JP2013192373A - 発電装置 - Google Patents

発電装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2013192373A
JP2013192373A JP2012057028A JP2012057028A JP2013192373A JP 2013192373 A JP2013192373 A JP 2013192373A JP 2012057028 A JP2012057028 A JP 2012057028A JP 2012057028 A JP2012057028 A JP 2012057028A JP 2013192373 A JP2013192373 A JP 2013192373A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic flux
magnet member
yoke
state
magnet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012057028A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Nagahara
浩一 長原
Masaaki Matsumoto
容明 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2012057028A priority Critical patent/JP2013192373A/ja
Publication of JP2013192373A publication Critical patent/JP2013192373A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Electromagnets (AREA)

Abstract

【課題】各種電子機器や、それらを遠隔操作するための操作用機器、操作部位などに用いられる発電装置に関し、薄型化が図られた構成のものを提供する。
【解決手段】外周に誘導コイル33を有するヨーク部31、磁石部材40が並べて配され、ヨーク部31もしくは磁石部材40のスライド移動によって、相対的に両者が近づいたり遠ざかったりするように構成し、かつ両者が近づいた折に磁石部材40による磁束でヨーク部31に生じる第一方向の磁束の流れに対し、両者が遠ざかった際に第一方向とは逆の第二方向の磁束の流れをヨーク部31に生じさせるように、ヨーク部31に対して上記遠ざかった磁石部材40の磁束を伝えるための磁束伝達部48、50を付加した構成のものとして、上記スライド移動でヨーク部31に流れる磁束の方向が切り換わり、それに応じて生じる誘導コイル33の起電力が取り出せるものとした。
【選択図】図1

Description

本発明は、各種電子機器や、それらを遠隔操作するための操作用機器、操作部位などに用いられる小型形状の発電装置に関するものである。
近年、各種電子機器や、それらを遠隔操作するための操作用機器、操作部位などにおいては、内蔵した電池で動作するものが増えつつある中、機器メーカから、電池の代わりとなる小型形状に構成された発電装置の開発要望をされることも多くなっている。
以下に、図11を用いて、従来の発電装置について説明する。
同図に示すように、従来の発電装置は、可動側部位となる磁石部材5と固定側部位となるヨーク体10とを備えている。
磁石部材5は、上方側にN極、下方側にS極が位置するように配された永久磁石1の上下面のそれぞれに、磁性体製の上板材2、下板材3が固着されて構成されている。そして、この磁石部材5は、永久磁石1の中心位置を通る回転軸線6を中心に左右方向に回転動作が可能となっている。
ヨーク体10は、上面視コの字状に形成された磁性体製で、図示しないケースなどに固定状態で配され、左脚部11は上板材2の左側部と下板材3の左側部との間に挿入され、右脚部12は上板材2の右側部と下板材3の右側部との間に挿入されている。また、左脚部11と右脚部12を繋いでいる中央部13には誘導コイル15が巻かれている。
下板材3の左側部の下面にはコイルバネ17が配されており、これらの磁石部材5、誘導コイル15付きのヨーク体10、コイルバネ17によって、従来の発電装置は構成されている。
この発電装置は、磁束変化により誘導コイル15に誘起される起電力を取り出せるものとなっており、次にその動作説明をする。
従来の発電装置は、通常状態では、磁石部材5に対して図11中の矢印で示すように、上板材2の左側部上から押圧部材(図示せず)などによる力が加えられており、それによって、磁石部材5は左側が下がった状態となって停止している。つまり、上板材2の左側部の下面がヨーク体10の左脚部11に当接し、下板材3の右側部の上面が右脚部12に当接した状態になっている。また、コイルバネ17は、下板材3の左側部の下面で押されて圧縮状態になっている。この通常状態では、永久磁石1からの磁束は、上方のN極から上板材2の左側部、ヨーク体10の左脚部11、中央部13、右脚部12、下板材3の右側部、永久磁石1下方のS極の順で伝わっている。
