JP2007110783A - Automatic charge type portable electronic equipment - Google Patents

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育子 脇田
Toshiaki Wakita
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the loss of a battery power source of a portable telephone. <P>SOLUTION: At the rotation of a rotor, power which is generated according to the change of interlinked magnetic flux between the rotor and a stator is used as charge power to a main body circuit of portable electronic equipment, whereby a battery can be charged based on the operation of a user at all times, and thus the loss of power is effectively prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は自動充電型携帯電子機器に関し、特に不用意に電源喪失状態に陥らないようにしようとするものである。   The present invention relates to an automatic rechargeable portable electronic device, and in particular, intends to prevent an accidental loss of power.

携帯電子機器として携帯電話機、携帯ゲーム機など種々のものがあるが、例えば携帯電話機の電源について、従来、商用電源に接続されたＡＣアダプタによって内蔵電池を充電する方法が一般に広く採用されており、特に屋外での充電方法としては、乾電池や、手動の発電機や、充電用ステーションや、太陽電池や、燃料電池を別途用して内蔵電池充電する手法が考えられている（特許文献１及び２参照）。
特開２００４−１４０９８７公報 特開２００３−２７５４５５公報 There are various types of portable electronic devices such as mobile phones and portable game machines. For example, as a power source for mobile phones, a method of charging a built-in battery with an AC adapter connected to a commercial power source has been widely adopted. In particular, as a charging method outdoors, a method of charging a built-in battery by separately using a dry cell, a manual generator, a charging station, a solar cell, or a fuel cell is considered (Patent Documents 1 and 2). reference).
JP 2004-140987 A JP 2003-275455 A

ところが、これら従来の携帯電話機の充電手法は、いずれも、常時連続的に充電できるような構成にはなっていないために、例えばユーザが携帯電話機を持ち歩いていたり、長時間ロッカーに入れ忘れていたりした場合に、電源を不用意に喪失させる（いわゆる「バッテリがあがった状態になる」）おそれがある。   However, none of these conventional mobile phone charging methods are configured so that they can be charged continuously at all times. For example, users are carrying mobile phones or have forgotten to put them in lockers for a long time. In some cases, the power supply may be lost carelessly (so-called “battery goes up”).

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、特に携帯電子機器をユーザが持ち歩いている間に常時充電が行われるようにした自動充電型携帯電子機器を提案しようとするものである。   The present invention has been made in view of the above points. In particular, an object of the present invention is to propose an automatic charging type portable electronic device that is always charged while the user is carrying the portable electronic device.

かかる課題を解決するため本発明においては、携帯電子機器１の筐体２、４内に、回転駆動用錘３５の慣性力によって回転動作するロータ２８と、ロータ２８と対向する位置に固定されたステータ２５とを有する発電手段１５を設け、発電手段１５は、ロータ２８の回転動作時に、ロータ２８及びステータ２５間の鎖交磁束の変化に応じて生ずる発電出力Ｉ１に基づいて携帯電子機器の本体回路２２に対する充電出力を供給する。   In order to solve this problem, in the present invention, the rotor 28 that rotates by the inertial force of the rotation driving weight 35 is fixed in the casings 2 and 4 of the portable electronic device 1, and the rotor 28 is fixed at a position facing the rotor 28. A power generation means 15 having a stator 25 is provided, and the power generation means 15 is a main body of the portable electronic device based on a power generation output I1 generated according to a change in interlinkage magnetic flux between the rotor 28 and the stator 25 when the rotor 28 rotates. A charging output for circuit 22 is provided.

本発明によれば、ステータに対するロータの回転動作時にロータ及びステータ間の鎖交磁束の変化によって生ずる発電出力を携帯電子機器の本体回路の電源電池に対する充電入力として用いるようにしたことにより、携帯電子機器を持ち歩くユーザの動作に応じて常時携帯電子機器の本体回路に対する発電出力を得ることができ、これにより携帯電子機器のバッテリの消耗に基づく電源の喪失を有効に防止することができる。   According to the present invention, the power generation output generated by the change in the interlinkage magnetic flux between the rotor and the stator during the rotation operation of the rotor with respect to the stator is used as the charging input for the power source battery of the main body circuit of the portable electronic device. A power generation output for the main circuit of the portable electronic device can always be obtained in accordance with the operation of the user carrying the device, thereby effectively preventing the loss of power based on the consumption of the battery of the portable electronic device.

以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（１）第１の実施の形態
図１（Ａ）及び（Ｂ）は携帯電子機器として本発明を携帯電話機に適用した実施の形態を示すもので、１は全体として携帯電話機を示し、本体筐体２の先端にヒンジ部３を介して表示部筐体４が開閉自在に装着され、本体部筐体２及び表示部筐体４によって携帯電話機筐体５が形成されている。 (1) First Embodiment FIGS. 1A and 1B show an embodiment in which the present invention is applied to a mobile phone as a mobile electronic device. Reference numeral 1 denotes a mobile phone as a whole. A display unit housing 4 is attached to the tip of the body 2 through a hinge portion 3 so as to be freely opened and closed, and a mobile phone housing 5 is formed by the main body unit housing 2 and the display unit housing 4.

本体部筐体２の表面には、その矢印ａで示す手元側端部にテンキー１０と複数の操作ボタン１１とが配設されていると共に、テンキー１０の矢印ｂで示す先端側端部に複数の操作ボタン１２が配設されている。   A numeric keypad 10 and a plurality of operation buttons 11 are disposed on the hand side end indicated by the arrow a on the surface of the main body housing 2, and a plurality of keys are provided at the front end side end indicated by the arrow b of the numeric keypad 10. The operation button 12 is provided.

