JPH0842643A - 発電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】使い勝手が良く、しかも効率の良い充電を行え
る発電装置を実現する。 【構成】回転レバー１２の回転方向に回転する第１歯車
１３と、第１歯車１３と噛合状態にある第２歯車１４
と、モータカナ１１と噛合状態にある第３歯車１５と、
第２歯車１４と噛合し、その回転軸１６ａが、第２歯車
１４の回転軸１４ａを中心とする同心円状にある第１の
位置Ａと第２の位置Ｂとの間の所定範囲に亘って形成さ
れた案内路１７を、第２歯車１４の回転に応じて移動可
能な第４歯車１６を設ける。これにより、回転レバー１
２を正逆方向の所望の方向に回転してもモータカナ１１
は一方向にしか回転しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、直流モータを用いて蓄
電を行う発電装置に係り、特にそのモータの回転機構に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】懐中電灯や時計、あるいはラジオ装置等
には、入力レバーを回転させることにより直流ブラシモ
ータを回転させ、この回転に基づきいわゆる二次電池に
蓄電を行う発電装置が装備されているものがある。この
発電装置としては、従来、たとえば入力レバーの回転、
すなわちモータの回転方向を一方向に規制している装置
と正逆両方向に回転する装置の２種類が知られている。

【０００３】図５はモータの回転方向が一方向に規制さ
れた発電装置の等価回路を示し、図６はモータの回転方
向が両方向の発電装置の等価回路を示している。図にお
いて、１は直流モータ（Ｍ）、２は回転レバー、３は二
次電池、Ｄ１〜Ｄ４はダイオードをそれぞれ示してい
る。

【０００４】図５に示す発電装置では、回転レバー１は
一方向のみに回転可能で、モータの回転方向が一方向に
規制されていることから、１個のダイオードＤ１のみ設
けられ、直流モータ１の回転に基づいて二次電池３に定
格電圧、たとえば５．５Ｖが充電される。

【０００５】図６に示す発電装置では、回転レバー１は
両方向に回転可能で、モータの回転方向も正逆両方向に
回転することから、４個のダイオードＤ１〜Ｄ４を用い
ていわゆるブリッジ整流を行って、二次電池３に対する
充電が行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
装置では、発電を行うときに回転レバー２を一方向にし
か回転させることができないことから、たとえば右利
き、あるいは左利きの人にとって操作しにくく、使い勝
手が悪い。

【０００７】後者の装置では、回転レバー２を両方向に
回転できることから使い勝手は良いが、モータ１の回転
を規制しないように整流するため、４個のダイオードＤ
１〜Ｄ４を用いていることから、ダイオードの損失によ
り、充電効率が落ちるという問題がある。

【０００８】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、使い勝手が良く、しかも効率の
良い充電を行える発電装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の発電装置は、正逆方向に任意に回転可能な
第１の歯車と、上記直流モータの回転軸に取り付けられ
た歯車と噛合した第２の歯車と、上記第１の歯車の回転
軸を中心とする同心円状にある第１の位置と第２の位置
との間の所定範囲に亘る案内路と、上記第１の歯車の回
転力が伝達され、この伝達状態で、回転軸が上記案内路
を移動可能な歯車であって、第１の歯車が正逆方向のい
ずれか一方向に回転しているときは第１の位置を中心に
回転して上記直流モータの回転軸に取り付けられた歯車
と噛合し第１の歯車の回転力を直流モータに伝達し、第
１の歯車が他方向に回転しているときは第２の位置を中
心に回転して上記第２の歯車と噛合し上記第１の歯車の
回転力を上記第２の歯車に伝達する第３の歯車とを有す
る。

【００１０】また、本発明の発電装置では、上記案内路
の側壁および上記第３の歯車の回転軸が噛合状態にあ
る。

【００１１】

【作用】本発明の発電装置によれば、第１の歯車が正方
向に回転されると、第１の歯車と噛合状態にある第３の
歯車の回転軸が逆方向に回転しながら第１の位置側に移
動し、あるいは第１の位置のままで、この第１の位置を
中心に回転する。このとき、第３の歯車はモータの回転
軸に取り付けられた歯車と噛合状態にあることから、第
３の歯車の回転力を受けたモータ用の歯車は正方向に回
転する。そして、この直流モータの回転に基づいて、定
格電圧が充電される。

