JP5940343B2 - 発電素子 - Google Patents
発電素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5940343B2 JP5940343B2 JP2012078068A JP2012078068A JP5940343B2 JP 5940343 B2 JP5940343 B2 JP 5940343B2 JP 2012078068 A JP2012078068 A JP 2012078068A JP 2012078068 A JP2012078068 A JP 2012078068A JP 5940343 B2 JP5940343 B2 JP 5940343B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetostrictive
- yoke
- power generation
- magnetostrictive rod
- pair
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
<その他>
<手段>
技術的思想1の発電素子は、磁歪材料から構成される磁歪棒と、前記磁歪棒の一端を支持する第1ヨークと、前記磁歪棒の他端を支持する第2ヨークと、前記磁歪棒に巻回されるコイルと、前記磁歪棒の一端および他端にそれぞれ磁極を違えて配設される一対の永久磁石と、それら一対の永久磁石を連結するバックヨークと、を備え、前記第1ヨークに対する第2ヨークの相対移動により、前記磁歪棒が伸張または収縮することで、発電を行うものであり、前記第1ヨークに対する第2ヨークの相対移動が強制並進運動であり、前記磁歪棒の一端または他端の少なくとも一方が、前記第1ヨークまたは第2ヨークに回転可能に軸支される。
技術的思想2の発電素子は、技術的思想1記載の発電素子において、前記磁歪棒は、前記強制並進運動の直進方向に直交する仮想線に対して傾斜して配設される。
技術的思想3の発電素子は、技術的思想1又は2に記載の発電素子において、前記磁歪棒の一端および他端の両端が、前記第1ヨークおよび第2ヨークにそれぞれ回転可能に軸支される。
技術的思想4の発電素子は、技術的思想3記載の発電素子において、転がり軸受を備え、その転がり軸受を介して、前記磁歪棒の一端および他端の両端が、前記第1ヨークおよび第2ヨークにそれぞれ回転可能に軸支される。
技術的思想5の発電素子は、技術的思想1から4のいずれかに記載の発電素子において、前記磁歪棒を一対備えると共に、前記一対の磁歪棒が、前記強制並進運動の直進方向に直交する仮想線を挟んでハの字状に配設される。
技術的思想6の発電素子は、技術的思想5記載の発電素子において、前記ハの字状に配設される一対の磁歪棒は、前記仮想線を対称軸として線対称に配設されると共に、前記仮想線の位置が前記強制並進運動の振幅の原点とされる。
<効果>
技術的思想1記載の発電素子によれば、第1ヨークに対して第2ヨークが相対的に強制並進運動されるところ、一対の磁歪棒の一端または他端の少なくとも一方を、第1ヨークまたは第2ヨークに回転可能に軸支するので、回転方向の拘束を抑制し、その分、磁歪棒がS字状に変形することを抑制できる。これにより、1の磁歪棒において伸張する部分と収縮する部分とが形成され、これらが磁束密度の変化を打ち消し合うことを抑制できるので、発電に必要な磁束密度の変化を得ることができ、その結果、強制振動においても、発電を可能とすることができる。
また、一対の磁歪棒の一端または他端の少なくとも一方を、第1ヨークまたは第2ヨークに回転可能に軸支することで、その分、磁歪棒をS字状に変形させることに費やされる力(即ち、発電に寄与しない変形に要する力)を少なくできる。その結果、より少ない力で磁歪棒に軸方向への変形を付与することができるので、発電効率の向上を図ることができる。
技術的思想2記載の発電素子によれば、技術的思想1記載の発電素子の奏する効果に加え、磁歪棒を、強制並進運動の直進方向に直交する仮想線に対して傾斜して配設するので、その傾斜の分、磁歪棒に軸方向への変形を付与することができる。よって、発電に必要な磁束密度の変化を大きくして、発電効率の向上を図ることができる。
技術的思想3記載の発電素子によれば、技術的思想1又は2に記載の発電素子の奏する効果に加え、磁歪棒の一端および他端の両端を、第1ヨークおよび第2ヨークにそれぞれ回転可能に軸支するので、両端において回転方向の拘束を抑制し、磁歪棒がS字状に変形することをより確実に抑制できる。これにより、発電効率の更なる向上を図ることができる。
また、磁歪棒をS字状に変形させることに費やされる力(即ち、発電に寄与しない変形に要する力)をより少なくできる。その結果、より少ない力で磁歪棒に軸方向への変形を付与することができるので、この点においても、発電効率の更なる向上を図ることができる。
技術的思想4記載の発電素子によれば、技術的思想3記載の発電素子の奏する効果に加え、磁歪棒の一端および他端の両端を、転がり軸受を介して、第1ヨークおよび第2ヨークにそれぞれ回転可能に軸支するので、滑り軸受の場合と比較して、回転方向の拘束を抑制する効果を向上させ、磁歪棒がS字状に変形することをより確実に抑制できる。また、磁歪棒のS字状の変形(発電に寄与しない変形)に費やされる力をより少なくできる。その結果、発電効率の更なる向上を図ることができる。
