(57)【要約】      （修正有）【課題】効率的に電気を発生させる手動式発電機を有する長期持続型の携帯用照明装置を提供すること。【解決手段】手動式発電機を有する長期持続型の携帯用照明装置は、手動式発電機モジュール２０と、該手動式発電機モジュールの発電機２１に接続された蓄電モジュール３０と、複数の発光ダイオードおよび回路を含むＬＥＤ（発光ダイオード）モジュール４０と、ハウジング１０とを含み、前記回路は前記蓄電モジュールと前記発光ダイオードとの間に接続された低消費電力回路４０を含み、前記手動式発電機モジュール、前記蓄電モジュールおよび前記ＬＥＤモジュールは前記ハウジング内に配置されている、携帯用照明装置。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
手動式発電機を有する長期持続型の携帯用照明装置であって、
手動式発電機モジュールと、該手動式発電機モジュールの発電機に接続された蓄電モジュールと、複数の発光ダイオードおよび回路を含むＬＥＤ（発光ダイオード）モジュールと、ハウジングとを含み、
前記回路は前記蓄電モジュールと前記発光ダイオードとの間に接続された低消費電力回路を含み、前記手動式発電機モジュール、前記蓄電モジュールおよび前記ＬＥＤモジュールは前記ハウジング内に配置されている、携帯用照明装置。
【請求項２】
前記手動式発電機モジュールは、発電機と、伝達機構と、ベースとを含み、前記発電機は前記伝達機構に配置され、該伝達機構は前記ベースの中に配置されている、請求項１に記載の携帯用照明装置。
【請求項３】
前記伝達機構は、上部から下部に向けて、歯車ベースと、伝達歯車モジュールと、回転伝達軸と、伝達接続部品と、ジャックストリップと、引き紐と、コイルバネとを含み、
前記発電機は前記歯車ベースの上部に配置され、該歯車ベースの下部には複数の歯車軸が配置され、該歯車軸の１つは前記発電機の軸に設けられ、
前記伝達歯車モジュールは前記歯車軸に取り付ける複数の歯車を含み、隣接する２つの歯車は互いにかみ合い、
４つのピンホールが、前記回転伝達軸の外周に沿って、隣接するピンホールが互いに垂直であるように設けられ、
前記伝達接続部品は円筒状でかつ前記伝達歯車モジュールの前記歯車の１つと軸線が同一であり、前記伝達接続部品の上部には、前記回転伝達軸を受け入れるために、前記伝達接続部品の外径より小さい直径を有する同軸の円形の凹所が形成され、前記凹所の縁部には切れ目が形成され、前記伝達接続部品の下面には同軸の突出した円柱が形成され、前記ジャックストリップの一端部は前記伝達接続部品に引っ掛かり、前記ジャックストリップの他端部は、前記回転伝達軸の外周に設けられた前記ピンホールのそれぞれとかみ合うように、前記伝達接続部品の前記切れ目を経て前記伝達接続部品に伸び、前記引き紐は前記伝達接続部品に巻かれ、かつ前記ハウジングの外に伸び、
前記コイルバネの端部は、前記伝達接続部品の下部の前記突出した円柱に固定されている、請求項２に記載の携帯用照明装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は携帯用照明装置に関し、より具体的には、手動式発電機を有する、長時間の使用が可能な長期持続型の携帯用照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の懐中電灯のような従来の携帯用照明装置は、乾電池、蓄電池または再充電可能な電池のような前記懐中電灯の中の電源を必要とする。しかし、前記懐中電灯の電池は一定時間が経過すると有害な化学反応を起こす傾向があり、腐食性の液体が漏れることがある。上記の場合、前記電池は電源を提供できないだけではなく、前記懐中電灯の内部構造を腐食させることもある。よって、前記懐中電灯は必要なときに役に立たないだけではなく、新しい電池によって状況を解決できないような、永久に使えない状態になることもある。さらに、実際に前記電池は環境保護に関してよい製品ではない。前記電池の再利用は非常に重要である。しかし、再利用した電池でも結局意味がなく、再充電できない電池とともに深刻な環境汚染を象徴する。全てが安全に処理されることが不可能であるような大量の電池が毎日世界中で使用されており、このため、電池を装着した従来の器具を減らす方法が強く求められている。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
前記懐中電灯の上記の問題点を考慮して、前記電池に代わる電源を用いた前記懐中電灯が市販されている。手動式発電機は、前記懐中電灯に光を放射させるために、回路に電気を蓄えることに適用される。しかし、前記手動式発電機により発生させた電気は常に不十分であり、前記懐中電灯は適時に光を放射することができない。さらに、前記回路は電気を効率よく蓄えるように機能することができない。よって、前記懐中電灯は、前記手動式発電機を操作するための多くの労力と時間とを費やした後に、非常に短い時間しか光を放射することができない。
【０００４】
本考案の目的は、効率的に電気を発生させる手動式発電機を有する長期持続型の携帯用照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本考案に係る、手動式発電機を有する長期持続型の携帯用照明装置は、手動式発電機モジュールと蓄電モジュールとＬＥＤ（発光ダイオード）モジュールとハウジングとを含む。前記手動式発電機モジュールは発電機と伝達機構とベースとを含む。前記発電機は前記伝達機構に配置され、該伝達機構は前記ベースの中に配置されている。前記蓄電モジュールは前記手動式発電機モジュールの前記発電機に接続されている。前記ＬＥＤモジュールは複数の発光ダイオードと回路とを含む。さらに、前記回路は、前記蓄電モジュールと前記発光ダイオードとの間に接続された低消費電力回路を含む。前記手動式発電機モジュール、前記蓄電モジュールおよび前記ＬＥＤモジュールは前記ハウジング内に配置されている。低消費電力効果を達成するために、３段階の放電方法を用いて前記蓄電モジュールの放電速度を安定させることができる。
【０００６】
さらに、前記低消費電力回路は発振回路を含む。前記発振回路は複数の抵抗Ｒ３ないしＲ７と複数のキャパシタンスＣ５ないしＣ６と複数のＮＰＮ形のトランジスタＱ１、Ｑ３とＰＮＰ形のトランジスタＱ２とを含む。前記トランジスタＱ１のエミッタは前記トランジスタＱ２のエミッタに接続され、前記トランジスタＱ１のベースは前記抵抗Ｒ３およびキャパシタンスＣ５に並列に接続され、前記トランジスタＱ２のベースは前記抵抗Ｒ５およびキャパシタンスＣ６に並列に接続され、前記トランジスタＱ１のコレクタ、前記抵抗Ｒ４およびキャパシタンスＣ６は前記抵抗Ｒ３に接続されている。さらに、前記抵抗Ｒ３は前記蓄電モジュールと前記発光ダイオードとに接続されている。前記トランジスタＱ２のコレクタとともに前記抵抗Ｒ７に接続された前記トランジスタＱ３のベースは前記抵抗Ｒ６を経て接地され、前記トランジスタＱ３のコレクタは前記発光ダイオードに接続されている。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００７】
本考案に係る、手動式発電機を有する長期持続型の携帯用照明装置の好ましい実施態様は、手動式発電機モジュール２０と蓄電モジュール３０とＬＥＤ（発光ダイオード）モジュール４０とハウジング１０とを含む。
【０００８】
手動式発電機モジュール２０は発電機２１と伝達機構２２とベース２３とを含む。発電機２１は伝達機構２２に配置されている。伝達機構２２はベース２３の中に配置されている。さらに、伝達機構２２はベース２３の中に固定することができる。
【０００９】
蓄電モジュール３０は充電可能なコンデンサモジュールである。手動式発電機モジュール２０の発電機２１により発生させた電気を蓄えるために、蓄電モジュール３０は発電機２１に接続されている。
【００１０】
ＬＥＤモジュール４０は複数の発光ダイオード４１と回路４２とを含む。回路４２は、蓄電モジュール３０と発光ダイオード４１との間に接続された低消費電力回路（図示せず）を含む。
【００１１】
ハウジング１０は正面ハウジングおよび背面ハウジングから構成されている。ハウジング１０は様々な形状に形成することができ、図には玩具の熊が示されているが、本考案はこれに限定されない。前記玩具の熊の腹部には透明なランプの傘が配置され、前記玩具の熊の尾は独立した球体１２を形成する。手動式発電機モジュール２０、蓄電モジュール３０およびＬＥＤモジュール４０はハウジング１０内に配置されている。
【００１２】
