JP2006211771A - Information apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、人力操作によって発電を行い、当該発電による出力を充電することによって得られた電気エネルギーに基づいて作動する情報機器に関するものである。 The present invention relates to an information device that operates based on electric energy obtained by generating power by manpower operation and charging the output of the power generation.
従来、手動によって発電を行い、当該発電に基づいて充電された電気エネルギーによって作動する情報機器の構成が提唱されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a configuration of an information device that manually generates power and operates with electric energy charged based on the power generation has been proposed.
しかしながら、これらの情報機器は、何れもゼンマイを巻き上げたうえで、当該ゼンマイの弾性力に基づいて歯車が回転し、その結果直流発電機による発電が行われている。 However, in any of these information devices, after winding the mainspring, the gear rotates based on the elastic force of the mainspring, and as a result, power is generated by the DC generator.
前記ゼンマイの巻き上げでは、手による回転操作又はレバー操作を必要とするが、このような操作は比較的煩雑であり、他方、直流発電機の場合には、必然的に直流モーターの場合と同様に刷子(ブラシ)の存在を不可欠とするため、故障が生じ易いという欠点を免れることができない。 The winding of the mainspring requires manual rotation or lever operation, but such operation is relatively complicated. On the other hand, in the case of a DC generator, it is necessarily the same as in the case of a DC motor. Since the presence of a brush (brush) is indispensable, the disadvantage of failure is unavoidable.
出願人は、これまで紐の一方端を巻取り器又はスリット若しくはポールを介して情報機器と接続し、他方端部をポケットに留着し得る留着用器具と接続している携帯電話機の構成を提唱したことがあるが(平成11年特許願第115980号、平成11年特許願第145290号)、これらの構成においては、紐及び情報機器を把持している手の少なくとも一方を直線運動することによって、紐と情報機器との相対的運動を実現することが可能である。 The applicant has so far made a configuration of a cellular phone in which one end of a string is connected to an information device through a winder or a slit or a pole, and the other end is connected to an attachment device that can be attached to a pocket. Although it has been proposed (1999 patent application No. 115980, 1999 patent application No. 145290), in these configurations, at least one of the hands holding the string and the information device is linearly moved. By this, it is possible to realize the relative movement between the string and the information device.
しかるに、このような紐を採用したことを前提としたことによる手を直線状に移動させることによって、前記発電を行い、当該発電による出力を電源として情報機器を作動させるという基本的構成は、提唱されていない。 However, the basic configuration of performing the power generation by moving the hand linearly based on the assumption that such a string has been adopted and operating the information device using the output from the power generation as a power source is proposed. It has not been.
本発明は、紐と係着している巻取り器又はスリット若しくはポールを介して永久磁石の回転運動又は移動に基づいて発電を実現したうえで、当該発電による出力を電源として、情報機器を作動させ得る基本構成を提供することを課題としている。 The present invention realizes power generation based on the rotational movement or movement of a permanent magnet through a winder or a slit or a pole engaged with a string, and then operates an information device using the output from the power generation as a power source. It is an object to provide a basic configuration that can be used.
前記課題を解決するため、本発明の基本構成は、
(1)回転中心軸に巻着した紐の移動によって回転可能であり、かつ紐を巻き取る方向に弾性力を以って付勢が行われている巻取り器、当該巻取り器の回転を原動力とし、かつ回転子を永久磁石としている回転型交流発電機、当該交流発電機による出力を、整流器を介して充電する蓄電池をそれぞれ備えたうえで、該蓄電池による電源に基づいて作動し得る情報機器、
(2)所定のケースに設けられており、かつ紐に固着されたスライド片がスライドし得るスリット、又は棒状のポール、当該スリット、又はポールに沿ったスライド片のスライドによる移動と連動し、かつ両極(N極及びS極)がそれぞれ移動方向に沿っている永久磁石、当該磁石の移動領域の周囲に発電用コイルを設置したことによるリニア型交流発電機、当該交流発電機による出力を、整流器を介して充電する蓄電池をそれぞれ備えたうえで、該蓄電池による電源に基づいて作動し得る情報機器、
からなる。
In order to solve the above problems, the basic configuration of the present invention is as follows.
