(57)【要約】本発明は、運転中に振動を生ずる燃焼機関（７）を用いて、その振動エネルギーの一部を機電変換器（３）における電気エネルギーに変換する場合に、その効率を上げる方法に関する。
2005536173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転中に振動を生ずるエンジン（７）、特に燃焼機関（７）を用いる場合の効率を上げるための方法で、前記振動の１部分が機電変換器（３）で電気エネルギーに変換され、前記機電変換器（３）は磁気的にプレストレスがかけられた本体（１）を含み、前記本体（１）は前記振動の影響下で周期的に運転され、かつ変換器（３）に誘導されるＨフィールドによって作り出されて生じる制動力に打ち勝ち、これにより最適な電力出力を容易ならしめることを目的として、作用サイクルの間に十分な圧力変化を受けるよう配置や寸法が決められることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記磁気プレストレスが、永久磁石（４、５）によって少なくとも部分的にかけられることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記本体（１）における前記磁気プレストレスが、０．０５から１．５テスラ、好ましくは０．１から１．０テスラの間、さらに好ましくはおよそ０．５テスラであることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
本体（１）が、−３０〜＋７００ＭＰａ、好ましくは主に０〜１００ＭＰａの範囲の主に圧縮応力からなる応力サイクルを受けるとともに、この応力下で好ましくは本体（１）が作用サイクル中に、少なくとも５ＭＰａを越える応力変化、さらに好ましくは２６．５ＭＰａを越える応力変化、なお一層好ましくは４２．５ＭＰａを越える応力変化を受けることを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記電気エネルギーが、少なくとも部分的に前記エンジン（７）が一部をなす装置に戻されることを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記振動が、５〜５０，０００Ｈｚ、好ましくは１０Ｈｚを越える、さらに好ましくは５０Ｈｚを越えることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記本体（１）もまたプレストレスをかけられていて、該プレストレスが好ましくは内部で前記本体（１）がプレストレスをかけられている筐体ユニット（９）によってかけられていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記筐体ユニット（９）が、楕円形状を有し、かつ前記本体（１）がその縦軸が筐体ユニットの縦軸（１）と一致するよう配置されていることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
少なくとも１台の振動発生ユニット（７）を含むシステムユニットで、前記振動発生ユニット（７）によって発生する振動の少なくとも一部を受けるために機電変換器（３）が設けられ、前記機電変換器（３）が少なくとも１ヶ所の直接、間接を問わず少なくとも１台の電気消費、電気貯蔵、あるいは電気変換ユニット（８）に接続された出力（２Ａ、２Ｂ）コイル（２）を有し、前記機電変換器（３）は前記振動の影響下で周期的に運転され、かつ変換器（３）で誘導されるＨフィールドによって作り出されて生じる制動力に打ち勝ち、これにより最適な電力出力を容易ならしめる目的で作用サイクル中に十分な圧力を受けるよう、その配置や寸法が決められた本体（１）を含むことを特徴とするシステムユニット。
【請求項１０】
前記機電変換器（３）が、磁性弾性結合係数ｋ３３が０．１から１．０の間、好ましくは０．４より大きく、さらに好ましくは０．６より大きい本体（１）を含むことを特徴とする請求項９に記載のシステムユニット。
【請求項１１】
前記本体（１）のキュリー温度が、１５０℃から１０００℃の間、好ましくは少なくとも２００℃、さらに好ましくは少なくとも２５０℃であることを特徴とする請求項９によるシステムユニット。
【請求項１２】
前記本体（１）が、前記コイル（２）が周囲に配置されたバーとして形成され、かつ、少なくとも２本の永久磁石（４、５）が本体（１）近傍に配置され、前記磁石（４、５）は好ましくは本体の縦軸にほぼ平行に伸びる棒状に配置されていることを特徴とする前項までのいずれかの請求項に記載のシステムユニット。
【請求項１３】
前記永久磁石が、１０〜１００ｋＡ／ｍ、好ましくは３〜７０ｋＡ／ｍ、さらに好ましくはおよそ５０ｋＡ／ｍの発電を行うことを特徴とする請求項１１に記載のシステムユニット。
【請求項１４】
本体（１）にプレストレスがかかっていることを特徴とする前項までのいずれかの請求項に記載のシステムユニット。
【請求項１５】
装置自体がボートであることを特徴とする請求項５乃至請求項１０までのいずれかに記載のシステムユニット。
【請求項１６】
前記振動発生ユニットが、燃焼機関であることを特徴とする請求項１３に記載のシステムユニット。
【請求項１７】
前記本体（１）が、１台のエンジン搭載機能を少なくとも部分的に果たす装置（９）の中に配置されていることを特徴とする請求項１３に記載のシステムユニット。
【請求項１８】
前記バー（１）が、筐体ユニット（９）の内部に配備されていることを特徴とする請求項９および請求項１２に記載のシステムユニット。
【請求項１９】
前記筐体ユニット（９）が、横断面（ｔ）に関して直角に配置された長手方向平面（１）の少なくとも１方向により長く延びて、かつ、前記バーが前記長手方向平面（１）に平行に配置されたことを特徴とする請求項１８に記載のシステムユニット。
【請求項２０】
前記プレストレスが、前記本体（１）に対する軸方向に与えられることを特徴とする請求項１４に記載のシステムユニット。
【請求項２１】
前記プレストレスが、本体（１）に対する放射方向に加えられることを特徴とする請求項１４に記載のシステムユニット。
【請求項２２】
前記プレストレスが、前記本体（１）に対する軸方向及び放射方向の両方に加えられることを特徴とする請求項１４に記載のシステムユニット。
【請求項２３】
前記放射方向プレストレスが、本体（１）の周囲に加えられた弾性部品（４０）によって与えられることを特徴とする請求項２１に記載のシステムユニット。
【請求項２４】
前記弾性体（４０）が、本体（１）の周囲の主に周辺方向に伸びる、ある形状のワイヤー／繊維（４）を含んでいることを特徴とする請求項２３に記載のシステムユニット。
【請求項２５】
前記弾性体が、収縮か接合（４４）によって本体（１）に配置される管状体（４２、４３、４６）であることを特徴とする請求項２３に記載のシステムユニット。
