(57)【要約】【課題】トルクの低減を図るとともに、効率的に発電できる振動ダイナモ発電装置を提供する。【解決手段】振動ダイナモ発電装置（１）は、電流発生装置（２）と、外部マグネット（３）とを備える。電流発生装置（２）は、非磁性体の筒状部材（２１）と、筒状部材の外周に配置されたコイルと、筒状部材の延在方向に沿って往復運動が可能な状態で筒状部材の内部に収容された球状部材（５）とを含む。外部マグネット（３）は、電流発生装置（２）から離れて配置され、筒状部材（２１）に対して相対移動する。これにより、球状部材（５）は、外部マグネット（３）の磁界によって筒状部材（２１）の内部を往復運動する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性体の筒状部材と、前記筒状部材の外周に配置されたコイルと、前記筒状部材の延在方向に沿って往復運動が可能な状態で前記筒状部材の内部に収容された球状部材とを含む電流発生装置と、
前記電流発生装置から離れて配置され、前記筒状部材に対して相対移動する外部マグネットとを備え、
前記球状部材は、前記外部マグネットの磁界によって前記筒状部材の内部を往復運動する、振動ダイナモ発電装置。
【請求項２】
前記筒状部材は、取り付け対象物の固定体に取り付けられ、
前記外部マグネットは、前記取り付け対象物の回転体に取り付けられ、前記筒状部材の軸線を通る第１仮想面に略平行な第２仮想面上を回転する、請求項１に記載の振動ダイナモ発電装置。
【請求項３】
前記第２仮想面に直交する方向から見て、前記外部マグネットの回転軌跡が、前記筒状部材と重なる、請求項２に記載の振動ダイナモ発電装置。
【請求項４】
前記球状部材は、マグネットにより構成される、請求項１または２に記載の振動ダイナモ発電装置。
【請求項５】
前記電流発生装置は、前記筒状部材の両端部にそれぞれ設けられた一対の閉鎖部材をさらに含み、
前記一対の閉鎖部材のうちの少なくとも一方は、弾性力によって前記球状部材を他方側に反発する弾性部材を有している、請求項１〜４のいずれかに記載の振動ダイナモ発電装置。
【請求項６】
前記筒状部材の内部には、２個の前記球状部材と、前記２個の球状部材間に挟まれた柱状部材とが収容され、
前記２個の球状部材と前記柱状部材とは、磁力の吸引力で互いを保持している、請求項１〜３のいずれかに記載の振動ダイナモ発電装置。
【請求項７】
前記電流発生装置は、前記筒状部材の両端部にそれぞれ設けられた一対の閉鎖部材をさらに含み、
前記閉鎖部材は、前記球状部材に磁気反発するマグネットを有している、請求項６に記載の振動ダイナモ発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体を有する自転車などに取り付けられる振動ダイナモ発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自転車用のダイナモ発電装置としては、車輪に固定した複数の磁石を回転させて発電させる発電装置、いわゆるハブダイナモが主流である。特開２０１４−２１３６５７号公報（特許文献１）では、ハブダイナモ発電装置のように、複数の磁石が前車輪に固定されており、前車輪の回転に応じて磁石の磁束がコアを通る状態と通らない状態とが繰り返し発生することにより、交番磁束となってコイルに電流が流れる。
【０００３】
また、特開２０１７−２８８９３号公報（特許文献２）に示されるように、非磁性体の筒状部材と、筒状部材の外周に配置されたコイルと、筒状部材の延在方向に沿って往復運動が可能な状態で筒状部材の内部に収容された振動部材とを備えた振動ダイナモ装置を、自転車のペダルのクランクに取り付けることで、自転車用の照明器具とする技術も従来から提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２１３６５７号公報
