JP5838799B2 - Vibration generator and method of manufacturing vibration generator - Google Patents
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Description
本発明は、振動によって発電する振動発電機、および振動発電機の製造方法に関する。 The present invention relates to a vibration generator that generates electric power by vibration and a method for manufacturing the vibration generator.
従来、振動による運動エネルギーを電気エネルギーに変換する振動発電機が提案されている。このような振動発電機では、例えば、コイルが巻回されたボビン内を永久磁石が振動することで、コイルに磁束の変化に伴う誘導電流が発生するようになっており、この発生した誘導電流を外部負荷に供給できる(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, vibration generators that convert kinetic energy caused by vibration into electrical energy have been proposed. In such a vibration power generator, for example, the permanent magnet vibrates in the bobbin around which the coil is wound, so that an induced current accompanying a change in magnetic flux is generated in the coil. Can be supplied to an external load (see, for example, Patent Document 1).
振動発電機において、振動時におけるボビンと永久磁石との間の摩擦を低減させるため、ボビンと永久磁石との間に潤滑剤が設けられる場合がある。ここで、永久磁石の振動が繰り返された場合、ボビン中央部分の潤滑剤は次第にボビン両側に移動し、最終的に、潤滑剤はボビン両端に偏在した状態になる。この場合、ボビン中央部分の潤滑剤が少なくなり、この部分で永久磁石とボビンとの間の摩擦力が大きくなる。従って、ボビン内を永久磁石が移動しにくくなって振動発電機の発電効率が低下すると同時に、摩擦によってボビンが発熱し、振動発電機の信頼性が低下するという問題点がある。 In a vibration power generator, a lubricant may be provided between the bobbin and the permanent magnet in order to reduce friction between the bobbin and the permanent magnet during vibration. Here, when the vibration of the permanent magnet is repeated, the lubricant in the central portion of the bobbin gradually moves to both sides of the bobbin, and finally the lubricant is unevenly distributed on both ends of the bobbin. In this case, the lubricant in the central part of the bobbin is reduced, and the frictional force between the permanent magnet and the bobbin is increased in this part. Accordingly, there is a problem that the permanent magnet is difficult to move in the bobbin and the power generation efficiency of the vibration generator is lowered, and at the same time, the bobbin generates heat due to friction and the reliability of the vibration generator is lowered.
本発明の目的は、ボビン内で永久磁石を継続してスムーズに移動させることによって、発電効率および信頼性の低下を抑止できる振動発電機、および振動発電機の製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a vibration generator that can suppress a decrease in power generation efficiency and reliability by continuously moving a permanent magnet in a bobbin, and a method of manufacturing the vibration power generator.
本発明の第一態様に係る振動発電機は、コイルと、前記コイルが巻回された筒状の部材であって、前記筒状の軸線方向と交差する方向に延びる溝部を内壁に備えたボビンと、前記ボビン内を前記軸線方向に往復移動可能に設けられた永久磁石とを備え前記ボビンは、筒状の部材であって前記軸線方向に並んで設けられ、前記軸線方向の端部同士が近接した複数の分割ボビンを備え、前記溝部は、前記分割ボビンと他の前記分割ボビンとが近接する端部に設けられ、前記ボビンの内壁の少なくとも一部に、潤滑剤が塗布されることを特徴とする。 The vibration generator according to the first aspect of the present invention is a bobbin provided with an inner wall having a coil and a cylindrical member around which the coil is wound, and extending in a direction intersecting the cylindrical axial direction. And a permanent magnet provided in the bobbin so as to be capable of reciprocating in the axial direction. A plurality of adjacent divided bobbins, wherein the groove portion is provided at an end portion where the divided bobbin and the other divided bobbin are close to each other, and a lubricant is applied to at least a part of the inner wall of the bobbin. Features.