【請求項２６】
前記放射方向プレストレスが、流体によって、好ましくは油圧によって与えられることを特徴とする請求項２１に記載のシステムユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動及び／又は揺動から電気エネルギーを発生させるための方法、装置、及びシステムに関連し、特に当該運動がエンジンから生ずる場合に関連する。
【背景技術】
【０００２】
揺動から電気エネルギーを取り出す試みは知られて久しい。
【０００３】
特許文献１（欧州特許ＥＰ１１００１８９）により、例えば、風、波、そして人の活動により生ずる振動を変換して電気を発生させるということが従来から知られている。尚、特許文献１では、上記変換を行うのに圧電電極（ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｅｌｅｍｅｎｔｓ）が使われている。圧電電極はセラミック素材から成るが、これは強度上の問題を引き起こす。さらに、圧電電極は温度変化に対して敏感で、中でもこのようなシステムは冷却の問題に苦しむことになる。
【０００４】
磁歪アクチュエータ（ｍａｇｎｅｔｏｓｔｒｉｃｔｉｖｅ  ａｃｔｕａｔｏｒｓ）を用いる方法によって電気エネルギーを機械エネルギーに変換することが、特許文献２（米国特許ＵＳ３，７５３，０５８）により知られている。当該特許には、その説明の中で、揺動から電気エネルギーを取り出すことを可能にするという目的で、原則として圧電電極の代わりに磁歪アクチュエータが使えることが指摘されている。しかし、実際には何ら具体的詳細は示されておらず、提示されている問題解決の全てはむしろ正反対の方向、すなわち、電気エネルギーから機械エネルギーへ変換する方に向いている。さらに、その提案では、１機能単位（ａ  ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  ｕｎｉｔ）を得るために使われなくてはならないコイルが少なくとも２個必要な点が不利であり、この提案はこの点によって効率が悪くなるため、エネルギーの観点から望ましくない。その他の設計根拠に関しても、アイデアが実用においてものにならない原因となった問題や不都合な点が存在する。
【０００５】
類似の原理によるアイデアで同じタイプの課題が特許文献３（欧州特許ＥＰ４４３８７３）から知られている。さらに、電気機器にとっては過酷な環境における動力源として活用することを意図したラングレン，Ａ（Ｌｕｎｄｇｒｅｎ，Ａ）その他による「磁歪発電機」（“Ａ  ｍａｇｎｅｔｏｓｔｒｉｃｔｉｖｅ  ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｇｅｎｅｒａｔｏｒ”）（ＩＥＥＥ磁気学会報  １９９３年１１月第６号第２９巻）（非特許文献１）による磁歪変換器（ａ  ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｔｒｉｃｔｉｖｅ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）を利用する方法が以前から知られている。しかし、この場合、得られるのは極めて低い電力出力であって、大きな電磁体を採用した場合でも５ワットの低出力しか可能性がない。しかも電磁材料は大変高価なので、この既知の方法には商業的に受け入れられる余地は全くなさそうである。
【０００６】
このように、今日、振動エネルギーを有用な電気エネルギーに変換できる有効な方法なり装置は存在しない。なかでも、５Ｈｚを越える、まして５０Ｈｚを越える周波数の振動に関しては存在しない。燃焼機関（ａ  ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ  ｅｎｇｉｎｅ）に関しては、例えば、その効率を上げるために相当な努力が払われてきて久しい。燃焼機関の場合、現状の技術では、有用なエネルギーに直接変換できるのは燃料に含まれるエネルギー量のおよそ３０％から４０％だけである。エネルギーの約１５％が利用されない振動エネルギーであり、つまり車両で直接利用できるエネルギーの約５０％を占めている。それ故、前記振動エネルギーの一部が利用できたとするならば、特に環境上の理由で極めて貴重なものとなることが分かる。
【特許文献１】欧州特許ＥＰ１１００１８９
【特許文献２】米国特許ＵＳ３，７５３，０５８
【特許文献３】欧州特許ＥＰ４４３８７３
【非特許文献１】「磁歪発電機」：ラングレン，Ａ（Ｌｕｎｄｇｒｅｎ，Ａ）、その他（ＩＥＥＥ磁気学会報  １９９３年１１月第６号第２９巻）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的のひとつは、前述の問題のひとつ乃至いくつかを取り除くかあるいは少なくとも最小限にすることであり、この目的は、運転中に振動を生ずる燃焼機関を用いる場合に、効率を上げるための請求項で明記されている通りの方法に従って、前記振動の一部が機電変換器（ａ  ｍｅｃｈａｎｏｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）の電気エネルギーに変換されることにより達成される。
【０００８】
本発明により、振動エネルギーを商業的に利用できる電磁体によって十分なエネルギー密度を得ることが可能であるので、従来は無駄に捨てられて、実際にはしばしば有害であった振動エネルギーを本発明によってこうして利用することができる。この点は、なかんずく、利用されるエネルギーが自分の装置自身の中で有利な形で直接再利用できるボートや乗物に関連する場合に都合良い。
【０００９】
本発明による解決策は、ラングレン，Ａ（Ｌｕｎｄｇｒｅｎ，Ａ）その他により以前から知られた、電力出力としては５Ｗ程度の僅かな数値が提示されていて磁気弾性体（ターフェノール）は極めて低いエネルギー密度を示すに過ぎない、つまり、単位容量当たりごく少量のエネルギーを生み出すに過ぎないという技術とは矛盾しており、意外に見えるはずであるという点を指摘せねばならない。この説明は、本発明の以前には、電磁体に効率的な運転をさせるための基本原理が完全には実現されていなかったという事実を示すように思われる。つまり、効率的な運転範囲内で電磁体の双極子を回転させるためには、誘導されたＨフィールドから生ずる制動力のことを純粋な力学的弾性圧力要素と同じに考慮に入れなくてはならなかった、ということが理解されていなかったのである。ラングレン，Ａ（Ｌｕｎｄｇｒｅｎ，Ａ）その他の特許では、ひとつには作用サイクル中の圧力変化が２ＭＰａ未満の応力範囲であることにあり、これでは誘導されたＨフィールドからの制動力を補償するには不十分であることが明らかである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のさらに詳細な側面によると、実際には、
