジングとから形成され、第１可動部品が、伝動車の周囲の少なくとも一部に歯が形成された歯車であり、第１中心軸に回転可能に軸支されており、第２可動部品が、伝動車の周囲の少なくとも一部に歯が形成された歯車であり、第２中心軸に回転可能に軸支されており、捩りコイルバネが、少なくとも第１巻回部と第２巻回部を有し、第１巻回部が第１中心軸に巻回されており、第１巻回部の一方の端部が自由端で、他方の端部が第１可動部品、第１中心軸、又は第２巻回部の何れかに連結されており、第１巻回部の捩り形状及び第１巻回部の自由端がハウジングに接触する事により、発電機構の外部から力が伝達されない状態で初期弾性エネルギーie1が第１巻回部に付与され、第２巻回部が、第１巻回部と逆方向に第１中心軸に巻回されており、第２巻回部の一方の端部が自由端で、他方の端部が第１可動部品、第１中心軸、又は第１巻回部の何れかに連結されており、第２巻回部の捩り形状及び第２巻回部の自由端がハウジングに接触する事により、発電機構の外部から力が伝達されない状態で初期弾性エネルギーie2が第２巻回部に付与され、初期弾性エネルギーie2の絶対値は初期弾性エネルギーie1の絶対値と等しく設定されており、車両の車輪がスイッチと接触し、車輪とスイッチとの接触点で車輪がスイッチを押す押圧力が第２中心軸を介して発電機構の外部から第２可動部品に伝達されて、第２可動部品が一定量回転され、第１可動部品の歯と第２可動部品の歯が噛み合って連動し、第１可動部品が一定量回転され、第１可動部品の一定量の回転により、第１巻回部が捩られ、その捩りによる弾性エネルギーie12が第１巻回部に蓄積され、第１可動部品が一定量回転した後に、第１可動部品と第２可動部品の互いの歯の噛み合いが外れ、弾性エネルギーie12によって第１可動部品が逆方向に一定量回転されて第１中心軸が回転され、第１中心軸の回転が伝達されて発電機のシャフトが回転されて、発電機で電力が発生されて発電が行われると共に、初期弾性エネルギーie1と初期弾性エネルギーie2により第１中心軸が回転され、押圧力を、鉛直線方向と、その鉛直線方向に対し直交する水平方向と、にベクトル分解した時の鉛直線方向の押圧力ベクトルと、接触点でスイッチが車輪に押されてスイッチが傾いて始動する時、押圧力に対抗して弾性付与手段によってスイッチに付与される弾性力から成る反力を、鉛直線方向と、その鉛直線方向に対し直交する水平方向と、にベクトル分解した時の鉛直線方向の反力ベクトルと、を比較した時に、鉛直線方向の押圧力ベクトル＞鉛直線方向の反力ベクトルの関係が成り立つことを特徴とする。

本発明の車両通過報知器に依れば、駆動用電源が不要で、スイッチング動作の不具合や故障の防止が可能で、車両の通過を円滑且つ高い信頼性で検出でき、車両通過を確実に報知する事が可能とする。

本発明の実施例に係る車両通過報知器を示す斜視図である。 図１の車両通過報知器に備えられるスイッチの斜視図である。 本発明の実施例に係る、車両通過報知器の発電機構の構成を示す平面図である。 (a) 図１の車両通過報知器からスイッチを取り除いた状態を示す斜視図である。(b) 図４(a)内の円Ａの部分拡大図である。 (a) 図１をX1方向から見たときの側断面図である。(b) 図５(a)内のスイッチのみ抜粋した側断面図である。 図３の発電機構における、第１可動部品、第１中心軸、捩りコイルバネ、第２可動部品、及びハウジングを抜粋した斜視図である。 (a) 図３の発電機構における、第１可動部品、第１中心軸、捩りコイルバネ、第２可動部品、及び第２中心軸を抜粋し、各部品の初期状態を図６に示すX1方向から示した模式図である。(b) 図７(a)にハウジングが組み込まれた状態を図示した模式図である。 図３に示す捩りコイルバネの、第１巻回部と第２巻回部の各バネ定数の傾きと、各巻回部に付与される初期弾性エネルギーie1とie2の大きさを示すグラフである。実線が第１巻回部を、点線が第２巻回部である。 図５(a)の状態から、車両が車両通過報知器の上を通過する際に、車輪がスイッチと接触した時の状態を示す側断面図である。 図９の状態から車両が更に進行し、スイッチが最下部位置に達した時の状態を示す側断面図である。 (a) 図７の状態から、第２可動部品及び第１可動部品が回転された状態を示す模式図である。(b) 図１１(a)にハウジングが組み込まれた状態を図示した模式図である。 (a) 図１１の状態から、弾性エネルギーie12によって第１可動部品が逆方向に回転された状態を示す模式図である。(b) 図１２(a)にハウジングが組み込まれた状態を図示した模式図である。 図１２(b)の状態を、図６に示すX2方向から示した模式図である。 図１０の状態から車両が更に進行し、車輪がスイッチから離れる時の状態を示す側断面図である。 (a) 図１２の状態から、第２可動部品及び第１可動部品がそれぞれ逆方向に回転された状態を示す模式図である。(b) 図１５(a)にハウジングが組み込まれた状態を図示した模式図である。 図１５(b)の状態を、図６に示すX2方向から示した模式図である。 特許文献２に記載したスイッチ発電機構を、駐車場の車両通過報知器に使用し、車両の車輪が第２可動部品に接触した状態を示す説明図である。

