(57)【要約】【課題】使用に応じた発電能力の低下を抑止することができるバッテリ充電機を提供すること。【解決手段】回転動力を入力させる動力入力手段１１１０と、回転動力を放出するよう回転動力を蓄積する動力蓄積手段１１２０と、回転動力を蓄積する方向の回転を許容し、回転動力を放出する方向の回転を阻止するラッチ１１３０と、回転の阻止を解除させるラッチ解除手段１１４０と、回転動力の変動を抑制するフライホイール１１５０と、回転子１１７１を回転させ発電するモータ１１７０と、回転子１１７１を増速回転させる増速回転手段１１６０と、電圧を昇圧する昇圧回路１２１０と、電圧を整流平滑する整流平滑回路１２２０と、電力を蓄える一次充電池１２４０と、一次充電池１２４０の過充電を防止する過充電防止回路１２３０と、蓄えられた電力を出力する電力出力回路１２５０と、からなる構成を有する。【選択図】　図１
2004112966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転動力を入力させる動力入力手段と、
前記回転動力を放出するよう前記回転動力を蓄積する動力蓄積手段と、
前記動力蓄積手段に前記回転動力を蓄積する第１の方向の回転を許容して、前記動力蓄積手段に前記回転動力を放出する第２の方向の回転を阻止するラッチと、
前記ラッチによる前記第２の方向の回転の阻止を解除させるラッチ解除手段と、
前記動力蓄積手段に蓄積された回転動力が放出されたときに放出された回転動力の変動を減少させるフライホイールと、
回転子を有し、前記回転子を回転させることにより発電するモータと、
前記動力蓄積手段から放出された回転動力を付与する回転子を増速回転させる増速回転手段と、
前記モータによって発電された際に生じる電圧を所定範囲の電圧値に昇圧する昇圧回路と、
昇圧された電圧を整流平滑する整流平滑回路と、
整流平滑された電圧を以って電力を蓄える一次充電池と、
前記一次充電池に蓄える電力の過充電を防止する過充電防止回路と、
前記一次充電池によって蓄えられた電力を出力する電力出力回路と、
前記動力入力手段、前記動力蓄積手段、前記ラッチ、前記ラッチ解除手段、前記フライホイール、前記増速回転手段、前記モータ、前記昇圧回路、前記整流平滑回路、前記一次充電池、前記過充電防止回路及び前記電力出力回路を囲んで所定の位置でそれぞれ保持する筐体と、を備えたことを特徴とするバッテリ充電機。
【請求項２】
前記動力入力手段が、前記筐体に回転可能に保持された回転軸を有し、
前記動力蓄積手段が、放射外端で前記筐体に固定され、放射内端で前記回転軸に固定されたぜんまいバネよりなり、
前記ぜんまいバネが巻き上がることによって前記回転動力を蓄積し、
前記ぜんまいバネが巻き戻ることによって前記回転動力を放出するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のバッテリ充電機。
【請求項３】
前記増幅回転手段が、ウォーム歯車よりなり、
前記動力入力手段が、前記筐体に回転自在に保持され、前記ウォーム歯車にねじ結合されたウォーム部が形成された回転軸を有し、
前記動力蓄積手段が、
開口部を有した開口面と前記開口面に対向し閉口された閉口面とを有し、前記筐体に固定された筒体と、
前記閉口面側の前記筒体内に設けられ前記閉口面と直交方向に磁力線を有する第１の磁石と、
前記開口面側の前記筒体内で前記回転軸に固定された状態で前記第１の磁石と前記開口面との間の空間で前記第１の磁石と接近及び反発するよう滑動でき前記第１の磁石と対向方向の磁力線を有する第２の磁石と、を有し、
前記第２の磁石が、前記第１の磁石に接近されることによって前記回転動力を蓄積し、
前記第２の磁石が、前記第１の磁石と反発することによって前記回転動力を放出するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のバッテリ充電機。
【請求項４】
前記増幅回転手段が、ウォーム歯車よりなり、
前記動力入力手段が、前記筐体に回転自在に保持され、前記ウォーム歯車にねじ結合されたウォーム部が形成された回転軸を有し、
前記動力蓄積手段が、
開口部を有した開口面と前記開口面に対向し閉口された閉口面とを有し、前記筐体に固定された筒体と、
前記閉口面側の前記筒体内に設けられ前記閉口面と直交方向に磁力線を有する第１の磁石と、
前記開口面側の前記筒体内で前記回転軸に固定された状態で前記第１の磁石と前記開口面との間の空間で前記第１の磁石と離隔及び吸引するよう滑動でき前記第１の磁石と同方向の磁力線を有する第２の磁石と、を有し、
前記第２の磁石が、前記第１の磁石と離隔されることによって前記回転動力を蓄積し、
前記第２の磁石が、前記第１の磁石に吸引されることによって前記回転動力を放出するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のバッテリ充電機。
【請求項５】
前記増幅回転手段が、ウォーム歯車よりなり、
