JP6208290B1 - Vibration generator and method of manufacturing vibration generator - Google Patents
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Abstract
【課題】所望の発電効率を得ることができる精度を確保しつつ、従来よりも締結部品を削減する。【解決手段】中空のコイル(25)の両端に設けられた一対のコイルベース(23、24)に対して可動部が板バネ(21)により保持され、コイルの内周と可動部の外周とが一定間隔を有する独立したブロック構造を有する振動発電部(20)と、回路部品とを備え、回路部品と振動発電部とは、重ねて配置された状態でケース筒(14)に挿入されるとともに、上側部品(2)および下側部品(11)により挟まれることで、一体化した状態でケース筒に固定される固定構造を有する。【選択図】図3[PROBLEMS] To reduce the number of fastening parts as compared with the prior art while ensuring the accuracy with which a desired power generation efficiency can be obtained. A movable portion is held by a leaf spring (21) with respect to a pair of coil bases (23, 24) provided at both ends of a hollow coil (25), and an inner periphery of the coil and an outer periphery of the movable portion Includes a vibration power generation unit (20) having an independent block structure having a constant interval, and a circuit component, and the circuit component and the vibration power generation unit are inserted into the case cylinder (14) in a state of being arranged in an overlapping manner. And it has the fixed structure fixed to a case cylinder in the integrated state by being pinched | interposed by the upper part (2) and the lower part (11). [Selection] Figure 3
Description
本発明は、外部環境の振動エネルギーを利用して電気エネルギーを発生させ、通信システムあるいは無線センサシステムなどに適用可能な振動発電機および振動発電機の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a vibration generator that can generate electric energy using vibration energy of an external environment and can be applied to a communication system or a wireless sensor system, and a method of manufacturing the vibration generator.
導電性コイルの中を通過するように磁石を振動させると、コイルに誘導電流が生じ、起電力が発生する。この原理を利用したものとして、板バネを用いた電磁誘導型の振動発電機がある。このような振動発電機は、外部環境の振動エネルギーに基づいて、電気エネルギーを発生させることが可能である。 When the magnet is vibrated so as to pass through the conductive coil, an induced current is generated in the coil and an electromotive force is generated. As an example of utilizing this principle, there is an electromagnetic induction type vibration generator using a leaf spring. Such a vibration generator can generate electric energy based on vibration energy of the external environment.
さらに、振動発電機を用いることで、電源ケーブルや電池による電源供給を不要とした上で、電気エネルギーを発生させることができる。このような観点で、経済的な利点または操作上の利点が見込まれる多くの用途で、振動発電機が活用されることが期待される。そして、バネを用いた振動発電機としては、小型化を図った従来技術がある(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。 Furthermore, by using a vibration generator, it is possible to generate electric energy while eliminating the need for power supply by a power cable or a battery. From this point of view, vibration generators are expected to be used in many applications where economic advantages or operational advantages are expected. And as a vibration generator using a spring, there is a conventional technique for miniaturization (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
また、振動発電機に無線センサを内蔵することで、外部環境の振動エネルギーを利用して電源供給を不要とした、無線センサ機能を備えた振動発電機を実現することができる。 In addition, by incorporating a wireless sensor in the vibration generator, it is possible to realize a vibration generator having a wireless sensor function that eliminates the need for power supply using vibration energy of the external environment.
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
バネを用いた従来の電磁誘導型の振動発電機は、効率をよくするためにバネにより保持される可動部とコイルとの間隙を精度よく固定する必要がある、また、バネを用いた電磁誘導型の振動発電機は、バネと可動部の共振を利用する機構のために、各部品を機械的に堅牢に固定する必要がある。
However, the prior art has the following problems.
In the conventional electromagnetic induction type vibration generator using a spring, in order to improve efficiency, it is necessary to accurately fix the gap between the movable part held by the spring and the coil, and the electromagnetic induction using the spring In the type of vibration generator, it is necessary to mechanically fix each component mechanically because of the mechanism that uses the resonance between the spring and the movable part.
