(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性材料からなるコイルと、
前記コイルの内部を往復移動し、永久磁石を備える可動子と、
非磁性材料からなり、前記可動子が一方向に往復移動するように案内する案内部材と、
前記案内部材の外側に配置され、磁性材料からなるシールド部材と、
前記可動子と前記案内部材との間に設けられる粘性体と、
を備えることを特徴とする振動発電機。
【請求項２】
内部に前記可動子を収容する筒状部材と、
前記筒状部材の両端を封じる封止部と、
を備え、
前記可動子は前記案内部材の長手方向に沿った貫通孔を備えること
を特徴とする請求項１記載の振動発電機。
【請求項３】
前記案内部材は、前記粘性体を溜めるための第１粘性体溜まりを前記可動子が往復移動する領域に備え、
前記可動子が前記第１粘性体溜まりと対向して位置するとき、前記粘性体が前記第１粘性体溜まりから前記可動子に供給されること
を特徴とする請求項１または２に記載の振動発電機。
【請求項４】
内部に前記可動子を収容する筒状部材と、
前記筒状部材の両端を封じる封止部と、
を備え、
前記案内部材は、前記筒状部材であり、
前記第１粘性体溜まりは、前記筒状部材の少なくとも一端に配置され、
前記案内部材の長手方向に垂直な方向の前記第１粘性体溜まりの断面積が、前記垂直な方向の前記筒状部材の断面積よりも大きいこと
を特徴とする請求項３に記載の振動発電機。
【請求項５】
前記第１粘性体溜まりは、前記筒状部材の両端に配置され、
前記第１粘性体溜まりの前記長手方向における長さは、前記可動子の前記長手方向における長さの０．５倍以下であることを特徴とする請求項４に記載の振動発電機。
【請求項６】
前記第１粘性体溜まりは、前記長手方向において前記封止部と前記コイルとの間に配置され、
前記第１粘性体溜まりの前記コイルに近い方の端部の前記垂直な方向の断面積が、前記コイルから前記封止部に向かう方向において徐々に大きくなる領域を含むこと
を特徴とする請求項４または５に記載の振動発電機。
【請求項７】
前記案内部材は、内部に前記可動子を収容する筒状部材であり、
前記可動子は、複数の前記永久磁石と複数の前記永久磁石を締結する締結部材とを備え、
前記可動子は、隣接する前記永久磁石の間に形成された第２粘性体溜まりを備えること
を特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の振動発電機。
【請求項８】
前記案内部材は、内部に前記可動子を収容する筒状部材であり、
前記可動子は、複数の前記永久磁石と複数の前記永久磁石を締結する締結部材とを備え、
前記可動子は、隣接する前記永久磁石の間に形成された第２粘性体溜まりを備え、
前記第１粘性体溜まりは、前記筒状部材の少なくとも一端に配置され、
前記垂直な方向の前記第１粘性体溜まりの断面積が、前記垂直な方向の前記筒状部材の断面積よりも大きく、
前記可動子が、前記第１粘性体溜まりが配置された前記筒状部材の端部に位置したとき、最も前記第１粘性体溜まり側に配置される第１永久磁石と、前記第１永久磁石に隣接する第２永久磁石との間に形成される前記第２粘性体溜まりは、前記第１粘性体溜まりと対向すること
を特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の振動発電機。
【請求項９】
前記筒状部材は、弾性を有するリブを側面に備え、前記シールド部材と圧接されて設けられること
を特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の振動発電機。
【請求項１０】
導電性材料からなるコイルが外周面に設けられ非磁性材料からなる筒状部材を、磁性材料からなるシールド部材の内部に配置する筒状部材配置工程と、
永久磁石を含む可動子の側面と前記円筒部材の内周面との少なくともいずれか一方に粘性体を設ける粘性体配置工程と、
前記可動子を前記筒状部材の内部に配置する可動子配置工程と、
を含むことを特徴とする振動発電機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石がコイルの内部を一方向に往復移動することにより発生する電流から電力を得る振動発電機、および振動発電機の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、永久磁石がコイルの内部を一方向に往復移動することにより発生する電流から電力を得る電磁誘導型の振動発電機が知られている。このような電磁誘導型の振動発電機が特許文献１などにより知られている。この文献に記載の振動発電機では、リング状の永久磁石が、非磁性材料からなる円筒状の筐体の内部に配置される。永久磁石は筐体の中心に配置されたガイド芯に挿通され、筐体の内部を移動する。このガイド芯は永久磁石が一方向に移動するように案内する案内部材である。永久磁石の往復移動により、筐体の内周面に配置されたコイルに電流が発生する。この筐体は、磁性材料からなる円筒状のシールドケースの内部に配置される。この磁性材料からなるシールドケースが永久磁石と磁気回路を形成することにより、コイルを横切る磁束密度が向上する。この結果、発電量が増加する。また、永久磁石による磁束がシールドケースの外部に漏れることを防ぐことが出来る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１１５０７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
永久磁石が筐体の内部に配置されると、永久磁石の磁力により、磁性材料からなるシールドケースの側壁に向かって引っ張られるという現象、すなわち磁着が生ずる。これにより、永久磁石の移動が阻害され、発電量が低下する。より具体的には、この磁着の影響は、永久磁石とシールドケースとの距離に依存する。シールドケースの長手方向の断面において、リング状の永久磁石の中心が円筒状のシールドケースの中心に一致すれば、永久磁石に作用する引力は、径方向に同じ大きさになる。この結果、永久磁石に作用する引力は互いに打ち消し合って引力の合力はゼロになる。しかし、リング状の永久磁石は、ガイド芯に挿通され、このガイド芯に沿って、往復移動する。このため、永久磁石の内径はガイド芯の外径よりも大きくなるように設計される。従って、永久磁石とガイド芯との間に隙間が生じる。永久磁石が、この隙間の分だけシールドケースの中心からずれると、永久磁石とシールドケースとの距離は、これら隙間の分だけ短くなる。この結果、永久磁石がシールドケースの中心からずれた方向において引力が大きくなる。すなわち、永久磁石に作用する引力の合力は、ゼロにならない。これにより、永久磁石はシールドケースと磁着する。
【０００５】
この磁着の影響による発電量の低下は、ガイド芯を備える振動発電機にのみ発生することはなく、永久磁石とシールドケースとを備える振動発電機であれば発生する。すなわち、ガイド芯を備えず、永久磁石と、コイルと、シールドケースと、永久磁石が一方向に移動するように案内する上述した筐体などの案内部材と、を備える振動発電機でも発生する。具体的には、永久磁石は筐体の内部を往復移動するので、筐体の内径は、永久磁石の外径よりも大きくなるように設計される。従って、隙間が永久磁石と筐体との間に生じる。永久磁石が、この隙間の分だけ筐体の中心からずれると、永久磁石とシールドケースとの距離は、これら隙間の分だけ短くなる。この結果、永久磁石がシールドケースの中心からずれた方向において引力が大きくなる。すなわち、永久磁石に作用する引力の合力は、ゼロにならない。これにより、永久磁石はシールドケースと磁着する。
