(57)【要約】【課題】発電プレートの耐久性の低下を抑制することが可能となる、発電システムを提供すること。【解決手段】発電システム１は、外力を圧電素子２１を介して電気に変換する発電システム１であって、圧電素子２１により構成され、又は圧電素子２１を振動板２２に固定して構成された、発電プレート２０ａ、２０ｂと、振り子支持部１２を中心に振動する振り子３０であって、振り子本体４０と、振り子本体４０の一方の端部と接続されたおもり５０とを有する振り子３０と、を備え、振り子３０の振幅が所定量に達した場合に、振り子３０の振り子本体４０によって発電プレート２０ａ、２０ｂの一方が押圧されるように、振り子３０を、発電プレート２０ａ、２０ｂと間隔を隔てて配置している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外力を発電素子を介して電気に変換する発電システムであって、
前記発電素子により構成され、又は前記発電素子を振動板に固定して構成された、発電プレートと、
回転軸又は固定端を中心に振動する振り子であって、振り子本体と、前記振り子本体の一方の端部と接続されたおもりとを有する振り子と、を備え、
前記振り子の振幅が所定量に達した場合に、前記振り子の前記振り子本体によって前記発電プレートが押圧されるように、前記振り子を、前記発電プレートと間隔を隔てて配置した、
発電システム。
【請求項２】
前記振り子の前記振り子本体の中心よりも当該振り子本体の長手方向における前記振り子の前記おもり側とは反対側の位置に、前記回転軸を配置し、
前記振り子の前記振り子本体の部分であって、前記回転軸よりも当該振り子本体の長手方向における前記振り子の前記おもり側とは反対側の部分の少なくとも一部を、前記発電プレートと当接する当接部とした、
請求項１に記載の発電システム。
【請求項３】
一対の前記発電プレートを、相互に間隔を隔てて並設し、
前記当接部を、前記一対の発電プレートの相互間に配置した、
請求項２に記載の発電システム。
【請求項４】
前記当接部を、一対の側部を相互に対向するように配置して構成された略Ｕ字形状体で形成し、
前記当接部の前記一対の側部と前記発電プレートとが対向する位置に、前記当接部を配置した、
請求項２に記載の発電システム。
【請求項５】
複数の前記発電プレートを、相互に間隔を隔てて並設し、
前記当接部を略歯車状に形成し、
前記当接部における複数の突起部の少なくとも一部と前記複数の発電プレートの各々とが対向する位置に、前記当接部を配置した、
請求項２に記載の発電システム。
【請求項６】
前記振り子の振幅が所定量に達した場合に、当該振り子の振幅を抑制する振幅抑制手段をさらに備えた、
請求項１から５のいずれか一項に記載の発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電素子を用いた発電装置が知られている。発電装置は、圧電素子に何らかの方法で外部から力を加えることにより、圧電素子を変形させて発電する。圧電素子を変形させるためには、例えば、圧電素子に振動等による圧力を加えて変形させる発電装置（例えば、特許文献１参照）が考えられている。具体的には、この発電装置は、発電プレート（例えば、板状の圧電素子の一方の側面に金属板が接合されたもの）と、発電プレートにおける長手方向の一方の端部に接続されたおもりと、発電プレートにおける長手方向の他方の端部を支持するための固定部とを備えている。このような発電装置においては、発電装置全体に発電プレートの側面に略直交する方向の加速度が加わると、おもりによって加速度に応じた力が加わり、発電プレートは変形する。そして、この変形に伴う圧電素子の圧電効果によって、この発電装置は発電を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−４９３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の発電装置においては、発電プレートの耐久性に関して改善の余地があった。例えば、発電プレートとおもりとが一体に接続されているので、発電装置が発電を行っていない場合においても、発電プレートに対しておもりの負荷がかかる。そのため、発電プレートの耐久性が低下しやすくなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、発電プレートの耐久性の低下を抑制することが可能となる、発電システム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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の発電システムは、外力を発電素子を介して電気に変換する発電システムであって、前記発電素子により構成され、又は前記発電素子を振動板に固定して構成された、発電プレートと、回転軸又は固定端を中心に振動する振り子であって、振り子本体と、前記振り子本体の一方の端部と接続されたおもりとを有する振り子と、を備え、前記振り子の振幅が所定量に達した場合に、前記振り子の前記振り子本体によって前記発電プレートが押圧されるように、前記振り子を、前記発電プレートと間隔を隔てて配置している。
【０００７】
また、請求項２に記載の発電システムは、請求項１に記載の発電システムにおいて、前記振り子の前記振り子本体の中心よりも当該振り子本体の長手方向における前記振り子の前記おもり側とは反対側の位置に、前記回転軸を配置し、前記振り子の前記振り子本体の部分であって、前記回転軸よりも当該振り子本体の長手方向における前記振り子の前記おもり側とは反対側の部分の少なくとも一部を、前記発電プレートと当接する当接部としている。
【０００８】
また、請求項３に記載の発電システムは、請求項２に記載の発電システムにおいて、一対の前記発電プレートを、相互に間隔を隔てて並設し、前記当接部を、前記一対の発電プレートの相互間に配置している。
【０００９】
また、請求項４に記載の発電システムは、請求項２に記載の発電システムにおいて、前記当接部を、一対の側部を相互に対向するように配置して構成された略Ｕ字形状体で形成し、前記当接部の前記一対の側部と前記発電プレートとが対向する位置に、前記当接部を配置している。
【００１０】
また、請求項５に記載の発電システムは、請求項２に記載の発電システムにおいて、複数の前記発電プレートを、相互に間隔を隔てて並設し、前記当接部を略歯車状に形成し、前記当接部における複数の突起部の少なくとも一部と前記複数の発電プレートの各々とが対向する位置に、前記当接部を配置している。
【００１１】
また、請求項６に記載の発電システムは、請求項１から５のいずれか一項に記載の発電システムにおいて、前記振り子の振幅が所定量に達した場合に、当該振り子の振幅を抑制する振幅抑制手段をさらに備えている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発電システムによれば、振り子の振幅が所定量に達した場合に、振り子の振り子本体によって発電プレートが押圧されるように、振り子を、発電プレートと間隔を隔てて配置したので、発電プレートとおもりとを一体とした構造に比べて、発電システムが発電を行っていない場合における発電プレートに対するおもりの負荷をなくすことができ、発電プレートの耐久性の低下を抑制することが可能となる。
【００１３】
また、請求項２に記載の発電システムによれば、振り子の振り子本体の部分であって、回転軸よりも当該振り子本体の長手方向における振り子のおもり側とは反対側の部分の少なくとも一部を、発電プレートと当接する当接部としたので、当接部の振幅が小さくても、おもりの運動エネルギーを発電プレートに効果的に伝えることができる。よって、振り子と発電プレートとの間隔を小さくすることができ、発電システムの施工性を向上させることができる。
【００１４】
また、請求項３に記載の発電システムによれば、一対の発電プレートを、相互に間隔を隔てて並設し、当接部を、一対の発電プレートの相互間に配置したので、一対の発電プレートの圧電素子を変形させることができ、発電量を増やすことができる。
【００１５】
また、請求項４に記載の発電システムによれば、当接部を、一対の側部を相互に対向するように配置して構成された略Ｕ字形状体で形成し、当接部の一対の側部と発電プレートとが対向する位置に、当接部を配置したので、振り子の揺れる方向に応じて発電プレートを変形させることができる。よって、一枚の発電プレートであっても、一対の発電プレートの相互間に当接部を配置した場合と同じ発電量の発電を行うことができる。
【００１６】
また、請求項５に記載の発電システムによれば、当接部を略歯車状に形成し、当接部における複数の突起部の少なくとも一部と複数の発電プレートの各々とが対向する位置に、当接部を配置したので、振り子の揺れる方向に応じて複数の発電プレートを同時に変形させることができ、発電の効率を一層向上させることができる。
【００１７】
また、請求項６に記載の発電システムによれば、振り子の振幅が所定量に達した場合に、当該振り子の振幅を抑制する振幅抑制手段をさらに備えたので、発電プレートの過大な変形を抑制することができ、発電プレートの圧電素子又は振動板の割れ等を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態１に係る発電システムの概要を示す斜視図である。