本体部筐体２の手元側端部の筐体内部において、テンキー１０の裏側位置には、偏平形状の発電手段１５が設けられ、当該発電手段１５の発電出力Ｉ１が、図２に示すように、電源回路２１を介して携帯電話機本体回路２２に供給される。   A flat power generation means 15 is provided in the back side position of the numeric keypad 10 inside the hand side end of the main body housing 2, and the power generation output I1 of the power generation means 15 is as shown in FIG. Then, the power is supplied to the mobile phone body circuit 22 via the power circuit 21.

発電手段１５は、図３（Ａ）に示すように、フェライト等の軟磁性体材料でなる円板状のステータに植立された回転軸２６上に、軸受２７によって永久磁石で構成された円板状のロータ２８をステータ２５と対向しながら回転できるように装着し、これによりステータ２５に設けられた巻線２８に発電出力を発生させる構成を有する。   As shown in FIG. 3 (A), the power generation means 15 is a circle formed of a permanent magnet by a bearing 27 on a rotating shaft 26 planted in a disk-shaped stator made of a soft magnetic material such as ferrite. A plate-like rotor 28 is mounted so as to be able to rotate while facing the stator 25, thereby generating a power generation output in the winding 28 provided on the stator 25.

ステータ２５の下表面及びロータ２８の上表面には、パーマロイ等の軟磁性体でなるシールド板３０及び３１が設けられ、これにより磁気が外部に漏れないようにシールドすると共に、磁気的短絡部を形成している。   Shield plates 30 and 31 made of a soft magnetic material such as permalloy are provided on the lower surface of the stator 25 and the upper surface of the rotor 28, thereby shielding the magnetism from leaking to the outside and providing a magnetic short circuit portion. Forming.

この実施の形態の場合、ロータ２８及びそのシールド板３１は固定金具３２によって軸受２７と一体に回転できるように固定されている。   In the case of this embodiment, the rotor 28 and its shield plate 31 are fixed by a fixing bracket 32 so as to rotate together with the bearing 27.

ロータ２８側のシールド板３１上の偏心した位置には、図３（Ｂ）に示すように、回転駆動用重り３５が固着されている。   At an eccentric position on the shield plate 31 on the rotor 28 side, as shown in FIG. 3B, a rotation driving weight 35 is fixed.

この実施の形態の場合、回転駆動用重り３５は密度１８．５〔ｇ／ｃｍ３〕程度のＷ系結晶重合金でなるヘビーアレイを三日月状板体に成形したものを、円板状ロータ２８のシールド板３１の一端縁に接着剤によって接着されている。 In the case of this embodiment, the rotary driving weight 35 is formed by forming a heavy array made of W-based crystallized gold having a density of about 18.5 [g / cm 3 ] into a crescent-shaped plate body, and a disk-shaped rotor 28. The one end edge of the shield plate 31 is adhered with an adhesive.

かくしてロータ２８は、携帯電話機１の本体部筐体２が揺動したとき、回転駆動用重り３５がその重力により下方に移動することにより、ロータ２８を回転軸２６を中心として回動動作させる。   Thus, when the main body housing 2 of the mobile phone 1 is swung, the rotor 28 causes the rotor 28 to rotate about the rotation shaft 26 by moving the rotation driving weight 35 downward due to its gravity.

この実施の形態の場合、回動駆動用重り３５の表面には、バランス用弦巻ばね３６の一端３６Ａが固着されていると共に、バランス用弦巻ばね３６の他端３６Ｂが回転軸２６に固着され、かくしてロータ３８が弦巻ばね３６のばね力と、回転駆動用重り３６の重力とが釣り合った回動位置を基準位置として回動できるようになされている。   In the case of this embodiment, one end 36A of the balance string winding spring 36 is fixed to the surface of the rotation driving weight 35, and the other end 36B of the balance string winding spring 36 is fixed to the rotary shaft 26. Thus, the rotor 38 can be rotated with the rotation position in which the spring force of the string spring 36 and the gravity of the rotation driving weight 36 are balanced as a reference position.

因に、携帯電話機１が図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、本体部筐体２の発電手段１２が設けられている手元側ａの方向の下端側が下方に向くような姿勢状態にあるとき、発電手段１５の回転駆動用重り３５がバランス用弦巻ばね３６のばね力をバランスして、回転軸２６に対して横方向（水平方向）の位置を基準位置として保持される。   Incidentally, as shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B), the cellular phone 1 is in a posture state in which the lower end side in the direction of the hand side a on which the power generation means 12 of the main body housing 2 is provided faces downward. , The rotation driving weight 35 of the power generation means 15 balances the spring force of the balance string winding spring 36 and is held with the position in the lateral direction (horizontal direction) with respect to the rotation shaft 26 as the reference position.

この結果、発電手段１５のロータ２８は本体部筐体２が僅かでも上下方向に動くと、当該動きに対して回転駆動用重り３５に上下方向の慣性力が生ずることにより、ロータ２８が当該慣性力によって回転軸２６を中心として回動する。   As a result, the rotor 28 of the power generation means 15 causes the inertial force in the vertical direction to be generated in the rotational driving weight 35 with respect to the movement when the main body housing 2 moves slightly even in the vertical direction. It rotates about the rotating shaft 26 by force.

この結果、ロータ２８は、携帯電話機１を携帯したユーザが少しでも動けば、回転駆動用重り３５の重力とバランス用弦巻ばね３６の弾発力とのつり合いがくずれて慣性力が生ずることにより、感度良く応動して回動動作ができることになる。   As a result, if the user carrying the mobile phone 1 moves even a little, the rotor 28 loses the balance between the gravity of the rotation driving weight 35 and the elastic force of the balance string winding spring 36, and an inertial force is generated. It will be able to respond and rotate with high sensitivity.

