(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
ベースと、前記ベースに設置された起電ユニットと、前記ベースに上下に往復移動可能に設置されたプランジャと、前記プランジャの往復移動に連動して前記起電ユニットを起動する駆動部と、を備えた発電モジュールにおいて、
前記駆動部が、弾性体により前記プランジャを押し上げる押し上げ位置に付勢され、前記押し上げ位置と前記起電ユニットを起動する押し込み位置との間で回動する少なくとも2つのリンクを有し、
前記リンクの両端が前記ベースに回動可能に支持される一方、残る両端が前記プランジャに回動可能に支持されると共に、
前記リンクが、交差する腕部に設けた嵌合部で、連動して回動するように相互に連結され、
前記腕部に前記起電ユニットを起動する操作部を設けた
ことを特徴とする発電モジュール。
前記リンクが第1リンクと第2リンクとからなり、前記第1リンクと第2リンクとは、一対の腕部と、前記腕部の一端を連結する回動軸と、前記腕部の他端を連結し前記回動軸周りに回動する可動部と、を有し、
前記第1リンクの腕部と第2リンクの腕部とが、それぞれの中央において嵌合し交差することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の発電モジュール。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたもので、操作感触のバラツキをなくし操作性,信頼性が高いと共に、簡単な構成で製造コストを低減できる発電モジュールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記課題を解決するため、本発明に係る発電モジュールは、
ベースと、前記ベースに設置された起電ユニットと、前記ベースに上下に往復移動可能に設置されたプランジャと、前記プランジャの往復移動に連動して前記起電ユニットを起動する駆動部と、を備えた発電モジュールにおいて、
前記駆動部が、
弾性体により前記プランジャを押し上げる押し上げ位置に付勢され、前記押し上げ位置と前記起電ユニットを起動する押し込み位置との間で回動する少なくとも2つのリンクを有し、
前記リンクの両端が前記ベースに回動可能に支持される一方、残る両端が前記プランジャに回動可能に支持されると共に、
前記リンクが
、交差する腕部に設けた嵌合部で、連動して回動するように相互に連結され
、
前記腕部に前記起電ユニットを起動する操作部を設けたものである。
【発明の効果】
【0008】
上記構成により、プランジャへの押圧力が、少なくとも2つのリンクを介して起電ユニットに伝達され、起電ユニットを駆動する。従って、発電モジュールの構成を簡単にし、製造コストを低減できる。また、リンクが連動して回動するので、一方のリンクが押し込まれると他方のリンクも押し込まれることにより、操作感触のバラツキがなくなり、操作性,信頼性が向上する。
また、腕部に操作部を設けることで、プランジャに連動する第1リンクと第2リンクとの変位により、確実に起電ユニットを起動できる。
【0009】
前記駆動部は、前記プランジャに回動可能に支持されてもよい。
【0010】
これにより、プランジャのいずれの場所を押圧しても、押圧力を駆動部を介して起電ユニットに伝達でき、操作性を向上できる。
【0011】
前記嵌合部の軸心上もしくはその近傍に、前記操作部を設けてもよい。
これにより、嵌合部の移動と共に操作部も確実に移動し、起電ユニットを起動できる。
【0012】
前記リンクが第1リンクと第2リンクとからなり、前記第1リンクと第2リンクとは、一対の腕部と、前記腕部の一端を連結する回動軸と、前記腕部の他端を連結し前記回動軸周りに回動する可動部と、を有し、
前記第1リンクの腕部と第2リンクの腕部とが、それぞれの中央において嵌合し交差してもよい。
腕部の両端を回動軸と可動部とで連結することで、第1リンクと第2リンクとの強度を確保できる。
【0013】
前記リンクが第1リンクと第2リンクとからなり、
前記第1リンクは、一対の腕部と、前記腕部の一端に設けられた回動軸と、前記腕部の他端を連結し前記回動軸周りに回動する可動部と、を有し、
前記第2リンクが、一対の腕部と、前記腕部の一端を連結する回動軸と、前記腕部の他端に設けられた前記回動軸周りに回動する可動部と、を有し、
前記第1リンクの腕部と第2リンクの腕部とが、それぞれの中央において嵌合し交差してもよい。
これにより、第1リンクと第2リンクとを構成する部材が少なくなり、製造コストを低減できる。
【0014】
