JP4011066B2 - Information equipment - Google Patents
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Description
本発明は、人力操作によって発電を行い、当該発電による出力を充電することによって得られた電気エネルギーに基づいて作動する情報機器に関するものである。 The present invention relates to an information device that operates based on electric energy obtained by generating power by manpower operation and charging the output of the power generation.
従来、手動によって発電を行い、当該発電に基づいて充電された電気エネルギーによって作動する情報機器の構成が提唱されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a configuration of an information device that manually generates power and operates with electric energy charged based on the power generation has been proposed.
しかしながら、これらの情報機器は、何れもゼンマイを巻き上げたうえで、当該ゼンマイの弾性力に基づいて歯車が回転し、その結果直流発電機による発電が行われている。 However, in any of these information devices, after winding the mainspring, the gear rotates based on the elastic force of the mainspring, and as a result, power is generated by the DC generator.
前記ゼンマイの巻き上げでは、手による回転操作又はレバー操作を必要とするが、このような操作は比較的煩雑であり、他方、直流発電機の場合には、必然的に直流モーターの場合と同様に刷子(ブラシ)の存在を不可欠とするため、故障が生じ易いという欠点を免れることができない。 The winding of the mainspring requires manual rotation or lever operation, but such operation is relatively complicated. On the other hand, in the case of a DC generator, it is necessarily the same as in the case of a DC motor. Since the presence of a brush (brush) is indispensable, the disadvantage of failure is unavoidable.
出願人は、これまで紐の一方端を巻取り器又はスリット若しくはポールを介して情報機器と接続し、他方端部をポケットに留着し得る留着用器具と接続している携帯電話機の構成を提唱したことがあるが(平成11年特許願第115980号、平成11年特許願第145290号)、これらの構成においては、紐及び情報機器を把持している手の少なくとも一方を直線運動することによって、紐と情報機器との相対的運動を実現することが可能である。 The applicant has so far made a configuration of a mobile phone in which one end of a string is connected to an information device through a winder or a slit or a pole, and the other end is connected to an attachment device that can be attached to a pocket. Although it has been proposed (1999 Patent Application No. 115980, 1999 Patent Application No. 145290), in these configurations, at least one of the hands holding the string and the information device is linearly moved. By this, it is possible to realize the relative movement between the string and the information device.
しかるに、このような紐を採用したことを前提としたことによる手を直線状に移動させることによって、前記発電を行い、当該発電による出力を電源として情報機器を作動させるという基本的構成は、提唱されていない。 However, the basic configuration of performing the power generation by moving the hand linearly based on the assumption that such a string has been adopted and operating the information device using the output from the power generation as a power source is proposed. It has not been.
本発明は、紐と係着している巻取り器又はスリット若しくはポールを介して永久磁石の回転運動又は移動に基づいて発電を実現したうえで、当該発電による出力を電源として、情報機器を作動させ得る基本構成を提供することを課題としている。 The present invention realizes power generation based on the rotational movement or movement of a permanent magnet through a winder or slit or pole that is engaged with a string, and then operates an information device using the output of the power generation as a power source. It is an object to provide a basic configuration that can be used.
前記課題を解決するため、本発明の基本構成は、所定のケースに設けられており、かつ紐に固着されたスライド片がスライドし得るスリット、又は棒状のポール、当該スリット、又はポールに沿ったスライド片のスライドによる移動と連動し、かつ両極(N極及びS極)がそれぞれ移動方向に沿っている永久磁石、当該永久磁石の移動領域の周囲に発電用コイルを設置したことによるリニア型交流発電機、当該交流発電機による出力を、整流器を介して充電する蓄電池をそれぞれ備えたうえで、該蓄電池による電源に基づいて作動し得る情報機器、からなる。 In order to solve the above-mentioned problems, the basic configuration of the present invention is provided in a predetermined case, and a slide piece that can be slid by a slide piece fixed to a string, or a rod-shaped pole, along the slit or the pole. A linear type AC that is linked to the movement of the slide piece by slide and has both poles (N pole and S pole) along the moving direction, and a power generation coil around the moving area of the permanent magnet. It comprises an information device that can be operated on the basis of the power source of the storage battery, with a generator and a storage battery that charges the output of the AC generator via a rectifier.
