(57)【要約】【課題】電磁誘導型の振動発電機において、永久磁石の運動エネルギーの低下による発電効率の低下を抑えた発電効率がよい振動発電機を提供することを目的とする。【解決手段】磁性材料の筒状部材２の中心に設けた芯部１２２に永久磁石１１１を挿入して固定し、前記永久磁石１１１の周囲に沿って、ボビンケース１３１に可動コイル１３５を設ける構成により、前記永久磁石１１１から前記筒状部材２に向かって発生する磁束に前記コイル１３５を横切らせて発電させる。【選択図】        図１
2012034475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性材料からなる筒状部材と、
前記筒状部材の内部に配置された永久磁石と、
前記筒状部材の内壁と前記永久磁石とから形成される空間内を、非磁性材料からなり、所定の方向に移動可能に設けられるコイルと、
を備えることを特徴とする振動発電機。
【請求項２】
一端が前記筒状部材の内部に固定され、他端が前記コイルに接続された非磁性材料からなる弾性部材によって、前記コイルは、前記空間内を前記所定の方向に移動可能に保持されていることを特徴とする請求項１に記載の振動発電機。
【請求項３】
前記一端が前記筒状部材に固定された弾性ばねである前記弾性部材が、前記コイルの移動方向の一端側及び他端側のそれぞれに、設けられていることを特徴とする請求項２に記載の振動発電機。
【請求項４】
前記永久磁石は、前記筒状部材の中心部に設けられ、
前記コイルには、複数の前記弾性ばねが、前記一端側と前記他端側とに、共に等しい長さで固定に設けられることを特徴とする請求項３に記載の振動発電機。
【請求項５】
前記弾性部材は、非磁性かつ導電性材料の弾性ばねで構成され、
前記コイルと、前記コイルから発生する電流を整流する整流部とが、前記弾性ばねを介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の振動発電機。
【請求項６】
前記永久磁石は、磁石空孔部を備える円筒形状であり、
前記永久磁石の前記磁石空孔部と嵌合可能な円筒または円柱形状の非磁性材料からなる固定部材を備え、
前記永久磁石は、前記磁石空孔部に、前記固定部材が挿入されることにより、固定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の振動発電機。
【請求項７】
前記固定部材は、芯空孔部を備える非磁性の筒状形状であり、
前記固定部材の前記芯空孔部には、非磁性かつ導電性材料から成る配線部材を備え、前記コイルと、前記コイルから発生する電流を整流する整流部とが、前記固定部材を介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項６に記載の振動発電機。
【請求項８】
前記コイルは、非磁性、且つ無機材料の巻回部材に巻回して設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の振動発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルが移動され、磁石の磁束を横切ることにより発電される振動発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コイルが、円筒形状のケースの内部に固定して収容され、永久磁石が、コイルに沿って摺動自在に設けられた簡易発電器がある。永久磁石が摺動されると、永久磁石の磁束はコイルを横切り、電力が発生される。特許文献１に記載の簡易発電器においては、コイルが、円筒状のケーシングの内部に収容された磁性材料からなる閉磁回路形成部材に区画されて形成され、永久磁石が、閉磁回路形成部材に沿って移動されることにより、永久磁石の磁束がコイルを横切り、発電が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１７７７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の簡易発電器においては、磁性材料の閉磁回路形成部材が、コイルを収容する部材として用いられる。