(57)【要約】  本開示の発電装置は、振動によって発電する発電部と、第１の位置と第２の位置との間を移動する移動部材と、第１の接点部と、第２の接点部と、第３の接点部とを有するスイッチ部と、を有する。そして、前記移動部材が前記第１の位置から前記第２の位置に向かって移動するのに応じて、前記発電部は撓み、かつ、前記移動部材が前記発電部から離脱することによって前記発電部は振動を開始し、前記第1の接点部は前記入力端子と電気的に接続されており、前記移動部材が前記第１の位置から前記第２の位置に向かって移動するのに応じて、前記第１の接点部は前記第３の接点部に接触し、前記移動部材が前記第２の位置に移動すると、前記第１の接点部は前記第２の接点部から離脱する。
2018042902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子と、
振動によって発電する発電部と、
第１の位置と第２の位置との間を移動する移動部材と、
第１の接点部と、第２の接点部と、第３の接点部とを有するスイッチ部と、
を備え、
前記移動部材が前記第１の位置から前記第２の位置に向かって移動するのに応じて、前記発電部は撓み、かつ、前記移動部材が前記発電部から離脱することによって前記発電部は振動を開始し、
前記第1の接点部は前記入力端子と電気的に接続されており、
前記移動部材が前記第１の位置から前記第２の位置に向かって移動するのに応じて、前記第１の接点部は前記第３の接点部に接触し、
前記移動部材が前記第２の位置に移動すると、前記第１の接点部は前記第２の接点部から離脱する、発電装置。
【請求項２】
前記第１の接点部は、弾性体材料によって形成されており、
前記移動部材が前記第１の位置に位置する時、前記移動部材は前記第１の接点部と吸着しており、
前記移動部材が前記第１の位置から前記第２の位置に向かって移動することで、前記第１の接点部は撓み、
前記移動部材が前記第２の位置に移動した後、前記移動部材によって前記第１の接点部に加えられた撓みの反力によって前記第１の接点部は前記第２の接点部から離脱する、請求項１記載の発電装置。
【請求項３】
調整部を更に備え、
前記調整部は、前記移動部材が前記第２の位置に移動した後、前記第１の接点部が前記第２の接点部から離脱するまでの時間を調整することが可能である、請求項２記載の発電装置。
【請求項４】
前記調整部は錘で構成されており、
前記錘は前記第１の接点部に形成されている、請求項３記載の発電装置。
【請求項５】
前記移動部材は、前記移動部材が前記第２の位置に移動した後、前記第１の位置に復帰する、請求項１記載の発電装置。
【請求項６】
前記移動部材および前記発電部は前記第１の位置では磁力によって吸着しており、
前記移動部材は、前記第２の位置に向かって移動することによって、前記発電部を撓ませ、
前記移動部材は、前記発電部からの前記磁力の吸引力によって、前記第２の位置から前記第１の位置に復帰する、請求項５記載の発電装置。
【請求項７】
前記入力端子および前記発電部に電気的に接続されキャパシタを更に備え、
前記キャパシタは、前記発電部で発電した電力を蓄えることができ、
前記キャパシタは、前記キャパシタに蓄えられた前記電力を前記入力端子へ供給する、請求項１記載の発電装置。
【請求項８】
第１の出力端子と、
第２の出力端子と、
振動によって第１の時間まで電力を発生する発電部と、
第１の位置と第２の位置との間を移動する移動部材と、
第１の接点部と、第２の接点部と、第３の接点部とを有するスイッチ部と、
を備え、
前記移動部材が前記第１の位置から前記第２の位置に向かって移動するのに応じて、前記発電部は撓み、かつ、前記移動部材が前記発電部から離脱することによって前記発電部は振動を開始し、
前記移動部材が前記第１の位置から前記第２の位置に向かって移動するのに応じて、前記第１の接点部は前記第３の接点部に接触し、
前記移動部材が前記第２の位置に移動すると、前記第１の接点部は前記第２の接点部から離脱し、
前記移動部材が移動するのに応じて、前記スイッチ部は、前記発電部で発生した電力を前記第１の出力端子または前記第２の出力端子へ選択的に供給し、
前記スイッチ部は、前記第１の時間よりも前の第２の時間まで、前記発電部で発生した前記電力を前記第１の出力端子へ供給し、
前記第２の時間の後に、前記第１の出力端子へ前記電力が供給されることを停止させるように前記スイッチ部は切り換り、
前記第２の時間よりも後に、前記移動部材が前記第２の位置から前記第１の位置へ向かって移動すると、前記スイッチ部は、前記第２の出力端子へ前記電力が供給されるように切り換る、発電装置。
【請求項９】
前記発電部と前記スイッチ部との間に設けられ、前記発電部で発生する前記電力を蓄えるキャパシタをさらに備え、
前記移動部材が前記第２の位置に位置している時、前記スイッチ部は、前記発電部で発生する前記電力を前記第１の出力端子へ供給されないように切り換る、請求項８記載の発電装置。
【請求項１０】
第１の出力端子と、
第２の出力端子と、
振動によって第１の時間まで電力を発生する発電部と、
第１の位置と第２の位置との間を移動する移動部材と、
前記発電部と電気的に接続されたスイッチ部と、
前記スイッチ部と前記発電部との間に設けられ、前記発電部で発生した電力を蓄積するキャパシタと、
を備え、
前記移動部材が前記第１の位置から前記第２の位置に向かって移動するのに応じて、前記発電部は振動を開始し、
前記発電部は振動することで前記電力を発生し、
前記発電部で発生した前記電力を、前記第１の時間よりも前の第２の時間まで、前記第１の出力端子に出力し、
前記第２の時間より後に、前記第１の出力端子への前記電力の供給を停止し、
前記第１の出力端子への前記電力の供給が停止された後、前記発電部で発生した電力が前記キャパシタへ蓄えられ、
前記第２の時間より後に、前記移動部材が前記第２の位置から前記第１の位置に向かって移動すると、前記キャパシタに蓄えられた前記電力が前記第２の出力端子へ供給される、発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、振動によって発電する発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来の発電装置について説明する。従来の発電装置は、筐体と、圧電素子が形成された振動板と、起動部と、出力端子とを含んでいる。出力端子は、圧電素子と電気的に接続されている。そして、起動部を始点から終点へと移動させることによって、起動部が振動板を吸着した状態で撓ませている。そして、起動部が終点へ到達する前に、起動部が振動板から離脱する。その結果、振動板の振動を開始させて、圧電素子が発電を開始する。なお、圧電素子から出力された電荷は、キャパシタへと蓄えられている。そして、キャパシタに蓄えられた電荷は、出力端子から出力される。そして、起動部が終点まで移動した後、起動部は終点から始点へと移動し、初期状態に復帰する。【０００３】
なお、本開示に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２４５１１５号公報
【発明の概要】
【０００５】
本開示の一態様は、発電装置として、入力端子と、振動によって発電する発電部と、第１の位置と第２の位置との間を移動する移動部材と、第１の接点部と、第２の接点部と、第３の接点部とを有するスイッチ部と、を有する。そして、前記移動部材が前記第１の位置から前記第２の位置に向かって移動するのに応じて、前記発電部は撓み、かつ、前記移動部材が前記発電部から離脱することによって前記発電部は振動を開始し、前記第1の接点部は前記入力端子と電気的に接続されており、前記移動部材が前記第１の位置から前記第２の位置に向かって移動するのに応じて、前記第１の接点部は前記第３の接点部に接触し、前記移動部材が前記第２の位置に移動すると、前記第１の接点部は前記第２の接点部から離脱する。
【０００６】
また、本開示の別の態様は、発電装置として、第１の出力端子と、第２の出力端子と、振動によって第１の時間まで電力を発生する発電部と、第１の位置と第２の位置との間を移動する移動部材と、第１の接点部と、第２の接点部と、第３の接点部とを有するスイッチ部と、を有する。そして、前記移動部材が前記第１の位置から前記第２の位置に向かって移動するのに応じて、前記発電部は撓み、かつ、前記移動部材が前記発電部から離脱することによって前記発電部は振動を開始し、前記移動部材が前記第１の位置から前記第２の位置に向かって移動するのに応じて、前記第１の接点部は前記第３の接点部に接触し、前記移動部材が前記第２の位置に移動すると、前記第１の接点部は前記第２の接点部から離脱し、前記移動部材が移動するのに応じて、前記スイッチ部は、前記発電部で発生した電力を前記第１の出力端子または前記第２の出力端子へ選択的に供給し、前記スイッチ部は、前記第１の時間よりも前の第２の時間まで、前記発電部で発生した前記電力を前記第１の出力端子へ供給し、前記第２の時間の後に、前記第１の出力端子へ前記電力が供給されることを停止させるように前記スイッチ部は切り換り、前記第２の時間よりも後に、前記移動部材が前記第２の位置から前記第２の方向へ向かって移動すると、前記スイッチ部は、前記第２の出力端子へ前記電力が供給されるように切り換る。
