(57)【要約】【課題】振動発電デバイスの発電効率を向上させつつ信頼性を向上させること。【解決手段】振動源（３）から振動を受ける支持体（２）と、支持体（２）に設けられて磁場を作用させる磁場作用手段と、支持体（２）に支持され且つ支持体（２）が受けた振動に応じて歪んだ場合に磁束が変化する磁歪材料（４）と、支持体（２）に支持され、磁歪材料（４）が歪んだ場合に電磁誘導で電力を発生させるコイル（６）とを備え、支持体（２）は樹脂材料で構成され、且つ、樹脂材料に磁性粉（１０１）が分散されたことを特徴とする振動発電デバイス（１）。【選択図】図１
2020124017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動源から振動を受ける支持体と、
前記支持体に設けられて、前記支持体の少なくとも一部に磁場を作用させる磁場作用手段と、
前記支持体に支持され且つ前記支持体が受けた振動に応じて歪んだ場合に磁束が変化する磁歪材料と、
前記支持体に支持され、前記磁歪材料が歪んだ場合に電磁誘導で電力を発生させるコイルと、
を備え、
前記支持体は、樹脂材料で構成され、且つ、該樹脂材料に磁性粉が分散されていると共に、
前記磁場作用手段は、前記磁性粉が着磁された状態で構成された
ことを特徴とする振動発電デバイス。
【請求項２】
前記磁性粉は、フェライト系、ネオジム系、サマリウムコバルト系およびサマリウム鉄窒素系のいずれかで構成され、
前記磁性粉の粒径が１μｍ以上１０μｍ以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の振動発電デバイス。
【請求項３】
前記磁性粉は、磁歪材料およびコイル近傍の密度が、磁歪材料およびコイルから離れた部位よりも、高くなるように分散された
ことを特徴とする請求項１または２に記載の振動発電デバイス。
【請求項４】
振動源から振動を受ける支持体と、
前記支持体に設けられて、前記支持体の少なくとも一部に磁場を作用させる磁場作用手段と、
前記支持体に支持され且つ前記支持体が受けた振動に応じて歪んだ場合に磁束が変化する磁歪材料と、
前記支持体に支持され、前記磁歪材料が歪んだ場合に電磁誘導で電力を発生させるコイルと、
を備え、
前記支持体は、樹脂材料で構成され、
前記磁場作用手段は、前記支持体に埋め込まれた磁石で構成された
ことを特徴とする振動発電デバイス。
【請求項５】
前記樹脂材料に磁性粉が分散されている
ことを特徴とする請求項４に記載の振動発電デバイス。
【請求項６】
振動源から振動を受ける支持体と、
前記支持体に設けられて、前記支持体の少なくとも一部に磁場を作用させる磁場作用手段と、
前記支持体に支持され且つ前記支持体が受けた振動に応じて歪んだ場合に磁束が変化する磁歪材料と、
前記支持体に支持され、前記磁歪材料が歪んだ場合に電磁誘導で電力を発生させるコイルと、
を備え、
前記支持体は、可撓性の可撓部を有し、
前記磁歪材料は、前記可撓部に支持され、
前記可撓部は、樹脂材料で構成された
ことを特徴とする振動発電デバイス。
【請求項７】
前記樹脂材料は、オレフィン系樹脂、ポリアミド樹脂およびポリフェニレンサルファイド樹脂のいずれかで構成された
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の振動発電デバイス。
【請求項８】
前記支持体は、振動を受ける部位と前記磁場作用手段が支持される部位とが一体で形成された
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の振動発電デバイス。
【請求項９】
前記支持体の振動を増幅する増幅手段、
を備えたことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の振動発電デバイス。
【請求項１０】
前記支持体に形成され、前記磁歪材料を収容した状態で支持する凹部、
を備えたことを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の振動発電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの振動、橋梁、人の動きなどから発電可能な振動発電デバイスに関する。特に、振動発電デバイスに設置されたセンサ類の電源として好適に使用可能な振動発電デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