その通常状態から、図11中の矢印で加わっている力を除くなどすると、コイルバネ17の圧縮状態が開放されて、磁石部材5は回転軸線6を中心に右回りに回転動作し、下板材3の左側部の上面がヨーク体10の左脚部11に当接し、上板材2の右側部の下面が右脚部12に当接した状態で停止する。これによって、永久磁石1からの磁束は、上方のN極から上板材2の右側部、ヨーク体10の右脚部12、中央部13、左脚部11、下板材3の左側部、永久磁石1下方のS極の順で伝わるようになる。
つまり、この動作後の状態では、ヨーク体10内における磁束の流れが通常状態とは逆方向に流れるようになって、その磁束方向の変化に応じて誘導コイル15には相応する所定の起電力が生じる。この起電力を誘導コイル15両端のコイル線から取り出すことにより所定の電力が得られるようになっている。
また、上記動作後の状態から、押圧部材で押すなどして元の通常状態に磁石部材5を左回りに回転動作させて戻すと、このときもヨーク体10内における磁束の流れが上記動作後の状態とは逆方向に流れるようになるため、これによっても誘導コイル15には相応する所定の起電力が生じて、この起電力もコイル線から取り出すことにより所定の電力が得られるものであった。
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
米国特許第7710227号明細書
しかしながら、従来の発電装置は、上板材2と下板材3との間に永久磁石1を有する磁石部材5が可動側部位としてなり、その磁石部材5が回転動作して、それによって生じる誘導コイル15からの起電力を取り出す構成であったため、薄型化への対応が難しいという課題があった。
本発明はこのような課題を解決するものであり、薄型化を図ることができる構成とされた発電装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有する。
本発明は、外周に誘導コイルを有するヨーク部と磁石部材とが並べて配され、上記ヨーク部もしくは上記磁石部材のスライド移動によって、相対的に上記ヨーク部と上記磁石部材とが近づいたり遠ざかったりするように構成すると共に、上記両者が近づいた折に上記磁石部材による磁束で上記ヨーク部に生じる第一方向の磁束の流れに対し、上記両者が遠ざかった際に上記第一方向とは逆の第二方向の磁束の流れが上記ヨーク部に生じるように、上記ヨーク部に対して上記遠ざかった磁石部材の磁束を伝えるための磁束伝達部を付加した構成のものとして、上記ヨーク部と上記磁石部材との相対的なスライド移動によって上記ヨーク部に流れる磁束の方向が切り換わり、それに応じて生じる上記誘導コイルの起電力が取り出せる発電装置としたものである。
これであれば、ヨーク部と磁石部材との相対的なスライド移動を採用したために薄型構成のものに実現できる上、ヨーク部と磁石部材とが遠ざかった際においても上記磁石部材の磁束を有効利用しつつ所定の起電力が得られる発電装置に実現できるという作用を有する。
以上のように本発明によれば、ヨーク部と磁石部材とが遠ざかった際においても上記磁石部材の磁束を有効利用しつつ所定の起電力が得られる薄型構成の発電装置を提供することができるという有利な効果が得られる。
本発明の第一の実施形態による発電装置の斜視図 同上面図 同動作後状態での斜視図 同動作後状態での上面図 本発明の第二の実施形態による発電装置の斜視図 同上面図 同動作後状態での斜視図 同動作後状態での上面図 本発明の第三の実施形態による発電装置を模式的に示す図 同動作後状態を模式的に示す図 従来の発電装置を模式的に示す図
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
(実施の形態1)
図1は本発明の第一の実施形態による発電装置の斜視図、図2は同上面図、図3は同動作後状態での斜視図、図4は同動作後状態での上面図である。
同図において、30は、平板金属からなる磁性体製のヨーク体であり、前後方向に沿って直線状に伸びている左方部分がヨーク部31としてなっている。ヨーク部31の中間外周位置には誘導コイル33が固着されている。なお、前後方向とは、図1に示したように、ヨーク部31の長手側に沿う方向を指し、それと平面視で直交する方向を左右方向と定義して、以下に説明を続ける。
ヨーク部31には、誘導コイル33より前方側となる位置に、右側に突出した第一突出部35が設けられていると共に、誘導コイル33より後方側となる位置に、右側に突出した第二突出部37が設けられている。第一突出部35と第二突出部37とは同一平面内で位置する同一形状のものに形成されており、各々の右側部の端部形状は前後方向に平行関係になっていると共に、それら右側部の端部位置は、誘導コイル33外周の右側面位置よりも右に突出する位置関係となるように設けられている。
そして、このヨーク部31の右側位置に、磁石部材40が並べて配されている。ここに、ヨーク部31と磁石部材40とは、少なくとも一方が左右方向に水平にスライド移動が可能な構成であって、そのスライド移動によって、相対的にヨーク部31と磁石部材40とが近づいたり遠ざかったりする構成となっている。なお、その少なくとも一方を固定する部材としては樹脂ケースなどがあげられ、誘導コイル33両端のコイル線もそのケースに設けられる端子に接続されるなどとすればよい。
