小型ぜんまい発電機

Question

以下の条件で省電力低輝度LEDを発光させるぜんまい発電機を開発したいのですが、可能でしょうか？

大きさは10cm四方程度
発光時間は10分以上
用途は災害時の非常用ライトなど
災害用なのでそれほど明るくなくてもよく、長期間発光するものが理想です

価格は量産時に1000円以下が希望です。

皆様、丁寧な回答ありがとうございます。
大変参考になりました。

詳細はかけませんが、これ以外に次のような条件があります。
・構造がシンプルであること
　高度な技術がなくても組み立てられること
　（半完成品として納品します）
　高度な技術がなくてもある程度修理できるること
・劣悪な環境でも稼働すること
　水やほこり、熱などの劣悪な環境でも稼働すること
・環境にやさしいこと
・照明を使いながら作業ができること
　手回し中作業ができないのはNG
・値段が安いこと

ぜんまいはもちろんLEDや照明系は素人でWEBで調べたのですが、なかなか希望とするLEDも発電機もぜんまいも見つけることができなかったので、ここで質問させていただきました。

もちろん自分では開発できないので、もし理論的にでも可能であれば、専門のところへ発注したいと考えています。

皆様、手厳しい回答ありがとうございます。
ただ、負けおしみではないですが、世の中でイノベーションを起こすのは意外とこういう素人なのかもしれません。
プロほど、その困難さがわかるため、しり込みしてしまうのは、自分の本業でもよくわかるところです。
また、ぜんまいラジオについても東洋ぜんまいさんについてもすでに既知のことでしたが、やはり条件に合わないことから、専門の方々のお知恵を拝借したかったところです。
素晴らしい回答をいただけた方もいらっしゃいますが、多少前向きではない印象の回答もありました。
いずれにしても、素人のために貴重な時間を割いて調べていただいたこと、大変感謝いたします。
素晴らしいサイトですので、前向きな議論でこの中からイノベーションが起きることを期待しています。
ありがとうございました。

Accepted Answer

＞災害用なのでそれほど明るくなくてもよく
形容詞で表現するのではなく、大雑把でもいいので定量化することをお勧め
します。

大雑把な定量化の例を示します。
60W形の白熱電球は、およそ800lmほどの全光束です。この1/10の明るさで
よければ、全光束80lmということです。
現在の性能のよい白色LED素子は、100lm/W以上の効率がありますから、
80lmの全光束を得るには0.8W程の電力で足ります。
10分間は、600秒ですから、10分間LED光源を点灯するために必要なエネルギ
ーは、0.8W×600秒＝480Jという計算になります。
ゼンマイの機械的エネルギーを電気的なエネルギーに変換する発電機の効率
と、発電機の出力をLED光源に適合するように変換する電気回路の効率を
合算して50%と見積もれば、ゼンマイに蓄える必要のあるエネルギーは
480J÷50%＝960Jということになります。

この程度の機械的エネルギーを、大きさは10cm四方程度に収まるゼンマイに
蓄えることは不可能ではないと思います。

1000円以下で作れるかどうかは、どれだけの数量を販売できるか、もう少し
追求すれば、型代や研究開発費、或いは調達のための出張費や評価の費用を
どれだけ掛けられるかに依存するので、簡単に回答することは難しいでしょ
う。

簡単に実現できるのであれば、貴殿よりも先に検討して、ビジネス化にチャ
レンジしている先駆者がいるものと想定なさることが良さそうに思います。

ゼンマイに蓄えることのできるエネルギーは、WEB検索だけでは簡単に得る
ことができないかもしれませんが、サンプルを入手して、回転角とトルクの
特性を取得すれば簡単な力学計算で分かることですから、ご自身で実験して
みれば、目標と現実のレベル差を実感できることと思います。

