JP6778946B2 - 杖及び振動ダイナモ装置 - Google Patents

Description

本発明は、杖に関し、より特定的には光源を備える杖に関する。

杖の利用者を周囲に認識させるために、光源が取り付けられた杖が知られている。このような杖として、例えば、特開２０１１−１０９９７号公報（特許文献１）、特開２０１６−３０１１２号公報（特許文献２）などが挙げられる。光源の発電手段として、特許文献１では圧電素子を用い、特許文献２では磁歪素子を用いることが開示されている。

特開２０１１−１０９９７号公報 特開２０１６−３０１１２号公報

しかしながら、上記特許文献１及び２に開示された杖は、発光しにくいという問題があることに本発明者は着目し、これを課題とした。

すなわち、本発明は、容易に発光させることができる杖を提供することを課題とする。

本発明者は、杖を利用すると、杖を構成する本体部が上下方向に運動することに着目し、この本体部の運動を光源の発電に利用することを考えた。そして、本体部の運動を利用して発電する手段として、電磁誘導方式を用いることに想到して、本発明を完成させた。

すなわち、本発明の杖は、本体部と、この本体部の内部に収容された振動ダイナモ装置と、この振動ダイナモ装置により発光される光源とを備えている。振動ダイナモ装置は、上下方向に往復運動が可能な状態で本体部の内部に収容された筒状部材と、この筒状部材の外周、かつ本体部の内部に配置されたコイルと、筒状部材の延在方向に沿って往復運動が可能な状態で筒状部材の内部に収容されるとともに、マグネット（磁石）を含む振動部材とを含んでいる。

本発明の杖によれば、杖の利用時に上下方向に運動する本体部の内部に、上下方向に運動可能な状態で筒状部材が収容され、筒状部材の内部に振動部材が収容されるとともに筒状部材の外部にコイルが配置されている。このため、本発明では、杖を利用する際の本体部の上下方向の運動を利用して、電磁誘導方式の振動ダイナモ装置の振動部材を効率よく上下方向に運動させることができる。したがって、杖に備えられた振動ダイナモ装置の発電効率を向上できるので、本発明の杖は、容易に発光させることができる。

本発明の杖において好ましくは、振動部材において筒状部材と接する部分は、球体である。

振動部材が往復運動する際に振動部材において筒状部材と接する部分が球体であるので、振動部材と筒状部材との摺動部分は点接触となる。このため、振動部材と筒状部材との摺動面積を低減できるので、振動部材が振動する際の抵抗を低減できる。このため、振動（運動）エネルギーを電気エネルギーに変換する効率を向上できるので、発電効率をより向上できるので、より容易に発光させることができる。

本発明の杖において好ましくは、振動部材は、３つ以上の要素を含み、両端に位置する要素は球体である。

振動部材が往復運動する際に、振動部材を構成する球体が筒状部材と接する場合には、その接触面積を低減できる。このため、振動ダイナモ装置の発電効率をより向上できるので、より容易に発光させる杖を実現できる。

本発明の杖において好ましくは、３つ以上の要素の残部は、球体及び／または柱体であり、両端に位置する球体の外径は、残部の球体及び／または柱体の外径よりも大きい。

これにより、振動部材を構成する要素のうち、両端に位置する球体が筒状部材と接するので、振動部材が往復運動する際の振動部材と筒状部材との接触面積をより低減できる。このため、振動ダイナモ装置の発電効率をより向上できるので、より容易に発光させることができる。

本発明の杖において好ましくは、筒状部材の下端部と、本体部において筒状部材の下端部と対向する部分とのそれぞれに配置された互いに磁気反発する１対のマグネットをさらに備えている。

これにより、本体部の上下方向の運動によって振動部材が筒状部材の下端部に移動すると、１対のマグネットの反発力により振動部材を上方へ容易に移動させることができる。このため、振動ダイナモ装置の発電効率をより向上できるので、より容易に発光させることができる。

