JP6603820B2 - Vibration power generator - Google Patents

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Description

本発明は、物体の振動を利用して発電する振動発電装置に関する。   The present invention relates to a vibration power generation apparatus that generates power using vibration of an object.

従来から様々な発電方式が開発されている。近年自然エネルギーを利用しようとする動きが加速し、海洋エネルギーの一つである波力を用いた種々の発電方式が提案されている。初期には、波力により圧縮された空気でタービンを介して発電機を回す方式が多く採用されてきたが、装置が巨大でコストがかかるという欠点があった。   Various power generation methods have been developed. In recent years, the movement to use natural energy has accelerated, and various power generation methods using wave power, which is one of ocean energy, have been proposed. In the early days, a method in which a generator is rotated via a turbine with air compressed by wave force has been adopted, but there is a drawback that the apparatus is huge and expensive.

そこで、波力で既存の発電機を回す方式から、波力からダイレクトドライブが可能なリニア発電機を用いた方式が提案されるようになってきた。その一例として、海面上の浮体で海中に固体されたリニア発電機を駆動する方法(以下「特許文献1」という。)が提案されている。
また、海面上の浮体で海岸に固定されたリニア発電機を駆動する方法(以下「特許文献2」という。)が提案されている。
Therefore, a method using a linear generator capable of direct drive from wave power has been proposed instead of a method of rotating an existing generator with wave power. As an example, a method of driving a linear generator solid in the sea with a floating body on the sea surface (hereinafter referred to as “Patent Document 1”) has been proposed.
Further, a method of driving a linear generator fixed on the coast with a floating body on the sea surface (hereinafter referred to as “Patent Document 2”) has been proposed.

しかし、特許文献1の方法では、海中にリニア発電機を固定するため、発電機本体のメンテナンスを海中で行なわなければならないという難点がある。また、特許文献2の方法では、発電機本体のメンテナンスは陸上で行えるが、エネルギー源である浮体の設置が海岸に近い海上に限られるという問題があった。   However, in the method of Patent Document 1, since the linear generator is fixed in the sea, there is a problem that maintenance of the generator body must be performed in the sea. Further, in the method of Patent Document 2, although the maintenance of the generator main body can be performed on land, there is a problem that the installation of the floating body as an energy source is limited to the sea near the coast.

特許第5819411号公報Japanese Patent No. 5819411 特開2007−2778号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2007-2778

そこで、本発明は、簡単な構造で、場所を選ばず振動源さえあれば発電できる振動を利用した振動発電装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a vibration power generation apparatus that uses vibration that has a simple structure and can generate power as long as there is a vibration source regardless of location.

本発明の振動発電装置は、外力により振動する基台の上に振動エネルギーを直接利用する発電機構を設けたことを特徴とする。   The vibration power generation apparatus of the present invention is characterized in that a power generation mechanism that directly uses vibration energy is provided on a base that vibrates due to an external force.

すなわち、第一の本発明の振動電装置は、外力により振動する基台と、基台の上部に設けられた発電機構とを備えた振動発電装置であって、発電機構は、基台に固定された電磁コイルと電磁コイル内で搖動可能に基台に設けられた永久磁石とから構成され、永久磁石が基台の振動により電磁コイル内で搖動することにより発電することを特徴とする。   That is, the vibration electric device according to the first aspect of the present invention is a vibration power generation device including a base that vibrates due to an external force and a power generation mechanism provided on an upper portion of the base, and the power generation mechanism is fixed to the base. And a permanent magnet provided on the base so as to be capable of swinging within the electromagnetic coil, and generating power by the permanent magnet swinging within the electromagnetic coil due to vibration of the base.

上記のように第一の本発明に係る振動発電装置は、基台が外力を受けて振動することで永久磁石による電磁コイル内の磁界が変化し、発電するものである。振動を直接発電エネルギーとして利用できるので従来のように、タービンやプロペラを用いて回転型の発電機を回す必要がない。電磁コイルの中で永久磁石が回転運動してもよく、往復直線運動してもよい。   As described above, the vibration power generation apparatus according to the first aspect of the present invention generates power by changing the magnetic field in the electromagnetic coil by the permanent magnet when the base vibrates by receiving external force. Since vibration can be directly used as power generation energy, there is no need to rotate a rotary generator using a turbine or a propeller as in the prior art. The permanent magnet may rotate in the electromagnetic coil or reciprocate linearly.

