(57)【要約】【課題】振動を磁歪素子に与えて発電する発電装置において、振動による発電効率をより高めることが可能な発電装置を提供する。【解決手段】振動源１０から矢印方向の振動を受けることにより支柱８ａ，フレーム９ａが振動し、磁歪部材３ａ、磁性部材４ａ、第１及び第２の連結部材１５ａ，１５ｂ、磁気コイル５ａ、永久磁石７a，７ｂ、および、錘体２ａで構成される振動電力変換手段が振動する。振動により磁歪部材３ａが変形すると、逆磁歪効果により磁歪部材３ａの磁束が変化することで磁気コイル５ａに誘導電圧が発生することで発電する。また振動電力変換手段の振幅増大で振幅制限手段１２ａ，１２ｂと錘体２ａとが衝突することで振幅制限手段１２ａ，１２ｂが強制的に振幅制限されて磁歪部材３ａが変形することでも発電する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動電力変換手段の一端を固定または支持する支持体と、該支持体を介して振動源からの振動を受けて振動するように構成され、固有の振動周波数で振動することで振動エネルギーを電気エネルギーに変換する振動電力変換手段とを備えて構成される発電装置であって、
前記振動電力変換手段は、
磁歪材料で構成された磁歪部材と、該磁歪部材に磁気的に連結されるとともに該磁歪部材に平行に配置されて磁性材料で構成される磁性部材と、前記磁歪部材に巻かれた磁気コイルと、前記磁歪部材の両端に配置され前記磁歪部材と前記磁性部材とに磁気バイアスを供給する永久磁石とを有し、
前記磁歪部材の軸方向と垂直な方向の振動が前記振動電力変換手段に与えられた際に、前記支持体の一端にピンにより固定されて前記磁歪部材の軸方向と垂直な方向の振動が回動自在にされることで前記振動電力変換手段が低振動周波数で動作し前記磁歪部材が伸張または収縮することにより発電すると共に、前記振動電力変換手段の振動増大による振幅を制限する振幅制限手段によって強制的に振幅を制限することで前記磁歪部材に逆磁歪効果をもたらして発電するように構成したことを特徴とする発電装置。
【請求項２】
振動電力変換手段の一端を固定または支持する支持体と、該支持体を介して振動源からの振動を受けて振動するように構成され、固有の振動周波数で振動することで振動エネルギーを電気エネルギーに変換する振動電力変換手段とを備えて構成される発電装置であって、
前記振動電力変換手段は、
磁歪材料で構成された磁歪部材と、該磁歪部材に磁気的に連結されるとともに該磁歪部材に平行に配置されて磁性材料で構成される磁性部材と、前記磁歪部材に巻かれた磁気コイルと、前記磁歪部材の両端に配置され前記磁歪部材と前記磁性部材とに磁気バイアスを供給する永久磁石とを有し、
前記磁歪部材の軸方向と垂直な方向の振動が前記振動電力変換手段に与えられた際に、前記支持体の一端にピンにより固定されて前記磁歪部材の軸方向と垂直な方向の振動が回動自在にされることで前記振動電力変換手段が低振動周波数で動作し前記磁歪部材が伸張または収縮することにより発電すると共に、前記振動電力変換手段の振動増大による振幅を制限する振幅制限手段によって強制的に振幅を制限することで前記磁歪部材に逆磁歪効果をもたらして発電する第１の発電手段と、
振動による前記振動電力変換手段の振幅を制限する振幅制限手段内に磁気コイルを巻回した磁歪部材を有し、該磁歪部材が前記振幅制限手段の振幅制限による応力によって伸張または収縮することにより発電する第２の発電手段を有することを特徴とする発電装置。
【請求項３】
前記磁性部材と前記磁歪部材を磁気的に連結する第１及び第２の連結部材と、前記第１の連結部材に連結され、前記振動電力変換手段に与えられた振動を持続させるとともに前記振動電力変換手段の振動による振幅を前記振幅制限手段との衝突で強制的に制限するための錘体とを備えることを特徴とする請求項２に記載の発電装置。
【請求項４】
振動源からの振動を受けて振動する錘体が、前記振幅制限手段に衝突することで発電する発電装置であって、
前記振幅制限手段は、
磁歪材料で構成された磁歪部材と、該磁歪部材に巻かれた磁気コイルと、磁性部材からなるヨークと、前記磁歪部材に衝突による衝撃力を伝える変位部材と、前記磁歪部材に磁気バイアスを供給する永久磁石と、前記磁歪部材と前記永久磁石と前記ヨークとで磁気回路を構成することを特徴とする請求項２に記載の発電装置。
【請求項５】
振動源からの振動を受けて振動する錘体が、前記振幅制限手段に衝突することで発電する発電装置であって、