本実施の形態の第一の特徴は、車両通過報知器が少なくとも、発電機構と、長手方向の寸法を有するスイッチと、スイッチに弾性力を付与する弾性付与手段を備え、発電機構は少なくとも、第１可動部品と、第２可動部品と、捩りコイルバネと、発電機と、ハウジングとから形成され、第１可動部品が、伝動車の周囲の少なくとも一部に歯が形成された歯車であり、第１中心軸に回転可能に軸支されており、第２可動部品が、伝動車の周囲の少なくとも一部に歯が形成された歯車であり、第２中心軸に回転可能に軸支されており、捩りコイルバネが、少なくとも第１巻回部と第２巻回部を有し、第１巻回部が第１中心軸に巻回されており、第１巻回部の一方の端部が自由端で、他方の端部が第１可動部品、第１中心軸、又は第２巻回部の何れかに連結されており、第１巻回部の捩り形状及び第１巻回部の自由端がハウジングに接触する事により、発電機構の外部から力が伝達されない状態で初期弾性エネルギーie1が第１巻回部に付与され、第２巻回部が、第１巻回部と逆方向に第１中心軸に巻回されており、第２巻回部の一方の端部が自由端で、他方の端部が第１可動部品、第１中心軸、又は第１巻回部の何れかに連結されており、第２巻回部の捩り形状及び第２巻回部の自由端がハウジングに接触する事により、発電機構の外部から力が伝達されない状態で初期弾性エネルギーie2が第２巻回部に付与され、初期弾性エネルギーie2の絶対値は初期弾性エネルギーie1の絶対値と等しく設定されており、車両の車輪がスイッチと接触し、車輪とスイッチとの接触点で車輪がスイッチを押す押圧力が第２中心軸を介して発電機構の外部から第２可動部品に伝達されて、第２可動部品が一定量回転され、第１可動部品の歯と第２可動部品の歯が噛み合って連動し、第１可動部品が一定量回転され、第１可動部品の一定量の回転により、第１巻回部が捩られ、その捩りによる弾性エネルギーie12が第１巻回部に蓄積され、第１可動部品が一定量回転した後に、第１可動部品と第２可動部品の互いの歯の噛み合いが外れ、弾性エネルギーie12によって第１可動部品が逆方向に一定量回転されて第１中心軸が回転され、第１中心軸の回転が伝達されて発電機のシャフトが回転されて、発電機で電力が発生されて発電が行われると共に、初期弾性エネルギーie1と初期弾性エネルギーie2により第１中心軸が回転され、押圧力を、鉛直線方向と、その鉛直線方向に対し直交する水平方向と、にベクトル分解した時の鉛直線方向の押圧力ベクトルと、接触点でスイッチが車輪に押されてスイッチが傾いて始動する時、押圧力に対抗して弾性付与手段によってスイッチに付与される弾性力から成る反力を、鉛直線方向と、その鉛直線方向に対し直交する水平方向と、にベクトル分解した時の鉛直線方向の反力ベクトルと、を比較した時に、鉛直線方向の押圧力ベクトル＞鉛直線方向の反力ベクトルの関係が成り立つ事とした。

この構成に依れば、駆動用電源が不要で、スイッチング動作の不具合や故障の防止が可能で、車両の通過を円滑且つ高い信頼性で検出でき、車両通過を確実に報知する事が可能な車両通過報知器を実現する事が出来る。

なお本発明において車両とは、オートバイ又は自動車である。

なお本発明では、バネ、第１捩りコイルバネ（第１巻回部）、又は第２捩りコイルバネ（第２巻回部）に付与若しくは蓄積されるトルク（Ｎ・ｍｍ）を「弾性エネルギー」（ｍＪ）と表記して、説明する。よって、図８の縦軸も「トルク（Ｎ・ｍｍ）」では無く「弾性エネルギー（ｍＪ）」と表記する。

また第二の特徴は、弾性付与手段が捩りコイルバネという事である。

この構成に依れば、捩りコイルバネの初期弾性エネルギーie1又はie2を弾性付与手段として使用する事により、鉛直線方向の押圧力ベクトル＞鉛直線方向の反力ベクトルの関係を簡易な構成で成り立たせる事が可能となる。

また第三の特徴は、車両通過報知器が更に、台座と、スイッチの始動により回転される軸と、軸に巻回されるバネと、台座の上に鉛直線方向に沿って設けられると共に、スイッチの底面と接触するつる巻きバネを備え、弾性付与手段が捩りコイルバネ、バネ、及びつる巻きバネという事である。

この構成に依れば、車両通過に伴う車両通過報知器の動作破損を抑制する事ができ、より一層スイッチング動作の不具合や故障の防止が可能となり、車両の通過を円滑且つ高い信頼性で検出でき、車両通過を確実に報知する事が可能とする。

なお本発明において、軸、第１可動部品、及び第２可動部品の回転量における「一定量」は同一とは限らず、各回転方向に応じて「一定量」が異なる場合や、各部品の寸法の差異によって生じる回転角の差異も含むものとする。

また第四の特徴は、スイッチの下部で且つ長手方向に対して直交方向であるスイッチの前後に、それぞれオンオフスイッチを備え、車輪がスイッチを押す事で各オンオフスイッチが共に押圧され、更に発電機構で発電された電圧によって各オンオフスイッチが起動され、車輪がスイッチから離れる時に、スイッチが傾いて一方のオンオフスイッチが他方のオンオフスイッチに対して先に押圧状態が解かれてオフとなる事とした。

この構成に依れば、車両の通過方向を検出可能となり、より一層車両通過を円滑且つ高い信頼性で検出可能となり、車両通過を確実に報知する事が出来る。

なお本発明においてオンオフスイッチとは、電圧供給により、スイッチがオン（押圧された）状態の時に起動され、スイッチの押圧状態が解かれる事でオフとなる型式のスイッチである。

また第五の特徴は、長手方向に対して直交方向であるスイッチの前後にそれぞれ段差部を備え、直交方向に於ける各段差部が配置される間隔が、72ｍｍ以上100ｍｍ以下という事である。

この構成に依れば、人の足の踏み込みによるスイッチの押し込みといたずらを抑制する事が出来ると共に、スイッチがどのような車種でも確実に押圧可能となり、車両通過を確実に報知する事が可能とする。

また第六の特徴は、スイッチの断面に於ける対角線寸法＞各段差部の間隔の関係が成り立ち、スイッチが傾いても、鉛直線方向の押圧力ベクトル＞鉛直線方向の反力ベクトルの関係が成り立つという事である。

この構成に依れば、スイッチの過度な傾きが防止され、鉛直線方向の押圧力ベクトル＞鉛直線方向の反力ベクトルの関係が車両通過時に常に維持され、スイッチング動作と車両の通過を円滑にして、高い信頼性で車両通過を検出可能となる。

以下に本発明に係る実施例を説明するが、本発明は以下の実施例にのみ限定されるものではない。

以下、図１〜図１６を参照して本実施例に係る車両通過報知器11を説明する。なお、図１〜図１６に亘って適宜図示されているX1方向及びX2方向はそれぞれで共通とする。図１に示す様に、車両通過報知器11は少なくとも、発電機構１と、長手方向の寸法を有するスイッチ12と、スイッチ12に弾性力を付与する弾性付与手段とを備える。スイッチ12の長手方向の寸法（幅Ｗ）は、少なくともオートバイ又は自動車と云った車両の車輪の幅以上に設定すれば良い。更に車両通過報知器11は、図２に示す様に、スイッチ12の下部で且つ長手方向（幅Ｗの長軸方向に平行な方向）に対して直交方向であるスイッチ12の前後に、それぞれ１個ずつ計２個のオンオフスイッチ15a、15bを更に備える（図２ではスイッチの上下を逆に図示している）。

