(57)【要約】【課題】発電効率を向上させることができる振動発電装置を提供すること。【解決手段】本発明の振動発電装置は、一態様において、磁歪材料により形成された磁歪素子と前記磁歪素子に巻かれたコイルとを有する磁歪発電器と、前記磁歪発電器の長手方向における一方の端部に接続され前記磁歪発電器を保持する保持プレートと、前記磁歪発電器の長手方向における他方の端部にスライド自在に接触し、前記磁歪発電器に振動を伝達する伝達プレートと、前記伝達プレートに接続され風を受けて振動する振動体と、を備え、前記磁歪素子の長手方向の軸は、前記伝達プレートの面に対して傾いており、前記伝達プレートが前記振動体により生じた前記振動を前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達することにより、前記磁歪素子が伸長および収縮して発電することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁歪材料により形成された磁歪素子と前記磁歪素子に巻かれたコイルとを有する磁歪発電器と、
前記磁歪発電器の長手方向における一方の端部に接続され前記磁歪発電器を保持する保持プレートと、
前記磁歪発電器の長手方向における他方の端部にスライド自在に接触し、前記磁歪発電器に振動を伝達する伝達プレートと、
前記伝達プレートに接続され風を受けて振動する振動体と、
を備え、
前記磁歪素子の長手方向の軸は、前記伝達プレートの面に対して傾いており、
前記伝達プレートが前記振動体により生じた前記振動を前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達することにより、前記磁歪素子が伸長および収縮して発電することを特徴とする振動発電装置。
【請求項２】
前記磁歪発電器は、複数設けられ、
複数の前記磁歪素子のそれぞれの長手方向の軸は、前記伝達プレートの面に対して傾いており、
前記伝達プレートが前記振動体により生じた前記振動を前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達することにより、前記複数の磁歪素子のそれぞれが伸長および収縮して発電す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】
前記磁歪発電器は、第１磁歪素子を有する第１磁歪発電器であり、
前記第１磁歪発電器とは異なる第２磁歪発電器であって、磁歪材料により形成された第２磁歪素子と前記第２磁歪素子に巻かれたコイルとを有する第２磁歪発電器をさらに備え、
前記第２磁歪発電器の長手方向における一方の端部は、前記保持プレートに接続され、
前記第２磁歪発電器の長手方向における他方の端部は、前記伝達プレートにスライド自在に接触し、
前記第２磁歪素子の長手方向の軸は、前記伝達プレートの前記面に対して傾いているとともに、前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向にみたときに前記第１磁歪素子の長手方向の軸に対して平行しており、
前記伝達プレートが前記振動体により生じた前記振動を前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達することにより、前記第１磁歪素子および前記第２磁歪素子のそれぞれが伸長および収縮して発電す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４】
前記磁歪発電器は、第１磁歪素子を有する第１磁歪発電器であり、
前記第１磁歪発電器とは異なる第２磁歪発電器であって、磁歪材料により形成された第２磁歪素子と前記第２磁歪素子に巻かれたコイルとを有する第２磁歪発電器をさらに備え、
前記第２磁歪発電器の長手方向における一方の端部は、前記保持プレートに接続され、
前記第２磁歪発電器の長手方向における他方の端部は、前記伝達プレートにスライド自在に接触し、
前記第２磁歪素子の長手方向の軸は、前記伝達プレートの前記面に対して傾いているとともに、前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向にみたときに前記第１磁歪素子の長手方向の軸に対して交差しており、
前記伝達プレートが前記振動体により生じた前記振動を前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達することにより、前記第１磁歪素子および前記第２磁歪素子のそれぞれが伸長および収縮して発電す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５】
前記第２磁歪素子の長手方向の軸は、前記伝達プレートの前記面に対して傾いているとともに、前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向にみたときに前記第１磁歪素子の長手方向の軸に対して直交していることを特徴とする請求項４に記載の振動発電装置。
【請求項６】
前記磁歪発電器は、第１磁歪素子を有する第１磁歪発電器であり、
前記第１磁歪発電器とは異なる第２磁歪発電器であって、磁歪材料により形成された第２磁歪素子と前記第２磁歪素子に巻かれたコイルとを有する第２磁歪発電器と、
前記第１磁歪発電器および前記第２磁歪発電器とは異なる第３磁歪発電器であって、磁歪材料により形成された第３磁歪素子と前記第３磁歪素子に巻かれたコイルとを有する第３磁歪発電器と、
をさらに備え、
前記第２磁歪発電器および前記第３磁歪発電器の長手方向における一方の端部は、前記保持プレートに接続され、
前記第２磁歪発電器および前記第３磁歪発電器の長手方向における他方の端部は、前記伝達プレートにスライド自在に接触し、
前記第２磁歪素子および前記第３磁歪素子の長手方向の軸は、前記伝達プレートの前記面に対して傾いており、
前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向にみたときに、前記第１磁歪素子の長手方向の軸と前記第２磁歪素子の長手方向の軸との間の角度、および前記第１磁歪素子の長手方向の軸と前記第３磁歪素子の長手方向の軸との間の角度は、６０度であり、
前記伝達プレートが前記振動体により生じた前記振動を前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達することにより、前記第１磁歪素子、前記第２磁歪素子および前記第３磁歪素子のそれぞれが伸長および収縮して発電す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７】
磁歪材料により形成された磁歪素子と前記磁歪素子に巻かれたコイルとを有する磁歪発電器を複数有する磁歪発電器群と、
前記磁歪発電器群の一方の端部に固定され前記磁歪発電器群を保持する保持プレートと、
前記磁歪発電器群の他方の端部に固定され前記磁歪発電器群に振動を伝達する伝達プレートと、
前記伝達プレートに接続され風を受けて振動する振動体と、
を備え、
前記複数の磁歪発電器は、互いに交差した状態で直列に連結され、
複数の前記磁歪素子のそれぞれの長手方向の軸は、前記伝達プレートの面に対して傾いており、
前記伝達プレートが前記振動体により生じた前記振動を前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達することにより、前記複数の磁歪素子が伸長および収縮して発電することを特徴とする振動発電装置。
【請求項８】
前記複数の磁歪素子の長手方向の軸は、前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向にみたときに互いに平行していることを特徴とする請求項７記載の振動発電装置。
【請求項９】
前記複数の磁歪素子の長手方向の軸は、前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向にみたときに互いに交差していることを特徴とする請求項７記載の振動発電装置。
【請求項１０】
前記複数の磁歪素子の長手方向の軸は、前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向にみたときに互いに直交していることを特徴とする請求項９記載の振動発電装置。
【請求項１１】
前記磁歪発電器群は、第１磁歪発電器群であり、
前記第１磁歪発電器群とは異なる第２磁歪発電器群であって、磁歪材料により形成された磁歪素子と前記磁歪素子に巻かれたコイルとを有する磁歪発電器を複数有する第２磁歪発電器群をさらに備え、
前記第２磁歪発電器群の一方の端部は、前記保持プレートに固定され、
前記第２磁歪発電器群の他方の端部は、前記伝達プレートに固定され、
前記第２磁歪発電器群の前記複数の磁歪発電器は、互いに交差した状態で直列に連結され、
前記第２磁歪発電器群の複数の前記磁歪素子のそれぞれの長手方向の軸は、前記伝達プレートの面に対して傾いており、
前記第２磁歪発電器群の複数の前記磁歪素子の長手方向の軸は、前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向にみたときに互いに平行しており、
前記第１磁歪発電器群の前記磁歪素子の長手方向の軸は、前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向にみたときに前記第２磁歪発電器群の前記磁歪素子の長手方向の軸に平行しており、
前記伝達プレートが前記振動体により生じた前記振動を前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達することにより、前記第１磁歪発電器群および前記第２磁歪発電器群の前記磁歪素子が伸長および収縮して発電することを特徴とする請求項８記載の振動発電装置。
【請求項１２】
前記磁歪発電器群は、第１磁歪発電器群であり、
前記第１磁歪発電器群とは異なる第２磁歪発電器群であって、磁歪材料により形成された磁歪素子と前記磁歪素子に巻かれたコイルとを有する磁歪発電器を複数有する第２磁歪発電器群をさらに備え、
前記第２磁歪発電器群の一方の端部は、前記保持プレートに固定され、
前記第２磁歪発電器群の他方の端部は、前記伝達プレートに固定され、
前記第２磁歪発電器群の前記複数の磁歪発電器は、互いに交差した状態で直列に連結され、
前記第２磁歪発電器群の複数の前記磁歪素子のそれぞれの長手方向の軸は、前記伝達プレートの面に対して傾いており、
前記第２磁歪発電器群の複数の前記磁歪素子の長手方向の軸は、前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向にみたときに互いに直交しており、
前記第１磁歪発電器群の前記複数の磁歪素子のいずれかの長手方向の軸は、前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向にみたときに前記第２磁歪発電器群の前記複数の磁歪素子のいずれかの長手方向の軸に直交しており、
前記伝達プレートが前記振動体により生じた前記振動を前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達することにより、前記第１磁歪発電器群および前記第２磁歪発電器群の前記磁歪素子が伸長および収縮して発電することを特徴とする請求１０記載の振動発電装置。
【請求項１３】
前記磁歪発電器群は、第１磁歪発電器群であり、
前記第１磁歪発電器群とは異なる第２磁歪発電器群であって、磁歪材料により形成された磁歪素子と前記磁歪素子に巻かれたコイルとを有する磁歪発電器を複数有する第２磁歪発電器群と、
前記第１磁歪発電器群および前記第２磁歪発電器群とは異なる第３磁歪発電器群であって、磁歪材料により形成された磁歪素子と前記磁歪素子に巻かれたコイルとを有する磁歪発電器を複数有する第３磁歪発電器群と、
をさらに備え、
