(57)【要約】【課題】本発明の目的は、使用する永久磁石の設計自由度を高くすることができるとともに、発電装置のサイズを抑えつつ、効率良く発電を行い得る発電装置を提供することにある。【解決手段】発電装置１は、磁歪材料で構成され、軸方向に磁力線を通過させる磁歪棒２と、磁歪棒２の外周に巻回されたコイル３とを備えた２つの磁歪素子１０と、磁歪素子１０の一端側同士を連結する第１の連結部材８１、他端側同士を連結する第２の連結部材８２および第１の連結部材８１と第２の連結部材８２とを連結する梁部材８３を備える連結部８と、磁歪棒２を通過する磁力線を発生し、着磁方向が、磁歪素子１０が併設された併設方向とは異なる方向となるように配置された永久磁石６とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
併設された少なくとも２つの磁歪素子と、
前記磁歪素子の一端側同士を連結する第１の連結部材と、前記磁歪素子の他端側同士を連結する第２の連結部材と、前記第１の連結部材と前記第２の連結部材とを連結する少なくとも１つの梁部材とを備える連結部と、
前記磁歪素子を通過する磁力線を発生し、着磁方向が、前記磁歪素子が併設された併設方向とは異なる方向となるように配置された永久磁石とを有し、
各前記磁歪素子は、磁歪材料で構成され、軸方向に前記磁力線を通過させる磁歪棒と、該磁歪棒の外周側に巻回されたコイルとを備え、一端に対して他端を、前記磁歪棒の軸方向とほぼ垂直な方向に相対的に変位させて前記磁歪棒を伸縮させることにより、前記磁力線の密度を変化させて前記コイルに電圧を発生するように構成されていることを特徴とする発電装置。
【請求項２】
当該発電装置は、さらに、磁性材料で構成され、前記永久磁石に取り付けられた磁性部材を有し、
前記永久磁石は、前記磁歪素子の前記一端側および前記他端側のうちの少なくとも一方に配置され、前記磁歪素子の前記併設方向と直交する第１の着磁方向を有する第１の部分と、該第１の部分とは逆向きの第２の着磁方向を有する第２の部分とを備え、
前記磁性部材は、前記第１の部分から発せられた前記磁力線が、前記磁性部材を介して前記第２の部分に流入するとともに、前記第２の部分から発せられた前記磁力線が、各前記磁歪素子を介して前記第１の部分に流入するようなループを、各前記磁歪素子とともに形成する請求項１に記載の発電装置。
【請求項３】
前記第１の着磁方向および前記第２の着磁方向は、それぞれ、前記磁歪素子の前記他端の変位方向に対して平行である請求項２に記載の発電装置。
【請求項４】
前記第１の着磁方向および前記第２の着磁方向は、それぞれ、前記磁歪棒の軸方向に対して平行である請求項２に記載の発電装置。
【請求項５】
各前記磁歪素子は、さらに、磁性材料で構成され、前記磁歪棒の一方の端部に取り付けられる第１のブロック体と、磁性材料で構成され、前記磁歪棒の他方の端部に取り付けられる第２のブロック体とを備え、
前記永久磁石は、前記第１のブロック体同士および前記第２のブロック体同士のうちの少なくとも一方を連結する請求項２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２つの磁歪素子は、さらに、磁性材料で構成され、各前記磁歪素子の前記磁歪棒の一方の端部に取り付けられる第１のブロック体と、磁性材料で構成され、各前記磁歪素子の前記磁歪棒の他方の端部に取り付けられる第２のブロック体とを備え、
前記第１のブロック体および前記第２のブロック体は、それぞれ、隣接して取り付けられた前記磁歪棒の前記端部間に配設され、当該端部間に前記磁力線の一部を流すように構成された磁界短絡部を備えており、
前記永久磁石は、前記第１のブロック体および前記第２のブロック体のうちの少なくとも一方に取り付けられる請求項２ないし４のいずれかに記載の発電装置。
【請求項７】
前記磁界短絡部は、前記第１のブロック体および前記第２のブロック体の隣接して取り付けられた前記磁歪棒の前記端部間のほぼ中央に形成されたスリットを備えている請求項６に記載の発電装置。
【請求項８】
前記スリットの幅が０．１〜５ｍｍであり、前記スリットの長さが０．５〜２０ｍｍである請求項７に記載の発電装置。
【請求項９】
当該発電装置は、さらに、磁性材料で構成され、前記第１のブロック体および前記第２のブロック体の前記スリットに挿入可能なピンを有しており、
前記ピンを前記スリットに挿入することにより、前記磁歪棒を通過する前記磁力線の密度の変化量を調整可能に構成されている請求項７または８に記載の発電装置。
【請求項１０】
平面視において、各前記磁歪素子の前記コイルと前記梁部材とが重ならないよう配置されている請求項１ないし９のいずれかに記載の発電装置。
【請求項１１】
平面視において、前記梁部材は、前記磁歪棒同士の間に配置されている請求項１ないし１０のいずれかに記載の発電装置。
【請求項１２】
前記磁歪素子と前記梁部材との総数が奇数となるように構成されている請求項１ないし１１のいずれかに記載の発電装置。
【請求項１３】
側面視において、各前記磁歪素子の前記磁歪棒と前記梁部材とが重ならないよう配置されている請求項１ないし１２のいずれかに記載の発電装置。
【請求項１４】
側面視において、前記磁歪素子と前記梁部材との間隔を前記一端よりも前記他端において小さくなるように構成されている請求項１ないし１３のいずれかに記載の発電装置。
【請求項１５】
前記コイルは、前記磁歪棒の外周側に、前記磁歪棒を囲むように配置されたボビンと、該ボビンに巻回された線材とを備え、
前記磁歪棒と前記ボビンとの間には、少なくとも前記磁歪棒の前記他端側において空隙が形成されている請求項１ないし１４のいずれかに記載の発電装置。
【請求項１６】
各前記磁歪素子の前記他端の変位は、前記磁歪棒に振動を付与することによりなされ、前記空隙は、前記ボビンと振動する前記磁歪棒とが干渉しないようなサイズを有する請求項１５に記載の発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁歪材料で構成された磁歪棒の透磁率の変化を利用して発電する発電装置が検討されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この発電装置は、例えば、併設された一対の磁歪棒と、これらの磁歪棒を連結する連結ヨークと、各磁歪棒の外周に巻回されたコイルと、磁歪棒にバイアス磁界を印加する永久磁石およびバックヨークとを備えている。一対の磁歪棒は対向する梁として機能し、この一対の磁歪棒の各軸方向に対して垂直な方向に、連結ヨークに外力を付与すると、一方の磁歪棒が伸長するように変形し、他方の磁歪棒が収縮するように変形する。このとき、各磁歪棒を通過する磁力線の密度（磁束密度）、すなわち、各コイルを貫く磁力線の密度が変化し、これにより、各コイルに電圧が発生する。
【０００４】
かかる発電装置では、発電効率を向上する観点から、コイルを構成する線材の巻き数が多い方が望ましい。これには、コイルが巻回されるスペースを十分に確保してコイルの体積を大きくする必要がある。ところが、このスペースを十分に確保するためには、コイルが巻回される磁歪棒同士の間隔を大きくする必要があるため、発電装置のサイズに制限がある場合には、発電効率を十分に高くすることができない。
【０００５】
そのため、発電装置のサイズを十分に小さくしつつ、発電効率の向上を図るため、本発明者らによって以下のような構成の発電装置が提案されている。
【０００６】
この発電装置は、併設された一対の磁歪棒と、各磁歪棒の両端部に固定される軟磁性体で構成された平板状のヨークと、各磁歪棒の外周に巻回されたコイルと、非磁性材料で構成され、磁歪棒の一端側および他端側のヨーク同士を連結する連結部材と連結部材同士を連結する梁部材とを備える連結部と、ヨーク間に配設された永久磁石とを有している。一対の磁歪棒と梁部材とは、対向する平行梁として機能し、一対の磁歪棒および梁部材の各軸方向に対して垂直な方向に、ヨークに外力を付与すると、各磁歪棒が伸縮するように変形し、各磁歪棒を通過する磁力線の密度が変化して、各コイルに電圧が発生する。かかる発電装置では、平面視において、梁部材と一対の磁歪棒とが重ならないように構成されているため、発電装置のサイズを十分に小さくしつつ、各磁歪棒にコイルを巻回するスペースを十分に確保することができる。
【０００７】
かかる発電装置では、一対の磁歪棒および各磁歪棒の両端部に固定されたヨーク、永久磁石を通過するような磁界ループを形成するため、永久磁石は、その着磁方向が磁歪棒の併設方向となるようにして、発電装置の一端側および他端側の少なくともいずれか一方のヨーク間に配設される。このような発電装置において、発電効率をさらに向上させるためには、磁歪棒に十分なバイアス磁界を付与する必要がある。磁歪棒に十分なバイアス磁界を付与する方法としては、永久磁石のヨークとの接触面の面積を大きくする方法が挙げられる。
【０００８】
しかしながら、永久磁石のヨークとの接触面の面積を大きくするためには、永久磁石のサイズを大きくするとともに、ヨークを高背化する必要がある。この場合、発電効率は向上しても、発電装置全体のサイズが大きくなってしまう。そのため、発電装置のサイズを抑えつつ、発電効率をさらに向上させるためには、ヨークとの接触面の面積が比較的小さくても、保磁力や最大エネルギー積等の特性が優れた希土類材料で構成された永久磁石を使用するのが望ましい。かかる希土類材料で構成された永久磁石は高価なため、発電装置全体の製造コストを抑えることが難しい。また、上述したような平行梁の構成を有する発電装置では、一対の磁歪棒のいずれにも効率良くバイアス磁界を付与するために、磁歪棒の一端側および他端側のヨーク間に、着磁方向が磁歪棒の併設方向となるように永久磁石を配設するのが望ましい。すなわち、発電効率を考慮した場合には、永久磁石の配設位置が制限されてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】ＷＯ２０１１／１５８４７３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
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、使用する永久磁石の設計自由度を高くすることができるとともに、発電装置のサイズを抑えつつ、効率良く発電を行い得る発電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような目的は以下の（１）〜（１６）の本発明により達成される。
（１）  併設された少なくとも２つの磁歪素子と、
前記磁歪素子の一端側同士を連結する第１の連結部材と、前記磁歪素子の他端側同士を連結する第２の連結部材と、前記第１の連結部材と前記第２の連結部材とを連結する少なくとも１つの梁部材とを備える連結部と、
前記磁歪素子を通過する磁力線を発生し、着磁方向が、前記磁歪素子が併設された併設方向とは異なる方向となるように配置された永久磁石とを有し、
各前記磁歪素子は、磁歪材料で構成され、軸方向に前記磁力線を通過させる磁歪棒と、該磁歪棒の外周側に巻回されたコイルとを備え、一端に対して他端を、前記磁歪棒の軸方向とほぼ垂直な方向に相対的に変位させて前記磁歪棒を伸縮させることにより、前記磁力線の密度を変化させて前記コイルに電圧を発生するように構成されていることを特徴とする発電装置。
【００１２】
（２）  当該発電装置は、さらに、磁性材料で構成され、前記永久磁石に取り付けられた磁性部材を有し、
前記永久磁石は、前記磁歪素子の前記一端側および前記他端側のうちの少なくとも一方に配置され、前記磁歪素子の前記併設方向と直交する第１の着磁方向を有する第１の部分と、該第１の部分とは逆向きの第２の着磁方向を有する第２の部分とを備え、
前記磁性部材は、前記第１の部分から発せられた前記磁力線が、前記磁性部材を介して前記第２の部分に流入するとともに、前記第２の部分から発せられた前記磁力線が、各前記磁歪素子を介して前記第１の部分に流入するようなループを、各前記磁歪素子とともに形成する上記（１）に記載の発電装置。
【００１３】
（３）  前記第１の着磁方向および前記第２の着磁方向は、それぞれ、前記磁歪素子の前記他端の変位方向に対して平行である上記（２）に記載の発電装置。
【００１４】
（４）  前記第１の着磁方向および前記第２の着磁方向は、それぞれ、前記磁歪棒の軸方向に対して平行である上記（２）に記載の発電装置。
【００１５】
（５）  各前記磁歪素子は、さらに、磁性材料で構成され、前記磁歪棒の一方の端部に取り付けられる第１のブロック体と、磁性材料で構成され、前記磁歪棒の他方の端部に取り付けられる第２のブロック体とを備え、
前記永久磁石は、前記第１のブロック体同士および前記第２のブロック体同士のうちの少なくとも一方を連結する上記（２）ないし（４）のいずれかに記載の発電装置。
