JPWO2018042902A1 - Power generator - Google Patents
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Abstract
本開示の発電装置は、振動によって発電する発電部と、第1の位置と第2の位置との間を移動する移動部材と、第1の接点部と、第2の接点部と、第3の接点部とを有するスイッチ部と、を有する。そして、前記移動部材が前記第1の位置から前記第2の位置に向かって移動するのに応じて、前記発電部は撓み、かつ、前記移動部材が前記発電部から離脱することによって前記発電部は振動を開始し、前記第1の接点部は前記入力端子と電気的に接続されており、前記移動部材が前記第1の位置から前記第2の位置に向かって移動するのに応じて、前記第1の接点部は前記第3の接点部に接触し、前記移動部材が前記第2の位置に移動すると、前記第1の接点部は前記第2の接点部から離脱する。A power generation device according to an embodiment of the present disclosure includes a power generation unit that generates electric power by vibration, a moving member that moves between a first position and a second position, a first contact portion, a second contact portion, and a third And a switch portion having a contact portion of The power generation unit is flexed in response to the movement of the movable member from the first position toward the second position, and the power generation unit is separated by the movement of the movable member from the power generation unit. Starts vibration, the first contact portion is electrically connected to the input terminal, and the moving member moves from the first position toward the second position, The first contact portion is in contact with the third contact portion, and when the moving member moves to the second position, the first contact portion is separated from the second contact portion.
Description
本開示は、振動によって発電する発電装置に関する。 The present disclosure relates to a power generation device that generates power by vibration.
以下、従来の発電装置について説明する。従来の発電装置は、筐体と、圧電素子が形成された振動板と、起動部と、出力端子とを含んでいる。出力端子は、圧電素子と電気的に接続されている。そして、起動部を始点から終点へと移動させることによって、起動部が振動板を吸着した状態で撓ませている。そして、起動部が終点へ到達する前に、起動部が振動板から離脱する。その結果、振動板の振動を開始させて、圧電素子が発電を開始する。なお、圧電素子から出力された電荷は、キャパシタへと蓄えられている。そして、キャパシタに蓄えられた電荷は、出力端子から出力される。そして、起動部が終点まで移動した後、起動部は終点から始点へと移動し、初期状態に復帰する。 Hereinafter, a conventional power generation device will be described. The conventional power generation device includes a housing, a diaphragm in which a piezoelectric element is formed, an activation unit, and an output terminal. The output terminal is electrically connected to the piezoelectric element. Then, by moving the activation unit from the start point to the end point, the activation unit is bent in a state where the diaphragm is adsorbed. Then, before the starting unit reaches the end point, the starting unit is separated from the diaphragm. As a result, the vibration of the diaphragm is started, and the piezoelectric element starts power generation. The charge output from the piezoelectric element is stored in the capacitor. Then, the charge stored in the capacitor is output from the output terminal. Then, after the activation unit moves to the end point, the activation unit moves from the end point to the start point and returns to the initial state.
なお、本開示に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
For example,
本開示の一態様は、発電装置として、入力端子と、振動によって発電する発電部と、第1の位置と第2の位置との間を移動する移動部材と、第1の接点部と、第2の接点部と、第3の接点部とを有するスイッチ部と、を有する。そして、前記移動部材が前記第1の位置から前記第2の位置に向かって移動するのに応じて、前記発電部は撓み、かつ、前記移動部材が前記発電部から離脱することによって前記発電部は振動を開始し、前記第1の接点部は前記入力端子と電気的に接続されており、前記移動部材が前記第1の位置から前記第2の位置に向かって移動するのに応じて、前記第1の接点部は前記第3の接点部に接触し、前記移動部材が前記第2の位置に移動すると、前記第1の接点部は前記第2の接点部から離脱する。 One aspect of the present disclosure includes, as a power generation device, an input terminal, a power generation unit that generates electric power by vibration, a moving member that moves between a first position and a second position, a first contact portion, And a switch unit having two contact units and a third contact unit. The power generation unit is flexed in response to the movement of the movable member from the first position toward the second position, and the power generation unit is separated by the movement of the movable member from the power generation unit. Starts vibration, the first contact portion is electrically connected to the input terminal, and the moving member moves from the first position toward the second position, The first contact portion is in contact with the third contact portion, and when the moving member moves to the second position, the first contact portion is separated from the second contact portion.
また、本開示の別の態様は、発電装置として、第1の出力端子と、第2の出力端子と、振動によって第1の時間まで電力を発生する発電部と、第1の位置と第2の位置との間を移動する移動部材と、第1の接点部と、第2の接点部と、第3の接点部とを有するスイッチ部と、を有する。そして、前記移動部材が前記第1の位置から前記第2の位置に向かって移動するのに応じて、前記発電部は撓み、かつ、前記移動部材が前記発電部から離脱することによって前記発電部は振動を開始し、前記移動部材が前記第1の位置から前記第2の位置に向かって移動するのに応じて、前記第1の接点部は前記第3の接点部に接触し、前記移動部材が前記第2の位置に移動すると、前記第1の接点部は前記第2の接点部から離脱し、前記移動部材が移動するのに応じて、前記スイッチ部は、前記発電部で発生した電力を前記第1の出力端子または前記第2の出力端子へ選択的に供給し、前記スイッチ部は、前記第1の時間よりも前の第2の時間まで、前記発電部で発生した前記電力を前記第1の出力端子へ供給し、前記第2の時間の後に、前記第1の出力端子へ前記電力が供給されることを停止させるように前記スイッチ部は切り換り、前記第2の時間よりも後に、前記移動部材が前記第2の位置から前記第2の方向へ向かって移動すると、前記スイッチ部は、前記第2の出力端子へ前記電力が供給されるように切り換る。 In another aspect of the present disclosure, as a power generation device, a first output terminal, a second output terminal, a power generation unit that generates electric power until a first time by vibration, a first position, and a second position. And a switch unit having a first contact portion, a second contact portion, and a third contact portion. The power generation unit is flexed in response to the movement of the movable member from the first position toward the second position, and the power generation unit is separated by the movement of the movable member from the power generation unit. Starts vibrating, and the first contact portion contacts the third contact portion in response to the movement of the moving member from the first position toward the second position, and the movement When the member moves to the second position, the first contact portion is separated from the second contact portion, and the switch portion is generated by the power generation portion in response to the movement of the moving member. Power is selectively supplied to the first output terminal or the second output terminal, and the switch unit generates the power generated by the power generation unit until a second time before the first time. Is supplied to the first output terminal, and after the second time, The switch portion switches so as to stop the supply of the power to the first output terminal, and the moving member moves from the second position to the second position after the second time. When moving in the direction, the switch unit switches so that the power is supplied to the second output terminal.
更に、本開示の別の態様は、発電装置として、第1の出力端子と、第2の出力端子と、振動によって第1の時間まで電力を発生する発電部と、第1の位置と第2の位置との間を移動する移動部材と、前記発電部と電気的に接続されたスイッチ部と、前記スイッチ部と前記発電部との間に設けられ、前記発電部で発生した電力を蓄積するキャパシタと、を有する。そして、前記移動部材が前記第1の位置から前記第2の位置に向かって移動するのに応じて、前記発電部は振動を開始し、前記発電部は振動することで前記電力を発生し、前記発電部で発生した前記電力を、前記第1の時間よりも前の第2の時間まで、前記第1の出力端子に出力し、前記第2の時間より後に、前記第1の出力端子への前記電力の供給を停止し、前記第1の出力端子への前記電力の供給が停止された後、前記発電部で発生した電力が前記キャパシタへ蓄えられ、前記第2の時間より後に、前記移動部材が前記第2の位置から前記第1の位置に向かって移動すると、前記キャパシタに蓄えられた前記電力が前記第2の出力端子へ供給される。 Furthermore, according to another aspect of the present disclosure, as a power generation device, a first output terminal, a second output terminal, a power generation unit that generates power by vibration until a first time, a first position, and a second position. Provided between the switch unit electrically connected to the power generation unit, the switch unit electrically connected to the power generation unit, and the power generation unit, and storing the power generated by the power generation unit And a capacitor. Then, in response to the movement member moving from the first position toward the second position, the power generation unit starts to vibrate, and the power generation unit generates the electric power by vibrating. The power generated by the power generation unit is output to the first output terminal until a second time before the first time, and to the first output terminal after the second time After the supply of the power to the first output terminal is stopped, the power generated by the power generation unit is stored in the capacitor, and after the second time, When the moving member moves from the second position toward the first position, the power stored in the capacitor is supplied to the second output terminal.
上述した従来の発電装置の問題点について説明する。従来の発電装置では、起動部を始点から終点へと移動する際に電荷を出力している。しかしながら、従来の発電装置では、起動部が終点から始点へと復帰する際に、電荷を出力できない。 The problems of the conventional power generation apparatus described above will be described. In the conventional power generation device, charge is output when moving the starting unit from the start point to the end point. However, in the conventional power generation device, the charge can not be output when the activation unit returns from the end point to the start point.
