特開 2023-33057 発電機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023033057

(43)【公開日】2023-03-09

(54)【発明の名称】発電機

(51)【国際特許分類】

   H02K 21/12 20060101AFI20230302BHJP

【ＦＩ】

H02K21/12 G

【審査請求】有

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021181726

(22)【出願日】2021-11-08

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2022-01-19

(31)【優先権主張番号】P 2021138077

(32)【優先日】2021-08-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000114710

【氏名又は名称】ヤマウチ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001586

【氏名又は名称】弁理士法人アイミー国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】林 高良

【テーマコード（参考）】

5H621

【Ｆターム（参考）】

5H621BB02

5H621GB08

5H621HH01

(57)【要約】

【課題】発電効率のよい発電機を提供する。
【解決手段】発電機（１）は、筒形に周回するように巻かれた空芯コイル（２）と、空芯コイル（２）の周回部分を貫通して延びる回転自在な回転軸（３）と、空芯コイル（２）の空芯部内に配置され、回転軸（３）に固定され、回転軸と一体となって回転する主回転磁石（４）と、空芯コイル（２）の空芯部内に配置され、回転する主回転磁石（４）の磁力の影響を受けて回転する副回転磁石（５）とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒形に周回するように巻かれた空芯コイルと、
前記空芯コイルの周回部分を貫通して延びる回転自在な回転軸と、
前記空芯コイルの空芯部内に配置され、前記回転軸に固定され、前記回転軸と一体となって回転する主回転磁石と、
前記空芯コイルの空芯部内に配置され、回転する前記主回転磁石の磁力の影響を受けて回転する副回転磁石とを備える、発電機。

【請求項2】

前記主回転磁石は、極性の異なる第１極性部および第２極性部を有し、
前記副回転磁石は、前記主回転磁石の一方の極性部に対面する位置に設けられた第１副磁石と、前記主回転磁石の他方の極性部に対面する位置に設けられた第２副磁石とを有する、請求項１に記載の発電機。

【請求項3】

前記空芯コイルは、第１ボビンに巻かれた第１空芯コイルと、第２ボビンに巻かれた第２空芯コイルとを含み、
前記第１ボビンと前記第２ボビンとは、前記回転軸を間に挟んだ状態で端面同士が当接しており、
前記第１副磁石は、前記第１空芯コイルの空芯部内に配置され、
前記第２副磁石は、前記第２空芯コイルの空芯部内に配置される、請求項２に記載の発電機。

【請求項4】

前記主回転磁石と、前記副回転磁石とは、磁力の吸引力によって吸着している、請求項１～３のいずれかに記載の発電機。

【請求項5】

前記主回転磁石および前記副回転磁石の少なくともいずれか一方の表面には、被覆膜が形成されている、請求項１～４のいずれかに記載の発電機。

【請求項6】

前記主回転磁石の回転中心軸線および前記副回転磁石の回転中心軸線の両者に直交する仮想面は、前記空芯コイルの中心軸線に対して傾斜しており、
前記空芯コイルの端面には、前記仮想面に近接または交差する位置にヨーク板が設けられている、請求項１～５のいずれかに記載の発電機。

【請求項7】

前記主回転磁石は、円筒形磁石であり、
前記副回転磁石は、球形または円筒形磁石であり、
前記副回転磁石の直径は、前記空芯コイルの空芯部を形成する内壁と前記主回転磁石との間の間隔よりも大きい、請求項１～６のいずれかに記載の発電機。

【請求項8】

前記副回転磁石は、前記空芯コイルの空芯部を形成する内壁に設けられた支持軸によって回転自在に保持され、
前記主回転磁石と前記副回転磁石との間には隙間が設けられている、請求項１～３のいずれかに記載の発電機。

【請求項9】

前記回転軸を回転操作する回転操作機構をさらに備え、
前記回転操作機構は、
前記空芯コイルの外で前記回転軸とともに回転する回転爪と、
前記回転爪に係合し得るように変位可能に設けられた操作部とを備える、請求項１～８のいずれかに記載の発電機。

