JP2010283970A - Generator - Google Patents

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Japanese (ja)
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Nobutaka Tsuneyoshi
信貴 恒吉
Yasutaka Kitamura
泰隆 北村
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Mitsumi Electric Co Ltd
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Mitsumi Electric Co Ltd
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  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a generator that efficiently generates power by electromagnetic induction. <P>SOLUTION: The generator includes a push button 4 operated at the time of power generation, a power generation unit 10 that generates power by reciprocating a movable yoke 13, and a conversion mechanism 6 that converts the movement of the push button 4 operated into reciprocation of the movable yoke 13. The conversion mechanism 6 is provided with a first conversion mechanism portion 20 that converts displacement of the push button 4 operated into rotation of a rotary member 40, and a second conversion mechanism portion 21 that converts the rotation of the rotary member 40 into swing of a swing arm 45 connected to the movable yoke 13 and thereby reciprocates the movable yoke 13. The conversion mechanism 6 is so configured that the movable yoke 13 reciprocates more than once each time the push button 4 is operated. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は発電装置に係り、特に電磁誘導により発電を行う発電装置に関する。   The present invention relates to a power generation device, and more particularly to a power generation device that generates power by electromagnetic induction.

近年、電子機器に広く開放されている2.4GHz帯の電波周波数帯を利用して、種々のワイヤレスの電子機器が提供されている。そのなかの一つとして、無線スイッチが知られている。この無線スイッチは、例えば壁等に配設され照明器具のON/OFFを行うのに使用される。   In recent years, various wireless electronic devices have been provided using a radio frequency band of 2.4 GHz band that is widely open to electronic devices. As one of them, a wireless switch is known. This wireless switch is disposed on a wall or the like, for example, and is used to turn on / off a lighting fixture.

このような無線スイッチでは、その電源として乾電池や屋内100V電源を用いることが考えられるが、乾電池を用いた場合にはその交換が面倒であり、また屋内電源を用いる場合には無線スイッチの配設位置が固定されてしまい移動させることがでず、何れの場合も使用性が悪い。このため、無線スイッチ内に発電装置を設け、無線スイッチの使用性を向上させることが提案されている。   In such a wireless switch, it is conceivable to use a dry cell or an indoor 100V power source as the power source. However, if a dry cell is used, the replacement is troublesome, and if an indoor power source is used, a wireless switch is provided. The position is fixed and cannot be moved, and in either case, the usability is poor. For this reason, it has been proposed to improve the usability of the wireless switch by providing a power generation device in the wireless switch.

従来、このような小型電子機器に搭載される発電装置としては、特許文献1に示されるようなコイルの内部で円盤状の磁石を回転させることよりコイルを貫く磁束を変化させ、これにより発電を行う発電装置が知られている。また他の発電装置としては、特許文献2に示されるように、平面コイルに対して磁石が相対的に移動するよう構成し、磁石の移動により平面コイルを貫く磁束を変化させ、これにより発電を行う発電装置があった。   Conventionally, as a power generation device mounted on such a small electronic device, a magnetic flux penetrating the coil is changed by rotating a disk-shaped magnet inside the coil as shown in Patent Document 1, thereby generating power. A power generator to perform is known. As another power generation device, as shown in Patent Document 2, the magnet is configured to move relative to the planar coil, and the magnetic flux penetrating the planar coil is changed by the movement of the magnet, thereby generating power. There was a power generator to do.

特開2005−102413号公報JP 2005-102413 A 特開2004−159407号公報JP 2004-159407 A

しかしながら、コイルの内部で環状の磁石を回転させる構造の発電装置は、円盤状の磁石の外部にコイルを配設する必要があるため、磁石が所定の回転速度となるまでは起電力が弱く、発電の立ち上がり時間が長くなるという問題点もあった。   However, since the power generation device having a structure in which the annular magnet is rotated inside the coil needs to dispose the coil outside the disk-shaped magnet, the electromotive force is weak until the magnet reaches a predetermined rotation speed. There was also a problem that the rise time of power generation became longer.

一方、平面コイルに対して磁石を移動させる構造の発電装置では、装置内に比較的形状が大きい磁石を移動させる必要があり、効率の良い発電を行うことができないという問題点があった。   On the other hand, in a power generation apparatus having a structure in which a magnet is moved with respect to a planar coil, it is necessary to move a relatively large magnet in the apparatus, and there is a problem that efficient power generation cannot be performed.

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、効率の高い発電を行いうる発電装置を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of said point, and it aims at providing the electric power generating apparatus which can perform an efficient electric power generation.

上記の課題は、第1の観点からは、
発電時に操作される操作部(4)と、
可動部(13)を往復移動させることにより発電を行う発電部(10)と、
操作時における前記操作部(4)の移動を前記可動部(13)の往復移動に変換する変換機構(6)とを有し、
前記変換機構(6)は、前記操作部(4)の1回の操作により、前記可動部(13)を複数回往復移動させる構成としたことを特徴とする発電装置により解決することができる。
From the first point of view, the above problem is
An operation unit (4) operated during power generation;
A power generation section (10) that generates power by reciprocating the movable section (13);
A conversion mechanism (6) for converting the movement of the operation unit (4) during operation into the reciprocating movement of the movable unit (13);
The conversion mechanism (6) can be solved by a power generator characterized in that the movable portion (13) is reciprocated a plurality of times by a single operation of the operation portion (4).

尚、上記参照符号は、あくまでも参考であり、これによって、特許請求の範囲の記載が限定されるものではない。   In addition, the said reference code is a reference to the last, and description of a claim is not limited by this.

開示の発電装置は、1回の操作部の操作により発電部で可動部を複数回往復移動できるため複数回の発電を行えるため、1回の操作で1回の発電しかできない構成に比べて発電量を増加させることができる。
装置の薄型化を図ることができる。
The disclosed power generation apparatus can generate power multiple times because the movable part can be reciprocated multiple times by the power generation unit by operating the operation unit once. Therefore, the power generation device generates power compared to a configuration in which only one power generation can be performed by one operation. The amount can be increased.
The apparatus can be thinned.

