JP3148141U - 自動開閉傘 - Google Patents

Abstract

【課題】車輌や交通機関および建造物の出入り口において使用する、機械的に繰り返し展張・収納が出来る出入り口用の自動開閉傘を提供する。【解決手段】扇型に畳み込まれた傘面Ｈと、展張時の傘骨の様に扇形に支持する仲骨、扇形の先頭の親骨Ｆを駆動する駆動装置Ｄ並びに収納時にこの扇型の傘を開こうとする駆動力を止めて置き、開く時にはそのストッパーを外して展張させるトリガー装置Ｅから成る。此処で傘面の布には通常温度で閉じた（扇の紙の様に折り畳まれた）形を記憶した形態安定布を使用する。扇型傘を開く時には、トリガー装置の形状記憶合金バネを加熱するとストッパーが外れ、傘状に展張する。閉じる時には、駆動装置Ｄの形状記憶合金を加熱すると親骨を収納方向に回転させる。自動開閉傘として上記扇型傘の代りに、ひさし形とすることもできる。【選択図】図１

Description

本考案は，車輌や交通機関および建造物の出入り口において使用する、機械的に繰り返し展張・収納が出来る出入り口用の傘（ひさし、天幕）の開発に関するものである。又その傘（ひさし、天幕）の機構の作動動力源として形状記憶合金を使用する事に関するものである。

これまで傘（ひさし、天幕）は、手動で開閉するものが大部分で有り、収納・展開を機械的に行う物は殆ど無かった。従来の傘にはバネによりボタンやトリガーを操作して開くものがあったが、逆の閉じたり締まったりするには人間が操作していた。
降水（雪）時，乗用車、タクシーでは乗車時傘を畳んでからドアを閉めるまで、又降車時に傘を開くまで乗り降する人とともに車のドア内側や座席が濡れて不快である。
又バス、列車、電車の乗り降り口では、乗り降りの乗客のひさしが無い為に傘を差す人、傘を畳む人が入り交じり混雑し危険性も有り、且つ車内も雨（雪）に濡れて不快である。
交通弱者である子供、老人、要介護者は降水（雪）時に車の乗り降りに傘の開閉で不便且つ不安を感じている。同様に救急車等では乗り降り時に雨除け（天幕、ひさし）がないと患者が一時濡れたり、水気を嫌う高度な電子医療器具に不具合を生じる事もある。

本考案は、背景技術に述べた様な傘（ひさし、天幕）の開閉をボタン一つで機械的に行おうとするものであり、操作する人は遠隔で開閉出来る為に、傘（ひさし、天幕）は何処に有っても操作出来る利点がある。降水（雪）時に操作者は濡れる事無く又高所作業などの危険無しで適時に傘（ひさし、天幕）を開閉する事が可能である。
又、バス、列車、電車では、降水（雪）時は傘（ひさし、天幕）を開き、乗客や車内の濡れによる不快感や混雑による危険性を解消するものである。
手動での開閉では、開閉のつど人が傘（ひさし、天幕）の場所に行き操作する事に成り、時間が掛かり操作者が降水（雪）に濡れて不具合が有り高所の場合は危険もある。機械的に展張、収納が可能とした事により操作者の場所を問わないし、複数の装置〔傘（ひさし、天幕）〕を同時に開閉する事も可能で有る。又使用しない時に車等の交通機関では即時に収納出来なければ、歩行者や他の車等の交通の障害に成る為に、機械的な遠隔自動収納は是非とも必要である。