【図２】振り子が揺れている状況を示す正面図であり、（ａ）は振り子のおもりが中央に位置している状態を示す図であり、（ｂ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも左側に位置している状態を示す図であり、（ｃ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも右側に位置している状態を示す図である。
【図３】実施の形態２に係る発電システムの振り子が揺れている状況を示す正面図であり、（ａ）は振り子のおもりが中央に位置している状態を示す図であり、（ｂ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも左側に位置している状態を示す図であり、（ｃ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも右側に位置している状態を示す図である。
【図４】実施の形態３に係る発電システムの振り子が揺れている状況を示す正面図であり、（ａ）は振り子のおもりが中央に位置している状態を示す図であり、（ｂ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも左側に位置している状態を示す図であり、（ｃ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも右側に位置している状態を示す図である。
【図５】実施の形態４に係る発電システムの振り子が揺れている状況を示す正面図であり、（ａ）は振り子のおもりが中央に位置している状態を示す図であり、（ｂ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも左側に位置している状態を示す図であり、（ｃ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも右側に位置している状態を示す図である。
【図６】実施の形態５に係る発電システムの概要を示す斜視図である。
【図７】振り子が揺れている状況を示す正面図であり、（ａ）は振り子のおもりが中央に位置している状態を示す図であり、（ｂ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも左側に位置している状態を示す図であり、（ｃ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも右側に位置している状態を示す図である。
【図８】実施の形態６に係る発電システムの概要を示す斜視図である。
【図９】振り子が揺れている状況を示す正面図であり、（ａ）は振り子のおもりが中央に位置している状態を示す図であり、（ｂ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも左側に位置している状態を示す図であり、（ｃ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも右側に位置している状態を示す図である。
【図１０】発電プレートの構成の変形例を示す図である。
【図１１】発電システムの変形例を示す図である。
【図１２】発電システムの変形例を示す図である。
【図１３】当接部の構成の変形例を示す図である。
【図１４】当接部の構成の変形例を示す図である。
【図１５】振幅抑制部の配置の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る発電システムの実施の形態を詳細に説明する。ただし、これらの実施の形態によって本発明が限定されるものではない。なお、各実施の形態に係る発電システムの設置対象は任意であり、例えば外部から加えられた力を利用して発電を行う器具に用いることができる。以下では、屋外の照明装置に用いることで、ユーザによって当該発電システムの一部を押し引きしたときの衝撃力を利用して発電を行う形態を例として説明を行う。
【００２０】
〔実施の形態１〕
最初に、実施の形態１について説明する。この形態は、振り子を一対の発電プレートと間隔を隔てて配置した形態である。
【００２１】
（構成）
まず、発電システムの構成について説明する。図１は、実施の形態１に係る発電システムの概要を示す斜視図である。図２は、後述する振り子が揺れている状況を示す正面図であり、（ａ）は後述する振り子のおもりが中央に位置している状態を示す図であり、（ｂ）は後述する振り子のおもりが後述する支持体の振り子支持部よりも左側に位置している状態を示す図であり、（ｃ）は後述する振り子のおもりが後述する支持体の振り子支持部よりも右側に位置している状態を示す図である。なお、以下の説明においては、図１のＸ方向を左右方向、図１のＹ方向を前後方向、図１のＺ方向を上下方向とする。また、図１では、後述するカバー体２を想像線で示す。また、図２では、図の簡略化のために、後述する支持体１０（ただし、後述する振り子支持部を除く）の図示を省略する（なお、図３〜図５、図７、図９についても同様とする）。これら各図に示すように、発電システム１は、カバー体２と、支持体１０と、発電プレート２０ａ、２０ｂと、振り子３０とを備えている（なお、発電プレート２０ａ、２０ｂは、相互に区別する必要がない場合には「発電プレート２０」と総称する）。
【００２２】
（構成−カバー体）
カバー体２は、発電システム１の少なくとも一部を覆うカバー手段である。図１に示すように、カバー体２は、縦断面形状が略扇状の中空体であり、例えば金属、木材、樹脂等にて形成されている。また、このカバー体は、後述する支持体１０の振り子支持部１２及び発電プレート支持部１３、発電プレート２０ａ、２０ｂと、後述する振り子３０の振り子本体４０を覆うように配置されており、支持体（より具体的には、後述する支持体本体１１等）に対して係合部材（例えばフック材等）によって着脱自在に接続されている。また、このカバー体２には、スリット２ａが設けられている。スリット２ａは、振り子３０が揺れた場合でも、当該振り子３０の振り子本体４０がカバー体２と当接しないようにするためのものであり、例えば、カバー体の下面に配置されている。
【００２３】
（構成−支持体）
支持体１０は、発電システム１の各構成要素を支持するための支持手段である。図１に示すように、この支持体１０は、例えば金属、木材、樹脂等にて形成されており、支持体本体１１と、振り子支持部１２と、発電プレート支持部１３とを備えて構成されている。ここで、この支持体１０の形成方法は任意であるが、例えば、図１に示すように、支持体本体１１と、振り子支持部１２と、発電プレート支持部１３とが一体成型により形成される方法が該当する。あるいは、これら支持体本体１１と、振り子支持部１２と、発電プレート支持部１３とが別体により形成される方法であってもよい。
【００２４】
支持体本体１１は、図１に示すように、略棒状体にて形成されており、設置面Ｗ上に立設され、当該設置面Ｗに対して固定具等にて固定されている。
【００２５】
振り子支持部１２は、振り子３０を支持するための振り子支持手段である。図１、図２（ａ）に示すように、振り子支持部１２は、略棒状体にて形成されており、当該振り子支持部１２が支持体本体１１の長手方向の上端部からＹ方向に沿って張り出されており、当該支持体本体１１に対して接続されている。なお、この振り子支持部１２は、特許請求の範囲における「回転軸」に対応する。
【００２６】
発電プレート支持部１３は、発電プレート２０ａ、２０ｂを支持するための発電プレート支持手段である。図１に示すように、発電プレート支持部１３は、略逆Ｌ字状体にて形成されており、鉛直部１３ａと水平部１３ｂとを備えている。鉛直部１３ａは、水平部１３ｂを支持する部分である。この鉛直部１３ａは、略棒状体にて形成されており、振り子支持部１２の上端部に立設され、当該振り子支持部１２に対して接続されている。また、水平部１３ｂは、発電プレート２０ａ、２０ｂと当接する部分である。この水平部１３ｂは、略板状体にて形成されており、鉛直部１３ａの長手方向の上端部からＹ方向に沿って張り出され、当該鉛直部１３ａに対して接続されている。
【００２７】
（構成−発電プレート）
発電プレート２０ａ、２０ｂは、当該発電プレート２０ａ、２０ｂに加えられた外力を電気に変換するものである。図１、図２（ａ）に示すように、発電プレート２０ａ、２０ｂは、角板状にて形成されている。また、発電プレート２０ａ、２０ｂは、発電プレート支持部１３の水平部１３ｂの下側面に対して略直交するように配置されていると共に、Ｘ方向に沿って並設して配置されている。また、これら発電プレート２０ａ、２０ｂの各々は、圧電素子２１と、振動板２２とを備えて構成されている。
【００２８】
（構成−発電プレート−圧電素子）
圧電素子２１は、圧力により変形することで電気を生じる素子であり、例えばチタン酸バリウム、ジルコニア等の圧電セラミックス、リチウムタンタレート（ＬｉＴａＯ３）等の圧電単結晶からなる。また、この圧電素子２１の平面形状については、例えば、発電プレート２０よりも小さな形状にて形成されている。
【００２９】
