WO2020071121A1 - 発電装置 - Google Patents

発電装置

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WO2020071121A1
WO2020071121A1 PCT/JP2019/036552 JP2019036552W WO2020071121A1 WO 2020071121 A1 WO2020071121 A1 WO 2020071121A1 JP 2019036552 W JP2019036552 W JP 2019036552W WO 2020071121 A1 WO2020071121 A1 WO 2020071121A1
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WO
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magnet holder
magnet
initial position
power generator
power generation
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/036552
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English (en)
French (fr)
Inventor
伸之 二宮
川瀬　達章
周二 藤原
Original Assignee
アルプスアルパイン株式会社
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Filing date
Publication date
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K35/00—Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit
    • H02K35/02—Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit with moving magnets and stationary coil systems

Definitions

  • the present invention relates to a power generator.
  • a magnetic path forming member formed of a magnetic material, a first opposing end surface and a second opposing end surface that are part of the magnetic path forming member and oppose each other via a space,
  • a power generation coil wound around the magnetic path forming member between an end and the second opposing end; and a first opposing end and a second opposing end located in the space.
  • a rotating body that rotates about an axis perpendicular to the direction in which the rotating body is opposed, and an operating member that applies a rotating force to the rotating body, wherein the rotating body has a first mounting member having opposite magnetic poles.
  • a magnet having a magnetic surface and a second magnetized surface, a first magnetized member made of a magnetic material fixed to the first magnetized surface, and a magnetic material fixed to the second magnetized surface;
  • a second magnetized member, and the operating member causes the rotating body to move the end of the first magnetized member to the first facing end.
  • the second magnetized member is reciprocated between a second position facing the opposite end of the second magnetized member via a gap and facing the first opposed end of the second magnetized member via the gap.
  • the power generation voltage of the conventional power generation input device is determined by the speed at which the operating member is operated. Since the operating member is manually operated, there is a problem that the generated voltage is increased or decreased depending on the operation speed of the operator.
  • an object of the present invention is to provide a power generation device that can obtain a predetermined power generation voltage without depending on the operation speed of the operator.
  • the power generation device has an operation member that is pressed, a power generation coil, a magnet that forms a magnetic circuit with the coil, and that can hold the magnet and move from an initial position with respect to the coil.
  • a magnet holder a first elastic member that applies an elastic force in a direction to return to the initial position to the magnet holder, a control member that controls a movement operation of the magnet holder in conjunction with a pressing operation of the operation member,
  • a release mechanism that releases the control member from the locking portion of the operation member when the magnet holder moves to a predetermined position, wherein the operation member is pressed and the magnet holder moves from the initial position to the predetermined position.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a power generator 100 according to an embodiment.
  • an XYZ coordinate system is defined and described.
  • the Z-axis negative direction side is referred to as lower or lower
  • the Z-axis positive direction side is referred to as upper or upper, but does not represent a universal vertical relationship.
  • the power generation device 100 includes a housing 110A, a frame 110B, a lid 110C, a terminal 110D, and a slider 120.
  • the housing 110 ⁇ / b> A is a resin-made rectangular parallelepiped housing for housing components not shown in FIG. 1 of the power generation device 100.
  • the housing 110A has an opening on the upper surface side and is sealed by a lid 110C.
  • the housing 110A has an engaging portion 111A on the outer surface.
  • the frame 110B is made of metal, and has a main body 111B and a leaf spring 112B.
  • the main body 111B is a portion that is overlapped on the upper surface of the lid 110C, and has an opening 111B1.
  • the slider 120 is inserted into the opening 111B1.
  • the four leaf springs 112B extend downward from four sides of the main body 111B along the side surface of the housing 110A, and are provided in four pieces.
  • the leaf spring 112B is provided with an opening 112B1 corresponding to the engaging portion 111A.
  • the lid 110C is a plate-like member made of resin, and has a shape corresponding to the opening on the upper surface side of the housing 110A.
  • the terminal 110D is a terminal that is connected to the coil of the power generation device 100 and takes out the generated voltage.
  • the slider 120 is inserted into the opening 111B1 (see FIG. 1) of the frame 110B and the opening 111C of the lid 110C, and is held slidably in the up-down direction with respect to the inner wall of the housing 110A. .
  • the slider 120 is pushed (pressed down) into the housing 110A from the initial position shown in FIG. 1 by a user operation.
  • the initial position of the slider 120 is a position where the slider 120 is not pushed down at all.
  • the operation of the user is not limited to an operation of directly touching the slider 120 and pressing down the slider by hand or the like. The case where the slider 120 is pushed down is also included.
  • the power generation device 100 is assembled by fitting the frame 110B from above with the lid 110C attached to the housing 110A. In the assembled state, as shown in FIG. 1, the opening 112B1 of the leaf spring 112B is fitted into the engaging portion 111A of the housing 110A.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration inside the case 110A with the frame 110B removed from FIG. 2, the slider 120 is in the initial position as in FIG.
  • the case 110A and the lid 110C are shown transparently, and are not hatched in cross section for easy viewing.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the lower side of a position slightly lower than the upper end of the housing 110A by removing the frame 110B and the lid 110C from FIG.
  • the power generation device 100 further includes a coil 130A, a yoke 130B, a bobbin 130C, a magnet holder 140A, springs 150A, 150B, 150C, and a control pin 160.
  • the springs 150B and 150C are omitted.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration in which the magnet holder 140A, the springs 150A, 150B, 150C, and the control pin 160 are removed from FIG.
  • the power generation device 100 further includes a magnet 140B and a spacer 140C.
