JP6195255B2 - 振動発電装置 - Google Patents
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Description
さらに、本態様では、第1のばね部材が減衰性能を有するゴム弾性体で形成されることから、より広い周波数域の振動入力に対して第1のマス部材と第2のマス部材の相対変位量が確保されて、有効な発電が実現される。
Claims (25)
- 振動部材に取り付けられて該振動部材の振動エネルギーを電気エネルギーに変換する発電素子を備えた振動発電装置であって、
第1のマス部材が第1のばね部材によって弾性支持される第1の振動系と、第2のマス部材が第2のばね部材によって該第1のマス部材に弾性連結された第2の振動系とを含んで構成された多自由度振動系を備えていると共に、
前記発電素子が前記第1のマス部材と前記第2のマス部材の間に配設されて、前記振動部材から該第1のマス部材に及ぼされた振動が該第2のマス部材に伝達されてそれら第1のマス部材と第2のマス部材が相対変位することにより該振動部材の振動エネルギーが該発電素子に入力されるようになっており、更に、
前記第1の振動系の固有振動数と前記第2の振動系の固有振動数が異ならされている一方、
前記第1のばね部材がゴム弾性体で形成されていると共に、
該ゴム弾性体が、前記第1のマス部材と前記振動部材に取り付けられる取付部材とにおける振動入力方向に略直交する方向での対向面間で且つ該第1のマス部材の周上の複数箇所に配設されており、且つ、
該第1のマス部材が内部に収容空所を備える中空構造とされており、該収容空所内に該第2の振動系が収容配置されていると共に、
該第2の振動系における該第2のばね部材が板ばねで形成されて該板ばねに該発電素子が装着されており、該板ばねの一端側が、該第1のマス部材において前記中空構造の底面から前記振動入力方向に向かって該収容空所内に突設された支持部に取り付けられることにより該第1のマス部材の周壁部よりも該収容空所内方に位置して支持せしめられている一方、該板ばねの他端側に該第2のマス部材が取り付けられていることを特徴とする振動発電装置。 - 前記第1のマス部材の重心が、前記収容空所内に設定されている請求項1に記載の振動発電装置。
- 前記第2の振動系の固有振動数が、前記第1の振動系の固有振動数に対して低周波数に設定されている請求項1又は2に記載の振動発電装置。
- 前記第1の振動系の固有振動数が、前記第2の振動系の電気的な***振周波数よりも高周波数に設定されている請求項1〜3の何れか一項に記載の振動発電装置。
- 前記第1の振動系の固有振動数が、前記第2の振動系の固有振動数の√2倍以下とされている請求項1〜4の何れか一項に記載の振動発電装置。
- 前記第2の振動系の共振応答倍率が前記第1の振動系の共振応答倍率よりも大きくされていると共に、該第1のマス部材の質量と該第1の振動系の共振応答倍率の積が、該第2のマス部材の質量と該第2の振動系の共振応答倍率の積よりも大きくされている請求項1〜5の何れか一項に記載の振動発電装置。
- 前記第2のマス部材の前記第1のマス部材に対する相対変位量を制限するストッパ手段が設けられている請求項1〜6の何れか一項に記載の振動発電装置。
- 前記振動部材において、互いに異なる周波数域で振動レベルが最大になる複数種類の振動が前記多自由度振動系に対して及ぼされる部位に装着される請求項1〜7の何れか一項に記載の振動発電装置。
- 前記第1のマス部材の質量が、前記振動部材の等価マス質量の10%以上とされている請求項1〜8の何れか一項に記載の振動発電装置。
- 前記発電素子の出力状態を外部へ送信する送信器が設けられている請求項1〜9の何れか一項に記載の振動発電装置。
- 前記送信器として無線送信装置を備えており、前記発電素子への振動エネルギーの入力によって得られた電力を利用して該無線送信装置が作動せしめられて該発電素子の出力状態が外部へ無線送信されるようになっている請求項10に記載の振動発電装置。
- センサ素子を備えたセンサ装置において、請求項1〜11の何れか一項に記載の振動発電装置が設けられて、該振動発電装置で得られた電力が自給電されるようになっていることを特徴とするセンサ装置。
- 前記センサ素子によるセンシングの作動用電源として、前記振動発電装置が用いられている請求項12に記載のセンサ装置。
- 前記センサ素子による検出信号を送信する無線送信装置を備えており、該無線送信装置の作動用電源として、前記振動発電装置が用いられている請求項12又は13に記載のセンサ装置。
- 前記センサ素子による検出信号を加工処理する信号処理装置を備えており、該信号処理装置の作動用電源として、前記振動発電装置が用いられている請求項12〜14の何れか一項に記載のセンサ装置。
- 前記センサ素子が前記発電素子によって構成されている請求項12〜15の何れか一項に記載のセンサ装置。
- 前記振動発電装置の発電状況に応じて警報を発する警告装置を備えている請求項12〜16の何れか一項に記載のセンサ装置。
- 車両の端部を構成する車両部材に設けられて給電によって発光する発光体を備える車両用発光装置において、請求項1〜11の何れか一項に記載の振動発電装置が設けられて、該振動発電装置で得られた電力が自給電されるようになっていることを特徴とする車両用発光装置。
- 前記車両部材が前記車両としての自動車の端部を構成する自動車用部材とされていると共に、前記発光体が、コーナーポールと、ドアミラー用ライトと、バンパー用ライトとの少なくとも一つとされている請求項18に記載の車両用発光装置。
- 前記車両用部材が前記車両としての二輪車の端部を構成する二輪車用部材とされていると共に、前記発光体が、ハンドルのエンドキャップ用ライトと、シート後方のリアポジションライトと、フロントフォークのフロントポジションライトと、ミラー用ライトとの少なくとも一つとされている請求項18に記載の車両用発光装置。
- 前記振動部材が前記車両のメインフレームに取り付けられる別部品とされている請求項18〜20の何れか一項に記載の車両用発光装置。
- 建築物の歩行領域を照明するための発光体を備えた建築物用発光装置において、請求項1〜11の何れか一項に記載の振動発電装置が設けられて、該建築物の該歩行領域の床材に対して前記第1のマス部材が前記第1のばね部材によって弾性支持されることで前記第1の振動系によって制振装置が構成されていると共に、該振動発電装置で得られた電力が自給電されるようになっていることを特徴とする建築物用発光装置。
- 前記建築物の歩行領域が階段と廊下の少なくとも一方に設定されている請求項22に記載の建築物用発光装置。
- 前記建築物の歩行領域における複数のエリア毎に独立して、前記多自由度振動系に設けた前記発電素子によって得られた電力で前記発光体を発光せしめる電気回路が設けられる請求項22又は23に記載の建築物用発光装置。
- 音響装置を備えており、前記発電素子への振動エネルギーの入力によって得られた電力で該音響装置が鳴動されるようになっている請求項22〜24の何れか一項に記載の建築物用発光装置。
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