(57)【要約】【課題】  本発明は、外部から得られるエネルギーを利用して安定して発光することができる発光標識装置を提供することを課題とする。【解決手段】  発光標識装置は、磁石の磁界で誘導電流を発生させる電流発生部と、風力エネルギーを直接又は間接的に受けて電流発生部を揺動可能に支持する支持部と、電流発生部で発生した誘導電流で発光する発光部とを備え、電流発生部は、磁石と、環状に巻かれた巻線と、揺動することにより巻線に作用する磁束が変化するように磁石を案内する案内部とを備えることを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石の磁界で誘導電流を発生させる電流発生部と、風力エネルギーを直接又は間接的に受けて電流発生部を揺動可能に支持する支持部と、電流発生部で発生した誘導電流で発光する発光部とを備え、
前記電流発生部は、磁石と、環状に巻かれた巻線と、揺動することにより巻線に作用する磁束が変化するように磁石を案内する案内部とを備えることを特徴とする発光標識装置。
【請求項２】
前記支持部は、風力エネルギーにより振動する振動源に取付可能な取付部材を備える請求項１に記載の発光標識装置。
【請求項３】
前記支持部は、電流発生部が揺動する際にその揺動を増幅する揺動増幅部を備える請求項１又は請求項２に記載の発光標識装置。
【請求項４】
前記揺動増幅部は、少なくとも案内部が磁石を案内する方向に弾性変形する弾性体である請求項３に記載の発光標識装置。
【請求項５】
前記磁石は、案内部内に複数設けられており、同じ極性を対向させた状態を保つように並べられている請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発光標識装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自己発光する発光標識装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、様々な場所に標識が設けられている。この標識の一例として、航行する航空機に対して自己の存在を認識させ、航空機が送電線路に接近又は衝突することを回避するために、送電線路に設けられる航空障害灯（閃光送電線マーカ）がある（特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載された航空障害灯は、送電線を流れる電流が発生する誘導電場を電気エネルギーとして利用して発光している。このため、この航空障害灯では、この誘導電場が発生していなければ、発光することができない。しかし、送電線路は、保守・点検などによって計画的に送電を停止し、常に、送電線路に誘導電場が発生しているとは限らない。これは、この航空障害灯に限らず、太陽電池などを利用して外部から供給されるエネルギーに依存して発光する発光標識装置に共通する課題である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−０９８６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
よって、本発明は、かかる事情に鑑み、外部から供給されるエネルギーを効率的に電気エネルギーに変換して、安定的に発光することができる発光標識装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る発光標識装置は、磁石の磁界で誘導電流を発生させる電流発生部と、風力エネルギーを直接又は間接的に受けて電流発生部を揺動可能に支持する支持部と、電流発生部で発生した誘導電流で発光する発光部とを備え、電流発生部は、磁石と、環状に巻かれた巻線と、揺動することにより巻線に作用する磁束が変化するように磁石を案内する案内部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
かかる構成によれば、支持部が風力エネルギーによって振動し、その振動（エネルギー）が支持部を介して電流発生部に伝達されて、電流発生部を揺動させる。また、電流発生部自身も略連続的に存在する風力エネルギーを直接受けて揺動する。そして、電流発生部が揺動することにより、磁石が案内部によって案内され、巻線に作用する磁束が変化する。この磁束の変化が巻線に誘導電流を発生させ、この誘導電流によって、発光部が発光する。このため、電流発生部が外部から供給される風力エネルギーによって効率的に揺動し、この振動エネルギーを電気エネルギーに変換することにより、発光部を安定的に発光させることができるようになっている。
【０００８】
ここで本発明に係る発光標識装置の一態様として、支持部は、風力エネルギーにより振動する振動源に取付可能な取付部材を備える構成を採用することができる。