前記動力入力手段が、前記筐体に回転自在に保持され、前記ウォーム歯車にねじ結合されたウォーム部が形成された回転軸を有し、
前記動力蓄積手段が、
開口部を有した開口面と前記開口面に対向し閉口された閉口面とを有し、前記筐体に固定された筒体と、
前記開口面側の前記筒体内で前記回転軸に固定された状態で前記閉口面と前記開口面との間の閉空間で前記閉口面側に内在する気体を圧縮及び膨張させるよう滑動できるピストンと、を有し、
前記ピストンが、前記気体を圧縮することによって前記回転動力を蓄積し、
圧縮された気体が膨張することによって前記回転動力を放出するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のバッテリ充電機。
【請求項６】
前記増幅回転手段が、ウォーム歯車よりなり、
前記動力入力手段が、前記筐体に回転自在に保持され、前記ウォーム歯車にねじ結合されたウォーム部が形成された回転軸を有し、
前記動力蓄積手段が、
開口部を有した開口面と前記開口面に対向し閉口された閉口面とを有し、前記筐体に固定された筒体と、
前記開口面側の前記筒体内で前記回転軸に固定された状態で前記閉口面と前記開口面との間の閉空間を減圧及び加圧させるよう滑動できるピストンと、を有し、
前記ピストンが、前記閉空間を減圧させることによって前記回転動力を蓄積し、
減圧された閉空間の気圧と大気圧との差によって前記ピストンが前記閉口面側に滑動されることによって前記回転動力を放出するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のバッテリ充電機。
【請求項７】
前記電力出力回路が、出力する電力の変動を抑えるようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載のバッテリ充電機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、手動で入力された動力によって発電し、バッテリやカメラ及び携帯電話等のポータブルの電化製品を充電するバッテリ充電機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、バッテリを用いた携帯電話等の屋外で使用するポータブルの電化製品において、予備バッテリの携行の煩雑さやバッテリが入手できない環境等に対応するものとして、手動で入力した動力によって発電する装置や手動で入力された動力によってバッテリを充電する技術が知られている。
【０００３】
従来、手動で入力された動力によって発電する装置としては、例えば、特許文献１に開示されたぜんまいばねバッテリが知られている。
図３に示す特許文献１に開示されたぜんまいばねバッテリ４００は、ぜんまいばね４１０と、ぜんまいばね４１０を巻き上げる巻き上げレバー４２０と、ぜんまいばね４１０を一時的にロックするストッパースリーブ４３０と、上記ロックを解除するストッパーはずしねじ４４０と、上記ロックが解除されたときのばね軸の回転速度を増速する増速機４５０と、発電機４６０と、ばね軸の回転速度を安定させるフライホイール４７０と、出力電圧を抑制する３端子レギュレータ４８０と、出力電圧を安定化させる出力電圧安定化手段４９０とを備えている。
【０００４】
前述のように構成された、ぜんまいばねバッテリ４００において、外部から手動で入力された動力は、ぜんまいばね４１０に蓄積され、蓄積された動力が発電機４６０に伝わることによって、発電された電力が外部の装置に供給される。
【特許文献１】
特開平５−２８４６９０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のぜんまいばねバッテリ４００では、予めぜんまいばねを巻き上げて電力に変換される動力を蓄積しておくように使用することによって、ぜんまいばねが疲労してしまうため、使用に応じて発電能力が低下するといった問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、使用に応じた発電能力の低下を抑止することができるバッテリ充電機を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るバッテリ充電機は、回転動力を入力させる動力入力手段と、前記回転動力を放出するよう前記回転動力を蓄積する動力蓄積手段と、前記動力蓄積手段に前記回転動力を蓄積する第１の方向の回転を許容して、前記動力蓄積手段に前記回転動力を放出する第２の方向の回転を阻止するラッチと、前記ラッチによる前記第２の方向の回転の阻止を解除させるラッチ解除手段と、前記動力蓄積手段に蓄積された回転動力が放出されたときに放出された回転動力の変動を減少させるフライホイールと、回転子を有し、前記回転子を回転させることにより発電するモータと、前記動力蓄積手段から放出された回転動力を付与する回転子を増速回転させる増速回転手段と、前記モータによって発電された際に生じる電圧を所定範囲の電圧値に昇圧する昇圧回路と、昇圧された電圧を整流平滑する整流平滑回路と、整流平滑された電圧を以って電力を蓄える一次充電池と、前記一次充電池に蓄える電力の過充電を防止する過充電防止回路と、前記一次充電池によって蓄えられた電力を出力する電力出力回路と、前記動力入力手段、前記動力蓄積手段、前記ラッチ、前記ラッチ解除手段、前記フライホイール、前記増速回転手段、前記モータ、前記昇圧回路、前記整流平滑回路、前記一次充電池、前記過充電防止回路及び前記電力出力回路を囲んで所定の位置でそれぞれ保持する筐体と、を備えた構成を有している。