【請求項10】

前記回転爪は、回転中心回りの１８０°の位置に第１爪および第２爪を有し、
前記操作部は、１回目の操作で前記第１爪に係合し、２回目の操作で前記第２爪に係合する、請求項９に記載の発電機。

【請求項11】

前記回転操作機構は、前記操作部を非係合位置にもたらすように付勢する付勢部材をさらに備える、請求項９または１０に記載の発電機。

【請求項12】

前記回転爪と前記操作部とは、ワンウェイクラッチの構造を有する、請求項９～１１のいずれかに記載の発電機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発電機に関する。

【背景技術】

【0002】

操作部の操作によって発生した運動エネルギーを電磁誘導方式によって電気エネルギーに変換して発電する発電装置が知られている。このような発電装置は、たとえば、トイレ室、浴室、キッチン等の水廻り設備において、電子機器を遠隔操作するリモコン装置に組み込まれている。

【0003】

発電機を用いた技術として、例えば、特許第６６４７６７２号公報（特許文献１）が挙げられる。特許文献１は、筒形に周回するように巻かれた空芯コイルと、空芯コイルの周回部分を貫通して延び、回転自在な回転軸と、空芯コイルの空芯部に配置され、回転軸に固定されたマグネットとを備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６６４７６７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に開示された発電機は、２つの空芯コイル内部に１つずつ配置されたマグネットが、回転軸の回転に伴い回転することで発電する。発電機は、マグネットが空芯部内でスムーズに回転するため引っ掛かりがなく、軽い押し力によって発電できるものの、押しボタンを押下した際の手応えが得られにくい。

【0006】

本発明の目的は、軽い押し力で発電しつつ、操作時にクリック感を得ることのできる発電機を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様に係る発電機は、筒形に周回するように巻かれた空芯コイルと、空芯コイルの周回部分を貫通して延びる回転自在な回転軸と、空芯コイルの空芯部内に配置され、回転軸に固定され、回転軸と一体となって回転する主回転磁石と、空芯コイルの空芯部内に配置され、回転する主回転磁石の磁力の影響を受けて回転する副回転磁石とを備える。

【0008】

好ましくは、主回転磁石は、極性の異なる第１極性部および第２極性部を有し、副回転磁石は、主回転磁石の一方の極性部に対面する位置に設けられた第１副磁石と、主回転磁石の他方の極性部に対面する位置に設けられた第２副磁石とを有する。

【0009】

好ましくは、空芯コイルは、第１ボビンに巻かれた第１空芯コイルと、第２ボビンに巻かれた第２空芯コイルとを含み、第１ボビンと第２ボビンとは、回転軸を間に挟んだ状態で端面同士が当接している。この際、第１副磁石は、第１空芯コイルの空芯部内に配置され、第２副磁石は、第２空芯コイルの空芯部内に配置されることが好ましい。

【0010】

好ましくは、主回転磁石と、副回転磁石とは、磁力の吸引力によって吸着している。

【0011】

好ましくは、主回転磁石および副回転磁石の少なくともいずれか一方の表面には、被覆膜が形成されている。

【0012】

好ましくは、主回転磁石の回転中心軸線および副回転磁石の回転中心軸線の両者に直交する仮想面は、空芯コイルの中心軸線に対して傾斜しており、空芯コイルの端面には、仮想面に近接または交差する位置にヨーク板が設けられている。

【0013】

好ましくは、主回転磁石は、円筒形磁石であり、副回転磁石は、球形または円筒形磁石である。この際、副回転磁石の直径は、空芯コイルの空芯部を形成する内壁と主回転磁石との間の間隔よりも大きいことが好ましい。

【0014】

好ましくは、副回転磁石は、空芯コイルの空芯部を形成する内壁に設けられた支持軸によって回転自在に保持され、主回転磁石と副回転磁石との間には隙間が設けられている。

【0015】

好ましくは、回転軸を回転操作する回転操作機構をさらに備える。回転操作機構は、空芯コイルの外で回転軸とともに回転する回転爪と、回転爪に係合し得るように変位可能に設けられた操作部とを備える。