【０００９】
かかる構成によれば、電流発生部には、取付部材を介して振動源からの振動が確実に伝達され、その振動により、電流発生部を揺動させることができるようになっている。
【００１０】
また、本発明に係る発光標識装置の他の態様として、支持部は、電流発生部が揺動する際にその揺動を増幅する揺動増幅部を備える構成を採用することができる。
【００１１】
かかる構成によれば、揺動増幅部は、風力エネルギーを直接又は間接的に受けて揺動する電流発生部の揺動を増幅することができる。このため、電流発生部の揺動が長期化して、発光部が発光する発光時間を引き延ばすことができるようになる。
【００１２】
また、本発明に係る発光標識装置の他の態様として、揺動増幅部は、少なくとも案内部が磁石を案内する方向に弾性変形する弾性体である構成を採用することができる。
【００１３】
かかる構成によれば、弾性体は、支持部に伝達される振動源の振動によって、案内部が磁石を案内する方向に弾性変形するため、電流発生部の揺動量を大きくすることができる。このため、少ない風力エネルギーでも電流発生部を大きく揺動させることができるようになる。
【００１４】
また、本発明に係る発光標識装置の他態様として、磁石は、案内部内に複数設けられており、同じ極性を対向させた状態を保つように並べられている構成を採用することができる。
【００１５】
かかる構成によれば、電流発生部が揺動して案内部によって案内される磁石が隣り合う他の磁石と反発しあい、各磁石の動きが互いに干渉しあうことにより、各磁石が途切れなく揺動して、誘導電流が発生する時間を長引かせることができ、よって、発光部が発光する発光時間を引き延ばすことができるようになる。
【発明の効果】
【００１６】
以上の如く、本発明に係る発光標識装置によれば、外部から供給されるエネルギーを効率的に電気エネルギーに変換して、安定的に発光することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る発光標識装置の外観図である。
【図２】図２は、同実施形態に係る発光標識装置の断面図である。
【図３】図３は、同実施形態に係る発光標識装置が送電線路に取り付けられている様子を示す外観図である。（ａ）は、同実施形態に係る発光標識装置が取り付けられている単導体電線の送電線路の外観図を示す。（ｂ）は、同実施形態に係る発光標識装置が取り付けられている２導体電線の送電線路の外観図を示す。
【図４】図４は、同実施形態に係る発光標識装置が単導体電線の送電線路に取り付けられている様子を示す斜視図である。
【図５】図５は、同実施形態に係る発光標識装置が２導体電線の送電線路に取り付けられている様子を示す斜視図である。
【図６】図６は、他の実施形態に係る発光標識装置の取付部材の外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の一実施形態に係る発光標識装置について、図１〜図５を参照しつつ説明する。まず、本実施形態に係る発光標識装置１の構造について、図１及び図２を参酌しつつ説明する。なお、本実施形態に係る発光標識装置１は、架空送電線路の電線上に設けられる航空障害灯として機能する標識を例に説明する。
【００１９】
発光標識装置１は、磁石の磁界で誘導電流を発生させる電流発生部２と、風力エネルギーを直接又は間接的に受けて電流発生部２を揺動可能に支持する支持部３と、電流発生部２で発生した誘導電流で発光する発光部４とを備える。
【００２０】
電流発生部２は、磁石２１と、環状に巻かれた巻線２２（図２参照）と、揺動することにより巻線２２に作用する磁束が変化するように磁石２１を案内する案内部２３と、巻線２２を収納する筐体２４とを備える。電流発生部２は、磁石２１が発生させる磁束が変化することによって巻線２２に誘導電流を発生させて発電する発電素子として機能する。
【００２１】
磁石２１は、自ら磁力を発する永久磁石である。例えば、磁石２１は、ネオジム磁石であることが好ましい。磁石２１は、略円柱状に形成されており、この柱芯方向の一方の端部にＮ極が設けられ、他方の端部にＳ極が設けられている。つまり、磁石２１は、両端部の極性が異なるように形成されている。
【００２２】
巻線２２は、開孔２２Ａを有する環状導体２２Ｂであって、該開孔２２Ａ内に案内部２３が位置するように設けられる環状導体２２Ｂである。環状導体２２Ｂは、導線を１回又は複数回以上略環状に巻かれて形成されている。この巻線２２には、発光部４が電気的に接続されており、巻線２２で発生した誘導電流は、発光部４に供給される。巻線２２は、案内路２３の長尺方向に対して略中央部に巻かれて形成されている。なお、巻線２２は、電流発生部２の一方側に集中的に巻き付けられていてもよし、その一端側から他端側まで巻き付けられていてもよい。つまり、磁石２１が環状導体２２Ｂの開孔２２Ａに対して、その内側で往復動するように構成されていてもよいし、その内側と、その開孔２２Ａの外との間を往復動するように構成されていてもよい。