【０００８】
この構成により、動力蓄積手段に動力を蓄積することに変えて一次充電池に予め電力を蓄積することができるため、使用に応じた発電能力の低下を抑止することができる。
【０００９】
本発明の請求項２に係るバッテリ充電機は、請求項１において、前記動力入力手段が、前記筐体に回転可能に保持された回転軸を有し、前記動力蓄積手段が、放射外端で前記筐体に固定され、放射内端で前記回転軸に固定されたぜんまいバネよりなり、前記ぜんまいバネが巻き上がることによって前記回転動力を蓄積し、前記ぜんまいバネが巻き戻ることによって前記回転動力を放出するようにした構成を有している。
【００１０】
この構成により、動力蓄積手段に動力を蓄積することに変えて一次充電池に予め電力を蓄積することができるため、使用に応じた発電能力の低下を抑止することができる。
【００１１】
本発明の請求項３に係るバッテリ充電機は、請求項１において、前記増幅回転手段が、ウォーム歯車よりなり、前記動力入力手段が、前記筐体に回転自在に保持され、前記ウォーム歯車にねじ結合されたウォーム部が形成された回転軸を有し、前記動力蓄積手段が、開口部を有した開口面と前記開口面に対向し閉口された閉口面とを有し、前記筐体に固定された筒体と、前記閉口面側の前記筒体内に設けられ前記閉口面と直交方向に磁力線を有する第１の磁石と、前記開口面側の前記筒体内で前記回転軸に固定された状態で前記第１の磁石と前記開口面との間の空間で前記第１の磁石と接近及び反発するよう滑動でき前記第１の磁石と対向方向の磁力線を有する第２の磁石と、を有し、前記第２の磁石が、前記第１の磁石に接近されることによって前記回転動力を蓄積し、前記第２の磁石が、前記第１の磁石と反発することによって前記回転動力を放出するようにした構成を有している。
【００１２】
この構成により、動力蓄積手段に動力を蓄積することに変えて一次充電池に予め電力を蓄積することができ、経年変化の少ない磁石の磁力によって動力をさらに蓄積するため、使用に応じた発電能力の低下を抑止することができる。
【００１３】
本発明の請求項４に係るバッテリ充電機は、請求項１において、前記増幅回転手段が、ウォーム歯車よりなり、前記動力入力手段が、前記筐体に回転自在に保持され、前記ウォーム歯車にねじ結合されたウォーム部が形成された回転軸を有し、前記動力蓄積手段が、開口部を有した開口面と前記開口面に対向し閉口された閉口面とを有し、前記筐体に固定された筒体と、前記閉口面側の前記筒体内に設けられ前記閉口面と直交方向に磁力線を有する第１の磁石と、前記開口面側の前記筒体内で前記回転軸に固定された状態で前記第１の磁石と前記開口面との間の空間で前記第１の磁石と離隔及び吸引するよう滑動でき前記第１の磁石と同方向の磁力線を有する第２の磁石と、を有し、前記第２の磁石が、前記第１の磁石と離隔されることによって前記回転動力を蓄積し、前記第２の磁石が、前記第１の磁石に吸引されることによって前記回転動力を放出するようにした構成を有している。
【００１４】
この構成により、動力蓄積手段に動力を蓄積することに変えて一次充電池に予め電力を蓄積することができ、経年変化の少ない磁石の磁力によって動力をさらに蓄積するため、使用に応じた発電能力の低下を抑止することができる。
【００１５】
本発明の請求項５に係るバッテリ充電機は、請求項１において、前記増幅回転手段が、ウォーム歯車よりなり、前記動力入力手段が、前記筐体に回転自在に保持され、前記ウォーム歯車にねじ結合されたウォーム部が形成された回転軸を有し、前記動力蓄積手段が、開口部を有した開口面と前記開口面に対向し閉口された閉口面とを有し、前記筐体に固定された筒体と、前記開口面側の前記筒体内で前記回転軸に固定された状態で前記閉口面と前記開口面との間の閉空間で前記閉口面側に内在する気体を圧縮及び膨張させるよう滑動できるピストンと、を有し、前記ピストンが、前記気体を圧縮することによって前記回転動力を蓄積し、圧縮された気体が膨張することによって前記回転動力を放出するようにした構成を有している。
【００１６】
この構成により、動力蓄積手段に動力を蓄積することに変えて一次充電池に予め電力を蓄積することができ、気体を圧縮することによって動力をさらに蓄積するため、使用に応じた発電能力の低下を抑止することができる。
【００１７】
