本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)向盤用發(fā)電裝置，其用行駛時(shí)的振動(dòng)或者駕駛中的操作進(jìn)行發(fā)電，并能夠通過轉(zhuǎn)向盤單體向各種車內(nèi)設(shè)備發(fā)送操作信息。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，在乘用車的轉(zhuǎn)向盤中，有的裝配有用于在車輛的駕駛時(shí)手不從轉(zhuǎn)向盤上離開而操作空調(diào)等各種車內(nèi)設(shè)備的控制器，在駕駛中不需大幅度轉(zhuǎn)移視線而能夠進(jìn)行各種設(shè)備的操作。關(guān)于這樣的轉(zhuǎn)向盤，分別有：在日本專利公開2002-019550(以下記載為專利文獻(xiàn)1)中申請、公開的在轉(zhuǎn)向盤自身中裝配有發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)，以及，在日本專利公開2013-124514(以下記載為專利文獻(xiàn)2)中申請、公開有的作為該系統(tǒng)的技術(shù)在車門把手內(nèi)設(shè)置有發(fā)電機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。

這兩件中，專利文獻(xiàn)1記載的結(jié)構(gòu)其技術(shù)特征在于，使用通過駕駛員的操作進(jìn)行工作的部位的動(dòng)能進(jìn)行發(fā)電，作為具體的實(shí)施方式而提示了使用帶砝碼馬達(dá)(分銅付モータ)的轉(zhuǎn)向盤用發(fā)電裝置。另外，專利文獻(xiàn)2所記載的轉(zhuǎn)向盤其技術(shù)特征在于，在中空的抓握部分內(nèi)壁上卷繞線圈，并利用設(shè)置于該線圈內(nèi)側(cè)的磁石移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢進(jìn)行發(fā)電，能夠使用通過該發(fā)電來發(fā)送車門開關(guān)信息這樣的功能。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利公開2002-019550

專利文獻(xiàn)2：日本專利公開2013-124514

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

上述專利文獻(xiàn)1和2具有上述技術(shù)特征和基于該技術(shù)特征的效果，另一方面，在上述專利文獻(xiàn)1記載的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)進(jìn)行該實(shí)施時(shí)，另行設(shè)置于轉(zhuǎn)向盤上的操作部件的裝配空間被擠壓，必須在作為氣囊裝配位置的轉(zhuǎn)向中央部附近以外確保新的空間。另外，在專利文獻(xiàn)2所記載的結(jié)構(gòu)中，使用基于滑動(dòng)操作的電磁式發(fā)電機(jī)。因此，存在即使用于大部分為低速的擺動(dòng)操作的汽車轉(zhuǎn)向盤中也難以獲得發(fā)電所需要的感應(yīng)電動(dòng)勢的問題。

除此之外，因?yàn)閷＠墨I(xiàn)1和2所記載的發(fā)電機(jī)分別使用旋轉(zhuǎn)砝碼和電磁式發(fā)電機(jī)這樣的小型化優(yōu)先的發(fā)電機(jī)，因此無法獲得在駕駛中進(jìn)行的連續(xù)的信號發(fā)送所需要的電力量。

針對上述問題，本說明書記載的發(fā)明其目的在于提供一種能夠以較高的發(fā)電效率和空間效率供給滿足實(shí)際使用的電力的轉(zhuǎn)向盤用發(fā)電裝置。

(二)技術(shù)方案

為了上述目的，本發(fā)明中的第一方式記載的發(fā)明的特征在于，在抓握部分內(nèi)部設(shè)置有彎曲的引導(dǎo)機(jī)罩，在該引導(dǎo)機(jī)罩內(nèi)設(shè)置有齒輪式發(fā)電機(jī)。更具體地說，其技術(shù)特征在于如下機(jī)構(gòu)：關(guān)于內(nèi)置于轉(zhuǎn)向盤的抓握部分的齒輪式發(fā)電機(jī)的裝配結(jié)構(gòu)，將構(gòu)成為沿循轉(zhuǎn)向盤的抓握部分的形狀的齒輪式發(fā)電機(jī)，以該抓握部分內(nèi)壁為引導(dǎo)件擺動(dòng)自如地設(shè)置，并使設(shè)置于所述抓握部分內(nèi)壁的齒條裝置(rackgear)與該齒輪式發(fā)電機(jī)的輸入用齒輪嵌合、旋轉(zhuǎn)，從而發(fā)電。

