JP2005205606A - Writing instrument with built-in power generating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電球や発光ダイオードを発光させるための、あるいは音響装置の音を発生させるための、あるいは動物等の形態を動作させる動作装置を動作させるための電源となる発電装置を内蔵した筆記具に関するものである。 The present invention relates to a writing instrument having a built-in power generation device serving as a power source for causing a light bulb or a light emitting diode to emit light, generating sound of an acoustic device, or operating an operating device such as an animal. Is.
従来、発光ダイオードや電球を具備した照明付の筆記具が多数提案されている。また、音響装置を有し音響効果や、動物等の形態を付設し前記形態を動かす動作効果が得られる機能を付加したものも提案され販売もされている。しかし、前記した機能を作用させるための電源は、ほとんどのものが電池である。 Conventionally, many writing instruments with illumination equipped with light emitting diodes and light bulbs have been proposed. In addition, an audio device having a sound device and a function to which a sound effect and an operation effect of moving the shape by attaching a form such as an animal are proposed and sold. However, most of the power sources for performing the above-described functions are batteries.
しかし、こうした電源を電池とするものでは、電池がなくなると交換しなければならないが、普段予備電池を持ち歩く事はなく、電池が消耗してしまうと(切れてしまうと)、前記した機能を使用することはできないという問題があった。 However, if the power source is a battery, it must be replaced when the battery runs out, but usually the spare battery is not carried around, and when the battery is exhausted (it runs out), the above function is used. There was a problem that you can't.
本発明者はこうした問題を解決するために、電源として電池交換が不要な発電装置を内蔵した筆記具を得ることを考えた。従来、シャープペンシルにおいて、芯を繰り出す構造として軸筒内に重量体を設け、シャープペンシルを振ることで重量体の慣性力により芯タンクが前進し、芯を保持するチャックを開閉する構造に係る考案が、実開昭54−6143号公報や実開平4−20490号公報により提案され、実際に商品化もされており、その構造については良く知られている。本発明者は、こうした筆記具に着目し、筆記具を振ることにより発電可能な発電装置を得ることで前記した問題を解決することを試みた。 In order to solve such problems, the present inventor considered obtaining a writing instrument incorporating a power generation device that does not require battery replacement as a power source. Conventionally, in a mechanical pencil, a weight body is provided in the shaft cylinder as a structure for feeding out the core, and the mechanical tank is moved forward by the inertial force of the weight body by shaking the mechanical pencil to open and close the chuck that holds the core. However, it has been proposed by Japanese Utility Model Laid-Open No. 54-6143 and Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-20490 and is actually commercialized, and its structure is well known. The inventor paid attention to such a writing instrument, and tried to solve the above-described problem by obtaining a power generation device capable of generating power by shaking the writing instrument.
従来、筆記具を振ることにより発電可能な発電装置を内蔵した筆記具として、特開平1−218899号公報により「発電装置内蔵筆記用具」が、また本出願人の先の出願である特開平8−90986号公報により「筆記具」が提案されている。前者の発明は、筆記用具を使用する際の振動で発電し、筆記用具に具備された電気装置に電気を供給することができ、振動によって電気エネルギーを発生する発電機をボールペンの頭部に内蔵したものである。後者の発明は、圧電素子を用いて、移動部材の移動により圧電素子に変位を与えて電圧を得、その電圧を電気装置に供給するものである。 Conventionally, as a writing instrument with a built-in power generation device capable of generating power by shaking a writing instrument, Japanese Patent Laid-Open No. 1-218899 discloses “a writing instrument with built-in power generation device” and Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-90986, which is an earlier application of the present applicant. “Writing tools” is proposed in the Gazette. The former invention generates electricity by vibration when using a writing instrument, can supply electricity to the electrical device provided in the writing instrument, and a generator that generates electrical energy by vibration is built in the head of the ballpoint pen It is a thing. The latter invention uses a piezoelectric element to obtain a voltage by applying displacement to the piezoelectric element by the movement of a moving member, and supplies the voltage to an electric device.
しかし、前者においては、発電機についての具体的な記載はない。後者においては、圧電素子を用いるために、発電効果を得るには圧電素子を振動させる必要があり、そのために圧電素子に接触子を設け、移動部材の移動により接触子を振動させる構造としなければならなく、構造も煩雑となる。
解決しようとする問題点は、電球や発光ダイオードを発光させるための、あるいは音響装置の音を発生させるための、あるいは動物等の形態を動作させる動作装置を動作させるための電源として、電池交換が不要な発電装置を内蔵した筆記具を得ることである。 Problems to be solved include battery replacement as a power source for causing a light bulb or a light emitting diode to emit light, generating sound of an acoustic device, or operating an operating device such as an animal. It is to obtain a writing instrument with an unnecessary power generator.
