JP2017108605A - Oscillation dynamo apparatus and electric power supply - Google Patents

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高良 林
Takayoshi Hayashi
高良 林
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an oscillation dynamo apparatus and an electric power supply, capable of improving generating efficiency.SOLUTION: An oscillation dynamo apparatus (1) of the present invention, comprises: a nonmagnetic material cylindrical member (2); a coil (3) that is arranged at an external periphery of the cylindrical member (2); an oscillation member (10) that is housed in an inner part of the cylindrical member (2) in a state where a reciprocating-motion can be performed in an extended direction of the cylindrical member (2), and includes a magnet; and a pair of repulsion members (4) that is arranged in both end parts in the extended direction of the cylindrical member (2), and includes the magnet magnetically repelled with the oscillation member (10). When the length of the extended direction of the pair of repulsion members (4) is L0, the length of the extended direction of the coil (3) is L1, and the length of the extended direction of the oscillation member (10) is L2, the following relationship is satisfied: L1+1.00×L2≤L0≤L1+4.20×L2(L2≤L1).SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、振動ダイナモ装置及び電源装置に関する。   The present invention relates to a vibration dynamo device and a power supply 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、米国特許第6220719号明細書(特許文献1)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 US Pat. No. 6,220,719 (Patent Document 1).

詳細には、特許文献1には、円筒部材と、この円筒部材に沿って配置されたコイルと、円筒部材内にその長手方向に往復移動可能に設けられたマグネットと、円筒部材の両端部に配置された反発マグネットとを備える懐中電灯が開示されている。   Specifically, Patent Document 1 discloses a cylindrical member, a coil disposed along the cylindrical member, a magnet provided in the cylindrical member so as to be capable of reciprocating in the longitudinal direction, and both ends of the cylindrical member. A flashlight comprising a repelling magnet arranged is disclosed.

米国特許第6220719号明細書US Pat. No. 6,220,719

しかしながら、上記特許文献1の懐中電灯では、発電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。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及び電源装置を提供することを課題とする。   However, the present inventors paid attention to the problem that the power generation efficiency of the flashlight disclosed in Patent Document 1 is poor, and made this a problem. That is, an object of the present invention is to provide a vibration dynamo device and a power supply device that improve power generation efficiency.

本発明者は、上記特許文献1の懐中電灯において発電効率が悪いという問題は、円筒部材が長すぎるため、円筒部材の内部を往復運動するマグネットの運動(振動)エネルギーを電力エネルギーへ変換する発電効率が悪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、少ない運動量で高い起電力を発生させるために鋭意研究した結果、本発明を完成させた。   The present inventor has the problem that the power generation efficiency in the flashlight of Patent Document 1 is poor because the cylindrical member is too long. Therefore, the power generation that converts the kinetic (vibration) energy of the magnet that reciprocates inside the cylindrical member into electric power energy. We found out that it was caused by the inefficiency. For this reason, the present inventor completed the present invention as a result of earnest research to generate a high electromotive force with a small momentum.

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、筒状部材の延在方向の両端部に配置され、振動部材と磁気反発するマグネットを含む一対の反発部材とを備え、一対の反発部材間の延在方向の長さをL0、コイルの延在方向の長さをL1、振動部材の延在方向の長さをL2とすると、L1+1.00×L2≦L0≦L1+4.20×L2(L2≦L1)の関係を有している。   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. And a pair of repulsive members including magnets and a pair of repelling members disposed at both ends in the extending direction of the cylindrical member and including magnets that repel magnetic repulsion. L1 + 1.00 × L2 ≦ L0 ≦ L1 + 4.20 × L2 (L1 + 1.00 × L2 ≦ L0 ≦ L1 + 4.20 × L2) where L0 is the length in the extending direction between them, L1 is the length in the extending direction of the coil, and L2 is the length in the extending direction of the vibration member. L2 ≦ L1).

本発明者は、マグネットがコイルを通過することにより起電力を発生するという原理に基づき、起電力を高めるためには、振動部材における所定以上の長さがコイルを通過することが必要であり、筒状部材の内部において振動部材が移動できる距離、すなわち一対の反発部材間の長さL0が所定以上であることが必要と考えた。そこで、本発明者が起電力を高めるために鋭意研究した結果、振動部材の長さL2の0.50倍以上がコイルを通過することによって高い起電力を発生できることを見出した。また、本発明者は、振動部材がコイルを通過した後に戻る往復運動量を小さくするためには、一対の反発部材間の長さL0が所定以下の長さを有していることが必要と考えた。そこで、本発明者が振動部材の運動量を低減するために鋭意研究した結果、コイルを通過した振動部材が反発部材まで移動する距離を振動部材の長さL2の2.10倍以下にすることによって、低い運動量で起電力を発生できることを見出した。   Based on the principle that the magnet generates an electromotive force by passing through the coil, the inventor needs to pass a predetermined length in the vibrating member through the coil in order to increase the electromotive force. The distance that the vibration member can move inside the tubular member, that is, the length L0 between the pair of repulsion members is considered to be required to be a predetermined value or more. Therefore, as a result of intensive studies conducted by the inventor to increase the electromotive force, it has been found that a high electromotive force can be generated when 0.50 times or more of the length L2 of the vibrating member passes through the coil. Further, the present inventor considers that the length L0 between the pair of repulsion members needs to be a predetermined length or less in order to reduce the amount of reciprocation that the vibration member returns after passing through the coil. It was. Therefore, as a result of the present inventors diligently researching to reduce the momentum of the vibration member, the distance that the vibration member that has passed through the coil moves to the repulsion member is 2.10 times or less the length L2 of the vibration member. It was found that an electromotive force can be generated with a low momentum.

本発明の振動ダイナモ装置によれば、一対の反発部材間の長さL0は、L1+1.00×L2=L1+0.50×L2×2以上であるので、0.50倍以上の長さ分の振動部材がコイルの一方端(他方端)から一方端(他方端)の反発部材に向けて通過できる。このため、起電力を向上できる。また、一対の反発部材の長さL0は、L1+4.20×L2=L1+2.10×L2×2以下であるので、コイルの一方端(他方端)から一方端(他方端)の反発部材に向けて振動部材が運動する長さは、振動部材全体の長さの2.10倍以下である。このため、小さな運動量で起電力を発生できる。さらに、本発明では、筒状部材の両端に反発部材を配置しているので、振動部材が反発部材に近づくと振動部材を遠ざける方向に磁気反発させることができる。このため、振動部材の往復運動をさらに効率的にできる。したがって、本発明の振動ダイナモ装置によれば、小さな運動量で高い起電力を発生させることができるので、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, the length L0 between the pair of repulsive members is L1 + 1.00 × L2 = L1 + 0.50 × L2 × 2 or more, and therefore vibration for a length of 0.50 times or more. The member can pass from one end (the other end) of the coil toward the repulsion member at the one end (the other end). For this reason, an electromotive force can be improved. Further, since the length L0 of the pair of repulsive members is L1 + 4.20 × L2 = L1 + 2.10 × L2 × 2 or less, the coil is directed from one end (the other end) to the one end (the other end). Thus, the length that the vibrating member moves is 2.10 times or less the entire length of the vibrating member. For this reason, an electromotive force can be generated with a small momentum. Furthermore, in this invention, since the repulsion member is arrange | positioned at the both ends of the cylindrical member, when a vibration member approaches a repulsion member, a magnetic repulsion can be made to move away from a vibration member. For this reason, the reciprocating motion of the vibration member can be made more efficient. Therefore, according to the vibration dynamo device of the present invention, a high electromotive force can be generated with a small momentum, so that power generation efficiency can be improved.

本発明の振動ダイナモ装置において好ましくは、振動部材において筒状部材と接する部分は、球体である。   In the vibration dynamo device of the present invention, preferably, the portion of the vibration member that contacts the cylindrical member is a sphere.

本発明者は、上記特許文献1の懐中電灯において発電効率が悪いという問題は、上記特許文献1のマグネットは、筒状部材内部の空間と同じ断面形状を有しているので、筒状部材内をマグネットが往復移動する際に、筒状部材とマグネットとの摺動抵抗が大きいことに起因していることをさらに見出した。   The present inventor has the problem that the power generation efficiency is poor in the flashlight of Patent Document 1 described above, because the magnet of Patent Document 1 has the same cross-sectional shape as the space inside the tubular member. It was further found out that the sliding resistance between the cylindrical member and the magnet is large when the magnet reciprocates.

本発明において、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と、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、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、発電効率をより向上できる。   In the present invention, when the vibrating member reciprocates and the portion of the vibrating member that contacts the cylindrical member is a sphere, the sliding portion between the vibrating 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 kinetic energy into electric energy can be improved, the power generation efficiency 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、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、発電効率をより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 more 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おいて、外部端子に接続される出力端子をさらに備えていてもよい。これにより、外部端子を有する外部装置に、振動ダイナモ装置で発生した起電力を伝達できる。   The vibration dynamo device of the present invention may further include an output terminal connected to the external terminal. Thereby, the electromotive force generated in the vibration dynamo device can be transmitted to the external device having the external terminal.

本発明の振動ダイナモ装置において好ましくは、出力端子は、一対の反発部材の外側にそれぞれ配置されている。これにより、出力端子を備える振動ダイナモ装置の小型化を図ることができる。   In the vibration dynamo device of the present invention, preferably, the output terminals are respectively disposed outside the pair of repulsion members. Thereby, size reduction of a vibration dynamo device provided with an output terminal can be achieved.

本発明の振動ダイナモ装置において好ましくは、出力端子の少なくとも一方は、反発部材のマグネットの磁力により吸着保持されている。これにより、出力端子を備える振動ダイナモ装置の小型化を容易に実現できる。   In the vibration dynamo device of the present invention, preferably, at least one of the output terminals is attracted and held by the magnetic force of the magnet of the repulsion member. Thereby, size reduction of a vibration dynamo device provided with an output terminal is easily realizable.

本発明の振動ダイナモ装置において好ましくは、コイルに発生する交流電流が伝達される整流回路と、この整流回路で整流された直流電流を充電する充電池とをさらに備えている。   Preferably, the vibration dynamo device of the present invention further includes a rectifier circuit that transmits an alternating current generated in the coil, and a rechargeable battery that charges the direct current rectified by the rectifier circuit.

整流回路によりコイルに発生した電流を直流にできるので、充電池に充電することができる。これにより、必要なときに充電池を使用することができる。   Since the current generated in the coil by the rectifier circuit can be converted to direct current, the rechargeable battery can be charged. Thereby, a rechargeable battery can be used when needed.

本発明の電源装置は、上記の振動ダイナモ装置を備えている。振動ダイナモ装置は発電効率を向上することができるので、電源装置の発電効率も向上できる。   The power supply device of the present invention includes the above-described vibration dynamo device. Since the vibration dynamo device can improve the power generation efficiency, the power generation efficiency of the power supply device can also be improved.