本発明の請求項６に係るバッテリ充電機は、請求項１において、前記増幅回転手段が、ウォーム歯車よりなり、前記動力入力手段が、前記筐体に回転自在に保持され、前記ウォーム歯車にねじ結合されたウォーム部が形成された回転軸を有し、前記動力蓄積手段が、開口部を有した開口面と前記開口面に対向し閉口された閉口面とを有し、前記筐体に固定された筒体と、前記開口面側の前記筒体内で前記回転軸に固定された状態で前記閉口面と前記開口面との間の閉空間を減圧及び加圧させるよう滑動できるピストンと、を有し、前記ピストンが、前記閉空間を減圧させることによって前記回転動力を蓄積し、減圧された閉空間の気圧と大気圧との差によって前記ピストンが前記閉口面側に滑動されることによって前記回転動力を放出するようにした構成を有している。
【００１８】
この構成により、動力蓄積手段に動力を蓄積することに変えて一次充電池に予め電力を蓄積することができ、ピストンによって筒体内の閉空間を減圧させることによって動力をさらに蓄積するため、使用に応じた発電能力の低下を抑止することができる。
【００１９】
本発明の請求項７に係るバッテリ充電機は、請求項１乃至請求項６において、前記電力出力回路が、出力する電力の変動を抑えるようにした構成を有している。
【００２０】
この構成により、充電時の電力の変動に弱いバッテリにも充電することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るバッテリ充電機の構成を示す概略図である。
図１に示す、本発明の第１の実施の形態に係るバッテリ充電機１０００は、回転動力を外部から入力させる動力入力手段１１１０と、回転動力を放出するよう回転動力を蓄積する動力蓄積手段１１２０と、動力蓄積手段１１２０に回転動力を蓄積する第１の方向の回転を許容して、動力蓄積手段１１２０に回転動力を放出する第２の方向の回転を阻止するラッチ１１３０と、ラッチ１１３０による第２の方向の回転の阻止を外部から解除させるラッチ解除手段１１４０と、動力蓄積手段１１２０に蓄積された回転動力が放出されたときに放出された回転動力の変動を減少させるフライホイール１１５０と、回転子１１７１を有し、増速された回転動力によって回転子１１７１を回転させることにより発電するモータ１１７０と、動力蓄積手段１１２０から放出された回転動力を付与する回転子１１７１を増速回転させる増速回転手段１１６０と、発電された電力を外部に供給する電力供給手段１２００と、動力入力手段１１１０、動力蓄積手段１１２０、ラッチ１１３０、ラッチ解除手段１１４０、フライホイール１１５０、増速回転手段１１６０、モータ１１７０及び電力供給手段１２００を囲んで所定の位置でそれぞれ保持する筐体１１００とを備えている。
【００２２】
動力入力手段１１１０は、ハンドル１１１１とハンドル１１１１を軸着して筐体１１００に回転可能に保持された回転軸１１１２によって構成され、外部からハンドル１１１１を回転させることによって回転動力を入力させ、入力された回転動力を動力蓄積手段１１２０に回転軸１１１２を介して伝達するようになっている。
【００２３】
動力蓄積手段１１２０は、放射外端で筐体１１００に固定され、放射内端で回転軸１１１２に固定されたぜんまいバネによって構成され、ぜんまいバネが巻き上げることによって回転動力を蓄積し、ぜんまいバネが巻き戻ることによって回転動力を放出するようになっており、動力入力手段１１１０によって伝達された回転動力を蓄積し、蓄積された回転動力を増速回転手段１１６０に伝達するようになっている。
【００２４】
ラッチ１１３０は、動力蓄積手段１１２０と連動する回転軸に軸着されたラチェット１１３２と、ラチェット１１３２の一方向の回転を許容し、他方向の回転を阻止する爪１１３１とによって構成されている。
【００２５】
ラッチ１１３０は、動力入力手段１１１０の出力側に配置され、動力蓄積手段１１２０に回転動力を蓄積する第１の方向の回転を許容して、動力蓄積手段１１２０に前記回転動力を放出する第２の方向の回転を阻止するようになっている。なお、ラッチ１１３０は、動力入力手段１１１０の出力側とモータ１１７０の入力側との間に配置されていればよい。
【００２６】
ラッチ解除手段１１４０は、ラッチ１１３０を構成する爪１１３１に固定されたノブによって構成され、外部からラッチ１１３０による第２の方向の回転の阻止を解除させるようになっている。
【００２７】
フライホイール１１５０は、動力蓄積手段１１２０と連動する回転軸に軸着された鉄輪によって構成され、動力蓄積手段１１２０に蓄積された回転動力がラッチ解除手段１１４０によって放出された回転動力の変動を減少させるようになっている。
なお、フライホイール１１５０は、動力蓄積手段１１２０の出力側とモータ１１７０の入力側との間に配置されていればよい。
【００２８】
増速回転手段１１６０は、動力蓄積手段１１２０と連動する入力側回転軸１１６３に軸着された第１の平歯車１１６１と、入力側回転軸１１６３と異なる回転軸を有する出力側回転軸１１６４に軸着され、第１の平歯車１１６１に歯合された第２の平歯車１１６２とによって構成され、入力側回転軸１１６３の回転速度を増速し、増速された回転速度で出力側回転軸１１６４を回転させるようになっている。