また、本発明に係る電子機器は、前記発電モジュールによって発電された電力により、無線送信ユニットを起動し、前記無線送信ユニットから発せられる信号を無線受信ユニットで受信することで、前記プランジャに設けた押圧部が押圧されたのを感知するものである。
【0015】
電子機器に発電モジュールを用いることで、構成を簡単にし、製造コストを低減できる。また、操作感触のバラツキがなくなり、操作性,信頼性が向上する。
【0016】
前記発電モジュールによって発電された電力により、パルス発生器を起動し、前記パルス発生器から発せられる信号を外部機器に信号を入力する入力部で受信することで、前記プランジャに設けた押圧部が押圧されたのを感知してもよい。
【0017】
前記発電モジュールから発せられる信号を外部機器に信号を入力する入力部で受信することで、前記プランジャに設けた押圧部が押圧されたのを感知してもよい。
【発明を実施するための形態】
【0019】
本発明に係る発電モジュール1の実施形態を、
図1ないし
図12に従って説明する。
第1実施形態の発電モジュール1は、
図1および
図2に示すように、起電ユニット11と、ベース21と、カバー41と、上下に移動可能に配置されたプランジャ51と、プランジャ51の移動に応じて起電ユニット11を駆動する駆動部60と、を備えている。
【0020】
起電ユニット11は外方に突出する起動舌片12を備え、この起動舌片12を下方に押圧することで、内部に設けた鉄芯(図示せず)がシーソー式に回動し、電磁誘導により起動電力を生じる。
【0021】
ベース21は、
図3(A)および
図3(B)に示すように、上方が開口した箱形状であり、内部に前記起電ユニット11を設置する。ベース21は、底面から立ち上がる一対の横長の第1立壁22と、一対の縦長の第2立壁23とを備えている。起電ユニット11は、これら第1立壁22,22と第2立壁23,23との間に設置され、第2立壁23の上端縁部に設けた係止用爪部24に係止される板状体15を介して抜け止めされる。また、第1立壁22と第2立壁23との近傍には、復帰バネ17(弾性体)を位置決めするための円柱状突起26を突設してある。
【0022】
ベース21の第1側壁27の上縁には、内方に突出する一対の第1上側突起28が形成されている。更に、第1側壁27の下側には、内方に突出する一対の第1下側突起29が、第1上側突起28に対応するように形成されている。これら第1上側突起28と第1下側突起29とが、後述する駆動部60の第1リンク61を狭持し、ベース21に回動可能に支持する。
【0023】
前記第1側壁27と対向する第2側壁30の上縁には、内方に突出する一対の第2上側突起31が形成されている。更に、第2側壁30の下側には、内方に突出する一対の第2下側突起32が、第2上側突起31に対応するように形成されている。これら第2上側突起31と第2下側突起32とが、後述する駆動部60の第2リンク71を狭持し、ベース21に回動可能に支持する。
なお、前記第1側壁27,第2側壁30に隣り合う第3側壁33の外側面には、一対の係止用爪部34が形成されている。
【0024】
カバー41は、
図4に示すように、ベース21の開口を被覆する平面形状を有する矩形板42と、矩形板42の上面に突設され、かつ、円形孔を形成する周壁44と、矩形板42の対向する両側縁部から下方に向かって延在する長方形形状の側板45とを備えている。前記側板45に設けた一対の窓部46が、ベース21の第3側壁33に形成された係止用爪部34に係止することにより、カバー41をベース21に固定できる。
【0025】
プランジャ51は、ベース21とカバー41との間に配設される。前記プランジャ51は、
図5(A)および
図5(B)に示すように、矩形の基板52と、基板52から上方に膨出する円形の押圧部53と、基板52の対向する両側縁部から下方に向かって延在する長方形形状の案内板54とを備えている。案内板54の外側端部には、切欠き部55が形成されている。また、この切欠き部55と対向するように基板52の下面から下方にリブ56が延在している。リブ56と切欠き部55とで第1軸受け部57または、基板52の第1軸受け部57と反対側縁部に位置する第2軸受け部58を形成している。第1軸受け部57は後述する第1リンク61の第1細首部70に嵌合する。第2軸受け部58は後述する第2リンク71の第2細首部76に嵌合する。第1軸受け部57と第2軸受け部58とを基板52の下面隅部に設けることで、押圧部53のいずれの場所を押圧しても、押圧力を駆動部60を介して起電ユニット11に確実、かつ、均一に伝達でき、操作性,信頼性が向上する。
【0026】
