(57)【要約】【課題】コイルと永久磁石の間に介在される板バネのばね定数の変更を容易にする技術を提供する。【解決手段】振動発電機１の中間振動体４は、コイル３１と、マグネット２２（永久磁石）と、コイル３１がマグネット２２に対して相対的に往復移動するように、コイル３１とマグネット２２とを弾性的に連結する内側弾性連結体F（弾性連結体）と、を備えている。内側弾性連結体Fは、異なるばね定数を有する２枚の板バネ３４を組み合わせて構成されている。複数の板バネ３４は、内側弾性連結体Fのばね定数を粗調整する粗調整用板バネ３４Pと、粗調整用板バネ３４Pのばね定数よりも小さいばね定数を有することで、内側弾性連結体Fのばね定数を微調整する微調整用板バネ３４Qと、を含んで構成されている。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルと、
永久磁石と、
前記コイルが前記永久磁石に対して相対的に往復移動するように、前記コイルと前記永久磁石とを弾性的に連結する弾性連結体と、
を備え、
前記弾性連結体は、同一の又は異なるばね定数を有する複数の板バネを組み合わせて構成されている、
振動発電機。
【請求項２】
請求項１に記載の振動発電機であって、
前記複数の板バネは、異なるばね定数を有する、
振動発電機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の振動発電機であって、
前記弾性連結体は、前記複数の板バネを重ね合わせて構成されている、
振動発電機。
【請求項４】
請求項３に記載の振動発電機であって、
各板バネは、前記コイルに対して直接的に又は間接的に固定されるコイル側固定部と、前記永久磁石に対して直接的に又は間接的に固定される永久磁石側固定部と、前記コイル側固定部と前記永久磁石側固定部を連結すると共に弾性変形可能な弾性連結部と、によって構成されている、
振動発電機。
【請求項５】
請求項４に記載の振動発電機であって、
前記複数の板バネは、重ね合わされる前記板バネ間で前記弾性連結部が弾性変形の際に相互干渉しないように、重ね合わされている、
振動発電機。
【請求項６】
請求項５に記載の振動発電機であって、
前記複数の板バネは、前記弾性連結部が対向しないように、重ね合わされている、
振動発電機。
【請求項７】
請求項４〜６に記載の振動発電機であって、
前記弾性連結部は、ジグザグな経路を有している、
振動発電機。
【請求項８】
請求項７に記載の振動発電機であって、
前記経路は、Uターン状のUターン部を有する、
振動発電機。
【請求項９】
請求項２に記載の振動発電機であって、
前記複数の板バネは、
前記弾性連結体のばね定数を粗調整する粗調整用板バネと、
前記粗調整用板バネのばね定数よりも小さいばね定数を有することで、前記弾性連結体のばね定数を微調整する微調整用板バネと、
を含んで構成されている、
振動発電機。
【請求項１０】
請求項９に記載の振動発電機であって、
前記微調整用板バネのばね定数は、前記粗調整用板バネのばね定数の１／２以下、又は１／３以下、又は１／４以下、又は１／５以下である、
振動発電機。
【請求項１１】
請求項２又は９、１０の何れかに記載の振動発電機であって、
前記複数の板バネは、異なる板厚を有することで、相互にばね定数が異なっている、
振動発電機。
【請求項１２】
請求項２又は９、１０の何れかに記載の振動発電機であって、
前記複数の板バネは、異なる形状を有することで、相互にばね定数が異なっている、
振動発電機。
【請求項１３】
請求項２又は９、１０の何れかに記載の振動発電機であって、
前記複数の板バネは、異なるヤング率を有することで、相互にばね定数が異なっている、
振動発電機。
【請求項１４】
請求項１〜１３の何れかに記載の振動発電機であって、
前記弾性連結体は、前記コイルで発生した誘導電流を取り出すための導電経路の一部を構成している、
振動発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術として、特許文献１は、本願の図１４に示すように、筒状体１００と、棒状磁石体１０１、板バネ１０２、支持体１０３を備えた振動発電機１０４を開示している。筒状体１００の外周側にはコイル１０５が巻回されている。棒状磁石体１０１は、筒状体１００内に挿入されており、支持体１０３に連結されている。板バネ１０２は、筒状体１００と支持体１０３の間に取り付けられている。以上の構成で、振動発電機１０４が固定される振動体が振動すると、コイル１０５が棒状磁石体１０１に対して往復移動し、コイル１０５に誘導電流が発生する。