【００１２】これに対して、第１の歯車が逆方向に回転
されると、第１の歯車と噛合状態にある第３の歯車の回
転軸が正方向に回転しながら第２の位置側に移動し、あ
るいは第２の位置のままで、この第２の位置を中心に回
転する。このとき、第３の歯車は第２の歯車と噛合状態
にあることから、第２の歯車が逆方向に回転する。第２
の歯車の逆方向の回転に伴い、第２の歯車と噛合状態に
あるモータ用の歯車は正方向に回転する。そして、この
直流モータの回転に基づいて、定格電圧が充電される。
このように、回転レバー等によって、正逆いずれかの方
向に回転される第１の歯車の回転方向にかかわらず、直
流モータは正方向、すなわち一方向のみに回転する。

【００１３】また、本発明の発電装置によれば、案内路
の側壁および第３の歯車の回転軸が噛合状態にあること
から、第３の歯車の第１の位置と第２の位置との間の移
動をスムーズにかつ確実に行われる。

【００１４】

【実施例】図１は、本発明に係る発電装置における発電
機構の一実施例を示す図である。本実施例による発電装
置は、直流モータの回転方向が一方向に規制されたもの
で、その等価回路は図５に示す回路と同様である。

【００１５】図１において、１１は図示しない直流モー
タの回転軸１ａに圧入されたモータカナ、１２は正（本
実施例では便宜のため右回りとする）および逆（本実施
例では左回りとする）方向に回転自在な回転レバー、１
３は第１歯車、１４は第２歯車、１５は第３歯車、１６
は第４歯車、１７は案内路をそれぞれ示している。

【００１６】第１歯車１３は、その回転軸１３ａに回転
レバー１２の一端側が取り付けられており、手動等によ
り正逆方向に回転される回転レバー１２の回転方向に従
って回転する。第２歯車１４は、第１歯車１３と噛合状
態にあり、第１歯車の回転に応じて回転軸１４ａを中心
に回転する。たとえば第１歯車１３が正方向に回転する
ときは第２歯車１４は逆方向に回転し、第１歯車１３が
逆方向に回転するときは第２歯車１４は正方向に回転す
る。第３歯車１５は、モータカナ１１と噛合し、第４歯
車１６と噛合状態にあるときに第４歯車１６の回転力を
モータカナ１１に伝達する。

【００１７】第４歯車１６は、第２歯車１４と噛合状態
にあり、その回転軸１６ａが、第２歯車１４の回転軸１
４ａを中心とする同心円状にある第１の位置Ａと第２の
位置Ｂとの間の所定範囲に亘って、たとえば図示しない
地板に形成された案内路１７を、第２歯車１４の回転に
応じて移動可能な歯車である。具体的には、第２歯車１
４が逆方向に回転しているときは回転軸１６ａが正方向
に回転しながら第１の位置Ａ側に移動し、この第１の位
置Ａを中心に回転して図示しない直流モータの回転軸１
ａに取り付けられたモータカナ１１と噛合し第２歯車１
４の回転力を直流モータに伝達する。また、第２歯車１
４が正方向に回転しているときは回転軸１６ａが逆方向
に回転しながら第２の位置Ｂ側に移動してこの第２の位
置Ｂを中心に回転して第３歯車１５と噛合し、第２歯車
１４の回転力を第３歯車１５に伝達する。

【００１８】次に、上記構成による動作を図２および図
３を参照しながら説明する。まず、回転レバー１２を正
方向に回転させた場合の動作を図２を参照しながら説明
する。回転レバー１２が正方向に回転されると、第１歯
車１３も正方向に回転する。第１歯車１３の正方向への
回転に伴い第１歯車１３と噛合状態にある第２歯車１４
は逆方向に回転する。そして、第２歯車１４の逆方向へ
の回転に伴い第２歯車１４と噛合状態にある第４歯車１
６の回転軸１６ａが正方向に回転しながら第１の位置Ａ
側に移動し、あるいは第１の位置Ａのままで、この第１
の位置Ａを中心に回転する。このとき、第４歯車１６は
図示しない直流モータの回転軸１ａに取り付けられたモ
ータカナ１１と噛合状態にあることから、第４歯車１６
の回転力を受けたモータカナ１１は逆方向に回転する。
そして、この直流モータの回転に基づいて、図示しない
二次電池に定格電圧が充電される。

