(57)【要約】【課題】圧電素子のように強い衝撃力を与えなくとも十分に発電可能で、本体部及び蓋部材の内部部品への影響の少ない携帯電子機器用充電装置を提供する。【解決手段】携帯電子機器に内蔵される充電装置であって、シート状の誘電性エラストマーの表裏面に電極を添着してなり、外部応力を加えて前記誘電性エラストマーを変形させることにより発電する発電部材と、前記発電部材からの電力を蓄電する充電部材とを備える携帯電子機器用充電装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯電子機器に内蔵される充電装置であって、
シート状の誘電性エラストマーの表裏面に電極を添着してなり、外部応力を加えて前記誘電性エラストマーを変形させることにより発電する発電部材と、前記発電部材からの電力を蓄電する充電部材とを備えることを特徴とする携帯電子機器用充電装置。
【請求項２】
前記発電部材が、操作用のキーボードや処理回路、充電部材を備える本体部に、表示部を備える蓋部材をヒンジにより開閉自在に装着して構成される折り畳み型の携帯電子機器の前記ヒンジ内に装着され、前記ヒンジの回動動作により前記誘電性エラストマーが伸縮して発電することを特徴とする請求項１記載の携帯電子機器用充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話やノートパソコン等の携帯型の電子機器に内蔵される充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やノートパソコン等の携帯電子機器が普及しており、これらは屋外でも使用できるように蓄電池が内蔵されている。そのため、携帯電子機器をより長時間使用できるように、蓄電池の容量増加のための開発が行われているが、携帯電子機器の高性能化に伴って電力消費量も高まっており、また屋外での使用時間も長くなる傾向にあることから、蓄電池の容量増加だけでは十分でなくなってきている。内蔵する蓄電池が容量切れになったときに、補助電池を外付けすることも考えられるが、補助電池を別途携帯しなければならない。
【０００３】
このような背景から、携帯電話やノートパソコンでは、操作用のキーボードやＣＰＵ等の電子部品を備える本体部に、表示用の液晶装置を備える蓋部材をヒンジにより開閉自在に装着した折り畳み型が主流であることから、本体部に圧電素子を内蔵させるとともに蓋部材に突起を設け、蓋部材を閉めたときに突起で圧電素子を押圧し、そのときの機械的エネルギーを圧電素子により電気的エネルギーに変換して取り出し、取り出した電気的エネルギーを蓄電池に蓄電することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１９０６２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１で使用している圧電素子は、ある程度の衝撃力が必要で、蓋部材を強く閉じる必要がある。そのため、本体部のＣＰＵ等の電子部品や、蓋部材の液晶装置にも衝撃が伝わりそれらの動作に悪影響が及ぶおそれがある。
【０００６】
そこで本発明は、圧電素子のように強い衝撃力を与えなくとも十分に発電可能で、本体部及び蓋部材の内部部品への影響の少ない携帯電子機器用充電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、下記の携帯電子機器用充電装置を提供する。
（１）携帯電子機器に内蔵される充電装置であって、シート状の誘電性エラストマーの表裏面に電極を添着してなり、外部応力を加えて前記誘電性エラストマーを変形させることにより発電する発電部材と、前記発電部材からの電力を蓄電する充電部材とを備えることを特徴とする携帯電子機器用充電装置。
（２）前記発電部材が、操作用のキーボードや処理回路、充電部材を備える本体部に、表示部を備える蓋部材をヒンジにより開閉自在に装着して構成される折り畳み型の携帯電子機器の前記ヒンジ内に装着され、前記ヒンジの回動動作により前記誘電性エラストマーが伸縮して発電することを特徴とする上記（１）記載の携帯電子機器用充電装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の携帯電子機器用充電装置は、自身の変形により発電する誘電性エラストマーを発電部材として備えるため、圧電素子を使用する場合に比べて格段に小さな外力で十分な発電を実現でき、本体部や蓋部材の内部部品に与える影響も少ない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に関して、本体部にヒンジにより蓋部材を開閉自在に装着した、所謂「折り畳み型」の携帯電話を例にして詳細に説明する。
【００１０】