【特許文献２】特開２０１７−２８８９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２のような振動ダイナモ装置は、ハブダイナモ発電装置に比べてトルクを大幅に低減できるというメリットがあるが、振動部材をクランクの回転力だけで振動させるため、より効率的に発電できる技術が望まれていた。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、トルクの低減を図るとともに、効率的に発電できる振動ダイナモ発電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明のある局面に従う振動ダイナモ発電装置は、電流発生装置と、外部マグネットとを備える。電流発生装置は、非磁性体の筒状部材と、筒状部材の外周に配置されたコイルと、筒状部材の延在方向に沿って往復運動が可能な状態で筒状部材の内部に収容された球状部材とを含む。外部マグネットは、電流発生装置から離れて配置され、筒状部材に対して相対移動する。これにより、球状部材は、外部マグネットの磁界によって筒状部材の内部を往復運動する。
【０００８】
好ましくは、筒状部材は、取り付け対象物の固定体に取り付けられ、外部マグネットは、取り付け対象物の回転体に取り付けられる。外部マグネットは、筒状部材の軸線を通る第１仮想面に略平行な第２仮想面上を回転することが望ましい。
【０００９】
より望ましくは、第２仮想面に直交する方向から見て、外部マグネットの回転軌跡が、筒状部材と重なる。
【００１０】
好ましくは、球状部材は、マグネットにより構成される。
【００１１】
電流発生装置は、筒状部材の両端部にそれぞれ設けられた一対の閉鎖部材をさらに含む。一対の閉鎖部材のうちの少なくとも一方は、弾性力によって球状部材を他方側に反発する弾性部材を有していることが望ましい。
【００１２】
筒状部材の内部には、２個の球状部材と、２個の球状部材間に挟まれた柱状部材とが収容され、２個の球状部材と柱状部材とは、磁力の吸引力で互いを保持していてもよい。
【００１３】
この場合、筒状部材の両端部にそれぞれ設けられた一対の閉鎖部材は、球状部材に磁気反発するマグネットを有していることが望ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、トルクの低減を図ることができ、かつ、効率的に発電することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る振動ダイナモ発電装置が自転車に取り付けられた状態を模式的に示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態における電流発生装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態において、自転車の正面側から見た場合の電流発生装置と外部マグネットとの位置関係の一例を模式的に示す図である。
【図４】本発明の実施の形態において、自転車の側面側から見た場合の電流発生装置と外部マグネットとの位置関係の一例を模式的に示す図である。
【図５】本発明の実施の形態において、自転車の側面側から見た場合の電流発生装置と外部マグネットとの位置関係の他の例を模式的に示す図である。
【図６】本発明の実施の形態において、球状マグネットが往復運動する原理の一例を模式的に示す図である。
【図７】本発明の実施の形態において、自転車の側面側から見た場合の電流発生装置と外部マグネットとの位置関係のさらに他の例を模式的に示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る振動ダイナモ発電装置が自転車の他の箇所に取り付けられた状態を模式的に示す側面図である。
【図９】本発明の実施の形態の変形例１における照明器具の構成例を模式的に示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態の変形例１における照明器具の等価回路図である。
【図１１】本発明の実施の形態の変形例３における電流発生装置の構成例を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１７】
本実施の形態では、振動ダイナモ発電装置が自転車用の照明装置として用いられる例について説明する。
【００１８】
（概略構成について）
図１を参照して、本実施の形態に係る振動ダイナモ発電装置１の概略構成について説明する。図１は、振動ダイナモ発電装置１が自転車９に取り付けられた状態を模式的に示す側面図である。自転車９は、ボディ部９１と、前輪部９２と、後輪部９３と、ペダル部９４とを含む。ボディ部９１は、走行時に回転しない固定体である。前輪部９２、後輪部９３、およびペダル部９４は、走行時に回転する回転体である。ペダル部９４は、搭乗者の足を載せるためのペダル９５と、ペダル９５に連結されたクランク９６とを含む。
