(57)【要約】【課題】発電効率を向上させることが可能となる、発電システムを提供すること。【解決手段】発電システム１は、外力を圧電素子２１を介して電気に変換する発電システム１であって、圧電素子２１ａ、２１ｂを振動板２２に固定して構成された、発電プレート２０と、振り子支持部１２を中心に振動する振り子３０と、振り子３０に設けられたピック部６０であって、ピック部６０と発電プレート２０との相互間で発生する反発力によって、当該発電プレート２０を振動させるピック部６０と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外力を発電素子を介して電気に変換する発電システムであって、
前記発電素子により構成され、又は前記発電素子を振動板に固定して構成された、発電プレートと、
回転軸又は固定端を中心に振動する振り子と、
前記振り子、又は、前記振り子及び前記発電プレート若しくは他の設置対象の各々に設けられた振動発生手段であって、前記振動発生手段と前記発電プレートとの相互間又は前記振動発生手段同士の相互間で発生する反発力又は吸引力によって、当該発電プレートを振動させる振動発生手段と、
を備えた発電システム。
【請求項２】
前記振り子は、振り子本体と、前記振り子本体の一方の端部と接続されたおもりと、を備え、
前記振り子の前記振り子本体の少なくとも一部に、前記振動発生手段を設けた、
請求項１に記載の発電システム。
【請求項３】
前記振動発生手段は、前記振り子の少なくとも一部に設けられたピック手段であって、前記発電プレートを弾いて振動させるためのピック手段であり、
前記振り子の振幅が所定量に達した場合に、前記発電プレートが前記ピック手段にて弾かれることにより、当該ピック手段と当該発電プレートとの相互間で発生する反発力によって当該発電プレートを振動可能とした、
請求項１又は２に記載の発電システム。
【請求項４】
前記ピック手段は、前記発電プレートとの接触に伴って回転可能なローラ状体である、
請求項３に記載の発電システム。
【請求項５】
前記振動発生手段は、前記振り子及び前記発電プレート若しくは前記他の設置対象の各々に設けられた磁石であり、
前記振り子の振幅が所定量に達した場合に、前記振り子及び前記発電プレート若しくは前記他の設置対象の各々に設けられた前記磁石の磁力が作用することにより、当該磁石同士の相互間で発生する反発力又は吸引力によって当該発電プレートを振動可能とした、
請求項１又は２に記載の発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電素子を利用して発電を行う発電装置が提案されている。例えば、圧電素子に直接外力を加えることで当該圧電素子を変形させて起電力を得る発電装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、この発電装置は、筐体と、筐体の内部に収容された振り子と、筐体の内部の側壁に固定された圧電素子であって、振り子と間隔を隔てて配置されると共に、振り子のおもりによって押圧可能に配置された圧電素子とを備えている。このような構成により、圧電素子が振り子のおもりによって押圧されることで当該圧電素子が変形して電力を発生させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第３０６０６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の発電装置においては、圧電素子の変形が制限されるため、発電効率を向上させることが困難であった。例えば、振り子が揺れている場合であっても、圧電素子が振り子のおもりによって押圧されていない場合には、圧電素子は変形することができなかった。特に、振り子のおもりが圧電素子を押圧した後に、圧電素子から離れた場合であっても、圧電素子の側面の一方が筐体の側壁に拘束されているため、圧電素子は、当該圧電素子の復元力によって、筐体の側壁側とは反対側に向けて凸状に変形することができなかった。このことから、発電効率を更に向上させることができる装置（又はシステム）が要望されていた。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、発電効率を向上させることが可能となる、発電システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の発電システムは、外力を発電素子を介して電気に変換する発電システムであって、前記発電素子により構成され、又は前記発電素子を振動板に固定して構成された、発電プレートと、回転軸又は固定端を中心に振動する振り子と、前記振り子、又は、前記振り子及び前記発電プレート若しくは他の設置対象の各々に設けられた振動発生手段であって、前記振動発生手段と前記発電プレートとの相互間又は前記振動発生手段同士の相互間で発生する反発力又は吸引力によって、当該発電プレートを振動させる振動発生手段と、を備えている。
【０００７】
また、請求項２に記載の発電システムは、請求項１に記載の発電システムにおいて、前記振り子は、振り子本体と、前記振り子本体の一方の端部と接続されたおもりと、を備え、前記振り子の前記振り子本体の少なくとも一部に、前記振動発生手段を設けている。
【０００８】
また、請求項３に記載の発電システムは、請求項１又は２に記載の発電システムにおいて、前記振動発生手段は、前記振り子の少なくとも一部に設けられたピック手段であって、前記発電プレートを弾いて振動させるためのピック手段であり、前記振り子の振幅が所定量に達した場合に、前記発電プレートが前記ピック手段にて弾かれることにより、当該ピック手段と当該発電プレートとの相互間で発生する反発力によって当該発電プレートを振動可能としている。
【０００９】
また、請求項４に記載の発電システムは、請求項３に記載の発電システムにおいて、前記ピック手段は、前記発電プレートとの接触に伴って回転可能なローラ状体である。
【００１０】
また、請求項５に記載の発電システムは、請求項１又は２に記載の発電システムにおいて、前記振動発生手段は、前記振り子及び前記発電プレート若しくは前記他の設置対象の各々に設けられた磁石であり、前記振り子の振幅が所定量に達した場合に、前記振り子及び前記発電プレート若しくは前記他の設置対象の各々に設けられた前記磁石の磁力が作用することにより、当該磁石同士の相互間で発生する反発力又は吸引力によって当該発電プレートを振動可能としている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発電システムによれば、振り子、又は振り子及び発電プレート若しくは他の設置対象の各々に設けられた振動発生手段であって、振動発生手段と発電プレートとの相互間又は振動発生手段同士の相互間で発生する反発力又は吸引力によって、当該発電プレートを振動させる振動発生手段を備えているので、振動発生手段によって発電プレートを振動させることができ、従来の発電装置のように、振り子が揺れていても発電プレートが押圧されたときにのみ発電する場合に比べて、発電効率を向上させることができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発電システムによれば、振り子の振り子本体の少なくとも一部に、振動発生手段を設けたので、おもりに設ける場合に比べて、発電プレートの形状又は振動発生手段の形状（例えば、発電プレート又は振動発生手段の高さ等）に応じた振動発生手段の設置が容易となり、設置性を向上させることができる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発電システムによれば、振動発生手段は、振り子の少なくとも一部に設けられたピック手段であって、発電プレートを弾いて振動させるためのピック手段であるので、発電プレートを当該発電プレートの固有振動数付近で振動させることができ、発電プレートを効果的に振動させることができる。
【００１４】