本発明の電源装置において好ましくは、外部端子を有する外部装置に設けられた収容部に組み込まれる。これにより、本発明の電源装置は、外部装置の電源装置として容易に用いることができる。   The power supply device of the present invention is preferably incorporated in a housing provided in an external device having an external terminal. Thereby, the power supply device of this invention can be easily used as a power supply device of an external device.

本発明の電源装置において、出力端子は、外部端子としてのリモコン(リモートコントローラ)の端子と接続されてもよい。このように、本発明の電源装置は、リモコンに好適に用いることができる。   In the power supply device of the present invention, the output terminal may be connected to a terminal of a remote controller (remote controller) as an external terminal. Thus, the power supply device of the present invention can be suitably used for a remote controller.

本発明の振動ダイナモ装置及び電源装置によれば、発電効率を向上することができる。   According to the vibration dynamo device and the power supply device of the present invention, the power generation efficiency can be improved.

本発明の実施の形態1における振動ダイナモ装置を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematically the vibration dynamo apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における振動ダイナモ装置を構成する振動部材を概略的に示す正面図である。It is a front view which shows roughly the vibration member which comprises the vibration dynamo apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における振動ダイナモ装置を構成する別の振動部材を概略的に示す正面図である。It is a front view which shows schematically another vibration member which comprises the vibration dynamo apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における振動ダイナモ装置を構成する別の振動部材を概略的に示す正面図である。It is a front view which shows schematically another vibration member which comprises the vibration dynamo apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における振動ダイナモ装置を構成する別の振動部材を概略的に示す正面図である。It is a front view which shows schematically another vibration member which comprises the vibration dynamo apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2における照明器具を概略的に示す側面図である。It is a side view which shows roughly the lighting fixture in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2における照明器具を概略的に示し、図6におけるVII−VII線に沿った断面図である。It is sectional drawing which showed the lighting fixture in Embodiment 2 of this invention roughly, and followed the VII-VII line in FIG. 本発明の実施の形態2における照明器具の等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram of the lighting fixture in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3における照明器具を概略的に示す側面図である。It is a side view which shows roughly the lighting fixture in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3における照明器具を概略的に示し、図9におけるX−X線に沿った断面図である。FIG. 10 schematically shows a lighting fixture according to Embodiment 3 of the present invention, and is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. 9. 本発明の実施の形態3における照明器具の等価回路図である。It is an equivalent circuit schematic of the lighting fixture in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4における照明器具を自転車に取り付けた状態であって、ペダル近傍を概略的に示す要部側面図である。It is the state which attached the lighting fixture in Embodiment 4 of this invention to the bicycle, Comprising: It is a principal part side view which shows the pedal vicinity roughly. 本発明の実施の形態4における照明器具を自転車に取り付けた状態であって、ペダル近傍を概略的に示す要部正面図である。It is the state which attached the lighting fixture in Embodiment 4 of this invention to the bicycle, Comprising: It is a principal part front view which shows roughly a pedal vicinity. 本発明の実施の形態5における振動ダイナモ装置を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematically the vibration dynamo apparatus in Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態5における振動ダイナモ装置の回路ブロック図である。It is a circuit block diagram of the vibration dynamo device in Embodiment 5 of the present invention. 本発明の実施の形態6における電源装置を備える外部装置の模式図である。It is a schematic diagram of an external device provided with the power supply device in Embodiment 6 of this invention. 本発明の実施の形態6における電源装置を収容する外部装置の模式図である。It is a schematic diagram of the external device which accommodates the power supply device in Embodiment 6 of this invention. 本発明の実施の形態7における電源装置を備えるリモコンの模式図である。It is a schematic diagram of a remote control provided with the power supply device in Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施の形態8における電源装置を備えるモバイルバッテリーの模式図である。It is a schematic diagram of a mobile battery provided with the power supply device in Embodiment 8 of this invention.

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一対の反発部材4と、コイル3を取り囲む筐体5と、筒状部材2の両端部及び反発部材4の両端部に配置された被覆部材7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 vibration dynamo device 1 according to the present embodiment includes a tubular member 2, a coil 3 disposed on the outer periphery of the tubular member 2, a vibration member 10 accommodated in the tubular member 2, and a tubular member. 2 is provided with a pair of repulsive members 4 disposed at both ends, a casing 5 surrounding the coil 3, and covering members 7 disposed at both ends of the cylindrical member 2 and both ends of the repelling member 4. .

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の外径よりもやや大きい。   The cylindrical member 2 has a hollow rod shape inside and is open at both ends. The cylindrical member 2 of the present embodiment extends in the left-right direction (the direction of arrow A in FIG. 1) in FIG. In addition, the outer shape and inner shape (hollow shape) of the cylindrical member 2 are not specifically limited, A circular shape, a rectangular shape, etc. are mentioned in cross-sectional view. The cylindrical member 2 of the present embodiment has an outer shape and an inner shape that are circular in a cross-sectional view. Note that the inner diameter (hollow diameter) of the cylindrical member of the present embodiment is slightly larger than the outer diameter of the vibration member 10 described later.

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 cylindrical member 2 is formed of a nonmagnetic material. The non-magnetic material is a material that is not a ferromagnetic material, and includes a paramagnetic material, a diamagnetic material, and an antiferromagnetic material. Examples of the non-magnetic material include metals such as aluminum and synthetic resins such as plastic.

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の中央部に設けられており、筒状部材2の一方端とコイル3の一方端との長さは、筒状部材2の他方端とコイル3の他方端との長さと同じである。コイル3は、例えばソレノイドコイルである。   A coil 3 is wound around the outer periphery of the cylindrical member 2. For this reason, the cylindrical member 2 also serves as a bobbin for the coil 3. The coil 3 of the present embodiment is provided at the center of the cylindrical member 2, and the length between one end of the cylindrical member 2 and one end of the coil 3 is the same as that of the other end of the cylindrical member 2 and the coil. 3 is the same length as the other end. The coil 3 is a solenoid coil, for example.

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の延在方向の長さL2は、コイル3の延在方向の長さL1よりも短い、または同じである(L2≦L1)。振動部材10については、後述する。   A vibration member 10 is provided inside the tubular member 2 in a state where reciprocation is possible along the extending direction of the tubular member 2 (the direction of arrow A in FIG. 1). Since the coil 3 is disposed on the outer periphery of the cylindrical member 2, the vibrating member 10 reciprocates inside the coil 3. The vibrating member 10 includes a magnet, and the coil 3 generates a voltage by the reciprocating motion of the vibrating member 10. That is, since the vibrating member 10 reciprocates along the winding axis direction of the coil 3, an alternating current is generated in the coil 3. The length L2 in the extending direction of the vibration member 10 is shorter than or the same as the length L1 in the extending direction of the coil 3 (L2 ≦ L1). The vibration member 10 will be described later.

筒状部材2の両端部には、反発部材4がそれぞれ設けられている。本実施の形態の反発部材4は、筒状部材2の両端の開口を閉塞している。このため、一対の反発部材4により、往復運動する振動部材10が筒状部材2の内部に収容される。つまり、一対の反発部材4間を振動部材10が往復運動する。なお、筒状部材2の一方端に配置された反発部材4と、筒状部材2の他方端に配置された反発部材4とは、同じ部材である。   Repulsive members 4 are respectively provided at both ends of the cylindrical member 2. The repulsive member 4 of the present embodiment closes the openings at both ends of the cylindrical member 2. For this reason, the vibrating member 10 that reciprocates is accommodated in the cylindrical member 2 by the pair of repulsive members 4. That is, the vibrating member 10 reciprocates between the pair of repulsive members 4. In addition, the repulsion member 4 arrange | positioned at the one end of the cylindrical member 2 and the repulsion member 4 arrange | positioned at the other end of the cylindrical member 2 are the same members.

反発部材4は、振動部材10と磁気反発するマグネットを含んでいる。反発部材4は、反発部材4に近づく振動部材10をコイル3と対向する中央部に向けて磁気反発させる。つまり、反発部材を構成するマグネットは、振動部材と磁気反発するように極性が配されている。   The repulsive member 4 includes a vibrating member 10 and a magnet that repels magnetically. The repulsion member 4 magnetically repels the vibration member 10 approaching the repulsion member 4 toward the central portion facing the coil 3. That is, the polarity of the magnet constituting the repulsion member is arranged so as to be magnetically repulsive with the vibration member.

反発部材4は、マグネットを含んでいれば特に限定されず、例えば、マグネットのみであってもよく、マグネットの端部に配置されたヨークをさらに備えていてもよく、マグネットの中央側の端面に配置されたクッション材をさらに備えていてもよい。通常、反発部材4のマグネットにより振動部材10は反発部材4に接触しないが、クッション材をさらに備えていると、仮に接触したときに振動部材10の損傷を低減できる。このため、クッション材は、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。   The repulsive member 4 is not particularly limited as long as it includes a magnet. For example, the repulsive member 4 may be only a magnet, may further include a yoke disposed at the end of the magnet, and may be provided on the end surface on the center side of the magnet. You may further provide the arrange | positioned cushioning material. Normally, the vibration member 10 does not contact the repulsion member 4 by the magnet of the repulsion member 4, but if a cushioning material is further provided, damage to the vibration member 10 can be reduced when it comes into contact. For this reason, it is preferable that the cushion material is formed of an elastic body such as resin or rubber.

被覆部材7は、筒状部材2の解放された両端部及び反発部材4を被覆する。被覆部材7は、非磁性体で形成されている。   The covering member 7 covers the released both ends of the cylindrical member 2 and the repulsive member 4. The covering member 7 is made of a nonmagnetic material.

振動部材10、筒状部材2、コイル3、反発部材4、及び被覆部材7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。筒状部材2、コイル3、反発部材4、筐体5及び被覆部材7は、線対称に配置されている。   A housing 5 is provided to accommodate the vibration member 10, the cylindrical member 2, the coil 3, the repulsion member 4, and the covering member 7. The housing 5 is made of a nonmagnetic material. The cylindrical member 2, the coil 3, the repulsion member 4, the housing 5 and the covering member 7 are arranged line-symmetrically.

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 vibration dynamo device 1 may further include a rectifying unit, a charging unit, and the like connected to the coil 3 (not shown).

図1に示すように、一対の反発部材4間の延在方向の長さをL0、コイル3の延在方向の長さをL1、振動部材10の延在方向の長さをL2とすると、L1+1.00×L2≦L0≦L1+4.20×L2(L2≦L1)の関係を有している。具体的には、αを定数とすると、L0=L1+α×L2×2の式において、定数αの下限値は、0.50以上であり、0.74以上であることが好ましく、1.00近傍であることがより好ましい。定数αの上限値は、2.10以下であり、1.78以下であることが好ましく、1.20以下であることがより好ましい。なお、αは、小数点以下第3位を四捨五入して得られる値である。   As shown in FIG. 1, when the length in the extending direction between the pair of repulsive members 4 is L0, the length in the extending direction of the coil 3 is L1, and the length in the extending direction of the vibration member 10 is L2, L1 + 1.00 × L2 ≦ L0 ≦ L1 + 4.20 × L2 (L2 ≦ L1). Specifically, when α is a constant, the lower limit value of the constant α is 0.50 or more, preferably 0.74 or more in the formula L0 = L1 + α × L2 × 2, and is around 1.00 It is more preferable that The upper limit value of the constant α is 2.10 or less, preferably 1.78 or less, and more preferably 1.20 or less. Α is a value obtained by rounding off the third decimal place.

