发电装置制造方法及图纸

发电装置(1)具备具有使磁力线在轴向通过的磁致伸缩棒(2)和卷绕在磁致伸缩棒(2)的外周的线圈(3)的两个磁致伸缩元件(10)、连结磁致伸缩元件(10)的一端侧彼此及另一端侧彼此的梁部件(93)。另外，发电装置(1)具有永久磁铁(6)，该永久磁铁(6)产生通过磁致伸缩棒(2)的磁力线，以着磁方向与磁致伸缩元件(10)所并列设置的方向为不同方向的方式配置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及发电装置。
技术介绍
近年来，研究了利用由磁致伸缩材料构成的磁致伸缩棒的导磁率的变化发电的发电装置(例如参照专利文献1)。该发电装置例如具备并列设置的一对磁致伸缩棒、连结这些磁致伸缩棒的连结磁轭、卷绕在各磁致伸缩棒的外周的线圈、向磁致伸缩棒施加偏置磁场的永久磁铁以及后磁轭。一对磁致伸缩棒作为对置的梁起作用，当在相对于该一对磁致伸缩棒的各轴方向垂直的方向对连结磁轭施加外力时，以一方的磁致伸缩棒伸长的方式变形，以另一方的磁致伸缩棒收缩的方式变形。此时，通过各磁致伸缩棒的磁力线的密度(磁通密度)、即贯通各线圈的磁力线的密度变化，从而，在各线圈上产生电压。在该发电装置中，从提高发电效率的观点来看，期望构成线圈的线材的卷数多。为此需要充分地确保卷绕线圈的空间而增大线圈的体积。然而，为了充分地确保该空间，需要增大卷绕线圈的磁致伸缩棒彼此的间隔，因此，当在发电装置的尺寸上存在限制时，无法充分提高发电效率。因此，为了使发电装置的尺寸充分小，并且实现发电效率的提高，由本专利技术人提出了以下那种结构的发电装置。该发电装置具有：并列设置的一对磁致伸缩棒；固定在各磁致伸缩棒的两端部的由软磁性体构成的平板状的磁轭；卷绕在各磁致伸缩棒的外周的线圈；连结部，其由非磁性材料构成，具备连结连结部件彼此的梁部件，该连结部件连结磁致伸缩棒的一端侧以及另一端侧的磁轭彼此；以及配设在磁轭间的永久磁铁。一对磁致伸缩棒和梁部件作为对置的平行梁起作用，当在与一对磁致伸缩棒以及梁部件的各轴方向垂直的方向，对磁轭施加外力时，以各磁致伸缩棒伸缩的方式变形，通过各磁致伸缩棒的磁力线的密度变化，在各线圈上产生电压。在该发电装置中，在俯视中，梁部件与一对磁致伸缩棒不重叠，因此，能使发电装置的尺寸充分小，并且能充分确保在各磁致伸缩棒上卷绕线圈的空间。在该发电装置中，为了形成通过一对磁致伸缩棒以及固定在各磁致伸缩棒的两端部的磁轭、永久磁铁的磁场环，永久磁铁的着磁方向为磁致伸缩棒的并列设置方向，配设在发电装置的一端侧以及另一端侧的至少任意一方的磁轭间。在这种发电装置中，为了进一步提高发电效率，需要对磁致伸缩棒施加充分的偏置磁场。作为对磁致伸缩棒施加充分的偏置磁场的方法，列举增大永久磁铁与磁轭的接触面的面积的方法。但是，为了增大永久磁铁与磁轭的接触面的面积，需要增大永久磁铁的尺寸，并且使磁轭高背化。在该情况下，即使发电效率提高，发电装置整体的尺寸也变大。因此，为了抑制发电装置的尺寸，并且进一步提高发电效率，即使与磁轭的接触面的面积比较小，也期望使用保磁力、最大能量积等特性优异的由稀土类材料构成的永久磁铁。由于由该稀土类材料构成的永久磁铁高价，因此，难以抑制发电装置整体的制造成本。另外，在上述那样的具有平行梁的结构的发电装置中，为了对一对磁致伸缩棒的任一个均有效地施加偏置磁场，期望在磁致伸缩棒的一端侧以及另一端侧的磁轭间以着磁方向为磁致伸缩棒的并列设置方向的方式配设永久磁铁。即，在考虑了发电装置的情况下，限制永久磁铁的配设位置。现有技术文献专利文献专利文献1：WO2011/158473
