(57)【要約】【課題】十分な発電量を、安定して提供することができる発電装置および該発電装置を備えた電子デバイスを提供する。【解決手段】発電装置１００は、ケース１１０と、ケース１１０内に固定的に設けられたコイル１２１と、ケース１１０内に設けられ、所定の回転軸１４０を中心として、コイル１２１に対して相対的に回転移動可能に支持されたマグネット１５１ａ、１５１ｂと、ケース１１０に対して回動可能に設けられ、外力を印加するために回動操作される操作部１３０と、操作部１３０を介して印加される外力を弾性エネルギーとして貯蔵し、さらに、貯蔵された弾性エネルギーを解放することにより、マグネット１５１ａ、１５１ｂをコイル１２１に対して相対的に回転移動させる弾性部材１６０とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外力を利用して発電を実行する発電装置であって、
ケースと、
前記ケース内に固定的に設けられたコイルと、
前記ケース内に、所定の回転軸を中心として、前記コイルに対して相対的に回転移動可能に設けられた少なくとも１つのマグネットと、
前記ケースに対して回動可能に設けられ、前記外力を印加するために回動操作される操作部と、
前記操作部を介して印加される前記外力を弾性エネルギーとして貯蔵し、さらに、前記貯蔵された弾性エネルギーを解放することにより、前記マグネットを前記コイルに対して相対的に回転移動させる弾性部材と、を備え、
前記発電装置は、前記マグネットが前記所定の回転軸を中心として、前記コイルに対して相対的に回転移動したときに、発電を実行するよう構成されていることを特徴とする発電装置。
【請求項２】
前記マグネットは、前記弾性部材による前記マグネットの回転移動の速度が略最大となったときに、前記コイルに対して最接近する請求項１に記載の発電装置。
【請求項３】
前記コイルの中央空洞部に挿入された磁心をさらに備え、
前記マグネットの前記回転移動の前記速度が略最大となったときに、前記マグネットの端面が前記磁心の端面に対して略水平に対向する請求項２に記載の発電装置。
【請求項４】
前記マグネットが前記コイルに対して最接近したときの前記マグネットの前記回転移動の前記速度は、前記マグネットの前記回転移動の最高速度の８０％以上である請求項２または３に記載の発電装置。
【請求項５】
前記ケースは、対向する一対の板状部と、前記一対の板状部同士を接続する接続部とから構成され、磁性材料で形成された外部コア部を有しており、
前記コイルは、前記外部コア部の前記一対の板状部の間に設けられている請求項１ないし４のいずれかに記載の発電装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つのマグネットは、前記所定の回転軸を中心として、前記コイルに対して相対的に回転移動可能に支持された２つのマグネットを含み、
前記２つのマグネットは、前記２つのマグネットの一方が前記コイルに対して最接近するとき、前記２つのマグネットの他方が、前記外部コア部の前記一対の板状部のいずれか一方の板状部の端部に対し最接近するよう設けられている請求項５に記載の発電装置。
【請求項７】
前記ケースの前記一対の板状部のそれぞれは、前記２つのマグネットの一方が前記コイルに対して最接近するとき、前記２つのマグネットの他方と、前記一対の板状部のいずれか一方の板状部の前記端部とが対向するよう構成されている請求項６に記載の発電装置。
【請求項８】
前記マグネットと共に、前記所定の回転軸を中心として、前記コイルに対して相対的に回転移動可能に設けられたヨークをさらに備え、
前記マグネットは、前記ヨーク上に設けられている請求項１ないし７のいずれかに記載の発電装置。
【請求項９】
前記マグネットは、前記操作部によって回転可能に設けられた回転部材上に取り付けられており、
前記操作部は、前記回転部材の回転によって前記マグネットが第１の方向に回転移動し、第１の係合解除位置に到達するまで、前記回転部材と係合し、さらに、前記マグネットが前記第１の係合解除位置に到達すると、前記回転部材との係合を解除するよう構成されており、
前記弾性部材は、前記回転部材の回転によって前記マグネットが前記第１の方向に回転移動されている間に前記弾性エネルギーを貯蔵し、前記操作部と前記回転部材との前記係合が解除されたとき、前記弾性エネルギーを解放し、前記マグネットを回転移動させるよう構成されている請求項１に記載の発電装置。
【請求項１０】
前記操作部は、前記操作部と前記回転部材との前記係合が解除された後、所定の初期位置に戻るように回動可能である請求項９に記載の発電装置。
【請求項１１】
前記操作部は、前記所定の初期位置に戻るよう回動されたときに、前記回転部材と再度係合し、前記回転部材を前記第１の方向と反対の第２の方向に回転させるよう構成されており、さらに、
前記操作部は、前記第２の方向への前記回転部材の回転によって、前記マグネットが前記第２の方向に回転移動し、第２の係合解除位置に到達するまで、前記回転部材と係合し、さらに、前記マグネットが前記第２の係合解除位置に到達すると、前記回転部材との係合を解除するよう構成されている請求項１０に記載の発電装置。
【請求項１２】
前記弾性部材は、前記回転部材の回転によって前記マグネットが前記第２の方向に回転移動されている間に弾性エネルギーを貯蔵し、前記操作部と前記回転部材との前記係合が解除されたとき、前記弾性エネルギーを解放し、前記マグネットを回転移動させるよう構成されている請求項１１に記載の発電装置。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれかに記載の発電装置と、
該発電装置により駆動される電子回路と、を備えることを特徴とする電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、発電装置および電子デバイスに関し、より具体的には、操作部を介して印加された外力を利用して発電を行う発電装置および該発電装置を備える電子デバイスに関する。
【０００２】
昨今の科学技術の進歩により、電子回路の駆動電力の省電力化が進んでいる。そのため、操作者のスイッチ操作によって印加される外力や、ダクト等の振動体から印加される外力のような、外部から印加される小さな外力を利用して発電を行い、発電された電力を用いて、電子回路を駆動させることが可能となっている。
【０００３】
そのため、小さな外力を利用して発電を行い、電子回路に電力を供給する発電装置が検討されている。例えば、特許文献１は、スイッチを押下することによって印加された外力を利用して発電を行うための従来の発電機構５０００を備える発電装置を開示している。図１に示されているように、従来の発電機構５０００は、マグネット５００１と、固定的に配置されたコイル５００２と、マグネット５００１を、回転軸Ａを中心として、コイル５００２に対して往復運動可能に支持するリード部材５００３とを備えている。コイル５００２の中央空洞部には、磁性材料で構成された磁心５００４が挿入されており、さらに、磁心５００４は、コイル５００２を囲むように設けられ、磁性材料で構成された外部コア部５００５と一体的に形成されている。
【０００４】
操作者がスイッチを押下することによって外力を印加すると、図１に示されているように、マグネット５００１が、コイル５００２に対して往復運動する。マグネット５００１がコイル５００２に対して往復運動すると、マグネット５００１から発せられ、コイル５００２を貫く磁力線の密度（磁束密度）が変化し、コイル５００２内に電圧が発生する。
【０００５】
特許文献１の発電装置では、操作者が一度だけスイッチを押下することによって印加された外力によって、マグネット５００１のコイル５００２に対する往復運動が引き起こされる。そのため、マグネット５００１のコイル５００２に対する往復運動は、時間経過とともに、徐々に減衰する。したがって、コイル５００２内に発生する電圧は、図２に示されているような、徐々に減衰する交流波（正弦波）で表すことができる。コイル５００２内に発生した電圧によって、コンデンサー内に電力が蓄積され、蓄積された電力が電子回路の駆動電力として利用される。しかしながら、操作者によるスイッチの押下操作によって印加される外力は小さいため、徐々に減衰する交流波の最初の山の部分の電圧によってコンデンサー内に蓄積される電力は小さく、電子回路の駆動電力を確保することができない。そのため、コイル５００２内に発生した電圧を昇圧し、さらに、電流を整流することにより、徐々に減衰する交流波の全ての部分を用いて、コンデンサー内に電力を蓄積することが一般に行われている。
【０００６】
しかしながら、このように小さな外力を利用して得られる電力量は非常に少ないため、整流および昇圧の際のエネルギーロスの影響が大きく、安定した発電量を確保することが困難であるという問題があった。また、操作者によるスイッチの押下速度が毎回異なり得るため、操作者によって印加される外力は必ずしも一定ではない。そのため、得られる発電量が不安定となるという問題があった。得られる発電量が不安定な場合、操作者によるスイッチの押下操作によって、電子回路の駆動電力が確保できない恐れがある。そのため、操作者によって印加される外力を利用して発電を行う発電装置において、十分な発電量を、安定して確保したいというニーズが存在している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭５８−７２３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点を鑑みたものであり、その目的は、十分な発電量を、安定して提供することができる発電装置および該発電装置を備えた電子デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的は、以下の（１）〜（１３）の本発明により達成される。
（１）外力を利用して発電を実行する発電装置であって、
ケースと、
前記ケース内に固定的に設けられたコイルと、
前記ケース内に、所定の回転軸を中心として、前記コイルに対して相対的に回転移動可能に設けられた少なくとも１つのマグネットと、
前記ケースに対して回動可能に設けられ、前記外力を印加するために回動操作される操作部と、
前記操作部を介して印加される前記外力を弾性エネルギーとして貯蔵し、さらに、前記貯蔵された弾性エネルギーを解放することにより、前記マグネットを前記コイルに対して相対的に回転移動させる弾性部材と、を備え、
前記発電装置は、前記マグネットが前記所定の回転軸を中心として、前記コイルに対して相対的に回転移動したときに、発電を実行するよう構成されていることを特徴とする発電装置。
【００１０】
（２）前記マグネットは、前記弾性部材による前記マグネットの回転移動の速度が略最大となったときに、前記コイルに対して最接近する上記（１）に記載の発電装置。
【００１１】
（３）前記コイルの中央空洞部に挿入された磁心をさらに備え、
前記マグネットの前記回転移動の前記速度が略最大となったときに、前記マグネットの端面が前記磁心の端面に対して略水平に対向する上記（２）に記載の発電装置。
【００１２】
（４）前記マグネットが前記コイルに対して最接近したときの前記マグネットの前記回転移動の前記速度は、前記マグネットの前記回転移動の最高速度の８０％以上である上記（２）または（３）に記載の発電装置。
【００１３】
（５）前記ケースは、対向する一対の板状部と、前記一対の板状部同士を接続する接続部とから構成され、磁性材料で形成された外部コア部を有しており、
前記コイルは、前記外部コア部の前記一対の板状部の間に設けられている上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の発電装置。
【００１４】
（６）前記少なくとも１つのマグネットは、前記所定の回転軸を中心として、前記コイルに対して相対的に回転移動可能に支持された２つのマグネットを含み、
前記２つのマグネットは、前記２つのマグネットの一方が前記コイルに対して最接近するとき、前記２つのマグネットの他方が、前記外部コア部の前記一対の板状部のいずれか一方の板状部の端部に対し最接近するよう設けられている上記（５）に記載の発電装置。
【００１５】
（７）前記ケースの前記一対の板状部のそれぞれは、前記２つのマグネットの一方が前記コイルに対して最接近するとき、前記２つのマグネットの他方と、前記一対の板状部のいずれか一方の板状部の前記端部とが対向するよう構成されている上記（６）に記載の発電装置。
【００１６】
（８）前記マグネットと共に、前記所定の回転軸を中心として、前記コイルに対して相対的に回転移動可能に設けられたヨークをさらに備え、
前記マグネットは、前記ヨーク上に設けられている上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の発電装置。
【００１７】
（９）前記マグネットは、前記操作部によって回転可能に設けられた回転部材上に取り付けられており、
前記操作部は、前記回転部材の回転によって前記マグネットが第１の方向に回転移動し、第１の係合解除位置に到達するまで、前記回転部材と係合し、さらに、前記マグネットが前記第１の係合解除位置に到達すると、前記回転部材との係合を解除するよう構成されており、
前記弾性部材は、前記回転部材の回転によって前記マグネットが前記第１の方向に回転移動されている間に前記弾性エネルギーを貯蔵し、前記操作部と前記回転部材との前記係合が解除されたとき、前記弾性エネルギーを解放し、前記マグネットを回転移動させるよう構成されている上記（１）に記載の発電装置。
【００１８】
（１０）前記操作部は、前記操作部と前記回転部材との前記係合が解除された後、所定の初期位置に戻るように回動可能である上記（９）に記載の発電装置。
【００１９】
（１１）前記操作部は、前記所定の初期位置に戻るよう回動されたときに、前記回転部材と再度係合し、前記回転部材を前記第１の方向と反対の第２の方向に回転させるよう構成されており、さらに、
