五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作係有關振動型電磁發電機，例如，在以複數個 電磁線圈所構成之發電線圈中，藉由於長度方向被磁化之 至少一個磁鐵的振動而進行發電。 【先前技術】 近年來’由於手機及遊樂機等之攜帶電子機器的普及 進展，內裝在該等的2次電池的量逐漸增多。又，隨著無 線技術的發展’由微小電力收送信號之 RFID(Radio Frequency IDentification)的應用漸廣泛。尤其具有電源之 有源RFID，也可通信數百公尺以上。因此，牧場之牛、馬 等的健康管理，和學童上下學時之安全管理等的應用被賦 予高度期待。 另一方面，爲了地球環境的維持改善，盡可能環境負 擔少的電池也活躍地被進行硏究開發。其中，將通常無意 識且浪費地被消費之能量轉換成電能、充電、再利用此電 能作爲攜帶機器等的電源被廣泛地思考著。 在專利文獻1，揭示有關透過從外部加以振動而發電 的振動型電磁發電機。在此，參照第11圖說明關於振動型 電磁發電機100的構成例。振動型電磁發電機100,係具備 由非磁性材料所形成之管1 02，與被收納在管1 02而於長度 方向磁化之棒狀的可動磁鐵101。在管102的中央部，形成 發電線圈103。在管102的兩端部，以與可動磁鐵101之極 性相同的極性成對向的狀態，設置有磁鐵104a、104b。因 M418485 此，可動磁鐵101振動時，防止可動磁鐵101與 兩晴部接觸。 在專利文獻2，揭示有關於透過從外部加以 電’用所得到之電力發光之備有振動型電磁發電 筒。在此，參照第12圖說明關於手電筒110的構 電筒110，係具備：由非磁性材料所形成之管112 納在管112並於長度方向磁化之棒狀的可動磁鐵 112的兩端部，設置有壓縮彈簧114a、114b。藉 彈簧114a、114b之作用，防止可動磁鐵ill與管 端部接觸。在管112的中央部形成電磁線圈112 的內部透過可動磁鐵111的振動，由電磁線圈1: 壓，使LED115發光。透過此發光，LED115發光 係由透鏡1 1 6擴散，而照射於對象物。 專利文獻1 :日本專利特開2002 - 28 1 727號 專利文獻2 :美國專利第59757 1 4號說明書 【新型内容】 可是，在專利文獻1所揭示之技術，則除了 接有用之磁鐵外尙需要配置2個磁鐵在管的兩端 電磁發電機，一般被要求盡可能以小的尺寸狀態 的發電電力。因此’有需要高的磁通密度。如此 之成本占整體成本的比率較高。所以，以往的振 發電機100，在成本方面係處於較不利。又，由於 而使振動型電磁發電機的重量增加，例如，有藉 進行發電時疲勞變大的問題。 管102的 振動而發 機的手電 成例。手 ,;與被收 1 1 1。在管 由此壓縮 1 1 2的兩 。管 1 1 2 [3產生電 之光線， 公報 對發電直 部。此種 ，獲得大 ，則磁鐵 動型電磁 多用磁鐵 由手操作 M418485 又，由於磁鐵之彈回力係不同於藉由彈簧之彈回力， 彈回力並不與可動磁鐵的移動距離成比例。因此，會.顯示 與藉由可動磁鐵的質量與螺旋彈簧的彈簧常數所決定的共 振振動會有相異的舉動，也會產生可動磁鐵之振動不能長 時間持續的問題。結果，藉由磁鐵之彈回力無法有效地轉 換成振動運動，並不具有可以提高發電力的作用。 