JPH08168184A

JPH08168184A - 携帯用電子機器の充電装置

Info

Publication number: JPH08168184A
Application number: JP33385394A
Authority: JP
Inventors: Masashi Mizuno; 正志水野
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 1994-12-15
Filing date: 1994-12-15
Publication date: 1996-06-25

Abstract

(57)【要約】【目的】得られる起電力が大きく、しかも携帯用電話
等の携帯用電子装置の長大化をできる限り抑制できる携
帯用電子機器の充電装置を提供する。【構成】起電力部１０と充電用回路２０とを備える携
帯用電子機器の充電装置Ａであって、前記起電力部１０
が、コイルを有するリング状ステータ１１と、該ステー
タ１１内に若干の隙間を設けて同心円状に配設されてい
るリング状希土類磁石１２と、該磁石１２と一体的に結
合されている回動機構１３とを備えてなるものである。
このため、携帯用電子機器の携帯中の揺れにより起電力
部１０に起電力が誘導され、その誘導起電力が充電用回
路２０を介して電池Ｅに供給されてその充電が携帯中に
なされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は携帯用電子機器の充電装
置に関する。さらに詳しくは、磁力の強い小型磁石を用
いたことにより装置本体が小型・軽量化され、かつ充電
時間が短縮されてなる携帯用電子機器の充電装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話などの携帯用電子機器の電源と
しては、電池の交換の煩わしさを回避できるとともに、
外部電源により充電することにより再使用可能になると
いう利点があるところから２次電池が用いられている。

【０００３】ところで、この携帯用電子機器は、その携
帯の名が示すように携帯して使用することが前提とされ
ている。このことは、充電用電源が確保されていない環
境下で、この携帯用電子機器が使用されることがありう
ることを意味する。もし、充電用電源がない場所におい
て携帯用電子機器を使用している場合に、その電子機器
より電源電圧低下の警報が出されたときは、当然のこと
ながら電源の充電がなし得ないので、その電子機器の使
用を停止しなければならないことになる。このような事
態は、移動中においても受信することを前提とする携帯
用電話においては、その機能を著しく低減することにな
る。また、かかる電源低下の事態は、いつかかるとも知
れない受信のために電源を常時オンとしておかなければ
ならない携帯用電話においては、頻繁に発生しているこ
とでもある。そこで、かかる事態を避けようとすれば、
予備の電池を携帯用電子機器とともに携帯する必要があ
る。しかしながら、携帯用電子機器とともに予備の電池
を携帯することは、先に述べた電源として頻繁な交換を
必要としない充電可能な２次電池を用いた趣旨に反する
ことになる。

【０００４】かかる従来の携帯用電子機器の電源装置の
問題を解決すべく、従来より種々の提案がなされてい
る。例えば、特開平５ー５６５６９号公報には、携帯用
電話機のような携帯用電子機器に内臓される２次電池を
管理し、緊急時においても確実にその電子機器が使用で
きるようにした携帯用電子装置に電源装置を提供するこ
とを目的として、電子機器を収納するケーシング内に設
定された充電可能な電池と、前記ケーシングに取り付け
設定された発電手段と、前記ケーシング内に設定され、
前記発電手段で発生された電流を前記電池に充電用に供
給する充電電流制御回路とを具備したことを特徴とする
携帯用電子装置の電源装置が提案されている。より具体
的には、ケーシングには側方に突出するようにして回転
される取っ手によって発電機構のコイルが回転され、永
久磁石によって形成された磁界を切って、電力が発生さ
れるようし、そしてこのコイルに発生した電流は、整流
機構を介してケーシング内の電池に充電電力として供給
される。

【０００５】また、実開平５ー９１０４６号公報には、
携帯用無線機のバッテリー切れを無くして無線機本来の
機能を確実に果たせるようにすることを目的として、バ
ッテリーにより駆動される無線機と、この無線機に対し
て外部より加えられる振動により発電してバッテリーを
充電する発電装置とを備えたことを特徴とする発電装置
付携帯用無線機が提案されている。より具体的には、発
電装置は一端を中心に無線機に加わる外部からの振動に
合わせて往復移動する作動バネと、この作動バネの他端
に固設された永久磁石と、作動バネの一端を中心とする
永久磁石の移動軌道上に配設されたコイルとを備えて構
成され、そして発電装置は無線機を駆動するバッテリー
に装着された状態で、例えば使用者の歩行にともない無
線機に対して外部より振動が加わると、作動バネが一端
を中心に往復移動し、他端の永久磁石がコイル内を進退
してコイルの両端に電気が発生し、この電気が端子を介
して携帯用無線機のバッテリーが充電されるものとされ
ている。