磁石部材40は、板状で、その外形が上面視矩形状であり、前後方向の中央位置に直方体状の永久磁石42を有し、その永久磁石42の前後面それぞれに上面視矩形状に形成された平板金属からなる板状の前方磁性体44、後方磁性体46が固着されて構成されている。ここに、永久磁石42は、前面側がN極、後面側がS極になる向きで配されており、これによって、前方磁性体44側がN極、後方磁性体46側がS極になっている。磁石部材40の全体長さは、ヨーク部31の第一突出部35の前側の側面位置から第二突出部37の後側の側面位置にかけての長さとほぼ同等である。
なお、磁石部材40としては永久磁石42が中央位置に配されている構成であれば、各磁性体44、46が共用化できるため好ましいが、永久磁石42の配置位置は特に限定されない。または永久磁石のみで磁石部材に構成するなどとしてもよい。
さらに、当該構成では、相対的にヨーク部31と磁石部材40とが遠ざかった状態になった際に磁石部材40の磁束をヨーク部31に伝えるための磁束伝達部48、50をヨーク部31に一体的に付加した構成のものとしている。
磁束伝達部48は、ヨーク部31の後方からアーム状に伸び、その先端側となる一端部は、ヨーク部31と磁石部材40とが相対的に遠ざかった状態での磁石部材40に対して、N極側となる前方磁性体44の右側部に当接するように設置されている。つまり、磁束伝達部48の一端部は、第一突出部35が設けられている平面内で、第一突出部35に対して左右で対向関係となる箇所を有している。
磁束伝達部50は、ヨーク部31の前方からアーム状に伸び、その先端側となる一端部は、ヨーク部31と磁石部材40とが相対的に遠ざかった状態での磁石部材40に対して、S極側となる後方磁性体46の右側部に当接するように設置されている。つまり、磁束伝達部50の一端部は、第二突出部37が設けられている平面内で、第二突出部37に対して左右で対向関係となる箇所を有している。
なお、ヨーク体30としては、図1などに示したヨーク部31に磁束伝達部48、50が一体化されている構成以外に、例えば、各突出部35および37付きのヨーク部31と、各磁束伝達部48、50とがそれぞれ分割形成され、それらの分断箇所が磁気的な結合状態になるように組み合わせられるなどされていてもよい。また、各突出部35および37付きのヨーク部31としても誘導コイル33の配設方法などを考慮して、分割形成されたものが磁気的な結合状態となるように組み合わせられていてもよく、その詳細形状や部材の組み合わせ状態は特に限定されるものではない。
以上のように、当該発電装置は構成されている。次に動作説明をするが、以下では、ヨーク部31と磁束伝達部48、50とを有するヨーク体30が固定状態で配され、そのヨーク体30に対して磁石部材40のみが相対的に左右方向に水平にスライド移動するものとして説明する。また、当該構成品は磁石部材40を有しており、その通常状態では、磁石部材40がヨーク部31または磁束伝達部48、50の各一端部に吸着している状態で安定して維持されるものとなるが、その通常状態を、図1や図2に示した状態、つまり磁石部材40と第一突出部35、第二突出部37の各右側部とが吸着している状態とする。
上記通常状態では、図1や図2に示したように、磁石部材40は、前方磁性体44および後方磁性体46の各左側部が、第一突出部35および第二突出部37の各右側部に当接した吸着状態となっており、磁石部材40は安定した停止状態になっている。一方、前方磁性体44および後方磁性体46の各右側部は、磁束伝達部48および50の各一端部に対して所定間隔があいた状態となっている。
この通常状態では、磁石部材40からの磁束は、N極側となる前方磁性体44からヨーク部31の第一突出部35に伝わり、そこからヨーク部31の後方側に向いて流れて、ヨーク部31の第二突出部37から磁石部材40の後方磁性体46に戻る経路で伝わっている。ここに、そのヨーク部31の磁束の流れる方向を第一方向と定義する。
上記通常状態から外力などによって磁石部材40を瞬時に右方向へ水平にスライド移動させると、上述した吸着箇所が夫々離れて磁石部材40は磁束伝達部48、50の各一端部側へ向かって水平にスライド移動する。なお、その移動途中位置からは、磁石部材40における前方磁性体44、後方磁性体46の各々の右側部と、磁束伝達部48、50の各一端部との間に吸引力が生じて、この吸引力も加わりつつ上記スライド移動が平行かつ水平にスムーズになされる。
そして、移動後では、図3や図4に示すように、磁石部材40は、前方磁性体44および後方磁性体46の各々の右側部と、磁束伝達部48および50の各々の一端部とが当接した吸着状態になって安定した停止状態となる。なお、この移動後の停止状態では、前方磁性体44および後方磁性体46の各左側部は、第一突出部35および第二突出部37に対して所定間隔があいた状態となっている。