【０００３】
特許文献１では、板バネの固有振動数が振動体の発する振動の振動数に応じたものとすべく、板バネは、特殊な形状を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2011-217431号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の構成において、板バネのばね定数を柔軟に変更するには、膨大な数の板バネを用意する必要があった。
【０００６】
本願発明の目的は、コイルと永久磁石の間に介在される板バネのばね定数の変更を容易にする技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明の観点によれば、コイルと、永久磁石と、前記コイルが前記永久磁石に対して相対的に往復移動するように、前記コイルと前記永久磁石とを弾性的に連結する弾性連結体と、を備え、前記弾性連結体は、同一の又は異なるばね定数を有する複数の板バネを組み合わせて構成されている、振動発電機が提供される。
好ましくは、前記複数の板バネは、異なるばね定数を有する。
好ましくは、前記弾性連結体は、前記複数の板バネを重ね合わせて構成されている。
好ましくは、各板バネは、前記コイルに対して直接的に又は間接的に固定されるコイル側固定部と、前記永久磁石に対して直接的に又は間接的に固定される永久磁石側固定部と、前記コイル側固定部と前記永久磁石側固定部を連結すると共に弾性変形可能な弾性連結部と、によって構成されている。
好ましくは、前記複数の板バネは、重ね合わされる前記板バネ間で前記弾性連結部が弾性変形の際に相互干渉しないように、重ね合わされている。
好ましくは、前記複数の板バネは、前記弾性連結部が対向しないように、重ね合わされている。
好ましくは、前記弾性連結部は、ジグザグな経路を有している。
好ましくは、前記経路は、Uターン状のUターン部を有する。
好ましくは、前記複数の板バネは、前記弾性連結体のばね定数を粗調整する粗調整用板バネと、前記粗調整用板バネのばね定数よりも小さいばね定数を有することで、前記弾性連結体のばね定数を微調整する微調整用板バネと、を含んで構成されている。
好ましくは、前記微調整用板バネのばね定数は、前記粗調整用板バネのばね定数の１／２以下、又は１／３以下、又は１／４以下、又は１／５以下である。
好ましくは、前記複数の板バネは、異なる板厚を有することで、相互にばね定数が異なっている。
好ましくは、前記複数の板バネは、異なる形状を有することで、相互にばね定数が異なっている。
好ましくは、前記複数の板バネは、異なるヤング率を有することで、相互にばね定数が異なっている。
好ましくは、前記弾性連結体は、前記コイルで発生した誘導電流を取り出すための導電経路の一部を構成している。
【発明の効果】
【０００８】
本願発明によれば、前記弾性連結体のばね定数を容易に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図1は、振動発電機の斜視図である。
【図２】図2は、振動発電機の断面斜視図である。
【図３】図3は、振動発電機の断面図である。
【図４】図4は、外枠体の断面図である。
【図５】図5は、外側弾性連結ユニットが取り付けられた中間振動体の断面図である。
【図６】図6は、外側弾性連結ユニットの分解斜視図である。
【図７】図7は、板バネの斜視図である。
【図８】図8は、中間振動体の断面図である。
【図９】図9は、永久磁石ユニットの断面図である。
【図１０】図10は、内側弾性連結ユニットが取り付けられたコイルユニットの断面図である。
【図１１】図11は、内側弾性連結ユニットの分解斜視図である。
【図１２】図12は、板バネの斜視図である。
【図１３】図13は、図３のA部拡大図である。
