特開 2024-106868 小型発電機

(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】P2024106868

(43)【公開日】2024-08-08

(54)【発明の名称】小型発電機

(51)【国際特許分類】

   H02K 7/18 20060101AFI20240801BHJP

   A63H 30/02 20060101ALI20240801BHJP

【ＦＩ】

H02K7/18 A

A63H30/02 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023011338

(22)【出願日】2023-01-27

(71)【出願人】

【識別番号】000002288

【氏名又は名称】三洋化成工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】知念 宏樹

(72)【発明者】

【氏名】中嶋 勇輔

【テーマコード（参考）】

2C150

5H607

【Ｆターム（参考）】

2C150DD01

2C150EB41

2C150EB44

2C150FA07

2C150FA11

5H607BB02

5H607BB07

5H607BB14

5H607BB17

5H607CC05

5H607DD02

5H607FF21

5H607GG01

5H607GG08

5H607GG25

(57)【要約】

【課題】使用性の高い小型発電機を提供する。
【解決手段】小型発電機（１）は、ユーザの指に弾かれて回転軸（１２）の周りを回転するブレード（２０）と、回転軸（１２）に設けられ、ブレード（２０）を回転可能に支持するベアリング（１５）と、ブレード（２０）と連結する磁石（１３）と、磁石（１３）と対向して配置され、磁石（１３）の回転により電磁誘導を生じるコイル（１４）と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ユーザの指に弾かれて回転軸の周りを回転する回転部と、
前記回転軸に設けられ、前記回転部を回転可能に支持する軸受部と、
前記回転部と連結する磁石と、
前記磁石と対向して配置され、前記磁石の回転により電磁誘導を生じるコイルと、
を備える小型発電機。

【請求項2】

前記軸受部は、ボールベアリングであり、
前記ボールベアリングは、潤滑剤として、イオン液体又は深共晶溶媒を含有する、請求項１に記載の小型発電機。

【請求項3】

前記電磁誘導により生じた電気を蓄電する蓄電部を備える、請求項１または２に記載の小型発電機。

【請求項4】

前記蓄電部から給電されるＧＰＳ発信機を備える、請求項３に記載の小型発電機。

【請求項5】

前記コイルは、前記回転軸と前記磁石との間に位置する、請求項１または２に記載の小型発電機。

【請求項6】

前記磁石は、前記回転軸と前記コイルとの間に位置する、請求項１または２に記載の小型発電機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、使用性の高い小型発電機に関する。

【背景技術】

【0002】

運動エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機は公知であり、その一例として、特許文献１に記載の発電ユニットが挙げられる。特許文献１の発電ユニットは、容量の小さな発電体を直列に複数基配設すると共に、各発電体の回転軸を連結することで、大きな発電容量を確保している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－０１３２８４号公報（２０２１年２月４日公開）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１の発電ユニットは、容量の小さな発電体を直列に複数基配設する構成であるため、構造が大型化かつ複雑化するという課題を有する。

【0005】

小型の発電機として、手回し型発電機が知られている。手回し型発電機は、ユーザがハンドルを手で回すことにより、その運動エネルギーを電気エネルギーに変換する仕組みを有しており、ハンドルを早く回すほど発電量が増加する。

【0006】

しかしながら、手回し型発電機は、ギア比の低さゆえに発電効率が低く、特定の状況（緊急時など）には不向きであり、使用性が高いとは言い難い。

【0007】

本開示は、前記の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、使用性の高い小型発電機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の一態様に係る小型発電機は、ユーザの指に弾かれて回転軸の周りを回転する回転部と、前記回転軸に設けられ、前記回転部を回転可能に支持する軸受部と、前記回転部と連結する磁石と、前記磁石と対向して配置され、前記磁石の回転により電磁誘導を生じるコイルと、を備える。

【発明の効果】

【0009】

本開示の一態様によれば、使用性の高い小型発電機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示に係る小型発電機を説明するための図である。

【図2】本開示に係る本体の断面図であって、図１に示すＡＡ線の断面図である。

【図3】本開示に係る、磁石とコイルの位置関係の一例を説明するための図である。

【図4】本開示に係る小型発電機の概略断面図である。

【図5】本開示に係る小型発電機における磁石とコイルの位置関係を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本開示の一実施形態に係る小型発電機１について、模式的に示した図１等を参照しながら説明する。以下の説明において、「上」、「下」は、重力方向を下側、重力方向と反対側を上側とする。図中、図面下側が重力方向であるものとする。また、「横方向」は、上下方向と垂直な方向とする。

