JPS6039379A - 転動ロス回収装置 - Google Patents
転動ロス回収装置Info
- Publication number
- JPS6039379A JPS6039379A JP58148470A JP14847083A JPS6039379A JP S6039379 A JPS6039379 A JP S6039379A JP 58148470 A JP58148470 A JP 58148470A JP 14847083 A JP14847083 A JP 14847083A JP S6039379 A JPS6039379 A JP S6039379A
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- JP
- Japan
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- piezoelectric
- tire
- energy
- tread
- piezoelectric element
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/18—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
- B60G2204/10—Mounting of suspension elements
- B60G2204/11—Mounting of sensors thereon
- B60G2204/113—Tyre related sensors
Landscapes
- Tires In General (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はゴム製タイヤの転勤エイ・ルギー噌１０スを圧
電現象を利用した圧電素子により回収する方法およびそ
の装置に関する。
電現象を利用した圧電素子により回収する方法およびそ
の装置に関する。
自動車走行時における消費エネルギーの１／４はタイヤ
のころがり抵抗であると云われており、このころがり抵
抗の大半がタイヤの弾性変形に起因するエネルギー授受
にもとづくヒステＩＪ 、５スによるエネルギー損失で
占められ熱エイ・ルギーに変換され放出される形態をと
っている。〔自動車用タイヤの知識と特性：高庭孝司（
昭和５４年）〕従来このエイ・ルギー損失を低減させる
には主に自動車タイヤの性能改善という手法によりなさ
れてきたが、原因がゴム製タイヤの本性に基づくもので
あるだけに消費エネルギー昏こ対する損失の割合は前記
のようをこ現在もなお大きく、このエネルギーロスを積
極的に回収する方法は未だ知られていない。
のころがり抵抗であると云われており、このころがり抵
抗の大半がタイヤの弾性変形に起因するエネルギー授受
にもとづくヒステＩＪ 、５スによるエネルギー損失で
占められ熱エイ・ルギーに変換され放出される形態をと
っている。〔自動車用タイヤの知識と特性：高庭孝司（
昭和５４年）〕従来このエイ・ルギー損失を低減させる
には主に自動車タイヤの性能改善という手法によりなさ
れてきたが、原因がゴム製タイヤの本性に基づくもので
あるだけに消費エネルギー昏こ対する損失の割合は前記
のようをこ現在もなお大きく、このエネルギーロスを積
極的に回収する方法は未だ知られていない。
一方、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦと略記すす）、
チタン酸ジルコン酸鉛（以下ＰＺＴと略記する）などに
代表される圧電体は機械エネルギーを電気エネルギーに
変換する圧電現象を示す材料である。すなわち、これら
の材料に応力が加えられた場合、歪が生じ、これに伴っ
て電気が発生する。この現象はこれまでに良く知られて
おり、種々の応用がなされている。
チタン酸ジルコン酸鉛（以下ＰＺＴと略記する）などに
代表される圧電体は機械エネルギーを電気エネルギーに
変換する圧電現象を示す材料である。すなわち、これら
の材料に応力が加えられた場合、歪が生じ、これに伴っ
て電気が発生する。この現象はこれまでに良く知られて
おり、種々の応用がなされている。
本発明の目的は上記の状況にかんがみ自動車タイヤ、自
転車タイヤその他ゴム製タイヤの転勤によるエネルギー
ロスを圧電現象を利用した圧電素子により発電装置を形
成し、これにより発電を行ないエネルギーを回収する装
置を提供するものであり、その要旨はゴム製タイヤの内
部もしくは内側に棒状、シート状等種々の形状の電気−
機械変換用圧電素子を配置し発電装置を形成することに
ある。
転車タイヤその他ゴム製タイヤの転勤によるエネルギー
ロスを圧電現象を利用した圧電素子により発電装置を形
成し、これにより発電を行ないエネルギーを回収する装
置を提供するものであり、その要旨はゴム製タイヤの内
部もしくは内側に棒状、シート状等種々の形状の電気−
機械変換用圧電素子を配置し発電装置を形成することに
ある。
圧電素子の形態としては様々なものが考えられ機械的な
歪を電気エネルギーに変換しうるものであればどの様な
ものでも良いのであるが、以下には、説明のためにシー
ト状圧電素子を用いた場合における本発明の態様を図面
に基づいて説明する。
歪を電気エネルギーに変換しうるものであればどの様な
ものでも良いのであるが、以下には、説明のためにシー
ト状圧電素子を用いた場合における本発明の態様を図面
に基づいて説明する。
第１図に示す様瘉こフィルム状圧電体１．の両面に電極
２．３．を設け、これら電極にリード線４゜５、を設置
する。ここで用いる圧電体とはＰＶＤＦに代表される有
機高分子圧電材料、ＰＺＴ系のセラミック圧電材料また
はセラミックスとポリマーとの複合材料もしくはセラミ
ックスとゴムとの複合材料等を用いることができるが、
シート状に成形できることが必要であり、素子の設置位
置、タイヤのたわみの方向などを考慮して分極の方向や
構成材料を決定しなければならない。その厚みは数μｍ
より数ｍｍの範囲にわたって使用できるが、通常は１０
μｍから５００μｍ程度のものが適当である。これより
薄いと製作困迅であり、これより厚いと重くなるので実
用に適しない。
２．３．を設け、これら電極にリード線４゜５、を設置
する。ここで用いる圧電体とはＰＶＤＦに代表される有
機高分子圧電材料、ＰＺＴ系のセラミック圧電材料また
はセラミックスとポリマーとの複合材料もしくはセラミ
ックスとゴムとの複合材料等を用いることができるが、
シート状に成形できることが必要であり、素子の設置位
置、タイヤのたわみの方向などを考慮して分極の方向や
構成材料を決定しなければならない。その厚みは数μｍ
より数ｍｍの範囲にわたって使用できるが、通常は１０
μｍから５００μｍ程度のものが適当である。これより
薄いと製作困迅であり、これより厚いと重くなるので実
用に適しない。
表面積についてはタイヤの拙類に応じて任意に定めする
ことかできる。
ことかできる。
この様な圧電体、電極、リード線の構成は一般に圧電体
応用における通常の構成方法によれば特に限定されるも
のではない。
応用における通常の構成方法によれば特に限定されるも
のではない。
また、これは本装置に用いた圧電素子の基本的な構成を
示すものであり、これに限定されるものでないことは勿
論である。
示すものであり、これに限定されるものでないことは勿
論である。
圧電素子による電気発生モードは第２図に示す通りであ
る。詳細にこ説明すると、次の様になる。
る。詳細にこ説明すると、次の様になる。
素子に応力がかかり歪が生じる際に正の電気が発生し、
またこれが取り除かれる時に負の電気が発生する。この
ため整流器等により整流する必要がある。
またこれが取り除かれる時に負の電気が発生する。この
ため整流器等により整流する必要がある。
この素子を基本構成要素として例えば第３図に示す様な
圧電発電装置を複数個の素子により形成する。
圧電発電装置を複数個の素子により形成する。
第４図にはタイヤにこの素子を設置し、発電装置を形成
した図を示す。
した図を示す。
図中８． ９．１０．１１．が圧電素子である。自動車
の自重によるタイヤのたわみは、トレッド部６゜および
サイド都７．で大きく転動した場合のエイ・ルギーロス
はこの部分より発生することから素子の設置は、トレッ
ド内部、サイド内部もしくはその両方が適切である。図
中８．はトレッド部内側に、１０、はトレッド部ゴム内
部に設置したものである。
の自重によるタイヤのたわみは、トレッド部６゜および
サイド都７．で大きく転動した場合のエイ・ルギーロス
はこの部分より発生することから素子の設置は、トレッ
ド内部、サイド内部もしくはその両方が適切である。図
中８．はトレッド部内側に、１０、はトレッド部ゴム内
部に設置したものである。
また９、はサイド部内側、１１．はサイド部ゴム内部に
設置したものである。これら素子の設置は接着剤等によ
る接着によって行なう。
設置したものである。これら素子の設置は接着剤等によ
る接着によって行なう。
本発電装置により発生する電圧、電流はともに第５図に
示した通りであるが、その大きさは圧電素子の形態によ
って大きく変化する他に、圧電素子に加わる力の大きさ
および材料の特性や素子の面積により決定され、また発
電間隔は自動車もしくは自転車の走行速度および素子の
配列間の間隔、その個数など船こより決定される。
示した通りであるが、その大きさは圧電素子の形態によ
って大きく変化する他に、圧電素子に加わる力の大きさ
および材料の特性や素子の面積により決定され、また発
電間隔は自動車もしくは自転車の走行速度および素子の
配列間の間隔、その個数など船こより決定される。
この発電装置よりの発生電気をさらに整流すると直流電
気としての取り出しもり能であり、さらには蓄電器との
接続により回収したエイ・ルギーの蓄電も可能である。
気としての取り出しもり能であり、さらには蓄電器との
接続により回収したエイ・ルギーの蓄電も可能である。
以上、述べたように本装置はゴム製タイヤより転勤エネ
ルギーロスを回収しうる発電装置であり自動車用ゴム製
タイヤからの転勤ロスをバッテリーに貯蓄することや、
また自転車タイヤから発電を行ない前照灯や表示灯用電
力を確保することが可能となった。
ルギーロスを回収しうる発電装置であり自動車用ゴム製
タイヤからの転勤ロスをバッテリーに貯蓄することや、
また自転車タイヤから発電を行ない前照灯や表示灯用電
力を確保することが可能となった。
第１図は圧電体と電極との関係図
第２図は圧電素子台こよる電気発生モードを示す説明図
第ｓ打元電素子による発電装置の形成図、第４図はタイ
ヤに圧電素子を設置した発電装置の形成図、 出願人 製鉄化学工業株式会社 代表者 佐々木 浩 第１図 第２図 ′Ｘ３固 （１）、に？ｌ （３）、＜４）、 （ｙｔ）手続補正
書く方式） 昭和５８年１２月８日 特許庁長官 若杉和夫殿 ２ 発明の名称 転勤ロス回収装置 ３ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 （置０７９４−３７−２１５１ ） ４ 補正命令の日付 昭和５８年１１月２９日５ 補正
の対象 図面 ６ 補正の内容 第４図の文字を削除したものを別紙牙
４目
ヤに圧電素子を設置した発電装置の形成図、 出願人 製鉄化学工業株式会社 代表者 佐々木 浩 第１図 第２図 ′Ｘ３固 （１）、に？ｌ （３）、＜４）、 （ｙｔ）手続補正
書く方式） 昭和５８年１２月８日 特許庁長官 若杉和夫殿 ２ 発明の名称 転勤ロス回収装置 ３ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 （置０７９４−３７−２１５１ ） ４ 補正命令の日付 昭和５８年１１月２９日５ 補正
の対象 図面 ６ 補正の内容 第４図の文字を削除したものを別紙牙
４目
Claims (5)
- （１） ゴム製タイヤの内部もしくは内側に棒状もしく
はシート状等の電気・機械エイ・ルギー変換用圧電素子
を配置し、タイヤの転勤エネルギー鴨ロスを回収するご
とく構成したことを特徴とする転勤ロス回収装置。 - （２） 厚みが１０μｍ〜５００μｍのシート状圧電素
子を用いる特許請求の範囲（１）記載の装置。 - （３） ポリ弗化ビニリデン等の高分子圧電フィルムを
用いる特許請求の範囲（１）または（２）記載の装置。 - （４） チタン酸ジルコン酸鉛系セラミック圧電材料を
用いる特許請求の範囲（１ンまたは（２）記載の装置。 - （５） 高分子とセラミックの複合材料を圧電素子とし