【００２９】
なお、第１の平歯車１１６１及び第２の平歯車１１６２のそれぞれのギア数は、動力蓄積手段１１２０によって放出される回転動力と、モータ１１７０の能力に応じて決められるが、これらのギア数を調整する代わりに、さらに１つ以上の歯車を設けても良いし、他の種類の歯車によって構成されてもよい。
【００３０】
モータ１１７０は、異なる極性で対向して配置された磁石１１７２、１１７３と、磁石１１７２と磁石１１７３との間に介在し、出力側回転軸１１６４に軸着された回転子１１７１とを備え、磁石１１７２、１１７３による磁力と、増速回転手段１１６０より伝達された回転動力による回転子１１７１の回転とによって発電するようになっている。
【００３１】
電力供給手段１２００は、モータ１１７０によって発電された際に生じる電圧を所定範囲の電圧値に昇圧する昇圧回路１２１０と、昇圧された電圧を整流平滑する整流平滑回路１２２０と、整流平滑された電圧を以って電力を蓄える一次充電池１２４０と、一次充電池１２４０に蓄える電力の過充電を防止する過充電防止回路１２３０と、一次充電池１２４０によって蓄えられた電力を外部のバッテリに出力する電力出力回路１２５０とを備えている。
【００３２】
なお、図１において説明を容易にするため、電力供給手段１２００を筐体１１００の外部に図示したが、電力供給手段１２００は、筐体１１００の内部に固定されており、電力出力回路１２５０より電力を出力する端子が筐体１１００の外部に設けられている。
【００３３】
昇圧回路１２１０は、トランスによって構成され、モータ１１７０によって発電された際に生じる電圧を所定範囲の電圧値に昇圧し、昇圧された電圧を整流平滑回路１２２０に出力するようになっている。
【００３４】
昇圧回路１２１０によって出力された電圧は、整流平滑回路１２２０に入力されるようになっており、整流平滑回路１２２０は、入力された電圧を整流平滑し、整流平滑された電圧を過充電防止回路１２３０に出力するようになっている。
【００３５】
整流平滑回路１２２０によって出力された電圧は、過充電防止回路１２３０に入力されるようになっており、過充電防止回路１２３０は、入力された電圧を一次充電池１２４０の過充電を防止するために抑制し、抑制された電圧を一次充電池１２４０に出力するようになっている。
【００３６】
過充電防止回路１２３０によって出力された電圧は、一次充電池１２４０に入力されるようになっており、一次充電池１２４０は、入力された電圧を以って電力を蓄え、蓄えた電力を電力出力回路１２５０に出力するようになっている。
【００３７】
一次充電池１２４０によって出力された電力は、電力出力回路１２５０に入力されるようになっており、電力出力回路１２５０は、入力された電力を外部のバッテリに供給するようになっている。
【００３８】
ここで、充電時の電力の変動に弱いバッテリを充電するためにバッテリ充電機１０００を適用する場合には、電力出力回路１２５０は、出力する電力の変動を抑えるようにしてもよい。
なお、電力出力回路１２５０は、外部のバッテリに電力を供給する他に、カメラ、及び携帯電話等のポータブルの電化製品に電力を供給するようにしてもよく、種々のバッテリの形状に対応した着脱可能なアダプタを装着できるようにしてもよい。
【００３９】
以下に、バッテリ充電機１０００の動作を示す。
まず、動力入力手段１１１０を介して外部から入力された回転動力は、動力蓄積手段１１２０によって蓄積される。このように動力蓄積手段１１２０によって回転動力が蓄積される状態においては、ラッチ１１３０によって蓄積された回転動力の放出が阻止される。
【００４０】
次に、ラッチ１１３０によって阻止されている回転動力の放出がラッチ解除手段１１４０によって解除される。このようにラッチ１１３０によって阻止されていた回転動力の放出が解除された状態においては、放出された回転動力は、フライホイール１１５０によって変動が減少され、増速回転手段１１６０によってモータ１１７０の回転子１１７１を回転増速させる。
【００４１】
モータ１１７０の回転子１１７１が回転増速されると、回転増速された回転子１１７１と磁石１１７２、１１７３によって発電される。
次に、モータ１１７０によって発電された際に生じる電圧は、昇圧回路１２１０によって昇圧され、整流平滑回路１２２０によって整流平滑され、過充電防止回路１２３０によって一次充電池１２４０の過充電を防止するために抑制されながら、一次充電池１２４０に電力を蓄積する。
一次充電池１２４０に蓄積された電力は、電力出力回路１２５０を介して外部のバッテリに供給される。
【００４２】
本発明の第１の実施の形態に係るバッテリ充電機によれば、動力蓄積手段に動力を蓄積することに変えて一次充電池に予め電力を蓄積することができるため、使用に応じた発電能力の低下を抑止することができる。
【００４３】
（第２の実施の形態）
