CN103973071A - 发电装置、发送装置、切换装置 - Google Patents

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CN103973071A CN201310741735.5A CN201310741735A CN103973071A CN 103973071 A CN103973071 A CN 103973071A CN 201310741735 A CN201310741735 A CN 201310741735A CN 103973071 A CN103973071 A CN 103973071A
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Abstract

通过简单的结构提供发电效率比以前高的发电装置、发送装置、切换装置。在发电装置(10)中,衔铁(1)通过该衔铁在第一吸附位置(S2)和第二吸附位置(S1)上分别吸附于第一端部(3c)和第二端部(3a)而被轭铁(2a,2b)支撑的第一状态下被施加操作力时,通过以第一吸附位置(S2)作为第一支点旋转而迁移到第二状态,通过以与所述第一吸附位置(S2)不同的位置作为第二支点而旋转,再迁移到第三状态。

Description

发电装置、发送装置、切换装置
技术领域
本发明涉及利用电磁感应原理而在线圈中感应出电流的发电装置、发送装置、切换装置。
背景技术
通过日常动作中带有的微小的操作就可发电的发电装置可以预见多种应用。这是因为,为了简单的动作而需要瞬间的电力的小型电力机械器械没有电池等电力源而能够由上述发电装置使其动作。因此,上述发电装置以前已经被广泛地研究。
例如,在下述的专利文献1中,已经公开了具备两个电磁部件和电气线圈,将机械能转换为电能的电磁能量转换器。此外,在下述的专利文献2中,公开了为了形成至少一个回路(loop),具备多次通过励磁线圈的中央开口的磁路的自发电装置。
根据图21说明上述专利文献1以及2中例示的现有发电装置的结构。图21示出了现有发电装置的内部结构,图21的(a)是该发电装置处于初始状态时的截面图,图21的(b)是该发电装置处于最终状态时的截面图。
如图21的(a)所示,在线圈架(spool)19a和线圈架19b上,突起18a和突起18b夹持衔铁(armature)11的中央部C而分别被延伸设置。此外,通过由轭铁12a的端部13a和轭铁12b的端部13c所产生的磁力,衔铁11被吸附在吸附位置S1以及S2上。由此,衔铁11以倾斜地贯穿由线圈架19a和线圈架19b分隔的空间的姿势而被支撑。
如图21的(b)所示,通过在操作位置W上按下弹簧14,衔铁11就以中央部C为支点而旋转。通过以与衔铁11的旋转联动的方式使永久磁铁的磁通量的方向变化,通过线圈16的磁通量就变化,因此上述发电装置能够使该线圈感应出电流。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利第2011/0285487号公报(2011年11月24日公开)
专利文献2:特表2009-516802号公报(2009年4月23日公开)
发明内容
发明要解决的课题
上述现有的发电装置尚存在必须施加于操作位置W上的操作力与由日常动作所能发挥的力相比较显著地大这样的课题。即,如果需要比通常大的力,则就会给用户带来不调和感,或者使用户意识强力推压弹簧14,因而上述现有的发电装置使可用性受损。
上述现有发电装置的结构上的缺陷引起上述课题。即,如图21的(a)以及图21的(b)所示,由于衔铁11始终以中央部C为支点而旋转,因而上述现有的发电装置就需要超过由两个端部(在图21的(a)中为端部13a以及端部13c,在图21的(b)中为端部13b以及端部13d)所产生的磁力之和的操作力。上述磁力之和虽然没有像在使衔铁11动作上产生问题那样大,但在引起上述课题的程度上却十分地大。
用于解决上述课题的最简单的方法就是通过延长从中央部C到操作位置W的距离,使杠杆原理有利地作用。但是,该方法由于重新引起使发电装置巨大化或使操作行程(stroke)延长等问题,因而不可以说是优选的方法。
此外,在发电量一定的条件下,为了发电而需要大的操作力(或者长的操作行程)正是发电效率差。不仅是使小型电力机械器械进行简单动作的应用,而且在其它应用(例如,需要某种程度的持续的发电的应用等)中,有时也不能够忽视由上述结构上的缺陷所造成的发电效率差。
本发明就是鉴于上述的问题而完成的,其目的就是提供不使装置巨大化、不使操作行程延长,通过简单的结构,发电效率比以前高的发电装置等。
用于解决课题的手段
为了解决上述的课题,在本发明的一种方式所涉及的发电装置中:(1)具备通过从外部施加的操作力而以规定的位置为支点旋转的旋转部件、以及通过在规定的部分通过发挥的磁力吸附所述旋转部件而支撑该旋转部件的支撑部件,所述发电装置通过与该旋转部件的旋转联动地使通过线圈的永久磁铁的磁通量变化而在该线圈中感应出电流,(2)当该旋转部件在通过分别在第一位置和第二位置吸附于所述支撑部件的第一部分和第二部分而被该支撑部件支撑的第一状态下被施加所述操作力时,所述旋转部件通过以所述第一位置为第一支点旋转而迁移到第二状态,并通过以与所述第一位置不同的位置为第二支点旋转再迁移到第三状态。
如上所述,在现有的发电装置中,由于旋转部件将其中央部(被两个突起夹持的部分)作为唯一的支点而旋转,因而操作力就必须对该旋转部件吸附于两个端部的各个位置同时地作用。由此,上述现有的发电装置需要超过由该两个端部所产生的磁力之和的操作力,因而给用户带来不调和感,或者使用户意识去强力操作。
对此,在本发明的一种方式所涉及的发电装置中,在上述第一状态下施加操作力时,上述旋转部件通过以上述第一位置为第一支点而旋转而迁移到第二状态。即,在从上述第一状态向第二状态的迁移中,由于只对上述第二位置作用操作力,因而该操作力为超过由上述支撑部件的第二部分所产生的磁力的大小就足够。
其后,上述旋转部件通过以与所述第一位置不同的位置作为第二支点而旋转,迁移到第三状态。即,在从上述第二状态向第三状态的迁移中,只对上述第一位置作用操作力,因而该操作力为超过由上述第一部分所产生的磁力的大小就足够。换而言之,本发明的一种方式所涉及的发电装置一次也不需要如现有的发电装置那样超过上述磁力之和的操作力,只依次(带有时间差)需要超过各个部分的磁力的操作力。