【図１４】図14は、特許文献１の図２に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、本実施形態の振動発電機１を説明する。図１及び図２に示す振動発電機１は、例えば自動車や橋梁、機械など、振動を発生する振動源に取り付けられ、その振動源の振動を利用して電気エネルギーを生成するためのものである。本実施形態において振動発電機１は、図１及び図２に示すように略円柱状であって、長手方向において略対称の構成としている。振動発電機１のサイズは、例えばφ30mm×80mmやφ45mm×120mmなどである。しかし、振動発電機１のサイズは、これらの例示に限定されることはない。
【００１１】
ここで、図１及び図２において、長手方向と径方向を定義する。長手方向と径方向は相互に直交する方向である。長手方向は、略円柱状の振動発電機１の長手方向を意味するものとする。長手方向のうち、振動発電機１の長手方向中央から長手方向端部へ向かう方向を先端方向とし、振動発電機１の長手方向端部から長手方向中央に向かう方向を基端方向とする。径方向は、略円柱状の振動発電機１の径方向を意味するものとする。径方向のうち、振動発電機１の中心軸から外周側へ向かう方向を外周方向とし、振動発電機１の外周側から中心軸へ向かう方向を内周方向とする。
【００１２】
次に、図３〜図１２を参照しつつ、振動発電機１の構成を詳細に説明する。なお、説明の便宜上、図３〜図５、図８〜図１０、図１３においては、ハッチングは、構成要素の最小単位毎に付することに代えて、ある程度大きなまとまり毎に付している。
【００１３】
図３に示す振動発電機１は、外枠体２と、一対の外側弾性連結ユニット３と、中間振動体４と、一対のバネ取付具５と、を備えて構成されている。
【００１４】
図８に示す中間振動体４は、永久磁石ユニット６と、コイルユニット７と、一対の内側弾性連結ユニット８と、一対のバネ取付具９と、を備えて構成されている。
【００１５】
（外枠体２）
図４に示すように、外枠体２は、薄肉筒体１０と、一対の筒体閉塞板１１と、によって構成されている。薄肉筒体１０は、薄肉の筒体である。一対の筒体閉塞板１１は、薄肉筒体１０の両端部の内周側に夫々接着や圧入されて保持されている。各筒体閉塞板１１には、振動発電機１内で生成された電力を外部に取り出すための電力取出し窓１１ａが開口されている。
【００１６】
（外側弾性連結ユニット３）
各外側弾性連結ユニット３は、外枠体２と中間振動体４を弾性的に連結するためのものである。図５に示すように、各外側弾性連結ユニット３は、各バネ取付具５を介して中間振動体４に取り付けられている。
【００１７】
図６に示すように、各外側弾性連結ユニット３は、外側弾性連結体Eと、一対の板バネホルダ１３と、を有して構成されている。本実施形態において外側弾性連結体Eは、２枚の板バネ１２によって構成されている。図７に示すように、各板バネ１２は、長手方向に対して直交する平板状の板バネである。各板バネ１２は、中間振動体側固定部１４と外枠体側固定部１５、３つの弾性連結部１６によって構成されている。中間振動体側固定部１４は、中間振動体４に対して固定される部分である。中間振動体側固定部１４は、リング状に形成されている。外枠体側固定部１５は、外枠体２に対して固定される部分である。外枠体側固定部１５は、中間振動体側固定部１４の外周側に配置されている。外枠体側固定部１５は、リング状に形成されている。外枠体側固定部１５には、複数の位置決め切り欠き１５ａが形成されている。各弾性連結部１６は、中間振動体側固定部１４と外枠体側固定部１５を連結すると共に弾性変形可能な部分である。各弾性連結部１６は、第１直線部１６ａと第１Uターン部１６ｂ、第２直線部１６ｃ、第２Uターン部１６ｄ、第３直線部１６ｅを含んで構成されている。第１直線部１６ａは、中間振動体側固定部１４の外周縁から外周方向に延びる部分である。第１Uターン部１６ｂは、第１直線部１６ａの外周方向側の端部に接続し、外周方向から内周方向へと弾性連結部１６の経路R1の向きを変えるUターン状の部分である。第２直線部１６ｃは、第１Uターン部１６ｂから内周方向に延びる部分である。第２Uターン部１６ｄは、第２直線部１６ｃの内周方向側の端部に接続し、内周方向から外周方向へと弾性連結部１６の経路R1の向きを変えるUターン状の部分である。第３直線部１６ｅは、第２Uターン部１６ｄから外周方向に延びる部分である。第３直線部１６ｅの外周方向側の端部は、外枠体側固定部１５に接続している。弾性連結部１６は、第１直線部１６ａ、第１Uターン部１６ｂ、第２直線部１６ｃ、第２Uターン部１６ｄ、第３直線部１６ｅを有することにより、ジグザグな経路R1を有していると言える。図６に示すように、一対の板バネホルダ１３は、外側弾性連結体Eを構成する２枚の板バネ１２を一体化させるためのものである。各板バネホルダ１３は、例えば樹脂などの絶縁性材料によってリング状に形成されている。各板バネホルダ１３には、位置決め孔１３ａが形成されている。
