JP4831516B1 - Holder for electronic equipment - Google Patents
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Abstract
【課題】
本発明は、外出時に通常の歩行状態での振動で充電可能な構造の、主に携帯電話の充電に使用するための電子機器用ホルダーを提供するものであり、従来の携帯電話に何ら変更する必要無しに使用出来、また蓄電量が不足した場合に容易に緊急充電することを可能とする電子機器用ホルダーを提供するものである。
【解決手段】
発電機の回転軸に固着したプーリーに密着して巻きつくごとく付勢した引き伸ばし可能な板状巻きつきスプリングと、電子機器を収納するホルダーを設け、該ホルダーに該発電機と電子機器を電気的に接続する電気接続機を設け、板状巻きつきスプリングの伸縮によりプーリーを回転することで発電するごとく構成したことを特徴とする電子機器用ホルダー。
【選択図】 図1【Task】
The present invention provides a holder for an electronic device mainly used for charging a mobile phone having a structure that can be charged by vibration in a normal walking state when going out, and changes to a conventional mobile phone. It is an object of the present invention to provide an electronic device holder that can be used without necessity and that can be easily urgently charged when the amount of stored electricity is insufficient.
[Solution]
An expandable plate-like wrap spring that is energized as if it is wound tightly on a pulley fixed to the rotating shaft of the generator, and a holder for storing the electronic device are provided, and the generator and the electronic device are electrically connected to the holder. An electronic device holder characterized in that it is configured to generate electricity by rotating a pulley by expansion and contraction of a plate-like wrapping spring provided with an electrical connection device connected to the device.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、主に携帯電話を携行中に充電することの出来る機能を持つ電子機器用ホルダーであり、特に携帯歩行時等に生じる振動によって常時発電することが可能であると共に、携帯電話と発電機との電気的結合を確実にすると共に該結合部に過大な荷重が加わることでの破損、又は耐久性の低下を防止することが出来る安全性を有するホルダーである。また、蓄電量が不足した場合に容易に緊急充電することを可能とする電子機器用ホルダーを提供するものである。 The present invention is an electronic device holder mainly having a function of being able to charge a mobile phone while carrying it, and is capable of generating power constantly by vibrations generated particularly when walking with a mobile phone. It is a holder having safety that ensures electrical connection with the machine and prevents damage or deterioration of durability due to excessive load applied to the joint. It is another object of the present invention to provide an electronic device holder that can be easily urgently charged when a storage amount is insufficient.
近来携帯電話の普及率の向上はきわめて高く、使用頻度が高い為に外出時の充電方法が課題となっている。 緊急用としては手回し式のものもあるが携帯に適さず、また、発電に要する労力も大きい。 一方太陽光による発電電力を利用するものもあるが性能的に充分とはいえない。歩行時の振動を利用するものとしては特許文献1に示すごとくマグネットとコイルの相対位置の変化を利用するものが特許出願されているが、構造的に複雑なことから実現は困難と見られる。また、特許文献2に示すごとくケーブルをプーリーに巻き取る方式の構造の案があるが、ケーブルでは1000万回に及ぶ伸縮耐久性を得ることが到底不可能なこと及び、ゼンマイ機構が大きなスペースを必要とするために装置の小型化が困難であるなどの理由により実現していない。 また、これらには電子機器と発電機との電気的接続の着脱方法が詳述されていないが、携帯電話を使用するときは不要な発電機は容易に取り外したいと云う要望が多く、また着脱方法に関してはこの部分に携帯電話の重量などの荷重が加わる方式では破損による脱落や耐久性の低下などの恐れがあり、実用化の障害となる。
Recently, the penetration rate of mobile phones has been extremely high, and since the frequency of use is high, the charging method when going out has become an issue. There is a hand-held type for emergency use, but it is not suitable for carrying, and the labor required for power generation is large. On the other hand, some use the power generated by sunlight, but it is not sufficient in terms of performance. As shown in
上記説明における出願特許を下記に示す。
本発明は、上記背景のもとに成立したものであり、その課題は主に携帯電話を携行中に充電することの出来る機能を持つ電子機器用ホルダーを提供するものであり、携帯電話を使用するときは不要な発電機は容易に取り外すことが出来、この部分に携帯電話の重量などの荷重が加わる事がなく、破損による脱落や耐久性の低下などの恐れがないホルダーを提供するものである。また、長時間通話などにより蓄電量が不足した場合に、容易に緊急充電することをも可能とするものである。 The present invention has been established based on the above background, and the problem is to provide a holder for an electronic device having a function that can be charged while carrying a mobile phone. When you do this, you can easily remove the unwanted generator, and this part will not be subjected to loads such as the weight of the mobile phone, and it will provide a holder that will not fall off due to breakage or decrease the durability. is there. In addition, it is possible to easily perform emergency charging when the amount of power storage is insufficient due to a long-time call or the like.
