JP2005536173A - Method and apparatus for converting vibration energy - Google Patents

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グラヴモ,マグヌス
ティレン,カール
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メセル アクティエボラグ
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    • F03GSPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/08Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for recovering energy derived from swinging, rolling, pitching or like movements, e.g. from the vibrations of a machine
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02N2/18Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
    • H02N2/186Vibration harvesters
    • HELECTRICITY
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    • H10N35/00Magnetostrictive devices
    • H10N35/101Magnetostrictive devices with mechanical input and electrical output, e.g. generators, sensors

Abstract

本発明は、運転中に振動を生ずる燃焼機関(7)を用いて、その振動エネルギーの一部を機電変換器(3)における電気エネルギーに変換する場合に、その効率を上げる方法に関する。The present invention relates to a method for increasing the efficiency when a part of the vibration energy is converted into electric energy in the electromechanical converter (3) using the combustion engine (7) that generates vibration during operation.

Description

本発明は、振動及び/又は揺動から電気エネルギーを発生させるための方法、装置、及びシステムに関連し、特に当該運動がエンジンから生ずる場合に関連する。 The present invention relates to methods, apparatus, and systems for generating electrical energy from vibrations and / or oscillations, particularly where the motion is from an engine.

揺動から電気エネルギーを取り出す試みは知られて久しい。 Attempts to extract electrical energy from rocking have been known for a long time.

特許文献1(欧州特許EP1100189)により、例えば、風、波、そして人の活動により生ずる振動を変換して電気を発生させるということが従来から知られている。尚、特許文献1では、上記変換を行うのに圧電電極(piezoelectric elements)が使われている。圧電電極はセラミック素材から成るが、これは強度上の問題を引き起こす。さらに、圧電電極は温度変化に対して敏感で、中でもこのようなシステムは冷却の問題に苦しむことになる。 According to Patent Document 1 (European Patent EP1100179), for example, it has been conventionally known that electricity is generated by converting vibrations generated by wind, waves, and human activities. In Patent Document 1, piezoelectric electrodes (piezoelectric elements) are used for the above conversion. Piezoelectric electrodes are made of a ceramic material, which causes strength problems. In addition, piezoelectric electrodes are sensitive to temperature changes, among which such systems suffer from cooling problems.

磁歪アクチュエータ(magnetostrictive actuators)を用いる方法によって電気エネルギーを機械エネルギーに変換することが、特許文献2(米国特許US3,753,058)により知られている。当該特許には、その説明の中で、揺動から電気エネルギーを取り出すことを可能にするという目的で、原則として圧電電極の代わりに磁歪アクチュエータが使えることが指摘されている。しかし、実際には何ら具体的詳細は示されておらず、提示されている問題解決の全てはむしろ正反対の方向、すなわち、電気エネルギーから機械エネルギーへ変換する方に向いている。さらに、その提案では、1機能単位(a functional unit)を得るために使われなくてはならないコイルが少なくとも2個必要な点が不利であり、この提案はこの点によって効率が悪くなるため、エネルギーの観点から望ましくない。その他の設計根拠に関しても、アイデアが実用においてものにならない原因となった問題や不都合な点が存在する。 It is known from Patent Document 2 (US Pat. No. 3,753,058) that electrical energy is converted into mechanical energy by a method using magnetostrictive actuators. In that patent, it is pointed out in the description that in principle, a magnetostrictive actuator can be used instead of a piezoelectric electrode in order to be able to extract electrical energy from oscillation. In practice, however, no specific details are given, and all of the proposed solutions are rather in the opposite direction, i.e. the conversion from electrical energy to mechanical energy. Furthermore, the proposal is disadvantageous in that it requires at least two coils that must be used to obtain a functional unit, and this proposal is inefficient due to this point. From the viewpoint of. Other design grounds also have problems and inconveniences that have led to the idea not becoming practical.

類似の原理によるアイデアで同じタイプの課題が特許文献3(欧州特許EP443873)から知られている。さらに、電気機器にとっては過酷な環境における動力源として活用することを意図したラングレン,A(Lundgren,A)その他による「磁歪発電機」(“A magnetostrictive electric generator”)(IEEE磁気学会報 1993年11月第6号第29巻)(非特許文献1)による磁歪変換器(a magnetorestrictive transformer)を利用する方法が以前から知られている。しかし、この場合、得られるのは極めて低い電力出力であって、大きな電磁体を採用した場合でも5ワットの低出力しか可能性がない。しかも電磁材料は大変高価なので、この既知の方法には商業的に受け入れられる余地は全くなさそうである。 The same type of problem with an idea based on a similar principle is known from patent document 3 (European patent EP 443873). Furthermore, for electrical appliances, a “magnetostrictive generator” (“IEEE magnetoelectric generator”) by Langlen, A (Lundgren, A) and others intended to be used as a power source in a harsh environment, 1993 November A method using a magnetostrictive transformer according to Month 6 (Vol. 29) (Non-Patent Document 1) has been known for a long time. However, in this case, an extremely low power output is obtained, and even when a large electromagnetic body is employed, only a low output of 5 watts is possible. Moreover, electromagnetic materials are so expensive that there is no room for commercial acceptance of this known method.

このように、今日、振動エネルギーを有用な電気エネルギーに変換できる有効な方法なり装置は存在しない。なかでも、5Hzを越える、まして50Hzを越える周波数の振動に関しては存在しない。燃焼機関(a combustion engine)に関しては、例えば、その効率を上げるために相当な努力が払われてきて久しい。燃焼機関の場合、現状の技術では、有用なエネルギーに直接変換できるのは燃料に含まれるエネルギー量のおよそ30%から40%だけである。エネルギーの約15%が利用されない振動エネルギーであり、つまり車両で直接利用できるエネルギーの約50%を占めている。それ故、前記振動エネルギーの一部が利用できたとするならば、特に環境上の理由で極めて貴重なものとなることが分かる。
欧州特許EP1100189 米国特許US3,753,058 欧州特許EP443873 「磁歪発電機」:ラングレン,A(Lundgren,A)、その他(IEEE磁気学会報 1993年11月第6号第29巻)
Thus, today there is no effective method or apparatus that can convert vibrational energy into useful electrical energy. In particular, there is no vibration with a frequency exceeding 5 Hz or even exceeding 50 Hz. With regard to a combustion engine, for example, considerable efforts have been made to increase its efficiency, for example. In the case of combustion engines, current technology can only convert approximately 30% to 40% of the amount of energy contained in the fuel, which can be directly converted into useful energy. About 15% of the energy is vibration energy that is not used, that is, about 50% of the energy that can be used directly in the vehicle. Therefore, it can be seen that if a portion of the vibrational energy is available, it is extremely valuable, especially for environmental reasons.
European patent EP1100179 US Patent US 3,753,058 European patent EP 443 873 "Magnetostrictive generator": Langren, A (Lundgren, A), others (IEEE Magnetics Society, November 1993, Vol. 29, No. 29)

本発明の目的のひとつは、前述の問題のひとつ乃至いくつかを取り除くかあるいは少なくとも最小限にすることであり、この目的は、運転中に振動を生ずる燃焼機関を用いる場合に、効率を上げるための請求項で明記されている通りの方法に従って、前記振動の一部が機電変換器(a mechanoelectrical transformer)の電気エネルギーに変換されることにより達成される。 One of the objects of the present invention is to eliminate or at least minimize one or several of the above-mentioned problems, which aims to increase efficiency when using a combustion engine that produces vibrations during operation. This is achieved by converting a part of the vibrations into electrical energy of a mechanical transformer according to a method as specified in the claims.

本発明により、振動エネルギーを商業的に利用できる電磁体によって十分なエネルギー密度を得ることが可能であるので、従来は無駄に捨てられて、実際にはしばしば有害であった振動エネルギーを本発明によってこうして利用することができる。この点は、なかんずく、利用されるエネルギーが自分の装置自身の中で有利な形で直接再利用できるボートや乗物に関連する場合に都合良い。 By virtue of the present invention, it is possible to obtain sufficient energy density by electromagnetic bodies that can use vibration energy commercially, so that vibration energy that has been discarded in the past and is often harmful in the past can be obtained by the present invention. It can be used in this way. This is especially advantageous when the energy used is related to boats or vehicles that can be reused directly in an advantageous manner within the device itself.

本発明による解決策は、ラングレン,A(Lundgren,A)その他により以前から知られた、電力出力としては5W程度の僅かな数値が提示されていて磁気弾性体(ターフェノール)は極めて低いエネルギー密度を示すに過ぎない、つまり、単位容量当たりごく少量のエネルギーを生み出すに過ぎないという技術とは矛盾しており、意外に見えるはずであるという点を指摘せねばならない。この説明は、本発明の以前には、電磁体に効率的な運転をさせるための基本原理が完全には実現されていなかったという事実を示すように思われる。つまり、効率的な運転範囲内で電磁体の双極子を回転させるためには、誘導されたHフィールドから生ずる制動力のことを純粋な力学的弾性圧力要素と同じに考慮に入れなくてはならなかった、ということが理解されていなかったのである。ラングレン,A(Lundgren,A)その他の特許では、ひとつには作用サイクル中の圧力変化が2MPa未満の応力範囲であることにあり、これでは誘導されたHフィールドからの制動力を補償するには不十分であることが明らかである。 The solution according to the present invention has been known for a long time by Langren, A, etc., and a small numerical value of about 5 W is presented as the power output, and the magnetoelastic body (terphenol) has an extremely low energy density. It must be pointed out that it is inconsistent with the technology that only shows a small amount of energy per unit capacity and should seem surprising. This explanation seems to indicate the fact that prior to the present invention, the basic principle for allowing the electromagnetic body to operate efficiently was not fully realized. In other words, in order to rotate the electromagnetic dipole within an efficient operating range, the braking force resulting from the induced H field must be taken into account in the same way as a purely mechanical elastic pressure element. It was not understood that there was no. In Lungren, A, et al., One is that the pressure change during the working cycle is in the stress range of less than 2 MPa, which compensates for the induced braking force from the H field. It is clear that it is insufficient.

本発明のさらに詳細な側面によると、実際には、
―前記磁性プレストレスは少なくとも部分的には永久磁石によってもたらされる。
―前記磁性体の前記磁性プレストレスは0.05テスラ(Tesla)から1.5テスラの間にあり、好ましい値は0.1から1.0テスラの間にあり、さらに好ましい値は約0.5テスラである。
―前記磁性体は前記振動の影響下で周期的に作動し、これにより当該磁性体は好ましくは主として圧縮応力からなる±70MPaの範囲、さらに好ましくは主として0から100MPaの範囲にある機械応力を繰り返し受ける。
―前記電気エネルギーは少なくとも部分的に前記エンジンが一部分をなすシステムに戻される。
―前記振動は5〜50,000Hzの範囲、好ましくは10Hzを越える範囲、更に好ましくは50Hz以上の範囲内にある。
―前記機械的プレストレスは、前記物体が内部にプレストレスをかけられた筐体ユニットによってもたらされる。
―前記筐体ユニットは楕円形状をしており、前記磁性体はその縦軸が筐体ユニットの縦軸と一致するように配置される。
According to a more detailed aspect of the invention, in practice,
The magnetic prestress is at least partly caused by permanent magnets.
The magnetic prestress of the magnetic body is between 0.05 Tesla and 1.5 Tesla, a preferred value is between 0.1 and 1.0 Tesla, and a more preferred value is about 0.00; 5 Tesla.
The magnetic body operates periodically under the influence of the vibrations, whereby the magnetic body preferably repeats mechanical stresses preferably in the range of ± 70 MPa consisting mainly of compressive stress, more preferably mainly in the range of 0 to 100 MPa. receive.
The electrical energy is at least partially returned to the system of which the engine is a part.
The vibration is in the range of 5 to 50,000 Hz, preferably above 10 Hz, more preferably in the range of 50 Hz or more.
The mechanical prestress is caused by a housing unit in which the object is prestressed.
The casing unit has an elliptical shape, and the magnetic body is arranged so that the vertical axis thereof coincides with the vertical axis of the casing unit.

