(57)【要約】      （修正有）【課題】数字を表示する用途において、よりコストを低減した磁気反転ユニットを提供する【解決手段】磁気反転ユニット１０は、７セグメントの各セグメント部分を構成し、翼部の長手方向に沿った方向に設けられた回動軸を中心として表裏に回動して、表裏で異なる色を示す反転翼１１と、反転翼１１に取り付けられ、反転翼１１とともに回動可能な永久磁石１２と、永久磁石１２を磁力により回動させる電磁石と、を備え、反転翼１１は、回動軸に沿った左右の翼部のうち、一方の翼部に回動軸に直交する方向に反転用の切り欠き１４を有し、反転翼１１は、左右の翼部に対する回動軸の位置を、切り欠き１４が設けられた翼部よりも切り欠き１４が設けられていない翼部に近くなるように設けたことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
７セグメントの各セグメント部分を構成し、翼部の長手方向に沿った方向に設けられた回動軸を中心として表裏に回動して、表裏で異なる色を示す反転翼と、
前記反転翼に取り付けられ、前記反転翼とともに回動可能な永久磁石と、
前記永久磁石を磁力により回動させる電磁石と、を備え、
前記反転翼は、前記回動軸に沿った左右の翼部のうち、一方の翼部に前記回動軸に直交する方向に反転用の切り欠きを有し、
前記反転翼は、前記左右の翼部に対する前記回動軸の位置を、前記切り欠きが設けられた翼部よりも前記切り欠きが設けられていない翼部に近くなるように設けた
ことを特徴とする磁気反転ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の磁気反転ユニットにおいて、
前記永久磁石は、前記反転翼の回動軸と同軸上に複数取り付けられ、
前記電磁石は、前記複数の永久磁石に対応して複数設けられる
ことを特徴とする磁気反転ユニット。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の磁気反転ユニットにおいて、
前記反転翼は、ガラスエポキシ樹脂を含む
ことを特徴とする磁気反転ユニット。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の磁気反転ユニットを含む表示装置であって、
前記磁気反転ユニットが取り付けられる表示板を備え、
前記表示板には、前記反転翼が取り付けられる開口部が設けられ、
回動時に前記反転翼の前記回動軸に直行する方向の端部が前記開口部の端部に当接することで、前記反転翼の回動する角度を一定角度以内に規制するように、前記開口部と前記反転翼が配置される
ことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁石によって反転翼を反転させて表示を行う磁気反転ユニット、その磁気反転ユニットを搭載した表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スコアボードや掲示板として利用される表示装置に、磁気反転ユニットが使用されている。磁気反転ユニットは、永久磁石と導線を巻いた鉄芯を組み合わせ、電磁石の原理を利用して反転翼を回動させる。反転翼は表裏で異なる色を有し、反転することで異なる色を表示する。即ち、複数の反転翼の表示色を組み合わせて文字や数字を表現することが可能となる。磁気反転ユニットは、例えば、競技場等に設置されるスコアボードにおいて、チーム名や点数を表示する手段とされる。
【０００３】
磁気反転ユニットに係る技術は、特許文献１が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１４３００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
磁気反転ユニットは、反転翼を縦横に敷き詰めて並べたドットマトリクス構成が一般的である。一例では、縦横１６×１６のマス上に反転翼を並べて文字や数字が表される。一方、そのような磁気反転ユニットがスコアボードの得点部のように数字しか表示しない表示装置として使用される場合、並べられた反転翼のうち使用しない反転翼が存在することとなり構成に無駄が生じる。従って、コスト低減という観点から、反転翼の余り等の無駄が生じない構成の実現が期待される。
【０００６】
