JPS58112438A - 人力発電携帯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、人力発電携帯装置に係シ、特に手動操作杆を
極めてゆっくわと操作するだけで歯車列からなる運動伝
達機構を作動させ、該運動伝達機構の一歯車部の回転運
動によシ発電機を円滑にかつ長時間駆動させる如くし電
気発熱体を長時間発熱させたり又は電池に電力を蓄電で
きる如くした人力発電携帯装置に関する。

従来よシ資源の節約等の見地から発電装置を備えた携帯
装置が種々提案されているが、これらはいずれも手動操
作による間欠運動をラチェット機構等を介して不円滑な
回転運動とし、多数の歯車列を介して増速し発電機を回
転させるようにしたもので６［、これらはひたすら増速
機構の改良のみに終始して、手動操作を金相頻繁に行わ
ないと電気発熱体、例えば電球の明るさが安定せず、ま
た手が疲れたシして長時間にわたる発熱による照明等は
到底不可能であり、実用上好ましいものが得られないと
いう欠点があった。

本発明は、上記した従来技術の欠点を除くためになされ
たものであって、その目的とするところは、発電機を駆
動させる歯車列からなる運動伝達機構中にフライホイー
ルを設け、円滑な回転運動を発電機に与える人力発電携
帯装置を提供することである。−また他の目的は、発電
機を駆動させる歯車部よりフライホイールを速く回転さ
せ、即ち発電機をフライホイールよシも遅く回転させる
ことで大きなトルクを連続して発電機に与メ１、フライ
ホイールの運動エネルギを効率的に引き出すことである
。また他の目的は、これによって１回の手動操作による
電気発熱体の発熱時間、例えば電球による照明時間を長
くさせることで手動操作を頻繁に行う必要がなく手が疲
れないようにすることである。−！ｆだ他の目的は、予
め手動操作によし発電機を駆動させ該発電機によって得
られた電力を電池に蓄電できる充電装置を設けることで
、必要なときに適宜該充電装置ｋに蓄電された電力を使
用できるようにすることである。更に他の目的は、充電
装置から電力を供給されるラジオ装置を設けることで、
地震等の緊急時に必要な情報を直ちに聴取できるように
することである。

要するに本発明（特定発明）は、手動操作杆の操作によ
り歯車列からなる運動伝達機構を作動させ、該運動伝達
機構の一歯車部の回転運動により発電機を駆動させ、電
気発熱体を発熱させる如くした装置において、前記運動
伝達機構の前記−歯車部より回転速度大なる他歯車部に
運動エネルギを放出できる如くしたフライホイールを配
設し、前記運動エネルギを前記運動伝達機構を介して前
記発電機に与え該発電機を長時間駆動する如くした発電
装置と、前記手動操作杆の操作により得られた前記発電
機の電力を電池に蓄電できるようにしたスイッチ装置を
備えた充電装置とを設けたことを特徴とするものであシ
、また本発明（第２発明）は、手動操作杆の操作によシ
歯車列からなる運動伝達機構を作動させ、該運動伝達機
構の一歯車部の回転運動によシ発電機を駆動させ、電気
発熱体を発熱させる如くした装置において、前記運５− 動伝達機構の前記−歯車部よシ回転速度大なる他歯車部
に：ｉｌ動エネルギを放出できる如くし７たフライホイ
ールを配設し、前記運動エネルギを前記運動伝達機構を
介してＦｑｆＪ記発電機に与え該発電機を長時間駆動す
る如くした発電装置と、前記手動操作杆の操作によシ得
られた前記発電機の電力を電池に蓄電できるようにした
スイッチ装置を備えた充電装置と、核充電装置から電力
を供給されるラジオ装置とを設けたことを特徴とするも
のである。

以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明する。本発
明に係る人力発電携帯装ｆｔ　１は、発電装置２と、充
電装置３と、ラジオ装置４とを備えている。

