发电装置的制作方法

专利名称：发电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及手动地进行发电操作的发电装置。
背景技术：
目前已经在使用诸如便携式音乐播放器、移动电话、手电筒和便携式游戏机等便 携式电子装置，这些便携式电子装置包括通过手动操作进行发电的作为电源的发电装置。
已经提出了一种发电装置作为上述发电装置，在该发电装置中，螺线管线圈 缠绕在非磁性的管状壳体的外周上，并且永磁体在该管状壳体中作往复运动，从而基 于法拉第定律发电(见日本专利申请公开公报No. HEI10-174411、 No. 2002-374661、 No. 2002-281727、No.2005-33917和No. 2006-296144)。 另外，还提出了一种发电装置，在该发电装置中，设有在管状壳体的长度方向上引 导永磁体的引导构件(见日本专利申请公开公报No. 2005-94832)。 然而，在上述相关技术的发电装置中，被布置在非磁性的管状壳体中的永磁体的
磁通会泄漏到壳体外。当在发电装置附近有例如磁卡等、手表或者阴极射线管基(Cathode
Ray Tube based, CRT-based)电视机时，泄漏可能对这些产品造成不利影响。 此外，由于永磁体的磁通泄漏到壳体外，因而在壳体附近存在另一磁性体的情况
下，该磁性体和来自壳体的泄漏场相互影响，可能会造成使永磁体的往复运动受到阻碍的后果。 在另一种情形下，由于永磁体的磁通泄漏到壳体外，因而在有多个发电装置排列 布置的情况下，泄漏磁通引起排斥力或者吸引力作用，可能会造成使永磁体的往复运动受 到阻碍的结果。

发明内容
鉴于上述情况提出了本发明，并且期望提供一种发电装置，该发电装置具有能够
防止磁通泄漏到外部，同时能够保证发电效率并能够防止其自身受外部磁场影响的优点。 本发明实施例提供一种发电装置，其包括壳体、引导轴、永磁体、线圈、屏蔽罩和 电路单元。壳体由非磁性材料制成并且具有外表面和内部空间。引导轴由非磁性材料制成 并且被设置在内部空间中同时受到壳体的支撑。永磁体被设置在引导轴上，使得永磁体能 够作往复运动。线圈被设置在内部空间的外周上。屏蔽罩覆盖壳体的外表面并且由磁性材 料制成。电路单元输出通过使永磁体作往复运动在线圈中产生的电能。 根据本发明的实施例，由于壳体被屏蔽罩覆盖着，因而能够防止永磁体的磁通泄 漏到壳体外部。
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因此，即使在发电装置附近有诸如磁卡等、手表或者CRT基电视机的情况下，也能 够防止这些产品受到不利影响。 此外，即使在壳体附近存在另一磁性体的情况下，也能够防止永磁体的往复运动 受到阻碍，这有利于保证发电工作的稳定。 另外，即使在多个发电装置排列布置的情况下，也能够防止永磁体的往复运动受 到阻碍，这有利于保证发电工作的稳定。


根据对如附图所示的本发明优选实施例的详细说明，能更清楚地理解本发明的上 述和其它目的、特点和优点。
图1是示出了第一实施例的发电装置的结构的截面图；
图2是电路单元的电路图； 图3A是中间构件的主视图，图3B是在图3A中所示箭头B的方向上从中间构件一 侧看到的该中间构件的侧视图； 图4A是帽构件的主视图，图4B是该帽构件沿图4A中的B_B线的截面图； 图5是第二实施例的发电装置的截面图； 图6是第二实施例的发电装置的操作说明图； 图7是第三实施例的发电装置的截面图； 图8是第三实施例的发电装置的变形例的截面图； 图9是第四实施例的发电装置的截面图； 图10是第四实施例的发电装置的第一变形例的截面图； 图11是第四实施例的发电装置的第二变形例的截面图； 图12是第四实施例的发电装置的第三变形例的截面图。
具体实施方式

第一实施例 参照附图对本发明的各实施例进行说明。 图1是示出了第一实施例的发电装置10的结构的截面图。图2是电路单元26的 电路图。图3A是中间构件32的主视图，图3B是在图3A中所示箭头B的方向上从中间构 件一侧看到的中间构件32的侧视图。图4A是帽构件34的主视图，图4B是帽构件34沿图 4A中的B-B线的截面图。 发电装置IO包括图1所示的壳体12、空间部(内部空间)14、引导轴16、永磁体