ロータ２８は、図４に示すように、例えばネオジウム・鉄・ボロン系永久磁石でなる永久磁石円板４０の下面に、円周方向に扇形のＮ磁極４１Ｎ及びＳ磁極４１Ｓが順次交互に１６個分配設されており、これにより８極分の磁極対が形成されている。   As shown in FIG. 4, the rotor 28 has 16 fan-shaped N magnetic poles 41N and 16 S magnetic poles 41S alternately in the circumferential direction on the lower surface of a permanent magnet disk 40 made of, for example, neodymium / iron / boron permanent magnets. Thus, magnetic pole pairs for 8 poles are formed.

これに対してステータ２５は、図５に示すように、磁性材料でなる磁性円板４５上に１６個の扇形磁極突起４６が回転軸２６の円周方向に沿って順次配列されている。   On the other hand, as shown in FIG. 5, the stator 25 has 16 fan-shaped magnetic pole projections 46 arranged in sequence along the circumferential direction of the rotating shaft 26 on a magnetic disk 45 made of a magnetic material.

各磁極突起４６には、図６に示すように、例えば３０ミクロン程度の太さの線材を所定回数例えば８４回分巻き付けてなる巻線７４が巻装されている。   As shown in FIG. 6, each magnetic pole projection 46 is wound with a winding 74 formed by winding a wire rod having a thickness of, for example, about 30 microns for a predetermined number of times, for example, 84 times.

磁極突起４６はロータ２８のＳ磁極４１Ｓ及びＮ磁極４１Ｎの横断面形状とほぼ同じ横断面形状を有すると共に、互いに隣り合うＳ磁極４１Ｓ及びＮ磁極４１Ｎと対向する隣り合う磁極突起４６の巻線４７の巻き付け方向が互いに逆方向になるように巻装されており、これによりＳ磁極４１Ｓ及びＮ磁極４１Ｎにそれぞれ対向する磁極突起４６の巻線４７から同一方向に流れる発電電流を送出できるようになされている。   The magnetic pole protrusion 46 has substantially the same cross-sectional shape as that of the S magnetic pole 41S and N magnetic pole 41N of the rotor 28, and the winding 47 of the adjacent magnetic pole protrusion 46 facing the adjacent S magnetic pole 41S and N magnetic pole 41N. Are wound so that their winding directions are opposite to each other, so that the generated current flowing in the same direction can be sent from the winding 47 of the magnetic pole projection 46 respectively facing the S magnetic pole 41S and the N magnetic pole 41N. ing.

このようにして１６個の磁極突起４６に巻層された巻線４７は、直列に接続され、これにより当該直列接続された巻線４７の両端間に各巻線４７の発電電流をすべて加算した値の総電流が得られ、この総電流が発電出力としてステータ２５から送出される。   The windings 47 wound around the 16 magnetic pole protrusions 46 in this way are connected in series, so that a value obtained by adding all the generated currents of the windings 47 between both ends of the windings 47 connected in series. The total current is obtained, and this total current is sent from the stator 25 as a power generation output.

図４の構成のロータ２８が回転軸２６を中心として回動したとき図５の構成のステータ２５の各巻線には、次の（１）式   When the rotor 28 having the configuration shown in FIG. 4 rotates about the rotation shaft 26, each winding of the stator 25 having the configuration shown in FIG.

Figure 2007110783
Figure 2007110783

で与えられる起電力が発生し、これにより実用上十分な起電力が直列接続された巻線４７の両端に得られる。 Is generated at both ends of the windings 47 connected in series.

因に、磁束密度を１．４８〔Ｔ〕、コイルの巻数を８４、コイルの断面積を４８０〔ｍｍ２〕（内径を８〔ｍｍ〕、外形を２８〔ｍｍ〕、有効面積を８５〔％〕とした場合）、ロータ２８の回転数を１００ｒｐｍとすると、総起電力Ｅは The magnetic flux density is 1.48 [T], the number of turns of the coil is 84, the sectional area of the coil is 480 [mm 2 ] (the inner diameter is 8 [mm], the outer diameter is 28 [mm], and the effective area is 85 [%]. )), And the rotational speed of the rotor 28 is 100 rpm, the total electromotive force E is

Figure 2007110783
Figure 2007110783

程度になる。 It will be about.

このように総起電力としてＥ＝３．１８〔Ｖ〕の圧電出力が得られるが、携帯電話機本体回路２２を動作させるには十分な電源であると言い得る。   Thus, although a piezoelectric output of E = 3.18 [V] is obtained as the total electromotive force, it can be said that the power source is sufficient for operating the mobile phone body circuit 22.

図４のロータ２８は、図５のステータ２５に対して、図７（Ｂ）に示すように、回転角θが揺れ幅−π／２から＋π／２の範囲で往復揺動運動したとき、図７（Ａ）の曲線Ｋ１に沿って回転角θが変化するに従って、ロータ２８の基準点部位２８Ｘ（ロータ２８上の任意の一点を表す）がステータ２５の巻線４７の前面を通るように回転運動することにより、曲線Ｋ２で示す起電力が巻線４７のロータに生ずる。   The rotor 28 of FIG. 4 is reciprocally oscillated with respect to the stator 25 of FIG. 5 as shown in FIG. 7B when the rotational angle θ is reciprocally oscillated within the range of the swing width −π / 2 to + π / 2. As the rotation angle θ changes along the curve K1 in FIG. 7A, the reference point portion 28X (representing an arbitrary point on the rotor 28) of the rotor 28 passes through the front surface of the winding 47 of the stator 25. Due to the rotational movement, an electromotive force indicated by a curve K 2 is generated in the rotor of the winding 47.

かかるこの曲線Ｋで示す起電力に基づいて送出される発電電流Ｉ１が発電手段１５（図２）の出力として電源回路２１の整流回路５０に供給される。   The generated current I1 sent based on the electromotive force indicated by the curve K is supplied to the rectifier circuit 50 of the power supply circuit 21 as the output of the power generation means 15 (FIG. 2).