另外，本發(fā)明中的第二方式記載的發(fā)明其技術(shù)特征在于，在從所述齒輪式發(fā)電機(jī)向轉(zhuǎn)向盤的電力供給中使用柔性印刷電路板(以下記載為柔性配線)。

(三)有益效果

根據(jù)上述的技術(shù)特征，本發(fā)明中的第一方式記載的轉(zhuǎn)向盤用發(fā)電裝置能夠提供一種能夠以較高的發(fā)電效率和空間效率供給滿足實(shí)際使用的電力的轉(zhuǎn)向盤用發(fā)電裝置。這成為本說明書記載的結(jié)構(gòu)使用以抓握部分內(nèi)壁為引導(dǎo)件的齒輪式發(fā)電機(jī)所實(shí)現(xiàn)的效果。

更具體地說，通過用齒輪式發(fā)電機(jī)的機(jī)罩和抓握部分的內(nèi)壁形成該發(fā)電機(jī)的引導(dǎo)部分，從而能夠以所裝配的齒輪式發(fā)電機(jī)能夠供給較高的發(fā)電量的狀態(tài)進(jìn)行配置。即，通過在轉(zhuǎn)向盤上變位量最大的抓握部分設(shè)置齒輪式發(fā)電機(jī)，從而即使是微小的轉(zhuǎn)向盤操作也能夠由被該發(fā)電機(jī)的齒輪放大了的變位量進(jìn)行穩(wěn)定的電力供給。

另外，通過形成所述引導(dǎo)部分，能夠以較高的自由度配置與齒輪式發(fā)電機(jī)嵌合的齒條(rack)。因此，能夠與實(shí)際駕駛時(shí)抓握部所承受的載荷和旋轉(zhuǎn)操作對應(yīng)地，使該齒條與發(fā)電機(jī)所具有的輸入用齒輪的嵌合動(dòng)作最優(yōu)化，并能夠以較高的發(fā)電效率和空間效率進(jìn)行電力供給。而且，在本發(fā)明中，能夠使作用于齒輪式發(fā)電機(jī)的在發(fā)電中不起作用的方向的應(yīng)力分散于所述內(nèi)壁整體。這成為通過形成上述引導(dǎo)部分而能夠獲得的效果，即使在由增減速時(shí)的轉(zhuǎn)向盤操作、緊急制動(dòng)等引起沖擊時(shí)，也能夠確保較高的耐久性并持續(xù)進(jìn)行電力供給。

另外，在本發(fā)明中使用的齒輪式發(fā)電機(jī)其結(jié)構(gòu)為，發(fā)電機(jī)自身進(jìn)行移動(dòng)，使與齒條嵌合的發(fā)電機(jī)的輸入用齒輪旋轉(zhuǎn)，并使用齒輪等動(dòng)力傳動(dòng)裝置將該輸入用齒輪的旋轉(zhuǎn)傳遞給設(shè)置于該發(fā)電機(jī)內(nèi)的發(fā)電用馬達(dá)的輸入軸并使之旋轉(zhuǎn)。因此，在本發(fā)明中，通過改變齒數(shù)比等、所述動(dòng)力傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比，能夠調(diào)整施加給所述輸入用齒輪和動(dòng)力傳動(dòng)裝置的負(fù)載和馬達(dá)的轉(zhuǎn)速等。除此之外，因?yàn)槭巧鲜霭l(fā)電機(jī)自身進(jìn)行移動(dòng)的結(jié)構(gòu)，因此在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，能夠進(jìn)行將構(gòu)成齒輪式發(fā)電機(jī)的部件中的所有的重量作為發(fā)電時(shí)的慣性力使用，進(jìn)行滿足實(shí)際使用的電力供給。