前記基本構成に基づき、使用者は単に紐と情報機器とを両方の手によって把持し、両方の手の双方又は何れか一方を直線状に移動させることによって発電を行い、当該発電によって充電された電源に基づいて情報機器を作動させることが可能となる。 Based on the basic configuration, the user simply generates a power by holding both the string and the information device with both hands and moving both or both hands in a straight line, and is charged by the power generation. The information device can be operated based on the power source.
更には、前記基本構成においては、永久磁石を採用していることから、交流発電機を簡単な構成とすることも可能となる。 Furthermore, since the permanent magnet is employed in the basic configuration, the AC generator can be configured simply.
情報機器6の電源である蓄電池52を充電するには、発電による出力は交流よりも、直流の方が好ましい。
In order to charge the
前記基本構成においては、図1に示すように、所定のケース23に設けられたスリット、又はポール22をスライドするスライド片11を紐1に固着させたうえで、紐1の往復移動に伴い往復のスライド運動を行わせることによって、当該スライド片11と連動している永久磁石42の往復運動に基づいて当該永久磁石42の移動領域の周囲に設けられたコイル41に電磁誘導をさせており、リニアモーターに対し、所定方向の運動と電流の発生とが逆転したことに基づき、言わばリニア型発電を行っている(図1(a)は、スリット22を採用した場合を示しており、図1(b)は、ポール22を採用した場合を示している。)。
In the basic configuration, as shown in FIG. 1, a slit provided in a predetermined case 23 or a slide piece 11 that slides on a pole 22 is fixed to the string 1 and then reciprocated as the string 1 reciprocates. The
前記リニア型発電においては、往復運動に伴って、スライド片11及び永久磁石42の移動方向が逆転することによって必然的に交流発電が発声することになる。
尚、前記リニア型発電において、スライド片11と連動して往復移動する側を電磁石とする構成もあり得るが、その場合には必然的にパンタグラフと同じような移動に伴って電流を伝達する部分を必要とし、構成が複雑となることから、前記基本構成においては、移動子を永久磁石42としている。
In the linear type power generation, AC power generation is inevitably produced by reversing the moving direction of the slide piece 11 and the
In the linear type power generation, there may be a configuration in which an electromagnet is used on the side that reciprocates in conjunction with the slide piece 11, but in that case, a portion that inevitably transmits current along with movement similar to a pantograph. Since the structure is complicated, the moving element is the
このように、前記基本構成においては、交流電圧を発生させていることから、整流器51を介して、蓄電池52に対する充電が行われているが、当該整流器51としては半波整流器、全波整流器の何れをも使用可能である。
但し、エネルギー効率を考慮するならば、全波整流器の方が好ましい。
尚、図1において、回転型交流発電機31、又はリニア型交流発電機32、整流器51、蓄電池52、ソケット53を結ぶ2本のラインは、電流の接続ラインを示す。
As described above, in the basic configuration, since the AC voltage is generated, the
However, if energy efficiency is taken into consideration, a full-wave rectifier is preferable.
In FIG. 1, two lines connecting the rotary AC generator 31 or the linear AC generator 32, the rectifier 51, the
情報機器6を作動させるには、所定の電圧を必要とするが(携帯電話機の場合には、通常約1.5〜2.5ボルト程度を必要とする。)、蓄電池52に当該所定電圧を充電するためには、必然的に整流器51を介して発生する直流電圧は、電圧値自体が変動しているとしても、当該所定電圧を超える電圧値を有していることが必要となる。
In order to operate the information device 6, a predetermined voltage is required (in the case of a mobile phone, usually about 1.5 to 2.5 volts is required), but the
したがって、前記基本構成においても、交流発電機による発電電圧のピーク値が、前記所定電圧を超えるように、永久磁石42の磁界の程度、及びその周囲に位置しているコイル41の巻線数を設計することが要求されるが、仮に、前記交流発電機の発電によるピーク値が、前記所定電圧以下となるような場合には、整流器51と蓄電池52との間にDC−DCコンバータを挿入することによって、前記所定電圧以上にピーク値が到達するように調整すると良い。
Therefore, also in the basic configuration, the degree of the magnetic field of the
前記基本構成においては、紐1を巻き取り内に吸引し、かつ巻取り器21に巻着するように、弾性力による付勢を介在させることは必ずしも必要という訳ではない。 In the basic configuration, it is not always necessary to interpose an urging force by elastic force so that the string 1 is sucked into the winder and wound around the winder 21 .
