(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械的振動エネルギを電気エネルギに変換する電気機械式発電機において、
ハウジングと、
前記ハウジングに移動自在に取り付けられた導電コイル組立体であって、その半径方向内側面および外側面と、上側縁部および下側縁部とを有する前記コイル組立体と、
半径方向内側面の内方に延び、軸の周りに沿った線形振動運動のために前記コイル組立体を取り付ける前記コイル組立体のためのマウントと、
前記ハウジングと前記マウントとの間に取り付けられ、中央コイル位置に向けて、前記軸に沿って両方向に前記導電コイル組立体を付勢する第１付勢装置と、
前記軸に沿った線形振動運動のために、前記ハウジングに移動自在に取り付けられた磁気コア組立体と、
前記ハウジングと前記磁気コア組立体との間に取り付けられ、中央磁石位置に向けて、前記軸に沿って両方向に前記磁気コア組立体を付勢する第２付勢装置と、を備え、
前記磁気コア組立体は、前記半径方向外側面、前記上側縁部および前記下側縁部、並びに前記半径方向内側面の一部において、前記導電コイル組立体を囲み、
前記磁気コア組立体は、前記マウントが通って延びている半径方向内側部分においてギャップを有し、前記半径方向内側部分は、前記軸に沿って配置された２つの対向する磁石を含んでいることを特徴とする電気機械式発電機。
【請求項２】
前記第１付勢装置および前記第２付勢装置は、部分的に共通していることを特徴とする請求項１に記載の電気機械式発電機。
【請求項３】
前記第１付勢装置および前記第２付勢装置は、前記導電コイル組立体および前記磁気コア組立体が異なる自然共振周波数をそれぞれ有するように適合されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電気機械式発電機。
【請求項４】
各付勢装置は、少なくとも一対のバネ部をそれぞれ有し、各バネ部は、前記導電コイル組立体または前記磁気コア組立体のそれぞれの端部に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電気機械式発電機。
【請求項５】
バネ部は、板バネを含むことを特徴とする請求項４に記載の電気機械式発電機。
【請求項６】
前記第１付勢装置および前記第２付勢装置は、前記ハウジングと前記導電コイル組立体または前記磁気コア組立体との間にそれぞれ取り付けられた板バネを有していることを特徴とする請求項４に記載の電気機械式発電機。
【請求項７】
前記第１付勢装置および前記第２付勢装置は、前記ハウジングに取り付けられた共通部分と、前記共通部分と前記導電コイル組立体または前記磁気コア組立体との間にそれぞれ取り付けられた板バネ部とを有していることを特徴とする請求項４に記載の電気機械式発電機。
【請求項８】
前記磁気コア組立体は、前記軸に沿って間隔を置いて配置された２つの磁気回路を有し、前記磁気回路の磁束は反対方向にあることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の電気機械式発電機。
【請求項９】
前記磁気コア組立体は、前記軸に沿って間隔を置いて配置された一対の磁石を有し、前記磁石の極は、互いに向き合う第１の共通極性を有し、互いに離れる方向を向く磁石の極は、第２の共通極性であり、前記軸に対して前記磁石の半径方向外側に配置された共通の強磁性体に連結されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の電気機械式発電機。
【請求項１０】
前記共通の強磁性体は、管状になっており、その各端部において半径方向内側に延びるアームを有し、各アームに磁石が取り付けられていることを特徴とする請求項９に記載の電気機械式発電機。
【請求項１１】
前記共通の強磁性体は、前記磁気コア組立体の半径方向外側部分と、上側部分と、下側部分とからなり、前記磁石は、前記半径方向内側部分からなることを特徴とする請求項９または１０に記載の電気機械式発電機。
【請求項１２】
