JP2581467B2 - 発電装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発電装置の動力伝達構
造に関する。

【０００２】

【発明の概要】本発明は、腕の動き又は重力を動力源と
する回転重錘とロータとステータとからなり機械エネル
ギーを電気エネルギーに変換する発電装置において、前
記回転重錘と前記ロータとの間に配置された車には、前
記回転重錘からの動力が所定値を超えたときに滑りを生
じさせて前記ロータへの動力の伝達を規制するように、
摩擦力で動力を伝達する機構が設けられたことにより、
例えば落下等により回転重錘に強い衝撃負荷トルクが加
わったときに、前記摩擦力で動力を伝達する機構がスリ
ップし、前記機構以降の動力伝達部に強い衝撃負荷トル
クが伝わるのを回避させることにより、前記動力伝達部
の耐衝撃性能を向上させるものである。

【０００３】

【従来の技術】従来の発電装置は、回転重錘からの回転
力を歯車の組み合せでそのまま増速して伝達する動力伝
達構造をとつていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし前述の従来技術
では、落下等によつて回転重錘に強い衝撃負荷トルクが
加わると、前記動力伝達部の歯車の支持部分、及び歯車
の歯が破損してしまい耐衝撃性能に劣つていた。また前
記耐衝撃性能を向上させるためには、個々の部品を衝撃
力に耐えられる様に強度アップさせる必要がある。しか
し、これには構造の大型化が伴い、腕時計の様な小さな
製品に採用するのは困難となる。

【０００５】そこで本発明は、このような問題点を解決
するものであり、その目的とするところは、耐衝撃性能
に優れ、かつ、小型で腕時計に搭載可能な発電装置を実
現するところにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明では腕の動き又は重力を動力源とする回転
重錘とロータとステータとからなり機械エネルギーを電
気エネルギーに変換する発電装置において、前記回転重
錘と前記ロータとの間に配置された車には、前記回転重
錘からの動力が所定値を超えたときに滑りを生じさせて
前記ロータへの動力の伝達を規制するように、摩擦力で
動力を伝達する機構が設けられたこと特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明の上記の構成によれば、落下等による強
い衝撃負荷トルクが回転重錘に加わった場合など、回転
重錘からの動力が所定値を超えたときに、前記摩擦力で
動力を伝達する機構に滑り（スリップ）を生じさせ、動
力の伝達を規制することにより前記機構以降の動力伝達
部、ひいてはロータに強い衝撃負荷トルクが伝わるのを
回避することができる。

【０００８】

【実施例】図１は、本発明の一実施例を示す要部断面図
である。輪列受１と輪列受１に固定されるねじ３の間に
隙間をもって回転重錘２が取り付けられており、回転重
錘２には回転重錘歯車５が前記回転重錘２との間に任意
の摩擦力をもって取り付けられている。ただし、回転重
錘歯車５と回転重錘２との間を任意の摩擦力をもって取
り付けるか否かは任意であり、両者間を固着したもので
あってもよい。また中間車かな６には後述のように中間
車歯車７が所定の摩擦力をもって取り付けられている。
従って、腕の動き又は重力によって回転重錘２が自由に
回転しこの回転は、回転重錘歯車５から中間車かな６に
伝達されるとともに、中間車歯車７との間の摩擦力で中
間車歯車７へ伝えられ、この間に増速されてロータ８へ
伝えられる。ロータ８の回りには、ステータ９が配置さ
れ、ロータ８の回転によって現れる磁束の変化を図２に
示すコイル１０に導き、コイル１０に発生する電力を充
電制御回路１１を経て一次電源１２に蓄える。１３は電
子回路を含む時計機構である。

【０００９】図３は、回転重錘歯車５の平面図である。
前記回転重錘歯車５は５ａの部分が径方向にバネ性を持
っているため回転重錘２に取り付けられたとき、前記５
ａのバネによって回転重錘２との間に摩擦力を発生させ
ることになる。ただし、回転重錘歯車５を回転重錘２を
固着してもよいことは上述のとおりである。また、中間
車かな６と中間車歯車７との間の摩擦力の付与方法とし
ては、図４で示すように、中間車歯車７が中間車かな６
に回転自在に嵌め込まれるとともに、バネ１８でこの中
間車歯車７を中間車かな６の段部に押し付けることによ
り両者間の摩擦力を付与している。

