JP2010112364A - vehicle - Google Patents
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Abstract
【課題】従来よりも振動エネルギーを効率的に発電に結びつけることができる車両を提供すること。
【解決手段】車両1に殴打方式圧電発電装置11を設け、振動伝達部を介して4車輪の振動が殴打方式圧電発電装置11に伝わり発電する、振動伝達部を介してエンジン5の振動が前記殴打方式圧電発電装置11に伝わり発電する、振動伝達部を介して車体2の揺れが前記殴打方式圧電発電装置11に伝わり発電し、圧電セラミックス体の1枚あたりの電圧20V以上、電流約5mAの発電を特徴とする。
【選択図】図1The present invention provides a vehicle capable of efficiently combining vibration energy with power generation as compared with the prior art.
A striking method piezoelectric power generation device is provided in a vehicle, and vibrations of four wheels are transmitted to the striking method piezoelectric power generation device through a vibration transmission unit to generate electric power. The vibration of the vehicle body 2 is transmitted to the striking-type piezoelectric power generation device 11 through the vibration transmitting portion, and is transmitted to the striking-type piezoelectric power generation device 11 to generate power. The voltage of the piezoelectric ceramic body is 20 V or more and the current is about 5 mA. Characterized by power generation.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、電気を必要とする車両に関する。 The present invention relates to a vehicle that requires electricity.
従来の発電としては、モノモルフ(シムと呼ばれる金属板を使用せず、一枚の圧電セラミックの板だけの構造)、ユニモルフ(一枚の金属板に一枚の圧電セラミックを張りつけた構造)またはバイモルフ(二枚の圧電セラミックス間に電極兼強度を持たせるために金属板をはさんだ構造)の構造体に振動エネルギーを加えて圧電素子を変形させて発電する片持ち方式圧電発電装置が知られている(例えば、特許文献1ないし特許文献3参照。)。
以上に述べた従来の片持ち方式圧電発電装置は、比較的軟らかいセラミックの片側を固定して、自由端に振動エネルギーを負荷し、圧電素子を変形させて発電を行うが、負荷された振動エネルギーが固定部分から逃げるため、負荷された振動エネルギーの使用効率が低く、出力電流も低圧で微弱な発電装置である。 The conventional cantilever type piezoelectric power generation apparatus described above fixes one side of a relatively soft ceramic, loads vibration energy to the free end, and deforms the piezoelectric element to generate power. Since it escapes from the fixed part, the use efficiency of the loaded vibrational energy is low, and the output current is a low pressure and a weak power generator.
本発明は、このような従来の問題を解決しようとするものであり、従来よりも振動エネルギーを効率的に発電に結びつけることができる車両を提供することを目的とする。 The present invention is intended to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a vehicle that can efficiently couple vibration energy to power generation as compared with the conventional art.
上記目的を達成するために、本発明は本車両の一部を構成すると共に、本車両動作時に振動を発生する振動発生源と、振動を受けることにより発電する殴打方式圧電発電装置と、前記振動発生源の振動を前記殴打方式圧電発電装置に伝える振動伝達部とを具備することを特徴とする車両を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention constitutes a part of the vehicle, generates a vibration during operation of the vehicle, a striking piezoelectric generator that generates power by receiving the vibration, and the vibration. There is provided a vehicle comprising: a vibration transmission unit that transmits vibration of a generation source to the striking method piezoelectric power generation device.
また、本発明は振動発生源が車輪であることを特徴とする請求項1に記載の車両を提供する。 The present invention provides the vehicle according to claim 1, wherein the vibration generating source is a wheel.
また、本発明は振動発生源がエンジンであることを特徴とする請求項1に記載の車両を提供する。 The present invention provides the vehicle according to claim 1, wherein the vibration generation source is an engine.
また、本発明は振動発生源が板ばねであることを特徴とする請求項1に記載の車両を提供する。 The present invention provides the vehicle according to claim 1, wherein the vibration generating source is a leaf spring.
また、本発明は振動発生源が車体であることを特徴とする請求項1に記載の車両を提供する。 The present invention provides the vehicle according to claim 1, wherein the vibration generating source is a vehicle body.
また、本発明は振動発生源が本車両の台車であることを特徴とする請求項1に記載の車両を提供する。 The present invention provides the vehicle according to claim 1, wherein the vibration generation source is a carriage of the vehicle.