【０００６】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、永久磁石を備える可動子と磁性材料からなるシールド部材とによる磁着の影響を抑え、発電量の低下を抑えることが出来る振動発電機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１記載の本発明は、導電性材料からなるコイルと、前記コイルの内部を往復移動し、永久磁石を備える可動子と、非磁性材料からなり、前記可動子が一方向に往復移動するように案内する案内部材と、前記案内部材の外側に配置され、磁性材料からなるシールド部材と、前記可動子と前記案内部材との間に設けられる粘性体と、を備えることを特徴とするものである。
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の振動発電機において、内部に前記可動子を収容する筒状部材と、前記筒状部材の両端を封じる封止部と、を備え、前記可動子は前記案内部材の長手方向に沿った貫通孔を備えることを特徴とするものである。
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項３記載の本発明は、請求項１または２に記載の振動発電機において、前記案内部材は、前記粘性体を溜めるための第１粘性体溜まりを前記可動子が往復移動する領域に備え、前記可動子が前記第１粘性体溜まりと対向して位置するとき、前記粘性体が前記第１粘性体溜まりから前記可動子に供給されることを特徴とするものである。
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項４記載の本発明は、請求項３に記載の振動発電機において内部に前記可動子を収容する筒状部材と、前記筒状部材の両端を封じる封止部と、を備え、前記案内部材は、前記筒状部材であり、前記第１粘性体溜まりは、前記筒状部材の少なくとも一端に配置され、前記案内部材の長手方向に垂直な方向の前記第１粘性体溜まりの断面積が、前記垂直な方向の前記筒状部材の断面積よりも大きいことを特徴とするものである。
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項５記載の本発明は、請求項４に記載の振動発電機において、前記第１粘性体溜まりは、前記筒状部材の両端に配置され、前記第１粘性体溜まりの前記長手方向における長さは、前記可動子の前記長手方向における長さの０．５倍以下であることを特徴とするものである。
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項６記載の本発明は、請求項４または５に記載の振動発電機において、前記第１粘性体溜まりは、前記長手方向において前記封止部と前記コイルとの間に配置され、前記第１粘性体溜まりの前記コイルに近い方の端部の前記垂直な方向の断面積が、前記コイルから前記封止部に向かう方向において徐々に大きくなる領域を含むことを特徴とするものである。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項７記載の本発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の振動発電機において、前記案内部材は、内部に前記可動子を収容する筒状部材であり、前記可動子は、複数の前記永久磁石と複数の前記永久磁石を締結する締結部材とを備え、前記可動子は、隣接する前記永久磁石の間に形成された第２粘性体溜まりを備えることを特徴とするものである。
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項８記載の本発明は、請求項４〜６のいずれかに記載の振動発電機において、前記案内部材は、内部に前記可動子を収容する筒状部材であり、前記可動子は、複数の前記永久磁石と複数の前記永久磁石を締結する締結部材とを備え、前記可動子は、隣接する前記永久磁石の間に形成された第２粘性体溜まりを備え、前記第１粘性体溜まりは、前記筒状部材の少なくとも一端に配置され、前記垂直な方向の前記第１粘性体溜まりの断面積が、前記垂直な方向の前記筒状部材の断面積よりも大きく、前記可動子が、前記第１粘性体溜まりが配置された前記筒状部材の端部に位置したとき、最も前記第１粘性体溜まり側に配置される第１永久磁石と、前記第１永久磁石に隣接する第２永久磁石との間に形成される前記第２粘性体溜まりは、前記第１粘性体溜まりと対向することを特徴とするものである。
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項９記載の本発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の振動発電機において、前記筒状部材は、弾性を有するリブを側面に備え、前記シールド部材と圧接されて設けられることを特徴とするものである。
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項１０に記載の本発明は、導電性材料からなるコイルが外周面に設けられ非磁性材料からなる筒状部材を、磁性材料からなるシールド部材の内部に配置する筒状部材配置工程と、永久磁石を含む可動子の側面と前記円筒部材の内周面との少なくともいずれか一方に粘性体を設ける粘性体配置工程と、前記可動子を前記筒状部材の内部に配置する可動子配置工程と、を含むことを特徴とする製造方法である。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の振動発電機によれば、可動子は、往復移動方向と直交する方向において、案内部材との間で粘性体の厚みに応じた間隔を保持して往復移動し、その往復移動中にシールド部材に近づくのが抑制される。この結果、シールド部材の内部において、永久磁石に作用する引力の合力が小さくなる。従って、粘性体が可動子と案内部材との間に設けられない振動発電機よりも磁着の影響が抑えられる。これにより、磁着の影響による発電量の低下を抑えることが出来る。
【００１８】
請求項２に記載の振動発電機によれば、可動子が筒状部材の内部を移動するときに、貫通孔を介して空気が移動する。これにより、可動子に作用する空気抵抗が減少する。この結果、可動子の移動が阻害されることが抑えられる。従って、発電量が低下することを抑えることが出来る。また、封止部が筒状部材の両端を封じる。これにより、粘性体が、可動子と案内部材との間から移動した場合に、粘性体が筒状部材の外部に漏れることを防ぐことが出来る。
【００１９】
請求項３に記載の振動発電機によれば、粘性体が、可動子と案内部材との間から移動した場合においても、可動子が、第１粘性体溜まりと対向するとき、再度、粘性体が可動子に供給される。これにより、可動子が一方向に移動するにつれて、永久磁石とシールド部材との距離が近くなることが抑えられる。従って、発電量が低下することを抑えることが出来る。特に、振動発電機においては、可動子が一方向に移動して発電が行われるので、発電と、粘性体を可動子に供給することとが同時に行われる。すなわち、発電動作と独立して粘性体を可動子に供給するためだけの動作を行う構成を備える必要がなくなり、構成を簡易化することが出来る。
【００２０】
請求項４に記載の振動発電機によれば、筒状部材の中央領域に比べて封止部付近で可動子の滞在時間が長くなることから、粘性体が可動子と案内部材との間の隙間に供給されて十分に広がる時間が存在する。これにより、粘性体が可動子に供給されやすくなる。この結果、永久磁石とシールド部材との距離が近くなることがより抑えられる。従って、発電量が低下することをより抑えることが出来る。
【００２１】
