JP2006333688A - Power generating apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発電装置に関し、特に携帯可能な発電装置に関する。 The present invention relates to a power generation device, and more particularly to a portable power generation device.
携帯可能な発電装置としては、例えば、永久磁石と、該永久磁石を振動可能に支持するバネと、該永久磁石を内側に収容するコイルと、を備え、永久磁石をコイルの軸線方向に振動させることで、コイルに誘導電流を発生させる構成のものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 As a portable power generation device, for example, a permanent magnet, a spring that supports the permanent magnet so as to vibrate, and a coil that accommodates the permanent magnet inside, the permanent magnet is vibrated in the axial direction of the coil. Thus, a configuration in which an induction current is generated in a coil is known (for example, see Patent Document 1).
前記特許文献に示された発電装置では、永久磁石がバネのみによって支持された構成であるため、永久磁石の振動に摩擦などによるロスが発生せず、発電の効率を向上させることができる。 In the power generation apparatus disclosed in the patent document, since the permanent magnet is supported only by the spring, loss due to friction or the like does not occur in the vibration of the permanent magnet, and the power generation efficiency can be improved.
しかしながら、上記構成の発電装置では、上述の如く永久磁石がバネのみによって支持された構成であるため、永久磁石はコイルの軸線方向のみならずコイルの径方向へも振動可能とされており(永久磁石の振動が安定しない構成となっており)、コイルの内径寸法は永久磁石が接触しない程度に大きく形成されている。このため、上記構成の発電装置では、コイルと永久磁石との間の距離寸法も大きく設定されており、発電効率が低下する原因となっている。 However, in the power generation device having the above configuration, since the permanent magnet is supported only by the spring as described above, the permanent magnet can be vibrated not only in the axial direction of the coil but also in the radial direction of the coil (permanently). The vibration of the magnet is not stable), and the inner diameter of the coil is large enough to prevent contact with the permanent magnet. For this reason, in the electric power generating apparatus of the said structure, the distance dimension between a coil and a permanent magnet is also set largely, and it is the cause of power generation efficiency falling.
一方、モータ等を用いた回転タイプの発電装置も知られているが、このような発電装置においては、コイル又は発電用永久磁石を支持する回転軸の軸受部分に摩擦が生じるため、コイル又は発電用永久磁石の回転にロスが生じ、発電効率が低下するという問題がある。
本発明は上記事実を考慮し、コイル又は発電用永久磁石の変位に摩擦によるロスが発生せず、しかも、コイル又は発電用永久磁石を安定して所定方向に変位させることができる発電装置を得ることが目的である。 In consideration of the above-described facts, the present invention provides a power generation apparatus that does not cause loss due to friction in the displacement of the coil or the permanent magnet for power generation and that can stably displace the coil or the permanent magnet for power generation in a predetermined direction. Is the purpose.
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明の発電装置は、コイル及び前記コイルの近傍に設けられた発電用永久磁石を有し、前記コイル又は前記発電用永久磁石を所定方向へ変位させることで前記コイルに誘導電流を発生させて発電する発電装置であって、前記コイル又は前記発電用永久磁石に一体的に連結された第1保持用永久磁石と、前記第1保持用永久磁石の少なくとも一部を収容すると共に前記第1保持用永久磁石の前記収容部分外周部の磁極と極性が同じ磁極が内周部に形成された収容孔を有し、前記第1保持用永久磁石を磁気浮揚によって前記所定方向へ変位可能に保持する第2保持用永久磁石と、を備えたことを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, a power generator according to a first aspect of the present invention includes a coil and a permanent magnet for power generation provided in the vicinity of the coil, and the coil or the permanent magnet for power generation is displaced in a predetermined direction. A first generating permanent magnet integrally connected to the coil or the power generating permanent magnet, and the first holding permanent magnet. The first holding permanent magnet has a receiving hole in which a magnetic pole having the same polarity as the magnetic pole of the receiving portion outer peripheral portion of the first holding permanent magnet is formed in the inner peripheral portion. And a second permanent magnet for holding that can be displaced in the predetermined direction by magnetic levitation.
請求項1記載の発電装置では、コイル又はコイルの近傍に設けられた発電用永久磁石が所定方向へ変位すると、コイルに誘導電流が発生し発電される。 According to the first aspect of the present invention, when the power generation permanent magnet provided in the vicinity of the coil or the coil is displaced in a predetermined direction, an induction current is generated in the coil to generate power.
ここで、この発電装置では、コイル又は発電用永久磁石には、第1保持用永久磁石が一体的に連結されている。この第1保持用永久磁石は、少なくとも一部が第2保持用永久磁石の収容孔内に収容されており、第1保持用永久磁石の収容部分外周部の磁極と収容孔の内周部の磁極とが同じ極性とされている。これにより、第2保持用永久磁石は、磁気浮揚によって第1保持用永久磁石を所定方向へ変位可能に保持しており、これにより、第1保持用永久磁石に一体的に連結されたコイル又は発電用永久磁石の変位が所定方向に安定する。 Here, in this power generation device, the first holding permanent magnet is integrally connected to the coil or the power generation permanent magnet. At least a part of the first holding permanent magnet is housed in the housing hole of the second holding permanent magnet, and the magnetic pole of the housing portion outer peripheral portion of the first holding permanent magnet and the inner peripheral portion of the housing hole. The magnetic poles have the same polarity. As a result, the second holding permanent magnet holds the first holding permanent magnet so as to be displaceable in a predetermined direction by magnetic levitation, so that the coil or the integrally connected to the first holding permanent magnet or The displacement of the permanent magnet for power generation is stabilized in a predetermined direction.
しかも、第2保持用永久磁石は、第1保持用永久磁石を磁気浮揚により保持しているので、第1保持用永久磁石と第2保持用永久磁石との間に摩擦が発生することがなく、これにより、コイル又は発電用永久磁石の変位に摩擦によるロスが発生することがない。 In addition, since the second holding permanent magnet holds the first holding permanent magnet by magnetic levitation, there is no friction between the first holding permanent magnet and the second holding permanent magnet. Thus, there is no loss due to friction in the displacement of the coil or the permanent magnet for power generation.
請求項2に係る発明の発電装置は、弾性部材と、前記弾性部材によって所定方向へ振動可能に支持された発電用永久磁石と、前記発電用永久磁石の近傍に設けられ、前記発電用永久磁石の振動によって誘導電流を発生させるコイルと、正極及び負極のうち一方の磁極が外周部に形成され、前記発電用永久磁石に一体的に連結された第1保持用永久磁石と、前記所定方向に沿って形成された収容孔を有し、前記収容孔の内側に前記第1保持用永久磁石を収容すると共に、前記第1保持用永久磁石の前記外周部の磁極と極性が同じ磁極が前記収容孔の内周部に形成され、前記第1保持用永久磁石を磁気浮揚によって前記所定方向へ振動可能に保持する第2保持用永久磁石と、を備えたことを特徴としている。 The power generation device of the invention according to claim 2 is provided with an elastic member, a power generation permanent magnet supported by the elastic member so as to vibrate in a predetermined direction, and the power generation permanent magnet provided in the vicinity of the power generation permanent magnet. A coil for generating an induced current by vibration of the first electrode, a first magnetic pole of one of a positive electrode and a negative electrode formed on the outer periphery, and integrally connected to the permanent magnet for power generation, and in the predetermined direction The first holding permanent magnet is accommodated inside the accommodation hole, and the magnetic pole having the same polarity as the magnetic pole of the outer peripheral portion of the first holding permanent magnet is accommodated in the accommodation hole. And a second holding permanent magnet that is formed on an inner periphery of the hole and holds the first holding permanent magnet so as to vibrate in the predetermined direction by magnetic levitation.
請求項2記載の発電装置では、発電用永久磁石が弾性部材によって所定方向へ振動可能に支持されており、この発電用永久磁石が振動(変位)すると、コイルに誘導電流が発生し発電される。 In the power generation device according to claim 2, the power generation permanent magnet is supported by the elastic member so as to vibrate in a predetermined direction. When the power generation permanent magnet vibrates (displaces), an induction current is generated in the coil to generate power. .
