電子機器用ホルダー
【課題】
本発明は、外出時に通常の歩行状態での振動で充電可能な構造の、主に携帯電話の充電に使用するための電子機器用ホルダーを提供するものであり、従来の携帯電話に何ら変更する必要無しに使用出来、また蓄電量が不足した場合に容易に緊急充電することを可能とする電子機器用ホルダーを提供するものである。
【解決手段】
発電機の回転軸に固着したプーリーに密着して巻きつくごとく付勢した引き伸ばし可能な板状巻きつきスプリングと、電子機器を収納するホルダーを設け、該ホルダーに該発電機と電子機器を電気的に接続する電気接続機を設け、板状巻きつきスプリングの伸縮によりプーリーを回転することで発電するごとく構成したことを特徴とする電子機器用ホルダー。
本発明は、外出時に通常の歩行状態での振動で充電可能な構造の、主に携帯電話の充電に使用するための電子機器用ホルダーを提供するものであり、従来の携帯電話に何ら変更する必要無しに使用出来、また蓄電量が不足した場合に容易に緊急充電することを可能とする電子機器用ホルダーを提供するものである。
【解決手段】
発電機の回転軸に固着したプーリーに密着して巻きつくごとく付勢した引き伸ばし可能な板状巻きつきスプリングと、電子機器を収納するホルダーを設け、該ホルダーに該発電機と電子機器を電気的に接続する電気接続機を設け、板状巻きつきスプリングの伸縮によりプーリーを回転することで発電するごとく構成したことを特徴とする電子機器用ホルダー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に携帯電話を携行中に充電することの出来る機能を持つ電子機器用ホルダーであり、特に携帯歩行時等に生じる振動によって常時発電することが可能であると共に、携帯電話と発電機との電気的結合を確実にすると共に該結合部に過大な荷重が加わることでの破損、又は耐久性の低下を防止することが出来る安全性を有するホルダーである。また、蓄電量が不足した場合に容易に緊急充電することを可能とする電子機器用ホルダーを提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
近来携帯電話の普及率の向上はきわめて高く、使用頻度が高い為に外出時の充電方法が課題となっている。 緊急用としては手回し式のものもあるが携帯に適さず、また、発電に要する労力も大きい。 一方太陽光による発電電力を利用するものもあるが性能的に充分とはいえない。歩行時の振動を利用するものとしては特許文献１に示すごとくマグネットとコイルの相対位置の変化を利用するものが特許出願されているが、構造的に複雑なことから実現は困難と見られる。また、特許文献２に示すごとくケーブルをプーリーに巻き取る方式の構造の案があるが、ケーブルでは１０００万回に及ぶ伸縮耐久性を得ることが到底不可能なこと及び、ゼンマイ機構が大きなスペースを必要とするために装置の小型化が困難であるなどの理由により実現していない。 また、これらには電子機器と発電機との電気的接続の着脱方法が詳述されていないが、携帯電話を使用するときは不要な発電機は容易に取り外したいと云う要望が多く、また着脱方法に関してはこの部分に携帯電話の重量などの荷重が加わる方式では破損による脱落や耐久性の低下などの恐れがあり、実用化の障害となる。
【０００３】
上記説明における出願特許を下記に示す。
【特許文献１】特開 ２００９−２２５６５０
【特許文献２】特開 ２００８−６１４７５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記背景のもとに成立したものであり、その課題は主に携帯電話を携行中に充電することの出来る機能を持つ電子機器用ホルダーを提供するものであり、携帯電話を使用するときは不要な発電機は容易に取り外すことが出来、この部分に携帯電話の重量などの荷重が加わる事がなく、破損による脱落や耐久性の低下などの恐れがないホルダーを提供するものである。また、長時間通話などにより蓄電量が不足した場合に、容易に緊急充電することをも可能とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の手段は、発電機と、該発電機の回転軸に固着したプーリーと、該プーリーに密着して巻きつくごとく付勢した引き伸ばし可能な板状巻きつきスプリングと、該板状巻きつきスプリングを内包するコイルスプリングと、移動距離を制限する制限索を設け、該コイルスプリングと該制限索の１端を該発電機に取り付け、該板状巻きつきスプリングと該コイルスプリングと該制限索の夫々の他端を結合した吊り下げ結合部を設け、該吊り下げ結合部を発電機に対して移動可能とする。該吊り下げ結合部の近傍に電子機器を収納するホルダーを設け、該ホルダーに該発電機と電子機器を可撓性の電線を介して電気的に接続する電気接続器を設け、該発電機と該吊り下げ結合部との距離の変動により発電するごとく構成したことを特徴とする電子機器用ホルダーを提供するものである。