【００１６】
（６）  前記少なくとも２つの磁歪素子は、さらに、磁性材料で構成され、各前記磁歪素子の前記磁歪棒の一方の端部に取り付けられる第１のブロック体と、磁性材料で構成され、各前記磁歪素子の前記磁歪棒の他方の端部に取り付けられる第２のブロック体とを備え、
前記第１のブロック体および前記第２のブロック体は、それぞれ、隣接して取り付けられた前記磁歪棒の前記端部間に配設され、当該端部間に前記磁力線の一部を流すように構成された磁界短絡部を備えており、
前記永久磁石は、前記第１のブロック体および前記第２のブロック体のうちの少なくとも一方に取り付けられる上記（２）ないし（４）のいずれかに記載の発電装置。
【００１７】
（７）  前記磁界短絡部は、前記第１のブロック体および前記第２のブロック体の隣接して取り付けられた前記磁歪棒の前記端部間のほぼ中央に形成されたスリットを備えている上記（６）に記載の発電装置。
【００１８】
（８）  前記スリットの幅が０．１〜５ｍｍであり、前記スリットの長さが０．５〜２０ｍｍである上記（７）に記載の発電装置。
【００１９】
（９）  当該発電装置は、さらに、磁性材料で構成され、前記第１のブロック体および前記第２のブロック体の前記スリットに挿入可能なピンを有しており、
前記ピンを前記スリットに挿入することにより、前記磁歪棒を通過する前記磁力線の密度の変化量を調整可能に構成されている上記（７）または（８）に記載の発電装置。
【００２０】
（１０）  平面視において、各前記磁歪素子の前記コイルと前記梁部材とが重ならないよう配置されている上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の発電装置。
【００２１】
（１１）  平面視において、前記梁部材は、前記磁歪棒同士の間に配置されている上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の発電装置。
【００２２】
（１２）  前記磁歪素子と前記梁部材との総数が奇数となるように構成されている上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の発電装置。
【００２３】
（１３）  側面視において、各前記磁歪素子の前記磁歪棒と前記梁部材とが重ならないよう配置されている上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の発電装置。
【００２４】
（１４）  側面視において、前記磁歪素子と前記梁部材との間隔を前記一端よりも前記他端において小さくなるように構成されている上記（１）ないし（１３）のいずれかに記載の発電装置。
【００２５】
（１５）  前記コイルは、前記磁歪棒の外周側に、前記磁歪棒を囲むように配置されたボビンと、該ボビンに巻回された線材とを備え、
前記磁歪棒と前記ボビンとの間には、少なくとも前記磁歪棒の前記他端側において空隙が形成されている上記（１）ないし（１４）のいずれかに記載の発電装置。
【００２６】
（１６）  各前記磁歪素子の前記他端の変位は、前記磁歪棒に振動を付与することによりなされ、前記空隙は、前記ボビンと振動する前記磁歪棒とが干渉しないようなサイズを有する上記（１５）に記載の発電装置。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の発電装置は、併設された少なくとも２つの磁歪素子と、着磁方向が、磁歪素子が併設された併設方向とは異なる方向となるように配設された永久磁石とを有する。かかる発電装置では、併設された磁歪素子間に永久磁石を配設する必要がなく、永久磁石の磁歪素子との接触面の面積、配設位置および配設数を自由に設計することができる、すなわち、使用する永久磁石の設計自由度を高くすることができる。また、永久磁石の磁歪素子との接触面の面積、配設位置および配設数を調整することにより、発電装置のサイズを抑えつつ、効率良く発電を行う発電装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の発電装置の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す発電装置の分解斜視図である。
【図３】図３（ａ）は、図１に示す発電装置を振動体に取り付けた状態を説明するための側面図であり、図３（ｂ）は、振動体に取り付けた図１に示す発電装置の縦断面図（図１中のＡ−Ａ線断面図）であり、図３（ｃ）は、図３（ａ）に示す各磁歪素子からコイルを取り除いた状態を示す図である。
【図４】図１に示す発電装置の平面図である。
【図５】図５（ａ）および図５（ｂ）は、図１に示す発電装置が備えるコイルのボビンを示す斜視図である。
【図６】図６（ａ）および図６（ｂ）は、図１に示す発電装置が備える磁歪棒およびコイルを示す斜視図、図６（ｃ）は、図６（ａ）の磁歪棒およびコイルをＢ−Ｂ線で切断した断面を示す斜視図である。
【図７】図７（ａ）は、図１に示す発電装置（コイル、スペーサー、連結部および第２のブロック体の雌ネジ部は省略）の先端側における磁力線の流れを示す斜視図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す発電装置の第２のブロック体、永久磁石および磁性部材を通過する磁力線の流れを示す模式図である。
【図８】基端が筐体に固定された１つの棒材（１つの梁）の先端に対して、下方向に外力を付与した状態を模式的に示す側面図である。
【図９】基端が筐体に固定された対向する一対の平行な梁（平行梁）の先端に対して、下方向に外力を付与した状態を模式的に示す側面図である。
【図１０】先端に外力が付与された一対の平行梁にかかる応力（伸長応力、収縮応力）を模式的に示す図である。
【図１１】鉄−ガリウム系合金（ヤング率：約７０ＧＰａ）を主成分とする磁歪材料で構成された磁歪棒において、発生する応力に応じた、印加される磁場（Ｈ）と磁束密度（Ｂ）との関係を示すグラフである。
【図１２】本発明の第１実施形態の発電装置の他の構成例（コイル、スペーサー、連結部および第２のブロック体の雌ネジ部は省略）の先端側の構成を示す斜視図である。
【図１３】図１３（ａ）は、図１２に示す発電装置の平面図であり、図１３（ｂ）は、図１２に示す発電装置の側面図であり、図１３（ｃ）は、図１２に示す発電装置の正面図であり、図１３（ｄ）は、図１２に示す発電装置の背面図である。
【図１４】本発明の発電装置の第２実施形態（コイル、スペーサー、連結部および第２のブロック体の雌ネジ部は省略）の先端側における磁力線の流れを示す斜視図である。
【図１５】図１に示す発電装置および図１４に示す発電装置の第２のブロック体に応力を付与した際に、磁歪棒の長手方向に沿った磁束密度の変化を示すグラフである。
【図１６】図１６（ａ）は、図１４に示す発電装置が備える各ブロック体を模式的に示す平面図であり、図１６（ｂ）〜（ｅ）は、図１４に示す発電装置が備える各ブロック体の他の構成例を模式的に示す平面図である。
【図１７】本発明の第２実施形態の発電装置の他の構成例（コイル、スペーサー、連結部および第２のブロック体の雌ネジ部は省略）の先端側における磁力線の流れを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の発電装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて説明する。
＜第１実施形態＞
まず、本発明の発電装置の第１実施形態について説明する。
【００３０】
図１は、本発明の発電装置の第１実施形態を示す斜視図、図２は、図１に示す発電装置の分解斜視図、図３（ａ）は、図１に示す発電装置を振動体に取り付けた状態を説明するための側面図であり、図３（ｂ）は、振動体に取り付けた図１に示す発電装置の縦断面図（図１中のＡ−Ａ線断面図）であり、図３（ｃ）は、図３（ａ）に示す各磁歪素子からコイルを取り除いた状態を示す図、図４は、図１に示す発電装置の平面図である。
【００３１】
なお、以下の説明では、図１、図２および図３中の上側および図４中の紙面手前側を「上」または「上方」と言い、図１、図２および図３中の下側および図４中の紙面奥側を「下」または「下方」と言う。また、図１、図２の紙面右手前側および図３、図４の右側を「先端」と言い、図１、図２の紙面左奥側および図３、図４の左側を「基端」と言う。
【００３２】
図１および図２に示す発電装置１は、併設された２つの磁歪素子１０、１０と、その上側に設けられ、磁歪素子１０、１０を連結する連結部９と、磁歪素子１０、１０の基端側および先端側に設けられた永久磁石６、６とを有している。本実施形態では、かかる発電装置１は、振動を発生する振動体の筐体１００に固定される。
【００３３】
以下、各部の構成について説明する。
磁歪素子１０は、磁歪材料で構成され、軸方向に磁力線を通過させる磁歪棒２と、磁歪棒２の外周に巻回されたコイル３と、磁歪棒２の基端側に設けられた第１のブロック体４と、磁歪棒２の他端側に設けられた第２のブロック体５とを備えている。
【００３４】
磁歪素子１０は、第１のブロック体４側（一端）を固定端とし、第２のブロック体５側（他端）を可動端として、その軸方向とほぼ垂直な方向（図１中、上下方向）に相対的に変位可能となっており、この変位により磁歪棒２が伸縮する。このとき、逆磁歪効果により磁歪棒２の透磁率が変化し、磁歪棒２を通過する磁力線の密度（コイル３を貫く磁力線の密度）が変化することにより、コイル３に電圧が発生する。
【００３５】
以下、磁歪素子１０を構成する各部材について詳細に説明する。
磁歪棒２は、磁歪材料で構成され、磁化が生じ易い方向（磁化容易方向）を軸方向として配置されている。本実施形態では、この磁歪棒２は、長尺の平板状をなしており、その軸方向に磁力線を通過させる。
【００３６】
このような磁歪棒２は、連結部９により、その基端部２１が、第１のブロック体４に取り付けられ（固定され）、先端部２２が、第２のブロック体５に取り付けられ（固定され）ている。
【００３７】
このような磁歪棒２は、その厚さ（横断面積）が軸方向に沿ってほぼ一定となっている。磁歪棒２の平均厚さは、特に限定されないが、０．３〜１０ｍｍ程度であるのが好ましく、０．５〜５ｍｍ程度であるのがより好ましい。また、磁歪棒２の平均横断面積は、０．２〜２００ｍｍ２程度であるのが好ましく、０．５〜５０ｍｍ２程度であるのがより好ましい。かかる構成により、磁歪棒２の軸方向に磁力線を確実に通過させることができる。
【００３８】
磁歪材料のヤング率は、４０〜１００ＧＰａ程度であるのが好ましく、５０〜９０ＧＰａ程度であるのがより好ましく、６０〜８０ＧＰａ程度であるのがさらに好ましい。かかるヤング率を有する磁歪材料で磁歪棒２を構成することにより、磁歪棒２をより大きく伸縮させることができる。このため、磁歪棒２の透磁率をより大きく変化させることができるので、発電装置１（コイル３）の発電効率をより向上させることができる。
【００３９】
かかる磁歪材料としては、特に限定されないが、例えば、鉄−ガリウム系合金、鉄−コバルト系合金、鉄−ニッケル系合金等が挙げられ、これらの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、鉄−ガリウム系合金（ヤング率：約７０ＧＰａ）を主成分とする磁歪材料が好適に用いられる。鉄−ガリウム系合金を主成分とする磁歪材料は、前述したようなヤング率の範囲に設定し易い。
【００４０】
また、以上のような磁歪材料は、Ｙ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍのような希土類金属のうちの少なくとも１種を含むのが好ましい。これにより、磁歪棒２の透磁率の変化をより大きくすることができる。
磁歪棒２の基端側には、第１のブロック体４が設けられている。
【００４１】
第１のブロック体４は、発電装置１を、振動を発生する振動体に固定するための固定部として機能する。第１のブロック体４を介して発電装置１を固定することにより、磁歪棒２は、その基端を固定端、先端を可動端として片持ち支持されている。なお、第１のブロック体４を取り付ける振動体としては、例えば、ポンプや空調用ダクト等の各種振動体が挙げられる。振動体の具体例については、後述する。
【００４２】
図１および図２に示すように、このような第１のブロック体４は、先端側の高背部４１と、この高背部４１よりも高さが小さい低背部４２とを有しており、外形が階段状（段差状）をなしている。
【００４３】
高背部４１は、その先端側に、磁歪棒２の基端部２１が載置される。この高背部４１の底面は、低背部４２の底面よりも高い位置となるように構成されている。発電装置１を振動体の筐体１００に取り付けた際に、筐体１００と高背部４１の底面との間に、後述するボビン３２の突出部３６が挿入される。また、高背部４１の幅方向の両端部には、その厚さ方向に貫通する一対の雌ネジ部４１１が設けられている。各雌ネジ部４１１には、雄ネジ４３が螺合する。