従って、バネを用いた従来の電磁誘導型の振動発電機は、上述したように、各部品の固定や間隙の位置精度を確保するための締結部品が数多く必要となる問題があった。 Therefore, as described above, the conventional electromagnetic induction type vibration generator using a spring has a problem that a large number of fastening parts are required for securing each part and ensuring the positional accuracy of the gap.
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、所望の発電効率を得ることができる精度を確保しつつ、従来よりも締結部品を削減することのできる振動発電機および振動発電機の製造方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and a vibration generator capable of reducing the number of fastening parts as compared with the prior art while ensuring the accuracy with which a desired power generation efficiency can be obtained. It aims at obtaining the manufacturing method of a vibration generator.
本発明に係る振動発電機は、中空のコイルの両端に設けられた一対のコイルベースに対して可動部が板バネにより保持され、コイルの内周と可動部の外周とが一定間隔を有する独立したブロック構造を有する振動発電部と、振動発電部により生成される電気エネルギーを電源として動作する回路部品とを備え、回路部品と振動発電部とは、重ねて配置された状態でケース筒に挿入されるとともに、ケース筒の上部に締め付け固定される上側部品およびケース筒の下部に締め付け固定される下側部品により挟まれることで、一体化した状態でケース筒に固定される固定構造を有し、可動部は、円柱または円筒形の磁石にシャフトを挿入し、両端にヨークを配してスペーサーで連結されて構成され、両端から円盤状の板バネを締結することで一対のコイルベースに保持されているものである。 In the vibration generator according to the present invention, the movable part is held by a leaf spring with respect to a pair of coil bases provided at both ends of the hollow coil, and the inner periphery of the coil and the outer periphery of the movable part are independent with a constant interval. The vibration power generation unit having a block structure and a circuit component that operates using the electric energy generated by the vibration power generation unit as a power source, and the circuit component and the vibration power generation unit are inserted into the case cylinder in a state of being overlaid. together is, by being sandwiched by the lower part being fastened to the bottom of the upper part and the case cylinder is fastened to the upper part of the case cylinder have a fixed structure which is fixed to the case barrel by integral state The movable part is configured by inserting a shaft into a columnar or cylindrical magnet, connecting yokes at both ends and connecting with spacers, and fastening a disc-shaped leaf spring from both ends. Those held in the coil base.
また、本発明に係る振動発電機の製造方法は、円柱または円筒形の磁石にシャフトを挿入し、両端にヨークを配してスペーサーで連結することで可動部を形成する第1工程と、下部コイルベースに固定された中空のコイル内に可動部を挿入し、コイルの内周と可動部の外周とが一定間隔を有するように、下部コイルベースおよび下部コイルベースとコイルを挟んで対向配置される上部コイルベースに対して、円盤状の板バネを介して締結することで、独立したブロック構造を有する振動発電部を形成する第2工程と、振動発電部により生成される電気エネルギーを電源として動作する回路部品と振動発電部とを、重ねて配置した状態でケース筒に挿入し、ケース筒の上部に締め付け固定される上側部品およびケース筒の下部に締め付け固定される下側部品により挟むことで、一体化した状態でケース筒に固定する第3工程とを有するものである。 The method of manufacturing a vibration generator according to the present invention includes a first step of forming a movable part by inserting a shaft into a cylindrical or cylindrical magnet, arranging yokes at both ends and connecting with a spacer, The movable part is inserted into a hollow coil fixed to the coil base, and the lower coil base and the lower coil base are disposed opposite to each other so that the inner periphery of the coil and the outer periphery of the movable part have a constant interval. A second step of forming a vibration power generation unit having an independent block structure by fastening to the upper coil base via a disk-shaped leaf spring, and using electric energy generated by the vibration power generation unit as a power source The operating circuit component and the vibration power generation unit are inserted into the case cylinder in a stacked state, and the upper part that is tightened and fixed to the upper part of the case cylinder and the lower part of the case cylinder are fixed and fixed That by sandwiching a lower part, in which a third step of fixing the casing tube with integral state.