上記移動後の状態では、磁石部材40からの磁束は、前方磁性体44から磁束伝達部48の一端部に伝わり、磁束伝達部48を介してヨーク部31の後方側に至り、その磁束がヨーク部31の後方から前方側に向いて流れて、その後、磁束伝達部50を介して伝わっていき、磁束伝達部50の一端部から後方磁性体46に戻る経路で伝わっていく。すなわち、上記のスライド移動によって、ヨーク部31においては、磁束の流れる方向が第一方向とは逆の第二方向に瞬時に切り換わることとなる。
これによって、ヨーク部31に配された誘導コイル33には相応する起電力が生じ、その起電力を誘導コイル33のコイル線に接続された端子(図示せず)から取り出すことができる。ここに、固定状態となっているヨーク部31に誘導コイル33を配したものとすると、コイル線と端子との接続箇所などに不要な負荷がかからなくできるため好ましい。
以上の説明からも判るように、当該構成品では、磁石部材40とヨーク部31とが遠ざかった場合の磁石部材40からの磁束を有効活用しつつ所定の起電力が得られるものに実現できる。
上記磁石部材40の移動後の状態から、磁石部材40を外力などによって左方向に瞬時に水平にスライド移動させて通常状態に戻すと、上記とは逆の動作状態となる。簡単に説明すると、磁石部材40を外力などによって左方向に水平にスライド移動させると、磁束伝達部48、50の各一端部から磁石部材40が離れて、磁石部材40が左方向に水平にスライド移動していき、磁石部材40がヨーク部31の第一突出部35、第二突出部37の各右側部に吸着した通常状態に戻る。この磁石部材40の移動中に、磁石部材40と第一突出部35、第二突出部37との間の吸引力が加わることもあり、磁石部材40はスムーズに平行かつ水平に移動することなどは上述同様である。そして、この磁石部材40が元の位置へ戻ることによって、ヨーク部31に流れる磁束の方向が、第二方向から再び第一方向に切り換わる。それに応じて誘導コイル33から所定の起電力が得られる。
以上のように、当該構成では、磁石部材40を水平にスライド移動させる機構を採用した構成としたため薄型化が容易に図れる。さらに、磁石部材40の一往復でヨーク部31に流れる磁束の方向が二回切り換わる構成のものに実現でき、それぞれのタイミングで誘導コイル33から所定の起電力が得られるものにできる。そして、ヨーク部31に流れる磁束の方向を切り換えるにあたっては、ヨーク部31と磁石部材40とが遠ざかった状態での磁石部材40からの磁束を用いるように構成したため、磁石部材40の磁束を有効利用できて有用である。
なお、以上には磁石部材40が可動側部材としてなるものとして説明したが、磁石部材40を固定状態で配して、ヨーク部31および磁束伝達部48、50が同期して左右にスライド移動可能な構成としてもよい。
また、上記の磁石部材40やヨーク体30は、板状のものとしたが棒状などであってもよい。
なお、上記にはヨーク部31に第一突出部35および第二突出部37を設けたものとしたが、それらを磁石部材40の左側部に左に突出させて設けたものとしてもよい。
以上の説明から判るように、当該実施の形態による思想としては、誘導コイル33付きのヨーク部31、磁石部材40、磁束伝達部48、50の一端部が、横並びにこの順で同一平面内に配置され、かつその平面内で磁石部材40とヨーク部31との少なくとも一方が、磁石部材40とヨーク部31とが近づいたり遠ざかったりする方向で水平にスライド移動可能な構成とされ、さらに磁石部材40とヨーク部31が遠ざかった状態では、磁石部材40とヨーク部31が近づいた状態でのヨーク部31での磁束の流れに対して逆の方向の磁束の流れとなるように、磁石部材40の磁束を磁束伝達部48、50を介してヨーク部31へ伝達させるもの全てを包含する。
(実施の形態2)
当該実施の形態2によるものは、実施の形態1のものに対しヨーク部と磁石部材との位置関係を相互に入れ替えるなどとしたものであり、実施の形態1によるものと同一構成部分には同一符号を付して詳細説明は省略する。
図5は第二の実施形態による発電装置の斜視図、図6は同上面図、図7は同動作後状態での斜視図、図8は同動作後状態での上面図である。
同図に示すように、当該実施の形態によるものにおいても、誘導コイル33付きのヨーク部52と磁石部材60とは長手側を前後方向に沿わした状態で横に並べて配されている。そして、ヨーク部52と磁石部材60とは、少なくとも一方がスライド移動可能で、そのスライド移動によって、相対的にヨーク部52と磁石部材60とが近づいたり遠ざかったりする構成となっていることは上述したものと同様である。
ヨーク部52は、平板金属からなる磁性体製で、中央位置の外周に誘導コイル33を有し、その誘導コイル33の左右側面位置よりも右側部および左側部がそれぞれ左右に突出した前端53および後端54を有している。前端53と後端54は同一形状で、各右側部および各左側部は前後方向に平行となる形状に形成されている。
