JPS6271430A - 小型電子機器の充電システム - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は例えばポケット型電卓、電子ウォッチ又はクロ
ック、携帯用情報機器の如き小型電子機器に内蔵する電
源の充電システムに関する。

〔従来の技術〕

従来、電子腕時計等小型電子機器の充電式電源として、
２次電池又はコンデンサと、■太陽電池を組合わせたも
の、■体表温度と大気温度の差を利用する熱発電素子を
組合わせたもの、０機器に内蔵した重錘の、所持者によ
る運動を用いて駆動させられるマイクロ発電気を組合わ
せたもの等が多数側公知である。

しまい込んでおくとやがて内蔵の２次電源のエネルギー
を使いつくして時計が止ってしまう。太陽電池やその他
の装置の発電々力は弱いので、再充電には２次電源の容
量にもよるが数時間から数週間かかるので、低照度の場
所に退蔵しておいた腕時計（既に１人で複数個の時計を
持って使℃・わける時代である）を再起動させるのは容
易でない。

本発明はこの欠点を除去し、使用者が極めて短時間（数
秒間〜数１０分間）で再充電あるいは定期的な電力補充
用の充電が可能であり、しかも従来の電源のように携帯
時に類する条件（照度、熱、運動など）を与える必要が
ない、しかも電子機器の構造を小型かつ簡素にできる主
充電装置又は補助充電装置（例えば太陽電池と併用する
）を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明においては電子機器内に磁気回路の開いた発電用
のコイルを設け、外部に永久磁石を近接配置し、両者を
高速で相対運動させるようにした。

〔作用〕

発電コイルの磁極にケース越しに近接して運動する永久
磁石により発生する交流又は脈流電流は必要に応じて整
流され、２次電源に充電される。

外部の永久磁石は十分大型で磁力の強・・ものを用いる
ことが出来、また相対運動の原動力も機器の外部に求め
るから、電子機器の方は小型に保ったまま、極めて大き
な発電能力を得ることができる。

〔実施例〕

第１図は本発明のシステムの一実施例を示す模式図であ
る。１は円板状の永久磁石であって円周上にＮＳ両種の
磁極が生ずるように着磁されている。この磁石は直流モ
ータ２、マニュアルのスイッチ３、小型乾電池である電
源４により任意時に高速回転させることができる。５は
小型電子機器として゛の時計のケースで、その内部には
発電コイル６、整流器７、コンデンサ又は充電可能な電
池である２次電源８、時計回路９、時刻その他情報の表
示装置１０を納めている。矢印のついた線は電気エネル
ギーの流れを表している。発電コイル６は、細い絶縁銅
線を多数回リング状に巻いたものの外周を、リングの断
面に沿うように高透磁率の板材で包んである。但し複数
の磁極がコイルリングの一方の正面に図示の如（配置さ
れ、開いた磁気回路を形成している。この磁極の並んで
いる面がケース５の内面に密着して取付けられている。

２次電源８に充電が必要になったとき、使用者は永久磁
石１をケース５の外から発電コイル５に接近させ同軸に
して回転させる。発電コイル６の磁極の永久磁石１によ
る磁化状態が時間と共に反転変化するのでコイル両端か
らは交流が取り出される。整流器７により直流に変換さ
れる。

第２図の（ａｌ、（ｂ）、（ｃｌの各図は本発明に用い
られる発電コイル６の他の実施例を示す斜視図又は平面
図である。いずれにおいてもコイル巻線６６の巻芯およ
び継鉄は高透磁率の軟磁性材で形成され、その開いた磁
極端６１及び６２が運動する外部永久磁石によって交互
に磁化される。第２図（ａｌは大略コの字型磁気回路の
場合、第２図（ｂｌは略棒状の磁気回路の場合である。

第２図（ｃｌはアナログ表示水晶時計用のステンプモー
タであるが、これが構造上前述の発電コイルに代用でき
ることを示して（・る。これら図示側以外にも種々の形
態の発電コイルが推考され得るであろうし磁石の運動形
態についても同様であろう。

次に本発明の他の実施例又は変形例につ（・て説明する
。（図示せず） （１）永久磁石は回転させずに振動させてもよい。

（２）上記回転又は振動は電動機によらず、ノ・ンドル
や増速歯車列等を用いた手動機構によってもよい。要は
発電コイルに鎖交する磁束の変化速度を犬ならしめれば
よい。

（３）永久磁石そのものをコイルに近接させなくても、
軟磁性材のヨークを中介にして永久磁石の磁束が発電コ
イルに達するようにしてもよい。（この場合でも永久磁
石は発電コイルに磁気的に近接していることになる。） （４）永久磁石の形状も運動形態や発電コイルの形状と
適合するように決定される。極数もコイル側の磁極数と
必ずしも同一でな（てもよい。（例えば発電側コイルの
磁極は３極対、永久磁石は２極の場合。永久磁石に異方
性でエネルギー積の大きな材質のものを用い易い。） （５）永久磁石から周囲に漏洩する磁界がアナログ表示
水晶時計を駆動するパルスモータに影響を及ぼして動作
ミスを起さぬよう発電コイルとパルスモータは極力離し
又は配置方向を工夫しあるいは磁気シールドしあるいは
ケース外装置とケースとの形状を工夫し磁石が正しく位
置ぎめされるようにすることが望ましいが、影響を十分
小さく出来ない場合又は第２図（ｃｌの如く両者を兼用
する場合は充電動作中（動作開始は発電コイルの誘起電
圧の監視でも知れる）積極的に運針の駆動を中止し、充
電動作が終ってから速送り運針で遅れを回復するように
してもよい。

（６）起電力を一定にするため、永久磁石と発電コイル
の相互位置関係を装置の形状で規定する他、例えば直流
モータ６に遠心力がバナー付のものや交流電源と同期モ
ータによる定速回転装置等を用い磁石の運動速度を規制
する。

（７）本発明のシステムを唯一の充電手段とせず、例。

えば太陽電池による充電手段と併用し、互の短。

所を補完させる構成が可能である。

（８）永久磁石の運動システム側を腕時計を置くスタン
ドに装備し、帰宅して外した腕時計を該スタンド上に置
けば自動的に適当時間充電が行われるようにしてもよい
。

（９）永久磁石を駆動する電源４としては、−設入が入
手容易で、交換操作も又容易な機器収納方式が確立して
いる単２・単３・単４等の乾電池が好ましい。

０１１１１充電の終了は手動制御の他、タイマースイッ
チを用いたり、あるいは電子機器側で２次電源８の端子
電圧をチェックして終了を表示しあるいは外部の制御回
路系に対してスイッチ３を自動的に切る信号を送出して
もよ℃・。

〔発明の効果〕

（１）機器外部の永久磁石を用いるので強力・急速な充
電が可能になる。

（２）電源の更新は外部で行うので容易である。

（３）電子機器側の構成は簡素であり小型化できる。

（４）電子機器側の可動部をなくす事も出来るので、信
頼性が向上する。

（５）電子機器が携帯状態になくても充電可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のシステムを示す模式図、第
２図（ａｌ、（ｂ）、（ｃ）の各々は発電コイルの他の
実施例を示す斜視図あるいは平面図である。 １・・・・・・永久磁石、６・・・・・・発電コイル、
８・・・・・・２次電源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 小型電子機器の外部より該機器に関して相対運動する永
   久磁石を磁気的に近接せしめると共に、前記機器内部に
   は前記永久磁石の相対運動により電気エネルギーを発生
   する発電コイルと前記電気エネルギーを充電する電池又
   はコンデンサをそなえたことを特徴とする小型電子機器
   の充電システム。