図1は、本発明の一実施形態である発電装置を適用した無線スイッチの平面図であり、揺動アームがB2方向に揺動した状態を示す図である。FIG. 1 is a plan view of a wireless switch to which a power generation apparatus according to an embodiment of the present invention is applied, and shows a state where a swing arm swings in the B2 direction. 図2は、本発明の一実施形態である発電装置を適用した無線スイッチの平面図であり、揺動アームがB1方向に揺動した状態を示す図である。FIG. 2 is a plan view of a wireless switch to which the power generation apparatus according to the embodiment of the present invention is applied, and shows a state where the swing arm swings in the B1 direction. 図3は、本発明の一実施形態である発電装置を適用した無線スイッチの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a wireless switch to which the power generator according to one embodiment of the present invention is applied. 図4は、本発明の一実施形態である発電装置の変換機構を平面視した斜視図である。FIG. 4 is a perspective view in plan view of the conversion mechanism of the power generator according to the embodiment of the present invention. 図5は、本発明の一実施形態である発電装置の変換機構を背面視した斜視図である。FIG. 5 is a rear perspective view of the conversion mechanism of the power generator according to the embodiment of the present invention. 図6は本発明の一実施形態である発電装置の動作を説明するための図(その1)であり、(A)は変換機構の平面図、(B)は変換機構の底面図、(C)は無線スイッチの回転部材及び揺動アームを取り外した状態を示す平面図である。FIG. 6 is a diagram (part 1) for explaining the operation of the power generation apparatus according to the embodiment of the present invention, (A) is a plan view of the conversion mechanism, (B) is a bottom view of the conversion mechanism, and (C ) Is a plan view showing a state in which the rotating member and the swing arm of the wireless switch are removed. 図7は本発明の一実施形態である発電装置の動作を説明するための図(その2)であり、(A)は変換機構の平面図、(B)は変換機構の底面図、(C)は無線スイッチの回転部材及び揺動アームを取り外した状態を示す平面図である。FIG. 7 is a diagram (part 2) for explaining the operation of the power generation apparatus according to the embodiment of the present invention, (A) is a plan view of the conversion mechanism, (B) is a bottom view of the conversion mechanism, and (C ) Is a plan view showing a state in which the rotating member and the swing arm of the wireless switch are removed. 図8は本発明の一実施形態である発電装置の動作を説明するための図(その3)であり、(A)は変換機構の平面図、(B)は変換機構の底面図、(C)は無線スイッチの回転部材及び揺動アームを取り外した状態を示す平面図である。FIG. 8 is a diagram (No. 3) for explaining the operation of the power generation apparatus according to the embodiment of the present invention, (A) is a plan view of the conversion mechanism, (B) is a bottom view of the conversion mechanism, and (C ) Is a plan view showing a state in which the rotating member and the swing arm of the wireless switch are removed. 図9は本発明の一実施形態である発電装置の動作を説明するための図(その4)であり、(A)は変換機構の平面図、(B)は変換機構の底面図、(C)は無線スイッチの回転部材及び揺動アームを取り外した状態を示す平面図である。FIG. 9 is a diagram (part 4) for explaining the operation of the power generation apparatus according to the embodiment of the present invention, (A) is a plan view of the conversion mechanism, (B) is a bottom view of the conversion mechanism, and (C ) Is a plan view showing a state in which the rotating member and the swing arm of the wireless switch are removed. 図10は本発明の一実施形態である発電装置の動作を説明するための図(その5)であり、(A)は変換機構の平面図、(B)は変換機構の底面図、(C)は無線スイッチの回転部材及び揺動アームを取り外した状態を示す平面図である。FIG. 10 is a diagram (No. 5) for explaining the operation of the power generation apparatus according to the embodiment of the present invention, (A) is a plan view of the conversion mechanism, (B) is a bottom view of the conversion mechanism, and (C) ) Is a plan view showing a state in which the rotating member and the swing arm of the wireless switch are removed.

次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1乃至図5は本発明の一実施形態である発電装置を適用した無線スイッチ1を示している。図1及び図2は無線スイッチ1のカバーを取り除いた状態の平面図であり、図3は無線スイッチ1のカバーを取り除いた状態の斜視図であり、図4はケース2を取り除いた状態を平面視した斜視図であり、図5はケース2を取り除いた状態を底面視した斜視図である。   1 to 5 show a wireless switch 1 to which a power generation apparatus according to an embodiment of the present invention is applied. 1 and 2 are plan views of the wireless switch 1 with the cover removed, FIG. 3 is a perspective view of the wireless switch 1 with the cover removed, and FIG. 4 is a plan view of the case 2 removed. FIG. 5 is a perspective view in which the case 2 is removed and seen from the bottom.

無線スイッチ1は、内部に発電装置及び高周波通信装置(図示せず)を設けている。発電装置は押しボタン4が操作されることにより発電を行い、高周波通信装置はこの発電された電力により駆動する。この高周波通信装置は、駆動することにより無線スイッチ1により操作される電気機器(例えば、照明機器等)に向け2.4GHz帯の電波を送信し、これにより当該電気機器はON/OFF処理が行われる。   The wireless switch 1 includes a power generation device and a high-frequency communication device (not shown) inside. The power generation device generates power when the push button 4 is operated, and the high-frequency communication device is driven by the generated power. This high-frequency communication device transmits a 2.4 GHz band radio wave to an electric device (for example, a lighting device) operated by the wireless switch 1 by being driven, whereby the electric device is subjected to ON / OFF processing. .

無線スイッチ1に設けられる発電装置は、大略すると押しボタン4、変換機構6、及び発電部10等を有している。押しボタン4は発電時に操作さる操作部となるものであり、ケース2に図中矢印A1,A2方向(図3参照)に移動可能な構成とされている。   The power generation device provided in the wireless switch 1 generally includes a push button 4, a conversion mechanism 6, a power generation unit 10, and the like. The push button 4 serves as an operation unit operated during power generation, and is configured to be movable to the case 2 in the directions of arrows A1 and A2 (see FIG. 3).

発電部10は、コイル11A,11B、ヨーク、及び永久磁石14等を有している。コイル11A,11Bは、樹脂製のボビン15に巻回されている。このコイル11A,11Bは直列に接続されており、その両端部は端子16に接続されている。よって、後述するようにコイル11A,11Bで発生した誘導起電力は、端子16から取り出される。   The power generation unit 10 includes coils 11A and 11B, a yoke, a permanent magnet 14, and the like. The coils 11 </ b> A and 11 </ b> B are wound around a resin bobbin 15. The coils 11 </ b> A and 11 </ b> B are connected in series, and both ends thereof are connected to the terminal 16. Therefore, as will be described later, the induced electromotive force generated in the coils 11A and 11B is taken out from the terminal 16.

ヨークは、軟磁性体(例えば、鉄)により形成されている。本実施形態では、ヨークを固定ヨーク12と可動ヨーク13に分離した構成としている。よって、可動ヨーク13は固定ヨーク12に対して図3の矢印X1,X2方向に移動可能な構成となっている。即ち、可動ヨーク13は、固定ヨーク12に対して一軸方向にのみ往復移動する構成となっている。   The yoke is formed of a soft magnetic material (for example, iron). In this embodiment, the yoke is separated into a fixed yoke 12 and a movable yoke 13. Therefore, the movable yoke 13 is configured to be movable with respect to the fixed yoke 12 in the directions of arrows X1 and X2 in FIG. That is, the movable yoke 13 is configured to reciprocate only in one axial direction with respect to the fixed yoke 12.

また、固定ヨーク12のボビン15から露出した部分には、界磁用の永久磁石14が設けられている。この永久磁石14は、単極着磁されたものが用いられる。この永久磁石14は、固定ヨーク12と磁気的に接続している。   A field permanent magnet 14 is provided on a portion of the fixed yoke 12 exposed from the bobbin 15. The permanent magnet 14 is a single pole magnetized one. The permanent magnet 14 is magnetically connected to the fixed yoke 12.

上記構成において、可動ヨーク13が矢印X1方向に移動すると、固定ヨーク12と可動ヨーク13との間には空気層(エア・ギャップ)が形成される。よって、各ヨーク12,13は、磁気的に分離された状態となる(以下、この状態を分離状態という)。   In the above configuration, when the movable yoke 13 moves in the direction of the arrow X1, an air layer (air gap) is formed between the fixed yoke 12 and the movable yoke 13. Thus, the yokes 12 and 13 are in a magnetically separated state (hereinafter, this state is referred to as a separated state).

これに対し、可動ヨーク13が矢印X2方向に移動すると、可動ヨーク13は固定ヨーク12に当接し、各ヨーク12,13は磁気的に接続される。この際、可動ヨーク13は固定ヨーク12に設けられた永久磁石14の磁力により吸着された状態となる(以下、この状態を吸着状態という)。この吸着状態では、固定ヨーク12と可動ヨーク13は磁気的に接続された状態となり、永久磁石14からの磁束は可動ヨーク13にも流れる構成となる。   On the other hand, when the movable yoke 13 moves in the direction of the arrow X2, the movable yoke 13 contacts the fixed yoke 12, and the yokes 12 and 13 are magnetically connected. At this time, the movable yoke 13 is attracted by the magnetic force of the permanent magnet 14 provided on the fixed yoke 12 (hereinafter, this state is referred to as an attracted state). In this attracted state, the fixed yoke 12 and the movable yoke 13 are in a magnetically connected state, and the magnetic flux from the permanent magnet 14 also flows to the movable yoke 13.