また図３に示す様に、発電機構１の第２中心軸3bの他端側（即ち、第２可動部品3aが軸支されている一端側の反対端側）は、ハウジング６に設けた孔を通って、ハウジング６の外部へと突出されている。

ハウジング６の外部へと突出された第２中心軸3bには、図４(a)及び(b)に示す軸９が一体的に接続されている。本実施例では、第２中心軸3bと軸９を１つの共通の軸部品とすることで、一体的な接続を実現している。なお、第２中心軸3bと軸９を別部品とし、溶接等で接続しても良い。

更に軸９の両端を、軸受10、10で回転可能に支持している。各軸受10は台座18上にねじ止め固定されている。軸受10としては、玉軸受等の転がり軸受、すべり軸受、流体軸受などが挙げられる。

更に、軸９の各軸受10、10寄りの両端に、２つの突片19、19が固定され、各突片19は軸９と一体に回転する。更に、軸９にバネ20が備えられる。本実施例ではバネ20として捩りコイルバネを例示している。バネ20の巻回部が軸９に巻回されており、各巻回部の一方の端部が各突片19、19に連結されていると共に、他方の端部が台座18に連結されているか、又は自由端とされる。各バネ20の巻回部の捩り形状により、車両通過報知器11の外部から力が伝達されない状態で初期弾性エネルギーie（ｍＪ）が、前記スイッチ12に付与される。なおバネ20は、図示の捩りコイルバネの他に、板バネや圧縮バネ等に変更可能である。

車両通過報知器11では、スイッチ12の長手方向に対して直交方向であるスイッチ12の前後に、それぞれ段差部16a、16bを更に備える。また各段差部16a、16bが配置される間隔D16を、図５に示す様に72ｍｍ以上100ｍｍ以下に設定すると共に、各段差部16a、16b間に収納されるスイッチ12の直交方向の寸法L12を70ｍｍに設定した。各段差部16a、16bの側面間とスイッチ12の間には、各々1.5ｍｍの隙間が形成される。この隙間は各々0.5ｍｍに設定しても良い。

更に、鉛直線方向に於けるスイッチの寸法V12を23ｍｍに設定すると共に、車輪によってスイッチ12が鉛直線方向に動く総移動量の２分の１だけ、予め各段差部16a、16bの頂部からスイッチ12を弾性付与手段からの弾性力によって突出して保持させた。車両通過報知器11では総移動量を10ｍｍとし、各段差部16a、16bの頂部からのスイッチ12の突出量を５ｍｍに設定している。

またスイッチ12に対して、鉛直線方向に沿って上向きに弾性力が弾性付与手段から付与される。従って、スイッチ12は各段差部16a、16bの頂部から５ｍｍ突出した状態で保持され、車両の通過待ち状態に設定される。

更に、軸９及び突片19、19にスイッチ12が被せられる。スイッチ12の裏面には、図２及び図５(a)及び(b)に示す様に２つの突起部21、21が一体形成されている。２つの突片19、19上に２つの突起部21、21が配置、接触される様に、スイッチ12が突片19、19上に被せられる。またスイッチ12は図５に示す様に断面形状が略コの字形に成型され、X1方向に平行な長手方向に幅Ｗに亘って一繋がりの一つの部品で構成されている。

台座18、スイッチ12、突片19、又は軸９の材料には、鉄やステンレス、鋼、アルミニウム、SUSなどを用いれば良い。更に軸９の直径は、５ｍｍ以上が強度確保の点から望ましい。

図３及び図６より、発電機構１は少なくとも、第１可動部品2aと、第２可動部品3aと、捩りコイルバネ４と、発電機５と、ハウジング６とから形成されている。更にハウジング６の内部に、少なくとも第１可動部品2aと第２可動部品3aと捩りコイルバネ４と発電機５が収められている。また、第２中心軸3bの他端側（即ち、第２可動部品3aが軸支されている一端側の反対端側）は、ハウジング６に設けた孔を通って、ハウジング６の外部へと突出されている。

第１可動部品2aは、カム形状の伝動車の外形周囲における少なくとも一部に、複数の歯が形成された歯車であり、第１中心軸2bを中心に回転可能に軸支されている。第１中心軸2bはハウジング６内部で両端が固定されている。

また第２可動部品3aも、カム形状の伝動車の外形周囲における少なくとも一部に、複数の歯が形成された歯車であり、第２中心軸3bを中心に回転可能に軸支されている。

第１可動部品2a及び第２可動部品3aの歯形は、本実施例では共にインボリュート歯形である。インボリュート歯形とすることにより、互いの歯車の中心距離（第１中心軸2bの中心と、第２中心軸3bの中心との間の直線間隔）が若干変化しても噛み合いが正しく保たれると共に、容易に作製でき、滑りも少ないため好ましい。なお2a又は3aの歯形を、インボリュート歯形に換えて、サイクロイド歯形に形成することも可能である。

捩りコイルバネ４は、少なくとも第１巻回部と第２巻回部の２つの巻回部を有するバネとする。発電機構１では、第１巻回部と第２巻回部が個別に形成された２つの捩りコイルバネ（第１捩りコイルバネ4aと第２捩りコイルバネ4b）が設けられている。

図７に示すように、第１捩りコイルバネ4aの巻回部（第１巻回部）は第１中心軸2bに巻回されており、第１巻回部の一方の端部が自由端4a1である。一方、他方の端部は、第１可動部品2a、第１中心軸2b、又は第２巻回部の何れかに連結するものとし、本実施例の発電機構１では第１可動部品2aに連結されている。

更に第１巻回部の捩り形状及び第１巻回部の自由端4a1がハウジング６に接触する事により、発電機構の外部から力が伝達されない状態で初期弾性エネルギーie1（ｍＪ）が第１巻回部（即ち、第１捩りコイルバネ4a）に付与されている。

一方、図６や図１３に示すように、第２捩りコイルバネ4bの巻回部（第２巻回部）は、第１巻回部とは逆方向に第１中心軸2bに巻回されており、第２巻回部の一方の端部は自由端4b1である。また他方の端部は、第１可動部品2a、第１中心軸2b、又は第１巻回部の何れかに連結するものとし、本実施例の発電機構１では第１可動部品2aに連結されている。

更に第２巻回部の捩り形状及び第２巻回部の自由端4b1がハウジング６に接触する事により、発電機構１の外部から力が伝達されない状態で初期弾性エネルギーie2（ｍＪ）が第２巻回部（即ち、第２捩りコイルバネ4b）に付与されている。

