JP2018191417A - Vibration dynamo power generator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転体を有する自転車などに取り付けられる振動ダイナモ発電装置に関する。 The present invention relates to a vibration dynamo power generator attached to a bicycle having a rotating body.
自転車用のダイナモ発電装置としては、車輪に固定した複数の磁石を回転させて発電させる発電装置、いわゆるハブダイナモが主流である。特開2014−213657号公報(特許文献1)では、ハブダイナモ発電装置のように、複数の磁石が前車輪に固定されており、前車輪の回転に応じて磁石の磁束がコアを通る状態と通らない状態とが繰り返し発生することにより、交番磁束となってコイルに電流が流れる。 As a dynamo power generator for a bicycle, a power generator that generates power by rotating a plurality of magnets fixed to wheels, a so-called hub dynamo is the mainstream. In JP 2014-213657 A (Patent Document 1), a plurality of magnets are fixed to the front wheels, as in a hub dynamo power generation device, and the magnetic flux of the magnets passes through the core according to the rotation of the front wheels. By repeatedly generating a state that does not pass, an alternating magnetic flux is generated, and a current flows through the coil.
また、特開2017−28893号公報(特許文献2)に示されるように、非磁性体の筒状部材と、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た振動部材とを備えた振動ダイナモ装置を、自転車のペダルのクランクに取り付けることで、自転車用の照明器具とする技術も従来から提案されている。 Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-28893 (Patent Document 2), a nonmagnetic cylindrical member, a coil disposed on the outer periphery of the cylindrical member, and the extending direction of the cylindrical member In the past, we have also proposed a technology for lighting equipment for bicycles by attaching a vibration dynamo device equipped with a vibration member housed inside a cylindrical member in a state that allows reciprocating motion to the crank of a bicycle pedal. Has been.
特許文献2のような振動ダイナモ装置は、ハブダイナモ発電装置に比べてトルクを大幅に低減できるというメリットがあるが、振動部材をクランクの回転力だけで振動させるため、より効率的に発電できる技術が望まれていた。
The vibration dynamo device as disclosed in
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、トルクの低減を図るとともに、効率的に発電できる振動ダイナモ発電装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vibration dynamo power generator capable of efficiently generating power while reducing torque.
この発明のある局面に従う振動ダイナモ発電装置は、電流発生装置と、外部マグネットとを備える。電流発生装置は、非磁性体の筒状部材と、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た球状部材とを含む。外部マグネットは、電流発生装置から離れて配置され、筒状部材に対して相対移動する。これにより、球状部材は、外部マグネットの磁界によって筒状部材の内部を往復運動する。 A vibration dynamo power generator according to an aspect of the present invention includes a current generator and an external magnet. The current generator is accommodated inside the cylindrical member in a state in which reciprocating motion is possible along the extending direction of the cylindrical member, a non-magnetic cylindrical member, a coil disposed on the outer periphery of the cylindrical member A spherical member formed. The external magnet is disposed away from the current generator and moves relative to the cylindrical member. Thereby, the spherical member reciprocates inside the cylindrical member by the magnetic field of the external magnet.
好ましくは、筒状部材は、取り付け対象物の固定体に取り付けられ、外部マグネットは、取り付け対象物の回転体に取り付けられる。外部マグネットは、筒状部材の軸線を通る第1仮想面に略平行な第2仮想面上を回転することが望ましい。 Preferably, the cylindrical member is attached to a fixed body of the attachment object, and the external magnet is attached to a rotating body of the attachment object. It is desirable that the external magnet rotates on a second imaginary plane that is substantially parallel to the first imaginary plane that passes through the axis of the cylindrical member.
より望ましくは、第2仮想面に直交する方向から見て、外部マグネットの回転軌跡が、筒状部材と重なる。 More preferably, when viewed from a direction orthogonal to the second virtual plane, the rotation trajectory of the external magnet overlaps with the cylindrical member.
好ましくは、球状部材は、マグネットにより構成される。 Preferably, the spherical member is constituted by a magnet.
電流発生装置は、筒状部材の両端部にそれぞれ設けられた一対の閉鎖部材をさらに含む。一対の閉鎖部材のうちの少なくとも一方は、弾性力によって球状部材を他方側に反発する弾性部材を有していることが望ましい。 The current generator further includes a pair of closing members provided at both ends of the cylindrical member. It is desirable that at least one of the pair of closing members has an elastic member that repels the spherical member to the other side by an elastic force.