本発明によれば、板バネにより可動部の両端が保持され、独立したブロック構造を有する振動発電部と、その他の部品とを一体化し、ケース筒の上下から締め込み固定する固定構造を備えている。この結果、所望の発電効率を得ることができる精度を確保しつつ、従来よりも締結部品を削減することのできる振動発電機および振動発電機の製造方法を得ることができる。 According to the present invention, there is provided a fixed structure in which both ends of the movable part are held by the leaf spring, the vibration power generation part having an independent block structure, and other parts are integrated and tightened and fixed from above and below the case cylinder. Yes. As a result, it is possible to obtain a vibration generator and a method of manufacturing the vibration generator that can reduce the number of fastening parts as compared with the conventional one while ensuring the accuracy with which desired power generation efficiency can be obtained.
本発明に係る振動発電機および振動発電機の製造方法振動発電機は、以下の2つの技術的特徴を有している。
(第1の特徴)振動発電部の可動部が、両端に設けられたコイルベースに対して、板バネにより保持されている独立したブロック構造となっている。
(第2の特徴)ブロック構造化された振動発電部と、無線通信などに必要な複数の回路部品とが、上下からの締め込みにより一体化されて挟まれた状態で振動発電機に内蔵されることで、堅牢に固定される固定構造を有する。
The vibration generator and the method of manufacturing the vibration generator according to the present invention have the following two technical features.
(First Feature) The movable part of the vibration power generation part has an independent block structure held by a leaf spring with respect to the coil bases provided at both ends.
(Second feature) A vibration generator with a block structure and a plurality of circuit components necessary for wireless communication are integrated into the vibration generator by being tightened from above and below, and are built in the vibration generator. Therefore, it has a fixing structure that is firmly fixed.
このようなブロック構造および固定構造を備えることで、ブロック構造における可動部と板バネの締結部と、固定構造におけるケース筒の両端での締結部による2対の締結部のみで、振動発電機を組立てできるという、優れた効果を得ることができる。 By providing such a block structure and a fixed structure, the vibration generator can be configured with only two pairs of fastening parts by a fastening part of a movable part and a leaf spring in the block structure and fastening parts at both ends of the case cylinder in the fixed structure. An excellent effect of being assembled can be obtained.
そこで、このような技術的特徴を備えた本発明に係る振動発電機および振動発電機の製造方法の好適な実施の形態について、図面に基づいて、以下に詳細に説明する。 Accordingly, preferred embodiments of the vibration generator and the method of manufacturing the vibration generator according to the present invention having such technical features will be described below in detail with reference to the drawings.
実施の形態1.
まず始めに、第1の特徴である「振動発電部の可動部が、両端に設けられたコイルベースに対して、板バネにより保持されている独立したブロック構造となっている」点について、以下に説明する。なお、本実施の形態1では、無線センサ機構を備えた振動発電機を具体例として説明する。
Embodiment 1 FIG.
First, regarding the first feature, “the movable portion of the vibration power generation unit has an independent block structure held by a leaf spring with respect to the coil bases provided at both ends”. Explained. In the first embodiment, a vibration generator having a wireless sensor mechanism will be described as a specific example.
図1は、本発明の実施の形態1における振動発電機の一部である振動発電部の構成を示す断面図である。また、図2は、本発明の実施の形態1における振動発電機の一部である振動発電部の内部構造を示す図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a vibration power generation unit that is a part of the vibration power generator according to Embodiment 1 of the present invention. Moreover, FIG. 2 is a figure which shows the internal structure of the vibration electric power generation part which is a part of vibration electric power generator in Embodiment 1 of this invention.