これらの課題を解決する為に、運転に責任を持つ者が座ったまま運転席から停車時に傘（ひさし、天幕）を展張し、乗り降り時の降水（雪）をカバーし、走行時は走行に支障が出ない様にこれを機械的に収納する傘（ひさし、天幕）について扇型傘と天幕（ひさし）型傘の２形式を考案した。
その１として、機械的に繰り返し展張・収納する扇型傘は、扇の親骨を止めてあったトリガー装置を外して駆動装置により開き方向に駆動して、仲骨と傘面を引き出し展張する。又扇型傘を収納する時には駆動装置（付属したヒーターで加熱し、形状記憶合金の形状記憶効果を発揮させる。）で親骨を閉じ方向に駆動し、収納する。
その２として、機械的に繰り返し展張・収納する天幕（ひさし）型傘は、天幕を支える枠組みの開閉を、パンタグラフを用い、展張時にパンタグラフを止めていたトリガーを外す事で駆動装置によりパンタグラフの基部を回転させ、パンタグラフを押し出し展張する。又収納する時には駆動装置（付属したヒーターで加熱し、形状記憶合金の形状記憶効果を発揮させる。）でパンタグラフの基部を閉じ方向に駆動し、枠組みを収納する。この装置では、展張・収納時に同時に天幕用の幕（傘面）も展張、収納する必要が有る。この為に天幕筐体の上部に天幕の巻取り格納装置を設ける。本装置には巻取りリールを駆動する形状合金製のゼンマイが付いている。天幕の展張時には、筐体のパンタグラフの展張で天幕が引き出される。収納時にはゼンマイをヒータにより過熱する事で形状記憶の作用でゼンマイを元の巻き閉めた状態に戻し、天幕の傘布がリールに巻き取られ収納される。
その３として、車の様な屋外の厳しい環境で使用するこの開閉装置の為の駆動装置には、故障の少ない形状記憶合金を採用したバネを使用し、開閉時の動力として採用した。又、天幕の巻取り装置に形状記憶合金のゼンマイを使用した。各傘や天幕（ひさし）装置の開閉をコントロールするトリガー装置にも形状記憶合金製のバネを使用した。この形状記憶合金は各装置に付けられたヒータにより形状記憶合金を加熱する事で、高温時の記憶形状に変化する力を応用して本装置のバネやゼンマイとして利用している。又形状記憶合金バネには、通常時の状態を維持する為にバイアスバネを組み合わせ使用する。モータ等の場合には制御が必要でリミットスイッチの使用で複雑な回路と成り、雨の時の湿度や高温環境等の複雑さで制御が不安定に成り易い。これに対し形状記憶合金を用いると単に加熱するだけの単純な制御で安定した作動を期待出来るメリットが有る。

本考案の機械的に繰り返し展開・収納する傘（ひさし、天幕）を展開して使用する事で、降雪・降水時の乗用車、タクシーでの乗り降り時の車内の濡れや、人の濡れが減り不快感が減少する。その後これを収納して通常の運行が出来る。雨（雪）の日にこれを何回も繰り返し作動出来る。
公共交通機関のバス、電車、列車、介護車では出入り口に同傘（ひさし、天幕）を設置する事で、雨（雪）の影響が少なくなり、乗客の傘の開閉がスムースに成り、乗り降りが早く、出入り口でのトラブルや不快感が減少する。発車時にはこれを収納操作する事で通常の運行が出来る。雨（雪）の日にはこれが繰り返し作動出来る。真夏や晴れた日には、日除けとしても使用出来る。
交通弱者や救急患者にとっても雨（雪）の日に乗り降り口で安定して乗り降りが出来る為に、乗客の傘の開閉時に生じる危険性や不具合が解消出来る。
その他派生的に、本装置を色々な出入り口の付近に付ける事により降雨（雪）時のトラブルを防止出来る。その例を挙げれば、公衆電話ボックス、山小屋、公衆トイレ、遊園地の乗物の出入り口が上げられる。
又特殊な利用法として路上に止まって作業をする、宣伝カーや選挙車の屋根の上の雨除けや日除け、屋台の車の販売口への傘（ひさし、天幕）として利用出来る。