請求項５に記載の振動発電機によれば、可動子が筒状部材の両端付近に移動したときに粘性体が可動子に供給される。この粘性体が供給される可動子の場所は、両端に配置されたそれぞれの第１粘性体溜まりの長さの和に対応する広さとなるので、粘性体が供給される場所がより広くなる。この結果、永久磁石とシールド部材との距離が近くなることがより抑えられる。従って、発電量が低下することをより抑えることが出来る。また、可動子が第１粘性体溜まりと対向して位置するときに、案内部材の長手方向における可動子の中央位置が、第１粘性体溜まりの筒状部材の中央領域側の端部、または第１粘性体溜まりと対向しない位置に配置される。これにより、可動子が第１粘性体溜まりと対向して位置するときに、筒状部材の断面積より大きい断面積を有する第１粘性体溜まりにより、可動子の向きが一方向からずれ難くなる。この結果、可動子の向きが一方向からずれることにより可動子の移動が阻害されることが抑えられる。従って、発電量が低下することをより抑えることが出来る。
【００２２】
請求項６に記載の振動発電機によれば、第１粘性体溜まりの端部は長手方向に対し傾斜する。可動子が、封止部により両端が封じられた筒状部材の内部を移動するとき、粘性体が可動子と筒状部材との間から移動し、筒状部材の両端に溜まる可能性がある。この筒状部材の両端に溜まった粘性体は、可動子と接触するときに、可動子の移動方向と同じ方向の成分を含む力を可動子から受ける。この力を受けた粘性体が封止部と接触すると、可動子から受けた力の方向と反対方向の反作用力を封止部から受ける。この反作用力により、粘性体が反作用力の方向に移動する。次に、粘性体が、反作用力の方向に移動し、コイルに近い方の端部に接触すると、端部から筒状部材の長手方向に垂直な方向の成分を含む反作用力を受ける。この端部からの反作用力により、粘性体は可動子の側面に向かって移動しやすくなる。この結果、粘性体が可動子に供給されやすくなる。よって、永久磁石とシールド部材との距離が近くなることがより抑えられる。従って、発電量が低下することをより抑えることが出来る。
【００２３】
請求項７に記載の振動発電機によれば、粘性体が第２粘性体溜まりから可動子に供給される。よって、永久磁石とシールド部材との距離が近くなることがより抑えられる。従って、発電量が低下することをより抑えることが出来る。
【００２４】
請求項８記載の振動発電機によれば、可動子が筒状部材の第１粘性体溜まりが配置される端部に移動したとき、粘性体が第１粘性体溜まりから、可動子と第２粘性体溜まりとに供給される。第２粘性体溜まりに供給された粘性体は、可動子が第１粘性体溜まりと対向して位置しないときにも、可動子に供給される。これにより、永久磁石とシールド部材との距離が近くなることがより抑えられる。従って、発電量が低下することをより抑えることが出来る。
【００２５】
請求項９記載の振動発電機によれば、シールド部材の中心と筒状部材の中心との距離がリブを備えない筒状部材を備える振動発電機よりも、短くなる。これにより、筒状部材の内部に配置される永久磁石はシールド部材との距離が近くなることがより抑えられる。従って、発電量が低下することをより抑えることが出来る。
【００２６】
請求項１０に記載の振動発電機の製造方法によれば、可動子は、往復移動方向と直交する方向において、筒状部材との間で粘性体の厚みに応じた間隔を保持して往復移動し、その往復移動中にシールド部材に近づくのが抑制される。この結果、シールド部材の内部において、永久磁石に作用する引力の合力が小さくなる。従って、粘性体が可動子と筒状部材との間に設けられない振動発電機よりも磁着の影響が抑えられる。これにより、磁着の影響による発電量の低下を抑えることが出来る振動発電機を製造することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る振動発電機１の長手方向に沿って切断した概略断面図である。
【図２】可動子３０が円筒部材１０の端部１１付近に移動したときの振動発電機１の端部１１付近の拡大図である。
【図３】図１に示す振動発電機１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】粘性体４０が設けられない振動発電機の長手方向に垂直な断面図である。
【図５】粘性体４０が設けられたときの発電量を示したグラフである。
【図６】リブ１６Ａ１、１６Ａ２が備えられる円筒部材１０Ａの斜視図である。
【図７】シールド部材を備えない振動発電機１において、粘性体が設けられたときの発電量を示したグラフである。
【図８】リブが備えられない円筒部材１０Ｂの斜視図である。
【図９】円筒部材１０Ａを備える振動発電機と円筒部材１０Ｂを備える振動発電機とにおいて、粘性体４０が設けられたときの発電量を示したグラフ。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る振動発電機１００の長手方向に沿って切断した概略断面図である。
【図１１】変形例２に記載の円筒部材２１３とコイル２０との概略断面図。
【図１２】変形例２に記載のガイド芯３０１と円筒部材３０３とコイル２０との概略断面図。
【図１３】変形例１０に記載の、可動子４３０に備えられる永久磁石４３１Ａ、４３１Ｂ、４３１Ｃと溝４３３Ａ、４３３Ｂ、４３３Ｃと締結部材３２との概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について、図１を参照して説明する。図１は振動発電機１の長手方向に沿って切断した概略断面図である。図１に示すように、振動発電機１は、円筒部材１０と、コイル２０Ａ、２０Ｂ，２０Ｃと、可動子３０と、粘性体４０と、シールド部材５０とを備える。コイル２０Ａ、２０Ｂ，２０Ｃは以降の記載でコイル２０と記載することもある。円筒部材１０が本発明の案内部材及び筒状部材の一例である。
【００２９】
中空で円筒形の円筒部材１０は、ＡＢＳ、ＰＯＭ、ＰＣ、ＬＣＰ、アルミナなどの非磁性材料から形成される。円筒部材１０の長手方向Ｄ１における端部１１、１２の内径は、コイル２０が設けられる円筒部材１０の中央領域Ｚ１の内径よりも大きい。すなわち、端部１１、１２側の中空領域における長手方向Ｄ１に垂直な断面積が、円筒部材１０の中央領域Ｚ１における長手方向Ｄ１に垂直な断面積よりも大きい。この中央領域Ｚ１よりも内径が大きい端部１１、１２が、後述する第１粘性体溜まり１３である。
【００３０】
円筒部材１０の端部１１、１２が封止部１４により封じられる。この封止部１４はＡＢＳ、ＰＯＭ、ＰＣ、ＬＣＰ、アクリルゴム、ニトリルゴム,シリコンゴムなどの非磁性材料から形成され、円筒部材１０の端部１１、１２に配置される。この封止部１４により、後述する粘性体４０が円筒部材１０の外部に漏れることが防止される。
【００３１】
導電性材料かつ非磁性材料からなるコイル２０Ａ、２０Ｂ，２０Ｃが、円筒部材１０の外周面において、隣り合うコイル２０と互いに巻回方向が逆方向になるように備えられる。
【００３２】
可動子３０は、円筒部材１０の内部を円筒部材１０の長手方向Ｄ１に沿って移動可能に配置される。すなわち、円筒部材１０は可動子３０を一方向に案内する。可動子３０はコイル２０の内部を往復移動する。
【００３３】
可動子３０は円筒部材１０の内部を移動するので、円筒部材１０の内径は、長手方向Ｄ１に垂直な可動子３０の断面の外径よりも大きくなる。円筒部材１０と可動子３０とは、長手方向Ｄ１に垂直な断面において、隙間なく配置されることが好ましいが、設計上、隙間が生まれる。粘性体４０が、この隙間を埋めるように可動子３０の側面に設けられる。
【００３４】