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 vibration member 10 will be described in detail with reference to FIGS. A portion of the vibrating member 10 that contacts the cylindrical member 2 is a sphere.

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は、図1〜図3に示す構造(要素13a、14a)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 to 5, the vibration member 10 includes three or more elements 11 a, 11 b, 12 a, 12 b, 13 a, 13 b, 14 a, 14 b, and the three or more elements are in a reciprocating direction. They are arranged in parallel along the direction of arrow A in FIG. Of the three or more elements, the elements 11a, 11b, 12a, 12b located at both ends are spheres. The remaining parts of the three or more elements, that is, the elements 13a, 13b, 14a, and 14b located at positions other than both ends (center part) are pillars in the structure (elements 13a and 14a) shown in FIGS. And in the structure (element 13b, 14b) shown in FIG. 5, it is a sphere. Note that the sphere and the column include those whose outer shape means a sphere and a column, and whose inside is a cavity. Further, the column includes a cylinder, a prism, a disk shape, and the like, and is a cylinder in the present embodiment.

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 cylindrical member 2 in the vibration member 10. In the vibrating member 10, the outer diameters of the two spheres positioned at both ends are substantially the same. Substantially the same means that each of the two spheres at both ends contacts the cylindrical member when the vibrating member 10 reciprocates.

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、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 (elements 11a and 12a in FIGS. 1, 3 and 5) are yokes, and the remainder of three or more elements (elements in FIG. 1). 13a, elements 13a, 13b, 14a, 14b) in FIGS. 3 and 5 are magnets. In the structure shown in FIGS. 2 and 4, the elements constituting the vibration member 10 (the elements 11b, 12b, 13a, and 14a in FIG. 2, and the elements 11b, 12b, 13b, and 14b in FIG. 4) are made only of magnets. When the elements constituting the vibration member 10 are composed of magnets or are composed of magnets and yokes as described above, the three or more elements of the present embodiment are held by magnetic attraction. These are formed only by magnets or only by magnets and yokes, and hold each other only by magnetic attraction.

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なくてもよい。また、筒状部材2と接する部分が球体である場合であっても、上記構成に特に限定されず、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。   In addition, the vibration member 10 shown in FIGS. 1-5 is an illustration, Comprising: The part which contact | connects the cylindrical member 2 does not need to be a spherical body. Further, even when the portion in contact with the cylindrical member 2 is a sphere, the configuration is not particularly limited. For example, the vibration member 10 includes two elements, and the two elements are magnet spheres. There may be.

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の外径は、例えば13mmで、筒状部材2の内径は、例えば11mm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10mmである。反発部材4は、例えば、外径が13mmで厚みが1.5mmのマグネットである。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 member 10 is not particularly limited as long as the vibrating member 10 has a size that can freely reciprocate within the cylindrical member 2, but the cylindrical member 2 and the vibrating member 10 of the vibrating dynamo device 1 including the vibrating member 10 illustrated in FIG. 5. An example of the specific dimensions is given. The outer diameter of the cylindrical member 2 is, for example, 13 mm, and the inner diameter of the cylindrical member 2 is, for example, 11 mm. The outer diameter of the spheres (elements 11a and 12a) located at both ends of the vibration member 10 is, for example, 10 mm. The repulsive member 4 is, for example, a magnet having an outer diameter of 13 mm and a thickness of 1.5 mm. The remaining spherical body (elements 13b and 14b) located at the center of the vibration member 10 has an outer diameter of 9.5 mm.

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 vibration dynamo device 1 of the present embodiment will be described mainly with reference to FIG.

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内を通過するような往復運動を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 casing 5 of the vibration dynamo device 1 is held and reciprocates along the extending direction of the cylindrical member 2, that is, the arrow A in FIG. Thereby, the vibration member 10 reciprocates along the extending direction of the cylindrical member 2 inside the cylindrical member 2. As a result, the vibration member 10 reciprocates so as to pass through the coil 3 disposed on the outer periphery of the cylindrical member 2, so that the magnetic flux lines generated from the magnet of the vibration member 10 are orthogonal to the coil 3. At that time, an induced current is generated as an induced electromotive force. Since the magnet included in the vibrating member 10 repeatedly enters and exits the coil 3, an alternating current is generated in the coil 3.

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(稼働)する。   The alternating current generated in the coil 3 is transmitted to a rectification unit (not shown) via wiring (not shown) connected to both ends of the coil. Full-wave rectification is performed by the rectification unit to rectify an alternating current into a DC power source, and the battery is charged by a charging unit (not shown). The charged current is output to the outside through an electrode (not shown). The current output to the outside is supplied to the load of the external device and is driven (operated) by the supplied current.

本実施の形態では、振動部材10の筒状部材2内での往復運動において、振動部材10がコイル3内を飛び出て反発部材4側へ移動すると、反発部材4近傍で、振動部材10は反発部材4と磁気反発力し、その反発力は振動部材10が中央部に戻る運動を加速する。このため、振動部材10の往復運動を効率的に行うことができる。つまり、振動部材10を往復運動するために振動ダイナモ装置1に加える力、すなわち、振動部材10の往復運動に要するエネルギーを低減できる。   In the present embodiment, in the reciprocating motion of the vibration member 10 in the cylindrical member 2, when the vibration member 10 jumps out of the coil 3 and moves toward the repulsion member 4, the vibration member 10 is repelled in the vicinity of the repulsion member 4. A magnetic repulsive force is generated with the member 4, and the repulsive force accelerates the movement of the vibrating member 10 to return to the central portion. For this reason, the reciprocating motion of the vibration member 10 can be performed efficiently. That is, the force applied to the vibration dynamo device 1 to reciprocate the vibration member 10, that is, the energy required for the reciprocation of the vibration member 10 can be reduced.

振動部材10が往復運動する最大長さである一対の反発部材4間の長さL0は、L1+4.20×L2(=L1+2.10×L2×2)以下である。つまり、コイル3の一方端から一方端の反発部材4に向けて振動部材10が移動する長さ、及び、反発部材4近傍から中央部に位置するコイル3に戻る長さ((L0−L1)/2)は、振動部材10の長さL2の2.10倍以下である。このため、振動部材10の往復運動する長さを短くすることができるので、コイル3による電気エネルギーへ変換する振動部材10の運動エネルギーに無駄が少ない。無駄をより少なくする観点からは、L1+1.78×L2×2以下であることが好ましく、L1+1.20×L2×2以下であることがより好ましい。また、L1+4.20×L2を超える場合には、振動部材10を往復運動させるために要するエネルギーも大きくなる(本実施の形態では振動ダイナモ装置を大きく振る必要がある)。   The length L0 between the pair of repulsive members 4 that is the maximum length that the vibration member 10 reciprocates is L1 + 4.20 × L2 (= L1 + 2.10 × L2 × 2) or less. That is, the length that the vibration member 10 moves from one end of the coil 3 toward the repulsion member 4 at one end, and the length that returns from the vicinity of the repulsion member 4 to the coil 3 located in the center ((L0-L1) / 2) is 2.10 times or less of the length L2 of the vibration member 10. For this reason, since the reciprocating length of the vibration member 10 can be shortened, there is little waste in the kinetic energy of the vibration member 10 converted into electric energy by the coil 3. From the viewpoint of reducing waste, it is preferably L1 + 1.78 × L2 × 2 or less, and more preferably L1 + 1.20 × L2 × 2 or less. In addition, when L1 + 4.20 × L2 is exceeded, the energy required for reciprocating the vibration member 10 also increases (in this embodiment, the vibration dynamo device needs to be greatly shaken).

また、一対の反発部材4間の長さL0は、L1+1.00×L2(=L1+0.50×L2×2)以上である。このため、コイル3を振動部材10の長さL2の0.50倍以上が通過することになるので、高い起電力を発生できる。より高い起電力を発生する観点からは、L1+0.55×L2×2以上であることが好ましく、L1+0.74×L2×2以上であることがより好ましく、L1+1.00×L2×2以上であることがより一層好ましい。   The length L0 between the pair of repulsive members 4 is equal to or longer than L1 + 1.00 × L2 (= L1 + 0.50 × L2 × 2). For this reason, since 0.50 times or more of the length L2 of the vibration member 10 passes through the coil 3, a high electromotive force can be generated. From the viewpoint of generating a higher electromotive force, it is preferably L1 + 0.55 × L2 × 2 or more, more preferably L1 + 0.74 × L2 × 2 or more, and L1 + 1.00 × L2 × 2 or more. It is even more preferable.

このように、振動部材10による小さな運動量で、コイル3によって高い起電力を発生
できるので、振動ダイナモ装置1の発電効率を向上できる。
Thus, since the high electromotive force can be generated by the coil 3 with a small momentum by the vibration member 10, the power generation efficiency of the vibration dynamo device 1 can be improved.

また、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の発電効率をより向上できるので、電気発生量を高めることができる。   In the present embodiment, when the vibration member 10 reciprocates in the cylindrical member 2, the spheres positioned at both ends, which are elements of the vibration member 10, are in contact with the cylindrical member 2. The vibrating member 10 slides in a state of point contact with the member 2. Thereby, since the sliding area of the vibration member 10 and the cylindrical member can be reduced, the contact resistance (sliding resistance) is reduced. Since the vibration member 10 is easy to move, the kinetic energy of the vibration member 10 due to the force applied to the vibration dynamo device 1 can be efficiently converted into electric energy by the coil 3. Therefore, since the power generation efficiency of the vibration dynamo device 1 can be further improved, the amount of electricity generated can be increased.

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 vibration member 10 includes three or more elements 11a, 12a, 13b, and 14b. Each of the three or more elements is a sphere, and spheres positioned at both ends. It is preferable that the outer diameter of the (elements 11a and 12a) is larger than the outer diameter of the remaining spheres (elements 13b and 14b), the spheres located at both ends are yokes, and the remaining spheres are magnets. As a result, the contact resistance between the vibrating member 10 and the cylindrical member 2 during the reciprocating motion of the vibrating member 10 can be reduced, and the generated magnetic force can be reduced by having the yoke effect of the central magnet and the yokes located at both ends. Since it can raise, power generation efficiency can be improved more. Further, since the vibration member 10 is made of a sphere, the cost can be reduced.

(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1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 Embodiment 2 of this invention is demonstrated. The lighting fixture 20 of this Embodiment is a lighting fixture provided with the vibration dynamo apparatus 1 of Embodiment 1 shown in FIG.