図８のグラフに示すように、ie2の絶対値はie1の絶対値と等しく設定されている。更に、各巻回部でのグラフの傾きが異なることからも分かる通り、第１巻回部のバネ定数K1と第２巻回部のバネ定数K2との間で、K1＞K2の大小関係が成り立っている。

なお、発電機構１では第１巻回部と第２巻回部のそれぞれの他方の端部を、第１可動部品2aに連結しているが、他方の端部同士を互いに接続することで、第１巻回部と第２巻回部を有する１つの捩りコイルバネを、捩りコイルバネ４の代わりに用いても良い。

また、第１中心軸2bの軸方向と、発電機５のシャフト5aの軸方向を、互いに平行に構成すると共に、第１中心軸2bにおける第１可動部品2aの軸支側と反対側に、平歯車７を軸支している。更に第１中心軸2bと発電機５のシャフト5aを、１つの平歯車７で連結している。なお図３では、第１可動部品2a、第２可動部品3a、シャフト5a端部、及び平歯車７の歯形の図示は省略している。

発電機５は、少なくともコイルとマグネットを含むモータであり、更にシャフト5aの回転と共にコイルとマグネットのどちらかが回転する型式のものである。またモータは、コアードモータ又はコアレスモータの何れかで良い。

ハウジング６は外形が四角形のバスタブ形に成形された部品であり、内部には発電機５を固定するための複数の仕切り板6aや側面部品が設けられている。なおハウジング６は、一体成形された一つの部品でも良いし、幾つかの側面部品や底面部品等からなる組合せ品に変更しても良い。

第１可動部品2a、第２可動部品3a、平歯車７、及びハウジング６の材料はそれぞれ任意に選択可能であり、例えばプラスチックや、無潤滑で摺動可能な樹脂、ステンレス、鋼などを用いれば良い。

この車両通過報知器11を、駐車場の駐車枡内又は道路に設置する。軸９及び各突片19、19にスイッチ12が被せられ、段差部16a、16bの頂部からスイッチ12の側面の一部が都出された状態を、車両通過報知器11の初期状態とする。この初期状態では、各突片19、19と各突起部21は図５(a)に示す様に接触しており、各突起部21、21を介してスイッチ12に、弾性付与手段によって鉛直線方向の上向きの弾性力が付与されている。車両通過報知器11では、少なくとも弾性付与手段としてバネ20によって、弾性力として初期弾性エネルギーieが付与されている。従って、スイッチ12が各段差部16a、16bの頂部に対して浮き上がった状態で保持されている。

設置後、オートバイ又は自動車と云った車両がこの車両通過報知器11の上を通過すると、図９に示す様に車両の車輪14が通過の際にスイッチ12と接触する。すると車輪14とスイッチ12との接触点cpで車輪14がスイッチ12を押す。その際、車輪14からスイッチ12に接触点cpで加わる押圧力F14が、図９の様に模式的に表される。

図９より押圧力F14は、鉛直線方向と、その鉛直線方向に対し直交する水平方向との、２つのベクトル（鉛直線方向のベクトルF14V、水平方向のベクトルF14H）にベクトル分解される。

一方、接触点cpでスイッチ12が車輪14に押され、車輪14に押される事でスイッチ12が傾いて始動する時、図９に模式的に表す様に押圧力F14に対抗して、弾性付与手段によってスイッチ12に力（弾性力から成る反力）F12が付与される。

図９より反力F12は、鉛直線方向と、その鉛直線方向に対し直交する水平方向との、２つのベクトル（鉛直線方向のベクトルF12V、水平方向のベクトルF12H）にベクトル分解される。

この２つの鉛直線方向のベクトルF14VとF12Vを比較した時に、本実施例に係る車両通過報知器11では、鉛直線方向の押圧力ベクトルF14V＞鉛直線方向の反力ベクトルF12Vの関係が成り立つ様に構成される。押圧力ベクトルF14Vが反力ベクトルF12Vよりも大きく設定されるので、スイッチ12が鉛直線方向に沿って下向きに円滑に移動可能となる。従って車両通過報知器11は、スイッチング動作の不具合や故障の防止が可能となり、車両の通過を円滑且つ高い信頼性で検出でき、車両通過を確実に報知する事が可能となる。

弾性付与手段からの弾性力としては、捩りコイルバネ４の初期弾性エネルギーie1又はie2を使用する事が可能である。初期弾性エネルギーie1又はie2を弾性付与手段として使用する事により、鉛直線方向の押圧力ベクトルF14V＞鉛直線方向の反力ベクトルF12Vの関係を簡易な構成で成り立たせる事が可能となる。

本実施例では、弾性付与手段として更に各バネ20の初期弾性エネルギーie（ｍＪ）も使用している。また弾性付与手段として、図４に示す様なつる巻きバネ17の弾性力を加えている。つる巻きバネ17は、台座18の上に鉛直線方向に沿って予め設けられると共に、スイッチ12の底面12aと接触している。

つる巻きバネ17を使用する事により、バスやトラックと云った比較的大型で大重量の車両の押圧力が車両通過報知器11に加わったとしても、鉛直線方向の押圧力ベクトルF14V＞鉛直線方向の反力ベクトルF12Vの関係を成立させながら、F14Vに対して対抗可能なF12Vを発生させる事が可能となる。従って車両通過に伴う車両通過報知器11の動作破損を抑制する事ができ、より一層スイッチング動作の不具合や故障の防止が可能となり、車両の通過を円滑且つ高い信頼性で検出でき、車両通過を確実に報知する事が可能とする。

更に図５(b)に示す様に、スイッチ12の断面に於ける対角線寸法D12＞各段差部16a、16bの間隔D16の関係が成り立つように、スイッチ12断面と各段差部16a、16bとが配置、及びスイッチ12断面の寸法や間隔D16が設定されている。一例として本実施例では、D12＝71.5ｍｍ、D16＝72ｍｍに設定される。

D12＞D16の寸法設定により、車輪14が段差部16a又は16bに乗り上げた後でスイッチ12と接触した時にスイッチ12が傾いても、スイッチ12の過度な傾きが図９に示す様に段差部16a又は16bの側面とスイッチ12側面との接触によって防止される。よってスイッチ12の傾きに伴う２つのベクトルF12VとF14Vの関係が、押圧力ベクトルF14V＞反力ベクトルF12Vから逸脱する事が防止される。従って、スイッチ12の過度な傾きが防止され、押圧力ベクトルF14V＞反力ベクトルF12Vの関係が車両通過時に常に維持され、スイッチング動作と車両の通過を円滑にして、高い信頼性で車両通過を検出可能となる。

