JP2001231234A - 携帯用発電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 携帯電話機等のモバイル機器の外部電源や、
その内蔵電池を充電するに適した簡易な構成の携帯用発
電機を提供する。 【解決手段】 永久磁石１１およびコイル１４の一方を
固定子１２とし、他方を可動子１５として、固定子に対
する可動子の変位（回転や移動）によって交流電力を発
生する発電機本体１０と、この発電機本体の可動子に、
例えばその回転軸１６を介して連結され、該可動子に加
えられた変位力に慣性力を付与して可動子を所定の期間
に亘って駆動するフライホイール１７やバネ等の慣性力
付与機構と、発電機本体が発生する交流電力を倍電圧整
流する整流回路２０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話機等のモ
バイル機器の外部電源として、或いは該モバイル機器が
備える内蔵電池を充電するに好適な携帯用発電機に関す
る。

【０００２】

【関連する背景技術】近時、携帯電話機等のモバイル機
器の普及が目覚ましい。ところが電力設備の無い地域
（例えば海や山）において、或いは災害時等においてモ
バイル機器が備える内蔵電池が消耗（放電）している場
合、この内蔵電池を如何にして充電するか、またその外
部電源を如何にして確保するかが問題となる。ちなみに
予備のバッテリを携帯することが考えられるが、携帯し
得る数に限界がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで従来、太陽電池
を利用した補助用電源が考えられているが、天候に左右
され、また夜間に使用することができないと言う問題が
ある。またゼンマイ式、或いは手回し式の発電機の利用
も考えられているが、モバイル機器の外部電源として用
いる上で、またその内蔵電池を充電する上での安定な電
力を得るには様々な工夫が必要であり、その機構が複雑
化する等の問題がある。

【０００４】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は、携帯電話機等のモバイル機器の
外部電源や、その内蔵電池を充電するに適した簡易な構
成の携帯用発電機を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
べく本発明に係る携帯用発電機は、 相対的に移動可能に設けられた永久磁石とコイルと
を備え、その一方を固定子とし他方を可動子とし、固定
子に対する可動子の変位（回転や移動）によって交流電
力を発生する発電機本体と、 この発電機本体の可動子に連結され、該可動子に加
えられた変位力に慣性力を付与して前記可動子を所定の
期間に亘って駆動するフライホイールやバネ等の慣性力
付与機構と、 前記発電機本体が発生する交流電力を倍電圧整流す
る整流回路とを備えることを特徴としている。

【０００６】ちなみに発電機本体は、円環状に設けられ
た固定子に対して可動子が回転する回転式のものであっ
ても良く、所定長に亘って設けられた固定子に対して可
動子が往復移動する移動型のものであっても良い。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について、携帯電話機等のモバイル機器の外部電
源として、或いはその内蔵電池の充電に用いるに適した
簡易な構成の携帯用発電機について説明する。図１はこ
の実施形態に係る携帯用発電機の要部概略構成を示す図
で、１０は円筒型のケーシング１１に永久磁石からなる
固定子（ステータ）１２を円環状に配列し、コア１３に
コイル１４を巻回してなる可動子（ロータ）１５を回転
自在に設けた発電機本体である。この発電機本体１０の
回転軸１６の一端には、金属円盤からなるフライホイー
ル１７が、前記可動子１５の回転に対して慣性力を付与
する慣性力付与機構として該回転軸１６と同軸に装着さ
れている。

【０００８】また前記回転軸１６の他端には発電機本体
１０が生起（発電）する交流電力を取り出すための電力
出力端子（スリップリング）１８ａ,１８ｂが設けられ
ている。そして前記可動子１５の回転に伴って前記発電
機本体１０にて発電された交流電力は、上記各電力出力
端子１８ａ,１８ｂにそれぞれ摺接する摺動子１９ａ,１
９ｂを介して取り出され、整流回路２０に入力されるよ
うになっている。この整流回路２０は、例えば２個のダ
イオード２１,２２と、２つのコンデンサ２３,２４とを
備えた倍電圧整流回路からなり、発電機本体１０が発電
した交流電力を倍電圧整流し、所定の直流電圧として出
力する役割を担う。