本発明は、
「1.軸筒内に、磁石と導線を巻いてなるコイルを配設し、該コイルの両端を少なくとも整流回路及びコンデンサを含む電源回路部に接続し、軸筒を振ることにより、コイルが磁石の磁界中を磁束を切って移動することで、または磁石がコイルを貫く磁束を変化するように移動することで起電力を発生させることを特徴とする、発電装置を内蔵した筆記具。
2.前記磁石を円筒状に形成し、軸筒内に挿着した鉛芯又はインクを収納したタンク又はレフィルの外側に、該タンク又はレフィルの長手方向に沿って移動可能に遊嵌し、磁石の移動範囲内の磁石の内側及び/又は外側の位置に、前記コイルを固定して配設してなる、請求項1に記載の発電装置を内蔵した筆記具。
3.前記磁石が、振ることにより生じる慣性力で芯タンクを前進させる重量体を備えた振出式シャープペンシルの重量体を兼ね備えてなる、2項に記載の発電装置を内蔵した筆記具。」
である。
The present invention
“1. A coil formed by winding a magnet and a conductive wire is disposed in a shaft cylinder, and both ends of the coil are connected to a power supply circuit section including at least a rectifier circuit and a capacitor. A writing instrument with a built-in power generator, wherein the electromotive force is generated by moving the magnetic field in the magnetic field by cutting the magnetic flux or by moving the magnet so as to change the magnetic flux passing through the coil.
2. The magnet is formed in a cylindrical shape, and is loosely fitted on the outside of a tank or refill containing lead core or ink inserted in a shaft cylinder so as to be movable along the longitudinal direction of the tank or refill. The writing instrument with a built-in power generation device according to
3. 3. A writing instrument incorporating the power generator according to
It is.
本発明においては、軸筒内に、コイルを固定し磁石を移動可能に配設しても良いし、または、磁石を固定しコイルを移動可能に配設しても良い。また、磁石は、棒形状或いは円筒形状でも良く、特に特定されるものではない。磁石が円筒形状の場合には、コイルは磁石の外側或いは内側のどちらの位置に配設しても良く、コイルが磁石の磁界中を磁束を切って移動することで、または磁石がコイルを貫く磁束を変化するように移動することで発生する起電力が効率良く発生すれば良いのであって、コイルや磁石の配設状態は適宜検討して決めれば良い。また、コイルや磁石の数についても、特に制約があるものではない。 In the present invention, the coil may be fixed and the magnet may be movably disposed in the shaft tube, or the magnet may be fixed and the coil may be movably disposed. Further, the magnet may be rod-shaped or cylindrical, and is not particularly specified. When the magnet has a cylindrical shape, the coil may be disposed either on the outside or inside of the magnet, and the coil moves through the magnetic field of the magnet while cutting the magnetic flux, or the magnet penetrates the coil. The electromotive force generated by moving so as to change the magnetic flux may be generated efficiently, and the arrangement state of the coils and magnets may be determined by appropriate examination. Further, the number of coils and magnets is not particularly limited.
本発明の発電装置を内蔵した筆記具は、発電装置として、コイルが磁石の磁界中を磁束を切って移動することでまたは磁石がコイルを貫く磁束を変化するように移動することで起電力を発生させるもので、従来より良く知られている原理を用いたものである。軸筒を振る等して軸筒内の磁石やコイルを移動させるだけで、電球や発光ダイオードを発光させるための、あるいは音響装置の音を発生させるための、あるいは動物等の形態を動作させる動作装置を動作させるための起電力を発生し、電池を使用することなく前記のような機能を作用させることができた。また、電池を使用していないので電池交換の煩わしさがなく、前記した機能を使用したいときに何時でも使用することができるという利点がある。 The writing instrument incorporating the power generation device of the present invention generates an electromotive force as a power generation device by moving the coil in a magnetic field of the magnet while cutting the magnetic flux or by moving the magnet to change the magnetic flux passing through the coil. This is a principle that is well known in the art. To move the magnet or coil in the shaft tube by shaking the shaft tube, etc., to emit light from a light bulb or light emitting diode, to generate sound of an acoustic device, or to operate an animal or other form An electromotive force for operating the apparatus was generated, and the above function could be applied without using a battery. Further, since no battery is used, there is no need to replace the battery, and there is an advantage that it can be used anytime when the above-described function is desired.