前記操作部は、前記第２の方向への前記回転部材の回転によって、前記マグネットが前記第２の方向に回転移動し、第２の係合解除位置に到達するまで、前記回転部材と係合し、さらに、前記マグネットが前記第２の係合解除位置に到達すると、前記回転部材との係合を解除するよう構成されている上記（１０）に記載の発電装置。
【００２０】
（１２）前記弾性部材は、前記回転部材の回転によって前記マグネットが前記第２の方向に回転移動されている間に弾性エネルギーを貯蔵し、前記操作部と前記回転部材との前記係合が解除されたとき、前記弾性エネルギーを解放し、前記マグネットを回転移動させるよう構成されている上記（１１）に記載の発電装置。
【００２１】
（１３）上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の発電装置と、
該発電装置により駆動される電子回路と、を備えることを特徴とする電子デバイス。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の発電装置では、印加された外力を弾性エネルギーとして貯蔵し、さらに、貯蔵された弾性エネルギーを解放する弾性部材を利用することにより、所定の回転軸を中心として、マグネットをコイルに対して相対的に回転移動させる。弾性部材に貯蔵され、解放される弾性エネルギーは、十分に大きいので、マグネットをコイルに対して往復運動させなくとも、１回のマグネットのコイルに対する相対移動（回転移動）で、電子回路を駆動するための十分な発電量を提供することができる。また、１回のマグネットのコイルに対する相対移動（回転移動）で、電子回路を駆動するための十分な発電量を提供することができるため、本発明の発電装置によって得られる電圧を昇圧したり、電流を整流したりする必要がない。そのため、整流および昇圧の際のエネルギーロスによって、得られる電力量が不安定となることを防止することができる。
【００２３】
さらに、弾性部材に貯蔵され、解放される弾性エネルギーは、操作者の操作部に対する操作速度に依存しないので、常に一定の力で、マグネットをコイルに対して回転移動させることができる。そのため、マグネットのコイルに対する回転移動の速度が安定し、本発明の発電装置によって得られる電力量を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来の発電装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示す従来の発電装置において、マグネットの往復運動によりコイル内に発生する電圧を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る発電装置の外観を示す斜視図である。
【図４】図３に示す発電装置の分解斜視図である。
【図５】図３に示す発電装置の操作部およびマグネット組立体を示す図である。
【図６】図３に示す発電装置の内部構造を示す上面図である。
【図７】図３に示す発電装置の動作を説明するための図である。
【図８】図７に示す発電装置の動作の間のマグネットの回転速度の変化を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る発電装置の外観を示す斜視図である。
【図１０】図９に示す発電装置の分解斜視図である。
【図１１】図９に示す発電装置のコイル組立体を示す図である。
【図１２】図９に示す発電装置の回転部材およびマグネット組立体を示す図である。
【図１３】図９に示す発電装置の内部構造を示す上面図である。
【図１４】図９に示す発電装置の動作を説明するための図である。
【図１５】図９に示す発電装置の動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の発電装置および該発電装置を備えた電子デバイスを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて説明する。
【００２６】
＜第１実施形態＞
最初に、図３〜図８を参照して、本発明の第１実施形態に係る発電装置を説明する。図３は、本発明の第１実施形態に係る発電装置の外観を示す斜視図である。図４は、図３に示す発電装置の分解斜視図である。図５は、図３に示す発電装置の操作部およびマグネット組立体を示す図である。図６は、図３に示す発電装置の内部構造を示す上面図である。図７は、図３に示す発電装置の動作を説明するための図である。図８は、図７に示す発電装置の動作の間のマグネットの回転速度の変化を示す図である。なお、図６では、発電装置の内部構造を示すため、発電装置の上板が省略されている。
【００２７】
なお、以下の説明では、図３、図４、および図５の上側を「上」または「上方」と言い、下側を「下」または「下方」と言い、左側を「左」または「左側」と言い、右側を「右」または「右側」と言う。また、図３、図４、および図５の紙面奥側を「奥側」と言い、紙面手前側を「手前側」と言う。
【００２８】
図３および図４に示す発電装置１００は、大略すると、発電装置１００の各部品を収納するケース１１０と、ケース１１０内に固定的に設けられたコイル１２１を含むコイル組立体１２０と、ケース１１０に対して回動可能に設けられ、外力を印加するために所定の軸（回転軸）１４０を中心として回動操作される操作部１３０と、ケース１１０内に設けられ、所定の軸１４０を中心として、コイル１２１に対して相対的に回転移動可能に設けられた第１のマグネット１５１ａおよび第２のマグネット１５１ｂを含むマグネット組立体１５０と、操作部１３０を介して印加される外力を弾性エネルギーとして貯蔵し、さらに、貯蔵された弾性エネルギーを解放することにより、マグネット１５１ａ、１５１ｂをコイル１２１に対して相対的に回転移動させるねじりバネ（弾性部材）１６０と、を備えている。
【００２９】
図３に示すように、発電装置１００が組み立てられた状態において、操作部１３０のアーム部１３１は、ケース１１０から左奥側に向かって突出している。操作者（ユーザーや、発電装置１００に外力を印加するその他のデバイス等）は、操作部１３０を図３中の矢印に示す方向に回動させるよう外力を印加する。発電装置１００に対して外力が印加されると、発電装置１００は、印加された外力を利用して発電を行い、図示しない端子を介して、発電した電力を発電装置１００の外部に設けられた電子回路（図示せず）に供給することができる。電子回路に供給された電力は、電子回路を駆動するために用いられる。
【００３０】
より具体的には、発電装置１００は、操作部１３０を介して印加された外力を利用して、所定の軸１４０を中心として、マグネット１５１ａ、１５１ｂをコイル１２１に対して相対的に回転移動させることにより、マグネット１５１ａ、１５１ｂから発せられ、コイル１２１を貫く磁束（磁力線）の密度を変化させ、発電を行うよう構成されている。
【００３１】
以下、発電装置１００の各部品について詳述する。
＜＜ケース１１０＞＞
ケース１１０は、発電装置１００の各部品を収納するための長尺の箱状部材（例えば、幅約８ｍｍ×高さ約１２ｍｍ×長さ約３３ｍｍ）である。ケース１１０は、下板１１１と、上板１１２と、発電装置１００の可動部（操作部１３０、軸１４０、マグネット組立体１５０、およびねじりバネ１６０）を収納するための可動部収納部１１３と、コイル組立体１２０を収納し、さらに、コイル１２１に対する外部コアとして機能する外部コア部１１４とを備えている。
【００３２】
下板１１１は、発電装置１００全体の基板として機能する長尺の板状部材である。下板１１１上には、第１のベース１１１１と、第２のベース１１１２と、軸１４０を支持するための軸受部１１１３とが設けられている。
【００３３】
図４に示されているように、第１のベース１１１１は、下板１１１の上面左側に設けられている。第１のベース１１１１は、図４中の右奥側の角部が面取り加工された直方体形状を有しており、下板１１１上に固定されている。図６に示す発電装置１００が組み立てられた状態において、第１のベース１１１１は、図６中の左側、上側および下側の側面が、ケース１１０の可動部収納部１１３の内面と接触し、図６中の右側の側面が操作部１３０に対向する。
【００３４】
第１のベース１１１１の上面には、ねじりバネ１６０の一方の端部１６１を受け入れるための凹部１１１４と、その上面に第１の雄ネジ１７１と螺合する第１の雌ネジ部１１１６が形成された円柱体１１１５とが設けられている。
【００３５】
図６に示されているように、凹部１１１４は、第１のベース１１１１の上面の左側に形成されており、円柱体１１１５は、凹部１１１４の右側に設けられている。また、第１のベース１１１１および円柱体１１１５の合計の高さは、可動部収納部１１３および外部コア部１１４の高さと略等しい。そのため、発電装置１００が組み立てられた状態において、円柱体１１１５の上面と、可動部収納部１１３および外部コア部１１４の上側端部とが略同一平面上に位置する。
【００３６】
第２のベース１１１２は、下板１１１の上面右側に設けられている。第２のベース１１１２は、直方体形状を有しており、下板１１１上に固定されている。図６に示す発電装置１００が組み立てられた状態において、第２のベース１１１２は、図６中の左側および下側の側面がケース１１０の外部コア部１１４と接触し、図６中の右側および上側の側面が外部に露出している。
【００３７】
第２のベース１１１２の上面には、第２の雄ネジ１７２と螺合する第２の雌ネジ部１１１７が形成されている。第２のベース１１１２の高さは、可動部収納部１１３および外部コア部１１４の高さと略等しい。そのため、図６に示す発電装置１００が組み立てられた状態において、第２のベース１１１２の上面と、可動部収納部１１３および外部コア部１１４の上側端部とが略同一平面上に位置する。
【００３８】
軸受部１１１３は、下板１１１の上面の第１のベース１１１１と第２のベース１１１２との間であって、第１のベース１１１１側によった位置に設けられている。軸受部１１１３は、マグネット組立体１５０（マグネット１５１ａ、１５１ｂ）のコイル１２１に対する回転移動の回転軸として機能する軸１４０の下側端部を支持するよう構成されている。
【００３９】
上板１１２は、発電装置１００全体のカバーとして機能する長尺の板状部材である。上板１１２の形状は、下板１１１の形状と略等しい。上板１１２は、第１の雄ネジ１７１を挿通させるための第１の挿通孔１１２１と、第２の雄ネジ１７２を挿通させるための第２の挿通孔１１２２と、軸１４０の上側端部を支持するための第３の挿通孔１１２３とを備えている。
【００４０】
第１の挿通孔１１２１は、下板１１１上の第１のベース１１１１の第１の雌ネジ部１１１６に対応する位置に形成されている。第２の挿通孔１１２２は、下板１１１上の第２のベース１１１２の第２の雌ネジ部１１１７に対応する位置に形成されている。第３の挿通孔１１２３は、下板１１１の軸受部１１１３に対応する位置に形成されている。
【００４１】
発電装置１００の各部品をケース１１０内に収納した状態において、第１の雄ネジ１７１を上板１１２の第１の挿通孔１１２１に挿通し、下板１１１上の第１のベース１１１１の第１の雌ネジ部１１１６と螺合させ、さらに、第２の雄ネジ１７２を上板１１２の第２の挿通孔１１２２に挿通し、下板１１１上の第２のベース１１１２の第２の雌ネジ部１１１７と螺合させることにより、発電装置１００を組み立てることができる。
【００４２】
可動部収納部１１３は、第１のＬ字状部１１３１と、第２のＬ字状部１１３２とを備えている。図６に示す発電装置１００が組み立てられた状態において、発電装置１００の可動部（操作部１３０、軸１４０、マグネット組立体１５０、およびねじりバネ１６０）が、第１のＬ字状部１１３１と、第２のＬ字状部１１３２との間に収納される。
【００４３】
第１のＬ字状部１１３１および第２のＬ字状部１１３２のそれぞれは、短辺部と長辺部とが直角を形成するＬ字状の板状部材である。第１のＬ字状部１１３１および第２のＬ字状部１１３２の短辺部が互いに接合され、右側に開放するコの字形状を有する可動部収納部１１３が形成される。
【００４４】
また、第２のＬ字状部１１３２の長辺部の右上側には、切り欠き部１１３３が形成されている。図６に示す発電装置１００が組み立てられた状態において、操作部１３０のアーム部１３１が切り欠き部１１３３を介して、ケース１１０の外側に突出する。
【００４５】
なお、本実施形態では、第１のＬ字状部１１３１および第２のＬ字状部１１３２は別個の部品であるが、本発明はこれに限られない。例えば、第１のＬ字状部１１３１および第２のＬ字状部１１３２が一体成型された１つの部品として構成されていてもよい。また、可動部収納部１１３は、下板１１１上に接着剤による接着等により接合されていてもよいし、下板１１１と可動部収納部１１３とが一体的に形成されていてもよい。
【００４６】
以上説明したケース１１０の下板１１１、上板１１２、および可動部収納部１１３の構成材料としては、セラミック材料、樹脂材料、カーボン材等の非磁性材料や弱磁性材料が挙げられる。構成材料としてセラミック材料を用いた場合、下板１１１、上板１１２、および可動部収納部１１３の成形が容易となる。また、費用や重量の観点からは、樹脂材料を用いて下板１１１、上板１１２、および可動部収納部１１３を構成することが好ましい。下板１１１、上板１１２、および可動部収納部１１３は、それぞれ同一の非磁性材料または弱磁性材料で構成されていてもよいし、それぞれ異なる種類の非磁性材料または弱磁性材料で構成されていてもよい。
【００４７】
外部コア部１１４は、第１の板状部１１４１と、第１の板状部１１４１に対向する第２の板状部１１４２と、第１の板状部１１４１と第２の板状部１１４２とを接続する接続部１１４３とを備えている。図６に示す発電装置１００が組み立てられた状態において、コイル組立体１２０（コイル１２１）が第１の板状部１１４１と第２の板状部１１４２との間に収納される。
【００４８】