一方、本開示の発電装置11は、起動部が終点から始点へと復帰する際にも電荷を出力できる。
On the other hand, the
以下、本開示の発電装置の実施形態および本開示の発電装置を含む電子機器の構成について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において同じ符号を付した構成要素は同様の動作を行う。対応する要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。 Hereinafter, an embodiment of a power generation device of the present disclosure and a configuration of an electronic device including the power generation device of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In addition, the component which attached the same code | symbol in the following description performs the same operation | movement. Corresponding elements may be denoted by the same reference numerals and redundant description may be omitted.
ここで、本開示の発電装置11を説明するに先立ち、エナジーハーベストによって動作する電子機器15について説明する。
Here, prior to describing the
[電子機器15の概要説明]
図7Aは電子機器15の概念図である。また、図7B〜図7Dは図7Aの電子機器15を等価回路で示した図である。以下、電子機器15について、図7A〜図7Dを参照しながら説明する。電子機器15の一例としては、リモコンが挙げられる。電子機器15は、操作部151と、信号処理回路153と、電源回路154と送信部156、および発電装置100を含んでいる。[Overview of Electronic Device 15]
FIG. 7A is a conceptual view of the
操作者が操作部151を操作することによって、発電装置100は電力を発電することができる。発電装置100で発電された電力は、出力端子22Aまたは出力端子22Bから出力端子22を介して電源回路154へと供給される。そして、電源回路154から、信号処理回路153へと電力が供給されている。すなわち、発電装置100が発電した電力によって、信号処理回路153は駆動している。
When the operator operates the
なお、発電装置100は、操作者の操作に応じて電力を出力する。したがって、発電装置100は、操作者(図示せず)が操作部151を操作したかどうかを検知することができる。発電装置100が、操作部151が操作されたことを検知すると、電子機器15内の信号処理回路153は検知信号を出力できる。発電装置11は、操作部151が操作されたかどうかを検知するセンサを兼ねることができる。
The power generation apparatus 100 outputs power in response to the operation of the operator. Therefore, the power generation device 100 can detect whether the operator (not shown) has operated the
なお、検知信号は、信号処理回路153へ入力される。そして、信号処理回路153は、検知信号によって操作部151が操作されたかどうかを検知できる。したがって、信号処理回路153は、発電装置100で発電した電力によって動作し、かつ、操作者の操作を検知する。そして信号処理回路153は、このようにして検知信号S1を送信部156へと出力している。電源回路154および信号処理回路153が非動作状態であっても、電子機器15にはリーク電流が流れている。つまり、電源回路154または信号処理回路153が動作していなくても、電子機器15は電力を消費する。
The detection signal is input to the
一方、操作部151が操作された時、発電装置100は限られた電力しか出力できない。したがって、例えば、操作者が操作部151を長押しする場合、操作部151を押し下げる操作によって発電した電力は、長押しの動作が完了する前に消費されてしまう。
On the other hand, when the
そこで、本願の発明者らは、操作者が操作部151を押す操作を解除する時に、電力を出力できる発電装置に着目した。
Therefore, the inventors of the present application focused on the power generation device capable of outputting electric power when the operator cancels the operation of pressing the
次に、本開示の実施の形態について説明する。 Next, an embodiment of the present disclosure will be described.
(実施の形態1)
図1Aは、図2の1A−1Aにおける発電装置11の断面図である。図1Bは、図2の1B−1Bにおける発電装置11の断面図である。図2は、発電装置11の上面図である。図3は、発電装置11の分解斜視図である。
FIG. 1A is a cross-sectional view of the
エナジーハーベスト(環境発電)によって駆動される電子機器15(図7A参照)などに用いられ、振動によって発電する発電装置11を用いて説明する。以下、図1Aから図3を参照しながら説明する。なお、発電装置11についても、電子機器15に組み込まれた構成は、上述した発電装置100と同様である(図7A参照)。
It demonstrates using the electric
発電装置11は、ケース81と、入力端子21と、出力端子22A、出力端子22B、発電部31と、移動部材41と、スイッチ部61を含んでいる。なお、入力端子21と、出力端子22Aと、出力端子22Bと、発電部31と、移動部材41と、スイッチ部61は、ケース81内に収納されている。なお、出力端子22Aの一部、および、出力端子22Bの一部は、ケース81から外部へ突出または、露出して形成されている。
The
また、図1Aおよび図1Bでは、中間端子311および入力端子21および中間端子311はケース81から外部に突出しているようには図示されていないが、ケース81の外部に突出しているか、または、ケース81の外部から接続できるように形成されている。
In FIGS. 1A and 1B, although the
図1Bおよび図3に示すように、スイッチ部61は、接点部621、接点部622、接点部623を含む。以下、接点部621、接点部622、接点部623をまとめて、『複数の接点部62』と表す場合がある。さらに、接点部621は、調整部6211および吸着体6212を含む。
As shown in FIGS. 1B and 3, the
[発電部31の動作の概要]
まず、発電部31の動作について簡単に説明する。発電部31は、振動によって発電する。移動部材41は操作者の操作によって始点から終点へと向う第一方向(図面に『A』として示す。)へ向かって移動できる。移動部材41は発電装置11の起動部として機能する。以下、第一方向を『方向A』として表す。そして、移動部材41が方向Aに移動することにより、発電部31は撓む。さらに移動部材41が方向Aに移動すると、発電部31が移動部材41から離れることにより、発電部31は振動を開始する。発電部31が振動することによって発電する電力は、発電部31の端部に設けられている中間端子311から出力される。[Summary of operation of power generation unit 31]
First, the operation of the
ここで、図1A、図7B、図7Cおよび図7Dを参照しながら、電力の流れを説明する。発電部31が振動を開始すると、図7Cに示すように、発電部31で発電する電力は、中間端子311から整流回路72に入力され、入力端子21に入力される。発電部31が振動を開始した時、スイッチ部61は出力端子22Aを選択している。この時、出力端子22Aから出力端子22、電源回路154を介して、信号処理回路153に電力が入力される。そして、移動部41の位置に応じて、図7Bに示すようにスイッチ部61は出力端子22Bを選択するように切り換わる。この時、出力端子22Bから出力端子22、電源回路154を介して、信号処理回路153に電力が入力される。さらに、移動部41の移動によって、図7Dに示すようにスイッチ部61は、出力端子22A、出力端子22Bの双方ともに接触しない状態へと移行する。
The flow of power will now be described with reference to FIGS. 1A, 7B, 7C and 7D. When the
なお、スイッチ部61は、出力端子22Aから出力端子22Bへと接続が切り換わる途中においても、出力端子22Aおよび出力端子22Bの双方に接触しない状態となる。
The
発電部31が振動を開始する動作の詳細については図5A〜図5Fを参照しながら後述する。
The details of the operation of the
[接点部62の動作の概要]
次に接点部62の動作について簡単に説明する。移動部材41は、複数の接点部62の接続関係を切り換える機構として機能する。移動部材41は、方向Aへの移動と、方向Aと逆の方向である方向Bへの移動とを繰り返す。つまり、図1Aにおける上下方向に、移動部材41は直線的に往復する。[Overview of Operation of Contact 62]
Next, the operation of the
以下、移動部材41の始点の位置を『第1の位置』と表し、移動部材41の終点の位置を『第2の位置』と表す。また、第2の位置にある移動部材41を方向Bへ向かって移動させることを『移動部材41を終点から始点へと復帰させる』と説明する場合がある。
Hereinafter, the position of the start point of the
