(57)【要約】【課題】特性が異なる種々の振動の入力に対応して、容易に且つコストを増大することなく効率的な発電を行う。【解決手段】加振源１に固定される土台２１と、土台２１の加振源１側の反対側の土台表面２２に固定され土台２１から片持ち梁状に突出して固定される複数の発電体３０とを備え、複数の発電体３０のうち、一の発電体３０が固定されている土台表面２２と、他の発電体３０が固定されている土台表面２２とは、加振源１からの高さが異なる発電デバイス２０とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加振源に固定される土台と、
前記土台の前記加振源側の反対側の土台表面に固定され前記土台から片持ち梁状に突出して固定される複数の発電体と、
を備え、
複数の前記発電体のうち、一の前記発電体が固定されている前記土台表面と、他の前記発電体が固定されている前記土台表面とは、前記加振源からの高さが異なる発電デバイス。
【請求項２】
前記発電体は、
前記土台表面に固定されるフレーム部材と、
前記フレーム部材に支持され応力が加わると内部透磁率が変化する磁歪材料と、 
前記磁歪材料の内部を通過する磁力線の密度の変化によって発電するコイルと、
を備え、
複数の前記発電体は、前記フレーム部材、前記磁歪材料及び前記コイルが共通の仕様である
請求項１に記載の発電デバイス。
【請求項３】
前記加振源は、複数のシリンダ室を直線上に配列して備えるエンジンであり、
前記土台は、前記エンジンの前記シリンダ室の配列方向に沿う側面又は前記エンジンの上面に固定され、
複数の前記発電体は、前記シリンダ室の配列方向に沿って並列している
請求項１又は２に記載の発電デバイス。
【請求項４】
前記土台表面の前記加振源からの高さは、前記シリンダ室の配列方向に対して前記エンジンの中央側で低く、前記エンジンの端部側で高く設定されている
請求項３に記載の発電デバイス。
【請求項５】
前記加振源は、複数のシリンダ室を直線上に配列して備えるエンジンであり、
前記土台は、前記エンジンの前記シリンダ室の配列方向いずれかの側の端面に固定され、
複数の前記発電体は、前記シリンダ室の配列方向に直交する方向に沿って並んでいる
請求項１又は２に記載の発電デバイス。
【請求項６】
前記土台表面の前記加振源からの高さは、前記シリンダ室の配列方向に直交する方向に対して前記エンジンの中央側で低く、前記エンジンの端部側で高く設定されている
請求項５に記載の発電デバイス。
【請求項７】
前記エンジンは、前記シリンダ室の配列方向一方側の端面にトランスミッションが接続され、前記シリンダ室の配列方向他方側の端面に補機が接続されるものであり、
前記シリンダ室の配列方向に対する前記エンジンの中央を境に、前記一方側における隣り合う前記発電体の前記土台表面の高さの差は、前記他方側における隣り合う前記発電体の前記土台表面の高さの差よりも大きく設定されている
請求項３又は４に記載の発電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、振動を利用した発電デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、身近な所にある振動を利用して発電を行う技術が開発されている。例えば、人間や動物の歩行による振動を利用した発電装置や、自動車等の輸送機器や家電機器等に例示される各種の機器類の振動を利用した発電装置、高架橋や橋梁等の振動が発生する施設に設置される発電装置等がある。この種の発電装置では、圧電素子の変形を用いた発電方法の他、永久磁石等による磁束密度がコイルの中で変化することを利用した電磁誘導による発電方法が用いられている。
【０００３】