【００４４】
また、低背部４２の幅方向の両端には、それぞれ、低背部４２の内側に向かって切り欠かれた切欠部４２１が形成されている。
一方、磁歪棒２の先端側には、第２のブロック体５が設けられている。
【００４５】
第２のブロック体５は、磁歪棒２に対して外力や振動を付与する錘として機能する部位である。振動体の振動により、第２のブロック体５に対して、上下方向への外力または振動が付与される。これにより、磁歪棒２は、その基端を固定端とし、先端が上下方向に往復動（先端が基端に対して相対的に変位）する。
図１および図２に示すように、第２のブロック体５は、略直方体状をなしている。
【００４６】
第２のブロック体５は、その基端側に、磁歪棒２の先端部２２が載置される。また、第２のブロック体５の基端側には、その幅方向の両端部に、厚さ方向に貫通する一対の雌ネジ部５１が設けられており、各雌ネジ部５１には、雄ネジ５３が螺合する。また、第２のブロック体５の先端側には、その幅方向の両端に、それぞれ、第２のブロック体５の内側に向かって切り欠かれた切欠部５２が形成されている。
【００４７】
第１のブロック体４および第２のブロック体５の構成材料としては、それぞれ、磁歪棒２に対して、一様な応力を付与し得る十分な剛性を備え、かつ、磁歪棒２に永久磁石６からのバイアス磁界を付与し得る強磁性を備える材料であれば、特に限定されない。上記の特性を備える材料としては、例えば、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）、ステンレス、パーマロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４８】
また、第１のブロック体４および第２のブロック体５の幅は、磁歪棒２の幅よりも大きく設計されている。具体的には、一対の雌ネジ部４１１、５１間に磁歪棒２を配置することが可能となるような幅を有する。このような各ブロック体４、５の幅としては、３〜１５ｍｍ程度であるのが好ましく、５〜１０ｍｍ程度であるのがより好ましい。各ブロック体４、５の幅を上記範囲内とすることにより、発電装置１の小型化を図りながら、各磁歪素子１０のコイル３の体積を十分に確保することができる。また、各ブロック体４、５の幅が上記範囲内であれば、後述するように、永久磁石６の各ブロック体４、５との接触面の面積が十分に大きくなり、永久磁石６から各ブロック体４、５を介して磁歪棒２に付与されるバイアス磁界の大きさを十分に大きくすることができる。
【００４９】
また、第１のブロック体４、４間の距離（離間距離）および第２のブロック体５、５間の距離（離間距離）は、特に限定されないが、１〜１５ｍｍ程度であるのが好ましく、３〜１０ｍｍ程度であるのがより好ましい。
【００５０】
磁歪棒２の外周には、その両端部２１、２２を除く部分を囲むようにコイル３が巻回（配置）されている。
【００５１】
コイル３は、磁歪棒２の外周側に、磁歪棒２を囲むように配置されたボビン３２と、このボビン３２に巻回された線材３１とで構成されている。これにより、コイル３は、磁歪棒２を通過している磁力線が、その軸方向に通過する（内腔部を貫く）ように配設されている。このコイル３には、磁歪棒２の透磁率の変化、すなわち、磁歪棒２を通過する磁力線の密度（磁束密度）の変化に基づいて、電圧が発生する。
【００５２】
本実施形態の発電装置１では、磁歪素子１０、１０を厚さ方向ではなく、幅方向に併設するため、これらの間隔（磁歪棒２、２同士の間隔）を大きく設計することができる。そのため、コイル３（ボビン３２およびボビン３２に巻回された線材３１）のスペースを十分に確保することができ、比較的大きいサイズのボビン３２を用いることができる。また、このボビン３２に横断面積（線径）が比較的大きい線材３１を巻回する場合でも、その巻き数を多くすることができる。線径が大きい線材は、その抵抗値（負荷インピーダンス）が小さく、効率良く電流を流すことができるため、コイル３に発生した電圧を効率良く利用することができる。
【００５３】
ここで、磁歪棒２の磁束密度の変化に基づいて、コイル３に発生する電圧εは下記（１）式で表される。
ε＝Ｎ×ΔＢ／ΔＴ            （１）
（ただし、Ｎは線材３１の巻き数、ΔＢはコイル３の内腔部を通過する磁束の変化量、ΔＴは時間の変化量を表す。）
【００５４】
このように、コイル３に発生する電圧は、線材３１の巻き数および磁歪棒２の磁束密度の変化量（ΔＢ／ΔＴ）に比例するため、線材３１の巻き数を多くすることにより、発電装置１の発電効率を向上させることができる。
【００５５】
線材３１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等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５６】
線材３１の巻き数は、特に限定されないが、１０００〜１００００程度であるのが好ましく、２０００〜９０００程度であるのがより好ましい。これにより、コイル３に発生する電圧をより大きくすることができる。
【００５７】
また、線材３１の横断面積は、特に限定されないが、５×１０−４〜０．１５ｍｍ２程度であるのが好ましく、２×１０−３〜０．０８ｍｍ２程度であるのがより好ましい。このような線材３１は、その抵抗値が十分に低いため、発生した電圧によってコイル３を流れる電流を効率良く外部に流すことができ、発電装置１の発電効率をより向上させることができる。
【００５８】
なお、線材３１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。
【００５９】
次に、線材３１が巻回されるボビン３２の構成について説明する。
図５（ａ）および図５（ｂ）は、図１に示す発電装置が備えるコイルのボビンを示す斜視図、図６（ａ）および図６（ｂ）は、図１に示す発電装置が備える磁歪棒およびコイルを示す斜視図、図６（ｃ）は、図６（ａ）の磁歪棒およびコイルをＢ−Ｂ線で切断した断面を示す斜視図である。
【００６０】
なお、以下の説明では、図５（ａ），（ｂ）および図６（ａ），（ｂ），（ｃ）中の上側を「上」または「上方」と言い、図５（ａ），（ｂ）および図６（ａ），（ｂ），（ｃ）中の下側を「下」または「下方」と言う。なお、図５（ａ）は、ボビンの先端側が紙面右手前側となるように示されており、図５（ｂ）は、ボビンの基端側が紙面右手前側となるように示されている。また、図６（ａ），（ｃ）は、磁歪棒およびコイルの先端側が紙面右手前側となるように示されており、図６（ｂ）は、磁歪棒およびコイルの基端側が紙面右手前側となるように示されている。
【００６１】
図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、ボビン３２は、線材３１が巻回される長尺状の本体部３３と、本体部３３の基端と連結する第１の鍔部３４と、本体部３３の先端と連結する第２の鍔部３５とを有している。なお、このようなボビン３２は、各部材を溶接等により連結した構成であってもよいが、各部材が一体的に形成されているのが好ましい。
【００６２】
本体部３３は、長尺状の一対の側板部３３１、３３２と、基端側において、一対の側板部３３１、３３２の上端部同士を連結する上板部３３３および下端部同士を連結する底板部３３４とを備えている。なお、本体部３３を構成する各側板部３３１、３３２、上板部３３３および底板部３３４は、いずれも、平板状をなしている。
【００６３】
この本体部３３は、その基端側に、一対の側板部３３１、３３２、上板部３３３および底板部３３４で規定される四角筒状の部分を有しており、この四角筒状の部分の内側に磁歪棒２が挿通される。
【００６４】
一対の側板部３３１、３３２同士の間隔は、磁歪棒２の幅よりも大きく設計されており、磁歪棒２は、一対の側板部３３１、３３２から離間した状態で、これらの間に配置される。また、上板部３３３と底板部３３４との間隔は、磁歪棒２の厚さと略等しくなるように構成されている。磁歪棒２は、この上板部３３３と底板部３３４との間に挿入され、これにより、磁歪棒２の基端側の一部が上板部３３３と底板部３３４とにより狭持される（図６（ｃ）参照）。
【００６５】
この本体部３３の外周に、その基端から先端にわたって線材３１が巻回される。
本体部３３の基端側には、本体部３３（側板部３３１、３３２、上板部３３３および底板部３３４）と連結する平板状の第１の鍔部３４が設けられている（図５（ｂ）参照）。
【００６６】
第１の鍔部３４は、略楕円形状をなしている。この第１の鍔部３４には、本体部３３と連結する位置に、磁歪棒２が挿通されるスリット３４１が形成されている。このスリット３４１の形状は、磁歪棒２の横断面形状と略等しくなるように形成されている。
【００６７】
また、第１の鍔部３４の下端部３４２は、発電装置１を振動体の筐体１００に取り付ける際に、筐体１００に当接するように構成されている。
【００６８】
さらに、第１の鍔部３４には、スリット３４１よりも下側の位置において、第１の鍔部３４から基端方向に突出する突出部３６が設けられている。本実施形態の発電装置１では、第１の鍔部３４の突出部３６より上側の部分が第１のブロック体４（高背部４１）の先端側の面に接するとともに、突出部３６が第１のブロック体４の底面に接するようにして、ボビン３２が磁歪素子１０に取り付けられている。突出部３６の下側の面には、突出部３６の幅方向に沿って形成された２つの溝３６１が形成されている。図示しないが、発電装置１を取り付ける筐体１００に、あらかじめ、２つの溝３６１に対応する２つの突起を設けた場合には、発電装置１の各溝３６１を筐体１００の対応する突起に嵌め込むことにより、発電装置１を筐体１００の所定の位置に容易に設置することができる。すなわち、発電装置１の振動体への位置決めが容易になる。
【００６９】
また、本体部３３の先端側には、本体部３３（側板部３３１、３３２）と連結する平板状の第２の鍔部３５が設けられている（図５（ａ）参照）。
【００７０】
第２の鍔部３５は、略楕円形状をなしている。この第２の鍔部３５には、本体部３３（側板部３３１、３３２）が連結する位置に、磁歪棒２が挿通される略四角形状の開口部３５１が形成されている。この開口部３５１の幅は、一対の側板部３３１、３３２同士の間隔と略等しく、また、開口部３５１の上端から下端までの距離は、各側板部３３１の短手方向の長さと略等しくなるように設計されている。
【００７１】
また、第２の鍔部３５の下端部３５２は、発電装置１を振動体の筐体１００に取り付ける際に、筐体１００に当接するように構成されている。さらに、下端部３５２には、その幅方向の両端部側から先端方向に突出する２つの突起部３５３が形成されている。下端部３５２および突起部３５３は、第１の鍔部３４の下端部３４２とともに、筐体１００に対してボビン３２を支持する。
【００７２】
この第２の鍔部３５は、ボビン３２が磁歪素子１０に取り付けられた状態において、第２のブロック体５と離間している。
【００７３】
図３（ｂ）に示すように、本実施形態の発電装置１では、磁歪棒２の変位（振動）方向（図３（ｂ）の上下方向）における磁歪棒２とボビン３２または線材３１との間に、ボビン３２の中央付近から先端にわたって、空隙が形成されている。この空隙は、振動体の振動により磁歪棒２が変位する際に、磁歪棒２とボビン３２または線材３１とが干渉しないサイズ、すなわち、磁歪棒２の振幅より大きいサイズを有するように設計されている。そのため、磁歪棒２は、コイル３（線材３１およびボビン３２）と接触することなく振動することができる。かかる構成では、磁歪棒２とコイル３との間の摩擦によるエネルギーロスが発生するのを防止することができる。
【００７４】
また、本実施形態の発電装置１では、磁歪棒２（磁歪素子１０）および梁部材９３が変形する際に、その変形とともにコイル３（線材３１およびボビン３２）は変形しない。一般的に、コイルを構成する線材やボビンは、その変形に伴うエネルギー損失量が大きい、すなわち、損失係数が大きい部材である。したがって、本実施形態の発電装置１では、損失係数の大きいコイル３の線材３１およびボビン３２が変形することによるエネルギーロス（構造減衰）の発生が防止される。さらに、発電装置１では、質量が大きいコイル３が、磁歪棒２の振動に付随して変位しない。すなわち、かかる発電装置１では、磁歪棒２を振動させる振動系の質量として、コイル３の質量が含まれない。そのため、発電装置１では、磁歪棒とともにコイルも変位するような発電装置に比べて、磁歪棒２（振動系）の振動周波数の低下を防止することができる。これにより、磁歪棒２の時間当たりの磁束密度の変化量（磁束密度の変化勾配）が小さくなるのを防止し、発電効率の低下を防止することができる。
