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発電スイッチ 新技術説明会 実績あり

国内特許コード P150011263
掲載日 2015年2月2日
出願番号 特願2013-514991
登録番号 特許第5660479号
出願日 平成24年5月14日(2012.5.14)
登録日 平成26年12月12日(2014.12.12)
国際出願番号 JP2012003136
国際公開番号 WO2012157246
国際出願日 平成24年5月14日(2012.5.14)
国際公開日 平成24年11月22日(2012.11.22)
優先権データ
  • 特願2011-109928 (2011.5.16) JP
発明者
  • 上野 敏幸
  • 池畑 芳雄
  • 山田 外史
出願人
  • 国立大学法人金沢大学
発明の名称 発電スイッチ 新技術説明会 実績あり
発明の概要 本発明に係る発電スイッチ(100)は、梁状に形成された磁歪材料である磁歪棒を少なくとも1本は含む平行梁(11a、11b)と、磁歪棒に巻かれたコイル(12a、12b)と、平行梁の第1の端部において、当該平行梁を構成する2本の梁を連結する部材である第1の連結部材(10a)と、第2の端部において、平行梁を構成する2本の梁を連結する部材である第2の連結部材(10b)と、2本の梁のそれぞれを同じ向きに貫く磁束を生じさせる界磁部(14a、14b)と、ユーザが操作する操作部材(50)とを備え、第1の連結部材は、変位しない固定端となり、第2の連結部材は、自由振動可能な自由端となり、操作部材は、2本の梁の一方に正の軸力が生じ他方に負の軸力が生じる自由振動が平行梁に生じるように、第2の連結部材に外力を加える。
従来技術、競合技術の概要



テレビジョン、エアーコンディショナー、照明などで使用するリモコンにおいて電池を不要としたいという要望がある。なぜなら、乾電池は消耗し、いずれ残量がなくなる。またユーザに電池を替える手間を強いることになる。また、電池は産業廃棄物であるため、廃棄処理のコストも高い。





そのため、人間がボタンを押す動作(機械的な仕事)で発電を行い、得られた電力で生成した信号をテレビジョン、エアーコンディショナー、照明などに送信可能なスイッチである「発電スイッチ」の実用化が試みられている。これが実現すれば、例えばリモコンに電池が不要となる。また、例えば、家庭でスイッチを設置する際に、壁つたいの配線が不要となるため、任意の場所にスイッチを配置できる。





従来、人間の指が行う直線運動で発電を行う原理として、(A)電磁石を使用するもの、及び(B)圧電材料を使用するものが知られている。





例えば、電磁石を使用するものとして非特許文献1が知られている。非特許文献1に示される発電スイッチは、電磁石(コイル+固定ヨーク+可動ヨーク+磁石)と、突起金具とを備えており、ユーザは突起金具を電磁石に対して直線運動させる。その結果、突起金具の運動に応じて可動ヨークが可動し、可動ヨークの可動に伴うコイルの鎖交磁束の時間変化により発電を行う。





また、圧電材料を使用するものとして、特許文献1が知られている。特許文献1に示される発電スイッチは、図18に示されるように、板状に形成された圧電素子1aと板バネ1bとを固着させ、板バネ1bを振動させることにより圧電素子1aの内部に起電力を生じさせる。

産業上の利用分野



本発明は、発電スイッチに関し、特に、磁歪素子に生じる逆磁歪効果により得られた電力で駆動する発電スイッチに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
磁歪素子に生じる逆磁歪効果により得られた電力で駆動する発電スイッチであって、
梁状に形成された磁歪材料である磁歪棒を少なくとも1本は含む平行梁と、
前記磁歪棒に巻かれたコイルと、
前記平行梁の第1の端部において、当該平行梁を構成する2本の梁を連結する部材である第1の連結部材と、
前記平行梁の端部であって前記第1の端部とは異なる第2の端部において、当該平行梁を構成する前記2本の梁を連結する部材である第2の連結部材と、
前記2本の梁のそれぞれを同じ向きに貫く磁束を生じさせる界磁部と、
ユーザにより操作される操作部材とを備え、
前記第1の連結部材は、変位しない固定端となり、
前記第2の連結部材は、自由振動可能な自由端となり、
前記操作部材は、前記2本の梁の一方に正の軸力が生じ他方に負の軸力が生じる自由振動が前記平行梁に生じるように、前記第2の連結部材に外力を加える
発電スイッチ。

【請求項2】
前記第2の連結部材は前記第1の連結部材よりも長い
請求項1に記載の発電スイッチ。

【請求項3】
前記第1の連結部材及び前記第2の連結部材のうち少なくとも一方の連結部材の端部はコの字状に形成され、
コの字状に形成された前記端部は、角柱部材を有し、コの字の内側に当接する前記2本の梁の間に圧入された前記角柱部材により前記2本の梁を連結している
請求項1に記載の発電スイッチ。

【請求項4】
前記第2の連結部材はコの字状に曲がっている
請求項1に記載の発電スイッチ。

【請求項5】
前記第1の連結部材と、前記第2の連結部材と、前記平行梁に含まれる前記2本の梁のうちの1本とが一体形成されている
請求項1に記載の発電スイッチ。

【請求項6】
前記第1の連結部材の端部は、開口部を有する固定台の内部に固定され、
前記操作部材は、
前記固定台の開口部を覆う蓋部と、
前記蓋部に接合され、前記固定台の内部において前記第2の連結部材に接する板部とを有し、
前記蓋部は、外力でたわむことにより、前記平行梁に自由振動が生じるように、前記板部を介して前記第2の連結部材に外力を加える
請求項1に記載の発電スイッチ。

【請求項7】
請求項1に記載の発電スイッチを複数備え、
複数の前記発電スイッチが備える前記操作部材は、スイッチ板として一体形成されており、
各第1の連結部材の端部、及び、前記スイッチ板の一端部は、固定台に固定され、
各第2の連結部材の端部は、前記スイッチ板の他端部が有する永久磁石により、当該スイッチ板に吸着され、
ユーザにより操作される前記操作部材の位置と、前記複数の発電スイッチのそれぞれにおける発電量との関係に基づいて、前記ユーザが操作した操作部材の位置を検出する
操作位置検出システム。

【請求項8】
前記外力は、風圧又は水圧による力である
請求項1に記載の発電スイッチ。

【請求項9】
前記操作部材は、さらに、先端部に錘を備える
請求項1に記載の発電スイッチ。
国際特許分類(IPC)
Fターム
  • 5H681AA12
  • 5H681BB08
  • 5H681BB14
  • 5H681BC00
  • 5H681DD15
  • 5H681DD30
  • 5H681DD83
  • 5H681EE10
  • 5H681GG10
  • 5H681GG19
  • 5H681GG21
  • 5H681GG27
  • 5H681GG31
  • 5H681GG32
  • 5H681GG41
  • 5H681GG42
画像

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JP2013514991thum.jpg
出願権利状態 登録
(有)金沢大学ティ・エル・オーは、金沢大学の研究者の出願特許を産業界へ技術移転することを主目的として、金沢大学の教官の出資により設立された技術移転機関です。
ご興味のある方は、下記「問合せ先」へ整理番号と共にご連絡願います。
なお、既に活用のお申し込み・お打合わせ等の段階に入っている場合もございますので、予めご承知おきください。


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