【０００６】しかしながら、前記各提案にかかわる発電
機には、従来から用いられている通常の磁石が用いられ
ているために、その磁束密度が低く得られる起電力が小
さいく、充電に長時間を要するという問題がある。ま
た、前記いずれの提案においても発電機が携帯用電話機
等の下端部に別個に装着用空間を設けて装着されている
ので、携帯用電話機等の長大化を招来しているという問
題もある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の問題点に鑑みなされたものであって、得られる起電
力が大きく、しかも携帯用電話等の携帯用電子装置の長
大化をできる限り抑制できる携帯用電子機器の充電装置
を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の携帯用電子機器
の充電装置は、起電力部と充電用回路とを備える携帯用
電子機器の充電装置であって、前記起電力部が、コイル
を有するステータと、該ステータと所定の位置関係にお
いて、前記コイルの鎖交磁束数を変化させる回動または
往復動可能とされている希土類磁石とを備えてなること
を特徴とする。

【０００９】より具体的には、本発明の携帯用電子機器
の充電装置は、その第１態様においては、前記起電力部
が、コイルを有するリング状ステータと、該ステータ内
に若干の隙間を設けて配設されているリング状希土類磁
石と、該磁石と一体的に結合されている回動機構とを備
えてなることを特徴とする。

【００１０】同第１態様においては、前記回動機構は、
例えば、前記リング状希土類磁石に結合されている本体
と、該本体の中心に軸心を一致させてその両面から突出
されている軸部材と、該軸部材の一端に基端部が係合さ
れている振り子と、前記軸部材の他端に係合されている
該軸部材を回動させるための弾性部材とからなるものと
される。

【００１１】ここで、前記弾性部材としては、例えば渦
巻バネ、ねじりコイルバネ、空気バネ、ゴム紐、帯ゴム
などが用いられる。

【００１２】また、その第２態様においては、前記起電
力部が、パイプと、該パイプの外周部に配設されている
コイルを有するステータと、該パイプの内部に配設され
ている希土類磁石と、該磁石を浮動状態で支持している
支持機構とを備えてなることを特徴とする。

【００１３】ここで、前記支持機構は、例えば、前記パ
イプの内部の両端部に配設されている弾性部材からなる
ものとされ、そして前記弾性部材の前記磁石に面する部
分が、該磁石に当接されてその浮動状態が確保されてな
る。なお、前記弾性部材としては、例えばコイルバネ、
板バネ、空気バネ、ゴム紐、帯ゴムなどが用いられ、ま
た前記パイプは、例えば平角パイプが用いられる。

【００１４】さらに、その第３態様においては、前記起
電力部が、電池ケース外周の両端部に配設されたコイル
を有するステータと、同電池ケース外周の中央部に摺動
可能に配設された希土類磁石と、該磁石を浮動状態で支
持している支持機構とを備えてなることを特徴とする。

【００１５】ここで、前記支持機構は、例えば、前記ス
テータと前記磁石との間に配設されている弾性部材から
なるものとされ、そして前記弾性部材の前記磁石に面す
る部分が該磁石に当接され、また前記弾性部材の前記ス
テータに面する部分が該ステータに当接されて、その浮
動状態が確保される。なお、前記弾性部材としては、例
えば、電池ケース外周を取り巻いているコイルバネもし
くは空気バネまたは前記ステータと前記磁石との間に分
散状に配設されているコイルバネもしくは空気バネなど
が用いられる。

【００１６】なお、用いる磁石としては、磁気異方性を
有するものが好ましい。

【００１７】

【作用】携帯用電子機器が携帯されて移動する間に生ず
る揺れのために、起電力部にある磁石が回動または往復
動する。そのため、起電力部にあるステータに形成され
ているコイルと鎖交している磁束数が変化し、同コイル
内に起電力が誘導される。この誘導された起電力は、同
コイルの端子より充電用回路に取り出され、その整流回
路により整流され、ついで平滑回路により平滑化された
後、充電用回路の出力部に接続されている電池を充電す
る。

