JPS585403B2 - サイキハンシヤキ オヨビ ソノセイケイヨウカネガタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は外部光線を再帰反射する反射器及びその成形用
の金型に関する。

この種の反射器は、外部光線の入射する平担な外面と、
複数個の反射素子を形成された内面とを備える透明板か
らなるのが通常である。

第１図乃至第３図には、このような反射器において使用
されている公知の反射素子の一例を示した。

この反射素子Ａは、互に直角に交わる３個の矩形面１・
２・３・４，１・４・５・６，１・６・７・２からなっ
ている。

そして、これらの矩形面は、３つの面のすべてに対して
同一角度（３６°１６つで傾斜する直線がつまり所謂素
子の軸が外面に垂直となるように配置されている。

また、これらの矩形面才すべで互に合同であって、前記
直線方向から見たときに反射素子Ａの輪郭２・３・４・
５・６・７が正六角形となるように構成されている。

このような反射素子Ａに入射する外部光線のうちで再帰
反射光線として出射されるものは、一つの面で全反射し
、次いで別の面で全反射して出射するか、あるいはさら
に別の面で全反射した後に出射するような角度でこの反
射器に入射する光線である。

すなわち、ある一定の入射角度における再帰反射性能は
、その方向から見た場合の全反射面、すなわち有効反射
面の面積に比例するのである。

第４図に示した図形は、透明板の屈折率を１．５とした
反射素子における入射角θ＝１６°２５′（左方向）の
ときの有効反射面である。

したがって、このθを次々と変化させて有効反射面の面
積を計算すれば、入射角θの変化にともなう反射性能の
変化を知ることができる。

このようにして反射性能の変化を調べると、第１図乃至
第３図に示した反射素子Ａの場合には、θ−０°のとき
の反射性能が最大であって、θが左方向に変化すると反
射性能は漸減し、θが右方向に変化すると反射性能は漸
減した後１９°３６′で臨界点に達して反射性能は激減
する。

つまり、この反射素子の反射性能はかなり偏ったものと
なるのである。

このため、従来の反射器においては、第１図乃至第３図
に示した反射素子Ａは、この反射素子を外面に平行な面
上で１８０°旋回させた反射素子Ｒと組合せられて使用
されている。

このようにして構成された反射器Ｉは、したがって、第
１０図に線■で示したような反射性能特性を有すること
となる。

このグラフから明らかなように、この従来の反射器■は
左右対称な反射性能を有してはいるが、左右２０°付近
で反射性能が激減する。

したがって、この反射器■は自動車の後部信号装置にお
いて使用される場合など、入射光線の方向が一定してい
るときには、有効に作用することができるが、自転車や
海上のブイ等のようにつねに揺動する物体における信号
装置や、道路用マーカーなどのように取付面からかなり
傾斜した方向からの光線を有効に再帰反射しなければな
らない場合においては、使用することができない。

この問題を解決するため、外面に対して光軸がある角度
傾けられた傾斜素子部を具備させることにより、有効な
反射を達成させようということが考えられる。

しかし、単に素子を傾斜させただけでは、第１４図に示
すように成型ピンＰから金型Ｍを得るに際してどうして
も段差Ｓが生じてしまう。

結果的に、成型された反射素子Ｅにも、第１５図に示す
ように段差部ぎが生じることになる。

このため、同図の幅ｔが段差部Ｓ′による反射無効範囲
となる。

すなわち、この部分に入射する光や、他の面に入射して
反射された後この部分に入射した光は、有効に反射され
ず、反射性能が低くなってしまうのである。

例えば、第１６図は素子を左右に傾斜させた場合を示す
が、この時には第１７図に示すように段差部Ｓ′による
反射無効部（ハツチングにて示す）と、無効部ｔによる
反射無効部（他の面に入射した光が段差部ｄにより無効
とされる部分。

細点を施して示す）とが生じる。

第１８図は素子が上下傾斜の場合であり、同じく第１９
図の如き反射無効部が生じる。

（各図中、γ′６は素子の傾き、ａは素子の寸法、ｂ、
ｃは段差の寸法を示し、Ｘ、Ｙ、Ｚは座標軸、ｄ＋ｅ＋
Ｏ。

Ｏ′、α′は点位置を示す。

第１６図は正面形状と一方の側断面を示し、第１８図は
正面形状と２方向の側断面を示した）。

このように、単に素子を傾斜させるという考え方のみで
は、金型成作上の問題に伴って、反射性能の低下という
問題が生じるのである。

上記事情に鑑み、本発明は、新規な反射素子を提供して
、この反射素子を単独で、あるいは他の公知の反射素子
と組合せることによって揺動物体に付しても有効に用い
得る所望の反射性能特性を有する再帰反射器を得ること
を目的とする。