ここで、この発電装置では、発電用永久磁石には、外周部に正極及び負極のうち一方の磁極が形成された第1保持用永久磁石が一体的に連結されており、この第1保持用永久磁石は、第2保持用永久磁石に形成された収容孔内に収容されている。この収容孔の内周部には、第1保持用永久磁石の外周部の磁極と極性が同じ磁極が形成されており、第2保持用永久磁石は、磁気浮揚によって第1保持用永久磁石を所定方向へ振動可能に保持している。すなわち、第1保持用永久磁石の振動方向が第2保持用永久磁石によって所定方向に制限されるので、第1保持用永久磁石に一体的に連結された発電用永久磁石を、所定方向に安定して振動させることができる。これにより、例えば、発電用永久磁石とコイルとの距離を近づけることが可能となり、発電効率を向上させることができる。 Here, in this power generation device, the first permanent magnet having one of the positive pole and the negative pole formed on the outer peripheral portion is integrally connected to the permanent magnet for power generation. The permanent magnet is accommodated in an accommodation hole formed in the second holding permanent magnet. A magnetic pole having the same polarity as the magnetic pole of the outer peripheral portion of the first holding permanent magnet is formed on the inner peripheral portion of the housing hole. The second holding permanent magnet is a first floating permanent magnet that is magnetically levitated. It is held so that it can vibrate in a predetermined direction. That is, since the vibration direction of the first holding permanent magnet is limited to the predetermined direction by the second holding permanent magnet, the power generating permanent magnet integrally connected to the first holding permanent magnet is stabilized in the predetermined direction. And can be vibrated. Thereby, for example, the distance between the permanent magnet for power generation and the coil can be reduced, and the power generation efficiency can be improved.
しかも、第2保持用永久磁石は、第1保持用永久磁石を磁気浮揚により保持しているので、第1保持用永久磁石と第2保持用永久磁石との間に摩擦が発生することがなく、これにより、発電用永久磁石の振動に摩擦によるロスが発生することがない。 In addition, since the second holding permanent magnet holds the first holding permanent magnet by magnetic levitation, there is no friction between the first holding permanent magnet and the second holding permanent magnet. Thus, no loss due to friction occurs in the vibration of the permanent magnet for power generation.
請求項3に係る発明の発電装置は、請求項2記載の発電装置において、前記第1保持用永久磁石は、前記所定方向に沿った前記発電用永久磁石の両側に一対設けられ、前記第2保持用永久磁石は、前記一対の第1保持用永久磁石に対応して一対設けられる、ことを特徴としている。 A power generation apparatus according to a third aspect of the present invention is the power generation apparatus according to the second aspect, wherein a pair of the first holding permanent magnets are provided on both sides of the power generation permanent magnet along the predetermined direction. A pair of holding permanent magnets is provided corresponding to the pair of first holding permanent magnets.
請求項3記載の発電装置では、所定方向(振動方向)に沿った発電用永久磁石の両側に、一対の第1保持用永久磁石が一体的に連結されており、これら一対の第1保持用永久磁石は、一対の第2保持用永久磁石によって磁気浮揚により前記所定方向に振動可能に保持されている。このように、発電用永久磁石の振動を前記所定方向に制限する第1保持用永久磁石と第2保持用永久磁石とが、発電用永久磁石の振動方向両側に設けられているため、発電用永久磁石の振動を一層良好に安定させることができる。 In the power generation device according to claim 3, a pair of first holding permanent magnets are integrally connected to both sides of the power generation permanent magnet along a predetermined direction (vibration direction), and the pair of first holding magnets. The permanent magnet is held by a pair of second holding permanent magnets so as to vibrate in the predetermined direction by magnetic levitation. Thus, the first holding permanent magnet and the second holding permanent magnet that limit the vibration of the power generation permanent magnet in the predetermined direction are provided on both sides of the power generation permanent magnet in the vibration direction. The vibration of the permanent magnet can be further stabilized.
請求項4に係る発明の発電装置は、請求項2記載又は請求項3記載の発電装置において、前記弾性部材、前記発電用永久磁石、及び前記第1保持用永久磁石は、直線的に配列されている、ことを特徴としている。 A power generation device according to a fourth aspect of the present invention is the power generation device according to the second or third aspect, wherein the elastic member, the power generation permanent magnet, and the first holding permanent magnet are linearly arranged. It is characterized by that.
