JPH0670506A - Automatic drive type generator - Google Patents

Automatic drive type generator

Info

Publication number
JPH0670506A
JPH0670506A JP21511292A JP21511292A JPH0670506A JP H0670506 A JPH0670506 A JP H0670506A JP 21511292 A JP21511292 A JP 21511292A JP 21511292 A JP21511292 A JP 21511292A JP H0670506 A JPH0670506 A JP H0670506A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
generator
weight
automatic drive
motion
converting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP21511292A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Hosaka
寛 保坂
Yasuhiro Koshimoto
泰弘 越本
Kiyoshi Itao
清 板生
Shuji Otawa
脩二 大多和
Masao Kasuga
政雄 春日
Koichiro Negishi
幸一郎 根岸
Tetsuo Uchiyama
哲夫 内山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
A T I KK
Seiko Instruments Inc
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
A T I KK
Seiko Instruments Inc
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by A T I KK, Seiko Instruments Inc, Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical A T I KK
Priority to JP21511292A priority Critical patent/JPH0670506A/en
Publication of JPH0670506A publication Critical patent/JPH0670506A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide an automatic drive type generator capable of generating at a high efficiency placed in a hollow casing with a cylindrical outer shape similar to a AAA dry cell. CONSTITUTION:A weight A making up-and-down reciprocating motion on a guide rail B, conversion means F, G for converting the up-and-down reciprocating linear motion into rotating motion, and generating means C which is connected to the conversion means F, G and rotated and driven in such a manner that the peripheral velocity at the outermost portion of a rotor C5 is higher than the speed of linear motion of the weight A, which are all placed in a container 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ページャ等に用いられ
る、高効率で小型の自動駆動式発電機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a highly efficient and compact self-driving generator used for pagers and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のページャ等では、単4電池程度の
寸法の乾電池や2次電池を電源として用いてきた。この
ため、使用頻度等により、かなり頻繁に電池の交換作業
や充電作業が必要であった。一方、腕時計等に於いて
は、人体の周期的な運動(例・歩行等)を電気エネルギ
に変換する自動駆動式発電機が用いられ、電池の交換や
充電が不要となっている。
2. Description of the Related Art In a conventional pager or the like, a dry battery or a secondary battery having a size of about an AAA battery has been used as a power source. Therefore, depending on the frequency of use and the like, it is necessary to replace and charge the battery quite frequently. On the other hand, in a wristwatch or the like, an automatic drive type generator that converts periodical movements of the human body (eg, walking, etc.) into electric energy is used, and battery replacement or charging is unnecessary.

【0003】当該機構に於いては、回転自在な重錘を内
部に持ち、人体の運動を重錘の回転エネルギへ変換し、
この回転エネルギにより小型の発電機を回転させて電気
エネルギを発生している。このような自動駆動式発電機
をページャ等に用いれば、電池交換・充電を不要のもの
とすることが可能となる。
In this mechanism, a rotatable weight is provided inside and the motion of the human body is converted into rotational energy of the weight.
This rotation energy rotates a small generator to generate electric energy. If such an automatic drive type generator is used for a pager or the like, battery replacement / charging can be dispensed with.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
腕時計などの自動駆動式発電機には、以下の問題点が存
在し、そのままページャ等に用いることは不可能であっ
た。即ち、従来の重錘を回転する形式の自動駆動式発電
機は、腕時計のような偏平な外形形状においては重錘の
回転半径を大きくとれるため効率的に発電を行うことが
可能であったが、単4電池のような縦長の円柱形状にお
いては、重錘の回転半径が小さくなるため、発電効率が
著しく低下するという問題があった。
However, the conventional automatic generators for wristwatches and the like have the following problems and cannot be used as they are for pagers and the like. That is, in the conventional automatic drive type generator that rotates the weight, in a flat outer shape such as a wristwatch, the turning radius of the weight can be set large, so that the power can be efficiently generated. In the case of a vertically long cylindrical shape such as an AAA battery, the turning radius of the weight becomes small, so that there is a problem that the power generation efficiency is significantly reduced.

【0005】ここにおいて、本発明は、単4電池のよう
な縦長の外形円柱形状の構造をもつ中空物体においても
高効率な発電が可能である自動駆動式発電機を提供せん
とするものである。
[0005] Here, the present invention is to provide an automatic drive generator capable of highly efficient power generation even in a hollow object having a vertically elongated cylindrical structure such as an AAA battery. .

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記課題の解決は、本発
明が、次に列挙する新規な特徴的構成手段を採用するこ
とにより達成される。すなわち、本発明の第1の特徴
は、鉛直経路上を上下往復動する重錘手段と、当該重錘
手段の上下往復直線運動を回転運動に変換する変換手段
と、当該変換手段により回転駆動され、かつ回転子の最
外部の周速度が前記重錘手段の直線運動速度より大きく
してなる発電手段とを筺体内に具備する自動駆動式発電
機である。
The above-mentioned problems can be solved by the present invention by adopting the novel characteristic construction means listed below. That is, the first feature of the present invention is that a weight means that reciprocates up and down on a vertical path, a conversion means that converts a vertical reciprocating linear motion of the weight means into a rotary motion, and a rotation drive by the conversion means. And an electric generator that has an outermost peripheral speed of the rotor greater than the linear motion speed of the weight means in the housing.