―前記磁性プレストレスは少なくとも部分的には永久磁石によってもたらされる。
―前記磁性体の前記磁性プレストレスは０．０５テスラ（Ｔｅｓｌａ）から１．５テスラの間にあり、好ましい値は０．１から１．０テスラの間にあり、さらに好ましい値は約０．５テスラである。
―前記磁性体は前記振動の影響下で周期的に作動し、これにより当該磁性体は好ましくは主として圧縮応力からなる±７０ＭＰａの範囲、さらに好ましくは主として０から１００ＭＰａの範囲にある機械応力を繰り返し受ける。
―前記電気エネルギーは少なくとも部分的に前記エンジンが一部分をなすシステムに戻される。
―前記振動は５〜５０，０００Ｈｚの範囲、好ましくは１０Ｈｚを越える範囲、更に好ましくは５０Ｈｚ以上の範囲内にある。
―前記機械的プレストレスは、前記物体が内部にプレストレスをかけられた筐体ユニットによってもたらされる。
―前記筐体ユニットは楕円形状をしており、前記磁性体はその縦軸が筐体ユニットの縦軸と一致するように配置される。
【００１１】
本発明はまた、少なくともひとつの振動発生ユニットからなるシステムユニットに関連しており、機電変換器が前記振動発生ユニットによって生ずる振動の少なくとも一部を受け取るため前記システムユニットに装備されていること、並びに、前記機電変換器が、電気を消費するか、電気を貯えるか、あるいは電気を変換する少なくともひとつのユニットに直接にあるいは間接に接続された少なくともひとつの出力を伴うコイルを有することを特徴とする。
【００１２】
前記システムユニットのもっと詳しい側面によると、実際には、
―前記機電変換器は、磁性弾性結合係数ｋ３３が０．１から１．０の間、好ましくは０．４より大きく、さらに好ましくは０．６を越える物体を含む。
―前記物体のキュリー温度は、１５０℃から１，０００℃の間であり、好ましくは２００℃以上、さらに好ましくは２５０℃以上である。
―前記物体は、前記コイルが周囲に配置された１本のバーとして形成され、少なくとも２個の永久磁石が前記物体の近傍に設けられ、前記磁石は好ましくは物体の縦軸にほぼ平行に伸びる板状の形で設けられる。
―前記永久磁石は１０から１００ｋＡ／ｍ、好ましくは３０から７０ｋＡ／ｍ、さらに好ましくは５０ｋＡ／ｍ前後の磁束を発生させる。
―前記物体には圧縮力の形でプレストレスが与えられる。
―当該システムはボートである。
―前記振動発生ユニットは燃焼機関からなる。
―前記物体は少なくとも部分的にエンジンの搭載機能を果たす機器に配置される。
―前記バーは筐体ユニットの内部に配備される。
―前記筐体ユニットは断面方向に垂直に配置される長さ方向平面の少なくとも１方向により長く伸びていて、前記バーは前記長さ方向平面に平行に配置される。
―前記プレストレスは前記物体の一つの軸方向に与えられる。
―前記プレストレスは前記物体の一つの放射方向に加えられる。
―前記プレストレスは前記物体の一つの軸方向と一つの放射方向の両方に加えられる。
―前記放射方向プレストレスは当該物体の周囲に配置された弾性部品によって与えられる。
―前記弾性部品は、主に当該物体の周囲の周辺方向に拡がる一部が、ワイヤー状／繊維状の形状をなしている。
―前記弾性部品は収縮及び／又は接合によって当該物体に取り付けられる１種の管状体を含んでいる。
―前記放射方向プレストレスは液体、好ましくは油圧によって与えられる
【発明の効果】
【００１３】
好ましい具体的実施例によれば、本発明は発電機の代用あるいは補完に利用でき、これによって長寿命、ならびにこの長寿命によるメンテナンス費用の低減、という利点が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を、添付図を参照してより詳細に説明する。
【００１５】
図１に本発明による装置の概略図を示す。この装置はコイル２Ａを形成する導体材料（例えば、銅）のワイヤー２で周囲を巻いた磁歪バー１からなる。コイル２Ａのワイヤー端２Ｂ、２Ｃは負荷／装置８に接続され、この装置は本ケースの場合、充電調整器８として例示されており、この調整器はバッテリー２２に結合されている。バーの各端部に付いているのは永久磁石４、５であり、これらはバー１の最良の位置まで「磁気モーメントを回転させる」よう、ある特別な方法で位置が決まる。これはまた一般的に永久磁石４、５によってバーの磁気プレストレスをもたらしてそれらの位置が決まるものと表現することも出来る。バーと磁石の間に電気的接触が無いという点は便利ではあるが、効率上、渦巻き電流損失によるマイナスの効果がある程度あり得るので、電気的接触が無いということが必ずしも必要というわけではない。バー１、コイル２Ａおよび磁石４、５はひとつのユニットを形成して、以下の基本ユニット３と呼ばれる。基本ユニット３は例えば車の車台に、「固定点６」の片端面５Ａに固定して取り付けられる。バー１の他端面５Ｂは揺動する機械力Ｆｖにより、基本ユニット３に影響を与えることになる本体７に押しつけて固定し、取り付けられる。
【００１６】
ある好適な実施例によると、基本ユニット３にはまた、固定点６と揺動体７との間である程度の力で機械的なプレストレスもかかるので、バー１の機械応力の変化幅は最適な作用範囲に入るであろう。ある事例において、本発明による機械的プレストレスが有利な形でもたらされる理由のひとつは、バーとして好適な材料が圧縮応力を吸収したり、処理する能力に優れている点にあるのでなく、引張応力を吸収する能力がある程度ある点にある場合がかなり多い。
【００１７】
バー１の圧縮応力に影響を与える力Ｆｖは、次に述べるようにバー１の磁気特性に変化を生じさせる。永久磁石４、５によってもたらされてコイル２Ａを通過する磁束が変化する時、電圧Ｕがコイル端部、２Ｂと２Ｃとの間に誘導され、電気エネルギーを装置８から取り出すことができることになる。
【００１８】
本発明はいくつかの現象を利用しており、磁気弾性特性をもつ材料の機械エネルギーの変換方法、たとえば振動の形のものを電気エネルギーに変換して利用する方法を示している。利用される基本物理現象は、磁石が電気的な導体材料、たとえば銅で製作されたコイルの内部で揺動する場合に、交流電圧がこのコイルの端部間に生まれるので、負荷がコイルの両端に接続される時に電気エネルギーが動いてこの電圧を利用できるということである。
【００１９】
本発明によれば、磁歪バー１が上記による揺動磁石として永久磁石４、５と一緒に作用するのは、その特徴が、バー１が力Ｆｖを受ける場合にバー１に磁場変化をもたらすというものだからである。力Ｆｖはバーに圧力効果を生み出すが、この圧力効果は上述のコイル磁石の位置を変化させることと同じといえる。永久磁石４、５の仕事とは、バーの周囲に磁場を加えること、という意味になる。
【００２０】
