KR101065025B1 - Generator using vibration - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발전기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진동을 기반으로 전력을 유도하기 위한 진동발전기에 관한 것이다. 특히 본 발명은 외부가진원에 의해 진동되어 전력을 유도하는 압전소자부; 상기 압전소자부와 일체로 진동되고, 전자기유도를 발생시킬 수 있도록 구비된 진동부재; 상기 진동부재와의 상호작용에 의해 전자기유도를 발생시킬 수 있도록 구비된 고정부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동발전기를 제시한다.The present invention relates to a generator, and more particularly to a vibration generator for inducing power based on vibration. In particular, the present invention is a piezoelectric element unit to induce power by vibrating by an external vibration source; A vibration member vibrating integrally with the piezoelectric element portion and provided to generate electromagnetic induction; It proposes a vibration generator comprising a; fixing member provided to generate electromagnetic induction by interaction with the vibration member.

발전기, 진동, 외부가진원, 압전효과, 피에조, 전자기유도 Generator, vibration, external vibration source, piezoelectric effect, piezo, electromagnetic induction

Description

진동발전기{GENERATOR USING VIBRATION}Vibration Generator {GENERATOR USING VIBRATION}

본 발명은 발전기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진동을 기반으로 전력을 유도하기 위한 진동발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a generator, and more particularly to a vibration generator for inducing power based on vibration.

일반적으로 발전기는 기계적에너지인 외력을 전기적에너지로 변환하는 장치로서, 여러 분야에서 이용되고 있다. In general, a generator is a device that converts external force, which is mechanical energy, into electrical energy, and is used in various fields.

특히 발전기는 화석연료의 고갈에 따른 에너지위기 및 환경오염의 심각성이 대두됨에 따라, 청정에너지인 풍력이나 조력, 태양광, 소음, 진동 등 외부환경을 이용하여 전력을 생산하기 위해 세계 각국에서 기술 개발되고 있다.In particular, as generators face the seriousness of energy crisis and environmental pollution due to exhaustion of fossil fuels, the development of technology in various countries around the world to produce electric power using external energy such as wind energy, tidal power, solar power, noise, vibration, etc. It is becoming.

또한 최근에는 휴대전화, 노트북 등 무선휴대기기의 사용이 급증하고, 시각적 이미지 및 안전성을 위해 가로등, 교통센서 등에 무선방식으로 전력을 공급하기 위해, 외부환경을 이용하여 전기에너지를 얻는 자가 발전 소자(energy scanvenger)를 개발 및 적용되고 있는 추세에 있다.In recent years, the use of wireless mobile devices such as mobile phones and laptops has rapidly increased, and in order to supply electric power to street lamps and traffic sensors wirelessly for visual images and safety, self-powered devices that obtain electric energy using an external environment ( Energy scanvengers are being developed and applied.

이중 진동은 차량의 주행은 물론, 차량의 급제동, 급가속, 사람들의 보행, 기계 작동, 소음 등 다양한 요인에 의해 지속적으로 발생될 수 있는 바, 진동을 기반으로 하는 진동발전기는 풍력, 조력, 태양광, 소음 등 시간 및 계절적 요인 및, 인위적 조절이 어려운 기상조건, 지형 등의 영향을 크게 받지 않고 용이하게 이용될 수 있다는 장점을 갖는다.The double vibration can be continuously generated by various factors such as driving of the vehicle, rapid braking of the vehicle, rapid acceleration, people walking, machine operation, and noise. It has the advantage that it can be easily used without being influenced by time and seasonal factors such as light and noise, weather conditions and terrain that are difficult to artificially adjust.

따라서, 진동발전기에 대한 연구개발이 많이 진행되고 있으며, 특히 풍력, 조력, 태양광 발전과는 달리 무선휴대기기나 가로등, 도로 센서 등 소용량의 발전기로서의 기술개발이 요구되고 있는 실정이다.Therefore, a lot of research and development on the vibration generator is progressing, and in particular, unlike the wind, tidal, solar power generation, technology development as a small-capacity generator such as wireless portable devices, street lights, road sensors is required.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 발전량은 매우 높으면서, 소형화, 제조/유지보수 등의 비용측면에서 유리한 진동발전기를 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and the object of the present invention is to provide a vibrating generator which is advantageous in terms of cost, such as miniaturization, manufacturing / maintenance, while generating a very high power generation.

상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 외부가진원에 의해 진동되어 전력을 유도하는 압전소자부; 상기 압전소자부와 일체로 진동되고, 전자기유도를 발생시킬 수 있도록 구비된 진동부재; 상기 진동부재와의 상호작용에 의해 전자기유도를 발생시킬 수 있도록 구비된 고정부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동발전기를 제시한다.In order to solve the above problems, the present invention is a piezoelectric element unit vibrating by an external vibration source to induce power; A vibration member vibrating integrally with the piezoelectric element portion and provided to generate electromagnetic induction; It proposes a vibration generator comprising a; fixing member provided to generate electromagnetic induction by interaction with the vibration member.

상기 압전소자부는, 압전소자로 형성되어, 일측이 상기 외부가진원을 전달하는 베이스에 고정되고, 타측에 상기 진동부재가 설치되는 캔틸레버를 포함할 수 있다.The piezoelectric element unit may include a cantilever formed of a piezoelectric element, one side of which is fixed to a base for transmitting the external vibration source, and the vibration member installed on the other side.

상기 캔틸레버는 상기 베이스에 고정되는 일측을 중심으로, 상기 진동부재가 설치된 타측 반대쪽 단부가 상대적으로 절곡된 형상을 취할 수 있다.The cantilever may have a shape in which a portion opposite to the other side on which the vibrating member is installed is relatively bent with respect to one side fixed to the base.

상기 진동부재는 영구자석 또는 전자석이 구비되고, 상기 고정부재는 상기 진동부재의 상대 운동에 의해 자기장이 변하는 유도코일이 구비될 수 있다.The vibration member may be provided with a permanent magnet or an electromagnet, and the fixing member may be provided with an induction coil in which a magnetic field is changed by relative movement of the vibration member.

상기 진동부재는 상기 압전소자부와 결합되고, 상기 영구자석 또는 상기 전자석을 지지하는 지지블록을 더 포함할 수 있다.The vibration member may further include a support block coupled to the piezoelectric element part and supporting the permanent magnet or the electromagnet.

상기 지지블록은 상기 압전소자부를 중심으로 서로 결합되고, 상기 고정부재와 대향되는 면에 상기 영구자석 또는 상기 전자석이 안착되는 안착홈이 형성된 한 쌍의 블록부재; 상기 한 쌍의 블록부재를 결속하는 적어도 하나의 클램프부재;를 포함할 수 있다.The support block is coupled to each other around the piezoelectric element portion, a pair of block members having a seating groove in which the permanent magnet or the electromagnet is seated on a surface facing the fixing member; It may include; at least one clamp member for binding the pair of block members.

본 발명은 압전효과에 의한 발전방식과 전자기유도에 의한 발전방식이 서로 유기적으로 결합됨으로써, 발전량이 현격히 높아지면서, 소형화, 비용 측면에서 보다 유리하게 구현될 수 있다.According to the present invention, the power generation method by the piezoelectric effect and the power generation method by the electromagnetic induction are organically combined with each other, and thus the power generation amount is significantly increased, and thus, it can be more advantageous in terms of miniaturization and cost.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 진동발전기는, 외부가진원(화살표 F)에 의해 진동되어 전력을 유도하는 압전소자부(30)와; 압전소자부(30)와 일체로 진동(화살표 V)되고, 전자기유도를 발생시킬 수 있도록 구비된 진동부재(40)와; 진동부재(40)와의 상호작용에 의해 전자기유도를 발생시킬 수 있도록 구비된 고정부재(50)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in Figure 1, the vibration generator according to the present invention, the piezoelectric element portion 30 to be vibrated by an external vibration source (arrow F) to induce power; A vibrating member 40 integrally with the piezoelectric element portion 30 (arrow V) and provided to generate electromagnetic induction; It may be configured to include a fixing member 50 provided to generate the electromagnetic induction by interaction with the vibration member 40.