本発明の第1の手段は、発電機と、該発電機の回転軸に固着したプーリーと、該プーリーに密着して巻きつくごとく付勢した引き伸ばし可能な板状巻きつきスプリングと、該板状巻きつきスプリングを内包するコイルスプリングと、移動距離を制限する制限索を設け、該コイルスプリングと該制限索の1端を該発電機に取り付け、該板状巻きつきスプリングと該コイルスプリングと該制限索の夫々の他端を結合した吊り下げ結合部を設け、該吊り下げ結合部を発電機に対して移動可能とする。該吊り下げ結合部の近傍に電子機器を収納するホルダーを設け、該ホルダーに該発電機と電子機器を可撓性の電線を介して電気的に接続する電気接続器を設け、該発電機と該吊り下げ結合部との距離の変動により発電するごとく構成したことを特徴とする電子機器用ホルダーを提供するものである。 The first means of the present invention includes a generator, a pulley fixed to the rotating shaft of the generator, a stretchable plate-like wrapping spring that is energized in close contact with the pulley, and the plate-like spring A coil spring containing the winding spring and a restriction rope for limiting the movement distance are provided, and one end of the coil spring and the restriction rope is attached to the generator, and the plate-like winding spring, the coil spring, and the restriction are attached. A suspension coupling portion that couples the other ends of the cords is provided, and the suspension coupling portion is movable with respect to the generator. A holder for storing an electronic device is provided in the vicinity of the suspension coupling portion, and an electrical connector for electrically connecting the generator and the electronic device via a flexible electric wire is provided to the holder. The present invention provides a holder for an electronic device characterized in that it is configured so as to generate electricity by changing the distance from the suspension coupling portion.
本発明の第2の手段は、発電機と、該発電機の回転軸に固着したプーリーと、該プーリーに密着して巻きつくごとく付勢した引き伸ばし可能な板状巻きつきスプリングと、該板状巻きつきスプリングを内包するコイルスプリングを設け、該コイルスプリングの1端を該発電機に取り付け、該板状巻きつきスプリングと該コイルスプリングの夫々の他端を結合した吊り下げ結合部を設け、該吊り下げ結合部を発電機に対して移動可能とする。該発電機の近傍に電子機器を収納するホルダーを設け、該ホルダーに該発電機と電子機器を電気的に接続する電気接続器を設け、該ホルダーと該吊り下げ結合部とを該発電機と該吊り下げ結合部との距離の変動を制限する制限索で結合し、該発電機と該吊り下げ結合部との距離の変動により発電するごとく構成したことを特徴とする電子機器用ホルダーを提供するものである。 The second means of the present invention includes a generator, a pulley fixed to the rotating shaft of the generator, a stretchable plate-like wrapping spring that is energized in close contact with the pulley, and the plate-like A coil spring including a winding spring is provided, one end of the coil spring is attached to the generator, and a suspension coupling portion is provided that combines the plate-like winding spring and the other end of the coil spring, The suspension coupling is movable with respect to the generator. A holder for storing an electronic device is provided in the vicinity of the generator, an electrical connector for electrically connecting the generator and the electronic device is provided in the holder, and the holder and the suspension coupling portion are connected to the generator. Provided is a holder for an electronic device characterized in that it is configured such that it is coupled with a restricting rope that limits the variation in the distance to the suspension coupling portion and generates power by the variation in the distance between the generator and the suspension coupling portion. To do.