外部コア部１１４の各部品（第１の板状部１１４１、第２の板状部１１４２および接続部１１４３）は、磁性材料で構成されており、コイル組立体１２０（コイル１２１）の外部コアとして機能する。外部コア部１１４を構成する磁性材料としては、例えば、フェライト系ステンレス鋼（例えば、ＪＩＳ  ＳＵＳ４３０）、マルテンサイト系ステンレス鋼（例えば、ＪＩＳ  ＳＵＳ４０３）、純鉄（例えば、ＪＩＳ  ＳＵＹ）、軟鉄、炭素鋼、電磁鋼（ケイ素鋼）、高速度工具鋼、構造鋼（例えば、ＪＩＳ  ＳＳ４００）、パーマロイ、またはこれらの組み合わせを挙げることができる。これらの中でも、優れた強度と耐食性を有するフェライト系ステンレス鋼を用いて外部コア部１１４を構成することが特に好ましい。外部コア部１１４の各部品は、それぞれ同一の磁性材料で構成されていてもよいし、それぞれ異なる種類の磁性材料で構成されていてもよい。
【００４９】
外部コア部１１４の各部品が磁性材料で構成されているため、外部コア部１１４の各部品は、マグネット１５１ａ、１５１ｂから発せられ、コイル１２１を貫く磁束（磁力線）が流れる磁気回路の一部として機能することができる。
【００５０】
第１の板状部１１４１は、長尺状の板状部材である。第１の板状部１１４１の左側先端には、第１の折り曲げ部１１４４が形成されている。第１の折り曲げ部１１４４は、第１の板状部１１４１の左側先端を内側（図４中の奥側）に折り曲げることにより形成されており、図７を参照して後述する発電装置１００の動作中において、第１の折り曲げ部１１４４の左側端部が第１のマグネット１５１ａまたは第２のマグネット１５１ｂの端部と対向するよう構成されている。
【００５１】
第２の板状部１１４２は、第１の板状部１１４１と略同様の長尺状の板状部材である。第２の板状部１１４２の左側先端には、第２の折り曲げ部１１４５が形成されている。第２の折り曲げ部１１４５は、第２の板状部１１４２の左側先端を内側（図４中の手前側）に折り曲げることにより形成されており、図７を参照して後述する発電装置１００の動作中において、第２の折り曲げ部１１４５の左側端部が第１のマグネット１５１ａまたは第２のマグネット１５１ｂの端部と対向するよう構成されている。
【００５２】
また、第２の折り曲げ部１１４５の左上側には、図７を参照して後述する発電装置１００の動作中において、操作部１３０のアーム部１３１を逃がすための切り欠き部１１４６が形成されている。
【００５３】
なお、本実施形態において、接続部１１４３は、第２の板状部１１４２と一体的に形成されているが、本発明はこれに限られない。例えば、接続部１１４３は、第１の板状部１１４１と一体的に形成されていてもよいし、接続部１１４３が第１の板状部１１４１および第２の板状部１１４２とは別の部品として形成されていてもよいし、第１の板状部１１４１、第２の板状部１１４２、および接続部１１４３が一体的に形成されていてもよい。また、外部コア部１１４は、下板１１１上に接着剤による接着等により接合される。
【００５４】
＜＜コイル組立体１２０＞＞
コイル組立体１２０は、コイル１２１と、コイル１２１の中央空洞部内に挿入された磁心１２２とを備えている。コイル１２１に対してマグネット１５１ａ、１５１ｂが相対移動すると、コイル１２１を貫く磁力線の数（磁束密度）が変化し、コイル１２１内に電力が発生する。コイル１２１の両端部（電力引出線）は、発電装置１００の外部に設けられた電子回路（図示せず）に接続されており、コイル１２１内に発生した電力が、電力引出線を介して電子回路に供給され、供給された電力により電子回路が駆動される。
【００５５】
コイル組立体１２０は、ケース１１０の下板１１１上に固定的に配置される。また、図６に示す発電装置１００が組み立てられた状態において、コイル組立体１２０は、ケース１１０の外部コア部１１４の第１の板状部１１４１と第２の板状部１１４２との間に位置している。コイル組立体１２０をケース１１０の下板１１１上に固定的に配置する方法は特に限定されず、接着剤を用いた接着、熱による融着、ネジ等の固定具を用いた固定、またはこれらの組み合わせにより、コイル組立体１２０を下板１１１上に固定的に配置することができる。
【００５６】
コイル１２１は、コイル１２１の断面形状が扁平な楕円形状となるように線材を巻回することにより形成される。また、コイル１２１は、非磁性材料または弱磁性材料により構成されたボビンに線材を巻回することにより形成されていてもよい。磁心１２２は、コイル１２１の中央空洞部内に挿入可能なサイズおよび形状を有する板状部材であり、ケース１１０の外部コア部１１４と同様の磁性材料により構成されている。
【００５７】
コイル１２１を形成する線材としては、特に限定されないが、例えば、銅製の基線に絶縁被膜を被覆した線材や、銅製の基線に融着機能を付加した絶縁被膜を被覆した線材や、これらの組み合わせを用いることができる。なお、線材の横断面形状は、例えば、三角形、正方形、長方形、六角形のような多角形、円形、楕円形等のいかなる形状であってもよい。
【００５８】
＜＜操作部１３０＞＞
操作部１３０は、発電装置１００に外力を印加するために、操作者によって軸１４０を中心として回動操作される部材である。図４および図５に示されているように、操作部１３０は、長尺状のアーム部１３１と、アーム部１３１の上面の先端側（図４および図５の奥側）に形成された凹部１３２と、アーム部１３１の基端側（図４および図５の手前側）に、アーム部１３１を貫通するように設けられたバネ装着軸１３３と、バネ装着軸１３３の略中央部に、バネ装着軸１３３をその厚さ方向に貫通するよう形成された軸挿通孔１３４と、操作部１３０のアーム部１３１の下面の基端側に設けられたマグネット組立体取り付け部１３５とを備えている。
【００５９】
凹部１３２は、ねじりバネ１６０の端部１６２を受け入れるよう構成されている。また、バネ装着軸１３３は、バネ装着軸１３３のアーム部１３１の上面から突出する部分がねじりバネ１６０の中央空洞部内に挿入可能となるように構成されている。また、バネ装着軸１３３のアーム部１３１の上面から突出する部分の高さは、ねじりバネ１６０の中央空洞部の高さと略等しくなっている。また、軸挿通孔１３４は、軸１４０を挿通可能に構成されている。
【００６０】
図６に示す発電装置１００が組み立てられた状態において、ねじりバネ１６０の中央空洞部内にバネ装着軸１３３が挿通され、ねじりバネ１６０の一方の端部１６１が、ケース１１０の下板１１１上に設けられた第１のベース１１１１の凹部１１１４内で支持され、ねじりバネ１６０の他方の端部１６２が、操作部１３０の凹部１３２内で支持され、さらに、操作部１３０の軸挿通孔１３４内に軸１４０が挿通される。これにより、操作部１３０を、軸１４０を中心として、ケース１１０に対して回動可能に支持することができる。
【００６１】
図５に示すように、マグネット組立体取り付け部１３５は、２つの斜面から構成されるＶ字形状を有しており、操作部１３０のアーム部１３１の下面の基端側に設けられている。マグネット組立体取り付け部１３５のＶ字形状の外側面には、マグネット組立体１５０が取り付けられる。マグネット組立体１５０をマグネット組立体取り付け部１３５のＶ字形状の外側面上に取り付ける方法は特に限定されず、例えば、接着剤を用いた接着、熱による融着、ネジ等の固定具を用いた固定、またはこれらの組み合わせにより、マグネット組立体１５０をマグネット組立体取り付け部１３５のＶ字形状の外側面上に固定的に取り付けることができる。
【００６２】
上述した操作部１３０の各部は、ケース１１０の可動部収納部１１３と同様の非磁性材料または弱磁性材料で構成されている。操作部１３０の各部を構成する非磁性材料または弱磁性材料は、同一であってもよいし、それぞれ異なる種類の非磁性材料または弱磁性材料で操作部１３０の各部が構成されていてもよい。また、操作部１３０の各部は、接着等により互いに接続されたそれぞれ個別の部品であってもよいが、部品点数の削減および各部品間の接着不良防止や離脱防止の観点から、一体成型により形成されていることが好ましい。
【００６３】
＜＜軸１４０＞＞
軸１４０は、ケース１１０の可動部収納部１１３と同様の非磁性材料または弱磁性材料で構成されており、操作部１３０の回動の回転軸、および、マグネット１５１ａ、１５１ｂのコイル１２１に対する相対的な回転移動の回転軸として機能する。図６に示す発電装置１００が組み立てられた状態において、軸１４０は、操作部１３０の軸挿通孔１３４内に挿通されており、軸１４０の上端部がケース１１０の上板１１２の第３の挿通孔１１２３内で支持され、さらに、軸１４０の下端部がケース１１０の下板１１１の軸受部１１１３内において支持される。
【００６４】
＜＜マグネット組立体１５０＞＞
図６に示す発電装置１００が組み立てられた状態において、マグネット組立体１５０は、操作部１３０のマグネット組立体取り付け部１３５のＶ字形状の外側面上に取り付けられており、操作部１３０が回動したときに、コイル１２１に対して回転移動する。図４および図５に示されているように、マグネット組立体１５０は、マグネット組立体取り付け部１３５に取り付けられたヨーク１５２と、ヨーク１５２上に取り付けられた第１のマグネット１５１ａおよび第２のマグネット１５１ｂとを備えている。
【００６５】
ヨーク１５２は、マグネット組立体取り付け部１３５のＶ字形状に対応したＶ字形状を有しており、ヨーク１５２のＶ字形状の内側面とマグネット組立体取り付け部１３５のＶ字形状の外側面とがフィットするよう構成されている。ヨーク１５２は、ケース１１０の外部コア部１１４と同様の磁性材料で構成され、コイル１２１を貫く磁束（磁力線）が流れる磁気回路の一部として機能することができる。
【００６６】
ヨーク１５２のＶ字形状を構成する２つの斜面の外側面には、第１のマグネット１５１ａおよび第２のマグネット１５１ｂが、自身の磁力によって、それぞれ取り付けられている。なお、第１のマグネット１５１ａおよび第２のマグネット１５１ｂは、自身の磁力に加えて、接着剤等により、ヨーク１５２に取り付けられていてもよい。これにより、第１のマグネット１５１ａおよび第２のマグネット１５１ｂがヨーク１５２上でズレたり、ヨーク１５２から離脱したりすることを確実に防止することができる。
【００６７】
第１のマグネット１５１ａおよび第２のマグネット１５１ｂのそれぞれは、同じ角柱形状および磁力を有する同じマグネットである。第１のマグネット１５１ａは、第１のマグネット１５１ａのＮ極面がヨーク１５２に対向するよう、ヨーク１５２のＶ字形状を構成する２つの斜面の一方の斜面上に取り付けられている。一方、第２のマグネット１５１ｂは、第２のマグネット１５１ｂのＳ極面がヨーク１５２に対向するよう、ヨーク１５２のＶ字形状を構成する２つの斜面の他方の斜面上に取り付けられている。
【００６８】
マグネット１５１ａ、１５１ｂとしては、例えば、アルニコ磁石、フェライト磁石、ネオジム磁石、サマリウムコバルト磁石や、それらを粉砕して樹脂材料やゴム材料に混練した複合素材を成形してなる磁石（ボンド磁石）等を用いることができる。これらの中でも、マグネット１５１ａ、１５１ｂとして、強い磁力を有するネオジム磁石や高い耐熱性を有するサマリウムコバルト磁石を用いることが好ましい。
【００６９】
操作部１３０が回動し、マグネット組立体１５０が軸１４０を中心として回転移動すると、マグネット１５１ａ、１５１ｂが、軸１４０を中心として、コイル１２１に対して、相対的に回転移動する。コイル１２１に対してマグネット１５１ａ、１５１ｂが相対移動すると、コイル１２１を貫く磁力線の数（磁束密度）が変化し、コイル１２１内に電力が発生する。
【００７０】
したがって、本発明の発電装置１００において、コイル１２１（コイル組立体１２０）と、コイル１２１に対して相対的に回転移動するマグネット１５１ａ、１５１ｂ（マグネット組立体１５０）が、発電を実行するための発電部を構成している。
【００７１】
＜＜ねじりバネ（弾性体）１６０＞＞
図６に示す発電装置１００が組み立てられた状態において、ねじりバネ１６０は、ねじりバネ１６０の中央空洞部内にバネ装着軸１３３が挿通され、ねじりバネ１６０の一方の端部１６１が、ケース１１０の下板１１１上に設けられた第１のベース１１１１の凹部１１１４内で支持され、ねじりバネ１６０の他方の端部１６２が、操作部１３０の凹部１３２内で支持され、さらに、操作部１３０の軸挿通孔１３４内に軸１４０が挿通される。
【００７２】
印加された外力によって操作部１３０が回動したとき、ねじりバネ１６０は、弾性変形し、印加された外力を弾性エネルギーとして貯蔵する。その後、操作者による外力の印加が解除されると、ねじりバネ１６０は、弾性復元することにより貯蔵した弾性エネルギーを解放し、軸１４０を中心として、操作部１３０を急速に回動させる。
【００７３】
上述のように、マグネット組立体１５０は、操作部１３０のマグネット組立体取り付け部１３５に取り付けられているので、操作部１３０が軸１４０を中心として回動されたとき、マグネット組立体１５０のマグネット１５１ａ、１５１ｂも軸１４０を中心として、コイル１２１に対して相対的に回転移動する。
【００７４】
したがって、本実施形態において、ねじりバネ１６０は、操作部１３０を介して印加される外力を弾性エネルギーとして貯蔵し、さらに、貯蔵された弾性エネルギーを解放することにより、マグネット１５１ａ、１５１ｂをコイル１２１に対して相対的に回転移動させる弾性部材として機能する。
【００７５】
＜発電装置１００の動作＞
次に、図７を参照して、発電装置１００の動作を詳述する。なお、図７では、発電装置１００の内部構造を示すため、発電装置１００の上板１１２が省略されている。
【００７６】
＜＜初期状態＞＞
図７（ａ）には、発電装置１００が組み立てられ、かつ、操作部１３０に外力が印加されていない初期状態における発電装置１００の上面図が示されている。図７（ａ）に示されているように、操作部１３０に外力が印加されていない初期状態において、第１のマグネット１５１ａおよび第２のマグネット１５１ｂは、ケース１１０の外部コア部１１４およびコイル組立体１２０の磁心１２２と所定の距離離間している。
【００７７】