本発明における磁石は、一般的なもので良いが、高い発電効率を得るためにはより高磁性を持つサマコバ磁石を使用することが望ましい。電源回路部としては、一般的に知られているダイオードからなる整流回路とコンデンサで構成され、過電圧で動作装置が誤動作または破壊されることを防ぐために、定電圧ダイオードやチョークコイルで構成されるサージ吸収回路や、発光ダイオード等を安定して発光させるために、電圧を安定させるための安定化回路を設けた方が良い。 The magnet in the present invention may be a general one, but it is desirable to use a Somakoba magnet having higher magnetism in order to obtain high power generation efficiency. The power supply circuit section is composed of a rectifier circuit and a capacitor, which are generally known diodes, and a surge composed of a constant voltage diode or choke coil to prevent the operating device from malfunctioning or being destroyed by overvoltage. In order to make the absorption circuit and the light emitting diode emit light stably, it is better to provide a stabilization circuit for stabilizing the voltage.
本発明の実施例を図面を用いて説明する。便宜上、発光ダイオードを具備した照明付筆記具として説明するが、これに限定されるものではない。同じ部材、同じ箇所を示すものには同じ符号を付してある。
図1に示す第1の実施例は、ボールペン1の場合である。軸筒2内には、インキ(図示せず)が充填され、先端にボールペンチップ3を具備したレフィル4が収容してある。軸筒2の先端には口金部材5が、後端には尾栓6が装着してあり、前記レフィル4の後端を尾栓6に形成した保持孔6aに挿着して保持している。ボールペンチップ3の先端は、口金部材5の先端開口部5aより常時突出したものとしてある。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. For convenience, it will be described as a writing instrument with a light emitting diode, but the present invention is not limited to this. The same code | symbol is attached | subjected to what shows the same member and the same location.
The first embodiment shown in FIG. 1 is a case of a
口金部材5は、軸筒2内に挿入し後方に延びた円筒部7を有している。該円筒部7の後端には閉塞部材8を螺着してあり、円筒部7の前方段部9と円筒部7の開口した後端と閉塞部材8で形成された後方段部10とで空間部11を形成してある。レフィル4の外側に、レフィル4に沿って長手方向に移動可能に円筒状に形成した磁石12を遊嵌して、空間部11内に配設してある。前記前方段部9と後方段部10には、磁石12の移動による衝撃を和らげるためにリング状でゴム製の弾性体13を付設してある。前記空間部11に対向する円筒部7の外周面には、凹溝14を形成してあり、そこに導線を巻いたコイル15を設けてある。
The
前記閉塞部材8の後方の軸筒2内部には、図2に示すような、一般的に知られている整流回路16、サージ吸収回路17、コンデンサ18、安定回路19、及びスイッチ20からなる電源回路部21を有する基板22を配設してある。電源回路21は、コイル15の両端の導線23、24を、先ず、整流回路16に接続し、次に該整流回路16からサージ吸収回路17、コンデンサ18に順次接続され、コンデンサ18から出力された導線23、24は、一方の導線23にスイッチ20を設けて、安定回路19に接続した構成としてある。
As shown in FIG. 2, a power source comprising a generally known
軸筒2の後端に装着した尾栓6には、保持孔25を形成して該保持孔25に保持部材26により発光ダイオード27を装着してある。該発光ダイオード27には、前記安定回路19から出た導線28、29が接続してある。
A
従って、軸筒2を振ることにより電源回路部21のコンデンサ18に電流が蓄えられ、スイッチを入れることにより、発光ダイオード27を発光させることができる。電流の蓄えが無くなったら、再度、軸筒2を振ることにより電源回路部21に電流を蓄えることができ、何時でも発光ダイオード27を発光させることができる。
Therefore, a current is stored in the
図3に示す第2の実施例は、シャープペンシル51の場合である。軸筒52には口金部材53が連結してある。鉛芯を繰り出す構造は従来より良く知られている構造で、口金部材53及び軸筒52の内部に、外周に締めリング54を遊嵌したチャック55を連結部材56を介して先端に連結した芯タンク57を配設してある。口金部材53の内壁の段部58に配設したワッシャー59に前記締めリング54が当接可能としてある。前記ワッシャー59と連結部材56の先端との間にコイルスプリング60を張架して、前記チャック55を長手方向後方に付勢してある。これにより、通常時は締めリング54がワッシャー59に当接してチャック55を締め付け、チャック55は閉じられる。芯タンク57を前進させることによりチャック55も前進し、締めリング54も若干前進するが、締めリング54は口金部材53の内壁に形成した小径段部61に当接することにより前進を妨げられ、チャック55のみが前進し、締めリング54の締め付けから解放されチャック55は開く。
