Moving body of the counter to be displayed on the mobile itself

落下してくる移動体を、無動力、無電源で自動桁送りして、その移動体自体で数字を表示する計数器に関する。

健康に役立つ行為を実施した回数とか、エコに役立つ行為を実施した回数などをカウントする場合に、カウントすること自体が楽しく行えるような計数器があれば、健康やエコの推進に役立つ。 そしてその際、その計数器は電源や動力を使用しないエコ商品であることが望ましい。 例えば、温暖化防止のためのレジ袋削減を目的にコンビニのレジに設置される場合、レジ袋を削減したい客にはビー玉１個を本装置に投入してもらい、投入されたビー玉そのもので削減されたレジ袋の数が一目でわかるように表示でき、その上、自動桁送りが近づいてくると、どのように桁送りがなされるのか試してみたくなるような、楽しくレジ袋を削減できて集客効果も期待できる計数器が望まれる。

しかし、上記したような計数器はこれまでに知られていない。
すなわち、無動力、無電源で、自動桁送りの度毎に、１つ上位の桁に移動体を１つ追加した上で、それより下位の桁に貯まっていた移動体をすべて落下させてリセットさせなければならないが、それは容易なことではない。 例えば、十進数でビー玉を使用した例で１万個目のビー玉が投入された場合で説明すると、千の桁に貯まった９個、百の桁に貯まった９個、十の桁に貯まった９個、一の桁に貯まった９個の、４桁に分けられた計３６個のビー玉を、１個のビー玉で、すべて無動力、無電源で確実に落下させることは容易なことではない。

また、誤作動を避けるために、続けて２個の移動体が連続して計数器に導入されないようにする手段も必要であるが、この手段も簡単ではない。
従って、移動体そのものを用いて、十、百、千、万、・・とすべての桁送りを、無動力、無電源で実現する本装置の方法を、これまで見出すことができなかったと思われる。
本発明の目的は、上記した問題点を解決することができる計数器を提供することである。

上記した目的を達成するために、本発明は、１個ずつ落下して導入される移動体を最下位桁から順に、自動桁送りしながら配置していき、その配置で落下して導入された移動体の総数を表す計数器であって、
下位桁から上位桁まで、各桁が空間を有し、各空間の天井部には、下位桁から上位桁へと移動体が重力で移動しうる程度の傾斜をつけ、最下位桁の天井部が一番高くなるように設定され、
各桁は、
空間の天井部にフタをする開閉式のフタであって、通常開放状態のフタと、
移動体を納めて数字を表す表示部と、
空間の下端に配置され、移動体を各桁空間に留めておく開閉式の支持部と、
前記フタが開放状態のときに移動体が桁空間に落下し始めると前記支持部を閉鎖し、かつ、一つ上位の桁に移動体が納まる度毎に、それより下位のすべての桁の前記支持部を開放して、それらの桁に納められていた移動体をすべて落下させる支持部開閉手段と、
移動体が桁空間に落下して納まった移動体が増えて桁送りの１つ手前までくると該桁の前記フタを閉鎖して、それにより、次に落下導入される移動体が該桁のフタの上を移動して一つ上位の桁に到着することを可能とし、かつ、それ以外の場合にフタを開放するフタ開閉手段と、
を有することを特徴とする計数器を提供する。

上記した本発明の計数器において、桁空間が、それぞれ２つの角柱で２方向から挟まれる格好で形成される桁空間で、２つの角柱の間隔が該移動体の横幅より小さく設定され、２つの角柱の内側の少なくとも片方に天井部から底部まで溝を設け、該移動体の一部がその溝に食い込むことで、該移動体がこの桁空間の横方向から外部に出ないように保持されることが好ましい。 この場合、溝を、片方の角柱に曲線で設けることにより、又は片方の角柱にジグザグに設けることにより、若しくは両方の角柱にまたがってジグザグに設けることにより、又は両方の角柱にまたがって螺旋状に設けることにより、若しくは両方の角柱そのものに傾斜を与えることにより、桁空間に配置される移動体が前記支持部に与える重力を軽減することが好適である。

また、上記した本発明の計数器において、フタ開閉手段は、桁空間に落下導入され配置される移動体の数が桁送りの１つ手前に達する時の一番上に配置された移動体の高さ位置に取り付けられたフタ・センサーを備え、桁送りの１つ手前まで移動体が増えた時にフタ・センサーのスイッチがオンのままになり、天井のフタが閉じたままになることが好ましい。

さらに、開閉式の支持部が、移動体を直接支える回転支持板を備え、支持部開閉手段は、前記回転支持板の一方の端を支えて回転支持板の回転を止める支持スイッチと、前記支持スイッチのスイッチを切り替える２つのセンサーである支持センサー及び下位リセット・センサーとからなり、前記支持センサーは、それぞれの桁空間の上部に配置されて、移動体が前記支持センサーを通過すると、該桁の前記支持スイッチがオンになって、前記回転支持板を空間の下端に保持し、また、前記移動体が前記支持センサーを通過すると、該桁より１つ下位の桁の支持スイッチが、オフになり該桁より１つ下位の桁の前記回転支持板を空間の下端から解放するよう構成されており、下位リセット・センサーは、それぞれの桁空間の前記回転支持板より下に配置されていて、移動体が回転支持板より下に落下すると、前記移動体が前記下位リセット・センサーを下に押し、該桁より１つ下位の桁の支持スイッチをオフにするよう構成されており、前述した移動体が該桁の前記支持センサーを通過すると、結果として該桁より２つ下位の桁の支持スイッチもオフになり、該桁より２つ下位の桁の回転支持板が開けられ、そこに留まっていた移動体がすべて回転支持板より下に落下して、この落下の連鎖が該位より下位の桁すべてに起こるようにすることが好ましい。