可動子３０、および円筒部材１０の構成を、図１、および図２を参照して説明する。図２は、可動子３０が円筒部材１０の端部１１付近に移動したときの振動発電機１の拡大図である。図１に示すように、可動子３０は、３つの永久磁石３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃと、締結部材３２と、を備える。中空で円筒形状の３つの永久磁石３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃが、締結部材３２によりかしめ固定される。この固定状態では、永久磁石３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃの各々は、隣接する永久磁石３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃと同極が対向するように配置され、永久磁石３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃの着磁方向は長手方向Ｄ１に向く。同極が対向する状態で永久磁石３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃが配置されると、斥力が永久磁石３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃの各々に働く。締結部材３２は、この斥力が永久磁石３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃの各々に働いている状態において、永久磁石３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃを締結する。同極が対向するように永久磁石３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃが配置されると、永久磁石３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃのそれぞれの磁束が長手方向Ｄ１に対して交差する方向に向くので、コイル２０Ａ、２０Ｂ，２０Ｃを横切る磁束密度が増加する。
【００３５】
図２に示すように、永久磁石３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃは、長手方向の両端の断面積が長手方向の中央の断面積よりも小さくなるような形状を有している。これにより、同極が対向する状態で永久磁石３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃが配置されると、凹状の溝３３が隣り合う永久磁石３１との間に形成される。この凹状の溝３３が本発明の第２粘性体溜まりである。以下の記載において、３つの永久磁石３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃを永久磁石３１と記載することもある。
【００３６】
締結部材３２は、内部に貫通孔３４を備える。可動子３０が円筒部材１０の内部に配置されたとき、貫通孔３４は長手方向Ｄ１に沿う。
【００３７】
永久磁石３１は、ネオジム磁石、フェライト磁石などの永久磁石である。締結部材３２はオーステナイト系ステンレス材料、アルミ合金材料、真鍮などの非磁性材料から形成される。
【００３８】
図１に示すように、シールド部材５０が、円筒部材１０及びコイル２０の外側に円筒部材１０と長手方向Ｄ１を一致させて配置される。シールド部材５０は、鉄、ケイ素鋼、パーマロイ、センダスト、ソフトフェライトなどの磁性材料からなる。
【００３９】
可動子３０に備えられる永久磁石３１の磁束は、磁性材料からなるシールド部材５０に引き寄せられる。コイル２０が円筒部材１０の外周面に配置されるので、コイル２０を横切る磁束密度は増加する。従って、シールド部材５０がコイル２０の外側に配置されることにより、発電量を向上させることが出来る。また、永久磁石３１の磁力がシールド部材５０の外側に位置する、例えば電子部品など磁力の影響により誤作動を起こす可能性がある部品などに悪影響を及ぼすことを抑えることが出来る。
【００４０】
粘性体４０が設けられない場合の課題を、図３を参照して説明する。図３は、粘性体４０が設けられない場合の図１のＡ−Ａ方向の断面図である。図３では、コイル２０は図示していない。図１に示すようにシールド部材５０がコイル２０の外側に配置される、すなわち、永久磁石３１の磁力の影響が及ぶ範囲にシールド部材５０が配置されると、図３に示すように、引力Ｆｍ１、引力Ｆｍ２、引力Ｆｍ３，引力Ｆｍ４がシールド部材５０と永久磁石３１との間に各々働く。各引力は、永久磁石３１とシールド部材５０との距離に依存する。永久磁石３１はシールド部材５０と中心が一致するように配置される。しかし、可動子３０は円筒部材１０の内部で円筒部材１０の長手方向Ｄ１に往復移動するため、円筒部材１０の内径は可動子３０の外径よりも大きく設計する必要がある。これにより、円筒部材１０と可動子３０の間に隙間が生じる。ユーザーからの衝撃や重力などにより、永久磁石３１の中心Ｃｍがシールド部材５０の中心Ｃｓからずれると、引力Ｆｍ１、引力Ｆｍ２、引力Ｆｍ３，引力Ｆｍ４のバランスが崩れる。この結果、永久磁石３１がシールド部材５０に向かって引っ張られる現象、すなわち磁着が生ずる。これにより、可動子３０の移動が阻害され、発電量が低下する。特に可動子３０が、図１及び図２に示すように複数の永久磁石３１が、同極が対向されて配置される場合は、シールド部材５０に向かう磁束密度が大きくなるので引力のバランスの崩れが著しく大きくなる。
【００４１】
これに対して、本発明による粘性体４０が設けられる場合について図４を参照して説明する。図４は、粘性体４０が設けられる場合の図１のＡ−Ａ方向の断面図である。円筒部材１０と可動子３０の間の隙間において、粘性体４０はスペーサとして働く。これにより、粘性体４０が設けられない振動発電機よりも永久磁石３１の中心Ｃｍがシールド部材５０の中心Ｃｓに近づく。この結果、シールド部材５０と永久磁石３１との間に働く、引力Ｆｍ１、引力Ｆｍ２、引力Ｆｍ３，引力Ｆｍ４のバランスがとれ、引力の偏りが、粘性体４０が設けられない振動発電機よりも減少する。これにより、磁着による可動子３０の移動が阻害されることが改善される。従って、発電量が向上する。
【００４２】
なお、図１〜図４では、粘性体４０は連続体となっているが、これに限らず、分散されながら、円筒部材１０と可動子３０の間において、スペーサとして働いてもよい。
【００４３】
粘性体４０は、ゲル状である。具体的には、粘性体４０は、液体分散媒が分散質のネットワークにより高い粘性を持ち、系全体として半固体状または固体状になったものである。例えば、粘性体４０として、ゼリー、グリスなどが挙げられる。グリスは、潤滑剤の一種で、油よりも粘度が高く流動性が低いため、常温では半固体または半流動性を示す。基本的には液状潤滑油にカルシウム、ナトリウム、リチウム、アルミニウムの少なくともいずれかが含まれる石鹸などの増ちょう剤を均一に拡散させ、ゼリー状にしたものである。グリスとしてはこれに限られず、シリコングリス、フルオロエーテルグリス、アピエゾングリスなどがある。
【００４４】
図２を参照して、第１粘性体溜まり１３、および第２粘性体溜まりである凹状の溝３３について説明する。可動子３０と円筒部材１０との間の隙間に供給された粘性体４０が、可動子３０の往復移動に伴い、その隙間から押し出されて減少した場合、可動子３０が第１粘性体溜まり１３と対向して位置するとき、粘性体４０が第１粘性体溜まり１３から可動子３０に供給され、隙間を満たすように補充される。また、凹状の溝３３からも粘性体４０が可動子３０に供給される。
【００４５】
第１粘性体溜まり１３のコイル２０に近い方の端部はテーパー状に形成される。このテーパー状に形成された端部がテーパー部１５である。言い換えると、このテーパー部１５は、第１粘性体溜まり１３のコイル２０に近い方の端部の垂直な方向の断面積が、コイル２０から封止部１４に向かう方向において徐々に大きくなるように形成される。
【００４６】
第１粘性体溜まり１３の長手方向Ｄ１における長さＬ２は、可動子３０の長手方向Ｄ１における長さＬ１の０．５倍である。
【００４７】
可動子３０が、第１粘性体溜まり１３が配置された円筒部材１０の端部１１、１２に位置したとき、円筒部材１０の長手方向Ｄ１において最も第１粘性体溜まり１３側に配置される第１永久磁石３１Ａと、第１永久磁石３１Ａに隣接する第２永久磁石３１Ｂとの間に形成される凹状の溝３３は、第１粘性体溜まり１３と対向する。
【００４８】