好ましいケースによる磁歪バー１は、なかでも希土類の合金から作られ、この例ではターフェノールＤ（ＴＥＲＦＥＮＯＬ−Ｄ）（ターフェノールＤという名称は、テルビウム、鉄、ジスプロシウム、そして、開発された場所である「海軍兵器研究所」（Ｎａｖａｌ  Ｏｒｄｎａｎｃｅ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ）が由来である）は、多くの応用（燃焼機関を含む）に適切な範囲の温度において高い磁気弾性を有している。磁歪とは強磁性体材料において見られる現象で、磁場中において材料自身の形を変化させる原因となるもので、材料の磁気領域の方向を、磁場における磁力線および加わる任意の機械力に応じて向けさせるものである。本現象は原子の力に基づいており、それ故信じられないほど早く起こり、それ故に大変強力である。ターフェノールＤは例えば鉄よりもおよそ１０００倍も良好な磁気弾性特性を有している。ターフェノールのいわゆる結合係数（ｋ３３＝およそ０．７）は鉄と比べると驚異的に高い。本発明は、磁歪現象が「逆方向に」加えることもできる、すなわち、材料（例えばバー）の形状変化は（バーの）磁気特性の変化を生むという事実を利用している。
【００２１】
バー１が機械応力（圧縮と引張りがそれぞれ別々に）の変化を受けるとバーの透磁率（磁気特性に影響する材料パラメータ）は変わり、これにより磁場および磁束もこうして変化する。
【００２２】
電圧Ｕ、すなわち交流電圧は物理的寸法、バー１に作用する力Ｆｖの速度／周波数、バー１の磁歪材料、力Ｆｖ（バーの圧力変化）を左右する振幅、温度および材料（導電能力）、コイル２Ａの太さと巻き数「に比例する」かまたは「これに応じて」変化する。
【００２３】
振動の際に、バーはその振動と同じ周波数で圧力が加わったり、解除されたりする。バーはそこで機械的な応力変化を受ける。これはバーの透磁率の変化さらにこれによる磁場および磁束の変化となって現れる。磁束が時間とともに（ｄφ／ｄｔ）変化するという事実により電圧が生じ、これを次のように表すことができる。
振動エネルギー＝ｄσ／ｄｔ＝ｄμｒ／ｄｔ＝ｄＢ／ｄｔ＝ｄφ／ｄｔ＝Ｕ＝電気エネルギー
この交流電圧Ｕはこうして磁気系と同様、振動の周波数と振幅に応じて変化する。
【００２４】
磁束が変化する場合、交流電圧Ｕがバーの周囲に配置されたコイル２Ａに生ずる。コイルの２ヶ所の端部、２Ｂ、２Ｃ間に取り付けられた負荷／装置８において、こうして生じた電圧が、以下の最良の応用に様々な方法で利用できる電流を流す。好ましいことに、負荷をかけて取り出される電力はそれぞれ周波数が増すときには増加し、周波数が減る時には減少する。負荷がバッテリーの充電調整器である場合には、調整器がより大きな周波数の時にバッテリーにもっと大きな直流電流を流そうとするので、負荷の増加は自動的に起こる。ある応用例の場合では、例えば一定の優先順位に応じて充電電流を供給する、例えば最初に主バッテリーのフル充電を得た後に、引き続き二次電源に充電電流を供給するといった目的をもって、自動制御装置付きの充電調整器を通じてユニット３に結合された２つ以上のバッテリー２２、２２’を持つことが有利となることがある。
【００２５】
基本ユニット３を最適に利用するために、ある揺動系では、磁歪バー１上のプレストレスが基本ユニット３に設けた揺動部分の最大振幅のおよそ半分に相当するものが有利であり、こうすることによって最大振幅時点でバーが軸方向に大きく除荷される上部Ｏ位置、および最大圧縮のかかる下部位置との間でバーが揺動するようになる。
【００２６】
更に、永久磁石に加わる磁気バイアスは１０から１００ｋＡ／ｍの範囲か、好ましくは４０から８０ｋＡ／ｍまでの範囲、そして最も好ましくはおよそ５０ｋＡ／ｍの値であると良い。
【００２７】
さらに、電気負荷が揺動力の周波数が増えるにつれて増加する場合は、このケースの電圧増分は回路の抵抗がより高くなって同一電流を維持する能力を増やすので有利である。
【００２８】
図２Ａ及び２Ｂにはあるテスト装置で行われた実験結果がかなり詳細にわたって示されている。つまり、この装置はターフェノール材料で作られた磁歪バー（バーと呼ばれる）と、図１に示したものと同じ配置のその他の部分からなる。実験では、バーには、各点が一定の機械的なプレストレスカーブを表すよう、１０点（それぞれ、１、６．５、１２、１９、２６．５、３４．５、４２．５、５０、５７．５、６５ＭＰａ）の異なる強さの静的なプレストレス（機械的に）がかけられた。図２Ｂでは上部の曲線が１ＭＰａだけの場合の例を示し、最下部の曲線は６５ＭＰａだけの場合の例を示す。
【００２９】
図２Ａ及び図２Ｂに含まれ、示されている量は、Ｂ＝磁束密度（誘導、単位テスラ）、Ｈ＝磁場強度（単位ｋＯｅ）、およびΔＸ／ｌ＝バーの長さ方向の相対変化である。
【００３０】
図２Ａは好ましい材料でできた磁気弾性バーの特性を例示するグラフを示し、複数の等圧曲線は外部磁場Ｈフィールドによって変化するバーの長さの変化を示す。
【００３１】
図２Ａおよび図２Ｂにおけるａ点は、永久磁石によっておよそ４０ｋＡ／ｍの外部磁場がバー１に加えられた場合に、１ＭＰａのプレストレス量を有するバーによって示されるものである。０から４０ｋＡ／ｍのＨフィールドの増加によって、ある一定の長さ変化が起こり、このことは１ＭＰａの等圧線が、誘導磁場の減少とともに（およそ１０ｋＡ／ｍ後に）図の右上まで曲がったカーブをなすということの中に現れている。つまり、バーはこの場合、ある一定量Δｘだけ伸びることになる。
【００３２】
さらに、図２Ａおよび図２Ｂは、非閉鎖電気回路で作動するターフェノールバーが磁気弾性バネのように作用するということを示しており、すなわち、負荷が増加する時はそれぞれａ−ｂからグラフ２Ａおよび２Ｂの縦線Ｌに沿うように変化するため、外部負荷が加わる時、外部作用のＨフィールドは何ら変化することなくエネルギーがバーの磁性系と弾性系の両方に貯えられ、圧力がバーに連続的に増加するように変化する。
【００３３】
図２Ｃには図２Ｂの曲線の右半分を単純化したものを示す。図２Ｂの右上隅の一部選択部分だけを図２Ｃに再現して示している。すなわち、一方は上部圧力曲線Ｐ１（１ＭＰａ）であり、他方は図２Ｂからの下部圧力曲線Ｐ１０（６５ＭＰａ）である。３つの異なる領域、１から３が図２Ｃのこれらの図上に記入されている。これらの領域の各上部には、各領域の内部で、ターフェノールバーの磁気双極子の方向の向き具合をグラフ的に例示した図が示してある。各図（すなわち当該バー）上に作用するよう示された力Ｆは、このケースでは定数とみなされるべきである。領域１では、作用力Ｆのために材料の中の磁気双極子は完全に圧縮されてしまうことは明らかである。それ故、この領域ではターフェノールバーは原則として完全剛体の「フックのバネ」のように作用する。一方、領域２では、もっと大きなＨフィールドが原因となって磁気双極子を傾いた位置に向け回転させるが、これはバーがもはや純粋の「フックのバネ」として作用するだけではないということを意味している。こうして、増加したＨフィールドが影響して、双極子は作用力Ｆに十分に対抗して傾斜を保つことができる。第３の領域では、ＨフィールドがＨフィールドに沿って磁気双極子を完全に回転させるに十分な大きさであるということを本ケースが例示している。磁気双極子は作用力によってそれ自身が影響されることはないので、領域１におけるように、剛体の「フックのバネ」の一種がそこでまた得られる。こうして、バーが領域２で作用するようにＨフィールドを対応させても良い。