【0007】本発明の第2の特徴は、前記第1の特徴を
有する発電手段が重錘手段を兼用してなる自動駆動式発
電機である。
A second feature of the present invention is an automatic drive type generator in which the power generating means having the first feature also functions as a weight means.

【0008】本発明の第3の特徴は、前記第1又は第2
の特徴における変換手段が、少なくとも回転子軸の外端
部に中間部を巻付けた緊張ワイヤと、必要に応じプーリ
との組合せからなる自動駆動式発電機である。
A third feature of the present invention is that the first or second
In the above feature, the conversion means is an automatic drive generator including a combination of a tension wire having an intermediate portion wound around at least the outer end portion of the rotor shaft, and a pulley if necessary.

【0009】本発明の第4の特徴は、前記第1,第2又
は第3の特徴における筺体が、一端にプラス端子を他端
にマイナス端子を設けた中空円柱の乾電池型に形成して
なる自動駆動式発電機である。
A fourth feature of the present invention is that the housing in the first, second or third feature is formed as a hollow cylindrical dry battery type having a positive terminal at one end and a negative terminal at the other end. It is an automatic drive type generator.

【0010】[0010]

【作用】本発明は前記のような手段を講じるから、重錘
手段の直線往復運動が回転運動に変換され、その回転運
動を発電手段へと連結して発電を行うので、単4電池の
ような縦長の外形円柱形状の中空構造を持つ物体におい
ても、高効率な発電が可能となる。
Since the present invention takes the above-mentioned means, the linear reciprocating motion of the weight means is converted into a rotary motion, and the rotary motion is connected to the power generating means to generate electric power. Highly efficient power generation is possible even for an object having a vertically long external cylindrical hollow structure.

【0011】本発明の原理作用において、重錘の運動形
態に回転運動ではなく直線往復運動を採用した理由、す
なわち、縦長の外形円柱形状の中空構造を持つ物体にお
いて、重錘の運動形態が回転運動(以下、回転運動型と
する)より直線往復運動(以下、直線運動型とする)を
採用した方が効果的である理由を以下に説明する。
In the principle and operation of the present invention, the reason why the linear reciprocating motion is adopted instead of the rotating motion as the motion form of the weight, that is, in the object having the vertically long external cylindrical hollow structure, the motion form of the weight rotates The reason why it is more effective to adopt the linear reciprocating motion (hereinafter referred to as the linear motion type) rather than the motion (hereinafter referred to as the rotary motion type) will be described below.

【0012】まず、回転運動型の場合、重錘は人体の歩
行運動等による振動周期(約1秒程度)に同期して回転
する。回転速度を一定と仮定し、重錘の断面形状は半径
r,角度θの扇形、重錘の長さはL、重錘の密度をρ
とすれば、重錘に蓄えられる運動エネルギEは次式
(1)で与えられる。
First, in the case of the rotary motion type, the weight rotates in synchronization with a vibration cycle (about 1 second) due to a walking motion of a human body or the like. Assuming that the rotation speed is constant, the cross section of the weight has a radius r and a fan shape with an angle θ, the length of the weight is L 1 , and the density of the weight is ρ.
Then, the kinetic energy E 1 stored in the weight is given by the following equation (1).

【0013】[0013]

【数1】 見かけの運動エネルギはθ=360°のとき最大となる
が、重錘の重心が回転運動の中心からずれていないと、
外部からの加速度で重錘が回転することは不可能となる
ため、実際の自動駆動式発電機では、θ=180°程度
としてとられる。
[Equation 1] The apparent kinetic energy becomes maximum when θ = 360 °, but if the center of gravity of the weight is not displaced from the center of rotational movement,
Since it is impossible for the weight to rotate due to the acceleration from the outside, θ = 180 ° is set in an actual automatic drive generator.

【0014】次に、重錘が鉛直経路上を上下往復運動す
る場合は、重錘は人体の振動周期に同期して往復運動す
る。運動速度を一定と仮定し、重錘の形状を半径r,長
さLの円柱、重錘の密度を先ほどの回転運動型と同じ
ρ、重錘の移動距離をL−L(すなわち円柱形状の全
長=L)とすれば、重錘の運動エネルギEは次式
(2)で与えられる。
Next, when the weight reciprocates up and down on the vertical path, the weight reciprocates in synchronization with the vibration cycle of the human body. Assuming that the velocity of movement is constant, the shape of the weight is a cylinder having a radius r and a length L 2 , the density of the weight is ρ which is the same as that of the rotary motion type, and the moving distance of the weight is L−L 2 (that is, a cylinder). If the total length of the shape = L), the kinetic energy E 2 of the weight is given by the following equation (2).

