JP2009112069A

JP2009112069A - 電子機器

Info

Publication number: JP2009112069A
Application number: JP2007278770A
Authority: JP
Inventors: Katsuji Mabuchi; 勝司馬渕; Naoteru Matsubara; 直輝松原
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2007-10-26
Filing date: 2007-10-26
Publication date: 2009-05-21
Also published as: US20090108590A1

Abstract

【課題】発電装置の発電効率が低下するのを抑制することが可能な電子機器を提供する。
【解決手段】この電子機器１は、電子機器１に働く運動エネルギーによって変位する可動部２ａと、可動部２ａの変位を電気的エネルギーに変換する変換手段とを含む発電装置２を備えている。また、発電装置２の可動部２ａは、電子機器１の中心１ｃに対して、電子機器１が使用される際に支持される支持部分１００と反対側に配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器に関し、特に、装置本体に働く運動エネルギーを電力に変換する発電装置を備えた電子機器に関する。

従来、装置本体に働く運動エネルギーを電力に変換する発電装置を備えた電子機器が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１に記載の電子機器は、円筒状の容器内に振動可能に収納された永久磁石と、容器の外周に巻かれたコイルとを含む発電装置を備えている。上記特許文献１では、電子機器が変位するのに伴って、永久磁石（可動部）が振動する。これにより、容器の外周に巻かれたコイルに電磁誘導による電力を発生させることが可能である。

特開２００２−３７４６６１号公報

しかしながら、上記特許文献１の電子機器では、電子機器における永久磁石（可動部）の配置については考慮されていない。したがって、上記特許文献１の電子機器では、永久磁石の配置によっては、電子機器が変位した場合においても、永久磁石が効率的に振動しない場合があると考えられる。この場合には、発電装置の発電効率が低下するという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、発電装置の発電効率が低下するのを抑制することが可能な電子機器を提供することである。

この発明の電子機器は、装置本体に働く運動エネルギーによって変位する可動部と、可動部の変位を電気的エネルギーに変換する変換手段とを含む発電装置を備え、発電装置の可動部は、装置本体に対して、装置本体の支持部分から離れた位置に配置されている。なお、「支持」とは、ユーザが手で把持する場合、および、ユーザの体または衣服などに電子機器が装着される場合を含む広い概念である。また、「支持部分から離れた位置」とは、たとえば、「装置本体の中心に対して支持部分と反対側の領域に含まれる位置」、または、「装置本体をある方向に沿って２分した場合に、支持部分の全てまたは半分以上の部分が属する領域と異なる領域に含まれる位置」である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１および図２は、それぞれ、本発明の第１実施形態による電子機器の使用状態における正面図および側面図である。

図１および図２に示すように、電子機器１は、縦長の形状を有する携帯電話またはリモコンなどの電子機器である。この電子機器１は、電子機器１の電子部品（図示せず）に電力を供給するための発電装置２を備えている。また、発電装置２は、電子機器１の変位に伴ってＡ方向に直線的に振動する可動部２ａと、可動部２ａの振動による運動エネルギーを電気的エネルギーに変換する変換手段（図示せず）とを含んでいる。なお、発電装置２の可動部２ａおよび変換手段の具体的な構造は、後に詳細に説明する。また、電子機器１は、ユーザが電子機器１を操作するためのボタン１ｅおよび表示部１ｆ（図１参照）などが設けられる前面部１ａと、背面部１ｂ（図２参照）とを含んでいる。また、使用状態における電子機器１は、図１および図２に示すように、通常、ユーザの手により電子機器１の中心１ｃよりも下側（ユーザから見て手前側）の部分（支持部分１００）が支持される。また、ボタン１ｅは、中心１ｃに対して支持部分１００と同じ側に配置されている。また、表示部１ｆは、中心１ｃに対して支持部分１００と反対側に配置されている。また、使用状態における電子機器１は、通常、ユーザの手により電子機器１の背面部１ｂ側から支持される。また、電子機器１の表面のうち、前面部１ａの一部および側面の一部には、ユーザが手で把持する部分（支持部分１００）を含む領域に、滑り止め構造１ｄが設けられている。滑り止め構造１ｄは、たとえば、ゴムなどの摩擦係数の高い材料が表面に取り付けられている構造や、表面に細かい凹凸が設けられている構造などである。なお、ボタン１ｅは、本発明の「操作部」の一例である。

ここで、第１実施形態では、発電装置２の可動部２ａは、支持部分１００から離れた位置に配置されている。具体的には、発電装置２の可動部２ａは、縦長形状の電子機器１の長辺方向（Ｂ方向）において、電子機器１の中心１ｃに対して、ユーザの手により把持される部分（支持部分１００）と反対側の端部近傍に配置されている。また、可動部２ａは、中心１ｃに対して、ボタン１ｅと反対側で、かつ、表示部１ｆと同じ側に配置されている。また、電子機器１は、中心１ｃの近傍に重心１ｇ（第１実施形態では、中心１ｃと同じ位置）を有している。また、発電装置２の可動部２ａは、電子機器１の重心１ｇよりも上方に配置されている。また、第１実施形態では、可動部２ａは、電子機器１の長辺方向（Ｂ方向）に対して直交する方向（Ａ方向）に振動するように配置されている。

図３および図４は、それぞれ、本発明の第１実施形態による発電装置としての電磁誘導型の発電装置を示す側面図（一部断面）および図３の２００−２００線に沿った断面図である。

図３および図４に示すように、発電装置１０は、円筒形状の筐体１１と、筐体１１内に収納された永久磁石１２と、永久磁石１２をＡ方向に振動させるためのバネ１３と、筐体１１の外周に巻かれたコイル１４とを含んでいる。なお、永久磁石１２は、本発明の「可動部」の一例である。発電装置１０では、永久磁石１２が筐体１１内を振動することにより、コイル１４に電磁誘導による電流を発生させることが可能である。発電装置１０では、電子機器１（図１参照）の変位に伴って永久磁石１２が振動するので、電子機器１の変位に伴って発電が行われる。

第１実施形態では、上記のように、発電装置２の可動部２ａを、電子機器１の中心１ｃに対して、電子機器１をユーザが使用する際にユーザが手により通常支持する部分（支持部分１００）と反対側に配置することによって、可動部２ａを支持部分１００から離れた位置に配置することができる。これにより、ユーザが電子機器１を手で振ることによって発電を行う場合に、支持部分１００に近い位置に可動部２ａが配置されている場合と異なり、可動部２ａに加わる加速度を大きくすることができる。これにより、可動部２ａを効率的に振動させることができるので、発電装置２の発電効率が低下するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、電子機器１をその使用状態において支持部分１００で支持することによって、電子機器１の使用中に支持部分１００を支点に電子機器１を振ることによって発電を行うことができる。

また、第１実施形態では、上記のように、可動部２ａを、電子機器１の重心よりも上方に配置することによって、ユーザが電子機器１の重心１ｇより下方の部分（支持部分１００）を手で把持している場合に、可動部２ａを支持部分１００から離れた位置に配置することができる。これにより、ユーザが電子機器１を手で振ることによって発電を行う場合に、可動部２ａを効率的に振動させることができるので、発電装置２の発電効率が低下するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、電子機器１の中心１ｃに対して、ユーザが電子機器１を操作するためのボタン１ｅと反対側に可動部２ａを配置することによって、ボタン１ｅは、ユーザが手により通常支持する部分（支持部分１００）と対応する位置に配置されるので、可動部２ａを支持部分１００から離れた位置に配置することができる。これにより、ユーザが電子機器１を手で振ることによって発電を行う場合に、可動部２ａを効率的に振動させることができるので、発電装置２の発電効率が低下するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、可動部２ａを、電子機器１の中心１ｃに対して表示部１ｆと同じ側に配置することによって、縦長の形状を有する電子機器では、表示部１ｆはユーザが手により通常支持する部分（支持部分１００）と反対側に配置されるので、可動部２ａを支持部分１００から離れた位置に配置することができる。これにより、ユーザが電子機器１を手で振ることによって発電を行う場合に、可動部２ａを効率的に振動させることができるので、発電装置２の発電効率が低下するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、直線的に振動する可動部２ａを、電子機器１の長辺方向（Ｂ方向）に対して直交する方向に振動するように配置することによって、ユーザが支持部分１００を支点に電子機器１を手で振った場合に、電子機器１の変位する方向に可動部２ａの振動する方向を沿わせることができる。これにより、可動部２ａに電子機器１の運動エネルギーを効率的に加えることができるので、発電効率を向上させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、可動部２ａを、電子機器１の長辺方向（Ｂ方向）において、電子機器１の中心１ｃに対して支持部分１００と反対側の端部近傍に配置することによって、可動部２ａを支持部分１００から最も離れた位置に配置することができる。これにより、ユーザが電子機器１を手で振ることによって発電を行う場合に、可動部２ａをより効率的に振動させることができるので、発電装置２の発電効率が低下するのを抑制することができる。