図１を参照して、振動発電機１の組み立ての一例を説明する。封止部１４が、シールド部材５０の底面に挿入される。次に、コイル２０が円筒部材１０の外周面に設けられた状態で、円筒部材１０がシールド部材５０の内部に挿入され、円筒部材１０の端部１２が封止部１４に接して配置される。次に、粘性体４０が側面に設けられた可動子３０が、円筒部材１０の内部に配置される。次に、別の封止部１４がシールド部材５０の内部に挿入され、円筒部材１０の端部１１に接して配置される。これにより、円筒部材１０の端部１１、１２は一対の封止部１４、１４により封じられる。この時、コイル２０の両端からの金属線は封止部１４の図示しない孔に挿入される。次に、コイル２０の両端からの金属線が回路部６０に接続される。回路部６０は、整流回路と蓄電回路とを含む。整流回路は、可動子３０が円筒部材１０の内部を移動することにより発生する電流を整流する回路である。蓄電回路は整流回路により整流された電流から電力を蓄電する回路である。回路部６０の蓄電回路からの２本の導線は１本のケーブル７０にまとめられる。次に、コイル２０の両端からの金属線が接続された回路部６０が、緩衝材として機能する回路保持部材６１を挟んで、シールド部材５０の内部に固定される。ケーブル７０が蓋５１の中央に形成された孔に挿通される。次に、ケーブル７０が孔に挿通された蓋５１がシールド部材５０に固定される。この蓋５１は、螺子螺合、または接着剤などの固定方法でシールド部材５０と固定される。このケーブル７０の先端に携帯電話、電子書籍端末などの電子機器の差込口に差込可能な接続端子が設けられる。この接続端子から、電子機器に電力が供給される。
【００４９】
図５は、粘性体４０として、「住鉱潤滑剤（株）製スミテック２０１（図５ではＧａと記載）」、「関東化成工業（株）製フロイルＢＧ−１０ＫＳ（図５ではＧｂと記載）」、「関東化成工業（株）製フロイルＢＧ−１Ｍ（図５ではＧｃと記載）」、「関東化成工業（株）製フロイルＢＧ−２３０Ｊ（図５ではＧｄと記載）」、「関東化成工業（株）製ＨＡＮＡＲＬ３２１Ｑ（図５ではＧｅと記載）」が可動子３０と円筒部材１０との間に設けられたときの発電量を示したグラフである。また、図５では粘性体４０が設けられないときの発電量をＧｎとして示した。これらは、振動発電機１を周波数５Ｈｚ、振幅５０ｍｍで往復移動させたときのデータである。発電量を算出するために、コイル２０の両端からの金属線をオシロスコープに接続し、コイル２０の両端の間の開放電圧を測定した。この開放電圧の平均二乗偏差とコイル２０の両端の間の電気抵抗とから、平均の発電量が求められる。各粘性体４０が設けられたときの発電量を粘性体４０が設けられないときの発電量で除した値を発電量として図５に示している。尚、粘性体４０が設けられないときの発電量は、「１」である。また、コイル２０の両端の間の電気抵抗は、おおよそ１００Ωである。
【００５０】
図５に示すデータを得るために使用した振動発電機は、図６に示す円筒部材１０Ａを備える。この円筒部材１０Ａは、図１に示す端部１１、１２に対応する端部１１Ａ、１２Ａに小さな多数のリブ１６Ａ１、及び大きな多数のリブ１６Ａ２を備える。これらのリブ１６Ａ１、１６Ａ２は、図４で示すシールド部材５０の中心Ｃｓと円筒部材１０の中心Ｃｐとが一致するように機能する。より具体的には、リブ１６Ａ１，１６Ａ２が備えられる円筒部材１０をシールド部材５０の内部に圧入する。リブ１６Ａ１，１６Ａ２は、弾性を有しており、円筒部材１０Ａが、シールド部材５０の内部に配置されたとき、円筒部材１０Ａはシールド部材５０に圧接され、シールド部材５０に対して一定の位置関係に保持される。この一定の位置関係の保持により、永久磁石３１の中心Ｃｍと、シールド部材の中心Ｃｓとの距離が短くなり、２つの中心が近接して位置する。本実施形態では、この円筒部材１０の内径はφ８．２であり、永久磁石３１の外径はφ８．０である。
【００５１】
図５に示すように、粘性体４０が可動子３０と円筒部材１０との間に設けられると、粘性体４０が設けられないときに比べて、おおよそ発電量が５倍向上する。
【００５２】
図７は、シールド部材５０が備えられない振動発電機において、粘性体４０が可動子３０と円筒部材１０との間に設けられたとき（図７ではＧｃ１と記載）と、粘性体４０が可動子３０と円筒部材１０との間に設けられないとき（図７ではＧｎ１と記載）との発電量を示したグラフである。このグラフでは、図５に示した実験において一番発電量が大きい結果を示した「関東化成工業（株）製フロイルＢＧ−１Ｍ」が粘性体４０として使用された。図５と同様に、粘性体４０が設けられたときの発電量を粘性体４０が設けられないときの発電量で除した値を粘性体４０が設けられたときの発電量として示す。図７に示すように、シールド部材５０が備えられない振動発電機において、粘性体４０が設けられる場合は、粘性体４０が設けられない場合に比べて、発電量が若干減少する。この結果により、シールド部材５０が備えられない場合は、粘性体４０を設けることによって、発電量の向上は見込めないと考えられる。この理由として、粘性体４０が可動子３０の移動を阻害する抵抗になっている為だと考えられる。
【００５３】
図５及び図７は、リブ１６Ａ１、１６Ａ２を備える円筒部材１０Ａを備える振動発電機を使用して実験した結果を示すが、図９に示す実験データでは、図１に示す端部１１、１２に対応する端部１１Ｂ、１２Ｂにリブ１６Ａ１、１６Ａ２が備えられない円筒部材１０Ｂを備える振動発電機を使用して実験を行った。図８が、リブが備えられない円筒部材１０Ｂの斜視図である。円筒部材１０Ｂはリブを備えないので、図４で示すシールド部材５０の中心Ｃｓと円筒部材１０Ｂの中心Ｃｐとが円筒部材１０Ａより一致し難い。これにより、リブが備えられない円筒部材１０Ｂを備える振動発電機の永久磁石の中心とシールド部材の中心との距離は、リブ１６Ａ１、１６Ａ２が備えられる円筒部材１０Ａを備える振動発電機の永久磁石の中心Ｃｍとシールド部材５０の中心Ｃｓとの距離より、短くなり難い。
【００５４】
図９は、シールド部材５０、および円筒部材１０Ｂを備え、粘性体４０が設けられない振動発電機における発電量（図９ではＧｎ２と記載）と、シールド部材５０、および円筒部材１０Ｂを備え、粘性体４０が設けられる振動発電機における発電量（図９ではＧｃ２と記載）と、リブ１６Ａ１、１６Ａ２が備えられる円筒部材１０Ａを備え、粘性体４０が設けられる振動発電機１における発電量（図９ではＧｃと記載）と、を比較したグラフである。図９に示した実験では、図５に示した実験において一番発電量が大きい結果を示した「関東化成工業（株）製フロイルＢＧ−１Ｍ」が粘性体４０として使用された。この実験においても、シールド部材５０、および円筒部材１０Ｂを備え、粘性体４０が設けられない振動発電機における発電量を「１」としてＧｃ２における発電量と、Ｇｃにおける発電量とを示す。図９に示すように、発電量は、円筒部材１０Ｂを備え、粘性体４０が設けられない振動発電機（測定結果を図９の左側に示すＧｎ２）、円筒部材１０Ｂを備え、粘性体４０が設けられる振動発電機（測定結果を図９の中央に示すＧｃ２）、リブ１６Ａが備えられる円筒部材１０Ａを備え、粘性体４０が設けられる振動発電機１（測定結果を図９の右側に示すＧｃ）の順に向上する。この結果より、上記３種類の振動発電機の中では、リブ１６Ａ１，１６Ａ２が備えられる円筒部材１０Ａを備え、粘性体４０が設けられる振動発電機１が一番よい発電量を示した。
【００５５】