  • the housing 110A has a storage section 112A, a cam section 113A, a fixing section 114A, and a rail section 115A.
  • the storage section 112A is an internal space of the housing 110A.
  • the cam portion 113A protrudes inside the storage portion 112A from the inner walls on the Y-axis positive direction side and the Y-axis negative direction side of the storage portion 112 of the housing 110A.
  • the cam portion 113A has two cam surfaces which are inclined with respect to the X-axis and the Z-axis and are constituted by inclined surfaces parallel to the Y-axis.
  • the cam portion 113A is an example of a release mechanism that releases (removes) the control pin 160 from the slider 120.
  • a groove is formed on a side surface of the housing 110A, and the groove and the control pin 160 are engaged. They may be combined.
  • Three fixing portions 114A are provided on the bottom surface of the storage portion 112A, and pierce and fix the springs 150A, 150B, 150C.
  • the fixing portion 114A is a columnar portion extending upward from the bottom surface of the storage portion 112A.
  • the outer diameter of each fixing portion 114A is adjusted to the inner diameter of each of the springs 150A, 150B, 150C.
  • the rail section 115A is provided on inner walls of the storage section 112 of the housing 110A on the Y-axis positive direction side and the Y-axis negative direction side, and is a pair of rails that hold the magnet holder 140A movably in the vertical direction.
  • the rail 115A is provided between the upper end and the lower end of the inner wall of the storage section 112 of the housing 110A.
  • the housing 110A having the above configuration can be manufactured by resin molding such as injection molding, for example.
  • the slider 120 has a pressing portion 121, two legs 122, two legs 123, and a groove 124.
  • the pressing portion 121 is located at the upper end of the slider 120 and is a portion to which a pressing force is applied from the outside.
  • the pressing portion 121 is a main body portion of the slider 120 and has a shape in which an upper corner of a rectangular parallelepiped is rounded.
  • the leg portions 122 are two rod-shaped portions extending downward from the Y-axis positive direction side and the Y-axis negative direction side of the pressing portion 121 on the X-axis negative direction side, and are more X-shaped than the two leg portions 123. It is provided on the axis negative direction side.
  • the leg portion 122 has a locking portion 122A whose lower end is cut out on the X-axis positive direction side. The end 161 of the control pin 160 is locked (engaged) with the locking portion 122A.
  • the position of the locking portion 122A in the Z-axis direction (position in the height direction) is higher than the cam portion 113A of the housing 110A by a predetermined height in an initial position where the slider 120 is not pushed down as shown in FIG. In position.
  • the leg portions 123 are two rod-like portions extending downward from the Y-axis positive direction side and the Y-axis negative direction side of the pressing portion 121 on the X-axis positive direction side, and are more X-shaped than the two leg portions 122. It is provided on the axis positive direction side.
  • the leg portion 123 has a convex portion 123A at a lower end, and the upper ends of the springs 150B and 150C are inserted into the convex portion 123A. When the slider 120 is pushed down, the slider 120 receives the restoring force of the springs 150B and 150C via the leg 123.
  • the groove 124 is provided between the leg 122 and the leg 123.
  • the coil 130A is arranged on the X axis negative direction side of the housing 110A.
  • the coil 130A is wound around an iron core 131A, and both sides in the X-axis direction are fixed by bobbins 130C. Both ends of the coil 130A are connected to the terminal 110D.
  • the yoke 130B is a U-shaped magnetic member.
  • the yoke 130B forms a magnetic circuit with the iron core 131A.
  • the direction of the magnetic circuit and the magnetic flux generated in the yoke 130B and the iron core 131A differs depending on the position of the magnet 140B with respect to the iron core 131A.
  • the bobbin 130C is made of an insulating material such as a resin and has a coil 130A wound therearound.
  • the terminal 110D is inserted through the bobbin 130C.
  • the magnet holder 140A has a main body 141A, a spring receiving part 142A, and a convex part 143A (see FIGS. 2 and 3).
  • the main body portion 141A is a rectangular parallelepiped portion containing a magnet 140B (see FIG. 4).
  • the main body portion 141A is vertically movable with respect to the housing 110A in a state where the convex portions 141A1 on the side surfaces on the Y axis positive direction side and the Y axis negative direction side are sandwiched between the rail portions 115A of the housing 110A.
  • the protrusion 141A1 is provided from the upper end to the lower end of the main body 141A.
  • a spacer 140C is attached to a side surface of the main body 141A on the negative side in the X-axis direction.
  • the magnet holder 140A moves between the highest initial position and the lowest pressed position.
  • the initial position of the magnet holder 140A is the position shown in FIGS. 2 and 3, where the upper part 142B, which is the upper half of the magnet 140B, is at the same height as the iron core 131A of the coil 130A.
  • the pressed position of the magnet holder 140A is a position where the lower part 141B, which is the lower half of the magnet 140B, is at the same height as the iron core 131A of the coil 130A. The pressed position will be shown later in FIG.
  • the spring receiving portion 142A includes a plate-like portion 142A1 extending from the side surface on the X-axis positive direction side of the main body portion 141A to the X-axis positive direction side, a projecting portion 142A2 projecting upward from the upper surface of the plate-like portion 142A1, And a cylindrical portion 142A3 (see FIG. 2) projecting downward from the lower surface of the shape portion 142A1.
  • a protrusion 143A is provided at the upper end of the protrusion 142A2, and the column 142A3 is inserted into the inner diameter of the spring 150A.
  • the protrusion 143A is provided at the upper end of the protrusion 142A2 of the spring receiving portion 142A.
  • the convex portion 143A is provided on each of the ends of the protruding portion 142A2 on the Y axis positive direction side and the Y axis negative direction side.