（第２実施形態）
図５および図６は、それぞれ、静電誘導型の発電装置を示す断面図および平面図である。この第２実施形態では、電磁誘導型の発電装置１０を用いた上記第１実施形態と異なり、静電誘導型の発電装置２０を用いる例を説明する。

図５および図６に示すように、発電装置２０は、箱状の筐体２１と、筐体２１の内側の表面に固定された固定電極部２２（図５参照）と、直線運動可能な可動電極部２３と、可動電極部２３をＡ方向に振動させるためのバネ２４（図６参照）と、可動電極部２３の横方向（Ｃ方向）の位置を規制するためのガイド２５およびスペーサ２６と、可動電極部２３の縦方向の位置を規制するためのスペーサ２７（図５参照）とを備えている。なお、可動電極部２３は、本発明の「可動部」の一例である。また、固定電極部２２は、基板２２ａと、櫛歯状に形成された集電電極２２ｂとを含んでいる。また、可動電極部２３は、基板２３ａと、基板２３ａの表面上に形成されたエレクトレット膜２３ｂと、エレクトレット膜２３ｂの表面上に櫛歯状に形成されたガード電極２３ｃとを含んでいる。発電装置２０では、エレクトレット膜２３ｂを含む可動電極部２３が筐体２１内を振動することにより、静電誘導により集電電極２２ｂに誘導された電荷量を変動させることが可能である。これにより、ガード電極２３ｃと集電電極２２ｂとに接続された回路（図示せず）に電流を発生させることが可能である。発電装置２０では、電子機器１（図１参照）の変位に伴って可動電極部２３が振動するので、電子機器１の変位に伴って発電が行われる。

第２実施形態の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第３実施形態）
図７は、本発明の第３実施形態による電子機器の使用状態における正面図である。この第３実施形態では、滑り止め構造１ｄが設けられている上記第１実施形態と異なり、ユーザが電子機器３０を把持しやすくする構造を電子機器３０に設けた例を説明する。

第３実施形態による電子機器３０では、電子機器３０の中心３０ｃよりも下方（ユーザから見て手前側）に、ユーザが把持する際に指を沿わせるための凹部３０ａが設けられている。また、使用状態における電子機器３０は、図７に示すように、通常、ユーザの手により凹部３０ａに対応する部分（支持部分１０１）が支持される。また、発電装置２の可動部２ａは、電子機器３０の長辺方向（Ｂ方向）において、電子機器１の中心３０ｃ（重心３０ｇ）に対して、凹部３０ａと反対側の端部近傍に配置されている。その他の構造は、上記第１実施形態と同様である。

第３実施形態では、上記のように、電子機器３０の中心３０ｃ（重心３０ｇ）よりも下方（ユーザから見て手前側）に、ユーザが把持する際に指を沿わせるための凹部３０ａを設け、かつ、電子機器３０の中心３０ｃに対して、凹部３０ａと反対側に配置することによって、ユーザが電子機器３０を使用する際に、中心３０ｃに対して可動部２ａと反対側に位置する凹部３０ａを把持させることができる。これにより、使用状態においてユーザが手で把持する支持部分１０１から離れた位置に可動部２ａを配置することができる。これにより、ユーザが電子機器３０を手で振ることによって発電を行う場合に、可動部２ａを効率的に振動させることができるので、発電装置２の発電効率が低下するのを抑制することができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記第１実施形態では、発電装置２を電子機器に内蔵した例を示したが、本発明はこれに限らず、図８および図９に示す第１実施形態の第１変形例による電子機器４０のように、発電装置２を電子機器４０の外部に取り付けてもよい。この電子機器４０では、発電装置２は、電子機器４０の背面４０ａに一体的に取り付けられている。この第１変形例による電子機器４０においても、可動部２ａが電子機器４０の中心４０ｃ（重心４０ｇ）に対して支持部分１００と反対側に配置されるように発電装置２が取り付けられている。また、発電装置２を外部に取り付ける場合において、電子機器４０に発電装置２を着脱可能に取り付けてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、発電装置２の具体例として、電磁誘導式の発電装置１０および静電誘導式の発電装置２０を示したが、本発明はこれに限らず、静電容量式または圧電式などの他の方式の発電装置でもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、使用者が手で把持して支持しながら使用する携帯電話やリモコンなどの電子機器に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、携帯型音楽プレイヤー、ヴォイスレコーダ、携帯型ゲーム機などの電子機器に適用してもよいし、ユーザの体または衣服などに装着する歩数計やページャなどの電子機器に本発明を適用してもよい。