前記コイル組立体のための前記マウントは、前記コイル組立体の中央部から半径方向内側に延びると共に、前記第１付勢装置に固定された中央体に取り付けられた中央マウント部分を含む環状コイル支持体を有していることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の電気機械式発電機。
【請求項１３】
前記マウント部分は、凹部を画成し、この環状凹部内に、前記コイル組立体の電気出力を電気的に調整するための電気回路が収容されていることを特徴とする請求項１２に記載の電気機械式発電機。
【請求項１４】
前記電気回路は、シール材料によって前記環状凹部内に封入され、望ましくない環境の影響に対して前記電気回路を密封して保護することを特徴とする請求項１３に記載の電気機械式発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械的振動エネルギを電気エネルギに変換する電気機械式発電機に関する。とりわけ、本発明は、例えば、インテリジェントセンサシステムに電力を供給する際に使用され、周囲の振動エネルギを電気エネルギに変換可能な小型変換器のような装置に関する。こうしたシステムは、電力ケーブル又はバッテリを排除することに経済的又は運用的な利点がある多くの領域で使用可能である。
【背景技術】
【０００２】
周囲の振動エネルギから有用な電力を獲得するために、例えば、ワイヤレスセンサに電力を供給するために、電気機械式発電機を使用することが知られている。典型的な電磁コイル発電機は、システムが振動すると磁気コアにより形成された磁束をコイルが横断するように、磁石又はコイルに取り付けられたばね質量結合体からなる。
【０００３】
一般的に、磁気コア発電機のばね質量結合体の質量が大きいほど、出力電力が大きいことは、当該分野では広く知られている。振動周波数が、設置する前にはわからず、または変わることがあるため、エネルギ獲得（energy harvester）は、広い帯域幅にわたって大きな電力を得るために必要である。共振振動エネルギ獲得のために広い帯域幅にわたって電力を大きくすることは、高質量、高いＱ、および高い磁気結合因子（magnetic coupling factor）を必要とする。
【０００４】
ＵＳ−Ａ−２００３／０１７３７２５は、機械エネルギを電気エネルギに変換し、航空機、とりわけヘリコプタにおいて既知の方法でビータ（beater）として取り付けられた振動減衰装置を開示している。このような装置は、周囲の振動から多量の電力を効率的に獲得するために、例えば、ワイヤレスセンサに電力を供給するために、電気機械式発電機として使用するために設計されていない。
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、実際的に、これら３つのパラメータの全て、すなわち、高質量、高いＱ、および高い磁気結合因子を最大化する装置を提供することを目的とする。
【０００６】
これによれば、本発明は、請求項１の特徴を有し、機械振動エネルギを電気エネルギに変換するための電気機械式発電機を提供する。好適な特徴は、従属請求項において明示される。
また、本発明は、
機械的振動エネルギを電気エネルギに変換する電気機械式発電機において、
導電コイル組立体および磁石組立体であって、各組立体が、共通の軸に沿って線形振動運動のために移動自在に取り付けられた導電コイル組立体および磁石組立体と、
それぞれの中央位置の方向に、前記軸に沿って両方向に前記導電コイル組立体および前記磁石組立体をそれぞれ付勢する第１付勢装置および第２付勢装置と、を備え、
前記磁石組立体は、前記軸に沿って間隔を置いて配置された２つの磁気回路を有し、各磁気回路は、前記コイル組立体のそれぞれの部分に結合され、前記磁気回路の磁束は反対方向にあることを特徴とする電気機械式発電機、を提供することができる。
この場合、前記第１付勢装置および前記第２付勢装置は、前記導電コイル組立体および前記磁気コア組立体が異なる自然共振周波数をそれぞれ有するように適合されていてもよい。
さらに、本発明は、
機械的振動エネルギを電気エネルギに変換する電気機械式発電機において、