【００１９】
図１に示されるように、振動ダイナモ発電装置１は、自転車９のボディ部９１に固定された電流発生装置２と、自転車９のペダル部９４に固定された外部マグネット３とを含む。つまり、電流発生装置２は、走行時に回転しない固定体に取り付けられ、外部マグネット３が、走行時に回転する回転体に取り付けられている。
【００２０】
本実施の形態における電流発生装置２は、ペダル部９４の回転に伴う外部マグネット３の回転によって電流を発生するように構成および配置されている。電流発生装置２は、ボディ部９１に取り付けられた発光部４とケーブル４０を介して接続されている。そのため、電流発生装置２で発生した電流によって、発光部４を発光させることができる。発光部４による照明は、自転車９の間欠照明として利用される。
【００２１】
（電流発生装置の構成例について）
図２は、電流発生装置２の構成を模式的に示す断面図である。電流発生装置２は、筒状部材２１と、筒状部材２１の内部に収容された振動部材２２と、筒状部材２１の両端部に配置された一対の弾性部材２３と、筒状部材２１の外周に配置されたコイル２４とを備えている。
【００２２】
筒状部材２１は、内部が中空の棒状であり、両端は解放されている。本実施の形態の筒状部材２１は、図２において左右方向（矢印Ａの方向）に延在している。なお、筒状部材２１の外形状及び内形状（中空形状）は特に限定されず、断面視において円形、矩形などが挙げられる。本実施の形態の筒状部材２１は、円筒部材により形成されており、その外形状及び内形状は断面視において円柱形状である。
【００２３】
筒状部材２１は、非磁性体で形成されている。非磁性体とは、強磁性体ではない物質で、常磁性体、反磁性体及び反強磁性体を含む。非磁性体として、例えば、アルミニウムなどの金属、プラスチックなどの合成樹脂などが挙げられる。
【００２４】
この筒状部材２１の外周には、コイル２４が巻回されている。このため、筒状部材２１は、コイル２４のボビンの役割も担う。本実施の形態のコイル２４は、筒状部材２１の外周の一部に設けられているが、筒状部材２１の全周に設けられていてもよく、筒状部材２１の外周の分離した領域に設けられていてもよい。コイル２４は、例えばソレノイドコイルである。
【００２５】
筒状部材２１の内部には、筒状部材２１の軸線Ｃに沿って往復運動が可能な状態で、振動部材２２が設けられている。筒状部材２１の筒状部材２１の外周にコイル２４が配置されているので、振動部材２２はコイル２４の内部を往復運動する。
【００２６】
本実施の形態において、振動部材２２は、１個の球状マグネット５により構成されている。球状マグネット５は、Ｎ極とＳ極とが半球ずつ分極着磁された永久磁石である。球状マグネット５の外径は、筒状部材２１の内径（中空形状の直径）よりもやや小さい。球状マグネット５の往復運動によってコイル２４が電圧を発生する。つまり、球状マグネット５から発生する磁束線がコイル２４に直交することで、コイル２４に交流電流が発生する。
【００２７】
電流発生装置２のコイル２４の一端には、整流部（図示せず）に接続されており、整流部（図示せず）によって整流された電流が発光部４に伝達される。これにより、電流発生装置２で発生した電流によって発光部４を発光させることができる。なお、コイル２４に発生した交流電流を、整流することなく発光部４に伝達してもよい。
【００２８】
一対の弾性部材２３は、筒状部材２１の両端の開口を閉鎖する閉鎖部材である。つまり、一対の弾性部材２３によって、往復運動をする球状マグネット５が筒状部材２１の内部に収容される。弾性部材２３は、ゴムなどの非磁性体であり、自身の弾性力によって球状マグネット５を他方側に跳ね返す（反発する）。すなわち、一方の弾性部材２３に衝突した球状マグネット５は、その弾性部材２３の弾性力によって、他方の弾性部材２３側に跳ね返される。
【００２９】
なお、筒状部材２１の開口を閉鎖する各閉鎖部材の全体が弾性部材により構成されていなくてもよく、少なくとも球状マグネット５と接触する部分が弾性部材により構成されていればよい。
【００３０】
