(57)【要約】【課題】火花の発生時に路面との接触により生じる応力を解放させて応力による破損の虞をなくし、しかも火花を発生させ続けるために路面との接触状態を調整する必要がなく、さらに車両を自走によりレース場に運ぶ場合であっても走行場所に応じて着脱する必要のない火花発生装置およびその火花発生装置を搭載した車両を提供する。【解決手段】車両の走行時に路面と接触して火花を発生させる火花発生装置において、車両の適所６２に取り付けられる取付部材１１と、車両の走行時に路面と接触して火花を発生させる火花発生部４１とを備え、この火花発生部４１は取付部材１１に第１のヒンジ３２および第２のヒンジ３３を介して支持されたことを特徴とするものである。【選択図】  図１
2006193065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行時に路面と接触して火花を発生させる火花発生装置において、
前記車両の適所に取り付けられる取付部と、
前記車両の走行時に路面と接触して火花を発生させる火花発生部とを備え、
この火花発生部は前記取付部に可動部を介して支持されたことを特徴とする火花発生装置。
【請求項２】
請求項１に記載の火花発生装置において、
さらに、前記火花発生部が路面に接触する接触状態または路面に接触しない退避状態のいずれか一方を選択するための状態選択手段を備えたことを特徴とする火花発生装置。
【請求項３】
前記状態選択手段は、その操作部が前記車両の室内に設けられたことを特徴とする請求項２に記載の火花発生装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一つに記載の火花発生装置において、
さらに、前記火花発生部が前記接触状態にあるとき該火花発生部を路面に所定の圧力で付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする火花発生装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一つに記載の火花発生装置において、
さらに、前記接触状態において前記車両が後退したとき路面から受ける応力により前記火花発生部を路面から車両の後退方向とは反対方向へ回避させる後退時接触回避手段を備えたことを特徴とする火花発生装置。
【請求項６】
車両の走行時に路面と接触して火花を発生させる火花発生装置において、
前記車両の適所に取り付けられる取付部材と、
この取付部材に一端部が第１のヒンジを介して前記車両の進行方向と直交する軸周りに回動可能に設けられた連結部材と、
この連結部材の他端部と第２のヒンジを介して前記車両の進行方向と直交する軸周りに回動可能に設けられた火花発生部と、
前記第１のヒンジに設けられ、前記連結部材を前記車両の頭部方向へ付勢することで前記火花発生部を路面に接触させる付勢部材と、
前記連結部材に設けられ、前記火花発生部が前記第２のヒンジの軸周りに前記車両の尾部方向へ回転するのを規制する規制部材とを備えたことを特徴とする火花発生装置。
【請求項７】
請求項６に記載の火花発生装置において、
さらに、一端部が前記連結部材に接続される一方他端部が前記車両の室内に配され、前記火花発生部が路面に接触する接触状態または路面に接触しない退避状態のいずれか一方を選択するための策体を備えたことを特徴とする火花発生装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一つに記載の火花発生装置を搭載したことを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行中に火花を発生させることができる火花発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、モータースポーツの人気は高く、その中でも、フォーミュラカーと呼ばれる車両を用いたレースが最も人気を集めている。このフォーミュラカーでは、高速走行時の空気の作用によって車両が浮き上がろうとするため、車両を地面に押さえつける働きをするダウンフォースを発生させることが必要となる。
【０００３】
フォーミュラカーレースにおいて、車両にダウンフォースを発生させる一つの方法として、車両の最低地上高に位置する車台下面を地面すれすれまで低くする方法がある。これにより、レース中に車両がコーナーを曲がるときや、急加速するときなどには車台が傾くため、路面に接触した車台下面からは火花が発生する。この火花は、レースを観戦している観客に対して、スピ−ド感や迫力などを感じさせる視覚的効果を有しており、また、カーマニアにとっては、自らが運転する車においてレーシングカーの排気音とともに模したいアイテムの一つでもある。
【０００４】
そこで、一部のカーマニアの間では、後述する高さ測定装置を装着させた車両をレース場などで走行させることにより、フォーミュラカーのように火花を発生させながら走行させることが流行りつつある。
【０００５】
上記高さ測定装置は、車両の最低地上高を容易に測定するためのものであり、意匠性を高めることを目的として、一般車両の最低地上高を法律の規制範囲内で低く調整するときに使用されている。この高さ測定装置は、図１２に示すように、所定の最低地上高に調整した車両の車台下面後部に取り付けられ、車両走行中に高さ測定装置の最下端が路面に接触すると摩擦により火花を発生し、この火花の発生の有無により、調整した車両の最低地上高が所定の高さになっているか否かを測定できるというものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記高さ測定装置は、あくまで車両の最低地上高を測定するためのものであり、ドライバーの嗜好を満たすことを目的として火花を発生させるためのものではないことから、以下に示すような問題点を有する。