前記振幅制限手段は、
磁歪材料で構成された磁歪部材と、該磁歪部材に巻かれた磁気コイルと、磁性部材からなるヨークと、前記磁歪部材に衝突による衝撃力を伝える変位部材と、前記磁歪部材に磁気バイアスを供給する中空形状の永久磁石と、前記磁歪部材と前記中空形状の永久磁石と前記ヨークとで磁気回路を構成することを特徴とする請求項２に記載の発電装置。
【請求項６】
前記中空形状の永久磁石を、前記磁気コイルと前記磁性部材とで形成される空間内の上下に複数配置したことを特徴とする請求項５に記載の発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動を利用した発電装置に関する。
【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発電方法がよく知られている。圧電素子を利用した発電方法の多くは、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。
【０００３】
圧電素子を利用した発電方法としては、例えば、下記特許文献１に記載のものがある。すなわち、下記特許文献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。
【０００４】
また圧電素子に代えて磁歪素子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は、例えば、下記特許文献２に記載のものがある。
図５は、下記特許文献２に記載の振動を利用した発電素子の構成例を示す図である。すなわち、図５（ａ）は、下記特許文献２に示された発電素子の構成を示す上面図、図５（ｂ）は、下記特許文献２に示された発電素子の構成を示す側面図である。
【０００５】
図５において発電素子１００は、連結ヨーク１００ａおよび１００ｂと、磁歪棒１１０ａおよび１１０ｂと、コイル１２０ａおよび１２０ｂと、永久磁石１４０ａおよび１４０ｂと、パッシブヨーク１５０とを備えて構成されている。
【０００６】
図６は、図５に示した発電素子による発電装置の構成例を示す図である。すなわち図５に示した発電素子を片持ち梁構成として発電装置を構成したものである。図６において発電装置は、発電素子１００の連結ヨーク１００ａを固定部材で固定した片持ち梁構成とし、連結ヨーク１００ｂに曲げ応力Ｐを印加することにより、磁歪棒１１０ａおよび１１０ｂが曲げ変形される。これにより磁歪棒１１０ａおよび１１０ｂに発生する逆磁歪効果により、コイル１２０ａおよび１２０ｂ（図５参照）を貫く磁束が変化することで、コイル１２０ａおよび１２０ｂに誘導電圧（または誘導電流）が発生する。これにより、発電素子１００に振動を印加することで発電が可能となるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１６６６９４号公報
【特許文献２】特許第４９０５８２０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載された圧電素子を利用する発電方法では、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。そのため過度に力を加えることができず、発電量を増加させるために大きな曲げや衝撃を加えることが難しいという問題がある。また、圧電素子は低周波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がある。
【０００９】
一方、特許文献２に記載された磁歪棒１１０ａおよび１１０ｂを構成する磁歪材料は、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させることが可能である。また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いため特許文献１に記載の圧電材料の問題点を解消することができる。
【００１０】
このように、特許文献２に記載された発電素子では、大きな曲げや衝撃を加えることで発電量を増加させることが可能となっているが、振動を利用した発電装置としては、振動による発電効率をより高くした発電装置が求められるようになってきている。
【００１１】