18、线圈20、缓冲构件22和屏蔽罩24，并且还包括图2所示的电路单元26。 壳体12由非磁性非导电材料制成。在本实施例中，壳体12由合成树脂制成。 在本实施例中，壳体12包括管状部1202、第一端面壁1204和第二端面壁1206。管
状部1202具有圆形截面并且该管状部的长度大于其外径。第一端面壁1204具有圆形形状
并堵住管状部1202长度方向上的一端，第二端面壁1206具有圆形形状并堵住管状部1202
长度方向上的另一端。 第一端面壁1204与管状部1202 —体形成。
第二端面壁1206与引导轴16 —体形成。第二端面壁1206连接至形成在管状部 1202的另一端处的开口部。 空间部(内部空间)14形成在壳体12中。空间部14的横向截面积大于该空间部 的纵向截面积，并且空间部14的横向较长。在本实施例中，空间部14具有圆柱形状。
弓|导轴16受到壳体12的支撑，并且引导轴16在空间部14的中心轴线上沿空间 部14的长度方向延伸。换句话说，引导轴16的轴心与空间部14的轴线中心重合。
弓|导轴16由非磁性非导电材料制成，并且被形成为圆柱形状。
第二端面壁1206与引导轴16的一端一体形成，并且引导轴16的另一端插入到在 第一端面壁1204中心处形成的孔1204A中并固定在该孔1204A中。 需要注意的是，由于引导轴16是由非磁性材料制成的，从而避免了永磁体18的运 动受到永磁体18与引导轴16之间的相互磁作用的影响。 此夕卜，由于引导轴16还是由非导电材料制成的，从而进一步避免了永磁体18的运 动受到当永磁体18运动时在引导轴16内产生的涡电流的影响。 优选使引导轴16的外周面是光滑的以便具有小的摩擦系数，从而使得能用作轴 承部的孔(稍后说明)在引导轴16上平滑地滑动。 永磁体18能够相对于引导轴16作往复运动，并且永磁体18被设置为不会在引导 轴16的径向方向上发出嘎嘎声。 在本实施例中，永磁体18由第一永磁体18A和第二永磁体18B构成。 第一永磁体18A和第二永磁体18B是具有相同尺寸和相同形状的中空圆柱形状，
并且在第一永磁体18A和第二永磁体18B各自的内周部中形成有孔1802。 第一永磁体18A和第二永磁体18B的长度方向上的两端分别设有北极和南极。 在本实施例中，靠近中间构件32的凸缘部3204 (稍后说明)的第一永磁体18A的
部分和第二永磁体18B的部分被磁化成相同的磁极，也就是说，相互靠近的部分被磁化成
相同的磁极。 第一永磁体18A的外径和第二永磁体18B的外径被设定为小于管状部1202的内 径，因而在第一永磁体18A的外周和第二永磁体18B的外周与管状部1202的内周之间形成 有微小的间隙。也就是说，确保在第一永磁体18A的外周面和第二永磁体18B的外周面与 形成空间部14的壳体12的内周面之间具有间隙。 为了保证从第一永磁体18A和第二永磁体18B穿过线圈20的磁通并为了提高发 电效率，优选将上述间隙设置得尽可能地小。 第一永磁体18A和第二永磁体18B被保持构件30保持着。 如图1所示，保持构件30保持第一永磁体18A和第二永磁体18B，并且保持构件 30包括中间构件32和帽构件34。 中间构件32和帽构件34均由非磁性材料形成。 由于中间构件32和帽构件34都是由非磁性材料形成的，因而能够防止从永磁体 18朝着线圈20的磁通受到影响。 如图1、图3A和图3B所示，中间构件32包括管状部3202和凸缘部3204。 管状部3202呈圆管形状。在管状部3202的内周部中形成有让引导轴16插入的孔
3206，并且在管状部3202的外周部中形成有外周面3208，永磁体18连接至该外周面3208。
凸缘部3204被设置为从外周面3208的沿长度方向处于中间部的位置处凸出。 在中间构件32的长度方向上的两端处形成有结合凹槽3210。 结合凹槽3210包括开口部、线性部和弧形部。开口部被开设在中间构件32的长
度方向上的端面上。线性部在中间构件32的长度方向上从开口部延伸。弧形部在线性部