【０００６】
本発明の第２の手段は、発電機と、該発電機の回転軸に固着したプーリーと、該プーリーに密着して巻きつくごとく付勢した引き伸ばし可能な板状巻きつきスプリングと、該板状巻きつきスプリングを内包するコイルスプリングを設け、該コイルスプリングの１端を該発電機に取り付け、該板状巻きつきスプリングと該コイルスプリングの夫々の他端を結合した吊り下げ結合部を設け、該吊り下げ結合部を発電機に対して移動可能とする。該発電機の近傍に電子機器を収納するホルダーを設け、該ホルダーに該発電機と電子機器を電気的に接続する電気接続器を設け、該ホルダーと該吊り下げ結合部とを該発電機と該吊り下げ結合部との距離の変動を制限する制限索で結合し、該発電機と該吊り下げ結合部との距離の変動により発電するごとく構成したことを特徴とする電子機器用ホルダーを提供するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の発電装置は通常の歩行時の振動で発電機の回転軸に形成されたプーリーに巻きつけられた板状巻きつきスプリングの他端が移動することによって発電機の回転軸が常時往復回転することで得られる電力で携帯電話の蓄電池を充電することが出来るものであり、また蓄電量が不足した場合には携帯電話を収納した電子機器用ホルダーを手で持った状態で強制的に板状巻きつきスプリングを伸縮して発電機のプーリーを往復回転させ、発電機から大きな電力を得ることによって急速に充電することが出来る。 この動作は現在市販されている手回し式の発電機より大幅に労力を削減することが出来るものであり、その発電効率も高い。 なお、充電装置は小型の発電機とコイル状のスプリングのみが主要な構成部品であり増速ギヤ−、ハンドルなどの複雑な部品が不要であるために極めてコンパクトで軽量・安価である。従って常時携帯電話の付属品として携行できるものであり、通常の使用状態では家庭用の電源による充電は必要ないものとなるので節電効果もあり、その利便効果は大きい。
【０００８】
本発明の他の効果はケーブルをプーリーで巻き取る方式の発電装置がケーブルの曲げ伸ばし耐久性の欠如から短期間に破断してしまい実用性が乏しい等の問題を、プーリーに密着して巻きつくごとく付勢した引き伸ばし可能な板状巻きつきスプリングを使用することで完全に解決し数年間に及ぶ充分な耐久性を得ることが出来ることである。
【０００９】
本発明の他の効果は電子機器を収納するホルダーに発電機と電子機器を電気的に接続する電気接続機を設け電子機器の収納と電気的接続を同時に行うことで安全性と信頼性を満たした上で携帯電話を使用する再に発電機を容易に切り離すことが出来ると云う使用上の利便性を得ることが出来るものである。
【００１０】
以上の説明で明らかなごとく、本発明の発電装置は常時容易に携帯電話の蓄電池を充電することが可能であり、コンパクトで軽量・安価で効率良く使用でき耐久性及び信頼性が高いものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明における電子機器用ホルダーの最良の形態は、発電機と、該発電機の回転軸に固着したプーリーと、該プーリーに密着して巻きつくごとく付勢した引き伸ばし可能な板状巻きつきスプリングと、該板状巻きつきスプリングを内包するコイルスプリングと、移動距離を制限する制限索を設け、該コイルスプリングと該制限索の１端を該発電機に取り付け、該板状巻きつきスプリングと該コイルスプリングと該制限索の夫々の他端を結合した吊り下げ結合部を設け、該吊り下げ結合部を発電機に対して移動可能とする。該吊り下げ結合部の近傍に電子機器を収納するホルダーを設け、該ホルダーに該発電機と電子機器を可撓性の電線を介して電気的に接続する電気接続器を設け、該発電機と該吊り下げ結合部との距離の変動により発電するごとく構成したことを特徴とする電子機器用ホルダーである。
【００１２】
本発明における電子機器用ホルダーの他の形態は、発電機と、該発電機の回転軸に固着したプーリーと、該プーリーに密着して巻きつくごとく付勢した引き伸ばし可能な板状巻きつきスプリングと、該板状巻きつきスプリングを内包するコイルスプリングを設け、該コイルスプリングの１端を該発電機に取り付け、該板状巻きつきスプリングと該コイルスプリングの夫々の他端を結合した吊り下げ結合部を設け、該吊り下げ結合部を発電機に対して移動可能とする。該発電機の近傍に電子機器を収納するホルダーを設け、該ホルダーに該発電機と電子機器を電気的に接続する電気接続器を設け、該ホルダーと該吊り下げ結合部とを該発電機と該吊り下げ結合部との距離の変動を制限する制限索で結合し、該発電機と該吊り下げ結合部との距離の変動により発電するごとく構成したことを特徴とする電子機器用ホルダーである。
【実施例】
【００１３】
