CN103988405A - 发电装置 - Google Patents

Abstract

一种发电装置，构成为具备：第一磁铁构件；第二磁铁构件，其N极侧与第一磁铁构件的N极侧配置成反向；磁轭，其在所述第一磁铁构件及第二磁铁构件之间以固定状态配置；感应线圈，其配置在所述磁轭的外周，所述发电装置中，通过第一磁铁构件及第二磁铁构件同步地滑动移动，由此切换流过磁轭的磁通的方向，在感应线圈上产生电动势。通过该结构，能够使在各种电子设备、用于对这各种电子设备进行远距离操作的操作用设备、操作部位等中使用的小型形状的发电装置实现薄型化。

Description

发电装置

技术领域

本发明涉及在各种电子设备、用于对这各种电子设备进行远距离操作的操作用设备、操作部位等中使用的小型形状的发电装置。

背景技术

近年来，在各种电子设备、用于对这各种电子设备进行远距离操作的操作用设备、操作部位等中，利用内置的电池进行动作的情况增加，来自设备制造商的对构成为小型形状的发电装置的开发要求不断增多。

以下，使用图10对以往的发电装置进行说明。

图10是示意性地表示以往的发电装置的图。如图10所示，以往的发电装置1具备成为可动侧部位的磁铁构件10和成为固定侧部位的磁轭构件20。

磁铁构件10通过在以N极位于上方侧且S极位于下方侧的方式配设的永久磁铁11的上下表面上分别固接磁性体制的上板材12、下板材13而构成。并且，该磁铁构件10能够以通过永久磁铁11的中心位置的旋转轴线11A为中心沿左右方向转动。

磁轭构件20为俯视观察下呈コ形的磁性体制，以固定状态配设于壳体等(未图示)，左腿部21插入到上板材12的左侧部与下板材13的左侧部之间，右腿部22插入到上板材12的右侧部与下板材13的右侧部之间。而且，在将左腿部21与右腿部22连结的中央部23卷绕有感应线圈25。

在下板材13的左侧部的下表面配设有螺旋弹簧27，通过上述的磁铁构件10、卷绕有感应线圈25的磁轭构件20、螺旋弹簧27来构成发电装置1。

发电装置1取出因磁通变化而在感应线圈25上感应出的电动势，接下来说明其动作。

图10所示的发电装置1如图10中的箭头所示那样，从上板材12的左侧部上对磁铁构件10施加由按压构件(未图示)等产生的力。并且，磁铁构件10成为左侧下降的状态而停止。即，成为上板材12的左侧部的下表面与磁轭构件20的左腿部21抵接且下板材13的右侧部的上表面与右腿部22抵接的状态。而且，螺旋弹簧27受到下板材13的左侧部的下表面的按压而成为压缩状态。在第一状态下，来自永久磁铁11的磁通从上方的N极按照上板材12的左侧部、磁轭构件20的左腿部21、中央部23、右腿部22、下板材13的右侧部、永久磁铁11的下方的S极的顺序传递。以下，将图10所示的状态表示为第一状态。

若从第一状态起除去如图10中的箭头所示那样施加的力，则螺旋弹簧27的压缩状态被释放，磁铁构件10以旋转轴线11A为中心顺时针地进行旋转动作，在下板材13的左侧部的上表面与磁轭构件20的左腿部21抵接且上板材12的右侧部的下表面与右腿部22抵接的状态下停止。以下，将螺旋弹簧27的压缩状态被释放的状态称为第二状态。

在第二状态下，来自永久磁铁11的磁通从上方的N极按照上板材12的右侧部、磁轭构件20的右腿部22、中央部23、左腿部21、下板材13的左侧部、永久磁铁11的下方的S极的顺序传递。

即，在第二状态下，磁轭构件20内的磁通的流动向与第一状态下的流动方向相反的方向流动，根据该磁通方向的变化而在感应线圈25上产生相应的规定的电动势。通过将该电动势从感应线圈25两端的线圈线取出而能得到规定的电力。

