TWI385897B - Vibration type electromagnetic generator and vibration type electromagnetic generator manufacturing method - Google Patents

Description

振動型電磁發電機及振動型電磁發電機之製造方法

本發明係關於，例如，藉由使長度方向磁化之複數個圓筒型磁鐵於複數個螺線管線圈中進行振動或移動來得到發電電壓之振動型電磁發電機及振動型電磁發電機之製造方法。尤其是，與藉由使複數個磁鐵以同極相對向且隔著規定間隔之方式一體化來提高發電效率之振動型電磁發電機及振動型電磁發電機之製造方法相關。

近年來，行動電話機及遊戲機等之攜帶電子機器之持續普，內建於該等之2次電池之量也愈來愈多。

此外，隨著無線技術之發展，以微小電力實施信號之傳送及接收之RFID(Radio Frequency IDentification)之應用也更為擴大。尤其是，具有電源之主動RFID，可以實施數百公尺以上之通信。因此，應用於牧場之牛及馬等之健康管理、學子們之上下校時之安全管理等係值得期待的事。

另一方面，為了維持改善地球環境，儘可能減輕環境負荷之電池之研究開發也十分活絡。其中，將通常無意識下所浪費之能量轉變成電氣能量並進行充電而將該電氣能量當做攜帶機器等之電源來利用之構想被廣泛注視。

專利文獻1設載著，使長度方向磁化之複數個永久磁鐵以微小距離且同極彼此相對向之方式一體化之可動磁鐵 ，於相鄰之複數線圈之極性為逆極性串聯之線圈中移動之方式之振動發電機。

專利文獻2記載著，使複數個磁鐵之相同極性之面相對接合，使相鄰之線圈之極性為逆向連結之構成之發電機。

[專利文獻1]日本特開2006-296144號公報

[專利文獻2]日本特表2006-523081號公報

然而，本發明之發明者進一步針對以提高發電效率為目的之條件進行檢討。結果，發現使由磁鐵之長度(磁鐵長度)及微小距離(隔離件厚度)之合計尺寸所決定之磁鐵間距、及由線圈長度及線圈間隔之合計尺寸所決定之線圈間距成為一致，係利用複數個磁鐵及複數個線圈構成振動型電磁發電機時之最重要的要件。

未能滿足該條件時，發生於複數個線圈之電壓之相位會偏離，而使各電壓互相抵銷，而有合成輸出電壓降低之問題。然而，專利文獻1並沒有磁鐵間距及線圈間距必須一致之記載，亦未明示如何決定基準之磁鐵長度。

此外，專利文獻2所示之發電機之構成要素之複數個磁鐵，未使用磁鐵隔離件而直接將同極相對向接合。此外，複數個線圈之併聯亦未配設線圈間隔。此外，未明示以提高發電效率為目的之磁鐵尺寸及線圈尺寸之具體決定方法。

此外，如專利文獻2所示之直接接合磁鐵之同極時，因為會發生滅磁，而使發電效率劣化。此外，因為同極之反作用力極大，而有接合作業困難之問題。

本發明之目的係在提供，藉由針對傳統之振動型電磁發電機，明確訂定不明確之以提高發電效率為目的之具體條件，提供更小型之高發電效率之振動型電磁發電機。

本發明之振動型電磁發電機，係由：串聯著複數個螺線管線圈之發電線圈；及含有以可於發電線圈之內側在捲軸方向移動，相對向之磁極為互相同極之方式配置之複數個磁鐵之可動磁鐵；所構成。其次，複數個螺線管線圈，具有規定之線圈間隔且以互相相反方向進行捲繞，可動磁鐵，介隔著規定厚度之磁鐵隔離件以同極相對向之方式進行接合，此外，複數之各螺線管線圈之線圈長度及線圈間隔之合計尺寸之線圈間距，與各可動磁鐵之磁鐵長度及磁鐵隔離件之厚度之合計尺寸之磁鐵間距為大致相等，且線圈長度短於磁鐵長度。