これにより、コイルを横切る永久磁石の磁束密度が高められる。しかしながら、閉磁回路形成部材は、磁性材料である。そのため、閉磁回路形成部材に沿って摺動される永久磁石により磁化される。これにより、磁化された閉磁回路形成部材と、永久磁石とは引き合い易くなる状態となり、永久磁石には、磁化された閉磁回路形成部材に対し、磁着する力が働く。永久磁石と閉磁回路形成部材との間に働く磁力により、閉磁回路形成部材に沿って移動する永久磁石の速度は、制限されることとなる。従って、永久磁石の運動エネルギーは低下してしまい、発電効率が悪いという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、永久磁石の運動エネルギーの低下による発電効率の低下を抑えた発電効率がよい振動発電機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】
この目的を達成するために、請求項１記載の振動発電機は、磁性材料からなる筒状部材と、前記筒状部材の内部に配置された永久磁石と、前記筒状部材の内壁と前記永久磁石とから形成される空間内を、非磁性材料からなり、所定の方向に移動可能に設けられるコイルと、を備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の振動発電機は、一端が前記筒状部材の内部に固定され、他端が前記コイルに接続された非磁性材料からなる弾性部材によって、前記コイルは、前記空間内を前記所定の方向に移動可能に保持されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の振動発電機は、前記一端が前記筒状部材に固定された弾性ばねである前記弾性部材が、前記コイルの移動方向の一端側及び他端側のそれぞれに、設けられていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の振動発電機は、前記永久磁石は、前記筒状部材の中心部に設けられ、前記コイルには、複数の前記弾性ばねが、前記一端側と前記他端側とに、共に等しい長さで
固定に設けられることを特徴とする。
【００１０】
請求項５の振動発電機は、前記弾性部材は、非磁性かつ導電性材料の弾性ばねで構成され、前記コイルと、前記コイルから発生する電流を整流する整流部とが、前記弾性ばねを介して電気的に接続されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項６の振動発電機は、前記永久磁石は、磁石空孔部を備える円筒形状であり、前記永久磁石の前記磁石空孔部と嵌合可能な円筒または円柱形状の固定部材を備え、前記永久磁石は、前記磁石空孔部に、前記固定部材が挿入されることにより、固定されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項７の振動発電機は、前記固定部材が、芯空孔部を備える非磁性の筒状形状であり、前記固定部材の前記芯空孔部には、非磁性かつ導電性材料から成る配線部材を備え、前記コイルと、前記コイルから発生する電流を整流する整流部とが、前記固定部材を介して電気的に接続されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項８の振動発電機は、前記コイルは、非磁性、且つ無機材料の巻回部材に巻回して設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の振動発電機においては、筒状部材が、磁性材料であることにより磁気回路を形成するため、筒状部材と永久磁石との間を移動するコイルに対して、永久磁石から筒状部材に向かって発生する磁束を効率よく横切らせることができる。また、永久磁石を固定し、非磁性材料からなるコイルを移動させることにより、永久磁石と永久磁石により磁化される筒状部材とにコイルが磁着しないため、コイルの運動エネルギーが低下することなく、効率よく発電を行うことができる。