因此,本发明的一种方式所涉及的发电装置不使装置巨大化、不使操作行程延长而通过简单的结构,就能够以比在上述现有的发电装置中需要的操作力小的操作力来发电。本发明的一种方式所涉及的发电装置由于能够发出与上述现有的发电装置可发出的电力同量的电力,因而能够以比该现有的发电装置高的发电效率而发电。
此外,在本发明的一种方式所涉及的发电装置中:(1)所述旋转部件通过在所述第一状态下以在该旋转部件与成为所述第二支点的位置之间设置有空间的方式被所述支撑部件支撑,从而在以所述第一位置为所述第一支点旋转后,以与所述第一位置不同的位置为第二支点旋转,(2)所述旋转部件通过该旋转,在所述第一状态下通过使所述操作力作用于所述第二位置而迁移到所述第二状态之后,通过使所述操作力作用于所述第一位置而迁移到所述第三状态。
如上所述,现有的发电装置需要超过由该两个端部所产生的磁力之和的操作力。这是因为,由于旋转部件将其中央部(被两个突起夹持的部分)作为唯一的支点而旋转,因而操作力就必须对该旋转部件吸附于两个端部的各个位置同时地作用。
对此,在本发明的一种方式所涉及的发电装置中,上述旋转部件与成为第二支点的位置(例如,该旋转部件的中央部)不接触,在两者之间设有空间的状态下,该旋转部件由上述支撑部件支撑。
由此,上述旋转部件通过该旋转部件以上述第一位置为支点而旋转,从而在使操作力作用于上述第二位置(从第一状态向第二状态的迁移)后,以与上述第一位置不同的位置为第二支点而旋转(从第二状态向第三状态的迁移)。即,本发明的一种方式所涉及的发电装置不像现有的发电装置那样固定旋转部件旋转的支点,根据应该使操作力作用的位置(第一位置以及第二位置)不同,切换旋转的支点。由此,本发明的一种方式所涉及的发电装置一次也不需要如现有的发电装置那样超过上述磁力之和的操作力,只依次(带有时间差)需要超过各个部分的磁力的操作力。
因此,本发明的一种方式所涉及的发电装置不使装置巨大化、不使操作行程延长而通过简单的结构,就能够以比在上述现有的发电装置中需要的操作力小的操作力来发电。本发明的一种方式所涉及的发电装置由于能够发出与上述现有的发电装置可发出的电力同量的电力,因而能够以比该现有的发电装置高的发电效率而发电。
此外,在本发明的一种方式所涉及的发电装置中:(1)所述旋转部件通过该旋转部件在所述第三状态下再旋转,再迁移到该旋转部件以该旋转部件与成为所述第二支点的位置之间设有空间的状态、通过分别在第三位置和第四位置吸附于所述支撑部件的第三部分和第四部分而被该支撑部件支撑的第四状态。
在本发明的一种方式所涉及的发电装置中,如果上述旋转部件从第三状态再旋转,则该旋转部件以吸附于上述支撑部件的第三部分以及第四部分的姿势由上述支撑部件支撑(第四状态)。此时,上述旋转部件与成为第二支点的位置(例如,该旋转部件的中央部)也不接触,在两者之间设有空间的状态下被支撑。由此,本发明的一种方式所涉及的发电装置在从上述第四状态经过第三状态以及第二状态,迁移到上述第一状态时,不像现有的发电装置那样固定旋转部件旋转的支点,能够根据应该使操作力作用的位置不同,切换旋转的支点。
即,本发明的一种方式所涉及的发电装置一次也不需要如现有的发电装置那样超过上述磁力之和的操作力,只依次(带有时间差)需要超过各个部分的磁力的操作力。因此,本发明的一种方式所涉及的发电装置不使装置巨大化、不使操作行程延长而通过简单的结构,就能够以比以前高的发电效率发电。
此外,在本发明的一种方式所涉及的发电装置中:(1)从所述第一位置到施加所述操作力的位置的距离可以比从成为所述第二支点的位置到施加该操作力的位置的距离长。
如上述那样,本发明的一种方式所涉及的发电装置一次也不需要如现有的发电装置那样超过上述磁力之和的操作力,只依次(带有时间差)需要超过各个的磁力的操作力。此时,由于从上述第一支点到施加上述操作力的位置(力点)的距离比从成为上述第二支点的位置到上述操作位置的距离长,因而在杠杆原理比将旋转部件的中央部作为唯一支点的现有发电装置更有利地发生作用的状态下,上述操作力作用于上述第二位置。
因此,上述发电装置能够以比在上述现有的发电装置中需要的操作力更小的操作力而发电,因而能够以比该现有的发电装置更高的发电效率发电。
此外,在本发明的一种方式所涉及的发电装置中:(1)所述旋转部件可以将设于固定所述支撑部件的固定部件的规定位置上的突起作为所述第二支点而旋转。
即,上述旋转部件通过该旋转部件以上述第一位置作为第一支点而旋转,从而在使操作力作用于上述第二位置之后,将与上述第一位置不同的位置作为第二支点而旋转。换而言之,本发明的一种方式所涉及的发电装置不像现有的发电装置那样固定旋转部件旋转的支点,而是根据使操作力作用的位置而切换旋转的支点。因此,本发明的一种方式所涉及的发电装置不使装置巨大化、不使操作行程延长而通过简单的构成,就能够以比以前高的发电效率发电。
作为一例,上述突起可以为矩形。由于只需要单纯的加工(由于不需要追加的加工),因而能够简易地制造上述发电装置。作为其它的一例,上述突起也可以是将矩形的边削落的形状。将旋转部件与突起接触的面积形成为一定,能够避免负荷集中地只施加于该旋转部件的特定的部分的情况。因此,将边缘圆滑化的突起的形状使旋转部件的耐久性提高,能够延长上述发电装置的耐用年限。
此外,在本发明的一种方式涉及的发电装置中:(1)设于所述固定部件的规定的位置上的突起可以由发挥应力的弹性部件支撑。
由此,在上述发电装置迁移动作的状态时,上述弹性部件的应力使旋转部件的旋转加速。因此,上述发电装置能够以比在上述现有的发电装置中需要的操作力更小的操作力而发电,因而能够以比该现有的发电装置更高的发电效率发电。
此外,设有上述突起的固定部件可以具有能够沿上下弯曲的结构。由此,上述弹性部件的应力更加被强化,因而上述结构能够更加改善上述发电装置的发电效率。
为了解决上述的课题,在本发明的一种方式涉及的发送装置中:(1)使用由上述发电装置发出的电力向外部的装置发送信号。
即,本发明的一种方式涉及的发送装置与上述发电装置电连接,将信号发送到上述外部的装置时所需要的电力由利用该发电装置发出的电力供给。因此,本发明的一种方式涉及的发送装置能够不搭载电池等动力源而发送信号。
为了解决上述的课题,本发明的一种方式提供一种切换装置,其中:(1)其是切换外部装置的状态的切换装置,包括:(2)上述发电装置;以及(3)上述发送装置。