若从第二状态起通过用按压构件进行按压等方式来使磁铁构件10逆时针地转动而返回到第一状态，则此时磁轭构件20内的磁通的流动向与第二状态下的流动方向相反的方向流动，所以由此在感应线圈25上也产生相应的规定的电动势，通过将该电动势也从线圈线取出而能得到规定的电力。

需要说明的是，作为与本申请发明相关联的在先技术文献信息，已知有例如专利文献1。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第7710227号说明书

发明内容

然而，以往的发电装置是成为可动侧部位的磁铁构件10转动并将由此产生的来自感应线圈25的电动势取出的结构，因此存在难以实现薄型化这样的课题。

本发明为了解决这样的课题而提出，其目的在于提供一种能够实现薄型化的结构的发电装置。

为了实现上述目的，本发明具有以下的结构。

本发明的一方案涉及的发电装置具备：第一磁铁构件；第二磁铁构件，其N极侧与第一磁铁构件的N极侧配置成反向；磁轭，其在第一磁铁构件及第二磁铁构件之间以固定状态配置；感应线圈，其配置在磁轭的外周。并且，当第一磁铁构件及第二磁铁构件同步地滑动移动时，流过磁轭的磁通的方向被切换，在感应线圈上产生电动势。若为该结构，则使各磁铁构件滑动移动，因此能够形成为薄型结构的发电装置。

根据本发明，能够提供实现了薄型化的结构的发电装置。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的发电装置的外观立体图。

图2是本发明的实施方式1的发电装置的除去罩构件而示出的立体图。

图3是本发明的实施方式1的发电装置的分解立体图。

图4是本发明的实施方式1的发电装置的固定侧部位的主要部分的立体图。

图5是本发明的实施方式1的发电装置的可动侧部位的主要部分的立体图。

图6是本发明的实施方式1的发电装置的第一状态的除去罩构件而示出的俯视图。

图7是表示本发明的实施方式1的发电装置的第一状态的磁铁构件与磁轭的位置关系的示意图。

图8是本发明的实施方式1的发电装置的第二状态的除去罩构件而示出的俯视图。

图9是表示本发明的实施方式1的发电装置的第二状态的磁铁构件与磁轭的位置关系的示意图。

图10是示意性地表示以往的发电装置的图。

具体实施方式

以下，关于本发明的实施方式，使用附图进行说明。

(实施方式1)

关于实施方式1，参照图1至图9进行说明。图1是外观立体图。图2是除去罩构件而示出的立体图。图3是分解立体图。图4是固定侧部位的立体图。图5是可动侧部位的立体图。图6是第一状态的除去罩构件而示出的俯视图。图7是表示第一状态的磁铁构件与磁轭的位置关系的示意图。图8是第二状态的除去罩构件而示出的俯视图。图9是表示第二状态的磁铁构件与磁轭的位置关系的示意图。

如图4所示，在形成为上方呈矩形形状开口的箱型且由树脂构成的壳体31中，在壳体31的凹部内通过粘接剂等固接有由磁性体构成的棒状的中央磁轭41。需要说明的是，在以下的说明中，将沿着中央磁轭41的长度方向的方向定义为前后方向，并将俯视下正交的方向定义为左右方向来进行说明。

中央磁轭41以长度方向平行于前后方向的方式配设固接在壳体31的凹部内的左右的中央位置(参照图4等)。中央磁轭41的长边侧的前端部42、后端部43形成为比中间部大的同一形状的四棱柱状。该前端部42、后端部43各自的左右侧面成为上下垂直的平坦面。

在中央磁轭41的前端部42和后端部43之间的中间部的外周位置配设有感应线圈45。感应线圈45固接于中央磁轭41。作为感应线圈45，使用收纳在前端部42、后端部43的上下左右的范围内的尺寸的感应线圈，其两端的线圈线固接于在壳体31的内底面设置的捆扎部(絡げ部)而与壳体31的端子连接。

并且，开口侧朝向中央磁轭41且俯视观察下呈コ形的第一辅助磁轭51通过粘接剂等固接在壳体31内的左端(参照图4等)。该コ形的对置的边部分形成为彼此平行且向右侧延伸的同一形状的四棱柱状，它们各自的前端53、54与中央磁轭41的前端部42、后端部43的左侧面隔开规定尺寸而对置。该第一辅助磁轭51的前端53、54也由上下垂直的平坦面形成。