第1の位置にある移動部材41が方向Aへ移動すると、発電部31が方向Aへ撓み、かつ、接点部621も方向Aへ撓む。移動部材41が接点部621を方向Aに撓ませることによって、接点部621は接点部622に接触する(図6B参照)。発電部31が発電を始めた時、接点部621は接点部623から離れる。この時、接点部621は接点部622と接続したままの状況である(図6D参照)。つまり、移動部材41が方向Aへ移動すると、接点部621は接点部623と電気的に分離され、接点部621は接点部622に接触する。この時、入力端子21に供給される信号(または電力など)は接点部621を介して接点部622へ供給される(図6D参照)。
When the moving
次に、移動部材41が第2の位置から第1の位置に移動する(方向Bへ移動する)と、入力端子21から入力される信号(または電力など)は接点部623へ供給される(図6A参照)。
Next, when the moving
つまり、本開示の発電装置11は、入力端子21に供給された信号(または電力など)を接点部622または接点部623に選択的に出力できる。
That is, the
なお、接点部62の動作の詳細については図6A〜図6Fを参照しながら後述する。
The details of the operation of the
[電子機器15の動作]
次に電子機器15の動作について、図1A、図1Bおよび図7A〜図7Dを参照しながら説明する。[Operation of Electronic Device 15]
Next, the operation of the
電子機器15は出力端子22を有する。本開示の電子機器15では、出力端子22は出力端子22Aと出力端子22Bで構成されている。また、スイッチ部61は、移動部材41の移動によって、電力を出力端子22Aと出力端子22Bのいずれか一方へ選択的に供給するよう切り替えることができる。スイッチ部61は、ある一定期間、発電部31で発電された電力を出力端子22Aへ供給している。なお、図7Bは、発電部31で発電された電力を出力端子22Bへ供給している状態を示している。図7Cは、発電部31で発電された電力を出力端子22Aへ供給している状態を示している。図7Dは、発電部31で発電された電力が出力端子22Aおよび出力端子22Bのいずれにも供給していない状態を示している。また、スイッチ部61は、規定時間を経過後に、出力端子22Aへの電力の供給を停止する。その後、移動部材41の第二方向(方向B)へ戻すことよって、出力端子22Bへ電力を供給する。
The
以上のように、移動部材41を第一方向(方向A)へ移動させることによって、発電部31を発電させて、発電部31で発電した電力を出力端子22Aから出力できる。また、移動部材41を第二方向(方向B)へ移動させることによって、電力を出力端子22Bから出力できる。したがって、発電部31で発生した電力を出力端子22Aと、出力端子22Bへと選択的に出力できる。なお、出力端子22からの電力の出力については、後ほど、図4に示す信号波形図を参照しながら詳細に説明する。
As described above, by moving the moving
図7Aに示す信号処理回路153は、端子1531Aと端子1531Bと、端子1532を有している。出力端子22Aと出力端子22Bは、電源回路154へ電気的に接続されている。なお、端子1532は、信号処理回路153の電源端子である。そこで、電源回路154の出力を端子1532へと接続している。この構成により、発電装置11で発電した電力は、電源回路154を介して、端子1532へ供給されている。したがって、信号処理回路153は、発電装置11で発電した電力によって動作する。図7B〜図7Dは、図7Aに示す発電装置11内における、発電部31、中間端子311、入力端子21、出力端子22A、出力端子22Bの接続関係がより明確になるように示している。
The
さらに、発電装置11で発電した電力は検知信号として、端子1531Aと端子1531Bへと供給される。端子1531Aは、出力端子22Aからの出力を入力している。一方、端子1531Bは、出力端子22Bからの出力を入力している。つまり、端子1531Aには、信号処理回路153が操作者の押し下しを検出するための信号が入力される。端子1531Bには、信号処理回路153が押し戻しを検出するための信号が入力される。出力端子22Aから端子1531Aへと信号が出力される。一方、出力端子22Bから端子1531Bへ信号が出力される。この構成により、図7A〜図7Dに示す信号処理回路153は、出力端子22Aからの出力によって、操作者の押し下し操作を検知できる。また、図7A〜図7Dに示す信号処理回路153は、出力端子22Bからの出力によって、操作者が操作部151を長押しした後の操作者の押し戻し操作を検知することができる。
Furthermore, the electric power generated by the
以上のように、発電部31で発電した電力は、スイッチ部61を切り替えることにより、タイミングを異ならせて出力端子22Aまたは出力端子22Bから出力される。図7A〜図7Dに示す通り、信号処理回路153は、端子1531Aと端子1531Bの2つを有しているが、この構成に限らない。電子機器15が端子1531Aのみを有した構成でも良い。この場合、出力端子22Aからの出力と出力端子22Bからの出力は、共に端子1531Aへ供給される。そして、信号処理回路153は、入力された信号のタイミングの違いによって、操作者の操作を検知できる。なお、そのために、出力端子22は、出力端子22Aと出力端子22Bの出力を合成して出力する。
As described above, the power generated by the
なお、図7A〜図7Dに示す通り、発電装置11は、整流回路72を含む。整流回路72は、入力端子21と発電部31の間に挿入されている。整流回路72は、半波整流、全波整流など、いずれの整流方法でも構わない。発電装置11は、さらにキャパシタ71を含む。この場合、キャパシタ71は、入力端子21と整流回路72の間に挿入されている。すなわち、キャパシタ71は、入力端子21および整流回路72と電気的に接続される。そしてキャパシタ71は、整流回路72の出力電力を蓄える。さらにキャパシタ71は、蓄えた電力を入力端子21へ供給する。
As illustrated in FIGS. 7A to 7D, the
この構成により、発電部31で発電した電力あるいは、キャパシタ71に蓄えられた電力を、接点部622と接点部623のいずれか(出力端子22Aと出力端子22Bのいずれか)へ選択的に出力できる。そして、移動部材41を第二方向へと移動することによって、キャパシタ71へ蓄えられていた電力が、接点部623(出力端子22B)へと供給される。その結果、たとえ操作者が発電を完了している状態(発電部31から電力が発生していない状態)で、移動部材41を第二方向(方向B)へ移動させたとしても、出力端子22Bから電力を出力できる。また、接点部621や接点部622に対して回路を電気的に接続した場合に、移動部材41が終点の位置で保持されている状態では、接続されている回路(信号処理回路153)へ電流が流れることを抑制できる。したがって、信号処理回路153でリーク電流が発生するのを抑制できる。その結果、発電部31で発電した限りある電力が、信号処理回路153におけるリーク電流および信号処理回路153における待機電流などによって無駄に消費されることを抑制できる。
With this configuration, the power generated by the
[発電装置11の構成の詳細]
以下、発電装置11について、図1A〜図3、図7A〜図7Dを参照しながらさらに詳しく説明する。[Details of Configuration of Generator 11]
Hereinafter, the
発電部31は、一般的には、圧電素子(図示せず)を含んでいる。中間端子311は発電部31に接続されている。発電部31は、片持ち梁状の金属板に圧電膜が形成されている。そして発電部31は、圧電素子を振動させることによって、発生した電力を中間端子311から出力している(図1A参照)。
The
入力端子21は、接点部621と電気的に接続されている。入力端子21は、接点部621の一方の端部に設けられている。出力端子22Aは、接点部622と電気的に接続されている。出力端子22Aは、接点部622の一方の端部に設けられている。出力端子22Bは、接点部623と電気的に接続されている。出力端子22Bは、接点部623の一方の端部に設けられている。接点部621の他方の端部は、接点部623の他方の端部と接触できるように配置されている。また、接点部622の他方の端部は、接点部621の中点部と接触できるように配置されている。
The
[発電部31および接点部62の構成の詳細]
次に、発電部31および接点部62について、図5A〜図7Dを参照しながらさらに詳しく説明する。[Details of configuration of
Next, the
<開始状態>
図5Aおよび図6Aは、移動部材41が始点に位置する時の状態を示している。<Start status>
5A and 6A show the state when the moving
図5Aでは、吸着体312と吸着体411とが吸着している。この状態では発電部31は振動しておらず、発電はしていない。図6Aに示す通り、この時、接点部621は接点部623に接しており、かつ、接点部621は接点部622から離れている。この時、スイッチ部61によって入力端子21は出力端子22Bに接続されている(図7Bに示す状態)。
In FIG. 5A, the
<起動状態>
次に、図5Bに示すように、移動部材41が第一方向(方向A)に向かって下げられると、発電部31が引き剥がし部811に当接し(図5C参照)、吸着体312と吸着体411とが離れ、発電部31が振動を開始する(図5D参照)。発電部31が振動することによって発生する電力が中間端子311から出力される。発生した電力は整流回路72を介して、キャパシタ71および入力端子21に入力される。<Startup state>
Next, as shown in FIG. 5B, when the moving
一方、接点部は、移動部材41が第一方向(図6Bに『A』として示す)に下げられると、接点部621が接点部622に当接する(図6B参照)。更に移動部材41が第一方向に向かって下げられ、接点部621が引き剥がし部811に当接し(図6C参照)、吸着体6212と吸着体411とが離れ出す。この時はまだ、接点部621と接点部622は接している(図6D参照)。
On the other hand, in the contact portion, when the moving
つまり、発電部31が発電を開始すると、接点部621は、接点部622と接している状態から接点部623に接する状態へ切り換る。この時、スイッチ部61によって、入力端子21は出力端子22Aに接続されるよう切り換る(図7Cに示す状態)。