また、請求項４に記載の発電システムによれば、ピック手段は、発電プレートとの接触に伴って回転可能なローラ状体であるので、発電プレートに向けて凸状に形成された爪状体に比べて、ピック手段の回転によって、発電プレートとピック手段との相互間で発生する反発力が緩和されることから、発電プレートの損傷を抑制することができる。
【００１５】
また、請求項５に記載の発電システムによれば、振動発生手段は、振り子及び発電プレート若しくは他の設置対象の各々に設けられた磁石であるので、発電プレートに他の部材を接触させることなく、発電プレートを振動させることができ、ピック手段に比べて発電プレートの耐久性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態１に係る発電システムの概要を示す斜視図である。
【図２】振り子が揺動している状況を示す正面図であり、（ａ）は振り子のおもりが最下点に位置している状態を示す図であり、（ｂ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも左側に位置している状態を示す図であり、（ｃ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも右側に位置している状態を示す図である。
【図３】実施の形態２に係る発電システムの概要を示す斜視図である。
【図４】実施の形態２に係る発電システムの振り子が揺れている状況を示す正面図であり、（ａ）は振り子のおもりが最下点に位置している状態を示す図であり、（ｂ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも左側に位置している状態を示す図であり、（ｃ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも右側に位置している状態を示す図である。
【図５】実施の形態２の変形例に係る発電システムの振り子が揺れている状況を示す正面図であり、（ａ）は振り子のおもりが最下点に位置している状態を示す図であり、（ｂ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも左側に位置している状態を示す図であり、（ｃ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも右側に位置している状態を示す図である。
【図６】実施の形態３に係る発電システムの概要を示す斜視図である。
【図７】実施の形態３に係る発電システムの振り子が揺れている状況を示す側面図であり、（ａ）は振り子のおもりが最下点に位置している状態を示す図であり、（ｂ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも左側（又は右側）に位置している状態を示す図である。
【図８】実施の形態４に係る発電システムの概要を示す斜視図である。
【図９】実施の形態４に係る発電システムの振り子が揺れている状況を示す正面図であり、（ａ）は振り子のおもりが最下点に位置している状態を示す図であり、（ｂ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも左側に位置している状態を示す図であり、（ｃ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも右側に位置している状態を示す図である。
【図１０】実施の形態５に係る発電システムの概要を示す斜視図である。
【図１１】実施の形態５に係る発電システムの振り子が揺れている状況を示す正面図であり、（ａ）は振り子のおもりが最上点に位置している状態を示す図であり、（ｂ）は振り子のおもりが磁石支持部側に位置している状態を示す図である。
【図１２】実施の形態１の変形例に係る発電システムの概要を示す斜視図である。
【図１３】外力付加部を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る発電システムの実施の形態を詳細に説明する。ただし、これらの実施の形態によって本発明が限定されるものではない。なお、各実施の形態に係る発電システムの適用対象は任意であり、例えば人為的な力（具体的には、ユーザが押し引きする力等）、機械的な力（具体的には、機器から発生する振動等）、又は自然的な力（具体的には水力、風力等）等を利用して電力を発生させ、当該発生させた電力を電源として利用する装置に適用することができる。以下では、屋外に設置された照明装置に適用して、ユーザが発電システムの一部である振り子を揺らす力を利用して電力を発生させ、当該発生させた電力を当該照明装置の電源として利用する形態を例として説明を行う。
【００１８】
〔実施の形態１〕
最初に、実施の形態１について説明する。この形態は、振動発生手段がピック手段である形態である。
【００１９】
（構成）
まず、発電システムの構成について説明する。図１は、実施の形態１に係る発電システムの概要を示す斜視図である。図２は、振り子が揺動している状況を示す正面図であり、（ａ）は振り子のおもりが最下点に位置している状態を示す図であり、（ｂ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも左側に位置している状態を示す図であり、（ｃ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも右側に位置している状態を示す図である。なお、以下の説明においては、図１のＸ方向を左右方向、図１のＹ方向を前後方向、図１のＺ方向を上下方向とする。これら各図に示すように、発電システム１は、支持体１０と、発電プレート２０と、振り子３０と、ピック部６０とを備えている。
【００２０】
（構成−支持体）
支持体１０は、発電システム１の各構成要素を支持するための支持手段である。図１に示すように、この支持体１０は、例えば金属（具体的には鋼材等）、木材、樹脂等にて形成されており、支持体本体１１と、振り子支持部１２とを備えて構成されている。この支持体１０の形成方法は任意であり、例えば、支持体本体１１と、振り子支持部１２とが一体成型により形成される方法等が該当する。
【００２１】
支持体本体１１は、図１に示すように、略棒状体にて形成されており、設置面Ｗ上に立設され、当該設置面Ｗに対して固定具等にて固定されている。
【００２２】
振り子支持部１２は、振り子３０を支持するための振り子支持手段である。図１、図２（ａ）に示すように、振り子支持部１２は、略棒状体にて形成されており、支持体本体１１の上端部から前方に向けて張り出され、且つ当該支持体本体１１に対して略直交するように配置されている。なお、この振り子支持部１２は、特許請求の範囲における「回転軸」に対応する。
【００２３】
（構成−発電プレート）
発電プレート２０は、当該発電プレート２０に加えられた外力を電気に変換するものである。図１、図２（ａ）に示すように、発電プレート２０は、設置面Ｗ上における支持体１０の振り子支持部１２の前端部よりも前方に配置されており、圧電素子２１ａ、２１ｂ（なお、圧電素子２１ａ、２１ｂは、相互に区別する必要がない場合には「圧電素子２１」と総称する）と、振動板２２とを備えて構成されている。
【００２４】
（構成−発電プレート−圧電素子）
圧電素子２１ａ、２１ｂは、圧力により変形することで電気を生じる素子であり、例えばチタン酸バリウム、ジルコニア等の圧電セラミックス、リチウムタンタレート（ＬｉＴａＯ３）等の圧電単結晶からなる角板状体である。また、圧電素子２１ａ、２１ｂの平面形状については任意であるが、例えば、振動板２２よりも小さな形状にて形成されている。
【００２５】