即,本发明的一种方式涉及的切换装置使用由上述发电装置发出的电力,通过使上述发送装置向上述外部的装置发送信号,再使该外部的装置接收该信号,从而能够不搭载电池等动力源而切换该外部装置的状态。由此,不需要将本发明的一种方式涉及的切换装置和上述外部装置连接的布线,因而上述切换装置能够消除由带有布线所引起的所有缺点。
例如,上述切换装置能够应用为切换室内照明装置等的外部装置的开/关的装置(电开关等)。该情况由于不需要将连接该切换装置与室内照明装置的布线埋设于壁面,因而上述切换装置不仅能够使成本低廉,而且可以进行不被布线妨碍的自由的室内布局。
发明的效果
根据本发明的一种方式所涉及的发电装置,当所述旋转部件在该旋转部件通过分别在第一位置和第二位置吸附于所述支撑部件的第一部分和第二部分而被所述支撑部件支撑的第一状态下被施加所述操作力时,所述旋转部件通过以所述第一位置为支点旋转而迁移到第二状态,并通过以与所述第一位置不同的位置作为第二支点而旋转再迁移到第三状态。
因此,本发明的一种方式所涉及的发电装置将取得如下这样的效果:不使装置巨大化、不使操作行程延长,而通过简单的构成就能够以比以前高的发电效率发电。
附图说明
图1是示出在本发明的一种实施方式涉及的发电装置处于第一状态时,该发电装置的内部结构的截面图。
图2是示出上述发电装置处于第二状态时,该发电装置的内部结构的截面图。
图3是示出上述发电装置处于第三状态时,该发电装置的内部结构的截面图。
图4是示出上述发电装置处于第四状态时,该发电装置的内部结构的截面图。
图5是分步骤地示出上述发电装置的组装过程的立体分解图,图5的(a)示出了第一组装过程,图5的(b)示出了第二组装过程,图5的(c)示出了第三组装过程,图5的(d)示出了组装完成的上述发电装置的外观。
图6是示出在任意的条件下比较了操作力F和操作力F1的结果的曲线图。
图7是示出在任意的条件下比较了操作力F和操作力F2的结果的曲线图。
图8是示出磁力f’与磁力f之比相对于互相面对的端部之间的任意位置的变化的曲线图。
图9的(a)是示出在任意的条件下比较了操作力F和操作力F3的结果的曲线图,图9的(b)是示出操作力F3比操作力F小的条件的曲线图。
图10的(a)是示出在任意的条件下比较了操作力F1和操作力F2的结果的曲线图,图10的(b)是示出操作力F2比操作力F1小的条件的曲线图。
图11的(a)是示出在任意的条件下比较了操作力F1和操作力F3的结果的曲线图,图11的(b)是示出操作力F3比操作力F1小的条件的曲线图。
图12是示出上述发电装置以及现有的发电装置的F-S特性的曲线图。
图13是示出上述发电装置以及现有的发电装置的发电效率的曲线图。
图14示出突起形态的变化,图14的(a)是示出矩形的突起分别设于线圈架上的情况的截面图,图14的(b)是示出只有矩形的突起设于线圈架上的情况的截面图,图14的(c)是示出将边缘变圆滑后的突起设于线圈架上的情况的截面图。
图15示出了轴由发挥应力的弹性部件支撑的结构,图15的(a)是示出上述弹性部件支撑轴的形态的截面图,图15的(b)是上述发电装置的鸟瞰图,图15的(c)是示出线圈架的结构的示意图。
图16是示出在衔铁上设有突起的结构的图,图16的(a)是示出只在衔铁的下侧设有突起的结构的截面图,图16的(b)是示出在衔铁的两侧分别设有突起的结构的截面图。
图17的(a)是示出设于衔铁的侧面上的圆轴由长孔的轴承支撑的结构的截面图,图17的(b)是设于衔铁的侧面上的方轴由线圈架和分别设于线圈架上的突起支撑的结构的截面图。
图18示出了轭铁和永久磁铁旋转的过程,图18的(a)是示出在上述发电装置处于第一状态时,该发电装置的内部结构的截面图,图18的(b)是示出在上述发电装置处于第四状态时,该发电装置的内部结构的截面图。
图19示出使用上述发电装置发出的电的电力机械器械,图19的(a)是示出电容器被连接于上述发电装置的电路图,图19的(b)是示出电容器以及发送装置被连接于上述发电装置的电路图。
图20示出了使用上述发电装置发出的电的电力机械器械,图20的(a)是包括上述发电装置、电容器以及发送装置的开关的示意图,图20的(b)是表示该开关的使用情景的示意图。
图21示出现有的发电装置的内部结构,图21的(a)是该发电装置处于初始状态时的截面图,图21的(b)是该发电装置处于最终状态时的截面图。
具体实施方式
根据图1至图20,详细地说明本发明的一种实施方式。
〔发电装置10的构成〕
根据图1说明发电装置10的构成。图1是示出发电装置10处于第一状态时,该发电装置的内部结构的截面图。此外,发电装置10的整体与图1所示的截面的关系,将参照图5的(d)而在后面说明。
发电装置10是通过以与衔铁1的旋转联动的方式,使通过线圈6的永久磁铁7(在图1的截面上未表示,参照图5的(b))的磁通量变化,从而使该线圈感应出电流的装置。发电装置10具备:衔铁1、轭铁2a、轭铁2b、弹簧4、线圈6、永久磁铁7、线圈架9a以及线圈架9b。
衔铁(旋转部件)1是两钩型形状(就是指以使板状部件的两端成为大致直角的钩型的方式,在该板状部件的同一侧面上附加两个同一形状的小的板状部件的形状)的部件,两钩型形状的长边部分载置于线圈架9a上。而且,以覆盖该长边部分的方式覆盖线圈架9b,线圈架9a和线圈架9b上下嵌合(以下,将上述长边部分被覆盖而构成的直方体部分E称为“绕线筒(bobbin)”)。因此,线圈架9a和线圈架9b的宽度与上述长边部分的长度大致相同,衔铁1的两钩型部分以弯曲为大致直角的部位露出的方式从绕线筒延伸出。
线圈6是用于从变化磁场取出电流(电能)的部件。线圈6以覆盖绕线筒的方式被载置于线圈架9b上。此外,利用感应的电流的规定装置(例如无线装置等,将在后面详细地说明)经由电路而连接于线圈6的两端。
弹簧4通过固定销5而被固定于衔铁1的一个钩型部分上。因此,通过按下弹簧4中的任意的操作位置W,衔铁1在绕线筒的内部动作。衔铁1动作的过程将参照图1至图4(表示该动作的过程的一连串的截面图),将在后面详细地说明。