【００７５】
このように、発電装置１では、磁歪棒２とコイル３との間の摩擦によるエネルギーロス、および損失係数が大きいコイル３が変形することによるエネルギーロスの発生を防止することができる。さらに、質量が大きいコイル３が変位することによる振動周波数の低下を防止することができる。これにより、振動体の振動を効率良く磁歪棒２（磁歪素子１０）の変形に用いることができ、その結果、発電装置１の発電効率を向上させることができる。
【００７６】
なお、ボビン３２内に形成される空隙のサイズは、一対の側板部３３１、３３２の短手方向の長さを変更し、この変更に合わせて開口部３５１の上端から下端までの距離を変更することにより、磁歪棒２の振幅の大きさに応じて、自由に設定することができる。
【００７７】
また、ボビン３２の構成材料としては、弱磁性材料または非磁性材料を用いることができる。
【００７８】
磁歪素子１０、１０の第１のブロック体４、４の上面および第２のブロック体５、５の上面に、磁歪棒２にバイアス磁界を印加する２つの永久磁石６が設けられている。
【００７９】
各永久磁石６は、長尺の平板状をなしている。図１および図２に示すように、２つの永久磁石のうち、一方の永久磁石６は、各第１のブロック体４の低背部４２の上面を覆うようにして第１のブロック体４同士を連結し、他方の永久磁石６は、各第２のブロック体５の先端側の上面を覆うようにして第２のブロック体５同士を連結している。
【００８０】
第１のブロック体４同士を連結する永久磁石６は、図４中下側の磁歪素子１０の第１のブロック体４上に、Ｎ極が図４中紙面手前側に、Ｓ極が図４中紙面奥側にして形成された第１の部分６１と、図４中上側の磁歪素子１０の第１のブロック体４上に、Ｓ極が図４中紙面手前側に、Ｎ極が図４中紙面奥側にして形成された第２の部分６２とを有する。すなわち、第１のブロック体４同士を連結する永久磁石６は、磁歪素子１０の併設方向に直交する方向（第１の着磁方向）に着磁された第１の部分６１と、第１の部分６１とは逆向きの方向（第２の着磁方向）に着磁された第２の部分６２とを有する２極磁石である。なお、本実施形態では、永久磁石６の第１の着磁方向および第２の着磁方向が、それぞれ、磁歪素子１０の他端が変位する方向（図１中、上下方向）に対して平行である。
【００８１】
また、第２のブロック体５同士を連結する永久磁石６は、図４中下側の磁歪素子１０の第２のブロック体５上に、Ｓ極が図４中紙面手前側に、Ｎ極が図４中紙面奥側にして形成された第２の部分６２と、図４中上側の磁歪素子１０の第２のブロック体５上に、Ｎ極が図４中紙面手前側に、Ｓ極が図４中紙面奥側にして形成された第１の部分６１とを有する。この第２のブロック体５同士を連結する永久磁石６も、第１のブロック体４同士を連結する永久磁石６と同様の２極磁石である。
【００８２】
このように、発電装置１では、永久磁石６が、その着磁方向が併設された２つの磁歪素子１０、１０の併設方向とは異なる方向となるように配設されている。
【００８３】
着磁方向が２つの磁歪素子の併設方向となるように永久磁石を配設する場合には、磁歪棒に十分なバイアス磁界を付与するために、永久磁石を２つの磁歪素子の両端部（先端部および基端部）間、あるいは、いずれか一方の端部間に配設する必要がある。このような構成では、発電装置のサイズを抑える場合には、永久磁石の磁歪素子との接触面の面積が制限される。
【００８４】
これに対して、発電装置１では、永久磁石６の磁歪素子１０、１０（各ブロック体４、５）との接触面の面積の制限が少なく、比較的自由に設計することができる。
【００８５】
また、本実施形態の発電装置１では、図１および図２に示すように、２つの永久磁石６が、それぞれ、第１のブロック体４、４の上面および第２のブロック体５、５の上面に配設されているが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１のブロック体４、４の上面に永久磁石６を配設する代わりに、第１のブロック体４、４の基端側の端面に、永久磁石６が固定されるような構成とすることもできる。さらに、永久磁石６の磁歪素子１０、１０との接触面の面積を大きくする場合には、２つの永久磁石６のうちの一方を取り除いた場合でも、磁歪棒に十分なバイアス磁界を付与することができる。
【００８６】
したがって、本発明では、永久磁石６の磁歪素子１０、１０との接触面の面積、永久磁石６の配設位置および配設数を自由に設計すること、すなわち、使用する永久磁石６の設計自由度を高くすることができる。
【００８７】
永久磁石６には、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。このような永久磁石６は、各ブロック体４、５と、例えば、接着剤等による接着により固定されるのが好ましい。
各永久磁石６の上面には、磁性部材７が設けられている。
【００８８】
この磁性部材７は、長尺の平板状をなしており、永久磁石６と略同じ形状に形成されている。磁性部材７の構成材料としては、例えば、各ブロック体４、５と同じ材料を用いることができる。
【００８９】
磁性部材７の長手方向の両端には、それぞれ、磁性部材７の内側に向かって切り欠かれた切欠部７１が形成されている。本実施形態の発電装置１では、第１のブロック体４、４間で互いに対向する切欠部４２１とは反対側の切欠部４２１および磁性部材７の切欠部７１に、永久磁石６の突起部６３を嵌め合わせ、接着剤により各部材間を接着する。これにより、各第１のブロック体４に、永久磁石６および磁性部材７が取り付けられる。また、第２のブロック体５間で対向する切欠部５２とは反対側の切欠部５２および磁性部材７の切欠部７１に、永久磁石６の突起部６３を嵌め合わせ、接着剤により各部材間を接着する。これにより、各第２のブロック体５に、永久磁石６および磁性部材７が取り付けられる。
【００９０】
ここで、発電装置１の各部材を通過する磁力線の流れについて図４および図７を参照して説明する。
【００９１】
図７（ａ）は、図１に示す発電装置（コイル、スペーサー、連結部および第２のブロック体の雌ネジ部は省略）の先端側における磁力線の流れを示す斜視図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す発電装置の第２のブロック体、永久磁石および磁性部材を通過する磁力線の流れを示す模式図である。
【００９２】
なお、図７（ａ），（ｂ）中の上側を「上」または「上方」と言い、図７（ａ），（ｂ）中の下側を「下」または「下方」と言う。
【００９３】
図４を参照すると、発電装置１では、基端側に配設された永久磁石６の第１の部分６１から発せられた磁力線が、磁性部材７を介して第２の部分６２に流入し、第２の部分６２から発せられた磁力線が、図４中上側の磁歪素子１０（第１のブロック体４、磁歪棒２および第２のブロック体５）を通過して、先端側に配設された永久磁石６の第１の部分６１に流入する。また、先端側に配設された永久磁石６の第１の部分６１から発せられた磁力線が、磁性部材７を介して第２の部分６２に流入し、第２の部分６２から発せられた磁力線が、図４中下側の磁歪素子１０（第２のブロック体５、磁歪棒２および第１のブロック体４）を通過して、基端側に配設された永久磁石６の第１の部分６１に流入する。
【００９４】
さらに、発電装置１の基端側および先端側のうち、先端側における磁力線の流れは、図７（ａ）および図７（ｂ）に示される。なお、発電装置１の基端側における磁力線の流れも、先端側と同様である。
【００９５】
発電装置１の先端側では、図７（ａ）の紙面手前側の磁歪棒２を基端側から先端側へと通過する磁力線が、図７（ａ）の紙面手前側の第２のブロック体５を介して第１の部分６１に流入する。また、第１の部分６１から発せられる磁力線は、磁性部材７の長手方向（図７（ｂ）参照）に通過し、第２の部分６２に流入する。さらに、第２の部分６２から発せられる磁力線は、図７（ａ）の紙面奥側の第２のブロック体５を介して図７（ａ）の紙面奥側の磁歪棒２を先端側から基端側へと通過する。
【００９６】
このように、発電装置１では、各永久磁石６の第１の部分６１から発せられた磁力線が、磁性部材７を介して第２の部分に流入するとともに、第２の部分６２から発せられた磁力線が、磁歪素子１０を介して第１の部分６１に流入する。これにより、発電装置１には、時計周りの磁界ループが形成されている。
【００９７】
本実施形態の発電装置１では、発電装置１全体のサイズを抑えるため、または、発電装置１の厚さを小さく（低背化）するため、各ブロック体４、５の高さ（厚さ）を小さくすることが望ましい。この場合、各ブロック体４、５の側面の表面積は小さくなるが、各ブロック体４、５の上面の表面積は、比較的十分に確保することができる。発電装置１では、平板状の永久磁石６を、各ブロック体４、５の上面に配設することにより、永久磁石６（第１の部分６１、第２の部分６２）の各ブロック体４、５との接触面の面積を十分に大きくすることができる。これにより、磁歪棒２により大きなバイアス磁界が付与され、発電装置１のサイズを抑えつつ、その発電効率を向上させることができる。
【００９８】
また、永久磁石６として、保磁力や最大エネルギー積等の特性が希土類磁石よりも劣るフェライト磁石等を用いた場合であっても、磁歪棒２に十分大きなバイアス磁界を付与することができる。フェライト磁石等は安価なため、フェライト磁石を永久磁石６として用いることにより発電装置１の製造コストを抑えることができる。
【００９９】
また、永久磁石６の各ブロック体４、５が接触する側の面（下面）の面積は、特に限定されないが、１０〜３００ｍｍ２程度であるのが好ましく、２０〜１００ｍｍ２程度であるのがより好ましい。
【０１００】
また、永久磁石６の第１の部分６１および第２の部分６２の各ブロック体４、５と接触する側の面（下面）の面積は、それぞれ、第１のブロック体４の低背部４２の上面および第２のブロック体５の上面の先端側の領域を完全に覆うような大きさであるのが好ましい。これにより、磁歪棒２により大きなバイアス磁界を付与することができる。その結果、発電装置１のサイズを抑えつつ、発電効率をより向上させることができる。
【０１０１】
このような磁歪素子１０、１０は、スペーサー８１、８２を介して、連結部９により連結されている。
【０１０２】
スペーサー８１は、弱磁性材料または非磁性材料で構成されており、磁歪棒２の基端部２１が載置された状態の２つの第１のブロック体４の高背部４１に載置される。
【０１０３】
このスペーサー８１は、帯状（長尺の平板状）をなす板状部８１１と、板状部８１１の長手方向の両端から、板状部８１１の長手方向に張り出した一対の第１のブラケット部８１２、８１２と、板状部８１１の略中央から先端側に張り出した第２のブラケット部８１３とを有している。なおスペーサー８１は、各部材を溶接等により連結した構成であってもよいが、各部材が一体的に形成されているのが好ましい。
【０１０４】
板状部８１１は、その底面側に、２つの磁歪棒２の基端部２１に対応する位置に形成された２つの凹部８１４を備えている。また、板状部８１１は、２つの第１のブロック体４（高背部４１）に設けられた４つの雌ネジ部４１１に対応する位置に形成された４つの貫通孔８１５を備えている。各貫通孔８１５には、雄ネジ４３が挿通される。
【０１０５】
第１のブラケット部８１２、８１２は、２つのブロック体４（高背部４１）の外側に、かつ、板状部８１１よりも下側に配置されており、発電装置１を振動体に取り付けた際に、２つの第１のブロック体４とともに、振動体の筐体１００に当接する。また、第１のブラケット部８１２、８１２の略中央には、その厚さ方向に貫通する雌ネジ部８１６が設けられている。図示しない雄ネジを、雌ネジ部８１６を介して筐体１００に螺合することにより、第１のブロック体４を筐体１００に固定することができる。
【０１０６】
第２のブラケット部８１３は、板状部８１１の略中央から下方に立設している。この第２のブラケット部８１３は、発電装置１を振動体に取り付けた際に、その一部が、２つの第１のブロック体４および第１のブラケット部８１２、８１２とともに、筐体１００に当接する。また、第２のブラケット部８１３の略中央には、その厚さ方向に貫通する雌ネジ部８１７が設けられている。図示しない雄ネジを、雌ネジ部８１７を介して筐体１００に螺合することにより、第１のブラケット部８１２、８１２とともに、第１のブロック体４を筐体１００に固定することができる。なお、本実施形態の発電装置１では、雄ネジにより、第１のブラケット部８１２、８１２のみを筐体１００に固定するが、筐体１００の形状に応じて、第１のブラケット部８１２、８１２および第２のブラケット部８１３を筐体１００に固定する構成であってもよい。
【０１０７】