【００１８】
そして、図６に示すように、一対の板バネホルダ１３が、外側弾性連結体Eを構成する２枚の板バネ１２を長手方向において挟むように、一対の板バネホルダ１３と２枚の板バネ１２を重ね合わせ、図示しないボルトを各板バネホルダ１３の位置決め孔１３ａと各板バネ１２の外枠体側固定部１５の位置決め切り欠き１５ａに挿入し、ボルトにナットを取り付ける。これにより、一対の板バネホルダ１３と、外側弾性連結体Eを構成する２枚の板バネ１２は、一体化される。このとき、一対の板バネホルダ１３は、各板バネ１２の外枠体側固定部１５のみを挟んでいる。以上の構成により、上記の一体化した状態で、各板バネ１２の中間振動体側固定部１４は、３つの弾性連結部１６が弾性変形することで、一対の板バネホルダ１３に対して長手方向に弾性変位することができるようになる。
【００１９】
また、上記の一体化した状態で、外側弾性連結体Eを構成する２枚の板バネ１２は、外側弾性連結体Eを構成する２枚の板バネ１２のうち一方の板バネ１２の３つの弾性連結部１６と、他方の板バネ１２の３つの弾性連結部１６が、弾性変形の際に相互干渉しないように、重ね合わされている。詳しく言えば、外側弾性連結体Eを構成する２枚の板バネ１２は、外側弾性連結体Eを構成する２枚の板バネ１２のうち一方の板バネ１２の３つの弾性連結部１６と、他方の板バネ１２の３つの弾性連結部１６が、長手方向において対向しないように重ね合わされている。
【００２０】
また、外側弾性連結体Eを構成する２枚の板バネ１２は、同一の又は異なるばね定数を有している。本実施形態では、外側弾性連結体Eを構成する２枚の板バネ１２は、異なるばね定数を有している。ここで、板バネ１２のばね定数とは、中間振動体側固定部１４を外枠体側固定部１５に対して長手方向に単位長さ変位させるのに要する外力として定義される。外側弾性連結体Eを構成する２枚の板バネ１２の一方は、外側弾性連結体Eのばね定数を粗調整する粗調整用板バネ１２Pである。外側弾性連結体Eを構成する２枚の板バネ１２の他方は、外側弾性連結体Eのばね定数を微調整する微調整用板バネ１２Qである。微調整用板バネ１２Qのばね定数は、粗調整用板バネ１２Pのばね定数よりも小さい。微調整用板バネ１２Qのばね定数は、粗調整用板バネ１２Pのばね定数の１／２以下、又は１／３以下、又は１／４以下、又は１／５以下である。本実施形態において、微調整用板バネ１２Qのばね定数は、粗調整用板バネ１２Pのばね定数の１／４以下である。粗調整用板バネ１２Pと微調整用板バネ１２Qは、例えば異なる板厚を有することで、相互にばね定数が異なっている。或いは、粗調整用板バネ１２Pと微調整用板バネ１２Qは、例えば異なる形状を有することで、相互にばね定数が異なっている。ここで、「異なる形状」とは、弾性連結部１６の異なる形状を意味している。或いは、粗調整用板バネ１２Pと微調整用板バネ１２Qは、例えば異なるヤング率を有することで、相互に異なるばね定数を有している。この場合、粗調整用板バネ１２Pの素材は、例えばバネ鋼やステンレス鋼とし、これに対し、微調整用板バネ１２Qの素材は、例えば燐青銅やベリリウム銅とする。なお、外側弾性連結体Eのばね定数は、粗調整用板バネ１２Pのばね定数と、微調整用板バネ１２Qのばね定数を単純に足し合わせたものとなる。
【００２１】
（バネ取付具５）
図８に示すように、各バネ取付具５は、リング状のバネホルダ５ａと、リング状のワッシャ５ｂと、によって構成されている。
【００２２】
（永久磁石ユニット６）