筒状部材２１の両端部には、弾性部材２３を被覆する一対のキャップ部材２５が設けられている。キャップ部材２５は、非磁性材料で形成される。なお、電流発生装置２は、一対のキャップ部材２５に代えて、電流発生装置２の外郭を形成する１つの筐体（図示せず）を備えていてもよい。
【００３１】
（電流発生装置と外部マグネットとの位置関係について）
本実施の形態では、自転車９の側面側から見て、ペダル部９４に固定された外部マグネット３の回転軌跡がボディ部９１に固定された電流発生装置２の筒状部材２１と重なるように、電流発生装置２および外部マグネット３が位置決めされている。
【００３２】
電流発生装置２と外部マグネット３との位置関係の一例について、図３および図４を参照して説明する。図３は、自転車９の正面側から見た場合の電流発生装置２と外部マグネット３との位置関係の一例を模式的に示す図であり、図４は、自転車９の側面側から見た場合の電流発生装置２と外部マグネット３との位置関係の一例を模式的に示す図である。なお、図３および図４では、コイル２４およびキャップ部材２５の図示を省略している。
【００３３】
外部マグネット３は、ペダル部９４のうちのクランク９６の内側面に固定されている。そのため、外部マグネット３は、ペダル部９４の回転軸Ｐを中心として回転する。図４には、外部マグネット３の回転軌跡が、環状領域Ｍとして示されている。なお、外部マグネット３は、クランク９６ではなくペダル９５の内側面に設けられてもよい。
【００３４】
外部マグネット３は、たとえば板状のマグネットであり、その板厚方向がペダル部９４の回転軸Ｐ方向に一致するように固定されている。これにより、ペダル部９４に外部マグネット３を取り付けても、外部マグネット３の内側への突出寸法が抑えられるため、外部マグネット３が自転車９のボディ部９１や、ボディ部９１に固定された電流発生装置２に干渉しない。
【００３５】
外部マグネット３は、板厚方向に着磁されている。図３には、外部マグネット３の磁極の境界線が破線で示されている。外部マグネット３の材料は特に限定されないが、高い磁力を保持していることが望ましく、たとえばフェライト磁石である。
【００３６】
電流発生装置２は、筒状部材２１の延在方向（筒状部材２１の軸線方向）がペダル部９４の回転軸Ｐに略直交するように、ボディ部９１に取り付けられている。つまり、筒状部材２１の軸線Ｃを（交差することなく）通る仮想面、すなわち筒状部材２１の軸線Ｃを含む仮想面（図示せず）を「第１仮想面」とすると、外部マグネット３は、第１仮想面に略平行な第２仮想面（図示せず）上を回転する。
【００３７】
電流発生装置２は、さらに、略水平状態となるように固定されていることが望ましい。これにより、球状マグネット５に加わる重力の影響を、筒状部材２１内において略均一にすることができる。この場合、電流発生装置２は、自転車９の前後方向に沿って配置されるため、球状マグネット５の振動方向は、自転車９の前後方向と一致する。なお、「略水平状態」とは、完全な水平状態だけでなく、水平面に対して若干傾斜した状態を含む。
【００３８】
図４に示されるように、ペダル部９４の回転軸Ｐ方向から見て（つまり、第２仮想面に直交する方向から見て）、電流発生装置２の筒状部材２１の少なくとも一部が、外部マグネット３の回転軌跡としての環状領域Ｍ内に位置している。そのため、ペダル部９４の回転によって、外部マグネット３は、電流発生装置２の筒状部材２１を通過する。
【００３９】
電流発生装置２がこのような位置に配置されるため、自転車９の走行時に、筒状部材２１内部の球状マグネット５を外部マグネット３の磁界によって往復運動させることができる。すなわち、球状マグネット５は、外部マグネット３に吸引または反発されることによって、筒状部材２１の内部を軸線Ｃに沿って回転移動する。あるいは、球状マグネット５は、外部マグネット３への吸引と反発との繰り返しによって、筒状部材２１の内部を軸線Ｃに沿って回転移動する。
【００４０】
筒状部材２１は、図４に示すように、ペダル部９４の回転軸Ｐを通る垂線Ｌに跨って配置されていてもよいし、図５に示すように、垂線Ｌに跨らないように配置されていてもよい。いずれの場合であっても、自転車９の走行時に、球状マグネット５は、外部マグネット３から受ける磁力の強度が周期的に変わることで、筒状部材２１内を回転移動する。
【００４１】
