JP3103789U - Generator with capacitor - Google Patents
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Abstract
【課題】手動ハンドルの簡単な回転操作で発電して、その発電電力を蓄電させることができる新規な構成で実用価値の高いキャパシタ搭載発電機を提供することにある。
【解決手段】ケース本体1と、該ケース本体1に軸支される駆動軸及び該駆動軸を回転させる手動ハンドル4と、ケース本体1の内部に組込まれ駆動軸の回転を伝達して増速する複数の伝動歯車からなる増速歯車機構5と、ケース本体1の内部に設けられ増速歯車機構5の連動回転によって回転して電力を発電する発電機10と、ケース本体1の内部に設けられ発電機10と電気的に接続されて該発電機の発電電力を蓄電する電気二重層キャパシタ12と、この電気二重層キャパシタ12と電気的に接続された出力端子13a,13bとを具備する構成とした。
【選択図】 図1An object of the present invention is to provide a capacitor-equipped generator having a high practical value with a novel configuration capable of generating power by a simple rotation operation of a manual handle and storing the generated power.
A case body, a drive shaft rotatably supported by the case body, a manual handle for rotating the drive shaft, and a speed increase built in the case body by transmitting rotation of the drive shaft. A speed increasing gear mechanism 5 including a plurality of transmission gears, a generator 10 provided inside the case main body 1 and rotating to generate electric power by interlocking rotation of the speed increasing gear mechanism 5, and provided inside the case main body 1. A configuration comprising an electric double layer capacitor 12 electrically connected to the generator 10 to store the power generated by the generator, and output terminals 13a and 13b electrically connected to the electric double layer capacitor 12. And
[Selection diagram] Fig. 1
Description
この考案はラジオ、懐中電器、無線機、携帯電話等の電気機器の電源として用いるキャパシタ搭載発電機に関するものである。 The present invention relates to a capacitor-equipped generator used as a power source for electric devices such as a radio, a flashlight, a radio, and a mobile phone.
従来、前記のような電気機器の電源としては、主として乾電池が用いられていた。 Conventionally, a dry battery has been mainly used as a power source of the above-described electric equipment.
前記のような電気機器の電源として用いられる周知の乾電池は、電池蓄電の電気が消耗すると使い物にならず、ラジオ、懐中電器、無線機、携帯電話等を非常用の電気機器として携行している時に、予備電池がない状態で電源電池が切れると山遭難等の人身事故に繋がる危険性がある。 Known dry batteries used as a power source of the above-mentioned electric devices become useless when the power of the battery storage is exhausted, and carry radios, flashlights, radios, mobile phones, etc. as emergency electric devices. At times, if the power battery runs out without a spare battery, there is a danger that it may lead to personal injury such as mountain accident.
そこで、前記のような危険性が予測される場合には、予備の乾電池を持ち歩くことになるが、このような予備電池の携行は面倒であり、また重くて荷物が増える等の問題を引き起こす欠点がある。 Therefore, when the above-mentioned danger is expected, a spare battery is carried around, but carrying such a spare battery is troublesome, and a drawback that causes problems such as heavy and increased luggage. There is.
この考案は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、初期使用の状態及び電気切れの状態が生じたときに、手動ハンドルの簡単な回転操作で発電して、その発電電力を蓄電させることができる新規な構成で実用価値の高いキャパシタ搭載発電機を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to generate electric power by a simple turning operation of a manual handle when an initial use state and an electric outage state occur. An object of the present invention is to provide a capacitor-equipped generator having a high practical value with a novel configuration capable of storing generated power.
この考案は、前記の目的を達成するために、請求項1は、ケース本体と、このケース本体に軸支される駆動軸及びこの駆動軸を回転させる手動ハンドルと、前記ケース本体の内部に組込まれ前記駆動軸の回転を伝達して増速する複数の伝動歯車からなる増速歯車機構と、前記ケース本体の内部に設けられ前記増速歯車機構の連動回転によって回転して電力を発電する発電機と、前記ケース本体の内部に設けられ前記発電機と電気的に接続されて該発電機の発電電力を蓄電する電気二重層キャパシタと、この電気二重層キャパシタと電気的に接続された出力端子とを具備する構成とした。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a case body, a drive shaft supported by the case body, a manual handle for rotating the drive shaft, and a casing are incorporated in the case body. A speed-up gear mechanism comprising a plurality of transmission gears for transmitting the rotation of the drive shaft to increase the speed, and a power generation device provided inside the case main body and rotating to generate electric power by interlocking rotation of the speed-up gear mechanism. And an electric double-layer capacitor provided inside the case body and electrically connected to the generator to store power generated by the generator, and an output terminal electrically connected to the electric double-layer capacitor .