【０００７】
更に、本開示の別の態様は、発電装置として、第１の出力端子と、第２の出力端子と、振動によって第１の時間まで電力を発生する発電部と、第１の位置と第２の位置との間を移動する移動部材と、前記発電部と電気的に接続されたスイッチ部と、前記スイッチ部と前記発電部との間に設けられ、前記発電部で発生した電力を蓄積するキャパシタと、を有する。そして、前記移動部材が前記第１の位置から前記第２の位置に向かって移動するのに応じて、前記発電部は振動を開始し、前記発電部は振動することで前記電力を発生し、前記発電部で発生した前記電力を、前記第１の時間よりも前の第２の時間まで、前記第１の出力端子に出力し、前記第２の時間より後に、前記第１の出力端子への前記電力の供給を停止し、前記第１の出力端子への前記電力の供給が停止された後、前記発電部で発生した電力が前記キャパシタへ蓄えられ、前記第２の時間より後に、前記移動部材が前記第２の位置から前記第１の位置に向かって移動すると、前記キャパシタに蓄えられた前記電力が前記第２の出力端子へ供給される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】本開示の実施の形態における発電装置の断面図
【図１Ｂ】本開示の実施の形態における発電装置の断面図
【図２】本開示の実施の形態における発電装置の上面図
【図３】本開示の実施の形態における発電装置の分解斜視図
【図４】本開示の実施の形態における発電装置の信号波形図
【図５Ａ】本開示の実施の形態における発電部の動作説明図
【図５Ｂ】本開示の実施の形態における発電部の動作説明図
【図５Ｃ】本開示の実施の形態における発電部の動作説明図
【図５Ｄ】本開示の実施の形態における発電部の動作説明図
【図５Ｅ】本開示の実施の形態における発電部の動作説明図
【図５Ｆ】本開示の実施の形態における発電部の動作説明図
【図６Ａ】本開示の実施の形態におけるスイッチ部の動作説明図
【図６Ｂ】本開示の実施の形態におけるスイッチ部の動作説明図
【図６Ｃ】本開示の実施の形態におけるスイッチ部の動作説明図
【図６Ｄ】本開示の実施の形態におけるスイッチ部の動作説明図
【図６Ｅ】本開示の実施の形態におけるスイッチ部の動作説明図
【図６Ｆ】本開示の実施の形態におけるスイッチ部の動作説明図
【図７Ａ】本開示の実施の形態における電子機器の概念図
【図７Ｂ】本開示の実施の形態における電子機器の概念図
【図７Ｃ】本開示の実施の形態における電子機器の概念図
【図７Ｄ】本開示の実施の形態における電子機器の概念図
【図８】本開示の実施の形態における他の例の電子機器の他の上面図
【図９】本開示の実施の形態における他の例の電子機器の断面図
【図１０】本開示の実施の形態における他の例の電子機器の要部分解斜視図
【図１１】本開示の実施の形態における他の例の電子機器の回路ブロック図
【図１２】本開示の別の実施の形態における発電部の概略図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
上述した従来の発電装置の問題点について説明する。従来の発電装置では、起動部を始点から終点へと移動する際に電荷を出力している。しかしながら、従来の発電装置では、起動部が終点から始点へと復帰する際に、電荷を出力できない。
【００１０】
一方、本開示の発電装置１１は、起動部が終点から始点へと復帰する際にも電荷を出力できる。
【００１１】
以下、本開示の発電装置の実施形態および本開示の発電装置を含む電子機器の構成について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において同じ符号を付した構成要素は同様の動作を行う。対応する要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。
【００１２】
ここで、本開示の発電装置１１を説明するに先立ち、エナジーハーベストによって動作する電子機器１５について説明する。
【００１３】
［電子機器１５の概要説明］
図７Ａは電子機器１５の概念図である。また、図７Ｂ〜図７Ｄは図７Ａの電子機器１５を等価回路で示した図である。以下、電子機器１５について、図７Ａ〜図７Ｄを参照しながら説明する。電子機器１５の一例としては、リモコンが挙げられる。電子機器１５は、操作部１５１と、信号処理回路１５３と、電源回路１５４と送信部１５６、および発電装置１００を含んでいる。
【００１４】
操作者が操作部１５１を操作することによって、発電装置１００は電力を発電することができる。発電装置１００で発電された電力は、出力端子２２Ａまたは出力端子２２Ｂから出力端子２２を介して電源回路１５４へと供給される。そして、電源回路１５４から、信号処理回路１５３へと電力が供給されている。すなわち、発電装置１００が発電した電力によって、信号処理回路１５３は駆動している。
【００１５】
なお、発電装置１００は、操作者の操作に応じて電力を出力する。したがって、発電装置１００は、操作者（図示せず）が操作部１５１を操作したかどうかを検知することができる。発電装置１００が、操作部１５１が操作されたことを検知すると、電子機器１５内の信号処理回路１５３は検知信号を出力できる。発電装置１１は、操作部１５１が操作されたかどうかを検知するセンサを兼ねることができる。
【００１６】
なお、検知信号は、信号処理回路１５３へ入力される。そして、信号処理回路１５３は、検知信号によって操作部１５１が操作されたかどうかを検知できる。したがって、信号処理回路１５３は、発電装置１００で発電した電力によって動作し、かつ、操作者の操作を検知する。そして信号処理回路１５３は、このようにして検知信号Ｓ1を送信部１５６へと出力している。電源回路１５４および信号処理回路１５３が非動作状態であっても、電子機器１５にはリーク電流が流れている。つまり、電源回路１５４または信号処理回路１５３が動作していなくても、電子機器１５は電力を消費する。
【００１７】
一方、操作部１５１が操作された時、発電装置１００は限られた電力しか出力できない。したがって、例えば、操作者が操作部１５１を長押しする場合、操作部１５１を押し下げる操作によって発電した電力は、長押しの動作が完了する前に消費されてしまう。
【００１８】
そこで、本願の発明者らは、操作者が操作部１５１を押す操作を解除する時に、電力を出力できる発電装置に着目した。
【００１９】
次に、本開示の実施の形態について説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１Ａは、図２の１Ａ−１Ａにおける発電装置１１の断面図である。図１Ｂは、図２の１Ｂ−１Ｂにおける発電装置１１の断面図である。図２は、発電装置１１の上面図である。図３は、発電装置１１の分解斜視図である。
【００２１】
エナジーハーベスト（環境発電）によって駆動される電子機器１５（図７Ａ参照）などに用いられ、振動によって発電する発電装置１１を用いて説明する。以下、図１Ａから図３を参照しながら説明する。なお、発電装置１１についても、電子機器１５に組み込まれた構成は、上述した発電装置１００と同様である（図７Ａ参照）。
【００２２】
発電装置１１は、ケース８１と、入力端子２１と、出力端子２２Ａ、出力端子２２Ｂ、発電部３１と、移動部材４１と、スイッチ部６１を含んでいる。なお、入力端子２１と、出力端子２２Ａと、出力端子２２Ｂと、発電部３１と、移動部材４１と、スイッチ部６１は、ケース８１内に収納されている。なお、出力端子２２Ａの一部、および、出力端子２２Ｂの一部は、ケース８１から外部へ突出または、露出して形成されている。
【００２３】
また、図１Ａおよび図１Ｂでは、中間端子３１１および入力端子２１および中間端子３１１はケース８１から外部に突出しているようには図示されていないが、ケース８１の外部に突出しているか、または、ケース８１の外部から接続できるように形成されている。
【００２４】
図１Ｂおよび図３に示すように、スイッチ部６１は、接点部６２１、接点部６２２、接点部６２３を含む。以下、接点部６２１、接点部６２２、接点部６２３をまとめて、『複数の接点部６２』と表す場合がある。さらに、接点部６２１は、調整部６２１１および吸着体６２１２を含む。