本発明はまた、少なくともひとつの振動発生ユニットからなるシステムユニットに関連しており、機電変換器が前記振動発生ユニットによって生ずる振動の少なくとも一部を受け取るため前記システムユニットに装備されていること、並びに、前記機電変換器が、電気を消費するか、電気を貯えるか、あるいは電気を変換する少なくともひとつのユニットに直接にあるいは間接に接続された少なくともひとつの出力を伴うコイルを有することを特徴とする。 The invention also relates to a system unit comprising at least one vibration generating unit, wherein an electromechanical converter is equipped on the system unit for receiving at least part of the vibration produced by the vibration generating unit; The electromechanical converter comprises a coil with at least one output connected directly or indirectly to at least one unit that consumes, stores or converts electricity .

前記システムユニットのもっと詳しい側面によると、実際には、
―前記機電変換器は、磁性弾性結合係数k33が0.1から1.0の間、好ましくは0.4より大きく、さらに好ましくは0.6を越える物体を含む。
―前記物体のキュリー温度は、150℃から1,000℃の間であり、好ましくは200℃以上、さらに好ましくは250℃以上である。
―前記物体は、前記コイルが周囲に配置された1本のバーとして形成され、少なくとも2個の永久磁石が前記物体の近傍に設けられ、前記磁石は好ましくは物体の縦軸にほぼ平行に伸びる板状の形で設けられる。
―前記永久磁石は10から100kA/m、好ましくは30から70kA/m、さらに好ましくは50kA/m前後の磁束を発生させる。
―前記物体には圧縮力の形でプレストレスが与えられる。
―当該システムはボートである。
―前記振動発生ユニットは燃焼機関からなる。
―前記物体は少なくとも部分的にエンジンの搭載機能を果たす機器に配置される。
―前記バーは筐体ユニットの内部に配備される。
―前記筐体ユニットは断面方向に垂直に配置される長さ方向平面の少なくとも1方向により長く伸びていて、前記バーは前記長さ方向平面に平行に配置される。
―前記プレストレスは前記物体の一つの軸方向に与えられる。
―前記プレストレスは前記物体の一つの放射方向に加えられる。
―前記プレストレスは前記物体の一つの軸方向と一つの放射方向の両方に加えられる。
―前記放射方向プレストレスは当該物体の周囲に配置された弾性部品によって与えられる。
―前記弾性部品は、主に当該物体の周囲の周辺方向に拡がる一部が、ワイヤー状/繊維状の形状をなしている。
―前記弾性部品は収縮及び/又は接合によって当該物体に取り付けられる1種の管状体を含んでいる。
―前記放射方向プレストレスは液体、好ましくは油圧によって与えられる
According to a more detailed aspect of the system unit, in fact,
The electromechanical converter comprises an object having a magnetoelastic coupling coefficient k 33 between 0.1 and 1.0, preferably greater than 0.4, more preferably greater than 0.6;
The Curie temperature of the object is between 150 ° C. and 1,000 ° C., preferably 200 ° C. or higher, more preferably 250 ° C. or higher.
The object is formed as one bar around which the coil is arranged, at least two permanent magnets are provided in the vicinity of the object, the magnet preferably extending substantially parallel to the longitudinal axis of the object It is provided in the form of a plate.
The permanent magnet generates a magnetic flux of 10 to 100 kA / m, preferably 30 to 70 kA / m, more preferably around 50 kA / m.
-The object is prestressed in the form of compressive force.
-The system is a boat.
-The vibration generating unit consists of a combustion engine.
-The object is at least partly placed on a device that performs the mounting function of the engine.
-The bar is located inside the housing unit.
The housing unit extends longer in at least one of the longitudinal planes arranged perpendicular to the cross-sectional direction and the bar is arranged parallel to the longitudinal plane.
The prestress is applied in one axial direction of the object;
The prestress is applied in one radial direction of the object;
The prestress is applied in both one axial direction and one radial direction of the object;
The radial prestress is provided by elastic parts arranged around the object;
-The elastic part has a wire / fibrous shape, partly extending mainly in the peripheral direction around the object.
The elastic part comprises a kind of tubular body which is attached to the object by shrinking and / or joining;
The radial prestress is applied by liquid, preferably hydraulic

好ましい具体的実施例によれば、本発明は発電機の代用あるいは補完に利用でき、これによって長寿命、ならびにこの長寿命によるメンテナンス費用の低減、という利点が得られる。 According to a preferred embodiment, the present invention can be used to substitute or supplement a generator, which provides the advantage of long life and reduced maintenance costs due to this long life.

本発明を、添付図を参照してより詳細に説明する。 The present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

図1に本発明による装置の概略図を示す。この装置はコイル2Aを形成する導体材料(例えば、銅)のワイヤー2で周囲を巻いた磁歪バー1からなる。コイル2Aのワイヤー端2B、2Cは負荷/装置8に接続され、この装置は本ケースの場合、充電調整器8として例示されており、この調整器はバッテリー22に結合されている。バーの各端部に付いているのは永久磁石4、5であり、これらはバー1の最良の位置まで「磁気モーメントを回転させる」よう、ある特別な方法で位置が決まる。これはまた一般的に永久磁石4、5によってバーの磁気プレストレスをもたらしてそれらの位置が決まるものと表現することも出来る。バーと磁石の間に電気的接触が無いという点は便利ではあるが、効率上、渦巻き電流損失によるマイナスの効果がある程度あり得るので、電気的接触が無いということが必ずしも必要というわけではない。バー1、コイル2Aおよび磁石4、5はひとつのユニットを形成して、以下の基本ユニット3と呼ばれる。基本ユニット3は例えば車の車台に、「固定点6」の片端面5Aに固定して取り付けられる。バー1の他端面5Bは揺動する機械力Fvにより、基本ユニット3に影響を与えることになる本体7に押しつけて固定し、取り付けられる。 FIG. 1 shows a schematic view of an apparatus according to the invention. This device comprises a magnetostrictive bar 1 wound around a wire 2 of a conductor material (for example, copper) forming a coil 2A. The wire ends 2B, 2C of the coil 2A are connected to a load / device 8, which in this case is illustrated as a charge regulator 8, which is coupled to a battery 22. Attached to each end of the bar are permanent magnets 4, 5 which are positioned in a special way to “rotate the magnetic moment” to the best position of the bar 1. This can also be expressed in general that the permanent magnets 4, 5 cause the magnetic prestress of the bars to determine their position. The fact that there is no electrical contact between the bar and the magnet is convenient, but for efficiency there may be some negative effects due to eddy current loss, so it is not always necessary that there is no electrical contact. The bar 1, the coil 2A, and the magnets 4 and 5 form one unit and are referred to as a basic unit 3 below. The basic unit 3 is fixedly attached to one end face 5A of the “fixed point 6”, for example, on a vehicle chassis. The other end surface 5B of the bar 1 is pressed against and fixed to the main body 7 that will affect the basic unit 3 by the swinging mechanical force Fv.

ある好適な実施例によると、基本ユニット3にはまた、固定点6と揺動体7との間である程度の力で機械的なプレストレスもかかるので、バー1の機械応力の変化幅は最適な作用範囲に入るであろう。ある事例において、本発明による機械的プレストレスが有利な形でもたらされる理由のひとつは、バーとして好適な材料が圧縮応力を吸収したり、処理する能力に優れている点にあるのでなく、引張応力を吸収する能力がある程度ある点にある場合がかなり多い。 According to a preferred embodiment, the basic unit 3 is also subjected to mechanical prestress with a certain amount of force between the fixed point 6 and the rocking body 7, so that the variation range of the mechanical stress of the bar 1 is optimal. It will be in the range of action. In one case, one of the reasons that mechanical prestress according to the present invention is advantageously brought about is that the material suitable as a bar is not capable of absorbing and treating compressive stress, Quite often, there is a certain amount of ability to absorb stress.

バー1の圧縮応力に影響を与える力Fvは、次に述べるようにバー1の磁気特性に変化を生じさせる。永久磁石4、5によってもたらされてコイル2Aを通過する磁束が変化する時、電圧Uがコイル端部、2Bと2Cとの間に誘導され、電気エネルギーを装置8から取り出すことができることになる。 The force Fv that affects the compressive stress of the bar 1 causes a change in the magnetic properties of the bar 1 as described below. When the magnetic flux introduced by the permanent magnets 4 and 5 and passing through the coil 2A changes, a voltage U is induced between the coil ends 2B and 2C, and electrical energy can be extracted from the device 8. .

本発明はいくつかの現象を利用しており、磁気弾性特性をもつ材料の機械エネルギーの変換方法、たとえば振動の形のものを電気エネルギーに変換して利用する方法を示している。利用される基本物理現象は、磁石が電気的な導体材料、たとえば銅で製作されたコイルの内部で揺動する場合に、交流電圧がこのコイルの端部間に生まれるので、負荷がコイルの両端に接続される時に電気エネルギーが動いてこの電圧を利用できるということである。 The present invention utilizes several phenomena, and shows a method for converting mechanical energy of a material having magnetoelastic properties, for example, a method for converting a material in the form of vibration into electric energy. The basic physical phenomenon used is that when a magnet swings inside a coil made of an electrically conductive material, such as copper, an alternating voltage is created between the ends of this coil, so the load is at both ends of the coil. This means that when this is connected to the electrical energy, this voltage can be used.

本発明によれば、磁歪バー1が上記による揺動磁石として永久磁石4、5と一緒に作用するのは、その特徴が、バー1が力Fvを受ける場合にバー1に磁場変化をもたらすというものだからである。力Fvはバーに圧力効果を生み出すが、この圧力効果は上述のコイル磁石の位置を変化させることと同じといえる。永久磁石4、5の仕事とは、バーの周囲に磁場を加えること、という意味になる。 According to the present invention, the magnetostrictive bar 1 acts together with the permanent magnets 4 and 5 as the oscillating magnet according to the above. The feature is that the magnetic field changes to the bar 1 when the bar 1 receives the force Fv. Because it is a thing. The force Fv creates a pressure effect on the bar, which can be said to be the same as changing the position of the coil magnet described above. The work of the permanent magnets 4 and 5 means applying a magnetic field around the bar.

好ましいケースによる磁歪バー1は、なかでも希土類の合金から作られ、この例ではターフェノールD(TERFENOL−D)(ターフェノールDという名称は、テルビウム、鉄、ジスプロシウム、そして、開発された場所である「海軍兵器研究所」(Naval Ordnance Laboratory)が由来である)は、多くの応用(燃焼機関を含む)に適切な範囲の温度において高い磁気弾性を有している。磁歪とは強磁性体材料において見られる現象で、磁場中において材料自身の形を変化させる原因となるもので、材料の磁気領域の方向を、磁場における磁力線および加わる任意の機械力に応じて向けさせるものである。本現象は原子の力に基づいており、それ故信じられないほど早く起こり、それ故に大変強力である。ターフェノールDは例えば鉄よりもおよそ1000倍も良好な磁気弾性特性を有している。ターフェノールのいわゆる結合係数(k33=およそ0.7)は鉄と比べると驚異的に高い。本発明は、磁歪現象が「逆方向に」加えることもできる、すなわち、材料(例えばバー)の形状変化は(バーの)磁気特性の変化を生むという事実を利用している。 The magnetostrictive bar 1 according to the preferred case is made of a rare earth alloy, in this case TERPHENOL-D (terphenol D is the name of terbium, iron, dysprosium and the place where it was developed. “Naval Ordinance Laboratories” have high magnetoelasticity at a temperature range suitable for many applications (including combustion engines). Magnetostriction is a phenomenon seen in ferromagnetic materials and causes the material itself to change shape in a magnetic field. The direction of the magnetic region of the material is directed according to the lines of magnetic force in the magnetic field and any mechanical force applied. It is something to be made. This phenomenon is based on atomic forces and therefore occurs incredibly early and is therefore very powerful. Terphenol D has, for example, approximately 1000 times better magnetoelastic properties than iron. The so-called binding coefficient of terphenol (k 33 = approximately 0.7) is surprisingly high compared to iron. The present invention takes advantage of the fact that the magnetostriction phenomenon can also be applied "in the opposite direction", i.e., the change in shape of the material (e.g. bar) results in a change in magnetic properties (of the bar).