第一態様によれば、振動発電機は、ボビンと永久磁石との間に設けられた潤滑剤を、内壁に設けられた溝部に貯めることができる。このため、ボビン内を永久磁石が軸線方向に振動する過程で、潤滑剤がボビンの両側に移動して潤滑剤がボビン両側に偏在する状態となることを抑止できる。従って振動発電機は、ボビンの内壁全体に潤滑剤を供給し、永久磁石をボビン内でスムーズに振動させることができる。これによって、振動発電機の発電効率および信頼性を維持できる。またボビンは、分割ボビンが軸線方向に並んだ構造を有しているので、軸線方向の長さが大きく且つ周壁の壁厚が薄いボビンを容易に成形できる。又、複数の分割ボビンのそれぞれが互いに近接する端部に溝部を設けるので、溝部を容易に形成させることができる。 According to the first aspect, the vibration generator can store the lubricant provided between the bobbin and the permanent magnet in the groove provided on the inner wall. For this reason, it can be prevented that the lubricant moves to both sides of the bobbin and the lubricant is unevenly distributed on both sides of the bobbin in the process in which the permanent magnet vibrates in the axial direction in the bobbin. Therefore, the vibration generator can supply the lubricant to the entire inner wall of the bobbin, and can smoothly vibrate the permanent magnet in the bobbin. As a result, the power generation efficiency and reliability of the vibration power generator can be maintained. Moreover, since the bobbin has a structure in which the divided bobbins are arranged in the axial direction, it is possible to easily form a bobbin having a large axial length and a thin peripheral wall. Moreover, since each of the plurality of divided bobbins is provided with a groove portion at an end portion close to each other, the groove portion can be easily formed.
第一態様において、前記溝部は、前記軸線方向と直交し、且つ、前記ボビンの軸線方向略中央に設けられていてもよい。これによって、潤滑剤はボビンの軸線方向略中央に貯められることになるので、ボビンの内壁全体に略均一に潤滑剤を供給できる。 1st aspect WHEREIN: The said groove part may be orthogonally crossed with the said axial direction, and may be provided in the axial direction approximate center of the said bobbin. Thus, the lubricant it means to be accumulated in the axial direction substantial center of the bobbin, can be supplied substantially uniformly lubricant throughout the inner wall of the ball bins.
第一態様において、前記分割ボビンのうち、前記他の分割ボビンと近接する端部の内径は、前記端部を除く部分の内径よりも大きくてもよい。このような分割ボビン同士を近接させることによって、分割ボビンと他の分割ボビンとの近接部分に溝部を自動的に形成させることができる。このため振動発電機は、溝部を更に容易に形成できる。また、分割ボビンの端部の形状を調整することによって溝部の形状を容易に制御できる。 1st aspect WHEREIN: The internal diameter of the edge part which adjoins the said other division | segmentation bobbin among the said division | segmentation bobbins may be larger than the internal diameter of the part except the said edge part. By bringing the divided bobbins close to each other, a groove portion can be automatically formed in a proximity portion between the divided bobbin and another divided bobbin. For this reason, the vibration generator can form a groove part more easily. Further, the shape of the groove can be easily controlled by adjusting the shape of the end of the divided bobbin.
第一態様において、前記分割ボビンのうち、前記他の分割ボビンと近接する端部がテーパー形状であってもよい。このような分割ボビン同士を近接させることによって、分割ボビンと他の分割ボビンとの近接部分に溝部を自動的に形成させることができる。このため振動発電機は、溝部を更に容易に形成できる。また、分割ボビンの端部の形状を調整することによって、溝部の形状を容易に制御できる。さらに、分割ボビンの端部の剛性が強くなるので、ボビン全体の剛性を高めることができる。 1st aspect WHEREIN: A taper shape may be sufficient as the edge part which adjoins the said other division | segmentation bobbin among the said division | segmentation bobbins. By bringing the divided bobbins close to each other, a groove portion can be automatically formed in a proximity portion between the divided bobbin and another divided bobbin. For this reason, the vibration generator can form a groove part more easily. Further, the shape of the groove can be easily controlled by adjusting the shape of the end of the divided bobbin. Furthermore, since the rigidity of the end portion of the divided bobbin is increased, the rigidity of the entire bobbin can be increased.
第一態様において、前記分割ボビンと前記他の分割ボビンとの間に弾性体を備えていてもよい。弾性体を挟んで分割ボビンを近接させることで、分割ボビン間の密着性を高めることができる。これによって、分割ボビン間の近接部分で潤滑剤がボビン外部に漏れ出ることを抑止できる。さらに、弾性体の弾性材質および弾性材の大きさにより、溝部の大きさを制御できる。 In the first aspect, an elastic body may be provided between the divided bobbin and the other divided bobbin. Adhesion between the divided bobbins can be enhanced by bringing the divided bobbins close to each other with the elastic body interposed therebetween. As a result, the lubricant can be prevented from leaking out of the bobbin in the vicinity of the divided bobbins. Furthermore, the size of the groove can be controlled by the elastic material of the elastic body and the size of the elastic material.