【0016】

好ましくは、回転爪は、回転中心回りの１８０°の位置に第１爪および第２爪を有し、操作部は、１回目の操作で第１爪に係合し、２回目の操作で第２爪に係合する。

【0017】

好ましくは、回転操作機構は、操作部を非係合位置にもたらすように付勢する付勢部材をさらに備える。

【0018】

好ましくは、回転爪と操作部とは、ワンウェイクラッチの構造を有する。

【発明の効果】

【0019】

本発明の発電機によれば、回転軸を中心に回転する主回転磁石と、主回転磁石からの磁力を受けて磁性の向きの反転を繰り返す副回転磁石とを利用することで、シンプルな構造でありながら発電効率を向上することができる。

【0020】

また、本発明の発電機は、主回転磁石と、副回転磁石との磁力の吸引・反発動作を利用することで、操作部を軽く操作するだけで十分なクリック感を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の実施の形態１における発電機の斜視図である。

【図2】本発明の実施の形態１における発電機の断面図であり、図１における線ＩＩ-ＩＩで切断した図である。

【図3】本発明の実施の形態１における発電機の断面図であり、図１における線ＩＩＩ-ＩＩＩで切断した図である。

【図4】本発明の実施の形態１における発電機について、回転操作機構の動作と、それに対応する主回転磁石および副回転磁石の動作とを表す図であり、（ａ）は回転操作機構の押しボタンの操作前状態を示し、（ｂ）は押しボタンの操作途中状態を示し、（ｃ）は押しボタンの操作後状態を示す。

【図5】本発明の実施の形態２における発電機の断面図である。

【図6】本発明の実施の形態３における発電機の断面図である。

【図7】本発明に係る空芯コイルのボビンおよび回転軸の取付状態を示す図である。

【図8】本発明の実施の形態４における発電機の空芯コイル内部のみを示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

【0023】

＜実施の形態１＞
図１～４を参照して、本発明の一実施形態の発電機１について説明する。なお、図１において、矢印Ａ１で示す方向を上下方向といい、矢印Ａ２で示す方向を左右方向といい、矢印Ａ３で示す方向を前後方向という。

【0024】

（構成について）
発電機１は、筒形に周回するように巻かれた空芯コイル２と、空芯コイル２の周回部分を貫通して延びる回転自在な回転軸３と、空芯コイル２の空芯部内に配置され、回転軸３に固定され、回転軸３と一体となって回転する主回転磁石４と、空芯コイル２の空芯部内に配置され、回転する主回転磁石４の磁力の影響を受けて回転する副回転磁石５とを備える。

【0025】

図１，２を参照して、本実施の形態の空芯コイル２は、上下方向に隣接して配置された第１空芯コイル２１と、第２空芯コイル２２とを含む。第１空芯コイル２１および第２空芯コイル２２は、略同一の構成であり、第１空芯コイル２１は、第１ボビン２３に第１コイル２５が巻かれた構成を備え、第２空芯コイル２２は、第２ボビン２４に第２コイル２６が巻かれた構成を備える。第１および第２ボビン２３，２４は両端フランジ付の円筒形であり、第１ボビン２３の下部フランジと第２ボビン２４の上部フランジとは、回転軸３を間に挟んでその面同士が当接するように設けられている。

【0026】

空芯コイル２は、ハウジング１１に固定されている。ハウジング１１は、空芯コイル２と、後述する回転操作機構７の少なくとも一部分とを収容できればよく、その形状については限定されない。ハウジング１１は、非磁性体で形成されている。非磁性体とは、強磁性体ではない物質で、常磁性体、反磁性体および反強磁性体を含む。非磁性体として、例えば、アルミニウムなどの金属、プラスチックなどの合成樹脂などが挙げられる。本実施の形態では、ハウジング１１は、合成樹脂で形成されることが好ましい。