球状マグネット５が往復運動する原理の一例について、図６を参照して説明する。図６（Ａ）に示されるように、外部マグネット３が電流発生装置２の筒状部材２１の軸線方向一方側（たとえば紙面左側）に近づいてくると、球状マグネット５は吸引力によって筒状部材２１の軸線方向一方側に回転移動する。図６（Ｂ）に示されるように、球状マグネット５が左端の弾性部材２３ａに突き当たると、弾性部材２３ａの弾性力によって球状マグネット５は右端の弾性部材２３ｂに向かって軸線方向他方側に跳ね返される。
【００４２】
軸線方向他方側に回転移動する球状マグネット５は次に、図６（Ｃ）に示されるように、右端の弾性部材２３ｂに突き当たる。この場合も、弾性部材２３ｂの弾性力によって球状マグネット５は左端の弾性部材２３ａに向かって跳ね返されるため、再度、球状マグネット５は軸線方向一方側に回転移動する。これらが繰り返し行われることによって、自転車９の走行中、球状マグネット５は、筒状部材２１の内部を軸線方向に沿って往復運動する。
【００４３】
このように、球状マグネット５を少なくとも吸引力または反発力によって軸線方向一方方向に勢い良く回転移動させることさえできれば、筒状部材２１の両端に配置された弾性部材２３の弾性力によって球状マグネット５を往復運動させることができる。
【００４４】
本実施の形態のように弾性部材２３の弾性力を利用する場合、筒状部材２１の軸線方向長さは比較的短いことが望ましい。筒状部材２１の軸線方向長さは、たとえば、球状マグネット５の外径の１０倍以下であり、好ましくは６倍以下である。
【００４５】
なお、筒状部材２１がペダル部９４の回転軸Ｐを通る垂線Ｌに跨って配置されるような場合、外部マグネット３が筒状部材２１に近づいてくるときだけでなく、外部マグネット３が筒状部材２１を通過して遠ざかるときにおいても、球状マグネット５には吸引力が生じる（図４参照）。このような場合、球状マグネット５の往復運動を効果的に行うことができる。
【００４６】
図４および図５では、ペダル部９４の回転軸Ｐ方向から見て、外部マグネット３が筒状部材２１の軸線方向一方端部および中央部分を順次通過するような位置に、筒状部材２１が配置された例を示したが、限定的ではない。図７に示されるように、外部マグネット３が筒状部材２１の軸線方向中央部分を上下方向に通過するような位置に、筒状部材２１が配置されてもよい。
【００４７】
以上説明したように、本実施の形態によれば、自転車９の側面視において（ペダル部９４の回転軸Ｐ方向から見て）、電流発生装置２の筒状部材２１を通過するように外部マグネット３を配置することで、筒状部材２１を静止状態としたままでも、球状マグネット５を安定的に往復運動させることができる。つまり、筒状部材２１自体を回転、揺動、あるいは振動させなくても、近傍を通過する外部マグネット３の磁力によって球状マグネット５を軽やかに駆動することができる。
【００４８】
また、１個の電流発生装置２と１個の外部マグネット３を、自転車９に固定するだけでよいため、後付けも容易である。
【００４９】
また、振動部材２２が１個の球状マグネット５により構成されているため、筒状部材２１との間に摩擦抵抗が生じない（または抑制される）。したがって、電流発生装置２から離れて配置された一個の外部マグネット３の磁力だけで、筒状部材２１の内部において振動部材２２を往復運動させることができる。その結果、本実施の形態によれば、低トルクでありながら、効率的に電流を発生させることができる。つまり、電流発生装置２の発電効率を向上させることができる。また、筒状部材２１の配置位置を比較的自由に選択することもできる。
【００５０】
なお、本実施の形態では、外部マグネット３を自転車９のペダル部９４に固定することとしたが、自転車９の回転体であれば他の箇所に固定されてもよい。たとえば図８に示されるように、外部マグネット３は、自転車９の前輪部９２のスポーク９２０に固定されてもよい。この場合においても、自転車９の側面側から見て、電流発生装置２の筒状部材２１は、前輪部９２に固定された外部マグネット３の回転軌跡と重なるように配置されている。電流発生装置２は、取り付け部材９７を介してボディ部９１に取り付けられていてもよい。
【００５１】
また、本実施の形態では、自転車９の走行時に発光部４が必然的に発光することとしたが、必要な場合にのみ発光部４を発光させることとしてもよい。具体的には、発光部４の導通／非導通を切り替えるスイッチ（図示せず）を設けて、スイッチがＯＦＦの場合には、発光部４への電流の伝達を遮断することとしてもよい。
