(57)【要約】【課題】  従来、自己発電する手段として、ゼーベック効果、光電効果、マイクロ波を利用した物があるが、特別な機構、装置が必要になる。簡便な方法として、機械エネルギーを電気エネルギーに変える圧電素子を利用する方法があるが、大掛かりな装置となる、圧電素子が破損する等の機械エネルギーを起こす機構に課題があった。【解決手段】ゼンマイの回転を阻止する手段、ゼンマイの回転力を利用して振動部材を励震させる加振手段と、上記加振された振動部材の機械エネルギーを電気エネルギーに変化させる発電手段と、発電した電気を蓄電する蓄電手段を有する機構にて、圧電素子が破損しない様な適度な打撃を与え、機械エネルギーを連続して起し発電する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゼンマイの回転を阻止する手段、ゼンマイの回転力を利用して振動部材を励震させる加振手段と、上記加振された振動部材の機械エネルギーを電気エネルギーに変化させる発電手段と、発電した電気を蓄電する蓄電手段を有することを特徴とするゼンマイ発電装置。
【請求項２】
上記加振手段は、ゼンマイの回転速度を調整する調整部分、可動する可動部分と打撃部を有する打撃部分により構成され、調整部分によりゼンマイの回転を調整し、可動部分により調整された回転力で可動し、可動により打撃部で振動部材を打撃して振動部材が励震されることを特徴とする請求項１に記載のゼンマイ発電装置。
【請求項３】
上記発電手段は、上記振動部材に固着され、上記振動部材の振動に伴う伸縮により電荷を発生する圧電素子または磁歪素子であることを特徴とする請求項１に記載のゼンマイ発電装置。
【請求項４】
上記ゼンマイ発電装置の電気を利用し、発熱手段に通電することにより発熱する発熱装置。
【請求項５】
上記ゼンマイ発電装置の電気を利用し、発光手段に通電することにより発光する発光装置。
【請求項６】
上記ゼンマイ発電装置の電気を利用し、発音手段に通電することにより音を発する発音装置。
【請求項７】
上記ゼンマイ発電装置の電気を利用し、可動手段に通電することにより可動する可動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明はゼンマイを利用して発電するゼンマイ発電装置と、その電気を利用した発熱装置、発光装置、発音装置、可動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、自己発電する手段として、ゼーベック効果、光電効果、マイクロ波を利用したものがあるが、特別な機構、装置が必要になる。
簡便な方法として、機械エネルギーを電気エネルギーに変える圧電素子を利用する方法がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  しかしながら、機械エネルギーを起こす機構に課題があった。
たとえば、コンパクトサイズでは起電力が弱い。
大きな起電力を得るために大掛かりな装置となる。
また、起電するために圧電素子を打撃し振動させるが、起電力を多くするために打撃力を強くすると、圧電素子が破損する。【０００４】  起電した電力量は数ボルトから十数ボルト程度であるため、蓄電して使用する。
蓄電した電力は、使用されると消費されるため、電力供給を持続する必要があるが、連続して機械エネルギーを起こす機構が難しいために実現がなされてない。【０００５】  この発明の目的は、コンパクトサイズで、圧電素子が破損しない様な適度な打撃を与え、機械エネルギーを連続して起し、発電する機構を可能としようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本発明に係わるゼンマイ発電装置は請求項１に記載の様に、ゼンマイの回転を阻止する手段、ゼンマイを利用しての加振手段と、機械エネルギーから電気エネルギーに変換する発電手段と、起きた電気を蓄電する蓄電手段からなる。
