[發明專利]發電元件

無效

• 申請號: 201380027937.1
• 申請日: 2013-07-22
• 公開（公告）號: CN104350672A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 古河憲一;沼宮內貴之
• 申請（專利權）人: 三美電機株式會社
• 主分類號: H02N2/00
• 分類號: H02N2/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 丁文蘊;杜嘉璐

技術領域

本發明涉及發電元件。

背景技術

近年來，研究了利用由磁致伸縮材料構成的磁致伸縮棒的導磁率的變化來發電的發電元件(例如，參照專利文獻1)。

該發電元件例如具備：并排設置的一對磁致伸縮棒；連結這些磁致伸縮棒的連結磁軛；以包圍各磁致伸縮棒的方式設置的線圈；以及對磁致伸縮棒施加偏磁場的永久磁鐵及背磁軛。并且，若在與磁致伸縮棒的軸向垂直的方向上對連結磁軛施加外力，則一方的磁致伸縮棒以伸長的方式變形，另一方的磁致伸縮棒以收縮的方式變形。此時，通過各磁致伸縮棒的磁力線的密度(磁通密度)、即貫穿各線圈的磁力線的密度變化，由此，在各線圈產生電壓。

在該發電元件中，由于使磁致伸縮棒壓縮及伸長來進行發電，因此在磁致伸縮棒與連結磁軛之間需要高的接合力(特別是將磁致伸縮棒伸長時)，由于使用尺寸比較長的磁致伸縮棒，因此不得不較多地使用構成磁致伸縮棒的高價的磁致伸縮材料。

另外，從提高發電效率的觀點出發，在該發電元件中，優選在一方的磁致伸縮棒上選擇性地產生拉伸應力、在另一方的磁致伸縮棒上選擇性地產生壓縮應力。然而，若對在各磁致伸縮棒上產生的應力進行解析，則在一個磁致伸縮棒中會產生拉伸應力和壓縮應力這雙方。即、難以在一個磁致伸縮棒上產生單一的應力。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：WO2011/158473

發明內容

發明所要解決的課題

本發明是鑒于上述現有技術的問題點而提出的方案，其目的在于提供一種能夠以比較簡單的結構高效地進行發電的發電元件。

用于解決課題的方案

這樣的目的通過以下(1)～(12)的本發明來實現。

(1)一種發電元件，其特征在于，具有：

至少一個柱狀的磁致伸縮體，其由磁致伸縮材料構成且使磁力線沿軸向通過；

按壓體，其具備配置成通過轉動來按壓上述磁致伸縮體的按壓部、和使該按壓部轉動的棒狀部；以及

線圈，其配置成上述磁力線沿軸向通過，基于上述磁力線的密度的變化而產生電壓，

通過上述棒狀部的繞轉動中心的轉動，上述按壓部轉動，由該按壓部按壓而壓縮上述磁致伸縮體，從而使上述磁力線的密度變化。

(2)上述(1)所述的發電元件中，

上述按壓體具備繞上述轉動中心轉動的中心部，

上述按壓部以向上述中心部的側方突出的方式設置，并且上述棒狀部在與上述按壓部不同的位置與上述中心部連接。

(3)上述(1)或(2)所述的發電元件中，

上述按壓部具備保持上述磁致伸縮體的保持結構。

(4)上述(1)至(3)任一項中所述的發電元件中，

上述至少一個磁致伸縮體包含隔著上述轉動中心配置在兩側的兩個磁致伸縮體，該兩個磁致伸縮體被上述按壓部交替地按壓。

(5)上述(1)至(4)任一項中所述的發電元件中，

上述線圈以包圍上述磁致伸縮體的方式配置在上述磁致伸縮體的外周側。

(6)上述(1)至(5)任一項中所述的發電元件中，

上述磁致伸縮材料以鐵－鎵系合金為主要成分。

(7)上述(1)至(6)任一項中所述的發電元件中，

上述磁致伸縮材料的楊氏模量為40～100GPa。

(8)上述(1)至(7)任一項中所述的發電元件中，

上述按壓部由磁性材料構成，且配置成沿上述磁致伸縮體的軸向按壓上述磁致伸縮體。

(9)上述(8)所述的發電元件具有：

產生上述磁力線的磁鐵；以及

環路形成體，其由磁性材料構成，且至少與上述磁致伸縮體及上述按壓部一起形成供上述磁鐵產生的上述磁力線返回上述磁鐵的環路。

(10)上述(9)所述的發電元件中，

上述線圈以包圍上述環路形成體的方式配置在上述環路形成體的中途。

(11)上述(9)或(10)所述的發電元件中，

上述磁鐵配置在上述磁致伸縮體與上述環路形成體之間。

(12)上述(9)至(11)任一項中所述的發電元件中，

上述環路形成體具備保持上述磁鐵的保持結構。

發明的效果

根據本發明，僅通過壓縮磁致伸縮體來進行發電，因此不需要對各部件彼此進行牢固地接合。因此能夠以比較簡單的結構高效地進行發電。

附圖說明

圖1是表示本發明的發電元件的第一實施方式的立體圖。