駆動部60は、
図2に示すように、第1リンク61と第2リンク71とからなる。第1リンク61と第2リンク71とは、常時、復帰バネ17により上方に付勢され、押圧部53が押圧されて下方に移動すると、プランジャ51が連動して下方に移動し、起電ユニット11の起動舌片12を下方に押圧する。
【0027】
第1リンク61は、
図6(A)および
図6(B)に示すように、方形枠体である。そして、前記第1リンク61は、一対の第1腕部63,64と、第1腕部63,64の一端に架け渡された第1軸(回動軸)62と、第1腕部63,64の他端に架け渡された第1可動部65と、を備えている。
【0028】
第1腕部63,64は直線状である。前記第1腕部63は、その中央内側に、起電ユニット11の起動舌片12が挿通する矩形の操作孔(操作部)67を有している。前記操作孔67の外側開口縁部には、後述する第2リンク71の第2円形突起75が嵌合可能な略楕円の第1嵌合孔66を形成してある。第1嵌合孔66に操作孔67を設けることで、プランジャ51に連動する第1リンク61と第2リンク71との変位により確実に起電ユニット11を起動できる。なお、本実施形態では、第1嵌合孔66と操作孔67とが連結しているが、これに限定されない。例えば、操作孔67を第1嵌合孔66の同一軸心上もしくは、その近傍に配置してもよい。また、操作孔67を起動舌片12を挟み込むような突出部で構成してもよい。
【0029】
一方、第1腕部64は、その中央外側に、後述する第2リンク71の第2円形突起75が嵌合する略楕円の第1嵌合孔66を形成してある。また、第1腕部64は、その中央上縁に、内方に向かって付勢板68が突出している。第1リンク61は、この付勢板68とベース21の円柱状突起26との間に圧縮して配置される復帰バネ17により、上方に付勢される。第1腕部63,64の第1軸62側には、下方に凹んだ段部69が設けられている。
【0030】
第1軸62は円柱形であり、第1腕部63の一端と第1腕部64の一端とを連結している。また、第1軸62はベース21の第1上側突起28と第1下側突起29との間に狭持され、回動可能に支持される。このため、第1リンク61は、この第1軸62を中心に回動する。
【0031】
第1可動部65は円柱形であり、第1腕部63の他端と第1腕部64の他端とを連結している。第1可動部65の両側には、第1腕部63,64の端部に接続され、かつ、第1可動部65よりも小径の第1細首部70が形成されている。この第1細首部70が、プランジャ51の第1軸受け部57に嵌合する。そして、第1腕部63,64の両端を第1軸62と第1可動部65とで連結することにより、第1リンク61の強度を確保できる。
【0032】
第2リンク71は、
図7(A)および
図7(B)に示すように、方形枠体である。この第2リンク71は、一対の第2腕部73,73と、第2腕部73,73の一端に架け渡された第2軸(回動軸)72と、第2腕部73,73の他端に架け渡された第2可動部74と、を備えている。
【0033】
第2腕部73は直線形状であり、その内面中央に、内側に向かって突出する第2円形突起75が形成されている。この第2円形突起75が第1嵌合孔66に嵌合し、回動可能に支持される。
【0034】
第2軸72は円柱形であり、第2腕部73,73の一端を連結している。また、第2軸72は、ベース21の第2上側突起31と第2下側突起32とで狭持され、回動可能に支持される。このため、第2リンク71は、この第2軸72を中心に回動する。
【0035】
第2可動部74は円柱形であり、第2腕部73,73の他端を連結している。そして、第2可動部74の両側には、第2腕部73の端部に接続する第2可動部74よりも小径の第2細首部76が形成されている。この第2細首部76が、プランジャ51の第2軸受け部58に嵌合する。第2腕部73,73の両端を第2軸72と第2可動部74とで連結することにより、第2リンク71の強度を確保できる。
【0036】
次に、上記構成からなる発電モジュール1の組み立てについて説明する。
発電モジュール1を組み立てるには、まず、ベース21の第1立壁22と第2立壁23との間に、起動舌片12がオフの位置にある起電ユニット11を設置する。この起電ユニット11を板状体15を介して第2立壁23の係止用爪部24に係止し、抜け止めする。また、復帰バネ17を円柱状突起26に嵌め込み、位置決めする。
【0037】
更に、第2リンク71の第2円形突起75を第1リンク61の第1嵌合孔66に嵌合して駆動部60を組み立てる。そして、起電ユニット11の起動舌片12を第1リンク61の操作孔67に挿通させる。さらに、第1リンク61の第1軸62をベース21の第1上側突起28と第1下側突起29との間に組み込むことにより、第1リンク61をベース21に対し、第1軸62を中心に回動可能に配設する。同様に、第2リンク71の第2軸72をベース21の第2上側突起31と第2下側突起32との間に組み込むことにより、第2リンク71をベース21に対し、第2軸72を中心に回動可能に配設する。
【0038】
次いで、プランジャ51を案内板54が第1腕部63,64の内側に位置するように、ベース21に設置する。このとき、プランジャ51の第1軸受け部57が第1リンク61の第1細首部70に嵌合すると共に、第2軸受け部58が第2リンク71の第2細首部76に嵌合する。
【0039】
最後に、カバー41に設けた周壁44の内周が、プランジャ51に設けた押圧部53の外周に一致するようにカバー41をプランジャ51の上方から被せる。そして、側板45の窓部46が、ベース21の係止用爪部34に係止することで、発電モジュール1の組み立てが完了する。このとき、第1リンク61と第2リンク71とは、付勢板68とベース21との間で圧縮された復帰バネ17により上方に付勢され、
図9(A)に示す押し上げ位置に位置している。
【0040】
次に、発電モジュール1を使用するため、ユーザが押圧部53を下方に押圧すると、プランジャ51は案内板54に案内されてベース21内を下方に移動する。このとき、第1軸受け部57が第1リンク61の第1細首部70を下方に押圧すると共に、第2軸受け部58が第2リンク71の第2細首部76を下方に押圧する。すると、第1リンク61が、第1軸62を中心として下方に回動すると共に、第2リンク71は、第2軸72を中心として下方に回動する。すなわち、第1リンク61と第2リンク71とは
第1,第2嵌合部66,75を介し連動して回動することにより、押し上げ位置から
図9(B)に示す押し込み位置まで回動する。これにより、第1リンク61の操作孔67が、起電ユニット11の起動舌片12を下方に押し下げ、起電ユニット11をオンする。このように、プランジャ51への押圧力が、2つの
第1,第2リンク61,71を介して起電ユニット11に均一に伝達され、起電ユニット11が起動する。従って、発電モジュール1の構成を簡単にし、製造コストを低減できる。また、第1リンク61と第2リンク71とが
第1,第2嵌合部66,75を介して連動するので、一方のリンクが押し込まれると他方のリンクも押し込まれるので、操作感触のバラツキがなくなり、操作性,信頼性が向上する。
【0041】
図10(A)に示すように、駆動部60により起電ユニット11がオンされると、例えば電磁誘導などで発電された電力がDC−DCコンバータ81で所望の電圧値に変換され、無線送信ユニット82を起動する。そして、起動に伴って無線送信ユニット82から発せられる無線電機信号が無線受信ユニット83に送信される。このため、無線受信ユニット83により、発電モジュール1のプランジャ51に設けた押圧部53が押圧されたことを感知可能な電子機器が実現できる。
【0042】
なお、本実施形態では無線ユニットを用いたが、これに代え、他の実施形態である有線方式を採用してもよい。この場合、
図10(B)に示すように、DC−DCコンバータ81で電圧値を変換された電力が、パルス発生器85を起動する。そして、パルス発生器85から発せられる電気信号がシーケンサなどの外部機器に信号を入力するために入力部86に送られることで、入力部86を介して押圧部53が押圧されたことを感知できる。
【0043】
また、有線方式を採用する場合、
図10(B)において、DC−DCコンバータ81およびパルス発生器85を省略し、起電ユニット11を駆動することにより発電された電力を電気信号として入力部86に直接送る構成としてもよい(
図10(C)参照)。これにより、簡単な構成で押圧部53が押圧
されたことを感知可能な電子機器が実現できる。
【0044】
第2実施形態は、
図11および
図12に示すように、発電モジュール90が、起電ユニット11と、ベース91と、上下に移動可能に配置されたプランジャ100と、プランジャ100の移動に応じて起電ユニット11を駆動する駆動部106と、を備えたものである。
【0045】
ベース91は、上方が開口した箱形状であり、内部に起電ユニット11を設置する。ベース91は、底面に立設した一対の横長の支持壁92を備えている。起電ユニット11は、この支持壁92の間に設置され、板状体15を介して支持壁92の上端縁部に設けた係止用爪部93により抜け止めされる。また、ベース91の対向する側壁94には、後述する第1リンク107が嵌合する円形孔95と、第2リンク117が嵌合する半円形状孔96とが、それぞれ形成されている。
【0046】
プランジャ100は、平面矩形の押圧部101と、押圧部101から下方に延在し、後述する第1リンク107の第1可動部111に係合する一対の第1軸受け部102と、第2リンク117の第2可動部20に嵌合する円形孔からなる一対の第2軸受け部103と、を備えている。
【0047】
駆動部106は、第1リンク107と第2リンク117とからなる。第1リンク107と第2リンク117とは、常時、復帰バネ17により上方に付勢され、押圧部101が押圧されて下方に移動すると、プランジャ100が連動して下方に移動し、起電ユニット11の起動舌片12を下方に押圧する。
【0048】
第1リンク107は、コの字形の枠体である。そして、前記第1リンク107は、一対の第1腕部109,110と、第1腕部109,110の一端に同一軸心上に設けられた円柱形状の第1軸108と、第1腕部109,110の他端を連結する円柱形の第1可動部111と、を備えている。
【0049】
第1腕部109,110は、その中央に、第2リンク117の第2円形突起121が嵌合する第1嵌合孔112が形成されている。また、第1腕部109には、内方に向かって突出する上下一対の半円柱形状からなる操作部113a,113bが設けられている(
図12参照)。第1リンク107は、下側の操作部113bとベース91との間に圧縮して配置された復帰バネ17により、上方に付勢される。更に、第1腕部109,110の外面には、内方に凹んだ段部114が設けられている。なお、第1リンク107は、第1軸108がベース91の円形孔95に嵌合することで、この第1軸108を中心に回動する。
【0050】
第2リンク117は、コの字形の枠体である。この第2リンク117は、一対の第2腕部119,119と、第2腕部119,119の一端を連結する円柱形の第2軸118と、第2腕部119,119の他端の内向面に設けられた第2可動部120と、を備えている。
【0051】
第2腕部119は、その中央に内側に向かって突出し、かつ、第1リンク107の第1嵌合孔112に嵌合する第2円形突起121が形成されている。また、第2腕部119には、内面に凹んだ段部122が形成されている。なお、第2リンク117は、第2軸118の両端118a,118aがベース91の半円形状孔96に嵌合することで、この第2軸118を中心に回動する。第2可動部120は、同一軸心上に設けられた内方に向かって突出する円形リブからなる。
【0052】
以上により、第1リンク107および第2リンク117の簡単な構成で駆動できるので、発電モジュール90の構成部品を低減し、製造コストを低減できる。
【0053】
次に、上記構成からなる発電モジュール90の組み立てについて説明する。
発電モジュール90を組み立てるには、まず、ベース91の支持壁92,92の間に、起動舌片12がオフの位置にある起電ユニット11を位置決めする。そして、板状体15を係止用爪部93に係止することにより、前記起電ユニット11を抜け止めする。
【0054】
また、第2腕部119の第2円形突起121を第1腕部109,110の第1嵌合孔112に嵌合する。そして、操作部113a,113bの間に起電ユニット11の起動舌片12を挟み込む。更に、第1軸108をベース91の円形孔95に嵌合すると共に、第2軸118の両端を半円形状孔96に嵌合する。そして、下側の操作部113bとベース91の底板との間に、復帰バネ17を圧縮した状態で挟み込み、位置決めする。この復帰バネ17により、第1リンク107と第2リンク117とは上方に付勢されて傾斜し、押し上げ位置にある。
【0055】
次いで、プランジャ100をベース91の開口に被せ、第1軸受け部102を第1リンク107の第1可動部111に嵌合すると共に、第2軸受け部103を第2リンク117の第2可動部120に嵌合することにより、組み立ては完了する。
【0056】
発電モジュール90を使用するため、ユーザが押圧部101を下方に押圧すると、プランジャ100は下方に移動する。このため、第1軸受け部102が第1リンク107の第1可動部111を下方に押圧すると共に、第2軸受け部103が第2リンク117の第2可動部20を下方に押圧する。このため、第1リンク107は第1軸108を中心として回動し、第2リンク117が第2軸118を中心として回動する。この結果、第1リンク107と第2リンク117とが回動する。これにより、第1リンク107の操作部113aが、起電ユニット11の起動舌片12を下方に押し下げ、起電ユニット11をオンする。