的端部处沿着圆周方向延伸。 在结合凹槽3210中，帽构件34的结合凸起3410 (图4A和图4B)从上述开口部插 入到线性部中。然后，旋转帽构件34，从而使结合凸起3410插入到弧形部中，因此，帽构件 34连接至中间构件32而不会脱落。 如图1、图4A和图4B所示，帽构件34包括管状部3402和挡护部3404。 管状部3402呈圆管形状。在管状部3402中，形成有让引导轴16插入的孔3406。
在管状部3402的一端形成有结合凸起3410。 在本实施例中，中间构件32的孔3206和帽构件34的孔3406中的至少一者与引 导轴16滑动连接。 挡护部3404从管状部3402的在长度方向上与结合凸起3410相对的那一端凸出， 并且与凸缘部3204 —起将连接至外周面3208的永磁体18保持着。 在本实施例中，挡护部3404具有正六边形的形状，这为将帽构件34连接到中间构 件32提供了便利。 如图1所示，当被保持构件30保持的第一永磁体18A和第二永磁体18B沿着引导 轴16作往复运动时，缓冲构件22吸收在引导轴16的长度方向上由于永磁体18与壳体12 碰撞而产生的冲击。 在本实施例中，缓冲构件22由两个帽构件34的挡护部3404构成。 需要注意的是，为了使帽构件34相对于引导轴16平滑地滑动，帽构件34优选由
低摩擦系数的材料制成。此外，在中间构件32的孔3206与引导轴16连接的情况下，为了
使中间构件32相对于引导轴16平滑地滑动，中间构件32优选由低摩擦系数的材料制成。 此外，为了吸收并减轻当帽构件34与壳体12的第一端面壁1204及第二端面壁
1206碰撞时的冲击，帽构件34优选由具有良好耐冲击性的材料制成。 对于帽构件34的材料，可以使用各种公知的合成树脂材料。 如图1所示，线圈20在空间部14的长度方向上沿着空间部14的外周布置，并且 永磁体18穿过线圈20的内部。 在本实施例中，线圈20是通过使第一线圈20A和第二线圈20B相互串联而形成 的。 第一线圈20A和第二线圈20B被布置在壳体12的外周面上的如下位置处第一线 圈20A的位置与第一线圈20B的位置夹着壳体12的管状部1202的长度方向上的中心，并 且都与该长度方向上的中心隔开相同的距离。 屏蔽罩24由磁性材料制成并且覆盖壳体12的外表面。作为所述磁性材料，可以 任意地使用通过对诸如冷轧钢(SPC(冷轧板)材料)等板材进行钣金加工(sheet-metal processing)而获得的材料。 屏蔽罩24越厚，则磁通泄漏越少。为了降低成本同时有效地防止磁通泄漏，优选 将屏蔽罩的厚度设定在0. 2mm 0. 8mm的范围内。
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在本实施例中，屏蔽罩24被形成为圆管形状，因而在壳体12的外表面上，屏蔽罩 24完全覆盖除了第一端面壁1204和第二端面壁1206之外的管状部1202。
此外，在本实施例中，永磁体18在引导轴16的径向方向上布置在空间部14的轴 心与屏蔽罩24之间的中间位置处。 利用这种结构，可以让在永磁体18与屏蔽罩24之间起作用且在引导轴16的径向 方向上的磁吸引力平衡。因此，能够减小作用在引导轴16与保持构件30之间的摩擦力，这 有利于提高发电效率。 此外，屏蔽罩24被布置成与永磁体18具有相同的轴心。 此种结构有利于让在永磁体18与屏蔽罩24之间起作用且在引导轴的径向方向上
的磁吸引力保持平衡，并且有利于促进和稳定永磁体18沿引导轴16的运动。 如图2所示，电路单元26输出通过永磁体18的往复运动在线圈20中产生的电能。 电路单元26可以装配在壳体12中，或者可以独立于壳体12形成。 在本实施例中，例如，电路单元26包括整流电路2602和充电单元2604。整流电
路2602对在线圈20中产生的电流进行整流，并且充电单元2604用由整流电路2602获得