初期状態において、第１のマグネット１５１ａは、外部コア部１１４の第１の板状部１１４１の第１の折り曲げ部１１４４と、コイル組立体１２０の磁心１２２との間に位置しており、第２のマグネット１５１ｂは、外部コア部１１４の第２の板状部１１４２の第２の折り曲げ部１１４５と、コイル組立体１２０の磁心１２２との間に位置している。
【００７８】
＜＜外力印加＞＞
図７（ｂ）には、操作者によって操作部１３０に外力が印加され、操作部１３０が軸１４０を中心として、反時計回りに回動された状態の発電装置１００の上面図が示されている。
【００７９】
操作者が操作部１３０を図７（ｂ）中の矢印の方向に押圧することにより外力を印加すると、操作部１３０が軸１４０を中心として、反時計周りに回動する。操作部１３０は、操作部１３０のアーム部１３１が可動部収納部１１３の第２のＬ字状部１１３２に形成された切り欠き部１１３３に接触するまで、反時計周りで回動され、発電装置１００が図７（ｂ）に示す状態に移行する。その結果、ねじりバネ１６０（弾性部材）が弾性変形され、印加された外力が弾性エネルギーとしてねじりバネ１６０内に貯蔵される。
【００８０】
印加された外力による操作部１３０の反時計周りへの回動は、切り欠き部１１３３によって規制される。操作者は、必ず操作部１３０のアーム部１３１が切り欠き部１１３３に接触するまで外力の印加を続行するので、ねじりバネ１６０内に貯蔵される弾性エネルギーを一定にすることができる。これにより、操作毎に、ねじりバネ１６０内に貯蔵される弾性エネルギーが変動することを防止することができるので、マグネット１５１ａ、１５１ｂのコイル１２１に対する相対的な回転移動の速度を安定させることができる。
【００８１】
なお、印加された外力によって操作部１３０が反時計周りへ回動する際に、マグネット１５１ａ、１５１ｂがコイル１２１に対して相対的に回転移動し、コイル１２１を貫く磁力線の数（磁束密度）が変化する。しかしながら、操作者が印加した外力によるマグネット１５１ａ、１５１ｂの回転移動の速度は電磁気的現象の時間スケールと比較して遅く、また、安定していないため、この回転移動によってコイル１２１内に発生する電力は微量である。したがって、操作者が印加した外力によってマグネット１５１ａ、１５１ｂがコイル１２１に対して相対的に回転移動する際に、コイル１２１内に発生する電力は、発電装置１００の発電量に実質的に寄与しない。
【００８２】
図７（ｂ）に示されているように、印加された外力による操作部１３０の反時計回りの回動が終了した時点において、第１のマグネット１５１ａは、外部コア部１１４の第２の板状部１１４２の第２の折り曲げ部１１４５と、コイル組立体１２０の磁心１２２との間に位置しており、第２のマグネット１５１ｂは、外部コア部１１４の第２の板状部１１４２の第２の折り曲げ部１１４５の外側に位置している。
【００８３】
＜＜外力印加解除および発電開始＞＞
図７（ｃ）には、操作部１３０に対する外力の印加が解除され、発電装置１００が発電を開始した際の発電装置１００の上面図が示されている。
【００８４】
操作者は、操作部１３０のアーム部１３１が切り欠き部１１３３に接触するまで操作部１３０に外力を印加した後、操作部１３０に対する外力の印加を解除する。操作部１３０に対する外力の印加が解除されると、ねじりバネ１６０内に貯蔵された弾性エネルギーが解放される。その結果、軸１４０を中心として、操作部１３０が時計回りに急速に回動され、発電装置１００が図７（ｃ）に示す状態に移行する。
【００８５】
軸１４０を中心として、操作部１３０が時計回りに急速に回動すると、操作部１３０に取り付けられたマグネット組立体１５０のマグネット１５１ａ、１５１ｂも、軸１４０を中心として、コイル１２１に対して急速に時計回りで回転移動（相対移動）する。図７（ｃ）に示されているように、マグネット１５１ａ、１５１ｂの回転移動により、第１のマグネット１５１ａがコイル組立体１２０の磁心１２２（コイル１２１）に最接近し、同時に、第２のマグネット１５１ｂが外部コア部１１４の第２の板状部１１４２の第２の折り曲げ部１１４５に最接近すると、発電装置１００の発電が実質的に開始される。
【００８６】
図７（ｂ）に示す状態において外力の印加が解除され、図７（ｃ）に示す状態において発電装置１００の発電が開始されるまでの間に、マグネット１５１ａ、１５１ｂが十分に加速される。すなわち、本実施形態の発電装置１００が図７（ｂ）に示す状態から図７（ｃ）に示す状態に移行するまでのマグネット１５１ａ、１５１ｂの移動区間は、マグネット１５１ａ、１５１ｂの加速区間と見なすことができる。
【００８７】
また、この加速区間内では、第１のマグネット１５１ａからコイル組立体１２０の磁心１２２までの距離、および、第２のマグネット１５１ｂから第２の折り曲げ部１１４５までの距離が大きいことから、マグネット１５１ａ、１５１ｂと磁性体（コイル組立体１２０および外部コア部１１４）に起因する回転トルク（回転抵抗）が小さい。したがって、この加速区間内では、マグネット１５１ａ、１５１ｂを効率的に加速させることができる。
【００８８】
このようなマグネット１５１ａ、１５１ｂの加速区間を発電装置１００内に形成することにより、マグネット１５１ａ、１５１ｂが十分に加速され、マグネット１５１ａ、１５１ｂの回転移動の速度が略最大となった状態で、第１のマグネット１５１ａをコイル組立体１２０の磁心１２２（コイル１２１）に最接近させ、同時に、第２のマグネット１５１ｂを第２の折り曲げ部１１４５に最接近させることができる。これにより、発電の際のマグネット１５１ａ、１５１ｂのコイル１２１に対する回転移動（相対移動）による、コイル１２１を貫く磁力線の数（磁束密度）の変化を十分に大きくすることができる。
【００８９】
なお、ここでいう「マグネット１５１ａ、１５１ｂの回転移動の速度が略最大」との文言は、図８を参照して後述するように、「マグネット１５１ａ、１５１ｂの回転移動の速度が、マグネット１５１ａ、１５１ｂの回転移動の最大速度の約８０％以上」であることを意味し、より具体的には、「マグネット１５１ａ、１５１ｂの回転移動の速度が、マグネット１５１ａ、１５１ｂの回転移動の最大速度の約８５％以上」であることを意味する。
【００９０】
なお、マグネット１５１ａ、１５１ｂが加速区間内で加速されている間にも、マグネット１５１ａ、１５１ｂがコイル１２１に対して相対的に回転移動し、コイル１２１を貫く磁力線の数（磁束密度）が変化する。しかしながら、加速区間内では、マグネット１５１ａ、１５１ｂの回転移動の速度が電磁気的現象の時間スケールと比較して遅く、さらに、第１のマグネット１５１ａからコイル組立体１２０の磁心１２２までの距離、および、第２のマグネット１５１ｂから第２の折り曲げ部１１４５までの距離が大きいことから、この加速区間内における回転移動によってコイル１２１内に発生する電力は微量である。したがって、加速区間内においてコイル１２１内に発生する電力は、発電装置１００の発電量に実質的に寄与しない。
【００９１】
図７（ｃ）に示した状態において、第２のマグネット１５１ｂ、外部コア部１１４（第２の板状部１１４２および接続部１１４３）、磁心１２２、第１のマグネット１５１ａ、およびヨーク１５２によって、磁気回路が形成される。図７（ｃ）に示した状態では、該磁気回路内を時計回りに流れる磁力線が、コイル１２１を右側から左側に貫いている。
【００９２】
また、第１のマグネット１５１ａがコイル組立体１２０の磁心１２２（コイル１２１）に最接近した際、第１のマグネット１５１ａの右側端面（Ｓ極面）がコイル組立体１２０の磁心１２２の左側端面に対して略水平に対向している。一方、第２のマグネット１５１ｂが第２の折り曲げ部１１４５に最接近した際、第２のマグネット１５１ｂの右側端面（Ｎ極面）が第２の折り曲げ部１１４５の左側端面に対向している。このような構成により、第１のマグネット１５１ａとコイル組立体１２０の磁心１２２との間、および、第２のマグネット１５１ｂと第２の折り曲げ部１１４５との間での磁力線の拡散が防止されるので、発電装置１００の発電効率を向上させることができる。
【００９３】
＜＜発電終了＞＞
図７（ｄ）には、発電装置１００の発電が終了した際の発電装置１００の上面図が示されている。
【００９４】
図７（ｃ）に示す状態において操作部１３０がさらに時計回りに回動すると、発電装置１００は、図７（ｄ）に示す状態に移行する。発電装置１００が図７（ｄ）に示す状態に移行すると、発電装置１００の発電が実質的に終了する。
【００９５】
図７（ｄ）に示す状態において、第１のマグネット１５１ａが外部コア部１１４の第１の板状部１１４１の第１の折り曲げ部１１４４に最接近し、第２のマグネット１５１ｂがコイル組立体１２０の磁心１２２（コイル１２１）に最接近する。
【００９６】
なお、発電装置１００が図７（ｃ）に示す状態から図７（ｄ）に示す状態に移行するまでの間、すなわち、発電装置１００の発電区間では、マグネット１５１ａ、１５１ｂのコイル１２１に対する回転移動（相対移動）の速度は、略最大で維持されている。そのため、発電装置１００の発電区間での、コイル１２１を貫く磁力線の数（磁束密度）の変化を十分に大きくすることができる。
【００９７】
また、図７（ｄ）に示した状態において、第２のマグネット１５１ｂ、磁心１２２、外部コア部１１４（接続部１１４３および第１の板状部１１４１）、第１のマグネット１５１ａ、およびヨーク１５２によって、磁気回路が形成される。図７（ｄ）に示した状態では、該磁気回路内を時計回りに流れる磁力線が、コイル１２１を左側から右側に貫いている。図７（ｃ）に示した状態では、磁力線はコイル１２１を右側から左側に貫いているので、発電装置１００が図７（ｃ）に示した状態から図７（ｄ）に示した状態に移行するまでの発電区間で、コイル１２１を貫く磁力線の向きが反転する。そのため、発電装置１００の発電区間での、コイル１２１を貫く磁力線の数（磁束密度）の変化を十分に大きくすることができる。
【００９８】
また、第１のマグネット１５１ａが第１の折り曲げ部１１４４に最接近した際、第１のマグネット１５１ａの右側端面（Ｓ極面）が第１の折り曲げ部１１４４の左側端面に対向している。一方、第２のマグネット１５１ｂがコイル組立体１２０の磁心１２２（コイル１２１）に最接近した際、第２のマグネット１５１ｂの右側端面（Ｎ極面）が磁心１２２の左側端面に対して略水平に対向している。このような構成により、第１のマグネット１５１ａと第１の折り曲げ部１１４４との間、および、第２のマグネット１５１ｂとコイル組立体１２０の磁心１２２との間での磁力線の拡散が防止されるので、発電装置１００の発電効率を向上させることができる。
【００９９】
なお、図７（ｄ）に示す状態の後も、マグネット１５１ａ、１５１ｂがコイル１２１に対して相対的に回転移動し、コイル１２１を貫く磁力線の数（磁束密度）が変化する。しかしながら、図７（ｄ）に示す状態の後は、マグネット１５１ａ、１５１ｂの回転移動の速度が低下する。さらに、第１のマグネット１５１ａから第１の折り曲げ部１１４４までの距離、および、第２のマグネット１５１ｂからコイル組立体１２０の磁心１２２までの距離が増加する。そのため、図７（ｄ）に示す状態の後にコイル１２１内に発生する電力は、発電装置１００の発電量に実質的に寄与しない。よって、図７（ｄ）に示す状態において、発電装置１００の発電が実質的に終了する。
【０１００】
＜＜回転移動停止および初期状態への移行＞＞
図７（ｅ）には、マグネット１５１ａ、１５１ｂのコイル１２１に対する回転移動が停止した際の発電装置１００の上面図が示されている。
【０１０１】
図７（ｄ）に示す状態の後、操作部１３０がさらに時計回りに回動すると、操作部１３０が外部コア部１１４の第２の板状部１１４２の切り欠き部１１４６に接触し、操作部１３０の回動が停止する。この際、マグネット１５１ａ、１５１ｂのコイル１２１に対する回転移動が停止し、発電装置１００が図７（ｅ）に示す状態に移行する。
【０１０２】
図７（ｅ）に示す状態において、マグネット１５１ａ、１５１ｂのコイル１２１に対する回転移動が停止すると、ねじりバネ１６０によって操作部１３０が反時計回りに回動する。その結果、図７（ｆ）に示すように、発電装置１００は、初期状態に戻る。
【０１０３】
このように、本発明の発電装置１００では、実質的な発電を開始する前にマグネット１５１ａ、１５１ｂを十分に加速させるための加速区間が形成されている。そのため、マグネット１５１ａ、１５１ｂが十分に加速された状態で、発電を開始することができる。
【０１０４】
また、本発明の発電装置１００では、発電区間（図７（ｃ）に示す状態から図７（ｄ）に示す状態までの間）において、ケース１１０の一部である外部コア部１１４（第１の板状部１１４１、第２の板状部１１４２、および接続部１１４３）が、発電時に形成される磁気回路の一部として機能する。そのため、磁気回路を構成するための部品数を削減し、発電装置１００の構造を単純化および小型化することができる。これにより、発電装置１００の生産性を向上させることができる。
【０１０５】
また、本発明の発電装置１００では、マグネット１５１ａ、１５１ｂは、コイル組立体１２０（コイル１２１および磁心１２２）およびケース１１０の外部コア部１１４に接触しない。そのため、マグネット１５１ａ、１５１ｂが、コイル組立体１２０および外部コア部１１４との接触により破損する恐れがなく、発電装置１００の耐久性の向上が期待できる。
【０１０６】
また、本発明の発電装置１００では、操作部１３０の回動、すなわち、マグネット１５１ａ、１５１ｂのコイル１２１に対する相対的な回転移動のためにねじりバネ１６０から解放される弾性エネルギーは、操作者の操作部１３０に対する操作速度に依存せず、印加された外力による操作部１３０の回動量（ねじりバネ１６０の弾性変形量）にのみ依存する。したがって、操作者の操作部１３０に対する操作速度に関わらず、常に一定の力で、マグネット１５１ａ、１５１ｂをコイル１２１に対して回転移動させることができる。そのため、マグネット１５１ａ、１５１ｂのコイル１２１に対する回転移動の速度が安定させることができ、本発明の発電装置１００によって得られる電力量を安定させることができる。