本発明の杖において、光源は筒状部材に取り付けられ、筒状部材は杖の下端部に位置し、杖の下端部に位置する本体部は透光性を有する。

これにより、容易に発光させることができる光源が下端部に配置された杖を実現できる。

本発明の杖において、本体部の上端部に配置された取手をさらに備え、光源は取手近傍に配置されていてもよい。

これにより、容易に発光させることができる光源が上端部である取手近傍に配置された杖を実現できる。

本発明の杖において、取手近傍に配置されたソーラーパネルをさらに備えていてもよい。

ソーラーパネルにより充電が可能な構成とすることによって、光源の発光をより確実にすることができる。

以上説明したように、本発明の杖によれば、容易に発光させることができる。

本発明の実施の形態１における杖を概略的に示す正面図である。 本発明の実施の形態１における杖の下端部を概略的に示す断面図である。 本発明の実施の形態１における振動ダイナモ装置を構成する振動部材を概略的に示す正面図である。 本発明の実施の形態１における振動ダイナモ装置を構成する振動部材を概略的に示す正面図である。 本発明の実施の形態１における振動ダイナモ装置を構成する振動部材を概略的に示す正面図である。 本発明の実施の形態１における振動ダイナモ装置を構成する振動部材を概略的に示す正面図である。 本発明の実施の形態２における杖の下端部を概略的に示す断面図である。 本発明の実施の形態３における杖の上端部を概略的に示す断面図である。 本発明の実施の形態３における杖の取手近傍の模式図である。 本発明の実施の形態４における杖の上端部を概略的に示す断面図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付しその説明は繰り返さない。

（実施の形態１）
本発明の一実施の形態の杖について説明する。図１に示すように、本発明の実施の形態１の杖１は、本体部２と、この本体部２の上端部に設けられた取手３と、本体部２の下端部に設けられた弾性緩衝体４とを備えている。

本体部２は、上下方向に延在するシャフトであり、筒状である。本体部２は、内部の少なくとも一部が中空の棒状であればよく、一部は中実であってもよい。本体部２の中空部分には、後述する振動ダイナモ装置１０の筒状部材１１、コイル１２及び振動部材２０が収容される。本体部２において、振動部材２０が収容される部分は、非磁性体で形成されている。非磁性体とは、強磁性体ではない物質で、常磁性体、反磁性体及び反強磁性体を含み、例えば、アルミニウムなどの金属、プラスチックなどの合成樹脂などである。

本実施の形態では、本体部２の下端部に振動ダイナモ装置１０が収容されるので、少なくとも下端部は、中空であるとともに透光性を有する。具体的には、本体部２において、下端部は透光性を有する樹脂で形成された筒状であり、残部は金属で形成された筒状であり、これらの筒状の部材が互いに係合している。樹脂としては、例えば、ポリカーボネートが用いられる。また、本体部２は外観上視認される部分なので、残部には意匠が施されていてもよい。

なお、本実施の形態の本体部２の内径（中空形状の直径）は、後述する筐体１４（突起１４ａを有する場合には突起１４ａを有する筐体１４）よりもやや大きい。

取手３は、利用者が杖１を把持するためのグリップ部である。取手３は、内部が中空であることが好ましい。

弾性緩衝体４は、本体部２の下端（先端）を被覆している。図２では、弾性緩衝体４は、本体部２における透光性を有する材料で形成された部分の下端部を被覆している。弾性緩衝体４は、ゴムなどの弾性体であり、例えば足ゴムである。

本体部２の内部には、図２に示すように、振動ダイナモ装置１０が収容されている。振動ダイナモ装置１０は、筒状部材１１と、この筒状部材１１の外周に配置されたコイル１２と、筒状部材１１の内部に収容された振動部材２０と、筒状部材１１の両端部に配置された反発部材１３ａ、１３ｂと、コイル１２を取り囲む筐体１４と、コイル１２に接続された整流回路１５とを含んでいる。本実施の形態の筒状部材１１は、杖１の下端部に位置している。