また、上記第１実施形態では、電子機器の中心に対してユーザが手で把持する支持部分１００と反対側に可動部２ａを配置する例を示したが、図１０および図１１に示す第１実施形態の第２変形例による電子機器５０のように、折りたたみ式の電子機器で、折りたたむ前と折りたたんだ後とで電子機器の中心の位置が異なる場合には、電子機器５０の使用状態である折りたたむ前の状態における中心５０ｃ（重心５０ｇ）により発電装置２の可動部２ａの位置を決定すればよい。また、電子機器がスライド式である場合にも、同様に、使用状態における中心位置（重心位置）により発電装置の可動部の位置を決定すればよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、可動部２ａが直線的に振動する発電装置２を用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、可動部が回転運動を行う発電装置を用いてもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、可動部２ａを、電子機器１の長辺方向（Ｂ方向）に対して直交する方向に振動するように配置した例を示したが、本発明はこれに限らず、直交していなくとも、交差する方向であればよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、縦長の形状を有する電子機器に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、どのような形状の電子機器に適用してもよい。

本発明の第１実施形態による電子機器を示す正面図である。本発明の第１実施形態による電子機器を示す側面図である。本発明の第１実施形態による電子機器の発電装置を示す側面図（一部断面図）である。図３の２００−２００線に沿った断面図である。本発明の第２実施形態による電子機器の発電装置を示す断面図である。本発明の第２実施形態による電子機器の発電装置を示す平面図である。本発明の第３実施形態による電子機器を示す正面図である。本発明の第１実施形態の第１変形例による電子機器を示す正面図である。本発明の第１実施形態の第１変形例による電子機器を示す側面図である。本発明の第１実施形態の第２変形例による電子機器を示す正面図である。本発明の第１実施形態の第２変形例による電子機器を示す側面図である。

符号の説明

１、３０、４０、５０電子機器（装置本体）
１ｃ、３０ｃ、４０ｃ、５０ｃ中心
１ｅボタン（操作部）
１ｆ表示部
１ｇ、３０ｇ、４０ｇ、５０ｇ重心
２発電装置
２ａ可動部
１０発電装置
１２永久磁石（可動部）
２０発電装置
２３可動電極部（可動部）

Claims

装置本体に働く運動エネルギーによって変位する可動部と、前記可動部の変位を電気的エネルギーに変換する変換手段とを含む発電装置を備え、
前記発電装置の可動部は、前記装置本体に対して、前記装置本体の支持部分から離れた位置に配置されている、電子機器。
前記装置本体は、その使用状態において、前記支持部分で支持されるように構成されている、請求項１に記載の電子機器。
前記可動部は、前記装置本体の重心よりも上方に配置されている、請求項１または２に記載の電子機器。
使用者が前記装置本体を操作するための操作部をさらに備え、
前記可動部は、前記装置本体の中心に対して前記操作部と反対側に配置されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子機器。
表示部をさらに備え、
前記可動部は、前記装置本体の中心に対して前記表示部と同じ側に配置されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子機器。
前記可動部は、直線的に振動するように構成されており、
前記可動部は、前記装置本体の長辺に対して交差する方向に振動するように配置されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子機器。
前記可動部は、前記装置本体の長辺方向において、前記装置本体の中心に対して、前記支持部分と反対側の端部近傍に配置されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電子機器。