That is, when the
<電力供給停止期間>
次に、移動部材41が終点(第2の位置)に位置を維持すると、接点部621は徐々に上方(方向B)に向かって上がっていく。その結果、図6Eに示すように接点部621は、接点部622および接点部623と電気的に分離される。<Power supply stop period>
Next, when the moving
この時、スイッチ部61の切り替えにより、入力端子21から出力端子22Aおよび出力端子22Bへの電力の供給を停止する。すなわち、操作者が移動部材41を終点の位置で保持(維持)している間は、接点部621は、接点部622、接点部623のどちらにも接続されない。つまり、入力端子21へ入力された信号や電力は接点部622、接点部623のいずれへも供給されることはないので、発電部31で発電した電力がキャパシタ71に蓄積される。つまり、スイッチ部61は図7Dに示す状態になっている。
At this time, by switching the
<復帰状態>
次に、図6Fに示すように、移動部材41を方向Bへと移動させると、スイッチ部61により、入力端子21は出力端子22Bに接続され、図7Bの状態に切り換わる。よって、キャパシタ71へ蓄えられた電力が、出力端子22Bへと供給される。<Return status>
Next, as shown in FIG. 6F, when the moving
その結果、発電部31からの電力の発生が止まった後であっても、.移動部材41を方向Bへ移動させると、出力端子22Bから信号処理回路153へ電力を供給できる。
As a result, even after the generation of power from the
以上の説明からも明らかなように、本開示の発電装置11では、移動部材41が第二方向(方向B)へ移動すると、発電部31を再度発電させることなく、信号(または電力など)を、接点部623(第3の接点部)を介して出力端子22Bへ供給できる。つまり、発電部31を振動させる機構などを設けなくても、移動部材41がB方向へ移動する時、信号(または電力など)を出力端子22Bへ供給できる。従って、移動部材41が方向Bへ移動する時に発電させるための発電部31を振動させる機構などを設ける必要がない。よって、発電装置11の小型化が実現できる。
As apparent from the above description, in the
つまり本開示の発電装置11では、入力端子21に供給された信号を接点部622と接点部623へ選択的に出力できる。移動部材41を第一方向(方向A)へ移動させると、入力端子21に供給された信号は、接点部622(出力端子22B)に供給される。一方、移動部材41が終点から始点へと復帰する時(移動部材41を方向Bへ移動させると)、入力端子21に供給された信号は、接点部623に供給される。
That is, in the
その結果、移動部材41が終点から始点へと復帰する際にも、発電部31で発電した電力をキャパシタ71から入力端子21へ供給することができ、発電装置11から電力を提供できる。
As a result, even when the moving
更に、移動部材41が終点の位置(第2の位置)で保持されている状態では、スイッチ部61により、入力端子21から出力端子22Aおよび出力端子22Bに電力が供給されない。出力端子22Aおよび出力端子22Bに接続される回路(例えば信号処理回路153)へ電流が流れることを阻止できる。よって、回路のリーク電流も発生しない。つまり、発電部31で発電する限りある電力が、リーク電流によって消費されることを抑制できる。
Furthermore, when the moving
なお、移動部材41は、発電部31を磁力によって吸着して移動することが好ましい。上述した通り、本開示の発電装置11においては、移動部材41が発電部31を磁力によって吸着することで発電部31を撓ませる。磁力によって発電部31を撓ませるので、移動部材41を駆動するためのリンク機構などを新たに設ける必要がない。また、磁力を用いているので、移動部材41を繰り返し操作しても、リンク構成を用いた場合に発生する移動部材41の磨耗の発生を抑制できる。その結果、繰り返して移動部材41を操作しても発電部31の振幅などの変化を小さくできる。つまり、発電部31で発電する電力を安定させることができる。
The moving
さらに、移動部材41が磁力の吸引力によって発電部31を吸引することで、移動部材41は、発電部31を終点(第2の位置)から第二方向(方向B)へと移動させることができる。この場合、移動部材41は、復帰部としても機能している。つまり、移動部材41は、復帰部の一部または全部を兼ねることができる。たとえば、移動部材41が、復帰部の全部を兼ねている場合、復帰部として機能する復帰バネなどを設ける必要がなくなる。したがって、移動部材41は小さな力で移動できる。
Furthermore, the moving
[復帰部の変形例]
ここで、復帰部として復帰バネ200が移動部材41に設けられている構成について図12を参照しながら簡単に説明する。[Modification of return part]
Here, the configuration in which the
移動部材41が、復帰部の一部を兼ねている場合や復帰部をかねていない場合、復帰部として移動部材41に復帰バネ200を設けてもよい。図12に示す復帰バネ200には、圧縮される力に対して、戻ろうとする反発力を利用する押しバネを用いることが好ましい。
When the moving
まず、移動部が第1の位置から第2の位置に移動した後、復帰バネ200は移動部材41を第二方向(方向B)に付勢する。移動部材41が復帰部の一部を兼ねる構成とした場合、つまり、移動部材41と発電部31との間に磁力の吸引力が働いている場合、復帰バネ200による移動部材41を第二方向へ付勢する弾性力は、磁力の吸引力だけ小さくできる。したがって、移動部材41は小さな力で移動できる。
First, after the moving part moves from the first position to the second position, the
接点部621についても発電部31と同様に、復帰バネ200を用いることができる。本開示の発電装置11では、移動部材41は、接点部621と磁力によって吸着して移動する。移動部材41が接点部621と磁力によって吸着することによって、移動部材41は発電部31撓ませる。なお、移動部材41は、接点部621を撓ませると同時に、発電部31も撓ませている。
Similarly to the
本開示の発電装置11のように、磁力を用いる場合、移動部材41に吸着体411が配置される(例えば図5A、図6A参照)。発電部31の金属板が磁性体材料によって形成されている場合、吸着体411に磁石が用いられることが好ましい。吸着体411に磁石が用いられる場合、接点部621を磁性体材料によって形成する。なお、発電部31や接点部621が、ステンレスのような非磁性材料である場合、磁性体材料によって形成された吸着体312または吸着体6212を設ける(例えば、図5A、図6A参照)。吸着体312は、発電部31の自由端側に、吸着体411と対向するように配置される。一方、吸着体6212は、接点部621の自由端側に吸着体411と対向するように配置される。
As in the
なお、吸着体312や吸着体6212は、は磁性体材料に限られず、磁石であっても良い。ただしこの場合、吸着体312や吸着体6212の磁極は、吸着体411の磁極と逆方向を向くように配置する。すなわち、逆の磁極同士が対向して配置されるので、移動部材41は、発電部31および接点部621と吸引力によって吸着する。なお、本開示の発電装置11では吸着体312、吸着体6212、および吸着体411に磁石を用いたが、この構成に限らない。吸着体312と吸着体6212を磁石で形成し、吸着体411を磁性体材料で形成しても良い。
The
[引き剥がし部811の構成]
次に、発電部31および接点部621を移動部材41から離脱させる構成について、図5A〜図6Fを参照しながら説明する。ケース81は、引き剥がし部811を有する。移動部材41が押し下げられると、図5Cに示すように、引き剥がし部811の先端が、発電部31に当接する。同様に図6Cに示すように、引き剥がし部811の先端が、接点部621に当接する。引き剥がし部811が配置されていることによって、発電部31および接点部621は、引き剥がし部811に当接した後、発電部31および接点部621が更に撓むことを阻止することができる。移動部材41の終点(第2の位置)は、引き剥がし部811の先端と発電部31または接点部621が当接する時の移動部材41の位置よりも下方に位置している。発電部31または接点部621が第一方向(方向A)への移動することが止っても、移動部材41は、さらに、終点(第2の位置)に向って移動する。従って、発電部31または接点部621が、引き剥がし部811の先端へ当接するとほぼ同時に、発電部31または接点部621は、移動部材41から離脱する。そして、移動部材41を終点(第2の位置)まで移動させることで、移動部材41は、引き剥がし部811の先端よりも下方に配置される。したがって、引き剥がし部811が発電部31へ当接した後、発電部31は移動部材41から離脱する。そして、それまでに発電部31に蓄えられた撓みによって、発電部31は振動を開始する。また、引き剥がし部811が接点部621に当接した後、接点部621は移動部材41から離脱する。つまり、接点部623は、接点部621と電気的に分離される。本開示の発電装置11では、引き剥がし部811の発電部31へ当接するタイミングと、引き剥がし部811の接点部621へ当接するタイミングは同時である。したがって、発電部31が振動を開始するタイミングと、接点部621と接点部623とが電気的に分離されるタイミングを同時にすることできる。その結果、発電部31で発電した電力が、接点部623へ供給されることを阻止できる。[Configuration of Peeling Section 811]
Next, a configuration for separating the
接点部621は、弾性体材料によって形成されている。そして、接点部621は、片持ち梁である。すなわち、接点部621の入力端子21側は、固定されている。接点部621の入力端子21と反対側は、自由端である。そこで、移動部材41の移動によって接点部621の自由端側に撓みを発生させている。すなわち、接点部621は、撓みによる反力を蓄積した状態で、移動部材41によって規制されている。そして、移動部材41は始点から終点までの移動する間に、接点部621から離脱する。すなわち、接点部621は、移動部材41の終点においては移動部材41から離脱した状態である。そして、接点部621は、移動部材41の離脱によって、移動部材41による規制から開放される。接点部621は、蓄積された反力によって、第二方向(方向B)へと移動する。その結果、接点部621は、接点部622と電気的に分離される。