図２は、本発明の第２の実施の形態に係るバッテリ充電機の構成を示す概略図である。
図２に示す、本発明の第２の実施の形態に係るバッテリ充電機２０００は、回転動力を外部から入力させる動力入力手段２１１０と、回転動力を放出するよう回転動力を蓄積する動力蓄積手段２１２０と、動力蓄積手段２１２０に回転動力を蓄積する第１の方向の回転を許容して、動力蓄積手段２１２０に回転動力を放出する第２の方向の回転を阻止するラッチ１１３０と、ラッチ１１３０による第２の方向の回転の阻止を外部から解除させるラッチ解除手段１１４０と、動力蓄積手段２１２０に蓄積された回転動力が放出されたときに放出された回転動力の変動を抑制するフライホイール１１５０と、回転子１１７１を有し、増速された回転動力によって回転子１１７１を回転させることにより発電するモータ１１７０と、動力蓄積手段２１２０から放出された回転動力を付与する回転子１１７１を増速回転させる増速回転手段２１６０と、発電された電力を外部に供給する電力供給手段１２００と、動力入力手段２１１０、動力蓄積手段２１２０、増速回転手段２１６０、ラッチ１１３０、ラッチ解除手段１１４０、フライホイール１１５０、モータ１１７０及び電力供給手段１２００を囲んで所定の位置でそれぞれ保持する筐体１１００とを備えている。
【００４４】
なお、本発明の第２の実施の形態に係るバッテリ充電機２０００においては、本発明の第１の実施の形態に係るバッテリ充電機１０００の構成要素と同一の構成要素に本発明の第１の実施の形態に係るバッテリ充電機１０００の構成要素と同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００４５】
動力入力手段２１１０は、ハンドル１１１１とハンドル１１１１を軸着して筐体１１００に回転自在に保持され、後述する第２の磁石２１２３と連動し、後述するウォーム歯車２１６１にねじ結合されたウォーム部が形成された回転軸２１１２とによって構成され、外部からハンドル１１１１を回転させることによって回転動力を入力させ、入力された回転動力を動力蓄積手段２１２０に回転軸２１１２を介して伝達するようになっている。
【００４６】
動力蓄積手段２１２０は、開口部を有した開口面と開口面に対向し閉口された閉口面とを有し、筐体１１００に固定された筒体２１２１と、閉口面側の筒体２１２１内に設けられ閉口面と直交方向に磁力線を有する第１の磁石２１２２と、開口面側の筒体２１２１内で回転軸２１１２に固定された状態で第１の磁石２１２２と開口面との間の空間で第１の磁石２１２２と接近及び反発するよう滑動でき第１の磁石２１２２と対向方向の磁力線を有する第２の磁石２１２３とを備えている。
【００４７】
第２の磁石２１２３は、回転軸２１１２によって第１の磁石２１２２と接近されることによって動力を蓄積し、第１の磁石２１２２と反発することによって動力を放出するようになっており、動力蓄積手段２１２０は、動力入力手段１１１０によって伝達された動力を蓄積し、蓄積された動力を増速回転手段２１６０に伝達するようになっている。
【００４８】
増速回転手段２１６０は、回転軸２１１２にねじ結合されたウォーム歯車２１６１と、ウォーム歯車２１６１と同一軸上で連動する第１の平歯車２１６２と、ウォーム歯車２１６１の回転軸と異なる回転軸を有する出力側回転軸１１６４に軸着され、第１の平歯車２１６２に歯合された第２の平歯車２１６５とによって構成され、動力蓄積手段２１２０の第２の磁石２１２３が第１の磁石２１２２と反発し、回転軸２１１２が動力入力手段１１１０方向に押し戻される動力をウォーム歯車２１６１によって回転動力に変換し、変換された回転動力の回転速度を増速し、増速された回転速度で出力側回転軸２１６４を回転させるようになっている。
【００４９】
なお、ウォーム歯車２１６１、第１の平歯車２１６２及び第２の平歯車２１６５のそれぞれのギア数は、動力蓄積手段２１２０によって放出される動力と、モータ１１７０の能力に応じて決めるが、これらのギア数を調整する代わりに、さらに複数の歯車を設けても良いし、他の種類の歯車によって構成されてもよい。
【００５０】
本発明の第２の実施の形態に係るバッテリ充電機２０００は、第２の磁石２１２３が第１の磁石２１２２に接近されることによって動力を蓄積し、第２の磁石２１２３が第１の磁石２１２２と反発することによって動力を放出するが、本発明は、第２の磁石２１２３が第１の磁石２１２２と離隔されることによって動力を蓄積し、第２の磁石２１２３が第１の磁石２１２２に吸引されることによって動力を放出するようにしてもよい。
【００５１】
第２の磁石２１２３が第１の磁石２１２２と離隔されることによって動力を蓄積し、第２の磁石２１２３が第１の磁石２１２２に吸引されることによって動力を放出するようにした場合には、動力が放出された際のウォーム歯車２１６１の回転方向が本発明の第３の実施の形態に係るバッテリ充電機３０００におけるウォーム歯車２１６１と逆方向になるため、ラッチ１１３０が阻止する回転方向は、本発明の第３の実施の形態に係るバッテリ充電機２０００におけるラッチ１１３０が阻止する回転方向と逆にする。
