JP2019201489A - Power generation device and input device - Google Patents

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雅明 野田
Masaaki Noda
雅明 野田
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Abstract

To provide a power generation device and an input device that can reduce a power loss.SOLUTION: A power generation device 1 includes a movable part 3, a coil, and a rectifier circuit 4. The movable part 3 moves between a first position and a second position. The coil 21 generates a first current that flows in a first current direction when the movable part 3 moves from the second position to the first position, and generates a second current that flows in a second current direction opposite to the first current direction when the movable part 3 moves from the first position to the second position. The rectifier circuit 4 receives the first current and the second current from the coil 21 and outputs an output current that flows in a predetermined direction. The rectifier circuit 4 includes a first switch SW1 that is turned on when the movable part 3 moves from the second position to the first position, and is turned off when the movable part 3 moves from the first position to the second position.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、一般に発電装置、及び入力装置に関し、より詳細には、可動部の移動に伴って電力を発生させる発電装置、及びこれを備えた入力装置に関する。   The present disclosure relates generally to a power generation device and an input device, and more particularly to a power generation device that generates electric power as a movable unit moves and an input device including the power generation device.

従来、コイルの起電力を利用して発電する発電装置がある(例えば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is a power generation device that generates power using an electromotive force of a coil (see, for example, Patent Document 1).

特許文献1の発電装置は、棒状の中央ヨークと、棒状の2つの磁石部材と、を有する。中央ヨークには、コイルが巻かれている。2つの磁石部材は、互いの磁極が逆になるように配置されている。中央ヨークは、2つの磁石部材の間に配置されている。   The power generation device of Patent Document 1 includes a rod-shaped central yoke and two rod-shaped magnet members. A coil is wound around the central yoke. The two magnet members are arranged so that their magnetic poles are reversed. The central yoke is disposed between the two magnet members.

2つの磁石部材は、駆動部材に固定されている。駆動部材は、つまみに接続されていて、つまみのスライドに応じて左右方向に移動する。駆動部材に保持されている2つの磁石部材は、左右方向に移動する。   The two magnet members are fixed to the drive member. The drive member is connected to the knob and moves in the left-right direction in accordance with the slide of the knob. The two magnet members held by the drive member move in the left-right direction.

つまみをスライドさせることにより、中央ヨーク内を通過する磁束が逆方向に切り替わる。この磁束の変化によってコイルに起電力が発生する。   By sliding the knob, the magnetic flux passing through the central yoke is switched in the reverse direction. This change in magnetic flux generates an electromotive force in the coil.

国際公開第2016/143262号International Publication No. 2016/143262

発電装置において、電力損失の低減が望まれている。   In power generation devices, reduction of power loss is desired.

本開示は、上記事由に鑑みてなされており、その目的は、電力損失を低減することができる発電装置、及び入力装置を提供することにある。   The present disclosure has been made in view of the above-described reasons, and an object thereof is to provide a power generation device and an input device that can reduce power loss.

本開示の一態様に係る発電装置は、可動部と、コイルと、整流回路と、を備える。前記可動部は、第1位置と第2位置との間を移動する。前記コイルは、前記第2位置から前記第1位置へと前記可動部が移動する場合に第1電流方向に流れる第1電流を発生し、前記第1位置から前記第2位置へと前記可動部が移動する場合に前記第1電流方向とは反対の第2電流方向に流れる第2電流を発生する。整流回路は、前記コイルから前記第1電流及び前記第2電流が入力され、所定方向に流れる出力電流を出力する。前記整流回路は、前記第2位置から前記第1位置へと前記可動部が移動することによってオン状態となり、前記第1位置から前記第2位置へと前記可動部が移動することによってオフ状態となるスイッチを含む。   A power generation device according to one embodiment of the present disclosure includes a movable part, a coil, and a rectifier circuit. The movable part moves between a first position and a second position. The coil generates a first current that flows in a first current direction when the movable part moves from the second position to the first position, and the movable part from the first position to the second position. Generates a second current that flows in a second current direction opposite to the first current direction. The rectifier circuit receives the first current and the second current from the coil and outputs an output current flowing in a predetermined direction. The rectifier circuit is turned on when the movable part moves from the second position to the first position, and is turned off when the movable part moves from the first position to the second position. Including a switch.

本開示の一態様に係る入力装置は、前記発電装置と、入力部と、通信部と、を備える。前記入力部は、前記可動部を移動させる。前記通信部は、前記整流回路の出力端間に電気的に接続され、無線信号を送信する。   An input device according to an aspect of the present disclosure includes the power generation device, an input unit, and a communication unit. The input unit moves the movable unit. The communication unit is electrically connected between output terminals of the rectifier circuit and transmits a radio signal.

本開示では、電力損失を低減することができるという効果がある。   The present disclosure has an effect that power loss can be reduced.

図1は、本開示の一実施形態に係る発電装置を備える入力装置のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an input device including a power generation device according to an embodiment of the present disclosure. 図2は、同上の発電装置における可動部が第1位置に位置する状態の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a state where the movable part is located at the first position in the above power generator. 図3は、同上の発電装置における可動部が第2位置に位置する状態の概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a state in which the movable portion in the power generator is located at the second position. 図4は、同上の発電装置の第1スイッチにチャタリングが発生した場合における、コイル、出力側コンデンサ、及び入力側コンデンサそれぞれの両端電圧の波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram of voltages at both ends of each of the coil, the output-side capacitor, and the input-side capacitor when chattering occurs in the first switch of the above power generator. 図5は、同上の発電装置における入力側コンデンサの容量に対する出力電力のグラフである。FIG. 5 is a graph of output power with respect to the capacitance of the input-side capacitor in the above power generator. 図6は、本開示の一実施形態の第1変形例に係る発電装置における可動部が第1位置に位置する状態の概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a state in which the movable portion in the power generation device according to the first modification example of the embodiment of the present disclosure is located at the first position.

以下に説明する実施形態及び変形例は、本開示の一例に過ぎず、本開示は、実施形態及び変形例に限定されない。この実施形態及び変形例以外であっても、本開示の技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。   Embodiments and modifications described below are merely examples of the present disclosure, and the present disclosure is not limited to the embodiments and the modifications. Even if it is except this embodiment and a modification, if it is a range which does not deviate from the technical idea of this indication, various changes are possible according to a design etc.

(実施形態1)
(1)概要
本実施形態に係る発電装置1は、可動部3の移動に伴う可動部3の運動エネルギーを電気エネルギーに変換することで発電する発電装置である。
(Embodiment 1)
(1) Outline The power generation device 1 according to the present embodiment is a power generation device that generates electric power by converting kinetic energy of the movable portion 3 accompanying movement of the movable portion 3 into electric energy.

本実施形態の発電装置1は、図1に示すように、発電部2と、可動部3と、整流回路4と、を備えている。   As shown in FIG. 1, the power generation apparatus 1 according to the present embodiment includes a power generation unit 2, a movable unit 3, and a rectifier circuit 4.

図2に示すように、発電部2は、コイル21を有している。可動部3は、コイル21に対して移動可能に構成されており、2つの磁石(第1磁石311、第2磁石321)を有している。コイル21は、2つの磁石(第1磁石311、第2磁石321)の間に配置されている。2つの磁石(第1磁石311、第2磁石321)は、2つの磁石(第1磁石311、第2磁石321)とコイル21とが並ぶ第1方向S1(図2、図3では左右方向)において往復移動が可能に構成されている。2つの磁石(第1磁石311、第2磁石321)は、第1方向S1において、一体に移動するように構成されている。したがって、2つの磁石(第1磁石311、第2磁石321)のうち、一方の磁石がコイル21に近付くように移動した場合、他方の磁石がコイル21から遠ざかるように移動する。また、2つの磁石(第1磁石311、第2磁石321)のうち、一方の磁石がコイル21から遠ざかるように移動した場合、他方の磁石がコイル21に近付くように移動する。以下の説明では、第1磁石311がコイル21に最も近づき、第2磁石321がコイル21から最も離れた位置を第1位置(図2の位置)とする。また、第1磁石311がコイル21から最も離れ、第2磁石321がコイル21に最も近づいた位置を第2位置(図3の位置)とする。つまり、可動部3は、第1位置と第2位置との間で往復移動が可能に構成されている。コイル21に対して2つの磁石(第1磁石311、第2磁石321)が移動することによって、コイル21を通過する磁束が変化し、電磁誘導によってコイル21が電流を発生させる。   As shown in FIG. 2, the power generation unit 2 has a coil 21. The movable portion 3 is configured to be movable with respect to the coil 21 and has two magnets (a first magnet 311 and a second magnet 321). The coil 21 is disposed between two magnets (a first magnet 311 and a second magnet 321). The two magnets (the first magnet 311 and the second magnet 321) are in a first direction S1 in which the two magnets (the first magnet 311 and the second magnet 321) and the coil 21 are arranged (the left-right direction in FIGS. 2 and 3). The reciprocating movement is possible. The two magnets (the first magnet 311 and the second magnet 321) are configured to move together in the first direction S1. Therefore, when one of the two magnets (the first magnet 311 and the second magnet 321) moves so as to approach the coil 21, the other magnet moves so as to move away from the coil 21. Further, when one of the two magnets (the first magnet 311 and the second magnet 321) moves away from the coil 21, the other magnet moves so as to approach the coil 21. In the following description, the position where the first magnet 311 is closest to the coil 21 and the second magnet 321 is farthest from the coil 21 is referred to as a first position (position in FIG. 2). The position at which the first magnet 311 is farthest from the coil 21 and the second magnet 321 is closest to the coil 21 is defined as a second position (position in FIG. 3). That is, the movable part 3 is configured to be able to reciprocate between the first position and the second position. When two magnets (the first magnet 311 and the second magnet 321) move with respect to the coil 21, the magnetic flux passing through the coil 21 changes, and the coil 21 generates a current by electromagnetic induction.

2つの磁石(第1磁石311、第2磁石321)は、磁極性が互いに逆向きとなるように配置されており、コイル21に近付いた際にコイル21を通過するように発生させる磁束の向きが互いに逆向きである。可動部3が第1位置にあるときの磁束の向きを図2にφ1で示し、可動部3が第2位置にあるときの磁束の向きを図3にφ2で示す。したがって、第1位置と第2位置との間で可動部3(第1磁石311、第2磁石321)が移動する向きに応じて、コイル21を通過する磁束の向きが反転する。これにより、第1位置と第2位置との間で可動部3が移動する向きに応じて、コイル21が発生させる電流の極性が反対となる。本実施形態では、可動部3が第2位置から第1位置に移動した際に、コイル21が発生させる電流の極性を「正」、可動部3が第1位置から第2位置に移動した際に、コイル21が発生させる電流の極性を「負」とする。   The two magnets (the first magnet 311 and the second magnet 321) are arranged so that the magnetic polarities are opposite to each other, and the direction of the magnetic flux generated to pass through the coil 21 when approaching the coil 21 Are opposite to each other. The direction of the magnetic flux when the movable part 3 is in the first position is indicated by φ1 in FIG. 2, and the direction of the magnetic flux when the movable part 3 is in the second position is indicated by φ2 in FIG. Therefore, the direction of the magnetic flux passing through the coil 21 is reversed according to the direction in which the movable part 3 (the first magnet 311 and the second magnet 321) moves between the first position and the second position. Thereby, the polarity of the current generated by the coil 21 is reversed according to the direction in which the movable part 3 moves between the first position and the second position. In the present embodiment, when the movable part 3 moves from the second position to the first position, the polarity of the current generated by the coil 21 is “positive”, and when the movable part 3 moves from the first position to the second position. In addition, the polarity of the current generated by the coil 21 is “negative”.

言い換えると、第2位置から第1位置へと可動部3が移動する場合は、第1電流方向に流れる第1電流(正極性の電流)がコイル21で発生する。また、第1位置から第2位置へと可動部3が移動する場合は、第2電流方向に流れる第2電流(負極性の電流)がコイル21で発生する。ここで、第2電流方向は、第1電流方向の反対方向である。   In other words, when the movable part 3 moves from the second position to the first position, a first current (positive current) flowing in the first current direction is generated in the coil 21. Further, when the movable portion 3 moves from the first position to the second position, a second current (negative current) flowing in the second current direction is generated in the coil 21. Here, the second current direction is opposite to the first current direction.

本実施形態の発電装置1は、負荷(本実施形態では、通信部7)に供給する出力電流の極性を揃えるために、整流回路4(図1参照)を備えている。整流回路4は、コイル21が発生した電流を全波整流するように構成されている。ここでいう全波整流とは、整流回路4に入力される電流の極性が正負(第1電流、第2電流)いずれの場合であっても、出力する出力電流の極性を揃える整流動作である。つまり、第1電流方向に流れる第1電流をコイル21から入力された場合に整流回路4から出力される出力電流の向きと、第2電流方向に流れる第2電流をコイル21から入力された場合に整流回路4から出力される出力電流の向きとは、互いに同じの所定方向となる。言い換えると、第1電流方向に流れる電流をコイル21から入力された場合に所定方向に流れる出力電流を出力するよう整流回路4が構成されているならば、整流回路4は、第2電流方向に流れる第2電流をコイル21から入力された場合に所定方向に流れる出力電流を出力する。   The power generation device 1 of this embodiment includes a rectifier circuit 4 (see FIG. 1) in order to align the polarity of the output current supplied to the load (in this embodiment, the communication unit 7). The rectifier circuit 4 is configured to full-wave rectify the current generated by the coil 21. Here, full-wave rectification is a rectification operation that aligns the polarity of the output current to be output regardless of whether the polarity of the current input to the rectifier circuit 4 is positive or negative (first current, second current). . That is, when the first current flowing in the first current direction is input from the coil 21, the direction of the output current output from the rectifier circuit 4 and the second current flowing in the second current direction is input from the coil 21. The directions of the output currents output from the rectifier circuit 4 are the same predetermined directions. In other words, if the rectifier circuit 4 is configured to output an output current flowing in a predetermined direction when a current flowing in the first current direction is input from the coil 21, the rectifier circuit 4 is in the second current direction. When the flowing second current is input from the coil 21, an output current flowing in a predetermined direction is output.

