KR101507854B1 - Energy Harvesting Amplifying Module and Amplifying Module Unit thereof - Google Patents

Energy Harvesting Amplifying Module and Amplifying Module Unit thereof Download PDF

Info

Publication number
KR101507854B1
KR101507854B1 KR20120130868A KR20120130868A KR101507854B1 KR 101507854 B1 KR101507854 B1 KR 101507854B1 KR 20120130868 A KR20120130868 A KR 20120130868A KR 20120130868 A KR20120130868 A KR 20120130868A KR 101507854 B1 KR101507854 B1 KR 101507854B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lever
energy harvesting
piezoelectric element
ball
force
Prior art date
Application number
KR20120130868A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20140064019A (en
Inventor
조경호
정순종
김민수
이대수
Original Assignee
국방과학연구소
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 국방과학연구소 filed Critical 국방과학연구소
Priority to KR20120130868A priority Critical patent/KR101507854B1/en
Publication of KR20140064019A publication Critical patent/KR20140064019A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101507854B1 publication Critical patent/KR101507854B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/18Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
    • H02N2/186Vibration harvesters

Abstract

본 발명의 에너지 하베스팅 배력모듈은 안착베드(10)에 구비된 압전소자(20)의 길이 방향으로 이격된 상태에서 외부 힘을 받는 자유단의 반대쪽이 상기 안착베드(10)의 한쪽끝에 연결된 배력 레버(30)와, 배력 레버(30)의 지렛대 중심으로 작용하는 조인트(40)와, 배력 레버(30)가 조인트(40)에 연결된 부위를 통해 외부 힘을 증폭하여 가하는 하중을 받아 압전소자(20)를 압축시켜주는 프레스(50)가 포함됨으로써 압전 소자 스트로크 증폭방식에 비해 고 효율이면서 지렛대 원리의 중첩작용을 통한 무한 확장성도 구현될 수 있고, 특히 지렛대 원리를 이용한 소형화로 군화와 같이 제한된 공간에서도 용이하게 장착되는 특징을 갖는다. The energy harvesting vibration module of the present invention is arranged such that the opposite side of the free end receiving the external force in the longitudinally spaced state of the piezoelectric element 20 provided on the seating bed 10 is connected to one end of the seating bed 10 A joint 40 acting as a center of the leverage of the lever 30 and a lever 40 connected to the joint 40 to receive a load applied to amplify the external force, 20, it is possible to realize infinite expandability by superimposing the principle of the lever principle with high efficiency as compared with the piezoelectric element stroke amplification method. Particularly, in the miniaturization using the lever principle, As shown in Fig.

Description

에너지 하베스팅 배력모듈 및 이를 적용한 에너지 하베스팅 배력모듈유닛{Energy Harvesting Amplifying Module and Amplifying Module Unit thereof}[0001] The present invention relates to an energy harvesting module and an energy harvesting module,

본 발명은 에너지 하베스팅(Energy Harvesting)에 관한 것으로, 특히 압력 자체를 수십배로 증폭함으로써 압전 소자 스트로크 증폭방식에 비해 고 효율이면서 군화와 같이 제한된 공간에 대한 장착성도 우수한 에너지 하베스팅 배력모듈이 적용된 에너지 하베스팅 배력모듈유닛에 관한 것이다.The present invention relates to an energy harvesting method and, more particularly, to an energy harvesting module which amplifies the pressure itself by several tens of times, thereby achieving high efficiency compared with a piezoelectric element stroke amplification method, To a harvesting force module unit.

일반적으로 에너지 하베스팅(Energy Harvesting)은 풍력이나 파도, 태양광, 온도변화, 진동 또는 압력등으로부터 에너지를 획득하는 방식을 의미하며, 특히 진동이나 압력과 같은 운동에너지를 전기에너지로 전환하는 압전분야에 대한 활용성이 크게 진척되고 있다.Generally, energy harvesting refers to a method of acquiring energy from wind, waves, sunlight, temperature change, vibration, or pressure. In particular, a piezoelectric field that converts kinetic energy such as vibration or pressure into electric energy Is becoming more and more usable.

상기와 같은 에너지 하베스팅(Energy Harvesting)이 실현되려면, 필요한 타입의 에너지로 전환할 수 있는 하베스팅 소자와, 작은 힘이더라도 이를 매우 큰 힘으로 증폭해 하베스팅 소자로 전달할 수 있는 배력기구의 개발이 먼저 선행되어야 한다.In order to realize energy harvesting as described above, development of a harvesting device capable of converting to a necessary type of energy and a power mechanism capable of amplifying a small force to a harvesting device by amplifying it with a very large force First, it must be preceded.

이러한 기술의 예로서, 압전 소자로부터 발생되는 스트로크를 증폭하는 기구를 예로 들 수 있으며, 이는 압전 소자의 압력에 반응하여 한쪽은 팽창을 하고 다른 쪽은 수축함으로써 최대 약 10배의 스트로크 증폭이 구현될 수 있다. As an example of such a technique, a mechanism for amplifying a stroke generated from a piezoelectric element is exemplified. In this case, a maximum of about 10 times of stroke amplification is realized by expanding one side in response to the pressure of the piezoelectric element and contracting the other side .

국내특허공개 10-2009-0022824(2009년03월04일)Korean Patent Publication No. 10-2009-0022824 (March 04, 2009)

하지만, 에너지 하베스팅(Energy Harvesting)이 압전 소자로부터 발생되는 스트로크를 증폭하는 방식으로 구현되면, 압력 자체를 증폭할 때에 비해 많은 제약이 따르고 특히 그 효율성이 매우 낮은 한계를 가질 수밖에 없다.However, when energy harvesting is implemented by amplifying the strokes generated from the piezoelectric element, there are more restrictions than when the pressure itself is amplified, and in particular, the efficiency is very low.

압전 소자의 스트로크 증폭방식이 갖는 제약의 예로서 비용 상승을 들 수 있는데, 이는 압전 소자의 스트로크 증폭을 위한 금속성 증폭 구조물이 극히 정밀하게 가공됨으로써 그 비용이 하베스팅 소자에 비해 매우 높음에 기인된다.An example of a constraint in the stroke amplification scheme of a piezoelectric element is an increase in cost due to the extremely high precision of the metallic amplification structure for amplifying the stroke of the piezoelectric element so that the cost is much higher than that of the harvesting element.

또한, 압전 소자의 스트로크 증폭방식이 갖는 낮은 효율성의 예로서 출력압 감소를 들 수 있는데, 이는 압전 소자 출력압은 압전 소자의 압력뿐만 아니라 증폭 구조물의 부피와 크기 및 탄성변형과 금속 재질에 따라 에너지 전달 능력이 크게 좌우됨에 기인된다.An example of the low efficiency of the stroke amplification scheme of a piezoelectric element is the reduction of the output pressure because the piezoelectric element output pressure depends not only on the pressure of the piezoelectric element but also on the volume and size of the amplification structure, And the transmission ability is largely influenced.

일례로, 압전 소자의 스트로크 증폭이 약 10배로 증폭될 경우, 반면에 압전 소자의 출력압은 약 1/20배로 크게 감소되며, 이러한 감소율은 탄성변형이 발생될 경우 더욱 심화됨으로써 그 활용성이 극히 낮을 수밖에 없다.For example, when the stroke amplification of a piezoelectric element is amplified by about 10 times, the output pressure of the piezoelectric element is greatly reduced to about 1/20 times, and this reduction rate is further increased when elastic deformation occurs, It is forced to be low.

특히, 압전 소자의 스트로크 증폭 방식은 그 효율성이 높아지기 위해선 압전 소자의 변형률을 확대해야 하고, 이를 위한 증폭 구조물의 구성은 더욱 복잡해질 수밖에 없으며, 복잡한 구성은 비용과 성능 측면을 더욱 저하시킬 수밖에 없다.In particular, in order to increase the efficiency of the stroke amplification method of the piezoelectric element, the strain of the piezoelectric element must be enlarged, and the configuration of the amplification structure for the piezoelectric element must be further complicated, and the complicated configuration must further reduce the cost and performance.

이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명은 압전 소자로 전달되는 압력 자체를 지렛대 원리로 수십배로 증폭함으로써 압전 소자 스트로크 증폭방식에 비해 고 효율이면서 지렛대 원리의 중첩작용을 통한 무한 확장성도 구현될 수 있고, 특히 지렛대 원리를 이용한 소형화로 군화와 같이 제한된 공간에서도 용이하게 장착할 수 있는 에너지 하베스팅 배력모듈이 적용된 에너지 하베스팅 배력모듈유닛을 제공하는데 목적이 있다. In view of the above, the present invention, which is invented in view of the above, is to realize a high efficiency as compared with the piezoelectric element stroke amplification method and to realize infinite expansion through superposition of the lever principle by amplifying the pressure itself transmitted to the piezoelectric element by tens of times with the lever principle And it is an object of the present invention to provide an energy harvesting booster module unit to which an energy harvesting booster module capable of being easily mounted even in a limited space such as a Korean boiler with miniaturization using a lever principle.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 에너지 하베스팅 배력모듈은 외부 힘을 받는 자유단의 반대쪽이 압전소자를 구비한 안착베드의 한쪽끝에 연결되고, 상기 안착베드의 연결부위를 지렛대 중심으로 하여 상기 외부 힘을 증폭하며, 상기 외부 힘을 증폭된 힘으로 상기 압전소자에 가해 상기 압전소자를 압축시켜주는 배력 레버; 가 포함된 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, the energy harvesting power module of the present invention is connected to one end of a seating bed having a piezoelectric element opposite to a free end receiving an external force, A balance lever for amplifying the external force and applying the external force to the piezoelectric element with an amplified force to compress the piezoelectric element; Is included.