＞もちろん自分では開発できないので、もし理論的にでも可能であれば、
＞専門のところへ発注したいと考えています。

かなり虫のいい話ですね。貴殿は、開発費や型代などを負担する出資者になる
準備はありますか？

リスクの負担なしに、利益だけが得られるビジネスはありません。
世の中そんなに甘くないです。

Answer

開発を前向きに考えているのに水をさすようだが。
＞価格は量産時に1000円以下が希望です。
これは売値ですか？売値が１０００円ならコストは1/3位にしないと商売に
ならないと思う。
＞大きさ１０ｃｍ四方程度
　大き過ぎると思う。乾電池仕様なら、もっと小さく、安くできると思う。
ぜんまいを使うことで、電池不要を売りにできるが、大きさを小さくしないと
売れないのでは、１０ｃｍ四方は大きすぎる。私なら買わない。
＞もちろん自分では開発できないので、もし理論的にでも可能であれば、専門のところへ発注したい。
　回答（１）さんが指摘されているように、業者任せではうまくゆかないと思う。
専門業者に依頼すると何個／月作りますかと問われ、数に応じた価格を提示されて、びっくりすることになると思う。（開発費を含めるので高くなる）
　大量生産が期待できない製品において、売値が作業員時賃の５０～１００位が開発可否の限度と思う？（時賃1000円なら5万～１０万円か）
もちろん、売り上げにもよるが売り上げが増加すると、工場建設、人員増強などの対策が必要で、この程度（失礼だが）の物は売れるとなると中国当たりが
安い物を出して来ると思う。

Answer

ゼンマイ他にて検索しましたら、下のURLのような会社がありました。
URLをクリックして参考にして下さい。

[東洋ゼンマイ(株)]
http://www.zenmai.co.jp/

[ぜんまい式手回し発電機/30Ws/3.3～3.8V/10kg]
http://www.zenmai.co.jp/products/product8/

Answer

つhttp://saliva.exblog.jp/2712174

開発する前にググれよ

Answer

昔懐かしい・・・ほどの歳でないけど・・・蓄音機

http://www.gtr.co.jp/hobby-site/mc/mc-handling.htm
　　２丁ゼンマイでもかけられる時間は長くても１０分程度が天です

http://music.geocities.jp/sumiyaki_q/menu2.html
　　4丁ゼンマイバージョン　？

http://www.gtr.co.jp/hobby-site/mc/mc-machine.htm

この用語で他にも検索に掛かるものあるけど、仕掛の詳細は → 古道具屋

＞これ以外に次のような条件があります・・・・

製品開発の苦労を知らないから書けることです。

→回答（２）ツベコベ悩む前に作れ　、作ってから悩め

でないと某オッチャン設計屋のナデナデ文章に納得し、結果空虚に終わりそうな予感。

Answer

所謂、手回し発電機をゼンマイにしただけでしょう
http://kaden.watch.impress.co.jp/docs/column/newtech/20120618_537885.html
ツベコベ悩む前に作れ　、作ってから悩め

元祖、手回し発電機
http://www.torisan-i.com/Fcollection/genecon/genecon.htm
昔懐かしい　マブチモータのゼネコン

タミヤの手回し発電機
http://www.tamiya.com/japan/products/71122walkingrobot/

↑の発電機を駆動可能なゼンマイがあったと思ったが見つかりません
http://www.tamiya.com/japan/robocon/index.htm

＞製品開発の苦労を知らないから書けることです。
＞→回答（２）ツベコベ悩む前に作れ　、作ってから悩め

なんとなく、私の事を「開発を知らないトーシロ」と貶されたような気がする

一応、開発手順を書いておく

１、とにかく動く原型機を作る　（所謂、零号機）
　　この場合、機構部のみで外観、寸法は問わない　＜開発コストを下げる為
　　これで、机上の空論が机上実験に格上げされる

２、零号機を元に初号機を作る
　　この時に市販形に近い外殻を作る
　　また、外殻に合わせて機構部も設計しなおす
　　しかし実用とは程遠いのが普通

３、初号機を元に弐号機を作る
　　それなりに実用的でビジュアル的にもマシになったのでマスコミ発表可能になる
　　テレ東の２３時のニュースの中の「トレタマ」に出るのは概ねこの頃

概ね、この段階までで開発費は数百万円以上
単純に１ｓｅｔ百万円の金型を数回作り直すお金とも言える

この森のTOPにある
【コラム】金型費用が安くならない理由を知りたい
http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&event=IE0004&wid=234789&target=knowledge

このコラムを読んだら　開発中止は決まりかな？

小型ぜんまい発電機とは？