【０００７】
まず、車両に取り付けられた高さ測定装置を路面に接触させた状態で、車両を走行させたり、さらに加速、減速または制動させたりすると、路面との接触によって高さ測定装置には応力が負荷される。しかし、高さ測定装置はこの応力を解放させる手段を有していないため、高さ測定装置が固定されている車台や高さ測定装置自体が応力により破損する可能性があった。
【０００８】
また、上述したように高さ測定装置には応力を解放させる手段を有していないため、車両の走行中には、高さ測定装置は常に路面に接触し、応力が負荷され続ける状態になっている。このため、路面との摩擦で高さ測定装置が次第に擦り減っていき、やがて高さ測定装置は路面に接触しなくなってしまうことから、再び火花を発生させるためには高さ測定装置と路面との接触状態を調整し直さなければならなかった。
【０００９】
さらに、高さ測定装置は、前述したように、火花の発生の有無により調整した車両の最低地上高が所定の高さになっているか否かを測定するものであり、路面との接触を一時的に回避させる手段は全く講じられていないものであるから、一般公道を走行させる場合には、車両からこの装置を取り外しておく必要がある。このため、車両を自走によりレース場に運ぶ場合、一般公道では高さ測定装置を取り外しておき、レース場に着いたらこの装置を取り付け、またレース場から出て一般公道を走行させる場合は再び取り外すといった作業を行っていた。この高さ測定装置の着脱作業は、その取り付け位置が前述したように最低地上高を限度まで下げた車両の下面に対して行われるものであることから、極めて煩瑣なものであった。
【００１０】
本発明は係る実情に鑑みてなされたもので、その目的は、火花の発生時に路面との接触により生じる応力を解放させて応力による破損の虞をなくし、しかも火花を発生させ続けるために路面との接触状態を調整する必要がなく、さらに車両を自走によりレース場に運ぶ場合であっても走行場所に応じて着脱する必要のない火花発生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の火花発生装置は、車両の走行時に路面と接触して火花を発生させる火花発生装置において、前記車両の適所に取り付けられる取付部と、前記車両の走行時に路面と接触して火花を発生させる火花発生部とを備え、この火花発生部は前記取付部に可動部を介して支持されたことを特徴とするものである。
【００１２】
このような本発明によれば、火花発生部は取付部に可動部を介して支持されたものであるから、路面との接触時に火花発生部に生じる応力を可動部により解放させることができ、火花発生装置が取り付けられている車両や火花発生装置自体が応力により破損する虞をなくすことができる。さらに、火花発生部が路面との接触で擦り減っても、火花発生部は取付部に対して可動とされているので路面と常に接触することとなり、路面との接触状態を火花発生部の摩耗状況に応じて逐一調整する必要がない。
【００１３】
さらに、前記火花発生部が路面に接触する接触状態または路面に接触しない退避状態のいずれか一方を選択するための状態選択手段を備えたものであってもよい。
【００１４】
この場合、状態選択手段により接触状態または退避状態のいずれか一方を容易に選択することができるので、走行場所に応じて火花発生装置を着脱しなくてもよい。
【００１５】
また、前記状態選択手段は、その操作部が車両の室内に設けられたものであってもよい。
【００１６】
この場合、状態選択手段の操作が、車両の室内から行うことができる。
【００１７】
さらに、前記火花発生部が前記接触状態にあるとき該火花発生部を路面に所定の圧力で付勢する付勢手段を備えたものであってもよい。
【００１８】
この場合、路面との接触で火花発生部に生じる応力が可動部により解放され、火花発生部が路面から跳ね上がろうとしても、付勢手段により阻止される。このため、火花発生部が必要以上に路面から離れず、火花発生部を極力路面に接触させ続けることができる。
【００１９】
さらに、火花発生部が路面と接触した状態において車両が後退したとき路面から受ける応力により火花発生部を路面から車両の後退方向とは反対方向へ回避させる後退時接触回避手段を備えたものであってもよい。
【００２０】
この場合、車両が後退走行したとき、路面との接触時に火花発生部に生じる応力を後退時接触回避手段により解放させることができ、火花発生装置が取り付けられている車両や火花発生装置自体が破損しないようにすることができる。
【００２１】
また、本発明の火花発生装置は、車両の走行時に路面と接触して火花を発生させる火花発生装置において、前記車両の適所に取り付けられる取付部材と、この取付部材に一端部が第１のヒンジを介して前記車両の進行方向と直交する軸周りに回動可能に設けられた連結部材と、この連結部材の他端部と第２のヒンジを介して前記車両の進行方向と直交する軸周りに回動可能に設けられた火花発生部と、前記第１のヒンジに設けられ、前記連結部材を前記車両の頭部方向へ付勢することで前記火花発生部を路面に接触させる付勢部材と、前記連結部材に設けられ、前記火花発生部が前記第２のヒンジの軸周りに前記車両の尾部方向へ回転するのを規制する規制部材とを備えたことを特徴とするものである。
【００２２】