前記第２磁歪発電器群および前記第３磁歪発電器群の一方の端部は、前記保持プレートに固定され、
前記第２磁歪発電器群および前記第３磁歪発電器群の他方の端部は、前記伝達プレートに固定され、
前記第２磁歪発電器群および前記第３磁歪発電器群のそれぞれの前記複数の磁歪発電器は、互いに交差した状態で直列に連結され、
前記第２磁歪発電器群および前記第３磁歪発電器群のそれぞれの複数の前記磁歪素子のそれぞれの長手方向の軸は、前記伝達プレートの面に対して傾いており、
前記第２磁歪発電器群および前記第３磁歪発電器群のそれぞれの複数の前記磁歪素子の長手方向の軸は、前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向にみたときに互いに平行しており、
前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向にみたときに、前記第１磁歪発電器群の前記磁歪素子の長手方向の軸と前記第２磁歪発電器群の前記磁歪素子の長手方向の軸との間の角度、および前記第１磁歪発電器群の前記磁歪素子の長手方向の軸と前記第３磁歪発電器群の前記磁歪素子の長手方向の軸との間の角度は、６０度であり、
前記伝達プレートが前記振動体により生じた前記振動を前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達することにより、前記第１磁歪発電器群、前記第２磁歪発電器群および前記第３磁歪発電器群の前記磁歪素子が伸長および収縮して発電することを特徴とする請求項８記載の振動発電装置。
【請求項１４】
前記保持プレートと前記伝達プレートとの間に設けられ前記保持プレートおよび前記伝達プレートに接続された保持機構であって、前記伝達プレートを変位可能に保持する保持機構をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つに記載の振動発電装置。
【請求項１５】
前記振動体は、内部に空間を有することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１つに記載の振動発電装置。
【請求項１６】
前記振動体のうちの少なくとも一部は、球体形状を有することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１つに記載の振動発電装置。
【請求項１７】
前記振動体は、前記伝達プレートに接続された端部とは反対側の端部に設けられた板を有することを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１つに記載の振動発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動発電装置に関し、特に風を受けて振動することにより発電する振動発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、磁歪素子として設けられた磁歪棒にコイルが巻かれた発電素子を備えた発電装置が開示されている。特許文献１に記載された発電装置では、磁歪素子の軸方向と垂直な方向の振動により、磁歪材料で構成される磁歪素子がたわむ。そのため、磁歪素子には、磁歪素子の軸方向と平行な方向の伸長および収縮が生じる。これにより、磁歪素子の軸方向と平行な方向に磁束密度が変化する逆磁歪効果が生じ、電磁誘導作用による起電力が磁歪素子に巻かれたコイルに発生する。
【０００３】
また、特許文献１に記載された発電装置において、錘が設けられていると、錘の振動により曲げ振動（共振）が生じ、振動を持続させることができる。そのため、磁歪素子の伸長および収縮が繰り返し生じ、コイルに発生する起電力を持続させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１１／１５８４７３号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載された発電装置は、一方向の振動により起電力を発生し、他の方向の振動では起電力を発生しにくいという問題がある。すなわち、例えば風などにより錘が振動しても、特許文献１に記載された発電装置は、所定方向の振動が錘に生じた場合にだけ起電力を発生するという問題がある。そのため、発電効率の向上という点において問題がある。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題を解決するためのものであり、発電効率を向上させ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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の振動発電装置は、一態様において、磁歪材料により形成された磁歪素子と前記磁歪素子に巻かれたコイルとを有する磁歪発電器と、前記磁歪発電器の長手方向における一方の端部に接続され前記磁歪発電器を保持する保持プレートと、前記磁歪発電器の長手方向における他方の端部にスライド自在に接触し、前記磁歪発電器に振動を伝達する伝達プレートと、前記伝達プレートに接続され風を受けて振動する振動体と、を備え、前記磁歪素子の長手方向の軸は、前記伝達プレートの面に対して傾いており、前記伝達プレートが前記振動体により生じた前記振動を前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達することにより、前記磁歪素子が伸長および収縮して発電することを特徴とする。
【０００８】
磁歪素子を有する磁歪発電器は、長手方向における一方の端部において保持プレートに接続され、長手方向における他方の端部において伝達プレートにスライド自在に接触している。振動体は、伝達プレートに接続され、風を受けて振動する。すなわち、振動体は、風を受けることにより発生するカルマン渦に基づいて揺れる。伝達プレートは、振動体により生じた振動を伝達プレートの面に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達する。これにより、磁歪素子が伸長および収縮する。言い換えれば、磁歪素子が撓む。
【０００９】
磁歪素子が伸長および収縮すると、磁歪素子の磁化は、逆磁歪効果により増加および減少する。これにより、磁歪素子に巻かれたコイルを貫く磁束密度が変化する。この磁束密度の変化により、電磁誘導作用による起電力が磁歪素子に巻かれたコイルに発生する。
【００１０】
ここで、磁歪素子の長手方向の軸は、伝達プレートの面に対して傾いている。また、伝達プレートは、振動体により生じた振動を伝達プレートの面に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達する。そのため、磁歪素子は、振動体の振動方向には依存せず、振動体の複数の振動方向において伸長および収縮することができる。そのため、振動体の振動方向に依らず、電磁誘導作用による起電力が磁歪素子に巻かれたコイルに発生する。これにより、発電効率を向上させることができる。
【００１１】
本発明の振動発電装置において、前記磁歪発電器は、複数設けられ、複数の前記磁歪素子のそれぞれの長手方向の軸は、前記伝達プレートの面に対して傾いており、前記伝達プレートが前記振動体により生じた前記振動を前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達することにより、前記複数の磁歪素子のそれぞれが伸長および収縮して発電してもよい。
【００１２】
振動発電装置は、複数の磁歪発電器を備えている。伝達プレートが振動体により生じた振動を伝達プレートの面に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達することにより、複数の磁歪素子のそれぞれは伸長および収縮する。ここで、複数の磁歪素子のそれぞれの長手方向の軸は、伝達プレートの面に対して傾いている。そのため、複数の磁歪素子のそれぞれは、振動体の振動方向には依存せず、振動体の複数の振動方向において伸長および収縮することができる。これにより、発電効率を向上させることができる。
【００１３】
本発明の振動発電装置において、前記磁歪発電器は、第１磁歪素子を有する第１磁歪発電器であり、前記第１磁歪発電器とは異なる第２磁歪発電器であって、磁歪材料により形成された第２磁歪素子と前記第２磁歪素子に巻かれたコイルとを有する第２磁歪発電器をさらに備え、前記第２磁歪発電器の長手方向における一方の端部は、前記保持プレートに接続され、前記第２磁歪発電器の長手方向における他方の端部は、前記伝達プレートにスライド自在に接触し、前記第２磁歪素子の長手方向の軸は、前記伝達プレートの前記面に対して傾いているとともに、前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向にみたときに前記第１磁歪素子の長手方向の軸に対して平行または交差しており、前記伝達プレートが前記振動体により生じた前記振動を前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達することにより、前記第１磁歪素子および前記第２磁歪素子のそれぞれが伸長および収縮して発電してもよい。
【００１４】
振動発電装置は、第１磁歪素子を有する第１磁歪発電器と、第２磁歪素子を有する第２磁歪発電器と、を有する。第１磁歪発電器および第２磁歪発電器のそれぞれは、長手方向における一方の端部において保持プレートに接続され、長手方向における他方の端部において伝達プレートにスライド自在に接触している。第１磁歪素子および第２磁歪素子のそれぞれの長手方向の軸は、伝達プレートの面に対して傾いている。また、第２磁歪素子の長手方向の軸は、伝達プレートの面に対して垂直方向にみたときに第１磁歪素子の長手方向の軸に対して平行または交差（具体例として直交が挙げられる。）している。そのため、第１磁歪素子および第２磁歪素子のそれぞれは、振動体の振動方向には依存せず、振動体の複数の振動方向において伸長および収縮することができる。そのため、振動体の振動方向に依らず、電磁誘導作用による起電力が第１磁歪素子および第２磁歪素子のそれぞれに巻かれたコイルに発生する。これにより、発電効率を向上させることができる。
【００１５】
本発明の振動発電装置において、前記磁歪発電器は、第１磁歪素子を有する第１磁歪発電器であり、前記第１磁歪発電器とは異なる第２磁歪発電器であって、磁歪材料により形成された第２磁歪素子と前記第２磁歪素子に巻かれたコイルとを有する第２磁歪発電器と、前記第１磁歪発電器および前記第２磁歪発電器とは異なる第３磁歪発電器であって、磁歪材料により形成された第３磁歪素子と前記第３磁歪素子に巻かれたコイルとを有する第３磁歪発電器と、をさらに備え、前記第２磁歪発電器および前記第３磁歪発電器の長手方向における一方の端部は、前記保持プレートに接続され、前記第２磁歪発電器および前記第３磁歪発電器の長手方向における他方の端部は、前記伝達プレートにスライド自在に接触し、前記第２磁歪素子および前記第３磁歪素子の長手方向の軸は、前記伝達プレートの前記面に対して傾いており、前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向にみたときに、前記第１磁歪素子の長手方向の軸と前記第２磁歪素子の長手方向の軸との間の角度、および前記第１磁歪素子の長手方向の軸と前記第３磁歪素子の長手方向の軸との間の角度は、６０度であり、前記伝達プレートが前記振動体により生じた前記振動を前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達することにより、前記第１磁歪素子、前記第２磁歪素子および前記第３磁歪素子のそれぞれが伸長および収縮して発電してもよい。
【００１６】