【数2】 [Equation 2]

【0015】ここで、回転運動型ではθ=180°,直
線運動型ではL=L/3として、さらに、直線運動型
の円柱形状全長Lと回転運動型の重錘長Lが等しいと
して、回転運動型と直線運動型の運動エネルギEとE
の比をとれば、次式(3)のようになる。
Here, θ = 180 ° for the rotary motion type, L 2 = L / 3 for the linear motion type, and further, assuming that the linear motion type columnar length L and the rotary motion type weight length L 1 are equal. , Rotational kinetic and linear kinetic energies E 1 and E
If the ratio of 2 is taken, the following formula (3) is obtained.

【数3】 [Equation 3]

【0016】すなわち、両者の比は、外形形状の縦横比
(L/r)の2乗に比例し、縦長となればなるほど直線
運動型の方が有利となることが理解できる。外形形状と
して単4電池形状(半径5mm,長さ42mm)を仮定
すれば、E/E=2となり、直線運動型の方が2倍
程度高い運動エネルギが得られることとなる。
That is, the ratio of the two is proportional to the square of the aspect ratio (L / r) of the outer shape, and it can be understood that the linear motion type is more advantageous as the length becomes longer. Assuming a AAA battery shape (radius 5 mm, length 42 mm) as the outer shape, E 2 / E 1 = 2, and the linear motion type can obtain kinetic energy about twice as high.

【0017】[0017]

【実施例】(実施例1)本発明の第1の実施例を図面に
つき説明する。図1は本実施例の自動駆動式発電機の内
部構造を概念的に示す断面図、図2は本実施例の中核た
る発電器を示す断面図、図3は本実施例の自動駆動式発
電機の発電機部分からの電力の整流蓄電を行う部分を示
す回路図である。
(Embodiment 1) A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view conceptually showing the internal structure of the automatic drive type generator of the present embodiment, FIG. 2 is a sectional view showing a core generator of the present embodiment, and FIG. 3 is an automatic drive type power generation of the present embodiment. FIG. 3 is a circuit diagram showing a portion that rectifies and stores electric power from a generator portion of the machine.

【0018】図中、αは本実施例の自動駆動式発電機、
Aはスライド重錘、Bはガイド・レール、Cは発電機、
C1は発電機Cのシャフト、C2は発電機Cのケース、
C3は円弧型永久磁石、C4は回転電極、C5は回転コ
イル、C6は固定電極、C7は発電機Cから交流電圧を
とりだすリード線である。
In the figure, α is an automatic drive generator of this embodiment,
A is a slide weight, B is a guide rail, C is a generator,
C1 is the shaft of the generator C, C2 is the case of the generator C,
C3 is an arc-shaped permanent magnet, C4 is a rotating electrode, C5 is a rotating coil, C6 is a fixed electrode, and C7 is a lead wire for extracting an AC voltage from the generator C.

【0019】Dは整流器、D1は整流器Dの入力端子、
D2はダイオード、D3は例えばコンデンサ、D4は出
力端子、Fはワイヤ、Gはガイドプーリ、1はプラス端
子、2はマイナス端子、Hは整流器Dとプラス端子1及
びマイナス端子2とを連結するリード線、3は筺体たる
ハウジング、4はハウジング3内に設けられる運動室、
5は仕切床底、6は床下室である。
D is a rectifier, D1 is an input terminal of the rectifier D,
D2 is a diode, D3 is, for example, a capacitor, D4 is an output terminal, F is a wire, G is a guide pulley, 1 is a plus terminal, 2 is a minus terminal, and H is a lead connecting the rectifier D with the plus terminal 1 and the minus terminal 2. A wire 3 is a housing which is a housing, 4 is a motion chamber provided in the housing 3,
5 is the floor of the partition floor, and 6 is the underfloor room.

【0020】次に本実施例の詳細な構造を説明する。ま
ず、スライド重錘Aはガイド・レールB上を自由に上下
に移動できるようになっている。ワイヤFは、素材とし
てはケブラ(米国du Pont社の商品名)等の伸び
縮みに対しては剛でありかつ曲げに対しては柔であるよ
うな素材で作られており、その両端はスライド重錘Aに
固定してある。ワイヤFは運動室4の回転自在なガイド
プーリGで支持され仕切床底5を抜け、その中間一部が
床下室6に設置した発電機CのシャフトC1に充分きつ
く巻き付けられていて、両者間には滑りが生じないよう
になっている。
Next, the detailed structure of this embodiment will be described. First, the slide weight A can freely move up and down on the guide rail B. The wire F is made of a material that is rigid against expansion and contraction of Kevlar (trade name of du Pont Inc. in the United States) and soft against bending, and its both ends slide. It is fixed to the weight A. The wire F is supported by the rotatable guide pulley G of the exercise room 4, passes through the floor 5 of the partition floor, and an intermediate part of the wire F is tightly wound around the shaft C1 of the generator C installed in the underfloor room 6. There is no slippage in the area.