通常時はゼンマイの回転を阻止する手段によりゼンマイは静止しているが、釦等により解放されるとゼンマイの回転力により電気を起こす。【０００７】  請求項２では、回転、変位エネルギーにより機械的振動を作動する加振手段の構成であり、ゼンマイにより可動部分が可動し、可動部分の可動により打撃部で振動部材を打撃して捩動部材を励震させる。また、調整機構によりゼンマイの回転を調整し打撃時間を長くする。【０００８】  請求項３では、機械的振動を電気エネルギーに変換する発電手段である。
発電手段としての素子は、打撃、振動にて起電する圧電素子または磁歪素子である。【０００９】  請求項４では、ゼンマイ発電装置の電気を利用した発熱装置に関するものである。
ゼンマイ発電装置の蓄電手段により蓄電された電気を発熱手段に通電し発熱する。【００１０】  請求項５では、ゼンマイ発電装置の電気を利用した発光装置に関するものである。
ゼンマイ発電装置の蓄電手段により蓄電された電気を発光手段に通電し発光する。【００１１】  請求項６では、ゼンマイ発電装置の電気を利用した発音装置に関するものである。
ゼンマイ発電装置の蓄電手段により蓄電された電気を発音手段に通電し発音する。【００１２】  請求項７では、ゼンマイ発電装置の電気を利用した可動装置に関するものである。
ゼンマイ発電装置の蓄電手段により蓄電された電気を可動手段に通電し可動する。
【発明の効果】
【００１３】  請求項１によれば、ゼンマイ発電装置の効果は、コンパクトサイズでゼンマイによる変位エネルギーを電気エネルギーに変換して起電出来る。
また、釦等を押すことによりゼンマイを解放し任意に電気を利用出来る。【００１４】  請求項２によれば、ゼンマイを利用して簡単に機械エネルギーを発生させることが出来る。
ゼンマイにより可動部分が回転等を行い、回転により打撃部が容易に振動部材を打撃する。
打撃部の大きさや打撃速度が調整し易い機構であり、振動部材を破壊することが無い。
また、調整機構により打撃時間を長くし持続して電力供給する。【００１５】  請求項３発電によれば、コンパクトで安価に電気エネルギーを発生させることが出来る。【００１６】  請求項４によれば、ゼンマイ発電装置を電池代わりに使用して発熱出来る。
しかもゼンマイ発電装置は半永久的であるので電池交換も不要で経済的である。【００１７】  求項５によれば、ゼンマイ発電装置を電池代わりに使用して発光出来る。
しかもゼンマイ発電装置は、半永久的であるので電池交換も不要で経済的である。【００１８】  求項６によれば、ゼンマイ発電装置を電池代わりに使用して発音出来る。
しかもゼンマイ発電装置は半永久的であるので電池交換も不要で経済的である。【００１９】  求項７によれば、ゼンマイ発電装置を電池代わりに使用して可動出来る。
しかもゼンマイ発電装置は半永久的であるので電池交換も不要で経済的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施の形態１】
【００２０】  図１はゼンマイ発電装置の平面図であり、図２は図１のＡ−Ａセクション図である。
請求項１に記載のゼンマイ（１）があり、ゼンマイの回転を阻止する手段として回転子（７）、ストッパー（８）があり、加振手段として調整機構（２）、回転車（３）、打撃部（４）があり、発電手段の振動部材として圧電素子（５）、および蓄電部（６）を配置している。
ストッパー（８）を上下することで回転子（７）が解放されゼンマイ（１）が起動する。
また、請求項２に記載の様に、調整機構（２）には歯車が組み込まれており、ゼンマイ（１）の回転速度を調整し、調整された回転力で回転車（３）が長時間続けて可動し、可動により打撃部（４）で圧電素子（５）打撃して励振させる。
そして請求項３に記載の様に、圧電素子（５）は励振により起電し、ケーブル（１０）を通して蓄電部（６）に蓄電される。
【実施の形態２】
【００２１】  図３は請求項４に記載のゼンマイ発電装置利用の発熱装置としてのゼンマイライターの上部平面図、図４は断面図、図５は下部平面図である。
ゼンマイ発電装置（１５）の電力を端子板（１４）に通電する。
端子板（１４）には発熱コイル（１３）が接続されており、通電すると発熱する。
点火スイッチ（１７）を押すと前記ゼンマイ発電装置のストッパー（８）が上下し回転子（７）が解放されゼンマイ（１）が起動して通電し、発熱コイル（１３）が発熱するので、点火用孔（１２）にタバコの先端を入れてタバコに着火する。
なお、ゼンマイが緩んだら、ゼンマイ巻き用ハンドル（９）によりゼンマイを巻き戻す。
【実施の形態３】
【００２２】    図６は請求項５に記載のゼンマイ発電装置利用の発光装置としてのゼンマイ懐中電灯の上部平図、図７は断面図、図８は下部平面図である。
ゼンマイ発電装置（１５）の電力を端子（２１）に通電する。
端子（２１）にはマメでんき（２０）が接続されており、通電すると発光する。
点灯スイッチ（２３）を押すと前記ゼンマイ発電装置のストッパー（８）が上下し回転子（７）が解放されゼンマイ（１）が起動して通電し、マメでんき（２０）が発光し反射ミラー（２２）により前方を照らす。
なお、ゼンマイが緩んだら、ゼンマイ巻き用ハンドル（９）によりゼンマイを巻き戻す。
【実施の形態４】
【００２３】    図９は請求項６に記載のゼンマイ発電装置利用の発音装置としてのゼンマイ防犯ベルの上部平面図、図１０は断面図、図１１は下部平面図である。
ゼンマイ発電装置（１５）の電力を端子板（１４）に通電する。
端子板（１４）にはベル（２６）が接続されており、通電するとベルが鳴る。
ベルスイッチ（２７）を押すと前記ゼンマイ発電装置のストッパー（８）が上下し回転子（７）が解放されゼンマイ（１）が起動して通電し、ベル（２６）が鳴り出し音響孔（２５）から外部に拡散される。
なお、ゼンマイが緩んだら、ゼンマイ巻き用ハンドル（９）によりゼンマイを巻き戻す。
【実施の形態５】
【００２４】  図１２は請求項７に記載のゼンマイ発電装置利用の可動装置としてのゼンマイ携帯ファンの上部平面図、図１３は断面図、図１４は下部平面図である。
ゼンマイ発電装置（１５）の電力を端子板（１４）に通電する。
端子板（１４）にはモータ（２９）が接続されており、通電すると回転する。
起動スイッチ（３１）を押すと前記ゼンマイ発電装置のストッパー（８）が上下し回転子（７）が解放されゼンマイ（１）が起動して通電し、モータ（２９）が回転しプロペラ（３０）が回る。
なお、ゼンマイが緩んだら、ゼンマイ巻き用ハンドル（９）によりゼンマイを巻き戻す。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】  本発明の実施形態１におけるゼンマイ発電装置の平面図
【図２】  図１のＡ−Ａセクション図
【図３】  本発明の実施形態２に係わるゼンマイライターの上部平面図
【図４】  本発明の実施形態２に係わるゼンマイライターの断面図
【図５】  本発明の実施形態２に係わるゼンマイライターの下部平面図
【図６】  本発明の実施形態３に係わるゼンマイ懐中電灯の上部平面図
【図７】  本発明の実施形態３に係わるゼンマイ懐中電灯の断面図
【図８】  本発明の実施形態３に係わるゼンマイ懐中電灯の下部平面図
【図９】  本発明の実施形態４に係わるゼンマイ防犯ベルの上部平面図
【図１０】  本発明の実施形態４に係わるゼンマイ防犯ベルの断面図
【図１１】  本発明の実施形態４に係わるゼンマイ防犯ベルの下部平面図
【図１２】  本発明の実施形態５に係わるゼンマイ携帯ファンの上部平面図
【図１３】  本発明の実施形態５に係わるゼンマイ携帯ファンの断面図
【図１４】  本発明の実施形態５に係わるゼンマイ携帯ファンの下部平面図
【符号の説明】
【００２６】  １  ゼンマイ
２  調整機構
３  回転車
４  打撃部
５  圧電素子
６  蓄電部
７  回転子
８  ストッパー
９  ゼンマイ巻き用ハンドル
１０  ケーブル
１１  ゼンマイライター本体
１２  点火用孔
１３  発熱コイル
１４  端子板
１５  ゼンマイ発電装置
１６  回転軸
１７  点火スイッチ
１８  ゼンマイ懐中電灯本体
１９  窓ガラス
２０  マメでんき
２１  端子
２２  反射ミラー
２３  点灯スイッチ
２４  防犯ベル本体
２５  音響孔
２６  ベル
２７  ベルスイッチ
２８  ゼンマイ携帯ファン本体
２９  モータ
３０  プロペラ
３１  起動スィッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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