また、図示は省略するが、圧電素子２１は、当該圧電素子２１の一方の面にプラス端子、当該圧電素子２１の他方の面にマイナス端子を有し、プラス端子と結線されたプラスリード線と、マイナス端子と結線されたマイナスリード線が引き出され、これらが図示しない制御回路を介して外部機器と接続されることで、当該外部機器に対して電力が供給される。ただし、圧電素子２１と負荷との相互間に公知のブリッジ回路等の各種電気素子を配置してもよい。あるいは、圧電素子２１として、若しくは圧電素子２１に代えて、外力（歪み、屈曲、若しくは圧縮を生じさせる力を含む）により発電が可能な任意の素材を用いることができ、例えば、イオン導電性高分子の膜（ゲル）の両面に金属（金等）をメッキしたイオン高分子金属複合材料（ＩＰＭＣ：Ｉｏｎｉｃ  Ｐｏｌｙｍｅｒ−Ｍｅｔａｌ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）や、イオン導電性高分子ゲル膜（ＩＣＰＦ：Ｉｏｎｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ  Ｐｏｌｙｍｅｒｇｅｌ  Ｆｉｌｍ）、あるいは、これらＩＰＭＣやＩＣＰＦを用いた人工筋肉を使用することができる。この点は、後述する他の実施の形態でも同じである。なお、これら圧電素子２１や発電が可能な任意の素材を、必要に応じて「発電素子」と総称する。
【００２６】
（構成−発電プレート−振動板）
振動板２２は、圧電素子２１ａ、２１ｂに応力を加える支持体である。この振動板２２は、例えば、ステンレス薄板等の可撓性と耐久性を有する鋼材等からなる角板状体であり（より具体的には、振動板２２の厚みが圧電素子２１ａ、２１ｂと略同一の厚さである）、振動板２２の側面がＸ方向に略直交するように設置面Ｗ上に立設されており、設置面Ｗに対して固定具等によって固定されている。また、振動板２２と圧電素子２１ａ、２１ｂとの接合については任意であるが、例えば、振動板２２の左側面と圧電素子２１ａとが接着剤等により接合されており、振動板２２の右側面と圧電素子２１ｂとが接着剤等により接合されている。
【００２７】
また、振動板２２には、接触部２３が設けられている。接触部２３は、ピック部６０と接触するための接触手段である。この接触部２３は、振動板２２における長手方向の設置面Ｗ側とは反対側の端部（具体的には、振動板２２の上端部）に配置されており、振動板２２に対して溶接等によって接続されている。ここで、接触部２３の材質については、例えば、ピック部６０との接触による損傷を防止できるように、振動板２２の材質よりも硬質な材質（例えば鋼材等）にて形成されている。
【００２８】
（構成−振り子）
振り子３０は、支持体１０の振り子支持部１２を中心に揺動するものである。図１、図２（ａ）に示すように、振り子３０は、支持体１０の振り子支持部１２の前端部に配置されており、振り子本体４０と、おもり５０とを備えている。この振り子３０の形成方法は任意であり、例えば、振り子本体４０と、おもり５０とが一体成型により形成される方法等が該当する。
【００２９】
（構成−振り子−振り子本体）
振り子本体４０は、おもり５０を支持するためのおもり支持手段である。図１、図２（ａ）に示すように、振り子本体４０は、例えば鋼材、樹脂材等にて形成された棒状体であり、当該振り子本体４０の長手方向がＺ方向に向けて配置され、振り子支持部１２に対して公知の回転支持構造（例えば回転ピン等）によって回転可能に接続されている。ここで、振り子本体のＺ方向の長さについては任意であるが、例えば、発電プレート２０の固有振動数で振り子３０を揺らすことができる長さに設定されてもよい。これにより、ピック部６０によって発電プレート２０の固有振動数と等しい振動を発電プレート２０に加えることができるので、発電プレート２０を共振させたり、又は共振に近い振動数で揺らすことができる。
【００３０】
また、振り子本体４０には、把持部４１と、支持部４２とが設けられている。把持部４１は、振り子３０を揺らす際に、ユーザが当該振り子３０を把持するための把持手段である。この把持部４１は、振り子本体４０の部分であって、振り子本体４０の長手方向におけるおもり５０側とは反対側の端部（具体的には、振り子本体４０の上端部）にて形成されている。また、把持部４１の形状については任意であるが、例えば、ユーザが把持部４１を把持しやすく、且つ振り子３０に対して力を加えやすくなるように、把持部４１のＸ方向の長さが振り子本体４０のＸ方向の長さよりも長く設定されている。支持部４２は、ピック部６０を支持するための支持手段である。この支持部４２は、略棒状体にて形成されており、振り子本体４０から前方に向けて張り出され、且つ振り子本体４０に対して略直交するように配置され、振り子本体４０に対して固定具又は溶接等によって接続されている。
【００３１】
（構成−振り子−おもり）
おもり５０は、ピック部６０による発電プレート２０の変形量を調整するためのものであると共に、当該おもり５０にはたらく慣性力によって、振り子３０の揺れを持続させるためのものである。図１、図２（ａ）に示すように、おもり５０は、例えば、鋼材やゴム材等で形成された球状体（又は方形状体）であり（なお、後述する実施の形態２から後述する実施の形態５におけるおもり５０、５１の構成についても同様とする）、振り子本体４０の長手方向における把持部４１側とは反対側の端部（具体的には、振り子本体４０の下端部）に配置されている。ここで、おもり５０の重さについては、例えば、振り子３０が所定の振幅で揺動している場合に、発電プレート２０とピック部６０とが接触することで、圧電素子２１に対して所定の応力を負荷させることができる重さに設定されている。
【００３２】
（構成−ピック部）
ピック部６０は、発電プレート２０を振動させる振動発生手段であり、且つ発電プレート２０を弾いて振動させるためのピック手段であり、ローラ部６１と、ローラ部支持部６２とを備えている。このピック部６０の設置については任意であるが、例えば、図１、図２（ａ）に示すように、振り子３０の振り子本体４０の少なくとも一部（具体的には、振り子本体４０の支持部４２等）に設置されている。これにより、振り子３０のおもり５０に設けた場合に比べて、発電プレート２０の形状又はピック部６０の形状（例えば、発電プレート２０のＺ方向の長さ等）に応じたピック部６０の設置が容易となる。
【００３３】
（構成−ピック部−ローラ部）
ローラ部６１は、発電プレート２０における振動板２２の接触部２３と接触する接触手段である。このローラ部６１は、略ローラ状体にて形成されており、発電プレート２０よりも上方において、当該ローラ部６１の長手方向がＹ方向に略沿うように配置されている。ここで、ローラ部６１と振動板２２の接触部２３との配置関係については任意であるが、例えば、ローラ部６１は、振り子３０のおもり５０が最下点に位置している状態で、当該発電プレート２０における振動板２２の接触部２３と接触可能な位置に配置されている。
【００３４】
（構成−ピック部−ローラ部支持部）
ローラ部支持部６２は、ローラ部６１を回転可能に支持するためのローラ部支持手段である。このローラ部支持部６２は、略逆Ｙ字状体に形成されており（あるいは、略逆Ｕ字状体に形成されてもよい）、当該ローラ部支持部６２における下方の二股部分がＹ方向に略沿うように配置されている。そして、ローラ部支持部６２における上方の縦棒部分が、振り子本体４０の支持部４２に対して溶接等によって固定されている。ここで、ローラ部支持部６２によるローラ部６１の支持方法については任意であるが、例えば、ローラ部支持部６２における下方の二股部分の相互間にローラ部６１を配置し、当該配置されたローラ部６１を当該下方の二股部分に対して回転可能な固定具（例えば、ボールベアリング等）等によって回転可能に支持する方法等が該当する。
【００３５】
このような構成により、振り子３０が揺れている場合に、発電プレート２０における振動板２２の接触部２３とピック部６０のローラ部６１とが接触することで、ピック部６０と発電プレート２０との相互間で発生した反発力によって当該発電プレート２０をＸ方向に向けて振動させることができる。
【００３６】
（発電システムの機能）