この場合、支持センサーが、移動体の通路に突き出されたテコ棒で、落下する移動体の重力をテコの原理で大きく増やし、その力をワイヤーで該桁の支持スイッチに伝えて該桁のスイッチをオンにすると同時に、最下位桁を除いて、その力をワイヤーで１つ下位の桁の支持スイッチにも伝えてそのスイッチをオフにするよう構成することが好ましい。 また、支持スイッチが、Ｔ字の下部に付けられた突起で前記回転支持板を支えるＴ字形をしていて、その中央部を回転軸で支えることで装置本体と支持スイッチとの摩擦を小さくし、また前記突起が小さいので、前項のテコの原理で大きくなった力をワイヤーで伝えて前記Ｔ字形支持スイッチを少し回転させるだけで、前記回転支持板が外れるよう構成されており、Ｔ字の横棒の中央寄りに重りが付けられて、その重りのモーメントが支持スイッチのオンとオフをより確実にするよう構成されていることが好ましい。

上記した本発明の計数器はさらに、
移動体を１個のみ受け取って保持することができる受け皿と、
投入された移動体を受け皿で受け取るとゆっくりと斜め横方向へ回転するスプーン回転部と、
その回転止めと、
回転止めで回転が止まった時に前記スプーン回転部から放り出される移動体を受ける導入路と、
移動体より少し大きめの１個の穴が前記スプーン回転部の受け皿の直上に開けられたこれら全体を覆う透明な固形の覆いとからなり、
前記スプーン回転部が、移動体を受け取るとその重力モーメントによって斜め横方向へ回転を始めるように、その回転軸が垂直よりも少し傾斜をつけられており、また、スプーン回転部の受け皿が移動体を受け取る最初の地点では、その受け皿がスプーン回転部の中で高い位置にくるように傾斜がつけられ、また、回転止めで止まって横方向への回転を終えたスプーン回転部が移動体を放り出す最後の地点では、その皿部がスプーン回転部の中で低い位置にくるように前記傾斜が設定されることによって、移動体が皿から放り出されて導入路に移動されるように構成され、
前記受け皿が移動体１個分の大きさしかなくて、人が意図的に続けて移動体を投入しても２個目以降の移動体は皿に載らずに落下して、前記導入路に達しないよう構成され、これにより、移動体を１つずつ受け皿に時間間隔をあけて投入する用途に適していることが好ましい。

次の実施例１及び実施例２において説明する。

まず、本発明の概略を説明する。 本発明は、図１及び図２のように、一の桁、十の桁・・というそれぞれの桁空間を２本の角柱が挟む形で構成し、少なくとも一方の角柱に溝を付けて、その溝に沿って移動体が落下していく構造にすることが大切な要素であって、そうすることで、桁を構成する空間の上下左右前後６方のうちの左右の２方向以外は、開いた空間を確保することができて、そこに前述した１個で多数の移動体を確実に落下させるための、以下で述べるテコの原理を利用した支持センサー、回転軸を利用したＴ字形の支持スイッチ、及びフタ・センサーを配置することが可能となる。

本発明によれば、下位桁から上位桁まで、各桁が、空間を有し、天井部にフタをする開閉式のフタと、移動体を貯めて数字を表す表示部と、移動体を留める開閉式の支持部とからなることを特徴とする計数器本体が得られ、さらに移動体を計数器本体に１個ずつ導入するための個数調整部が得られる。

下位桁から上位桁の各空間の天井部には、移動体が重力で移動しうる程度の傾斜をつけ、最下位桁の天井部が一番高くなるようにしておく。 落下してくる移動体は、まず最下位桁の天井部に、１個ずつ導入されるようにする。 １個ずつ導入する手段である個数調整部については、後述する。

前記開閉式のフタは、その桁に納まった移動体の数が自動桁送りの１個手前（十進数の場合は９個）になると、フタ・センサーが働いて、フタを閉じたままにする。 そのため、次にその桁に落下しようとしてきた移動体は、フタが閉じられているため、その桁には落下せずフタの上を転がるか又は滑って、１つ上位の桁に落下して納められる。

前記開閉式の支持部は、２方のうちの一方が回転軸でもう一方が支持スイッチで支えられる回転式の支持板を備えており、支持部開閉手段は、その回転支持板の回転を止めて支える前記支持スイッチと、その支持スイッチを切り替える支持センサー及び下位リセット・センサーとからなる。 該桁に移動体が落下して入ってくると、まず上部に配置された支持センサーが働いて、１つ下位の桁の支持スイッチがオフにされて、支持スイッチによって支えられていた回転支持板が支持を失って回転することで回転支持板が開く。 またそれと同時に、支持センサーは、該桁の支持スイッチをオンにして該桁の回転支持板を支える。 そのため、該桁に落下してきた移動体は該桁に納められるが、該桁より１つ下位の桁に納められていた移動体は回転支持板の下へすべて落下して、桁空間から無くなる。

次にこのように、該桁より１つ下位の回転支持板の下に移動体が落下すると、その回転支持板より下に配置された下位リセット・センサーが働いて、さらに１つ下位の桁の回転支持板を開いて、結果として２つ下位の桁に納められていた移動体もすべて回転支持板より下へ落下する。 そうすると、２つ下位の桁の回転支持板の下に配置された下位リセット・センサーも働いて、３つ下位の桁の回転支持板を開けてそこに納められていたすべての移動体も落下させる。 このような落下の連鎖が起きて、ある該桁に移動体が落下すると、それより下位の桁に納められた移動体がすべて落下して桁空間から無くなる。