又，在專利文獻2所揭示之技術，若於手電筒110施 加振動時，可動磁鐵111會暫時從螺旋彈簧離開或衝碰。 因此，可動磁鐵與螺旋彈簧，無法建構成穩定的共振系， 無法提高發電效率。又，因爲可動磁鐵與螺旋彈簧衝碰之 際會發生衝碰聲音，所以對使用者會形成刺耳。再者，一 般此種發電機，當可動磁鐵通過發電線圈時之速度，有助 於發電（輸出電壓）的大小。由此，爲了獲得更多的發電 有必要給與更激烈的振動，所以可動磁鐵與螺旋彈簧透過 激烈的衝突使螺旋彈簧容易破損。 本創作係有鑒於此狀况而著手者，以提供建構成穩定 之共振系同時使螺旋彈簧不易破損之振動型電磁發電機爲 目的。 本創作之振動型電磁發電機，其具備：以非磁性材料 所形成之中空管；被捲繞在管的周圍之至少一個發電線圈 :至少由一個磁鐵所形成而被配置在管內的可動磁鐵；被 固定在管的至少一端，並將可動磁鐵可振動地支撐在發電 線圈之捲軸方向而可伸縮的彈性體；限制可動磁鐵之振動 的停止器。停止器被形成在管之至少一端，而停止器與可 M418485 動磁鐵接觸的位置，若以管之端部爲起點時，係位於比彈 Λ 性體收縮最大時之長度更長的位置。 * 透過此種構成，使用彈性體構成穩定之共振系的狀態 下，對收縮最大的彈性體不會附加不要的應力。因此，可 獲得即使長期使用彈性體也不會破損且可發生穩定的共振 振動之振動型電磁發電機。 根據本創作時，透過用彈性體支撐可動磁鐵，而可.獲 Φ 得建構成穩定的共振系之振動型電磁發電機。又，可動磁 鐵超越既定的振幅而振動時，因爲可動磁鐵的振動會受到 停止器的限制，彈性體不會施加多餘的應力，而可防止彈 性體的破損。因此，對於振動型電磁發電機，可抑制維修 的頻率，而且振動型電磁發電機可經過長期具有發電的效 果。又，作爲彈性體因可使用螺旋彈簧，可降低構件成本 ，同時可實現振動型電磁發電機之輕量化。 【實施方式】 φ 創作之最佳實施形態 以下，參照第1圖至第6圖說明有關本創作之第1實 施形態。在本實施之形態例，係適用有關將長度方向磁化 之複數f圓筒形的磁鐵，於複數個電磁線圈中振動或移動 而發電之振動型電磁發電機1爲例加以說明。 首先，參照第1圖之截面圖說明有關本例之振動型電 磁發電機1的構成例。振動型電磁發電機1係由：可動磁 鐵3 ;與3個電磁線圈（第1電磁線圈4a〜第3電磁線圈4c )所構成。3個電磁線圈，係捲附在中空管2之外周所構 M418485 ，於 成。 慮加 配置 磁線 、反 線圈 構成 鐵（ 度方 的磁 反10 構成 之磁 張力 —方 磁鐵 賛5 b 依掛 成。透過可動磁鐵3在管2的內部直線往復運動/振動 ' 3個電磁線圈會產生電壓。管2係由非磁性材料所形 •管2的材質雖亦可爲金屬等的非磁性體材料，但若考 工性等則以塑膠等的合成樹脂製造較佳。 相鄰之3個電磁線圈，係隔著既定的間隔狀態而 ，由極性相反之複數個電磁線圈串列連接所構成。電 圈的捲繞方向，係將各相鄰之電磁線圈相互反向的正 φ '正方向。在以下的說明，係將串列連接之第1電磁 4a〜第3電磁線圈4c，稱爲發電線圈9。在管2至少建 1個發電線圈9。 可動磁鐵3，係由同極性對向而接合之複數個磁 例如，鈸磁鐵）所構成。本例之可動磁鐵3，係將長 向磁化之相同長度的2個磁鐵3a、3b，隔著既定厚度 鐵隔板1 0之後，把同極性相向接合成一體。磁鐵隔1 的材質，係磁性體及非磁性體中任一個均可。又，建 φ 可動磁鐵3之磁鐵至少1個即可。 