ここで、発電部10の発電原理について説明する。   Here, the power generation principle of the power generation unit 10 will be described.

発電部10は、電磁誘導を用いて発電を行う構成とされている。いま、誘導起電圧[V]をe(t)、コイル巻回数[turns]をN、磁束[Wb]をφ(t)、可動ヨーク13の移動量[m]をx(t)とすると、e(t)=−N(dφ/dt)=−N×(dφ/dx(t))×(dx(t)/dt)となる。よってこの式より、可動ヨーク13の位置による磁束数の変化と、可動ヨーク13の移動速度に比例して誘導起電圧e(t)が発生することがわかる。   The power generation unit 10 is configured to generate power using electromagnetic induction. Assuming that the induced electromotive voltage [V] is e (t), the number of coil turns [turns] is N, the magnetic flux [Wb] is φ (t), and the moving amount [m] of the movable yoke 13 is x (t), e (t) = − N (dφ / dt) = − N × (dφ / dx (t)) × (dx (t) / dt). Therefore, it can be seen from this equation that an induced electromotive voltage e (t) is generated in proportion to the change in the number of magnetic fluxes depending on the position of the movable yoke 13 and the moving speed of the movable yoke 13.

吸着状態では、可動ヨーク13は固定ヨーク12に吸着されているため、永久磁石14の磁束は各ヨーク12,13内で閉磁路を形成する。このため、コイル11A,11Bを貫く磁束(以下、錯交磁束という)の数は多くなる。   In the attracted state, since the movable yoke 13 is attracted to the fixed yoke 12, the magnetic flux of the permanent magnet 14 forms a closed magnetic path in each of the yokes 12 and 13. For this reason, the number of magnetic fluxes (hereinafter referred to as complex magnetic fluxes) penetrating the coils 11A and 11B increases.

これに対し、可動ヨーク13をX1方向に移動させて分離状態にすると、固定ヨーク12から可動ヨーク13に磁束が進入しなくなり、よって永久磁石14の近傍位置に磁束のループが形成される。よって、分離状態においては、コイル11A,11Bに対する錯交磁束数は急激に減少する。   On the other hand, when the movable yoke 13 is moved in the X1 direction so as to be separated, the magnetic flux does not enter the movable yoke 13 from the fixed yoke 12, and a magnetic flux loop is formed in the vicinity of the permanent magnet 14. Therefore, in the separated state, the number of interlaced magnetic fluxes for the coils 11A and 11B decreases rapidly.

このように、吸着状態と分離状態でコイル11A,11Bを貫く錯交磁界が短時間に急激に変化するため、コイル11A,11Bに電磁誘導による誘導起電力を発生させることができる。上記の原理に基づき、発電部10は発電を行う。   Thus, since the interlaced magnetic field that penetrates the coils 11A and 11B changes abruptly in a short time in the attracted state and the separated state, an induced electromotive force due to electromagnetic induction can be generated in the coils 11A and 11B. Based on the above principle, the power generation unit 10 generates power.

尚、固定ヨーク12のボビン15から露出した部分にはケース2と固定するための固定用孔12aが形成されると共に、可動ヨーク13のボビン15から露出した部分には後述する揺動アーム45と連結するための連結用孔13a(図5参照)が形成されている。   A fixing hole 12a for fixing to the case 2 is formed in a portion exposed from the bobbin 15 of the fixed yoke 12, and a swing arm 45 described later is formed in a portion exposed from the bobbin 15 of the movable yoke 13. A connection hole 13a (see FIG. 5) for connection is formed.

次に、変換機構6について説明する。変換機構6は、操作時における押しボタン4の移動を発電部10を構成する可動ヨーク13の往復移動に変換する機能を奏するものである。この変換機構6は、大略すると第1の変換機構部20と第2の変換機構部21とにより構成されている。   Next, the conversion mechanism 6 will be described. The conversion mechanism 6 has a function of converting the movement of the push button 4 at the time of operation into the reciprocating movement of the movable yoke 13 constituting the power generation unit 10. In short, the conversion mechanism 6 includes a first conversion mechanism unit 20 and a second conversion mechanism unit 21.

この変換機構6の基本動作としては、操作時における押しボタン4のA1方向の変位を第1の変換機構部20により回転部材40の回転(矢印E1,E2方向の回転)に変換すると共に、回転部材40の回転を第2の変換機構部21により揺動アーム45の揺動(矢印B1,B2方向の揺動)に変換する。揺動アーム45には、発電部10の可動ヨーク13が連結されており、揺動アーム45がB1,B2方向に揺動することにより可動ヨーク13は矢印X1,X2方向に往復移動し、これにより発電部10において発電が行われる。   As a basic operation of the conversion mechanism 6, the displacement in the A1 direction of the push button 4 at the time of operation is converted into rotation of the rotary member 40 (rotation in the directions of arrows E1 and E2) by the first conversion mechanism unit 20 and rotation. The rotation of the member 40 is converted into the swing of the swing arm 45 (the swing in the directions of arrows B1 and B2) by the second conversion mechanism unit 21. The movable arm 13 of the power generation unit 10 is connected to the swing arm 45. When the swing arm 45 swings in the B1 and B2 directions, the movable yoke 13 reciprocates in the directions of the arrows X1 and X2. Thus, power generation is performed in the power generation unit 10.

以下、第1及び第2の変換機構部20,21の構成について説明する。   Hereinafter, the structure of the 1st and 2nd conversion mechanism parts 20 and 21 is demonstrated.

第1の変換機構部20は、第1のラックアーム22、連結アーム25、第2のラックアーム30、及び半円ギア34等を有している(図5参照)。第1のラックアーム22は、ケース2の略中央位置において、矢印X1,X2方向に延在している。この第1のラックアーム22のX2方向端部は、押しボタン4と係合するボタン係合部23が形成されている(図4参照)。よって、押しボタン4を矢印A1方向に操作することにより、第1のラックアーム22は矢印X1方向に移動する。   The first conversion mechanism unit 20 includes a first rack arm 22, a connecting arm 25, a second rack arm 30, a semicircular gear 34, and the like (see FIG. 5). The first rack arm 22 extends in the directions of arrows X1 and X2 at a substantially central position of the case 2. The X2 direction end portion of the first rack arm 22 is formed with a button engaging portion 23 that engages with the push button 4 (see FIG. 4). Therefore, by operating the push button 4 in the arrow A1 direction, the first rack arm 22 moves in the arrow X1 direction.

また、第1のラックアーム22のX1方向端部と、ケース2の内壁との間にはコイルスプリング29が設けられている。このコイルスプリング29は、第1のラックアーム22を矢印X2方向に弾性付勢している。更に第1のラックアーム22のボタン係合部23に近い位置には、ラック部24が形成されている。   A coil spring 29 is provided between the end of the first rack arm 22 in the X1 direction and the inner wall of the case 2. The coil spring 29 elastically biases the first rack arm 22 in the direction of the arrow X2. Further, a rack portion 24 is formed at a position near the button engaging portion 23 of the first rack arm 22.

連結アーム25は、支軸27を中心して図中矢印C1,C2方向に回転可能な構成とされている。この連結アーム25の第1のラックアーム22に近接する一端部には、ピニオン部26が形成されている。このピニオン部26は、第1のラックアーム22に設けられたラック部24と噛合している。   The connecting arm 25 is configured to be rotatable about the support shaft 27 in the directions of arrows C1 and C2 in the figure. A pinion portion 26 is formed at one end of the connecting arm 25 close to the first rack arm 22. The pinion portion 26 meshes with a rack portion 24 provided on the first rack arm 22.