以上が自動桁送りの手段であり、簡単に言い直せば、桁送りの１つ手前までその桁に移動体が貯まれば、その次の移動体は、該桁ではなく１つ上位の桁に落下して納められ、該桁より下位の桁に納まっていたすべての移動体は落下して桁空間から無くなる。

次に表示部について説明する。 表示部は、桁空間に落下して入ってきた移動体を納めておく所であり、少なくとも正面から見た場合に桁空間に納められている移動体が見えるような構造にしておく。 十進数の場合で、万の桁以上には移動体が無く、千の桁に３個の移動体、百の桁に０個の移動体、十の桁に９個の移動体、一の桁に９個の移動体が納められていたとすれば、それは３，０９９という数字を表す。 正面から見て移動体の納められているすぐ横の柱には数字が記されており、各桁の移動体が何個納められているか見てすぐにわかるようにしておく。

ここで、前記支持センサーが、１つ下位の桁の回転支持板を開放するには、いくつかの手段が不可欠で、少なくともそれらのいくつかを組み合わせる必要があるので、それらについて説明する。 十進数の場合で言えば、桁送りの時の１つ下位の桁には９個の移動体が納まっており、それらの９個を、次の移動体１個がすべて落とさなければならない。 ９個の移動体が回転支持板に与える重力は大きく、その重力を支える回転支持板と支持スイッチとの間の摩擦力も当然大きくなるので、まずこの重力を軽減して摩擦力を小さくする手段が必要である。 その手段は、各桁の移動体を納める空間の側壁の溝を例えば図４のようにジグザグ４０にして、移動体の重力の多くを側壁に持たせ、回転支持板に働く重力を分散させることである。 また、この手段は、落下してくる移動体が回転支持板に与える落下の衝撃を和らげる働きもする。 さらに、上述の移動体の重力を側壁である角柱に持たせる方法としては、溝を、片方の角注に曲線で設けることにより、又は片方の角柱にジグザグに設けることにより、若しくは両方の角柱にまたがってジグザグに設けることにより、又は両方の角柱にまたがって螺旋状に設けることにより、若しくは両方の角柱そのものに傾斜を与えることなどの方法がある。

次に必要な手段が、テコの原理を利用して、１個の移動体が落下する重力を数倍に増大させて、その増大させた力を９個の移動体を支えている支持スイッチに伝えて、支持スイッチが少しずれるだけで回転支持板が開放され、回転支持板が開くという手段である。 そのためには、例えば、図４のように支持センサー１０を移動体が通過する導入路に突き出された長いテコ棒にして、そのテコ棒の外側先端付近にワイヤーを取り付け、ワイヤーのもう一方の端を１つ下位の桁の支持スイッチに取り付ける。

次に必要な手段が、支持スイッチを少しずらすだけで回転支持板を外せるようにするために、支持スイッチと回転支持板とが接している部分を小さくすることである。 前項記載のテコの原理を利用すると、大きな力を得ることができるが、その力の移動距離は小さくなるので、少しの移動で回転支持板を外せるようにすることが必要になるからである。

次に必要な手段が、前記支持スイッチにかかる摩擦力をさらに小さくし、スイッチが動き易くすることである。 例えば図３のように、支持スイッチ２０の形状をＴ字形にして、それを中央部の回転軸２２で支え、支持スイッチを動かす時の摩擦を小さくすることである。

次に必要な手段が、前記支持スイッチのオン、オフを確実に切り替えることであり、スイッチがオンとオフの中間位置で止まってしまうような誤作動の原因となる中途半端な動きをさせないことである。 そのためには、例えば図６のように、Ｔ字の右中央寄りに重りを付ける。 図６はスイッチがオンの状態で、重りのモーメントは時計回りに働いて、スイッチを確実にオンに保つように働く。 また段落２１記載のワイヤーが支持スイッチの右側を引っ張って、支持スイッチがある程度、反時計回りに回転すると、図６Ａのように重りの重力モーメントが、その回転を促進する方向に働いて、スイッチを確実にオフにする。

さらに付け加えて、スイッチのオン、オフを確実にする方法として、図７のように、該桁の下位リセット・センサーと該桁の支持スイッチをワイヤーでつなげ、桁送りがなされて該桁の支持スイッチがオフになって移動体が回転支持板より落下してきたら、その落下してきた移動体を利用して該桁の支持スイッチを再度オフにする。 こうすることで、中途半端な支持スイッチのオフを回避することができる。 支持スイッチがオフになっても、中途半端だと前段落記載の重りのモーメントが働かず、オンに戻ってしまうことがあるが、こうすればいったん支持スイッチに対してオフの指示が出されれば、確実にオフにすることができる。

最後に、移動体を１個ずつ本計数器本体に導入するための個数調整部についてであるが、「ししおどし」を斜めにして発展させた「斜めししおどし」を考案した。
この斜めししおどしは、人が移動体を本装置に投入する場合にしか適用できないが、移動体を１個ずつ一定の時間間隔以上をおいてしか本計数器本体に導入できないようにする。

図１から図１１を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。 この実施例では、移動体はビー玉で、進数は１０進数である。 また、この実施例では、重力のみを使用しており、バネ、永久磁石、ぜんまい等の力、及び電源は一切使用していない。

各桁は、２つの角柱０２で挟まれていて、図２及び図４を見ればわかるように、柱の一方にジグザグの溝４０が掘られている。 ２つの角柱の間隔はビー玉の直径より小さく設定され、ビー玉の一部がこの溝に食い込むために、ビー玉は横に飛び出すことなく、２つの柱の間を溝に沿って落下していく。