【００５２】
以下に、バッテリ充電機２０００の動作を示す。
まず、動力入力手段２１１０を介して外部から入力された回転動力は、動力蓄積手段２１２０の第２の磁石２１２３が第１の磁石２１２２に接近することによって動力蓄積手段２１２０によって蓄積される。このように動力蓄積手段２１２０によって回転動力が蓄積される状態においては、ラッチ１１３０によって蓄積された回転動力の放出が阻止される。
【００５３】
次に、ラッチ１１３０によって阻止されている回転動力の放出がラッチ解除手段１１４０によって解除される。このようにラッチ１１３０によって阻止されていた回転動力の放出が解除された状態においては、動力蓄積手段２１２０の第２の磁石２１２３が滑動可能になり第１の磁石２１２２と反発することによって蓄積されていた動力が放出され、放出された動力は、増速回転手段２１６０によって回転動力に変換され、変換された回転動力は、フライホイール１１５０によって変動が減少され、増速回転手段２１６０によってモータ１１７０の回転子１１７１を回転増速させる。
【００５４】
モータ１１７０の回転子１１７１が回転増速されると、回転増速された回転子１１７１と磁石１１７２、１１７３によって発電される。
次に、モータ１１７０によって発電された際に生じる電圧は、昇圧回路１２１０によって昇圧され、整流平滑回路１２２０によって整流平滑され、過充電防止回路１２３０によって一次充電池１２４０の過充電を防止するために抑制されながら、一次充電池１２４０に電力を蓄積する。
一次充電池１２４０に蓄積された電力は、電力出力回路１２５０を介して外部のバッテリに供給される。
【００５５】
本発明の第２の実施の形態に係るバッテリ充電機によれば、動力蓄積手段に動力を蓄積することに変えて一次充電池に予め電力を蓄積することができ、経年変化の少ない磁石の磁力によって動力をさらに蓄積するため、使用に応じた発電能力の低下を抑止することができる。
【００５６】
（第３の実施の形態）
図３は、本発明の第３の実施の形態に係るバッテリ充電機の構成を示す概略図である。
図３に示す、本発明の第３の実施の形態に係るバッテリ充電機３０００は、回転動力を外部から入力させる動力入力手段２１１０と、回転動力を放出するよう回転動力を蓄積する動力蓄積手段３１２０と、動力蓄積手段３１２０に回転動力を蓄積する第１の方向の回転を許容して、動力蓄積手段３１２０に回転動力を放出する第２の方向の回転を阻止するラッチ１１３０と、ラッチ１１３０による第２の方向の回転の阻止を外部から解除させるラッチ解除手段１１４０と、動力蓄積手段３１２０に蓄積された回転動力が放出されたときに放出された回転動力の変動を抑制するフライホイール１１５０と、回転子１１７１を有し、増速された回転動力によって回転子１１７１を回転させることにより発電するモータ１１７０と、動力蓄積手段３１２０から放出された回転動力を付与する回転子１１７１を増速回転させる増速回転手段２１６０と、発電された電力を外部に供給する電力供給手段１２００と、動力入力手段２１１０、動力蓄積手段３１２０、増速回転手段２１６０、ラッチ１１３０、ラッチ解除手段１１４０、フライホイール１１５０、モータ１１７０及び電力供給手段１２００を囲んで所定の位置でそれぞれ保持する筐体１１００とを備えている。
【００５７】
なお、本発明の第３の実施の形態に係るバッテリ充電機３０００においては、本発明の第２の実施の形態に係るバッテリ充電機２０００の構成要素と同一の構成要素に本発明の第２の実施の形態に係るバッテリ充電機２０００の構成要素と同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００５８】
動力蓄積手段３１２０は、開口部を有した開口面と開口面に対向し閉口された閉口面とを有し、筐体１１００に固定された筒体３１２１と、開口面側で回転軸２１１２に固定され閉口面側に内在する気体の漏出を抑止するピストン３１２２とを備え、ピストン３１２２が、開口面側に滑動して閉口面側に内在する気体を圧縮することによって動力を蓄積し、ピストン３１２２によって圧縮された気体が、膨張することによって蓄積された動力を増速回転手段２１６０に伝達するようになっている。
【００５９】
なお、本発明の第３の実施の形態に係るバッテリ充電機３０００は、筒体３１２１に内在した気体を圧縮することによって動力を蓄積し、圧縮された気体が膨張することによって動力を放出するが、本発明は、筒体３１２１の閉口面とピストン３１２２との間の閉空間を減圧することによって動力を蓄積し、減圧された閉空間の気圧と大気圧との差によってピストン３１２２が閉口面側に滑動されることによって動力を放出するようにしてもよい。
【００６０】
