(57)【要約】【課題】振動を利用して誘導起電力を生じさせるように構成された振動発電装置において、その振動方向のサイズを小さくした場合であっても振動周波数の選択自由度を高める。【解決手段】固定側ユニット２０に２組のコイルバネセット１２Ｌ、１２Ｒを介して支持された可動側ユニット４０が、各組のコイルバネセット１２Ｌ、１２Ｒを構成する第１および第２コイルバネ１２Ｌ１、１２Ｌ２、１２Ｒ１、１２Ｒ２の弾性力に抗して振動する構成とする。その際、可動側ユニット４０と各コイルバネ１２Ｌ１〜１２Ｒ２との連結位置を、可動側ユニット４０における振動方向の中心位置から固定側ユニット２０と各コイルバネ１２Ｌ１〜１２Ｒ２との連結位置とは反対側に離れた位置に設定する。これにより、振動発電装置１０のサイズがその振動方向に関して小さくても、各コイルバネ１２Ｌ１〜１２Ｒ２を比較的長くして、振動周波数の大きさを選択する自由度を高める。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側ユニットとこの固定側ユニットにコイルバネを介して支持された可動側ユニットとを備え、上記可動側ユニットが上記コイルバネの弾性力に抗して振動することにより誘導起電力を生じさせるように構成された振動発電装置において、
上記可動側ユニットと上記コイルバネとの連結位置が、該可動側ユニットにおける振動方向の中心位置から上記固定側ユニットと上記コイルバネとの連結位置とは反対側に離れた位置に設定されている、ことを特徴とする振動発電装置。
【請求項２】
上記可動側ユニットと上記コイルバネとの連結位置が、該可動側ユニットにおける上記固定側ユニットと上記コイルバネとの連結位置とは反対側の端部に位置している、ことを特徴とする請求項１記載の振動発電装置。
【請求項３】
上記コイルバネが、互いに逆向きに配置された第１および第２コイルバネからなるコイルバネセットとして構成されている、ことを特徴とする請求項１または２記載の振動発電装置。
【請求項４】
上記コイルバネが、上記振動方向と直交する方向の複数箇所にそれぞれ配置されている、ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の振動発電装置。
【請求項５】
上記固定側ユニットが、上記振動方向に延びる板状のコイルホルダと、このコイルホルダに支持された導電コイルとを備えており、
上記可動側ユニットが、上記コイルホルダを環状に囲むように配置されたマグネットホルダと、上記コイルホルダの板厚方向両側に位置するようにして上記マグネットホルダに支持された少なくとも１対のマグネットとを備えており、
上記コイルバネが、上記コイルホルダの板厚直交方向両側にそれぞれ配置されている、ことを特徴とする請求項４記載の振動発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、振動を利用して誘導起電力を生じさせるように構成された振動発電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、人の歩行動作等により自動的に発電し得るように構成された携帯型の振動発電装置が知られている。
【０００３】
例えば「特許文献１」には、固定側ユニットにコイルバネを介して支持された可動側ユニットがコイルバネの弾性力に抗して振動することにより、誘導起電力を生じさせるように構成された振動発電装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５４１７７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記「特許文献１」にも記載されているように、従来の振動発電装置においては、可動側ユニットとコイルバネとの連結位置が、可動側ユニットにおける振動方向の中心位置よりも固定側ユニットとコイルバネとの連結位置側に位置しているので、次のような問題がある。
【０００６】
すなわち、振動発電装置のサイズを振動方向に関して小さくすると、コイルバネの長さを十分に確保することができなくなるため、振動周波数の選択自由度が制約されてしまい、可動側ユニットを発電効率の良い振動周波数で振動させることができなくなってしまう、という問題がある。