電磁誘導による発電方法を用いた発電デバイスとして、例えば、特許文献１，２に記載のものがある。この発電デバイスは、磁界をかけることによって変形する素材である磁歪材料で構成された磁歪棒と、その磁歪棒に巻回されたコイルと、磁歪棒の近傍に設けられた永久磁石とを備えている。磁歪棒の軸方向と垂直な方向への振動により、コイル内部の磁束密度が変化し、コイルに電流が発生することにより発電が行われる。
【０００４】
このとき、例えば、外部から入力される振動の振動数（入力振動数）に対して、この発電デバイス自身の固有振動数が合致していれば、共振により振動が増幅するので、より効率的に発電を行うことができる。
【０００５】
ここで、特許文献１，２に記載の発電デバイスでは、外部から入力される種々の特性の振動に対応するべく、震動源に対して片持ち梁状に突出して支持される発電体を並列して複数備えるとともに、各発電体の突出方向への長さを、互いに異なるように設定している。各発電体の突出長さが異なれば、入力される種々の特性の振動に対して、より効率的な発電に対応しやすくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４９０５８２０号公報（第２６頁第２図Ｌ、第１１頁段落００７２参照）
【特許文献２】特開２０１５−１４２４０５号公報（第１８頁第１３図参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１，２に記載された発明では、各発電体の突出長さが異なるため、一つ一つの発電体の仕様を異ならせる必要がある。例えば、各発電体が備えるヨークの長さを互いに異ならせたり、磁歪棒の長さを互いに異ならせたりする必要がある。
【０００８】
このように、振動源に取り付ける複数の発電体について、一つ一つの発電体の仕様を異ならせることは、その仕様の数の増大に合わせて発電体の種別も増大するので、その製造と管理が煩雑である。また、磁歪棒やヨークといった特殊な部材の長さを長くすることは、コスト高の要因にもなる。
【０００９】
そこで、この発明の課題は、特性が異なる種々の振動の入力に対応して、容易に且つコストを増大することなく効率的な発電を行うことである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、この発明は、加振源に固定される土台と、前記土台の前記加振源側の反対側の土台表面に固定され前記土台から片持ち梁状に突出して固定される複数の発電体と、を備え、複数の前記発電体のうち、一の前記発電体が固定されている前記土台表面と、他の前記発電体が固定されている前記土台表面とは、前記加振源からの高さが異なる発電デバイスを採用した。
【００１１】
ここで、前記発電体は、前記土台表面に固定されるフレーム部材と、前記フレーム部材に支持され応力が加わると内部透磁率が変化する磁歪材料と、前記磁歪材料の内部を通過する磁力線の密度の変化によって発電するコイルと、を備え、複数の前記発電体は、前記フレーム部材、前記磁歪材料及び前記コイルが共通の仕様である構成を採用することができる。
【００１２】
これらの各態様において、前記加振源は、複数のシリンダ室を直線上に配列して備えるエンジンであり、前記土台は、前記エンジンの前記シリンダ室の配列方向に沿う側面又は前記エンジンの上面に固定され、複数の前記発電体は、前記シリンダ室の配列方向に沿って並列している構成を採用することができる。
【００１３】
このとき、前記土台表面の前記加振源からの高さは、前記シリンダ室の配列方向に対して前記エンジンの中央側で低く、前記エンジンの端部側で高く設定されている構成を採用することができる。
【００１４】
また、前記加振源は、複数のシリンダ室を直線上に配列して備えるエンジンであり、前記土台は、前記エンジンの前記シリンダ室の配列方向いずれかの側の端面に固定され、複数の前記発電体は、前記シリンダ室の配列方向に直交する方向に沿って並んでいる構成を採用することができる。
【００１５】