図９に示すように、永久磁石ユニット６は、ヨーク２０と、一対のヨークホルダ２１と、マグネット２２（永久磁石）と、一対のポールピース２３と、一対のバネホルダ２４と、によって構成されている。ヨーク２０は、円筒状に形成されている。一対のヨークホルダ２１は、ヨーク２０の両端を閉塞している。マグネット２２は、円筒状に形成されている。マグネット２２は、ヨーク２０内に収容されている。一対のポールピース２３は、円形の平板状に形成されている。一対のポールピース２３は、マグネット２２を長手方向において挟んでいる。一対のバネホルダ２４は、ポールピース２３を挟んでマグネット２２と反対側に取り付けられている。各バネホルダ２４は、先端方向に突出する突出部２４ａを有している。突出部２４ａは、ヨークホルダ２１を貫通し、ヨークホルダ２１よりも先端方向に突出している。以上の構成で、一対のポールピース２３とヨーク２０との間には、一対の磁気ギャップｇが環状に夫々形成されている。図９には、マグネット２２や一対のポールピース２３、ヨーク２０で形成される磁気回路Dを破線で示している。
【００２３】
（コイルユニット７）
図１０に示すように、コイルユニット７は、筒状に構成されている。コイルユニット７は、筒状のユニットベース３０と、２つのコイル３１と、３つのコイルスペーサ３２によって構成されている。図１０に示すように、２つのコイル３１と、３つのコイルスペーサ３２は、ユニットベース３０の外周側に配置されている。２つのコイル３１と、３つのコイルスペーサ３２は、コイルスペーサ３２、コイル３１、コイルスペーサ３２、コイル３１、コイルスペーサ３２の順に長手方向に並べられている。コイルユニット７の両端には、内側弾性連結ユニット８が接着や圧入されて保持されている。
【００２４】
（内側弾性連結ユニット８）
図１１に示すように、各内側弾性連結ユニット８は、内側弾性連結体F（弾性連結体）と、一対の板バネホルダ３３と、を有して構成されている。本実施形態において内側弾性連結体Fは、２枚の板バネ３４によって構成されている。図１２に示すように、各板バネ３４は、長手方向に対して直交する平板状の板バネである。各板バネ３４は、永久磁石側固定部３５とコイル側固定部３６、３つの弾性連結部３７によって構成されている。永久磁石側固定部３５は、永久磁石ユニット６に対して固定される部分である。永久磁石側固定部３５は、リング状に形成されている。コイル側固定部３６は、コイルユニット７に対して固定される部分である。コイル側固定部３６は、永久磁石側固定部３５の外周側に配置されている。コイル側固定部３６は、リング状に形成されている。コイル側固定部３６には、複数の位置決め孔３６ａが形成されている。各弾性連結部３７は、永久磁石側固定部３５とコイル側固定部３６を連結すると共に弾性変形可能な部分である。各弾性連結部３７は、第１直線部３７ａと第１Uターン部３７ｂ、第２直線部３７ｃ、第２Uターン部３７ｄ、第３直線部３７ｅを含んで構成されている。第１直線部３７ａは、永久磁石側固定部３５の外周縁から外周方向に延びる部分である。第１Uターン部３７ｂは、第１直線部３７ａの外周方向側の端部に接続し、外周方向から内周方向へと弾性連結部３７の経路R2の向きを変えるUターン状の部分である。第２直線部３７ｃは、第１Uターン部３７ｂから内周方向に延びる部分である。第２Uターン部３７ｄは、第２直線部３７ｃの内周方向側の端部に接続し、内周方向から外周方向へと弾性連結部３７の経路R2の向きを変えるUターン状の部分である。第３直線部３７ｅは、第２Uターン部３７ｄから外周方向に延びる部分である。第３直線部３７ｅの外周方向側の端部は、コイル側固定部３６に接続している。弾性連結部３７は、第１直線部３７ａ、第１Uターン部３７ｂ、第２直線部３７ｃ、第２Uターン部３７ｄ、第３直線部３７ｅを有することにより、ジグザグな経路R2を有していると言える。図１１に示すように、一対の板バネホルダ３３は、内側弾性連結体Fを構成する２枚の板バネ３４を一体化させるためのものである。各板バネホルダ３３は、例えば樹脂などの絶縁性材料によってリング状に形成されている。各板バネホルダ３３には、位置決め孔３３ａが形成されている。
【００２５】
