JP2017028893A - Oscillatory dynamo apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、振動ダイナモ装置に関する。 The present invention relates to a vibration dynamo device.
従来より、振動エネルギーを電気エネルギーに変換する発電方式として、電磁誘導を利用する方式、圧電素子を利用する方式、静電誘導を利用する方式などがある。電磁誘導を利用する方式は、振動によってコイルと磁石との相対的な位置を変化させて、コイルに生じる電磁誘導によって発電する方式である。このような技術として、例えば、特開2011−199916号公報(特許文献1)、特開2013−055717号公報(特許文献2)などが挙げられる。 Conventionally, as a power generation method for converting vibration energy into electric energy, there are a method using electromagnetic induction, a method using a piezoelectric element, a method using electrostatic induction, and the like. The system using electromagnetic induction is a system in which the relative position between the coil and the magnet is changed by vibration and power is generated by electromagnetic induction generated in the coil. Examples of such a technique include Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-199916 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-055717 (Patent Document 2).
詳細には、特許文献1及び2には、筒状部材と、この筒状部材に沿って配置されたコイルと、筒状部材内にその長手方向に往復移動可能に設けられた可動子とを備える振動発電機が開示されている。特許文献1の可動子は、第1永久磁石と、この第1永久磁石と互いに同極が対向するように配置された第2永久磁石とを有し、第1及び第2永久磁石は円柱状である。特許文献2の可動子は、永久磁石と、この永久磁石の両端に設けられた非磁性体錘と、永久磁石と非磁性体錘とを締結する締結部材とを有し、永久磁石及び非磁性体錘は略同一の外径の円柱状である。特許文献1及び2には、可動子は、筒状部材内部の空間と同じ断面形状を有していることが開示されている。
Specifically,
しかしながら、上記特許文献1及び2の振動発電機においては、振動エネルギーを電気エネルギーに変換する際の効率が悪いという問題があることに本発明者は着目し、これを課題とした。
However, in the vibration generators of
すなわち、本発明は、発電効率を向上する振動ダイナモ装置を提供することを課題とする。 That is, an object of the present invention is to provide a vibration dynamo device that improves power generation efficiency.
本発明者は、上記特許文献1及び2の振動発電機において発電効率が悪いという問題は、上記特許文献1及び2の可動子は、筒状部材内部の空間と同じ断面形状を有しているので、筒状部材内を可動子が往復移動する際に、筒状部材と可動子との摺動抵抗が大きいことに起因していることを見出した。このため、本発明者は、発電効率を向上するために、筒状部材と可動子との摺動面積を低減することに着目し、本発明を完成させた。
The present inventor has the problem that the power generation efficiency is poor in the vibration generators of
すなわち、本発明の振動ダイナモ装置は、非磁性体の筒状部材と、この筒状部材の外周に配置されたコイルと、筒状部材の延在方向に沿って往復運動が可能な状態で筒状部材の内部に収容され、マグネットを含む振動部材とを備え、振動部材において筒状部材と接する部分は、球体である。 That is, the vibration dynamo device of the present invention is a cylindrical member that is capable of reciprocating along a non-magnetic cylindrical member, a coil disposed on the outer periphery of the cylindrical member, and the extending direction of the cylindrical member. The vibration member including the magnet and housed in the inside of the cylindrical member, and the portion of the vibration member that contacts the cylindrical member is a sphere.
本発明の振動ダイナモ装置によれば、振動部材が往復運動する際に振動部材において筒状部材と接する部分が球体であるので、振動部材と筒状部材との摺動部分は点接触となる。このため、振動部材と筒状部材との摺動面積を低減できるので、振動部材が振動する際の抵抗を低減できる。したがって、振動(運動)エネルギーを電気エネルギーに変換する効率を向上できるので、本発明の振動ダイナモ装置は、発電効率を向上できる。 According to the vibration dynamo device of the present invention, when the vibration member reciprocates, the portion of the vibration member that contacts the cylindrical member is a sphere, so that the sliding portion between the vibration member and the cylindrical member is in point contact. For this reason, since the sliding area of a vibration member and a cylindrical member can be reduced, the resistance at the time of a vibration member vibrating can be reduced. Therefore, since the efficiency of converting vibration (kinetic) energy into electric energy can be improved, the vibration dynamo device of the present invention can improve power generation efficiency.