このとき、前記土台表面の前記加振源からの高さは、前記シリンダ室の配列方向に直交する方向に対して前記エンジンの中央側で低く、前記エンジンの端部側で高く設定されている構成を採用することができる。
【００１６】
また、前記エンジンは、前記シリンダ室の配列方向一方側の端面にトランスミッションが接続され、前記シリンダ室の配列方向他方側の端面に補機が接続されるものであり、前記シリンダ室の配列方向に対する前記エンジンの中央を境に、前記一方側における隣り合う前記発電体の前記土台表面の高さの差は、前記他方側における隣り合う前記発電体の前記土台表面の高さの差よりも大きく設定されている構成を採用することができる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明は、加振源に固定される土台に片持ち梁状に突出して固定される複数の発電体のうち、一の発電体が固定されている土台表面の加振源からの高さと、他の発電体が固定されている土台表面の加振源からの高さを異ならせたので、特性が異なる種々の振動の入力に対応して、容易に且つコストを増大することなく効率的な発電を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の発電デバイスの設置状態の例を示す全体図である。
【図２】この発明の発電デバイスの例を示し、（ａ）は発電デバイスの平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。
【図３】第一の実施形態を示し、発電デバイスをエンジンの側面に設置した状態を示す全体図である。
【図４】第二の実施形態を示し、発電デバイスをエンジンの上面に設置した状態を示す全体図である。
【図５】第三の実施形態を示し、発電デバイスをエンジンの端面に設置した状態を示す全体図である。
【図６】（ａ）は発電デバイスの変形例を示す正面図、（ｂ）は発電デバイスのさらなる変形例を示す正面図である。
【図７】発電デバイスが備える発電体の詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
この発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。以下の各実施形態は、発電デバイス２０を振動の発生源である加振源１に取り付けることにより、その加振源１が発する振動エネルギを電気エネルギへ変換するものである。
【００２０】
この実施形態の加振源１は、車両に搭載されるエンジン（以下、エンジン１と称する）である。エンジン１は、図１及び図２に示すように、内部にシリンダ室３を有するシリンダブロック２と、そのシリンダブロック２の上部に結合されたシリンダヘッド１０と、シリンダブロック２の下部に取り付けられるオイルパン等を備えている。
【００２１】
シリンダブロック２内には、上下方向に伸びるシリンダ室３が一つ又は複数並んで配列されている。図１では４つのシリンダ室３が直線上に配列されている４気筒エンジンを図示しているが、シリンダ室３の数や配置は、エンジンの形式によって異なる。
【００２２】
各シリンダ室３内にはピストンが収容され、そのピストンが、エンジンの燃焼行程に応じてシリンダ室３の軸線方向に沿って往復動するようになっている。ピストンには、コネクティングロッドを介してクランクシャフト５が接続されている。クランクシャフト５は、シリンダブロック２の下部におけるオイルパン上の空間内に収容され、ピストンの往復動に伴って軸回り回転する。また、シリンダヘッド１０とシリンダブロック２には、各シリンダ室３における吸気通路や排気通路への開口部を開閉するバルブが設けられ、バルブは、シリンダヘッド１０内の空間に収容されたカムシャフト４の回転によって、その開閉の動作が成される。
【００２３】