振動発電装置は、第１磁歪素子を有する第１磁歪発電器と、第２磁歪素子を有する第２磁歪発電器と、第３磁歪素子を有する第３磁歪発電器と、を有する。第１磁歪発電器、第２磁歪発電器および第３磁歪発電器のそれぞれは、長手方向における一方の端部において保持プレートに接続され、長手方向における他方の端部において伝達プレートにスライド自在に接触している。第１磁歪素子、第２磁歪素子および第３磁歪素子のそれぞれの長手方向の軸は、伝達プレートの面に対して傾いている。また、伝達プレートの面に対して垂直方向にみたときに、第１磁歪素子の長手方向の軸と第２磁歪素子の長手方向の軸との間の角度、および第１磁歪素子の長手方向の軸と第３磁歪素子の長手方向の軸との間の角度は、６０度である。そのため、第１磁歪素子、第２磁歪素子および第３磁歪素子のそれぞれは、振動体の振動方向には依存せず、振動体の複数の振動方向において伸長および収縮することができる。そのため、振動体の振動方向に依らず、電磁誘導作用による起電力が第１磁歪素子、第２磁歪素子および第３磁歪素子のそれぞれに巻かれたコイルに発生する。これにより、発電効率を向上させることができる。
【００１７】
本発明の振動発電装置は、他の一態様において、磁歪材料により形成された磁歪素子と前記磁歪素子に巻かれたコイルとを有する磁歪発電器を複数有する磁歪発電器群と、前記磁歪発電器群の一方の端部に固定され前記磁歪発電器群を保持する保持プレートと、前記磁歪発電器群の他方の端部に固定され前記磁歪発電器群に振動を伝達する伝達プレートと、前記伝達プレートに接続され風を受けて振動する振動体と、を備え、前記複数の磁歪発電器は、互いに交差した状態で直列に連結され、複数の前記磁歪素子のそれぞれの長手方向の軸は、前記伝達プレートの面に対して傾いており、前記伝達プレートが前記振動体により生じた前記振動を前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達することにより、前記磁歪素子が伸長および収縮して発電することを特徴とする。
【００１８】
複数の磁歪発電器を有する磁歪発電器群は、一方の端部において保持プレートに固定され、他方の端部において伝達プレートに固定されている。振動体は、伝達プレートに接続され、風を受けて振動する。すなわち、振動体は、風を受けることにより発生するカルマン渦に基づいて揺れる。伝達プレートは、振動体により生じた振動を伝達プレートの面に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達する。これにより、磁歪素子が伸長および収縮する。
【００１９】
磁歪素子が伸長および収縮すると、磁歪素子の磁化は、逆磁歪効果により増加および減少する。これにより、磁歪素子に巻かれたコイルを貫く磁束密度が変化する。この磁束密度の変化により、電磁誘導作用による起電力が磁歪素子に巻かれたコイルに発生する。
【００２０】
ここで、複数の磁歪素子のそれぞれの長手方向の軸は、伝達プレートの面に対して傾いている。また、伝達プレートは、振動体により生じた振動を伝達プレートの面に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達する。そのため、磁歪素子は、振動体の振動方向には依存せず、振動体の複数の振動方向において伸長および収縮することができる。そのため、振動体の振動方向に依らず、電磁誘導作用による起電力が磁歪素子に巻かれたコイルに発生する。これにより、発電効率を向上させることができる。
【００２１】
前述したように、磁歪発電器群は、一方の端部において保持プレートに固定され、他方の端部において伝達プレートに固定されている。また、磁歪発電器群が有する複数の磁歪発電器は、互いに交差した状態で直列に連結されている。そのため、磁歪発電器群は、比較的容易に変形することができるとともに、弾性（バネ性）を有することができる。これにより、磁歪発電器群は、発電効率をさらに向上させることができるとともに、保持プレートと伝達プレートとを保持することができる。
【００２２】
さらに、磁歪発電器群は、両端部において保持プレートおよび伝達プレートに固定されているため、両端部において保持プレートおよび伝達プレートと擦れることを抑えることができる。そのため、磁歪発電器群の摩耗を抑え、磁歪発電器群の寿命を向上させることができる。さらに、磁歪発電器群が保持プレートおよび伝達プレートと擦れるときの音を抑え、静音化を図ることができる。
【００２３】
本発明の振動発電装置において、前記複数の磁歪素子の長手方向の軸は、前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向にみたときに互いに平行または交差（具体例として直交が挙げられる。）していてもよい。
【００２４】
伝達プレートの面に対して垂直方向にみたときに、複数の磁歪素子の長手方向の軸が互いに平行または交差（具体例として直交が挙げられる。）しているため、複数の磁歪素子のそれぞれは、振動体の振動方向には依存せず、振動体の複数の振動方向において伸長および収縮することができる。そのため、振動体の振動方向に依らず、電磁誘導作用による起電力が複数の磁歪素子のそれぞれに巻かれたコイルに発生する。これにより、発電効率を向上させることができる。
【００２５】
本発明の振動発電装置において、前記磁歪発電器群は、第１磁歪発電器群であり、前記第１磁歪発電器群とは異なる第２磁歪発電器群であって、磁歪材料により形成された磁歪素子と前記磁歪素子に巻かれたコイルとを有する磁歪発電器を複数有する第２磁歪発電器群をさらに備え、前記第２磁歪発電器群の一方の端部は、前記保持プレートに固定され、前記第２磁歪発電器群の他方の端部は、前記伝達プレートに固定され、前記第２磁歪発電器群の前記複数の磁歪発電器は、互いに交差した状態で直列に連結され、前記第２磁歪発電器群の複数の前記磁歪素子のそれぞれの長手方向の軸は、前記伝達プレートの面に対して傾いており、前記第２磁歪発電器群の複数の前記磁歪素子の長手方向の軸は、前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向にみたときに互いに平行しており、前記第１磁歪発電器群の前記磁歪素子の長手方向の軸は、前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向にみたときに前記第２磁歪発電器群の前記磁歪素子の長手方向の軸に平行しており、前記伝達プレートが前記振動体により生じた前記振動を前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達することにより、前記第１磁歪発電器群および前記第２磁歪発電器群の前記磁歪素子が伸長および収縮して発電してもよい。
【００２６】
振動発電装置は、複数の磁歪発電器を有する第１磁歪発電器群と、複数の磁歪発電器を有する第２磁歪発電器群と、を有する。第１磁歪発電器群および第２磁歪発電器群は、一方の端部において保持プレートに固定され、他方の端部において伝達プレートに固定されている。第１磁歪発電器群および第２磁歪発電器群のそれぞれの複数の磁歪発電器は、互いに交差した状態で直列に連結されている。第１磁歪発電器群および第２磁歪発電器群のそれぞれの複数の磁歪素子のそれぞれの長手方向の軸は、伝達プレートの面に対して傾いている。第１磁歪発電器群および第２磁歪発電器群のそれぞれの複数の磁歪素子の長手方向の軸は、伝達プレートの面に対して垂直方向にみたときに互いに平行している。そして、第１磁歪発電器群の磁歪素子の長手方向の軸は、伝達プレートの面に対して垂直方向にみたときに第２磁歪発電器群の磁歪素子の長手方向の軸に平行している。これにより、第１磁歪発電器群および第２磁歪発電器群は、保持プレートと伝達プレートとをより安定的に保持することができる。また、振動体の振動方向に依らず、電磁誘導作用による起電力が第１磁歪発電器群および第２磁歪発電器群のそれぞれの複数の磁歪素子のそれぞれに巻かれたコイルに発生する。これにより、発電効率を向上させることができる。
【００２７】
本発明の振動発電装置において、前記磁歪発電器群は、第１磁歪発電器群であり、前記第１磁歪発電器群とは異なる第２磁歪発電器群であって、磁歪材料により形成された磁歪素子と前記磁歪素子に巻かれたコイルとを有する磁歪発電器を複数有する第２磁歪発電器群をさらに備え、前記第２磁歪発電器群の一方の端部は、前記保持プレートに固定され、前記第２磁歪発電器群の他方の端部は、前記伝達プレートに固定され、前記第２磁歪発電器群の前記複数の磁歪発電器は、互いに交差した状態で直列に連結され、前記第２磁歪発電器群の複数の前記磁歪素子のそれぞれの長手方向の軸は、前記伝達プレートの面に対して傾いており、前記第２磁歪発電器群の複数の前記磁歪素子の長手方向の軸は、前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向にみたときに互いに直交しており、前記第１磁歪発電器群の前記複数の磁歪素子のいずれかの長手方向の軸は、前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向にみたときに前記第２磁歪発電器群の前記複数の磁歪素子のいずれかの長手方向の軸に直交しており、前記伝達プレートが前記振動体により生じた前記振動を前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達することにより、前記第１磁歪発電器群および前記第２磁歪発電器群の前記磁歪素子が伸長および収縮して発電してもよい。
【００２８】
振動発電装置は、複数の磁歪発電器を有する第１磁歪発電器群と、複数の磁歪発電器を有する第２磁歪発電器群と、を有する。第１磁歪発電器群および第２磁歪発電器群は、一方の端部において保持プレートに固定され、他方の端部において伝達プレートに固定されている。第１磁歪発電器群および第２磁歪発電器群のそれぞれの複数の磁歪発電器は、互いに交差した状態で直列に連結されている。第１磁歪発電器群および第２磁歪発電器群のそれぞれの複数の磁歪素子のそれぞれの長手方向の軸は、伝達プレートの面に対して傾いている。第１磁歪発電器群および第２磁歪発電器群のそれぞれの複数の磁歪素子の長手方向の軸は、伝達プレートの面に対して垂直方向にみたときに互いに直交している。そして、第１磁歪発電器群の複数の磁歪素子のいずれかの長手方向の軸は、伝達プレートの面に対して垂直方向にみたときに第２磁歪発電器群の複数の磁歪素子のいずれかの長手方向の軸に直交している。これにより、第１磁歪発電器群および第２磁歪発電器群は、保持プレートと伝達プレートとをより安定的に保持することができる。また、振動体の振動方向に依らず、電磁誘導作用による起電力が第１磁歪発電器群および第２磁歪発電器群のそれぞれの複数の磁歪素子のそれぞれに巻かれたコイルに発生する。これにより、発電効率を向上させることができる。
【００２９】
本発明の振動発電装置において、前記磁歪発電器群は、第１磁歪発電器群であり、前記第１磁歪発電器群とは異なる第２磁歪発電器群であって、磁歪材料により形成された磁歪素子と前記磁歪素子に巻かれたコイルとを有する磁歪発電器を複数有する第２磁歪発電器群と、前記第１磁歪発電器群および前記第２磁歪発電器群とは異なる第３磁歪発電器群であって、磁歪材料により形成された磁歪素子と前記磁歪素子に巻かれたコイルとを有する磁歪発電器を複数有する第３磁歪発電器群と、をさらに備え、前記第２磁歪発電器群および前記第３磁歪発電器群の一方の端部は、前記保持プレートに固定され、前記第２磁歪発電器群および前記第３磁歪発電器群の他方の端部は、前記伝達プレートに固定され、前記第２磁歪発電器群および前記第３磁歪発電器群のそれぞれの前記複数の磁歪発電器は、互いに交差した状態で直列に連結され、前記第２磁歪発電器群および前記第３磁歪発電器群のそれぞれの複数の前記磁歪素子のそれぞれの長手方向の軸は、前記伝達プレートの面に対して傾いており、前記第２磁歪発電器群および前記第３磁歪発電器群のそれぞれの複数の前記磁歪素子の長手方向の軸は、前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向にみたときに互いに平行しており、前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向にみたときに、前記第１磁歪発電器群の前記磁歪素子の長手方向の軸と前記第２磁歪発電器群の前記磁歪素子の長手方向の軸との間の角度、および前記第１磁歪発電器群の前記磁歪素子の長手方向の軸と前記第３磁歪発電器群の前記磁歪素子の長手方向の軸との間の角度は、６０度であり、前記伝達プレートが前記振動体により生じた前記振動を前記伝達プレートの前記面に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達することにより、前記第１磁歪発電器群、前記第２磁歪発電器群および前記第３磁歪発電器群の前記磁歪素子が伸長および収縮して発電してもよい。