【００３４】
バーの弾性的特性は磁性的でもあり、機械的でもある。しかし、「磁性バネ」は純粋な「フックのバネ」よりもはるかに柔らかく、磁気反力と力学的負荷（材料における寸法の変化）間の関係に依存している。最適な影響の領域限度では、装置（バー）に加わる外部圧力が高いほど、より高い磁場の強さが磁気双極子を回転させるのに必要となる。多くの機械装置のように、エネルギーが変質を示すことを作用サイクルの形で利用することが可能である。図２Ｄ、２Ｅおよび２Ｆ、２Ｇでは本発明によるバーに関して、それぞれ異なる形の作用サイクルを示す。
【００３５】
図２Ｄおよび２Ｅには変位駆動として説明できるターフェノール機電発電機についての作用サイクルを示す。ターフェノール発電機における、コイルに流れる誘導電流の原理は、変圧器の二次側巻線におけるものと同じで、変化には自然に抵抗する。機械的応力の変化は磁気誘導Ｂにおける変化と連動して起こる。Ｂフィールドにおける変化に反応するため、Ｈフィールドを生ずるコイルに電流が誘導されて、このＨフィールドはＢフィールドをそっくりそのまま無傷で維持するのに貢献する。この点は図２Ｄおよび２Ｅの作用サイクルにおける点ａからｂまでの動きによって象徴される。この変化は原則として瞬時に起こる。その後、バーは圧縮されて、その場合エネルギーは電気エネルギーの形で機械装置から取り出される。制動力は誘導されたＨフィールドの変位によって生じる。同時に、誘導されたＨフィールドは本装置、例えば充電調整器のコイルに接続された負荷に解放される磁気エネルギーの変化を生む。負荷のかかった変圧器の二次コイルの場合には、ターフェノール発電機における負荷回路の電圧はＢフィールドの変化に逆反応する誘導電流のせいで低下し、これは逆誘導される電流の低下につながり、圧縮における制動力の低下やエネルギー出力の低下、すなわち、ｄＢ／ｄｔの低下にもつながる。こうして、バーは圧縮されるが、これをグラフ２Ｄおよび２Ｅにおけるｂ−ｃ部分による図で例示する。
【００３６】
この変化は、図から明らかなように、バーの圧力がバーが無負荷で非閉鎖コイル状態（バーはその後、図の縦線Ｌに沿って動く）に見合う負荷状態に置かれた場合よりも高いレベルにあるときに生ずる。点ｃに到達する時、すなわち、下方への動きが終わった時、一時的な圧力解放がバーに起きるが、これは図２Ｄおよび２Ｅのｃからｄまでの変化によって例示される。バーはそれから当初の長さの位置に戻る反対方向の動き、つまり、ｄ−ａの線に沿う動きによって影響を受ける。
【００３７】
グラフから明らかなように、バーは、通常、圧縮される（ｂ−ｃに沿って）時よりも、圧力を取り除く方向（ｄ−ａに沿って）へ動く時の方が、より弱い力によって影響を受ける。多くの磁気弾性材料は引張り力より圧縮力の方に良く耐えるため、本発明によるシステムユニットのこの特性は多くの状況下で有利な結果をもたらす。つまり、通常は、バーに圧力がかかった時により多くの仕事が行われ、圧力が除かれる時はより少ない仕事が行われる。
【００３８】
既に記述した通り、図２Ｄおよび２Ｅに図示した作用サイクルは、駆動力に僅かに関連するターフェノール発電機からの反発力であって、変位駆動の作用サイクルとして説明されるべきものである。これが、たとえば、たいして目立つ反発力を示さないと見なすことができる５００Ｗのターフェノール発電機で、大変パワーのある、およそ７５ｋＷの振動損失を伴う５００ｋＷのエンジンを利用する場合の最も合理的な推論とみなされるはずのものである。この点を越えると、図２Ｄおよび２Ｅに示される作用サイクルがおおよそ理想的になったと観察されるはずである。
【００３９】
図２Ｆおよび２Ｇでは、例えばターフェノールバーに影響を与える力が圧縮段階の間は原則として一定であるシステムに代えて、ターフェノール要素が外力駆動の場合の作用サイクルが示されている。このケースでは、この段階中は実際の仕事がｂからｃまで行われる時、作用サイクルはある一定の等圧線にのって動くので、作用サイクルは多少変化する。また、等圧線はこの場合、戻りの動きにおいてもまた、ｄからａに沿った形となる。図２Ｇから明らかなように、実際にはバー上の圧力が増加する場合にＨフィールドが増えるにつれて、同時に、Ｂフィールドのある程度の減少が起こる。これは接続された負荷で部分的に消費されるコイルの負荷誘導電流の結果として起こる。この仕事はこうして例えば充電ユニットにおける電気エネルギーとして利用されたことになる。
【００４０】
図３は本発明による好ましい応用例の原理を示し、基本ユニット３が充電調整器８を動かすよう車上に取り付けられ、この調整器は無視できないほどの大きさの電流を供給できる。充電調整器８はそれ自体が現在知られている従来型のユニットによって構成できる点が有利である。基本ユニット３は楕円形状の筐体９の内部に固定されているのが図により明らかである。筐体９の各長手方向側の中央には、装置３、９が車台６’とエンジン７’との間に据付けられるように、付属部品９Ａ、９Ｂが取り付けられている。ユニット３、９は従来型エンジンマウントの代わり最も良く用いられる。これにより、ユニット３、９は発電機としての機能だけでなく振動減衰器としての機能も果たし、この点が本発明の大きく有利な点である。しかも、固定装置１０Ａ、１０Ｂが基本ユニット３の端部の５Ａ、４Ａと筐体の短い方の内端との間に配置されていることが図により模式的に示されている。
【００４１】
好ましい実施例によると、これらの固定装置９Ａ、９Ｂは、筐体９の影響が及ばない位置でバー１がある一定の圧縮（圧縮応力）を受けるような寸法で形成される。図から明らかなように、バー１の位置は振動力の主要部分の運動方向を横断するように決められる。振動力はこうして、まず下方に筐体９へと伝播し、これに圧縮かあるいは引張りのそれぞれの影響を及ぼし、これにより、バー１が伸びる方向に筐体長さの変化が起こる。これにより、発電に関する同様な現象が、図１を参照して前述されたのと同じように起こる。もし、バー１のプレストレスが、エンジン７’が他の残りの部分の装置３，９に影響を及ぼす静的な力についても適切に選択されると都合が良い。これにより、エンジンの重量が筐体９を多少なりとも圧縮し、これにより圧縮力のある程度の低下を生むため、バー１はこれを車に装着するに先立ち、装着後よりも大きな圧縮応力を受ける。それ故、この実施例は強度の観点も含むいくつかの観点から有利なものである。