また、連結アーム25の他端部は、係合ピン28を介して第2のラックアーム30と連結されている。よって、連結アーム25がC1方向に回転すると第2のラックアーム30はX2方向に移動し、連結アーム25がC2方向に回転すると第2のラックアーム30はX1方向に移動する。この第2のラックアーム30は、ラック部31が形成されている。このラック部31は、半円ギア34に設けられたギア部35と係合している(図6(C)参照)。   The other end of the connecting arm 25 is connected to the second rack arm 30 via the engagement pin 28. Therefore, when the connecting arm 25 rotates in the C1 direction, the second rack arm 30 moves in the X2 direction, and when the connecting arm 25 rotates in the C2 direction, the second rack arm 30 moves in the X1 direction. The second rack arm 30 is formed with a rack portion 31. The rack portion 31 is engaged with a gear portion 35 provided on the semicircular gear 34 (see FIG. 6C).

半円ギア34は、支軸38を中心に図中矢印D1,D2方向に回転可能な構成とされている。よって、第2のラックアーム30がX1方向に移動すると半円ギア34は矢印D2方向に回転し、第2のラックアーム30がX2方向に移動すると半円ギア34は矢印D1方向に回転する。また、半円ギア34は、半円部分にU字溝37A,37Bが形成されている。この側壁部36とU字溝37Aとの離間距離は例えば約55°〜60°とされており、またU字溝37A,37B間の離間距離も例えば約55°°〜60°とされている(これらの離間曲は、半円ギア34の大きさ等により異なる)。   The semicircular gear 34 is configured to be rotatable about the support shaft 38 in the directions of arrows D1 and D2 in the figure. Therefore, when the second rack arm 30 moves in the X1 direction, the semicircular gear 34 rotates in the direction of arrow D2, and when the second rack arm 30 moves in the X2 direction, the semicircular gear 34 rotates in the direction of arrow D1. Further, the semicircular gear 34 has U-shaped grooves 37A and 37B formed in the semicircular portion. The separation distance between the side wall portion 36 and the U-shaped groove 37A is, for example, about 55 ° to 60 °, and the separation distance between the U-shaped grooves 37A, 37B is also, for example, about 55 ° to 60 °. (These separated songs vary depending on the size of the semicircular gear 34, etc.).

ここで、回転部材40について説明する。回転部材40は、支軸41を中心として矢印E1,E2方向に回転自在な構成とされている。しかしながら、回転部材40にはトーションバネ52が接続されており、このトーションバネ52は回転部材40を常に矢印E1方向に回転付勢している。   Here, the rotating member 40 will be described. The rotating member 40 is configured to be rotatable in the directions of arrows E1 and E2 around the support shaft 41. However, a torsion spring 52 is connected to the rotating member 40, and this torsion spring 52 always urges the rotating member 40 to rotate in the direction of arrow E1.

この回転部材40の表面側には、支軸41から外側に向け放射状に延出した6本の係合アーム部42A〜42Fが突出するよう形成されている(図3参照)。この6本の係合アーム部42A〜42Fは、等間隔に形成されている。即ち、各係合アーム部42A〜42Fの隣接するアーム部間の間隔は60°とされている。   On the surface side of the rotating member 40, six engaging arm portions 42A to 42F extending radially outward from the support shaft 41 are formed so as to protrude (see FIG. 3). The six engagement arm portions 42A to 42F are formed at equal intervals. That is, the interval between the adjacent arm portions of the engagement arm portions 42A to 42F is set to 60 °.

また、回転部材40の裏面側には、6本の係合突起43A〜43Fが設けられている(図5参照)。この係合突起43A〜43Fはピン状に突出形成されたものであり、等間隔に形成されている。即ち、各係合突起43A〜43Fの隣接する係合突起間の間隔は60°とされている。   Moreover, six engagement protrusions 43A to 43F are provided on the back surface side of the rotating member 40 (see FIG. 5). The engaging protrusions 43A to 43F are formed to protrude in a pin shape and are formed at equal intervals. That is, the interval between the adjacent engagement protrusions of each of the engagement protrusions 43A to 43F is 60 °.

この係合突起43A〜43Fは、前記した半円ギア34に形成された側壁部36及びU字溝37A,37Bと係合するよう構成されている。よって、半円ギア34の回転は回転部材40に伝達され、これにより回転部材40は回転する(回転部材40の具体的な動作については後に詳述する)。   The engaging protrusions 43A to 43F are configured to engage with the side wall portion 36 and the U-shaped grooves 37A and 37B formed on the semicircular gear 34 described above. Therefore, the rotation of the semicircular gear 34 is transmitted to the rotating member 40, whereby the rotating member 40 rotates (the specific operation of the rotating member 40 will be described in detail later).

次に、第2の変換機構部21の構成について説明する。   Next, the configuration of the second conversion mechanism unit 21 will be described.

第2の変換機構部21は、回転部材40の表面側に形成された係合アーム部42A〜42Fと、揺動アーム45に形成された係合壁48及びアーム挿入溝49等により構成されている。   The second conversion mechanism portion 21 includes engagement arm portions 42A to 42F formed on the surface side of the rotating member 40, an engagement wall 48 formed on the swing arm 45, an arm insertion groove 49, and the like. Yes.

揺動アーム45は、支軸46を中心に図中矢印B1,B2方向に揺動可能な構成とされている。揺動アーム45の支軸46の近傍位置には係合ピン47が設けられており、この係合ピン47は前記した発電部10の可動ヨーク13に形成された連結用孔13aと連結されている。よって、前記のように揺動アーム45がB1,B2方向に揺動することにより可動ヨーク13は矢印X1,X2方向に往復移動し、これにより発電部10において発電が行われる。   The swing arm 45 is configured to be swingable about the support shaft 46 in the directions of arrows B1 and B2 in the figure. An engaging pin 47 is provided in the vicinity of the support shaft 46 of the swing arm 45, and this engaging pin 47 is connected to the connecting hole 13 a formed in the movable yoke 13 of the power generation unit 10 described above. Yes. Therefore, when the swing arm 45 swings in the B1 and B2 directions as described above, the movable yoke 13 reciprocates in the directions of the arrows X1 and X2, thereby generating power in the power generation unit 10.

係合壁48は、揺動アーム45の上端部(支軸46から離間した端部)に形成されている。この係合壁48は、回転部材40の回転に伴い、回転部材40の表面側に形成された係合アーム部42A〜42Fと係合するよう構成されている。よって、回転部材40が矢印E1方向に回転すると、係合アーム部42A〜42Fの何れか(ここでは、係合アーム部42Aとする)が係合壁48に当接する。図1は、係合アーム部42Aが係合壁48に当接した状態を示している。   The engagement wall 48 is formed at the upper end of the swing arm 45 (the end separated from the support shaft 46). The engaging wall 48 is configured to engage with engaging arm portions 42 </ b> A to 42 </ b> F formed on the surface side of the rotating member 40 as the rotating member 40 rotates. Therefore, when the rotation member 40 rotates in the direction of the arrow E1, any one of the engagement arm portions 42A to 42F (here, the engagement arm portion 42A) comes into contact with the engagement wall 48. FIG. 1 shows a state in which the engaging arm portion 42 </ b> A is in contact with the engaging wall 48.

その後、更に回転部材40が矢印E1方向に回転すると、係合アーム部42Aの先端部は係合壁48を押圧しつつこの係合壁48に沿って図1に矢印Gで示す方向に摺動する。この押圧力により、揺動アーム45は矢印B1方向に回転する。図2は、係合アーム部42Aが係合壁48の矢印G方向端部まで摺動した状態を示している。   Thereafter, when the rotating member 40 further rotates in the direction of the arrow E1, the distal end portion of the engaging arm portion 42A slides in the direction indicated by the arrow G in FIG. To do. With this pressing force, the swing arm 45 rotates in the direction of the arrow B1. FIG. 2 shows a state in which the engagement arm portion 42 </ b> A has slid to the end of the engagement wall 48 in the arrow G direction.