筒状部材１１は、非磁性体で形成されており、内部が中空の棒状であり、両端は解放されている。本実施の形態の筒状部材１１は、図２において上下方向に延在している。なお、筒状部材１１の外形状及び内形状（中空形状）は特に限定されず、断面視において円形、矩形などが挙げられる。本実施の形態の筒状部材１１、外形状及び内形状は断面視において円柱形状である。なお、本実施の形態の筒状部材１１の内径（中空形状の直径）は、後述する振動部材２０よりもやや大きい。

この筒状部材１１の外周には、コイル１２が巻回されている。このため、筒状部材１１は、コイル１２のボビンの役割も担う。本実施の形態のコイル１２は、筒状部材１１の外周の一部に設けられているが、筒状部材１１の全周に設けられていてもよく、筒状部材１１の外周の分離した領域に設けられていてもよい。コイル１２は、例えばソレノイドコイルである。

筒状部材１１の内部には、筒状部材１１の延在方向に沿って往復運動が可能な状態で、振動部材２０が設けられている。筒状部材１１の外周にコイル１２が配置されているので、振動部材２０はコイル１２の内部を往復運動する。振動部材２０は、マグネットを含んでおり、振動部材２０の往復運動によってコイル１２が電圧を発生する。つまり、振動部材２０は、コイル１２の巻軸方向に沿って往復運動するので、コイル１２に交流電流が発生する。振動部材２０については、後述する。

なお、マグネットとは、永久磁石である。マグネットは、往復運動する方向（上下方向）に着磁している。着磁（磁化）方法は特に限定されないが、例えば、空芯コイルの中央にマグネット材料を固定し、パルス高電流を流して、軸方向に磁化する方法が挙げられる。また、マグネットの材料は特に限定されないが、高い磁力を示す観点から、Ｎｄ‐Ｆｅ‐Ｂ焼結磁石を用いることが好ましい。

筒状部材１１の両端部には、反発部材１３ａ、１３ｂが設けられている。反発部材１３ａ、１３ｂは、筒状部材１１の両端の開口を閉塞している。反発部材１３ａ、１３ｂにより、往復運動をする振動部材２０が筒状部材１１の内部に収容される。

反発部材１３ａ、１３ｂは、振動部材２０と磁気反発するマグネットを含んでいる。反発部材１３ａ、１３ｂは、反発部材１３ａ、１３ｂに近づく振動部材２０をコイル１２と対向する中央部に向けて磁気反発させる。このため、反発部材１３ａ、１３ｂを構成するマグネットのそれぞれは、振動部材２０と磁気反発するように極性が配されている。後述するように振動部材２０は上下方向に往復運動するので、下端部に配置された反発部材１３ｂのマグネット強度は、上端部に配置された反発部材１３ａよりも大きい。

なお、反発部材１３ａ、１３ｂに代えて、あるいは併用して、筒状部材１１の両端部を閉塞する非磁性体の部材を用いてもよい。非磁性体の場合には、往復運動による振動部材２０の損傷を低減する観点から、例えば、樹脂、ゴムなどの弾性体で形成されていることが好ましい。

振動部材２０、筒状部材１１、コイル１２及び反発部材１３ａ、１３ｂを収容するために、筐体１４が設けられている。筐体１４は、非磁性材料で形成されている。

突起１４ａは、筐体１４の外周面に設けられている。突起１４ａは、本体部２の内部と接触する部分となるので、本体部２と点接触になるように形成されている。突起１４ａは、筒状部材１１と一体成形されてもよく、別部材が取り付けられることで形成されてもよい。本実施の形態の突起１４ａは、筒状部材１１の延在方向に沿って複数形成されている。

整流回路１５は、コイル１２に接続されている。整流回路１５は、コイル１２に発生した交流電流を整流する。整流回路１５は、例えば、倍電圧全波整流回路である。

また、コイル１２に接続された充電回路（図示せず）が設けられていてもよい。充電回路は、整流回路１５により変換された直流電流を充電する。充電回路は、ＮｉＨ電池などの充電池、電気二重層コンデンサなどを有している。この場合、長寿命化を図ることができる。