また、図示は省略するが、圧電素子２１は、当該圧電素子２１の一方の面にプラス端子、当該圧電素子２１の他方の面にマイナス端子を有し、プラス端子と結線されたプラスリード線と、マイナス端子と結線されたマイナスリード線が引き出され、これらが図示しない制御回路を介して外部機器と接続されることで、当該外部機器に対して電力が供給される。ただし、圧電素子２１と負荷との相互間に公知のブリッジ回路等の各種電気素子を配置してもよい。あるいは、圧電素子２１として、若しくは圧電素子２１に代えて、外力（歪み、屈曲、若しくは圧縮を生じさせる力を含む）により発電が可能な任意の素材を用いることができ、例えば、イオン導電性高分子の膜（ゲル）の両面に金属（金等）をメッキしたイオン高分子金属複合材料（ＩＰＭＣ：Ｉｏｎｉｃ  Ｐｏｌｙｍｅｒ−Ｍｅｔａｌ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）や、イオン導電性高分子ゲル膜（ＩＣＰＦ：Ｉｏｎｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ  Ｐｏｌｙｍｅｒｇｅｌ  Ｆｉｌｍ）、あるいは、これらＩＰＭＣやＩＣＰＦを用いた人工筋肉を使用することができる。この点は、後述する他の実施の形態でも同じである。なお、これら圧電素子２１や発電が可能な任意の素材を、必要に応じて「発電素子」と総称する。
【００３０】
（構成−発電プレート−振動板）
振動板２２は、圧電素子２１に応力を加える支持体である。振動板２２は、例えば、ステンレス薄板等の可撓性と耐久性を有する鋼材等からなる角板状体である。また、振動板２２の形状については、例えば、平面形状が発電プレート２０と略同一の形状であると共に、厚みが圧電素子２１と略同一の厚さにて形成されている。
【００３１】
また、この振動板２２は、圧電素子２１の２つの側面のいずれか一方と接合されている。より具体的には、圧電素子２１が後述する振り子３０の振り子本体４０と当接しないように、振動板２２は、圧電素子２１における後述する振り子３０の振り子本体４０側の側面と当接するように配置され、圧電素子２１に対して接着剤等により接合されている。
【００３２】
また、この振動板２２は、当該振動板２２の長手方向の端部の一方が発電プレート支持部１３の水平部１３ｂの下側面と当接するように配置され、当該水平部１３ｂに対して溶接等により接続されている。
【００３３】
（構成−振り子）
振り子３０は、支持体１０の振り子支持部１２を中心に振動するものである。図１、図２（ａ）に示すように、振り子３０は、発電プレート２０ａ、２０ｂと間隔を隔てて配置されており、振り子本体４０と、おもり５０とを備えている。
【００３４】
（構成−振り子−振り子本体）
振り子本体４０は、おもり５０を支持するためのおもり支持手段である。図１、図２（ａ）に示すように、振り子本体４０は、例えば、鋼材、樹脂材等にて形成された棒状体である。また、この振り子本体４０は、当該振り子本体４０の長手方向がＺ方向に略沿うように配置されており、振り子支持部１２に対して公知の回転支持構造（例えば回転ピン等）によって回転可能に接続されている。ここで、振り子本体４０の接続位置については、例えば、振り子支持部１２が振り子本体４０の中心よりも当該振り子本体４０の長手方向におけるおもり５０側とは反対側の位置となるように（より具体的には、振り子支持部１２が振り子本体４０の中心よりも上方に位置するように）、振り子本体４０が振り子支持部１２に対して接続されている。
【００３５】
また、振り子本体４０は、当接部４１を備えている。当接部４１は、発電プレート２０ａ、２０ｂと当接する当接手段である。図１、図２（ａ）に示すように、当接部４１は、振り子本体４０の部分であって、振り子支持部１２よりも当該振り子本体４０の長手方向におけるおもり５０側とは反対側の部分全体（より具体的には、振り子本体４０における振り子支持部１２よりも上方の部分全体）にて形成されている（あるいは、当該振り子本体４０の長手方向におけるおもり５０側とは反対側の部分の一部にて形成されてもよい）。また、この当接部４１は、発電プレート２０ａ、２０ｂの相互間に配置されている。より具体的には、おもり５０が振り子本体４０よりも左側に位置するように振り子３０が揺れたときの振幅が所定量に達した場合に、当接部４１によって発電プレート２０ａが押圧される（この場合において、発電プレート２０ａの圧電素子２１は圧縮変形する）位置であり、且つ、おもり５０が振り子本体４０よりも右側に位置するように振り子３０が揺れたときの振幅が所定量に達した場合に、当接部４１によって発電プレート２０ｂが押圧される（この場合において、発電プレート２０ｂの圧電素子２１は圧縮変形する）位置に、当該当接部４１は配置されている。このような構成により、当接部４１の振幅を小さくしながら、おもり５０の運動エネルギーを発電プレート２０に効果的に伝えることができる。
【００３６】
（構成−振り子−おもり）
おもり５０は、振り子３０の固有振動数を調整するものであり、且つ当接部４１の押圧による発電プレート２０の変形量を調整するためのものである。図１、図２（ａ）に示すように、おもり５０は、例えば、鋼材やゴム材等で形成された球状体（又は方形状体）である。また、このおもり５０は、振り子本体４０の長手方向における当接部４１側とは反対側の位置に配置されており（より具体的には、おもり５０は振り子本体４０の長手方向の下端部に配置されている）、当該振り子本体４０に対して固定具や溶接等によって接続されている。
【００３７】
ここで、おもり５０の重さについては、例えば、当接部４１によって発電プレート２０ａ（又は発電プレート２０ｂ）が押圧された場合に、圧電素子２１に対して所定の応力が発生するように、おもり５０の重さが設定されている。
【００３８】
（発電システムの機能）
このように構成された発電システム１の機能は以下の通りである。図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、まず、発電システム１を屋外の照明装置に適用した場合には、ユーザが当該発電システム１の振り子３０を押し引きしたときの衝撃力によって当該振り子３０が揺らされ、当該振り子３０の揺れに伴って、発電プレート２０ａ（又は発電プレート２０ｂ）が当接部４１によって押圧される。これにより、発電プレート２０ａ（又は発電プレート２０ｂ）の圧電素子２１を変形させることができるので、発電を行うことが可能になる。なお、この発電システム１によって得られた電力は、例えば、照明装置等の電源として利用することが可能になる。
【００３９】
特に、図２（ａ）から（ｃ）に示すように、振り子３０のおもり５０が支持体１０の振り子支持部１２よりも左側に位置するように振り子３０が揺れた場合に、当接部４１によって発電プレート２０ｂが押圧され、且つ、振り子３０のおもり５０が支持体１０の振り子支持部１２よりも右側に位置するように振り子３０が揺れた場合に、当接部４１によって発電プレート２０ａが押圧されるように、当該当接部４１を、発電プレート２０ａ、２０ｂと間隔を隔てて配置したので、発電プレート２０とおもり５０とを一体とした構造に比べて、発電システム１が発電を行っていない場合における発電プレート２０に対するおもり５０の負荷をなくすことができる。
【００４０】
（効果）
このように実施の形態１によれば、振り子３０の振幅が所定量に達した場合に、振り子３０の振り子本体４０によって発電プレート２０ａ、２０ｂが押圧されるように、振り子３０を、発電プレート２０ａ、２０ｂと間隔を隔てて配置したので、発電プレート２０とおもり５０とを一体とした構造に比べて、発電システム１が発電を行っていない場合における発電プレート２０に対するおもり５０の負荷をなくすことができ、発電プレート２０の耐久性の低下を抑制することが可能となる。
【００４１】
また、振り子３０の振り子本体４０の部分であって、支持体１０の振り子支持部１２よりも当該振り子本体４０の長手方向における振り子３０のおもり５０側とは反対側の部分の少なくとも一部を、発電プレート２０ａ、２０ｂと当接する当接部４１としたので、当該当接部４１の振幅が小さくても、おもり５０の運動エネルギーを発電プレートに効果的に伝えることができる。よって、振り子３０と発電プレート２０との間隔を小さくすることができ、発電システム１の施工性を向上させることができる。
【００４２】
また、当接部４１を、発電プレート２０ａ、２０ｂの相互間に配置したので、発電プレート２０ａ、２０ｂの各々の圧電素子２１を変形させることができ、発電量を増やすことができる。
【００４３】
〔実施の形態２〕
次に、実施の形態２について説明する。この形態は、実施の形態１に係る各発電プレートに圧電素子を一対設けた形態である。なお、実施の形態１と略同様の構成要素については、必要に応じて、実施の形態１で用いたのと同一の符号又は名称を付してその説明を省略する。
【００４４】
（構成）
まず、実施の形態２に係る発電システムの構成について説明する。図３は、実施の形態２に係る発電システムの振り子が揺れている状況を示す正面図であり、（ａ）は振り子のおもりが中央に位置している状態を示す図であり、（ｂ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも左側に位置している状態を示す図であり、（ｃ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも右側に位置している状態を示す図である。図３（ａ）に示すように、実施の形態２に係る発電システム１０１は、実施の形態１に係る発電システム１とほぼ同様に構成されている。ただし、発電プレート２０ａ、２０ｂの構成内容については、下記に示す工夫が施されている。