そして、図１１に示すように、一対の板バネホルダ３３が、内側弾性連結体Fを構成する２枚の板バネ３４を長手方向において挟むように、一対の板バネホルダ３３と２枚の板バネ３４を重ね合わせ、図示しないボルトを各板バネホルダ３３の位置決め孔３３ａと各板バネ３４のコイル側固定部３６の位置決め孔３６ａに挿入し、ボルトにナットを取り付ける。これにより、一対の板バネホルダ３３と、内側弾性連結体Fを構成する２枚の板バネ３４は、一体化される。このとき、一対の板バネホルダ３３は、各板バネ３４のコイル側固定部３６のみを挟んでいる。以上の構成により、上記の一体化した状態で、各板バネ３４の永久磁石側固定部３５は、３つの弾性連結部３７が弾性変形することで、一対の板バネホルダ３３に対して長手方向に弾性変位することができるようになる。
【００２６】
また、上記の一体化した状態で、内側弾性連結体Fを構成する２枚の板バネ３４は、内側弾性連結体Fを構成する２枚の板バネ３４のうち一方の板バネ３４の３つの弾性連結部３７と、他方の板バネ３４の３つの弾性連結部３７が、弾性変形の際に相互干渉しないように、重ね合わされている。詳しく言えば、内側弾性連結体Fを構成する２枚の板バネ３４は、内側弾性連結体Fを構成する２枚の板バネ３４のうち一方の板バネ３４の３つの弾性連結部３７と、他方の板バネ３４の３つの弾性連結部３７が、長手方向において対向しないように重ね合わされている。
【００２７】
また、内側弾性連結体Fを構成する２枚の板バネ３４は、同一の又は異なるばね定数を有している。本実施形態では、内側弾性連結体Fを構成する２枚の板バネ３４は、異なるばね定数を有している。ここで、板バネ３４のばね定数とは、永久磁石側固定部３５をコイル側固定部３６に対して長手方向に単位長さ変位させるのに要する外力として定義される。内側弾性連結体Fを構成する２枚の板バネ３４の一方は、内側弾性連結体Fのばね定数を粗調整する粗調整用板バネ３４Pである。内側弾性連結体Fを構成する２枚の板バネ３４の他方は、内側弾性連結体Fのばね定数を微調整する微調整用板バネ３４Qである。微調整用板バネ３４Qのばね定数は、粗調整用板バネ３４Pのばね定数よりも小さい。微調整用板バネ３４Qのばね定数は、粗調整用板バネ３４Pのばね定数の１／２以下、又は１／３以下、又は１／４以下、又は１／５以下である。本実施形態において、微調整用板バネ３４Qのばね定数は、粗調整用板バネ３４Pのばね定数の１／４以下である。粗調整用板バネ３４Pと微調整用板バネ３４Qは、例えば異なる板厚を有することで、相互にばね定数が異なっている。或いは、粗調整用板バネ３４Pと微調整用板バネ３４Qは、例えば異なる形状を有することで、相互にばね定数が異なっている。ここで、「異なる形状」とは、弾性連結部３７の異なる形状を意味している。或いは、粗調整用板バネ３４Pと微調整用板バネ３４Qは、例えば異なるヤング率を有することで、相互に異なるばね定数を有している。この場合、粗調整用板バネ３４Pの素材は、例えばバネ鋼やステンレス鋼とし、これに対し、微調整用板バネ３４Qの素材は、例えば燐青銅やベリリウム銅とする。なお、内側弾性連結体Fのばね定数は、粗調整用板バネ３４Pのばね定数と、微調整用板バネ３４Qのばね定数を単純に足し合わせたものとなる。
【００２８】
図８に示すように、各内側弾性連結ユニット８は、各バネ取付具９を介して永久磁石ユニット６に取り付けられている。
【００２９】
（導電経路W）
ここで、図１３を参照しつつ、コイルユニット７のコイル３１で発生した誘導電流（電気エネルギー）を外部に取り出すための導電経路Wについて説明する。即ち、一方のコイル３１は板バネ３４のコイル側固定部３６に導線ｈで接続されている。板バネ３４のコイル側固定部３６は、弾性連結部３７を介して永久磁石側固定部３５に接続されている。永久磁石側固定部３５は、板バネ１２の中間振動体側固定部１４に導線ｉで接続されている。板バネ１２の中間振動体側固定部１４は、弾性連結部１６を介して外枠体側固定部１５に接続されている。外枠体側固定部１５には、外部ケーブル４０が電力取出し窓１１ａを通って接続されている。そして、一方のコイル３１は、他方のコイル３１にも接続されている。他方のコイル３１からは、一方のコイル３１と同様の導電経路で図示しない外部ケーブルに接続されている。
【００３０】
（作動）