第一態様において、前記分割ボビンのうち、前記他の分割ボビンと近接する端部に、前記他の分割ボビンと嵌合する嵌合部を備えていてもよい。これによって、分割ボビン間の密着性を高めることができる。これによって、分割ボビン間の近接部分で潤滑剤がボビン外部に漏れ出ることを抑止できる。 1st aspect WHEREIN: You may provide the fitting part fitted to the said other division | segmentation bobbin in the edge part which adjoins the said other division | segmentation bobbin among the said division | segmentation bobbins. Thereby, the adhesion between the divided bobbins can be enhanced. As a result, the lubricant can be prevented from leaking out of the bobbin in the vicinity of the divided bobbins.
本発明の第二態様に係る振動発電機の製造方法は、筒状の部材であるガイド部材内に、前記ガイド部材の内径よりも小さい外径を有する筒状の部材であってコイルが巻回された複数の分割ボビンを、前記ガイド部材の軸線方向と前記分割ボビンの軸線方向とが一致する向きで順に挿入する第一挿入工程と、前記分割ボビン内に、永久磁石を挿入する第二挿入工程と、前記第一挿入工程によって前記ガイド部材内に挿入された前記複数の分割ボビンを接触させ、前記分割ボビンが前記軸線方向に並んだボビンを成形する成形工程とを備え、前記成形工程において前記複数の分割ボビンが接触することによって、前記ボビンの内壁であり、且つ、前記分割ボビンと他の前記分割ボビンとが近接する端部に、前記軸線方向と交差する方向に延びる溝部が設けられる。
The method of manufacturing a vibration generator according to the second aspect of the present invention is a cylindrical member having an outer diameter smaller than the inner diameter of the guide member, and the coil is wound inside the guide member which is a cylindrical member. A first insertion step of sequentially inserting the plurality of divided bobbins in an orientation in which the axial direction of the guide member and the axial direction of the divided bobbins coincide with each other, and a second insertion for inserting a permanent magnet into the divided bobbins A step of contacting the plurality of divided bobbins inserted into the guide member by the first insertion step, and forming a bobbin in which the divided bobbins are arranged in the axial direction. by the plurality of divided bobbins are in contact, said a inner wall of the bobbin, and an end portion of the split bobbin and the other of said split bobbin is close, grooves extending in a direction crossing the axial direction It is provided.
第二態様によれば、振動発電機は、ガイド部材内に分割ボビンを複数並べて配置し、分割ボビン同士を接触させることによって、容易にボビンを作製できる。これによって、周壁の壁厚が薄いボビンを容易に作製できる。従って、コイルと永久磁石との間の距離を短縮することによって振動発電機の発電効率を高めることができる。 According to the second aspect, the vibration generator can easily produce the bobbin by arranging a plurality of divided bobbins in the guide member and bringing the divided bobbins into contact with each other. Thereby, a bobbin with a thin wall thickness can be easily manufactured. Therefore, the power generation efficiency of the vibration power generator can be increased by shortening the distance between the coil and the permanent magnet.
又、振動発電機は、ボビンと永久磁石との間に設けた潤滑剤を、内壁に設けた溝部に貯めることができる。このため、ボビン内を永久磁石が軸線方向に振動する過程で、潤滑剤がボビンの両側に移動して潤滑剤がボビン両側に偏在する状態となることを抑止できる。従って振動発電機は、ボビンの内壁全体に潤滑剤を供給し、永久磁石をボビン内でスムーズに振動させることができる。これによって、振動発電機の発電効率および信頼性を維持できる。 Further, the vibration generator can store the lubricant provided between the bobbin and the permanent magnet in the groove provided on the inner wall. For this reason, it can be prevented that the lubricant moves to both sides of the bobbin and the lubricant is unevenly distributed on both sides of the bobbin in the process in which the permanent magnet vibrates in the axial direction in the bobbin. Therefore, the vibration generator can supply the lubricant to the entire inner wall of the bobbin, and can smoothly vibrate the permanent magnet in the bobbin. As a result, the power generation efficiency and reliability of the vibration power generator can be maintained.