此外，本發明係具備：串聯著複數之螺線管線圈之發電線圈；及含有以可於發電線圈之內側在捲軸方向移動，相對向之磁極為互相同極之方式配置之複數個磁鐵之可動磁鐵；且，複數個螺線管線圈，具有規定之線圈間隔且以互相相反方向進行捲繞，可動磁鐵，介隔著規定厚度之磁鐵隔離件以同極相對向之方式進行接合，此外，複數個各螺線管線圈之線圈長度及線圈間隔之合計尺寸之線圈間距，與各可動磁鐵之磁鐵長度及磁鐵隔離件之厚度之合計尺 寸之磁鐵間距為大致相等，且線圈長度短於磁鐵長度而構成之振動型電磁發電機之製造方法。

該振動型電磁發電機之製造方法之特徵為含有：製作具有規定之線圈徑及規定之每單位長度之捲數，線圈長度為線圈徑之至少3倍以上之螺線管線圈之步驟；測定使具有規定之磁鐵徑，與線圈長度為大致相同長度之磁鐵以一定之通過速度通過螺線管線圈中時之輸出電壓之啟動特性之步驟；求取啟動特性之從最大振幅之10%到達90%為止之啟動時間之步驟；以及以利用啟動時間及通過速度所求取之距離之大致2倍之長度做為磁鐵間距之長度之步驟。

依據本發明，因為可以設計最佳之磁鐵隔離件、磁鐵、線圈、以及線圈間隔，故可得到可提高發電效率之振動型電磁發電機。

依據本發明，為增加磁鐵數及線圈數時之最佳設計，可得到最大發電電力之效果。此外，因為可以設計最佳之磁鐵隔離件、磁鐵、線圈、以及線圈間隔，故可得到可縮小發電機尺寸之效果。

以下，參照第1圖~第12圖，針對本發明之一實施形態進行說明。本實施形態時，係針對應用於除了來自外部之振動以外，藉由使設置於螺線管線圈中之磁鐵移動來進行發電之振動型電磁發電機之例進行說明。

首先，針對本發明之振動型電磁發電機之具體構成例 進行說明前，參照第1圖~第3圖，針對由可動磁鐵及螺線管線圈所構成之發電機進行說明。

第1圖係由1個圓筒型磁鐵2及1個螺線管線圈1所構成之振動型電磁發電機10之構成例及輸出電壓波形之例圖。

構成振動型電磁發電機10之螺線管線圈1之長度，大致等於圓筒型磁鐵2之長度。其次，1個圓筒型磁鐵2沿著螺線管線圈1之捲軸方向通過時所得到之輸出電壓以輸出電壓波形3來表示。

輸出電壓波形3之周期大約為磁鐵長度或線圈長度(螺線管線圈之長度)之2倍，而為大致等於正弦波之波形之1周期份之波形。亦即，第1圖中，以輸出電壓波形之橫軸做為時間軸時，1周期之時間，係以磁鐵長度之2倍之長度距離除以通過速度所得到之值。

然而，本發明之振動型電磁發電機，係由螺線管線圈、及在螺線管線圈中動作之可動磁鐵所構成。可動磁鐵係以使相同極性相對向接合之複數個磁鐵所構成。此外，螺線管線圈係由串聯逆極性之複數個線圈所構成。其次，本發明之振動型電磁發電機之輸出電壓，係藉由在螺線管線圈中動作之可動磁鐵使各螺線管線圈所產生之輸出電壓而得到。此時，各螺線管線圈所產生之輸出電壓之波形，係以第1圖所示之電壓波形為基本。其次，配合全部線圈所發生之電壓之相位，使該電壓成為最大輸出極為重要。因此，加上磁鐵長度及磁鐵隔離件之厚度之磁鐵間距、及加 上線圈長度及線圈間隔之線圈間距必須大致相等。

此外，磁鐵之材質相同時，為了得到小型且具有更高發電效率之發電機，如何以較短之磁鐵長度獲得較大之輸出電壓係重要課題。因此，本發明之發明者，在各種條件下，實施本發明之振動型電磁發電機之特性的檢証。

第2圖係由1個可動磁鐵25、及3個螺線管線圈(第1螺線管線圈21~第3螺線管線圈23)所構成之振動型電磁發電機20之剖面圖。

相鄰之螺線管線圈，具有規定之間隔24。線圈之捲繞方向，係各相鄰螺線管線圈互相逆向之正．逆．正方向。將該串聯之第1螺線管線圈21~第3螺線管線圈23，稱為發電線圈26。可動磁鐵25之長度，等於線圈長度及線圈間隔之合計長度(例如，螺線管線圈21及間隔24之合計長度)。