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 lighting fixture 20 of the present embodiment is, for example, a walking lighting fixture, and includes the vibration dynamo device 1 of the first embodiment, a light source 21, and a handle 22. Yes. The light source 21 and the handle 22 are attached to the housing 5 of the vibration dynamo device 1. The vibration dynamo device 1 further includes a circuit for operating the light source 21. The circuits are the above-described rectifying unit and charging unit, and are illustrated as a rectifying circuit 8 and a charging circuit 9 in FIG.

具体的には、照明器具20は、筒状部材2と、コイル3と、反発部材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、反発部材4、筐体5及び被覆部材7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 lighting fixture 20 includes a cylindrical member 2, a coil 3, a repulsive member 4, a housing 5, a protruding member 6, a covering member 7, a rectifier circuit 8, a charging circuit 9, A light source 21, a handle 22, and a switch 23 are provided. Since cylindrical member 2, coil 3, repulsion member 4, housing 5 and covering member 7 constituting vibration dynamo device 1 are the same as those in the first embodiment, description thereof will not be repeated. In addition, the cylindrical member 2 shown in FIG. 7 has a smaller difference in length in the extending direction from the casing 5 than the cylindrical member 2 of the first embodiment shown in FIG.

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。突出部材6は、非磁性材料で形成されている。   The protruding member 6 is provided so as to protrude from the outer peripheral surface of the cylindrical member 2 toward the outer periphery. The protruding member 6 covers both end portions in the extending direction of the coil 3. That is, the entire coil 3 is covered with the cylindrical member 2, the protruding member 6, and the housing 5. The protruding member 6 may be integrally formed with the tubular member 2 or may be connected to another member. The protruding member 6 is made of a nonmagnetic material.

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 rectifier circuit 8 is provided at one end of the coil 3, and a charging circuit 9 is provided at the other end of the coil 3. The rectifier circuit 8 rectifies the alternating current generated in the coil 3. The charging circuit 9 charges the direct current converted by the rectifying circuit 8.

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 light source 21 is attached to the housing 5 of the vibration dynamo device 1. In the present embodiment, the light source 21 is attached to one end and the other end of the coil 3, and the vibration dynamo device 1 includes two light sources 21. The light source 21 is not particularly limited as long as it emits light when a current is applied, and an LED, an incandescent bulb, a discharge lamp, or the like can be used. In the present embodiment, the light source 21 is housed inside the housing 5, but is not particularly limited to this arrangement, and may be provided outside the housing 5.

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 handle 22 is attached to the housing 5 of the vibration dynamo device 1. In the present embodiment, a support portion 24 connected to each of both ends in the extending direction of the housing 5, a connection portion 25 connecting the two support portions 24, and an outer periphery of the connection portion 25 are provided. And a gripping portion 26.

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 support portion 24 extends outward (upward in FIGS. 6 and 7) from both ends of the housing 5. Each of the support portions 24 is formed with a through hole 24a at the upper end portion. The through hole 24a is, for example, a size through which a string is inserted. When the string is inserted into the through hole 24a, the lighting fixture 20 can be hung on the shoulder.

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 portion 25 is provided so as to connect the support portion 24. The connecting portion 25 extends along the extending direction of the tubular member 2. A cylindrical gripping portion 26 is provided on the outer periphery of the connecting portion 25. The grip part 26 is an area that is gripped during walking. For this reason, the grip part 26 is formed of a material having a good cushioning property. A storage battery (not shown) is built in the connecting portion 25, the holding portion 26, or between the connecting portion 25 and the holding portion 26.

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 handle 22 may be integrally formed with the housing 5 or may be connected with another member. In the present embodiment, the support portion 24 and the connecting portion 25 are formed integrally with the housing 5, and the gripping portion 26 is prepared as a separate member and attached to the connecting portion 25. For this reason, the support part 24 and the connection part 25 are formed of the same material as the housing 5, and the gripping part 26 is formed of a material different from that of the housing 5. The handle 22 is not particularly limited to the above structure, and may be a member in which the connecting portion 25 and the gripping portion 26 are integrally formed.

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 switch 23 is attached to the housing 5 and switches the light source 21 on and off.

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 lighting fixture 20 of this Embodiment is demonstrated.

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 handle 22 of the luminaire 20 is gripped and reciprocated along the extending direction of the cylindrical member 2, that is, along the arrow A in FIG. Thus, as in the first embodiment, the vibrating member 10 reciprocates along the extending direction of the cylindrical member 2 inside the cylindrical member 2, so that the magnetic flux lines generated from the magnet of the vibrating member 10 Is orthogonal to the coil 3, an alternating current is generated in the coil 3. The alternating current generated in the coil 3 is transmitted to the rectifier circuit 8 to be rectified and charged by the charging circuit 9.

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を持って全体を振り、振動部材10を往復運動させて、発電し、整流回路8で整流された後、充電回路9に充電しながら同時に光源21を発光させることができる。   When light is emitted from the light source 21, the switch 23 is turned on. As a result, the current charged in the charging circuit 9 is transmitted to the light source 21 to emit light. When the current charged in the charging circuit is small, hold the handle 22, swing the whole, reciprocate the vibrating member 10, generate electricity, rectify by the rectifying circuit 8, and then charge the charging circuit 9. At the same time, the light source 21 can emit light.

光源21から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 the light source 21 does not emit light, the switch 23 is turned off. In this state, when the vibration member 10 is reciprocated, the current generated in the coil 3 can be charged to the charging circuit 9 via the rectifier circuit 8.

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 lighting fixture 20 of the present embodiment includes the vibration dynamo device 1 of the first embodiment and the circuit incorporated in the housing 5 (the rectifier circuit 8 and the charging circuit 9 in the present embodiment). And a light source 21 and a handle 22 attached to the housing 5.

振動ダイナモ装置1の反発部材4間の長さL0がL1+1.00×L2以上であるので、高い起電力を発生できると共に、L1+4.20×L2以下であるので、振動部材10による運動量を低減でき、振動部材の往復運動の効率を反発部材4でさらに向上している。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。   Since the length L0 between the repulsive members 4 of the vibration dynamo device 1 is L1 + 1.00 × L2 or more, a high electromotive force can be generated, and since L1 + 4.20 × L2 or less, the momentum by the vibration member 10 can be reduced. The repulsion member 4 further improves the efficiency of the reciprocating motion of the vibration member. Therefore, the lighting fixture 20 provided with the vibration dynamo device 1 with improved power generation efficiency can improve power generation efficiency.

(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1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 Embodiment 3 of this invention is demonstrated. The lighting fixture 30 of this Embodiment is a lighting fixture provided with the vibration dynamo apparatus 1 of Embodiment 1 shown in FIG.

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 lighting fixture 30 of the present embodiment is, for example, a walking lighting fixture, and includes the vibration dynamo device 1 of the first embodiment, the light source 21, the protection member 31, and the support. Member 32. The light source 21, the protection member 31, and the support member 32 are attached to the housing 5 of the vibration dynamo device 1. The vibration dynamo device 1 further includes a circuit (the rectifier circuit 8 and the charging circuit 9 in FIG. 10) for operating the light source 21.

具体的には、照明器具30は、筒状部材2と、コイル3と、反発部材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、反発部材4、筐体5及び被覆部材7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 lighting fixture 30 includes a cylindrical member 2, a coil 3, a repulsive member 4, a housing 5, a protruding member 6, a covering member 7, a rectifier circuit 8, a charging circuit 9, A light source 21, a protection member 31, and a support member 32 are provided. The cylindrical member 2, the coil 3, the repulsion member 4, the housing 5 and the covering member 7 constituting the vibration dynamo device 1 are the same as those in the first embodiment, and the light source 21 is the same as that in the second embodiment. The explanation will not be repeated.

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 vibration dynamo device 1, a rectifier circuit 8 is provided at one end of the covering member 7, and a charging circuit 9 is provided at the other end of the covering member 7. In the present embodiment, a rectifier circuit 8 and a charging circuit 9 are provided at a distance from the coil 3. For the charging circuit 9, for example, an electric double layer capacitor is used.

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 protection member 31 is provided so as to cover the entire outer periphery extending in the extending direction of the housing 5 of the vibration dynamo device 1. The protection member 31 is a member that protects the vibration dynamo device 1 and is made of, for example, an elastic material.

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。   Support members 32 are attached to both ends of the housing 5 and the protection member 31. The support member 32 protrudes in one direction (upward in FIG. 10) from the center of one end surface and the other end surface of the housing 5 toward the outside. A through hole 32 a is formed at the end of the support member 32 opposite to the housing 5 and the protection member 31. The through hole 32a is, for example, a size through which a string is inserted. When the string is inserted through the through hole 32a, the lighting device 30 can be hung on the shoulder.

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 lighting fixture 30 may further include a switch (not shown) that switches the light source 21 on and off.

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 lighting fixture 30 of this Embodiment is demonstrated.

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 protection member 31 of the lighting fixture 30 is gripped and reciprocated along the extending direction of the cylindrical member 2, that is, along the arrow A in FIG. Thus, as in the first embodiment, the vibrating member 10 reciprocates along the extending direction of the cylindrical member 2 inside the cylindrical member 2, so that the magnetic flux lines generated from the magnet of the vibrating member 10 Is orthogonal to the coil 3, an alternating current is generated in the coil 3. The alternating current generated in the coil 3 is transmitted to the rectifier circuit 8 to be rectified, charged by the charging circuit 9, and further transmitted to the light source 21 to emit light.

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 lighting fixture 30 of the present embodiment includes the vibration dynamo device 1 of the first embodiment and the circuit incorporated in the housing 5 (the rectifier circuit 8 and the charging circuit 9 in the present embodiment). And a light source 21 attached to the housing 5.

振動ダイナモ装置1の反発部材4間の長さL0がL1+1.00×L2以上であるので、高い起電力を発生できると共に、L1+4.20×L2以下であるので、振動部材10による運動量を低減でき、振動部材10の往復運動の効率を反発部材4でさらに向上している。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。   Since the length L0 between the repulsive members 4 of the vibration dynamo device 1 is L1 + 1.00 × L2 or more, a high electromotive force can be generated, and since L1 + 4.20 × L2 or less, the momentum by the vibration member 10 can be reduced. The repulsive member 4 further improves the efficiency of the reciprocating motion of the vibration member 10. Therefore, the lighting fixture 30 provided with the vibration dynamo device 1 with improved power generation efficiency can improve power generation efficiency.

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 lighting fixture 20 of the second embodiment and the lighting fixture 30 of the third embodiment may further include a weight attached to the housing 5. In this case, the lighting fixtures 20 and 30 that further play the role of a barbell can be realized.