【0021】発電機Cの内部は、図2に示すような構造
となっている。回転コイルC5は、シャフトC1を中心
に自由に回転できるようになっている。回転コイルC5
の両側のケースC2内側には、永久磁石C3が2個対向
設置してあり、その外面は磁性体のケースC2により磁
気的に連結されている。回転コイルC5の端子は回転電
極C4と固定電極C6を介してリード線C7につながっ
ている。
The inside of the generator C has a structure as shown in FIG. The rotating coil C5 can freely rotate about the shaft C1. Rotating coil C5
Two permanent magnets C3 are installed opposite to each other inside the case C2 on both sides of, and their outer surfaces are magnetically coupled by a case C2 made of a magnetic material. The terminal of the rotating coil C5 is connected to the lead wire C7 via the rotating electrode C4 and the fixed electrode C6.

【0022】回転コイルC5が回転すると、永久磁石C
3,C3との相対位置が変化して回転コイルC5内部を
通過する磁束が変化し、電極C6,C6間に交流電圧が
発生するようになっている。発電機Cの出力は、整流器
Dの入力端子D1へ連結されている。
When the rotating coil C5 rotates, the permanent magnet C
The relative position with respect to C3 and C3 changes, the magnetic flux passing through the inside of the rotating coil C5 changes, and an AC voltage is generated between the electrodes C6 and C6. The output of the generator C is connected to the input terminal D1 of the rectifier D.

【0023】整流器Dは、図3に示すように、ダイオー
ドD2のブリッジとコンデンサD3から構成され、入力
端子D1に交流電圧が印加されると、出力端子D4に直
流電圧を発生するように構成されている。整流器Dの出
力端子D4は、それぞれのリード線Jを介して自動駆動
式発電機αのプラス端子H及びマイナス端子Iに接続さ
れている。
As shown in FIG. 3, the rectifier D is composed of a bridge of a diode D2 and a capacitor D3, and is configured to generate a DC voltage at the output terminal D4 when an AC voltage is applied to the input terminal D1. ing. The output terminal D4 of the rectifier D is connected to the plus terminal H and the minus terminal I of the automatic drive type generator α via the respective lead wires J.

【0024】本実施例の仕様は、このような具体的実施
態様であり、次に、その動作原理を説明する。本実施例
の自動駆動式発電機αを人が携帯して歩行すると、スラ
イド重錘Aに加速度が加わる。このうち、上下方向の加
速度成分によって、スライド重錘Aがガイド・レールB
上を上下往復運動する。すると、ワイヤFが引っ張ら
れ、発電機CのシャフトC1が回転する。シャフトC1
の直径は、回転するコイルC5の半径よりも充分に小さ
く作られているから、回転コイルC5外周は、スライド
重錘Aの速度と比較して極めて高速に運動する。
The specification of the present embodiment is such a concrete embodiment, and the operation principle thereof will be described below. When a person carries the automatic drive generator α of this embodiment while walking, acceleration is applied to the slide weight A. Among these, the slide weight A is moved to the guide rail B by the vertical acceleration component.
Reciprocate up and down. Then, the wire F is pulled and the shaft C1 of the generator C rotates. Shaft C1
Since the diameter of the rotating coil C5 is made sufficiently smaller than the radius of the rotating coil C5, the outer circumference of the rotating coil C5 moves at an extremely high speed as compared with the speed of the slide weight A.

【0025】ここで、スライド重錘Aの運動エネルギを
効率的に電気エネルギに変換する方法を、図面を参照し
ながら説明する。図4は、直線運動の運動エネルギを電
気エネルギに変換する上で、最も簡単な構造を有する自
動駆動式発電機の構成を示した図である。図中、α′は
今回説明する自動駆動式発電機、Jは環状移動コイル、
Kは永久磁石、Nは螺旋状のリード線である。なお、前
記第1の実施例を示す図面と同一の部材には同一の符号
を付した。
Here, a method for efficiently converting the kinetic energy of the slide weight A into electric energy will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an automatic drive type generator having the simplest structure in converting kinetic energy of linear motion into electric energy. In the figure, α'is an automatic drive generator described here, J is an annular moving coil,
K is a permanent magnet and N is a spiral lead wire. The same members as those in the drawings showing the first embodiment are designated by the same reference numerals.

【0026】図4の構成においては、円柱状の短尺の永
久磁石Kが直線状につながり、ガイド・レールBを形成
している。その外側に環状移動コイルJがスライド自在
に外挿設置してあり、ガイド・レールB上を自由に上下
運動できるように構成されている。
In the structure shown in FIG. 4, the columnar short permanent magnets K are linearly connected to form the guide rail B. An annular moving coil J is slidably installed on the outer side of the guide rail B so that it can freely move up and down on the guide rail B.

【0027】環状移動コイルJの端部は螺旋状のリード
線Nを介して整流器Dにつながっている。自動駆動式発
電機α′に外部から加速度が加わると、環状移動コイル
Jが上下に運動し、永久磁石KのNS反転部を通過する
と、環状移動コイルJをよぎる磁束が変化し、環状移動
コイルJ端部に交流電圧が発生する。当該交流電圧は、
整流器Dにより直流に変換され、プラス端子1及びマイ
ナス端子2に供給される。
The end of the annular moving coil J is connected to the rectifier D via a spiral lead wire N. When acceleration is applied to the automatic drive type generator α'from the outside, the annular moving coil J moves up and down, and when it passes through the NS reversal part of the permanent magnet K, the magnetic flux passing through the annular moving coil J changes, and the annular moving coil J 'changes. An AC voltage is generated at the J end. The AC voltage is
It is converted into direct current by the rectifier D and supplied to the positive terminal 1 and the negative terminal 2.

【0028】しかし、図4のような構成では、電気エネ
ルギへの変換効率が非常に低い。なぜなら、起電力V
は、環状移動コイルJを通過する磁束をΦ,巻数をn,
時間をtとすれば、 V=n×dΦ/dt で与えられるが、環状移動コイルJの運動速度は84m
m/s程度と低いため、dΦ/dtが小さいからであ
る。
However, in the structure shown in FIG. 4, the efficiency of conversion into electric energy is very low. Because electromotive force V
Is the magnetic flux passing through the annular moving coil J, Φ is the number of turns,
If time is t, V = n × dΦ / dt is given, but the motion velocity of the annular moving coil J is 84 m.
This is because dΦ / dt is small because it is as low as m / s.

【0029】従って、起電力Vを高めるには、環状移動
コイルJの巻数nを大きくする必要がある。しかし、そ
のためには、発電機全体の外形寸法が限られているた
め、環状移動コイルJに巻く線径を小さくしなければな
らない。すると、環状移動コイルJの電気的な抵抗が大
きくなり、電流が小さくなり、結局電力は大きくならな
い。すなわち、図4に示す構成においては、環状移動コ
イルJの運動エネルギは充分に電気エネルギへとは変換
されず、大部分は環状移動コイルJ移動部ハウジング1
端部での衝突で失われていることになる。
Therefore, in order to increase the electromotive force V, it is necessary to increase the number of turns n of the annular moving coil J. However, for that purpose, the outer diameter of the entire generator is limited, and therefore the wire diameter wound around the annular moving coil J must be reduced. Then, the electrical resistance of the annular moving coil J increases, the current decreases, and the electric power does not increase. That is, in the configuration shown in FIG. 4, the kinetic energy of the annular moving coil J is not sufficiently converted into electric energy, and most of the kinetic energy is the annular moving coil J moving portion housing 1.
It has been lost in a collision at the edge.

【0030】本実施例においては、スライド重錘Aの運
動速度を増速してdΦ/dtを高めることでこれを解決
している。すなわち、スライド重錘Aの直線運動を何ら
かの手段(本実施例においてはワイヤFとガイドプーリ
G)で回転運動に変換し、発電機Cを高速に回転し、回
転コイルC5の運動速度を高めることで起電力を高めて
いる。
In the present embodiment, this is solved by increasing the movement speed of the slide weight A to increase dΦ / dt. That is, the linear motion of the slide weight A is converted into rotary motion by some means (the wire F and the guide pulley G in this embodiment), the generator C is rotated at high speed, and the motion speed of the rotary coil C5 is increased. To increase electromotive force.

【0031】この場合においては、回転コイルC5の巻
数を大きくしなくてもよいから、電流値が下がることは
なく、スライド重錘Aの運動エネルギの大部分が電気エ
ネルギに変換される。その結果、回転コイルC5内のd
Φ/dtは大きくなり、発電機Cの出力端には大きな交
流電圧が発生する。この交流電圧は整流器Dで直流に変
換され、自動駆動式発電機α全体は通常の電池と同様の
直流電源として機能する。
In this case, since it is not necessary to increase the number of turns of the rotary coil C5, the current value does not decrease, and most of the kinetic energy of the slide weight A is converted into electric energy. As a result, d in the rotating coil C5
Φ / dt becomes large, and a large AC voltage is generated at the output end of the generator C. This AC voltage is converted to DC by the rectifier D, and the entire automatic drive type generator α functions as a DC power source similar to a normal battery.

【0032】整流器Dに用いられる、コンデンサD3に
は、内部インピーダンスが低くかつ蓄電量の大きいもの
が望ましいから、スーパー・キャパシタ(電気二重層コ
ンデンサ)やNiCd等の二次電池が適している。
As the capacitor D3 used in the rectifier D, a capacitor having a low internal impedance and a large amount of electricity storage is desirable, and thus a secondary battery such as a super capacitor (electric double layer capacitor) or NiCd is suitable.

【0033】また、発電量と使用電力の具合によっては
過充電となる場合もあるが、蓄電電荷量Qの増大と共に
端子電圧Vが、 V=Q/μ (μはキャパシタ容量) の割合で増加するから、所定の電圧以上で蓄電量を図示
しない限圧器によって制限すれば、使用機器に過大電圧
を掛けることはない。
Although the battery may be overcharged depending on the amount of power generation and the amount of power used, the terminal voltage V increases at a rate of V = Q / μ (μ is the capacitance of the capacitor) as the stored charge amount Q increases. Therefore, if the amount of electricity stored at a predetermined voltage or higher is limited by a pressure limiter (not shown), an excessive voltage will not be applied to the equipment used.

【0034】限圧器には、定電圧回路,ツェナー・ダイ
オード等種々の素子があるが、発光ダイオード(LE
D)をツェナー・ダイオードと直列に用い、自動駆動式
発電機αのハウジング3の一部に光学窓を設けておけ
ば、充電状態をモニタするという用途にも使用できる。
There are various devices such as a constant voltage circuit and a Zener diode in the voltage limiter, but the light emitting diode (LE
If D) is used in series with a Zener diode and an optical window is provided in a part of the housing 3 of the automatic drive generator α, it can be used for monitoring the state of charge.

【0035】(実施例2)本発明の第2の実施例を図面
につき説明する。図5は、本実施例である自動駆動式発
電機の内部構造を概念的に説明する断面図である。図
中、βは本実施例の自動駆動式発電機、C′はスライド
重錘発電機、C1′はシャフト、C7′はスライド重錘
発電機C′と整流器Dを連結するリード線、H′は整流
器Dとプラス端子1及びマイナス端子2を接続するリー
ド線、Oはスライド重錘発電機C′横合に並立しかつガ
イド・レールBに貫通取付けた並行スライダ、7は天井
である。なお、前記第1実施例と同一の部材には同一の
符号を付した。
(Embodiment 2) A second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a sectional view conceptually explaining the internal structure of the automatic drive type generator of this embodiment. In the figure, β is an automatic drive generator of this embodiment, C'is a slide weight generator, C1 'is a shaft, C7' is a lead wire connecting the slide weight generator C'and the rectifier D, and H '. Is a lead wire connecting the rectifier D with the positive terminal 1 and the negative terminal 2, O is a parallel slider installed side by side in parallel with the slide weight generator C'and mounted through the guide rail B, and 7 is a ceiling. The same members as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals.

【0036】スライド重錘発電機C′は、ガイド・レー
ルB上を並行スライダOを介して自由に上下移動できる
ようになっている。ワイヤFは、ケブラ等の伸び縮みに
対しては剛でありかつ曲げに対しては柔であるような素
材で作られており、その両端はハウジング3の運動室4
の天井7と仕切床底5に固定されている。また、ワイヤ
Fの一部はスライド重錘発電機C′のシャフトC1′に
巻き付けられている。スライド重錘発電機C′の内部構
造は、前記第1実施例における図2と同様の構成であ
る。
The slide weight generator C'is freely movable up and down on the guide rail B via the parallel slider O. The wire F is made of a material that is rigid against expansion and contraction of Kevlar and the like and is flexible against bending, and both ends thereof are in the motion chamber 4 of the housing 3.
It is fixed to the ceiling 7 and the partition floor bottom 5. A part of the wire F is wound around the shaft C1 'of the slide weight generator C'. The internal structure of the slide weight generator C'is the same as that of FIG. 2 in the first embodiment.

【0037】本実施例はこのような具体的実施態様を呈
するが、以下にその動作を説明する。自動駆動式発電機
βを人が携帯して歩行すると、スライド重錘発電機C′
に加速度が加わる。このうち、上下方向の加速度成分に
よって、スライド重錘発電機C′がガイド・レールB上
を往復運動する。これに伴って、ワイヤFの巻き付け部
でスライド重錘発電機C′のシャフトC1′が回転す
る。以下、前記第1実施例と同様の原理で動作し、スラ
イド重錘発電機C′が交流を発生し、整流器Dがこれを
直流に変換する。
The present embodiment presents such a concrete embodiment, and its operation will be described below. When a person carries the automatic drive type generator β and walks, the slide weight generator C ′
Acceleration is applied to. Among them, the vertical acceleration component causes the slide weight generator C ′ to reciprocate on the guide rail B. Along with this, the shaft C1 ′ of the slide weight generator C ′ rotates at the winding portion of the wire F. Hereafter, the slide weight generator C'operates on the same principle as that of the first embodiment to generate alternating current, and the rectifier D converts this to direct current.

【0038】なお、スライド重錘発電機C′の移動によ
り、スライド重錘発電機C′と整流器Dの距離が変化す
るが、本実施例の場合には、リード線C7′が螺旋状に
巻かれているため、距離の変化に応じて線長が変化し、
リード線C7′にたるみや過大な引っ張り力が加わらな
いようになっている。
Although the distance between the slide weight generator C'and the rectifier D changes due to the movement of the slide weight generator C ', in the case of this embodiment, the lead wire C7' is spirally wound. Therefore, the line length changes as the distance changes,
The lead wire C7 'is prevented from being subjected to slack or excessive pulling force.

【0039】さらに、本実施例の場合、外部からの加速
度によってスライド重錘発電機C′が往復運動するか
ら、その重量がもろに運動エネルギとして発電に寄与す
る。その結果、前記第1実施例のような発電機Cが固定
された場合と比較して、自動駆動式発電機α,β全体の
重量と寸法が同じならば、蓄えられる運動エネルギが大
きくなり、より一層発電効率が高められる。
Further, in the case of this embodiment, since the slide weight generator C'reciprocates due to the acceleration from the outside, its weight contributes to the power generation as kinetic energy. As a result, as compared with the case where the generator C as in the first embodiment is fixed, if the weight and size of the entire automatic drive generators α and β are the same, the stored kinetic energy becomes large, The power generation efficiency is further enhanced.

【0040】なお、以上の第1及び第2実施例において
は、ワイヤF及びガイドプーリGを用いて直線運動→回
転運動の運動変換を行う例を述べたが、これらの系をギ
アとスプロケットに置き換え、剛な運動変換系を構成し
て発電を行うことは、本発明の趣旨から容易に類推する
ことが可能である。
In the above first and second embodiments, the wire F and the guide pulley G are used to convert the linear motion to the rotary motion. However, these systems are used as a gear and a sprocket. It is possible to easily analogize from the purpose of the present invention to replace and construct a rigid motion conversion system to generate power.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ページ
ャ等を携帯する人の運動を利用して自動的に電力を発生
するため、これら機器における電池交換を不要とするこ
とが可能となる。
As described above, according to the present invention, since electric power is automatically generated by utilizing the exercise of a person carrying a pager or the like, it is possible to eliminate the battery replacement in these devices. Become.

【0042】また、縦長の外形円柱形状の中空構造を持
つ物体に対して、効率的に電力を発生する構成となって
いるため、従来の単4電池を用いるページャ等に対し
て、何等機器を改造することなく適用可能である等、優
れた有用性・至便性・経済性を発揮する。
Further, since the structure is such that electric power is efficiently generated with respect to an object having a vertically long external cylindrical shape hollow structure, any device can be used for a conventional pager using an AAA battery. It exhibits excellent usefulness, convenience, and economic efficiency, such as being applicable without modification.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例の自動駆動式発電機の内
部構造を概念的に示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view conceptually showing the internal structure of an automatic drive type generator according to a first embodiment of the invention.

【図2】同上、自動駆動式発電機の発電機部分を示す拡
大断面図である。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a generator part of the automatic drive type generator.

【図3】同上、自動駆動式発電機の発電機部分からの電
力の整流蓄電を行う部分を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a portion for performing rectification and storage of electric power from a generator portion of the automatic drive type generator.

【図4】直線運動の運動エネルギを電気エネルギに変換
する上で、最も簡単な構造を有する自動駆動式発電機の
原理構成を示した図である。
FIG. 4 is a diagram showing a principle configuration of an automatic drive type generator having the simplest structure in converting kinetic energy of linear motion into electric energy.

【図5】本発明の第2の実施例の自動駆動式発電機の内
部構造を概念的に示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view conceptually showing the internal structure of the automatic drive type generator according to the second embodiment of the invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

α,α′,β…自動駆動式発電機 A…重錘 B…ガイド・レール C…発電機 C′…スライド重錘発電機 C1,C1′…シャフト C2…ケース C3,K…永久磁石 C4…回転電極 C5,J…コイル C6…固定電極 C7,C7′,H,H′,N…リード線 D…整流器 D1…入力端子 D2…ダイオード D3…コンデンサ D4…出力端子 F…ワイヤ G…ガイドプーリ O…スライダ 1…プラス端子 2…マイナス端子 3…ハウジング 4…運動室 5…仕切床底 6…床下室 7…天井 α, α ', β ... Automatic drive generator A ... Weight B ... Guide rail C ... Generator C' ... Slide weight generator C1, C1 '... Shaft C2 ... Case C3, K ... Permanent magnet C4 ... Rotating electrode C5, J ... Coil C6 ... Fixed electrode C7, C7 ', H, H', N ... Lead wire D ... Rectifier D1 ... Input terminal D2 ... Diode D3 ... Capacitor D4 ... Output terminal F ... Wire G ... Guide pulley O ... Slider 1 ... Positive terminal 2 ... Minus terminal 3 ... Housing 4 ... Exercise room 5 ... Partition floor bottom 6 ... Underfloor room 7 ... Ceiling

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 越本 泰弘 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 板生 清 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 大多和 脩二 東京都江東区亀戸6丁目31番1号 セイコ ー電子工業株式会社内 (72)発明者 春日 政雄 東京都江東区亀戸6丁目31番1号 セイコ ー電子工業株式会社内 (72)発明者 根岸 幸一郎 東京都江東区亀戸6丁目31番1号 セイコ ー電子工業株式会社内 (72)発明者 内山 哲夫 東京都新宿区西新宿7丁目5番10号 株式 会社エイティアイ内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yasuhiro Koshimoto 1-1-6 Uchisaiwai-cho, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Kiyoshi Itao 1-1-1 Uchisai-cho, Chiyoda-ku, Tokyo No. 6 Nihon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor, Shunji Ota 6-31-1 Kameido, Koto-ku, Tokyo Seiko Electronics Co., Ltd. (72) Inventor Masao Kasuga 6-chome, Kameido, Koto-ku, Tokyo 31-1 Seiko Electronics Co., Ltd. (72) Inventor Koichiro Negishi 6-31 Kameido, Koto-ku, Tokyo Seiko Electronics Co., Ltd. (72) Inventor Tetsuo Uchiyama 7 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Chome 5-10 Inside the equity corporation

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】鉛直経路上を上下往復動する重錘手段と、 当該重錘手段の上下往復直線運動を回転運動に変換する
変換手段と、 当該変換手段と連結されて回転駆動され、かつ回転子の
最外部の周速度が前記重錘手段の直線運動速度より大き
くしてなる発電手段とを筺体内に具備してなる自動駆動
式発電機。
1. A weight means for reciprocating up and down on a vertical path, a converting means for converting a vertical reciprocating linear motion of the weight means into a rotary motion, and being rotationally driven and rotated in connection with the converting means. An automatic drive generator comprising: a power generating means having a peripheral speed of the outermost part of the child higher than a linear movement speed of the weight means in the housing.
【請求項2】発電手段は、重錘手段を兼用してなること
を特徴とする請求項1記載の自動駆動式発電機。
2. The automatic drive type generator according to claim 1, wherein the power generation means also serves as a weight means.
【請求項3】変換手段は、少なくとも回転子軸の外端部
に中間部を巻付けた緊張ワイヤと、必要に応じプーリと
の組合せからなることを特徴とする請求項1又は2記載
の自動駆動式発電機。
3. The automatic converting apparatus according to claim 1, wherein the converting means is a combination of a tension wire having an intermediate portion wound around at least an outer end portion of the rotor shaft, and a pulley if necessary. Driven generator.
【請求項4】筺体は、一端にプラス端子を他端にマイナ
ス端子を設けた中空円柱の乾電池型に形成したことを特
徴とする請求項1,2又は3記載の自動駆動式発電機。
4. The automatic drive generator according to claim 1, wherein the housing is formed as a dry battery type of a hollow cylinder having a positive terminal at one end and a negative terminal at the other end.
JP21511292A 1992-08-12 1992-08-12 Automatic drive type generator Pending JPH0670506A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21511292A JPH0670506A (en) 1992-08-12 1992-08-12 Automatic drive type generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21511292A JPH0670506A (en) 1992-08-12 1992-08-12 Automatic drive type generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0670506A true JPH0670506A (en) 1994-03-11

Family

ID=16666956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21511292A Pending JPH0670506A (en) 1992-08-12 1992-08-12 Automatic drive type generator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0670506A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014023336A (en) * 2012-07-20 2014-02-03 Yukio Kikkawa Gravitational power generation system
WO2016009623A1 (en) * 2014-07-15 2016-01-21 アダマンド株式会社 Electricity-generating device
JP2019535227A (en) * 2016-09-27 2019-12-05 エナビー A generator that converts the translational motion of an object into charge accumulation

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014023336A (en) * 2012-07-20 2014-02-03 Yukio Kikkawa Gravitational power generation system
WO2016009623A1 (en) * 2014-07-15 2016-01-21 アダマンド株式会社 Electricity-generating device
JPWO2016009623A1 (en) * 2014-07-15 2017-04-27 アダマンド株式会社 Power generation device
US10797563B2 (en) 2014-07-15 2020-10-06 Adamant Namiki Precision Jewel Co., Ltd. Power generating device
JP2019535227A (en) * 2016-09-27 2019-12-05 エナビー A generator that converts the translational motion of an object into charge accumulation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6794783B2 (en) Flat rotary electric generator
US7688036B2 (en) System and method for storing energy
JP4684106B2 (en) Power generation with combined magnets
US20130033131A1 (en) Inductive Energy Converter
CN101861693A (en) Man powered slim charger with axial flux alternator
JP2007529987A (en) Wave energy converter (WEC) with speed multiplication
Dai et al. Hip-mounted electromagnetic generator to harvest energy from human motion
JP2005094832A (en) Generator
US6978161B2 (en) Self-rechargeable portable telephone device with electricity generated by movements made in any direction
EP1771938A1 (en) Motion activated power source
EP2033294A2 (en) System and method for storing energy
GB2396262A (en) Manually rechargeable power system
KR20060084972A (en) New vibration generator
US20060208579A1 (en) Parasitic power collection system for portable printer
Dinulovic et al. Dual-rotor electromagnetic-based energy harvesting system for smart home applications
JPH0670506A (en) Automatic drive type generator
WO2005106244A1 (en) Self-generator for transforming tiny kinetic energy into electric energy
CN111756126A (en) Magnetic field modulation frequency-raising type electromagnetic energy harvesting device
US11791692B2 (en) Recirculating linear generator
US20220140674A1 (en) Portable electromagnetic induction electricity generator for mobile charging
US20160248311A1 (en) Rotational Inertia Electricity Generator
JPH0668911A (en) Automatically charged battery
CA2511526C (en) Flat rotary electric generator
US20200059132A1 (en) Personal Electromechanical Hand Driven AC to DC Generator to Charge Mobile Devices
KR102396313B1 (en) Electrostatic inductive generator