第3圖係可動磁鐵25通過以正．逆．正之極性串聯之第1螺線管線圈21~第3螺線管線圈23時之輸出電壓波形之概念圖。第3圖之橫軸刻度係對應於磁鐵長度(=線圈長度)之時間。

第3圖中，表中之數字係各螺線管線圈之輸出電壓及合成輸出電壓之振幅比。

第1螺線管線圈21~第3螺線管線圈23之極性分別為正．逆．正。因此，發生於各第1螺線管線圈21~第3螺線管線圈23之電壓，以會對應線圈長度之時間產生相位偏離，同時，改變極性。

此外，第1螺線管線圈21~第3螺線管線圈23係相互串聯。因此，所取得之電壓，係加上第1螺線管線圈21~第3螺線管線圈23所發生之電壓之合成輸出電壓。此時，得到第3圖所示之合成輸出電壓波形。

其次，參照第4圖之剖面圖，針對本發明之振動型電磁發電機40之構成例進行說明。

振動型電磁發電機40係由1個可動磁鐵48、及3個螺線管線圈(第1螺線管線圈41~第3螺線管線圈43)所構成。

相鄰之螺線管線圈，隔著規定之間隔44。線圈之捲繞方向，係相鄰螺線管線圈互相為逆向之正．逆．正方向。將該串聯之第1螺線管線圈41~第3螺線管線圈43，稱為發電線圈49。

可動磁鐵48係使長度方向磁化之相同長度之2個磁鐵45、46介隔著規定厚度之非磁性體所構成之磁鐵隔離件47以同極進行一體之相對向接合。

磁鐵長度及磁鐵隔離件47之合計尺寸之磁鐵間距51，等於螺線管線圈及螺線管線圈間隔之合計尺寸之線圈間距52。只是，即使在該條件下，以線圈長度短於磁鐵長度為佳。

第5圖係2個磁鐵45、46通過第4圖所示之正．逆．正連結之第1螺線管線圈41~第3螺線管線圈43時之輸出電壓波形之概念圖。第5圖中，表中之數字係各螺線管線圈之輸出電壓及合成輸出電壓之振幅比。

極性不同之2個磁鐵45、46通過各螺線管線圈時，於各螺線管線圈，發生相位於對應線圈長度之時間產生偏離之電壓。由該等電壓之全部所合成之輸出電壓，即為第5圖所示之合成輸出電壓波形。

振動型電磁發電機20、40如第2圖及第4圖所示，磁鐵及螺線管線圈係以接近之方式配置。因此，如第3圖及第5圖所示，具有輸出電壓被合成，使其振幅之一部份成為數倍之基本特性。本發明之發明者希望利用該基本特性來增大振動型電磁發電機之輸出電力。其次，本發明之振動型電磁發電機時，磁鐵間距51及線圈間距52相等係極為重要的一點。

此處，參照第6圖，針對圓筒型磁鐵60於空間所形成之磁場之分佈進行說明。第6圖係圓筒型磁鐵60於空間所形成之磁場分佈之剖面圖例。

由第6圖可知，磁鐵之端面附近之磁場，可以到達比圓筒型磁鐵60之長度更長之方向。此外，圓筒型磁鐵60之端面附近之磁場之方向，相對於圓筒型磁鐵60之長度方向為平行。因此，必須藉由使線圈長度短於磁鐵長度來有效地結合螺線管線圈及平行於磁鐵之長度方向之磁場。

到目前為止之說明中表示，為了提高發電效率，必須使磁鐵間距及線圈間距相等，且必須使線圈長度短於磁鐵長度。以下，針對以提高發電效率為目的之最佳磁鐵長度及磁鐵間距之決定方法進行說明。

第7圖係使磁鐵長度不同之4種類之圓筒型磁鐵以速 度1.2m/s通過一定線圈長度之螺線管線圈中所得到之輸出電壓特性之實測值例。

4種類之圓筒型磁鐵係直徑同樣為4mm，然而，磁鐵間距為不同之8mm、16mm、24mm、32mm之構成。

螺線管線圈係內徑6mm、各單位長度之捲繞數60次、線圈長度30mm之構成。

由第7圖可知，磁鐵長度增加時之輸出電壓之啟動特性與任一磁鐵長度時大致相同。其次，輸出電壓之最大值，於磁鐵長度從8mm增加至16mm、磁鐵長度從16mm增加至32mm時，亦大致一定。但是，隨著磁鐵長度之增長，輸出電壓之最大值的持續時間也變長。

此外，如第7圖所示，啟動特性幾乎不會因為磁鐵長度而改變。因此，決定啟動特性之要因，係磁鐵之直徑及螺線管線圈之尺寸，尤其是，應為螺線管線圈之內徑。因此，藉由使螺線管線圈之內徑接近磁鐵之直徑，可以使啟動時間更為縮短。

此處，將重點置於發生最大輸出電壓之長度16mm、24mm、32mm之圓筒型磁鐵，依據第7圖之輸出電壓之啟動特性，求取輸出電壓從最大值之10%到達90%之時間。此時，如圖中所示，約為5ms。此時，因為磁鐵之移動速度為1.2m/s，對應啟動時間5ms之2倍之移動距離為1.2(m/s)×5(ms)×2=12mm。

亦即，磁鐵長度為12mm，使輸出電壓大致等於最大值，同時，可以使磁鐵長度為最短。

第8圖係使一定磁鐵長度之圓筒型磁鐵通過線圈長度不同之3種類之螺線管線圈中時之輸出電壓特性之實測值例。

圓筒型磁鐵係直徑4mm、磁鐵長度8mm之構成。

螺線管線圈係各單位長度之捲數相等，線圈長度為不同之7mm、10mm、30mm之構成。

由第8圖可知，磁鐵長度為8mm時，線圈長度即使從7mm增長為10mm，輸出電壓亦只增加少許。此外，線圈長度即使從7mm增長至30mm，輸出電壓之最大振幅也幾乎為一定之值(約0.5V)。

亦即，相對於長度為8mm之一個磁鐵，如第1圖所示，使線圈長度成為與磁鐵長度相同之長度之8mm，輸出電壓大致為最大值(飽和電壓)。

參照第7圖及第8圖，針對可動磁鐵為一個之振動型發電機例進行說明。然而，由複數個磁鐵(至少為2個以上)所構成之可動磁鐵、及複數個螺線管線圈所構成之振動型發電機40時，在相同條件下，亦可針對規定線圈尺寸選擇輸出電壓為最大之最短磁鐵間距。

亦即，使磁鐵長度及隔離件厚度之合計尺寸之磁鐵間距、及線圈長度及線圈間隔之合計尺寸之線圈間距相等，可以得到高發電效率，且可縮小全體之尺寸。此外，以使磁鐵間距及線圈間距成為相等且使線圈長度短於磁鐵長度為佳。

如此，由複數個磁鐵及複數個螺線管線圈所構成之振 動型電磁發電機40時，可針對規定之螺線管線圈尺寸選擇輸出電壓為最大之最短之磁鐵長度。因此，即使尺寸較小，亦可得到高發電效率之振動型電磁發電機40。

以下，針對求取以提高發電效率為目的之最佳磁鐵間距之步驟，進行說明。

(1)首先，製作具有規定之線圈徑及規定之單位長度之捲數，線圈長度至少為線圈徑之3倍以上之螺線管線圈。

(2)其次，使具有規定磁鐵徑、線圈長度大致為相同之長度之磁鐵以一定速度通過該螺線管線圈中，測定此時之輸出電壓之啟動特性。

(3)求取該啟動特性時之從最大振幅之10%到達90%之時間。

(4)結果，利用所求取之時間及通過速度，求取距離之大致2倍之長度，做為求取之磁鐵間距。

求取磁鐵間距後，將螺線管線圈之線圈長度及線圈間隔之合計尺寸設定成與磁鐵間距相等，且使磁鐵長度長於上述之螺線管線圈之線圈長度之條件下，設定線圈間隔及磁鐵隔離件之尺寸條件。如此，可以得到接近最大輸出之電壓，且可縮小發電機本體之尺寸之振動型電磁發電機。