また、実施の形態2の照明器具20は、取手22を備えているので、手で持つタイプの照明器具として用いられ、また、貫通孔24aに紐を挿通されることにより、肩に掛けるタイプの照明器具として用いられる。また、実施の形態3の照明器具30は、貫通孔32aに紐が挿通されることにより、肩に掛けるタイプの照明器具として用いられる。しかし、実施の形態1の振動ダイナモ装置1と光源とを備える照明器具は、実施の形態2及び3に特に限定されず、種々のタイプの照明器具に応用される。例えば、実施の形態1の振動ダイナモ装置1と、光源とを備える照明器具を足に装着するタイプの照明器具としてもよく、実施の形態1の振動ダイナモ装置1と、光源と、吊り輪とを備えるペンダントタイプの照明器具としてもよい。   Moreover, since the lighting fixture 20 of Embodiment 2 is provided with the handle 22, it is used as a lighting fixture of the type which has with a hand, and the type which hangs on a shoulder by inserting a string in the through-hole 24a. Used as a lighting fixture. Moreover, the lighting fixture 30 of Embodiment 3 is used as a lighting fixture of the type hung on a shoulder, when a string is inserted through the through hole 32a. However, the lighting fixture provided with the vibration dynamo device 1 and the light source of the first embodiment is not particularly limited to the second and third embodiments, and is applied to various types of lighting fixtures. For example, it is good also as a lighting fixture of the type which mounts the lighting fixture provided with the vibration dynamo device 1 of Embodiment 1 and a light source on a leg, The vibration dynamo device 1 of Embodiment 1, a light source, and a hanging ring are included. It is good also as a pendant type lighting fixture provided.

(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 lighting fixture 40 of this Embodiment is the same as that of Embodiment 3, the light source 21 is attached only to the one end part of the housing | casing 5. FIG. This is different from the third embodiment in that the support member 32 is omitted.

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 lighting fixture 40 of this Embodiment is attached to the inner surface of the crank 52 connected with the pedal 51 of the bicycle as shown in FIG.12 and FIG.13. That is, the lighting fixture 40 is a bicycle lighting fixture.

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。なお、充電回路9を使用した場合には、自転車を走行していない時は、充電された電圧が低下すれば消灯する。   Since the crank 52 is rotated by the kinetic energy applied to the pedal 51 during traveling of the bicycle, the vibrating member 10 reciprocates along the extending direction of the tubular member 2 of the lighting fixture 40. Thus, as in the third embodiment, the magnetic flux lines generated from the magnet of the vibrating member 10 are orthogonal to the coil 3, whereby an alternating current is generated in the coil 3. The alternating current generated in the coil 3 is transmitted to the rectifier circuit 8 to be rectified, charged by the charging circuit 9, and further transmitted to the light source 21 to emit light. When the bicycle is not running, the pedal is not rotated, so that no current flows through the light source 21, and therefore no light is emitted. In addition, when the charging circuit 9 is used, when the bicycle is not running, it is turned off when the charged voltage decreases.

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 luminaire 40 including the vibration dynamo device 1 according to the first embodiment, the circuit (rectifier circuit and charging circuit) incorporated in the housing 5, and the light source 21 attached to the housing 5. Can also be used as a lighting fixture attached to a bicycle. Since the lighting fixture 40 of this Embodiment can improve electric power generation efficiency, it can improve efficiency and can light-emit by the kinetic energy at the time of driving | running | working of a bicycle.

(実施の形態5)
図14及び図15を参照して、本発明の実施の形態5の振動ダイナモ装置について説明する。
(Embodiment 5)
With reference to FIG.14 and FIG.15, the vibration dynamo apparatus of Embodiment 5 of this invention is demonstrated.

図14に示すように、本実施の形態の振動ダイナモ装置100は、基本的には実施の形態1の振動ダイナモ装置1と同様であるが、出力端子をさらに備えている点において主に異なる。   As shown in FIG. 14, the vibration dynamo device 100 of the present embodiment is basically the same as the vibration dynamo device 1 of the first embodiment, but is mainly different in that it further includes an output terminal.

具体的には、本実施の形態の振動ダイナモ装置100は、筒状部材2と、コイル3と、反発部材4と、被覆部材7と、整流回路8と、振動部材10と、出力端子101、102と、変圧回路103と、粘着剤104、105とを備えている。筒状部材2、コイル3、反発部材4、被覆部材7、及び振動部材10は、実施の形態1と同様であるので、その説明を繰り返さない。   Specifically, the vibration dynamo device 100 of the present embodiment includes a cylindrical member 2, a coil 3, a repulsion member 4, a covering member 7, a rectifier circuit 8, a vibration member 10, an output terminal 101, 102, a transformer circuit 103, and adhesives 104 and 105 are provided. Since cylindrical member 2, coil 3, repulsion member 4, covering member 7, and vibration member 10 are the same as those in the first embodiment, description thereof will not be repeated.

なお、整流回路8は、実施の形態2と同様であり、筒状部材2の外周に配置されている。ただし、本実施の形態の整流回路8は、筒状部材2に接して設けられている。   The rectifier circuit 8 is the same as that of the second embodiment, and is disposed on the outer periphery of the cylindrical member 2. However, the rectifier circuit 8 of the present embodiment is provided in contact with the cylindrical member 2.

出力端子101、102は、外部装置の外部端子に接続される。本実施の形態の出力端子101、102は出力電極板であり、詳細には、出力端子101はプラス電極磁性板であり、出力端子102はマイナス電極磁性板である。出力端子101、102は、一対の反発部材4の外側(図14では被覆部材7の外側)にそれぞれ配置されている。出力端子101、102の少なくとも一方は、反発部材4のマグネットの磁力により吸着保持されており、本実施の形態では出力端子101、102の両方は、反発部材4のマグネットの磁力により吸着保持されている。具体的には、出力端子102は、反発部材4のマグネットによる磁力の吸引力のみで保持されており、出力端子101は、反発部材4のマグネットによる磁力の吸引力と粘着剤105とにより保持されている。   The output terminals 101 and 102 are connected to external terminals of the external device. The output terminals 101 and 102 of the present embodiment are output electrode plates. Specifically, the output terminal 101 is a plus electrode magnetic plate, and the output terminal 102 is a minus electrode magnetic plate. The output terminals 101 and 102 are respectively arranged outside the pair of repulsive members 4 (outside the covering member 7 in FIG. 14). At least one of the output terminals 101 and 102 is attracted and held by the magnetic force of the magnet of the repulsive member 4. In this embodiment, both of the output terminals 101 and 102 are attracted and held by the magnetic force of the magnet of the repellent member 4. Yes. Specifically, the output terminal 102 is held only by the magnetic attractive force by the magnet of the repulsive member 4, and the output terminal 101 is held by the magnetic attractive force of the repulsive member 4 and the adhesive 105. ing.

出力端子101と被覆部材7との間には、変圧回路103が設けられている。この変圧回路103は、整流回路8と接続されているとともに、出力端子101、102と接続されている。変圧回路103は、DCDCコンバータが好適に用いられる。また、変圧回路103は昇圧回路であることが好ましく、この場合、昇圧型DCDCコンバータが好適に用いられる。   A transformer circuit 103 is provided between the output terminal 101 and the covering member 7. The transformer circuit 103 is connected to the rectifier circuit 8 and to the output terminals 101 and 102. As the transformer circuit 103, a DCDC converter is preferably used. The transformer circuit 103 is preferably a booster circuit. In this case, a booster DCDC converter is preferably used.

変圧回路103と出力端子101との間には、粘着剤104が設けられている。粘着剤104は、出力端子101と変圧回路103とを絶縁する役割を担っている。   An adhesive 104 is provided between the transformer circuit 103 and the output terminal 101. The adhesive 104 plays a role of insulating the output terminal 101 and the transformer circuit 103.

変圧回路103と被覆部材7との間には、粘着剤105が設けられている。粘着剤105は、反発部材4と変圧回路103とを絶縁する役割を担っている。このため、被覆部材7が樹脂などの絶縁材料で形成されている場合には、粘着剤105は省略されてもよい。なお、出力端子101と反発部材4との磁力の吸引力が弱い場合には、粘着剤105を用いてもよい。粘着剤104、105は、例えば、粘着テープなどを用いることができる。   An adhesive 105 is provided between the transformer circuit 103 and the covering member 7. The pressure-sensitive adhesive 105 plays a role of insulating the repulsive member 4 and the transformer circuit 103. For this reason, when the coating | coated member 7 is formed with insulating materials, such as resin, the adhesive 105 may be abbreviate | omitted. In addition, when the attractive force of the magnetic force of the output terminal 101 and the repulsion member 4 is weak, the adhesive 105 may be used. For the adhesives 104 and 105, for example, an adhesive tape or the like can be used.

続いて、図14及び図15を参照して、本実施の形態の振動ダイナモ装置100の動作について説明する。   Next, the operation of the vibration dynamo device 100 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 14 and 15.

まず、振動部材10を筒状部材2の延在方向に沿って往復運動させる。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内を通過するような往復運動を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、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 vibration member 10 is reciprocated along the extending direction of the cylindrical member 2. As a result, the vibration member 10 reciprocates so as to pass through the coil 3 disposed on the outer periphery of the cylindrical member 2, so that the magnetic flux lines generated from the magnet of the vibration member 10 are orthogonal to the coil 3. Inductive current is generated. Since the magnet included in the vibrating member 10 repeatedly enters and exits the coil 3, an alternating current is generated in the coil 3.

コイル3に発生した交流電流は、配線(図示せず)を介して整流回路8に伝達される。整流回路8で整流された直流電流は、充電部(図15では充電池)によって充電される。また、整流回路8で整流された直流電流は、配線(図示せず)を介して変圧回路103に伝達される。変圧回路103で別の電圧に変換された電流は、配線(図示せず)を介して出力端子101、102に伝達される。出力端子101、102に伝達された電流は、出力端子101、102と接続された外部端子を介して、外部装置に伝達される。これにより、外部装置のオン動作(作動)が可能になる。充電部が設けられている場合には、必要に応じて、充電部に充電された電流が変圧回路103及び出力端子101、102を介して外部端子に伝達される。   The alternating current generated in the coil 3 is transmitted to the rectifier circuit 8 through wiring (not shown). The direct current rectified by the rectifier circuit 8 is charged by a charging unit (rechargeable battery in FIG. 15). Further, the direct current rectified by the rectifier circuit 8 is transmitted to the transformer circuit 103 via wiring (not shown). The current converted into another voltage by the transformer circuit 103 is transmitted to the output terminals 101 and 102 via wiring (not shown). The current transmitted to the output terminals 101 and 102 is transmitted to an external device via an external terminal connected to the output terminals 101 and 102. As a result, the external device can be turned on (actuated). When the charging unit is provided, the current charged in the charging unit is transmitted to the external terminal through the transformer circuit 103 and the output terminals 101 and 102 as necessary.

以上説明したように、本実施の形態の振動ダイナモ装置100は、外部装置の外部端子に接続される出力端子101、102を備えている。このため、振動部材10の往復運動によって発電効率を向上して発生する電流が伝達された出力端子101、102によって、外部端子に伝達できる。したがって、充電部を介さずに、発生させた電流を外部装置の作動に用いることもできる。つまり、本実施の形態の振動ダイナモ装置100は、発生させた電流を、充電部に充電すること、及び/または、充電部を介さずに出力端子101、102に伝達することを可能にする。   As described above, the vibration dynamo device 100 according to the present embodiment includes the output terminals 101 and 102 connected to the external terminals of the external device. For this reason, it can transmit to an external terminal by the output terminals 101 and 102 to which the electric current which improves power generation efficiency by the reciprocating motion of the vibration member 10 was transmitted. Therefore, the generated current can be used for the operation of the external device without going through the charging unit. That is, the vibration dynamo device 100 according to the present embodiment makes it possible to charge the generated current to the charging unit and / or to transmit it to the output terminals 101 and 102 without going through the charging unit.

(実施の形態6)
図16を参照して、本発明の実施の形態6の電源装置について説明する。
(Embodiment 6)
With reference to FIG. 16, the power supply device of Embodiment 6 of this invention is demonstrated.

図16に示すように、本実施の形態の電源装置110は、図14に示す実施の形態5の振動ダイナモ装置を備えている。電源装置110は、振動ダイナモ装置を外部装置120の電源として用いるものである。   As shown in FIG. 16, the power supply device 110 of the present embodiment includes the vibration dynamo device of the fifth embodiment shown in FIG. The power supply device 110 uses a vibration dynamo device as a power source for the external device 120.

外部装置120は、図17に示すように、筐体121と、筐体121に設けられた収容部122と、収容部122の両端部に設けられた外部端子123とを備えている。収容部122は、電源装置110を受け入れる空間であり、例えば乾電池などを受け入れる空間である。外部端子123のそれぞれは、極性を有し、電源装置110の出力端子101、102と接続される。   As shown in FIG. 17, the external device 120 includes a housing 121, a housing portion 122 provided in the housing 121, and external terminals 123 provided at both ends of the housing portion 122. The accommodating part 122 is a space for receiving the power supply device 110, for example, a space for receiving a dry battery or the like. Each of the external terminals 123 has a polarity and is connected to the output terminals 101 and 102 of the power supply device 110.

電源装置110としての振動ダイナモ装置は、外部装置120の収容部122に組み込まれている。このため、電源装置110から発生する電流を外部装置120の外部端子123に伝達することによって、外部装置120の作動が可能になる。   The vibration dynamo device as the power supply device 110 is incorporated in the housing portion 122 of the external device 120. For this reason, by transmitting the current generated from the power supply device 110 to the external terminal 123 of the external device 120, the operation of the external device 120 becomes possible.

以上説明したように、本実施の形態の電源装置110は、外部端子に接続される出力端子101、102を含む振動ダイナモ装置を備えている。このように、振動ダイナモ装置を電源装置として用いることができる。   As described above, the power supply device 110 according to the present embodiment includes the vibration dynamo device including the output terminals 101 and 102 connected to the external terminals. Thus, the vibration dynamo device can be used as a power supply device.

また、出力端子101、102は、一対の反発部材4の外側に配置されており、少なくとも一方は、反発部材4のマグネットの磁力により吸着保持されている。これにより、電源装置としてコンパクト化を実現できる。例えば、出力端子101、102、整流回路8及び変圧回路103と、コイル3が外周に配置されるとともに内部に振動部材が収容された筒状部材2とを一体化することによって、一体化したものの長さを単三乾電池2個分の長さにできることを本発明者は確認している。このため、外部装置120の収容部122に収容可能なサイズの電源装置110を実現できる。   The output terminals 101 and 102 are disposed outside the pair of repulsive members 4, and at least one of them is attracted and held by the magnetic force of the magnets of the repellent members 4. Thereby, a compact power supply device can be realized. For example, the output terminals 101 and 102, the rectifier circuit 8 and the transformer circuit 103 are integrated with the cylindrical member 2 in which the coil 3 is disposed on the outer periphery and the vibration member is housed inside. The inventor has confirmed that the length can be as long as two AA batteries. For this reason, the power supply device 110 having a size that can be accommodated in the accommodating portion 122 of the external device 120 can be realized.

なお、本実施の形態の電源装置110の構成は、実施の形態5の振動ダイナモ装置100の構成と同様としたが、本発明の電源装置は、図14に示す振動ダイナモ装置100に限定されるものではない。   The configuration of the power supply device 110 of the present embodiment is the same as that of the vibration dynamo device 100 of the fifth embodiment, but the power supply device of the present invention is limited to the vibration dynamo device 100 shown in FIG. It is not a thing.

(実施の形態7)
図18を参照して、本発明の実施の形態7の電源装置110aについて説明する。本実施の形態の電源装置110aは、図14に示す実施の形態5の振動ダイナモ装置100を備えるリモコン用の電源装置である。具体的には、図17に示す外部装置120がリモコンであり、リモコンの筐体121の電池収容ボックス(収容部122)に電源装置110aが収容される。
(Embodiment 7)
With reference to FIG. 18, power supply device 110a according to the seventh embodiment of the present invention will be described. The power supply device 110a of the present embodiment is a power supply device for a remote control provided with the vibration dynamo device 100 of the fifth embodiment shown in FIG. Specifically, the external device 120 shown in FIG. 17 is a remote controller, and the power supply device 110a is accommodated in a battery accommodating box (accommodating portion 122) of a casing 121 of the remote controller.

図18に示すように、電源装置110aは、図14に示す振動ダイナモ装置100と、充電池111とを備えている。充電池111は、整流回路8と接続されており、整流回路8で整流された直流電流を充電する。充電池111は、例えば、ニッケル水素(NiH)充電池などである。   As illustrated in FIG. 18, the power supply device 110 a includes the vibration dynamo device 100 illustrated in FIG. 14 and the rechargeable battery 111. The rechargeable battery 111 is connected to the rectifier circuit 8 and charges the direct current rectified by the rectifier circuit 8. The rechargeable battery 111 is, for example, a nickel metal hydride (NiH) rechargeable battery.

リモコン130は、電源装置110aと、外部端子123と、スイッチ131とを備えている。スイッチ131は、外部端子123に接続されており、リモコンのオンとオフとを切り替える。   The remote control 130 includes a power supply device 110a, an external terminal 123, and a switch 131. The switch 131 is connected to the external terminal 123 and switches the remote control on and off.

続いて、本実施の形態の電源装置110aの動作について説明する。   Subsequently, the operation of the power supply apparatus 110a of the present embodiment will be described.

まず、振動部材10を筒状部材2の延在方向に沿って往復運動させることにより、コイル3に交流電流を発生させる。コイル3に発生した交流電流は、配線を介して整流回路8に伝達される。整流回路8で整流された直流電流は、配線を介して充電池111に充電される。また、整流回路8で整流された直流電流は、配線を介して変圧回路103に伝達される。変圧回路103で別の電圧に変換された電流は、配線を介して出力端子101、102に伝達される。出力端子101、102に伝達された電流は、リモコンの外部端子123に伝達される。   First, an alternating current is generated in the coil 3 by reciprocating the vibrating member 10 along the extending direction of the cylindrical member 2. The alternating current generated in the coil 3 is transmitted to the rectifier circuit 8 through the wiring. The direct current rectified by the rectifier circuit 8 is charged into the rechargeable battery 111 via the wiring. Further, the direct current rectified by the rectifier circuit 8 is transmitted to the transformer circuit 103 via the wiring. The current converted into another voltage by the transformer circuit 103 is transmitted to the output terminals 101 and 102 via the wiring. The current transmitted to the output terminals 101 and 102 is transmitted to the external terminal 123 of the remote controller.

なお、本実施の形態では、充電池111を備える電源装置110aを例に挙げて説明したが、充電池111は省略されてもよい。この場合には、リモコンを操作する際に振動部材10を往復運動させて発生させた電流によって、リモコンを作動させることができる。また、充電池111と併せて、及び/または、代わりに、乾電池などを用いてもよい。   In the present embodiment, power supply device 110a including rechargeable battery 111 has been described as an example, but rechargeable battery 111 may be omitted. In this case, the remote controller can be operated by the current generated by reciprocating the vibration member 10 when operating the remote controller. Further, a dry battery or the like may be used in combination with and / or instead of the rechargeable battery 111.

以上説明したように、本実施の形態の電源装置110aにおいて、出力端子101、102が外部端子123であるリモコンの端子と接続される。このように、本発明の電源装置は、リモコンの電源装置として好適に用いられる。   As described above, in the power supply device 110 a of the present embodiment, the output terminals 101 and 102 are connected to the remote control terminal which is the external terminal 123. Thus, the power supply device of the present invention is preferably used as a power supply device for a remote controller.

また、本実施の形態の電源装置110aは、コイル3が外周に配置されるとともに内部に振動部材が収容された筒状部材2と、整流回路8と、変圧回路103とが一体化されている。そして、例えば、1.2VのNiH単四型充電池1個で繰り返し使用できるように構成されている。このため、本実施の形態の電源装置110aは、リモコンの電源装置として有用である。   Further, in the power supply device 110a of the present embodiment, the cylindrical member 2 in which the coil 3 is disposed on the outer periphery and the vibration member is housed, the rectifier circuit 8, and the transformer circuit 103 are integrated. . For example, it is configured so that it can be repeatedly used with one 1.2 V NiH AAA rechargeable battery. For this reason, the power supply apparatus 110a of this Embodiment is useful as a power supply apparatus of a remote control.

ここで、本発明の電源装置がリモコンの電源装置として用いられる場合、リモコンは特に限定されず、テレビ、オーディオなどのAV機器、ゲーム機器、エアコン、扇風機、パソコン、照明器具、カメラ、自動車関連部品などのリモコンに適用できる。   Here, when the power supply device of the present invention is used as a power supply device for a remote control, the remote control is not particularly limited, and AV equipment such as TV and audio, game equipment, air conditioner, electric fan, personal computer, lighting equipment, camera, automobile-related parts It can be applied to remote controls such as.

(実施の形態8)
図19を参照して、本発明の実施の形態8の電源装置110bについて説明する。本実施の形態の電源装置110bは、図14に示す実施の形態5の振動ダイナモ装置100を備えるモバイルバッテリー用の電源装置である。具体的には、図17に示す外部装置120がモバイルバッテリーであり、モバイルバッテリーの筐体121に収容部122が設けられており、電源装置110bは収容部122に収容される。
(Embodiment 8)
Referring to FIG. 19, power supply device 110b according to the eighth embodiment of the present invention will be described. The power supply device 110b of the present embodiment is a power supply device for a mobile battery including the vibration dynamo device 100 of the fifth embodiment shown in FIG. Specifically, the external device 120 illustrated in FIG. 17 is a mobile battery, the housing portion 122 is provided in the mobile battery casing 121, and the power supply device 110 b is housed in the housing portion 122.