発電装置２は本体ケー、ス６に収容されており、運動伝
達機構７と発電ｇ′！８とを備えている。

本体クー７６の長さＬ、高さＩＩ及び幅Ｗの各寸法は、
例えば第２図及び第６図に示す如く夫々１４２陥、５９
．５ｔｒ＋ｍ及び３０閣である。また本体クース６の前
方内部に、レンズ９とパラボラ状反射板１０と電気発熱
体の一例たる電球１１が配ｔ−ａ６− れている。

壕ず連動伝達機槽７について説明すると、該運動伝達機
構の動力源たる手動操作杆１３は基端部１３ａを本体ケ
ース６に固着されたピン１４に枢着され、上方に向けて
扇形のラック１５が形成されておシ、該ラックは本体ク
ー７６内に収納式れ得る如く設定されている。そし、て
手動操作杆１３は、基端部１３ａをビン１４に枢Ｍきれ
かつ一端を手動操作杆１３の基端部１３ａに、他端を本
体ケース６に固着されたピン１６に夫々係合せＵ７めた
反発バネ１７による上方からの反発力と下方からの押圧
操作によシ揺動して矢印Ａ−Ｂの如く作動せしめられる
。手動操作杆１３のラック１５は、本体ケース６に固着
された固定軸２０に回転自在に嵌挿されたビニオン２１
と噛合Ｌ７ている。該ピニオンと一体に形成された歯車
２２には第２図及び第３図でわかるように歯車２３．２
４．２５が連続して噛み合わされて増速薗車列を形成し
ている。歯車２３は歯車２２と噛み合わされておシ、本
体ケース６に枢着された枢軸２８に嵌挿固着さ７− れている。捷た歯車２４は枢軸２８に回転自在に嵌挿さ
れており、ラチェット機構３０によって回転する如くな
っている。

ラチェット機構３０は、歯車２４の内周面に形成された
内向きのラチェツト歯３Ｊと、歯車２３と一体に形成さ
れたラチェツト爪取付台３２の両端にビン３３で枢着さ
れた一対のラチェツト爪３４とからなっており、該ラチ
ェツト爪の先端はラチェツト歯３１の凹部に係合してい
る。歯車２５は歯車２４と噛み合わされ、かつフライホ
イール３５と一体に形成されており、本体クース６に固
着された固定軸３６に回転自在に嵌挿されている。図示
の実施例では、歯Ｐｆ、２１，２２．２３，２４゜２５
はいずれもモジー−ル０．５でアｐ１　これらのピッチ
円り及び歯数Ｚを示すと次の通りである。

８− 従って歯車２３及び歯車２４の回転数は歯車２２に対し
、て約７．５倍、歯車２５の回転数はβ２車２２に対し
、て約１２．７倍速くなっている。

発電機８け本体ケース６に固着された固定子４０（電線
直径０．２５　ｍｍ又は０．２端、巻数約２６０）と該
固定子に対向して枢軸２８に回転自在に嵌挿されかつ＃
（９，２４と一体に形成された回転子４１（８極、残留
磁束密度２２００〜２４００Ｇ）とからなっている。

手動操作杆１３のランク１５の反対側には突起４２が形
成されており、紀２図に示すように手動操作杆１３の不
使用時には本体ケー７６の正面に装着されたロック装置
４５の摺動レバー４６が突起４２と係合し１、手動操作
杆１３が反発バネ１７０作用により同図に仮Ｍ線で示す
ようには本体ケース６から外方にとび出さないように設
定されている。

本体ケース６の下部には緊急時使用できるように壁かけ
用フック４８が摺動自在に装着されている。なお、この
フックに暗いところでもその所在９− が確認できるように赤色螢光反射板を貼シ付けると便利
である。