次に、第二の本発明の振動発電装置は、第一の本発明の振動発電装置における発電機構が、基台に固定されたドーム状のコイル支持体とコイル支持体に垂直方向に磁界を生じる形態で巻かれた電磁コイルとコイル支持体の内部空間の中央部において基台に水平方向に回転自在に支持され上下に搖動するシーソー体と、シーソー体にシーソー体の両端において磁極が異なるように設けられた永久磁石とで構成され、シーソー体は、振動により電磁コイルの近傍で永久磁石の両端が水平方向に回転しながら上下方向に円弧を描くように運動することを特徴とする。   Next, in the vibration power generator of the second invention, the power generation mechanism in the vibration power generator of the first invention has a dome-shaped coil support fixed to the base and a magnetic field perpendicular to the coil support. The seesaw body that is supported by the base so as to be rotatable in the horizontal direction in the central portion of the inner space of the electromagnetic coil and the coil support body wound in the generated form, and the seesaw body has different magnetic poles at both ends of the seesaw body The seesaw body is characterized in that, by vibration, both ends of the permanent magnet move in a horizontal direction to draw a circular arc in the vertical direction in the vicinity of the electromagnetic coil due to vibration.

電磁コイル内のシーソー体が、シーソー運動と回転運動とを自在にできるように設けられているので、どのような振動でも効率よく発電を行うことができる。   Since the seesaw body in the electromagnetic coil is provided so that the seesaw motion and the rotational motion can be freely performed, it is possible to efficiently generate power with any vibration.

さらに第三の本発明の振動発電装置は、第二の本発明の振動発電装置におけるシーソー体の両端下部に下部弾性体を備えることを特徴とする。
下部弾性体はコイルばねが好ましく、弾性定数を変化させることにより発電効率を調整することができる。
Furthermore, the vibration power generation apparatus of the third aspect of the present invention is characterized in that lower elastic bodies are provided at both lower ends of the seesaw body in the vibration power generation apparatus of the second aspect of the present invention.
The lower elastic body is preferably a coil spring, and the power generation efficiency can be adjusted by changing the elastic constant.

さらに、第四の本発明の振動発電装置は、第一の本発明の振動発電装置における発電機構が、基台の上面に水平に固定された水平筒状体と、水平筒状体の外周に巻かれた電磁コイルと、基台に設けられた永久磁石吊架体と、永久磁石吊架体に水平筒状体の内部で搖動可能に吊架された棒状の永久磁石とから構成され、棒状の永久磁石が振動により水平筒状体の内部を往復運動することで発電することを特徴とする。   Furthermore, the vibration power generator of the fourth aspect of the present invention includes a horizontal cylindrical body in which the power generation mechanism in the vibration power generation apparatus of the first aspect of the present invention is horizontally fixed to the upper surface of the base, and an outer periphery of the horizontal cylindrical body. It is composed of a wound electromagnetic coil, a permanent magnet suspension provided on the base, and a rod-like permanent magnet suspended on a permanent magnet suspension so as to be slidable within a horizontal cylindrical body. These permanent magnets generate electricity by reciprocating the inside of the horizontal cylindrical body by vibration.

さらに、第五の本発明の振動発電装置は、第一の本発明の振動発電装置における発電機構が、基台の上面に水平に固定された水平筒状体と、水平筒状体の外周に巻かれた電磁コイルと、水平筒状体の内部に挿入された棒状の永久磁石とから構成され、水平筒状体は内部で永久磁石が往復運動可能な十分な長さを有するとともに永久磁石が飛び出さないように両端が閉鎖された形状を有し、棒状の永久磁石が振動により水平筒状体の内部を往復運動することで発電することを特徴とする。   Furthermore, the vibration power generator of the fifth aspect of the present invention includes a horizontal cylindrical body in which the power generation mechanism in the vibration power generation apparatus of the first aspect of the present invention is horizontally fixed to the upper surface of the base, and an outer periphery of the horizontal cylindrical body. It is composed of a wound electromagnetic coil and a rod-shaped permanent magnet inserted into the horizontal cylindrical body. The horizontal cylindrical body has a sufficient length that allows the permanent magnet to reciprocate inside the permanent cylindrical magnet. It has a shape in which both ends are closed so as not to jump out, and a rod-like permanent magnet generates power by reciprocating inside the horizontal cylindrical body by vibration.