在可動磁鐵3之一方的端部，被形成保護磁鐵3a 鐵端部構件8a。在磁鐵端部構件8a鑽有細孔用以安裝 彈簧之第1螺旋彈簧5a。同樣地，在可動磁鐵3之另 的端部，形成有磁鐵端部構件8b用以保護磁鐵3b。在 端部構件8b鑽有細孔用以安裝張力彈簧之第2螺旋彈 。但，亦可把磁鐵端部構件8a、8b作成鈎等的形狀， 上第1螺旋彈簧5a與第2螺旋彈簧5b的方式而安裝。 如此’在振動型電磁發電機1，透過第1螺旋彈簧5a M418485 與第2螺旋彈簧5b將可動磁鐵3朝發電線圈9的捲軸方向 * 振動地支撐。 •在管2的兩端部嵌上由樹脂等所形成的第1端構件7a 與第2端構件7b，用以防止可動磁鐵3的飛出。第1端構 件7a與第2端構件7b的形狀相同，分別形成固定部用以 固定第1螺旋彈簧5a與第2螺旋彈簧5b的端部。但，亦 可於第1端構件7a與第2端構件7b形成細孔或掛鈎等， φ 固定第1螺旋彈簧5a與第2螺旋彈簧5b的端部。 有關本創作之振動型電磁發電機1，如上述，相鄰之3 個電磁線圏，隔離既定的間隔之狀態下串列連接，同時其 捲繞方向係各相鄰之電磁線圈相互反向之正、反、正方向 所構成。因此，各個電磁線圈所發生之電壓成爲相位合成 的狀態，藉由合成可使輸出電壓增大。爲此，有必要使磁 鐵長度加上磁鐵間隔片的厚度之磁鐵間距，與線圏長加上 線圈間隔之線圈間距大致相等。再者，使電磁線圈的線圈 φ 長度短於磁鐵長度更佳。 第1螺旋彈簧5a與第2螺旋彈簧5b，係同樣彈簧常數 ，同樣自然長度的螺旋彈簧。但，依規格亦可改變各螺旋 彈簧之彈簧常數與自然長度。 • 在本實施形態之振動型電磁發電機1，係第1螺旋彈 簧5a與第2螺旋彈簧5b的各個成爲拉著可動磁鐵3的狀 態建構成振動系統。此時’若在振動型電磁發電機1施加 外力時’可動磁鐵3係由可動磁鐵3的質量，與第1螺旋 彈簧5a與第2螺旋彈簧5b的彈簧常數所決定的共振頻率 M418485 fr來振動。結果’可動磁鐵3的振動時間變長，可獲得長 ^ 時間之電壓。 •其次，參照第2A、2B圖說明關於緩和可動磁鐵對管2 之端部衝擊的停止器之構成例。在第2A、2B圖雖對第1 停止器6a予以說明，但第2停止器6b也是同樣的構成。 第2A圖係第1螺旋彈簧5a之伸長狀態圖。 第2B圖係第1螺旋彈簧5a縮最短之狀態圖。 φ 而且，將第1停止器6a與可動磁鐵3接觸之部位的寬 度11，較垂直於發電線圏9之捲軸方向之可動磁鐵3的截 面徑12小。即.，螺旋彈簧在伸縮運動時使停止器不會干涉 的方式，且因爲停止器形成與可動磁鐵3可確實地接觸， 超越既定的振幅而振動之可動磁鐵3，係在第1停止器6a 與可動磁鐡3接觸的位置時其振動會受到限制。 如第2A圖與第2B圖所示，以第1端構件7a爲起點之 第1停止器6a的高度1 Oa，設定比收縮最大的狀態之第1 φ 螺旋彈簧5a的高度10b更高。而且，可動磁鐵具有超越既 定振幅之運動能的狀態振動時，在第1停止器6 a的上端成 爲接觸/衝突。因此，透過第1停止器6a振幅會受到限制 。再者，第1停止器6a因爲由具有彈性之橡膠等的樹脂所 形成，所以亦可能緩和可動磁鐵3的衝擊。因此，儘管第 1螺旋彈簧5a爲收縮最大的狀態，可有效地抑制可動磁鐵 3會衝突而施加過剩的應力時發生之螺旋彈簧的破損。 在此，第1及/或第2的端構件7a、7b與停止器6a透 過一體成型而形成的情況時，期望選定硬質且具有彈性的 -10- M418485 橡膠及樹脂。