上記課題解決手段による作用は次の通りである。車両に殴打方式圧電発電装置を設け、振動伝達部を介して振動が前記殴打方式圧電発電装置の弾性支持体に伝わり基部材に固定された弾性支持体の一端に設けられた鋼球が共振作用による上下振動を起こし、圧電セラミックス体を殴打して発電する。発電された電気エネルギーは車両で必要とされる電源の全部又は一部となり得る。 The effect | action by the said problem-solving means is as follows. A striking piezoelectric generator is provided in the vehicle, and vibration is transmitted to the elastic support of the striking piezoelectric power generator through the vibration transmitting portion, and a steel ball provided at one end of the elastic support fixed to the base member resonates. Causes vertical vibrations due to, and strikes the piezoelectric ceramic body to generate electricity. The generated electrical energy can be all or part of the power required by the vehicle.
本発明の車両によれば、車両振動により生じる振動エネルギーを従来よりも効率的に発電に結びつけることが可能となる。 According to the vehicle of the present invention, it is possible to link vibration energy generated by vehicle vibration to power generation more efficiently than before.
機械的振動は容易に得られるエネルギー源であり、走行する車両等の車体には路面状態により車輪からの振動や積載物の重量による車体の揺れによる振動、あるいは車両等の動力源として積載されている内燃機関の振動、による機械的振動エネルギーが発生する。これらの振動を軽減するために車両等の車輪には車両懸架装置が、内燃機関には防振、制振および内燃機関支持機能を有するエンジンマウントが設けられて、前記機械的振動エネルギーによる振動を吸収するようになっている。このため、前記車体に殴打方式圧電発電装置を設けて、前記殴打方式圧電発電装置の弾性支持体の一端を車両懸架装置の車輪側に、または、内燃機関に接続させることで、前記機械的振動エネルギーが振動伝達部を介して殴打方式圧電発電装置に伝わり発電することが出来る。以下、本発明の実施の形態を説明する。圧電発電方法には、殴打方式圧電発電装置とよばれ、極めて硬いセラミックを使い、これをクッション材の上に置いた構造体として、圧電セラミックを直接殴打して発電する方法がある。 Mechanical vibration is an energy source that can be easily obtained. Car bodies such as traveling vehicles are loaded as vibration sources from the wheels, vibrations due to the weight of the load due to the weight of the load, or as power sources for vehicles. Mechanical vibration energy is generated by the vibration of the internal combustion engine. In order to reduce these vibrations, a vehicle suspension system is provided on the wheels of the vehicle and the like, and an engine mount having anti-vibration, vibration suppression, and internal combustion engine support functions is provided on the internal combustion engine. It is designed to absorb. For this reason, the mechanical vibration is provided by providing a striking piezoelectric generator on the vehicle body and connecting one end of an elastic support of the striking piezoelectric power generator to the wheel side of the vehicle suspension or to an internal combustion engine. The energy can be transmitted to the striking piezoelectric generator through the vibration transmitting portion to generate power. Embodiments of the present invention will be described below. The piezoelectric power generation method is called a striking type piezoelectric power generation device, and there is a method of generating electricity by directly striking a piezoelectric ceramic as a structure using an extremely hard ceramic and placing it on a cushion material.
図1は本発明の一実施形態に係る圧電セラミックを直接殴打して発電する方法を説明するための自動車の概略図である。車両1の車体2には懸架装置3を介して車輪4が装着される。さらに車体2にはエンジン5の他に走行に必要な種々の装置が装備されている。エンジン5の前方にはクランクシャフト6にベルト車7が取付けられている。このベルト車7にはベルト8が取り付けられている。水ポンプ9はエンジン5を冷却する。充電発電機10は自動車の走行に必要な電気系統の電源の一部として機能する。殴打方式圧電発電装置11は、極めて硬いセラミックを使い、これをクッション材の上に置いた構造体として、当該セラミックが直接殴打されることにより発電するものである。この殴打方式圧電発電装置11は振動伝達部15を介してエンジン5および懸架装置3にそれぞれ接続されている。電磁クラッチ13は充電発電機10のヘッドに設けられ、ベルト8からの動力の接続、切り離しに用いられる。エンジン5の動力はクランクシャフト6、ベルト車7、及びベルト8を介して水ポンプ9や充電発電機10等を稼動させる。また、振動伝達部15を介して車輪4及びエンジン5の各振動で殴打方式圧電発電装置11が発電する。このため、殴打方式圧電発電装置11が発電中は電磁クラッチ13によりエンジン5の動力が充電発電機10に伝わらないように制御される。従って、充電発電機10はエンジン5の負荷とならず、エンジン5の動力は走行のためにのみ使用される。電磁クラッチ13の作動(接・断)は殴打方式圧電発電装置11の発電量により車両1に設けられた制御装置で制御される。 FIG. 1 is a schematic view of an automobile for explaining a method of generating electricity by directly striking a piezoelectric ceramic according to an embodiment of the present invention.