除了上述效果之外，通過使用本發(fā)明中的第二方式記載的發(fā)明，能夠以省空間狀態(tài)且穩(wěn)定地向轉(zhuǎn)向盤內(nèi)供給利用上述較高的發(fā)電效率而獲得的電力。

如以上所述那樣，通過使用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，能夠提供一種能夠以較高的發(fā)電效率和空間效率供給滿足實(shí)際使用的電力的轉(zhuǎn)向盤用發(fā)電裝置。

附圖說明

圖1是在本發(fā)明的最佳實(shí)施方式中使用的轉(zhuǎn)向盤用發(fā)電裝置的整體立體圖。

圖2是設(shè)置在圖1所示的轉(zhuǎn)向盤用發(fā)電裝置內(nèi)的齒輪式發(fā)電機(jī)的分解立體圖。

圖3是表示拆卸了齒輪式發(fā)電機(jī)的蓋的狀態(tài)的分解立體圖。

圖4是沿圖1的放大圖中的a-a’線的縱向剖視圖。

圖5是在圖1中表示的齒輪式發(fā)電機(jī)的變更例。

具體實(shí)施方式

以下使用圖1、圖2、圖3、圖4以及圖5來表示本發(fā)明中的最佳實(shí)施方式。此外，圖中在具有相同的結(jié)構(gòu)、功能的部分標(biāo)注共同的附圖標(biāo)記。

圖1中表示在本發(fā)明的最佳實(shí)施方式中使用的轉(zhuǎn)向盤用發(fā)電裝置的整體立體圖，圖2表示設(shè)置于該轉(zhuǎn)向盤用發(fā)電裝置的齒輪式發(fā)電機(jī)的分解立體圖，圖3表示拆卸了該齒輪式發(fā)電機(jī)的蓋的狀態(tài)的分解立體圖，圖4表示沿圖1的放大圖中的a-a’線的縱向剖視圖，并且圖5表示在圖1中表示的齒輪式發(fā)電機(jī)的變更例。此外，關(guān)于供給來自齒輪式發(fā)電機(jī)的電力的柔性印刷電路板的延長部分、保存該電力的電容器、向車內(nèi)設(shè)備發(fā)送信號的信號發(fā)送部以及它們的配線部分，省略圖中的記載。

如從圖1和圖2所得知的那樣，本實(shí)施方式記載的轉(zhuǎn)向盤用發(fā)電裝置1為圓形的外觀形狀，使抓握部分2形成為圓筒狀，并使該抓握部分2的內(nèi)壁與齒輪式發(fā)電機(jī)4的蓋8抵接。通過使用這樣的結(jié)構(gòu)，在本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)向盤用發(fā)電裝置1中，使在圖1中用細(xì)線記載的設(shè)置于所述內(nèi)壁的環(huán)狀的齒條5與設(shè)置于齒輪式發(fā)電機(jī)4的機(jī)罩側(cè)輸入軸9的機(jī)罩側(cè)小齒輪11嵌合，并且使作用于該齒輪式發(fā)電機(jī)4的在發(fā)電中不起作用的方向的應(yīng)力在所述內(nèi)壁整體上分散，能夠防止該機(jī)罩側(cè)小齒輪11與環(huán)狀的齒條5之間的驅(qū)動(dòng)方向以外的應(yīng)力集中。除此之外，通過使用該環(huán)狀的齒條5，從而消除與齒輪式發(fā)電機(jī)4的移動(dòng)量相關(guān)的限制，即使使抓握部2進(jìn)行一次旋轉(zhuǎn)也不會(huì)停止而能夠繼續(xù)向電容器供給電力。此外，在本實(shí)施方式中，在齒輪式發(fā)電機(jī)-電容器間的連接中使用柔性印刷電路板16，從相同的技術(shù)觀點(diǎn)出發(fā)，通過在齒輪式發(fā)電機(jī)側(cè)設(shè)置彈簧端子等觸點(diǎn)刷，并且在抓握部分的內(nèi)壁整周設(shè)置該刷用觸點(diǎn)，從而能夠代替所述柔性印刷電路板16。此外，關(guān)于后述的環(huán)狀導(dǎo)槽r，在本附圖中，在作為使用了細(xì)線的放大圖部分的圖4、圖5中僅記載一部分。