【００４２】
筐体９に関しては正確に楕円形状を用いることが有利である。すなわち、楕円形状は長手方向側（振動の動きとして同じ方向に、Ｆｖ）を横断して伝播する動きが直角方向の動きに関しておよそ１／３に減るという大きな利点を生む。これは、つまり、力がおよそ３倍大きいということと同時に、バーの長さ方向の動きがおよそ１／３であるということを意味する。本発明による好ましい材料のバーは、好ましくは過度な振幅を受けてはならないので、この点は都合が良い。ターフェノールバーから十分な力を得るためには、多くの場合、十分の数ミリあれば満足な力を得るに十分である。
【００４３】
図３による装置が発電機として如何に機能するかという例によれば、根拠のある数字（概略値として）としての周波数はおよそ５００Ｈｚである。もし、通常の大きさのエンジン上で作用する加速度が約２５ｇ（ｇ＝９．８ｍ／ｓ２）であると仮定するならば、得られるパワーの見積値は約５００Ｗであるということになる。もし、充電調整器８が１２Ｖのバッテリーを充電するものとすれば、得られる電流は約３０Ａである。本例では基本ユニット３は長さ８０ｍｍ、直径２０ｍｍのターフェノールＤから製造されたバーから構成されている。吸収コイル２Ａは直径２ｍｍ、巻き数１００から１５０の銅製のものからなる。永久磁石４、５の磁場の強さは５０ｋＡ／ｍである。
【００４４】
バー１は振動体、つまり最大振幅により加えられる力に相当する力でプレストレスがかけられた。
【００４５】
図４には本発明による代替応用案を示し、図１に関連して説明された基本原理と同じものによるものである。しかし、ここで、定置エンジン７’’が床６’’上に据付けられた応用例を示す。固定装置７’’Ａ、７’’Ｂ、と床６’’との間には少なくとも２つの発電ユニット３’’Ａ、３’’Ｂが配置されており、これらはそれぞれに充電調整器８’’Ａ、８’’Ｂが設けられている。
【００４６】
図５は図３におけるものと同じタイプの応用例を原則として図式的に示したもので、基本ユニット３は図２のように筐体９の中に納められている。
【００４７】
図６には、本発明による基本ユニット３が、振動を減衰させるための、及び／又は電気エネルギーを生ずるための、異なるエンジン部品の間に有利に配置できることを示している。さらに、本図は、共通装置８を動かす数多くの（本例では５基）基本ユニット３を、有利な形で並行に結合できることを示している。本図によれば、これは基本ユニット３をエンジンブロック１１とシリンダーヘッド１２の間に配置した例を示している。
【００４８】
図７には、本発明による基本ユニット３が、回転軸１３の運動エネルギーの一部を、例えば充電調整器８の電気エネルギーに変換するのに用いることができることを示している。このケースにおいて、ユニット３は、土台６と軸１３に固定された非回転装置１４との間に配備されている。回転中、非回転装置１４は基本ユニットの上端４Ａに設けられたベアリング１５上で作用し、その結果、基本ユニット３が揺動する。基本ユニット３は、その底部に、基本ユニット３が一定の限界を超える力を受けるのを避ける目的で、土台６と基本ユニット下部端５Ａとの間にスプリングパッケージ１６が適切に設けられている。もし、この種のユニット１台、もしくは数台の応用が可能ならば、有利な形で従来型の発電機の代わりにできる。発電機のかなり不利な点としては発電機の寿命は摩耗を受ける数多くの動く部品の寿命次第で決まり、限られている点にある。ローリー車において、発電機が車の寿命中に３回も交換しなくてはならないのは尋常ではない。代わりに本発明による装置を用いれば、車の寿命の間には一切交換の必要のない充電ユニットが得られる。
【００４９】
図８は原則として図７に似た取り合わせを示すが、筐体９内に納まった基本ユニット３は図３について説明した原理によって利用される。
【００５０】
図９は、振動を減衰させかつ車の懸架装置からエネルギーを生みだすことのできる、本発明による具体的な応用例を示す。車輪１７、緩衝装置１８およびバネ支柱１９が設けられた車台６が示してある。本発明による基本ユニット３は、バネ支柱１９用の中央空間の内部に、ユニットの上部端４Ａを車台６およびバネ１６に接触するその下部端５Ａに、固定されるその下部端を車輪１７あるいは車輪１７用の回転ブラケット（図示せず）に連結することによって設けられた。バネ１６の役割は、正確に図６および７に一致するように、基本ユニット３が大きな力を受けることから守ることである。示された応用例による装置により、車が平坦でない路面上を走る時に生ずる振動を、充電調整器８の電気エネルギーに変えることができ、また、その他の負荷に使用することができる。振動を減衰させ、車の懸架装置からエネルギーを生むことができる代替実施例によると、図８による装置は、軸１３が車輪１７の運動によって、例えば軸１３上の歯車（図示せず）を動かす車輪１７と一緒に上下運動するラック（図示せず）を設けることで、駆動／回転するという変化を伴った車台６に応用できる。
【００５１】
図１０には図２で説明された原理による装置の変更例を示す。横から見れば楕円形状をした筐体９の、上から見た図が示されている。上から見た筐体は基本的に円形であり、ユニット３Ａから３Ｃまでが筐体９を貫通する中央装置９Ｃに関して対称に配置されているということが明らかである。３つの基本ユニットは同一負荷８を動かすように並列に接続されている。数台のユニット３はここでは同じひとつの中央装置９の固定点、例えばエンジンマウントを経由して動かすことができる。こうして範囲／製造の観点からある程度の柔軟さが得られる。基本ユニット３の台数やタイプが変化する場合には、同一タイプのモジュールユニット９で据付けることができ、その結果、違ったタイプの特性が得られる。これによって、６台の基本ユニットを含むユニット９のように、例えば、ある振幅範囲までは３台だけの基本ユニットが動き、振幅が前記範囲を越える場合に全６台の基本ユニットが動くといった、数個の基本ユニット３からなる相互に反応する配列の装置を創り出すことも可能である。
【００５２】