以上の実情を鑑みて、本発明では、数字を表示する用途において、よりコストを低減した磁気反転ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様における磁気反転ユニットは、７セグメントの各セグメント部分を構成し、翼部の長手方向に沿った方向に設けられた回動軸を中心として表裏に回動して、表裏で異なる色を示す反転翼と、前記反転翼に取り付けられ、前記反転翼とともに回動可能な永久磁石と、前記永久磁石を磁力により回動させる電磁石と、を備え、前記反転翼は、前記回動軸に沿った左右の翼部のうち、一方の翼部に前記回動軸に直交する方向に反転用の切り欠きを有し、前記反転翼は、前記左右の翼部に対する前記回動軸の位置を、前記切り欠きが設けられた翼部よりも前記切り欠きが設けられていない翼部に近くなるように設けたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の一態様における表示装置は、上記態様における磁気反転ユニットを含む表示装置であって、前記磁気反転ユニットが取り付けられる表示板を備え、前記表示板には、前記反転翼が取り付けられる開口部が設けられ、回動時に前記反転翼の前記回動軸に直行する方向の端部が前記開口部の端部に当接することで、前記反転翼の回動する角度を一定角度以内に規制するように、前記開口部と前記反転翼が配置される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、数字を表示する用途において、よりコストを低減した磁気反転ユニットを提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態の表示装置の概略を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態の磁気反転ユニットを一視点から見た様子を示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態の磁気反転ユニットを他の視点から見た様子を示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態の磁気反転ユニットを分解した様子を示す図である。
【図５】永久磁石及び電磁石を示す図である。
【図６】磁気反転ユニットの断面を示し、反転翼が反転する際の角度毎の状態を示す図である。
【図７】回動軸を境とした翼部の特徴を示す図である。
【図８】従来の磁気反転ユニットに係る構成を示す図である。
【図９】変形例における磁気反転ユニットの断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施の形態における磁気反転ユニット１０、磁気反転ユニット１０を搭載した表示装置１００について説明する。図１は、表示装置１００の概略を示す。
表示装置１００は、例えば競技場等に設置されるスコアボードである。表示装置１００の表示板１０１には、表示させる数字の桁数分の磁気反転ユニット１０が設けられる。
【００１２】
磁気反転ユニット１０は、表裏で異なる色を有する反転翼１１を含む。１つの反転翼１１が、７セグメントの１つのセグメントを構成している。反転翼１１の動作原理は後述するが、各反転翼１１を磁力により反転することで、図１で示されるように０〜９の数字を表現することができる。反転翼１１の表裏面のうち一面は、数字の一部を表すための表示面として、例えば明るい色に着色される、反転翼１１の表裏面のうち他方の面は、非表示面として、暗い色に着色される。非表示面は、例えば表示板１０１の地色と同色にするとよい。
【００１３】
表示装置１００により、反転翼１１が回動されて数字を表現する。これにより、表示装置１００は、試合の進行とともに反転翼１１の動作に応じて適当な数字を表示することができる。
【００１４】
以下、図２〜図７を用いて磁気反転ユニット１０の構成及び動作を説明する。図２〜図７は、7セグメントの１つを表現する１枚の反転翼１１に関係する部分を抜き出した図である。7セグメントを形成する各反転翼１１の構成は共通するので、本例を反転翼１１の代表として説明する。図２〜図７により、磁気反転ユニット１０の構成を説明する。
【００１５】
詳しくは、図２は、磁気反転ユニット１０を表示装置１００のおもて面から見た図である。図２の左側の図は、反転翼１１が非表示面をおもて面に向けた状態（非表示状態とも呼ぶ）の図である。図２の右側の図は、反転翼１１が、非表示状態から表示状態に切換る途中を示す図である。表示状態とは、反転翼１１が表示面をおもて面に向けた状態である。
【００１６】
また、図３は、磁気反転ユニット１０を表示装置１００の裏面側、つまり内部から見た図である。図４は、磁気反転ユニット１０を分解した様子を示す図である。図５は、磁気反転ユニット１０が有する永久磁石１２及び電磁石１３を示す図である。図６は、磁気反転ユニット１０の断面を示し、反転翼１１が反転する際の角度毎の状態を示す図である。図７は、表示装置１００のおもて面から見た図で、回動軸１５を境とした翼部１１ａ、翼部１１ｂの特徴を示す。
【００１７】