充電装置３は蓄電可能な電池５０とスイッチ装置５１を
備えておυ、電池５０は本体ケース６の側面に形成され
た溝６ａに着脱自在に取シ付けられる付属ケース５２内
に収容されるようになっている。スイッチ装置！！１．
５１は本体ケース６の上部前方に固着されたスイッチボ
ックス５４内に装着されておシ、摺動つまみ５５と、該
摺動っまみと一体的に固着された可動片５６と、該可動
片に対向し、該可動片と選択的に接続されるようにした
接点群５７とを備えている。摺動つ捷み５５はその上面
を本体ケース６の上面より突出させており、該本体クー
スの上面に形成された摺動溝６ｂ内を節度をもって摺動
し得る如くなっている。可動片５６は導体で形成されて
おり、第７図に示すように両端に接点５６　ａ、　　５
６　ｂが形成されている。

接点群５７は、同図に示すように左側から順次接点５７
　ａ、　　５７　ｂ、　　５７　ｃ、　　５７　ｄ及び
５７ｅが配列されておシ、接点５７　ａ、　　５７　ｄ
は電球１１１０− の一端子に、接点５７ｂ、５７Ｃは本体ケース６０ａ６
ａに設けられた端子６Ｃを介して電池５０のプラス端子
に、接点５７ｅは発電機８の出力端子に夫々導線６０で
接続されている。また第７図に示すように、電球１１及
び発ｍ磯８は電池５０に対して並列に接続されている。

ラジオ装置４は付属ケース５２に収容されており、第７
図に示すように電池５０に導線６０で接続されておシ、
付属ケース５２の側面にはボリューム調節兼用のスイッ
チ６１、チューニングダイヤル６２及びイヤホーン６３
の接続端子６４が夫々設けられている。

本発明は、上記のように構成されておシ、以下その作用
について説明する。まず第２図に示すように、電池５０
及びラジオ装置ｔ４を収納した付属ケース５２が本体ケ
ース６に取シ付けられ、かつ手動操作杆１３が本体ケー
ス６に平行に収納されている状態から発電装置２を作動
させるには、ロック装置４５の摺動レバー４６を第２図
及び第３図において右方に移動させ該摺動レバー４６の
先端と手動操作杆１３の突起４２との係合を解く。

すると手動操作杆１３は反発バネ１７の弾発力によシ同
図仮想線に示す位置まで回転する。次に摺動つまみ５５
を第７図に実線で示すように最右端位置に移動させると
、可動片５６の接点５６ｂは接点５７ｅに、接点５６ａ
は接点５７ｄに夫々接続され、電球１１と発電機８とが
導線６０によって接続される。この状態で手動操作杆６
０を反発バネ１７の弾発力に抗して上方に抑圧操作する
と、ラック１５によシビニオン２１及び歯車２２を介し
て歯車２３が矢印Ｃの方向に歯車２２に対して約７．５
倍の回転速度で回転し、枢軸２８、ラチェツト爪取付台
３２及びラッチエツト爪３４が同速度で回転し、該ラチ
ェツト爪３４によってラチェット爾３１が回転駆動され
、歯車２４及び回転子４１が回転し、固定子４０との協
働作用によって発電がなされ、発電機８から電球１１へ
所要の電圧（瞬間最大電圧２．５Ｖ以上）を供給するこ
とができる。更に歯車２３及び２４０回転運動は歯車２
５に伝達され、該歯車と一体のフライホイール３５が間
車２２に対し−Ｃ約１２．７倍の回転速度で回転する。

従ってＮ転子４１は、フライホイール３５に蓄えられた
運動エネルギによシ手動操作杆１３の往動操作が完ｒし
た後でも高速で回転しているフライホイール３５よす減
速されて回転することになるので逆に大きなトルクを発
生し長時間回転し続けるものでアシ、その結果相当大＠
なトルクを必要とする発電機８も長時間回転し続けるこ
とができ、その間電球１１への所要の電圧を継続して供
給することができる。

