(57)【要約】【課題】永久磁石のコストを低減すること、および、永久磁石の損傷を防止することが可能な発電ユニットを提供する。【解決手段】発電ユニット１は、軟磁性材料で形成され永久磁石２が固定される磁石固定部材３、４と、軟磁性材料で形成されコイル５の内周側に挿通されるコア８とを備え、磁石固定部材３、４は、基部３ａ、４ａと、基部３ａ、４ａの両端から突出する突出部３ｂ、３ｃ、４ｂ、４ｃとを備えている。永久磁石２は、基部３ａと基部４ａとの間に配置され、コア８のコイル５から突出した部分は、突出部３ｂの先端側部分と突出部４ｂの先端側部分との間および突出部３ｃの先端側部分と突出部４ｃの先端側部分との間に配置されている。磁石固定部材３、４の厚さ方向から見たときに、突出部３ｂ、３ｃ、４ｂ、４ｃのＸ方向における内側面３ｄ、４ｄのＹ方向の長さは、基部３ａ、４ａのＹ２方向側の面のＸ方向の長さよりも長くなっている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石と、軟磁性材料で形成され前記永久磁石が固定される平板状の第１磁石固定部材および第２磁石固定部材と、筒状に巻回されるコイルと、軟磁性材料で形成され前記コイルの内周側に挿通されるコアとを備え、
前記第１磁石固定部材および前記第２磁石固定部材は、直線状に形成される基部と、直線状に形成される前記基部の一端から前記基部の長手方向に直交する方向へ突出する直線状の第１突出部と、前記基部の他端から前記第１突出部と同方向へ突出する直線状の第２突出部とを備え、
前記第１磁石固定部材と前記第２磁石固定部材とは、前記第１磁石固定部材および前記第２磁石固定部材の厚さ方向から見たときに、前記第１磁石固定部材の前記基部と前記第２磁石固定部材の前記基部とが重なり、前記第１磁石固定部材の前記第１突出部と前記第２磁石固定部材の前記第１突出部とが重なり、かつ、前記第１磁石固定部材の前記第２突出部と前記第２磁石固定部材の前記第２突出部とが重なるように配置され、
前記永久磁石は、前記第１磁石固定部材の前記基部と前記第２磁石固定部材の前記基部との間に配置され、
前記コイルの少なくとも一部は、前記第１磁石固定部材の前記第１突出部と前記第２突出部との間に配置されるとともに、前記第２磁石固定部材の前記第１突出部と前記第２突出部との間に配置され、
前記コイルの一端から突出する前記コアの一端側部分の少なくとも一部は、前記第１磁石固定部材の前記第１突出部の先端側部分と前記第２磁石固定部材の前記第１突出部の先端側部分との間に配置され、
前記コイルの他端から突出する前記コアの他端側部分の少なくとも一部は、前記第１磁石固定部材の前記第２突出部の先端側部分と前記第２磁石固定部材の前記第２突出部の先端側部分との間に配置され、
前記基部の長手方向を第１方向とし、前記第１突出部および前記第２突出部の長手方向を第２方向とし、前記第２方向のうちの前記第１突出部および前記第２突出部の突出方向を第３方向とすると、
前記第１磁石固定部材および前記第２磁石固定部材の厚さ方向から見たときに、前記第１突出部および前記第２突出部の前記第１方向における内側面の、前記第２方向の長さは、前記基部の前記第３方向側の面の、前記第１方向の長さよりも長くなっており、
前記第１磁石固定部材の前記第１突出部と前記コアの一端側部分とが接触するとともに前記第２磁石固定部材の前記第２突出部と前記コアの他端側部分とが接触する第１状態から、前記第２磁石固定部材の前記第１突出部と前記コアの一端側部分とが接触するとともに前記第１磁石固定部材の前記第２突出部と前記コアの他端側部分とが接触する第２状態に切り替わるように、あるいは、前記第２状態から前記第１状態に切り替わるように、前記永久磁石と前記第１磁石固定部材と前記第２磁石固定部材とからなる磁石部または前記コアのいずれか一方が、前記磁石部または前記コアのいずれか他方に対して、前記第２方向を回動の軸方向として相対回動すると、前記コイルに電流が流れることを特徴とする発電ユニット。
【請求項２】
前記コイルが巻回されるボビンを備え、
前記コアは、前記ボビンに固定され、
前記磁石部が前記コアに対して回動することを特徴とする請求項１記載の発電ユニット。
【請求項３】
１個の前記永久磁石を備え、
前記永久磁石は、前記第１方向における前記基部の中心位置に固定されていることを特徴とする請求項１または２記載の発電ユニット。
【請求項４】
２個の前記永久磁石を備え、
２個の前記永久磁石のそれぞれは、前記第１方向における前記基部の両端側に固定されていることを特徴とする請求項１または２記載の発電ユニット。
【請求項５】