【００１５】
また、請求項２記載の振動発電機においては、コイルが、筒状部材に一端が固定された弾性ばねにより保持されていることにより、コイルを永久磁石に沿うように保持し、永久磁石から筒状部材に向かって発生磁束に、コイルを確実に横切らせるように移動させることができるため、効率よく発電を行うことができる。また、コイルは弾性ばねにより保持されていることにより、空間内を移動するコイルが筒状部材に衝突することを防ぎ、振動発電機の破損を抑えることができる。
【００１６】
また、請求項３記載の振動発電機においては、弾性ばねが、コイルの一端側と他端側とに設けられている。これにより、筒状部材と永久磁石との間を移動するコイルが往復移動される場合においても、移動方向に関わらず、コイルを、永久磁石に沿って移動させることが可能である。従って、永久磁石から筒状部材に向かって発生する磁束に確実に横切らせるように移動させ、効率よく発電を行うことができる。また、コイルは、弾性ばねにより保持されているため、空間内を移動するコイルが筒状部材に衝突することを防ぎ、振動発電機の破損を抑えることができる。
【００１７】
また、請求項４記載の振動発電機においては、コイルが、一端側と他端側とに設けられた等しい長さの弾性ばねによって、保持されている。これにより、筒状部材の中心部に設けられる永久磁石に対応して、永久磁石から筒状部材に向かって発生する磁束に、コイルを横切らせることができ、効率よく発電を行うことができる。
【００１８】
また、請求項５記載の振動発電機においては、コイルを保持する弾性ばねが、非磁性かつ導電性材料で構成されていることにより、弾性ばねを利用して、コイルと整流部とを電気的に接続することができ、電気的な接続のために導線を配線する必要がないため、振動
発電機を小型化させることができる。また、弾性ばねが非磁性であるため、弾性ばねと永久磁石とが磁着することなくコイルは移動できるため、効率よく発電を行うことができる。
【００１９】
また、請求項６記載の振動発電機においては、円筒形状の永久磁石は、磁石空孔部に固定部材が挿入されて固定される。そのため、永久磁石の外径より外側に固定部材が設けられることがなく、コイルと永久磁石とを接近させて配置することができ、磁束密度の高い領域をコイルが横切り、効率よく発電を行うことができる。
【００２０】
また、請求７記載の振動発電機においては、磁石を固定する固定部材が、芯空孔部を備える非磁性の筒状形状であり、その芯空孔部には、非磁性かつ導電性材料から成る配線部材を備えている。この構成により、コイルと整流部とを固定部材の内部を介して電気的に接続することができ、電気的な接続のために固定部材の外部に導線を配線する必要がないため、振動発電機を小型化させることができる。
【００２１】
また、請求項７記載の振動発電機においては、コイルが、非磁性且つ無機材料の巻回部材に巻回して設けられる。これにより、巻回部材の重量によって運動エネルギーを高くすることができるため、永久磁石から筒状部材に貫く磁束に対し、コイルを横切らせる頻度が増え、効率よく発電を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態の振動発電機１の構成を示す断面概略図である。
【図２Ａ】前記振動発電機１の図１におけるＡ−Ａ線に従う断面の概略図である。
【図２Ｂ】前記振動発電機１の図１におけるＢ−Ｂ線に従う断面の概略図である。
【図３】前記振動発電機１の前記永久磁石１１１と前記ボビンケース１３１との寸法関係を示す図である。
【図４Ａ】本発明における振動発電機の変形例を示す図である。
【図４Ｂ】本発明における振動発電機の変形例を示す図である。
【図５】本発明における振動発電機の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