  • the projection 143A is a pair of claw-shaped portions arranged in the X-axis direction, and the base 162 of the control pin 160 is rotatably fitted between the pair of claw-shaped portions.
  • the lower portion 141B of the lower half has an S pole on the positive side of the X axis and an N pole on the negative side of the X axis.
  • the negative pole side is the south pole.
  • the upper part 142B of the magnet 140B moves to the same height as the iron core 131A of the coil 130A, and the lower part 141B, the lower part of the yoke 130B, the iron core 131A, And a magnetic circuit including the upper portion 142B. For this reason, the direction of the magnetic flux passing through the iron core 131A is opposite between when the magnet holder 140A is at the initial position and when it is at the pressed position.
  • the spacer 140C fixes the magnet 140B exposed from the negative side of the magnet holder 140A in the X-axis direction, and has a role as a sliding member when the magnet holder 140A slides vertically with respect to the bobbin 130C.
  • the spacer 140C is made of stainless steel or copper that hardly affects the magnetic circuit.
  • the spacer 140C is fixed to the magnet holder 140A by upper and lower claw-shaped engaging portions 141C.
  • the spring 150A is a coil spring, and is provided between the spring receiving portion 142A and the bottom surface of the housing 112A of the housing 110A. The upper end of the spring 150A is inserted into the cylindrical portion 142A3 of the spring receiving portion 142A.
  • the spring 150A is an example of a first elastic member.
  • the spring 150A generates an upward restoring force for returning the magnet holder 140A to the initial position from the initial position to the pressed position.
  • the power generation device 100 is configured to obtain a large power generation voltage using the speed at which the spring 150A is restored. For this reason, the spring 150A is larger than the springs 150B and 150C for returning the slider 120 to the initial position.
  • the springs 150B and 150C are coil springs, and are provided between the leg 123 of the slider 120 and the bottom of the housing 112A of the housing 110A. The upper ends of the springs 150B and 150C are inserted into the convex portions 123A of the leg portions 123.
  • the springs 150B and 150C generate a restoring force for returning the slider 120 to the initial position when the user's hand is released while the slider 120 is pushed down to the lowest position.
  • the springs 150B and 150C are examples of a second elastic member. The lowermost position will be shown later in FIG.
  • the control pin 160 has an end 161 and a base 162. The two ends 161 are located on both sides of the base 162.
  • the control pin 160 has a shape in which both sides of the base 162 are bent in a crank shape.
  • the control pin 160 is made of a magnetic material (for example, iron).
  • the control pin 160 is an example of a control member.
  • the control pin 160 has its base 162 rotatably fitted into the projection 143A of the magnet holder 140A. Therefore, the end 161 is rotatable with respect to the base 162.
  • the control pin 160 is provided to control the vertical movement of the magnet holder 140A.
  • the magnet holder 140A When the slider 120 is at the initial position where the slider 120 is not pushed down (see FIG. 2), the magnet holder 140A is at the initial position as shown in FIGS. 2 and 3, and the magnet 140B has a lower core 141B as shown in FIG. It is at the same height as 131A. Further, the control pin 160 is pulled toward the negative X-axis direction by the magnet 140B, and the end 161 is located at the end of the locking portion 122A on the negative X-axis direction.
  • the slider 120 is slightly pushed down from the state shown in FIG. 2, and the end 161 of the control pin 160 contacts the upper end of the locking portion 122A of the slider 120 and contacts the cam portion 113A as shown in FIG.
  • the magnet holder 140A does not move and is at the initial position, and the lower part 141B of the magnet 140B is at the same height as the iron core 131A as shown in FIG.
  • the control pin 160 moves downward while the end 161 of the control pin 160 contacts the upper end of the locking portion 122A of the slider 120, as shown in FIG. Is guided in the X-axis positive direction by contacting the cam portion 113A.
  • the magnet holder 140A is lower than the initial position, and the upper portion 142B of the magnet 140B is at the pressed position where the height is the same as the iron core 131A.
  • the magnet holder 140A is returned from the pressed position (an example of a predetermined position) shown in FIG. 6 to the initial position shown in FIG. 7 by the restoring force of the spring 150A.
  • the end 161 of the control pin 160 moves upward along the groove 124, so that the magnet holder 140A is not restricted from the state where the spring 150A is compressed. Without being elevated by the speed of restoration. Therefore, a very large generated voltage is obtained from coil 130A.
  • the end 161 of the control pin 160 is pushed down by the locking portion 122A, whereby the magnet holder 140A is pushed down from the initial position to the pushed position.
  • the end portion 161 is released from the locking portion 122A by the cam portion 113A and enters the groove portion 124, so that the magnet holder 140A is in a free state and the restoring force of the spring 150A causes It returns to the initial position instantly.
  • the lower part 141B and the upper part 142B of the magnet 140B are switched by a magnetic circuit. For this reason, the direction of the magnetic flux in the magnetic circuit is instantaneously switched, and a very large generated voltage is obtained from the coil 130A.
  • control pin 160 has two end portions 161 and the two end portions 161 are locked to the locking portion 122A of the slider 120 in the above description, the control pin 160 has two end portions. 161 may be only one (one side).
  • the power generation device according to the exemplary embodiment of the present invention has been described.
  • the present invention is not limited to the specifically disclosed embodiment, and does not depart from the scope of the claims.
  • Various modifications and changes are possible.

