DE102018132249A1

DE102018132249A1 - Schwingungsenergieerzeuger

Info

Publication number: DE102018132249A1
Application number: DE102018132249.6A
Authority: DE
Inventors: Shotaro Kudo
Original assignee: Futaba Corp
Current assignee: Futaba Corp
Priority date: 2017-12-25
Filing date: 2018-12-14
Publication date: 2019-06-27
Also published as: US20190199188A1; US10840790B2; CN110011510A; KR20190077239A

Abstract

Ein Schwingungsenergieerzeuger enthält eine an einem Rahmen befestigte Spule und einen durch eine Feder am Rahmen gestützten sich bewegenden Körper, der einen zu der Spule weisenden Magneten aufweist, und bewegt den sich bewegenden Körper relativ bezüglich der Spule zur Erzeugung von elektrischer Energie. Der sich bewegende Körper weist den Magneten, ein an dem Magneten befestigtes Jochmaterial, das einen Magnetkreis bildet, und ein Gewichtsglied auf. Das durchschnittliche spezifische Gewicht des sich bewegenden Körpers beträgt 8 g/cmoder mehr.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Schwingungsenergieerzeuger.
HINTERGRUND
Es gibt einen Schwingungsenergieerzeuger, der eine an einem Rahmen befestigte Spule und einen von dem Rahmen durch eine Feder gestützten Magneten enthält und den Magneten durch eine Schwingung bezüglich der Spule zur Erzeugung von elektrischer Energie bewegt. Solch ein Schwingungsenergieerzeuger wird zum Beispiel in dem Patentdokument (ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2016-25762) offenbart.
KURZFASSUNG
Bei solch einem Schwingungsenergieerzeuger kann die Schwingung des Magneten aufgrund des Einflusses eines während der Energieerzeugung von der Spule erzeugten Magnetfelds unterdrückt werden. Wenn die Schwingung des Magneten unterdrückt wird, wird eine Energieerzeugungsleistung des Schwingungsenergieerzeugers gesenkt. Ferner ist es bei dem Schwingungsenergieerzeuger erwünscht, ein Fließen eines Magnetflusses des Magneten zur Verbesserung der Energieerzeugungsleistung zu steuern.
Die vorliegende Offenbarung beschreibt einen Schwingungsenergieerzeuger, der in der Lage ist, zu reduzieren, dass die Schwingung des Magneten aufgrund des Einflusses des während der Energieerzeugung von der Spule erzeugten Magnetfelds unterdrückt wird, und durch Steuern des Fließens des des Magnetflusses des Magneten die Energieerzeugungsleistung zu verbessern.
Ein Schwingungsenergieerzeuger der vorliegenden Offenbarung enthält eine an einem Rahmen befestigte Spule und einen durch eine Feder an dem Rahmen gestützten sich bewegenden Körper, der einen zur Spule weisenden Magneten aufweist, und bewegt relativ den sich bewegenden Körper bezüglich der Spule zur Erzeugung von elektrischer Energie. Der sich bewegende Körper weist den Magneten, ein Jochmaterial, das an einer Fläche einer Seite gegenüber einer zur Spule weisenden Fläche des Magneten befestigt ist, und ein Gewichtsglied auf. Das durchschnittliche spezifische Gewicht des sich bewegenden Körpers beträgt 8 g/cm³ oder mehr.
Da das durchschnittliche spezifische Gewicht des sich bewegenden Körpers 8 g/cm³ oder mehr im Schwingungsenergieerzeuger ist, ist es möglich, die Masse des sich bewegende Körpers zu vergrößern. Wenn sich der sich bewegende Körper bewegt, ist es leicht, einen Einfluss eines von der Spule während der Energieerzeugung im Schwingungsenergieerzeuger erzeugten Magnetfelds zu überwinden. Demgemäß kann der Schwingungsenergieerzeuger eine Unterdrückung einer Schwingung des Magneten aufgrund des Einflusses des von der Spule während der Energieerzeugung erzeugten Magnetfelds reduzieren. Da der Schwingungsenergieerzeuger das Jochmaterial enthält, das einen Magnetkreis bildet, ist es möglich, ein Fließen eines Magnetflusses des Magneten zu steuern. Wie oben beschrieben, kann der Schwingungsenergieerzeuger das Unterdrücken der Schwingung des Magneten aufgrund des Einflusses des von der Spule während der Energieerzeugung erzeugten Magnetfelds reduzieren und durch Steuern des Fließens des Magnetflusses des Magneten eine Energieerzeugungsleistung verbessern.
Das Gewichtsglied kann eine Substanz mit einem spezifischen Gewicht von 8 g/cm³ oder mehr enthalten. Selbst wenn das spezifische Gewicht des Magneten und des Jochmaterials gering ist, kann der sich bewegende Körper in diesem Fall ein durchschnittliches spezifisches Gewicht von 8 g/cm³ oder mehr aufweisen.
Das Gewichtsglied kann aus einem Harz gebildet sein, das ein Pulver der Substanz mit einem spezifischen Gewicht von 8 g/cm³ oder mehr aufweist. Selbst wenn die Härte der Substanz mit dem spezifischen Gewicht von 8 g/cm³ oder mehr groß ist und die Substanz somit schwer zu verarbeiten ist, ist es in diesem Fall möglich, das Gewichtsglied mit einer gewünschten Form leicht zu erhalten.
Die Substanz mit dem spezifischen Gewicht von 8 g/cm³ oder mehr kann Wolfram sein. In diesem Fall kann der Schwingungsenergieerzeuger den sich bewegenden Körper mit dem hohen spezifischen Gewicht durch Verwendung von Wolfram erhalten.
Die Gewichtsglieder können so an dem Jochmaterial befestigt sein, dass der Magnet, wie entlang einer Richtung gesehen, in der die Spule und der Magnet zueinander weisen, dazwischen angeordnet wird. In diesem Fall ist es möglich, das Gewichtsglied mit dem spezifischen Gewicht von 8 g/cm³ oder mehr anzuordnen, während der Einfluss auf Magnetismus zwischen dem Magneten und der Spule unterdrückt wird.
Die Gewichtsglieder können so an dem Jochmaterial befestigt sein, dass das Jochmaterial in einer Richtung, in der die Spule und der Magnet zueinander weisen, dazwischen angeordnet wird. In diesem Fall ist es möglich, das Gewichtsglied mit dem spezifischen Gewicht von 8 g/cm³ oder mehr anzuordnen, während der Einfluss auf Magnetismus zwischen dem Magneten und der Spule unterdrückt wird.
Der Magnet kann einen ersten Magneten und einen zweiten Magneten enthalten. Der erste Magnet und zweite Magnet können entlang einer Bewegungsrichtung, wenn sich der sich bewegende Körper bezüglich der Spule bewegt, nebeneinander angeordnet sein. Bei dem ersten Magneten kann eine N-Polseite zu der Spulenseite ausgerichtet sein, und eine S-Polseite kann mit dem Jochmaterial in Kontakt sein. Bei dem zweiten Magneten kann die S-Polseite zu der Spulenseite ausgerichtet sein, und die N-Polseite kann mit dem Jochmaterial in Kontakt sein. In diesem Fall kann der Schwingungsenergieerzeuger aufgrund der entlang der Bewegungsrichtung des sich bewegenden Körpers nebeneinander angeordneten ersten Magneten und zweiten Magneten elektrische Energie effizient erzeugen. Ferner wird zwischen dem ersten Magneten und dem zweiten Magneten auf der Seite, mit der das Jochmaterial in Kontakt ist, ein geschlossener magnetischer Pfad gebildet. Demgemäß kann der Schwingungsenergieerzeuger eine Leckage des Magnetflusses unterdrücken und somit die Energieerzeugungsleistung verbessern.
Bei dem Schwingungsenergieerzeuger kann die Feder eine erste Schraubenzugfeder und eine zweite Schraubenzugfeder aufweisen, die mit dem Rahmen verbunden sind und den sich bewegenden Körper aus entgegengesetzten Richtungen elastisch stützen, und die Vickershärte des Rahmens kann gleich oder kleiner als 700 sein. Da die Vickershärte des Rahmens gleich oder kleiner als 700 ist, ist es bei dem Schwingungsenergieerzeuger möglich, eine Beeinträchtigung der Verformbarkeit des Rahmens zu unterdrücken, selbst wenn der Rahmen gehärtet ist, um Schwingungsenergie effizient zu dem sich bewegenden Körper zu übertragen.
Der Rahmen kann eine Schwingungseintragsfläche, in die eine Schwingung eingetragen wird, einen ersten Verbindungsteil, mit dem die erste Schraubenzugfeder verbunden ist, und einen zweiten Verbindungsteil, mit dem die zweite Schraubenzugfeder verbunden ist, aufweisen, und die Schwingungseintragsfläche kann durch ein Material mit einem Elastizitätsmodul, der größer gleich 40 GPa ist, mit dem ersten Verbindungsteil und dem zweiten Verbindungsteil am Rahmen verbunden sein. Da die Schwingungseintragsfläche in dem Schwingungsenergieerzeuger durch das Material mit dem Elastizitätsmodul, der größer gleich 40 GPa ist, mit dem ersten Verbindungsteil und dem zweiten Verbindungsteil am Rahmen verbunden ist, ist es möglich, eine Abschwächung des Schwingungseintrags von der Schwingungseintragsfläche zu unterdrücken, bevor die Schwingung zu dem ersten Verbindungsteil und dem zweiten Verbindungsteil übertragen wird. Deshalb ist es möglich, die Schwingungsenergie effizient zu dem sich bewegenden Körper zu übertragen.
Es können ein erstes Verbindungsglied, das die erste Schraubenzugfeder mit dem Rahmen in dem ersten Verbindungsteil verbindet, und ein zweites Verbindungsglied, das die zweite Schraubenzugfeder mit dem Rahmen in dem zweiten Verbindungsteil verbindet, enthalten sein. Das erste Verbindungsglied und das zweite Verbindungsglied können aus dem Material mit dem Elastizitätsmodul, der größer gleich 40 GPa ist, gebildet sein. Da das erste Verbindungsglied und das zweite Verbindungsglied aus dem Material mit dem Elastizitätsmodul, der größer gleich 40 GPa ist, gebildet sind, ist es bei dem Schwingungsenergieerzeuger möglich, die Abschwächung der Schwingung an einer Stelle zu unterdrücken, an der der Rahmen mit der ersten Schraubenzugfeder und der zweiten Schraubenzugfeder verbunden ist.
Bei dem Schwingungsenergieerzeuger kann das Jochmaterial auf einer Seite des Magneten gegenüber der Spule angeordnet sein, und ein magnetischer Pfad auf der Spulenseite des Magneten kann ein offener magnetischer Pfad sein. Da das Jochmaterial auf der Seite des Magneten gegenüber der Spule angeordnet ist und der magnetische Pfad auf der Spulenseite des Magneten ein offener magnetischer Pfad ist, ist es bei dem Schwingungsenergieerzeuger möglich, den sich bewegenden Körper nur auf einer Seite der Spule anzuordnen. Da zwischen der Spule und dem sich bewegenden Körper durch Trennen des sich bewegenden Körpers von der Spule ein Spalt gebildet werden kann, ist es demgemäß möglich, den Spalt zwischen der Spule und dem sich bewegenden Körper zu bilden und somit einen Verlust der Schwingungsenergie des sich bewegenden Körpers zu unterdrücken.
Die Feder kann den sich bewegenden Körper so elastisch stützen, dass zwischen dem sich bewegenden Körper und der Spule ein Spalt gebildet wird. Da die Feder den sich bewegenden Körper elastisch so stützt, das zwischen dem sich bewegenden Körper und der Spule der Spalt gebildet wird, ist es bei dem Schwingungsenergieerzeuger möglich, Kontakt zwischen dem sich bewegenden Körper und der Spule zu unterdrücken.
Die Feder kann eine erste Schraubenzugfeder und eine zweite Schraubenzugfeder, die mit dem Rahmen verbunden sind und den sich bewegenden Körper aus entgegengesetzten Richtungen elastisch stützen, aufweisen. Da die Feder eine erste Schraubenzugfeder und eine zweite Schraubenzugfeder, die mit dem Rahmen verbunden sind und den sich bewegenden Körper aus entgegengesetzten Richtungen elastisch stützen, aufweist, ist es bei dem Schwingungsenergieerzeuger möglich, den sich bewegenden Körper so elastisch zu stützen, dass der Spalt leicht zwischen dem sich bewegenden Körper und der Spule gebildet wird.
Die Spule kann eine Luftspule sein. Wenn auf der Innenumfangsseite der Spule ein Eisenkern vorgesehen ist, kann die Schwingungsenergie des sich bewegenden Körpers durch Anziehung des Magneten zu der Spulenseite verlorengehen. Da die Spule eine Luftspule ist, ist es bei dem Schwingungsenergieerzeuger möglich, die Anziehung des Magneten zu der Spulenseite zu unterdrücken und somit den Verlust der Schwingungsenergie des sich bewegenden Körpers zu unterdrücken.
Bei dem Schwingungsenergieerzeuger kann der Magnet an einer von einer Axiallinie der Feder versetzten Stelle befestigt sein, und das Gewichtsglied kann eine Position des Schwerpunkts des sich bewegenden Körpers einstellen. Der Schwingungsenergieerzeuger enthält den durch die Feder innerhalb des Rahmens gestützten sich bewegenden Körper, und der Magnet und das Gewichtsglied sind an dem sich bewegenden Körper befestigt. Der Magnet ist, wie von der Axiallinie der Feder aus gesehen, auf einer Seite vorgesehen, und der sich bewegende Körper enthält ferner das Gewichtsglied, das den Schwerpunkt des sich bewegenden Körpers einstellt. Folglich stellt das Gewichtsglied den Schwerpunkt des sich bewegenden Körpers ein, um seinen Schwerpunkt zu einer Position nahe der Axiallinie der Feder zu bringen, und somit ist es möglich, die Schwingung der Feder zu stabilisieren. Deshalb ist es möglich, die Effizienz der Energieerzeugung zu verbessern und somit die hohe Ausgabe zu realisieren. Da der Schwerpunkt des sich bewegenden Körpers durch das Gewichtsglied eingestellt werden kann, kann sich ferner eine symmetrische Anordnung von Komponenten erübrigen. Selbst wenn die Komponenten nicht symmetrisch angeordnet sind, ist es folglich möglich, die Schwingung der Feder durch Einstellen der Position des Schwerpunkts des sich bewegenden Körpers durch das Gewichtsglied zu stabilisieren. Da die Komponenten unabhängig von der symmetrischen Anordnung angeordnet werden können, ist es möglich, einen Freiheitsgrad bei der Anordnung der Komponenten zu verbessern.
Das Gewichtsglied kann ferner ein Material mit einem hohen spezifischen Gewicht sein, das ein höheres spezifisches Gewicht als der Magnet aufweist. Da das Gewichtsglied das Material mit dem hohen spezifischen Gewicht ist, ist es in diesem Fall möglich, die Masse des sich bewegenden Körpers zu vergrößern, ohne das Volumen des sich bewegenden Körpers zu vergrößern. Folglich ist es möglich, die hohe Ausgabe zu fördern und eine Miniaturisierung der Komponente durch Vergrößern der Masse des sich bewegenden Körpers zu realisieren.
Ferner kann das Jochmaterial eine erste Fläche, an der der Magnet befestigt ist, und eine zweite Fläche, die zu einer Seite gegenüber der ersten Fläche ausgerichtet ist und an der das Gewichtsglied befestigt ist, aufweisen und kann auf der Axiallinie der Feder vorgesehen sein. In diesem Fall ist das Jochmaterial zwischen dem Magneten und dem Gewichtsglied angeordnet, und das Jochmaterial ist auf der Axiallinie der Feder angeordnet. Folglich ist es möglich, den Freiheitsgrad bei der Anordnung der Komponente durch Befestigung des Magneten und des Gewichtsglieds mit einer Position des Jochmaterials als Bezug weiter zu verbessern.
Ferner kann der sich bewegende Körper durch mindestens vier Federn aufgehängt werden. Zwei Federn der vier Federn können sich von dem sich bewegenden Körper in eine erste Richtung erstrecken, und die verbleibenden beiden Federn können sich von dem sich bewegenden Körper in eine zweite Richtung, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist, erstrecken. Das Gewichtsglied kann eine Position des Schwerpunkts des sich bewegenden Körpers so einstellen, dass er sich innerhalb eines Raums befindet, der durch Versetzen um einen Durchmesser der Feder in eine Radialrichtung der Feder bezüglich einer durch Verbindung von Befestigungsteilen der vier Federn bezüglich des Rahmens gebildeten Ebene erhalten wird. Da der Schwerpunkt des sich bewegenden Körpers durch das Gewichtsglied in einer geeigneten Position angeordnet werden kann, trägt er in diesem Fall zu einer noch höheren Ausgabe bei.
Der Schwingungsenergieerzeuger kann ferner einen Schaltkreis enthalten, der an einer zu dem Magneten weisenden Fläche des Rahmens fixierbar ist und einen Magnetkörper enthält. Der Magnet kann in einer Ausdehnungs- und Zusammenziehrichtung der Feder beweglich sein, und der Schaltkreis kann so fixiert sein, dass sich der Magnetkörper außerhalb eines Bereichs befindet, in dem ein Bewegungsbereich des Magneten auf die Fläche projiziert wird. Der Schwingungsenergieerzeuger enthält die Feder, die den Magneten innerhalb des Rahmens aufhängt, und den Schaltkreis, und der Magnet ist in der Ausdehnungs- und Zusammenziehrichtung der Feder beweglich. Der Schaltkreis enthält den Magnetkörper und ist an der zu dem Magneten weisenden Fläche des Rahmens fixierbar. Der Schaltkreis ist so fixiert, dass sich der Magnetkörper außerhalb des Bereichs befindet, in dem der Bewegungsbereich des Magneten auf die Fläche projiziert wird. Da sich der Magnetkörper des Schaltkreises außerhalb des Bereichs befindet, der eine durch den Magneten beeinflusste Stelle ist, ist es demgemäß möglich, den Einfluss des Magnetkörpers bezüglich des Magneten zu unterdrücken. Folglich ist es möglich, den Magneten ohne Abschwächung zu schwingen.
Der Schaltkreis kann ferner eine Gleichrichterschaltung sein, die Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt und eine Spannung des Gleichstroms einstellt. In diesem Fall ist es möglich, den erzeugten Wechselstrom in den Gleichstrom umzuwandeln und die Spannung davon durch die Gleichrichterschaltung einzustellen.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, die Unterdrückung der Schwingung des Magneten aufgrund des Einflusses des von der Spule während der Energieerzeugung erzeugten Magnetfelds zu reduzieren und durch Steuern des Fließens des Magnetflusses die Energieerzeugungsleistung zu verbessern.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht einer inneren Konfiguration eines Schwingungsenergieerzeugers gemäß einer ersten Ausführungsform.
2 ist eine Ansicht des Inneren des Schwingungsenergieerzeugers, wie entlang einer z-Achsen-Richtung gesehen.
3 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie C1-C1 in 2.
4 ist eine perspektivische Ansicht eines Gewichtskörpers, mit dem eine Schraubenfeder verbunden ist, wie von einer Magnetseite aus gesehen.
5 ist eine Querschnittsansicht eines Schwingungsenergieerzeugers einer zweiten Ausführungsform.
6 ist eine perspektivische Ansicht des Schwingungsenergieerzeugers, von dem eine Abdeckung entfernt ist.
7 ist eine Vorderansicht des Schwingungsenergieerzeugers, von dem die Abdeckung entfernt ist.
8 ist eine Vorderansicht des Schwingungsenergieerzeugers, von dem ein Gewichtskörper, eine erste Schraubenzugfeder und eine zweite Schraubenzugfeder entfernt sind.
9 ist eine perspektivische Ansicht des Gewichtskörpers, der ersten Schraubenzugfeder und der zweiten Schraubenzugfeder.
10 ist eine Querschnittsansicht eines Schwingungsenergieerzeugers eines Modifikationsbeispiels.
11 ist eine Querschnittsansicht eines Schwingungsenergieerzeugers einer dritten Ausführungsform.
12 ist eine perspektivische Ansicht des Schwingungsenergieerzeugers, von dem eine Abdeckung entfernt ist.
13 ist eine Vorderansicht des Schwingungsenergieerzeugers, von dem die Abdeckung entfernt ist.
14 ist eine Vorderansicht des Schwingungsenergieerzeugers, von dem ein Gewichtskörper, eine erste Schraubenzugfeder und eine zweite Schraubenzugfeder entfernt sind.
15 ist eine perspektivische Ansicht des Gewichtskörpers, der ersten Schraubenzugfeder und der zweiten Schraubenzugfeder.
16 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Teils eines Spulenhalters.
17 ist eine perspektivische Ansicht eines Schwingungsenergieerzeugers gemäß einer vierten Ausführungsform.
18 ist eine Seitenansicht des Schwingungsenergieerzeugers von 17.
19 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie C2-C2 in 18.
20 ist eine perspektivische Ansicht eines Gewichtskörpers und einer Feder des Schwingungsenergieerzeugers von 17.
21A ist eine schematische Darstellung, die eine durch Verbindung von Befestigungsteilen mehrerer Federn gebildete Ebene beschreibt.
21B ist eine schematische Darstellung, die einen durch Versatz bezüglich der Ebene von 21A erhaltenen Raum beschreibt.
22A ist eine schematische Darstellung, die einen Gewichtskörper und Federn gemäß einer fünften Ausführungsform schematisch darstellt.
22B ist eine schematische Darstellung, die einen Gewichtskörper und Federn gemäß einer sechsten Ausführungsform schematisch darstellt.
22C ist eine schematische Darstellung, die einen Gewichtskörper und Federn gemäß einer siebten Ausführungsform schematisch darstellt.
22D ist eine schematische Darstellung, die einen Gewichtskörper und Federn gemäß einer achten Ausführungsform schematisch darstellt.
22E ist eine schematische Darstellung, die einen Gewichtskörper und Federn gemäß einer neunten Ausführungsform schematisch darstellt.
23 ist eine schematische Darstellung, die eine durch Verbindung mehrerer Federn gebildete Ebene bei einer zehnten Ausführungsform beschreibt.
24 ist eine perspektivische Ansicht eines Schwingungsenergieerzeugers gemäß einer elften Ausführungsform.
25 ist eine Seitenansicht des Schwingungsenergieerzeugers von 24.
26 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie C3-C3 in 25.
27 ist eine Ansicht eines Beispiels eines Bewegungsbereichs eines Magneten in dem Schwingungsenergieerzeuger von 24 und eines Bereichs, in dem sich ein Magnetkörper eines Schaltkreises befindet.
28 ist eine schematische Querschnittsansicht eines durch Projektion des Bewegungsbereichs des Magneten von 27 auf eine Fläche eines Gehäuses erhaltenen Bereichs.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In der Beschreibung der Zeichnungen wird dem gleichen Element die gleiche Bezugszahl zugewiesen, und es wird auf eine redundante Beschreibung verzichtet
Erste Ausführungsform
Zunächst wird eine erste Ausführungsform beschrieben. Wie in den 1 bis 3 dargestellt wird, ist ein Schwingungsenergieerzeuger 1 gemäß der Ausführungsform zum Beispiel an einer Schwingungsquelle (einem Teil, an dem Schwingung erzeugt wird) wie zum Beispiel einem Motor, befestigt. Der Schwingungsenergieerzeuger 1 erzeugt elektrische Energie durch eine Schwingung. Der Schwingungsenergieerzeuger 1 enthält einen Gewichtskörper (sich bewegenden Körper) 10, eine Spule 20, eine Schraubenfeder (Feder) B und eine Ummantelung 30. Der Schwingungsenergieerzeuger 1 kann zum Beispiel durch eine magnetische Kraft eines Neodym-Magneten oder dergleichen, der an der Ummantelung 30 befestigt ist, an der Schwingungsquelle, wie zum Beispiel dem Motor, befestigt sein. Ferner kann der Schwingungsenergieerzeuger 1 zum Beispiel durch Fixieren der Ummantelung 30 und der Schwingungsquelle, wie zum Beispiel des Motors, mit einem Band an der Schwingungsquelle befestigt sein. Ferner kann der Schwingungsenergieerzeuger 1 durch Fixieren der Ummantelung 30 an der Schwingungsquelle, wie zum Beispiel dem Motor, mit einer Schraube an der Schwingungsquelle befestigt sein.