【００５２】
また、本実施の形態では、筒状部材２１の両端が弾性部材２３により閉鎖されていることとしたが、弾性部材２３は筒状部材２１の一方にのみ設けられていてもよい。たとえば、球状マグネット５が吸引力により回転移動する方にのみ（図５において筒状部材２１の左端部にのみ）、弾性部材２３が設けられていてもよい。つまり、筒状部材２１の両端に配置された一対の閉鎖部材のうちの少なくとも一方が、弾性部材を有していればよい。
【００５３】
（変形例１）
上記実施の形態では、電流発生装置２と発光部４とがケーブル４０を介して接続される例を示したが、電流発生装置と発光部とが一体的に設けられていてもよい。つまり、電流発生装置と発光部とが一体的に設けられた照明器具が、自転車９の固定体に取り付けられてもよい。
【００５４】
図９は、本実施の形態の変形例１における照明器具６の構成例を模式的に示す断面図である。図１０は、照明器具６の等価回路図である。
【００５５】
照明器具６は、上述の電流発生装置２と、整流回路６１と、充電回路６２と、発光部に含まれる光源６３と、スイッチ６４と、筐体６０とを備えている。電流発生装置２、整流回路６１、および充電回路６２は、筐体６０内に収容され、光源６３、および、スイッチ６４用の操作部は、筐体６０から露出している。
【００５６】
整流回路６１は、コイル２４の一端に設けられ、コイル２４に発生した交流電流を整流する。充電回路６２は、整流回路６１により変換された直流電流を充電する。充電回路６２には、たとえば電気二重層コンデンサが用いられる。光源６３は、電流が印加されたときに発光するものであれば特に限定されず、ＬＥＤ、白熱電球、放電ランプなどを用いることができる。
【００５７】
スイッチ６４は、ユーザにより操作され、光源６３の導通／非導通を切り替える。スイッチがＯＦＦの状態で自転車９を走行させた場合、電流発生装置２で発生した電流は充電回路６２に蓄えられる。そのため、本変形例によれば、充電回路６２が充電されていれば、自転車９を走行させていない状態でも、スイッチ６４をＯＮにすることで光源６３を連続的に発光させることができる。
【００５８】
なお、本変形例では、照明器具６がスイッチ６４を含むこととしたが、光センサを搭載し、夜間にのみ光源６３を自動点灯する構成としてもよい。
【００５９】
（変形例２）
上記実施の形態および変形例１では、電流発生装置２で発生した電流が自転車９の照明に利用されることとしたが、照明以外にも利用できる。たとえば、整流回路による整流後の電流を昇圧回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ）により昇圧し、スマホ（スマートフォン）などの情報端末やカメラなどの充電に利用してもよい。あるいは、照明および情報端末等の充電の双方を行えるようにしてもよい。
【００６０】
また、振動ダイナモ発電装置１にソーラーパネルを搭載し、日中の充電量を増加させてもよい。これにより、夜間の照明を効果的に行うことができる。
【００６１】
あるいは、電流発生装置２で発生した電流を、コネクタによって接続された懐中電灯の充電に利用してもよい。これにより、懐中電灯を、取り外し可能な夜間照明として使用することができる。この懐中電灯にも、上述の整流回路および充電回路だけでなく、ソーラーパネルを搭載してもよい。この場合、懐中電灯の充電を効率的に行うことができる。
【００６２】
（変形例３）
上記実施の形態では、電流発生装置２の振動部材２２が、１個の球状マグネット５により構成されることとしたが、振動部材２２は、少なくとも１個の球状マグネット５を含む複数の要素により構成されていてもよい。
【００６３】
図１１は、本変形例における電流発生装置２Ａの構成例を模式的に示す断面図である。電流発生装置２Ａは、上記実施の形態の振動部材２２に代えて、振動部材２２Ａを備えている。振動部材２２Ａは、２個の球状マグネット５１，５２と、２個の球状マグネット５１，５２間に挟まれた柱状部材５３とにより構成されている。柱状部材５３は、典型的にはマグネットである。２個の球状マグネット５１，５２と柱状部材５３とは、磁力の吸引力で互いを保持している。
【００６４】
本変形例では、２個の球状マグネット５１，５２と柱状部材５３とが一体となって、筒状部材２１の軸線方向に沿って往復運動する。振動部材２２Ａを構成する３つの要素のうち、両端の球状マグネット５１，５２の外径は、実質的に互いに同じであり、かつ、柱状部材５３の外径よりも大きい。この場合、両端の球状マグネット５１，５２が、筒状部材２１と接する部分となる。なお、球状マグネット５１，５２の外径とは直径である。柱状部材５３の外径とは、円柱の場合には底面の円の直径であり、底面がｎ角形（ｎは３以上の整数）の場合には底面の外接円の直径である。
【００６５】
この場合、振動部材２２Ａは、筒状部材２１の内部を、回転移動ではなくスライド移動するが、振動部材２２Ａが点接触の状態で摺動するため、振動部材２２Ａと筒状部材２１との摺動抵抗（接触抵抗）を小さくすることができる。したがって、電流発生装置２Ａの発電効率の低下を防ぐことができる。
【００６６】
また、本変形例では、筒状部材２１の両端を閉鎖する閉鎖部材が、弾性部材ではなく、マグネット２６により構成されている。マグネット２６は、対面する球状マグネット５１（５２）に磁気反発するように配置されている。そのため、外部マグネット３が電流発生装置２Ａを繰り返し通過することで振動部材２２Ａが筒状部材２１の軸線に沿って摺動すると、振動部材２２Ａには、筒状部材２１の端部のマグネット２６により他方側への反発力が作用する。したがって、本変形例によれば、往復運動する振動部材が、筒状部材２１内を摺動するタイプの振動部材２２Ａであったとしても、筒状部材２１の両端にマグネット２６が配置されているため、振動部材２２Ａを軽く往復運動させることができる。
【００６７】
なお、本変形例においては、少なくとも１個の柱状部材５３とその両端の球状部材とが、磁力の吸引力で互いを保持できればよいため、両端の球状マグネット５１，５２に代えて、球状のヨークを採用してもよい。ヨーク（継鉄）とは、マグネットが持つ吸着力を増幅する軟鉄であり、鉄を含んでいればよく、軟磁性材料を含む。上記実施の形態で説明したように振動部材が１個の球状部材のみで構成される場合においても、球状部材はマグネットではなくヨーク（鋼球）であってもよい。
【００６８】
（他の変形例）
上記実施の形態では、外部マグネット３が自転車９の回転体に１個だけ取り付けられることとしたが、異なる位相に複数の外部マグネット３が取り付けられてもよい。たとえば、自転車９の左右のペダル部９４にそれぞれ外部マグネット３が取り付けられてもよい。
【００６９】
また、外部マグネット３を自転車９の回転体に取り付けて、電流発生装置２（または２Ａ）を自転車９の固定体に取り付けることとしたが、反対に、外部マグネット３を自転車９の固定体に取り付けて、電流発生装置２（または２Ａ）を自転車９の回転体に取り付けてもよい。この場合であっても、外部マグネット３が電流発生装置２に対して相対回転するため、電流発生装置２のみで発電するよりも、発電効率を向上できる。
【００７０】
また、電流発生装置２および外部マグネット３を備えた振動ダイナモ発電装置１が自転車９に取り付けられることとしたが、回転体を有する物体であれば、自転車９以外の物体に取り付けてもよい。たとえば、振動ダイナモ発電装置１の取り付け対象物は、車輪を含む乳母車や車椅子であってもよいし、風車であってもよい。
【００７１】
あるいは、外部マグネット３と電流発生装置２とが相対回転する形態に限定されず、これらが相対移動する形態であってもよい。
【００７２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７３】
１  振動ダイナモ発電装置、２，２Ａ  電流発生装置、２１  筒状部材、３  外部マグネット、４  発光部、５，５１，５２  球状マグネット、６  照明器具、９  自転車、２２，２２Ａ  振動部材、２３，２３ａ，２３ｂ  弾性部材、２４  コイル、２５  キャップ部材、２６  マグネット、４０  ケーブル、５３  柱状部材、６０  筐体、６１  整流回路、６２  充電回路、６３  光源、６４  スイッチ、９１  ボディ部、９２  前輪部、９３  後輪部、９４  ペダル部、９５  ペダル、９６  クランク、９７  取り付け部材、９２０  スポーク、Ｍ  環状領域（回転軌跡）。
【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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