【0012】

（小型発電機の概要）
図１は、本開示に係る小型発電機１を説明するための図である。図１において、参照番号１００に示す図は小型発電機１の斜視図を示し、参照番号１１０に示す図は小型発電機１の上面図を示す。

【0013】

図１を参照して、小型発電機１は、人の手のひらに乗る程度の大きさの小型発電機であり、いわゆる「ハンドスピナー」（登録商標）と称される玩具と外観が類似する。小型発電機１は、本体１０と、回転可能に本体１０に連結したブレード（回転部）２０とで構成される。

【0014】

参照番号１００に示す図を参照して、本体１０は、本体１０の天面部を構成する天面部１０ａ、本体１０の底面部を構成する底面部１０ｂ、及び、本体１０の胴体部を構成する胴体部１０ｃによって外形が形成されている。胴体部１０ｃは、ブレード２０と一体に形成されている。図示の例では、本体１０は、略円筒形であるが、直方形状等の他の形状であってもよい。本体１０は、その内部に、回転軸１２、磁石１３、コイル１４、及びベアリング１５等を含む。これらの詳細については、図２を参照して後述する。

【0015】

ブレード２０は、本体１０の外縁から放射状に外側に向かって延在する、ブレード２０ａとブレード２０ｂとで構成される（以下では、ブレード２０ａとブレード２０ｂとを区別しないときは、単に「ブレード２０」と称する）。ブレード２０は、３つ以上のブレードにより構成されてもよい。ブレード２０は、複数のブレードが等間隔（又は、略等間隔）に設けられていることが好ましい。ブレード２０は、種々の形状が採用されてよく、図１の参照番号１１０に示すように上面視で扇形であってもよいし、あるいは、矩形等の他の形状であってもよい。ブレード２０は、その材質は特に限定されず、例えば、軽量かつ製造容易な樹脂製である。ブレード２０は、回転中に水平を保てる構造であればよい。

【0016】

小型発電機１は、例えば次のように使用される。まず、ユーザは、底面部１０ｂを床に置く。次に、ユーザは、天面部１０ａを片方の手（又は、指）で抑えつつ、他方の手の指でブレード２０を弾く。ブレード２０を弾く強さにもよるが、ユーザは、ブレード２０を数分～１０数分間にわたって回転させることができる。詳細は後述するが、小型発電機１は、ブレード２０の回転によって発電する。そのため、小型発電機１は、他の外力を介在させることなく、ユーザがブレード２０を指で弾く力のみによって、容易かつ長時間にわたって発電できる。

【0017】

（小型発電機の詳細）
次に、本体１０の内部構造を図２により説明する。図２は、本体１０の断面図であって、図１に示すＡＡ線の断面図である。

【0018】

図２に示すように、本体１０は、天面部１０ａと底面部１０ｂとの間に形成された内部空間に、回転軸１２、磁石１３、コイル１４、ベアリング（軸受部）１５、基板１６、キャパシタ１７、及びＧＰＳ発信機１８を設けている。以下、各部について説明する。なお、以下の小型発電機１の内部構造の説明は、本開示に係る小型発電機１の一例であって、これに限定されない。

【0019】

（回転軸）
回転軸１２は、上面視したときの本体１０の中心に位置決めされている。回転軸１２は、本体１０の内部において上下方向に延在する。回転軸１２は、回転軸１２の内側に内部空間Ｓ１を有し、その内部空間Ｓ１にコイル１４（後述）とキャパシタ１７（後述）とを接続する配線が敷設される。

【0020】

回転軸１２は、一体に形成された、回転軸胴体部１２ａ、ベアリング支持部１２ｂ、及び回転軸上部１２ｃにより構成される。前述の内部空間Ｓ１は、回転軸胴体部１２ａ、ベアリング支持部１２ｂ、及び回転軸上部１２ｃの内側にわたって形成されている。

【0021】

回転軸胴体部１２ａは、磁石１３（後述）及びコイル（後述）と対向する位置に設けられる。ベアリング支持部１２ｂは、回転軸胴体部１２ａの上部に位置し、ベアリング１５ａ（後述）を支持する。回転軸上部１２ｃは、ベアリング支持部１２ｂの上部に位置し、その上面に基板１６（後述）が載置される。