此外，如上面所述時，規定之線圈徑、規定之各單位長度之捲數、以及規定之磁鐵徑，係代表使用於所製作之振動型電磁發電機之尺寸。

此處，參照第9圖之立體圖，針對振動型電磁發電機 40之外觀構成例進行說明。

第9圖A係分解用以構成振動型電磁發電機40之各構件之狀態之立體圖。

第9圖B係組合各構件之振動型電磁發電機40當中之收容盒55之部份透視圖。

第1螺線管線圈41~第3螺線管線圈43，隔著螺線管線圈間隔44，捲繞於收容著可動磁鐵48之圓筒型之收容盒55之外周面。第1螺線管線圈41~第3螺線管線圈43係串聯。其次，各螺線管線圈以互相反方向進行捲繞，分別為正捲、逆捲、及正捲。

從第1螺線管線圈41及第3螺線管線圈43分別延伸出線圈端部53，連結於未圖示之外部構件(負荷)。

為了將可動磁鐵48收容於收容盒55內，於收容盒55之兩端，裝設著端蓋56。端蓋56係由可緩和對可動磁鐵之衝擊之樹脂等所形成。

為了使可動磁鐵48可於收容盒55之內部順暢動作，而使其於第1螺線管線圈41~第3螺線管線圈43之內側可於捲軸方向進行移動。因此，第1螺線管線圈41~第3螺線管線圈43可產生電壓而具有發電機之機能。

此處，參照第10圖，針對實際利用振動型電磁發電機40所得到之輸出電壓波形之實測值例進行說明。

可動磁鐵係將2個直徑4mm、長度8mm之Nd(釹)磁鐵介隔著厚度1.5mm之磁鐵隔離件實施同極相對向接合之構成。

螺線管線圈係將3個線圈長度6.5mm、線圈內徑5mm、捲數3000次之線圈以線圈間隔3mm實施正．逆．正之串聯而構成。

其次，第10圖係使可動磁鐵以速度約1.2m/s沿著螺線管線圈中之捲繞線軸方向移動時之輸出電壓波形。

將第10圖與第5圖之合成輸出電壓波形進行比較，兩者相當一致。其正代表參照第1圖至第5圖進行說明之內容之適當性。

此處，參照第11圖及第12圖，針對磁鐵隔離件之材質不同之各可動磁鐵之磁束密度例進行說明。

第11圖係圓筒型磁鐵、及介隔著磁鐵隔離件接合圓筒型磁鐵之可動磁鐵之構成例。

第11圖A，係圓筒型磁鐵61之構成例。圓筒型磁鐵61之軸方向之長度約為10mm，直徑約為5mm。

第11圖B係磁鐵隔離件71、81之構成例。形成磁鐵隔離件71之材料，係利用例如樹脂做為非磁性體材料。形成磁鐵隔離件81之材料係利用例如純鐵做為磁性體材料。磁鐵隔離件71、81之軸方向之長度約為2mm，直徑約為5mm。

第11圖C係可動磁鐵70、80之構成例。可動磁鐵70係介隔著非磁性體材料所形成之磁鐵隔離件71使3個圓筒型磁鐵61以同極相對向狀態進行接合。另一方面，可動磁鐵80係介隔著磁性體材料所形成之磁鐵隔離件81將3個圓筒型磁鐵61以同極相對向之狀態進行接合。

第12圖係圓筒磁鐵61及可動磁鐵70、80所產生於前述圓筒磁鐵61及可動磁鐵70、80之長度方向之表面附近之磁束密度之測定結果例。

第12圖A係1個圓筒型磁鐵61之磁束密度之測定結果。

第12圖B係可動磁鐵70之磁束密度之測定結果。

第12圖C係可動磁鐵80之磁束密度之測定結果。

第12圖A~第12圖C中，於代表磁束密度之縱軸，附有等間隔之刻度(B₁ ~B₆ )，用以供各圖進行比較。

如第12圖A所示，一般而言，圓筒型磁鐵61之端部(N極及S極附近)，因為磁束集中而有較高之磁束密度。

此外，如第12圖B及第12圖C所示，同極相對向接合之可動磁鐵之N極及S極附近，具有高於1個圓筒型磁鐵61之磁束密度之峰值。此係因為同極相對向接合，磁束相斥而提高磁束密度。