【０１０７】
また、本発明の発電装置１００では、ねじりバネ１６０のバネ定数は、ねじりバネ１６０に貯蔵され、解放される弾性エネルギーが、電子回路を駆動するために必要な電力を発電するのに十分となるようよう調整されている。そのため、本発明の発電装置１００は、マグネット１５１ａ、１５１ｂをコイル１２１に対して往復運動させなくとも、１回のマグネット１５１ａ、１５１ｂのコイル１２１に対する相対移動（回転移動）で、電気機器の電子回路を駆動するための十分な発電量を提供することができる。
【０１０８】
このように、本発明の発電装置１００は、１回のマグネット１５１ａ、１５１ｂのコイルに対する相対移動（回転移動）で、電子回路を駆動するための十分な発電量を提供することができるため、本発明の発電装置１００によって得られる電圧を昇圧したり、電流を整流したりする必要がない。そのため、整流および昇圧の際のエネルギーロスによって、得られる電力量が不安定となることを防止することができる。
【０１０９】
また、本発明の発電装置１００では、発電区間におけるマグネット１５１ａ、１５１ｂのコイル１２１に対する相対的な回転移動の速度は、略最大となっている。図８は、図７を参照して詳述した発電装置１００の動作の間におけるマグネット１５１ｂのコイル１２１に対する相対的な回転移動の速度を示す図である。
【０１１０】
図８に示すように、発電区間内において、マグネット１５１ａ、１５１ｂはそれぞれ約１８°回転移動し、２つのマグネット１５１ａ、１５１ｂ合計で約３６°回転移動する。なお、図示のマグネット１５１ａ、１５１ｂの回転移動量（回転角度）は、１つの例にすぎず、マグネット１５１ａ、１５１ｂの磁力の強さや必要とされる発電量等のその他の条件に応じて、適宜設定することができる。
【０１１１】
この発電区間におけるマグネット１５１ａ、１５１ｂの回転移動の速度は、マグネット１５１ａ、１５１ｂの回転移動の最高速度の約８０％以上、より具体的には、約８５％以上となっている。そのため、発電装置１００の発電区間での、コイル１２１を貫く磁力線の数（磁束密度）の変化を十分に大きくし、発電装置１００の発電効率を向上させることができる。
【０１１２】
＜第２実施形態＞
次に、図９〜図１５を参照して、本発明の第２実施形態に係る発電装置を詳述する。図９は、本発明の第２実施形態に係る発電装置の外観を示す斜視図である。図１０は、図９に示す発電装置の分解斜視図である。図１１は、図９に示す発電装置のコイル組立体を示す図である。図１２は、図９に示す発電装置の回転部材およびマグネット組立体を示す図である。図１３は、図９に示す発電装置の内部構造を示す上面図である。図１４は、図９に示す発電装置の動作を説明するための図である。図１５は、図９に示す発電装置の動作を説明するための図である。なお、図１３では、発電装置の内部構造を示すため、発電装置の上板が省略されている。
【０１１３】
なお、以下の説明では、図９、図１０、図１１、および図１２の上側を「上」または「上方」と言い、下側を「下」または「下方」と言い、左側を「左」または「左側」と言い、右側を「右」または「右側」と言う。また、図９、図１０、図１１および図１２の紙面奥側を「奥側」と言い、紙面手前側を「手前側」と言う。
【０１１４】
以下、第２実施形態の発電装置について、第１実施形態の発電装置との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。第２実施形態の発電装置は、第１実施形態の発電装置１００と同様のコンセプトに基づいている。第２実施形態の発電装置は、第１実施形態の発電装置１００を参照して説明したコンセプトに加え、１回の操作者の外力印加操作で２回の発電を実行することができるよう構成されている。
【０１１５】
図９および図１０に示されている第２実施形態の発電装置２００は、大略すると、発電装置２００の各部品を収納するケース２１０と、ケース２１０内に固定的に設けられたコイル２２２を含むコイル組立体２２０と、ケース２１０に対して回動可能に設けられ、外力を印加するために第１の軸２４２ａを中心として回動操作される操作部２３０と、操作部２３０によって回転可能に設けられた回転部材２５０と、コイル２２２に対して相対的に回転移動可能に回転部材２５０上に取り付けられた第１のマグネット２６１ａおよび第２のマグネット２６１ｂを含むマグネット組立体２６０と、操作部２３０を介して印加される外力を弾性エネルギーとして貯蔵し、さらに、貯蔵された弾性エネルギーを解放することにより、マグネット２６１ａ、２６１ｂをコイル２２２に対して相対的に回転移動させる上側ねじりバネ２７０ａおよび下側ねじりバネ２７０ｂとを備えている。
【０１１６】
図９に示すように、発電装置２００が組み立てられた状態において、操作部２３０のアーム部２３１は、ケース２１０から奥側に向かって突出している。操作者は、操作部２３０を図９中の矢印に示す方向に回動させるよう外力を印加する。発電装置２００に対して外力が印加されると、発電装置２００は、印加された外力を利用して２回の発電を行う。
【０１１７】
以下、発電装置２００の各部品について詳述する。
＜＜ケース２１０＞＞
ケース２１０は、発電装置２００の各部品を収納するための長尺の箱状部材（例えば、幅約８ｍｍ×高さ約１２ｍｍ×長さ約３３ｍｍ）である。ケース２１０は、下板２１１と、上板２１２と、発電装置２００の可動部を収納する可動部収納部２１３と、コイル組立体２２０を収納し、さらに、コイル２２２に対する外部コアとして機能する外部コア部２１４とを備えている。
【０１１８】
下板２１１は、発電装置２００全体の基板として機能する長尺の板状部材である。下板２１１の上面左側には、可動部収納部２１３が一体的に形成されている。可動部収納部２１３は、発電装置２００の可動部を収納するための空間を囲む４つの板状部から構成されている。また、可動部収納部２１３の右側面には、コイル組立体２２０の磁心２２３、外部コア部２１４の第１の板状部２１４１および第２の板状部２１４２をそれぞれ挿通させるためのスリット２１３１、２１３２、２１３３が形成されている。また、下板２１１の右側先端部は、外部コア部２１４と係合可能に構成されている。
【０１１９】
また、可動部収納部２１３の左奥側の部分には、切り欠き部２１３４が形成されている。図９に示すように、発電装置２００が組み立てられた状態において、操作部２３０のアーム部２３１が切り欠き部２１３４を介して、ケース２１０の外側に突出する。
【０１２０】
下板２１１の上面であって、可動部収納部２１３内には、第１の軸部材２４０ａおよび第２の軸部材２４０ｂが固定的に取り付けられている。第１の軸部材２４０ａは、操作部２３０の下面を支持する第１の支持部２４１ａと、第１の支持部２４１ａ上に形成された第１の軸２４２ａとを備えている。
【０１２１】
第１の支持部２４１ａは、円柱状の部材であり、図１３に示す発電装置２００が組み立てられた状態において、操作部２３０を付勢するねじりバネ２８０の中央空洞部内に挿通される。
【０１２２】
第１の軸２４２ａは、第１の支持部２４１ａの上面の略中央部に形成された円柱状の部材であり、図１３に示す発電装置２００が組み立てられた状態において、操作部２３０の軸挿通孔２３２に挿通される。なお、第１の支持部２４１ａの径は、軸挿通孔２３２の径よりも大きく、図１３に示す発電装置２００が組み立てられた状態において、操作部２３０は、第１の支持部２４１ａ上で支持される。
【０１２３】
第２の軸部材２４０ｂは、回転部材２５０の下面を支持する第２の支持部２４１ｂと、第２の支持部２４１ｂ上に形成された第２の軸２４２ｂとを備えている。第２の支持部２４１ｂは、円柱状の部材であり、図１３に示す発電装置２００が組み立てられた状態において、下側ねじりバネ２７０ｂの中央空洞部内に挿通される。
【０１２４】
第２の軸２４２ｂは、第２の支持部２４１ｂの上面の略中央部に形成された円柱状の部材であり、図１３に示す発電装置２００が組み立てられた状態において、回転部材２５０の軸挿通孔２５３に挿通される。なお、第２の支持部２４１ｂの径は、軸挿通孔２５３の径よりも大きく、図１３に示す発電装置２００が組み立てられた状態において、回転部材２５０は、第２の支持部２４１ｂ上で支持される。
【０１２５】
上板２１２は、発電装置２００全体のカバーとして機能する長尺の板状部材である。上板２１２は、第１の軸２４２ａの先端部を支持するための第１の挿通孔２１２１と、第２の軸２４２ｂの先端部を支持するための第２の挿通孔２１２２とを備えている。
【０１２６】
第１の挿通孔２１２１は、下板２１１上の第１の軸２４２ａに対応する位置に形成されている。第２の挿通孔２１２２は、下板２１１上の第２の軸２４２ｂに対応する位置に形成されている。上板２１２の右側先端部は、外部コア部２１４と係合可能なように構成されており、上板２１２の左側先端部は、下板２１１上の可動部収納部２１３と係合可能なように構成されている。発電装置２００の各部品をケース２１０内に収納した状態において、下板２１１、上板２１２、可動部収納部２１３、および外部コア部２１４を互いに係合させることにより、発電装置２００を組み立てることができる。
【０１２７】
以上説明したケース２１０の下板２１１、上板２１２、および可動部収納部２１３の構成材料としては、上述した第１実施形態のケース１１０の下板１１１、上板１１２、および可動部収納部１１３と同一の非磁性材料や弱磁性材料が挙げられる。下板２１１、上板２１２、および可動部収納部２１３は、それぞれ同一の非磁性材料または弱磁性材料で構成されていてもよいし、それぞれ異なる種類の非磁性材料または弱磁性材料で構成されていてもよい。
【０１２８】
外部コア部２１４は、第１の板状部２１４１と、第１の板状部２１４１に対向する第２の板状部２１４２と、第１の板状部２１４１と第２の板状部２１４２とを接続する接続部２１４３とを備えている。図１３に示す発電装置２００が組み立てられた状態において、コイル組立体２２０（コイル２２２）が第１の板状部２１４１と第２の板状部２１４２との間に収納される。
【０１２９】
外部コア部２１４は、前述した第１実施形態の外部コア部１１４と同様の磁性材料により構成することができる。また、第１の板状部２１４１、第２の板状部２１４２、および接続部２１４３は、それぞれ同一の磁性材料で構成されていてもよいし、それぞれ異なる種類の磁性材料で構成されていてもよい。
【０１３０】
外部コア部２１４が磁性材料で構成されているため、外部コア部２１４は、マグネット２６１ａ、２６１ｂから発せられ、コイル２２２を貫く磁束（磁力線）が流れる磁気回路の一部として機能することができる。
【０１３１】
第１の板状部２１４１は、長尺状の板状部材である。第１の板状部２１４１の左側先端には、第１の折り曲げ部２１４４が形成されている。第１の折り曲げ部２１４４は、第１の板状部２１４１の左側先端を内側（図１０中の奥側）に折り曲げることにより形成されており、図１４および図１５を参照して後述する発電装置２００の動作中において、第１の折り曲げ部２１４４の左側端部が第１のマグネット２６１ａまたは第２のマグネット２６１ｂの端部と対向するよう構成されている。
【０１３２】
第２の板状部２１４２は、第１の板状部２１４１と略同様の長尺状の板状部材である。第２の板状部２１４２の左側先端には、第２の折り曲げ部２１４５が形成されている。第２の折り曲げ部２１４５は、第２の板状部２１４２の左側先端を内側（図１０中の手前側）に折り曲げることにより形成されており、図１４および図１５を参照して後述する発電装置２００の動作中において、第２の折り曲げ部２１４５の左側端部が第１のマグネット２６１ａまたは第２のマグネット２６１ｂの端部と対向するよう構成されている。
【０１３３】
また、図１３に示す発電装置２００が組み立てられた状態において、第１の板状部２１４１の第１の折り曲げ部２１４４は、ケース２１０の可動部収納部２１３のスリット２１３２を挿通しており、第１の折り曲げ部２１４４の左端部が可動部収納部２１３内に位置している。同様に、第２の板状部２１４２の第２の折り曲げ部２１４５は、ケース２１０の可動部収納部２１３のスリット２１３３を挿通しており、第２の折り曲げ部２１４５の左端部が可動部収納部２１３内に位置している。
【０１３４】
なお、本実施形態において、第１の板状部２１４１、第２の板状部２１４２、および接続部２１４３は、一体的に形成されているが、本発明はこれに限られない。例えば、第１の板状部２１４１、第２の板状部２１４２、および接続部２１４３が全て別々の部品として形成されていてもよいし、接続部２１４３が第１の板状部２１４１および第２の板状部２１４２の一方と一体的に形成されていてもよい。
【０１３５】
＜＜コイル組立体２２０＞＞
図１１に示すように、コイル組立体２２０は、ボビン２２１と、ボビン２２１の外周に線材を巻回することにより形成されたコイル２２２と、ボビン２２１（コイル２２２）の中央空洞部内に挿入された磁心２２３とを備える。
【０１３６】
ボビン２２１は、ケース２１０の下板２１１、上板２１２、および可動部収納部２１３と同様の非磁性材料または弱磁性材料で構成されており、コイル２２２をケース２１０内で固定的に保持するためのベースとしても機能する。コイル２２２および磁心２２３は、前述した第１実施形態のコイル１２１および磁心１２２と同様の構成を有しているので、ここでは説明を省略する。
【０１３７】
コイル２２２に対してマグネット２６１ａ、２６１ｂが相対移動すると、コイル２２２を貫く磁力線の数（磁束密度）が変化し、コイル２２２内に電力が発生する。コイル２２２の両端部（電力引出線）は、発電装置２００の外部に設けられた電子回路（図示せず）に接続されており、コイル２２２内に発生した電力が、電力引出線を介して電子回路に供給され、供給された電力により電子回路が駆動される。
【０１３８】