このように構成された発電システム１の機能は以下の通りである。図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、まず、発電システム１を屋外の照明装置に適用した場合には、ユーザが振り子３０を揺らす力によって当該振り子３０が所定の振幅で揺れている場合において、振り子３０の振幅が所定量に達した場合（例えば、振り子３０のおもり５０の最下点を基準とした場合における振り子３０の振幅において、振り子３０の振幅が０に達した場合）に、当該振り子３０の支持部４２に支持されたピック部６０のローラ部６１によって発電プレート２０における振動板２２に接続された接触部２３が弾かれる。これにより、発電プレート２０とピック部６０との相互間で発生する反発力によって発電プレート２０の振動板２２をＸ方向に向けて変形させることができる。そして、この振動板２２の変形に伴って、発電プレート２０の圧電素子２１ａ、２１ｂを変形させることができるので、発電を行うことが可能になる。なお、この発電システム１によって得られた電力は、屋外に設置された照明装置の電源として利用することが可能になる。
【００３７】
特に、図２（ａ）から図２（ｃ）に示すように、振り子３０のおもり５０が最下点から支持体１０の振り子支持部１２よりも左側に向けて揺れた場合に、ローラ部６１によって接触部２３が左方に向けて弾かれたり、又は、振り子３０のおもり５０が最下点から支持体１０の振り子支持部１２よりも右側に向けて揺れた場合に、ローラ部６１によって接触部２３が右方に向けて弾かれることにより、発電プレート２０をＸ方向に向けて振動させることができる（より具体的には、ローラ部６１によって接触部２３が弾かれることにより、発電プレート２０を当該発電プレート２０の固有振動数付近で振動させることができ、発電プレート２０を効果的に振動させることができる）。このことから、ローラ部６１と接触部２３とが接触していない場合でも、発電プレート２０の圧電素子２１ａ、２１ｂを変形させることができるので、発電を行うことが可能となる。
【００３８】
また、発電プレート２０は、発電プレート２０との接触に伴って回転可能なローラ部６１によって弾かれるので、発電プレート２０に向けて凸状に形成された爪状体によって弾かれる場合に比べて、ローラ部６１の回転によって、発電プレート２０とピック部６０との相互間で発生する反発力が緩和されるので、発電プレート２０の損傷を抑制することができる。
【００３９】
（効果）
このように実施の形態１によれば、振り子３０に設けられたピック部６０であって、ピック部６０と発電プレート２０との相互間で発生する反発力によって、発電プレート２０を振動させるピック部６０を備えているので、ピック部６０によって発電プレート２０をＸ方向に向けて振動させることができ、従来の発電装置のように、振り子が揺れていても発電プレートが押圧されたときにのみ発電する場合に比べて、発電効率を向上させることができる。特に、ピック部６０によって発電プレート２０を弾いて振動させるので、発電プレート２０を当該発電プレート２０の固有振動数付近で振動させることができ、発電プレート２０を効果的に振動させることができる。
【００４０】
また、振り子３０の振り子本体４０の少なくとも一部に、ピック部６０を設けたので、おもり５０に設ける場合に比べて、発電プレート２０の形状又はピック部６０の形状に応じたピック部６０の設置が容易となり、設置性を向上させることができる。
【００４１】
また、ピック部６０のローラ部６１は、発電プレート２０との接触に伴って回転可能なローラ状体であるので、発電プレート２０に向けて凸状に形成された爪状体に比べて、ローラ部６１の回転によって、発電プレート２０とピック部６０との相互間で発生する反発力が緩和されることから、発電プレート２０の損傷を抑制することができる。
【００４２】
〔実施の形態２〕
次に、実施の形態２について説明する。この形態は、振動発生手段が、発電プレート及び振り子の一部に設けられた磁石である形態である。なお、実施の形態１と略同様の構成要素については、必要に応じて、実施の形態１で用いたのと同一の符号又は名称を付してその説明を省略する。
【００４３】
（構成）
まず、実施の形態２に係る発電システムの構成について説明する。図３は、実施の形態２に係る発電システムの概要を示す斜視図である。図４は、実施の形態２に係る発電システムの振り子が揺れている状況を示す正面図であり、（ａ）は振り子のおもりが最下点に位置している状態を示す図であり、（ｂ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも左側に位置している状態を示す図であり、（ｃ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも右側に位置している状態を示す図である。図３、図４（ａ）に示すように、実施の形態２に係る発電システム１０１は、実施の形態１に係る発電システム１の構成要素に対して、振動板２２の接触部２３及びピック部６０を省略し、振り子３０における振り子本体４０の把持部４１に代えておもり５１とし、磁石７０ａ、７０ｂを加えて構成されている。なお、磁石７０ａ、７０ｂの磁極については、図３、図４（ａ）に示すように、磁石７０ａ、７０ｂにおける斜線の部分をＮ極とし、磁石７０ａ、７０ｂにおける斜線なしの部分をＳ極として説明する。
【００４４】
（構成−おもりの構成について）
おもり５１は、当該おもり５１にはたらく慣性力によって、振り子３０の揺れを持続させるためのものである。図３、図４（ａ）に示すように、おもり５１は、振り子本体４０の長手方向におけるおもり５０側とは反対側の位置（具体的には、振り子本体４０の上端部）に配置されており、当該振り子本体４０に接続されている。ここで、おもり５１の重さについては任意であるが、例えば、振り子３０が１回転しないように、おもり５０よりも軽く設定されている。
【００４５】
（構成−磁石の構成について）
磁石７０ａ、７０ｂは、発電プレート２０を振動させる振動発生手段である。図３、図４（ａ）に示すように、磁石７０ａ、７０ｂは、例えば公知の磁石（具体的には、フェライト磁石等）を用いて構成されており、略板状体にて形成されている（なお、後述する実施の形態３から後述する実施の形態５における磁石７０ａ、７０ｂの構成についても同様とする）。
【００４６】
ここで、磁石７０ａ、７０ｂの設置については、例えば、磁石７０ａ、７０ｂの相互間で発生した反発力によって発電プレート２０を振動させることができるように設置されている。具体的には、図３、図４（ａ）に示すように、磁石７０ａ、７０ｂの同じ極同士（例えば磁石７０ａ、７０ｂのＮ極）が相互に間隔を隔てて対向するように、磁石７０ａは振り子３０における振り子本体４０の支持部４２に設置され、磁石７０ｂは発電プレート２０の振動板２２に設置されている。より具体的には、磁石７０ａは、支持部４２における発電プレート２０の上端部と対向する位置から金属材料等にて形成された連結部材７１を介して支持部４２に吊り下げられている。また、磁石７０ｂは、振動板２２における長手方向の設置面Ｗ側とは反対側の端部（具体的には、振動板２２の上端部）に固定具や接着剤等によって固定されている。
【００４７】
このような構成により、振り子３０が揺れている場合に、磁石７０ａが磁石７０ｂと対向する位置に到達すると、同じ磁極同士の磁石７０ａ、７０ｂの磁力が作用することにより、磁石７０ａ、７０ｂ同士の相互間で発生した反発力によって発電プレート２０をＸ方向に向けて振動させることができる。
【００４８】
（発電システムの機能）
このように構成された発電システム１０１の機能は以下の通りである。図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、ユーザが振り子３０を揺らす力によって当該振り子３０が所定の振幅で揺れている場合において、当該振り子３０の振幅が所定量に達した場合に、当該振り子３０の支持部４２に支持された磁石７０ａの磁力と発電プレート２０における振動板２２に固定された磁石７０ｂの磁力とが作用することにより、当該磁石７０ａ、７０ｂ同士の相互間で発生する反発力によって発電プレート２０の振動板２２を変形させることができる。そして、この振動板２２の変形に伴って、発電プレート２０の圧電素子２１ａ、２１ｂを変形させることができるので、発電を行うことが可能になる。