【００３０】
振動発電装置は、複数の磁歪発電器を有する第１磁歪発電器群と、複数の磁歪発電器を有する第２磁歪発電器群と、複数の磁歪発電器を有する第３磁歪発電器群と、を有する。第１磁歪発電器群、第２磁歪発電器群および第３磁歪発電器群は、一方の端部において保持プレートに固定され、他方の端部において伝達プレートに固定されている。第１磁歪発電器群、第２磁歪発電器群および第３磁歪発電器群のそれぞれの複数の磁歪発電器は、互いに交差した状態で直列に連結されている。第１磁歪発電器群、第２磁歪発電器群および第３磁歪発電器群のそれぞれの複数の磁歪素子のそれぞれの長手方向の軸は、伝達プレートの面に対して傾いている。第１磁歪発電器群、第２磁歪発電器群および第３磁歪発電器群のそれぞれの複数の磁歪素子の長手方向の軸は、伝達プレートの面に対して垂直方向にみたときに互いに平行している。そして、伝達プレートの面に対して垂直方向にみたときに、第１磁歪発電器群の磁歪素子の長手方向の軸と第２磁歪発電器群の磁歪素子の長手方向の軸との間の角度、および第１磁歪発電器群の磁歪素子の長手方向の軸と第３磁歪発電器群の磁歪素子の長手方向の軸との間の角度は、６０度である。これにより、第１磁歪発電器群および第２磁歪発電器群は、保持プレートと伝達プレートとをより安定的に保持することができる。また、振動体の振動方向に依らず、電磁誘導作用による起電力が第１磁歪発電器群、第２磁歪発電器群および第３磁歪発電器群のそれぞれの複数の磁歪素子のそれぞれに巻かれたコイルに発生する。これにより、発電効率を向上させることができる。
【００３１】
本発明の振動発電装置において、前記保持プレートと前記伝達プレートとの間において前記保持プレートおよび前記伝達プレートに接続された保持機構であって、前記伝達プレートを変位可能に保持する保持機構をさらに備えていてもよい。
【００３２】
保持機構は、保持プレートと伝達プレートとの間に設けられ保持プレートおよび伝達プレートに接続され、伝達プレートを変位可能に保持する。そのため、保持機構は、伝達プレートをより安定的に保持することができるとともに、磁歪発電器の配置状態をより安定的に保持することができる。これにより、発電効率をさらに向上させることができる。
【００３３】
本発明の振動発電装置において、前記振動体は、内部に空間を有していてもよい。つまり、振動体の内部は、空洞になっていてもよい。そのため、振動体の内部が充填されている場合と比較すると、内部に空間を有する振動体の比重は小さい。これによれば、振動体は、より弱い風により発生するカルマン渦に基づいて揺れることができる。これにより、発電効率をさらに向上させることができる。
【００３４】
本発明の振動発電装置において、振動体のうちの少なくとも一部は、球体形状を有していてもよい。振動体のうちの少なくとも一部が球体形状を有していると、振動体のストローハル数を増加させることができる。そのため、磁歪素子の伸長および収縮の周波数をより高くすることができ、磁歪素子に巻かれたコイルを貫く磁束密度の変化の周波数をより高くすることができる。そのため、コイルに発生する起電力をより大きくすることができる。これにより、発電効率をさらに向上させることができる。
【００３５】
本発明の振動発電装置において、振動体は、前記伝達プレートに接続された端部とは反対側の端部に設けられた板を有していてもよい。振動体が、伝達プレートに接続された振動体の端部とは反対側の端部に板を有すると、振動体が風を受けることにより発生するカルマン渦の流れは、より安定する。すなわち、板が振動体の端部に設けられていると、風の乱流が生ずることを抑えることができ、カルマン渦の流れをより安定化させることができる。これにより、振動体の振動をより発生しやすくすることができ、発電効率をさらに向上させることができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、発電効率を向上させることができる振動発電装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本実施形態に係る振動発電装置を表す模式的平面図である。
【図２】本実施形態の発電器部を表す模式的斜視図である。
【図３】本実施形態の発電器部を側方から眺めたときの模式的側面図である。
【図４】本実施形態の発電器部を上方から眺めたときの模式的上面図である。
【図５】本実施形態の磁歪発電器を表す模式的平面図である。
【図６】図５に表した切断面Ｃ６−Ｃ６における模式的断面図である。
【図７】本実施形態の磁歪発電器の動作原理を説明する模式的平面図である。
【図８】本実施形態の磁歪発電器の他の動作原理を説明する模式的平面図である。
【図９】本実施形態の他の発電器部を表す模式的斜視図である。
【図１０】本実施形態の他の発電器部を側方から眺めたときの模式的側面図である。
【図１１】本実施形態の他の発電器部を上方から眺めたときの模式的上面図である。
【図１２】磁歪発電器の配置の変形例を表す模式的上面図である。
【図１３】本実施形態のさらに他の発電器部を表す模式的斜視図である。
【図１４】本実施形態のさらに他の発電器部を側方から眺めたときの模式的側面図である。
【図１５】本実施形態のさらに他の発電器部を上方から眺めたときの模式的上面図である。
【図１６】本実施形態のさらに他の発電器部を表す模式的斜視図である。
【図１７】本実施形態のさらに他の発電器部を側方から眺めたときの模式的側面図である。
【図１８】本実施形態のさらに他の発電器部を上方から眺めたときの模式的上面図である。
【図１９】本実施形態のさらに他の発電器部を表す模式的斜視図である。
【図２０】本実施形態のさらに他の発電器部を側方から眺めたときの模式的側面図である。
【図２１】本実施形態のさらに他の発電器部を上方から眺めたときの模式的上面図である。
【図２２】本実施形態のさらに他の発電器部を側方から眺めたときの模式的側面図である。
【図２３】本実施形態のさらに他の発電器部を上方から眺めたときの模式的上面図である。
【図２４】本実施形態のさらに他の発電器部を表す模式的斜視図である。
【図２５】本実施形態のさらに他の発電器部を側方から眺めたときの模式的側面図である。
【図２６】本実施形態のさらに他の発電器部を上方から眺めたときの模式的上面図である。
【図２７】本実施形態のさらに他の発電器部を表す模式的斜視図である。
【図２８】本実施形態のさらに他の発電器部を側方から眺めたときの模式的側面図である。
【図２９】本実施形態のさらに他の発電器部を上方から眺めたときの模式的上面図である。
【図３０】本実施形態のさらに他の発電器部を側方から眺めたときの模式的側面図である。
【図３１】本実施形態のさらに他の発電器部を上方から眺めたときの模式的上面図である。
【図３２】本実施形態の他の振動体を表す模式的平面図である。
【図３３】本実施形態のさらに他の振動体を表す模式的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本実施形態に係る振動発電装置を表す模式的平面図である。
【００３９】
本実施形態に係る振動発電装置１０は、発電器部１００と、振動体２００と、支柱３００と、支持部４００と、を備える。支柱３００は、地盤に固定され、発電器部１００を支持している。発電器部１００は、支柱３００に支持され、振動体２００により生じた振動に基づいて発電する。発電器部１００の詳細については、後述する。支持部４００は、一方の端部において発電器部１００に接続され、他方の端部において振動体２００に接続されている。振動体２００は、一方の端部において支持部４００に接続されている。つまり、振動体２００は、支持部４００を介して発電器部１００に接続されている。
【００４０】
図１に表したように、振動体２００は、支持部４００から地盤とは反対方向（例えば上方）へ延びており、棒状の形状を有する。振動体２００は、内部に空間を有する。つまり、振動体２００の内部は、空洞になっている。例えば図１に表した矢印Ａ１５のように、振動体２００の長手方向に対して略垂直方向に空気が流れると、振動体２００は、風を受けて振動する。すなわち、振動体２００は、風を受けることにより発生するカルマン渦に基づいて揺れる。これにより、振動体２００は、風を受けて振動する。
【００４１】
振動体２００により生じた振動は、支持部４００を介して発電器部１００に伝達される。発電器部１００は、支持部４００を介して振動体２００から伝達された振動に基づいて発電する。
【００４２】
なお、本実施形態に係る振動発電装置１０は、支持部４００を必ずしも備えていなくともよい。例えば、振動体２００は、発電器部１００に直接的に接続されていてもよい。また、図１に表した矢印Ａ１５は、空気の流れ方向の一例である。振動体２００が振動を生ずるときの空気の流れ方向は、図１に表した矢印Ａ１５の方向には限定されない。振動体２００は、複数の方向から流れてくる風を受け、そのときに発生するカルマン渦に基づいて揺れることができる。
【００４３】
図２は、本実施形態の発電器部を表す模式的斜視図である。
図３は、本実施形態の発電器部を側方から眺めたときの模式的側面図である。
図４は、本実施形態の発電器部を上方から眺めたときの模式的上面図である。
【００４４】
本実施形態の発電器部１００は、磁歪発電器１１０と、保持プレート１２０と、伝達プレート１３０と、保持機構１４０と、締結部材１５０と、を有する。保持プレート１２０は、磁歪発電器１１０の長手方向における一方の端部に接続され、磁歪発電器１１０を保持する。具体的には、磁歪発電器１１０は、長手方向における一方の端部において締結部材１５０により保持プレート１２０に固定されている。伝達プレート１３０は、磁歪発電器１１０の長手方向における他方の端部に接続されている。具体的には、磁歪発電器１１０は、長手方向における他方の端部において伝達プレート１３０の第１面１３１にスライド自在に接触している。磁歪発電器１１０の長手方向とは、磁歪素子１１１（図６参照）に巻かれたコイル１１２（図６参照）の巻回軸に沿う方向、あるいは磁歪素子１１１の長手方向の軸Ｃ１に沿う方向をいう。
【００４５】
伝達プレート１３０は、第１面１３１とは反対側の第２面１３２において、支持部４００を介して振動体２００に接続されている。なお、伝達プレート１３０は、第２面１３２において振動体２００に直接的に接続されていてもよい。すなわち、伝達プレート１３０は、振動体２００により生ずる振動を磁歪発電器１１０に伝達できる限りにおいて、振動体２００に直接的に接続されていてもよく、振動体２００に間接的に接続されていてもよい。そのため、伝達プレート１３０が振動体２００に接続されていることには、伝達プレート１３０が振動体２００に直接的に接続されている場合と、伝達プレート１３０が他の部材を介して振動体２００に間接的に接続されている場合と、の両方が含まれる。
【００４６】