このような本発明によれば、火花発生部を路面に接触させた状態で車両を前進走行させたとき、第１のヒンジによって連結部材が車両の尾部方向へ回動可能であるため、路面から受ける応力で火花発生部とともに連結部材が車両の尾部方向へ回動し、これによって路面との接触時に火花発生部に生じる応力を可動部により解放させることができ、火花発生装置が取り付けられている車両や火花発生装置自体が応力により破損する虞をなくすことができる。さらに、火花発生部が路面との接触で擦り減っても、火花発生部は取付部に対し連結部材を介して可動とされているので路面と常に接触することとなり、路面との接触状態を火花発生部の摩耗状況に応じて逐一調整する必要がない。また、火花発生部を路面と接触させた状態で車両を後退走行させたとき、第１のヒンジと第２のヒンジによって火花発生部を車両の頭部方向へ回避させることが可能であるため、車両や火花発生装置自体が応力により破損しないようにすることができる。
【００２３】
さらに、一端部が連結部材に接続される一方他端部が車両の室内に配され、火花発生部が路面に接触する接触状態または路面に接触しない退避状態のいずれか一方を選択するための策体を備えたものであってもよい。
【００２４】
この場合、一般公道や火花の発生が禁じられているレース場などを走行する場合は、室内で策体を引っ張り、火花発生部を路面から退避させ、目的のレース場を走行する場合は、策体を戻して火花発生部を路面に接触させる。このように、接触状態または退避状態のいずれか一方を策体によって容易に選択することができるので、走行場所に応じて火花発生装置を着脱しなくてもよい。
【００２５】
また、本発明の車両は、上記したような火花発生装置を搭載したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の火花発生装置は、火花の発生時に路面との接触により生じる応力を解放させて応力による破損の虞をなくすことができ、しかも火花を発生させ続けるために路面との接触状態を調整する必要がなく、さらに車両を自走によりレース場に運ぶ場合であっても走行場所に応じて着脱する必要がないので、耐久性および取扱性に優れたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２８】
［実施の形態１］
以下、本実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２９】
図１は、本発明に係る火花発生装置の概略図であり、（ａ）は、接触状態を示し、（ｂ）は、退避状態をそれぞれ示すものである。
【００３０】
本発明の火花発生装置は、車両の適所６２に取り付けられる取付部材１１と、この取付部材１１に一端部が第1のヒンジ３２を介して車両の進行方向と直交する軸周りに回動可能に設けられた連結部材２１と、この連結部材２１の他端部と第２のヒンジ３３を介して車両の進行方向と直交する軸周りに回動可能に設けられた火花発生部４１と、第1のヒンジ３２に設けられ、連結部材２１を車両の頭部方向へ付勢することで火花発生部４１を路面に接触させる付勢部材３４と、連結部材２１に設けられ、火花発生部４１が第２のヒンジ３３の軸周りに車両の尾部方向へ回転するのを規制する規制部材２４と、一端部が連結部材２１に接続される一方他端部が車両の室内に配され、火花発生部４１が路面に接触する接触状態または路面に接触しない退避状態のいずれか一方を選択するための策体５１とを備えている。
【００３１】
上記取付部材１１は、車両の適所６２に火花発生装置を取り付けるためのものである。取付部材１１の車両への取り付け方法としては、特に限定せず、例えば、車両に予め取り付けられている螺子を利用して固定する方法や、車両の一部分を挟んで固定する方法などがあげられる。取付部材１１には、火花発生部４１が路面に接触する際に発生する振動、摩擦熱、および火花に耐え得るように、高強度、耐疲労性、および耐熱性を有する材料を用いるとよい。
【００３２】
上記連結部材２１は、取付部材１１に火花発生部４１を連結するためのものであり、形状については、特に限定しない。本実施の形態においては、連結部材２１の形状をコ字状とし、連結部材２１の車両頭部側の面に火花発生部４１の上端部が入り込める凹部を設けることにより、図２（ｄ）に示すように、第２のヒンジ３３を中心とした火花発生部４１の車両頭部方向への回転範囲を大きくとれるようにしている。連結部材２１には、火花発生部４１が路面に接触する際に発生する振動、摩擦熱、および火花に耐え得るように、高強度、耐疲労性、および耐熱性を有する材料を用いるとよい。また、火花発生部４１が第２のヒンジ３３の軸周りに車両の尾部方向へ回転するのを規制するために、連結部材２１に規制部材２４が設けられている。
【００３３】
上記火花発生部４１は、車両走行中に路面に接触することにより、火花を発生させる部分である。この火花発生部４１は、路面に接触して火花を発生させる路面接触部４２と、この路面接触部４２を着脱自在に支持するとともに第２のヒンジ３３を介して連結部材２１と回動自在に軸支された支持部４３とを備えたものである。路面接触部４２は、上述したように、支持部４３に着脱可能に支持されていることにより、路面との接触で摩耗した場合、あるいは後述するように火花の発光色を変更したい場合などに交換できるようになっている。なお、上記の実施の形態では、火花発生部４１は路面接触部４２と支持部４３の２部材から構成しているが、これに限らず、火花発生部４１は一体の構造としてもよい。但し、火花発生部４１の中でも路面に接触する部分は磨耗が著しいため、この接触部分（上記路面接触部４２）を交換可能な構造とするのが好ましい。
【００３４】