【００４５】
（構成−発電プレートの構成について）
発電プレート２０ａ、２０ｂの各々は、圧電素子２１ａ、２１ｂと、振動板２２とを備えて構成されている。
【００４６】
ここで、圧電素子２１ａ、２１ｂの形状については、例えば、圧電素子２１ａ、２１ｂは、同一の角板状、かつ同一の板面積及び厚さにて形成されている。また、これら圧電素子２１ａ、２１ｂの配置については、例えば、圧電素子２１ａは、振動板２２における振り子３０の振り子本体４０側とは反対側の側面と当接するように配置されており、圧電素子２１ｂは、振動板２２における振り子３０の振り子本体４０側の側面と当接するように配置されている。より具体的には、圧電素子２１ｂが振り子３０における振り子本体４０と当接しないように、発電プレート２０における当該振り子本体４０との当接位置よりも上方の位置に、圧電素子２１ａ、２１ｂが配置されている。また、これら圧電素子２１ａ、２１ｂの接続については、例えば、振動板２２に対して接着剤等により接合されている。
【００４７】
このように、発電システム１０１においては、発電プレート２０ａ、２０ｂの各々に圧電素子２１ａ、２１ｂが設けられているので、実施の形態１に係る発電システム１に比べて、圧電素子２１の設置個数を増やすことができる。
【００４８】
（発電システムの機能）
このように構成された発電システム１０１の機能は以下の通りである。図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、振動板２２に対して圧電素子２１ａ、２１ｂが接合されているので、振り子３０が支持体１０の振り子支持部１２よりも左側又は右側に揺れたときの振幅が所定量に達した場合、振り子３０における振り子本体４０の当接部４１によって発電プレート２０ａ、２０ｂの各々が押圧されることにより、当該発電プレート２０ａ、２０ｂの各々の圧電素子２１ａを圧縮変形させることができると共に、圧電素子２１ｂを引張変形させることができる。
【００４９】
（効果）
このように実施の形態２によれば、発電プレート２０ａ、２０ｂの各々に圧電素子２１ａ、２１ｂが設けられているので、実施の形態１に係る発電システム１に比べて、圧電素子２１の設置個数を増やすことができ、発電量をさらに増やすことができる。
【００５０】
〔実施の形態３〕
次に、実施の形態３について説明する。この形態は、当接部を、略Ｕ字形状体で形成した形態である。なお、実施の形態３と略同様の構成要素については、必要に応じて、実施の形態２で用いたのと同一の符号又は名称を付してその説明を省略する。
【００５１】
（構成）
まず、実施の形態３に係る発電システムの構成について説明する。図４は、実施の形態３に係る発電システムの振り子が揺れている状況を示す正面図であり、（ａ）は振り子のおもりが中央に位置している状態を示す図であり、（ｂ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも左側に位置している状態を示す図であり、（ｃ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも右側に位置している状態を示す図である。図４（ａ）に示すように、実施の形態３に係る発電システム２０１は、実施の形態２に係る発電システム１０１の構成要素に対して、発電プレート２０ａ、２０ｂに代えて一枚の発電プレート２０として構成されている（例えば、一枚の振動板２２の左側面に圧電素子２１ａが接合されており、当該振動板２２の右側面に圧電素子２１ｂが接合された発電プレート２０として構成されている）。また、振り子３０における振り子本体４０の当接部４１の構成については、下記に示す工夫が施されている。
【００５２】
（構成−振り子−振り子本体の当接部の構成について）
振り子本体４０の当接部４１の構成については、例えば、振り子３０が支持体１０の振り子支持部１２よりも左側に揺れた場合、及び振り子３０が当該振り子支持部１２よりも右側に揺れた場合にも、一枚の発電プレート２０が変形可能となるように、当該当接部４１が構成されている。具体的には、図４（ａ）に示すように、この当接部４１の形状については、一対の側部を相互に対向するように配置して構成された略Ｕ字形状体で形成されている。また、この当接部４１の配置については、当該当接部４１の上記一対の側部と発電プレート２０とが対向する位置に、当該当接部４１が配置されている。これにより、振り子３０が支持体１０の振り子支持部１２よりも左側に揺れた場合には、当接部４１の一対の側部の一方によって発電プレート２０が押圧されると共に、振り子３０が支持体１０の振り子支持部１２よりも右側に揺れた場合に、当接部４１の一対の側部の他方によって発電プレート２０が押圧されることが可能となるので、当該発電プレート２０を左右の方向に変形させることができる。
【００５３】
（発電システムの機能）
このように構成された発電システム２０１の機能は以下の通りである。図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、振り子３０における振り子本体４０の当接部４１のうち、上記一対の側部が一枚の発電プレート２０と対向しているので、振り子３０が支持体１０の振り子支持部１２よりも左側に揺れたときの振幅が所定量に達した場合、上記一対の側部の一方によって当該発電プレート２０が押圧されることにより、当該発電プレート２０の圧電素子２１ａを引張変形させることができると共に、圧電素子２１ｂを圧縮変形させることができる。また、振り子３０が支持体１０の振り子支持部１２よりも右側に揺れたときの振幅が所定量に達した場合、上記一対の側部の他方によってこの発電プレート２０が押圧されることにより、当該発電プレート２０の圧電素子２１ａを圧縮変形させることができると共に、圧電素子２１ｂを引張変形させることができる。
【００５４】
（効果）
このように実施の形態３によれば、振り子３０における振り子本体４０の当接部４１を、一対の側部を相互に対向するように配置して構成された略Ｕ字形状体で形成し、当接部４１の一対の側部と一枚の発電プレート２０とが対向する位置に、当接部４１を配置したので、振り子３０の揺れる方向に応じて当該発電プレート２０を変形させることができる。よって、一枚の発電プレート２０であっても、実施の形態２と同じ発電量の発電を行うことができる。
【００５５】
〔実施の形態４〕
次に、実施の形態４について説明する。この形態は、当接部を歯車状に形成した形態である。なお、実施の形態４と略同様の構成要素については、必要に応じて、実施の形態２で用いたのと同一の符号又は名称を付してその説明を省略する。
【００５６】
（構成）
まず、実施の形態４に係る発電システムの構成について説明する。図５は、実施の形態４に係る発電システムの振り子が揺れている状況を示す正面図であり、（ａ）は振り子のおもりが中央に位置している状態を示す図であり、（ｂ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも左側に位置している状態を示す図であり、（ｃ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも右側に位置している状態を示す図である。図５（ａ）に示すように、実施の形態４に係る発電システム３０１は、実施の形態２に係る発電システム１０１とほぼ同様に構成されている。ただし、振り子３０における振り子本体４０の当接部４１の構成については、下記に示す工夫が施されている。
【００５７】
（構成−振り子−振り子本体の当接部の構成について）
振り子本体４０の当接部４１の構成については、例えば、振り子３０が支持体１０の振り子支持部１２よりも左側又は右側に揺れたときに、当該当接部４１によって発電プレート２０ａ、２０ｂの両方が押圧されて変形可能となるように、当該当接部４１が構成されている。具体的には、図５（ａ）に示すように、この当接部４１の形状については、略歯車状に形成されている。また、この当接部４１の配置については、当該当接部４１における複数の突起部の少なくとも一部と発電プレート２０ａ、２０ｂとが対向する位置に、当該当接部４１が配置されている。なお、この場合において、発電プレート２０ａ、２０ｂの具体的な配置については任意であるが、例えば、振り子３０が支持体１０の振り子支持部１２よりも左側又は右側に揺れたときに、この当接部４１における複数の突起部の少なくとも二つ以上によって、当該発電プレート２０ａ、２０ｂが押圧されて変形可能なように、当該発電プレート２０ａ、２０ｂが当該当接部４１の移動軌跡上に配置される。これにより、振り子３０が支持体１０の振り子支持部１２よりも左側又は右側に揺れた場合には、この当接部４１の複数の突起部によって発電プレート２０ａ、２０ｂが押圧されることが可能になるので、当該発電プレート２０ａ、２０ｂの両方を同時に変形させることができる。なお、本実施の形態では、当接部４１の本体部分を正面扇形状で形成しているが、半円板状や円板状を含む任意の形状に形成した上で、その一部の周縁や全周縁に歯車状部分を形成するようにしてもよい。
【００５８】
（発電システムの機能）