以下図について本発明の実施例について説明する。
図１及び図２は本発明の一実施例の構造を示す側断面図である。
図１及び図２において、発電機１はその回転軸２にプーリー３を形成し、該プーリー３には密着した渦巻き状に付勢された板状巻きつきスプリング４が巻きつけられている。 該板状巻きつきスプリング４の他端には吊り下げ結合部５が固着され、コイルスプリング６及び制限索７によって発電機１と結合されている。 発電機１は整流器８を介して携帯電話９に内蔵された充電回路１０を経由して蓄電池１１と電気接続器１２によって必要に応じて着脱可能な状態で電気的に結合されている。電気接続器１２は携帯電話９を収納するホルダー１３の内部に設けられ、可撓性の電気ケーブル１５を介して発電機１と結合されている。 尚、発電機１は多極のステッピングモータなどと同様の構造をもつブラシレスのものが望ましい。 このような構造の発電機を使用することによって少ない回転数で効率良く発電することで、増速ギヤーなどの機械構造を省略することが出来るのでコストダウンが可能な上、小型化が可能となる。更に整流ブラシの摩擦抵抗がない為に発電効率が高く、その磨耗による耐久性の低下の心配から開放される。 ホルダー１３の内部に設けられた該電気接続器１２は通常の充電用ホルダーの内部にあるごとくスプリングによる接触方式のものでもよい。 ホルダー１３に設けられた保持バンド１４は携帯電話９が不用意にホルダー１３から脱落するのを防止するものであり、その位置を少しずらすことで携帯電話９をホルダー１３から容易に取り出すことが出来る。
【００１４】
図３は本発明の他の実施例の構造を示す側断面図である。
図３において発電機１はホルダー１３の下部に設けられ、電気接続器１２と直接結合されており、電気ケーブル１５は省略されている。 該発電機１と吊り下げ結合部５は板状巻きつきスプリング４、コイルスプリング６の両端に結合されており、ホルダー１３と吊り下げ結合部５は制限索７で結合されている。 １６は制限索７が弛んだ状態でコイルスプリング６を支えることでホルダー１３が大きく傾くのを防止するための筒状補助部材である。
【００１５】
上記構造の発電装置の実施例においてその作用を説明する。
図１及び図２において、ホルダー１３に収納された携帯電話９は保持バンド１４によって脱落するのを防止され安全に携行されている。 この状態で携帯電話９と発電機１はホルダー１３内の電気接続機１２によって電気的に結合されている。 又、吊り下げ結合部５はベルトなどに取り付けられており、歩行による振動でコイルスプリング６及び制限索７で結合された状態で相互の距離を変動している。 発電機１はその相互の距離変動によりその回転軸２にプーリー３に密着して巻きついた板状巻きつきスプリング４の伸縮運動によってプーリー３を往復回転運動させる。 すなわちプーリー３に巻きつけられた板状巻きつきスプリング４が引き伸ばされるときにはプーリー３に巻きついた部分が解けることで回転軸２は矢印Ａの方向に回転し、短縮する場合は板状巻きつきスプリング４がプーリー３に巻きつくことで矢印Ｂの方向に回転する。 この往復回転運動によって発電機１は電気接続器１２及び整流器８を介して携帯電話９に内蔵された充電回路１０を経由して蓄電池１１を充電する。
【００１６】
この場合、プーリー３に密着して巻きついた板状巻きつきスプリング４はその伸縮運動において、互いに接触したり離れたりはするが擦れる事はないので反復運動でも磨耗することがなく優れた耐久性を持つほか、プーリー３に対して密着して巻かれた状態であるために渦巻き状のゼンマイバネのように、お互いが隙間を持って形成されたバネと比べて大幅に小型化できる利点を持つ。 耐久性に関しては仮に１日３０００歩あるいたとして、１０年間の耐久性を保持する為には１０００万回の伸縮運動が行われる。 もし、プーリー３に繊維を束ねたごとき一般的なケーブルを巻きつけたとすれば互いに接触して擦れること及び伸縮運動による内部摩擦によって数千回あるいは数万回の伸縮運動で破断してしまうことになる。 仮に特殊な材料で耐久性を向上させようとすれば大幅なコストアップとなり商品価値を損なう。 実用化可能な最も優れた方式が本発明の密着して巻きつく板状巻きつきスプリング４を使用する方式である。 制限索７は屈曲度が小さいので釣りに使用するテグスなどと同様の素材を使用することで充分な耐久性を得ることが出来、可撓性の電気ケーブル１５は屈曲度が小さく力が加わらないので通常市販されているものでも破断することはない。
【００１７】
また、本発明の電子機器用ホルダーは、携帯電話９自体への改造は何ら必要としない。 もし電気接続器１２自体に携帯電話９を充分な強度で懸垂できるごとき強度を持たせるとすれば新規の結合方法が必要であり、広く利用されている現在の携帯電話を使用することが出来なくなる。 したがって、ホルダー１３に収納された携帯電話９を保持バンド１４によって脱落を防止して安全に携行されるごとく構成し、該ホルダー１３の内部に電気接続器１２を設けた本発明の方式は、携帯電話９に改造を加えることなく使用時にきわめて容易に発電機１と切り離すことが出来、電気的接続も確実に行えるものであり、その利便性、信頼性はきわめて高いものである。 本実施例の場合、電子機器用ホルダーの奥行き寸法が小さいので肩又は首から吊り下げて使用する状態に適している。
【００１８】
図３においては、発電機１はホルダー１３の下部に設けられ、電気接続器１２と直接結合されており、電気ケーブル１５は省略されている。 該発電機１と吊り下げ結合部５は板状巻きつきスプリング４、コイルスプリング６の両端に結合されており、ホルダー１３と吊り下げ結合部５は制限索７で結合されている。 したがって装置全体の長さが短くなり腰ベルトに吊り下げて使用する場合に揺れが少なく使い勝手がよい。 筒状補助部材１６は制限索７が弛んだ状態でホルダー１３が大きく傾くのを防止するので、更にその効果を高めることが出来る。
【００１９】
なお、携行中の発電の方法として、本方式の実用性は振動の振幅が２０ｍｍで携帯電話と発電機を含むホルダー１３の質量が２００ｇのとき発電効率が５０％以上であれば３０００歩程度の歩行で通常の待ち受け電力を充分に賄うことが出来ることが実証されている。 また、長電話などによるバッテリー切れにおいては１００回程度の強制的な伸縮動作で１分程度の通話が可能となる。 この場合、耐久性をやや犠牲にすれば、必要に応じて通常の場合より制限索７の長さを伸ばした状態として伸縮することでストロークを大きくして更に容易に発電できるようにすることも可能である。 他の方式として圧電素子を使用するものなども提案されているかと考えられるが、その発電効率が５％以下であることなどから実用的に可能なものかの検証が必要である。
【００２０】
上記実施形態の説明においては携帯電話を対象として説明したが、本発明はこれに限定するものではなく内部に蓄電池を有する通常の携帯用電子機器の全てに応用可能なものであることは言うまでもない。 特にやや大型のものについては質量が大きくなるのでそれに比例して充電電力も増大して、機器に見合ったものとなる。 ２本のベルトで吊り下げるバッグのようなものについては複数の発電機を備えたものであっても良いことは云うまでのない。
以上の説明で明らかなごとく、本発明の電子機器用ホルダーは簡単な構造で常時容易に携帯電話の蓄電池を充電することが可能であり、携帯電話自体の改造が不要であり、コンパクトで軽量・安価で効率良くまた、極めて容易に発電機を切り離して携帯電話単体を従来どおり使用できるものである。 また、強制的に板状巻きつきスプリング４を伸縮させることによって急速に充電を行うことが出来るものであり、その効果は極めて著しい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施例の構造を示す側断面図である。
【図２】本発明の一実施例の動作状態を示す側断面図である。
【図３】本発明の他の実施例の構造を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１：発電機
２：回転軸
３：プーリー
４：板状巻きつきスプリング
５：吊り下げ結合部
６：コイルスプリング
７：制限索
８：整流器
９：携帯電話
１０：充電回路
１１：蓄電池
１２：電気接続器
１３：ホルダー
１４：保持バンド
１５：電気ケーブル
１６：筒状補助部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に携帯電話を携行中に充電することの出来る機能を持つ電子機器用ホルダーであり、特に携帯歩行時等に生じる振動によって常時発電することが可能であると共に、携帯電話と発電機との電気的結合を確実にすると共に該結合部に過大な荷重が加わることでの破損、又は耐久性の低下を防止することが出来る安全性を有するホルダーである。また、蓄電量が不足した場合に容易に緊急充電することを可能とする電子機器用ホルダーを提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
近来携帯電話の普及率の向上はきわめて高く、使用頻度が高い為に外出時の充電方法が課題となっている。 緊急用としては手回し式のものもあるが携帯に適さず、また、発電に要する労力も大きい。 一方太陽光による発電電力を利用するものもあるが性能的に充分とはいえない。歩行時の振動を利用するものとしては特許文献１に示すごとくマグネットとコイルの相対位置の変化を利用するものが特許出願されているが、構造的に複雑なことから実現は困難と見られる。また、特許文献２に示すごとくケーブルをプーリーに巻き取る方式の構造の案があるが、ケーブルでは１０００万回に及ぶ伸縮耐久性を得ることが到底不可能なこと及び、ゼンマイ機構が大きなスペースを必要とするために装置の小型化が困難であるなどの理由により実現していない。 また、これらには電子機器と発電機との電気的接続の着脱方法が詳述されていないが、携帯電話を使用するときは不要な発電機は容易に取り外したいと云う要望が多く、また着脱方法に関してはこの部分に携帯電話の重量などの荷重が加わる方式では破損による脱落や耐久性の低下などの恐れがあり、実用化の障害となる。