前記永久磁石は、ネオジム磁石であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の発電ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルが巻回されるコアまたは永久磁石に作用する力学的なエネルギーを電気的なエネルギーに変換して発電を行う発電ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、永久磁石に作用する力学的なエネルギーを電気的なエネルギーに変換して発電を行う発電ユニットが知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の発電ユニットは、永久磁石と、コイルと、コイルが巻回される軟磁性材とを備えている。永久磁石は、互いに異なる磁極に着磁された第１永久磁石部と第２永久磁石部とを備えている。第１永久磁石部は、互いに異なる方向に突出する第１突出部および第２突出部を備えている。第２永久磁石部は、第１突出部と同方向に突出するとともに第１突出部と平行な第３突出部と、第２突出部と同方向に突出するとともに第２突出部と平行な第４突出部とを備えている。すなわち、永久磁石は、略Ｈ形状に形成されている。軟磁性材には、第１突出部と第３突出部との間に配置される第１ストッパ部と、第２突出部と第４突出部との間に配置される第２ストッパ部とが形成されている。
【０００３】
特許文献１に記載の発電ユニットでは、たとえば、第１突出部と第１ストッパ部とが接触するとともに第４突出部と第２ストッパ部とが接触している状態で、永久磁石に外力が作用すると、永久磁石が軟磁性材に対して回動して、第３突出部と第１ストッパ部とが接触するとともに第２突出部と第２ストッパ部とが接触する状態に切り替わり、軟磁性材の中の磁界の向きが反転する。また、軟磁性材の中の磁界の向きが反転すると、電磁誘導によってコイルに電流が流れて発電が行われる。
【０００４】
また、特許文献１には、軟磁性材に作用する力学的なエネルギーを電気的なエネルギーに変換して発電を行う発電ユニットも開示されている。この発電ユニットは、永久磁石と、コイルと、コイルが巻回される軟磁性材とを備えている。軟磁性材は、棒状に形成されている。永久磁石は、互いに異なる磁極に着磁された第１永久磁石部と第２永久磁石部とを備えている。軟磁性材の長手方向における第１永久磁石部の両端側のそれぞれには、軟磁性材の長手方向に直交する方向に突出する第１突出部と第２突出部とが形成されている。第２永久磁石部には、第１突出部と平行な第３突出部と、第２突出部と平行な第４突出部とが形成されている。軟磁性材の一端側は、第１突出部と第３突出部との間に配置され、軟磁性材の他端側は、第２突出部と第４突出部との間に配置されている。
【０００５】
この発電ユニットでは、たとえば、軟磁性材の一端側と第１突出部とが接触するとともに軟磁性材の他端側と第４突出部とが接触している状態で、軟磁性材に外力が作用すると、軟磁性材が永久磁石に対して回動して、軟磁性材の一端側と第３突出部とが接触するとともに軟磁性材の他端側と第２突出部とが接触する状態に切り替わり、軟磁性材の中の磁界の向きが反転する。また、軟磁性材の中の磁界の向きが反転すると、電磁誘導によってコイルに電流が流れて発電が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／０１９４２１３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の発電ユニットでは、第１〜第４突出部が永久磁石に形成されているため、永久磁石の形状が複雑である。そのため、この発電ユニットでは、永久磁石のコストが高くなる。また、この発電ユニットでは、第１〜第４突出部が永久磁石に形成されているため、永久磁石に外力が加わったときに、第１〜第４突出部が欠損しやすい。すなわち、この発電ユニットでは、永久磁石の強度を確保することが困難であり、永久磁石の損傷の問題が発生するおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、永久磁石のコストを低減することが可能で、かつ、永久磁石の損傷を防止することが可能な発電ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明の発電ユニットは、永久磁石と、軟磁性材料で形成され永久磁石が固定される平板状の第１磁石固定部材および第２磁石固定部材と、筒状に巻回されるコイルと、軟磁性材料で形成されコイルの内周側に挿通されるコアとを備え、第１磁石固定部材および第２磁石固定部材は、直線状に形成される基部と、直線状に形成される基部の一端から基部の長手方向に直交する方向へ突出する直線状の第１突出部と、基部の他端から第１突出部と同方向へ突出する直線状の第２突出部とを備え、第１磁石固定部材と第２磁石固定部材とは、第１磁石固定部材および第２磁石固定部材の厚さ方向から見たときに、第１磁石固定部材の基部と第２磁石固定部材の基部とが重なり、第１磁石固定部材の第１突出部と第２磁石固定部材の第１突出部とが重なり、かつ、第１磁石固定部材の第２突出部と第２磁石固定部材の第２突出部とが重なるように配置され、