整流回路５０は、図８に示すように、４つのダイオードを有する全波整流回路でなり、各ダイオードは逆回復時間が短くかつもれ電流が小さいものを用いており、これにより省電力効果を得るようになされている。   As shown in FIG. 8, the rectifier circuit 50 is a full-wave rectifier circuit having four diodes, and each diode has a short reverse recovery time and a low leakage current. Has been made to get.

整流回路５０の整流出力は発電出力充電用コンデンサ５１に与えられ、その充電出力がバッテリマネージャ回路５２の発電入力用充電制御回路５３に与えられる。   The rectified output of the rectifier circuit 50 is supplied to the power generation output charging capacitor 51, and the charge output is supplied to the power generation input charge control circuit 53 of the battery manager circuit 52.

発電入力用充電制御回路５３は、発電出力充電用コンデンサ５１からの入力電圧Ｖ１を比較回路５５において基準電圧源５６の基準電圧Ｖ２と比較し、入力電圧Ｖ１が基準電圧Ｖ２を超えたとき検出信号Ｓ１を充電制御回路５７に与える。   The power generation input charging control circuit 53 compares the input voltage V1 from the power generation output charging capacitor 51 with the reference voltage V2 of the reference voltage source 56 in the comparison circuit 55, and a detection signal when the input voltage V1 exceeds the reference voltage V2. S1 is given to the charge control circuit 57.

充電制御回路５７は検出信号Ｓ１が与えられたとき駆動信号Ｓ２をＤＣＤＣ変換回路５８に駆動信号Ｓ２を与えることにより、発電出力充電用コンデンサ５１からの入力電圧Ｖ１を電圧変換動作させると共に、定電流駆動動作させ、その結果ＤＣＤＣ変換回路５８の出力端に得られる直流出力ＤＣ１を逆流阻止用ダイオード５９を介して内蔵バッテリを構成する電源電池６０に供給する。   When the detection signal S1 is given, the charge control circuit 57 gives the drive signal S2 to the DCDC conversion circuit 58, thereby converting the input voltage V1 from the power generation output charging capacitor 51 into a voltage conversion operation. As a result, the DC output DC1 obtained at the output terminal of the DCDC conversion circuit 58 is supplied to the power supply battery 60 constituting the built-in battery via the backflow prevention diode 59.

かくして電源電池６０は、発電手段１５の出力に基づいて充電動作する状態になる。   Thus, the power supply battery 60 is in a state of performing a charging operation based on the output of the power generation means 15.

このとき充電制御回路５７は発電出力受電用コンデンサ５１の充電電圧、従って入力電圧Ｖ１が低下したり、電源電池６０の電圧が規定値以上になったとき、当該充電動作を停止するようにＤＣＤＣ変換回路５８を制御する。   At this time, the charging control circuit 57 performs DCDC conversion so that the charging operation is stopped when the charging voltage of the power generation output receiving capacitor 51, and hence the input voltage V1, drops or the voltage of the power supply battery 60 exceeds a specified value. The circuit 58 is controlled.

このようにして電源電池６０は、発電手段１５が発電動作するごとにその発電入力を電源として充電保持し、当該電源電池６０からの電源出力がレギュレータ回路６１を介して電源回路２１からの電源出力ＤＣ２として携帯電話機本体回路２２に供給される。   In this way, each time the power generation means 15 performs a power generation operation, the power supply battery 60 is charged and held using the power generation input as a power supply. DC2 is supplied to the mobile phone body circuit 22.

この実施の形態の場合、電源回路２１は、コネクタ６４を介して商用電源に接続されたＡＣアダプタ６５からの充電電流Ｉ２に基づいて電源電池６０を充電する充電回路が設けられている。   In this embodiment, the power supply circuit 21 is provided with a charging circuit that charges the power supply battery 60 based on a charging current I2 from an AC adapter 65 connected to a commercial power supply via a connector 64.

ＡＣアダプタ６５からの充電電流Ｉ２は、ＡＣアダプタ受電用コンデンサ６６に与えられてこれを充電し、その充電出力がＡＣアダプタ入力用充電制御回路６７に供給される。   The charging current I2 from the AC adapter 65 is supplied to the AC adapter power receiving capacitor 66 to charge it, and the charging output is supplied to the AC adapter input charging control circuit 67.

ＡＣアダプタ入力用充電制御回路６７は、発電入力用充電制御回路５３と同様の構成を有し、対応部分に符号Ｘを付して示すように、比較回路５５Ｘにおいて入力電圧Ｖ１Ｘと基準電圧源５６Ｘの基準電圧Ｖ２Ｘとの比較結果に基づいて得られる制御信号Ｓ１Ｘによって、充電制御回路５７ＸがＤＣＤＣ変換回路５８Ｘを制御することにより、ＤＣＤＣ変換回路５８Ｘから逆流阻止用ダイオード５９Ｘを介して直流出力ＤＣ１Ｘが電源電池６０に供給される。   The AC adapter input charge control circuit 67 has the same configuration as that of the power generation input charge control circuit 53. As shown in the corresponding part with reference numeral X, the input voltage V1X and the reference voltage source 56X in the comparison circuit 55X. The charge control circuit 57X controls the DCDC conversion circuit 58X by the control signal S1X obtained on the basis of the comparison result with the reference voltage V2X, so that the DC output DC1X is output from the DCDC conversion circuit 58X via the backflow prevention diode 59X. It is supplied to the power battery 60.

かくして電源電池６０は、商用電源から電源を供給されるＡＣアダプタ６５の充電電流Ｉ２に基づいて充電動作をする。   Thus, the power battery 60 performs a charging operation based on the charging current I2 of the AC adapter 65 supplied with power from the commercial power source.