的直流电充电并将该直流电作为电压输出。 另外，充电单元2604连接到装配有发电装置10的电子装置的电源输入端子，来自 充电单元2604的电力通过该电源输入端子被供应到该电子装置。 如图2所示，作为整流电路2602，可以使用各种公知的整流电路，例如包括用于整 流的四个二极管Dl D4的整流电路。 作为充电单元2604，可以使用各种公知的可充电(secondary)电池或电容器。
组装操作的说明 接下来，将给出发电装置10的组装操作的说明。 首先，将第一线圈20A和第二线圈20B设置在壳体12的管状部1202上，并且使屏 蔽罩24设置在管状部1202的外周面上。 此外，将电路单元26与第一线圈20A及第二线圈20B电连接。 将第一永磁体18A和第二永磁体18B设置于保持构件30上。 S卩，将中间构件32与第一永磁体18A及第二永磁体18B设置在一起，然后将中间
构件32与帽构件34设置在一起。 在这种情况下，将靠近中间构件32的凸缘部3204的第一永磁体18A和第二永磁 体18B的部分磁化成相同的磁极。因此，在第一永磁体18A与第二永磁体18B之间有排斥 力作用。 该排斥力推动结合凸起3410使其抵靠结合凹槽3210的弧形部，因而帽构件34能 可靠地受到保持而不会从中间构件32脱落。 如上所述，当将第一永磁体18A和第二永磁体18B设置在保持构件30上时，将引 导轴16插入并穿过中间构件32的孔3206和帽构件34的孔3406。 然后，将引导轴16的一端插入至第一端面壁1204的孔1204A中，并且将第二端面 壁1206连接并固定于管状部1202的开口部。
这样，完成了发电装置10的组装操作。
使用方法
接下来，将给出如何使用发电装置10的说明。 首先，假设本实施例的发电装置10被装配在诸如便携式音乐播放器、移动电话、 手电筒和便携式游戏机等便携式电子装置中。 使用电子装置时，用户抓住电子装置并且通过用户的手臂使电子装置在发电装置 10的壳体12的长度方向上作往复运动。 电子装置的往复运动使得永磁体18在线圈20中作往复运动，在线圈20中产生的 交流电通过电路单元26被转换成直流电，并且该直流电被供应到电子装置，从而使得电子 装置工作。 根据本实施例，屏蔽罩24覆盖壳体12的外表面，因此能够防止永磁体18的磁通 泄漏到壳体12的外部。 因此，即使在发电装置10附近有例如磁卡等、手表或者CRT基电视机的情况下，也 能够防止这些产品受到不利影响。 此夕卜，即使在壳体12附近布置有另一磁性体的情况下，由于屏蔽罩24可防止永磁 体18受到来自该另一磁性体的泄漏磁场的影响，因而能够防止永磁体18的往复运动受到 阻碍，这有利于保证发电工作的稳定。 另外，即使在有多个发电装置10排列布置的情况下，因为屏蔽罩24可防止发电装 置的泄漏磁通对彼此产生影响，所以不会有排斥力或者吸引力发生作用，并且能够防止永 磁体18的往复运动受到阻碍，这有利于保证发电工作的稳定。 另外，屏蔽罩24也起到对从永磁体18产生的磁通进行引导的磁轭的作用，因此磁 通有效地穿过线圈20，这有利于保证发电效率。 因此，这有利于在保证发电效率的同时，防止磁通泄露到外部并防止受到外部磁 场的影响。 此外，在本实施例中，由保持构件30保持的第一永磁体18A和第二永磁体18B中 的靠近中间构件32的凸缘部3204的部分被磁化成相同的磁极。 因此，在从该磁极产生的磁通中，呈直线延伸的那些部分的量从线圈20的内部朝
着线圈20的径向方向的外部增加。换句话说，那些部分的量沿垂直于线圈20的中心轴线
的平面增加。因此，磁通能够有效地穿过线圈20，这更加有利于保证发电效率。第二实施例 接下来说明第二实施例。 第二实施例不同于第一实施例的是，屏蔽罩40除了覆盖壳体12外表面的周面的 整个区域之外，还覆盖设置在长度方向上的两个端部处的两个端面的整个区域，也就是说， 屏蔽罩40覆盖壳体12的全部表面。 图5是第二实施例的发电装置10的截面图，图6是第二实施例的发电装置10的 操作说明图。 需要注意的是，在第二实施例和后面的各实施例中，与第一实施例的部分相似或