バー1が機械応力(圧縮と引張りがそれぞれ別々に)の変化を受けるとバーの透磁率(磁気特性に影響する材料パラメータ)は変わり、これにより磁場および磁束もこうして変化する。 When the bar 1 is subjected to changes in mechanical stress (compression and tension separately), the permeability of the bar (material parameters affecting the magnetic properties) changes, and thus the magnetic field and magnetic flux also change.

電圧U、すなわち交流電圧は物理的寸法、バー1に作用する力Fvの速度/周波数、バー1の磁歪材料、力Fv(バーの圧力変化)を左右する振幅、温度および材料(導電能力)、コイル2Aの太さと巻き数「に比例する」かまたは「これに応じて」変化する。 The voltage U, i.e. the alternating voltage, is the physical dimension, the speed / frequency of the force Fv acting on the bar 1, the magnetostrictive material of the bar 1, the amplitude and the temperature and material (conducting capacity) governing the force Fv (bar pressure change), The thickness of the coil 2 </ b> A and the number of turns are “proportional” or change “in response”.

振動の際に、バーはその振動と同じ周波数で圧力が加わったり、解除されたりする。バーはそこで機械的な応力変化を受ける。これはバーの透磁率の変化さらにこれによる磁場および磁束の変化となって現れる。磁束が時間とともに(dφ/dt)変化するという事実により電圧が生じ、これを次のように表すことができる。
振動エネルギー=dσ/dt=dμ/dt=dB/dt=dφ/dt=U=電気エネルギー
この交流電圧Uはこうして磁気系と同様、振動の周波数と振幅に応じて変化する。
During vibration, the bar is pressurized or released at the same frequency as the vibration. The bar then undergoes a mechanical stress change. This appears as a change in the magnetic permeability of the bar and a change in the magnetic field and magnetic flux due to this. The fact that the magnetic flux changes with time (dφ / dt) creates a voltage, which can be expressed as:
Vibration energy = dσ / dt = dμ r / dt = dB / dt = dφ / dt = U = electrical energy the AC voltage U similar to the way the magnetic system, varies according to the frequency and amplitude of vibration.

磁束が変化する場合、交流電圧Uがバーの周囲に配置されたコイル2Aに生ずる。コイルの2ヶ所の端部、2B、2C間に取り付けられた負荷/装置8において、こうして生じた電圧が、以下の最良の応用に様々な方法で利用できる電流を流す。好ましいことに、負荷をかけて取り出される電力はそれぞれ周波数が増すときには増加し、周波数が減る時には減少する。負荷がバッテリーの充電調整器である場合には、調整器がより大きな周波数の時にバッテリーにもっと大きな直流電流を流そうとするので、負荷の増加は自動的に起こる。ある応用例の場合では、例えば一定の優先順位に応じて充電電流を供給する、例えば最初に主バッテリーのフル充電を得た後に、引き続き二次電源に充電電流を供給するといった目的をもって、自動制御装置付きの充電調整器を通じてユニット3に結合された2つ以上のバッテリー22、22’を持つことが有利となることがある。 When the magnetic flux changes, an alternating voltage U is generated in the coil 2A arranged around the bar. In the load / device 8 mounted between the two ends of the coil, 2B, 2C, the voltage thus generated carries a current that can be used in various ways for the following best applications. Preferably, the power drawn under load increases as the frequency increases and decreases as the frequency decreases. If the load is a battery charge regulator, the load increase occurs automatically because the regulator tries to pass a larger direct current through the battery at higher frequencies. In some applications, for example, charging current is supplied according to a certain priority, for example, after the main battery is first fully charged, it is then automatically controlled for the purpose of supplying charging current to the secondary power supply. It may be advantageous to have more than one battery 22, 22 'coupled to the unit 3 through a charge regulator with the device.

基本ユニット3を最適に利用するために、ある揺動系では、磁歪バー1上のプレストレスが基本ユニット3に設けた揺動部分の最大振幅のおよそ半分に相当するものが有利であり、こうすることによって最大振幅時点でバーが軸方向に大きく除荷される上部O位置、および最大圧縮のかかる下部位置との間でバーが揺動するようになる。 In order to use the basic unit 3 optimally, it is advantageous in a certain oscillating system that the prestress on the magnetostrictive bar 1 corresponds to about half of the maximum amplitude of the oscillating part provided in the basic unit 3. By doing so, the bar swings between the upper O position where the bar is largely unloaded in the axial direction at the time of the maximum amplitude and the lower position where the maximum compression is applied.

更に、永久磁石に加わる磁気バイアスは10から100kA/mの範囲か、好ましくは40から80kA/mまでの範囲、そして最も好ましくはおよそ50kA/mの値であると良い。 Furthermore, the magnetic bias applied to the permanent magnet may be in the range of 10 to 100 kA / m, preferably in the range of 40 to 80 kA / m, and most preferably about 50 kA / m.

さらに、電気負荷が揺動力の周波数が増えるにつれて増加する場合は、このケースの電圧増分は回路の抵抗がより高くなって同一電流を維持する能力を増やすので有利である。 Furthermore, if the electrical load increases as the frequency of the oscillating force increases, the voltage increment in this case is advantageous because it increases the resistance of the circuit and increases the ability to maintain the same current.

図2A及び2Bにはあるテスト装置で行われた実験結果がかなり詳細にわたって示されている。つまり、この装置はターフェノール材料で作られた磁歪バー(バーと呼ばれる)と、図1に示したものと同じ配置のその他の部分からなる。実験では、バーには、各点が一定の機械的なプレストレスカーブを表すよう、10点(それぞれ、1、6.5、12、19、26.5、34.5、42.5、50、57.5、65MPa)の異なる強さの静的なプレストレス(機械的に)がかけられた。図2Bでは上部の曲線が1MPaだけの場合の例を示し、最下部の曲線は65MPaだけの場合の例を示す。 2A and 2B show in considerable detail the results of experiments performed on certain test equipment. That is, the device consists of a magnetostrictive bar (called a bar) made of terphenol material and other parts of the same arrangement as shown in FIG. In the experiment, the bar has 10 points (1, 6.5, 12, 19, 26.5, 34.5, 42.5, 50, respectively) so that each point represents a constant mechanical prestress curve. 57.5, 65 MPa) of different strength static prestress (mechanical) was applied. FIG. 2B shows an example where the upper curve is only 1 MPa, and the lowermost curve is an example where only 65 MPa.

図2A及び図2Bに含まれ、示されている量は、B=磁束密度(誘導、単位テスラ)、H=磁場強度(単位kOe)、およびΔX/l=バーの長さ方向の相対変化である。 2A and 2B, the quantities shown are: B = magnetic flux density (induction, unit Tesla), H = magnetic field strength (unit kOe), and ΔX / l = relative change in the length direction of the bar. is there.

図2Aは好ましい材料でできた磁気弾性バーの特性を例示するグラフを示し、複数の等圧曲線は外部磁場Hフィールドによって変化するバーの長さの変化を示す。 FIG. 2A shows a graph illustrating the characteristics of a magnetoelastic bar made of a preferred material, with multiple isobaric curves showing the change in bar length as a function of the external magnetic field H field.

図2Aおよび図2Bにおけるa点は、永久磁石によっておよそ40kA/mの外部磁場がバー1に加えられた場合に、1MPaのプレストレス量を有するバーによって示されるものである。0から40kA/mのHフィールドの増加によって、ある一定の長さ変化が起こり、このことは1MPaの等圧線が、誘導磁場の減少とともに(およそ10kA/m後に)図の右上まで曲がったカーブをなすということの中に現れている。つまり、バーはこの場合、ある一定量Δxだけ伸びることになる。 The point a in FIGS. 2A and 2B is indicated by a bar having a prestress amount of 1 MPa when an external magnetic field of approximately 40 kA / m is applied to the bar 1 by a permanent magnet. An increase in the H field from 0 to 40 kA / m causes a certain length change, which makes the 1 MPa isobaric curve curved to the upper right of the figure (after about 10 kA / m) with a decrease in the induced magnetic field. It appears in that. In other words, the bar extends in this case by a certain amount Δx.

さらに、図2Aおよび図2Bは、非閉鎖電気回路で作動するターフェノールバーが磁気弾性バネのように作用するということを示しており、すなわち、負荷が増加する時はそれぞれa−bからグラフ2Aおよび2Bの縦線Lに沿うように変化するため、外部負荷が加わる時、外部作用のHフィールドは何ら変化することなくエネルギーがバーの磁性系と弾性系の両方に貯えられ、圧力がバーに連続的に増加するように変化する。 In addition, FIGS. 2A and 2B show that a terphenol bar operating in a non-closed electrical circuit acts like a magnetoelastic spring, ie from ab to graph 2A when the load increases, respectively. 2B and the vertical line L of 2B, so that when an external load is applied, the H field of the external action is not changed at all, energy is stored in both the magnetic system and the elastic system of the bar, and the pressure is applied to the bar. It changes so as to increase continuously.

図2Cには図2Bの曲線の右半分を単純化したものを示す。図2Bの右上隅の一部選択部分だけを図2Cに再現して示している。すなわち、一方は上部圧力曲線P1(1MPa)であり、他方は図2Bからの下部圧力曲線P10(65MPa)である。3つの異なる領域、1から3が図2Cのこれらの図上に記入されている。これらの領域の各上部には、各領域の内部で、ターフェノールバーの磁気双極子の方向の向き具合をグラフ的に例示した図が示してある。各図(すなわち当該バー)上に作用するよう示された力Fは、このケースでは定数とみなされるべきである。領域1では、作用力Fのために材料の中の磁気双極子は完全に圧縮されてしまうことは明らかである。それ故、この領域ではターフェノールバーは原則として完全剛体の「フックのバネ」のように作用する。一方、領域2では、もっと大きなHフィールドが原因となって磁気双極子を傾いた位置に向け回転させるが、これはバーがもはや純粋の「フックのバネ」として作用するだけではないということを意味している。こうして、増加したHフィールドが影響して、双極子は作用力Fに十分に対抗して傾斜を保つことができる。第3の領域では、HフィールドがHフィールドに沿って磁気双極子を完全に回転させるに十分な大きさであるということを本ケースが例示している。磁気双極子は作用力によってそれ自身が影響されることはないので、領域1におけるように、剛体の「フックのバネ」の一種がそこでまた得られる。こうして、バーが領域2で作用するようにHフィールドを対応させても良い。 FIG. 2C shows a simplified version of the right half of the curve of FIG. 2B. Only a partially selected portion in the upper right corner of FIG. 2B is reproduced in FIG. 2C. That is, one is the upper pressure curve P1 (1 MPa) and the other is the lower pressure curve P10 (65 MPa) from FIG. 2B. Three different areas, 1-3, are marked on these diagrams in FIG. 2C. In each upper part of these regions, there is shown a diagram illustrating the orientation of the direction of the magnetic dipole of the terphenol bar in each region. The force F shown to act on each figure (ie the bar) should be considered a constant in this case. In region 1 it is clear that the magnetic dipole in the material is completely compressed due to the acting force F. Therefore, in this region the terphenol bar acts like a fully rigid “hook spring” in principle. On the other hand, in Region 2, the larger H field causes the magnetic dipole to rotate to an inclined position, which means that the bar no longer acts as a pure “hook spring”. doing. Thus, due to the increased H field, the dipole can maintain its inclination sufficiently against the acting force F. In the third region, this case illustrates that the H field is large enough to fully rotate the magnetic dipole along the H field. Since the magnetic dipole itself is not affected by the acting force, as in region 1, a kind of rigid “hook spring” is also obtained there. Thus, the H field may be matched so that the bar acts in region 2.

バーの弾性的特性は磁性的でもあり、機械的でもある。しかし、「磁性バネ」は純粋な「フックのバネ」よりもはるかに柔らかく、磁気反力と力学的負荷(材料における寸法の変化)間の関係に依存している。最適な影響の領域限度では、装置(バー)に加わる外部圧力が高いほど、より高い磁場の強さが磁気双極子を回転させるのに必要となる。多くの機械装置のように、エネルギーが変質を示すことを作用サイクルの形で利用することが可能である。図2D、2Eおよび2F、2Gでは本発明によるバーに関して、それぞれ異なる形の作用サイクルを示す。 The elastic properties of the bar are both magnetic and mechanical. However, “magnetic springs” are much softer than pure “hook springs” and depend on the relationship between magnetic reaction forces and mechanical loads (dimensional changes in the material). At the area limit of optimum influence, the higher the external pressure applied to the device (bar), the higher the strength of the magnetic field is required to rotate the magnetic dipole. Like many mechanical devices, it can be used in the form of a working cycle that energy is altered. Figures 2D, 2E and 2F, 2G show different working cycles for the bars according to the invention.