図１１は本発明によるさらなる応用例を示す。台座６、例えば車台が示されており、これが振動に曝される。この上部に配置されているものは例えばネジ２７によって台座に締結された筐体７である。筐体７の内部でその中央部分と台座６の間に本発明による棒状装置３が設けられている。棒状装置３は充電調整器８に接続されたコイル２を有しており、この調整器はバッテリー２２を充電する。バッテリー２２は回路板２５を駆動し、より短い導線２４Ｂを経由してセンサーユニット２３に接続されている。筐体７の底部にはシーリングカバー２６があり、これにより筐体と一緒にユニット３を収納している。センサー２３は原則としてどんなセンサーでも良く、例えば温度センサーあるいは圧力センサーで良い。台座６が振動する（すなわち、例えば車であれば、エンジンが作動している場合）とすぐ、ユニット３がこれまで述べたことに従って交流電圧を発生させ始める。その後、充電調整器８はバッテリー２２が連続して充電されているかを確認する。回路板２５はこれによってオン状態にする事が可能なので必要な電流を得ることになる。さらに、所要電流は接点２４Ａおよび導線２４Ｂによってセンサーユニット２３に運ばれて、これにより通電状態となる。同じ接続２４を経由してセンサーが測定値を回路板２５まで送る。筐体７の上部面には受信器／送信器ユニット２９が設けられており、このユニットはバッテリーユニット２２により作動し、制御装置／調整ユニット２８に信号を発信する。この取り合わせにより、センサーユニット２３と制御ユニット２８との間のケーブルを完全に無くすことができる。大規模な据え置き型ディーゼルエンジンの場合には、例えば、温度センサーが１００個を越えることもしばしばあり得る。そのようなエンジンの運転時のトラブルは、１個ないし数個のセンサーによる誤表示が原因となることはまれにはあり得ることで、その場合の誤表示はケーブル配線のトラブルが原因であることがしばしばである。本発明による解決案で、例えばこの種のトラブルは効率良く解決できるということを意味している。ケーブル配線は高価につくのと、ほかの意味でもまた、診断するのに比較的困難で冗長になるという、故障時の危険を意味するため望ましくない。それ故、車では上述の原則によるユニットを設けるのが大きなメリットとなり、その結果、ケーブル配線を大々的に省くことができる。
【００５３】
図１２には図１１による装置の変更実施例を示す。ユニットは、図１１にて引用、説明したのと原則的に同種のものである。しかしながら、その異なるところはセンサーユニット２３と筐体７との間に導線／ケーブルが無い点である。その代わり、センサーユニット２３に設けられた受信器／送信器ユニット２９’があり、これが筐体７の脇の送信器／受信器ユニット２９へ測定情報を送る。受信器／送信器ユニット２８は、筐体脇の受信器／送信器ユニット２９と同じ原理で、すなわち、センサーユニット２３に設けられる回路板２５’用の充電調整器およびバッテリーを提供する専用の電圧生成ユニット３’によって作動する。この専用電圧生成ユニット３’はまたセンサーユニット２３の一部を形成する二次部品も駆動する。こうして、すべてのユニットの電力はすべて自給され、ケーブルも完全に無くなる。
【００５４】
本発明の調整によると、機械的にかけられたプレストレスの軸方向荷重は、有利なことに、機械応力のサイクルに関連するバー要素の磁力変化を最大化することを目的として、磁気放射方向の機械的プレストレス及び／又は軸方向磁力変位と釣り合いをとることができる。この手法によって、最適な磁気弾性作用点を、機械的負荷状況のかなり広い範囲において保持することができる。
【００５５】
放射方向プレストレスによって、バー要素が軸方向引張り応力（これは、あまり適していないバー要素においては通常は引張り強度が低いため作用させることがかなり困難である）により、実際に動かされるはずの機械的な作用サイクルの半周期の間でより多くの電気エネルギーを取り出すことも可能である。放射方向プレストレスは例えばワイヤー、繊維、あるいは類似のものをバー要素の周囲に巻くとともに、これを適切な引張り応力の状態におくことによって生じさせることができる。バー要素上の巻線を糸巻き状にすることのもっと大きな利点は、その機械的な総合能力が増し、積層化されたバー要素についての層剥離の危険がかなり減るという点にある。
【００５６】
図１３は放射方向プレストレス載荷ユニット４０として作用する仕事を持った巻線４１が設けられた、本発明によるバー１の実施例を示したものである。巻線の材料は非導電性の、例えばケブラー繊維を含む合成材料で高弾性率の材料で製作されるものが最上である。
【００５７】
この放射方向プレストレスにより、バーについての最適な作用範囲を移動させることができるが、これを、ｙ軸上のＢフィールドとｘ軸上のバーに作用する軸方向の力を示す図１４に例示する。曲線αは放射方向にプレストレスのかかっていないバーに関する最適作用範囲０αは、放射方向にプレストレスのかかっているバーに比べて、軸方向力の範囲が低くなるが、曲線βで表すプレストレスのかかっているバーの場合では、当該バーに関する最適作用範囲０βは、バーに作用する軸方向力Ｆｖに関してもっとかなり強い力のレベルにある。これは一般的に図２Ｃの領域１から図２Ｃの領域２まで放射方向プレストレスによって磁気双極子を押し上げるものとして表現することができる。このようにして、放射方向プレストレスによってバー／装置をある一定の実用運転にふさわしいように適応させることが可能である。
【００５８】
図１５には放射方向のプレストレスを働かせるための代替実施例を示す。ここでは、留め具の管状体がネジ継手４４によって留められる２つの半割物４２、４３から構成されて使われていることが示されている。弾性体４５は、放射方向プレストレスが最適な弾性を得る目的で、管状体継手４２、４３とバー１の間に最良の形で使われる。バネ要素４４Ａは放射方向プレストレスの最適弾性を得るためにネジ継手に好んで使われることもある。
【００５９】
図１６は放射方向プレストレスのかかったバー１のもうひとつの代替案を示したもので、適切な材料で出来た管状体４６はバーの外径に合わせた貫通孔を伴って形成される。適切なプレストレスを得るためには、バー１は合わせ孔４６Ａに挿入される前に冷却された後、引き続いてバーが実用温度に暖められて伸びる時に所望の放射方向プレストレスが導入される。孔４６Ａでのバーの位置決めについては、磁気双極子を図２Ｃに応じて領域３へ回転させることも有利である可能性があり、その結果、磁気双極子は孔への導入に先立ち、直径の減少に貢献することにもなり、このことは放射方向プレストレスを更に増やすことになる。
【００６０】
図１７には放射方向プレストレスを獲得できる目的を伴った、他の実施例を示す。バー１は空洞５０の内部に設けられており、この空洞は圧縮できる液体、つまり油で適切に満たされている。液体は筐体５１と封印蓋５２の中に封じ込められている。バー１が圧縮される時、直径は多少拡がり、これにより空洞５０の中の液体の圧力ｐが増加することになる。こうして、これにより、放射方向の反圧力が所望の放射方向プレストレス化原理に応じて自動的に得られる。さらに、当該装置は、液体により放射方向プレストレスを更に強化する目的で外部圧力が一時的に加えられることを可能にする。
【００６１】
図１８は本発明によるユニット３の好ましい実施例を示したものである。バー１は棒状の要素からなる複数の磁石４、５が設けられていることが示されている。示された例では、バー１の縦軸に関して対称に筐体４７に埋め込まれて設けられた６本の棒状永久磁石４、５が使われている。すべてのバーは同じ方向に同じ極が設けられている結果、一様に分布する磁場がバー１の内部と周囲に生まれる。ユニット３には、バー１の内部および周囲の磁束をさらに均一化する目的で、ある形状の磁束を均一化する「覆い」（図示せず）が適切に設けられている。丁度、異なるタイプのバーの異なる組み合わせを一様に分布する場を得る目的で利用できるのと同じように、バーの数を境界内部で幅広く変えることができるものと理解して良い。