同样地，开口侧朝向中央磁轭41且俯视观察下呈コ形的第二辅助磁轭61通过粘接剂等固接在壳体31内的右端(参照图4等)。该コ形的对置的边部分形成为彼此平行且向左侧延伸的同一形状的四棱柱状，它们各自的前端63、64与中央磁轭41的前端部42、后端部43的右侧面隔开与第一辅助磁轭51侧相同的尺寸而对置。该第二辅助磁轭61的前端63、64也由上下垂直的平坦面形成。

固定侧部位的主要部分如以上那样构成。接下来，关于能够移动地与该固定侧部位组合的可动侧部位，参照图5进行说明。

如图5所示，可动侧部位的主要部分是分别形成为棒状的第一磁铁构件71及第二磁铁构件81、对它们进行保持的树脂制且矩形框状的驱动构件91。

第一磁铁构件71构成为在前后方向的中央位置具有长方体状的永久磁铁73，在该永久磁铁73的前后表面分别固接有形成为同一四棱柱状的磁性体75、76。在此，永久磁铁73以前面侧为N极且后面侧为S极的朝向配设，由此，磁性体75侧成为N极，磁性体76侧成为S极。第一磁铁构件71的整体长度与中央磁轭41大致相等。需要说明的是，若将永久磁铁73配设在中央位置，则磁性体75、76能够共用化，因此优选，但是永久磁铁73的配置位置没有特别限定。需要说明的是，也可以使用不存在磁性体75、76而仅由永久磁铁构成的第一磁铁构件。

第二磁铁构件81构成为与第一磁铁构件71同样的结构，但是与第一磁铁构件71的结构的不同点是在前后方向的中央位置配设的长方体状的永久磁铁83的朝向与永久磁铁73相反。即，第二磁铁构件81的永久磁铁83以前面侧为S极且后面侧为N极的朝向配设，在该永久磁铁83的前后表面分别固接的同一四棱柱状的磁性体85侧成为S极，磁性体86侧成为N极。第二磁铁构件81的整体长度与中央磁轭41大致相等。需要说明的是，第二磁铁构件81也与第一磁铁构件71同样，其结构没有特别限定，但是优选将永久磁铁83配设在中央位置而供磁性体85、86共用化。而且，也可以仅由永久磁铁构成第二磁铁构件。

第一磁铁构件71和第二磁铁构件81以在左右方向上隔开规定间隔的平行关系排列设置，且固定于在俯视观察下形成为矩形框状的由树脂等构成的驱动构件91上(参照图5等)。即，第一磁铁构件71和第二磁铁构件81彼此以沿着前后方向的平行关系配设，位于前方侧的第一磁铁构件71的N极侧和第二磁铁构件81的S极侧左右地隔开上述规定间隔而对置，位于后方侧的第一磁铁构件71的S极侧和第二磁铁构件81的N极侧左右地隔开上述规定间隔而对置。需要说明的是，第一磁铁构件71和第二磁铁构件81的向驱动构件91的保持方法或固定方法没有特别限定。

保持有第一磁铁构件71和第二磁铁构件81的驱动构件91在壳体31内以能够朝向左右方向滑动移动的方式装入。装入后的状态如图2所示。在装入状态下，如图6或图7所示，中央磁轭41位于第一磁铁构件71与第二磁铁构件81之间。并且，磁铁构件71、第二磁铁构件81、中央磁轭41彼此沿着前后方向且以平行关系设置。而且，第一磁铁构件71位于中央磁轭41与第一辅助磁轭51之间，第二磁铁构件81位于中央磁轭41与第二辅助磁轭61之间。

如图6等所示，在该可动侧部位的驱动构件91上，在框状部分的后部中央位置保持平板弹簧93的一端侧。并且，平板弹簧93的另一端侧向后方突出，其前端保持在用于对驱动构件91向左右进行移动操作的操作构件95上。操作构件95具有向后方突出的操作部，该操作部向壳体31的外方突出。如以上那样构成可动侧部位的主要部分。