図2Dおよび2Eには変位駆動として説明できるターフェノール機電発電機についての作用サイクルを示す。ターフェノール発電機における、コイルに流れる誘導電流の原理は、変圧器の二次側巻線におけるものと同じで、変化には自然に抵抗する。機械的応力の変化は磁気誘導Bにおける変化と連動して起こる。Bフィールドにおける変化に反応するため、Hフィールドを生ずるコイルに電流が誘導されて、このHフィールドはBフィールドをそっくりそのまま無傷で維持するのに貢献する。この点は図2Dおよび2Eの作用サイクルにおける点aからbまでの動きによって象徴される。この変化は原則として瞬時に起こる。その後、バーは圧縮されて、その場合エネルギーは電気エネルギーの形で機械装置から取り出される。制動力は誘導されたHフィールドの変位によって生じる。同時に、誘導されたHフィールドは本装置、例えば充電調整器のコイルに接続された負荷に解放される磁気エネルギーの変化を生む。負荷のかかった変圧器の二次コイルの場合には、ターフェノール発電機における負荷回路の電圧はBフィールドの変化に逆反応する誘導電流のせいで低下し、これは逆誘導される電流の低下につながり、圧縮における制動力の低下やエネルギー出力の低下、すなわち、dB/dtの低下にもつながる。こうして、バーは圧縮されるが、これをグラフ2Dおよび2Eにおけるb−c部分による図で例示する。 FIGS. 2D and 2E show the working cycle for a terphenol electromechanical generator that can be described as displacement drive. In the terphenol generator, the principle of the induced current flowing in the coil is the same as that in the secondary winding of the transformer and naturally resists changes. Changes in mechanical stress occur in conjunction with changes in magnetic induction B. In response to changes in the B field, a current is induced in the coil that produces the H field, which contributes to keeping the B field intact and intact. This point is symbolized by the movement from point a to b in the action cycle of FIGS. 2D and 2E. This change occurs instantaneously in principle. The bar is then compressed, in which case energy is extracted from the mechanical device in the form of electrical energy. The braking force is generated by the induced displacement of the H field. At the same time, the induced H field produces a change in magnetic energy that is released to a load connected to the coil of the device, for example the charge regulator. In the case of a secondary coil of a loaded transformer, the voltage in the load circuit in the terphenol generator drops due to an induced current that reacts back to changes in the B field, which is a reduction in the reverse induced current. Leads to a decrease in braking force and a decrease in energy output in compression, that is, a decrease in dB / dt. Thus, the bar is compressed, which is illustrated in the diagrams by the bc portion in graphs 2D and 2E.

この変化は、図から明らかなように、バーの圧力がバーが無負荷で非閉鎖コイル状態(バーはその後、図の縦線Lに沿って動く)に見合う負荷状態に置かれた場合よりも高いレベルにあるときに生ずる。点cに到達する時、すなわち、下方への動きが終わった時、一時的な圧力解放がバーに起きるが、これは図2Dおよび2Eのcからdまでの変化によって例示される。バーはそれから当初の長さの位置に戻る反対方向の動き、つまり、d−aの線に沿う動きによって影響を受ける。 As is apparent from the figure, this change is more than when the bar pressure is placed in a loaded condition commensurate with the unloaded coil condition with the bar unloaded (the bar then moves along the vertical line L in the figure). Occurs when at a high level. When point c is reached, i.e. when the downward movement is finished, a temporary pressure release occurs on the bar, which is illustrated by the change from c to d in FIGS. 2D and 2E. The bar is then affected by the opposite movement back to its original length position, ie the movement along the line da.

グラフから明らかなように、バーは、通常、圧縮される(b−cに沿って)時よりも、圧力を取り除く方向(d−aに沿って)へ動く時の方が、より弱い力によって影響を受ける。多くの磁気弾性材料は引張り力より圧縮力の方に良く耐えるため、本発明によるシステムユニットのこの特性は多くの状況下で有利な結果をもたらす。つまり、通常は、バーに圧力がかかった時により多くの仕事が行われ、圧力が除かれる時はより少ない仕事が行われる。 As can be seen from the graph, the bar is usually weaker when moving in the direction of pressure removal (along da) than when it is compressed (along bc). to be influenced. This characteristic of the system unit according to the invention has advantageous results under many circumstances, since many magnetoelastic materials withstand compressive forces better than tensile forces. That is, more work is usually done when pressure is applied to the bar, and less work is done when the pressure is removed.

既に記述した通り、図2Dおよび2Eに図示した作用サイクルは、駆動力に僅かに関連するターフェノール発電機からの反発力であって、変位駆動の作用サイクルとして説明されるべきものである。これが、たとえば、たいして目立つ反発力を示さないと見なすことができる500Wのターフェノール発電機で、大変パワーのある、およそ75kWの振動損失を伴う500kWのエンジンを利用する場合の最も合理的な推論とみなされるはずのものである。この点を越えると、図2Dおよび2Eに示される作用サイクルがおおよそ理想的になったと観察されるはずである。 As already described, the working cycle illustrated in FIGS. 2D and 2E is a repulsive force from a terphenol generator that is slightly related to the driving force and should be described as a displacement driving working cycle. This is, for example, the most reasonable reasoning for using a 500 kW engine with a loss of vibration of about 75 kW with a very high power, for example, a 500 W terphenol generator that can be regarded as not showing a noticeable repulsive force. It should be considered. Beyond this point, it should be observed that the action cycle shown in FIGS. 2D and 2E has become approximately ideal.

図2Fおよび2Gでは、例えばターフェノールバーに影響を与える力が圧縮段階の間は原則として一定であるシステムに代えて、ターフェノール要素が外力駆動の場合の作用サイクルが示されている。このケースでは、この段階中は実際の仕事がbからcまで行われる時、作用サイクルはある一定の等圧線にのって動くので、作用サイクルは多少変化する。また、等圧線はこの場合、戻りの動きにおいてもまた、dからaに沿った形となる。図2Gから明らかなように、実際にはバー上の圧力が増加する場合にHフィールドが増えるにつれて、同時に、Bフィールドのある程度の減少が起こる。これは接続された負荷で部分的に消費されるコイルの負荷誘導電流の結果として起こる。この仕事はこうして例えば充電ユニットにおける電気エネルギーとして利用されたことになる。 In FIGS. 2F and 2G, for example, the working cycle when the terphenol element is driven by an external force is shown instead of a system in which the force affecting the terphenol bar is essentially constant during the compression phase. In this case, during this phase, when the actual work is performed from b to c, the working cycle moves along a certain isobar, so the working cycle changes somewhat. Also, in this case, the isobaric lines have a shape along d to a in the return movement. As is apparent from FIG. 2G, in practice, as the H field increases as the pressure on the bar increases, some decrease in the B field occurs at the same time. This occurs as a result of the coil load induced current being partially consumed by the connected load. This work is thus used, for example, as electrical energy in the charging unit.

図3は本発明による好ましい応用例の原理を示し、基本ユニット3が充電調整器8を動かすよう車上に取り付けられ、この調整器は無視できないほどの大きさの電流を供給できる。充電調整器8はそれ自体が現在知られている従来型のユニットによって構成できる点が有利である。基本ユニット3は楕円形状の筐体9の内部に固定されているのが図により明らかである。筐体9の各長手方向側の中央には、装置3、9が車台6’とエンジン7’との間に据付けられるように、付属部品9A、9Bが取り付けられている。ユニット3、9は従来型エンジンマウントの代わり最も良く用いられる。これにより、ユニット3、9は発電機としての機能だけでなく振動減衰器としての機能も果たし、この点が本発明の大きく有利な点である。しかも、固定装置10A、10Bが基本ユニット3の端部の5A、4Aと筐体の短い方の内端との間に配置されていることが図により模式的に示されている。 FIG. 3 shows the principle of a preferred application according to the invention, in which the basic unit 3 is mounted on the vehicle to move the charge regulator 8 and this regulator can supply a non-negligible amount of current. Advantageously, the charge regulator 8 can be constituted by conventional units which are currently known per se. It is clear from the figure that the basic unit 3 is fixed inside the oval housing 9. At the center of each longitudinal side of the housing 9, accessory parts 9A and 9B are attached so that the devices 3 and 9 are installed between the chassis 6 'and the engine 7'. Units 3 and 9 are most often used instead of conventional engine mounts. Thus, the units 3 and 9 not only function as a generator but also function as a vibration attenuator, which is a great advantage of the present invention. Moreover, it is schematically shown in the figure that the fixing devices 10A and 10B are arranged between the end portions 5A and 4A of the basic unit 3 and the shorter inner end of the housing.

好ましい実施例によると、これらの固定装置9A、9Bは、筐体9の影響が及ばない位置でバー1がある一定の圧縮(圧縮応力)を受けるような寸法で形成される。図から明らかなように、バー1の位置は振動力の主要部分の運動方向を横断するように決められる。振動力はこうして、まず下方に筐体9へと伝播し、これに圧縮かあるいは引張りのそれぞれの影響を及ぼし、これにより、バー1が伸びる方向に筐体長さの変化が起こる。これにより、発電に関する同様な現象が、図1を参照して前述されたのと同じように起こる。もし、バー1のプレストレスが、エンジン7’が他の残りの部分の装置3,9に影響を及ぼす静的な力についても適切に選択されると都合が良い。これにより、エンジンの重量が筐体9を多少なりとも圧縮し、これにより圧縮力のある程度の低下を生むため、バー1はこれを車に装着するに先立ち、装着後よりも大きな圧縮応力を受ける。それ故、この実施例は強度の観点も含むいくつかの観点から有利なものである。 According to a preferred embodiment, these fixing devices 9A, 9B are dimensioned such that the bar 1 is subjected to a certain compression (compression stress) at a position where the influence of the housing 9 is not exerted. As is apparent from the figure, the position of the bar 1 is determined so as to cross the direction of motion of the main part of the vibration force. Thus, the vibration force first propagates downward to the housing 9 and exerts an influence on each of compression or tension, thereby causing a change in the housing length in the direction in which the bar 1 extends. As a result, a similar phenomenon relating to power generation occurs in the same manner as described above with reference to FIG. It is expedient if the pre-stress of the bar 1 is also appropriately selected for the static forces that the engine 7 'influences the other parts of the device 3,9. As a result, the weight of the engine compresses the housing 9 to some extent, thereby causing a certain decrease in the compressive force. Therefore, the bar 1 is subjected to a greater compressive stress before being mounted on the car than after the mounting. . Therefore, this embodiment is advantageous from several viewpoints including the viewpoint of strength.

筐体9に関しては正確に楕円形状を用いることが有利である。すなわち、楕円形状は長手方向側(振動の動きとして同じ方向に、Fv)を横断して伝播する動きが直角方向の動きに関しておよそ1/3に減るという大きな利点を生む。これは、つまり、力がおよそ3倍大きいということと同時に、バーの長さ方向の動きがおよそ1/3であるということを意味する。本発明による好ましい材料のバーは、好ましくは過度な振幅を受けてはならないので、この点は都合が良い。ターフェノールバーから十分な力を得るためには、多くの場合、十分の数ミリあれば満足な力を得るに十分である。 With respect to the housing 9, it is advantageous to use an elliptical shape accurately. That is, the elliptical shape has the great advantage that the motion propagating across the longitudinal side (in the same direction as the vibrational motion, Fv) is reduced to approximately 1/3 with respect to the motion in the right-angle direction. This means that the force is about 3 times greater, and at the same time, the lengthwise movement of the bar is about 1/3. This is advantageous because the preferred material bars according to the invention should preferably not be subjected to excessive amplitude. To get enough power from the terphenol bar, in many cases, a few millimeters is enough to get a satisfactory force.

図3による装置が発電機として如何に機能するかという例によれば、根拠のある数字(概略値として)としての周波数はおよそ500Hzである。もし、通常の大きさのエンジン上で作用する加速度が約25g(g=9.8m/s)であると仮定するならば、得られるパワーの見積値は約500Wであるということになる。もし、充電調整器8が12Vのバッテリーを充電するものとすれば、得られる電流は約30Aである。本例では基本ユニット3は長さ80mm、直径20mmのターフェノールDから製造されたバーから構成されている。吸収コイル2Aは直径2mm、巻き数100から150の銅製のものからなる。永久磁石4、5の磁場の強さは50kA/mである。 According to the example of how the device according to FIG. 3 functions as a generator, the frequency as a reasonable number (as an approximate value) is approximately 500 Hz. If the acceleration acting on a normal sized engine is assumed to be about 25 g (g = 9.8 m / s 2 ), the resulting power estimate will be about 500 W. If the charge regulator 8 charges a 12V battery, the current obtained is about 30A. In this example, the basic unit 3 is composed of a bar made of terphenol D having a length of 80 mm and a diameter of 20 mm. The absorption coil 2A is made of copper having a diameter of 2 mm and a winding number of 100 to 150. The magnetic field strength of the permanent magnets 4 and 5 is 50 kA / m.

バー1は振動体、つまり最大振幅により加えられる力に相当する力でプレストレスがかけられた。 The bar 1 was prestressed with a vibration body, that is, a force corresponding to the force applied by the maximum amplitude.

図4には本発明による代替応用案を示し、図1に関連して説明された基本原理と同じものによるものである。しかし、ここで、定置エンジン7’’が床6’’上に据付けられた応用例を示す。固定装置7’’A、7’’B、と床6’’との間には少なくとも2つの発電ユニット3’’A、3’’Bが配置されており、これらはそれぞれに充電調整器8’’A、8’’Bが設けられている。 FIG. 4 shows an alternative application according to the invention, which is based on the same basic principle as described in connection with FIG. However, here, an application example is shown in which the stationary engine 7 ″ is installed on the floor 6 ″. Between the fixing devices 7 ″ A, 7 ″ B and the floor 6 ″, at least two power generation units 3 ″ A, 3 ″ B are arranged, each of which has a charge regulator 8. '' A, 8''B are provided.

図5は図3におけるものと同じタイプの応用例を原則として図式的に示したもので、基本ユニット3は図2のように筐体9の中に納められている。 FIG. 5 schematically shows an application example of the same type as that in FIG. 3 in principle, and the basic unit 3 is housed in a housing 9 as shown in FIG.

図6には、本発明による基本ユニット3が、振動を減衰させるための、及び/又は電気エネルギーを生ずるための、異なるエンジン部品の間に有利に配置できることを示している。さらに、本図は、共通装置8を動かす数多くの(本例では5基)基本ユニット3を、有利な形で並行に結合できることを示している。本図によれば、これは基本ユニット3をエンジンブロック11とシリンダーヘッド12の間に配置した例を示している。 FIG. 6 shows that the basic unit 3 according to the invention can be advantageously arranged between different engine parts for damping vibrations and / or for generating electrical energy. Furthermore, this figure shows that a large number of (5 in this example) basic units 3 that run the common device 8 can be combined in an advantageous manner in parallel. According to the figure, this shows an example in which the basic unit 3 is arranged between the engine block 11 and the cylinder head 12.

図7には、本発明による基本ユニット3が、回転軸13の運動エネルギーの一部を、例えば充電調整器8の電気エネルギーに変換するのに用いることができることを示している。このケースにおいて、ユニット3は、土台6と軸13に固定された非回転装置14との間に配備されている。回転中、非回転装置14は基本ユニットの上端4Aに設けられたベアリング15上で作用し、その結果、基本ユニット3が揺動する。基本ユニット3は、その底部に、基本ユニット3が一定の限界を超える力を受けるのを避ける目的で、土台6と基本ユニット下部端5Aとの間にスプリングパッケージ16が適切に設けられている。もし、この種のユニット1台、もしくは数台の応用が可能ならば、有利な形で従来型の発電機の代わりにできる。発電機のかなり不利な点としては発電機の寿命は摩耗を受ける数多くの動く部品の寿命次第で決まり、限られている点にある。ローリー車において、発電機が車の寿命中に3回も交換しなくてはならないのは尋常ではない。代わりに本発明による装置を用いれば、車の寿命の間には一切交換の必要のない充電ユニットが得られる。 FIG. 7 shows that the basic unit 3 according to the invention can be used to convert part of the kinetic energy of the rotary shaft 13 into, for example, the electrical energy of the charging regulator 8. In this case, the unit 3 is disposed between the base 6 and the non-rotating device 14 fixed to the shaft 13. During rotation, the non-rotating device 14 acts on the bearing 15 provided at the upper end 4A of the basic unit, and as a result, the basic unit 3 swings. The basic unit 3 is appropriately provided with a spring package 16 at the bottom between the base 6 and the basic unit lower end 5A in order to prevent the basic unit 3 from receiving a force exceeding a certain limit. If one or several such applications are possible, it can be advantageously replaced by a conventional generator. A significant disadvantage of generators is that generator life is limited by the life of many moving parts subject to wear. In a Raleigh car, it is not unusual for the generator to have to be replaced three times during the life of the car. Instead, with the device according to the invention, a charging unit is obtained that does not require any replacement during the life of the car.

図8は原則として図7に似た取り合わせを示すが、筐体9内に納まった基本ユニット3は図3について説明した原理によって利用される。 FIG. 8 shows in principle an arrangement similar to FIG. 7, but the basic unit 3 housed in the housing 9 is used according to the principle described with reference to FIG.

図9は、振動を減衰させかつ車の懸架装置からエネルギーを生みだすことのできる、本発明による具体的な応用例を示す。車輪17、緩衝装置18およびバネ支柱19が設けられた車台6が示してある。本発明による基本ユニット3は、バネ支柱19用の中央空間の内部に、ユニットの上部端4Aを車台6およびバネ16に接触するその下部端5Aに、固定されるその下部端を車輪17あるいは車輪17用の回転ブラケット(図示せず)に連結することによって設けられた。バネ16の役割は、正確に図6および7に一致するように、基本ユニット3が大きな力を受けることから守ることである。示された応用例による装置により、車が平坦でない路面上を走る時に生ずる振動を、充電調整器8の電気エネルギーに変えることができ、また、その他の負荷に使用することができる。振動を減衰させ、車の懸架装置からエネルギーを生むことができる代替実施例によると、図8による装置は、軸13が車輪17の運動によって、例えば軸13上の歯車(図示せず)を動かす車輪17と一緒に上下運動するラック(図示せず)を設けることで、駆動/回転するという変化を伴った車台6に応用できる。 FIG. 9 illustrates a specific application according to the present invention that can damp vibrations and generate energy from a car suspension. A chassis 6 with wheels 17, shock absorbers 18 and spring struts 19 is shown. In the basic unit 3 according to the present invention, the upper end 4A of the unit is fixed to the lower end 5A of the unit 6 and the spring 16 in contact with the lower end 5A of the unit 16 and the wheel 17 or the wheel. It was provided by connecting to a rotating bracket for 17 (not shown). The role of the spring 16 is to protect the basic unit 3 from being subjected to a large force so as to correspond exactly to FIGS. With the device according to the application shown, the vibrations that occur when the car runs on uneven roads can be converted into electrical energy of the charging regulator 8 and can be used for other loads. According to an alternative embodiment capable of dampening vibrations and generating energy from the car suspension, the device according to FIG. 8 moves the shaft 13 by the movement of the wheel 17, for example a gear (not shown) on the shaft 13. By providing a rack (not shown) that moves up and down together with the wheels 17, it can be applied to the chassis 6 with a change of driving / rotating.

図10には図2で説明された原理による装置の変更例を示す。横から見れば楕円形状をした筐体9の、上から見た図が示されている。上から見た筐体は基本的に円形であり、ユニット3Aから3Cまでが筐体9を貫通する中央装置9Cに関して対称に配置されているということが明らかである。3つの基本ユニットは同一負荷8を動かすように並列に接続されている。数台のユニット3はここでは同じひとつの中央装置9の固定点、例えばエンジンマウントを経由して動かすことができる。こうして範囲/製造の観点からある程度の柔軟さが得られる。基本ユニット3の台数やタイプが変化する場合には、同一タイプのモジュールユニット9で据付けることができ、その結果、違ったタイプの特性が得られる。これによって、6台の基本ユニットを含むユニット9のように、例えば、ある振幅範囲までは3台だけの基本ユニットが動き、振幅が前記範囲を越える場合に全6台の基本ユニットが動くといった、数個の基本ユニット3からなる相互に反応する配列の装置を創り出すことも可能である。 FIG. 10 shows a modification of the apparatus according to the principle explained in FIG. When viewed from the side, a diagram of the housing 9 having an elliptical shape as viewed from above is shown. The housing viewed from above is basically circular, and it is clear that the units 3A to 3C are arranged symmetrically with respect to the central device 9C passing through the housing 9. The three basic units are connected in parallel to move the same load 8. Several units 3 can here be moved via a fixed point of the same central device 9, for example via an engine mount. This gives a certain degree of flexibility from a range / manufacturing point of view. When the number and type of the basic units 3 change, they can be installed with the same type of module unit 9, and as a result, different types of characteristics can be obtained. Thus, like the unit 9 including six basic units, for example, only three basic units move up to a certain amplitude range, and all six basic units move when the amplitude exceeds the range. It is also possible to create a mutually reacting arrangement of several basic units 3.

図11は本発明によるさらなる応用例を示す。台座6、例えば車台が示されており、これが振動に曝される。この上部に配置されているものは例えばネジ27によって台座に締結された筐体7である。筐体7の内部でその中央部分と台座6の間に本発明による棒状装置3が設けられている。棒状装置3は充電調整器8に接続されたコイル2を有しており、この調整器はバッテリー22を充電する。バッテリー22は回路板25を駆動し、より短い導線24Bを経由してセンサーユニット23に接続されている。筐体7の底部にはシーリングカバー26があり、これにより筐体と一緒にユニット3を収納している。センサー23は原則としてどんなセンサーでも良く、例えば温度センサーあるいは圧力センサーで良い。台座6が振動する(すなわち、例えば車であれば、エンジンが作動している場合)とすぐ、ユニット3がこれまで述べたことに従って交流電圧を発生させ始める。その後、充電調整器8はバッテリー22が連続して充電されているかを確認する。回路板25はこれによってオン状態にする事が可能なので必要な電流を得ることになる。さらに、所要電流は接点24Aおよび導線24Bによってセンサーユニット23に運ばれて、これにより通電状態となる。同じ接続24を経由してセンサーが測定値を回路板25まで送る。筐体7の上部面には受信器/送信器ユニット29が設けられており、このユニットはバッテリーユニット22により作動し、制御装置/調整ユニット28に信号を発信する。この取り合わせにより、センサーユニット23と制御ユニット28との間のケーブルを完全に無くすことができる。大規模な据え置き型ディーゼルエンジンの場合には、例えば、温度センサーが100個を越えることもしばしばあり得る。そのようなエンジンの運転時のトラブルは、1個ないし数個のセンサーによる誤表示が原因となることはまれにはあり得ることで、その場合の誤表示はケーブル配線のトラブルが原因であることがしばしばである。本発明による解決案で、例えばこの種のトラブルは効率良く解決できるということを意味している。ケーブル配線は高価につくのと、ほかの意味でもまた、診断するのに比較的困難で冗長になるという、故障時の危険を意味するため望ましくない。それ故、車では上述の原則によるユニットを設けるのが大きなメリットとなり、その結果、ケーブル配線を大々的に省くことができる。 FIG. 11 shows a further application according to the invention. A pedestal 6, for example a chassis, is shown, which is exposed to vibration. What is arranged at the upper part is a housing 7 fastened to a pedestal by screws 27, for example. A rod-shaped device 3 according to the present invention is provided between the central portion of the housing 7 and the pedestal 6. The rod-shaped device 3 has a coil 2 connected to a charge regulator 8, which charges the battery 22. The battery 22 drives the circuit board 25 and is connected to the sensor unit 23 via a shorter conductor 24B. A sealing cover 26 is provided at the bottom of the casing 7, and the unit 3 is accommodated together with the casing. The sensor 23 may in principle be any sensor, for example a temperature sensor or a pressure sensor. As soon as the pedestal 6 vibrates (ie if it is a car, for example, when the engine is running), the unit 3 begins to generate an alternating voltage according to what has been described. Thereafter, the charge regulator 8 confirms whether the battery 22 is continuously charged. Since the circuit board 25 can be turned on by this, a necessary current is obtained. Further, the required current is carried to the sensor unit 23 by the contact 24A and the conductive wire 24B, and thereby becomes energized. The sensor sends the measured value to the circuit board 25 via the same connection 24. A receiver / transmitter unit 29 is provided on the upper surface of the housing 7, and this unit is operated by the battery unit 22 and transmits a signal to the controller / adjustment unit 28. By this arrangement, the cable between the sensor unit 23 and the control unit 28 can be completely eliminated. In the case of a large stationary diesel engine, for example, there can often be over 100 temperature sensors. Such troubles during operation of the engine can rarely be caused by erroneous display by one or several sensors. In such a case, the erroneous display is caused by trouble in the cable wiring. Is often. The solution according to the present invention means that, for example, this kind of trouble can be solved efficiently. Cabling is expensive and in other ways is also undesirable because it represents the risk of failure, which is relatively difficult and redundant to diagnose. Therefore, in a car, it is a great merit to provide a unit based on the above-mentioned principle, and as a result, cable wiring can be largely omitted.