磁石部材60は、上述した磁石部材40と同様の構成になっており、永久磁石42を境として前方側の前方磁性体62がN極側で、後方側の後方磁性体64がS極側になっている。前方磁性体62は、ヨーク部52の前端53の左側部に対応する位置に右側に突出した第三突出部63を有し、また、後方磁性体64は、ヨーク部52の後端54の左側部に対応する位置に右側に突出した第四突出部65を有している。第三突出部63と第四突出部65とは同一平面内で位置する同一形状のものに形成されており、各々の右側部の端部形状は前後方向に平行関係になっている。
そして、当該構成では、相対的にヨーク部52と磁石部材60とが遠ざかった状態になった際に、磁石部材60の磁束をヨーク部52に伝えるための磁束伝達部56、58を、磁石部材60側に付加した構成のものとしている。
つまり、磁束伝達部56は、ヨーク部52と磁石部材60とが相対的に遠ざかった状態で、その一端部が、ヨーク部52の後端54の右側部に当接する位置に設置され、他端は磁石部材60のN極側となる前方磁性体62に一体形成される、もしくは磁気的な結合状態となっている。磁束伝達部58は、ヨーク部52と磁石部材60とが相対的に遠ざかった状態で、その一端部がヨーク部52の前端53の右側部に当接する位置に設置され、他端は磁石部材60のS極側となる後方磁性体64に一体形成される、もしくは磁気的な結合状態となっている。なお、各図に示したように、前方磁性体62と磁束伝達部56を、また後方磁性体64と磁束伝達部58を一体形成したものとすれば部品点数が抑えられる。
以上のように、当該構成では、左側から順に、磁石部材60、ヨーク部52、磁束伝達部58と56の各一端部が横並びで位置する構成のものとなっている。
次に、その動作を説明する。以下の説明は、ヨーク部52が固定状態で配され、磁石部材60と磁束伝達部56、58とが一体的に同期して左右に移動可能なもので、ヨーク部52と磁石部材60とが当接して吸着している状態を通常状態として説明している。
その通常状態では、磁石部材60は、前方磁性体62の第三突出部63、後方磁性体64の第四突出部65の各々の右側部が、ヨーク部52の前端53、後端54の各々の左側部に当接した吸着状態になり安定した停止状態となっている。なお、磁石部材60からの磁束によって、ヨーク部52においては、前端53から後端54に向く第一方向の磁束の流れが生じている。ヨーク部52の前端53、後端54の各右側部と磁束伝達部58、56の各一端部とは所定の間隔があいた状態となっている。
上記通常状態から外力などによって磁石部材60と磁束伝達部56、58とを一体で瞬時に左方向へ水平にスライド移動させると、上述した磁石部材60とヨーク部52との吸着箇所が離れて、磁束伝達部58、56の各一端部がヨーク部52の前端53、後端54の各右側部に当接した吸着状態になる。その移動途中位置からは磁石部材60の磁束が磁束伝達部58、56を介してヨーク部52の前端53、後端54に作用し、それによる吸引力が生じて、この吸引力も加わりつつ上記スライド移動が平行かつ水平になされることは上述したものと同様である。
その移動後では、磁石部材60の前方磁性体62と磁気的な結合状態となっている磁束伝達部56の一端部が、ヨーク部52の後端54右側部に当接した吸着状態になり、後方磁性体64と磁気的な結合状態となっている磁束伝達部58の一端部が、ヨーク部52の前端53右側部に当接した吸着状態になる。なお、ヨーク部52の前端53および後端54の各左側部と、磁石部材60の第三および第四突出部63および65とは所定の間隔があいた状態となる。
この移動後の状態では、磁石部材60からの磁束は、N極側となる前方磁性体62から磁束伝達部56に至り、磁束伝達部56の一端部からヨーク部52の後端54に伝わって、その後端54から前端53側に流れ、前端53から磁束伝達部58の一端部に至って磁束伝達部58を介して後方磁性体64に戻る経路となる。すなわち、上記スライド移動によって、瞬時にヨーク部52の磁束の流れは、第一方向とは逆の後端54から前端53側へ流れる第二方向に切り換わった状態となる。この磁束の方向の切り換わりに応じて誘導コイル33から所定の起電力が得られる。
上記移動後の状態から、磁石部材60と磁束伝達部56、58を右方向へ瞬時に水平にスライド移動させると、上記とは逆の動作状態となって、元の通常状態に戻る。このときにも、ヨーク部52においては、第二方向の磁束とは逆の第一方向への磁束の流れに切り換わるため、誘導コイル33から所定の起電力が得られる。
以上のように、当該構成品であっても、磁石部材60と磁束伝達部56、58とを一体で同期させて左右方向へ水平にスライド移動させると、その一往復でヨーク部52に流れる磁束の方向が二回切り換わり、それぞれのタイミングで誘導コイル33から所定の起電力が得られるものに実現できる。そして、当該構成においても、ヨーク部52から遠ざかった状態での磁石部材60からの磁束を有効利用できることは、第一の実施形態によるものと同様である。
なお、以上では、可動側として磁石部材60と磁束伝達部56、58とを同期させて一体で左右方向に移動させるものとしたが、それらを固定状態で配して、誘導コイル33付きのヨーク部52が左右方向にスライド移動可能な構成としてもよく、その場合でも上述同様の作用効果が得られる。
