JPH102972A - 発電装置付携帯機器 - Google Patents

発電装置付携帯機器

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Publication number
JPH102972A
JPH102972A JP8154677A JP15467796A JPH102972A JP H102972 A JPH102972 A JP H102972A JP 8154677 A JP8154677 A JP 8154677A JP 15467796 A JP15467796 A JP 15467796A JP H102972 A JPH102972 A JP H102972A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
permanent magnet
pole permanent
unbalanced wheel
coil
center
Prior art date
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Pending
Application number
JP8154677A
Other languages
English (en)
Inventor
Hajime Miyazaki
肇 宮崎
Osamu Takahashi
理 高橋
Kinya Matsuzawa
欣也 松澤
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.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP8154677A priority Critical patent/JPH102972A/ja
Publication of JPH102972A publication Critical patent/JPH102972A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 増速輪列機構のない小型、薄型で高効率の発
電装置付携帯機器を実現する。 【解決手段】 周辺に多極の永久磁石1を有するアンバ
ランス車2と、前記多極の永久磁石1に近接するように
コイル部3を設け、アンバランス車2の回転によりコイ
ル部3に発生した交流電流は、ダイオードからなる整流
回路4で整流され、整流された電荷はコンデンサ5に蓄
えられ、時計部6を作動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、運動エネルギを電
気エネルギに変換する発電装置を有する携帯機器の、特
に、腕時計やペイジャー等に適用できるものに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子時計等の携帯電子機器は、ほ
とんど電池をエネルギー源としていた。しかし、電池は
その電池容量と時計等の消費電流で決まる電池寿命があ
り、電池交換のわずらわしさが常につきまとうものであ
った。この欠点を解消するために、例えば時計内部に発
電機構を設ける試みがなされており、特公平7−565
17号公報に記載される様に、回転中心と重心が偏心し
たアンバランス車の動きを増速輪列により増速されたロ
ーターとコイル、ステータにより発電する構造が記載さ
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
のように、増速輪列によりアンバランスの動きをロータ
ーに伝える場合、そこで摩擦・機械ガタなどによる効率
ロスが生じ、またスペース的にも大きなロスとなってい
る。
【0004】そこで、本発明の発電装置付携帯機器は、
上記のような課題を解決するもので、発電部を、多極の
永久磁石を有するアンバランス車とコイル、ステータ等
で構成することにより、小型・薄型で発電効率の良い発
電装置付携帯機器を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の発電装置付携帯
機器は、請求項1に記載されるように、多極の永久磁石
を有する回転中心と重心が偏心したアンバランス車と、
コイル、板状のステータからなり、前記アンバランス車
の回転運動により発電する発電部と、前記発電部の発電
した電荷を整流する整流回路、前記整流回路の整流した
電流を蓄える蓄電回路を有することを特徴とする。
【0006】また、請求項2に記載されるように、前記
多極の永久磁石を、前記アンバランス車の回転中心と同
心円状に配置し、該回転中心に対してラジアル方向に着
磁し、各々の磁極は円周方向にNS交互に配置してお
り、コイルを巻いたステータのギャップ部は前記多極の
永久磁石を挟むように構成したことを特徴とする。
【0007】また、請求項3に記載されるように、前記
多極の永久磁石を、前記アンバランス車の回転中心と同
心円状に配置し、該回転中心に対してラジアル方向に着
磁し、各々の磁極は円周方向にNS交互に配置してお
り、コイルを巻いた前記ステータのギャップ部は前記多
極永久磁石の内壁に近接するように構成したことを特徴
とする。
【0008】また、請求項4に記載されるように、前記
多極の永久磁石を、前記アンバランス車の回転中心と同
心円状に配置し、コイルを巻いた前記ステータは複数個
有しそれぞれのステータがお互いに引き力、すなわち、
磁石戸ステータの間に働く磁気力を相殺する位置に配置
するよう構成したことを特徴とする。
【0009】また、請求項5に記載されるように、前記
多極の永久磁石を、前記アンバランス車の回転中心と同
心円上に配置し、コイルを巻いた前記ステータは前記多
極永久磁石のN、S部とのギャップを複数有することを
特徴とする。
【0010】また、請求項6に記載されるように、前記
多極の永久磁石を、前記アンバランス車の回転中心と同
心円状に配置し、磁極方向は回転面に垂直であり、各々
の磁極方向は円周方向にNS交互に配置しており、シー
トコイルを前記多極の永久磁石に近接するように構成し
たことを特徴とする。
【0011】また、請求項7に記載されるように、回転
中心と重心が偏心したアンバランス車の回転中心と同心
円状に多極の永久磁石を有するヨークを配置し、該ヨー
クのギャップ部の磁力線の方向は回転面に対して垂直と
し、該キャップ部にシートコイルをそのシート面が前記
磁力線に対して垂直になるように配置したことを特徴と
する。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づいて詳
細に説明する。
【0013】図1は、本発明における発電装置付携帯機
器の1つの実施例を示す発電装置付腕時計の概念図であ
る。腕の動きにより回転する周辺に多極の永久磁石1を
有するアンバランス車2と、多極の永久磁石1に近接す
るようにコイル部3を設ける。コイル部3は、コイルと