本発明の発電装置は通常の歩行時の振動で発電機の回転軸に形成されたプーリーに巻きつけられた板状巻きつきスプリングの他端が移動することによって発電機の回転軸が常時往復回転することで得られる電力で携帯電話の蓄電池を充電することが出来るものであり、また蓄電量が不足した場合には携帯電話を収納した電子機器用ホルダーを手で持った状態で強制的に板状巻きつきスプリングを伸縮して発電機のプーリーを往復回転させ、発電機から大きな電力を得ることによって急速に充電することが出来る。 この動作は現在市販されている手回し式の発電機より大幅に労力を削減することが出来るものであり、その発電効率も高い。 なお、充電装置は小型の発電機とコイル状のスプリングのみが主要な構成部品であり増速ギヤ−、ハンドルなどの複雑な部品が不要であるために極めてコンパクトで軽量・安価である。従って常時携帯電話の付属品として携行できるものであり、通常の使用状態では家庭用の電源による充電は必要ないものとなるので節電効果もあり、その利便効果は大きい。 The power generator of the present invention is such that the rotating shaft of the generator is always reciprocally rotated by the other end of a plate-like wrapping spring wound around a pulley formed on the rotating shaft of the generator by vibration during normal walking. The battery can be charged with the power obtained from the mobile phone, and if the amount of electricity stored is insufficient, the battery can be forcibly held while holding the electronic device holder that holds the mobile phone in hand. Charging can be performed rapidly by expanding and contracting the coiled spring and rotating the generator pulley back and forth to obtain large power from the generator. This operation can greatly reduce the labor compared with the hand-operated generators currently on the market, and its power generation efficiency is also high. Note that the charging device is very compact, lightweight, and inexpensive because only a small generator and a coiled spring are the main components and complicated parts such as a speed increasing gear and a handle are unnecessary. Therefore, it can be carried as an accessory of a mobile phone at all times, and since it is not necessary to be charged by a household power source in a normal use state, there is also a power saving effect, and the convenience effect is great.
本発明の他の効果はケーブルをプーリーで巻き取る方式の発電装置がケーブルの曲げ伸ばし耐久性の欠如から短期間に破断してしまい実用性が乏しい等の問題を、プーリーに密着して巻きつくごとく付勢した引き伸ばし可能な板状巻きつきスプリングを使用することで完全に解決し数年間に及ぶ充分な耐久性を得ることが出来ることである。 Another effect of the present invention is that the power generator of the type that winds the cable with a pulley breaks in a short time due to the lack of cable bending and stretching durability, and the practicality is poor, so that the pulley is tightly wound around the pulley. It is possible to obtain a sufficient durability for several years by completely solving the problem by using a stretchable plate-like wrapping spring that is energized as described above.
本発明の他の効果は電子機器を収納するホルダーに発電機と電子機器を電気的に接続する電気接続機を設け電子機器の収納と電気的接続を同時に行うことで安全性と信頼性を満たした上で携帯電話を使用する再に発電機を容易に切り離すことが出来ると云う使用上の利便性を得ることが出来るものである。 Another effect of the present invention is that a safety housing and electrical connection can be achieved by providing an electrical connection device for electrically connecting the generator and the electronic device to the holder for storing the electronic device, and simultaneously storing and electrically connecting the electronic device. In addition, it is possible to obtain the convenience of use that the generator can be easily disconnected when the mobile phone is used again.
以上の説明で明らかなごとく、本発明の発電装置は常時容易に携帯電話の蓄電池を充電することが可能であり、コンパクトで軽量・安価で効率良く使用でき耐久性及び信頼性が高いものである。 As is apparent from the above description, the power generation device of the present invention can always easily charge a storage battery of a mobile phone, and is compact, lightweight, inexpensive and efficient to use, and has high durability and reliability. .