図19に示すように、電源装置110bは、図14に示す振動ダイナモ装置100を備えており、充電部を備えていない。   As illustrated in FIG. 19, the power supply device 110 b includes the vibration dynamo device 100 illustrated in FIG. 14 and does not include a charging unit.

モバイルバッテリー140は、電源装置110bと、外部端子123と、スイッチ141と、充電池142とを備えている。スイッチ141は、外部端子123に接続されており、オンとオフとを切り替える。充電池142は、スイッチ141と接続されている。   The mobile battery 140 includes a power supply device 110b, an external terminal 123, a switch 141, and a rechargeable battery 142. The switch 141 is connected to the external terminal 123 and switches between on and off. The rechargeable battery 142 is connected to the switch 141.

続いて、本実施の形態の電源装置110bの動作について説明する。   Subsequently, the operation of the power supply apparatus 110b of the present embodiment will be described.

まず、振動部材10を筒状部材2の延在方向に沿って往復運動させることにより、コイル3に交流電流を発生させる。コイル3に発生した交流電流は、配線を介して整流回路8に伝達される。整流回路8で整流された直流電流は、配線を介して変圧回路103に伝達される。変圧回路103で別の電圧に変換された電流は、配線を介して出力端子101、102に伝達される。出力端子101、102に伝達された電流は、モバイルバッテリーの外部端子123に伝達される。   First, an alternating current is generated in the coil 3 by reciprocating the vibrating member 10 along the extending direction of the cylindrical member 2. The alternating current generated in the coil 3 is transmitted to the rectifier circuit 8 through the wiring. The direct current rectified by the rectifier circuit 8 is transmitted to the transformer circuit 103 via the wiring. The current converted into another voltage by the transformer circuit 103 is transmitted to the output terminals 101 and 102 via the wiring. The current transmitted to the output terminals 101 and 102 is transmitted to the external terminal 123 of the mobile battery.

電源装置110bで発生した電流をモバイルバッテリーの充電池142に充電する場合には、スイッチ141をONにする。これにより、充電池142に蓄電することができる。なお、モバイルバッテリーの充電池142に充電しない場合には、スイッチをOFFにする。   When charging the rechargeable battery 142 of the mobile battery with the current generated in the power supply device 110b, the switch 141 is turned on. Thereby, the rechargeable battery 142 can be charged. When the mobile battery rechargeable battery 142 is not charged, the switch is turned off.

以上説明したように、本実施の形態の電源装置110bは、出力端子101、102が外部端子123としてのモバイルバッテリーの端子と接続されている。このように、本発明の電源装置は、モバイルバッテリーの電源装置として好適に用いられる。   As described above, in the power supply device 110 b of this embodiment, the output terminals 101 and 102 are connected to the mobile battery terminal as the external terminal 123. Thus, the power supply device of the present invention is preferably used as a power supply device for a mobile battery.

ここで、本発明の振動ダイナモ装置は、実施の形態7ではリモコンの電源装置として用いられ、実施の形態8ではモバイルバッテリーの電源装置として用いられることを説明した。しかし、本発明の振動ダイナモ装置を電源装置として用いる場合には、リモコンまたはモバイルバッテリーに限定されず、任意の用途に用いることができる。   Here, it has been described that the vibration dynamo device of the present invention is used as a power supply device for a remote controller in the seventh embodiment, and is used as a power supply device for a mobile battery in the eighth embodiment. However, when the vibration dynamo device of the present invention is used as a power supply device, it is not limited to a remote controller or a mobile battery, and can be used for any application.

本実施例では、筒状部材の両端部に一対の反発部材が配置された振動ダイナモ装置において、一対の反発部材間の延在方向の長さL0、コイルの延在方向の長さをL1、及び振動部材の延在方向の長さをL2の関係について調べた。   In this embodiment, in the vibration dynamo device in which a pair of repulsive members are arranged at both ends of the tubular member, the length L0 in the extending direction between the pair of repelling members, and the length in the extending direction of the coil are L1, And the length of the extending direction of the vibration member was examined for the relationship of L2.

(サンプル1〜6)
サンプル1〜6の振動ダイナモ装置として、図1に示す構造において、下記の表1に記載のL0、L1及びL2を有していた。
(Samples 1-6)
As the vibration dynamo devices of Samples 1 to 6, the structure shown in FIG. 1 had L0, L1, and L2 described in Table 1 below.

具体的には、筒状部材2については、外径が13mmで内径が11mmで、長さは下記の表1に記載のL0と同一とした。コイル3はソレノイドコイルとし、コイル3を構成する巻線の外径が0.2mmで、その巻数(ターン数)が5000Tで、長さL1は40mmであった。反発部材4はマグネットのみからなり、そのマグネットの外径は13mmで、厚みは1.5mmであった。振動部材10は、3つの要素からなり、両端に位置する要素11a、12aは直径10mmの鋼球であり、中央に位置する要素13aは直径9.5mmで厚み(延在方向に沿った長さ)が20mmの円柱マグネットであった。このため、振動部材10の長さL2は、40mmであった。   Specifically, the cylindrical member 2 had an outer diameter of 13 mm, an inner diameter of 11 mm, and a length the same as L0 described in Table 1 below. The coil 3 was a solenoid coil, and the outer diameter of the winding wire constituting the coil 3 was 0.2 mm, the number of turns (number of turns) was 5000 T, and the length L1 was 40 mm. The repulsive member 4 consisted only of a magnet, and the outer diameter of the magnet was 13 mm and the thickness was 1.5 mm. The vibration member 10 includes three elements, the elements 11a and 12a located at both ends are steel balls having a diameter of 10 mm, and the element 13a located at the center has a diameter of 9.5 mm and a thickness (length along the extending direction). ) Was a 20 mm cylindrical magnet. For this reason, the length L2 of the vibration member 10 was 40 mm.

サンプル1〜6のL0、L1、及びL2から、L0=L1+定数α×L2×2の式における定数αを求めた。その結果を下記の表1に記載する。   From L0, L1, and L2 of Samples 1 to 6, the constant α in the equation L0 = L1 + constant α × L2 × 2 was obtained. The results are listed in Table 1 below.

(評価方法)
サンプル1〜6の振動ダイナモ装置において、起電力及び運動量を評価した。サンプル1〜6の振動ダイナモ装置を振って、振動ダイナモ装置を1秒間に80mm往復運動させて、起電力及び運動量を比較した。なお、1秒間に80mm往復運動させるというのは、振動部材の一端をコイルの一端に位置させて(本実施例では、サンプル1〜6のL1とL2とが同じなので、コイルと振動部材とが完全に重なるように位置させて)、そこから振動ダイナモ装置を、0.5秒で40mm往動し、0.5秒で40mm復動する(図1の矢印Aに沿って、右方向に0.5秒で40mm振動ダイナモ装置を移動させ、左方向に0.5秒で40mm振動ダイナモ装置を移動させる)往動及び復動を繰り返す運動を意味する。
(Evaluation method)
In the vibration dynamo devices of Samples 1 to 6, the electromotive force and the momentum were evaluated. The vibration dynamo device of samples 1 to 6 was shaken, and the vibration dynamo device was reciprocated by 80 mm per second, and the electromotive force and the momentum were compared. Note that the reciprocating motion of 80 mm per second means that one end of the vibration member is positioned at one end of the coil (in this embodiment, L1 and L2 of samples 1 to 6 are the same, so the coil and the vibration member are Then, the vibration dynamo device is moved forward by 40 mm in 0.5 seconds and moved backward by 40 mm in 0.5 seconds (0 in the right direction along the arrow A in FIG. 1). (Move the 40 mm vibration dynamo device in 5 seconds and move the 40 mm vibration dynamo device in 0.5 seconds to the left).

具体的には、起電力については、振動ダイナモ装置のコイルにオシロスコープを接続して、それぞれの起電力を測定した。   Specifically, for the electromotive force, an oscilloscope was connected to the coil of the vibration dynamo device, and each electromotive force was measured.

運動量については、サンプル1〜6の振動ダイナモ装置において、振動部材10が起電力を発生させるための運動量、すなわち、振動部材がコイルを出て戻ってくる運動量を評価した。これらの結果を下記の表1に記載する。下記の表1の運動量において、「A」は運動量が非常に小さいことを意味し、「B」は運動量が小さいことを意味し、「D」は運動量が大きいことを意味し、運動量が少ない順に、A、B、C、Dとする。   Regarding the momentum, in the vibration dynamo devices of Samples 1 to 6, the momentum for the vibrating member 10 to generate an electromotive force, that is, the momentum at which the vibrating member returns from the coil was evaluated. These results are listed in Table 1 below. In the momentum of Table 1 below, “A” means that the momentum is very small, “B” means that the momentum is small, “D” means that the momentum is large, and the momentum is in ascending order. , A, B, C, D.

発電効率としては、起電力及び運動量の総合評価とした。その結果を下記の表1に記載する。下記の表1の総合評価(発電効率)において、「A」は、起電力が非常に高く運動量が非常に小さい振動ダイナモ装置であり、「B」は、起電力が非常に高く運動量が小さい振動ダイナモ装置、または、起電力が高く運動量が非常に小さい振動ダイナモ装置であり、「C」は、起電力は非常に高いが運動量が大きい振動ダイナモ装置であり、「D」は起電力が小さな振動ダイナモ装置である。なお、起電力は、照明器具として望ましい観点から、10(Vp−p)以上が必要であるため、10(Vp−p)以上を起電力が高いと評価した。   As the power generation efficiency, comprehensive evaluation of electromotive force and momentum was made. The results are listed in Table 1 below. In the comprehensive evaluation (power generation efficiency) in Table 1 below, “A” is a vibration dynamo device with very high electromotive force and very small momentum, and “B” is vibration with very high electromotive force and small momentum. A dynamo device or a vibration dynamo device having a high electromotive force and a very small momentum, “C” is a vibration dynamo device having a very high electromotive force but a large momentum, and “D” is a vibration having a small electromotive force. It is a dynamo device. In addition, since electromotive force required 10 (Vp-p) or more from a viewpoint desirable as a lighting fixture, it evaluated that 10 (Vp-p) or more had high electromotive force.

Figure 2017108605
Figure 2017108605

(評価結果)
表1に示すように、L1+0.50×L2×2≦L0であるサンプル2〜6の振動ダイナモ装置は、起電力が10(Vp−p)以上となり、高い起電力を発生させることができた。また、L1+1.00×L2×2≦L0では、起電力は13(Vp−p)で一定となった。一方、L1+0.38×L2×2=L0であるサンプル1は、振動部材10の長さL2が40mmに対して、コイル3の一方端から一方端の反発部材までの距離(L0−L1)/2が15mmであり、振動部材10の6割以上がコイル3を通過しない(飛び出さない)ため、起電力が小さかった。
(Evaluation results)
As shown in Table 1, the vibration dynamo devices of Samples 2 to 6 where L1 + 0.50 × L2 × 2 ≦ L0 have an electromotive force of 10 (Vp-p) or more, and can generate a high electromotive force. . Further, in L1 + 1.00 × L2 × 2 ≦ L0, the electromotive force was constant at 13 (Vp−p). On the other hand, in the sample 1 where L1 + 0.38 × L2 × 2 = L0, the length L2 of the vibration member 10 is 40 mm, and the distance from the one end of the coil 3 to the repulsion member at one end (L0−L1) / 2 is 15 mm, and more than 60% of the vibrating member 10 does not pass through the coil 3 (does not jump out), so the electromotive force was small.