図５、図７に示すように、粘性体４０が設けられることにより、発電量が向上するのは、シールド部材５０が備えられる振動発電機だけである。図９に示すように、リブ１６Ａ１、１６Ａ２が備えられる円筒部材１０Ａを備える振動発電機と、リブが備えられない円筒部材１０Ｂを備える振動発電機との発電量の差から、シールド部材５０の中心Ｃｓと永久磁石３１の中心Ｃｍとの距離が短くなる構成の方が、発電量が良くなるといえる。図９に示す実験結果より、シールド部材５０を備える振動発電機において、粘性体４０が設けられることにより、シールド部材５０の中心Ｃｓと永久磁石の中心Ｃｍとの距離が短くなるので発電量が増加する。また、粘性体４０を適切に選定すれば、可動子３０と円筒部材１０との間に粘性体４０が設けられても、可動子３０が円筒部材１０の内部を移動するときの、大きな阻害要因とはならない。粘性体４０の一例としてあげるグリスは、一般的には摺動性を向上させるために設けられるので、摩擦による可動子３０の移動が阻害され難くなる。図７に示したシールド部材５０が設けられない場合において、粘性体４０が設けられると発電量が低下することを踏まえると、図９に示す粘性体４０が設けられることによる発電量の増加は、シールド部材５０の中心Ｃｓと永久磁石３１の中心Ｃｍとの距離を短くし、磁着による影響を軽微にしたことが支配的な要因だと言える。
【００５６】
（第２実施形態）
第２実施形態について、図１０を参照して説明する。第１実施形態の振動発電機１と同等の構成については、同じ番号又は記号を付して説明する。第２実施形態の振動発電機１００は、特開２０１０−１１５０７６号公報に示される発電装置のように、シールド部材５０の中心Ｃｓに、中心が一致させられて、ガイド芯１０１が設けられる。このガイド芯１０１が本発明の案内部材の一例である。
【００５７】
ガイド芯１０１が可動子３０の締結部材３２の貫通孔１０２に挿通される。このとき、粘性体４０が、貫通孔１０２の内部、またはガイド芯１０２の外周面に設けられる。これにより、粘性体４０が、ガイド芯１０１と可動子３０との間に設けられる。円筒部材１０３の端部１１、１２が封止部１４により封じられることにより、ガイド芯１０１の両端が円筒部材１０３の中心に一致するように固定される。より具体的には、ガイド芯１０１を固定するための固定孔が封止部１４の中心に配置される。ガイド芯１０１の端部が、この固定孔に嵌合することで、ガイド芯１０１が封止部１４に固定される。円筒部材１０３は、コイル２０を所定の位置に保持する。可動子３０は円筒部材１０３の内部に配置される。
【００５８】
粘性体４０が、可動子３０とガイド芯１０１との間に設けられる。これにより、可動子３０は、往復移動方向と直交する方向において、ガイド芯１０１との間で粘性体４０の厚みに応じた間隔を保持して往復移動し、その往復移動中にシールド部材５０に近づかない。
【００５９】
可動子３０は円筒部材１０３の内部を移動するので、円筒部材１０３の内径は、長手方向Ｄ１に垂直な可動子３０の断面の外径よりも大きくなる。円筒部材１０３と可動子３０とは、長手方向Ｄ１に垂直な断面において、隙間なく配置されることが好ましいが、設計上、隙間が生まれる。この隙間により、可動子３０が円筒部材１０３の内部を移動するときにおける円筒部材１０３の内部の空気の流動経路が形成される。
【００６０】
ガイド芯１０１の両端１０１Ａ、１０１Ｂの径は、ガイド芯１０１の中央領域の径よりも小さい。この中央領域の径よりも小さいガイド芯１０１の両端１０１Ａ、１０１Ｂが、本発明の第１粘性体溜まりである。
【００６１】
［実施形態の効果］
第１実施形態の振動発電機１によれば、粘性体４０が、可動子３０と円筒部材１０との間に設けられる。これにより、可動子３０は、往復移動方向と直交する方向において、円筒部材１０との間で粘性体４０の厚みに応じた間隔を保持して往復移動し、その往復移動中にシールド部材５０に近づくのが抑制される。この結果、シールド部材５０の内部において、永久磁石３１に作用する引力Ｆｍの合力が小さくなる。従って、粘性体４０が可動子３０と円筒部材１０との間に設けられない振動発電機よりも磁着の影響が抑えられる。従って、磁着の影響による発電量の低下を抑えることが出来る。
【００６２】
第２実施形態の振動発電機１００によれば、粘性体４０が、可動子３０とガイド芯１０１との間に設けられる。これにより、可動子３０は、往復移動方向と直交する方向において、ガイド芯１０１との間で粘性体４０の厚みに応じた間隔を保持して往復移動し、その往復移動中にシールド部材５０に近づくのが抑制される。この結果、シールド部材５０の内部において、永久磁石３１に作用する引力の合力が小さくなる。従って、粘性体４０が可動子３０とガイド芯１０１との間に設けられない振動発電機よりも磁着の影響が抑えられる。従って、磁着の影響による発電量の低下を抑えることが出来る。
【００６３】
第１実施形態の振動発電機１によれば、内部に可動子３０を収容する円筒部材１０と、円筒部材１０の端部１１、１２を封じる封止部１４とが備えられる。可動子３０は円筒部材１０の長手方向Ｄ１に沿った貫通孔３４を備える。粘性体４０が可動子３０と円筒部材１０との間に設けられ、貫通孔３４を備えない可動子を備える振動発電機においては、可動子が移動するときに、円筒部材内部の空気が可動子の移動方向と逆方向に移動するための流動経路が必要である。しかし、粘性体が可動子と円筒部材との間に設けられていることから、円筒部材内部での空気の流動経路が狭まり、場合によっては遮断され、空気の移動が阻害される。これにより、可動子は円筒部材の内部を移動するときに、可動子に作用する空気抵抗が大きくなる。この結果、可動子の移動が阻害され、発電量が減少する。これに対し、粘性体４０が円筒部材１０との間に設けられ、可動子３０が貫通孔３４を備える振動発電機１においては、可動子３０が円筒部材１０の内部を移動するときに、貫通孔３４を介して空気が移動する。これにより、可動子３０に作用する空気抵抗が減少する。この結果、可動子３０の移動が阻害されることが抑えられる。従って、発電量が低下することを抑えることが出来る。また、封止部１４が円筒部材１０の両端を封じる。これにより、粘性体４０が、可動子３０と円筒部材１０との間から移動した場合に、粘性体４０が円筒部材１０の外部に漏れることを防ぐことが出来る。
【００６４】
第１実施形態の振動発電機１によれば、円筒部材１０は、粘性体４０を溜めるための第１粘性体溜まり１３を備える。可動子３０が第１粘性体溜まり１３と対向して位置するとき、粘性体４０が、第１粘性体溜まり１３から可動子３０に供給される。可動子３０が一方向に移動するにつれて、粘性体４０が可動子３０と円筒部材１０との間から移動する可能性がある。この場合、第１粘性体溜まりを備えない振動発電機においては、可動子が一方向に移動するにつれて、可動子と円筒部材との間の粘性体の量が減少して、永久磁石とシールド部材との距離が近くなり、磁着の影響が強くなる。この結果、発電量が低下する。これに対し、第１粘性体溜まり１３を備える振動発電機１においては、粘性体４０が、可動子３０と円筒部材１０との間から移動した場合においても、可動子３０が、第１粘性体溜まり１３と対向するとき、再度、粘性体４０が可動子３０に供給される。これにより、可動子３０が一方向に移動するにつれて、永久磁石３１とシールド部材５０との距離が近くなることが抑えられる。従って、発電量が低下することを抑えることが出来る。特に、振動発電機１においては、可動子３０が一方向に移動して発電が行われるので、発電と、粘性体４０を可動子３０に供給することとが同時に行われる。すなわち、発電動作と独立して粘性体４０を可動子３０に供給するためだけの動作を行う構成を備える必要がなくなり、構成を簡易化することが出来る。
【００６５】
第２実施形態の振動発電機１によれば、第１粘性体溜まりはガイド芯１０１の両端１０１Ａ、１０１Ｂである。可動子３０が第１粘性体溜まりと対向して位置するとき、粘性体４０が、第１粘性体溜まりから可動子３０に供給される。可動子３０が一方向に移動するにつれて、粘性体４０が可動子３０とガイド芯１０１との間から移動する可能性がある。この場合、第１粘性体溜まりを備えない振動発電機においては、可動子が一方向に移動するにつれて、可動子とガイド芯との間の粘性体の量が減少して、永久磁石とシールド部材との距離が近くなり、磁着の影響が強くなる。この結果、発電量が低下する。これに対し、第１粘性体溜まりを備える振動発電機１００においては、粘性体４０が、可動子３０とガイド芯１０１との間から移動した場合においても、可動子３０が、第１粘性体溜まりと対向するとき、再度、粘性体４０が可動子３０に供給される。これにより、可動子３０が一方向に移動するにつれて、永久磁石３１とシールド部材５０との距離が近くなることが抑えられる。従って、発電量が低下することを抑えることが出来る。特に、振動発電機１においては、可動子３０が一方向に移動して発電が行われるので、発電と、粘性体４０を可動子３０に供給することとが同時に行われる。すなわち、発電動作と独立して粘性体４０を可動子３０に供給するためだけの動作を行う構成を備える必要がなくなり、構成を簡易化することが出来る。