図４に示すように、磁気反転ユニット１０は、反転翼１１と、永久磁石１２と、電磁石１３と、固定部材１６と、を備えている。
【００１８】
反転翼１１は、長手方向に沿った一方の側に反転用の切り欠き１４を有している。永久磁石１２は、切り欠き１４上で、反転翼１１に対し固定されている。また、固定部材１６は、表示板１０１の開口部１０２へ突出するように形成された表示面１０３または表示面１０４に対してネジ等（不図示）により固定される。固定部材１６は、電磁石１３と永久磁石１２とが近接するように、電磁石１３を固定し、永久磁石１２を回動可能に支持する。即ち、１つの固定部材１６が、１組の電磁石と永久磁石を表示板１０１に取り付ける。
【００１９】
図５により、磁気反転の動作を簡単に説明する。永久磁石１２は円柱型の形状であって、中心に開口部１２ａが設けられている。永久磁石１２は、この開口部１２ａを通る軸部材１２ｂを中心に回動する。永久磁石１２は、回動方向の所定の角度の位置にＮ極、Ｓ極を有するように予め着磁されている。電磁石１３は、コイルが巻きつけられた鉄芯であり、コイルに電流を流すことで上部１３ａ、下部１３ｂのいずれかがＮ極、Ｓ極を有する電磁石となる。尚、電流を流す向きを変更することで上部１３ａ、下部１３ｂにおけるＮ極、Ｓ極が入れ替わる。
【００２０】
即ち、コイルへ電流を流すことによって、電磁石１３の上部１３ａに近接配置された永久磁石１２が、予め着磁されたＮ極、Ｓ極の間で回動する。このとき、反転翼１１は、電磁石１３のコイル電流の制御に伴い、永久磁石１２の回動と連動して回動し、表裏の反転を行う。
【００２１】
図６は、永久磁石１２の回動に伴う反転翼１１の反転を回動軸方向から見た断面図を示している。反転翼１１に形成された切り欠き１４を有する翼部は、点線で示されている。反転翼１１は、切り欠き１４を有することで、固定部材１６及び電磁石１３に接触せず反転を阻害されない。また、反転翼１１は、反転時に、表示面１０３、１０４に当接するため、表示面１０３、１０４を超えて回動することはない。尚、切り欠き１４部分の表示色を補うために、表示面１０３、１０４はそれぞれ反転翼１１の表裏に対応する着色が施されるとよい。
【００２２】
図７に移り、回動軸１５の位置を説明する。反転翼１１は、反転翼１１の長手方向に沿った方向に回動軸１５が設けられる。また、回動軸１５に沿った左右の翼部のうち、一方の翼部１１ａは、回動軸１５に直交する方向に反転用の切り欠き１４を有している。そして、左右の翼部に対する回動軸１５の位置は、切り欠きが設けられた翼部よりも切り欠きが設けられていない翼部に近くなるような位置となるように構成される。
【００２３】
即ち、反転翼１１は、反転翼１１の回動軸１５を境とした一方の翼部１１ａの回動軸１５と直交する方向の端部から回動軸１５までの距離Ｌ１が、回動軸１５を境とした他方の翼部１１ｂの回動軸１５と直行する方向の端部から回動軸１５までの距離Ｌ２と比較して長いという特徴を有している。より詳しくは、翼部１１ａと翼部１１ｂとが同程度の質量を有するように上記の距離Ｌ１、Ｌ２が調整されている。換言すると、反転用の切り欠き１４が無い場合に比べて切り欠き１４を有することにより低減された分の質量が、距離Ｌ２と距離Ｌ１の差分となる長さに対応する翼部の体積に含まれる質量によって補完される。
【００２４】
従来の磁気反転ユニット２００に係る構成では、一般に縦横に敷き詰めて反転翼２１を並べた構成（図８参照）が採用されている。反転翼２１を反転させる原理については、永久磁石、電磁石を利用する点において磁気反転ユニット１０で示したものと等しい。このような構成では、反転翼２１一つ一つのサイズは小さく軽量であることから回動を行い易い。一方、スコアボードの得点部のように数字しか表示しない表示装置として使用される場合、並べられた反転翼のうち使用しない反転翼が存在することとなり構成に無駄が生じてしまうという問題があった。対して、数字を表示する構成としての無駄を削減するべく、一枚の反転翼によりセグメント部分を構成させようとした場合、表示面積が大きい分、特に重力方向に直交する回動軸を有する反転翼に対し大きな重力が働き、表裏の反転を行うために大きな推力を要することとなる。そのため、一枚の反転翼により７セグメントのうちの一セグメントを表現するためには、反転翼の反転を実現し得る大きな推力を発生可能な磁気反転ユニットを用意する必要がある。従来使用していた永久磁石、電磁石を転用するだけではそのような大きな反転翼の反転を行うことは難しい。また、新たに規格の合致する永久磁石、電磁石を作るとなると設計の手間がかかる。このため、一枚の反転翼により７セグメントのうちの一セグメントを表現する磁気反転ユニットを実現することは難しかった。
【００２５】