図12には図11による装置の変更実施例を示す。ユニットは、図11にて引用、説明したのと原則的に同種のものである。しかしながら、その異なるところはセンサーユニット23と筐体7との間に導線/ケーブルが無い点である。その代わり、センサーユニット23に設けられた受信器/送信器ユニット29’があり、これが筐体7の脇の送信器/受信器ユニット29へ測定情報を送る。受信器/送信器ユニット28は、筐体脇の受信器/送信器ユニット29と同じ原理で、すなわち、センサーユニット23に設けられる回路板25’用の充電調整器およびバッテリーを提供する専用の電圧生成ユニット3’によって作動する。この専用電圧生成ユニット3’はまたセンサーユニット23の一部を形成する二次部品も駆動する。こうして、すべてのユニットの電力はすべて自給され、ケーブルも完全に無くなる。 FIG. 12 shows a modified embodiment of the apparatus according to FIG. The unit is of the same kind as that cited and explained in FIG. However, the difference is that there is no conductor / cable between the sensor unit 23 and the housing 7. Instead, there is a receiver / transmitter unit 29 ′ provided in the sensor unit 23, which sends measurement information to the transmitter / receiver unit 29 on the side of the housing 7. The receiver / transmitter unit 28 is based on the same principle as the receiver / transmitter unit 29 beside the housing, that is, a dedicated voltage for providing a charge regulator and a battery for the circuit board 25 ′ provided in the sensor unit 23. Operated by the generating unit 3 '. The dedicated voltage generating unit 3 ′ also drives secondary components that form part of the sensor unit 23. In this way, all the power of all units is self-sufficient and cables are completely eliminated.

本発明の調整によると、機械的にかけられたプレストレスの軸方向荷重は、有利なことに、機械応力のサイクルに関連するバー要素の磁力変化を最大化することを目的として、磁気放射方向の機械的プレストレス及び/又は軸方向磁力変位と釣り合いをとることができる。この手法によって、最適な磁気弾性作用点を、機械的負荷状況のかなり広い範囲において保持することができる。 According to the inventive adjustment, the mechanically prestressed axial load is advantageously in the direction of the magnetic radiation in order to maximize the magnetic change in the bar element associated with the mechanical stress cycle. It can be balanced with mechanical prestress and / or axial magnetic displacement. With this approach, the optimum magnetoelastic point of action can be maintained over a fairly wide range of mechanical loading conditions.

放射方向プレストレスによって、バー要素が軸方向引張り応力(これは、あまり適していないバー要素においては通常は引張り強度が低いため作用させることがかなり困難である)により、実際に動かされるはずの機械的な作用サイクルの半周期の間でより多くの電気エネルギーを取り出すことも可能である。放射方向プレストレスは例えばワイヤー、繊維、あるいは類似のものをバー要素の周囲に巻くとともに、これを適切な引張り応力の状態におくことによって生じさせることができる。バー要素上の巻線を糸巻き状にすることのもっと大きな利点は、その機械的な総合能力が増し、積層化されたバー要素についての層剥離の危険がかなり減るという点にある。 Radial prestress causes the bar element to be actually moved by axial tensile stress (which is usually very difficult to work with in less suitable bar elements due to its low tensile strength) It is also possible to extract more electrical energy during a half cycle of a typical working cycle. Radial prestress can be generated, for example, by wrapping wire, fiber, or the like around the bar element and placing it in the proper tensile stress state. The greater advantage of winding the windings on the bar elements is that their overall mechanical capacity is increased and the risk of delamination for laminated bar elements is significantly reduced.

図13は放射方向プレストレス載荷ユニット40として作用する仕事を持った巻線41が設けられた、本発明によるバー1の実施例を示したものである。巻線の材料は非導電性の、例えばケブラー繊維を含む合成材料で高弾性率の材料で製作されるものが最上である。 FIG. 13 shows an embodiment of the bar 1 according to the invention provided with a winding 41 with work which acts as a radial prestress loading unit 40. The best material for the winding is non-conductive, for example, a synthetic material comprising Kevlar fibers and made of a high modulus material.

この放射方向プレストレスにより、バーについての最適な作用範囲を移動させることができるが、これを、y軸上のBフィールドとx軸上のバーに作用する軸方向の力を示す図14に例示する。曲線αは放射方向にプレストレスのかかっていないバーに関する最適作用範囲0αは、放射方向にプレストレスのかかっているバーに比べて、軸方向力の範囲が低くなるが、曲線βで表すプレストレスのかかっているバーの場合では、当該バーに関する最適作用範囲0βは、バーに作用する軸方向力Fvに関してもっとかなり強い力のレベルにある。これは一般的に図2Cの領域1から図2Cの領域2まで放射方向プレストレスによって磁気双極子を押し上げるものとして表現することができる。このようにして、放射方向プレストレスによってバー/装置をある一定の実用運転にふさわしいように適応させることが可能である。 This radial prestress can move the optimum range of action for the bar, which is illustrated in FIG. 14 which shows the axial force acting on the B field on the y-axis and the bar on the x-axis. To do. The curve α is the optimum range of action 0 for a bar that is not prestressed in the radial direction. The α range is lower than that of the bar that is prestressed in the radial direction. In the case of a stressed bar, the optimum working range 0 β for that bar is at a much higher level of force with respect to the axial force Fv acting on the bar. This can generally be expressed as pushing up the magnetic dipole by radial prestress from region 1 in FIG. 2C to region 2 in FIG. 2C. In this way, it is possible to adapt the bar / device to a certain practical operation by radial prestress.

図15には放射方向のプレストレスを働かせるための代替実施例を示す。ここでは、留め具の管状体がネジ継手44によって留められる2つの半割物42、43から構成されて使われていることが示されている。弾性体45は、放射方向プレストレスが最適な弾性を得る目的で、管状体継手42、43とバー1の間に最良の形で使われる。バネ要素44Aは放射方向プレストレスの最適弾性を得るためにネジ継手に好んで使われることもある。 FIG. 15 shows an alternative embodiment for exerting radial prestress. Here, it is shown that the tubular body of the fastener is composed of two halves 42 and 43 fastened by a threaded joint 44. The elastic body 45 is used in the best shape between the tubular body joints 42 and 43 and the bar 1 for the purpose of obtaining an optimal elasticity by radial prestress. The spring element 44A may be used favorably for threaded joints in order to obtain an optimal elasticity of radial prestress.

図16は放射方向プレストレスのかかったバー1のもうひとつの代替案を示したもので、適切な材料で出来た管状体46はバーの外径に合わせた貫通孔を伴って形成される。適切なプレストレスを得るためには、バー1は合わせ孔46Aに挿入される前に冷却された後、引き続いてバーが実用温度に暖められて伸びる時に所望の放射方向プレストレスが導入される。孔46Aでのバーの位置決めについては、磁気双極子を図2Cに応じて領域3へ回転させることも有利である可能性があり、その結果、磁気双極子は孔への導入に先立ち、直径の減少に貢献することにもなり、このことは放射方向プレストレスを更に増やすことになる。 FIG. 16 shows another alternative to the radially prestressed bar 1, in which a tubular body 46 made of a suitable material is formed with a through hole adapted to the outer diameter of the bar. In order to obtain adequate prestress, the bar 1 is cooled before being inserted into the mating hole 46A, and then the desired radial prestress is introduced when the bar is subsequently warmed and stretched to operating temperature. For the positioning of the bar in the hole 46A, it may also be advantageous to rotate the magnetic dipole to region 3 according to FIG. 2C, so that the magnetic dipole has a diameter that is prior to introduction into the hole. It will also contribute to the reduction, which will further increase the radial prestress.

図17には放射方向プレストレスを獲得できる目的を伴った、他の実施例を示す。バー1は空洞50の内部に設けられており、この空洞は圧縮できる液体、つまり油で適切に満たされている。液体は筐体51と封印蓋52の中に封じ込められている。バー1が圧縮される時、直径は多少拡がり、これにより空洞50の中の液体の圧力pが増加することになる。こうして、これにより、放射方向の反圧力が所望の放射方向プレストレス化原理に応じて自動的に得られる。さらに、当該装置は、液体により放射方向プレストレスを更に強化する目的で外部圧力が一時的に加えられることを可能にする。 FIG. 17 shows another embodiment with the purpose of obtaining radial prestress. The bar 1 is provided inside a cavity 50, which is appropriately filled with a compressible liquid, ie oil. The liquid is sealed in the casing 51 and the sealing lid 52. When the bar 1 is compressed, the diameter increases somewhat, which increases the pressure p of the liquid in the cavity 50. Thus, a radial counterpressure is thus automatically obtained according to the desired radial prestressing principle. Furthermore, the device allows external pressure to be temporarily applied for the purpose of further enhancing radial prestress by the liquid.

図18は本発明によるユニット3の好ましい実施例を示したものである。バー1は棒状の要素からなる複数の磁石4、5が設けられていることが示されている。示された例では、バー1の縦軸に関して対称に筐体47に埋め込まれて設けられた6本の棒状永久磁石4、5が使われている。すべてのバーは同じ方向に同じ極が設けられている結果、一様に分布する磁場がバー1の内部と周囲に生まれる。ユニット3には、バー1の内部および周囲の磁束をさらに均一化する目的で、ある形状の磁束を均一化する「覆い」(図示せず)が適切に設けられている。丁度、異なるタイプのバーの異なる組み合わせを一様に分布する場を得る目的で利用できるのと同じように、バーの数を境界内部で幅広く変えることができるものと理解して良い。 FIG. 18 shows a preferred embodiment of the unit 3 according to the invention. It is shown that the bar 1 is provided with a plurality of magnets 4 and 5 made of rod-like elements. In the illustrated example, six bar-shaped permanent magnets 4 and 5 provided to be embedded in the casing 47 symmetrically with respect to the longitudinal axis of the bar 1 are used. All the bars are provided with the same poles in the same direction, so that a uniformly distributed magnetic field is created in and around the bar 1. The unit 3 is appropriately provided with a “cover” (not shown) for uniformizing the magnetic flux of a certain shape for the purpose of further uniforming the magnetic flux inside and around the bar 1. It can be understood that the number of bars can vary widely within the boundary just as it can be used to obtain a field that uniformly distributes different combinations of different types of bars.

本発明はこれまでに示したものに限られず、次に述べる請求の範囲内で変化させることができる。例えば様々なタイプの電気機器へ電源供給をなすよう意図される場合で、この機器類がケーブルを用いることが望まれないような場所に配置される(あるいはほかの理由で)場合には、本発明が極めて役にたつものと理解して良い。本装置は全く違う様々なタイプの機械振動運動を利用するのに広範にわたる制約に合うよう適応させて、非常に使い易いものにすることができる。 The invention is not limited to what has been shown so far, but can be varied within the scope of the following claims. For example, if it is intended to supply power to various types of electrical equipment and the equipment is placed in locations where it is not desired to use cables (or for other reasons), this It can be understood that the invention is extremely useful. The device can be adapted to meet a wide range of constraints to make use of a variety of different types of mechanical vibration motion, making it very easy to use.