振動発電部20における可動部は、磁石28a、28bの両端にヨーク27a、27bを配し、シャフト30とスペーサー26a、26bを介して連結されて構成されている。そして、振動発電部20は、この可動部が、シャフト30の軸方向の両端に配置された上部コイルベース23と下部コイルベース24に対して、板バネ21a、21b、固定ボルト22a、22bで上下から締め付けられるのみで構成されたブロック構造となっている。
The movable part in the vibration
また、下部コイルベース24には、4つのコイル25a〜25bを有するコイル25が挿入されている。そして、コイル25の内周と、可動部の外周とは、一定の間隙を開けて固定されている。
A
このように、本実施の形態1に係る振動発電部20は、可動部が板バネ21a、21b、固定ボルト22a、22bで上下からコイルベース23、24に締付け保持された構造となっていることにより軸方向に振動する、シンプルなブロック構造となっている。振動発電部20に加わった振動は、コイルベース23、24から板バネ21a、21bを通して可動部に伝わる。この結果、可動部が振動し、コイル25に起電力が生じる。
As described above, the vibration
次に、第2の特徴である「ブロック構造化された振動発電部と、無線通信などに必要な複数の回路部品とが、上下からの締め込みにより一体化されて挟まれた状態で振動発電機に内蔵されることで、堅牢に固定される固定構造を有する」点について、以下に説明する。 Next, the second characteristic is “vibration power generation in a state where a block-structured vibration power generation unit and a plurality of circuit components necessary for wireless communication and the like are integrated and clamped from above and below. The point of having a fixing structure that is firmly fixed by being incorporated in the machine will be described below.
図3は、本発明の実施の形態1における無線センサ機能を備えた振動発電機の構成を示す断面図である。また、図4は、本発明の実施の形態1における無線センサ機能を備えた振動発電機の内部構造を示す図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the vibration generator having the wireless sensor function according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing the internal structure of the vibration generator having the wireless sensor function according to Embodiment 1 of the present invention.
図3および図4に示した無線センサ機能を備えた振動発電機は、アンテナ1、上蓋2、上部ブラケット3、コネクタ4、無線基板5、スペーサー6、電源基板7、スペーサー8、加速度センサ9、スタッド10、下部ブラケット11、シールド板12a、12b、ケーブルガイド13、ケース筒14、ブラケット15、および振動発電部20を備えて構成されている。ここで、無線基板5、電源基板7、加速度センサ9は、振動発電部20により生成される電気エネルギーを電源として動作する無線センサ関連部品に相当する。
The vibration generator having a wireless sensor function shown in FIGS. 3 and 4 includes an antenna 1, an upper lid 2, an upper bracket 3, a connector 4, a wireless board 5, a spacer 6, a power supply board 7, a
図3において、円筒形をしたケース筒14の中に、アンテナ1、コネクタ4が取付けられた上部ブラケット3、無線基板5、スペーサー6、電源基板7、スペーサー8、振動発電部20、加速度センサ9、スタッド10が、順に重ねて配置されている。さらに、本実施の形態1では、この重ねて配置された構成が、上蓋2と下部ブラケット11に挟み込まれる形で締め付けられて締結されることで、無線センサ機能を備えた振動発電機が構成されている。
In FIG. 3, the antenna 1, the upper bracket 3 to which the connector 4 is attached, the wireless board 5, the spacer 6, the power supply board 7, the
なお、円筒形をしたケース筒14の中には、シールド板12a、12b、およびケーブルガイド13も設けられている。シールド板12a、12bは、振動発電部20内部の磁界を遮蔽するために、振動発電部20の両側側面から挟みこまれて固定される。また、ケーブルガイド13は、加速度センサ9から無線基板5までの信号線を通すためのガイドの役割を果たす。
In addition,
上蓋2と下部ブラケット11の外周には、雄ネジが施されている。一方、ケース筒14の両端内周には、雌ネジが施されている。このような構成により、上蓋2と下部ブラケット11をケース筒14に締め付けることで、本実施の形態1に係る無線センサ機能を備えた振動発電機は、堅牢に固定された固定構造を有することとなる。
Male screws are provided on the outer periphery of the upper lid 2 and the
振動発電部20は、無線基板5、スペーサー6、電源基板7、スペーサー8と合わせて一体となって、上蓋2と下部ブラケット11に挟み込まれる形で締め付けられている。このため、ケース筒14の内側で堅牢に固定される固定構造を有することにより、下部ブラケットに印加された振動は、一体となった振動発電部20に印加される。
The vibration
以上のように、実施の形態1によれば、板バネを用いた振動発電機において、振動発電部の可動部が、コイルベース間で板バネにより保持されている独立したブロック構造となっている。さらに、振動発電機に内蔵される複数の部品と振動発電部とが、ケース筒の両端から上蓋と下部ブラケットを締め込むことにより挟まれることで、堅牢に固定される固定構造を備えている。 As described above, according to the first embodiment, in the vibration power generator using a leaf spring, the movable portion of the vibration power generation portion has an independent block structure that is held between the coil bases by the leaf spring. . In addition, a fixed structure is provided in which a plurality of components and the vibration power generation unit built in the vibration generator are firmly fixed by being sandwiched by tightening the upper lid and the lower bracket from both ends of the case cylinder.