以上の説明から判るように、当該実施の形態による思想としては、磁石部材60、誘導コイル33付きのヨーク部52、磁束伝達部56、58の一端部が、横並びにこの順で同一平面内に配置され、かつその平面内で磁石部材60とヨーク部52との少なくとも一方が、磁石部材60とヨーク部52とが近づいたり遠ざかったりする方向で水平にスライド移動可能な構成とされ、さらに磁石部材60とヨーク部52が遠ざかった状態では、磁石部材60とヨーク部52が近づいた状態でのヨーク部52での磁束の流れに対して逆の方向の磁束の流れとなるように、磁石部材60の磁束を磁束伝達部56、58を介してヨーク部52へ伝達させるもの全てを包含する。
(実施の形態3)
当該実施の形態によるものは、実施の形態1による構成思想のものを複合させた連動構成のものである。
図9は本発明の第三の実施形態による発電装置を模式的に示す図、図10は同動作後状態を模式的に示す図である。
同図から判るように、当該構成品は、誘導コイル33付きのヨーク部70に対し、その右側位置と左側位置とに、上述した第一の実施形態による構成部分をそれぞれ備えさせたものとしている。つまり、誘導コイル33付きのヨーク部70を中央位置に配し、その左右位置のそれぞれに磁石部材75、80を配した構成のものとしている。
ヨーク部70は、前端71および後端72の間の中央部位置の外周に誘導コイル33を有している。前端71および後端72は、同形状で上面視矩形状に形成されており、その各々の左右の側部が、前後方向に平行関係で誘導コイル33の外周側面よりも左右に突出する位置関係になるように、その形状設定がされている。
磁石部材75、80のそれぞれは、前後方向の中央位置に直方体状の永久磁石42を有し、左側に位置された磁石部材75は、前方磁性体77側がN極、後方磁性体78側がS極となっており、右側に位置された磁石部材80は、前方磁性体82側がS極、後方磁性体83側がN極になっている。なお、磁石部材75と80とは同一構成のものであり、互いの磁極が逆方向で位置するように前後を逆に配置したものである。
そして、これら磁石部材75、80は、ヨーク部70に対し、同期して相対的に左右にスライド移動が可能な構成となっている。つまり、磁石部材75とヨーク部70とが近づいた際にはヨーク部70と磁石部材80とが遠ざかった状態になり、磁石部材75とヨーク部70とが遠ざかった際にはヨーク部70と磁石部材80とが近づいた状態になるように構成されている。
さらに、当該構成では、二股の第一磁束伝達部85と二股の第二磁束伝達部90とを備えさせたものとしている。
第一磁束伝達部85は、平板金属からなる磁性体製であり、ヨーク部70の前端71に磁気的な結合状態となっている結合箇所から伸びる左アーム86および右アーム87を有している。第二磁束伝達部90も同様に、平板金属からなる磁性体製であり、ヨーク部70の後端72に磁気的な結合状態となっている結合箇所から伸びる左アーム91、右アーム92を有している。
各左アーム86、91の先端となる一端部の配置位置としては、右側の磁石部材80がヨーク部70に当接して左側の磁石部材75がヨーク部70から相対的に最も左に遠ざかった状態で、左側の磁石部材75の左側部に同時に当接するように設置されている。そのとき、前端71に磁気的に結合されている左アーム86の一端部は後方磁性体78の左側部に当接し、後端72に磁気的に結合されている左アーム91の一端部は前方磁性体77の左側部に当接するものとして設置されている。
各右アーム87、92の先端となる一端部の配置位置としては、左側の磁石部材75がヨーク部70に当接して右側の磁石部材80がヨーク部70から相対的に最も右に遠ざかった状態で、右側の磁石部材80の右側部に同時に当接するように設置されている。そのとき、前端71に磁気的に結合されている右アーム87の一端部は後方磁性体83の右側部に当接し、後端72に磁気的に結合されている右アーム92の一端部は前方磁性体82の右側部に当接するものとして設置されている。
以上のように、当該実施形態によるものは構成されている。次にその動作説明をする。当該構成品の動作説明においては、通常状態は図9に示した状態とし、磁石部材75と80とが同期して左右にスライド移動するものとする。
通常状態では、図9に示したように、左側の磁石部材75は、前方磁性体77と後方磁性体78の各右側部がヨーク部70の前端71と後端72の各左側部にそれぞれ当接した吸着状態になっている。磁石部材75の左側部は、左アーム86、91の各一端部から所定距離離れた状態になっている。右側の磁石部材80は、前方磁性体82と後方磁性体83の各右側部が、右アーム87、92の各一端部にそれぞれ当接した吸着状態になっている。磁石部材80の左側部は、ヨーク部70の前端71、後端72の各右側部から所定距離離れた状態になっている。上記の各吸着状態となっていることにより、各磁石部材75、80は安定した停止状態になっていることは、上述した各実施の形態によるものと同じである。
この通常状態では、ヨーク部70での磁束の流れは、前端71から後端72側への第一方向に向く流れが生じている。その磁束の流れとしては、磁石部材75側からの磁束と磁石部材80側からの磁束が加わって生じたものとなっている。