コイル組立体２２０は、ケース２１０の下板２１１上に固定的に配置されている。また、図１３に示す発電装置２００が組み立てられた状態において、コイル組立体２２０は、ケース２１０の外部コア部２１４の第１の板状部２１４１と第２の板状部２１４２との間に位置し、磁心２２３がケース２１０の可動部収納部２１３のスリット２１３１を挿通しており、磁心２２３の左端部が可動部収納部２１３内に位置している。
【０１３９】
コイル組立体２２０をケース２１０の下板２１１上に固定的に配置する方法は特に限定されず、下板２１１や外部コア部２１４との係合、接着剤を用いた接着、熱による融着、ネジ等の固定具を用いた固定、またはこれらの組み合わせにより、コイル組立体２２０がケース２１０の下板２１１上に固定的に配置される。
【０１４０】
＜＜操作部２３０＞＞
操作部２３０は、発電装置２００に外力を印加するために第１の軸２４２ａを中心として操作者によって回動操作される部材である。図１０に示されているように、操作部２３０は、長尺状のアーム部２３１と、第１の軸２４２ａを挿通させるための軸挿通孔２３２と、ねじりバネの端部２８２を受け入れるための貫通孔２３３と、回転部材２５０と係合する係合部２３４とを備えている。
【０１４１】
軸挿通孔２３２は、アーム部２３１の基端側（図１０の手前側）にアーム部２３１をその厚さ方向に貫通するよう形成されており、第１の軸部材２４０ａの第１の軸２４２ａを挿通可能に構成されている。貫通孔２３３は、アーム部２３１の基端側であって、軸挿通孔２３２よりも先端側（図１０の奥側）にアーム部２３１をその厚さ方向に貫通するよう形成されており、ねじりバネ２８０の端部２８２を受け入れ可能に構成されている。係合部２３４は、アーム部２３１の基端側の端部から外側に突出するよう形成された角柱状の部材であって、図１４および図１５を参照して説明する発電装置２００の動作中において、後述する回転部材２５０の係合部２５６と係合可能に構成されている。
【０１４２】
図１３に示す発電装置２００が組み立てられた状態において、第１の軸部材２４０ａの第１の軸２４２ａが操作部２３０の軸挿通孔２３２を挿通され、ねじりバネ２８０の端部２８２が貫通孔２３３内に挿入され、さらに、操作部２３０の下面が第１の軸部材２４０ａの第１の支持部２４１ａによって支持される。これにより、操作部２３０を、第１の軸２４２ａを中心として、ケース２１０に対して回動可能に支持することができる。
【０１４３】
＜＜回転部材２５０＞＞
回転部材２５０は、ケース２１０内に操作部２３０によって回転可能に設けられており、マグネット組立体２６０（マグネット２６１ａ、２６１ｂ）を支持している。
【０１４４】
図１２に示すように、回転部材２５０は、本体２５１と、本体２５１の上面に設けられた円柱状のバネ装着軸２５２と、バネ装着軸２５２の上面の略中央に形成された軸挿通孔２５３と、本体２５１の右側面に形成されたマグネット組立体取り付け部２５４と、本体２５１のマグネット組立体取り付け部２５４が形成された面とは反対側の面に形成された一対のバネ端部支持部２５５ａ、２５５ｂ（図１３参照）と、本体２５１の左側面から外側に突出するよう形成された係合部２５６とを備えている。
【０１４５】
バネ装着軸２５２は、本体２５１の上面に設けられており、図１３に示す発電装置２００が組み立てられた状態において、上側ねじりバネ２７０ａの中央空洞部内に挿通される。バネ装着軸２５２の高さは、上側ねじりバネ２７０ａの中央空洞部の高さと略等しい。
【０１４６】
軸挿通孔２５３は、バネ装着軸２５２の上面の略中央に、本体２５１およびバネ装着軸２５２をその厚さ方向に貫通するように形成されている。図１３に示す発電装置２００が組み立てられた状態において、第２の軸２４２ｂが軸挿通孔２５３内に挿通される。
【０１４７】
マグネット組立体取り付け部２５４は、本体２５１の右側面に形成された凹部であり、マグネット組立体２６０の形状に対応した形状を有している。図１３に示す発電装置２００が組み立てられた状態において、マグネット組立体２６０がマグネット組立体取り付け部２５４に取り付けられる。
【０１４８】
図１３に示すように、一対のバネ端部支持部２５５ａ、２５５ｂは、回転部材２５０の上面図において、バネ装着軸２５２を介して上下対称に形成された凹部である。図１３に示す発電装置２００が組み立てられた状態において、バネ端部支持部２５５ａには、下側ねじりバネ２７０ｂの端部２７１ｂが挿入され、バネ端部支持部２５５ｂには、上側ねじりバネ２７０ａの端部２７２ａが挿入される。これにより、回転部材２５０が、上側ねじりバネ２７０ａおよび下側ねじりバネ２７０ｂによって支持される。
【０１４９】
係合部２５６は、本体２５１の左側面から外側に突出するよう形成されており、図１４および図１５を参照して説明する発電装置２００の動作中において、操作部２３０の係合部２３４と係合可能に構成されている。
【０１５０】
図１３に示す発電装置２００が組み立てられた状態において、バネ端部支持部２５５ｂに、上側ねじりバネ２７０ａの端部２７２ａが挿入され、バネ端部支持部２５５ａに、下側ねじりバネ２７０ｂの端部２７１ｂが挿入され、さらに、回転部材２５０の軸挿通孔２５３内に第２の軸２４２ｂが挿通される。これにより、回転部材２５０を回転可能に支持することができる。
【０１５１】
回転部材２５０は、非磁性材料または弱磁性材料で構成されている。非常性材料または弱磁性材料の中でも、ＰＯＭ（ポリアセタール）または非磁性の金属材料を用いて回転部材２５０を構成することが好ましい。ＰＯＭまたは非磁性の金属材料を用いて回転部材２５０を構成することにより、回転部材２５０の摺動性を向上させることができる。また、上述した回転部材２５０の各部は、一体的に形成されていてもよいし、それぞれ別の部品として形成されていてもよい。
【０１５２】
＜＜マグネット組立体２６０＞＞
図１３に示す発電装置２００が組み立てられた状態において、マグネット組立体２６０は、回転部材２５０のマグネット組立体取り付け部２５４に取り付けられている。そのため、マグネット組立体２６０は、操作部２３０によって回転部材２５０が回転したときに、第２の軸２４２ｂを中心として、コイル２２２に対して回転移動する。図１０および図１２に示されているように、マグネット組立体２６０は、マグネット組立体取り付け部２５４に取り付けられたヨーク２６２と、ヨーク２６２上に取り付けられた第１のマグネット２６１ａおよび第２のマグネット２６１ｂとを備える。
【０１５３】
マグネット２６１ａ、２６１ｂおよびヨーク２６２のそれぞれは、第１実施形態のマグネット１５１ａ、１５１ｂおよびヨーク１５２と同様の構成を有しているので、ここでは説明を省略する。
【０１５４】
操作部２３０によって回転部材２５０が回転し、マグネット組立体２６０が第２の軸２４２ｂを中心としてコイル２２２に対して相対的に回転移動すると、マグネット２６１ａ、２６１ｂが、第２の軸２４２ｂを中心として、コイル２２２に対して相対的に回転移動する。コイル２２２に対してマグネット２６１ａ、２６１ｂが相対移動すると、コイル２２２を貫く磁力線の数（磁束密度）が変化し、コイル２２２内に電力が発生する。
【０１５５】
したがって、本発明の発電装置２００において、コイル２２２（コイル組立体２２０）と、コイル２２２に対して相対的に回転移動するマグネット２６１ａ、２６１ｂ（マグネット組立体２６０）が、発電を実行するための発電部を構成している。
【０１５６】
＜＜上側ねじりバネ２７０ａおよび下側ねじりバネ２７０ｂ＞＞
上側ねじりバネ２７０ａおよび下側ねじりバネ２７０ｂは、互いに同様の構成を有しており、図１３に示す発電装置２００が組み立てられた状態において、回転部材２５０を介して上下反転した状態で配置される。
【０１５７】
図１３に示す発電装置２００が組み立てられた状態において、下側ねじりバネ２７０ｂは、ケース２１０の下板２１１上に載置され、回転部材２５０の下側に位置している。また、下側ねじりバネ２７０ｂの中央空洞部内には、第２の軸部材２４０ｂの第２の支持部２４１ｂが挿通され、下側ねじりバネ２７０ｂの一方の端部２７１ｂは、回転部材２５０のバネ端部支持部２５５ａ内に挿入されることによって、支持されており、さらに、下側ねじりバネ２７０ｂの他方の端部２７２ｂは、ケース２１０の可動部収納部２１３の内面と係合することによって、支持されている。
【０１５８】
一方、図１３に示す発電装置２００が組み立てられた状態において、上側ねじりバネ２７０ａは、回転部材２５０の本体２５１の上面上に載置され、回転部材２５０の上側に位置している。また、上側ねじりバネ２７０ａの中央空洞部内には、回転部材２５０のバネ装着軸２５２が挿通され、上側ねじりバネ２７０ａの一方の端部２７１ａは、ケース２１０の可動部収納部２１３の内面と係合することによって、支持されており、さらに、上側ねじりバネ２７０ａの他方の端部２７２ａは、回転部材２５０のバネ端部支持部２５５ｂ内に挿入されることによって、支持されている。
【０１５９】
このような構成により、外力の印加により操作部２３０が回動し、さらに、操作部２３０によって、回転部材２５０が、第２の軸２４２ｂを中心として、回転すると、印加された外力が、上側ねじりバネ２７０ａおよび下側ねじりバネ２７０ｂ内に弾性エネルギーとして貯蔵される。また、上側ねじりバネ２７０ａおよび下側ねじりバネ２７０ｂは、貯蔵された弾性エネルギーを解放することにより、回転部材２５０を、第２の軸２４２ｂを中心として、急速に回転させることができる。
【０１６０】
上述のように、マグネット組立体２６０は、回転部材２５０のマグネット組立体取り付け部２５４に取り付けられているので、回転部材２５０が、第２の軸２４２ｂを中心として、急速に回転したとき、マグネット組立体２６０のマグネット２６１ａ、２６１ｂも、第２の軸２４２ｂを中心として、コイル２２２に対して急速に回転移動する。
【０１６１】
したがって、本実施形態において、上側ねじりバネ２７０ａおよび下側ねじりバネ２７０ｂは、操作部２３０を介して印加される外力を弾性エネルギーとして貯蔵し、さらに、貯蔵された弾性エネルギーを解放することにより、マグネット２６１ａ、２６１ｂをコイル２２２に対して相対的に回転移動させる弾性部材として機能する。
【０１６２】
＜＜ねじりバネ２８０＞＞
ねじりバネ２８０は、操作部２３０を所定の初期位置に保持するための部材である。図１３に示す発電装置２００が組み立てられた状態において、ねじりバネ２８０は、ケース２１０の下板２１１上に載置され、操作部２３０の下側に位置している。また、ねじりバネ２８０の中央空洞部内には、第１の軸部材２４０ａの第１の支持部２４１ａが挿通され、ねじりバネ２８０の一方の端部２８１は、ケース２１０の可動部収納部２１３の内面と係合することによって、支持されており、さらに、ねじりバネ２８０の他方の端部２８２は、操作部２３０の貫通孔２３３内に挿入されることによって、支持されている。このような構成により、操作部２３０を所定の初期位置に保持することができる。
【０１６３】
＜発電装置２００の動作＞
次に、図１４および図１５を参照して、発電装置１００の動作を詳述する。なお、図１４および図１５では、発電装置２００の内部構造を示すため、発電装置２００の上板２１２が省略されている。
【０１６４】
＜＜初期状態＞＞
図１４（ａ）には、発電装置２００が組み立てられ、かつ、操作部２３０に外力が印加されていない初期状態における発電装置２００の上面図が示されている。図１４（ａ）に示されているように、操作部２３０に外力が印加されていない初期状態において、操作部２３０の係合部２３４は、回転部材２５０の係合部２５６と所定の距離離間している。また、第１のマグネット２６１ａおよび第２のマグネット２６１ｂは、ケース２１０の外部コア部２１４およびコイル組立体２２０の磁心２２３と所定の距離離間している。
【０１６５】
初期状態において、第１のマグネット２６１ａは、外部コア部２１４の第１の板状部２１４１の第１の折り曲げ部２１４４と、コイル組立体２２０の磁心２２３との間に位置しており、第２のマグネット２６１ｂは、外部コア部２１４の第２の板状部２１４２の第２の折り曲げ部２１４５と、コイル組立体２２０の磁心２２３との間に位置している。
【０１６６】
＜＜外力印加＞＞
図１４（ｂ）には、操作者によって操作部２３０に外力が印加され、操作部２３０が第１の軸２４２ａを中心として、反時計回りに回動された状態の発電装置２００の上面図が示されている。
【０１６７】
操作者が操作部２３０を図１４（ｂ）中の矢印の方向に押圧することにより外力を印加すると、操作部２３０が第１の軸２４２ａを中心として、反時計周りに回動する。操作部２３０が反時計周りに回動すると、操作部２３０の係合部２３４が回転部材２５０の係合部２５６と係合する。その結果、操作部２３０によって、回転部材２５０が第２の軸２４２ｂを中心として、時計回りに回転する。この際、回転部材２５０に取り付けられたマグネット２６１ａ、２６１ｂも、第２の軸２４２ｂを中心として、時計回り（第１の方向）に、コイル２２２に対して相対的に回転移動する。
【０１６８】
操作部２３０の係合部２３４と回転部材２５０の係合部２５６との係合は、回転部材２５０に取り付けられたマグネット２６１ａ、２６１ｂが回転移動により第１の係合解除位置に到達するまで持続する。回転部材２５０が回転すると、回転部材２５０を支持している上側ねじりバネ２７０ａおよび下側ねじりバネ２７０ｂが弾性変形され、印加された外力が弾性エネルギーとして上側ねじりバネ２７０ａおよび下側ねじりバネ２７０ｂ内に貯蔵される。また、この際、操作部２３０を支持しているねじりバネ２８０も同様に弾性変形され、印加された外力が弾性エネルギーとしてねじりバネ２８０内に貯蔵される。
【０１６９】
なお、印加された外力によって操作部２３０が反時計周りへ回動する際に、マグネット２６１ａ、２６１ｂがコイル２２２に対して相対的に回転移動し、コイル２２２を貫く磁力線の数（磁束密度）が変化する。しかしながら、操作者が印加した外力によるマグネット２６１ａ、２６１ｂの回転移動の速度は電磁気的現象の時間スケールと比較して遅く、また、安定していないため、この回転移動によってコイル２２２内に発生する電力は微量である。したがって、操作者が印加した外力によってマグネット２６１ａ、２６１ｂが回転移動する際にコイル２２２内に発生する電力は、発電装置２００の発電量に実質的に寄与しない。