では、１個目のビー玉が本装置に投入されて、どのような経路をたどるかを、まず述べた後に、２個目から、とりあえず１０００個目までの動作を説明する。 本装置に投入された１個目のビー玉は、後で述べる個数調整部を通って、まず一の桁の天井部に導かれる。 最初は一の桁のフタが開いており、ビー玉は天井の開口部から一の桁に落下し入っていく。 そのビー玉が最初に遭遇するのが、図４で代表的に例示する支持センサー１０である。 この支持センサーは、ビー玉の通路に突き出された棒であって、回転軸１２で支えられ、図４Ａのように落下してきたビー玉はこの棒を重力で下へ押し、棒を回転させる。 棒が下へ回転すると、回転軸１２より外側に付けられたワイヤー１５が上に引っ張られ、図４Ｂで代表的に例示するように、そのワイヤーの一端が繋がれた一の桁の支持スイッチ２０の左側を上に引っ張り、支持スイッチを時計回りに回転させ、スイッチ止め２８に当たって、スイッチは回転を止め、一の桁のスイッチはオンの状態になる。

一の桁に落下していく１個目のビー玉が次に遭遇するのが、図４を参照して、フタ・センサー３０である。 このセンサーも、ビー玉の通路に突き出された棒であって、回転軸３２で支えられ、落下してきたビー玉はこの棒を重力で下へ押し、棒を回転させる。 そしてフタ３３が閉じられるが、ビー玉がその棒を通過して、さらに落下していくと、棒は、棒を挟んでフタの反対側に付けられた重り３７の重力で、元に戻る方向に回転しフタ・センサーの回転止め３８に当たって止まり、元の位置に戻り、フタはまた開いた状態に戻る。 このフタは、後でまた説明するが、一の桁のビー玉の数が桁送りの１つ手前である９個に達すると、その９個目のビー玉がフタ・センサーの棒３０の位置に留まる格好になり、フタは閉じたままなるが、８個目までは、フタは閉じても、またすぐに開く動作が繰り返される。

こうして、ビー玉は、支持センサーとフタ・センサーを通過して、さらに落下していく。 この時、片方の柱の側面に掘られたジグザグの溝４０に沿って落下していくため、ビー玉の落下速度は押さえられる。 そうして一の桁に落下してきたビー玉は、回転支持板５０で止められ、そこに留まることになる。 この実施例での回転支持板は、図４Ｃのように一方を回転軸５２で支えられ、もう一方を支持スイッチ２０で支えられる棒のような格好をしている。 この回転支持板５０の回転軸より外側には重り５７が付けられ、ビー玉が１つも配置されていない時は、その重りの重力で、この回転支持板は、図４のように斜め上を向いて停止している。 そこへ、ビー玉が落下してくると、図４Ｃのように回転支持板５０が押され、下に少し回転していくが、段落２９記載のようにスイッチがオンの状態になった一の桁の支持スイッチ２０の突起２１に突き当たって、回転支持板が回転を止められ、ビー玉はそこに留まり配置される。 以上が最初の１個目のビー玉の動きである。

次に２個目のビー玉は、１個目と同様に一の桁に落下し入っていき、１個目のビー玉に支えられて、１個目のビー玉の上に留まる。 ３個目から８個目のビー玉も、同様にして、一の桁に留まっていく。

次に９個目のビー玉が導入されると、同様に一の桁に留まり、一の桁には、計９つのビー玉が縦長に貯まった状態になる。 図４Ｃを参照して、９個目が貯まると、ちょうどその位置にセットされた前述のフタ・センサーの棒３０が押されたままの状態になり、一の桁の天井開口部にフタがなされる。 フタ３３が天井開口部を閉じる時、フタ３３の先端がフタ・センサーの回転止め３９に当たって止まり、フタの閉じる位置が確定されしっかりとフタがなされる。

そうすると、１０個目のビー玉は一の桁に落ちないで、十の桁の天井開口部へと移動していき、十の桁に入る。 十の桁にビー玉が入ると、次項で詳しく説明するように、１つ下位の一の桁のビー玉を留めている回転支持板を支える支持スイッチをオフにした後、１０個目のビー玉自体は十の桁に留まる。 そのため、一の桁に留まっていた９個のビー玉は回転支持板が開いて、すべて本装置から落下する。 この時、一の桁の天井開口部のフタを閉じていた９個目のビー玉も落下するために、フタ３３が開いた状態に戻る。

前項の１０個目のビー玉によって一の桁と十の桁の支持スイッチに与えられる動きについて、代表的に例示された図５Ａ及び図５Ｂを参照しながら詳しく述べる。 十の桁に落ちていく１０個目のビー玉が最初に遭遇するのは支持センサー１０であるが、１０個目のビー玉がその支持センサーである棒１０を押すと、棒の回転軸より外側に付けられたワイヤー１５とワイヤー１６とが上に引っ張られる。 この時、図５Ａのようにビー玉から棒の回転軸１２までの距離と、回転軸１２からワイヤー１６が棒１０につながれている点までの距離との比が５：１程度にしてあり、テコの原理でビー玉の重力が約５倍に増強されてワイヤー１６が引っ張られる。 図５Ｂを参照して、ワイヤー１６のもう一端は１つ下位の桁の支持スイッチ２０の右側に繋がれており、このワイヤー１６が引っ張られると、１つ下位の桁の支持スイッチ２０が反時計回りに回転する。 図５Ｂの一の桁の支持スイッチ２０は反時計回りに回転してオフになった状態を図示している。 そうすると回転支持板５０が支持スイッチ２０から開放されて、図５Ｃ及び図５Ｄに代表的に例示するように回転支持板５０が下に回転するので、そこに貯まっていたビー玉９個すべてが本装置から落下する。