図３を参照すると、伝達機構２２は歯車ベース２２１と伝達歯車モジュール２２２と回転伝達軸２２３と伝達接続部品２２４とジャックストリップ２２５と引き紐２２６とコイルバネ２２７とを含む。さらに、発電機２１は歯車ベース２２１の上部に配置されている。
【００１３】
歯車ベース２２１は長方形の板である。歯車ベース２２１の下部には複数の歯車軸２２１ａ、２２１ｂが配置されている。歯車軸の１つ２２１ａは発電機２１の軸に設けられている。
【００１４】
伝達歯車モジュール２２２は、歯車軸２２１ａ、２２１ｂに取り付ける複数の歯車２２２ａ、２２２ｂを含む。隣接する２つの歯車は互いにかみ合うことができる。
【００１５】
円筒形の回転伝達軸２２３は歯車２２２ｂに連結されている。４つのピンホール２２３１が、回転伝達軸２２３の外周に沿って、隣接するピンホールが互いに垂直であるように設けられている。歯車２２２ｂとかみ合うために、回転伝達軸２２３の上部から上方へウエッジ２２３２が伸びる。
【００１６】
伝達接続部品２２４は円筒状であり、回転伝達軸２２３と軸線が同一である。伝達接続部品２２４の上部には、回転伝達軸２２３を受け入れるために、伝達接続部品２２４の外径より小さい直径を有する同軸の円形の凹所が形成されている。前記凹所の縁部には切れ目が形成されている。伝達接続部品２２４の下部には同軸の突出した円柱２２４１が形成されている。ジャックストリップ２２５の一端部は伝達接続部品２２４に引っ掛かり、ジャックストリップ２２５の他端部は、回転伝達軸２２３の外周に設けられた各ピンホールとかみ合うように、伝達接続部品２２４の前記切れ目を経て伝達接続部品２２４に伸びる。引き紐２２６は伝達接続部品２２４に巻かれ、球体１２に接続されるためにハウジング１０の外へ伸びる。
【００１７】
コイルバネ２２７の一端部は伝達接続部品２２４下部の突出した円柱２２４１に固定されている。
【００１８】
ベース２３は、コイルバネ２２７の他端部を固定するための円形の凹所を含む。図４に示されているように、複数の固定穴で歯車ベース２２１を前記円形の凹所に対して固定することによって、伝達機構２２は前記円形の凹所に固定されている。
【００１９】
手動式発電機モジュール２０の操作は球体１２を引くことであり、これにより、回転伝達軸２２３と、コイルバネ２２７を回転させかつ留めておくための伝達接続部品２２４とを動かすために、引き紐２２６がハウジング１０から外へ引っ張られる。このとき、ジャックストリップ２２５は回転伝達軸２２３と歯車２２２ｂとが回転するのを妨げない。互いにかみ合わされた歯車２２２ａと２２２ｂとにより、発電機２１の中の磁気軸が電気を発生させるために回転する。球体１２が解放されると引き紐２２６も解放され、これにより、収縮したコイルバネ２２７は弾性反力により伝達接続部品２２４を反時計回りに回転させる。引き紐２２６が本体１０の中に戻るとき、ジャックストリップ２２５は、回転伝達軸２２３のピンホール２２３１の１つに引っ掛かることによって回転伝達軸２２３と歯車２２２ｂとを止める。
【００２０】
図５を参照すると、蓄電モジュール３０は複数のキャパシタンスＣ１ないしＣ４を含む。Ｃ１はＣ２に直列に接続され、Ｃ３はＣ４に直列に接続され、電圧は接続された２つのキャパシタンスを合計したものとなる。さらに、２つの直列接続は並列に接続され、前記２つの直列接続の前記電圧は発電機２１の電圧より低い。このようにして、発電機２１により発生させた電気は蓄電モジュール３０に容易に蓄えることができる。
【００２１】
部分放電回路４２１は、図５に示すように、直列に接続された２つの抵抗Ｒ１、Ｒ２と２つのスイッチとを含む。部分放電回路４２１の入力端子は蓄電モジュール３０に接続され、部分放電回路４２１の出力端子は発光ダイオード４１に接続されている。一方のスイッチは抵抗Ｒ１の２つの端にクロス接続され、他方のスイッチは抵抗Ｒ１、Ｒ２の外側の端にクロス接続されている。
【００２２】