本発明における電子機器用ホルダーの最良の形態は、発電機と、該発電機の回転軸に固着したプーリーと、該プーリーに密着して巻きつくごとく付勢した引き伸ばし可能な板状巻きつきスプリングと、該板状巻きつきスプリングを内包するコイルスプリングと、移動距離を制限する制限索を設け、該コイルスプリングと該制限索の1端を該発電機に取り付け、該板状巻きつきスプリングと該コイルスプリングと該制限索の夫々の他端を結合した吊り下げ結合部を設け、該吊り下げ結合部を発電機に対して移動可能とする。該吊り下げ結合部の近傍に電子機器を収納するホルダーを設け、該ホルダーに該発電機と電子機器を可撓性の電線を介して電気的に接続する電気接続器を設け、該発電機と該吊り下げ結合部との距離の変動により発電するごとく構成したことを特徴とする電子機器用ホルダーである。 The best mode of the electronic device holder according to the present invention is a generator, a pulley fixed to the rotating shaft of the generator, and a stretchable plate-like spring that is urged as if it is tightly wound around the pulley. A coil spring that encloses the plate-like winding spring, and a restricting rope that restricts the moving distance, and one end of the coil spring and the restricting rope is attached to the generator, and the plate-like winding spring and the coil A suspension coupling portion that couples the other ends of the spring and the restriction cord is provided, and the suspension coupling portion is movable with respect to the generator. A holder for storing an electronic device is provided in the vicinity of the suspension coupling portion, and an electrical connector for electrically connecting the generator and the electronic device via a flexible electric wire is provided to the holder. The electronic device holder is configured to generate electricity by changing a distance from the suspension coupling portion.
本発明における電子機器用ホルダーの他の形態は、発電機と、該発電機の回転軸に固着したプーリーと、該プーリーに密着して巻きつくごとく付勢した引き伸ばし可能な板状巻きつきスプリングと、該板状巻きつきスプリングを内包するコイルスプリングを設け、該コイルスプリングの1端を該発電機に取り付け、該板状巻きつきスプリングと該コイルスプリングの夫々の他端を結合した吊り下げ結合部を設け、該吊り下げ結合部を発電機に対して移動可能とする。該発電機の近傍に電子機器を収納するホルダーを設け、該ホルダーに該発電機と電子機器を電気的に接続する電気接続器を設け、該ホルダーと該吊り下げ結合部とを該発電機と該吊り下げ結合部との距離の変動を制限する制限索で結合し、該発電機と該吊り下げ結合部との距離の変動により発電するごとく構成したことを特徴とする電子機器用ホルダーである。 Another embodiment of the electronic device holder according to the present invention includes a generator, a pulley fixed to the rotating shaft of the generator, and a stretchable plate-like winding spring that is energized as if it is tightly wound around the pulley. A suspension coupling portion provided with a coil spring containing the plate-like winding spring, one end of the coil spring being attached to the generator, and the other ends of the plate-like winding spring and the coil spring being coupled to each other The suspension coupling portion is movable with respect to the generator. A holder for storing an electronic device is provided in the vicinity of the generator, an electrical connector for electrically connecting the generator and the electronic device is provided in the holder, and the holder and the suspension coupling portion are connected to the generator. A holder for an electronic device, which is configured to be coupled with a restriction cable that restricts a variation in the distance to the suspension coupling portion, and to generate power by a variation in the distance between the generator and the suspension coupling portion. .
以下図について本発明の実施例について説明する。
図1及び図2は本発明の一実施例の構造を示す側断面図である。
図1及び図2において、発電機1はその回転軸2にプーリー3を形成し、該プーリー3には密着した渦巻き状に付勢された板状巻きつきスプリング4が巻きつけられている。 該板状巻きつきスプリング4の他端には吊り下げ結合部5が固着され、コイルスプリング6及び制限索7によって発電機1と結合されている。 発電機1は整流器8を介して携帯電話9に内蔵された充電回路10を経由して蓄電池11と電気接続器12によって必要に応じて着脱可能な状態で電気的に結合されている。電気接続器12は携帯電話9を収納するホルダー13の内部に設けられ、可撓性の電気ケーブル15を介して発電機1と結合されている。 尚、発電機1は多極のステッピングモータなどと同様の構造をもつブラシレスのものが望ましい。 このような構造の発電機を使用することによって少ない回転数で効率良く発電することで、増速ギヤーなどの機械構造を省略することが出来るのでコストダウンが可能な上、小型化が可能となる。更に整流ブラシの摩擦抵抗がない為に発電効率が高く、その磨耗による耐久性の低下の心配から開放される。 ホルダー13の内部に設けられた該電気接続器12は通常の充電用ホルダーの内部にあるごとくスプリングによる接触方式のものでもよい。 ホルダー13に設けられた保持バンド14は携帯電話9が不用意にホルダー13から脱落するのを防止するものであり、その位置を少しずらすことで携帯電話9をホルダー13から容易に取り出すことが出来る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 and 2 are side sectional views showing the structure of an embodiment of the present invention.