【００４９】
特に、図４（ａ）から図４（ｃ）に示すように、振り子３０のおもり５０が最下点から支持体１０の振り子支持部１２よりも左側に向けて揺れた場合に、磁石７０ｂが磁石７０ａに対して右方（又は左方）に向けて反発したり、又は、振り子３０のおもり５０が最下点から支持体１０の振り子支持部１２よりも右側に向けて揺れた場合に、磁石７０ｂが磁石７０ａに対して左方（又は右方）に向けて反発することにより、発電プレート２０をＸ方向に向けて振動させることができる。これにより、実施の形態１の発電システム１に比べて、発電プレート２０に他の部材を接触させることなく、発電プレート２０を振動させることができる。
【００５０】
この他にも、発電システム１０１は、任意の構造にて構成可能である。図５は、実施の形態２の変形例に係る発電システム１０１の振り子３０が揺れている状況を示す正面図であり、（ａ）は振り子３０のおもり５０が最下点に位置している状態を示す図であり、（ｂ）は振り子３０のおもり５０が支持体１０の振り子支持部１２よりも左側に位置している状態を示す図であり、（ｃ）は振り子３０のおもり５０が支持体１０の振り子支持部１２よりも右側に位置している状態を示す図である。
【００５１】
図５（ａ）に示すように、この変形例に係る発電システム１０１は、図４（ａ）に示す実施の形態２に係る発電システム１０１とほぼ同様に構成されているものの、磁石７０ａ、７０ｂの設置については、例えば、磁石７０ａ、７０ｂの相互間で発生した吸引力によって発電プレート２０を振動させることができるように設置されている。具体的には、磁石７０ａ、７０ｂの異なる極同士（例えば磁石７０ａがＮ極、磁石７０ｂがＳ極）が相互に間隔を隔てて対向するように、磁石７０ａは振り子３０における振り子本体４０の支持部４２に設置され、磁石７０ｂは発電プレート２０の振動板２２に設置されている。
【００５２】
このように構成された発電システム１０１の機能は以下の通りである。図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、ユーザが振り子３０を揺らす力によって当該振り子３０が所定の振幅で揺れている場合に、当該振り子３０の支持部４２に支持された磁石７０ａの磁力と発電プレート２０における振動板２２に固定された磁石７０ｂの磁力とが作用することにより、当該磁石７０ａ、７０ｂ同士の相互間で発生する吸引力によって発電プレート２０の振動板２２をＸ方向に向けて変形させることができる。そして、この振動板２２の変形に伴って、発電プレート２０の圧電素子２１ａ、２１ｂを変形させることができるので、発電を行うことが可能になる。
【００５３】
特に、図５（ａ）から図５（ｃ）に示すように、振り子３０のおもり５０が最下点から支持体１０の振り子支持部１２よりも左側に向けて揺れた場合に、磁石７０ｂが磁石７０ａによって左方に向けて引き寄せられたり、及び、振り子３０のおもり５０が最下点から支持体１０の振り子支持部１２よりも右側に向けて揺れた場合に、磁石７０ｂが磁石７０ａによって右方に向けて引き寄せられることにより、振り子３０の揺れと同調するように発電プレート２０をＸ方向に向けて振動させることができる。
【００５４】
（効果）
このように実施の形態２によれば、振り子３０及び発電プレート２０の各々に設けられた磁石７０ａ、７０ｂであって、磁石７０ａ、７０ｂ同士の相互間で発生する反発力によって、発電プレート２０を振動させる磁石７０ａ、７０ｂを備えているので、振り子３０が揺れている場合に、磁石７０ａ、７０ｂによって発電プレート２０をＸ方向に向けて振動させることができる。特に、磁石７０ａ、７０ｂによって、発電プレート２０に他の部材を接触させることなく、発電プレート２０を振動させることができ、実施の形態１のピック部に比べて発電プレート２０の耐久性の低下を抑制することができる。
【００５５】
〔実施の形態３〕
次に、実施の形態３について説明する。この形態は、実施の形態２の構成とは振動発生手段の配置が異なる形態である。なお、実施の形態２と略同様の構成要素については、必要に応じて、実施の形態２で用いたのと同一の符号又は名称を付してその説明を省略する。
【００５６】
（構成）
まず、実施の形態３に係る発電システムの構成について説明する。図６は、実施の形態３に係る発電システムの概要を示す斜視図である。図７は、実施の形態３に係る発電システムの振り子が揺れている状況を示す側面図であり、（ａ）は振り子のおもりが最下点に位置している状態を示す図であり、（ｂ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも左側（又は右側）に位置している状態を示す図である。なお、図７（ａ）、（ｂ）では、図の簡略化のために、後述するストッパ８０の一部の図示を省略する。図６、図７（ａ）に示すように、実施の形態３に係る発電システム２０１は、実施の形態２に係る発電システム１０１の構成要素に対して、振り子３０の支持部４２を省略し、ストッパ８０を加えて構成されている。また、発電プレート２０の設置、及び磁石７０ａ、７０ｂの設置については、下記に示す工夫が施されている。
【００５７】
（構成−発電プレートの設置について）
発電プレート２０の設置については、例えば、図６、図７（ａ）に示すように、発電プレート２０における振動板２２の側面がＹ方向に略直交するように設置面Ｗ上に立設されており、設置面Ｗに対して固定具等によって固定されている。
【００５８】
（構成−磁石の設置について）
磁石７０ａ、７０ｂの設置については、例えば、磁石７０ａ、７０ｂの相互間で発生した吸引力によって発電プレート２０を振動させることができるように設置されている。具体的には、図６、図７（ａ）に示すように、磁石７０ａ、７０ｂの異なる極同士（例えば磁石７０ａがＮ極、磁石７０ｂがＳ極）が相互に間隔を隔てて対向するように、磁石７０ａは振り子３０の振り子本体４０に設置され、磁石７０ｂは発電プレート２０の振動板２２に設置されている。より具体的には、磁石７０ａは、振り子本体４０における発電プレート２０と対向する部分（図６では、振り子本体４０における振り子支持部１２との接続部分からおもり５０との接続部分に至る部分の略中央部分）に対して固定具や接着剤等によって固定されている。また、磁石７０ｂは、振動板２２の側面のうち磁石７０ａと対向する部分に対して固定具や接着剤等によって固定されている。
【００５９】
このような構成により、振り子３０が揺れている場合に、磁石７０ａが磁石７０ｂと対向する位置に到達すると、異なる磁極同士の磁石７０ａ、７０ｂの磁力が作用することにより、磁石７０ａ、７０ｂ同士の相互間で発生した吸引力によって発電プレート２０を振り子３０側に向けて変形させることができる。また、上記発電プレート２０の変形後に、磁石７０ａが磁石７０ｂと対向する位置以外の位置に到達すると、磁石７０ａ、７０ｂの磁力が作用しなくなるものの、発電プレート２０の復元力によって発電プレート２０を振り子３０側とは反対側に向けて変形させることができる。そして、これらの現象が繰り返されることにより、発電プレート２０をＹ方向に向けて振動させることが可能となる。
【００６０】
（構成−ストッパの構成について）
ストッパ８０は、発電プレート２０における振り子３０側への変形が所定量に達した場合に、当該振り子３０の振幅を抑制する振幅抑制手段である。図６、図７（ａ）に示すように、ストッパ８０は、例えば金属、木材、樹脂等にて形成された棒状体であり、当接部８１と、当接部支持部８２ａ、８２ｂとを備えている。このストッパ８０の形成方法は任意であるが、例えば、当接部８１と当接部支持部８２ａ、８２ｂとが一体成型により形成される方法が該当する。
【００６１】
当接部８１は、発電プレート２０における振り子３０側への変形が所定量に達した場合に、発電プレート２０と当接する当接手段である。この当接部８１は、直線状に形成されており、発電プレート２０と振り子３０との相互間においてＹ方向に略沿うように配置されている。より具体的には、発電プレート２０における振り子３０側への変形が所定量に達した場合に、当接部８１が発電プレート２０と当接する位置に、当該当接部８１は配置されている。