アーム挿入溝49は揺動アーム45の裏面側に形成されており、係合壁48の矢印G方向端部から形成されている。図8(A)に破線で示すのは、このアーム挿入溝49の形成領域である。同図に示すように、アーム挿入溝49内には6個の係合アーム部42A〜42Fの内、少なくとも2個を収納できる広さを有している。   The arm insertion groove 49 is formed on the back side of the swing arm 45 and is formed from the end of the engagement wall 48 in the arrow G direction. A broken line in FIG. 8A shows a region where the arm insertion groove 49 is formed. As shown in the figure, the arm insertion groove 49 has a size capable of accommodating at least two of the six engaging arm portions 42A to 42F.

よって、図2に示す状態から更に回転部材40がE1方向に回転すると、係合アーム部42Aは係合壁48から離脱し、図8(A)に示すようにアーム挿入溝49内に侵入する。また、揺動アーム45には戻りバネ50が接続されており、揺動アーム45はこの戻りバネ50により常に矢印B2方向に弾性付勢されている。   Therefore, when the rotating member 40 further rotates in the E1 direction from the state shown in FIG. 2, the engaging arm portion 42A is detached from the engaging wall 48 and enters the arm insertion groove 49 as shown in FIG. 8A. . A return spring 50 is connected to the swing arm 45, and the swing arm 45 is always elastically biased in the direction of the arrow B2 by the return spring 50.

よって、係合アーム部42Aにより矢印B1方向に移動されていた揺動アーム45は、矢印B2方向に移動し再び図1に示すのと同じ位置に戻る。この動作を各係合アーム部42A〜42Fに対して行うことにより揺動アーム45は揺動を行うこととなり、これに伴い可動ヨーク13はX1,X2方向に往復移動を行う。   Therefore, the swing arm 45 that has been moved in the arrow B1 direction by the engaging arm portion 42A moves in the arrow B2 direction and returns to the same position as shown in FIG. By performing this operation on each of the engagement arm portions 42A to 42F, the swing arm 45 swings, and accordingly, the movable yoke 13 reciprocates in the X1 and X2 directions.

次に、図6乃至図10を用いて、上記構成とされた無線スイッチ1における発電動作について説明する。   Next, a power generation operation in the wireless switch 1 configured as described above will be described with reference to FIGS.

図6は、押しボタン4が操作されていない状態(操作前状態という)を示している。この操作前状態では、押しボタン4はA2方向に移動した位置にあり、第1のラックアーム22はコイルスプリング29の弾性付勢力により矢印X2方向に移動している。   FIG. 6 shows a state where the push button 4 is not operated (referred to as a pre-operation state). In this pre-operation state, the push button 4 is in a position moved in the A2 direction, and the first rack arm 22 is moved in the arrow X2 direction by the elastic biasing force of the coil spring 29.

よって、連結アーム25はC2方向に回転しており、第2のラックアーム30は矢印X1方向に移動している。また、第2のラックアーム30が矢印X1方向に移動していることにより、半円ギア34はD2方向に回転した状態となっている。更に、揺動アーム45はB2方向に移動しており、よって発電部10の可動ヨーク13は固定ヨーク12に吸着した状態となっている。   Therefore, the connecting arm 25 rotates in the C2 direction, and the second rack arm 30 moves in the arrow X1 direction. Further, since the second rack arm 30 is moved in the arrow X1 direction, the semicircular gear 34 is rotated in the D2 direction. Furthermore, the swing arm 45 has moved in the B2 direction, so that the movable yoke 13 of the power generation unit 10 is attracted to the fixed yoke 12.

ここで以下の説明においては、操作前状態において回転部材40の係合アーム部42Aが揺動アーム45の係合壁48と対向し、回転部材40の係合突起43Aが半円ギア34の側壁部36と対向した状態であったものとして説明することとする。   Here, in the following description, the engaging arm portion 42A of the rotating member 40 faces the engaging wall 48 of the swing arm 45 and the engaging protrusion 43A of the rotating member 40 is the side wall of the semicircular gear 34 in the pre-operation state. The description will be made assuming that the part 36 is in a state of facing the part 36.

押しボタン4がA1方向に操作されると、前記の第1の変換機構部20は起動する。第1の変換機構部20を構成する第1のラックアーム22は、押しボタン4がA1方向に操作されることによりX1方向に移動する。これにより、連結アーム25はC1方向に回転し、第2のラックアーム30はX2方向に移動し、よって半円ギア34はD1方向に回転する。図7は、半円ギア34が回動し、側壁部36が係合突起43Aに当接する位置まで移動した状態(初期状態という)を示している。   When the push button 4 is operated in the A1 direction, the first conversion mechanism unit 20 is activated. The first rack arm 22 constituting the first conversion mechanism unit 20 moves in the X1 direction when the push button 4 is operated in the A1 direction. As a result, the connecting arm 25 rotates in the C1 direction, the second rack arm 30 moves in the X2 direction, and thus the semicircular gear 34 rotates in the D1 direction. FIG. 7 shows a state (referred to as an initial state) in which the semicircular gear 34 is rotated and the side wall portion 36 has moved to a position where it abuts on the engaging protrusion 43A.

この初期状態では、揺動アーム45は移動しておらず、よって図中矢印B2方向に移動した状態となっている。このため、揺動アーム45に係合ピン47を介して接続された可動ヨーク13も矢印X2方向に移動した状態であり、よって固定ヨーク12と吸着した状態となっている。可動ヨーク13が固定ヨーク12に吸着することにより、永久磁石14の磁束は各ヨーク12,13を通るループを形成し、よってこの磁束はコイル11A,11Bを貫く磁束(以下、錯交磁束いう)となる。   In this initial state, the oscillating arm 45 is not moved, and is therefore in a state of moving in the direction of arrow B2 in the figure. For this reason, the movable yoke 13 connected to the swing arm 45 via the engagement pin 47 is also in the state of moving in the direction of the arrow X2, and is in a state of being attracted to the fixed yoke 12. When the movable yoke 13 is attracted to the fixed yoke 12, the magnetic flux of the permanent magnet 14 forms a loop passing through the yokes 12 and 13, so that the magnetic flux penetrates the coils 11A and 11B (hereinafter referred to as an interlaced magnetic flux). It becomes.

この初期状態から更に押しボタン4がA1方向に操作すると、半円ギア34は更にD1方向に回転する。この回転により、半円ギア34の側壁部36は、係合突起43Aを図7(B)における下方向に押圧する。これにより、回転部材40は、矢印E1方向に回転を行う。   When the push button 4 is further operated in the A1 direction from this initial state, the semicircular gear 34 further rotates in the D1 direction. By this rotation, the side wall portion 36 of the semicircular gear 34 presses the engaging protrusion 43A downward in FIG. 7B. Thereby, the rotation member 40 rotates in the arrow E1 direction.

この回転部材40の回転に伴い、回転部材40の表面側に形成されていた係合アーム部42Aは揺動アーム45の係合壁48を押圧し、これにより揺動アーム45は支軸46を中心に矢印B1方向に回転する。よって、発電部10の可動ヨーク13は揺動アーム45の回転により矢印X1方向に付勢され固定ヨーク12から離間した状態となる。   With the rotation of the rotating member 40, the engaging arm portion 42A formed on the surface side of the rotating member 40 presses the engaging wall 48 of the swing arm 45, whereby the swing arm 45 causes the support shaft 46 to move. It rotates in the direction of arrow B1 about the center. Therefore, the movable yoke 13 of the power generation unit 10 is urged in the direction of the arrow X1 by the rotation of the swing arm 45 and is separated from the fixed yoke 12.