本発明の一実施形態における振動発電機1について、図1を参照して説明する。図1における左右方向を、振動発電機1の左右方向と定義する。振動発電機1は、筐体2を備える。筐体2の形状は円筒形である。筐体2の軸線方向は左右方向を向く。筐体2の一方側の端部は閉塞し、他方側の端部は開口している。筐体2は、閉塞した端部を左側に向け、開口した端部を右側に向けている。筐体2の他方側の端部の開口部分に、蓋部3が取り付けられる。蓋部3が開口部分を覆うことによって、筐体2内部は密閉される。筐体2内に、ユニット10、20が収容される。ユニット10、20は同一形状である。ユニット10、20は、筐体2の軸線方向に並んでいる。
A vibration generator 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The horizontal direction in FIG. 1 is defined as the horizontal direction of the vibration generator 1. The vibration generator 1 includes a
ユニット10について説明する。ユニット10は、ボビン11、蓋部12、および終端部13を備えている。ボビン11の形状は円筒形である。ボビン11の外径は、筐体2の内径の略半分である。ボビン11の軸線方向の長さは、筐体2の軸線方向の長さの略半分である。ボビン11の軸線方向は、筐体2の軸線方向と同一方向を向く。
The
ボビン11の両端は開口している。ボビン11の一方側の端部の開口部に、蓋部12が取り付けられる。蓋部12は開口部を覆う。蓋部12の形状は円柱形である。蓋部12の外径は、筐体2の内径よりも僅かに小さい。蓋部12の軸線方向は、ボビン11の軸線方向と同一方向を向く。蓋部12は、ボビン11と近接する側に穴12Aを備える。穴12Aの内径は、ボビン11の内径と同一である。ボビン11の内壁11Aと、蓋部12の穴12Aの内壁とは、段差なく連通している。
Both ends of the
ボビン11の他方側の端部の開口部に、終端部13が取り付けられる。終端部13の形状は円柱形である。終端部13の外径は、筐体2の内径よりも僅かに小さい。終端部13の軸線方向は、ボビン11の軸線方向と同一方向を向く。終端部13は、軸線方向に延びる貫通穴15を備える。貫通穴15の内径は、ボビン11の内径と同一である。ボビン11の内壁11Aと、終端部13の貫通穴15の内壁15Aとは、段差なく連通している。貫通穴15の内壁15Aのうち、ボビン11の内壁11Aと接触する側と反対側の端部に、外周方向に向けて直線状に広がる傾斜部15Bが設けられる。貫通穴15の傾斜部15Bの部分の内径は、貫通穴15のうち傾斜部15B以外の内壁15Aの内壁よりも大きい。終端部13は、傾斜部15Bの部分でテーパー状になる。
An
ボビン11の外壁に、3つの延設部11Bが設けられる。延設部11Bは、ボビン11の外壁から、外周方向に向けて延びる。延設部11Bは、等間隔で軸線方向に並び、ボビン11の外壁を軸線方向に4等分する。4等分されたボビン11の外壁のそれぞれに、コイル14が巻回される。コイル14は、隣接する外壁に巻回された他のコイル14との巻線方向が逆向きとなるように巻回される。コイル14には、図示外の整流器が接続される。
Three extending
ユニット20について説明する。ユニット20は、ボビン21、蓋部22、および終端部23を備えている。ボビン21の外壁に、3つの延設部21Bが設けられる。延設部21Bによって4等分されたボビン21の外壁のそれぞれに、コイル24が巻回される。蓋部22は穴22Aを備える。終端部23は、貫通穴25を備える。貫通穴25の内壁25Aに、傾斜部25Bが設けられる。ユニット20の形状は、ユニット10と同一である。
The
ユニット10、20は、軸線方向に並んだ状態で筐体2内に収容される。ユニット10の蓋部12は、筐体2の閉塞した端部に近接する。ユニット10の終端部13は、筐体2内の軸線方向略中央に近接する。ユニット20の蓋部22は、筐体2の開口した端部に取り付けられた蓋部3に近接する。ユニット20の終端部23は、筐体2の軸線方向略中央に近接する。ユニット10、20は、軸線方向の向きが異なっている。
The
蓋部3がユニット20をユニット10側に押すことによって、ユニット10、20は、筐体2のうち閉塞する端部および蓋部3によって挟まれる。これによって、ユニット10の終端部13と、ユニット20の終端部23とは密着する。ユニット10、20は一体化する。内壁11A、15A、(傾斜部15B)、(傾斜部25B)、25A、21Aは、軸線方向に伸びる一本の中空部41を形成する。中空部41の軸線方向端部は、蓋部12、22によって閉塞する。傾斜部15B、25Bは溝部42を形成する。溝部42は環状である。溝部42は、中空部41の軸線方向と直交する方向に延びる。溝部42は、ユニット10、20間の近接部分に設けられる。また、ユニット10、20の軸線方向の長さは同一であるため、溝部42は、中空部41の軸線方向中央に位置することになる。溝部42の内径は、中空部41の他の部分の内径よりも大きくなる。
When the
中空部41内に、永久磁石31が設けられる。永久磁石31の形状は円柱形である。永久磁石31の外径は、ボビン11、21の内径よりも僅かに小さい。永久磁石31は、軸線方向に着磁している。永久磁石31の着磁方向は、中空部41の軸線方向を向く。永久磁石31のN極は、筐体2のうち閉塞した端部側を向く。永久磁石のS極は、筐体2のうち開口した端部側(蓋部3が取り付けられた側)を向く。永久磁石31の軸線方向の長さは、延設部11B間の長さ、および、21B間の長さと略同一である。永久磁石31は、中空部41内を軸線方向に往復移動可能である。
A
中空部41の内壁(内壁11A、15A、25A、21A)のうち少なくとも一部分に、潤滑剤51が塗布される。潤滑剤51は、永久磁石31が中空部41内を往復移動する場合において、永久磁石31と中空部41との間に生じる摩擦力を軽減する。
The
振動発電機1の発電動作について、図1を参照して説明する。ユーザは、筐体2が軸線方向に振動するように、振動発電機1を振動させる。運動エネルギーが筐体2に加えられる。永久磁石31と中空部41の内壁との摩擦力、および、永久磁石31が蓋部12、22と衝突する力などを介して、運動エネルギーが永久磁石31に伝達する。永久磁石31は、中空部41内を軸線方向に往復移動する。永久磁石31は、コイル14、24に覆われた空間を出入りする。コイル14、24内の空間を通過する際、永久磁石31が発する磁束が、コイル14、24を交差する。これによって、コイル14、24に誘導電流が発生する。永久磁石31がコイル14、24内の空間への出入りを繰り返すことで、コイル14、24に交流電流が発生する。
The power generation operation of the vibration power generator 1 will be described with reference to FIG. The user vibrates the vibration generator 1 so that the
コイル14、24に発生した交流電流は、コイル14、24のそれぞれに接続された配線を介して、図示外の整流器に伝達する。整流器では、交流電流の全波整流が行われる。整流器で整流された電流は、図示外の定電圧回路によって定電圧化された後、図示外の電極を介して外部に出力される。外部に出力された電流は、外部装置の負荷に供給される。外部装置は、供給された電流によって駆動する。
The alternating current generated in the
中空部41(内壁11A、15A、25A、21A)のうち少なくとも一部分に潤滑剤51が塗布されるので、永久磁石31は中空部41内をスムーズに往復移動する。潤滑剤51は、永久磁石31が軸線方向に往復移動する過程で、溝部42に溜まる。また溝部42に溜まった潤滑剤51は、永久磁石31が軸線方向に往復移動する過程で、中空部41の内壁に供給される。溝部42は中空部41の軸線方向中央に位置するので、潤滑剤51は中空部41の内壁全体に行き渡る。従って永久磁石31は、中空部41の内壁全体に付着した潤滑剤51によって、中空部41内全体をスムーズに往復移動する。このように溝部42は、潤滑剤51が中空部41の軸線方向端部に偏在する状態となることを抑止できる。このため振動発電機1は、永久磁石31が繰り返し往復移動した場合も、発電効率および信頼性を良好な状態で維持できる。
Since the
図2から図4を参照し、振動発電機1の製造方法について説明する。筐体2、ユニット10、20、および蓋部3が用意される。図2に示すように、ユニット10のボビン11内に、永久磁石31が収容される(矢印5)。永久磁石31が収容されたユニット10は、筐体2内に挿入される(矢印6)。ユニット10は、筐体2のうち閉塞する端部に蓋部12が近接する向きで、筐体2のうち開口する端部から挿入される。ユニット10は筐体2内を移動し、筐体2のうち閉塞する端部の近傍に配置する。