本発明の振動ダイナモ装置において好ましくは、上記振動部材は、3つ以上の要素を含み、両端に位置する要素は球体である。 In the vibration dynamo device of the present invention, preferably, the vibration member includes three or more elements, and the elements positioned at both ends are spheres.
振動部材が往復運動する際に、振動部材を構成する球体が筒状部材と接する場合には、その接触面積を低減できる。このため、発電効率を向上できる振動ダイナモ装置を実現できる。 When the sphere constituting the vibrating member contacts the cylindrical member when the vibrating member reciprocates, the contact area can be reduced. For this reason, the vibration dynamo device which can improve power generation efficiency is realizable.
本発明の振動ダイナモ装置において好ましくは、3つ以上の要素の残部は、球体及び/または柱体であり、両端に位置する球体の外径は、残部の球体及び/または柱体の外径よりも大きい。 In the vibration dynamo device of the present invention, preferably, the remaining portions of the three or more elements are spheres and / or columns, and the outer diameters of the spheres located at both ends are larger than the outer diameters of the remaining spheres and / or columns. Is also big.
これにより、振動部材を構成する要素のうち、両端に位置する球体が筒状部材と接するので、振動部材が往復運動する際の振動部材と筒状部材との接触面積をより低減できる。このため、振動ダイナモ装置の発電効率をより向上できる。 Thereby, since the spherical body located in both ends contacts with a cylindrical member among the elements which comprise a vibration member, the contact area of a vibration member and a cylindrical member at the time of a vibration member reciprocating can be reduced more. For this reason, the power generation efficiency of the vibration dynamo device can be further improved.
本発明の振動ダイナモ装置において好ましくは、両端に位置する球体はヨーク(継鉄)であり、3つ以上の要素の残部はマグネットである。 In the vibration dynamo device of the present invention, preferably, the spheres located at both ends are yokes, and the remainder of the three or more elements is a magnet.
ヨークとマグネットとを組み合わせることにより、磁力を有効に利用でき、吸着力が向上する。このため、振動ダイナモ装置の発電効率をより向上できる。 By combining the yoke and the magnet, the magnetic force can be used effectively and the attractive force is improved. For this reason, the power generation efficiency of the vibration dynamo device can be further improved.
本発明の振動ダイナモ装置において、振動部材は、マグネットのみからなってもよい。この場合であっても、振動部材が往復運動する際に、振動部材を構成するマグネットの球体が筒状部材と接するので、筒状部材と振動部材との接触面積を低減できる。このため、振動ダイナモ装置の発電効率を向上できる。 In the vibration dynamo device of the present invention, the vibration member may be composed only of a magnet. Even in this case, when the vibrating member reciprocates, the spherical body of the magnet constituting the vibrating member is in contact with the cylindrical member, so that the contact area between the cylindrical member and the vibrating member can be reduced. For this reason, the power generation efficiency of the vibration dynamo device can be improved.