可動ヨーク13が固定ヨーク12から離間することにより、永久磁石14の磁束は固定ヨーク12内で狭いループを形成することになり、コイル11A,11Bの錯交磁束は急激に低下する。この磁束変化により、コイル11A,11Bには誘導起電力が発生する。   When the movable yoke 13 is separated from the fixed yoke 12, the magnetic flux of the permanent magnet 14 forms a narrow loop in the fixed yoke 12, and the interlaced magnetic flux of the coils 11A and 11B rapidly decreases. Due to this magnetic flux change, an induced electromotive force is generated in the coils 11A and 11B.

更に押しボタン4がA1方向に操作されると、第1の変換機構部20により回転部材40は更にE1方向に回転し、係合アーム部42Aの先端部は係合壁48上をG方向に摺動していく。そして、半円ギア34が操作前状態より60°回転した際、即ち回転部材40が60°回転した際、係合アーム部42Aはアーム挿入溝49の形成位置に至る。   When the push button 4 is further operated in the A1 direction, the rotating member 40 is further rotated in the E1 direction by the first conversion mechanism portion 20, and the distal end portion of the engaging arm portion 42A moves on the engaging wall 48 in the G direction. Sliding. When the semicircular gear 34 rotates 60 ° from the pre-operation state, that is, when the rotating member 40 rotates 60 °, the engaging arm portion 42A reaches the position where the arm insertion groove 49 is formed.

前記のように、揺動アーム45は戻りバネ50により矢印B2方向に弾性付勢されている。よって、係合アーム部42Aと係合壁48の係合が解除され、係合アーム部42Aがアーム挿入溝49内に挿入されると、揺動アーム45は戻りバネ50の弾性付勢力により急激にB2方向に回転し、係合アーム部42Aはアーム挿入溝49内に挿入された状態となる。図8は、係合アーム部42Aがアーム挿入溝49内に挿入した状態(1回目揺動終了状態という)を示している。   As described above, the swing arm 45 is elastically biased by the return spring 50 in the direction of the arrow B2. Therefore, when the engagement between the engagement arm portion 42A and the engagement wall 48 is released and the engagement arm portion 42A is inserted into the arm insertion groove 49, the swing arm 45 is suddenly moved by the elastic biasing force of the return spring 50. Then, the engagement arm portion 42A is inserted into the arm insertion groove 49. FIG. 8 shows a state where the engaging arm portion 42A is inserted into the arm insertion groove 49 (referred to as a first swing end state).

また、揺動アーム45がB2方向に回転することにより、揺動アーム45と連結された可動ヨーク13はX2方向に移動し、可動ヨーク13は再び固定ヨーク12に吸着された状態となる。よって永久磁石14の磁束は、再び各ヨーク12,13を通るループを形成し、この磁束変化によりコイル11A,11Bは誘導起電力を発生する。   Further, when the swing arm 45 rotates in the B2 direction, the movable yoke 13 connected to the swing arm 45 moves in the X2 direction, and the movable yoke 13 is again attracted to the fixed yoke 12. Therefore, the magnetic flux of the permanent magnet 14 again forms a loop passing through the yokes 12 and 13, and the coils 11 </ b> A and 11 </ b> B generate induced electromotive force due to the change in the magnetic flux.

このように押しボタン4が操作され、第1の変換機構部20により回転部材40が60°回転する間に、揺動アーム45はB1,B2方向に対する揺動を1回行う。そして、この1回の揺動アーム45の揺動の間に、可動ヨーク13はX1,X2方向に1往復し、これにより発電部10は2回の誘導起電力を発生させる。   Thus, while the push button 4 is operated and the rotation member 40 is rotated by 60 ° by the first conversion mechanism unit 20, the swing arm 45 swings in the B1 and B2 directions once. The movable yoke 13 reciprocates once in the X1 and X2 directions during the single swing of the swing arm 45, whereby the power generation unit 10 generates two induced electromotive forces.

上記の1回目揺動終了状態となった後、更に押しボタン4をA1方向に操作すると、半円ギア34は1回目揺動終了状態(図8に示す状態)より更にD1方向に回転する。これにより、側壁部36は係合突起43Aから離脱し、その代わりに半円ギア34に形成されているU字溝37Aが、新たに係合突起43Bと係合する。よって、側壁部36は係合突起43Aから離脱した後も、回転部材40は半円ギア34によりE1方向への回転を継続する。   When the push button 4 is further operated in the A1 direction after the first swing end state is reached, the semicircular gear 34 further rotates in the D1 direction from the first swing end state (the state shown in FIG. 8). As a result, the side wall 36 is detached from the engaging protrusion 43A, and instead, the U-shaped groove 37A formed in the semicircular gear 34 is newly engaged with the engaging protrusion 43B. Therefore, the rotating member 40 continues to rotate in the E1 direction by the semicircular gear 34 even after the side wall 36 is separated from the engaging protrusion 43A.

このように回転部材40の回転が継続されると、係合アーム部42Aに代わって係合アーム部42Bが揺動アーム45の係合壁48と係合しこれを押圧する。これにより、揺動アーム45は再び支軸46を中心に矢印B1方向に回転する。よって、発電部10の可動ヨーク13は揺動アーム45の回転により矢印X1方向に付勢され固定ヨーク12から離間した状態となる。これにより、前記と同様にコイル11A,11Bの錯交磁束は急激に低下し、この磁束変化によりコイル11A,11Bには誘導起電力が発生する。   When the rotation of the rotation member 40 is continued in this way, the engagement arm portion 42B engages with the engagement wall 48 of the swing arm 45 in place of the engagement arm portion 42A and presses it. As a result, the swing arm 45 rotates again in the direction of the arrow B1 around the support shaft 46. Therefore, the movable yoke 13 of the power generation unit 10 is urged in the direction of the arrow X1 by the rotation of the swing arm 45 and is separated from the fixed yoke 12. Thereby, like the above, the interlaced magnetic flux of the coils 11A and 11B rapidly decreases, and induced electromotive force is generated in the coils 11A and 11B due to this magnetic flux change.

更に押しボタン4がA1方向に操作されると、第1の変換機構部20により回転部材40は更にE1方向に回転し、係合アーム部42Bの先端部は係合壁48上をG方向に摺動していく。そして、半円ギア34及び回転部材40が1回目揺動終了状態から60°回転した際(操作前状態より120°回転した際)、係合アーム部42Bはアーム挿入溝49の形成位置に至る。   When the push button 4 is further operated in the A1 direction, the rotating member 40 is further rotated in the E1 direction by the first conversion mechanism portion 20, and the distal end portion of the engagement arm portion 42B is moved on the engagement wall 48 in the G direction. Sliding. When the semicircular gear 34 and the rotating member 40 are rotated 60 ° from the state where the first swing is finished (when rotated 120 ° from the pre-operation state), the engaging arm portion 42B reaches the position where the arm insertion groove 49 is formed. .

そして、係合アーム部42Bと係合壁48の係合が解除され、係合アーム部42Bがアーム挿入溝49内に挿入され、揺動アーム45は戻りバネ50の弾性付勢力により急激にB2方向に回転する。これにより、係合アーム部42Bはアーム挿入溝49内に挿入された状態となる。図9は、係合アーム部42Bがアーム挿入溝49内に挿入した状態(2回目揺動終了状態という)を示している。   Then, the engagement between the engagement arm portion 42B and the engagement wall 48 is released, the engagement arm portion 42B is inserted into the arm insertion groove 49, and the swing arm 45 is suddenly B2 by the elastic biasing force of the return spring 50. Rotate in the direction. As a result, the engagement arm portion 42B is inserted into the arm insertion groove 49. FIG. 9 shows a state where the engaging arm portion 42B is inserted into the arm insertion groove 49 (referred to as a second swing end state).