筒体３１２１の閉口面とピストン３１２２との間の閉空間を減圧することによって動力を蓄積し、減圧された閉空間の気圧と大気圧との差によってピストン３１２２が閉口面側に滑動されることによって動力を放出するようにした場合には、動力が放出された際のウォーム歯車２１６１の回転方向が本発明の第３の実施の形態に係るバッテリ充電機３０００におけるウォーム歯車２１６１と逆方向になるため、ラッチ１１３０が阻止する回転方向は、本発明の第３の実施の形態に係るバッテリ充電機３０００におけるラッチ１１３０が阻止する回転方向と逆にする。
【００６１】
以下に、バッテリ充電機３０００の動作を示す。
まず、動力入力手段２１１０を介して外部から入力された回転動力によって動力蓄積手段３１２０のピストン３１２２が筒体３１２１の閉口面側に接近され、筒体３１２１の閉口面側に内在する気体が圧縮されることによって動力蓄積手段２１２０に動力が蓄積される。このように動力蓄積手段３１２０によって回転動力が蓄積される状態においては、ラッチ１１３０によって蓄積された回転動力の放出が阻止される。
【００６２】
次に、ラッチ１１３０によって阻止されている回転動力の放出がラッチ解除手段１１４０によって解除される。このようにラッチ１１３０によって阻止されていた回転動力の放出が解除された状態においては、動力蓄積手段３１２０のピストン３１２２が滑動可能になり筒体３１２１内の閉口面側に内在する気体が膨張することによって蓄積されていた動力が放出され、放出された動力は、増速回転手段２１６０によって回転動力に変換され、変換された回転動力は、フライホイール１１５０によって変動が減少され、増速回転手段２１６０によってモータ１１７０の回転子１１７１を回転増速させる。
【００６３】
モータ１１７０の回転子１１７１が回転増速されると、回転増速された回転子１１７１と磁石１１７２、１１７３によって発電される。
次に、モータ１１７０によって発電された際に生じる電圧は、昇圧回路１２１０によって昇圧され、整流平滑回路１２２０によって整流平滑され、過充電防止回路１２３０によって一次充電池１２４０の過充電を防止するために抑制されながら、一次充電池１２４０に電力を蓄積する。
一次充電池１２４０に蓄積された電力は、電力出力回路１２５０を介して外部のバッテリに供給される。
【００６４】
本発明の第３の実施の形態に係るバッテリ充電機によれば、動力蓄積手段に動力を蓄積することに変えて一次充電池に予め電力を蓄積することができ、気体を圧縮することによって動力をさらに蓄積するため、使用に応じた発電能力の低下を抑止することができる。
【００６５】
以上に説明した、本発明の第２の実施の形態及び第３の実施の形態では、磁石やピストンによってそれぞれ動力を蓄積するものについて説明したが、コイルバネや板バネ等の弾性体によって動力蓄積手段を構成するようにしてもよい。
【００６６】
なお、コイルバネや板バネ等の弾性体によって動力蓄積手段を構成した場合の実施の形態は、本発明の第２の実施の形態及び第３の実施の形態における説明に基づいて容易に実施できるため、その説明を省略する。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、使用に応じた発電能力の低下を抑止することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るバッテリ充電機の概略図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係るバッテリ充電機の概略図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係るバッテリ充電機の概略図である。
【図４】従来のぜんまいばねバッテリの概略図である。
【符号の説明】
４００　ぜんまいばねバッテリ
４１０　ぜんまいばね
４２０　巻き上げレバー
４３０　ストッパースリーブ
４４０　ストッパーはずしねじ
４５０　増速機
４６０　発電機
４７０、１１５０　フライホイール
４８０　３端子レギュレータ
４９０　出力電圧安定化手段
１０００、２０００、３０００　バッテリ充電機
１１００　筐体
１１１０、２１１０　動力入力手段
１１１１　ハンドル
１１１２、２１１２　回転軸
１１２０、２１２０、３１２０　動力蓄積手段
１１３０　ラッチ
１１３１　爪
１１３２　ラチェット
１１４０　ラッチ解除手段
１１６０、２１６０　増速回転手段
１１６１、２１６２　第１の平歯車
１１６２、２１６５　第２の平歯車
１１６３　入力側回転軸
１１６４、２１６４　出力側回転軸
１１７０　モータ
１１７１　回転子
１１７２、１１７３　磁石
１２００　電力供給手段
１２１０　昇圧回路
１２２０　整流平滑回路
１２３０　過充電防止回路
１２４０　一次充電池
１２５０　電力出力回路
２１２１、３１２１　筒体
２１２２　第１の磁石
２１２３　第２の磁石
２１６１　ウォーム歯車
３１２２　ピストン
【図１】
2004112966.tif 000003
【図２】
2004112966.tif 000004
【図３】
2004112966.tif 000005
【図４】
2004112966.tif 000006