【０００７】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、振動を利用して誘導起電力を生じさせるように構成された振動発電装置において、その振動方向のサイズを小さくした場合であっても振動周波数の選択自由度を高めることができる振動発電装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明は、可動側ユニットとコイルバネとの連結位置に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
【０００９】
すなわち、本願発明に係る振動発電装置は、
固定側ユニットとこの固定側ユニットにコイルバネを介して支持された可動側ユニットとを備え、上記可動側ユニットが上記コイルバネの弾性力に抗して振動することにより誘導起電力を生じさせるように構成された振動発電装置において、
上記可動側ユニットと上記コイルバネとの連結位置が、該可動側ユニットにおける振動方向の中心位置から上記固定側ユニットと上記コイルバネとの連結位置とは反対側に離れた位置に設定されている、ことを特徴とするものである。
【００１０】
上記「振動発電装置」は、可動側ユニットの振動によって誘導起電力を生じさせる構成となっていれば、その「固定側ユニット」および「可動側ユニット」の具体的な構成は特に限定されるものではない。
【００１１】
上記「振動方向」の具体的な方向は特に限定されるものではなく、例えば上下方向や水平方向等が採用可能である。
【００１２】
上記「上記可動側ユニットと上記コイルバネとの連結位置」は、可動側ユニットにおける振動方向の中心位置から固定側ユニットとコイルバネとの連結位置とは反対側に離れた位置に設定されていれば、その中心位置からの具体的な変位量は特に限定されるものではないが、その中心位置から上記反対側の端面までの距離の１／３以上離れた位置に設定することが好ましく、中心位置から上記反対側の端面までの距離の１／２以上離れた位置に設定することがより好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成に示すように、本願発明に係る振動発電装置は、固定側ユニットにコイルバネを介して支持された可動側ユニットがコイルバネの弾性力に抗して振動する構成となっているが、可動側ユニットとコイルバネとの連結位置が、可動側ユニットにおける振動方向の中心位置から固定側ユニットとコイルバネとの連結位置とは反対側に離れた位置に設定されているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００１４】
すなわち、振動発電装置のサイズを振動方向に関して小さくした場合であっても、コイルバネを比較的長くすることができる。したがって、コイルバネのバネ定数を適宜調整することが容易に可能となり、これにより振動周波数の大きさを選択する自由度を高めることができる。
【００１５】
このように本願発明によれば、振動を利用して誘導起電力を生じさせるように構成された振動発電装置において、その振動方向のサイズを小さくした場合であっても振動周波数の選択自由度を高めることができる。そしてこれにより、可動側ユニットを発電効率の良い振動周波数で振動させることが容易に可能となる。
【００１６】
上記構成において、可動側ユニットとコイルバネとの連結位置が、可動側ユニットにおける固定側ユニットとコイルバネとの連結位置とは反対側の端部に位置する構成とすれば、コイルバネをより長くすることができ、これにより振動周波数の選択自由度をより高めることができる。
【００１７】
上記構成において、コイルバネを互いに逆向きに配置された第１および第２コイルバネからなるコイルバネセットとして構成すれば、両者の組合せによりバネ機能を発揮させることができ、これにより振動周波数の選択自由度をより一層高めることができる。
【００１８】
上記構成において、コイルバネが振動方向と直交する方向の複数箇所にそれぞれ配置された構成とすれば、可動側ユニットの振動を円滑に行わせることが可能となり、かつ振動周波数の選択自由度をさらに高めることができる。
【００１９】