ここで、図２〜図６を参照して、振動部材２０について詳述する。振動部材２０において筒状部材１１と接する部分は、球体である。

図２〜図６に示すように、振動部材２０は３つ以上の要素２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂを含んでおり、３つ以上の要素は、往復運動する方向（図１における上下方向）に沿って並列に配置されている。３つ以上の要素のうち、両端に位置する要素２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂは球体である。３つ以上の要素の残部、すなわち両端以外（中央部）に位置する要素２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂは、図３及び図４に示す構造（要素２３ａ、２４ａ）では柱体であり、図５及び図６に示す構造（要素２３ｂ、２４ｂ）では球体である。なお、球体及び柱体とは、外形が球体及び柱体を意味し、内部が空洞であるものを含む。また、柱体は、円柱、角柱、ディスク状などを含み、本実施の形態では円柱である。

図２〜図６に示すように、両端に位置する球体の外径は、残部の球体及び／または柱体の外径よりも大きい。この場合、両端に位置する球体が、振動部材２０において筒状部材１１と接する部分となる。なお、振動部材２０において、両端に位置する２つの球体の外径は、実質的に同じである。実質的に同じとは、振動部材２０が往復運動する際に両端の２つの球体のそれぞれが筒状部材１１と接することを意味する。また、球体の外径とは直径である。柱体の外径とは、円柱の場合には底面の円の直径であり、柱体の底面がｎ角形（ｎは３以上の整数）の場合には底面の外接円の直径である。

図４及び図６に示す構造では、両端に位置する球体（図４及び図６における要素２１ａ、２２ａ）はヨーク（継鉄）であり、３つ以上の要素の残部（図４における要素２３ａ、２４ａ、図６における要素２３ｂ、２４ｂ）はマグネットである。図３及び図５に示す構造では、振動部材２０を構成する要素（図３における要素２１ｂ、２２ｂ、２３ａ、２４ａ、図５における要素２１ｂ、２２ｂ、２３ｂ、２４ｂ）は、マグネットのみからなる。このように振動部材２０を構成する要素が、マグネットからなる場合、または、マグネットとヨークとからなる場合には、磁力の吸引力で保持されるので、本実施の形態の３つ以上の要素は、マグネットのみ、または、マグネットとヨークのみで形成されており、磁力の吸引力のみで互いを保持している。

なお、ヨークとは、マグネットが持つ吸着力を増幅する軟鉄であり、鉄を含んでいればよく、軟磁性材料を含む。本実施の形態では、球体のヨークとして、鋼球を用いている。

振動部材２０は、筒状部材１１の内部を自在に往復運動できる大きさであれば特に限定されないが、図６に示す振動部材２０を備える振動ダイナモ装置１０の筒状部材１１及び振動部材２０の具体的寸法の一例を挙げる。筒状部材１１の内径は、例えば１０．５ｍｍである。振動部材２０において両端に位置する球体（要素２１ａ、２２ａ）の外径は、例えば１０．０ｍｍである。振動部材２０において中央に位置する残部の球体（要素２３ｂ、２４ｂ）の外径は９．５ｍｍである。

図２〜図６に示す振動部材２０は、例示であって、特に限定されるものではなく、例えば、振動部材２０は、２つの要素からなり、この２つの要素は、マグネットの球体であってもよい。また、振動部材２０は、５つ以上の要素を含んでいてもよい。

この振動ダイナモ装置１０により発光される光源３０が設けられている。光源３０は、電流が印加されたときに発光するものであれば特に限定されず、発光素子などが用いられ、具体的にはＬＥＤ、白熱電球、放電ランプなどを採用できる。光源３０は、発する光が周囲に視認されるように配置されている。

図２に示すように、本実施の形態の光源３０は、筒状部材１１に取り付けられている。具体的には、光源３０は、筒状部材１１が収容されている筐体１４の上端部に取り付けられ、整流回路１５と接続されているので、杖１の下端部に位置する。杖１の下端部に位置する本体部２は透光性であるので、光源３０は外部から視認される。