上記路面接触部４２の材質としては、金属であれば特に限定しないが、例えば、チタン、チタン合金、鉄、鉄合金、マグネシウム、またはマグネシウム合金などを用いると、発光色および発生量において良好な火花を発生させることができる。
【００３５】
上記支持部４３には、路面接触部４２が路面に接触する際に発生する振動、摩擦熱、および火花に耐え得るように、高強度、耐疲労性、および耐熱性を有する材料を用いるとよい。
【００３６】
上記規制部材２４は、火花発生部４１が第２のヒンジ３３の軸周りに車両の尾部方向へ回転するのを規制するためのものである。本実施の形態においては、連結部材２１の他端部から突設された切片を規制部材２４としている。この規制部材２４により、付勢部材３４の圧力が連結部材２１を介して火花発生部４１に伝達されるため、火花発生部４１は付勢部材３４から受ける所定の圧力で路面に接触される。一方、火花発生装置が退避状態のときには、規制部材２４により火花発生部４１がその位置から上方に回動するのが阻止されるため、車両本体に火花発生部４１が衝突しない。
【００３７】
上記付勢部材３４は、前述したように、連結部材２１を車両頭部方向に付勢するためのものであり、本実施の形態では、第1のヒンジ３２のピンに外嵌されたコイルスプリングが付勢部材３４として用いられている。なお、この付勢部材３４としては、コイルスプリングに限らず、連結部材２１を車両頭部方向に付勢させ得るものであれば、例えば板バネなど他の弾性材料であってもよい。
【００３８】
上記策体５１は、火花発生部４１が路面に接触する状態または路面から退避した状態のいずれか一方を選択するための状態選択手段として設けられたものである。本実施の形態では、策体５１は、その一端が、第1のヒンジ３２に連結部材２１と一体となって回動するプーリ３５の外周部に接続され、図示しない他端が車両の室内の運転席に配されている。この策体５１としては、例えば、ワイヤや鎖状のものなどがあげられるが、特に限定しない。この策体５１を運転席から引っ張ることでプーリ３５が、図面において反時計回りに回転し、このプーリ３５と一体化されている第1のヒンジ３２も同様に回転することで連結部材２１が車両尾部方向に前記付勢部材３４の付勢力に抗して回転する。この一連の動作により火花発生部４１が路面から退避されることとなる。また、火花発生部４１を再び路面に接触させる場合は、これと逆の操作が行われる。ここで、上記プーリ３５には、連結部材２１の車両尾部方向への回動範囲を制限する目的で、取付部材の側部１２下面と当接するストッパ３６が設けられている。このストッパ３６により連結部材２１の車両尾部方向への回転が所定位置で止まる構造になっているため、火花発生装置が退避状態のときには、ストッパ３６により連結部材２１がその位置から上方向に回動するのが阻止されることとなり、その結果、車両本体に連結部材２１や火花発生部４１が衝突しない。ここで、火花発生部４１が路面に接触する状態または路面から退避した状態のいずれか一方を選択するための状態選択手段としては、上記したような策体５１によるものである必要はなく、例えば、電動モーターなどの駆動源を用いて連結部材２１を回動させるものであってもよい。
【００３９】
なお、第２のヒンジ３３に、火花発生部４１を車両の尾部方向へ付勢するコイルスプリングを設けてもよい。この場合、火花発生部４１が退避状態となったときに、退避状態にある連結部材２１のレベルから火花発生部４１が下方に垂れ下がらないため、その分車両の最低地上高をより低く設定することができる。
【００４０】
次に、上記の火花発生装置の動作について図を用いて説明する。
【００４１】
図１（ａ）は、火花発生装置の接触状態を示し、図１（ｂ）は火花発生装置の退避状態をそれぞれ示している。火花発生装置を接触状態から退避状態へと変更するときには、車両内の運転席から策体５１の他端部を引っ張ることで、策体５１の一端部が接続されているプーリ３５が、図面において反時計回りに回転し、このプーリ３５と一体化されている第1のヒンジ３２も同様に回転することで連結部材２１が車両尾部方向に付勢部材３４の付勢力に抗して回転する。このとき、第２のヒンジ３３に設けられたコイルスプリングの付勢力により火花発生部４１も連結部材２１と一体となって車両尾部方向へと回転する。この回転はプーリ３５に設けられているストッパ３６が取付部材の側部１２下面に当接することで停止し、この一連の動作により火花発生部４１が路面から退避されることとなる。また、逆に火花発生装置を退避状態から接触状態へと変更するときには、車両内の運転席から策体５１の他端部を緩める操作を行うことで、上述した逆の動作が行われる。
【００４２】
次に、火花発生部４１が路面に接触した状態で車両を前進走行させたときの火花発生装置の動作について図１（ａ）を用いて説明する。
【００４３】
火花発生装置が図１（ａ）に示す接触状態で車両を前進走行させると、火花発生部４１が付勢部材３４の所定の圧力で路面に接触していることにより、火花発生部４１が摩擦によって路面に削られていき、金属粉が生じる。この金属粉は摩擦熱で加熱されることから、空気中の酸素と反応し、この発火飛散した金属粉が火花となる。一方、火花を発生した火花発生部４１には、摩擦によって進行方向とは逆方向の応力が負荷される。このとき、火花発生部４１は第２のヒンジ３３を軸として車両尾部側へ回転しようとするが、火花発生部４１は連結部材２１の他端部に存する規制部材２４と当接するため、その回転力は規制部材２４を介して連結部材２１に伝達され、その結果、火花発生部４１は連結部材２１と一体的に第1のヒンジ３２周りに付勢部材３４の付勢力に抗して回転しようとし、路面と一時的に非接触状態となる。しかし、付勢部材３４の付勢力は、連結部材２１と火花発生部４１とが一体的に第1のヒンジ３２周りに回転しようとする回転力よりも遥かに勝っているため、連結部材２１と火花発生部４１とは付勢部材３４の付勢力によってほぼ瞬時に元の姿勢に引き戻され、その結果、図１（ａ）に示すように、火花発生部４１は路面に接触する状態に復帰する。以後、このようにして車両走行中火花発生部４１が路面と断続的に接触し、火花発生装置は火花を発生し続けることとなる。