轭铁(支撑部件)2a和轭铁(支撑部件)2b是板状的部件。如后所述,由于两轭铁使用软磁性材料而制作,因而轭铁2a和轭铁2b本身具有作为磁铁的性质。以下,将轭铁2a的两端部分别称为端部(第二部分)3a和端部(第四部分)3d,将轭铁2b的两端部分别称为端部(第三部分)3b和端部(第一部分)3c。轭铁2b与线圈架(固定部件)9a通过使轭铁2b朝下、线圈架(固定部件)9a朝上而上下被嵌合。在轭铁2b的大致中央,设有短圆柱形状的突起,在面包圈状(指将圆柱的中央部钻孔的形状)的永久磁铁7的中央部(指被钻出的孔,该孔的直径与上述突起的直径大致相同)被嵌入的状态下,该永久磁铁被载置于轭铁2b上。
在轭铁2a的大致中央也设有同样的突起。而且,在以由轭铁2a和轭铁2b夹入永久磁铁7的方式,该突起从上方嵌入到永久磁铁7的中央部的状态下,轭铁2a被载置于线圈架9a上。即,永久磁铁7在中央部由分别被设于轭铁2a和轭铁2b上的突起固定的状态下,被两个轭铁夹持上下,由绕线筒(bobbin)和衔铁1的两个钩型部分包围三面(因此,在图1的截面图上,永久磁铁7未能被表示)。
轭铁2a和轭铁2b的两端从线圈架9a延伸出,以沿上下夹持衔铁1的两钩型部分的端部的方式而确定位置。此外,由于轭铁2a和轭铁2b的间隔(与永久磁铁7的厚度大致相等)比衔铁1的厚度大,因而衔铁1的两钩型部分的端部不被两轭铁的端部夹持。
由轭铁2a和轭铁2b的端部3a~3d所产生的磁力以吸附衔铁1的两钩型部分的端部的方式作用。此外,在绕线筒的内部,在线圈架9a以及线圈架9b上,突起8a和突起8b分别向衔铁1的两钩型形状的长边部分的宽度方向延伸设置。由此,可以阻碍衔铁1吸附于一个轭铁的两端部,因而衔铁1通过由夹持衔铁1而相互对角地定位的端部所产生的磁力,始终以对角地贯穿绕线筒的内部的姿势而被支撑。
此外,以下,将如图1所示那样,在绕线筒的内部,衔铁1以上述姿势被支撑的状态称为“第一状态”。此外,突起8b只不过是防止衔铁1吸附于轭铁2a的端部3a以及端部3d,并不直接干预后述的衔铁1的动作。因此,突起8b也可以不延伸设置于线圈架9b上。
并且,端部3a~3d与衔铁1接触的各个端部的面具有与衔铁1的上述姿势相对于绕线筒的内部的面所成的角大致相等的角度。由此,各个端部与衔铁1以面接触(衔铁1并不是在端部的角部与该端部抵接。)在此,将衔铁1吸附于端部3a的面的中央设为吸附位置(第二位置)S1,将吸附于端部3c的面的中央设为吸附位置(第一位置)S2,将吸附于端部3b的面的中央设为吸附位置(第三位置)S3,将吸附于端部3d的面的中央设为吸附位置(第四位置)S4(参照图4)。
在第一状态下,由于衔铁1与突起8a不接触,因而在衔铁1与突起8a之间(从突起8a的顶端垂直向上到达衔铁1的面为止)产生空间(以下,称为“间隔A”)。因此,如果在任意的操作位置W上弹簧4被按下,则该衔铁1就不是将突起8a作为支点,而是将吸附位置S2作为支点,沿衔铁1从端部3a接近于端部3b的方向开始旋转。即,与不存在间隔A,始终以衔铁的中央部作为支点而旋转的现有的结构(参照图21)不同,在第一状态下,衔铁1的中央部C与操作位置W一起旋转。
由此,不需要像现有的发电装置那样,超过由两个端部所产生的磁力之和的操作力,在发电装置10中,只要依次(带有时间差)发挥超过各个端部的磁力的操作力就可以。此时,由于从吸附位置S2(支点)到操作位置W(力点)的距离(L1+L2)比从中央部C到操作位置W的距离(L1/2+L2)长,因而在杠杆原理比现有的发电装置更有利地发生作用的状态下,上述操作力作用于吸附位置S1(作用点)。
因此,发电装置10不使装置巨大化、不使操作行程延长,而通过简单的结构就能够以比在上述现有的发电装置中需要的操作力小的操作力来发电。发电装置10由于能够发出与现有发电装置可发出的电力同量的电力,因而以比以前小的操作力就可发电的发电装置10能够以比该现有发电装置高的发电效率发电。
〔各构成的尺寸以及材料〕
衔铁1使用坡莫合金和纯铁(例如SUY-0)等软磁性材料而制作。在本实施方式中,衔铁1采用长8mm、宽20mm、厚1.4mm的尺寸。但是,该尺寸只不过是用于说明的例示,可以依赖于发电装置10的尺寸而任意地变更。
轭铁2a和轭铁2b使用坡莫合金和纯铁(例如SUY-0)等软磁性材料而制作。在本实施方式中,为了将衔铁1的可动角度(对角地贯穿绕线筒的内部的衔铁1的姿势相对于该绕线筒的内部的面所成的角)成为大约3.2°,将从吸附位置S1到吸附位置S2的垂直方向的距离(在图1所示的截面图上纵向的距离)形成为2.00mm,因而按照上述垂直方向的距离而取得轭铁2a与轭铁2b的间隔。但是,与衔铁1的尺寸同样,上述可动角度以及间隔都可以任意地变更。此外,在本实施方式中,以从吸附位置S1到S2的距离L1为15mm、从吸附位置S1到操作位置W的距离L2为10mm的方式,轭铁2a、轭铁2b以及弹簧4分别采用适当的尺寸。
弹簧4使用不锈钢(SUS)等非磁性材料而制作。弹簧4的弹性使衔铁1的旋转容易化。这是因为,在衔铁1从端部3a的吸附分离并开始旋转时,弹簧4的应力使该衔铁的旋转加速。
线圈架9使用聚碳酸酯(polycarbonate;PC)、聚对苯二甲酸丁二酯(polybutylene terephthalate;PBT)、ABS(指丙烯腈(Acrylonitrile)、丁二烯(Butadiene)、苯乙烯(Styrene)共聚合成树脂的总称)等树脂或铜等非磁性的金属而制作。在衔铁1采用上述的一例的尺寸时,为了使间隔A的大小成为0.2mm,将线圈架9a与线圈架9b的间隔形成为2.0mm。但是,与衔铁1的尺寸同样,该间隔可以任意地变更。
在衔铁1采用上述的一例的尺寸时,突起8a的高度可以是例如0.2mm。
〔发电装置10的动作〕
根据图1至图4说明发电装置10动作的过程。如参照图1上述那样,在发电装置10处于第一状态时,如果在任意的操作位置上按下弹簧4,则衔铁1就会以吸附位置(第一位置)S2为支点(第一支点)而开始旋转。这是因为,在第一状态下,衔铁1与突起8a不接触(存在间隔A),中央部C与操作位置W一起旋转。
图2是示出发电装置10处于第二状态时,该发电装置的内部结构的截面图。如图2所示,如果施加于操作位置W的操作力超过固定衔铁1的磁力,衔铁1从端部3a分离而旋转,则该衔铁就会在中央部C接触于突起8a。因此,衔铁1开始以突起(与第一位置不同的位置)8a为支点(第二支点)而旋转。此外,在以下,将图2所示的上述状态称为“第二状态”。