本発明の振動ダイナモ装置によれば、発電効率を向上することができる。 According to the vibration dynamo device of the present invention, power generation efficiency can be improved.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付しその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
(実施の形態1)
本発明の一実施の形態の振動ダイナモ装置について説明する。本実施の形態の振動ダイナモ装置1は、筒状部材2と、この筒状部材2の外周に配置されたコイル3と、筒状部材2の内部に収容された振動部材10と、筒状部材2の両端部に配置された閉鎖部材4と、コイル3を取り囲む筐体5とを備えている。
(Embodiment 1)
A vibration dynamo apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. The
筒状部材2は、内部が中空の棒状であり、両端は解放されている。本実施の形態の筒状部材2は、図1において左右方向(図1における矢印Aの方向)に延在している。なお、筒状部材2の外形状及び内形状(中空形状)は特に限定されず、断面視において円形、矩形などが挙げられる。本実施の形態の筒状部材2は、外形状及び内形状は断面視において円柱形状である。なお、本実施の形態の筒状部材の内径(中空形状の直径)は、後述する振動部材10よりもやや大きい。
The
筒状部材2は、非磁性体で形成されている。非磁性体とは、強磁性体ではない物質で、常磁性体、反磁性体及び反強磁性体を含む。非磁性体として、例えば、アルミニウムなどの金属、プラスチックなどの合成樹脂などが挙げられる。
The
この筒状部材2の外周には、コイル3が巻回されている。このため、筒状部材2は、コイル3のボビンの役割も担う。本実施の形態のコイル3は、筒状部材2の外周の一部に設けられているが、筒状部材2の全周に設けられていてもよく、筒状部材2の外周の分離した領域に設けられていてもよい。コイル3は、例えばソレノイドコイルである。
A
筒状部材2の内部には、筒状部材2の延在方向(図1における矢印Aの方向)に沿って往復運動が可能な状態で、振動部材10が設けられている。筒状部材2の外周にコイル3が配置されているので、振動部材10はコイル3の内部を往復運動する。振動部材10は、マグネットを含んでおり、振動部材10の往復運動によってコイル3が電圧を発生する。つまり、振動部材10は、コイル3の巻軸方向に沿って往復運動するので、コイル3に交流電流が発生する。振動部材10については、後述する。
A
筒状部材2の両端部には、閉鎖部材4が設けられている。閉鎖部材4は、筒状部材2の両端の開口を閉塞している。閉鎖部材4により、往復運動をする振動部材10が筒状部材2の内部に収容される。閉鎖部材4は、非磁性体で形成されており、往復運動による振動部材10の損傷を低減する観点から、例えば、樹脂、ゴムなどの弾性体で形成されていることが好ましい。
Closing
振動部材10、筒状部材2、コイル3及び閉鎖部材4を収容するために、筐体5が設けられている。筐体5は、非磁性材料で形成されている。
A
また、振動ダイナモ装置1は、コイル3に接続された整流部、充電部などをさらに備えていてもよい(図示せず)。
The
ここで、図1〜図5を参照して、振動部材10について詳述する。振動部材10において筒状部材2と接する部分は、球体である。
Here, the
図1〜図5に示すように、振動部材10は3つ以上の要素11a、11b、12a、12b、13a、13b、14a、14b、15aを含んでおり、3つ以上の要素は、往復運動する方向(図1における矢印Aの方向)に沿って並列に配置されている。3つ以上の要素のうち、両端に位置する要素11a、11b、12a、12bは球体である。3つ以上の要素の残部、すなわち両端以外(中央部)に位置する要素13a、13b、14a、14b、15aは、図1〜図3に示す構造(要素13a、14a、15a)では柱体であり、図4及び図5に示す構造(要素13b、14b)では球体である。なお、球体及び柱体とは、外形が球体及び柱体を意味し、内部が空洞であるものを含む。また、柱体は、円柱、角柱、ディスク状などを含み、本実施の形態では円柱である。
As shown in FIGS. 1-5, the
図1〜図5に示すように、両端に位置する球体の外径は、残部の球体及び/または柱体の外径よりも大きい。この場合、両端に位置する球体が、振動部材10において筒状部材2と接する部分となる。なお、振動部材10において、両端に位置する2つの球体の外径は、実質的に同じである。実質的に同じとは、振動部材10が往復運動する際に両端の2つの球体のそれぞれが筒状部材と接することを意味する。
As shown in FIGS. 1 to 5, the outer diameters of the spheres located at both ends are larger than the outer diameters of the remaining spheres and / or pillars. In this case, the spheres located at both ends serve as portions in contact with the
なお、球体の外径とは直径である。柱体の外径とは、円柱の場合には底面の円の直径であり、柱体の底面がn角形(nは3以上の整数)の場合には底面の外接円の直径である。 The outer diameter of the sphere is a diameter. The outer diameter of the column is the diameter of the circle on the bottom surface in the case of a cylinder, and the diameter of the circumscribed circle on the bottom surface when the bottom surface of the column is an n-gon (n is an integer of 3 or more).