以上の構成で、振動源の振動により図１の振動発電機１が長手方向に振動すると、図３に示す外枠体２と外側弾性連結ユニット３の存在により、図８に示す中間振動体４は外枠体２に対して相対的に長手方向で強く振動する。また、図９に示す磁気ギャップｇ内の磁束を切るように、図１０に示すコイルユニット７のコイル３１が往復運動する。そしてこのとき、電磁誘導の原理により、コイル３１には例えばV1[V]の交流電圧が発生する。本実施形態においては、一対のコイル３１が直列に接続しているので、振動発電機１は、V1×2[V]の交流電圧を出力することになる。
【００３１】
上記実施形態において、振動発電機１は、例えば自動車や橋梁、機械など、振動を発生する振動源に取り付けられ、その振動源の振動を利用して電気エネルギーを生成するためのものとした。このとき、振動発電機１が振動源に対して直接取り付けられる場合と、振動発電機１が振動源に対して例えば別部材である専用の取り付け部品を介して間接的に取り付けられる場合と、が考えられる。
【００３２】
以上に、本願発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、以下の特長を有している。
【００３３】
（１）図８〜図１１に示すように、振動発電機１の中間振動体４は、コイル３１と、マグネット２２（永久磁石）と、コイル３１がマグネット２２に対して相対的に往復移動するように、コイル３１とマグネット２２とを弾性的に連結する内側弾性連結体F（弾性連結体）と、を備えている。図１１に示すように、内側弾性連結体Fは、異なるばね定数を有する２枚の板バネ３４を組み合わせて構成されている。以上の構成によれば、内側弾性連結体Fを１枚の板バネで構成する場合と比較して、内側弾性連結体Fのばね定数を容易に変更することができる。
【００３４】
なお、上記実施形態では、内側弾性連結体Fを２枚の板バネ３４で構成するとしたが、これに代えて、内側弾性連結体Fを３枚や４枚以上の板バネ３４で構成することとしてもよい。この場合でも、内側弾性連結体Fを１枚の板バネで構成する場合と比較して、内側弾性連結体Fのばね定数を容易に変更することができる。
【００３５】
また、上記実施形態では、内側弾性連結体Fを構成する２枚の板バネ３４が異なるばね定数を有することとしたが、これに代えて、内側弾性連結体Fを構成する２枚の板バネ３４が同一のばね定数を有することとしてもよい。この場合でも、内側弾性連結体Fを１枚の板バネで構成する場合と比較して、内側弾性連結体Fのばね定数を容易に変更することができる。
【００３６】
（２）また、内側弾性連結体Fを構成する複数の板バネ３４は、異なるばね定数を有する。以上の構成によれば、複数の板バネ３４が同一のばね定数を有する場合と比較して、内側弾性連結体Fのばね定数を一層柔軟に変更することができる。即ち、内側弾性連結体Fを構成する複数の板バネ３４のばね定数が同一であるとすると、内側弾性連結体Fのばね定数は、必ず、各板バネ３４のばね定数の整数倍となり、内側弾性連結体Fのばね定数の選択肢は必然的に限られてくる。この意味で、内側弾性連結体Fを構成する複数の板バネ３４は、異なるばね定数を有することが好ましいと言える。
【００３７】
（３）また、内側弾性連結体Fは、複数の板バネ３４を重ね合わせて構成されている。以上の構成によれば、振動発電機１を長手方向にコンパクトにすることができる。
【００３８】
（４）また、図１１及び図１２に示すように、各板バネ３４は、コイル３１に対して直接的に又は間接的に固定されるコイル側固定部３６と、マグネット２２に対して直接的に又は間接的に固定される永久磁石側固定部３５と、コイル側固定部３６と永久磁石側固定部３５を連結すると共に弾性変形可能な弾性連結部３７と、によって構成されている。
【００３９】
（５）また、図１１に示すように、複数の板バネ３４は、重ね合わされる板バネ３４間で弾性連結部３７が弾性変形の際に相互干渉しないように、重ね合わされている。以上の構成によれば、内側弾性連結体Fのばね定数は、重ね合わせた複数の板バネ３４のばね定数の単純な足し算となる。
【００４０】
（６）また、複数の板バネ３４は、弾性連結部３７が対向しないように、重ね合わされている。以上の構成によれば、重ね合わされる板バネ３４間での弾性連結部３７の相互干渉を簡易に回避することができる。
【００４１】
（７）また、図１２に示すように、弾性連結部３７は、ジグザグな経路R2を有している。以上の構成によれば、コイル側固定部３６と永久磁石側固定部３５との相対的な弾性変位幅を大きく確保することができる。