A method for manufacturing the vibration generator 1 will be described with reference to FIGS. A
次に、図3に示すように、ユニット20が筐体2内に挿入される(矢印7)。ユニット20は、筐体2のうち開口する端部に蓋部22が近接する向きで、筐体2のうち開口する端部から挿入される。ユニット20は筐体2内を移動し、ユニット10の隣に配置する。ユニット10の終端部13と、ユニット20の終端部23とが近接した状態になる。蓋部12、22、および、終端部13、23の外径は、筐体2の内径と比較して僅かに小さいので、ユニット10、20は、軸線方向にずれることなくほぼ一直線上に並ぶ。筐体2は、ユニット10、20を軸線方向にずれることなく一直線上に並べるためのガイド部材として機能する。
Next, as shown in FIG. 3, the
次に図4に示すように、筐体2のうち開口する端部に、蓋部3が取り付けられる(矢印8)。蓋部3が取り付けられることによって、ユニット20はユニット10側に押される。ユニット10、20は、筐体2のうち閉塞した端部と蓋部3との間に挟まれる。これによって、ユニット10の終端部13と、ユニット20の終端部23とは密着する。内壁11A、15A、25A、21Aによって、中空部41が形成される。傾斜部15B、25Bによって、溝部42が形成される。溝部42は、中空部41の軸線方向と直交する方向に延びる。溝部42は、中空部41の軸線方向中央に位置する。
Next, as shown in FIG. 4, the
以上のように、振動発電機1では、複数のユニット10、20を軸線方向に並べて組み合わせることによって中空部41が形成される。これによって、ユニット10、20が備えるボビン11、21の軸線方向の長さを、最終的に形成される中空部41の軸線方向の長さと比較して短くできる。一般的に、ボビン11、21の厚さは薄い方が好ましい。理由は、永久磁石31とコイル14、24との間の距離が短い程、永久磁石31の往復移動時にコイル14、24に生じる誘導電流は大きくなり、発電効率は良好になるためである。一方、厚さが薄く、且つ、軸線方向に長いボビン11、21を精度よく作製することは、加工性の制約上難しい。これに対して本発明では、複数のボビン11、21を軸線方向に並べて組みわせることによって一体化し、軸線方向に長いボビンを形成させることができる。これによって、複数のボビン11、21の軸線方向の長さを短くできるので、厚さの薄いボビンを容易に作製できる。
As described above, in the vibration power generator 1, the
また、終端部13、23に傾斜部15B、25Bを設けることで、ユニット10、20が近接して終端部13、23が接触した場合に、接触部分に溝部42を形成することができる。通常、中空部41内に工具を挿入して溝部を形成させることは、加工性の制約上難しい。これに対して本発明では、中空部41の内壁に溝部42を容易に形成させることができる。さらに、傾斜部15B、25Bの形状を調整することによって、形状の異なる溝部42を容易に作成できる。
Further, by providing the
また、終端部13、23のうちボビン11、21と接触する側と反対側の端部は、傾斜部15B、25Bが形成されることによってテーパー状となる。このため、ボビン11、21と接触する側と反対側の端部を外方に折り曲げて傾斜部を形成させる場合と比較して、終端部13、23の終端部13、23の端部の剛性は強い状態で維持される。これによって、振動発電機1の耐久性を高めることができる。
Moreover, the edge part on the opposite side to the side which contacts the
本発明は上述の実施形態に限定されず、種々の変更が可能である。以下、本発明の変形例(第一変形例及び第二変形例)について説明する。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. Hereinafter, modified examples (first modified example and second modified example) of the present invention will be described.