另外，如從圖2、圖3以及圖4中所得知的那樣，在本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)向盤用發(fā)電裝置1中，通過使將發(fā)電用馬達(dá)等收納、固定于內(nèi)部的抓握部2空洞化，并利用殼體底部7來固定設(shè)置于該抓握部內(nèi)的發(fā)電用馬達(dá)12的底面，從而構(gòu)成齒輪式發(fā)電機(jī)4的機(jī)罩。另外，關(guān)于該機(jī)罩內(nèi)部，使用將發(fā)電用馬達(dá)12、冠狀齒輪10以及所述齒輪式發(fā)電機(jī)4的機(jī)罩側(cè)輸入軸9分別配置于殼體內(nèi)的發(fā)電機(jī)構(gòu)，其中，該發(fā)電用馬達(dá)12將馬達(dá)側(cè)小齒輪14設(shè)置于馬達(dá)輸入軸13，該冠狀齒輪10向該小齒輪14傳遞動(dòng)力，所述齒輪式發(fā)電機(jī)4的機(jī)罩側(cè)輸入軸9固定有該冠狀齒輪10，利用設(shè)置于蓋8的軸承15可旋轉(zhuǎn)地支撐所述機(jī)罩側(cè)輸入軸9。安裝于機(jī)罩側(cè)輸入軸9的小齒輪11在嵌入時(shí)，因?yàn)榕c另行固定于抓握部內(nèi)壁的環(huán)狀的齒條5嚙合進(jìn)行配置，因此能夠隨著齒輪式發(fā)電機(jī)4的移動(dòng)而使該輸入軸9旋轉(zhuǎn)，并驅(qū)動(dòng)發(fā)電用馬達(dá)12。另外，在本實(shí)施方式中，關(guān)于冠狀齒輪10，在殼體6形成缺口而進(jìn)行配置。因此，能夠在有限的裝配空間內(nèi)最大限度地確保冠狀齒輪10的直徑，并且當(dāng)從該冠狀齒輪10向馬達(dá)輸入軸13傳遞旋轉(zhuǎn)力時(shí)，能夠以較高的轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)發(fā)電用馬達(dá)12。

在上述基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在本實(shí)施方式中具有利用抓握部2內(nèi)壁的環(huán)狀導(dǎo)槽r支撐所述齒輪式發(fā)電機(jī)4的機(jī)罩的引導(dǎo)機(jī)構(gòu)。更具體地說，如圖3和圖4所示，使用使構(gòu)成齒輪式發(fā)電機(jī)的機(jī)罩的蓋的引導(dǎo)部g與環(huán)狀導(dǎo)槽r嵌合的結(jié)構(gòu)。因此，本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)向盤用發(fā)電裝置除了提高所述發(fā)電效率和減少部件件數(shù)之外，還能夠通過簡化的結(jié)構(gòu)提高耐久性并且容易小型化。