【００２３】
案内部２３は、所定方向Ａに所定の長さを有する略円筒形状の筒部２３Ａと、該筒部２３Ａの両端部に設けられてその両端部を塞ぐ蓋２３Ｂ，２３Ｂとを備える。
【００２４】
筒部２３Ａは、その内径が磁石２１の外径と略同一となるように形成されている。この筒部２３Ａの内部には、１又は複数の磁石２１が設けられている。そして、この複数の磁石２１が同じ極性を対向させた状態で列をなして筒部２３Ａの内部に配置されている。本実施形態では、磁石２１を２つ設ける例を説明する。これらの磁石２１，２１は、同じ極性を対向された状態を保つように並べられている。そのため、これらの磁石２１，２１は、案内部２３全体を筒芯方向に揺動させると、筒部２３Ａの両端部間を往復動するようになっている。
【００２５】
筒部２３Ａの外周面上には、導線が巻き付けられており、環状導体２２Ｂが形成されている。この環状導体２２Ｂは、筒部２３Ａの筒芯方向Ａにおける略真中に設けられている。そして、筒部２３Ａは、磁石２１を案内する案内路２３Ｃを形成する。そのため、磁石２１は、この案内路２３Ｃを通過することにより、環状導体２２Ｂの開孔２２Ａ内を通過するようになっている。また、筒部２３Ａは、磁石２１を通過させる開孔２２Ａの面積を確保するために導体を内側から支持する役割も有している。
【００２６】
蓋２３Ｂは、筒部２３Ａ内を往復動する磁石２１が筒部２４Ａの外に脱落するのを防止するために設けられている。蓋２３Ｂは、筒部２３Ａから取り外されることにより、磁石２１を取り換え可能に構成されている。そして、磁石２１を取り換えることにより、筒部２３Ａ内で磁石２１に発生させる磁力を変更することができる。このため、巻線２２に発生させる誘導電流の電流値が必要に応じて調整できるようになっている。なお、本実施形態では、蓋２３Ｂは、筒部２３Ａの両端に設けられる例を説明したが、これに限定されるものではない。つまり、蓋２３Ｂは、筒部２３Ａのいずれか一方の端部に設けられておればよい。
【００２７】
筐体２４は、その外面に支持部３が固定されて、電線２２と発光部４の制御部を覆い、雨水が直接かかるのを防止している。
【００２８】
支持部３は、風力エネルギーにより振動する電線（本発明の「振動源」に相当）に取付可能な取付部材３１と、電流発生部２が揺動する際にその揺動を増幅する揺動増幅部３２とを備える。
【００２９】
取付部材３１は、電線を挟持する挟持部３３と、該挟持部３３が電線を挟持した状態で固定する固定部材３４とを備える。挟持部３３は、電線の長手方向における一方側の側周面に当接する第１の当接部材３３Ａと、一方側の側周面に対して反対側の側周面に当接する第２の当接部材３３Ｂとからなる。挟持部３３は、第１の当接部材３３Ａと第２の当接部材３３Ｂとの間に電線を配置し、第１の当接部材３３Ａと第２の当接部材３３Ｂとを接近させて、電線を挟持する。また、固定部材３４は、挟持部３３が電線を挟持した位置で、第１の当接部材３３Ａと第２の当接部材３３Ｂとの位置関係を固定することができるボルト及びナットである。なお、固定部材３４は、釘やスクリューボルト、接着剤などであってもよい。
【００３０】
揺動増幅部３２は、少なくとも案内路２３Ｃが磁石２１を案内する方向に弾性変形する弾性体３２Ａである。弾性体３２Ａは、弾性変形可能な長尺状の板材である。この弾性体３２Ａの先端側に電流発生部２（の筐体２４）が固定され、基端側に取付部材３３が固定されている。そして、この弾性体３２Ａは、電流発生部２（の筐体２４）に対して、筒部２３Ａの筒芯方向Ａの長さ（厚さ）の方が薄くなるように固定されている。そのため、電流発生部２は、弾性体３２Ａの基端側を支点に図２で矢印（揺動方向）Ｂに示す方向に揺動するよう構成されている。
【００３１】
発光部４は、電流発生部２が発電した電気で発光するＬＥＤや電球などの発光素子と該発光素子の発光制御を行う制御基板とを備える。
【００３２】
次に、本実施形態に係る発光標識装置１の送電線路への使用方法について、図３〜図５を参酌しつつ説明する。
【００３３】
まず、発光標識装置１は、図４に示すように、挟持部３３の第１の当接部材３３Ａと第２の当接部材３３Ｂとで単導体電線Ｗ１や架空地線ＧＷ（以下、総称して「単導体電線」と称する）を挟持して単導体電線Ｗ１や架空地線ＧＷ上に取り付けられる。なお、図５に示すように、発光標識装置１が２導体電線Ｗ２の送電線路に取り付けられる場合、発光標識装置１は、２導体電線Ｗ２間に設けられるスペーサＳである。このスペーサＳは、その２導体電線Ｗ２間の離間距離を確保するために設けられている。発光標識装置１は、スペーサＳを挟持部３３の第１の当接部材３３Ａと第２の当接部材３３Ｂとで挟持して取り付けられる。なお、発光標識装置１が単導体電線Ｗ１や架空地線ＧＷに設けられる場合と、スペーサＳに設けられる場合とで、発光部４を発光させる方法に違いはない。よって、以下、発光標識装置１が単導体電線Ｗ１に設けられる例を説明し、他の振動源に設けられた場合についての説明はしない。