欲選定如此材質，係爲了將振動的可動磁鐵 3確實地密封於管2的內部。又，因爲可動磁鐵3衝突到停 止器6a時對螺旋彈簧不會損傷，且可避免停止器本身的損 傷。 在此，參照第3圖至第6圖說明有關本創作之振動型 電磁發電機1的振動特性。 第3圖係將質量Μ的墜子15與彈簧常數k的螺旋彈簧 16組合所構成的振動系之示意圖。墜子15懸吊在螺旋彈簧 16時，螺旋彈簧16的恢復力，與賦予墜子15之重力在平 衡位置時墜子15即會靜止。此位置設爲零變位。墜子15 若加上外力時，墜子15開始單振動。此振動系統的共振頻 率fn可以次式（1)表示。 [第1式] fn = ( 1/2 π )(k/M) ..........(1) 可是，在第3圖並未顯示由於摩擦等的振動損失。但 ，在現實之振動系統存在著包含空氣的黏性阻力之摩擦阻 力，及振動體本身之內部摩擦等的各種損失。因此，隨著 時間的經過振幅會減振，共振頻率也會稍爲降低。 第4A、4B圖，係對第3圖所顯示之振動系，表示施加 與此振動系的共振頻率frl相等之頻率的外力，作爲正常 振動中的情况，迅速將外力變爲零之後不久的振幅之時間 變化例。 第4A圖係振動系之損失較少的情況。 第4B圖係振動系之損失稍大的情況。 -11 - M418485 如第4B圖所示，振動系的損失大的情況，迅速 力變爲零時.，振動急速地減少。即，如第4A圖所示 •系的損失盡量使之減少時，因爲可動磁鐵的振動時 長，所以可長時間地獲得電壓。 第5A、5B圖係於第3圖所顯示之振動系施加周 擊力時表示墜子15的振幅。 脈動狀的衝擊力包含寬廣的頻率成分，也包含 φ 的共振頻率成分。因此，透過共振頻率成分的作用 會被激勵。結果，墜子會如第5A、5B圖所示進行S 第5A圖係振動系的損失較少的情況。 第5B圖係振動系的損失稍大的情況。 如第5A、5B圖所示，振動系的損失小時振動會 繼續。另一方面，若損失大時，振動會迅速地減少 ，在損失小時振幅也會變大。 第6圖係將質量Μ的墜子15在垂直方向由2個 φ 簧17、18懸吊所構成的振動系之示意圖。螺旋彈簧 的彈簧常數分別爲kl、k2。在第6圖中向下設爲重 向’因爲施加墜子之重力，使上側的螺旋彈簧17被 墜子15的位置成爲靜止點零。墜子15的振動係以 零爲中心而進行。在如此振動系之共振頻率fr2，可 (2)表示。 [第2式] fr2 = l /2 π Vki + k2/M ..........(2) 由第（2)式可知共振頻率fr2係由於螺旋彈簧17 地將外 ，振動 間會變 期性衝 振動系 振動系 言動。 長時間 。因此 螺旋彈 17、18 力的方 拉長之 靜止點 以次式 的彈簧 -12- M418485 常數kl，與螺旋彈簧18的彈簧常數k2之和而變高。因此 ‘ ，若在墜子15施加振動時，於既定的時間內墜子15的振 •動次數會變多。 根據以上所說明之有關第1實施形態之振動型電磁發 電機1，可動磁鐵3超越既定的振幅而振動時，可動磁鐵3 的振動會透過第1停止器6a與第2停止器6b而受到限制 。因此，彈性體不會加上多餘的應力，而可防止彈性體的 φ 破損。結果，對於振動型電磁發電機1，可抑制零件修理 等維修頻率，而且振動型電磁發電機1，具有可經過長期 發電之效果。 又，振動型電磁發電機1，可建構由於可動磁鐵3的 質量，第1螺旋彈簧5a及第2螺旋彈簧5b的彈簧常數所 決定之共振系統。