また、このような再帰反射器を製作するための製作容易
な金型であって、素子に段差部を生じさせないで素子成
形を行い得る構造のものを提供することをも目的として
いる。

第５図乃至第７図には、本発明にしたがう反射素子の一
実施例を示した。

この反射素子Ｂは、互に垂直に交わる３個の矩形面２１
・２２・２３・２４，２１・２４・２５・２６．２１・
２６・２７・２２からなっている。

これらの矩形面は、３つの面のすべてに対して同一角度
（３５°１６′）で傾斜する直線つまり所謂素子の軸が
反射器外面への垂線に対して稜線２１・２４を含む面内
でφ＝１１°だけ傾斜するような仕方で反射器内面上に
形成されている。

そして、この直線方向から見た場合に、反射素子の輪郭
２２・２３・２４・２５・２６・２７が六角形をなし、
辺２２・２３と辺２５・２６とが互に等しく、辺２３・
２４・２４・２５，２６・２７・２７・２２が互に等し
くなるように構成されており、隣接反射素子と密接する
ように配置されている。

この結果、正面から見た場合、第５図に示すように、正
面から見える六角形は菱形と２つの平行四辺形から構成
されることになる。

第８図に示した図形は、屈折率１．５の反射素子Ｂにお
ける入射角θ二１６°２５′のときの有効反射面の形状
である。

この入射角θを次々と変化させて、有効反射面の変化の
状態を調べると第９図に示したようになる。

したがって、この反射素子Ｂを使用して前記の従来の反
射器Ｉと同一の面積を有する反射器■をつくると、その
反射性能特性は、第１０図に線■で示したようになる。

すなわち、この反射器■は左方向３０°乃至４０°の間
に反射性能のピークを有し、θの左方向への変化時には
漸減し、右方向への変化時には漸減した後θ＝３゜（右
方向）付近で臨界点に達して激減するのである。

しかしながら、この反射性能特性曲線からも明らかなよ
うに、この反射器■は約６０’の範囲に亘って良好な反
射性能を有している。

したがって、この反射器■は道路用マーカーなどのよう
な取付面からかなり傾斜した入射光線を再帰反射するた
めの信号装置に使用するに適している。

そして、このような信号装置に使用した場合には有効反
射範囲が広いので安全性が高い。

また、本発明にしたがえば、反射素子の３面に対して同
一角度をなす直線の反射器外面への垂線に対する傾斜角
度φの設定は自由である。

したがって、この傾斜角度φを変えることによって反射
性能特性曲線のピークの位置をある程度自由に設定する
ことができ、使用目的に合った反射器を得ることができ
る。

さらに、本発明にしたがえば、反射器の内面の約半分の
面積を占める第１の種類の反射素子として前記の反射素
子Ｂを使用し、残りの半分の面積を占める第２の種類の
反射素子として第１の種類の反射素子Ａを外面に平行な
面上で１８０°旋回させてなる反射素子Ｂ′を使用して
、一個の新規な反射器ｎ＋ｎ’／２を得ることができる
。

この反射器ｎ＋ｎ’／２は、第１０図に示したように、
反射器Ｈの反射性能特性曲線を半分にした反射性能特性
曲線１／２と、これを縦軸を中心として対称に移した反
射性能特性曲線■′／２とを合成した反射性能特性を有
している。

この反射性能特性をあられしたグラフｖ＋＊７２から明
らかなように、この反射器の反射性能特性曲線は３個の
ピークを有しており、従来の反射器の３０％以上の反射
特性を有する有効反射範囲は約１００°に亘っている。

したがって、この反射器は海上のブイなどのように、つ
ねに揺動する物体に取付けて信号装置として使用するの
に適している。

反射素子の傾斜角度φを変えることによって、ピーク間
のギャップを大きくしたり小さくしたりして、使用目的
に最適の設計を行なうことができる点は、反射器■につ
いて述べたところと同じである。

