[发明专利]振荡型电磁发电机和制造振荡型电磁发电机的方法

说明书

技术领域

本发明涉及振荡型电磁发电机，其通过例如使在长度方向 上被磁化的多个柱状磁体振荡或移动通过多个电磁线圈来产生 发电电压；本发明还涉及制造振荡型电磁发电机的方法。特别 地，本发明涉及一种振荡型电磁发电机，其通过使具有相同极 性的磁极以指定的间隔相互相对来使多个磁体被一体化，从而 提高发电效率；本发明还涉及制造这种振荡型电磁发电机的方 法。

背景技术

近年来，便携式电话终端和游戏机等便携式电子设备已经 普及，并且内置于这些设备中的可充电电池的数量越来越多。 另外，随着当前无线电技术的发展，利用微小电力发送信号的 RFID(射频识别)技术的应用得到了扩展。具体地，具有电源的 有源RFID能够进行数百米以上距离的通信。因此，越来越期望 将其应用在牧场中牛、马等的保健以及儿童在上下学路上的安 全管理等中。

另一方面，为了保持或改善全球环境，积极地研究和开发 对环境影响尽可能小的电池。其中普遍认为，可以将通常被无 益地以及无意识地消耗的能源转换为电能来对电池重新充电， 并且这种能源可以用作便携式设备等的电源。

专利文献1公开了采用如下系统的振荡型发电机：在该系统 中，在长度方向上被磁化的多个永磁体被布置为具有相同极性 的磁极以微小距离相互相对，且所述多个永磁体被一体化以提 供可移动磁体；以及，使得该可移动磁体移动通过以相邻的线 圈具有相反的极性的方式串联连接的多个线圈。

专利文献2公开了如下的发电机：将多个磁体结合，使得具 有相同极性的磁极面相互相对；并且以相邻的线圈具有相反的 极性的方式串联连接线圈。

专利文献1：日本未审特开2006-296144号公报

专利文献2：日本未审特开(PCT国际申请的日文译 文)2006-523081号公报

发明内容

同时，本申请的发明人研究了用于进一步提高发电效率的 条件。结果，本发明人发现构建使用多个磁体和多个线圈的振 荡型发电机的最重要的要求是：使作为磁体的长度(磁体长度) 和微小距离(间隔器厚度)的总尺寸而给出的磁体间距，与作为 线圈长度和线圈间隙的总尺寸而给出的线圈间距相匹配。

如果不满足上述要求，则利用多个线圈产生的电压彼此相 位不同，并且各个电压相互抵消，从而产生合成输出电压降低 的问题。然而，在专利文献1中，没有关于有必要使磁体间距与 线圈间距相匹配性的说明，并且也没有公开如何定义基准磁体 长度。

另外，专利文献2中所公开的发电机的多个磁体和结构组件 以如下方式直接结合：具有相同极性的磁极相互相对，而不使 用任何间隔器。没有任何线圈间隙地排列两个或更多个线圈。 此外，对比文献2没有公开如何具体地确定磁体的尺寸和线圈的 尺寸来提高发电效率。

此外，如专利文献2中所述，磁体的具有相同极性的磁极之 间直接连接，这将因退磁而导致发电效率降低。此外，由于具 有相同极性的磁极的排斥力相当大，因此存在连接操作可能变 得困难的问题。

本发明意图通过阐明传统的振荡型电磁发电机中未明确的 用于提高发电效率的特定条件，来提供一种比传统的振荡型电 磁发电机小但具有高发电效率的振荡型电磁发电机。

本发明的振荡型电磁发电机，包括：发电线圈，在所述发 电线圈中两个或更多个电磁线圈串联连接，以及可移动磁体， 其包括多个磁体，所述多个磁体被布置成相互面对的磁极具有 相同的极性，所述可移动磁体位于所述发电线圈的内部并且能 够在沿所述发电线圈的缠绕轴的方向上移动，其中，所述发电 线圈的所述两个或更多个电磁线圈以预定的线圈间隙相互间隔 开，并且是每相邻的两个线圈以相互相反的方向缠绕的，所述 可移动磁体的相邻磁体经由具有预定厚度的间隔器连接，以使 得具有相同极性的磁极相互相对，作为所述两个或更多个电磁 线圈中的一个电磁线圈的线圈长度与所述线圈间隙的总尺寸的 线圈间距，基本上等于作为所述可移动磁体中的一个磁体的磁 体长度与所述间隔器的厚度的总尺寸的磁体间距，以及所述线 圈长度短于所述磁体长度。