1 and 2, the
図3は本発明の他の実施例の構造を示す側断面図である。
図3において発電機1はホルダー13の下部に設けられ、電気接続器12と直接結合されており、電気ケーブル15は省略されている。 該発電機1と吊り下げ結合部5は板状巻きつきスプリング4、コイルスプリング6の両端に結合されており、ホルダー13と吊り下げ結合部5は制限索7で結合されている。 16は制限索7が弛んだ状態でコイルスプリング6を支えることでホルダー13が大きく傾くのを防止するための筒状補助部材である。
FIG. 3 is a side sectional view showing the structure of another embodiment of the present invention.
In FIG. 3, the
上記構造の発電装置の実施例においてその作用を説明する。
図1及び図2において、ホルダー13に収納された携帯電話9は保持バンド14によって脱落するのを防止され安全に携行されている。 この状態で携帯電話9と発電機1はホルダー13内の電気接続機12によって電気的に結合されている。 又、吊り下げ結合部5はベルトなどに取り付けられており、歩行による振動でコイルスプリング6及び制限索7で結合された状態で相互の距離を変動している。 発電機1はその相互の距離変動によりその回転軸2にプーリー3に密着して巻きついた板状巻きつきスプリング4の伸縮運動によってプーリー3を往復回転運動させる。 すなわちプーリー3に巻きつけられた板状巻きつきスプリング4が引き伸ばされるときにはプーリー3に巻きついた部分が解けることで回転軸2は矢印Aの方向に回転し、短縮する場合は板状巻きつきスプリング4がプーリー3に巻きつくことで矢印Bの方向に回転する。 この往復回転運動によって発電機1は電気接続器12及び整流器8を介して携帯電話9に内蔵された充電回路10を経由して蓄電池11を充電する。
The operation of the power generating device having the above structure will be described.
1 and 2, the
この場合、プーリー3に密着して巻きついた板状巻きつきスプリング4はその伸縮運動において、互いに接触したり離れたりはするが擦れる事はないので反復運動でも磨耗することがなく優れた耐久性を持つほか、プーリー3に対して密着して巻かれた状態であるために渦巻き状のゼンマイバネのように、お互いが隙間を持って形成されたバネと比べて大幅に小型化できる利点を持つ。 耐久性に関しては仮に1日3000歩あるいたとして、10年間の耐久性を保持する為には1000万回の伸縮運動が行われる。 もし、プーリー3に繊維を束ねたごとき一般的なケーブルを巻きつけたとすれば互いに接触して擦れること及び伸縮運動による内部摩擦によって数千回あるいは数万回の伸縮運動で破断してしまうことになる。 仮に特殊な材料で耐久性を向上させようとすれば大幅なコストアップとなり商品価値を損なう。 実用化可能な最も優れた方式が本発明の密着して巻きつく板状巻きつきスプリング4を使用する方式である。 制限索7は屈曲度が小さいので釣りに使用するテグスなどと同様の素材を使用することで充分な耐久性を得ることが出来、可撓性の電気ケーブル15は屈曲度が小さく力が加わらないので通常市販されているものでも破断することはない。
In this case, the plate-
また、本発明の電子機器用ホルダーは、携帯電話9自体への改造は何ら必要としない。 もし電気接続器12自体に携帯電話9を充分な強度で懸垂できるごとき強度を持たせるとすれば新規の結合方法が必要であり、広く利用されている現在の携帯電話を使用することが出来なくなる。 したがって、ホルダー13に収納された携帯電話9を保持バンド14によって脱落を防止して安全に携行されるごとく構成し、該ホルダー13の内部に電気接続器12を設けた本発明の方式は、携帯電話9に改造を加えることなく使用時にきわめて容易に発電機1と切り離すことが出来、電気的接続も確実に行えるものであり、その利便性、信頼性はきわめて高いものである。 本実施例の場合、電子機器用ホルダーの奥行き寸法が小さいので肩又は首から吊り下げて使用する状態に適している。
Further, the electronic device holder of the present invention does not require any modification to the
図3においては、発電機1はホルダー13の下部に設けられ、電気接続器12と直接結合されており、電気ケーブル15は省略されている。 該発電機1と吊り下げ結合部5は板状巻きつきスプリング4、コイルスプリング6の両端に結合されており、ホルダー13と吊り下げ結合部5は制限索7で結合されている。 したがって装置全体の長さが短くなり腰ベルトに吊り下げて使用する場合に揺れが少なく使い勝手がよい。 筒状補助部材16は制限索7が弛んだ状態でホルダー13が大きく傾くのを防止するので、更にその効果を高めることが出来る。
In FIG. 3, the
なお、携行中の発電の方法として、本方式の実用性は振動の振幅が20mmで携帯電話と発電機を含むホルダー13の質量が200gのとき発電効率が50%以上であれば3000歩程度の歩行で通常の待ち受け電力を充分に賄うことが出来ることが実証されている。 また、長電話などによるバッテリー切れにおいては100回程度の強制的な伸縮動作で1分程度の通話が可能となる。 この場合、耐久性をやや犠牲にすれば、必要に応じて通常の場合より制限索7の長さを伸ばした状態として伸縮することでストロークを大きくして更に容易に発電できるようにすることも可能である。 他の方式として圧電素子を使用するものなども提案されているかと考えられるが、その発電効率が5%以下であることなどから実用的に可能なものかの検証が必要である。