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术鉴于上述现有的问题点，其目的在于提供能提高所使用的永久磁铁的设计自由度，并且抑制发电装置的尺寸，有效地进行发电的发电装置。用于解决课题的方法这种目的由以下的(1)～(16)的本专利技术实现。(1)具有：并列设置的至少两个磁致伸缩元件；连结部，其具备连结上述磁致伸缩元件的一端侧彼此的第一连结部件、连结上述磁致伸缩元件的另一端侧彼此的第二连结部件以及连结上述第一连结部件和上述第二连结部件的至少一个梁部件；以及永久磁铁，其产生通过上述磁致伸缩元件的磁力线，以着磁方向与上述磁致伸缩元件所并列设置的并列设置方向为不同的方向的方式配置。各上述磁致伸缩元件具备由磁致伸缩材料构成且使上述磁力线在轴向通过的磁致伸缩棒和卷绕在该磁致伸缩棒的外周侧的线圈，通过相对于一端使另一端在与上述磁致伸缩棒的轴向大致垂直的方向相对地位移而使上述磁致伸缩棒伸缩，使上述磁力线的密度变化而在上述线圈上产生电压。(2)根据上述(1)记载的发电装置，该发电装置还具有由磁性材料构成，且安装于上述永久磁铁的磁性部件，上述永久磁铁具备配置于上述磁致伸缩元件的上述一端侧以及上述另一端侧中的至少一方并具有与上述磁致伸缩元件的上述并列设置方向正交的第一着磁方向的第一部分和具有与该第一部分反向的第二着磁方向的第二部分，上述磁性部件与各上述磁致伸缩元件一起形成环，该环的从上述第一部分产生的上述磁力线通过上述磁性部件流入上述第二部分，并且，从上述第二部分产生的上述磁力线通过各上述磁致伸缩元件流入上述第一部分。(3)根据上述(2)记载的发电装置，上述第一着磁方向以及上述第二着磁方向分别相对于上述磁致伸缩元件的上述另一端的位移方向平行。(4)根据上述(2)记载的发电装置，上述第一着磁方向以及上述第二着磁方向分别相对于上述磁致伸缩棒的轴向平行。(5)根据上述(2)至(4)任一项所述的发电装置，各上述磁致伸缩元件还具备由磁性材料构成且安装于上述磁致伸缩棒的一端部的第一块体以及由磁性材料构成且安装于上述磁致伸缩棒的另一端部的第二块体，上述永久磁铁连结上述第一块体彼此以及上述第二块体彼此中的至少一方。(6)根据上述(2)至(4)任一项所述的发电装置，上述至少两个磁致伸缩元件还具备由磁性材料构成且安装于各上述磁致伸缩元件的上述磁致伸缩棒的一端部的第一块体以及由磁性材料构成且安装于各上述磁致伸缩元件的上述磁致伸缩棒的另一端部的第二块体，上述第一块体以及上述第二块体分别具备磁场短路部，该磁场短路部配设于邻接地安装的上述磁致伸缩棒的上述端部间，使上述磁力线的一部分在该端部间流动，上述永久磁铁安装于上述第一块体以及上述第二块体中的至少一方。(7)根据上述(6)记载的发电装置，上述磁场短路部具备切口，该切口形成于与上述第一块体及上述第二块体的邻接地安装的上述磁致伸缩棒的上述端部间的大致中央。(8)根据上述(7)记载的发电装置，上述切口的宽度是0.1～5mm，上述切口的长度是0.5～20mm。(9)根据上述(7)或(8)所述的发电装置，该发电装置还具有销，该销由磁性材料构成，能插入上述第一块体以及上述第二块体的上述切口，通过将上述销插入上述切口，能调整通过上述磁致伸缩棒的上述磁力线的密度的变化量。(10)根据上述(1)～(9)任一项所述的发电装置，在俯视中，以各上述磁致伸缩元件的上述线圈与上述梁部件不重合的方式配置。(11)根据上述(1)～(10)任一项所述的发电装置，在俯视中，上述梁部件配置于上述磁致伸缩棒彼此之间。(12)根据上述(1)～(11)任一项所述的发电装置，上述磁致伸缩元件与上述梁部件的总数为奇数。(13)根据上述(1)～(12)任一项所述的发电装置，在侧视中，各上述磁致伸缩元件的上述磁致伸缩棒与上述梁部件配置为不重合。