(1) A winder that can be rotated by the movement of the string wound around the rotation center axis and is biased by an elastic force in the direction of winding the string, and the rotation of the winder Information that can be operated based on the power source of the storage battery, provided with a rotary AC generator that uses the rotor as a permanent magnet and a storage battery that charges the output of the AC generator via a rectifier. machine,
(2) A slit that is provided in a predetermined case and can slide the slide piece fixed to the string, or a rod-shaped pole, interlocked with the movement of the slide piece along the slit or the pole by sliding, and Permanent magnets with both poles (N pole and S pole) along the moving direction, linear type AC generator by setting a power generating coil around the moving area of the magnet, output from the AC generator, rectifier Information devices that can be operated based on the power source of the storage battery,
Consists of.
前記基本構成に基づき、使用者は単に紐と情報機器とを両方の手によって把持し、両方の手の双方又は何れか一方を直線状に移動させることによって発電を行い、当該発電によって充電された電源に基づいて情報機器を作動させることが可能となる。 Based on the basic configuration, the user simply generates a power by holding both the string and the information device with both hands and moving both or both hands in a straight line, and is charged by the power generation. The information device can be operated based on the power source.
更には、前記(1)の構成における回転子、前記(2)の構成における運動を行う移動子においては、何れも永久磁石を採用していることから、交流発電機を簡単な構成とすることも可能となる。 Furthermore, since the rotor in the configuration of (1) and the mover that performs the motion in the configuration of (2) both employ permanent magnets, the AC generator is configured simply. Is also possible.
情報機器6の電源である蓄電池52を充電するには、発電による出力は交流よりも、直流の方が好ましい。
但し、前記(1)の構成においては、図1に示すように、弾性力に抗して紐1を巻取り器21から引き出すこと、又は弾性力に基づいて紐1を巻取り器21内に吸引させることによって、巻取り器21の往復回転運動を原動力として、発電機を作動させることになる。
In order to charge the storage battery 52, which is the power source of the
However, in the configuration of (1), as shown in FIG. 1, the
このような場合、発電機として直流発電機を採用したところで、往復回転運動によって発電方向が逆転し、往復運動と同一の周期による交流電圧が発生する以上、直流発電機を採用すること自体無意味である。 In such a case, when a DC generator is used as a generator, the direction of power generation is reversed by reciprocating rotational motion, and an AC voltage with the same period as the reciprocating motion is generated. It is.
このため、前記(1)の構成においては、回転型交流発電機31を採用すると共に、回転子を永久磁石42とすることによって、刷子(ブラシ)を不要とする簡明な構成を採用することが可能となる。
For this reason, in the configuration of (1), while adopting the
他方前記(2)の構成においては、図2に示すように、所定のケース23に設けられたスリット、又はポール22をスライドするスライド片11を紐1に固着させたうえで、紐1の往復移動に伴い往復のスライド運動を行わせることによって、当該スライド片11と連動している磁石の往復運動に基づいて当該磁石の移動領域の周囲に設けられたコイル41に電磁誘導をさせており、リニアモーターに対し、所定方向の運動と電流の発生とが逆転したことに基づき、言わばリニア型発電を行っている(図2(a)は、スリット22を採用した場合を示しており、図2(b)は、ポール22を採用した場合を示している。)。
On the other hand, in the configuration of (2), as shown in FIG. 2, a slit provided in a predetermined case 23 or a slide piece 11 that slides on a pole 22 is fixed to the
前記リニア型発電においては、往復運動に伴って、スライド片11及び磁石の移動方向が逆転することによって必然的に交流発電が発声することになる。
尚、前記リニア型発電において、スライド片11と連動して往復移動する側を電磁石とする構成もあり得るが、その場合には必然的に生パンタグラフと同じような移動に伴って電流を伝達する部分を必要とし、構成が複雑となることから、前記(2)の構成においては、移動子を永久磁石42としている。
In the linear type power generation, AC power generation is inevitably produced by reversing the moving direction of the slide piece 11 and the magnet along with the reciprocating motion.