スペーサー８２は、弱磁性材料または非磁性材料で構成されており、後述する連結部９の第２の連結部材９２の上側に載置される。
【０１０８】
このスペーサー８２は、帯状をなしており、２つの第１のブロック体４に設けられた４つの雌ネジ部４１１に対応する位置に形成された４つの貫通孔８２１を備えている。各貫通孔８２１には、雄ネジ５３が挿通される。また、スペーサー８２の略中央の先端側には、スペーサー８２の内側に切り欠かれた切欠部８２２が形成されている。後述するように、この切欠部８２２は、第２の連結部材９２上にスペーサー８２を載置する際に、スペーサー８２と第２の連結部材９２の先端側に設けられた片部９２２とが干渉しないように形成されている。
【０１０９】
連結部９は、磁歪素子１０、１０の第１のブロック体４同士を、スペーサー８１とともに連結する第１の連結部材９１と、第２のブロック体５同士を、スペーサー８２とともに連結する第２の連結部材９２と、第１の連結部材９１と第２の連結部材９２とを連結する１つの梁部材９３とを備えている。なお、連結部９は、スペーサー８１、８２と同様に、弱磁性材料または非磁性材料で構成されている。
【０１１０】
本実施形態では、第１の連結部材９１、第２の連結部材９２および梁部材９３は、いずれも帯状をなしており、連結部９全体としては、平面視において、Ｈ字状をなしている。連結部９は、各部材を溶接等により連結した構成であってもよいが、各部材が一体的に形成されているのが好ましい。
【０１１１】
連結部９は、第１の連結部材９１が、各第１のブロック体４の高背部４１に載置されたスペーサー８１の板状部８１１上に載置され、また、第２の連結部材９２が、磁歪棒２の先端部２２を介して、第２のブロック体５の基端部上に載置されるように構成されている。
【０１１２】
図３（ｃ）に示すように、本実施形態の発電装置１では、側面視において、第１の連結部材９１の配設位置が、第２の連結部材９２の配設位置よりも、スペーサー８１の板状部８１１の厚さ分だけ高くなるように構成されている。そのため、磁歪棒２と第１の連結部材９１との離間距離が、磁歪棒２と第２の連結部材９２との離間距離よりも長くなるように構成されている。これにより、側面視において、第１の連結部材９１と第２の連結部材９２とを連結する梁部材９３と磁歪棒２との間隔は、基端から先端に向かって小さくなっている。
【０１１３】
このような連結部９は、例えば、平面視においてＨ字状の板材を用意し、プレス加工、曲げ加工または鍛造加工等により、梁部材９３に対して第１の連結部材９１と第２の連結部材９２とを反対方向に屈曲させることにより形成することができる。このような方法を用いることにより、第１の連結部材９１と梁部材９３とのなす角度および第２の連結部材９２と梁部材９３とのなす角度を容易かつ任意に調整することができる。
【０１１４】
第１の連結部材９１は、２つの第１のブロック体４に設けられた４つの雌ネジ部４１１に対応する位置に形成された４つの貫通孔９１１を備えている。高背部４１に磁歪棒２の基端部２１を載置するとともに、スペーサー８１の板状部８１１を、その凹部８１４に磁歪棒２の基端部２１が収容されるように高背部４１上に載置する。その後、スペーサー８１（板状部８１１）上に第１の連結部材９１を当接した状態で、雄ネジ４３を貫通孔９１１およびスペーサー８１の貫通孔８１５に挿通し、雌ネジ部４１１に螺合する。これにより、第１の連結部材９１が第１のブロック体４にネジ止めされるとともに、スペーサー８１と第１のブロック体４との間で基端部２１が狭持されることにより、基端部２１（磁歪棒２）が第１のブロック体４に固定される。
【０１１５】
第２の連結部材９２は、２つの第２のブロック体５に設けられた４つの雌ネジ部５１に対応する位置に形成された４つの貫通孔９２１を備えている。第２のブロック体５の基端部に磁歪棒２の先端部２２を載置するとともに、第２の連結部材９２を先端部２２に当接させる。その後、第２の連結部材９２上にスペーサー８２を載置した状態で、雄ネジ５３をスペーサー８１の貫通孔８２１および貫通孔９２１に挿通し、雌ネジ部５１に螺合する。これにより、第２の連結部材９２が第２のブロック体５にネジ止めされるとともに、第２の連結部材９２と第２のブロック体５との間で先端部２２が狭持されることにより、先端部２２（磁歪棒２）が第２のブロック体５に固定される。
【０１１６】
このように、雄ネジ４３により、磁歪棒２および第１の連結部材９１を第１のブロック体４に、雄ネジ５３により、磁歪棒２および第２の連結部材９２を第２のブロック体５に共締めするため、部材同士を固定、連結するための部品点数および組立工数を少なくすることができる。なお、接合方法は上述したようなネジ止めに限られず、接着剤による接着、ろう付け、溶接（レーザー溶接、電気溶接）などでも良い。
【０１１７】
また、発電装置１では、第１のブロック体４、４同士および第２のブロック体５、５同士が、永久磁石６によっても連結、固定されている。このように、発電装置１では、各連結部材９１、９２および永久磁石６によって第１のブロック体４、４同士および第２のブロック体５、５同士が連結されているため、その耐久性を十分に向上させることができる。また、各連結部材９１、９２だけで、第１のブロック体４、４同士および第２のブロック体５、５同士を連結する発電装置に比べて、連結部材９１、９２の厚さを薄くしたり、幅を短くすることも可能である。これにより、連結部９の軽量化を図り、発電装置１の小型化が容易になる。
【０１１８】
このような第１の連結部材９１および第２の連結部材９２の長さを設定することにより、磁歪棒２、２同士の間隔を変更することができる。磁歪棒２、２同士の間隔を大きくすることにより、各磁歪棒２にコイル３を巻回するスペースを十分に確保することができる。これにより、コイル３の体積を十分に大きくすることができ、結果として、発電装置１の発電効率を向上させることができる。
【０１１９】
また、第１の連結部材９１には、その幅方向の両端のうち、梁部材９３とは反対側の端の略中央から基端側に延出した張出部９１２が設けられている。この張出部９１２は、第１の連結部材９１を第１のブロック体４にネジ止めする際に、第１のブロック体４、４上に配設された磁性部材７に当接する。これにより、第１の連結部材９１をスペーサー８１上に安定的に配置した状態で、第１の連結部材９１のネジ止めを行うことができる。
【０１２０】
また、第２の連結部材９２には、その幅方向の両端のうち、梁部材９３とは反対側の端の略中央から先端側に延出した、側面視Ｌ字状をなす片部９２２が設けられている。この片部９２２は、第２の連結部材９２を第２のブロック体５にネジ止めする際に、第２のブロック体５、５上に配設された磁性部材７に当接する。これにより、第２の連結部材９２を各磁歪棒２の先端部２２上に安定的に載置した状態で、第２の連結部材９２のネジ止めを行うことができる。
【０１２１】
梁部材９３は、第１の連結部材９１および第２の連結部材９２の中央部同士を連結している。そして、発電装置１では、平面視において、この梁部材９３と磁歪棒２、２とが重ならないように配置され（図１参照）、側面視において、磁歪棒２、２と梁部材９３との間隔が、基端から先端に向かって小さくなるように構成されている（図３（ｃ）参照）。本実施形態では、梁部材９３の幅は、各磁歪棒２に巻回されたコイル３同士の間隔より小さく設計され、側面視において、梁部材９３は、先端側でコイル３と重なるように構成されている。
【０１２２】
発電装置１では、磁歪棒２、２と梁部材９３とが対向する梁として機能し、第２のブロック体５の変位に伴って、各磁歪棒２と梁部材９３とが同一方向（図１中の上方向または下方向）に変位する。その際に、各磁歪棒２には、梁部材９３によって応力が付与される。ここで、梁部材９３が、各磁歪棒２に巻回されたコイル３同士の間に配置されているため、各磁歪棒２が変位する際に、これと梁部材９３とが互いに接触することはない。
【０１２３】
このような発電装置１は、スペーサー８１の第１のブラケット部８１２、８１２の雌ネジ部８１６に、図示しない雄ネジを螺合することにより、第１のブロック体４が振動体の筐体１００に固定される（図３（ａ），（ｂ）参照）。この状態において、振動体の振動により、第１のブロック体４に対して、第２のブロック体５が下方に向かって変位（回動）すると、すなわち、磁歪棒２の基端に対して先端が下方に向かって変位すると、梁部材９３が軸方向に伸長するように変形し、磁歪棒２が軸方向に収縮するように変形する。一方、第２のブロック体５が上方に向かって変位（回動）すると、すなわち、磁歪棒２の基端に対して先端が上方に向かって変位すると、梁部材９３が軸方向に収縮するように変形し、磁歪棒２が軸方向に伸長するように変形する。その結果、逆磁歪効果により磁歪棒２の透磁率が変化して、磁歪棒２を通過する磁力線の密度（コイル３の内腔部を軸方向に貫く磁力線の密度）が変化する。これにより、コイル３に電圧が発生する。
【０１２４】
発電装置１では、上述したように、側面視において、磁歪棒２、２と梁部材９３との間隔（以下、「梁間隔」とも言う）が、基端から先端に向かって小さくなるように構成されている。言い換えれば、磁歪棒２と梁部材９３とが基端から先端にテーパーがかかった梁構造（テーパー梁構造）となっている（図３（ｃ）参照）。かかる構成では、磁歪棒２と梁部材９３とからなる一対の梁は、基端から先端に向かって変位方向（上下方向）への剛性が低くなる。これにより、発電装置１の先端（第２のブロック体５）に外力が付与されると、磁歪棒２および梁部材９３は上下方向に円滑に変位することができ、その結果、磁歪棒２に発生する応力の厚さ方向におけるバラつきを少なくすることができる。これにより、磁歪棒２に一様な応力を生じさせることができ、発電装置１の発電効率を優れたものとすることができる。
【０１２５】
また、発電装置１では、磁歪棒２、２と梁部材９３との梁間隔を自由に設計することができる。具体的には、高背部４１に載置されるスペーサー８１の板状部８１１の厚さを調整することにより、基端側の梁間隔を自由に設計し、磁歪棒２、２と梁部材９３との梁間隔を自由に設計することができる。
【０１２６】
本発明者らにより、一対の梁の梁間隔と、その先端に外力を付与した際に発生する応力との関係が解明されており、以下の検討結果から、梁間隔を小さくすることによって各梁にほぼ一様な応力が発生することが分かっている。
【０１２７】
図８は、基端が筐体に固定された１つの棒材（１つの梁）の先端に対して、下方向に外力を付与した状態を模式的に示す側面図である。図９は、基端が筐体に固定された対向する一対の平行な梁（平行梁）の先端に対して、下方向に外力を付与した状態を模式的に示す側面図である。図１０は、先端に外力が付与された一対の平行梁にかかる応力（伸長応力、収縮応力）を模式的に示す図である。
【０１２８】
なお、図８〜図１０中の上側を、「上」または「上側」と言い、図８〜図１０中の下側を、「下」または「下側」と言う。また、図８〜図１０中の左側を、「基端」と言い、図８〜図１０中の右側を、「先端」と言う。
【０１２９】
１つの梁の先端に対して下方に曲げ変形するように外力を付与した場合には、図８に示すように、梁の曲げ変形に伴い、梁に応力がかかり、梁上側には一様な引張（伸長）応力、梁下側には一様な圧縮（収縮）応力が発生する。一方、一定の梁間隔を有する平行梁の先端に対して外力を付与した場合には、各梁は、図８に示すように曲げ変形するとともに、図９に示すように外力の付与前後で先端側の梁間隔を一定に保つために平行リンク動作を行うように変形する。このような平行梁では、梁間隔が大きいほど、この平行リンク動作が顕著に表れ、逆に、梁間隔が小さいほど、平行リンク動作が抑制されて、図８に示すような１つの梁の曲げ変形に近い変形をするようになる。
【０１３０】
したがって、梁間隔が比較的大きい平行梁の構成では、曲げ変形と平行リンク動作による変形とが混在することにより、各梁が、図１０に示すような略Ｓ字状に変形する。平行梁が下側に変形する際には、上側の梁には一様な伸長応力が発生するのが好ましいが、図１０に示すように、中央部に伸長応力Ｘが発生するものの、基端側の下部および先端側の上部に大きな収縮応力Ｙが発生する。また、下側の梁には一様な収縮応力が発生するのが好ましいが、中央部に収縮応力Ｙが発生するものの、基端側の上部および先端側の下部に大きな伸長応力Ｘが発生する。すなわち、各梁に発生する伸長応力と収縮応力との双方がいずれも大きいため、梁全体に発生するいずれか一方の応力（伸長応力または収縮応力）の絶対値を大きくすることができない。このような平行梁として磁歪棒を用いた場合、磁歪棒中の磁束密度の変化量を大きくすることができない。
【０１３１】
なお、バイアス磁界が印加された磁歪棒において、発生する応力（伸長応力または収縮応力）の大きさと磁束密度の変化量とは、以下に示すような関係を有する。
【０１３２】