スイッチ12の傾きが過度になると、スイッチ12を殆ど水平方向に押す事となり、鉛直線方向へ作用するベクトルF12Vが過度に小さくなり、鉛直線方向への押圧力が働かなくなる事で円滑なスイッチング動作が出来なくなり、車両の通過を円滑且つ高い信頼性で検出不可能となる。

各段差部16a、16bは車両の通過に伴い、スイッチ12よりも先に車輪14と接触する。従って各段差部16a、16bに於いて、スイッチ12と向かい合っている側面と反対側を、図５(a)又は図９に示す様に円弧状に成形し、更にその頂部に直線部分を設けている。このような段差部16a、16bの成形により、車輪14との接触に伴う衝撃の緩和と、段差部16a又は16bに乗り上げた後スイッチ12に接触する際の車両の通過を円滑にしている。

スイッチ12の一部に車輪14が乗り上げ、押圧力ベクトルF14V＞反力ベクトルF12Vの関係が成立する事で、スイッチ12が台座18側へと押し込まれ、車両通過報知器11はスイッチング動作によって可動を開始する。

スイッチ12の始動により、２つの突起部21、21がそれぞれ、突片19、19を鉛直線方向の下部へと押し込む事で、突片19と固定された軸９が図９及び図１０に於いて反時計方向に約30°〜40°の角度で一定量回転される。

軸９の一定量の回転に伴い、バネ20も連動して一定量回転する。バネ20の他方の端部が自由端の場合は、自由端もその回転に伴って移動して台座18に接触して自由端の動きが止められる。或いは、前記他方の端部は台座18に連結されている。一方、バネ20の一方の端部は突片19に連結されている為、軸９の一定量の回転に伴って回転移動していく。よって自由端の動きが止まった時からバネ20の巻回部は捩られることとなり、弾性エネルギーied（ｍＪ）が各バネ20の巻回部に蓄積される。

弾性エネルギーiedが各バネ20に蓄積されると共に、軸９に連結されている第２中心軸3bも同一方向に同一角度で以て一定量回転される。

その第２中心軸3bの回転により、発電機構１の外部から第２中心軸3bを介して力（F14V）が第２可動部品3aに伝達され、第２可動部品3aが一定量（図７及び図１１では、反時計方向に約30°〜40°）回転して可動する。従って、発電機構１内では第２可動部品3aがスイッチ部分として機能する。

次に、発電機構１における自己発電の動作原理に関して説明する。第２可動部品3aの回転が第１可動部品2aに伝達される前段階では、第１可動部品2aは図８のグラフに示すように、ie2とie1とが釣り合う位置に保持されている。次に第２可動部品3aが回転すると、第１可動部品2aの歯と第２可動部品3aの歯が噛み合って連動が開始される。連動が開始された時点で、弾性付与手段としては、初期弾性エネルギーie1又はie2が第２可動部品3a及び第２中心軸3bと軸９を介して、スイッチ12に付与される。従って、初期弾性エネルギーie1又はie2を弾性付与手段とする事が出来る。

第２可動部品3aに力が伝達され続け、第１可動部品2aと第２可動部品3aの互いの歯が噛み合わされている間は、第１可動部品2aは回転し続ける。よって、第１可動部品2aと第２可動部品3aの互いの歯の噛み合いが外れるまで、第１可動部品2aは一定量回転される（本実施例の場合、図７及び図１１で約70°〜80°の時計方向の回転となる）。

第１可動部品2aの一定量の回転に伴い、第１中心軸2bと前記第１巻回部も、第１可動部品2aと連動して一定量回転する。第１巻回部の自由端4a1はハウジング６の側面に既に接触しており、自由端4a1の動きは止められている。一方、第１巻回部の他端側は、第１可動部品2aに連結されている為、第１可動部品2aの一定量の回転に伴って回転移動していく。よって第１巻回部は更に捩られることとなり、第１可動部品2aと第２可動部品3aの互いの歯の噛み合いに伴う捩りにより、弾性エネルギーie12（ｍＪ）が第１巻回部に蓄積される。

第１巻回部の捩りは、第２可動部品3aに力が伝達され続けて第１可動部品2aと第２可動部品3aの互いの歯が噛み合わされている間は保持される。従って、第１可動部品2aと第２可動部品3aの互いの歯の噛み合いが外れる直前における、第１巻回部の弾性エネルギーie12が最大量となる。本実施例では、第１可動部品2a及び第１中心軸2bが約70°〜80°回転した時点での弾性エネルギーie12が最大となる。

弾性エネルギーie12が最大となるのは、図１０に示す様にスイッチ12が総移動量だけ鉛直線方向に移動し、最下部位置に達した時であり、この時につる巻きバネ17の弾性力と、弾性エネルギーiedも最大となる。最大に達したie12、つる巻きバネ17の弾性力、及び弾性エネルギーiedが、弾性付与手段からの弾性力から成る反力としてスイッチ12に付与される。しかし車両通過報知器11では、図１０の状態でも押圧力ベクトルF14V＞反力ベクトルF12Vの関係が成り立つ様に、バネ20やつる巻きバネ17又は捩りコイルバネ４の巻回数が設定される。

第１可動部品2aが一定量回転した後に、図１１に示すように第１可動部品2aと第２可動部品3aの互いの歯の噛み合いが外れる。すると、第１巻回部の捩りによる変形保持が外れ、第１巻回部の変形が解放され、ハウジング６側面に接触して止められていた第１巻回部の自由端4a1を支点にして、ie12により第１可動部品2aが逆方向に一定量回転する。本実施例では反時計方向への約70°〜80°の回転となる（図１１及び図１２を参照）。即ち、ie12が第１可動部品2aの一定量の逆方向の回転に変換される。

第１可動部品2aの一定量の逆方向の回転に伴い、第１中心軸2bも一定量だけ逆方向に回転すると共に平歯車７も連動して回転し、シャフト5aが一定量及び一定の速度で回転される。シャフト5aが一定量及び一定の速度で回転されることで、発電機５内部で電力が発生されて発電が行われる。その電力により、発電機構１の用途に応じて、後述するオンオフスイッチや、別途任意に設置可能な赤外線無線通信装置等を起動することが可能となる。

