小型發(fā)電裝置、以及便攜型電子設(shè)備的制作方法
【專利摘要】在小型發(fā)電裝置(1)中,配置在表面中央配置的旋轉(zhuǎn)度盤(31),通過用手指轉(zhuǎn)動它,該旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由至少一個(gè)中間齒輪而旋轉(zhuǎn)設(shè)置于小型發(fā)電裝置(1)內(nèi)部的內(nèi)轉(zhuǎn)子型發(fā)電部(6)的轉(zhuǎn)子來進(jìn)行發(fā)電,對便攜型電子設(shè)備用的電源進(jìn)行充電。小型發(fā)電裝置(1)為了將旋轉(zhuǎn)度盤(31)的旋轉(zhuǎn)力傳遞至旋轉(zhuǎn)部(3)而具備中間齒輪,但將該中間齒輪的軸中的至少一個(gè)設(shè)置于鐵心繞組(67)之間,鐵心繞組(67)在發(fā)電部(6)的定子鐵心(66)圓環(huán)狀地設(shè)置多個(gè)。如此,在小型發(fā)電裝置(1)中,通過將中間齒輪的軸設(shè)于內(nèi)轉(zhuǎn)子型發(fā)電機(jī)的定子鐵心內(nèi)部來使平面尺寸變小。
【專利說明】小型發(fā)電裝置、以及便攜型電子設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及小型發(fā)電裝置、以及便攜型電子設(shè)備,例如涉及通過手搖來發(fā)電的小型發(fā)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]通過無線通信功能進(jìn)行通話、郵件的便攜電話等無線通信設(shè)備、再現(xiàn)所保存的音樂數(shù)據(jù)或顯示字符信息的再現(xiàn)裝置等各種便攜型電子設(shè)備得到廣泛普及。這些便攜型電子設(shè)備全部具備蓄電池,通過來自蓄電池的電力進(jìn)行無線通信、再現(xiàn)處理。
[0003]因此,一般在通過與家庭用電源連接而對蓄電池進(jìn)行了充電的狀態(tài)下使用便攜型電子設(shè)備,或者作為備用的外部電源連接小型蓄電池進(jìn)行使用,但是不管怎樣,都存在若在外出地的使用電力變多,使用既定以上的電力,則不能夠進(jìn)行通信的問題。
[0004]為了解決此種問題,一直以來提案有裝備了小型發(fā)電機(jī)的便攜電話機(jī)(專利文獻(xiàn)I)、能夠連接于便攜電話機(jī)等的便攜用手動發(fā)電機(jī)(專利文獻(xiàn)2)。
[0005]然而,一直以來所提案的發(fā)電機(jī)都不能獲得在便攜型電子設(shè)備中使用的足夠發(fā)電量,另外,不是足夠小型、薄型的發(fā)電機(jī)。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開平10-190793 ;
專利文獻(xiàn)2:日本特開2001-136707。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]發(fā)明要解決的問題
本發(fā)明的目的在于提供小型且具備使用既定功能所需的足夠的發(fā)電能力的小型發(fā)電裝置、便攜型電子設(shè)備。
[0008]用于解決問題的方案
(I)在權(quán)利要求1所述的發(fā)明中,提供一種內(nèi)轉(zhuǎn)子型的小型發(fā)電裝置,其具備:圓環(huán)狀的定子,其具備多個(gè)鐵心繞組;轉(zhuǎn)子,其具備設(shè)有被動齒輪的轉(zhuǎn)子軸、和圓環(huán)狀的永磁體,配置于所述定子內(nèi)側(cè);旋轉(zhuǎn)部,其具備驅(qū)動齒輪,由用戶在發(fā)電時(shí)旋轉(zhuǎn);以及傳動部,其將所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)所引起的所述驅(qū)動齒輪的旋轉(zhuǎn)通過中間齒輪而傳動至所述轉(zhuǎn)子軸的被動齒輪,所述小型發(fā)電裝置的特征在于,將所述中間齒輪的至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置于所述定子內(nèi)且所述轉(zhuǎn)子外側(cè)。
[0009](2)在權(quán)利要求2所述的發(fā)明中,提供一種權(quán)利要求1所述的小型發(fā)電裝置,其特征在于,所述中間齒輪的至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置于所述轉(zhuǎn)子的鐵心繞組與鐵心繞組之間。
[0010](3)在權(quán)利要求3所述的發(fā)明中,提供一種權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的小型發(fā)電裝置,其特征在于,具備設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)部與所述定子之間的支承板,所述驅(qū)動齒輪的旋轉(zhuǎn)軸、所述中間齒輪的至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸、以及所述轉(zhuǎn)子軸由所述支承板支承。[0011](4)在權(quán)利要求4所述的發(fā)明中,提供一種權(quán)利要求3所述的小型發(fā)電裝置,其特征在于,所述旋轉(zhuǎn)部具備與所述定子平行地設(shè)置,形成了與所述驅(qū)動齒輪同心的圓環(huán)狀凹部的旋轉(zhuǎn)度盤(回転夕'' ^ ^ >),所述驅(qū)動齒輪是在所述圓環(huán)狀凹部內(nèi)側(cè)的內(nèi)周面形成的外齒齒輪。
[0012](5)在權(quán)利要求5所述的發(fā)明中,提供一種權(quán)利要求3所述的小型發(fā)電裝置,其特征在于,所述旋轉(zhuǎn)部具備與所述定子平行地設(shè)置,形成了與所述驅(qū)動齒輪同心的圓形凹部的旋轉(zhuǎn)度盤,所述驅(qū)動齒輪是在所述圓形凹部形成的內(nèi)齒齒輪。
[0013](6)在權(quán)利要求6所述的發(fā)明中,提供一種權(quán)利要求4或權(quán)利要求5所述的小型發(fā)電裝置,其特征在于,在與所述旋轉(zhuǎn)度盤的外徑內(nèi)側(cè)設(shè)置所述定子、所述轉(zhuǎn)子、所述傳動部。
[0014](7)在權(quán)利要求7所述的發(fā)明中,提供一種便攜型電子設(shè)備,其特征在于具備:權(quán)利要求I至權(quán)利要求6中任一權(quán)利要求所述的小型發(fā)電裝置;以及對由所述小型發(fā)電裝置發(fā)電的電力進(jìn)行蓄電的蓄電單元。