【００６２】
また、当接部支持部８２ａ、８２ｂは、当接部８１を支持するための当接部支持手段である。これら当接部支持部８２ａ、８２ｂは、略逆Ｌ字状に形成されており、設置面Ｗ上に立設されていると共に、Ｘ方向に略沿って並設して配置されている。より具体的には、発電プレート２０が当接部支持部８２ａ、８２ｂの相互間に介在するように、当該当接部支持部８２ａ、８２ｂが配置されている。ここで、当接部支持部８２ａ、８２ｂの接続については、例えば、当接部支持部８２ａ、８２ｂの上端部は当接部８１と接続されており、当接部支持部８２ａ、８２ｂの下端部は設置面Ｗと固定具等によって接続されている。
【００６３】
このような構成により、振り子３０が揺れている場合において、磁石７０ａが磁石７０ｂと対向する位置に到達した場合に、磁石７０ａ、７０ｂの多大な磁力が作用することにより、発電プレート２０が磁石７０ａ、７０ｂ同士の相互間で発生した多大な吸引力を受けたとしても、ストッパ８０の当接部８１によって発電プレート２０が過大に変形することを抑えることができる。
【００６４】
（発電システムの機能）
このように構成された発電システム２０１の機能は以下の通りである。図７（ａ）、（ｂ）に示すように、ユーザが振り子３０を揺らす力によって当該振り子３０が所定の振幅で揺れている場合において、当該振り子３０の振幅が所定量に達した場合に、当該振り子３０の振り子本体４０に固定された磁石７０ａの磁力と発電プレート２０における振動板２２に固定された磁石７０ｂの磁力とが作用することにより、当該磁石７０ａ、７０ｂ同士の相互間で発生する吸引力によって発電プレート２０の振動板２２を後方に向けて変形させることができる。そして、この振動板２２の変形に伴って、発電プレート２０の圧電素子２１ａ、２１ｂを変形させることができるので、発電を行うことが可能になる。
【００６５】
特に、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、振り子３０のおもり５０が最下点に位置している場合に、磁石７０ｂが磁石７０ａによって左方に向けて引き寄せられたり、及び、振り子３０のおもり５０が支持体の振り子支持部１２よりも左側（又は右側）に位置している場合に、発電プレート２０の復元力によって当該発電プレート２０が振り子３０から引き離されることにより、発電プレート２０をＹ方向に向けて振動させることができる。また、振り子３０のおもり５０が最下点に位置している場合に、磁石７０ａ、７０ｂ同士の相互間で発生する吸引力が多大である場合でも、ストッパ８０の当接部８１によって発電プレート２０が過大に変形することを抑えることができる。
【００６６】
（効果）
このように実施の形態３によれば、振り子３０の振幅が所定量に達した場合に、振り子３０及び発電プレート２０の各々に設けられた磁石７０ａ、７０ｂの磁力が作用することにより、当該磁石７０ａ、７０ｂ同士の相互間で発生する吸引力によって発電プレート２０をＹ方向に向けて振動可能としたので、振り子３０が揺れている場合に、磁石７０ａ、７０ｂによって発電プレート２０をＹ方向に向けて振動させることができる。
【００６７】
〔実施の形態４〕
次に、実施の形態４について説明する。この形態は、実施の形態２、３の構成とは振動発生手段の配置が異なる形態である。なお、実施の形態２と略同様の構成要素については、必要に応じて、実施の形態２で用いたのと同一の符号又は名称を付してその説明を省略する。
【００６８】
（構成）
まず、実施の形態４に係る発電システムの構成について説明する。図８は、実施の形態４に係る発電システムの概要を示す斜視図である。図９は、実施の形態４に係る発電システムの振り子が揺れている状況を示す正面図であり、（ａ）は振り子のおもりが最下点に位置している状態を示す図であり、（ｂ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも左側に位置している状態を示す図であり、（ｃ）は振り子のおもりが支持体の振り子支持部よりも右側に位置している状態を示す図である。図８、図９（ａ）に示すように、実施の形態４に係る発電システム３０１は、実施の形態２に係る発電システム１０１の構成要素に対して、振り子３０の支持部４２を省略して構成されている。また、磁石７０ａ、７０ｂの設置については、下記に示す工夫が施されている。
【００６９】
（構成−磁石の設置について）
磁石７０ａ、７０ｂの設置については、例えば、磁石７０ａ、７０ｂの相互間で発生した吸引力によって発電プレート２０を振動させることができるように設置されている。具体的には、図８、図９（ａ）に示すように、磁石７０ａ、７０ｂの異なる極同士（例えば磁石７０ａがＮ極、磁石７０ｂがＳ極）が相互に間隔を隔てて対向するように、磁石７０ａは振り子３０の振り子本体４０に設置され、磁石７０ｂは発電プレート２０の振動板２２に設置されている。より具体的には、磁石７０ａは、振り子本体４０における発電プレート２０と対向する部分（図８では、振り子本体４０における振り子支持部１２との接続部分からおもり５０との接続部分に至る部分の略中央部分）に対して固定具や接着剤等によって固定されている。また、磁石７０ｂは、振動板２２の側面のうち磁石７０ａと対向する部分に対して固定具や接着剤等によって固定されている。
【００７０】
このような構成により、振り子３０が揺れている場合に、異なる磁極同士の磁石７０ａ、７０ｂの磁力が作用することにより、磁石７０ａ、７０ｂ同士の相互間で発生した吸引力によって発電プレート２０をＸ方向に向けて振動させることができる。
【００７１】
（発電システムの機能）
このように構成された発電システム３０１の機能は以下の通りである。図９（ｂ）、（ｃ）に示すように、ユーザが振り子３０を揺らす力によって当該振り子３０が所定の振幅で揺れている場合において、当該振り子３０の振り子本体４０に固定された磁石７０ａの磁力と発電プレート２０における振動板２２に固定された磁石７０ｂの磁力とが作用することにより、当該磁石７０ａ、７０ｂ同士の相互間で発生する吸引力によって発電プレート２０の振動板２２をＸ方向に向けて変形させることができる。そして、この振動板２２の変形に伴って、発電プレート２０の圧電素子２１ａ、２１ｂを変形させることができるので、発電を行うことが可能になる。
【００７２】
特に、図９（ａ）から図９（ｃ）に示すように、振り子３０のおもり５０が最下点から支持体１０の振り子支持部１２よりも左側に向けて揺れた場合に、磁石７０ｂが磁石７０ａによって左方に向けて引き寄せられたり、及び、振り子３０のおもり５０が最下点から支持体１０の振り子支持部１２よりも右側に向けて揺れた場合に、磁石７０ｂが磁石７０ａによって右方に向けて引き寄せられることにより、振り子３０の揺れと同調するように発電プレート２０をＸ方向に向けて振動させることができる。
【００７３】
（効果）
このように実施の形態４によれば、振り子３０の振幅が所定量に達した場合に、振り子３０及び発電プレート２０の各々に設けられた磁石７０ａ、７０ｂの磁力が作用することにより、当該磁石７０ａ、７０ｂ同士の相互間で発生する吸引力によって発電プレート２０をＸ方向に向けて振動可能としたので、振り子３０が揺れている場合に、磁石７０ａ、７０ｂによって発電プレート２０をＸ方向に向けて振動させることができる。
【００７４】
〔実施の形態５〕
次に、実施の形態５について説明する。この形態は、発電プレートと振り子とを一体形成した形態である。なお、実施の形態２と略同様の構成要素については、必要に応じて、実施の形態２で用いたのと同一の符号又は名称を付してその説明を省略する。
【００７５】
（構成）
まず、実施の形態５に係る発電システムの構成について説明する。図１０は、実施の形態５に係る発電システムの概要を示す斜視図である。図１１は、実施の形態５に係る発電システムの振り子が揺れている状況を示す正面図であり、（ａ）は振り子のおもりが最上点に位置している状態を示す図であり、（ｂ）は振り子のおもりが磁石支持部側に位置している状態を示す図である。図１０、図１１（ａ）に示すように、実施の形態５に係る発電システム４０１は、実施の形態２に係る発電システム１０１の構成要素に対して、支持体１０を省略して、磁石支持部９０を加えて構成されている。また、振り子３０の構成、発電プレート２０の構成、及び、磁石７０ａ、７０ｂの設置については、下記に示す工夫が施されている。
【００７６】
（構成−振り子及び発電プレートの構成について）
振り子３０及び発電プレート２０の構成については、例えば、図１０、図１１（ａ）に示すように、振り子３０は、発電プレート２０と、おもり５０とを備えて構成されている。ここで、発電プレート２０は、当該発電プレート２０の振動板２２の側面がＸ方向に略直交するように設置面Ｗ上に立設されており、設置面Ｗに対して固定具等によって固定されている。また、おもり５０は、発電プレート２０の上端部と溶接等によって接続されている。
【００７７】
このような構成により、振り子３０を、当該振り子３０における発電プレート２０の上端部を中心にＸ方向に向けて振動させることができる。また、実施の形態１から実施の形態４の発電システムに比べて、部品数を減らすことができ、製造コストを抑えることができる。なお、この振り子３０における発電プレート２０の上端部は、特許請求の範囲における「固定端」に対応する。
【００７８】
（構成−磁石支持部の構成について）
磁石支持部９０は、磁石７０ａを支持するための磁石支持手段である。図１０、図１１（ａ）に示すように、磁石支持部９０は、例えば金属、木材、樹脂等にて形成された略板状体であり（又は略棒状体であってもよい）、振り子３０よりも前方であって、振り子３０と相互に間隔を隔てて設置されている。より具体的には、磁石支持部９０は、当該振り子３０における発電プレート２０の側面の一方と対向するように設置面Ｗ上に立設されており、設置面Ｗに対して固定具等によって固定されている。なお、この磁石支持部９０は、特許請求の範囲における「他の設置対象」に対応する。
【００７９】
（構成−磁石の設置について）
磁石７０ａ、７０ｂの設置については、例えば、磁石７０ａ、７０ｂの相互間で発生した反発力によって発電プレート２０を振動させることができるように設置されている。具体的には、図１０、図１１（ａ）に示すように、磁石７０ａ、７０ｂの同じ極同士（例えば磁石７０ａ、７０ｂがＮ極）が相互に間隔を隔てて対向するように、磁石７０ａは振り子３０における発電プレート２０の振動板２２に設置され、磁石７０ｂは磁石支持部９０に設置されている。より具体的には、磁石７０ａは、発電プレート２０における磁石支持部９０と対向する部分（図１０では、発電プレート２０におけるおもり５０との接続部分から圧電素子２１との接続部分に至る部分の略中央部分）に対して固定具や接着剤等によって固定されている。また、磁石７０ｂは、磁石支持部９０の上端部に対して固定具や接着剤等によって固定されている。
【００８０】
このような構成により、振り子３０が揺れている場合に、同じ磁極同士の磁石７０ａ、７０ｂの磁力が作用することにより、磁石７０ａ、７０ｂ同士の相互間で発生した反発力によって発電プレート２０をＸ方向に向けて振動させることができる。
【００８１】
（発電システムの機能）
このように構成された発電システム４０１の機能は以下の通りである。図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、ユーザが振り子３０を揺らす力によって当該振り子３０が所定の振幅で揺れることにより、当該振り子３０における発電プレート２０の振動板２２を変形させることができる。そして、この振動板２２の変形に伴って、発電プレート２０の圧電素子２１ａ、２１ｂを変形させることができるので、発電を行うことが可能になる。
【００８２】
特に、図１１（ｂ）に示すように、振り子３０のおもり５０が磁石支持部９０側に位置している場合に、振り子３０における発電プレート２０の振動板２２に固定された磁石７０ａが、磁石支持部９０に固定された磁石７０ｂに対して磁石支持部９０側とは反対側に向けて反発することにより、振り子３０の発電プレート２０をＸ方向に向けて振動させることができる。
【００８３】
（効果）
このように実施の形態５によれば、振り子３０の振幅が所定量に達した場合に、振り子３０及び磁石支持部９０の各々に設けられた磁石７０ａ、７０ｂの磁力が作用することにより、当該磁石７０ａ、７０ｂ同士の相互間で発生する反発力によって振り子３０の発電プレート２０をＸ方向に向けて振動可能としたので、磁石７０ａ、７０ｂによって発電プレート２０をＸ方向に向けて振動させることができる。
【００８４】
〔実施の形態に対する変形例〕
以上、本発明に係る各実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
【００８５】
（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。例えば、振動発生手段が、発電プレート２０を振動させにくい場合であっても、この発電プレート２０を振動させることを、従来とは異なる技術により従来と同様に達成できている場合には、本願発明の課題が解決されている。
【００８６】
（電力の利用方法について）
上記実施の形態１から実施の形態５では、照明装置の電源に対して利用すると説明したが、これに限られない。例えば、発電した電力を非常用蓄電池に蓄電して、非常用蓄電池を非常用電源として利用できるようにしてもよい。
【００８７】
（発電プレートについて）
上記実施の形態１から実施の形態５では、発電プレート２０の形状は角板状にて形成されていると説明したが、これに限られず、例えば方形状（例えば三角形、五角形等）、扇状、円弧状、円形状等にて形成されてもよい。
【００８８】
また、上記実施の形態１から実施の形態５では、圧電素子２１は振動板２２よりも小さな形状にて形成されていると説明したが、例えば、圧電素子２１が振動板２２と同一の形状にて形成されてもよい。
【００８９】
また、上記実施の形態１から実施の形態５では、発電プレート２０は、圧電素子２１ａ、２１ｂを備えていると説明したが、例えば、圧電素子２１ａ、２１ｂのいずれか一方のみを備えてもよい。
【００９０】
また、上記実施の形態１から実施の形態５では、発電プレート２０は振動板２２を備えて構成されると説明したが、例えば振動板２２を省略してもよい。
【００９１】
また、上記実施の形態１から実施の形態３では、振り子３０のおもり５０の最下点を基準とした場合における振り子３０の振幅において、振り子３０の振幅が０に達した場合に、発電プレート２０が、ピック部６０と発電プレート２０との相互間又は磁石７０ａ、７０ｂの相互間で発生した反発力又は吸引力によって変形するように配置されていると説明したが、これに限られない。例えば、振り子３０の振幅が０以外の量に達した場合に、発電プレート２０が、ピック部６０と発電プレート２０との相互間又は磁石７０ａ、７０ｂの相互間で発生した反発力又は吸引力によって変形するように配置されてもよい。
【００９２】
（振動発生手段の設置について）
上記実施の形態１から実施の形態５では、振動発生手段は、振り子３０の振り子本体４０の少なくとも一部（ただし、実施の形態５については、振り子３０の発電プレート２０）に設けられていると説明したが、これに限られず、例えば、振り子３０のおもり５０に設けられてもよい。
【００９３】
（ピック手段の構成について）
上記実施の形態１では、ピック手段は、略ローラ状体にて形成されたローラ部６１を備えていると説明したが、これに限られない。例えば、ローラ部６１よりも発電プレート２０を弾きやすくすることで、発電プレート２０を当該発電プレート２０の固有振動数付近でより一層振動させることができるように、ローラ部６１に代えて、発電プレート２０に向けて凸状となる爪状体にて形成されてもよい。
【００９４】