前記キャパシタンスが放出されるとき、電流が減少する速度は前記キャパシタンスおよび前記抵抗に相関する。すなわち、前記キャパシタンスと前記抵抗との積が大きいほど放電速度は遅い。したがって、蓄電モジュール３０が完全に充電され前記２つのスイッチが開けられるとき、前記電流は蓄電モジュール３０から抵抗Ｒ１、Ｒ２を経て発光ダイオード４１に通る。このとき、蓄電モジュール３０の前記放電速度を下げるために、電力線の抵抗値は前記２つの抵抗の合計となっている。蓄電モジュール３０の電圧が３ボルトまで下がると、抵抗Ｒ１にクロス接続されたスイッチが閉じられ、これにより前記電流の抵抗はＲ２だけとなる。よって、蓄電モジュール３０の前記放電速度はわずかに増加する。蓄電モジュール３０の前記電圧が１．５ボルトまで下がると、両方のスイッチが閉じられる。これにより前記電流の抵抗は０に近づき、蓄電モジュール３０の前記放電速度は非常に速くなる。低消費電力効果を達成するために、上記の３段階の放電方法を用いて蓄電モジュール３０の前記放電速度を安定させることができる。
【００２３】
図６を参照すると、発振回路４２２は複数の抵抗Ｒ３ないしＲ７と複数のキャパシタンスＣ５ないしＣ６と複数のＮＰＮ形のトランジスタＱ１、Ｑ３とＰＮＰ形のトランジスタＱ２とを含む。発電機２１により発生させた電気はブリッジ整流器により整流され、蓄電モジュール３０と発振回路４２２とに入力される。トランジスタＱ１、Ｑ２の各ベースはＲＣ回路に接続され、抵抗Ｒ３は蓄電モジュール３０の出力端子に接続されている。トランジスタＱ２のコレクタとともに抵抗Ｒ７に接続されたトランジスタＱ３のベースは、抵抗Ｒ６を経て接地されている。
【００２４】
前記ＲＣ回路の電圧がトランジスタＱ１、Ｑ２に電流を流し、さらにトランジスタＱ３に電流を流すのに十分な量になるまで、発振回路４２２は、蓄電モジュール３０を放電させることにより前記ＲＣ回路に再充電する。このとき、発光ダイオード４１は光を放射する。前記ＲＣ回路が蓄えられた電気を放出すると、トランジスタＱ３は閉じられ、これにより発光ダイオード４１は光を放射しなくなる。その後、すぐに前記ＲＣ回路は再充電される。この状況で、前記ＲＣ回路が充電されるのに必要な時間が、よく知られる「人間の視覚の残像」現象に従うようにして、この現象を利用することができる。前記ＲＣ回路が完全に再充電されると、発光ダイオード４１は再び光を放射する。このようにして、低消費電力効果を達成するために、人間の視覚の残像の原理を利用して、発光ダイオード４１は適当な周波数で非常に早く明るい状態と暗い状態とを切り換えることができる。
【００２５】
上記によれば、前記手動式発電機モジュールを利用することにより容易に前記電気を発生させることができる。発生させた電気は前記蓄電モジュールに蓄えることができる。電流は安定させることができ、すぐに放出されることが前記３段階の放電方法により防止されている。前記発光ダイオードの前記明るい状態と暗い状態とを素早く制御する前記適当な周波数を発生させる前記発振回路を用いて、人間の視覚の残像現象を利用することにより、前記低消費電力効果を達成することができる。
【００２６】
これにより、本考案に係る、手動式発電機を有する長期持続型の携帯用照明装置は、特許出願の要件を満たすための新規性と進歩性とを有する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本考案に係る、手動式発電機を有する長期持続型の携帯用照明装置の分解斜視図。
【図２】本考案に係る、手動式発電機を有する長期持続型の携帯用照明装置の斜視図。
【図３】本考案に係る手動式発電機モジュールの分解斜視図。
【図４】本考案に係る手動式発電機モジュールの側断面図。
【図５】本考案に係る蓄電モジュールおよび部分放電回路の回路図。
【図６】本考案に係る発振回路の回路図。
【符号の説明】
【００２８】
１０    ハウジング
２０    手動式発電機モジュール
２１    発電機
２２    伝達機構
２３    ベース
３０    蓄電モジュール
４０    ＬＥＤ（発光ダイオード）モジュール
４１    発光ダイオード
４２    回路
２２１    歯車ベース
２２２    伝達歯車モジュール
２２３    回転伝達軸
２２４    伝達接続部品
２２５    ジャックストリップ
２２６    引き紐
２２７    コイルバネ
２２１ａ、２２１ｂ    歯車軸
２２２ａ、２２２ｂ    歯車
２２３１    ピンホール
２２４１    円柱
【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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