一方、図５Ａを参照して、もう一つのワイヤー１５の一端は、該桁の支持スイッチ２０の左側に繋がれており、このワイヤーが上に引っ張られると、該桁のＴ字形支持スイッチが時計回りに回転し、回転止め２８に当たって止まり、スイッチがオンの状態になる。 図５Ｂの十の桁の支持スイッチ２０は時計回りに回転してオンになった状態を図示している。 そうなると回転支持板５０が１０個目のビー玉で押されて降りてきても、支持スイッチの突起２１に止められて、１０個目のビー玉を十の桁に留める。

１１個目から１９個目のビー玉までは一の桁に落ちて留まるが、１９個目がフタ・センサーの棒を押したままの状態になるため、一の桁の天井開口部のフタが閉じられ、２０個目は十の桁に落ちて十の桁に留まる。 十の桁に２０個目が落ちると、１０個目の時と同様に、一の桁のビー玉を留めている回転支持板を開けるスイッチが入るために、一の桁に留まっていた１１個目から１９個目までのビー玉が本装置から落下していく。

そうして、９０個目のビー玉が十の桁に落下する時、一の桁の支持スイッチが開いて一の桁のビー玉をすべて落下させると共に、９０個目のビー玉は十の桁に留まって、十の桁のビー玉の数が９個になるため、十の桁のフタ・センサーが押されたままになり、十の桁の天井開口部のフタが閉まったままになる。

９１個目から９９個目までは、一の桁に落ちて留まり、９９個目は一の桁の天井開口部のフタを閉める。

１００個目のビー玉は、一の桁と十の桁の天井開口部のフタが閉じているためにこれらを通過して、百の桁に落下して留まるが、落下する時に十の桁の支持スイッチを開けて、十の桁に留まっていた１０個目、２０個目、３０個目、４０個目、・・９０個目の９個のビー玉を本装置より落下させる。 その９個のビー玉が落ちる時に、十の桁の回転支持板よりも下部に配置された後で詳しく説明する下位リセット・センサー７０が作動し、一の桁の支持スイッチも開かれ、一の桁に留まっていた９１個目から９９個目のビー玉も本装置から落下する。

ここで図５Ｃ及び図５Ｄを参照しながら、前記の下位リセット・センサー７０について詳しく説明する。 十の桁の回転支持板５０が開けられ、ビー玉が回転支持板５０より下に落下してくると、回転支持板より下に配置された下位リセット・センサーである棒７０にこれらのビー玉が当たる。 棒７０は回転軸７２で支えられており、ビー玉に押されると、下に回転させられ、この棒７０の回転軸７２と棒７０の内側先端との間の回転軸寄り１／３程度のところに取り付けられたワイヤー７６が下に引っ張られる。 このワイヤー７６は、図３のように１つ下位の桁の支持スイッチ２０の下部に繋がっており、９個のビー玉が落下してくる大きな重力でこのワイヤー７６が下に引っ張られるために、一の桁の支持スイッチ２０が動かされ、スイッチが開き、一の桁に貯まっていた９個のビー玉も落下する。 このように、下位リセット・センサーが働くと、それより下位のすべての支持スイッチが順次開かれていく落下の連鎖が起こる。

１０１個目から２００個目までは、以上と同じ動作をし、２００個目のビー玉は、百の桁に落ちて留まり、それ以下の桁のビー玉はすべて本装置から落下する。

９００個目のビー玉が投入される時、一の桁、十の桁の天井開口部のフタが閉じられており、９００個目のビー玉は百の桁に落ちていって、百の桁に留まるが、十の桁と一の桁のすべてのビー玉を本装置から落下させると同時に、百の桁の天井部のフタを閉じる。

９０１個目から９９９個目までが投入された段階で、一の桁、十の桁、百の桁の天井部のフタが閉じた状態になるので、１０００個目が投入されると、そのビー玉は千の桁に落ちて、千の桁に留まると同時に、それより下位の桁のすべてのビー玉を本装置より落下させる。

本装置は、このように落下してくるビー玉を配置することで計数し、各桁に配置されたビー玉の数で、数字を表す。 桁の空間を作る柱を増やせば、いくらでも上位の桁まで計数可能である。

ただ、最高位の桁まで来て、その最高位も移動体で満杯になった後の処理であるが、一方法としては、もう一つ桁空間を増やして、その桁空間には、支持センサー、フタ・センサー、回転支持板、支持スイッチなどは無くし、下位リセット・センサーのみを取り付け、最後の一個の移動体で、すべてをリセットしてしまう。 そして一個目からまたカウントを再開させる。

ここで、ワイヤーについて説明する。 ワイヤーは、ステンワイヤーの径0.25mmを使用した。 太すぎれば、ワイヤーが弛んで欲しい時に、十分に弛まないで、スイッチの誤動作を起こし、細すぎれば、切れる原因になる。

次にワイヤーの張り方について説明する。 ワイヤー１６の一端は、支持センサー１０の外側先端の重り１７の内側辺りに取り付けられ、もう一端は１つ下位の桁の支持スイッチ２０のＴ字の横棒の右側先端付近に取り付けられる。 ワイヤー１６の張り具合は、図４Ａのように、支持センサーの棒１０がビー玉で押されて、最も下がった状態、逆に言えば、ワイヤーが最も上に引っ張られた状態の時に、支持スイッチ２０が反時計回りに３０度程度回転した状態（回転支持板が確実に外れる角度）になるように張る。 ワイヤー１６で引っ張られて回転する角度は３０度程度であるが、その後は支持センサーの重り２７の重力モーメントが反時計回りの回転を促し、支持スイッチは４５度付近まで回転して安定する。

次にワイヤー１５の一端は、支持センサー１０のワイヤー１６が取り付けられた位置か、それより少し内側の位置に取り付けられ、もう一端は同じ桁の支持スイッチのＴ字の横棒の左側先端付近に取り付けられる。 ワイヤー１５の張り具合は、図４Ａのように、支持センサーの棒１０がビー玉で押されて、最も下がった状態、逆に言えば、ワイヤーが最も上に引っ張られた状態の時に、Ｔ字形支持スイッチ２０のＴ字が垂直に立った状態になるように張る。