つまり、左側に位置する磁石部材75側からの磁束の経路は、N極側となる前方磁性体77からヨーク部70の前端71に伝わり、その磁束がヨーク部70を第一方向に向けて流れ、後端72から後方磁性体78に戻る経路となる。右側に位置する磁石部材80側からの磁束の経路は、N極側となる後方磁性体83から右アーム87の一端部に伝わり、右アーム87を介して、右アーム87が磁気的に結合されているヨーク部70の前端71に伝わり、ヨーク部70を第一方向に向けて流れ、後端72に磁気的に結合されている右アーム92に伝わり、右アーム92の一端部を通じて磁石部材80の前方磁性体82に戻る経路となる。
このように、通常状態では、左側に位置する磁石部材75側からの磁束、および右側に位置する磁石部材80側からの磁束が、ヨーク部70に対しては同じ第一方向に向く磁束として加わりつつ流れるものにできる。これは、ヨーク部70から遠ざかって位置する右側の磁石部材80からの磁束をヨーク部70に誘導し、かつその誘導する磁束を第一方向への流れとなるようにヨーク部70に伝える構成としたことによって実現させている。
上記通常状態から、磁石部材75と80とを連動する同期状態で瞬時に左方向へ水平にスライド移動させると、上述した各吸着箇所が離れて、磁石部材75、80が瞬時に左側に同期して移動する。
そして、その移動後は、図10に示したように、左側に位置する磁石部材75は、前方磁性体77の左側部が左アーム91の一端部に、後方磁性体78が左アーム86の一端部にそれぞれ当接した吸着状態となる。右側に位置した磁石部材80は、前方磁性体82の左側部が前端71の右側部に、後方磁性体83の左側部が後端72の右側部にそれぞれ当接した吸着状態となる。なお、この移動後の状態で磁石部材75、80は安定した停止状態となることは上述した各実施の形態によるものと同じである。また、上記の同期したスライド移動中には所定箇所に吸引力が働きつつスライド移動が補助されることなども同様である。
そして、この移動後の状態では、ヨーク部70には第一方向とは逆の後端72から前端71側への第二方向に向く磁束の流れが生じている。また、その磁束は、第一方向への磁束の流れの場合と同様に、磁石部材75側による磁束と磁石部材80側による磁束が加わった流れのものとなる。
つまり、左側に位置する磁石部材75からの磁束の経路は、N極側となる前方磁性体77から左アーム91の一端部に伝わり、左アーム91を介して、左アーム91に磁気的に結合されているヨーク部70の後端72に伝わり、ヨーク部70を第二方向に向けて流れ、前端71に磁気的に結合されている左アーム86に伝わり、左アーム86の一端部を通じて後方磁性体78に戻る経路となる。右側に位置する磁石部材80からの磁束の経路は、N極側の後方磁性体83からヨーク部70の後端72に伝わり、その磁束がヨーク部70を第二方向に向けて流れ、前端71から前方磁性体82に戻る経路となる。
このように、移動後の状態とすると、ヨーク部70に流れる磁束が第一方向とは逆の第二方向に切り換わり、これによって誘導コイル33には所定の起電力が生じて、それを取り出すことができる。ここに、ヨーク部70に生じる磁束の流れは、第一方向および第二方向のいずれの場合においても、二つの磁石部材75、80側からの磁束が加わった流れのものにできるため、磁束量も大きく、このため誘導コイル33で得られる起電力も大きいものとなる。すなわち、当該構成であれば、大きい起電力が得られる薄型構成の発電装置を容易に実現することができる。
そして、磁石部材75と80とを連動する同期状態で瞬時に右方向へ水平にスライド移動させて元の通常状態に戻すと、上記とは逆の動作状態となると共に、ヨーク部70に生じる磁束の流れが第二方向から第一方向に切り換わり、誘導コイル33から相応する所定の起電力が得られることは上述した各実施形態によるものと同じである。
なお、上記では磁石部材75、80を同期させてスライド移動させるとしたが、当該構成品においても、磁石部材75、80を固定状態として、ヨーク部70と各磁束伝達部85、90とを一体に同期させてスライド移動させてもよく、その場合でも上記同様の効果が得られる。
なお、当該実施の形態による思想としては、各磁束伝達部85、90における左アームのそれぞれの一端部、磁石部材75、誘導コイル33付きのヨーク部70、磁石部材80、各磁束伝達部85、90における右アームのそれぞれの一端部が、横並びにこの順で同一平面内に配置され、その平面内での磁石部材75、80とヨーク部70とが水平に相対的にスライド移動することによりヨーク部70に生じる磁束の流れが切り換わり、かつその磁束は常に磁石部材75、80による両者のものが加わった状態となるように各磁束伝達部85、90を設置したもの全てを包含する。
以上の三つの実施形態において、スライド移動させる手段や通常状態への復帰手段は特に限定されないが、例えば、ばね部材をさらに付加するなどとした構成とすれば簡素な構成となり好ましい。
また、可動側となる部材のスライド移動を安定的なものとするガイド手段などを付加してもよく、その構成も特に限定はされない。