Die Ummantelung 30 ist ein kastenförmiger Körper mit einem Erscheinungsbild einer im Wesentlichen rechteckigen parallelepipedischen Form. Die Ummantelung 30 kann ein kastenförmiger Körper mit einem Erscheinungsbild beispielsweise einer im Wesentlichen säulenartigen Form oder einer halbzylindrischen Form (im Wesentlichen halbkreisförmigen Säulenquerschnittsform) sein. Ein Aufnahmeraum R, der den Gewichtskörper 10, die Spule 20 und die Schraubenfeder B aufnimmt, ist innerhalb der Ummantelung 30 ausgebildet. Insbesondere enthält die Ummantelung 30 einen Ummantelungshauptkörperteil (Rahmen) 31 und einen Deckelteil 32 (siehe 3) . Der Deckelteil 32 der Ummantelung 30 ist in den 1 und 2 weggelassen.
Wie in 3 dargestellt wird, ist der Deckelteil 32 auf einer Fläche des Ummantelungshauptkörperteils 31 überlappt. Nachfolgend wird die Fläche, auf der der Deckelteil 32 in dem Ummantelungshauptkörperteil 31 überlappt ist, als „überlappte Fläche 31a“ bezeichnet. Ferner wird eine Fläche, auf der der Ummantelungshauptkörperteil 31 in dem Deckelteil 32 überlappt ist, als „überlappte Fläche 32a“ bezeichnet. An der überlappten Fläche 31a des Ummantelungshauptkörperteils 31 ist ein ausgesparter Teil 31b vorgesehen. Ebenso ist an der überlappten Fläche 32a des Deckelteils 32 ein ausgesparter Teil 32b vorgesehen. Der Aufnahmeraum R wird durch den ausgesparten Teil 31b des Ummantelungshauptkörperteils 31 und den ausgesparten Teil 32b des Deckelteils 32 in der Ummantelung 30 gebildet.
An der überlappten Fläche 31a des Ummantelungshauptkörperteils 31 ist eine Ringnut 31c so vorgesehen, dass sie den ausgesparten Teil 31b umgibt. In der Nut 31c ist eine ringförmige Dichtung (nicht dargestellt) angeordnet. Ein Spalt zwischen der überlappten Fläche 31a des Ummantelungshauptkörperteils 31 und der überlappten Fläche 32a des Deckelteils 32 wird durch diese Dichtung abgedichtet.
Im Aufnahmeraum R ist die Spule 20 so angeordnet, dass sie zu dem Gewichtskörper 10 weist. In der folgenden Beschreibung wird eine Positionsbeziehung jedes Teils für eine zweckmäßige Beschreibung unter Verwendung eines orthogonalen xyz-Koordinatensystems beschrieben. Hier ist eine Richtung, in der die Spule 20 und der Gewichtskörper 10 zueinander weisen, als eine z-Achsen-Richtung festgelegt. Eine Richtung, die orthogonal zur z-Achse verläuft und eine Ausdehnungs- und Zusammenziehrichtung der Schraubenfeder B ist, ist als eine y-Achsen-Richtung festgelegt. Eine orthogonal zur z-Achse und y-Achse verlaufende Richtung ist als eine x-Achsen-Richtung festgelegt.
Die Spule 20 ist in der z-Achsen-Richtung näher an einer Unterteilseite des ausgesparten Teils 31b des Ummantelungshauptkörperteils 31 als der Gewichtskörper 10 angeordnet. Die Spule 20 ist zum Beispiel eine in einer Ringform gewickelte Luftspule. Die Spule 20 ist so angeordnet, dass eine ringförmige Mittelachse entlang der z-Achsen-Richtung verläuft. Die Spule 20 wird durch einen Spulenhalter 21 gehalten. Der Spulenhalter 21 ist mit der Schraube, einem Band oder dergleichen an einer Innenwandfläche des ausgesparten Teils 31b in dem Ummantelungshauptkörperteil 31 fixiert. Auf diese Weise wird die Spule 20 durch den Spulenhalter 21 an dem Ummantelungshauptkörperteil 31 befestigt. Es ist nur ein Endteil (unterseitiger Endteil) des Spulenhalters 21 mit der Schraube in 3 in der y-Achsen-Richtung an dem Ummantelungshauptkörperteil 31 fixiert, aber es besteht keine besondere Einschränkung hinsichtlich einer festen Stelle, der Anzahl von Fixierpunkten und dergleichen des Spulenhalters 21. Es können zum Beispiel zwei Stellen beider Seitenendteile des Spulenhalters 21 in der y-Achsen-Richtung an dem Ummantelungshauptkörperteil 31 fixiert sein. Ferner können vier Stellen an vier Seiten des rechteckigen Spulenhalters 21 an dem Ummantelungshauptkörperteil 31 fixiert sein. Ein Draht zum Entnehmen von elektrischer Energie (nicht dargestellt) ist mit der Spule 20 verbunden. Der Draht zum Entnehmen von elektrischer Energie wird zur Außenseite der Ummantelung 30 gezogen.
Der Gewichtskörper 10 wird mittels des Ummantelungshauptkörperteils 31 durch die Schraubenfeder B so gestützt, dass er zur Spule 20 weist. Die Schraubenfeder B ist eine Zugfeder. Das heißt, der Gewichtskörper 10 wird durch die Schraubenfeder B so gestützt, dass er sich in einem aufgehängten Zustand im Aufnahmeraum R befindet.
Insbesondere enthält die Schraubenfeder B die Schraubenfedern B11 bis B16 und die Schraubenfedern B21 bis B26. Der Gewichtskörper 10 ist zwischen den Schraubenfedern B11 bis B16 und den Schraubenfedern B21 bis B26 in der y-Achsen-Richtung angeordnet. Nachfolgend wird eine Seite, auf der die Schraubenfedern B11 bis B16 bezüglich des Gewichtskörpers 10 angeordnet sind, als „OBEN“ bezeichnet, und eine Seite, auf der die Schraubenfedern B21 bis B26 bezüglich des Gewichtskörpers 10 angeordnet sind, wird als „UNTEN“ bezeichnet. Die Schraubenfedern B11 bis B16 sind so angeordnet, dass die Ausdehnungs- und Zusammenziehrichtung die y-Achsen-Richtung (Vertikalrichtung) ist. Die Schraubenfedern B11 bis B16 sind entlang der x-Achsen-Richtung in gleichmäßigen Abständen in einer Reihe angeordnet. Die unterseitigen Endteile der Schraubenfedern B11 bis B16 sind mit einer Oberseite des Gewichtskörpers 10 verbunden. Oberseitige Endteile der Schraubenfedern B11 bis B16 sind jeweils durch Schrauben N11 bis N16 mit der überlappten Fläche 31a des Ummantelungshauptkörperteils 31 verbunden. Die oberseitigen Endteile der Schraubenfedern B11 bis B16 sind nicht auf eine Verbindung mit der überlappten Fläche 31a des Ummantelungshauptkörperteils 31 durch die Schrauben N11 bis N16 beschränkt. Zum Beispiel können mehrere Stifte in die überlappte Fläche 31a des Ummantelungshauptkörperteils 31 eingesetzt sein, und die oberseitigen Endteile der Schraubenfedern B11 bis B16 können zur Verbindung mit der überlappten Fläche 31a jeweils an die mehreren Stifte gehakt sein.
Die Schraubenfedern B21 bis B26 sind so angeordnet, dass die Ausdehnungs- und Zusammenziehrichtung in die y-Achsen-Richtung (Vertikalrichtung) ist. Die Schraubenfedern B21 bis B26 sind entlang der x-Achsen-Richtung in gleichmäßigen Abständen in einer Reihe angeordnet. Die oberseitigen Endteile der Schraubenfedern B21 bis B26 sind mit einer Unterseite des Gewichtskörpers 10 verbunden. Unterseitige Endteile der Schraubenfedern B21 bis B26 sind jeweils durch Schrauben N21 bis N26 mit der überlappten Fläche 31a des Ummantelungshauptkörperteils 31 verbunden. Die unterseitigen Endteile der Schraubenfedern B21 bis B26 sind nicht auf eine Verbindung mit der überlappten Fläche 31a des Ummantelungshauptkörperteils 31 durch die Schrauben N21 bis N26 beschränkt. Zum Beispiel können mehrere Stifte in die überlappte Fläche 31a des Ummantelungshauptkörperteils 31 eingesetzt sein, und die unterseitigen Endteile der Schraubenfedern B21 bis B26 können zur Verbindung mit der überlappten Fläche 31a jeweils an die mehreren Stifte gehakt sein.
Die Schraubenfedern B11 und B16 sind auf einer Oberseite eines Jochmaterials 12 in der x-Achsen-Richtung jeweils mit den Umgebungen beider Endteile verbunden. Die Schraubenfedern B21 und B26 sind auf einer Unterseite des Jochmaterials 12 in der x-Achsen-Richtung jeweils mit den Umgebungen beider Endteile verbunden. Die Schraubenfedern B11 bis B16 und die Schraubenfedern B21 bis B26 sind bezüglich der Mittelposition in der x-Achsen-Richtung des Jochmaterials 12 in der x-Achsen-Richtung in der x-Achsen-Richtung symmetrisch angeordnet.
Auf diese Weise sind die Schraubenfedern B11 bis B16 und die Schraubenfedern B21 bis B26 mit der Ober- bzw. Unterseite des Gewichtskörpers 10 verbunden. Der Gewichtskörper 10 wird an einer Stelle gehalten, an der die Zugkraft der Schraubenfedern B11 bis B16 die Zugkraft der Schraubenfedern B21 bis B26 ausgleicht. Selbst in einem Zustand, in dem der Gewichtskörper 10 durch die Schraubenfedern B11 bis B16 und die Schraubenfedern B21 bis B26 gezogen wird, wird der Gewichtskörper 10 zu diesem Zeitpunkt ohne Drehung oder dergleichen in einer stabilen Lage gehalten. Der Gewichtskörper 10 (Magnet 11) und die Spule 20 weisen an der Stelle zueinander, an der die Komponenten der Zugkraft einander ausgleichen. Zwischen dem Gewichtskörper 10 und der Spule 20 ist in der z-Achsen-Richtung ein vorbestimmter Spalt vorgesehen.
Der Schwingungsenergieerzeuger 1 ist so an der Schwingungsquelle fixiert, dass eine Schwingungsrichtung der Schwingungsquelle der Ausdehnungs- und Zusammenziehrichtung der Schraubenfeder B entspricht. Wenn dem Schwingungsenergieerzeuger 1 Schwingung zugeführt wird, wird die Schraubenfeder B entlang der y-Achsen-Richtung ausgedehnt und zusammengezogen, um den Gewichtskörper 10 bezüglich der Spule 20 relativ zu bewegen (schwingen). Die Spule 20 erzeugt eine induzierte elektromotorische Kraft durch die relative Bewegung des Gewichtskörpers 10 (Magnet 11) bezüglich der Spule 20. Auf diese Weise erzeugt der Schwingungsenergieerzeuger 1 die elektrische Energie durch Schwingung der Schwingungsquelle. Da die Ober- und Unterseite des Jochmaterials 12 durch die Schraubenfedern B11 bis B16 und die Schraubenfedern B21 bis B26 gezogen werden, kann der Gewichtskörper 10 entlang der y-Achsen-Richtung ohne Drehung oder dergleichen in einer stabilen Lage schwingen.
Hier wird eine solche Art (freie Länge oder dergleichen) der Schraubenfedern B11 bis B16 und B21 bis B26 so ausgewählt, dass ein Hub des Gewichtskörpers 10 im Aufnahmeraum R weiter gewährleistet werden kann. Da mehrere Schraubenfedern wie die Schraubenfedern B11 bis B16 und B21 bis B26 vorgesehen sind, wird eine für eine Schraubenfeder erforderliche Federkonstante klein. Wenn die Federkonstante klein wird, kann auch eine Größe (freie Länge) für eine Schraubenfeder reduziert werden. Da die Größe (freie Länge) der Schraubenfedern B11 bis B16 und B21 bis 26 reduziert werden kann, kann der Schwingungsenergieerzeuger 1 auf diese Weise leicht ein Bewegungsausmaß des Gewichtskörpers 10 in der y-Achsen-Richtung im Aufnahmeraum R gewährleisten. Da die Größe für eine Schraubenfeder B reduziert werden kann, kann der Schwingungsenergieerzeuger 1 ferner miniaturisiert werden.
Ferner kann eine Schwingungsfrequenz der Schwingungsquelle einer Eigenfrequenz des Gewichtskörpers 10 entsprechen, um den Gewichtskörper 10 stark zu schwingen. In diesem Fall kann der Gewichtskörper 10 durch Mitschwingen mit der Schwingung der Schwingungsquelle effizient schwingen. Deshalb sind die Masse des Gewichtskörpers 10 und die Federkonstante der Schraubenfeder B so eingestellt, dass sie mit der Schwingung der Schwingungsquelle mitschwingen können.
Der Gewichtskörper 10 weist den Magneten 11, das Jochmaterial 12 und ein Gewichtsglied 13 auf, wie in den 3 und 4 dargestellt wird. Der Magnet 11 ist so angeordnet, dass er zu der Spule 20 weist. Der Magnet 11 ist in der x-Achsen-Richtung auf einer Fläche des Jochmaterials 12 auf der Seite der Spule 20 an einem mittleren Teil so befestigt, dass er zu der Spule 20 weist. Der Magnet 11, der S-Pol und der N-Pol weisen zur Seite der Spule 20. Der Magnet 11 ist zum Beispiel der Neodym-Magnet.
Bei der Ausführungsform weist der Magnet 11 Magnete 11a bis 11d auf. Der Magnet (erste Magnet) 11a und der Magnet (zweite Magnet) 11b sind entlang der y-Achsen-Richtung nebeneinander angeordnet. Das heißt, die Magnete 11a und 11b sind entlang einer Bewegungsrichtung (y-Achsen-Richtung) bei einer relativen Bewegung des Gewichtskörpers 10 bezüglich der Spule 20 nebeneinander angeordnet. Der Magnet 11a ist näher an den Schraubenfedern B11 bis B16 angeordnet als der Magnet 11b. Bei dem Magneten 11a ist eine N-Polseite zu der Seite der Spule 20 ausgerichtet, und eine S-Polseite ist mit dem Jochmaterial 12 in Kontakt. Bei dem Magneten 11b ist die S-Polseite zu der Seite der Spule 20 ausgerichtet, und die N-Polseite ist mit dem Jochmaterial 12 in Kontakt.
Der Magnet (erste Magnet) 11c und der Magnet (zweite Magnet) 11d sind entlang der y-Achsen-Richtung nebeneinander angeordnet. Das heißt, die Magnete 11c und 11d sind entlang der Bewegungsrichtung (y-Achsen-Richtung) bei einer relativen Bewegung des Gewichtskörpers 10 bezüglich der Spule 20 nebeneinander angeordnet. Der Magnet 11c ist näher an den Schraubenfedern B11 bis B16 angeordnet als der Magnet 11b. Bei dem Magneten 11c ist die N-Polseite zu der Seite der Spule 20 ausgerichtet, und die S-Polseite ist mit dem Jochmaterial 12 in Kontakt. Bei dem Magneten 11d ist die S-Polseite zu der Seite der Spule 20 ausgerichtet, und die N-Polseite ist mit dem Jochmaterial 12 in Kontakt. Die Magnete 11a und 11b und die Magnete 11c und 11d sind in der x-Achsen-Richtung nebeneinander angeordnet. Die Ausrichtungen der N-Pole und der S-Pole der Magnete 11a bis 11d können jedoch entgegengesetzt zu den oben beschriebenen Ausrichtungen sein.
Das Jochmaterial 12 ist zum Beispiel ein Walzstahlmaterial für die allgemeine Struktur wie beispielsweise SS400. Das Jochmaterial 12 bildet einen Magnetkreis. Bei der Ausführungsform wird auf einer Seite, auf der das Jochmaterial mit dem Magneten 11 in Kontakt ist, ein geschlossener magnetischer Pfad gebildet. Auf der Seite der Spule 20 in dem Magneten 11 wird ein offener magnetischer Pfad gebildet. Die Schraubenfedern B11 bis B16 sind mit der Oberseite des Jochmaterials 12 verbunden. Die Schraubenfedern B21 bis B26 sind mit der Unterseite des Jochmaterials 12 verbunden.
Das Gewichtsglied 13 ist ein Glied zur Einstellung der Masse des Gewichtskörpers 10. Das Gewichtsglied 13 ist aus einer anderen Substanz als der Magnet 11 und das Jochmaterial 12 gebildet. Das Gewichtsglied 13 enthält eine Substanz mit einem spezifischen Gewicht von 8 g/cm³ oder mehr. Das Gewichtsglied 13 enthält Wolfram als die Substanz mit dem spezifischen Gewicht von 8 g/cm³ oder mehr. Bei der Ausführungsform ist das Gewichtsglied 13 aus einem Harz (zum Beispiel Polyamid oder dergleichen), das ein Wolframpulver enthält, gebildet. Das Gewichtsglied 13 ist nicht auf die Bildung des Harzes beschränkt und kann allein aus Wolfram oder einer Wolfram enthaltenden Legierung gebildet werden.
Das Gewichtsglied 13 ist an dem Jochmaterial 12 befestigt. Bei der Ausführungsform weist das Gewichtsglied 13 ein erstes Gewichtsglied 13a, ein zweites Gewichtsglied 13b und ein drittes Gewichtsglied 13c auf. Das erste Gewichtsglied 13a und das zweite Gewichtsglied 13b sind auf der Seite der Spule 20 an der Fläche des Jochmaterials 12 befestigt. Das erste Gewichtsglied 13a und das zweite Gewichtsglied 13b sind zur Anordnung des Magneten 11 dazwischen in der x-Achse angeordnet. Das heißt, das erste Gewichtsglied 13a und das zweite Gewichtsglied 13b sind zur Anordnung des Magneten 11 dazwischen, wie entlang einer Richtung (z-Achsen-Richtung) gesehen, in der die Spule 20 und der Magnet 11 zueinander weisen, an dem Jochmaterial 12 befestigt.
Das dritte Gewichtsglied 13c ist bezüglich einer Fläche auf einer Seite, auf der der Magnet 11 befestigt ist, auf einer gegenüberliegenden Seite an einer Fläche des Jochmaterials 12 befestigt. Das heißt, das erste Gewichtsglied 13a und das zweite Gewichtsglied 13b und das dritte Gewichtsglied 13c sind zur Anordnung des Jochmaterials 12 dazwischen in der Richtung (z-Achsen-Richtung), in der die Spule 20 und der Magnet 11 zueinander weisen, an dem Jochmaterial 12 befestigt.
Bei der Ausführungsform können die Gewichtsglieder 13 an beiden Seitenflächen (der Ober- und Unterseite) des Jochmaterials 12 in der y-Achsen-Richtung befestigt sein. Ferner können die Gewichtsglieder 13 an beiden Seitenflächen des Jochmaterials 12 in der x-Achsen-Richtung befestigt sein. Demgemäß kann der Gewichtskörper 10 die Masse sicherstellen.
Das spezifische Gewicht des Gewichtskörpers 10 beträgt 8 g/cm³ oder mehr. Eine Größe des Gewichtsglieds 13 ist so eingestellt, dass das durchschnittliche spezifische Gewicht des Gewichtskörpers 10 8 g/cm³ oder mehr beträgt. Das von dem Gewichtsglied 13 im Gewichtskörper 10 eingenommene Volumen ist zur Vergrößerung der durchschnittlichen Masse des Gewichtskörpers 10 vergrößert. Das Erscheinungsbild des Gewichtskörpers 10 ist das einer im Wesentlichen rechteckigen parallelepipedischen Form. Ferner ist der Gewichtskörper 10 so ausgebildet, dass die Länge in der x-Achsen-Richtung länger als die Länge in der y-Achsen-Richtung ist. Demgemäß kann der Gewichtskörper 10 seine Masse vergrößern, während das Bewegungsausmaß in der y-Achsen-Richtung in der Ummantelung 30 vergrößert wird.
Da das durchschnittliche spezifische Gewicht des Gewichtskörpers 10 8 g/cm³ oder mehr ist, kann der Schwingungsenergieerzeuger 1, wie oben beschrieben wurde, die Masse des Gewichtskörpers 10 vergrößern. Deshalb ist es bei dem Schwingungsenergieerzeuger 1 leicht, einen Einfluss eines von der Spule 20 während der Energieerzeugung bei Bewegung des Gewichtskörpers 10 erzeugten Magnetfelds zu überwinden. Demgemäß kann der Schwingungsenergieerzeuger 1 die Unterdrückung der Schwingung des Gewichtskörpers 10 (des Magneten 11) aufgrund des Einflusses des von der Spule 20 während der Energieerzeugung erzeugten Magnetfelds reduzieren. Da das den Magnetkreis bildende Jochmaterial 12 enthalten ist, kann der Schwingungsenergieerzeuger 1 ferner ein Fließen eines Magnetflusses steuern. Wie oben beschrieben wurde, kann der Schwingungsenergieerzeuger 1 eine Energieerzeugungsleistung verbessern, indem er die Unterdrückung der Schwingung des Gewichtskörpers 10 (Magneten 11) aufgrund des Einflusses des von der Spule 20 während der Energieerzeugung erzeugten Magnetfelds reduziert und das Fließen des Magnetflusses steuert. Da das durchschnittliche spezifische Gewicht des Gewichtskörpers 8 g/cm³ oder mehr beträgt, kann der Gewichtskörper 10 ferner seine Masse vergrößern, während die Zunahme seiner Größe unterdrückt wird. Demgemäß kann der Schwingungsenergieerzeuger 1 miniaturisiert werden.
Das Gewichtsglied 13 enthält Wolfram als die Substanz mit dem spezifischen Gewicht von 8 g/cm³ oder mehr. Selbst wenn das spezifische Gewicht des Magneten 11 und des Jochmaterials 12 weniger als 8 beträgt, kann der Gewichtskörper 10 auf diese Weise durch Enthalten von Wolfram das durchschnittliche spezifische Gewicht von 8 g/cm³ oder mehr aufweisen.
Das Gewichtsglied 13 ist aus dem das Wolframpulver enthaltenden Harz gebildet. Selbst wenn Wolfram, das eine große Härte aufweist und schwer zu verarbeiten ist, verwendet wird, wird in diesem Fall das Gewichtsglied 13 mit einer gewünschten Form leicht erhalten, indem das das Wolframpulver enthaltende Harz in einer gewünschten Form ausgehärtet wird.
Das erste Gewichtsglied 13a und das zweite Gewichtsglied 13b sind zur Anordnung des Magneten 11 dazwischen in der x-Achsen-Richtung, wie entlang der z-Achsen-Richtung gesehen, an dem Jochmaterial 12 befestigt. In diesem Fall werden das erste Gewichtsglied 13a und das zweite Gewichtsglied 13b mit dem spezifischen Gewicht von 8 g/cm³ oder mehr angeordnet, während der Einfluss auf Magnetismus zwischen dem Magneten 11 und der Spule 20 unterdrückt wird.
Das erste Gewichtsglied 13a und das zweite Gewichtsglied 13b und das dritte Gewichtsglied 13c sind zur Anordnung des Jochmaterials 12 dazwischen in der z-Achse an dem Jochmaterial 12 befestigt. In diesem Fall werden das erste Gewichtsglied 13a und das zweite Gewichtsglied 13b und das dritte Gewichtsglied 13c mit dem spezifischen Gewicht von 8 g/cm³ oder mehr angeordnet, während der Einfluss auf Magnetismus zwischen dem Magneten 11 und der Spule 20 unterdrückt wird.
Die N-Polseiten der Magnete 11a und 11c weisen zu der Seite der Spule 20. Die S-Polseiten der Magnete 11b und 11d weisen zu der Seite der Spule 20. Das heißt, wenn der Gewichtskörper 10 bewegt wird, passieren mehrere Komponenten des Magnetflusses vor der Spule 20. Die S-Polseiten der Magnete 11a und 11c können jedoch zu der Seite der Spule 20 weisen, und die N-Polseiten der Magnete 11b und 11d können zu der Seite der Spule 20 weisen. In diesem Fall kann der Schwingungsenergieerzeuger 1 die elektrische Energie durch die Magnete 11a und 11c und die Magnete 11b und 11d, die entlang der Bewegungsrichtung (y-Achsen-Richtung) des Gewichtskörpers 10 angeordnet sind, effizient erzeugen. Ferner ist der Magnet 11 mit dem Jochmaterial 12 in Kontakt. Der geschlossene magnetische Pfad wird auf einer Seite gebildet, auf der das Jochmaterial 12 zwischen den Magneten 11a und 11c und den Magneten 11b und 11d in Kontakt ist. Demgemäß kann der Schwingungsenergieerzeuger 1 eine Leckage des Magnetflusses unterdrücken und somit die Energieerzeugungsleistung verbessern.
Es ist die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben worden, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt. Zum Beispiel weist der Magnet 11 die Magnete 11a bis 11d auf, ist aber nicht auf das Vorsehen der vier Magnete der Magnete 11a bis 11d beschränkt. Das Gewichtsglied 13 weist das erste Gewichtsglied 13a bis das dritte Gewichtsglied 13c auf, kann aber mindestens irgendwelche der Gewichtsglieder aufweisen. Ferner kann das Gewichtsglied 13 mindestens an irgendwelchen beider Endflächen des Jochmaterials 12 in der x-Achsen-Richtung befestigt sein. Das Gewichtsglied 13 kann an mindestens irgendwelchen beider Endflächen (der Ober- und Unterseite) des Jochmaterials 12 in der y-Achsen-Richtung befestigt sein.
Das Gewichtsglied 13 enthält Wolfram als die Substanz mit dem spezifischen Gewicht von 8 g/cm³ oder mehr, kann aber eine andere Substanz als Wolfram enthalten, solange das spezifische Gewicht 8 g/cm³ oder mehr beträgt. Zum Beispiel kann das Gewichtsglied 13 ein oder zwei oder mehr Materialien, wie zum Beispiel Blei, Kupfer, Messing, Berylliumkupfer, Nickelstahl, austenitischen rostfreien Stahl und Schnellarbeitsstahl als die andere Substanz als Wolfram enthalten. Zum Beispiel kann ein geeigneter Magnet, wie zum Beispiel der Neodym-Magnet, ein isotroper Ferritmagnet, ein anisotroper Ferritmagnet, ein Samarium-Kobalt-Magnet oder ein AlNiCo-Magnet, als der Magnet 11 verwendet werden. Eine Form des Magneten 11 ist nicht besonders eingeschränkt und kann zum Beispiel eine Säulenform, eine prismatische Form oder dergleichen sein. Ferner kann eine geeignete Art von Substanz als das Jochmaterial 12 verwendet werden, solange die Substanz den magnetischen Schaltkreis bilden kann. Zum Beispiel kann ein Material wie zum Beispiel Weichstahl, Walzstahl für die allgemeine Struktur, Kohlenstoffstahl für die Maschinenstruktur, rostfreier Stahl, Siliciumstahl, Ferrit, FeNi-Legierung oder FeCo-Legierung als das Jochmaterial 12 verwendet werden.