さらに、本発明にしたがえば、本発明の反射素子と公知
の反射素子とを組合せて、広範囲に亘って安定した反射
性能を有する反射器をつくることができる。

たとえば、反射器Ｉと同一の構成をもつ反射器であって
、５分の１の面積を有する反射器部分１１５と、反射器
■と同一の構成をもつ反射器であって、５分の２の面積
を有する反射器部分２■１５と、この反射器部分と同一
の構成・面積を有する反射器であって外面に平行な面上
で１８０°旋回させてなる反射器部分２■′１５とを組
合わせた反射器Ｉ＋２（Ｉ＋ｌ’）１５の反射性能特性
は、前記と同様にして、第１０図に線Ｉ＋２（ｎ十ｍ’
）１５で示したように推移することがわかる。

このグラフから明らかなように、このように構成した反
射器はθ−０°の地点にピークを有し約８０°に亘って
きわめて安定した反射性能を有している。

したがるで、この反射器は、自転車に使用する信号装置
のように、一定方向からの入射光線を良好に再帰反射す
るとともに、自転車が揺動した場合にも良好な視認性を
保つことが要請される信号装置として使用するに適して
いる。

この反射器は面積を２倍にすることによって、従来の反
射器Ｉの反射性能のピークとほぼ同じ高さのピークを有
することができる。

このようにした反射器２（Ｉ＋２Ｉ＋２Ｉ勺１５力相転
車用信号装置として使用するにさらに適していることは
言うまでもないだろう。

また、３個の反射器部分の面積比を変えることによって
、所望の反射性能特性を有する反射器を得ることができ
る。

そして、前記と同様に、反射器部分２■１５及び２Ｉ’
１５の反射素子の傾斜角度φを変化させることによって
、反射性能特性を目的に合わせて設計することも可能で
ある。

本発明の反射素子を使用した反射器成形用の金型は、容
易に製作することができる。

次に、前記の反射器Ｉ＋２（ｌ＋Ｉ’）１５を成形する
ための金型について、一例として、説明する。

第１１図は反射器Ｉ＋２（ｎ＋Ｉ’）１５を模型的に示
したものであって、反射素子Ａ及びＡ′を形成された領
域２１を中央に置いて、左側には反射素子Ｂを形成され
た領域２２が設けられ、右側には反射素子Ｂを外面に平
行な面上で１８０°旋回させた反射素子Ｂ′を形成され
た領域２３が設けられている。

領域２１のうち、部分Ｐ及びＰ′は頂部に互に垂直をな
す３つの面を形成された公知の正六角形のピンを密接配
置した金型部分によって成形される。

また、部分Ｑは、頂部に２対の互に垂直な面を形成され
た公知の正六角形のピンを縦一列に密接配置した金型部
分によって成形される。

領域２２．２３のうち部分Ｒ，Ｒ’は第１２図に示した
ピン３１を密接配置してなる金型部分によって成形され
る。

すなわち、ピン３１は、反射素子Ａの輪郭２２・２３・
２４・２５・２６・２７と同一形状の断面形状を有し、
その頂部には３個の互に垂直をなす面によって３本の稜
線３１ａ・３１ｂ・３１ｃが形成されている。

そして、これらの稜線の足はピンの側面にあられれてい
る６本の稜のうち１個置きの３本の積上にそれぞれ位置
しており、稜線３１ｂ、３１ｃの長さが互に等しく、稜
線３１ａの長さは該稜線３１ｂ、３１Ｃの各々の長さよ
りも短くなるようにされている。

このように構成されたピン３１はピンの中心軸を反射器
外面への垂線に対してφだけ傾斜させた状態で密接集合
されている。

そしてこのとき、ピンの頂部面がピンの軸線方向に段差
を生じないように、ピンの軸線を含む反射器外面への垂
直面に垂直な方向のピンの径をａとしたときに、 となるように寸法設定されている。

ただし、ｂは稜線３１ｂまたは３１ｃによって隔てられ
た２個の面の最下部間のピン軸線方向の距離であり、Ｃ
はこれらの最下部間の稜線３１ａに平行な方向への距離
である。