【００４４】
次に、火花発生部４１が路面に接触した状態で車両を後退させたときの、火花発生装置の動作について図２を用いて説明する。
【００４５】
図２（ａ）に示すように、火花発生部４１が路面に接触した状態から車両を後退させることにより、火花発生部４１には路面との間に摩擦が生じるため、火花発生部４１は路面によって進行方向とは逆方向の応力を受けることになる。
【００４６】
その応力により、火花発生部４１は、図２（ｂ）に示すように、路面との接点を中心として車両の尾部方向へ起き上がり、この火花発生部４１の動作に伴って連結部材２１は第1のヒンジ３２を中心に車両尾部方向へと付勢部材３４の付勢力に抗して回転する。
【００４７】
さらに車両が後退し続けると、図２（ｃ）に示すように、火花発生部４１は車両尾部側へ倒れ込み、これに伴い連結部材２１は元の姿勢に復帰するようにして付勢部材３４の付勢力により図中時計回りの方向に回転する。この状態になると火花発生部４１は第２のヒンジ３３を中心として車両頭部方向へ回動可能となるので、車両の後退時に路面から受ける応力により火花発生部４１は第２のヒンジ３３を中心として車両頭部方向へ回動し、火花発生部４１にかかる負荷は解放されることとなる。
【００４８】
さらに、車両が後退し続けると、前進の場合と同様、路面から受ける応力により火花発生部４１が車両頭部方向へと跳ね上がり断続的に路面と非接触状態となるが、第２のヒンジ３３に設けられたコイルスプリングの付勢力により、火花発生部４１は路面に接触した状態に復帰する。ここで、連結部材２１の車両頭部側の面には火花発生部４１の上端部が入り込める凹部を設け、第２のヒンジ３３を中心とした火花発生部４１の車両頭部方向への回転範囲を大きくとれるようにしているため、図２（ｄ）に示すように、火花発生部４１が車両頭部方向へと跳ね上がり路面と非接触状態になったときでも、連結部材２１が火花発生部４１の上端部と干渉することがなく、火花発生部４１を路面から十分な余裕をもって逃がすことができる。
【００４９】
また、その後、車両を前進させたときには、これと逆の動作が行われ、図２（ａ）に示す状態に復帰する。
【００５０】
［実施の形態２]
以下、本実施の形態について図面を参照して説明する。
【００５１】
図３は、本発明に係る火花発生装置の概略図であり、（ａ）は、接触状態を示し、（ｂ）は、退避状態をそれぞれ示すものである。
【００５２】
なお、この実施の形態に係る火花発生装置は、上記した実施の形態１のものと基本的に同じ構成であるので、同一部材には同一符号を付してその説明を省略し、相違点のみを説明する。
【００５３】
上記した実施の形態１では、取付部材１１、連結部材２１、火花発生部４１、付勢部材３４、規制部材２４、および策体５１を備えた構造としていたが、本実施の形態においては、取付部材１１に弾性材料を採用することで連結部材２１と規制部材２４とを省いた構造とした。以下、詳述する。
【００５４】
取付部材１１は、例えば弾性を有する板片からなり、その一端部は車両の適所６２に取り付けられている。取付部材１１の他端部には、ヒンジ３１を介して火花発生部４１が取り付けられており、火花発生部４１は、取付部材１１が弾性を有するものであるため、取付部材１１の一端部を中心として上下方向に揺動自在とされている。また、この火花発生部４１は、ヒンジ３１に設けられた、例えばコイルスプリングからなる付勢部材３４により、車両頭部側へ回動する方向に付勢されているとともに、上記実施の形態１と同様、プーリ３５および策体５１により接触状態と退避状態のいずれかの状態を選択できるようになっている。
【００５５】
上記取付部材１１としては、火花発生部４１が路面に接触する際に発生する振動、摩擦熱、および火花に耐え得るように、高強度、耐疲労性、および耐熱性を有する弾性材料を用いるのが望ましい。
【００５６】
次に、上記構成の火花発生部４１の動作について説明する。なお、接触状態と退避状態の選択時の動作、および、車両前進時の動作については、基本的に上記実施の形態１の場合と同様であるのでそれらの説明は省略し、ここでは路面に接触した状態で車両を後退させたときの動作について図４を用いて説明する。
【００５７】
図４（ａ）に示す状態から車両を後退走行させることにより、火花発生部４１には路面との間に摩擦が生じるため、火花発生部４１は路面によって進行方向とは逆方向の応力を受ける。
【００５８】
その応力により、火花発生部４１は、図４（ｂ）に示すように、路面との接点を中心として車両の尾部方向へ起き上がり、これによって取付部材１１の他端部は上方へ大きく揺動する。
【００５９】
さらに車両が後退し続けると、路面から受ける応力と取付部材１１の弾性復元力とにより、図４（ｃ）に示すように、火花発生部４１は車両尾部側へ倒れ込み、これに伴い取付部材１１は元の姿勢に復帰する。この状態になると火花発生部４１はヒンジ３１を中心として車両頭部方向へ回動可能となるので、火花発生部４１は、付勢部材３４の付勢力により、プーリ３５に設けられたストッパ３６が取付部材１１に当接する位置までヒンジ３１を中心として回転し、路面から浮上する。この結果、車両後退時に火花発生部４１にかかる負荷は解放されることとなる。