図1、図3及び図5に示す構造では、両端に位置する球体(図1、図3及び図5における要素11a、12a)はヨークであり、3つ以上の要素の残部(図1における要素13a、14a、15a、図3及び図5における要素13a、13b、14a、14b)はマグネットである。図2及び図4に示す構造では、振動部材10を構成する要素(図2における要素11b、12b、13a、14a、図4における要素11b、12b、13b、14b)は、マグネットのみからなる。このように振動部材10を構成する要素が、マグネットからなる場合、または、マグネットとヨークとからなる場合には、磁力の吸引力で保持されるので、本実施の形態の3つ以上の要素は、マグネットのみ、または、マグネットとヨークのみで形成されており、磁力の吸引力のみで互いを保持している。
In the structure shown in FIGS. 1, 3 and 5, the spheres located at both ends (
なお、マグネット(磁石)とは、永久磁石である。マグネットは、往復運動する方向(軸方向)に着磁している。着磁(磁化)方法は特に限定されないが、例えば、空芯コイルの中央にマグネット材料を固定し、パルス高電流を流して、軸方向に磁化する方法が挙げられる。また、マグネットの材料は特に限定されないが、高い磁力を示す観点から、Nd‐Fe‐B焼結磁石を用いることが好ましい。 In addition, a magnet (magnet) is a permanent magnet. The magnet is magnetized in the reciprocating direction (axial direction). The magnetization (magnetization) method is not particularly limited. For example, there is a method in which a magnet material is fixed at the center of the air-core coil, a pulse high current is passed, and magnetization is performed in the axial direction. The material of the magnet is not particularly limited, but it is preferable to use a Nd—Fe—B sintered magnet from the viewpoint of showing a high magnetic force.
また、ヨーク(継鉄)とは、マグネットが持つ吸着力を増幅する軟鉄であり、鉄を含んでいればよく、軟磁性材料を含む。本実施の形態では、球体のヨークとして、鋼球を用いている。 Further, the yoke is a soft iron that amplifies the attractive force of the magnet, and may contain iron and includes a soft magnetic material. In the present embodiment, a steel ball is used as the spherical yoke.
なお、図1〜図5に示す振動部材10は、例示であって、筒状部材2と接する部分が球体であれば特に限定されない。例えば、振動部材10は、2つの要素からなり、この2つの要素は、マグネットの球体であってもよい。
The vibrating
振動部材10は、筒状部材2の内部を自在に往復運動できる大きさであれば、特に限定されないが、図5に示す振動部材10を備える振動ダイナモ装置1の筒状部材2及び振動部材10の具体的寸法の一例を挙げる。筒状部材2の内径は、例えば10.5mmである。振動部材10において両端に位置する球体(要素11a、12a)の外径は、例えば10.0mmである。振動部材10において中央に位置する残部の球体(要素13b、14b)の外径は9.5mmである。
The vibrating
続いて、主に図1を参照して、本実施の形態の振動ダイナモ装置1の動作について説明する。
Next, the operation of the
まず、振動ダイナモ装置1の筐体5を保持して、筒状部材2の延在方向、すなわち図1における矢印Aに沿って往復運動する。これにより、筒状部材2の内部において、振動部材10は、筒状部材2の延在方向に沿って往復運動する。これにより、振動部材10は筒状部材2の外周に配置されたコイル3内を往復運動することになるので、振動部材10のマグネットから発生する磁束線がコイル3に直交し、その際に誘導起電力としての誘導電流が発生する。振動部材10に含まれるマグネットがコイル3内に出入りを繰り返すので、コイル3には交流電流が発生する。