保持機構１４０は、保持プレート１２０と伝達プレート１３０との間に設けられ、保持プレート１２０および伝達プレート１３０に接続されている。保持機構１４０は、伝達プレート１３０を変位可能に保持している。保持機構１４０は、例えばばねやゴムなどの弾性部材により形成されている。あるいは、保持機構１４０は、伝達プレート１３０を変位可能に保持するリンク機構などを有していてもよい。
【００４７】
ここで、磁歪発電器１１０について、図面を参照しつつさらに説明する。
図５は、本実施形態の磁歪発電器を表す模式的平面図である。
図６は、図５に表した切断面Ｃ６−Ｃ６における模式的断面図である。
図７は、本実施形態の磁歪発電器の動作原理を説明する模式的平面図である。
図８は、本実施形態の磁歪発電器の他の動作原理を説明する模式的平面図である。
【００４８】
図５および図６に表したように、本実施形態の磁歪発電器１１０は、磁歪素子１１１と、コイル１１２と、固定部１１３と、可動部１１４と、第１磁石１１５ａと、第２磁石１１５ｂと、バックヨーク１１６と、を有する。磁歪発電器１１０は、固定部１１３において締結部材１５０により保持プレート１２０に固定され、可動部１１４において伝達プレート１３０の第１面１３１に固定されている。
【００４９】
磁歪素子１１１は、第１磁歪棒１１１ａと、第２磁歪棒１１１ｂと、を有する。第１磁歪棒１１１ａおよび第２磁歪棒１１１ｂは、互いに略平行に配置されている。磁歪素子１１１は、一方の端部において固定部１１３に接続され、他方の端部において可動部１１４に接続されている。つまり、磁歪素子１１１は、固定部１１３と可動部１１４との間に設けられ、固定部１１３および可動部１１４に接続されている。磁歪素子１１１は、例えば鉄ガリウム合金（Ｇａｌｆｅｎｏｌ）などの磁歪材料により形成されている。
【００５０】
コイル１１２は、第１コイル部１１２ａと、第２コイル部１１２ｂと、を有する。第１コイル部１１２ａは、第１磁歪棒１１１ａに巻かれている。第２コイル部１１２ｂは、第２磁歪棒１１１ｂに巻かれている。コイル１１２は、例えば銅線などにより形成されている。
【００５１】
固定部１１３および可動部１１４は、例えば鉄（Ｆｅ）を含む磁性材料により形成され、機械的および磁気的に磁歪素子１１１に接続されている。可動部１１４は、第１磁石１１５ａを介してバックヨーク１１６に接続されている。固定部１１３は、第２磁石１１５ｂを介してバックヨーク１１６に接続されている。
【００５２】
固定部１１３と、磁歪素子１１１と、可動部１１４と、第１磁石１１５ａと、バックヨーク１１６と、第２磁石１１５ｂと、により、磁気ループが形成される。そのため、第１磁石１１５ａおよび第２磁石１１５ｂの起磁力により、磁歪素子１１１にバイアス磁化が発生している。つまり、磁歪素子１１１の磁化の方向または磁歪素子１１１の磁化が生じやすい磁化容易方向が、磁歪素子１１１の長手方向の軸Ｃ１と平行な方向に設定される。
【００５３】
磁歪発電器１１０では、逆磁歪効果が生ずる。逆磁歪効果とは、磁化している磁歪材料に応力を加えると磁化が変化する効果である。磁化の変化により、電磁誘導作用による起電力が、磁歪素子１１１に巻かれたコイル１１２に発生する。
【００５４】
すなわち、図７に表した矢印Ａ１のように、曲げ力が可動部１１４に与えられると、曲げ変形が磁歪素子１１１に生ずる。具体的には、可動部１１４が図７に表した矢印Ａ１の方向に曲げ力を受けると、図７に表した矢印Ａ２および矢印Ａ３に表したように、第１磁歪棒１１１ａが収縮する。また、可動部１１４が図７に表した矢印Ａ１の方向に曲げ力を受けると、図７に表した矢印Ａ４および矢印Ａ５に表したように、第２磁歪棒１１１ｂが伸長する。一方で、可動部１１４が図７に表した矢印Ａ１の方向とは反対方向に曲げ力を受けると、第１磁歪棒１１１ａが伸長し、第２磁歪棒１１１ｂが収縮する。言い換えれば、可動部１１４が図７に表した矢印Ａ１の方向あるいは矢印Ａ１とは反対の方向に曲げ力を受けると、第１磁歪棒１１１ａおよび第２磁歪棒１１１ｂが撓む。
【００５５】
このように、第１磁歪棒１１１ａおよび第２磁歪棒１１１ｂのそれぞれが伸縮することにより、第１磁歪棒１１１ａおよび第２磁歪棒１１１ｂのそれぞれの磁化は、逆磁歪効果により増加および減少する。これにより、第１磁歪棒１１１ａに巻かれた第１コイル部１１２ａおよび第２磁歪棒１１１ｂに巻かれた第２コイル部１１２ｂのそれぞれを貫く磁束密度が変化する。第１コイル部１１２ａおよび第２コイル部１１２ｂのそれぞれを貫く磁束密度の時間的変化により、図８に表したように、電磁誘導作用による起電力が、第１コイル部１１２ａおよび第２コイル部１１２ｂに発生する。つまり、図８に表した矢印Ａ１２のように、可動部１１４が振動すると、電磁誘導作用による起電力が、第１コイル部１１２ａおよび第２コイル部１１２ｂに発生する。
【００５６】
図２〜図４に戻って説明すると、磁歪素子１１１の長手方向の軸Ｃ１は、伝達プレート１３０の第１面１３１に対して傾いている。また、図３に表した矢印Ａ１１のように、伝達プレート１３０は、振動体２００により生じた振動を伝達プレート１３０の第１面１３１に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達する。伝達プレート１３０は、振動体２００により生じた振動を伝達プレート１３０の第１面１３１に対して垂直方向に伝達してもよいし、伝達プレート１３０の第１面１３１に対して斜め方向に伝達してもよい。振動体２００により生じた振動が、伝達プレート１３０の第１面１３１に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達されればよい。
【００５７】
すると、伝達プレート１３０の第１面１３１に固定された可動部１１４は、図７に表した矢印Ａ１の方向、または図７に表した矢印Ａ１の方向とは反対方向に力を受ける。すなわち、伝達プレート１３０が振動体２００により生じた振動を可動部１１４に伝達すると、可動部１１４は、図８に表した矢印Ａ１２のように振動する。このように、伝達プレート１３０が振動体２００により生じた振動を伝達プレート１３０の第１面１３１に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達すると、磁歪素子１１１は、振動体２００の振動方向には依存せず、振動体２００の複数の振動方向において伸長および収縮することができる。そのため、振動体２００の振動方向に依らず、電磁誘導作用による起電力が磁歪素子１１１に巻かれたコイル１１２に発生する。これにより、発電効率を向上させることができる。
【００５８】
また、保持機構１４０が、保持プレート１２０と伝達プレート１３０との間に設けられている。そのため、保持機構１４０は、伝達プレート１３０をより安定的に保持することができるとともに、磁歪発電器１１０の配置状態をより安定的に保持することができる。これにより、発電効率をさらに向上させることができる。
【００５９】
また、振動体２００の内部は、空洞になっている。そのため、振動体２００の内部が充填されている場合と比較すると、内部に空間を有する振動体２００の比重は小さい。これにより、振動体２００は、より弱い風により発生するカルマン渦に基づいて揺れることができる。これにより、発電効率をさらに向上させることができる。
【００６０】
次に、本実施形態の他の発電器部について、図面を参照しつつ説明する。
図９は、本実施形態の他の発電器部を表す模式的斜視図である。
図１０は、本実施形態の他の発電器部を側方から眺めたときの模式的側面図である。
図１１は、本実施形態の他の発電器部を上方から眺めたときの模式的上面図である。
図１２は、磁歪発電器の配置の変形例を表す模式的上面図である。
【００６１】
図９〜図１１に表した発電器部１００Ａは、複数の磁歪発電器を有する。具体的には、発電器部１００Ａは、第１磁歪発電器１１０と、第２磁歪発電器１１０Ａと、を有する。この点において、図９〜図１１に表した発電器部１００Ａは、図２〜図４に関して前述した発電器部１００とは異なる。図２〜図４に関して前述した磁歪発電器１１０は、図９〜図１１に表した発電器部１００Ａにおいて第１磁歪発電器１１０に相当する。
【００６２】
第２磁歪発電器１１０Ａの構造は、第１磁歪発電器１１０の構造と同じである。すなわち、第２磁歪発電器１１０Ａは、磁歪材料により形成された第２磁歪素子と、第２磁歪素子に巻かれたコイルと、を有する。図５〜図８に関して前述した磁歪素子１１１は、図９〜図１１に表した発電器部１００Ａにおいて、第１磁歪発電器１１０が有する第１磁歪素子および第２磁歪発電器１１０Ａが有する第２磁歪素子に相当する。
【００６３】
第２磁歪発電器１１０Ａは、長手方向における一方の端部において締結部材１５０により保持プレート１２０に固定されている。第２磁歪発電器１１０Ａは、長手方向における他方の端部において伝達プレート１３０の第１面１３１にスライド自在に接触している。第２磁歪発電器１１０Ａの長手方向とは、第２磁歪素子に巻かれたコイルの巻回軸に沿う方向、あるいは第２磁歪素子の長手方向の軸Ｃ２に沿う方向をいう。その他の構造は、図２〜図４に関して前述した発電器部１００と同じである。
【００６４】
複数の磁歪素子のそれぞれの長手方向の軸は、伝達プレート１３０の第１面１３１に対して傾いている。具体的には、第１磁歪素子の長手方向の軸Ｃ１および第２磁歪素子の長手方向の軸Ｃ２は、伝達プレート１３０の第１面１３１に対して傾いている。また、図１１に表したように、伝達プレート１３０の第１面１３１に対して垂直方向にみたときに、第１磁歪素子の長手方向の軸Ｃ１は、第２磁歪素子の長手方向の軸Ｃ２に対して平行している。
【００６５】
図１０に表した矢印Ａ１１のように、伝達プレート１３０は、振動体２００により生じた振動を伝達プレート１３０の第１面１３１に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達する。すると、複数の磁歪素子のそれぞれは、振動体２００の振動方向には依存せず、振動体２００の複数の振動方向において伸長および収縮することができる。具体的には、第１磁歪発電器１１０が有する第１磁歪素子および第２磁歪発電器１１０Ａが有する第２磁歪素子のそれぞれは、振動体２００の振動方向には依存せず、振動体２００の複数の振動方向において伸長および収縮することができる。そのため、振動体２００の振動方向に依らず、電磁誘導作用による起電力が第１磁歪素子および第２磁歪素子のそれぞれに巻かれたコイルに発生する。これにより、発電効率を向上させることができる。
【００６６】
なお、図１２に表した発電器部１００Ｃのように、伝達プレート１３０の第１面１３１に対して垂直方向にみたときに、第１磁歪素子の長手方向の軸Ｃ１は、第２磁歪素子の長手方向の軸Ｃ２に対して交差していてもよく、具体的には直交していてもよい。第１磁歪発電器１１０および第２磁歪発電器１１０Ａを図１２に表した配置とすることによって、振動体２００が多様な方向に振動した場合であっても、効率的に起電力を発生させることができることもある。
【００６７】
次に、本実施形態のさらに他の発電器部について、図面を参照しつつ説明する。
図１３は、本実施形態のさらに他の発電器部を表す模式的斜視図である。
図１４は、本実施形態のさらに他の発電器部を側方から眺めたときの模式的側面図である。
図１５は、本実施形態のさらに他の発電器部を上方から眺めたときの模式的上面図である。
【００６８】
図１３〜図１５に表した発電器部１００Ｂは、第１磁歪発電器１１０と、第２磁歪発電器１１０Ａと、第３磁歪発電器１１０Ｂと、を有する。この点において、図１３〜図１５に表した発電器部１００Ｂは、図２〜図４に関して前述した発電器部１００および図９〜図１１に関して前述した発電器部１００Ａとは異なる。図２〜図４に関して前述した磁歪発電器１１０は、図９〜図１１に表した発電器部１００Ａにおいて第１磁歪発電器１１０に相当する。
【００６９】