技術的思想5記載の発電素子によれば、技術的思想1から4のいずれかに記載の発電素子の奏する効果に加え、一対の磁歪棒を、強制並進運動の直進方向に直交する仮想線を挟んでハの字状に配設するので、強制並進運動が仮想線に対して一方向へ入力される場合には、一対の磁歪棒の内の一方を伸張させると共に他方を収縮させ、強制並進運動が仮想線に対して他方向へ入力される場合には、一対の磁歪棒の変形方向を反転させ、一方を収縮させると共に他方を伸張させることができる。これにより、発電に必要な磁束密度の時間的変化が断続的とならず、連続させることができるので、発電を安定的に行うことができる。
技術的思想6記載の発電素子によれば、技術的思想5記載の発電素子の奏する効果に加え、一対の磁歪棒は、仮想線に対して線対称となるハの字状に配設され、仮想線の位置が強制並進運動の振幅の原点とされる(即ち、仮想線の位置で無負荷の状態となり、その状態を起点として正側および負側の最大振幅が等しくなる)ので、一対の磁歪棒にそれぞれ発生する最大変形量(最大応力)を同一とすることができる。よって、一対の磁歪棒の変形態様を均一化して、発電を安定的に行うことができる。また、仮想線を挟んで位置する転がり軸受同士の負荷を同一として、寿命(メンテナンスサイクル)を均一化できる。
11,12 磁歪棒
21c 第1ヨーク
22c 第2ヨーク
31,32 コイル
41,42 永久磁石
50 バックヨーク
X1,X2 強制並進運動の直進方向
SY 仮想線
BR 転がり軸受
Claims (1)
- 磁歪材料から構成される磁歪棒と、前記磁歪棒の一端を支持する第1ヨークと、前記磁歪棒の他端を支持する第2ヨークと、前記磁歪棒に巻回されるコイルと、前記磁歪棒の一端および他端にそれぞれ磁極を違えて配設される一対の永久磁石と、それら一対の永久磁石を連結するバックヨークと、を備え、前記第1ヨークに対する第2ヨークの相対移動により、前記磁歪棒が伸張または収縮することで、発電を行う発電素子において、
前記磁歪棒を一対備えると共に、転がり軸受を備え、
前記第1ヨークに対する第2ヨークの相対移動が強制並進運動であり、
前記転がり軸受が、前記強制並進運動の直進方向と直交する方向に回転軸を向けた姿勢で配設され、
前記一対の磁歪棒の一端および他端の両端が、前記転がり軸受を介して前記第1ヨークおよび第2ヨークにそれぞれ回転可能に軸支され、
前記一対の磁歪棒が、前記強制並進運動の直進方向に直交する仮想線を挟んでハの字状に配設され、
前記ハの字状に配設される一対の磁歪棒が、前記仮想線を対称軸として線対称に配設されると共に、前記仮想線の位置が前記強制並進運動の振幅の原点とされることを特徴とする発電素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012078068A JP5940343B2 (ja) | 2012-03-29 | 2012-03-29 | 発電素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012078068A JP5940343B2 (ja) | 2012-03-29 | 2012-03-29 | 発電素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013208027A JP2013208027A (ja) | 2013-10-07 |
JP5940343B2 true JP5940343B2 (ja) | 2016-06-29 |
Family
ID=49526607
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012078068A Expired - Fee Related JP5940343B2 (ja) | 2012-03-29 | 2012-03-29 | 発電素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5940343B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6064865B2 (ja) * | 2013-10-31 | 2017-01-25 | 富士電機株式会社 | 振動発電装置 |
JP6239411B2 (ja) * | 2014-03-14 | 2017-11-29 | 東洋ゴム工業株式会社 | 発電装置 |
CN114123863B (zh) * | 2021-11-29 | 2023-12-22 | 河北工业大学 | 一种双棒结构的柱棒式磁致伸缩振动能量采集装置 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6077684A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-05-02 | Asahi Okuma Ind Co Ltd | アクチユエ−タ− |
JPH0990065A (ja) * | 1995-09-28 | 1997-04-04 | Seiko Epson Corp | 発電装置付携帯機器 |
JP4284898B2 (ja) * | 2001-08-31 | 2009-06-24 | パナソニック電工株式会社 | 超磁歪リニアアクチュエータ |