【０１７０】
＜＜係合解除および第１回目の発電開始＞＞
図１４（ｃ）には、回転部材２５０に取り付けられたマグネット２６１ａ、２６１ｂが第１の係合解除位置に到達し、操作部２３０の係合部２３４と回転部材２５０の係合部２５６との係合が解除された際の発電装置２００の上面図が示されている。
【０１７１】
操作部２３０の係合部２３４と回転部材２５０の係合部２５６との係合が解除されると、上側ねじりバネ２７０ａおよび下側ねじりバネ２７０ｂ内に貯蔵された弾性エネルギーが解放され、回転部材２５０が第２の軸２４２ｂを中心として、反時計回りに急速に回転する。この際、回転部材２５０に取り付けられたマグネット２６１ａ、２６１ｂも、第２の軸２４２ｂを中心として、反時計回りに、コイル２２２に対して急速に回転移動する。なお、操作部２３０の係合部２３４と回転部材２５０の係合部２５６との係合が解除された後も、操作部２３０に対する外力の印加は解除されない。
【０１７２】
図１４（ｄ）に示されているように、マグネット２６１ａ、２６１ｂの回転移動により、第１のマグネット２６１ａが外部コア部２１４の第１の板状部２１４１の第１の折り曲げ部２１４４に最接近し、同時に、第２のマグネット２６１ｂがコイル組立体２２０の磁心２２３（コイル２２２）に最接近すると、発電装置２００の第１回目の発電が実質的に開始される。
【０１７３】
図１４（ｃ）に示す状態において操作部２３０の係合部２３４と回転部材２５０の係合部２５６との係合が解除され、図１４（ｄ）に示す状態において発電装置２００の発電が開始されるまでの間に、マグネット２６１ａ、２６１ｂが十分に加速される。すなわち、本実施形態の発電装置２００が図１４（ｃ）に示す状態から図１４（ｄ）に示す状態に移行するまでのマグネット２６１ａ、２６１ｂの移動区間は、マグネット２６１ａ、２６１ｂの第１の加速区間と見なすことができる。
【０１７４】
また、この第１の加速区間内では、第１のマグネット２６１ａから第１の折り曲げ部２１４４までの距離、および、第２のマグネット２６１ｂからコイル組立体２２０の磁心２２３までの距離が大きいことから、マグネット２６１ａ、２６１ｂと磁性体（コイル組立体２２０および外部コア部２１４）に起因する回転トルク（回転抵抗）が小さい。したがって、この第１の加速区間内では、マグネット２６１ａ、２６１ｂを効率的に加速させることができる。
【０１７５】
このようなマグネット２６１ａ、２６１ｂの第１の加速区間を発電装置２００内において形成することにより、マグネット２６１ａ、２６１ｂが十分に加速され、マグネット２６１ａ、２６１ｂの回転移動の速度が略最大となった状態で、第１のマグネット２６１ａを第１の折り曲げ部２１４４に最接近させ、同時に、第２のマグネット２６１ｂをコイル組立体２２０の磁心２２３（コイル２２２）に最接近させることができる。これにより、マグネット２６１ａ、２６１ｂのコイル２２２に対する回転移動（相対移動）による、コイル２２２を貫く磁力線の数（磁束密度）の変化を十分に大きくすることができる。
【０１７６】
なお、ここでいう「マグネット２６１ａ、２６１ｂの回転移動の速度が略最大」との文言は、第１実施形態と同様に、「マグネット２６１ａ、２６１ｂの回転移動の速度が、マグネット２６１ａ、２６１ｂの回転移動の最大速度の約８０％以上」であることを意味し、より具体的には、「マグネット２６１ａ、２６１ｂの回転移動の速度が、マグネット２６１ａ、２６１ｂの回転移動の最大速度の約８５％以上」であることを意味する。
【０１７７】
なお、マグネット２６１ａ、２６１ｂが第１の加速区間内で加速されている間にも、マグネット２６１ａ、２６１ｂがコイル２２２に対して相対的に回転移動し、コイル２２２を貫く磁力線の数（磁束密度）が変化する。しかしながら、第１の加速区間内では、マグネット２６１ａ、２６１ｂの回転移動の速度が電磁気的現象の時間スケールと比較して遅く、さらに、第１のマグネット２６１ａから第１の折り曲げ部２１４４までの距離、および、第２のマグネット２６１ｂからコイル組立体２２０の磁心２２３までの距離が大きいことから、第１の加速区間内においてコイル２２２内に発生する電力は微量である。したがって、第１の加速区間内においてマグネット２６１ａ、２６１ｂがコイル２２２に対して相対的に回転移動する際にコイル２２２内に発生する電力は、発電装置２００の発電量に実質的に寄与しない。
【０１７８】
図１４（ｄ）に示した状態において、第２のマグネット２６１ｂ、磁心２２３、外部コア部２１４（接続部２１４３および第１の板状部２１４１）、第１のマグネット２６１ａ、およびヨーク２６２によって、磁気回路が形成される。図１４（ｄ）に示した状態では、該磁気回路内を時計回りに流れる磁力線が、コイル２２２を左側から右側に貫いている。
【０１７９】
また、第１のマグネット２６１ａが第１の折り曲げ部２１４４に最接近した際、第１のマグネット２６１ａの右側端面（Ｓ極面）が第１の折り曲げ部２１４４の左側端面に対向している。一方、第２のマグネット２６１ｂが磁心２２３（コイル２２２）に最接近した際、第２のマグネット２６１ｂの右側端面（Ｎ極面）が磁心２２３の左側端面に対して略水平に対向している。このような構成により、第１のマグネット２６１ａと第１の折り曲げ部２１４４との間、および、第２のマグネット２６１ｂとコイル組立体２２０の磁心２２３との間での磁力線の拡散が防止されるので、発電装置２００の発電効率を向上させることができる。
【０１８０】
＜＜第１回目の発電終了＞＞
図１４（ｅ）には、発電装置２００の第１回目の発電が終了した際の発電装置２００の上面図が示されている。
【０１８１】
図１４（ｄ）に示す状態において回転部材２５０がさらに反時計回りに回動すると、発電装置２００は、図１４（ｅ）に示す状態に移行する。発電装置２００が図１４（ｅ）に示す状態に移行すると、発電装置２００の第１回目の発電が実質的に終了する。
【０１８２】
図１４（ｅ）に示す状態において、第１のマグネット２６１ａがコイル組立体２２０の磁心２２３（コイル２２２）に最接近し、第２のマグネット２６１ｂが外部コア部２１４の第２の板状部２１４２の第２の折り曲げ部２１４５に最接近する。
【０１８３】
なお、発電装置１００が図１４（ｄ）に示す状態から図１４（ｅ）に示す状態に移行するまでの間、すなわち、発電装置２００の第１の発電区間では、マグネット２６１ａ、２６１ｂのコイル２２２に対する回転移動（相対移動）の速度は、略最大で維持されている。そのため、発電装置２００の第１の発電区間での、コイル２２２を貫く磁力線の数（磁束密度）の変化を十分に大きくすることができる。
【０１８４】
図１４（ｅ）に示した状態において、第２のマグネット２６１ｂ、外部コア部２１４（第２の板状部２１４２および接続部２１４３）、磁心２２３、第１のマグネット２６１ａ、およびヨーク２６２によって、磁気回路が形成される。図１４（ｅ）に示した状態では、該磁気回路内を時計回りに流れる磁力線が、コイル２２２を右側から左側に貫いている。図１４（ｄ）に示した状態では、磁力線はコイル２２２を左側から右側に貫いているので、発電装置２００が図１４（ｄ）に示した状態から図１４（ｅ）に示した状態に移行するまでの第１の発電区間で、コイル２２２を貫く磁力線の向きが反転する。そのため、発電装置２００の第１の発電区間での、コイル２２２を貫く磁力線の数（磁束密度）の変化を十分に大きくすることができる。
【０１８５】
また、第１のマグネット２６１ａがコイル組立体２２０の磁心２２３（コイル２２２）に最接近した際、第１のマグネット２６１ａの右側端面（Ｓ極面）がコイル組立体２２０の磁心２２３の左側端面に対して略水平に対向している。一方、第２のマグネット２６１ｂが第２の折り曲げ部２１４５に最接近した際、第２のマグネット２６１ｂの右側端面（Ｎ極面）が第２の折り曲げ部２１４５の左側端面に対向している。このような構成により、第１のマグネット２６１ａとコイル組立体２２０の磁心２２３との間、および、第２のマグネット２６１ｂと第２の折り曲げ部２１４５との間での磁力線の拡散が防止されるので、発電装置２００の発電効率を向上させることができる。
【０１８６】
図１４（ｅ）に示す状態の後、回転部材２５０の反時計回りの回転の速度が、上側ねじりバネ２７０ａおよび下側ねじりバネ２７０ｂの回転トルク（回転抵抗）によって減速し、その結果、回転部材２５０の反時計回りの回転が停止する。回転部材２５０の反時計回りの回転が停止すると、上側ねじりバネ２７０ａおよび下側ねじりバネ２７０ｂによって、回転部材２５０が時計回りに回転し、回転部材２５０が初期状態に戻る。
【０１８７】
図１４（ｅ）に示す状態の後であって、回転部材２５０が初期状態に戻るまでの間、マグネット２６１ａ、２６１ｂがコイル２２２に対して相対的に回転移動し、コイル２２２を貫く磁力線の数（磁束密度）が変化する。しかしながら、図１４（ｅ）に示す状態の後は、マグネット２６１ａ、２６１ｂの回転移動の速度が低下する。さらに、第１のマグネット２６１ａからコイル組立体２２０の磁心２２３までの距離、および、第２のマグネット２６１ｂから第２の折り曲げ部２１４５までの距離が増加する。そのため、図１４（ｅ）に示す状態の後であって、回転部材２５０が初期状態に戻るまでの間に、マグネット２６１ａ、２６１ｂのコイル２２２に対する回転移動によってコイル２２２内に発生する電力は、発電装置２００の発電量に実質的に寄与しない。そのため、図１４（ｅ）に示す状態において、発電装置２００の第１回目の発電が実質的に終了する。
【０１８８】
＜＜再係合＞＞
図１４（ｆ）および図１５（ａ）には、操作部２３０に対する外力の印加が解除され、操作部２３０の係合部２３４と回転部材２５０の係合部２５６とが再度係合した際の発電装置２００の上面図が示されている。
【０１８９】
回転部材２５０が初期状態に戻った後、操作者による操作部２３０への外力の印加が解除される。操作部２３０への外力の印加が解除されると、ねじりバネ２８０内に貯蔵されていた弾性エネルギーが解放され、操作部２３０が所定の初期位置に戻るように時計回りに回動し、操作部２３０の係合部２３４と回転部材２５０の係合部２５６とが再度係合する。その結果、発電装置２００は、図１４（ｆ）および図１５（ａ）に示す状態に移行する。
【０１９０】
本実施形態の発電装置２００では、図１４（ｆ）および図１５（ａ）に示す状態において、操作部２３０が回転部材２５０に与える回転トルクＮ１＝ｒ１×Ｆ１が、回転部材２５０が操作部２３０に与える回転トルクＮ２＝ｒ２×Ｆ２よりも大きくなるよう、ねじりバネ２８０、上側ねじりバネ２７０ａおよび下側ねじりバネ２７０ｂのバネ定数、並びに、操作部２３０および回転部材２５０の形状が調整されている。ここで、ｒ１は、操作部２３０の回転軸である第１の軸２４２ａの中心から、操作部２３０の係合部２３４と回転部材２５０の係合部２５６との係合点までの距離であり、Ｆ１は、ねじりバネ２８０によって操作部２３０に加えられる力であり、ｒ２は、回転部材２５０の回転軸である第２の軸２４２ｂの中心から、操作部２３０の係合部２３４と回転部材２５０の係合部２５６との係合点までの距離であり、Ｆ２は、上側ねじりバネ２７０ａおよび下側ねじりバネ２７０ｂによって回転部材２５０に加えられる力である。
【０１９１】
図１４（ｆ）および図１５（ａ）に示す状態において、操作部２３０が回転部材２５０に与える回転トルクＮ１が、回転部材２５０が操作部２３０に与える回転トルクＮ２よりも大きい。そのため、操作部２３０の係合部２３４と回転部材２５０の係合部２５６とが再度係合した後、操作部２３０が第１の軸２４２ａを中心として時計回りに回動し、回転部材２５０が第２の軸２４２ｂを中心として操作部２３０によって反時計回りに回転させられる。この際、回転部材２５０に取り付けられたマグネット２６１ａ、２６１ｂも、第２の軸２４２ｂを中心として、反時計回り（第２の方向）に、コイル２２２に対して相対的に回転移動する。
【０１９２】
操作部２３０の係合部２３４と回転部材２５０の係合部２５６との係合は、回転部材２５０に取り付けられたマグネット２６１ａ、２６１ｂが回転移動により第２の係合解除位置に到達するまで持続する。なお、操作部２３０が回転部材２５０に与える回転トルクＮ１と、回転部材２５０が操作部２３０に与える回転トルクＮ２との大小関係は、マグネット２６１ａ、２６１ｂが回転移動により第２の係合解除位置に到達するまで維持されている。
【０１９３】
第１回目の発電時と同様に、回転部材２５０が回転すると、回転部材２５０を支持している上側ねじりバネ２７０ａおよび下側ねじりバネ２７０ｂが弾性変形され、印加された外力が弾性エネルギーとして上側ねじりバネ２７０ａおよび下側ねじりバネ２７０ｂ内に貯蔵される。
【０１９４】
操作部２３０によって回転部材２５０が反時計回りに回転する際、マグネット２６１ａ、２６１ｂがコイル２２２に対して相対的に回転移動し、コイル２２２を貫く磁力線の数（磁束密度）が変化する。しかしながら、操作部２３０によるマグネット２６１ａ、２６１ｂの回転移動の速度は電磁気的現象の時間スケールと比較して遅いため、この回転移動によってコイル２２２内に発生する電力は微量である。したがって、操作部２３０によってマグネット２６１ａ、２６１ｂがコイル２２２に対して相対的に回転移動する際にコイル２２２内に発生する電力は、発電装置２００の発電量に実質的に寄与しない。
【０１９５】
＜＜係合解除および第２回目の発電開始＞＞
図１５（ｂ）には、回転部材２５０に取り付けられたマグネット２６１ａ、２６１ｂが回転移動により第２の係合解除位置に到達し、操作部２３０の係合部２３４と回転部材２５０の係合部２５６との係合が解除された際の発電装置２００の上面図が示されている。
【０１９６】