エンジン１の下部は、エンジンマウントを介して車両のフレームに支持されている。また、シリンダ室３の並列方向に対して、エンジン１の一方の端面１２には、エンジン１の駆動力を伝達するトランスミッション６が接続されている。エンジン１の他方の端面１３には、カムシャフト４に接続されたカムプーリ７、クランクシャフト５に接続されたクランクプーリ８、及びそれらに巻回されるベルト等が配置されている。カムプーリ７やクランクプーリ８、ベルト等は、カムカバーで覆われている。また、そのカムカバーの外側において、クランクシャフト５の回転が伝達されるオルタネータ等の補機９が配置されている。
【００２４】
以下、シリンダ室３の並列方向に対して、エンジン１のトランスミッション６側の端面を一方の端面１２、補機９側の端面を他方の端面１３、シリンダヘッド１０側の面を上面１４、一方の端面１２と他方の端面１３間を結びシリンダ室３の配列方向に沿う両側の面を側面１１と称する。なお、図１では、エンジン１とその周辺機器の主要な配置のみを図示し、吸気系、排気系、その他の各種部材の図示を省略している。
【００２５】
発電デバイス２０は、図１〜図６の各実施形態に示すように、振動特性の異なる複数の発電体３０を土台２１上に備えたものとなっている。土台２１はエンジン１の側面１１、上面１４、端面１２，１３等に固定される基盤であり、各発電体３０は、土台２１から片持ち梁状に突出して固定されている。
【００２６】
発電体３０の構成は、図７に示すように、土台２１の表面２２（以下、土台表面２２と称する）に固定されるフレーム部材３１を備える。フレーム部材３１は、根本部３１ａと、その根本部３１ａから片持ち梁状に突出する梁部材３１ｂと、梁部材３１ｂの先端に設けられる先端部３１ｃとを備えるヨークである。
【００２７】
フレーム部材３１の根本部３１ａと先端部３１ｃとの間には、応力が加わると内部透磁率が変化する磁歪材料３２が架け渡されている。また、磁歪材料３２の外側には、その磁歪材料３２の内部を通過する磁力線の密度の変化によって発電するコイル３３が配置されている。コイル３３は回路３５の一部を構成し、発電された電力は発電制御部３６を通じて自動車が備える二次電池等に蓄えられる。
【００２８】
この実施形態の磁歪材料３２は断面矩形の軸としているが、他の断面形状のものであってもよい。また、長手状の磁歪材料３２と梁部材３１ｂとは両者の長手方向が平行あるいは平行に近い状態で配置される。フレーム部材３１は非磁性体の金属等が望ましい。
【００２９】
コイル３３の内部を通過する磁力線は、コイル３３の両端にそれぞれ配置された永久磁石３４ａ，３４ｂによって設定されている。永久磁石３４ａ，３４ｂは、梁部材３１ｂの両端にそれぞれ、又は、磁歪材料３２の両端にそれぞれ固定してよい。また、コイル３３の内部に磁力線が通過する設定であれば、上記以外にも、例えば、１本の長手状の永久磁石３４をコイル３３に沿って平行に配置してもよい。また、永久磁石３４以外の磁界発生手段によって、コイル３３の内部に磁力線を設定してもよい。
【００３０】
磁歪材料３２は、磁界をかけることによって微小に変形する性質を有する磁性体で構成される。磁歪材料３２の素材としては、所定のヤング率、透磁率等を備える素材、例えば、鉄−ニッケル系合金、鉄−ガリウム系合金、鉄−コバルト系合金等が挙げられる。また、これらの素材を２種以上組み合わせてもよい。
【００３１】
また、磁歪材料３２は、応力（曲げ）を加えることで透磁率が変化し、内部を通過する磁束密度が変化する。磁歪材料３２を振動させることで、磁歪材料３２は、周波数的に磁束密度が変化する特性を有し、その特性を利用することで、コイル３３で効率的に発電できる発電体３０となる。また、磁歪材料３２の特性として、応力を印加していない場合は透磁率は最大となり、曲げると小さくなる傾向がある。
【００３２】