Der Schwingungsenergieerzeuger 1 kann anstatt der Schraubenfedern B11 bis B16 und B21 bis B26 eine Feder enthalten, die eine andere Konfiguration als die Schraubenfeder aufweist. Ferner kann die Schraubenfeder B (B11 bis B16 und B21 bis B26) mit dem Gewichtsglied 13 verbunden sein.
Die sechs Schraubenfedern sind mit der Ober- bzw. Unterseite des Jochmaterials 12 verbunden, aber die Verbindung ist nicht auf die Verbindung mit sechs Schraubenfedern beschränkt. Zum Beispiel können drei oder mehr Schraubenfedern mit der Ober- bzw. Unterseite des Jochmaterials 12 verbunden sein. Zum Beispiel kann die Anzahl von Schraubenfedern, die mit dem Jochmaterial 12 verbunden sind, in Abhängigkeit von der bei Schwingung des Gewichtskörpers 10 erforderlichen Federkonstanten ausgewählt werden. Mehrere Schraubenfedern können entlang der x-Achsen-Richtung in zwei Reihen auf der Oberseite des Jochmaterials 12 angeordnet sein. Ebenso können mehrere Schraubenfedern entlang der x-Achsen-Richtung in zwei Reihen auf der Unterseite des Jochmaterials 12 angeordnet sein. Ferner können vier Schraubenfedern B jeweils mit vier Ecken auf der Oberseite des Jochmaterials 12 verbunden sein. Ebenso können die vier Schraubenfedern B jeweils mit vier Ecken auf der Unterseite des Jochmaterials 12 verbunden sein. Wenn die mehreren Schraubenfedern wie oben beschrieben mit dem Jochmaterial 12 verbunden sind, können die Schraubenfedern ferner auch so angeordnet sein, dass sie bezüglich der Mittelposition in der x-Achsen-Richtung des Jochmaterials 12 in der x-Achsen-Richtung symmetrisch sind. Die gleichen Wirkungen wie jene der ersten Ausführungsform, wie zum Beispiel stabiles Schwingen des Gewichtskörpers 10 und Vergrößern des Bewegungsausmaßes des Gewichtskörpers 10, können auch mit diesen Verbindungskonfigurationen der Schraubenfedern erreicht werden. Die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt, dass die mehreren Schraubenfedern mit der Oberseite des Jochmaterials 12 verbunden sind und die mehreren Schraubenfedern mit der Unterseite des Jochmaterials 12 verbunden sind.
Zweite Ausführungsform
Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform beschrieben. Wie in 5 dargestellt wird, enthält ein Schwingungsenergieerzeuger 101 der Ausführungsform einen Rahmen 102, eine Abdeckung 103, eine Spuleneinheit 104, einen Gewichtskörper (sich bewegenden Körper) 105, eine erste Schraubenzugfeder 106 und eine zweite Schraubenzugfeder 107.
Wie in den 5 bis 8 dargestellt wird, ist der Rahmen 102 ein Glied, das zusammen mit der Abdeckung 103 ein Gehäuse des Schwingungsenergieerzeugers 101 bildet. Der Rahmen 102 ist in einer Kastenform, einer zylindrischen Form, der halbzylindrischen Form (im Wesentlichen halbkreisförmigen zylindrischen Querschnittsform) oder dergleichen ausgebildet, und eine Fläche davon ist eine Schwingungseintragsfläche 110. Die Schwingungseintragsfläche 110 ist eine Fläche, in die die Schwingung eingetragen wird. Das heißt, der Schwingungsenergiegenerator 101 verbindet die Schwingungseintragsfläche 110 direkt oder indirekt mit einem Schwingungskörper (nicht dargestellt), um eine von dem Schwingungskörper erzeugte Umgebungsschwingung von der Schwingungseintragsfläche 110 in den Schwingungsenergieerzeuger 101 einzutragen. Als ein Verfahren zur Verbindung der Schwingungseintragsfläche 110 mit dem Schwingungskörper sind Beispiele für das Verfahren ein Verfahren zur Befestigung des Neodym-Magneten mit dem Rahmen 102 und Befestigung dieses Neodym-Magneten mit dem Schwingungskörper, um die Schwingungseintragsfläche 110 indirekt mit dem Schwingungskörper zu verbinden, ein Verfahren zur festen Anbringung des Rahmens 102 an dem Schwingungskörper mit dem Band, um die Schwingungseintragsfläche 110 direkt mit dem Schwingungskörper zu verbinden, und ein Verfahren zur festen Anbringung des Rahmens 102 an dem Schwingungskörper mit der Schraube, um die Schwingungseintragsfläche 110 direkt mit dem Schwingungskörper zu verbinden. In der folgenden Beschreibung beziehen sich Richtungen, wie zum Beispiel eine Aufwärtsrichtung und eine Abwärtsrichtung des Schwingungsenergieerzeugers 101, auf Richtungen in einem Zustand, in dem die Schwingungseintragsfläche 101 als die Unterseite am Schwingungskörper installiert ist.
Die Abdeckung 103 ist lösbar an einer Seitenfläche 111 des Rahmens 102 befestigt. Die Seitenfläche 111 ist eine Fläche neben der Schwingungseintragsfläche 110. Die Seitenfläche 111 ist mit einer Dichtung 112 zum luftdichten Halten eines Raums zwischen der Seitenfläche 111 und der Abdeckung 103 vorgesehen. Die Dichtung 112 ist in einer im Wesentlichen rechteckigen ringförmigen Gestalt ausgebildet. Ein im Wesentlichen rechteckiger ausgesparter Teil 113 ist an einer Innenumfangsseite der Dichtung 112 auf der Seitenfläche 111 ausgebildet. Der ausgesparte Teil 113 ist eine an der Seitenfläche 111 ausgebildete Aussparung und wird durch Befestigung der Abdeckung 103 am Rahmen 102 geschlossen. Die Befestigung der Abdeckung 103 am Rahmen 102 kann zum Beispiel durch Verschrauben durchgeführt werden.
Die Spuleneinheit 104 ist in einer flachen Plattenform ausgebildet. Die Spuleneinheit 104 weist eine Luftspule 114 und einen Spulenhalter 115 auf. Die Luftspule 114 ist eines von Gliedern, die die induzierte elektromotorische Kraft erzeugen. Die Luftspule 114 ist so gewickelt, dass sie eine ovale Form aufweist, und ihre Innenumfangsseite ist hohl. Das heißt, es kann kein Eisenkern auf der Innenumfangsseite der Spule in der Luftspule 114 vorgesehen sein. Der Spulenhalter 115 ist ein Glied, das die Luftspule 114 aufnimmt und die Luftspule 114 am Rahmen 102 fixiert. Der Spulenhalter 115 ist in einer im Wesentlichen rechteckigen Form, die kleiner als der ausgesparte Teil 113 ist, ausgebildet. Der Spulenhalter 115 ist in einem Zustand am Rahmen 102 fixiert, in dem er in den ausgesparten Teil 113 eingeführt ist, derart, dass die aufgenommene Luftspule 114 den Gewichtskörper 105, wie von der Seitenfläche 111 aus gesehen, überquert. Der Spulenhalter 115 kann zum Beispiel durch das Band, die Schraube oder dergleichen an dem Rahmen 102 fixiert sein. In 5 ist nur eine Stelle an einer Seite des Spulenhalters 115 am Rahmen 102 fixiert, aber die fixierte Stelle, die Anzahl von Fixierpunkten und dergleichen des Spulenhalters 115 sind nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel können zwei Stellen auf beiden Seiten des Spulenhalters 115 am Rahmen 102 fixiert sein, oder vier Stellen auf vier Seiten des Spulenhalters 115 können am Rahmen 102 fixiert sein.
Wie in den 5 bis 7 und 9 dargestellt wird, ist der Gewichtskörper 105 ein Glied, das am Rahmen 102 elastisch gestützt wird. Der Gewichtskörper 105 weist einen oder mehrere Magnete 116, ein Jochmaterial 117 und ein Material (Gewichtsglied) 118 mit einem hohen spezifischen Gewicht auf.
Der Magnet 116 ist ein Glied, das das Magnetfeld an die Luftspule 114 anlegt. Die Anzahl von am Gewichtskörper 105 vorgesehenen Magneten 116 ist nicht besonders eingeschränkt. Bei der Ausführungsform wird jedoch angenommen, dass vier Magnete 116 am Gewichtskörper 105 vorgesehen sind, und die vier Magnete 116 sind an vier Ecken eines Quadrats angeordnet. Der Magnet 116 ist nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel können der Magnet, wie zum Beispiel der Neodym-Magnet, der isotrope Ferritmagnet, der anisotrope Ferritmagnet, der Samarium-Cobalt-Magnet oder der AlNiCo-Magnet, als der Magnet 116 verwendet werden. Die Form des Magneten 116 ist nicht besonders eingeschränkt und kann zum Beispiel die Säulenform, die prismatische Form oder dergleichen sein.
Das Jochmaterial 117 bildet den magnetischen Schaltkreis. Das Jochmaterial 117 ist ein Glied, das den von einer Seite des Magneten 116 gegenüber der Spuleneinheit 104 abgegebenen Magnetfluss durchquert, um den Magnetfluss auf einer Seite der Luftspule 114 des Magneten 116 aufzunehmen. Deshalb ist das Jochmaterial 117 auf der Seite des Magneten 116 gegenüber der Spuleneinheit 104 angeordnet. Das Jochmaterial 117 ist nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel kann ein Material wie beispielsweise Weichstahl, Walzstahl für die allgemeine Struktur, rostfreier Stahl, Siliciumstahl, Ferrit, FeNi-Legierung oder FeCo-Legierung als das Jochmaterial 117 verwendet werden.
Das Material 118 mit dem hohen spezifischen Gewicht ist ein Glied zur Erhöhung des spezifischen Gewichts des Gewichtskörpers 105. Das Material 118 mit dem hohen spezifischen Gewicht ist aus einem Material gebildet, das ein höheres spezifisches Gewicht als der Magnet 116 und das Jochmaterial 117 hat. Das Material 118 mit dem hohen spezifischen Gewicht ist durch eine Fläche des Jochmaterials 117 auf der Seite der Luftspule 114 und eine Fläche des Jochmaterials 117 auf einer der Luftspule 114 gegenüberliegenden Seite fixiert. Das Material 118 mit dem hohen spezifischen Gewicht ist nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel kann ein Material mit dem spezifischen Gewicht von 8 g/cm³ oder mehr als das Material 118 mit dem hohen spezifischen Gewicht verwendet werden. Solch ein Material 118 mit dem hohen spezifischen Gewicht kann irgendeines oder zwei oder mehr von Materialien wie Wolfram, Blei, Kupfer, Messing, Berylliumkupfer, Nickelstahl, austenitischen rostfreien Stahl und Schnellarbeitsstahl enthalten.
Bei der Ausführungsform beträgt das durchschnittliche spezifische Gewicht des Gewichtskörpers 105 8 g/cm³ oder mehr.
Die erste Schraubenzugfeder 106 und die zweite Schraubenzugfeder 107 sind Glieder, die mit dem Rahmen 102 verbunden sind, um den Gewichtskörper 105 aus entgegengesetzten Richtungen elastisch zu stützen. Die erste Schraubenzugfeder 106 und die zweite Schraubenzugfeder 107 sind jeweils aus mehreren Schraubenzugfedern konfiguriert und sind an zueinander weisenden Stellen angeordnet. Bei der Ausführungsform sind die erste Schraubenzugfeder 106 und die zweite Schraubenzugfeder 107 jeweils aus sechs Schraubenzugfedern konfiguriert. Hier sind bei der Ausführungsform die sechs ersten Schraubenzugfedern 106 und die sechs zweiten Schraubenzugfedern 107 mit der Ober- bzw. Unterseite des Jochmaterials 117 verbunden, aber die Verbindung ist nicht auf die Verbindung mit sechs Schraubenzugfedern beschränkt. Zum Beispiel können drei oder mehr erste Schraubenzugfedern 106 und drei oder mehr zweite Schraubenzugfedern 107 mit der Ober- bzw. Unterseite des Jochmaterials 117 verbunden sein. Zum Beispiel kann die Anzahl von Schraubenfedern, die mit dem Jochmaterial 117 verbunden sind, in Abhängigkeit von der bei Schwingung des Gewichtskörpers 105 erforderlichen Federkonstanten ausgewählt werden. Die mehreren ersten Schraubenzugfedern 106 können entlang einer Aufwärtsrichtung in zwei Reihen auf der Oberseite des Jochmaterials 117 angeordnet sein. Ebenso können die mehreren zweiten Schraubenzugfedern 107 entlang einer Abwärtsrichtung in zwei Reihen auf der Unterseite des Jochmaterials 117 angeordnet sein. Ferner können vier erste Schraubenzugfedern 106 jeweils mit vier Ecken auf der Oberseite des Jochmaterials 117 verbunden sein. Ebenso können vier zweite Schraubenzugfedern 107 jeweils mit vier Ecken auf der Unterseite des Jochmaterials 117 verbunden sein. Wenn die mehreren ersten Schraubenzugfedern 106 und zweiten Schraubenzugfedern 107 wie oben beschrieben mit dem Jochmaterial 117 verbunden sind, können die ersten Schraubenzugfedern 106 und die zweiten Schraubenzugfedern 107 ferner auch so angeordnet werden, dass sie in der Vertikalrichtung des Jochmaterials 117 bezüglich der Mittelposition in der Vertikalrichtung symmetrisch sind.
Hier wird ein Teil, mit dem die erste Schraubenzugfeder 106 des Rahmens 102 verbunden ist, als ein erster Verbindungsteil 121 bezeichnet, und ein Teil, mit dem die zweite Schraubenzugfeder 107 des Rahmens 102 verbunden ist, wird als ein zweiter Verbindungsteil 122 bezeichnet. Bei der Ausführungsform ist der erste Verbindungsteil 121 die sich über dem ausgesparten Teil 113 befindende Seitenfläche 111, und der zweite Verbindungsteil 122 ist die sich unter dem ausgesparten Teil 113 befindende Seitenfläche 111.
Ein Endteil der ersten Schraubenzugfeder 106 ist durch ein erstes Verbindungsglied 123 mit dem ersten Verbindungsteil 121 des Rahmens 102 verbunden. Ein Endteil der zweiten Schraubenzugfeder 107 ist durch ein zweites Verbindungsglied 124 mit dem zweiten Verbindungsteil 122 des Rahmens 102 verbunden. Bei der Ausführungsform sind das erste Verbindungsglied 123 und das zweite Verbindungsglied 124 die Schrauben. Das einen Endteil der ersten Schraubenzugfeder 106 verriegelnde erste Verbindungsglied 123 ist in den ersten Verbindungsteil 121 geschraubt, um einen Endteil der ersten Schraubenzugfeder 106 mit dem ersten Verbindungsteil 121 zu verbinden. Ferner ist das einen Endteil der zweiten Schraubenzugfeder 107 verriegelnde zweite Verbindungsglied 124 in den zweiten Verbindungsteil 122 geschraubt, um einen Endteil der zweiten Schraubenzugfeder 107 mit dem zweiten Verbindungsteil 122 zu verbinden. Das erste Verbindungsglied 123 und das zweite Verbindungsglied 124 können Stifte sein, die in die Seitenfläche 111 des Rahmens 102 geschraubt und daran verriegelt sind. In diesem Fall können die erste Schraubenzugfeder 106 und die zweite Schraubenzugfeder 107 durch Einführen und Verriegeln der Stifte, die das erste Verbindungsglied 123 und das zweite Verbindungsglied 124 sind, an der Seitenfläche 111 des Rahmens 102 und durch Verriegeln der ersten Schraubenzugfeder 106 und der zweiten Schraubenzugfeder 107 mit den Stiften mit der Seitenfläche 111 des Rahmens 102 verbunden sein.
Der Rahmen 102, das erste Verbindungsglied 123 und das zweite Verbindungsglied 124 sind aus einem Material mit einer Vickershärte, die kleiner gleich 700 ist, gebildet. In diesem Fall kann die Vickershärte kleiner gleich 550 sein oder kann ferner kleiner gleich 400 sein. Beispiele für das Material des Rahmens 102, des ersten Verbindungsglieds 123 und des zweiten Verbindungsglieds 124 mit einer solchen Härte sind rostfreier Stahl, Aluminiummaterial, Messing, Gelbmessing und Berylliumkupfer.
Ferner können der Rahmen 102, das erste Verbindungsglied 123 und das zweite Verbindungsglied 124 aus einem Material mit einem Elastizitätsmodul gebildet sein, der größer gleich 40 GPa ist. In diesem Fall kann der Elastizitätsmodul größer gleich 60 GPa oder ferner größer gleich 100 GPa sein. Da der Rahmen 102 aus solchen Materialien gebildet ist, ist die Schwingungseintragsfläche 110 durch das Material mit dem Elastizitätsmodul, der größer gleich 40 GPa ist, durch das Material mit dem Elastizitätsmodul, der größer gleich 60 GPa ist, oder das Material mit dem Elastizitätsmodul, der größer gleich 100 GPa ist, mit dem ersten Verbindungsteil 121 und dem zweiten Verbindungsteil 122 am Rahmen 102 verbunden.
Die anderen Endteile der ersten Schraubenzugfeder 106 und der zweiten Schraubenzugfeder 107 sind mit dem Gewichtskörper 105 verbunden. Insbesondere ist der andere Endteil der ersten Schraubenzugfeder 106 auf einer Seite des ersten Verbindungsteils 120 mit einem Teil des Gewichtskörpers 105 verbunden, und der andere Endteil der zweiten Schraubenzugfeder 107 ist auf einer Seite des zweiten Verbindungsteils 122 mit einem Teil des Gewichtskörpers 105 verbunden. Die Verbindung der ersten Schraubenzugfeder 106 und der zweiten Schraubenzugfeder 107 bezüglich des Gewichtskörpers 105 kann zum Beispiel durch Zweiteilen des Jochmaterials 117 und durch Verriegeln der anderen Endteile der ersten Schraubenzugfeder 106 und der zweiten Schraubenzugfeder 107 und ihr Anordnen zwischen den beiden geteilten Jochmaterialien 117 durchgeführt werden. Die anderen Endteile der ersten Schraubenzugfeder 106 und der zweiten Schraubenzugfeder 107 können jedoch mit irgendeinem Glied verbunden sein, das den Gewichtskörper 105 konfiguriert.
Der Gewichtskörper 105 wird durch die erste Schraubenzugfeder 106 und die zweite Schraubenzugfeder 107 aufgehängt elastisch gestützt, derart, dass der Magnet 116 und die Spuleneinheit 104 zueinander weisen und zwischen dem Magneten 116 und der Spuleneinheit 104 ein Spalt gebildet wird. Ferner kann der Gewichtskörper 105 bezüglich des Rahmens 102 in einer Vertikalrichtung D schwingen, indem er einer elastischen Kraft der ersten Schraubenzugfeder 106 und der zweiten Schraubenzugfeder 107 entgegenwirkt. Wenn der Gewichtskörper 105 bezüglich des Rahmens 102 in der Vertikalrichtung D schwingt, schwingt der Magnet 116 bezüglich der Luftspule 114. Deshalb ändert sich der Verbindungsmagnetfluss der Luftspule 114. Demgemäß wird in der Luftspule 114 die induzierte elektromotorische Kraft erzeugt. Deshalb wirken die Luftspule 114 und der Magnet 116 als Energieerzeugungseinheit, die dazu konfiguriert ist, die induzierte elektromotorische Kraft aufgrund der Schwingung des Gewichtskörpers 105 bezüglich des Rahmens 102 zu erzeugen. Der Gewichtskörper 105 (Magnet 116, Jochmaterial 117 und Material 118 mit dem hohen spezifischen Gewicht) wirken als Schwingungserzeuger im Schwingungsenergieerzeuger 101, und der Rahmen 102, die Abdeckung 103 und die Spuleneinheit 104 (Luftspule 114 und Spulenhalter 115) wirken als Statoren im Schwingungsenergieerzeuger 101.
Wenn durch Verwendung des wie oben beschrieben konfigurierten Schwingungsenergieerzeugers 101 elektrische Energie erzeugt wird, ist der Schwingungsenergieerzeuger 101 so am Schwingungskörper installiert (fixiert), dass die Schwingungseintragsfläche 110 direkt oder indirekt mit dem Schwingungskörper verbunden ist. Die Installation des Schwingungsenergieerzeugers 101 bezüglich des Schwingungskörpers kann zum Beispiel durch Schrauben, Verkleben oder dergleichen durchgeführt werden.
Dann wird die Umgebungsschwingung von dem Schwingungskörper von der Schwingungseintragsfläche 110 in den Schwingungsenergieerzeuger 101 eingetragen. Da der Gewichtskörper 105 durch die erste Schraubenzugfeder 106 und die zweite Schraubenzugfeder 107 am Rahmen 102 elastisch gestützt wird, schwingt in dem Schwingungsenergieerzeuger 101 der Gewichtskörper 105 (Magnet 116, Jochmaterial 117 und Material 118 mit dem hohen spezifischen Gewicht) in der Vertikalrichtung D bezüglich des Rahmens 102, der Abdeckung 103 und der Spuleneinheit 104 (der Luftspule 114 und des Spulenhalters 115). Zu diesem Zeitpunkt sind Federkonstanten der ersten Schraubenzugfeder 106 und der zweiten Schraubenzugfeder 107 so eingestellt, dass der Gewichtskörper 105 mit der durch den Schwingungskörper erzeugten Umgebungsschwingung mitschwingt. Infolgedessen ist es möglich, ein Mitschwingen des Gewichtskörpers 105 und eine Zunahme seiner Amplitude zu bewirken. Die Federkonstanten der ersten Schraubenzugfeder 106 und der zweiten Schraubenzugfeder 107 können zum Beispiel durch die Anzahl von Komponenten, die Anzahl von Wicklungen und Drahtdurchmesser der ersten Schraubenzugfeder 106 und der zweiten Schraubenzugfeder 107 eingestellt werden. Der Magnet 116 schwingt bezüglich der Luftspule 114, und der Verbindungsmagnetfluss der Luftspule 114 ändert sich, wodurch die induzierte elektromotorische Kraft in der Luftspule 114 erzeugt wird. Demgemäß erzeugt der Schwingungsenergieerzeuger 101 die elektrische Energie.
Da die Vickershärte des Rahmens 102 kleiner gleich 700 ist, ist es bei dem Schwingungsenergieerzeuger 101 gemäß der Ausführungsform auf diese Weise möglich, eine Beeinträchtigung der Verformbarkeit des Rahmens 102 zu unterdrücken, selbst wenn der Rahmen 102 gehärtet ist, um Schwingungsenergie effizient zu dem Gewichtskörper 105 zu übertragen.
Da die Schwingungseintragsfläche 110 mit dem ersten Verbindungsteil 121 und dem zweiten Verbindungsteil 122 durch das Material mit dem Elastizitätsmodul, der größer gleich 40 GPa ist, am Rahmen 102 verbunden ist, ist es ferner möglich, eine Abschwächung des Schwingungseintrags von der Schwingungseintragsfläche 110 zu unterdrücken, bevor die Schwingung zu dem ersten Verbindungsteil 121 und dem zweiten Verbindungsteil 122 übertragen wird. Deshalb ist es möglich, die Schwingungsenergie effizient zu dem Gewichtskörper 105 zu übertragen.
Da das erste Verbindungsglied 123 und das zweite Verbindungsglied 124 aus dem Material mit dem Elastizitätsmodul von größer gleich 40 GPa gebildet sind, ist es ferner möglich, die Abschwächung der Schwingung an einer Stelle zu unterdrücken, an der der Rahmen 102 mit der ersten Schraubenzugfeder 106 und der zweiten Schraubenzugfeder 107 verbunden ist.
Es ist die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben worden, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt.
Zum Beispiel muss der Rahmen nicht zwangsweise aus einem einzigen Material konfiguriert sein, sondern kann aus mehreren Materialien konfiguriert sein. Ferner kann der Schwingungsenergieerzeuger einen Abdeckungsteil enthalten, der einen Teil auf der Oberfläche des Rahmens abdeckt. Zum Beispiel enthält der in 10 dargestellte Schwingungsenergieerzeuger 101A einen Abdeckungsteil 131A, der einen Teil auf der Oberfläche eines Rahmens 102A abdeckt. Der Abdeckungsteil 131A kann aus einem Harz gebildet sein, das kostengünstig und in großen Mengen herstellbar ist, oder aus einem Metall, wie zum Beispiel Aluminiumdruckguss. Der Abdeckungsteil 131A kann aus dem gleichen Material wie der Rahmen 102A gebildet sein. Auf diese Weise kann kostengünstig und in großen Mengen eine vorbestimmte Form erhalten werden, indem ein Teil auf der Oberfläche des Rahmens 102A mit dem Abdeckungsteil 131A abgedeckt wird. Wenn der Abdeckungsteil 131A aus dem Harz hergestellt ist, wird die Abschwächung der Schwingung zu dem Zeitpunkt des Eintrags der Schwingung von der Schwingungseintragsfläche 110A unterdrückt. Deshalb kann die Schwingungseintragsfläche 110A von dem Abdeckungsteil 131A freiliegen. Die Produktivität verbessert sich durch Herstellung der Abdeckung 103, die aus dem Harz hergestellt ist, weiter.
Ferner wird die Schwingungseintragsfläche als die bestimmte Fläche des Rahmens bei der zweiten Ausführungsform beschrieben, aber die Schwingungseintragsfläche kann irgendeine Fläche des Rahmens sein. Ferner muss die Schwingungseintragsfläche nicht zwangsweise die gesamte eine Fläche des Rahmens sein, sondern kann möglicherweise nur ein Teil der einen Fläche des Rahmens sein.
Hier beträgt bei der zweiten Ausführungsform das durchschnittliche spezifische Gewicht des Gewichtskörpers 105 8 g/cm³ oder mehr, aber sein durchschnittliches spezifisches Gewicht beträgt möglicherweise nicht 8 g/cm³ oder mehr. In diesem Fall kann der Schwingungsenergieerzeuger wie folgt dargestellt werden.
[Absatz 1] Schwingungsenergieerzeuger, umfassend:

einen Rahmen, in den eine Schwingung eingetragen wird;
einen Gewichtskörper, der an dem Rahmen elastisch gestützt wird;
eine erste Schraubenzugfeder und eine zweite Schraubenzugfeder, die mit dem Rahmen verbunden sind und den Gewichtskörper aus entgegengesetzten Richtungen elastisch stützen; und
eine Energieerzeugungseinheit, die dazu konfiguriert ist, durch Schwingen des Gewichtskörpers bezüglich des Rahmens eine induzierte elektromotorische Kraft zu erzeugen,
wobei die Vickershärte des Rahmens kleiner gleich 700 ist.

[Absatz 2] Schwingungsenergieerzeuger nach Absatz 1,
wobei der Rahmen eine Schwingungseintragsfläche, in die die Schwingung eingetragen wird, einen ersten Verbindungsteil, mit dem die erste Schraubenzugfeder verbunden ist, und einen zweiten Verbindungsteil, mit dem die zweite Schraubenzugfeder verbunden ist, aufweist, und
wobei die Schwingungseintragsfläche durch ein Material mit einem Elastizitätsmodul, der größer gleich 40 GPa ist, mit dem ersten Verbindungsteil und dem zweiten Verbindungsteil am Rahmen verbunden ist.
[Absatz 3] Schwingungsenergieerzeuger nach Absatz 2, ferner umfassend:

ein erstes Verbindungsglied, das die erste Schraubenzugfeder mit dem Rahmen im ersten Verbindungsteil verbindet; und
ein zweites Verbindungsglied, das die zweite Schraubenzugfeder mit dem Rahmen im zweiten Verbindungsteil verbindet,
wobei das erste Verbindungsglied und das zweite Verbindungsglied aus einem Material mit einem Elastizitätsmodul von größer gleich 40 GPa gebildet sind.

[Absatz 4] Schwingungsenergieerzeuger nach den Absätzen 1 bis 3, ferner umfassend:
einen Abdeckungsteil, der einen Teil auf einer Fläche des Rahmens abdeckt.
Dritte Ausführungsform
Als Nächstes wird eine dritte Ausführungsform beschrieben. Wie in 11 dargestellt wird, weist ein Schwingungsenergieerzeuger 201 der Ausführungsform einen Rahmens 202, eine Abdeckung 203, eine Spuleneinheit 204, einen Gewichtskörper (sich bewegenden Körper) 205 und einen elastischen Teil (eine Feder) 208 auf.
Wie in den 11 bis 14 dargestellt wird, sind der Rahmen 202 und die Abdeckung 203 Glieder, die das Gehäuse des Schwingungsenergieerzeugers 201 bilden. Der Rahmen 202 ist in der Kastenform, der zylindrischen Form, der halbzylindrischen Form (im Wesentlichen halbkreisförmigen zylindrischen Querschnittsform) oder dergleichen ausgebildet, und eine Fläche davon ist eine Schwingungseintragsfläche 210. Die Schwingungseintragsfläche 210 ist eine Fläche, in die die Schwingung eingetragen wird. Das heißt, der Schwingungsenergiegenerator 201 verbindet die Schwingungseintragsfläche 210 direkt oder indirekt mit einem Schwingungskörper (nicht dargestellt), um eine von dem Schwingungskörper erzeugte Umgebungsschwingung von der Schwingungseintragsfläche 210 in den Schwingungsenergieerzeuger 201 einzutragen. Als ein Verfahren zur Verbindung der Schwingungseintragsfläche 210 mit dem Schwingungskörper sind Beispiele für das Verfahren ein Verfahren zur Befestigung des Neodym-Magneten mit dem Rahmen 202 und Befestigung dieses Neodym-Magneten mit dem Schwingungskörper, um die Schwingungseintragsfläche 210 indirekt mit dem Schwingungskörper zu verbinden, ein Verfahren zur festen Anbringung des Rahmens 202 an dem Schwingungskörper mit dem Band, um die Schwingungseintragsfläche 210 direkt mit dem Schwingungskörper zu verbinden, und ein Verfahren zur festen Anbringung des Rahmens 202 an dem Schwingungskörper mit der Schraube, um die Schwingungseintragsfläche 210 direkt mit dem Schwingungskörper zu verbinden. In der folgenden Beschreibung beziehen sich Richtungen, wie zum Beispiel eine Aufwärtsrichtung und eine Abwärtsrichtung des Schwingungsenergieerzeugers 201, auf Richtungen in einem Zustand, in dem die Schwingungseintragsfläche 210 als die Unterseite am Schwingungskörper installiert ist.
Die Abdeckung 203 ist lösbar an einer Seitenfläche 211 des Rahmens 202 befestigt. Die Seitenfläche 211 ist eine Fläche neben der Schwingungseintragsfläche 210. Die Seitenfläche 211 ist mit einer Dichtung 212 zum luftdichten Halten eines Raums zwischen der Seitenfläche 211 und der Abdeckung 203 vorgesehen. Die Dichtung 212 ist in einer im Wesentlichen rechteckigen ringförmigen Gestalt ausgebildet. Ein im Wesentlichen rechteckiger ausgesparter Teil 213 ist an einer Innenumfangsseite der Dichtung 212 auf der Seitenfläche 211 ausgebildet. Der ausgesparte Teil 213 ist eine an der Seitenfläche 211 ausgebildete Aussparung und wird durch Befestigung der Abdeckung 203 am Rahmen 202 geschlossen. Die Befestigung der Abdeckung 203 am Rahmen 202 kann zum Beispiel durch Verschrauben durchgeführt werden.
Wie in den 11 bis 14 und 16 dargestellt wird, ist die Spuleneinheit 204 in einer flachen Plattenform ausgebildet. Die Spuleneinheit 204 weist eine Spule 214 und einen Spulenhalter 215 auf. Die Spule 214 ist eines der Glieder, die die induzierte elektromotorische Kraft erzeugen. Die Spule 214 ist die Luftspule, in der kein Eisenkern auf der Innenumfangsseite der Spule vorgesehen ist. Die Spule 214 ist so gewickelt, dass sie die ovale Form aufweist, und ihre Innenumfangsseite ist hohl. Der Spulenhalter 215 ist ein Glied, das die Spule 214 aufnimmt und die Spule 214 am Rahmen 202 fixiert.
Ein Durchgangsloch 219, das die Spule 214 aufnimmt, ist in dem Spulenhalter 215 ausgebildet, und die Spule 214 ist in diesem Durchgangsloch 219 aufgenommen. Die Spule 214 ist in einem Zustand der Aufnahme in dem Durchgangsloch 219 durch Bänder 220 fixiert, die auf der Vorder- und Rückseite des Spulenhalters 215 geklebt sind. Das Band 220 reduziert unter der Prämisse, dass der Gewichtskörper 205 in Kontakt mit beispielsweise einem Reibungsreduzierungsfilm, der im Patentdokument (ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2014-143792) offenbart wird, gebracht ist, keine dynamische Reibung mit einem Gewichtskörper 205, sondern fixiert lediglich die Spule 214 an dem Spulenhalter 215. Der Spulenhalter 215 ist in der im Wesentlichen rechteckigen Form, die kleiner als der ausgesparte Teil 213 ist, ausgebildet. Der Spulenhalter 215 ist in einem Zustand am Rahmen 202 fixiert, in dem er in den ausgesparten Teil 213 eingeführt ist, derart, dass die aufgenommene Spule 214 den Gewichtskörper 205, wie von der Seitenfläche 211 aus gesehen, durchquert. Der Spulenhalter 215 kann zum Beispiel durch das Band, die Schraube oder dergleichen an dem Rahmen 202 fixiert sein. In 11 ist nur eine Stelle an einer Seite des Spulenhalters 215 am Rahmen 202 fixiert, aber die fixierte Stelle, die Anzahl von Fixierpunkten und dergleichen des Spulenhalters 215 sind nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel können zwei Stellen auf beiden Seiten des Spulenhalters 215 am Rahmen 202 fixiert sein, oder vier Stellen auf vier Seiten des Spulenhalters 115 können am Rahmen 202 fixiert sein.
Wie in den 11 bis 13 und 15 dargestellt wird, ist der Gewichtskörper 205 ein Glied, das am Rahmen 202 elastisch gestützt wird. Der Gewichtskörper 205 weist einen oder mehrere Magnete 216, ein Jochmaterial 217 und ein Material (Gewichtsglied) 218 mit einem hohen spezifischen Gewicht auf.
Der Magnet 216 ist ein Glied, das das Magnetfeld an die Spule 214 anlegt. Die Anzahl von am Gewichtskörper 205 vorgesehenen Magneten 216 ist nicht besonders eingeschränkt. Bei der Ausführungsform wird jedoch angenommen, dass vier Magnete 216 am Gewichtskörper 205 vorgesehen sind, und die vier Magnete 216 sind an vier Ecken eines Quadrats angeordnet. Der Magnet 216 ist nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel können der Magnet, wie zum Beispiel der Neodym-Magnet, der isotrope Ferritmagnet, der anisotrope Ferritmagnet, der Samarium-Cobalt-Magnet oder der AlNiCo-Magnet, als der Magnet 216 verwendet werden. Die Form des Magneten 216 ist nicht besonders eingeschränkt und kann zum Beispiel die Säulenform, die prismatische Form oder dergleichen sein.
Das Jochmaterial 217 bildet den magnetischen Schaltkreis. Das Jochmaterial 217 ist ein Glied, das den von dem Magneten 216 abgegebenen Magnetfluss durchquert, um den Magnetfluss des Magneten 216 aufzunehmen. Das Jochmaterial 217 ist auf einer Seite des Magneten 216 gegenüber der Spuleneinheit 204 angeordnet und ist nicht auf einer Seite der Spuleneinheit 204 des Magneten 216 angeordnet. Ein magnetischer Pfad auf der Seite der Magneten 216 gegenüber der Spuleneinheit 204 ist der geschlossene magnetische Pfad durch das Jochmaterial 217, und ein magnetischer Pfad auf der Seite der Spuleneinheit 204 des Magneten 216 ist der offene magnetische Pfad. Das heißt, der Magnetfluss leckt nicht von der Spuleneinheit 204, indem er durch das Jochmaterial 217 auf der Seite des Magneten 216 gegenüber der Spuleneinheit 204 passiert, sondern der Magnetfluss leckt zu der Spuleneinheit 204 auf der Seite des Spuleneinheit 204 des Magneten 216. Das Jochmaterial 217 ist nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel kann ein Material wie beispielsweise Weichstahl, Walzstahl für die allgemeine Struktur, rostfreier Stahl, Siliciumstahl, Ferrit, FeNi-Legierung oder FeCo-Legierung als das Jochmaterial 217 verwendet werden.
Das Material 218 mit dem hohen spezifischen Gewicht ist ein Glied zur Erhöhung des spezifischen Gewichts des Gewichtskörpers 205. Das Material 218 mit dem hohen spezifischen Gewicht ist aus einem Material gebildet, das ein höheres spezifisches Gewicht als der Magnet 216 und das Jochmaterial 217 hat. Das Material 218 mit dem hohen spezifischen Gewicht ist durch eine Fläche des Jochmaterials 217 auf der Seite einer Spule 214 und eine Fläche des Jochmaterials 217 auf einer der Spule 214 gegenüberliegenden Seite fixiert. Das Material 218 mit dem hohen spezifischen Gewicht ist nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel kann das Material mit dem spezifischen Gewicht von 8 g/cm³ oder mehr als das Material 218 mit dem hohen spezifischen Gewicht verwendet werden. Solch ein Material 218 mit dem hohen spezifischen Gewicht kann irgendeines oder zwei oder mehr von Materialien wie Wolfram, Blei, Kupfer, Messing, Berylliumkupfer, Nickelstahl, austenitischen rostfreien Stahl und Schnellarbeitsstahl enthalten.
Bei der Ausführungsform beträgt das durchschnittliche spezifische Gewicht des Gewichtskörpers 205 8 g/cm³ oder mehr.
Der elastische Teil 208 ist mit dem Rahmen 202 verbunden, um den Gewichtskörper 205 elastisch zu stützen. Der elastische Teil 208 weist eine erste Schraubenzugfeder 206 und eine zweite Schraubenzugfeder 207 auf, die mit dem Rahmen 202 verbunden sind, um den Gewichtskörper 205 aus entgegengesetzten Richtungen elastisch zu stützen. Die erste Schraubenzugfeder 206 und die zweite Schraubenzugfeder 207 sind jeweils aus mehreren Schraubenzugfedern konfiguriert und sind an zueinander weisenden Stellen angeordnet. Bei der Ausführungsform sind die erste Schraubenzugfeder 206 und die zweite Schraubenzugfeder 207 jeweils aus sechs Schraubenzugfedern konfiguriert. Hier sind bei der Ausführungsform die sechs ersten Schraubenzugfedern 206 und die sechs zweiten Schraubenzugfedern 207 mit der Ober- bzw. Unterseite des Jochmaterials 217 verbunden, aber die Verbindung ist nicht auf die Verbindung mit sechs Schraubenzugfedern beschränkt. Zum Beispiel können drei oder mehr erste Schraubenzugfedern 206 und drei oder mehr zweite Schraubenzugfedern 207 mit der Ober- bzw. Unterseite des Jochmaterials 217 verbunden sein. Zum Beispiel kann die Anzahl von Schraubenfedern, die mit dem Jochmaterial 217 verbunden sind, in Abhängigkeit von der bei Schwingung des Gewichtskörpers 205 erforderlichen Federkonstanten ausgewählt werden. Die mehreren ersten Schraubenzugfedern 206 können entlang einer Aufwärtsrichtung in zwei Reihen auf der Oberseite des Jochmaterials 217 angeordnet sein. Ebenso können die mehreren zweiten Schraubenzugfedern 207 entlang einer Abwärtsrichtung in zwei Reihen auf der Unterseite des Jochmaterials 217 angeordnet sein. Ferner können vier erste Schraubenzugfedern 206 jeweils mit vier Ecken auf der Oberseite des Jochmaterials 217 verbunden sein. Ebenso können vier zweite Schraubenzugfedern 207 jeweils mit vier Ecken auf der Unterseite des Jochmaterials 217 verbunden sein. Wenn die mehreren ersten Schraubenzugfedern 206 und zweiten Schraubenzugfedern 207 wie oben beschrieben mit dem Jochmaterial 217 verbunden sind, können die ersten Schraubenzugfedern 206 und die zweiten Schraubenzugfedern 207 ferner auch so angeordnet werden, dass sie in der Vertikalrichtung des Jochmaterials 217 bezüglich der Mittelposition in der Vertikalrichtung symmetrisch sind.
Ein Endteil der ersten Schraubenzugfeder 206 ist durch eine Schraube 223 mit einem sich über dem ausgesparten Teil 213 auf der Seitenfläche 211 befindenden ersten Seitenflächenteil 221 verbunden. Ein Endteil der zweiten Schraubenzugfeder 207 ist durch eine Schraube 224 mit einem sich unter dem ausgesparten Teil 213 auf der Seitenfläche 211 befindenden zweiten Seitenflächenteil 222 verbunden. Das heißt, ein Endteil der ersten Schraubenzugfeder 206 wird durch die zur Verbindung eines Endteils der ersten Schraubenzugfeder 206 mit dem ersten Seitenflächenteil 221 in den ersten Seitenflächenteil 221 geschraubte Schraube 223 verriegelt. Ferner wird ein Endteil der zweiten Schraubenzugfeder 207 durch die zur Verbindung eines Endteils der zweiten Schraubenzugfeder 207 mit dem zweiten Seitenflächenteil 222 in den zweiten Seitenflächenteil 222 geschraubte Schraube 224 verriegelt. Es können ein erster Stift und ein zweiter Stift, die in die Seitenfläche 211 des Rahmens 202 eingeführt und dort verriegelt sind, statt der Schrauben 223 und 224 verwendet werden. In diesem Fall können die erste Schraubenzugfeder 206 und die zweite Schraubenzugfeder 207 durch Einführen und Verriegeln des ersten Stifts und des zweiten Stifts in die bzw. an der Seitenfläche 211 des Rahmens 202 und durch Verriegeln der ersten Schraubenzugfeder 206 und der zweiten Schraubenzugfeder 207 an dem ersten Stift und dem zweiten Stift mit der Seitenfläche 211 des Rahmens 202 verbunden werden.
Die anderen Endteile der ersten Schraubenzugfeder 206 und der zweiten Schraubenzugfeder 207 sind mit dem Gewichtskörper 205 verbunden. Insbesondere ist der andere Endteil der ersten Schraubenzugfeder 206 auf der Seite eines ersten Seitenflächenteils 221 mit einem Teil des Gewichtskörpers 205 verbunden, und der andere Endteil der zweiten Schraubenzugfeder 207 ist auf der Seite eines zweiten Seitenflächenteils 222 mit einem Teil des Gewichtskörpers 205 verbunden. Die Verbindung der ersten Schraubenzugfeder 206 und der zweiten Schraubenzugfeder 207 bezüglich des Gewichtskörpers 205 kann zum Beispiel durch Zweiteilen des Jochmaterials 217 und durch Verriegeln der anderen Endteile der ersten Schraubenzugfeder 206 und der zweiten Schraubenzugfeder 207 und ihr Anordnen zwischen den beiden geteilten Jochmaterialien 217 durchgeführt werden. Die anderen Endteile der ersten Schraubenzugfeder 206 und der zweiten Schraubenzugfeder 207 können jedoch mit irgendeinem Glied verbunden sein, das den Gewichtskörper 205 konfiguriert.
Der Gewichtskörper 205 ist nur auf einer Seite der Spuleneinheit 204 angeordnet. Der Gewichtskörper 205 wird durch die erste Schraubenzugfeder 206 und die zweite Schraubenzugfeder 207 aufgehängt elastisch gestützt, derart, dass der Magnet 216 und die Spuleneinheit 204 zueinander weisen und zwischen dem Magneten 216 und der Spuleneinheit 204 ein Spalt gebildet wird. Hier werden die erste Schraubenzugfeder 206 und die zweite Schraubenzugfeder 207 durch die Schrauben 223 und 224 verriegelt und werden mit dem ersten Seitenflächenteil 221 und dem zweiten Seitenflächenteil 222 wie oben beschrieben verbunden. Deshalb kann der Spalt zwischen dem Gewichtskörper 205 und der Spuleneinheit 204 durch Einstellen der Verriegelungspositionen der ersten Schraubenzugfeder 206 und der zweiten Schraubenzugfeder 207 bezüglich der Schrauben 223 und 224 oder durch Einstellen von Abständen der Spuleneinheit 204 von dem ersten Seitenflächenteil 221 und dem zweiten Seitenflächenteil 222 in der Tiefenrichtung des ausgesparten Teils 213 eingestellt werden.
Ferner kann der Gewichtskörper 205 bezüglich des Rahmens 202 in der Vertikalrichtung D schwingen, indem er einer elastischen Kraft der ersten Schraubenzugfeder 206 und der zweiten Schraubenzugfeder 207 entgegenwirkt. Wenn der Gewichtskörper 205 bezüglich des Rahmens 202 in der Vertikalrichtung D schwingt, schwingt der Magnet 216 bezüglich der Luftspule 214. Deshalb ändert sich der Verbindungsmagnetfluss der Spule 214. Demgemäß wird in der Spule 214 die induzierte elektromotorische Kraft erzeugt. Der Gewichtskörper 205 (Magnet 216, Jochmaterial 217 und Material 218 mit dem hohen spezifischen Gewicht) wirkt als ein Schwingungserzeuger im Schwingungsenergieerzeuger 201, und der Rahmen 202, die Abdeckung 203 und die Spuleneinheit 204 (Spule 214 und Spulenhalter 215) wirken als Statoren im Schwingungsenergieerzeuger 201.
Wenn durch Verwendung des wie oben beschrieben konfigurierten Schwingungsenergieerzeugers 201 die elektrische Energie erzeugt wird, ist der Schwingungsenergieerzeuger 201 so am Schwingungskörper installiert (fixiert), dass die Schwingungseintragsfläche 210 direkt oder indirekt mit dem Schwingungskörper verbunden ist. Die Installation des Schwingungsenergieerzeugers 201 bezüglich des Schwingungskörpers kann zum Beispiel durch Schrauben, Verkleben oder dergleichen durchgeführt werden.
Dann wird die Umgebungsschwingung von dem Schwingungskörper von der Schwingungseintragsfläche 210 in den Schwingungsenergieerzeuger 201 eingetragen. Da der Gewichtskörper 205 durch die erste Schraubenzugfeder 206 und die zweite Schraubenzugfeder 207 am Rahmen 202 elastisch gestützt wird, schwingt in dem Schwingungsenergieerzeuger 201 der Gewichtskörper 205 (Magnet 216, Jochmaterial 217 und Material 218 mit dem hohen spezifischen Gewicht) in der Vertikalrichtung D bezüglich des Rahmens 202, der Abdeckung 203 und der Spuleneinheit 204 (der Spule 214 und des Spulenhalters 215). Zu diesem Zeitpunkt sind Federkonstanten der ersten Schraubenzugfeder 206 und der zweiten Schraubenzugfeder 207 so eingestellt, dass der Gewichtskörper 205 mit der durch den Schwingungskörper erzeugten Umgebungsschwingung mitschwingt. Infolgedessen ist es möglich, ein Mitschwingen des Gewichtskörpers 205 und eine Zunahme seiner Amplitude zu bewirken. Die Federkonstanten der ersten Schraubenzugfeder 206 und der zweiten Schraubenzugfeder 207 können zum Beispiel durch die Anzahl von Komponenten, die Anzahl von Wicklungen und Drahtdurchmesser der ersten Schraubenzugfeder 206 und der zweiten Schraubenzugfeder 207 eingestellt werden. Der Magnet 216 schwingt bezüglich der Spule 214, und der Verbindungsmagnetfluss der Spule 214 ändert sich, wodurch die induzierte elektromotorische Kraft in der Spule 214 erzeugt wird. Demgemäß erzeugt der Schwingungsenergieerzeuger 201 die elektrische Energie.
Da das Jochmaterial 217 auf der Seite des Magneten 216 gegenüber der Spuleneinheit 204 angeordnet ist und der magnetische Pfad auf der Seite der Spuleneinheit 204 des Magneten 216 der offene magnetische Pfad ist, kann auf diese Weise bei dem Schwingungsenergieerzeuger 201 gemäß der Ausführungsform der Gewichtskörper 205 nur auf einer Seite der Spuleneinheit 204 angeordnet werden. Demgemäß kann der Spalt zwischen der Spuleneinheit 204 und dem Gewichtskörper 205 durch Trennen des Gewichtskörpers 205 von der Spuleneinheit 204 gebildet werden. Infolgedessen wird der Spalt zwischen der Spuleneinheit 204 und dem Gewichtskörper 205 gebildet, und somit kann ein Verlust der Schwingungsenergie des Gewichtskörpers 205 unterdrückt werden.
Da der elastische Teil 208 den Gewichtskörper 205 elastisch stützt, so dass zwischen dem Gewichtskörper 205 und der Spuleneinheit 204 der Spalt gebildet wird, kann ferner ein Kontakt zwischen dem Gewichtskörper 205 und der Spuleneinheit 204 unterdrückt werden.
Da der elastische Teil 208 die erste Schraubenzugfeder 206 und die zweite Schraubenzugfeder 207, die mit dem Rahmen 202 verbunden sind und den Gewichtskörper 205 aus entgegengesetzten Richtungen elastisch stützen, aufweist, kann der Gewichtskörper 205 ferner elastisch so gestützt werden, dass der Spalt leicht zwischen dem Gewichtskörper 205 und der Spuleneinheit 204 gebildet wird.
Da die Spule 214 die Luftspule ist, ist es ferner möglich, eine Anziehung des Magneten 216 zu der Seite der Spule 214 zu unterdrücken und somit den Verlust der Schwingungsenergie des Gewichtskörpers 205 zu unterdrücken.
Es ist die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben worden, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt.
Die Spule wird ferner bei der dritten Ausführungsform als die Luftspule beschrieben. Jedoch kann der Eisenkern auf der Innenumfangsseite der Spule vorgesehen werden, solange die Anziehung des Magneten zu der Spulenseite kein Problem ist oder ein anderes Mittel zum Unterdrücken der Anziehung des Magneten zur Spulenseite vorgesehen ist.
Ferner wird die Schwingungseintragsfläche bei der dritten Ausführungsform als die bestimmte Fläche des Rahmens beschrieben, aber die Schwingungseintragsfläche kann irgendeine Fläche des Rahmens sein. Ferner ist die Schwingungseintragsfläche nicht zwangsweise die gesamte eine Fläche des Rahmens, sondern ist möglicherweise nur ein Teil der einen Fläche des Rahmens.
Hier beträgt das durchschnittliche spezifische Gewicht des Gewichtskörpers 205 bei der dritten Ausführungsform 8 g/cm³ oder mehr, aber sein durchschnittliches spezifisches Gewicht beträgt möglicherweise nicht mehr als 8 g/cm³ oder mehr. Ferner weist der elastische Teil bei der dritten Ausführungsform zum Beispiel die erste Schraubenzugfeder und die zweite Schraubenzugfeder auf. Es kann jedoch irgendein elastischer Teil, der mit dem Rahmen verbunden ist und den Gewichtskörper elastisch stützt, eingesetzt werden. In diesen Fällen kann der Schwingungsenergieerzeuger wie folgt dargestellt werden.
[Absatz 1] Schwingungsenergieerzeuger, umfassend:

einen Rahmen, in den die Schwingung eingetragen wird;
eine Spuleneinheit, die an dem Rahmen fixiert ist;
einen Gewichtskörper, der an dem Rahmen elastisch gestützt wird; und
einen elastischen Teil, der mit dem Rahmen verbunden ist und den Gewichtskörper elastisch stützt,
wobei der Gewichtskörper einen Magneten und ein Jochmaterial aufweist, das auf einer Seite des Magneten gegenüber der Spuleneinheit angeordnet ist, und
wobei ein magnetischer Pfad auf einer Spuleneinheitsseite des Magneten ein offener magnetischer Pfad ist.

[Absatz 2] Schwingungsenergieerzeuger nach Absatz 1,
wobei der elastische Teil den Gewichtskörper elastisch so stützt, das zwischen dem Gewichtskörper und der Spuleneinheit ein Spalt gebildet wird.
[Absatz 3] Schwingungsenergieerzeuger nach Absatz 2, wobei
der elastische Teil eine erste Schraubenzugfeder und eine zweite Schraubenzugfeder, die mit dem Rahmen verbunden sind und den Gewichtskörper aus entgegengesetzten Richtungen elastisch stützen, aufweist.
[Absatz 4] Schwingungsenergieerzeuger nach den Absätzen 1 bis 3,
wobei die Spule eine Luftspule ist.
Vierte Ausführungsform
Als Nächstes wird eine vierte Ausführungsform beschrieben. Wie in den 17 bis 19 dargestellt wird, enthält ein Schwingungsenergieerzeuger 301 gemäß der Ausführungsform zum Beispiel ein Gehäuse (einen Rahmen) 302, mehrere an dem Gehäuse 302 befestigte Federn 303, eine innerhalb des Gehäuses 302 fixierte Spule 304 und einen durch die Federn 303 aufgehängten Gewichtskörper (sich bewegenden Körper) 310.
Ein Magnet 311 ist an dem Gewichtskörper 310 befestigt. Der Schwingungsenergieerzeuger 301 empfängt eine Schwingung von außen, und der Gewichtskörper 310 schwingt, begleitet durch die empfangene Schwingung, in einer Erstreckungsrichtung einer Axiallinie L der Feder 303 mit. Eine Resonanzfrequenz des Gewichtskörpers 310 beträgt zum Beispiel 50 Hz. Der Magnet 311 bewegt sich relativ bezüglich der fixierten Spule 304, um die induzierte elektromotorische Kraft in der Spule 304 aufgrund der elektromagnetischen Induktion zu erzeugen. Das heißt, der Schwingungsenergieerzeuger 301 ist eine Schwingungsenergieerzeugungsvorrichtung, die die elektrische Energie durch eine elektromagnetische Induktionsart erzeugt.
Der Schwingungsenergieerzeuger 301 ist zum Beispiel an einer Maschine, einschließlich einer Werkzeugmaschine, eines sich bewegenden Körpers oder dergleichen, oder einer Konstruktion, einschließlich einer Brücke oder dergleichen, befestigt, um elektromotorische Kraft von der Schwingung der Maschine, der Konstruktion oder dergleichen zu erhalten. Der Schwingungsenergieerzeuger 301 kann zum Beispiel durch die magnetische Kraft des Neodym-Magneten oder dergleichen, der am Gehäuse 302 befestigt ist, an der Schwingungsquelle, wie zum Beispiel dem Motor, befestigt sein. Der Schwingungsenergieerzeuger 301 kann an der Schwingungsquelle befestigt werden, indem zum Beispiel das Gehäuse 302 und die Schwingungsquelle, wie zum Beispiel der Motor, mit einem Band fixiert werden. Ferner kann der Schwingungsenergieerzeuger 301 an der Schwingungsquelle befestigt werden, indem das Gehäuse 302 mit einem Bolzen an der Schwingungsquelle, wie zum Beispiel dem Motor, fixiert wird.
Das Gehäuse 302 weist eine rechteckige parallelepipedische Form auf, die zum Beispiel sechs Flächen 302a hat. Die Form des Gehäuses 302 ist nicht auf die rechteckige parallelepipedische Form beschränkt. Zum Beispiel kann das Gehäuse 302 der Kastenkörper sein, der das Erscheinungsbild wie beispielsweise die im Wesentlichen säulenartige Form oder die halbzylindrische Form (im Wesentlichen halbkreisförmige säulenförmige Querschnittsform) aufweist. Bei der Ausführungsform sind vier Ecken der breitesten Fläche 302a der sechs Flächen 302a abgeschrägt. Ferner ist an der breitesten Fläche 302a ein ausgesparter Teil 302b ausgebildet, in dem die Feder 303, die Spule 304 und der Gewichtskörper 310 untergebracht sind. Ein rahmenförmiger Federhalterahmen 302c, an dem mehrere Federn 303 befestigt sind, ist in dem ausgesparten Teil 302b vorgesehen. Der Federhalterahmen 302c weist eine Form auf, in der rechteckige Eckteile abgerundet sind. Der Federhalterahmen 302c ist zum Beispiel aus Metall hergestellt und kann aus Aluminium konfiguriert sein.
Ferner kann der Federhalterahmen 302c aus dem Material mit dem Elastizitätsmodul, der größer gleich 40 GPa ist, konfiguriert sein. In dem Federhalterahmen 302c ist ein Befestigungsteil 303a jeder Feder 303 durch das Fixierglied 306 fixiert. Der Befestigungsteil 303a weist zum Beispiel eine Ringform (siehe 20) auf, und das Fixierglied 306 ist in den Befestigungsteil 303a eingeführt, und das Fixierglied 306 ist in den Federhalterahmen 302c eingeschraubt, um den Befestigungsteil 303a an dem Federhalterahmen 302c zu fixieren. Das Fixierglied 306 ist zum Beispiel eine Innensechskantschraube. Das Verbindungsmittel des Befestigungsteils 303a der Feder 303 mit dem Federhalterahmen 302c ist nicht auf das Fixierglied 306 beschränkt und kann wie angemessen geändert werden. Zum Beispiel können mehrere Stifte in den Federhalterahmen 302c des Gehäuses 302 eingeführt sein, und jedes Befestigungsteil 303a der Feder 303 kann an die mehreren Stifte gehakt sein, um den Befestigungsteil 303a davon an dem Federhalterahmen 302c zu befestigen.
Die Feder 303 ist zum Beispiel die Schraubenzugfeder. Als Beispiel beträgt der Drahtdurchmesser der Feder 303 0,29 mm, ein Durchmesser H (siehe 21B), der der Außendurchmesser der Feder 303 ist, beträgt 2,50 mm, die freie Länge der Feder 303 beträgt 11,6 mm, eine zulässige Maximallänge der Feder 303 beträgt 18,9 mm, und die Federkonstante der Feder 303 beträgt 0,225 N/mm. Der Schwingungsenergieerzeuger 301 enthält die mehreren Federn 303, und die mehreren Federn 303 sind so angeordnet, dass sie parallel zueinander sind. Ein Ende jeder Feder 303 ist an dem Federhalterahmen 302c befestigt, und das andere Ende jeder Feder 303 ist an dem Gewichtskörper 310 befestigt. Der Gewichtskörper 310 ist mindestens zwischen zwei Federn 303 vorgesehen. Ein Teil der mehreren Federn 303 erstreckt sich von dem Gewichtskörper 310 in eine erste Richtung D1, und ein restlicher Teil der mehreren Federn 303 erstreckt sich von dem Gewichtskörper 310 in eine zweite Richtung D2, die eine entgegengesetzt zu der ersten Richtung D1 verlaufende Richtung ist.
Die erste Richtung D1 und die zweite Richtung D2 entsprechen einer Richtung, in der die Axiallänge L jeder Feder 303 verläuft. Die mehreren Federn 303 sind entlang einer Breitenrichtung D3 des Schwingungsenergieerzeugers 303 vorgesehen und sind zum Beispiel in gleichmäßigen Abständen entlang der Breitenrichtung D3 angeordnet. Eine Feder 303 ist entlang einer Dickenrichtung D4 des Schwingungsenergieerzeugers 301 angeordnet, aber die mehreren Federn 303 können entlang der Dickenrichtung D4 angeordnet sein. Als Beispiel können insgesamt zwölf Federn 303 vorgesehen sein. Sechs Federn 303 der zwölf Federn 303 sind entlang der Breitenrichtung D3 nebeneinander vorgesehen und erstrecken sich von dem Gewichtskörper 310 in die erste Richtung D1. Die restlichen sechs Federn 303 sind entlang der Breitenrichtung D3 nebeneinander vorgesehen und erstrecken sich von dem Gewichtskörper 310 in die zweite Richtung D2. Der Gewichtskörper 310 ist zwischen den sich in die erste Richtung D1 erstreckenden sechs Federn 303 und den sich in die zweite Richtung D2 erstreckenden sechs Federn 303 aufgehängt.
Die Anzahl der Federn 303 ist jedoch nicht auf zwölf beschränkt. Es können zum Beispiel vier Federn 303, die sich jeweils von vier Ecken des Gewichtskörpers 310 in die erste Richtung D1 und die zweite Richtung D2 erstrecken, vorgesehen sein, und die Anzahl der Federn 303 kann wie angemessen geändert werden. Ferner können drei Federn 303, die sich von dem Gewichtskörper 310 in die erste Richtung D1 erstrecken, und drei Federn 303, die sich von dem Gewichtskörper 310 in die zweite Richtung D2 erstrecken, enthalten sein. Darüber hinaus können die mehreren Federn 303 in zueinander symmetrischen Positionen bezüglich der Mitte des Gewichtskörpers 310 angeordnet sein. In diesem Fall kann einer Unterdrückung der Schwingung des Gewichtskörpers 310 in eine andere Richtung als die erste Richtung D1 und die zweite Richtung D2 und einer Drehung des Gewichtskörpers 310, Teilung der Federkonstanten jeder Feder 303 und Gewährleistung des Hubs der Feder 303 entsprochen werden. Da jede Feder 303 miniaturisiert werden kann, ist es ferner möglich, die Stabilität des Schwingungsenergieerzeugers 301 zu verbessern und die Miniaturisierung des Schwingungsenergieerzeugers 301 selbst zu realisieren.
Die Spule 304 ist zwischen einer Unterseite 302d des ausgesparten Teils 302b des Gehäuses 302 und dem Gewichtskörper 310 angeordnet. Ferner enthält der Schwingungsenergieerzeuger 301 einen Spulenhalter 305, der die Spule 304 hält, und der Spulenhalter 305 ist zum Beispiel durch das Band in einem Zustand des Haltens der Spule 304 an dem Gehäuse 302 fixiert. Das Fixiermittel des Spulenhalters 305 an dem Gehäuse 302 ist nicht auf das Band beschränkt und kann wie angemessen geändert werden. Der Spulenhalter 305 kann zum Beispiel durch die Schraube an dem Gehäuse 302 fixiert sein. Ferner kann möglicherweise nur der Endteil (der unterseitige Endteil von 19) des Spulenhalters 305 in der zweiten Richtung D2 an dem Gehäuse 302 fixiert sein, oder mehrere Stellen des Spulenhalters 305 können jeweils an dem Gehäuse 302 fixiert sein. Die Anzahl von fixierten Stellen und eine Anordnungsform des Spulenhalters 305 bezüglich des Gehäuses 302 können wie angemessen geändert werden.
Der Spulenhalter 305 ist zum Beispiel aus Kunststoff hergestellt. Ferner ist die Spule 304 die Luftspule. Zum Beispiel wird zwischen dem an dem Gewichtskörper 310 und der Spule 304 befestigten Magneten 311 und der Unterseite 302d ein offener magnetischer Pfad G gebildet. Ferner wird zwischen dem Spulenhalter 305 und dem Gewichtskörper 310 ein Raum C gebildet, und der Spulenhalter 305 und der Gewichtskörper 310 stehen nicht miteinander in Kontakt. Da keine von Kontakt mit dem Spulenhalter 305 begleitete Reibungskraft in dem Gewichtskörper 310 erzeugt wird, ist es demgemäß möglich, die Reduzierung der Schwingung des Gewichtskörpers 310 zu vermeiden.
20 ist eine perspektivische Ansicht der Feder 303 und des Gewichtskörpers 310. Wie in den 19 und 20 dargestellt wird, enthält der Gewichtskörper 310 den oben beschriebenen Magneten 311, ein Jochmaterial 312 und Schwerpunkteinstellungsglieder (Gewichtsglieder) 313 und 314. Wenn eine durch Verbindung der Befestigungsteile 303a von sich an jedem beider Enden in der Breitenrichtung D3 befindenden vier Federn 303A gebildete Ebene als eine Ebene S eingestellt wird, ist das Jochmaterial 312 auf der Ebene S angeordnet. Der Magnet 311 ist auf einer Seite (Vorderseite von 20), wie von der Ebene S aus gesehen, angeordnet, und das Schwerpunkteinstellungsglied 313 ist, wie von der Ebene S aus gesehen, auf einer dem Magneten 311 gegenüberliegenden Seite (Rückseite von 20) angeordnet. Mit anderen Worten, der Magnet 311 und das Schwerpunkteinstellungsglied 313 sind an von der Axiallinie L jeder Feder 303 versetzten Stellen angeordnet, und das Schwerpunkteinstellungsglied 313 ist, wie von der Axiallinie L jeder Feder 303 aus gesehen, an der dem Magneten 311 gegenüberliegenden Seite befestigt. Auf diese Weise ist in dem Gewichtskörper 310 gemäß der Ausführungsform jede Komponente bezüglich der Feder 303 asymmetrisch angeordnet.
In der Beschreibung umfasst die Komponente „wie von der Axiallinie der Feder aus gesehen, auf einer Seite angeordnet“ eine in einer bestimmten Richtung, wie von der Axiallinie der Feder aus gesehen, angeordnete Komponente und eine auf der Axiallinie der Feder angeordnete und in die bestimmte Richtung bezüglich der Axiallinie zu verschiebende Komponente. „Ein Magnet ist, wie von der Axiallinie der Feder aus gesehen, auf einer Seite angeordnet“ umfasst einen Zustand, in dem ein Teil des Magneten 311 die Axiallinie L der Feder 303 beeinflusst, einen Zustand, in dem ein Maß eines von dem Jochmaterial 312 vorragenden Teils des Magneten 311 kleiner als ein Maß eines in das Jochmaterial 312 eintretenden Teils des Magneten 311 ist, und dergleichen.
Mehrere Magnete 311 sind an dem Gewichtskörper 310 befestigt, und es sind zum Beispiel vier Magnete 311 so angeordnet, dass sie eine quadratische Form in der Mitte des Jochmaterials 312 bilden. Von den vier Magneten 311 liegen zum Beispiel N-Polflächen von zwei Magneten 311 auf einer Seite einer ersten Richtung D1 frei, und S-Polflächen von zwei Magneten 311 liegen auf einer Seite einer zweiten Richtung D2 frei. Jeder Magnet 311 ist zum Beispiel der Neodym-Magnet. Die magnetische Flussdichte jedes Magneten 311 beträgt 5000 Gauß, und das spezifische Gewicht jedes Magneten 311 beträgt 7,4 g/cm³. Ferner weist jeder Magnet 311 die Säulenform auf, und als Beispiel beträgt ein Durchmesser jedes Magneten 311 6 mm und eine Höhe jedes Magneten 311 5 mm.
Ein Endteil 303b auf einer dem Befestigungsteil 303a jeder Feder 303 gegenüberliegenden Seite ist in einem zwischen zwei Jochmaterialien 312 angeordneten Zustand fixiert. Zum Beispiel ist eines der beiden Jochmaterialien 312 mit einem ausgesparten Teil 312c versehen, in den der Endteil 303b eintritt, und eine Tiefe des ausgesparten Teils 312c in der Dickenrichtung D4 ist ungefähr gleich dem Drahtdurchmesser des Endteils 303b der Feder 303. Die vier Magnete 311 werden zu einem der beiden Jochmaterialien 312 angezogen. Mit anderen Worten, die beiden Jochmaterialien 312 stehen mit den vier Magneten 311 in engem Kontakt. Jedes Jochmaterial 312 ist aus Eisen oder Stahl konfiguriert und weist eine rechteckige Plattenform auf.
Die vier Magnete 311 sind auf einer Seite der beiden Jochmaterialien 312 vorgesehen und sind zu einer Seite der Unterseite 302d des ausgesparten Teils 302b ausgerichtet, um den oben beschriebenen offenen magnetischen Pfad G zu bilden. Das Jochmaterial 312 bildet den Magnetkreis. Hier bildet das Jochmaterial 312 den geschlossenen magnetischen Pfad auf einer Seite des Magneten 311 gegenüber der Unterseite 302d, um das Fließen des Magnetflusses zu einer Außenseite des ausgesparten Teils 302b zu unterdrücken. Das Jochmaterial 312 kann aus einem SS400-Material konfiguriert sein. In diesem Fall ist es möglich, das Jochmaterial 312 zu erhalten, das relativ gute Magneteigenschaften aufweist, kostengünstig und leicht verfügbar ist. Das spezifische Gewicht des Jochmaterials 312 beträgt zum Beispiel 7,8 g/cm³.
Das Jochmaterial 312 weist eine erste Fläche 312a, auf der der Magnet 311 geklebt ist, und eine zweite Fläche 312b, die zu einer Seite gegenüber der ersten Fläche 312a ausgerichtet ist und auf der das Schwerpunkteinstellungsglied 313 geklebt ist, auf. Das Schwerpunkteinstellungsglied 313 ist ein Glied, das den Schwerpunkt des Gewichtskörpers 310 einstellt, und ist zum Beispiel das Material mit dem hohen spezifischen Gewicht. In der Beschreibung gibt das Material mit dem hohen spezifischen Gewicht ein Glied an, das aus einem Material konfiguriert ist, das ein höheres spezifisches Gewicht als zumindest der Magnet 311 aufweist, und kann ein Glied sein, das aus einem Material konfiguriert ist, das das spezifische Gewicht von 8,0 g/cm³ oder mehr aufweist. Das heißt, das Material mit dem hohen spezifischen Gewicht enthält ein Glied, das aus einem Material konfiguriert ist, das ein höheres spezifisches Gewicht als ein gewöhnliches Stahlmaterial (7,8 g/cm³ bis 7,9 g/cm³) aufweist.
Bei der Ausführungsform beträgt das durchschnittliche spezifische Gewicht des Gewichtskörpers 310 8 g/cm³ oder mehr.
Bei der Ausführungsform kann das Material mit dem hohen spezifischen Gewicht aus einem wolframhaltigen Harz konfiguriert sein. Wenn das Material mit dem hohen spezifischen Gewicht durch Enthalten des Harzes konfiguriert ist, kann das Material mit dem hohen spezifischen Gewicht durch Spritzgießen des Harzes hergestellt werden. Deshalb ist es möglich, das Material mit dem hohen spezifischen Gewicht kostengünstig und in großen Mengen herzustellen und das Material mit dem hohen spezifischen Gewicht in einer beliebigen Form herzustellen. Das wolframhaltige Harz enthält pulverisiertes Wolfram und das Harz, wie zum Beispiel Polyamid, und das spezifische Gewicht des wolframhaltigen Harzes beträgt zum Beispiel 13 g/cm³. Wenn das Schwerpunkteinstellungsglied 313 das Material mit dem hohen spezifischen Gewicht, wie zum Beispiel das wolframhaltige Harz, ist, kann auf diese Weise die Masse des Gewichtskörpers 310 unter Beibehaltung der Miniaturisierung erhöht werden. Demgemäß ist es möglich, die Miniaturisierung des Schwingungsenergieerzeugers 301 zu realisieren und eine Ausgabe der elektrischen Energie von dem Schwingungsenergieerzeuger 301 durch Erhöhen der Trägheitsenergie des Gewichtskörpers 310 zur Vergrößerung der Amplitude der Schwingung zu erhöhen.
Das Schwerpunkteinstellungsglied 313 weist zum Beispiel die rechteckige Plattenform auf und ist auf einer Seite des Jochmaterials 312 gegenüber dem Magneten 311 geklebt. Demgemäß ist es möglich, den Schwerpunkt des Gewichtskörpers 310 einzustellen. Auf diese Weise kann sich eine Position des Schwerpunkts des Gewichtskörpers 310 nahe der durch Verbindung der oben beschriebenen Befestigungsteile 303a der vier Federn 303A gebildeten Ebene S befinden. In diesem Fall ist es möglich, den Gewichtskörper 310 in Schwingungsmodi in die erste Richtung D1 und die zweite Richtung D2 zu bewegen und einen Eintrag eines anderen Schwingungsmodus als die erste Richtung D1 und die zweite Richtung D2 zu unterdrücken. Da der Gewichtskörper 310 durch Unterdrückung des anderen Schwingungsmodus als die erste Richtung D1 und die zweite Richtung D2 entlang der ersten Richtung D1 und der zweiten Richtung D2 schwingen kann, ist es auf diese Weise möglich, die Ausgabe weiter zu erhöhen.
Wenn das Volumen des Schwerpunkteinstellungsglieds 313 ungefähr gleich dem Volumen der mehreren (vier) Magneten 311 ist, wird der Schwerpunkt des Gewichtskörpers 310 im Vergleich zu der Ebene S jedoch zu einer Seite des Schwerpunkteinstellungsglieds 313 verschoben. Demgemäß ist es erforderlich, das Volumen des Schwerpunkteinstellungsglieds 313 zu reduzieren oder ein Schwerpunkteinstellungsglied 314 auch auf einer Seite des Magneten 311 des Jochmaterials 312 zu kleben, um den Schwerpunkt des Gewichtskörpers 310 nahe der Ebene S zu bringen. Bei der Ausführungsform ist das Schwerpunkteinstellungsglied 314 auf der Seite des Magneten 311 des Jochmaterials 312 geklebt, um den Schwerpunkt des Gewichtskörpers 310 nahe der Ebene S zu bringen. Das Schwerpunkteinstellungsglied 314 kann zum Beispiel aus dem gleichen Material wie das Schwerpunkteinstellungsglied 313 konfiguriert sein.
Das Schwerpunkteinstellungsglied 314 ist jeweils auf beiden Seiten des Magneten 311 in der Breitenrichtung D3 angeordnet. Die Summe des Volumens des Schwerpunkteinstellungsglieds 314 und des Volumens der vier Magneten 311 ist zum Beispiel größer als das Volumen des Schwerpunkteinstellungsglieds 313. Demgemäß ist es möglich, den Schwerpunkt des Gewichtskörpers 310 durch Ausgleichen des Schwerpunkts des Gewichtskörpers 310 nahe der Ebene S zu bringen.
Als Beispiel beträgt die Länge des Gewichtskörpers 310 in einer Axiallinienrichtung (ersten Richtung D1 und zweiten Richtung D2) der Feder 303 12,8 mm, die Länge des Gewichtskörpers 310 in der Breitenrichtung D3 davon beträgt 23,0 mm, und die Länge des Gewichtskörpers 310 in der Dickenrichtung D4 davon beträgt 13,5 mm. Der Magnet 311, das Jochmaterial 312 und die Schwerpunkteinstellungsglieder 313 und 314 sind in einem Bereich von 12,8 mm × 23,0 mm × 13,5 mm untergebracht, und die Masse des Gewichtskörpers 310 beträgt zum Beispiel 32 g.
21A ist eine schematische Darstellung, die eine durch Verbindung der Befestigungsteile 303a der vier Federn 303A gebildete Ebene S darstellt. 21B ist eine schematische Darstellung, die einen durch Versatz bezüglich der Ebene S in einer Radialrichtung der Feder 303 erhaltenen Raum A darstellt. Da der Magnet 311 und das Schwerpunkteinstellungsglied 314 auf einer Seite des Jochmaterials 312 geklebt sind und das Schwerpunkteinstellungsglied 313 auf der anderen Seite des Jochmaterials 312 geklebt ist, befindet sich bei dem Gewichtskörper 310 der Schwerpunkt des Gewichtskörpers 310 innerhalb des Raums A. Der Raum A ist ein durch Versatz um den Durchmesser H der Feder 303 in der Radialrichtung der Feder 303 bezüglich der Ebene S erhaltener Raum. Auf diese Weise werden das Schwerpunkteinstellungsglied 313 und das Schwerpunkteinstellungsglied 314 zur Einstellung der Position des Schwerpunkts des Gewichtskörpers 310 derart, dass er innerhalb des Raums A gebracht wird, geklebt. Infolgedessen ist es möglich, die Schwingung des Gewichtskörpers 310 zu stabilisieren.
Als Nächstes werden von dem Schwingungsenergieerzeuger 301 gemäß der Ausführungsform erhaltene Auswirkungen von Maßnahmen ausführlich beschrieben. Wie in den 19 und 20 dargestellt wird, enthält der Schwingungsenergieerzeuger 301 den Gewichtskörper 310, der durch die Feder 303 innerhalb des Gehäuses 302 gestützt wird, und der Magnet 311 und das Schwerpunkteinstellungsglied 313 sind am Gewichtskörper 310 befestigt. Der Magnet 311 ist, wie von der Axiallinie L der Feder 303 aus gesehen, auf einer Seite vorgesehen, und der Gewichtskörper 310 enthält ferner das Schwerpunkteinstellungsglied 313, das den Schwerpunkt des Gewichtskörpers 310 einstellt. Folglich stellt das Schwerpunkteinstellungsglied 313 den Schwerpunkt des Gewichtskörpers 310 dahingehend ein, den Schwerpunkt davon zu einer Position nahe der Axiallinie der Feder 303 (Ebene S) zu bringen, und somit ist es möglich, die Schwingung der Feder 303 zu stabilisieren. Infolgedessen ist es möglich, die Effizienz der Energieerzeugung zu verbessern und somit die hohe Ausgabe zu realisieren.
Da der Schwerpunkt des Gewichtskörpers 310 durch die Schwerpunkteinstellungsglieder 313 und 314 eingestellt werden kann, ist es ferner möglich, auf die symmetrische Anordnung der Komponenten zu verzichten. Selbst wenn die Komponenten nicht symmetrisch angeordnet sind, ist es folglich möglich, die Schwingung der Feder 303 durch Einstellen der Position des Schwerpunkts des Gewichtskörpers 310 durch die Schwerpunkteinstellungsglieder 313 und 314 zu stabilisieren. Da die Komponenten unabhängig von der symmetrischen Anordnung angeordnet werden können, ist es infolgedessen möglich, einen Freiheitsgrad bei der Anordnung der Komponente zu verbessern. Insbesondere ist es möglich, den Freiheitsgrad bei der Anordnung des Magneten 311 und des Jochmaterials 312 zu verbessern und den Freiheitsgrad bei der Anordnung einer neu hinzugefügten Komponente durch Aufnahme der Schwerpunkteinstellungsglieder 313 und 314 zu verbessern.
Ferner sind die Schwerpunkteinstellungsglieder 313 und 314 die Materialien mit dem hohen spezifischen Gewicht, die ein höheres spezifisches Gewicht als der Magnet 311 haben. Da die Schwerpunkteinstellungsglieder 313 und 314 das Material mit dem hohen spezifischen Gewicht sind, ist es möglich, die Masse des Gewichtskörpers 310 zu erhöhen, ohne das Volumen des Gewichtskörpers 310 zu vergrößern. Folglich ist es möglich, die hohe Ausgabe zu fördern und die Miniaturisierung der Komponente durch Vergrößern der Masse des Gewichtskörpers 310 zu realisieren.
Ferner weist der Gewichtskörper 310 das auf der Axiallinie L der Feder 303 vorgesehene Jochmaterial 312 auf, und das Jochmaterial 312 weist die erste Fläche 312a, auf der der Magnet 311 befestigt ist, und die zweite Fläche 312b, die zu der der ersten Fläche 312a gegenüberliegenden Seite ausgerichtet ist und auf der das Schwerpunkteinstellungsglied 313 befestigt ist, auf. Demgemäß ist das Jochmaterial 312 zwischen dem Magneten 311 und dem Schwerpunkteinstellungsglied 313 angeordnet, und das Jochmaterial 312 ist auf der Axiallinie L der Feder 303 angeordnet. „Auf der Axiallinie angeordnet“ umfasst, dass mindestens ein Teil eines Objekts an einer Stelle angeordnet ist, die die Axiallinie blockiert. Zum Beispiel umfasst das Vorsehen des Jochmaterials 312 auf der Axiallinie L der Feder 303, dass sich mindestens ein Teil des Jochmaterials 312 an einer Stelle befindet, die die Axiallinie L der Feder 303 blockiert. Bei der Ausführungsform ist es möglich, den Freiheitsgrad bei der Anordnung der Komponente durch Befestigen des Magneten 311 und der Schwerpunkteinstellungsglieder 313 und 314 mit der Position des Jochmaterials 312 als Bezug zu verbessern.
Wie in den 20, 21A und 21B dargestellt wird, ist der Gewichtskörper 310 mindestens durch die vier Federn 303A aufgehängt, und zwei Federn 303A der vier Federn 303A erstrecken sich von dem Gewichtskörper 310 in die erste Richtung D1, und die restlichen beiden Federn 303A erstrecken sich von dem Gewichtskörper 310 in die zweite Richtung D2. Die Schwerpunkteinstellungsglieder 313 und 314 stellen die Position des Schwerpunkts des Gewichtskörpers 310 so ein, dass er sich innerhalb des durch Versatz um den Durchmesser H der Feder 303 in der Radialrichtung der Feder 303 bezüglich der durch Verbindung der Befestigungsteile 303a der vier Federn 303A bezüglich des Gehäuses 302 gebildeten Ebene S erhaltenen Raums A befindet. Da der Schwerpunkt des Gewichtskörpers 310 durch die Schwerpunkteinstellungsglieder 313 und 314 in einer geeigneten Position angeordnet werden kann, trägt er folglich zu einer höheren Ausgabe bei.
Fünfte Ausführungsform
Als Nächstes wird ein Schwingungsenergieerzeuger gemäß einer fünften Ausführungsform unter Bezugnahme auf 22A beschrieben. Wie in 22A dargestellt wird, unterscheidet sich die Konfiguration eines zwischen zwei Federn 303 angeordneten Gewichtskörpers 320 von dem Gewichtskörper 310 der vierten Ausführungsform bei dem Schwingungsenergieerzeuger gemäß der fünften Ausführungsform. In der folgenden Beschreibung der fünften bis zehnten Ausführungsform wird eine sich mit der vierten Ausführungsform überschneidende Beschreibung gegebenenfalls weggelassen. Ferner stellen die 22A bis 22E den Gewichtskörper und die Feder schematisch dar, damit Darstellungen verständlicher werden.
Der Gewichtskörper 320 enthält einen Magneten 321, der an einer von der Axiallinie L der Feder 303 versetzten Stelle vorgesehen ist, ein Joch 322, das an einer Stelle entlang der Axiallinie L der Feder 303 vorgesehen ist, und ein Schwerpunkteinstellungsglied 323, das auf einer dem Magneten 321 gegenüberliegenden Seite des Jochs 322 vorgesehen ist. Mehrere (zum Beispiel zwei) Magnete 321 sind auf das Joch 322 geklebt, und das Schwerpunkteinstellungsglied 323 ist, wie von dem Joch 322 aus gesehen, auf einer dem Magneten 321 gegenüberliegenden Seite geklebt. Zum Beispiel ist das Gesamtvolumen der Magnete 321 größer als das Volumen des Schwerpunkteinstellungsglieds 323. Ferner kann jedes Material des Magneten 321, des Jochs 322 und des Schwerpunkteinstellungsglieds 323 gleich jedem Material des Magneten 311, des Jochmaterials 312 und des Schwerpunkteinstellungsglieds 313 oder davon verschieden sein.
Der Schwingungsenergieerzeuger gemäß der fünften Ausführungsform enthält den Gewichtskörper 320, der durch die Feder 303 gestützt wird, und der Magnet 321 und das Schwerpunkteinstellungsglied 323 sind an dem Gewichtskörper 320 befestigt. Der Magnet 321 ist, wie von der Axiallinie L der Feder 303 aus gesehen, auf einer Seite vorgesehen, und das Schwerpunkteinstellungsglied 323 ist zur Einstellung des Schwerpunkts des Gewichtskörpers 320 vorgesehen. Folglich stellt das Schwerpunkteinstellungsglied 323 den Schwerpunkt des Gewichtskörpers 320 dahingehend ein, den Schwerpunkt davon zu einer Position nahe der Axiallinie L der Feder 303 (Ebene S) zu bringen, und somit ist es möglich, die Schwingung der Feder 303 zu stabilisieren. Infolgedessen ist es möglich, die Effizienz der Energieerzeugung zu verbessern und somit die hohe Ausgabe zu realisieren. Da der Schwerpunkt des Gewichtskörpers 320 durch das Schwerpunkteinstellungsglied 323 eingestellt werden kann, ist es ferner möglich, auf die symmetrische Anordnung der Komponenten zu verzichten. Da die Komponenten unabhängig von der symmetrischen Anordnung angeordnet werden können, ist es infolgedessen möglich, den Freiheitsgrad bei der Anordnung der Komponente zu verbessern. Demgemäß ist es möglich, die gleiche Wirkung wie die der vierten Ausführungsform zu erzielen.
Sechste Ausführungsform
Als Nächstes wird ein Schwingungsenergieerzeuger gemäß einer sechsten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 22B beschrieben. Wie in 22B dargestellt wird, enthält bei dem Schwingungsenergieerzeuger gemäß der sechsten Ausführungsform ein Gewichtskörper 330 den Magneten 321, das Joch 322 und die Schwerpunkteinstellungsglieder 333, die jeweils auf beiden Flächen des Jochs 322 geklebt sind. Die Schwerpunkteinstellungsglieder 333 sind jeweils auf einer ersten Fläche 322a des Jochs 322, auf der der Magnet 321 geklebt ist, und auf einer zweiten Fläche 322b des Jochs 322, die zu einer der ersten Fläche 322a gegenüberliegenden Seite ausgerichtet ist, geklebt. Ein Paar Schwerpunkteinstellungsglieder 333 ist entlang der Richtung, in der die Axiallinie L der Feder 303 verläuft, auf der ersten Fläche 322a geklebt, und die mehreren Magnete 321 sind zwischen dem Paar Schwerpunkteinstellungsglieder 333 geklebt. Das Gesamtvolumen der Schwerpunkteinstellungsglieder 333 und der auf der ersten Fläche 322a geklebten Magnete 321 ist zum Beispiel größer als das Volumen des auf der zweiten Fläche 322b geklebten Schwerpunkteinstellungsglieds 333.
Bei dem Schwingungsenergieerzeuger gemäß der sechsten Ausführungsform enthält der Gewichtskörper 330 den Magneten 321 und das Schwerpunkteinstellungsglied 333, und der Magnet 321 ist, wie von der Axiallinie L der Feder 303 aus gesehen, auf einer Seite vorgesehen, und das Schwerpunkteinstellungsglied 333 ist zur Einstellung des Schwerpunkts des Gewichtskörpers 330 vorgesehen. Folglich stellt das Schwerpunkteinstellungsglied 333 den Schwerpunkt des Gewichtskörpers 330 dahingehend ein, den Schwerpunkt davon zu einer Position nahe der Axiallinie L der Feder 303 (Ebene S) zu bringen, und somit ist es möglich, die Schwingung der Feder 303 zu stabilisieren. Infolgedessen ist es möglich, die Effizienz der Energieerzeugung zu verbessern und somit die hohe Ausgabe zu realisieren. Da der Schwerpunkt des Gewichtskörpers 330 durch das Schwerpunkteinstellungsglied 333 eingestellt werden kann, ist es ferner möglich, auf die symmetrische Anordnung der Komponenten zu verzichten und die Komponenten unabhängig von der symmetrischen Anordnung anzuordnen. Da der Freiheitsgrad bei der Anordnung der Komponente verbessert werden kann, ist es folglich möglich, die gleichen Wirkungen wie jene der oben beschriebenen vierten und fünften Ausführungsform zu erhalten.
Siebte Ausführungsform
Als Nächstes wird ein Schwingungsenergieerzeuger gemäß einer siebten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 22C beschrieben. Wie in 22C dargestellt wird, enthält bei dem Schwingungsenergieerzeuger gemäß der siebten Ausführungsform ein Gewichtskörper 340 den Magneten 321, das Schwerpunkteinstellungsglied 333 und ein Jochmaterial 342, das sich entlang der Axiallinie L der Feder 303 erstreckt und zu einer dem Magneten 321 und dem Schwerpunkteinstellungsglied 333 gegenüberliegenden Seite erstreckt. Der Magnet 321 und das Schwerpunkteinstellungsglied 333 sind ähnlich wie bei der sechsten Ausführungsform auf einer ersten Fläche 342a des Jochmaterials 342 geklebt. Andererseits liegt eine zweite Fläche 342b des Jochmaterials 342 frei. Das spezifische Gewicht des Jochmaterials 342 ist zum Beispiel höher als das spezifische Gewicht des Magneten 321, und das spezifische Gewicht des Schwerpunkteinstellungsglieds 333 ist höher als das spezifische Gewicht des Jochmaterials 342. Zum Ausgleichen des Gewichtskörpers 340 bezüglich des Jochmaterials 342 mit dem höheren spezifischen Gewicht als der Magnet 321 ist demgemäß das Schwerpunkteinstellungsglied 333 mit dem höheren spezifischen Gewicht auf der gleichen Seite wie der Magnet 321 geklebt, um den Gewichtskörper 340 auszugleichen.
Bei dem Schwingungsenergieerzeuger gemäß der siebten Ausführungsform im Gewichtskörper 340 und ist der Magnet 321, wie von der Axiallinie L der Feder 303 aus gesehen, auf einer Seite vorgesehen, und das Schwerpunkteinstellungsglied 333 ist zur Einstellung des Schwerpunkts des Gewichtskörpers 340 vorgesehen. Folglich stellt das Schwerpunkteinstellungsglied 333 den Schwerpunkt des Gewichtskörpers 340 dahingehend ein, den Schwerpunkt davon zu einer Position nahe der Axiallinie L der Feder 303 (Ebene S) zu bringen, und somit ist es möglich, die Effizienz der Energieerzeugung zu verbessern und die hohe Ausgabe zu realisieren, ähnlich wie bei den oben beschriebenen vierten bis sechsten Ausführungsformen. Da es möglich ist, auf die symmetrische Anordnung der Komponenten zu verzichten und die Komponenten unabhängig von der symmetrischen Anordnung anzuordnen, kann ferner der Freiheitsgrad bei der Anordnung der Komponente ähnlich wie oben verbessert werden.
Achte Ausführungsform
Als Nächstes wird ein Schwingungsenergieerzeuger gemäß einer achten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 22D beschrieben. Ein Gewichtskörper 350 gemäß der achten Ausführungsform enthält nicht das Joch und enthält den Magneten 321 und ein Schwerpunkteinstellungsglied 353. Das Schwerpunkteinstellungsglied 353 kann auch als das Joch fungieren. Wie in 22D dargestellt wird, weist das Schwerpunkteinstellungsglied 353 einen ersten Teil 353a, der sich entlang der Axiallinie L der Feder 303 erstreckt, und einen zweiten Teil 353b, der auf einer dem Magneten 321 gegenüberliegenden Seite von dem ersten Teil 353a vorragt, auf. Der zweite Teil 353b ragt von der Mitte des ersten Teils 353a auf der dem Magneten 321 gegenüberliegenden Seite in die Richtung vor, in der die Axiallinie L der Feder 303 verläuft. Die mehreren Magnete 321 sind auf dem ersten Teil 353a geklebt. Zum Beispiel ist das Volumen des zweiten Teils 353b kleiner als das Gesamtvolumen der auf dem ersten Teil 353a befestigten Magnete 321.
Bei dem Schwingungsenergieerzeuger gemäß der achten Ausführungsform stellt das Schwerpunkteinstellungsglied 353 (der zweite Teil 353b) den Schwerpunkt des Gewichtskörpers 350 ähnlich wie bei den oben beschriebenen vierten bis siebten Ausführungsformen ein. Deshalb ist es möglich, die Effizienz der Energieerzeugung zu verbessern und die hohe Ausgabe zu realisieren, indem der Schwerpunkt des Gewichtskörpers 350 zu einer Stelle nahe der Axiallinie L der Feder 303 (Ebene S) gebracht wird. Da die Komponenten unabhängig von der symmetrischen Anordnung angeordnet werden können, ist es möglich, den Freiheitsgrad bei der Anordnung der Komponente zu verbessern.
Neunte Ausführungsform
Es wird ein Schwingungsenergieerzeuger gemäß einer neunten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 22E beschrieben. Ein Gewichtskörper 360 gemäß der neunten Ausführungsform enthält ein Schwerpunkteinstellungsglied 363, das sich hinsichtlich Form und Größe von dem Schwerpunkteinstellungsglied 353 unterscheidet. Das Schwerpunkteinstellungsglied 363 weist zum Beispiel die rechteckige parallelepipedische Form auf. Das Schwerpunkteinstellungsglied 363 weist einen ersten Teil 363a, der sich entlang der Axiallinie L der Feder 303 erstreckt, und einen zweiten Teil 363b, der auf einer dem Magneten 321 gegenüberliegenden Seite von dem ersten Teil 363a vorragt, auf, und der zweite Teil 363b ragt von dem gesamten ersten Teil 361a auf der dem Magneten 321 gegenüberliegenden Seite vor. Das Volumen des Schwerpunkteinstellungsglieds 363 ist zum Beispiel größer als das Volumen des Schwerpunkteinstellungsglieds 353 der achten Ausführungsform, und das spezifische Gewicht des Schwerpunkteinstellungsglieds 363 ist geringer als das spezifische Gewicht des Schwerpunkteinstellungsglieds 353.
Bei dem Schwingungsenergieerzeuger gemäß der neunten Ausführungsform, da das Schwerpunkteinstellungsglied 363 (der zweite Teil 363b) den Schwerpunkt des Gewichtskörpers 360 ähnlich wie bei den oben beschriebenen vierten bis achten Ausführungsformen einstellt. Deshalb ist es möglich, die hohe Ausgabe zu realisieren und die Komponenten unabhängig von der symmetrischen Anordnung anzuordnen, indem der Schwerpunkt des Gewichtskörpers 360 zu einer Stelle nahe der Axiallinie L der Feder 303 (Ebene S) gebracht wird. Infolgedessen ist es möglich, den Freiheitsgrad bei der Anordnung der Komponente zu verbessern.
Zehnte Ausführungsform
Als Nächstes wird ein Schwingungsenergieerzeuger gemäß einer zehnten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 23 beschrieben. Bei dem Schwingungsenergieerzeuger gemäß der zehnten Ausführungsform unterscheidet sich die Anordnungsform einer Feder 373 von der bei der vierten Ausführungsform. Bei der vierten Ausführungsform sind die mehreren Federn 303 entlang der Breitenrichtung D3 des Schwingungsenergieerzeugers 301 angeordnet. Bei der zehnten Ausführungsform sind hingegen mehrere Sätze von mehreren Federn 373, die entlang der Breitenrichtung D3 angeordnet sind, entlang der Dickenrichtung D4 angeordnet. 23 stellt nur Federn 373 an beiden Enden in der Breitenrichtung D3 und in der Dickenrichtung D4 dar.
Bei der vierten Ausführungsform ist die durch Verbindung der Befestigungsteile 303a der vier Federn 303A, die sich an jedem beider Enden in der Breitenrichtung D3 befinden, gebildete Ebene als die Ebene S eingestellt. Bei der zehnten Ausführungsform ist eine durch Verbindung von Befestigungsteilen 373a der beiden Federn 373A, die sich an einem Ende in der Breitenrichtung D3 und einem Ende in der Dickenrichtung D4 befinden, und Befestigungsteilen 373b von zwei Federn 373B, die sich an dem anderen Ende in der Breitenrichtung D3 und dem anderen Ende in der Dickenrichtung D4 befinden, als die Ebene S eingestellt. Zum Beispiel entspricht die Feder 373B der Feder auf einer Seite, die der Feder 373A durch das Joch gegenüberliegt. Es ist möglich, auch bei dem Schwingungsenergieerzeuger gemäß der zehnten Ausführungsform die gleichen Wirkungen wie jene der oben beschriebenen vierten bis neunten Ausführungsformen zu erhalten, indem der Schwerpunkt des Gewichtskörpers dahingehend eingestellt wird, den Schwerpunkt davon zu einer Position nahe der Ebene S zu bringen.
Es sind die vierten bis zehnten Ausführungsformen des Schwingungsenergieerzeugers gemäß der vorliegenden Offenbarung beschrieben worden, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vierten bis zehnten Ausführungsformen beschränkt. Das heißt, die Konfiguration jedes Teils des Schwingungsenergieerzeugers ist nicht auf die vierten bis zehnten Ausführungsformen beschränkt und kann wie angemessen geändert werden.
Zum Beispiel sind das Gehäuse, die Feder, die Spule, der Spulenhalter und die Form, die Größe und das Material sowie die Anordnungsform des Fixierglieds zum Fixieren der Feder bei den vierten bis zehnten Ausführungsformen nicht auf die oben beschriebenen beschränkt und können wie angemessen geändert werden.
Ferner ist bei der oben beschriebenen vierten Ausführungsform das Beispiel beschrieben worden, in dem der Magnet 311 und das Schwerpunkteinstellungsglied 314 an der ersten Fläche 312a des Jochmaterials 312 befestigt sind und das Schwerpunkteinstellungsglied 313 an der zweiten Fläche 312b des Jochmaterials 12 befestigt ist. Es ist jedoch möglich, die Anordnung jeder Komponente wie angemessen bei dem bei den fünften bis zehnten Ausführungsformen beschriebenen Schwingungsenergieerzeuger zu ändern.
Ferner ist bei den oben beschriebenen vierten bis zehnten Ausführungsformen das Beispiel beschrieben worden, in dem das Schwerpunkteinstellungsglied 313 das Material mit dem hohen spezifischen Gewicht ist, das aus dem wolframhaltigen Harz konfiguriert ist. Das Schwerpunkteinstellungsglied ist möglicherweise jedoch nicht das Material mit dem hohen spezifischen Gewicht. Ferner ist das Material des Schwerpunkteinstellungsglieds nicht auf das wolframhaltige Harz beschränkt und kann zum Beispiel Blei oder Quecksilber enthalten. Ferner kann das Joch und der Magnet als das Schwerpunkteinstellungsglied verwendet werden, oder das Joch kann zudem weggelassen werden. Bei dem Schwingungsenergieerzeuger ist es möglich, auch die Anordnung der anderen Komponente als der Magnet und das Joch sowie den Magneten und das Joch flexibel zu ändern, indem das Schwerpunkteinstellungsglied mit aufgenommen wird.
Zum Beispiel ist bei den oben beschriebenen vierten bis zehnten Ausführungsformen Wolfram als die Schwerpunkteinstellungsglieder 313 und 314 mit dem spezifischen Gewicht von 8,0 g/cm³ oder mehr enthalten, aber es kann ein anderes Material als Wolfram enthalten sein. Zum Beispiel können die Schwerpunkteinstellungsglieder 313 und 314 irgendeines oder zwei oder mehr der Materialien wie zum Beispiel Blei, Kupfer, Messing, Berylliumkupfer, Nickelstahl, austenitischen rostfreien Stahl und Schnellarbeitsstahl enthalten. Ein geeigneter Magnet, wie zum Beispiel der Neodym-Magnet, der isotrope Ferritmagnet, der anisotrope Ferritmagnet, der Samarium-Cobalt-Magnet oder der AlNiCo-Magnet, können als der Magnet 311 verwendet werden. Die Form des Magneten 311 ist nicht besonders eingeschränkt und kann zum Beispiel die säulenartige Form, die prismatische Form oder dergleichen sein. Ferner kann eine geeignete Art von Substanz als das Jochmaterial 12 verwendet werden, solange die Substanz den magnetischen Schaltkreis bilden kann. Zum Beispiel kann als das Jochmaterial 312 Material wie zum Beispiel Weichstahl, Walzstahl für die allgemeine Struktur, Kohlenstoffstahl für die Maschinenstruktur, rostfreier Stahl, Siliciumstahl, Ferrit, FeNi-Legierung oder FeCo-Legierung verwendet werden.
Der Schwingungsenergieerzeuger 301 kann anstatt der Feder 303, die die Schraubenfeder ist, eine Feder mit einer anderen Konfiguration als der Schraubenfeder enthalten. Ferner kann die Feder 303 mit den Schwerpunkteinstellungsgliedern 313 und 314 verbunden sein. Des Weiteren ist bei den oben beschriebenen vierten bis zehnten Ausführungsformen das Beispiel beschrieben worden, in dem sechs Federn 303 mit der Ober- bzw. Unterseite des Jochmaterials 312 verbunden sind. Es ist jedoch möglich, die Anzahl von Federn und ihre Anordnungsform wie angemessen wie oben beschrieben zu ändern. Zum Beispiel ist eine Feder 303 mit der Ober- bzw. Unterseite des Jochmaterials 312 verbunden. Das heißt, von den mehreren Federn ist möglicherweise nicht jeweils die Feder 303 konfiguriert.
Ferner können drei oder mehr Federn 303 mit der Ober- bzw. Unterseite des Jochmaterials 312 verbunden sein. Die Anzahl von mit dem Jochmaterial 312 verbundenen Federn 303 kann zum Beispiel in Abhängigkeit von der bei Schwingung des Gewichtskörpers 310 erforderlichen Federkonstanten ausgewählt werden. Die mehreren Federn 303 können entlang der Breitenrichtung D3 in zwei Reihen auf der Oberseite des Jochmaterials 312 angeordnet sein. Ebenso können die mehreren Federn 303 entlang der Breitenrichtung D3 in zwei Reihen auf der Unterseite des Jochmaterials 12 angeordnet sein. Ferner können vier Federn 303 jeweils mit vier Ecken auf der Oberseite des Jochmaterials 312 verbunden sein. Wenn die mehreren Federn 303 wie oben beschrieben mit dem Jochmaterial 312 verbunden sind, können die Federn 303 ferner auch so angeordnet sein, dass sie bezüglich der Mittelposition in der Breitenrichtung D3 des Jochmaterials 312 in Breitenrichtung D3 symmetrisch sind. Die gleichen Wirkungen wie jene der oben beschriebenen vierten bis zehnten Ausführungsformen, wie zum Beispiel stabiles Schwingen des Gewichtskörpers 310 und Vergrößern des Bewegungsausmaßes des Gewichtskörpers 310, können auch mit diesen Verbindungskonfigurationen der Federn 303 erreicht werden.
Hier beträgt bei den vierten bis zehnten Ausführungsformen das durchschnittliche spezifische Gewicht des Gewichtskörpers (Gewichtskörpers 310 und dergleichen) 8 g/cm³ oder mehr, aber möglicherweise beträgt das durchschnittliche spezifische Gewicht nicht 8 g/cm³ oder mehr. In diesem Fall kann der Schwingungsenergieerzeuger wie folgt dargestellt werden.
[Absatz 1] Schwingungsenergieerzeuger, der elektrische Energie durch Bewegung eines Magneten, der eine Schwingung empfängt, erzeugt, umfassend:

ein Gehäuse;
eine an dem Gehäuse aufgehängte Feder; und
einen Gewichtskörper, der durch die Feder innerhalb des Gehäuses gestützt wird und an dem der Magnet befestigt ist,
wobei der Magnet an einer von einer Axiallinie der Feder versetzten Stelle befestigt ist, und
wobei der Gewichtskörper ein Schwerpunkteinstellungsglied aufweist, das eine Position des Schwerpunkts des Gewichtskörpers einstellt.

[Absatz 2] Schwingungsenergieerzeuger nach Absatz 1,
wobei das Schwerpunkteinstellungsglied ein Material mit einem hohen spezifischen Gewicht ist, das ein höheres spezifisches Gewicht als der Magnet aufweist.
[Absatz 3] Schwingungsenergieerzeuger nach Absatz 1 oder 2,
wobei der Gewichtskörper einen auf der Axiallinie vorgesehenes Joch aufweist, und
wobei das Joch eine erste Fläche, auf der der Magnet befestigt ist, und eine zweite Fläche, die zu einer der ersten Fläche gegenüberliegenden Seite ausgerichtet ist und auf der das Schwerpunkteinstellungsglied befestigt ist, aufweist.
[Absatz 4] Schwingungsenergieerzeuger nach einem der Absätze 1 bis 3,
wobei der Gewichtskörper durch mindestens vier Federn aufgehängt wird,
wobei sich zwei Federn der vier Federn von dem Gewichtskörper in eine erste Richtung erstrecken und sich restliche zwei Federn von dem Gewichtskörper in eine zweite Richtung, die entgegengesetzt zu der ersten Richtung verläuft, erstrecken, und
wobei das Schwerpunkteinstellungsglied eine Position des Schwerpunkts des Gewichtskörpers so einstellt, dass er sich in einem durch Versetzen um einen Durchmesser der Feder in einer Radialrichtung der Feder bezüglich einer durch Verbindung von Befestigungsteilen der vier Federn bezüglich des Gehäuses gebildeten Ebene erhaltenen Raum befindet.
Elfte Ausführungsform
Als Nächstes wird eine elfte Ausführungsform beschrieben. Wie in den 24 bis 26 dargestellt wird, enthält ein Schwingungsenergieerzeuger 401 gemäß der Ausführungsform zum Beispiel ein Gehäuse (einen Rahmen) 402, mehrere an dem Gehäuse 402 befestigte Federn 403, eine in dem Gehäuse 402 fixierte Spule 404 und einen durch die Federn 403 aufgehängten Gewichtskörper (sich bewegenden Körper) 410.
Ein Magnet 411 ist an dem Gewichtskörper 410 befestigt. Der Schwingungsenergieerzeuger 401 empfängt die Schwingung von außen, und der Gewichtskörper 410 schwingt, begleitet durch die empfangene Schwingung, in einer Erstreckungsrichtung einer Axiallinie L der Feder 403 mit. Die Resonanzfrequenz des Gewichtskörpers 410 beträgt zum Beispiel 50 Hz. Der Magnet 411 bewegt sich relativ bezüglich der fixierten Spule 404, um die induzierte elektromotorische Kraft in der Spule 404 aufgrund der elektromagnetischen Induktion zu erzeugen. Das heißt, der Schwingungsenergieerzeuger 401 ist eine Schwingungsenergieerzeugungsvorrichtung, die die elektrische Energie durch die elektromagnetische Induktionsart erzeugt.
Der Schwingungsenergieerzeuger 401 ist zum Beispiel an einer Maschine, einschließlich einer Werkzeugmaschine, eines sich bewegenden Körpers oder dergleichen, oder einer Konstruktion, einschließlich einer Brücke oder dergleichen, befestigt, um elektromotorische Kraft von der Schwingung der Maschine, der Konstruktion oder dergleichen zu erhalten. Der Schwingungsenergieerzeuger 401 kann zum Beispiel durch die magnetische Kraft des Neodym-Magneten oder dergleichen, der am Gehäuse 402 befestigt ist, an der Schwingungsquelle, wie zum Beispiel dem Motor, befestigt sein. Der Schwingungsenergieerzeuger 401 kann an der Schwingungsquelle befestigt werden, indem zum Beispiel das Gehäuse 402 und die Schwingungsquelle, wie zum Beispiel der Motor, mit einem Band fixiert werden. Ferner kann der Schwingungsenergieerzeuger 401 an der Schwingungsquelle befestigt werden, indem das Gehäuse 402 mit einem Bolzen an der Schwingungsquelle, wie zum Beispiel dem Motor, fixiert wird.
Das Gehäuse 402 weist eine rechteckige parallelepipedische Form auf, die zum Beispiel sechs Flächen 402a hat. Die Form des Gehäuses 402 ist nicht auf die rechteckige parallelepipedische Form beschränkt. Zum Beispiel kann das Gehäuse 402 der Kastenkörper sein, der das Erscheinungsbild wie beispielsweise die im Wesentlichen säulenartige Form oder die halbzylindrische Form (im Wesentlichen halbkreisförmige säulenförmige Querschnittsform) aufweist. Bei der Ausführungsform sind vier Ecken der breitesten Fläche 402a der sechs Flächen 402a abgeschrägt. Ferner ist an der breitesten Fläche 402a ein ausgesparter Teil 402b ausgebildet, in dem die Feder 403, die Spule 404 und der Gewichtskörper 410 untergebracht sind. Ein rahmenförmiger Federhalterahmen 402c, an dem mehrere Federn 403 befestigt sind, ist in dem ausgesparten Teil 402b vorgesehen, und der Federhalterahmen 402c weist eine Form auf, in der rechteckige Eckteile abgerundet sind. Der Federhalterahmen 402c ist zum Beispiel aus Metall hergestellt und kann aus Aluminium konfiguriert sein.
Ferner kann der Federhalterahmen 402c aus dem Material mit dem Elastizitätsmodul, der größer gleich 40 GPa ist, konfiguriert sein. In dem Federhalterahmen 402c ist ein Befestigungsteil 403a jeder Feder 403 durch das Fixierglied 406 fixiert. Der Befestigungsteil 403a weist zum Beispiel eine Ringform auf, und das Fixierglied 406 ist in den Befestigungsteil 403a eingeführt, und das Fixierglied 406 ist in den Federhalterahmen 402c eingeschraubt, um den Befestigungsteil 403a an dem Federhalterahmen 402c zu fixieren. Das Fixierglied 406 ist zum Beispiel eine Innensechskantschraube. Das Verbindungsmittel des Befestigungsteils 403a der Feder 403 mit dem Federhalterahmen 402c ist nicht auf das Fixierglied 406 beschränkt und kann wie angemessen geändert werden. Zum Beispiel können mehrere Stifte in den Federhalterahmen 402c des Gehäuses 402 eingeführt sein, und jedes Befestigungsteil 403a der Feder 403 kann an die mehreren Stifte gehakt sein, um den Befestigungsteil 403a davon an dem Federhalterahmen 402c zu befestigen.
Die Feder 403 ist zum Beispiel die Schraubenzugfeder. Als Beispiel beträgt der Drahtdurchmesser der Feder 403 0,29 mm, der Außendurchmesser (Durchmesser) der Feder 403 beträgt 2,50 mm, die freie Länge der Feder 403 beträgt 11,6 mm, eine zulässige Maximallänge der Feder 403 beträgt 18,9 mm, und die Federkonstante der Feder 403 beträgt 0,225 N/mm. Der Schwingungsenergieerzeuger 401 enthält die mehreren Federn 403, und die mehreren Federn 403 sind so angeordnet, dass sie parallel zueinander sind. Ein Ende jeder Feder 403 ist an dem Federhalterahmen 402c befestigt, und das andere Ende jeder Feder 403 ist an dem Gewichtskörper 410 befestigt. Der Gewichtskörper 410 ist mindestens zwischen zwei Federn 403 vorgesehen. Das heißt, ein Teil der mehreren Federn 403 erstreckt sich von dem Gewichtskörper 410 in eine erste Richtung D1, und ein restlicher Teil der mehreren Federn 403 erstreckt sich von dem Gewichtskörper 410 in eine zweite Richtung D2, die eine entgegengesetzt zu der ersten Richtung D1 verlaufende Richtung ist.
Die erste Richtung D1 und die zweite Richtung D2 entsprechen einer Richtung, in der die Axiallänge L jeder Feder 403 verläuft. Die mehreren Federn 403 sind entlang einer Breitenrichtung D3 des Schwingungsenergieerzeugers 401 vorgesehen und sind zum Beispiel in gleichmäßigen Abständen entlang der Breitenrichtung D3 angeordnet. Eine Feder 403 ist entlang einer Dickenrichtung D4 des Schwingungsenergieerzeugers 401 angeordnet, aber die mehreren Federn 403 können entlang der Dickenrichtung D4 angeordnet sein. Als Beispiel können insgesamt zwölf Federn 403 vorgesehen sein. Sechs Federn 403 der zwölf Federn 403 sind entlang der Breitenrichtung D3 nebeneinander vorgesehen und erstrecken sich von dem Gewichtskörper 410 in die erste Richtung D1. Die restlichen sechs Federn 403 sind entlang der Breitenrichtung D3 nebeneinander vorgesehen und erstrecken sich von dem Gewichtskörper 410 in die zweite Richtung D2. Der Gewichtskörper 410 ist zwischen den sich in die erste Richtung D1 erstreckenden sechs Federn 403 und den sich in die zweite Richtung D2 erstreckenden sechs Federn 403 aufgehängt.
Die Anzahl der Federn 403 ist jedoch nicht auf zwölf beschränkt. Es können zum Beispiel vier Federn 403, die sich jeweils von vier Ecken des Gewichtskörpers 410 in die erste Richtung D1 und die zweite Richtung D2 erstrecken, vorgesehen sein, und die Anzahl der Federn 403 kann wie angemessen geändert werden. Ferner können drei Federn 403, die sich von dem Gewichtskörper 410 in die erste Richtung D1 erstrecken, und drei Federn 403, die sich von dem Gewichtskörper 410 in die zweite Richtung D2 erstrecken, enthalten sein. Darüber hinaus können die mehreren Federn 403 in zueinander symmetrischen Positionen bezüglich des Schwerpunkts des Gewichtskörpers 410 angeordnet sein. In diesem Fall kann einer Unterdrückung der Schwingung des Gewichtskörpers 410 in eine andere Richtung als die erste Richtung D1 und die zweite Richtung D2 und einer Drehung des Gewichtskörpers 410, Teilung der Federkonstanten jeder Feder 403 und Gewährleistung des Hubs der Feder 403 entsprochen werden. Da jede Feder 403 miniaturisiert werden kann, ist es ferner möglich, die Stabilität des Schwingungsenergieerzeugers 401 zu verbessern und die Miniaturisierung des Schwingungsenergieerzeugers 401 selbst zu realisieren.
Die Spule 404 ist zwischen einer Unterseite 402d (Fläche) des ausgesparten Teils 402b des Gehäuses 402 und dem Gewichtskörper 410 angeordnet. Ferner enthält der Schwingungsenergieerzeuger 401 einen Spulenhalter 405, der die Spule 404 hält. Der Spulenhalter 405 ist zum Beispiel durch das Band in einem Zustand des Haltens der Spule 404 an dem Gehäuse 402 fixiert. Das Fixiermittel des Spulenhalters 405 an dem Gehäuse 402 ist nicht auf das Band beschränkt und kann wie angemessen geändert werden. Der Spulenhalter 405 kann zum Beispiel durch die Schraube an dem Gehäuse 402 fixiert sein. Ferner kann möglicherweise nur der Endteil (der unterseitige Endteil von 26) des Spulenhalters 405 in der zweiten Richtung D2 an dem Gehäuse 402 fixiert sein, oder mehrere Stellen des Spulenhalters 405 können jeweils an dem Gehäuse 402 fixiert sein. Die Anzahl von fixierten Stellen und eine Anordnungsform des Spulenhalters 405 bezüglich des Gehäuses 402 können wie angemessen geändert werden.
Der Spulenhalter 405 ist zum Beispiel aus Kunststoff hergestellt. Ferner ist die Spule 404 die Luftspule. Zum Beispiel wird zwischen dem an dem Gewichtskörper 410 und der Spule 404 befestigten Magneten 411 und der Unterseite 402d ein offener magnetischer Pfad G gebildet. Ferner wird zwischen dem Spulenhalter 405 und dem Gewichtskörper 410 ein Raum K gebildet, und der Spulenhalter 405 und der Gewichtskörper 410 stehen nicht miteinander in Kontakt. Da keine von Kontakt mit dem Spulenhalter 405 begleitete Reibungskraft in dem Gewichtskörper 410 erzeugt wird, ist es demgemäß möglich, die Reduzierung der Schwingung des Gewichtskörpers 410 zu vermeiden.
Der Gewichtskörper 410 enthält den oben beschriebenen Magneten 411, ein Jochmaterial 412 und Materialien 413 und 414 mit dem hohen spezifischen Gewicht. Das Jochmaterial 412 ist auf der Axiallinie L der Feder 403 angeordnet, der Magnet 411 ist, wie von der Axiallinie L der Feder 403 aus gesehen, auf einer Seite angeordnet, und das Material 413 mit dem hohen spezifischen Gewicht ist, wie von der Axiallinie L davon aus gesehen, auf einer dem Magneten 411 gegenüberliegenden Seite angeordnet. Mit anderen Worten, der Magnet 411 und das Material 413 mit dem hohen spezifischen Gewicht sind an von der Axiallinie L jeder Feder 403 versetzten Stellen angeordnet.
In der Beschreibung umfasst die Komponente „wie von der Axiallinie der Feder aus gesehen, auf einer Seite angeordnet“ eine in einer bestimmten Richtung, wie von der Axiallinie der Feder aus gesehen, angeordnete Komponente und eine auf der Axiallinie der Feder angeordnete und in die bestimmte Richtung bezüglich der Axiallinie zu verschiebende Komponente. „Ein Magnet ist, wie von der Axiallinie der Feder aus gesehen, auf einer Seite angeordnet“ umfasst einen Zustand, in dem ein Teil des Magneten 411 die Axiallinie L der Feder 403 beeinflusst, einen Zustand, in dem ein Maß eines von dem Jochmaterial 412 vorragenden Teils des Magneten 411 kleiner als ein Maß eines in das Jochmaterial 412 eintretenden Teils des Magneten 411 ist, und dergleichen.
Mehrere Magnete 411 sind an dem Gewichtskörper 410 befestigt, und es sind zum Beispiel vier (siehe 27) Magnete 411 so angeordnet, dass sie eine quadratische Form in der Mitte des Jochmaterials 412 bilden. Von den vier Magneten 411 liegen zum Beispiel N-Polflächen von zwei Magneten 411 auf einer Seite einer ersten Richtung D1 frei, und S-Polflächen von zwei Magneten 411 liegen auf einer Seite einer zweiten Richtung D2 frei. Jeder Magnet 411 ist zum Beispiel der Neodym-Magnet. Die magnetische Flussdichte jedes Magneten 411 beträgt 5000 Gauß, und das spezifische Gewicht jedes Magneten 411 beträgt 7,4 g/cm³. Ferner weist jeder Magnet 411 die Säulenform auf. In diesem Fall beträgt als Beispiel ein Durchmesser jedes Magneten 411 6 mm und eine Höhe jedes Magneten 411 5 mm.
Ein Endteil 403b auf einer dem Befestigungsteil 403a jeder Feder 403 gegenüberliegenden Seite ist in einem zwischen zwei Jochmaterialien 412 angeordneten Zustand fixiert. Zum Beispiel ist eines der beiden Jochmaterialien 412 mit einem ausgesparten Teil 412c versehen, in den der Endteil 403b eintritt, und eine Tiefe des ausgesparten Teils 412c in der Dickenrichtung D4 ist ungefähr gleich dem Drahtdurchmesser des Endteils 403b der Feder 403. Der Magnet 411 wird zu einem der beiden Jochmaterialien 412 angezogen. Jedes Jochmaterial 412 ist aus Eisen oder Stahl konfiguriert und weist zum Beispiel eine rechteckige Plattenform auf. Der Magnet 411 ist auf einer Seite der beiden Jochmaterialien 412 vorgesehen und ist zu der Unterseite 402d des ausgesparten Teils 402b ausgerichtet, um den oben beschriebenen offenen magnetischen Pfad G auf einer Seite der Unterseite 402d zu bilden. Das Jochmaterial 412 bildet den Magnetkreis. Hier bildet das Jochmaterial 412 den geschlossenen magnetischen Pfad auf einer Seite des Magneten 411 gegenüber der Unterseite 402d, um das Fließen des Magnetflusses zu einer Außenseite des ausgesparten Teils 402b zu unterdrücken. Das Jochmaterial 412 kann aus einem SS400-Material konfiguriert sein. In diesem Fall ist es möglich, das Jochmaterial 412 zu erhalten, das relativ gute Magneteigenschaften aufweist, kostengünstig und leicht verfügbar ist. Das spezifische Gewicht des Jochmaterials 412 beträgt zum Beispiel 7,8 g/cm³.
Das Jochmaterial 412 weist eine erste Fläche 412a, auf der der Magnet 411 geklebt ist, und eine zweite Fläche 412b, die zu einer Seite gegenüber der ersten Fläche 412a ausgerichtet ist und auf der das Material 413 mit dem hohen spezifischen Gewicht geklebt ist, auf. Das Material mit dem hohen spezifischen Gewicht gibt in der Beschreibung ein Glied an, das aus einem Material konfiguriert ist, das ein höheres spezifisches Gewicht als mindestens der Magnet 411 aufweist, und kann ein Glied sein, das aus einem Material konfiguriert ist, das das spezifische Gewicht von 8,0 g/cm³ oder mehr aufweist. Das heißt, das Material mit dem hohen spezifischen Gewicht enthält ein Glied, das aus einem Material konfiguriert ist, das ein höheres spezifisches Gewicht als ein gewöhnliches Stahlmaterial (7,8 g/cm³ bis 7,9 g/cm³) aufweist.
Bei der Ausführungsform beträgt das durchschnittliche spezifische Gewicht des Gewichtskörpers 410 8 g/cm³ oder mehr
Das Material 413 mit dem hohen spezifischen Gewicht kann aus einem wolframhaltigen Harz konfiguriert sein. Wenn das Material 413 mit dem hohen spezifischen Gewicht durch Enthalten des Harzes konfiguriert ist, kann das Material 413 mit dem hohen spezifischen Gewicht durch Spritzgießen des Harzes hergestellt werden. Deshalb ist es möglich, das Material 413 mit dem hohen spezifischen Gewicht kostengünstig und in großen Mengen herzustellen und das Material 413 mit dem hohen spezifischen Gewicht in einer beliebigen Form herzustellen. Das wolframhaltige Harz enthält pulverisiertes Wolfram und das Harz, wie zum Beispiel Polyamid, und das spezifische Gewicht des wolframhaltigen Harzes beträgt zum Beispiel 13 g/cm³. Das Material 413 mit dem hohen spezifischen Gewicht weist zum Beispiel die rechteckige Plattenform auf und ist auf einer Seite des Jochmaterials 412 gegenüber dem Magneten 411 geklebt. Ferner ist das Material 414 mit dem hohen spezifischen Gewicht auf einer Seite des Magneten 411 des Jochmaterials 412 geklebt, und das Material 414 mit dem hohen spezifischen Gewicht ist in der Breitenrichtung D3 jeweils zum Beispiel auf beiden Seiten des Magneten 411 angeordnet. Das Material 414 mit dem hohen spezifischen Gewicht ist zum Beispiel aus dem gleichen Material wie das Material 413 mit dem hohen spezifischen Gewicht konfiguriert.
Da der Gewichtskörper 410 die Materialien 413 und 414 mit dem hohen spezifischen Gewicht enthält, kann auf diese Weise die Masse des Gewichtskörpers 410 unter Beibehaltung der Miniaturisierung erhöht werden. Demgemäß ist es möglich, die Miniaturisierung des Schwingungsenergieerzeugers 401 zu realisieren und eine Ausgabe der elektrischen Energie von dem Schwingungsenergieerzeuger 401 durch Erhöhen der Trägheitsenergie des Gewichtskörpers 410 zur Vergrößerung der Amplitude der Schwingung zu erhöhen. Ferner sind die Materialien 413 und 414 mit dem hohen spezifischen Gewicht, die ein höheres spezifisches Gewicht als der Magnet 411 aufweisen, an dem Gewichtskörper 410 geklebt, um das Gleichgewicht des Gewichtskörpers 410 zu verbessern. Infolgedessen ist es möglich, den Gewichtskörper 410 nur in die erste Richtung D1 und die zweite Richtung D2 zu bewegen. Da der Gewichtskörper 410 durch Unterdrückung eines Eintrags eines anderen Schwingungsmodus als die erste Richtung D1 und die zweite Richtung D2 entlang der ersten Richtung D1 und der zweiten Richtung D2 stabil schwingen kann, ist es daher möglich, die Ausgabe weiter zu erhöhen.
Als Beispiel beträgt die Länge des Gewichtskörpers 410 in einer Axiallinienrichtung (ersten Richtung D1 und zweiten Richtung D2) der Feder 403 12,8 mm, die Länge des Gewichtskörpers 410 in der Breitenrichtung D3 davon beträgt 23,0 mm, und die Länge des Gewichtskörpers 410 in der Dickenrichtung D4 davon beträgt 13,5 mm. Der Magnet 411, das Jochmaterial 412 und die Materialien 413 und 414 mit dem hohen spezifischen gewicht sind in einem Bereich von 12,8 mm x 23,0 mm x 13,5 mm untergebracht, und die Masse des Gewichtskörpers 410 beträgt zum Beispiel 32 g.
27 ist eine Ansicht des Schwingungsenergieerzeugers 401, wie von der Seite des Magneten 411 aus gesehen, und der Einfachheit halber wird ein Teil davon weggelassen. Wie in den 26 und 27 dargestellt wird, enthält der Schwingungsenergieerzeuger 401 ferner eine Gleichrichterschaltung 415 (Schaltung), die erzeugten Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt und eine Spannung davon einstellt. Die Gleichrichterschaltung 415 weist einen Magnetkörper 415a auf. Die Gleichrichterschaltung 415 enthält eine Eisenkernspule aus beispielsweise Ferrit (magnetischem Material) als den Magnetkörper 415a.
Wie in den 27 und 28 dargestellt wird, ist die Gleichrichterschaltung 415 so fixiert, dass sich der Magnetkörper 415a außerhalb eines Bereichs Z2 befindet, in dem ein Bewegungsbereich Z1 des Magneten 411 auf eine Unterseite 402d des Gehäuses 402 projiziert wird. Der Bewegungsbereich Z1 des Magneten 411 ist zum Beispiel der Maximalbereich, in dem sich der Magnet 411 begleitet von dem Ausdehnen und Zusammenziehen der Feder 403 bewegen kann. Insbesondere gibt der Bewegungsbereich Z1 den durch eine Kontur des Magneten 411 durch die Schwingung gebildeten Maximalbereich an, und der Magnetkörper 415a der Gleichrichterschaltung 415 ist zum Beispiel an einem Bereich Z3 der Unterseite 402d, ausnehmend den Bewegungsbereich Z1, fixiert. Der Bereich Z3 ist an einer den Bewegungsbereich Z1, der in der Mitte der Unterseite 402d vorgesehen ist, umgebenden Stelle vorgesehen.
Wenn eine Länge in einer Richtung, in die die Axiallinie L der Unterseite 402d verläuft, als E1 festgelegt ist, eine Länge der Unterseite 402d in der Breitenrichtung D3 als E2 festgelegt ist, eine Länge der Feder 403 in dem am stärksten zusammengezogenen Zustand als E3 festgelegt ist und ein Durchmesser des Magneten 411, wie von der Dickenrichtung D4 aus gesehen, als E4 festgelegt ist, weist zum Beispiel der Bewegungsbereich Z1 eine rechteckige Form mit der Länge E4 x 2 in der Breitenrichtung D3 und der Länge E1 - E3 x 2 in der Richtung, in die die Axiallinie L davon verläuft, mit einer Mitte 402e der Unterseite 402d als die Mitte auf. Andererseits weist der Bereich Z3 einen Bereich mit einer rechteckigen Rahmenform mit der Länge (E2 - E4 x 2)/2 in der Breitenrichtung D3 und der Länge E3 in der Richtung, in die die Axiallinie L davon verläuft, mit der Mitte 402e als die Mitte auf. Auf diese Weise ist die Gleichrichterschaltung 415 so fixiert, dass sich der Magnetkörper 415a außerhalb des Bereichs Z2 befindet, in dem der Bewegungsbereich Z1 auf die Unterseite 402d projiziert wird.
Als Nächstes werden von dem Schwingungsenergieerzeuger 401 gemäß der Ausführungsform erhaltene Auswirkungen von Maßnahmen ausführlich beschrieben. Der Schwingungsenergieerzeuger 401 enthält die Feder 403, die den Magneten 411 innerhalb des Gehäuses 402 aufhängt, und die Gleichrichterschaltung 415, und der Magnet 411 ist in der Ausdehnungs- und Zusammenziehrichtung der Feder 403 (der Richtung, in die die Axiallinie L verläuft, die erste Richtung D1 und die zweite Richtung D2) beweglich. Die Gleichrichterschaltung 415 enthält den Magnetkörper 415a und ist an der zu dem Magneten 411 weisenden Unterseite 402d des Gehäuses 402 fixierbar. Die Gleichrichterschaltung 415 ist so fixiert, dass sich der Magnetkörper 415a außerhalb des Bereichs Z2 (zum Beispiel des Bereichs Z3) befindet, in dem der Bewegungsbereich Z1 des Magneten 411 auf die Unterseite 402d projiziert wird. Da der Magnetkörper 415a der Gleichrichterschaltung 415 außerhalb des Bereichs Z2 angeordnet ist, der eine durch den Magneten 411 beeinflusste Stelle ist, ist es dementsprechend möglich, den Einfluss des Magnetkörpers 415a bezüglich des Magneten 411 zu unterdrücken. Folglich ist es möglich, den Magneten 411 ohne Abschwächung zu schwingen.
Ferner wandelt die Gleichrichterschaltung 415 den erzeugten Wechselstrom in Gleichstrom um und stellt die Spannung davon ein. Folglich ist es möglich, den erzeugten Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln und die Spannung davon durch die Gleichrichterschaltung 415 einzustellen.
Wie in 26 dargestellt wird, enthält der Schwingungsenergieerzeuger 401 das Jochmaterial 412, das den geschlossenen magnetischen Pfad auf einer der Unterseite 402d gegenüberliegenden Seite des Magneten 411 bildet. Demgemäß ist das Jochmaterial 412 auf der der Unterseite 402d des Gehäuses 402, auf der die Gleichrichterschaltung 415 fixierbar ist, gegenüberliegenden Seite vorgesehen, wie von dem Magneten 411 aus gesehen. Folglich ist es möglich, zu unterdrücken, dass sich der Magnetfluss des Magneten 411 in die der Unterseite 402d gegenüberliegende Seite schleicht. Da die der Unterseite 402d gegenüberliegende Seite des Magneten 411 von dem Magnetfluss weniger beeinflusst wird, ist es infolgedessen möglich, den Freiheitsgrad bei der Anordnung der Gleichrichterschaltung 415 im Vergleich zu einem Fall ohne den geschlossenen magnetischen Pfad weiter zu verbessern.
Es ist die elfte Ausführungsform des Schwingungsenergieerzeugers gemäß der vorliegenden Offenbarung beschrieben worden, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die oben beschriebene elfte Ausführungsform beschränkt. Das heißt, die Konfiguration jedes Teils des Schwingungsenergieerzeugers ist nicht auf die elfte Ausführungsform beschränkt und kann wie angemessen geändert werden.
Zum Beispiel ist bei der oben beschriebenen elften Ausführungsform der Schwingungsenergieerzeuger 401 beschrieben worden, der das Gehäuse 402 mit der rechteckigen Form, die durch das Fixierglied 406 an dem Federhalterahmen 402c des Gehäuses 402 fixierten zwölf Federn 403 und die durch den Spulenhalter 405 an dem Gehäuse 402 fixierte Spule 404 enthält. Jedoch sind das Gehäuse, die Feder, die Spule, der Spulenhalter und die Form, die Größe, die Anzahl und das Material sowie die Anordnungsform des Fixierglieds zum Fixieren der Feder nicht auf die bei der oben beschriebenen elften Ausführungsform beschränkt und können wie angemessen geändert werden.
Ferner ist bei der oben beschriebenen elften Ausführungsform der Gewichtskörper 410, in dem der Magnet 411 und das Material 414 mit dem hohen spezifischen Gewicht an der ersten Fläche 412a des Jochmaterials 412 befestigt sind und das Material 413 mit dem hohen spezifischen Gewicht an der zweiten Fläche 412b des Jochmaterials 412 befestigt ist, beschrieben worden. Die Konfiguration des Gewichtskörpers 410 kann jedoch auch wie angemessen geändert werden. Das heißt, der Magnet 411, das Jochmaterial 412 und die Form, die Größe, die Anzahl, das Material sowie die Anordnungsform der Materialien 413 und 414 mit dem hohen spezifischen Gewicht können auch wie angemessen geändert werden, und das Material 413 mit dem hohen spezifischen Gewicht oder das Material 414 mit dem hohen spezifischen Gewicht können zum Beispiel weggelassen werden.
Zum Beispiel ist bei der oben beschriebenen elften Ausführungsform das Beispiel beschrieben worden, das Wolfram als die Materialien 413 und 414 mit dem hohen spezifischen Gewicht, die das spezifische Gewicht von 8,0 g/cm³ oder mehr aufweisen, enthält, aber es kann ein anderes Material als Wolfram enthalten sein. Zum Beispiel können die Materialien 413 und 414 mit dem hohen spezifischen Gewicht irgendeines oder zwei oder mehr der Materialien wie zum Beispiel Blei, Kupfer, Messing, Berylliumkupfer, Nickelstahl, austenitischen rostfreien Stahl und Schnellarbeitsstahl enthalten. Ein geeigneter Magnet, wie zum Beispiel der Neodym-Magnet, der isotrope Ferritmagnet, der anisotrope Ferritmagnet, der Samarium-Cobalt-Magnet oder der AlNiCo-Magnet, können als der Magnet 411 verwendet werden. Die Form des Magneten 411 ist nicht besonders eingeschränkt und kann zum Beispiel die säulenartige Form, die prismatische Form oder dergleichen sein. Ferner kann eine geeignete Art von Substanz als das Jochmaterial 412 verwendet werden, solange die Substanz den magnetischen Schaltkreis bilden kann. Zum Beispiel kann als das Jochmaterial 412 Material wie zum Beispiel Weichstahl, Walzstahl für die allgemeine Struktur, Kohlenstoffstahl für die Maschinenstruktur, rostfreier Stahl, Siliciumstahl, Ferrit, FeNi-Legierung oder FeCo-Legierung verwendet werden.
Der Schwingungsenergieerzeuger 401 kann anstatt der Feder 403, die die Schraubenfeder ist, eine Feder mit einer anderen Konfiguration als der Schraubenfeder enthalten. Ferner kann die Feder 403 mit den Materialien 413 und 414 mit dem hohen spezifischen Gewicht verbunden sein. Des Weiteren ist bei der oben beschriebenen elften Ausführungsform das Beispiel beschrieben worden, in dem sechs Federn 403 mit der Ober- bzw. Unterseite des Jochmaterials 412 verbunden sind. Es ist jedoch möglich, die Anzahl von Federn und ihre Anordnungsform wie angemessen wie oben beschrieben zu ändern. Zum Beispiel ist eine Feder 403 jeweils mit der Ober- bzw. Unterseite des Jochmaterials 412 verbunden. Das heißt, von den mehreren Federn ist möglicherweise nicht jeweils die Feder 403 konfiguriert.
Ferner können drei oder mehr Federn 403 mit der Ober- bzw. Unterseite des Jochmaterials 412 verbunden sein. Die Anzahl von mit dem Jochmaterial 412 verbundenen Federn 403 kann zum Beispiel in Abhängigkeit von der bei Schwingung des Gewichtskörpers 410 erforderlichen Federkonstanten ausgewählt werden. Die mehreren Federn 403 können entlang der Breitenrichtung D3 in zwei Reihen auf der Oberseite des Jochmaterials 412 angeordnet sein. Ebenso können die mehreren Federn 403 entlang der Breitenrichtung D3 in zwei Reihen auf der Unterseite des Jochmaterials 12 angeordnet sein. Ferner können vier Federn 403 jeweils mit vier Ecken auf der Oberseite des Jochmaterials 412 verbunden sein. Wenn die mehreren Federn 403 wie oben beschrieben mit dem Jochmaterial 412 verbunden sind, können die Federn 403 ferner auch so angeordnet sein, dass sie bezüglich der Mittelposition in der Breitenrichtung D3 des Jochmaterials 412 in Breitenrichtung D3 symmetrisch sind. Die gleiche Wirkung wie jene der oben beschriebenen elften Ausführungsform, wie zum Beispiel stabiles Schwingen des Gewichtskörpers 410 und Vergrößern des Bewegungsausmaßes des Gewichtskörpers 410, können auch mit diesen Verbindungskonfigurationen der Federn 403 erreicht werden.
Des Weiteren ist bei der oben beschriebenen elften Ausführungsform das Beispiel beschrieben worden, in dem die Gleichrichterschaltung 415 enthalten ist und die Gleichrichterschaltung 415 an der Unterseite 402d fixierbar ist. Die Gleichrichterschaltung 415 kann jedoch an einer anderen Stelle als an der Unterseite 402d fixiert werden. Ferner kann der Schwingungsenergieerzeuger einen anderen Schaltkreis statt der Gleichrichterschaltung 415 enthalten. Das heißt, die vorliegende Offenbarung kann auch für den anderen Schaltkreis als die Gleichrichterschaltung 415 eingesetzt werden.
Hier beträgt bei der elften Ausführungsform das durchschnittliche spezifische Gewicht des Gewichtskörpers 410 8 g/cm³ oder mehr, aber möglicherweise beträgt das durchschnittliche spezifische Gewicht nicht 8 g/cm³ oder mehr. In diesem Fall kann der Schwingungsenergieerzeuger wie folgt dargestellt werden
[Absatz 1] Schwingungsenergieerzeuger, der elektrische Energie durch Bewegung eines Magneten, der eine Schwingung empfängt, erzeugt, umfassend:

ein Gehäuse;
eine durch das Gehäuse gestützte Feder, die den Magneten innerhalb des Gehäuses aufhängt; und
einen an einer zu dem Magneten weisenden Fläche des Gehäuses fixierbaren Schaltkreis, der einen Magnetkörper enthält,
wobei der Magnet in einer Ausdehnungs- und Zusammenziehrichtung der Feder beweglich ist, und
wobei der Schaltkreis so fixiert ist, dass sich der Magnetkörper außerhalb eines Bereichs befindet, in dem ein Bewegungsbereich des Magneten auf die Fläche projiziert wird.

[Absatz 2] Schwingungsenergieerzeuger nach Absatz 1,
wobei der Schaltkreis eine Gleichrichterschaltung ist, die erzeugten Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt und eine Spannung des Gleichstroms einstellt
[Absatz 3] Schwingungsenergieerzeuger nach Absatz 1 oder 2, umfassend:

ein Joch, das einen geschlossenen magnetischen Pfad auf einer der Fläche gegenüberliegenden Seite des Magneten bildet.

Claims

Schwingungsenergieerzeuger, umfassend: eine an einem Rahmen befestigte Spule; und einen durch eine Feder an dem Rahmen gestützten sich bewegenden Körper, der einen zur Spule weisenden Magneten aufweist, wobei der Schwingungsenergieerzeuger den sich bewegenden Körper bezüglich der Spule zur Erzeugung von elektrischer Energie relativ bewegt, wobei der sich bewegende Körper Folgendes aufweist: den Magneten, ein Jochmaterial, das an dem Magneten befestigt ist und einen Magnetkreis bildet, und ein Gewichtsglied, und wobei das durchschnittliche spezifische Gewicht des sich bewegenden Körpers 8 g/cm³ oder mehr beträgt.
Schwingungsenergieerzeuger nach Anspruch 1, wobei das Gewichtsglied eine Substanz mit einem spezifischen Gewicht von 8 g/cm³ oder mehr aufweist.
Schwingungsenergieerzeuger nach Anspruch 2, wobei das Gewichtsglied aus einem Harz gebildet ist, das ein Pulver der Substanz mit einem spezifischen Gewicht von 8 g/cm³ oder mehr aufweist.
Schwingungsenergieerzeuger nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Substanz mit dem spezifischen Gewicht von 8 g/cm³ oder mehr Wolfram ist.
Schwingungsenergieerzeuger nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Gewichtsglieder so an dem Jochmaterial befestigt sind, dass der Magnet, wie entlang einer Richtung gesehen, in der die Spule und der Magnet zueinander weisen, dazwischen angeordnet ist.
Schwingungsenergieerzeuger nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Gewichtsglieder so an dem Jochmaterial befestigt sind, dass das Jochmaterial in einer Richtung, in der die Spule und der Magnet zueinander weisen, dazwischen angeordnet ist.
Schwingungsenergieerzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Magnet einen ersten Magneten und einen zweiten Magneten enthält, wobei der erste Magnet und zweite Magnet entlang einer Bewegungsrichtung, wenn sich der sich bewegende Körper bezüglich der Spule bewegt, nebeneinander angeordnet sind, wobei bei dem ersten Magneten eine N-Polseite zu der Spulenseite ausgerichtet ist und eine S-Polseite mit dem Jochmaterial in Kontakt ist, und wobei bei dem zweiten Magneten die S-Polseite zu der Spulenseite ausgerichtet ist und die N-Polseite mit dem Jochmaterial in Kontakt ist.
Schwingungsenergieerzeuger nach Anspruch 1, wobei die Feder eine erste Schraubenzugfeder und eine zweite Schraubenzugfeder aufweist, die mit dem Rahmen verbunden sind und den sich bewegenden Körper aus entgegengesetzten Richtungen elastisch stützen, und wobei die Vickershärte des Rahmens kleiner gleich 700 ist.
Schwingungsenergieerzeuger nach Anspruch 8, wobei der Rahmen eine Schwingungseintragsfläche, in die eine Schwingung eingetragen wird, einen ersten Verbindungsteil, mit dem die erste Schraubenzugfeder verbunden ist, und einen zweiten Verbindungsteil, mit dem die zweite Schraubenzugfeder verbunden ist, aufweist, und wobei die Schwingungseintragsfläche durch ein Material mit einem Elastizitätsmodul, der größer gleich 40 GPa ist, mit dem ersten Verbindungsteil und dem zweiten Verbindungsteil am Rahmen verbunden ist.
Schwingungsenergieerzeuger nach Anspruch 9, ferner umfassend: ein erstes Verbindungsglied, das die erste Schraubenzugfeder mit dem Rahmen in dem ersten Verbindungsteil verbindet; und ein zweites Verbindungsglied, das die zweite Schraubenzugfeder mit dem Rahmen in dem zweiten Verbindungsteil verbindet, wobei das erste Verbindungsglied und das zweite Verbindungsglied aus dem Material mit dem Elastizitätsmodul, der größer gleich 40 GPa ist, gebildet sind.
Schwingungsenergieerzeuger nach Anspruch 1, wobei das Jochmaterial auf einer Seite des Magneten gegenüber der Spule angeordnet ist, und wobei ein magnetischer Pfad auf der Spulenseite des Magneten ein offener magnetischer Pfad ist.
Schwingungsenergieerzeuger nach Anspruch 11, wobei die Feder den sich bewegenden Körper so elastisch stützt, das zwischen dem sich bewegenden Körper und der Spule ein Spalt gebildet wird.
Schwingungsenergieerzeuger nach Anspruch 12, wobei die Feder eine erste Schraubenzugfeder und eine zweite Schraubenzugfeder, die mit dem Rahmen verbunden sind und den sich bewegenden Körper aus entgegengesetzten Richtungen elastisch stützen, aufweist.
Schwingungsenergieerzeuger nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Spule eine Luftspule ist.
Schwingungsenergieerzeuger nach Anspruch 1, wobei der Magnet an einer von einer Axiallinie der Feder versetzten Stelle befestigt ist, und wobei das Gewichtsglied eine Position des Schwerpunkts des sich bewegenden Körpers einstellt.
Schwingungsenergieerzeuger nach Anspruch 15, wobei das Gewichtsglied ein Material mit einem hohen spezifischen Gewicht ist, das ein höheres spezifisches Gewicht als der Magnet aufweist.
Schwingungsenergieerzeuger nach Anspruch 15 oder 16, wobei das Jochmaterial eine erste Fläche, an der der Magnet befestigt ist, und eine zweite Fläche, die zu einer Seite gegenüber der ersten Fläche ausgerichtet ist und an der das Gewichtsglied befestigt ist, aufweist und auf der Axiallinie der Feder vorgesehen ist.
Schwingungsenergieerzeuger nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei der sich bewegende Körper durch mindestens vier Federn aufgehängt ist, wobei sich zwei Federn der vier Federn von dem sich bewegenden Körper in eine erste Richtung erstrecken und sich die verbleibenden beiden Federn von dem sich bewegenden Körper in eine zweite Richtung, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist, erstrecken, und wobei das Gewichtsglied eine Position des Schwerpunkts des sich bewegenden Körpers so einstellt, dass er sich innerhalb eines Raums befindet, der durch Versetzen um einen Durchmesser der Feder in eine Radialrichtung der Feder bezüglich einer durch Verbindung von Befestigungsteilen der vier Federn bezüglich des Rahmens gebildeten Ebene erhalten wird.
Schwingungsenergieerzeuger nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Schaltkreis, der an einer zu dem Magneten weisenden Fläche des Rahmens fixierbar ist und einen Magnetkörper enthält, wobei der Magnetkörper in einer Ausdehnungs- und Zusammenziehrichtung der Feder beweglich ist, und wobei der Schaltkreis so fixiert ist, dass sich der Magnetkörper außerhalb eines Bereichs befindet, in dem ein Bewegungsbereich des Magneten auf die Fläche projiziert wird.
Schwingungsenergieerzeuger nach Anspruch 19, wobei der Schaltkreis eine Gleichrichterschaltung ist, die erzeugten Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt und eine Spannung des Gleichstroms einstellt.