筒状部材の内部には、2個の球状部材と、2個の球状部材間に挟まれた柱状部材とが収容され、2個の球状部材と柱状部材とは、磁力の吸引力で互いを保持していてもよい。 Inside the cylindrical member, two spherical members and a columnar member sandwiched between the two spherical members are accommodated, and the two spherical members and the columnar member are mutually connected by a magnetic attractive force. You may hold.
この場合、筒状部材の両端部にそれぞれ設けられた一対の閉鎖部材は、球状部材に磁気反発するマグネットを有していることが望ましい。 In this case, it is desirable that the pair of closing members respectively provided at both ends of the cylindrical member have a magnet that repels the spherical member.
本発明によれば、トルクの低減を図ることができ、かつ、効率的に発電することができる。 According to the present invention, torque can be reduced and power can be generated efficiently.
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
本実施の形態では、振動ダイナモ発電装置が自転車用の照明装置として用いられる例について説明する。 In this embodiment, an example in which the vibration dynamo power generation device is used as an illumination device for a bicycle will be described.
(概略構成について)
図1を参照して、本実施の形態に係る振動ダイナモ発電装置1の概略構成について説明する。図1は、振動ダイナモ発電装置1が自転車9に取り付けられた状態を模式的に示す側面図である。自転車9は、ボディ部91と、前輪部92と、後輪部93と、ペダル部94とを含む。ボディ部91は、走行時に回転しない固定体である。前輪部92、後輪部93、およびペダル部94は、走行時に回転する回転体である。ペダル部94は、搭乗者の足を載せるためのペダル95と、ペダル95に連結されたクランク96とを含む。
(About schematic configuration)
With reference to FIG. 1, a schematic configuration of a vibration dynamo power generator 1 according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a side view schematically showing a state in which the vibration dynamo power generator 1 is attached to a
図1に示されるように、振動ダイナモ発電装置1は、自転車9のボディ部91に固定された電流発生装置2と、自転車9のペダル部94に固定された外部マグネット3とを含む。つまり、電流発生装置2は、走行時に回転しない固定体に取り付けられ、外部マグネット3が、走行時に回転する回転体に取り付けられている。
As shown in FIG. 1, the vibration dynamo power generator 1 includes a
本実施の形態における電流発生装置2は、ペダル部94の回転に伴う外部マグネット3の回転によって電流を発生するように構成および配置されている。電流発生装置2は、ボディ部91に取り付けられた発光部4とケーブル40を介して接続されている。そのため、電流発生装置2で発生した電流によって、発光部4を発光させることができる。発光部4による照明は、自転車9の間欠照明として利用される。
The
(電流発生装置の構成例について)
図2は、電流発生装置2の構成を模式的に示す断面図である。電流発生装置2は、筒状部材21と、筒状部材21の内部に収容された振動部材22と、筒状部材21の両端部に配置された一対の弾性部材23と、筒状部材21の外周に配置されたコイル24とを備えている。
(Configuration example of current generator)
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the
筒状部材21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21は、図2において左右方向(矢印Aの方向)に延在している。なお、筒状部材21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21は、円筒部材により形成されており、その外形状及び内形状は断面視において円柱形状である。
The
筒状部材21は、非磁性体で形成されている。非磁性体とは、強磁性体ではない物質で、常磁性体、反磁性体及び反強磁性体を含む。非磁性体として、例えば、アルミニウムなどの金属、プラスチックなどの合成樹脂などが挙げられる。
The
この筒状部材21の外周には、コイル24が巻回されている。このため、筒状部材21は、コイル24のボビンの役割も担う。本実施の形態のコイル24は、筒状部材21の外周の一部に設けられているが、筒状部材21の全周に設けられていてもよく、筒状部材21の外周の分離した領域に設けられていてもよい。コイル24は、例えばソレノイドコイルである。
A
筒状部材21の内部には、筒状部材21の軸線Cに沿って往復運動が可能な状態で、振動部材22が設けられている。筒状部材21の筒状部材21の外周にコイル24が配置されているので、振動部材22はコイル24の内部を往復運動する。
A
本実施の形態において、振動部材22は、1個の球状マグネット5により構成されている。球状マグネット5は、N極とS極とが半球ずつ分極着磁された永久磁石である。球状マグネット5の外径は、筒状部材21の内径(中空形状の直径)よりもやや小さい。球状マグネット5の往復運動によってコイル24が電圧を発生する。つまり、球状マグネット5から発生する磁束線がコイル24に直交することで、コイル24に交流電流が発生する。
In the present embodiment, the
電流発生装置2のコイル24の一端には、整流部(図示せず)に接続されており、整流部(図示せず)によって整流された電流が発光部4に伝達される。これにより、電流発生装置2で発生した電流によって発光部4を発光させることができる。なお、コイル24に発生した交流電流を、整流することなく発光部4に伝達してもよい。
One end of the
一対の弾性部材23は、筒状部材21の両端の開口を閉鎖する閉鎖部材である。つまり、一対の弾性部材23によって、往復運動をする球状マグネット5が筒状部材21の内部に収容される。弾性部材23は、ゴムなどの非磁性体であり、自身の弾性力によって球状マグネット5を他方側に跳ね返す(反発する)。すなわち、一方の弾性部材23に衝突した球状マグネット5は、その弾性部材23の弾性力によって、他方の弾性部材23側に跳ね返される。
The pair of
なお、筒状部材21の開口を閉鎖する各閉鎖部材の全体が弾性部材により構成されていなくてもよく、少なくとも球状マグネット5と接触する部分が弾性部材により構成されていればよい。
In addition, the whole of each closing member which closes the opening of the
筒状部材21の両端部には、弾性部材23を被覆する一対のキャップ部材25が設けられている。キャップ部材25は、非磁性材料で形成される。なお、電流発生装置2は、一対のキャップ部材25に代えて、電流発生装置2の外郭を形成する1つの筐体(図示せず)を備えていてもよい。
A pair of
(電流発生装置と外部マグネットとの位置関係について)
本実施の形態では、自転車9の側面側から見て、ペダル部94に固定された外部マグネット3の回転軌跡がボディ部91に固定された電流発生装置2の筒状部材21と重なるように、電流発生装置2および外部マグネット3が位置決めされている。
(About the positional relationship between the current generator and the external magnet)
In the present embodiment, when viewed from the side of the
電流発生装置2と外部マグネット3との位置関係の一例について、図3および図4を参照して説明する。図3は、自転車9の正面側から見た場合の電流発生装置2と外部マグネット3との位置関係の一例を模式的に示す図であり、図4は、自転車9の側面側から見た場合の電流発生装置2と外部マグネット3との位置関係の一例を模式的に示す図である。なお、図3および図4では、コイル24およびキャップ部材25の図示を省略している。
An example of the positional relationship between the
外部マグネット3は、ペダル部94のうちのクランク96の内側面に固定されている。そのため、外部マグネット3は、ペダル部94の回転軸Pを中心として回転する。図4には、外部マグネット3の回転軌跡が、環状領域Mとして示されている。なお、外部マグネット3は、クランク96ではなくペダル95の内側面に設けられてもよい。
The
外部マグネット3は、たとえば板状のマグネットであり、その板厚方向がペダル部94の回転軸P方向に一致するように固定されている。これにより、ペダル部94に外部マグネット3を取り付けても、外部マグネット3の内側への突出寸法が抑えられるため、外部マグネット3が自転車9のボディ部91や、ボディ部91に固定された電流発生装置2に干渉しない。
The
外部マグネット3は、板厚方向に着磁されている。図3には、外部マグネット3の磁極の境界線が破線で示されている。外部マグネット3の材料は特に限定されないが、高い磁力を保持していることが望ましく、たとえばフェライト磁石である。
The
電流発生装置2は、筒状部材21の延在方向(筒状部材21の軸線方向)がペダル部94の回転軸Pに略直交するように、ボディ部91に取り付けられている。つまり、筒状部材21の軸線Cを(交差することなく)通る仮想面、すなわち筒状部材21の軸線Cを含む仮想面(図示せず)を「第1仮想面」とすると、外部マグネット3は、第1仮想面に略平行な第2仮想面(図示せず)上を回転する。
The
電流発生装置2は、さらに、略水平状態となるように固定されていることが望ましい。これにより、球状マグネット5に加わる重力の影響を、筒状部材21内において略均一にすることができる。この場合、電流発生装置2は、自転車9の前後方向に沿って配置されるため、球状マグネット5の振動方向は、自転車9の前後方向と一致する。なお、「略水平状態」とは、完全な水平状態だけでなく、水平面に対して若干傾斜した状態を含む。
It is desirable that the
図4に示されるように、ペダル部94の回転軸P方向から見て(つまり、第2仮想面に直交する方向から見て)、電流発生装置2の筒状部材21の少なくとも一部が、外部マグネット3の回転軌跡としての環状領域M内に位置している。そのため、ペダル部94の回転によって、外部マグネット3は、電流発生装置2の筒状部材21を通過する。
As shown in FIG. 4, when viewed from the direction of the rotation axis P of the pedal portion 94 (that is, viewed from the direction orthogonal to the second imaginary plane), at least a part of the
電流発生装置2がこのような位置に配置されるため、自転車9の走行時に、筒状部材21内部の球状マグネット5を外部マグネット3の磁界によって往復運動させることができる。すなわち、球状マグネット5は、外部マグネット3に吸引または反発されることによって、筒状部材21の内部を軸線Cに沿って回転移動する。あるいは、球状マグネット5は、外部マグネット3への吸引と反発との繰り返しによって、筒状部材21の内部を軸線Cに沿って回転移動する。
Since the
筒状部材21は、図4に示すように、ペダル部94の回転軸Pを通る垂線Lに跨って配置されていてもよいし、図5に示すように、垂線Lに跨らないように配置されていてもよい。いずれの場合であっても、自転車9の走行時に、球状マグネット5は、外部マグネット3から受ける磁力の強度が周期的に変わることで、筒状部材21内を回転移動する。
As shown in FIG. 4, the
球状マグネット5が往復運動する原理の一例について、図6を参照して説明する。図6(A)に示されるように、外部マグネット3が電流発生装置2の筒状部材21の軸線方向一方側(たとえば紙面左側)に近づいてくると、球状マグネット5は吸引力によって筒状部材21の軸線方向一方側に回転移動する。図6(B)に示されるように、球状マグネット5が左端の弾性部材23aに突き当たると、弾性部材23aの弾性力によって球状マグネット5は右端の弾性部材23bに向かって軸線方向他方側に跳ね返される。
An example of the principle that the
軸線方向他方側に回転移動する球状マグネット5は次に、図6(C)に示されるように、右端の弾性部材23bに突き当たる。この場合も、弾性部材23bの弾性力によって球状マグネット5は左端の弾性部材23aに向かって跳ね返されるため、再度、球状マグネット5は軸線方向一方側に回転移動する。これらが繰り返し行われることによって、自転車9の走行中、球状マグネット5は、筒状部材21の内部を軸線方向に沿って往復運動する。
Next, as shown in FIG. 6C, the
このように、球状マグネット5を少なくとも吸引力または反発力によって軸線方向一方方向に勢い良く回転移動させることさえできれば、筒状部材21の両端に配置された弾性部材23の弾性力によって球状マグネット5を往復運動させることができる。
As described above, as long as the
本実施の形態のように弾性部材23の弾性力を利用する場合、筒状部材21の軸線方向長さは比較的短いことが望ましい。筒状部材21の軸線方向長さは、たとえば、球状マグネット5の外径の10倍以下であり、好ましくは6倍以下である。
When the elastic force of the
なお、筒状部材21がペダル部94の回転軸Pを通る垂線Lに跨って配置されるような場合、外部マグネット3が筒状部材21に近づいてくるときだけでなく、外部マグネット3が筒状部材21を通過して遠ざかるときにおいても、球状マグネット5には吸引力が生じる(図4参照)。このような場合、球状マグネット5の往復運動を効果的に行うことができる。
In addition, when the
図4および図5では、ペダル部94の回転軸P方向から見て、外部マグネット3が筒状部材21の軸線方向一方端部および中央部分を順次通過するような位置に、筒状部材21が配置された例を示したが、限定的ではない。図7に示されるように、外部マグネット3が筒状部材21の軸線方向中央部分を上下方向に通過するような位置に、筒状部材21が配置されてもよい。
4 and 5, the
以上説明したように、本実施の形態によれば、自転車9の側面視において(ペダル部94の回転軸P方向から見て)、電流発生装置2の筒状部材21を通過するように外部マグネット3を配置することで、筒状部材21を静止状態としたままでも、球状マグネット5を安定的に往復運動させることができる。つまり、筒状部材21自体を回転、揺動、あるいは振動させなくても、近傍を通過する外部マグネット3の磁力によって球状マグネット5を軽やかに駆動することができる。
As described above, according to the present embodiment, when the
また、1個の電流発生装置2と1個の外部マグネット3を、自転車9に固定するだけでよいため、後付けも容易である。
Further, since it is only necessary to fix one
また、振動部材22が1個の球状マグネット5により構成されているため、筒状部材21との間に摩擦抵抗が生じない(または抑制される)。したがって、電流発生装置2から離れて配置された一個の外部マグネット3の磁力だけで、筒状部材21の内部において振動部材22を往復運動させることができる。その結果、本実施の形態によれば、低トルクでありながら、効率的に電流を発生させることができる。つまり、電流発生装置2の発電効率を向上させることができる。また、筒状部材21の配置位置を比較的自由に選択することもできる。
In addition, since the vibrating
なお、本実施の形態では、外部マグネット3を自転車9のペダル部94に固定することとしたが、自転車9の回転体であれば他の箇所に固定されてもよい。たとえば図8に示されるように、外部マグネット3は、自転車9の前輪部92のスポーク920に固定されてもよい。この場合においても、自転車9の側面側から見て、電流発生装置2の筒状部材21は、前輪部92に固定された外部マグネット3の回転軌跡と重なるように配置されている。電流発生装置2は、取り付け部材97を介してボディ部91に取り付けられていてもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態では、自転車9の走行時に発光部4が必然的に発光することとしたが、必要な場合にのみ発光部4を発光させることとしてもよい。具体的には、発光部4の導通/非導通を切り替えるスイッチ(図示せず)を設けて、スイッチがOFFの場合には、発光部4への電流の伝達を遮断することとしてもよい。
In the present embodiment, the light emitting unit 4 inevitably emits light when the
また、本実施の形態では、筒状部材21の両端が弾性部材23により閉鎖されていることとしたが、弾性部材23は筒状部材21の一方にのみ設けられていてもよい。たとえば、球状マグネット5が吸引力により回転移動する方にのみ(図5において筒状部材21の左端部にのみ)、弾性部材23が設けられていてもよい。つまり、筒状部材21の両端に配置された一対の閉鎖部材のうちの少なくとも一方が、弾性部材を有していればよい。
In the present embodiment, both ends of the
(変形例1)
上記実施の形態では、電流発生装置2と発光部4とがケーブル40を介して接続される例を示したが、電流発生装置と発光部とが一体的に設けられていてもよい。つまり、電流発生装置と発光部とが一体的に設けられた照明器具が、自転車9の固定体に取り付けられてもよい。
(Modification 1)
Although the example in which the
図9は、本実施の形態の変形例1における照明器具6の構成例を模式的に示す断面図である。図10は、照明器具6の等価回路図である。 FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a configuration example of the lighting fixture 6 in Modification 1 of the present embodiment. FIG. 10 is an equivalent circuit diagram of the lighting fixture 6.
照明器具6は、上述の電流発生装置2と、整流回路61と、充電回路62と、発光部に含まれる光源63と、スイッチ64と、筐体60とを備えている。電流発生装置2、整流回路61、および充電回路62は、筐体60内に収容され、光源63、および、スイッチ64用の操作部は、筐体60から露出している。
The luminaire 6 includes the above-described
整流回路61は、コイル24の一端に設けられ、コイル24に発生した交流電流を整流する。充電回路62は、整流回路61により変換された直流電流を充電する。充電回路62には、たとえば電気二重層コンデンサが用いられる。光源63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。
The
スイッチ64は、ユーザにより操作され、光源63の導通/非導通を切り替える。スイッチがOFFの状態で自転車9を走行させた場合、電流発生装置2で発生した電流は充電回路62に蓄えられる。そのため、本変形例によれば、充電回路62が充電されていれば、自転車9を走行させていない状態でも、スイッチ64をONにすることで光源63を連続的に発光させることができる。
The
なお、本変形例では、照明器具6がスイッチ64を含むこととしたが、光センサを搭載し、夜間にのみ光源63を自動点灯する構成としてもよい。
In the present modification, the lighting fixture 6 includes the
(変形例2)
上記実施の形態および変形例1では、電流発生装置2で発生した電流が自転車9の照明に利用されることとしたが、照明以外にも利用できる。たとえば、整流回路による整流後の電流を昇圧回路(DC−DCコンバータ)により昇圧し、スマホ(スマートフォン)などの情報端末やカメラなどの充電に利用してもよい。あるいは、照明および情報端末等の充電の双方を行えるようにしてもよい。
(Modification 2)
In the said embodiment and the modification 1, although the electric current which generate | occur | produced with the electric
また、振動ダイナモ発電装置1にソーラーパネルを搭載し、日中の充電量を増加させてもよい。これにより、夜間の照明を効果的に行うことができる。 Moreover, a solar panel may be mounted on the vibration dynamo power generator 1 to increase the amount of charge during the day. Thereby, night illumination can be performed effectively.
あるいは、電流発生装置2で発生した電流を、コネクタによって接続された懐中電灯の充電に利用してもよい。これにより、懐中電灯を、取り外し可能な夜間照明として使用することができる。この懐中電灯にも、上述の整流回路および充電回路だけでなく、ソーラーパネルを搭載してもよい。この場合、懐中電灯の充電を効率的に行うことができる。
Or you may utilize the electric current which generate | occur | produced in the electric
(変形例3)
上記実施の形態では、電流発生装置2の振動部材22が、1個の球状マグネット5により構成されることとしたが、振動部材22は、少なくとも1個の球状マグネット5を含む複数の要素により構成されていてもよい。
(Modification 3)
In the above embodiment, the
図11は、本変形例における電流発生装置2Aの構成例を模式的に示す断面図である。電流発生装置2Aは、上記実施の形態の振動部材22に代えて、振動部材22Aを備えている。振動部材22Aは、2個の球状マグネット51,52と、2個の球状マグネット51,52間に挟まれた柱状部材53とにより構成されている。柱状部材53は、典型的にはマグネットである。2個の球状マグネット51,52と柱状部材53とは、磁力の吸引力で互いを保持している。
FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing a configuration example of the
本変形例では、2個の球状マグネット51,52と柱状部材53とが一体となって、筒状部材21の軸線方向に沿って往復運動する。振動部材22Aを構成する3つの要素のうち、両端の球状マグネット51,52の外径は、実質的に互いに同じであり、かつ、柱状部材53の外径よりも大きい。この場合、両端の球状マグネット51,52が、筒状部材21と接する部分となる。なお、球状マグネット51,52の外径とは直径である。柱状部材53の外径とは、円柱の場合には底面の円の直径であり、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。
In this modification, the two
この場合、振動部材22Aは、筒状部材21の内部を、回転移動ではなくスライド移動するが、振動部材22Aが点接触の状態で摺動するため、振動部材22Aと筒状部材21との摺動抵抗(接触抵抗)を小さくすることができる。したがって、電流発生装置2Aの発電効率の低下を防ぐことができる。
In this case, the
また、本変形例では、筒状部材21の両端を閉鎖する閉鎖部材が、弾性部材ではなく、マグネット26により構成されている。マグネット26は、対面する球状マグネット51(52)に磁気反発するように配置されている。そのため、外部マグネット3が電流発生装置2Aを繰り返し通過することで振動部材22Aが筒状部材21の軸線に沿って摺動すると、振動部材22Aには、筒状部材21の端部のマグネット26により他方側への反発力が作用する。したがって、本変形例によれば、往復運動する振動部材が、筒状部材21内を摺動するタイプの振動部材22Aであったとしても、筒状部材21の両端にマグネット26が配置されているため、振動部材22Aを軽く往復運動させることができる。
In the present modification, the closing member that closes both ends of the
なお、本変形例においては、少なくとも1個の柱状部材53とその両端の球状部材とが、磁力の吸引力で互いを保持できればよいため、両端の球状マグネット51,52に代えて、球状のヨークを採用してもよい。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。上記実施の形態で説明したように振動部材が1個の球状部材のみで構成される場合においても、球状部材はマグネットではなくヨーク(鋼球)であってもよい。
In the present modification, it is sufficient that at least one
(他の変形例)
上記実施の形態では、外部マグネット3が自転車9の回転体に1個だけ取り付けられることとしたが、異なる位相に複数の外部マグネット3が取り付けられてもよい。たとえば、自転車9の左右のペダル部94にそれぞれ外部マグネット3が取り付けられてもよい。
(Other variations)
In the above embodiment, only one
また、外部マグネット3を自転車9の回転体に取り付けて、電流発生装置2(または2A)を自転車9の固定体に取り付けることとしたが、反対に、外部マグネット3を自転車9の固定体に取り付けて、電流発生装置2(または2A)を自転車9の回転体に取り付けてもよい。この場合であっても、外部マグネット3が電流発生装置2に対して相対回転するため、電流発生装置2のみで発電するよりも、発電効率を向上できる。
In addition, the
また、電流発生装置2および外部マグネット3を備えた振動ダイナモ発電装置1が自転車9に取り付けられることとしたが、回転体を有する物体であれば、自転車9以外の物体に取り付けてもよい。たとえば、振動ダイナモ発電装置1の取り付け対象物は、車輪を含む乳母車や車椅子であってもよいし、風車であってもよい。
In addition, the vibration dynamo power generation device 1 including the
あるいは、外部マグネット3と電流発生装置2とが相対回転する形態に限定されず、これらが相対移動する形態であってもよい。