【００２５】
[発電部３１の動作の概要]
まず、発電部３１の動作について簡単に説明する。発電部３１は、振動によって発電する。移動部材４１は操作者の操作によって始点から終点へと向う第一方向（図面に『Ａ』として示す。）へ向かって移動できる。移動部材４１は発電装置１１の起動部として機能する。以下、第一方向を『方向Ａ』として表す。そして、移動部材４１が方向Ａに移動することにより、発電部３１は撓む。さらに移動部材４１が方向Ａに移動すると、発電部３１が移動部材４１から離れることにより、発電部３１は振動を開始する。発電部３１が振動することによって発電する電力は、発電部３１の端部に設けられている中間端子３１１から出力される。
【００２６】
ここで、図１Ａ、図７Ｂ、図７Ｃおよび図７Ｄを参照しながら、電力の流れを説明する。発電部３１が振動を開始すると、図７Ｃに示すように、発電部３１で発電する電力は、中間端子３１１から整流回路７２に入力され、入力端子２１に入力される。発電部３１が振動を開始した時、スイッチ部６１は出力端子２２Ａを選択している。この時、出力端子２２Ａから出力端子２２、電源回路１５４を介して、信号処理回路１５３に電力が入力される。そして、移動部４１の位置に応じて、図７Ｂに示すようにスイッチ部６１は出力端子２２Ｂを選択するように切り換わる。この時、出力端子２２Ｂから出力端子２２、電源回路１５４を介して、信号処理回路１５３に電力が入力される。さらに、移動部４１の移動によって、図７Ｄに示すようにスイッチ部６１は、出力端子２２Ａ、出力端子２２Ｂの双方ともに接触しない状態へと移行する。
【００２７】
なお、スイッチ部６１は、出力端子２２Ａから出力端子２２Ｂへと接続が切り換わる途中においても、出力端子２２Ａおよび出力端子２２Ｂの双方に接触しない状態となる。
【００２８】
発電部３１が振動を開始する動作の詳細については図５Ａ〜図５Ｆを参照しながら後述する。
【００２９】
[接点部６２の動作の概要]
次に接点部６２の動作について簡単に説明する。移動部材４１は、複数の接点部６２の接続関係を切り換える機構として機能する。移動部材４１は、方向Ａへの移動と、方向Ａと逆の方向である方向Ｂへの移動とを繰り返す。つまり、図１Ａにおける上下方向に、移動部材４１は直線的に往復する。
【００３０】
以下、移動部材４１の始点の位置を『第１の位置』と表し、移動部材４１の終点の位置を『第２の位置』と表す。また、第２の位置にある移動部材４１を方向Ｂへ向かって移動させることを『移動部材４１を終点から始点へと復帰させる』と説明する場合がある。
【００３１】
第１の位置にある移動部材４１が方向Ａへ移動すると、発電部３１が方向Ａへ撓み、かつ、接点部６２１も方向Ａへ撓む。移動部材４１が接点部６２１を方向Ａに撓ませることによって、接点部６２１は接点部６２２に接触する（図６Ｂ参照）。発電部３１が発電を始めた時、接点部６２１は接点部６２３から離れる。この時、接点部６２１は接点部６２２と接続したままの状況である（図６Ｄ参照）。つまり、移動部材４１が方向Ａへ移動すると、接点部６２１は接点部６２３と電気的に分離され、接点部６２１は接点部６２２に接触する。この時、入力端子２１に供給される信号（または電力など）は接点部６２１を介して接点部６２２へ供給される（図６Ｄ参照）。
【００３２】
次に、移動部材４１が第２の位置から第１の位置に移動する(方向Ｂへ移動する)と、入力端子２１から入力される信号（または電力など）は接点部６２３へ供給される（図６Ａ参照）。
【００３３】
つまり、本開示の発電装置１１は、入力端子２１に供給された信号（または電力など）を接点部６２２または接点部６２３に選択的に出力できる。
【００３４】
なお、接点部６２の動作の詳細については図６Ａ〜図６Ｆを参照しながら後述する。
【００３５】
［電子機器１５の動作］
次に電子機器１５の動作について、図１Ａ、図１Ｂおよび図７Ａ〜図７Ｄを参照しながら説明する。
【００３６】
電子機器１５は出力端子２２を有する。本開示の電子機器１５では、出力端子２２は出力端子２２Ａと出力端子２２Ｂで構成されている。また、スイッチ部６１は、移動部材４１の移動によって、電力を出力端子２２Ａと出力端子２２Ｂのいずれか一方へ選択的に供給するよう切り替えることができる。スイッチ部６１は、ある一定期間、発電部３１で発電された電力を出力端子２２Ａへ供給している。なお、図７Ｂは、発電部３１で発電された電力を出力端子２２Ｂへ供給している状態を示している。図７Ｃは、発電部３１で発電された電力を出力端子２２Ａへ供給している状態を示している。図７Ｄは、発電部３１で発電された電力が出力端子２２Ａおよび出力端子２２Ｂのいずれにも供給していない状態を示している。また、スイッチ部６１は、規定時間を経過後に、出力端子２２Ａへの電力の供給を停止する。その後、移動部材４１の第二方向（方向Ｂ）へ戻すことよって、出力端子２２Ｂへ電力を供給する。
【００３７】
以上のように、移動部材４１を第一方向（方向Ａ）へ移動させることによって、発電部３１を発電させて、発電部３１で発電した電力を出力端子２２Ａから出力できる。また、移動部材４１を第二方向（方向Ｂ）へ移動させることによって、電力を出力端子２２Ｂから出力できる。したがって、発電部３１で発生した電力を出力端子２２Ａと、出力端子２２Ｂへと選択的に出力できる。なお、出力端子２２からの電力の出力については、後ほど、図４に示す信号波形図を参照しながら詳細に説明する。
【００３８】
図７Ａに示す信号処理回路１５３は、端子１５３１Ａと端子１５３１Ｂと、端子１５３２を有している。出力端子２２Ａと出力端子２２Ｂは、電源回路１５４へ電気的に接続されている。なお、端子１５３２は、信号処理回路１５３の電源端子である。そこで、電源回路１５４の出力を端子１５３２へと接続している。この構成により、発電装置１１で発電した電力は、電源回路１５４を介して、端子１５３２へ供給されている。したがって、信号処理回路１５３は、発電装置１１で発電した電力によって動作する。図７Ｂ〜図７Ｄは、図７Ａに示す発電装置１１内における、発電部３１、中間端子３１１、入力端子２１、出力端子２２Ａ、出力端子２２Ｂの接続関係がより明確になるように示している。
【００３９】
さらに、発電装置１１で発電した電力は検知信号として、端子１５３１Ａと端子１５３１Ｂへと供給される。端子１５３１Ａは、出力端子２２Ａからの出力を入力している。一方、端子１５３１Ｂは、出力端子２２Ｂからの出力を入力している。つまり、端子１５３１Ａには、信号処理回路１５３が操作者の押し下しを検出するための信号が入力される。端子１５３１Ｂには、信号処理回路１５３が押し戻しを検出するための信号が入力される。出力端子２２Ａから端子１５３１Ａへと信号が出力される。一方、出力端子２２Ｂから端子１５３１Ｂへ信号が出力される。この構成により、図７Ａ〜図７Ｄに示す信号処理回路１５３は、出力端子２２Ａからの出力によって、操作者の押し下し操作を検知できる。また、図７Ａ〜図７Ｄに示す信号処理回路１５３は、出力端子２２Ｂからの出力によって、操作者が操作部１５１を長押しした後の操作者の押し戻し操作を検知することができる。
【００４０】
以上のように、発電部３１で発電した電力は、スイッチ部６１を切り替えることにより、タイミングを異ならせて出力端子２２Ａまたは出力端子２２Ｂから出力される。図７Ａ〜図７Ｄに示す通り、信号処理回路１５３は、端子１５３１Ａと端子１５３１Ｂの２つを有しているが、この構成に限らない。電子機器１５が端子１５３１Ａのみを有した構成でも良い。この場合、出力端子２２Ａからの出力と出力端子２２Ｂからの出力は、共に端子１５３１Ａへ供給される。そして、信号処理回路１５３は、入力された信号のタイミングの違いによって、操作者の操作を検知できる。なお、そのために、出力端子２２は、出力端子２２Ａと出力端子２２Ｂの出力を合成して出力する。
【００４１】
なお、図７Ａ〜図７Ｄに示す通り、発電装置１１は、整流回路７２を含む。整流回路７２は、入力端子２１と発電部３１の間に挿入されている。整流回路７２は、半波整流、全波整流など、いずれの整流方法でも構わない。発電装置１１は、さらにキャパシタ７１を含む。この場合、キャパシタ７１は、入力端子２１と整流回路７２の間に挿入されている。すなわち、キャパシタ７１は、入力端子２１および整流回路７２と電気的に接続される。そしてキャパシタ７１は、整流回路７２の出力電力を蓄える。さらにキャパシタ７１は、蓄えた電力を入力端子２１へ供給する。
【００４２】