而且，選擇管2的材質，透過使與可動 磁鐵之間的摩擦係數變小，不會使可動磁鐵3之振動長時 間地減振。如此，則具有可提高振動型電磁發電機1之發 φ 電效率的效果。又’如第1圖所示之形態例，從可動磁鐵 3的兩端到管2的兩端，即將第1及第2螺旋彈簧5a、5b 配置直到第1及第2的端構件7a、7b。藉由如此配置，可 使振動型電磁發電機1朝任何方向均可獲得效率良好的發 電效果。 又，對預先量測之可動磁鐵3的質量，藉由選擇第1 螺旋彈簧5a及第2螺旋彈簧5b之彈簧常數，可任意的調 整共振頻率。因此’可獲得適合用途之發電效率高的振動 型電磁發電機1之效果。 -13- M418485 又，若使用振動型電磁發電機1時，可使微弱的振動 ' 能有效率地轉換成可動磁鐵3的直線往復運動。因此，即 • 使振動型電磁發電機1對於重力方向爲平行的狀態，而且 振動型電磁發電機1之設置方向爲一定的情况，例如，爲 了海上船舶的安全航行透過波浪的上下運動而發電發光之 發光浮標等之作爲發電機可說適當。又，附帶由於具有停 止器’即使發生強烈的振動，振動型電磁發電機損傷之憂 Φ 慮少’亦可採用於腳踏車的貨架或座椅，及汽車的懸吊裝 置等。 又’於振動型電磁發電機1施加脈動狀的衝擊力時， 藉由含在其衝擊力之中的自身共振頻率之成分可動磁鐵3 會被激勵。因此，也具有外力的頻率未必然要與振動型電 磁發電機1之共振頻率附合即可的效果。 又’可解決以往振動型電磁發電機成爲問.題之藉由使 用彈回用的磁鐵而造成成本提高與共振系的不平衡，及在 φ 非磁性管的端面將彈回用彈簧以不接觸可動磁鐵的狀態配 置時所產生的噪音，與隨著振動效率的劣化而使發電效率 降低之問題的效果。 其次’參照第7 A、7 B圖說明有關本創作之第2實施形 態之振動型電磁發電機30的構成例。此外，在第7A、7B 圖中’對應於第1圖及第2A、2B圖已經在第丨實施形態說 明之部分賦予同一符號，而省略詳細說明。 第7A圖係顯示振動型電磁發電機30的截面圖。 第7B圖係顯示停止器的構成例。 -14- M418485 如第7A圖所示，第1螺旋彈簧32a與第2螺旋彈簧 32b都是壓縮彈簧。第1螺旋彈簧32a與第2螺旋彈簧32b * 透過與可動磁鐵3之兩端部的接觸，將可動磁鐵3可振動 地支撐在發電線圈9的捲軸方向。此種情況下，因爲第1 及第2螺旋彈簧32a、32b相互壓縮可動磁鐵3而支撐，所 以不需要使用在第1實施形態中的磁鐵端構件8a、8b，而 可使構成簡略化。 φ 又，在位於管2之兩端附近的位置之內壁，形成4個 突起部。該等突起部分別作爲第1停止器31a與第2停止 器31b。第1停止器31a及第2停止器31b與可動磁鐵3接 觸的位置，若以管2的端部7a、7b爲起點時，係在較第1 螺旋彈簧32a與第2螺旋彈簧3 2b收縮最大時之長度更長 的位置。而且，較垂直於發電線圈9之捲軸方向之方向的 可動磁鐵3的截面徑，使第1停止器6a或第2停止器6b 接觸於可動磁鐵3之部位的寬度小。因此，超過既定的振 ^ 幅振動之可動磁鐵3，在第1停止器6a或第2停止器6b 與可動磁鐵3接觸的位置振動即受到限制。 . 此外’管2與停止器一體形成的情況，使管2成型筒 狀時，由於突出之停止器使可動磁鐵不可能封入。