図2は車輪振動により圧電セラミックを直接殴打して発電する方法を示す図である。車体2に設けられた殴打方式圧電発電装置11は独立懸架とした構造の懸架装置3のリンク14と弾性支持体12の一端とを振動伝達部15で接続されている。弾性支持体12の一端に伝わった車輪4からの機械的振動は弾性支持体12を伝わり、基部材16に固定された弾性支持体17の一端に設けられた鋼球18が共振作用による上下振動を起こし、圧電セラミックス体19を殴打して発電する。 FIG. 2 is a diagram showing a method for generating electricity by directly striking a piezoelectric ceramic by wheel vibration. The striking
図3はエンジン振動により圧電セラミックを直接殴打して発電する方法を示す図である。車体2に設けられた殴打方式圧電発電装置11はエンジン5と弾性支持体12の一端とを振動伝達部15で接続されている。弾性支持体12の一端に伝わったエンジン5からの機械的振動は弾性支持体12を伝わり、基部材16に固定された弾性支持体17の一端に設けられた鋼球18が共振作用による上下振動を起こし、圧電セラミックス体19を殴打して発電する。 FIG. 3 is a diagram showing a method of generating electricity by directly striking a piezoelectric ceramic by engine vibration. A striking-type piezoelectric
図4は懸架装置に板ばねを用いた構造で、板ばねの揺れにより圧電セラミックを直接殴打して発電する方法を示す図である。車体2に設けられた殴打方式圧電発電装置11は板ばね20を用いた構造の懸架装置21のばねシャックル25と弾性支持体12の一端とを振動伝達部15で接続されている。弾性支持体12の一端に伝わった板ばね20からの機械的振動は弾性支持体12を伝わり、基材部16に固定された弾性支持体17の一端に設けられた鋼球18が共振作用による上下振動を起こし、圧電セラミックス体19を殴打して発電する。 FIG. 4 is a diagram showing a method of generating electricity by directly striking a piezoelectric ceramic by shaking of a leaf spring, using a leaf spring as a suspension device. In the striking
図5は列車、電車等の台車の振動および/又は車体の揺れにより圧電セラミックを直接殴打して発電する方法を示す図である。車体2に設けられた殴打方式圧電発電装置11は空気ばねベローズ24を介して車体2を保持する台車22と弾性支持体12の一端とを振動伝達部15で接続されている。弾性支持体12の一端に伝わった台車22および/又は車体2からの機械的振動は弾性支持体12を伝わり、基材部16に固定された弾性支持体17の一端に設けられた鋼球18が共振作用による上下振動を起こし、圧電セラミックス体19を殴打して発電する。なお、電車23は電車、列車、列車に牽引される被牽引車(例えば、貨物車や客車)およびディーゼル車等であってもよい。 FIG. 5 is a diagram showing a method of generating electricity by directly striking a piezoelectric ceramic by vibration of a carriage such as a train or a train and / or shaking of a vehicle body. In the striking
圧電セラミックス体19を直接殴打して発電する殴打方式圧電発電装置11は圧電セラミックス体19の1枚あたりの電圧20V以上、電流約5mAの報告(株式会社ユーエスシーのホームページ記載)があるため、この方法による殴打方式圧電発電装置11を多数設けることで車両の電源となりうる。又、ハイブリッド自動車の電源の一方法ともなりうる。また、本発明による発電量が当該車両の走行やその他車両にて必要となる電源の全てに十分なものである場合は上記実施形態において説明した充電発電機10は不要となる。上記説明においては車両と電車等を便宜上分けて説明したが、本発明において「車両」とは列車、電車、自動車など貨客を輸送するための車であり、本発明の概念を適用し得るものであれば「車両」の対象は本実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。又、「車両」に牽引される被牽引車も前記と同様に限定されるものではない。 The striking-type piezoelectric
1 車両、 2 車体、 3 懸架装置、 4 車輪、 5 エンジン、 6 クランクシャフト、 7 ベルト車、 8 ベルト、 9 水ポンプ、 10 充電発電機、 11 殴打方式圧電発電装置、 12 弾性支持体、 13 電磁クラッチ、 14 リンク、 15 振動伝達部、 16 基部材、 17 弾性支持体、 18 鋼球、 19 圧電セラミックス体、 20 板ばね、 21 懸架装置、 22 台車、 23 電車、 24 空気ばねベローズ、 25 ばねシャックル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle, 2 Car body, 3 Suspension device, 4 Wheel, 5 Engine, 6 Crankshaft, 7 Belt vehicle, 8 Belt, 9 Water pump, 10 Charging generator, 11 Strike type piezoelectric power generation device, 12 Elastic support, 13 Electromagnetic Clutch, 14 link, 15 vibration transmitting portion, 16 base member, 17 elastic support, 18 steel ball, 19 piezoelectric ceramic body, 20 leaf spring, 21 suspension device, 22 carriage, 23 train, 24 air spring bellows, 25 spring shackle