The
以上の説明からも明らかなように、終点(第2の位置)において接点部621と接点部622とを分離させ、移動部材41の移動によって接点部621に蓄積された反力を用いている。すなわち、接点部621自身が、接点部621を接点部622と分離させる機構を構成している。したがって、別途、接点部621と接点部622とを分離させるための機構を設ける必要はない。
As apparent from the above description, the
なお、発電部31を磁力で起動させる場合、接点部621も、磁力による吸引力で、接点部622と接続させることが好ましい。この場合、接点部621を発電部31とともに撓ませるために、吸着体411を流用することができる。吸着体411が磁石である場合、接点部621は、磁性体材料によって形成することが好ましい。別の方法として、接点部621に磁石あるいは磁性体材料による吸着体を設けても良い。また、吸着体411が磁性体材料によって形成されている場合、接点部621の吸着体は、磁石によって形成することが好ましい。なお、吸着体411と接点部621の吸着体6212とが対向するように吸着体411と吸着体6212とを配置する。
When the
また、本開示の発電装置11では、接点部621と発電部31を同時に撓ませるために吸着体411を流用したが、この構成に限らない。接点部621を撓ませるために、接点部621あるいは移動部材41の一方もしくは双方に、専用の吸着体を設けても良い。
Moreover, in the electric
[調整部6211の構成]
次に、調整部6211について、図6A〜図6Fを参照しながら説明する。[Configuration of Adjustment Unit 6211]
Next, the
接点部621は、調整部6211を含むことが好ましい。調整部6211は、接点部621と接点部622との接触している時間を調整するために設けられる。調整部6211を調整することによって接点部621と接点部622とが接触している時間を調整できる。たとえば、調整部6211が錘で構成されている場合で説明する。調整部6211の錘の重さが重ければ重いほど、接点部621と移動部材41(接点部623)が離脱した後、接点部621が上方に戻っていく時間を遅らせることができる。一方、調整部6211の錘の重さが軽ければ、接点部621と移動部材41(接点部623)が離脱した後、接点部621が上方に戻っていく時間を錘が重かった場合と比べて、早めることができる。つまり、調整部6211は、入力端子21へ入力された信号や電力を接点部622へ供給する時間を適宜調整できる。
The
なお、本実施形態では、接点部623は移動部材41に形成されている。この場合、移動部材41の発電部31からの離脱と、移動部材41の接点部621からの離脱は、同じタイミングになる。よって、発電部31で発電を開始すると同時に、接点部621(第1の接点部)を接点部623(第3の接点部)から電気的に分離することができる。したがって発電部31で発電した電力が、接点部623へ供給されること阻止できる。なお、調整部6211は、上述した通り、たとえば接点部621の他端に設けられる錘によって構成できる。この場合、錘の重量を適宜設定することで、接点部621と接点部622とが接触している時間を調整できる。
In the present embodiment, the
[発電装置11からの出力]
次に発電装置11から発生する電力の出力の状態について図2、図4、図5A〜図5F、図6A〜図6Fおよび、図7A〜7Dを参照しながら詳しく説明する。[Output from generator 11]
Next, the state of the output of the electric power which generate | occur | produces from the electric
図4は、発電装置11における信号波形図である。図4の横軸は、時間を示している。なお、図4は、移動部材41を一定の速度で押し下して(第2の位置に移動させ)、さらに、移動部材41を元の位置に戻した(第1の位置に戻した)場合の発電装置11から出力される信号の状況を示している。
FIG. 4 is a signal waveform diagram in the
図4の横軸は、図1Aに示す移動部材41の位置を示すともいえる。図4において、S31は、発電部31で発生した電力が整流回路72で整流された後の出力電圧特性の一例を示している。S22Aは、出力端子22Aの電圧特性を示している。S22Bは、出力端子22Bの電圧特性を示している。S22は、出力端子22の電圧特性を示している。すなわち、S22は、S22AとS22Bとの合成出力である。
The horizontal axis in FIG. 4 can be said to indicate the position of the moving
図5A〜図5F、および図6A〜図6Fは、発電装置11における要部の動作説明図である。なお、図5A〜図5Fは、発電装置11を図2に示す断面線1A−1Aで切断した状態を示している。一方、図6A〜図6Fは、発電装置11を図2に示す断面線1B−1Bで切断した状態を示している。以下、発電装置11における、発電動作および出力動作について、図4、図5A〜図5F、図6A〜図6Fおよび図7A〜図7Dを参照しながら詳しく説明する。なお、この動作の説明は、図4に示す信号波形の時間に伴う変化に沿って説明する。
5A to 5F and 6A to 6F are operation explanatory diagrams of the main parts of the
図4に示す時間T0での発電部31およびスイッチ部61の動作図を、図5Aおよび図6Aに示している。すなわち、図4に示すように、操作者によって操作部151(図7A参照)を操作される前の状態である。移動部材41は始点(第1の位置)に位置している。なお、接点部621は、接点部623と接触している。この状態においては、移動部材41は発電部31に吸着している。時間T0の時点では、発電部31は振動していない。つまり、発電部31は発電していない。一方、図6Aに示すように、接点部621は、接点部622と接触していない。したがって、発電部31で発電した電力が、接点部622や接点部623から出力されることを抑制できる。
An operation diagram of the
図4に示す時間T0から時間T1の直前までの間での、発電部31およびスイッチ部61の動作図を、図5Bおよび図6Bに示している。時間T0から時間T1までの期間、移動部材41は、発電部31を押し下げている。時間T0から時間T1の直前までの期間では、移動部材41は発電部31と吸着している。また、移動部材41と接点部621が吸着することで、接点部621と接点部623は接触している。移動部材41が方向Aに移動するにつれて、発電部31および接点部621の撓みは大きくなっていく。そして、時間T1に達するまでに、接点部621は接点部622と接触する(図6B参照)。この時点では、発電部31は、振動が抑制されている。つまり、実質的に発電部31では電力が発生しておらず、接点部622や接点部623に電力が供給されていない。
FIGS. 5B and 6B show operation diagrams of the
図4に示す時間T1での動作図を、図5Cおよび図6Cに示している。図5Cおよび図6Cは、移動部材41が離脱点に位置している状態を示している。この時点で、発電部31と接点部621は、引き剥がし部811へ当接する。なお、移動部材41は、離脱点を越えてさらに終点方向(方向A)へと移動できる。したがって、操作者が、離脱点を越えてさらに押し続けると、移動部材41は、引き剥がし部811の振動部への当接部よりも終点方向(方向A)へと移動する。この状態で、発電部31と移動部材41との吸着状態は解除される。同時に、接点部621と移動部材41との吸着状態が解除される。移動部材41は、発電部31および接点部621から離脱する。これにより、接点部621と接点部623との接触も解除される。また、移動部材41の移動による発電部31の撓みによって蓄えられた反力が開放される。したがって、時間T1の直後から発電部31の振動が開始されて、発電を開始する(図5D参照)。また、発電部31の移動部材41からの離脱と、接点部621の移動部材41からの離脱は、同じタイミングで発生する。そして、発電部31の振動は、時間T1から開始されて、徐々に減衰する。そして、発電部31は、時間T2までの間、振動して、電力を出力している(図4の特性曲線S31参照)。
An operation diagram at time T1 shown in FIG. 4 is shown in FIGS. 5C and 6C. FIG. 5C and FIG. 6C show the state in which the moving
発電部31での発電が開始すると、発電部31で発電された電力は、整流回路72を介してキャパシタ71へ蓄えられる。この時、接点部621〜623で構成されるスイッチ部61は、図7Cに示す状態で、入力端子21から出力端子22Aに電力が供給されている。なお、移動部材41が離脱点に位置している状態(図6Cに示す状態)で、接点部621は、接点部622と接触している。
When the power generation by the
そして、移動部材41が離脱点を通過すると、接点部621と接点部623との接触は解消される。なお、この時、接点部621と接点部622との接触状態は継続される。この構成により、時間T1の直後から出力端子22Aへ供給される電圧は上昇し始める。
Then, when the moving
また時間T1の直後に接点部621は、移動部材41との吸着が解除される。したがって、この時点では、接点部621の撓みによって蓄積された反力が開放される。すると、接点部621は、第二方向(方向B)への移動を開始する。ところが、接点部621は、調整部6211(本開示では錘)を設けているので、ゆっくりと、第二方向へと復帰する。この間、接点部621は、接点部622との接触を継続している(図6D参照)。
Further, immediately after the time T1, the
図4に示す時間T3(第2の時間)直後の動作図を説明する。時間T1〜時間T3までの期間(以下、時間T1〜時間T3までの期間を『期間T4』と表す)、接点部621は接点部622との接触している(図6D参照)。そして、接点部621は、図4に時間T3を経過した直後に、接点部622との接触を解消され、電気的に分離される(図6E参照)。つまり、期間T4での間、スイッチ部61の状態は図7Cに示す通り、入力端子21へ供給された電力は出力端子22Aへ出力される。時間T3の直後に、スイッチ部61の状態は図7Dに移行し、入力端子21から出力端子22Aへの電力の供給が停止される。