【００４２】
（８）また、経路R2は、Uターン状の第１Uターン部３７ｂ及び第２Uターン部３７ｄを有する。以上の構成によれば、コイル側固定部３６と永久磁石側固定部３５との相対的な変位幅を一層効果的に確保することができる。
【００４３】
（９）また、図１１に示すように、複数の板バネ３４は、内側弾性連結体Fのばね定数を粗調整する粗調整用板バネ３４Pと、粗調整用板バネ３４Pのばね定数よりも小さいばね定数を有することで、内側弾性連結体Fのばね定数を微調整する微調整用板バネ３４Qと、を含んで構成されている。以上の構成によれば、内側弾性連結体Fのばね定数を所望の値に合わせ込み易くなる。
【００４４】
（１０）また、微調整用板バネ３４Qのばね定数は、粗調整用板バネ３４Pのばね定数の１／２以下、又は１／３以下、又は１／４以下、又は１／５以下である。
【００４５】
ここで、例えば、内側弾性連結体Fのばね定数を１０．７に設定したいとする。粗調整用板バネ３４Pは、ばね定数が９．５のものと、１０．０のものと、１０．５のものが用意されているとする。そして、微調整用板バネ３４Qは、ばね定数が０．１のものと、０．２のものと、０．３のものが用意されているものとする。この場合、内側弾性連結体Fを、ばね定数が１０．５である粗調整用板バネ３４Pと、ばね定数が０．２である微調整用板バネ３４Qと、を組み合わせて構成すればよい。これにより、内側弾性連結体Fのばね定数は、１０．５+０．２＝１０．７となるので、内側弾性連結体Fのばね定数を所望のばね定数とすることができる。
【００４６】
（１１）また、複数の板バネ３４は、例えば、異なる板厚を有することで、相互にばね定数が異なっている。
【００４７】
（１２）また、複数の板バネ３４は、例えば、異なる形状を有することで、相互にばね定数が異なっている。
【００４８】
（１３）また、前記複数の板バネは、例えば、異なるヤング率を有することで、相互にばね定数が異なっている。
【００４９】
（１４）また、図１３に示すように、内側弾性連結体Fは、コイル３１で発生した誘導電流を取り出すための導電経路Wの一部を構成している。以上の構成によれば、コイル３１で発生した誘導電流を取り出すための導電経路Wを簡略化することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１  振動発電機
２  外枠体
３  外側弾性連結ユニット
４  中間振動体
５  バネ取付具
５ａ  バネホルダ
５ｂ  ワッシャ
６  永久磁石ユニット
７  コイルユニット
８  内側弾性連結ユニット
９  バネ取付具
１０  薄肉筒体
１１  筒体閉塞板
１１ａ  電力取出し窓
１２  板バネ
１２P  粗調整用板バネ
１２Q  微調整用板バネ
１３  板バネホルダ
１３ａ  位置決め孔
１４  中間振動体側固定部
１５  外枠体側固定部
１５ａ  位置決め切り欠き
１６  弾性連結部
１６ａ  第１直線部
１６ｂ  第１Uターン部
１６ｃ  第２直線部
１６ｄ  第２Uターン部
１６ｅ  第３直線部
２０  ヨーク
２１  ヨークホルダ
２２  マグネット（永久磁石）
２３  ポールピース
２４  バネホルダ
２４ａ  突出部
３０  ユニットベース
３１  コイル
３２  コイルスペーサ
３３  板バネホルダ
３３ａ  位置決め孔
３４  板バネ
３４P  粗調整用板バネ
３４Q  微調整用板バネ
３５  永久磁石側固定部
３６  コイル側固定部
３６ａ  位置決め孔
３７  弾性連結部
３７ａ  第１直線部
３７ｂ  第１Uターン部
３７ｃ  第２直線部
３７ｄ  第２Uターン部
３７ｅ  第３直線部
４０  外部ケーブル
D  磁気回路
E  外側弾性連結体
F  内側弾性連結体（弾性連結体）
W  導電経路
R1  経路
R2  経路
ｇ  磁気ギャップ
ｈ  導線
ｉ  導線
【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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【図１４】
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