【0027】

図１、３、７を参照して、回転軸３は、第１ボビン２３の下部フランジと第２ボビン２４の上部フランジとに挟まれて延びている。回転軸３を受け入れるために、第１ボビン２３の下部フランジには下方開放の半円形溝部が設けられ、第２ボビン２４の上部フランジには上方開放の半円形溝部が設けられている。回転軸３は、上下に対向する２つの半円形溝部によって形成された貫通穴内を回転自在に挿通している。

【0028】

回転軸３は、空芯コイル２の周回部分を貫通して延びている。ここで「コイルの周回部分」とは、第１および第２ボビン２３，２４に巻かれている第１および第２空芯コイル２１，２２の周回軌道が位置する筒形形状部分である。たとえば第１空芯コイル２１および第２空芯コイル２２が離れて位置する場合であっても、第１空芯コイル２１と第２空芯コイル２２との間に位置する領域は「コイルの周回部分」に含まれる。

【0029】

コイルを巻くボビンの形状は円筒形に限られず、四角形等の角形であってもよい。また、空芯コイルの数は、２個に限られず、１個または３個以上であってもよい。本実施の形態における発電機１は、１つの空芯コイルで形成される場合は勿論のこと、２つ以上の空芯コイルを重ねて形成されたものであっても「１つの空芯コイル」と同等のものであると見做している。

【0030】

図２，３を参照して、回転軸３の空芯部２７に位置する部分には、主回転磁石４が固定されている。主回転磁石４は、たとえば接着、圧嵌などの手法で回転軸３に固定されており、回転軸３と共に回転する。主回転磁石４として使用する磁石は、永久磁石である。主回転磁石４は、その外周面および内周面が着磁されている。主回転磁石４の材料は特に限定されないが、高い磁力を示す観点から、Ｎｄ‐Ｆｅ‐Ｂ焼結磁石（ネオジム磁石）を用いることが好ましい。

【0031】

本実施の形態の主回転磁石４は、回転軸３を中心とする円筒形状であり、その外周面に極性の異なる第１極性部４１および第２極性部４２を有する。なお、「外周面」とは、主回転磁石４の外周に沿うように延びる円周面である。本実施の形態の主回転磁石４は、平面断面視リング形状の円筒磁石であるが、その形状または個数については限定されない。たとえば、２つ以上の永久磁石を回転軸３に固定して、その外周面が第１極性部４１および第２極性部４２となるよう構成してもよい。なお、第１極性部４１および第２極性部４２は、主回転磁石４の外周面において、１８０°を境に区別されていることが好ましい。

【0032】

空芯コイル２の空芯部２７内には、副回転磁石５が配置される。副回転磁石５は、主回転磁石４の一方の極性部に対面する位置に設けられた第１副磁石５１と、主回転磁石４の他方の極性部に対面する位置に設けられた第２副磁石５２とを有する。副回転磁石５として使用する磁石は永久磁石であり、主回転磁石４と、副回転磁石５とは、磁力の吸引力によって吸着する。本実施の形態における副回転磁石５は固定されていないため、磁力の影響は受けるものの、空芯部２７を比較的自由に動くことができる。

【0033】

本実施の形態の副回転磁石５は、球形である。この際、副回転磁石５の直径は、空芯コイル２の空芯部２７を形成する内壁２８と主回転磁石４との間の間隔よりも大きいことが好ましい。これにより、第１副磁石５１は第１空芯コイル２１の空芯部内に配置され、第２副磁石５２は第２空芯コイル２２の空芯部内に配置されるため、副回転磁石５同士が互いに吸着してしまうことを防止できる。

【0034】

図４を参照して、主回転磁石４の回転中心軸線および副回転磁石５の回転中心軸線の両者に直交する仮想面は、空芯コイル２の中心軸線に対して傾斜しており、空芯コイル２の上下方向両端面には、仮想面に近接または交差する位置にヨーク板６が設けられている。なお、ヨークとは、マグネットが持つ吸着力を増幅する軟鉄であり、鉄を含んでいればよい。