発電デバイス２０は、図１及び図２（ｃ）に示すように、エンジン１への固定面の反対側の面である土台表面２２が階段状に形成されている。発電体３０のフレーム部材３１は土台表面２２に固定されるので、発電体３０は、土台２１に対する固定位置によって、エンジン１からの高さが異なるように設定される。すなわち、複数の発電体３０のうち、一の発電体３０が固定されている土台表面２２と、他の発電体３０が固定されている土台表面２２とは、エンジン１への固定面からの高さが異なる設定となる。
【００３３】
各発電体３０は、フレーム部材３１、磁歪材料３２及びコイル３３として同一の規格のものを採用しており、全ての発電体３０がそれぞれの単体では共通の仕様となっている。
【００３４】
共通の仕様からなる発電体３０を用いて、各発電体３０が固定される土台表面２２のエンジン１からの高さを異ならせたので、特性が異なる種々の振動の入力に対応して効率的な発電を行うことができる。すなわち、エンジン１等から発生する振動エネルギには、様々な周波数成分が存在するので、その周波数成分に応じて、対応する振動特性を有するいずれかの発電体３０が、効率よく振動エネルギを電気エネルギに変換することができる。これにより、多種多様の振動パターンに対応することができる。
【００３５】
また、磁歪材料３２やヨーク（フレーム部材３１等）といった特殊な部材の長さを共通とできるので、コスト高の要因も排除できる。すなわち、土台表面２２の高さを発電体３０毎に異ならせることにより、各発電体３０に対応する土台部分の共振周波数域を異ならせ、同じ材質、形状、大きさからなる磁歪材料３２やヨーク、コイルであっても、異なった周波数の振動エネルギを、効率良く電気エネルギとして取り込むことが可能である。
【００３６】
図３は、この発明の第一の実施形態である。この第一の実施形態では、土台２１は、エンジン１の側面１１に固定されている。これは、図１の符号Ａに示す箇所に相当する。複数の発電体３０は、シリンダ室３の配列方向に沿って並んで配置されている。ここでは、各発電体３０の突出方向は、土台２１から下向きの形態であるが、これを、土台２１から上向きとしてもよい。また、エンジン１の排気側の側面１１よりも、吸気側の側面１１の方が、発電デバイス２０を設置するスペースを確保しやすいという利点がある。これは、排気側の側面１１付近には、排気管等の各種の部材が介在するからである。
【００３７】
図３に示すように、土台表面２２のエンジン１からの高さ、すなわち、土台２１のエンジン１への固定面から土台表面２２までの高さは、シリンダ室３の配列方向に対してエンジン１の中央側で低く、エンジン１の端部側で高く設定されている。
【００３８】
エンジン１の振動モードは、シリンダ室３の配列方向に対してエンジン１の中央を基準に捩れが生じ、その中央を挟んで一方の端部側（符号１１ａに示す領域：一方の端面１２に近い側）、他方の端部側（符号１１ｂに示す領域：他方の端面１３に近い側）にそれぞれ曲げモードが発生する。そして、その曲げの度合いは、エンジン１の中央が最も大きく、中央から遠ざかるほど小さくなる。したがって、その振動モードに合わせて、振動の振幅が最も大きくなるエンジン１の中央では土台表面２２を低くし、中央から遠ざかるにつれて徐々に土台表面２２の高さを高くし、全体として谷型形状の土台２１を採用している。これにより、相対的に振幅の小さいエンジン１の端部寄りの部分でも、相対的に振幅の大きいエンジン１の中央並みの発電量を確保することができる。
【００３９】
具体的には、図２（ｃ）において、図中最も右側に位置する符号ａに示す発電体３０の土台表面２２ａは、すぐ左に隣り合う符号ｂに示す発電体３０の土台表面２２ｂよりも高くなっており（ｗａ＞ｗｂ）、その高さの大小関係は、図中中央に位置する符号ｅに示す発電体３０の土台表面２２ｅまで続けて設定されている。また、図中最も左側に位置する符号ｉに示す発電体３０の土台表面２２ｉは、すぐ右に隣り合う符号ｈに示す発電体３０の土台表面２２ｈよりも高くなっており（ｗｉ＞ｗｈ）、その高さの大小関係は、図中中央に位置する符号ｅに示す発電体３０の土台表面２２ｅまで続けて設定されている。このため、中央に位置する符号ｅに示す発電体３０の土台表面２２ｅが最も低く、そこから両側の端部に向かうにつれてそれぞれ土台表面２２の高さが高くなっている（ｗａ＞ｗｂ・・・・＞ｗｅ＜・・・ｗｈ＜ｗｉ）。なお、この実施形態では、端部の土台表面２２ａ，２２ｉの高さは同じに設定されている（ｗａ＝ｗｉ）。