これにより、ブロック構造における可動部の板バネの締結部と、固定構造におけるケース筒の両端での締結部による2対の締結のみで、堅牢な構造を有する無線センサ機能を備えた振動発電機を組立てできるという、優れた効果を得ることができる。 Accordingly, a vibration generator having a wireless sensor function having a robust structure can be obtained only by two pairs of fastening by a fastening portion of a plate spring of a movable portion in a block structure and a fastening portion at both ends of a case cylinder in a fixed structure. An excellent effect of being assembled can be obtained.
ネジ、ボルトなどによる締結箇所の数が多いほど、緩みや位置ずれなどが発生しやすくなる。これに対して、本実施の形態1に係る無線センサ機能を備えた振動発電機は、2対のみの非常に少ない締結部で構成できる。この結果、緩みや位置ずれなどに関して、非常に高い信頼性を確保することができる。 The greater the number of fastening points with screws, bolts, etc., the more likely the looseness and displacement occur. On the other hand, the vibration power generator having the wireless sensor function according to the first embodiment can be configured with only two pairs of very few fastening portions. As a result, it is possible to ensure very high reliability with respect to looseness and displacement.
さらに、本実施の形態1に係る無線センサ機能を備えた振動発電機は、ケース筒に上蓋と下部ブラケットを取付ける部分のみが、筒状の振動発電機にとって表面に現れる締結部分となる。このため、ケース筒と上蓋、およびケース筒と下部ブラケットのそれぞれの取付けネジ部に液体ガスケットを塗布することで、容易に防水防塵構造とすることができる。 Furthermore, in the vibration generator having the wireless sensor function according to the first embodiment, only the portion where the upper lid and the lower bracket are attached to the case cylinder is a fastening portion that appears on the surface of the cylindrical vibration generator. For this reason, it is possible to easily achieve a waterproof and dustproof structure by applying the liquid gasket to the mounting screw portions of the case cylinder and the upper lid, and the case cylinder and the lower bracket.
実施の形態2.
先の実施の形態1では、第2の特徴として、無線センサ機能を備える場合について具体的に説明した。これに対して、本実施の形態2では、無線センサ機能は省略し、振動発電部と電源基板とを組合せて構成された振動発電機および振動発電機の製造方法について説明する。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the case where the wireless sensor function is provided is specifically described as the second feature. On the other hand, in this Embodiment 2, a wireless sensor function is omitted, and a vibration generator configured by combining a vibration power generation unit and a power supply board and a method of manufacturing the vibration power generator will be described.
まず始めに、第1の特徴である「振動発電部の可動部が、両端に設けられたコイルベースに対して、板バネにより保持されている独立したブロック構造となっている」点について、以下に説明する。 First, regarding the first feature, “the movable portion of the vibration power generation unit has an independent block structure held by a leaf spring with respect to the coil bases provided at both ends”. Explained.
図5は、本発明の実施の形態2における振動発電機の一部である振動発電部の構成を示す断面図である。また、図6は、本発明の実施の形態2における振動発電機の一部である振動発電部の内部構造を示す図である。 FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a vibration power generation unit that is a part of the vibration power generator according to the second embodiment of the present invention. Moreover, FIG. 6 is a figure which shows the internal structure of the vibration electric power generation part which is a part of vibration electric power generator in Embodiment 2 of this invention.