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Abstract

より大きな発電電圧が得られる発電装置を提供する。　発電装置は、押圧操作される操作部材と、発電用のコイルと、前記コイルと磁気回路を形成する磁石と、前記磁石を保持し前記コイルに対する初期位置から移動可能な磁石ホルダと、前記初期位置に戻す方向の弾性力を前記磁石ホルダに付与する第１弾性部材と、前記操作部材の押圧操作に連動し、前記磁石ホルダの移動動作を制御する制御部材と、前記磁石ホルダが所定位置まで移動すると前記制御部材を前記操作部材の係止部から解除する解除機構とを含み、前記操作部材が押圧操作されて前記磁石ホルダが前記初期位置から前記所定位置に移動すると、前記解除機構によって前記係止部から外れた前記磁石ホルダが前記第１弾性部材によって前記初期位置に戻される復帰機構を有する。

Description

発電装置
　本発明は、発電装置に関する。
　従来より、磁性材料で形成された磁路形成部材と、前記磁路形成部材の一部であって空間を介して対向する第１の対向端面および第２の対向端面と、前記第１の対向端部と前記第２の対向端部との間で前記磁路形成部材に巻かれた発電用コイルと、前記空間内に位置して前記第１の対向端部と前記第２の対向端部との対向方向と直交する軸を支点として回動する回動体と、前記回動体に回動力を与える操作部材とを有しており、前記回動体は、互いに逆の磁極となる第１の着磁面と第２の着磁面を有する磁石と、前記第１の着磁面に固着された磁性材料製の第１の磁化部材と、前記第２の着磁面に固着された磁性材料製の第２の磁化部材とを有し、前記操作部材によって、前記回動体が、前記第１の磁化部材の端部が前記第１の対向端部に隙間を介して対向し且つ前記第２の磁化部材の端部が前記第２の対向端部に隙間を介して対向する第１の姿勢と、前記第１の磁化部材の端部が前記第２の対向端部に隙間を介して対向し且つ前記第２の磁化部材の端部が前記第１の対向端部に隙間を介して対向する第２の姿勢との間で往復回動させられることを特徴とする発電入力装置がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１３－０２１７４６号公報
　ところで、従来の発電入力装置（発電装置）の発電電圧は操作部材を操作する速度によって決まるため、操作速度が遅いと発電電圧が低かった。操作部材は人手によって操作されるため、発電電圧は操作者の操作速度によって増減してしまうという課題があった。
　そこで、操作者の操作速度に依拠せず所定の発電電圧が得られる発電装置を提供することを目的とする。
　本発明の実施の形態の発電装置は、押圧操作される操作部材と、発電用のコイルと、前記コイルと磁気回路を形成する磁石と、前記磁石を保持し前記コイルに対する初期位置から移動可能な磁石ホルダと、前記初期位置に戻す方向の弾性力を前記磁石ホルダに付与する第１弾性部材と、前記操作部材の押圧操作に連動し、前記磁石ホルダの移動動作を制御する制御部材と、前記磁石ホルダが所定位置まで移動すると前記制御部材を前記操作部材の係止部から解除する解除機構とを含み、前記操作部材が押圧操作されて前記磁石ホルダが前記初期位置から前記所定位置に移動すると、前記解除機構によって前記係止部から外れた前記磁石ホルダが前記第１弾性部材によって前記初期位置に戻される復帰機構を有する。
　操作者の操作速度に依拠せず所定の発電電圧が得られる発電装置を提供することができる。
実施の形態の発電装置を示す図である。 実施の形態の発電装置を示す断面図である。 実施の形態の発電装置を示す断面図である。 実施の形態の発電装置の内部構成を示す図である。 実施の形態の発電装置の動作を示す図である。 実施の形態の発電装置の動作を示す図である。 実施の形態の発電装置の動作を示す図である。 実施の形態の発電装置の動作を示す図である。 実施の形態の発電装置の動作を示す図である。
　以下、本発明の発電装置を適用した実施の形態について説明する。
　＜実施の形態＞
　図１は、実施の形態の発電装置１００を示す図である。以下では、ＸＹＺ座標系を定義して説明する。また、以下では、説明の便宜上、Ｚ軸負方向側を下側又は下、Ｚ軸正方向側を上側又は上と称すが、普遍的な上下関係を表すものではない。
　図１に示すように、発電装置１００は、筐体１１０Ａ、フレーム１１０Ｂ、蓋部１１０Ｃ、端子１１０Ｄ、及びスライダ１２０を含む。
　筐体１１０Ａは、発電装置１００の図１では示さない構成要素を収納する樹脂製で直方体状のハウジングである。筐体１１０Ａは上面側に開口部を有し、蓋部１１０Ｃによって封止されている。筐体１１０Ａは、外側面に係合部１１１Ａを有する。
　フレーム１１０Ｂは、金属製であり、本体部１１１Ｂ及び板ばね１１２Ｂを有する。本体部１１１Ｂは、蓋部１１０Ｃの上面に重ねられる部分であり、開口部１１１Ｂ１を有する。開口部１１１Ｂ１にはスライダ１２０が挿通される。
　板ばね１１２Ｂは、本体部１１１Ｂの四方から筐体１１０Ａの側面に沿って下方に向かって延在しており、４個設けられている。板ばね１１２Ｂには、係合部１１１Ａに対応した開口部１１２Ｂ１が設けられている。フレーム１１０Ｂを磁性がある金属製にすることにより、筐体１１０Ａの内部に配置されるコイルから外部に漏れる磁束を低減することができる。