【0022】

回転軸１２は、回転軸胴体部１２ａの下部の内部空間Ｓ１に挿入部１１ｂが挿入される。挿入部１１ｂは、ベアリング支持部１１ａ（後述）を介して底面部１０ｂと接続する。これにより、回転軸１２は、本体１０内において安定的に固定される。

【0023】

なお、前記の説明では、ベアリング支持部１１ａ及び挿入部１１ｂは、回転軸１２と別体として説明しているが、回転軸１２と一体的に形成されていてもよい。また、図示の例においては、ベアリング支持部１１ａ及び挿入部１１ｂは、回転軸１２の一部であると表現することもできる。

【0024】

図２を参照して、回転軸上部１２ｃは、その外径が天面部１０ａの内径よりも僅かに小さく形成されており、これにより回転軸上部１２ｃは本体１０に固定される。その結果、回転軸１２は、本体１０内で安定的に固定される。

【0025】

なお、前述の説明では、ベアリング支持部１２ｂ及び回転軸上部１２ｃは、回転軸１２と一体に形成されているものとして説明したが、ベアリング支持部１２ｂ及び回転軸上部１２ｃは、前述の機能を果たすのであれば、回転軸１２と別体として形成されてもよい。

【0026】

（ブレード）
ブレード２０は、ユーザの指に弾かれて回転軸１２の周りを回転する。前述したように、ブレード２０は、本体１０の外縁から放射状に外側に向かって延在する、ブレード２０ａとブレード２０ｂとで構成される。ブレード２０は、ベアリング支持部１２ｂに設けられたベアリング１５ａ、及び、ベアリング支持部１１ａに設けられたベアリング１５ｂ（以下、両者を区別しないときは、単に「ベアリング１５」と称する。）によって回転軸１２周りを回転可能に支持されている。ブレード２０は、図１を参照して説明した胴体部１０ｃと一体に形成されている。従って、胴体部１０ｃはブレード２０の一部を構成するともいえる。胴体部１０ｃは、磁石１３を設けるための内部空間Ｓ２を有する。

【0027】

図２を参照して、内部空間Ｓ２は、回転軸１２の近傍に形成されており、上面視したときに本体１０の外縁よりも内側に位置する。内部空間Ｓ２は、磁石１３を収容可能な大きさに形成されていればよい。

【0028】

なお、ブレード２０は、内部空間Ｓ２を有していなくてもよく、例えば、回転軸１２側の胴体部１０ｃの端面に磁石１３が結合されていてもよい。

【0029】

（磁石）
磁石１３は、ブレード２０の内部空間Ｓ２内に設けられて、ブレード２０と連結（接合）する。これにより、磁石１３は、ブレード２０の回転に伴って、ブレード２０と共に回転軸１２の周りを回転する。磁石１３は、少なくとも一対の、Ｎ極及びＳ極の磁石を含む。磁石１３は、その種類は特に限定されず、例えば、ネオジム系、サマリウム系といった希土類磁石、又は、バリウムフェアライト径、ストロンチウムフェライト系などの磁石が用いられる。回転軸１２と磁石１３との間にはコイル１４が設けられている。磁石１３の最適な数量は、負荷側が要求する条件に応じて決定されてよい。このことは、後述のコイル１４も同様である。

【0030】

（コイル）
コイル１４は、ブレード２０と回転軸１２との間に形成された内部空間Ｓ４に配置され、磁石１３と対向する。コイル１４は、回転軸１２に固定されている。コイル１４は、特定の個数に限定されない。

【0031】

コイル１４の近くで磁石１３を動かすと磁界が変化する。そのとき、コイル１４の周りの磁界の変化を少なくするような電流がコイル１４に生ずる。これが電磁誘導であり、回転軸１２周りの磁石１３の回転により電磁誘導が生じる。コイル１４は、磁石１３の回転によって生じた電気を、回転軸１２の内部の内部空間Ｓ１内に敷設された配線を介して、基板１６に実装されたキャパシタ１７（後述）に蓄電させる。

【0032】

（磁石とコイルの位置関係）
本開示の一例である、磁石１３とコイル１４の位置関係を図３により説明する。図３は、本開示に係る、磁石１３とコイル１４の位置関係の一例を説明するための図である。

【0033】

図３では、小型発電機１のうち、底面部１０ｂ、磁石１３、及びコイル１４のみが図示されている。磁石１３及びコイル１４は、いずれも、回転軸１２（不図示）の周りを取り囲むように配置され、互いに対向して配置されている。コイル１４は、回転軸１２と磁石１３との間に位置する。図３に示す例において、磁石１３は、磁石１３Ｎ及び磁石１３Ｓにより構成される。コイル１４は、６つのコイルにより構成される。

【0034】

磁石１３及びコイル１４は、本体１０内において対称性を有するように個数又は配置等が決められることが好ましい。これは、本体１０内において複数の構成部品（磁石１３及びコイル１４を含む）がバランスよく配置されることにより、本体１０の重心位置を本体１０の中心（回転軸１２の位置）に設定する、あるいは、回転軸１２の近傍に設定するためである。これにより、小型発電機１は、重心の偏りを抑えることができ、その結果、ユーザの指によりブレード２０が弾かれたときに、長時間にわたってブレード２０を回転させることができる。

【0035】

（ベアリング）
ベアリング１５は、ベアリング１５ａ及びベアリング１５ｂを含む。ベアリング１５ａはベアリング支持部１２ｂに設けられ、ベアリング１５ｂはベアリング支持部１１ａに設けられている。ベアリング１５は、ブレード２０を回転可能に支持する。ベアリング１５は、ブレード２０を回転可能に支持できるのであれば種類を問わないが、例えばボールベアリングである。ベアリング１５は、内部空間Ｓ３を有し、その内部空間Ｓ３に潤滑剤を含んでよい。潤滑剤は周知の潤滑剤が使用されてもよいが、本開示においては、潤滑剤としてイオン液体が使用される。

【0036】

ベアリング１５ａが設けられるベアリング支持部１２ｂ、及び、ベアリング１５ｂが設けられるベアリング支持部１１ａはそれぞれ、ベアリング１５に対応する形状を有する。

【0037】

（イオン液体）
小型発電機１は、過酷な環境下（常温常圧範囲外）での使用を可能とするため、ベアリング１５の微小変化による抵抗上昇リスク、及び／又は、油の粘度変化若しくは変質劣化による抵抗上昇リスクを抑制するための潤滑剤（潤滑油）としてイオン液体を使用する。一般的なグリース潤滑は寿命が短いのに対して、イオン液体は、その蒸気圧の低さから高寿命が期待できる。イオン液体による効果は改めて後述する。

【0038】

一般に、ボールベアリングのように潤滑油によって固体同士の直接接触を防止する流体潤滑においては、潤滑油膜を形成するために適度な粘度を必要とする。通常、粘度は温度上昇とともに低下することから、粘度低下の小さい潤滑油が、特に特殊環境においても使用可能とする本開示に係るベアリング１５には好適な潤滑油といえる。

【0039】

イオン液体は、アルキル鎖伸長により粘度調整が可能であるため、粘度特性の設計自由度が高い。そこで、例えば、３０℃における動粘度が１０～２，０００ｍｍ^２／ｓの範囲に制御したイオン液体を潤滑油として使用することによって、小型発電機１は、過酷な環境下においても使用することができる。動粘度が１０ｍｍ^２／ｓ未満の場合には油膜が形成されない。動粘度が２，０００ｍｍ^２／ｓよりも大きい場合には、発熱及び／又は抵抗が大きくなる。

【0040】

さらに、イオン液体は、蒸気圧が低い、熱容量が大きい、溶解性を有する、熱分解温度が高い、化学安定性が高い、安定性が高い（低揮発性、低融点等）といった、様々な物理的・化学的な特徴を有している。小型発電機１は、こういったイオン液体の特徴を活用して、過酷な環境下においても使用可能となる。

【0041】

例えば、イオン液体は、蒸気圧が低いことから、宇宙又は半導体技術など真空中においても使用でき、さらに、蒸発による熱損失がないことから、長寿命が期待できる。また、イオン液体は、熱容量が大きいことから、摩擦熱の冷却効果を期待でき、温度上昇を抑制できる。さらに、イオン液体は、高い化学安定性を有することから、高温冷温等の過酷な環境下での使用に好適である。

【0042】

イオン液体は、基本的に、陽イオンの種類で、ピリジン系、脂環族アミン系、及び脂肪族アミン系の３種類に大別される。これに組み合わせる陰イオンの種類を選択することで、多様な構造を有するイオン液体を合成できる。用いられる陽イオンには、イミダゾリウム塩類又はピリジニウム塩類などのアンモニウム系、ホスホニウム系イオン、無系イオンなどが挙げられる。陰イオンとしては、臭化物イオンやトリフラートなどのハロゲン系、テトラフェニルボレートなどのホウ素系、又は、ヘキサフルオロホスフェートなどのリン系などが挙げられる。さらに、フッ素フリーイオン液体（ドデシルベンゼンスルホン酸（ＤＢＳ）含む）は、腐食性が低く、ブリードアウトしにくい点で好ましい。フッ素フリーイオン液体は、例えば、ジアルキルジメチルアンモニウム・ＤＢＳ、又はトリアルキルメチルアンモニウム・ＤＢＳなどである。

【0043】

さらに、小型発電機１は、過酷な環境下（常温常圧範囲外）での使用を可能とするため、ベアリング１５の潤滑剤として深共晶溶媒を使用してもよい。調整された深共晶溶媒は、イオン液体に類似した挙動を示すとされ、イオン液体に比べ、環境親和性が高く比較的低コストである。深共晶溶媒は、エタリン（塩化コリン＋エチレングリコール）等が挙げられる。

【0044】

（基板、蓄電部、ＧＰＳ発信機）
図２を参照して、次に、基板１６、キャパシタ（蓄電部）１７、及びＧＰＳ発信機１８を説明する。

【0045】

天面部１０ａの下面と回転軸上部１２ｃの上面との間には内部空間Ｓ５が形成されている。内部空間Ｓ５は、内部に基板１６を収容する。基板１６は、回転軸上部１２ｃの上面に設けられる。基板１６は、キャパシタ１７及びＧＰＳ発信機１８を実装する。

【0046】

キャパシタ１７は、回転軸１２の内部の内部空間Ｓ１内に敷設された配線を介してコイル１４における電磁誘導により生じた電気を蓄電する。キャパシタ１７は、蓄電部の一例であって、前述する機能を発揮する限りにおいて、その仕様、種類、又は形状等が適宜に決められてよい。

【0047】

ＧＰＳ発信機１８は、携帯電波などの無線電波を使ってＧＰＳ位置情報を発信し、離れた場所にいる人に位置情報を通知する。ＧＰＳ発信機１８は、キャパシタ１７から給電される。ＧＰＳ発信機１８は、前述する機能を発揮する限りにおいて、その仕様、種類、又は形状等が適宜に決められてよい。

【0048】

以上、小型発電機１の構成を説明した。次に、小型発電機１により得られる動作、及び効果を説明する。

【0049】

小型発電機１は、ブレード２０がユーザの指に弾かれることによって、ブレード２０に連結された磁石１３の回転によりコイル１４に電磁誘導を生じさせる。つまり、小型発電機１は、ユーザがブレード２０を指で弾くという動作のみにより発電可能な小型発電機を実現する。しかも、ブレード２０を指で弾くという動作は、極めて単純であり、特定の状況（緊急時など）であっても老若男女を問わず簡単に行える。それゆえ、小型発電機１は、使用性の高い小型発電機を提供することができる。

【0050】

この効果は、従来の手回し型発電機が、手回しに力を要すること、そして、ギア比の低さゆえに発電効率が低く、特定の状況（緊急時など）には不向きであったこととは対照的といえる。

【0051】

また、小型発電機１のベアリング１５は、ボールベアリングであり、該ボールベアリングは、潤滑剤としてイオン液体を含有する。イオン液体は、蒸気圧が低い、熱容量が大きい、溶解性を有する、熱分解温度が高い、化学安定性が高いといった、様々な物理的・化学的な特徴を有している。小型発電機１は、このような特徴を有するイオン液体をベアリング１５に使用することによって、過酷な環境下（遭難又は漂流など）においても使用可能となる。

【0052】

さらに、小型発電機１は、電磁誘導により生じた電気を蓄電するキャパシタ１７を備える。それゆえ、小型発電機１は、ライター、ワイヤレス充電、ディスプレー表示、アンプ接続による音発信、又はライト点灯・点滅といった機能を付帯でき、ユーザの様々なニーズに応えることができる。

【0053】

加えて、小型発電機１は、キャパシタ１７から給電されるＧＰＳ発信機１８を備える。従来のＧＰＳトラッカーは、バッテリーを内蔵しており、そのバッテリーの充電が切れると使用できなくなる。これに対して、小型発電機１は、発電した電気を蓄電する蓄電部を備え、ブレード２０を指で回転することにより容易に発電し、蓄電できる。従って、小型発電機１は、自家発電型の装置であって、ＧＰＳ発信機１８を常時機能させることができ、バッテリーの充電が切れると使用できなくなるという課題も解消する。それゆえ、小型発電機１は、ユーザが過酷環境（遭難又は漂流等）に遭遇したときにも使用でき、人命救助に役立てることができる。さらに、小型発電機１は、コンパクトな構造ゆえに持ち運びも容易であるため、過酷環境の発生が予想される状況にもユーザが持参でき、それゆえ、使用性の高い装置であるといえる。

【0054】

（小型発電機４）
本開示に係る他の小型発電機４を図４、図５により説明する。図４は、本開示に係る小型発電機４の概略断面図である。図５は、小型発電機４における磁石４３とコイル４４の位置関係を説明するための図である。小型発電機４は、小型発電機１と同様に、手のひらに乗る程度の大きさの小型発電機である。以下、小型発電機４について、小型発電機１との構造上の差異に絞って説明する。

【0055】

最初に、図４を参照して、小型発電機４は、ブレード４０、回転軸４２、磁石４３、及びコイル４４を備える。

【0056】

ブレード４０は、複数枚のブレードで構成されている。ブレード４０は回転軸４２の上端に連結されており、ブレード４０がユーザの指に弾かれて回転すると回転軸４２も共に回転する。ブレード４０は、回転軸４２と一体形成されてよい。

【0057】

回転軸４２は、小型発電機４を上面視したときに小型発電機４の中心に位置決めされている。回転軸４２は、小型発電機４が起立したときに、上下方向に延在する。回転軸４２は、その上端がブレード４０に連結しており、ブレード４０の回転に伴って回転する。

【0058】

磁石４３は、少なくとも一対の、Ｎ極及びＳ極の磁石４３Ａ、及び磁石４３Ｂを含む（以下、両者を区別しないときは、単に「磁石４３」と称する。）。磁石４３は、回転軸４２と連結しており、回転軸４２の回転に伴って共に回転する。磁石４３は、回転軸４２とコイル４４との間に位置する。

【0059】

コイル４４は、磁石４３と対向して配置される。コイル４４は、磁石４３の回転により電磁誘導を生じる。コイル４４は、特定の個数に限定されない。図５に示す例において、コイル４４は、６つのコイルにより構成される。コイル４４は、巻き方が適宜に調節されてよい。コイル４４にて生成された電気が蓄電部（不図示）に蓄電され、ＧＰＳ発信機（不図示）に給電される構成は、本開示に係る小型発電機１と同じである。

【0060】

図５では、理解の容易のため、底面部４１、磁石４３、及びコイル４４のみが図示されている。底面部４１は、図３の底面部１０ｂに対応する部材であって、筐体の一部と考えてよい。磁石４３及びコイル４４は、いずれも、回転軸４２（不図示）の周囲に設けられており、互いに対向して配置されている。

【0061】

このように、小型発電機１と小型発電機４とを比較すると、回転軸を基準として、磁石とコイルの位置が逆になっている。また、小型発電機４において、ベアリング１５（不図示）は、例えば、小型発電機４の筐体と回転軸４２との間に設けられる。

【0062】

小型発電機４は、例えば次のように使用される。まず、ユーザは、小型発電機４の筐体を片方の手で把持する。次に、ユーザは、他方の手の指でブレード４０を弾く。ブレード４０を弾く強さにもよるが、ユーザは、ブレード４０を数分間にわたって回転させることができる。小型発電機４は、ブレード４０の回転によって発電する。そのため、小型発電機４は、他の外力を介在させることなく、ユーザがブレード４０を指で弾く力のみによって、容易かつ長時間にわたって発電できる。なお、ユーザは、ブレード４０を把持しつつ小型発電機４の筐体を回転させてもよい。

【0063】

小型発電機１と小型発電機４との差異として、次の点を挙げることができる。

【0064】

具体的に、小型発電機１において、基板１６は、回転軸上部１２ｃの上面に設けられる（図２参照）。これは、小型発電機１では回転軸１２が回転しないことから、回転軸上部１２ｃの上面が基板１６を好適に配置できるためである。