そこで本発明の目的は、上記の課題に対応して、振動を磁歪素子に与えて発電する発電装置において、振動による発電効率をより高めることが可能な発電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために請求項１に記載の発明は、振動電力変換手段の一端を固定または支持する支持体と、該支持体を介して振動源からの振動を受けて振動するように構成され、固有の振動周波数で振動することで振動エネルギーを電気エネルギーに変換する振動電力変換手段とを備えて構成される発電装置であって、前記振動電力変換手段は、磁歪材料で構成された磁歪部材と、該磁歪部材に磁気的に連結されるとともに該磁歪部材に平行に配置されて磁性材料で構成される磁性部材と、前記磁歪部材に巻かれた磁気コイルと、前記磁歪部材の両端に配置され前記磁歪部材と前記磁性部材とに磁気バイアスを供給する永久磁石とを有し、前記磁歪部材の軸方向と垂直な方向の振動が前記振動電力変換手段に与えられた際に、前記支持体の一端にピンにより固定されて前記磁歪部材の軸方向と垂直な方向の振動が回動自在にされることで前記振動電力変換手段が低振動周波数で動作し前記磁歪部材が伸張または収縮することにより発電すると共に、前記振動電力変換手段の振動増大による振幅を制限する振幅制限手段によって強制的に振幅を制限することで前記磁歪部材に逆磁歪効果をもたらして発電するように構成したことを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、振動電力変換手段の一端を固定または支持する支持体と、該支持体を介して振動源からの振動を受けて振動するように構成され、固有の振動周波数で振動することで振動エネルギーを電気エネルギーに変換する振動電力変換手段とを備えて構成される発電装置であって、前記振動電力変換手段は、磁歪材料で構成された磁歪部材と、該磁歪部材に磁気的に連結されるとともに該磁歪部材に平行に配置されて磁性材料で構成される磁性部材と、前記磁歪部材に巻かれた磁気コイルと、前記磁歪部材の両端に配置され前記磁歪部材と前記磁性部材とに磁気バイアスを供給する永久磁石とを有し、前記磁歪部材の軸方向と垂直な方向の振動が前記振動電力変換手段に与えられた際に、前記支持体の一端にピンにより固定されて前記磁歪部材の軸方向と垂直な方向の振動が回動自在にされることで前記振動電力変換手段が低振動周波数で動作し前記磁歪部材が伸張または収縮することにより発電すると共に、前記振動電力変換手段の振動増大による振幅を制限する振幅制限手段によって強制的に振幅を制限することで前記磁歪部材に逆磁歪効果をもたらして発電する第１の発電手段と、振動による前記振動電力変換手段の振幅を制限する振幅制限手段内に磁気コイルを巻回した磁歪部材を有し、該磁歪部材が前記振幅制限手段の振幅制限による応力によって伸張または収縮することにより発電する第２の発電手段を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記磁性部材と前記磁歪部材を長さ方向の端部で磁気的に連結する第１及び第２の連結部材と、前記第１の連結部材に連結され、前記振動電力変換手段に与えられた振動を持続させるとともに前記振動電力変換手段の振動による振幅を前記振幅制限手段との衝突で強制的に制限するための錘体とを備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、振動源からの振動を受けて振動する錘体が、前記振幅制限手段に衝突することで発電する発電装置であって、前記振幅制限手段は、磁歪材料で構成された磁歪部材と、該磁歪部材に巻かれた磁気コイルと、磁性部材からなるヨークと、前記磁歪部材に衝突による衝撃力を伝える変位部材と、前記磁歪部材に磁気バイアスを供給する永久磁石と、前記磁歪部材と前記永久磁石と前記ヨークとで磁気回路を構成することを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、振動源からの振動を受けて振動する錘体が、前記振幅制限手段に衝突することで発電する発電装置であって、前記振幅制限手段は、磁歪材料で構成された磁歪部材と、該磁歪部材に巻かれた磁気コイルと、磁性部材からなるヨークと、前記磁歪部材に衝突による衝撃力を伝える変位部材と、前記磁歪部材に磁気バイアスを供給する中空形状の永久磁石と、前記磁歪部材と前記中空形状の永久磁石と前記ヨークとで磁気回路を構成することを特徴とする。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記中空形状の永久磁石を、前記磁気コイルと前記磁性部材とで形成される空間内の上下に複数配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、日常の環境下で生成される振動から効率的に電力を取り出すことが可能となるので、従来殆ど省みられなかった振動エネルギーを有効利用して電気エネルギーを産み出すことができる。すなわち本発明の発電装置を用いることにより、電気エネルギー産出のための費用を削減できるとともに、ＣＯ２排出量を低減できるので、電気エネルギー産出のための環境負荷を低減することができる。