【００１９】次に、回転レバー１２を逆方向に回転させ
た場合の動作を図３を参照しながら説明する。回転レバ
ー１２が逆方向に回転されると、第１歯車１３も逆方向
に回転する。第１歯車１３の逆方向への回転に伴い第１
歯車１３と噛合状態にある第２歯車１４は正方向に回転
する。そして、第２歯車１４の正方向への回転に伴い第
２歯車１４と噛合状態にある第４歯車１６の回転軸１６
ａが逆方向に回転しながら第２の位置Ｂ側に移動し、あ
るいは第２の位置Ｂのままで、この第２の位置Ｂを中心
に回転する。このとき、第４歯車１６は第３歯車１５と
噛合状態にあることから、第３歯車１５が正方向に回転
する。第３歯車１５の正方向の回転に伴い、第３歯車１
５と噛合状態にある図示しない直流モータの回転軸１ａ
に取り付けられたモータカナ１１は逆方向に回転する。
すなわち、モータカナ１１は、回転レバー１２の回転方
向にかかわらず、逆方向に回転する。そして、この直流
モータの回転に基づいて、図示しない二次電池に定格電
圧が充電される。

【００２０】なお、以上の説明では、モータカナ１１の
回転方向は逆方向となっているが、、これは回転レバー
１２の回転方向の定義の仕方によって変わるものであ
り、本質的なものではなく、一方向のみに回転すること
にはかわりはない。

【００２１】以上説明したように、本実施例によれば、
回転レバー１２の回転方向に回転する第１歯車１３と、
第１歯車１３と噛合状態にある第２歯車１４と、モータ
カナ１１と噛合状態にある第３歯車１５と、第２歯車１
４と噛合し、その回転軸１６ａが、第２歯車１４の回転
軸１４ａを中心とする同心円状にある第１の位置Ａと第
２の位置Ｂとの間の所定範囲に亘って、たとえば図示し
ない地板に形成された案内路１７を、第２歯車１４の回
転に応じて移動可能な第４歯車１６を設けたので、回転
レバー１２を正逆方向の所望の方向に回転してもモータ
カナ１１は同一方向にしか回転しない。したがって、使
い勝手が良く、しかも整流用のダイオードブリッジを設
ける必要もないことから、損失もすくなく、効率の良い
充電を行える発電装置を実現できる利点がある。

【００２２】なお、本実施例では、第１歯車１３と第４
歯車１６間に第２歯車１４を配置した輪列関係を有する
構成を例に説明したが、これに限定されるものでないこ
とはいうまでもない。

【００２３】また、案内路１７は、一般に地板に形成さ
れるが、たとえば図４に示すように、第４歯車１６の回
転軸１６ａおよび地板２０に形成された案内路１７ａ，
１７ｂの一側壁に互いに噛合関係を保持可能な歯１６
ｂ，１７ａを設けることにより、第４歯車１６の第１の
位置Ａと第２の位置Ｂとの間の移動をスムーズにかつ確
実に行わせることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
使い勝手が良く、しかも整流用のダイオードブリッジを
設ける必要もないことから、損失もすくなく、効率の良
い充電を行える発電装置を実現できる利点がある。ま
た、案内路の側壁および第３の歯車の回転軸を噛合状態
にすることにより、第３の歯車の第１の位置と第２の位
置との間の移動をスムーズにかつ確実に行わせることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る発電装置における発電機構の一実
施例を示す図である。

【図２】回転レバーを正方向に回転させた場合の動作を
説明するための図である。

【図３】回転レバーを逆方向に回転させた場合の動作を
説明するための図である。

【図４】本実施例に係る第４歯車の回転軸および案内路
との好適な配置構成例を示す図である。

【図５】モータの回転方向が一方向に規制された従来の
発電装置の等価回路を示す図である。

【図６】モータの回転方向が両方向の従来の発電装置の
等価回路を示す図である。

【符号の説明】

１…直流モータ ３…二次電池 １１…モータカナ １２…回転レバー １３…第１歯車 １４…第２歯車 １５…第３歯車 １６…第４歯車 １７…案内路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流モータの回転に基づいて蓄電を行う
   発電装置であって、 正逆方向に任意に回転可能な第１の歯車と、 上記直流モータの回転軸に取り付けられた歯車と噛合し
   た第２の歯車と、 上記第１の歯車の回転軸を中心とする同心円状にある第
   １の位置と第２の位置との間の所定範囲に亘る案内路
   と、 上記第１の歯車の回転力が伝達され、この伝達状態で、
   回転軸が上記案内路を移動可能な歯車であって、第１の
   歯車が正逆方向のいずれか一方向に回転しているときは
   第１の位置を中心に回転して上記直流モータの回転軸に
   取り付けられたモータカナと噛合し第１の歯車の回転力
   を直流モータに伝達し、第１の歯車が他方向に回転して
   いるときは第２の位置を中心に回転して上記第２の歯車
   と噛合し上記第１の歯車の回転力を上記第２の歯車に伝
   達する第３の歯車とを有する発電装置。
2. 【請求項２】 上記案内路の側壁および上記第３の歯車
   の回転軸が噛合状態にある請求項１記載の発電装置。