棒状の永久磁石は自重により、水平筒状体の内部を往復運動することで電磁コイル内に磁界の変化を生じさせる。   The rod-shaped permanent magnet reciprocates inside the horizontal cylindrical body by its own weight, thereby causing a magnetic field change in the electromagnetic coil.

さらに第六の本発明の振動発電装置は、第五の本発明の振動発電装置における永久磁石の両端に水平方向弾性体を設けたことを特徴とする。水平方向弾性体としてはコイルばねが好ましく、ばね定数を変化させることにより発電効率を調整することができる。   Furthermore, the vibration power generator of the sixth aspect of the present invention is characterized in that horizontal elastic bodies are provided at both ends of the permanent magnet in the vibration power generation apparatus of the fifth aspect of the present invention. The horizontal elastic body is preferably a coil spring, and the power generation efficiency can be adjusted by changing the spring constant.

さらに、第七の本発明の振動発電装置は、第一の本発明の振動発電装置における発電機構が、基台の上面に固定された発電機構支持体と、発電機構支持体により垂直に支持された垂直筒状体と垂直筒状体の外周に設けられ発電機構支持体により支持された電磁コイルと垂直筒状体の内部に挿入され、上部弾性体を介して上下動可能に発電機構支持体に吊架された棒状の永久磁石とから構成され、棒状の永久磁石が振動により垂直筒状体の内部を往復運動することで発電することを特徴とする。   Further, according to the vibration power generator of the seventh aspect of the present invention, the power generation mechanism in the vibration power generation apparatus of the first aspect of the present invention is vertically supported by the power generation mechanism support fixed to the upper surface of the base and the power generation mechanism support. The vertical cylindrical body and the electromagnetic coil provided on the outer periphery of the vertical cylindrical body and supported by the power generation mechanism support and inserted into the vertical cylindrical body and movable up and down via the upper elastic body The rod-shaped permanent magnet is configured to generate electric power by reciprocating the inside of the vertical cylindrical body by vibration.

上部弾性体としてはコイルばねが好ましく、コイルばねのばね定数を変化させることにより発電効率を調整することができる。   The upper elastic body is preferably a coil spring, and the power generation efficiency can be adjusted by changing the spring constant of the coil spring.

さらに第八の本発明の振動発電装置は、第一の本発明の振動発電装置における発電機構が、基台の上面に立設された上部が閉鎖された筒状の垂直筒状体と垂直筒状体の外周に巻かれた電磁コイルと、垂直筒状体の内部中央に立設された永久磁石ガイド軸と、永久磁石ガイド軸に滑動自在に外嵌された永久磁石と、永久磁石の上下面に各々設けられた垂直方向弾性体とから構成され、永久磁石が振動により永久磁石ガイド軸に沿って上下動することで発電することを特徴とする。   Furthermore, the vibration power generation apparatus of the eighth aspect of the invention is a cylindrical vertical cylindrical body and a vertical cylinder in which the power generation mechanism in the vibration power generation apparatus of the first aspect of the invention is closed at the upper part standing on the upper surface of the base. An electromagnetic coil wound around the outer periphery of the cylindrical body, a permanent magnet guide shaft standing upright in the center of the vertical cylindrical body, a permanent magnet slidably fitted on the permanent magnet guide shaft, and a top of the permanent magnet It is comprised from the perpendicular direction elastic body each provided in the lower surface, It is characterized by generating electricity by a permanent magnet moving up and down along a permanent magnet guide axis | shaft by vibration.