以上のワイヤーの張り方を簡単にまとめれば、該支持センサーの棒がビー玉の通過で下げられれば、１つ下位桁のＴ字形支持スイッチが反時計回りに回転してスイッチがオフになり、同じ桁のＴ字形支持スイッチは時計回りに回転してスイッチがオンになる。 該支持センサーの棒は、ビー玉が通過し終わった後は、重り１７の重力によって、元に戻るように回転し回転止め３９に当たって止まり、元の状態に戻るため、２つのワイヤー１５とワイヤー１６は弛むが、スイッチのオン・オフはそのままである。 ただし、このスイッチのオン・オフをより確実に保つために、Ｔ字形支持スイッチの横棒の中央右寄りに重り２７を付ける。

その重り２７について説明する。 図６を参照して、この重りの重力モーメント２７Ｍは、支持スイッチがオンになった時は、その動きをさらに促進して確実にオンの状態を保つように働く。 つまり、この重りの重力は支持スイッチがオンの時は時計回りのモーメントとして働く。 しかし、逆に支持スイッチがオフになって、Ｔ字形支持スイッチが反時計回りに３０度程度以上回転した時には、この重力モーメント２７Ｍは、図６Ａで示すように、反時計回りに働くようになり、オフの状態を保つように働く。 以上をまとめると、この重り２７は、支持スイッチのオンとオフをより確実にするためのものであり、センサーよりオンの指示が出されれば、確実にオンにするように働き、センサーよりオフの指示が出されれば、確実にオフにするように働く。

ここで、回転止めについて説明する。 この実施例ではセンサー等を元の状態に戻すために重力を利用しているが、各センサーが正しい位置で止まるよう、回転止めで、その動きの範囲を制限している。 支持センサー１０は、回転止め１８と３９で、支持スイッチ２０は回転止め２８とワイヤー１５で、フタ・センサー３０は回転止め３８と３９で、回転支持板は回転止め５８と５９で、下位リセット・センサーは回転止め７８で、それぞれの動きの範囲が制限されている。

ここで、段落１３記載の個数調整部について説明する。 本実施例で示す装置は、９個目、１９個目、９９個目、９９９個目など、９の付く段階で、フタが閉じたままになるため、２個のビー玉が続いて投入されると、２個とも桁送りされてしまって、計数ミスが起こってしまう。 このため、本実施例では、個数調整部を設けて、ビー玉が１個ずつしか本装置に導入されないようにしている。

個数調整部は、図８のように、「ししおどし」の原理を斜めにして発展させた装置と、本装置全体を覆う透明のポリカーボネートの１箇所にビー玉大の穴９１を開けた覆い９０とからなる。

覆い９０から説明するが、そこに開けられた穴からしか本装置にビー玉を投入できないようにするためのものである。 ビー玉を投入する人が、自由にどこにでもビー玉を投入できる状態にしてしまうと、例えば千の桁の天井開口部にビー玉を投入されればたちまち大きな計数ミスとなってしまうため、これを防ぐために、一箇所からしか投入できないようにするのが、この覆いである。

次に、その一箇所から投入されたとしても、段落５３で記載したように続けて２個のビー玉が投入されてしまうと、計数ミスが起こることがあるので、１個ずつしか投入できないようにしたのが、この「斜めししおどし」０８である。

図８のように、この装置は、斜めに設置されたスプーン回転部８０と、ベル８３と、導入路８４とからなる。

図９Ｂの方向から見て、奥を「前」、手前を「後ろ」、左を「左」、右を「右」と前後左右を定義すると、スプーン回転部８０の設置台８５は、図９Ａのように、後ろに傾斜しているだけでなく、図９Ｂのように右にも傾斜している。

前記傾斜しているため、ビー玉が投入される前のスプーン８１は、図９Ｂを参照して、スプーン８１の後ろ側に付けられている重り８７及び小さいビー玉８９の重力のモーメントである８７Ｍ及び８９Ｍが、回転軸８２を中心にして上から見た場合に、いずれも反時計回りに働くため、反時計回りに回転してスプーン止め８８で止まって静止している状態である。

そこへ、ビー玉が、図８の穴９１から投入されると、スプーン８１の皿に納まった後、スプーン８１はゆっくりと時計回りに回転を始める。 それは、図９Ｂを参照して、投入されるビー玉の重力によるモーメント８６Ｍは時計回りに働くが、そのモーメントが、８７Ｍと８９Ｍの合計より少し大きくなるよう、重り８７の重さが調整されているためである。 ただし、スプーン自体の重さによるモーメントはここでは説明から省略している。

また、スプーン８１の皿は、中央部８１Ｃに少し窪みを設けてあるが、前方部８１Ｆが開いた形になっていて、ビー玉が皿に納まった時、図９Ａのようにスプーンの皿側が上になるように傾斜している時は、ビー玉は安定して落ちないが、図１０Ａのようにスプーンの皿側が下になるように傾斜すれば、ビー玉は前に転がって落ち易い構造にしておく。 なお、スプーン８１の皿は、２個続けて載せようとしても載らないよう、１個のビー玉しか載らない大きさにしておく。