本実施形態では、整流回路4には、可動部3が移動する向きに応じて、正極性又は負極性の電流が入力される。整流回路4は、2つのダイオード(第1ダイオードD1、第2ダイオードD2)と、2つのスイッチ(第1スイッチSW1、第2スイッチSW2)とのブリッジ回路を有している。整流回路4は、第1の入力端P11と第2の入力端P12との間に、第1ダイオードD1及び第2ダイオードD2の直列回路と、第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2の直列回路とが、並列接続されている。第1ダイオードD1及び第2ダイオードD2の接続点が、正極側の出力端P21であり、第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2の接続点が、負極側の出力端P22である。整流回路4の出力端P21,P22間に、負荷である通信部7が電気的に接続されている。   In the present embodiment, a positive or negative current is input to the rectifier circuit 4 according to the direction in which the movable part 3 moves. The rectifier circuit 4 has a bridge circuit of two diodes (first diode D1, second diode D2) and two switches (first switch SW1, second switch SW2). The rectifier circuit 4 includes a series circuit of a first diode D1 and a second diode D2, and a series circuit of a first switch SW1 and a second switch SW2 between the first input terminal P11 and the second input terminal P12. Are connected in parallel. The connection point between the first diode D1 and the second diode D2 is the positive output terminal P21, and the connection point between the first switch SW1 and the second switch SW2 is the negative output terminal P22. Between the output terminals P21 and P22 of the rectifier circuit 4, the communication unit 7 as a load is electrically connected.

第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2は、メカニカルスイッチであって、可動部3の移動によってオン/オフ状態が切り替わるように構成されている。第1スイッチSW1は、第2位置から第1位置へと可動部3が移動することによってオン状態となり、第1位置から第2位置へと可動部3が移動することによってオフ状態となるように構成されている。第2スイッチSW2は、第1位置から第2位置へと可動部3が移動することによってオン状態となり、第2位置から第1位置へと可動部3が移動することによってオフ状態となるように構成されている。   The first switch SW <b> 1 and the second switch SW <b> 2 are mechanical switches, and are configured such that the on / off state is switched by the movement of the movable portion 3. The first switch SW1 is turned on when the movable part 3 is moved from the second position to the first position, and is turned off when the movable part 3 is moved from the first position to the second position. It is configured. The second switch SW2 is turned on when the movable part 3 moves from the first position to the second position, and is turned off when the movable part 3 moves from the second position to the first position. It is configured.

したがって、可動部3が第2位置から第1位置に移動すると、第1スイッチSW1がオン状態、第2スイッチSW2がオフ状態となり、コイル21から発生した正極性の電流が第1ダイオードD1及び第1スイッチSW1を介して流れる。また、可動部3が第1位置から第2位置に移動すると、第2スイッチSW2がオン状態、第1スイッチSW1がオフ状態となり、コイル21から発生した負極性の電流が第2ダイオードD2及び第2スイッチSW2を介して流れる。   Therefore, when the movable part 3 moves from the second position to the first position, the first switch SW1 is turned on and the second switch SW2 is turned off, and the positive current generated from the coil 21 is supplied to the first diode D1 and the first diode D1. It flows through one switch SW1. When the movable part 3 moves from the first position to the second position, the second switch SW2 is turned on, the first switch SW1 is turned off, and the negative current generated from the coil 21 is supplied to the second diode D2 and the second diode D2. It flows through two switches SW2.

このように、本実施形態の発電装置1は、可動部3と、コイル21と、整流回路4と、を備えている。可動部3は、第1位置と第2位置との間を移動する。コイル21は、第2位置から第1位置へと可動部3が移動する場合に第1電流方向に流れる第1電流を発生し、第1位置から第2位置へと可動部3が移動する場合に第1電流方向とは反対の第2電流方向に流れる第2電流を発生する。整流回路4は、コイル21から第1電流及び第2電流が入力され、所定方向 に流れる出力電流を出力する。整流回路4は、第2位置から第1位置へと可動部3が移動することによってオン状態となり、第1位置から第2位置へと可動部3が移動することによってオフ状態となるスイッチ(第1スイッチSW1)を含む。   As described above, the power generation device 1 according to the present embodiment includes the movable portion 3, the coil 21, and the rectifier circuit 4. The movable part 3 moves between the first position and the second position. The coil 21 generates a first current that flows in the first current direction when the movable part 3 moves from the second position to the first position, and the movable part 3 moves from the first position to the second position. The second current flowing in the second current direction opposite to the first current direction is generated. The rectifier circuit 4 receives the first current and the second current from the coil 21 and outputs an output current flowing in a predetermined direction. The rectifier circuit 4 is turned on when the movable part 3 moves from the second position to the first position, and is turned off when the movable part 3 moves from the first position to the second position (first switch). 1 switch SW1).

本実施形態の発電装置1では、整流回路4を4つのダイオードのブリッジ回路で構成する場合に比べて、ダイオードの順方向電圧による電圧降下が低減される。これにより、本実施形態の発電装置1では、整流回路4による電力損失を低減し、負荷に供給する電力を増加させることができる。   In the power generator 1 of this embodiment, the voltage drop due to the forward voltage of the diode is reduced as compared with the case where the rectifier circuit 4 is configured by a bridge circuit of four diodes. Thereby, in the electric power generating apparatus 1 of this embodiment, the electric power loss by the rectifier circuit 4 can be reduced and the electric power supplied to load can be increased.

本実施形態に係る発電装置1は、図1に示すように、入力装置10に適用可能である。本実施形態の入力装置10は、発電装置1と、入力部6と、通信部7と、を備えている。入力部6は、可動部3を移動させるように構成されている。通信部7は、整流回路4の出力端P21,P22間に電気的に接続され、無線信号を送信するように構成されている。   The power generation device 1 according to the present embodiment is applicable to an input device 10 as shown in FIG. The input device 10 according to the present embodiment includes a power generation device 1, an input unit 6, and a communication unit 7. The input unit 6 is configured to move the movable unit 3. The communication unit 7 is electrically connected between the output terminals P21 and P22 of the rectifier circuit 4 and configured to transmit a radio signal.

これにより、入力装置10では、入力部6の操作(移動)に伴って可動部3が移動し、コイル21が発生した電力が通信部7に供給され、通信部7から無線信号を送信することができる。したがって、入力装置10では、別途、電池、バッテリ、又は商用電源などからの電力供給が不要となる。   Thereby, in the input device 10, the movable unit 3 moves in accordance with the operation (movement) of the input unit 6, the power generated by the coil 21 is supplied to the communication unit 7, and a radio signal is transmitted from the communication unit 7. Can do. Therefore, the input device 10 does not require power supply from a battery, a battery, a commercial power source, or the like.

(2)構成
(2.1)発電装置
まず、発電装置1の構成について図1〜図3を参照して詳細に説明する。
(2) Configuration (2.1) Power Generation Device First, the configuration of the power generation device 1 will be described in detail with reference to FIGS.

発電装置1は、発電部2と、可動部3と、整流回路4と、を備えている。また、発電装置1は、固定部5(図2、図3参照)と、出力側コンデンサC1(図1参照)と、入力側コンデンサC2(図1参照)と、を更に備えている。   The power generation device 1 includes a power generation unit 2, a movable unit 3, and a rectifier circuit 4. Moreover, the electric power generating apparatus 1 is further provided with the fixing | fixed part 5 (refer FIG. 2, FIG. 3), the output side capacitor | condenser C1 (refer FIG. 1), and the input side capacitor | condenser C2 (refer FIG. 1).

図2、図3に示すように、発電部2は、コイル21と、固定ヨーク22と、を有している。   As shown in FIGS. 2 and 3, the power generation unit 2 includes a coil 21 and a fixed yoke 22.

コイル21は、例えば合成樹脂製のコイルボビンに巻き付けられた導線によって構成されている。固定ヨーク22は、例えば珪素鋼などの磁性材料にて構成されている。固定ヨーク22は、第1方向S1に直交する第2方向S2(図2、図3では上下方向)を長手方向とする棒状に形成されており、コイルボビンを貫通するように設けられている。固定ヨーク22は、第2方向S2の両端部に一対の鍔部221a,221bを有している。コイル21は、一端が整流回路4の第1の入力端P11と電気的に接続され、他端が整流回路4の第2の入力端P12と電気的に接続されている。コイル21及び固定ヨーク22は、筐体等の固定部材に固定されている。なお、コイルボビンは必須ではなく、コイル21は、固定ヨーク22に巻かれた導線によって構成されていてもよい。   The coil 21 is composed of a conductive wire wound around, for example, a synthetic resin coil bobbin. The fixed yoke 22 is made of a magnetic material such as silicon steel. The fixed yoke 22 is formed in a rod shape having a second direction S2 (vertical direction in FIGS. 2 and 3) perpendicular to the first direction S1 as a longitudinal direction, and is provided so as to penetrate the coil bobbin. The fixed yoke 22 has a pair of flange portions 221a and 221b at both ends in the second direction S2. One end of the coil 21 is electrically connected to the first input terminal P11 of the rectifier circuit 4, and the other end is electrically connected to the second input terminal P12 of the rectifier circuit 4. The coil 21 and the fixed yoke 22 are fixed to a fixing member such as a housing. Note that the coil bobbin is not essential, and the coil 21 may be constituted by a conducting wire wound around the fixed yoke 22.

可動部3は、第1方向S1において(沿って)往復移動可能に構成されている。可動部3は、コイル21に対して、第1方向S1の両側に配置された第1可動子31及び第2可動子32を有している。第1可動子31は、コイル21に対して第1方向S1の一方側(図2、図3では左側)に配置され、第2可動子32は、コイル21に対して第1方向S1の他方側(図2、図3では右側)に配置されている。第1可動子31及び第2可動子32は、例えば筐体等の固定部材に対してスライド可能な可動部材に設けられている。したがって、可動部材が移動することによって、第1可動子31及び第2可動子32が移動する。可動部材は、入力部6(図1参照)の操作(移動)によって移動するように構成されている。つまり、入力部6の操作(移動)に応じて可動部3(第1可動子31及び第2可動子32)が第1方向S1に移動することとなる。なお、可動部材と入力部6とは、いずれも固定部材(筐体)に対して移動可能であるが、可動部材と入力部6とは互いに独立した別部材であって個別に移動可能である。   The movable part 3 is configured to be able to reciprocate (along) in the first direction S1. The movable part 3 has a first movable element 31 and a second movable element 32 arranged on both sides of the coil 21 in the first direction S1. The first mover 31 is disposed on one side of the first direction S1 with respect to the coil 21 (left side in FIGS. 2 and 3), and the second mover 32 is on the other side of the first direction S1 with respect to the coil 21. It is arranged on the side (right side in FIGS. 2 and 3). The 1st needle | mover 31 and the 2nd needle | mover 32 are provided in the movable member which can slide with respect to fixed members, such as a housing | casing, for example. Therefore, when the movable member moves, the first movable element 31 and the second movable element 32 move. The movable member is configured to move by an operation (movement) of the input unit 6 (see FIG. 1). That is, the movable part 3 (the first movable element 31 and the second movable element 32) moves in the first direction S1 in accordance with the operation (movement) of the input unit 6. Note that the movable member and the input unit 6 are both movable with respect to the fixed member (housing), but the movable member and the input unit 6 are separate members independent of each other and can be moved individually. .

第1可動子31は、第1磁石311と、一対の第1可動ヨーク312a,312bと、を有している。第1磁石311は、永久磁石であって、矩形体状に形成されている。一対の第1可動ヨーク312a,312bは、第1磁石311に対して、第2方向S2の両側に配置されている。一対の第1可動ヨーク312a,312bは、例えば珪素鋼などの磁性材料にて構成されており、第2方向S2を長手方向とする棒状に形成されている。一対の第1可動ヨーク312a,312bは、第2方向S2の端面が第1磁石311と接合しており、第1磁石311と磁気的に結合されている。第1磁石311は、一方(図2、図3では上側)の第1可動ヨーク312aとの接合面がN極、他方(図2、図3では下側)の第1可動ヨーク312bとの接合面がS極となるように磁極性が設定されている。したがって、一方の第1可動ヨーク312aはN極になり、他方の第1可動ヨーク312bはS極になる。なお、図2、図3に記載した第1磁石311の「N」、及び「S」の記載は、第1磁石311の磁極性を示すための記載であって実態を伴わない。   The first movable element 31 includes a first magnet 311 and a pair of first movable yokes 312a and 312b. The first magnet 311 is a permanent magnet and is formed in a rectangular shape. The pair of first movable yokes 312 a and 312 b are disposed on both sides in the second direction S <b> 2 with respect to the first magnet 311. The pair of first movable yokes 312a and 312b are made of a magnetic material such as silicon steel, and are formed in a rod shape having the second direction S2 as a longitudinal direction. The pair of first movable yokes 312a and 312b have end faces in the second direction S2 joined to the first magnet 311 and are magnetically coupled to the first magnet 311. The first magnet 311 is bonded to the first movable yoke 312a on one side (upper side in FIGS. 2 and 3) with the N pole, and on the other side (lower side in FIGS. 2 and 3). The magnetic polarity is set so that the surface becomes the south pole. Accordingly, one first movable yoke 312a has an N pole, and the other first movable yoke 312b has an S pole. The description of “N” and “S” of the first magnet 311 described in FIG. 2 and FIG. 3 is a description for showing the magnetic pole property of the first magnet 311 and does not accompany the actual situation.

第2可動子32は、第2磁石321と、一対の第2可動ヨーク322a,322bと、を有している。第2磁石321は、永久磁石であって、矩形体状に形成されている。一対の第2可動ヨーク322a,322bは、第2磁石321に対して、第2方向S2の両側に配置されている。一対の第2可動ヨーク322a,322bは、例えば珪素鋼などの磁性材料にて構成されており、第2方向S2を長手方向とする棒状に形成されている。一対の第2可動ヨーク322a,322bは、第2方向S2の端面が第2磁石321と接合しており、第2磁石321と磁気的に結合されている。第2磁石321は、一方(図2、図3では上側)の第2可動ヨーク322aとの接合面がS極、他方(図2、図3では下側)の第2可動ヨーク322bとの接合面がN極となるように磁極性が設定されている。したがって、一方の第2可動ヨーク322aはS極になり、他方の第2可動ヨーク322bはN極になる。なお、図2、図3に記載した第2磁石321の「N」、及び「S」の記載は、第2磁石321の磁極性を示すための記載であって実態を伴わない。   The second movable element 32 includes a second magnet 321 and a pair of second movable yokes 322a and 322b. The second magnet 321 is a permanent magnet and is formed in a rectangular shape. The pair of second movable yokes 322 a and 322 b are disposed on both sides in the second direction S <b> 2 with respect to the second magnet 321. The pair of second movable yokes 322a and 322b are made of a magnetic material such as silicon steel, for example, and are formed in a rod shape having the second direction S2 as a longitudinal direction. The pair of second movable yokes 322a and 322b have end faces in the second direction S2 joined to the second magnet 321 and are magnetically coupled to the second magnet 321. The second magnet 321 is joined to the second movable yoke 322b on one side (the upper side in FIGS. 2 and 3) with the second movable yoke 322a and on the other side (the lower side in FIGS. 2 and 3). The magnetic polarity is set so that the surface becomes the N pole. Accordingly, one second movable yoke 322a has an S pole, and the other second movable yoke 322b has an N pole. The description of “N” and “S” of the second magnet 321 shown in FIGS. 2 and 3 is a description for showing the magnetic pole property of the second magnet 321 and does not involve the actual situation.