As a method of power generation while being carried, the practicality of this method is about 3000 steps if the power generation efficiency is 50% or more when the vibration amplitude is 20 mm and the mass of the holder 13 including the mobile phone and the generator is 200 g. It has been demonstrated that walking can sufficiently cover normal standby power. In addition, when the battery runs out due to a long phone call or the like, it is possible to talk for about 1 minute by forcibly extending and contracting about 100 times. In this case, if the durability is somewhat sacrificed, it is possible to generate power more easily by increasing the stroke by extending the length of the restricting
上記実施形態の説明においては携帯電話を対象として説明したが、本発明はこれに限定するものではなく内部に蓄電池を有する通常の携帯用電子機器の全てに応用可能なものであることは言うまでもない。 特にやや大型のものについては質量が大きくなるのでそれに比例して充電電力も増大して、機器に見合ったものとなる。 2本のベルトで吊り下げるバッグのようなものについては複数の発電機を備えたものであっても良いことは云うまでのない。
以上の説明で明らかなごとく、本発明の電子機器用ホルダーは簡単な構造で常時容易に携帯電話の蓄電池を充電することが可能であり、携帯電話自体の改造が不要であり、コンパクトで軽量・安価で効率良くまた、極めて容易に発電機を切り離して携帯電話単体を従来どおり使用できるものである。 また、強制的に板状巻きつきスプリング4を伸縮させることによって急速に充電を行うことが出来るものであり、その効果は極めて著しい。
In the description of the above embodiment, the cellular phone has been described. However, it is needless to say that the present invention is not limited to this and can be applied to all ordinary portable electronic devices having a storage battery inside. . In particular, since the mass of a slightly larger one is increased, the charging power is increased in proportion to that, which is suitable for the device. Needless to say, a bag suspended by two belts may have a plurality of generators.
As is clear from the above description, the electronic device holder of the present invention has a simple structure and can easily charge the storage battery of the mobile phone at all times, requires no modification of the mobile phone itself, is compact and lightweight, It is cheap and efficient, and it is very easy to disconnect the generator and use a single mobile phone as usual. In addition, charging can be performed rapidly by forcibly expanding and contracting the plate-like winding
1:発電機
2:回転軸
3:プーリー
4:板状巻きつきスプリング
5:吊り下げ結合部
6:コイルスプリング
7:制限索
8:整流器
9:携帯電話
10:充電回路
11:蓄電池
12:電気接続器
13:ホルダー
14:保持バンド
15:電気ケーブル
16:筒状補助部材
1: Generator 2: Rotating shaft 3: Pulley 4: Spring with plate winding 5: Hanging joint 6: Coil spring 7: Restricting cord 8: Rectifier 9: Mobile phone 10: Charging circuit 11: Storage battery 12: Electrical connection Device 13: holder 14: holding band 15: electric cable 16: cylindrical auxiliary member
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