并且，以将壳体31及驱动构件91上覆盖的方式从上方配设树脂制的罩构件97而与壳体31结合(参照图1、图3)。在此，该结构中，第一磁铁构件71、第二磁铁构件81均具有永久磁铁73、83，因此在通常状态(第一状态)下，第一磁铁构件71或第二磁铁构件81中的任一方为吸附于中央磁轭41的状态，因此可动侧部位成为稳定的停止状态。以下，以图1～图7所示的状态即第一磁铁构件71与中央磁轭41吸附着的状态为第一状态来继续说明。

在第一状态下，如图6所示，驱动构件91位于壳体31内的右侧。并且，操作构件95的操作部也经由未作用负载的平板弹簧93而位于右侧。

在第一状态下，如图6及图7所示，第一磁铁构件71中，磁性体75的前端附近及磁性体76的后端附近的各自的左侧面从第一辅助磁轭51的前端53、54分离，磁性体75的前端附近及磁性体76的后端附近的各自的右侧面与中央磁轭41的前端部42、后端部43的左侧面抵接并进行吸附。将第一磁铁构件71与中央磁轭41的吸附部位表示为第一吸附部位。

第二磁铁构件81中，磁性体85的前端附近及磁性体86的后端附近的各自的左侧面从中央磁轭41的前端部42、后端部43的右侧面分离，磁性体85的前端附近及磁性体86的后端附近的各自的右侧面吸附于第二辅助磁轭61的前端63、64。将第二磁铁构件81与第二辅助磁轭61的吸附部位表示为第二吸附部位。

在图7所示的第一状态下，在中央磁轭41中，磁通从前端部42朝向后端部43侧流动。即，来自第一磁铁构件71的永久磁铁73的磁通以如下路径传递：从磁性体75向中央磁轭41的前端部42传递，在中央磁轭41中朝向后端部43侧流动，从上述中央磁轭41的后端部43向第一磁铁构件71的磁性体76返回。在本实施方式的结构中，以使中央磁轭41处的磁通不会受到来自第二磁铁构件81侧的磁通较大阻碍的方式进行各磁性体的材料选择，并且在第一状态下，构成为来自第二磁铁构件81的磁通经由第二辅助磁轭61再次向第二磁铁构件81返回的路径。

当从第一状态起对操作构件95的操作部向左方水平地进行移动操作时，操作构件95向该方向移动，对应于此，平板弹簧93向左侧挠曲。

并且，当平板弹簧93挠曲所产生的弹力大于第一及第二吸附部位的合力时，第一及第二吸附部位分离，以使上述平板弹簧93的挠曲复原的方式发挥作用的弹力也朝向进行操作的方向施加，同时驱动构件91即刻向左侧移动。即第一磁铁构件71和第二磁铁构件81同步向左侧水平地滑动移动。如图8及图9所示，以下，将第一磁铁构件71和第二磁铁构件81同步向左侧水平地滑动移动之后的状态表示为第二状态。

需要说明的是，从该可动侧部位的向左侧的移动中途位置起，第一磁铁构件71的前端附近及后端附近的各自的左侧面与第一辅助磁轭51的前端53及54之间的吸引力、以及第二磁铁构件81的前端附近及后端附近的各自的左侧面与中央磁轭41的前端部42及后端部43之间的吸引力也增加，这些吸引力也有助于驱动构件91的即刻移动。

然后，第一磁铁构件71的前端附近及后端附近的左侧面与第一辅助磁轭51的前端53及54抵接而停止，而且，与此同时，第二磁铁构件81的前端附近及后端附近的左侧面与中央磁轭41的前端部42及后端部43的右侧面抵接，驱动构件91向左侧的移动停止(第二状态)。并且，在第二状态下，平板弹簧93回复到未作用负载的状态，操作构件95经由该平板弹簧93而位于左侧。第二状态如图8及图9所示。

在第二状态下，如图8及图9所示，第一磁铁构件71的前端附近及后端附近的左侧面与第一辅助磁轭51的前端53及54成为吸附状态(第三吸附部位)，第二磁铁构件81的前端附近及后端附近的左侧面与中央磁轭41的前端部42及后端部43的右侧面成为吸附状态(第四吸附部位)。图9所示的第一磁铁构件71与第一辅助磁轭51的吸附部位表示为第三吸附部位，第二磁铁构件81与中央磁轭41的吸附部位表示为第四吸附部位。