コイル21に対して第1可動子31(第1磁石311)及び第2可動子32(第2磁石321)が移動することによって、コイル21を通過する磁束が変化し、コイル21が電流を発生させる。第1磁石311と第2磁石321とは、コイル21に対する磁極性が互いに逆となるように配置されている。したがって、第1磁石311がコイル21に接近する場合(図2参照)と、第2磁石321がコイル21に接近する場合(図3参照)とで、コイル21を通過する磁束の向きが反転する。つまり、可動部3は、コイル21を通過する磁束を発生する磁石(第1磁石311、第2磁石321)を含む。可動部3が第1位置にいる場合にコイル21を通過する磁束の向きと、可動部3が第2位置にいる場合にコイル21を通過する磁束の向きとは、反対である。   When the first mover 31 (first magnet 311) and the second mover 32 (second magnet 321) move with respect to the coil 21, the magnetic flux passing through the coil 21 changes, and the coil 21 generates current. Let The first magnet 311 and the second magnet 321 are arranged so that the magnetic polarities with respect to the coil 21 are opposite to each other. Therefore, the direction of the magnetic flux passing through the coil 21 is reversed when the first magnet 311 approaches the coil 21 (see FIG. 2) and when the second magnet 321 approaches the coil 21 (see FIG. 3). . That is, the movable part 3 includes magnets (first magnet 311 and second magnet 321) that generate magnetic flux that passes through the coil 21. The direction of the magnetic flux passing through the coil 21 when the movable part 3 is at the first position is opposite to the direction of the magnetic flux passing through the coil 21 when the movable part 3 is at the second position.

これにより、第1位置と第2位置との間で可動部3が移動する向きに応じて、電磁誘導によりコイル21が発生させる電流の極性が反対となる。本実施形態では、可動部3が第2位置(図3参照)から第1位置(図2参照)に移動した場合に、コイル21が発生させる電流(第1電流)の極性を「正」とする。この場合、コイル21の出力電圧、言い換えれば、整流回路4の入力端P12の電位を基準とした入力端P11の電位の極性が「正」となる。また、可動部3が第1位置(図2参照)から第2位置(図3参照)に移動した場合に、コイル21が発生させる電流(第2電流)の極性を「負」とする。この場合、コイル21の出力電圧、言い換えれば、整流回路4の入力端P12の電位を基準とした入力端P11の電位の極性が「負」となる。   Thereby, the polarity of the current generated by the coil 21 by electromagnetic induction is reversed according to the direction in which the movable part 3 moves between the first position and the second position. In this embodiment, when the movable part 3 moves from the second position (see FIG. 3) to the first position (see FIG. 2), the polarity of the current (first current) generated by the coil 21 is “positive”. To do. In this case, the polarity of the output voltage of the coil 21, in other words, the potential of the input terminal P11 with respect to the potential of the input terminal P12 of the rectifier circuit 4 is “positive”. Further, when the movable part 3 moves from the first position (see FIG. 2) to the second position (see FIG. 3), the polarity of the current (second current) generated by the coil 21 is “negative”. In this case, the polarity of the output voltage of the coil 21, in other words, the potential of the input terminal P11 with respect to the potential of the input terminal P12 of the rectifier circuit 4 is “negative”.

言い換えると、第2位置から第1位置へと可動部3が移動する場合は、第1電流方向に流れる第1電流(正極性の電流)がコイル21で発生する。また、第1位置から第2位置へと可動部3が移動する場合は、第2電流方向に流れる第2電流(負極性の電流)がコイル21で発生する。ここで、第2電流方向は、第1電流方向の反対方向である。   In other words, when the movable part 3 moves from the second position to the first position, a first current (positive current) flowing in the first current direction is generated in the coil 21. Further, when the movable portion 3 moves from the first position to the second position, a second current (negative current) flowing in the second current direction is generated in the coil 21. Here, the second current direction is opposite to the first current direction.

固定部5は、筐体等の固定部材に固定されている。固定部5は、可動部3(第1可動子31及び第2可動子32)に対して第1方向S1の両側に配置された第1補助ヨーク51及び第2補助ヨーク52を有している。   The fixing part 5 is fixed to a fixing member such as a housing. The fixed part 5 has a first auxiliary yoke 51 and a second auxiliary yoke 52 arranged on both sides in the first direction S1 with respect to the movable part 3 (the first movable element 31 and the second movable element 32). .

第1補助ヨーク51は、第1可動子31に対して第1方向S1の一方側(図2、図3では左側)に配置されている。言い換えれば、第1可動子31は、第1補助ヨーク51と発電部2(コイル21)との間に配置され、第1方向S1に移動する。第1補助ヨーク51は、例えば珪素鋼などの磁性材料にて構成されている。第1補助ヨーク51は、第1方向S1における第1可動子31側の面に、矩形状の第1凹部510を有するU字状に形成されている。第1補助ヨーク51は、第2方向S2を長手方向とする棒状の第1主部511と、第1主部511における第2方向S2の両端から第1可動子31に向かって突出した一対の第1突部512と、を有している。   The first auxiliary yoke 51 is disposed on one side (the left side in FIGS. 2 and 3) in the first direction S <b> 1 with respect to the first mover 31. In other words, the 1st needle | mover 31 is arrange | positioned between the 1st auxiliary | assistant yoke 51 and the electric power generation part 2 (coil 21), and moves to 1st direction S1. The first auxiliary yoke 51 is made of a magnetic material such as silicon steel, for example. The first auxiliary yoke 51 is formed in a U shape having a rectangular first recess 510 on the surface on the first movable element 31 side in the first direction S1. The first auxiliary yoke 51 has a pair of rod-shaped first main portions 511 having the second direction S2 as a longitudinal direction, and a pair of first main portions 511 projecting from both ends of the second direction S2 toward the first mover 31. 1st protrusion 512.

第2補助ヨーク52は、第2可動子32に対して第1方向S1の他方側(図2、図3では右側)に配置されている。言い換えれば、第2可動子32は、第2補助ヨーク52と発電部2(コイル21)との間に配置され、第1方向S1に移動する。第2補助ヨーク52は、例えば珪素鋼板などの磁性材料にて構成されている。第2補助ヨーク52は、第1方向S1における第2可動子32側の面に、矩形状の第2凹部520を有するU字状に形成されている。第2補助ヨーク52は、第2方向S2を長手方向とする棒状の第2主部521と、第2主部521における第2方向S2の両端から第2可動子32に向かって突出した一対の第2突部522と、を有している。   The second auxiliary yoke 52 is disposed on the other side (the right side in FIGS. 2 and 3) in the first direction S <b> 1 with respect to the second mover 32. In other words, the 2nd needle | mover 32 is arrange | positioned between the 2nd auxiliary yoke 52 and the electric power generation part 2 (coil 21), and moves to 1st direction S1. The second auxiliary yoke 52 is made of a magnetic material such as a silicon steel plate. The second auxiliary yoke 52 is formed in a U shape having a rectangular second recess 520 on the surface on the second mover 32 side in the first direction S1. The second auxiliary yoke 52 includes a pair of rod-shaped second main portions 521 whose longitudinal direction is the second direction S2 and a pair of protrusions that project toward the second mover 32 from both ends of the second main portion 521 in the second direction S2. A second protrusion 522.

図1に示すように、整流回路4は、第1ダイオードD1と、第2ダイオードD2と、第1スイッチSW1と、第2スイッチSW2と、のブリッジ回路を有しており、コイル21が発生した電流を全波整流する。言い換えると、整流回路4は、第1電流経路と第2電流経路とを有するブリッジ回路である。第1電流経路は、第1ダイオードD1と第1スイッチSW1とを含み、コイル21からの第1電流(正極性の電流)と整流回路4の出力電流とが流れる。第2電流経路は、第2ダイオードと第2スイッチSW2とを含み、コイル21からの第2電流(負極性の電流)と整流回路4の出力電流とが流れる。つまり、第1ダイオードD1に第1電流が流れる場合に、第1スイッチSW1に出力電流が流れる。第2ダイオードD2に第2電流が流れる場合に、第2スイッチSW2に出力電流が流れる。   As shown in FIG. 1, the rectifier circuit 4 has a bridge circuit of a first diode D1, a second diode D2, a first switch SW1, and a second switch SW2, and the coil 21 is generated. Full-wave rectification of current. In other words, the rectifier circuit 4 is a bridge circuit having a first current path and a second current path. The first current path includes the first diode D1 and the first switch SW1, and the first current (positive current) from the coil 21 and the output current of the rectifier circuit 4 flow therethrough. The second current path includes the second diode and the second switch SW2, and the second current (negative current) from the coil 21 and the output current of the rectifier circuit 4 flow therethrough. That is, when a first current flows through the first diode D1, an output current flows through the first switch SW1. When the second current flows through the second diode D2, the output current flows through the second switch SW2.

具体的には、整流回路4における一対の入力端P11,P12間に、発電部2(コイル21)が電気的に接続されている。整流回路4は、第1の入力端P11と第2の入力端P12との間に、第1ダイオードD1及び第2ダイオードD2の直列回路と、第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2の直列回路とが、並列接続されている。第1ダイオードD1は、アノードが入力端P11に電気的に接続されている。第2ダイオードD2は、アノードが入力端P12に電気的に接続されている。第1ダイオードD1のカソードと、第2ダイオードD2のカソードとの接続点が、整流回路4の正極側の出力端P21である。また、第1スイッチSW1は、一端が入力端P12に電気的に接続されている。第2スイッチSW2は、一端が入力端P11に電気的に接続されている。第1スイッチSW1と、第2スイッチSW2との接続点が、整流回路4の負極側の出力端P22である。   Specifically, the power generation unit 2 (coil 21) is electrically connected between the pair of input terminals P11 and P12 in the rectifier circuit 4. The rectifier circuit 4 includes a series circuit of a first diode D1 and a second diode D2, and a series circuit of a first switch SW1 and a second switch SW2 between the first input terminal P11 and the second input terminal P12. Are connected in parallel. The first diode D1 has an anode electrically connected to the input terminal P11. The anode of the second diode D2 is electrically connected to the input terminal P12. The connection point between the cathode of the first diode D1 and the cathode of the second diode D2 is the output terminal P21 on the positive side of the rectifier circuit 4. Further, one end of the first switch SW1 is electrically connected to the input terminal P12. One end of the second switch SW2 is electrically connected to the input terminal P11. A connection point between the first switch SW1 and the second switch SW2 is an output terminal P22 on the negative side of the rectifier circuit 4.

第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2は、可動部3の移動によってオン/オフ状態が切り替わるように構成されている。図2、図3に示すように、第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2は、固定部5に設けられている。   The first switch SW1 and the second switch SW2 are configured so that the on / off state is switched by the movement of the movable portion 3. As shown in FIGS. 2 and 3, the first switch SW <b> 1 and the second switch SW <b> 2 are provided in the fixed portion 5.

具体的には、第1スイッチSW1は、第2補助ヨーク52の第2凹部520に設けられている。第1スイッチSW1は、操作部として第1アクチュエータ41を有するモーメンタリ型の押ボタンスイッチ(タクタイルスイッチ)である。第1スイッチSW1は、第1アクチュエータ41が押されている間のみオンするように構成されている。   Specifically, the first switch SW <b> 1 is provided in the second recess 520 of the second auxiliary yoke 52. The first switch SW1 is a momentary pushbutton switch (tactile switch) having a first actuator 41 as an operation unit. The first switch SW1 is configured to be turned on only while the first actuator 41 is being pressed.

第1アクチュエータ41は、可動部3における第2可動子32の移動によって駆動される。具体的には、第1アクチュエータ41は、力を受けていない状態(図3参照)では、第2補助ヨーク52の一対の第2突部522よりも第2可動子32側に突出している。このとき、第1スイッチSW1は、オフ状態である。そして、可動部3(第2可動子32)が第2位置(図3参照)から第1位置(図2参照)に移動すると、第2可動子32によって第1アクチュエータ41が押される。これにより、第1スイッチSW1がオン状態になる。   The first actuator 41 is driven by the movement of the second movable element 32 in the movable part 3. Specifically, the first actuator 41 protrudes toward the second movable element 32 from the pair of second protrusions 522 of the second auxiliary yoke 52 in a state where no force is received (see FIG. 3). At this time, the first switch SW1 is in an off state. When the movable portion 3 (second movable element 32) moves from the second position (see FIG. 3) to the first position (see FIG. 2), the first actuator 41 is pushed by the second movable element 32. As a result, the first switch SW1 is turned on.

第2スイッチSW2は、第1補助ヨーク51の第1凹部510に設けられている。第2スイッチSW2は、操作部として第2アクチュエータ42を有するモーメンタリ型の押ボタンスイッチ(タクタイルスイッチ)である。第2スイッチSW2は、第2アクチュエータ42が押されている間のみオンするように構成されている。   The second switch SW2 is provided in the first recess 510 of the first auxiliary yoke 51. The second switch SW2 is a momentary pushbutton switch (tactile switch) having the second actuator 42 as an operation unit. The second switch SW2 is configured to be turned on only while the second actuator 42 is being pressed.

第2アクチュエータ42は、可動部3における第1可動子31の移動によって駆動される。具体的には、第2アクチュエータ42は、力を受けていない状態(図2参照)では、第1補助ヨーク51の一対の第1突部512よりも第1可動子31側に突出している。このとき、第2スイッチSW2は、オフ状態である。そして、可動部3(第1可動子31)が第1位置(図2参照)から第2位置(図3参照)に移動すると、第1可動子31によって第2アクチュエータ42が押される。これにより、第2スイッチSW2がオン状態になる。   The second actuator 42 is driven by the movement of the first mover 31 in the movable part 3. Specifically, the second actuator 42 protrudes further toward the first mover 31 than the pair of first protrusions 512 of the first auxiliary yoke 51 in a state where no force is received (see FIG. 2). At this time, the second switch SW2 is in an off state. When the movable portion 3 (first movable element 31) moves from the first position (see FIG. 2) to the second position (see FIG. 3), the second actuator 42 is pushed by the first movable element 31. As a result, the second switch SW2 is turned on.

図1に示すように、出力側コンデンサC1は、整流回路4の一対の出力端P21,P22間に電気的に接続されている。出力側コンデンサC1により、発電部2が発電した電力を貯めることができ、負荷である通信部7に印加する電圧の安定化を図ることができる。   As shown in FIG. 1, the output-side capacitor C <b> 1 is electrically connected between the pair of output terminals P <b> 21 and P <b> 22 of the rectifier circuit 4. The output-side capacitor C1 can store the power generated by the power generation unit 2, and can stabilize the voltage applied to the communication unit 7 that is a load.