ではビー玉が投入されスプーン８１が回転を始め、約９０度回転すると、図８Ａのようにスプーンの回転軸の反対側の先に取り付けられた小さいビー玉８１がベル８３に当たって「チーン」と音を鳴らす。 それと同時に、スプーンの回転が止まり、重力と遠心力と慣性力でビー玉は導入路８４へ転がる。 転がる原理を説明すると、まず段落５８記載の方向定義に従って、設置台８５は右にも傾斜しているため、図１０Ａのように、約９０度回転した時のスプーンは、皿側が下になるように傾斜することになるので、ビー玉には導入路の方へ転がっていく力が働く。 従って、ベルに当たってスプーンが急停止すると、ビー玉の慣性力によってビー玉は窪み８１Ｃから飛び出そうとし、そこへ、回転していたために外へ向かう遠心力と、先程説明した導入路の方へ転がる力が重なって、ビー玉は導入路８４へ転がる。

ビー玉が導入路へ転がると、スプーンは回転させられていたビー玉の重力によるモーメントを無くし、スプーン反対側の先端に設置された小さいビー玉８１及び重り８７の重力による逆方向のモーメントによって反回転し、スプーン止め８８に当たって止まり、元の位置に戻る。

この斜め「ししおどし」の一連の動きに約１秒かかるようにスプーンの傾き、小さいビー玉の重さや、追加の重りを取り付けるなどの調整を行う。 本実施例の場合は、人がビー玉を投入することが前提であり、コンビニのレジなどに置かれて、レジ袋の削減に寄与することを目的とした実施例であり、コンビニに来た人が意地悪をして、２個のビー玉を続けて投入しようとしても、２個目のビー玉はスプーンの皿の部分に乗らないで、そのまま下に落下させてしまうことで、計数ミスを防ぐことができる。 また、スプーンが戻ってくるまでの間に次のビー玉を投入しようとしても、覆いの穴９１しか投入口が無いので、スプーンに載せることができずに下に落下させるだけになる。

ちなみに、スプーンに乗らずに落下してしまったビー玉は、後述する計数器本体の下に設置される傾斜のついた受け皿で受け止められる。

コンビニの店員には、ベルがチーンと鳴る音で、客がレジ袋を不要としていることがわかる。 投入されるビー玉とビー玉の時間間隔が１秒あれば、１万までカウントする装置の場合、１秒程度の時間で自動桁送りの全作業が完了するため段落５３記載の計数ミスは発生しない。 １万以上カウントする装置の場合は、その時間間隔がさらに長くなるよう調整すればよい。

なお、コンビニなどで設置する場合の本実施例には、本装置から落下したビー玉を受けて貯めておき、客がその貯まったビー玉を１つずつ取って、本装置に投入するようにする貯留皿が必要である。 斜視図１１に、貯留皿９４を示す。

この貯留皿９４には、手前を低くするように少し傾斜を付け、また左右のどちらかにも少し傾斜を付け、本計数器から桁送りで落下してくるビー玉、及び段落６４で説明した落下したビー玉が、手前の左右どちらかに転がってくるようにする。 また、この貯留皿９４には、ビー玉がいっぱいになって、桁から落下するビー玉の邪魔とならないような最低限の広さと深さが必要である。 また、装置全体を覆う覆い９０は、この受け皿の手前の一部を開けておき、その開いた部分から、落下して貯まっているビー玉を客が取って、投入口９１へ入れることができるようにする。

本計数器と、個数調整部である「斜めししおどし」０８と、覆い９０と、貯留皿９４とを組み合わせた一例を、斜視図１１に示す。

図１２から図１３に、本発明の２つ目の実施例を示す。 この実施例でも、移動体はビー玉で、進数は１０進数であるが、実施例１の支持センサー、フタ・センサー、下位リセット・センサー、及び回転支持板の重りの働きをバネに置き換え、支持スイッチの重りの働きを永久磁石に置き換えた装置である。 実施例１が重力のみを利用している関係で、水平面に設置されて利用されることが前提となるが、重りをバネや磁石に置き換えれば、少々水平でなくても利用可能となる。

前述の重りをバネに置き換えるためには、図１２のように引きバネを設置する。 支持センサーのバネ１４，フタ・センサーのバネ３４，下位リセット・センサーのバネ７４で、いずれも線の細い弱い引きバネを利用する。 また、支持スイッチの重りを永久磁石に置き換えるには、図１３のように弱い小さな永久磁石を設置する。 磁石２５Ｎと２５Ｓは、支持スイッチのオフをより確実にするためのもので、磁石２５ＮのＮ極と磁石２５ＳのＳ極が向かい合うように設置する。 磁石２６Ｎと２６Ｓは、支持スイッチのオンをより確実にするためのもので、磁石２６ＮのＮ極と磁石２６ＳのＳ極が向かい合うように設置する。
その他の方法は、実施例１と同じである。

本発明の特定の要素、実施例及び応用を図示且つ説明してきたが、本発明はそれに限定されるものではなく、当業者には特に前記の教示内容から様々な修正が可能であることは自明である。 従って、斯かる修正及び本発明の趣旨及び範囲を逸脱しない特徴は、特許請求の範囲から考え得ることである。

楽しくレジ袋を削減するためのエコ商品。 つまり、コンビニのレジに置いて、お客がレジ袋を削減したいと思った時は、ビー玉を１個この装置に投入してもらう。 チーンと音がなって、店員にはすぐにそれがわかる。 また客には、桁送りがどのようになされるのかと、楽しみながら温暖化に貢献でき、ビー玉の数で直ぐに削減された二酸化炭素の量を知ることができる。 例えば、千の位のビー玉一個で２０ｋｇのCO _２削減となる。

会社や展示会の受付に置いて、ボールを本装置に入れてもらうことで、来場者のカウントが自動的に行える。

貯金箱の貯金高を表示する装置に応用できる。 硬貨を自動選別した後に、この装置に通してもよいが、最初から百円玉専用の貯金箱としてもよい。 １万円に達する時の桁送りなどを楽しみながら貯金できる。