図１１は、鉄−ガリウム系合金（ヤング率：約７０ＧＰａ）を主成分とする磁歪材料で構成された磁歪棒において、発生する応力に応じた、印加される磁場（Ｈ）と磁束密度（Ｂ）との関係を示すグラフである。
【０１３３】
なお、図１１において、（ａ）は、磁歪棒に応力が発生していない状態、（ｂ）は、磁歪棒に９０ＭＰａの収縮応力が発生した状態、（ｃ）は、磁歪棒に９０ＭＰａの伸長応力が発生した状態、（ｄ）は、磁歪棒に５０ＭＰａの収縮応力が発生した状態、（ｅ）は、磁歪棒に５０ＭＰａの伸長応力が発生した状態をそれぞれ示す。
【０１３４】
図１１に示すように、応力が発生していない状態の磁歪棒に比べて、伸長応力が発生している磁歪棒では、その透磁率が高くなる結果、これを軸方向に通過する磁力線の密度（磁束密度）が高くなる（（ｃ）および（ｅ））。一方、応力が発生していない状態の磁歪棒に比べて、収縮応力が発生している磁歪棒では、その透磁率が低くなる結果、これを通過する磁束密度が低くなる（（ｂ）および（ｄ））。
【０１３５】
このため、図１１中に示す一定のバイアス磁界が印加された状態で、磁歪棒の一端に対して他端を振動（変位）させることにより、磁歪棒に９０ＭＰａの伸長応力と９０ＭＰａの収縮応力とを交互に発生させると、これを通過する磁束密度の変化量は１Ｔ程度となり、その変化量が最大となる（（ｂ）、（ｃ）参照）。一方、この磁歪棒に発生させる伸長応力および収縮応力を５０ＭＰａに低下させると、これを通過する磁束密度の変化量は小さくなる（（ｄ）、（ｅ）参照）。
【０１３６】
したがって、磁歪棒を通過する磁束密度の変化量を大きくするためには、磁歪棒に発生させる一定方向の応力（伸長応力または収縮応力）を十分に大きくする必要がある。なお、上記磁歪材料で構成された磁歪棒であれば、７０ＭＰａの伸長応力と７０ＭＰａの収縮応力とを交互に発生させることにより、磁歪棒を通過する磁束密度の変化量を十分に大きくすることができる。
【０１３７】
以上の検討結果から、磁歪棒と梁部材とが一対の平行梁をなすような発電装置では、磁歪棒と梁部材との梁間隔を小さくして、梁の平行リンク動作を抑制することにより、図８に示すような１つの梁の曲げ変形挙動に近づけることが、発電効率を向上する観点から望ましい。
【０１３８】
ところで、磁歪棒と梁部材との梁間隔を小さくすることにより、磁歪棒に発生する応力の均一化を向上させることができるものの、本発明者らによって、その両端部においては、磁歪棒の厚さ方向に応力のバラつきが残存することが分かった。本発明者らは、さらに検討した結果、磁歪棒２と梁部材９３との梁間隔を基端よりも先端において小さくすることにより、磁歪棒２の両端部における厚さ方向に残存するバラつきをも小さくすることができることを見出した。
【０１３９】
以上のような理由から、発電装置１では、磁歪棒２、２と梁部材９３とをテーパー梁構造としながら、磁歪棒２と梁部材９３との梁間隔を小さくして、図１０に示すような１つの梁の曲げ変形挙動に近づけることが、その発電効率を向上する観点から望ましい。発電装置１では、コイル３の体積が、磁歪棒２と梁部材９３との梁間隔によって制限されないため、コイル３の体積を十分に大きくしながらも、磁歪棒２と梁部材９３との梁間隔を十分に小さく設計することができる。これにより、コイル３の体積を増大させつつも、磁歪棒２に生じる応力をより均一にすることができ、発電装置１の発電効率を優れたものとすることができる。
【０１４０】
また、発電装置１では、磁歪棒２と梁部材９３とからなる一対の梁が、基端から先端に向かって変位方向への剛性が低くなっているため、比較的小さい外力でも、磁歪棒２を上下方向に大きく変形させることができる。
【０１４１】
なお、側面視において、磁歪棒２と梁部材９３とのなす角度（テーパー角度）は、特に限定されないが、０．５〜１０°程度であるのが好ましく、１〜７°程度であるのがより好ましい。磁歪棒２と梁部材９３とのなす角度が上記範囲内であれば、磁歪棒２と梁部材９３とで上記テーパー梁構造を構成しつつも、基端側における磁歪棒２と梁部材９３との梁間隔を十分に小さくすることができる。これにより、磁歪棒２により一様な応力を発生させることができる。
【０１４２】
このような梁部材９３のバネ定数は、各磁歪棒２のバネ定数と異なっていてもよいが、好ましくは、全磁歪棒２のバネ定数の合計、すなわち、２つの磁歪棒２のバネ定数を合わせた値を有していることが好ましい。上述したように、本実施形態では、２つの磁歪棒２と１つの梁部材９３とが、対向する一対の梁として機能している。そのため、かかる条件を満足する梁部材９３（連結部９）を用いることにより、梁部材９３と２つの磁歪棒２との間で上下方向の剛性を均一にすることができる。これにより、第１のブロック体４に対して第２のブロック体５を上下方向へ円滑かつ確実に変位させることができる。
【０１４３】
また、一般的に、一端が固定された片持ち梁の可動端（他端）に対して外力Ｆが付与された際、梁の撓みｄは、下記（２）式で表される。
ｄ＝ＦＬ３／３ＥＩ          （２）
（ただし、Ｌは梁の長さ、Ｅは梁の構成材料のヤング率、Ｉは梁の断面２次モーメントを表す。）
【０１４４】
発電装置１では、各磁歪棒２と梁部材９３とが、ほぼ同じ横断面積および横断面形状を有しているため、これらの断面２次モーメントはほぼ等しい。また、各磁歪棒２と梁部材９３との長さもほぼ等しい。そのため、上記（２）式によれば、梁部材９３の構成数が１本であり、磁歪棒２の構成数が２本である発電装置１では、梁部材９３のヤング率を磁歪棒２のヤング率の２倍程度とすることが好ましい。これにより、外力によって各梁（梁部材９３、２つの磁歪棒２）が同じように変形する（撓む）、言い換えれば、各梁の上下方向の剛性のバランスを取ることができる。
【０１４５】
また、このような梁部材９３のヤング率は、８０〜２００ＧＰａ程度であるのが好ましく、１００〜１９０ＧＰａ程度であるのがより好ましく、１２０〜１８０ＧＰａ程度であるのがさらに好ましい。
【０１４６】
上述したように、スペーサー８１、８２および連結部９が弱磁性材料または非磁性材料で構成されているため、各磁歪素子１０（磁歪棒２および各ブロック体４、５）、永久磁石６および磁性部材７で形成された磁界ループがスペーサー８１、８２および連結部９により短絡するのが防止される。なお、磁界ループの短絡をより確実に防止する観点から、スペーサー８１、８２および連結部９は、非磁性材料で構成されているのが好ましい。
【０１４７】
かかる非磁性材料としては、特に限定されないが、例えば、金属材料、半導体材料、セラミックス材料、樹脂材料等が挙げられ、これらの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。なお、樹脂材料を用いる場合には、樹脂材料中にフィラーを添加することが好ましい。これらの中でも、金属材料を主成分とする非磁性材料を用いるのが好ましく、ステンレス鋼、ベリリウム銅、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、銅およびこれらを含む合金のうちの少なくとも１種を主成分とする非磁性材料を用いるのがより好ましい。
【０１４８】
なお、各磁歪棒２の構成材料として鉄−ガリウム系合金（ヤング率：約７０ＧＰａ）を主成分とする磁歪材料を用いた場合には、連結部９の構成材料としてステンレス鋼（ＳＵＳ３１６、ヤング率：約１７０ＧＰａ）を用いるのが好ましい。各磁歪棒２および梁部材９３の構成材料として、このようなヤング率を有する材料を用いることにより、梁部材９３と２つの磁歪棒２との上下方向の剛性のバランスを取ることができる。これにより、第１のブロック体４に対して第２のブロック体５を上下方向へより円滑かつ確実に変位させることができる。
【０１４９】
このような梁部材９３は、その厚さ（横断面積）がほぼ一定となっている。梁部材９３の平均厚さは、特に限定されないが、０．３〜１０ｍｍ程度であるのが好ましく、０．５〜５ｍｍ程度であるのがより好ましい。また、梁部材９３の平均横断面積は、０．２〜２００ｍｍ２程度であるのが好ましく、０．５〜５０ｍｍ２程度であるのがより好ましい。
【０１５０】
なお、発電装置１を取り付ける振動体としては、例えば、蒸気、水、燃料油、気体（空気、燃料ガス等）等をパイプやダクトを通して移動（排気、換気、吸気、廃液、循環）させる装置であり、大型施設、ビル、駅等の配管や空調用ダクトが挙げられる。また、発電装置１を取り付ける振動体としては、このような配管や空調用ダクトに限られず、例えば、輸送機（貨物列車や自動車、トラックの荷台）、線路を構成するレール（枕木）、高速道路やトンネルの壁面パネル、架橋、ポンプやタービン等の機器等が挙げられる。
【０１５１】
これらの振動体に発生する振動は、目的とする媒体（空調用ダクトの場合、ダクト内を通過する気体等）の移動には不必要な振動であり、騒音や不快な振動を発生させる原因となっている。このような振動体に上記発電装置１を取り付けることにより、この不必要な振動（運動エネルギー）を電気エネルギーとして変換（回生）して得ることができる。
【０１５２】
この得られた電気エネルギーをセンサー、無線装置等の電源に用いて、施設居住空間の照度、温度、湿度、圧力、騒音を計測し、無線装置で検出データを送信して、各種制御信号やモニタリング信号として利用することができる。また、車両の各部の状態を監視するシステム（例えば、タイヤ空気圧センサー、シートベルト着装検知センサー）としても利用することができる。また、このように不必要な振動を電力に変換することで、振動体からの騒音や不快な振動を軽減する効果も得られる。
【０１５３】
また、上記のような振動体からの振動を回生する以外にも、振動体以外の基体に第１のブロック体４を固定し、発電装置１の先端（第２のブロック体５）に直接外部から力を与える構造を付加し、無線装置と組み合わせることで人が操作するスイッチとして用いることができる。例えば、本実施形態の発電装置１では、操作者が、第２の連結部材９２に設けられた片部９２２を、指で下方に押圧し、この押圧状態から、指を先端側に引いて片部９２２の押圧状態を解除する。これにより、磁歪素子１０の先端が上下方向に変位（振動）し、コイル３に電圧が発生する。
【０１５４】
このようなスイッチは、電源、信号線の配線をしなくとも機能し、例えば、住宅照明用無線スイッチ、住宅セキュリティー用システム（特に、窓やドアの操作検知を無線で知らせるシステム）等に用いることができる。
【０１５５】
また、車両の各スイッチに発電装置１を応用することで、電源、信号線の配線がなくなり、組立工数の削減だけではなく、車両に設ける配線に必要な重量を軽減し、車両等の軽量化を得て、タイヤ、車体、エンジンにかかる負荷を抑制し、安全性にも寄与することができる。
【０１５６】
なお、発電装置１の発電量は、特に限定されないが、２０〜２０００μＪ程度であるのが好ましい。発電装置１の発電量（発電能力）が上記範囲内であれば、例えば、無線装置と組み合わせることで、上述した住宅照明用無線スイッチや住宅セキュリティー用システム等に有効に利用することができる。
【０１５７】
なお、梁部材９３によって、磁歪棒２に初期荷重（バイアス応力）を付与する構成であってもよい。
【０１５８】
例えば、梁部材９３の長さを短くすることによって、磁歪棒２には自然状態で伸長応力が付与される。この場合には、第２のブロック体５に対して上方に外力が付与されると、バイアス応力が付与されていない場合に比べて、磁歪棒２がより大きく上方へと変位する。これにより、磁歪棒２に発生する伸長応力をより大きくすることができ、発電装置１の発電効率をさらに向上させることができる。
【０１５９】
また、梁部材９３の長さを長くすることによって、磁歪棒２には自然状態で収縮応力が付与される。この場合には、第２のブロック体５に対して下方に外力が付与されると、バイアス応力が付与されていない場合に比べて、磁歪棒２がより大きく下方へと変位する。これにより、磁歪棒２に発生する収縮応力をより大きくすることができ、発電装置１の発電効率をさらに向上させることができる。
【０１６０】
なお、本実施形態の発電装置１では、平面視において、各磁歪棒２に巻回されたコイル３と梁部材９３とが重ならないように配置されているが、コイル３の一部が梁部材９３と重なる構成であってもよい。具体的には、平面視において、磁歪棒２と梁部材９３とは重ならないが、コイル３の端部と梁部材９３の端部とが重なる構成であってもよい。かかる構成であっても、コイル３の巻回スペースを十分に確保しつつ、コイル３と梁部材９３とが接触しない範囲で、磁歪棒２と梁部材９３との梁間隔を十分に小さくすることができ、上記発電装置１で得られる効果と同様の効果を得ることができる。
【０１６１】