また、L1+2.10×L2×2≧L0であるサンプル1〜5の振動ダイナモ装置は、コイル3の一方端から一方端の反発部材までの距離(L0−L1)/2が振動部材10の長さL2の2.10倍以下であり、運動量が小さかった。一方、L1+2.20×L2×2=L0であるサンプル6は、コイル3の一方端から一方端の反発部材までの距離(L0−L1)/2が88mmであり、振動部材10の長さL2=40mmの2.10倍を超える運動量であった。   Further, in the vibration dynamo devices of Samples 1 to 5 where L1 + 2.10 × L2 × 2 ≧ L0, the distance (L0−L1) / 2 from one end of the coil 3 to the repulsion member at one end is the length of the vibration member 10. It was 2.10 times or less of the length L2, and the momentum was small. On the other hand, in the sample 6 where L1 + 2.20 × L2 × 2 = L0, the distance (L0−L1) / 2 from one end of the coil 3 to the repelling member at one end is 88 mm, and the length L2 of the vibrating member 10 = Momentum exceeding 2.10 times of 40 mm.

したがって、筒状部材の両端に反撥部材を配置した振動ダイナモ装置において、小さな運動量で大きな起電力を発生させるためには、L1+0.50×L2×2≦L0≦L1+2.10×L2×2(L2≦L1)の関係を有することが必要であることがわかった。   Therefore, in order to generate a large electromotive force with a small momentum in a vibration dynamo device in which repulsive members are arranged at both ends of a cylindrical member, L1 + 0.50 × L2 × 2 ≦ L0 ≦ L1 + 2.10 × L2 × 2 (L2 It was found necessary to have a relationship of ≦ L1).

具体的には、サンプル2及び3の振動ダイナモ装置は、振動部材10全体がコイルを飛び出してはいないものの、0.50倍以上の長さ分が飛び出しているので、非常に小さな運動量でも高い起電力を示していた。このため、発電効率を向上できることがわかった。   Specifically, in the vibration dynamo devices of Samples 2 and 3, although the entire vibration member 10 does not protrude from the coil, the length of 0.50 times or more protrudes, so even a very small momentum has a high start. Was showing power. For this reason, it turned out that power generation efficiency can be improved.

また、サンプル5の振動ダイナモ装置は、振動部材全体がコイルを飛び出し、コイル内に出入りを繰り返していたので、小さな運動量で非常に高い起電力を示していた。このため、発電効率を向上できることがわかった。   Further, the vibration dynamo device of Sample 5 showed a very high electromotive force with a small momentum because the entire vibration member jumped out of the coil and repeatedly entered and exited the coil. For this reason, it turned out that power generation efficiency can be improved.

サンプル4の振動ダイナモ装置は、振動部材10のほぼ全体がコイルを飛び出し、そのままコイル3に戻るという往復運動を繰り返していたので、小さな運動量で非常に高い起電力を示していた。サンプル4の振動ダイナモ装置の起電力は、サンプル5及び6と同じであったので、発電効率を最も向上できることがわかった。したがって、L0=L1+定数α×L2×2の式における定数αは1.00近傍が最も好ましいことがわかった。   The vibration dynamo device of sample 4 had a very high electromotive force with a small momentum because almost the entire vibration member 10 repeated the reciprocating motion of popping out the coil and returning to the coil 3 as it was. Since the electromotive force of the vibration dynamo device of sample 4 was the same as that of samples 5 and 6, it was found that the power generation efficiency could be improved most. Therefore, it was found that the constant α in the equation L0 = L1 + constant α × L2 × 2 is most preferably around 1.00.

サンプル1の振動ダイナモ装置は、小さな運動量で起電力を発生できたが、起電力が小さかったので、発電効率が悪かった。   The vibration dynamo device of sample 1 could generate an electromotive force with a small momentum, but the power generation efficiency was poor because the electromotive force was small.

サンプル6の振動ダイナモ装置は、高い起電力を示していたが、振動部材の運動量が大きかったので、発電効率が悪かった。   The vibration dynamo device of Sample 6 showed a high electromotive force, but the power generation efficiency was poor because the momentum of the vibration member was large.

なお、本発明者は、L0=L1+2.10×L2×2の関係を有する場合には、起電力が13(Vp−p)程度であり、運動量がC(運動量がやや小さい)に該当するという知見を有している。   In addition, when the present inventor has a relationship of L0 = L1 + 2.10 × L2 × 2, the electromotive force is about 13 (Vp−p), and the momentum corresponds to C (the momentum is slightly small). I have knowledge.

以上より、筒状部材の延在方向の両端部に配置され、振動部材と磁気反発するマグネットを含む一対の反発部材とを備え、一対の反発部材間の延在方向の長さをL0、コイルの延在方向の長さをL1、振動部材の延在方向の長さをL2とすると、L1+1.00×L2≦L0≦L1+4.20×L2(L2≦L1)の関係を有することによって、発電効率を向上できることが確認できた。   As described above, it is disposed at both ends in the extending direction of the cylindrical member, and includes a vibrating member and a pair of repulsive members including a magnet that repels magnetically, and the length in the extending direction between the pair of repelling members is L0, coil L1 is the length in the extending direction, and L2 is the length in the extending direction of the vibration member. By having a relationship of L1 + 1.00 × L2 ≦ L0 ≦ L1 + 4.20 × L2 (L2 ≦ L1), power generation It was confirmed that the efficiency could be improved.

今回開示された実施の形態及び実施例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及び実施例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。   It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is shown not by the embodiments and examples described above but by the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the claims.

1,100 振動ダイナモ装置、2 筒状部材、3 コイル、4 反発部材、5,121 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 要素、20,30,40 照明器具、21 光源、22 取手、23,131,141 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、101,102 出力端子、103 変圧回路、104,105 粘着剤、110,110a,110b 電源装置、111,142 充電池、120 外部装置、122 収容部、123 外部端子、130 リモコン、140 モバイルバッテリー、A 矢印。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,100 Vibration dynamo apparatus, 2 Cylindrical member, 3 Coil, 4 Repulsion member, 5,121 Case, 6 Protruding member, 7 Cover member, 8 Rectification circuit, 9 Charging circuit, 10 Vibration member, 11a, 11b, 12a , 12b, 13a, 13b, 14a, 14b element, 20, 30, 40 lighting fixture, 21 light source, 22 handle, 23, 131, 141 switch, 24 support part, 24a, 32a through hole, 25 coupling part, 26 gripping part , 31 Protective member, 32 Support member, 51 Pedal, 52 Crank, 101, 102 Output terminal, 103 Transformer circuit, 104, 105 Adhesive, 110, 110a, 110b Power supply device, 111, 142 Rechargeable battery, 120 External device, 122 Housing part, 123 external terminal, 130 remote control, 140 mobile battery, A arrow.

Claims (13)

非磁性体の筒状部材と、
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、
前記筒状部材の延在方向の両端部に配置され、前記振動部材と磁気反発するマグネットを含む一対の反発部材とを備え、
前記一対の反発部材間の延在方向の長さをL0、前記コイルの延在方向の長さをL1、前記振動部材の延在方向の長さをL2とすると、L1+1.00×L2≦L0≦L1+4.20×L2(L2≦L1)の関係を有する、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 vibrating member housed in the cylindrical member in a state where reciprocating motion is possible along the extending direction of the cylindrical member, and including a magnet;
A pair of repulsion members including magnets that are disposed at both ends in the extending direction of the cylindrical member and that repels the vibration member;
When the length in the extending direction between the pair of repulsive members is L0, the length in the extending direction of the coil is L1, and the length in the extending direction of the vibrating member is L2, L1 + 1.00 × L2 ≦ L0 A vibration dynamo device having a relationship of ≦ L1 + 4.20 × L2 (L2 ≦ L1).
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、請求項1に記載の振動ダイナモ装置。   The vibration dynamo device according to claim 1, wherein a portion of the vibration member that contacts the cylindrical member is a sphere. 前記振動部材は、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、請求項1または2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 or 2, wherein the elements located at both ends are spheres.
前記3つ以上の要素の残部は、球体及び/または柱体であり、
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3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,
4. The vibration dynamo device according to claim 3, wherein outer diameters of the spheres positioned at both ends are larger than outer diameters of the remaining spheres and / or pillars.
前記両端に位置する球体はヨークであり、
前記3つ以上の要素の残部はマグネットである、請求項3または4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 3 or 4, wherein the remaining part of the three or more elements is a magnet.
前記振動部材は、マグネットのみからなる、請求項1〜4のいずれか1項に記載の振動ダイナモ装置。   The vibration dynamo device according to any one of claims 1 to 4, wherein the vibration member includes only a magnet. 外部端子に接続される出力端子をさらに備える、請求項1〜6のいずれか1項に記載の振動ダイナモ装置。   The vibration dynamo device according to any one of claims 1 to 6, further comprising an output terminal connected to the external terminal. 前記出力端子は、前記一対の反発部材の外側にそれぞれ配置されている、請求項7に記載の振動ダイナモ装置。   The vibration dynamo device according to claim 7, wherein the output terminals are respectively disposed outside the pair of repulsion members. 前記出力端子の少なくとも一方は、前記反発部材のマグネットの磁力により吸着保持されている、請求項8に記載の振動ダイナモ装置。   The vibration dynamo device according to claim 8, wherein at least one of the output terminals is attracted and held by a magnetic force of a magnet of the repulsion member. 前記コイルに発生する交流電流が伝達される整流回路と、
前記整流回路で整流された直流電流を充電する充電池とをさらに備える、請求項7〜9のいずれか1項に記載の振動ダイナモ装置。
A rectifier circuit to which an alternating current generated in the coil is transmitted;
The vibration dynamo device according to any one of claims 7 to 9, further comprising a rechargeable battery that charges a direct current rectified by the rectifier circuit.
請求項7〜10のいずれか1項に記載の振動ダイナモ装置を備える、電源装置。   A power supply apparatus provided with the vibration dynamo apparatus of any one of Claims 7-10. 前記外部端子を有する外部装置に設けられた収容部に組み込まれる、請求項11に記載の電源装置。   The power supply device according to claim 11, wherein the power supply device is incorporated in a housing provided in an external device having the external terminal. 前記出力端子は、前記外部端子としてのリモコンの端子と接続される、請求項12に記載の電源装置。   The power supply device according to claim 12, wherein the output terminal is connected to a terminal of a remote controller as the external terminal.
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