以上の構成において、携帯電話機１をかけた状態で手で持ったりポケット等に収納したりしておくと、発電手段１５のロータ２８の回転駆動用重り３５は、その重力と弦巻ばね３６の弾発力とが釣り合ってほぼ水平な回動位置を保持した状態になる。   In the above configuration, when the cellular phone 1 is held and held in a hand pocket or stored in a pocket or the like, the rotational driving weight 35 of the rotor 28 of the power generation means 15 is reduced in its gravity and the elasticity of the string spring 36. The generated force is balanced and a substantially horizontal rotation position is maintained.

この状態において、携帯電話機１が上下方向に動かされると、回転駆動用重り３５に生ずる慣性力によってロータ２８が回転軸２６を中心として揺動動作する。   In this state, when the mobile phone 1 is moved in the vertical direction, the rotor 28 swings around the rotation shaft 26 by the inertial force generated in the rotation driving weight 35.

このときロータ２８の各Ｓ磁極４１Ｓ及びＮ磁極４１Ｎの磁束とステータ２５の各巻線４７との鎖交数がステータ２５の回転角に応じて変化することにより、巻線４７に起電力が生じ、この起電力に基づいて電源回路２１の制御回路５０に発電電流Ｉ１が供給される。   At this time, the number of linkages between the magnetic fluxes of the S magnetic poles 41S and the N magnetic poles 41N of the rotor 28 and the windings 47 of the stator 25 changes according to the rotation angle of the stator 25, whereby an electromotive force is generated in the windings 47, Based on this electromotive force, the generated current I1 is supplied to the control circuit 50 of the power supply circuit 21.

その結果発電出力受電用コンデンサ２１の充電電圧が基準電圧源５６の基準電圧Ｖ２より高くなると、充電制御回路５７はＤＣＤＣ変換回路５８を制御することにより直流出力ＤＣ１を発生させることにより電源電池６０が充電される。 As a result, when the charging voltage of the power generation output receiving capacitor 21 becomes higher than the reference voltage V 2 of the reference voltage source 56, the charging control circuit 57 controls the DCDC conversion circuit 58 to generate the DC output DC 1, thereby generating the power source battery 60. Is charged.

この充電動作は、携帯電話機１が動かされるごとに行われるから、携帯電話機１のユーザがたとえ長い時間屋外において行動したとしても、常に電源電池６０が充電されることになる。   Since this charging operation is performed every time the mobile phone 1 is moved, the power supply battery 60 is always charged even if the user of the mobile phone 1 acts outdoors for a long time.

これに加えて、ユーザが室内にいてＡＣアダプタ６５を使用できる状態のときは、ＡＣアダプタ６５を接続端子に接続すれば、ＡＣアダプタ入力用充電制御回路６７を介して電源電池６０に対して充電することができる。   In addition to this, when the user is in the room and can use the AC adapter 65, the power supply battery 60 is charged via the AC adapter input charge control circuit 67 by connecting the AC adapter 65 to the connection terminal. can do.

以上の構成によれば、携帯電話機１のユーザは電源電池６０の電源を喪失させることなく携帯電話機１を確実に使用し続けることができる。   According to the above configuration, the user of the mobile phone 1 can reliably continue to use the mobile phone 1 without losing the power supply of the power supply battery 60.

かくするにつき、ロータ２８に回転駆動用重り３５を設けてその重力と弦巻ばね３６の弾発力とが釣り合った状態で水平の回転角位置を保持するように構成したことにより、携帯電話機１の筐体が僅かに動いたときでも回転駆動用重り３５を感度良く揺動駆動できることにより、より高い感度で発電動作させることができる。   Accordingly, the rotary drive weight 35 is provided on the rotor 28 so that the horizontal rotation angle position is maintained in a state where the gravity and the elastic force of the string spring 36 are balanced. Even when the housing moves slightly, the rotational driving weight 35 can be driven to swing with high sensitivity, so that the power generation operation can be performed with higher sensitivity.

（２）第２の実施の形態
図９は第２の実施の形態を示すもので、図１との対応部分に同一符号を付して示すように、表示部筐体４の外側表面に、表示窓６９と並んで、太陽電池７０が電源電池６０に対する充電手段として設けられている。 (2) Second Embodiment FIG. 9 shows a second embodiment. As shown in FIG. 9 with the same reference numerals given to the corresponding parts to FIG. Along with the display window 69, a solar cell 70 is provided as a charging means for the power supply battery 60.

太陽電池７０は、図２との対応部分に同一符号を付して図１０に示すように、発電出力を太陽電池充電用コンデンサ７１に供給する。   The solar cell 70 supplies the generated power to the solar cell charging capacitor 71 as shown in FIG.

太陽電池充電用コンデンサ７１の充電電圧は、図１１において、発電入力充電制御回路５３との対応部分に符号Ｙを符して示す太陽電池入力用充電制御回路７２に供給される。   The charging voltage of the solar cell charging capacitor 71 is supplied to the solar cell input charging control circuit 72 indicated by the reference character Y in the portion corresponding to the power generation input charging control circuit 53 in FIG.

かくして太陽電池入力用充電制御回路７２は太陽電池受電用コンデンサ７１から与えられる入力電圧Ｖ１Ｙが基準電源５６Ｙの基準電圧Ｖ２Ｙより高い電圧になったとき、制御信号Ｓ１Ｙを充電制御回路５７Ｙに与えることにより、ＤＣＤＣ変換回路５８Ｙを駆動信号Ｓ２Ｙによって駆動することにより、ＤＣＤＣ変換回路５８Ｙから得られる直流出力ＤＣ１Ｙを逆流阻止用ダイオード５９Ｙを介して電源電池６０に供給する。   Thus, the solar battery input charge control circuit 72 provides the control signal S1Y to the charge control circuit 57Y when the input voltage V1Y supplied from the solar battery power receiving capacitor 71 becomes higher than the reference voltage V2Y of the reference power supply 56Y. By driving the DCDC conversion circuit 58Y with the drive signal S2Y, the DC output DC1Y obtained from the DCDC conversion circuit 58Y is supplied to the power supply battery 60 via the backflow prevention diode 59Y.