（磁石の配置について）
上記実施の形態３では、磁石７０ａ、７０ｂの異なる極同士が相互に間隔を隔てて対向するように、磁石７０ａ、７０ｂは配置されていると説明したが、これに限られず、磁石７０ａ、７０ｂの同じ極同士が相互に間隔を隔てて対向するように、磁石７０ａ、７０ｂは配置されてもよい。
【００９５】
（磁石支持部について）
上記実施の形態５では、振り子３０よりも前方に、磁石７０ｂが取り付けられた磁石支持部９０が設けられていると説明したが、これに限られない。例えば、振り子３０の振幅の減衰を抑制するために、振り子３０よりも後方にも、磁石が取り付けられた磁石支持部９０が設けられてもよい。この場合において、発電プレート２０の両側面には、対向する磁石支持部９０に取り付けられた磁石と同一の磁極となる磁石が設けられる。
【００９６】
（振り子の構成について）
上記実施の形態１から実施の形態４では、振り子３０は、振り子本体４０と、おもり５０とを備えていると説明したが（なお、実施の形態２から実施の形態４については、おもり５１も備える）、これに限られず、例えば、実施の形態１から実施の形態４の機構に対して、メトロノームの駆動機構のように、振り子３０を揺動させる動力機構を設けてもよい。
【００９７】
具体的には、図１２、図１３に示すように、実施の形態１の変形例に係る発電システム１は、当該発電システム１の構成要素に対して、支持体１０の振り子支持部１２を省略し、外力付加部１００を加えて構成されている。外力付加部１００は、振り子３０の振幅を所定値に維持できるように、当該振り子３０に対して外力を与える外力付加手段であり、第１軸部１１０と、受力部１２０と、外力発生部１３０と、第２軸部１４０と、歯車１５０ａ、１５０ｂとを備えて構成されている。
【００９８】
第１軸部１１０は、受力部１２０を支持するものである。この第１軸部１１０は、細長状の棒状体にて形成され、振り子３０の振り子本体４０から後方に向けて張り出されている。そして、第１軸部１１０の長手方向の一方の端部が、振り子本体４０に対して固定具等によって接続されていると共に、第１軸部１１０の長手方向の他方の端部が、支持体１０の支持体本体１１に対して公知の回転支持構造（例えば回転軸受等）によって回転可能に接続されている。
【００９９】
受力部１２０は、歯車１５０ａ、１５０ｂから伝達される外力を受けるものである。受力部１２０は、略円形状の板状体にて形成されており、受力部１２０の側面がＹ方向に略直交するように配置されている。また、受力部１２０の上方部分には、溝部１２１が設けられている。溝部１２１は、受力部１２０が振り子３０の揺れに伴って揺れている場合に、歯車１５０ａ、１５０ｂのいずれか一方の歯が当該溝部１２１を通過する際に、当該歯と当接する部分である。
【０１００】
外力発生部１３０は、外力を発生させるための外力発生手段であり、例えば公知の駆動機構（具体的にはゼンマイ機構を内蔵した香箱、モータ機構等）を用いて構成されており、筐体１３１の内部に収容されている。
【０１０１】
第２軸部１４０は、外力発生部１３０にて発生した外力を歯車１５０ａ、１５０ｂに伝達するためのものである。この第２軸部１４０は、細長状の棒状体にて形成されており、Ｘ方向に略沿うように配置されている。また、第２軸部１４０の一部は、筐体１３１の内部に収容され、筐体１３１に対して回転可能な固定具（例えばボールベアリング等）等によって支持されている。ここで、外力発生部１３０から第２軸部１４０への外力を伝達する方法については任意であるが、例えば、外力発生部１３０がゼンマイ機構である場合に、ゼンマイの復元力によって第２軸部１４０が回転可能となるように、第２軸部１４０をゼンマイの端部の一部と接続させる方法が該当する（この場合において、ゼンマイの端部の他の一部は筐体１３１に接続される）。また、外力発生部１３０がモータ機構である場合に、モータの回転子（図示省略）の回転に伴って第２軸部１４０が回転可能となるように、第２軸部１４０をモータの回転子と当接させる方法が該当する。
【０１０２】
歯車１５０ａ、１５０ｂは、外力発生部１３０から第２軸部１４０を介して伝達された外力を受力部１２０に伝達するためのものである。これら歯車１５０ａ、１５０ｂは、受力部１２０の上方において、Ｘ方向に略沿うように相互に間隔を隔てて並設されている。より具体的には、歯車１５０ａ、１５０ｂの各々の歯の一部が受力部１２０と噛み合うように、当該歯車１５０ａ、１５０ｂは配置されている。ここで、第２軸部１４０と歯車１５０ａ、１５０ｂとの設置については、例えば、第２軸部１４０が、歯車１５０ａ、１５０ｂの各々に設けられた貫通孔に挿設されており、歯車１５０ａ、１５０ｂが第２軸部１４０に対して固定具等にて支持されている。また、歯車１５０ａ、１５０ｂの歯の形状については、例えば、受力部１２０が振り子３０の揺れに伴って揺れている場合において、歯車１５０ａ、１５０ｂのいずれか一方の歯の一部が受力部１２０の溝部１２１を通過する際に、この歯の一部と溝部１２１とが当接することで、受力部１２０の回転方向に向けて外力発生部１３０から伝達された外力を当該受力部１２０に付加することが可能な形状（具体的には略刃物状等）に形成されている。
【０１０３】
このような構成により、外力発生部１３０が駆動中において、振り子３０のおもり５０が最下点から支持体１０の振り子支持部１２よりも左側に向けて揺れた場合に、この揺れに伴って受力部１２０が振り子３０と同様の方向に揺れて、歯車１５０ｂの歯の一部が受力部１２０の溝部１２１を通過する。そして、この通過時において、歯車１５０ｂの歯の一部が溝部１２１と当接することで、受力部１２０の回転方向に向けて外力発生部１３０にて発生した外力を受力部１２０に付加することができる。また、振り子３０のおもり５０が最下点から支持体１０の振り子支持部１２よりも右側に向けて揺れた場合に、この揺れに伴って受力部１２０が振り子３０と同様の方向に揺れて、歯車１５０ａの歯の一部が溝部１２１を通過する。そして、この通過時において、歯車１５０ａの歯の一部が溝部１２１と当接することで、受力部１２０の回転方向に向けて外力発生部１３０にて発生した外力を当該受力部１２０に付加することができる。このような受力部１２０及び第２軸部１４０を介して振り子３０に付加された外力によって、振り子３０の振幅を所定値で維持できるため、振り子３０は長い時間揺れ続けることができる。
【０１０４】
（振り子のおもりについて）
上記実施の形態２から実施の形態４では、おもり５１は、振り子本体４０の上端部に接続されていると説明したが、これに限られず、例えば、振り子本体４０の上端部以外の部分に接続されてもよい。具体的には、おもり５１は、振り子本体４０の中央部、又は振り子本体４０の下端部に接続される。あるいは、おもり５１は、振り子本体４０の任意の部分に対して公知の係止具（例えばフック、ネジ等）等によって着脱自在に接続されてもよい（この場合において、振り子本体４０には係止穴が設けられる）。これにより、振り子３０の揺れるテンポを状況に応じて変更することが可能となる。
【符号の説明】
【０１０５】
１、１０１、２０１、３０１、４０１  発電システム
１０  支持体
１１  支持体本体
１２  振り子支持部
２０  発電プレート
２１、２１ａ、２１ｂ  圧電素子
２２  振動板
２３  接触部
３０  振り子
４０  振り子本体
４１  把持部
４２  支持部
５０、５１  おもり
６０  ピック部
６１  ローラ部
６２  ローラ部支持部
７０ａ、７０ｂ  磁石
７１  連結部材
８０  ストッパ
８１  当接部
８２ａ、８２ｂ  当接部支持部
９０  磁石支持部
１００  外力付加部
１１０  第１軸部
１２０  受力部
１２１  溝部
１３０  外力発生部
１３１  筐体
１４０  第２軸部
１５０ａ、１５０ｂ  歯車
Ｗ  設置面
【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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