上記構成において、固定側ユニットとして、振動方向に延びる板状のコイルホルダと、このコイルホルダに支持された導電コイルとを備えた構成とするとともに、可動側ユニットとして、コイルホルダを環状に囲むように配置されたマグネットホルダと、コイルホルダの板厚方向両側に位置するようにしてマグネットホルダに支持された少なくとも１対のマグネットとを備えた構成とした上で、コイルバネがコイルホルダの板厚直交方向両側にそれぞれ配置された構成とすれば、振動発電装置をコンパクトな構成とした上で可動側ユニットの振動をより一層円滑に行わせることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本願発明の一実施形態に係る振動発電装置を示す部分断面正面図
【図２】（ａ）は図１のIIａ−IIａ線断面図、（ｂ）は図１のIIｂ−IIｂ線断面図
【図３】図１のIII−III線断面図
【図４】上記振動発電装置の使用例を示す図
【図５】上記振動発電装置の第１変形例を示す、図１と同様の図
【図６】上記振動発電装置の第２変形例を示す、図１と同様の図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
【００２２】
図１は、本願発明の一実施形態に係る振動発電装置１０を示す部分断面正面図である。また、図２（ａ）は、図１のIIａ−IIａ線断面図であり、図２（ｂ）は図１のIIｂ−IIｂ線断面図である。さらに、図３は、図１のIII−III線断面図である。
【００２３】
これらの図に示すように、この振動発電装置１０は、上下方向のサイズが３０ｍｍ以下（例えば２０〜２５ｍｍ程度）の振動発電装置であって、固定側ユニット２０と、この固定側ユニット２０に２組のコイルバネセット１２Ｌ、１２Ｒを介して支持された可動側ユニット４０とを備えた構成となっている。
【００２４】
そして、この振動発電装置１０においては、可動側ユニット４０が図１において矢印で示すように各組のコイルバネセット１２Ｌ、１２Ｒの弾性力に抗して上下方向に振動することにより誘導起電力を生じさせるようになっている。
【００２５】
まず、固定側ユニット２０の構成について説明する。
【００２６】
この固定側ユニット２０は、ケース３０内に、導電コイル２２を支持するコイルホルダ２４と回路基板（図示せず）とが配置された構成となっている。
【００２７】
ケース３０は、正面視において横長矩形状の外形形状を有しており、一定の前後幅で形成されている。このケース３０は、樹脂製のベース部材３０Ａと、このベース部材３０Ａを前方側から覆う樹脂製のカバー部材３０Ｂとで構成されている。これらベース部材３０Ａおよびカバー部材３０Ｂは、その一部を除いて前後対称の形状を有している。
【００２８】
コイルホルダ２４は、正面視において四隅が欠けた正方形に近い矩形状の外形形状を有する板状のホルダ本体２４Ａと、このホルダ本体２４Ａの前後両面に貼り付けられた２枚の摩擦低減フィルム２４Ｂとを備えた構成となっている。
【００２９】
ホルダ本体２４Ａは、ポリカーボネート樹脂等の汎用樹脂で構成されており、各摩擦低減フィルム２４Ｂは、超高分子量ポリエチレンフィルム等で構成されている。
【００３０】
導電コイル２２は、横長長円形の巻回形状を有している。
【００３１】
ホルダ本体２４Ａの上下方向中央部には、導電コイル２２を収容するためのコイル収容部２４Ａａが横長長円形に形成されている。そして、各摩擦低減フィルム２４Ｂは、ホルダ本体２４Ａの上下両端部を除く領域に貼り付けられている。
【００３２】
ホルダ本体２４Ａの上端部の左右中央位置には、該ホルダ本体２４Ａを前後方向に貫通する小孔２４Ａｂが形成されており、また、その下端面の左右中央位置には、逆Ｕ字状の凹部２４Ａｃが形成されている。
【００３３】
一方、ベース部材３０Ａには、その周壁部３０Ａａの上部および下部に、それぞれ位置決めピン３０Ａｂ、３０Ａｃが形成されている。
【００３４】
そして、コイルホルダ２４は、そのホルダ本体２４Ａの凹部２４Ａｃを位置決めピン３０Ａｃに係合させた状態で、そのホルダ本体２４Ａの小孔２４Ａｂに位置決めピン３０Ａｂを挿入することにより、ケース３０に対する上下および左右方向の位置決めが図られるようになっている。さらに、このコイルホルダ２４は、ベース部材３０Ａに対してカバー部材３０Ｂが装着されることにより、その上下両端部が前後両側から挟持され、これによりケース３０に対する前後方向の位置決めが図られるようになっている。
【００３５】
