[發明專利]發電裝置和輪胎

在審

• 申請號: 201680071510.5
• 申請日: 2016-11-21
• 公開（公告）號: CN108370209A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 長屋豪;若尾泰通
• 申請（專利權）人: 株式會社普利司通
• 主分類號: H02K35/02
• 分類號: H02K35/02;H02K35/04;H02N1/00;H02N2/18
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

目的是提供一種能夠改善因輪胎轉動而發電的效率的發電裝置，并且提供配備有這種發電裝置的輪胎。因此，在安裝于輪胎內面并且借助于在行駛期間因輪胎的轉動而振動的振動元件產生電動勢的該發電裝置中，振動元件的共振頻率與對應于在以一定速度轉動的輪胎的轉動一圈期間的輪胎內面的加速度的變化的頻率相匹配。

技術領域

本發明涉及發電裝置和輪胎，更具體地涉及能夠利用輪胎的轉動來改善發電效率的發電裝置和配備有這種發電裝置的輪胎。

背景技術

已知的是，存在一種與用于檢測輪胎氣室內的諸如壓力和溫度等使用環境的裝置一起設置于輪胎內的發電裝置。專利文獻1公開了一種發電裝置，其通過利用當輪胎表面與路面接觸時輪胎接收的沖擊力使主彈簧支撐的磁體振動而在通電線圈中產生感應電動勢來發電。

另外，該發電裝置設置有副彈簧，當磁體在輪胎的轉動速度快時由于離心力而從主彈簧支撐的磁體中立位置沿輪胎半徑方向向外移動時，副彈簧彈性地支撐該磁體。在該配置中，因為磁體在輪胎轉動速度慢時主要通過主彈簧的彈性來振動而在輪胎轉動速度快時主要通過副彈簧的彈性來振動，所以能夠改善發電效率。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2015-47003號公報

發明內容

發明要解決的問題

然而，專利文獻1公開的發電裝置具有如下問題：雖然無論輪胎的轉動速度如何都能通過磁體的振動發電，但是不同速度時的發電量很低。也就是，專利文獻1公開的副彈簧的彈性力被設計為在磁體的中立位置的半徑方向外側的一側開始作用。結果，僅當轉動速度低時，中立位置的半徑方向內側的一側才會處于磁體的振動范圍中，僅當轉動速度快時，半徑方向外側的一側才會處于磁體的振動范圍中。因此，專利文獻1公開的發電裝置的問題是，在沒有副彈簧的情況下，磁體的振動范圍減小到設定的一半。因此，當轉動速度低或高時，發電量下降。

鑒于上述問題做出本發明，目的是提供一種能夠改善利用輪胎的轉動而發電的效率的發電裝置和配備有這種發電裝置的輪胎

用于解決問題的方案

作為解決上述問題的發電裝置，提供一種發電裝置，其安裝于輪胎內面，所述發電裝置包括：振動元件，其在車輛行駛期間通過輪胎的轉動而振動以產生電動勢，其中，所述振動元件的共振頻率與對應于以一定速度轉動的輪胎的轉動一圈期間輪胎的內面處的加速度的變化的頻率相匹配。

該配置能夠改善發電效率。也就是，通過將振動元件的共振頻率與對應于以一定速度轉動的輪胎的轉動一圈期間輪胎的內面處的加速度的變化的頻率相匹配而使振動元件共振。并且通過使振動元件的振幅變大而增加的電動勢將改善發電效率。

另外，配備有上述發電裝置的輪胎能夠改善發電效率并且獲得比現有技術大的發電量。

附圖說明

圖1示出了安裝于輪胎的發電裝置。

圖2是示出發電裝置的構造的框圖。

圖3示出了發電裝置的結構。

圖4示出了由磁體形成的磁路。

圖5是示出當發電量最大時可動單元的振動狀態的圖。

圖6是示出在輪胎內周面產生的在輪胎半徑方向上的加速度的變化的時間序列變化波形圖。

圖7是示出接地前后的離心力的變化的圖。

圖8是示出根據優選實施方式的發電的機制的圖。

圖9是示出當可動單元共振振動時的發電電壓的變化的圖。

圖10示出了發電裝置的另一適用例。