Or it is not limited to the form which the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明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および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 振動ダイナモ発電装置、2,2A 電流発生装置、21 筒状部材、3 外部マグネット、4 発光部、5,51,52 球状マグネット、6 照明器具、9 自転車、22,22A 振動部材、23,23a,23b 弾性部材、24 コイル、25 キャップ部材、26 マグネット、40 ケーブル、53 柱状部材、60 筐体、61 整流回路、62 充電回路、63 光源、64 スイッチ、91 ボディ部、92 前輪部、93 後輪部、94 ペダル部、95 ペダル、96 クランク、97 取り付け部材、920 スポーク、M 環状領域(回転軌跡)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vibrating dynamo power generator, 2, 2A Current generator, 21 Cylindrical member, 3 External magnet, 4 Light emitting part, 5, 51, 52 Spherical magnet, 6 Lighting fixture, 9 Bicycle, 22, 22A Vibrating member, 23, 23a , 23b Elastic member, 24 coil, 25 cap member, 26 magnet, 40 cable, 53 columnar member, 60 housing, 61 rectifier circuit, 62 charging circuit, 63 light source, 64 switch, 91 body part, 92 front wheel part, 93 rear Wheel part, 94 pedal part, 95 pedal, 96 crank, 97 attachment member, 920 spoke, M annular region (rotation locus).
Claims (7)
前記電流発生装置から離れて配置され、前記筒状部材に対して相対移動する外部マグネットとを備え、
前記球状部材は、前記外部マグネットの磁界によって前記筒状部材の内部を往復運動する、振動ダイナモ発電装置。 A non-magnetic cylindrical member, a coil disposed on the outer periphery of the cylindrical member, and a reciprocating motion along the extending direction of the cylindrical member are accommodated inside the cylindrical member. A current generator including a spherical member;
An external magnet disposed away from the current generator and moving relative to the cylindrical member;
The spherical dynamo power generator, wherein the spherical member reciprocates inside the cylindrical member by a magnetic field of the external magnet.
前記外部マグネットは、前記取り付け対象物の回転体に取り付けられ、前記筒状部材の軸線を通る第1仮想面に略平行な第2仮想面上を回転する、請求項1に記載の振動ダイナモ発電装置。 The cylindrical member is attached to a fixed body of an attachment object,
2. The vibration dynamo power generation according to claim 1, wherein the external magnet is attached to a rotating body of the attachment target and rotates on a second virtual plane substantially parallel to the first virtual plane passing through the axis of the cylindrical member. apparatus.
前記一対の閉鎖部材のうちの少なくとも一方は、弾性力によって前記球状部材を他方側に反発する弾性部材を有している、請求項1〜4のいずれかに記載の振動ダイナモ発電装置。 The current generator further includes a pair of closing members provided at both ends of the cylindrical member,
5. The vibration dynamo power generator according to claim 1, wherein at least one of the pair of closing members includes an elastic member that repels the spherical member toward the other side by an elastic force.
前記2個の球状部材と前記柱状部材とは、磁力の吸引力で互いを保持している、請求項1〜3のいずれかに記載の振動ダイナモ発電装置。 Inside the cylindrical member, two spherical members and a columnar member sandwiched between the two spherical members are accommodated,
The vibration dynamo power generator according to any one of claims 1 to 3, wherein the two spherical members and the columnar member hold each other with a magnetic attractive force.
前記閉鎖部材は、前記球状部材に磁気反発するマグネットを有している、請求項6に記載の振動ダイナモ発電装置。 The current generator further includes a pair of closing members provided at both ends of the cylindrical member,
The vibration dynamo power generator according to claim 6, wherein the closing member includes a magnet that repels the spherical member.
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