また、入力側コンデンサC2は、整流回路4の一対の入力端P11,P12間に電気的に接続されている。入力側コンデンサC2により、第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2の両方がオフ状態であるときに、発電部2が発電した電力を貯めて、第1スイッチSW1又は第2スイッチSW2がオンしたときに負荷である通信部7に供給することができる。入力側コンデンサC2の容量は、出力側コンデンサC1の容量よりも小さい。本実施形態では、一例として、出力側コンデンサC1の容量は22μFであり、入力側コンデンサC2の容量は1.2μFである。入力側コンデンサC2の効果については、後述の「(3)動作例」の欄で詳細に説明する。   The input-side capacitor C2 is electrically connected between the pair of input terminals P11 and P12 of the rectifier circuit 4. When both the first switch SW1 and the second switch SW2 are turned off by the input side capacitor C2, the power generated by the power generation unit 2 is stored, and the first switch SW1 or the second switch SW2 is turned on. It can be supplied to the communication unit 7 which is a load. The capacity of the input side capacitor C2 is smaller than the capacity of the output side capacitor C1. In the present embodiment, as an example, the capacitance of the output side capacitor C1 is 22 μF, and the capacitance of the input side capacitor C2 is 1.2 μF. The effect of the input side capacitor C2 will be described in detail in the section of “(3) Operation example” described later.

(2.2)入力装置
図1に示すように、本実施形態に係る入力装置10は、発電装置1と、入力部6と、通信部7と、を備えている。入力装置10は、発電装置1を電源として、通信部7から無線信号を送信するように構成されている。入力装置10は、一例として、クレセント錠の施錠/解錠を検知するクレセントセンサとして用いられる。
(2.2) Input Device As shown in FIG. 1, the input device 10 according to the present embodiment includes a power generation device 1, an input unit 6, and a communication unit 7. The input device 10 is configured to transmit a radio signal from the communication unit 7 using the power generation device 1 as a power source. As an example, the input device 10 is used as a crescent sensor that detects locking / unlocking of a crescent lock.

入力部6は、クレセント錠の操作に応じて、可動部3を移動させる。つまり、入力部6は、クレセント錠が、施錠状態であるか解錠状態であるかによって、可動部3を第1位置と第2位置との間で移動させる。一例として、本実施形態では、クレセント錠の施錠状態と可動部3の第1位置(図2参照)とが対応し、クレセント錠の解錠状態と可動部3の第2位置(図3参照)とが対応しているとする。したがって、入力部6は、クレセント錠が施錠状態である場合、可動部3を第1位置に位置させ、クレセント錠が解錠状態である場合、可動部3を第2位置に位置させる。そして、ユーザの操作によってクレセント錠が施錠状態から解錠状態に変化すると、入力部6は、可動部3を第1位置から第2位置へ移動させる。また、ユーザの操作によってクレセント錠が解錠状態から施錠状態に変化すると、入力部6は、可動部3を第2位置から第1位置へ移動させる。なお、クレセント錠と入力部6とは、互いに独立した別部材であって個別に移動可能である。   The input unit 6 moves the movable unit 3 according to the operation of the crescent lock. That is, the input unit 6 moves the movable unit 3 between the first position and the second position depending on whether the crescent lock is in the locked state or the unlocked state. As an example, in this embodiment, the locked state of the crescent lock corresponds to the first position of the movable portion 3 (see FIG. 2), and the unlocked state of the crescent lock and the second position of the movable portion 3 (see FIG. 3). And correspond to each other. Therefore, the input unit 6 positions the movable part 3 in the first position when the crescent lock is in the locked state, and positions the movable part 3 in the second position when the crescent lock is in the unlocked state. When the crescent lock is changed from the locked state to the unlocked state by the user's operation, the input unit 6 moves the movable unit 3 from the first position to the second position. When the crescent lock is changed from the unlocked state to the locked state by the user's operation, the input unit 6 moves the movable unit 3 from the second position to the first position. The crescent lock and the input unit 6 are separate members independent of each other and can be moved individually.

通信部7は、整流回路4の出力端P21,P22間(出力側コンデンサC1の両端間)に電気的に接続されており、発電部2(コイル21)が発電した電力を受けて動作する。通信部7は、信号処理回路などを有する無線通信モジュールであり、入力装置10に設けられたアンテナから受信装置に無線信号を送信する。通信部7の通信方式は、例えばWi−Fi(登録商標)、Bluetooth(登録商標)、特定小電力無線などである。特定小電力無線は、免許及び登録を必要としない小電力無線であって、例えば日本国においては、420MHz帯又は920MHz帯の電波を使用する小電力無線である。   The communication unit 7 is electrically connected between the output terminals P21 and P22 of the rectifier circuit 4 (between both ends of the output side capacitor C1), and operates by receiving the power generated by the power generation unit 2 (coil 21). The communication unit 7 is a wireless communication module having a signal processing circuit and the like, and transmits a wireless signal from an antenna provided in the input device 10 to the receiving device. The communication method of the communication unit 7 is, for example, Wi-Fi (registered trademark), Bluetooth (registered trademark), specific low power radio, or the like. The specific low-power radio is a low-power radio that does not require a license and registration. For example, in Japan, the specific low-power radio is a low-power radio that uses radio waves in a 420 MHz band or a 920 MHz band.

通信部7は、入力部6の操作(移動)に応じた検知情報を生成し、この検知情報が含まれる無線信号を受信装置に送信する。つまり、検知情報は、第1位置と第2位置との間で可動部3が移動する向きに応じて変化する。   The communication unit 7 generates detection information corresponding to the operation (movement) of the input unit 6 and transmits a radio signal including the detection information to the receiving device. That is, the detection information changes according to the direction in which the movable unit 3 moves between the first position and the second position.

本実施形態の入力装置10は、クレセント錠によって入力部6が間接的に操作(移動)されるように、取付対象物である窓枠に取り付けられる。ユーザによってクレセント錠が操作されると、入力部6が可動部3を移動させる。可動部3が移動することによって、コイル21が発電する。通信部7は、コイル21の発電電力を受けて、可動部3が移動した向きに応じた検知情報を生成し、この検知情報が含まれる無線信号を受信装置に送信する。したがって、受信装置は、入力装置10からの無線信号に含まれる検知情報に基づいて、クレセント錠が施錠状態であるか解錠状態であるかを監視することができる。   The input device 10 of the present embodiment is attached to a window frame that is an attachment target so that the input unit 6 is indirectly operated (moved) by a crescent lock. When the crescent lock is operated by the user, the input unit 6 moves the movable unit 3. As the movable part 3 moves, the coil 21 generates power. The communication unit 7 receives the power generated by the coil 21, generates detection information corresponding to the direction in which the movable unit 3 has moved, and transmits a wireless signal including the detection information to the receiving device. Therefore, the receiving device can monitor whether the crescent lock is in the locked state or the unlocked state based on the detection information included in the radio signal from the input device 10.

(3)動作例
以下に、本実施形態の発電装置1の動作例を説明する。ここでは、可動部3が第1位置(図2参照)から第2位置(図3参照)に移動する場合における発電装置1の動作について説明する。可動部3が第2位置から第1位置に移動する場合の動作は、可動部3が第1位置から第2位置に移動する場合の動作と同様であるので、詳細な説明を省略する。
(3) Operation example Below, the operation example of the electric power generating apparatus 1 of this embodiment is demonstrated. Here, operation | movement of the electric power generating apparatus 1 in case the movable part 3 moves to a 2nd position (refer FIG. 3) from a 1st position (refer FIG. 2) is demonstrated. Since the operation when the movable part 3 moves from the second position to the first position is the same as the operation when the movable part 3 moves from the first position to the second position, detailed description thereof is omitted.

図3に示すように、可動部3が第2位置にある場合、第1可動子31が第1補助ヨーク51に近接し、第2可動子32が発電部2に近接している。   As shown in FIG. 3, when the movable part 3 is in the second position, the first mover 31 is close to the first auxiliary yoke 51, and the second mover 32 is close to the power generation part 2.

このとき、一対の第1可動ヨーク312a,312b及び第1補助ヨーク51に、第1磁石311から発生する磁束を通す磁路が形成され、一対の第1可動ヨーク312a,312bと第1補助ヨーク51とが磁気的に結合される。これにより、第1可動子31を第2位置に保持する吸着力が発生する。また、第2位置にある第1可動子31の第1磁石311から発生した磁束が、コイル21を通ることが抑制される。つまり、第2位置にある第1磁石311の漏れ磁束が抑制される。なお、第1可動子31が第2位置にある場合、一対の第1可動ヨーク312a,312bと第1補助ヨーク51とは、接触していてもよいし、離れていてもよい。   At this time, a magnetic path through which the magnetic flux generated from the first magnet 311 passes is formed in the pair of first movable yokes 312a and 312b and the first auxiliary yoke 51, and the pair of first movable yokes 312a and 312b and the first auxiliary yoke 51 is magnetically coupled. Thereby, the adsorption | suction force which hold | maintains the 1st needle | mover 31 in a 2nd position generate | occur | produces. Further, the magnetic flux generated from the first magnet 311 of the first mover 31 at the second position is suppressed from passing through the coil 21. That is, the leakage magnetic flux of the first magnet 311 in the second position is suppressed. When the first movable element 31 is in the second position, the pair of first movable yokes 312a and 312b and the first auxiliary yoke 51 may be in contact with each other or may be separated from each other.

また、第1可動子31が第1補助ヨーク51に近接することによって、第1補助ヨーク51に設けられた第2スイッチSW2の第2アクチュエータ42が第1可動子31で押される。これにより、第2スイッチSW2がオン状態となり、整流回路4の入力端P11と出力端P22とが導通する。   Further, when the first movable element 31 approaches the first auxiliary yoke 51, the second actuator 42 of the second switch SW <b> 2 provided in the first auxiliary yoke 51 is pushed by the first movable element 31. As a result, the second switch SW2 is turned on, and the input terminal P11 and the output terminal P22 of the rectifier circuit 4 are conducted.

また、一対の第2可動ヨーク322a,322b及び固定ヨーク22に、第2磁石321から発生する磁束を通す磁路が形成され、一対の第2可動ヨーク322と固定ヨーク22とが磁気的に結合される。これにより、第2可動子32を第2位置に保持する吸着力が発生する。   Further, a magnetic path through which the magnetic flux generated from the second magnet 321 passes is formed in the pair of second movable yokes 322a and 322b and the fixed yoke 22, and the pair of second movable yoke 322 and the fixed yoke 22 are magnetically coupled. Is done. Thereby, the adsorption | suction force which hold | maintains the 2nd needle | mover 32 in a 2nd position generate | occur | produces.

第2磁石321の磁極性は、一方(図3では上側)の第2可動ヨーク322aとの接合面がS極、他方(図3では下側)の第2可動ヨーク322bとの接合面がN極となるように設定されている。したがって、コイル21を通る磁束の向きは、固定ヨーク22の他方(図3では下側)の鍔部221bから一方(図3では上側)の鍔部221aに向かう向き(図3では上向き)となる。図3では、コイル21を通る磁束の向きを矢印で概念的に記載している。   The magnetic polarity of the second magnet 321 is such that the joint surface with the second movable yoke 322a on one side (upper side in FIG. 3) is the S pole, and the joint surface with the second movable yoke 322b on the other side (lower side in FIG. 3) is N. It is set to be a pole. Therefore, the direction of the magnetic flux passing through the coil 21 is the direction (upward in FIG. 3) from the other (lower in FIG. 3) flange 221b of the fixed yoke 22 to the one (upper in FIG. 3) flange 221a. . In FIG. 3, the direction of the magnetic flux passing through the coil 21 is conceptually described by arrows.

第2可動子32が第2位置にある場合、第2補助ヨーク52から離れている。これにより、第2補助ヨーク52に設けられた第1スイッチSW1がオフ状態となり、整流回路4の入力端P12と出力端P22との間が遮断される。   When the second movable element 32 is in the second position, it is separated from the second auxiliary yoke 52. Thereby, the first switch SW1 provided in the second auxiliary yoke 52 is turned off, and the input terminal P12 and the output terminal P22 of the rectifier circuit 4 are disconnected.

そして、可動部3が第2位置(図3参照)から第1位置(図2参照)に移動すると、第1可動子31が発電部2に接近し、第2可動子32が発電部2から離れる。   When the movable part 3 moves from the second position (see FIG. 3) to the first position (see FIG. 2), the first movable element 31 approaches the power generation part 2, and the second movable element 32 moves from the power generation part 2. Leave.

このとき、一対の第1可動ヨーク312a,312b及び固定ヨーク22に、第1磁石311から発生する磁束を通す磁路が形成される。これにより、第1磁石311から発生した磁束がコイル21を通る。第1磁石311の磁極性は、一方の(図2では上側)の第1可動ヨーク312aとの接合面がN極、他方(図2では下側)の第2可動ヨーク322bとの接合面がS極となるように設定されている。したがって、コイル21を通る磁束の向きは、固定ヨーク22の一方(図2では上側)の鍔部221aから他方(図2では下側)の鍔部221bに向かう向き(図2では下向き)となる。図2では、コイル21を通る磁束の向きを矢印で概念的に示している。つまり、可動部3が第2位置から第1位置に移動することによって、コイル21を通る磁束の向きが反転する。これにより、コイル21に誘導電流が流れる。つまり、コイル21は、電磁誘導によって発電を行う。このとき、コイル21の両端間に発生する電圧V1の極性は「正」である。   At this time, a magnetic path through which the magnetic flux generated from the first magnet 311 passes is formed in the pair of first movable yokes 312 a and 312 b and the fixed yoke 22. Thereby, the magnetic flux generated from the first magnet 311 passes through the coil 21. The magnetic polarity of the first magnet 311 is such that the joint surface with one (upper side in FIG. 2) of the first movable yoke 312a is the N pole and the joint surface with the other (lower side in FIG. 2) the second movable yoke 322b. It is set to be the S pole. Therefore, the direction of the magnetic flux passing through the coil 21 is the direction (downward in FIG. 2) from one of the fixed yokes 22 (upper side in FIG. 2) toward the other (lower side in FIG. 2) flange 221b. . In FIG. 2, the direction of the magnetic flux passing through the coil 21 is conceptually indicated by arrows. That is, when the movable part 3 moves from the second position to the first position, the direction of the magnetic flux passing through the coil 21 is reversed. As a result, an induced current flows through the coil 21. That is, the coil 21 generates power by electromagnetic induction. At this time, the polarity of the voltage V1 generated between both ends of the coil 21 is “positive”.