振動を利用した発電技術としては、圧電素子を利用した方法が知られている。この方法は、圧電素子に何らかの方法で外部から力を加えることにより、圧電素子を変形させて発電するものである。圧電素子を利用した振動力発電装置として、例えば特許文献１に記載のものがある。
【０００３】
特許文献１では、音による空気の圧力変動を利用して圧電素子により発電する音力発電装置、および、振動による圧力変動を利用して圧電素子により発電する振動力発電装置が記載されている。
これは人の声の振動により圧電セラミックを変形させて電力を得る方式だがスピーカから音を出すμＷレベルは出るがＩｏＴ通信に必要なｍＷレベルの電力は得られない。
【０００４】
また、圧電素子に代えて磁歪素子に磁石、コイルを用いて逆磁歪効果を利用した発電方法も提案されている。磁歪素子を利用した発電方法として、例えば、特許文献２に記載のものが知られている。
特許文献２の磁歪素子を利用した振動発電装置は、磁歪材料を固定して片持ち梁構造とし、曲げ応力を印加することにより、磁歪材料が曲げられ変形し、逆磁歪効果によって、磁歪材料に巻かれているコイルを貫く磁束が変化することで、誘導電圧が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１６６６９４号公報
【特許文献２】特許第４９０５８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された圧電素子を利用した振動力発電装置は、圧電素子を構成する圧電材料が脆性材料であり、曲げや衝撃に対して弱い材料である。そのため、過度な負荷を加えることはできず、発電量を増加するために大きな曲げや衝撃を加えることが困難であるという問題点がある。また、圧電素子は低周波数でインピーダンスが高く、圧電素子より低いインピーダンスを有する負荷を接続した際に、負荷に発生する電圧が小さくなるため、発電により得られる電力が小さくなり、発電の効率が低いという問題点もある。
【０００７】
一方、特許文献２に記載されている磁歪材料を用いる方法は、磁歪材料は延性材料であり、圧電材料に比べて曲げや衝撃に強いため、大きな曲げや衝撃を加えることで発電量を増加することが可能である。また、発電素子のインピーダンスが圧電材料よりも低いことから、インピーダンスの低い負荷の接続による発電効率の低下が少なく、前述した圧電材料の問題点を解決することができる。
しかし、特許文献２に記載された振動発電装置は、バイアス磁界を加えるための磁石を備え、振動しながら磁歪棒のバネ変形を発生させて発電するために振動源から大きな加振力を必要とし、その分、振動エネルギーの吸収が悪くなってしまう懸念がある。また、磁歪棒を支持するフレーム（連結ヨーク）には鉄系などのフレームを用いているため、錆、金属疲労が生じ易く、且つ、磁石の置き場所を必要とするため小型化に限界があった。更に、フレームと磁歪材料との接合に接着剤やハンダを用いているため長期信頼性に課題があった。
【０００８】
本発明は、振動発電デバイスの発電効率を向上させつつ信頼性を向上させることを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記技術的課題を解決するために、請求項１に記載の発明の振動発電デバイスは、
振動源から振動を受ける支持体と、
前記支持体に設けられて、前記支持体の少なくとも一部に磁場を作用させる磁場作用手段と、
前記支持体に支持され且つ前記支持体が受けた振動に応じて歪んだ場合に磁束が変化する磁歪材料と、
前記支持体に支持され、前記磁歪材料が歪んだ場合に電磁誘導で電力を発生させるコイルと、
を備え、
前記支持体は、樹脂材料で構成され、且つ、該樹脂材料に磁性粉が分散されていると共に、
前記磁場作用手段は、前記磁性粉が着磁された状態で構成された
ことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の振動発電デバイスにおいて、
前記磁性粉は、フェライト系、ネオジム系、サマリウムコバルト系およびサマリウム鉄窒素系のいずれかで構成され、
前記磁性粉の粒径が１μｍ以上１０μｍ以下である
ことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の振動発電デバイスにおいて、
前記磁性粉は、磁歪材料およびコイル近傍の密度が、磁歪材料およびコイルから離れた部位よりも、高くなるように分散された
ことを特徴とする。
【００１２】
前記技術的課題を解決するために、請求項４に記載の発明の振動発電デバイスは、
振動源から振動を受ける支持体と、
前記支持体に設けられて、前記支持体の少なくとも一部に磁場を作用させる磁場作用手段と、
前記支持体に支持され且つ前記支持体が受けた振動に応じて歪んだ場合に磁束が変化する磁歪材料と、
前記支持体に支持され、前記磁歪材料が歪んだ場合に電磁誘導で電力を発生させるコイルと、
を備え、
前記支持体は、樹脂材料で構成され、
前記磁場作用手段は、前記支持体に埋め込まれた磁石で構成された
ことを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の振動発電デバイスにおいて、
前記樹脂材料に磁性粉が分散されている
ことを特徴とする。
【００１４】
前記技術的課題を解決するために、請求項６に記載の発明の振動発電デバイスは、
振動源から振動を受ける支持体と、
前記支持体に設けられて、前記支持体の少なくとも一部に磁場を作用させる磁場作用手段と、
前記支持体に支持され且つ前記支持体が受けた振動に応じて歪んだ場合に磁束が変化する磁歪材料と、
前記支持体に支持され、前記磁歪材料が歪んだ場合に電磁誘導で電力を発生させるコイルと、
を備え、
前記支持体は、可撓性の可撓部を有し、
前記磁歪材料は、前記可撓部に支持され、
前記可撓部は、樹脂材料で構成された
ことを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の振動発電デバイスにおいて、
前記樹脂材料は、オレフィン系樹脂、ポリアミド樹脂およびポリフェニレンサルファイド樹脂のいずれかで構成された
ことを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項１ないし７のいずれかに記載の振動発電デバイスにおいて、
前記支持体は、振動を受ける部位と前記磁場作用手段が支持される部位とが一体で形成された
ことを特徴とする。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項１ないし８のいずれかに記載の振動発電デバイスにおいて、
前記支持体の振動を増幅する増幅手段、
を備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、請求項１ないし９のいずれかに記載の振動発電デバイスにおいて、
前記支持体に形成され、前記磁歪材料を収容した状態で支持する凹部、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に記載の発明によれば、支持体が樹脂で構成されており、金属で支持体が構成された従来の構成に比べて、支持体が軽量で振動に敏感であると共に、腐食などが発生しにくい。よって、振動発電デバイスの発電効率を向上させつつ信頼性を向上させることができる。また、支持体を構成する樹脂に磁性粉が分散され且つ磁性粉が磁化されているので、支持体に磁石を備える必要がなくなる。よって、振動発電デバイスを小型化できる。
【００２０】
請求項２に記載の発明によれば、磁石としての性能の高いフェライト系、ネオジム系、サマリウムコバルト系およびサマリウム鉄窒素系のいずれかで磁性粉を構成することで、磁束密度を高くすることができる。また、磁性粉の粒径が１μｍ以上１０μｍ以下であることで、磁性粉を樹脂材料内で分散させることができる。
請求項３に記載の発明によれば、磁性粉が支持体に均一に分散している場合に比べて、磁歪材料を通過する磁束密度を高くすることができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、支持体が樹脂で構成されており、金属で支持体が構成された従来の構成に比べて、支持体が軽量で振動に敏感であると共に、腐食などが発生しにくい。よって、振動発電デバイスの発電効率を向上させつつ信頼性を向上させることができる。また、支持体に永久磁石が埋め込まれており、支持体の外側に永久磁石を備える必要がなくなる。よって、振動発電デバイスを小型化できる。
請求項５に記載の発明によれば、支持体に磁性粉が分散されており、磁性粉が分散されない場合に比べて、磁場を強くすることができ、発電効率を向上させることができる。
【００２２】
請求項６に記載の発明によれば、支持体の可撓部が樹脂で構成されており、金属で可撓部が構成された従来の構成に比べて、支持体が軽量で振動に敏感であると共に、可撓部の腐食などが発生しにくい。よって、振動発電デバイスの発電効率を向上させつつ信頼性を向上させることができる。
請求項７に記載の発明によれば、オレフィン系樹脂、ポリアミド樹脂およびポリフェニレンサルファイド樹脂のいずれかで支持体を構成することで耐食性を向上させることができる。
【００２３】
請求項８に記載の発明によれば、振動を受ける部位と磁場作用手段が支持される部位とが一体で成形されているので、接合による損失がなく振動を効率よく磁歪材料に伝えられる。
請求項９に記載の発明によれば、増幅手段により、振動を効率良く持続させることができる。
請求項１０に記載の発明によれば、磁歪材料を凹部に収容して固定することができ、ハンダや接着剤が不要で樹脂のバネ性で安定して固定される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は本発明の振動発電デバイスの実施の形態１の説明図である。
【図２】図２は増幅手段を設けた形態の説明図である。
【図３】図３は錘を設けた形態の説明図である。
【図４】図４は実施の形態２の振動発電デバイスの説明図である。
【図５】図５は実施の形態３の振動発電デバイスの説明図である。
【図６】図６は実施の形態４の振動発電デバイスの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例を説明するが、本発明は以下の実施の形態の具体例に限定されるものではない。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は本発明の振動発電デバイスの実施の形態１の説明図である。
図１において、実施の形態１の振動発電デバイス１は、支持体の一例としてのフレーム２を有する。フレーム２は、横向きの略Ｊ字形状に形成されている。フレーム２の下側の一端部（固定端部）２ａは、図示しない基板に固定されている。また、フレーム２の上側の他端部（自由端部）２ｂは振動源３から振動を受けることが可能な自由端となっている。
固定端部２ａと自由端部２ｂとの間には、横向きのＵ字状に湾曲する湾曲部２ｃが形成されている。フレーム２には、自由端部２ｂと湾曲部２ｃとの間の位置に収容部の一例としての凹部２ｄが形成されている。
【００２７】
凹部２ｄには、磁歪材料４が収容されている。
また、凹部２ｄの外周には、磁歪材料４を囲むようにコイル６が巻き付けられている。コイル６はフレーム２の長手方向に沿って、磁歪材料４の長さよりも長く巻かれることが好ましく、コイル６で磁歪材料４の全体が覆われるようにする方が、磁歪材料４での磁場の変化をコイル６でとらえられるため好ましい。
コイル６は、電極７に接続されており、電極７は、図示しない整流回路や昇圧回路、安定化回路等を介して、被給電デバイスの一例としてのセンサ類に電気的に接続される。
【００２８】
実施の形態１のフレーム２は、磁性粉（磁性粉体）１０１が分散された樹脂材料で構成されている。また、磁性粉１０１は磁歪材料に対して磁場１０２を作用させるように着磁されている。具体的には、磁性粉体１０１とバインダー樹脂とを含むプラスチックマグネットでフレーム２が構成されている。したがって、実施の形態１では、着磁された磁性粉１０１により磁場作用手段が構成されている。
【００２９】
使用する樹脂は、耐食性、耐熱性や機械的強度と柔軟性に富んだ樹脂材料が好ましく、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂またはナイロン１２、ナイロン６などのポリアミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド（PPS）樹脂を好適に使用可能である。
また、分散させる磁性粉１０１は、フェライト系、ネオジム系、サマリウムコバルト系、サマリウム鉄窒素系が好適に使用可能である。
また、磁性粉の平均粒径（遠心沈降法）は１μmから１０μｍにする。
プラスチックマグネット（フレーム２）は射出成型時に型内で磁化することが好ましいが、成型後に磁化することも可能である。
【００３０】
（実施の形態１の作用）
前記構成を備えた実施の形態１の振動発電デバイス１では、従来は鉄等の金属で構成されていたフレーム２が、プラスチックマグネットで構成されている。したがって、従来の金属製に比べて錆や腐食等が発生しにくく、長期に渡る信頼性、安定性を向上させることができる。また、従来の金属製のフレームに比べて、実施の形態１ではプラスチックマグネット製のフレーム２を使用することで、軽量化することもできる。特に、フレーム２が軽量化されると、振動に対して敏感になる（弱い振動でもフレーム２が撓んだり、振動しやすい）ため、発電効率が向上する。
【００３１】
さらに、磁性粉体１０１とバインダー樹脂を含んだプラスチックマグネットは従来の焼結磁石と比べると機械的強度が強く、自由な形状に成形することができる。また、従来はフレームと磁石が別体であり、フレームに磁石を貼り付ける等の加工が必要であったが、実施の形態１では成形で磁化されたフレームを製作可能であるため、貼り付ける加工が必要なく、生産性も高い。さらに、別体の磁石を有しないことで、振動発電デバイス１を小型化することもできる。
なお、磁性粉１０１は、フレーム２に均一に分散させる構成とすることも可能であるが、磁歪材料４やコイル６の近傍に偏在させる、すなわち、磁歪材料４等の近傍の凹部２ｄの部分の磁性粉１０１の密度を、その他の部分よりも高くすることで磁歪材料４を通過する磁場１０２を強くすることも可能である。このように構成した場合、磁歪材料４を通過する磁場１０２が強くなり、振動発電デバイス１としての性能が向上する。
【００３２】
図２は増幅手段を設けた形態の説明図である。
また、実施の形態１の振動発電デバイス１では、振動する自由端部２ｂと固定される固定端部２ａとが一体で成形されているので接合による損失がなく振動を効率よく磁歪材料４に伝えられる。
また、効率良く振動を持続させるために、図２に示すように、振動する自由端部２ｂの下にバネやゴム等の反発する材料（増幅手段）１１を設置して、振動した自由端部２ｂの振動を増幅するようにすることも可能である。
【００３３】
図１において、実施の形態１の振動発電デバイス１では、磁歪材料４はフレーム２の凹部２ｄに収容され、その外周にコイル６が巻き付けられることで磁歪材料４が固定されている。従来の構成では、金属製のフレームに対して磁歪材料をハンダやロウ付け、接着剤等で固定していた。したがって、従来の構成では、固定するための工程が必要になると共に、繰り返しの振動等で経時的に固定が外れる恐れもあった。これに対して、実施の形態１では、磁歪材料４が凹部（溝）２ｄに収容され、コイル６で固定されることで、ハンダ等が不要であると共に、樹脂のバネ性で安定して固定される。
【００３４】
図３は錘を設けた形態の説明図である。
図３において、フレーム２の自由端部２ｂには共振周波数調整用の錘（増幅手段の一例）１６を取り付けることも可能であり、振動源３の共振周波数に合わせて調整することが好ましい。また、最適重量が決まっているなら成形時に錘１６を埋め込んだり、溝や凹部を形成して錘１６を収容したりしても良い。
【００３５】
（実施の形態２）
図４は実施の形態２の振動発電デバイスの説明図である。
図４において、実施の形態２の振動発電デバイス１′では、実施の形態１と異なり、フレーム２を、磁性粉１０１が分散されていない樹脂材料で構成されている。そして、固定端部２ａには、磁場作用手段の一例としての磁石２１が設置されている。磁石２１は、磁歪材料４を通過する磁場を作用させる。
【００３６】
（実施の形態２の作用）
前記構成を備えた実施の形態２の振動発電デバイス１′では、フレーム２が樹脂で構成されており、実施の形態１と同様に、従来の鉄製のフレームに比べて、軽量で振動に対して敏感である。したがって、従来の鉄製のフレームに比べて発電効率を向上させることが可能である。また、鉄製のフレームに比べて、錆や腐食が発生しにくく長期信頼性が向上する。
なお、実施の形態２において、フレーム２に磁性粉１０１を分散させ、且つ、磁性粉１０１を磁化させない構成とすることも可能である。
【００３７】
（実施の形態３）
図５は実施の形態３の振動発電デバイスの説明図である。
図５において、実施の形態３の振動発電デバイス１″では、フレーム２において、可撓部の一例としての湾曲部２ｃが、固定端部２ａや自由端部２ｂとは異なる樹脂材料で構成されている点で実施の形態１とは異なる。実施の形態３では、湾曲部２ｃは、固定端部２ａや自由端部２ｂよりも撓みやすい（縦弾性率の小さい、軟らかい）樹脂材料で構成されている。また、実施の形態３では、湾曲部２ｃに磁歪材料４が設置されている。
【００３８】
（実施の形態３の作用）
前記構成を備えた実施の形態３の振動発電デバイス１″では、振動時に、可撓部である樹脂製の湾曲部２ｃが優先的に撓む。したがって、振動に対して敏感に振動しやすく、発電効率が向上する。
なお、固定端部２ａや自由端部２ｂは硬い（縦弾性率の高い）樹脂材料で構成することも可能であるが、鉄等で構成することも可能である。固定端部２ａおよび自由端部２ｂを樹脂材料で構成する場合は、二色成形等で成形することが可能である。また、この時、固定端部２ａと自由端部２ｂとを同じ材料で構成することも可能であるし、異なる材料で構成することも可能である。また、フレーム２の全ての部位に磁性粉１０１を分散させる場合に限定されず、例えば、固定端部２ａのみ磁性粉１０１を分散させて、湾曲部２ｃや自由端部２ｂには磁性粉１０１を分散させない構成とすることも可能である。
【００３９】
図６は実施の形態４の振動発電デバイスの説明図である。
図６において、実施の形態４の振動発電デバイス３１では、フレーム２は磁性粉１０１が分散されていない樹脂材料で構成されている。また、実施の形態４の振動発電デバイス３１では、自由端部２ｂに磁場作用手段の一例としての磁石３２が埋め込まれている。
なお、磁石３２は、自由端部２ｂに完全に収容された状態（埋め込まれた状態）とすることも可能であるが、磁石３２の一部が露出した形態とすることも可能である。また、磁石３２は、自由端部２ｂに設けることに限定されず、固定端部２ａや湾曲部２ｃに設けることも可能である。
【００４０】
（実施の形態４の作用）
前記構成を備えた実施の形態４の振動発電デバイス３１では、フレーム２が樹脂製であり、実施の形態１〜３と同様に、振動に対して敏感に振動しやすく、発電効率が向上する。
また、実施の形態４では、磁石３２がフレーム２に埋め込まれており、磁石が外側に配置される場合に比べて、振動発電デバイス３１を小型化できる。
【実施例】
【００４１】
以下、本発明の実施例について具体的に説明する。
［実施例１］
前記実施の形態１の構成において、等方性ネオジム射出成型用微粉（粒径２．５μｍ）をナイロン６樹脂重量の５０％になるように秤量し、図１に示す形状に金型を用い成型した。凹部２ｄに磁歪材料４であるＦｅ−Ｇａ結晶（幅３×長さ１２×厚さ０．５ｍｍ）をはさみ固定した。その上から径０．３ｍｍの銅線（コイル６）を２０００回転巻いた。
このとき用いた磁歪結晶（Ｆｅ−Ｇａ結晶）の磁歪定数は１８０ｐｐｍであった。先端に磁性粉が含まれた樹脂１ｇを錘と最大の電圧が得られる（共振周波数の）位置になるように調整した。このデバイスを用いて錘２ｇ、振動数１００Ｈｚ、加速度０．１Ｇの振動を与えた結果、ピーク電圧０．７Ｖを発生した。
【００４２】
［実施例２］
前記実施の形態１において、等方性ネオジム射出成型用微粉（粒径２．５μｍ）をナイロン６樹脂重量の７０％になるように秤量し、図１に示す形状に金型を用い成型した。フレーム２の凹部２ｄに磁歪材料４であるＦｅ−Ｇａ結晶（幅４×長さ１２×厚さ１ｍｍ）をはさみ固定した。その上から径０．３ｍｍの銅線（コイル６）を３０００回転巻いた。
このとき用いた磁歪結晶４の磁歪定数は２３０ｐｐｍであった。
この振動発電デバイス１を用いて錘２ｇ、振動数１００Ｈｚ、加速度０．１Ｇの振動を与えた結果、ピーク電圧１．５Ｖを発生した。
【００４３】
［比較例］
比較例では、鋳鉄製フレーム２（樹脂製ではない）を用いた振動デバイスにおいて、磁気バイアスを加えるために長さ３×幅３×厚さ１．５ｍｍのネオジム磁石をフレーム２に接着剤で接合した。磁歪材料４やコイル６等は実施例１と同様で作製した。
ネオジム磁石の接合に１０分を要し大量生産には不向きである。また、比較例の振動デバイスでは、１０日後には錆がフレームに発生した。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明に係る振動発電デバイスは、振動発電デバイスの小型化、軽量化を容易に実現できる。このため、小型化、軽量化が求められるＩｏＴ向けの通信モジュールのセンサや通信用電源等に対して好適に使用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１，１′，１″，３１…振動発電デバイス、
２…支持体、
２ｃ…可撓部、
２ｄ…凹部、
３…振動源、
４…磁歪材料、
６…コイル、
１１…増幅手段、
２１，３２…磁場作用手段。
【図１】
2020124017.tif 000003
【図２】
2020124017.tif 000004
【図３】
2020124017.tif 000005
【図４】
2020124017.tif 000006
【図５】
2020124017.tif 000007
【図６】
2020124017.tif 000008