즉, 외부가진원(화살표 F)이 압전소자부(30)에 전달되면, 압전소자부(30)에 진동(화살표 V)에 의한 응력(stree)이 발생됨으로써, 압전효과에 의해 전력이 유도될 수 있다. That is, when an external vibration source (arrow F) is transmitted to the piezoelectric element portion 30, a stress (stree) is generated by the vibration (arrow V) in the piezoelectric element portion 30, whereby electric power is induced by the piezoelectric effect. Can be.

이와 아울러, 압전소자부(30)와 함께 진동부재(40)가 진동(화살표 V)됨에 따라서, 진동부재(40)가 고정부재(50)에 대하여 상대 운동을 하게 되어, 전자기유도 현상에 의해 전력이 유도될 수 있다.In addition, as the vibrating member 40 vibrates (arrow V) together with the piezoelectric element part 30, the vibrating member 40 moves relative to the fixing member 50, thereby causing electric power due to electromagnetic induction. This can be induced.

따라서, 진동(화살표 V)을 기반으로 하는 에너지 변환 기술로서, 압전효과에 의한 발전(E1)과 전자기유도에 의한 발전(E2), 이 2가지 발전이 동시에 이루어짐으로써, 발전량을 현격히 높일 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.Therefore, as the energy conversion technology based on vibration (arrow V), the two generations of power generation (E1) by the piezoelectric effect and the power generation (E2) by the electromagnetic induction are simultaneously performed, thereby significantly increasing the generation amount. Can be obtained.

특히, 압전소자부(30)는 압전효과에 의해 전력을 유도함과 더불어, 전자기유도를 위한 외부가진원(화살표 F) 역할을 겸한다. 그리고 진동부재(40)는 전자기유도를 위해 고정부재(50)와 상호작용함과 더불어, 압전소자부(30)의 원활하고 충분한 진동(화살표 V)을 위한 질량추 역할을 겸한다. In particular, the piezoelectric element portion 30 induces electric power by the piezoelectric effect, and also serves as an external vibration source (arrow F) for electromagnetic induction. The vibration member 40 also interacts with the fixing member 50 for electromagnetic induction, and serves as a mass weight for smooth and sufficient vibration (arrow V) of the piezoelectric element part 30.

그러므로 본 발명은 압전효과에 의한 발전방식과 전자기유도에 의한 발전방식이 서로 연관되지 않고 단순히 하나로 조합되는 것이 아니고, 구조적으로는 물론 작동, 작용 측면에서도 서로 유기적으로 결합됨으로써 발전량은 매우 우수하면서 소형이고 제조 및 유지,보수 측면에서 보다 유리하다는 효과를 얻을 수 있다.Therefore, in the present invention, the power generation method by the piezoelectric effect and the power generation method by electromagnetic induction are not related to each other and are not simply combined together, but are organically combined with each other structurally as well as in operation and operation. More advantageous in terms of manufacturing, maintenance and repair can be obtained.

이하, 각 구성에 대하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, each structure is demonstrated in detail.

압전소자부(30)는 압전효과를 가진 재료로 이루어진 압전소자를 포함한다면 어떠한 구조를 취하든 무방하나, 다만 미세진동(화살표 V)에도 충분히 반응하여 전력유도를 최대한 끌어낼 수 있도록 외팔포 구조를 취하는 것이 보다 바람직하다 할 수 있다.The piezoelectric element part 30 may have any structure as long as it includes a piezoelectric element made of a material having a piezoelectric effect, but takes a cantilever structure so as to sufficiently respond to fine vibration (arrow V) to draw the maximum power induction. It may be more preferable.