本装置は再充電可能なバッテリーを充電するのに有利な形で用いることができる。それ故、作用/機能が異なる様々なタイプ向けの乗物で様々に異なるタイプの大量の装置を提供することが有利にできるはずである。 The device can be used in an advantageous manner to charge a rechargeable battery. It would therefore be advantageous to provide a large number of different types of devices in vehicles for different types with different actions / functions.

本装置は例えば、電力や通信設備(例えば、測定情報の交信)を供給するためのケーブル敷設が難しい場合に有利に利用できる。通信設備については例えば測定信号を中央位置(例えば車の中)へ、あるいは情報(マシン対マシン通信)を持たなくてはならない他のユニットへ送信するのにブルートゥース(Bluetooth)を用いることも可能である。ブルートゥース回路は結局のところ、比較的に、機能するための電力を殆ど要しないが、このことは小さな振動でも本発明による回路のようなものを動かすのには十分であることを意味している。もし、一方で、本装置が大きな機械的な力を生む場合に、例えば緩衝装置の中あるいはエンジンと車体との間にこれを取り付けるならば、大きな電流/電圧が本装置から利用できるので、結果としてそれは(1台以上)従来型の発電機と入れ替えることができる。 This apparatus can be advantageously used when, for example, it is difficult to lay a cable for supplying power or communication equipment (for example, communication of measurement information). For communication equipment, for example, Bluetooth can be used to send measurement signals to a central location (eg in a car) or to other units that must have information (machine-to-machine communication). is there. A Bluetooth circuit, after all, requires relatively little power to function, which means that even small vibrations are enough to run something like the circuit according to the invention. . On the other hand, if the device produces a large mechanical force, for example if it is installed in a shock absorber or between the engine and the car body, a large current / voltage is available from the device, so that the result As such, it can be replaced with one or more conventional generators.

良好な磁気弾性の特性(何に使われるかによって変る)に相当する他の材料は、本装置のバーとして使用できると理解しても良い。さらに、バー以外の形状も本発明を利用するのに採用できるものと理解できる。加えて、アモルファス材料は極めて小さな振動が存在する場合を含めて、ある一定の状況下でのバーとして有利に採用できるものと理解してよい。 It may be understood that other materials corresponding to good magnetoelastic properties (which vary depending on what they are used for) can be used as bars for the device. Further, it can be understood that shapes other than bars can be employed to utilize the present invention. In addition, it may be understood that an amorphous material can be advantageously employed as a bar under certain circumstances, including when very small vibrations are present.

装置からの所望の電圧を得るために数個の「中間引き出し点」(異なる巻き数の)を用いることができると理解して良い。本発明はこれまでに説明してきたものに限定されないものと理解して良い。つまり、本発明による任意の装置は、地上の乗物以外の移動ユニットにも有利な形で利用できるものと理解して良い。例えば、飛行機で、多くの振動が生ずる場合、本発明が大きな利点の源泉となれるという大きな可能性がある。使用されるものが抵抗負荷8でなくてはならないことは必ずしもないが、また静電容量のある、あるいは磁気誘導性のある負荷が利用できるものと理解して良い。たとえバー1の磁気プレストレス用に永久磁石が好ましい解決策であるとしても、もっとユニットを最適化する目的で、例えばコイルを有することによって、力があるレベルを越える場合だけ、運転したり/接続するのに必要なコイルを持つことによって、コイルを有利に組み合わせできるものと理解して良い。本発明の多くの利点は全く永久磁石を用いないでも、すなわち、Hフィールドを生む電磁力を用いるだけでも得られるとも理解して良い。 It can be appreciated that several “intermediate lead points” (of different numbers of turns) can be used to obtain the desired voltage from the device. It will be understood that the present invention is not limited to what has been described above. In other words, it can be understood that any device according to the present invention can be used in an advantageous manner for mobile units other than ground vehicles. For example, if there is a lot of vibration in an airplane, there is a great potential that the present invention can be a source of great advantages. It is not always necessary to use the resistive load 8, but it can be understood that a load having capacitance or magnetic induction can be used. Even if a permanent magnet is the preferred solution for the magnetic prestressing of the bar 1, for the purpose of further optimizing the unit, for example by having a coil, it can only be driven / connected if the force exceeds a certain level It can be understood that having the coils necessary to do so allows the coils to be advantageously combined. It can be appreciated that many of the advantages of the present invention can be obtained without the use of permanent magnets at all, i.e., using only electromagnetic forces that produce an H field.

以上説明したように、好ましい具体的実施例によれば、本発明は発電機の代用あるいは補完に利用でき、これによって長寿命、ならびにこの長寿命によるメンテナンス費用の低減、という利点が得られる。 As explained above, according to the preferred embodiment, the present invention can be used to substitute or supplement a generator, which provides the advantage of long life and reduced maintenance costs due to this long life.

本発明による好ましい実施例の概略模式図を示す。1 shows a schematic diagram of a preferred embodiment according to the present invention. 好ましい材料からなる磁気弾性バーの特徴を例示した図を示すもので、複数の等圧線が外部磁場Hフィールドによって変化するバーの長さ方向の変化を示す曲線を示したものである。FIG. 3 is a diagram illustrating characteristics of a magnetoelastic bar made of a preferable material, and shows a curve showing a change in the length direction of the bar in which a plurality of isobaric lines are changed by an external magnetic field H field. 図2Aに対応するパラメータで図2Aによるバーの周囲のコイルにおける磁場Bフィールドの影響を示す。2B shows the effect of the magnetic field B field on the coil around the bar according to FIG. 2A with parameters corresponding to FIG. 2A. 図2Bのグラフの一部選択部分を示したもので、異なるHフィールドに同じ力で曝された場合の本発明によるある所定のバーの透磁率の変化を例示したものである。FIG. 2B shows a partially selected portion of the graph of FIG. 2B illustrating the change in permeability of a given bar according to the present invention when exposed to different H fields with the same force. 図2Aや2Bと同様なグラフを示したもので、変位駆動系の影響を受けるバーに関する作用サイクルを含んだものである。The same graph as FIG. 2A and 2B is shown, The action cycle regarding the bar which receives the influence of a displacement drive system is included. 図2Aや2Bと同様なグラフを示したもので、変位駆動系の影響を受けるバーに関する作用サイクルを含んだものである。The same graph as FIG. 2A and 2B is shown, The action cycle regarding the bar which receives the influence of a displacement drive system is included. 図2Aや2Bと同様なグラフを示したもので、外力駆動系の影響を受けるバーに関する作用サイクルを含んだものである。The same graph as FIG. 2A and 2B is shown, The action cycle regarding the bar which receives the influence of an external force drive system is included. 図2Aや2Bと同様なグラフを示したもので、外力駆動系の影響を受けるバーに関する作用サイクルを含んだものである。The same graph as FIG. 2A and 2B is shown, The action cycle regarding the bar which receives the influence of an external force drive system is included. 本発明による代替実施例を示したものである。4 shows an alternative embodiment according to the present invention. 本発明に特有の応用原理を示したものである。The application principle peculiar to this invention is shown. 図3の応用例の変更例を示したものである。FIG. 4 shows a modification of the application example of FIG. 本発明に関する考えられる別の応用分野を示したものである。Fig. 2 illustrates another possible field of application for the present invention. 本発明に関する考えられる別の応用分野を示したものである。Fig. 2 illustrates another possible field of application for the present invention. 図6の変更例を示したものである。FIG. 7 shows a modified example of FIG. 本発明による車での好ましい実施例を示したものである。1 shows a preferred embodiment in a vehicle according to the invention. 図3による実施例の変更実施例を示したものである。4 shows a modified embodiment of the embodiment according to FIG. 本発明によって考えられる応用実施例を示したものである。1 shows an application example contemplated by the present invention. 図11の応用例の変更実施例を示したものである。12 shows a modified embodiment of the application example of FIG. 本発明によるバーの変更実施例を示したものである。Fig. 5 shows a modified embodiment of the bar according to the invention. 図13による実施例の可能性を図示したグラフを示したものである。FIG. 14 shows a graph illustrating the possibilities of the embodiment according to FIG. 図13による実施例の変更実施例を示す。FIG. 14 shows a modified embodiment of the embodiment according to FIG. 図13による実施例の別の変更実施例を示したものである。14 shows another modified embodiment of the embodiment according to FIG. 図13による実施例の原理による別の変更実施例を示したものである。14 shows another modified embodiment based on the principle of the embodiment according to FIG. 本発明によるバーによる永久磁石の配置の変更実施例を示したものである。3 shows a modified example of the arrangement of permanent magnets by a bar according to the present invention.

Claims (26)