An operation diagram immediately after time T3 (second time) shown in FIG. 4 will be described. In a period from time T1 to time T3 (hereinafter, a period from time T1 to time T3 is referred to as “period T4”), the
図4に示す時間T5および時間T6での動作図を図5Eおよび図6Eに示している。なお、移動部材41は、時間T5に終点(第2の位置)へ到達する。本実施形態では、操作者は、長い時間(時間T5から時間T6まで)の間、図7Aに示す操作部151を押し続けている(長押している)。そして、この間、移動部材41は終点に位置している。すなわち、移動部材41と発電部31とは、離れており、移動部材41は発電部31と緩衝しない。なお、操作者が、操作部151の長押をせず、押し下した後で即戻した場合、時間T5と時間T6との間第2の時間はほとんどない。
Operation diagrams at time T5 and time T6 shown in FIG. 4 are shown in FIGS. 5E and 6E. The moving
また、図4に示す本実施形態では、時間T5を時間T3(第2の時間)の後に訪れるように、調整部6211は時間を調整しているが、この構成に限らない。時間T3(第2の時間)が時間T5の後であっても良い。
Further, in the present embodiment shown in FIG. 4, the
操作者は、図7Aに示す操作部151を時間T6まで押し続ける。なお、時間T6は、時間T3よりも後である。したがって、時間T6において、接点部621は、接点部622と既に電気的に分離された状態となっている。時間T6とT7との間での動作図を図5Fおよび図6Fに示している。操作者の操作により、T6の経過後に、操作部151は、移動部材41の復帰力によって戻される。すなわち、時間T6の経過後に、移動部材41は、第二方向(方向B)へと移動を開始する。なお、操作者は操作部151を復帰する操作は不要である。すなわち、本実施形態の場合、吸着体411と吸着体312との磁力による吸着力によって、移動部材41は終点(第2の位置)から始点(第1の位置)へと移動する。
The operator keeps pushing the
時間T7で、移動部材41は、発電部31および接点部621と再度接触する。すなわち、接点部621は、接点部623と接触する。そして、発電部31、移動部材41および接点部62は、時間T7で図5Aや図6Aに示す初期状態へと復帰する。
At time T7, the moving
この時、スイッチ部61は図7Bの状態に戻っており、入力端子21は出力端子22Bと接続されている。そして、キャパシタ71に蓄えられていた電力が、出力端子22Bへ供給される。
At this time, the
図4に示すように本実施形態では、時間T1から時間T2までの期間が、期間T4よりも長い。すなわち、発電部31で発電している期間(時間T1〜時間T2)が期間T4よりも長くなるように発電部31は構成されている。第二の時間T3から時間T7までの間、接点部621は、接点部623と、電気的に分離されたままである。つまりスイッチ部61は図7Dの状態になっている。その結果、時間T3から時間T7までの期間は、出力端子22Aおよび出力端子22Bのいずれからも電力の出力が阻止される。よって、この期間に発電部31で発電された電力は、キャパシタ71に蓄えられる。そして、時間T7で、接点部621が接点部623に接続されることによって、キャパシタ71へ蓄えられた電力は、出力端子22Bへと供給される。この時、スイッチ部61は図7Bの状態になっている。
As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the period from time T1 to time T2 is longer than the period T4. That is, the
以上の説明からも明らかなように、図4に示す時間T3は時間T2よりも前なので、期間T4の間、発電部31で発電した電力を出力端子22Aから出力できる。また、移動部材41を第二方向へ移動させることによって、キャパシタ71に蓄積された電力を出力端子22Bから出力できる。したがって、発電部31で発生した電力を出力端子22Aと、出力端子22Bへと選択的に出力できる。また、時間T6が、第一の時間T2よりも後であっても、電力を出力できる。すなわち、発電装置11は、発電部31による発電を継続できる時間(第一の時間T2)を経過した後に、操作部151を第二方向へと操作した場合でも、電力を出力することができる。
As is clear from the above description, since the time T3 shown in FIG. 4 is earlier than the time T2, the power generated by the
なお、時間T2は、時間T5よりも前であるが、この構成に限らない。時間T2が、時間T5より後であっても良い。また、時間T2が、時間T7よりも後であっても良い。この場合、特性曲線S311で示されるように、時間T6から時間T7の間で発電部31は発電している。発電装置がこのような構成の場合であっても、移動部材41の第二方向への移動により出力端子22Bから電力を出力できる。
In addition, although time T2 is before time T5, it does not restrict to this composition. The time T2 may be later than the time T5. Also, time T2 may be later than time T7. In this case, as shown by the characteristic curve S311, the
移動部材41が始点(第1の位置)に復帰した際、移動部材41は発電部31へ吸着した状態となっている(図5A参照)。したがって、時間T7に到達した際、発電部31が発電していても、発電部31の振動は、移動部材41によって強制的に制止される。その結果、発電部31での発電は終了する。
When the moving
[電子機器15の第1の活用例]
次に電子機器15を、窓の開閉を検知するセンサとして用いた例にについて図7Aを参照しながら説明する。電子機器15は、窓のサッシ部などに装着されており、窓自体もしくは錠の開閉状態を検知している。以下、電子機器を窓のサッシに装着した例で説明する。この場合、信号処理回路153は、送信回路を含むことが好ましい。[First Application Example of Electronic Device 15]
Next, an example in which the
窓が閉じている状態では、図7Aに示す操作部151は、初期状態に位置している。すなわち、移動部材41は、始点に位置している(図5A参照)。そして、窓が開かれると、窓の外枠によって、図7Aに示す操作部151が押さえられる。これにより、移動部材41は、始点から終点へと移動する(図5E参照)。そして、この間に出力端子22Aから電力を出力できる。そして出力端子22Aから出力される電力によって、信号処理回路153は起動する。この構成により、信号処理回路153は、出力端子22Aから出力される信号(または電力など)によって、窓が開かれたことを検知できる。そして、窓が開かれたことを検知すると、信号処理回路153は親機(図示せず)へ信号を送信する。なお、信号処理回路153は、操作検知部152(図11参照)を検知することで、窓の状態変化を検知する構成としても良い。なお、操作検知部152については後述する。
When the window is closed, the
発電装置11は信号を送信した後で、出力端子22Aからの電力(信号)の出力を停止するように設定されている。つまり、スイッチ部61により図7Bの状態から図7Cの状態になる。出力端子22Aからの電力(信号)の出力を停止した後は、発電部31で発電した電力はキャパシタ71へ蓄えられる。そして、窓が再度閉じられるまでの間、発電部31で発電された電力は、キャパシタ71に蓄電された状態が維持される。
After transmitting the signal, the
窓の開いた状態から、窓を閉めることにより、操作部151は第二方向へと移動する。また、移動部材41が、終点から始点へと復帰して、キャパシタ71に貯められた電力は出力端子22Bから出力される。これにより、再度、信号処理回路153を起動できる。この構成により、信号処理回路153は、出力端子22Bから出力される信号(または電力)によって、窓が閉じられたことを検知できる。そして、信号処理回路153が、窓が閉じられたことを検知すると、信号処理回路153は、親機に信号を送信する。以上のように、窓を開けてから、次回閉めるまでの期間が長くても、発電部31で発電した電力は、キャパシタ71に蓄電されている。操作部151が操作される時間が長いような用途に対しても、発電装置11は操作部151の操作を検知できる。そして、親機は、窓の開閉状態を検知できる。
By closing the window from the open state of the window, the
そして、親機は窓を開けた旨の信号を受信してから、規定時間を経過しても窓を閉めた旨の信号を受信していないと判断した場合に、報知部(図示せず)から警告を出力している。なお、親機で判定する規定時間は、キャパシタ71で電力を維持できる限界時間よりも短く設定する。なお、親機の警告の解除は、キャパシタ71で電力を維持できる限界時間よりも長い時間を経過した後であるかもしれない。そこで、発電装置11は、窓をあらかじめ定められた規則で開閉された場合に、警告を解除する旨の信号を送信回路から出力する構成としておくことが好ましい。なお、この場合、あらかじめ定められた規則の最後の動作は、窓を閉めることで終わるようにしておく。このように、親機で警告解除の旨の信号を受信することにより、窓は閉じている状態(初期状態)と判断できる。