　蓋部１１０Ｃは、樹脂製の板状部材であり、筐体１１０Ａの上面側の開口部に合わせた形状を有する。端子１１０Ｄは、発電装置１００のコイルに接続され発電電圧を取り出す端子である。
　スライダ１２０は、フレーム１１０Ｂの開口部１１１Ｂ１（図１参照）と、蓋部１１０Ｃの開口部１１１Ｃとに挿通されており、筐体１１０Ａの内壁に対して上下方向に摺動可能に保持されている。
　スライダ１２０は、図１に示す初期位置から利用者の操作によって筐体１１０Ａの内部に押し込まれる（押し下げられる）。スライダ１２０の初期位置とは、スライダ１２０が全く押し下げられていない位置である。また、利用者の操作とは、スライダ１２０に直接触れて手等で押し下げる操作に限らず、例えば、発電装置１００を他の部材に取り付けておき、部材を使用する際の反動等で間接的にスライダ１２０が押し下げられる場合も含まれる。
　発電装置１００は、筐体１１０Ａに蓋部１１０Ｃを装着した状態で、フレーム１１０Ｂを上側から嵌め込むことによって組み立てられる。組み立てられた状態で、図１に示すように板ばね１１２Ｂの開口部１１２Ｂ１は筐体１１０Ａの係合部１１１Ａに嵌め合わされている。
　図２は、図１からフレーム１１０Ｂを取り除き、筐体１１０ＡのＹ軸負方向側の側面よりも内側の構成を示す断面図である。図２では、図１と同様にスライダ１２０は初期位置にある。なお、筐体１１０Ａ及び蓋部１１０Ｃは透過的に示し、見易さのために断面にハッチングを付さずに示す。図３は、図１からフレーム１１０Ｂ及び蓋部１１０Ｃを取り除き、筐体１１０Ａの上端よりも少し低い位置よりも下側を示す断面図である。
　発電装置１００は、さらに、コイル１３０Ａ、ヨーク１３０Ｂ、ボビン１３０Ｃ、磁石ホルダ１４０Ａ、ばね１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃ、及び制御ピン１６０を含む。図３では、ばね１５０Ｂ、１５０Ｃを省略する。
　また、以下では、図１乃至図３に加えて図４を用いて説明する。図４は、図２から磁石ホルダ１４０Ａ、ばね１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃ、及び制御ピン１６０を取り除いた構成を示す図である。図４に示すように、発電装置１００は、さらに、磁石１４０Ｂ、スペーサ１４０Ｃを含む。
　以下、図１及び図２では表されていない構成について説明する。
　筐体１１０Ａは、収納部１１２Ａ、カム部１１３Ａ、固定部１１４Ａ、及びレール部１１５Ａを有する。収納部１１２Ａは、筐体１１０Ａの内部空間である。
　カム部１１３Ａは、筐体１１０Ａの収納部１１２のＹ軸正方向側及びＹ軸負方向側の内壁から収納部１１２Ａの内側に突出する。カム部１１３Ａは、２個ありＸ軸及びＺ軸に対して傾いていてＹ軸に平行な傾斜面によって構成されるカム面を有する。カム部１１３Ａは、制御ピン１６０をスライダ１２０から解除する（外す）解除機構の一例であり、他の例としては、筐体１１０Ａの側面に溝を形成し、この溝と制御ピン１６０とを係合させてもよい。
　固定部１１４Ａは、収納部１１２Ａの底面に３個設けられており、ばね１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃを突き刺して固定する。固定部１１４Ａは、収納部１１２Ａの底面から上方向に延在する円柱状の部位である。各固定部１１４Ａの外径は、ばね１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃの内径に合わせられている。
　レール部１１５Ａは、筐体１１０Ａの収納部１１２のＹ軸正方向側及びＹ軸負方向側の内壁に設けられており、磁石ホルダ１４０Ａを上下方向に移動可能に保持する一対のレールである。レール部１１５Ａは、筐体１１０Ａの収納部１１２の内壁の上端と下端の間にわたって設けられている。
　以上のような構成を有する筐体１１０Ａは、一例として射出成形のような樹脂成形によって作製することができる。
　スライダ１２０は、押圧部１２１、２本の脚部１２２、２本の脚部１２３、及び溝部１２４を有する。押圧部１２１は、スライダ１２０の上端に位置し、外部から押圧力が掛けられる部位である。押圧部１２１は、スライダ１２０の本体部分であり、直方体の上部の角をＲ面取りした形状を有する。
　脚部１２２は、押圧部１２１のＸ軸負方向側のＹ軸正方向側及びＹ軸負方向側から下向きに延在する２本の棒状の部位であり、２本の脚部１２３よりもＸ軸負方向側に設けられている。脚部１２２は、下端のＸ軸正方向側が切り欠かれた係止部１２２Ａを有する。係止部１２２Ａには、制御ピン１６０の端部１６１が係止（係合）される。係止部１２２ＡのＺ軸方向の位置（高さ方向の位置）は、図２に示すようにスライダ１２０が押し下げられていない初期位置において、筐体１１０Ａのカム部１１３Ａよりも所定高さだけ高い位置にある。
　脚部１２３は、押圧部１２１のＸ軸正方向側のＹ軸正方向側及びＹ軸負方向側から下向きに延在する２本の棒状の部位であり、２本の脚部１２２よりもＸ軸正方向側に設けられている。脚部１２３は、下端に凸部１２３Ａを有し、凸部１２３Ａにはばね１５０Ｂ、１５０Ｃの上端が挿入されている。スライダ１２０は、押し下げられると、脚部１２３を介してばね１５０Ｂ、１５０Ｃの復元力を受ける。