外力により永久磁石が電磁コイル内で永久磁石ガイド軸に沿って上下に直線往復運動をすることで発電をするものである。垂直方向弾性体はコイルばねが好ましく、コイルばねのばね定数を変化させることにより発電効率を調整することができる。   Electric power is generated by a reciprocating motion of the permanent magnets up and down along the permanent magnet guide shaft in the electromagnetic coil by an external force. The vertical elastic body is preferably a coil spring, and the power generation efficiency can be adjusted by changing the spring constant of the coil spring.

さらに、第九の本発明の振動発電装置は、第一〜第八のいずれか一つの本発明の振動発電装置における基台が、水面又は海面で波力により搖動する浮体構造物と浮体構造物の下部に設けられたバランスウェイトと、浮体構造物に接続された係留装置とから構成されることを特徴とする。   Furthermore, the ninth aspect of the vibration power generation apparatus includes a floating structure and a floating structure in which the base in the vibration power generation apparatus according to any one of the first to eighth aspects of the present invention swings by wave force on the water surface or the sea surface. It is comprised from the balance weight provided in the lower part of this, and the mooring apparatus connected to the floating body structure.

上記のように第九の本発明は、浮体が波力により振動することで、永久磁石による電磁コイル内の磁界が変化し、発電するものである。浮体構造物には金属ワイヤで構成される係留装置が接続され、振動発電装置が漂流することを防いでいる。また、浮体構造物の下部にはバランスウェイトが設けられ、振動発電装置が転倒することを防止している。   As described above, according to the ninth aspect of the present invention, the floating body vibrates due to the wave force, whereby the magnetic field in the electromagnetic coil by the permanent magnet is changed to generate electric power. A mooring device made of a metal wire is connected to the floating structure to prevent the vibration power generator from drifting. In addition, a balance weight is provided in the lower part of the floating structure to prevent the vibration power generation apparatus from overturning.

本発明の振動発電装置は、外力による振動で直接発電することができるので、構造が簡単である。また基台上に発電機構が設けられているため、基台を工夫することで海上や水面上あるいは自動車の車台等、場所を選ばず設置できる。   Since the vibration power generation apparatus of the present invention can directly generate power by vibration caused by an external force, the structure is simple. In addition, since the power generation mechanism is provided on the base, it can be installed anywhere on the sea, on the surface of the water, or in the car chassis by devising the base.

本発明の第1実施例を示した斜視図である。It is the perspective view which showed 1st Example of this invention. 本発明の第2実施例を示した斜視図である。It is the perspective view which showed 2nd Example of this invention. 本発明の第3実施例を示した斜視図である。It is the perspective view which showed 3rd Example of this invention. 本発明の第4実施例を示した斜視図である。It is the perspective view which showed 4th Example of this invention. 本発明の第4実施例の発電機構を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the electric power generation mechanism of 4th Example of this invention. 本発明の第5実施例を示した斜視図である。It is the perspective view which showed 5th Example of this invention. 方発明の第6実施例を示した斜視図である。It is the perspective view which showed 6th Example of the invention. 本発明の第5実施例の設置状態を示した全体図である。It is the whole figure which showed the installation state of 5th Example of this invention.

本発明の振動発電装置は、外力により基台の上面に電磁コイルと永久磁石が相対運動するように構成することで実現できる。
以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
The vibration power generator of the present invention can be realized by configuring the electromagnetic coil and the permanent magnet to move relative to each other on the upper surface of the base by an external force.
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

本発明の第1の実施例を説明する。図1は本発明の振動発電装置の第1の実施例を示した斜視図である。   A first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of the vibration power generator of the present invention.

先ず、第1実施例の構成を説明する。基台40の上にアーチ状のコイル支持体11が設けられ、コイル支持体11の周囲に電磁コイル20が巻かれている。図1では発電機構10の内部を表示するために電磁コイル20を一部省略して記載しているが、実際は連続してコイル支持体11の周囲に巻かれている。また、基台40の上面中央にはシーソー体16が設けられている。このシーソー体16は、軸部とシーソー部から構成され、軸部が基台40に回転自在に設けられ、軸部の上端にシーソー部がシーソー運動可能な態様で設けられている。そして、シーソー部の両端に永久磁石30が取り付けられている。この永久磁石30はそれぞれ端面の磁極が異なるように配置されている。
さらにシーソー体の両端下に下部用コイルばね50が設けられている。
First, the configuration of the first embodiment will be described. An arched coil support 11 is provided on the base 40, and the electromagnetic coil 20 is wound around the coil support 11. In FIG. 1, in order to display the inside of the power generation mechanism 10, a part of the electromagnetic coil 20 is omitted, but in actuality, it is continuously wound around the coil support 11. A seesaw body 16 is provided at the center of the upper surface of the base 40. The seesaw body 16 includes a shaft portion and a seesaw portion, the shaft portion is rotatably provided on the base 40, and the seesaw portion is provided at the upper end of the shaft portion in a manner that allows seesaw motion. And the permanent magnet 30 is attached to the both ends of a seesaw part. The permanent magnets 30 are arranged so that the magnetic poles on the end faces are different.
Further, lower coil springs 50 are provided below both ends of the seesaw body.

次に第1実施例の動作を説明する。外力により基台40が振動すると、これに伴ってシーソー体16が回転しながらシーソー運動をする。すると電磁コイル20内で磁界が変化し、電磁コイル20に誘導電流が流れることになる。
シーソー運動が大きくなると、下部用コイルばね50が基台40の上面に接触し、反発作用でシーソー体を反対方向に動かす。以後この動作が繰り返される。外力の振動周期に応じて下部用コイルばね50のばね定数を変化させることで発電効率を調整できる。
Next, the operation of the first embodiment will be described. When the base 40 vibrates due to an external force, the seesaw body 16 performs a seesaw motion while rotating. Then, the magnetic field changes in the electromagnetic coil 20, and an induced current flows through the electromagnetic coil 20.
When the seesaw motion is increased, the lower coil spring 50 comes into contact with the upper surface of the base 40 and moves the seesaw body in the opposite direction by a repulsive action. Thereafter, this operation is repeated. The power generation efficiency can be adjusted by changing the spring constant of the lower coil spring 50 in accordance with the vibration period of the external force.

本発明の第2の実施例を説明する。図2は本発明の振動発電装置の第2の実施例を示す斜視図である。   A second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a perspective view showing a second embodiment of the vibration power generator of the present invention.

先ず、第2実施例の構成を説明する。基台40の上面に鳥居型の永久磁石吊架体13が立設されている。その永久磁石吊架体13の下部に永久磁石30がワイヤ2本で電磁コイル20の巻かれた水平筒状体12の内部に吊架されている。   First, the configuration of the second embodiment will be described. A torii type permanent magnet suspension 13 is erected on the upper surface of the base 40. A permanent magnet 30 is suspended inside the horizontal cylindrical body 12 around which the electromagnetic coil 20 is wound with two wires under the permanent magnet suspension body 13.

次に実施例2の動作を説明する。外力により基台40が搖動すると、永久磁石吊架体13にブランコ状に吊架された永久磁石30が水平筒状体12の中で往復運動をし、電磁コイル20に誘導電流が流れる。永久磁石30を吊架するワイヤの長さを変化させることで発電効率を調整できる。   Next, the operation of the second embodiment will be described. When the base 40 swings due to an external force, the permanent magnet 30 suspended in a swing shape on the permanent magnet suspension 13 reciprocates in the horizontal cylindrical body 12, and an induced current flows through the electromagnetic coil 20. The power generation efficiency can be adjusted by changing the length of the wire that suspends the permanent magnet 30.

