(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空球状の容器内に、模様を付した球状の表示体を、前記容器内に満たした液体に浮遊させた形態で配置した回転表示装置であって、
前記表示体の内部に配置された、前記表示体の表面に開けられた吸入口に連結する吸入路と、
前記表示体の内部に配置された、前記表示体の表面に開けられた吐出口に連結する吐出路と、
前記吸入口から前記吸入路を介して液体を吸入し、吸入した液体を、前記吐出路を介して前記吐出口から吐出する、前記表示体の内部に配置されたポンプと、
前記ポンプの動作電力を供給する、前記表示体の内部に配置された電源装置とを有し、
前記吸入口は、水平な方向を向くように形成されており、
前記吐出口は、水平な方向であって、表示体の周方向の方向成分を持つ方向を向くように形成されていることを特徴とする回転表示装置。
【請求項２】
中空円筒形状の容器内に、模様を付した円筒形状の表示体を、前記容器内に満たした液体に液浸させた形態で配置した回転表示装置であって、
前記表示体の内部に配置された、前記表示体の表面に開けられた吸入口に連結する吸入路と、
前記表示体の内部に配置された、前記表示体の表面に開けられた吐出口に連結する吐出路と、
前記吸入口から前記吸入路を介して液体を吸入し、吸入した液体を、前記吐出路を介して前記吐出口から吐出する、前記表示体の内部に配置されたポンプと、
前記ポンプの動作電力を供給する、前記表示体の内部に配置された電源装置とを有し、
前記吸入口は、水平な方向を向くように形成されており、
前記吐出口は、水平な方向であって、表示体の周方向の方向成分を持つ方向を向くように形成されていることを特徴とする回転表示装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の回転表示装置であって、
前記電源装置は、外部より、前記表示体内部に透過した光を電力に変換する太陽電池であることを特徴とする回転表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転表示装置における回転機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転表示装置としては、球形の透明な容器内に、球形の表示体を、容器内に満たした液体に液浸した形態で配置し、表示体の内部に設けた地磁気と作用する電磁石によって表示体を容器に対して回転する回転表示装置が知られている（たとえば、特許文献１）。
【特許文献１】特表2003-514251号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１記載の回転表示装置によれば、表示体の回転に地磁気を利用しているために、場所毎の地磁気の状態に応じて、表示体の回転駆動力が変化してしまうために、表示体を安定的に回転させることが困難であった。
そこで、本発明は、透明な容器内に、表示体を、容器内に満たした液体に液浸した形態で配置した回転表示装置において、表示体を容器に対して安定的に回転することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
中空球状の容器内に、模様を付した球状の表示体を、容器内に満たした液体に浮遊させた形態で配置した回転表示装置に、前記表示体の内部に配置された、前記表示体の表面に開けられた吸入口に連結する吸入路と、前記表示体の内部に配置された、前記表示体の表面に開けられた吐出口に連結する吐出路と、前記吸入口から前記吸入路を介して液体を吸入し、吸入した液体を、前記吐出路を介して前記吐出口から吐出する、前記表示体の内部に配置されたポンプと、前記ポンプの動作電力を供給する、前記表示体の内部に配置された電源装置とを設けると共に、前記吸入口を、水平な方向を向くように形成し、前記吐出口は、水平な方向であって、表示体の周方向の方向成分を持つ方向を向くように形成したものである。
【０００５】
このような回転表示装置によれば、表示体内部に設けたポンプによって表示体周りの液体を吐出口から吐出することによる反力によって表示体を回転する。したがって、地磁気などによらずに、安定的に表示体を回転することができる。
ここで、このような回転表示装置の回転の機構は、前記容器を中空円筒形状とし、前記表示体を円筒形状として、表示体を、容器内に満たした液体に液浸させた形態で容器内に配置する場合にも同様に適用することができる。
また、このような回転表示装置における、前記電源装置は、外部より前記表示体内部に透過した光を電力に変換する太陽電池としてもよい。
【発明の効果】
【０００６】
以上のように、本発明によれば、透明な容器内に、表示体を、容器内に満たした液体に液浸した形態で配置した回転表示装置において、表示体を容器に対して安定的に回転することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態を説明する。
図１に、本実施形態に係る回転表示装置の構造を示す。
図１ａに、回転表示装置の外観を示すように、回転表示装置１は、台座２上に載せ置かれた状態で使用されるものであり、図１ｂに示すように表面に地球儀地図などの模様を付した球状の透明な表示体１１を、図１ｃに示すような中空球体形状の容器１２中に、図１ｄに図１ａの切断線ＡＡによる断面を示すように、容器１２に満たした透明な液体に液浸した形態で、容器１２と同心入れ子状に配置したものである。
【０００８】
ここで、表示体１１の外径は容器１２の内径より小さく、表示体１１と容器１２の間には液体でみたされた間隔が生じる。また、容器１２には、表示体１１が、その浮力によって容器１２と同心上に位置するように、異なる比重を有する二つの液体１３、１４を満たしている。
【０００９】
また、図１ｄに示すように、表示体１１の内部には表示体１１の姿勢を正立させるための錘１１１と、表示体１１を容器１２に対して垂直軸を回転軸として回転駆動する回転機構１１２とが組み込まれている。
また、容器１２の光学的屈折率、容器１２に満たす液体１３、１４の光学的屈折率は、図２ａに示すように、回転表示装置１を外部より観察したときに、表示体１１の像が、容器１２の全体に重なるように拡大されて視認されるように定めている。
そして、これにより、観察者には、図２ｃに示すように容器１２の全体が表示体１１であり、図２ｂの図１ａの切断線ＢＢによる断面図に示すように表示体１１が垂直軸を回転軸として容器１２に対して回転するのに伴い、図２ｃに示すように容器１２の全体が回転しているかのように視認される。
【００１０】
次に、表示体１１に組み込まれる回転機構１１２について説明する。
図３ａに水平方向から見た回転機構１１２の模式的構造を、図３ｂに垂直方向から見た回転機構１１２の模式的構造を示す。
図示するように、回転機構１１２は、太陽電池１１２１（ソーラセル１１２１）、ポンプ１１２２、吸入路１１２３、吐出路１１２４とを有している。
ここで、表示体１１は、外部照明による光が容器１２、表示体１１を透過して太陽電池１１２１に到達できるように、半透明の素材、塗料で模様が付されている。そして、太陽電池１１２１は、このようにして到達する光を電力に変換しポンプ１１２２に供給する。
ポンプ１１２２は、表示体１１外壁に目立たないように設けられた小孔であるところの吸入口から吸入路１１２３を介して、容器１２に満たされた液体１３を吸入し、吸入した液体１３を、吐出路１１２４を介して表示体１１外壁に目立たないように設けられた小孔であるところの吐出口から吐出する。
【００１１】
ここで、吸入口は水平方向に液体１３を吸入するように設けられ、吐出口は水平方向に液体１３を吐出するように設けられている。また、吐出口は、表示体１１の周方向にやや向くように設けられており、表示体１１は、吐出口から吐出される液体１３の反力によって、図３ｂに矢印で示すように垂直方向中心軸を回転軸として容器１２内において回転する。
【００１２】
ここで、このような回転機構１１２に用いるポンプ１１２２としては、たとえば、図３ｃ１に示すようなポンプ１１２２を用いることができる。
このポンプ１１２２は、ポンプ室３１と、ポンプ室３１の吸入路１１２３に連結する流路と吐出路１１２４に連結する流路とにそれぞれ設けた逆止弁３２と、ポンプ室３１と、ポンプ室３１を図３ｃ１、ｃ２に示すように容積変化する圧電素子３３と、太陽電池１１２１から供給される電力から圧電素子３３を駆動するための発振信号を生成する発振回路３４とを備えている。
【００１３】
このようなポンプ１１２２によれば、圧電素子３３によるポンプ室３１の容積の大容積化に伴い、吸入路１１２３からの液体１３と吸入が行われ、圧電素子３３によるポンプ室３１の容積の小容積化に伴い吐出路１１２４への液体１３の吐出が行われる。
以上、本実施形態に係る回転表示装置１について説明した。
以上のように本実施形態によれば表示体１１内部に設けたポンプ１１２２によって液体１３を吐出口から吐出することによる反力によって表示体１１を回転することができる。したがって、地磁気などによらずに、安定的に表示体１１を回転することができる。
ところで、表示体１１の回転機構１１２における吸入路１１２３や吐出路１１２４は、それぞれ複数設けるようにしてもよいし、図４ａに示すように、吐出口と吸入口の周方向の向きを揃えて配置するようにしてもよい。このようにすることにより、液体１３の吸入と吐出による力の差が表示体１１の回転力として作用するので、表示体１１をゆっくりと回転させることができるようになる。また、逆に、図４ｂに示すように、吐出口と吸入口の周方向の向きを反対向きに配置するようにしてもよい。このようにすることにより、液体１３の吸入と吐出による力の双方が表示体１１の回転力として作用するので、より滑らかに、ポンプ１１２２の力を効率的に用いて表示体１１を回転させることができる。なお、図４ｂは、吐出路１１２４と吸入路１１２３を上下方向に重ねて配置した例を示している。
【００１４】
また、以上の実施形態は、装飾的効果を向上するために、図４ａに示すように、拡散せずに液体１３と分離した形態で液体１３中に浮遊する非透明な装飾体１５（たとえば、雲を模擬する白色の液体状または半液体状の装飾体１５）を液体１３中に配置することも好ましい。
【００１５】
また、表示体１１の回転機構１１２におけるポンプ１１２２としては、図４ｃ１に示すようなポンプ１１２２を用いることもできる。
このポンプ１１２２では、ポンプ室３１と、ポンプ室３１の吸入路１１２３に連結する流路と吐出路１１２４に連結する流路にそれぞれ設けた逆止弁３２と、ポンプ室３１を、図４ｃ１に示すように容積変化する磁石体３５と、磁石体３５を上方向に付勢するバネ３６と、電磁石３７と、太陽電池１１２１から供給される電力を用いて電磁石３７を間欠的に駆動する（電磁石３７への駆動電力供給のオン/オフを繰り返す）駆動信号を生成する駆動回路３８とを備えている。
【００１６】
このようなポンプ１１２２によれば、電磁石３７を駆動すると、図４ｃ２に示すように磁石体３５は電磁石３７の磁力によって下方向に移動して、ポンプ室３１の容積を大容積化して吸入路１１２３から液体１３をポンプ室３１に吸入する。一方、電磁石３７の駆動を停止すると、図４ｃ１に示すように、バネ３６の力によって磁石体３５は上方向に移動して、ポンプ室３１の容積を小容積化し、ポンプ室３１から吐出路１１２４へ液体１３を吐出する。
【００１７】
ただし、このポンプ１１２２は、バネ３６を排して、駆動回路３８によって、電磁石３７の極性を交互に切り替えることによって、磁石体３５を上下運動させるように構成してもよい。
または、図４ｄ１に示すように、磁石体３５が液体に対して浮力によって浮かぶように、磁石体３５に浮きを設けるなどして、その比重を設定すると共に、磁石体に逆止弁３５１を設けるようにしえもよい。
【００１８】
図４ｄ１に示したようなポンプ１１２２では、電磁石３７を駆動すると、図４ｄ２に示すように磁石体３５は電磁石３７の磁力によって逆止弁３５１を閉じた状態で下方向に移動して、ポンプ室３１の液体を吐出路１１２４へ吐出する。一方、電磁石３７の駆動を停止すると、図４ｄ１に示すように、浮力によって磁石体３５は逆止弁３５１を開いた状態で上方向に移動し、これに伴い、ポンプ室３１に吸入路１１２３から液体が流入する。
【００１９】
さて、ここで、以上のような回転表示装置１としては、図４ｅ１にその外観を、図４ｅ２に垂直な切断面による断面を示すように、容器１２と表示体１１を円筒形に形成するようにしてもよい。なお、この場合も、表示体１１は、内部の回転機構１１２によって垂直軸回りに回転させる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の回転表示装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の回転表示装置の光学的屈折率を示す図である。
【図３】本発明の回転表示装置の回転機構の構成を示す図である。
【図４】本発明の回転表示装置の他の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１…回転表示装置、２…台座、１１…表示体、１２…容器、１３…液体、１５…装飾体、３１…ポンプ室、３２…逆止弁、３３…圧電素子、３４…発振回路、３５…磁石体、３６…バネ、３７…電磁石、３８…駆動回路、１１１…錘、１１２…回転機構、１１２１…太陽電池、１１２２…ポンプ、１１２３…吸入路、１１２４…吐出路。
【図１】
0004612024.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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