【００６０】
また、その後、車両を前進させたときには、これと逆の動作が行われ、図４（ａ）に示す状態に復帰する。
【００６１】
［実施の形態３]
以下、本実施の形態について図面を参照して説明する。
【００６２】
図５は、本発明に係る火花発生装置の斜視図である。
【００６３】
なお、この実施の形態に係る火花発生装置は、上記した実施の形態１のものと基本的に同じ構成であるので、同一部材には同一符号を付してその説明を省略し、相違点のみを説明する。
【００６４】
本実施の形態においては、取付部材１１と、この取付部材１１にヒンジ３１を介して車両の進行方向と直交する軸周りに回動自在に設けられた第1の連結部材２２と、この第1の連結部材２２に第1のワイヤ２５を介して枢動可能に設けられた第２の連結部材２３と、この第２の連結部材２３に第２のワイヤ２６を介して枢動可能に設けられた火花発生部４１と、付勢部材３４とを備えた構造とした。以下、詳述する。
【００６５】
上記第1の連結部材２２は、取付部材１１に第２の連結部材２３を連結するためのものであり、形状については、特に限定しない。本実施の形態においては、第1の連結部材２２の形状を略円柱状とすることにより、第1のワイヤ２５を基点として第２の連結部材２３が第1の連結部材２２の径方向に枢動可能な構造となっている。第1の連結部材２２には、火花発生部４１が路面に接触する際に発生する振動、摩擦熱、および火花に耐え得るように、高強度、耐疲労性、および耐熱性を有する材料を用いるとよい。
【００６６】
上記第1のワイヤ２５は、第２の連結部材２３を第1の連結部材２２の径方向に枢動可能に支持するためのものである。第1のワイヤ２５には、第1の連結部材２２に対して枢動した後の第２の連結部材２３を復帰させる第１の復帰手段を有する。この第１の復帰手段としては、例えば、コイルスプリングを第1の連結部材２２内に埋設してその張力を利用するものや、第1のワイヤ２５自体に弾性材料を用いるものなどがあげられるが、特に限定しない。なお、第1のワイヤ２５に係る部分の全てを、コイルスプリングなどの弾性を有する部品に代替してもよい。
【００６７】
上記第２の連結部材２３は、第1の連結部材２２に火花発生部４１を連結するためのものであり、形状については、特に限定しない。本実施の形態においては、第２の連結部材２３の形状を略円柱状とすることにより、第1のワイヤ２５を基点として第２の連結部材２３が第1の連結部材２２の径方向に枢動可能な構造となるとともに、第２のワイヤ２６を基点として火花発生部４１が第２の連結部材２３の径方向に枢動可能な構造となっている。第２の連結部材２３には、火花発生部４１が路面に接触する際に発生する振動、摩擦熱、および火花に耐え得るように、高強度、耐疲労性、および耐熱性を有する材料を用いるとよい。
【００６８】
上記第２のワイヤ２６は、火花発生部４１を第２の連結部材２３の径方向に枢動可能に支持するためのものである。第２のワイヤ２６には、第２の連結部材２３に対して枢動した後の火花発生部４１を復帰させる第２の復帰手段を有する。この第２の復帰手段としては、例えば、コイルスプリングを第２の連結部材２３内に埋設してその張力を利用するものや、第２のワイヤ２６自体に弾性材料を用いるものなどがあげられるが、特に限定しない。なお、第1のワイヤ２５に係る部分の全てを、コイルスプリングなどの弾性を有する部品に代替してもよい。
【００６９】
上記火花発生部４１は、車両走行中に路面に接触することにより、火花を発生させる部分である。また、本実施の形態では、火花発生部４１の形状を略円柱状とすることにより、第２のワイヤ２６を基点として火花発生部４１が第２の連結部材２３の径方向に枢動可能な構造としている。この火花発生部４１は、路面に接触して火花を発生させる路面接触部４２と、この路面接触部４２を着脱自在に支持するとともに第２のワイヤ２６を介して第２の連結部材２３と枢動自在に支持された支持部４３とを備えたものである。路面接触部４２は、上述したように、支持部４３に着脱可能に支持されていることにより、路面との接触で摩耗した場合、あるいは後述するように火花の発光色を変更したい場合などに交換できるようになっている。なお、上記の実施の形態では、火花発生部４１は路面接触部４２と支持部４３の２部材から構成しているが、これに限らず、火花発生部４１は一体の構造としてもよい。但し、火花発生部４１の中でも路面に接触する部分は磨耗が著しいため、この接触部分（上記路面接触部４２）を交換可能な構造とするのが好ましい。
【００７０】
上記路面接触部４２の材質としては、金属であれば、特に限定しないが、例えば、チタン、チタン合金、鉄、鉄合金、マグネシウム、またはマグネシウム合金などを用いると、発光色および発生量において良好な火花を発生させることができる。
【００７１】
上記支持部４３には、路面接触部４２が路面に接触する際に発生する振動、摩擦熱、および火花に耐え得るように、高強度、耐疲労性、および耐熱性を有する材料を用いるとよい。
【００７２】
上記策体５１は、火花発生部４１が路面に接触する状態または路面から退避した状態のいずれか一方を選択するための状態選択手段として設けられたものである。本実施の形態では、策体５１は、その一端が、第1の連結部材２２の上端部に接続され、図示しない他端が車両の室内の運転席に配されている。この策体５１としては、例えば、ワイヤや鎖状のものなどがあげられるが、特に限定しない。この策体５１を運転席から引っ張ることで第1の連結部材２２が、車両尾部方向に付勢部材３４の付勢力に抗して回転する。この一連の動作により火花発生部４１が路面から退避されることとなる。また、火花発生部４１を再び路面に接触させる場合は、これと逆の操作が行われる。なお、火花発生部４１が路面に接触する状態または路面から退避した状態のいずれか一方を選択するための状態選択手段としては、上記したような策体５１によるものである必要はなく、例えば、電動モーターなどの駆動源を用いて第1の連結部材２２を回動させるものであってもよい。
【００７３】
次に、車両前進時における上記構成の火花発生装置の動作について図６を用いて説明する。
【００７４】
図６（ａ）は、火花発生装置の接触状態を示し、図６（ｂ）は火花発生装置の退避状態をそれぞれ示している。
【００７５】
火花発生装置が図６（ａ）に示す接触状態で車両を前進走行させると、火花発生部４１が付勢部材３４の所定の圧力で路面に接触していることにより、火花発生部４１が摩擦で路面に削られていき、金属粉が生じる。この金属粉は摩擦熱によって加熱されることから、空気中の酸素と反応し、この発火飛散した金属粉が火花となる。一方、火花を発生した火花発生部４１には、摩擦によって進行方向とは逆方向の応力が負荷される。この応力によって火花発生部４１は第２の連結部材２３に対して車両尾部方向へと大きく屈曲し、火花発生部４１は路面と非接触状態になる。その後、第２の復帰手段の付勢力とによって、図６（ａ）に示すように、火花発生部４１は路面に接触する状態に復帰する。
【００７６】
また、火花発生装置を退避状態とするときは、車両の運転席から策体５１を引っ張ることで第1の連結部材２２がヒンジ３１周りに回動し、これに伴って第２の連結部材および火花発生部４１が一体的に回動し、図６（ｂ）に示すように、退避状態となる。
【００７７】
次に、火花発生部４１が路面に接触した状態で車両を後退させたときの、火花発生装置の動作について図７を用いて説明する。
【００７８】
図７（ａ）に示す状態から車両を後退走行させることにより、火花発生部４１には路面との間に摩擦が生じるため、火花発生部４１は路面によって進行方向とは逆方向の応力を受ける。
【００７９】
この応力によって、第２の連結部材２３は、図７（ｂ）に示すように、車両頭部方向へ屈曲し、また、火花発生部４１は路面との接点を中心として車両尾部方向へと傾倒する。このため、図７（ｃ）に示すように、火花発生部４１は車両頭部方向へと屈曲した状態となり、火花発生部４１に負荷されていた応力が解放される。さらに、路面から受ける応力により火花発生部４１が車両頭部方向へと跳ね上がり、路面と非接触状態となっても、第２の復帰手段の付勢力により、火花発生部４１は路面に接触した状態に復帰する。また、その後、車両を前進させたときには、これと逆の動作が行われ、図７（ａ）に示す状態に復帰する。
【００８０】
［実施の形態４]
以下、本実施の形態について図面を参照して説明する。
【００８１】
図８は、本発明に係る火花発生装置の斜視図である。
【００８２】
なお、この実施の形態に係る火花発生装置は、上記した実施の形態１のものと基本的に同じ構成であるので、同一部材には同一符号を付してその説明を省略し、相違点のみを説明する。
【００８３】
本実施の形態においては、取付部材１１と、この取付部材１１にヒンジ３１を介して車両の進行方向と直交する軸周りに回動自在に設けられた連結部材２１と、この連結部材２１に内接し、上下に摺動可能に設けられた火花発生部４１と、連結部材２１の内部に設けられ、火花発生部４１を下方に付勢する押圧手段２７と、付勢部材３４とを備えた構造とした。以下、詳述する。
【００８４】
上記連結部材２１は、取付部材１１に火花発生部４１を連結するためのものであり、形状については、特に限定しない。本実施の形態では、連結部材２１は上部を閉口した筒体からなり、内部には火花発生部４１を下方に付勢するための押圧手段２７を有している。この押圧手段２７としては、例えば、コイルスプリングや流体圧によるものなどがあげられるが、特に限定しない。また、火花発生部４１が連結部材２１から抜脱しないように抜脱防止手段を設けてもよい。連結部材２１には、火花発生部４１が路面に接触する際に発生する振動、摩擦熱、および火花に耐え得るように、高強度、耐疲労性、および耐熱性を有する材料を用いるとよい。
【００８５】
上記火花発生部４１は、車両走行中に路面に接触することにより、火花を発生させる部分である。また、火花発生部４１は連結部材２１に内接し上下に摺動可能に設けられているとともに、押圧手段２７によって下方に付勢されている。そのため、車両走行中に車両の傾斜によって火花発生装置が取り付けられている車両部分が上下動することによって、その車両部分と一体化している取付部材１１と連結部材２１とが同様に上下動した場合、火花発生部４１は連結部材２１に対して上下に摺動することができる。また、この火花発生部４１は、形状を連結部材２１の内部の形状に対応するように全体を円柱形状にし、その下端部を半球形状にすることによって、路面に存在するわずかな凸部を越えるときに火花発生部４１に生じる横方向の応力を、火花発生部４１に対して上方向の応力に変えることができる。なお、上記実施の形態では、火花発生部４１の形状は全体を円柱形状、下端部を半球形状としているが、これに限るものではない。また、この火花発生部４１の材質としては、金属であれば、特に限定しないが、例えば、チタン、チタン合金、鉄、鉄合金、マグネシウム、またはマグネシウム合金などを用いると、発光色および発生量において良好な火花を発生させることができる。また、火花発生部４１が路面に接触する際に発生する振動、摩擦熱、および火花に耐え得るように、高強度、耐疲労性、および耐熱性を有する材料を用いるとよい。
【００８６】
上記策体５１は、火花発生部４１が路面に接触する状態または路面から退避した状態のいずれか一方を選択するための状態選択手段として設けられたものである。本実施の形態では、策体５１は、その一端が、連結部材２１の上端部に接続され、図示しない他端が車両の室内の運転席に配されている。この策体５１としては、例えば、ワイヤや鎖状のものなどがあげられるが、特に限定しない。この策体５１を運転席から引っ張ることで連結部材２１が、車両尾部方向に付勢部材３４の付勢力に抗して回転する。この一連の動作により火花発生部４１が路面から退避されることとなる。また、火花発生部４１を再び路面に接触させる場合は、これと逆の操作が行われる。なお、火花発生部４１が路面に接触する状態または路面から退避した状態のいずれか一方を選択するための状態選択手段としては、上記したような策体５１によるものである必要はなく、例えば、電動モーターなどの駆動源を用いて連結部材２１を回動させるものであってもよい。
【００８７】
次に、火花発生装置の動作について図１０を用いて説明する。
【００８８】
図１０は、火花発生装置が接触状態で車両を走行させたときの火花発生装置の状態の変化を示す概略図である。
【００８９】
火花発生装置が図１０（ａ）に示す状態で車両を走行させると、火花発生部４１は押圧手段２７の所定の圧力で路面に接触していることにより、火花発生部４１が摩擦によって路面に削られていき、金属粉が生じる。この金属粉は摩擦熱によって加熱されることから、空気中の酸素と反応し、この発火飛散した金属粉が火花となる。
【００９０】
また、車両走行中に加速、減速、または制動させると、車両が傾斜することにより、火花発生装置が取り付けられている車両部分は路面に対して上下動し、その車両部分と一体化している取付部材１１と連結部材２１も同様に上下動する。ここで、連結部材２１が下方に動いたときには、火花発生部４１は路面から上方向の応力を受けるが、火花発生部４１は連結部材２１に対して上下方向に摺動可能に設けられているため、火花発生部４１は上方向に摺動し、路面から受けた応力は解放される。また、逆に連結部材２１が上方に動いたときには、火花発生部４１は押圧手段２７によって下方に付勢されているため、火花発生部４１は路面と常に接触状態を保つことができ、火花を発生させることができる。
【００９１】
本発明は、図１１に示すように、上記した各実施の形態に示されるような火花発生装置７１を取り付けた車両６１もその技術範囲に含むものである。この図示例では、火花発生装置７１は車両６１の尾部寄り下面に取り付けられているが、これに限るものではなく、例えば頭部寄りの下面であってもよく、あるいは、例えば後部バンパーの適所の下部に取り付けられていてもよい。
【００９２】
なお、上記いずれの実施の形態にあっても、状態選択手段としての策体５１を設けているが、これに限らず、策体５１を省いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の実施の形態１における火花発生装置の接触状態と退避状態とを示す概略図である。
【図２】後退走行時に本発明の実施の形態１における火花発生装置の状態の変化を示す概略図である。
【図３】本発明の実施の形態２における火花発生装置の接触状態と退避状態とを示す概略図である。
【図４】後退走行時に本発明の実施の形態２における火花発生装置の状態の変化を示す概略図である。
【図５】本発明の実施の形態３における火花発生装置の斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態３における火花発生装置の接触状態と退避状態とを示す概略図である。
【図７】後退走行時に本発明の実施の形態３における火花発生装置の状態の変化を示す概略図である。
【図８】本発明の実施の形態４における火花発生装置の斜視図である。
【図９】本発明の実施の形態４における火花発生装置の接触状態と退避状態とを示す概略図である。
【図１０】路面から応力を受けた時の本発明の実施の形態４における火花発生装置の状態の変化を示す概略図である。
【図１１】本発明の火花発生装置を搭載した車両の概略図である。
【図１２】高さ測定装置の概略図である。
【符号の説明】
【００９４】
１１  取付部材
１２  取付部材の側部
２１  連結部材
２２  第１の連結部材
２３  第２の連結部材
２４  規制部材
２５  第１のワイヤ
２６  第２のワイヤ
２７  押圧手段
３１  ヒンジ
３２  第１のヒンジ
３３  第２のヒンジ
３４  付勢部材
３５  プーリ
３６  ストッパ
４１  火花発生部
４２  路面接触部
４３  支持部
５１  策体
６１  車両
６２  車両の適所
７１  火花発生装置
【図１】
2006193065.tif 000003
【図２】
2006193065.tif 000004
【図３】
2006193065.tif 000005
【図４】
2006193065.tif 000006
【図５】
2006193065.tif 000007
【図６】
2006193065.tif 000008
【図７】
2006193065.tif 000009
【図８】
2006193065.tif 000010
【図９】
2006193065.tif 000011
【図１０】
2006193065.tif 000012
【図１１】
2006193065.tif 000013
【図１２】
2006193065.tif 000014