【0065】

これに対して、小型発電機４では回転軸４２が回転することから、回転軸４２の上面とは異なる位置に基板１６を配置することが好ましい。そこで、小型発電機４では、基板１６（不図示）を小型発電機４の筐体内の他の位置に設けることになる。そのため、小型発電機４は小型発電機１よりも筐体サイズが大きくなる可能性がある。こういった構成上の差異が存在するものの、小型発電機４は、上述した、小型発電機１と同様の効果を奏することができる。

【0066】

以上、本開示に係る小型発電機を説明した。該小型発電機は、直流モータ及び交流モータの何れであっても採用できる。また、本開示に係る小型発電機は、直流モータからブラシと整流子を取り除き、電子的な整流機構を備えたブラシレスモータとするなど、モータの種類を適宜に変更できる。

【0067】

〔まとめ〕
本開示の態様１に係る小型発電機は、ユーザの指に弾かれて回転軸の周りを回転する回転部と、前記回転軸に設けられ、前記回転部を回転可能に支持する軸受部と、前記回転部と連結する磁石と、前記磁石と対向して配置され、前記磁石の回転により電磁誘導を生じるコイルと、備える。

【0068】

前記の構成によれば、本開示の態様１に係る小型発電機では、ユーザが指で前記回転部を弾くことによって、前記磁石の回転により前記コイルに電磁誘導が生じる。つまり、本開示の態様１に係る小型発電機は、ユーザが前記回転部を指で弾くという動作のみにより発電可能な小型発電機を実現できる。しかも、前記回転部を指で弾くという動作は、極めて単純であり、特定の状況（緊急時など）であっても老若男女を問わず簡単に行える。それゆえ、本開示の態様１に係る小型発電機は、使用性の高い小型発電機を提供することができる。

【0069】

本開示の態様２に係る小型発電機は、前記の態様１において、前記軸受部は、ボールベアリングであり、前記ボールベアリングは、潤滑剤として、イオン液体又は深共晶溶媒を含有する。

【0070】

イオン液体は、蒸気圧が低い、熱容量が大きい、溶解性を有する、熱分解温度が高い、化学安定性が高いといった、様々な物理的・化学的な特徴を有している。深共晶溶媒は、イオン液体と類似した物性特徴を有し、かつ、安価という特徴を有している。本開示の態様２に係る小型発電機は、このような種々の特徴を有するイオン液体を前記ベアリングに使用することによって、過酷な環境下（遭難又は漂流など）においても使用可能となる。

【0071】

本開示の態様３に係る小型発電機は、前記の態様１または２において、前記電磁誘導により生じた電気を蓄電する蓄電部を備える。

【0072】

前記の構成によれば、本開示の態様３に係る小型発電機は、前記蓄電部に蓄電した電気を他のデバイス（後述のＧＰＳ発信機など）に使用できる。これにより、本開示の態様３に係る小型発電機は、前記他のデバイスと連携して新たな機能をユーザに提供できる。

【0073】

本開示の態様４に係る小型発電機は、前記の態様３において、前記蓄電部から給電されるＧＰＳ発信機を備える。

【0074】

前記の構成によれば、本開示の態様３に係る小型発電機は、遭難又は漂流などの緊急時における位置情報発信デバイスとしても有効活用できる。

【0075】

本開示の態様５に係る小型発電機は、前記の態様１から４の何れかにおいて、前記コイルは、前記回転軸と前記磁石との間に位置する。

【0076】

本開示の態様６に係る小型発電機は、前記の態様１から４の何れかにおいて、前記磁石は、前記回転軸と前記コイルとの間に位置する。

【0077】

本開示の態様５、６に係る小型発電機の構成によれば、部品配置のバリエーション豊かな小型発電機を実現できる。

【0078】

本開示は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の技術的範囲に含まれる。さらに、それぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

【符号の説明】

【0079】

１、４ 小型発電機
１０ 本体
１０ａ 天面部
１０ｂ、４１ 底面部
１０ｃ 胴体部
１１ａ、１２ｂ ベアリング支持部
１１ｂ 挿入部
１２、４２ 回転軸
１２ａ 回転軸胴体部
１２ｃ 回転軸上部
１３、１３Ｎ、１３Ｓ、４３Ｎ、４３Ｓ、４３ 磁石
１４、４４ コイル
１５、１５ａ、１５ｂ ベアリング
１６ 基板
１７ キャパシタ
１８ ＧＰＳ発信機
２０、２０ａ、２０ｂ、４０ ブレード
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５ 内部空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】