図5を参照し、本発明の第一変形例について説明する。第一変形例では、ユニット10(図1参照)が備える終端部13のうち、ボビン11と接触する側面と反対側の端面に、凹部16が設けられる。凹部16は、貫通穴15を外側から囲むように環状に設けられる。また、ユニット20(図1参照)が備える終端部23のうち、ボビン21と接触する側面と反対側の端面に、凹部26が設けられる。凹部26は、貫通穴25を外側から囲むように環状に設けられる。ユニット10、20が近接した場合、凹部16、26は対向して配置する。
A first modification of the present invention will be described with reference to FIG. In the first modification, a
ユニット10、20が近接した状態で、凹部16、26間に弾性体43が設けられる。弾性体43の形状は環状である。弾性体43の径は、凹部16、26の径と同一である。弾性体43は、凹部16、26によって両側から挟まれることによって変形し、凹部16、26に嵌る。これによって弾性体43は、終端部13、23に密着する。弾性体43は、中空部41の内壁に塗布された潤滑剤51(図1参照)が、終端部13、23間の隙間から中空部41外に漏れ出ることを抑止する。弾性体43としてOリングを使用することができる。
An
以上説明したように、第一変形例では、終端部13、23間に弾性体43が設けられる。これによって、弾性体43を挟んで終端部13、23を近接させることによって、ユニット10、20の密着性を高めることができる。従って、終端部13、23間の隙間から潤滑剤51が中空部41外に漏れ出ることを抑止できる。
As described above, in the first modification, the
また、終端部13、23間に弾性体43が挟まれることによって形成される、終端部13、23間の隙間44に、潤滑剤51を貯めることができる。隙間44は、溝部42の一部として機能する。従って、中空部41の内壁に塗布された潤滑剤51をさらに効率的に貯めることができる。
Further, the
なお上述の第一変形例において、凹部16、26はなくてもよい。終端部13、23間に弾性体43が挟まれてもよい。
In the first modification described above, the
図6を参照し、本発明の第二変形例について説明する。第二変形例では、ユニット10(図1参照)が備える終端部13のうち、ボビン11と接触する側面と反対側の端面に、凸部17が設けられる。凸部17は、貫通穴15を外側から囲むように環状に設けられる。また、ユニット20(図1参照)が備える終端部23のうち、ボビン21と接触する側面と反対側の端面に、凹部27が設けられる。凹部27は、貫通穴25を外側から囲むように環状に設けられる。ユニット10、20が近接した場合、凸部17と凹部27とは対向して配置し、凸部17は凹部27に嵌合する。凸部17および凹部27が嵌合することによって、終端部13、23間は密着する。このため、中空部41の内壁に塗布された潤滑剤51が終端部13、23間の隙間から中空部41外に漏れ出ることを抑止できる。
A second modification of the present invention will be described with reference to FIG. In the second modified example, a
以上説明したように、第二変形例では、終端部13に凸部17が設けられ、終端部23に凹部27が設けられる。凸部17と凹部27と嵌合させることによって、終端部13、23における密着性を高めることができる。従って、終端部13、23間の隙間から潤滑剤51が中空部41外に漏れ出ることを抑止できる。
As described above, in the second modification, the
上述の実施例および変形例では、ユニット10、20を両側から挟むことによって、終端部13、23を密着させていた。これに対し、終端部13、23は接着剤によって接着されてもよい。また終端部13、23は、外周からクリップで留めることによって密着させてもよい。また終端部13、23のうち一方に雄ネジを設け、他方に雌ネジを設けてもよい。終端部13、23は、ネジによって密着させてもよい。
In the above-described embodiments and modifications, the
上述の実施例および変形例では、ボビン11、21に設けた終端部13、23が接触することによって双方は密着し、且つ、接触部分に溝部42が形成されていた。これに対して本発明は、終端部13、23を備えない構成であってもよい。ボビン11のうち蓋部12が取り付けられる側と反対側の端部、および、ボビン21のうち蓋部22が取り付けられる側と反対側の端部に、溝を形成するためのテーパー部が直接設けられてもよい。そして、ボビン11、21を接触させることによって中空部41を形成させ、且つ、テーパー部によって接触部分に溝部を形成させてもよい。また、ボビン11のうち蓋部12が取り付けられる側と反対側の端部、および、ボビン21のうち蓋部22が取り付けられる側と反対側の端部が外方に曲折していてもよい。。そして、ボビン11、21を接触させることによって中空部41を形成させ、且つ、曲折部によって接触部分に溝部を形成させてもよい。
In the above-described embodiments and modifications, the
終端部13の貫通穴15に設けられた傾斜部15B、及び、終端部23の貫通穴25に設けられた傾斜部25Bの形状は、上述の実施例および変形例に限定されない。例えば傾斜部15B、25Bは、外周方向に向けて曲線状に広がってもよいし、段差が設けられてもよい。
The shapes of the
上述の実施形態および変形例では、ユニット数は2つであったが、3つ以上であってもよい。ユニットの軸線方向の長さは、ユニット毎に同一であってもよいし異なっていてもよい。溝部42の形成される位置は、中空部41の軸線方向中央以外の部分であってもよい。溝部42は、ボビン11、21内に予め設けられていてもよい。溝部42の数は2以上であってもよい。溝部42の延びる方向は、軸線方向に直交する方向に限定されず、軸線方向に交差していればよい。但し、潤滑剤のボビン11、21の内壁面での塗布むらを抑えるという目的や、ボビン11、21の製造や組み立てのし易さを考慮すると、溝部42は、軸線方向に実質的に直交しているのが好ましい。
In the above-described embodiment and modification, the number of units is two, but may be three or more. The length in the axial direction of the unit may be the same or different for each unit. The position where the