シャフト5aの回転量及び速度は、第１可動部品2aの逆方向の回転量、即ちie12の最大値に応じて変わる。よって、第１可動部品2aと第２可動部品3aの互いの歯が噛み合うピッチ円の円弧長に伴って、ie12は任意の一定量で設定可能である。従って、シャフト5aの回転量も任意の一定量で設定することが出来るため、発電機５による発電量も、第２可動部品3aに伝わる外部からの力（F14V）の速度に関係無く一定値に設定可能となる。

以上により、発電機構１又は発電機構１による発電方法に依れば、捩りコイルバネ４を含むことで、捩りによりie12を第１巻回部に蓄積してからie12を解放して発電機５で発電を行うことが出来る。従って、車両通過報知器11を駆動する為の駆動用電源が不要となる。

更に、歯車を発電機構１の形成部品に用いることで、第１可動部品2aと第２可動部品3aの互いの歯を噛み合わせて発電機構１を動作させることが出来る。従って、動作損失の発生を抑制又は防止することが出来るため、一定の発電量を確保することができ、確実なスイッチング動作を行うことが可能となり、好ましい。

更に発電機構１を、歯車（第１可動部品2aと第２可動部品3a）、捩りコイルバネ４、発電機５、ハウジング６と云った簡易な部品のみで形成している。従って、車両通過報知器11を屋外で使用しても耐候性や信頼性に優れ、どのような使用状況でも一定の発電量を確保し、確実なスイッチング動作を行うことが可能な車両通過報知器11を形成することが出来る。

更に、本実施例の車両通過報知器11にはオンオフスイッチ15a、15bが備えられる。オンオフスイッチ15a、15bは電圧供給により、スイッチ12がオン（押圧された）状態の時に起動され、スイッチ12の押圧状態が解かれる事でオフとなる型式のスイッチである。本実施例ではオンオフスイッチ15a、15bへの電圧供給は、発電機構１で発電された電圧が供給される事で賄われる。

車輪14がスイッチ12を押し続け、スイッチ12が総移動量だけ鉛直線方向に移動すると、最下部位置で各オンオフスイッチ15a、15bが台座18に接触して、15a及び15bが共に押圧される（図１０参照）。更にスイッチ12の移動に伴い、前記の通り発電機構1で電力が自己発電される。発電機構１で発電された電圧は、各オンオフスイッチ15a、15bに供給されて、各オンオフスイッチ15a、15bが起動される。車輪14がスイッチ12に乗り上げている間は、全てのオンオフスイッチ15a、15bは押圧されてオン状態が保持される。

次に、前記第１中心軸2bの逆方向の回転に伴って、第２巻回部の自由端4b1もその回転に伴って移動し、第２巻回部の自由端4b1がハウジング６の側面に接触して自由端4b1の動きが止められる。一方、第２巻回部の他端側は、第１可動部品2aに連結されている為、第１可動部品2aの一定量の逆方向の回転に伴って、回転移動していく。よって自由端4b1の動きが止まった時から第２巻回部は捩られることとなり、その捩りによる弾性エネルギーの第２巻回部への蓄積が開始される。

しかしながら、第１可動部品2aと第２可動部品3aの互いの歯はこの時点では既に噛み合っていないため、第２巻回部の捩れは保持されずに直ちに解放される。その一方、ハウジング６側面に接触して止められていた第２巻回部の自由端4b1と第１巻回部の自由端4a1を支点にして、ie1とie2のみによって第１中心軸2bが回転されてie1とie2とが等しくなって釣り合う回転位置で保持される。この第１中心軸2bの回転により、第１可動部品2aは初期状態（第１可動部品2aの歯と第２可動部品3aの歯が噛み合う前の状態）に復帰される。

更に、第１巻回部のバネ定数K1と第２巻回部のバネ定数K2との間で、K1＞K2の大小関係を成立させる事により、第１中心軸2bの回転で第１可動部品2aを初期状態（第１可動部品2aの歯と第２可動部品3aの歯が噛み合う前の状態）に復帰させる際に、弾性エネルギーie12以上の弾性エネルギーの第２巻回部への蓄積が抑制される。従って、過大な弾性エネルギーの蓄積による第２巻回部の破損防止や、発電機５による不要な発電を抑制する事が可能となり、発電機構のより一層確実なスイッチング動作と、耐用性と信頼性の向上を実現する事が出来る。

更に、発電機構１を形成する部品（第１可動部品2a、第２可動部品3a、捩りコイルバネ４、発電機５）をハウジング６に収めることにより、前記各効果に加えて、第１可動部品2aと第２可動部品3a間の伝達部分や各部品における防塵性や防水性を確保することが可能となる。また、歯車部分の防錆効果も得られる。従って、発電機構１の耐候性や信頼性をより一層向上させることができ、より確実なスイッチング動作を実現することが可能となる。

全てのオンオフスイッチ15a、15bのオン状態から、車両の通過に伴い車輪14がスイッチ12から離れる時に、スイッチ12が図１４の様に傾き、その傾きにより一方のオンオフスイッチ15aが他方のオンオフスイッチ15bに対して先に押圧状態が解かれてオフとなる。この様なオンオフスイッチ15a、15bのオンの状態とオフの状態の混在により、車両の通過方向が検出可能となる。図１４の場合、左側のオンオフスイッチ15aが先にオフ状態となる事で、車両が図１４の左側から右側へと通過して行く事が分かる。従って、車両の通過方向を検出可能となり、より一層車両通過を円滑且つ高い信頼性で検出可能となり、車両通過を確実に報知する事が出来る。

更に車両の通過に伴い、車輪14がスイッチ12から完全に離れると、右側のオンオフスイッチ15bの押圧状態も解かれてオフとなる。この様に、車輪14がスイッチ12から完全に離れて押圧力F14が解消されると、弾性付与手段として、つる巻きバネ17の弾性力と、前記弾性エネルギーied（ｍＪ）、及び後述する第２巻回部の弾性エネルギーie22（ｍＪ）に基づく、鉛直線方向の上向きの弾性力により、スイッチ12が鉛直線方向の上向きに移動する。従って、突起部21による突片19の押し込みも解消され、突片19及び軸９が図１０から図５に示す様に時計方向に30°〜40°の角度で一定量回転され、スイッチ12を台座18から離間する方向に可動させることが可能となる。

図１３の状態から、図１５及び図１６の状態へと第２可動部品3aが逆方向に一定量回転される（図１５では、約30°〜40°の時計方向の回転となる）。スイッチ部品への押圧力F14の伝達が解消される状態とは、車両の通過に伴い車両からの押圧力F14が無くなった状態である。