このように構成された発電システム３０１の機能は以下の通りである。図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、振り子３０における振り子本体４０の当接部４１のうち、複数の突起部の少なくとも一部が発電プレート２０ａ、２０ｂと対向しているので、振り子３０が支持体１０の振り子支持部１２よりも左側に揺れたときの振幅が所定量に達した場合、当該複数の突起部の少なくとも一部によって当該発電プレート２０ａ、２０ｂが押圧されることにより、発電プレート２０ａの圧電素子２１ａ及び発電プレート２０ｂの圧電素子２１ｂを圧縮変形させることができると共に、発電プレート２０ａの圧電素子２１ｂ及び発電プレート２０ｂの圧電素子２１ａを引張変形させることができる。また、振り子３０が支持体１０の振り子支持部１２よりも右側に揺れたときの振幅が所定量に達した場合、この複数の突起部の少なくとも一部によって発電プレート２０ａ、２０ｂが押圧されることにより、発電プレート２０ａの圧電素子２１ａ及び発電プレート２０ｂの圧電素子２１ｂを引張変形させることができると共に、発電プレート２０ａの圧電素子２１ｂ及び発電プレート２０ｂの圧電素子２１ａを圧縮変形させることができる。
【００５９】
（効果）
このように実施の形態４によれば、振り子３０における振り子本体４０の当接部４１における複数の突起部の少なくとも一部と発電プレート２０ａ、２０ｂとが対向する位置に、当接部４１を配置したので、振り子３０の揺れる方向に応じて当該発電プレート２０ａ、２０ｂを同時に変形させることができ、発電の効率を一層向上させることができる。
【００６０】
〔実施の形態５〕
次に、実施の形態５について説明する。この形態は、支持体に振幅抑制手段を備えた形態である。なお、実施の形態５と略同様の構成要素については、必要に応じて、実施の形態３で用いたのと同一の符号又は名称を付してその説明を省略する。
【００６１】
（構成）
まず、実施の形態５に係る発電システムの構成について説明する。図６は、実施の形態５に係る発電システムの概要を示す斜視図である。図７は、振り子が揺れている状況を示す正面図であり、（ａ）は振り子のおもりが中央に位置している状態を示す図であり、（ｂ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも左側に位置している状態を示す図であり、（ｃ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも右側に位置している状態を示す図である。図６、図７（ａ）に示すように、実施の形態５に係る発電システム４０１は、実施の形態３に係る発電システム２０１の構成要素に対して、発電プレート２０及び振り子３０の設置内容とが異なり、カバー体２が上下逆向きに反転させた向きで配置されており、支持体１０の発電プレート支持部１３を省略して、振幅抑制部６０を加えて構成されている。
【００６２】
（構成−発電プレートの設置について）
発電プレート２０の設置については、具体的には、図６、図７（ａ）に示すように、発電プレート２０は、設置面Ｗ上における支持体１０の振り子支持部１２の前端部に対応する位置に立設されており、設置面Ｗに対して固定具等によって固定されている。
【００６３】
（構成−振り子の設置について）
また、振り子３０の設置については、具体的には、図６、図７（ａ）に示すように、振り子支持部１２が振り子３０の振り子本体４０の中心よりも下方に位置し、且つ、当該振り子本体４０の当接部４１が当該振り子本体４０の長手方向の下端部に位置すると共に、当該振り子３０のおもり５０が振り子本体４０の長手方向の上端部に位置するように、当該振り子３０が設置されている。また、この当接部４１の配置については、振り子３０が支持体１０の振り子支持部１２よりも左側又は右側に揺れた場合に、当接部４１の一対の側部のいずれか一方によって発電プレート２０が押圧されることが可能となるように、当該当接部４１の一対の側部と発電プレート２０とが対向する位置に、当該当接部４１が配置されている。
【００６４】
（構成−振幅抑制部）
振幅抑制部６０は、振り子３０の振幅が所定量に達した場合に、当該振り子３０の振幅を抑制する振幅抑制手段である。図６、図７（ａ）に示すように、振幅抑制部６０は、例えば、金属、木材、樹脂等にて形成された逆Ｌ字状の棒状体である。ここで、振幅抑制部６０の形成方法は任意であるが、例えば、支持体１０の支持体本体１１と、振り子支持部１２と、振幅抑制部６０とが一体成型により形成される方法が該当する。あるいは、これら支持体本体１１と、振り子支持部１２と、振幅抑制部６０とが別体により形成される方法であってもよい。
【００６５】
また、振幅抑制部６０は、鉛直部６１と水平部６２とを備えている。鉛直部６１は、水平部６２を支持する部分であり、振り子支持部１２の上端部に立設され、当該振り子支持部１２に対して接続されている。また、水平部６２は、振り子本体４０と当接する部分であり、鉛直部６１の長手方向の上端部からＹ方向に沿って張り出され、当該鉛直部６１に対して接続されている。
【００６６】
ここで、振幅抑制部６０の形状については、具体的には、図６、図７（ａ）に示すように、当該振幅抑制部６０の水平部６２の一部が、一対の側部を相互に対向するように配置して構成された略Ｕ字形状体に形成されている。また、この水平部６２の一部の配置については、振り子３０が支持体１０の振り子支持部１２よりも左側又は右側に揺れた場合に、当該水平部６２の一部における一対の側部のいずれか一方によって振り子本体４０が押圧されることが可能となるように、当該一対の側部と当該振り子本体４０（より具体的には、振り子本体４０における当接部４１以外の部分）とが対向する位置に、当該水平部６２の一部が配置されている。
【００６７】
このような構成により、振り子３０に多大な衝撃力が加わることによって、振り子３０が支持体１０の振り子支持部１２よりも左側又は右側に揺れた場合であっても、振幅抑制部６０の水平部６２の一部における一対の側部のいずれか一方によって振り子３０の振り子本体４０が押圧されることにより、当該振り子３０の過大な振幅を抑えることができる。なお、振り子３０の振り子本体４０が振幅抑制部６０と当接した後も、振り子３０が揺れ続けられるように、例えば、振り子３０の振り子本体４０を、例えば板ばね等の弾性体にて形成されることが望ましい。
【００６８】
（発電システムの機能）
このように構成された発電システム４０１の機能は以下の通りである。図７（ｂ）、（ｃ）に示すように、振幅抑制部６０の水平部６２のうち、上記一対の側部が振り子３０の振り子本体４０と対向しているので、振り子３０が支持体１０の振り子支持部１２よりも左側又は右側に揺れたときの振幅が所定量に達した場合、振幅抑制部６０によって当該振り子３０の振幅が抑えられることにより、発電プレート２０の過大な変形を抑制することができる。特に、振り子３０が支持体１０の振り子支持部１２よりも左側に揺れた場合に、発電プレート２０の圧電素子２１ａの過度な引張変形を抑制することができると共に、振り子３０が支持体１０の振り子支持部１２よりも右側に揺れた場合にも、発電プレート２０の圧電素子２１ｂの過度な引張変形を抑制することができる。
【００６９】
（効果）
このように実施の形態５によれば、振り子３０の振幅が所定量に達した場合に、当該振り子３０の振幅を抑制する振幅抑制部６０をさらに備えたので、発電プレート２０の過大な変形を抑制することができ、発電プレート２０の圧電素子２１ａ、２１ｂ又は振動板２２の割れ等を防止することができる。
【００７０】
〔実施の形態６〕
次に、実施の形態６について説明する。この形態は、振り子の振り子本体に張出部を設けた形態である。なお、実施の形態６と略同様の構成要素については、必要に応じて、実施の形態１で用いたのと同一の符号又は名称を付してその説明を省略する。
【００７１】
（構成）
まず、実施の形態６に係る発電システムの構成について説明する。図８は、実施の形態６に係る発電システムの概要を示す斜視図である。図９は、振り子が揺れている状況を示す正面図であり、（ａ）は振り子のおもりが中央に位置している状態を示す図であり、（ｂ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも左側に位置している状態を示す図であり、（ｃ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも右側に位置している状態を示す図である。図８、図９（ａ）に示すように、実施の形態６に係る発電システム５０１は、実施の形態１に係る発電システム１の構成要素に対して、支持体１０の発電プレート支持部１３を別体として構成し、振り子３０における振り子本体４０の当接部４１に代えて把持部４２とし、張出部７０を加えて構成されている。
【００７２】
（構成−発電プレート支持部）
発電プレート支持部１３は、図８、図９（ａ）に示すように、設置面Ｗ上に支持されている。具体的には、発電プレート支持部１３の鉛直部１３ａは、設置面Ｗに立設され、当該設置面Ｗに対して固定具等によって接続されている。また、発電プレート支持部１３の水平部１３ｂは、当該鉛直部１３ａの長手方向の上端部からＹ方向に沿って張り出されている。
【００７３】
（構成−振り子−振り子本体−把持部）
把持部４２は、振り子３０を揺らす際に、ユーザが当該振り子３０を把持するための把持手段である。この把持部４２は、振り子支持部１２よりも当該振り子本体４０の長手方向におけるおもり５０側とは反対側の部分全体（より具体的には、振り子本体４０における振り子支持部１２よりも上方の部分全体）にて形成されている。ここで、この把持部４２の形状については、例えば、ユーザが把持部４２を把持しやすくなるように、把持部４２の幅の長さを、振り子本体４０の幅よりも大きくしている。