同様に、前記基本構成において、往復運動を行う永久磁石42は、図2(a)に示すように1本の場合だけでなく、図2(b)に示すように2本以上を往復移動方向に並置し、かつ直線上に接続し合うような構成も可能である。
Similarly, in the basic configuration, the number of
交流発電機、整流器51、及び充電器による電源発生部分9と情報機器6と一体構成する構成も可能であるが、図1に示すように、前記電源発生部分9と情報機器6とをソケット53を介して着脱自在とするような構成もまた可能である。
但し、前記基本構成においては、所定のケース23にスリット、又はポール22を受けることを考慮するならば、前記のような一体構成の方が、1個のケース23を前記電源発生部分9と情報機器6とが共有することが可能となり、スリット、又はポール22の範囲、ひいてはスライド片11及び永久磁石42の移動領域を広く設定することが可能となる。
A configuration in which the power generator 9 and the information device 6 by the AC generator, the rectifier 51, and the charger are integrated with the information device 6 is also possible. However, as shown in FIG. It is also possible to adopt a configuration in which it is detachable via the connector.
However, in the basic configuration, if it is considered that the slit 23 or the pole 22 is received in the predetermined case 23, the integrated configuration as described above includes one case 23 and the information on the power generation portion 9. It becomes possible to share with the device 6, and the range of the slit or pole 22, and consequently the moving area of the slide piece 11 and the
スライド片11の移動と永久磁石42の移動とを連動させるためには、別途設計上の工夫を必要とする。
In order to synchronize the movement of the slide piece 11 and the movement of the
図3(a)の場合には、スライド片11と永久磁石42とを当該移動方向に延設した棒8によって接続し、当該棒71は、永久磁石42と共にコイル41の内側を移動するが、この場合には、スライド片11の領域は紐1が摺動して移動する領域と、磁石の移動領域とが直列状態であるため、双方の移動領域を装置の長手方向の全体に沿って設けることが不可能とならざるを得ない(それぞれ長手方向の1/2以内の領域に沿って移動することになる。)。
In case of FIG. 3 (a) is a slide piece 11 and the
これに対し、図3(b)に示すように、永久磁石42の一方端を弾性バネに接続し、当該弾性バネとコイル41を挟んで反対方向に位置しているプーリ72によって支持されたベルト又は別の紐10を、スリット、又はポール22をスライド片11と接続することによって、永久磁石42をプーリ72の側に移動させる場合には、当該弾性バネ18の弾性力に抗してスライド片11をスライドさせ、磁石を弾性バネ18の側に移動させる場合には、当該弾性バネ18の弾性力の付勢によって移動することになるが、このような構成においては、スライド片11のスライド領域と永久磁石42の移動領域とが並列状態であるため、スライド領域を装置の長手方向全体に沿って設けることが可能であり、装置の移動領域を効率的に移動することが可能となる。
In contrast, as shown in FIG. 3B, one end of the
実施例においては、図4に示すように、紐1の先端において、ポケットと留着し得る留着用器具12を付着させたことを特徴としている。 In the embodiment, as shown in FIG. 4, an attachment device 12 that can be attached to a pocket is attached to the tip of the string 1.
このような実施例においては、留着用器具12をポケットなどに付着した状態のままで情報機器6を使用することが可能であり、かつアクシデントによって情報機器6が身体から離れたとしても、地上に落下することを防止することができる。 In such an embodiment, it is possible to use the information device 6 with the attachment device 12 attached to a pocket or the like, and even if the information device 6 is separated from the body by an accident, It can prevent falling.
更には、紐1の他方端部をポケットなどに留着した状態としたうえで、電源発生部分9(但し、前記のように、情報機器6と一体構成となっている場合と、着脱自在となっている場合の双方が存在し得る。)を所定方向に移動することによって発電を行わせることも可能となる。 Furthermore, after the other end portion of the string 1 is fixed in a pocket or the like, the power generation portion 9 (however, as described above, when it is integrated with the information device 6 and is detachable) It is also possible to generate power by moving in a predetermined direction.
本発明は、簡単な手作業による発電に基づく電源によって作動し得る諸々の装置及び機器に関する産業技術分野において利用することが可能である。 The present invention can be used in the industrial technical field relating to various devices and equipment that can be operated by a power source based on simple manual power generation.
1 紐
10 ベルト又は別の紐
11 スライド片
12 留着用器具
18 弾性バネ
22 スリット、又はポール
23 ケース
32 リニア型交流発電機
41 コイル
42 永久磁石
51 整流器
52 蓄電池
53 ソケット
6 情報機器
71 棒
72 プーリ
9 電源発生部分
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