【００１９】
一例として、本発明をワイヤレスセンサに適用した場合、現存するワイヤレスセンサのような有線による電源供給やバッテリ搭載が不要となるので、ワイヤレスセンサにおける電源供給コスト及びメンテナンスコストを削減することができ、ワイヤレスセンサシステム全体のコストダウンを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る発電装置の構成を示す断面図であり正面から見た図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る発電装置の振動電力変換手段の構造を示す断面図である。
【図３Ａ】本発明の第２の実施形態に係る振幅制限手段の第１の構成例を示す断面図であり正面から見た図である。
【図３Ｂ】本発明の第２の実施形態に係る振幅制限手段の第２の構成例を示す断面図であり正面から見た図である。
【図３Ｃ】本発明の第２の実施形態に係る振幅制限手段の第３の構成例を示す断面図であり正面から見た図である。
【図４Ａ】本発明の第１の実施形態に係る電源回路の構成を示す図である。
【図４Ｂ】本発明の第２の実施形態に係る電源回路の構成を示す図である。
【図５】従来の発電素子の構成を示す図である。
【図６】図５に示した発電素子による発電装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
［実施形態１］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る発電装置の構成を示す断面図であり正面から見た図である。図１において、１ａは発電装置、１０は振動源、９aは振動源に固定されるフレーム、２ａは錘、３ａは鉄ガリウム合金や鉄コバルト合金からなる磁歪部材、４ａはヨークを構成する磁性部材、８ａはフレームに固定された支柱、７ａと７ｂは磁性部材４aと磁歪部材３ａに接続されたバイアス磁界発生用の永久磁石、５ａは磁歪部材３ａに巻き回された磁気コイル、１１ａは磁気コイル５ａに接続された電源回路、１２ａと１２ｂは振幅制限部材、１３は振動電力変換手段（後述する）を支柱８ａに固定するピン、１５ａと１５ｂは磁性部材４ａを磁歪部材３ａに磁気的に連結する第１及び第２の連結部材である。
【００２２】
振動源１０の矢印(図左端参照)方向の振動によりフレーム９ａおよび支柱８ａが振動することで、錘２ａと磁性部材４ａと磁歪部材３ａと磁気コイル５ａと永久磁石７ａ，７ｂと連結部材１５ａ，１５ｂとで構成された振動電力変換手段が以下に示す式（１）に従って振動する。
【００２３】
【数１】
2015177552.tif 000003
【００２４】
ここで、ｋは振動電力変換手段の共振に係る実質的な弾性率に対応するバネ定数値、ｍは振動電力変換手段の共振に係る実質的な質量に相当する質量値である。fは共振周波数で、振動電力変換手段の共振に係るバネ定数値ｋや質量値ｍが一定であれば所定値となる。
【００２５】
磁性部材４ａと永久磁石７ａと磁歪部材３ａと永久磁石７ｂと連結部材１５ａ，１５ｂとで磁気回路を構成する。振動により磁歪部材３ａに応力が加わると、逆磁歪効果により磁歪部材３ａの磁束が変化するので、これにより磁気コイル５ａに誘導電圧（または誘導電流）が発生する。
【００２６】
振動電力変換手段の振動による振幅を、振幅制限手段１２ａ，１２ｂにより強制的に制限することで、磁歪部材３ａに衝撃による応力を加えることができる。これにより発電量を大きくすることが出来る。
【００２７】
なお、図１では振幅制限手段を２つ用いているが、１つでも良いし、３つ以上でも良いことは言うまでもない。また、図１は錘２ａに振幅制限手段１２ａ，１２ｂが衝突する構成であるが、振幅制限手段が衝突する対象は錘２ａ以外でも構わないので振幅制限する位置を磁性部材４ａの中央でも良いし、支柱８ａ側に近づけても良いので、自由に振幅制限する位置を設定できることは言うまでもない。さらに、図１では磁性部材４aと磁歪部材３aを長さ方向の両端で連結部材１５a,１５bにより磁気的に接続する構成を示しているが、磁性部材４aに第１,第２の連結部を形成してなる連結ヨークを用いて磁歪部材３aを支持するようにしても良い。