【００７４】
（構成−張出部）
張出部７０は、発電プレート２０と当接する当接手段である。この張出部７０は、図８、図９（ａ）に示すように、例えば、金属、木材、樹脂等にて形成された略棒状体である。ここで、張出部７０の形成方法は任意であるが、例えば、振り子３０の振り子本体４０と、おもり５０と、張出部７０とが一体成型により形成される方法が該当する。あるいは、これら振り子３０の振り子本体４０と、おもり５０と、張出部７０とが別体により形成される方法であってもよい。
【００７５】
また、この張出部７０は、張出部本体７１と、当接部７２とを備えている。張出部本体７１は、当接部７２を支持するための部分であり、振り子本体４０からＹ方向沿って張り出されており、当該振り子本体４０に対して接続されている。また、当接部７２は、発電プレート２０と当接する部分であり、張出部７０からＹ方向沿って張り出されており、当該張出部７０に対して接続されている。
【００７６】
ここで、張出部７０の形状については、具体的には、図８、図９（ａ）に示すように、当該張出部７０の当接部７２が、一対の側部を相互に対向するように配置して構成された略Ｕ字形状体に形成されている。また、この当接部７２の配置については、振り子３０が支持体１０の振り子支持部１２よりも左側又は右側に揺れた場合に、当該当接部７２における一対の側部のいずれか一方によって発電プレート２０が押圧されることが可能となるように、当該一対の側部と当該発電プレート２０とが対向する位置に、当該当接部７２が配置されている。
【００７７】
このような構成により、振り子３０の振り子本体４０によって直接的に発電プレート２０が押圧できない位置に、当該発電プレート２０が配置されている場合であっても、張出部７０によって当該発電プレート２０が押圧されることが可能となるので、当該発電プレート２０を変形させることができる。
【００７８】
（発電システムの機能）
このように構成された発電システム５０１の機能は以下の通りである。図９（ｂ）、（ｃ）に示すように、張出部７０の当接部７２のうち、上記一対の側部が一枚の発電プレート２０と対向しているので、振り子３０が支持体１０の振り子支持部１２よりも左側に揺れたときの振幅が所定量に達した場合、上記一対の側部の一方によって当該発電プレート２０が押圧されることにより、当該発電プレート２０の圧電素子２１ａを圧縮変形させることができると共に、圧電素子２１ｂを引張変形させることができる。また、振り子３０が支持体１０の振り子支持部１２よりも右側に揺れたときの振幅が所定量に達した場合、上記一対の側部の他方によってこの発電プレート２０が押圧されることにより、当該発電プレート２０の圧電素子２１ａを引張変形させることができると共に、圧電素子２１ｂを圧縮変形させることができる。
【００７９】
（効果）
このように実施の形態６によれば、振り子３０の振り子本体４０に張出部７０を設けたので、例えば、振り子３０の振り子本体４０によって直接的に発電プレート２０が押圧できない位置に、当該発電プレート２０が配置されている場合であっても、張出部７０によって当該発電プレート２０を変形させることができ、状況に応じた発電システム５０１の施工を行うことができる。
【００８０】
〔実施の形態に対する変形例〕
以上、本発明に係る各実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
【００８１】
（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。例えば、発電プレート２０が変形しにくい場合であっても、この発電プレート２０の変形を、従来とは異なる技術により従来と同様に達成できている場合には、本願発明の課題が解決されている。
【００８２】
（各実施の形態の組み合わせ）
上記実施の形態１〜６に示した構成は、相互に組み合わせることができる。例えば、実施の形態１から４に係る発電システムのいずれか一つと、実施の形態５に係る発電システム４０１の振幅抑制部６０とを組み合わせても良い。あるいは、実施の形態１から４に係る発電システムのいずれか一つと、実施の形態６に係る発電システム５０１の張出部７０とを組み合わせても良い。あるいは、実施の形態１から４に係る発電システムのいずれか一つと、実施の形態５に係る発電システム４０１の振幅抑制部６０と、実施の形態６に係る発電システム５０１の張出部７０とを組み合わせても良い。
【００８３】
（電力の利用方法について）
上記実施の形態１から６では、照明装置の電源に対して利用すると説明したが、これに限られない。例えば、発電した電力を非常用蓄電池に蓄電して、非常用蓄電池を非常用電源として利用できるようにしてもよい。
【００８４】
（発電プレートについて）
上記実施の形態１から６では、発電プレート２０の形状は角板状にて形成されていると説明したが、これに限られず、例えば方形状（例えば三角形、五角形等）、扇状、円弧状、円形状等にて形成されてもよい。
【００８５】
また、上記実施の形態１から６では、圧電素子２１は発電プレート２０よりも小さな形状にて形成されていると説明したが、例えば、圧電素子２１が発電プレート２０と同一の形状にて形成されてもよい。
【００８６】
また、上記実施の形態１から６では、発電プレート２０は振動板２２を備えて構成されると説明したが、例えば振動板２２を省略してもよい。
【００８７】
また、上記実施の形態１、２では、発電システムは、発電プレート２０ａ、２０ｂを備えていると説明したが、例えば、発電プレート２０ａ、２０ｂのいずれか一方のみを備えてもよい。また、上記実施の形態４では、発電システム３０１は、発電プレート２０ａ、２０ｂを備えていると説明したが、例えば、発電プレート２０ａ、２０ｂのいずれか一方のみを備えてもよく、あるいは、２枚以上の発電プレート２０を備えてもよい。
【００８８】
また、上記実施の形態２では、発電プレート２０ａ、２０ｂの各々は、圧電素子２１ａ、２１ｂと、振動板２２とを備えて構成されていると説明したが、例えば、図１０に示すように、固定板８１ａ、８１ｂと、ストッパ８２ａ、８２ｂとをさらに備えて構成されてもよい。
ここで、固定板８１ａは、圧電素子２１ａの変形時における支点として機能することにより、圧電素子２１ａの変形を促進するための変形促進手段である。また、固定板８１ｂは、圧電素子２１ｂの変形時における支点として機能することにより、圧電素子２１ｂの変形を促進するための変形促進手段である。この固定板８１ａは、圧電素子２１ａの側方であって、振動板２２と共に当該圧電素子２１ａを挟持する位置に配置されており、その長手方向の一端部が支持体１０の発電プレート支持部１３に固定されている（固定板８１ｂの設置についても同様とする）。また、固定板８１ａと圧電素子２１ａとの相互の距離は、圧電素子２１ａの変形時に当該圧電素子２１ａが固定板８１ａに接触するように決定され、圧電素子２１ａと固定板８１ａとが相互に密接するように決定されることがより好ましい（固定板８１ｂと圧電素子２１ｂとの相互の距離についても同様とする）。
また、ストッパ８２ａ、８２ｂは、振動板２２の振動範囲を規制するための規制手段である。このストッパ８２ａは、固定板８１ａの側方であって、振動板２２や圧電素子２２ａとは反対側に配置されており、このストッパ８２ｂは、固定板８１ｂの側方であって、振動板２２や圧電素子２２ｂとは反対側に配置されている。そして、これらストッパ８２ａ、８２ｂの長手方向の一端部が支持体１０の発電プレート支持部１３に固定されている。ストッパ８２ａと固定板８１ａとの相互間の距離は、振動板２２の変形が許容される距離であって、振動板２２が塑性変形する程度に過大に振動する直前に当該振動板２２がストッパ８２ａに接触するように決定されることが好ましい（ストッパ８２ｂと固定板８１ｂとの相互間の距離についても同様とする）。また、このストッパ８２ａ、８２ｂの形状は任意であるが、振動板２２と相似形状とすることが好ましく、例えば、ストッパ８２ａ、８２ｂの形状を振動板２２より小さい板状体として形成している。
このような構造により、固定部８１ａ、８１ｂを支点として圧電素子２１ａ、２１ｂを変形させることにより、圧電素子２１ａ、２１ｂの変形を促進させることができ、発電効率を高めることができる。また、振動板２２が大きく変形しようとしても、ストッパ８２ａ、８２ｂによってその変形が規制されるので、振動板２２の破損等を防止することができる。
【００８９】
（振り子について）