此外，與第12圖B及第12圖C時相比，可知含有磁性體材料所形成之磁鐵隔離件81之可動磁鐵80之磁束密度之峰值，高於含有非磁性體材料所形成之磁鐵隔離件71之可動磁鐵70。此時，可動磁鐵80之峰值，比可動磁鐵70之峰值高出3/2倍程度。其係高透磁率之磁性體材料所形成之磁鐵隔離件81，容易牽引來自圓筒型磁鐵61之磁力線，不但具有較高之磁束指向性，且磁束密度也更高。

依據第12圖A~第12圖C之測定結果，利用含有磁 性體材料所形成之磁鐵隔離件81之可動磁鐵80構成振動型發電機時，磁束密度較高，與螺線管線圈交叉之磁束較多。因此，磁鐵隔離件所使用之材質為磁性體材料時，與非磁性體材料時相比，振動型電磁發電機之發電效率更高。

如以上之說明所示，藉由明確訂定以提高振動型電磁發電機40之發電效率為目的之具體條件，可以適當設計振動型電磁發電機40之磁鐵間距及線圈間距適。因此，具有可得到小型且高發電效率之振動型電磁發電機40之效果。

此外，振動型電磁發電機40之構成簡單。因此，組裝時之製程較為容易，具有可得到不易損壞、高信賴性之振動型電磁發電機40之效果。

此外，磁鐵隔離件為磁性體時，因為可提高磁束密度，具有可提高振動型電磁發電機之發電力之效果。因此，重視發電量時，即使外尺寸小於利用非磁性體材料所形成之磁鐵隔離件之振動型電磁發電機，亦可得到相同發電量。此時，亦可減少螺線管線圈之捲繞數。因此，具有振動型電磁發電機可更為小型化且輕量化之效果。此外，藉由減少使用構件之量，具有降低成本之效果。

另一方面，藉由磁鐵隔離件為非磁性體，與磁鐵隔離件為磁性體時相比，具有製造較為便宜之效果。此外，因為非磁性體可以使用塑膠等之合成樹脂，具有加工性優良、高製造速度之效果。

此外，振動型電磁發電機40係複數個磁鐵及複數個螺線管線圈之組合之構成，然而，亦可以為3個以上之磁鐵、及4個以上之螺線管線圈之組合來構成振動型電磁發電機。

此外，上述實施形態時，相鄰之螺線管線圈間具有間隔，然而，亦可以樹脂等之構件來形成隔離件。此外，亦可以磁性體及非磁性體之磁鐵隔離件之組合來構成可動磁鐵。

此外，上述實施形態時，可動磁鐵之形狀為圓筒型，然而，剖面形狀亦可以多角形、橢圓形、或曲線及直線之組合形狀。此時，螺線管線圈及磁鐵隔離件之剖面形狀，只要為可與可動磁鐵之剖面形狀對應之形狀即可。

此外，亦可於螺線管線圈之內徑，配設導引軌，並於可動磁鐵之側面裝設滾子。相反地，亦可於螺線管線圈之內徑配設滾子，並於可動磁鐵配設導引軌。此種構成時，即使只施加少許力，亦可使可動磁鐵順暢滑動，而具有得到發電力之效果。

1‧‧‧螺線管線圈

2‧‧‧圓筒型磁鐵

3‧‧‧輸出電壓波形

10‧‧‧振動型電磁發電機

20‧‧‧振動型電磁發電機

21‧‧‧第1螺線管線圈

22‧‧‧第2螺線管線圈

23‧‧‧第3螺線管線圈

24‧‧‧線圈間隔

25‧‧‧可動磁鐵

40‧‧‧振動型電磁發電機

41‧‧‧第1螺線管線圈

42‧‧‧第2螺線管線圈

43‧‧‧第3螺線管線圈

44‧‧‧線圈間隔

45‧‧‧第1磁鐵

46‧‧‧第2磁鐵

47‧‧‧磁鐵隔離件

48‧‧‧可動磁鐵

61‧‧‧圓筒型磁鐵

70‧‧‧可動磁鐵

71‧‧‧磁鐵隔離件(非磁性體)

80‧‧‧可動磁鐵

81‧‧‧磁鐵隔離件(磁性體)