【０００３】
上記説明における出願特許を下記に示す。
【特許文献１】特開 ２００９−２２５６５０
【特許文献２】特開 ２００８−６１４７５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記背景のもとに成立したものであり、その課題は主に携帯電話を携行中に充電することの出来る機能を持つ電子機器用ホルダーを提供するものであり、携帯電話を使用するときは不要な発電機は容易に取り外すことが出来、この部分に携帯電話の重量などの荷重が加わる事がなく、破損による脱落や耐久性の低下などの恐れがないホルダーを提供するものである。また、長時間通話などにより蓄電量が不足した場合に、容易に緊急充電することをも可能とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の手段は、発電機と、該発電機の回転軸に固着したプーリーと、該プーリーに密着して巻きつくごとく付勢した引き伸ばし可能な板状巻きつきスプリングと、該板状巻きつきスプリングを内包するコイルスプリングと、移動距離を制限する制限索を設け、該コイルスプリングと該制限索の１端を該発電機に取り付け、該板状巻きつきスプリングと該コイルスプリングと該制限索の夫々の他端を結合した吊り下げ結合部を設け、該吊り下げ結合部を発電機に対して移動可能とする。該吊り下げ結合部の近傍に電子機器を収納するホルダーを設け、該ホルダーに該発電機と電子機器を可撓性の電線を介して電気的に接続する電気接続器を設け、該発電機と該吊り下げ結合部との距離の変動により発電するごとく構成したことを特徴とする電子機器用ホルダーを提供するものである。
【０００６】
本発明の第２の手段は、発電機と、該発電機の回転軸に固着したプーリーと、該プーリーに密着して巻きつくごとく付勢した引き伸ばし可能な板状巻きつきスプリングと、該板状巻きつきスプリングを内包するコイルスプリングを設け、該コイルスプリングの１端を該発電機に取り付け、該板状巻きつきスプリングと該コイルスプリングの夫々の他端を結合した吊り下げ結合部を設け、該吊り下げ結合部を発電機に対して移動可能とする。該発電機の近傍に電子機器を収納するホルダーを設け、該ホルダーに該発電機と電子機器を電気的に接続する電気接続器を設け、該ホルダーと該吊り下げ結合部とを該発電機と該吊り下げ結合部との距離の変動を制限する制限索で結合し、該発電機と該吊り下げ結合部との距離の変動により発電するごとく構成したことを特徴とする電子機器用ホルダーを提供するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の発電装置は通常の歩行時の振動で発電機の回転軸に形成されたプーリーに巻きつけられた板状巻きつきスプリングの他端が移動することによって発電機の回転軸が常時往復回転することで得られる電力で携帯電話の蓄電池を充電することが出来るものであり、また蓄電量が不足した場合には携帯電話を収納した電子機器用ホルダーを手で持った状態で強制的に板状巻きつきスプリングを伸縮して発電機のプーリーを往復回転させ、発電機から大きな電力を得ることによって急速に充電することが出来る。 この動作は現在市販されている手回し式の発電機より大幅に労力を削減することが出来るものであり、その発電効率も高い。 なお、充電装置は小型の発電機とコイル状のスプリングのみが主要な構成部品であり増速ギヤ−、ハンドルなどの複雑な部品が不要であるために極めてコンパクトで軽量・安価である。従って常時携帯電話の付属品として携行できるものであり、通常の使用状態では家庭用の電源による充電は必要ないものとなるので節電効果もあり、その利便効果は大きい。
【０００８】
本発明の他の効果はケーブルをプーリーで巻き取る方式の発電装置がケーブルの曲げ伸ばし耐久性の欠如から短期間に破断してしまい実用性が乏しい等の問題を、プーリーに密着して巻きつくごとく付勢した引き伸ばし可能な板状巻きつきスプリングを使用することで完全に解決し数年間に及ぶ充分な耐久性を得ることが出来ることである。
【０００９】
本発明の他の効果は電子機器を収納するホルダーに発電機と電子機器を電気的に接続する電気接続機を設け電子機器の収納と電気的接続を同時に行うことで安全性と信頼性を満たした上で携帯電話を使用する再に発電機を容易に切り離すことが出来ると云う使用上の利便性を得ることが出来るものである。
【００１０】
以上の説明で明らかなごとく、本発明の発電装置は常時容易に携帯電話の蓄電池を充電することが可能であり、コンパクトで軽量・安価で効率良く使用でき耐久性及び信頼性が高いものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明における電子機器用ホルダーの最良の形態は、発電機と、該発電機の回転軸に固着したプーリーと、該プーリーに密着して巻きつくごとく付勢した引き伸ばし可能な板状巻きつきスプリングと、該板状巻きつきスプリングを内包するコイルスプリングと、移動距離を制限する制限索を設け、該コイルスプリングと該制限索の１端を該発電機に取り付け、該板状巻きつきスプリングと該コイルスプリングと該制限索の夫々の他端を結合した吊り下げ結合部を設け、該吊り下げ結合部を発電機に対して移動可能とする。該吊り下げ結合部の近傍に電子機器を収納するホルダーを設け、該ホルダーに該発電機と電子機器を可撓性の電線を介して電気的に接続する電気接続器を設け、該発電機と該吊り下げ結合部との距離の変動により発電するごとく構成したことを特徴とする電子機器用ホルダーである。
【００１２】
本発明における電子機器用ホルダーの他の形態は、発電機と、該発電機の回転軸に固着したプーリーと、該プーリーに密着して巻きつくごとく付勢した引き伸ばし可能な板状巻きつきスプリングと、該板状巻きつきスプリングを内包するコイルスプリングを設け、該コイルスプリングの１端を該発電機に取り付け、該板状巻きつきスプリングと該コイルスプリングの夫々の他端を結合した吊り下げ結合部を設け、該吊り下げ結合部を発電機に対して移動可能とする。該発電機の近傍に電子機器を収納するホルダーを設け、該ホルダーに該発電機と電子機器を電気的に接続する電気接続器を設け、該ホルダーと該吊り下げ結合部とを該発電機と該吊り下げ結合部との距離の変動を制限する制限索で結合し、該発電機と該吊り下げ結合部との距離の変動により発電するごとく構成したことを特徴とする電子機器用ホルダーである。
【実施例】
【００１３】
以下図について本発明の実施例について説明する。
図１及び図２は本発明の一実施例の構造を示す側断面図である。
図１及び図２において、発電機１はその回転軸２にプーリー３を形成し、該プーリー３には密着した渦巻き状に付勢された板状巻きつきスプリング４が巻きつけられている。 該板状巻きつきスプリング４の他端には吊り下げ結合部５が固着され、コイルスプリング６及び制限索７によって発電機１と結合されている。 発電機１は整流器８を介して携帯電話９に内蔵された充電回路１０を経由して蓄電池１１と電気接続器１２によって必要に応じて着脱可能な状態で電気的に結合されている。電気接続器１２は携帯電話９を収納するホルダー１３の内部に設けられ、可撓性の電気ケーブル１５を介して発電機１と結合されている。 尚、発電機１は多極のステッピングモータなどと同様の構造をもつブラシレスのものが望ましい。 このような構造の発電機を使用することによって少ない回転数で効率良く発電することで、増速ギヤーなどの機械構造を省略することが出来るのでコストダウンが可能な上、小型化が可能となる。更に整流ブラシの摩擦抵抗がない為に発電効率が高く、その磨耗による耐久性の低下の心配から開放される。 ホルダー１３の内部に設けられた該電気接続器１２は通常の充電用ホルダーの内部にあるごとくスプリングによる接触方式のものでもよい。 ホルダー１３に設けられた保持バンド１４は携帯電話９が不用意にホルダー１３から脱落するのを防止するものであり、その位置を少しずらすことで携帯電話９をホルダー１３から容易に取り出すことが出来る。
【００１４】
図３は本発明の他の実施例の構造を示す側断面図である。
図３において発電機１はホルダー１３の下部に設けられ、電気接続器１２と直接結合されており、電気ケーブル１５は省略されている。 該発電機１と吊り下げ結合部５は板状巻きつきスプリング４、コイルスプリング６の両端に結合されており、ホルダー１３と吊り下げ結合部５は制限索７で結合されている。 １６は制限索７が弛んだ状態でコイルスプリング６を支えることでホルダー１３が大きく傾くのを防止するための筒状補助部材である。
【００１５】
上記構造の発電装置の実施例においてその作用を説明する。
図１及び図２において、ホルダー１３に収納された携帯電話９は保持バンド１４によって脱落するのを防止され安全に携行されている。 この状態で携帯電話９と発電機１はホルダー１３内の電気接続機１２によって電気的に結合されている。 又、吊り下げ結合部５はベルトなどに取り付けられており、歩行による振動でコイルスプリング６及び制限索７で結合された状態で相互の距離を変動している。 発電機１はその相互の距離変動によりその回転軸２にプーリー３に密着して巻きついた板状巻きつきスプリング４の伸縮運動によってプーリー３を往復回転運動させる。 すなわちプーリー３に巻きつけられた板状巻きつきスプリング４が引き伸ばされるときにはプーリー３に巻きついた部分が解けることで回転軸２は矢印Ａの方向に回転し、短縮する場合は板状巻きつきスプリング４がプーリー３に巻きつくことで矢印Ｂの方向に回転する。 この往復回転運動によって発電機１は電気接続器１２及び整流器８を介して携帯電話９に内蔵された充電回路１０を経由して蓄電池１１を充電する。