상기 배력 레버는 상기 압전소자의 길이 방향으로 이격된 상태에서 상기 외부 힘을 받는 자유단의 반대쪽이 상기 안착베드의 한쪽끝에 연결된다. The balance lever is connected to one end of the seat bed opposite the free end receiving the external force in a state of being spaced apart in the longitudinal direction of the piezoelectric element.

상기 배력 레버에는 상기 지렛대 중심으로 작용하도록 상기 배력 레버와 상기 안착베드의 연결부위에는 조인트가 더 구비되며, 상기 배력 레버가 상기 조인트에 연결된 부위를 통해 상기 외부 힘을 증폭하여 가하는 하중으로 상기 압전소자를 압축시켜주는 프레스가 더 구비된다.The force lever may further include a joint at a connecting portion between the force lever and the seat bed so as to function as a center of the lever, and the load lever may be provided with a load that amplifies the external force through a portion connected to the joint, And a press for compressing the ink.

상기 압전소자는 상기 프레스에 동일선상으로 배열된다.The piezoelectric elements are arranged in the same line on the press.

상기 조인트는 볼형이고, 상기 프레스는 쐐기타입이다.The joint is ball type and the press is wedge type.

상기 조인트는 상기 배력 레버에 형성된 반구볼과, 상기 안착베드에 형성되어 상기 반구볼을 수용하는 반구홈과, 상기 반구볼의 한쪽 끝을 경사지게 잘라낸 엔드경사면으로 구성된다.The joint includes a hemispherical ball formed on the hemispherical lever, a hemispherical groove formed on the hemispherical ball to receive the hemispherical ball, and an end sloped surface formed by sloping one end of the hemispherical ball.

상기 프레스는 뾰족하게 돌출된 삼각단면형상의 가압면을 형성한 이동블록과, 뾰족하게 함몰된 삼각단면형상의 접촉홈을 형성한 고정블록으로 구성된다.The press is constituted by a moving block formed with a pointed protruding pressure surface of a triangular cross section and a fixed block having a tapered depressed triangular sectional contact groove.

상기 가압면이 형성한 삼각단면의 내각이 상기 접촉면이 형성한 삼각단면의 내각에 비해 상대적으로 더 큰 각도를 이룬다.The inner angle of the triangular section formed by the pressing surface is relatively larger than the inner angle of the triangular section formed by the contact surface.

상기 배력 레버에는 상기 지렛대 중심으로 작용하도록 상기 배력 레버와 상기 안착베드의 연결부위에는 조인트가 더 구비되며, 상기 배력 레버가 상기 조인트에 연결된 부위를 통해 상기 외부 힘을 증폭하여 가하는 하중을 받는 프레스가 더 구비되고, 상기 프레스에서 또 다시 증폭된 힘이 가하는 하중으로 상기 압전소자를 압축시켜주는 스토퍼가 더 구비된다.The pressing lever is further provided with a joint at a connecting portion between the pressing lever and the seating bed so as to function as a center of the lever, and a press receiving a load amplifying the external force through a portion of the pressing lever, And a stopper for compressing the piezoelectric element by a load exerted by the amplified force in the press.

상기 압전소자는 상기 스토퍼에 동일선상으로 배열되고, 상기 스토퍼는 상기 프레스에 동일선상으로 배열된다.The piezoelectric elements are arranged in the same line on the stopper, and the stoppers are arranged in the same line on the press.

상기 조인트는 볼형이고, 상기 프레스는 쐐기타입이며, 상기 스토퍼는 쉬어(Shear)타입이다.The joint is ball-shaped, the press is a wedge type, and the stopper is a shear type.

상기 스토퍼는 상기 프레스에 연결되지 않은 한쪽면으로 경사진 전단면을 형성한 입력블록과, 상기 입력블록의 경사면에 밀착되는 또 다른 경사면을 형성하지 않은 한쪽면이 상기 압전소자를 가압하는 출력블록으로 구성된다.Wherein the stopper has an input block formed with a front surface inclined to one side not connected to the press and a side surface having no other inclined surface which is in close contact with an inclined surface of the input block presses the piezoelectric element .

상기 입력블록과 상기 출력블록은 상기 전단면으로 축력과 함께 전단력이 동시에 발생되며, 상기 축력과 상기 전단력은 0.1~0.3 비율이다.The input block and the output block simultaneously generate a shear force together with the axial force on the front end face, and the axial force and the shear force are 0.1 to 0.3 ratio.

상기 조인트와 상기 프레스 및 상기 스토퍼는 상기 압전소자의 좌우 양쪽으로 배열되고, 상기 프레스 및 상기 스토퍼는 상기 압전소자에 동일선상으로 배열된다.
The joint, the press, and the stopper are arranged on both right and left sides of the piezoelectric element, and the press and the stopper are arranged in a line on the piezoelectric element.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 에너지 하베스팅 배력모듈은 압전소자와; 상기 압전소자가 구비된 안착베드와; 상기 압전소자의 길이 방향으로 이격된 상태에서 외부 힘을 받는 자유단의 반대쪽이 상기 안착베드의 한쪽끝에 연결된 배력 레버와; 상기 배력 레버와 상기 안착베드의 연결부위에서 상기 배력 레버의 지렛대 중심으로 작용하는 볼형 조인트와; 상기 배력 레버가 상기 조인트에 연결된 부위를 통해 상기 외부 힘을 증폭하여 가하는 하중으로 상기 압전소자를 압축시켜주는 쐐기타입 프레스; 가 포함된 것을 특징으로 한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided an energy harvesting power module including: a piezoelectric element; A seating bed having the piezoelectric element; A power lever connected to one end of the seating bed at a side opposite to a free end receiving an external force in a state of being spaced apart in the longitudinal direction of the piezoelectric element; A ball joint acting as a center of the leverage of the backup lever on a connection portion between the backup lever and the seating bed; A wedge-type press for compressing the piezoelectric element by a load that amplifies and applies the external force through a portion where the force lever is connected to the joint; Is included.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 에너지 하베스팅 배력모듈은 압전소자와; 상기 압전소자가 구비된 안착베드와; 상기 압전소자의 길이 방향으로 이격된 상태에서 외부 힘을 받는 자유단의 반대쪽이 상기 안착베드의 한쪽끝에 연결된 배력 레버와; 상기 배력 레버와 상기 안착베드의 연결부위에서 상기 배력 레버의 지렛대 중심으로 작용하는 볼형 조인트와; 상기 배력 레버가 상기 조인트에 연결된 부위를 통해 상기 외부 힘을 증폭하여 가하는 하중을 받는 쇄기 타입 프레스와; 상기 프레스에서 또 다시 증폭된 힘이 가하는 하중으로 상기 압전소자를 압축시켜주는 스토퍼; 가 포함된 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an energy harvesting power module including: a piezoelectric element; A seating bed having the piezoelectric element; A power lever connected to one end of the seating bed at a side opposite to a free end receiving an external force in a state of being spaced apart in the longitudinal direction of the piezoelectric element; A ball joint acting as a center of the leverage of the backup lever on a connection portion between the backup lever and the seating bed; A wedge-type press for receiving a load amplifying the external force through a portion where the force lever is connected to the joint; A stopper for compressing the piezoelectric element by a load exerted by the amplified force in the press; Is included.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 에너지 하베스팅 배력모듈유닛은 외부 힘을 받는 자유단의 반대쪽이 압전소자를 구비한 안착베드의 한쪽끝에 연결되고, 상기 안착베드의 연결부위를 지렛대 중심으로 하여 상기 외부 힘을 증폭하며, 상기 외부 힘을 증폭된 힘으로 상기 압전소자에 가해 상기 압전소자를 압축시켜주는 배력 레버로 이루어진 에너지 하베스팅 배력모듈과; 상기 에너지 하베스팅 배력모듈의 배력된 상기 외부 힘을 다시 배력해 주도록 적어도 1개 이상의 또 다른 상기 에너지 하베스팅 배력모듈이 직렬로 이어진 것을 특징으로 한다.
In order to achieve the above object, an energy harvesting power module unit of the present invention is connected to one end of a seating bed having a piezoelectric element on the opposite side of a free end receiving an external force, A power lever for amplifying the external force and applying the external force to the piezoelectric element with an amplified force to compress the piezoelectric element; Characterized in that at least one further energy harvesting power module is connected in series so as to re-energize the external force energized by the energy harvesting power module.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 에너지 하베스팅 배력모듈유닛은 외부 힘을 받는 자유단의 반대쪽이 압전소자를 구비한 안착베드의 한쪽끝에 연결되고, 상기 안착베드의 연결부위를 지렛대 중심으로 하여 상기 외부 힘을 증폭하며, 상기 외부 힘을 증폭된 힘으로 상기 압전소자에 가해 상기 압전소자를 압축시켜주는 배력 레버로 이루어진 에너지 하베스팅 배력모듈과; 상기 에너지 하베스팅 배력모듈의 배력된 상기 외부 힘을 다시 배력해 주도록 적어도 1개 이상의 또 다른 상기 에너지 하베스팅 배력모듈이 서로 엇갈린 상태에서 수직하게 중첩되어 적층상태로 이어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an energy harvesting power module unit of the present invention is connected to one end of a seating bed having a piezoelectric element on the opposite side of a free end receiving an external force, A power lever for amplifying the external force and applying the external force to the piezoelectric element with an amplified force to compress the piezoelectric element; At least one or more other energy harvesting power modules are vertically overlapped with each other so that the energy harvesting power modules are stacked to each other so as to reinforce the external force exerted by the energy harvesting power module.