【００４０】
また、図３では、エンジン１の中央を挟んで一方の端面１２側（符号１１ａに示す領域）と他方の端面１３側（符号１１ｂに示す領域）の両方に亘って発電デバイス２０を配置しているが、例えば、変形例として、一方の端面１２側又は他方の端面１３側のいずれかにのみ、発電デバイス２０を配置してもよい。この場合、例えば、図６（ａ）に示す変形例のように、発電体３０の並んでいる方向、すなわち発電体３０の並列方向に沿って一方向へ徐々に土台表面２２の高さが高くなっていく、あるいは低くなっていく階段状の土台２１を採用することができる。ここで、エンジン１の中央では土台表面２２を低くし、中央から遠ざかるにつれて徐々に土台表面２２の高さを高くすることが好ましい点は同様である。
【００４１】
図６（ａ）において、図中最も右側に位置する符号ａに示す発電体３０の土台表面２２ａは、すぐ左に隣り合う符号ｂに示す発電体３０の土台表面２２ｂよりも高くなっており（ｗａ＞ｗｂ）、その高さの関係は全ての隣り合う土台表面２２間において設定され、図中最も左側に位置する符号ｉに示す発電体３０の土台表面２２ｉが最も低くなっている（ｗａ＞ｗｂ・・・・＞ｗｈ＞ｗｉ）。
【００４２】
また、特に、エンジン１は、シリンダ室３の並列方向に対して、一方の端面１２側にトランスミッション６が接続され、他方の端面１３側には補機９が接続される。このため、シリンダ室３の並列方向に対するエンジン１の中央を境に、一方の端面１２に近い側では振動の振幅は比較的小さくなり、他方の端面１３に近い側では振動の振幅は比較的大きくなる。エンジン１の一方の端面１２側は、重量の大きいトランスミッション６によって拘束されているからである。
【００４３】
このため、図６（ｂ）に示す変形例のように、シリンダ室３の配列方向に対するエンジン１の中央を境に、一方の端面１２に近い側における隣り合う発電体３０の土台表面２２の高さの差は、他方の端面１３に近い側における隣り合う発電体３０の土台表面２２の高さの差よりも大きく設定すると、より効率的な発電が可能である。
【００４４】
すなわち、シリンダ室３の配列方向に対してエンジン１の中央を境に、一方の端面１２に近い側では、隣り合う発電体３０の土台表面２２の高さの差は、全て同じに設定されている。すなわち、土台２１の中央から土台２１の端面２３側において、図中最も右側に位置する符号ａに示す発電体３０の土台表面２２ａと、すぐ左に隣り合う符号ｂに示す発電体３０の土台表面２２ｂとの高さの差（ｗａ−ｗｂ）は、全ての隣り合う土台表面２２間の高さの差と同じ（ｗａ−ｗｂ＝ｗｂ−ｗｃ＝ｗｃ−ｗｄ＝ｗｄ−ｗｅ）に設定されている。
【００４５】
また、シリンダ室３の配列方向に対してエンジン１の中央を境に、他方の端面１３に近い側でも、隣り合う発電体３０の土台表面２２の高さの差は、全て同じに設定されている。すなわち、土台２１の中央から土台２１の端面２４側において、図中最も左側に位置する符号ｉに示す発電体３０の土台表面２２ｉと、すぐ右に隣り合う符号ｈに示す発電体３０の土台表面２２ｈとの高さの差（ｗｉ−ｗｈ）は、全ての隣り合う土台表面２２間の高さの差と同じ（ｗｉ−ｗｈ＝ｗｈ−ｗｇ＝ｗｇ−ｗｆ＝ｗｆ−ｗｅ）に設定されている。
【００４６】