【００１６】
この場合、プーリー３に密着して巻きついた板状巻きつきスプリング４はその伸縮運動において、互いに接触したり離れたりはするが擦れる事はないので反復運動でも磨耗することがなく優れた耐久性を持つほか、プーリー３に対して密着して巻かれた状態であるために渦巻き状のゼンマイバネのように、お互いが隙間を持って形成されたバネと比べて大幅に小型化できる利点を持つ。 耐久性に関しては仮に１日３０００歩あるいたとして、１０年間の耐久性を保持する為には１０００万回の伸縮運動が行われる。 もし、プーリー３に繊維を束ねたごとき一般的なケーブルを巻きつけたとすれば互いに接触して擦れること及び伸縮運動による内部摩擦によって数千回あるいは数万回の伸縮運動で破断してしまうことになる。 仮に特殊な材料で耐久性を向上させようとすれば大幅なコストアップとなり商品価値を損なう。 実用化可能な最も優れた方式が本発明の密着して巻きつく板状巻きつきスプリング４を使用する方式である。 制限索７は屈曲度が小さいので釣りに使用するテグスなどと同様の素材を使用することで充分な耐久性を得ることが出来、可撓性の電気ケーブル１５は屈曲度が小さく力が加わらないので通常市販されているものでも破断することはない。
【００１７】
また、本発明の電子機器用ホルダーは、携帯電話９自体への改造は何ら必要としない。 もし電気接続器１２自体に携帯電話９を充分な強度で懸垂できるごとき強度を持たせるとすれば新規の結合方法が必要であり、広く利用されている現在の携帯電話を使用することが出来なくなる。 したがって、ホルダー１３に収納された携帯電話９を保持バンド１４によって脱落を防止して安全に携行されるごとく構成し、該ホルダー１３の内部に電気接続器１２を設けた本発明の方式は、携帯電話９に改造を加えることなく使用時にきわめて容易に発電機１と切り離すことが出来、電気的接続も確実に行えるものであり、その利便性、信頼性はきわめて高いものである。 本実施例の場合、電子機器用ホルダーの奥行き寸法が小さいので肩又は首から吊り下げて使用する状態に適している。
【００１８】
図３においては、発電機１はホルダー１３の下部に設けられ、電気接続器１２と直接結合されており、電気ケーブル１５は省略されている。 該発電機１と吊り下げ結合部５は板状巻きつきスプリング４、コイルスプリング６の両端に結合されており、ホルダー１３と吊り下げ結合部５は制限索７で結合されている。 したがって装置全体の長さが短くなり腰ベルトに吊り下げて使用する場合に揺れが少なく使い勝手がよい。 筒状補助部材１６は制限索７が弛んだ状態でホルダー１３が大きく傾くのを防止するので、更にその効果を高めることが出来る。
【００１９】
なお、携行中の発電の方法として、本方式の実用性は振動の振幅が２０ｍｍで携帯電話と発電機を含むホルダー１３の質量が２００ｇのとき発電効率が５０％以上であれば３０００歩程度の歩行で通常の待ち受け電力を充分に賄うことが出来ることが実証されている。 また、長電話などによるバッテリー切れにおいては１００回程度の強制的な伸縮動作で１分程度の通話が可能となる。 この場合、耐久性をやや犠牲にすれば、必要に応じて通常の場合より制限索７の長さを伸ばした状態として伸縮することでストロークを大きくして更に容易に発電できるようにすることも可能である。 他の方式として圧電素子を使用するものなども提案されているかと考えられるが、その発電効率が５％以下であることなどから実用的に可能なものかの検証が必要である。
【００２０】
上記実施形態の説明においては携帯電話を対象として説明したが、本発明はこれに限定するものではなく内部に蓄電池を有する通常の携帯用電子機器の全てに応用可能なものであることは言うまでもない。 特にやや大型のものについては質量が大きくなるのでそれに比例して充電電力も増大して、機器に見合ったものとなる。 ２本のベルトで吊り下げるバッグのようなものについては複数の発電機を備えたものであっても良いことは云うまでのない。
以上の説明で明らかなごとく、本発明の電子機器用ホルダーは簡単な構造で常時容易に携帯電話の蓄電池を充電することが可能であり、携帯電話自体の改造が不要であり、コンパクトで軽量・安価で効率良くまた、極めて容易に発電機を切り離して携帯電話単体を従来どおり使用できるものである。 また、強制的に板状巻きつきスプリング４を伸縮させることによって急速に充電を行うことが出来るものであり、その効果は極めて著しい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施例の構造を示す側断面図である。
【図２】本発明の一実施例の動作状態を示す側断面図である。
【図３】本発明の他の実施例の構造を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１：発電機
２：回転軸
３：プーリー
４：板状巻きつきスプリング
５：吊り下げ結合部
６：コイルスプリング
７：制限索
８：整流器
９：携帯電話
１０：充電回路
１１：蓄電池
１２：電気接続器
１３：ホルダー
１４：保持バンド
１５：電気ケーブル
１６：筒状補助部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機と、該発電機の回転軸に固着したプーリーと、該プーリーに密着して巻きつくごとく付勢した引き伸ばし可能な板状巻きつきスプリングと、該板状巻きつきスプリングを内包するコイルスプリングと、移動距離を制限する制限索を設け、該コイルスプリングと該制限索の１端を該発電機に取り付け、該板状巻きつきスプリングと該コイルスプリングと該制限索の夫々の他端を結合した吊り下げ結合部を設け、該吊り下げ結合部を発電機に対して移動可能とする。 該吊り下げ結合部の近傍に電子機器を収納するホルダーを設け、該ホルダーに該発電機と電子機器を可撓性の電線を介して電気的に接続する電気接続器を設け、該発電機と該吊り下げ結合部との距離の変動により発電するごとく構成したことを特徴とする電子機器用ホルダー。
【請求項２】
発電機と、該発電機の回転軸に固着したプーリーと、該プーリーに密着して巻きつくごとく付勢した引き伸ばし可能な板状巻きつきスプリングと、該板状巻きつきスプリングを内包するコイルスプリングを設け、該コイルスプリングの１端を該発電機に取り付け、該板状巻きつきスプリングと該コイルスプリングの夫々の他端を結合した吊り下げ結合部を設け、該吊り下げ結合部を発電機に対して移動可能とする。 該発電機の近傍に電子機器を収納するホルダーを設け、該ホルダーに該発電機と電子機器を電気的に接続する電気接続器を設け、該ホルダーと該吊り下げ結合部とを該発電機と該吊り下げ結合部との距離の変動を制限する制限索で結合し、該発電機と該吊り下げ結合部との距離の変動により発電するごとく構成したことを特徴とする電子機器用ホルダー。
【請求項１】
発電機と、該発電機の回転軸に固着したプーリーと、該プーリーに密着して巻きつくごとく付勢した引き伸ばし可能な板状巻きつきスプリングと、該板状巻きつきスプリングを内包するコイルスプリングと、移動距離を制限する制限索を設け、該コイルスプリングと該制限索の１端を該発電機に取り付け、該板状巻きつきスプリングと該コイルスプリングと該制限索の夫々の他端を結合した吊り下げ結合部を設け、該吊り下げ結合部を発電機に対して移動可能とする。 該吊り下げ結合部の近傍に電子機器を収納するホルダーを設け、該ホルダーに該発電機と電子機器を可撓性の電線を介して電気的に接続する電気接続器を設け、該発電機と該吊り下げ結合部との距離の変動により発電するごとく構成したことを特徴とする電子機器用ホルダー。
【請求項２】
発電機と、該発電機の回転軸に固着したプーリーと、該プーリーに密着して巻きつくごとく付勢した引き伸ばし可能な板状巻きつきスプリングと、該板状巻きつきスプリングを内包するコイルスプリングを設け、該コイルスプリングの１端を該発電機に取り付け、該板状巻きつきスプリングと該コイルスプリングの夫々の他端を結合した吊り下げ結合部を設け、該吊り下げ結合部を発電機に対して移動可能とする。 該発電機の近傍に電子機器を収納するホルダーを設け、該ホルダーに該発電機と電子機器を電気的に接続する電気接続器を設け、該ホルダーと該吊り下げ結合部とを該発電機と該吊り下げ結合部との距離の変動を制限する制限索で結合し、該発電機と該吊り下げ結合部との距離の変動により発電するごとく構成したことを特徴とする電子機器用ホルダー。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−４４７９４（Ｐ２０１２−４４７９４Ａ）
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８４５８７（Ｐ２０１０−１８４５８７）
【出願日】平成２２年８月２０日（２０１０．８．２０）
【特許番号】特許第４８３１５１６号（Ｐ４８３１５１６）
【特許公報発行日】平成２３年１２月７日（２０１１．１２．７）
【出願人】（０００１８９５８９）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２０日（２０１０．８．２０）
【特許番号】特許第４８３１５１６号（Ｐ４８３１５１６）
【特許公報発行日】平成２３年１２月７日（２０１１．１２．７）
【出願人】（０００１８９５８９）
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]