導電コイル組立体および磁石組立体であって、各組立体が、共通の軸に沿って線形振動運動のために移動自在に取り付けられた導電コイル組立体および磁石組立体と、
それぞれの中央位置の方向に、前記軸に沿って両方向に前記導電コイル組立体および前記磁石組立体をそれぞれ付勢する第１付勢装置および第２付勢装置と、を備え、
前記磁石組立体は、回転対称であると共に、環状キャビティを囲む略Ｃ形状の断面を有し、その内径上であって、コイル組立体が配置されるキャビティ内にギャップを有していることを特徴とする電気機械式発電機を提供することもできる。
この場合、前記第１付勢装置および前記第２付勢装置は、前記導電コイル組立体および前記磁気コア組立体が異なる自然共振周波数をそれぞれ有するように適合されていてもよい。
【０００７】
本発明の好適な実施の形態の電気機械式発電機においては、内部スペースのほとんどすべてを金属性の磁気コア組立体で満たすことにより、高い移動質量が達成され得る。このことは、磁気コア組立体または電気コイル組立体の両端部における板バネが効率的な体積となるため、少なくとも部分的に達成され得る。また、磁気コア組立体の“囲まれた”構造が、ほんのわずかな磁束しか漏らさないという事実から高いＱがもたらされ、それにより、固定されたハウジングの周囲材料における渦電流が微小になる。従って、移動する磁気コア組立体とハウジングとの間に維持されるために必要な隙間が小さくなり、質量をより一層移動させることが可能になる。高い磁気結合は、ほんのわずかな磁束しか漏らさない磁気コア組立体の囲まれた特質からもたらされ、磁束のほとんど全てはコイルを通り抜けるようになる。さらに、電気コイル組立体が、振動する磁気コア組立体に加えて、好ましくはさまざまな自然共振周波数において、振動する質量を有することを付加的に提供することにより、コイルと磁束との間の電磁結合は、振動周波数の広い範囲にわたって最大化され得る。このことは、適用される運用の範囲にわたって、高い電気出力を提供することができ、この場合、入力振動エネルギは、例えば、時間とともに、周波数変化し得る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態における、機械振動エネルギを電気エネルギに変換する電気機械式発電機の概略を示す側方断面である。
【図２】図２は、図１の電気機械式発電機における第１のバネの概略を示す平面図である。
【図３】図３は、図１の電気機械式発電機における第２のバネの概略を示す斜視図である。
【図４】図４は、図１の電気機械式発電機において使用するための代わりのバネ構成の部分の概略を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施の形態は、添付する図面を参照することによって、例として述べられる。
【００１０】
本発明の電気機械式発電機は、当該分野では「速度減衰型（velocity-damped）」として知られる共振発電機であり、ここでは、ハウジングに対する慣性質量の運動により行われる仕事の全ては、その運動の瞬間速度に比例する。必然的に、その仕事の一部分は、望まれない機械的又は電気的損失を克服するのに吸収されるが、仕事の残りは、以下で述べられる電気コイル／磁気組立体等の、適切な変換機構を介して電流を生成するために使用されてもよい。
【００１１】
図１乃至図３は、本発明の実施の形態による、機械的振動エネルギを電気エネルギに変換する電気機械式発電機２を示している。電気機械式発電機２は、ハウジング４を備えている。ハウジング４は、環状の外周壁６と、全体として円形状の蓋８と、円形状のベース１０とを有している。ベース１０は、その周縁部１２において、例えば、接着剤またはネジ結合（図示せず）によって、外周壁６の下側縁部１４にしっかりとはめ合っている。外周壁６は、回転軸Ａ−Ａを有する円筒断面内部容積１６を画成している。蓋８を貫通する円形開口１８が形成されており、この開口１８は、円筒断面内部容積１６と同軸になっている。ベース１０には、その外表面において、電気機械式発電機２をサポート（図示せず）にしっかりと取り付けるために、はめ合い部２０が設けられている。
【００１２】