なお、光源３０のオンとオフとを切り替えるスイッチ（図示せず）が設けられていてもよい。

また、本体部２または取手３の内部には、光源３０を発光させるための蓄電池が設けられていてもよい。

本体部２の下端には、マグネット４０が設けられている。マグネット４０は、筒状部材１１の下端部に配置された反発部材１３ｂと対向する部分に配置されている。マグネット４０と反発部材１３ｂとは、互いに磁気反発するように配置されている。つまり、マグネット４０は、反発部材１３ｂのマグネットと磁気反発するように極性が配されている。このため、マグネット４０及び反発部材１３ｂは、マグネット４０に近づく筒状部材１１を上方に向けて磁気反発させる。

このマグネット４０を本体部２の内部において反発部材１３ｂと対向させるために、本体部２の下端には板状部材４１が配置されている。板状部材４１は、本体部２の下端の開口を閉塞している。この板状部材４１上に、マグネット４０が取り付けられている。板状部材４１は、磁性材料で形成されており、例えば金属座金などを用いることができる。

続いて、図１〜図６を参照して、本実施の形態の杖１の動作について説明する。利用者は、取手３を握り、本体部２を上下方向に移動させながら、弾性緩衝体４を地面に近づけたり遠ざけたりして杖１を歩行補助具として利用する。

本体部２の上下方向の移動に伴って、本体部２の内部に収容された筒状部材１１が上下方向に往復運動する。

筒状部材１１の上下方向の往復運動によって、筒状部材１１の内部において、振動部材２０が筒状部材１１の延在方向（上下方向）に沿って往復運動する。これにより、振動部材２０が筒状部材１１の外周に配置されたコイル１２内を往復運動することになるので、振動部材２０のマグネットから発生する磁束線がコイル１２に直交し、その際に誘導起電力としての誘導電流が発生する。振動部材２０に含まれるマグネットがコイル１２内に出入りを繰り返すので、コイル１２には交流電流が発生する。

コイル１２に発生した交流電流は、コイル１２に接続された配線（図示せず）を介して整流回路１５に伝達される。整流回路１５によって、交流電流を整流して直流電源にする全波整流が行われ、充電回路によって充電される。

夜間など光源３０から発光させる場合には、光源３０のスイッチをオンにする。これにより、充電回路に充電された電流が光源３０に伝達されて、発光する。充電回路に充電された電流が少ない場合には、蓄電池（図示せず）から光源３０に電流を流す。これにより、利用者が杖１を利用して歩行する際に、杖１の一部を発光させることができるので、周囲に杖１の利用者を認識させることができる。

昼間など光源３０から発光させない場合には、光源３０のスイッチをオフにする。この状態で、振動部材２０を往復運動させていると、コイル１２に発生した電流を整流回路１５を介して、充電回路に充電を行うことができる。

本実施の形態では、杖１を利用する際に、上下方向に運動する本体部２の内部に、上下方向に運動可能な状態で筒状部材１１及び振動部材２０が収容されている。このため、杖１を利用する際の本体部２の上下方向の運動を利用して、電磁誘導方式の振動ダイナモ装置１０の振動部材２０を軽い負荷で上下方向に運動させることができる。つまり、上下方向に運動する振動部材２０と、この振動部材２０を収容する筒状部材１１の上下方向の運動とによって、運動ストロークが増加する。したがって、杖１に備えられた振動ダイナモ装置１０の発電効率を向上できるので、杖１に加える力が弱くても、容易に発光させることができる。

このように、本実施の形態の杖１は、夜間など暗い環境において安全視認効果を付与することができるので、高齢者、視覚障害者などの歩行補助具、登山などの歩行補助具などに好適に用いることができる。