第1圖係振動型電磁發電機之1個圓筒型磁鐵通過螺線管線圈時所發生之輸出電壓波形例之說明圖。

第2圖係振動型電磁發電機之構造例之剖面圖。

第3圖係可動磁鐵通過第1~第3螺線管線圈時之輸出電壓波形例之概念圖。

第4圖係振動型電磁發電機之構造例之剖面圖。

第5圖係第1及第2磁鐵通過第1~第3螺線管線圈時之輸出電壓波形例之說明圖。

第6圖係圓筒型磁鐵形成於空間之磁場之分佈例之剖面圖。

第7圖係磁鐵長度不同之4種類之圓筒型磁鐵通過一定線圈長度之螺線管線圈中時之輸出電壓波形之實測值例之說明圖。

第8圖係一定線圈長度之圓筒型磁鐵通過線圈長度不同之3種類之螺線管線圈中時之輸出電壓特性之實測值例之說明圖。

第9圖A、B係本發明之一實施形態之振動型電磁發電機之構成例之外觀立體圖。

第10圖係本發明之一實施形態之振動型電磁發電機之輸出電壓波形之測定例之說明圖。

第11圖A、B、C係本發明之一實施形態之圓筒型磁鐵、磁鐵隔離件、以及可動磁鐵之例之外觀構成圖。

第12圖A、B、C係本發明之一實施形態之圓筒型磁鐵及可動磁鐵所發生之磁束密度例之說明圖。

40‧‧‧振動型電磁發電機

41‧‧‧第1螺線管線圈

42‧‧‧第2螺線管線圈

43‧‧‧第3螺線管線圈

44‧‧‧線圈間隔

47‧‧‧磁鐵隔離件

48‧‧‧可動磁鐵

53‧‧‧線圈端部

55‧‧‧收容盒

56‧‧‧端蓋

61‧‧‧圓筒型磁鐵

62‧‧‧圓筒型磁鐵

63‧‧‧圓筒型磁鐵

Claims (6)

1. 一種振動型電磁發電機之製造方法，該振動型電磁發電機係具備：發電線圈，係串聯地連接複數個螺線管線圈；以及，可動磁鐵，係含有複數個磁鐵，該複數個磁鐵為在前述發電線圈之內側且可以移動在捲軸方向上，並配置成相對向之磁極互相為同極；前述複數個螺線管線圈，具有規定之線圈間隔且以互相相反方向進行捲繞；其特徵為包含：製作螺線管線圈之步驟，使該螺線管線圈具有規定之線圈徑及規定之每單位長度之捲數，且前述線圈長度為前述線圈徑之至少3倍以上；測定使具有規定之磁鐵徑，與前述線圈長度為相同長度之磁鐵以一定之通過速度通過前述螺線管線圈中時之輸出電壓之啟動特性之步驟；求取前述啟動特性中，從最大振幅之10%到達90%為止之啟動時間之步驟；以及以利用前述啟動時間及前述通過速度所求取之距離之2倍之長度做為前述磁鐵間距之長度之步驟。
2. 如申請專利範圍第1項所記載之振動型電磁發電機之製造方法，其中，前述可動磁鐵，乃是介隔著規定厚度之磁鐵隔離件以同極相對之方式進行接合；更進一步，前述複數個螺線管線圈中一個份的線圈長 度及前述線圈間隔之合計尺寸之線圈間距，與前述可動磁鐵中一個份的磁鐵長度及前述磁鐵隔離件之厚度之合計尺寸之磁鐵間距為相等，同時，構成前述線圈長度短於前述磁鐵長度。
3. 如申請專利範圍第1或2項所記載之振動型電磁發電機之製造方法，其中，更進一步，在前述可動磁鐵的側面，於捲軸方向上，設有平行的滾子；讓前述可動磁鐵的滾子合於設在前述螺線管線圈的內徑之導引軌。
4. 如申請專利範圍第1或2項所記載之振動型電磁發電機之製造方法，其中，前述螺線管線圈的內徑，與前述磁鐵的直徑相等。
5. 如申請專利範圍第4項所記載之振動型電磁發電機之製造方法，其中，前述磁鐵隔離件，是以磁性體來形成。
6. 一種振動型電磁發電機，乃是以申請專利範圍第1項所記載振動型電磁發電機之製造方法所製造出的振動型電磁發電機。