て使用する特許請求の範囲（１）記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58148470A JPS6039379A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | 転動ロス回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58148470A JPS6039379A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | 転動ロス回収装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6039379A true JPS6039379A (ja) | 1985-03-01 |
Family
ID=15453464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58148470A Pending JPS6039379A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | 転動ロス回収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6039379A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2619765A1 (fr) * | 1987-08-25 | 1989-03-03 | Patinier Andre | Dispositif piezo-electrique de recuperation d'energie dans des suspensions du type a ressorts a lames |
| GB2333575A (en) * | 1998-08-15 | 1999-07-28 | Christopher Ezissi | Extracting waste energy from a moving vehicle |
| WO2006085550A1 (ja) * | 2005-02-10 | 2006-08-17 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | 発電装置を備えたタイヤ |
| JP2007229702A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-09-13 | Kyokuto Sanki Co Ltd | 壁紙糊付機 |
| JP2011084123A (ja) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Susumu Sarutani | 二重構造タイヤ発電装置 |
| KR101282558B1 (ko) * | 2011-09-16 | 2013-07-04 | 한국항공우주연구원 | 달 및 행성 탐사차를 위한 압전 에너지 수확형 바퀴 |
-
1983
- 1983-08-12 JP JP58148470A patent/JPS6039379A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2619765A1 (fr) * | 1987-08-25 | 1989-03-03 | Patinier Andre | Dispositif piezo-electrique de recuperation d'energie dans des suspensions du type a ressorts a lames |
| GB2333575A (en) * | 1998-08-15 | 1999-07-28 | Christopher Ezissi | Extracting waste energy from a moving vehicle |
| GB2344631A (en) * | 1998-08-15 | 2000-06-14 | Christopher Ezissi | Extracting energy from a rotating wheel |
| GB2344631B (en) * | 1998-08-15 | 2000-10-25 | Christopher Ezissi | Extracting energy from a rotating wheel |
| WO2006085550A1 (ja) * | 2005-02-10 | 2006-08-17 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | 発電装置を備えたタイヤ |
| JP2006223054A (ja) * | 2005-02-10 | 2006-08-24 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 発電装置を備えたタイヤ |
| US7781942B2 (en) | 2005-02-10 | 2010-08-24 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Tire with electric power generation device |
| JP2007229702A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-09-13 | Kyokuto Sanki Co Ltd | 壁紙糊付機 |
| JP2011084123A (ja) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Susumu Sarutani | 二重構造タイヤ発電装置 |
| KR101282558B1 (ko) * | 2011-09-16 | 2013-07-04 | 한국항공우주연구원 | 달 및 행성 탐사차를 위한 압전 에너지 수확형 바퀴 |
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