即，在本實(shí)施方式中，利用上述的引導(dǎo)機(jī)構(gòu)能夠使齒輪式發(fā)電機(jī)所接受的發(fā)電時(shí)的移動(dòng)方向以外的應(yīng)力在設(shè)置于機(jī)罩的引導(dǎo)部g與環(huán)狀導(dǎo)槽r的接觸面上分散。由此，在本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)向盤用發(fā)電裝置中，能夠防止該應(yīng)力集中于齒輪式發(fā)電機(jī)4的機(jī)罩側(cè)輸入軸9和齒條5，提高作為轉(zhuǎn)向盤用發(fā)電裝置的耐久性，并減少零部件數(shù)量，容易小型化。另外，通過使馬達(dá)輸入軸13與機(jī)罩側(cè)輸入軸9分開，并相互正交進(jìn)行配置，從而能夠保護(hù)馬達(dá)輸入軸13以避免在驅(qū)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生變形，包括殼體內(nèi)的發(fā)電機(jī)構(gòu)在內(nèi)地一并提高耐久性。此外，在本實(shí)施方式中成為在蓋8和安裝了蓋8的殼體6側(cè)面進(jìn)行所述應(yīng)力的吸收的結(jié)構(gòu)，從同樣的技術(shù)觀點(diǎn)出發(fā)，關(guān)于齒輪式發(fā)電機(jī)4的移動(dòng)方向以外的機(jī)罩表面，也能夠通過成為與抓握部分的內(nèi)壁內(nèi)接的結(jié)構(gòu)，或者通過另行設(shè)置滑動(dòng)引導(dǎo)件等來設(shè)置同樣的引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)耐久性的提高。

另外，在本實(shí)施方式中，所采用的結(jié)構(gòu)為，齒輪式發(fā)電機(jī)自身沿所述引導(dǎo)機(jī)構(gòu)移動(dòng)，并利用與環(huán)狀的齒條5嚙合的機(jī)罩側(cè)小齒輪11使機(jī)罩側(cè)輸入軸9旋轉(zhuǎn)，向固定于該輸入軸9的冠狀齒輪10和與該冠狀齒輪10聯(lián)動(dòng)的馬達(dá)輸入軸13傳遞動(dòng)力。因此，在本實(shí)施方式記載的結(jié)構(gòu)中，能夠?qū)?gòu)成齒輪式發(fā)電機(jī)4的部件中的大部分的重量作為發(fā)電時(shí)的慣性力使用。除此之外，在本實(shí)施方式中，通過改變環(huán)狀的齒條5、冠狀齒輪10以及機(jī)罩、馬達(dá)輸入軸的齒數(shù)比，從而能夠優(yōu)化為應(yīng)對在使用轉(zhuǎn)向盤用發(fā)電裝置內(nèi)的發(fā)電機(jī)構(gòu)的環(huán)境下產(chǎn)生的外力的結(jié)構(gòu)，提高整體的發(fā)電效率。此外，在本實(shí)施方式中，通過在殼體底部7等、機(jī)蓋的結(jié)構(gòu)部件中使用高比重材料，從而在該部件中追加作為砝碼的功能，并且能夠獲得增加所述移動(dòng)時(shí)向齒輪式發(fā)電機(jī)4作用的慣性力和使該齒輪式發(fā)電機(jī)4的移動(dòng)速度穩(wěn)定化的效果。圖中，3表示操作部，17表示引導(dǎo)機(jī)罩，l表示輸電焊盤。

此外，從與本實(shí)施例相同的技術(shù)觀點(diǎn)出發(fā)，如圖5所示那樣，通過在殼體6上另行設(shè)置缺口18，從而也能夠擴(kuò)大機(jī)罩側(cè)小齒輪11的直徑。圖中，g表示引導(dǎo)部，r表示環(huán)狀導(dǎo)槽。

如以上所述那樣，通過使用本申請實(shí)施方式記載的結(jié)構(gòu)，能夠提供一種能夠以較高的發(fā)電效率和空間效率供給滿足實(shí)際使用的電力的轉(zhuǎn)向盤用發(fā)電裝置。

附圖標(biāo)記說明

1：轉(zhuǎn)向盤用發(fā)電裝置；2：抓握部；3：操作部；4：齒輪式發(fā)電機(jī)；5：齒條；6：殼體；7：殼體底部；8：蓋；9：機(jī)罩側(cè)輸入軸；10：冠狀齒輪；11：機(jī)罩側(cè)小齒輪；12：發(fā)電用馬達(dá)；13：馬達(dá)輸入軸；14：馬達(dá)側(cè)小齒輪；15：軸承；16：柔性印刷電路板；17：引導(dǎo)機(jī)罩；18：缺口；g：引導(dǎo)部；l：輸電焊盤；r：環(huán)狀導(dǎo)槽。