Then, after the base unit receives the signal indicating that the window has been opened, it is determined that the signal indicating that the window has been closed has not been received even after the specified time has elapsed, a notification unit (not shown) Has output a warning from The specified time determined by the master unit is set shorter than the limit time for which the
[電子機器15の第2の活用例]
次に他の例の電子機器16について、図8〜図11を参照しながら説明する。図8は、電子機器16の上面図である。図9は、電子機器16の断面図である。図10は、電子機器16の要部分解斜視図である。図11は、電子機器16の回路ブロック図である。なお、図9は、図8の電子機器16を断面線9−9で切断した状態を示している。図8に示す電子機器16は、リモコンである。電子機器16は、操作検知部152、送信部156を含んでいる。操作検知部152は、操作者による操作部151の操作を検知し、検知信号を信号処理回路153へ出力している。なお、信号処理回路153は端子1533を有している。そして、端子1533と出力端子22とを接続されることによって、信号処理回路153は動作する。すなわち、発電装置11は、操作部151がオンされた際と、オフされた際に電力を出力する。したがって、信号処理回路153は、操作部151をオンされた際と、オフされた際にそれぞれ動作できる。[Second Application Example of Electronic Device 15]
Next, another example of the
電子機器16は、複数の操作部151を有している。この場合、それぞれの操作部151の下に、操作検知部152を配置している。すなわち、m列、n行の操作部151を要する場合、m列、n行の操作検知部152を含む。そして、操作部151の操作によって、操作検知部152がオン/オフする。操作検知部152として、対となっている導電ゴム接点1521と接点導体1522とを用いることができる。この場合、導電ゴム接点1521は、操作部151の下面に貼り付けられている。一方、一対の接点導体1522と導電ゴム接点1521とは、対向する位置に配置されている。なお、接点導体1522は、プリント基板上に形成された導体パターンで形成できる。そして、操作部151が押し下されると、導電ゴム接点1521と対向する接点導体1522が接触することで、一対の接点導体1522と導電ゴム接点1521との間が導通する。そしてこの構成により、操作検知部152はオンの状態となる。なお、操作検知部152としては、ゴム接点に限らず、たとえば汎用のプッシュスイッチを用いても良い。
The
信号処理回路153は、m個の出力端子1534と、n個の入力端子1535を含んでいる。そして、信号処理回路153は、出力端子1534から順に検知信号を操作検知部152へ出力している。そして、1つの出力端子1534から検知信号が出力される度に、信号処理回路153は、入力端子1535を順にサーチして、検知信号の入力を検知している。そしてこの動作によって、いずれの操作部151が操作されたかを検知できる。
The
なお、電子機器16は、さらに筐体155(図8参照)を含んでも良い。発電装置11、操作部151、操作検知部152、信号処理回路153は、筐体155の中に収納されている。そして、操作部151の一部は、筐体155から突出している。なお、いずれの操作部151が操作された場合でも、移動部材41は移動する。そのために、発電装置11は、たとえば、操作部151とともに上下動して、その上下動を移動部材41へと伝達するスライダ157を有している。なお、接点導体1522が形成されたプリント基板も、スライダ157の一部を構成できる。この構成により、いずれの操作部151を操作したとしても、その動作を移動部材41へと伝達できる。したがって、発電装置11の数量を少なくできる。その結果、電子機器16を軽くできる。また電子機器16を小さくできる。なお、発電装置11を、操作検知部152として兼用する場合、操作部151の数と同じ数の発電装置11を収納する。すなわち、ひとつの操作部151に対して1つの発電装置11を準備する。
The
本開示は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本開示の範囲内に包含されるものである。 The present disclosure is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible, which are also included in the scope of the present disclosure.
[まとめ]
本開示の発電装置11は、入力端子21と、振動によって発電する発電部31と、第1の位置と第2の位置との間を移動する移動部材41と、接点部621と、接点部622と、接点部623とを有するスイッチ部61と、を有する。そして、移動部材41が第1の位置から第2の位置に向かって移動するのに応じて、発電部31は撓み、かつ、移動部材41が発電部31から離脱することによって発電部31は振動を開始する。接点部621は入力端子21と電気的に接続されており、移動部材41が第1の位置から第2の位置に向かって移動するのに応じて、接点部621は接点部623に接触する。さらに、移動部材41が第2の位置に移動すると、接点部621は接点部622から離脱する。[Summary]
The
また、本開示の発電装置11においては、接点部621は、弾性体材料によって形成されている。そして、移動部材41が第1の位置に位置する時、移動部材41は第1の接点部621と吸着している。更に、移動部材41が第1の位置から第2の位置に向かって移動することで、第1の接点部621は撓む。
Further, in the
移動部材41が第2の位置に移動した後、移動部材41によって第1の接点部621に加えられた撓みの反力によって接点部621は接点部622から離脱する。
After the moving
また、本開示の発電装置11は、調整部6211を更に有する。そして、調整部6211は、移動部材41が第2の位置に移動した後、接点部621が接点部622から離脱するまでの時間を調整することが可能である。
Further, the
なお、調整部6211は錘で構成し、錘は接点部621に形成しても良い。
The adjusting
また、本開示の発電装置11においては、移動部材41は、移動部材41が第2の位置に移動した後、前記第1の位置に復帰することが好ましい。
Further, in the
更に、移動部材41および発電部31は第1の位置では磁力によって吸着しており、移動部材41は、第2の位置に向かって移動することによって、発電部31を撓ませ、移動部材41は、発電部31からの磁力の吸引力によって、第2の位置から第1の位置に復帰する。
Furthermore, the moving
本開示の発電装置11は、入力端子21および発電部31に電気的に接続されキャパシタ71を更に有することが好ましい。そして、キャパシタ71は、発電部31で発電した電力を蓄えることができ、キャパシタ71は、キャパシタに蓄えられた電力を入力端子21へ供給する。
The
本開示の発電装置11は、出力端子22Aと、出力端子22Bと、振動によって時間T2(第1の時間)まで電力を発生する発電部31と、第1の位置と第2の位置との間を移動する移動部材41と、第1の接点部621と第2の接点部622と第3の接点部623とを有するスイッチ部と、を有する。そして、移動部材41が第1の位置から第2の位置に向かって移動するのに応じて、発電部31は撓み、かつ、移動部材41が発電部31から離脱することによって発電部31は振動を開始する。また、移動部材41が第1の位置から第2の位置に向かって移動するのに応じて、接点部621は接点部623に接触する。そして、移動部材41が第2の位置に移動すると、接点部621は接点部622から離脱する。更に、移動部材41が移動するのに応じて、スイッチ部61は、発電部31で発生した電力を出力端子22Aまたは出力端子22Bへ選択的に供給する。スイッチ部61は、時間T2(第1の時間)よりも前の時間T3(第2の時間)まで、発電部31で発生した電力を出力端子22Aへ供給する。そして、時間T3(第2の時間)の後に、出力端子22Aへ電力が供給されることを停止させるようにスイッチ部61は切り換る。また、時間T3(第2の時間)よりも後に、移動部材41が第2の位置から第1の位置に向かって移動すると、スイッチ部61は、出力端子22Bへ電力が供給されるように切り換る。
The
本開示の発電装置11は、発電部31とスイッチ部61との間に設けられ、発電部31で発生する電力を蓄えるキャパシタ71をさらに有することが好ましい。そして、移動部材41が第2の位置に位置している時、スイッチ部61は、発電部31で発生する電力を出力端子22Aへ供給されないように切り換る。
The
本開示の発電装置11は、出力端子22Aと、出力端子22Bと、振動によって第1の時間まで電力を発生する発電部31と、第1の位置と第2の位置との間を移動する移動部材41と、発電部31と電気的に接続されたスイッチ部61と、スイッチ部61と発電部31との間に設けられ、発電部31で発生した電力を蓄積するキャパシタ71と、を有する。そして、移動部材41が第1の位置から第2の位置に向かって移動するのに応じて、発電部31は振動を開始し、発電部31は振動することで電力を発生する。発電部31で発生した電力を、時間T2(第1の時間)よりも前の時間T3(第2の時間)まで、出力端子22Aに出力し、時間T3(第2の時間)より後に、出力端子22Aへの電力の供給を停止する。そして、出力端子22Aへの電力の供給が停止された後、発電部31で発生した電力がキャパシタ71へ蓄えられる。時間T3より後に、移動部材41が第2の位置から第1の位置に向かって移動すると、キャパシタ71に蓄えられた電力が出力端子22Bへ供給される。
The
以上のように、本開示にかかる発電装置は、移動部材が第2の位置から第1の位置へと復帰する際にも、電力を出力でき、発電装置等として有用である。 As described above, the power generation device according to the present disclosure can output power even when the moving member returns from the second position to the first position, and is useful as a power generation device or the like.