また、第1可動子31は、第2位置から第1位置に移動することによって、第1補助ヨーク51から離れる。これにより、第1補助ヨーク51に設けられた第2スイッチSW2がオフ状態となり、整流回路4の入力端P11と出力端P22が遮断される。また、第2可動子32が第2位置から第2位置に移動することによって、第2補助ヨーク52に設けられた第1スイッチSW1の第1アクチュエータ41が第2可動子32で押される。これにより、第1スイッチSW1がオン状態となり、整流回路4の入力端P12と出力端P22との間が導通する。   Further, the first mover 31 moves away from the first auxiliary yoke 51 by moving from the second position to the first position. As a result, the second switch SW2 provided in the first auxiliary yoke 51 is turned off, and the input terminal P11 and the output terminal P22 of the rectifier circuit 4 are shut off. Further, when the second movable element 32 moves from the second position to the second position, the first actuator 41 of the first switch SW <b> 1 provided in the second auxiliary yoke 52 is pushed by the second movable element 32. Thereby, the first switch SW1 is turned on, and the input terminal P12 and the output terminal P22 of the rectifier circuit 4 are electrically connected.

したがって、コイル21から発生した電流は、第1ダイオードD1及び第1スイッチSW1を流れる。具体的には、コイル21から発生した電流は、第1ダイオードD1→出力側コンデンサC1及び通信部7→第1スイッチSW1の経路で流れる。つまり、整流回路4が有するブリッジ回路における第1ダイオードD1及び第1スイッチSW1を含む第1電流経路に、コイル21が発生した電流が流れる。   Therefore, the current generated from the coil 21 flows through the first diode D1 and the first switch SW1. Specifically, the current generated from the coil 21 flows through the path of the first diode D1 → the output side capacitor C1 and the communication unit 7 → the first switch SW1. That is, the current generated by the coil 21 flows through the first current path including the first diode D1 and the first switch SW1 in the bridge circuit included in the rectifier circuit 4.

ここで、比較例の発電装置について説明する。比較例の発電装置では、整流回路は、4つのダイオードを有するブリッジ回路で構成されている。したがって、比較例の発電装置では、コイルから発生した電流は、整流回路における2つのダイオードを流れることとなるので、2つのダイオードそれぞれで電圧降下が発生する。したがって、整流回路の出力端間の電圧は、整流回路の入力端間の電圧から、2つのダイオードそれぞれの順方向電圧だけ降下した電圧となる。これにより、比較例の発電装置では、整流回路における2つのダイオードで電力損失が生じる。   Here, the power generation device of the comparative example will be described. In the power generator of the comparative example, the rectifier circuit is configured by a bridge circuit having four diodes. Therefore, in the power generation device of the comparative example, the current generated from the coil flows through the two diodes in the rectifier circuit, and thus a voltage drop occurs in each of the two diodes. Therefore, the voltage between the output terminals of the rectifier circuit is a voltage that is lowered by the forward voltage of each of the two diodes from the voltage between the input terminals of the rectifier circuit. Thereby, in the power generation device of the comparative example, power loss is generated by the two diodes in the rectifier circuit.

一方、本実施形態の発電装置1では、上述したように、コイル21から発生した電流が流れるダイオードが1つのみであるので、整流回路4で発生する電力損失は、1つのダイオードで発生する電力損失のみである。ここでは、スイッチ(第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2)での電圧降下は、ダイオードの順方向電圧による電圧降下に比べて十分に小さいので無視する。したがって、整流回路4の出力端P21,P22間の電圧は、整流回路4の入力端P11,P12間の電圧から、1つのダイオードの順方向電圧だけ降下した電圧となる。これにより、本実施形態の発電装置1では、比較例の発電装置に比べて整流回路4での電力損失が低減される。   On the other hand, in the power generation device 1 of the present embodiment, as described above, there is only one diode through which the current generated from the coil 21 flows. Therefore, the power loss generated in the rectifier circuit 4 is the power generated by one diode. Only loss. Here, the voltage drop at the switches (the first switch SW1 and the second switch SW2) is sufficiently smaller than the voltage drop due to the forward voltage of the diode, and is ignored. Therefore, the voltage between the output terminals P21 and P22 of the rectifier circuit 4 is a voltage that is lower than the voltage between the input terminals P11 and P12 of the rectifier circuit 4 by the forward voltage of one diode. Thereby, in the electric power generating apparatus 1 of this embodiment, the electric power loss in the rectifier circuit 4 is reduced compared with the electric power generating apparatus of a comparative example.

例えば、発電部2(コイル21)での発電電力が300μJである場合、比較例の発電装置では整流回路での電力損失が約16.8%であるのに対して、本実施形態の発電装置1では整流回路4での電力損失が約9.0%である。また、発電部2(コイル21)での発電電力が200μJである場合、比較例の発電装置では整流回路での電力損失が約19.5%であるのに対して、本実施形態の発電装置1では整流回路4での電力損失が約10.5%である。また、発電部2(コイル21)での発電電力が150μJである場合、比較例の発電装置では整流回路での電力損失が約21.6%であるのに対して、本実施形態の発電装置1では整流回路4での電力損失が約11.8%である。このように、発電部2(コイル21)での発電電力が小さいほど、整流回路4での電力損失の割合が大きくなるので、電力損失を低減することができる本実施形態の発電装置1がより有用になる。   For example, when the power generated by the power generation unit 2 (coil 21) is 300 μJ, the power loss of the rectifier circuit is about 16.8% in the power generation device of the comparative example, whereas the power generation device of the present embodiment 1, the power loss in the rectifier circuit 4 is about 9.0%. Further, when the power generated by the power generation unit 2 (coil 21) is 200 μJ, the power loss of the rectifier circuit is about 19.5% in the power generation device of the comparative example, whereas the power generation device of the present embodiment is 1, the power loss in the rectifier circuit 4 is about 10.5%. In addition, when the power generated by the power generation unit 2 (coil 21) is 150 μJ, the power loss of the rectifier circuit in the power generation device of the comparative example is about 21.6%, whereas the power generation device of the present embodiment 1, the power loss in the rectifier circuit 4 is about 11.8%. Thus, since the ratio of the power loss in the rectifier circuit 4 increases as the generated power in the power generation unit 2 (coil 21) decreases, the power generation device 1 of the present embodiment that can reduce the power loss is more effective. Become useful.

また、上述したように、可動部3が第2位置にある場合、一対の第1可動ヨーク312a,312bと第1補助ヨーク51とが磁気的に結合され、第1可動子31を第2位置に保持する吸着力が発生する。また、可動部3が第2位置にある場合、一対の第2可動ヨーク322a,322bと固定ヨーク22とが磁気的に結合され、第2可動子32を第2位置に保持する吸着力が発生する。そして、可動部3が第2位置から第1位置に移動すると、一対の第1可動ヨーク312a,312と固定ヨーク22とが磁気的に結合され、第1可動子31を第1位置に保持する吸着力が発生する。また、一対の第2可動ヨーク322a,322bと第2補助ヨーク52とが磁気的に結合され、第2可動子32を第1位置に保持する吸着力が発生する。   Further, as described above, when the movable portion 3 is in the second position, the pair of first movable yokes 312a and 312b and the first auxiliary yoke 51 are magnetically coupled, and the first movable element 31 is moved to the second position. The adsorption force that is held on the surface is generated. Further, when the movable portion 3 is in the second position, the pair of second movable yokes 322a and 322b and the fixed yoke 22 are magnetically coupled to generate an attractive force that holds the second movable element 32 in the second position. To do. When the movable portion 3 moves from the second position to the first position, the pair of first movable yokes 312a and 312 and the fixed yoke 22 are magnetically coupled to hold the first movable element 31 at the first position. Adsorption force is generated. In addition, the pair of second movable yokes 322a and 322b and the second auxiliary yoke 52 are magnetically coupled to generate an attractive force that holds the second movable element 32 in the first position.

つまり、可動部3が第2位置から移動するためには、一対の第1可動ヨーク312a,312bと第1補助ヨーク51との間の吸着力、及び一対の第2可動ヨーク322a,322bと固定ヨーク22との間の吸着力を上回る力を可動部3に作用させる必要がある。したがって、可動部3に対して所定以上の力が作用すると可動部3が移動を開始するので、可動部3を高速に移動させることができる。   That is, in order for the movable part 3 to move from the second position, the attractive force between the pair of first movable yokes 312a and 312b and the first auxiliary yoke 51 and the pair of second movable yokes 322a and 322b are fixed. It is necessary to apply a force exceeding the adsorption force between the yoke 22 to the movable portion 3. Therefore, since the movable part 3 starts moving when a predetermined force or more is applied to the movable part 3, the movable part 3 can be moved at high speed.

さらに、可動部3が第1位置に向かって移動すると、一対の第1可動ヨーク312a,312bと固定ヨーク22との間、及び一対の第2可動ヨーク322a,322bと第2補助ヨーク52との間に吸着力が発生する。これにより、可動部3を第1位置に向かってより高速に移動させることができる。   Further, when the movable part 3 moves toward the first position, the pair of first movable yokes 312a and 312b and the fixed yoke 22 and the pair of second movable yokes 322a and 322b and the second auxiliary yoke 52 are moved. Adsorption force is generated between them. Thereby, the movable part 3 can be moved faster toward the first position.

したがって、本実施形態の発電装置1では、可動部3を高速に移動させることができ、コイル21において安定した発電量が得られる。   Therefore, in the power generator 1 of the present embodiment, the movable part 3 can be moved at high speed, and a stable power generation amount can be obtained in the coil 21.

次に、発電部2(コイル21)の発電開始、及びスイッチ(第1スイッチSW1、第2スイッチSW2)のオン/オフのシーケンスについて説明する。   Next, the power generation start of the power generation unit 2 (coil 21) and the on / off sequence of the switches (first switch SW1, second switch SW2) will be described.

可動部3が第2位置から第1位置に移動した際に、コイル21が発電を開始するタイミング、第1スイッチSW1がオンするタイミング、及び第2スイッチSW2がオフするタイミングは、厳密には同時ではなく時間差が生じる。   Strictly speaking, when the movable part 3 moves from the second position to the first position, the timing at which the coil 21 starts power generation, the timing at which the first switch SW1 is turned on, and the timing at which the second switch SW2 is turned off are strictly the same. Instead, there is a time difference.

本実施形態の発電装置1では、可動部3(第1可動子31及び第2可動子32)が第2位置から移動を開始すると、コイル21を通過する磁束が変化するので、コイル21が発電を開始する。次に、第1可動子31が第1補助ヨーク51から離れることによって、第1補助ヨーク51に設けられた第2スイッチSW2がオフする。このとき、第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2の両方がオフ状態となる。そして、第2可動子32が第2補助ヨーク52に近付くことによって、第2補助ヨーク52に設けられた第1スイッチSW1がオンする。つまり、本実施形態の発電装置1では、第1スイッチSW1、及び第2スイッチSW2のオン状態とオフ状態とは、コイル21が発電を開始した後で切り替わる。   In the power generation device 1 according to the present embodiment, when the movable portion 3 (the first movable element 31 and the second movable element 32) starts moving from the second position, the magnetic flux passing through the coil 21 changes. To start. Next, when the first movable element 31 moves away from the first auxiliary yoke 51, the second switch SW2 provided in the first auxiliary yoke 51 is turned off. At this time, both the first switch SW1 and the second switch SW2 are turned off. When the second movable element 32 approaches the second auxiliary yoke 52, the first switch SW1 provided in the second auxiliary yoke 52 is turned on. That is, in the power generation device 1 of the present embodiment, the on state and the off state of the first switch SW1 and the second switch SW2 are switched after the coil 21 starts power generation.

可動部3が第2位置から移動を開始してから、第1スイッチSW1がオンするまでの期間において、発電部2(コイル21)が発電した電力は、整流回路4の入力端P11,P12間に電気的に接続された入力側コンデンサC2に蓄えられる。そして、第1スイッチSW1がオンすると、コイル21が発電した電力、及び入力側コンデンサC2に蓄えられた電力が、出力側コンデンサC1及び通電部に供給される。   The electric power generated by the power generation unit 2 (coil 21) is between the input terminals P11 and P12 of the rectifier circuit 4 during the period from when the movable unit 3 starts moving from the second position to when the first switch SW1 is turned on. Is stored in the input-side capacitor C2 electrically connected to. When the first switch SW1 is turned on, the power generated by the coil 21 and the power stored in the input side capacitor C2 are supplied to the output side capacitor C1 and the energization unit.

ここで、第1スイッチSW1は、メカニカルスイッチであるため、オンする際にチャタリングが発生するおそれがある。図4に、第1スイッチSW1がオンする際にチャタリングが発生した場合における、発電部2の出力電圧(コイル21の両端電圧)V1、出力側コンデンサC1の両端電圧Vc1、及び入力側コンデンサC2の両端電圧Vc2の波形図の一例を示す。   Here, since the first switch SW1 is a mechanical switch, there is a possibility that chattering may occur when the first switch SW1 is turned on. In FIG. 4, when chattering occurs when the first switch SW1 is turned on, the output voltage of the power generation unit 2 (the voltage across the coil 21) V1, the voltage Vc1 across the output side capacitor C1, and the input side capacitor C2 An example of the waveform diagram of the both-ends voltage Vc2 is shown.

時間t0において、発電部2(コイル21)が発電を開始し、発電部2の出力電圧V1及び入力側コンデンサC2の両端電圧Vc2が上昇する。このとき、第1スイッチSW1はオフ状態であるため、出力側コンデンサC1の両端電圧Vc1は上昇しない。また、このとき、第2スイッチSW2はオン状態であるが、第2ダイオードD2によって逆流が防止される。   At time t0, the power generation unit 2 (coil 21) starts generating power, and the output voltage V1 of the power generation unit 2 and the voltage Vc2 across the input side capacitor C2 rise. At this time, since the first switch SW1 is in the OFF state, the voltage Vc1 across the output side capacitor C1 does not increase. At this time, the second switch SW2 is in the ON state, but backflow is prevented by the second diode D2.

時間t0から時間t1の間において、第2スイッチSW2がオフし、時間t1において、第1スイッチSW1がオンする。これにより、出力側コンデンサC1の両端電圧Vc1が上昇する。   Between time t0 and time t1, the second switch SW2 is turned off, and at time t1, the first switch SW1 is turned on. As a result, the voltage Vc1 across the output side capacitor C1 increases.