【００６２】
本発明はこれまでに示したものに限られず、次に述べる請求の範囲内で変化させることができる。例えば様々なタイプの電気機器へ電源供給をなすよう意図される場合で、この機器類がケーブルを用いることが望まれないような場所に配置される（あるいはほかの理由で）場合には、本発明が極めて役にたつものと理解して良い。本装置は全く違う様々なタイプの機械振動運動を利用するのに広範にわたる制約に合うよう適応させて、非常に使い易いものにすることができる。
【００６３】
本装置は再充電可能なバッテリーを充電するのに有利な形で用いることができる。それ故、作用／機能が異なる様々なタイプ向けの乗物で様々に異なるタイプの大量の装置を提供することが有利にできるはずである。
【００６４】
本装置は例えば、電力や通信設備（例えば、測定情報の交信）を供給するためのケーブル敷設が難しい場合に有利に利用できる。通信設備については例えば測定信号を中央位置（例えば車の中）へ、あるいは情報（マシン対マシン通信）を持たなくてはならない他のユニットへ送信するのにブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）を用いることも可能である。ブルートゥース回路は結局のところ、比較的に、機能するための電力を殆ど要しないが、このことは小さな振動でも本発明による回路のようなものを動かすのには十分であることを意味している。もし、一方で、本装置が大きな機械的な力を生む場合に、例えば緩衝装置の中あるいはエンジンと車体との間にこれを取り付けるならば、大きな電流／電圧が本装置から利用できるので、結果としてそれは（１台以上）従来型の発電機と入れ替えることができる。
【００６５】
良好な磁気弾性の特性（何に使われるかによって変る）に相当する他の材料は、本装置のバーとして使用できると理解しても良い。さらに、バー以外の形状も本発明を利用するのに採用できるものと理解できる。加えて、アモルファス材料は極めて小さな振動が存在する場合を含めて、ある一定の状況下でのバーとして有利に採用できるものと理解してよい。
【００６６】
装置からの所望の電圧を得るために数個の「中間引き出し点」（異なる巻き数の）を用いることができると理解して良い。本発明はこれまでに説明してきたものに限定されないものと理解して良い。つまり、本発明による任意の装置は、地上の乗物以外の移動ユニットにも有利な形で利用できるものと理解して良い。例えば、飛行機で、多くの振動が生ずる場合、本発明が大きな利点の源泉となれるという大きな可能性がある。使用されるものが抵抗負荷８でなくてはならないことは必ずしもないが、また静電容量のある、あるいは磁気誘導性のある負荷が利用できるものと理解して良い。たとえバー１の磁気プレストレス用に永久磁石が好ましい解決策であるとしても、もっとユニットを最適化する目的で、例えばコイルを有することによって、力があるレベルを越える場合だけ、運転したり／接続するのに必要なコイルを持つことによって、コイルを有利に組み合わせできるものと理解して良い。本発明の多くの利点は全く永久磁石を用いないでも、すなわち、Ｈフィールドを生む電磁力を用いるだけでも得られるとも理解して良い。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
以上説明したように、好ましい具体的実施例によれば、本発明は発電機の代用あるいは補完に利用でき、これによって長寿命、ならびにこの長寿命によるメンテナンス費用の低減、という利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明による好ましい実施例の概略模式図を示す。
【図２−Ａ】好ましい材料からなる磁気弾性バーの特徴を例示した図を示すもので、複数の等圧線が外部磁場Ｈフィールドによって変化するバーの長さ方向の変化を示す曲線を示したものである。
【図２−Ｂ】図２Ａに対応するパラメータで図２Ａによるバーの周囲のコイルにおける磁場Ｂフィールドの影響を示す。
【図２−Ｃ】図２Ｂのグラフの一部選択部分を示したもので、異なるＨフィールドに同じ力で曝された場合の本発明によるある所定のバーの透磁率の変化を例示したものである。
【図２−Ｄ】図２Ａや２Ｂと同様なグラフを示したもので、変位駆動系の影響を受けるバーに関する作用サイクルを含んだものである。
【図２−Ｅ】図２Ａや２Ｂと同様なグラフを示したもので、変位駆動系の影響を受けるバーに関する作用サイクルを含んだものである。
【図２−Ｆ】図２Ａや２Ｂと同様なグラフを示したもので、外力駆動系の影響を受けるバーに関する作用サイクルを含んだものである。
【図２−Ｇ】図２Ａや２Ｂと同様なグラフを示したもので、外力駆動系の影響を受けるバーに関する作用サイクルを含んだものである。
【図３】本発明による代替実施例を示したものである。
【図４】本発明に特有の応用原理を示したものである。
【図５】図３の応用例の変更例を示したものである。
【図６】本発明に関する考えられる別の応用分野を示したものである。
【図７】本発明に関する考えられる別の応用分野を示したものである。
【図８】図６の変更例を示したものである。
【図９】本発明による車での好ましい実施例を示したものである。
【図１０】図３による実施例の変更実施例を示したものである。
【図１１】本発明によって考えられる応用実施例を示したものである。
【図１２】図１１の応用例の変更実施例を示したものである。
【図１３】本発明によるバーの変更実施例を示したものである。
【図１４】図１３による実施例の可能性を図示したグラフを示したものである。
【図１５】図１３による実施例の変更実施例を示す。
【図１６】図１３による実施例の別の変更実施例を示したものである。
【図１７】図１３による実施例の原理による別の変更実施例を示したものである。
【図１８】本発明によるバーによる永久磁石の配置の変更実施例を示したものである。
【図１】
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【図２−Ｂ】
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【図２−Ｅ】
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【図２−Ｇ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
2005536173.tif 000027
2005536173.tif 000028