ホルダ本体２４Ａには、コイル収容部２４Ａａから該ホルダ本体２４Ａの上端部まで延びる溝部（図示せず）が形成されており、この溝部に導電コイル２２から延びる１対のコイル端末（図示せず）を挿通させて上記回路基板に導くようになっている。
【００３６】
次に、可動側ユニット４０の構成について説明する。
【００３７】
可動側ユニット４０は、平面視においてコイルホルダ２４と間隔をおいてこれを囲むように環状に形成された前後１対のマグネットホルダ４６Ａ、４６Ｂの各々に、ヨーク４４および上下１対のマグネット４２が取り付けられた構成となっている。
【００３８】
各マグネットホルダ４６Ａ、４６Ｂは、正面視において横長矩形状の外形形状を有する樹脂製部材で構成されている。各マグネット４２は、例えばネオジウム磁石であって、横長の直方体形状を有している。各ヨーク４４は、軟鉄板で構成されており、正面視において横長矩形状の外形形状を有している。
【００３９】
そして、この可動側ユニット４０においては、上下１対のマグネット４２が、各マグネットホルダ４６Ａ、４６Ｂに形成された上下１対の貫通孔の各々に嵌め込まれた状態で、かつ、その内側面を各マグネットホルダ４６Ａ、４６Ｂの内側面と略面一にした状態で、各ヨーク４４に磁力で吸着されている。その際、接着剤の併用により各ヨーク４４に対する位置決め固定が確実に行われるようになっている。
【００４０】
上下１対のマグネット４２は、極性を逆にした状態で配置されており、かつ、前後１対のヨーク４４相互間においても極性を逆にした状態（すなわち上下２組のマグネット４２の極性を襷がけの位置関係で一致させた状態）で配置されている。
【００４１】
これにより、可動側ユニット４０においては、上下２組のマグネット４２および前後１対のヨーク４４によって、各組のマグネット４２相互間の空間を横切る磁束を生じさせる磁気回路が形成されるようになっている。
【００４２】
前後１対のマグネットホルダ４６Ａ、４６Ｂは、その一部を除いて同一の構成を有しており、かつ左右対称の形状を有している。そして、これら１対のマグネットホルダ４６Ａ、４６Ｂは、その左右両側部において端面を突き合わせた状態で上下２組のマグネット４２の磁力および接着剤によって互いに固定されている。
【００４３】
次に、２組のコイルバネセット１２Ｌ、１２Ｒの構成について説明する。
【００４４】
これら２組のコイルバネセット１２Ｌ、１２Ｒは、ケース３０内においてコイルホルダ２４の左右両側に位置するようにして配置されている。そして、これら２組のコイルバネセット１２Ｌ、１２Ｒは、マグネットホルダ４６Ａ、４６Ｂの左右両側部において可動側ユニット４０に連結されている。
【００４５】
まず、コイルホルダ２４の左側に配置されたコイルバネセット１２Ｌおよびその連結構造について説明する。
【００４６】
このコイルバネセット１２Ｌは、左右方向に隣接して配置された第１および第２コイルバネ１２Ｌ１、１２Ｌ２で構成されている。その際、これら第１および第２コイルバネ１２Ｌ１、１２Ｌ２は、互いに逆向きで上下方向に延びるように配置されている。これら第１および第２コイルバネ１２Ｌ１、１２Ｌ２は、いずれも引張コイルバネであって同一の構成を有している。
【００４７】
マグネットホルダ４６Ａ、４６Ｂには、第１コイルバネ１２Ｌ１を挿入するための挿入穴４６ｂ１と、第２コイルバネ１２Ｌ２を挿入するための挿入穴４６ｂ２とが、左右方向に隣接して互いに逆向きで上下方向に延びるように形成されている。
【００４８】
すなわち、挿入穴４６ｂ１は、マグネットホルダ４６Ａ、４６Ｂの上端面に開口しており、その下端部近傍まで延びている。一方、挿入穴４６ｂ２は、マグネットホルダ４６Ａ、４６Ｂの下端面に開口しており、その上端部近傍まで延びている。これら各挿入穴４６ｂ１、４６ｂ２は、第１および第２コイルバネ１２Ｌ１、１２Ｌ２の各々の巻き径よりも多少大きい内径で円筒状に形成されている。なお、各マグネットホルダ４６Ａ、４６Ｂには、各挿入穴４６ｂ１、４６ｂ２の半分が同一サイズの半円筒状の断面形状で形成されている。
【００４９】
そして、第１コイルバネ１２Ｌ１は、挿入穴４６ｂ１に挿入された状態で、上端部がケース３０に連結されるとともに下端部が可動側ユニット４０に連結されている。一方、第２コイルバネ１２Ｌ２は、挿入穴４６ｂ２に挿入された状態で、下端部がケース３０に連結されるとともに上端部が可動側ユニット４０に連結されている。
【００５０】