請求項2は、前記ケース本体に電気二重層キャパシタの充電完了を表示する充電表示ランプを設けたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, the case main body is provided with a charge indicating lamp for indicating that the electric double layer capacitor has been charged.
請求項3は、前記発電機と電気二重層キャパシタが、ダイオード4個を用いた整流回路を介して電気的に接続され、前記キャパシタが出力端子に電気接続される構成としたことを特徴とする。
請求項1及び請求項2に係る考案によれば、初期使用の状態及び電気切れの状態が生じたときに、手動ハンドルを回転操作すると、発電機の増速歯車機構を介した連動回転により電気を発電して、その発電電力を電気二重層キャパシタに蓄電させることができる効果があり、この蓄電電力をラジオ、懐中電器、無線機、携帯電話等の電気機器の電源として用いる新規な構成で実用価値の高いキャパシタ搭載発電機を提供することができる。
また請求項3に係る考案によれば、前記発電機と電気二重層キャパシタがダイオード4個を用いた整流回路を介して電気的に接続されているので、手動ハンドルを左右どちらの方向(右回り方向または左回り方向のどちらの方向)に回転操作しても、この手動ハンドルの簡単な回転操作で前記と同様に発電して蓄電させることができる。
According to the first and second aspects of the present invention, when an initial use state and an out-of-electricity state occur, when the manual handle is rotated, the electric power is generated by the interlocking rotation of the generator via the speed increasing gear mechanism. Has the effect of generating power and storing the generated power in an electric double layer capacitor. This is practical with a new configuration in which this stored power is used as a power source for electrical devices such as radios, flashlights, radios, and mobile phones. A high value capacitor-equipped generator can be provided.
According to the third aspect of the present invention, since the generator and the electric double layer capacitor are electrically connected to each other through the rectifier circuit using four diodes, the handwheel can be moved in either the left or right direction (clockwise rotation). Direction or counterclockwise direction), power can be generated and stored in the same manner as described above by simple rotation of the manual handle.
以下、この考案の実施の形態を図面に従い具体的に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1ないし図5はこの考案の第1の実施形態であり、図1はその実施形態に係るキャパシタ搭載発電機の外観斜視図、図2は同キャパシタ搭載発電機の駆動発電系部分を示す横断平面図、図3は前記キャパシタ搭載発電機に組込まれる増速歯車機構の構成説明図、図4は図2のX−X線に沿う中央縦断面図、図5は発電機と電気二重層キャパシタとの整流回路を介した結線回路図である。 1 to 5 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is an external perspective view of a capacitor-mounted generator according to the embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a driving power generation system portion of the capacitor-mounted generator. FIG. 3 is an explanatory view of a configuration of a speed increasing gear mechanism incorporated in the capacitor mounted generator, FIG. 4 is a central longitudinal sectional view taken along line XX of FIG. 2, and FIG. 5 is a generator and an electric double layer capacitor. It is a connection circuit diagram via a rectifier circuit.
図中1は下部室Aと上部室Bを有する内部透視可能な合成樹脂製のケース本体を示し、このケース本体1の横長な下部室Aには駆動軸2と支軸3が図2に示すように軸支され、前記駆動軸2は該軸端に止着される手動ハンドル4の回転操作によって回転駆動されるようになっている。なお、前記ケース本体1は前後一対の横長半割ケース体1a,1bを図2の如く突合せ接合することにより構成される。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a case body made of synthetic resin which has a lower chamber A and an upper chamber B and which can be seen through inside. A
5は前記ケース本体1の下部室A内に組込まれ前記駆動軸2の回転を伝達して増速する増速歯車機構で、この増速歯車機構5は、前記駆動軸2に嵌着されて駆動軸2と一体に回転駆動される入力歯車6と、この入力歯車6に噛合する小径ギヤ7a及び該小径ギヤ7aと同軸一体の大径ギヤ7bを有し前記支軸3によって回転可能に軸支される第1の中間伝動歯車7と、この中間連動歯車7の大径ギヤ7bに噛合する小径ギヤ8a及び該小径ギヤ8aと同軸一体の大径ギヤ8bを有し前記駆動軸2に回転可能に嵌挿される第2の中間伝動歯車8と、この中間連動歯車8の大径ギヤ8bに噛合する小径ギヤ9a及び該小径ギヤ9aと同軸一体の大径ベベルギヤ9bを有し前記支軸3に回転可能に嵌挿される終段歯車9とから構成される(図3参照)。