First, the
なお、コイル3に発生した交流電流は、コイルの両端に接続された配線(図示せず)を介して整流部(図示せず)に伝達される。整流部によって、交流電流を整流して直流電源にする全波整流が行われ、充電部(図示せず)によって充電される。充電された電流は、電極(図示せず)を介して外部に出力される。外部に出力された電流は、外部装置の負荷に供給され、供給された電流によって駆動する。
The alternating current generated in the
本実施の形態では、振動部材10が筒状部材2内で往復運動する際、振動部材10の要素である両端に位置する球体が筒状部材2に接するので、振動部材10と筒状部材2とが点接触の状態で振動部材10が摺動する。これにより、振動部材10と筒状部材との摺動面積を低減できるので、接触抵抗(摺動抵抗)が小さくなる。振動部材10は動きやすいため、振動ダイナモ装置1に加えられた力による振動部材10の運動エネルギー(振動エネルギー)をコイル3による電気エネルギーへ効率良く変換できる。したがって、振動ダイナモ装置1の発電効率を向上できるので、電気発生量を高めることができる。
In the present embodiment, when the
本実施の形態において、図5に示すように、振動部材10は、3つ以上の要素11a、12a、13b、14bを含み、3つ以上の要素のそれぞれは球体であり、両端に位置する球体(要素11a、12a)の外径は残部の球体(要素13b、14b)の外径よりも大きく、両端に位置する球体はヨークであり、残部の球体はマグネットであることが好ましい。これにより、振動部材10の往復運動の際の振動部材10と筒状部材2との接触抵抗を低減できるとともに、中央部のマグネットと両端に位置するヨークとによるヨーク効果を有することで発生磁力を高めることができるので、発電効率をより向上できる。また、振動部材10が球体からなるので、コストを低減できる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the
(実施の形態2)
図6〜図8を参照して、本発明の実施の形態2の照明器具について説明する。本実施の形態の照明器具20は、図1に示す実施の形態の振動ダイナモ装置1を備える照明器具である。
(Embodiment 2)
With reference to FIGS. 6-8, the lighting fixture of
図6及び図7に示すように、本実施の形態の照明器具20は、例えばウォーキング用照明器具であって、実施の形態1の振動ダイナモ装置1と、光源21と、取手22とを備えている。光源21及び取手22は、振動ダイナモ装置1の筐体5に取り付けられている。振動ダイナモ装置1は、光源21を動作させるための回路をさらに備えている。なお、回路は、上述した整流部及び充電部であり、図7には整流回路8及び充電回路9として図示している。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
具体的には、照明器具20は、筒状部材2と、コイル3と、閉鎖部材4と、筐体5と、突出部材6と、被覆部材7と、整流回路8と、充電回路9と、光源21と、取手22と、スイッチ23とを備えている。振動ダイナモ装置1を構成する筒状部材2、コイル3、閉鎖部材4及び筐体5は、実施の形態1と同様であるので、その説明は繰り返さない。なお、図7に示す筒状部材2は、図1に示す実施の形態1の筒状部材2よりも、筐体5との延在方向の長さの差が小さい。
Specifically, the
突出部材6は、筒状部材2の外周面から外周に向けて突出するように設けられている。突出部材6は、コイル3の延在方向における両端部を被覆している。つまり、筒状部材2と突出部材6と筐体5とで、コイル3の全体を被覆している。突出部材6は、筒状部材2と一体成形されていてもよく、別部材が連結されていてもよい。
The protruding
被覆部材7は、筒状部材2の解放された両端部と閉鎖部材4とを被覆する。突出部材6及び被覆部材7は、非磁性材料で形成されている。
The covering
コイル3の一端には整流回路8が設けられ、コイル3の他端には充電回路9が設けられている。整流回路8は、コイル3に発生した交流電流を整流する。充電回路9は、整流回路8により変換された直流電流を充電する。
A
振動ダイナモ装置1の筐体5には、光源21が取り付けられている。本実施の形態では、光源21はコイル3の一端及び他端に取り付けられており、振動ダイナモ装置1は2つの光源21を備えている。光源21は、電流が印加されたときに発光するものであれば特に限定されず、LED、白熱電球、放電ランプなどを用いることができる。本実施の形態では、光源21は、筐体5の内部に収容されているが、この配置に特に限定されず、筐体5の外部に設けられていてもよい。