图3是示出发电装置10取得第三状态时,该发电装置的内部结构的截面图。如图3所示,如果衔铁1从上述第二状态再旋转,则该衔铁就在吸附位置S3上吸附于端部3b。如果使衔铁1旋转的力超过由端部3c所产生的磁力,则该衔铁就会从端部3c分离,再旋转。此外,在以下,将图3所示的上述状态称为“第三状态”。
图4是示出发电装置10处于第四状态时,该发电装置的内部结构的截面图。如图4所示,如果衔铁1从上述第三状态再旋转,则通过旋转惯性、端部3d的磁力以及施加于操作位置W的操作力,衔铁1从突起8a分离(产生间隔A),以吸附位置S3为支点而旋转。即,中央部C与衔铁1的左端部D一起旋转。最终,衔铁1在吸附位置S4上吸附于端部3d。由此,衔铁1以与第一状态相反的对角地贯穿绕线筒的姿势而被支撑。此外,在以下,将图4所示的上述状态称为“第四状态”。
如参照图1至图4上述那样,通过存在间隔A,在动作的过程中,旋转的支点在吸附位置S2或S3与突起8a中切换,发电装置10从第一状态迁移到第四状态。与此同时,永久磁铁7的磁通量变化,该发电装置能够使线圈6感应出电流(取出电能)。
在上述的发明中,说明了发电装置10从第一状态经过第二状态以及第三状态而迁移到第四状态。另一方面,发电装置10能够从第四状态经过第二状态以及第三状态而迁移到第一状态。该情况与上述同样,通过存在间隔A,在动作的过程中,旋转的支点在吸附位置S2或S3与突起8a中切换。但是,要注意到,在从第四状态迁移到第一状态时,根据使操作力作用的位置不同,上述动作的过程变化。例如,在操作位置W上向上(举起衔铁1的方向)施加操作力时,在动作的过程中,旋转的支点在吸附位置S2或S3与突起8b(不是突起8a)中切换。由此,从第四状态迁移到第一状态的情况也与从第一状态迁移到第四状态的情况同样,发电装置10取得能够以比现有的发电装置高的发电效率发电这样的效果。
〔发电装置10的外观以及组装过程〕
根据图5说明发电装置10的外观以及组装过程。图5是分步骤地示出发电装置10的组装过程的立体分解图,图5的(a)示出了第一组装过程,图5的(b)示出了第二组装过程,图5的(c)示出了第三组装过程,图5的(d)示出了组装完成的发电装置10的外观。此外,上述的图1至图4相当于图5的(d)中的B-B线箭视截面图。
如图5的(a)至图5的(d)所示那样,发电装置10被组装。即,在第一组装过程中,弹簧4由固定销5固定于衔铁1上,该衔铁的长边部分被载置于线圈架9a上,线圈架9a和线圈架9b被上下嵌合(参照图5的(a))。然后,在第二组装过程中,永久磁铁7被载置于轭铁2b上,轭铁2b与线圈架9a被上下嵌合,轭铁2a被载置于线圈架9a上(参照图5的(b)以及图5的(c))。最后,在第三组装过程中,线圈6被载置于线圈架9b上(参照图5的(d))。
如上所述,永久磁铁7被轭铁2a和轭铁2b三明治状地夹持而被固定。在第一状态下,永久磁铁7的磁通量顺时针地产生,在第四状态下,该磁通量逆时针地产生。即,通过从第一状态迁移到第四状态,永久磁铁7的磁通量变化(应注意到,只要在第一状态和第四状态下磁通量变化就可以,上述的旋转方向只不过是一个示例)。因此,发电装置10通过衔铁1旋转,能够使线圈6感应出电流。
〔操作力F与F1、F2以及F3的各自的比较〕
根据图6来说明使发电装置10从第一状态迁移到第二状态的操作力F1比在现有的发电装置中需要的操作力F小。图6是示出在任意的条件下比较了操作力F和操作力F1的结果的曲线图。该曲线图的横轴表示从吸附位置S1到操作位置W的距离L2与从吸附位置S1到S2的距离L1之比。该曲线图的左纵轴表示操作力F以及操作力F1与端部3的磁力f之比,右纵轴表示操作力F1与操作力F之比。
如上所述,由于现有的发电装置需要超过由两个端部(在图21的(a)中为端部13a和端部13c,在图21的(b)中为端部13b和端部13d)所产生的磁力之和,因而操作力F由下式表示:
[数学式1]
F = 2 L 1 L 1 + 2 L 2 f
另一方面,处于第一状态的发电装置10(参照图1)由于以将衔铁1从端部3a剥离的操作力就足够,因而操作力F1由下式表示:
[数学式2]
F 1 = L 1 L 1 + L 2 f
因此,操作力F1与操作力F之比由下式表示:
[数学式3]
F 1 F = 1 - 1 2 &CenterDot; L 1 L 1 + L 2 < 1
如图6的右纵轴以及上式所示,操作力F1与操作力F之比始终小于1。即,在任意的条件之下,F1<F成立。此外,如图6的左纵轴所示,操作力F以及操作力F1与端部3的磁力f之比也始终是F1的小。如上所述,由于在本实施方式中距离L1为15mm,距离L2为10mm,因而横轴所示的比为10/15≒0.67(在图6中由虚线所示)。此时,由于右纵轴的值为0.7,因而可知,处于上述第一状态的发电装置10以现有的七成左右的操作力就能够操作衔铁1。
根据图7,将说明使发电装置10从第二状态迁移到第三状态的操作力F2比在现有的发电装置中需要的操作力F小。图7是示出在任意的条件下比较了操作力F和操作力F2的结果的曲线图。该曲线图的横轴表示距离L2与距离L1之比。该曲线图的纵轴表示在磁力f’(指在衔铁1不接触于端部3时,该端部发挥的磁力,将参照图8而在后面详细说明)与磁力f之比取得各值时,操作力F以及操作力F2与端部3的磁力f之比。
为了使衔铁1以突起8a为支点再旋转,处于第二状态的发电装置10(参照图2)就需要将该衔铁从端部3c剥离的操作力,因而操作力F2由下式表示:
[数学式4]
F 2 = L 1 L 1 + 2 L 2 ( f + f &prime; )
因此,操作力F2与操作力F之比由下式表示:
[数学式5]
F 2 F = f + f &prime; 2 f < 1
如图7的纵轴所示,不管磁力f’与磁力f之比如何,操作力F2与端部3的磁力f之比都比操作力F与磁力f之比小。因此,如上式所示那样,操作力F2与操作力F之比始终低于1。即,在任意的条件之下,F2<F都成立。此外,由于横轴所示的比成为0.67时的纵轴(F2/f,f’/f=-0.1)的值为0.39,因而可知,处于上述第二状态的发电装置10以现有(F/f=0.85)的一半以下的操作力就能够操作衔铁1。
根据图8,说明由互相面对的端部(端部3a与端部3b对、以及端部3c与端部3d对)所产生的磁力的影响。图8是表示磁力f’与磁力f之比相对于从端部3a到端部3b(或者从端部3c到端部3d)之间的任意位置的变化的曲线图。该曲线图的横轴是将从端部3a到端部3b(或者从端部3c到端部3d)的移动距离标准化为-1~1的范围后的值。即,吸附位置S1的位置对应于-1,吸附位置S1与吸附位置S3的中间的位置对应于0,吸附位置S3的位置对应于1。