　溝部１２４は、脚部１２２と脚部１２３との間に設けられている。スライダ１２０が押し下げられ、制御ピン１６０の端部１６１がカム部１１３ＡによってＸ軸正方向側に案内されて係止部１２２Ａから外れる（解除される）と、制御ピン１６０の端部１６１は溝部１２４に入り込む。このときにスライダ１２０は、ばね１５０Ｂ、１５０Ｃの復元力によって初期位置に戻される。
　コイル１３０Ａは、筐体１１０ＡのＸ軸負方向側に配置される。コイル１３０Ａは、鉄心１３１Ａの周りに巻回されており、ボビン１３０ＣによってＸ軸方向の両側が固定されている。コイル１３０Ａの両端は、端子１１０Ｄに接続されている。
　ヨーク１３０Ｂは、コの字型の磁性体製の部材である。ヨーク１３０Ｂは、鉄心１３１Ａと磁気回路を形成する。ヨーク１３０Ｂと鉄心１３１Ａに生じる磁気回路と磁束の方向は、鉄心１３１Ａに対する磁石１４０Ｂの位置によって異なる。
　ボビン１３０Ｃは、樹脂等の絶縁材料製でありコイル１３０Ａが巻回されている。ボビン１３０Ｃは、内部に端子１１０Ｄが挿通されている。
　磁石ホルダ１４０Ａは、本体部１４１Ａ、ばね受部１４２Ａ、凸部１４３Ａを有する（図２、３参照）。本体部１４１Ａは、磁石１４０Ｂ（図４参照）を内蔵する直方体状の部分である。本体部１４１Ａは、Ｙ軸正方向側とＹ軸負方向側の側面の凸部１４１Ａ１が筐体１１０Ａのレール部１１５Ａに挟まれた状態で筐体１１０Ａに対して上下方向に移動可能である。凸部１４１Ａ１は、本体部１４１Ａの上端から下端まで設けられている。また、本体部１４１ＡのＸ軸負方向側の側面には、スペーサ１４０Ｃが取り付けられている。
　本体部１４１Ａが筐体１１０Ａに対して上下方向に移動することにより、磁石ホルダ１４０Ａは、最も高い初期位置と、最も低い押下位置との間で移動する。磁石ホルダ１４０Ａの初期位置は、図２及び図３に示す位置であり、磁石１４０Ｂの上半分である上部１４２Ｂがコイル１３０Ａの鉄心１３１Ａと同じ高さになる位置である。磁石ホルダ１４０Ａの押下位置は、磁石１４０Ｂの下半分である下部１４１Ｂがコイル１３０Ａの鉄心１３１Ａと同じ高さになる位置である。なお、押下位置については後に図６に示す。
　ばね受部１４２Ａは、本体部１４１ＡのＸ軸正方向側の側面からＸ軸正方向側に延在する板状部１４２Ａ１と、板状部１４２Ａ１の上面から上方に突出する突出部１４２Ａ２と、板状部１４２Ａ１の下面から下方向に突出する円柱部１４２Ａ３（図２参照）とを有する。突出部１４２Ａ２の上端には凸部１４３Ａが設けられており、円柱部１４２Ａ３はばね１５０Ａの内径部分に挿入されている。
　凸部１４３Ａは、ばね受部１４２Ａの突出部１４２Ａ２の上端に設けられている。凸部１４３Ａは、突出部１４２Ａ２のＹ軸正方向側及びＹ軸負方向側の端部に１個ずつ設けられている。凸部１４３Ａは、Ｘ軸方向に配列される一対の爪状の部分であり、一対の爪状の部分の間に制御ピン１６０の基部１６２が回動可能に嵌め込まれている。
　磁石１４０Ｂは、図４に示すように、下半分の下部１４１ＢはＸ軸正方向側がＳ極でＸ軸負方向側がＮ極であり、上半分の上部１４２ＢはＸ軸正方向側がＮ極でＸ軸負方向側がＳ極である。磁石ホルダ１４０Ａが初期位置にあるときは、下部１４１Ｂがコイル１３０Ａの鉄心１３１Ａと同じ高さの位置にあり、下部１４１Ｂ、鉄心１３１Ａ、ヨーク１３０Ｂの上部、及び上部１４２Ｂを含む磁気回路を形成する。また、スライダ１２０が押し下げられて磁石ホルダ１４０Ａが押下位置に移動すると、磁石１４０Ｂの上部１４２Ｂがコイル１３０Ａの鉄心１３１Ａと同じ高さの位置に移動し、下部１４１Ｂ、ヨーク１３０Ｂの下部、鉄心１３１Ａ、及び上部１４２Ｂを含む磁気回路を形成する。このため、磁石ホルダ１４０Ａが初期位置にあるときと、押下位置にあるときとで鉄心１３１Ａを通る磁束の向きは逆である。
　スペーサ１４０Ｃは、磁石ホルダ１４０ＡのＸ軸負方向側から表出する磁石１４０Ｂを固定するとともに、磁石ホルダ１４０Ａがボビン１３０Ｃに対して上下方向に摺動する際の摺動部材としての役割を持つ。スペーサ１４０Ｃは、磁気回路に影響を与えにくいステンレスや銅で作製される。スペーサ１４０Ｃは、上下の爪状の係合部１４１Ｃで磁石ホルダ１４０Ａに固定されている。
　ばね１５０Ａは、コイルばねであり、ばね受部１４２Ａと筐体１１０Ａの収納部１１２Ａの底面との間に設けられている。ばね１５０Ａの上端は、ばね受部１４２Ａの円柱部１４２Ａ３に挿通されている。ばね１５０Ａは、第１弾性部材の一例である。
　ばね１５０Ａは、初期位置から押下位置まで押し下げられる磁石ホルダ１４０Ａに初期位置まで復帰するための上向きの復元力を発生する。発電装置１００は、ばね１５０Ａが復元する速度を利用して大きな発電電圧を得るように構成されている。このため、ばね１５０Ａは、スライダ１２０を初期位置に復帰させるためのばね１５０Ｂ、１５０Ｃよりも大きい。
　ばね１５０Ｂ、１５０Ｃは、コイルばねであり、スライダ１２０の脚部１２３と筐体１１０Ａの収納部１１２Ａの底面との間に設けられている。ばね１５０Ｂ、１５０Ｃの上端は、脚部１２３の凸部１２３Ａに挿通されている。
　ばね１５０Ｂ、１５０Ｃは、スライダ１２０が最下位置まで押し下げられた状態で利用者の手が放されると、スライダ１２０を初期位置に復帰させるための復元力を発生する。ばね１５０Ｂ、１５０Ｃは、第２弾性部材の一例である。なお、最下位置については、後に図８に示す。