【００２８】
ここで本発明の第１の実施形態に係る発電装置で用いられる電源回路１１ａの構成について説明する。図４Ａは、本発明の第１の実施形態に係る電源回路の構成例を示す図である。図４Ａにおいて、１１１は磁気コイル５ａ（コイル巻線）に発生する交流信号を整流する整流手段、１１２は整流手段１１１の整流信号を平滑する平滑手段、１１４は二次電池やコンデンサで構成される蓄電手段、１１５は蓄電手段１１４に蓄電した電力を出力端子１１６に出力する出力手段である。１１３は平滑手段１１２で平滑した直流電圧を蓄電手段１１４に蓄電させるとともに、蓄電手段１１４に蓄電された電力を出力手段１１５に供給する制御を行う制御手段である。
【００２９】
図２は、本発明の第１の実施形態に係る発電装置の振動電力変換手段の構造を示す断面図であり、図１に示した図を上面から見た図である。図２において本発明の第１の実施形態に係る発電装置の振動電力変換手段は、支柱８ａにピン１３で振動電力変換手段を固定し、振動電力変換手段を振り子状に振動させるものである。このように構成することで、磁歪部材３ａの軸方向と垂直な方向の振動（図１の左端の両矢視線参照）が振動電力変換手段に加えられた際に、支柱８ａの一端にピン１３により固定されている磁歪部材３ａの軸方向と垂直な方向の振動がフリーになることで振動電力変換手段が低い振動周波数で動作し磁歪部材３ａが伸縮または収縮することにより発電できるので、低い振動周波数領域で発電することができる。
【００３０】
このように本発明の第１の実施形態に係る発電装置は、振動電力変換手段を振り子状に振動させる構造としたことで、低い周波数でも大きな発電量が得られるという格別の作用効果を有するものである。
【００３１】
なお、図示していないが、磁気コイル５ａを巻き回す位置は、上述した第１の実施形態に係る発電装置のような磁歪部材３ａのみに限定されず、例えば、磁性部材４ａ、継ぎ手を付加して連結部材１５ａ，１５ｂ、若しくは、磁歪部材３ａと磁性部材４ａの両方、更には、磁歪部材３ａと継ぎ手を付加した連結部材１５ａ，１５ｂの両方に巻き回すことができることはいうまでもない。
【００３２】
またピン１３を介して支柱８ａに固定せず、支柱８ａに直接的に固定するようにしてもよい。但し、この場合には上記第１の実施形態に係る発電装置と同じような低い振動周波数領域で動作させるのは難しくなる。
【００３３】
さらに取付面は、図１に示した取付面に限定されず、振動源からの振動方向と支柱とが平行となるように取り付けることで、例えば縦方向に発電装置を設置できる。
［実施形態２］
本発明の第２の実施形態に係る発電装置は、上記第１の実施形態に係る発電装置に設けられている振幅制限手段内に発電機構を組み込んだものである。その他の構成は上記第１の実施形態に係る発電装置と同じなのでその説明を省くことにする。
【００３４】
振幅制限手段内に発電機構を組み込んだ振幅制限手段の第１の構成例を図３Ａに示す。図３Ａにおいて、３ｂは鉄ガリウム合金や鉄コバルト合金からなる磁歪部材、６ａ，６ｂ，６ｃは磁性部材からなるヨーク、７ｃはバイアス磁界発生用の永久磁石、５ｂは磁歪部材３ｂに巻き回された磁気コイル、１４ａは振動源からの振動を受けて振動し、振動中に錘２ａに衝突した際に、その衝撃力を磁歪部材３ｂに伝える変位部材である。衝撃力が磁歪部材３ｂに伝わると磁歪部材３ｂが衝撃力に応じて伸縮し、それに応じて磁歪部材３ｂ内の磁束が変化する。その磁束変化を電源回路１１ａに接続された磁気コイル５ｂで取り出す構成である。電源回路については図４Ｂで説明する。
【００３５】
図３Ｂは、振幅制限手段内に発電機構を組み込んだ振幅制限手段の第２の構成例を示す図である。図３Ｂにおいて、３ｃは鉄ガリウム合金や鉄コバルト合金からなる磁歪部材、６ｄ，６ｅ，６ｆは磁性部材からなるヨーク、７ｄはバイアス磁界発生用の永久磁石、５ｃは磁歪部材３ｃに巻き回された磁気コイル、１４ｂは振動源からの振動を受けて振動し、振動中に錘２ａに衝突した際に、その衝撃力を磁歪部材３ｃに伝える変位部材である。この場合、永久磁石７ｄを中空形状とし、磁気コイル５ｃとヨーク６ｄにより形成される空間下部に納まるように構成し、変位部材１４ｂの変位方向に着磁することで、変位部材１４ｂと磁歪部材３ｃとヨーク６ｄ〜６ｆからなる磁気回路において、永久磁石が磁気抵抗にならず効率よくバイアス磁界を印加することができる。このように永久磁石７ｄを中空形状として小型化することで、結果的に振幅制限手段の小形化が可能となる。そして衝撃力が変位部材１４ｂを介して磁歪部材３ｃに伝わると磁歪部材３ｃが衝撃力に応じて伸縮し、それに応じて磁歪部材３ｃ内の磁束が変化する。その磁束変化を電源回路１１ａに接続された磁気コイル５ｃで取り出す構成にしている。なお図４Ｂに示す電源回路に図示されている磁気コイル５ｂを磁気コイル５ｃと読み替えるものとする。