この構成により、発電部３１で発電した電力あるいは、キャパシタ７１に蓄えられた電力を、接点部６２２と接点部６２３のいずれか（出力端子２２Ａと出力端子２２Ｂのいずれか）へ選択的に出力できる。そして、移動部材４１を第二方向へと移動することによって、キャパシタ７１へ蓄えられていた電力が、接点部６２３（出力端子２２Ｂ）へと供給される。その結果、たとえ操作者が発電を完了している状態（発電部３１から電力が発生していない状態）で、移動部材４１を第二方向（方向Ｂ）へ移動させたとしても、出力端子２２Ｂから電力を出力できる。また、接点部６２１や接点部６２２に対して回路を電気的に接続した場合に、移動部材４１が終点の位置で保持されている状態では、接続されている回路（信号処理回路１５３）へ電流が流れることを抑制できる。したがって、信号処理回路１５３でリーク電流が発生するのを抑制できる。その結果、発電部３１で発電した限りある電力が、信号処理回路１５３におけるリーク電流および信号処理回路１５３における待機電流などによって無駄に消費されることを抑制できる。
【００４３】
［発電装置１１の構成の詳細］
以下、発電装置１１について、図１Ａ〜図３、図７Ａ〜図７Ｄを参照しながらさらに詳しく説明する。
【００４４】
発電部３１は、一般的には、圧電素子（図示せず）を含んでいる。中間端子３１１は発電部３１に接続されている。発電部３１は、片持ち梁状の金属板に圧電膜が形成されている。そして発電部３１は、圧電素子を振動させることによって、発生した電力を中間端子３１１から出力している（図１Ａ参照）。
【００４５】
入力端子２１は、接点部６２１と電気的に接続されている。入力端子２１は、接点部６２１の一方の端部に設けられている。出力端子２２Ａは、接点部６２２と電気的に接続されている。出力端子２２Ａは、接点部６２２の一方の端部に設けられている。出力端子２２Ｂは、接点部６２３と電気的に接続されている。出力端子２２Ｂは、接点部６２３の一方の端部に設けられている。接点部６２１の他方の端部は、接点部６２３の他方の端部と接触できるように配置されている。また、接点部６２２の他方の端部は、接点部６２１の中点部と接触できるように配置されている。
【００４６】
［発電部３１および接点部６２の構成の詳細］
次に、発電部３１および接点部６２について、図５Ａ〜図７Ｄを参照しながらさらに詳しく説明する。
【００４７】
＜開始状態＞
図５Ａおよび図６Ａは、移動部材４１が始点に位置する時の状態を示している。
【００４８】
図５Ａでは、吸着体３１２と吸着体４１１とが吸着している。この状態では発電部３１は振動しておらず、発電はしていない。図６Ａに示す通り、この時、接点部６２１は接点部６２３に接しており、かつ、接点部６２１は接点部６２２から離れている。この時、スイッチ部６１によって入力端子２１は出力端子２２Ｂに接続されている（図７Ｂに示す状態）。
【００４９】
＜起動状態＞
次に、図５Ｂに示すように、移動部材４１が第一方向（方向Ａ）に向かって下げられると、発電部３１が引き剥がし部８１１に当接し（図５Ｃ参照）、吸着体３１２と吸着体４１１とが離れ、発電部３１が振動を開始する（図５Ｄ参照）。発電部３１が振動することによって発生する電力が中間端子３１１から出力される。発生した電力は整流回路７２を介して、キャパシタ７１および入力端子２１に入力される。
【００５０】
一方、接点部は、移動部材４１が第一方向（図６Ｂに『Ａ』として示す）に下げられると、接点部６２１が接点部６２２に当接する（図６Ｂ参照）。更に移動部材４１が第一方向に向かって下げられ、接点部６２１が引き剥がし部８１１に当接し（図６Ｃ参照）、吸着体６２１２と吸着体４１１とが離れ出す。この時はまだ、接点部６２１と接点部６２２は接している（図６Ｄ参照）。
【００５１】
つまり、発電部３１が発電を開始すると、接点部６２１は、接点部６２２と接している状態から接点部６２３に接する状態へ切り換る。この時、スイッチ部６１によって、入力端子２１は出力端子２２Ａに接続されるよう切り換る（図７Ｃに示す状態）。
【００５２】
＜電力供給停止期間＞
次に、移動部材４１が終点（第２の位置）に位置を維持すると、接点部６２１は徐々に上方（方向Ｂ）に向かって上がっていく。その結果、図６Ｅに示すように接点部６２１は、接点部６２２および接点部６２３と電気的に分離される。
【００５３】
この時、スイッチ部６１の切り替えにより、入力端子２１から出力端子２２Ａおよび出力端子２２Ｂへの電力の供給を停止する。すなわち、操作者が移動部材４１を終点の位置で保持（維持）している間は、接点部６２１は、接点部６２２、接点部６２３のどちらにも接続されない。つまり、入力端子２１へ入力された信号や電力は接点部６２２、接点部６２３のいずれへも供給されることはないので、発電部３１で発電した電力がキャパシタ７１に蓄積される。つまり、スイッチ部６１は図７Ｄに示す状態になっている。
【００５４】
＜復帰状態＞
次に、図６Ｆに示すように、移動部材４１を方向Ｂへと移動させると、スイッチ部６１により、入力端子２１は出力端子２２Ｂに接続され、図７Ｂの状態に切り換わる。よって、キャパシタ７１へ蓄えられた電力が、出力端子２２Ｂへと供給される。
【００５５】
その結果、発電部３１からの電力の発生が止まった後であっても、.移動部材４１を方向Ｂへ移動させると、出力端子２２Ｂから信号処理回路１５３へ電力を供給できる。
【００５６】
以上の説明からも明らかなように、本開示の発電装置１１では、移動部材４１が第二方向（方向Ｂ）へ移動すると、発電部３１を再度発電させることなく、信号（または電力など）を、接点部６２３（第３の接点部）を介して出力端子２２Ｂへ供給できる。つまり、発電部３１を振動させる機構などを設けなくても、移動部材４１がＢ方向へ移動する時、信号（または電力など）を出力端子２２Ｂへ供給できる。従って、移動部材４１が方向Ｂへ移動する時に発電させるための発電部３１を振動させる機構などを設ける必要がない。よって、発電装置１１の小型化が実現できる。
【００５７】
つまり本開示の発電装置１１では、入力端子２１に供給された信号を接点部６２２と接点部６２３へ選択的に出力できる。移動部材４１を第一方向（方向Ａ）へ移動させると、入力端子２１に供給された信号は、接点部６２２（出力端子２２Ｂ）に供給される。一方、移動部材４１が終点から始点へと復帰する時（移動部材４１を方向Ｂへ移動させると）、入力端子２１に供給された信号は、接点部６２３に供給される。
【００５８】
その結果、移動部材４１が終点から始点へと復帰する際にも、発電部３１で発電した電力をキャパシタ７１から入力端子２１へ供給することができ、発電装置１１から電力を提供できる。
【００５９】
更に、移動部材４１が終点の位置（第２の位置）で保持されている状態では、スイッチ部６１により、入力端子２１から出力端子２２Ａおよび出力端子２２Ｂに電力が供給されない。出力端子２２Ａおよび出力端子２２Ｂに接続される回路(例えば信号処理回路１５３)へ電流が流れることを阻止できる。よって、回路のリーク電流も発生しない。つまり、発電部３１で発電する限りある電力が、リーク電流によって消費されることを抑制できる。
【００６０】
なお、移動部材４１は、発電部３１を磁力によって吸着して移動することが好ましい。上述した通り、本開示の発電装置１１においては、移動部材４１が発電部３１を磁力によって吸着することで発電部３１を撓ませる。磁力によって発電部３１を撓ませるので、移動部材４１を駆動するためのリンク機構などを新たに設ける必要がない。また、磁力を用いているので、移動部材４１を繰り返し操作しても、リンク構成を用いた場合に発生する移動部材４１の磨耗の発生を抑制できる。その結果、繰り返して移動部材４１を操作しても発電部３１の振幅などの変化を小さくできる。つまり、発電部３１で発電する電力を安定させることができる。
【００６１】
さらに、移動部材４１が磁力の吸引力によって発電部３１を吸引することで、移動部材４１は、発電部３１を終点（第２の位置）から第二方向（方向Ｂ）へと移動させることができる。この場合、移動部材４１は、復帰部としても機能している。つまり、移動部材４１は、復帰部の一部または全部を兼ねることができる。たとえば、移動部材４１が、復帰部の全部を兼ねている場合、復帰部として機能する復帰バネなどを設ける必要がなくなる。したがって、移動部材４１は小さな力で移動できる。
【００６２】
［復帰部の変形例］
ここで、復帰部として復帰バネ２００が移動部材４１に設けられている構成について図１２を参照しながら簡単に説明する。
【００６３】
移動部材４１が、復帰部の一部を兼ねている場合や復帰部をかねていない場合、復帰部として移動部材４１に復帰バネ２００を設けてもよい。図１２に示す復帰バネ２００には、圧縮される力に対して、戻ろうとする反発力を利用する押しバネを用いることが好ましい。
【００６４】