In the linear type power generation, there may be a configuration in which the side that reciprocates in conjunction with the slide piece 11 is an electromagnet, but in that case, the current is inevitably transmitted along with the movement similar to the raw pantograph. Since a part is required and the configuration is complicated, in the configuration (2), the moving element is the
このように、前記(1)、(2)の何れにおいては、交流電圧を発生させていることから、整流器51を介して、蓄電池52に対する充電が行われているが、当該整流器51としては半波整流器、全波整流器の何れをも使用可能である。
但し、エネルギー効率を考慮するならば、電波整流器の方が好ましい。
尚、図1、図2において、回転型交流発電機31、又はリニア型交流発電機32、整流器51、蓄電池52、ソケット53を結ぶ2本のラインは、電流の接続ラインを示す。
Thus, in any of the above (1) and (2), since the alternating voltage is generated, the storage battery 52 is charged through the
However, a radio rectifier is preferable in view of energy efficiency.
In FIG. 1 and FIG. 2, two lines connecting the
情報機器6を作動させるには、所定の電圧を必要とするが(携帯電話機の場合には、通常約1.5〜2.5ボルト程度を必要とする。)、蓄電池52に当該所定電圧を充電するためには、必然的に整流器51を介して発生する直流電圧は、電圧値自体が変動しているとしても、当該所定電圧を超える電圧値を有していることが必要となる。
In order to operate the
したがって、前記(1)、(2)の何れの構成においても、交流発電機による発電電圧のピーク値が、前記所定電圧を超えるように、永久磁石42の磁界の程度、及びその周囲に位置しているコイル41の巻線数を設計することが要求されるが、仮に、前記交流発電機の発電によるピーク値が、前記所定電圧以下となるような場合には、整流器51と蓄電池52との間にDC−DCコンバータを挿入することによって、前記所定電圧以上にピーク値が到達するように調整すると良い。
Therefore, in any of the configurations (1) and (2), the magnetic field of the
前記(1)の構成においては、紐1を巻き取り内に吸引し、かつ巻取り器21に巻着するように、弾性力による付勢を介在させることを不可欠とするが(曲折自在の紐1を巻取り器内に外から巻取り器内に挿入することができないから)、前記(2)の構成においては、弾性力の介在は必ずしも必要という訳ではない。
但し、前記(2)の構成においても、スライド片11の位置付近に弾性バネを接続し、往復移動の一方側に弾性力による付勢を介在させた場合には、使用者は紐1又は情報機器6を一方側に引っ張ることによって、交流発電を実現することができる。
In the configuration of (1), it is indispensable to interpose an urging force by an elastic force so that the
However, also in the configuration of (2), when an elastic spring is connected near the position of the slide piece 11 and an urging force by an elastic force is interposed on one side of the reciprocating movement, the user can use the
前記(1)の構成において、回転子を構成する平均磁石は図3(a)に示すように、二極磁石を採用することが多いが、必ずしも二極磁石に限定される訳ではなく、図3(b)に示すように、四極以上の磁石を採用することも可能である。 In the configuration (1), the average magnet constituting the rotor is often a dipole magnet as shown in FIG. 3A, but is not necessarily limited to the dipole magnet. As shown in 3 (b), it is possible to employ a magnet having four or more poles.
同様に、前記(2)の構成において、往復運動を行う磁石は、図4(a)に示すように1本の場合だけでなく、図4(b)に示すように2本以上を往復移動方向に並置し、かつ直線上に接続し合うような構成も可能である。 Similarly, in the configuration of (2), not only one magnet as shown in FIG. 4 (a) but also two or more magnets that reciprocate as shown in FIG. 4 (b). A configuration is also possible in which they are juxtaposed in a direction and connected in a straight line.