因此， 將與管2的長度方向平行分開成型之管構件的嵌合之構成 ，及在管2的中央部與長度方向垂直分爲2，而在其接縫 部分設置有螺紋/螺溝之管構件，使其螺合結合之構成亦可 〇 在此’著眼於第1停止器31a說明其機能與效果。構 -15- M418485 成第1停止器31a之4個突起部頂點的寬度，係較第 旋彈簧32a的捲繞半徑更廣’即，螺旋彈簧伸縮運動 • 使成爲停止器不會干涉的尺寸條件，而被固定在管2 壁。因此，第1螺旋彈簧32a的伸縮，不會受到第i 器31a的限制。但，4個突起部之頂點的寬度，因爲被 比可動磁鐵3的截面直徑狹窄，所以4個突起部之頂 成可確實地與可動磁鐵3接觸。因此，第1螺旋彈簧 φ 在收縮最大時之前階段，可動磁鐵3於4個突起部之 附近接觸，而限制可動磁鐵3的振動。結果，可獲得 收縮最大時之狀態的第1螺旋彈簧32a施加過剩的應 第1螺旋彈簧32a及可動磁鐵3破損之危險性的效果 ，關於第2停止器31b亦可獲得同樣的效果。 而且，振動型電磁發電機30,係僅將第1螺旋彈簧 與第2螺旋彈簧3 2b封入管2即可構成振動系。因此 方面構成容易一方面可長時間透過螺旋彈簧振動，效 φ 好地進行發電的效果。 此外，有關第2實施形態之振動型電磁發電機3 0 形成4個突起部作爲停止器，但突起部的個數亦可少 個，或多於4個也行。又，突起部並不限於第7B圖所 形狀。只要能限制可動磁鐵3超越適當的振幅之振動 可抑制向端部衝擊及不要的應力向螺旋彈簧之形狀’ 形狀均可。 又，關於第2實施形態之振動型電磁發電機30’ 2個壓縮彈簧。可是，亦可僅使用1個壓縮彈簧。此 1螺 時， 的內 停止 設定 點形 32a 頂點 回避 力， 。又 :32a > - 率良 ，雖 於4 示的 、或 任何 使用 種情 -16 - M418485 況，將壓縮彈簧設置於可動磁鐵3之重力方向（下側）， 同時把磁鐵端構件8a與第1端構件7a固定較佳。即使如 * 此之構成，也可進行適當的發電。 此外’作爲螺旋彈簧32a' 32b使用壓縮彈簧的情況時 ’停止器設置於螺旋彈簧的內徑側較佳。關於如此構成之 振動型電磁發電機的構成例，參照第8圖予以說明。此外 ，在第8圖雖顯示對第1螺旋彈簧32a之停止器33的狀態 φ ，但對第2螺旋彈簧32b之停止器33也是同樣的構成。 將可動磁鐵3密封於管2之第1端構件34，係圓柱型 、且直到前端形成具有錐面之停止器33。又，在第1端構 件34設置有第1螺旋彈簧32a。而第1螺旋彈簧32a，係 透過停止器33不引起位置移動而振動。超過既定的振幅而 振動之可動磁鐵3，係接觸於停止器33的頂面，使振動受 到限制。但，停止器3 3的頂面與可動磁鐵3接觸的位置， 係以第1端構件34爲起點時，位於較第1螺旋彈簧32a收 φ ·縮最大時之長度更長的位置。因此，在收縮最大之第1螺 旋彈簧32a不會施加多餘的應力，而可獲得回避第1螺旋 彈簧32a被破損的效果。再者，由於停止器被形成錐面形 狀，所以可對螺旋彈簧的伸縮運動不會發生干涉而進行發 電。 此外，在上述之第2實施形態中，對管2之內周徑由 螺旋彈簧之彈簧徑小的狀態壓縮螺旋彈簧（壓縮彈簧）時 ，螺旋彈簧會在翹曲的狀態下被壓縮。如此狀態時，最壞 的情况，係可預想在螺旋彈簧的壓縮途中會受到停止器的 -17- M418485 干涉。因此’作爲更理想的形態例，可推舉使螺旋彈簧 、3 2b的彈簧直徑比管2的內周徑稍爲小之値。透過如 之構成’由於壓縮彈簧規則地被壓縮，螺旋彈簧即使 縮途中也不會受到停止器的干涉，同時可充分地獲得 器的機能。 