その際、第１コイルバネ１２Ｌ１の上端部は、ベース部材３０Ａの周壁部３０Ａａに形成されたバネ係止用の突起部３０Ａａ１に係止されている。カバー部材３０Ｂの周壁部３０Ｂａには、この突起部３０Ａａ１と係合する凹部３０Ｂａ１が形成されている。
【００５１】
一方、この第１コイルバネ１２Ｌ１の下端部は、後方側のマグネットホルダ４６Ａの下端部に形成されたバネ係止用の突起部４６Ａａ１に係止されている。前方側のマグネットホルダ４６Ｂの下端部には、この突起部４６Ａａ１と係合する凹部４６Ｂａ１が形成されている。
【００５２】
第２コイルバネ１２Ｌ２の下端部は、ベース部材３０Ａの周壁部３０Ａａに形成されたバネ係止用の突起部３０Ａａ２に係止されている。カバー部材３０Ｂの周壁部３０Ｂａには、この突起部３０Ａａ２と係合する凹部（図示せず）が形成されている。
【００５３】
一方、この第２コイルバネ１２Ｌ２の上端部は、後方側のマグネットホルダ４６Ａの上端部に形成されたバネ係止用の突起部４６Ａａ２に係止されている。前方側のマグネットホルダ４６Ｂの上端部には、この突起部４６Ａａ２と係合する凹部（図示せず）が形成されている。
【００５４】
なお、ベース部材３０Ａの周壁部３０Ａａにおける各突起部３０Ａａ１、３０Ａａ２の周辺部分は、その前面が段下がりで形成されており、また、カバー部材３０Ｂの周壁部３０Ｂａにおける上記各凹部の周辺部分は、その後面が段下がりで形成されている。そしてこれにより、第１コイルバネ１２Ｌ１の上端部および第２コイルバネ１２Ｌ２の下端部を前後両側から挟持するようになっている。
【００５５】
同様に、マグネットホルダ４６Ａにおける各突起部４６Ａａ１、４６Ａａ２の周辺部分は、その前面が段下がりで形成されており、また、マグネットホルダ４６Ｂにおける各凹部４６Ｂａ１等の周辺部分は、その後面が段下がりで形成されている。そしてこれにより、第１コイルバネ１２Ｌ１の下端部および第２コイルバネ１２Ｌ２の上端部を前後両側から挟持するようになっている。
【００５６】
このようにして上下両端部が係止された第１および第２コイルバネ１２Ｌ１、１２Ｌ２は、可動側ユニット４０が振動方向の中立位置にある状態で引張弾性変形しており、これにより一定の予張力が付与されるようになっている。その際、この予張力は、可動側ユニット４０が最大振幅で振動したときにも負の値とならない大きさに設定されている。
【００５７】
次に、コイルホルダ２４の右側に配置されたコイルバネセット１２Ｒおよびその連結構造について説明する。
【００５８】
このコイルバネセット１２Ｒは、左右方向に隣接して互いに逆向きで上下方向に延びるように配置された第１および第２コイルバネ１２Ｒ１、１２Ｒ２で構成されている。これら第１および第２コイルバネ１２Ｒ１、１２Ｒ２は、コイルバネセット１２Ｌを構成する第１および第２コイルバネ１２Ｌ１、１２Ｌ２と同一の構成を有しており、第１および第２コイルバネ１２Ｌ１、１２Ｌ２と左右対称の位置関係で配置されている。
【００５９】
これら第１および第２コイルバネ１２Ｒ１、１２Ｒ２の固定側ユニット２０および可動側ユニット４０への連結構造は、第１および第２コイルバネ１２Ｌ１、１２Ｌ２の場合と全く同様である。
【００６０】
図４は、振動発電装置１０の使用例を示す図である。
【００６１】
同図に示すように、振動発電装置１０は、例えば運動靴２の一部として組み込まれた状態で使用されるようになっている。
【００６２】
その際、振動発電装置１０は、運動靴２のかかと部分２ａにおいて、その正面が運動靴２のつま先部分２ｂの方向を向くように配置された状態で埋設されている。そして、この振動発電装置１０は、かかと部分２ａに埋設されたコード５２を介して、かかと部分２ａの後端部に配置された２つの発光ダイオード５４と電気的に接続されている。
【００６３】
この使用例においては、運動靴２を装着したユーザが歩行（あるいは走行）することにより、その着地の際の衝撃で、振動発電装置１０の可動側ユニット４０が上下方向に振動して導電コイル２２に誘導起電力を生じさせ、これにより２つの発光ダイオード５４を交互に発光させるようになっている。
【００６４】
次に本実施形態の作用について説明する。
【００６５】