【００１８】ここで、起電力部には希土類磁石が用いら
れているので、誘導される起電力が大きく、電池を短時
間で充電できる。

【００１９】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら、本発明を実
施例に基づいて説明するが、本発明はかかる実施例のみ
に限定されるものではない。

【００２０】実施例１本発明の実施例１にかかわる携帯用電子機器の充電装置
（以下、単に充電装置という）を図１および図２に示
し、同充電装置Ａは、起電力部１０と、この起電力部１
０に発生した電力を取り出すとともに携帯用電子機器に
装着されている電池Ｅを充電するための充電用回路２０
とを主要部として備えてなる。

【００２１】この起電力部１０は、リング状のステータ
１１と、このリング状のステータ１１内で回動するリン
グ磁石１２と、このリング磁石１２を回動させる回動機
構１３とを主要部としてなる。そして、ここではステー
タ１１とリング磁石１２とは同心円状に配設されてい
る。

【００２２】ステータ１１は、例えば、所定形状の積層
珪素鋼板（ステータ本体）の所定個所に、エナメル銅線
を巻き付けてコイル（明瞭には図示されていない）を形
成した、従来より公知のものと同様な構成のものとされ
る。このステータ１１には、図１にブロック図的に示す
ように、このコイル内に発生した電力を充電用回路２０
に取り出すための端子１１ａ，１１ｂが設けられてい
る。

【００２３】リング磁石１２は、リング状ステータ１１
内で回動できるように、ステータ１１内に僅少な隙間を
設けて同心円状に配設できる大きさとされている。ま
た、その材質は、大きな磁束密度を得るという観点から
希土類磁石とされる。より具体的には、Nd-Fe-B系磁石
で代表されるR-Fe-B系磁石とされる。ここで、Rはラン
タノイド系の希土類元素を示す。また、その中でも磁気
異方性を有するものとされるのが好ましい。このリング
磁石１２は、例えば特開平２ー２７２７１２号公報に開
示されている方法により製造される。なお、図１におい
ては、作図の便宜上、ステータ１１とリング磁石１２と
の隙間は誇張されている。

【００２４】回動機構１３は、リング磁石１２の内部に
一体的に結合されている本体１３１と、この本体１３１
の中心に軸心を一致させて取付けられている軸１３２，
１３２と、この軸１３２の一端に中心部が結合されてい
る扇状の振り子１３３と、この軸１３２の他端の端面に
中心側端部が接続されている渦巻バネ１３４とからな
る。この渦巻バネ１３４の外周側端部は、例えば携帯用
電子機器の内壁Ｗに接続されている。ここで、渦巻バネ
１３４に代えてねじりコイルバネを用いてもよい。ある
いは、ゴム紐、ゴム帯、空気バネなどの他の弾性部材と
されてもよい。

【００２５】充電用回路２０は、図１にブロック図的に
示すように、ダイオード２１を４個ダイヤモンド状に配
列した整流回路２２と、この整流回路２２で得られた脈
流を平滑化するためのコンデンサ２３を中心とする平滑
化回路２４とを主要部としてなる。この充電用回路２０
の入力端２０ａ，２０ｂは、図１に示すように、前記起
電力部１０のステータ１１のコイルの端子１１ａ，１１
ｂに接続され、また出力端２０ｃ，２０ｄは携帯用電子
機器の電池Ｅに接続されている。なお、整流回路２２
は、整流機能が発揮できれば、必ずしもダイヤモンド状
に形成される必要はない。

【００２６】この実施例１の充電装置Ａは、前記説明よ
り明らかなように、起電力部１０が平板状とされている
ので、携帯用電子機器の内部に容易に配設できる。その
ため、従来の充電装置のように携帯用電子機器の長さを
長くするようなことはない。

【００２７】しかして、実施例１の充電装置Ａにおいて
は、この充電装置Ａが搭載されている携帯用電子機器が
携帯されて移動する間に生ずる揺れにより振り子１３３
が回動する。この振り子１３３が回動すると、この振り
子１３３と軸１３２および本体１３１を介して一体化さ
れているリング磁石１２が回動する。それにより、ステ
ータ１１のコイル内の鎖交磁束数が変化して、同コイル
内に起電力が誘導される。この誘導起電力は、充電用回
路２０により整流および平滑化された後、携帯用電子機
器に搭載されている電池Ｅを充電する。また、リング磁
石１２として希土類磁石を用いているので、誘導される
起電力も従来の充電装置と比較して大きい。そのため、
従来の充電装置と比較して短時間で充電することができ
る。