請求項4記載の発電装置では、弾性部材、発電用永久磁石、及び第1保持用永久磁石が直線的に配列されているので、弾性部材の弾性力の設定がし易く発電用永久磁石をスムースに振動させることができると共に、装置をコンパクトに構成できる。
In the power generation device according to
請求項5に係る発明の発電装置は、請求項2乃至請求項4の何れか1項に記載の発電装置において、前記発電用永久磁石は、前記コイルの内側に配置されている、ことを特徴としている。 A power generator according to a fifth aspect of the present invention is the power generator according to any one of the second to fourth aspects, wherein the permanent magnet for power generation is disposed inside the coil. It is said.
請求項5記載の発電装置では、発電用永久磁石がコイルの内側に配置されているので、発電効率を向上させることができると共に、装置をコンパクトに構成できる。 In the power generation device according to claim 5, since the power generation permanent magnet is arranged inside the coil, the power generation efficiency can be improved and the device can be configured compactly.
請求項6に係る発明の発電装置は、請求項2乃至請求項5の何れか1項に記載の発電装置において、装置本体を構成するケースを備え、前記コイルは、前記ケースに支持され、前記弾性部材は、一端が前記発電用永久磁石に直接的又は間接的に係止されると共に他端が前記ケースに係止され、前記第2保持用永久磁石は、前記ケースに固定されている、ことを特徴としている。 A power generation apparatus according to a sixth aspect of the present invention is the power generation apparatus according to any one of the second to fifth aspects, further comprising a case constituting a main body of the apparatus, wherein the coil is supported by the case, and One end of the elastic member is directly or indirectly locked to the power generation permanent magnet and the other end is locked to the case, and the second holding permanent magnet is fixed to the case. It is characterized by that.
請求項6記載の発電装置では、コイルがケースに支持されると共に、第2保持用永久磁石がケースに固定されており、この第2保持用永久磁石によって第1保持用永久磁石ひいては発電用永久磁石が磁気浮揚により保持されている。また、弾性部材は、一端が発電用永久磁石に直接的又は間接的に係止されており、他端がケースに係止されている。したがって、例えば、ケースを人体や車体に取り付ければ、人体や車体の振動により発電用永久磁石を振動させることができ、コイルに誘導電流を発生させることができる。このように、ケースによって装置がユニット化されているので、取り扱いが容易である。 According to a sixth aspect of the present invention, the coil is supported by the case, and the second holding permanent magnet is fixed to the case. The second holding permanent magnet causes the first holding permanent magnet and thus the power generation permanent. The magnet is held by magnetic levitation. Further, one end of the elastic member is directly or indirectly locked to the power generation permanent magnet, and the other end is locked to the case. Therefore, for example, if the case is attached to a human body or a vehicle body, the power generation permanent magnet can be vibrated by the vibration of the human body or the vehicle body, and an induced current can be generated in the coil. Thus, since the apparatus is unitized by the case, handling is easy.
以上説明した如く、本発明の発電装置では、コイル又は発電用永久磁石の変位に摩擦によるロスが発生せず、しかも、コイル又は発電用永久磁石を安定して所定方向に変位させることができる。 As described above, in the power generation device of the present invention, loss due to friction does not occur in the displacement of the coil or power generation permanent magnet, and the coil or power generation permanent magnet can be stably displaced in a predetermined direction.