　制御ピン１６０は、端部１６１と基部１６２を有する。２個の端部１６１は、基部１６２の両側に位置する。制御ピン１６０は、基部１６２の両側がクランク状に折り曲げられた形状を有する。制御ピン１６０は、磁性体製（一例として鉄製）である。制御ピン１６０は、制御部材の一例である。
　制御ピン１６０は、基部１６２が磁石ホルダ１４０Ａの凸部１４３Ａに回動自在に嵌め込まれている。このため、端部１６１は基部１６２に対して回転移動可能である。制御ピン１６０は、磁石ホルダ１４０Ａの上下移動を制御するために設けられている。
　図２に示すようにスライダ１２０が初期位置にあるときには、端部１６１はスライダ１２０の係止部１２２Ａの上端に触れておらず、筐体１１０Ａのカム部１１３Ａにも触れていない。この状態で、制御ピン１６０は、磁石１４０ＢによってＸ軸負方向側に引き寄せられている。
　次に、図２乃至図４に加えて図５乃至図９を用いて、発電装置１００の動作について説明する。ここでは一例として、人間の手でスライダ１２０を操作する場合について説明する。
　スライダ１２０が押し下げられていない初期位置（図２参照）にあるときに、磁石ホルダ１４０Ａは図２及び図３に示すように初期位置にあり、磁石１４０Ｂは図４に示すように下部１４１Ｂが鉄心１３１Ａと同じ高さにある。また、制御ピン１６０は磁石１４０ＢによってＸ軸負方向側に引き寄せられており、端部１６１は係止部１２２ＡのＸ軸負方向側の端に位置する。
　次に、図２に示す状態から少しスライダ１２０を押し下げて、図５に示すように制御ピン１６０の端部１６１がスライダ１２０の係止部１２２Ａの上端に接触しカム部１１３Ａには接触していない状態では、磁石ホルダ１４０Ａは移動せずに初期位置にあり、磁石１４０Ｂの下部１４１Ｂは、図４に示すように鉄心１３１Ａと同じ高さにある。
　スライダ１２０がさらに押し下げられると、図６に示すように、制御ピン１６０の端部１６１がスライダ１２０の係止部１２２Ａの上端に接触しながら制御ピン１６０は下方向に移動するとともに、端部１６１がカム部１１３Ａに接触することによってＸ軸正方向に案内される。この状態では、磁石ホルダ１４０Ａは初期位置よりも下がっており、磁石１４０Ｂの上部１４２Ｂが鉄心１３１Ａと同じ高さになる押下位置にある。
　次に、図６に示す状態よりもさらにスライダ１２０が押し下げられると、制御ピン１６０の端部１６１が係止部１２２Ａから外れて溝部１２４に入り込むので、図７に示すように制御ピン１６０がばね１５０Ａの復元力によって上昇し、磁石ホルダ１４０Ａが初期位置まで戻る。このため、磁石１４０Ｂの下部１４１Ｂが図４に示すように鉄心１３１Ａと同じ高さに戻る。
　すなわち、図６に示す状態から図７に示す状態に遷移することによって、鉄心１３１Ａ及びヨーク１３０Ｂと磁気回路を構成する磁石１４０Ｂの部分が上部１４２Ｂから下部１４１Ｂに切り替わり、コイル１３０Ａが発電し２本の端子１１０Ｄ間に発電電圧が得られる。
　ここで、磁石ホルダ１４０Ａは、ばね１５０Ａの復元力によって図６に示す押下位置（所定位置の一例）から図７に示す初期位置まで戻される。磁石ホルダ１４０Ａが押下位置から初期位置まで戻されるときには、制御ピン１６０の端部１６１は溝部１２４に沿って上方向に移動するため、磁石ホルダ１４０Ａはばね１５０Ａが圧縮された状態から何の制約もなく復元する速度によって上昇される。したがって、コイル１３０Ａから非常に大きな発電電圧が得られる。
　次に、図７に示す状態からさらにスライダ１２０が押し下げられ、図８に示すように制御ピン１６０の端部１６１が溝部１２４の上端に当接すると、スライダ１２０を下方向に押圧する利用者は、スライダ１２０を下端まで押圧したことを認識する。このときのスライダ１２０の位置は、これ以上押し下げることができない最下位置である。
　次に、利用者がスライダ１２０から手を離すと、スライダ１２０はばね１５０Ｂ、１５０Ｃの復元力によって上昇する。そして、制御ピン１６０の端部１６１が溝部１２４の下端を抜けて、図９に示すように係止部１２２Ａに入ると、制御ピン１６０は磁石１４０Ｂの磁力によってＸ軸負方向に引き寄せられ、図２に示す状態に復帰する。
　以上のように、実施の形態によれば、スライダ１２０を押し下げると、制御ピン１６０の端部１６１が係止部１２２Ａによって押し下げられ、これによって磁石ホルダ１４０Ａが初期位置から押下位置まで押し下げられる。そして、磁石ホルダ１４０Ａが押下位置に達すると、カム部１１３Ａによって端部１６１が係止部１２２Ａから外されて溝部１２４に入るため、磁石ホルダ１４０Ａはフリーの状態になり、ばね１５０Ａの復元力によって瞬時に初期位置に復帰する。このときに、磁石１４０Ｂの下部１４１Ｂと上部１４２Ｂとが磁気回路で入れ替わる。このため、磁気回路における磁束の方向が瞬時に切り替えられ、コイル１３０Ａから非常に大きな発電電圧が得られる。
　したがって、実施の形態によれば、より大きな発電電圧が得られる発電装置１００を提供することができる。
　なお、以上では、制御ピン１６０が２個の端部１６１を有し、２個の端部１６１がスライダ１２０の係止部１２２Ａに係止される形態について説明したが、制御ピン１６０の端部１６１は１個（片側）のみであってもよい。
　また、以上では、スライダ１２０を最下位置から初期位置に復帰させるのに２個のばね１５０Ｂ、１５０Ｃを用いる形態について説明したが、１個でもよい。