このとき、他方の端面１３に最も近い発電体３０の土台表面２２ｉは、一方の端面１２に最も近い発電体３０の土台表面２２ａよりも低く設定される（ｗａ＞ｗｉ）。すなわち、両端に位置する土台表面２２ｉと土台表面２２ａは、中央の土台表面２２ｅから等距離の関係にあるが、一方の端面１２に近い側にある土台表面２２ａの方が、他方の端面１３に近い側にある土台表面２２ｉよりも、その高さが高く設定されることが望ましい。
【００４７】
図４は、この発明の第二の実施形態である。この第二の実施形態は、エンジン１の上面１４に、発電デバイス２０を配置したものである。これは、図１の符号Ｂに示す箇所に相当する。
【００４８】
第一の実施形態と同様に、振動の振幅が最も大きくなるエンジン１の中央では土台表面２２を低くし、中央から遠ざかるにつれて徐々に土台表面２２の高さを高くし、全体として谷型形状の土台２１を採用している。これにより、相対的に振幅の小さいエンジン１の端部寄りの部分でも、相対的に振幅の大きいエンジン１の中央並みの発電量を確保することができる。
【００４９】
エンジン１の上面１４では、側面１１の場合よりも上下動の振動の成分が大きくなるので、土台２１に対する発電体３０の突出方向は、水平方向とすることが望ましい。また、その突出方向は、シリンダ室３の配列方向に直交する方向とすることが望ましい。
【００５０】
この第二の実施形態において、エンジン１の中央を挟んで一方の端部１２側（符号１４ａに示す領域）と他方の端部１３側（符号１４ｂに示す領域）の両方に亘って発電デバイス２０を配置しているが、同じく、変形例として、一方の端部１２側又は他方の端部１３側のいずれかにのみ、発電デバイス２０を配置してもよい。この場合、同じく、図６（ａ）に示す変形例のように、発電体３０の並列方向に沿って一方向へ徐々に土台表面２２の高さが高くなっていく、あるいは低くなっていく階段状の土台２１を採用することができる。ここで、エンジン１の中央では土台表面２２を低くし、中央から遠ざかるにつれて徐々に土台表面２２の高さを高くすることが好ましい点は同様である。
【００５１】
図５は、この発明の第三の実施形態である。この第三の実施形態は、エンジン１の端面１２に、発電デバイス２０を配置したものである。これは、図１の符号Ｃに示す箇所に相当する。
【００５２】
複数の発電体３０は、シリンダ室３の配列方向に直交する方向沿って並列している。ここでは、各発電体３０の突出方向は、土台２１から下向きの形態であるが、これを、土台２１から上向きとしてもよい。また、エンジン１のトランスミッション６側の端面１２に加えて又は代えて、補機９側の端面１３に発電デバイス２０を設置することもできる。ただし、トランスミッション６側の端面１２の方が、補機９側の端面１３よりもスペースを確保しやすいという利点がある。
【００５３】
図５に示すように、土台表面２２のエンジン１からの高さ、すなわち、土台２１のエンジン１への固定面から土台表面２２までの高さは、シリンダ室３の配列方向に直交する方向に対して、エンジン１の中央側で低く、エンジン１の端部側で高く設定されている。
【００５４】
エンジン１の振動モードは、シリンダ室３の配列方向に直交する方向に対してエンジン１の中央を基準に捩れが生じ、その中央を挟んで吸気側（符号１２ａに示す領域）、排気側（符号１２ｂに示す領域）にそれぞれ曲げモードが発生する。そして、その曲げの度合いは、シリンダ室３の内面との間の肉厚が最も薄い（符号ｔmin参照）位置であるエンジン１の中央が最も大きく、中央から遠ざかるほど徐々に肉厚が厚くなって剛性が高くなり、曲げの度合いは小さくなる（符号ｔmax参照）。したがって、その振動モードに合わせて、振動の振幅が最も大きくなるエンジン１の中央では土台表面２２を低くし、中央から遠ざかるにつれて徐々に土台表面２２の高さを高くし、全体として谷型形状の土台２１を採用している。これにより、相対的に振幅の小さいエンジン１の吸気側寄り、排気側寄りの部分でも、相対的に振幅の大きいエンジン１の中央並みの発電量を確保することができる。
【００５５】