A
振動ダイナモ装置1の筐体5には、取手22が取り付けられている。本実施の形態では、筐体5の延在方向の両端部のそれぞれに連結された支持部24と、2つの支持部24を連結する連結部25と、この連結部25の外周に設けられた把持部26とを含んでいる。
A
図6及び図7に示すように、支持部24は、筐体5の両端部から外側(図6及び図7では上方)に延出している。支持部24のそれぞれには、上端部に貫通穴24aが形成されている。貫通穴24aは、例えば、紐が挿通される大きさである。貫通穴24aに紐が挿通されることにより、肩に掛けることが可能な照明器具20となる。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
支持部24を連結するように、連結部25が設けられている。連結部25は、筒状部材2の延在方向に沿って延在している。連結部25の外周には、筒状の把持部26が設けられている。把持部26は、ウォーキングの際に把持される領域である。このため、把持部26はクッション性のよい材料で形成されている。連結部25内、把持部26内、または、連結部25と把持部26との間には、蓄電池(図示せず)が内蔵されている。
A connecting
取手22は、筐体5と一体成形されていてもよく、別部材が連結されていてもよい。本実施の形態では、支持部24及び連結部25は、筐体5と一体成形されており、把持部26は別部材として準備され、連結部25に取り付けられている。このため、支持部24及び連結部25は、筐体5と同じ材料で形成されており、把持部26は筐体5と異なる材料で形成されている。なお、取手22は上記構造に特に限定されず、連結部25と把持部26とが一体成形された部材であってもよい。
The
スイッチ23は、筐体5に取り付けられており、光源21のオンとオフとを切り替える。
The
続いて、図6〜図8を参照して、本実施の形態の照明器具20の動作について説明する。
Then, with reference to FIGS. 6-8, operation | movement of the
まず、照明器具20の取手22を把持して、筒状部材2の延在方向、すなわち図7における矢印Aに沿って往復運動する。これにより、実施の形態1と同様に、筒状部材2の内部において、振動部材10は、筒状部材2の延在方向に沿って往復運動するので、振動部材10のマグネットから発生する磁束線がコイル3に直交することで、コイル3には交流電流が発生する。コイル3に発生した交流電流は、整流回路8に伝達されて整流され、充電回路9によって充電される。
First, the
光源21から発光させる場合には、スイッチ23をONにする。これにより、充電回路9に充電された電流が、光源21に伝達されて、発光する。充電回路に充電された電流が少ない場合には、取手22に内蔵された蓄電池から光源21に電流を流す。
When light is emitted from the
光源21からの発光させない場合には、スイッチ23をOFFにする。この状態で、振動部材10を往復運動させている場合には、コイル3に発生した電流を整流回路8を介して、充電回路9に充電を行うことができる。
When light is not emitted from the
以上説明したように、本実施の形態の照明器具20は、実施の形態1の振動ダイナモ装置1と、筐体5内に組み込まれた回路(本実施の形態では整流回路8および充電回路9)と、筐体5に取り付けられた光源21及び取手22とを備えている。
As described above, the
これにより、振動部材10が筒状部材2内で往復運動する際に、振動部材10において両端に位置する球体が筒状部材2に接するので、振動部材10と筒状部材2とは点接触となる。振動部材10に生じる運動エネルギーは接触抵抗を低減できるので、振動部材10の運動エネルギーからコイル3による電気エネルギーへの変換を向上できる。したがって、発電効率を向上した振動ダイナモ装置1を備える照明器具20は、発電効率を向上できる。
Thereby, when the
(実施の形態3)
図9〜図11を参照して、本発明の実施の形態3の照明器具について説明する。本実施の形態の照明器具30は、図1に示す実施の形態の振動ダイナモ装置1を備える照明器具である。
(Embodiment 3)
With reference to FIGS. 9-11, the lighting fixture of