一方、本発明における磁気反転ユニット１０では、回動軸１５に沿った左右の翼部（翼部１１ａ、翼部１１ｂ）が互いに等しい質量を有するように、左右の翼部に対する回動軸の位置が調整される。そのため、磁気反転ユニット１０によれば、回動に要する推力が最小限となるように低減される。従って、従来の磁気反転ユニット２００に用いられた永久磁石、電磁石と同種の永久磁石１２、電磁石１３を転用したとしても十分に反転翼１１の反転を行うことができる。磁気反転ユニット１０によれば、数字を表示する用途において構成の無駄を省き、コストの低減を容易に実現することが可能である。
【００２６】
図２〜７に示す例では、各セグメントに対応する反転翼１１毎に、従来の磁気反転ユニットに用いられた永久磁石、電磁石と同種の永久磁石１２、電磁石１３をそれぞれ三つ用いた構成によって反転翼１１を反転可能に動作させている。詳しくは、反転翼１１の同じ回動軸１５上に、複数（３つ）の永久磁石１２が取り付けられ、同軸上に取り付けられた各永久磁石１２に対応させて複数の電磁石１３を備えている。尚、使用される永久磁石１２、電磁石１３の数は限定されず、反転翼１１の大きさに応じて適宜増減されて構わない。望ましくは、反転翼１１の反転に必要な数よりも多めに永久磁石１２、電磁石１３を含む構成とすることがよい。これにより、例えば一組の永久磁石１２、電磁石１３が故障等により機能しなくなったとしても一セグメントに対応する反転翼１１が反転できなくなる状況の発生を防ぐことができる。
【００２７】
以下、磁気反転ユニット１０、表示装置１００の変形例について説明する。
図２〜７で示される磁気反転ユニット１０に対し、表示板１０１は表示面１０３、１０４を有さない場合も考えられる。そのような場合には、図９に示されるように、回動時に反転翼１１の回動軸１５に直行する方向の端部１１ｃが開口部１０２の端部に当接することで、反転翼１１の回動する角度が一定角度以内に規制される構成とするとよい。図９は、変形例における磁気反転ユニット１０の断面を示す。このような構成とすることで、反転翼１１自体が回動時のストッパーの役割を果たし、反転翼１１が必要以上に回動してしまうことを防止することができる。また、当接させる反転翼１１の端部は、翼部１１ａ、翼部１１ｂのいずれの側であってもよく、両方の側において、反転翼１１の端部と開口部１０２の端部とが当接されるようにしてもよい。
【００２８】
尚、図９の示す構成とする際には、固定部材１６の代わりに図示されない固定部材により、電磁石１３が表示板１０１に対して固定され、反転翼１１、永久磁石１２が表示板１０１に対して支持されるようにするとよい。
【００２９】
また、反転翼１１は、ガラスエポキシ樹脂を材質として含むことが望ましい。表示装置１００が屋外の競技場で使用される場合、磁気反転ユニット１０の反転翼１１は、長時間日光に晒されることがある。その場合、反転翼１１が高熱となり、材質によっては熱変形を起こして回動しなくなる虞が生じる。ガラスエポキシ樹脂は、耐熱に優れており、熱変形が起こり難いことから直射日光が当たる屋外での使用にも適している。また、ガラスエポキシ樹脂は、剛性が高いことから加工がし易く、薄い反転翼１１を形成することが可能である。反転翼１１を薄く形成することで軽量となり、反転翼１１の回動に必要となる推力をより低減することができる。
【００３０】
上述した実施形態は、発明の理解を容易にするために具体例を示したものであり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。上述した磁気反転ユニット、表示装置は、特許請求の範囲に記載した本発明を逸脱しない範囲において、さまざまな変形、変更が可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１０、２００      磁気反転ユニット
１１、２１        反転翼
１２              永久磁石
１３              電磁石
１４              切り欠き
１５              回動軸
１６              固定部材
１００            表示装置
１０１            表示板
１０２、１２ａ    開口部
１０３、１０４    表示面
１１ａ、１１ｂ    翼部
１２ｂ            軸部材
１３ａ            上部
１３ｂ            下部
【図１】
2019128444.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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