具体的には、図５において、図中最も下側に位置する符号ａに示す発電体３０の土台表面２２ａは、すぐ上に隣り合う符号ｂに示す発電体３０の土台表面２２ｂよりも高くなっており（ｗａ＞ｗｂ）、その高さの関係は、図中中央に位置する符号ｅに示す発電体３０の土台表面２２ｅまで続けて設定されている。また、図中最も上側に位置する符号ｉに示す発電体３０の土台表面２２ｉは、すぐ下に隣り合う符号ｈに示す発電体３０の土台表面２２ｈよりも高くなっており（ｗｉ＞ｗｈ）、その高さの関係は、図中中央に位置する符号ｅに示す発電体３０の土台表面２２ｅまで続けて設定されている。このため、中央に位置する符号ｅに示す発電体３０の土台表面２２ｅが最も低く、そこから上下両側の端部に向かうにつれてそれぞれ土台表面２２の高さが高くなっている（ｗａ＞ｗｂ・・・・＞ｗｅ＜・・・ｗｈ＜ｗｉ）。なお、この実施形態では、端部の土台表面２２ａ，２２ｉの高さは同じに設定されている（ｗａ＝ｗｉ）。
【００５６】
ここで、図５では、シリンダ室３の配列方向に直交する方向に対して、エンジン１の中央を挟んで吸気側（符号１２ａに示す領域）と排気側（符号１２ｂに示す領域）の両方に亘って発電デバイス２０を配置しているが、例えば、変形例として、吸気側又は排気側のいずれかにのみ、発電デバイス２０を配置してもよい。この場合、例えば、図６（ａ）に示す変形例のように、発電体３０の並列方向に沿って一方向へ徐々に土台表面２２の高さが高くなっていく、あるいは低くなっていく階段状の土台２１を採用することができる。ここで、エンジン１の中央では土台表面２２を低くし、中央から遠ざかるにつれて徐々に土台表面２２の高さを高くすることが好ましい点は同様である。
【００５７】
また、図６（ｂ）に示す変形例の発電デバイス２０を用い、シリンダ室３の配列方向に直交する方向に対するエンジン１の中央を境に、排気側に近い側における隣り合う発電体３０の土台表面２２の高さの差が、吸気側に近い側における隣り合う発電体３０の土台表面２２の高さの差よりも大きく設定すると、より効率的な発電が可能である。排気側は、排気管等によってエンジン１が拘束されているので、吸気側よりも振動の振幅が小さいと考えられるからである。
【００５８】
上記の各実施形態では、発電体３０が備えるフレーム部材３１、磁歪材料３２及びコイル３３等を共通の仕様としたが、これらは必ずしも共通の仕様に限定されることなく、フレーム部材３１や磁歪材料３２、コイル３３等の一部、又は全部を、異なる仕様とした発電体３０を用いても、それらの発電体３０を固定する土台表面２２の高さを異ならせることで、この発明の実施は可能である。
【００５９】
また、上記の各実施形態では、加振源１を自動車に搭載されたエンジンとし、そのエンジンに発電デバイス２０を取り付けたが、加振源１はエンジンには限定されず、日常的に振動が発生するあらゆる加振源１に対して、この発明の発電デバイス２０を適用できる。
【００６０】
また、エンジン以外の加振源１に対して、この発明の発電デバイス２０を用いる際は、その加振源１が発生する振動の特性、特に、振動の振幅に応じて、振幅が大きい箇所では土台表面２２の加振源１からの高さを相対的に低く、振幅が小さい箇所では土台表面２２の加振源１からの高さを相対的に高く設定することが望ましい。
【符号の説明】
【００６１】
１  加振源（エンジン）
１０  シリンダヘッド
１１  側面
１２，１３  端面
１４  上面
２０  発電デバイス
２１  土台
２２  土台表面
２３，２４  土台端部
３０  発電体
３１  フレーム部材
３２  磁歪材料
３３  コイル
３４，３４ａ，３４ｂ  永久磁石
３５  回路
３６  発電制御部
【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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