領域２１と領域２２．２３との境界部分ｓ、ｓ’は、第
１３図に示したピン３２縦方向に密接配置してなる金型
部分によって成形される。

このピン３２は、部分Ｐ、Ｐ’成形用のピンと同一の太
さを有する正六角柱半部を互にその軸線をφだけ傾斜さ
せて接合してなるものである。

そして、このピン３２の頂部には２個の面によって１本
の稜線３２ａが形成されている。

一方の面はこの面が属する正六角柱半部の軸線に関して
３５°１６′傾斜しており、他方の面はこの面が属する
正六角柱半部の軸線に関して３５°１６′傾斜している
。

そして、稜線３２ａは、両軸線を含む面に関して垂直と
なっている。

このピンは、この稜線３２ａが一直線となるように配置
されるのである。

そして、これらの金型部分を集合させれば、第１１図に
示した反射器成形用の金型が構成される。

上述の如く、本発明によれば、比較的製作容易で、しか
も素子に段差部を生じさせない成形用金型を提供するこ
とができる。

また本発明の再帰反射器は反射性能がきわめて優秀であ
り、つねに揺動する物体に付しても有効に用いることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は従来の反射器の反射素子を示し、第
１図は正面図、第２図は第１図の■−■線断面図、第３
図は第１図の■−■線断面図、第４図は入射角θのとき
の有効反射面の形状の説明図である。 第５図乃至第９図は本発明の反射器の反射素子の一例を
示し、第５図は正面図、第６図は第５図のＶ−Ｖ線断面
図、第７図は第５図の■−■線断面図、第８図は入射角
θのときの有効反射面の形状の説明図、第９図は入射角
θの変化にともなう有効反射面の変化を示す表である。 第１０図は反射器の反射性能特性を示すグラフである。 第１１図は本発明にしたがう反射器の一例を模型的に示
す。 第１２図及び第１３図は第１１図の反射器成形用の金型
を構成するピンを示し、ａは上面図、ｂは側面図である
。 第１４図は参考例のピン及び金型を示し、第１５図乃至
第１９図は該参考例に係る傾斜素子の作用を説明する参
考図である。 符号の説明、Ｂ、Ｂ’・・・・・・反射素子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外部光線の入射する平坦な外面と、それぞれ異なっ
   た３種類の反射素子をそれぞれ複数個形成された内面と
   を備える３個の反射器部分を有し、第１の反射器部分の
   内面に形成された反射素子は互に直角に交かる３個の面
   からなり、これら３個の面は３個の面すべてに同一角度
   をなす直線が前記外面に垂直となるように配置され、 第２の反射器部分の内面に形成された反射器は互に直角
   に交わる３個の矩形面からなり、これら３個の面は３個
   の面すべてに同一角度をなす直線が３個の面のうちの２
   個の面の交線を含む面内で前記外面に関して一定方向に
   一定角度傾斜するように配置され、かつ前記直線方向か
   ら見た場合に各反射素子の輪郭が六角形をなしていて密
   接配置されるとともにその方向で見た時該六角形の６つ
   の辺の内対面する２つの辺の長さが相等しく、他の４つ
   の辺の長さがそれぞれ相等しくなるように形成され、正
   面から見た時には該六角形が菱形と２つの平行四辺形と
   から構成されるように形成され、 第３の反射器部分の反射素子は第２の反射器部分の反射
   素子を前記外面に平行な面上で１８０°旋回させたもの
   であり、これら３個の反射器部分はこれらの外面が同一
   平面を構成するような仕方で互に接合されている、 再帰反射器。 ２ 前記第１項に記載の再帰反射器を製造するための金
   型であって、 頂部に互に垂直をなす３つの面が形成された正六角形の
   ピンを密接配置した前記第１の反射器部分の外側部成形
   用の金型部分と、 頂部に２対の互に垂直な面を形成された正六角形のピン
   を一列に密接配置した前記第１の反射器部分の中央部成
   形用の金型部分と、 前記第２の反射器部分または第３の反射器部分の反射素
   子の前記輪郭に等しい断面形状をもつピンを複数本集合
   させてなり、各ピンの頂部にはピン軸線に対して同一角
   度をなすとともに互に垂直をなす３個の面によって３本
   の稜線が形成されており、これらの稜線の足は当該ピン
   の側面にあられれている６本の稜のうち１本おきの３本
   の抄上に位置しており、これらのピンはその軸線が成形
   すべき再帰反射器の外面に対して前記第１項に記載の直
   線と同様に、即ち該軸線が成形すべき再帰反射器の外面
   に対して、成形すべき３個の素子面の内の２個の面の交
   線を含む面内において一定方向に一定角度傾斜するよう
   な仕方で互に密接配置されており、３本の稜線のうちの
   １本とピン軸線とを含む面が成形すべき反射器外面に垂
   直となるように構成されている。 前記第２の反射器部分及び第３の反射器部分成形用の金
   型部分と、正大角形柱半分を互にその軸線を傾斜させて
   接合して成るピンにより得られる前記第１の反射器部分
   と第２の反射器部分または第３の反射器部分との境界の
   成形用の金型部分とから成る、前記金型。