ここで、屋内においては照度が必要な場所でも１５００〔ルクス〕以上は必要ないとされているのに対して、屋外で発電用に使用している太陽電池は１〔ｃｍ２〕当り７〔ｍＷ〕の発電ができるものがあるから、７〔ｃｍ２〕程度の面積をもたせれば約５０〔ｍＷ〕の発電ができる。 Here, it is said that 1500 [lux] or more is not necessary even in a place where illuminance is required indoors, whereas a solar cell used for power generation outdoors is 7 [mW] per 1 [cm 2 ]. Therefore, if an area of about 7 [cm 2 ] is provided, about 50 [mW] can be generated.

このような条件で太陽電池７０の発電出力によって３０分間充電すれば、待受け時間で１４０分間（通話時間で約４０秒間）は使えることになる。   If charging is performed for 30 minutes with the power generation output of the solar cell 70 under such conditions, the standby time is 140 minutes (the call time is approximately 40 seconds).

以上の構成によれば、電源電池６０に対して、発電手段１５及びＡＣアダプタ６５に加えて太陽電池７０の発電出力によって充電をすることができるので、発電手段１５に対する補助的充電手段として太陽電池７０の発電出力を用いることができることにより、さらに一段と電源電池６０の電源を喪失する可能性を低減した携帯電話機を得ることができる。   According to the above configuration, since the power supply battery 60 can be charged by the power generation output of the solar battery 70 in addition to the power generation means 15 and the AC adapter 65, the solar battery is used as an auxiliary charging means for the power generation means 15. Since the power generation output of 70 can be used, it is possible to obtain a mobile phone that further reduces the possibility of losing the power supply of the power supply battery 60.

（３）第３の実施の形態
図１２は第３の実施の形態を示すもので、携帯電話機本体回路２２は、携帯電話機能処理回路８０と、受信検出回路８１と電源モード切換回路８２とを有し、全体として電源節約機能をもつものである。 (3) Third Embodiment FIG. 12 shows a third embodiment. A mobile phone body circuit 22 includes a mobile phone function processing circuit 80, a reception detection circuit 81, and a power mode switching circuit 82. And has a power saving function as a whole.

携帯電話機能処理回路８０は、携帯電話機１の本来の機能として、受信通話機能や、表示機能や、データ処理機能などを実行するのに対して、受信検出回路８１は、アンテナ８１Ａから受信信号が得られなくなったとき、受信検出信号Ｓ１１をコントローラ８１Ｉに与えることによりモード切換信号Ｓ１２を得、このモード切換信号Ｓ１２を電源モード切換回路８２に与えることにより、電源回路２１から供給される電源出力ＤＣ２を携帯電話機能処理回路８０に供給させないような電源節約動作をする。   The mobile phone function processing circuit 80 performs a reception call function, a display function, a data processing function, and the like as the original functions of the mobile phone 1, whereas the reception detection circuit 81 receives a received signal from the antenna 81A. When it is not obtained, the mode switching signal S12 is obtained by giving the reception detection signal S11 to the controller 81I, and the power output DC2 supplied from the power supply circuit 21 by giving this mode switching signal S12 to the power mode switching circuit 82. The power saving operation is performed so that the mobile phone function processing circuit 80 is not supplied.

受信検出回路８１はアンテナ８１Ａの受信信号をスイッチ回路８１Ｂを介して高周波増幅回路８１Ｃに受け、その出力を混合回路８１Ｄにおいて局部発信回路８１Ｅの出力と混合して中間周波信号を得、これをバンドパスフィルタ８１Ｆを介して検波回路８１Ｇで検波する。   The reception detection circuit 81 receives the reception signal of the antenna 81A through the switch circuit 81B to the high frequency amplification circuit 81C, and mixes the output with the output of the local transmission circuit 81E in the mixing circuit 81D to obtain an intermediate frequency signal. Detection is performed by the detection circuit 81G via the pass filter 81F.

かくしてアンテナ８１Ａに受信信号が得られたとき、検波回路８１Ｇに論理「０」の検波出力が得られる（これに対してアンテナ８１Ａに受信信号が得られないとき論理「１」になる）ことにより、これが増幅回路８１Ｈを介して受信検出信号Ｓ１１としてコントローラ８１Ｉに与えられる。   Thus, when a reception signal is obtained at the antenna 81A, a detection output of logic “0” is obtained at the detection circuit 81G (in contrast, when a reception signal is not obtained at the antenna 81A, it becomes logic “1”). This is given to the controller 81I as the reception detection signal S11 via the amplifier circuit 81H.

コントローラ８１Ｉは受信検出信号Ｓ１１の論理レベルに応じたモード切換信号Ｓ１２を電源モード切換回路８２に与えるようになされ、これにより電源モード切換回路８２を受信検出信号Ｓ１１が論理「０」のとき電源回路２１から供給される電源出力ＤＣ２を携帯電話機能処理回路８０及び受信検出回路８１に供給する電源モード側に切換える。   The controller 81I supplies a mode switching signal S12 corresponding to the logic level of the reception detection signal S11 to the power supply mode switching circuit 82, whereby the power supply mode switching circuit 82 is connected to the power supply circuit when the reception detection signal S11 is logic "0". The power output DC2 supplied from the power supply 21 is switched to the power supply mode supplied to the mobile phone function processing circuit 80 and the reception detection circuit 81.