第２可動部品3aが一定量逆方向に回転する際に、第１可動部品2aの歯と第２可動部品3aの歯が再び噛み合って互いに連動し、第１可動部品2aが逆方向に一定量回転される（本実施例では反時計方向に約70°〜80°の回転となる。図１２及び図１５参照。）。第１可動部品2aの逆方向の回転量は、第２可動部品3aの逆方向の一定量の回転量に依る。

第１可動部品2aの一定量の逆方向の回転により、第１中心軸2bと前記第２巻回部も、第１可動部品2aと連動して一定量回転する。第２巻回部の自由端4b1はハウジング６の側面に既に接触しており、自由端4b1の動きは止められている。一方、第２巻回部の他端側は、第１可動部品2aに連結されている為、第１可動部品2aの一定量の回転に伴って回転移動していく。よって第２巻回部は更に捩られることとなり、第１可動部品2aと第２可動部品3aの互いの歯の噛み合いに伴う捩りにより、弾性エネルギーie22（ｍＪ）が第２巻回部に蓄積される。

第２巻回部の捩りは、第２可動部品3aに前記バネからの弾性エネルギーiedが伝達され続けて第１可動部品2aと第２可動部品3aの互いの歯が噛み合わされている間は保持される。従って、第１可動部品2aと第２可動部品3aの互いの歯の噛み合いが外れる直前における、第２巻回部の弾性エネルギーie22が最大量となる。本実施例では、第１可動部品2a及び第１中心軸2bが約70°〜80°回転した時点での弾性エネルギーie22が最大となる。

第１可動部品2aが逆方向に一定量回転した後に、図１５及び図１６に示すように第１可動部品2aと第２可動部品3aの互いの歯の噛み合いが外れる。すると、第２巻回部の捩りによる変形保持が外れ、第２巻回部の変形が解放され、ハウジング６側面に接触して止められていた第２巻回部の自由端4b1を支点にして、ie22により第１中心軸2bが一定量回転する。（本実施例では時計方向への約70°〜80°の回転となる。図１５及び図７を参照。）。即ち、ie22が第１中心軸2bの一定量の回転に変換される。

第１中心軸2bの一定量の回転に伴い、平歯車７も連結して一定量回転し、シャフト5aが一定量及び一定の速度で回転される。

しかし、発電機５で発生させたい所望の電圧（逆起電力）［Ｖ］を仮にＡ［Ｖ］とし、そのＡ［Ｖ］の発生に必要なシャフト5a及び第１中心軸2bの回転速度を得る為には、弾性エネルギーie12以上が必要だと仮定する。しかしこのような場合でも、図８のグラフより、第２巻回部のバネ定数の傾きは第１巻回部のバネ定数の傾きよりも緩やかに設定される（即ち、K1＞K2）。従って、第１巻回部と同一の捩り角度によって第２巻回部に蓄積される弾性エネルギーをie12未満とすることが出来る。以上により、発電機５による不要な発電動作が抑制されることとなる。

また、第１中心軸2bの一定量の回転により、第１巻回部の自由端4a1がハウジング６の側面に再度接触して自由端4a1の動きが止められる。一方、第１巻回部の他端側は、第１中心軸2bに連結されている為、第１中心軸2bの一定量の回転に伴って回転移動していく。よって自由端4a1の動きが止まった時から第１巻回部は捩られることとなり、その捩りによる弾性エネルギーの第１巻回部への蓄積が開始される。

しかしながら、第１可動部品2aと第２可動部品3aの互いの歯はこの時点では既に噛み合っていないため、第１巻回部の捩れは保持されずに直ちに解放される。その一方、ハウジング６側面に接触して止められていた第１巻回部の自由端4a1と第２巻回部の自由端4b1を支点にして、ie1とie2のみによって第１中心軸2bが回転されてie1とie2とが等しくなって釣り合う回転位置に保持される。この第１中心軸2bの回転により、第１可動部品2aは初期状態（第１可動部品2aの歯と第２可動部品3aの歯が噛み合う前の状態）に復帰される。

また、車輪14からの押圧力F14の入力が解消され、前述の第２可動部品3aの逆方向への一定量の回転（図１５では、約30°〜40°の時計方向の回転）と、前記鉛直線方向の上向きの弾性力とに伴い、軸９も逆方向に同一角度回転されて、突片19も軸９を中心に逆方向に同一角度で以て一定量回転される。この突片19の回転により突起部21が持ち上げられる事も作用して、前記の通りスイッチ12を台座18から離間する方向に可動させることが可能となる。従って、前記初期弾性エネルギーieによってスイッチ12が各段差部16a、16bの頂部に対して浮き上がった状態で保持される。以上により、車両通過報知器11を初期状態（車両通過報知器11に押圧力F14がスイッチ12に入力される前の状態）に復帰させることが出来る。

更に前記K1＞K2の大小関係により、第２巻回部に蓄積される弾性エネルギーie22を、弾性エネルギーie12未満とすることが出来る。従って前記各効果に加えて、車両通過報知器11の初期状態への復帰時において過大な弾性エネルギーの蓄積による第２巻回部の破損防止や、発電機５による不要な発電を抑制する事が可能となり、発電機構１及び車両通過報知器11の耐用性と信頼性の向上を実現する事が出来る。

なお、車両が図５の右側から左側へと通過する場合（図１４から図１０、次に図９へと経る場合）も、前記と同様に発電機構１で発電が行われる。また、オンオフスイッチ15bが15aに対して先に押圧状態が解かれてオフとなる事で、車両の通過方向が検出可能となる。

なお本実施例で説明したように、軸９、第１可動部品2a、及び第２可動部品3aの回転量における「一定量」は同一とは限らない。本実施例のように各部品の各回転方向に応じて「一定量」は異なる場合がある。また、各部品の寸法の差異によって回転角にも差異が生じる。

更に、軸９に接続されているハウジング６の他端側に、図示しない発信手段を備えても良い。発信手段は、発電機構１の発電による電力の発生に伴って信号を発信する。発信手段としては、有線による発信装置、無線による発信装置、信号点灯装置、モニター表示による発信装置が挙げられる。その中でも信号を無線発信する装置が、配線が不要となって設置工事が容易となり、車両通過報知器11の設置に伴う工事費やイニシャルコスト（initial cost：初期投資費用）を削減する事が可能となるので好ましい。

発電機構１により電力が発生すると、電力の発生に伴って発信手段から信号が車両通過報知器11の外部へと発信される。その信号を任意の報知素子や報知装置で受信する事により、車両の通過が報知される。