由于上述的部位成为吸附状态，从而可动侧部位维持为稳定的停止状态，这与通常状态(第一状态)是同样的。

在图8及图9所示的第二状态下，中央磁轭41内的磁通的流动方向即刻切换成与图6及图7所示的第一状态下的流动方向相反的方向。即，在第二状态下，在中央磁轭41中，磁通从后端部43朝向前端部42侧流动。第二磁铁构件81的永久磁铁83的磁通以如下路径传递：从磁性体86向中央磁轭41的后端部43传递，在中央磁轭41内朝向前端部42侧流动，从上述中央磁轭41的前端部42向第二磁铁构件81的磁性体85返回。

需要说明的是，在第二状态下，也是以使上述的中央磁轭41内的磁通不会受到来自第一磁铁构件71的磁通较大阻碍的方式进行各磁性体的材料选择。此外，在第二状态下，关于构成为来自第一磁铁构件71的磁通经由第一辅助磁轭51再次向第一磁铁构件71返回的路径这一点，也与第一状态的情况相同。

如以上那样，在本实施方式中，从第一状态起使可动侧部位水平地滑动移动而成为第二状态时，中央磁轭41内的磁通的流动方向切换成反方向。通过该磁通的流动的切换，由此在配设于中央磁轭41的感应线圈45上产生电动势。并且，从与感应线圈45的线圈线连接的端子(未图示)能够取出感应线圈45上产生的电动势。在此，若在成为固定侧部位的中央磁轭41配设有感应线圈45，则不会在线圈线与端子的连接部位等上作用不必要的负载，因此优选。

从上述的可动侧部位移动到左侧的第二状态起返回第一状态时的动作为左右对称且同样的动作，因此省略详细说明，在上述的返回时的动作时，中央磁轭41内的磁通的流动方向也即刻切换成反方向。对应于此在感应线圈45上产生相应的电动势，并能够将该电动势从端子(未图示)取出。

在本实施方式中虽然未图示，但设有用于使驱动构件91向左右滑动移动的引导机构。该引导机构的结构没有特别限定，但优选简单的结构。例如，在该结构中，在驱动构件91的框状部分的角部位置上表面及下表面分别设有上下突出的引导用柱状部100，并使该引导用柱状部100在设于罩构件97的顶面上的沿左右方向延伸的直线槽(未图示)和设于壳体31的内底面上的沿左右方向延伸的直线槽101中被引导。需要说明的是，就直线槽101而言，为了较大地获取引导用柱状部100的插通量，可以设置成贯通状态等。若为该结构的引导机构，则也能够期待扭转操作状态的减少效果。

另外，在该结构的情况下，在驱动构件91的前后表面的左右端部位置设有沿前后方向突出的圆柱状部103，将上述的圆柱状部103支承于在壳体31的前后的壁部设置的台阶部上，由此驱动构件91以水平状态顺畅地滑动移动，但上述的结构可以根据需要而适当确定。作为其他的例子，可以是在驱动构件91的上下表面侧、或者壳体31的内底面或罩构件97的下表面侧设置球状突起，使驱动构件91在上下方向上成为大致点接触状态而进行抵接滑动的结构等，这样也能使驱动构件以水平状态顺畅地滑动移动。

如以上那样，在该结构中，由于使可动侧部位向左右滑动移动而取出规定的电动势，因此能够实现上下尺寸得以低高度化的发电装置。

需要说明的是，在该结构中，说明了来自平板弹簧93的弹力朝向可动侧部位的移动方向施加的同时驱动构件91移动的结构，但也可以设为使用其他形状的弹簧构件或弹性体等能得到同样的作用效果的结构。或者，在操作行程短等情况下，未必需要上述平板弹簧93或弹性体等，也可以设为省略它们的结构等。