<第1の実施の形態>
図3には、本発明の第1の実施の形態に係る発電装置10の構成が分解斜視図にて示されている。
<First Embodiment>
FIG. 3 is an exploded perspective view showing the configuration of the
発電装置10は、振動により発電するタイプの発電装置であり、装置本体を構成するケース12を備えている。ケース12は、底壁と側壁とを有する箱状に形成されており、ケース12の開口部は図示しないカバーにより閉塞されるようになっている。
The
ケース12内の底壁には、角柱状に形成された一対の固定部14が突出形成されており、各固定部14の上端には円筒状に形成された第2保持用永久磁石16、18が互いに同軸的に固定されている。これら一対の第2保持用永久磁石16、18は、図2に示す如く、各筒内が収容孔15とされており、内周部にN極(正極)17が形成され、外周部にS極(負極)19が形成された構成となっている。
A pair of fixing
また、発電装置10は、駆動部20を備えている。駆動部20は、全体として長尺な円柱状に形成されており、一対の第2保持用永久磁石16、18に対して同軸的に配置されている。この駆動部20は、円筒状に形成された発電用永久磁石22を備えている。発電用永久磁石22は、軸線方向一側にN極(正極)が形成され、軸線方向他端側にS極(負極)が形成されている(N極とS極とが軸線方向に沿って配列されている、図1参照)。
In addition, the
発電用永久磁石22の軸線方向一側には、発電用永久磁石22と同径の円柱状に形成された第1連結部材24が設けられている。第1連結部材24の軸線方向他側には、雄ネジ28が同軸的に突出形成されている。雄ネジ28は、発電用永久磁石22の筒内に挿入されており、先端部が発電用永久磁石22の軸線方向他側へ突出している。また、第1連結部材24の軸線方向一側には、円柱状の支持部30が同軸的に突出形成されている。
A first connecting
一方、発電用永久磁石22の軸線方向他側には、発電用永久磁石22と同径の円柱状に形成された第2連結部材32が設けられている。第2連結部材32の軸心部には、雌ネジ36が形成されている。この雌ネジ36には、第1連結部材24の雄ネジ28の先端部が螺合しており、発電用永久磁石22、第1連結部材24、及び第2連結部材32は、一体的に連結されている。また、第2連結部材32の軸線方向他側には、円柱状に形成された支持部38が同軸的に突出形成されている。
On the other hand, on the other side in the axial direction of the power generation
さらに、第1連結部材24の軸線方向一側及び第2連結部材32の軸線方向他側(発電用永久磁石22の軸線方向両側)には、それぞれ発電用永久磁石22と同径の円筒状に形成された第1保持用永久磁石40、42が設けられている。
Furthermore, the axial side of the first connecting
一方の第1保持用永久磁石40の筒内には、第1連結部材24の支持部30が挿入されており、これにより、第1保持用永久磁石40は、第1連結部材24に同軸的に支持されている。また、他方の第1保持用永久磁石42の筒内には、第2連結部材32の支持部38が挿入されており、これにより、第1保持用永久磁石42は、第2連結部材32に同軸的に支持されている。
The
これら一対の第1保持用永久磁石40、42は、図2に示す如く、外周部にN極(正極)41が形成され、内周部にS極(負極)43が形成された構成となっており、それぞれ前述した第2保持用永久磁石16、18の内側(筒内)に収容されている。
As shown in FIG. 2, the pair of first holding
また一方、駆動部20の軸線方向一側(第1保持用永久磁石40の軸線方向一側)には、第1捩りコイルスプリング(弾性部材)44が設けられている。第1捩りコイルスプリング44の軸線方向一端部は、ケース12の側壁に係止されており、ケース12の側壁に突出形成された円柱状の係止部46によって径方向への移動を規制されている。
On the other hand, a first torsion coil spring (elastic member) 44 is provided on one side in the axial direction of the drive unit 20 (one side in the axial direction of the first holding permanent magnet 40). One end of the first
また、第1捩りコイルスプリング44の軸線方向他端部は、第1保持用永久磁石40の軸線方向一端部に係止されており、第1保持用永久磁石40を貫通した支持部30によって径方向への移動を規制されている。この第1捩りコイルスプリング44は、駆動部20を軸線方向他側へ付勢している。
The other end of the first
駆動部20の軸線方向他側(第1保持用永久磁石42の軸線方向他側)には、第1捩りコイルスプリング44と同じ弾性力を備えた第2捩りコイルスプリング(弾性部材)48が設けられている。第2捩りコイルスプリング48の軸線方向他端部は、ケース12の側壁に係止されており、ケース12の側壁に突出形成された円柱状の係止部50によって径方向への移動を規制されている。
A second torsion coil spring (elastic member) 48 having the same elastic force as the first