また、本実施形態の発電装置１では、側面視において、梁部材９３と磁歪棒２との間隔が、基端から先端に向かって小さくなっているが、本発明はかかる構成に限定されない。例えば、スペーサー８１を用いることなく、第１の連結部材９１で第１のブロック体４、４（高背部４１、４１）同士を直接連結する構成とすれば、梁部材９３と磁歪棒２との間隔が、基端から先端に向かってほぼ一定となる。かかる構成の発電装置でも、上述した本実施形態の発電装置１と同様の作用・効果を得ることができる。
【０１６２】
また、本実施形態の発電装置１では、対向する梁として、２つの磁歪棒２、２と１つの梁部材９３とを備えているが、これに限定されず、以下のような構成とすることもできる。
【０１６３】
例えば、連結部が、第１の連結部材および第２の連結部材の長手方向の両端部同士を連結する２つの梁部材を備えるように構成してもよい。かかる構成では、各梁部材が、磁歪棒の外側に配置されているため、コイルの体積を増大させつつも、磁歪棒同士の間隔を小さくして、発電装置の幅方向のサイズを小さくすることができる。なお、かかる構成でも、上述した本実施形態の発電装置１と同様の作用・効果を得ることができる。
【０１６４】
また、本実施形態の発電装置１では、永久磁石６が、その着磁方向（第１の着磁方向および第２の着磁方向）が磁歪素子１０の他端が変位する方向に対して平行となっているが、これに限定されず、以下のような構成とすることもできる。
【０１６５】
図１２は、本発明の第１実施形態の発電装置の他の構成例（コイル、スペーサー、連結部および第２のブロック体の雌ネジ部は省略）の先端側の構成を示す斜視図であり、図１３（ａ）は、図１２に示す発電装置の平面図であり、図１３（ｂ）は、図１２に示す発電装置の側面図であり、図１３（ｃ）は、図１２に示す発電装置の正面図であり、図１３（ｄ）は、図１２に示す発電装置の背面図である。
【０１６６】
なお、以下の説明では、図１２および図１３（ｂ），（ｃ），（ｄ）中の上側および図１３（ａ）中の紙面手前側を「上」または「上方」と言い、図１２および図１３（ｂ），（ｃ），（ｄ）中の下側および図１３（ａ）中の紙面奥側を「下」または「下方」と言う。また、図１２中の紙面左奥側および図１３（ａ），（ｂ）の左側を「先端」と言い、図１２中の紙面右手前側および図１３（ａ），（ｂ）の右側を「基端」と言う。
【０１６７】
図１２および図１３に示す発電装置１では、第２のブロック体５、５が、それぞれ、基端側に磁歪棒２の先端部２２が載置される底板部５４と、底板部５４の先端から鉛直上方に立設する側板部５５とを備えている。このような第２のブロック体５は、図１および図２に示す発電装置１で用いた第２のブロック体５と同様のブロック体を用意し、例えば、プレス加工、曲げ加工または鍛造加工等により、側面視において、底板部５４と側板部５５とがＬ字状をなすように加工する（屈曲させる）ことにより形成することができる。
【０１６８】
また、各第２のブロック体５の側板部５５には、図２に示す発電装置１が備える第２のブロック体５と同様の切欠部５２が形成されており、この切欠部５２に永久磁石６の突起部６３が嵌め込まれる。各第２のブロック体５の側板部５５の先端側の面に、永久磁石６および磁性部材７が取り付けられる（図１２参照）。
【０１６９】
なお、側板部５５の高さ（図１３（ｂ）中、上下方向の長さ）は、永久磁石６の短手方向の長さと略等しい。そのため、かかる発電装置１においても、図１および図２に示す発電装置１と同様に、永久磁石６と側板部５５（第２のブロック体５）との接触面の面積を十分に大きくすることができる（図１２、図１３（ｂ），（ｃ）参照）。
【０１７０】
かかる発電装置１は、第２のブロック体５の形状および第２のブロック体５への永久磁石６および磁性部材７の取り付け方向が異なる以外は上述した本実施形態の発電装置１と同様の構成を有している。
【０１７１】
図１３（ａ）に示すように、かかる発電装置１の永久磁石６は、図１３中下側の第２のブロック体５の側板部５５の先端側の面に、Ｎ極が先端側に、Ｓ極が基端側にして形成（着磁）された第１の部分６１が取り付けられ、図１３中上側の第２のブロック体５の側板部５５の先端側の面に、Ｓ極が先端側に、Ｎ極が基端側にして形成（着磁）された第２の部分６２が取り付けられる。すなわち、図１２および図１３に示す発電装置１では、永久磁石６の第１の部分６１の着磁方向（第１の着磁方向）および第２の部分６２の着磁方向（第２の着磁方向）が、それぞれ、磁歪棒２の軸方向に対して平行である。
【０１７２】
ここで、かかる発電装置１の先端側における磁力線の流れは、図１２および図１３に示される。
【０１７３】
すなわち、図１に示す発電装置１と同様に、図１２の紙面手前側の磁歪棒２を基端側から先端側へと通過する磁力線が、第２のブロック体５の底板部５４、側板部５５の順に通過して、第１の部分６１に流入する。また、第１の部分６１から発せられる磁力線は、発電装置１の先端側の磁性部材７の長手方向に通過し、第２の部分６２に流入する。さらに、第２の部分６２から発せられる磁力線は、第２のブロック体５の側板部５５、底板部５４の順に通過し、図１２の紙面奥側の磁歪棒２を先端側から基端側へと通過する。
【０１７４】
かかる構成の発電装置１においても、永久磁石６（第１の部分６１、第２の部分６２）の各ブロック体４、５との接触面の面積を十分に大きくすることができるため、上述した本実施形態の発電装置１と同様の作用・効果を得ることができる。
【０１７５】
また、図１２に示す第２のブロック体５と同様にして、第１のブロック体４の形状を変更し、第１のブロック体４の基端側に、着磁方向が各磁歪棒２の軸方向に対して平行となるように永久磁石６を取り付けることもできる。
【０１７６】
また、本実施形態の発電装置１では、永久磁石６として、それぞれ逆向きの着磁方向を有する第１の部分６１および第２の部分６２からなる１つの２極磁石を用いた構成について説明したが、本発明は、これに限定されない。例えば、２極磁石の代わりに、それぞれ、逆向きに着磁された２つの１極磁石を用いることもできる。
【０１７７】
また、発電装置は、２つ以上の磁歪棒と１つ以上の梁部材とを備えた構成をとることができる。なお、磁歪棒および梁部材の総数を変更する場合には、その総数が奇数となるのが好ましい。具体的には、磁歪棒の数：梁部材の数が、２：３、３：２、３：４、４：３、４：５等となる構成が挙げられる。このような構成では、梁として機能する磁歪棒と梁部材とが発電装置の幅方向に対称に配置されるため、磁歪棒、第１および第２のブロック体、連結部にかかる応力のバランスが良好となる。
【０１７８】
なお、このような構成の場合には、梁部材９３のバネ定数をＡ［Ｎ／ｍ］、梁部材９３の数をＸ［本］とし、磁歪棒２のバネ定数をＢ［Ｎ／ｍ］、磁歪棒２の数をＹ［本］としたとき、Ａ×Ｘの値とＢ×Ｙの値とがほぼ等しくなることが好ましい。これにより、第１のブロック体４に対して第２のブロック体５を上下方向へ円滑かつ確実に変位させることができる。
【０１７９】
また、磁歪棒の数を３つ以上にする場合には、永久磁石として、磁歪棒の数と同じ極数を有する多極磁石を用いるのが好ましい。このような多極磁石は、上述した第１の部分と第２の部分とが、永久磁石の長手方向に沿って交互に配設された構成を有する。例えば、磁歪棒の数が３つの場合は、その長手方向に沿って、第１の部分、第２の部分、第１の部分の順に配設された３極磁石を用い、磁歪棒の数が４つの場合は、その長手方向に沿って、第１の部分、第２の部分、第１の部分、第２の部分の順に配設された４極磁石を用いることができる。
【０１８０】
また、上記の説明では、各雄ネジ４３、５３を各雌ネジ部４１１、５１に螺合することにより、磁歪棒２の両端部２１、２２と各ブロック体４、５との固定および連結部９と各ブロック体４、５との連結を行っているが、各部材の固定、連結は、上記方法に限定されない。例えば、溶接（レーザー溶接、電気溶接）、ピンの圧入、接着剤による接着等の方法により各部材を固定、連結してもよい。
【０１８１】
特に、磁歪棒２の両端部２１、２２と各ブロック体４、５との固定は、溶接により行うのが好ましく、レーザー溶接により溶接するのがより好ましい。また、両端部２１、２２上に配置される各連結部材９１、９２およびスペーサー８１、８２と磁歪棒２および各ブロック体４、５との固定にもレーザー溶接を用いることが好ましい。
【０１８２】
より具体的には、磁歪棒２の基端部２１を、第１のブロック体４に載置し、その上からスペーサー８１および第１の連結部材９１を載置する。この状態で、第１のブロック体４の下側および第１の連結部材９１の上側から各部材にレーザー照射を行うことにより、各部材が溶接される。また、磁歪棒２の先端部２２を、第２のブロック体５に載置し、その上から第２の連結部材９２およびスペーサー８２を載置する。この状態で、第２のブロック体５の下側およびスペーサー８２の上側から各部材にレーザー照射を行うことにより、各部材が溶接される。かかる方法では、各部材間を固定するための雄ネジが不要となり、また、各部材に雌ネジや貫通孔を形成する必要がないため、部品点数および貫通孔等の加工工数を少なくすることができる。これにより、発電装置１の製造コストを抑えることができる。
【０１８３】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の発電装置の第２実施形態について説明する。
【０１８４】
図１４は、本発明の発電装置の第２実施形態（コイル、スペーサー、連結部および第２のブロック体の雌ネジ部は省略）の先端側における磁力線の流れを示す斜視図である。
【０１８５】
なお、以下の説明では、図１４中の上側を「上」または「上方」と言い、図１４中の下側を「下」または「下方」と言う。また、図１４中の紙面左奥側を「先端」と言い、図１４中の紙面右手前側を「基端」と言う。
【０１８６】
以下、第２実施形態の発電装置について、前記第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。
【０１８７】
第２実施形態の発電装置１では、主に、第１のブロック体４および第２のブロック体５の構成が異なり、それ以外は、前記第１実施形態の発電装置１と同様である。
【０１８８】
以下、各ブロック体４、５の構成について説明する。
本実施形態の発電装置１は、２つの磁歪棒２、２の各基端部２１が、１つの第１のブロック体４に取り付けられるとともに、２つの磁歪棒２、２の各先端部２２が、１つの第２のブロック体５に取り付けられるように構成されている。
【０１８９】
第１のブロック体４は、図示しないが、１つの板材から構成され、図２に示す前記第１実施形態の発電装置１が備える１つの第１のブロック体と幅方向の長さが異なる以外は、同様の構成を有している。具体的には、上述した高背部４１および低背部４２の幅が、それぞれ、永久磁石６の長手方向の長さと略同じ長さに形成されている。また、高背部４１には、スペーサー８１の貫通孔８１５（第１の連結部材９１の貫通孔９１１）に対応する位置に、その厚さ方向に貫通する雌ネジ部４１１が形成されている。さらに、低背部４２の幅方向の両端には、永久磁石６の２つの突起部６３が嵌め込まれる２つの切欠部４２１が形成されている。
【０１９０】
第２のブロック体５は、１つの板材から構成され、図２に示す前記第１実施形態の発電装置１が備える１つの第２のブロック体と幅方向の長さが異なる以外は、同様の構成を有している。具体的には、第２のブロック体５の幅が、永久磁石６の長手方向の長さと略同じ長さに形成されている。また、第２のブロック体５の基端側には、第２の連結部材の貫通孔９２１（スペーサー８２の貫通孔８２１）に対応する位置に、その厚さ方向に貫通する雌ネジ部５１が形成されている。さらに、第２のブロック体５の先端側には、その幅方向の両端に、永久磁石６の２つの突起部６３が嵌め込まれる２つの切欠部５２が形成されている。
【０１９１】
また、第１のブロック体４には、載置される磁歪棒２、２の基端部２１、２１間に、高背部４１から低背部４２にわたって、その厚さ方向に貫通する１つのスリットが形成されている。また、第２のブロック体５には、載置される磁歪棒２、２の先端部２２、２２間に、その厚さ方向に貫通するスリットが形成されている。
【０１９２】
なお、各ブロック体４、５に形成されるスリットは、載置される磁歪棒２、２の各端部間に形成されていればよいが、各端部間の略中央に形成されているのが好ましい。
【０１９３】
また、各ブロック体４、５は、前記第１実施形態の発電装置１の各ブロック体４、５と同様の材料で構成されている。
【０１９４】
また、本実施形態の発電装置１では、図示しないが、スペーサー８１として、板状部８１１に第２のブラケット部８１３が設けられていない構成のスペーサー８１を用いる。すなわち、本実施形態では、スペーサー８１を高背部４１に載置する際に、板状部８１１の凹部８１４を除く部分が高背部４１と当接するように構成されている。
【０１９５】