【００２８】実施例２本発明の実施例２にかかわる充電装置を図３に示し、同
充電装置Ａ₁は、起電力部１０Ａを絶縁体製の円形パイ
プからなる支持体１４の内部に上下にコイルバネ１５，
１６を配設して、このコイルバネ１５，１６により同支
持体１４内部に棒磁石（希土類磁石）１２Ａを浮動状態
で支持するとともに、同支持体１４の外周面の上端部お
よび下端部にステータ１１Ａ，１１Ａを配設して構成し
てなるものである。そして、この棒磁石１２Ａが携帯用
電子機器の揺れにより支持体１４内を上下することによ
り、ステータ１１Ａ，１１Ａのコイル内に起電力が誘導
される。この誘導された起電力は、図３にブロック図的
に示す充電用回路２０により実施例１と同様に、整流お
よび平滑化された後、携帯用電子機器の電池Ｅを充電す
る。ここで、コイルバネ１５，１６と支持体１４との絶
縁が確保されていれば、支持体１４は必ずしも絶縁体と
される必要はない。また、コイルバネ１５，１６は樹脂
被覆金属バネの他、樹脂製としてもよい。

【００２９】なお、前記説明においては便宜上、起電力
部１０Ａを縦置きとしたが、横置きとされてもよい。ま
た、支持体１４は平板状の平角パイプとするとともに、
磁石１２Ａも平磁石としてもよい。起電力部１０Ａをか
かる平角パイプを用いて構成すれば、丸パイプを用いる
場合に比較して起電力部１０Ａの厚さを薄くできるので
好ましい。

【００３０】しかして、実施例２の充電装置Ａ₁におい
ては、この充電装置Ａ₁が搭載されている携帯用電子機
器が、携帯されて移動する間に生ずる揺れにより棒磁石
１２Ａあるいは平磁石１２Ａが振動する。それにより、
ステータ１１Ａのコイル内の鎖交磁束数が変化し、同コ
イル内に起電力が誘導される。この誘導起電力は、実施
例１と同様に、充電用回路２０により整流および平滑化
された後、携帯用電子機器に搭載されている電池Ｅを充
電する。また、棒磁石１２Ａあるいは平磁石１２Ａとし
て希土類磁石を用いているので、誘導される起電力も従
来の充電装置と比較して大きい。そのため、従来の充電
装置と比較して短時間で充電することができる。

【００３１】実施例３本発明の実施例３にかかわる充電装置を図４に示し、同
充電装置Ａ₂は、起電力部１０Ｂを携帯用電子機器の合
成樹脂製の電池ケースＣの外周に形成してなるものであ
る。すなわち、電池ケースＣ外周の上部および下部にス
テータ１１Ｂ，１１Ｂを配設するとともに、その中央部
にリング状磁石（希土類磁石）１２Ｂを浮動状態で配設
してなるものである。この磁石１２Ｂは、例えばステー
タ１１Ｂ，１１Ｂと磁石１２Ｂの間にバネ１５Ａ，１６
Ａを配設することにより、その浮動状態が確保される。
ここで、このバネ１５Ａ，１６Ａによる浮動状態の確保
は、例えば小さなコイルバネを複数個を所定の間隔で配
置することによりなされてもよく、あるいは電池ケース
Ｃを取り囲むようなコイルバネによりなされてもよい。
ここで、バネ１５Ａ，１６Ａの端部とステータ１１Ｂの
端部とは絶縁されているのが好ましく、前記バネ１５
Ａ，１６Ａは樹脂被覆金属コイルバネや樹脂製バネとさ
れてもよい。そして、この磁石１２Ｂが携帯用電子機器
の揺れにより電池ケースＣの外周に沿って上下すること
により、ステータ１１Ｂのコイル内に起電力が誘導され
る。この誘導された起電力は、図４にブロック図的に示
す充電用回路２０により実施例１と同様に、整流および
平滑化された後、携帯用電子機器の電池Ｅを充電する。

【００３２】なお、前記説明においては便宜上、起電力
部１０Ｂを縦置きとしたが、横置きとされてもよい。

【００３３】しかして、実施例３の充電装置Ａ₂におい
ては、この充電装置Ａ₂が搭載されている携帯用電子機
器が携帯されて移動する間に生ずる揺れにより磁石１２
Ｂが振動する。それにより、ステータ１１Ｂのコイル内
の鎖交磁束数が変化し、同コイル内に起電力が誘導され
る。この誘導起電力は、実施例１と同様に、充電用回路
２０により整流および平滑化された後、携帯用電子機器
に搭載されている電池Ｅを充電する。また、磁石１２Ｂ
として希土類磁石を用いているので、誘導される起電力
も従来の充電装置と比較して大きい。そのため、従来の
充電装置と比較して短時間で充電することができる。

【００３４】以上、本発明を実施例に基づいて説明して
きたが、本発明はかかる実施例のみに限定されるもので
はなく、種々改変が可能である。例えば、バネとして金
属製または樹脂製バネの代わりに空気バネとすることも
できる。また、適用できる携帯用電子機器としては、携
帯用テープレコーダ、携帯用プレーヤ、電子手帳、携帯
ラジオ、携帯テレビ、携帯用パソコンなどの各種電子機
器がある。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば携
帯用電子機器を外部から充電する必要性を著しく低減
し、常に使用可能な状態としておくことができるという
優れた効果が得られる。また、起電力部に希土類磁石を
用いているので、大きな起電力が得られ充電時間が短く
てよいという優れた効果も得られる。さらに、起電力部
材の形態を携帯用電子機器の形態に対応させたものとし
ているので、充電装置を装備したことによる携帯用電子
機器の寸法増大を抑制でき、小型・軽量化が図られると
いう優れた効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の充電装置の実施例１の概略図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

【図３】本発明の充電装置の実施例２の概略図である。

【図４】本発明の充電装置の実施例３の概略図である。

【符号の説明】

１０起電力部１１リング状ステータ１２リング磁石１３回動機構１４支持体１５，１６コイルバネ２０充電用回路２１ダイオード２２整流回路２３コンデンサ２４平滑回路Ａ充電装置Ｗ電子機器の内壁Ｃ電池ケース

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】起電力部と充電用回路とを備える携帯用
電子機器の充電装置であって、前記起電力部が、コイル
を有するステータと、該ステータと所定の位置関係にお
いて、前記コイルの鎖交磁束数を変化させる回動または
往復動可能とされている希土類磁石とを備えてなること
を特徴とする携帯用電子機器の充電装置。
【請求項２】起電力部と充電用回路とを備える携帯用
電子機器の充電装置であって、前記起電力部が、コイル
を有するリング状ステータと、該ステータ内に若干の隙
間を設けて配設されているリング状希土類磁石と、該磁
石と一体的に結合されている回動機構とを備えてなるこ
とを特徴とする携帯用電子機器の充電装置。
【請求項３】前記回動機構が、前記リング状希土類磁
石に結合されている本体と、該本体の中心に軸心を一致
させてその両面から突出されている軸部材と、該軸部材
の一端に基端部が係合されている振り子と、前記軸部材
の他端に係合されている該軸部材を回動させるための弾
性部材とからなることを特徴とする請求項２記載の携帯
用電子機器の充電装置。
【請求項４】起電力部と充電用回路とを備える携帯用
電子機器の充電装置であって、前記起電力部が、パイプ
と、該パイプの外周部に配設されているコイルを有する
ステータと、該パイプの内部に配設されている希土類磁
石と、該磁石を浮動状態で支持している支持機構とを備
えてなることを特徴とする携帯用電子機器の充電装置。
【請求項５】前記支持機構が、前記パイプの内部の両
端部に配設されている弾性部材からなり、前記弾性部材
の前記磁石に面する部分が、該磁石に当接されてその浮
動状態が確保されてなることを特徴とする請求項４記載
の携帯用電子機器の充電装置。
【請求項６】起電力部と充電用回路とを備える携帯用
電子機器の充電装置であって、前記起電力部が、電池ケ
ース外周の両端部に配設されたコイルを有するステータ
と、同電池ケース外周の中央部に摺動可能に配設された
希土類磁石と、該磁石を浮動状態で支持している支持機
構とを備えてなることを特徴とする携帯用電子機器の充
電装置。
【請求項７】前記支持機構が、前記ステータと前記磁
石との間に配設されている弾性部材からなり、前記弾性
部材の前記磁石に面する部分が該磁石に当接され、また
前記弾性部材の前記ステータに面する部分が該ステータ
に当接されて、その浮動状態が確保されてなることを特
徴とする請求項６記載の携帯用電子機器の充電装置。