導電コイル２２は、軸Ａ−Ａに沿った線形振動運動のために、ハウジング４内に移動自在に取り付けられている。コイル２２は円形状であってハウジング４と同軸であり、半径方向内側面２１と半径方向外側面２３とを有しており、側面２１、２３は、回転軸Ａ−Ａに平行に延びている。コイル２２は、上側縁部および下側縁部２７、２９を有している。コイル２２は、環状コイルサポート２４内に、組立体として、取り付けられている。この環状コイルサポート２４は、軸Ａ−Ａと外周壁６との間の半径方向において、実質的に中間に配置されると共に、蓋８とベース１０との間の軸方向においても、実質的に中間に配置されている。コイルサポート２４は、コイル２２の中央部から半径方向内側に延び、中央環状体２８に取り付けられる全体として環状の中央マウント部分２６を有している。
【００１３】
一対の両側の板バネ１８２、１８４によって、ハウジング４に、中央環状体２８が移動自在に取り付けられている。バネ１８２、１８４は、ハウジング４、とりわけ環状の外周壁６と、中央環状体２８の上端部８６または下端部８８との間に配置されている。各バネ１８２、１８４の半径方向内側環状縁部１９０、１９２は、中央環状体２８の上側端部８６または下側端部８８にしっかりとはめ合っている。各板バネ１８２、１８４の半径方向外側環状縁部１９８、２００は、環状外周壁６の上側端部１８３、または下側端部１８５にしっかりとはめ合っている。はめ合い部は、例えば、ねじ山によって、または板バネ環状縁部によって、内側および／または外側が、それぞれの溝に収容されて、達成され得る。
【００１４】
他の実施の形態においては、バネ１８２、１８４が、環状の外周壁６というよりはむしろ蓋８およびベース１０にそれぞれしっかりとはめ合っても良い。
【００１５】
好適には、コイルサポート２４は、ガラスロード樹脂（glass-loaded plastic）などのような、とても導電率が低い材料から形成されている。好ましくは、中央環状体２８は、３１６ステンレス鋼のような、透磁率が低く、導電率が低く、しかしながら弾性係数が高い材料から形成されている。
【００１６】
マウント部分２６は、環状凹部３０を画成し、この環状凹部３０内に、例えば、電圧制御によって、コイル２０の電気出力を電気的に調整するための電気回路３２が収容されている。この電気回路３２は、樹脂またはゴムのシール材料３４によって環状凹部３０内に封入され、湿気、液体等の、望ましくない環境の影響に対して電気回路３２を密封して保護している。コイル２２は、第１のワイヤ３６によって電気回路３２に接続され、電気回路３２は、そこから蓋８内の開口１８を通って外部電気回路（図示せず）に接続するために延びる第２のワイヤ３８を有している。開口１８は、ハウジング４内に水分が進入することを防止するために、例えばガラスからなる気密シール１９によって密封されても良い。第２のワイヤ３８は、中央環状体２８において、中央細長孔２５を通って延びており、コイル２２に伝わる、軸Ａ−Ａに沿った中央環状体２８の振動運動に適応するように柔軟に取り付けられている。
【００１７】
コイル２２は、単一のコイルからなっていても良く、または、マウント部分２６の上方および下方にそれぞれ配置され、間隔を置いた第１のコイル部分と第２のコイル部分とを有するようにしても良い。
【００１８】
また、ハウジング４に、軸Ａ−Ａに沿った線形振動運動のために、磁気コア組立体５０が、移動自在に取り付けられている。磁気コア組立体５０は、回転対称になっており、軸方向に整列された一対の環状磁石５２、５４を含んでおり、各々は、典型的には、高い磁界の強度を有した希土類永久磁石となっている。磁石５２、５４は、マウント部分２６の両側、すなわち、上方および下方であって、コイル２０の半径方向内側に取り付けられている。磁石５２、５４は、マウント部分２６から軸方向に、それぞれ間隔を置いて取り付けられ、マウント部分２６が通って延びているギャップ５５を画成している。図１に示すように、磁石５２、５４は、それらの同じ極５６、５８（例えば、図１に示すようなＳ極）がマウント部分２６の両側において互いに向かい合うように整列されている。
【００１９】