振動発電部40における可動部は、磁石208a、208bの両端にヨーク207、207bを配し、シャフト210とスペーサー206a、206bを介して連結されて構成されている。そして、振動発電部40は、この可動部が、シャフト210の軸方向の両端に配置された上部コイルベース203と下部コイルベース204に対して、板バネ201a、201b、固定ボルト202a、202bで上下から締め付けられるのみで構成されたブロック構造となっている。
The movable part in the vibration
また、下部コイルベース204には、4つのコイル205a〜205bを有するコイル205が挿入されている。そして、コイル25の内周と可動部の外周とは、一定の間隙を開けて固定されている。
A
このように、本実施の形態2に係る振動発電部40は、可動部が板バネ201a、201b、固定ボルト202a、202bで上下からコイルベース203、204に締付け保持された構造となっていることにより軸方向に振動する、シンプルなブロック構造となっている。振動発電部40に加わった振動は、コイルベース203、204から板バネ201a、201bを通して可動部に伝わる。この結果、可動部が振動し、コイル205に起電力が生じる。
Thus, the vibration
次に、第2の特徴である「ブロック構造化された振動発電部と、無線通信などに必要な複数の回路部品とが、上下からの締め込みにより一体化されて挟まれた状態で振動発電機に内蔵されることで、堅牢に固定される固定構造を有する」点について、以下に説明する。なお、本実施の形態2では、振動発電部と電源基板とを組合せた振動発電機を具体例として説明する。 Next, the second characteristic is “vibration power generation in a state where a block-structured vibration power generation unit and a plurality of circuit components necessary for wireless communication and the like are integrated and clamped from above and below. The point of having a fixing structure that is firmly fixed by being incorporated in the machine will be described below. In the second embodiment, a vibration generator in which a vibration power generation unit and a power supply board are combined will be described as a specific example.
図7は、本発明の実施の形態2における振動発電機の構成を示す断面図である。また、図8は、本発明の実施の形態2における振動発電機の内部構造を示す図である。 FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of the vibration power generator in Embodiment 2 of the present invention. FIG. 8 is a diagram showing the internal structure of the vibration generator in the second embodiment of the present invention.
図7および図8に示した振動発電機は、コネクタ31、上蓋32、電源基板33、スペーサー34、シールド板35a、35b、干渉材36a、36b、シールド板37a、37b、ケーブルガイド38、ベース39、振動発電部40、およびケース筒41を備えて構成されている。
7 and 8 includes a
図7において、円筒形をしたケース筒41の中に、コネクタ31が取付けられた上蓋32、電源基板33、スペーサー34、干渉材36aが取り付けられたシールド板35a、振動発電部40、干渉材36bが取り付けられたシールド板35bが、順に重ねて配置されている。さらに、本実施の形態2では、この重ねて配置された構成が、上蓋32とベース39に挟み込まれる形で締め付けられて締結されることで、振動発電機が構成されている。
In FIG. 7, in a
なお、円筒形をしたケース筒41の中には、シールド板37a、37b、およびケーブルガイド38も設けられている。シールド板37a、37bは、振動発電部40内部の磁界を遮蔽するために、振動発電部40の両側側面から挟みこまれて固定される。また、ケーブルガイド38は、振動発電部40から電源基板33までの配線を通すためのガイドの役割を果たす。
In the
上蓋32とベース39の外周には、雄ネジが施されている。一方、ケース筒41の両端内周には、雌ネジが施されている。このような構成により、上蓋32とベース39をケース筒41に締め付けることで、本実施の形態2に係る振動発電機は、堅牢に固定された固定構造を有することとなる。
Male screws are provided on the outer periphery of the
振動発電部40は、電源基板33、スペーサー34、シールド板35a、35bと合わせて一体となって、上蓋32とベース39に挟み込まれる形で締め付けられている。このため、ケース筒41の内側で堅牢に固定される固定構造を有することにより、ベース39に印加された振動は、一体となった振動発電部40に印加される。
The vibration
以上のように、実施の形態2によれば、板バネを用いた振動発電機において、振動発電部の可動部が、コイルベース間で板バネにより保持されている独立したブロック構造となっている。さらに、振動発電機に内蔵される複数の部品と振動発電部とが、ケース筒の両端から上蓋と下部ベースを締め込むことにより挟まれることで、堅牢に固定される固定構造を備えている。 As described above, according to the second embodiment, in the vibration power generator using a leaf spring, the movable portion of the vibration power generation portion has an independent block structure that is held between the coil bases by the leaf spring. . In addition, a fixed structure is provided in which a plurality of components and the vibration power generation unit built in the vibration power generator are firmly fixed by being sandwiched by tightening the upper lid and the lower base from both ends of the case cylinder.