11,100 発電装置
15 電子機器
16 電子機器
21 入力端子
22 出力端子
22A 出力端子(第1の出力端子)
22B 出力端子(第2の出力端子)
31 発電部
311 中間端子
312 吸着体
41 移動部材
411 吸着体
61 スイッチ部
62 接点部
621 接点部(第1の接点部)
622 接点部(第2の接点部)
6211 調整部(錘)
6212 吸着体
623 接点部(第3の接点部)
71 キャパシタ
72 整流回路
81 ケース
811 引き剥がし部
151 操作部
152 操作検知部
1521 導電ゴム接点
1522 接点導体
153 信号処理回路
1531A,1531B,1532,1533 端子
1534 出力端子
1535 入力端子
154 電源回路
155 筐体
156 送信部
157 スライダ
200 復帰バネ
T0,T1,T5,T6,T7 時間
T2 時間(第1の時間)
T3 時間(第2の時間)
T4 期間11, 100
22B output terminal (second output terminal)
622 Contact point (second contact point)
6211 Adjustment unit (weight)
6212
71
T3 time (second time)
T4 period
Claims (10)
振動によって発電する発電部と、
第1の位置と第2の位置との間を移動する移動部材と、
第1の接点部と、第2の接点部と、第3の接点部とを有するスイッチ部と、
を備え、
前記移動部材が前記第1の位置から前記第2の位置に向かって移動するのに応じて、前記発電部は撓み、かつ、前記移動部材が前記発電部から離脱することによって前記発電部は振動を開始し、
前記第1の接点部は前記入力端子と電気的に接続されており、
前記移動部材が前記第1の位置から前記第2の位置に向かって移動するのに応じて、前記第1の接点部は前記第3の接点部に接触し、
前記移動部材が前記第2の位置に移動すると、前記第1の接点部は前記第2の接点部から離脱する、発電装置。With the input terminal,
A power generation unit that generates electricity by vibration,
A moving member moving between a first position and a second position;
A switch portion having a first contact portion, a second contact portion, and a third contact portion;
Equipped with
As the moving member moves from the first position toward the second position, the power generation unit is flexed, and the power generation unit vibrates due to the movement of the moving member from the power generation unit. To start
The first contact portion is electrically connected to the input terminal,
The first contact portion contacts the third contact portion in response to movement of the moving member from the first position toward the second position,
The power generator according to claim 1, wherein when the moving member moves to the second position, the first contact portion separates from the second contact portion.
前記移動部材が前記第1の位置に位置する時、前記移動部材は前記第1の接点部と吸着しており、
前記移動部材が前記第1の位置から前記第2の位置に向かって移動することで、前記第1の接点部は撓み、
前記移動部材が前記第2の位置に移動した後、前記移動部材によって前記第1の接点部に加えられた撓みの反力によって前記第1の接点部は前記第2の接点部から離脱する、請求項1記載の発電装置。The first contact portion is formed of an elastic material.
When the moving member is positioned at the first position, the moving member is attracted to the first contact portion,
The movement of the moving member from the first position toward the second position causes the first contact portion to bend.
After the moving member moves to the second position, the first contact portion is separated from the second contact portion by a reaction force of deflection applied to the first contact portion by the moving member. The power generation device according to claim 1.
前記調整部は、前記移動部材が前記第2の位置に移動した後、前記第1の接点部が前記第2の接点部から離脱するまでの時間を調整することが可能である、請求項2記載の発電装置。It further comprises an adjustment unit,
The adjustment unit may adjust a time until the first contact portion is separated from the second contact portion after the moving member moves to the second position. Generator described.
前記錘は前記第1の接点部に形成されている、請求項3記載の発電装置。The adjusting unit is constituted by a weight,
The power generation device according to claim 3, wherein the weight is formed at the first contact portion.
前記移動部材は、前記第2の位置に向かって移動することによって、前記発電部を撓ませ、
前記移動部材は、前記発電部からの前記磁力の吸引力によって、前記第2の位置から前記第1の位置に復帰する、請求項5記載の発電装置。The moving member and the power generation unit are attracted by a magnetic force at the first position,
The moving member bends the power generation unit by moving toward the second position;
The power generation apparatus according to claim 5, wherein the moving member returns from the second position to the first position by an attraction force of the magnetic force from the power generation unit.
前記キャパシタは、前記発電部で発電した電力を蓄えることができ、
前記キャパシタは、前記キャパシタに蓄えられた前記電力を前記入力端子へ供給する、請求項1記載の発電装置。And a capacitor electrically connected to the input terminal and the power generation unit,
The capacitor can store electric power generated by the power generation unit,
The power generation device according to claim 1, wherein the capacitor supplies the power stored in the capacitor to the input terminal.
第2の出力端子と、
振動によって第1の時間まで電力を発生する発電部と、
第1の位置と第2の位置との間を移動する移動部材と、
第1の接点部と、第2の接点部と、第3の接点部とを有するスイッチ部と、
を備え、
前記移動部材が前記第1の位置から前記第2の位置に向かって移動するのに応じて、前記発電部は撓み、かつ、前記移動部材が前記発電部から離脱することによって前記発電部は振動を開始し、
前記移動部材が前記第1の位置から前記第2の位置に向かって移動するのに応じて、前記第1の接点部は前記第3の接点部に接触し、
前記移動部材が前記第2の位置に移動すると、前記第1の接点部は前記第2の接点部から離脱し、
前記移動部材が移動するのに応じて、前記スイッチ部は、前記発電部で発生した電力を前記第1の出力端子または前記第2の出力端子へ選択的に供給し、
前記スイッチ部は、前記第1の時間よりも前の第2の時間まで、前記発電部で発生した前記電力を前記第1の出力端子へ供給し、
前記第2の時間の後に、前記第1の出力端子へ前記電力が供給されることを停止させるように前記スイッチ部は切り換り、
前記第2の時間よりも後に、前記移動部材が前記第2の位置から前記第1の位置へ向かって移動すると、前記スイッチ部は、前記第2の出力端子へ前記電力が供給されるように切り換る、発電装置。A first output terminal,
A second output terminal,
A power generation unit that generates power by vibration until a first time,
A moving member moving between a first position and a second position;
A switch portion having a first contact portion, a second contact portion, and a third contact portion;
Equipped with
As the moving member moves from the first position toward the second position, the power generation unit is flexed, and the power generation unit vibrates due to the movement of the moving member from the power generation unit. To start
The first contact portion contacts the third contact portion in response to movement of the moving member from the first position toward the second position,
When the moving member moves to the second position, the first contact portion disengages from the second contact portion;
According to movement of the moving member, the switch unit selectively supplies power generated by the power generation unit to the first output terminal or the second output terminal.
The switch unit supplies the power generated by the power generation unit to the first output terminal until a second time before the first time.
After the second time, the switch unit switches so as to stop the supply of the power to the first output terminal,
When the moving member moves from the second position to the first position after the second time, the switch unit is configured to supply the power to the second output terminal. Power generation equipment to switch.
前記移動部材が前記第2の位置に位置している時、前記スイッチ部は、前記発電部で発生する前記電力を前記第1の出力端子へ供給されないように切り換る、請求項8記載の発電装置。It further comprises a capacitor provided between the power generation unit and the switch unit and storing the power generated by the power generation unit,
The switch unit according to claim 8, wherein the switch unit switches the electric power generated by the power generation unit not to be supplied to the first output terminal when the moving member is positioned at the second position. Power generator.
第2の出力端子と、
振動によって第1の時間まで電力を発生する発電部と、
第1の位置と第2の位置との間を移動する移動部材と、
前記発電部と電気的に接続されたスイッチ部と、
前記スイッチ部と前記発電部との間に設けられ、前記発電部で発生した電力を蓄積するキャパシタと、
を備え、
前記移動部材が前記第1の位置から前記第2の位置に向かって移動するのに応じて、前記発電部は振動を開始し、
前記発電部は振動することで前記電力を発生し、
前記発電部で発生した前記電力を、前記第1の時間よりも前の第2の時間まで、前記第1の出力端子に出力し、
前記第2の時間より後に、前記第1の出力端子への前記電力の供給を停止し、
前記第1の出力端子への前記電力の供給が停止された後、前記発電部で発生した電力が前記キャパシタへ蓄えられ、
前記第2の時間より後に、前記移動部材が前記第2の位置から前記第1の位置に向かって移動すると、前記キャパシタに蓄えられた前記電力が前記第2の出力端子へ供給される、発電装置。A first output terminal,
A second output terminal,
A power generation unit that generates power by vibration until a first time,
A moving member moving between a first position and a second position;
A switch unit electrically connected to the power generation unit;
A capacitor which is provided between the switch unit and the power generation unit and stores electric power generated by the power generation unit;
Equipped with
In response to the movement of the movable member from the first position toward the second position, the power generation unit starts to vibrate;
The power generation unit generates the power by vibrating.
Outputting the power generated by the power generation unit to the first output terminal until a second time before the first time;
After the second time, stopping the supply of the power to the first output terminal,
After the supply of the power to the first output terminal is stopped, the power generated by the power generation unit is stored in the capacitor,
After the second time, when the moving member moves from the second position toward the first position, the power stored in the capacitor is supplied to the second output terminal. apparatus.
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