本発明による発電装置は、ヨーク部と磁石部材とが遠ざかった際においても上記磁石部材の磁束を有効利用しつつ所定の起電力が得られる薄型構成のものを提供できるという有利な効果を有し、各種電子機器や、それらを遠隔操作するための操作用機器、操作部位などに有用である。
30 ヨーク体
31、52、70 ヨーク部
33 誘導コイル
35 第一突出部
37 第二突出部
40、60、75、80 磁石部材
42 永久磁石
44、62、77、82 前方磁性体
46、64、78、83 後方磁性体
48、50、56、58 磁束伝達部
53、71 前端
54、72 後端
63 第三突出部
65 第四突出部
85 第一磁束伝達部
86 第一磁束伝達部の左アーム
87 第一磁束伝達部の右アーム
90 第二磁束伝達部
91 第二磁束伝達部の左アーム
92 第二磁束伝達部の右アーム

Claims (4)

  1. 外周に誘導コイルを有するヨーク部と磁石部材とが並べて配され、上記ヨーク部もしくは上記磁石部材のスライド移動によって、相対的に上記ヨーク部と上記磁石部材とが近づいたり遠ざかったりするように構成すると共に、上記両者が近づいた折に上記磁石部材による磁束で上記ヨーク部に生じる第一方向の磁束の流れに対し、上記両者が遠ざかった際に上記第一方向とは逆の第二方向の磁束の流れが上記ヨーク部に生じるように、上記ヨーク部に対して上記遠ざかった磁石部材の磁束を伝えるための磁束伝達部を付加した構成のものとして、
    上記ヨーク部と上記磁石部材との相対的なスライド移動によって上記ヨーク部に流れる磁束の方向が切り換わり、それに応じて生じる上記誘導コイルの起電力が取り出せる発電装置。
  2. ヨーク部側に磁束伝達部を付加した構成とした請求項1記載の発電装置。
  3. 磁石部材側に磁束伝達部を付加した構成とした請求項1記載の発電装置。
  4. 中央に位置するヨーク部の左右位置に磁石部材がそれぞれ配されると共に、上記各磁石部材に対応するように上記ヨーク部側に付加した磁束伝達部を二股形状とした請求項2記載の発電装置。
JP2012057028A 2012-03-14 2012-03-14 発電装置 Pending JP2013192373A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012057028A JP2013192373A (ja) 2012-03-14 2012-03-14 発電装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012057028A JP2013192373A (ja) 2012-03-14 2012-03-14 発電装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013192373A true JP2013192373A (ja) 2013-09-26

Family

ID=49392098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012057028A Pending JP2013192373A (ja) 2012-03-14 2012-03-14 発電装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013192373A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6155470B2 (ja) 発電装置
JP5824647B2 (ja) 発電装置
JP6239248B2 (ja) リレー
JP6439145B2 (ja) 発電装置
KR101304056B1 (ko) 전자석 장치 및 전자석 장치를 이용한 개폐장치
US8330564B2 (en) Switching devices configured to control magnetic fields to maintain an electrical connection
JP6174020B2 (ja) 誘導発電装置
JP2012151114A (ja) 電気スイッチ装置
JPWO2012073780A1 (ja) ラッチングリレー
JP2012199120A (ja) 接点装置
EP2261944A3 (en) Circuit breaker
JP2017152131A (ja) 電力開閉装置
JP2010113957A (ja) コネクタ
JP5549642B2 (ja) 継電器
JP2006520517A (ja) 磁気式リニア駆動装置
JP6212715B2 (ja) 発電装置
JP2013192373A (ja) 発電装置
JP5503792B1 (ja) 電磁継電器
JP5853223B2 (ja) リレー装置
CN109643946A (zh) 发电装置
JP2019104423A (ja) 操作装置
CN207381336U (zh) 一种推片限位式继电器
JP6897409B2 (ja) 電磁継電器
US10608516B2 (en) Power generation device
JP2015130731A (ja) 発電装置