【００６６】
第１実施形態の振動発電機１によれば、第１粘性体溜まり１３は、円筒部材１０の両端側に配置され、円筒部材１０の長手方向に垂直な方向の第１粘性体溜まり１３の断面積が、この垂直な方向の円筒部材１０の断面積よりも大きい。可動子３０が、端部１１、１２が封止部１４で封じられた円筒部材１０の内部を移動する過程において、可動子３０の移動速度は封止部１４付近で小さくなる。これは、可動子３０が封止部１４付近で移動方向を逆方向にするからである。それゆえ、第１粘性体溜まりが円筒部材の中央に配置される構成においては、その中央領域を通過する可動子の移動速度が速くなると、粘性体が可動子と円筒部材との間に十分に供給され難くなる。これに対し、第１粘性体溜まり１３が円筒部材１０の少なくとも一端に配置される構成においては、上記中央領域Ｚ１に比べて封止部１１付近で可動子３０の滞在時間が長くなることから、粘性体４０が可動子３０と円筒部材１０との間の隙間に供給されて十分に広がる時間が存在する。これにより、粘性体４０が可動子３０に供給されやすくなる。この結果、永久磁石３１とシールド部材５０との距離が近くなることがより抑えられる。従って、発電量が低下することをより抑えることが出来る。
【００６７】
第１実施形態の振動発電機１によれば、第１粘性体溜まり１３は、円筒部材１０の両端に配置される。第１粘性体溜まり１３の長手方向Ｄ１における長さＬ２は、可動子３０のこの長手方向Ｄ１における長さＬ１の０．５倍である。これにより、可動子３０は、円筒部材１０の両端付近に移動したときに粘性体４０が可動子３０に供給される。この粘性体４０が供給される可動子３０の場所は、両端に配置されたそれぞれの第１粘性体溜まり１３の長さの和に対応するので、粘性体４０が供給される場所がより広くなる。この結果、永久磁石３１とシールド部材４０との距離が近くなることがより抑えられる。従って、発電量が低下することをより抑えることが出来る。また、可動子３０が第１粘性体溜まり１３と対向して位置するときに、長手方向Ｄ１における可動子３０の中央位置が、第１粘性体溜まり１３の円筒部材１０の中央領域Ｚ１側の端部に配置される。これにより、可動子３０が第１粘性体溜まり１３と対向して位置するときに、円筒部材１０の断面積より大きい断面積を有する第１粘性体溜まり１３により、可動子３０の向きが一方向からずれ難くなる。この結果、可動子３０の向きが一方向からずれることにより可動子３０の移動が阻害されることを抑えられる。従って、発電量が低下することをより抑えることが出来る。
【００６８】
第１実施形態の振動発電機１によれば、第１粘性体溜まり１３は長手方向Ｄ１において封止部１１とコイル２０との間に配置される。この長手方向Ｄ１に垂直な方向の第１粘性体溜まり１３のコイル２０に近い方の端部の断面積が、コイル２０から封止部１１に向かう方向において徐々に大きくなる領域を含む。すなわち、第１粘性体溜まり１３の端部は長手方向Ｄ１に対し傾斜する。すなわち、第１粘性体溜まり１３は端部にテーパー部１５を備える。可動子３０が、封止部１４により端部１１、１２が封じられた円筒部材１０の内部を移動するとき、粘性体４０が可動子３０と円筒部材１０との間から移動し、円筒部材１０の両端に溜まる可能性がある。この円筒部材１０の両端に溜まった粘性体４０は、可動子３０と接触するときに、可動子３０の移動方向と同じ方向の成分を含む力を可動子３０から受ける。この力を受けた粘性体４０が封止部１１と接触すると、可動子３０から受けた力の方向と反対方向の反作用力を封止部１１から受ける。この反作用力により、粘性体４０が反作用力の方向に移動する。次に、粘性体４０が、反作用力の方向に移動し、コイル２０に近い方の端部１１、１２に接触すると、端部１１、１２から円筒部材１０の長手方向に垂直な方向の成分を含む反作用力を受ける。この端部１１、１２からの反作用力により、粘性体４０は可動子３０の側面に向かって移動しやすくなる。この結果、粘性体４０が可動子３０に供給されやすくなる。よって、永久磁石３１とシールド部材５０との距離が近くなることがより抑えられる。従って、発電量が低下することをより抑えることが出来る。
【００６９】
第１実施形態の振動発電機１によれば、可動子３０は、複数の永久磁石３１と複数の永久磁石を締結する締結部材３２とを備える。可動子３０は、隣接する永久磁石３１の間に形成された凹状の溝３３を備える。これにより、粘性体４０が溝３３により形成される第２粘性体溜まりから可動子３０に供給される。よって、永久磁石３１とシールド部材５０との距離が近くなることがより抑えられる。従って、発電量が低下することをより抑えることが出来る。
【００７０】
第１実施形態の振動発電機１によれば、可動子３０が、第１粘性体溜まり１３が配置された円筒部材１０の端部に位置したとき、最も第１粘性体溜まり１３側に配置される第１永久磁石３１Ａと、第１永久磁石３１Ａに隣接する第２永久磁石３１Ｂとの間に形成される凹状の溝３３は、第１粘性体溜まり１３と対向する。これにより、可動子３０が円筒部材１０の第１粘性体溜まり１３が配置される端部１１、１２に移動したとき、粘性体４０が第１粘性体溜まり１３から、可動子３０と凹状の溝３３とに供給される。第２粘性体溜まりに供給された粘性体４０は、可動子３０が第１粘性体溜まり１３と対向して位置しないときにも、可動子３０に供給される。これにより、永久磁石３１とシールド部材４０との距離が近くなることがより抑えられる。従って、発電量が低下することをより抑えることが出来る。
【００７１】
第１実施形態の振動発電機１によれば、円筒部材１０Ａは、弾性を有するリブ１６Ａ１、１６Ａ２を側面に備える。これにより、永久磁石３１の中心Ｃｍとシールド部材５０の中心Ｃｓとの距離は、リブが備まれない円筒部材１０Ｂを備える振動発電機の永久磁石の中心とシールド部材の中心との距離より短くなりやすい。この結果、シールド部材５０と永久磁石３１との間に働く、引力Ｆｍ１、引力Ｆｍ２、引力Ｆｍ３，引力Ｆｍ４のバランスがとれやすくなる。従って、発電量が低下することをより抑えることが出来る。
【００７２】
［変形例１］
第１実施形態では、円筒部材１０において、内径が大きい端部１１、１２が第１粘性体溜まり１３として形成された。第２実施形態では、ガイド芯１０１の両端１０１Ａ、１０１Ｂにおいて長手方向Ｄ１における中央領域よりも断面積が小さいことで第１粘性体溜まりが形成された。これに限られず、凹状の溝である第１粘性体溜まりが長手方向Ｄ１に沿って円筒部材１０、またはガイド芯１０１に備えられてもよい。また、第１粘性体溜まりおよび第２粘性体溜まりは本発明において必須の構成ではなく、第１粘性体溜まりおよび第２粘性体溜まりが備えられない振動発電機であってもよい。
【００７３】
［変形例２］
第１実施形態では、第１粘性体溜まり１３は、円筒部材１０の両端に配置される必要は無く、少なくとも一端に配置されてもよい。この他にも、図１１に示す円筒部材２１０のように、第１粘性体溜まり２１３は、円筒部材２１０の中央領域Ｚ２に配置されてもよい。これに限らず、第１粘性体溜まりは、可動子３０が往復移動する円筒部材の任意の領域に配置されてもよい。尚、図１１では、円筒部材２１０とコイル２０とだけを示した。第２実施形態では、第１粘性体溜まりとしての小さい断面積の端部１０１Ａ、１０１Ｂは、ガイド芯１０１の両端に配置される必要は無く、少なくとも一端に配置されてもよい。この他にも、図１２に示すように、第１粘性体溜まりはガイド芯３０１の中央領域に配置されてもよい。尚、図１２では、ガイド芯３０１と円筒部材３０３とコイル２０とだけを示した。また、例えば、長手方向に沿うスリット状の溝が第１粘性体溜まりとして筒状部材の内面またはガイド芯の外面に形成されてもよい。また、長手方向に垂直なスリット状の溝が第１粘性体溜まりとして筒状部材の内面またはガイド芯に形成されてもよい。すなわち、第１粘性体溜まりは、可動子が往復移動する円頭部材またはガイド芯の領域に備えられればよい。