運転中に振動を生ずるエンジン(7)、特に燃焼機関(7)を用いる場合の効率を上げるための方法で、前記振動の1部分が機電変換器(3)で電気エネルギーに変換され、前記機電変換器(3)は磁気的にプレストレスがかけられた本体(1)を含み、前記本体(1)は前記振動の影響下で周期的に運転され、かつ変換器(3)に誘導されるHフィールドによって作り出されて生じる制動力に打ち勝ち、これにより最適な電力出力を容易ならしめることを目的として、作用サイクルの間に十分な圧力変化を受けるよう配置や寸法が決められることを特徴とする方法。   In order to increase the efficiency when using an engine (7) that generates vibration during operation, particularly a combustion engine (7), a part of the vibration is converted into electrical energy by an electromechanical converter (3), and The transducer (3) comprises a magnetically prestressed body (1), which is operated periodically under the influence of the vibration and is guided to the transducer (3). It is characterized by its arrangement and dimensions so that it undergoes sufficient pressure changes during the working cycle in order to overcome the braking force generated by the H field and thereby facilitate optimal power output. Method. 前記磁気プレストレスが、永久磁石(4、5)によって少なくとも部分的にかけられることを特徴とする請求項1に記載の方法。   2. Method according to claim 1, characterized in that the magnetic prestress is applied at least in part by a permanent magnet (4, 5). 前記本体(1)における前記磁気プレストレスが、0.05から1.5テスラ、好ましくは0.1から1.0テスラの間、さらに好ましくはおよそ0.5テスラであることを特徴とする請求項2に記載の方法。   The magnetic prestress in the body (1) is between 0.05 and 1.5 Tesla, preferably between 0.1 and 1.0 Tesla, more preferably around 0.5 Tesla. Item 3. The method according to Item 2. 本体(1)が、−30〜+700MPa、好ましくは主に0〜100MPaの範囲の主に圧縮応力からなる応力サイクルを受けるとともに、この応力下で好ましくは本体(1)が作用サイクル中に、少なくとも5MPaを越える応力変化、さらに好ましくは26.5MPaを越える応力変化、なお一層好ましくは42.5MPaを越える応力変化を受けることを特徴とする請求項1あるいは請求項2に記載の方法。 The main body (1) undergoes a stress cycle consisting mainly of compressive stress in the range of −30 to +700 MPa, preferably mainly in the range of 0 to 100 MPa, and under this stress, the main body (1) is preferably at least during the action cycle 3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that it undergoes a stress change exceeding 5 MPa, more preferably a stress change exceeding 26.5 MPa, even more preferably a stress change exceeding 42.5 MPa. 前記電気エネルギーが、少なくとも部分的に前記エンジン(7)が一部をなす装置に戻されることを特徴とする請求項1あるいは請求項2に記載の方法。   3. A method according to claim 1 or claim 2, characterized in that the electrical energy is returned at least in part to a device of which the engine (7) is a part. 前記振動が、5〜50,000Hz、好ましくは10Hzを越える、さらに好ましくは50Hzを越えることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の方法。   6. A method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the vibration is between 5 and 50,000 Hz, preferably above 10 Hz, more preferably above 50 Hz. 前記本体(1)もまたプレストレスをかけられていて、該プレストレスが好ましくは内部で前記本体(1)がプレストレスをかけられている筐体ユニット(9)によってかけられていることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の方法。   The body (1) is also prestressed, and the prestress is preferably applied by a housing unit (9) in which the body (1) is prestressed. A method according to any one of claims 1 to 6. 前記筐体ユニット(9)が、楕円形状を有し、かつ前記本体(1)がその縦軸が筐体ユニットの縦軸(1)と一致するよう配置されていることを特徴とする請求項7に記載の方法。   The housing unit (9) has an elliptical shape, and the main body (1) is arranged such that its longitudinal axis coincides with the longitudinal axis (1) of the housing unit. 8. The method according to 7. 少なくとも1台の振動発生ユニット(7)を含むシステムユニットで、前記振動発生ユニット(7)によって発生する振動の少なくとも一部を受けるために機電変換器(3)が設けられ、前記機電変換器(3)が少なくとも1ヶ所の直接、間接を問わず少なくとも1台の電気消費、電気貯蔵、あるいは電気変換ユニット(8)に接続された出力(2A、2B)コイル(2)を有し、前記機電変換器(3)は前記振動の影響下で周期的に運転され、かつ変換器(3)で誘導されるHフィールドによって作り出されて生じる制動力に打ち勝ち、これにより最適な電力出力を容易ならしめる目的で作用サイクル中に十分な圧力を受けるよう、その配置や寸法が決められた本体(1)を含むことを特徴とするシステムユニット。   In the system unit including at least one vibration generating unit (7), an electromechanical converter (3) is provided to receive at least part of the vibration generated by the vibration generating unit (7), and the electromechanical converter ( 3) has at least one output (2A, 2B) coil (2) connected to at least one electrical consumption, electrical storage or electrical conversion unit (8), whether directly or indirectly, The converter (3) is operated periodically under the influence of the vibrations and overcomes the braking force produced by the H field induced by the converter (3), thereby facilitating an optimal power output. System unit characterized in that it comprises a body (1) whose arrangement and dimensions are determined so as to receive sufficient pressure during the working cycle for the purpose. 前記機電変換器(3)が、磁性弾性結合係数k33が0.1から1.0の間、好ましくは0.4より大きく、さらに好ましくは0.6より大きい本体(1)を含むことを特徴とする請求項9に記載のシステムユニット。 It said electromechanical transducer (3), while the magnetic elastic coupling coefficient k 33 of 0.1 to 1.0, that preferably greater than 0.4, more preferably containing 0.6 larger body (1) The system unit according to claim 9, wherein the system unit is characterized in that: 前記本体(1)のキュリー温度が、150℃から1000℃の間、好ましくは少なくとも200℃、さらに好ましくは少なくとも250℃であることを特徴とする請求項9によるシステムユニット。   System unit according to claim 9, characterized in that the Curie temperature of the body (1) is between 150 ° C and 1000 ° C, preferably at least 200 ° C, more preferably at least 250 ° C. 前記本体(1)が、前記コイル(2)が周囲に配置されたバーとして形成され、かつ、少なくとも2本の永久磁石(4、5)が本体(1)近傍に配置され、前記磁石(4、5)は好ましくは本体の縦軸にほぼ平行に伸びる棒状に配置されていることを特徴とする前項までのいずれかの請求項に記載のシステムユニット。 The main body (1) is formed as a bar around which the coil (2) is arranged, and at least two permanent magnets (4, 5) are arranged in the vicinity of the main body (1), and the magnet (4 5. The system unit according to any one of the preceding claims, wherein 5) is preferably arranged in a rod shape extending substantially parallel to the longitudinal axis of the main body. 前記永久磁石が、10〜100kA/m、好ましくは3〜70kA/m、さらに好ましくはおよそ50kA/mの発電を行うことを特徴とする請求項11に記載のシステムユニット。 The system unit according to claim 11, wherein the permanent magnet generates power of 10 to 100 kA / m, preferably 3 to 70 kA / m, more preferably about 50 kA / m. 本体(1)にプレストレスがかかっていることを特徴とする前項までのいずれかの請求項に記載のシステムユニット。   The system unit according to any one of the preceding claims, wherein the main body (1) is prestressed. 装置自体がボートであることを特徴とする請求項5乃至請求項10までのいずれかに記載のシステムユニット。   11. The system unit according to claim 5, wherein the device itself is a boat. 前記振動発生ユニットが、燃焼機関であることを特徴とする請求項13に記載のシステムユニット。   The system unit according to claim 13, wherein the vibration generating unit is a combustion engine. 前記本体(1)が、1台のエンジン搭載機能を少なくとも部分的に果たす装置(9)の中に配置されていることを特徴とする請求項13に記載のシステムユニット。   14. System unit according to claim 13, characterized in that the main body (1) is arranged in a device (9) that at least partially performs one engine mounting function. 前記バー(1)が、筐体ユニット(9)の内部に配備されていることを特徴とする請求項9および請求項12に記載のシステムユニット。   13. System unit according to claim 9 and 12, characterized in that the bar (1) is arranged inside a housing unit (9). 前記筐体ユニット(9)が、横断面(t)に関して直角に配置された長手方向平面(1)の少なくとも1方向により長く延びて、かつ、前記バーが前記長手方向平面(1)に平行に配置されたことを特徴とする請求項18に記載のシステムユニット。   The housing unit (9) extends longer in at least one direction of the longitudinal plane (1) arranged perpendicular to the transverse plane (t) and the bar is parallel to the longitudinal plane (1) The system unit according to claim 18, wherein the system unit is arranged. 前記プレストレスが、前記本体(1)に対する軸方向に与えられることを特徴とする請求項14に記載のシステムユニット。   15. System unit according to claim 14, characterized in that the prestress is applied in an axial direction relative to the body (1). 前記プレストレスが、本体(1)に対する放射方向に加えられることを特徴とする請求項14に記載のシステムユニット。   15. System unit according to claim 14, characterized in that the prestress is applied in a radial direction with respect to the body (1). 前記プレストレスが、前記本体(1)に対する軸方向及び放射方向の両方に加えられることを特徴とする請求項14に記載のシステムユニット。   15. System unit according to claim 14, characterized in that the prestress is applied both axially and radially with respect to the body (1). 前記放射方向プレストレスが、本体(1)の周囲に加えられた弾性部品(40)によって与えられることを特徴とする請求項21に記載のシステムユニット。   System unit according to claim 21, characterized in that the radial prestress is provided by an elastic component (40) applied around the body (1). 前記弾性体(40)が、本体(1)の周囲の主に周辺方向に伸びる、ある形状のワイヤー/繊維(4)を含んでいることを特徴とする請求項23に記載のシステムユニット。   24. System unit according to claim 23, characterized in that the elastic body (40) comprises a certain shape of wire / fiber (4) extending mainly in the peripheral direction around the body (1). 前記弾性体が、収縮か接合(44)によって本体(1)に配置される管状体(42、43、46)であることを特徴とする請求項23に記載のシステムユニット。 24. System unit according to claim 23, characterized in that the elastic body is a tubular body (42, 43, 46) arranged on the body (1) by contraction or bonding (44). 前記放射方向プレストレスが、流体によって、好ましくは油圧によって与えられることを特徴とする請求項21に記載のシステムユニット。
The system unit according to claim 21, characterized in that the radial prestress is applied by a fluid, preferably by hydraulic pressure.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010500866A (en) * 2006-08-14 2010-01-07 ローズマウント インコーポレイテッド Vibration power generation
JP2011502033A (en) * 2007-10-03 2011-01-20 フェオニック ピーエルシー Vibration absorption, sensing and transmission transducers
JP2012165561A (en) * 2011-02-07 2012-08-30 Onwave Corp Multi-dimensional oscillatory generator
JP2013208028A (en) * 2012-03-29 2013-10-07 Toyo Tire & Rubber Co Ltd Power generation unit
JP2014011858A (en) * 2012-06-28 2014-01-20 Kazuto Sedo Vibration power generating device
WO2014068810A1 (en) * 2012-10-31 2014-05-08 東海ゴム工業株式会社 Power generation device
KR20150059512A (en) * 2013-11-22 2015-06-01 한국기계연구원 Energy harvester using magnetic shape memory alloy
KR101587413B1 (en) * 2013-10-17 2016-02-02 전북대학교 산학협력단 Device for energy harvesting
KR101592593B1 (en) 2010-09-27 2016-02-05 현대자동차주식회사 Electric Power Supply for Sensor of Vehicle
JP2017213948A (en) * 2016-05-30 2017-12-07 アルプス電気株式会社 Power generator and electronic device

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7708123B2 (en) 2006-08-09 2010-05-04 Tai-Her Yang Spring device with capability of intermittent random energy accumulator and kinetics release trigger
DE102007028713A1 (en) * 2007-06-21 2008-12-24 Festo Ag & Co. Kg Magnetostrictive generator for generating electrical voltage, has coil with magnetostrictive coil core, and permanent magnet acts upon to coil core with magnetic field
KR100940561B1 (en) 2007-11-09 2010-02-03 김현봉 Spring activated energy transducer generating electricity from natural forces - Frictionless Magnetic Plate
WO2011084637A2 (en) * 2009-12-16 2011-07-14 Geoff Mccue Hydrogen engine
WO2011139655A1 (en) * 2010-04-27 2011-11-10 Oscilla Power Inc. Apparatus for harvesting electrical power from mechanical energy
AU2012211089B2 (en) * 2011-01-28 2015-04-09 Oscilla Power Inc. Energy harvesting methods and devices, and applications thereof
DE112013006545T5 (en) 2013-01-30 2015-10-22 Sumitomo Riko Company Limited Magnetostrictive vibration power generation device
TWI590578B (en) * 2015-12-11 2017-07-01 Piezoelectric pumping device
CN105857050B (en) * 2016-06-06 2017-04-12 谢天琦 Piezoelectric-resonant hybrid power-generating engine supporting device
CN107492999B (en) * 2017-08-25 2019-09-06 广东工业大学 A kind of vibration generating device
CN107859606B (en) * 2017-12-01 2019-05-24 麦国毅 A kind of multistage water-proof piezo-electricity type ambient mechanical energy circulation conversion environmental protecting device
CN110107647B (en) * 2019-05-29 2021-12-14 杭州电子科技大学 Tower type vibration attenuation and conversion device
US20220400348A1 (en) * 2020-03-05 2022-12-15 The Commonwealth Of Australia Vibration energy projection devices and systems

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2311171A (en) * 1996-03-15 1997-09-17 Keystone Elec Co Ltd Device for generating electricity from vibrations
GB2326275A (en) * 1997-06-10 1998-12-16 Daewoo Electronics Co Ltd Piezoelectric battery charger using wafer-array of piezoelectric elements attached to a source of mechanical vibrations, e.g. a motor vehicle engine

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010500866A (en) * 2006-08-14 2010-01-07 ローズマウント インコーポレイテッド Vibration power generation
JP2011502033A (en) * 2007-10-03 2011-01-20 フェオニック ピーエルシー Vibration absorption, sensing and transmission transducers
KR101592593B1 (en) 2010-09-27 2016-02-05 현대자동차주식회사 Electric Power Supply for Sensor of Vehicle
JP2012165561A (en) * 2011-02-07 2012-08-30 Onwave Corp Multi-dimensional oscillatory generator
JP2013208028A (en) * 2012-03-29 2013-10-07 Toyo Tire & Rubber Co Ltd Power generation unit
JP2014011858A (en) * 2012-06-28 2014-01-20 Kazuto Sedo Vibration power generating device
WO2014068810A1 (en) * 2012-10-31 2014-05-08 東海ゴム工業株式会社 Power generation device
JP2014090605A (en) * 2012-10-31 2014-05-15 Tokai Rubber Ind Ltd Power generating equipment
KR101587413B1 (en) * 2013-10-17 2016-02-02 전북대학교 산학협력단 Device for energy harvesting
KR20150059512A (en) * 2013-11-22 2015-06-01 한국기계연구원 Energy harvester using magnetic shape memory alloy
KR101582295B1 (en) 2013-11-22 2016-01-06 한국기계연구원 Energy harvester using magnetic shape memory alloy
JP2017213948A (en) * 2016-05-30 2017-12-07 アルプス電気株式会社 Power generator and electronic device

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