第３磁歪発電器１１０Ｂの構造は、第１磁歪発電器１１０および第２磁歪発電器１１０Ａの構造と同じである。すなわち、第３磁歪発電器１１０Ｂは、磁歪材料により形成された第３磁歪素子と、第３磁歪素子に巻かれたコイルと、を有する。図５〜図８に関して前述した磁歪素子１１１は、図１３〜図１５に表した発電器部１００Ｂにおいて、第１磁歪発電器１１０が有する第１磁歪素子、第２磁歪発電器１１０Ａが有する第２磁歪素子、および第３磁歪発電器１１０Ｂが有する第３磁歪素子に相当する。
【００７０】
第３磁歪発電器１１０Ｂは、長手方向における一方の端部において締結部材１５０により保持プレート１２０に固定されている。第３磁歪発電器１１０Ｂは、長手方向における他方の端部において伝達プレート１３０の第１面１３１にスライド自在に接触している。第３磁歪発電器１１０Ｂの長手方向とは、第３磁歪素子に巻かれたコイルの巻回軸に沿う方向、あるいは第３磁歪素子の長手方向の軸Ｃ３に沿う方向をいう。その他の構造は、図９〜図１１に表した発電器部１００Ａと同じである。
【００７１】
第１磁歪素子の長手方向の軸Ｃ１、第２磁歪素子の長手方向の軸Ｃ２、および第３磁歪素子の長手方向の軸Ｃ３は、伝達プレート１３０の第１面１３１に対して傾いている。また、図１５に表したように、伝達プレート１３０の第１面１３１に対して垂直方向にみたときに、第１磁歪素子の長手方向の軸Ｃ１と、第２磁歪素子の長手方向の軸Ｃ２と、の間の角度は、６０度である。第１磁歪素子の長手方向の軸Ｃ１と、第３磁歪素子の長手方向の軸Ｃ３と、の間の角度は、６０度である。第２磁歪素子の長手方向の軸Ｃ２と、第３磁歪素子の長手方向の軸Ｃ３と、の間の角度は、６０度である。
【００７２】
図１４に表した矢印Ａ１１のように、伝達プレート１３０は、振動体２００により生じた振動を伝達プレート１３０の第１面１３１に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達する。すると、第１磁歪発電器１１０が有する第１磁歪素子、第２磁歪発電器１１０Ａが有する第２磁歪素子、第３磁歪発電器１１０Ｂが有する第３磁歪素子のそれぞれは、振動体２００の振動方向には依存せず、振動体２００の複数の振動方向において伸長および収縮することができる。そのため、振動体２００の振動方向に依らず、電磁誘導作用による起電力が第１磁歪素子、第２磁歪素子および第３磁歪素子のそれぞれに巻かれたコイルに発生する。これにより、発電効率を向上させることができる。
【００７３】
次に、本実施形態のさらに他の発電器部について、図面を参照しつつ説明する。
図１６は、本実施形態のさらに他の発電器部を表す模式的斜視図である。
図１７は、本実施形態のさらに他の発電器部を側方から眺めたときの模式的側面図である。
図１８は、本実施形態のさらに他の発電器部を上方から眺めたときの模式的上面図である。
【００７４】
図１６〜図１８に表した発電器部１００Ｄは、複数の磁歪発電器を有する磁歪発電器群２０を有する。具体的には、磁歪発電器群２０は、第１磁歪発電器１１０と、第２磁歪発電器１１０Ａと、を有する。磁歪発電器群２０は、一方の端部において締結部材１５０により保持プレート１２０に固定されている。磁歪発電器群２０は、他方の端部において締結部材１５０により伝達プレート１３０の第１面１３１に固定されている。つまり、磁歪発電器群２０の両端部は、締結部材１５０により保持プレート１２０および伝達プレート１３０に固定されている。
【００７５】
図２〜図４に関して前述した磁歪発電器１１０は、図１６〜図１８に表した発電器部１００Ｄにおいて第１磁歪発電器１１０に相当する。第２磁歪発電器１１０Ａの構造は、第１磁歪発電器１１０の構造と同じである。図５〜図８に関して前述した磁歪素子１１１は、図１６〜図１８に表した発電器部１００Ｄにおいて、第１磁歪発電器１１０が有する第１磁歪素子および第２磁歪発電器１１０Ａが有する第２磁歪素子に相当する。
【００７６】
第１磁歪発電器１１０および第２磁歪発電器１１０Ａは、互いに交差した状態で直列に連結されている。本願明細書において、「第１磁歪発電器１１０および第２磁歪発電器１１０Ａが互いに交差した状態」とは、図１６および図１７に表したように、第１磁歪発電器１１０の第１磁歪素子の長手方向の軸Ｃ１と、第２磁歪発電器１１０Ａの第２磁歪素子の長手方向の軸Ｃ２と、が互いに交差した状態をいう。
【００７７】
第１磁歪発電器１１０の可動部１１４（図５〜図８参照）は、第２磁歪発電器１１０Ａの可動部１１４と一体的に形成されている。これにより、第１磁歪発電器１１０は、第２磁歪発電器１１０Ａに直列に連結されている。あるいは、図１６および図１７に表した二点鎖線の締結部材１５０のように、第１磁歪発電器１１０は、第２磁歪発電器１１０Ａに対して締結部材１５０により直列に連結されていてもよい。
【００７８】
複数の磁歪素子のそれぞれの長手方向の軸は、伝達プレート１３０の第１面１３１に対して傾いている。具体的には、第１磁歪素子の長手方向の軸Ｃ１および第２磁歪素子の長手方向の軸Ｃ２は、伝達プレート１３０の第１面１３１に対して傾いている。また、図１８に表したように、伝達プレート１３０の第１面１３１に対して垂直方向にみたときに、第１磁歪素子の長手方向の軸Ｃ１は、第２磁歪素子の長手方向の軸Ｃ２に対して平行している。
【００７９】
図１７に表した矢印Ａ１１のように、伝達プレート１３０は、振動体２００により生じた振動を伝達プレート１３０の第１面１３１に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達する。すると、伝達プレート１３０に固定された第２磁歪発電器１１０Ａが有する第２磁歪素子が、振動体２００の振動方向には依存せず、振動体２００の複数の振動方向において伸長および収縮することができる。また、第２磁歪発電器１１０Ａに直列に連結された第１磁歪発電器１１０の第１磁歪素子が、第２磁歪発電器１１０Ａから伝達された振動により伸長および収縮することができる。そのため、振動体２００の振動方向に依らず、電磁誘導作用による起電力が第１磁歪素子および第２磁歪素子のそれぞれに巻かれたコイルに発生する。これにより、発電効率を向上させることができる。
【００８０】
また、前述したように、第１磁歪発電器１１０および第２磁歪発電器１１０Ａは、互いに交差した状態で直列に連結されている。そのため、磁歪発電器群２０は、比較的容易に変形することができるとともに、弾性（バネ性）を有することができる。これにより、磁歪発電器群２０は、発電効率をさらに向上させることができるとともに、保持プレート１２０と伝達プレート１３０とを保持することができる。なお、保持機構１４０は、必ずしも設けられていなくともよい。
【００８１】
さらに、磁歪発電器群２０は、両端部において保持プレート１２０および伝達プレート１３０に固定されている。そのため、磁歪発電器群２０が両端部において保持プレート１２０および伝達プレート１３０と擦れることを抑えることができる。そのため、磁歪発電器群２０の摩耗を抑え、磁歪発電器群２０の寿命を向上させることができる。さらに、磁歪発電器群２０が保持プレート１２０および伝達プレート１３０と擦れるときの音を抑え、静音化を図ることができる。
【００８２】
次に、本実施形態のさらに他の発電器部について、図面を参照しつつ説明する。
図１９は、本実施形態のさらに他の発電器部を表す模式的斜視図である。
図２０は、本実施形態のさらに他の発電器部を側方から眺めたときの模式的側面図である。
図２１は、本実施形態のさらに他の発電器部を上方から眺めたときの模式的上面図である。
【００８３】
図１９〜図２１に表した発電器部１００Ｅは、複数の磁歪発電器を有する磁歪発電器群２０を有する。具体的には、磁歪発電器群２０は、第１磁歪発電器１１０と、第２磁歪発電器１１０Ａと、を有する。図２１に表したように、伝達プレート１３０の第１面１３１に対して垂直方向にみたときに、第１磁歪発電器１１０の第１磁歪素子の長手方向の軸Ｃ１は、第２磁歪発電器１１０Ａの第２磁歪素子の長手方向の軸Ｃ２に対して交差し、具体的には直交している。その他の構造は、図１６〜図１８に関して前述した発電器部１００Ｄの構造と同じである。
【００８４】
第１磁歪発電器１１０および第２磁歪発電器１１０Ａを図１９〜図２１に表した配置とすることによって、振動体２００が多様な方向に振動した場合であっても、効率的に起電力を発生させることができることもある。
【００８５】
次に、本実施形態のさらに他の発電器部について、図面を参照しつつ説明する。
図２２は、本実施形態のさらに他の発電器部を側方から眺めたときの模式的側面図である。
図２３は、本実施形態のさらに他の発電器部を上方から眺めたときの模式的上面図である。
【００８６】
図２２および図２３に表した発電器部１００Ｆは、複数の磁歪発電器を有する磁歪発電器群２０を有する。具体的には、磁歪発電器群２０は、第１磁歪発電器１１０と、第２磁歪発電器１１０Ａと、第３磁歪発電器１１０Ｂと、を有する。磁歪発電器群２０は、一方の端部において締結部材１５０により保持プレート１２０に固定されている。磁歪発電器群２０は、他方の端部において締結部材１５０により伝達プレート１３０の第１面１３１に固定されている。つまり、磁歪発電器群２０の両端部は、締結部材１５０により保持プレート１２０および伝達プレート１３０に固定されている。
【００８７】
図２〜図４に関して前述した磁歪発電器１１０は、図２２および図２３に表した発電器部１００Ｆにおいて第１磁歪発電器１１０に相当する。第２磁歪発電器１１０Ａおよび第３磁歪発電器１１０Ｂの構造は、第１磁歪発電器１１０の構造と同じである。図５〜図８に関して前述した磁歪素子１１１は、図２２および図２３に表した発電器部１００Ｆにおいて、第１磁歪発電器１１０が有する第１磁歪素子、第２磁歪発電器１１０Ａが有する第２磁歪素子、および第３磁歪発電器１１０Ｂが有する第３磁歪素子に相当する。
【００８８】
第１磁歪発電器１１０および第２磁歪発電器１１０Ａは、互いに交差した状態で直列に連結されている。第２磁歪発電器１１０Ａおよび第３磁歪発電器１１０Ｂは、互いに交差した状態で直列に連結されている。本願明細書において、「第２磁歪発電器１１０Ａおよび第３磁歪発電器１１０Ｂが互いに交差した状態」とは、図２２に表したように、第２磁歪発電器１１０Ａの第２磁歪素子の長手方向の軸Ｃ２と、第３磁歪発電器１１０Ｂの第３磁歪素子の長手方向の軸Ｃ３と、が互いに交差した状態をいう。
【００８９】
第１磁歪発電器１１０の可動部１１４（図５〜図８参照）は、第２磁歪発電器１１０Ａの固定部１１３または可動部１１４と一体的に形成されている。これにより、第１磁歪発電器１１０は、第２磁歪発電器１１０Ａに直列に連結されている。第２磁歪発電器１１０Ａの固定部１１３または可動部１１４は、第３磁歪発電器１１０Ｂの可動部１１４と一体的に形成されている。これにより、第２磁歪発電器１１０Ａは、第３磁歪発電器１１０Ｂに直列に連結されている。あるいは、図２２に表した二点鎖線の締結部材１５０のように、第１磁歪発電器１１０は第２磁歪発電器１１０Ａに対して締結部材１５０により直列に連結されていてもよく、第２磁歪発電器１１０Ａは第３磁歪発電器１１０Ｂに対して締結部材１５０により直列に連結されていてもよい。
【００９０】
複数の磁歪素子のそれぞれの長手方向の軸は、伝達プレート１３０の第１面１３１に対して傾いている。具体的には、第１磁歪素子の長手方向の軸Ｃ１、第２磁歪素子の長手方向の軸Ｃ２、および第３磁歪素子の軸Ｃ３は、伝達プレート１３０の第１面１３１に対して傾いている。また、図２３に表したように、伝達プレート１３０の第１面１３１に対して垂直方向にみたときに、第１磁歪素子の長手方向の軸Ｃ１は、第２磁歪素子の長手方向の軸Ｃ２に対して交差し、具体的には直交している。また、第２磁歪素子の長手方向の軸Ｃ２は、第３磁歪素子の長手方向の軸Ｃ３に対して交差し、具体的には直交している。
【００９１】