また、揺動アーム45がB2方向に回転することにより、可動ヨーク13はX2方向に移動し、可動ヨーク13は再び固定ヨーク12に吸着された状態となる。よって永久磁石14の磁束は、再び各ヨーク12,13を通るループを形成し、この磁束変化によりコイル11A,11Bは誘導起電力を発生する。   Further, when the swing arm 45 rotates in the B2 direction, the movable yoke 13 moves in the X2 direction, and the movable yoke 13 is again attracted to the fixed yoke 12. Therefore, the magnetic flux of the permanent magnet 14 again forms a loop passing through the yokes 12 and 13, and the coils 11 </ b> A and 11 </ b> B generate induced electromotive force due to the change in the magnetic flux.

上記の2回目揺動終了状態となった後、更に押しボタン4をA1方向に操作すると、半円ギア34は2回目揺動終了状態(図9に示す状態)より更にD1方向に回転する。これにより、U字溝37Aは係合突起43Bから離脱し、その代わりに半円ギア34のU字溝37Bが新たに係合突起43Cと係合し、よって回転部材40のE1方向への回転は継続される。   When the push button 4 is further operated in the A1 direction after the second swing end state is reached, the semicircular gear 34 further rotates in the D1 direction from the second swing end state (the state shown in FIG. 9). As a result, the U-shaped groove 37A is detached from the engaging protrusion 43B, and instead, the U-shaped groove 37B of the semicircular gear 34 is newly engaged with the engaging protrusion 43C, so that the rotation member 40 rotates in the E1 direction. Will continue.

このように回転部材40の回転が継続されると、係合アーム部42Bに代わって係合アーム部42Cが揺動アーム45の係合壁48と係合しこれを押圧する。これにより、揺動アーム45は再び支軸46を中心に矢印B1方向に回転し、よって発電部10の可動ヨーク13は矢印X1方向に付勢され固定ヨーク12から離間した状態となる。これにより、前記と同様にコイル11A,11Bの錯交磁束は急激に低下し、この磁束変化によりコイル11A,11Bには誘導起電力が発生する。   When the rotation of the rotating member 40 is continued in this way, the engaging arm portion 42C engages with the engaging wall 48 of the swing arm 45 in place of the engaging arm portion 42B and presses it. As a result, the swing arm 45 rotates again in the direction of arrow B1 about the support shaft 46, so that the movable yoke 13 of the power generation unit 10 is biased in the direction of arrow X1 and is separated from the fixed yoke 12. Thereby, like the above, the interlaced magnetic flux of the coils 11A and 11B rapidly decreases, and induced electromotive force is generated in the coils 11A and 11B due to this magnetic flux change.

更に押しボタン4がA1方向に操作されると、第1の変換機構部20により回転部材40は更にE1方向に回転し、係合アーム部42Cの先端部は係合壁48上をG方向に摺動していく。そして、半円ギア34及び回転部材40が2回目揺動終了状態から60°回転した際(操作前状態より180°回転した際)、係合アーム部42Cはアーム挿入溝49の形成位置に至る。   When the push button 4 is further operated in the A1 direction, the rotating member 40 is further rotated in the E1 direction by the first conversion mechanism portion 20, and the distal end portion of the engagement arm portion 42C moves on the engagement wall 48 in the G direction. Sliding. When the semicircular gear 34 and the rotating member 40 are rotated 60 ° from the state where the second swing is finished (when rotated 180 ° from the pre-operation state), the engaging arm portion 42C reaches the position where the arm insertion groove 49 is formed. .

そして、係合アーム部42Cと係合壁48の係合が解除され、係合アーム部42Cがアーム挿入溝49内に挿入され、揺動アーム45は戻りバネ50の弾性付勢力により急激にB2方向に回転する。これにより、係合アーム部42Cはアーム挿入溝49内に挿入された状態となる。図10は、係合アーム部42Cがアーム挿入溝49内に挿入した状態(3回目揺動終了状態という)を示している。   Then, the engagement between the engagement arm portion 42C and the engagement wall 48 is released, the engagement arm portion 42C is inserted into the arm insertion groove 49, and the swing arm 45 is suddenly B2 by the elastic biasing force of the return spring 50. Rotate in the direction. Thereby, the engagement arm portion 42 </ b> C is inserted into the arm insertion groove 49. FIG. 10 shows a state where the engaging arm portion 42C is inserted into the arm insertion groove 49 (referred to as a third swing end state).

また、揺動アーム45がB2方向に回転することにより、可動ヨーク13はX2方向に移動し、可動ヨーク13は再び固定ヨーク12に吸着された状態となる。よって永久磁石14の磁束は、再び各ヨーク12,13を通るループを形成し、この磁束変化によりコイル11A,11Bは誘導起電力を発生する。   Further, when the swing arm 45 rotates in the B2 direction, the movable yoke 13 moves in the X2 direction, and the movable yoke 13 is again attracted to the fixed yoke 12. Therefore, the magnetic flux of the permanent magnet 14 again forms a loop passing through the yokes 12 and 13, and the coils 11 </ b> A and 11 </ b> B generate induced electromotive force due to the change in the magnetic flux.

本実施形態に係る無線スイッチ1は、1回の押しボタン4のA1方向への操作により、回転部材40が第1の変換機構部20により180°回転するよう構成されている。また、回転部材40が180°の回転する間に、回転部材40の表面側に形成された6個の係合突起43A〜43Fの内、3個の係合突起43A〜43Cが揺動アーム45と係合して押圧及び押圧解除することにより、揺動アーム45が3回揺動するよう構成されている。   The wireless switch 1 according to the present embodiment is configured such that the rotation member 40 is rotated by 180 ° by the first conversion mechanism unit 20 by one operation of the push button 4 in the A1 direction. Further, among the six engagement protrusions 43A to 43F formed on the surface side of the rotation member 40 while the rotation member 40 rotates 180 °, the three engagement protrusions 43A to 43C are the swing arm 45. The swing arm 45 is configured to swing three times by being engaged and pressed and released.

前記のように、揺動アーム45の1回の揺動により、可動ヨーク13もX1,X2方向に1往復し、これにより発電部10は1回の誘導起電力を発生させる。従って、本実施形態に係る無線スイッチ1では、押しボタン4の1回の操作により発電部10は3回の誘導起電力を発生させることになり、押しボタン4の1回の操作で高電力の発電を行うことができる。   As described above, when the swing arm 45 swings once, the movable yoke 13 also reciprocates once in the X1 and X2 directions, whereby the power generation unit 10 generates one induced electromotive force. Therefore, in the wireless switch 1 according to the present embodiment, the power generation unit 10 generates the induced electromotive force three times by one operation of the push button 4, and high power is generated by one operation of the push button 4. It can generate electricity.

次に、押しボタン4のA1方向への押圧操作が終了した後、押しボタン4を元の位置に戻す変換機構6の動作(復帰動作)について説明する。   Next, the operation (return operation) of the conversion mechanism 6 that returns the push button 4 to the original position after the push operation of the push button 4 in the A1 direction is completed will be described.

前記したように、第1のラックアーム22にはコイルスプリング29が取り付けられており、このコイルスプリング29は第1のラックアーム22を常に矢印X2方向に弾性付勢している。よって、押しボタン4の操作を解除すると、コイルスプリング29により第1のラックアーム22はX2方向へ移動する。   As described above, the coil spring 29 is attached to the first rack arm 22, and this coil spring 29 always elastically biases the first rack arm 22 in the direction of the arrow X <b> 2. Therefore, when the operation of the push button 4 is released, the first rack arm 22 is moved in the X2 direction by the coil spring 29.