図１に示すように、携帯電話１は、本体部１０と蓋部材２０とをヒンジ３０で開閉自在に接続したものである。本体部１０は、その表面に操作用のキーボード１１を配し、ＣＰＵ等の内部部品や蓄電池（充電部材）を内蔵している。一方、蓋部材２０は液晶画面２１を備えている。そして、待機時には本体部１０と蓋部材２０とを、キーボード１１と液晶画面２１とが対面するように２つ折りにし（閉状態）、使用時には、図示のように、ヒンジ３０を中心にして蓋部材２０を所定角度回動させてキーボード１１及び液晶画面２１を露呈させる（開状態）。
【００１１】
本発明では、図２に示すような、シート状の誘電性エラストマー１０１の表裏面に電極１１０，１１０を添着した発電部材１００と、前記発電部材に接続する蓄電池から構成される充電装置とを本体部１０に内蔵させる。
【００１２】
発電部材１００の誘電性エラストマー１０１には各種ゴムを使用できるが、伸長しやすく、比誘電率が高いことからイソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、ニトリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、フロロシリコーンゴム等を好適に使用できる、中でも、比誘電率が３以上であるクロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、ニトリルゴム、シリコーンゴム、アクリルゴム、フロロシリコーンゴム、フッ素ゴムが好ましい。
【００１３】
また、誘電性エラストマー１０１には、上記のゴムに、ゴムよりも誘電性の高い材料、例えばガラスやセラミックスからなる繊維や粉末等の高誘電性フィラーを配合してもよい。高誘電性フィラーは配合することにより、誘電性エラストマー１０１の誘電性は高まるものの、弾性が低下して変形し難くなり、発電性能に劣るようになる。そのため、高誘電性フィラーの配合量は、誘電性エラストマー全量の５〜６０質量％が適当である。
【００１４】
誘電性エラストマー１０１の硬さや厚さには制限はないが、硬さはデュロメータＡスケールで２０〜６０、厚さは０．０１〜１ｍｍが適当である。
【００１５】
電極１１０は、導電性に優れるとともに、誘電性エラストマー１０１の変形に追従できるように軟質の導電性材料で形成される。具体的には、金属のシートやフィルム、導電性カーボンや金属粉末を樹脂に混練した導電性エラストマー、導電性グリース等を好適に使用できる。
【００１６】
このように構成される発電部材１００は、誘電性エラストマー１０１を面方向、即ち紙面左右方向に伸縮させると、電極間の静電容量が変化して発電が起こる。そして、電極間に蓄電池１２０を挿入することにより、発生電力を蓄電することができる。
【００１７】
誘電性エラストマー１０１を伸縮させるためには、図３及び図４に示すように、ヒンジ３０の内部に発電部材１００を装着し、閉状態及び開状態にするときのヒンジ３０の回動に追従させればよい。尚、図３及び図４は携帯電話１のヒンジ３０周辺を示す側面図であり、図３は閉状態、図４は開状態をそれぞれ示している。
【００１８】
発電部材１００の一端１００ａを本体部１０に固定し、他端１００ｂを蓋部材２０に固定することで、閉状態では図３に示すように誘電性エラストマー１０１が最も収縮し、開状態では図４に示すようにヒンジ３０の回動に伴って誘電性エラストマー１０１が円弧状に伸長する。また、開状態から閉状態に戻る際に、誘電体エラストマー１０１は再度収縮する。このような閉状態と開状態との切り替えに伴って誘電体エラストマー１０１が伸長・収縮して発電が起こる。そして、発生電力が、図示されない蓄電池に蓄電される。
【００１９】
このように、本発明の充電装置では、誘電性エラストマー１０１をヒンジ３０の回動に伴い伸長・収縮させればよいため、圧電素子を使用する場合のような衝撃を必要とせず、ＣＰＵや液晶駆動回路等の内部部品に悪影響を及ぼすことなく、充電することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】携帯電話の一例を示す斜視図である。
【図２】発電部材を示す断面図である。
【図３】図１に示す携帯電話のヒンジ周辺を拡大して示す側面図であり、閉状態での発電部材の状態を示す図である。
【図４】図１に示す携帯電話のヒンジ周辺を拡大して示す側面図であり、開状態での発電部材の状態を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  携帯電話
１０  本体部
１１  キーボード
２０  蓋部材
２１  液晶画面
３０  ヒンジ
１００  発電部材
１０１  誘電性エラストマー
１１０  電極
１２０  蓄電池
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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