【０００９】このように構成された携帯用発電機は、例
えば手動によりフライホイール１７に所定の回転を与
え、可動子１５を回転させることによって駆動される。
するとこのフライホイール１７与えた回転力によって該
フライホイール１７に回転慣性力が生起され、この回転
慣性力が前記可動子１５の回転力に付与されるので、可
動子１５は滑らかに、しかも所定の期間に亘って回転し
続ける。この結果、発電機本体１０は、可動子１５の滑
らかな回転に伴って大電力とは言えないまでも所定の期
間に亘って或る程度の交流電力を発生することになる。
この交流電力が整流回路２０のダイオード２１,２２を
介して整流され、コンデンサ２３,２４に蓄積されるこ
とで、例えばモバイル機器を短時間に亘って駆動するに
必要な直流電力、または該モバイル機器が内蔵する電池
を充電し得る直流電力が求められることになる。

【００１０】従って上記構成の携帯用発電機を備えれ
ば、例えば災害非常時に携帯電話機等のモバイル機器の
内蔵電池が消耗した場合であっても、該携帯用発電機を
作動させることによって、短時間であれば該モバイル機
器を介する通信が可能となる。また携帯用発電機を用い
てモバイル機器が備える内蔵電池を逐次充電するように
すれば、モバイル機器の使用に伴う内蔵電池における電
池容量の消耗分を補うことができるので、例えば電力設
備の無い地域にて長期間に亘ってモバイル機器を使用す
る場合であっても、予備の電池を携帯すること無しにそ
の駆動電源を確保することが可能となる。

【００１１】また上述した構成によれば、フライホイー
ル１７を手回しするだけで該フライホイール１７、ひい
ては可動子１５に回転力を与えることができるので、そ
の取り扱いが簡単である。また縄紐等を用いて独楽のよ
うにフライホイール１７に回転力を与えるようにすれ
ば、より簡単に発電機本体１０を駆動することが可能と
なり、より一層の効果を期待することが可能となる。

【００１２】ところで円盤状のフライホイール１７に代
えて、例えば図２に示すような半円状の振子３０を発電
機本体１０の回転軸１６に装着し、更にこの回転軸１６
にコイルバネ３１を装着して慣性力付与機構を構成する
ことも可能である。この場合には、発電機本体１０は固
定子１１に対する可動子１５の往復円弧運動によって交
流電力を発生する如く構成される。そしてコイルバネ３
１は、所定の中立状態からの回転軸１５の回転に伴う巻
き込みと巻き戻しに伴う反力（弾性反発力）として振子
３０の往復移動に慣性力を付与し、該振子３０の回動を
所定の期間に亘って継続させる役割を担う。

【００１３】かくしてこのような振子３０とコイルバネ
３１とからなる慣性力付与機構を発電機本体１０の回転
軸１６に装着した携帯用発電機によれば、例えばこの携
帯用発電機を把持して振り力を与え、これによって振子
３０にその中立位置からの変位を与えることにより、コ
イルバネ３１の弾性変形により振子３０に対する戻り力
が生起されて振子３０が往復移動する。この結果、固定
子１１に対する可動子１５の変位によって発電機本体１
０が交流電力を生起することになり、先の実施形態と同
様に上記交流電力を整流回路２０を介して倍電圧整流
し、モバイル機器の外部電源として電力供給することが
可能となる。

【００１４】またこのようなコイルバネ３１を備えた構
成によれば、コイルバネ３１の弾性復帰力により振子３
０に回動変位力が付与されるので、振子３０の回転軸１
６が鉛直方向に設けられる場合であっても、振子３０に
対して効果的に慣性力を付与することができる。従って
振子３０の回転軸１６の向き、つまり振子３０の姿勢に
影響されることなく該振子３０を、ひいては可動子１５
を変位駆動することができる等の効果が奏せられる。

【００１５】また本発明に係る携帯用発電機は、図３に
示すようにリニアアクチュエータ型の構造としても実現
することができる。この場合には、例えば棒状の永久磁
石４１をケーシング４２に固定して固定子とし、コイル
４３を有する可動子４４永久磁石４１に沿って平行に往
復移動するように構成すれば良い。具体的には２本の平
行に設けたレール４５,４６に沿って所定の重量を有す
る錘４７を移動自在に設け、この錘４７に前記可動子４
４を取り付ける。そしてレール４５に沿って錘４７の両
側部（上下）にそれぞれ設けた２本のコイルバネ４８,
４８にて錘４７を中立位置に保持するようにし、更にレ
ール４６の両端部にそれぞれ設けたバネ４９,４９を用
いてレール４６の端部に変位した錘４７に対して強制的
に大きな反発力を与えるように構成する。