이러한 본 발명은 지렛대 원리로 압전 소자로 전달되는 압력 자체를 수십배로 증폭함으로써 압전 소자 스트로크 증폭방식에 비해 고 효율이고, 특히 압전 소자 스트로크 증폭방식이 갖던 제반 문제들이 모두 해소되는 효과가 있다.The present invention amplifies the pressure itself transmitted to the piezoelectric element by tens of folds on the basis of the lever principle, thereby achieving high efficiency as compared with the piezoelectric element stroke amplification method, and in particular, all the problems of the piezoelectric element stroke amplification method are solved.

또한, 본 발명은 지렛대 원리의 중첩작용을 통한 무한 확장이 가능함으로써 압전소자로 전달되는 출력 증가가 용이하고, 특히 적절한 조합을 통한 특화된 성능 구형도 가능한 효과도 있다.Further, since the present invention can be infinitely expanded by the overlapping action of the lever principle, it is easy to increase the output to be transmitted to the piezoelectric element, and a special performance spherical shape can be obtained through a proper combination.

또한, 본 발명은 지렛대 원리를 이용해 구조가 크게 단순화됨으로써 군화와과 같이 제한된 공간에서도 용이하게 장착할 수 있는 효과도 있다. Further, since the structure of the present invention is greatly simplified by using the lever principle, the present invention can be easily mounted even in a limited space such as a box.

또한, 본 발명은 지렛대 원리를 이용해 구조가 크게 단순화됨으로써 에너지 하베스팅(Energy Harvesting)의 구현이 저렴한 비용으로 이루어지는 효과도 있다. In addition, the present invention greatly simplifies the structure using the lever principle, and also has the effect of implementing energy harvesting at a low cost.

또한, 본 발명은 압전소자와 지렛대 원리를 이용한 증폭기구가 조립을 통해 모듈화됨으로써 에너지 하베스팅(Energy Harvesting)장치의 제작공정축소와 생산성의 극대화가 이루어지는 효과도 있다.
In addition, the present invention has the effect of minimizing the manufacturing process of the energy harvesting device and maximizing the productivity because the piezoelectric device and the amplifying mechanism using the lever principle are modularized through assembly.

도 1은 본 발명에 따른 에너지 하베스팅 배력모듈의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 에너지 하베스팅 배력모듈의 작동상태이며, 도 3은 도 2의 조인트의 작동상태이고, 도 4는 본 발명에 따른 에너지 하베스팅 배력모듈에 적용되어 외부힘을 배력하는 조인트와 프레스 및 스토퍼의 구성이며, 도 5는 도 4의 프레스와 스토퍼의 변형례이며, 도 6은 도 5의 프레스의 작동상태이며, 도 7은 본 발명의 에너지 하베스팅 배력모듈이 적용된 에너지 하베스팅 배력모듈유닛의 예이고, 도 8은 본 발명에 따른 에너지 하베스팅 배력모듈이 적용된 에너지 하베스팅 배력모듈유닛의 또 다른 예이며, 도 9는 도 9의 레이아웃 및 작용상태를 나타낸다.2 is an operational state of the energy harvesting power module according to the present invention, FIG. 3 is an operating state of the joint of FIG. 2, and FIG. 4 is an operating state of the energy harvesting power module according to the present invention. Fig. 5 is a modification of the press and the stopper of Fig. 4, Fig. 6 is an operation state of the press of Fig. 5, and Fig. FIG. 7 is an example of an energy harvesting power module unit to which the energy harvesting power module of the present invention is applied, FIG. 8 is another example of the energy harvesting power module unit to which the energy harvesting power module according to the present invention is applied, 9 shows the layout and operation state of Fig.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which illustrate exemplary embodiments of the present invention. The present invention is not limited to these embodiments.

도 1은 본 실시예에 따른 에너지 하베스팅 배력모듈(1)의 구성으로서, 상기 에너지 하베스팅 배력모듈(1)은 다수의 배력모듈(100,200,300)로 연결됨으로써 이후 기술되는 에너지 하베스팅 배력모듈유닛으로 구성될 수 있다.1 is a block diagram of an energy harvesting and powering module 1 according to an embodiment of the present invention. The energy harvesting and powering module 1 is connected to a plurality of powering modules 100, 200, Lt; / RTI >

도시된 바와 같이, 에너지 하베스팅 배력모듈(1)은 편평한 상면을 갖는 안착베드(10)와, 안착베드(10)의 상면에 위치된 압전소자(20)와, 구속되지 않은 자유단에 가해진 외부 힘이 안착베드(10)에 체결된 조인트(40)를 지렛대 중심으로 배력되는 배력 레버(30)와, 조인트(40)를 통해 배력된 힘을 전달받아 배력된 힘으로 압전소자(20)를 가압해주는 프레스(50)로 구성된다.As shown, the energy harvesting module 1 includes a seating bed 10 having a flat top surface, a piezoelectric element 20 positioned on the top surface of the seating bed 10, A force lever 30 whose force is applied to the joint 40 secured to the seat bed 10 by the force of a lever and a pressing force applied to the piezoelectric element 20 by a force applied through the joint 40, (50).

상기 안착베드(10)는 소정폭과 길이를 갖고 편평한 상면을 형성한 베이스(11)로 이루어지고, 상기 베이스(11)에는 압전소자(20)를 위치시켜 주기 위한 브래킷(15)이 더 구비될 수 있다. 또한, 상기 베이스(11)에는 한쪽에서 베이스(11)에 수직하게 절곡됨으로써 조인트(40)의 기능을 위한 수직측벽(12)이 더 구비될 수 있다.The mounting bed 10 is composed of a base 11 having a flat upper surface with a predetermined width and length and the base 11 is further provided with a bracket 15 for positioning the piezoelectric element 20 . The base 11 may further include vertical sidewalls 12 for functioning as a joint 40 by being bent perpendicularly to the base 11 from one side.

상기 압전소자(20)는 가해진 압력으로 전기적인 출력인 전류가 발생되는 소자의 한 종류이다.The piezoelectric element 20 is a kind of element in which a current, which is an electrical output, is generated at an applied pressure.

상기 배력 레버(30)는 한쪽 끝으로 가해진 외부 힘에 의해 눌려지는 변위각(La)이 형성되고, 반대쪽 끝으로는 수직하게 절곡되어 조인트(40)와 결합되는 연장레버(31)를 더 형성함으로써 지렛대 레버로 작용된다.The extension lever 30 is formed with a displacement angle La that is pressed by an external force applied to one end and is vertically bent at the opposite end to be coupled with the joint 40 It acts as a leverage lever.

그러므로, 상기 배력 레버(30)는 한쪽 끝에서 가해진 외부 힘은 배력 레버(30)를 변위각(La)만큼 밑으로 눌려주고, 배력 레버(30)가 변위각(La)만큼 밑으로 내려감으로써 배력 레버(30)에 절곡된 연장레버(31)에는 배력 레버(30)의 길이(A)를 통해 배력된 외부 힘이 전달될 수 있다.Therefore, the external force applied from one end of the force lever 30 pushes the force lever 30 downward by the displacement angle La, and the force lever 30 is lowered downward by the displacement angle La, An external force generated through the length A of the force lever 30 can be transmitted to the extension lever 31 bent in the lever 30. [

이어, 상기 배력 레버(30)를 통해 배력된 외부 힘은 연장레버(31)와 연결된 조인트(40)를 지렛대 중심(LC)으로 한 지렛대 작용으로 크게 증폭되고, 증폭된 힘이 프레스(50)로 전달됨으로써 압전소자(20)는 외부 힘에 비해 상대적으로 큰 힘으로 압축될 수 있다.The external force generated through the force lever 30 is amplified by a leverage acting on the joint 40 connected to the extension lever 31 as a lever center LC and the amplified force is transmitted to the press 50 The piezoelectric element 20 can be compressed with a relatively large force as compared with the external force.

이러한 지렛대 작용은 도 1의 지렛대 도식도에 표현된 바와 같이, 지렛대 중심인 조인트(40)에서 외부 힘이 걸리는 배력 레버(30)의 길이(A)가 주어지고, 상기 조인트(40)에서 압전소자(20)까지의 거리(B)가 주어질 때, 압전소자(20)가 받는 힘(압력) P = 외부 힘 F x (A/B)로 증폭될 수 있다.As shown in the schematic diagram of the leverage of FIG. 1, this levering action is given by the length A of the force lever 30 to which an external force is exerted in the joint 40 which is the center of the lever, (Pressure) P = external force F x (A / B) received by the piezoelectric element 20 when the distance B from the piezoelectric element 20 to the piezoelectric element 20 is given.

상기 조인트(40)는 배력 레버(30)의 지렛대 중심(LC)으로 작용하고, 배력 레버(30)에 가해진 외부 힘을 크게 증폭 시켜 프레스(50)로 전달한다. 그러므로, 상기 조인트(40)는 배력 레버(30)로부터 전달된 힘을 크게 증폭하면서 동시에 이를 프레스(50)에 효과적으로 전달하기 위한 구성으로 이루어진다.The joint 40 acts as the center of gravity LC of the force lever 30 and greatly amplifies the external force applied to the force lever 30 and transfers it to the press 50. Therefore, the joint 40 is constructed so as to amplify the force transmitted from the force lever 30 and effectively transmit the force to the press 50.

일례로, 상기 조인트(40)는 반구볼(40-1a)과, 반구볼(40-1a)이 수용되는 반구홈(40-1b)과, 반구볼(40-1a)의 한쪽 끝을 소정각도(a)로 잘라낸 엔드경사면(40-1c)으로 구성된다.For example, the joint 40 includes a hemispherical ball 40-1a, a hemispherical groove 40-1b in which the hemispherical ball 40-1a is received, and an end inclined surface 40-1c cut out from the end surface (a).