これにより、ブロック構造における可動部の板バネの締結部と、固定構造におけるケース筒の両端での締結部による2対の締結のみで、電源基板等の部品を内蔵した堅牢な構造を有する振動発電機を組立てできるという、優れた効果を得ることができる。 As a result, the vibration power generation has a robust structure with a built-in component such as a power supply board by only two pairs of fastening by the fastening portion of the leaf spring of the movable portion in the block structure and the fastening portion at both ends of the case cylinder in the fixed structure. An excellent effect that the machine can be assembled can be obtained.
ネジ、ボルトなどによる締結箇所の数が多いほど、緩みや位置ずれなどが発生しやすくなる。これに対して、本実施の形態2に係る振動発電機は、2対のみの非常に少ない締結部で構成できる。この結果、緩みや位置ずれなどに関して、非常に高い信頼性を確保することができる。 The greater the number of fastening points with screws, bolts, etc., the more likely the looseness and displacement occur. On the other hand, the vibration generator according to the second embodiment can be configured with only two pairs of very few fastening portions. As a result, it is possible to ensure very high reliability with respect to looseness and displacement.
さらに、実施の形態2に係る振動発電機は、ケース筒に上蓋と下部ベースを取付ける部分のみが、筒状の振動発電機にとって表面に現れる締結部分となる。このため、ケース筒と上蓋、およびケース筒と下部ベースのそれぞれの取付けネジ部に液体ガスケットを塗布することで、容易に防水防塵構造とすることができる。 Furthermore, in the vibration power generator according to the second embodiment, only the part where the upper lid and the lower base are attached to the case cylinder is a fastening part that appears on the surface of the cylindrical vibration power generator. For this reason, it is possible to easily form a waterproof and dustproof structure by applying the liquid gasket to the mounting screw portions of the case cylinder and the upper lid and the case cylinder and the lower base.
1 アンテナ、2 上蓋、3 上部ブラケット、4 コネクタ、5 無線基板、6 スペーサー、7 電源基板、8 スペーサー、9 加速度センサ、10 スタッド、11 下部ブラケット、12a、12b シールド板、13 ケーブルガイド、14 ケース筒、15 ブラケット、20 振動発電部、21a、21b 板バネ、22a、22b 固定ボルト、23 上部コイルベース、24 下部コイルベース、25 コイル、26a、26b スペーサー、27a、27b ヨーク、28a、28b 磁石、29 ヨーク、30 シャフト、31 コネクタ、32 上蓋、33 電源基板、34 スペーサー、35a、35b シールド板、36a、36b 干渉材、37a、37b シールド板、38 ケーブルガイド、39 ベース、40 振動発電部、41 ケース筒、201a、201b 板バネ、202a、202b 固定ボルト、203 上部コイルベース、204 下部コイルベース、205 コイル、206a スペーサー、206b スペーサー、207a、207b ヨーク、208a、208b 磁石、209 ヨーク、210 シャフト。 1 antenna, 2 upper lid, 3 upper bracket, 4 connector, 5 radio board, 6 spacer, 7 power supply board, 8 spacer, 9 acceleration sensor, 10 stud, 11 lower bracket, 12a, 12b shield plate, 13 cable guide, 14 case Tube, 15 Bracket, 20 Vibration generator, 21a, 21b Leaf spring, 22a, 22b Fixing bolt, 23 Upper coil base, 24 Lower coil base, 25 Coil, 26a, 26b Spacer, 27a, 27b Yoke, 28a, 28b Magnet, 29 York, 30 Shaft, 31 Connector, 32 Upper cover, 33 Power supply board, 34 Spacer, 35a, 35b Shield plate, 36a, 36b Interference material, 37a, 37b Shield plate, 38 Cable guide, 39 Base, 40 Vibration power generation unit, 1 case tube, 201a, 201b leaf spring, 202a, 202b fixing bolt, 203 upper coil base, 204 lower coil base, 205 coil, 206a spacer, 206b spacer, 207a, 207b yoke, 208a, 208b magnet, 209 yoke, 210 shaft .