また、第2捩りコイルスプリング48の軸線方向一端部は、第1保持用永久磁石42の軸線方向他端部に係止されており、第1保持用永久磁石42を貫通した支持部38によって径方向への移動を規制されている。この第2捩りコイルスプリング48は、駆動部20を軸線方向一側へ付勢している。
One end portion in the axial direction of the second
さらに、この発電装置10は、発電用永久磁石22の周りに巻き回されたコイル52を備えている。コイル52は、発電用永久磁石22の外径寸法よりも僅かに大きな内径寸法を有しており、発電用永久磁石22に対して同軸的に配置されている。このコイル52の巻き方向一端部には、図示しない整流回路を介して図示しない蓄電器が接続されている。
Further, the
ここで、本第1の実施の形態に係る発電装置10では、駆動部20は、第1捩りコイルスプリング44と第2捩りコイルスプリング48との付勢力が釣り合うことで、通常は図1(A)に示す中立位置に保持されている。
Here, in the
また、この発電装置10では、前述した如く駆動部20の一対の第1保持用永久磁石40、42は、ケース12に固定された一対の第2保持用永久磁石16、18の各収容孔15内に配置されているが、一対の第1保持用永久磁石40、42の外周部の磁極と、各収容孔15の内周部の磁極が同じN極であるため、一対の第1保持用永久磁石40、42は、図2に示す如く、一対の第2保持用永久磁石16、18の各収容孔15内で磁気浮揚により保持されている。
Further, in the
しかもこの状態では、駆動部20(一対の第1保持用永久磁石40、42)は、一対の第2保持用永久磁石16、18に対して同軸的に保持されており、自らの軸線方向に沿って移動可能とされているので、駆動部20に軸線方向に沿った何らかの外力が作用すると、駆動部20は第1捩りコイルスプリング44及び第2捩りコイルスプリング48の付勢力によって軸線方向に振動(往復移動)する構成となっている。
In addition, in this state, the drive unit 20 (the pair of first holding
次に、本第1の実施の形態の作用について説明する。 Next, the operation of the first embodiment will be described.
上記構成の発電装置10では、ケース12に振動(図1(A)の矢印V参照)が付与されると、この振動が駆動部20に伝達され、図1(B)及び図1(C)に示す如く、駆動部20が第1捩りコイルスプリング44又は第2捩りコイルスプリング48の付勢力によって軸線方向に振動(往復移動)する(図1(B)の矢印F及び図1(C)の矢印R参照)。これにより、発電用永久磁石22がコイル52の内側で軸線方向に振動し、コイル52には電磁誘導によって誘導電流が発生する。この誘導電流は図示しない整流回路により電圧信号に変換され、図示しない蓄電器に蓄電される。
In the
ここで、本第1の実施の形態に係る発電装置10では、駆動部20の第1保持用永久磁石40、42の外周部の磁極と、ケース12に固定された第2保持用永久磁石16、18の内周部(各収容孔15の内周部)の磁極とが同じ極性(本第1の実施の形態では、N極)とされているので、第2保持用永久磁石16、18は、磁気浮揚によって駆動部20を軸線方向(所定方向)へ振動可能に保持している。すなわち、第1保持用永久磁石40、42の振動方向が第2保持用永久磁石16、18によって軸線方向に制限されるので、発電用永久磁石22(駆動部20)の振動を軸線方向に安定させることができる(発電用永久磁石22が径方向に振動することを防止できる)。これにより、例えば、コイル52の内径寸法を小さく形成して発電用永久磁石22とコイル52との距離を近づけることが可能となり、発電効率を向上させることができる。
Here, in the
しかも、第2保持用永久磁石16、18は、第1保持用永久磁石40、42を磁気浮揚により保持しているので、第1保持用永久磁石40、42と第2保持用永久磁石16、18との間に摩擦が発生することがなく、これにより、発電用永久磁石22の振動に摩擦によるロスが発生することがない。
In addition, since the second holding
さらに、本第1の実施の形態に係る発電装置10では、発電用永久磁石22(駆動部20)の振動を軸線方向に制限する第1保持用永久磁石40、42と第2保持用永久磁石16、18とが、発電用永久磁石22の振動方向両側に設けられているため、発電用永久磁石22の振動方向を一層良好に安定させることができる。
Furthermore, in the
また、本第1の実施の形態に係る発電装置10では、第1捩りコイルスプリング44、駆動部20(第1保持用永久磁石40、第1連結部材24、発電用永久磁石22、第2連結部材32、第1保持用永久磁石42)、及び第2捩りコイルスプリング48が直線的に配列されているので、第1捩りコイルスプリング44及び第2捩りコイルスプリング48の弾性力の設定がし易く駆動部20(発電用永久磁石22)をスムースに振動させることができると共に、装置をコンパクトに構成できる。
Further, in the
また、本第1の実施の形態に係る発電装置10では、発電用永久磁石22がコイル52の内側に配置されているので、発電効率を向上させることができると共に、装置をコンパクトに構成できる。
Further, in the
さらに、本第1の実施の形態に係る発電装置10では、例えば、ケース12を人体や車体に取り付ければ、人体や車体の振動により駆動部20(発電用永久磁石22)を振動させることができ、コイル52に誘導電流を発生させることができる。このように、ケース12によって装置がユニット化されているので、取り扱いが容易である。
Furthermore, in the