其次’參照第9A、9B圖說明有關本創作之第3實 態之振動型電磁發電機40的構成例。此外，在第9A φ 圖中’已經在第1實施形態說明之對應於第1圖及第 2B圖之部分賦予同一符號，而省略詳細說明。 第9A圖係顯示振動型電磁發電機40的截面圖。 第9B圖係顯示棒狀停止器的構成例。 在管2的側面開著孔洞用以***2支棒狀停止器 ***此孔洞之2支棒狀停止器，分別作爲第丨停止器 與第2停止器41b。第1停止器41a與第2停止器41b 與可動磁鐵3接觸的位置，作爲以管2的端部爲起點 φ 較第1螺旋彈簧5a與第2螺旋彈簧5b收縮最大時之 更長的位置。 在此’著眼於第1停止器4 1 a說明其機能與效果 成第1停止器41a之2支棒狀停止器，係由非磁性之 或金屬所構成，較第1螺旋彈簧5a之捲繞半徑更廣的 固定在管2的內壁。因此，第1螺旋彈簧5a的伸縮不 1停止器41a之限制。可是2支棒狀停止器的寬度比可 鐵3之截面直徑狹窄。因此，第1螺旋彈簧5a收縮最 ’可動磁鐵3與2支棒狀停止器接觸，而限制可動磁 :32a 上述 在壓 停止 施形 、9B 2A、 。被 4 1a 係在 時， 長度 。構 樹脂 寬度 受第 動磁 大時 鐵3 -18 - M418485 的振動。結果，而可回避由於過剩的應力施加收縮最大時 之狀態的第1螺旋彈簧5a，使第1螺旋彈簧5a或可動磁鐵 3破損之危險性的效果。又，關於第2停止器41b也可採用 同樣構成，同時獲得同樣的效果。 此外，關於第3實施形態之振動型電磁發電機40，作 爲停止器雖***2支棒狀停止器，但棒狀停止器的個數少 於2支或多於2支均可。又，棒狀停止器之形狀並不限於 如第9B圖所示之形狀。例如，棒狀停止器的截面形狀亦可 作爲多角形、或橢圓形。棒狀停止器的形狀，只要能限制 可動磁鐵3的振動超越適當的振幅，或可抑制向端部之衝 突及不要的應力於螺旋彈簧之形狀，任何形狀均可。 其次，參照第1 0圖說明有關本創作之第4實施形態之 振動型電磁發電機50的構成例。此外，在第10圖中，已 經在第1實施形態所說明之對應於第1圖及第2A、2B圖之 部分賦予同一符號，而省略詳細說明。 有關上述第1〜第3實施形態之振動型電磁發電機，係 於可動磁鐵3的兩側分別配置螺旋彈簧之構成。可是，亦 可如本實施形態般，藉由1個螺旋彈簧，與可動磁鐵3構 成振動系。 在管2的第2端構件51，並未形成用以固定螺旋彈簧 的突部、掛鈎及細孔等。因此，第2端構件5 1僅具有將可 動磁鐵3密封於管2的機能。在振動型電磁發電機50，透 過第1螺旋彈簧5a，將可動磁鐵3可振動地支撐在發電線 圈9之捲軸方向。 -19- M418485 對於振動型電磁發電機50若施加外力時，可動磁鐵3 ' 會振動。此振動係藉由可動磁鐵3的質量與第1螺旋彈簧 • 5a的彈簧常數，由上述之第（1)式所求出之共振頻率frl的 共振振動。 第10圖所示之振動型電磁發電機50,僅使用1個螺旋 彈簧。因此，有各構件之裝配容易的效果。此外，振動型 電磁發電機50的安裝場所，適合發電機的安裝方向對重力 ^ 成爲一定的情況。 即，作爲螺旋彈簧使用張力彈簧時，將螺旋彈簧對可 動磁鐵配置於重力方向的上側，而吊下可動磁鐵之構成即 可。反之，螺旋彈簧若爲壓縮彈簧時，對可動磁鐵把螺旋 彈簧配置於重力方向的下側，而將可動磁鐵由下往上舉之 構成即可。