この増速歯車機構5の各歯車6〜9の径及び歯数は、前記駆動軸2の回転を例えば1:100の割合になるように増速して発電機10を100倍の速さで高速回転できる径及び歯数として設計されている。
The diameter and the number of teeth of each of the
前記発電機10はモータ型をなし、前記ケース本体1の下部室A内に横向き設置の状態に設けられている。そして、この発電機10の回転軸には前記増速歯車機構5の終段ベベルギヤ9bと図2の如く噛合する傘歯車11が取付けられて、この傘歯車11の連動回転により前記発電機10は回転作動して電力を発電するようになっている。
The
なお、前記増速歯車機構5は前記実施例に限定されるものではなく、例えば前記支軸3を増速歯車機構5の終段歯車の回転で回転駆動される出力軸とし、この出力軸の回転をピニオンギヤとウオームギヤの噛み合いによる伝動系で伝達して発電機10を回転作動させるように増速歯車機構5の構成を変更させることができる。
The speed-increasing
12は前記ケース本体1の上部室B内に設けられた電気二重層キャパシタで、この電気二重層キャパシタ12と前記発電機10はダイオード14a,14b,14c,14dを4個用いた整流回路14を介して図5の如く電気的に接続されて、発電機10の発電電力を蓄電できるように構成される。
前記のように発電機10と電気二重層キャパシタ12がダイオード4個を用いた整流回路14を介して電気的に接続されると、手動ハンドル4を左右どちらの方向(右回り方向または左回り方向のどちらの方向)に回転操作しても、この手動ハンドル4の回転操作方向には関係なく発電して電気二重層キャパシタ12に蓄電させることができる。
As described above, when the
なお電気二重層キヤパシタ12は、電極と電解液の界面に生じるごく薄い電荷の分離した層(電気二重層)を利用して、電気エネルギーを蓄えるデバイスとして構成されるが、その原理及び構成等については公知の電気二重層コンデンサを用いるため具体的な説明は省略する。
The electric
13a,13bは前記キャパシタ12とリード線13を介して電気的に接続された出力端子、15は電気二重層キャパシタ12に充電が完了したときに点灯して充電完了状態を表示する充電表示ランプで、この充電表示ランプ15は前記ケース本体1に図1の如く設けられている。
13a and 13b are output terminals electrically connected to the
前記のように構成されたキャパシタ搭載発電機は、初期使用の状態及び電気切れの状態が生じたときに、手動ハンドル4を回転操作すると、増速歯車機構5が回転し発電機10が連動回転して電気を発電する。そして、この発電機10による発電電力が電気二重層キャパシタ12に蓄電されるようになり、この蓄電電気を出力端子13a,13bから取り出してラジオ、懐中電器、無線機、携帯電話等の電気機器の電源として用いることができる。
In the capacitor-equipped generator configured as described above, when the
なお、前記キャパシタ搭載発電機は、その各構成部品を予め工場等で組立てて構成することができるが、各構成部品を学校教材用のキット部品として供給し、生徒が工作時間に組立て半田付けを行って構成することも可能であり、かかる構成のキャパシタ搭載発電機は発電メカニズム等を学ぶ学校教材として最適なものとなる。 The capacitor-mounted generator can be constructed by assembling each component in a factory or the like in advance.However, each component is supplied as a kit component for school teaching materials, and the student assembles and solders during the working time. It is also possible to carry out the configuration, and the capacitor-mounted generator having such a configuration is optimal as a school teaching material for learning the power generation mechanism and the like.
図6は前記実施例に係るキャパシタ搭載発電機を乾電池を備えたラジオ本体20にセットして使用する使用例を示すもので、前記ラジオ本体20に乾電池とキャパシタ搭載発電機とを切り換える切換スイッチ21を設けて、電池切れに対応させるようにしている。
なお、この考案は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の考案を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を組合わせてもよい。
FIG. 6 shows a usage example in which the capacitor-equipped generator according to the embodiment is set and used on a radio
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the components in the implementation stage without departing from the scope of the invention. In addition, various ideas can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Further, components of different embodiments may be combined.
1…ケース本体、2…駆動軸、3…支軸、4…手動ハンドル、5…増速歯車機構、6…入力歯車、7…第1の中間伝動歯車、8…第2の中間伝動歯車、9…終段歯車、10…発電機、12…電気二重層キャパシタ、13a,13b…出力端子、14a〜14d…4個のダイオード、14…整流回路、15…充電表示ランプ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Case main body, 2 ... Drive shaft, 3 ... Support shaft, 4 ... Manual handle, 5 ... Speed increasing gear mechanism, 6 ... Input gear, 7 ... 1st intermediate transmission gear, 8 ... 2nd intermediate transmission gear, 9: Final gear, 10: Generator, 12: Electric double layer capacitor, 13a, 13b: Output terminal, 14a to 14d: 4 diodes, 14: Rectifier circuit, 15: Charge indicator lamp.
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