このとき携帯電話機能処理回路８０は、スイッチ回路８１Ｂを介してアンテナ８１Ａから与えられる受信信号について、その本来の受信通話機能や、表示機能や、データ処理機能などの処理を行う動作状態になる。   At this time, the cellular phone function processing circuit 80 enters an operation state in which processing such as the original received call function, display function, and data processing function is performed on the received signal given from the antenna 81A via the switch circuit 81B.

これに対して、コントローラ８１Ｉは受信検出信号Ｓ１１が論理「１」レベルになると、この状態が所定の時間継続したとき、電源モード切換回路８２を電源節約モード側に切り換えることにより電源回路２１の電源出力ＤＣ２の携帯電話機能処理回路８０への供給をしゃ断して受信検出回路８１だけに供給し、その後受信検出信号Ｓ１１が論理「０」レベルになったとき電源節約モードから復帰する動作モードに切り換える。   On the other hand, when the reception detection signal S11 becomes the logic “1” level, the controller 81I switches the power supply mode switching circuit 82 to the power saving mode side when this state continues for a predetermined time. The supply of the output DC2 to the cellular phone function processing circuit 80 is cut off and supplied only to the reception detection circuit 81. After that, when the reception detection signal S11 becomes the logic “0” level, the operation mode is switched to the power saving mode. .

かくしてこのとき携帯電話機能処理回路８０は電源が切られた状態になることにより、電源回路２１の電源出力ＤＣ２の消費電力を節約する状態になる。   Thus, at this time, the cellular phone function processing circuit 80 is in a state of saving power consumption of the power supply output DC2 of the power supply circuit 21 by being turned off.

図１２の構成によれば、アンテナ８１Ａに受信信号が与えられない状態になったとき、携帯電話機能処理回路８０への電源の供給を切るようなしたことにより、電源回路２１の電源出力ＤＣ２を格段的に節約できる。   According to the configuration of FIG. 12, when the reception signal is not given to the antenna 81A, the power supply to the mobile phone function processing circuit 80 is cut off, so that the power output DC2 of the power supply circuit 21 is reduced. You can save a lot.

因に、携帯電話機能処理回路８０は、受信待ち受け状態においては４〔ｍＷ〕程度の電力を消費するが、その電源を切って受信検出回路８１だけを動作させる状態にすれば、０．１〔ｍＷ〕程度の極く少ない消費電力を消費するような状態に電源を節約することができる。   Incidentally, the mobile phone function processing circuit 80 consumes about 4 [mW] of power in the reception standby state, but if the power is turned off and only the reception detection circuit 81 is operated, 0.1 [ It is possible to save the power supply in such a state that consumes a very small amount of power (mW).

（４）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、ロータ２８の回転駆動用重り３５と回転軸２６との間に当該回転駆動用重り３５の重力と釣り合う弦巻ばねを設けるようにしたが、これに代え、ロータ２８と回転軸２６との間に弦巻ばね３６を設けるようにしても良い。 (4) Other Embodiments In the above-described embodiment, a string spring that balances the gravity of the rotation driving weight 35 is provided between the rotation driving weight 35 of the rotor 28 and the rotation shaft 26. However, instead of this, a string spring 36 may be provided between the rotor 28 and the rotary shaft 26.

また上述の実施の形態においては、発電手段１５をテンキー１０と対向する位置に設けるようにしたが、発電手段１５の配設位置はこれに限らず本体部筐体２のいずれか、または場合によっては表示部筐体４側に設けるようにしても良く、要は携帯電話機筐体５のいずれかの位置に設ければ良い。   Further, in the above-described embodiment, the power generation means 15 is provided at a position facing the numeric keypad 10, but the position of the power generation means 15 is not limited to this and is any one of the main body housing 2 or depending on the case. May be provided on the display unit housing 4 side. In short, it may be provided at any position of the mobile phone housing 5.

さらに、上述の実施の形態においては、本発明を携帯電話機に適用した場合について述べたが、適用対象はこれに限らず、携帯電話機、携帯ゲーム機を含む携帯電子機器に広く適用でき、このようにしても上述の場合と同様の効果を得ることができる。   Further, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a mobile phone has been described. However, the application target is not limited to this, and the present invention can be widely applied to portable electronic devices including mobile phones and portable game machines. However, the same effects as those described above can be obtained.

本発明は携帯電話機に利用できる。   The present invention can be used for a mobile phone.