　以上、本発明の例示的な実施の形態の発電装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
　なお、本国際出願は、２０１８年１０月２日に出願した日本国特許出願２０１８－１８７２６８に基づく優先権を主張するものであり、その全内容は本国際出願にここでの参照により援用されるものとする。
　１００　発電装置
　１１０Ａ　筐体
　１１２Ａ　収納部
　１１３Ａ　カム部
　１２０　スライダ
　１２２Ａ　係止部
　１３０Ａ　コイル
　１４０Ａ　磁石ホルダ
　１４０Ｂ　磁石
　１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃ　ばね
　１６０　制御ピン
　１６１　端部

Claims (8)

  1. 　押圧操作される操作部材と、
    　発電用のコイルと、
    　前記コイルと磁気回路を形成する磁石と、
    　前記磁石を保持し前記コイルに対する初期位置から移動可能な磁石ホルダと、
    　前記初期位置に戻す方向の弾性力を前記磁石ホルダに付与する第１弾性部材と、
    　前記操作部材の押圧操作に連動し、前記磁石ホルダの移動動作を制御する制御部材と、
    　前記磁石ホルダが所定位置まで移動すると前記制御部材を前記操作部材の係止部から解除する解除機構と
    　を含み、
    　前記操作部材が押圧操作されて前記磁石ホルダが前記初期位置から前記所定位置に移動すると、前記解除機構によって前記係止部から外れた前記磁石ホルダが前記第１弾性部材によって前記初期位置に戻される復帰機構を有する発電装置。
  2. 　前記操作部材は、前記押圧操作の方向に延在する溝部を有し、
    　前記制御部材の一端部は、前記係止部から解除されると、前記溝部に収容される、請求項１記載の発電装置。
  3. 　前記操作部材に押圧操作前の位置に戻す方向の弾性力を付与する第２弾性部材をさらに含む、請求項１又は２記載の発電装置。
  4. 　前記制御部材は磁性金属材であり、
    　前記係止部は、前記操作部材の移動方向に対して前記磁石がある方向に凹んだ凹部であり、
    　前記制御部材の一端部は、前記操作部材が押圧操作前の位置にあるときに、前記磁石の磁力によって前記凹部に引き込まれる、請求項１乃至３のいずれか一項記載の発電装置。
  5. 　前記制御部材は、細長金属線を曲げて形成されており、長手方向における中点に対して対称な形状を有する、請求項１乃至４のいずれか一項記載の発電装置。
  6. 　前記解除機構は、前記制御部材と筐体に設けられる傾斜面との当接変位によりなる、請求項１乃至５のいずれか一項記載の発電装置。
  7. 　前記制御部材は、両端部が前記傾斜面に当接し中央部が前記磁石ホルダに係止されている、請求項６記載の発電装置。
  8. 　前記傾斜面は、前記筐体の内壁のうち、前記操作部材の両側に位置する内壁に設けられている、請求項６又は７記載の発電装置。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015126559A (ja) * 2013-12-25 2015-07-06 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 エネルギ変換装置
JP2017192271A (ja) * 2016-04-15 2017-10-19 ミツミ電機株式会社 発電装置およびスイッチ
JP2018107941A (ja) * 2016-12-27 2018-07-05 ミツミ電機株式会社 発電装置および電子デバイス

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6116006B2 (ja) * 2013-09-02 2017-04-19 アルプス電気株式会社 発電入力装置
JP2015139267A (ja) * 2014-01-22 2015-07-30 アルプス電気株式会社 発電入力装置、及び、発電入力装置を用いた電子機器
JP6558048B2 (ja) * 2015-04-24 2019-08-14 ミツミ電機株式会社 発電スイッチ
EP3509200B1 (en) * 2016-09-02 2021-03-17 Alps Alpine Co., Ltd. Power generation device
CN109643945B (zh) * 2016-09-12 2020-11-17 阿尔卑斯阿尔派株式会社 发电输入装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015126559A (ja) * 2013-12-25 2015-07-06 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 エネルギ変換装置
JP2017192271A (ja) * 2016-04-15 2017-10-19 ミツミ電機株式会社 発電装置およびスイッチ
JP2018107941A (ja) * 2016-12-27 2018-07-05 ミツミ電機株式会社 発電装置および電子デバイス

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