以上説明した如く、本発明の第1の実施の形態に係る発電装置10では、発電用永久磁石22の振動(変位)に摩擦によるロスが発生せず、しかも、発電用永久磁石22を安定して軸線方向(所定方向)に振動させることができる。
As described above, in the
なお、上記第1の実施の形態に係る発電装置10では、発電用永久磁石22がコイル52の内側に配置された構成としたが、これに限らず、コイル52が発電用永久磁石22の径方向側方に配置された構成としてもよい。
In the
また、上記第1の実施の形態に係る発電装置10では、第1捩りコイルスプリング44、第1保持用永久磁石40、発電用永久磁石22、第1保持用永久磁石42、第2捩りコイルスプリング48が直線的に配列された構成としたが、これに限らず、例えば、第1連結部材24及び第2連結部材32をクランク状に形成することで、第1捩りコイルスプリング44、第1保持用永久磁石40、第1保持用永久磁石42、及び第2捩りコイルスプリング48と発電用永久磁石22とが互いに径方向にズレて配置された構成としてもよい。
Further, in the
さらに、上記第1の実施の形態に係る発電装置10では、弾性部材として第1捩りコイルスプリング44及び第2捩りコイルスプリング48を適用して構成したが、これに限らず、例えば、弾性部材としては、一端がケース12の側壁又は底壁に係止され他端が駆動部20に係止された板バネやゴムなどを適用して構成してもよい。
Furthermore, in the electric
またさらに、上記第1の実施の形態に係る発電装置10では、第1保持用永久磁石40、42及び第2保持用永久磁石16、18が、発電用永久磁石22の軸線方向両側に設けられた構成としたが、これに限らず、第1保持用永久磁石40(又は第1保持用永久磁石44)及び第2保持用永久磁石16(又は第2保持用永久磁石18)を省略した構成としてもよい。
<第2の実施の形態>
図4には、本発明の第2の実施の形態に係る発電装置60の概略構成図が示されている。
Furthermore, in the
<Second Embodiment>
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a
発電装置60は、モータ等を用いた回転タイプの発電装置であり、コイル62及び該コイル62の近傍に設けられた発電用永久磁石64を備えている。コイル62には、円柱状に形成されて回転軸を構成する第1保持用永久磁石66が一体的に連結されている。第1保持用永久磁石66は、円錐状に形成された先端部の磁極がS極68とされ、それ以外の部分の磁極がN極70とされている。
The
また、この発電装置60は、第1保持用永久磁石66の軸受を構成する第2保持用永久磁石72を備えている。第2保持用永久磁石72は、第1保持用永久磁石66の先端部(S極68)を収容する円錐状の収容孔74を備えている。この第2保持用永久磁石72は、第1保持用永久磁石66と反対側がN極76とされ、収容孔74の内周部を含む第1保持用永久磁石66側がS極78とされている。
Further, the
このため、第2保持用永久磁石72は、第1保持用永久磁石66を磁気浮揚によって所定方向(軸線周り)に回転可能に保持されている。これにより、第1保持用永久磁石66と一体でコイル62が回転すると、コイル62に誘導電流が発生し発電する。
Therefore, the second holding
上記構成の発電装置60においても、コイル62の回転(変位)に摩擦によるロスが発生せず、しかも、コイル62を安定して所定方向(第1保持用永久磁石66の軸線周り)に回転させることができる。なお、コイル62の代わりに発電用永久磁石64が第1保持用永久磁石66に一体的に連結されて回転する構成としてもよい。
Also in the
10 発電装置
12 ケース
16 第2保持用永久磁石
18 第2保持用永久磁石
22 発電用永久磁石
40 第1保持用永久磁石
42 第1保持用永久磁石
44 第1捩りコイルスプリング(弾性部材)
46 第2捩りコイルスプリング(弾性部材)
52 コイル
60 発電装置
62 コイル
64 発電用永久磁石
66 第1保持用永久磁石
72 第2保持用永久磁石
DESCRIPTION OF
46 Second torsion coil spring (elastic member)
52
Claims (6)
前記コイル又は前記発電用永久磁石に一体的に連結された第1保持用永久磁石と、
前記第1保持用永久磁石の少なくとも一部を収容すると共に前記第1保持用永久磁石の前記収容部分外周部の磁極と極性が同じ磁極が内周部に形成された収容孔を有し、前記第1保持用永久磁石を磁気浮揚によって前記所定方向へ変位可能に保持する第2保持用永久磁石と、
を備えた発電装置。 A power generation device that includes a coil and a permanent magnet for power generation provided in the vicinity of the coil, and generates power by generating an induced current in the coil by displacing the coil or the permanent magnet for power generation in a predetermined direction. ,
A first holding permanent magnet integrally connected to the coil or the power generation permanent magnet;