The second embodiment shown in FIG. 3 is the case of the
前記実施例と同様に、口金部材53は、軸筒52内に挿入し後方に延びた円筒部62を有している。該円筒部62の後端には、芯タンク57を通す孔63を有した隔壁部64を設けた中継パイプ65が螺着してある。芯タンク57の外側には該芯タンク57に沿って長手方向に移動可能に円筒状に形成した磁石66を、前記鍔部材に衝接可能に遊嵌して配設してある。円筒部62の後端は、中継パイプ65の隔壁部64で閉塞されており、そこに磁石66の移動による衝撃を和らげるためにリング状でゴム製の弾性体67を付設してある。円筒部62の磁石66が移動可能な範囲の外周面には、凹溝68を形成してあり、そこに導線を巻いたコイル69を設けてある。
As in the previous embodiment, the
芯タンク57の後端には、中継パイプ65内を移動可能に形成した円筒状のノック体70が遊嵌して配設してある。中継パイプ65の後部には、図4に示すように、長手方向に延びた摺動溝71と該摺動溝71の前端より周方向後方に傾斜した係止溝72が形成してあり、ノック体70の前端部70aにコ字型に切欠きを設けて内方に撓み可能とした側片(図示せず)に、前記摺動溝71及び係止溝72を摺動可能な係止突起73を設けて、該係止突起73を前記摺動溝71に係止してある。
At the rear end of the
通常の筆記状態では、中継パイプ65の隔壁部64とノック体70の前端部70aに形成した外鍔部74との間にリターンスプリング75が張架され、係止突起73は摺動溝71後端に偏倚している。従って、ノック体70の芯タンク57より後方に形成した内鍔部76は芯タンク57の後端より適宜離間するようにしてある。また、ノック体70の後部には尾栓77を挿着してあり、該尾栓77には、保持孔78を形成して該保持孔78に、前記実施例と同様の発光ダイオード27を装着してある。
In a normal writing state, a
前記中継パイプ65より後方の軸筒52内部には、前記実施例と同様の電源回路部21有した基板22を配設してあり、コイル69の両端の導線79、80が接続し、前記電源回路部21から出た導線79、80は発光ダイオード27に接続してある。
Inside the
本実施例のシャープペンシルは、通常の筆記状態では、軸筒52を振ることにより生じる磁石66の慣性力により芯タンク57及びチャック55を前進させて鉛芯81を繰り出すころができる。また、携帯する場合には、尾栓77を押圧して前進させ、チャック55を拡開した後に、尾栓77を回転してノック体70を回転させ、係止突起73を軸筒52の係止溝72に嵌め込む。こうした状態では、磁石66が摺動してもチャック55が拡開しているために、鉛芯81の繰り出しは行われない。そして、筆記状態に戻すためには、単に尾栓77を押圧すれば、係止突起73が係止溝72に沿って前進し、係止溝72より外れて摺動溝71内に位置される。
In the normal writing state, the mechanical pencil according to the present embodiment can advance the
従って、本実施例のシャープペンシルでは、軸筒52を振ってり芯を繰り出す度に電源回路部21に電流が蓄えられ、前記実施例の場合と同様に、スイッチを入れることにより、発光ダイオード27を発光させることができる。電流の蓄えが無くなったら、再度、軸筒2を振ることにより電源回路部21に電流を蓄えることができ、何時でも発光ダイオード27を発光させることができる。
Therefore, in the mechanical pencil of this embodiment, current is stored in the power
図5〜図8は他の実施例を示し、コイルを2つ設けた場合の実施例を示すものである。図5に示す実施例は筆記具がボールペン1の場合であり、図5はその第3の実施例の要部を示す図である。第1の実施例と同様に、軸筒2の先端に口金部材30を装着してあり、該口金部材30は軸筒2内に挿入し後方に延びた円筒部31を有している。該円筒部31の後端には閉塞部材32を螺着してあり、第1の実施例と同様に、円筒部31の前方段部33と、円筒部31の開口した後端に内側に挿入して螺着した閉塞部材32の先端部32aとで空間部34に配設してある。空間部34に対向した円筒部31の外周面には、凹溝35を形成してあり、該凹溝35の前方端部35aと後方端部35bには導線を巻いたコイルA、Bを設けてある。コイルAとコイルBは導線36、37で接続されており、コイルBの両端の導線38、39は第1の実施例と同様に電源回路部(図示せず)に接続してある。その他の構造は、第1の実施例と同様としてある。
5 to 8 show other embodiments, which show an embodiment in which two coils are provided. The embodiment shown in FIG. 5 is a case where the writing instrument is the
図6に示す実施例は筆記具がシャープペンシル51の場合であり、図6はその第4の実施例の要部を示す図である。第2の実施例と同様に、軸筒2の先端に口金部材90を装着してあり、該口金部材90は軸筒2内に挿入し後方に延びた円筒部91を有している。該円筒部91の後端には、円筒部91の開口した後端の内側に先端部92aを挿入して螺着した中継パイプ92が連結してある。また、第2の実施例と同様に、芯タンク57の外側には該芯タンク57に沿って長手方向に移動可能に円筒状に形成した磁石66を遊嵌して配設してある。前記円筒部91の磁石66が移動可能な範囲の外周面には凹溝93を形成してあり、該凹溝93の前方端部93aと後方端部93bには導線を巻いたコイルC、Dを設けてある。前記第3の実施例と同様に、コイルCとコイルDは導線94、95で接続されており、コイルDの両端の導線96、97は第1の実施例と同様に電源回路部(図示せず)に接続してある。その他の構造は、第2の実施例と同様としてある。
