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公開番号2025177319
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-05
出願番号2024084029
出願日2024-05-23
発明の名称発電装置
出願人国立大学法人横浜国立大学
代理人弁理士法人はるか国際特許事務所
主分類H02K 35/06 20060101AFI20251128BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】より発電性能の高い発電装置1を提供することにある。
【解決手段】発電装置1は、永久磁石30A、30Bと、コイル20と、コイル20内に配置されており、外力に応じて永久磁石30A、30Bに対向しない基準位置と永久磁石30A、30Bに対向する対向位置との間で変位する先端部10aを含む軟磁性板10と、を有する。
【選択図】図3

特許請求の範囲【請求項１】
永久磁石と、
コイルと、
前記コイル内に配置されており、外力に応じて、少なくとも前記永久磁石に対向しない基準位置と前記永久磁石に対向する対向位置との間で変位する先端部を含む軟磁性部材と、
を有する発電装置。
続きを表示（約 880 文字）【請求項２】
前記永久磁石は、第１磁極部を有する第１永久磁石と、前記第１磁極部と磁性が異なる第２磁極部を有する第２永久磁石と、を含み、
前記先端部は、前記外力に応じて、少なくとも前記基準位置と前記第１磁極部に対向する第１対向位置との間、及び、少なくとも前記基準位置と前記第２磁極部に対向する第２対向位置との間で変位する、
請求項１に記載の発電装置。
【請求項３】
前記第１永久磁石のうち前記第１対向位置にある前記先端部の先端面と対向する対向面は、前記基準位置にある前記先端部の先端面よりも前方、かつ前記先端部が前記基準位置にある前記軟磁性部材の上面よりも上方に配置されており、
前記第２永久磁石のうち前記第２対向位置にある前記先端部の先端面と対向する対向面は、前記基準位置にある前記先端部の先端面よりも前方、かつ前記先端部が前記基準位置にある前記軟磁性部材の下面よりも下方に配置されている、
請求項２に記載の発電装置。
【請求項４】
前記第１永久磁石は、前記第１対向位置にある前記先端部の先端面と対向する対向面を有するように、前記先端部が前記基準位置にある前記軟磁性部材に対して傾斜して配置されており、
前記第２永久磁石は、前記第２対向位置にある前記先端部の先端面と対向する対向面を有するように、前記先端部が前記基準位置にある前記軟磁性部材に対して傾斜して配置されている、
請求項２に記載の発電装置。
【請求項５】
前記第１永久磁石は、前記第１対向位置にある前記先端部の前記先端面に対して垂直に入射する周辺磁界を発生させることにより、前記軟磁性部材の延伸方向に第１面内磁界を発生させるように配置されており、
前記第２永久磁石は、前記第２対向位置にある前記先端部の前記先端面に対して垂直に入射する周辺磁界を発生させることにより、前記第１面内磁界と反対方向に第２面内磁界を発生させるように配置されている、
請求項２～４のいずれか１項に記載の発電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電装置に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、逆磁歪に基づく発電が可能な素子を備える磁歪発電デバイスが開示されている。また、特許文献２には、特許文献１に開示される構成よりも製造が容易な発電装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１０３９４０号公報
特開２０２３－１７４１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本出願の発明者らは、より発電性能の高い発電装置を実現することを検討している。特許文献２の発電装置においては、軟磁性板の振動により軟磁性板に対して垂直に働く垂直磁界Ｈがわずかに垂直方向からズレることで、軟磁性板に発生する内面磁性成分に基づいて発電を行っている。軟磁性板のズレ角度をθとすると、面内磁界成分はＨｓｉｎθで表される。このように、垂直磁界Ｈにｓｉｎθを乗算した値に基づいて面内磁界成分が発生する。そのため、特許文献２の発電装置における発電性能を向上するためには、垂直磁界Ｈと振幅（ｓｉｎθ）を大きくすることが考えられる。
【０００５】
しかしながら、垂直磁界Ｈを大きくするために磁力の強い永久磁石を用いた場合、永久磁石と軟磁性板との間に強い引力が働き、軟磁性体の振動が抑制され、振幅（ｓｉｎθ）が小さくなってしまう。その結果、発電性能が低下してしまうこととなる。
【０００６】
本発明の目的は、より発電性能の高い発電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決すべく本出願において開示される発明は種々の側面を有しており、それら側面の代表的なものの概要は以下の通りである。
【０００８】
（１）永久磁石と、コイルと、前記コイル内に配置されており、外力に応じて前記永久磁石に対向しない基準位置と前記永久磁石に対向する対向位置との間で変位する先端部を含む軟磁性部材と、を有する発電装置。
【０００９】
（２）（１）において、前記永久磁石は、第１磁極部を有する第１永久磁石と、前記第１磁極部と磁性が異なる第２磁極部を有する第２永久磁石と、を含み、前記先端部は、前記外力に応じて、前記基準位置と前記第１磁極部に対向する第１対向位置との間、及び、前記基準位置と前記第２磁極部に対向する第２対向位置との間で変位する、発電装置。
【００１０】
（３）（２）において、前記第１永久磁石は、前記基準位置にある前記先端部の先端面よりも前方、かつ前記先端部が前記基準位置にある前記軟磁性部材の上面よりも上方に配置されており、前記第２永久磁石は、前記基準位置にある前記先端部の先端面よりも前方、かつ前記先端部が前記基準位置にある前記軟磁性部材の下面よりも下方に配置されている、発電装置。
（【００１１】以降は省略されています）

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