즉, 압전소자부(30)는 피에조화이버(fiezofiber)인 압전소자로 형성되어, 일측이 외부가진원(화살표 F)을 전달하는 베이스(10)에 고정되고, 타측에 진동부재(40)가 설치되는 캔틸레버(32)(contilever)로 구성될 수 있다. That is, the piezoelectric element part 30 is formed of a piezoelectric element that is a piezofiber, and one side is fixed to the base 10 for transmitting an external vibration source (arrow F), and the vibration member 40 is installed on the other side. It can be composed of a cantilever 32 (contilever).

따라서, 베이스(10)를 통해 캔틸레버(32)에 외부가진원(화살표 F)이 전달되면, 캔틸레버(32) 자체가 진동(화살표 V)되면서 캔틸레버(32)에 응력이 발생되고, 이 응력에 의해 전력이 유도될 수 있다.Therefore, when the external dust source (arrow F) is transmitted to the cantilever 32 through the base 10, the cantilever 32 itself is vibrated (arrow V) and stress is generated in the cantilever 32, and by this stress Power can be derived.

캔틸레버(32)는 다양한 구조를 취할 수 있다. 다만 캔틸레버(32)에 발생되는 응력이 클수록 압전효과 의해 전력 유도를 최대한 끌어낼 수 있다. 그러므로, 캔틸레버(32)는 외부가진원(화살표 F)과 공진주파수를 맞출 수 있는 파라미터(parameter), 즉 재질, 형상, 치수, 스프링상수 등을 갖도록, 설계, 제작되는 것이 보다 바람직하다 할수 있다. The cantilever 32 may take various structures. However, as the stress generated in the cantilever 32 increases, power induction may be maximized by the piezoelectric effect. Therefore, the cantilever 32 may be more preferably designed and manufactured so as to have a parameter capable of matching an external vibration source (arrow F) with a resonance frequency, that is, a material, a shape, a dimension, a spring constant, and the like.

여기서, 캔틸레버(32)는 도시된 바와 같이, 베이스(10)에 고정되는 일측을 중심으로 진동부재(40)가 설치된 타측 반대쪽 단부(32A)가 상대적으로 절곡된 형상을 취할 수 있다. 이에 따라서, 캔틸레버(32)가 후술하는 압전소자 결속블록(20)로부터의 이탈이 보다 확실하게 방지될 수 있고, 캔틸레버(32)가 보다 안정적으로 진동(화살표 V)될 수 있고, 캔틸레버(32)가 외부가진원(화살표 F)에 보다 충분히 반응하여 진동(화살표 V)될 수 있다는 이점 등을 취할 수 있다.Here, as shown, the cantilever 32 may have a shape in which the other end 32A of the other side having the vibrating member 40 installed relative to one side fixed to the base 10 is relatively bent. Accordingly, the cantilever 32 can be more reliably prevented from the piezoelectric element binding block 20 described later, the cantilever 32 can be vibrated more stably (arrow V), and the cantilever 32 can be prevented. Can take advantage of the vibration (arrow V) in response to the external source (arrow F) more fully.

한편,상기의 베이스(10)는 외부가진원(화살표 F)을 전달하고 압전소자부(30)를 지지할 수 있다면 어떠한 구조를 취하든 무방하다. On the other hand, the base 10 may take any structure as long as it can transmit an external vibration source (arrow F) and support the piezoelectric element unit 30.

다만, 압전소자부(30)의 진동(화살표 V)시 압전소자부(30)와 베이스(10)가 간섭을 일으키면, 압전소자부(30)의 진동(화살표 V)이 방해받게 되어 원활한 발전이 이루어질 수 없는 바, 베이스(10) 상에는 압전소자부(30)를 베이스(10)로부터 충분히 이격된 상태로 지지하는 압전소자 결속블록(20)이 고정될 수 있다.However, when the piezoelectric element portion 30 and the base 10 interfere with the vibration (arrow V) of the piezoelectric element portion 30, the vibration (arrow V) of the piezoelectric element portion 30 is disturbed and smooth power generation is achieved. Bar cannot be made, the piezoelectric element binding block 20 for supporting the piezoelectric element portion 30 in a sufficiently spaced state from the base 10 can be fixed on the base (10).