图8清楚地示出随着从一个吸附位置(吸附位置S1或吸附位置S2)分离而接近于另一个吸附位置(吸附位置S3或吸附位置S4)(随横轴所示的移动距离的增加),一个端部(端部3a或端部3d)的磁力变弱的同时,另一个端部(端部3b或端部3c)的磁力变强。即,在吸附位置S1的位置上(移动距离为-1的情况),磁力f’与磁力f相等(磁力f’与磁力f之比为1)。
随着从吸附位置S1分离而接近于吸附位置S3(移动距离增加),磁力f’的影响非线性地衰减,在吸附位置S1与吸附位置S3的中间的位置上变为0(由相面对的端部所产生的磁力平衡)。随着再从吸附位置S1分离而接近于吸附位置S3,由端部3a产生的磁力f’的影响非线性地再衰减(由端部3b产生的磁力f’的影响非线性地再增加)。在吸附位置S3的位置上(移动距离为1的情况),磁力f’的绝对值与磁力f相等(磁力f’与磁力f之比变为-1)。
在上述图7的说明中,着眼于f’/f=-0.1(图8中的横虚线所示的位置)时的操作力F2与端部3的磁力f之比的理由,是因为通常在移动距离成为大约0.6的位置(图8中的纵虚线所示的位置)上,衔铁1从端部3c分离(即,因为是第二状态与第三状态的临界点)。
根据图9,将说明使发电装置10从第三状态迁移到第四状态的操作力F3比现有的发电装置中需要的操作力F小。图9的(a)是示出在任意的条件下比较了操作力F和操作力F3的结果的曲线图,图9的(b)是示出操作力F3比操作力F小的条件的曲线图。两曲线图的横轴表示距离L2与距离L1之比。图9的(a)的曲线图的纵轴表示在磁力f’与磁力f之比(参照图8)取得各值时,操作力F以及操作力F2与端部3的磁力f之比,图9的(b)的曲线图的纵轴表示磁力f’与磁力f之比。
为了使衔铁1以突起8a为支点再旋转,处于第三状态的发电装置10(参照图3)所需要的操作力F3由下式表示:
[数学式6]
F 3 = L 1 L 2 f &prime;
因此,操作力F3与操作力F之比由下式表示:
[数学式7]
F 3 F = L 1 + 2 L 2 2 L 2 &CenterDot; f &prime; f
如图9的(a)所示,在弱的条件之下,操作力F3与由端部3所产生的磁力f之比比操作力F与磁力f之比小(F3<F成立)。在此,用于F3<F成立的上述弱的条件由以下的不等式表示:
[数学式8]
f &prime; f < 2 L 2 L 1 + 2 L 2
图9的(b)表示满足上述不等式的范围(表示F3=F的曲线的下侧部分)。优选,以属于在图9的(b)所示的范围之内的方式,确定发电装置10的规格。但是,在实际的设计中,上述规格的条件不严格。这是因为,(1)距离L2比距离L1的一半短的设计是不怎么进行的设计(不是技术人员通常进行的设计);(2)磁力f’与磁力f之比成为0.5只限于衔铁1紧密接触于端部3这一极其特殊的条件(参照图8);(3)到达中间位置的衔铁1具有动量,旋转的惯性起作用,因而实际上以比由上式表示的操作力F3小的操作力就足够。
此外,由于横轴所示的比成为0.67时的纵轴(F3/f,f’/f=0.1)的值为0.2,因而可知,处于上述第三状态的发电装置10以现有(F/f=0.85)的两成左右的操作力就能够操作衔铁1。
如以上那样,像现有的发电装置那样超过由两个端部所产生的磁力之和的操作力一次也不需要。即,在发电装置10中,只依次(带有时间差)发挥超过由各个端部所产生的磁力的操作力就可以。此时,由于从吸附位置S2到操作位置W的距离比从中央部C到操作位置W的距离长,因而在杠杆原理比现有的发电装置更有利地发生作用的状态下,上述操作力作用于吸附位置S1(作用点)。
因此,发电装置10不使装置巨大化、不使操作行程延长,而通过简单的构成就能够以比在上述现有的发电装置中需要的操作力小的操作力来发电。发电装置10由于能够发出与现有的发电装置可发出的电力同量的电力,因而以比以前小的操作力可发电的发电装置10能够以比该现有的发电装置高的发电效率发电。
〔操作力F1与F2以及F3的各自的比较〕
根据图10,将说明操作力F2比操作力F1小。图10的(a)是示出在任意的条件下比较了操作力F1和操作力F2的结果的曲线图,图10的(b)是示出操作力F2比操作力F1小的条件的曲线图。
如图10的(a)所示,磁力f’与磁力f之比越小(衔铁1越从端部3a分离),在任意的距离L1、L2上,操作力F2越易于比操作力F1小(F2<F1越易于成立)。即,衔铁1越被推入,所需要的操作力就越小。此外,应注意,如上所述,由于操作力F2比操作力F始终地小(F2<F成立,参照图7以及数学式5),因而即使是操作力F2比操作力F1大的情况(F2>F1成立的情况),操作力F2也比操作力F小。
在此,操作力F2比操作力F1小的条件由下式表示:
[数学式9]
f &prime; f < L 2 L 1 + L 2
如图10的(b)所示,表示满足上述不等式的范围(表示F2=F1的曲线的下侧部分)。优选,以规格落入图10的(b)所示的范围之内的方式设计发电装置10(不是必须的)。
根据图11,将说明操作力F3比操作力F1小。图11的(a)是示出在任意的条件下比较了操作力F1和操作力F3的结果的曲线图,图11的(b)是示出操作力F3比操作力F1小的条件的曲线图。
如图11的(a)所示,磁力f’与磁力f之比越小(衔铁1越从端部3a分离),在任意的距离L1、L2上,操作力F3越易于比操作力F1小(F3<F1越易于成立)。即,与上述同样,衔铁1越被推入,所需要的操作力就越小。
在此,操作力F3比操作力F1小的条件由下式表示:
[数学式10]
f &prime; f < L 2 L 1 + L 2
如图11的(b)所示,表示满足上述不等式的范围(表示F3=F1的曲线的下侧部分)。优选,以规格落入图11的(b)所示的范围之内的方式设计发电装置10(不是必须的)。
如以上那样,在发电装置10的设计满足规定的条件时,衔铁1越旋转,该发电装置能够使所需要的操作力越减小。因此,发电装置10能够以比现有的发电装置更高的发电效率而发电。
〔操作力以及发电效率的比较〕