ここで、本実施形態の発電装置１の基端側および先端側のうち、先端側における磁力線の流れは、図１４に示される。なお、発電装置１の基端側における磁力線の流れも、先端側と同様である。
【０１９６】
本実施形態の発電装置１の先端側では、前記第１実施形態の発電装置１と同様に、図１４の紙面手前側の磁歪棒２を基端側から先端側へと通過する磁力線が、第２のブロック体５を介して第１の部分６１に流入する。また、第１の部分６１から発せられる磁力線は、磁性部材７の長手方向に通過し、第２の部分６２に流入する。さらに、第２の部分６２から発せられる磁力線は、第２のブロック体５を介して図１４の紙面奥側の磁歪棒２を先端側から基端側へと通過する。
【０１９７】
さらに、本実施形態では、各ブロック体４、５が、それぞれ、１枚の板材で構成されており、先端側では、スリット５６が形成されていない部分を、図１４の紙面右奥側から紙面左手前側に通過するように磁力線が流れる（図１４中のスリット５６の基端側の磁力線Ｌ）。すなわち、発電装置１では、発電装置１に形成される磁界ループを部分的に短絡させている。
【０１９８】
このように、本実施形態の発電装置１では、スリットを含む各ブロック体４、５の略中央の領域が、磁歪棒２、２の基端部２１、２１間、先端部２２、２２間に磁力線の一部を流す磁界短絡部を構成している。
【０１９９】
本発明者らは、発電装置１に形成される磁界ループを部分的に短絡させることにより、磁歪棒２が変形した際の磁束密度の変化量が、磁歪棒２の軸方向全体にわたってより均一になることを見出した。
【０２００】
図１５は、図１に示す発電装置および図１４に示す発電装置の第２のブロック体５に応力を付与した際に、磁歪棒２の長手方向に沿った磁束密度の変化を示すグラフである。より具体的には、図１５は、磁歪棒２に６０ＭＰａの伸長応力と６０ＭＰａの収縮応力とを付与した際に、磁歪棒２のコイル３が巻回される領域の軸方向の基端（０ｍｍ）から先端側への距離と、磁歪棒２を通過する磁束密度との関係を示す。
【０２０１】
なお、図１５において、図１に示す発電装置１および図１４に示す発電装置１は、いずれも磁歪棒２の長さ（第１のブロック体４の先端から第２のブロック体５の基端までの距離）が２２ｍｍのものを用いて評価を行った。また、図１および図１４に示す発電装置１の各ブロック体４、５は、それぞれ、基端から先端までの長さが、７．５ｍｍである。また、図１４に示す発電装置１の各ブロック体４、５に形成されたスリットは、それぞれ、各ブロック体４、５の略中央に、幅が１．５ｍｍ、長さが６ｍｍとなるように形成した。
【０２０２】
図１５に示すように、各磁歪棒２の両端部２１、２２が、それぞれ、各ブロック体４、５に取り付けられた図１の発電装置では、磁歪棒２の略中央（１１ｍｍ付近）において、磁束密度の変化量が最大となる。一方、磁歪棒２の基端側および先端側では、中央付近に比べて、磁束密度の変化量が小さくなる。これに対して、各磁歪棒２の両端部２１、２２が、１つの第１のブロック体４および１つの第２のブロック体に取り付けられた図１４の発電装置では、磁歪棒２の略中央のみならず、その基端側および先端側においても、中央付近と同様に磁束密度の変化量が大きい（図１５参照）。
【０２０３】
このように、本実施形態の発電装置１では、磁歪棒２が変形した際の磁束密度の変化量が、磁歪棒２の軸方向全体にわたって十分に大きく、かつ、均一にすることができる。これにより、発電装置１の発電効率がより向上する。
【０２０４】
各ブロック体４、５の基端から先端までの長さは、特に限定されないが、３〜３０ｍｍ程度であるのが好ましく、５〜１０ｍｍ程度であるのがより好ましい。また、各ブロック体４、５に形成するスリットの幅（短手方向の長さ）は、特に限定されないが、０．１〜５ｍｍ程度であるのが好ましく、０．５〜１．５ｍｍ程度であるのがより好ましい。また、スリットの長さ（長手方向の長さ）は、各ブロック体４、５の基端から先端までの長さよりも小さければよく、特に限定されないが、０．５〜２０ｍｍ程度であるのが好ましく、２〜９ｍｍ程度であるのがより好ましい。上記条件を満足することにより、磁歪棒２が変形した際の磁束密度の変化量を、磁歪棒２の軸方向全体にわたってより均一にすることができる。これにより、発電装置１の発電効率がより向上する。
【０２０５】
また、各ブロック体４、５の基端から先端までの長さをＬＢ、スリットの長さをＬＳとしたとき、ＬＢ−ＬＳの値は、０．５〜５ｍｍ程度であるのが好ましく、１〜３ｍｍ程度であるのがより好ましい。これにより、各ブロック体４、５の耐久性を十分に高くしつつ、磁歪棒２が変形した際の磁束密度の変化量を、磁歪棒２の軸方向全体にわたってより均一にすることができる。
【０２０６】
なお、各ブロック体４、５には、例えば、図１６に示すようなパターンのスリットを形成することもできる。
【０２０７】
図１６（ａ）は、図１４に示す発電装置が備える各ブロック体を模式的に示す平面図であり、図１６（ｂ）〜（ｅ）は、図１４に示す発電装置が備える各ブロック体の他の構成例を模式的に示す平面図である。
【０２０８】
図１４に示す発電装置１の各ブロック体では、上述したように、載置される磁歪棒２、２の各端部間（基端部２１、２１間、先端部２２、２２間）の略中央にスリットが形成されている。一方、このようなスリットは、図１６（ｂ）に示すように、各ブロック体４、５の基端または先端が開放されるように形成されていてもよい。また、図１６（ｃ）〜（ｅ）に示すように、各ブロック体４、５に複数のスリットが形成されていてもよい。図１６（ｃ）に示す各ブロック体４、５には、その基端および先端のいずれもが開放されるように２つのスリットが形成されている。また、図１６（ｄ）に示す各ブロック体４、５には、その基端および先端が開放されて形成された２つのスリットと、これらの間に設けられた１つのスリットとを有している。また、図１６（ｅ）に示す各ブロック体４、５には、その基端および先端が開放されて形成された２つのスリットと、これらの間に設けられた３つのスリットとを有している。
【０２０９】
図１６（ｂ）〜（ｅ）に示すようなブロック体４、５を用いた場合でも、本実施形態の発電装置１と同様の作用効果を得ることができる。
【０２１０】
また、各ブロック体４、５のスリットには、磁性材料で構成されたピンが挿入可能に構成されているのが好ましい。図示しないが、かかるピンをスリットに挿入することにより、２つの磁歪棒２、２の一方の基端部２１（先端部２２）から他方の基端部２１（先端部２２）へと、磁界短絡部を介して流れる磁力線の量（短絡量）を調整することができる。これにより、磁歪棒２を通過する磁束密度（磁力線の密度）の変化量を調整することができ、結果として、コイル３に発生する電圧（発電装置１の発電量）を、発電装置１の使用目的に応じて適宜調整することができる。かかるピンの構成材料としては、各ブロック体４、５と同様の材料を用いることができる。
【０２１１】
なお、磁歪棒２、２の各端部２１、２２間の磁力線の短絡量を調整する構成としては、例えば、以下のような構成が挙げられる。
【０２１２】
より具体的には、前述した第１実施形態の発電装置１において（図１および図２参照）、磁性材料で構成され、各ブロック体４、５間に挿入可能な平板状の板材を用意し、この板材と各ブロック体４、５との接触面積を変えることにより、各端部２１、２２間の磁力線の短絡量を調整することができる。以下、図１７を参照して、かかる構成について説明する。
【０２１３】
図１７は、本発明の第２実施形態の発電装置の他の構成例（コイル、スペーサー、連結部および第２のブロック体の雌ネジ部は省略）の先端側における磁力線の流れを示す斜視図である。
【０２１４】
なお、以下の説明では、図１７中の上側を「上」または「上方」と言い、図１７中の下側を「下」または「下方」と言う。また、図１７中の紙面左奥側を「先端」と言い、図１７中の紙面右手前側を「基端」と言う。
【０２１５】
図１７に示すように、第２のブロック体５、５間には、磁性材料で構成された平板状の板材（磁界短絡部材５７）が配設されている。磁界短絡部材５７は、第２のブロック体５、５と接触した状態で、第２のブロック体５、５間を先端方向または基端方向（図１７中、紙面左奥方向または紙面右手前方向）へと移動可能に構成されている。磁界短絡部材５７を移動させて、磁界短絡部材５７と第１のブロック体５、５との接触面積を変えることにより、磁歪棒２、２の先端部２２、２２間の磁力線の短絡量を調整することができる。
【０２１６】
より具体的には、磁界短絡部材５７の先端が、第２のブロック体５、５の基端よりも基端側に位置する状態（磁界短絡部材５７と第２のブロック体５、５とが非接触の状態）では、先端部２２、２２間には磁力線が流れない（短絡しない）。一方、磁界短絡部材５７の先端が、平面視で、永久磁石６の基端と重なる状態では、先端部２２、２２間の磁力線の短絡量は最大となる。
【０２１７】
このように、磁界短絡部材５７を移動させることにより、先端部２２、２２間の磁力線の短絡量を調整して、磁歪棒２を通過する磁束密度（磁力線の密度）の変化量を調整することができる。
【０２１８】
また、図１７に示す磁界短絡部材５７の基端側の略中央には、スリット５７１が形成されている。磁界短絡部材５７と第１のブロック体５、５との接触面積を変えるだけでなく、スリット５７１の大きさを変えることによっても、先端部２２、２２間の磁力線の短絡量を調整することができる。なお、磁界短絡部材５７にスリット５７１を形成しない構成とすることも可能である。
【０２１９】
なお、発電装置１の基端側では、第１のブロック体４、４間に、上述した磁界短絡部材５７と同様の構成を有する板材を配設することにより、上述した作用・効果が得られる。
【０２２０】
かかる第２実施形態の発電装置１によっても、前記第１実施形態の発電装置１と同様の作用・効果を生じる。
【０２２１】
以上、本発明の発電装置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く、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、任意の構成のものを付加することができる。
例えば、前記第１および第２実施形態の任意の構成を組み合わせることもできる。
【０２２２】
また、２つの永久磁石のうち一方を省略することもでき、永久磁石の一方または双方を電磁石に置き換えることもできる。さらに、本発明の発電装置は、双方の永久磁石を省略し、外部磁場（外部磁界）を用いて発電する構成とすることもできる。
【０２２３】
また、前記第１および第２実施形態において、磁歪棒および梁部材は、いずれも、その横断面形状が長方形状をなしているが、例えば、円形状、楕円形状、三角形状、正方形状、六角形状のような多角形状であってもよい。
【０２２４】
また、前記各実施形態の永久磁石は、平板状または円柱状をなしているが、角柱状、三角柱状をなしていてもよい。
【符号の説明】
【０２２５】
１…発電装置  ２…磁歪棒  ２１…基端部  ２２…先端部  ３…コイル  ３１…線材  ３２…ボビン  ３３…本体部  ３３１、３３２…側板部  ３３３…上板部  ３３４…底板部  ３４…第１の鍔部  ３４１…スリット  ３４２…下端部  ３５…第２の鍔部  ３５１…開口部  ３５２…下端部  ３５３…突起部  ３６…突出部  ３６１…溝  ４…第１のブロック体  ４１…高背部  ４１１…雌ネジ部  ４２…低背部  ４２１…切欠部  ４３…雄ネジ  ５…第２のブロック体  ５１…雌ネジ部  ５２…切欠部  ５３…雄ネジ  ５４…底板部  ５５…側板部  ５６…スリット  ５７…磁界短絡部材  ５７１…スリット  ６…永久磁石  ６１…第１の部分  ６２…第２の部分  ６３…突起部  ７…磁性部材  ７１…切欠部  ８１…スペーサー  ８１１…板状部  ８１２…第１のブラケット部  ８１３…第２のブラケット部  ８１４…凹部  ８１５…貫通孔  ８１６…雌ネジ部  ８１７…雌ネジ部  ８２…スペーサー  ８２１…貫通孔  ８２２…切欠部  ９…連結部  ９１…第１の連結部材  ９１１…貫通孔  ９１２…張出部  ９２…第２の連結部材  ９２１…貫通孔  ９２２…片部  ９３…梁部材  １０…磁歪素子  １００…筐体
【図１】
2015208180.tif 000003
【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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【図１６】
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【図１７】
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