（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の第１の実施の形態による携帯電話機を示す正面図及び側面図である。(A) And (B) is the front view and side view which show the mobile telephone by the 1st Embodiment of this invention. 図１の電気回路の構成を示す電気的系統図である。FIG. 2 is an electrical system diagram illustrating a configuration of the electrical circuit of FIG. 1. （Ａ）及び（Ｂ）は圧電手段の詳細構成を示す縦断面図及び平面図である。(A) And (B) is the longitudinal cross-sectional view and top view which show the detailed structure of a piezoelectric means. ロータを示す平面図である。It is a top view which shows a rotor. ステータを平面図である。It is a top view of a stator. 図５のステータについてVI−VI線上にとった縦断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view taken on the VI-VI line about the stator of FIG. （Ａ）及び（Ｂ）は発電動作の説明に供する信号波形図及び略線図である。(A) And (B) is a signal waveform diagram and a schematic diagram for explaining power generation operation. 電源回路の詳細構成を示す電気的接続図である。It is an electrical connection diagram which shows the detailed structure of a power supply circuit. （Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は第２の実施の形態の携帯電話機を示す正面図、側面図及び背面図である。(A), (B), and (C) are the front view, side view, and back view which show the mobile telephone of 2nd Embodiment. 図９の電気回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the electric circuit of FIG. 図１０の電源回路の詳細構成を示す電気的接続図である。It is an electrical connection diagram which shows the detailed structure of the power supply circuit of FIG. 第３の実施の形態の携帯電話機本体回路を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the mobile telephone main body circuit of 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１……携帯電話機、２……本体部筐体、３……ヒンジ部、４……表示部筐体、５……携帯電話機筐体、１０……テンキー、１１、１２……操作ボタン、１５……発電手段、２１……電源回路、２２……携帯電話機本体回路、２５……ステータ、２６……回転軸、２７……軸受、２８……ロータ、２９……巻線、３０、３１……シールド板、３２……固定金具、３５……回転駆動用錘、３６……弦巻ばね、４０……永久磁石円板、４１Ｎ、４１Ｓ……Ｎ・Ｓ磁極、４５……磁性円板、４６……磁極突起、４７……巻線、５０……整流回路、５１……発電出力受電用コンデンサ、５２……バッテリマネージャ回路、５３……発電入力用充電専用回路、５５、５５Ｘ、５５Ｙ……比較回路、５６、５６Ｘ、５６Ｙ……基準電圧源、５７、５７Ｘ、５７Ｙ……充電制御回路、５８、５８Ｘ、５８Ｙ……ＤＣＤＣ変換回路、５９、５９Ｘ、５９Ｙ……逆流阻止用ダイオード、６０……電源電池、６１……レギュレータ回路、６５……ＡＣアダプタ、６６……ＡＣアダプタ受電用コンデンサ、７０……太陽電池、７１……太陽電池受電用コンデンサ、７２……太陽電池入力用充電専用回路、８０……携帯電話機能処理回路、８１……受信検出回路、８２……電源モード切換回路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Mobile phone, 2 ... Main part housing | casing, 3 ... Hinge part, 4 ... Display part housing | casing, 5 ... Mobile phone housing | casing, 10 ... Numeric keypad, 11, 12 ... Operation button, 15 …… Power generation means, 21 …… Power supply circuit, 22 …… Mobile phone body circuit, 25 …… Stator, 26 …… Rotating shaft, 27 …… Bearing, 28 …… Rotor, 29 …… Winding, 30, 31… ... Shield plate, 32 ... Fixing bracket, 35 ... Rotary drive weight, 36 ... Coil wound spring, 40 ... Permanent magnet disc, 41N, 41S ... NS magnetic pole, 45 ... Magnetic disc, 46 ... Magnetic pole protrusion, 47 ... Winding, 50 ... Rectifier circuit, 51 ... Power generation output receiving capacitor, 52 ... Battery manager circuit, 53 ... Power generation input charging circuit, 55, 55X, 55Y ... Comparison circuit 56, 56X, 56Y... Reference voltage source 57, 57X, 5 Y ... Charge control circuit, 58, 58X, 58Y ... DCDC converter circuit, 59, 59X, 59Y ... Backflow prevention diode, 60 ... Power supply battery, 61 ... Regulator circuit, 65 ... AC adapter, 66 ... ... AC adapter power receiving capacitor, 70 ... solar battery, 71 ... solar battery power receiving capacitor, 72 ... solar battery input dedicated circuit, 80 ... mobile phone function processing circuit, 81 ... reception detection circuit, 82 ... Power supply mode switching circuit.

Claims (4)

携帯電子機器の筐体内に、回転駆動用重りの慣性力によって回転動作するロータと、上記ロータと対向する位置に固定されたステータとを有する発電手段を設け、
上記発電手段は、上記ロータの回転動作時に、上記ロータ及びステータ間の鎖交磁束の変化に応じて生ずる発電出力に基づいて上記携帯電子機器の本体回路の電源電池に対する充電入力を供給する
ことを特徴とする自動充電型携帯電子機器。 In the casing of the portable electronic device, provided is a power generation means having a rotor that rotates by the inertial force of a rotation driving weight, and a stator that is fixed at a position facing the rotor,
The power generation means supplies a charging input to the power source battery of the main body circuit of the portable electronic device based on a power generation output generated in accordance with a change in the linkage flux between the rotor and the stator during the rotation operation of the rotor. An automatic rechargeable portable electronic device. 上記ロータと、当該ロータの回転軸との間に、上記回転駆動用重りの重力とつり合う弾発力をもつ弦巻ばねを設けた
ことを特徴とする請求項１に記載の自動充電型携帯電子機器。 2. The automatic charging portable electronic device according to claim 1, wherein a string-wound spring having a resilient force balanced with the gravity of the rotation driving weight is provided between the rotor and a rotation shaft of the rotor. . さらに、上記筐体の外表面に太陽電池を設け、上記太陽電池の出力に基づいて上記電源電池に対する充電入力を供給する
ことを特徴とする請求項１に記載の自動充電型電子機器。 Furthermore, a solar cell is provided in the outer surface of the said housing | casing, The charge input with respect to the said power supply battery is supplied based on the output of the said solar cell. The automatic charge-type electronic device of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 上記携帯電子機器の本体回路は、受信信号が受信できなくなったことを検出する受信検出回路と、上記携帯電子機器の本来の機能を実行する機能処理回路と、上記電源電池からの電源出力の供給モードを切り換える電源モード切換回路とを有し、上記受信検出回路は受信信号の受信ができなくなった状態が所定の時間継続したとき上記電源モード切換回路から上記機能処理回路への上記電源電池からの電力出力の供給をしゃ断する
ことを特徴とする請求項１に記載の自動充電型電子機器。 The main body circuit of the portable electronic device includes a reception detection circuit that detects that a received signal cannot be received, a function processing circuit that performs an original function of the portable electronic device, and supply of power output from the power battery. A power supply mode switching circuit for switching modes, and the reception detection circuit from the power supply battery to the function processing circuit from the power supply mode switching circuit when a state where reception of a received signal cannot be performed continues for a predetermined time. The supply of electric power output is cut off. The automatic chargeable electronic device according to claim 1, wherein:
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