【００３４】
発光標識装置１は、図３（ａ）に示すように、単導体電線Ｗ１上に所定間隔空けて複数取り付けられる。単導体電線Ｗ１に取り付ける取付姿勢は、案内部２３を筒部２３Ａの筒芯方向Ａに往復動させるのに適当な姿勢であればどのような姿勢であってもよい。そのため、取付部材３１は、単導体電線Ｗ１に対してその外周方向上の任意の方向（上方向や下方向、左右方向など）に取り付けることができるようにもなっている。
【００３５】
発光標識装置１が単導体電線Ｗ１に取り付けられ、風により直接、電流発生部２が揺動すると、揺動増幅部３２が取付部材３１側の基端側を支点にしなるため、電流発生部２は、微小の風でも揺動する。揺動増幅部３２がしなるたびに、磁石２１が案内部２３の案内路２３Ｃを往復動する。
【００３６】
また、風により単導体電線Ｗ１も揺動し、この単導体電線Ｗ１の揺動による振動が取付部材３１を介して電流発生部２に伝わり、電流発生部２が更に揺動する。特に、航空機やヘリコプターなどが接近しているときは、その航空機やヘリコプターによって風が起き、この風によっても、電流発生部２が揺動する。電流発生部２は、航空障害灯として発光することが求められている、航空機等が接近したときに、航空機等自身が発生する風によって確実に発光することができるようになっている。しかも、取付部材３１を介して電流発生部２に伝達される振動は、揺動増幅部３２でその振幅方向に撓って振動増幅部３２の先端側に設けられる電流発生部２の位置を更に振幅方向に変位させ、その変位量を増加させる。そして、揺動増幅部３２がしなるたびに、磁石２１が案内部２３の案内路２３Ｃを移動する。
【００３７】
電流発生部２が案内部２３の案内路２３Ｃを往復動すると、内部の２つの磁石２１，２１が案内部２３の一端から他端に向かって慣性力により移動する。そして、磁石２１，２１は、案内路２３Ｃの内部を移動して、案内路２３Ｃの外周に設けられた環状導体２２Ｂに近づき、その開孔２２Ａを通過して、案内路２３Ｃの端部に設けられた蓋２３Ｂまで移動する。この磁石２１の案内路２３Ｃ内の移動の間、環状導体２２Ｂには誘導電流が発生する。その誘導電流は、発光部４に流れて発光部４を発光させる。
【００３８】
このように、支持部３が支持されている単導体電線Ｗ１が風力エネルギーによって振動し、その振動（エネルギー）が支持部３を介して電流発生部２に伝達されて、電流発生部２を揺動させる。また、電流発生部２自身も略連続的に存在する風力エネルギーを直接受けて揺動する。そして、電流発生部２が揺動することにより、磁石２１が案内部２３によって案内され、巻線２２に作用する磁束が変化する。この磁束の変化が巻線２２に誘導電流を発生させ、この誘導電流によって、発光部４が発光する。このため、電流発生部２が外部から供給される風力エネルギーによって効率的に揺動し、この振動エネルギーを電気エネルギーに変換することにより、発光部４を安定的に発光させることができるようになっている。
【００３９】
また、電流発生部２には、取付部材３１を介して単導体電線Ｗ１からの振動が確実に伝達され、その振動により、電流発生部２を揺動させることができる。揺動増幅部３２は、風力エネルギーを直接又は間接的に受けて揺動する電流発生部２の揺動を増幅することができる。このため、電流発生部２の揺動が長期化して、発光部４が発光する発光時間を引き延ばすことができるようになる。弾性体３２Ａは、支持部３に伝達される単導体電線Ｗ１の振動によって、案内部２３が磁石２１を案内する方向に弾性変形するため、電流発生部２の揺動量を大きくすることができる。このため、少ない風力エネルギーでも電流発生部２を大きく揺動させることができるようになる。つまり、弾性体３２Ａは、風力エネルギーに起因して振動する単導体電線Ｗ１の振動を増幅することにより、より少ない風力エネルギーで発光部４を発光させるために必要な誘導電流を発生させることができる。言い換えると、弾性体３２Ａは、電流発生部２の揺動回数を増加させ、揺動に伴う電流発生部２の位置の変位量を増やすことができる。
【００４０】
また、電流発生部２が揺動して磁石２１が案内路２３Ｃを通過することにより、磁石２１が環状導体２２Ｂの開孔２２Ａを通過し、環状導体２２Ｂに作用する磁束の密度を変化させて、誘導電流を発生させることができる。電流発生部２が揺動することによって案内される隣り合う他の磁石２１と反発しあい、各磁石２１の動きが互いに干渉しあうことにより、各磁石２１が途切れなく揺動して、誘導電流が発生する時間を長引かせることができ、よって、発光部４が発光する発光時間を引き延ばすことができるようになる。