まず、移動部が第１の位置から第２の位置に移動した後、復帰バネ２００は移動部材４１を第二方向（方向Ｂ）に付勢する。移動部材４１が復帰部の一部を兼ねる構成とした場合、つまり、移動部材４１と発電部３１との間に磁力の吸引力が働いている場合、復帰バネ２００による移動部材４１を第二方向へ付勢する弾性力は、磁力の吸引力だけ小さくできる。したがって、移動部材４１は小さな力で移動できる。
【００６５】
接点部６２１についても発電部３１と同様に、復帰バネ２００を用いることができる。本開示の発電装置１１では、移動部材４１は、接点部６２１と磁力によって吸着して移動する。移動部材４１が接点部６２１と磁力によって吸着することによって、移動部材４１は発電部３１撓ませる。なお、移動部材４１は、接点部６２１を撓ませると同時に、発電部３１も撓ませている。
【００６６】
本開示の発電装置１１のように、磁力を用いる場合、移動部材４１に吸着体４１１が配置される（例えば図５Ａ、図６Ａ参照）。発電部３１の金属板が磁性体材料によって形成されている場合、吸着体４１１に磁石が用いられることが好ましい。吸着体４１１に磁石が用いられる場合、接点部６２１を磁性体材料によって形成する。なお、発電部３１や接点部６２１が、ステンレスのような非磁性材料である場合、磁性体材料によって形成された吸着体３１２または吸着体６２１２を設ける（例えば、図５Ａ、図６Ａ参照）。吸着体３１２は、発電部３１の自由端側に、吸着体４１１と対向するように配置される。一方、吸着体６２１２は、接点部６２１の自由端側に吸着体４１１と対向するように配置される。
【００６７】
なお、吸着体３１２や吸着体６２１２は、は磁性体材料に限られず、磁石であっても良い。ただしこの場合、吸着体３１２や吸着体６２１２の磁極は、吸着体４１１の磁極と逆方向を向くように配置する。すなわち、逆の磁極同士が対向して配置されるので、移動部材４１は、発電部３１および接点部６２１と吸引力によって吸着する。なお、本開示の発電装置１１では吸着体３１２、吸着体６２１２、および吸着体４１１に磁石を用いたが、この構成に限らない。吸着体３１２と吸着体６２１２を磁石で形成し、吸着体４１１を磁性体材料で形成しても良い。
【００６８】
［引き剥がし部８１１の構成］
次に、発電部３１および接点部６２１を移動部材４１から離脱させる構成について、図５Ａ〜図６Ｆを参照しながら説明する。ケース８１は、引き剥がし部８１１を有する。移動部材４１が押し下げられると、図５Ｃに示すように、引き剥がし部８１１の先端が、発電部３１に当接する。同様に図６Ｃに示すように、引き剥がし部８１１の先端が、接点部６２１に当接する。引き剥がし部８１１が配置されていることによって、発電部３１および接点部６２１は、引き剥がし部８１１に当接した後、発電部３１および接点部６２１が更に撓むことを阻止することができる。移動部材４１の終点（第２の位置）は、引き剥がし部８１１の先端と発電部３１または接点部６２１が当接する時の移動部材４１の位置よりも下方に位置している。発電部３１または接点部６２１が第一方向（方向Ａ）への移動することが止っても、移動部材４１は、さらに、終点（第２の位置）に向って移動する。従って、発電部３１または接点部６２１が、引き剥がし部８１１の先端へ当接するとほぼ同時に、発電部３１または接点部６２１は、移動部材４１から離脱する。そして、移動部材４１を終点（第２の位置）まで移動させることで、移動部材４１は、引き剥がし部８１１の先端よりも下方に配置される。したがって、引き剥がし部８１１が発電部３１へ当接した後、発電部３１は移動部材４１から離脱する。そして、それまでに発電部３１に蓄えられた撓みによって、発電部３１は振動を開始する。また、引き剥がし部８１１が接点部６２１に当接した後、接点部６２１は移動部材４１から離脱する。つまり、接点部６２３は、接点部６２１と電気的に分離される。本開示の発電装置１１では、引き剥がし部８１１の発電部３１へ当接するタイミングと、引き剥がし部８１１の接点部６２１へ当接するタイミングは同時である。したがって、発電部３１が振動を開始するタイミングと、接点部６２１と接点部６２３とが電気的に分離されるタイミングを同時にすることできる。その結果、発電部３１で発電した電力が、接点部６２３へ供給されることを阻止できる。
【００６９】
接点部６２１は、弾性体材料によって形成されている。そして、接点部６２１は、片持ち梁である。すなわち、接点部６２１の入力端子２１側は、固定されている。接点部６２１の入力端子２１と反対側は、自由端である。そこで、移動部材４１の移動によって接点部６２１の自由端側に撓みを発生させている。すなわち、接点部６２１は、撓みによる反力を蓄積した状態で、移動部材４１によって規制されている。そして、移動部材４１は始点から終点までの移動する間に、接点部６２１から離脱する。すなわち、接点部６２１は、移動部材４１の終点においては移動部材４１から離脱した状態である。そして、接点部６２１は、移動部材４１の離脱によって、移動部材４１による規制から開放される。接点部６２１は、蓄積された反力によって、第二方向（方向Ｂ）へと移動する。その結果、接点部６２１は、接点部６２２と電気的に分離される。
【００７０】
以上の説明からも明らかなように、終点（第２の位置）において接点部６２１と接点部６２２とを分離させ、移動部材４１の移動によって接点部６２１に蓄積された反力を用いている。すなわち、接点部６２１自身が、接点部６２１を接点部６２２と分離させる機構を構成している。したがって、別途、接点部６２１と接点部６２２とを分離させるための機構を設ける必要はない。
【００７１】
なお、発電部３１を磁力で起動させる場合、接点部６２１も、磁力による吸引力で、接点部６２２と接続させることが好ましい。この場合、接点部６２１を発電部３１とともに撓ませるために、吸着体４１１を流用することができる。吸着体４１１が磁石である場合、接点部６２１は、磁性体材料によって形成することが好ましい。別の方法として、接点部６２１に磁石あるいは磁性体材料による吸着体を設けても良い。また、吸着体４１１が磁性体材料によって形成されている場合、接点部６２１の吸着体は、磁石によって形成することが好ましい。なお、吸着体４１１と接点部６２１の吸着体６２１２とが対向するように吸着体４１１と吸着体６２１２とを配置する。
【００７２】
また、本開示の発電装置１１では、接点部６２１と発電部３１を同時に撓ませるために吸着体４１１を流用したが、この構成に限らない。接点部６２１を撓ませるために、接点部６２１あるいは移動部材４１の一方もしくは双方に、専用の吸着体を設けても良い。
【００７３】
［調整部６２１１の構成］
次に、調整部６２１１について、図６Ａ〜図６Ｆを参照しながら説明する。
【００７４】
接点部６２１は、調整部６２１１を含むことが好ましい。調整部６２１１は、接点部６２１と接点部６２２との接触している時間を調整するために設けられる。調整部６２１１を調整することによって接点部６２１と接点部６２２とが接触している時間を調整できる。たとえば、調整部６２１１が錘で構成されている場合で説明する。調整部６２１１の錘の重さが重ければ重いほど、接点部６２１と移動部材４１（接点部６２３）が離脱した後、接点部６２１が上方に戻っていく時間を遅らせることができる。一方、調整部６２１１の錘の重さが軽ければ、接点部６２１と移動部材４１（接点部６２３）が離脱した後、接点部６２１が上方に戻っていく時間を錘が重かった場合と比べて、早めることができる。つまり、調整部６２１１は、入力端子２１へ入力された信号や電力を接点部６２２へ供給する時間を適宜調整できる。
【００７５】
なお、本実施形態では、接点部６２３は移動部材４１に形成されている。この場合、移動部材４１の発電部３１からの離脱と、移動部材４１の接点部６２１からの離脱は、同じタイミングになる。よって、発電部３１で発電を開始すると同時に、接点部６２１（第１の接点部）を接点部６２３（第３の接点部）から電気的に分離することができる。したがって発電部３１で発電した電力が、接点部６２３へ供給されること阻止できる。なお、調整部６２１１は、上述した通り、たとえば接点部６２１の他端に設けられる錘によって構成できる。この場合、錘の重量を適宜設定することで、接点部６２１と接点部６２２とが接触している時間を調整できる。
【００７６】
［発電装置１１からの出力］
次に発電装置１１から発生する電力の出力の状態について図２、図４、図５Ａ〜図５Ｆ、図６Ａ〜図６Ｆおよび、図７Ａ〜７Ｄを参照しながら詳しく説明する。
【００７７】
図４は、発電装置１１における信号波形図である。図４の横軸は、時間を示している。なお、図４は、移動部材４１を一定の速度で押し下して（第２の位置に移動させ）、さらに、移動部材４１を元の位置に戻した（第１の位置に戻した）場合の発電装置１１から出力される信号の状況を示している。
【００７８】
図４の横軸は、図１Ａに示す移動部材４１の位置を示すともいえる。図４において、Ｓ３１は、発電部３１で発生した電力が整流回路７２で整流された後の出力電圧特性の一例を示している。Ｓ２２Ａは、出力端子２２Ａの電圧特性を示している。Ｓ２２Ｂは、出力端子２２Ｂの電圧特性を示している。Ｓ２２は、出力端子２２の電圧特性を示している。すなわち、Ｓ２２は、Ｓ２２ＡとＳ２２Ｂとの合成出力である。
【００７９】
図５Ａ〜図５Ｆ、および図６Ａ〜図６Ｆは、発電装置１１における要部の動作説明図である。なお、図５Ａ〜図５Ｆは、発電装置１１を図２に示す断面線１Ａ−１Ａで切断した状態を示している。一方、図６Ａ〜図６Ｆは、発電装置１１を図２に示す断面線１Ｂ−１Ｂで切断した状態を示している。以下、発電装置１１における、発電動作および出力動作について、図４、図５Ａ〜図５Ｆ、図６Ａ〜図６Ｆおよび図７Ａ〜図７Ｄを参照しながら詳しく説明する。なお、この動作の説明は、図４に示す信号波形の時間に伴う変化に沿って説明する。
【００８０】
図４に示す時間Ｔ０での発電部３１およびスイッチ部６１の動作図を、図５Ａおよび図６Ａに示している。すなわち、図４に示すように、操作者によって操作部１５１（図７Ａ参照）を操作される前の状態である。移動部材４１は始点（第１の位置）に位置している。なお、接点部６２１は、接点部６２３と接触している。この状態においては、移動部材４１は発電部３１に吸着している。時間Ｔ０の時点では、発電部３１は振動していない。つまり、発電部３１は発電していない。一方、図６Ａに示すように、接点部６２１は、接点部６２２と接触していない。したがって、発電部３１で発電した電力が、接点部６２２や接点部６２３から出力されることを抑制できる。
【００８１】
図４に示す時間Ｔ０から時間Ｔ１の直前までの間での、発電部３１およびスイッチ部６１の動作図を、図５Ｂおよび図６Ｂに示している。時間Ｔ０から時間Ｔ１までの期間、移動部材４１は、発電部３１を押し下げている。時間Ｔ０から時間Ｔ１の直前までの期間では、移動部材４１は発電部３１と吸着している。また、移動部材４１と接点部６２１が吸着することで、接点部６２１と接点部６２３は接触している。移動部材４１が方向Ａに移動するにつれて、発電部３１および接点部６２１の撓みは大きくなっていく。そして、時間Ｔ１に達するまでに、接点部６２１は接点部６２２と接触する（図６Ｂ参照）。この時点では、発電部３１は、振動が抑制されている。つまり、実質的に発電部３１では電力が発生しておらず、接点部６２２や接点部６２３に電力が供給されていない。
【００８２】
図４に示す時間Ｔ１での動作図を、図５Ｃおよび図６Ｃに示している。図５Ｃおよび図６Ｃは、移動部材４１が離脱点に位置している状態を示している。この時点で、発電部３１と接点部６２１は、引き剥がし部８１１へ当接する。なお、移動部材４１は、離脱点を越えてさらに終点方向（方向Ａ）へと移動できる。したがって、操作者が、離脱点を越えてさらに押し続けると、移動部材４１は、引き剥がし部８１１の振動部への当接部よりも終点方向（方向Ａ）へと移動する。この状態で、発電部３１と移動部材４１との吸着状態は解除される。同時に、接点部６２１と移動部材４１との吸着状態が解除される。移動部材４１は、発電部３１および接点部６２１から離脱する。これにより、接点部６２１と接点部６２３との接触も解除される。また、移動部材４１の移動による発電部３１の撓みによって蓄えられた反力が開放される。したがって、時間Ｔ１の直後から発電部３１の振動が開始されて、発電を開始する（図５Ｄ参照）。また、発電部３１の移動部材４１からの離脱と、接点部６２１の移動部材４１からの離脱は、同じタイミングで発生する。そして、発電部３１の振動は、時間Ｔ１から開始されて、徐々に減衰する。そして、発電部３１は、時間Ｔ２までの間、振動して、電力を出力している（図４の特性曲線Ｓ３１参照）。
【００８３】
発電部３１での発電が開始すると、発電部３１で発電された電力は、整流回路７２を介してキャパシタ７１へ蓄えられる。この時、接点部６２１〜６２３で構成されるスイッチ部６１は、図７Ｃに示す状態で、入力端子２１から出力端子２２Ａに電力が供給されている。なお、移動部材４１が離脱点に位置している状態(図６Ｃに示す状態)で、接点部６２１は、接点部６２２と接触している。
【００８４】
そして、移動部材４１が離脱点を通過すると、接点部６２１と接点部６２３との接触は解消される。なお、この時、接点部６２１と接点部６２２との接触状態は継続される。この構成により、時間Ｔ１の直後から出力端子２２Ａへ供給される電圧は上昇し始める。
【００８５】
また時間Ｔ１の直後に接点部６２１は、移動部材４１との吸着が解除される。したがって、この時点では、接点部６２１の撓みによって蓄積された反力が開放される。すると、接点部６２１は、第二方向(方向Ｂ)への移動を開始する。ところが、接点部６２１は、調整部６２１１(本開示では錘)を設けているので、ゆっくりと、第二方向へと復帰する。この間、接点部６２１は、接点部６２２との接触を継続している（図６Ｄ参照）。
【００８６】
図４に示す時間Ｔ３（第２の時間）直後の動作図を説明する。時間Ｔ１〜時間Ｔ３までの期間（以下、時間Ｔ１〜時間Ｔ３までの期間を『期間Ｔ４』と表す）、接点部６２１は接点部６２２との接触している（図６Ｄ参照）。そして、接点部６２１は、図４に時間Ｔ３を経過した直後に、接点部６２２との接触を解消され、電気的に分離される（図６Ｅ参照）。つまり、期間Ｔ４での間、スイッチ部６１の状態は図７Ｃに示す通り、入力端子２１へ供給された電力は出力端子２２Ａへ出力される。時間Ｔ３の直後に、スイッチ部６１の状態は図７Ｄに移行し、入力端子２１から出力端子２２Ａへの電力の供給が停止される。
【００８７】
図４に示す時間Ｔ５および時間Ｔ６での動作図を図５Ｅおよび図６Ｅに示している。なお、移動部材４１は、時間Ｔ５に終点（第２の位置）へ到達する。本実施形態では、操作者は、長い時間（時間Ｔ５から時間Ｔ６まで）の間、図７Ａに示す操作部１５１を押し続けている（長押している）。そして、この間、移動部材４１は終点に位置している。すなわち、移動部材４１と発電部３１とは、離れており、移動部材４１は発電部３１と緩衝しない。なお、操作者が、操作部１５１の長押をせず、押し下した後で即戻した場合、時間Ｔ５と時間Ｔ６との間第２の時間はほとんどない。
【００８８】
また、図４に示す本実施形態では、時間Ｔ５を時間Ｔ３（第２の時間）の後に訪れるように、調整部６２１１は時間を調整しているが、この構成に限らない。時間Ｔ３（第２の時間）が時間Ｔ５の後であっても良い。
【００８９】
操作者は、図７Ａに示す操作部１５１を時間Ｔ６まで押し続ける。なお、時間Ｔ６は、時間Ｔ３よりも後である。したがって、時間Ｔ６において、接点部６２１は、接点部６２２と既に電気的に分離された状態となっている。時間Ｔ６とＴ７との間での動作図を図５Ｆおよび図６Ｆに示している。操作者の操作により、Ｔ６の経過後に、操作部１５１は、移動部材４１の復帰力によって戻される。すなわち、時間Ｔ６の経過後に、移動部材４１は、第二方向（方向Ｂ）へと移動を開始する。なお、操作者は操作部１５１を復帰する操作は不要である。すなわち、本実施形態の場合、吸着体４１１と吸着体３１２との磁力による吸着力によって、移動部材４１は終点（第２の位置）から始点（第１の位置）へと移動する。
【００９０】
時間Ｔ７で、移動部材４１は、発電部３１および接点部６２１と再度接触する。すなわち、接点部６２１は、接点部６２３と接触する。そして、発電部３１、移動部材４１および接点部６２は、時間Ｔ７で図５Ａや図６Ａに示す初期状態へと復帰する。
【００９１】
この時、スイッチ部６１は図７Ｂの状態に戻っており、入力端子２１は出力端子２２Ｂと接続されている。そして、キャパシタ７１に蓄えられていた電力が、出力端子２２Ｂへ供給される。
【００９２】
図４に示すように本実施形態では、時間Ｔ１から時間Ｔ２までの期間が、期間Ｔ４よりも長い。すなわち、発電部３１で発電している期間（時間Ｔ１〜時間Ｔ２）が期間Ｔ４よりも長くなるように発電部３１は構成されている。第二の時間Ｔ３から時間Ｔ７までの間、接点部６２１は、接点部６２３と、電気的に分離されたままである。つまりスイッチ部６１は図７Ｄの状態になっている。その結果、時間Ｔ３から時間Ｔ７までの期間は、出力端子２２Ａおよび出力端子２２Ｂのいずれからも電力の出力が阻止される。よって、この期間に発電部３１で発電された電力は、キャパシタ７１に蓄えられる。そして、時間Ｔ７で、接点部６２１が接点部６２３に接続されることによって、キャパシタ７１へ蓄えられた電力は、出力端子２２Ｂへと供給される。この時、スイッチ部６１は図７Ｂの状態になっている。
【００９３】
以上の説明からも明らかなように、図４に示す時間Ｔ３は時間Ｔ２よりも前なので、期間Ｔ４の間、発電部３１で発電した電力を出力端子２２Ａから出力できる。また、移動部材４１を第二方向へ移動させることによって、キャパシタ７１に蓄積された電力を出力端子２２Ｂから出力できる。したがって、発電部３１で発生した電力を出力端子２２Ａと、出力端子２２Ｂへと選択的に出力できる。また、時間Ｔ６が、第一の時間Ｔ２よりも後であっても、電力を出力できる。すなわち、発電装置１１は、発電部３１による発電を継続できる時間（第一の時間Ｔ２）を経過した後に、操作部１５１を第二方向へと操作した場合でも、電力を出力することができる。
【００９４】
なお、時間Ｔ２は、時間Ｔ５よりも前であるが、この構成に限らない。時間Ｔ２が、時間Ｔ５より後であっても良い。また、時間Ｔ２が、時間Ｔ７よりも後であっても良い。この場合、特性曲線Ｓ３１１で示されるように、時間Ｔ６から時間Ｔ７の間で発電部３１は発電している。発電装置がこのような構成の場合であっても、移動部材４１の第二方向への移動により出力端子２２Ｂから電力を出力できる。
【００９５】
移動部材４１が始点（第１の位置）に復帰した際、移動部材４１は発電部３１へ吸着した状態となっている（図５Ａ参照）。したがって、時間Ｔ７に到達した際、発電部３１が発電していても、発電部３１の振動は、移動部材４１によって強制的に制止される。その結果、発電部３１での発電は終了する。
【００９６】
［電子機器１５の第１の活用例］
次に電子機器１５を、窓の開閉を検知するセンサとして用いた例にについて図７Ａを参照しながら説明する。電子機器１５は、窓のサッシ部などに装着されており、窓自体もしくは錠の開閉状態を検知している。以下、電子機器を窓のサッシに装着した例で説明する。この場合、信号処理回路１５３は、送信回路を含むことが好ましい。
【００９７】
窓が閉じている状態では、図７Ａに示す操作部１５１は、初期状態に位置している。すなわち、移動部材４１は、始点に位置している（図５Ａ参照）。そして、窓が開かれると、窓の外枠によって、図７Ａに示す操作部１５１が押さえられる。これにより、移動部材４１は、始点から終点へと移動する(図５Ｅ参照)。そして、この間に出力端子２２Ａから電力を出力できる。そして出力端子２２Ａから出力される電力によって、信号処理回路１５３は起動する。この構成により、信号処理回路１５３は、出力端子２２Ａから出力される信号（または電力など）によって、窓が開かれたことを検知できる。そして、窓が開かれたことを検知すると、信号処理回路１５３は親機（図示せず）へ信号を送信する。なお、信号処理回路１５３は、操作検知部１５２(図１１参照)を検知することで、窓の状態変化を検知する構成としても良い。なお、操作検知部１５２については後述する。
【００９８】
発電装置１１は信号を送信した後で、出力端子２２Ａからの電力（信号）の出力を停止するように設定されている。つまり、スイッチ部６１により図７Ｂの状態から図７Ｃの状態になる。出力端子２２Ａからの電力（信号）の出力を停止した後は、発電部３１で発電した電力はキャパシタ７１へ蓄えられる。そして、窓が再度閉じられるまでの間、発電部３１で発電された電力は、キャパシタ７１に蓄電された状態が維持される。
【００９９】
窓の開いた状態から、窓を閉めることにより、操作部１５１は第二方向へと移動する。また、移動部材４１が、終点から始点へと復帰して、キャパシタ７１に貯められた電力は出力端子２２Ｂから出力される。これにより、再度、信号処理回路１５３を起動できる。この構成により、信号処理回路１５３は、出力端子２２Ｂから出力される信号（または電力）によって、窓が閉じられたことを検知できる。そして、信号処理回路１５３が、窓が閉じられたことを検知すると、信号処理回路１５３は、親機に信号を送信する。以上のように、窓を開けてから、次回閉めるまでの期間が長くても、発電部３１で発電した電力は、キャパシタ７１に蓄電されている。操作部１５１が操作される時間が長いような用途に対しても、発電装置１１は操作部１５１の操作を検知できる。そして、親機は、窓の開閉状態を検知できる。
【０１００】
そして、親機は窓を開けた旨の信号を受信してから、規定時間を経過しても窓を閉めた旨の信号を受信していないと判断した場合に、報知部（図示せず）から警告を出力している。なお、親機で判定する規定時間は、キャパシタ７１で電力を維持できる限界時間よりも短く設定する。なお、親機の警告の解除は、キャパシタ７１で電力を維持できる限界時間よりも長い時間を経過した後であるかもしれない。そこで、発電装置１１は、窓をあらかじめ定められた規則で開閉された場合に、警告を解除する旨の信号を送信回路から出力する構成としておくことが好ましい。なお、この場合、あらかじめ定められた規則の最後の動作は、窓を閉めることで終わるようにしておく。このように、親機で警告解除の旨の信号を受信することにより、窓は閉じている状態（初期状態）と判断できる。
【０１０１】
［電子機器１５の第２の活用例］
次に他の例の電子機器１６について、図８〜図１１を参照しながら説明する。図８は、電子機器１６の上面図である。図９は、電子機器１６の断面図である。図１０は、電子機器１６の要部分解斜視図である。図１１は、電子機器１６の回路ブロック図である。なお、図９は、図８の電子機器１６を断面線９−９で切断した状態を示している。図８に示す電子機器１６は、リモコンである。電子機器１６は、操作検知部１５２、送信部１５６を含んでいる。操作検知部１５２は、操作者による操作部１５１の操作を検知し、検知信号を信号処理回路１５３へ出力している。なお、信号処理回路１５３は端子１５３３を有している。そして、端子１５３３と出力端子２２とを接続されることによって、信号処理回路１５３は動作する。すなわち、発電装置１１は、操作部１５１がオンされた際と、オフされた際に電力を出力する。したがって、信号処理回路１５３は、操作部１５１をオンされた際と、オフされた際にそれぞれ動作できる。
【０１０２】
電子機器１６は、複数の操作部１５１を有している。この場合、それぞれの操作部１５１の下に、操作検知部１５２を配置している。すなわち、ｍ列、ｎ行の操作部１５１を要する場合、ｍ列、ｎ行の操作検知部１５２を含む。そして、操作部１５１の操作によって、操作検知部１５２がオン／オフする。操作検知部１５２として、対となっている導電ゴム接点１５２１と接点導体１５２２とを用いることができる。この場合、導電ゴム接点１５２１は、操作部１５１の下面に貼り付けられている。一方、一対の接点導体１５２２と導電ゴム接点１５２１とは、対向する位置に配置されている。なお、接点導体１５２２は、プリント基板上に形成された導体パターンで形成できる。そして、操作部１５１が押し下されると、導電ゴム接点１５２１と対向する接点導体１５２２が接触することで、一対の接点導体１５２２と導電ゴム接点１５２１との間が導通する。そしてこの構成により、操作検知部１５２はオンの状態となる。なお、操作検知部１５２としては、ゴム接点に限らず、たとえば汎用のプッシュスイッチを用いても良い。
【０１０３】
信号処理回路１５３は、ｍ個の出力端子１５３４と、ｎ個の入力端子１５３５を含んでいる。そして、信号処理回路１５３は、出力端子１５３４から順に検知信号を操作検知部１５２へ出力している。そして、１つの出力端子１５３４から検知信号が出力される度に、信号処理回路１５３は、入力端子１５３５を順にサーチして、検知信号の入力を検知している。そしてこの動作によって、いずれの操作部１５１が操作されたかを検知できる。
【０１０４】
なお、電子機器１６は、さらに筐体１５５（図８参照）を含んでも良い。発電装置１１、操作部１５１、操作検知部１５２、信号処理回路１５３は、筐体１５５の中に収納されている。そして、操作部１５１の一部は、筐体１５５から突出している。なお、いずれの操作部１５１が操作された場合でも、移動部材４１は移動する。そのために、発電装置１１は、たとえば、操作部１５１とともに上下動して、その上下動を移動部材４１へと伝達するスライダ１５７を有している。なお、接点導体１５２２が形成されたプリント基板も、スライダ１５７の一部を構成できる。この構成により、いずれの操作部１５１を操作したとしても、その動作を移動部材４１へと伝達できる。したがって、発電装置１１の数量を少なくできる。その結果、電子機器１６を軽くできる。また電子機器１６を小さくできる。なお、発電装置１１を、操作検知部１５２として兼用する場合、操作部１５１の数と同じ数の発電装置１１を収納する。すなわち、ひとつの操作部１５１に対して１つの発電装置１１を準備する。
【０１０５】
本開示は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本開示の範囲内に包含されるものである。
【０１０６】
［まとめ］
本開示の発電装置１１は、入力端子２１と、振動によって発電する発電部３１と、第１の位置と第２の位置との間を移動する移動部材４１と、接点部６２１と、接点部６２２と、接点部６２３とを有するスイッチ部６１と、を有する。そして、移動部材４１が第１の位置から第２の位置に向かって移動するのに応じて、発電部３１は撓み、かつ、移動部材４１が発電部３１から離脱することによって発電部３１は振動を開始する。接点部６２１は入力端子２１と電気的に接続されており、移動部材４１が第１の位置から第２の位置に向かって移動するのに応じて、接点部６２１は接点部６２３に接触する。さらに、移動部材４１が第２の位置に移動すると、接点部６２１は接点部６２２から離脱する。
【０１０７】
また、本開示の発電装置１１においては、接点部６２１は、弾性体材料によって形成されている。そして、移動部材４１が第１の位置に位置する時、移動部材４１は第１の接点部６２１と吸着している。更に、移動部材４１が第１の位置から第２の位置に向かって移動することで、第１の接点部６２１は撓む。
【０１０８】
移動部材４１が第２の位置に移動した後、移動部材４１によって第１の接点部６２１に加えられた撓みの反力によって接点部６２１は接点部６２２から離脱する。
【０１０９】
また、本開示の発電装置１１は、調整部６２１１を更に有する。そして、調整部６２１１は、移動部材４１が第２の位置に移動した後、接点部６２１が接点部６２２から離脱するまでの時間を調整することが可能である。
【０１１０】
なお、調整部６２１１は錘で構成し、錘は接点部６２１に形成しても良い。
【０１１１】
また、本開示の発電装置１１においては、移動部材４１は、移動部材４１が第２の位置に移動した後、前記第１の位置に復帰することが好ましい。
【０１１２】
更に、移動部材４１および発電部３１は第１の位置では磁力によって吸着しており、移動部材４１は、第２の位置に向かって移動することによって、発電部３１を撓ませ、移動部材４１は、発電部３１からの磁力の吸引力によって、第２の位置から第１の位置に復帰する。
【０１１３】
本開示の発電装置１１は、入力端子２１および発電部３１に電気的に接続されキャパシタ７１を更に有することが好ましい。そして、キャパシタ７１は、発電部３１で発電した電力を蓄えることができ、キャパシタ７１は、キャパシタに蓄えられた電力を入力端子２１へ供給する。
【０１１４】
本開示の発電装置１１は、出力端子２２Ａと、出力端子２２Ｂと、振動によって時間Ｔ２（第１の時間）まで電力を発生する発電部３１と、第１の位置と第２の位置との間を移動する移動部材４１と、第１の接点部６２１と第２の接点部６２２と第３の接点部６２３とを有するスイッチ部と、を有する。そして、移動部材４１が第１の位置から第２の位置に向かって移動するのに応じて、発電部３１は撓み、かつ、移動部材４１が発電部３１から離脱することによって発電部３１は振動を開始する。また、移動部材４１が第１の位置から第２の位置に向かって移動するのに応じて、接点部６２１は接点部６２３に接触する。そして、移動部材４１が第２の位置に移動すると、接点部６２１は接点部６２２から離脱する。更に、移動部材４１が移動するのに応じて、スイッチ部６１は、発電部３１で発生した電力を出力端子２２Ａまたは出力端子２２Ｂへ選択的に供給する。スイッチ部６１は、時間Ｔ２（第１の時間）よりも前の時間Ｔ３（第２の時間）まで、発電部３１で発生した電力を出力端子２２Ａへ供給する。そして、時間Ｔ３（第２の時間）の後に、出力端子２２Ａへ電力が供給されることを停止させるようにスイッチ部６１は切り換る。また、時間Ｔ３（第２の時間）よりも後に、移動部材４１が第２の位置から第１の位置に向かって移動すると、スイッチ部６１は、出力端子２２Ｂへ電力が供給されるように切り換る。
【０１１５】
本開示の発電装置１１は、発電部３１とスイッチ部６１との間に設けられ、発電部３１で発生する電力を蓄えるキャパシタ７１をさらに有することが好ましい。そして、移動部材４１が第２の位置に位置している時、スイッチ部６１は、発電部３１で発生する電力を出力端子２２Ａへ供給されないように切り換る。
【０１１６】
本開示の発電装置１１は、出力端子２２Ａと、出力端子２２Ｂと、振動によって第１の時間まで電力を発生する発電部３１と、第１の位置と第２の位置との間を移動する移動部材４１と、発電部３１と電気的に接続されたスイッチ部６１と、スイッチ部６１と発電部３１との間に設けられ、発電部３１で発生した電力を蓄積するキャパシタ７１と、を有する。そして、移動部材４１が第１の位置から第２の位置に向かって移動するのに応じて、発電部３１は振動を開始し、発電部３１は振動することで電力を発生する。発電部３１で発生した電力を、時間Ｔ２（第１の時間）よりも前の時間Ｔ３（第２の時間）まで、出力端子２２Ａに出力し、時間Ｔ３（第２の時間）より後に、出力端子２２Ａへの電力の供給を停止する。そして、出力端子２２Ａへの電力の供給が停止された後、発電部３１で発生した電力がキャパシタ７１へ蓄えられる。時間Ｔ３より後に、移動部材４１が第２の位置から第１の位置に向かって移動すると、キャパシタ７１に蓄えられた電力が出力端子２２Ｂへ供給される。
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
以上のように、本開示にかかる発電装置は、移動部材が第２の位置から第１の位置へと復帰する際にも、電力を出力でき、発電装置等として有用である。
【符号の説明】
【０１１８】
１１，１００  発電装置
１５  電子機器
１６  電子機器
２１  入力端子
２２  出力端子
２２Ａ  出力端子（第１の出力端子）
２２Ｂ  出力端子（第２の出力端子）
３１  発電部
３１１  中間端子
３１２  吸着体
４１  移動部材
４１１  吸着体
６１  スイッチ部
６２  接点部
６２１  接点部（第１の接点部）
６２２  接点部（第２の接点部）
６２１１  調整部（錘）
６２１２  吸着体
６２３  接点部（第３の接点部）
７１  キャパシタ
７２  整流回路
８１  ケース
８１１  引き剥がし部
１５１  操作部
１５２  操作検知部
１５２１  導電ゴム接点
１５２２  接点導体
１５３  信号処理回路
１５３１Ａ，１５３１Ｂ，１５３２，１５３３  端子
１５３４  出力端子
１５３５  入力端子
１５４  電源回路
１５５  筐体
１５６  送信部
１５７  スライダ
２００  復帰バネ
Ｔ０，Ｔ１，Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７  時間
Ｔ２  時間（第１の時間）
Ｔ３  時間（第２の時間）
Ｔ４  期間
【図１Ａ】
2018042902.tif 000003
【図１Ｂ】
2018042902.tif 000004
【図２】
2018042902.tif 000005
【図３】
2018042902.tif 000006
【図４】
2018042902.tif 000007
【図５Ａ】
2018042902.tif 000008
【図５Ｂ】
2018042902.tif 000009
【図５Ｃ】
2018042902.tif 000010
【図５Ｄ】
2018042902.tif 000011
【図５Ｅ】
2018042902.tif 000012
【図５Ｆ】
2018042902.tif 000013
【図６Ａ】
2018042902.tif 000014
【図６Ｂ】
2018042902.tif 000015
【図６Ｃ】
2018042902.tif 000016
【図６Ｄ】
2018042902.tif 000017
【図６Ｅ】
2018042902.tif 000018
【図６Ｆ】
2018042902.tif 000019
【図７Ａ】
2018042902.tif 000020
【図７Ｂ】
2018042902.tif 000021
【図７Ｃ】
2018042902.tif 000022
【図７Ｄ】
2018042902.tif 000023
【図８】
2018042902.tif 000024
【図９】
2018042902.tif 000025
【図１０】
2018042902.tif 000026
【図１１】
2018042902.tif 000027
【図１２】
2018042902.tif 000028
【国際調査報告】
2018042902.tif 000029
2018042902.tif 000030
2018042902.tif 000031
2018042902.tif 000032