상기 반구볼(40-1a)은 배력레버(30)에 직접 형성되며, 구체적으로 배력레버(30)에서 절곡된 연장레버(31)에 직접 형성된다.The hemispherical ball 40-1a is formed directly on the force lever 30 and is formed directly on the extension lever 31 bent in the force lever 30.

상기 반구홈(40-1b)은 안착베드(10)에 직접 형성되며, 구체적으로 안착베드(10)의 베이스(11)에 수직하게 절곡된 수직측벽(12)에 직접 형성된다.The hemispherical groove 40-1b is formed directly on the seating bed 10 and specifically on the vertical side wall 12 bent perpendicularly to the base 11 of the seating bed 10.

상기 엔드경사면(40-1c)의 소정각도(a)는 약 3도 이내로 설정된다.The predetermined angle a of the end inclined plane 40-1c is set within about 3 degrees.

한편, 상기 프레스(50)는 뾰족하게 돌출된 삼각단면형상의 가압면(52)을 형성한 이동블록(51)과, 뾰족하게 함몰된 삼각단면형상의 접촉홈(56)을 형성한 고정블록(55)으로 구성된다.The press 50 includes a moving block 51 having a sharply protruding pressure surface 52 having a triangular cross section and a fixed block 56 having a triangular cross- 55).

이로 인해, 상기 프레스(50)는 이동블록(51)의 가압면(52)과 고정블록(55)의 접촉면(56)이 쐐기구조를 이루게 된다.The pressing surface 52 of the moving block 51 and the contact surface 56 of the fixing block 55 form a wedge structure.

하지만, 가압면(52)이 형성한 삼각단면의 내각이 접촉면(56)이 형성한 삼각단면의 내각에 비해 상대적으로 더 큰 각도를 이룸으로써, 상기 가압면(52)이 상기 접촉면(56)에 접촉되면 가압면(52)은 보다 넓은 접촉면적으로 접촉면(56)을 가압할 수 있다.However, since the internal angle of the triangular section formed by the pressing surface 52 has a relatively larger angle than the internal angle of the triangular section formed by the contact surface 56, the pressing surface 52 is formed on the contact surface 56 The pressing surface 52 can press the contact surface 56 with a wider contact area.

그러므로 배력레버(30)에 가해진 외부 힘이 배력되어 연장레버(31)를 통해 조인트(40)로 가해지면, 조인트(40)는 반구볼(40-1a)과 반구홈(40-1b)으로 이루어진 볼형 구조를 이용해 더욱 배력된 힘을 발생시키고, 상기 조인트(40)에서 발생된 가압력은 프레스(50)의 이동블록(51)으로 전달된 후 이로부터 힘을 받는 고정블록(55)이 압전소자(20)를 압축함으로써, 상기 압전소자(20)는 외부 힘에 비해 상대적으로 크게 증폭된 힘으로 압축될 수 있다.Therefore, when an external force applied to the balance lever 30 is applied to the joint 40 through the extension lever 31, the joint 40 is formed of the hemispherical ball 40-1a and the hemispherical groove 40-1b The pressing force generated in the joint 40 is transmitted to the moving block 51 of the press 50 and then the fixed block 55 subjected to the force is applied to the piezoelectric element 20), the piezoelectric element 20 can be compressed with a relatively large amplified force as compared with an external force.

상기와 같이 이동블록(51)과 고정블록(55)으로 이루어진 쐐기타입 프레스(50)가 이용됨으로써 지렛대 레버의 효과가 더욱 효율적으로 구현된다.As described above, by using the wedge type press 50 made up of the moving block 51 and the fixed block 55, the effect of the lever lever can be realized more efficiently.

한편, 도 2는 본 실시예에 따른 에너지 하베스팅 배력모듈의 작동상태를 나타낸다.FIG. 2 shows an operating state of the energy harvesting power module according to the present embodiment.

도시된 바와 같이, 에너지 하베스팅 배력모듈(1)에 외부 힘(Pa)이 가해지면, 외부 힘(Pa)은 배력 레버(30)의 한쪽 끝에 가해짐으로써 배력 레버(30)는 변위각(La)만큼 밑으로 눌려지고, 변위각(La)만큼 밑으로 내려감으로써 배력 레버(30)에 절곡된 연장레버(31)에는 배력 레버(30)의 길이(A)를 통해 배력된 증폭력(Pb)이 전달된다.As shown in the figure, when the external force Pa is applied to the energy harvesting vibration generating module 1, the external force Pa is applied to one end of the boom lever 30 so that the boom lever 30 is displaced by a displacement angle La And the depressing force Pb amplified through the length A of the force lever 30 is applied to the extension lever 31 bent in the extension lever 30 by the downward displacement by the displacement angle La, ≪ / RTI >

이어, 상기 증폭력(Pb)은 볼타입 조인트(40)를 지렛대 중심(LC)으로 한 지렛대 작용으로 더 배력된 가압력(Pc)으로 전환되어 프레스(50)로 전달되고, 상기 프레스(50)에서는 이동블록(51)과 고정블록(55)의 쐐기작용을 통해 더욱 배력된 압축력(Pd)을 압전소자(20)로 전달함으로써 압전소자(20)는 외부 힘(Pa)에 비해 크게 배력된 압축력(Pd)으로 압축된다.The bulging force Pb is then converted to a pressing force Pc which is further strengthened by a leverage acting on the ball type joint 40 as the center of gravity LC and is transmitted to the press 50. In the press 50, The piezoelectric element 20 transmits the compressive force Pd that is further amplified through the wedge action of the moving block 51 and the fixed block 55 to the piezoelectric element 20 so that the piezoelectric element 20 is compressed Pd).

도 3은 본 실시예에 따른 반구볼(40-1a)과 반구홈(40-1b)으로 이루어진 볼형 조인트(40)의 작용을 나타낸다.Fig. 3 shows the action of the ball joint 40 made up of the hemispherical ball 40-1a and the hemispherical groove 40-1b according to the present embodiment.

도시된 바와 같이 볼형 조인트(40)에 외부 힘(증폭력(Pb))이 인가되면, 반구볼(40-1a)의 중심이 Ka-Ka에서 Ka-Kb로 변경되지만, 배력레버(30)의 연장레버(31)에 직접 형성된 반구볼(40-1a)은 안착베드(10)의 수직측벽(12)에 직접 형성된 반구홈(40-1b)으로부터 이탈되지 않음으로써 안정된 위치가 확보될 수 있다.The center of the hemispherical ball 40-1a is changed from Ka-Ka to Ka-Kb, but the center of the hemispherical joint 40- The hemispherical balls 40-1a formed directly on the extension lever 31 are not separated from the hemispherical grooves 40-1b formed directly on the vertical side wall 12 of the deposit bed 10 so that a stable position can be secured.

그러므로, 상기 볼형 조인트(40)에서는 지렛대 작용을 이용해 증폭력(Pb)이 더 배력된 외부 힘(가압력(Pc))으로 전환되어 프레스(50)로 전달될 수 있다.Therefore, in the ball type joint 40, the bulging force Pb can be converted to an external force (pressing force Pc) which is further energized by the leverage action and transmitted to the press 50.

특히, 반구볼(40-1a)에 형성된 약 3도의 엔드경사면(40-1c)은 반구볼(40-1a)이 유연하게 이동하면서도 연장레버(31)와 수직측벽(12)사이에서 어떠한 접촉이나충돌 부위를 만들어 주지 않음으로써 불필요한 에너지 소모를 방지하여 준다.Particularly, the end inclined face 40-1c of about 3 degrees formed in the hemispherical ball 40-1a is formed so that any contact between the extension lever 31 and the vertical side wall 12 It prevents unnecessary energy consumption by not creating a collision area.

그러므로, 본 실시예에서와 같이 볼형 조인트(40)가 엔드경사면(40-1c)을 형성한 반구볼(40-1a)과 반구홈(40-1b)의 결합구조를 이용함으로써 수직 방향으로의 압력 분산이 최소화될 수 있다.Therefore, as in the present embodiment, by using the coupling structure of the hemispherical groove 40-1a and the hemispherical groove 40-1b in which the ball type joint 40 forms the end inclined surface 40-1c, the pressure in the vertical direction Dispersion can be minimized.

도 4는 본 실시예에 따른 스토퍼(50)의 작용을 나타낸다.4 shows the operation of the stopper 50 according to the present embodiment.

도시된 바와 같이, 배력레버(30)의 증폭력(Pb)이 볼형 조인트(40)에 가해지고, 상기 조인트(40)를 매개로 한 지렛대 작용으로 스토퍼(50)에 가압력(Pc)이 전달되면, 상기 스토퍼(50)는 압전소자(20)쪽으로 밀려남으로써 압전소자(20)가 압축력(Pd)을 받아 압축된느 상태로 전환된다.When the pressing force Pb of the force lever 30 is applied to the ball joint 40 and the pressing force Pc is transmitted to the stopper 50 due to the leverage acting through the joint 40 , The stopper 50 is pushed toward the piezoelectric element 20 so that the piezoelectric element 20 receives the compressive force Pd and is converted into a compressed state.

이러한 과정에서, 상기 스토퍼(50)는 이동블록(51)의 가압면(52)이 고정블록(55)의 접촉홈(56)을 가압하는 접촉상태(Ca)로 전환되고, 상기와 같은 접촉상태(Ca)에서 이동블록(51)이 증폭력(Pb)으로 강하게 밀어냄으로써 고정블록(55)에서는 증폭력(Pb)을 통한 가압력(Pc)이 발생된다.The stopper 50 is switched to the contact state Ca in which the pressing surface 52 of the moving block 51 presses the contact groove 56 of the fixed block 55, The pushing force Pc is generated in the fixed block 55 by the thickening force Pb because the moving block 51 is strongly pushed by the thickening force Pb in the caulking Ca.

그러므로, 스토퍼(50)에서는 가압력(Pc)이 발생되고, 상기 가압력(Pc)을 전달받은 압전소자(20)는 압축력(Pd)을 받아 강하게 압축됨으로써 에너지 변환이나 또는 전류가 발생된다.Therefore, the pressing force Pc is generated in the stopper 50, and the piezoelectric element 20 receiving the pressing force Pc receives the compressive force Pd and is strongly compressed to generate energy conversion or current.

통상, 압전소자(20)의 성능이 우수할 경우 약 500 kgf 정도의 압력을 통해 전력이 발생될 수 있고, 압전소자(20)는 가해지는 압력이 커지면 커질수록 그에 비례하여 전력의 출력이 더욱 증가될 수 있다.Generally, when the performance of the piezoelectric element 20 is excellent, power can be generated through a pressure of about 500 kgf. As the pressure applied to the piezoelectric element 20 increases, the output of the power increases further .

그러므로, 에너지 하베스팅 배력모듈(1)이 배력레버(30)와 볼형 조인트(40) 및 쐐기타입 스토퍼(50)를 적용해 외부 힘을 상대적으로 크게 배력하더라도, 외부 힘이 약 60~ 80kgf 정도일 수밖에 없는 군화와 같은 좁은 공간에 설치될 경우 압전소자(20)의 출력크기에는 어느 정도 한계가 있을 수 있다.Therefore, even if the energy harvesting booster module 1 applies the force lever 30, the ball joint 40 and the wedge-type stopper 50 to relatively increase the external force, the external force is about 60 to 80 kgf The output size of the piezoelectric element 20 may be limited to a certain extent.

하지만, 본 실시예에서는 배력레버(30)와 볼형 조인트(40) 및 쐐기타입 프레스(50)에 더해 외부 힘을 상대적으로 더욱 크게 배력하여 압전소자(20)에 전달해주가 위한 다양한 방식이 더 구현됨으로써, 상기와 같이 외부 힘이 약 60~ 80kgf 정도일 수밖에 없는 군화와 같은 좁은 공간에서도 상대적으로 압전소자(20)의 출력크기를 더욱 증가시킬 수 있다.However, in the present embodiment, in addition to the force lever 30, the ball joint 40, and the wedge-type press 50, various methods for casting the external force to the piezoelectric element 20 are further implemented , It is possible to further increase the output size of the piezoelectric element 20 relatively even in a narrow space such as a cylinder chamber where the external force is about 60 to 80 kgf.

도 5는 에너지 하베스팅 배력모듈에 적용되어 외부힘을 배력하는 쐐기 타입 프레스(50)가 스토퍼(60)와 함께 구성됨으로써 힘의 전달 효율을 더욱 향상한 예를 나타낸다.5 shows an example in which a wedge-type press 50 applied to an energy harvesting force application module and a force exerting an external force together with the stopper 60 further improves the force transfer efficiency.

도시된 바와 같이, 프레스(50)가 이동블록(51)과 고정블록(55)을 이용해 쐐기타입으로 이루어지고, 상기 프레스(50)에는 프레스(50)에서 발생되는 힘을 직접 받도록 동일선상으로 스토퍼(60)가 배열되며, 상기 스토퍼(60)에는 스토퍼(60)에서 발생되는 더욱 배력된 힘을 직접 받도록 동일선상으로 압전소자(20)가 배열된다.As shown in the figure, a press 50 is made of a wedge type using a moving block 51 and a fixing block 55, and the presser 50 is provided with a stopper And the stopper 60 is arranged with the piezoelectric elements 20 in the same line so as to directly receive the more exerted force generated in the stopper 60. [

본 실시예에서 상기 스토퍼(60)는 전단력(Shear Force)을 이용함으로써 프레스(50)에서 전달된 힘을 더욱 배력하고, 압전소자(20)가 상기 스토퍼(60)에서 배력된 힘을 받아 압축됨으로써 스토퍼(60)가 없을 때에 비해 에너지 변환 및 전력발생율이 약 20% 정도 상승될 수 있다.In the present embodiment, the stopper 60 further uses the shear force to further force the force transmitted from the press 50, and the piezoelectric element 20 is compressed by receiving the force of the stopper 60 The energy conversion and the power generation rate can be increased by about 20% as compared with the case where the stopper 60 is not provided.

상기 스토퍼(60)는 입력블록(61)과, 입력블록(61)에 밀착된 상태로 나란히 배열된 출력블록(62)으로 구성되고, 상기 입력블록(61)과 상기 출력블록(62)이 서로 밀착되는 부위에는 전단면(61a,62a)이 더 형성된다.The stopper 60 includes an input block 61 and an output block 62 arranged in a state of being closely attached to the input block 61. The input block 61 and the output block 62 are connected to each other And the front end faces 61a and 62a are further formed in the portion to be brought into close contact with each other.

상기 전단면(61a,62a)은 약 10도 이내의 전단각도(b)로 경사지도록 형성된다.The front end surfaces 61a and 62a are formed to be inclined at a shearing angle b within about 10 degrees.

상기와 같이 입력블록(61)과 출력블록(62)의 사이로 전단면(61a,62a)이 구성됨으로써, 스토퍼(60)는 쉬어(Shear)타입 스토퍼로 구성될 수 있다.As described above, since the front end faces 61a and 62a are formed between the input block 61 and the output block 62, the stopper 60 can be a shear type stopper.

이로 인해, 프레스(50)로부터 프레스 가압력(Fa)을 받는 스토퍼(60)는 입력블록(61)과 출력블록(62)의 작용이 일어나고, 이러한 작용의 결과로 상기 스토퍼(60)는 상기 가압력(Fa)과 동일한 방향의 축력(Fba)과 함께 약 10도로 경사진 입력블록(61)과 출력블록(62)의 전단면(61a,62a)을 통해 전단력(Fbb)이 동시에 발생된다.As a result, the stopper 60, which receives the pressing force Fa from the press 50, acts on the input block 61 and the output block 62. As a result of this action, the stopper 60 presses the pressing force The shear force Fbb is simultaneously generated through the front end surfaces 61a and 62a of the input block 61 and the output block 62 inclined at about 10 degrees with the axial force Fba in the same direction as the axial direction Fba.

상기 축력(Fba)과 상기 전단력(Fbb)은 입력블록(61)과 출력블록(62)을 밀어내는 스토퍼 가압력(Fb)으로 전환된다. 이때, 상기 축력(Fba)과 상기 전단력(Fbb)의 비율은 약 0.1~0.3으로 형성된다. The axial force Fba and the shearing force Fbb are switched to the stopper pressing force Fb for pushing the input block 61 and the output block 62. At this time, the ratio of the axial force Fba to the shearing force Fbb is about 0.1 to 0.3.

그러므로, 압전소자(20)가 스토퍼(60)와 동일선상으로 배열된 상태에서 스토퍼(60)로부터 받는 압축력(Fc)은 프레스 가압력(Fa)과 스토퍼 가압력(Fb)의 합 크기로 작용되고, 이로부터 압전소자(20)에서는 프레스 가압력(Fa)을 단독으로 받을 때에 비해 최대 20% 이상의 높은 에너지 변환 및 전력이 발생된다.The compressive force Fc received from the stopper 60 in a state in which the piezoelectric element 20 is arranged in line with the stopper 60 acts as the sum of the press force Fa and the stopper pressing force Fb, The piezoelectric element 20 generates a high energy conversion and power of at most 20% higher than when the press force Fa alone is received.

한편, 도 6은 에너지 하베스팅 배력모듈이 프레스(50)와 스토퍼(60)가 쌍을 이루어 1개의 압전소자(20)의 좌우양쪽으로 배열될 수 있음을 나타낸다.On the other hand, FIG. 6 shows that the energy harvesting vibration module can be arranged on both sides of one piezoelectric element 20 by paired press 50 and stopper 60.

도시된 바와 같이, 이동블록(51)과 고정블록(55)을 이용한 쐐기타입 프레스(50)와, 입력블록(61)과 출력블록(62)을 이용한 쉬어(Shear)타입 스토퍼(60)가 한쌍으로 이루고, 이동블록(51)과 고정블록(55)을 이용한 또 다른 쐐기타입 프레스(50-1)와, 입력블록(61)과 출력블록(62)을 이용한 또 다른 쉬어(Shear)타입 스토퍼(60-1)가 또 다른 한쌍으로 이루어진다.A wedge type press 50 using a moving block 51 and a fixed block 55 and a shear type stopper 60 using an input block 61 and an output block 62 Another wedge type press 50-1 using the moving block 51 and the fixed block 55 and another shear type stopper using the input block 61 and the output block 62 60-1) is made up of another pair.

그러므로, 압전소자(20)의 한쪽으로는 상기 한쌍의 프레스(50)와 스토퍼(60)가 상기 압전소자(20)와 동일선상으로 배열되고, 또한 상기 압전소자(20)의 반대쪽으로는 상기 또 다른 한쌍의 프레스(50-1)와 스토퍼(60-1)가 상기 압전소자(20)와 동일선상으로 배열될 수 있다.The pair of presses 50 and the stopper 60 are arranged on one side of the piezoelectric element 20 in the same line as the piezoelectric element 20 and on the opposite side of the piezoelectric element 20, Another pair of the press 50-1 and the stopper 60-1 may be arranged in line with the piezoelectric element 20. [

이로 인해, 상기 압전소자(20)의 한쪽으로는 상기 한쌍의 프레스(50)와 스토퍼(60)에서 발생된 프레스 가압력(Fa)과 스토퍼 가압력(Fb)이 전달되고, 동시에 상기 압전소자(20)의 다른쪽으로는 상기 또 다른 한쌍의 프레스(50-1)와 스토퍼(60-1)에서 발생된 프레스 가압력(Fa-1)과 스토퍼 가압력(Fb-1)이 전달됨으로써, 상기 압전소자(20)의 압축력(Fc)은 2개의 프레스 가압력(Fa,Fa-1)과 2개의 스토퍼 가압력(Fb,Fb-1)의 합 크기로 더욱 증가된다.The pressing force Fa generated by the pair of presses 50 and the stopper 60 and the stopper pressing force Fb are transmitted to one side of the piezoelectric element 20, The pressure pressing force Fa-1 and the stopper pressing force Fb-1 generated in the other pair of presses 50-1 and 60-1 are transmitted to the other side of the piezoelectric element 20, The compressive force Fc of the two presser pressures Fa and Fa-1 is further increased by the sum of the two press pressures Fa and Fa-1 and the two stopper pressing forces Fb and Fb-1.

상기와 같이 압전소자(20)의 압축력(Fc)이 더욱 커짐으로써 압전소자(20)에서는 한쌍의 프레스(50)와 스토퍼(60)로 압축될 때에 비해 에너지 변환 및 전력발생이 더욱 향상될 수 있다.As described above, the compressive force Fc of the piezoelectric element 20 is further increased, so that the energy conversion and the power generation can be further improved in the piezoelectric element 20 as compared with the case where the piezoelectric element 20 is compressed by the pair of presses 50 and the stopper 60 .

한편, 본 실시예에서는 배력레버(30)와 볼형 조인트(40) 및 쐐기타입 프레스(50)로 구성된 에너지 하베스팅 배력모듈(1)이나, 또는 배력레버(30)와 볼형 조인트(40) 및 쐐기타입 프레스(50)와 쉬어타입 스토퍼(60)로 구성된 에너지 하베스팅 배력모듈(1)이 서로 연결되어 모듈유닛을 이룸으로써, 외부 힘이 약 60~ 80kgf 정도일 수밖에 없는 군화와 같은 좁은 공간에서도 상대적으로 압전소자(20)의 출력크기를 더욱 증가시킬 수 있다.In this embodiment, the energy harvesting power generation module 1 including the power lever 30, the ball joint 40 and the wedge type press 50, or the energy harvesting power module 1 or the ball lever 30 and the ball joint 40 and the wedge- The energy harvesting force generating module 1 composed of the type press 50 and the shear type stopper 60 are connected to each other to form a module unit so that the force is relatively small The output size of the piezoelectric element 20 can be further increased.

도 7은 본 실시예의 에너지 하베스팅 배력모듈이 적용된 에너지 하베스팅 배력모듈유닛의 예를 나타낸다.FIG. 7 shows an example of an energy harvesting power module unit to which the energy harvesting power module of this embodiment is applied.

도시된 바와 같이, 에너지 하베스팅 배력모듈유닛은 배력레버(30)와 볼형 조인트(40) 및 쐐기타입 프레스(50)로 구성된 에너지 하베스팅 배력모듈(1)과, 배력레버(30)와 볼형 조인트(40) 및 쐐기타입 프레스(50)로 동일하게 구성된 또 다른 에너지 하베스팅 배력모듈(100)로 구성된다.As shown, the energy harvesting power module unit comprises an energy harvesting power module 1 comprised of a power lever 30, a ball joint 40 and a wedge-type press 50, a power lever 30 and a ball joint (40) and a wedge-type press (50).

이 경우, 상기 에너지 하베스팅 배력모듈(1)과 상기 또 다른 에너지 하베스팅 배력모듈(100)이 서로 직렬로 연결되고, 상기와 같이 2개 이상의 에너지 하베스팅 배력모듈(1,100)이 서로 직렬로 이어지는 레이아웃(Lay Out)을 가짐으로써 지렛대 중심이 에너지 하베스팅 배력모듈(1)의 볼형 조인트(40)와 또 다른 에너지 하베스팅 배력모듈(100)의 볼형 조인트(40)로 2개가 형성될 수 있다. In this case, the energy harvesting power generation module 1 and the another energy harvesting power generation module 100 are connected to each other in series, and the two or more energy harvesting power generation modules 1, By having a layout (Lay Out), two levers can be formed in the ball joint 40 of the energy harvesting power generating module 1 and the ball joint 40 of another energy harvesting power generating module 100.

그러므로, 상기 에너지 하베스팅 배력모듈유닛은 외부 힘이 2번 이상으로 배력될 수 있고, 이로부터 외부 힘이 약 60~ 80kgf 정도일 수밖에 없는 군화와 같은 좁은 공간에서도 2개 이상의 압전소자(20)를 통해 출력크기를 더욱 높여줄 수 있다.Therefore, the energy harvesting power module unit can be powered by two or more piezoelectric elements 20 even in a narrow space such as a power plant where the external force can be about 60 to 80 kgf. The output size can be further increased.

하지만, 상기 에너지 하베스팅 배력모듈유닛은 적어도 2개 이상의 상기 에너지 하베스팅 배력모듈이 직렬로 배열됨으로써 전체적인 크기가 커질 수 있고, 이로 인해 군화와 같은 좁은 공간에 적용하게에는 어느 정도 한계가 있을 수밖에 없다.However, the energy harvesting power module unit can be enlarged in size by arranging at least two or more of the energy harvesting power modules in series, and therefore, there is a limit to apply to the narrow space such as the kiln .

한편, 도 8은 본 실시예의 에너지 하베스팅 배력모듈이 적용된 에너지 하베스팅 배력모듈유닛의 또 다른 예를 나타낸다.Meanwhile, FIG. 8 shows another example of the energy harvesting power module unit to which the energy harvesting power module of the present embodiment is applied.

도시된 바와 같이, 상기 에너지 하베스팅 배력모듈유닛은 배력레버(30)와 볼형 조인트(40) 및 쐐기타입 프레스(50)로 구성된 에너지 하베스팅 배력모듈(1)과, 상기 에너지 하베스팅 배력모듈(1)과 동일한 구성요소를 갖는 적어도 3개 이상의 또 다른 에너지 하베스팅 배력모듈(100,200,300)로 구성된다.As shown, the energy harvesting power module unit comprises an energy harvesting power module 1 comprising a power lever 30, a ball joint 40 and a wedge type press 50, and an energy harvesting power module 1) and at least three other energy harvesting power modules (100, 200, 300) having the same components as the energy harvesting power module (100, 200, 300).

이 경우, 상기 에너지 하베스팅 배력모듈(1)과 적어도 4개 이상의 상기 또 다른 에너지 하베스팅 배력모듈(100,200,300)이 서로 엇갈리면서 중첩(Superposition)된 상태로 연결된다.In this case, the energy harvesting power generation module 1 and at least four or more of the energy harvesting power generation modules 100, 200, and 300 are connected to each other in a superposed state.

그러므로, 상기와 같이 적어도 4개 이상의 에너지 하베스팅 배력모듈(1,100,200,300)이 서로 중첩된 레이아웃(Lay Out)을 가짐으로써 지렛대 중심이 각각의 볼형 조인트(40)로 4개가 형성될 수 있다.Therefore, as described above, at least four energy harvesting power modules (1, 100, 200, 300) have a layout (Lay Out) superimposed on each other, so that four ball centers can be formed in each ball joint 40.

도 9는 에너지 하베스팅 배력모듈유닛의 레이아웃(Lay Out) 및 작용상태를 나타낸다.Fig. 9 shows the layout (Lay Out) and the operating state of the energy harvesting power module unit.

도시된 바와 같이, 상기 에너지 하베스팅 배력모듈유닛은 에너지 하베스팅 배력모듈(1)을 기준으로 할 때, 에너지 하베스팅 배력모듈(1)에 엇갈리게 적층된 에너지 하베스팅 배력모듈(100)에서는 외부 힘을 배력한 에너지 하베스팅 배력모듈(1)로부터 인가되는 하중이 가로 방향 입력하중과 세로 방향 입력하중으로 구분되고, 이어 에너지 하베스팅 배력모듈(100)에 엇갈리게 적층된 또 다른 에너지 하베스팅 배력모듈(200)에서는 상기 에너지 하베스팅 배력모듈(100)로부터 인가되는 하중도 가로 방향 입력하중과 세로 방향 입력하중으로 구분된다.As shown in the figure, the energy harvesting power module unit is installed in the energy harvesting power module 1, which is staggeredly stacked on the energy harvesting power module 1, on the basis of the energy harvesting power module 1, Which is divided into a lateral direction input load and a longitudinal direction input load, and then staggeredly stacked in the energy harvesting and power generation module 100 (hereinafter, referred to as " energy harvesting " 200, the load applied from the energy harvesting power module 100 is divided into a lateral direction input load and a longitudinal direction input load.

이로 인해, 상기 에너지 하베스팅 배력모듈(100)과 상기 에너지 하베스팅 배력모듈(200)의 가로 방향 입력하중이 서로 합산되고, 또한 상기 에너지 하베스팅 배력모듈(100)과 상기 에너지 하베스팅 배력모듈(200)의 세로 방향 입력하중이 합산된다.The horizontal input loads of the energy harvesting power module 100 and the energy harvesting power module 200 are added together and the energy harvesting power module 100 and the energy harvesting power module 200 200 are added together.

하지만, 상기 에너지 하베스팅 배력모듈(100)과 상기 에너지 하베스팅 배력모듈(200)은 서로 엇살린 상태에서 수직으로 중첩됨으로써 세로 방향 입력하중은 서로 상쇄되는 반면, 상기 에너지 하베스팅 배력모듈(100)과 상기 에너지 하베스팅 배력모듈(200)의 가로 방향 입력하중은 서로 합산된 상태에서 압력소자(20)로 전달될 수 있다.However, the energy harvesting power module 100 and the energy harvesting power module 200 vertically overlap each other in a staggered state, so that longitudinal input loads are canceled each other, while in the energy harvesting power module 100, And the horizontal input loads of the energy harvesting power module 200 may be transmitted to the pressure device 20 in a state of being summed with each other.