また、本実施の形態の杖１は、振動ダイナモ装置１０として安価な電磁誘導方式を採用しているので、コストを低減することができる。

また、本実施の形態では、振動部材２０において筒状部材１１と接する部分は球体である。これにより、振動部材２０が筒状部材１１内で往復運動する際、振動部材２０の要素である両端に位置する球体が筒状部材１１に接するので、振動部材２０と筒状部材１１とが点接触の状態で振動部材２０が摺動する。これにより、振動部材２０と筒状部材１１との摺動面積を低減できるので、接触抵抗（摺動抵抗）が小さくなる。振動部材２０は動きやすいため、振動ダイナモ装置１０に加えられた力による振動部材２０の運動エネルギー（振動エネルギー）をコイル１２による電気エネルギーへ効率良く変換できる。したがって、振動ダイナモ装置１０の発電効率を向上できるので、光源３０を容易に発光することができる。

本実施の形態において、図３〜図６に示すように、振動部材２０は、３つ以上の要素２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂを含み、両端に位置する要素２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂは球体であり、３つ以上の要素の残部（要素２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂ）は球体及び／または柱体であり、両端に位置する球体（要素２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ）の外径は残部の球体（要素２３ｂ、２４ｂ）及び柱体（要素２３ａ、２４ａ）の外径よりも大きいことが好ましい。それに加えて、図４及び図６に示すように、両端に位置する球体（要素２１ａ、２２ａ）はヨークであり、３つ以上の要素の残部（要素２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂ）はマグネットであることがより好ましい。これにより、振動部材２０の往復運動の際の振動部材２０と筒状部材１１との接触抵抗を低減できるとともに、中央部のマグネットと両端に位置するヨークとによるヨーク効果を有することで発生磁力を高めることができるので、発電効率をより向上できる。

また、本実施の形態の杖１は、筒状部材１１の延在方向の両端部に配置され、振動部材２０と磁気反発するマグネットを含む一対の反発部材１３ａ、１３ｂを有している。このため、振動部材２０が上方に移動すると、反発部材１３ａとの反発力によって振動部材２０は下方に容易に移動し、振動部材２０が下方に移動すると、反発部材１３ｂとの反発力によって振動部材２０は上方に容易に移動する。このため、筒状部材１１に加えられる力が軽くても、振動部材２０が容易に動く。したがって、振動ダイナモ装置１０の発電効率をより向上できるので、光源３０をより容易に発光することができる。

また、本実施の形態の杖１は、筒状部材１１の下端部に配置された反発部材１３ｂと、本体部２において筒状部材１１の下端部と対向する部分に配置されたマグネット４０とを備え、反発部材１３ｂとマグネット４０とは互いに磁気反発する。筒状部材１１が下方に移動すると、反発部材１３ｂとマグネット４０との反発力によって筒状部材１１は上方に容易に移動する。このため、振動ダイナモ装置１０の発電効率をより向上できるので、光源３０をより容易に発光することができる。

また、本実施の形態では、筒状部材１１が上下方向の往復運動をする際、筒状部材１１及びコイル１２を収容する筐体１４の外側に突起１４ａを設け、突起１４ａが本体部２に接する。このため、筐体１４が本体部２に接する場合に比べて、接触面積を低減できるので、接触抵抗が小さくなる。したがって、筒状部材１１が上下方向の往復運動が容易になるので、振動ダイナモ装置１０の発電効率を向上できるため、光源３０をより容易に発光することができる。

（実施の形態２）
図７に示す実施の形態２の杖５は、基本的には実施の形態１の杖１と同様であるが、マグネット４０の代わりに弾性部材４２を用いている点において異なる。

弾性部材４２は、本体部２の底部と筒状部材１１との間に配置されており、具体的には筐体１４の下端と、本体部２の下端に配置された板状部材４１とを連結している。弾性部材４２は、筒状部材１１を弾性可能に支持し、例えばバネなどが用いられる。

杖５の利用により本体部２の上下方向の運動に伴う筒状部材１１の上下方向への往復運動において、筒状部材１１が下方に移動すると、弾性部材４２の弾性力によって筒状部材１１の上方への移動を促進する。このため、本実施の形態における杖５においても、振動ダイナモ装置の発電効率をより向上できるので、より容易に発光させることができる。

（実施の形態３）
図８及び図９に示す実施の形態３の杖６は、基本的には実施の形態１の杖１と同様であるが、振動ダイナモ装置１０が杖の上端部に位置する点において主に異なる。

図８及び図９に示すように、筒状部材１１と振動部材２０とを含む振動ダイナモ装置１０は、本体部２の上端部、すなわち取手３と連結される部分近傍に配置されている。

筒状部材１１が所定位置より下方に移動しないように、図８に示すように、本体部２には固定部材７が取り付けられている。固定部材７は、本体部２の延在方向と交差する方向に延びる板状部材であり、例えばストッパーネジ、ストッパーピンなどが用いられる。

本実施の形態では、本体部２と筐体１４との間に有底のカップ状部材８が配置されている。カップ状部材８は、非磁性体材料で形成されており、例えばポリカーボネートなどの樹脂で形成されている。カップ状部材８は省略されてもよい。

整流回路１５には、出力電線１８が接続されている。出力電線１８は、振動ダイナモ装置１０で発生した電流を伝達する。

振動ダイナモ装置１０により発光される光源３０は、図９に示すように、取手３近傍に配置されている。図９では、光源３０は、取手３の後端に取り付けられているが、光源３０の設置場所は限定されず、本体部２における取手３近傍（交差する部分）であってもよい。また、光源３０はＬＥＤなどであってもよく、懐中電灯などの点灯装置であってもよい。

また、光源３０のオンとオフとを切り替えるスイッチ３１が取手３近傍に配置されている。

図９に示すように光源３０は露出するように取り付けられているので、本実施の形態の本体部２において筒状部材１１を収容する部分は、非透光性であってもよい。具体的には、本実施の形態の本体部２は、金属の筒状部材である。

さらに、図９に示すように、取手３近傍には、ソーラーパネル５０が配置されている。取手３の内部には、ソーラー充電／光源点灯回路５１と、充電回路５２とが収容されている。充電回路５２は、例えば充電池、電気二重層コンデンサなどを有している。ソーラー充電／光源点灯回路５１及び充電回路５２を内部に収容するために、取手３の一端には蓋部３ａが設けられている。

出力電線１８、スイッチ３１、及びソーラーパネル５０は、ソーラー充電／光源点灯回路５１及び充電回路５２に電気的に接続されている。ソーラー充電／光源点灯回路５１及び充電回路５２は、光源３０に電気的に接続されている。

続いて、図８及び図９を参照して、本実施の形態の杖６の動作について説明する。

利用者が杖６を歩行補助具として利用すると、実施の形態１と同様に、本体部２の上下方向の移動に伴って、本体部２の内部に収容された筒状部材１１が上下方向に往復運動し、振動部材２０が筒状部材１１の延在方向（上下方向）に沿って往復運動する。これにより、振動部材２０が筒状部材１１の外周に配置されたコイル１２内を往復運動するので、コイル１２に交流電流が発生する。コイル１２に発生した交流電流は、コイル１２に接続された整流回路１５に伝達され、整流回路１５で整流された直流電源が出力電線１８に伝達され、充電回路５２に充電される。

それに加えて、昼間の日射があるときには、ソーラーパネル５０により発生した電流が、ソーラー充電／光源点灯回路５１を介して充電回路５２に充電される。

光源３０から発光させる場合には、スイッチ３１をオンにする。これにより、振動ダイナモ装置１０から発電される電流によって光源３０は発光する。また、振動ダイナモ装置１０の発電量が少ない場合には、充電回路５２から光源３０に電流を流す。

なお、光源３０から発光させない場合には、スイッチ３１をオフにする。この状態で、杖６の利用により振動部材２０を往復運動させると、上述したようにコイル１２に発生した電流を整流回路１５を介して、充電回路５２に充電を行うことができる。

以上説明したように、実施の形態３の杖６は、本体部２の上端部に配置された取手３をさらに備え、光源３０は取手３近傍に配置されている。本発明の杖は、実施の形態３のように杖６の上端部に光源３０を配置する構成であってもよい。

また、実施の形態３の杖６は、取手３近傍に配置されたソーラーパネル５０をさらに備えている。これにより、振動ダイナモ装置１０とソーラーパネルとの双方の発電で、充電回路に充電して、必要なときに発光することができる。このため、暗くなったら光源３０を常時発光させることも可能である。

（実施の形態４）
図１０に示す実施の形態４の杖９は、基本的には実施の形態３の杖６と同様であるが、マグネット４０の代わりに弾性部材４２を用いている点において異なる。

弾性部材４２は、本体部２に取り付けられたカップ状部材８と、筒状部材１１を収容する筐体１４の下端との間に配置されている。弾性部材４２は、例えばバネなどである。筒状部材１１の上下方向への往復運動において、筒状部材１１が下方に移動すると、弾性部材４２の弾性力によって筒状部材１１の上方への移動を促進する。このため、本実施の形態における杖９においても、振動ダイナモ装置の発電効率をより向上できるので、より容易に発光させることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，５，６，９ 杖、２ 本体部、３ 取手、３ａ 蓋部、４ 弾性緩衝体、７ 固定部材、８ カップ状部材、１０ 振動ダイナモ装置、１１ 筒状部材、１２ コイル、１３ａ，１３ｂ 反発部材、１４ 筐体、１４ａ 突起、１５ 整流回路、１８ 出力電線、２０ 振動部材、２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ 要素、３０ 光源、３１ スイッチ、４０ マグネット、４１ 板状部材、４２ 弾性部材、５０ ソーラーパネル、５１ ソーラー充電／光源点灯回路、５２ 充電回路。

Claims (8)

1. 上下方向に延びる筒状の本体部と、
   前記本体部の内部に収容された振動ダイナモ装置と、
   前記振動ダイナモ装置により発光される光源とを備え、
   前記振動ダイナモ装置は、
   前記本体部に対して上下方向に往復運動が可能な状態で前記本体部の内部に収容された筒状部材と、
   前記筒状部材の外周に固定され、かつ前記本体部の内部に配置されたコイルと、
   前記筒状部材の延在方向に沿って往復運動が可能な状態で前記筒状部材の内部に収容され、マグネットを含む振動部材とを含み、
   前記振動部材は、３つ以上の要素を含み、
   前記３つ以上の要素のうち、両端に位置し、前記筒状部材と接する要素は球体である、杖。
2. 前記３つ以上の要素のうち、両端以外に位置する要素は、球体及び／または柱体であり、
   前記両端に位置する球体の外径は、前記両端以外に位置する要素の球体及び／または柱体の外径よりも大きい、請求項１に記載の杖。
3. 前記筒状部材の下端部と、前記本体部において前記筒状部材の下端部と対向する部分とのそれぞれに配置された互いに磁気反発する１対のマグネットをさらに備える、請求項１または２に記載の杖。
4. 前記光源は、前記筒状部材を収容し、前記筒状部材と一体となって上下方向に往復運動する筐体に取り付けられ、
   前記筒状部材は、前記筒状の本体部の下端領域に位置し、
   前記本体部の下端領域は、透光性を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の杖。
5. 前記本体部の上端部に配置された取手をさらに備え、
   前記光源は、前記取手近傍に配置されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の杖。
6. 前記取手近傍に配置されたソーラーパネルをさらに備える、請求項５に記載の杖。
7. 上下方向に長い外側筒状部材と、
   前記外側筒状部材に対して上下方向に往復運動が可能な状態で前記外側筒状部材の内部に収容された内側筒状部材と、
   前記内側筒状部材の外周に固定され、かつ前記外側筒状部材の内部に配置されたコイルと、
   前記内側筒状部材の延在方向に沿って往復運動が可能な状態で前記内側筒状部材の内部に収容され、マグネットを含む振動部材とを備え、
   前記振動部材は、３つ以上の要素を含み、
   前記３つ以上の要素のうち、両端に位置し、前記内側筒状部材と接する要素は球体である、振動ダイナモ装置。
8. 前記内側筒状部材の下端部と、前記外側筒状部材において前記内側筒状部材の下端部と対向する部分とのそれぞれに配置された互いに磁気反発する１対のマグネットをさらに備える、請求項７に記載の振動ダイナモ装置。

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