図２２に表した矢印Ａ１１のように、伝達プレート１３０は、振動体２００により生じた振動を伝達プレート１３０の第１面１３１に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達する。すると、伝達プレート１３０に固定された第３磁歪発電器１１０Ｂが有する第３磁歪素子が、振動体２００の振動方向には依存せず、振動体２００の複数の振動方向において伸長および収縮することができる。また、第３磁歪発電器１１０Ｂに直列に連結された第２磁歪発電器１１０Ａの第２磁歪素子が、第３磁歪発電器１１０Ｂから伝達された振動により伸長および収縮することができる。さらに、第２磁歪発電器１１０Ａに直列に連結された第１磁歪発電器１１０の第１磁歪素子が、第２磁歪発電器１１０Ａから伝達された振動により伸長および収縮することができる。そのため、振動体２００の振動方向に依らず、電磁誘導作用による起電力が第１磁歪素子、第２磁歪素子および第３磁歪素子のそれぞれに巻かれたコイルに発生する。これにより、発電効率を向上させることができる。
【００９２】
また、図１６〜図１８に関して前述した効果と同じ効果が得られる。すなわち、磁歪発電器群２０は、比較的容易に変形することができるとともに、弾性（バネ性）を有することができる。これにより、磁歪発電器群２０は、発電効率をさらに向上させることができるとともに、保持プレート１２０と伝達プレート１３０とを保持することができる。なお、保持機構１４０は、必ずしも設けられていなくともよい。また、磁歪発電器群２０の摩耗を抑え、磁歪発電器群２０の寿命を向上させることができる。さらに、磁歪発電器群２０が保持プレート１２０および伝達プレート１３０と擦れるときの音を抑え、静音化を図ることができる。
【００９３】
次に、本実施形態のさらに他の発電器部について、図面を参照しつつ説明する。
図２４は、本実施形態のさらに他の発電器部を表す模式的斜視図である。
図２５は、本実施形態のさらに他の発電器部を側方から眺めたときの模式的側面図である。
図２６は、本実施形態のさらに他の発電器部を上方から眺めたときの模式的上面図である。
【００９４】
図２４〜図２６に表した発電器部１００Ｇは、複数の磁歪発電器を有する第１磁歪発電器群２０と、複数の磁歪発電器を有する第２磁歪発電器群２０Ａと、を有する。具体的には、第１磁歪発電器群２０は、第１磁歪発電器１１０と、第２磁歪発電器１１０Ａと、を有する。第２磁歪発電器群２０Ａは、第３磁歪発電器１１０Ｃと、第４磁歪発電器１１０Ｄと、を有する。第１磁歪発電器群２０および第２磁歪発電器群２０Ａのそれぞれは、一方の端部において締結部材１５０により保持プレート１２０に固定されている。第１磁歪発電器群２０および第２磁歪発電器群２０Ａのそれぞれは、他方の端部において締結部材１５０により伝達プレート１３０の第１面１３１に固定されている。つまり、第１磁歪発電器群２０および第２磁歪発電器群２０Ａのそれぞれの両端部は、締結部材１５０により保持プレート１２０および伝達プレート１３０に固定されている。
【００９５】
図１６〜図１８に関して前述した磁歪発電器群２０は、図２４〜図２６に表した発電器部１００Ｇにおいて第１磁歪発電器群２０に相当する。第２磁歪発電器群２０Ａの構造は、第１磁歪発電器群２０の構造と同じである。すなわち、第３磁歪発電器１１０Ｂおよび第４磁歪発電器１１０Ｃは、互いに交差した状態で直列に連結されている。本願明細書において、「第３磁歪発電器１１０Ｂおよび第４磁歪発電器１１０Ｃが互いに交差した状態」とは、図２４および図２５に表したように、第３磁歪発電器１１０Ｂの第３磁歪素子の長手方向の軸Ｃ３と、第４磁歪発電器１１０Ｃの第４磁歪素子の長手方向の軸Ｃ４と、が互いに交差した状態をいう。
【００９６】
なお、図５〜図８に関して前述した磁歪素子１１１は、図２４〜図２６に表した発電器部１００Ｇにおいて、第１磁歪発電器１１０が有する第１磁歪素子、第２磁歪発電器１１０Ａが有する第２磁歪素子、第３磁歪発電器１１０Ｂが有する第３磁歪素子、および第４磁歪発電器１１０Ｃが有する第４磁歪素子に相当する。
【００９７】
第３磁歪発電器１１０Ｂの可動部１１４（図５〜図８参照）は、第４磁歪発電器１１０Ｃの可動部１１４と一体的に形成されている。これにより、第３磁歪発電器１１０Ｂは、第４磁歪発電器１１０Ｃに直列に連結されている。あるいは、図２４および図２５に表した二点鎖線の締結部材１５０のように、第３磁歪発電器１１０Ｂは、第４磁歪発電器１１０Ｃに対して締結部材１５０により直列に連結されていてもよい。
【００９８】
第３磁歪素子の長手方向の軸Ｃ３および第４磁歪素子の長手方向の軸Ｃ４は、伝達プレート１３０の第１面１３１に対して傾いている。また、図２６に表したように、伝達プレート１３０の第１面１３１に対して垂直方向にみたときに、第３磁歪素子の長手方向の軸Ｃ３は、第４磁歪素子の長手方向の軸Ｃ４に対して平行している。さらに、図２６に表したように、伝達プレート１３０の第１面１３１に対して垂直方向にみたときに、第２磁歪発電器群２０Ａが有する第３磁歪素子および第４磁歪素子の長手方向の軸Ｃ３、Ｃ４は、第１磁歪発電器群２０が有する第１磁歪素子および第２磁歪素子の長手方向の軸Ｃ１、Ｃ２に対して平行している。その他の構造は、図１６〜図１８に関して前述した発電器部１００Ｄの構造と同じである。つまり、図２４〜図２６に表した発電器部１００Ｇは、図１６〜図１８に関して前述した発電器部１００Ｄと比較して、第２磁歪発電器群２０Ａが追加された構造を有する。
【００９９】
図２５に表した矢印Ａ１１のように、伝達プレート１３０は、振動体２００により生じた振動を伝達プレート１３０の第１面１３１に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達する。すると、伝達プレート１３０に固定された第２磁歪発電器１１０Ａが有する第２磁歪素子が、振動体２００の振動方向には依存せず、振動体２００の複数の振動方向において伸長および収縮することができる。また、第２磁歪発電器１１０Ａに直列に連結された第１磁歪発電器１１０の第１磁歪素子が、第２磁歪発電器１１０Ａから伝達された振動により伸長および収縮することができる。同様に、伝達プレート１３０に固定された第４磁歪発電器１１０Ｃが有する第４磁歪素子が、振動体２００の振動方向には依存せず、振動体２００の複数の振動方向において伸長および収縮することができる。また、第４磁歪発電器１１０Ｃに直列に連結された第３磁歪発電器１１０Ｂの第３磁歪素子が、第４磁歪発電器１１０Ｃから伝達された振動により伸長および収縮することができる。
【０１００】
そのため、振動体２００の振動方向に依らず、電磁誘導作用による起電力が第１磁歪素子、第２磁歪素子、第３磁歪素子および第４磁歪素子のそれぞれに巻かれたコイルに発生する。これにより、発電効率を向上させることができる。
【０１０１】
また、図１６〜図１８に関して前述した効果と同じ効果が得られる。すなわち、第１磁歪発電器群２０および第２磁歪発電器群２０Ａは、比較的容易に変形することができるとともに、弾性（バネ性）を有することができる。これにより、第１磁歪発電器群２０および第２磁歪発電器群２０Ａは、発電効率をさらに向上させることができるとともに、保持プレート１２０と伝達プレート１３０とを保持することができる。例えば図２６に表したように、第１磁歪発電器群２０および第２磁歪発電器群２０Ａは、伝達プレート１３０の中心部からみて互いに対称に設けられているため、保持機構１４０が設けられていなくとも保持プレート１２０と伝達プレート１３０とをより安定的に保持することができる。なお、図２４および図２５に表した二点鎖線の保持機構１４０のように、保持機構１４０が保持プレート１２０と伝達プレート１３０との間に設けられている場合には、保持プレート１２０および伝達プレート１３０は、さらに安定的に保持される。
【０１０２】
また、第１磁歪発電器群２０および第２磁歪発電器群２０Ａの摩耗を抑え、第１磁歪発電器群２０および第２磁歪発電器群２０Ａの寿命を向上させることができる。さらに、第１磁歪発電器群２０および第２磁歪発電器群２０Ａが保持プレート１２０および伝達プレート１３０と擦れるときの音を抑え、静音化を図ることができる。
【０１０３】
次に、本実施形態のさらに他の発電器部について、図面を参照しつつ説明する。
図２７は、本実施形態のさらに他の発電器部を表す模式的斜視図である。
図２８は、本実施形態のさらに他の発電器部を側方から眺めたときの模式的側面図である。
図２９は、本実施形態のさらに他の発電器部を上方から眺めたときの模式的上面図である。
【０１０４】
図２７〜図２９に表した発電器部１００Ｈは、複数の磁歪発電器を有する第１磁歪発電器群２０と、複数の磁歪発電器を有する第２磁歪発電器群２０Ａと、を有する。具体的には、第１磁歪発電器群２０は、第１磁歪発電器１１０と、第２磁歪発電器１１０Ａと、を有する。第２磁歪発電器群２０Ａは、第３磁歪発電器１１０Ｃと、第４磁歪発電器１１０Ｄと、を有する。
【０１０５】
図２９に表したように、伝達プレート１３０の第１面１３１に対して垂直方向にみたときに、第１磁歪発電器１１０の第１磁歪素子の長手方向の軸Ｃ１は、第２磁歪発電器１１０Ａの第２磁歪素子の長手方向の軸Ｃ２に対して交差し、具体的には直交している。また、伝達プレート１３０の第１面１３１に対して垂直方向にみたときに、第３磁歪発電器１１０Ｂの第３磁歪素子の長手方向の軸Ｃ３は、第４磁歪発電器１１０Ｃの第４磁歪素子の長手方向の軸Ｃ４に対して交差し、具体的には直交している。
【０１０６】
図２９に表したように、伝達プレート１３０の第１面１３１に対して垂直方向にみたときに、第２磁歪発電器群２０Ａが有する第３磁歪素子および第４磁歪素子の長手方向の軸Ｃ３、Ｃ４のいずれかは、第１磁歪発電器群２０が有する第１磁歪素子および第２磁歪素子の長手方向の軸Ｃ１、Ｃ２のいずれかに対して交差し、具体的には直交している。図２９に表した発電器部１００Ｈでは、第２磁歪発電器群２０Ａが有する第３磁歪素子の長手方向の軸Ｃ３は、第１磁歪発電器群２０が有する第２磁歪素子の長手方向の軸Ｃ２に対して交差し、具体的には直交している。第２磁歪発電器群２０Ａが有する第４磁歪素子の長手方向の軸Ｃ４は、第１磁歪発電器群２０が有する第１磁歪素子の長手方向の軸Ｃ１に対して交差し、具体的には直交している。
【０１０７】
その他の構造は、図１９〜図２１に関して前述した発電器部１００Ｅの構造と同じである。つまり、図２７〜図２９に表した発電器部１００Ｈは、図１９〜図２１に関して前述した発電器部１００Ｅと比較して、第２磁歪発電器群２０Ａが追加された構造を有する。
【０１０８】
図２８に表した矢印Ａ１１のように、伝達プレート１３０は、振動体２００により生じた振動を伝達プレート１３０の第１面１３１に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達する。すると、伝達プレート１３０に固定された第２磁歪発電器１１０Ａが有する第２磁歪素子が、振動体２００の振動方向には依存せず、振動体２００の複数の振動方向において伸長および収縮することができる。また、第２磁歪発電器１１０Ａに直列に連結された第１磁歪発電器１１０の第１磁歪素子が、第２磁歪発電器１１０Ａから伝達された振動により伸長および収縮することができる。同様に、伝達プレート１３０に固定された第４磁歪発電器１１０Ｃが有する第４磁歪素子が、振動体２００の振動方向には依存せず、振動体２００の複数の振動方向において伸長および収縮することができる。また、第４磁歪発電器１１０Ｃに直列に連結された第３磁歪発電器１１０Ｂの第３磁歪素子が、第４磁歪発電器１１０Ｃから伝達された振動により伸長および収縮することができる。
【０１０９】
そのため、振動体２００の振動方向に依らず、電磁誘導作用による起電力が第１磁歪素子、第２磁歪素子、第３磁歪素子および第４磁歪素子のそれぞれに巻かれたコイルに発生する。これにより、発電効率を向上させることができる。また、図２４〜図２６に関して前述した効果と同じ効果が得られる。
【０１１０】
次に、本実施形態のさらに他の発電器部について、図面を参照しつつ説明する。
図３０は、本実施形態のさらに他の発電器部を側方から眺めたときの模式的側面図である。