図１は、本実施形態における振動発電機１の構成を示す縦平面の断面概略図である。図２Ａは、振動発電機１の図１におけるＡ−Ａ線に従う矢視方向の断面の概略図である。図２Ｂは、振動発電機１の図１におけるＢ−Ｂ線に従う矢視方向の断面の概略図である。図３は、振動発電機１の一部の構成を拡大して示す拡大概略図である。本実施形態においては、図１に示すように上下方向及び左右方向を定義して以下を説明する。
【００２５】
図１に示す振動発電機１は、略円柱形状の構造であり、最外殻に、上下方向の両端が開口して形成された円筒形状の筒状部材２を有する。前記筒状部材２は、磁性材料且つ、導電性材料で形成されており、例えば鉄が用いられる。前記筒状部材２には、図示外の絶縁シートが内周及び外周に沿って設けられている。前記絶縁シートにより、導電性材料の前記筒状部材２の内壁面に、後述する導電性材料の弾性ばね１４１及び１４２が接触して短絡する可能性を回避できる。前記筒状部材２の最下部には、導電性材料からなる円板形状のマイナス電極３が設けられる。一方で、前記筒状部材２の上部には、導電性材料からなるプラス電極用キャップ４が設けられ、前記プラス電極用キャップ４の最上部には、凸形状のプラス電極５が形成される。前記振動発電機１は、前記マイナス電極３及び前記プラス電極５を備えており、規格の乾電池の形状である。
【００２６】
前記筒状部材２の内部には、発電部１０が設けられ、前記発電部１０の上方に、回路部２０が設けられる。前記発電部１０と前記回路部２０とは、配線部材３０により電気的に接続される。前記発電部１０は、３つの永久磁石１１１と、磁石固定部材１２０と、可動子１３０と、弾性ばね１４１及び１４２とから構成される。前記回路部２０は、前記発電部１０により発電される電力を整流する整流部２１と、前記整流部２１により整流された電力を蓄電する蓄電部２２とから構成される。
【００２７】
前記各永久磁石１１１は、中心に上下方向に貫通する磁石空孔部１１２が形成される円筒形状であり、図１の上下方向に着磁されている。前記磁石固定部材１２０は、１対の支持部１２１Ａ及び１２１Ｂと、前記支持部１２１Ａと前記支持部１２１Ｂとに嵌め合いされる芯部１２２とから構成される。前記支持部１２１Ａ及び１２１Ｂと、前記芯部１２２は、円筒形状の部材である。前記芯部１２２は、中心に上下方向に延びる芯空孔部１２２Ａを備える。前記支持部１２１Ａ及び１２１Ｂは、外径が前記永久磁石１１１の外径とほぼ等しく、内径が前記芯部１２２の外径よりわずかに大きく形成される。前記芯部１２２は、外径が前記永久磁石１１１の前記磁石空孔部１１２の内径より小さく形成される。前記芯部１２２の上下方向の長さは、前記永久磁石１１１の１つ分の上下方向の長さの３倍より長い構成である。
【００２８】
前記磁石固定部材１２０は、前記支持部１２１Ｂの内径に、前記芯部１２２が挿入され、前記芯部１２２と前記支持部１２１Ｂとが嵌合固定される。前記支持部１２１Ｂは、前記芯部１２２を前記筒状部材２内の中心に配置するように位置決めして、前記筒状部材２の下部の開口端を塞ぐように固定される。３つの前記永久磁石１１１は、前記芯部１２２に、それぞれの前記磁石空孔部１１２が挿入され、上方向に積載される。さらに、前記芯部１２２には、後述するように、前記永久磁石１１１の外側に配置される前記可動子１３０が挿入される。前記永久磁石１１１及び前記可動子１３０が挿入された前記芯部１２２の上端には、前記支持部１２１Ａが嵌め合わされる。前記支持部１２１Ａは、前記筒状部材２の上部の開口端を塞ぐように固定される。前記支持部１２１Ａ及び前記支持部１２１Ｂにより、前記筒状部材２内において前記可動子１３０が移動される空間が区画される。尚、本実施形態１における前記芯部１２２が設けられる前記筒状部材２の上下方向に垂直であり、且つ、左右方向を含む平面の中心が、本発明の筒状部材の中心部を示す。
【００２９】