また、磁気コア組立体５０は、例えば軟鋼または軟鉄からなる共通の強磁性体６４を含んでいる。磁石５２、５４は、共通の強磁性体６４の両側に配置された環状アーム６０、６２の間に取り付けられている。磁石５２、５４の極６６、６８（例えば、Ｎ極）は、軸方向の外側の方向において、互いに離れる方向を向き、環状アーム６０、６２にそれぞれ取り付けられている。また、共通の強磁性体６４は、環状部分７０を含んでいる。この環状部分７０は、互いにかみ合う２つの環状部材７２、７４からなっており、各々は、それぞれの環状アーム６０、６２と一体になっている。このようにして、上側コイル部および下側コイル部４０、４２は、共通の強磁性体６４の環状部分７０と磁石５２、５４のうちの一方との間に、少なくとも部分的にそれぞれ配置されている。
【００２０】
半径方向内側の磁石５２、５４に連結された半径方向外側の共通の強磁性体６４の磁気コア組立体５０は、それらの間に、コイル２２が収容される環状包囲空洞４３を画成している。磁石５２、５４は、コイル２２の内側面２１に近接し、共通の強磁性体６４は、コイル２２の外側面２３に近接している。磁石５２、５４と共通の強磁性体６４は、コイル２２からわずかに間隔を置いて配置され、それらの間の相対的な並進運動を可能にしている。磁気コア組立体５０は、半径方向外側面２３、上側縁部および下側縁部２７、２９、並びに、半径方向内側面２１の一部において、コイル２２を囲み、磁気コア組立体は、磁石５２、５４からなるその半径方向内側部分において、マウント部分２６が通って延びるギャップ５５を有している。共通の強磁性体６４は、磁気コア組立体５０の半径方向外側部分、上側部分、および下側部分からなっている。このため、磁気コア組立体５０は、略Ｃ形状の断面を有し、回転対称になっている。
【００２１】
空洞４３は、第１コイル部分および第２コイル部分４０、４２の各々と、中央環状体２８との間であって、マウント部分２６の上方または下方にそれぞれ設けられた空洞部分４４、４６を有している。
【００２２】
共通の強磁性体６４は、例えば、軟鋼または軟鉄のように、高透磁率材料であって、高質量を有している強磁性材料からなっている。このため、共通の強磁性体６４と磁石５２、５４との組立体は、磁気コア組立体５０において、軸方向に間隔を置いた２つの磁気回路７６，７８を形成し、磁束が、各磁石５２、５４に一つ、図１において破線によって示されている。各磁気回路７６、７８の磁束の線の境界は、それぞれの環状アーム６０、６２および環状部材７２、７４によって画成され、各磁石５２、５４から、共通の強磁性体６４より軸方向または半径方向外側に延びることを実質的に防止している。対向する磁石５２、５４は、共通の極５６、５８（例えば、Ｓ極）で互いに向かうため、磁気コア組立体５０の中央領域８０において、対向する磁気回路７６、７８の磁束は反対方向にあり、このことにより、磁束を半径方向外側に、共通の強磁性体６４の方向に向ける。
【００２３】
結果としての効果は、単一の磁気コア組立体５０は２つの別々の磁石５２、５４を有し、各々が、磁気回路７６、７８を有し、磁束が、非常に高い比率で、コイル部分４０、４２を通るように強制される、ということである。このことにより、磁石５２、５４とコイル２２との間にとても高度の磁気結合が提供される。その結果、磁石５２、５４とコイル２２との間の相対移動が、とりわけ、後述する磁気コア組立体５０とコイル２２の両方の線形軸方向共振移動によって、コイル２２においてとても高い電力を作る。
【００２４】
共通の強磁性体６４は、ハウジング４、とりわけ環状の外周壁６に、一対の両側の板バネ８２、８４によって移動自在に取り付けられている。一つのバネ８２、８４は、共通の強磁性体６４の上側または下側端部８３、８５の各々と、環状外周壁６との間に配置されている。各バネ８２、８４の半径方向内側の環状縁部９０、９２は、共通の強磁性体６４の上側または下側端部８３、８５にしっかりとはめ合わされている。各バネ８２、８４の半径方向外側の環状縁部９８、１００は、環状の外周壁６のそれぞれの上側または下側端部１８３、１８５にしっかりとはめ合わされている。
【００２５】
図２に示すように、ある構造では、各バネ８２、８４は、半径方向内側の環状縁部９０、９２と半径方向外側の環状縁部９８、１００との間に延びる複数のらせんアーム１０８を含むらせん構造を有している。バネ１８２、１８４は、同様の構造とすることができる。
【００２６】
図３に示すように、他の構造では、各バネ８２、８４は、半径方向内側の環状縁部９０、９２と半径方向外側の環状縁部９８、１００との間に、カスケード階段状（cascading stepwise）に延びる複数の偏心ヨーク１１０、１１２を含む段付ヨーク構造を有している。ここでも、バネ１８２、１８４は、同様の構造とすることができる。また、半径方向外側の環状縁部９８、１００は、バネを壁６の対応する表面に固定することができるらせん状のネジ面１０２を有しているように示されている。半径方向内側の環状縁部９０、９２は、バネを、中央環状部材２８または強磁性体６４の対応する表面にそれぞれ固定することができるらせん状のネジ面９４を有しているように示されている。
【００２７】
図４に示すように、他の構造では、各バネ８２は、共通のばね部分２１０を介して、バネ１８２に連結されている。共通のばね部分２１０の各々は、ハウジング４にはめ合わされる半径方向外側の環状縁部２１４と、半径方向内側の環状縁部２１８とを有し、半径方向内側の環状縁部２１８から上側のバネ８２、１８２が半径方向内側に延びている。同様に、共通のバネ構造が、下側のバネ８４、１８４に提供される。このように統一されたバネ要素は、装置の各端部において２つの別々のバネを製造して組み立てるより費用を低減する。
【００２８】
２つのバネ８２、８４は、各々、磁気コア組立体５０が中央平衡位置から離れて移動する場合に、磁気組立体５０に対して同じ機械的付勢力を付与する。これら２つのバネ８２、８４は、同じバネ定数を有していることが好ましい。
【００２９】
それに応じて、２つのバネ１８２、１８４は、各々、導電コイル２２が中央平衡位置から離れて移動する場合に、導電コイル組立体２２に対して同じ機械的付勢力を付与する。これら２つのバネ１８２、１８４は、同じバネ定数を有していることが好ましい。
【００３０】
導電コイル組立体および磁気コア組立体のための付勢装置は、導電コイル組立体および磁気コア組立体を独立して振動させ、好ましくは、それぞれの異なる自然共振周波数を有するように適合されている。このことにより、所定の入力機械振動のために、導電コイル組立体が第１の周波数で振動し、磁気コア組立体が第２の周波数で振動することが提供される。このことは、コイルと磁束との間の電磁結合が入力振動周波数の広い範囲にわたって最大化され得ることを提供することができる。このことは、入力振動エネルギが、例えば、時間とともに周波数変化し得る場合に、適用される運用の範囲にわたって、高い電気出力を提供することができる。
【００３１】
移動可能な磁気コア組立体５０の両側の軸端部における一対の板バネ８２、８４と、移動可能な導電コイル組立体２２の両側の軸端部における一対の板バネ１８２、１８４は、磁気コア組立体５０および導電コイル組立体２２に十分にバネ付勢された復元力を提供して、軸方向の中央位置に向かってそれぞれの組立体を付勢するだけでなく、ハウジング４内に質的に最小の容積をとる。とりわけ、移動可能な磁気コア組立体５０の両側の軸端部におけるバネ８２、８４の位置は、磁気コア組立体５０がハウジング４の半径方向内側境界まで実質的に半径方向外側に延びることを可能にする。このことは、所定の内部容積１６のために、磁気コア組立体５０のサイズを最大化し、磁気結合を最大化させるだけでなく、重大なことには、移動可能な磁気コア組立体の質量をそれに応じて最大化させることを可能にする。技術的に知られているように、出力電力が増大するため、共振振動電磁エネルギ獲得において、移動可能な磁気コア組立体の質量を最大化することが望ましい。移動可能な導電コイル組立体２２のための板バネ１８２、１８４は、移動する電気コイル組立体および移動する磁石組立体を収容するための使用可能な大きな仕事空間を残し、内部容積１６のほんのわずかな長手方向長さだけをとる。
【００３２】
また、一対の板バネ８２、８４は、費用をかける必要性を回避すると共に、移動可能な磁気コア組立体を囲む煩雑ならせんバネを回避する。このことは、部品コストを減らすことにより製造コストを低減する。従って、このことは、移動する導電コイル組立体のための板バネ１８２、１８４のために適用する。
【００３３】
移動可能な磁気コア組立体と移動可能なコイルとの間の高度の磁気結合と、移動可能な磁気コア組立体の高質量および移動する電気コイル組立体の質量とは、２つの共振周波数を、それぞれの目標値に正確に向けることを容易に可能にすると共に、共振振動の間に、移動可能な磁気コア組立体と移動する電気コイル組立体の両方に高い自己復元力を適用し、振動の振幅を最小化することを可能にする。この振幅は制限されるため、バネ８２、８４、および１８２、１８４は、それらの線形バネ特性内で、とても小さな度合いで変形するだけである。典型的には、中央環状体２８の端部２７、２９と、蓋８またはベース１０との間のギャップ１１４、１１６は、それぞれ、約１ｍｍであり、従って最大振幅は、この距離よりも小さくなる。この場合においても、このことは、軸方向においてハウジング４の使用可能な容積１６を最大化する。
【００３４】
バネ８２、８４、および１８２、１８４は、電気機械式発電機２に、機械力、とりわけ、軸Ａ−Ａに沿う成分を少なくとも有する機械的振動が付与されている場合に、各々が軸Ａ−Ａに沿って軸方向に移動することができる磁気コア組立体５０および電気コイル組立体２２を、それぞれの中央位置へ戻る方向に付勢する。バネ８２、８４、および１８２、１８４は、横方向、すなわち半径方向に高い剛性を有し、磁気コア組立体５０および電気コイル組立体２２の非軸方向の移動を防止している。
【００３５】
ハウジング４の内部容積１６はガスを含んでいても良い。ハウジング４は、その内部容積１６を密封していても良い。
【００３６】
電気機械式発電機２は、ハウジング４内に取り付けられた共振質量バネ構造を使用する。電気機械式発電機２が、方向Ａ−Ａに沿う移動を引き起こす外部振動の発生源にさらされている場合、磁気コア組立体５０および電気コイル組立体２２は、各々、方向Ａ−Ａに沿ってハウジング４に対して相対的に移動する慣性質量をそれぞれ有している。その際、バネ８２、８４、および１８２、１８４は軸方向に変形され、移動可能な電気コイルと、内部に電気コイルが配置された磁束の領域を発生する移動可能な磁気コア組立体とを有するダンパに対して仕事がなされる。磁束内での電気コイルの移動は、外部装置（図示せず）を駆動するための電力の発生源として使用することができる電気コイルに電流を誘導させる。
【００３７】
また、本実施の形態においてはバネが板バネであるが、他の付勢要素が用いられても良い。
【００３８】
磁気コア組立体の質量は、装置の大きさに対してとても高くなるように形成してもよい。このことにより、例えば、片持ち梁装置と比較すると、装置全体の質量密度が増大する。装置によって占められる所定の容積のために、より大きな移動質量が提供され得る。このことは、また、上述した理由により、電力出力を最大化させる。
【００３９】
電気出力を増大させることにより、増大された磁気結合の結果として、装置の運用帯域幅を、著しく増大させることができる。このことは、装置の能力を高めて、多くの新しいエネルギ獲得の応用に用いられる。
【００４０】
単純な板バネが、電気機械式発電機に使用され得る。このことは、信頼性のある単純な構造を提供し、摩擦を小さくし、複雑で、入り組んだ、および／または費用のかかる生産技術を回避して、磁気コア組立体および電気コイル組立体における横方向移動を防止する。結果として得られる構造は、強固でコンパクトである。板バネがさらされる変形の振幅はとても小さいため、機械的性質が著しく危機的になることはない。なぜなら、それらは、線形弾性運動の機械的な限度まで変形することがないからである。したがって、それらは、比較的従来の品質であって、結果として、部品コストを低くすることができる。
【００４１】
本発明の他の変形および実施形態は、当業者によって明らかになるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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