軟磁性材料からなるステータあるいはシートコイル等で
構成される。多極の永久磁石1の回転によりコイル部3
に発生した交流電流は、4つのダイオードにより構成さ
れる整流回路4により整流され、コンデンサ5に蓄積さ
れる。時計回路部6は、コンデンサ5を電源として作動
する。蓄電手段は、コンデンサに限らず充放電可能な電
源であれば使用可能である。近年、リチウム2次電池等
も実用化されており、電池そのものの容量も大きく長期
信頼性も高く、本発明に適した電源である。なお、図中
では多極の永久磁石1は腕時計の全周にわたって配置さ
れているが、部分的に配置することも可能である。ま
た、コイル部3も1個に限らず、複数個配置することも
可能である。
【0014】図2に、本発明に係わる発電装置付携帯機
器の一実施例の発電部20を示す。多極の永久磁石21
はアンバランス車(図示せず)に固定されており、腕の
動きによりアンバランス車が回転することにより、多極
の永久磁石21も一緒に矢印の方向に自由に回転する。
そして、コイル22を巻いた軟磁性材料からなるステー
タ23のギャップ部が、多極の磁石21を僅かの隙間を
あけて挟むように配置している。なお、多極の永久磁石
21はラジアル方向に着磁され、各々の磁極は円周方向
にNS交互に配置されている。
【0015】図3に、本発明に係わる発電装置付携帯機
器の別の実施例の発電部30を示す。前記図2と同様
に、多極の永久磁石31はアンバランス車(図示せず)
に固定されており、アンバランス車と一緒に矢印の方向
に自由に回転し、着磁方向も図2と同様である。本実施
例においてはコイル32を巻いた軟磁性材料からなるス
テータ33のギャップ部を前記多極の永久磁石31の内
壁に近接するように配置している。
【0016】図4に、本発明に係わる発電装置付携帯機
器の別の実施例の発電部40を示す。前記図3と同様に
多極の永久磁石41はアンバランス車(図示せず)に固
定されており、アンバランス車と一緒に矢印の方向に自
由に回転し、着磁方向も図3と同様である。本実施例に
おいてはコイルを巻いた軟磁性材料からなるステータ4
2、43をそれぞれのステータ−がお互いに引き力(磁
石とステータの間に働く磁気力)を相殺する位置に配置
している。すなわち、図中のステータ42のギャップ部
がN、Sの中心位置にある時、ステータ43のギャップ
部はN、Sの境界部にくるように配置してある。従っ
て、永久磁石の回転角θとステータ42、43の引き力
Tの位相は図5の51と52に示すようにπだけずれ、
お互いの引き力を相殺する事ができる。なお、ステータ
の数は本実施例に限定されるものではなくまた位相のず
れについてもπ近辺であればお互いの引き力を相殺する
効果があることは言うまでもない。
【0017】図6に、本発明に係わる発電装置付携帯機
器の別の実施例の発電部60を示す。前記図3と同様に
多極の永久磁石61はアンバランス車(図示せず)に固
定されており、アンバランス車と一緒に矢印の方向に自
由に回転し、着磁方向も図3と同様である。本実施例に
おいてはコイルを巻いた軟磁性材料からなるステータ6
2の前記多極の永久磁石S、Nとのそれぞれのギャップ
部を複数有している。なお、本実施例と図4の実施例を
組み合わせた構造も本発明に含まれることは言うまでも
ない。
【0018】図7に、本発明に係わる発電装置付携帯機
器の別の実施例による発電部70の構造を示す。前記図
2と同様に多極の永久磁石71はアンバランス車(図示
せず)に固定されており、アンバランス車と一緒に矢印
の方向に自由に回転する。本実施例においては、前記多
極の永久磁石71の着磁方向は回転面に対して垂直方向
であり、その上にシートコイル72を配置している。
【0019】図8に、本発明に係わる発電装置付携帯機
器の別の実施例による発電部80の構造を示す。回転中
心と重心が偏心したアンバランス車(図示せず)の周辺
に前記アンバランス車の回転中心と同心円状に多極の永
久磁石81を有するヨーク82をそのギャップ部83の
磁力線の方向が回転面に対して垂直になるように固定す
る。なお、前記多極の永久磁石81の着磁方向は回転面
に対して垂直であり、各々の磁極方向は円周方向にNS
交互に配置している。そして該ヨーク82のギャップ部
83にシートコイル84をそのシート面が前記磁力線に
対して垂直になるように配置している。
【0020】以上、図1から図8において本発明の構造
の実施例について述べてきた。そこで、これらの構造に
おける発電原理を簡単に説明する。
【0021】腕の動きにより回転するアンバランス車と
一緒に多極の永久磁石が自由回転すると、電磁誘導によ
りコイルには次式で表される起電圧Eが生ずる。
【0022】E=N×dφ/dt N:コイルの巻数 φ:コイルを通る磁束数 t:時間 この起電圧はほぼSinカーブを持つ交流である。
【0023】なお、本発明の説明は腕時計に関して記載
してきたが、ペイジャーやカメラ等の携帯機器にも適用
可能である。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下のような効果を有する。
【0025】1)発電部を多極の永久磁石とコイル、軟
磁性材料からなるステータで構成することにより、増速
輪列が必要ないため、摩擦や機械ガタによるエネルギー
ロスが無く、変換効率を向上することができる。
【0026】2)また、増速輪列が必要ないため、スペ
ースロスがなく薄型、小型化が可能である。
【0027】3)複数のステータをお互いの引き力を相
殺する位置に配置することにより多極の永久磁石を有す
るアンバランス車が動き易くなり、従って発電効率を向
上する事ができる。
【0028】4)ステータの多極磁石S、Nとのそれぞ
れのギャップ部を複数個有することにより、磁芯を通る
磁束数を増やすことができ、従って起電圧を向上するこ
とができる。
【0029】5)シートコイルを用いることにより、薄
型化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1つの実施例を示す発電装置付腕時計
の概念図である。
【図2】本発明の1つの実施例を示す発電部の構造図で
ある。
【図3】本発明の1つの実施例を示す発電部の構造図で
ある。
【図4】本発明の1つの実施例を示す発電部の構造図で
ある。
【図5】多極の永久磁石の回転角θとステータの引き力
Tの関係図である。
【図6】本発明の1つの実施例を示す発電部の構造図で
ある。
【図7】本発明の1つの実施例を示す発電部の構造図で
ある。
【図8】本発明の1つの実施例を示す発電部の構造図で
ある。
【符号の説明】
1、21、31、41、61、71、81 多極の永久
磁石 2 アンバラン
ス車 3 コイル部 4 整流回路 5 コンデンサ 6 時計回路部 20、30、40、60、70、80 発電部 22、32 コイル 23、33 ステータ 42、43、62 コイルを巻
いたステータ 72、84 シートコイ
ル 82 ヨーク 83 ギャップ部