상기와 같은 힘전달 관계는 상기 에너지 하베스팅 배력모듈(200)의 하중을 전달받는 또 다른 에너지 하베스팅 배력모듈(300)에서도 동일하게 구현된다.The force transfer relationship is also implemented in another energy harvesting power module 300 that receives the load of the energy harvesting power module 200.

그러므로, 상기 에너지 하베스팅 배력모듈유닛은 외부 힘이 4번 이상으로 배력될 수 있고, 이로부터 외부 힘이 약 60~ 80kgf 정도일 수밖에 없는 군화와 같은 좁은 공간에서도 2개 이상의 압전소자(20)를 통해 출력크기를 더욱 높여줄 수 있다. Therefore, the energy harvesting power module unit can be powered by four or more external forces, and the power can be supplied through two or more piezoelectric elements 20 even in a narrow space such as a power plant where the external force is about 60 to 80 kgf. The output size can be further increased.

특히, 상기 에너지 하베스팅 배력모듈유닛은 에너지 하베스팅 배력모듈(1,100,200,300)이 서로 중첩(Superposition)된 상태로 배열됨으로써 전체적인 크기가 크게 축소될 수 있고, 이로 인해 군화와 같은 좁은 공간에서도 용이하게 적용될 수 있다.Particularly, the energy harvesting power module unit is arranged in a state where the energy harvesting power generating modules (1,100,200,300) are superpositioned with each other, so that the overall size can be greatly reduced. Therefore, the energy harvesting power module units can be easily applied in a narrow space have.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 에너지 하베스팅 배력모듈은 안착베드(10)에 구비된 압전소자(20)의 길이 방향으로 이격된 상태에서 외부 힘을 받는 자유단의 반대쪽이 상기 안착베드(10)의 한쪽끝에 연결된 배력 레버(30)와, 배력 레버(30)의 지렛대 중심으로 작용하는 조인트(40)와, 배력 레버(30)가 조인트(40)에 연결된 부위를 통해 외부 힘을 증폭하여 가하는 하중을 받아 압전소자(20)를 압축시켜주는 프레스(50)가 포함됨으로써 압전 소자 스트로크 증폭방식에 비해 고 효율이면서 지렛대 원리의 중첩작용을 통한 무한 확장성도 구현될 수 있고, 특히 지렛대 원리를 이용한 소형화로 군화와 같이 제한된 공간에서도 용이하게 장착할 수 있다.As described above, the energy harvesting power module according to the present embodiment is arranged such that the opposite side of the free end receiving external force in the longitudinal direction of the piezoelectric element 20 provided on the seating bed 10 is connected to the seating bed A joint 40 acting as the center of the leverage of the force lever 30 and an external force being amplified through the joint of the force lever 30 and the joint 40 Since the piezoelectric element 20 receives the load applied thereto and includes the press 50 for compressing the piezoelectric element 20, it is possible to realize infinite expansion through the superposition action of the lever principle and high efficiency compared with the piezoelectric element stroke amplification system. Particularly, It can be easily mounted even in a limited space such as a military boom.

1,100,200,300 : 배력모듈
10 : 안착베드 11 : 베이스
12 : 수직측벽 15 : 브래킷
20 : 압전소자
30 : 배력 레버 31 : 연장레버
40 : 조인트 40-1a : 반구볼
40-1b : 반구홈 40-1c : 엔드경사면
50 : 프레스
51 : 이동블록 52 : 가압면
55 : 고정블록 56 : 접촉홈
60 : 스토퍼 61 : 입력블록
61a,62a : 전단면 62 : 출력블록
1,100,200,300: Power module
10: seating bed 11: base
12: vertical side wall 15: bracket
20: piezoelectric element
30: Power lever 31: Extension lever
40: joint 40-1a: hemispherical ball
40-1b: hemispherical groove 40-1c: end inclined surface
50: Press
51: moving block 52: pressing face
55: fixed block 56: contact groove
60: stopper 61: input block
61a, 62a: front end surface 62: output block

Claims (23)