Claims (5)
前記振動発電部により生成される電気エネルギーを電源として動作する回路部品と
を備え、
前記回路部品と前記振動発電部とは、重ねて配置された状態でケース筒に挿入されるとともに、前記ケース筒の上部に締め付け固定される上側部品および前記ケース筒の下部に締め付け固定される下側部品により挟まれることで、一体化した状態で前記ケース筒に固定される固定構造を有し、
前記可動部は、円柱または円筒形の磁石にシャフトを挿入し、両端にヨークを配してスペーサーで連結されて構成され、両端から円盤状の板バネを締結することで前記一対のコイルベースに保持されている
振動発電機。 Vibration power generation having an independent block structure in which a movable portion is held by a leaf spring with respect to a pair of coil bases provided at both ends of a hollow coil, and an inner periphery of the coil and an outer periphery of the movable portion are spaced apart from each other And
Circuit components that operate using electrical energy generated by the vibration power generation unit as a power source,
The circuit component and the vibration power generation unit are inserted into the case cylinder in a state where they are arranged in an overlapping manner, and an upper part that is clamped and fixed to the upper part of the case cylinder and a lower part that is clamped and fixed to the lower part of the case cylinder by being sandwiched between the side products, have a fixed structure fixed to the casing tube by integral state,
The movable part is configured by inserting a shaft into a columnar or cylindrical magnet, arranging yokes at both ends and connecting with spacers, and fastening disc-shaped plate springs from both ends to the pair of coil bases. The vibration generator being held .
前記上側部品および前記下側部品は、外周に雄ネジが施されており、前記ケース筒の上部および下部に締め付け固定されることで、前記振動発電部と前記回路部品とを一体化した状態で前記ケース筒に固定する
請求項1に記載の振動発電機。 The case tube is provided with female threads on the inner periphery at the upper end and the inner periphery at the lower end.
The upper part and the lower part are externally threaded, and are fastened and fixed to the upper and lower parts of the case tube so that the vibration power generation unit and the circuit part are integrated. The vibration generator according to claim 1 , wherein the vibration generator is fixed to the case tube.
請求項1または2に記載の振動発電機。 Said casing tube, the upper part, and each of said lower part, vibration generator according to claim 1 or 2 having a waterproof and dustproof structure.
請求項1から3のいずれか1項に記載の振動発電機。 The vibration generator according to any one of claims 1 to 3 , wherein the circuit component includes a wireless sensor-related component and has a wireless sensor function.
下部コイルベースに固定された中空のコイル内に前記可動部を挿入し、前記コイルの内周と前記可動部の外周とが一定間隔を有するように、前記下部コイルベースおよび前記下部コイルベースと前記コイルを挟んで対向配置される上部コイルベースに対して、円盤状の板バネを介して前記可動部を締結することで、独立したブロック構造を有する振動発電部を形成する第2工程と、
前記振動発電部により生成される電気エネルギーを電源として動作する回路部品と前記振動発電部とを、重ねて配置した状態でケース筒に挿入し、前記ケース筒の上部に締め付け固定される上側部品および前記ケース筒の下部に締め付け固定される下側部品により挟むことで、一体化した状態で前記ケース筒に固定する第3工程と
を有する振動発電機の製造方法。 A first step of forming a movable part by inserting a shaft into a cylindrical or cylindrical magnet, arranging yokes at both ends and connecting with a spacer;
The movable part is inserted into a hollow coil fixed to the lower coil base, and the lower coil base and the lower coil base are arranged so that the inner periphery of the coil and the outer periphery of the movable part have a constant interval. A second step of forming a vibration power generation part having an independent block structure by fastening the movable part via a disk-shaped leaf spring to the upper coil base disposed opposite to the coil;
An upper part that is inserted into a case cylinder in a state where the circuit part that operates using electric energy generated by the vibration power generation part as a power source and the vibration power generation part are arranged in an overlapping manner, and is fastened and fixed to the upper part of the case cylinder, and And a third step of fixing to the case cylinder in an integrated state by being sandwiched between lower parts fastened and fixed to the lower part of the case cylinder.
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