上記実施の形態１から６では、振り子３０は支持体１０の振り子支持部１２を中心に振動するものであると説明したが、これに限られない。例えば、図１１に示す発電システム６０１のように、振り子３０が設置面Ｗ上に立設され、当該設置面Ｗに対して固定具等にて固定されている場合には、当該振り子３０は、当該振り子３０における振り子本体４０の固定端を中心に振動するものであってもよい。この場合において、この振り子本体４０が公知の振動板にて形成され、振り子本体４０の長手方向における固定端側とは反対側の位置に、おもり５０が設けられる。そして、この振り子本体４０の側面と発電プレート２０の側面とが対向しない位置に、これら振り子３０と発電プレート２０とが並設され、振り子本体４０と補助部材９２を介して一体に成形された略Ｕ字状の当接部９１は、当該当接部９１の一対の側部が発電プレート２０と対向する位置に配置される。これにより、振り子３０が支持体１０の振り子支持部１２よりも左側に揺れた場合には、当接部９１の一対の側部の一方によって発電プレート２０が押圧されると共に、振り子３０が支持体１０の振り子支持部１２よりも右側に揺れた場合に、当接部９１の一対の側部の他方によって発電プレート２０が押圧されることが可能となるので、当該発電プレート２０を左右の方向に変形させることができる。あるいは、図１２に示す発電システム７０１のように、この振り子本体４０の側面と発電プレート２０の側面とが対向する位置に、これら振り子３０と発電プレート２０とが並設され、振り子本体４０と補助部材９２を介して一体に成形された略Ｕ字状の当接部９１は、当該当接部９１の一対の側部が発電プレート２０と対向する位置に配置されてもよい。
【００９０】
（振り子の振り子本体について）
上記実施の形態１から６では、支持体１０の振り子支持部１２が振り子３０の振り子本体４０の中心よりも当該振り子本体４０の長手方向におけるおもり５０側とは反対側の位置となるように、当該振り子本体４０がこの振り子支持部１２に対して接続されていると説明したが、これに限られない。例えば、この振り子支持部１２が振り子本体４０の中心よりも当該振り子本体４０の長手方向におけるおもり５０側の位置となるように、当該振り子本体４０がこの振り子支持部１２に対して接続されてもよい。
【００９１】
また、上記実施の形態１から５では、振り子本体４０の当接部４１によって発電プレート２０が押圧されると説明したが、例えば、振り子本体４０の当接部４１以外の部分によって発電プレート２０が押圧されてもよい。この場合において、発電プレート２０は、振り子本体４０の当接部４１以外の部分によって押圧可能な位置に配置される。
【００９２】
（当接部について）
上記実施の形態１から４では、振り子３０における振り子本体４０に、当接部４１が１体設けられていると説明したが、例えば、当該当接部４１は、複数体設けられてもよい。例えば、上記実施の形態３において、発電プレート２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄがそれぞれ異なる位置に設けられている場合に、図１３に示すように、これら発電プレート２０と対応する位置に、当接部４１が４体設けられる。また、上記実施の形態４において、発電プレート２０ａ、２０ｂ、２０ｃがＹ方向に沿って２組並設されている場合に、図１１に示すように、一方の組の発電プレート２０ａ、２０ｂ、２０ｃと対応する位置に当接部４１が１体設けられると共に、もう一方の組の発電プレート２０ａ、２０ｂ、２０ｃと対応する位置に当接部４１がもう１体設けられる。なお、これら当接部４１の具体的な形状については任意であるが、例えば、図１４に示すように、前方側の発電プレート２０ａ、２０ｂ、２０ｃの大きさが後方側の発電プレート２０ａ、２０ｂ、２０ｃよりも小さい場合には、前方側の当接部４１の大きさを、後方側の当接部４１よりも小さくしてもよい。
【００９３】
（振幅抑制部について）
上記実施の形態５では、振幅抑制部６０の水平部６２の一部における一対の側部と振り子３０の振り子本体４０における当接部４１以外の部分とが対向する位置に、当該水平部６２の一部が配置されていると説明したが、例えば、図１５に示すように、当該一対の側部と振り子本体４０の当接部４１とが対向する位置に、当該水平部６２の一部が配置されてもよい。あるいは、この振り子本体４０の部分に限られず、例えば、当該一対の側部と振り子３０のおもり５０とが対向する位置に、当該水平部６２の一部が配置されてもよく、又は、当該一対の側部と発電プレート２０とが対向する位置に、当該水平部６２の一部が配置されてもよい。
【００９４】
（張出部について）
上記実施の形態６では、張出部７０が一体設けられていると説明したが、例えば、振り子３０の振り子本体４０によって直接的に発電プレート２０が押圧できない位置に、複数の発電プレート２０が配置されている場合には、張出部７０は複数設けられてもよい。あるいは、一つの張出部本体７１に対して複数の当接部４１が設けられてもよい。
【００９５】
また、上記実施の形態６では、張出部７０の当接部７２は、張出部７０からＹ方向沿って張り出されていると説明したが、これに限られず、例えば、発電プレート２０の設置位置に応じて当該当接部７２の張り出す向きを変えてもよい。
【００９６】
また、上記実施の形態６では、張出部７０の当接部７２は略Ｕ字形状体に形成されていると説明したが、これに限られず、例えば直線状体、歯車状体等にて形成されてもよい。
【符号の説明】
【００９７】
１、１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１、７０１  発電システム
２  カバー体
２ａ  スリット
１０  支持体
１１  支持体本体
１２  振り子支持部
１３  発電プレート支持部
１３ａ、６１  鉛直部
１３ｂ、６２  水平部
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ  発電プレート
２１、２１ａ、２１ｂ  圧電素子
２２  振動板
３０  振り子
４０  振り子本体
４１、７２、９１  当接部
４２  把持部
５０  おもり
６０  振幅抑制部
７０  張出部
７１  張出部本体
８１ａ、８１ｂ  固定板
８２ａ、８２ｂ  ストッパ
９２  補助部材
【図１】
2014110674.tif 000003
【図２】
2014110674.tif 000004
【図３】
2014110674.tif 000005
【図４】
2014110674.tif 000006
【図５】
2014110674.tif 000007
【図６】
2014110674.tif 000008
【図７】
2014110674.tif 000009
【図８】
2014110674.tif 000010
【図９】
2014110674.tif 000011
【図１０】
2014110674.tif 000012
【図１１】
2014110674.tif 000013
【図１２】
2014110674.tif 000014
【図１３】
2014110674.tif 000015
【図１４】
2014110674.tif 000016
【図１５】
2014110674.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成24年12月19日(2012.12.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外力を発電素子を介して電気に変換する発電システムであって、
前記発電素子により構成され、又は前記発電素子を振動板に固定して構成された、発電プレートと、
回転軸又は固定端を中心に振動する振り子であって、振り子本体を有する振り子と、を備え、
前記振り子の振幅が所定量に達した場合に、前記振り子の前記振り子本体によって前記発電プレートが押圧されるように、前記振り子を、前記発電プレートと間隔を隔てて配置した、
発電システム。
【請求項２】
前記振り子の前記振り子本体の長手方向における中心以外の位置に、前記回転軸を配置し、
前記振り子の前記振り子本体の長手方向における中心に対して前記回転軸とは異なる側に、前記発電プレートと当接する当接部を設けた、
請求項１に記載の発電システム。
【請求項３】
一対の前記発電プレートを、相互に間隔を隔てて並設し、
前記当接部を、前記一対の発電プレートの相互間に配置した、
請求項２に記載の発電システム。
【請求項４】
前記当接部を、一対の側部を相互に対向するように配置して構成された略Ｕ字形状体で形成し、
前記当接部の前記一対の側部と前記発電プレートとが対向する位置に、前記当接部を配置した、
請求項２に記載の発電システム。
【請求項５】
複数の前記発電プレートを、相互に間隔を隔てて並設し、
前記当接部を略歯車状に形成し、
前記当接部における複数の突起部の少なくとも一部と前記複数の発電プレートの各々とが対向する位置に、前記当接部を配置した、
請求項２に記載の発電システム。
【請求項６】
前記振り子の振幅が所定量に達した場合に、当該振り子の振幅を抑制する振幅抑制手段をさらに備えた、
請求項１から５のいずれか一項に記載の発電システム。
【請求項７】
前記振り子本体の一方の端部におもりを接続した、
請求項１から６のいずれか一項に記載の発電システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の発電システムは、外力を発電素子を介して電気に変換する発電システムであって、前記発電素子により構成され、又は前記発電素子を振動板に固定して構成された、発電プレートと、回転軸又は固定端を中心に振動する振り子であって、振り子本体を有する振り子と、を備え、前記振り子の振幅が所定量に達した場合に、前記振り子の前記振り子本体によって前記発電プレートが押圧されるように、前記振り子を、前記発電プレートと間隔を隔てて配置して構成されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