筐体2およびボビン11、21の形状は円筒形に限定されない。筐体2およびボビン11、21の形状は、例えば、楕円筒形状、四角筒等その他の多角筒形状であってもよい。筐体2の材料は、非磁性体であれば、銅、アルミニウム、真鍮等の金属であってもよく、鉄やステンレス等の磁性体材料でも構わない。永久磁石31の形状は円柱形に限定されないが、ボビン11、21内と同一の断面形状を有していることが望ましい。
The shapes of the
ユニット10、20を構成するボビン11、21が本発明の「分割ボビン」に相当し、一体化した状態のボビン11、21が本発明の「ボビン」に相当する。図2および図3で、ユニット10、20を筐体2内に挿入する工程が本発明の「第一挿入工程」に相当し、ユニット10に永久磁石31を挿入する工程が本発明の「第二挿入工程」に相当する。図4で、蓋部3を取り付けることによってユニット10、20を密着させる工程が本発明の「成形工程」に相当する。筐体2が本発明の「ガイド部材」に相当する。
The
1 振動発電機
2 筐体
10、20 ユニット
11、21 ボビン
13、23 終端部
14、24 コイル
15B、25B 傾斜部
16、26、27 凹部
17 凸部
31 永久磁石
41 中空部
42 溝部
43 弾性体
51 潤滑剤
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
前記コイルが巻回された筒状の部材であって、前記筒状の軸線方向と交差する方向に延びる溝部を内壁に備えたボビンと、
前記ボビン内を前記軸線方向に往復移動可能に設けられた永久磁石と
を備え
前記ボビンは、
筒状の部材であって前記軸線方向に並んで設けられ、前記軸線方向の端部同士が近接した複数の分割ボビンを備え、
前記溝部は、
前記分割ボビンと他の前記分割ボビンとが近接する端部に設けられ、
前記ボビンの内壁の少なくとも一部に、潤滑剤が塗布されることを特徴とする振動発電機。 Coils,
A cylindrical member around which the coil is wound, and a bobbin provided with an inner wall having a groove extending in a direction intersecting the cylindrical axial direction;
A permanent magnet provided so as to be reciprocally movable in the axial direction in the bobbin.
It is a cylindrical member and is provided side by side in the axial direction, and includes a plurality of divided bobbins in which end portions in the axial direction are close to each other,
The groove is
The divided bobbin and the other divided bobbin are provided at close ends,
A vibration generator, wherein a lubricant is applied to at least a part of an inner wall of the bobbin.
前記軸線方向と直交し、且つ、前記ボビンの軸線方向略中央に設けられることを特徴とする請求項1に記載の振動発電機。 The groove is
The vibration generator according to claim 1, wherein the vibration generator is provided at a substantially center of the bobbin in a direction perpendicular to the axial direction.
前記分割ボビン内に、永久磁石を挿入する第二挿入工程と、
前記第一挿入工程によって前記ガイド部材内に挿入された前記複数の分割ボビンを接触させ、前記分割ボビンが前記軸線方向に並んだボビンを成形する成形工程と、
を備え、
前記成形工程において前記複数の分割ボビンが接触することによって、前記ボビンの内壁であり、且つ、前記分割ボビンと他の前記分割ボビンとが近接する端部に、前記軸線方向と交差する方向に延びる溝部が設けられる
ことを特徴とする振動発電機の製造方法。 A plurality of divided bobbins each having an outer diameter smaller than the inner diameter of the guide member and having a coil wound therein are arranged in the guide member, which is a cylindrical member, and the axial direction of the guide member A first insertion step of sequentially inserting in a direction in which the axial direction of the divided bobbins coincides;
A second insertion step of inserting a permanent magnet into the divided bobbin;
A molding step of contacting the plurality of divided bobbins inserted into the guide member by the first insertion step, and molding the bobbins in which the divided bobbins are arranged in the axial direction;
With
When the plurality of divided bobbins come into contact with each other in the forming step, the bobbins extend on the inner wall of the bobbin and in the direction intersecting the axial direction at the end where the divided bobbins and the other divided bobbins are close to each other. A method of manufacturing a vibration generator, wherein a groove is provided.
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