根据图12,说明进一步比较了发电装置10的动作所需要的操作力与现有的发电装置的动作所需要的操作力的结果。图12是示出发电装置10以及现有的发电装置的F-S特性的曲线图。该曲线图的横轴表示操作位置W的移动量,该曲线图的纵轴表示施加于该操作位置上的力。
在由操作力F1所产生的力矩比端部3的磁力的力矩小或与该力矩平衡时,衔铁1不旋转,通过具有弹性的弹簧4弯曲,由该操作力所产生的能量被积蓄于该弹簧。另一方面,在由操作力F1所产生的力矩大于端部3的磁力的力矩时,衔铁1旋转。此时,由于被积蓄于弹簧4上的上述能量,衔铁1使旋转加速。
如图12所示,在前者的情况下,操作力F1线性地增加(曲线图横轴的0~0.8的范围)。在后者的情况下,衔铁1从端部3分离而旋转,微量的操作力F2以及F3被瞬间地测量(曲线图横轴的0.8~1.0的范围)。因此,在发电装置10的操作中,操作力F1(该曲线图的顶点的高度)对整体的操作力(F1+F2+F3)具有支配性地影响。
与现有的发电装置需要3N的操作力F相对,发电装置10只以2N的操作力F1就足够。即,发电装置10能够以现有的七成以下的操作力发电。即,发电装置10与现有的发电装置不同,不给用户带来不调和感、不使用户意识去强力推压弹簧4,通过日常动作中带有的微小的操作就能够发电。
根据图13,说明比较了发电装置10的发电效率与现有的发电装置的发电效率后的结果。图13是示出发电装置10以及现有的发电装置的发电效率(发电量与被积蓄于弹簧4的能量之比)的曲线图。
如图13所示,现有的发电装置的发电效率仅仅为16%左右,与其相对,发电装置10的发电效率甚至达到超过27%。即,发电装置10能够将现有的发电装置的发电效率改善多达1.6倍。这是因为,发电装置10维持着现有的发电装置可发出的发电量,同时可以将操作力甚至抑制到现有的七成以下。这样,发电装置10能够以比现有的发电装置高的发电效率而发电。
〔突起8a以及突起8b的其它形状〕
根据图14至图17,说明突起8a以及突起8b的其它形态或结构。图14表示突起8a以及突起8b的形态的变化。图14的(a)是示出矩形的突起8a以及突起8b分别设于线圈架9b以及线圈架9a上的情况的截面图,图14的(b)是示出只有矩形的突起8a设于线圈架9a上的情况的截面图,图14的(c)是示出将边缘变圆滑后的突起8a设于线圈架9a上的情况的截面图。
如图14的(a)所示,突起8a以及突起8b的形状可以是矩形。由于不需要追加的加工,因而能够简易地制造发电装置10。
如图14的(b)所示那样,在操作力F1~F3始终垂直向下(按下弹簧4的方向)施加时,突起8b也可以没有。由于一点也不需要加工,因而不仅能够更加简易地制造发电装置10,而且还能够降低制造成本。
如图14的(c)所示,通过将突起8a的边缘圆滑化,能够使衔铁1与突起8a接触的面积恒定化。即,能够避免在某一瞬间,负荷只集中地施加于衔铁1的特定的部分的状态。因此,将边缘变为圆滑的突起8a的形状使衔铁1的耐久性提高,能够延长发电装置10的耐用年限。
图15示出突起8a由发挥应力的弹性部件支撑的结构。图15的(a)是示出上述弹性部件支撑突起8a的形态的截面图,图15的(b)是发电装置10(线圈6未图示)的鸟瞰图,图15的(c)是示出线圈架9b的结构的示意图。
如图15(a)所示,突起8a可以由弹簧(弹性部件)22支撑。在该结构中,在发电装置10从第三状态迁移到第四状态时,衔铁1由于通过弹簧22的应力而被推上去,因而该衔铁的旋转被加速。因此,操作力F3可以进一步变小,上述结构能够进一步改善发电装置10的发电效率。此外,在图15的(a)所示的结构中,虽然在线圈架9a上只设有突起8a,但也可以在线圈架9b上设有突起8b(既可以由与弹簧22同样的弹簧支撑,也可以不由其支撑)。
如图15的(b)以及图15的(c)所示,突起8b(或突起8a)的设置部可以具有能够上下弯曲(挠曲)的结构。由此,弹性22的应力被更加强化,因而上述结构能够更加改善发电装置10的发电效率。
图16是示出在衔铁1上设有突起的结构的图,图16的(a)是示出只在衔铁1的下侧设有突起8a的结构的截面图,图16的(b)是示出在衔铁1的两侧分别设有突起8a以及突起8b的结构的截面图。
如图16的(a)所示,也可以是在衔铁1上设有突起8a的结构。该结构可以得到与在线圈架9a上设置突起8a的结构同样的效果。此外,突起8a也可以利用硬的软磁性材料,该情况能够提高强度。
如图16的(b)所示,也可以在衔铁1的两侧设置突起8a以及突起8b。由此,能够避免由于衔铁1吸附于一个轭铁的两端部,该衔铁不能够旋转的风险。此外,不仅在操作位置W被下按的情况,而且在被上推的情况下,发电装置10也能够发电。
图17的(a)是示出设于衔铁1的侧面上的圆轴28由长孔的轴承29支撑的结构的截面图,图17的(b)是设于衔铁1的侧面上的方轴28由分别设于线圈架9a和线圈架9b上的突起30a和突起30b支撑的结构的截面图。
如图17的(a)所示,在上述结构中,设于衔铁1上的轴28纵向地被嵌合于长的孔(长孔)29中,轴28在该长孔中上下移动。由此,上述结构可以得到与在线圈架9a上设置突起8a的结构同样的效果。
如图17的(b)所示,在上述结构中,由线圈架为平面的部分承接负荷(在大面积上衔铁1由轴28支撑)。因此,上述结构能够使衔铁1的耐久性提高,能够延长发电装置10的耐用年限。
〔轭铁2以及永久磁铁7的动作〕
根据图18,说明轭铁2a以及轭铁2b和永久磁铁7代替衔铁1而旋转的形态。图18示出轭铁2a以及轭铁2b和永久磁铁7旋转的过程,图18的(a)是示出在发电装置10处于第一状态时,该发电装置的内部结构(只有轭铁2a、轭铁2b、永久磁铁7)的截面图,图18的(b)是示出在发电装置10处于第四状态时,该发电装置的内部结构的截面图。
如图18的(a)以及图18的(b)所示,发电装置10具有代替衔铁1的旋转,轭铁2a、轭铁2b以及永久磁铁7旋转的结构。在该结构中,不需要为了衔铁1旋转而确保由线圈架9a以及线圈架9b隔开的空间(绕线筒的内部),能够使线圈6变小。
〔发电装置10的应用例〕
根据图19说明发电装置10的应用例。图19示出使用发电装置10发出的电的电力机械器械。图19的(a)是示出电容器21被连接于发电装置10的电路图,图19的(b)是示出电容器21以及发送装置20被连接于发电装置10的电路图。
如图19的(a)所示,在电容器21被连接于发电装置10时,能够将由该发电装置发出的电力蓄积于该电容器中。