よって、第1の変換機構部20では連結アーム25がC2方向に回転し、これに伴い第2のラックアーム30がX1方向に移動する。前記のように第2のラックアーム30のラック部31は半円ギア34のギア部35と噛合しているため、第2のラックアーム30がX1方向に移動することにより、半円ギア34は矢印D2方向に回転する。   Therefore, in the 1st conversion mechanism part 20, the connection arm 25 rotates to C2 direction, and the 2nd rack arm 30 moves to X1 direction in connection with this. As described above, since the rack portion 31 of the second rack arm 30 meshes with the gear portion 35 of the semicircular gear 34, the semicircular gear 34 is moved by moving the second rack arm 30 in the X1 direction. It rotates in the direction of arrow D2.

ここで、回転部材40はケース2に設けられたトーションバネ52に接続されており、このトーションバネ52の弾性力により常に矢印E1方向に弾性付勢されている。従って、図10に示す3回目揺動終了状態から半円ギア34がD2方向に回転しても、U字溝37Bに係合突起43Cは一瞬係合しても係合突起43Cから直ぐに離脱してしまい、係合突起43Cは移動することはない。   Here, the rotating member 40 is connected to a torsion spring 52 provided in the case 2, and is always elastically biased in the direction of the arrow E 1 by the elastic force of the torsion spring 52. Therefore, even if the semicircular gear 34 rotates in the direction D2 from the state where the third swing is completed as shown in FIG. 10, even if the engagement protrusion 43C engages with the U-shaped groove 37B for a moment, it immediately disengages from the engagement protrusion 43C. Thus, the engaging protrusion 43C does not move.

更に第1のラックアーム22がX2方向に移動し、係合突起43CとU字溝37Aが対向する位置まで半円ギア34が回転しても、上記と同様にU字溝37Aに係合突起43Cは一瞬係合しても直ぐに係合突起43Cから離脱してしまい、係合突起43Cは移動することはない。即ち、本実施形態に係る変換機構6は、第1の変換機構部20が3回目揺動終了状態から操作前状態に戻る際、第1の変換機構部20を構成する第1のラックアーム22,連結アーム25,第2のラックアーム30,及び半円ギア34は操作前状態に向け移動するが、回転部材40は回転することなく3回目揺動終了状態を維持する。   Further, even if the first rack arm 22 moves in the X2 direction and the semicircular gear 34 rotates to the position where the engagement protrusion 43C and the U-shaped groove 37A face each other, the engagement protrusion is inserted into the U-shaped groove 37A in the same manner as described above. Even if 43C is engaged for a moment, it immediately disengages from the engaging protrusion 43C, and the engaging protrusion 43C does not move. In other words, the conversion mechanism 6 according to the present embodiment includes the first rack arm 22 constituting the first conversion mechanism unit 20 when the first conversion mechanism unit 20 returns from the third swing end state to the pre-operation state. The connecting arm 25, the second rack arm 30, and the semicircular gear 34 move toward the pre-operation state, but the rotating member 40 maintains the third swing end state without rotating.

よって、次に押しボタン4が押圧操作された場合、半円ギア34の側壁部36は係合突起43Dと係合することにより回転部材40を回転させる。また、揺動アーム45の揺動に際しては、係合アーム部42Dが最初に揺動アーム45の係合壁48と係合し、これを押圧することとなる。   Therefore, when the push button 4 is pressed next time, the side wall portion 36 of the semicircular gear 34 is engaged with the engaging protrusion 43D to rotate the rotating member 40. Further, when the swing arm 45 swings, the engagement arm portion 42D first engages with the engagement wall 48 of the swing arm 45 and presses it.

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上記した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能なものである。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and various modifications are possible within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be modified and changed.

例えば、上記した実施形態では発電装置を無線スイッチに適用した例を示したが、本発明に係る発電装置の適用はこれに限定されるものではなく、いわゆるバッテリーレス化を行いたい各種電気機器及び電子機器に適用が可能なものである。   For example, in the above-described embodiment, an example in which the power generation device is applied to a wireless switch has been described. However, the application of the power generation device according to the present invention is not limited to this, and various electric devices that are desired to be battery-less and It can be applied to electronic devices.

また、上記した実施形態では、押しボタンの1回の操作で揺動アームが3回揺動する構成としたが、回転部材に形成する係合突起の間隔を適宜設定することにより、押しボタンの1回の操作による揺動回数は適宜設定が可能なものである。   In the above-described embodiment, the swing arm is configured to swing three times by one operation of the push button. The number of oscillations by one operation can be set as appropriate.

1 無線スイッチ
2 ケース
4 押しボタン
6 変換機構
10 発電部
11A,11B コイル
12 固定ヨーク
13 可動ヨーク
14 永久磁石
20 第1の変換機構部
21 第2の変換機構部
22 第1のラックアーム
24 ラック部
25 連結アーム
26 ピニオン部
30 第2のラックアーム
31 ラック部
34 半円ギア
35 ギア部
36 側壁部
37A,37B U字溝
40 回転部材
42A〜42F 係合アーム部
43A〜43F 係合突起
45 揺動アーム
46 支軸
47 係合ピン
48 係合壁
49 アーム挿入溝
50 戻りバネ
52 トーションバネ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wireless switch 2 Case 4 Push button 6 Conversion mechanism 10 Electric power generation part 11A, 11B Coil 12 Fixed yoke 13 Movable yoke 14 Permanent magnet 20 1st conversion mechanism part 21 2nd conversion mechanism part 22 1st rack arm 24 Rack part 25 connecting arm 26 pinion part 30 second rack arm 31 rack part 34 semi-circular gear 35 gear part 36 side wall part 37A, 37B U-shaped groove 40 rotating member 42A to 42F engaging arm part 43A to 43F engaging protrusion 45 swinging Arm 46 Support shaft 47 Engagement pin 48 Engagement wall 49 Arm insertion groove 50 Return spring 52 Torsion spring

Claims (4)

発電時に操作される操作部と、
可動部を往復移動させることにより発電を行う発電部と、
操作時における前記操作部の移動を前記可動部の往復移動に変換する変換機構とを有し、
前記変換機構は、前記操作部の1回の操作により、前記可動部を複数回往復移動させる構成としたことを特徴とする発電装置。
An operation unit operated during power generation;
A power generation unit that generates power by reciprocating the movable unit;
A conversion mechanism that converts the movement of the operation unit during operation into the reciprocating movement of the movable unit;
The power generation apparatus according to claim 1, wherein the conversion mechanism is configured to reciprocate the movable portion a plurality of times by one operation of the operation portion.
前記変換機構は、
操作時における前記操作部の変位を回転部材の回転に変換する第1の変換機構部と、
前記可動部に接続された揺動アームを有し、前記回転部材の回転を前記揺動アームの揺動に変換することにより、前記可動部を往復移動させる第2の変換機構とを有することを特徴とする請求項1記載の発電装置。
The conversion mechanism is:
A first conversion mechanism that converts the displacement of the operation unit during operation into rotation of the rotating member;
A swing arm connected to the movable portion, and a second conversion mechanism for reciprocating the movable portion by converting rotation of the rotating member into swing of the swing arm. The power generation device according to claim 1, wherein
前記回転部材の前記操作部の1回に操作による回転範囲内に、前記揺動アームと係合する複数の係合部を設け、
該係合部が前記揺動アームと係合することにより前記揺動アームを揺動付勢する構成とした請求項2記載の発電装置。
A plurality of engagement portions that engage with the swing arm are provided in a rotation range by an operation at one time of the operation portion of the rotation member,
The power generator according to claim 2, wherein the engaging portion is configured to swing and urge the swing arm by engaging the swing arm.
前記変換機構は、
前記操作時に変位した前記操作部を操作前の位置に戻す戻し機構を有する請求項1乃至3記載の発電装置。
The conversion mechanism is:
The power generation device according to claim 1, further comprising a return mechanism that returns the operation unit displaced during the operation to a position before the operation.
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