如此，透過振動型電磁發電機50之用途、設置 形態可選定最適當的方法。 又，在上述之任何構成，可動磁鐵、端構件與螺旋彈 φ 簧係採用鈎固定等的方法較佳，可充分運用螺旋彈簧的振 動系。又，可獲得與使用2個螺旋彈簧之有關第1~第3實 施形態之振動型電磁發電機同等發電特性的效果。 此外，在上述之第1〜第4實施形態，相鄰的電磁線圈 雖隔著間隔，但亦可由樹脂等的構件形成間隔物。又，.亦 可組合磁性體與非磁性體之磁鐵間隔物而構成可動磁鐵。 又，在上述之第1~第4實施形態，雖將管與可動磁鐵 的形狀作成圓筒形，但亦可作成截面形狀多角形、橢圓形 ’或曲線與直線之組合形狀。此種情况，電磁線圈與磁鐵 -20- M418485 間隔物的截面形狀’係配合可動磁鐵的截面形狀即可° _ 又，在上述之第1~第4實施形態，爲了將可動磁鐵3 •密封於管2的兩端之作爲密封構件雖安裝有第1~第2端構 件，但透過施以熱加工等，把管2的端部變形密封可動磁 鐵3亦可。 又，將上述之第1〜第4實施形態所顯示之各停止器組 合建構成亦可。 φ 又，停止器，係依照螺旋彈簧的個數，至少形成在管 2之一方的端部即可。因此，使用1個螺旋彈簧的情况，1 個停止器即足夠，構件的成型變爲容易。 又，在被配置有螺旋彈簧之側的可動磁鐵3之端部設 置磁鐵端構件即可。在可動磁鐵3之端部，因爲螺旋彈簧 之端部會接觸，所以透過設置磁鐵端構件，可防止磁鐵的 損傷。又，磁鐵端構件與管2的端部，係透過螺旋彈簧結 合即可。再者，停止器係形成在管2的兩端，同時螺旋彈 φ 簧，係從可動磁鐵之兩端自管2之可動磁鐵3之兩端配置 直到管2的兩端即可。如此進行，則可動磁鐵3可確實地 被支撐，無振動能的損失，可經過長時間地繼續振動。 【圖式簡單說明】’ 第1圖係顯示有關本創作之第1實施形態之振動型電 磁發電機的構成例之截面圖。 第2 A、2 B圖係顯示有關本創作之第1實施形態之振 動型電磁發電機的停止器之構成例的說明圖。 第3圖係顯示由1個墜子與1個螺旋彈簧所構成的振 -21- M418485 動系之例的說明圖。 第4A、4B圖係顯示在振動系中包含有損失時的減振 特性之例的說明圖。 第5A、5B圖係顯示在振動系施加脈動狀外力時之反 應性的例之說明圖。 第6圖係顯示由1個墜子與2個螺旋彈簧所構成的振 動系之例的說明圖。 第7A、7B圖係顯示有關本創作之第2實施形態之振 動型電磁發電機的構成例之截面圖。 第8圖係顯示有關本創作之第2實施形態之振動型電 磁發電機之其他構成例的截面圖。 第9A、. 9B圖係顯示有關本創作之第3實施形態之振 動型電磁發電機的構成例之截面圖。 胃1 〇圖係顯示有關本創作之第4實施形態之振動型電 磁發電機的構成例之截面圖。 • m 11圖係顯示以往之振動型電磁發電機之例的構成 圖。 胃12圖係顯示以往之振動型電磁發電機之例的構成 圖 【主要元件符號說明】 2 3 振動型電磁發電機 管 3a、3 b 可動磁鐵 磁鐵 -22- M418485
4 a 第 1電磁線圈 4b 第 2電磁線圈 4 c 第 3電磁線圈 5 a 第 1螺旋彈簧 5b 第 2螺旋彈簧 6 a 第 1停止器 6b 第 2停止器 7a 第 1端構件 7b 第 2端構件 10a 第 1停止器的高度 10b 收縮最大時之第1 15 墜 子 16、 17、 18 螺旋彈簧 振動型電磁發電機 30 、 40 、 50