The embodiment shown in FIG. 6 is a case where the writing instrument is a
図7及び図8に示す実施例は筆記具がボールペン1の場合であり、図7はその第5の実施例の要部を示す図である。図8は、図7におけるA−A線部分の横断面図である。図7に示す第5の実施例は、軸筒2の先端に、第1の実施例と同様の口金部材5を装着してあり、該口金部材5は軸筒2内に挿入し後方に延びた円筒部7を有している。該円筒部7の後端には第1の実施例と同様の閉塞部材8を螺着してあり、第1の実施例と同様に、円筒部7の前方段部9と円筒部7の開口した後端と閉塞部材8で形成された後方段部10とで、空間部11を形成してある。該空間部11内には、中パイプ40がレフィル4を挿着して配設してあり、中パイプ40の後方の内壁面は薄肉状態として、レフィル4の外周面との間に大幅な隙間部41を形成してある。該隙間部41には、導線を巻いたコイルEを配設してある。中パイプ40の外側には、第1の実施例と同様に、中パイプ40に沿って長手方向に移動可能に円筒状に形成した磁石42を遊嵌して、空間部11内に配設してある。前記前方段部9と後方段部10には、磁石42の移動による衝撃を和らげるためにリング状でゴム製の弾性体43を付設してある。前記空間部11に対向する円筒部7の外周面には、第1の実施例と同様に凹溝14を設けてしてコイルFを設けてある。コイルE、Fの各々の両端の導線44、45、46、47は第1の実施例と同様に電源回路部(図示せず)に接続してある。その他の構造は、第1の実施例と同様としてある。
The embodiment shown in FIGS. 7 and 8 is a case where the writing instrument is the
従来の乾電池により発光や照射したりする機能、音響効果を有する機能、付設した人形等を動かす動作効果の機能を有した筆記具において、電池を使用することなく前記したような機能を行わせることができるので、そうした筆記具に適用できる。 In a writing instrument having a function of emitting light or irradiating with a conventional dry battery, a function of having an acoustic effect, and a function of an operation effect of moving an attached doll or the like, the above-described function can be performed without using a battery. It can be applied to such writing instruments.
1 ボールペン
2 軸筒
4 レフィル
12 磁石
15 コイル
16 整流回路
21 コンデンサ
42 磁石
51 シャープペンシル
52 軸筒
57 芯タンク
66 磁石
69 コイル
A、B、C、D、E、F コイル
DESCRIPTION OF
Claims (3)
The writing instrument with a built-in power generator according to claim 2, wherein the magnet is combined with a weight body of a swing-out mechanical pencil having a weight body for moving the lead tank forward by inertia force generated by shaking.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004011483A JP2005205606A (en) | 2004-01-20 | 2004-01-20 | Writing instrument with built-in power generating device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004011483A JP2005205606A (en) | 2004-01-20 | 2004-01-20 | Writing instrument with built-in power generating device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005205606A true JP2005205606A (en) | 2005-08-04 |
Family
ID=34898159
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004011483A Pending JP2005205606A (en) | 2004-01-20 | 2004-01-20 | Writing instrument with built-in power generating device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2005205606A (en) |
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- 2004-01-20 JP JP2004011483A patent/JP2005205606A/en active Pending
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