如图19的(b)所示,也可以连接使用由发电装置10发出的电力而将无线和红外线等发送至外部的装置的发送装置20。即,为了发送无线和红外线等这样的简单的动作而需要瞬间的电力的发送装置20没有电池等电力源而能够由发电装置10使其动作。
根据图20,说明更具体的发电装置10的应用例。图20示出使用发电装置10发出的电的电力机械器械。图20的(a)是包括发电装置10、电容器21以及发送装置20的开关100的示意图,图20的(b)是表示开关100的使用情景的示意图。
如图20的(a)所示,开关(切换装置)100包括发电装置10以及电容器21,以通过用户按下开关100,能够使发电装置10的衔铁1旋转的方式而被设计。
如图20的(b)所示,作为例如切换室内照明装置(房间的荧光灯等)的开/关的装置,可以应用开关100。以前,通常是将开关设置于房间的壁面上,将连接该开关和上述室内照明装置的布线埋设于该壁面。
与其相反,根据开关100,只要上述室内照明装置具备可接收发送装置20发送的信号的装置,则就不必将上述布线埋设于壁面。这是因为,通过用户按下开关100这样的日常操作,发电装置10发电,发送装置20使用被发出的电力而将无线信号发送至上述室内照明装置,从而能够切换该室内照明装置的开/关。因此,开关100能够不需要用于埋设布线的工程。由此,开关100不仅能够使上述工程所需要的费用减少,而且可以进行不被布线妨碍的自由的室内布局。
如以上那样,发电装置10可以预见多种应用。即,发电装置10的应用不限于参照图19以及图20而说明的应用例,可以应用于其它各种各样的用途。
〔发电装置10取得的效果〕
如以上参照图1至图20说明的那样,发电装置10不使装置巨大化、不使操作行程延长,而通过简单的结构就能够以比在上述现有的发电装置中需要的操作力小的操作力来发电。发电装置10由于能够发出与现有的发电装置可发出的电力同量的电力,因而以比以前小的操作力可发电的发电装置10取得能够以比该现有的发电装置高的发电效率发电这一效果。
〔关于实施方式的组合〕
本发明并非被限于上述的各实施方式的,可以在权利要求书中所示的范围内进行各种变更,对于适当组合在不同的实施方式中分别被公开的技术手段而得到的实施方式,也被包含于本发明的技术范围之内。并且,通过组合在各个实施方式中分别被公开的技术手段,能够形成新的技术特征。
工业适用性
本发明能够广泛地应用于利用电磁感应原理而使线圈感应处电流的发电装置等。
符号说明
1、衔铁(旋转部件) 2a、轭铁(支撑部件)
2b、轭铁(支撑部件) 3a、端部(第二部分)
3b、端部(第三部分) 3c、端部(第一部分)
3d、端部(第四部分) 6、线圈(coil)
7、永久磁铁(Permanent Magnet)
8a、突起(突起、与第一位置不同的位置)
9a、线圈架(固定部件) 9b、线圈架(固定部件)
10、发电装置(power generation device)
20、发送装置(transmission device)
22、弹簧(弹性部件) 100、开关(切换装置)
A、间隔(空间) S1、吸附位置(第二位置)
S2、吸附位置(第一位置) S3、吸附位置(第三位置)
S4、吸附位置(第四位置) f、磁力(magnetic force)
f’、磁力(magnetic force)

Claims (10)

1.一种发电装置,其具备通过从外部施加的操作力而以规定的位置为支点旋转的旋转部件、以及通过在规定的部分通过发挥的磁力吸附所述旋转部件而支撑该旋转部件的支撑部件,所述发电装置通过与该旋转部件的旋转联动地使通过线圈的永久磁铁的磁通量变化而在该线圈中感应出电流,所述发电装置的特征在于,
当该旋转部件在通过分别在第一位置和第二位置吸附于所述支撑部件的第一部分和第二部分而被该支撑部件支撑的第一状态下被施加所述操作力时,所述旋转部件通过以所述第一位置为第一支点旋转而迁移到第二状态,并通过以与所述第一位置不同的位置为第二支点旋转再迁移到第三状态。
2.根据权利要求1所述的发电装置,其特征在于,所述旋转部件通过在所述第一状态下以在该旋转部件与成为所述第二支点的位置之间设置有空间的方式被所述支撑部件支撑,从而在以所述第一位置为所述第一支点旋转后,以与所述第一位置不同的位置为第二支点旋转,
所述旋转部件通过该旋转,在所述第一状态下通过使所述操作力作用于所述第二位置而迁移到所述第二状态之后,通过使所述操作力作用于所述第一位置而迁移到所述第三状态。
3.根据权利要求1所述的发电装置,其特征在于,所述旋转部件通过该旋转部件在所述第三状态下再旋转,再迁移到该旋转部件以该旋转部件与成为所述第二支点的位置之间设有空间的状态,通过分别在第三位置和第四位置吸附于所述支撑部件的第三部分和第四部分而被该支撑部件支撑的第四状态。
4.根据权利要求2所述的发电装置,其特征在于,所述旋转部件通过该旋转部件在所述第三状态下再旋转,再迁移到该旋转部件以该旋转部件与成为所述第二支点的位置之间设有空间的状态,通过分别在第三位置和第四位置吸附于所述支撑部件的第三部分和第四部分而被该支撑部件支撑的第四状态。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的发电装置,其特征在于,从所述第一位置到施加所述操作力的位置的距离比从成为所述第二支点的位置到施加该操作力的位置的距离长。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的发电装置,其特征在于,所述旋转部件以设于固定所述支撑部件的固定部件的规定位置上的突起为所述第二支点而旋转。
7.根据权利要求5所述的发电装置,其特征在于,所述旋转部件以设于固定所述支撑部件的固定部件的规定位置上的突起为所述第二支点而旋转。
8.根据权利要求6所述的发电装置,其特征在于,设于所述固定部件的规定位置上的突起由发挥应力的弹性部件支撑。
9.一种发送装置,其特征在于,其使用由权利要求1至8中任一项所述的发电装置发出的电力而向外部的装置发送信号。
10.一种切换外部装置的状态的切换装置,其特征在于,包括权利要求1至8中任一项所述的发电装置和权利要求9所述的发送装置。
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