永久磁石は、第１磁石固定部材の基部と第２磁石固定部材の基部との間に配置され、コイルの少なくとも一部は、第１磁石固定部材の第１突出部と第２突出部との間に配置されるとともに、第２磁石固定部材の第１突出部と第２突出部との間に配置され、コイルの一端から突出するコアの一端側部分の少なくとも一部は、第１磁石固定部材の第１突出部の先端側部分と第２磁石固定部材の第１突出部の先端側部分との間に配置され、コイルの他端から突出するコアの他端側部分の少なくとも一部は、第１磁石固定部材の第２突出部の先端側部分と第２磁石固定部材の第２突出部の先端側部分との間に配置され、基部の長手方向を第１方向とし、第１突出部および第２突出部の長手方向を第２方向とし、第２方向のうちの第１突出部および第２突出部の突出方向を第３方向とすると、第１磁石固定部材および第２磁石固定部材の厚さ方向から見たときに、第１突出部および第２突出部の第１方向における内側面の、第２方向の長さは、基部の第３方向側の面の、第１方向の長さよりも長くなっており、第１磁石固定部材の第１突出部とコアの一端側部分とが接触するとともに第２磁石固定部材の第２突出部とコアの他端側部分とが接触する第１状態から、第２磁石固定部材の第１突出部とコアの一端側部分とが接触するとともに第１磁石固定部材の第２突出部とコアの他端側部分とが接触する第２状態に切り替わるように、あるいは、第２状態から第１状態に切り替わるように、永久磁石と第１磁石固定部材と第２磁石固定部材とからなる磁石部またはコアのいずれか一方が、磁石部またはコアのいずれか他方に対して、第２方向を回動の軸方向として相対回動すると、コイルに電流が流れることを特徴とする。
【００１０】
本発明の発電ユニットは、軟磁性材料で形成され永久磁石が固定される第１磁石固定部材および第２磁石固定部材を備えており、第１磁石固定部材および第２磁石固定部材は、直線状に形成される基部と、直線状に形成される基部の両端から基部の長手方向に直交する方向へ突出する第１突出部および第２突出部とを備えている。また、本発明では、コイルの一端から突出するコアの一端側部分の少なくとも一部は、第１磁石固定部材の第１突出部の先端側部分と第２磁石固定部材の第１突出部の先端側部分との間に配置され、コイルの他端から突出するコアの他端側部分の少なくとも一部は、第１磁石固定部材の第２突出部の先端側部分と第２磁石固定部材の第２突出部の先端側部分との間に配置されている。さらに、本発明では、第１磁石固定部材の第１突出部とコアの一端側部分とが接触するとともに第２磁石固定部材の第２突出部とコアの他端側部分とが接触する第１状態から、第２磁石固定部材の第１突出部とコアの一端側部分とが接触するとともに第１磁石固定部材の第２突出部とコアの他端側部分とが接触する第２状態に切り替わるように、あるいは、第２状態から第１状態に切り替わるように、永久磁石と第１磁石固定部材と第２磁石固定部材とからなる磁石部またはコアのいずれか一方が、磁石部またはコアのいずれか他方に対して、第２方向を回動の軸方向として相対回動すると、コイルに電流が流れる。
【００１１】
そのため、本発明では、たとえば、長方形の平板状や直方体状に永久磁石が形成されていても、磁石部またはコアを回動させて発電を行うことが可能になる。すなわち、本発明の発電ユニットでは、永久磁石の形状を単純な形状にすることが可能になるとともに、永久磁石の強度を確保しやすい形状に永久磁石を形成することが可能になる。したがって、本発明の発電ユニットでは、永久磁石のコストを低減することが可能になるとともに、永久磁石の損傷を防止することが可能になる。
【００１２】
また、本発明では、第１磁石固定部材および第２磁石固定部材の厚さ方向から見たときに、第１突出部および第２突出部の第１方向における内側面の、第２方向の長さが、基部の第３方向側の面の、第１方向の長さよりも長くなっているため、第１磁石固定部材の基部と第２磁石固定部材の基部との間に配置される永久磁石と、第１磁石固定部材の第１突出部の先端側部分と第２磁石固定部材の第１突出部の先端側部分との間および第１磁石固定部材の第２突出部の先端側部分と第２磁石固定部材の第２突出部の先端側部分との間に配置されるコアとの距離を確保することが可能になる。したがって、本発明では、第１磁石固定部材および第２磁石固定部材での磁気飽和を抑制することが可能になる。その結果、本発明では、効率の良い磁気回路を形成することが可能になり、効率良くコイルに電流を流すことが可能になる。したがって、本発明では、発電ユニットで効率良く発電することが可能になる。
【００１３】
また、本発明では、第１突出部および第２突出部の第１方向における内側面の、第２方向の長さが、基部の第３方向側の面の、第１方向の長さよりも長くなっているため、発電ユニットの発電効率を高めるべくコイルを大型化しても、第１突出部と第２突出部との間に配置されるコイルの、第２方向における第１突出部および第２突出部からのはみ出し量を小さくすることが可能になる。したがって、本発明では、発電ユニットの発電効率を高めつつ、第２方向において発電ユニットを小型化することが可能になる。
【００１４】
本発明において、発電ユニットは、コイルが巻回されるボビンを備え、コアは、ボビンに固定され、磁石部がコアに対して回動することが好ましい。このように構成すると、ボビンに加えて、コアを固定するための部材が別途設けられている場合と比較して、発電ユニットを小型化することが可能になる。また、このように構成すると、コイルに挿通されるコアが磁石部に対して回動する場合と比較して、コイルが巻回されるボビンの形状を簡素化することが可能になる。
【００１５】
本発明において、発電ユニットは、たとえば、１個の永久磁石を備え、永久磁石は、第１方向における基部の中心位置に固定されている。
【００１６】
本発明において、発電ユニットは、２個の永久磁石を備え、２個の永久磁石のそれぞれは、第１方向における基部の両端側に固定されていることが好ましい。本願発明者の検討によると、２個の永久磁石のそれぞれが第１方向における基部の両端側に固定されている場合には、１個の永久磁石が第１方向における基部の中心位置に固定されている場合と比較して、第１突出部の先端側部分および第２突出部の先端側部分の磁束密度を高めることが可能になる。そのため、このように構成すると、発電ユニットにおいて、より効率の良い発電を行うことが可能になる。
【００１７】
本発明において、永久磁石は、ネオジム磁石であることが好ましい。このように構成すると、永久磁石が発生させる磁界の強度を高めることが可能になる。したがって、発電ユニットにおいて、より効率の良い発電を行うことが可能になる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明の発電ユニットでは、永久磁石のコストを低減することが可能になるとともに、永久磁石の損傷を防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態にかかる発電ユニットの斜視図である。
【図２】図１に示す発電ユニットの分解斜視図である。
【図３】図１に示すコイル、ボビン、コアおよび磁石部の正面図である。
【図４】図１に示すコアおよび磁石部の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００２１】
（発電ユニットの構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる発電ユニット１の斜視図である。図２は、図１に示す発電ユニット１の分解斜視図である。図３は、図１に示すコイル５、ボビン６、コア８および磁石部１６の正面図である。図４は、図１に示すコア８および磁石部１６の平面図である。
【００２２】
本形態の発電ユニット１は、環境発電（エネルギーハーベスト）用の機器であり、力学的なエネルギーを電気的なエネルギーに変換して発電を行う。すなわち、本形態の発電ユニット１は、微小な力学的エネルギーを電力に変換する機器である。この発電ユニット１は、たとえば、電源スイッチ等に取り付けられる。また、発電ユニット１は、永久磁石２と、永久磁石２が固定される２個の磁石固定部材３、４と、筒状に巻回されるコイル５と、コイル５が巻回されるボビン６と、コイル５の端部が電気的に接続される２個の端子７と、コイル５の内周側に挿通されるコア８と、これらの構成が搭載されるベース部材９とを備えている。なお、図２では、ベース部材９の図示を省略している。
【００２３】
以下の説明では、図１等に示すように、互いに直交する３方向のそれぞれをＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向とし、Ｘ方向を「左右方向」、Ｙ方向を「前後方向」、Ｚ方向を「上下方向」とする。また、Ｘ１方向側を「右」側、Ｘ２方向側を「左」側、Ｙ１方向側を「前」側、Ｙ２方向側を「後（後ろ）」側、Ｚ１方向側を「上」側、Ｚ２方向側を「下」側とする。
【００２４】
ベース部材９は、底面部９ａと前面部９ｂと後面部９ｃとから構成されている。底面部９ａは、前後方向を長手方向とし左右方向を短手方向とする長方形の略平板状に形成されている。この底面部９ａは、発電ユニット１の底面部分を構成している。前面部９ｂは、左右方向を長手方向とし上下方向を短手方向とする長方形の略平板状に形成されている。この前面部９ｂは、底面部９ａの前端から上側に向かって立ち上るように形成されており、発電ユニット１の前面部分を構成している。
【００２５】
後面部９ｃは、後壁部９ｄと２個の側壁部９ｅとから構成されている。後壁部９ｄは、左右方向を長手方向とし上下方向を短手方向とする長方形の略平板状に形成されている。この後壁部９ｄは、底面部９ａの後端から上側に向かって立ち上るように形成されており、発電ユニット１の後面部分を構成している。側壁部９ｅは、上下方向を長手方向とし前後方向を短手方向とする長方形の略平板状に形成されている。この側壁部９ｅは、後壁部９ｄの左右の両端に繋がるように、かつ、底面部９ａの後端側から上側に向かって立ち上るように形成されている。
【００２６】
磁石固定部材３、４は、鋼板等の軟磁性材料で形成されている。また、磁石固定部材３、４は、平板状に形成されている。具体的には、磁石固定部材３、４は、略Ｕ形状（コの字状）をなす平板状に形成されており、左右方向を長手方向とする直線状に形成される基部３ａ、４ａと、直線状に形成される基部３ａ、４ａの右端（一端）から後ろ方向へ突出する直線状の突出部３ｂ、４ｂと、基部３ａ、４ａの左端（他端）から後ろ方向へ突出する（すなわち、突出部３ｂと同方向へ突出する）直線状の突出部３ｃ、４ｃとを備えている。本形態の磁石固定部材３は、第１磁石固定部材であり、磁石固定部材４は、第２磁石固定部材である。また、本形態の突出部３ｂ、４ｂは、第１突出部であり、突出部３ｃ、４ｃは、第２突出部である。
【００２７】
基部３ａ、４ａは、左右方向に細長い略長方形の平板状に形成されている。突出部３ｂ、３ｃ、４ｂ、４ｃは、前後方向に細長い略長方形の平板状に形成されている。磁石固定部材３と磁石固定部材４とは、ほぼ同形状に形成されている。具体的には、磁石固定部材３に形成されている後述のレバー固定部３ｈが磁石固定部材４に形成されていない点を除いて、磁石固定部材３と磁石固定部材４とは同形状に形成されている。すなわち、基部３ａの左右方向の長さと基部４ａの左右方向の長さとが等しくなっており、基部３ａの前後方向の幅と基部４ａの前後方向の幅とが等しくなっている。また、本形態では、突出部３ｂの前後方向の長さと突出部３ｃの前後方向の長さと突出部４ｂの前後方向の長さと突出部４ｃの前後方向の長さとが等しくなっており、突出部３ｂの左右方向の幅と突出部３ｃの左右方向の幅と突出部４ｂの左右方向の幅と突出部４ｃの左右方向の幅とが等しくなっている。
【００２８】
磁石固定部材３には、レバー部材１２が固定されている。磁石固定部材３の左端面には、レバー部材１２を固定するためのレバー固定部３ｈが形成されている。レバー固定部３ｈは、略半円筒状に形成されている。また、レバー固定部３ｈは、磁石固定部材３の左端面の前端側の２箇所に形成されている。レバー部材１２は、板バネであり、薄鋼板等の金属板が所定の形状に折り曲げられることで形成されている。このレバー部材１２は、リベット１３によって、磁石固定部材３の下面に固定されている。レバー部材１２のレバー部１２ａは、磁石固定部材３の左端面よりも左側へ突出している。
【００２９】
磁石固定部材３、４は、磁石固定部材３、４の厚さ方向と上下方向とが略一致するように配置されている。また、磁石固定部材３と磁石固定部材４とは、永久磁石２を間に挟んだ状態で、上下方向で重なるように配置されている。具体的には、磁石固定部材３と磁石固定部材４とは、磁石固定部材３、４の厚さ方向（略上下方向）から見たときに、磁石固定部材３の基部３ａと磁石固定部材４の基部４ａとが重なり、磁石固定部材３の突出部３ｂと磁石固定部材４の突出部４ｂとが重なり、かつ、磁石固定部材３の突出部３ｃと磁石固定部材４の突出部４ｃとが重なるように配置されている。また、磁石固定部材３と磁石固定部材４とは、互いに平行になるように配置されている。また、磁石固定部材３が上側に配置され、磁石固定部材４が下側に配置されている。
【００３０】
図４に示すように、磁石固定部材３の厚さ方向から見たときに、磁石固定部材３の突出部３ｂ、３ｃの左右方向における内側面３ｄの前後方向の長さＬ１は、磁石固定部材３の基部３ａの後面３ｅの左右方向の長さＬ２よりも長くなっている。また、上述のように、レバー固定部３ｈが磁石固定部材４に形成されていない点を除いて、磁石固定部材３と磁石固定部材４とは同形状に形成されているため、磁石固定部材４の厚さ方向から見たときに、磁石固定部材４の突出部４ｂ、４ｃの左右方向における内側面４ｄの前後方向の長さＬ１は、磁石固定部材４の基部４ａの後面４ｅの左右方向の長さＬ２よりも長くなっている。なお、本形態では、基部３ａ、４ａの長手方向である左右方向（Ｘ方向）は第１方向であり、突出部３ｂ、３ｃ、４ｂ、４ｃの長手方向である前後方向（Ｙ方向）は第２方向であり、突出部３ｂ、３ｃ、４ｂ、４ｃの突出方向である後ろ方向（Ｙ２方向）は第３方向である。
【００３１】
永久磁石２は、略長方形の平板状（扁平な直方体状）に形成されている。本形態の永久磁石２は、ネオジム磁石である。永久磁石２は、永久磁石２の厚さ方向と磁石固定部材３、４の厚さ方向とが一致するように、基部３ａと基部４ａとの間に配置されており、上下方向において基部３ａと基部４ａとに挟まれている。すなわち、永久磁石２の上面は、基部３ａの下面に接触し、永久磁石２の下面は、基部４ａの上面に接触している。永久磁石２は、永久磁石２の上面の磁極と永久磁石２の下面の磁極とが異なる磁極となるように着磁されている。たとえば、永久磁石２の上面はＮ極となっており、永久磁石２の下面はＳ極となっている。そのため、磁石固定部材３の磁極と磁石固定部材４の磁極とが異なっている。また、本形態では、１個の永久磁石２が、左右方向における基部３ａ、４ａの中心位置に固定されている。永久磁石２は、たとえば、接着によって基部３ａ、４ａに固定されている。
【００３２】
図３に示すように、基部３ａの下面には、永久磁石２を固定するための凹部３ｆが上側に向かってわずかに窪むように形成され、基部４ａの上面には、永久磁石２を固定するための凹部４ｆが下側に向かってわずかに窪むように形成されている。また、永久磁石２の前後方向の幅と基部３ａ、４ａの前後方向の幅とが等しくなっており、磁石固定部材３、４の厚さ方向から見たときに、永久磁石２の前面と基部３ａ、４ａの前面とが一致し、永久磁石２の後面と基部３ａ、４ａの後面３ｅ、４ｅとが一致している。
【００３３】
本形態では、永久磁石２と磁石固定部材３、４とによって磁石部１６が構成されている。磁石部１６は、底面部９ａの上側に配置されている。また、磁石部１６は、前面部９ｂの後ろ側に配置されるとともに、後面部９ｃよりも前側に配置されている。磁石固定部材３、４の左右方向の幅は、ベース部材９の左右方向の幅よりも狭くなっており、磁石固定部材３、４は、ベース部材９よりも左右方向の外側へ突出していない。一方、レバー部材１２のレバー部１２ａは、ベース部材９よりも左側へ突出している。磁石部１６の前端側には、前面部９ｂに回動可能に保持される回動中心軸１７がフック１８を介して取り付けられている。
【００３４】
フック１８は、薄鋼板等の金属板が略角溝状に折り曲げられることで形成されており、基部３ａの上面に接触する接触部１８ａと、基部４ａの下面に接触する接触部１８ｂと、接触部１８ａの前端と接触部１８ｂの前端とを繋ぐ接続部１８ｃとから構成されている。接触部１８ａ、１８ｂには、上下方向に貫通する貫通孔１８ｄ、１８ｅが形成されている。基部３ａの上面の左右方向の中心には、貫通孔１８ｄに係合する突起３ｇが上側に向かってわずかに突出するように形成され、基部４ａの下面の左右方向の中心には、貫通孔１８ｅに係合する突起４ｇ（図３参照）が下側に向かってわずかに突出するように形成されている。
【００３５】
回動中心軸１７は、鍔付きの円柱状に形成されている。この回動中心軸１７は、フック１８の接続部１８ｃから前側に突出するように接続部１８ｃの前面に固定されている。また、回動中心軸１７は、前面部９ｂに形成される貫通孔に挿通されており、上述のように、前面部９ｂに回動可能に保持されている。そのため、磁石部１６は、前後方向を回動の軸方向として、かつ、回動中心軸１７を中心にして、ベース部材９に対して回動可能となっている。
【００３６】
ボビン６は、樹脂等の絶縁性材料で形成されている。コイル５は、左右方向を巻回の軸方向としてボビン６に巻回されている。ボビン６の、コイル５が巻回された部分の左右両側には、コイル５の巻崩れを防止するための鍔部６ａが形成されている。鍔部６ａの上端側には、左右方向の外側に向かって広がる端子配置部６ｂが形成されている。また、鍔部６ａの後端側には、左右方向の外側へ突出する端子配置部６ｃが形成されている。端子７は、端子配置部６ｂ、６ｃに形成される端子配置凹部の中に配置されている。また、ボビン６には、コア８が挿通される挿通孔が左右方向に貫通するように形成されている。この挿通孔は、左右方向から見たときのボビン６の略中心位置に形成されている。なお、端子７の後端側部分は、略Ｕ形状となるように折れ曲がっている。
【００３７】
コア８は、鋼板等の軟磁性材料で形成されている。また、コア８は、直線状に形成されている。具体的には、コア８は、左右方向に細長い略長方形の平板状に形成されている。このコア８は、ボビン６の挿通孔に挿通されて固定されている。たとえば、コア８は、ボビン６の挿通孔に圧入されて固定されている。また、コア８の左右方向の長さは、ボビン６の左右方向の幅よりも広くなっており、左右方向におけるコア８の両端側は、ボビン６よりも左右方向の外側へ突出している。すなわち、左右方向におけるコア８の両端側は、コイル５よりも左右方向の外側へ突出している。本形態では、ボビン６の右端（一端）から突出するコア８の右端側部分（一端側部分）の左右方向の長さと、ボビン６の左端（他端）から突出するコア８の左端側部分（他端側部分）の左右方向の長さとが等しくなっている。
【００３８】
コイル５、端子７およびコア８が取り付けられたボビン６は、ベース部材９に固定されている。具体的には、ボビン６は、底面部９ａに載置された状態で、底面部９ａおよび後壁部９ｄに固定されている。また、ボビン６は、突出部３ｂと突出部３ｃとの間、および、突出部４ｂと突出部４ｃとの間に配置されている。具体的には、ボビン６の、端子配置部６ｂ、６ｃを除いた部分が、突出部３ｂと突出部３ｃとの間、および、突出部４ｂと突出部４ｃとの間に配置されている。すなわち、コイル５の一部は、突出部３ｂと突出部３ｃとの間および突出部４ｂと突出部４ｃとの間に配置されている。また、端子配置部６ｃは、２個の側壁部９ｅの間に配置されている。なお、コイル５の全体が、突出部３ｂと突出部３ｃとの間および突出部４ｂと突出部４ｃとの間に配置されても良い。
【００３９】
また、ボビン６の右端から突出するコア８の右端側部分は、突出部３ｂの先端側部分（Ｙ２方向側部分）と突出部４ｂの先端側部分（Ｙ２方向側部分）との間に配置され、ボビン６の左端から突出するコア８の左端側部分は、突出部３ｃの先端側部分（Ｙ２方向側部分）と突出部４ｃの先端側部分（Ｙ２方向側部分）との間に配置されている。すなわち、コイル５の右端から突出するコア８の右端側部分は、突出部３ｂの先端側部分と突出部４ｂの先端側部分との間に配置され、コイル５の左端から突出するコア８の左端側部分は、突出部３ｃの先端側部分と突出部４ｃの先端側部分との間に配置されている。コア８の左右方向の長さは、磁石固定部材３、４の左右方向の幅とほぼ一致しており、上下方向から見たときにコア８の左右の両端面は、磁石固定部材３、４の左右の両端面とほぼ一致している。また、コア８は、後面部９ｃよりも前側に配置されている。
【００４０】
以上のように構成された発電ユニット１では、ベース部材９よりも左側へ突出するレバー部材１２のレバー部１２ａに外力が作用して、レバー部１２ａが上側または下側から押されると、コイル５、ボビン６およびコア８に対して、磁石部１６が前後方向を回動の軸方向として回動中心軸１７を中心に回動する。具体的には、突出部３ｂとコア８の右端側部分とが接触するとともに突出部４ｃとコア８の左端側部分とが接触する第１状態（図３に示す状態）から、突出部４ｂとコア８の右端側部分とが接触するとともに突出部３ｃとコア８の左端側部分とが接触する第２状態に切り替わるように、あるいは、第２状態から第１状態に切り替わるように、磁石部１６が回動する。
【００４１】
磁石部１６が回動して、第１状態から第２状態に、あるいは、第２状態から第１状態に切り替わると、コア８の中の磁界の向きが反転する。また、コア８の中の磁界の向きが反転すると、電磁誘導によってコイル５に電流が流れて発電が行われる。すなわち、磁石部１６が回動すると、電磁誘導によってコイル５に電流が流れる。また、コイル５に電流が流れることで、端子７から電力が取り出されて、発電ユニット１で発電が行われる。
【００４２】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、上面の磁極と下面の磁極とが異なる磁極となるように着磁された磁永久磁石２が、軟磁性材料で形成される磁石固定部材３、４に上下方向で挟まれた状態で固定されている。また、本形態では、突出部３ｂとコア８の右端側部分とが接触するとともに突出部４ｃとコア８の左端側部分とが接触する第１状態から、突出部４ｂとコア８の右端側部分とが接触するとともに突出部３ｃとコア８の左端側部分とが接触する第２状態に切り替わるように、あるいは、第２状態から第１状態に切り替わるように、磁石部１６が回動すると、電磁誘導によってコイル５に電流が流れる。
【００４３】
そのため、本形態では、永久磁石２が略長方形の平板状に形成されていても、発電ユニット１で発電を行うことができる。すなわち、本形態の発電ユニット１では、永久磁石２の形状を単純な形状にすることができるとともに、永久磁石２の強度を確保しやすい形状に永久磁石２を形成することができる。したがって、本形態の発電ユニット１では、永久磁石２のコストを低減することが可能になるとともに、永久磁石２の損傷を防止することが可能になる。
【００４４】
本形態では、磁石固定部材３、４の厚さ方向から見たときに、突出部３ｂ、３ｃ、４ｂ、４ｃの左右方向における内側面３ｄ、４ｄの前後方向の長さＬ１は、基部３ａ、４ａの後面３ｅ、４ｅの左右方向の長さＬ２よりも長くなっている。そのため、本形態では、基部３ａと基部４ａとの間に配置される永久磁石２と、突出部３ｂの先端側部分と突出部４ｂの先端側部分との間および突出部３ｃの先端側部分と突出部４ｃの先端側部分との間に配置されるコア８との距離を確保することが可能になる。したがって、本形態では、磁石固定部材３、４での磁気飽和を抑制することが可能になり、効率の良い磁気回路を形成することが可能になる。その結果、本形態では、効率良くコイル５に電流を流すことが可能になり、発電ユニット１で効率良く発電することが可能になる。
【００４５】
また、本形態では、磁石固定部材３、４の厚さ方向から見たときに、突出部３ｂ、３ｃ、４ｂ、４ｃの左右方向における内側面３ｄ、４ｄの前後方向の長さＬ１が、基部３ａ、４ａの後面３ｅ、４ｅの左右方向の長さＬ２よりも長くなっているため、発電ユニット１の発電効率を高めるべくコイル５を大型化しても、突出部３ｂ、３ｃ、４ｂ、４ｃの間に配置されるコイル５の、突出部３ｂ、３ｃ、４ｂ、４ｃからの後ろ側へのはみ出し量を小さくすることが可能になる。したがって、本形態では、発電ユニット１の発電効率を高めつつ、前後方向において発電ユニット１を小型化することが可能になる。