簡単な投票に応用できる。 立候補者別に装置を用意し、ボールを投入してもらえば、集計の手間が無く、直ぐに結果が判明する。

各種製品の製造工程で、移動体となりうる部品や製品の個数を計数する際に応用できる。

会社などで、取り決めた課題や、ある作業工程が完了する度に、ビー玉を入れてもらって、課題の達成回数や、作業工程数などを計数する。

本発明の計数器の１例を正面から見た図である。 ただし、支持センサー、支持スイッチ、及び下位リセット・センサーは裏面にあるため、ここでは省略されている。 この図のビー玉の配置は３０９９を表している。

図１を線２―２で切断して上から見た断面図である。

図１を裏面から見た図である。 ただし、フタ・センサー及び回転支持板は正面にあるため、ここでは省略されている。 また、この図のビー玉の配置は３０００を表している時のものである。

図３を線４―４で切断して左から見た断面図で、桁空間に納まっているビー玉が無い場合の様子を示す。

図４において、移動体が落下して、支持センサーが押されている様子を示す。 ただし、フタ・センサーその他は省略されている。

図３の一部を切り出したものであるが、図４Ａのように支持センサーが押された時に、図３の一の桁の支持スイッチがオフからオンに切り替わった様子を示す。

図４において、桁空間に納まっているビー玉が桁送りの１つ手前である９個に達した場合の様子を示す。

図３の状態から一の桁にビー玉が９個納まって、次のビー玉が桁送りのために十の桁に進んで落下しているところを、図３を線５−５で切断して左から見た切断図の一部で、ビー玉が十の桁の支持センサーを押している様子を示す。

図５Ａの桁送りの時の図３の変化を示すものであるが、一の桁の支持スイッチがオンからオフに切り替わり、十の桁の支持スイッチがオフからオンに切り替わった様子を示す。

図３を線５−５で切断して左から見た切断図の一部で、ビー玉が９個まで貯まった後、桁送りで支持スイッチがオフになり回転支持板が開放される様子を示す。

図５Ｃにおいて、回転支持板が開き、９個のビー玉が落下して、下位リセット・センサーが押されている様子を示す。

支持スイッチがオンになった時の重りの重力モーメントを示す概念図である。

支持スイッチがオフになった時の重りの重力モーメントを示す概念図である。

支持スイッチがオフになった時に、下位リセット・センサーが支持スイッチをさらに確実にオフにするためのワイヤーの接続の方法を示す概念図である。

本発明で、個数調整部の役割を果たす「斜めししおどし」の斜視図である。

図８において、ビー玉が投入された後、スプーンが回転してビー玉が導入路に転がっていく様子を示す斜視図である。

図８の矢印９Ａの方向から見たスプーン回転部の側面図である。

図８の矢印９Ｂの方向から見たスプーン回転部の側面図である。

図８Ａの矢印１０Ａの方向から見たスプーン回転部の側面図である。

本計数器と、個数調整部である「斜めししおどし」と、覆いと、貯留皿とを組み合わせた一例の斜視図である。

図４の重りをバネに置き換えた図。 実施例２の図面。

図４Ｂの支持スイッチの重りを永久磁石に置き換えた図。 実施例２の図面。

符号の説明

０２ 角柱（側壁）
０８ 個数調整部（斜めししおどし）
１０ 支持センサー１２ 支持センサーの回転軸１４ 支持センサーのバネ（実施例２）
１５ ワイヤー（支持センサーと該桁の支持スイッチを結ぶ）
１６ ワイヤー（支持センサーと１つ下位の桁の支持スイッチを結ぶ）
１７ 支持センサーの重り１８ 支持センサーの下側の回転止め２０ 支持スイッチ２１ 支持スイッチの突起（回転支持板を支える）
２２ 支持スイッチの回転軸２５Ｎ 永久磁石（実施例２）
２５Ｓ 永久磁石（実施例２）
２６Ｎ 永久磁石（実施例２）
２６Ｓ 永久磁石（実施例２）
２７ 支持スイッチの重り２８ 支持スイッチの回転止め３０ フタ・センサー３２ フタ・センサーの回転軸３３ フタ３４ フタ・センサーのバネ（実施例２）
３７ フタ・センサーの重り３８ フタ・センサーの回転止め３９ フタ・センサーと支持センサーの上側の回転止め４０ 溝５０ 回転支持板５２ 回転支持板の回転軸５４ 回転支持板のバネ（実施例２）
５７ 回転支持板の重り５８ 回転支持板の下側の回転止め５９ 回転支持板の上側の回転止め７０ 下位リセット・センサー７２ 下位リセット・センサーの回転軸７４ 下位リセット・センサーのバネ（実施例２）
７６ ワイヤー（下位リセット・センサーと１つ下位の桁の支持スイッチを結ぶ）
７７ 下位リセット・センサーの重り７８ 下位リセット・センサーの回転止め７９ ワイヤー（下位リセット・センサーと該桁の支持スイッチを結ぶ）
８０ スプーン回転部８１ スプーン回転部のスプーン８１Ｆ スプーンの受け皿の前部８１Ｃ スプーンの受け皿の窪み部分８２ スプーン回転部の回転軸８３ ベル（回転止めの働きとビー玉が投入されたことを示す音を鳴らす）
８４ 導入路８５ スプーン回転部の設置台８６Ｍ スプーンの受け皿に載った直後のビー玉のモーメント８７ スプーン回転部の重り８７Ｍ スプーン回転部の重りのモーメント８８ スプーン回転部の回転止め８９ スプーン回転部の小さいビー玉８９Ｍ スプーン回転部の小さいビー玉のモーメント９０ 装置を覆う固形の覆い９１ 覆いに開けられたビー玉大の穴９４ 貯留皿