者相同的部分用相同的附图标记或者符号表示，并且省略对它们的说明。 如图5所示，屏蔽罩40包括第一屏蔽罩部42、第二屏蔽罩部44和第三屏蔽罩部46。 第一屏蔽罩部42覆盖除了壳体12外表面中的第一端面壁1204和第二端面壁1206之外的管状部1202的全部区域。 第二屏蔽罩部44和第三屏蔽罩部46分别覆盖第一端面壁1204和第二端面壁1206。 在第二实施例中，当发电装置IO在壳体12的长度方向上作往复运动并且大于吸引力的力作用在由保持构件30保持的永磁体18上时，进行与第一实施例相同的发电操作。
此外，根据第二实施例，能够防止磁通从第一端面壁1204和第二端面壁1206朝壳体12的外部泄漏，并且能够防止磁通从第一端面壁1204和第二端面壁1206朝壳体12的内部泄漏。因此，与第一实施例相比，第二实施例更加有利于防止由泄漏磁通造成的不利影响。 另外，在第二实施例中，如图6所示，在第一永磁体18A与第一端面壁1204最靠近的第一限制位置处，永磁体18通过在第一永磁体18A与第二屏蔽罩部44之间作用的磁吸引力而被保持着。 更具体地说，永磁体18被保持在缓冲构件22与第一端面壁1204接触的第一限制位置处。 另外，在第二永磁体18B与第二端面壁1206最靠近的第二限制位置处，永磁体18
通过在第二永磁体18B与第三屏蔽罩部46之间作用的磁吸引力而被保持着。 更具体地说，永磁体18被保持在缓冲构件22与第二端面壁1206接触的第二限制
位置处。 也就是说，因为永磁体18通过磁吸引力被保持在第一限制位置和第二限制位置处，所以当携带发电装置时，就可以防止永磁体18不必要地移动，因而能够防止让人不舒服的振动或噪声，这有利于提高发电装置的可用性。 需要注意的是，可以调节在第二屏蔽部44与永磁体18之间作用的磁吸引力以及在第三屏蔽部46与永磁体18之间作用的磁吸引力的大小，使得当用户携带发电装置10时永磁体18不会移动。 此外，例如通过调节介于第二屏蔽部44与永磁体18之间以及介于第三屏蔽部46与永磁体18之间的缓冲构件22的厚度，能够容易地调节在第二屏蔽部44与永磁体18之间作用的磁吸引力以及在第三屏蔽部46与永磁体18之间作用的磁吸引力的大小。
第三实施例
接下来说明第三实施例。 在第三实施例中，发电装置10的外形被设置成与市场上的一次电池或可充电电池的壳体的外形相同。 图7和图8是第三实施例的发电装置10的截面图。 如图7所示，与第一实施例中相同，发电装置10包括壳体12、空间部14、引导轴
16、永磁体18、线圈20、缓冲构件22、屏蔽罩50和电路单元26。 发电装置10具有与市场上的一次电池或可充电电池的外形相同的形状。 正电极端子部52和负电极端子部54被分别设置成与市场上的一次电池或可充电
电池的正电极端子部和负电极端子部具有相同的形状并处于相同位置处。 在本实施例中，发电装置10具有与市场上的AA电池的外形相同的形状。 电路单元26通过正电极端子部52和负电极端子部54输出电能。
更具体地说，屏蔽罩50形成了发电装置10的外包装，并且电路单元26和壳体12 被容纳在屏蔽罩50内。 正电极端子部52从形成在屏蔽罩50长度方向上的一端处的开口部5002露出到 屏蔽罩50的外部。 负电极端子部54从形成在屏蔽罩50长度方向上的另一端处的开口部5004露出 到屏蔽罩50的外部。 如图7所示，在屏蔽罩50的用于形成开口部5002边缘的那部分与正电极端子部 52之间设置有环形的绝缘构件56。 可代替地，如图8所示，在屏蔽罩50的用于形成开口部5004边缘的那部分与负电 极端子部54之间设置有环形的绝缘构件56。 如上所述，通过利用绝缘构件56使屏蔽罩50与正电极端子部52和负电极端子部 54中的至少一个端子部电绝缘，能够防止正电极端子部52和负电极端子部54通过屏蔽罩 50发生短路。 根据第三实施例，当然能够获得与第一实施例相同的效果。此外，由于发电装置10 具有与市场上的一次电池或可充电电池的壳体外形相同的形状，所以可以用发电装置10 代替一次电池或可充电电池来安装到电子装置中。 因此，不需要重新改装电子装置就能够安装和使用发电装置IO，这有利于提高使 用的简易性。 例如，在用发电装置代替相关技术的一次电池来装配到电视机等的遥控器中的情 况下，通过晃动遥控器几次就能够操作电视机。 也就是说，因为本发明的发电装置可以安装在使用一次电池的电子装置上并能够
