JP5210618B2 - エネルギ取入れ装置および方法 - Google Patents
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Description
以下の説明は本質的に単なる例示であり、本発明の説明、応用または使用を限定することを意図してはいない。図面を通して、対応する参照符号は類似または対応する部品および特徴を示すことを理解すべきである。
例は例示の目的のみを意図しており、本発明の技術的範囲を限定することを意図しないこ
とが理解されるべきである。
また、本発明は以下に記載する態様を含む。
(特許請求の範囲)
(態様1)
ビームが屈曲されるとき、フレキシブルなビームにより受ける応力および歪の少なくとも一方に応答して電気信号を発生し、
動かないように固定して支持される第1の端部と、前記フレキシブルなビームの屈曲を可能にするように動くことのできる第2の端部とを有しているフレキシブルなビームと、
振動エネルギに応答して前記フレキシブルなビームの前記第2の端部においてねじりモーメントを発生するために前記第2の端部と結合され、前記ねじりモーメントを前記フレキシブルなビームの実質的に全長にわたって応力および歪の少なくとも一方をほぼ均等に生成させるモーメント発生サブシステムとを具備しているエネルギ取入れ装置。
(態様2)
前記モーメント発生サブシステムは、
前記フレキシブルなビームの縦軸からオフセットされるパスに沿って運動するように支持されている質量コンポーネントと、
前記質量コンポーネントの送信運動を前記質量コンポーネントに結合するリンクとを具備している態様1記載の装置。
(態様3)
前記フレキシブルなビームは前記電気信号を発生するためにピエゾ電気材料層を含んでいる態様1記載の装置。
(態様4)
ビームが屈曲されるとき、フレキシブルなビームにより受ける応力および歪の少なくとも一方に応答して電気信号を発生し、動かないように固定して支持される第1の端部と、前記フレキシブルなビームの屈曲を可能にするように動くことのできる第2の端部とを有するフレキシブルなビームと、
前記フレキシブルなビームの前記第2の端部と結合され、前記フレキシブルなビームの縦軸からオフセットされ取入れられる振動エネルギの方向に対してほぼ平行であるパスに沿って運動するように支持され、前記振動エネルギに応答して前記屈曲ビームの屈曲を生じさせ、前記屈曲ビームにより前記電気信号を発生するために、上に前記装置が支持されている外部構造により受ける前記振動エネルギに応答する質量コンポーネントとを具備しているエネルギ取入れ装置。
(態様5)
前記質量コンポーネントは前記フレキシブルなビームに平行なパスに沿って動くように支持されている態様4記載の装置。
(態様6)
さらに、前記質量コンポーネントと前記フレキシブルなビームの前記第2の端部とを結合するためのリンクを具備している態様4記載の装置。
(態様7)
前記リンクはそれぞれ屈曲コンポーネントを含んでいる対向する第1および第2の端部を有し、前記屈曲コンポーネントの一方は前記第1の端部を前記質量コンポーネントへ結合し、前記屈曲コンポーネントの他方は前記リンクの前記第2の端部を前記フレキシブルなビームの前記第2の端部へ結合する態様6記載の装置。
(態様8)
さらに、前記フレキシブルなビームの前記第1の端部を支持し、ほぼ線形のパスに沿って前記質量コンポーネントの運動を誘導するためのベースを具備している態様4記載の装置。
(態様9)
さらに、前記振動エネルギに応答して電気信号を発生し、前記フレキシブルなビームに近接してその側方に配置され、前記質量コンポーネントと結合し、前記質量コンポーネントの運動に応答して屈曲する付加的なフレキシブルなビームを具備している態様4記載の装置。
(態様10)
前記フレキシブルなビームはピエゾ電気材料を具備している態様4記載の装置。
(態様11)
前記フレキシブルなビームはその上にピエゾ電気材料層を有するフレキシブルな基板を具備している態様4記載の装置。
(態様12)
前記フレキシブルなビームは前記フレキシブルな基板の両側の表面上に配置されている1対のピエゾ電気材料層を有するフレキシブルな基板を備えている態様4記載の装置。
(態様13)
ベースと、
屈曲されるとき、それが受ける応力および歪の少なくとも一方に応答して電気信号を発生し、前記ベースに固定して支持されている第1の端部と、その屈曲を可能にするように動くことのできる第2の端部とを有するフレキシブルなビームと、
前記フレキシブルなビームの前記第2の端部と結合され、前記フレキシブルなビームに近接するほぼ直線形のパスに沿って振動運動を行い、前記フレキシブルなビームに対してほぼ平行なパスに沿って誘導される前記質量コンポーネントが受ける振動エネルギを前記フレキシブルなビームの前記第2の端部で前記フレキシブルなビームにほぼ垂直なパスに沿って導かれる振動力へ変換するように支持されている質量コンポーネントとを具備し、
前記振動力は前記フレキシブルなビームが電気信号を発生することを可能にするように前記フレキシブルなビームを屈曲させ、
前記質量コンポーネントは前記装置が支持される外部構造が受ける前記振動エネルギに応答し、前記振動エネルギに応答して前記屈曲ビームの屈曲を生成し、前記屈曲ビームにより前記電気信号を発生させるエネルギ取入れ装置。
(態様14)
前記ベースは誘導コンポーネントを含み、
前記質量コンポーネントは前記誘導コンポーネントと結合され、それによって前記質量コンポーネントは前記振動エネルギに応答してほぼ直線形のパスに沿って滑動して動くことが可能にされている態様13記載の装置。