次に手動操作杆１３を解放すると、該手動操作杆は反発
バネ１７の弾発力によシ第２図の仮想線に示す位置１で
回転する０この際歯車２２．　２３゜ラチェツト爪取付
台３２及びラチェツト爪３４は往動の場合と逆方向に空
転するがラチェツト歯３１、歯車２４、回転子４１及び
歯車２５は、フライホイール３５の惰性回転によｐ順方
向に回転し就け、発電機８は発電を継続し電球１１への
電圧の供給を行い、次に手動操作杆１３が往動操作され
るまでの間約３乃至６秒間電球１１が点灯し続ける。

１３− 従って使用者は手動操作杆１３をゆっくりと往復操作す
ればよく、手が疲れることがない。なお操作杆を足で踏
むようにすることもでき、この場合には電球部分を離し
てもよい。首だ電気発熱体は電球１１に限定されるもの
ではなく、低温のニクロム線フィラメントとして本体ケ
ース６から突出させれば石油ストーブ等の点灯装置とし
て用いることもできる。捷た手動操作杆１３の支点が本
体クー７６の前端部にあたるため使用時に光線が動かす
安定する。

この状態から充電装置１３を作動させるには、摺動つま
み５５を第７図に仮想線で示すように中央位置に移動さ
せる。すると可動片５６の接点５６ａは接点５７ｃに、
接点５６ｂ（ｄ接点５７ｅに夫々接続され発電機８と電
池５０とが導線６ｏによって接続され電球１１の回路を
開路する。そして前記のように手動操作杆１３を操作す
ると、発心機８が発電し該発電機によって得られた′成
力がすべて電池５０に蓄電される。この場合電球１１は
点灯しない。

１４− 充電装置３によって電球１１を点灯させるには、慴動つ
まみ５５を第７図に仮想線で示すように最左端位置に移
動させる。すると可動片５６の接点５６ｂは接点５７ｅ
から離れ、かつ接点群５７のいずれにも接続されず、接
点５６ａのみが接点５７ａ、５７ｂに接続され、電球１
１と電池５０とが導線６０によって接続され、電池５０
が充電状態にあれば電球１１は点灯し続けろ。このよう
に充電された電池５０によって電球１１を点灯させるこ
とができるので、手動操作杆１３をその都度操作する必
要がなく両手で作業することもでき使用者にとって便利
である。なお充電装置３については交流電源から充電で
きる構造は図示されていないが、整流回路を含む交流Ｔ
′に源用接続端子を設けることは勿論可能である。

ラジオ装置４は電池５０が充電状態にあれば、スイッチ
６１をＯＮにしイヤホーン６３を端子６４に挿入するこ
とによって該イヤホーンによって聴取することができる
。従って地震等の緊急時に必要な情報が直ちに得られる
。なおラジオ装置４にはスピーカを内蔵させてもよい。