[0015]發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明,在內(nèi)轉(zhuǎn)子型的小型發(fā)電裝置中,將驅(qū)動齒輪的旋轉(zhuǎn)傳動至被動齒輪的中間齒輪的至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置于定子內(nèi)且轉(zhuǎn)子外側(cè),因而小型且能夠具備使用既定功能所需的足夠的發(fā)電能力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是搭載了小型發(fā)電裝置的便攜電話的外觀構(gòu)成圖。
[0017]圖2是小型發(fā)電裝置的截面圖。
[0018]圖3是小型發(fā)電裝置的截面圖且是對各部的對應(yīng)部位的說明圖。
[0019]圖4是從正面看小型發(fā)電裝置的狀態(tài)(a)、和去除了旋轉(zhuǎn)部的狀態(tài)(b)的說明圖。
[0020]圖5是從正面看小型發(fā)電裝置,去除了旋轉(zhuǎn)部和支承部的狀態(tài)的說明圖。
[0021]圖6是示出小型發(fā)電裝置中的發(fā)電部的立體圖、以及起磁狀態(tài)的立體圖。
[0022]圖7是表示改變了極數(shù)的情況下的定子鐵心的形狀的說明圖。
[0023]圖8是求使用了各極數(shù)的定子鐵心的情況下的發(fā)電功率的說明圖。
[0024]圖9是第二實(shí)施方式中的小型發(fā)電裝置的截面圖。
[0025]圖10是從正面看第二實(shí)施方式中的小型發(fā)電裝置的狀態(tài)的說明圖。
[0026]圖11是與小型發(fā)電裝置的支承板有關(guān)的第一變形例、第二變形例的說明圖。
[0027]圖12是與小型發(fā)電裝置的支承板有關(guān)的第三變形例的說明圖。
[0028]圖13是與小型發(fā)電裝置的支承板有關(guān)的第四變形例的說明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下,參照圖1至圖13詳細(xì)地說明本發(fā)明的小型發(fā)電裝置以及便攜型電子設(shè)備的優(yōu)選實(shí)施方式。
[0030]( I)實(shí)施方式的概要
圖1是搭載了小型發(fā)電裝置I的便攜電話(便攜型電子設(shè)備)100的外觀構(gòu)成圖。如該圖1所示,在像智能電話那樣顯示部、操作部配置于整個(gè)面的便攜型電子設(shè)備100的情況下,小型發(fā)電裝置I主要設(shè)置于框體101的背面。[0031]在小型發(fā)電裝置I中,配置在表面中央配置的旋轉(zhuǎn)度盤31,能夠?qū)⑹?、手指放置于放射狀地形成在其表面的多個(gè)旋轉(zhuǎn)度盤凸部33并轉(zhuǎn)動。
[0032]通過轉(zhuǎn)動該旋轉(zhuǎn)度盤31,該旋轉(zhuǎn)力通過至少一個(gè)中間齒輪而旋轉(zhuǎn)設(shè)置于小型發(fā)電裝置I內(nèi)部的內(nèi)轉(zhuǎn)子型發(fā)電部6的轉(zhuǎn)子以進(jìn)行發(fā)電,對便攜型電子設(shè)備100用的電源進(jìn)行充電,或者對備用的電源(例如,二次電池、大容量電容器等)進(jìn)行充電。
[0033]雖然也取決于傳遞旋轉(zhuǎn)動力的齒輪比、小型發(fā)電裝置I的尺寸,但在該小型發(fā)電裝置I中,通過將旋轉(zhuǎn)度盤31旋轉(zhuǎn)I分鐘左右,如果是便攜電話,則能夠進(jìn)行能夠維持待機(jī)狀態(tài)(電話、郵件的來信監(jiān)視、和有來信時(shí)的來信處理)10分鐘左右的發(fā)電。即,通過旋轉(zhuǎn)度盤31的旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)子部的永磁體65以3000rpm?7000rpm旋轉(zhuǎn),在該轉(zhuǎn)速下能夠供給3V?5V的電壓和對充電而言足夠的電流。
[0034]本實(shí)施方式的小型發(fā)電裝置I形成在3cm?5cm見方、6mm?IOmm厚的尺寸內(nèi),實(shí)現(xiàn)了小型化、薄型化。
[0035]而且,作為用于小型化、薄型化的構(gòu)成,小型發(fā)電裝置I具備中間齒輪以將旋轉(zhuǎn)度盤31的旋轉(zhuǎn)力傳遞至旋轉(zhuǎn)部3,但將該中間齒輪的軸中的至少一個(gè)設(shè)置于鐵心繞組67之間,鐵心繞組67在發(fā)電部6的定子鐵心66圓環(huán)狀地設(shè)置多個(gè)。如此,在本實(shí)施方式中,通過將中間齒輪的軸設(shè)置于內(nèi)轉(zhuǎn)子型發(fā)電機(jī)的定子鐵心內(nèi)部來使平面尺寸變小。
[0036]另外,由于與旋轉(zhuǎn)度盤31的外徑(外周)相比,將發(fā)電所需要的全部構(gòu)成部件(支持旋轉(zhuǎn)軸的支承部4、對旋轉(zhuǎn)進(jìn)行傳動的傳動部5、發(fā)電部6)配置于內(nèi)側(cè),故能夠使平面尺寸變小。
[0037]而且,由于將旋轉(zhuǎn)度盤31的度盤軸32和發(fā)電部6的轉(zhuǎn)子軸61平面地偏移配置(分離配置),而非配置在同一軸線上,故能夠通過共同的支承板42支撐兩個(gè)軸,能夠使整體的厚度變薄。
[0038](2)實(shí)施方式的細(xì)節(jié)
圖2是沿第一實(shí)施方式中的小型發(fā)電裝置I的各軸的截面圖。
[0039]圖3是為了使構(gòu)成小型發(fā)電裝置的各部的位置明確而將圖2的對應(yīng)部位涂黑的圖。
[0040]圖4是表示從正面看小型發(fā)電裝置的狀態(tài)(a)、和去除了旋轉(zhuǎn)部的狀態(tài)(b)的圖。
[0041]如圖2、3所示,小型發(fā)電裝置I由收容部2、旋轉(zhuǎn)部3、支承部4、傳動部5、發(fā)電部6構(gòu)成。
[0042]如圖4所示,小型發(fā)電裝置I形成為3cm?5cm的方形形狀,四角由螺釘24固定。
[0043]此外,在圖2所示的截面圖中,表示沿通過各軸的折線的截面(右側(cè)的圖),并且以左側(cè)的圖表示基于螺釘24的螺紋固定狀態(tài)。
[0044]如圖3(a)所示,收容部2是將小型發(fā)電裝置I的旋轉(zhuǎn)部3?發(fā)電部6的各部收容于內(nèi)側(cè)的框體。
[0045]收容部2由基底21、中板22、蓋23、以及固定它們的螺釘24構(gòu)成?;?1、中板22、以及蓋23是相同的四角形狀,在各自的四角,在中心軸變得相同的位置形成用于通過螺釘24固定的螺紋孔。
[0046]在基底21,在從其中心(對角線的交點(diǎn))偏移的位置貫通有用于軸支撐轉(zhuǎn)子軸61的軸承孔。[0047]而且由于在基底21的中心上配置旋轉(zhuǎn)度盤31的度盤軸32,故該度盤軸32與轉(zhuǎn)子軸61配置于相互偏移的位置。因此,能夠使用共同的支承板42在同一平面上軸支撐兩個(gè)軸32、61,能夠使厚度變薄。
[0048]在基底21,形成以轉(zhuǎn)子軸61用的軸承孔為中心的半徑rl的圓形形狀第一凹部21a,在該第一凹部21a的底部,還形成以軸承孔為同心的半徑r2 ( < rl)的第二凹部21b。
[0049]由該第一凹部21a、第二凹部21b形成發(fā)電部6的收納部。