(14)根据上述(1)～(13)任一项所述的发电装置，在侧视中，使上述磁致伸缩元件与上述梁部件的间隔在上述另一端比上述一端小。(15)根据上述(1)～(14)任一项所述的发电装置，上述线圈具备在上述磁致伸缩棒的外周侧以包围上述磁致伸缩棒的方式配置的线轴和卷绕在该线轴上的线材，在上述磁致伸缩棒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发电装置，其特征在于，具有：并列设置的至少两个磁致伸缩元件；连结部，其具备连结上述磁致伸缩元件的一端侧彼此的第一连结部件、连结上述磁致伸缩元件的另一端侧彼此的第二连结部件以及连结上述第一连结部件和上述第二连结部件的至少一个梁部件；以及永久磁铁，其产生通过上述磁致伸缩元件的磁力线，以着磁方向与上述磁致伸缩元件所并列设置的并列设置方向为不同的方向的方式配置，各上述磁致伸缩元件具备由磁致伸缩材料构成且使上述磁力线在轴向通过的磁致伸缩棒和卷绕在该磁致伸缩棒的外周侧的线圈，通过相对于一端使另一端在与上述磁致伸缩棒的轴向大致垂直的方向相对地位移而使上述磁致伸缩棒伸缩，使上述磁力线的密度变化而在上述线圈上产生电压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.23 JP 2014-0888021.一种发电装置，其特征在于，具有：并列设置的至少两个磁致伸缩元件；连结部，其具备连结上述磁致伸缩元件的一端侧彼此的第一连结部件、连结上述磁致伸缩元件的另一端侧彼此的第二连结部件以及连结上述第一连结部件和上述第二连结部件的至少一个梁部件；以及永久磁铁，其产生通过上述磁致伸缩元件的磁力线，以着磁方向与上述磁致伸缩元件所并列设置的并列设置方向为不同的方向的方式配置，各上述磁致伸缩元件具备由磁致伸缩材料构成且使上述磁力线在轴向通过的磁致伸缩棒和卷绕在该磁致伸缩棒的外周侧的线圈，通过相对于一端使另一端在与上述磁致伸缩棒的轴向大致垂直的方向相对地位移而使上述磁致伸缩棒伸缩，使上述磁力线的密度变化而在上述线圈上产生电压。2.根据权利要求1所述的发电装置，其特征在于，该发电装置还具有由磁性材料构成，且安装于上述永久磁铁的磁性部件，上述永久磁铁具备配置于上述磁致伸缩元件的上述一端侧以及上述另一端侧中的至少一方并具有与上述磁致伸缩元件的上述并列设置方向正交的第一着磁方向的第一部分和具有与该第一部分反向的第二着磁方向的第二部分，上述磁性部件与各上述磁致伸缩元件一起形成环，该环构成为，从上述第一部分产生的上述磁力线通过上述磁性部件流入上述第二部分，并且，从上述第二部分产生的上述磁力线通过各上述磁致伸缩元件流入上述第一部分。3.根据权利要求2所述的发电装置，其特征在于，上述第一着磁方向以及上述第二着磁方向分别相对于上述磁致伸缩元件的上述另一端的位移方向平行。4.根据权利要求2所述的发电装置，其特征在于，上述第一着磁方向以及上述第二着磁方向分别相对于上述磁致伸缩棒的轴向平行。5.根据权利要求2～4任一项所述的发电装置，其特征在于，各上述磁致伸缩元件还具备由磁性材料构成且安装于上述磁致伸缩棒的一端部的第一块体以及由磁性材料构成且安装于上述磁致伸缩棒的另一端部的第二块体，上述永久磁铁连结上述第一块体彼此以及上述第二块体彼此中的至少一方。6.根据权利要求2～4任一项所述的发电装置，其特征在于，上述至少两个磁致伸缩元件还具备由磁性材料构成...

【专利技术属性】
技术研发人员：古河宪一，沼宫内贵之，
申请(专利权)人：三美电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP