JPS63310336A - 圧電変換形電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、小形の電子機器等に使用される圧電変換形
の電源装置に関する。

（ロ）従来の技術 一般に、トランジスタラジオや電子卓上計算機等の小形
軽量の携帯用電子機器では、電源として乾電池、充電電
池や太陽電池等が使用されている。

この種の携帯用電子機器の電源において、乾電池の場合
、電源低下で新品と交換し、充電電池の場合は電圧が低
下すると、充電装置を用いて充電していた。また、太陽
電池の場合は、外部光により常時充電していた。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 上記従来の小形の携帯用電源のうち、乾電池は、消耗す
ると、いちいち交換しなければならず面倒である上に、
予期せぬ時に電圧低下すると交換電池が手元になく、そ
の電子機器を継続使用できないという問題があった。充
電電池は交換を必要としないが、電池電圧が低下すると
、再充電に時間がかかる上に、予期せぬ時に電圧低下す
ると充電装置が手元にないため充電不能で、やはりその
電子機器を継続使用できないという問題があった。

また、太陽電池は交換不要であり、特別の充電装置も不
要であるが、夜間屋外で電圧低下すると使用継続不可能
であるという問題があった。

この発明は、上記に鑑み、交換が不要であり、また、充
電用の商用電源の無い場所や夜間屋外等であっても、継
続的に使用可能な電源装置を提供することを目的として
いる。

（ニ）問題点を解決するための手段 この発明の圧電変換形電源装置は、圧電変換素子と、こ
の圧電変換素子を打撃する打撃機構と、前記圧電変換素
子が打撃されて発生する交流電圧を整流する整流回路と
、この整流回路より出力される直流電圧により、充電さ
れる充電電池とから構成されている。

（ホ）作用 この圧電変換形電源装置では、打撃機構で圧電変換素子
を連続的に打撃すると、打撃による機械歪で、圧電変換
素子は、交流電圧を発生する。この交流電圧が整流回路
で整流される。そして、この整流された直流電圧により
、充電電池が充電され、この充電電圧が電源電圧として
出力される。

圧電変換素子を打撃することにより発生する電圧を充電
電圧とするものであるから、何時どこででも使用できる
。

（へ）実施例 以下実施例により、この発明をさらに詳細に説明する。

第１図は、この発明の一実施例を示す圧電変換形の電源
装置の回路接続図である。同図において圧電素子（圧電
変換素子）１の電極２ａと、電極２ｂ間に、電流制限抵
抗３を介して、整流回路４０入力端Ａ、Ｂが接続されて
いる。整流回路４は、ダイオードｄｔ、ｄｚ、ｄｓ、ｄ
ａがブリッジ接続されてなる、よく知られた全波整流回
路である。

整流回路４の出力端Ｃ，Ｄには、充電可能な電池（充電
電池）例えば、ニッケルカドニウム電池５が接続されて
いる。このニッケルカドニウム電池５の充電電圧が、端
子６ａ、６ｂより、電子機器（図示せず）の電源電圧と
して導出される。

圧電素子１は、打撃機構７によって、手動的に打撃可能
に構成されている。この打撃機構の一例を第２図に示し
ている。

第２図に示す打撃機構７は、基台８に長短２本の柱９．
１０に立設し、これらの柱９と１０の間の基台８上に圧
電素子ｌを配置している。また、柱９の上端には、型車
１１が設けられ、型車１１の歯に、上方から押爪１２が
噛み合うようになっている。押爪１２は上端が、手動レ
バー１３に枢着されており、手動レバー１３の一端１３
ａは、柱９の上端９ａに枢着されている。柱９の中段側
部９ｂに板バネ１４の一端１４ａが固定されている。板
バネ１４の他端１４ｂが型車１１に噛み合されるととも
に、仮バネ１４の中央部下面に、圧電素子１を叩くハン
マ１５が設けられている。手動レバー１３の他端１３ｂ
と基台８間には、復帰バネ１６が設けられている。

今、この打撃機構７において、手動レバー１３を矢印の
ような上下動を連続して行うと、手動レバー１３が下方
に押される毎に、押爪１２により、型車１１が下方に押
され、１歯分だけ時計方向に回転する。これにより、板
バネ１４の他＠１４ｂが型車１１の歯の斜面部で上方に
押され、やがて他端１４ｂが爪を越えて、下の歯に至る
ときに板バネ１４は下方に跳ねて、ハンマ１５は、圧電
素子ｌを叩く、従って、手動レバー１３が連続的に上下
に操作されると、応じて押爪１２により型車１１も回転
し、これにより圧電素子１がハンマ１５によって連続的
に打撃される。

第１図において、圧電素子ｌが打撃機構７によって連続
的に打撃されると、圧電素子１は、打撃を受ける毎に交
流電圧を発生する。この交流電圧が抵抗３を通して整流
回路４で整流され、ニッケルカドニウム電池５を充電す
る。

このように、この電源装置では、手動レバー１３を操作
することにより充電電池を充電し、直ちに電源電圧を得
、電子機器を起動できる。

なお、多量に電流を必要とする場合は、手動レバーによ
る充電を続行しながら電子機器を動作させるとよい。

（ト）発明の効果 この発明によれば、打撃機構により圧電素子を打撃し、
発生する交流電圧を整流して、充電電池を充電して電源
電圧を得るものであるから、所要の時に、手動操作すれ
ば直ちに電源電圧が得られ、電池交換や特別の充電装置
が不要である。それゆえ昼夜を問わず、また屋内外を問
わず、如何なる場所でも簡便に使用することができる。

特に、防災・警報等の数ケ年に１度の如く使用頻度が低
くて長時間使用可であることが要求される電子機器に採
用すれば有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す圧電変換形電源装
置の回路図、第２図は、同電源装置に使用される打撃機
構の一例を示す図である。 １：圧電素子、　　　　　４：整流回路。 ５：充電電池、　　　　　７：打撃機構。 特許出願人　　　　　八洲電機株式会社代理人　　弁理
士　　中　村　茂　信 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧電変換素子と、この圧電変換素子を打撃する打
   撃機構と、前記圧電変換素子が打撃されて発生する交流
   電圧を整流する整流回路と、この整流回路より出力され
   る直流電圧により充電される充電電池とからなる圧電変
   換形電源装置。