本発明の第3実施例を説明する。図3は本発明の振動発電装置の第3実施例を示す斜視図である。先ず第3実施例の構成を説明する。基台40の上面に透明樹脂製の水平筒状体12が設けられて、その外周に電磁コイル20が巻かれている。そして水平筒状体12の中に永久磁石30が往復運動自在に挿入され、水平筒状体12の両端は永久磁石30が飛び出さないように塞がれている。   A third embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a perspective view showing a third embodiment of the vibration power generator of the present invention. First, the configuration of the third embodiment will be described. A horizontal cylindrical body 12 made of transparent resin is provided on the upper surface of the base 40, and the electromagnetic coil 20 is wound around the outer periphery thereof. And the permanent magnet 30 is inserted in the horizontal cylindrical body 12 so that reciprocation is possible, and the both ends of the horizontal cylindrical body 12 are block | closed so that the permanent magnet 30 may not jump out.

次に動作について説明する。外力により基台40が振動すると、水平筒状体12の中で永久磁石30が自重により往復運動をする。そうすると電磁コイル20に磁界の変化が生じることで誘導電流が流れる。
なお、水平筒状体12の両端は永久磁石30の衝突時の衝撃を和らげるために、クッション性の有るゴムやウレタン等の素材で塞ぐことが好ましい。また、永久磁石30と水平筒状体12の内壁の間は、永久磁石30が移動する際に内部の空気が十分流動できるような空間を確保している。場合によっては塞がれた水平筒状体12の両端に空気穴を設けても良い。
Next, the operation will be described. When the base 40 vibrates due to an external force, the permanent magnet 30 reciprocates due to its own weight in the horizontal cylindrical body 12. Then, an induced current flows due to a change in the magnetic field in the electromagnetic coil 20.
Note that both ends of the horizontal cylindrical body 12 are preferably closed with a cushioning material such as rubber or urethane in order to reduce the impact when the permanent magnet 30 collides. Further, a space is secured between the permanent magnet 30 and the inner wall of the horizontal cylindrical body 12 so that the air inside can sufficiently flow when the permanent magnet 30 moves. In some cases, air holes may be provided at both ends of the closed horizontal cylindrical body 12.

本発明の第4実施例を説明する。図4と図5は本発明の振動発電装置の第4実施例を示す斜視図である。先ず第4実施例の構成を説明する。
基台40の上に発電機構10が設けられている。発電機構10は図5に示すように発電機構支持体18により垂直筒状体14が支持され、垂直筒状体14の外周には電磁コイル20が巻かれている。そして、永久磁石30が発電機構支持体18の上部から吊架用コイルばね60により、垂直筒状体14の内部に上下動自在に吊架されている。
A fourth embodiment of the present invention will be described. 4 and 5 are perspective views showing a fourth embodiment of the vibration power generator of the present invention. First, the configuration of the fourth embodiment will be described.
The power generation mechanism 10 is provided on the base 40. As shown in FIG. 5, the power generation mechanism 10 has a vertical cylindrical body 14 supported by a power generation mechanism support 18, and an electromagnetic coil 20 is wound around the outer periphery of the vertical cylindrical body 14. A permanent magnet 30 is suspended from the upper part of the power generation mechanism support 18 by a suspension coil spring 60 so as to be movable up and down inside the vertical cylindrical body 14.

次に第4実施例の動作を説明する。振動により基台40が振動すると、永久磁石30が垂直筒状体14の内部で上下に運動する。そうすると、電磁コイル20内に磁界の変化が生じて誘導電流が流れる。
このとき、吊架用コイルばね60のばね定数を変更することで永久磁石30の上下動の振動周期を調整することができる。
Next, the operation of the fourth embodiment will be described. When the base 40 vibrates due to the vibration, the permanent magnet 30 moves up and down inside the vertical cylindrical body 14. As a result, a magnetic field changes in the electromagnetic coil 20 and an induced current flows.
At this time, the vibration period of the vertical movement of the permanent magnet 30 can be adjusted by changing the spring constant of the suspension coil spring 60.

本発明の第5実施例を説明する。図6は本発明の第5実施例を示す斜視図である。先ず、第5実施例の構成を説明する。基台40の上面に天井面を有する垂直筒状体14が立設されている。そして垂直筒状体14の外周に電磁コイル20が巻かれている。   A fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a perspective view showing a fifth embodiment of the present invention. First, the configuration of the fifth embodiment will be described. A vertical cylindrical body 14 having a ceiling surface is erected on the upper surface of the base 40. An electromagnetic coil 20 is wound around the outer periphery of the vertical cylindrical body 14.