操作部２３０の係合部２３４と回転部材２５０の係合部２５６との係合が解除されると、上側ねじりバネ２７０ａおよび下側ねじりバネ２７０ｂ内に貯蔵された弾性エネルギーが解放され、回転部材２５０が第２の軸２４２ｂを中心として、時計回りに急速回転する。この際、回転部材２５０に取り付けられたマグネット２６１ａ、２６１ｂも、第２の軸２４２ｂを中心として、時計回りに、コイル２２２に対して急速に回転移動する。
【０１９７】
図１５（ｃ）に示されているように、マグネット２６１ａ、２６１ｂの回転移動により、第１のマグネット２６１ａがコイル組立体２２０の磁心２２３（コイル２２２）に最接近し、同時に、第２のマグネット２６１ｂが外部コア部２１４の第２の板状部２１４２の第２の折り曲げ部２１４５に最接近すると、発電装置２００の第２回目の発電が実質的に開始される。
【０１９８】
図１５（ｂ）に示す状態において操作部２３０の係合部２３４と回転部材２５０の係合部２５６との係合が解除され、図１５（ｃ）に示す状態において発電装置２００の発電が開始されるまでの間に、マグネット２６１ａ、２６１ｂが十分に加速される。すなわち、本実施形態の発電装置２００が図１５（ｂ）に示す状態から図１５（ｃ）に示す状態に移行するまでのマグネット２６１ａ、２６１ｂの移動区間は、マグネット２６１ａ、２６１ｂの第２の加速区間と見なすことができる。
【０１９９】
第１の加速区間と同様に、この第２の加速区間内では、第１のマグネット２６１ａからコイル組立体２２０の磁心２２３までの距離、および、第２のマグネット２６１ｂから第２の折り曲げ部２１４５までの距離が大きいことから、マグネット２６１ａ、２６１ｂと磁性体（コイル組立体２２０および外部コア部２１４）に起因する回転トルク（回転抵抗）が小さい。したがって、この第２の加速区間内においても、マグネット２６１ａ、２６１ｂを効率的に加速させることができる。
【０２００】
このようなマグネット２６１ａ、２６１ｂの第２の加速区間を発電装置２００内において形成することにより、マグネット２６１ａ、２６１ｂが十分に加速され、マグネット２６１ａ、２６１ｂの回転移動の速度が略最大となった状態で、第１のマグネット２６１ａをコイル組立体２２０の磁心２２３（コイル２２２）に最接近させ、同時に、第２のマグネット２６１ｂを第２の折り曲げ部２１４５に最接近させることができる。
【０２０１】
なお、マグネット２６１ａ、２６１ｂが第２の加速区間内で加速されている間にも、マグネット２６１ａ、２６１ｂがコイル２２２に対して相対的に回転移動し、コイル２２２を貫く磁力線の数（磁束密度）が変化する。しかしながら、第２の加速区間内では、マグネット２６１ａ、２６１ｂの回転移動の速度が電磁気的現象の時間スケールと比較して遅く、さらに、第１のマグネット２６１ａからコイル組立体２２０の磁心２２３までの距離、および、第２のマグネット２６１ｂから第２の折り曲げ部２１４５までの距離が大きいことから、第２の加速区間内における回転移動によってコイル２２２内に発生する電力は微量である。したがって、第２の加速区間内においてマグネット２６１ａ、２６１ｂがコイル２２２に対して相対的に回転移動する際にコイル２２２内に発生する電力は、発電装置２００の発電量に実質的に寄与しない。
【０２０２】
図１５（ｃ）に示した状態において、第２のマグネット２６１ｂ、外部コア部２１４（第２の板状部２１４２および接続部２１４３）、磁心２２３、第１のマグネット２６１ａ、およびヨーク２６２によって、磁気回路が形成される。図１５（ｃ）に示した状態では、該磁気回路内を時計回りに流れる磁力線が、コイル２２２を右側から左側に貫いている。
【０２０３】
＜＜第２回目の発電終了＞＞
図１５（ｄ）には、発電装置２００の第２回目の発電が終了した際の発電装置２００の上面図が示されている。
【０２０４】
図１５（ｃ）に示す状態において回転部材２５０がさらに時計回りに回動すると、発電装置２００は、図１５（ｄ）に示す状態に移行する。発電装置２００が図１５（ｄ）に示す状態に移行すると、発電装置２００の第２回目の発電が実質的に終了する。
【０２０５】
図１５（ｄ）に示す状態において、第１のマグネット２６１ａが外部コア部２１４の第１の板状部２１４１の第１の折り曲げ部２１４４に最接近し、第２のマグネット２６１ｂがコイル組立体２２０の磁心２２３（コイル２２２）に最接近する。
【０２０６】
なお、発電装置１００が図１５（ｃ）に示す状態から図１５（ｄ）に示す状態に移行するまでの間、すなわち、発電装置２００の第２の発電区間では、マグネット２６１ａ、２６１ｂのコイル２２２に対する回転移動（相対移動）の速度は、略最大で維持されている。そのため、発電装置２００の第２の発電区間での、コイル２２２を貫く磁力線の数（磁束密度）の変化を十分に大きくすることができる。
【０２０７】
図１５（ｄ）に示した状態において、第２のマグネット２６１ｂ、磁心２２３、外部コア部２１４（接続部２１４３および第１の板状部２１４１）、第１のマグネット２６１ａ、およびヨーク２６２によって、磁気回路が形成される。図１５（ｄ）に示した状態では、該磁気回路内を時計回りに流れる磁力線が、コイル２２２を左側から右側に貫いている。図１５（ｃ）に示した状態では、磁力線はコイル２２２を右側から左側に貫いているので、発電装置２００が図１５（ｃ）に示した状態から図１５（ｄ）に示した状態に移行するまでの第２の発電区間で、コイル２２２を貫く磁力線の向きが反転する。そのため、発電装置２００の第２の発電区間での、コイル２２２を貫く磁力線の数（磁束密度）の変化を十分に大きくすることができる。
【０２０８】
図１５（ｄ）に示す状態の後、回転部材２５０の時計回りの回転の速度が、上側ねじりバネ２７０ａおよび下側ねじりバネ２７０ｂの回転トルク（回転抵抗）によって減速し、その結果、回転部材２５０の時計回りの回転が停止する。回転部材２５０の時計回りの回転が停止すると、上側ねじりバネ２７０ａおよび下側ねじりバネ２７０ｂによって、回転部材２５０が反時計回りに回転し、回転部材２５０が初期状態に戻る。
【０２０９】
また、上述した回転部材２５０の反時計回りの回転と同時に、操作部２３０がねじりバネ２８０によって回動され、操作部２３０が初期状態に戻る。図１５（ｅ）には、操作部２３０および回転部材２５０の双方が初期状態に戻った際の発電装置２００の上面図が示されている。
【０２１０】
以上説明したように、本実施形態の発電装置２００は、操作者による操作部２３０を介した１回の外力印加で、２回の発電を実行可能に構成されている。そのため、第１実施形態の発電装置１００と比較して、本実施形態の発電装置２００は、約２倍の発電量を確保することができる。
【０２１１】
また、本実施形態の発電装置２００では、第１回目の発電の際のマグネット２６１ａ、２６１ｂの回転方向と、第２回目の発電の際のマグネット２６１ａ、２６１ｂの回転方向とが異なるので、第１回目の発電と第２回目の発電では、コイル２２２内に発生した電圧の正負が異なる。そのため、コイル２２２内に発生した電圧が正であるか負であるかを判別することにより、得られた電力が第１回目の発電で得られたのか、第２回目の発電で得られたのかを判別することができる。
【０２１２】
また、上述したように、本実施形態の発電装置２００の発電原理は、弾性部材により２つのマグネットを所定の軸を中心としてコイルに対して相対的に回転移動させるというものであり、第１実施形態の発電装置１００の発電原理と同一である。そのため、本実施形態の発電装置２００によっても、上述した第１実施形態の発電装置１００により得られる効果を得ることができる。
【０２１３】
以上、本発明の様態の１つとして、発電装置１００および発電装置２００を説明した。本発明の別の様態において、本発明は、上述の発電装置１００または発電装置２００と、発電装置１００または発電装置２００が発電した電力によって駆動される電子回路とを含む電子デバイスである。
【０２１４】
電子デバイスが実行する機能は、特に限定されない。例えば、電子デバイスは、発電装置１００または発電装置２００から供給される電力を利用して、照明機器等の外部機器をＯＮ／ＯＦＦするための信号を無線送信する無線送信機能を実行してもよい。この場合、電子デバイスは、発電装置１００または発電装置２００によって発電される微量の電力（例えば、約２００μＪ）を用いて信号を外部機器に無線送信するよう構成されている。
【０２１５】
なお、本発明の電子デバイスの電子回路は、発電装置１００または発電装置２００の外部に設けられているが、本発明はこれに限られない。例えば、電子回路は、発電装置１００または発電装置２００の内部に設けられていてもよい。
【０２１６】
以上、本発明の発電装置および電子デバイスを図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明の各構成は、同様の機能を発揮し得る任意のものと置換することができ、あるいは、本発明の各構成に任意の構成のものを付加することができる。
【０２１７】
また、第１実施形態および第２実施形態の発電装置の構成要素の数や種類は、説明のための例示にすぎず、本発明は必ずしもこれに限られない。本発明の原理および意図から逸脱しない範囲において、任意の構成要素が追加若しくは組み合わされ、または任意の構成要素が削除された様態も、本発明の範囲内である。
【０２１８】
例えば、第１実施形態および第２実施形態の発電装置の任意の構成要素を組み合わせることができる。また、第１実施形態および第２実施形態の発電装置においては、マグネットの数は２つであるが、本発明はこれに限られない。第１実施形態または第２実施形態の発電装置において用いられるマグネットの数は、弾性体のバネ定数、電子デバイスの電子回路を駆動するために必要な電力量、マグネットの磁力の強さ等に応じて、任意に変更することができる。
【０２１９】
例えば、電子デバイスの電子回路を駆動するために必要な電力量が少ない場合には、用いられるマグネットの数は１つであってもよい。一方、電子デバイスの電子回路を駆動するために必要な電力量が多い場合には、用いられるマグネットの数は３以上であってもよい。マグネットの数が１または３以上である場合、マグネットの数に応じた数のコイル、磁心および外部コアを発電装置において用いることができる。
【０２２０】
また、上述の各実施形態において、弾性部材としてねじりバネを用いたが、本発明はこれに限定されず、他の構成のバネ、ゴム、エアシリンダ等を用いた弾性機構を弾性部材として用いることができる。
【０２２１】
また、上述した第２実施形態の発電装置２００において、第１回目の発電が終了した後に操作部２３０がねじりバネ２８０によって所定の初期位置に戻るように回動されるが、本発明はこれに限られない。例えば、操作部２３０を人の手によってＯＮ／ＯＦＦ切り替えを実行するロッカスイッチで構成することにより、ねじりバネ２８０を省略してもよい。この場合、第１回目の発電が終了した後に人の手によって操作部２３０（ロッカスイッチ）が操作され、操作部２３０が所定の初期位置に戻るように回動される。このような様態においても、第１回目の発電が終了した後に操作部２３０が回転部材２５０と再係合し、第２回目の発電を実行することができる。
【符号の説明】
【０２２２】
１００…発電装置  １１０…ケース  １１１…下板  １１１１…第１のベース  １１１２…第２のベース  １１１３…軸受部  １１１４…凹部  １１１５…円柱体  １１１６…第１の雌ネジ部  １１１７…第２の雌ネジ部  １１２…上板  １１２１…第１の挿通孔  １１２２…第２の挿通孔  １１２３…第３の挿通孔  １１３…可動部収納部  １１３１…第１のＬ字状部  １１３２…第２のＬ字状部  １１３３…切り欠き部  １１４…外部コア部  １１４１…第１の板状部  １１４２…第２の板状部  １１４３…接続部  １１４４…第１の折り曲げ部  １１４５…第２の折り曲げ部  １１４６…切り欠き部  １２０…コイル組立体  １２１…コイル  １２２…磁心  １３０…操作部  １３１…アーム部  １３２…凹部  １３３…バネ装着軸  １３４…軸挿通孔  １３５…マグネット組立体取り付け部  １４０…軸  １５０…マグネット組立体  １５１ａ…第１のマグネット  １５１ｂ…第２のマグネット  １５２…ヨーク  １６０…ねじりバネ（弾性部材）  １６１、１６２…端部  １７１…第１の雄ネジ  １７２…第２の雄ネジ  ２００…発電装置  ２１０…ケース  ２１１…下板  ２１２…上板  ２１２１…第１の挿通孔  ２１２２…第２の挿通孔  ２１３…可動部収納部  ２１３１、２１３２、２１３３…スリット  ２１３４…切り欠き部  ２１４…外部コア部  ２１４１…第１の板状部  ２１４２…第２の板状部  ２１４３…接続部  ２１４４…第１の折り曲げ部  ２１４５…第２の折り曲げ部  ２２０…コイル組立体  ２２１…ボビン  ２２２…コイル  ２２３…磁心  ２３０…操作部  ２３１…アーム部  ２３２…軸挿通孔  ２３３…貫通孔  ２３４…係合部  ２４０ａ…第１の軸部材  ２４１ａ…第１の支持部  ２４２ａ…第１の軸  ２４０ｂ…第２の軸部材  ２４１ｂ…第２の支持部  ２４２ｂ…第２の軸  ２５０…回転部材  ２５１…本体  ２５２…バネ装着軸  ２５３…軸挿通孔  ２５４…マグネット組立体取り付け部  ２５５ａ、２５５ｂ…バネ端部支持部  ２５６…係合部  ２６０…マグネット組立体  ２６１ａ…第１のマグネット  ２６１ｂ…第２のマグネット  ２６２…ヨーク  ２７０ａ…上側ねじりバネ  ２７１ａ、２７２ａ…バネ端部  ２７０ｂ…下側ねじりバネ  ２７１ｂ、２７２ｂ…バネ端部  ２８０…ねじりバネ  ２８１、２８２…バネ端部  ５０００…従来の発電機構  ５００１…マグネット  ５００２…コイル  ５００３…リード部材  ５００４…磁心  ５００５…外部コア部
【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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【図１５】
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