請求項の１と２に記載した通り本考案では、自動開閉傘について考案の実施例として、扇型傘と天幕（ひさし）型傘の二つの考案を示す。
乗用車やタクシーに車載自動開閉傘を設置するには、車のドアを開く時に直ぐに展開して、その状態を保持しなければならない。その後人の乗り降りが終わって走行する時には、他の車や歩行者への影響を考えこの傘を早急に閉じなければならない。且つその状態を保持しなければならない。
本考案に於いては、自動開閉傘の内、扇型傘としては扇形の旋回開閉式を考案し、天幕（ひさし）型傘としては、パンタグラフの伸縮方式を考案した。
扇型傘は、扇型に畳み込まれた傘面と、展張時の傘骨の様に扇形に支持する仲骨、扇形の先頭の親骨を駆動する駆動装置並びに収納時にこの扇型の傘を開こうとする駆動力を止めて置き、開く時にはそのストッパーを外して展張させるトリガー装置から成る。此処で傘面の布には通常温度で閉じた（扇の紙の様に折り畳まれた）形を記憶した形態安定布を使用する。
扇型傘を開く時には、トリガー装置の形状記憶合金バネを加熱するとスッパーが外れ、元々バイアスバネの力で展張しようとしていた駆動装置が扇の親骨が回転させ、それに引っ張られて傘布と傘骨（仲骨）が引き出され傘状に展張しその形を維持する。閉じる時には、駆動装置の形状記憶合金を設定温度（金属の相変態が生じる温度）以上に加熱すると形状記憶合金バネが元の形に戻ろうとして変形して駆動力となり扇形の親骨を収納方向に回転させる。この回転で傘布は元の折り畳まれた形に戻りながら仲骨と同時に収納される。こうして閉鎖収納時にトリガー装置はストッパーが押され自動的にセットされる。駆動装置は形状記憶合金にその後温度を加えないでいると徐々に温度が下がり通常の状態の様にバイアスバネの力が勝って傘を開く力が加わった状態でセットされるが、トリガー装置のストッパーが扇の展張力を止めた状態で保持されている。
天幕（ひさし）型傘は、開閉を行うパンタグラフ型のリンク装置とこれを作動させる駆動装置及び天幕になる傘面の巻取り格納装置並びに閉鎖収納時にこの天幕装置を開こうとする駆動力を止めて置き、開く時にはそのストッパーを外して展張させるトリガー装置から成る。
巻取り格納装置は天幕布を回転しながら巻き取るリールとそれを回転させる形状記憶合金製のゼンマイ式駆動装置から成り、このゼンマイ式駆動装置はゼンマイの温度を上げるゼンマイが元の形状（ゼンマイが巻かれた状態）に戻ろうとしてリールを回転させ巻き取るものである。
パンタグラフのリンク装置は、形状記憶合金製のバネとバイアスバネから成る駆動装置により与えられる回転力で伸縮する。天幕を開く時は、パンタグラフを止めていたトリガー装置の形状記憶合金バネ加熱するとストッパーが外れ、元々バイアスバネの力で展張させようとしていた駆動装置のバネの力により、パンタグラフの基部が回転し、リンク機構で伸張しこの形を保持する。天幕は、この力に因り巻き取り格納装置から強制的に引っ張り出される。天幕を閉じる時には，駆動装置の形状記憶合金を設定温度（金属の相変態が生じる温度）以上に加熱すると形状記憶合金バネが元の形に戻ろうとする変形力が駆動力となり、パンタグラフのリンク装置を収納方向に回転させる。この時同時に天幕の巻取り装置の駆動部の形状記憶合金も加熱してゼンマイを収縮させた形に戻るため、巻き取りリールが回転して天幕を巻き取る。
パンタグラフのリンク装置が収納された時に、トリガー装置のストッパーは自動的にセットされる。駆動装置は形状記憶合金製で有りその後加熱しないので徐々に温度が下がり元の様にバイアスバネの力が勝ってパンタグラフのリンク装置を開く力が加わった状態になるが、トリガー装置のストッパーでパンタグラフのリンク装置の展張力が止められた状態で保持される。
この様に自動開閉傘では駆動力として、温度の変化による金属の相変態を生じ大きくバネ定数を変化させる形状記憶合金製のバネと、温度によって大きく変化しない通常型バイアスバネを組み合わせた駆動装置を用いている。
又自動開閉傘では通常は開こうとする力をトリガーにより止めて置き、運転者の意思で開こうとする時にこのトリガーを外して開かせる。トリガー装置にも形状記憶合金を使ったバネと通常型バイアスバネの組み合わせたトリガー駆動装置を使用している。
更に、天幕巻取り収納装置では、形状記憶合金のバネを使い、通常は弱い巻取り力で天幕をリールに巻き取っているが、強い引張り力が加わると天幕が引き出される。天幕を収納する時には、巻取り装置のゼンマイを装置に付加されているヒーターで加熱すると記憶形状に戻ろうとしてリールに天幕を巻き取る力を与える。

無し

自明

自動開閉の扇型傘の概略組み立て透視図（一例） 本図には、扇型傘の筐体と傘面、傘骨、駆動装置、トリガー装置を示す。又、この状態は傘を拡げた状態を示す。扇型傘は、トリガー装置のストッパーを外せば駆動装置により展張する。傘を閉鎖格納する時には、駆動装置の形状記憶合金バネを加熱作動させ、扇基部を回転させ親骨を閉じれば、傘面と同時に仲骨も閉じ傘が収納される。この時同時に親骨はトリガーが掛かって固定される。 自動開閉の天幕（ひさし）型傘の概略組み立て透視図（一例） 本図には、天幕（ひさし）型傘の筐体と天幕及び天幕巻取り収納装置、パンタグラフ型リンク装置、トリガー装置を示す。又、上部図は天幕を格納した状況を示し、下部図には天幕を展張した状態を示している。天幕（ひさし）型傘は、トリガー装置のストッパーを外せば駆動装置によりパンタグラフのリンクにより天幕の枠体が展張する。この時同時に天幕が、天幕巻き取り収納装置から引き出される。傘を閉鎖格納する時には、駆動装置の形状記憶合金バネを作動させ、パンタグラフ基部を回転させる事でリンク装置が閉じ、天幕枠体が収納される。この時同時にパンタグラフにトリガーが掛かって固定される。傘を収納する時には、同時に天幕巻取り格納装置の形状記憶合金ゼンマイを使ったゼンマイを加熱作動させ天幕をリールに巻き取る。 天幕巻取り収納装置概略組み立て透視図（１例） 本図には、収納装置筐体と巻取りリール及びリールを駆動回転する形状記憶合金で出来たゼンマイを示す。形状記憶合金で出来たゼンマイは、加熱すると記憶形状であるゼンマイを巻き取った形に変化する。この時リールは天幕を巻き取る。又、巻き取った後常温では、ゼンマイは非常に弱い力で巻き取った形を保持しているが、天幕枠体が強い力で天幕を引き出すとゼンマイは変形して天幕のリールから天幕が引き出される。 駆動装置の概略機構図（一例） 本図には、形状合金バネとバイアスバネを組み合わせ、そのバネ力の差で駆動装置として、扇やパンタグラフの基部を回転させて、自動開閉傘を展張・収納する。 トリガー装置の概略機構図（一例） 本図には、形状合金バネとバイアスバネを組み合わせ、そのバネカの差でストッパーを出し入れしてトリガー装置を構成する。トリガーは扇の親骨やパンタグラフのリンクが作動してトリガーポイントを越えると自動的にストッパーがセットされる。ストッパーの開放には、形状記憶合金のバネを加熱し、トリガー装置を引き込めば良い。

符号の説明

Ａ：扇型傘筐体（一例） ：機構全体を収納する筺体
Ｂ：天幕（ひさし）型傘筐体（一例） ：天幕を除いて機構を収納する筺体
Ｃ：天幕巻取り収納装置（一例） ：天幕と巻き取り駆動装置を収納する
Ｃ−１：巻取り駆動ゼンマイ
Ｃ−２：巻取りリール
Ｄ：駆動装置（一例） ：形状記憶合金製のバネと通常のバイアスバネを 組み合わせて、中央のピンがスライドして駆動 する。
Ｄ−１：形状記憶合金バネ
Ｄ−２：バイアスバネ
Ｅ：トリガー装置（一例） ：形状記憶合金製のバネと通常のバイアスバネを 組み合わせて、下部ストッパーが上下する。
Ｅ−１：形状記憶合金バネ
Ｅ−２：バイアスバネ
Ｅ−３：ストッパー
Ｆ：傘骨（扇の親骨、仲骨）
Ｇ：パンタグラフ型リンク装置 ：電車等で使われる受電用のパンタグラフの機構 を利用して伸縮する。
Ｈ：傘布（傘面・天幕）

Claims (3)

1. 本考案は，機械的に繰り返し展開・収納する扇型傘の機構に関する。
2. 本考案は，機械的に繰り返し展開・収納する天幕（ひさし）の機構に関する。
3. 本考案は、機械的に繰り返し展開・収納する扇型傘及び天幕（ひさし）の機構の駆動力装置、天幕巻取り格納装置，トリガー装置として形状記憶合金を使用する事を特徴とする。