そして、チャタリングにより、時間t2において第1スイッチSW1が一旦オフし、時間t3において第1スイッチSW1が再びオンする。時間t2から時間t3までの期間T1において、第1スイッチSW1がオフしているため出力側コンデンサC1の両端電圧Vc1の上昇が停止する。発電部2から入力側コンデンサC2には電力が供給されるため、入力側コンデンサC2の両端電圧Vc2は上昇する。つまり、チャタリングによって第1スイッチSW1がオフしてる期間T1中において、発電部2が発電した電力は、入力側コンデンサC2に蓄えられる。   Then, due to chattering, the first switch SW1 is temporarily turned off at time t2, and the first switch SW1 is turned on again at time t3. In the period T1 from time t2 to time t3, the first switch SW1 is turned off, so that the rise of the voltage Vc1 across the output side capacitor C1 stops. Since power is supplied from the power generation unit 2 to the input-side capacitor C2, the voltage Vc2 across the input-side capacitor C2 increases. That is, the electric power generated by the power generation unit 2 during the period T1 when the first switch SW1 is turned off due to chattering is stored in the input-side capacitor C2.

そして、時間t3において、第1スイッチSW1がオンすると、発電部2が発電した電力、及び入力側コンデンサC2に蓄えられた電力が、出力側コンデンサC1に供給され、両端電圧Vc1が上昇する。   At time t3, when the first switch SW1 is turned on, the power generated by the power generation unit 2 and the power stored in the input side capacitor C2 are supplied to the output side capacitor C1, and the both-end voltage Vc1 increases.

このように、本実施形態の発電装置1では、整流回路4の入力端P11,P12間に電気的に接続された入力側コンデンサC2を備えている。この入力側コンデンサC2により、チャタリング等によって第1スイッチSW1がオフしている期間にコイル21が発電した電力を一旦蓄えて、出力側コンデンサC1及び負荷である通信部7に供給することができる。したがって、本実施形態の発電装置1では、入力側コンデンサC2を備えていない場合に比べて、チャタリングによる電力損失の低減を図ることができる。   As described above, the power generation device 1 according to the present embodiment includes the input-side capacitor C2 that is electrically connected between the input terminals P11 and P12 of the rectifier circuit 4. The input-side capacitor C2 can temporarily store the power generated by the coil 21 during the period when the first switch SW1 is off due to chattering or the like, and supply it to the output-side capacitor C1 and the communication unit 7 that is a load. Therefore, in the power generation device 1 of the present embodiment, power loss due to chattering can be reduced as compared with the case where the input-side capacitor C2 is not provided.

ここで、入力側コンデンサC2においても電力損失が発生するため、入力側コンデンサC2の容量は、出力側コンデンサC1の容量の1/10以下であることが望ましい。図5に、入力側コンデンサC2の容量に対する、発電装置1の出力電力のグラフを示す。ここでは、出力側コンデンサC1の容量が22μFであるとする。   Here, since the power loss occurs also in the input side capacitor C2, it is desirable that the capacity of the input side capacitor C2 is 1/10 or less of the capacity of the output side capacitor C1. FIG. 5 shows a graph of the output power of the power generator 1 with respect to the capacity of the input side capacitor C2. Here, it is assumed that the capacitance of the output side capacitor C1 is 22 μF.

図5に示すように、入力側コンデンサC2の容量が0、つまり入力側コンデンサC2を備えていない場合、発電装置1の出力電力はW0である。入力側コンデンサC2の容量が、0からc20までの間である場合、発電装置1の出力電力はW0を上回る。入力側コンデンサC2の容量がc21である場合、出力電力が最も高いW1となる。入力側コンデンサC2の容量がc20よりも大きくなると、入力側コンデンサC2での電力損失により、発電装置1の出力電力はW0を下回る。したがって、入力側コンデンサC2の容量は、0よりも大きくc20よりも小さいことが好ましい。本実施形態では、入力側コンデンサC2の容量は、c20よりも小さい1.2μFである。これにより、チャタリングによる電力損失が低減される。なお、図5に示したグラフは、図4で示したチャタリングを条件としたシミュレーション結果であり、チャタリングによるスイッチのオフ時間、オフ回数等によって最適な入力側コンデンサC2の容量は変化する。   As shown in FIG. 5, when the capacitance of the input side capacitor C2 is 0, that is, when the input side capacitor C2 is not provided, the output power of the power generator 1 is W0. When the capacitance of the input side capacitor C2 is between 0 and c20, the output power of the power generator 1 exceeds W0. When the capacitance of the input side capacitor C2 is c21, the output power is W1, which is the highest. When the capacitance of the input side capacitor C2 becomes larger than c20, the output power of the power generator 1 becomes lower than W0 due to power loss in the input side capacitor C2. Therefore, the capacitance of the input side capacitor C2 is preferably larger than 0 and smaller than c20. In the present embodiment, the capacitance of the input side capacitor C2 is 1.2 μF, which is smaller than c20. Thereby, power loss due to chattering is reduced. The graph shown in FIG. 5 is a simulation result on the condition of chattering shown in FIG. 4, and the optimum capacitance of the input side capacitor C2 varies depending on the switch off time, the number of times of off, etc. due to chattering.

なお、上記では、可動部3が第2位置から第1位置に移動する場合について説明したが、可動部3が第1位置から第2位置に移動する場合も上記同様である。可動部3が第1位置から第2位置に移動する場合、コイル21が発生する電流(電圧)の極性が上記と逆になり、第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2のオン/オフが上記と逆になる。つまり、可動部3が第1位置から第2位置に移動すると、コイル21から発生した電流は、第2ダイオードD2及び第2スイッチSW2を流れる。具体的には、コイル21から発生した電流は、第2ダイオードD2→出力側コンデンサC1及び通信部7→第2スイッチSW2の経路で流れる。つまり、整流回路4が有するブリッジ回路における第2ダイオードD2及び第2スイッチSW2を含む第2電流経路に、コイル21が発生した電流が流れる。   Although the case where the movable part 3 moves from the second position to the first position has been described above, the same applies to the case where the movable part 3 moves from the first position to the second position. When the movable part 3 moves from the first position to the second position, the polarity of the current (voltage) generated by the coil 21 is opposite to the above, and the on / off of the first switch SW1 and the second switch SW2 is as described above. Vice versa. That is, when the movable part 3 moves from the first position to the second position, the current generated from the coil 21 flows through the second diode D2 and the second switch SW2. Specifically, the current generated from the coil 21 flows through the path of the second diode D2 → the output side capacitor C1 and the communication unit 7 → the second switch SW2. That is, the current generated by the coil 21 flows through the second current path including the second diode D2 and the second switch SW2 in the bridge circuit included in the rectifier circuit 4.

(4)変形例
以下に、発電装置1、入力装置10の変形例について説明する。
(4) Modified Examples Hereinafter, modified examples of the power generation device 1 and the input device 10 will be described.

(4.1)第1変形例
発電装置1の第1変形例について、図6を参照して説明する。
(4.1) First Modification A first modification of the power generator 1 will be described with reference to FIG.

上述した例では、第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2は、押ボタンスイッチで構成されていたが、これに限らない。本変形例の発電装置1では、c接点型のスライドスイッチSW3を有している。スライドスイッチSW3は、一対の可動接点(第1可動接点431、第2可動接点432)と、3つの固定接点(第1固定接点441、第2固定接点442、共通固定接点440)とを有する。本変形例では、第1可動接点431、第1固定接点441、及び共通固定接点440が第1スイッチSW1(図1参照)に相当し、第2可動接点432、第2固定接点442、及び共通固定接点440が第2スイッチSW2(図1参照)に相当する。   In the above-described example, the first switch SW1 and the second switch SW2 are configured by pushbutton switches, but are not limited thereto. The power generation device 1 of the present modification has a c-contact type slide switch SW3. The slide switch SW3 has a pair of movable contacts (first movable contact 431, second movable contact 432) and three fixed contacts (first fixed contact 441, second fixed contact 442, common fixed contact 440). In this modification, the first movable contact 431, the first fixed contact 441, and the common fixed contact 440 correspond to the first switch SW1 (see FIG. 1), and the second movable contact 432, the second fixed contact 442, and the common The fixed contact 440 corresponds to the second switch SW2 (see FIG. 1).

一対の可動接点(第1可動接点431、第2可動接点432)は、導電部材で構成されており、可動部3に設けられている。具体的には、第1可動接点431は、第1可動子31に設けられており、第1可動子31の移動に伴って移動する。第2可動接点432は、第2可動子32に設けられており、第2可動子32の移動に伴って移動する。   The pair of movable contacts (the first movable contact 431 and the second movable contact 432) are made of a conductive member and are provided in the movable portion 3. Specifically, the first movable contact 431 is provided on the first movable element 31 and moves with the movement of the first movable element 31. The second movable contact 432 is provided on the second movable element 32, and moves with the movement of the second movable element 32.

第1固定接点441は、第1可動接点431が第1位置及び第2位置のいずれ位置にある場合でも、第1可動接点431と接触し導通する位置に設けられている。第1固定接点441は、整流回路4の入力端P12(図1参照)と電気的に接続されている。   The first fixed contact 441 is provided at a position where the first fixed contact 431 contacts and conducts with the first movable contact 431 regardless of whether the first movable contact 431 is in the first position or the second position. The first fixed contact 441 is electrically connected to the input terminal P12 (see FIG. 1) of the rectifier circuit 4.

第2固定接点442は、第2可動接点432が第1位置及び第2位置のいずれの位置にある場合でも、第2可動接点432と接触し導通する位置に設けられている。第2固定接点442は、整流回路4の入力端P11(図1参照)と電気的に接続されている。   The second fixed contact 442 is provided at a position where the second movable contact 432 contacts and conducts with the second movable contact 432 regardless of whether the second movable contact 432 is in the first position or the second position. The second fixed contact 442 is electrically connected to the input terminal P11 (see FIG. 1) of the rectifier circuit 4.

共通固定接点440は、第1方向S1において、第1固定接点441と第2固定接点442との間に設けられている。共通固定接点440は、可動部3が第1位置にある場合、第1可動接点431と接触して導通し、可動部3が第2位置にある場合、第2可動接点432と接触して導通する。共通固定接点440は、整流回路4の出力端P22(図1参照)と電気的に接続されている。言い換えれば、共通固定接点440は、第2位置から第1位置へ可動部3が移動することによって第1可動接点431と接触し、第1位置から第2位置へ可動部3が移動することによって第1可動接点431と離れる。また、共通固定接点440は、第1位置から第2位置へ可動部3が移動することによって第2可動接点432と接触し、第2位置から第1位置へ可動部3が移動することによって第2可動接点432と離れる。   The common fixed contact 440 is provided between the first fixed contact 441 and the second fixed contact 442 in the first direction S1. The common fixed contact 440 is brought into contact with the first movable contact 431 when the movable part 3 is in the first position, and is brought into contact with the second movable contact 432 when the movable part 3 is in the second position. To do. The common fixed contact 440 is electrically connected to the output terminal P22 (see FIG. 1) of the rectifier circuit 4. In other words, the common fixed contact 440 comes into contact with the first movable contact 431 when the movable part 3 moves from the second position to the first position, and the movable part 3 moves from the first position to the second position. The first movable contact 431 is separated. Further, the common fixed contact 440 comes into contact with the second movable contact 432 when the movable part 3 moves from the first position to the second position, and the common fixed contact 440 moves as the movable part 3 moves from the second position to the first position. 2 Move away from the movable contact 432.

上記構成により、本変形例の発電装置1では、可動部3が第1位置と第2位置との間で移動することによって、スライドスイッチSW3の接点状態が変化する。可動部3が第1位置にある場合、第1可動接点431を介して第1固定接点441と共通固定接点440とが導通し、コイル21が発生した電流が流れる。また、可動部3が第2位置にある場合、第2可動接点432を介して第2固定接点442と共通固定接点440とが導通し、コイル21が発生した電流が流れる。   With the above configuration, in the power generation device 1 of the present modification, the contact state of the slide switch SW3 is changed by the movable unit 3 moving between the first position and the second position. When the movable part 3 is in the first position, the first fixed contact 441 and the common fixed contact 440 are conducted through the first movable contact 431, and the current generated by the coil 21 flows. Further, when the movable part 3 is in the second position, the second fixed contact 442 and the common fixed contact 440 are brought into conduction through the second movable contact 432, and the current generated by the coil 21 flows.

なお、図6に示すスライドスイッチSW3は、概念図であって、一対の可動接点(第1可動接点431、第2可動接点432)、及び3つの固定接点(第1固定接点441、第2固定接点442、共通固定接点440)の形状は、図6に記載の形状に限らない。また、一対の可動接点(第1可動接点431、第2可動接点432)、及び3つの固定接点(第1固定接点441、第2固定接点442、共通固定接点440)が設けられる位置は、図6の記載した位置に限らず、適宜調整可能である。例えば、一対の可動接点(第1可動接点431、第2可動接点432)は、可動部3(第1可動子31、第2可動子32)が設けられる可動部材に設けられていてもよい。また、可動接点は1つであってもよい。この場合、可動接点は、可動部3の位置に応じて、第1固定接点441と共通固定接点440との間を導通、又は第2固定接点442と共通固定接点440とを導通する。   The slide switch SW3 shown in FIG. 6 is a conceptual diagram, and includes a pair of movable contacts (first movable contact 431, second movable contact 432) and three fixed contacts (first fixed contact 441, second fixed contact). The shapes of the contact 442 and the common fixed contact 440) are not limited to those shown in FIG. Further, the positions at which the pair of movable contacts (first movable contact 431, second movable contact 432) and three fixed contacts (first fixed contact 441, second fixed contact 442, common fixed contact 440) are provided are shown in the figure. The position is not limited to 6 and can be adjusted as appropriate. For example, the pair of movable contacts (first movable contact 431, second movable contact 432) may be provided on a movable member provided with the movable portion 3 (first movable element 31, second movable element 32). Moreover, the number of movable contacts may be one. In this case, the movable contact conducts between the first fixed contact 441 and the common fixed contact 440 or conducts the second fixed contact 442 and the common fixed contact 440 according to the position of the movable part 3.

(4.2)その他の変形例
以下に、発電装置1、及び入力装置10のその他の変形例を列挙する。
(4.2) Other Modified Examples Other modified examples of the power generation device 1 and the input device 10 are listed below.

上述した例では、第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2は、第1アクチュエータ41及び第2アクチュエータ42が押されている間のみオンするように構成されていたが、これに限らない。第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2は、第1アクチュエータ41及び第2アクチュエータ42が押されている間のみオフするように構成されていてもよい。この場合、第1スイッチSW1と第2スイッチSW2を設ける位置が上記と逆になる。つまり、第1スイッチSW1が第1補助ヨーク51の第1凹部510に設けられ、第2スイッチSW2が第2補助ヨーク52の第2凹部520に設けられる。   In the example described above, the first switch SW1 and the second switch SW2 are configured to be turned on only while the first actuator 41 and the second actuator 42 are being pressed. However, the present invention is not limited to this. The first switch SW1 and the second switch SW2 may be configured to be turned off only while the first actuator 41 and the second actuator 42 are being pressed. In this case, the position where the first switch SW1 and the second switch SW2 are provided is opposite to the above. That is, the first switch SW1 is provided in the first recess 510 of the first auxiliary yoke 51, and the second switch SW2 is provided in the second recess 520 of the second auxiliary yoke 52.

また、第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2は、押ボタンスイッチに限らず、例えば第1アクチュエータ41及び第2アクチュエータ42がレバーで構成されていてもよい。   Further, the first switch SW1 and the second switch SW2 are not limited to pushbutton switches, and for example, the first actuator 41 and the second actuator 42 may be configured by levers.

また、第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2は、押圧力に応じて抵抗値が変化する圧力センサであってもよい。圧力センサは、押圧力が増加すると抵抗値が低下し、押圧力が減少すると抵抗値が上昇するように構成されている。したがって、第1スイッチSW1を圧力センサで構成した場合、第2位置から第1位置へと可動部3が移動することによって押圧力が増加すると抵抗値を低下し、第1位置から第2位置へと可動部3が移動することによって押圧力が減少すると抵抗値を上昇する。また、第2スイッチSW2を圧力センサで構成した場合、第1位置から第2位置へと可動部3が移動することによって押圧力が増加すると抵抗値を低下し、第2位置から第1位置へと可動部3が移動することによって押圧力が減少すると抵抗値を上昇する。   Further, the first switch SW1 and the second switch SW2 may be pressure sensors whose resistance values change according to the pressing force. The pressure sensor is configured such that when the pressing force increases, the resistance value decreases, and when the pressing force decreases, the resistance value increases. Therefore, when the first switch SW1 is configured by a pressure sensor, the resistance value decreases when the pressing force increases due to the movement of the movable portion 3 from the second position to the first position, and from the first position to the second position. When the pressing force decreases due to the movement of the movable part 3, the resistance value increases. Further, when the second switch SW2 is configured by a pressure sensor, the resistance value decreases when the pressing force increases as the movable portion 3 moves from the first position to the second position, and the second position switches from the second position to the first position. When the pressing force decreases due to the movement of the movable part 3, the resistance value increases.

ここで、圧力センサは、押圧力に対して抵抗値を比例的に変化するように構成されていることが好ましい。また、圧力センサは、押圧力が印加されていない状態での抵抗値が、回路が電気的に絶縁されたとみなせる程度に大きいことが好ましい。つまり、第1スイッチSW1を圧力センサで構成した場合、第1位置から第2位置へ可動部3が移動することによって印加される押圧力が取り除かれ、抵抗値が増加してオフ状態とみなされる。また、第2スイッチSW2を圧力センサで構成した場合、第2位置から第1位置へ可動部3が移動することによって印加される押圧力が取り除かれ、抵抗値が増加してオフ状態とみなされる。   Here, the pressure sensor is preferably configured to change the resistance value in proportion to the pressing force. Moreover, it is preferable that the resistance value of the pressure sensor in a state where no pressing force is applied is so large that the circuit can be regarded as being electrically insulated. That is, when the first switch SW1 is configured by a pressure sensor, the pressing force applied by the movement of the movable portion 3 from the first position to the second position is removed, and the resistance value is increased, which is regarded as an off state. . Further, when the second switch SW2 is constituted by a pressure sensor, the pressing force applied by the movement of the movable part 3 from the second position to the first position is removed, and the resistance value is increased to be regarded as an off state. .

第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2を圧力センサで構成することによって、第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2をオン状態にするための押し込み量が低減し、発電装置1の小型化を図ることができる。   By configuring the first switch SW1 and the second switch SW2 with pressure sensors, the amount of pushing for turning on the first switch SW1 and the second switch SW2 is reduced, and the power generator 1 can be downsized. it can.

また、第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2は、メンブレンスイッチで構成されていてもよい。この場合、第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2をオン状態にするための押し込み量が低減し、発電装置1の小型化を図ることができる。   Further, the first switch SW1 and the second switch SW2 may be configured by membrane switches. In this case, the amount of pushing for turning on the first switch SW1 and the second switch SW2 is reduced, and the power generator 1 can be downsized.

また、第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2は、プッシュスイッチであってもよい。   Further, the first switch SW1 and the second switch SW2 may be push switches.

また、第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2は、リードスイッチで構成されていてもよい。この場合、例えば、第1スイッチSW1は、第2可動子32が第1位置にある場合に、第2磁石321が発生する磁束によってオンするように構成される。第2スイッチSW2は、第1可動子31が第2位置にある場合に、第1磁石311が発生する磁束によってオンするように構成される。   Further, the first switch SW1 and the second switch SW2 may be constituted by reed switches. In this case, for example, the first switch SW1 is configured to be turned on by the magnetic flux generated by the second magnet 321 when the second mover 32 is in the first position. The second switch SW2 is configured to be turned on by the magnetic flux generated by the first magnet 311 when the first mover 31 is in the second position.

また、第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2は、例えばMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)等の半導体スイッチで構成されていてもよい。   Further, the first switch SW1 and the second switch SW2 may be configured by a semiconductor switch such as a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor).

上述した例では、図2、図3に示すように、第1スイッチSW1が第2補助ヨーク52(固定部5)に設けられ、第2スイッチSW2が第1補助ヨーク51(固定部5)に設けられているが、第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2の位置は、上記に限らない。第1スイッチSW1は、第2可動子32(可動部3)に設けられていてもよい。第2スイッチSW2は、第1可動子31(可動部3)に設けられていてもよい。また、第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2は、発電部2に設けられていてもよいし、筐体などの固定部材に設けられていてもよい。   In the example described above, as shown in FIGS. 2 and 3, the first switch SW1 is provided in the second auxiliary yoke 52 (fixed portion 5), and the second switch SW2 is provided in the first auxiliary yoke 51 (fixed portion 5). Although provided, the positions of the first switch SW1 and the second switch SW2 are not limited to the above. 1st switch SW1 may be provided in the 2nd needle | mover 32 (movable part 3). The second switch SW2 may be provided on the first movable element 31 (movable part 3). The first switch SW1 and the second switch SW2 may be provided in the power generation unit 2 or may be provided in a fixing member such as a housing.

上述した例では、可動部3が移動した際に、コイル21が発電を開始した後で、スイッチ(第1スイッチSW1、第2スイッチSW2)のオン/オフ状態が切り替わっていたが、これに限らない。可動部3が移動した際に、コイル21が発電を開始する前に、スイッチ(第1スイッチSW1、第2スイッチSW2)のオン/オフ状態が切り替わるように構成されていてもよい。   In the above-described example, when the movable part 3 moves, the on / off state of the switches (the first switch SW1 and the second switch SW2) is switched after the coil 21 starts power generation. Absent. When the movable part 3 moves, the on / off state of the switches (first switch SW1, second switch SW2) may be switched before the coil 21 starts power generation.

上述した例では、整流回路4は、コイル21が発生した電流を全波整流するように構成されていたが、これに限らず、コイル21が発生した電流を半波整流するように構成されていてもよい。   In the example described above, the rectifier circuit 4 is configured to perform full-wave rectification on the current generated by the coil 21, but is not limited thereto, and is configured to perform half-wave rectification on the current generated by the coil 21. May be.

また、上述した例では、可動部3が第1方向S1のいずれの向きに移動した場合でも、コイル21が発電するように構成されていたが、可動部3が第1方向S1の一方の向きに移動した場合にのみコイル21が発電するように構成されていてもよい。   In the example described above, the coil 21 is configured to generate power even when the movable part 3 moves in any direction in the first direction S1, but the movable part 3 is in one direction in the first direction S1. The coil 21 may be configured to generate power only when it is moved to.

また、上述した例では、移動可能な可動部3が磁石(第1磁石311、第2磁石321)を有し、コイル21が筐体などの固定部材に固定されているが、これに限らない。磁石(第1磁石311、第2磁石321)が固定部材に固定され、可動部3がコイル21を有していてもよい。この構成でも、コイル21に対して磁石(第1磁石311、第2磁石321)が相対的に移動するので、可動部3の移動によってコイル21を通る磁束が変化し、発電することができる。   Moreover, in the example mentioned above, the movable part 3 which can move has a magnet (the 1st magnet 311 and the 2nd magnet 321), and the coil 21 is being fixed to fixing members, such as a housing | casing, However, it is not restricted to this. . Magnets (first magnet 311, second magnet 321) may be fixed to the fixed member, and the movable part 3 may have the coil 21. Even in this configuration, since the magnets (the first magnet 311 and the second magnet 321) move relative to the coil 21, the magnetic flux passing through the coil 21 is changed by the movement of the movable portion 3, and power can be generated.

発電装置1は、入力装置10に用いられる構成に限らず、発電装置1単体で、又は入力装置10以外の器具及び設備などに組み込まれて、用いられてもよい。また、発電装置1の負荷は、通信部7に限らず、他の電気負荷であってもよい。   The power generation device 1 is not limited to the configuration used for the input device 10, and may be used as a single power generation device 1 or by being incorporated in equipment and equipment other than the input device 10. Further, the load of the power generation device 1 is not limited to the communication unit 7 and may be other electric loads.

また、入力装置10は、上述したクレセントセンサのように機械部品(クレセント錠)の位置検出に用いられる構成に限らず、例えば、機器の操作用のスイッチとして人に操作される構成であってもよい。この場合に、発電装置1は、入力部6が直接的に人に操作される構成であってもよいし、操作ハンドル等を介して、入力部6が間接的に人に操作される構成であってもよい。   Further, the input device 10 is not limited to the configuration used for detecting the position of the mechanical component (crescent lock) like the above-described crescent sensor, but may be configured to be operated by a person as a switch for operating the device, for example. Good. In this case, the power generation device 1 may have a configuration in which the input unit 6 is directly operated by a person or a configuration in which the input unit 6 is indirectly operated by a person via an operation handle or the like. There may be.

また、通信部7と受信装置との間の通信方式は、電波を伝送媒体とする無線通信に限らず、例えば、赤外線などの光を媒体とする光無線通信等であってもよい。   The communication method between the communication unit 7 and the receiving device is not limited to wireless communication using radio waves as a transmission medium, and may be, for example, optical wireless communication using light such as infrared rays as a medium.

(まとめ)
第1態様に係る発電装置(1)は、可動部(3)と、コイル(21)と、整流回路(4)と、を備える。可動部(3)は、第1位置と第2位置との間を移動する。コイル(21)は、第2位置から第1位置へと可動部(3)が移動する場合に第1電流方向に流れる第1電流を発生し、第1位置から第2位置へと可動部(3)が移動する場合に第1電流方向とは反対の第2電流方向に流れる第2電流を発生する。整流回路(4)は、コイル(21)から第1電流及び第2電流が入力され、所定方向に流れる出力電流を出力する。整流回路(4)は、第2位置から第1位置へと可動部(3)が移動することによってオン状態となり、第1位置から第2位置へと可動部(3)が移動することによってオフ状態となるスイッチ(第1スイッチSW1、第3スイッチSW3)を含む。
(Summary)
The electric power generating apparatus (1) which concerns on a 1st aspect is provided with a movable part (3), a coil (21), and a rectifier circuit (4). The movable part (3) moves between the first position and the second position. The coil (21) generates a first current that flows in the first current direction when the movable part (3) moves from the second position to the first position, and the movable part (from the first position to the second position). When 3) moves, a second current that flows in a second current direction opposite to the first current direction is generated. The rectifier circuit (4) receives the first current and the second current from the coil (21) and outputs an output current flowing in a predetermined direction. The rectifier circuit (4) is turned on when the movable part (3) moves from the second position to the first position, and is turned off when the movable part (3) moves from the first position to the second position. It includes switches (first switch SW1, third switch SW3) that enter a state.

この態様によれば、整流回路(4)は、スイッチ(SW1、SW3)を用いてコイル(21)が発生した電流を整流するので、ダイオードのみを用いて電流を整流する構成に比べて、整流回路(4)での電力損失が低減される。したがって、発電装置(1)では、電力損失を低減することができる。   According to this aspect, since the rectifier circuit (4) rectifies the current generated by the coil (21) using the switches (SW1, SW3), the rectifier is rectified compared to the configuration in which the current is rectified using only the diode. The power loss in the circuit (4) is reduced. Therefore, in the power generation device (1), power loss can be reduced.

第2態様に係る発電装置(1)では、第1態様において、スイッチ(第1スイッチSW1)は、可動部(3)の移動によって駆動されるアクチュエータ(第1アクチュエータ41)を有する。   In the power generation device (1) according to the second aspect, in the first aspect, the switch (first switch SW1) has an actuator (first actuator 41) driven by the movement of the movable part (3).

この態様によれば、可動部(3)の移動に伴ってアクチュエータ(41)が駆動されるので、可動部(3)の移動に応じてスイッチ(SW1)のオン状態とオフ状態とを容易に切り替えることができる。   According to this aspect, since the actuator (41) is driven with the movement of the movable part (3), the switch (SW1) can be easily turned on and off according to the movement of the movable part (3). Can be switched.

第3態様に係る発電装置(1)では、第1態様において、スイッチ(スライドスイッチSW3)は、可動接点(第1可動接点431)と、固定接点(共通固定接点440)と、を有する。可動接点(431)は、可動部(3)に設けられて可動部(3)とともに移動する。固定接点(440)は、第2位置から第1位置へと可動部(3)が移動することによって可動接点(431)と接触し、第1位置から第2位置へと可動部(3)が移動することによって可動接点(431)と離れる。   In the power generation device (1) according to the third aspect, in the first aspect, the switch (slide switch SW3) has a movable contact (first movable contact 431) and a fixed contact (common fixed contact 440). The movable contact (431) is provided on the movable part (3) and moves together with the movable part (3). The fixed contact (440) contacts the movable contact (431) by moving the movable part (3) from the second position to the first position, and the movable part (3) from the first position to the second position. It moves away from the movable contact (431) by moving.

この態様によれば、可動部(3)の移動に伴って可動接点(431)が移動するので、可動部(3)の移動に応じてスイッチ(SW3)のオン状態とオフ状態とを容易に切り替えることができる。   According to this aspect, since the movable contact (431) moves with the movement of the movable part (3), the switch (SW3) can be easily turned on and off according to the movement of the movable part (3). Can be switched.

第4態様に係る発電装置(1)では、第1態様において、スイッチ(SW1)は、圧力センサである。圧力センサは、第2位置から第1位置へと可動部(3)が移動することによって押圧力が増加すると抵抗値を低下し、第1位置から第2位置へと可動部(3)が移動することによって押圧力が減少すると抵抗値を上昇する。   In the power generation device (1) according to the fourth aspect, in the first aspect, the switch (SW1) is a pressure sensor. The pressure sensor decreases the resistance value when the pressing force increases as the movable part (3) moves from the second position to the first position, and the movable part (3) moves from the first position to the second position. When the pressing force decreases, the resistance value increases.

この態様によれば、スイッチ(SW1)をオン状態にするための押し込み量が低減し、発電装置(1)の小型化を図ることができる。   According to this aspect, the push-in amount for turning on the switch (SW1) is reduced, and the power generation device (1) can be downsized.

第5態様に係る発電装置(1)では、第4態様において、圧力センサは、押圧力に対して抵抗値を比例的に変化する。   In the power generation device (1) according to the fifth aspect, in the fourth aspect, the pressure sensor changes the resistance value in proportion to the pressing force.

この態様によれば、圧力センサであるスイッチ(SW1)は、第2位置から第1位置へと可動部(3)が移動した際に抵抗値が増加して回路をオフ状態とみなすことができる。   According to this aspect, the switch (SW1), which is a pressure sensor, can increase the resistance value when the movable part (3) moves from the second position to the first position, and can regard the circuit as an off state. .

第6態様に係る発電装置(1)では、第1〜第5態様において、可動部(3)は、コイル(21)を通過する磁束を発生する磁石(第1磁石311、第2磁石321)を含む。可動部(3)が第1位置にいる場合にコイル(21)を通過する磁束の向きと、可動部(3)が第2位置にいる場合にコイル(21)を通過する磁束の向きとは、反対である。   In the power generation device (1) according to the sixth aspect, in the first to fifth aspects, the movable part (3) is a magnet (a first magnet 311 and a second magnet 321) that generates a magnetic flux passing through the coil (21). including. The direction of the magnetic flux passing through the coil (21) when the movable part (3) is in the first position and the direction of the magnetic flux passing through the coil (21) when the movable part (3) is in the second position The opposite.

この態様によれば、可動部(3)が第1位置と第2位置との間でいずれの向きに移動する場合でも、コイル(21)から電流を発生させることができる。   According to this aspect, even when the movable part (3) moves in any direction between the first position and the second position, a current can be generated from the coil (21).

第7態様に係る発電装置(1)では、第1〜第6態様のいずれかにおいて、整流回路(4)は、第1電流経路と第2電流経路とを有するブリッジ回路である。第1電流経路は、スイッチ(SW1)を含み、第1電流と出力電流とが流れる。第2電流経路は、第2電流と出力電流とが流れる。   In the power generation device (1) according to the seventh aspect, in any one of the first to sixth aspects, the rectifier circuit (4) is a bridge circuit having a first current path and a second current path. The first current path includes a switch (SW1), and the first current and the output current flow. A second current and an output current flow through the second current path.

この態様によれば、負荷に供給する出力電流の極性を揃えることができる。   According to this aspect, the polarity of the output current supplied to the load can be made uniform.

第8態様に係る発電装置(1)では、第7態様において、第1電流経路は、スイッチである第1スイッチ(SW1)を含む。第2電流経路は、第1位置から第2位置へと可動部(3)が移動することによってオン状態となり、第2位置から第1位置へと可動部(3)が移動することによってオフ状態となる第2スイッチ(SW2)を含む。   In the power generation device (1) according to the eighth aspect, in the seventh aspect, the first current path includes a first switch (SW1) that is a switch. The second current path is turned on when the movable part (3) moves from the first position to the second position, and is turned off when the movable part (3) moves from the second position to the first position. A second switch (SW2).

この態様によれば、整流回路(4)での電力損失を低減することができる。   According to this aspect, power loss in the rectifier circuit (4) can be reduced.

第9態様に係る発電装置(1)は、第8態様において、第1電流経路は、第1電流が流れる第1ダイオード(D1)をさらに含む。第2電流経路は、第2電流が流れる第2ダイオード(D2)をさらに含む。第1ダイオード(D1)に第1電流が流れる場合に、第1スイッチ(SW1)に出力電流が流れる。第2ダイオード(D2)に第2電流が流れる場合に、第2スイッチ(SW2)に出力電流が流れる。   In the power generation device (1) according to the ninth aspect, in the eighth aspect, the first current path further includes a first diode (D1) through which the first current flows. The second current path further includes a second diode (D2) through which the second current flows. When the first current flows through the first diode (D1), the output current flows through the first switch (SW1). When the second current flows through the second diode (D2), the output current flows through the second switch (SW2).

この態様によれば、整流回路(4)での電力損失を低減することができる。   According to this aspect, power loss in the rectifier circuit (4) can be reduced.

第10態様に係る発電装置(1)は、第1〜第9態様のいずれかにおいて、整流回路(4)の出力端(P21,P22)間に電気的に接続された出力側コンデンサ(C1)を更に備える。   The power generation device (1) according to the tenth aspect is the output-side capacitor (C1) electrically connected between the output terminals (P21, P22) of the rectifier circuit (4) in any one of the first to ninth aspects. Is further provided.

この態様によれば、負荷に印加する電圧を安定させることができる。   According to this aspect, the voltage applied to the load can be stabilized.

第11態様に係る発電装置(1)は、第1〜第10態様のいずれかにおいて、整流回路(4)の入力端(P11,P12)間に電気的に接続された入力側コンデンサ(C2)を更に備える。   The power generation device (1) according to the eleventh aspect is the input side capacitor (C2) electrically connected between the input terminals (P11, P12) of the rectifier circuit (4) in any one of the first to tenth aspects. Is further provided.

この態様によれば、電力損失の低下を抑制することができる。   According to this aspect, it is possible to suppress a reduction in power loss.

第12態様に係る発電装置(1)は、第1〜第11態様のいずれかにおいて、スイッチ(SW1、SW3)のオン状態とオフ状態とは、コイル(21)が発電を開始した後で切り替わる。   In the power generation device (1) according to the twelfth aspect, in any one of the first to eleventh aspects, the on state and the off state of the switches (SW1, SW3) are switched after the coil (21) starts power generation. .

この態様によれば、コイル(21)が発電を開始する前にスイッチ(SW1、SW3)のオン状態とオフ状態とが切り替わるように構成する場合に比べて、スイッチ(SW1、SW3)の位置の制約が少なく、発電装置(1)の構成の簡略化を図ることができる。   According to this aspect, the position of the switch (SW1, SW3) is compared with the case where the switch (SW1, SW3) is switched between the on state and the off state before the coil (21) starts power generation. There are few restrictions and the structure of a power generator (1) can be simplified.

第13態様に係る入力装置10は、第1〜第12態様のいずれかの発電装置(1)と、入力部(6)と、通信部(7)と、を備える。入力部(6)は、可動部(3)を移動させる。通信部(7)は、整流回路(4)の出力端間に電気的に接続され、無線信号を送信する。   The input device 10 according to the thirteenth aspect includes the power generation device (1) according to any one of the first to twelfth aspects, an input unit (6), and a communication unit (7). The input unit (6) moves the movable unit (3). The communication unit (7) is electrically connected between the output terminals of the rectifier circuit (4) and transmits a radio signal.

この態様によれば、発電装置(1)における電力損失が抑制される。これにより、通信部(7)に供給される電力の低減が抑制され、通信部(7)は、無線信号を安定して送信することができる。   According to this aspect, power loss in the power generation device (1) is suppressed. Thereby, reduction of the electric power supplied to a communication part (7) is suppressed, and the communication part (7) can transmit a radio signal stably.

1 発電装置
21 コイル
3 可動部
4 整流回路
41 第1アクチュエータ(アクチュエータ)
431 第1可動接点(可動接点)
440 共通固定接点(固定接点)
6 入力部
7 通信部
SW1 第1スイッチ(スイッチ)
SW2 第2スイッチ
SW3 スライドスイッチ(スイッチ)
D1 第1ダイオード(ダイオード)
D2 第2ダイオード(ダイオード)
C1 出力側コンデンサ
C2 入力側コンデンサ
P21,P22 出力端
P11,P12 入力端
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power generator 21 Coil 3 Movable part 4 Rectifier circuit 41 1st actuator (actuator)
431 First movable contact (movable contact)
440 Common fixed contact (fixed contact)
6 Input unit 7 Communication unit SW1 First switch (switch)
SW2 Second switch SW3 Slide switch (switch)
D1 First diode (diode)
D2 Second diode (diode)
C1 output side capacitor C2 input side capacitor P21, P22 output terminal P11, P12 input terminal

Claims (13)

第1位置と第2位置との間を移動する可動部と、
前記第2位置から前記第1位置へと前記可動部が移動する場合に第1電流方向に流れる第1電流を発生し、前記第1位置から前記第2位置へと前記可動部が移動する場合に前記第1電流方向とは反対の第2電流方向に流れる第2電流を発生するコイルと、
前記コイルから前記第1電流及び前記第2電流が入力され、所定方向に流れる出力電流を出力する整流回路と、を備え、
前記整流回路は、前記第2位置から前記第1位置へと前記可動部が移動することによってオン状態となり、前記第1位置から前記第2位置へと前記可動部が移動することによってオフ状態となるスイッチを含む、
発電装置。
A movable part that moves between a first position and a second position;
When the movable part moves from the second position to the first position, a first current flowing in the first current direction is generated, and the movable part moves from the first position to the second position. A coil for generating a second current flowing in a second current direction opposite to the first current direction;
A rectifier circuit that receives the first current and the second current from the coil and outputs an output current flowing in a predetermined direction, and
The rectifier circuit is turned on when the movable part moves from the second position to the first position, and is turned off when the movable part moves from the first position to the second position. Including switches
Power generation device.
前記スイッチは、前記可動部の移動によって駆動されるアクチュエータを有する、
請求項1に記載の発電装置。
The switch has an actuator driven by movement of the movable part,
The power generation device according to claim 1.
前記スイッチは、
前記可動部に設けられて前記可動部とともに移動する可動接点と、
前記第2位置から前記第1位置へと前記可動部が移動することによって前記可動接点と接触し、前記第1位置から前記第2位置へと前記可動部が移動することによって前記可動接点と離れる固定接点と、
を有する、
請求項1に記載の発電装置。
The switch is
A movable contact provided on the movable part and moving together with the movable part;
The movable part contacts the movable contact by moving from the second position to the first position, and moves away from the movable contact by moving the movable part from the first position to the second position. A fixed contact;
Having
The power generation device according to claim 1.
前記スイッチは、前記第2位置から前記第1位置へと前記可動部が移動することによって押圧力が増加すると抵抗値を低下し、前記第1位置から前記第2位置へと前記可動部が移動することによって前記押圧力が減少すると前記抵抗値を上昇する、圧力センサである、
請求項1記載の発電装置。
The switch decreases the resistance value when the pressing force increases as the movable part moves from the second position to the first position, and the movable part moves from the first position to the second position. A pressure sensor that increases the resistance value when the pressing force is reduced.
The power generator according to claim 1.
前記圧力センサは、押圧力に対して前記抵抗値を比例的に変化する、
請求項4記載の発電装置。
The pressure sensor changes the resistance value in proportion to the pressing force.
The power generator according to claim 4.
前記可動部は、前記コイルを通過する磁束を発生する磁石を含み、
前記可動部が前記第1位置にいる場合に前記コイルを通過する磁束の向きと、前記可動部が前記第2位置にいる場合に前記コイルを通過する磁束の向きとは、反対である、
請求項1〜5のいずれか1項に記載の発電装置。
The movable part includes a magnet that generates a magnetic flux passing through the coil,
The direction of the magnetic flux passing through the coil when the movable part is in the first position is opposite to the direction of the magnetic flux passing through the coil when the movable part is in the second position.
The power generator according to any one of claims 1 to 5.
前記整流回路は、
前記スイッチを含み、前記第1電流と前記出力電流とが流れる第1電流経路と、
前記第2電流と前記出力電流とが流れる第2電流経路と、
を有するブリッジ回路である、
請求項1〜6のいずれか1項に記載の発電装置。
The rectifier circuit is
A first current path including the switch, through which the first current and the output current flow;
A second current path through which the second current and the output current flow;
A bridge circuit having
The power generator according to any one of claims 1 to 6.
前記第1電流経路は、前記スイッチである第1スイッチを含み、
前記第2電流経路は、前記第1位置から前記第2位置へと前記可動部が移動することによってオン状態となり、前記第2位置から前記第1位置へと前記可動部が移動することによってオフ状態となる第2スイッチを含む、
請求項7に記載の発電装置。
The first current path includes a first switch that is the switch;
The second current path is turned on when the movable portion moves from the first position to the second position, and is turned off when the movable portion moves from the second position to the first position. Including a second switch to become a state,
The power generator according to claim 7.
前記第1電流経路は、前記第1電流が流れる第1ダイオードをさらに含み、
前記第2電流経路は、前記第2電流が流れる第2ダイオードをさらに含み、
前記第1ダイオードに前記第1電流が流れる場合に、前記第1スイッチに前記出力電流が流れ、
前記第2ダイオードに前記第2電流が流れる場合に、前記第2スイッチに前記出力電流が流れる、
請求項8記載の発電装置。
The first current path further includes a first diode through which the first current flows,
The second current path further includes a second diode through which the second current flows,
When the first current flows through the first diode, the output current flows through the first switch;
When the second current flows through the second diode, the output current flows through the second switch;
The power generator according to claim 8.
前記整流回路の出力端間に電気的に接続された出力側コンデンサを更に備える、
請求項1〜9のいずれか1項に記載の発電装置。
An output-side capacitor electrically connected between the output terminals of the rectifier circuit;
The power generator according to any one of claims 1 to 9.
前記整流回路の入力端間に電気的に接続された入力側コンデンサを更に備える、
請求項1〜10のいずれか1項に記載の発電装置。
An input-side capacitor electrically connected between the input terminals of the rectifier circuit;
The power generator according to any one of claims 1 to 10.
前記スイッチのオン状態とオフ状態とは、前記コイルが発電を開始した後で切り替わる、
請求項1〜11のいずれか1項に記載の発電装置。
The on state and the off state of the switch are switched after the coil starts power generation,
The power generator according to any one of claims 1 to 11.
請求項1〜12のいずれか1項に記載の発電装置と、
前記可動部を移動させる入力部と、
前記整流回路の出力端間に電気的に接続され、無線信号を送信する通信部と、を備える、
入力装置。
A power generator according to any one of claims 1 to 12,
An input unit for moving the movable unit;
A communication unit that is electrically connected between the output ends of the rectifier circuit and transmits a radio signal;
Input device.
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