(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動により回転する偏心車と、
その偏心車の回転を増速して伝達する増速輪列と、
その増速輪列から回転伝達を受けて回転する一方、ロータ体に永久磁石を有するとともに、そのまわりに、磁性リングを取り付けたロータ車と、
一対のステータ部からなり、それらのステータ部間に、前記ロータ車を収納するロータ収納孔を有するとともに、そのロータ収納孔を挟んだ両側に前記一対のステータ部が互いに対向するギャップを設けるステータと、
そのステータに生ずる磁束により電流を発生するコイルと、
からなり、
前記磁性リングは、前記永久磁石の回転角度と、前記コイルに鎖交する鎖交磁束数との関係を正弦波に近付けて、コギングトルクの発生を抑制する、携帯機器用小型発電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の携帯機器用小型発電装置を備えた電子腕時計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、携帯機器内に設け、例えば駆動電源として用いる携帯機器用小型発電装置、およびその小型発電装置を備えた電子腕時計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば電子腕時計では、エネルギ源として電池を用いる。電池は、使用により消耗する。そこで、従来の電子腕時計の中には、発電装置を備え、電池を充電するようにしたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、そのような電子腕時計にあっては、いずれも
１）発電効率が悪い
２）大型となる
３）耐久性が劣る
などの問題があった。
【０００４】
そこで、この発明の第１の課題は、携帯機器の小型発電装置において、そのような問題点を解消し、発電効率を高め、小型化するとともに、耐久性を向上することにある。
【０００５】
第２の課題は、電子腕時計において、上述の問題点を解消し、発電効率を高め、小型化するとともに、耐久性を向上することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１に記載の発明は、上記第１の課題を達成すべく、携帯機器用小型発電装置において、
振動により回転する偏心車と、
その偏心車の回転を増速して伝達する増速輪列と、
その増速輪列から回転伝達を受けて回転する一方、ロータ体に永久磁石を有するとともに、そのまわりに磁性リングを取り付けたロータ車と、
一対のステータ部からなり、それらのステータ部間に、前記ロータ車を収納するロータ収納孔を有するとともに、そのロータ収納孔を挟んだ両側に前記一対のステータ部が互いに対向するギャップを設けるステータと、
そのステータに生ずる磁束により電流を発生するコイルと、
からなり、
前記磁性リングは、前記永久磁石の回転角度と、前記コイルに鎖交する鎖交磁束数との関係を正弦波に近付けて、コギングトルクの発生を抑制する、ことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、上記第２の課題を達成すべく、電子腕時計において、請求項１に記載の携帯機器用小型発電装置を備えてなる、ことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき説明する。
図１には、この発明による電子腕時計に備える小型発電装置の平面図を示す。
【０００９】
図中符号１０は、時計ケース内に備える機械−電気変換器である。この機械−電気変換器１０には、主として、ロータ車２０と、一対のステータ部からなるステータ３０と、コイル４０を備える。
【００１０】
ロータ車２０は、円形のロータ体２２の中心にロータ軸２４を貫通してなる。ロータ体２２には、図２のロータ部分拡大図から判るとおり、ロータ軸２４を挟んで永久磁石２６・２８を有する。また、ロータ体２２のまわりには、磁性リング５０を取り付ける。
【００１１】
磁性リング５０は、パーマロイ、純鉄、ケイ素鋼、フェライト、アモルファスなどの磁性材料を用いてつくり、圧入や接着などによりロータ体２２の外周に設けてなる。
【００１２】
一方、ロータ軸２４には、図示省略するが、ギヤを設け、そのギヤに増速輪列５２の最終ギヤを噛み合わす。増速輪列５２には、偏心車５４の回転を伝達する。これにより、振動により偏心車５４を回転し、その偏心車５４の回転を増速輪列５２で増速してロータ車２０へと伝達する。
【００１３】
さて、そのようなロータ車２０は、ステータ３０の一対のステータ部間に形成するロータ収納孔３２内に収納する。ステータ３０は、そのロータ収納孔３２を挟んだ両側で一対のステータ部を互いにギャップ３４・３６を介して対向して全体をＣ字型につくる。そして、ロータ収納孔３２位置と対向する位置に、コイル４０を巻き付けてなる。
【００１４】
これにより、電子腕時計を腕に付けて携行するとき、振動により偏心車５４を回転し、その偏心車５４の回転を増速輪列５２で増速してロータ車２０へと伝達し、ロータ車２０の回転によりステータ３０に磁束を発生し、その磁束によりコイル４０に電流を流す。その電流は、例えば不図示の大容量コンデンサに蓄電されるようになっている。
【００１５】
このとき、図２に示すように、ロータ車２０の中心から見たときのギャップ３４と永久磁石２６との開き角度を、永久磁石の角度θとすると、その永久磁石の角度θと、コイル４０に鎖交する鎖交磁束数との関係は、図３に示すとおりとなる。図３中符号ｔは、磁性リング５０の厚さである。
【００１６】
すなわち、この図３から判るとおり、永久磁石の角度θと鎖交磁束数との関係は、正弦波となり、永久磁石の角度θが９０度の場合、磁性リング５０の厚さｔが０．２ｍｍのときは、ロータ車２０に磁性リング５０を付けないときより約４％小さくなるだけである。
【００１７】
図４には、永久磁石の角度θとコギングトルクとの関係を示す。この図４から判るとおり、磁性リング５０の厚さｔが０．２ｍｍのときは、最大コギングトルクは２．７×１０−７Ｎ・ｍとなり、ロータ車２０に磁性リング５０を付けないときより約４５％小さくなる。
【００１８】
これは、ロータ車２０のまわりに磁性リング５０を取り付けることにより、ギャップ３４・３６を通過せずに磁性リング５０を通過する磁束が多くなったからであると考えられる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したとおり、請求項１に係る発明によれば、ロータ車のまわりに磁性リングを取り付け、コギングトルクを大幅に抑えて鎖交磁束は少しの低下にとどめるから、ロータ車の回転を軽くし、発電効率を高めるとともに、小型の偏心車の使用を可能として小型化を可能とし、また耐久性を向上することができる。
【００２０】
請求項２に係る発明によれば、上記のような小型発電装置を備えるので、電子腕時計の発電効率を高め、小型化とともに耐久性を向上することできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による電子腕時計に備える小型発電装置の平面図である。
【図２】そのロータ部分拡大図である。
【図３】永久磁石の角度θと、コイルに鎖交する鎖交磁束数との関係を示すグラフである。
【図４】永久磁石の角度θとコギングトルクとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０    機械−電気変換器
２０    ロータ車
２２    ロータ体
２４    ロータ軸
２６・２８    永久磁石
３０    ステータ
３２    ロータ収納孔
３４・３６    ギャップ
４０    コイル
５０    磁性リング
５２    増速輪列
５４    偏心車
θ    永久磁石の角度
ｔ    磁性リングの厚さ
【図１】
0004614510.tif 000002
【図２】
0004614510.tif 000003
【図３】
0004614510.tif 000004
【図４】
0004614510.tif 000005