また、請求項２に記載の発電システムは、請求項１に記載の発電システムにおいて、前記振り子の前記振り子本体の長手方向における中心以外の位置に、前記回転軸を配置し、前記振り子の前記振り子本体の長手方向における中心に対して前記回転軸とは異なる側に、前記発電プレートと当接する当接部を設けて構成されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、請求項６に記載の発電システムは、請求項１から５のいずれか一項に記載の発電システムにおいて、前記振り子の振幅が所定量に達した場合に、当該振り子の振幅を抑制する振幅抑制手段をさらに備えている。
また、請求項７に記載の発電システムは、請求項１から６のいずれか一項に記載の発電システムにおいて、前記振り子本体の一方の端部におもりを接続して構成されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項１に記載の発電システムによれば、振り子の振幅が所定量に達した場合に、振り子の振り子本体によって発電プレートが押圧されるように、振り子を、発電プレートと間隔を隔てて配置したので、発電プレートと振り子とを一体とした構造に比べて、発電システムが発電を行っていない場合における発電プレートに対する振り子の負荷をなくすことができ、発電プレートの耐久性の低下を抑制することが可能となる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、請求項２に記載の発電システムによれば、振り子の振り子本体の部分であって、振り子の振り子本体の長手方向における中心に対して回転軸とは異なる側に、発電プレートと当接する当接部を設けたので、当接部の振幅が小さくても、振り子の運動エネルギーを発電プレートに効果的に伝えることができる。よって、振り子と発電プレートとの間隔を小さくすることができ、発電システムの施工性を向上させることができる。
【手続補正書】
【提出日】平成25年5月2日(2013.5.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外力を発電素子を介して電気に変換する発電システムであって、
前記発電素子により構成され、又は前記発電素子を振動板に固定して構成された、発電プレートと、
回転軸又は固定端を中心に振動する振り子であって、振り子本体を有する振り子と、を備え、
前記振り子の前記振り子本体の少なくとも一部に、前記発電プレートと当接する当接部を設け、
前記振り子の振幅が所定量に達した場合に、前記当接部によって前記発電プレートが押圧されるように、前記振り子を、前記発電プレートと間隔を隔てて配置した、
発電システム。
【請求項２】
前記発電素子を振動板に固定することにより、前記発電プレートを構成した、
請求項１に記載の発電システム。
【請求項３】
前記振り子の前記振り子本体の長手方向における中心以外の位置に、前記回転軸を配置し、
前記振り子の前記振り子本体の長手方向における中心に対して前記回転軸とは異なる側に、前記当接部を設けた、
請求項１又は２に記載の発電システム。
【請求項４】
一対の前記発電プレートを、相互に間隔を隔てて並設し、
前記当接部を、前記一対の発電プレートの相互間に配置した、
請求項３に記載の発電システム。
【請求項５】
前記当接部を、一対の側部を相互に対向するように配置して構成された略Ｕ字形状体で形成し、
前記当接部の前記一対の側部と前記発電プレートとが対向する位置に、前記当接部を配置した、
請求項３に記載の発電システム。
【請求項６】
複数の前記発電プレートを、相互に間隔を隔てて並設し、
前記当接部を略歯車状に形成し、
前記当接部における複数の突起部の少なくとも一部と前記複数の発電プレートの各々とが対向する位置に、前記当接部を配置した、
請求項３に記載の発電システム。
【請求項７】
前記振り子の振幅が所定量に達した場合に、当該振り子の振幅を抑制する振幅抑制手段をさらに備えた、
請求項１から６のいずれか一項に記載の発電システム。
【請求項８】
前記振り子本体の一方の端部におもりを接続した、
請求項１から７のいずれか一項に記載の発電システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の発電システムは、外力を発電素子を介して電気に変換する発電システムであって、前記発電素子により構成され、又は前記発電素子を振動板に固定して構成された、発電プレートと、回転軸又は固定端を中心に振動する振り子であって、振り子本体を有する振り子と、を備え、前記振り子の前記振り子本体の少なくとも一部に、前記発電プレートと当接する当接部を設け、前記振り子の振幅が所定量に達した場合に、前記当接部によって前記発電プレートが押圧されるように、前記振り子を、前記発電プレートと間隔を隔てて配置している。
また、請求項２に記載の発電システムは、請求項１に記載の発電システムにおいて、前記発電素子を振動板に固定することにより、前記発電プレートを構成している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
また、請求項３に記載の発電システムは、請求項１又は２に記載の発電システムにおいて、前記振り子の前記振り子本体の長手方向における中心以外の位置に、前記回転軸を配置し、前記振り子の前記振り子本体の長手方向における中心に対して前記回転軸とは異なる側に、前記当接部を設けて構成されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、請求項４に記載の発電システムは、請求項３に記載の発電システムにおいて、一対の前記発電プレートを、相互に間隔を隔てて並設し、前記当接部を、前記一対の発電プレートの相互間に配置している。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また、請求項５に記載の発電システムは、請求項３に記載の発電システムにおいて、前記当接部を、一対の側部を相互に対向するように配置して構成された略Ｕ字形状体で形成し、前記当接部の前記一対の側部と前記発電プレートとが対向する位置に、前記当接部を配置している。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、請求項６に記載の発電システムは、請求項３に記載の発電システムにおいて、複数の前記発電プレートを、相互に間隔を隔てて並設し、前記当接部を略歯車状に形成し、前記当接部における複数の突起部の少なくとも一部と前記複数の発電プレートの各々とが対向する位置に、前記当接部を配置している。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、請求項７に記載の発電システムは、請求項１から６のいずれか一項に記載の発電システムにおいて、前記振り子の振幅が所定量に達した場合に、当該振り子の振幅を抑制する振幅抑制手段をさらに備えている。
また、請求項８に記載の発電システムは、請求項１から７のいずれか一項に記載の発電システムにおいて、前記振り子本体の一方の端部におもりを接続して構成されている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、請求項３に記載の発電システムによれば、振り子の振り子本体の部分であって、振り子の振り子本体の長手方向における中心に対して回転軸とは異なる側に、発電プレートと当接する当接部を設けたので、当接部の振幅が小さくても、振り子の運動エネルギーを発電プレートに効果的に伝えることができる。よって、振り子と発電プレートとの間隔を小さくすることができ、発電システムの施工性を向上させることができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
また、請求項４に記載の発電システムによれば、一対の発電プレートを、相互に間隔を隔てて並設し、当接部を、一対の発電プレートの相互間に配置したので、一対の発電プレートの圧電素子を変形させることができ、発電量を増やすことができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、請求項５に記載の発電システムによれば、当接部を、一対の側部を相互に対向するように配置して構成された略Ｕ字形状体で形成し、当接部の一対の側部と発電プレートとが対向する位置に、当接部を配置したので、振り子の揺れる方向に応じて発電プレートを変形させることができる。よって、一枚の発電プレートであっても、一対の発電プレートの相互間に当接部を配置した場合と同じ発電量の発電を行うことができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、請求項６に記載の発電システムによれば、当接部を略歯車状に形成し、当接部における複数の突起部の少なくとも一部と複数の発電プレートの各々とが対向する位置に、当接部を配置したので、振り子の揺れる方向に応じて複数の発電プレートを同時に変形させることができ、発電の効率を一層向上させることができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、請求項７に記載の発電システムによれば、振り子の振幅が所定量に達した場合に、当該振り子の振幅を抑制する振幅抑制手段をさらに備えたので、発電プレートの過大な変形を抑制することができ、発電プレートの圧電素子又は振動板の割れ等を防止することができる。