(態様15)
さらに、前記フレキシブルなビームにほぼ平行に配置され、前記質量コンポーネントの運動に応答し、前記質量コンポーネントの振動運動に応答して電気信号を発生する付加的なフレキシブルなビームを具備している態様13記載の装置。
(態様16)
前記質量コンポーネントは2つの前記フレキシブルなビームの間に配置され、前記質量コンポーネントの直線の振動運動に応答して前記フレキシブルな両方のビームの屈曲運動を同時に生成する態様15記載の装置。
(態様17)
前記フレキシブルなビームはピエゾ電気材料を含んでいる態様13記載の装置。
(態様18)
フレキシブルなビームを支持構造で第1の端部で固定して支持し、そのフレキシブルなビームはその屈曲に応答して電気信号を発生するように動作可能であり、
前記フレキシブルなビームの縦軸に少なくとも実質的に平行で、振動エネルギが導かれるパスに対して少なくとも実質的に平行なパスに沿って運動するように質量コンポーネントを配置し、
前記振動エネルギをフレキシブルなビームの第2の端部で前記フレキシブルなビームへ伝送し、それによって前記フレキシブルなビームを屈曲させるように前記振動エネルギに応答して発生される前記質量コンポーネントのほぼ直線形の運動を使用し、
前記フレキシブルなビームの屈曲を使用して電気信号を発生させるステップを含んでいる振動エネルギの取入れ方法。
(態様19)
前記質量コンポーネントのほぼ直線形の運動の使用は、前記フレキシブルなビームの屈曲振動運動を生成するために前記質量コンポーネントのほぼ線形の振動運動の使用を含んでいる態様18記載の方法。
(態様20)
前記質量コンポーネントのほぼ直線形の運動の使用は、前記質量コンポーネントの前記運動にほぼ垂直なパスに沿って前記フレキシブルなビームに与えられる前記質量コンポーネントのほぼ線形の振動運動の使用を含んでいる態様19記載の方法。
Claims (4)
- ビームが屈曲されるとき、フレキシブルなビームにより受ける応力および歪の少なくとも一方に応答して電気信号を発生し、
動かないように固定して支持される第1の端部と、前記フレキシブルなビームの屈曲を可能にするように動くことのできる第2の端部とを有しているフレキシブルなビームと、
振動エネルギに応答して前記フレキシブルなビームの前記第2の端部においてねじりモーメントを発生するために前記第2の端部と結合され、前記ねじりモーメントを前記フレキシブルなビームの実質的に全長にわたって応力および歪の少なくとも一方をほぼ均等に生成させるモーメント発生サブシステムとを具備し、
前記モーメント発生サブシステムは、
前記フレキシブルなビームの縦軸からオフセットされるパスに沿って運動するように支持されている質量コンポーネントと、
前記質量コンポーネントの送信運動を前記質量コンポーネントに結合するリンクとを有している、エネルギ取入れ装置。 - ビームが屈曲されるとき、フレキシブルなビームにより受ける応力および歪の少なくとも一方に応答して電気信号を発生し、動かないように固定して支持される第1の端部と、前記フレキシブルなビームの屈曲を可能にするように動くことのできる第2の端部とを有するフレキシブルなビームと、
前記フレキシブルなビームの前記第2の端部と結合され、前記フレキシブルなビームの縦軸からオフセットされ取入れられる振動エネルギの方向に対してほぼ平行であるパスに沿って運動するように支持され、前記振動エネルギに応答して前記屈曲ビームの屈曲を生じさせ、前記屈曲ビームにより前記電気信号を発生するために、上に前記装置が支持されている外部構造により受ける前記振動エネルギに応答する質量コンポーネントとを具備しているエネルギ取入れ装置。 - ベースと、
屈曲されるとき、それが受ける応力および歪の少なくとも一方に応答して電気信号を発生し、前記ベースに固定して支持されている第1の端部と、その屈曲を可能にするように動くことのできる第2の端部とを有するフレキシブルなビームと、
前記フレキシブルなビームの前記第2の端部と結合され、前記フレキシブルなビームに近接するほぼ直線形のパスに沿って振動運動を行い、前記フレキシブルなビームに対してほぼ平行なパスに沿って誘導される前記質量コンポーネントが受ける振動エネルギを前記フレキシブルなビームの前記第2の端部で前記フレキシブルなビームにほぼ垂直なパスに沿って導かれる振動力へ変換するように支持されている質量コンポーネントとを具備し、
前記振動力は前記フレキシブルなビームが電気信号を発生することを可能にするように前記フレキシブルなビームを屈曲させ、
前記質量コンポーネントは前記装置が支持される外部構造が受ける前記振動エネルギに応答し、前記振動エネルギに応答して前記屈曲ビームの屈曲を生成し、前記屈曲ビームにより前記電気信号を発生させるエネルギ取入れ装置。 - フレキシブルなビームを支持構造で第1の端部で固定して支持し、そのフレキシブルなビームはその屈曲に応答して電気信号を発生するように動作可能であり、
前記フレキシブルなビームの縦軸に少なくとも実質的に平行で、振動エネルギが導かれるパスに対して少なくとも実質的に平行なパスに沿って運動するように質量コンポーネントを配置し、
前記振動エネルギをフレキシブルなビームの第2の端部で前記フレキシブルなビームへ伝送し、それによって前記フレキシブルなビームを屈曲させるように前記振動エネルギに応答して発生される前記質量コンポーネントのほぼ直線形の運動を使用し、
前記フレキシブルなビームの屈曲を使用して電気信号を発生させるステップを含んでいる振動エネルギの取入れ方法。
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