脣たラジオ装置４ｉｄ充電装置３に充電中でも聴取する
ことができる０ 発電装置２のみを使用し、たいときには、奉仕ケース６
から付栢ケース５２を堆ｐ外せばよい。

本発明は、上記のように構成され、作用するものである
から、発電機を駆動させる＃車列からなる運動伝達機構
中にフライホイールを設けたので、極めて円滑なる回転
運動を発′鑞磯に掬えることができるという効果が得ら
れる。捷た発電機を駆動させる歯車部よりフライホイー
ルが速く回転するので、即ち発電１機をフライホイール
より遅く回転させることで大きなトルクを連続し７て発
電機に与え、フライホイールの運動エネルギを効率的に
引き出すことができ、オなこれによって１回の手動操作
による電球の照明時間を長くすることができるので、手
動操作を頻繁に行う必要がなく手が疲れないという効果
が１４１られる。実験の結東従来品に比べて手動操作の
頻度は約１／４で済み、しかも同じ明るさが得られるこ
とが判明した。また予め手動操作によシ発電機を駆動さ
せ該発電機によって得られた電力を電池に蓄電できる充
電装置が設けられているので、必要なときに適宜充電装
置に蓄電された電力によって電球を点灯させることがで
きると共に電化交換に要する手間を省くことができ、ま
た充電装置から電力を供給されるラジオ装置が設けられ
ているので、地震等の緊急時に必要な情報を１ばちに聴
取できるという効果が得られる。寸た携帯灯として利用
すれば特に非常の場合手に持って握シ操作するだけで直
ちに点灯できる非常用器具として極めて有意義であシ、
特にホテル、旅館等のように従来懐中電灯を多数設置し
ていたところでは、電池に要する費用と、電池交換に要
する人件費を低減できるので、省資源及び省力化の点で
極めて大きな効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に係シ、第１図は本発明に係る装
置の斜視図、第２図は本発明に係る装置の内部＋１＆構
の概略を示１−７た縦断面図、第３図Ｆｉ第２図のＩＩ
Ｉ　−ＩＩＩ矢視横断面図、第４図はイヤホーン１７− の斜視図、第５図は第２図のＶ　−、Ｖ矢視正面図、第
６図は第２図の■−■矢視背而図面図７図は電気回路図
である。 １は人力発α携帯装置、２は発電装置、３１は充電装置
、４はラジオ装置、７は運動伝速機構、８ｆ′ｉ発電機
、１１は電気発熱体の一例たる１１１球、１３は手動操
作杆、１５はランク、２１けピニオン、２２．２３，２
４．２５は夫々内車列を構成する歯車、３５ばフライホ
イール、４０及び４１ｉｔＲ電機８を構成する固定子及
び回転子、５ｏは′「１電池、５１汀スイツチ装置、５
６は可動片、５７は接点群、５７ａ、５７ｂ、５７ｃ、
５７ｄ、５７ｅは該接点群の各接点である。 特許出願人　　弘　岡　栄　− ・代理人　弁理士　内　１）オロ　男 １８−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　手動操作杆の操作によシ歯車列からなる運動伝達機
   構を作動させ、該運動伝達機構の一爾車部の回転運動に
   よシ発電機を駆動させ、電気発熱体を発熱させる如くし
   た装置において、前記運動伝達機構の前記−歯軍部よυ
   回転速度大なる他歯車部に運動エネルギを放出できる如
   くしたフライホイールを配設し、前記運動エネルギを前
   記運動伝達機構を介して前記発電機に与え該発電機を長
   時間駆動する如くした発電ｇ置と、前記手動操作杆の操
   作により得られた前記発電機の電力を電池に蓄電できる
   ようにしたスイッチ装置を備えた充電装置とを設けたこ
   とを特徴とする入力発電携帯装置。 ２　スイッチ装置が、発電機を発電させながら電気発熱
   体を発熱させるように形成された接点と、前記発電機で
   発電された電力を電池に蓄電できるように形成された接
   点と、前記電池に蓄電された電力で前記電気発熱体を発
   熱させるように形成された接点と、前記発電機の出力端
   子に接続された接点と、これらの接点と選択的に接続さ
   れるようにした可動片とからなることを特徴とする特許
   請求の範＠Ａ第１項記載の人力発電携帯装置。 ３　手動操作杆の操作により歯車列からなる運動伝達機
   構を作動させ、該運動伝達機構の一薗軍部の回転運動に
   より発′亀機を駆動させ、電気発熱体を発熱させる如く
   した装置において、前記運動伝達機構の前記−歯軍部よ
   υ回転速度大なる他歯車部に運動エネルギを放出できる
   如くしたフライホイールを配設し、前記運動エネルギを
   前記運動伝達機構を介して＋３ＥＩ記発酸機に与え′　
   該発電機を長時間駆動する如くした発市装置ｄと、前記
   手動操作杆の操作により得られた前記発電機の′電力を
   ′１池に％市できるようにしたスイッチ装置ｋを備えた
   充電装置ｕと、該充′邂装置ａからＥヒ力を供給される
   ラジオ装置とを設けたことを特徴とする人力発電携帯装
   置。