另外，也可以构成为通过配设的弹簧构件或弹性体等使可动侧部位从移动后的状态向通常状态自动回复。

需要说明的是，以上说明了中央磁轭41为固定状态且第一磁铁构件71和第二磁铁构件81同步水平地滑动移动的结构，但是固定侧部位与可动侧部位也可以成为相反的设定。即，也可以将第一磁铁构件71和第二磁铁构件81配设成固定状态，并使配设在它们之间的带感应线圈45的中央磁轭41水平地滑动移动。

并且，可以在固定侧部位的第一辅助磁轭51、第二辅助磁轭61配设感应线圈，并将在这些感应线圈上产生的电动势也取出，作为固定侧部位，也可以是未配设第一辅助磁轭51、第二辅助磁轭61的结构。

需要说明的是，第一磁铁构件71和第二磁铁构件81的形状在本实施方式中使用棒状进行了说明，但没有限定为该形状。第一磁铁构件71和第二磁铁构件81的形状可以是例如与中央磁轭41同样地具有前端部、后端部的形状。关于中央磁轭41，在本实施方式中，使用具有前端部42及后端部43的结构进行了说明，但没有限定为该形状。中央磁轭的形状可以是例如不具有前端部42、后端部43的棒状的形状。

另外，以上，说明了上下尺寸为低高度薄型且沿左右方向进行操作的操作部向后方突出的结构，但也可以是将操作部一体化于驱动构件91的上表面或下表面并使上述操作部沿上下方向突出的形态的结构等。而且，在将上述结构配设成立式状态的横向宽度窄的形态的结构等中也能够应用本发明的结构思想。

工业实用性

本发明的发电装置具有能够实现薄型化这样有利的效果，在各种电子设备、用于对这各种电子设备进行远距离操作的操作用设备、操作部位等中是有用的。

符号说明

31  壳体

41  中央磁轭

42  中央磁轭的前端部

43  中央磁轭的后端部

45  感应线圈

51  第一辅助磁轭

53、54  第一辅助磁轭的前端

61  第二辅助磁轭

63、64  第二辅助磁轭的前端

71  第一磁铁构件

73  第一磁铁构件的永久磁铁

75、76  第一磁铁构件的磁性体

81  第二磁铁构件

83  第二磁铁构件的永久磁铁

85、86  第二磁铁构件的磁性体

91  驱动构件

93  平板弹簧

95  操作构件

97  罩构件

100  引导用柱状部

101  直线槽

103  圆柱状部

Claims (5)

1.一种发电装置，其具备：

第一磁铁构件；

第二磁铁构件，其N极侧与所述第一磁铁构件的N极侧配置成反向；

磁轭，其在所述第一磁铁构件及所述第二磁铁构件之间以固定状态配置；

感应线圈，其配置在所述磁轭的外周，

所述发电装置的特征在于，

当所述第一磁铁构件及所述第二磁铁构件同步地滑动移动时，流过所述磁轭的磁通的方向被切换，在感应线圈上产生电动势。

2.根据权利要求1所述的发电装置，其特征在于，

所述发电装置还具备朝向所述第一磁铁构件及所述第二磁铁构件的滑动移动的方向施加力的弹簧构件或弹性构件。

3.根据权利要求1所述的发电装置，其特征在于，

所述发电装置还具备第一辅助磁轭及第二辅助磁轭，

所述第一磁铁构件位于所述磁轭及所述第一辅助磁轭之间，

所述第二磁铁构件位于所述磁轭及所述第二辅助磁轭之间。

4.一种发电装置，其具备：

第一磁铁构件；

第二磁铁构件，其N极侧与所述第一磁铁构件的N极侧配置成反向；

磁轭，其在所述第一磁铁构件及第二磁铁构件之间配置；

感应线圈，其配置在所述磁轭的外周，

所述发电装置的特征在于，

所述第一磁铁构件及所述第二磁铁构件被固定，

当所述磁轭滑动移动时，流过所述磁轭的磁通的方向被切换，在感应线圈上产生电动势。

5.根据权利要求4所述的发电装置，其特征在于，

所述发电装置还具备第一辅助磁轭及第二辅助磁轭，

所述第一磁铁构件位于所述磁轭及所述第一辅助磁轭之间，

所述第二磁铁构件位于所述磁轭及所述第二辅助磁轭之间。