【0035】

第１ヨーク板６１は、第１ボビン２３の上部フランジ上面に設けられ、主回転磁石４が時計回りに回転する場合は右側に設けられる。同様に、第２ヨーク板６２は、第２ボビン２４の下部フランジ下面に設けられ、主回転磁石４が時計回りに回転する場合は左側に設けられる。これにより、副回転磁石５が主回転磁石４と吸着した状態を維持することができ、空芯部２７内における副回転磁石５のがたつきを抑制できる。

【0036】

ヨーク板６は、磁性の切り替え易さの観点から軟磁性材料であればよく、たとえば鉄材、ＳＵＳ（ステンレス）材、ＳＫＨ（ハイスピード鋼）材、フェライト材などの材料で形成される。これにより、ヨーク板６に近接する副回転磁石５の磁性と対応する磁性体に切り替わることができ、副回転磁石５の空芯部２７内におけるがたつきを抑制できる。

【0037】

図１を参照して、本実施の形態の発電機１は、回転軸３を回転操作する回転操作機構７をさらに備える。回転操作機構７は、空芯コイル２の外で回転軸３とともに回転する回転爪７１と、回転爪７１に係合し得るように変位可能に設けられた操作部７２とを備える。

【0038】

本実施の形態の回転爪７１は、空芯コイル２から露出した回転軸３の一方端部に固定されている。回転爪７１は、回転中心回りの１８０°の位置に第１爪７４および第２爪７５を有し、操作部７２は、１回目の操作で第１爪７４に係合し、２回目の操作で第２爪７５に係合する突起部７６を有する。また、第１爪７４および第２爪７５の位置は、同じ回転軸３上に設けられた主回転磁石４の第１極性部４１および第２極性部４２の境界位置と略等しいことが好ましい。これにより、最も効率よく空芯部２７内の極性を切換えることができ、空芯コイル２における発電効率を向上することができる。

【0039】

回転操作機構７は、操作部７２を非係合位置にもたらすように付勢する付勢部材７３をさらに備える。付勢部材７３は、たとえば押しばねなどの弾性部材である。

【0040】

（動作について）
本実施の形態の回転操作機構７は、回転爪７１と操作部７２とで形成された、ワンウェイクラッチの構造を有する。図４を参照して、回転爪７１および操作部７２の動作について説明する。

【0041】

図４（ａ）は、操作部７２を押下していない、非係合状態を示す図である。左図を参照して、第１および第２副磁石５１，５２は、主回転磁石４の磁力の影響を最も受ける位置である第１および第２極性部４１，４２の略中央位置に配置されている。右図を参照して、第１爪７４および突起部７６は、１回目の操作が可能な状態に配置されている。

【0042】

図４（ｂ）は、操作部７２を押下した際の係合状態を示す図である。左図を参照して、主回転磁石４は時計回りに略９０°回転した状態となる。第１および第２副磁石５１，５２は空芯コイルの内壁２８と主回転磁石４との間の隙間を通過できない。そのため、主回転磁石４との吸引力に引っ張られ、第１副磁石５１は空芯部内の紙面右側に、第２副磁石５２は空芯部内の紙面左側に配置される。なお、図４（ｂ）に示す副回転磁石５の極性は、反転途中の状態を例示的に示すものである。右図を参照して、操作部７２を押下したことで、付勢部材７３は付勢力を有している状態であり、これ以上押下すると第１爪７４と突起部７６とが非係合状態となる。

【0043】

図４（ｂ）の状態からさらに操作部７２を押下すると、主回転磁石４は９０°以上回転することになるため、次の極性部のうち、磁力が最も強い部分が副回転磁石５を吸引できる状態となる。図４（ｂ）の場合を例に挙げて説明すると、第２極性部４２が第１副磁石５１を吸引できる状態となる。これにより、たとえば第１副磁石５１は、主回転磁石４のＳ極と第１副磁石５１のＮ極との吸引力を利用して勢いよく反転する。同時に、第２副磁石５２は、主回転磁石４のＮ極と第２副磁石５２のＳ極との吸引力を利用して勢いよく反転する。また、第１爪７４と突起部７６との係合は外れ、主回転磁石４の回転に伴って、第２爪７５が紙面右側に位置するよう移動する。これにより、１回目の操作は終了する。操作部７２を開放すると、操作部７２は付勢部材７３の付勢力によって非係合状態に戻ることができる。なお、操作部７２には、突起部７６がたわむことができる空洞部が設けられている。これにより、操作部７２は、回転爪７１に動作的な影響を与えずに非係合状態に戻ることができる。

【0044】

図４（ｃ）は、１回目の操作後の非係合状態を示す図である。左図を参照して、第１および第２副磁石５１，５２は、１回目の操作前とは反対の主回転磁石４の極性部、すなわち第１副磁石５１は第２極性部４２と、第２副磁石５２は第１極性部４１と吸着している。右図を参照して、第２爪７５および突起部７６は、２回目の操作が可能な状態に配置されている。

【0045】

なお、本実施の形態では、回転操作機構７が、回転爪７１および操作部７２で形成された場合について説明したが、このような機構に限定されない。すなわち、回転操作機構７は、たとえば回転軸３に取り付けられたピニオンギアと、ピニオンギアに噛合うように配置され、スライド移動するラックギアとで形成されることとしてもよい。

【0046】

空芯コイル２の一端は、整流部（図示せず）に接続されており、整流部（図示せず）によって整流された電流が外部部材（図示せず）に伝達される。これにより、空芯コイル２で発生した電流によって外部部材を起動させることができる。なお、空芯コイル２に発生した交流電流を、整流することなく外部部材に伝達してもよい。

【0047】

以上説明したように、本実施の形態によれば、回転軸３と、主回転磁石４と、副回転磁石５とを「回転体」と見做した場合、ハウジング１１と、空芯コイル２と、ヨーク板６とを「固定体」と見做すことができる。つまり、空芯コイル２自体を回転、揺動、あるいは振動させなくても、回転する主回転磁石４および副回転磁石５の磁力によって軽やかに電流を発生させることができる。換言すれば、本実施の形態の発電機１は、動きに対する発電効率がよいという特徴を備える発電機である。

【0048】

本実施の形態の発電機１は、たとえば回転体が１８０°回転するだけで無線リモコンの動作に十分な電力を発電することができるように設計した場合、操作部７２と無線リモコンの入力部とを接続し、主回転磁石４の外周を２極着磁とすれば、回転体が１８０°回転する間に、副回転磁石５における磁性の向きが１回反転することになる。つまり、無線リモコンの入力部を１回押下するだけで、副回転磁石５の磁性が反転することによる程よいクリック感を得ることができる。「クリック感」とは、スイッチを押下した際に感じる音または手応えである。すなわち、本実施の形態の発電機１は、たとえば無線リモコンなどの小型機材の発電機として好適に用いることができる。

【0049】

また、本実施の形態の発電機１は、操作部７２をゆっくり押下しても、素早く押下しても、回転体の回転スピードは変わらないため、同じ発電量を得ることができる。これにより、１回の操作で同じ発電量を得ることができ、安定した操作性を得ることができる。

【0050】

＜実施の形態２＞
図５を参照して、本発明の実施の形態２の発電機１Ａについて説明する。図５は、本実施の形態における発電機１Ａの断面図である。本実施の形態２の発電機１Ａは、基本的には実施の形態１の発電機１と同様の構成を備えているが、第１副磁石５１Ａおよび第２副磁石５２Ａの形状について異なる。

【0051】

図５に示すように、本実施の形態における発電機１Ａは、第１副磁石５１Ａおよび第２副磁石５２Ａが円筒形磁石である。副回転磁石５Ａは、主回転磁石４の磁力の影響を受けて回転可能な寸法であればよい。

【0052】

本実施の形態の発電機１Ａは、副回転磁石５Ａが円筒形磁石である。これにより、副回転磁石５Ａを球状磁石とする場合よりも回転方向が定まるため、安定した発電効率を得ることができる。

【0053】

〈実施の形態３〉
図６を参照して、本発明の実施の形態３の発電機１Ｂについて説明する。図６は、本実施の形態における発電機１Ｂの断面図である。本実施の形態３の発電機１Ｂは、基本的には実施の形態２の発電機１Ａと同様の構成を備えているが、第１副磁石５１Ｂおよび第２副磁石５２Ｂの構成が相違する点およびヨーク板の構成を備えていない点について異なる。

【0054】

副回転磁石５Ｂは、空芯コイル２の空芯部２７を形成する内壁２８に設けられた支持軸５３，５４によって回転自在に保持されている。すなわち、第１副磁石５１Ｂは、第１空芯コイル２１の空芯部内において第１支持軸５３によって保持され、第２副磁石５２Ｂは、第２空芯コイル２２の空芯部内において第２支持軸５４によって保持されている。第１支持軸５３と、第２支持軸５４と、回転軸３とは、互いの回転軸線が平行となるように設けられている。これにより、主回転磁石４の回転に応じて、副回転磁石５Ｂがスムーズに回転できる。

【0055】

主回転磁石４と副回転磁石５Ｂとの間には、隙間が設けられている。これにより、主回転磁石４および副回転磁石５Ｂの回転に伴う摩耗を防止でき、摺動面にごみが挟まってしまう等の不具合を防止できる。

【0056】

また、本実施の形態の発電機１Ｂによれば、副回転磁石５Ｂの位置は固定されている。そのため、発電効率を向上する観点から、主回転磁石４の第１および第２極性部４１，４２に対面する各々の空芯部内に、複数の副回転磁石５Ｂを設けてもよい。

【0057】

〈実施の形態４〉
図８を参照して、本発明の実施の形態４の発電機１Ｃについて説明する。図８は、本実施の形態における発電機１Ｃの空芯コイル２内部のみを示す断面図である。実施の形態４の発電機１Ｃは、基本的には実施の形態１の発電機１と同様の構成を備えているが、図８に示すように、主回転磁石４の周囲に被覆膜８を形成する点が異なる。

【0058】

被覆膜８は、たとえばチューブ形状であり、内面側に円筒形状の主回転磁石４を収容する。換言すれば、主回転磁石４と副回転磁石５との間には被覆膜８が介在しており、両者の外面が直接接することがない。これにより、主回転磁石４と副回転磁石５とが直接接することによる摩耗を防止することができ、発電機１Ｃの耐久性を向上することができる。また、主回転磁石４または副回転磁石５の表面にたとえばめっき処理などが施されている場合であっても、それが剥がれ落ちてしまうことを防止することができる。なお、被覆膜８を形成しても磁気特性に影響は生じない。すなわち本実施の形態における発電機１Ｃは、発電機１，１Ａ、１Ｂと同様の発電量を得ることができるし、クリック感も十分に得ることができるのは勿論である。

【0059】

被覆膜８は、主回転磁石４または副回転磁石５の一方を覆う膜形態であればよく、たとえばフッ素樹脂、シリコン樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂など、種々の材料で形成することができる。形成容易の観点から、好ましくは樹脂製のチューブであり、１００℃以上の熱を加えることで収縮することのできる熱収縮チューブである。これにより、熱を加えるだけで、被覆膜８を主回転磁石４に容易に密着させることができる。

【0060】

なお、被覆膜８は、少なくとも主回転磁石４または副回転磁石５のいずれか一方の表面を覆っていればよい。つまり、被覆膜８は、球形または円筒形状の副回転磁石５の表面を被覆することもできる。この場合、副回転磁石５が空芯コイル２の内壁２８に直接接することも防止できるため、発電機１Ｃの耐久性をさらに向上することができる。

【0061】

以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

【符号の説明】

【0062】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 発電機、２，２Ａ，２Ｂ 空芯コイル、３ 回転軸、４ 主回転磁石、５，５Ａ，５Ｂ 副回転磁石、６ ヨーク板、７ 回転操作機構、８ 被覆膜、２１ 第１空芯コイル、２２ 第２空芯コイル、５１，５１Ａ，５１Ｂ 第１副磁石、５２，５２Ａ，５２Ｂ 第２副磁石、７１ 回転爪、７２操作部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】