図３１は、本実施形態のさらに他の発電器部を上方から眺めたときの模式的上面図である。
【０１１１】
図３０および図３１に表した発電器部１００Ｊは、複数の磁歪発電器を有する第１磁歪発電器群２０と、複数の磁歪発電器を有する第２磁歪発電器群２０Ａと、複数の磁歪発電器を有する第３磁歪発電器群２０Ｂと、を有する。具体的には、第１磁歪発電器群２０は、第１磁歪発電器１１０と、第２磁歪発電器１１０Ａと、を有する。第２磁歪発電器群２０Ａは、第３磁歪発電器１１０Ｃと、第４磁歪発電器１１０Ｄと、を有する。第３磁歪発電器群２０Ｂは、第５磁歪発電器１１０Ｄと、第６磁歪発電器１１０Ｅと、を有する。
【０１１２】
第１磁歪発電器群２０、第２磁歪発電器群２０Ａおよび第３磁歪発電器群２０Ｂのそれぞれは、一方の端部において締結部材１５０により保持プレート１２０に固定されている。第１磁歪発電器群２０、第２磁歪発電器群２０Ａおよび第３磁歪発電器群２０Ｂのそれぞれは、他方の端部において締結部材１５０により伝達プレート１３０の第１面１３１に固定されている。つまり、第１磁歪発電器群２０、第２磁歪発電器群２０Ａおよび第３磁歪発電器群２０Ｂのそれぞれの両端部は、締結部材１５０により保持プレート１２０および伝達プレート１３０に固定されている。
【０１１３】
図１６〜図１８に関して前述した磁歪発電器群２０は、図３０および図３１に表した発電器部１００Ｊにおいて第１磁歪発電器群２０に相当する。第２磁歪発電器群２０Ａおよび第３磁歪発電器群２０Ｂの構造は、第１磁歪発電器群２０の構造と同じである。すなわち、第３磁歪発電器１１０Ｂおよび第４磁歪発電器１１０Ｃは、互いに交差した状態で直列に連結されている。第５磁歪発電器１１０Ｄおよび第６磁歪発電器１１０Ｅは、互いに交差した状態で直列に連結されている。本願明細書において、「第５磁歪発電器１１０Ｄおよび第６磁歪発電器１１０Ｅが互いに交差した状態」とは、図３０に表したように、第５磁歪発電器１１０Ｄの第５磁歪素子の長手方向の軸Ｃ５と、第６磁歪発電器１１０Ｅの第６磁歪素子の長手方向の軸Ｃ６と、が互いに交差した状態をいう。
【０１１４】
なお、図５〜図８に関して前述した磁歪素子１１１は、図３０および図３１に表した発電器部１００Ｊにおいて、第１磁歪発電器１１０が有する第１磁歪素子、第２磁歪発電器１１０Ａが有する第２磁歪素子、第３磁歪発電器１１０Ｂが有する第３磁歪素子、第４磁歪発電器１１０Ｃが有する第４磁歪素子、第５磁歪発電器１１０Ｄが有する第５磁歪素子、および第６磁歪発電器１１０Ｅが有する第６磁歪素子に相当する。
【０１１５】
第５磁歪発電器１１０Ｄの可動部１１４（図５〜図８参照）は、第６磁歪発電器１１０Ｅの可動部１１４と一体的に形成されている。これにより、第５磁歪発電器１１０Ｄは、第６磁歪発電器１１０Ｅに直列に連結されている。あるいは、図３０に表した二点鎖線の締結部材１５０のように、第５磁歪発電器１１０Ｄは、第６磁歪発電器１１０Ｅに対して締結部材１５０により直列に連結されていてもよい。
【０１１６】
第５磁歪素子の長手方向の軸Ｃ５および第６磁歪素子の長手方向の軸Ｃ６は、伝達プレート１３０の第１面１３１に対して傾いている。また、図３１に表したように、伝達プレート１３０の第１面１３１に対して垂直方向にみたときに、第５磁歪素子の長手方向の軸Ｃ５は、第６磁歪素子の長手方向の軸Ｃ６に対して平行している。さらに、図３１に表したように、伝達プレート１３０の第１面１３１に対して垂直方向にみたときに、第１磁歪発電器群２０が有する第１磁歪素子および第２磁歪素子の長手方向の軸Ｃ１、Ｃ２と、第２磁歪発電器群２０Ａが有する第３磁歪素子および第４磁歪素子の長手方向の軸Ｃ３、Ｃ４と、の間の角度は、６０度である。伝達プレート１３０の第１面１３１に対して垂直方向にみたときに、第１磁歪発電器群２０が有する第１磁歪素子および第２磁歪素子の長手方向の軸Ｃ１、Ｃ２と、第３磁歪発電器群２０Ｂが有する第５磁歪素子および第６磁歪素子の長手方向の軸Ｃ５、Ｃ６と、の間の角度は、６０度である。
【０１１７】
その他の構造は、図２４〜図２６に関して前述した発電器部１００Ｇの構造と同じである。つまり、図３０および図３１に表した発電器部１００Ｊは、図２４〜図２６に関して前述した発電器部１００Ｇと比較して、第３磁歪発電器群２０Ｂが追加された構造であって、第１磁歪発電器群２０、第２磁歪発電器群２０Ａおよび第３磁歪発電器群２０Ｂのそれぞれが有する磁歪素子の長手方向の軸同士のなす角度が６０度である構造を有する。
【０１１８】
図３０に表した矢印Ａ１１のように、伝達プレート１３０は、振動体２００により生じた振動を伝達プレート１３０の第１面１３１に対して垂直方向の成分を有する方向に伝達する。すると、伝達プレート１３０に固定された第２磁歪発電器１１０Ａが有する第２磁歪素子が、振動体２００の振動方向には依存せず、振動体２００の複数の振動方向において伸長および収縮することができる。また、第２磁歪発電器１１０Ａに直列に連結された第１磁歪発電器１１０の第１磁歪素子が、第２磁歪発電器１１０Ａから伝達された振動により伸長および収縮することができる。同様に、伝達プレート１３０に固定された第４磁歪発電器１１０Ｃが有する第４磁歪素子が、振動体２００の振動方向には依存せず、振動体２００の複数の振動方向において伸長および収縮することができる。また、第４磁歪発電器１１０Ｃに直列に連結された第３磁歪発電器１１０Ｂの第３磁歪素子が、第４磁歪発電器１１０Ｃから伝達された振動により伸長および収縮することができる。さらに、伝達プレート１３０に固定された第６磁歪発電器１１０Ｅが有する第６磁歪素子が、振動体２００の振動方向には依存せず、振動体２００の複数の振動方向において伸長および収縮することができる。また、第６磁歪発電器１１０Ｅに直列に連結された第５磁歪発電器１１０Ｄの第５磁歪素子が、第６磁歪発電器１１０Ｅから伝達された振動により伸長および収縮することができる。
【０１１９】
そのため、振動体２００の振動方向に依らず、電磁誘導作用による起電力が第１磁歪素子、第２磁歪素子、第３磁歪素子、第４磁歪素子、第５磁歪素子および第６磁歪素子のそれぞれに巻かれたコイルに発生する。これにより、発電効率を向上させることができる。
【０１２０】
また、図１６〜図１８に関して前述した効果と同じ効果が得られる。すなわち、第１磁歪発電器群２０、第２磁歪発電器群２０Ａおよび第３磁歪発電器群２０Ｂは、比較的容易に変形することができるとともに、弾性（バネ性）を有することができる。前述したように、第１磁歪発電器群２０、第２磁歪発電器群２０Ａおよび第３磁歪発電器群２０Ｂのそれぞれが有する磁歪素子の長手方向の軸同士のなす角度が６０度であるであるため、第１磁歪発電器群２０、第２磁歪発電器群２０Ａおよび第３磁歪発電器群２０Ｂは、発電効率をさらに向上させることができるとともに、保持プレート１２０と伝達プレート１３０とをより安定的に保持することができる。また、その他の効果についても、図１６〜図１８に関して前述した効果と同じ効果が得られる。
【０１２１】
次に、本実施形態の他の振動体について、図面を参照しつつ説明する。
図３２は、本実施形態の他の振動体を表す模式的平面図である。
【０１２２】
図３２に表した振動発電装置１０Ａは、発電器部１００と、振動体２００Ａと、支柱３００と、支持部４００と、を備える。発電器部１００は、図９〜図１１に表した発電器部１００Ａおよび図１３〜図１５に表した発電器部１００Ｂのいずれかであってもよい。支柱３００および支持部４００は、図１に関して前述した通りである。
【０１２３】
振動体２００Ａは、棒状の第１部材２１０と、球体形状の第２部材２２０と、を有する。図３２に表した振動体２００Ａは、４つの第２部材２２０を有する。なお、振動体２００Ａは、１つの第２部材２２０を有していてもよいし、２つの第２部材２２０、３つの第２部材２２０あるいは５つ以上の第２部材２２０を有していてもよい。すなわち、振動体２００Ａのうちの少なくとも一部は、球体形状を有する。複数の第２部材２２０は、第１部材２１０の長手方向において所定の間隔で配置されている。
【０１２４】
振動体２００Ａのうちの少なくとも一部が球体形状を有していると、振動体２００Ａのストローハル数を増加させることができる。そのため、磁歪素子１１１の伸長および収縮の周波数をより高くすることができ、磁歪素子１１１に巻かれたコイル１１２を貫く磁束密度の変化の周波数をより高くすることができる。そのため、コイル１１２に発生する起電力をより大きくすることができる。これにより、発電効率をさらに向上させることができる。
【０１２５】
図３３は、本実施形態のさらに他の振動体を表す模式的平面図である。
図３３に表した振動発電装置１０Ｂは、発電器部１００と、振動体２００Ｂと、支柱３００と、支持部４００と、を備える。発電器部１００は、図９〜図１１に表した発電器部１００Ａおよび図１３〜図１５に表した発電器部１００Ｂのいずれかであってもよい。支柱３００および支持部４００は、図１に関して前述した通りである。
【０１２６】
振動体２００Ｂは、棒状の第１部材２１０と、板状の第２部材２３０と、を有する。第２部材２３０は、支持部４００を介して伝達プレート１３０に接続された端部とは反対側の端部に設けられている。図３３に表したように、第２部材２３０の延在方向は、第１部材２１０の長手方向と略直交している。
【０１２７】
振動体２００Ｂが、支持部４００を介して伝達プレート１３０に接続された振動体２００Ｂの端部とは反対側の端部に板状の第２部材２３０を有すると、振動体２００Ｂが風を受けることにより発生するカルマン渦の流れは、より安定する。すなわち、板状の第２部材２３０が振動体２００Ｂの端部に設けられていると、風の乱流が生ずることを抑えることができ、カルマン渦の流れをより安定化させることができる。これにより、振動体２００Ｂの振動をより発生しやすくすることができ、発電効率をさらに向上させることができる。
【０１２８】
なお、上記に本実施形態およびその適用例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、前述の各実施形態またはその適用例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。
【符号の説明】
【０１２９】
１０  振動発電装置
１０Ａ  振動発電装置
１０Ｂ  振動発電装置
２０  磁歪発電器群（第１磁歪発電器群）
２０Ａ  第２磁歪発電器群
２０Ｂ  第３磁歪発電器群
１００  発電器部
１００Ａ  発電器部
１００Ｂ  発電器部
１００Ｃ  発電器部
１００Ｄ  発電器部
１００Ｅ  発電器部
１００Ｆ  発電器部
１００Ｇ  発電器部
１００Ｈ  発電器部
１００Ｊ  発電器部
１１０  磁歪発電器（第１磁歪発電器）
１１０Ａ  第２磁歪発電器
１１０Ｂ  第３磁歪発電器
１１０Ｃ  第４磁歪発電器
１１０Ｄ  第５磁歪発電器
１１０Ｅ  第６磁歪発電器
１１１  磁歪素子
１１１ａ  第１磁歪棒
１１１ｂ  第２磁歪棒
１１２  コイル
１１２ａ  第１コイル部
１１２ｂ  第２コイル部
１１３  固定部
１１４  可動部
１１５ａ  第１磁石
１１５ｂ  第２磁石
１１６  バックヨーク
１２０  保持プレート
１３０  伝達プレート
１３１  第１面
１３２  第２面
１４０  保持機構
１５０  締結部材
２００  振動体
２００Ａ  振動体
２００Ｂ  振動体
２１０  第１部材
２２０  第２部材
２３０  第２部材
３００  支柱
４００  支持部
Ａ１  矢印
Ａ１１  矢印
Ａ１２  矢印
Ａ１５  矢印
Ａ２  矢印
Ａ３  矢印
Ａ４  矢印
Ａ５  矢印
Ｃ１  軸
Ｃ２  軸
Ｃ３  軸
Ｃ４  軸
Ｃ５  軸
Ｃ６  軸
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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