외부 힘을 받는 자유단의 반대쪽이 압전소자를 구비한 안착베드의 한쪽끝에 연결되고, 상기 안착베드의 연결부위를 지렛대 중심으로 하여 상기 외부 힘을 증폭하며, 상기 외부 힘을 증폭된 힘으로 상기 압전소자에 가해 상기 압전소자를 압축시켜주는 배력 레버;
상기 지렛대 중심으로 작용하도록 상기 배력 레버와 상기 안착베드의 연결부위에 구비된 볼형의 조인트;
상기 조인트에 연결된 부위를 통해 상기 외부 힘을 증폭하여 가하는 하중으로 상기 압전소자를 압축시켜주는 쐐기타입 프레스;가 포함되며, 상기 조인트는 상기 배력 레버에 형성된 반구볼과, 상기 안착베드에 형성되어 인가된 외부 힘을 지렛대 작용으로 증폭된 후 더 배력된 가압력으로 전환시킬 때 상기 반구볼의 중심이동을 방지하도록 상기 반구볼을 수용하는 반구홈과, 상기 반구볼이 연장레버와 수직측벽사이에서 접촉이나 충돌 부위를 만들어 주지 않도록 상기 반구볼의 한쪽 끝을 경사지게 잘라낸 엔드경사면이 형성된 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 배력모듈.
The opposite side of the free end receiving the external force is connected to one end of the seat bed having the piezoelectric element and the external force is amplified with the connecting portion of the seat bed as the center of the lever, A power lever for applying pressure to the element to compress the piezoelectric element;
A ball-shaped joint provided at a connection portion between the force lever and the seat bed to serve as a center of the lever;
And a wedge type press for compressing the piezoelectric element by a load applied to amplify the external force through a portion connected to the joint, wherein the joint includes a hemispherical ball formed on the hemisphere lever, A hemispherical groove for receiving the hemispherical ball to prevent the center of the hemispherical ball from moving when the external force is amplified by a leverage action and then converted to a more biased pressing force, And an end inclined surface formed by sloping one end of the hemispherical ball so as not to create a collision site.
청구항 1에 있어서, 상기 배력 레버는 상기 압전소자의 길이 방향으로 이격된 상태에서 상기 외부 힘을 받는 자유단의 반대쪽이 상기 안착베드의 한쪽끝에 연결되는 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 배력모듈.
The energy harvesting power module according to claim 1, wherein the power lever is connected to one end of the seating bed opposite the free end receiving the external force in a state of being spaced apart from the piezoelectric element in the longitudinal direction.
삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 압전소자는 상기 프레스에 동일선상으로 배열된 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 배력모듈.
The energy harvesting power module of claim 1, wherein the piezoelectric elements are collinearly arranged on the press.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 프레스는 뾰족하게 돌출된 삼각단면형상의 가압면을 형성한 이동블록과, 뾰족하게 함몰된 삼각단면형상의 접촉홈을 형성한 고정블록으로 구성된 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 배력모듈.
The energy harvesting apparatus according to claim 1, wherein the press comprises a moving block formed with a pointed protruding pressing surface of a triangular cross-section, and a fixed block formed with a pointed recessed triangular- module.
청구항 7에 있어서, 상기 가압면이 형성한 삼각단면의 내각이 상기 접촉홈이 형성한 삼각단면의 내각에 비해 상대적으로 더 큰 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 배력모듈.
The energy harvesting power module according to claim 7, wherein the internal angle of the triangular section formed by the pressing surface is relatively larger than the internal angle of the triangular section formed by the contact groove.
청구항 1에 있어서, 상기 프레스에서 또 다시 증폭된 힘이 가하는 하중으로 상기 압전소자를 압축시켜주는 스토퍼가 더 구비된 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 배력모듈.
The energy harvesting power module as claimed in claim 1, further comprising a stopper for compressing the piezoelectric element under a load applied by a further amplified force in the press.
청구항 9에 있어서, 상기 압전소자는 상기 스토퍼에 동일선상으로 배열되고, 상기 스토퍼는 상기 프레스에 동일선상으로 배열된 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 배력모듈.
The energy harvesting assisting module according to claim 9, wherein the piezoelectric elements are arranged in the same line on the stopper, and the stoppers are arranged in the same line on the press.
청구항 9에 있어서, 상기 스토퍼는 쉬어(Shear)타입인 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 배력모듈.
The energy harvesting power module of claim 9, wherein the stopper is a shear type.
청구항 11에 있어서, 상기 스토퍼는 상기 프레스에 연결되지 않은 한쪽면으로 경사진 전단면을 형성한 입력블록과, 상기 입력블록의 경사면에 밀착되는 또 다른 경사면을 형성하지 않은 한쪽면이 상기 압전소자를 가압하는 출력블록으로 구성된 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 배력모듈.
[12] The method of claim 11, wherein the stopper comprises: an input block formed with a front surface inclined to one surface not connected to the press; and one surface having no other inclined surface which is in close contact with an inclined surface of the input block, And an output block for pressurizing the energy harvesting module.
청구항 12에 있어서, 상기 입력블록과 상기 출력블록은 상기 전단면으로 축력과 함께 전단력이 동시에 발생되며, 상기 축력과 상기 전단력은 0.1~0.3 비율인 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 배력모듈.
[Claim 12] The energy harvesting power module according to claim 12, wherein the input block and the output block simultaneously generate a shear force together with axial force on the front end surface, and the axial force and the shear force are 0.1 to 0.3 ratio.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 외부 힘을 받는 자유단의 반대쪽이 압전소자를 구비한 안착베드의 한쪽끝에 연결되고, 상기 안착베드의 연결부위를 지렛대 중심으로 하여 상기 외부 힘을 증폭하며, 상기 외부 힘을 증폭된 힘으로 상기 압전소자에 가해 상기 압전소자를 압축시켜주는 배력 레버, 상기 지렛대 중심으로 작용하도록 상기 배력 레버와 상기 안착베드의 연결부위에 구비된 볼형 조인트, 상기 배력 레버가 상기 볼형 조인트에 연결된 부위를 통해 상기 외부 힘을 증폭하여 가하는 하중으로 상기 압전소자를 압축시켜주는 쐐기 타입 프레스로 이루어진 에너지 하베스팅 배력모듈과;
상기 에너지 하베스팅 배력모듈의 배력된 상기 외부 힘을 다시 배력해 주도록 적어도 1개 이상의 또 다른 상기 에너지 하베스팅 배력모듈이 직렬로 이어지고;
상기 조인트는 상기 배력 레버에 형성된 반구볼과, 상기 안착베드에 형성되어 인가된 외부 힘을 지렛대 작용으로 증폭된 후 더 배력된 가압력으로 전환시킬 때 상기 반구볼의 중심이동을 방지하도록 상기 반구볼을 수용하는 반구홈과, 상기 반구볼이 연장레버와 수직측벽사이에서 접촉이나 충돌 부위를 만들어 주지 않도록 상기 반구볼의 한쪽 끝을 경사지게 잘라낸 엔드경사면이 형성된 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 배력모듈유닛.
The opposite side of the free end receiving the external force is connected to one end of the seat bed having the piezoelectric element and the external force is amplified with the connecting portion of the seat bed as the center of the lever, A ball lever which is provided at a connecting portion between the ball lever and the seating bed so as to serve as a center of the lever, a ball lever which is provided at a connecting portion between the ball lever and the ball lever, A wedge type press for compressing the piezoelectric element by a load applied to amplify the piezoelectric element;
At least one or more other energy harvesting power modules are connected in series so as to re-energize the external force exerted by the energy harvesting power module;
Wherein the joint comprises a hemispherical ball formed in the hemispherical ball and a hemispherical ball formed in the hemispherical ball so as to prevent the center of the hemispherical ball from moving when the external force applied to the hemispherical ball is amplified by a leverage action, And an end inclined face formed by sloping one end of the hemispherical ball so that the hemispherical ball does not make a contact or a collision part between the extending lever and the vertical side wall.
외부 힘을 받는 자유단의 반대쪽이 압전소자를 구비한 안착베드의 한쪽끝에 연결되고, 상기 안착베드의 연결부위를 지렛대 중심으로 하여 상기 외부 힘을 증폭하며, 상기 외부 힘을 증폭된 힘으로 상기 압전소자에 가해 상기 압전소자를 압축시켜주는 배력 레버, 상기 지렛대 중심으로 작용하도록 상기 배력 레버와 상기 안착베드의 연결부위에 구비된 볼형 조인트, 상기 배력 레버가 상기 볼형 조인트에 연결된 부위를 통해 상기 외부 힘을 증폭하여 가하는 하중으로 상기 압전소자를 압축시켜주는 쐐기 타입 프레스로 이루어진 에너지 하베스팅 배력모듈과;
상기 에너지 하베스팅 배력모듈의 배력된 상기 외부 힘을 다시 배력해 주도록 적어도 1개 이상의 또 다른 상기 에너지 하베스팅 배력모듈이 서로 엇갈린 상태에서 수직하게 중첩되어 적층상태로 이어지고;
상기 조인트는 상기 배력 레버에 형성된 반구볼과, 상기 안착베드에 형성되어 인가된 외부 힘을 지렛대 작용으로 증폭된 후 더 배력된 가압력으로 전환시킬 때 상기 반구볼(40-1a)의 중심이동을 방지하도록 상기 반구볼을 수용하는 반구홈과, 상기 반구볼(40-1a)이 연장레버(31)와 수직측벽(12)사이에서 접촉이나 충돌 부위를 만들어 주지 않도록 상기 반구볼의 한쪽 끝을 경사지게 잘라낸 엔드경사면이 형성된 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 배력모듈유닛.
The opposite side of the free end receiving the external force is connected to one end of the seat bed having the piezoelectric element and the external force is amplified with the connecting portion of the seat bed as the center of the lever, A ball lever which is provided at a connecting portion between the ball lever and the seating bed so as to serve as a center of the lever, a ball lever which is provided at a connecting portion between the ball lever and the ball lever, A wedge type press for compressing the piezoelectric element by a load applied to amplify the piezoelectric element;
At least one or more other energy harvesting power modules vertically overlap and stack to each other in a staggered state so as to reinforce the external force exerted by the energy harvesting power module;
The joint includes a hemispherical ball formed on the hemispherical lever, and an anti-rotation mechanism for preventing center movement of the hemispherical ball (40-1a) when the external force applied to the hemispherical seat is amplified by a leverage action and then converted into a more pressing force And one end of the hemispherical ball is sloped so as not to create a contact or a collision area between the hemispherical ball 40-1a and the extension lever 31 and the vertical side wall 12 End inclined surface is formed on the inner surface of the energy harvesting power module unit.
삭제delete 청구항 18 또는 청구항19에 있어서, 상기 압전소자는 상기 프레스에 동일선상으로 배열된 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 배력모듈유닛.
The energy harvesting power module unit according to claim 18 or 19, wherein the piezoelectric elements are collinearly arranged on the press.
청구항 18 또는 청구항 19에 있어서, 상기 프레스에서 또 다시 증폭된 힘이 가하는 하중으로 상기 압전소자를 압축시켜주는 스토퍼가 더 구비된 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 배력모듈유닛.
The energy harvesting power module unit according to claim 18 or 19, further comprising a stopper for compressing the piezoelectric element by a load exerted by the amplified force in the press.
청구항 22에 있어서, 상기 프레스 및 상기 스토퍼는 상기 압전소자에 동일선상으로 배열된 것을 특징으로 하는 에너지 하베스팅 배력모듈유닛.23. The energy harvesting power module unit according to claim 22, wherein the press and the stopper are arranged in the same line on the piezoelectric element.
KR20120130868A 2012-11-19 2012-11-19 Energy Harvesting Amplifying Module and Amplifying Module Unit thereof KR101507854B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20120130868A KR101507854B1 (en) 2012-11-19 2012-11-19 Energy Harvesting Amplifying Module and Amplifying Module Unit thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20120130868A KR101507854B1 (en) 2012-11-19 2012-11-19 Energy Harvesting Amplifying Module and Amplifying Module Unit thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140064019A KR20140064019A (en) 2014-05-28
KR101507854B1 true KR101507854B1 (en) 2015-04-07

Family

ID=50891543

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20120130868A KR101507854B1 (en) 2012-11-19 2012-11-19 Energy Harvesting Amplifying Module and Amplifying Module Unit thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101507854B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11146663A (en) * 1997-11-11 1999-05-28 Sony Corp Piezoelectric generator
KR20070072211A (en) * 2005-12-31 2007-07-04 한국전기연구원 Apparatus for amplifying minute displacement of piezoelectric actuator
JP2009273340A (en) * 2008-04-30 2009-11-19 Seratech:Kk Piezoelectric power generator

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11146663A (en) * 1997-11-11 1999-05-28 Sony Corp Piezoelectric generator
KR20070072211A (en) * 2005-12-31 2007-07-04 한국전기연구원 Apparatus for amplifying minute displacement of piezoelectric actuator
JP2009273340A (en) * 2008-04-30 2009-11-19 Seratech:Kk Piezoelectric power generator

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140064019A (en) 2014-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7436104B2 (en) Non-linear piezoelectric mechanical-to-electrical generator system and method
WO2009063610A1 (en) Power generation unit
CN102975872A (en) Shock-free wrapping tape type unlocking separation mechanism
US8669689B2 (en) Mountable arm smart material actuator and energy harvesting apparatus
CN106739122A (en) The electrichydraulic control press of mechanical signal commutation
Nasser et al. Efficiency of frequency-rectified piezohydraulic and piezopneumatic actuation
JP2007501361A (en) Clamp and / or brake device
KR101507854B1 (en) Energy Harvesting Amplifying Module and Amplifying Module Unit thereof
JP5819165B2 (en) Spring device
CN103180182A (en) Brake booster and method for operating a brake booster
CN106734461A (en) Electrichydraulic control press with voltage stabilizing function and backhaul pressure holding function
CN201111965Y (en) Pressureized water reactor fuel assembly upper tube socket
CN104037319A (en) Piezoelectric displacement amplification mechanism of half diamond structure
CN110138272A (en) A kind of non-linear three-dimensional part Whole frequency band piezoelectricity low amplitude vibration energy accumulator
CN105179511A (en) Wet type double clutch
CN106734460A (en) Electrichydraulic control press with hydraulically-damped controlling organization
CN108050351B (en) Unlocking type space remote sensing camera support
CN106368993B (en) Double accumulators provide the electrichydraulic control press of hydraulic power
CN101383246B (en) Mechanical lock sealing overload switch
CN213655274U (en) Servo electro-hydraulic actuator
US20140130911A1 (en) Energy capturing system and pressure stabilizing device thereof
CN102252072B (en) Mechanical amplifier, the system of this amplifier and a kind of mechan-amplifier method of motion
CN220505487U (en) Self-locking device
CN202895716U (en) Tangent ratio amplified press
CN210769650U (en) Hydraulic cylinder barrel with buffering effect

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180305

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200303

Year of fee payment: 6