【００１０】この摩擦力は、次の関係から設定されてい
る。

【００１１】まず、通常時を考えるとスリップせずに伝
達しなければならないので、ロータ８とステータ９に生
じる磁力による負荷分及び輪列部の摩擦などの機械的な
負荷より大きな摩擦力になっている。次に衝撃時を考え
ると、磁力による負荷はロータ８の回転速度が速くなる
と電磁誘導作用から大きくなるので、摩擦力はこの負荷
及び先程の機械的な負荷より小さくなっている。

【００１２】これらの値は、簡易的に次の考え方で求め
れば実使用を満足する。

【００１３】摩擦力の下限値は回転重錘のアンバランス
量以上にする。時計を静かに携帯する時は、回転重錘２
に１Ｇの加速度が加わるので、これ以上にすれば、負荷
が多少変化してもスリップしてしまうことはない。摩擦
力の上限値は、車のほぞ、歯部等機械的な強度限界より
も小さな値とすれば良い。すなわち、回転重錘２から伝
達される動力の中、前記強度限界に達する動力の値を所
定値とすると、摩擦力の上限値をこの所定値以下の値に
設定することにより、回転重錘２からの動力が所定値を
超えるときには中間車歯車７の滑りを生じさせることが
可能となる。

【００１４】以上の構成によれば、通常携帯時は、腕の
動き等によって発生する回転重錘２のトルクより、摩擦
力が大きいため、回転重錘２の回転を回転重錘歯車５及
び中間車かな６からそのまま中間車歯車７及びロータ８
に伝えるが、例えば落下等の強い衝撃が回転重錘２に加
わった時は、回転重錘２のトルクによる回転重錘歯車２
からの動力が摩擦力（所定値）を上まわるので、回転車
歯車７がスリップし、回転重錘２の回転はその伝達が規
制されて回転車歯車７以降の車（ロータ８）に伝えられ
ない。

【００１５】前記実施例の場合、摩擦力を持って動力を
伝達する部分を、中間車かな６と中間車歯車７との間に
設けたが、これに限らず、例えばロータ８の軸部分とロ
ータかなとの間に設けても問題ない。なお、この実施例
を含めて摩擦力は、輪列の増速比分だけ小さくすること
ができるため、弱いバネで構成することができる。

【００１６】又、前述実施例では、回転重錘とロータの
間に１個だけ車を配置して増速しているが、これに限定
することはなく、２個以上の車を配置して増速してもか
まわない。摩擦力にて動力を伝達する部分は、これらど
の車に設けても良く、又、２箇所以上に設けてもかまわ
ない。

【００１７】又、摩擦力を発生させる構造については、
前述に限定されず、分車のスリップ機構として使われる
周知の筒カナつぶし方法や磁石の磁力を設いた方法な
ど、様々な構造が考えられる。

【００１８】磁石を用いた構造の一例を図５に示し、図
に沿って説明する。１５は磁性体よりなる中間車のか
な、１６は磁石、１７は中間車の歯車と示す。

【００１９】磁石１６は歯車１７と固着され、歯車１７
のかな１５とガタで係合している。歯車１７は、磁石１
６とかな１５の吸着力により、かな１５と固着されてい
る。回転重錘からの力が吸着力より弱い時は、回転を伝
達し、吸着力より強い時はかな１５が空回りすることに
なる。

【００２０】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれは、回転
重錘の動力伝達部の耐衝撃性能が従来のものに比べ飛躍
的に向上するため、動力伝達部の支持構造及び歯車、か
なの構造が簡単にしかも小型，薄型になる。よって発電
装置の小型化，薄型化が可能となり、コストも安くな
る。

【００２１】また、落下等による衝撃力によりロータが
高速回転し、コイルに高電圧が誘起され充電制御回路を
破壊することを回避できるため、回路の信頼性をも保障
することができる。

【００２２】又、同様にロータが回転すると、ロータ上
下の油が遠心力でとんとしまい油切れを生じることがあ
るが、これも防ぐという効果も有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の動力伝達部の組立断面図。

【図２】本発明の実施例の充電回路図。

【図３】本発明の実施例の回転重錘歯車の平面図。

【図４】本発明の実施例の要部断面図。

【図５】本発明の他の実施例の断面図。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 腕の動き又は重力を動力源とする回転重
   錘とロータとステータとからなり機械エネルギーを電気
   エネルギーに変換する発電装置において、前記回転重錘
   と前記ロータとの間に配置された車には、前記回転重錘
   からの動力が所定値を超えたときに滑りを生じさせて前
   記ロータへの動力の伝達を規制するように、摩擦力で動
   力を伝達する機構が設けられたことを特徴とする発電装
   置。