垂直筒状体14の内部中央には永久磁石ガイド軸32が立設され、その上端は垂直筒状体14の天井面に接している。そして永久磁石ガイド軸32に永久磁石30がベアリング機構を介して外嵌され、永久磁石30の上下面に垂直コイルばね56が設けられている。   A permanent magnet guide shaft 32 is erected at the center of the interior of the vertical cylindrical body 14, and its upper end is in contact with the ceiling surface of the vertical cylindrical body 14. A permanent magnet 30 is fitted on the permanent magnet guide shaft 32 via a bearing mechanism, and vertical coil springs 56 are provided on the upper and lower surfaces of the permanent magnet 30.

次に本発明の第5実施例の動作を説明する。基台40が外力により振動すると、永久磁石ガイド軸32に外嵌された永久磁石30が上下に運動する。そうすると電磁コイル20内に磁界の変化が生じで誘導電流が流れる。
垂直コイルばねのばね定数を変化させることで発電効率を調整できる。
Next, the operation of the fifth embodiment of the present invention will be described. When the base 40 is vibrated by an external force, the permanent magnet 30 fitted on the permanent magnet guide shaft 32 moves up and down. Then, a magnetic field change occurs in the electromagnetic coil 20 and an induced current flows.
The power generation efficiency can be adjusted by changing the spring constant of the vertical coil spring.

次に本発明の第6実施例を説明する。図7は本発明の第6実施例を示す斜視図である。発電機構の説明は本発明の第1実施例と同一のため省略する。第1実施例の基台40が、浮体構造物46と浮体構造物46の下部に設けられたバランスウェイト42と係留装置44とで構成されている。
本図は、第6実施例が水面70に浮かんでいる状態を示しており、浮体構造物46はバランスウェイト42により発電機構10が転倒しないように姿勢を維持しながら、波力により、発電機構10を振動させている。
係留装置44は、本発明の振動発電装置が漂流しないように、沿岸や海底、船等にフックや結束にて係留される。本発明の振動発電装置を海底に係留する場合には係留装置44の先端にアンカーブロックを設けても良い。
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a perspective view showing a sixth embodiment of the present invention. The description of the power generation mechanism is omitted because it is the same as that of the first embodiment of the present invention. The base 40 according to the first embodiment includes a floating body structure 46, a balance weight 42 provided at a lower part of the floating body structure 46, and a mooring device 44.
This figure shows a state in which the sixth embodiment is floating on the water surface 70, and the floating structure 46 maintains the posture so that the power generation mechanism 10 does not fall down by the balance weight 42, and the power generation mechanism by the wave force. 10 is vibrated.
The mooring device 44 is moored by a hook or binding to the coast, the seabed, a ship or the like so that the vibration power generator of the present invention does not drift. When the vibration power generator of the present invention is moored on the seabed, an anchor block may be provided at the tip of the mooring device 44.

最後に図8を用いて、本発明の第5実施例の自動車への設置状態を説明する。図8は自動車の車台90に本発明の振動発電装置1が設置された状態を示す斜視図である。車台90の全ての車輪付近に4つの振動発電装置1が設置され、自動車の走行に伴う振動がタイヤを通じて振動発電装置1に伝わることで発電をする。
振動発電装置1の設置場所は車台90の中央部よりもタイヤ付近が好ましい。振動源であるタイヤから近いからである。
Finally, FIG. 8 is used to explain the installation state of the fifth embodiment of the present invention in an automobile. FIG. 8 is a perspective view showing a state in which the vibration power generation apparatus 1 of the present invention is installed on the chassis 90 of the automobile. Four vibration power generators 1 are installed in the vicinity of all the wheels of the chassis 90, and power is generated by transmitting vibrations associated with traveling of the automobile to the vibration power generator 1 through the tires.
The installation location of the vibration power generation apparatus 1 is preferably near the tire rather than the central portion of the chassis 90. This is because the tire is close to the vibration source.