前記芯部１２２に挿入される前記永久磁石１１１のそれぞれは、互いに隣接する他の前記永久磁石１１１の面と、同極を対向して配置される。３つの前記永久磁石１１１は、互いに同極が対向する配置であることにより、互いに隣接する２つの前記各永久磁石１１１の接触面付近の磁束密度が増大する。しかしながら、同極対向で配置された場合、前記永久磁石１１１のそれぞれは、互いに反発しあう性質があるため、前記磁石空孔部１１２の中心を合わせることが難しい。そこで、前記永久磁石１１１の前記磁石空孔部１１２に、前記芯部１２２を挿入し、前記芯部１２２を軸として、前記各永久磁石１１１の中心を一致させるように配置する。３つの前記永久磁石１１１は、前記芯部１２２により、左右方向における中心が一致するように固定され、前記支持部１２１Ａ及び１２１Ｂにより、上下方向の両側から挟持されて固定される。
【００３０】
前記振動発電１は、磁性材料の前記筒状部材２の内壁と、前記永久磁石１１１の側面とが対向して配置される構成である。この構成により、前記永久磁石１１１から発生される磁束は、前記筒状部材２に向かう左右方向に引き寄せられる。前記筒状部材２が、透磁率が高い磁性材料により形成されるほど、前記永久磁石１１１から発生される磁束は、前記筒状部材２に引き寄せられやすくなり、局所的に磁束密度は増加する。
【００３１】
前記永久磁石１１１の外側で、前記筒状部材２内には、可動子１３０が設けられる。前記可動子１３０は、前記筒状部材２と、前記支持部１２１Ａ及び前記支持部１２１Ｂとに
より形成される空間内を、前記筒状部材２の長手方向である上下方向に移動可能に設けられる。前記可動子１３０は、ボビンケース１３１と、コイル１３２とから構成される。前記ボビンケース１３１は、非磁性材料からなる円筒形状の部材であり、例えば銅が用いられる。また、非特許文献「Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｌｉｍｉｔｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｔｈｒｅｅ  ＭＥＭＳ  ｉｎｅｒｔｉａｌ  ｅｎｅｒｇｙ  ｇｅｎｅｒａｔｏｒ  ｔｒａｎｓｄｕｃｔｉｏｎ  ｔｙｐｅｓ」（ＰＤ  Ｍｉｔｃｈｅｓｏｎ  ｅｔ  ａｌ．  ＪＯＵＲＮＡＬ  ＯＦ  ＭＩＣＲＯＭＥＣＨＡＮＩＣＳ  ＡＮＤ  ＭＩＣＲＯＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ  ２００７年８月３１日発行）に記載されているように、最大電力Ｐは、可動子の質量に比例する。よって、特に前記ボビンケース１３１を非磁性の重金属により形成する場合には、樹脂材料や、軽金属により形成される場合と比べ、可動子の運動エネルギーをより向上させることができる。
【００３２】
前記ボビンケース１３１は、内径が、前記永久磁石１１１の外径より大きく、外径が、前記筒状部材２の内径より小さく形成される。前記ボビンケース１３１には、上端にフランジ１３２Ａと、下端にフランジ１３２Ｂと、上下方向を所定の間隔で分割するフランジ１３２Ｃとが設けられる。前記フランジ１３２Ａと前記フランジ１３２Ｃとの間に、領域１３３Ａが形成され、前記フランジ１３２Ｃと前記フランジ１３２Ｂとの間に、領域１３３Ｂが形成される。前記ボビンケース１３１は、上下方向の長さが、２つ分の前記永久磁石１１１の上下方向の長さよりやや長く形成されている。また、前記各フランジ１３２は、上下方向がそれぞれ等しい厚さで形成される。図３は、前記ボビンケース１３１の各構成と、前記永久磁石１１１との配置の関係の概略と、寸法関係を示す振動発電機１の一部拡大図である。図３に示すように、前記ボビンケース１３１における前記フランジ１３２の厚さをＬ１とし、前記領域１３３の上下方向の長さをＬ２とする。また、前記永久磁石１１１の上下方向の長さをＬ３とする。このとき、前記フランジ１３２Ｃは、前記ボビンケース１３１において、１つの前記フランジ１３２の厚さＬ１と、１つの前記領域１３３の長さＬ２との和が、前記永久磁石１１１の長さＬ３と等しくなるような位置に設けられる。
【００３３】
前記ボビンケース１３１には、円筒形状の外周に沿ってエナメル線が巻回され、前記コイル１３５が形成される。前記エナメル線は、前記領域１３３Ａ及び１３３Ｂにおいてそれぞれの巻回方向が、互いに逆方向になるように巻回される。本実施形態においては、前記エナメル線は、前記領域１３３Ａでは右方向に巻回され、前記領域１３３Ｂでは左方向に巻回される。前記コイル１３５は、前記各領域１３３Ａ及び１３３Ｂにおいて、１つの前記永久磁石１１１の上下方向の長さよりやや短く形成される。本実施形態１では、３つの前記永久磁石１１１が互いに同極対向して配置される場合に、前記各領域１３３Ａ及び１３３Ｂいずれかの同一領域内に、逆極性の磁束が入らないような配置関係とするために、前記コイル１３５が形成される前記各領域１３３Ａ及び１３３Ｂの上下方向の長さを、１つの前記永久磁石１１１の長さ以下にし、発電効率の高い発電が可能な構成とする。尚、コイルの長さと、磁石の長さと、充電電圧との相関関係の詳細は、特許文献「特開２００６−２９６１４４号公報」に記載されている。また、前記永久磁石１１１の長さに比べて、前記コイル１３５の長さが極端に短い場合においても、発電効率が高い発電は行われない。前記永久磁石１１１と、前記各領域１３３Ａ及び１３３Ｂに形成される前記コイル１３５との長さは、互いに対応していることが望ましい。尚、本実施形態のボビンケース１３１が、本発明の巻回部材の一例である。
【００３４】
前記筒状部材２内において、前記コイル１３５が形成される非磁性材料の前記ボビンケース１３１は、移動可能な状態で設けられる。この構成により、前記コイル１３５は、前記永久磁石１１１から前記筒状部材２に向かう左右方向の磁束を横切ることが可能である。前記ボビンケース１３１は、非磁性材料であることにより、前記永久磁石１１１と、前記筒状部材２とに挟まれる領域を移動する場合においても、磁性材料からなる前記永久磁
石１１１若しくは前記筒状部材２に引き寄せられることがなく、前記ボビンケース１３１の運動エネルギーが低下することがない。
【００３５】
本実施形態１では、前記筒状部材２内において、３つの前記永久磁石１１１に対し、２つの前記各領域１３３Ａ及び１３３Ｂの前記コイル１３５が摺動される。少なくとも１つ以上のコイルが、磁石の磁束に対して横切る構成であれば、発電は行われる。前記永久磁石１１１の数は、前記コイル１３５が形成される前記領域１３３の数以上であればよい。この構成により、前記コイル１３５は、前記筒状部材２内を移動する際に、発電可能な領域を多く移動することができ、効率よく発電が行われる。
【００３６】
さらに、本実施形態１では、前記筒状部材２の内壁と、３つの前記永久磁石１１１を挟持する前記支持部１２１Ａ及び１２１Ｂの側面との間には、前記可動子１３０が移動可能な余剰空間が設けられている。この余剰空間の上下方向の長さは、本実施形態１においては特記していないが、前記永久磁石１１１の１つ分の長さと等しいことが望ましい。前記筒状部材２内を前記可動子１３０が移動する際には、この余剰空間に、前記フランジ１３２の長さＬ１と、前記領域１３３の長さＬ２との和と等しい長さである前記可動子１３０の一部領域が存在し、残りの領域に形成される前記コイル１３５が、前記永久磁石１１１に対向する配置となるため、効率よく発電が行われる。
【００３７】
前記可動子１３０の上部及び下部には、それぞれ導電性材料、且つ非磁性材料のコイル状の引っ張りばね若しくは圧縮ばねで構成される弾性ばね１４１、１４２がそれぞれ配置される。例えば、弾性ばね１４１、１４２には、コイルばね等が用いられる。前記可動子１３０の上部に配置される前記弾性ばね１４１は、上端が前記整流部２１に接続される前記配線部材３０と繋げられ、下端が前記ボビンケース１３１を介して前記コイル１３５の上端側１３５Ａと繋げられる。前記可動子１３０の下部に配置される前記弾性ばね１４２は、上端が前記コイル１３５の下端側１３５Ｂと繋げられ、下端が前記回路部２０に接続される前記配線部材３０と繋げられる。このとき、前記弾性ばね１４１及び１４２は、前記配線部材３０と前記コイル１３５とに電気的に接続されている。
【００３８】
＜使用例＞
次に、本実施形態の前記振動発電機１が使用される場合における動作を説明する。前記振動発電機１は、規格化された電池形状であり、リモコンなどの電池ボックス内に装着されて使用される。前記振動発電機１の使用時は、使用者により、振動発電機１が上下方向に往復運動するように、リモコン等が振り動かされる。この往復運動により前記振動発電機１に加えられた外力が、前記可動子１３０に伝えられて運動エネルギーとなり、前記可動子１３０が前記筒状部材２内を上下方向に運動する。
【００３９】
上述したように、前記振動発電機１は、前記筒状部材２内に、３つの前記永久磁石１１１が、互いに同極同士を対向して配置され、前記永久磁石１１１の外側に、前記可動子１３０が上下方向に往復移動可能に設けられる構成である。前記可動子１３０が、前記筒状部材２内において移動されると、前記コイル１３５が前記永久磁石１１１の磁束を横切り、前記コイル１３５に誘導電流が発生する。前記可動子１３０が、往復移動されると、前記コイル１３５に交番電流が発生する。前記コイル１３５に発生する電流は、前記弾性ばね１４１、１４２及び前記配線部材３０を介して前記整流部２１に伝送され、前記蓄電部２２に電力が蓄えられる。
【００４０】
本実施形態において、前記各領域１３３Ａ及び１３３Ｂにおける前記コイル１３５それぞれの上下方向の長さが、上述したように前記各永久磁石１１１の上下方向の長さに対応して形成される。前記各領域１３３Ａ及び１３３Ｂに形成された前記コイル１３５は、前記各領域１３３の上下方向の長さと等しい長さの前記永久磁石１１１のそれぞれから発生
する磁束に対応して横切ることができるため、効率が良い発電が行われる。
【００４１】
また、３つの前記永久磁石１１１は、前記磁石固定部材１２０によって、前記筒状部材２の空間内において、上下方向のほぼ中央に固定される。また、前記コイル１３５の上方に設けられる弾性ばね１４１と下方に設けられる弾性ばね１４２とは、互いに等しい長さである。前記振動発電機１に外力が加えられない状態においては、前記コイル１３５は、前記弾性ばね１４１及び１４２によって、前記筒状部材２の空間内の上下方向のほぼ中央に位置する状態で配置される。一方、前記筒状部材２内に設けられる前記各永久磁石１１１からは磁束が発生され、磁性材料の前記筒状部材２により、前記各永久磁石１１１と、前記筒状部材２との間に磁束が存在する構成である。特に、前記各永久磁石１１１と、前記筒状部材２との間には、左右方向の磁束が多く存在する。前記コイル１３５は、前記振動発電機１に外力が加えられると、上下方向に往復して移動される。前記コイル１３５が、前記空間内のほぼ中央に固定された前記永久磁石１１１から発生される左右方向の磁束に対し、前記筒状部材２内の上下方向を往復する構成により、前記各永久磁石１１１の磁束に対して、前記コイル１３５を確実に横切らせることができるため、効率の良い発電を行うことができる。
【００４２】
本実施形態において、前記磁石固定部材１２０の前記芯部１２２は、上下方向に延びる芯空孔部１２２Ａを備える円筒形状である構成により、前記弾性ばね１４２の下端と繋げられた前記配線部材３０は、前記磁石固定部材１２０の芯空孔部１２２Ａを通って前記回路部２０に接続される。この構成により、前記磁石固定部材１２０の前記芯空孔部１２２Ａを利用して、前記配線部材３０が配線されるため、前記配線部材３０を配線するための専用の領域を前記筒状部材２内に設ける必要がなく、前記振動発電機１をより小さく製造することができる。また、前記永久磁石１１１の外周付近に前記配線部材３０が配線される場合と比べて、前記コイル１３５を前記永久磁石１１１に近接して移動させることができ、磁束密度が高い領域を前記コイル１３５に通過させることができるため、効率の良い発電を行うことができる。
【００４３】
（変形例）
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、本実施形態において、前記振動発電機１は、前記筒状部材２が最外殻に設けられ、規格化された電池形状の一部分を形成する構成であるが、これに限らない。筒状部材の内部に、固定された永久磁石と、筒状部材内で移動可能なコイルが設けられた構成であればよく、一般に規格化された電池の形状に形成された筐体に、筒状部材が封入されて覆われる構成であってもよい。
【００４４】
また、前記筒状部材２は円筒形状に限らず、多角筒形状の部材が用いられてもよい。また、前記永久磁石１１１の数や、前記ボビンケース１３１の前記フランジ１３２の間隔及び前記フランジ１３２により区切られる前記領域１３３の数は上述した構成に限らない。また、前記永久磁石１１１の上下方向の長さと、前記ボビンケース１３１の前記フランジ１３２Ｃが設けられる間隔は対応していなくてもよい。また、前記コイル１３５は、前記ボビンケース１３１に巻回される構成でなくても、空芯コイルであってもよい。
【００４５】
本実施形態において、前記弾性ばね１４１及び１４２は、導電性材料で形成されることにより、前記コイル１３５と前記回路部２０とに電気的に接続された導線の役割を兼ねた構成であるが、導線と同様の機能をもつ部材は、弾性ばねに限らない。例えば、図４Ａに示すように、本実施形態の前記コイル１３５と前記回路部２０とを電気的に接続するための構成として、配線部材５０が、前記弾性ばね１４１、１４２とは別に設けられていてもよい。また、図４Ｂに示すように、本実施形態の前記コイル１３５と前記回路部２０との間や、前記コイル１３５と前記筒状部材２の前記マイナス電極３との間には、弾性ばねが
設けられず、配線部材６０のみが設けられる構成であってもよい。また、弾性ばねを設けない場合は、可動子が移動する領域の上方及び下方にゴム等の緩衝材を設け、可動子の破損を防止する構成であってもよい。また、弾性ばねは、前記コイル１３５の上方または下方のいずれか一方のみに設けられる構成であってもよい。また、弾性ばねの代用として、弾性ゴムが用いられてもよい。
【００４６】
また、本実施形態において、前記弾性ばね１４２の下端に接続される前記配線部材３０を、前記回路部２０と接続するとき、前記磁石固定部材１２０の前記芯空孔部１２２Ａを通して接続する構成であるが、前記固定磁石部材１２０の内部に配線部材３０を通さずに前記コイル１３５と前記回路部２０とが電気的に接続される構成であってもよい。例えば、図５に示すように、前記磁石固定部材１２０の代わりに、非磁性且つ導電性の材料による円柱または円筒形状の磁石固定軸導電体７０を設けてもよい。前記磁石固定軸導電体７０と、前記弾性ばね１４２の下端に接続される前記配線部材３０とが電気的に接続され、前記回路部２０へ前記コイル１３５に発生した電流が伝送される構成であってもよい。また、前記磁石固定軸導電体７０の外周面に、絶縁シート等の筒状の絶縁部を設ける構成とすれば、前記永久磁石１１１及びその他の部材と接触して短絡してしまうことがない。
【符号の説明】
【００４７】
１  振動発電機
２  筒状部材
１０  発電部
２０  回路部
２１  整流部
３０  配線部材
１１０  固定磁石部
１１１  永久磁石
１２０  磁石固定部材
１２２  芯部
１２２Ａ  芯空孔部
１３０  可動子
１３１  ボビンケース
１３５  コイル
１４１，１４２  弾性ばね
【図１】
2012034475.tif 000003
【図２Ａ】
2012034475.tif 000004
【図２Ｂ】
2012034475.tif 000005
【図３】
2012034475.tif 000006
【図４Ａ】
2012034475.tif 000007
【図４Ｂ】
2012034475.tif 000008
【図５】
2012034475.tif 000009