【００４６】
本形態では、コア８は、ボビン６に固定されている。そのため、本形態では、ボビン６に加えて、コア８を固定するための部材が別途設けられている場合と比較して、発電ユニット１を小型化することが可能になる。また、コア８がボビン６に固定されており、磁石部１６がコア８に対して回動するため、コイル５に挿通されるコア８が磁石部１６に対して回動する場合と比較して、ボビン６の形状を簡素化することが可能になる。
【００４７】
本形態では、永久磁石２は、ネオジム磁石である。そのため、本形態では、永久磁石２が発生させる磁界の強度を高めることが可能になる。したがって、本形態では、発電ユニット１において、より効率の良い発電を行うことが可能になる。
【００４８】
（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
【００４９】
上述した形態では、１個の永久磁石２が、左右方向における基部３ａ、４ａの中心位置に固定されている。この他にもたとえば、図４の二点鎖線で示すように、２個の永久磁石２Ａ、２Ｂのそれぞれが、左右方向における基部３ａ、４ａの両端側に固定されても良い。本願発明者の検討によると、２個の永久磁石２Ａ、２Ｂのそれぞれが左右方向における基部３ａ、４ａの両端側に固定されている場合には、１個の永久磁石２が左右方向における基部３ａ、４ａの中心位置に固定されている場合と比較して、突出部３ｂ、３ｃ、４ｂ、４ｃの先端側部分の磁束密度を高めることが可能になる。そのため、このように構成すると、発電ユニット１において、より効率の良い発電を行うことが可能になる。なお、永久磁石２Ａ、２Ｂの大きさは、永久磁石２の半分の大きさとなっている。また、３個以上の永久磁石が、基部３ａ、４ａの所定の位置に固定されても良い。
【００５０】
上述した形態では、突出部３ｂの前後方向の長さと突出部３ｃの前後方向の長さと突出部４ｂの前後方向の長さと突出部４ｃの前後方向の長さとが等しくなっている。この他にもたとえば、突出部３ｂ、３ｃ、４ｂ、４ｃのうちの少なくともいずれか１つの突出部３ｂ、３ｃ、４ｂ、４ｃの前後方向の長さが他の突出部３ｂ、３ｃ、４ｂ、４ｃの前後方向の長さと異なっていても良い。また、上述した形態では、突出部３ｂの左右方向の幅と突出部３ｃの左右方向の幅と突出部４ｂの左右方向の幅と突出部４ｃの左右方向の幅とが等しくなっているが、突出部３ｂ、３ｃ、４ｂ、４ｃのうちの少なくともいずれか１つの突出部３ｂ、３ｃ、４ｂ、４ｃの左右方向の幅が他の突出部３ｂ、３ｃ、４ｂ、４ｃの左右方向の幅と異なっていても良い。また、上述した形態では、基部３ａの左右方向の長さと基部４ａの左右方向の長さとが等しくなっており、基部３ａの前後方向の幅と基部４ａの前後方向の幅とが等しくなっているが、基部３ａの左右方向の長さと基部４ａの左右方向の長さとが異なっていても良いし、基部３ａの前後方向の幅と基部４ａの前後方向の幅とが異なっていても良い。
【００５１】
上述した形態では、コア８がボビン６に固定されており、磁石部１６がコア８に対して回動する。この他にもたとえば、磁石部１６がボビン６に固定され、コア８が磁石部１６に対して回動しても良い。この場合には、レバー部材１２に相当するレバー部材がコア８に取り付けられる。また、上述した形態では、コア８は、直線状に形成されているが、コア８は、直線状以外の形状に形成されても良い。また、上述した形態では、永久磁石２はネオジム磁石であるが、永久磁石２はネオジム磁石以外の希土類磁石であっても良いし、希土類磁石以外の磁石であっても良い。
【符号の説明】
【００５２】
１  発電ユニット
２、２Ａ、２Ｂ  永久磁石
３  磁石固定部材（第１磁石固定部材）
３ａ  基部
３ｂ  突出部（第１突出部）
３ｃ  突出部（第２突出部）
３ｄ  内側面（第１突出部および第２突出部の第１方向における内側面）
３ｅ  後面（基部の第３方向側の面）
４  磁石固定部材（第２磁石固定部材）
４ａ  基部
４ｂ  突出部（第１突出部）
４ｃ  突出部（第２突出部）
４ｄ  内側面（第１突出部および第２突出部の第１方向における内側面）
４ｅ  後面（基部の第３方向側の面）
５  コイル
６  ボビン
８  コア
１６  磁石部
Ｌ１  第１突出部および第２突出部の第１方向における内側面の第２方向の長さ
Ｌ２  基部の第３方向側の面の第１方向の長さ
Ｘ  第１方向（基部の長手方向）
Ｙ  第２方向（第１突出部および第２突出部の長手方向）
Ｙ２  第３方向（第１突出部および第２突出部の突出方向）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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