【００３６】
また図３Ｃは、振幅制限手段内に発電機構を組み込んだ振幅制限手段の第３の構成例を示す図である。図３Ｃにおいて、３ｄは鉄ガリウム合金や鉄コバルト合金からなる磁歪部材、６ｇ，６ｈ，６ｉは磁性部材からなるヨーク、７ｅ，７ｆはバイアス磁界発生用の永久磁石であり、５ｄは磁歪部材３ｄに巻き回された磁気コイル、１４ｃは振動源からの振動を受けて振動し、振動中に錘２ａに衝突した際に、その衝撃力を磁歪部材３ｄに伝える変位部材である。この場合、永久磁石７ｅ，７ｆを中空形状とし、磁気コイル５ｄとヨーク６ｇ，６ｈ，６ｉにより形成される空間の上下に納まるよう構成し、変位部材１４ｃの変位方向に着磁することで、変位部材１４ｃと磁歪部材３ｄとヨーク６ｇ，６ｈ，６ｉからなる磁気回路において、永久磁石が磁気抵抗にならず効率よくバイアス磁界を印加することができる。このように永久磁石７ｅ，７ｆを中空形状として小型化することで、結果的に振幅制限手段の小形化が可能となる。そして衝撃力が変位部材１４ｃを介して磁歪部材３ｄに伝わると磁歪部材３ｄが衝撃力に応じて伸縮し、それに応じて磁歪部材３ｄ内の磁束が変化する。その磁束変化を電源回路１１ａに接続された磁気コイル５ｄで取り出す構成にしている。なお図４Ｂに示す電源回路に図示されている磁気コイル５ｂを磁気コイル５ｄと読み替えるものとする。
【００３７】
ここで本発明の第２の実施形態に係る発電装置で用いられる電源回路１１ａ’の構成について説明する。図４Ｂは、本発明の第２の実施形態に係る電源回路の構成例を示す図である。図４Ｂにおいて、図４Ａに示した本発明の第１の実施形態に係る電源回路の構成と異なるところは、本発明の第２の実施形態に係る電源回路では、発電機構を組み込んだ振幅制限手段内に設けられた磁気コイル５ｂと、該磁気コイル５ｂ（コイル巻線）に発生する交流信号を整流する整流手段１１１’と、整流手段１１１’の整流信号を平滑する平滑手段１１２’の構成を備え、平滑手段１１２’の出力を蓄電手段１１４に付加するものであり、その他の構成は、図４Ａに示した本発明の第１の実施形態に係る電源回路の構成と同じであるので、その説明を割愛する。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
上述した本発明の発電装置をワイヤレスセンサの電源装置として適用することで、ワイヤレスセンサにおける電力供給に関する問題点を克服することが可能となる。ワイヤレスセンサは、振動を計測するセンサとして、高速道路や鉄道、建物、回転機などの構造ヘルスモニタリング用の振動センサや加速度センサ、タイヤ圧のモニタリングセンサ等に実用化されている。
【符号の説明】
【００３９】
１ａ  発電装置
２ａ  錘体
３ａ〜３ｄ  磁歪部材
４ａ  磁性部材
５ａ〜５ｄ  磁気コイル
６ａ〜６ｉ  ヨーク
７ａ〜７ｅ  永久磁石
８ａ  支持体（支柱）
９ａ  フレーム
１０  振動源
１１ａ、１１ａ’  電源回路
１２ａ〜１２ｂ  振幅制限手段
１３  ピン
１４ａ〜１４ｃ  変位部材
１５ａ〜１５ｂ  連結部材
１１１、１１１’  整流手段
１１２、１１２’  平滑手段
１１３  制御手段
１１４  蓄電手段
１１５  出力手段
１１６  出力端子
【図１】
2015177552.tif 000004
【図２】
2015177552.tif 000005
【図３Ａ】
2015177552.tif 000006
【図３Ｂ】
2015177552.tif 000007
【図３Ｃ】
2015177552.tif 000008
【図４Ａ】
2015177552.tif 000009
【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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