本発明の振動発電装置は、水面や海面、自動車、船舶、列車などに設置するだけでなく、人が通行する歩道の下面に設置することで足による人力発電装置として利用することもできる。   The vibration power generator of the present invention can be used not only on the water surface, sea surface, automobile, ship, train, etc., but also on a lower surface of a sidewalk where people pass, so that it can be used as a human power generator with feet.

1 振動発電装置
10 発電機構
11 コイル支持体
12 水平筒状体
13 永久磁石吊架体
14 垂直筒状体
16 シーソー体
18 発電機構支持体
20 電磁コイル
30 永久磁石
32 永久磁石ガイド軸
40 基台
42 バランスウェイト
44 係留装置
46 浮体構造物
50 下部用コイルばね(下部弾性体)
55 水平コイルばね(水平方向弾性体)
56 垂直コイルばね(垂直方向弾性体)
60 吊架用コイルばね(上部弾性体)
70 水面
90 自動車の車台
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vibration power generator 10 Power generation mechanism 11 Coil support body 12 Horizontal cylindrical body 13 Permanent magnet suspension body 14 Vertical cylindrical body 16 Seesaw body 18 Power generation mechanism support body 20 Electromagnetic coil 30 Permanent magnet 32 Permanent magnet guide shaft 40 Base 42 Balance weight 44 Mooring device 46 Floating structure 50 Lower coil spring (lower elastic body)
55 Horizontal coil spring (horizontal elastic body)
56 Vertical coil spring (vertical elastic body)
60 Coil spring for suspension (upper elastic body)
70 water surface 90 car chassis

Claims (3)

外力により振動する基台と、前記基台の上部に設けられた発電機構とを備えた振動発電装置であって、前記発電機構は、前記基台に固定された電磁コイルと前記電磁コイル内で搖動可能に前記基台に設けられた永久磁石とから構成され、前記永久磁石が前記基台の振動により前記電磁コイル内で搖動することにより発電するものであり、
前記発電機構が、前記基台に固定されたドーム状のコイル支持体と前記コイル支持体に垂直方向に磁界を生じる形態で巻かれた前記電磁コイルと前記コイル支持体の内部空間の中央部において前記基台に水平方向に回転自在に支持され上下に搖動するシーソー体と、前記シーソー体に前記シーソー体の両端において磁極が異なるように設けられた前記永久磁石とで構成され、前記シーソー体は、振動により前記電磁コイルの近傍で前記永久磁石の両端が水平方向に回転しながら上下方向に円弧を描くように運動することを特徴とする振動発電装置。
A vibration power generation apparatus including a base that vibrates due to an external force and a power generation mechanism provided at an upper portion of the base, wherein the power generation mechanism includes an electromagnetic coil fixed to the base and an electromagnetic coil It is composed of a permanent magnet provided on the base so as to be capable of swinging, and the permanent magnet generates power by swinging in the electromagnetic coil due to vibration of the base ,
In the central portion of the internal space of the coil support and the dome-shaped coil support fixed to the base, the electromagnetic coil wound in a form generating a magnetic field in the direction perpendicular to the coil support The seesaw body that is supported by the base so as to be rotatable in the horizontal direction and swings up and down, and the seesaw body includes the permanent magnet provided with different magnetic poles at both ends of the seesaw body. The vibration power generator is characterized in that, by vibration , both ends of the permanent magnet move in a horizontal direction to draw an arc in the vertical direction in the vicinity of the electromagnetic coil .
前記シーソー体の両端下部に下部弾性体を備えることを特徴とする請求項に記載の振動発電装置。
The vibration power generator according to claim 1 , further comprising lower elastic bodies at both lower ends of the seesaw body.
前記基台が、水面又は海面で波力により搖動する浮体構造物と前記浮体構造物の下部に設けられたバランスウエイトと前記浮体構造物に接続された係留装置とから構成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の振動発電装置。 The base is composed of a floating structure that swings by wave force on the water surface or the sea surface, a balance weight provided at a lower portion of the floating structure, and a mooring device connected to the floating structure. The vibration power generator according to claim 1 or 2 .
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