[0050]另外,通過第一凹部21a的底面、第二凹部21b的周面,形成環(huán)狀的基底階梯部21c,將定子鐵心66載置于該基底階梯部21c上。
[0051]另外,在形成于第二凹部21b的圓形底面,距其內(nèi)周面在中心方向既定距離的位置貫通有軸承孔,該軸承孔用于軸支撐作為中間齒輪的軸的傳動軸51。
[0052]由此,傳動軸51設(shè)置于定子鐵心66的鐵心繞組67與鐵心繞組67之間(定子鐵心66的內(nèi)部),因而能夠使小型發(fā)電裝置I的平面尺寸變小(參照圖5(a))。
[0053]此外,如圖5(b)所示,還可以設(shè)置將環(huán)狀部66a內(nèi)側(cè)的一部分切缺的切缺部66c,以傳動軸51的一部分容納于該切缺部66c的方式設(shè)置傳動軸51。
[0054]另外,雖未圖示,但在傳動軸51的直徑比環(huán)狀部66a的寬度小的情況下,也可以在環(huán)狀部66a設(shè)置傳動軸51的貫通孔,將貫通該貫通孔的傳動軸51設(shè)置于基底21。在該情況下,傳動軸51由設(shè)置于基底21的基底階梯部21c的含油軸承52軸支撐。
[0055]而且,還可以通過將軸支撐傳動軸51的含油軸承52設(shè)于環(huán)狀部66a來將傳動軸51設(shè)置于環(huán)狀部66a上。
[0056]在基底21的第一凹部21a以外的部分形成三處支柱41用的支柱孔。
[0057]在基底21的形成了第一凹部21a的上部側(cè),設(shè)置中板22。
[0058]中板22為方形形狀,在其中心設(shè)有徑與旋轉(zhuǎn)度盤31的最大外徑相比稍小的圓形孔。
[0059]在中板22,在與基底21抵接一側(cè)的面,設(shè)有從圓徑孔內(nèi)部貫通至外部的貫通凹部22a。通過基底21的上表面和貫通凹部22a,在收容部2的側(cè)面形成從內(nèi)部貫通至外部的貫通孔。
[0060]在該貫通凹部22a,配置用于取出發(fā)電部6的發(fā)電電力的基板69。因此貫通凹部22a的深度為基板69的厚度左右。
[0061]此外,也可以將中板22和基底21 —體形成,將用于把發(fā)電電力取出至外部的基板69、用于穿過配線的貫通孔設(shè)于側(cè)面、底面。在該情況下,在第一凹部21a的上部還形成旋轉(zhuǎn)度盤31用的圓形凹部。使該圓形凹部的中心與旋轉(zhuǎn)度盤31的中心一致。
[0062]在基底21的上部設(shè)置蓋23。
[0063]在小型發(fā)電裝置I單獨(dú)產(chǎn)品化的情況下,蓋23為與基底21、中板22相同的方形形狀,但是,在裝入例如便攜電話、智能電話、聲音數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置等便攜型電子設(shè)備的情況下,也可以使用形成該便攜型電子設(shè)備框體的蓋。
[0064]蓋23形成為截面倒L字形狀的圓環(huán)形狀,由構(gòu)成按壓部23c的圓環(huán)狀部、和立于其外周的周壁部構(gòu)成。
[0065]S卩,在蓋23的中心形成徑與旋轉(zhuǎn)度盤31的最大外徑相比稍大的圓形的凹部23a。而且,在該圓形的凹部23a底面中央,形成徑與旋轉(zhuǎn)度盤31的最大外徑相比稍小的圓形的度盤孔23b。而且,通過凹部23a的殘留的底部形成按壓旋轉(zhuǎn)度盤31的按壓部23c。
[0066]如圖3(b)所示,旋轉(zhuǎn)部3配置于小型發(fā)電裝置I的中央上部,是用于用戶在發(fā)電時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作的部件。
[0067]在旋轉(zhuǎn)部3的上表面,以用戶在進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作時(shí)放上手指的方式形成有旋轉(zhuǎn)度盤凸部33。如圖4(a)所示,旋轉(zhuǎn)度盤凸部33放射線狀地設(shè)置數(shù)條(在本實(shí)施方式中為10條)。
[0068]在本實(shí)施方式中,通過放射狀地形成多條旋轉(zhuǎn)度盤凸部33,能夠提高旋轉(zhuǎn)度盤31的強(qiáng)度,相應(yīng)地能夠較薄地形成旋轉(zhuǎn)度盤31。
[0069]在旋轉(zhuǎn)部3的內(nèi)側(cè)中心形成有滑動軸承用的軸孔,由度盤軸32軸支撐。
[0070]在旋轉(zhuǎn)部3的內(nèi)側(cè)面,與度盤軸32的軸心同心圓狀地形成有環(huán)狀凹部34。在該環(huán)狀凹部34的內(nèi)周壁形成有驅(qū)動齒輪35。
[0071]驅(qū)動齒輪35通過成形、燒結(jié)等而一體形成于環(huán)狀凹部34的內(nèi)周壁,但是也可以將另行形成為圈狀的驅(qū)動齒輪35固定于環(huán)狀凹部34的內(nèi)周壁。
[0072]經(jīng)由該驅(qū)動齒輪34傳遞旋轉(zhuǎn)度盤31的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力。
[0073]旋轉(zhuǎn)部3的外周端部遍及全周地形成有薄壁的環(huán)狀卡止部36。該環(huán)狀卡止部36通過被蓋23的按壓部23c以既定間隙覆蓋而使旋轉(zhuǎn)度盤31不脫落。
[0074]在該環(huán)狀卡止部36的內(nèi)側(cè)面,即,旋轉(zhuǎn)度盤31的基底21側(cè)的面的外周側(cè),遍及全周地形成有環(huán)狀的滑動凸部37,該滑動凸部37與中板22接觸。而且,若使旋轉(zhuǎn)度盤31旋轉(zhuǎn),則該滑動凸部37與中板22的接觸部滑動。
[0075]如此,旋轉(zhuǎn)度盤31的中心由度盤軸32支撐于支承板42,面向支承板42的底面的外周側(cè)由中板22支撐,因而能夠提高旋轉(zhuǎn)度盤31的強(qiáng)度,相應(yīng)地能夠較薄地形成旋轉(zhuǎn)度盤31。
[0076]如圖3(c)所示,支承部4是設(shè)置于收容部2與旋轉(zhuǎn)部3之間,用于軸支撐小型發(fā)電裝置I的各軸(度盤軸32、傳動軸51、轉(zhuǎn)子軸61)的部件。
[0077]支承部4由三根支柱41和支承板42、以及螺釘43構(gòu)成。
[0078]如圖2所示,支柱41通過打入形成于基底21的三處支柱孔而固定。
[0079]圖4(b)表示在從上方看小型發(fā)電裝置I的圖4(a)的狀態(tài)下卸下了旋轉(zhuǎn)度盤31的狀態(tài)。三根支柱41在中板22內(nèi)側(cè)在與支承部4以及傳動部5不重疊的位置設(shè)置于基底21(參照圖4(b)中的,安裝于支柱41的螺釘43)。三根支柱41以度盤軸32的軸心位于該三點(diǎn)的大致中心部分的方式配置,從而穩(wěn)定地承受在旋轉(zhuǎn)度盤31的旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的力。
[0080]此外,支柱41還可以通過在外周面形成螺紋而螺紋固定于基底21。
[0081]在固定于基底21的三根支柱41的另一端部,配置三邊向外側(cè)彎曲的大致三角形狀的支承板42,通過螺釘43而固定于支柱41。
[0082]在支承板42,分別在對應(yīng)的位置形成有度盤軸32用的固定孔42a、轉(zhuǎn)子軸61用的軸孔、傳動軸51用的軸孔。
[0083]而且,如圖2所示,度盤軸32配置于支承板42的上方向,轉(zhuǎn)子軸61設(shè)置于支承板42的下方向,從而能夠通過同一支承板42固定以及軸支撐兩個(gè)軸,其結(jié)果,能夠使小型發(fā)電裝置I變薄。
[0084]度盤軸32通過度盤軸32的軸承部分下側(cè)被打入固定孔部分而固定。但是,也可以通過焊接固定、螺紋固定等其他方法來固定。
[0085]如圖3(d)所示,傳動部5是用于將旋轉(zhuǎn)度盤31的旋轉(zhuǎn)傳遞至發(fā)電部6的轉(zhuǎn)子軸61的部件。
[0086]傳動部5由傳動軸51、含油軸承52、含油軸承53、第二中間齒輪54、第一中間齒輪55構(gòu)成。
[0087]傳動軸51的一端由含油軸承52軸支撐于基底21,另一端側(cè)由含油軸承53軸支撐于支承板42。
[0088]如圖2以及圖4(b)所示,傳動軸51的含油軸承53側(cè)穿透支承板42,在其端部通過花鍵(spline)或鍵和槽而固定有第一中間齒輪55。
[0089]該第一中間齒輪55位于旋轉(zhuǎn)度盤31的環(huán)狀凹部34內(nèi),與驅(qū)動齒輪35齒輪配合(參照圖2、圖4(a))。
[0090]另外,在傳動軸51的兩個(gè)軸支撐部之間一體形成第二中間齒輪54,該第二中間齒輪54與形成于轉(zhuǎn)子軸61的被動齒輪62齒輪配合(參照圖2、圖5(a))。此外,第二中間齒輪54還可以與傳動軸51分體地形成,通過鍵和槽、花鍵而安裝于傳動軸51。
[0091]如圖3(e)所示,發(fā)電部6是收容于收容部2內(nèi),經(jīng)由傳動部5而接受旋轉(zhuǎn)度盤31的旋轉(zhuǎn)力并使永磁體旋轉(zhuǎn)以發(fā)電的部件。
[0092]發(fā)電部6由轉(zhuǎn)子部和定子部、以及基板69構(gòu)成。發(fā)電部6為定子鐵心、內(nèi)轉(zhuǎn)子型的發(fā)電機(jī),永磁體的磁極數(shù)與定子鐵心的凸極數(shù)為數(shù)量相同的10極。
[0093]如圖2以及圖6(a)所示,轉(zhuǎn)子部由轉(zhuǎn)子軸61、被動齒輪62、含油軸承63a、63b、磁保持部件64、永磁體65構(gòu)成。另外,定子部由定子鐵心66和鐵心繞組67構(gòu)成。
[0094]轉(zhuǎn)子軸61的一端由含油軸承63a軸支撐于基底21,另一端由含油軸承63b軸支撐于支承板42。
[0095]在轉(zhuǎn)子軸61的支承板42側(cè)的外周面,一體形成有與第二中間齒輪54齒輪配合的被動齒輪62。關(guān)于該被動齒輪62,也可以分體地形成,通過花鍵或者鍵和槽而固定于轉(zhuǎn)子軸61。
[0096]在轉(zhuǎn)子軸61的基底21側(cè)安裝有圓板狀的磁保持部件64。磁保持部件64為了輕量化而設(shè)有多個(gè)(在圖6 (a)中為5個(gè))貫通孔。
[0097]磁保持部件64的外周端形成階梯差,在該階梯差部分固定有圈狀的永磁體65。
[0098]永磁體65圈狀地一體成形、燒結(jié),或者還可以圈狀地在每個(gè)磁極中配置個(gè)別的磁體。本實(shí)施方式的永磁體65將粉末狀的磁性材料嵌入模中并進(jìn)行熱處理而燒結(jié),但還可以與樹脂(粘結(jié)劑)一起熱處理并樹脂形成、壓縮形成。
[0099]將該圈狀地形成的磁性材料安裝于固定于轉(zhuǎn)子軸61的磁保持部件64,在該狀態(tài)下從外周面?zhèn)绕鸫?,從而形成永磁體65。被起磁的永磁體65從徑方向內(nèi)側(cè)朝外側(cè)被磁場定向,成為按磁極數(shù)分割的分段(segment)磁體。
[0100]作為永磁體65的磁性材料,多使用稀土類磁體,在稀土類磁體中,可以使用作為各向同性的磁性材料的Nd-Fe-B類、Sm-Fe-N類粘結(jié)磁體,但在本實(shí)施方式中,為了即使轉(zhuǎn)子部小型化也能夠獲得足夠的磁力,使用各向異性的磁體。
[0101]S卩,作為磁性材料,使用即使徑向方向的壁厚較薄也能夠產(chǎn)生較多的磁通量,并且保磁力大的Sm-Co (衫-鈷)類磁性材料。在該情況下,當(dāng)為Sm-Co類磁性材料且具有各向異性時(shí),在通過磁場定向使其磁性材料整體的磁軸一致之后進(jìn)行起磁,從而即使壁厚較薄也能夠產(chǎn)生較多的磁通量。
[0102]永磁體65如圖6(a)所示地以磁極數(shù)成為10極的方式形成。此外,圖6(a)所表示的S、N的表示表示與鐵心繞組67相向側(cè)的極,因此各相反側(cè)(中心側(cè))為相反的極。
[0103]此種永磁體65被使用起磁軛(著磁3 )68如下所述地起磁。
[0104]圖6 (b)是表示通過起磁軛68a將轉(zhuǎn)子部起磁的狀態(tài)的立體圖。
[0105]如該圖6(b)所示,在起磁軛68a中,與永磁體65的極數(shù)(在本實(shí)施方式中為10極)相同數(shù)量的伸出部從環(huán)狀部朝中心方向形成,在該伸出部卷繞有粗細(xì)能夠耐受大電流的起磁線圈68b。
[0106]為了將磁性材料65b (永磁體65)強(qiáng)力地磁化(完全起磁(7 >著磁)),起磁軛68a形成為磁性材料65b的四倍左右的厚度。
[0107]在該起磁軛68a內(nèi)側(cè),將磁保持部件64和環(huán)狀磁性材料(起磁后成為永磁體65的部件)65a配置于固定于轉(zhuǎn)子軸61的轉(zhuǎn)子部。由此,在磁性材料65a的外周面相向配置起磁線圈68b。
[0108]通過在該狀態(tài)下使大電流流入起磁線圈68b,磁性材料65a被完全起磁,形成從徑方向內(nèi)向外方向被磁場定向的10極的永磁體65。
[0109]另一方面,如圖2、圖6 (a)所示,構(gòu)成定子部的定子鐵心66由環(huán)狀部66a和伸出部66b構(gòu)成。
[0110]如圖6(a)所示,在圓環(huán)狀的環(huán)狀部66a,從內(nèi)周面朝中心方向設(shè)置有多個(gè)伸出部
66b ο
[0111]伸出部66b配合既定的極數(shù)而設(shè)置,但在本實(shí)施方式中作為既定的極數(shù)而采用與永磁體65的極數(shù)相同的數(shù)量,因而為了使極數(shù)為10而設(shè)置10個(gè)伸出部66b。
[0112]伸出部66b為從環(huán)狀部66a朝中心方向延伸設(shè)置,并且還在端部處朝周方向兩側(cè)延伸設(shè)置的形狀。伸出部66b的頂端部與永磁體65的外周面隔開既定距離的空隙而對抗。而且,鐵心繞組67卷繞于伸出部66b的朝中心方向延伸設(shè)置的部分。
[0113]在10條伸出部66b的頂端形成的定子鐵心66的內(nèi)周的徑(以下,稱為內(nèi)徑)作為用于使小型發(fā)電裝置I小型化的理想尺寸而在IOmm以上20mm以下的范圍內(nèi)進(jìn)行選擇,更理想的是在IOmm以上15mm以下的范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。
[0114]另一方面,定子鐵心66的厚度在0.8mm以上1.4mm以下的范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。
[0115]而且,定子鐵心66的極數(shù)η (伸出部66b、鐵心繞組67的數(shù)量)在定子鐵心66的內(nèi)徑為IOmm以上15mm以下的情況下為8極?12極,理想的是選擇10極,在內(nèi)徑為大于15mm且20mm以下的情況下為10極?14,理想的是選擇12極。
[0116]在本實(shí)施方式中,使用內(nèi)徑13mm、外徑22mm、厚度Imm,且10極的定子鐵心66。
[0117]在此,參照圖7、8說明定子鐵心66的極數(shù)選擇的理由。
[0118]圖7是表示改變了伸出部66b的數(shù)量(極數(shù))的情況下的定子鐵心66的形狀的圖。
[0119]在該圖7中,通過在各定子鐵心66設(shè)置4?16個(gè)槽道,表示4極、6極、8極、10極、12極、14極、以及16極的定子鐵心66的形狀。
[0120]為了統(tǒng)一發(fā)電的條件,任一定子鐵心66都使內(nèi)徑為13mm,使外徑為22mm,使厚度(疊厚(積厚))為1mm。另外,各定子鐵心66的槽道寬(相鄰伸出部66b的頂端部與頂端部的寬度)由于需要繞線處理所需要的既定寬度,故全部定子鐵心66為相同寬度。
[0121]圖8是求使用了圖7所示的各定子鐵心66時(shí)的發(fā)電功率的圖。
[0122]在圖8中,表示對圖7所示的各形狀的定子鐵心66實(shí)施繞線,分別在內(nèi)部配置相同尺寸的轉(zhuǎn)子,以5000rpm旋轉(zhuǎn)時(shí)的功率。
[0123]一般而言極數(shù)越增加則越能夠獲得高功率,但在通過小型化使定子鐵心66的內(nèi)徑為13mm的情況下,如圖8所示,極數(shù)為10的發(fā)電功率最高,10極的下一個(gè)極數(shù)較少的8極為第二,10極的下一個(gè)極數(shù)較多的12極為第三。
[0124]如此,并非單純地極數(shù)增加則發(fā)電功率增加,其理由可考慮如下。
[0125]S卩,若不考慮定子鐵心66的尺寸,則在以相同速度使永磁體旋轉(zhuǎn)的情況下,磁體的磁極數(shù)越多,則與鐵心繞組67交鏈的磁通的速度變得越快,發(fā)電功率變得越高。
[0126]但是,伴隨定子鐵心66的小型化,伸出部66b (鐵心極數(shù))變得越多則鐵心繞組67的截面積(鐵心截面積)變得越小,磁通飽和。因此,極數(shù)越增加,則鐵心繞組67的單位截面的磁通變得越小。
[0127]因此,在使用內(nèi)徑為IOmm?20mm的小型定子鐵心66的情況下,根據(jù)其內(nèi)徑尺寸的范圍而存在能夠采用的極數(shù)、以及最佳的極數(shù)η。
[0128]如此可知,在定子鐵心66的內(nèi)徑為IOmm以上,20mm以下的內(nèi)轉(zhuǎn)子型發(fā)電機(jī)中,最佳極數(shù)η的情況下的發(fā)電功率最高,隨著極數(shù)與η相比變少,發(fā)電功率降低,另外,在極數(shù)與η相比多的情況下,也隨著變多而發(fā)電功率降低。
[0129]最佳極數(shù)η由定子鐵心66的內(nèi)徑?jīng)Q定,內(nèi)徑在IOmm以上、15mm以下為η = 10,在
極數(shù)8?12的范圍內(nèi)能夠獲得能夠經(jīng)得起實(shí)用的發(fā)電。
[0130]另一方面,在內(nèi)徑比15mm大、且20mm以下為η = 12,在極數(shù)10?14的范圍內(nèi)能
夠獲得能夠經(jīng)得起實(shí)用的發(fā)電。
[0131]定子鐵心66使用環(huán)狀部66a與伸出部66b成為一體的形狀的、通過絕緣涂布等進(jìn)行了絕緣處理的薄板材,通過將其層疊固定多片而制造。具體而言,使用層疊硅鋼板形成定子鐵心66。
[0132]此外,定子鐵心66能夠采用內(nèi)轉(zhuǎn)子型發(fā)電機(jī)的各種素材、形狀。例如,還可以將分體制造的伸出部66b固定于環(huán)狀部66a。
[0133]鐵心繞組67串聯(lián)地纏繞于各伸出部66b。
[0134]由于在本實(shí)施方式中為將定子鐵心66配置于內(nèi)轉(zhuǎn)子外周的構(gòu)造,故鐵心繞組67能夠在環(huán)狀部66a內(nèi)側(cè)放射上地配置多個(gè),由此能夠使各個(gè)鐵心繞組67的尺寸變小,并且線圈長度(繞組的長度)較長地進(jìn)行纏繞,因而能夠產(chǎn)生較大的發(fā)電量。
[0135]如圖5(a)所示,構(gòu)成定子部的基板69從收容部2外部通過貫通凹部22a,配置于兩個(gè)鐵心繞組67上。
[0136]在基板69,通過印刷等而設(shè)有兩條配線,串聯(lián)地纏繞的鐵心繞組67的兩端分別連接于兩條配線,從而將發(fā)電部6的發(fā)電電力取出至外部。
[0137]在小型發(fā)電裝置I裝入便攜電話等便攜型電子設(shè)備的情況下,基板69的未圖示的一側(cè)連接于該便攜型電子設(shè)備的二次電池、備用電源(二次電池、大容量電容器等)。
[0138]此外,在作為備用的外部電源而使用小型發(fā)電裝置I的情況下,還可以代替基板69,使用具備連接于各種設(shè)備的端子的配線。
[0139]接著說明如上所述地構(gòu)成的小型發(fā)電裝置I的組裝順序。
[0140](I)首先將三根支柱41固定于基底21。
[0141](2)接著,將發(fā)電部6的定子鐵心66配置于基底21的基底階梯部21c。此時(shí),以安裝于定子鐵心66的基板69與中板22的貫通凹部22a —致的方式進(jìn)行定位。
[0142](3)另外,通過含油軸承63a將固定了永磁體65、磁保持部件64的轉(zhuǎn)子軸61的下端軸支撐于基底21。
[0143](4)接著,通過含油軸承52將傳動軸51軸支撐于基底21,使第二中間齒輪54齒輪配合于轉(zhuǎn)子軸61的被動齒輪62。
[0144](5)接著,通過含油軸承63b將轉(zhuǎn)子軸61的上端軸支撐于固定了度盤軸32的支承板42,另外通過含油軸承53軸支撐傳動軸51的上部,通過螺釘43將支承板42固定于支柱41。
[0145](6)接著,從支承板42的上側(cè)將第一中間齒輪55安裝于傳動軸51。
[0146](7)接著,將中板22載置在基底21上。在該狀態(tài)下,成為基板69從貫通凹部22a露出于外部的狀態(tài)。
[0147](8)接著,將旋轉(zhuǎn)度盤31載置在中板22上,將旋轉(zhuǎn)度盤31支撐于度盤軸32。
[0148](9)最后,將蓋23載置于中板22,通過螺釘24螺紋固定基底21、中板22、蓋23的四角。
[0149]接著說明如上所述地構(gòu)成的小型發(fā)電裝置I的發(fā)電操作。
[0150]當(dāng)發(fā)電時(shí),用戶將手指放置于旋轉(zhuǎn)度盤凸部33并使旋轉(zhuǎn)度盤31旋轉(zhuǎn)。
[0151]若旋轉(zhuǎn)度盤31旋轉(zhuǎn),則其旋轉(zhuǎn)經(jīng)由與驅(qū)動齒輪35齒輪配合的第一中間齒輪55而傳動至傳動軸51。傳動軸51的旋轉(zhuǎn)進(jìn)一步經(jīng)由與第二中間齒輪54齒輪配合的被動齒輪62而傳動至轉(zhuǎn)子軸61,使永磁體65旋轉(zhuǎn)。
[0152]如此,旋轉(zhuǎn)度盤31的旋轉(zhuǎn)通過各齒輪的齒數(shù)比而增大轉(zhuǎn)速,使轉(zhuǎn)子部的永磁體65旋轉(zhuǎn)(3000rpm?7000rpm的范圍),從而能夠供給3V至5V的電壓和對充電而言足夠的電流。
[0153]發(fā)電部6中的發(fā)電電力經(jīng)由基板69的配線而對電源進(jìn)行充電。
[0154]接著,說明小型發(fā)電裝置I的第二實(shí)施方式。
[0155]在該第二實(shí)施方式的小型發(fā)電裝置I中,旋轉(zhuǎn)度盤31的旋轉(zhuǎn)動力傳遞路徑與第一實(shí)施方式不同。即,在上述第一實(shí)施方式中,構(gòu)成兩級齒輪機(jī)構(gòu)的驅(qū)動齒輪35、第一中間齒輪55、以及第二中間齒輪54、被動齒輪62全部由正齒輪構(gòu)成,但在第二實(shí)施方式中,將內(nèi)齒齒輪設(shè)于旋轉(zhuǎn)度盤31。
[0156]以下,參照圖9、圖10,以與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心說明第二實(shí)施方式的細(xì)節(jié)。
[0157]在該小型發(fā)電裝置I中,以遍及外周的整個(gè)面形成周壁部38的方式,在旋轉(zhuǎn)度盤3Ib的內(nèi)側(cè)設(shè)置以度盤軸32為中心的圓形的凹部,在周壁部38的內(nèi)周面形成驅(qū)動內(nèi)齒齒輪35b。該周壁部38配置于中板22的圓形孔內(nèi)。
[0158]而且,在周壁部38,遍及其外周整個(gè)面形成環(huán)狀卡止部36b,通過該環(huán)狀卡止部36b的底面與中板22滑動來支持旋轉(zhuǎn)度盤31b的外周部。[0159]在第二實(shí)施方式的傳動軸51,形成將旋轉(zhuǎn)從旋轉(zhuǎn)度盤31b的驅(qū)動內(nèi)齒齒輪35b直接傳動至轉(zhuǎn)子軸61的被動齒輪62的中間齒輪54b。
[0160]S卩,形成于傳動軸51的中間齒輪54b與在旋轉(zhuǎn)度盤31b的周壁部38內(nèi)側(cè)形成的驅(qū)動內(nèi)齒齒輪35b齒輪配合,并且與形成于轉(zhuǎn)子軸61的被動齒輪62齒輪配合,從而作為惰齒輪(idle gear)(介齒輪(遊t/歯車))起作用。
[0161]如圖9、10所示,在第二實(shí)施方式中,中間齒輪54b的傳動軸51也設(shè)置于定子鐵心66的內(nèi)側(cè)(轉(zhuǎn)子部的外側(cè)),具體而言設(shè)置在定子鐵心66的鐵心繞組67與鐵心繞組67之間,從而使小型發(fā)電裝置I的平面尺寸變小。
[0162]此外,在第二實(shí)施方式中,如圖10所示,除了基板69的一部分,支承部4、傳動部
5、發(fā)電部6全部構(gòu)成在旋轉(zhuǎn)度盤31b的最大徑內(nèi)側(cè)。
[0163]另外第二實(shí)施方式的傳動軸51的端部由含油軸承53軸支撐于支承板42。
[0164]如此,在第二實(shí)施方式中,與傳動軸51的端部從支承板42穿透,在該端部固定第一中間齒輪55的第一實(shí)施方式不同,不需要第一中間齒輪55,能夠相應(yīng)地使旋轉(zhuǎn)度盤31b變薄。其結(jié)果,能夠使小型發(fā)電裝置I整體的厚度變小。
[0165]另外,在第一實(shí)施方式中,作為輔助使旋轉(zhuǎn)度盤31旋轉(zhuǎn)時(shí)的旋轉(zhuǎn)操作的構(gòu)造,設(shè)置多個(gè)以度盤軸32為中心的放射上的旋轉(zhuǎn)度盤凸部33,但在第二實(shí)施方式中,采用旋轉(zhuǎn)度盤凹部33b。
[0166]在旋轉(zhuǎn)度盤凹部33b中,在旋轉(zhuǎn)度盤31b設(shè)有一個(gè)圓形的凹陷,用戶將手指放置于該凹陷部分以使旋轉(zhuǎn)度盤31b旋轉(zhuǎn)。
[0167]此外,在第一實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)度盤31中,還可以代替旋轉(zhuǎn)度盤凸部33而采用旋轉(zhuǎn)度盤31。另外,相反地,在第二實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)度盤31b中,還可以采用第一實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)度盤凸部33。
[0168]接著參照圖11?圖13說明所說明的第一實(shí)施方式、第二實(shí)施方式的變形例。
[0169]該變形例是將小型發(fā)電裝置I的支承部4變形的例子。在以下的說明中,以第一實(shí)施方式為例進(jìn)行說明,但對于上述第二實(shí)施方式而言也同樣能夠適用。
[0170]在所說明的兩個(gè)實(shí)施方式的小型發(fā)電裝置I中,如圖4(b)所示,通過支承板42軸支撐度盤軸32、轉(zhuǎn)子軸61、以及傳動軸51這三個(gè)軸,用于將該支承板42固定于基底21的支柱41全部配置于定子鐵心66外部。
[0171]在本變形例中,變形例I?3是將多根支柱41中至少一根支柱41配置于定子鐵心66內(nèi)側(cè)(轉(zhuǎn)子部外側(cè))并固定于基底21的例子。
[0172]此外,在各變形例中,度盤軸32、轉(zhuǎn)子軸61、以及傳動軸51的配置與第一實(shí)施方式、第二實(shí)施方式相同,但也可以配置于不同位置。但是為了小型發(fā)電裝置I的小型化,傳動軸51配置于定子鐵心66內(nèi)。
[0173]在第一變形例中,如圖11(a)所示,將三根中的一根支柱41a配置于鐵心繞組67與鐵心繞組67之間。在圖11(a)所示的示例中,支柱41c配置于與第一實(shí)施方式相同的位置,但是支柱41b雖然配置于定子鐵心66外側(cè),但與第一實(shí)施方式相比配置于定子鐵心66附近。
[0174]如此,通過在設(shè)置多個(gè)的支柱41a?41c中將支柱41a配置于定子鐵心66內(nèi),能夠使支承板42變小,能夠與變小的量相應(yīng)地輕量化。另外,也能夠使小型發(fā)電裝置I的平面尺寸變小。
[0175]在第二變形例中,如圖11(b)所示,將全部支柱41a?41c設(shè)置于定子鐵心66內(nèi)部。
[0176]由此,三根支柱41a?41c和傳動軸51的合計(jì)4根配置于定子鐵心66內(nèi)。
[0177]而且,在第二變形例中,在共10個(gè)鐵心繞組67之中,在支柱41c與支柱41a之間以及支柱41c與支柱41b之間分別配置三個(gè)鐵心繞組67,在支柱41a與支柱41b之間配置四個(gè)鐵心繞組67,從而能夠平衡較好地支撐支承板42。而且,為了也改善傳動軸51相對于支柱41a和支柱41b的平衡,在與支柱41a和支柱41b之間分別放置兩個(gè)鐵心繞組67并配置傳動軸51。
[0178]另外在第二變形例中,通過將3根支柱41a?41c全部配置于定子鐵心66內(nèi),能夠使支承板42容納在定子鐵心66的外周面內(nèi)。
[0179]接著參照圖12說明第三變形例。
[0180]該第三變形例也將三根支柱41a?41c全部配置于鐵心繞組67與鐵心繞組67之間。
[0181]在該第三變形例中,通過增大定子鐵心66的徑,將支柱41配置于鐵心繞組67與鐵心繞組67之間。如此,通過增大定子鐵心66,能夠增加至更多的繞數(shù),獲得高電壓。
[0182]此外,關(guān)于鐵心繞組67的繞法,說明了成為串聯(lián)的波形繞法,但是在第三變形例的情況下,由于能夠使伸出部66b變長,故還可以采用疊繞法的構(gòu)成。
[0183]在第一、第二實(shí)施方式以及第一、第二變形例中,對除了基板69的一部分,在旋轉(zhuǎn)度盤31的外周面內(nèi)配置旋轉(zhuǎn)部3、支承部4、傳動部5的情況進(jìn)行了說明,但也可以如第三變形例所示,采用定子鐵心66的一部分從旋轉(zhuǎn)度盤31的外周面露出的構(gòu)造。
[0184]如此,在采用使定子鐵心66與旋轉(zhuǎn)度盤31相比露出至外側(cè)的構(gòu)造的情況下,通過使連結(jié)二者的軸向的假想線段與收容部2的對角線一致,能夠與第一實(shí)施方式的小型發(fā)電裝置I為相同尺寸。即,通過以向收容部2的頂點(diǎn)方向露出的方式使定子鐵心66變大,能夠避免整體的大型化。
[0185]此外,在圖12所示的變形例中,示出了全部支柱41a?41c配置于鐵心繞組67與鐵心繞組67之間的情況,但也可以是配置任一根的構(gòu)成。
[0186]在所說明的變形例I?3中,說明了將至少一根支柱41配置于鐵心繞組67與鐵心繞組67之間的情況,但是也可以設(shè)置于環(huán)狀部66a上。
[0187]在該情況下,即使在固定于環(huán)狀部66a自身的情況下,支柱41也可以貫通環(huán)狀部66a和基底21而固定。
[0188]接著參照圖13說明第四變形例。
[0189]在所說明的第一實(shí)施方式以及上述變形例中,都是將支柱41固定于基底21,在中板22的內(nèi)側(cè)將支承板42固定于支柱41的構(gòu)成,與此相對,在該第四變形例中,去除支柱41,通過收容部2進(jìn)行支持固定。
[0190]在該第四變形例中,度盤軸32、轉(zhuǎn)子軸61、傳動軸51的支持位置也與第一實(shí)施方式相同。
[0191]如圖13所示,在第四變形例中,使支承板45的外形與收容部2為相同外形,配置于中板22與蓋23之間。該支承板45與收容部2同樣地在四角形成螺紋孔,通過螺釘24與收容部2—起固定。
[0192]如此,在第四變形例中沒有支柱41,因而能夠削減制造部件件數(shù),還能夠簡化制造工序。
[0193]在該第四變形例中,旋轉(zhuǎn)度盤31的滑動凸部37在支承板45面上滑動。
[0194]此外,雖然與所說明的第一實(shí)施方式、變形例的支承板42相比,支承板45的外形面積變大,但也可以在沒有支持度盤軸32、支柱41、轉(zhuǎn)子軸61的強(qiáng)度上的問題的范圍內(nèi)在支承板45設(shè)置貫通孔(削除內(nèi)部)。
[0195]另外,也可以是包括如下部分的支承板45,即,包含度盤軸32、支柱41、轉(zhuǎn)子軸61的面積的中央支持板部、俯視視圖形狀與中板22幾乎相同的環(huán)狀部、和在三處以上將中央支持板部與環(huán)狀部連結(jié)的連結(jié)部。
[0196]例如,也可以是使支承板45的中央支持板部的形狀與圖4(b)所示的支承板42為相同形狀,從該中央支持板部通過從旋轉(zhuǎn)度盤31的軸心向連結(jié)螺釘43的線段的方向延伸的3條連結(jié)部而與環(huán)狀部連結(jié)的構(gòu)造。
[0197]此外,在圖13所示的第四變形例中,通過使中板22變薄支承板45的厚度的量,作為與所說明的第一實(shí)施方式、變形例為相同厚度的小型發(fā)電裝置I。
[0198]與此相對,還可以將中板22與支承板45 —體形成。
[0199]另外,還可以省略中板22,使基底21的厚度形成為包含了中板22的厚度,使第一凹部21a變深該厚度的量。
[0200]根據(jù)以上說明的實(shí)施方式以及變形例,能夠獲得如下效果。
[0201](I)配置圓環(huán)狀地配置多個(gè)的鐵心繞組67,在該鐵心繞組67的內(nèi)周配置永磁體65,由用于使該永磁體65旋轉(zhuǎn)的齒輪列構(gòu)成,將該齒輪列中的至少一個(gè)齒輪的旋轉(zhuǎn)軸(傳動軸51)配置于所述配置多個(gè)的鐵心繞組67之間。如此,通過將齒輪的旋轉(zhuǎn)軸配置于鐵心繞組67之間,能夠使平面尺寸變小。
[0202](2)另外,通過以圓環(huán)的放射狀配置多個(gè)鐵心繞組67,能夠使各個(gè)鐵心繞組67的尺寸變小,并且能夠整體的線圈長度較長地進(jìn)行卷繞,因而能夠產(chǎn)生較大的發(fā)電量。
[0203](3)由于旋轉(zhuǎn)度盤31的軸心與發(fā)電部6的轉(zhuǎn)子部的軸心不相同,故用于旋轉(zhuǎn)度盤31和轉(zhuǎn)子部的旋轉(zhuǎn)支持部的保持部件(度盤軸32、含油軸承63a)平面地偏移,從而避免厚度方向的干涉,因而能夠使厚度變薄。
[0204](4)而且,在外轉(zhuǎn)子型發(fā)電部的情況下,由于保持永磁體的磁保持部件(轉(zhuǎn)子底)配置于定子的上部/下部,故裝置變厚,與此相對,在本實(shí)施方式中,通過采用內(nèi)轉(zhuǎn)子型從而能夠?qū)⒂来朋w65和磁保持部件64設(shè)置于定子鐵心66內(nèi)部,能夠使裝置的厚度變薄。
[0205](5)另外,除了第四變形例,在所說明的實(shí)施方式以及變形例中,在連結(jié)三根支柱41的三角形內(nèi),配置有驅(qū)動齒輪35的度盤軸32、被動齒輪62的轉(zhuǎn)子軸61,從而能夠通過支承板42穩(wěn)定地支撐兩個(gè)軸。
[0206](6)在外轉(zhuǎn)子型發(fā)電機(jī)的情況下,需要從成形為圈狀的徑向各向異性磁體的內(nèi)側(cè)起磁,但在徑小的情況下難以將起磁軛設(shè)置于內(nèi)側(cè),因而難以使用磁力較強(qiáng)的各向異性磁體。
[0207]但是,本實(shí)施方式的內(nèi)轉(zhuǎn)子構(gòu)造在將磁場定向了的分割磁體粘接固定于轉(zhuǎn)子之后,易于將起磁軛68a配置于其外周并起磁,因此能夠進(jìn)行完全起磁,通過使用磁力較強(qiáng)的各向異性磁體,能夠獲得較大的功率。
[0208]以上,說明了本發(fā)明的小型發(fā)電裝置的實(shí)施方式以及變形例,但本發(fā)明不限于所說明的內(nèi)容,能夠在各權(quán)利要求所記載的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形。
[0209]例如,在所說明的實(shí)施方式中,將基板69用的貫通凹部22a設(shè)于中板22,但也可以使中板22為環(huán)狀的平板,將貫通凹部設(shè)于基底21的上表面。由此,由于將設(shè)置了基板69的定子鐵心66安裝于基底21,故基板69的定位變得容易。
[0210]另外,在所說明的實(shí)施方式中,采用設(shè)置3根支柱41的構(gòu)成,但也可以設(shè)置4根以上。
[0211]另外,在第一實(shí)施方式中對在旋轉(zhuǎn)度盤31設(shè)置旋轉(zhuǎn)度盤凸部33,在第二實(shí)施方式中對設(shè)置旋轉(zhuǎn)度盤凹部33b的情況進(jìn)行了說明,但也可以采用在旋轉(zhuǎn)度盤31表面設(shè)置多邊形孔,插入桿件并轉(zhuǎn)動的構(gòu)成。在該情況下,多邊形孔設(shè)于旋轉(zhuǎn)度盤31的盡可能外周側(cè),從而能夠以較弱的力進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。此外,還可以通過在徑方向的不同位置(與旋轉(zhuǎn)中心的距離不同的位置)設(shè)置多個(gè)多邊形孔,使得能夠根據(jù)用戶的喜好來選擇是將桿件插入外側(cè)的多邊形孔以在較大的圓周上以較小的力轉(zhuǎn)動,還是插入中心側(cè)以在較小的圓周上以較大的力轉(zhuǎn)動。
[0212]另外,在將旋轉(zhuǎn)度盤31作為旋轉(zhuǎn)支持部進(jìn)行了說明的實(shí)施方式中,對在旋轉(zhuǎn)度盤31形成軸孔,將度盤軸32勘合于該軸孔的情況進(jìn)行了說明,但是也可以從旋轉(zhuǎn)度盤31伸出軸,將該軸插入設(shè)于支承板42、45的軸孔。還可以使含油軸承放在該情況的軸孔間。
[0213]符號說明
I小型發(fā)電裝置;2收容部;21基底;21a第一凹部;21b第二凹部;21c基底階梯部;22中板;22a貫通凹部;23蓋;23a凹部;23b度盤孔;23c按壓部;24螺釘;3旋轉(zhuǎn)部;31、31b旋轉(zhuǎn)度盤;32度盤軸;33旋轉(zhuǎn)度盤凸部;33b旋轉(zhuǎn)度盤凹部;34環(huán)狀凹部;35驅(qū)動齒輪;35b驅(qū)動內(nèi)齒齒輪;36、36b環(huán)狀卡止部;37滑動凸部;38周壁部;4支承部;41支柱;42支承板;43螺釘;45支承板;5傳動部;51傳動軸;52、53含油軸承;54第二中間齒輪;54b中間齒輪;55第一中間齒輪;6發(fā)電部;61轉(zhuǎn)子軸;62被動齒輪;63a、63b含油軸承;64磁保持部件;65永磁體;66定子鐵心;66a環(huán)狀部;66b伸出部;66c切缺部;67鐵心繞組;68a起磁軛;68b起磁線圈;69基板;100便攜型電子設(shè)備;101框體。
【權(quán)利要求】
1.一種小型發(fā)電裝置,其是內(nèi)轉(zhuǎn)子型的小型發(fā)電裝置,具備: 圓環(huán)狀的定子,其具備多個(gè)鐵心繞組; 轉(zhuǎn)子,其具備設(shè)有被動齒輪的轉(zhuǎn)子軸、和圓環(huán)狀的永磁體,配置于所述定子內(nèi)側(cè); 旋轉(zhuǎn)部,其具備驅(qū)動齒輪,由用戶在發(fā)電時(shí)旋轉(zhuǎn);以及 傳動部,其將所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)所引起的所述驅(qū)動齒輪的旋轉(zhuǎn)通過中間齒輪而傳動至所述轉(zhuǎn)子軸的被動齒輪, 所述小型發(fā)電裝置的特征在于,將所述中間齒輪的至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置于所述定子內(nèi)且所述轉(zhuǎn)子外側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型發(fā)電裝置,其特征在于, 所述中間齒輪的至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置于所述轉(zhuǎn)子的鐵心繞組與鐵心繞組之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的小型發(fā)電裝置,其特征在于, 具備設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)部與所述定子之間的支承板, 所述驅(qū)動齒輪的旋轉(zhuǎn)軸、所述中間齒輪的至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸、以及所述轉(zhuǎn)子軸由所述支承板支承。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的小型發(fā)電裝置,其特征在于, 所述旋轉(zhuǎn)部具備與所述定子平行地設(shè)置,形成了與所述驅(qū)動齒輪同心的圓環(huán)狀凹部的旋轉(zhuǎn)度盤, 所述驅(qū)動齒輪是在所述圓環(huán)狀凹部內(nèi)側(cè)的內(nèi)周面形成的外齒齒輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的小型發(fā)電裝置,其特征在于, 所述旋轉(zhuǎn)部具備與所述定子平行地設(shè)置,形成了與所述驅(qū)動齒輪同心的圓形凹部的旋轉(zhuǎn)度盤, 所述驅(qū)動齒輪是在所述圓形凹部形成的內(nèi)齒齒輪。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或權(quán)利要求5所述的小型發(fā)電裝置,其特征在于, 在與所述旋轉(zhuǎn)度盤的外徑內(nèi)側(cè)設(shè)置所述定子、所述轉(zhuǎn)子、所述傳動部。
7.一種便攜型電子設(shè)備,其特征在于具備: 權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中任一權(quán)利要求所述的小型發(fā)電裝置;以及 對由所述小型發(fā)電裝置發(fā)電的電力進(jìn)行蓄電的蓄電單元。
【文檔編號】H02K7/116GK103534909SQ201280023882
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年2月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月18日
【發(fā)明者】鈴木誠, 巖崎文晴, 筱原潤, 木下伸治, 尾崎徹, 柳瀨考應(yīng) 申請人:精工電子有限公司