被重复地充电和使用，所以与一次电池不同的是，不需要更换发电装置，并且不需扔掉使用
过的一次电池因而可以减去新电池的成本。这有利于为保护地球环境做出贡献。 第四实施例 接下来说明第四实施例。 第四实施例在设置了外壳60这方面不同于第三实施例。 图9是第四实施例的发电装置10的截面图。与第三实施例的部分相似或者相同 的部分用相同的附图标记或者符号表示。 如图9所示，发电装置10与第三实施例中一样包括壳体12、空间部14、引导轴16、 永磁体18、线圈20、缓冲构件22、屏蔽罩50、绝缘构件56和电路单元26，另外还包括外壳 60。 在第四实施例中，外壳60部分地由诸如金属等导电材料形成，并且形成了发电装 置10的外包装。 外壳60中容纳着屏蔽罩50和电路单元26。 正电极端子部52从形成在外壳60 —端处的开口部6002露出到外壳60的外部。
负电极端子部54从形成在外壳60另一端处的开口部6004露出到外壳60的外部。
在外壳60的用于形成开口部6004边缘的那部分与负电极端子部54之间设置有 环形的绝缘构件62。需要注意的是，在外壳60的用于形成开口部6002边缘的那部分与正 电极端子部52之间可以设置有环形的绝缘构件62。
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如上所述，通过利用绝缘构件62使外壳60与正电极端子部52和负电极端子部54中的至少一个端子部电绝缘，能够防止正电极端子部52和负电极端子部54通过外壳60发生短路。 此外，在外壳60由绝缘材料制成的情况下，可以不使用绝缘构件62。 在外壳60具有导电性的情况下，需要防止通过外壳60发生的外部短路。 因此，如图10所示，与市场上的碱性电池等相同，外壳60可以与正电极端子部
52 (或负电极端子部54)电连接，并且可以设置有绝缘构件70，该绝缘构件70覆盖外壳60
的露出到外部的部分的整个区域。 可代替地，如图11所示，与市场上的锰电池相同，可以设置绝缘构件72，该绝缘构件72覆盖外壳60的面向内侧的部分的整个区域并且使外壳60与正电极端子部52和负电极端子部54电绝缘。在这种情况下，可以另外还设置用于覆盖外壳60的露出到外部的部分的整个区域的绝缘构件。 可代替地，可以设置如图12所示的结构。 具体地，外壳60具有带底部的管子形状，在该外壳60中，外壳60的长度方向上的
一端通过底部6010封堵住，而在该外壳60的另一端形成有开口部6012。 正电极端子部52和负电极端子部54中的一个端子部从开口部6012露出到外壳
60的外部。在本实施例中，正电极端子部52从开口部6012露出到壳体60的外部。 正电极端子部52和负电极端子部54中的另一个端子部与底部6010—体形成。在
本实施例中，用作负电极端子部54的负电极端板与底部6010 —体形成。 例如，外壳60是通过进行诸如深拉(de印drawing)等压力加工而形成的，因此使
正电极端子部52和负电极端子部54中的上述另一个端子部与底部6010 —体形成。 外壳60上设置有绝缘构件74，该绝缘构件74至少覆盖外壳60的露出到外部的区
域中除了正电极端子部52和负电极端子部54之外的部分。 绝缘构件74可以与正电极端子部52和负电极端子部54重叠，只要正电极端子部52和负电极端子部54能起到电极端子的作用即可。 在正电极端子部52与外壳60的用于形成开口部6012边缘的那部分之间设置有环形的绝缘构件76，因此能够防止正电极端子部52和外壳60发生短路。
作为形成上述各绝缘构件70、72、74的绝缘材料，可以使用诸如绝热树脂(绝缘涂敷树脂)、绝缘收縮管(insulating shrinking tube)以及绝缘膜等各种公知的绝缘材料。
需要注意的是，作为形成外壳的方法，可以适当地选择将深拉加工和熨压加工(ironing process)结合起来的方法。可以使用诸如下列方法中的任意方法形成拉伸盖(drawing c即)而后采用熨压加工的DI方法，形成拉伸盖而后进行拉弯和再拉直过程并且在必要时采用熨压加工的张拉方法(stretch drawing process)，以及进行多段拉伸过程而后进行熨压加工的多段拉伸方法(multistage drawing processj 。 根据第四实施例，当然能够获得与第三实施例中相同的效果。此外，由于发电装置10的外包装是由壳体60形成的，这有利于提高发电装置的耐用性和美观。