압전소자 결속블록(20)은 베이스(10) 상에 스크류 등의 체결부재(12)에 의해 고정되고, 압전소자부(30)의 일측을 견고하게 결속할 수 있다면 어떠한 구조를 취하든 무방하다. The piezoelectric element binding block 20 is fixed to the base 10 by a fastening member 12 such as a screw, and any structure may be adopted as long as it can firmly bind one side of the piezoelectric element portion 30.

바람직한 일 예로써 도시된 바와 같이 압전소자 결속블록(20)은, 베이스(10) 상에 고정되고 압전소자부(30)가 베이스(10)와 충분히 이격될 수 있도록 소정 높이를 갖는 하부부재(22)와, 압전소자부(30)를 중심으로 하부부재(22)와 결합되는 상부부재(24)와, 상부부재(24) 및 하부부재(22), 그리고 압전소자부(30)가 결속될 수 있도록 상부부재(24) 및 하부부재(22)에 체결되는 스크류 등의 체결부재(26)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상부부재(24)와 하부부재(22) 중 적어도 어느 한쪽에는, 압전소자부(30)의 용이하고, 견고한 결속을 위해 압전소자부(30)가 안착될 수 있는 압전소자부용 안착홈(22A)이 형성될 수 있다. As shown in a preferred example, the piezoelectric element binding block 20 is fixed on the base 10 and has a lower member 22 having a predetermined height so that the piezoelectric element portion 30 can be sufficiently spaced apart from the base 10. ), The upper member 24 coupled to the lower member 22 around the piezoelectric element portion 30, the upper member 24 and the lower member 22, and the piezoelectric element portion 30 may be bound. It may be configured to include a fastening member 26, such as a screw fastened to the upper member 24 and the lower member 22. At this time, at least one of the upper member 24 and the lower member 22, the piezoelectric element portion mounting groove (2) in which the piezoelectric element portion 30 may be seated for easy and firm binding of the piezoelectric element portion 30 ( 22A) can be formed.

압전소자부(30)가 상부부재(24)와 하부부재(22) 사이에 개재되는 것만으로 충분히 압전소자 결속블록(20)에 결속될 수 있다면, 체결부재(26)는 상부부재(24)와 하부부재(22)에만 체결될 수 있다. 또는 체결부재(26)는 필요에 따라서는 압전소자부(30)를 관통하여 체결됨으로써 압전소자부(30)가 체결부재(26)에 의해 보다 견고하게 결속되도록 할 수도 있다.If the piezoelectric element portion 30 can be sufficiently bound to the piezoelectric element binding block 20 only by being interposed between the upper member 24 and the lower member 22, the fastening member 26 is connected with the upper member 24. Only the lower member 22 can be fastened. Alternatively, the fastening member 26 may be fastened through the piezoelectric element part 30 as necessary so that the piezoelectric element part 30 is more firmly bound by the fastening member 26.

다음으로, 전자기유도를 위해서는 자석이 유도코일(52) 주위를 움직이거나 유도코일(52)이 자석 주위를 움직이면서 유도코일(52)에 의해 형성된 자기장(M)를 교란시키면 된다. 그러므로, 진동부재(40)는 자석과 유도코일(52) 중 어느 것이든 무방하다. 다만, 진동부재(40)는 다음과 같은 이유에 의해, 자석으로 구비되는 것 이 보다 바람직하다할 수 있다.Next, for electromagnetic induction, the magnet moves around the induction coil 52 or the induction coil 52 moves around the magnet, thereby disturbing the magnetic field M formed by the induction coil 52. Therefore, the vibration member 40 may be any one of the magnet and the induction coil 52. However, the vibration member 40 may be more preferably provided with a magnet for the following reasons.

즉, 질량추 역할을 하는 진동부재(40)의 질량 또한 상술한 바와 같이 외부가진원(화살표 F)고 캔틸레버(32)의 공진주파수를 맞추기 위한 중요한 파라미터 중 하나로서, 캔틸레버(32)가 외부가진원(화살표 F)의 미세진동(화살표 V)에도 충분히 반응하여 진동(화살표 V)되기 위해서는 진동부재(40)가 무게감을 갖는 것이 바람직하다. That is, as described above, the mass of the vibrating member 40 serving as the mass weight is also an external vibration source (arrow F) and as one of important parameters for matching the resonance frequency of the cantilever 32, the cantilever 32 has an external vibration. The vibration member 40 preferably has a weight in order to sufficiently react to vibration (arrow V) of the circle (arrow F).

그러므로 진동부재(40)는 자석과 유도코일(52) 중 자체만으로 어느 정도 무게감을 갖는 자석으로 구비되는 것이 보다 바람직하다.Therefore, the vibrating member 40 is more preferably provided with a magnet having a certain weight only by the magnet and the induction coil 52 itself.

특히 진동부재(40)는 효율성 및 유지,보수 용이성 등의 측면에서 전자석보다는 외부 동력원이 필요없는 영구자석(42)으로 구비되는 것이 더욱 바람직하다 할 수 있다.In particular, the vibrating member 40 may be more preferably provided as a permanent magnet 42 that does not require an external power source than an electromagnet in terms of efficiency, ease of maintenance, repair and the like.

나아가, 진동부재(40)는 영구자석(42)만으로 구성될 수도 있으나, 다음과 같이 압전소자부(30)와 결합되고, 영구자석(42)을 지지하는 지지블록(44)을 더 포함할 수 있다.Furthermore, the vibration member 40 may be composed of only the permanent magnet 42, but may further include a support block 44 coupled to the piezoelectric element part 30 and supporting the permanent magnet 42 as follows. have.

즉, 지지블록(44)에 의해, 진동부재(40)는 캔틸레버(32)와 보다 용이하게 결합될 수 있고, 영구자석(42)의 구조는 물론, 캔틸레버(32)에 대한 영구자석(42)의 설치위치 등이 보다 자유롭게 설계될 수 있다. 또한, 지지블록(44)에 의해서 진동부재(40)가 압전소자부(30)의 질량추 역할을 위한 충분한 질량이 확보될 수 있는 바, 영구자석(42)의 크기를 줄일 수 있고, 이에 따라서 비용측면에서 고가의 영구자석(42) 적용이 부담스럽지 않다는 등의 이점을 취할 수 있다.That is, by the support block 44, the vibration member 40 can be more easily coupled to the cantilever 32, the structure of the permanent magnet 42, as well as the permanent magnet 42 for the cantilever 32 The installation position of the can be designed more freely. In addition, the support block 44 can ensure a sufficient mass for the vibration member 40 to act as a mass weight of the piezoelectric element portion 30, it is possible to reduce the size of the permanent magnet 42, accordingly In terms of cost, the application of the expensive permanent magnet 42 is not burdensome.

이와 같은 지지블록(44)은 캔틸레버(32), 영구자석(42) 등 주변 요소의 구조 등에 따라서 다양한 구조를 취할 수 있다.The support block 44 may have various structures according to the structure of the peripheral element such as the cantilever 32 and the permanent magnet 42.

바람직한 일 예로써, 지지블록(44)은 압전소자부(30)를 중심으로 서로 결합되고, 고정부재(50)와 대향되는 면에 영구자석(42)이 안착되는 안착홈(44B)이 형성된 한 쌍의 블록부재(44A)와; 한 쌍의 블록부재(44A)를 결속하는 적어도 하나의 클램프부재(44C)를 포함하여 구성될 수 있다.As a preferred example, as long as the support block 44 is coupled to each other around the piezoelectric element part 30 and a seating groove 44B in which the permanent magnet 42 is seated on a surface facing the fixing member 50 is formed. A pair of block members 44A; It may be configured to include at least one clamp member (44C) for binding the pair of block members (44A).

따라서, 지지블록(44)이 압전소자부(30) 및 영구자석(42)과 용이하게 결합될 수 있는 바, 제작, 유지,보수가 용이하게 이루어질 수 있다.Therefore, the support block 44 can be easily coupled with the piezoelectric element portion 30 and the permanent magnet 42, it can be made easy to manufacture, maintenance, repair.

여기서, 한 쌍의 블록부재(44A) 및 클램프부재(44C)는 다양한 방법에 의해 서로 결속될 수 있으며, 바람직한 일 예로써 도시된 바오 같이 스크류 또는 볼트 등의 체결부재(44D)에 의해 서로 결속될 수 있다.Here, the pair of block members 44A and the clamp members 44C may be bound to each other by various methods, and as a preferred example, may be bound to each other by fastening members 44D, such as screws or bolts, as shown. Can be.

고정부재(50)는, 상술한 바와 같이 자석, 유도코일(52) 중 어느 것이든 무방하며, 외부가진원(화살표 F)에 의해 진동(화살표 V)되지 않고 고정되어 안정적으로 전력을 유도할 수 있도록, 진동부재(40)의 상대 운동에 의해 자기장(M)이 변하는 유도코일(52)로 구비되는 것이 보다 바람직하다 할 수 있다.As described above, the fixing member 50 may be any one of the magnet and the induction coil 52, and may be fixed without vibration (arrow V) by an external source (arrow F), thereby stably inducing electric power. As such, it may be more preferable that the induction coil 52 changes in the magnetic field M by the relative movement of the vibration member 40.

유도코일(52)은 코일만으로 구성될 수도 있고, 보빈 등에 코일이 감긴 구조를 취할 수도 있는 등 다양하게 실시될 수 있다.Induction coil 52 may be composed of only a coil, it may be implemented in a variety of ways, such as to take the structure wound coil in a bobbin or the like.

나아가 고정부재(50)는 유도코일(52)의 안정적인 지지를 위해, 베이스(10) 상에 스크류 등의 체결부재(14)에 의해 고정되는 고정블록(54)을 더 포함할 수 있다.Furthermore, the fixing member 50 may further include a fixing block 54 fixed on the base 10 by a fastening member 14 such as a screw on the base 10 to stably support the induction coil 52.

여기서, 도시된 바와 같이 고정부재(50)는 진동부재(40)의 좌,우 양측에 각각 하나씩 구성되고, 진동부재(40)의 영구자석(42) 또한 고정부재(50)에 대응하여 지지블록(44)의 좌,우 양측면에 하나씩 구성될 수 있다.Here, as shown in the fixing member 50 is composed of one on each of the left and right sides of the vibration member 40, the permanent magnet 42 of the vibration member 40 also supports the support block corresponding to the fixing member 50 One of the left and right sides of 44 may be configured.

또는 도시하지 않았지만, 고정부재(50)는 진동부재(40)의 상,하에 각각 구성되고, 이에 대응하여 진동부재(40)의 영구자석(42) 또한 지지블록(44)의 상,하면에 각각 구성될 수 있다.Alternatively, although not shown, the fixing member 50 is configured above and below the vibration member 40, and correspondingly, the permanent magnets 42 of the vibration member 40 are also provided on the upper and lower surfaces of the support block 44, respectively. Can be configured.

또는 도시하지 않았지만, 고정부재(50)는 진동부재(40)를 둘러싸는 원통 구조를 취할 수 있다.Alternatively, although not shown, the fixing member 50 may have a cylindrical structure surrounding the vibration member 40.

이 외에도 필요에 따라서 진동부재(40) 및 고정부재(50)의 개수 및 상대 위치, 구조 등은 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 물론이다.In addition, the number and relative positions, structures, etc. of the vibration member 40 and the fixing member 50 may be variously modified and implemented as necessary.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다. Since the above has been described only with respect to some of the preferred embodiments that can be implemented by the present invention, the scope of the present invention, as is well known, should not be construed as limited to the above embodiments, the present invention described above It will be said that both the technical idea and the technical idea which together with the base are included in the scope of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 진동발전기의 작용 모식도.1 is a schematic view of the operation of the vibration generator according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 진동발전기의 사시도.2 is a perspective view of a vibration generator according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 진동발전기의 분해 사시도.3 is an exploded perspective view of the vibration generator according to the present invention.

도 4는 도 2의 A-A선에 따른 단면도.4 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

도 5는 도 4와 대응되는 도면으로서, 본 발명에 따른 진동발전기의 작용 모식도.Figure 5 is a view corresponding to Figure 4, a schematic diagram of the operation of the vibration generator according to the present invention.

도 6은 도 2의 B-B선에 따른 단면도.6 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG.

도 7은 도 6과 대응되는 도면으로서, 본 발명에 따른 진동발전기의 작용 모식도.Figure 7 is a view corresponding to Figure 6, a schematic diagram of the operation of the vibration generator according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

10; 베이스 20; 압전소자 결속블록10; Base 20; Piezoelectric element binding block

30; 압전소자부 32; 캔틸레버30; Piezoelectric element section 32; Cantilever

40; 진동부재 42; 영구자석40; Vibration member 42; Permanent magnet

44; 지지블록 50; 고정부재44; Support block 50; Fixing member

52; 유도코일 54; 고정블록52; Induction coil 54; Fixed block

Claims (6)

외부가진원에 의해 진동되어 전력을 유도하는 압전소자부;A piezoelectric element unit vibrating by an external vibration source to induce electric power; 상기 압전소자부와 일체로 상기 외부가진원에 의해 진동될 수 있도록 설치되며, 전자기유도를 발생시킬 수 있도록 구비된 진동부재;A vibration member which is installed to be vibrated by the external vibration source and integrally with the piezoelectric element part and is provided to generate electromagnetic induction; 상기 전자기유도에 의한 발전이 이루어질 수 있도록, 상기 압전소자부와 일체로 진동되는 진동부재와의 상호작용에 의해 전자기유도를 발생시킬 수 있도록 구비된 고정부재;A fixing member provided to generate electromagnetic induction by interaction with a vibrating member vibrating integrally with the piezoelectric element part so that power generation by the electromagnetic induction is achieved; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동발전기.Vibration generator comprising a. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 압전소자부는, 압전소자로 형성되어, 일측이 상기 외부가진원을 전달하는 베이스에 고정되고, 타측에 상기 진동부재가 설치되는 캔틸레버를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동발전기.The piezoelectric element portion is formed of a piezoelectric element, one side is fixed to the base for transmitting the external vibration source, and the other side vibration generator comprising a cantilever in which the vibration member is installed. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 캔틸레버는 상기 베이스에 고정되는 일측을 중심으로, 상기 진동부재가 설치된 타측 반대쪽 단부가 상대적으로 절곡된 형상을 취하는 것을 특징으로 하는 진동발전기.The cantilever is a vibration generator, characterized in that the other end of the other side is installed in a relatively bent shape around the one side is fixed to the base. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 진동부재는 영구자석 또는 전자석이 구비되고,The vibration member is provided with a permanent magnet or an electromagnet, 상기 고정부재는 상기 진동부재의 상대 운동에 의해 자기장이 변하는 유도코일이 구비된 것을 특징으로 하는 진동발전기.The fixing member is a vibration generator characterized in that the induction coil is provided with a magnetic field is changed by the relative movement of the vibration member. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4, 상기 진동부재는 상기 압전소자부와 결합되고, 상기 영구자석 또는 상기 전자석을 지지하는 지지블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진동발전기.The vibration member is coupled to the piezoelectric element portion, characterized in that it further comprises a support block for supporting the permanent magnet or the electromagnet. 청구항 5에 있어서,The method according to claim 5, 상기 지지블록은 상기 압전소자부를 중심으로 서로 결합되고, 상기 고정부재와 대향되는 면에 상기 영구자석 또는 상기 전자석이 안착되는 안착홈이 형성된 한 쌍의 블록부재;The support block is coupled to each other around the piezoelectric element portion, a pair of block members having a seating groove in which the permanent magnet or the electromagnet is seated on a surface facing the fixing member; 상기 한 쌍의 블록부재를 결속하는 적어도 하나의 클램프부재;At least one clamp member for engaging the pair of block members; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동발전기.Vibration generator comprising a.
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