本実施形態に係る振動発電装置１０は、固定側ユニット２０に２組のコイルバネセット１２Ｌ、１２Ｒを介して支持された可動側ユニット４０が、各組のコイルバネセット１２Ｌ、１２Ｒを構成する第１および第２コイルバネ１２Ｌ１、１２Ｌ２、１２Ｒ１、１２Ｒ２の弾性力に抗して振動する構成となっているが、可動側ユニット４０と第１および第２コイルバネ１２Ｌ１、１２Ｌ２、１２Ｒ１、１２Ｒ２の各々との連結位置が、可動側ユニット４０における振動方向の中心位置（すなわち上下方向の中心位置）から固定側ユニット２０と第１および第２コイルバネ１２Ｌ１、１２Ｌ２、１２Ｒ１、１２Ｒ２の各々との連結位置とは反対側に離れた位置に設定されているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００６６】
すなわち、振動発電装置１０が振動方向（すなわち上下方向）に関して小さいサイズで構成されているにもかかわらず、第１および第２コイルバネ１２Ｌ１、１２Ｌ２、１２Ｒ１、１２Ｒ２の各々を比較的長くすることができる。したがって、第１および第２コイルバネ１２Ｌ１、１２Ｌ２、１２Ｒ１、１２Ｒ２の各々のバネ定数を適宜調整することが容易に可能となり、これにより振動周波数の大きさを選択する自由度を高めることができる。
【００６７】
このように本実施形態によれば、振動を利用して誘導起電力を生じさせるように構成された振動発電装置１０において、その振動方向のサイズを小さくした場合であっても振動周波数の選択自由度を高めることができる。そしてこれにより、可動側ユニットを発電効率の良い振動周波数で振動させることが容易に可能となる。
【００６８】
しかも本実施形態においては、２組のコイルバネセット１２Ｌ、１２Ｒが左右方向（すなわち振動方向と直交する方向）の２箇所に配置されているので、可動側ユニット４０の振動を円滑に行わせることが可能となり、かつ振動周波数の選択自由度をより一層高めることができる。
【００６９】
特に本実施形態においては、固定側ユニット２０が、上下方向に延びる板状のコイルホルダ２４とこのコイルホルダ２４に支持された導電コイル２２とを備えており、また、可動側ユニット４０が、コイルホルダ２４を環状に囲むように配置されたマグネットホルダ４６Ａ、４６Ｂと、コイルホルダ２４の前後両側（すなわち板厚方向両側）に位置するようにしてマグネットホルダ４６Ａ、４６Ｂに支持された２対のマグネット４２とを備えており、その上で、２組のコイルバネセット１２Ｌ、１２Ｒがコイルホルダ２４の左右両側（すなわち板厚直交方向両側）に配置されているので、可動側ユニット４０の振動をより一層円滑に行わせることが可能となる。
【００７０】
さらに本実施形態においては、各組のコイルバネセット１２Ｌ、１２Ｒが上下逆向きに配置された第１および第２コイルバネ１２Ｌ１、１２Ｌ２、１２Ｒ１、１２Ｒ２で構成されているので、両者の組合せによりバネ機能を発揮させることができ、これにより振動周波数の選択自由度をさらに高めることができる。
【００７１】
その際、本実施形態においては、可動側ユニット４０と第１コイルバネ１２Ｌ１、１２Ｒ１との連結位置が、可動側ユニット４０の下端部（すなわち固定側ユニット２０との連結位置とは上下反対側の端部）に位置するとともに、可動側ユニット４０と第２コイルバネ１２Ｌ２、１２Ｒ２との連結位置が、可動側ユニット４０の上端部（すなわち固定側ユニット２０との連結位置とは上下反対側の端部）に位置しているので、第１および第２コイルバネ１２Ｌ１、１２Ｌ２、１２Ｒ１、１２Ｒ２の各々をより長くすることができ、これにより振動周波数の選択自由度をより高めることができる。
【００７２】
また本実施形態においては、第１コイルバネ１２Ｌ１、１２Ｒ１がそれぞれ挿入穴４６ｂ１に挿入されるとともに第２コイルバネ１２Ｌ２、１２Ｒ２がそれぞれ挿入穴４６ｂ２に挿入された構成となっているので、可動側ユニット４０の左右幅が過大にならないようにすることができ、これにより振動発電装置１０をよりコンパクトな構成とすることができる。
【００７３】
なお、本実施形態のコイルホルダ２４は、ホルダ本体２４Ａの前後両面に２枚の摩擦低減フィルム２４Ｂが貼り付けられた構成となっているので、可動側ユニット４０が振動する際、そのマグネットホルダ４６Ａ、４６Ｂやマグネット４２が摩擦低減フィルム２４Ｂと接触するようなことがあっても、その振動が円滑に行われるようにすることができる。
【００７４】
また、可動側ユニット４０が上下方向に振動する際、該可動側ユニット４０が前後方向に傾斜するようなことがあっても、各挿入穴４６ｂ１、４６ｂ２の内周壁に第１および第２コイルバネ１２Ｌ１、１２Ｌ２、１２Ｒ１、１２Ｒ２のいずれかが接触する前に、マグネットホルダ４６Ａ、４６Ｂを摩擦低減フィルム２４Ｂと接触させることができ、これにより可動側ユニット４０の振動が円滑に行われるようにすることができる。
【００７５】
上記実施形態においては、第１コイルバネ１２Ｌ１、１２Ｒ１と第２コイルバネ１２Ｌ２、１２Ｒ２とが同一の構成を有しているものとして説明したが、互いに異なる構成を有するもの（例えば、可動側ユニット４０の自重の分だけ第１コイルバネ１２Ｌ１、１２Ｒ１よりも第２コイルバネ１２Ｌ２、１２Ｒ２のバネ定数を大きくした構成）を採用することも可能である。
【００７６】
上記実施形態においては、各コイルバネセット１２Ｌ、１２Ｒが左右方向に隣接して配置された第１および第２コイルバネ１２Ｌ１、１２Ｌ２、１２Ｒ１、１２Ｒ２で構成されているものとして説明したが、これら以外のコイルバネが追加配置された構成とすることも可能である。
【００７７】
上記実施形態においては、振動発電装置１０の用途として、運動靴２に組み込まれた状態で使用される例を示したが、これ以外の用途（例えば、バッグ、白杖、釣り用ルアー等における発光用の発電装置あるいは橋梁設置型の振動センサ等）に用いることも可能である。その際、振動発電装置１０を、可動側ユニット４０の振動方向が上下方向以外の方向になる姿勢で用いるようにすることも可能である。
【００７８】
次に、上記実施形態の変形例について説明する。
【００７９】
まず、上記実施形態の第１変形例について説明する。
【００８０】
図５は、本変形例に係る振動発電装置１１０を示す、図１と同様の図である。
【００８１】
同図に示すように、この振動発電装置１１０の基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、上記実施形態における各組のコイルバネセット１２Ｌ、１２Ｒが単一のコイルバネ１１２Ｌ、１１２Ｒで構成されている点で上記実施形態の場合と一部異なっている。
【００８２】
すなわち本変形例においては、コイルバネ１１２Ｌ、１１２Ｒが上記実施形態の第１コイルバネ１２Ｌ１、１２Ｒ１に相当する構成を有するものとなっている。これに伴って、固定側ユニット１２０のケース１３０および可動側ユニット１４０のマグネットホルダ１４６Ａ、１４６Ｂの左右幅が、上記実施形態の場合よりもやや狭くなっている。
【００８３】
本変形例においては、可動側ユニット１４０が振動方向の中立位置にある状態で、その自重によって各コイルバネ１１２Ｌ、１１２Ｒに多少の張力が発生し、これにより可動側ユニット１４０がケース１３０の上下方向の中心位置に配置されるようになっている。
【００８４】
本変形例の構成を採用した場合にも、上記実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００８５】
また、本変形例の構成を採用することにより、振動発電装置１０をより一層コンパクトな構成とすることができる。
【００８６】
次に上記実施形態の第２変形例について説明する。
【００８７】
図６は、本変形例に係る振動発電装置２１０を示す、図１と同様の図である。
【００８８】
同図に示すように、この振動発電装置２１０の基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、各組のコイルバネセット２１２Ｌ、２１２Ｒを構成する第１および第２コイルバネ２１２Ｌ１、２１２Ｌ２、２１２Ｒ１、２１２Ｒ２がいずれも圧縮コイルバネで構成されている点で、上記実施形態の場合と異なっている。
【００８９】
これら第１および第２コイルバネ２１２Ｌ１、２１２Ｌ２、２１２Ｒ１、２１２Ｒ２は、いずれも同一の構成を有している。
【００９０】
本変形例の可動側ユニット２４０は、そのマグネットホルダ２４６Ａ、２４６Ｂの左右両側部の構成が上記実施形態の場合と一部異なっている。
【００９１】
すなわち、マグネットホルダ２４６Ａ、２４６Ｂの左右両側部には、上記実施形態の１対の挿入穴４６ｂ１、４６ｂ２に相当する１対の挿入穴２４６ｂ１、２４６ｂ２が形成されている。
【００９２】
コイルホルダ２４の左側に配置されたコイルバネセット２１２Ｌは、その右側に位置する第１コイルバネ２１２Ｌ１が、挿入穴２４６ｂ１に挿入された状態で、上端部が固定側ユニット２２０のケース２３０に当接するとともに下端部がマグネットホルダ２４６Ａ、２４６Ｂに当接しており、その左側に位置する第２コイルバネ２１２Ｌ２が、挿入穴２４６ｂ２に挿入された状態で、下端部がケース２３０に当接するとともに上端部がマグネットホルダ２４６Ａ、２４６Ｂに当接している。
【００９３】
その際、第１コイルバネ２１２Ｌ１は、その上端部がケース２３０の周壁部２３０ａに形成された凹部２３０ａ１の天面に当接しており、その下端部がマグネットホルダ２４６Ａ、２４６Ｂの下端部において挿入穴２４６ｂ１の底面に当接している。また、第２コイルバネ２１２Ｌ２は、その下端部がケース２３０の周壁部２３０ａに形成された凹部２３０ａ２の底面に当接しており、その上端部がマグネットホルダ２４６Ａ、２４６Ｂの上端部において挿入穴２４６ｂ２の天面に当接している。
【００９４】
このようにして上下両端部が当接した第１および第２コイルバネ２１２Ｌ１、２１２Ｌ２は、可動側ユニット２４０が振動方向の中立位置にある状態で圧縮弾性変形しており、これにより一定の予圧縮力が付与されるようになっている。その際、この予圧縮力は、可動側ユニット２４０が最大振幅で振動したときにも負の値とならない大きさに設定されている。
【００９５】
コイルホルダ２４の右側に配置されたコイルバネセット２１２Ｒを構成する第１および第２コイルバネ２１２Ｒ１、２１２Ｒ２およびその固定側ユニット２２０および可動側ユニット２４０への連結構造は、コイルバネセット２１２Ｌの場合と全く同様である。
【００９６】
本変形例の構成を採用した場合にも、上記実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００９７】
また、本変形例の構成を採用することにより、振動発電装置２１０の構成を簡素化することができる。
【００９８】
なお、上記第２変形例においては、各組のコイルバネセット２１２Ｌ、２１２Ｒを構成する第１および第２コイルバネ２１２Ｌ１、２１２Ｌ２、２１２Ｒ１、２１２Ｒ２が互いに左右方向にずれた位置に配置されているものとして説明したが、第１コイルバネ２１２Ｌ１、２１２Ｒ１の巻き径と第２コイルバネ２１２Ｒ２、２１２Ｌ２の巻き径とを異なる値に設定した上で、両者が同軸で配置された構成とすることも可能である。
【００９９】
なお、上記実施形態およびその変形例において諸元として示した数値は一例にすぎず、これらを適宜異なる値に設定してもよいことはもちろんである。
【０１００】
また、本願発明は、上記実施形態およびその変形例に記載された構成に限定されるものではなく、これ以外の種々の変更を加えた構成が採用可能である。
【符号の説明】
【０１０１】
２  運動靴
２ａ  かかと部分
２ｂ  つま先部分
１０、１１０、２１０  振動発電装置
１２Ｌ、１２Ｒ、２１２Ｌ、２１２Ｒ  コイルバネセット
１２Ｌ１、１２Ｒ１、２１２Ｌ１、２１２Ｒ１  第１コイルバネ
１２Ｌ２、１２Ｒ２、２１２Ｌ２、２１２Ｒ２  第２コイルバネ
２０、１２０、２２０  固定側ユニット
２２  導電コイル
２４  コイルホルダ
２４Ａ  ホルダ本体
２４Ａａ  コイル収容部
２４Ａｂ  小孔
２４Ａｃ  凹部
２４Ｂ  摩擦低減フィルム
３０、１３０、２３０  ケース
３０Ａ  ベース部材
３０Ａａ、３０Ｂａ、２３０ａ  周壁部
３０Ａａ１、３０Ａａ２、４６Ａａ１、４６Ａａ２  突起部
３０Ａｂ、３０Ａｃ  位置決めピン
３０Ｂ  カバー部材
３０Ｂａ１、４６Ｂａ１、２３０ａ１、２３０ａ２  凹部
４０、１４０、２４０  可動側ユニット
４２  マグネット
４４  ヨーク
４６Ａ、４６Ｂ、１４６Ａ、１４６Ｂ、２４６Ａ、２４６Ｂ  マグネットホルダ
４６ｂ１、４６ｂ２、２４６ｂ１、２４６ｂ２  挿入穴
５２  コード
５４  発光ダイオード
１１２Ｌ、１１２Ｒ  コイルバネ
【図１】
2016025762.tif 000003
【図２】
2016025762.tif 000004
【図３】
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【図４】
2016025762.tif 000006
【図５】
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【図６】
2016025762.tif 000008