【００１６】このように構成された携帯用発電機によれ
ば、２本のコイルバネ４８,４８により中立位置に保持
された錘４７に対して上下方向の変位力を加えると、錘
４７はその重量慣性によってコイルバネ４８,４８の伸
張と縮退を伴って上下に変位する。すると錘４７にはコ
イルバネ４８,４８の弾性力が作用し、中立位置への引
き戻し力が付与される。この結果、錘４７はその中立位
置を中心にして上下に往復運動する。この際、錘４７が
レール４６の端部まで変位すると、錘４７はその両端に
設けられたバネ４９,４９を押圧し、該バネ４９,４９の
反発力を受けて反対側に強く押し戻される。すると錘４
７はバネ４９,４９による強い反発力を受けながらレー
ル４５,４６に沿って往復移動する。この結果、錘４７
はコイルバネ４８,４８およびバネ４９,４９と協働し
て、可動子４４に対する慣性力付与機構として作用する
ので、可動子４４は固定子４１に対して所定の期間に亘
って往復駆動することになり、その位置変位から発電が
行われることになる。

【００１７】このような構造の携帯用発電機によれば、
例えば人体の腰部に装着してその動きを錘４７を上下動
として受け止めるようにすることで、人体に動きにより
可動子４４を効果的に往復駆動することが可能となり、
これによってモバイル機器の外部電源として必要な電力
を効果的に得ることが可能となる。またこの電力を利用
してモバイル機器の電池を効果的に充電することが可能
となる。

【００１８】また上述した構成によれば、永久磁石４１
が固定子としてケーシング４２に固定されているので、
永久磁石を可動子として往復移動させる場合のように該
永久磁石が往復移動範囲の端部においてストッパとして
機能するバネ４９,４９に衝突するようなことがない。
従って衝撃の印加による永久磁石の特性（磁性力）劣化
の虞が無い等の利点もある。

【００１９】尚、本発明は上述した各実施形態に限定さ
れるものではない。例えば慣性力付与機構としての構造
は、フライホイール型や振子型等、発電機本体の構造に
応じて定めればよいものである。例えばフライホイール
に与えた回転力をラチェット機構を介してゼンマイバネ
に蓄え、このゼンマイバネの戻り力を用いてフライホイ
ールを回転駆動しながら、その回転を可動子に伝達する
ように構成することもできる。また整流回路２０の出力
にて充電される二次電池を備え、この二次電池からモバ
イル機器に対して電力供給するように構成することも可
能である。

【００２０】更にはハンドグリップ等を用いてフライホ
イールに大きな回転力を付与するように構成することも
可能であり、要は本発明はその要旨を逸脱しない範囲で
種々変形して実施することができる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、小
型の発電機本体の可動子に連結されて該可動子に与えた
変位力に対して慣性力を付与するフライホイールや振子
等の慣性力付与機構を備えるので、携帯電話機等のモバ
イル機器を短時間において駆動可能な、或いはモバイル
機器の電池を充電可能な程度の安定な電力を効果的に発
電することができる。しかも倍電圧整流回路を備えて発
電機本体が発生する交流電力を、簡易にして効果的に所
定の直流電圧レベルまで高めて出力し得るので、モバイ
ル機器の外部電源として効果的に活用することができ
る。この結果、電力設備の整っていない地域や災害非常
時等において、モバイル機器の電源を効果的に確保する
ことができる等の実用上多大なる効果が奏せられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る携帯用発電機の要部
概略構成図。

【図２】本発明の別の実施形態に係る携帯用発電機の概
略的な構成を模式的に示す図。

【図３】本発明の更に別の実施形態に係る携帯用発電機
の概略構成図。

【符号の説明】

１０ 発電機本体 １２ 固定子 １５ 可動子 １６ 回転軸 １７ フライホイール ２０ 整流回路 ３０ 振子 ３１ コイルバネ ４１ 永久磁石 ４４ 可動子 ４７ 錘 ４８ コイルバネ ４９ バネ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 永久磁石およびコイルを備え、その一方
   を固定子とし他方を可動子とした発電機本体と、 この発電機本体の可動子に連結され、該可動子に加えら
   れた変位力に慣性力を付与して前記可動子を所定の期間
   に亘って駆動する慣性力付与機構と、 前記発電機本体が発生する交流電力を倍電圧整流する整
   流回路とを具備したことを特徴とする携帯用発電機。