図9及び図10に示すように、本実施の形態の照明器具30は、例えばウォーキング用照明器具であって、実施の形態1の振動ダイナモ装置1と、光源21と、保護部材31と、支持部材32とを備えている。光源21、保護部材31及び支持部材32は、振動ダイナモ装置1の筐体5に取り付けられている。振動ダイナモ装置1は、光源21を動作させるための回路(図10における整流回路8及び充電回路9)をさらに備えている。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
具体的には、照明器具30は、筒状部材2と、コイル3と、閉鎖部材4と、筐体5と、突出部材6と、被覆部材7と、整流回路8と、充電回路9と、光源21と、保護部材31と、支持部材32とを備えている。振動ダイナモ装置1を構成する筒状部材2、コイル3、閉鎖部材4及び筐体5は実施の形態1と同様であり、光源21は実施の形態2と同様であるので、その説明は繰り返さない。
Specifically, the
具体的には、振動ダイナモ装置1において、被覆部材7の一端に、整流回路8が設けられ、被覆部材7の他端に、充電回路9が設けられている。本実施の形態では、コイル3と間隔を隔てて、整流回路8及び充電回路9が設けられている。充電回路9には、例えば、電気二重層コンデンサが用いられる。
Specifically, in the
振動ダイナモ装置1の筐体5の延在方向に延びる外周全体を被覆するように、保護部材31が設けられている。保護部材31は、振動ダイナモ装置1を保護する部材であり、例えば弾性材料で形成されている。
A
筐体5及び保護部材31の両端には、支持部材32が取り付けられている。支持部材32は、筐体5の一方端面及び他方端面の中心から外部に向けた一方向(図10では上方向)に突出している。支持部材32において筐体5及び保護部材31と反対側の端部には、貫通穴32aが形成されている。貫通穴32aは、例えば、紐が挿通される大きさである。貫通穴32aに紐が挿通されることにより、肩に掛けることが可能な照明器具30となる。
なお、照明器具30は、光源21のオンとオフとを切り替えるスイッチ(図示せず)をさらに備えていてもよい。
Note that the
続いて、図9〜図11を参照して、本実施の形態の照明器具30の動作について説明する。
Then, with reference to FIGS. 9-11, operation | movement of the
まず、照明器具30の保護部材31を把持して、筒状部材2の延在方向、すなわち図10における矢印Aに沿って往復運動する。これにより、実施の形態1と同様に、筒状部材2の内部において、振動部材10は、筒状部材2の延在方向に沿って往復運動するので、振動部材10のマグネットから発生する磁束線がコイル3に直交することで、コイル3には交流電流が発生する。コイル3に発生した交流電流は、整流回路8に伝達されて整流され、充電回路9によって充電され、さらに光源21に伝達されて、発光する。
First, the
以上説明したように、本実施の形態の照明器具30は、実施の形態1の振動ダイナモ装置1と、筐体5内に組み込まれた回路(本実施の形態では整流回路8及び充電回路9)と、筐体5に取り付けられた光源21とを備えている。
As described above, the
振動部材10が筒状部材2内で往復運動する際に、振動部材10において両端に位置する球体が筒状部材2に接するので、振動部材10と筒状部材2とは点接触となる。振動部材10に生じる運動エネルギーは接触抵抗を低減できるので、振動部材10の運動エネルギーからコイル3による電気エネルギーへの変換を向上できる。したがって、発電効率を向上した振動ダイナモ装置1を備える照明器具30は、発電効率を向上できる。
When the
ここで、実施の形態2の照明器具20及び実施の形態3の照明器具30は、筐体5に取り付けられた錘をさらに備えていてもよい。この場合には、バーベルの役割をさらに担う照明器具20、30を実現できる。
Here, the
(実施の形態4)
図12及び図13を参照して、本実施の形態の照明器具40は、基本的には実施の形態3と同様であるが、光源21が筐体5の一方端部にのみ取り付けられている点、及び、支持部材32が省略されている点において実施の形態3と異なる。
(Embodiment 4)
With reference to FIG.12 and FIG.13, although the
本実施の形態の照明器具40は、図12及び図13に示すように、自転車のペダル51と連結されたクランク52の内側面に取り付けられる。つまり、照明器具40は、自転車用照明器具である。
The
自転車の走行時、ペダル51に加えられた運動エネルギーによって、クランク52が回転するので、照明器具40の筒状部材2の延在方向に沿って振動部材10が往復運動する。これにより、実施の形態3と同様に、振動部材10のマグネットから発生する磁束線がコイル3に直交することで、コイル3には交流電流が発生する。コイル3に発生した交流電流は、整流回路8に伝達されて整流され、充電回路9によって充電され、さらに光源21に伝達されて、発光する。自転車を走行していない時には、ペダルを回転させないので、光源21に電流が流れないので、発光しない。