【００４１】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【００４２】
本実施形態に係る発光標識装置１は、送電線路に用いられる例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、発光標識装置１は、発光を伴う標識が必要な箇所に設けられ、例えば、送電鉄塔の鋼材部分に取り付けられてもよい。また、発光標識装置１は、希少猛禽類などの鳥類の衝突防止用としても用いることができる。
【００４３】
本実施形態に係る発光標識装置１は、取付部材３１が固定部材３４で第１の当接部材３３Ａと第２の当接部材３３Ｂとの位置関係を固定することによって、単導体電線Ｗ１を把持する例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図６に示すように、取付部材は、固定片１３３Ａを有する凹形状のクランプ本体１３３と、固定片１３３Ａに対して離接可能に可動する可動片１３４とを備えたクランプ１３１であってもよい。クランプ１３１は、クランプ本体１３３に対して可動片１３４が螺合されており、可動片１３４を締め付けることにより、固定片１３３Ａと可動片１３４との間に鉄塔の鋼材Ｔを挟持して固定することができる。
【００４４】
本実施形態に係る発光標識装置１は、支持部３が取付部材３１で電線に取り付けられて支持される例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、支持部は、鉄塔などに着脱不能に固定される固定手段を備え、風力エネルギーを直接又は間接的に受けて電流発生部２を揺動可能に支持する固定手段であってもよい。固定手段は、例えば、接着剤や溶接などとすることができる。
【００４５】
本実施形態に係る発光標識装置１は、磁石２１を案内路２３Ｃに通過させることで環状導体２２Ｂの開孔２２Ａを通過させ、巻線２２に誘導電流を発生させる例を説明したが、これに限定されるものではない。つまり、案内部は、磁石の移動を磁界の方向に許容し、磁界の方向と交差する方向に規制されていてもよい。例えば、案内部は、磁界の方向に磁石を貫通する棒状のガイドや、磁石の側面を支持するレール状のガイドであって、このガイドで磁石を磁界の方向に摺動させて移動させるようにしたものであってもよい。
【００４６】
本実施形態に係る発光標識装置１は、弾性体３２Ａが長尺状の板材である例を説明したが、これに限定されるものではない。つまり、弾性体は、ゴムなどの弾性変形する材質にすることによって弾性変形するものであってもよいし、弾性変形するような形状にすることによって弾性変形するものであってもよい。例えば、弾性体は、長尺状に形成された棒材であって、基端部に固定する支持物に対して先端側に固定する電流発生部の重量によってしなるように細い断面形状を有する棒状の形状とすることにより弾性変形させてもよい。この棒状の弾性体によれば、電流発生部は、長尺方向に対して交差する方向に、基端部側を支点に自由に揺動させることができる。
【００４７】
本実施形態に係る発光標識装置１は、巻線２２が筒部２３Ａに所定巻き数巻き付けられている例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、巻線２２は、巻き数を変更可能な切換部（スイッチ）を備えており、その切換部を切り換えることにより巻線が発生させることができる誘導電流が変更できるようにしてもよい。このようにすることにより、発光部４の光量が変更できるようになる。
【符号の説明】
【００４８】
１…発光標識装置、２…電流発生部、２１…磁石、２２…巻線、２２Ａ…開孔、２２Ｂ…環状導体、２３…案内部、２３Ａ…筒部、２３Ｂ…蓋、２３Ｃ…案内路、２４…筐体、３…支持部、３１…取付部材、３２…揺動増幅部、３２Ａ…弾性体、３３…挟持部、３３Ａ…第１の当接部材、３３Ｂ…第２の当接部材、３４…固定部材、４…発光部、１０１…発光標識装置、１３１…クランプ、１３３…クランプ本体、１３３Ａ…固定片、１３４…可動片、Ｗ１…単導体電線、ＧＷ…架空地線、Ｗ２…２導体電線、Ｓ…スペーサ、Ａ…筒芯方向、Ｂ…揺動方向、Ｔ…鉄塔（の鋼材）
【図１】
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【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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