【００７４】
［変形例３］
第１実施形態、および第２実施形態では、円筒部材１０が筒状部材としたがこれに限られない。筒状部材の長手方向Ｄ１に垂直な断面が、楕円、四角、五角形、六角形であってもよい。
【００７５】
［変形例４］
第１実施形態、および第２実施形態では、永久磁石３１の長手方向Ｄ１に垂直な断面が円であるとしたが、これに限られない。またシールド部材５０の長手方向Ｄ１に垂直な断面が円であるとしたが、これに限られない。永久磁石３１の長手方向Ｄ１に垂直な断面、およびシールド部材５０の長手方向Ｄ１に垂直な断面は任意の形状であってもよいが、これら両者の断面形状が相似形であるほうが磁着の影響が、分散されやすい。しかし、第１実施形態、および第２実施形態のように、永久磁石３１の長手方向Ｄ１に垂直な断面、およびシールド部材５０の長手方向Ｄ１に垂直な断面は円であるほうが、引力Ｆｍがそれぞれの中心Ｃｓ，Ｃｍに関して等方的であるので、磁着の影響が、分散されやすい点で、有効である。
【００７６】
［変形例５］
第１実施形態では、円筒部材１０が可動子の案内部材であるが、これに限られない。両端が封じられないシールド部材５０が円筒部材１０の内部に配置され、コイル２０がシールド部材５０の内部に配置され、可動子３０が、コイル２０の内部を移動する構成を備える振動発電機でもよい。この場合、コイル２０自体又はコイル２０を保持する部材が本発明の案内部材の一例である。
【００７７】
［変形例６］
第１実施形態では、可動子３０が貫通孔３４を備えるが、これに限られない。貫通孔を備えない可動子が振動発電機に備えられてもよい。第２実施形態では、ガイド芯１０１が貫通孔１０２に挿通され、粘性体４０がガイド芯１０１と可動子３０との間に設けられる。これにより、可動子３０が円筒部材１０３の内部を移動するときに、円筒部材１０３の内部の空気の移動は、可動子３０と円筒部材１０３の間に形成された隙間を移動する。この隙間とは別に空気の流動経路を形成する貫通孔が可動子３０に設けられると、空気抵抗が減少し、可動子の移動が阻害され難くなる。この隙間とは別に形成される空気の流動経路は、永久磁石３１の側面に長手方向Ｄ１に沿った溝、または永久磁石３１および締結部材３２に長手方向Ｄ１に沿った貫通孔が形成されるなどして形成される。
【００７８】
［変形例７］
第１実施形態、および第２実施形態では、同極が対向された複数の永久磁石３１が締結部３２により締結されたが、これに限られない。同極が対向されない複数の永久磁石３１が締結部３２により締結されてもよいし、１つの永久磁石が可動子として振動発電機に備えられてもよい。
【００７９】
［変形例８］
第１実施形態では、粘性体４０が可動子３０の側面に設けられてから、可動子３０が円筒部材１０の内部に配置されたが、これに限られない。粘性体４０が円筒部材１０の内周面に設けられてから、可動子３０が円筒部材１０の内部に挿入されてもよい。また、粘性体４０が円筒部材１０の内周面と可動子３０の側面とに設けられてから、可動子３０が円筒部材１０の内部に配置されてもよい。
【００８０】
［変形例９］
第１実施形態、および第２実施形態では、コイル２０が円筒部材１０、１０３の中央領域に配置されたが、これに限られない。コイル２０は、円筒部材１０、１０３の外周面の端部１１、１２側の領域に配置されてもよいし、円筒部材１０、１０３の内周面に配置されてもよい。コイル２０が円筒部材１０、１０３の内周面に配置された場合、コイル２０が可動子３０を一方向に往復移動するように案内するので、コイル２０自体が本発明の案内部材の一例である。
【００８１】
［変形例１０］
第１実施形態、および第２実施形態では、隣り合う永久磁石３１の間の凹状の溝３３が第２粘性体溜まりとして形成されたが、これに限られない。図１３に示すように、第２粘性体溜まりは、長手方向Ｄ１に垂直な溝４３３Ａ、４３３Ｂ、４３３Ｃが永久磁石４３１Ａ、４３１Ｂ、４３１Ｃの側面に形成されればよい。この場合、永久磁石４３１は長手方向の両端の断面積が長手方向の中央の断面積よりも小さくない形状を有してもよい。尚、図１３では、可動子４３０に備えられる永久磁石４３１Ａ、４３１Ｂ、４３１Ｃと溝４３３Ａ、４３３Ｂ、４３３Ｃと締結部材３２とだけを示した。また、これに限られず、長手方向に沿う溝など永久磁石の側面の任意の領域に溝が形成されればよい。
【００８２】
［変形例１１］
第１実施形態では、第１粘性体溜まり１３の長手方向Ｄ１における長さＬ２は、可動子３０の長手方向Ｄ１における長さＬ１の０．５倍であるが、これに限られない。第１粘性体溜まり１３の長手方向Ｄ１における長さＬ２は、可動子３０の長手方向Ｄ１における長さＬ１の０．５倍より短くてもよい。この場合、可動子３０が第１粘性体溜まり１３と対向して位置するときに、長手方向Ｄ１における可動子３０の中央位置が、第１粘性体溜まり１３と対向しない位置に配置されるこの構成においても、可動子３０が円筒部材１０の両端付近に移動したときに粘性体４０は可動子３０に供給される。
【００８３】
［変形例１２］
第１実施形態、および第２実施形態では、回路部６０の蓄電回路からの２本の導線は１本のケーブル７０にまとめられる。このケーブル７０の先に接続された接続端子が携帯電話、電子書籍端末などの電子機器の差込口に接続されることで電力が供給されたが、これに限られない。蓄電回路からの２本の導線は特開２０１０−１１５０７６号公報に示される発電装置のように、長手方向Ｄ１の両端に配置された電極に接続されてもよい。すわなち、振動発電機はプラス電極とマイナス電極とを両端に備える電池形状を有していてもよい。また、図１に示すように、回路部６０が、シールド部材５０の内部に配置される必要も無く、回路部６０が別の筐体の内部に配置されてもよい。このときコイル２０の両端からの金属線は、被覆されたケーブルを介して、別の筐体の内部に配置された回路部６０に接続される。
【符号の説明】
【００８４】
１、１００          振動発電機
１０、１０３        円筒部材
１１、１２          端部
１３                第１粘性体溜まり
１４                封止部
１５                テーパー部
１６Ａ１、１６Ａ２  リブ
２０                コイル
３０                可動子
３１                永久磁石
３２                締結部材
３３                溝
３４                貫通孔
４０                粘性体
５０                シールド部材
６０                回路部
６１                回路保持部材
７０                ケーブル
１０１              ガイド芯
Ｃｍ                永久磁石の中心
Ｃｓ                シールド部材の中心
Ｃｐ                
Ｄ１                長手方向
Ｚ１                中央領域
Ｆｍ                引力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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