CA2533132C (en) * | 2003-07-30 | 2012-11-27 | The Boeing Company | Strain energy shuttle apparatus and method for vibration energy harvesting |
DE102006025963A1 (de) * | 2006-06-02 | 2007-12-06 | Epcos Ag | Piezoelektrischer Generator |
US7439657B2 (en) * | 2006-10-20 | 2008-10-21 | The Boeing Company | Broadband energy harvester apparatus and method |
JP2008295275A (ja) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Taiheiyo Cement Corp | 圧電発電装置 |
KR101457782B1 (ko) * | 2010-06-18 | 2014-11-03 | 도쿠리츠다이가쿠호징 가나자와다이가쿠 | 발전 소자 및 발전 소자를 구비한 발전 장치 |
JP5915432B2 (ja) * | 2012-07-23 | 2016-05-11 | ミツミ電機株式会社 | 発電素子 |
JP2014033507A (ja) * | 2012-08-01 | 2014-02-20 | Mitsumi Electric Co Ltd | 発電装置 |
JP2015015850A (ja) * | 2013-07-05 | 2015-01-22 | ミツミ電機株式会社 | 発電装置 |
-
2012
- 2012-03-29 JP JP2012078068A patent/JP5940343B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013208027A (ja) | 2013-10-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5940344B2 (ja) | 発電ユニット | |
JP5645179B2 (ja) | 発電素子 | |
JP5986773B2 (ja) | 発電素子 | |
US8593017B2 (en) | Miniaturized generator with oscillating magnets for the production of electric energy from vibrations | |
WO2012172652A1 (ja) | 駆動装置 | |
JPWO2013136364A1 (ja) | 発電装置 | |
JP2014096924A (ja) | 発電素子 | |
JP2011217431A (ja) | 板ばねを用いた振動発電機及び振動発電機用板ばね | |
JP5940343B2 (ja) | 発電素子 | |
KR20170102926A (ko) | 전기기계 액츄에이터의 또한 그에 관한 개선 | |
JP6331677B2 (ja) | 振動発電装置 | |
JP5969244B2 (ja) | 発電素子 | |
JP5890721B2 (ja) | 発電素子 | |
JP6014234B2 (ja) | 駆動装置 | |
JP4729915B2 (ja) | 制振装置及びその制御方法 | |
JP2013143897A (ja) | 発電装置 | |
JP6991685B2 (ja) | 振動発電装置 | |
JP4849497B2 (ja) | 駆動装置 | |
JP6125366B2 (ja) | 磁歪素子利用の振動発電装置 | |
JP2017022958A (ja) | 振動発電装置 | |
JP2016077037A (ja) | 発電装置および発電装置の設計方法 | |
JP2016001957A (ja) | 振動発電装置 | |
JP2013208030A (ja) | 発電素子 | |
JP5936514B2 (ja) | 発電ユニット | |
JP5618085B2 (ja) | 3軸球面モータ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150224 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160127 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160209 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160411 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160510 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160518 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5940343 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |