JP2000262031A - ダンパ/発電装置 - Google Patents

ダンパ/発電装置

Info

Publication number
JP2000262031A
JP2000262031A JP11066189A JP6618999A JP2000262031A JP 2000262031 A JP2000262031 A JP 2000262031A JP 11066189 A JP11066189 A JP 11066189A JP 6618999 A JP6618999 A JP 6618999A JP 2000262031 A JP2000262031 A JP 2000262031A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
yoke
magnetic
magnetic pole
damper
yokes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11066189A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsutomu Murakami
力 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebara Corp filed Critical Ebara Corp
Priority to JP11066189A priority Critical patent/JP2000262031A/ja
Publication of JP2000262031A publication Critical patent/JP2000262031A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大振幅動作に好適で、且つ振動体の振動に伴
い大きなダンピング効果又は発電出力が得られるダンパ
/発電装置を提供する。 【解決手段】 両極に分岐磁路を有する磁極12を備え
た磁石11A,11Bの少なくとも2個を相互に逆方向
に非磁性スペーサ15を介して一体化した連結体20
と、多数のヨーク13を該磁極と等間隔に非磁性スペー
サ14を介して一体化した2本の連結体21とを、相互
にヨークとスペーサとが互い違いになるように平行に固
定して前記磁極にギャップを介して連続的に接続し、前
記磁極の連結体20とヨークの連結体21との相互変位
運動によって前記磁極/ヨークの磁束が変化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はダンパ/発電装置に
係り、振動を磁束の変化に変換して渦電流を発生させる
ことにより、熱エネルギーとして消費するダンパ装置、
又は磁束の変化から電力を取り出す発電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】本発明者等は、以前に永久磁石の磁極に
振動方向に相対するようにヨークを配置して、永久磁石
から発生する磁束を両側のヨークに振り分けることによ
り、磁束の変化を有効に取り出すダンパ装置及び発電装
置を特願平9−166572号の特許出願として開示し
ている。係る装置によれば、磁束の変化分Δφが直流バ
イアス磁束に重畳して、空隙を介して外部のヨークによ
り構成される磁路を環流往復する。しかしながら、この
ダンパ装置においては振動体の振動に応じて磁束の変化
分Δφが変化するのみで、バイアス磁束自体は変化しな
い。このため、磁束の変化分の絶対量が少ないという問
題があった。また、振動方向に対面するようにヨークと
磁極を配置するので、大振幅動作に適さないという問題
があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した事情
に鑑みてなされたもので、大振幅動作に好適で、且つ振
動体の振動に伴い大きなダンピング効果又は発電出力が
得られるダンパ/発電装置を提供することを目的とす
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明のダンパ/発電装
置は、両極に分岐磁路を有する磁極を備えた磁石の少な
くとも2個を相互に逆方向に非磁性スペーサを介して一
体化した連結体と、多数のヨークを該磁極と等間隔に非
磁性スペーサを介して一体化した2本の連結体とを、相
互にヨークとスペーサとが互い違いになるように平行に
固定して前記磁極にギャップを介して連続的に接続し、
前記磁極の連結体とヨークの連結体との相互変位運動に
よって前記磁極/ヨークの磁束が変化することを特徴と
する。
【0005】上記本発明によれば、両極に分岐磁路を有
する磁極を備えた磁極連結体が、ヨークとスペーサとを
相互に互い違いに配列した2本のヨーク連結体に磁気的
にギャップを介して接続する。従って、磁石及び磁極
と、ヨーク及びスペーサとの相互変位運動によって、磁
石から生成される磁束全体が、2本のヨーク連結体のヨ
ークに振り分けられることになる。これにより、大きな
磁束の変化分が得られ、結果として大きな渦電流損失又
は磁気回路に巻回されたコイルに発電出力が得られる。
【0006】また、前記磁極のギャップにおける横断面
を正弦波形にすることが好ましい。これにより、磁極と
ヨークの重なる面積を正弦波状に変化させることができ
る。従って、発電出力を取り出す場合には、磁束が正弦
波状に変化し、その微分値である発電電圧波形も正弦波
状に変化させることができる。また、前記ヨークまたは
磁極または両者にコイルを巻いて電力を取り出す発電機
としてもよい。
【0007】また、前記多数のヨークとスペーサの連結
体と、磁極の連結体とは、外径断面が円形状をなしてお
り、円筒体内に収納するようにしてもよい。また、前記
多数のヨークとスペーサの連結体と、磁極の連結体と
は、振動方向の円周方向に交互に連続的に配置するよう
にしてもよい。これにより、コンパクトな構造のダンパ
/発電装置とすることができる。
【0008】また、前記ヨークとスペーサの連結体は、
出し入れが自由な機構を備えることが好ましい。これに
より、必要に応じてヨーク連結体を磁極間に挿入するこ
とができ、ブレーキングに利用することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1実施例のダ
ンパ/発電装置を示す。磁石11Aは、S極及びN極の
両極に分岐磁路を有する磁極12を備えている。そし
て、非磁性のスペーサを介して、同様に両極に分岐磁路
を有する磁極12を備えた磁石11Bが配置されてい
る。磁石11Aと磁石11Bとは、その磁化方向が反対
方向となっている。この磁石及び磁極の連結体が磁極連
結体20を構成し、この例では磁石が2個であるが、そ
れ以上であっても勿論よい。
【0010】ヨーク連結体21は、ヨーク13と非磁性
スペーサ14とを互い違いに連結したものである。図示
するように、ヨーク13のピッチは磁極12のピッチと
一致している。そして、一個の磁石に対応した片側の磁
極12にヨーク13がくる場合には、他の側の磁極12
にはスペーサ14が位置するように結合されている。そ
して、この例では、図1には示されていないが、スペー
サ15を介して連結された磁極連結体は、その上部連結
部17及びガイドレールにより支持され、図中の矢印方
向に自由に移動可能となっている。そして、ヨーク連結
体は基礎に固定されている。連結部17は非磁性でスペ
ーサ15の役割を持たせてもよい。
【0011】図2は、図1に示すダンパ/発電装置を上
面から見た図である。磁極連結体20は磁石11とスペ
ーサ15が交互に連結されている。そして、同じピッチ
でヨーク連結体においてもスペーサ14とヨーク13と
が等間隔で配置されており、磁石の一方の磁極12がヨ
ーク13の上に位置するときには、他方の磁極はスペー
サ14の上に位置するように配置されている。そして、
磁極の先端部12aは図示するように正弦波状の形状を
有している。これにより、磁極連結体20の矢印方向の
移動に伴い、ヨークと重なる面積が正弦波状に変化する
ようになっている。このことは、磁極連結体20の移動
により、永久磁石11から磁極12を介してヨーク13
に流れる磁束が正弦波状に変化することを意味し、時間
的な変化(微分)が起電力に対応するので、ヨークに巻
回されたコイルからは正弦波状の発電出力が得られる。
尚、磁石を多数にすることによって振動による磁束の変
化が増大し減衰効果が大となる。
【0012】次に本発明のダンパ/発電装置による磁束
の振り分け動作について図3を参照して説明する。図3
(a)に示すように、磁極連結体の磁極が左側のヨーク
連結体のヨークと重なって位置する場合には、それぞれ
のヨークには磁束φが形成される。磁石の磁化方向が
交互に配置されているので、ヨークに流れる磁束の方向
も交互に逆方向となる。次に図3(b)に示すように、
磁極連結体が1/4ピッチだけ移動したとする。この場
合には、それぞれの磁極は左側のヨーク連結体と右側の
ヨーク連結体のヨークにそれぞれ半分ずつ重なることに
なる。このため、永久磁石の磁束は左側のヨーク連結体
のヨークと右側のヨーク連結体のヨークとに均等に振り
分けられる。そして、図3(c)に示すように、磁極連
結体が半ピッチ移動すると、磁極連結体の磁極は左側の
ヨーク連結体のスペーサ部分と重なり、右側のヨーク連
結体のヨーク部分と重なる。このため、永久磁石の磁極
から形成される磁束は、右側のヨーク連結体のヨークに
振り分けられる。さらに、図3(d)に示すように、磁
極連結体が更に1/4ピッチ移動すると、磁極の磁束は
左右両側のヨーク連結体に均等に振り分けられる。さら
に、図3(e)に示すように、磁極連結体が1/4ピッ
チ移動すると、磁極の磁束は左側のヨーク連結体のヨー
クに完全に振り分けられ、右側のヨーク連結体には全く
振り分けられない。
【0013】図3(f)は更に1/4ピッチ移動した場
合を示し、この時は図3(b)に示す状況と同様であ
る。このように、永久磁石の磁極から磁束が右側のヨー
ク連結体のヨーク又は左側のヨーク連結体のヨークに百
パーセント振り分けられ、方向も逆転するので、各ヨー
クの磁束の変化量は極めて大きくなる。これにより、ヨ
ーク及び磁極内に大きな渦電流損失が発生し、ダンパの
効率を著しく高めることができる。また、ヨーク又は磁
極にコイルを巻回することにより、発電出力を取り出す
ことができ、磁束の変化の絶対量が大きいため、同様に
大きな発電出力を得ることができる。そして、磁極の形
状が正弦波状であるため、連結体が移動すると、ヨーク
連結体と磁極との重なる面積も正弦波状に変化する。従
って、発電出力は鎖交磁束の時間的変化(微分値)であ
るため、発電出力も正弦波状となり、高周波成分を低減
できる。磁極連結体20を固定し、2本のヨーク連結体
21を結合して、直線運動させるようにしてもよい。
【0014】図4は、本発明の第2の実施例のダンパ/
発電装置を示し、(a)は磁極連結体の移動方向に沿っ
た断面図であり、(b)はその垂直な面の断面図であ
る。この実施例においては、図4(b)に示すように磁
極連結体及びヨーク連結体の外形は円形をなしている。
即ち、磁極連結体は矩形状の磁石31に半円形状の磁極
32が固定され、図1に示すと同様に移動方向にはスペ
ーサ35を介して次の磁石が固定されている。そして、
磁極32はケーシング30のガイドレール37に沿って
移動可能となっている。一方で、ヨーク連結体はスペー
サ34とヨーク33とが交互に連結されている点は図1
と同様であり、ヨーク33及びスペーサ34の形状が円
筒形ケーシングに適合するように曲面を為している点の
みで相違するだけである。従って、この動作及び作用効
果は、図1に示すダンパ/発電装置と同様である。尚、
減衰の調整は磁石数の増減、磁石ピッチの調整で可能で
ある。渦電流は銅の円盤ではなく、ヨークが磁気回路と
渦電流回路の両者を兼ねている。
【0015】図5は本発明の第3実施例のダンパ/発電
装置を示す。この構造は、磁極連結体とヨーク連結体の
磁極とスペーサ及びヨークとスペーサをそれぞれ円周方
向に配置したものである。図5(a)は回転軸の内周側
に磁極42Bが固定され、その磁極42Bは永久磁石4
1を介して外側の磁極42Aと接続されている。そし
て、円周方向には永久磁石41とスペーサ44とが交互
に連結されていて、同様に磁極部分も磁極42A,42
Bとスペーサ44とが交互に連結されている。一方で、
ヨーク連結体は、ヨーク43とスペーサ44とが磁極連
結体の磁極42A,42Bとスペーサとに対応するよう
にヨーク43とスペーサ44とが交互に連結されてい
る。そしてヨーク連結体は固定側であり、外周側の磁極
連結体と内周側の磁極連結体との間のスペースの間に出
し入れ自由に移動機構48により装着されている。
【0016】従って、ヨーク連結体が磁極連結体の外側
に位置するときには、ダンピング即ちブレーキ作用はい
っさい生じない。そして、ヨーク連結体を磁極連結体の
内周側と外周側との間に挿入することにより、永久磁石
の磁束がヨーク連結体のヨーク部分と磁極部分とが重な
ることにより磁束が形成される。従って、回転軸47に
直結された磁極連結体の回転に伴い、永久磁石の磁束が
図4(a)の左右のヨーク連結体に振り分けられる。こ
のことは、上述した第1及び第2実施例と同様である。
これにより回転運動に対してブレーキ作用を及ぼすこと
ができ、車両等、或いは回転機械等の回転体用のブレー
キ装置とすることができる。そしてヨーク連結体の挿入
量の大きさによりブレーキ作用の大きさも調整可能であ
る。
【0017】尚、以上の実施例は、本発明の具現化例を
述べたものに過ぎず、種々の変形例が可能なことは勿論
である。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、永
久磁石で生成した磁束の大部分を複数のヨークに振り分
けることができる。これにより大振幅動作が可能で、且
つ効率的なダンピング又はブレーキングを行うことがで
きる。又、ヨーク又は磁極にコイルを巻回することで、
効率的な発電出力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例のダンパ/発電装置の説明
図である。
【図2】上記装置の上面の要部を示す図である。
【図3】上記実施例の磁束の振り分け動作を示す図であ
る。
【図4】本発明の第2実施例にダンパ/発電装置の
(a)移動方向に沿った断面図であり、(b)その垂直
面の断面図である。
【図5】本発明の第3実施例のダンパ/発電装置の
(a)回転軸に沿った断面図を示し、(b)及び(c)
その垂直面の断面図であり、磁束の振り分け動作を示
す。
【符号の説明】
11A,11B 永久磁石 12,12a 磁極 13 ヨーク 14,15 スペーサ 20 磁極連結体 21 ヨーク連結体

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 両極に分岐磁路を有する磁極を備えた磁
    石の少なくとも2個を相互に逆方向に非磁性スペーサを
    介して一体化した連結体と、多数のヨークを該磁極と等
    間隔に非磁性スペーサを介して一体化した2本の連結体
    とを、相互にヨークとスペーサとが互い違いになるよう
    に平行に固定して前記磁極にギャップを介して連続的に
    接続し、前記磁極の連結体とヨークの連結体との相互変
    位運動によって前記磁極/ヨークの磁束が変化すること
    を特徴とするダンパ/発電装置。
  2. 【請求項2】 前記磁極のギャップにおける横断面を正
    弦波形にしたことを特徴とする請求項1記載のダンパ/
    発電装置。
  3. 【請求項3】 前記ヨークまたは磁極または両者にコイ
    ルを巻いて電力を取り出す発電機としたことを特徴とす
    る請求項1又は2記載のダンパ/発電装置。
  4. 【請求項4】 前記多数のヨークとスペーサの連結体
    と、磁極の連結体とは、外径断面が円形状をなしてお
    り、円筒体内に収納されたことを特徴とする請求項1記
    載のダンパ/発電装置。
  5. 【請求項5】 前記多数のヨークとスペーサの連結体
    と、磁極の連結体とは、振動方向の円周方向に交互に連
    続的に配置されていることを特徴とする請求項4記載の
    ダンパ/発電装置。
  6. 【請求項6】 前記ヨークとスペーサの連結体は、出し
    入れが自由な機構を備えたことを特徴とする請求項5記
    載のダンパ/発電装置。
JP11066189A 1999-03-12 1999-03-12 ダンパ/発電装置 Pending JP2000262031A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11066189A JP2000262031A (ja) 1999-03-12 1999-03-12 ダンパ/発電装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11066189A JP2000262031A (ja) 1999-03-12 1999-03-12 ダンパ/発電装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000262031A true JP2000262031A (ja) 2000-09-22

Family

ID=13308662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11066189A Pending JP2000262031A (ja) 1999-03-12 1999-03-12 ダンパ/発電装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000262031A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010000608A (ko) * 2000-10-09 2001-01-05 정형동 운동에너지를 전기에너지로 변환하는 발전기
JP2008536470A (ja) * 2005-04-12 2008-09-04 パーペトゥーム、リミテッド 機械的振動エネルギの電気エネルギへの変換
CN113824290A (zh) * 2021-08-02 2021-12-21 上海秋豪衡器有限公司 一种震动磁栅发电机

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010000608A (ko) * 2000-10-09 2001-01-05 정형동 운동에너지를 전기에너지로 변환하는 발전기
JP2008536470A (ja) * 2005-04-12 2008-09-04 パーペトゥーム、リミテッド 機械的振動エネルギの電気エネルギへの変換
CN113824290A (zh) * 2021-08-02 2021-12-21 上海秋豪衡器有限公司 一种震动磁栅发电机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1101273B1 (en) Low frequency vibrator
JP5604097B2 (ja) リニアモータアクチュエータ
US8569916B2 (en) Electrical machine apparatus
US20060028082A1 (en) Interior permanent magnet electric rotating machine
JPH0513805B2 (ja)
KR20170102926A (ko) 전기기계 액츄에이터의 또한 그에 관한 개선
JPS6139839A (ja) トルクモ−タ
WO2017195263A1 (ja) 永久磁石型モータ
JP2012094825A (ja) 円柱状ボンド磁石
JP2000262031A (ja) ダンパ/発電装置
JP3599529B2 (ja) 振動エネルギー変換器
KR20020035420A (ko) 조인트 구동 장치
JPS62118755A (ja) 交流式直線移動型電動機
JPS6146683B2 (ja)
JP5792847B2 (ja) リニアモータアクチュエータ
JPH10112968A (ja) ボイスコイルモータ
US8378542B2 (en) Magnetic centre-finding device with no magnet on the rotor and with small air gap
JPH08168232A (ja) リニアエンコーダ装置
JPH112292A (ja) ダンパ装置
JP2601240Y2 (ja) 振動アクチュエータ
Kim et al. A Lorentz force type self-bearing motor with new 4-pole winding configuration
KR20190027218A (ko) 전자기식 에너지 하베스터
KR20180090944A (ko) 스텝 모터
JPH0525974U (ja) 周波数発電機およびそれを具備した直流電動機
KR20030020787A (ko) 기동자석형 vcm을 이용한 정밀 액츄에이터스테이지장치