Claims (6)
振動を受けることにより発電する殴打方式圧電発電装置と、
前記振動発生源の振動を前記殴打方式圧電発電装置に伝える振動伝達部とを具備することを特徴とする車両。A vibration source that forms part of the vehicle and generates vibrations during operation of the vehicle;
A striking piezoelectric generator that generates power by receiving vibrations;
A vehicle comprising: a vibration transmission unit that transmits vibration of the vibration generation source to the striking type piezoelectric power generation device.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104373312A (en) * | 2013-08-16 | 2015-02-25 | 夏学田 | Electromobile vibration power generating technology |
| CN105857050A (en) * | 2016-06-06 | 2016-08-17 | 谢天琦 | Piezoelectric-resonant hybrid power-generating engine supporting device |
| CN115288964A (en) * | 2022-09-26 | 2022-11-04 | 西南交通大学 | Coupler buffer power generation device applied to self-powered sensor of freight train |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5921090U (en) * | 1982-07-30 | 1984-02-08 | ナイルス部品株式会社 | Automotive vacuum and compressed air generator |
| JP2002310060A (en) * | 2001-04-16 | 2002-10-23 | Isamu Domoto | Energy conversion system |
| JP2007202381A (en) * | 2005-12-28 | 2007-08-09 | Usc Corp | Generating set |
| JP4048203B2 (en) * | 2003-02-26 | 2008-02-20 | 株式会社ユーエスシー | Piezoelectric generator |
-
2008
- 2008-11-04 JP JP2008306831A patent/JP2010112364A/en active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5921090U (en) * | 1982-07-30 | 1984-02-08 | ナイルス部品株式会社 | Automotive vacuum and compressed air generator |
| JP2002310060A (en) * | 2001-04-16 | 2002-10-23 | Isamu Domoto | Energy conversion system |
| JP4048203B2 (en) * | 2003-02-26 | 2008-02-20 | 株式会社ユーエスシー | Piezoelectric generator |
| JP4048212B2 (en) * | 2003-02-26 | 2008-02-20 | 株式会社ユーエスシー | Non-powered security device |
| JP2007202381A (en) * | 2005-12-28 | 2007-08-09 | Usc Corp | Generating set |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104373312A (en) * | 2013-08-16 | 2015-02-25 | 夏学田 | Electromobile vibration power generating technology |
| CN105857050A (en) * | 2016-06-06 | 2016-08-17 | 谢天琦 | Piezoelectric-resonant hybrid power-generating engine supporting device |
| CN115288964A (en) * | 2022-09-26 | 2022-11-04 | 西南交通大学 | Coupler buffer power generation device applied to self-powered sensor of freight train |
| CN115288964B (en) * | 2022-09-26 | 2023-05-26 | 西南交通大学 | A coupler buffer power generation device applied to self-powered sensors of freight trains |
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