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多極の永久磁石を有する回転中心と重心
    が偏心したアンバランス車と、コイル・板状の軟磁性材
    料からなるステータから構成され、該アンバランス車の
    回転運動により発電する発電部と、該発電部で発生した
    電荷を整流する整流回路と、該整流回路の整流した電流
    を蓄える蓄電回路とを有することを特徴とする発電装置
    付携帯機器。
  2. 【請求項2】 前記多極の永久磁石を、前記アンバラン
    ス車の周辺にアンバランス車の回転中心と同心円状に配
    置し、該回転中心に対してラジアル方向に着磁し、各々
    の磁極は円周方向にNS交互に配置しており、コイルを
    巻いた前記ステータのギャップ部は該多極の永久磁石を
    挟むように構成したことを特徴とする請求項1記載の発
    電装置付携帯機器。
  3. 【請求項3】 前記多極の永久磁石を、前記アンバラン
    ス車の周辺にアンバランス車の回転中心と同心円状に配
    置し、該回転中心に対してラジアル方向に着磁し、各々
    の磁極は円周方向にNS交互に配置しており、コイルを
    巻いた前記ステータのギャップ部は該多極の永久磁石の
    内壁に近接するように構成したことを特徴とする請求項
    1記載の発電装置付携帯機器。
  4. 【請求項4】 前記多極の永久磁石を、前記アンバラン
    ス車の周辺にアンバランス車の回転中心と同心円状に配
    置し、コイルを巻いた前記ステータを複数有し、それぞ
    れのステータがお互いに引き力、すなわち磁石とステー
    タの間に働く磁気力を相殺する位置に配置するよう構成
    したことを特徴とする請求項1記載の発電装置付携帯機
    器。
  5. 【請求項5】 前記多極の永久磁石を、前記アンバラン
    ス車の周辺にアンバランス車の回転中心と同心円状に配
    置し、コイルを巻いた前記ステータは該多極永久磁石の
    N、S部とのギャップ部を複数有することを特徴とする
    請求項1記載の発電装置付携帯機器。
  6. 【請求項6】 回転中心と重心が偏心したアンバランス
    車の周辺にアンバランス車の回転中心と同心円状に多極
    の永久磁石を配置し、該永久磁石の着磁方向は回転面に
    垂直であり、各々の磁極は円周方向にNS交互に配置し
    ており、シートコイルを前記多極の永久磁石に近接する
    ように構成したことを特徴とする発電装置付携帯機器。
  7. 【請求項7】 回転中心と重心が偏心したアンバランス
    車の周辺にアンバランス車の回転中心と同心円状に多極
    の永久磁石を有するヨークを配置し、該ヨークのギャッ
    プ部の磁力線の方向は回転面に垂直とし、該ギャップ部
    にシートコイルをそのシート面が前記ギャップ部の磁力
    線に対して垂直になるように配置したことを特徴とする
    発電装置付携帯機器。
JP8154677A 1996-06-14 1996-06-14 発電装置付携帯機器 Pending JPH102972A (ja)

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JP8154677A JPH102972A (ja) 1996-06-14 1996-06-14 発電装置付携帯機器

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100438268C (zh) * 2005-05-18 2008-11-26 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 充电电池模组及其制备方法
CN101916066A (zh) * 2010-08-31 2010-12-15 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 可自动充电的手表

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