Since the
以上説明したように、実施の形態1の振動ダイナモ装置1と、筐体5内に組み込まれた回路(整流回路および充電回路)と、筐体5に取り付けられた光源21とを備える照明器具40は、自転車に取り付ける照明器具として用いることもできる。本実施の形態の照明器具40は発電効率を向上できるので、自転車の走行時の運動エネルギーによって、効率を向上して発光することができる。
As described above, the
今回開示された実施の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の形態ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above-described embodiment but by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
1 振動ダイナモ装置、2 筒状部材、3 コイル、4 閉鎖部材、5 筐体、6 突出部材、7 被覆部材、8 整流回路、9 充電回路、10 振動部材、11a、11b、12a、12b、13a、13b、14a、14b、15a 要素、20,30,40 照明器具、21 光源、22 取手、23 スイッチ、24 支持部、24a,32a 貫通穴、25 連結部、26 把持部、31 保護部材、32 支持部材、51 ペダル、52 クランク、A 矢印。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記筒状部材の外周に配置されたコイルと、
前記筒状部材の延在方向に沿って往復運動が可能な状態で前記筒状部材の内部に収容され、マグネットを含む振動部材とを備え、
前記振動部材において前記筒状部材と接する部分は、球体である、振動ダイナモ装置。 A non-magnetic cylindrical member;
A coil disposed on the outer periphery of the tubular member;
A reciprocating motion along the extending direction of the tubular member, and housed inside the tubular member in a state capable of reciprocating, and a vibrating member including a magnet,
The vibration dynamo device in which the part in contact with the cylindrical member in the vibration member is a sphere.
両端に位置する要素は球体である、請求項1に記載の振動ダイナモ装置。 The vibrating member includes three or more elements,
The vibration dynamo device according to claim 1, wherein the elements located at both ends are spheres.
前記両端に位置する球体の外径は、前記残部の球体及び/または柱体の外径よりも大きい、請求項2に記載の振動ダイナモ装置。 The balance of the three or more elements is a sphere and / or a pillar,
3. The vibration dynamo device according to claim 2, wherein outer diameters of the spheres positioned at both ends are larger than outer diameters of the remaining spheres and / or pillars.
前記3つ以上の要素の残部はマグネットである、請求項2または3に記載の振動ダイナモ装置。 The spheres located at both ends are yokes,
The vibration dynamo device according to claim 2 or 3, wherein a balance of the three or more elements is a magnet.
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