在第三和第四实施例中，发电装置10包括正电极端子部52和负电极端子部54，并且具有与市场上的一次电池或可充电电池相同的外形。 在这种情况下，电路单元26通过正电极端子部52和负电极端子部54输出电能。
下面给出发电装置10的外形的详细说明。发电装置10的整个外形可以根据日本工业标准(J即anese Industrial Standards)中规定的电池的形状和尺寸标准来形成。
S卩，上述整个外形可以符合在JIS C8501 :2004(特别是第8条到第10条)或者JIS C8511 :2004(特别是第8条到第10条)中规定的锰干电池或者碱性干电池的外形。
更加优选的是，让所形成的外形符合在JIS C8501 :2004或者JISC8511 :2004的附表l中规定的锰干电池或者碱性干电池的外形。这是因为上述类型的电池被广泛地用作锰干电池或者碱性干电池。 需要注意的是，在外形尺寸的最大值不超过标准尺寸的范围内，该外形尺寸可以部分地小于标准尺寸的最小值，只要外形尺寸大部分落入标准尺寸的范围内即可。
需要注意的是，尽管在上述各实施例中，线圈20由第一线圈20A和第二线圈20B构成，但线圈20的数量可以是1个或者3个或者更多。 此外，尽管在上述各实施例中，永磁体18由第一永磁体18A和第二永磁体18B构成，但永磁体18的数量可以是1个或者3个或者更多。 此外，尽管在上述各实施例中，第一永磁体18A和第二永磁体18B均具有中空圆柱形状，但第一永磁体18A和第二永磁体18B可以具有任意形状，只要第一永磁体18A和第二永磁体18B能够沿引导轴16作往复运动即可。 此外，在上述各实施例中，帽构件34的结合凸起3410与中间构件32的结合凹槽3210结合，从而使中间构件32和帽构件34连接。 然而，可以通过使用外螺纹和内螺纹来将中间构件32和帽构件34拧在一起并且
使它们互相连接，或者可以通过使用粘合剂来将中间构件32和帽构件34粘接在一起。作
为中间构件32和帽构件34的连接结构，可以使用各种公知的连接结构。 此外，用于保持第一永磁体18A和第二永磁体18B的保持构件30的结构不限于在
上述各实施例中说明的结构，而是可以使用各种公知的结构作为保持构件。 本领域技术人员应当理解，依据设计要求和其他因素，可以在本发明所附的权利
要求或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合及改变。
1权利要求
一种发电装置，其包括壳体，所述壳体由非磁性材料制成并且具有外表面和内部空间；引导轴，所述引导轴由非磁性材料制成并且被设置在所述内部空间中且受到所述壳体的支撑；永磁体，所述永磁体被设置在所述引导轴上，使得所述永磁体能够作往复运动；线圈，所述线圈被设置在所述内部空间的外周上；屏蔽罩，所述屏蔽罩覆盖所述壳体的外表面，并且所述屏蔽罩由磁性材料制成；以及电路单元，所述电路单元输出通过使所述永磁体作往复运动在所述线圈内产生的电能。
2. 如权利要求1所述的发电装置，其中，所述屏蔽罩覆盖所述壳体的外表面的除了长 度方向上的两个端面之外的全部区域。
3. 如权利要求1所述的发电装置，其中，所述屏蔽罩覆盖所述壳体的全部表面。
4. 如权利要求1所述的发电装置，其中，所述引导轴和所述内部空间具有重合的轴心。
5. 如权利要求1所述的发电装置，其中，所述永磁体具有外周面，并且内部形成有所述 内部空间的所述壳体具有内周面，在所述永磁体的外周面与所述壳体的内周面之间存在间 隙。
6. 如权利要求l所述的发电装置，其中，所述永磁体在所述引导轴的径向方向上被布 置在所述内部空间的轴心与所述屏蔽罩之间的中间位置处。
7. 如权利要求1所述的发电装置，还包括缓冲构件，所述缓冲构件吸收所述永磁体和 所述壳体在所述弓I导轴的长度方向上的碰撞的冲击。
8. 如权利要求1所述的发电装置，所述发电装置具有与市场上的一次电池和可充电电 池之一的外形相同的外形，并且具有正电极端子部和负电极端子部，其中，所述电路单元通过所述正电极端子部和所述负电极端子部输出电能。
9. 如权利要求8所述的发电装置，所述发电装置具有的外形符合在日本工业标准 C8501和日本工业标准C8511之一中规定的干电池的外形。
10. 如权利要求8所述的发电装置，其中， 所述屏蔽罩形成所述发电装置的外包装， 所述电路单元与所述壳体一起被容纳在所述屏蔽罩中，并且所述正电极端子部和所述负电极端子部从形成在所述屏蔽罩中的开口部露出到所述 屏蔽罩的外部。
11. 如权利要求io所述的发电装置，其中，所述屏蔽罩通过绝缘构件与所述正电极端子部和所述负电极端子部中的至少一者电绝缘。
12. 如权利要求8所述的发电装置，还包括外壳，所述外壳形成所述发电装置的外包装，其中，所述屏蔽罩和所述电路单元被容纳在所述外壳中，并且所述正电极端子部和所述负电极端子部从形成在所述外壳中的开口部露出到所述外 壳的外部。
13. 如权利要求12所述的发电装置，其中， 所述外壳具有导电性，并且所述外壳通过绝缘构件与所述正电极端子部和所述负电极端子部中的至少一者电绝缘。
14. 如权利要求12所述的发电装置，其中，所述外壳具有导电性，所述外壳电连接至所述正电极端子部和所述负电极端子部中的一者，并且所述外壳具有露出到外部的区域，该区域被绝缘构件完全覆盖着。
15. 如权利要求12所述的发电装置，其中，所述外壳具有导电性，并且所述外壳具有面向内侧的区域，该区域被绝缘构件完全覆盖着，所述绝缘构件使所述外壳与所述正电极端子部及所述负电极端子部电绝缘。
16. 如权利要求8所述的发电装置，还包括外壳，所述外壳形成所述发电装置的外包装并且具有导电性，其中，所述屏蔽罩和所述电路单元被容纳在所述外壳中，所述外壳具有带底部的管子形状，所述外壳的延伸方向上的一端被底部封堵住，并且所述外壳的另一端具有开口部，所述正电极端子部和所述负电极端子部中的一者从所述开口部露出到所述外壳的外部，所述正电极端子部和所述负电极端子部中的另一者与所述底部一体形成，并且所述外壳具有露出到外部的区域，该区域的除了所述正电极端子部和所述负电极端子部之外的至少一部分被绝缘构件覆盖着。
17. 如权利要求l所述的发电装置，其中，所述永磁体具有中空圆柱管形状并且包括两个永磁体，所述两个永磁体由保持构件保持着，所述保持构件包括中间构件和帽构件，所述中间构件包括管状部和凸缘部，所述管状部的内周部上具有让所述引导轴插入的孔并且所述管状部的外周部上具有外周面，所述永磁体设置在所述外周面上，所述凸缘部从所述外周面的长度方向上的中间部位置处凸出，所述帽构件包括管状部和挡护部，所述管状部被设置为穿过所述中间构件的长度方向上的两端并具有让所述引导轴插入的孔，所述挡护部从所述管状部凸出并用于保持设置在所述外周面上的所述永磁体，并且所述中间构件的孔和所述帽构件的孔中的至少一者与所述引导轴滑动连接。
18. 如权利要求17的发电装置，其中，所述两个永磁体的相互靠近的部分被磁化成相同的磁极。
19. 如权利要求17的发电装置，其中，所述帽构件形成缓冲构件，所述缓冲构件吸收在所述引导轴的长度方向上所述永磁体和所述壳体的碰撞的冲击。
全文摘要
本发明提供发电装置，该发电装置包括壳体，其由非磁性材料制成并且具有外表面和内部空间；引导轴，其由非磁性材料制成并且被设置在所述内部空间中同时受到所述壳体的支撑；永磁体，其被设置在所述引导轴上，使得所述永磁体能够作往复运动；线圈，其被设置在所述内部空间的外周上；屏蔽罩，其覆盖所述壳体的外表面，并且所述屏蔽罩由磁性材料制成；以及电路单元，其输出通过使所述永磁体作往复运动在所述线圈内产生的电能。本发明的发电装置能够防止磁通泄漏到外部，同时能够保证发电效率并能够防止该发电装置自身受到外部磁场的影响。
文档编号H02K35/02GK101741209SQ20091021127
公开日2010年6月16日 申请日期2009年11月9日 优先权日2008年11月10日
发明者小沢武, 持田贵志, 金子祥子 申请人:索尼株式会社