A housing hole for housing at least a part of the first holding permanent magnet and having a magnetic pole having the same polarity as the magnetic pole of the housing portion outer periphery of the first holding permanent magnet in the inner periphery; A second holding permanent magnet for holding the first holding permanent magnet displaceably in the predetermined direction by magnetic levitation;
A power generator with
前記弾性部材によって所定方向へ振動可能に支持された発電用永久磁石と、
前記発電用永久磁石の近傍に設けられ、前記発電用永久磁石の振動によって誘導電流を発生させるコイルと、
正極及び負極のうち一方の磁極が外周部に形成され、前記発電用永久磁石に一体的に連結された第1保持用永久磁石と、
前記所定方向に沿って形成された収容孔を有し、前記収容孔の内側に前記第1保持用永久磁石を収容すると共に、前記第1保持用永久磁石の前記外周部の磁極と極性が同じ磁極が前記収容孔の内周部に形成され、前記第1保持用永久磁石を磁気浮揚によって前記所定方向へ振動可能に保持する第2保持用永久磁石と、
を備えた発電装置。 An elastic member;
A permanent magnet for power generation supported by the elastic member so as to vibrate in a predetermined direction;
A coil that is provided in the vicinity of the power generation permanent magnet and generates an induced current by vibration of the power generation permanent magnet;
A first holding permanent magnet, wherein one of the positive pole and the negative pole is formed on the outer periphery, and is integrally connected to the power generating permanent magnet;
A housing hole formed along the predetermined direction, housing the first holding permanent magnet inside the housing hole, and having the same polarity as the magnetic pole of the outer peripheral portion of the first holding permanent magnet; A second holding permanent magnet having a magnetic pole formed in an inner peripheral portion of the accommodation hole and holding the first holding permanent magnet so as to vibrate in the predetermined direction by magnetic levitation;
A power generator with
前記第2保持用永久磁石は、前記一対の第1保持用永久磁石に対応して一対設けられる、
ことを特徴とする請求項2記載の発電装置。 A pair of the first holding permanent magnets are provided on both sides of the power generation permanent magnet along the predetermined direction,
A pair of the second holding permanent magnets are provided corresponding to the pair of first holding permanent magnets,
The power generator according to claim 2.
前記コイルは、前記ケースに支持され、
前記弾性部材は、一端が前記発電用永久磁石に直接的又は間接的に係止されると共に他端が前記ケースに係止され、
前記第2保持用永久磁石は、前記ケースに固定されている、
ことを特徴とする請求項2乃至請求項5の何れか1項に記載の発電装置。 It has a case that constitutes the device body,
The coil is supported by the case,
The elastic member has one end directly or indirectly locked to the power generation permanent magnet and the other end locked to the case.
The second holding permanent magnet is fixed to the case.
The power generator according to any one of claims 2 to 5, wherein the power generator is provided.
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