また、各段差部16a、16bが配置される間隔D16を、72ｍｍ以上100ｍｍ以下と設定する事により、人の足幅サイズが間隔D16内に入り辛いサイズとする事が可能となる。従って、足の踏み込みによるスイッチ12の押し込みといたずらを抑制する事が出来る。間隔D16の下限値を72ｍｍに設定した理由は、男性よりも相対的に足のサイズが小さい女性のうち、最も小さな足幅でも76ｍｍであるとの統計結果に基づいている。

更に間隔D16の上限値は、あらゆる車種のオートバイ又は自動車の車輪口径から、スイッチ12がどのような車種でも確実に押圧される幅として最低でも100ｍｍまで必要であるとの、本出願人の検証により設定した。

１ 発電機構
2a 第１可動部品
2b 第１中心軸
3a 第２可動部品
3b 第２中心軸
４ 捩りコイルバネ
4a 第１捩りコイルバネ
4a1 第１捩りコイルバネの巻回部の自由端
4b 第２捩りコイルバネ
4b1 第２捩りコイルバネの巻回部の自由端
５ 発電機
5a シャフト
６ ハウジング
6a 仕切り板
７ 平歯車
９ 軸
10 軸受
11 車両通過報知器
12 スイッチ
12a スイッチの底面
13 つる巻きバネ
14 車両の車輪
15a、15b オンオフスイッチ
16a、16b 段差部
17 つる巻きバネ
18 台座
19 突片
20 バネ
21 突起部
cp 車両の車輪とスイッチとの接触点
D12 スイッチの断面に於ける対角線寸法
D16 各段差部が配置される間隔
F14 車輪からスイッチに接触点で加わる押圧力
F14V F14の鉛直線方向のベクトル
F14H F14の水平方向のベクトル
F12 押圧力F14に対抗してスイッチに付与される反力
F12V F12の鉛直線方向のベクトル
F12H F12の水平方向のベクトル
L12 スイッチの直交方向の寸法
V12 スイッチの鉛直線方向の寸法

Claims (6)

1. 車両通過報知器は少なくとも、発電機構と、長手方向の寸法を有するスイッチと、スイッチに弾性力を付与する弾性付与手段を備え、
   発電機構は少なくとも、第１可動部品と、第２可動部品と、捩りコイルバネと、発電機と、ハウジングとから形成され、
   第１可動部品が、伝動車の周囲の少なくとも一部に歯が形成された歯車であり、第１中心軸に回転可能に軸支されており、
   第２可動部品が、伝動車の周囲の少なくとも一部に歯が形成された歯車であり、第２中心軸に回転可能に軸支されており、
   捩りコイルバネが、少なくとも第１巻回部と第２巻回部を有し、第１巻回部が第１中心軸に巻回されており、第１巻回部の一方の端部が自由端で、他方の端部が第１可動部品、第１中心軸、又は第２巻回部の何れかに連結されており、
   第１巻回部の捩り形状及び第１巻回部の自由端がハウジングに接触する事により、発電機構の外部から力が伝達されない状態で初期弾性エネルギーie1が第１巻回部に付与され、
   第２巻回部が、第１巻回部と逆方向に第１中心軸に巻回されており、第２巻回部の一方の端部が自由端で、他方の端部が第１可動部品、第１中心軸、又は第１巻回部の何れかに連結されており、
   第２巻回部の捩り形状及び第２巻回部の自由端がハウジングに接触する事により、発電機構の外部から力が伝達されない状態で初期弾性エネルギーie2が第２巻回部に付与され、
   初期弾性エネルギーie2の絶対値は初期弾性エネルギーie1の絶対値と等しく設定されており、
   車両の車輪がスイッチと接触し、車輪とスイッチとの接触点で車輪がスイッチを押す押圧力が第２中心軸を介して発電機構の外部から第２可動部品に伝達されて、第２可動部品が一定量回転され、第１可動部品の歯と第２可動部品の歯が噛み合って連動し、第１可動部品が一定量回転され、
   第１可動部品の一定量の回転により、第１巻回部が捩られ、その捩りによる弾性エネルギーie12が第１巻回部に蓄積され、
   第１可動部品が一定量回転した後に、第１可動部品と第２可動部品の互いの歯の噛み合いが外れ、弾性エネルギーie12によって第１可動部品が逆方向に一定量回転されて第１中心軸が回転され、第１中心軸の回転が伝達されて発電機のシャフトが回転されて、発電機で電力が発生されて発電が行われると共に、
   初期弾性エネルギーie1と初期弾性エネルギーie2により第１中心軸が回転され、
   押圧力を、鉛直線方向と、その鉛直線方向に対し直交する水平方向と、にベクトル分解した時の鉛直線方向の押圧力ベクトルと、接触点でスイッチが車輪に押されてスイッチが傾いて始動する時、押圧力に対抗して弾性付与手段によってスイッチに付与される弾性力から成る反力を、鉛直線方向と、その鉛直線方向に対し直交する水平方向と、にベクトル分解した時の鉛直線方向の反力ベクトルと、を比較した時に、
   鉛直線方向の押圧力ベクトル＞鉛直線方向の反力ベクトルの関係が成り立つ車両通過報知器。
2. 前記弾性付与手段が、前記捩りコイルバネである請求項１に記載の車両通過報知器。
3. 前記車両通過報知器が更に、台座と、前記スイッチの始動により回転される軸と、軸に巻回されるバネと、台座の上に鉛直線方向に沿って設けられると共に、スイッチの底面と接触するつる巻きバネを備え、
   前記弾性付与手段が、前記捩りコイルバネ、バネ、及びつる巻きバネである請求項１又は２に記載の車両通過報知器。
4. 前記スイッチの下部で且つ前記長手方向に対して直交方向である前記スイッチの前後に、それぞれオンオフスイッチを備え、
   前記車輪が前記スイッチを押す事で各オンオフスイッチが共に押圧され、
   更に前記発電機構で発電された電圧によって各オンオフスイッチが起動され、
   前記車輪が前記スイッチから離れる時に、前記スイッチが傾いて一方のオンオフスイッチが他方のオンオフスイッチに対して先に押圧状態が解かれてオフとなる、請求項１〜３の何れかに記載の車両通過報知器。
5. 前記長手方向に対して直交方向である前記スイッチの前後にそれぞれ段差部を備え、
   直交方向に於ける各段差部が配置される間隔が、72ｍｍ以上100ｍｍ以下とする請求項１〜４の何れかに記載の車両通過報知器。
6. 前記スイッチの断面に於ける対角線寸法＞前記各段差部の間隔の関係が成り立ち、
   前記スイッチが傾いても、前記鉛直線方向の押圧力ベクトル＞前記鉛直線方向の反力ベクトルの関係が成り立つ請求項５に記載の車両通過報知器。