前記(1)、(2)の構成において、交流発電機、整流器51、及び充電器による電源発生部分9と情報機器6と一体構成する構成も可能であるが、図1、図2に示すように、前記電源発生部分9と情報機器6とをソケット53を介して着脱自在とするような構成もまた可能である。
但し、前記(2)の構成においては、所定のケース23にスリット、又はポール22を受けることを考慮するならば、前記のような一体構成の方が、1個のケース23を前記電源発生部分9と情報機器6とが共有することが可能となり、スリット、又はポール22の範囲、ひいてはスライド片11及び永久磁石42の移動領域を広く設定することが可能となる。
In the configurations of (1) and (2), an AC generator, a
However, in the configuration of (2), if it is considered that the predetermined case 23 receives the slit or the pole 22, the above-described integrated configuration has one case 23 as the power generation portion. 9 and the
前記(1)の構成においては、巻取り器21の回転を直接発電機の回転子に伝達するか、又は所定の回転子によって歯車を介して伝達するかの何れかを採用すれば良い。 In the configuration of (1), either the rotation of the winder 21 may be directly transmitted to the rotor of the generator, or may be transmitted via a gear by a predetermined rotor.
これに対し、前記(2)の構成においては、スライド片11の移動と磁石の移動とを連動させるためには、別途設計上の工夫を必要とする。 On the other hand, in the configuration of (2), in order to link the movement of the slide piece 11 and the movement of the magnet, a design contrivance is required separately.
図5(a)の場合には、スライド片11と磁石とを当該移動方向に延設した棒8によって接続し、当該棒8は、磁石と共にコイル41の内側を移動するが、この場合には、スライド片11領域は紐1が摺動して移動する領域と、磁石の移動領域とが直列状態であるため、双方の移動領域を装置の長手方向の全体に沿って設けることが不可能とならざるを得ない(それぞれ長手方向の1/2以内の領域に沿って移動することになる。)。
In the case of FIG. 5 (a), the slide piece 11 and the magnet are connected by a bar 8 extending in the moving direction, and the bar 8 moves inside the
これに対し、図5(b)に示すように、磁石の一方端を弾性バネに接続し、当該弾性バネとコイル41を挟んで反対方向に位置しているプーリ7によって支持されたベルト又は別の紐10を、スリット、又はポール22をスライド片11と接続することによって、磁石をプーリ7の側に移動させる場合には、当該弾性バネの弾性力に抗してスライド片11をスライドさせ、磁石を弾性バネの側に移動させる場合には、当該弾性バネの弾性力の付勢によって移動することになるが、このような構成においては、スライド片11のスライド領域と磁石の移動領域とが並列状態であるため、スライド領域を装置の長手方向全体に沿って設けることが可能であり、装置の移動領域を効率的に移動することが可能となる。
On the other hand, as shown in FIG. 5B, one end of the magnet is connected to an elastic spring, and the belt is supported by a
実施例においては、図6に示すように、紐1の先端において、ポケットと留着し得る留着用器具12を付着させたことを特徴としている。
In the embodiment, as shown in FIG. 6, an
このような実施例においては、留着用器具12をポケットなどに付着した状態のままで情報機器6を使用することが可能であり、かつアクシデントによって情報機器6が身体から離れたとしても、地上に落下することを防止することができる。
In such an embodiment, it is possible to use the
更には、紐1の他方端部をポケットなどに留着した状態としたうえで、電源発生部分9(但し、前記のように、情報機器6と一体構成となっている場合と、着脱自在となっている場合の双方が存在し得る。)を所定方向に移動することによって発電を行わせることも可能となる。
Furthermore, after the other end portion of the
本発明は、簡単な手作業による発電に基づく電源によって作動し得る諸々の装置及び機器に関する産業技術分野において利用することが可能である。 The present invention can be used in the industrial technical field relating to various devices and equipment that can be operated by a power source based on simple manual power generation.
1 紐
10 ベルト又は別の紐
11 スライド片
12 留着用器具
21 巻取り器
22 スリット、又はポール
23 ケース
31 回転型交流発電機
32 リニア型交流発電機
41 コイル
42 永久磁石
51 整流器
52 蓄電池
53 ソケット
6 情報機器
7 プーリ
8 棒
9 電源発生部分
DESCRIPTION OF
Claims (4)
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DE102011112827A1 (en) * | 2011-09-12 | 2013-03-14 | Martin Renz Gmbh | Device for generating electric current at ropes utilizing kinetic energy of e.g. boat fastened at rope, has generator and resetting unit, where rope is secured at resetting unit that is provided with spring and magnet |
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