JP2019146315A - 振動発電装置及びそれを備えた表示器 - Google Patents

Abstract

【課題】主に外部エネルギーの波力や風力を利用し、コイルに誘導電流を発生させる振動発電装置２と発光ダイオードを点灯する表示器１を提供する。【解決手段】第１コイル２２に誘導電流を発生させる第１マグネット１４を有する第１パイプ１３下部に、第１マグネット１４に反発する極性の第２マグネット１５を配置し、密閉された第１パイプ１３の上部に弾性体を接続し、外側に第１コイル２２を有する第２パイプ１９下部に第２マグネット１５に吸引力を与える磁性体２０を取り付けて第２マグネット１５を近づけておく。波力や風力により水上に浮かぶ第１フロート台５を傾斜させて、弾性体を引っ張って第１マグネット１４を移動させて、第１マグネット１４の移動範囲にある第２パイプ１９に取り付けた第１コイル２２、第２コイル２３に誘導電流を発生させて発光ダイオード４を点灯させる。【選択図】 図１

Description

本発明は、主に波や風の振動を利用して発電部のマグネットがコイル内を移動し、コイルに誘導電流を発生させて発電し、その電気エネルギーで発光ダイオードや電灯等が動作する、振動発電装置とそれを備えた表示器に関する物である。

発電部のマグネットがコイル内を移動して発電し、電気エネルギーを得る物として振動発電装置があり、それを応用した物が数多く提案されている。

１つは、発電部のパイプ内にマグネットを挿入し、パイプの外側にコイルを設け、マグネットの自重を利用して、コイル下部にそのマグネットを配置しておき、一方で、発電部のマグネットに反発力を与える極性の移動部のマグネットを近づけて、発電部のマグネットを反発させてコイル内を通過させ、電気エネルギーを得ている。
更に、移動部のマグネットが移動して遠ざかり、両マグネットの反発する磁力が弱まることで、発電部のマグネットの自重により、コイル内を通過して元の位置に戻している。（文献１）

その他に、発電部のマグネット下部にバネを接続してパイプの外側にコイルを設け、それら全体に振動を与えて、マグネットがコイル内を移動して発電しているものもある。（文献３）
或は、バネの代わりに、マグネットに反発力を与える極性の他のマグネットを、パイプの下部に配置し、同様に全体に振動を与えて発電エネルギーを取得している物もある。（文献２）

その他に、発電部のパイプ内に、コイルに誘導電流を発生させるマグネットを挿入し、そのパイプの外側にコイルを設け、パイプ内のマグネットに反発力を与える別のマグネットを有する蓋を、パイプの端部に取り付けて、誘導電流を発生させるマグネットを常にコイルの端部へ移動させておき、パイプ内のマグネットに反発力を与える極性の移動部のマグネットを近づけて、パイプ内のマグネットを反発させてコイル内を通過させ、電気エネルギーを得ている。

更に、移動部のマグネットが移動して遠ざかり、両マグネットの反発する磁力が弱まることで、蓋に取り付けたマグネットの反発力により、パイプ内のマグネットを反発させて移動させ、コイル内を通過し、発電して元の位置に戻している物がある。（文献４）

その他に、コイルに誘導電流を発生させる第１マグネットと、その第１マグネットに反発力を与える第２マグネットを第１パイプ内に納め、第１マグネットを宙に浮かせておき、その第１パイプの外側に第１コイルを取り付けた第２パイプを設け、更に、第１パイプに引っ張りバネを接続し、第２パイプの端部に第２マグネットに吸引力を与える磁性体を配置している。

引っ張りバネを引っ張って、第２マグネットと磁性体を切り離し、第１マグネットを瞬時に移動し、更に、第１コイル内を通過させ、その時、第１コイルに発生する誘導電流の発電エネルギーで発光装置等を点灯いる物がある。（文献５）

特開昭６０−１３４６４号公報 特開２０１０−２００４７９号公報 特開２００２−３７４６６１号公報 特開２０１４−１８９０４７号公報 特開２０１５−０８９３０９号公報

特許文献１で提案されているように、発電部のパイプ内のマグネットの自重を利用して、前記マグネットを元の位置へ戻している発電装置は、前記マグネットが軽い場合は、復帰に於けるコイル内を移動するスピードも遅くなり、発電効率も悪くなる可能性がある。
又、パイプを垂直に設けてマグネットの自重を利用しているので、パイプを水平に位置づけた場合、マグネットの復帰は難しくなり、連続した発電を行なえない可能性もある。

更に、パイプ内のマグネットの移動方向が、回転軸に対して垂直で、外側に移動する為、移動部のマグネットの移動速度が遅く、移動部のマグネットの取り付け位置が、回転軸から近い位置に取り付けられた場合、移動部のマグネットがパイプ内のマグネットに近づき始めると、パイプ内のマグネットが徐々に移動し始める為、パイプ内のマグネットが移動するスピードは高速回転時に比べて遅くなり、発電効率が低下する可能性がある。

文献２、３に於いては、パイプ内のマグネットに振動を与えないと電気エネルギーを得ることができない。
文献４においては、パイプの端部に取り付けたマグネットの反発力により、常にパイプ内のマグネットに反発力を与えているので、移動部のマグネットが近づいてもパイプ内のマグネットの移動速度は減速される可能性がある。

文献５に於いては、引っ張りバネを有する第１パイプ内の第１マグネットが、引っ張りバネの収縮により、第１コイルの端部を通過させ、更に、移動した場所で複数回振動する際に、第１コイルの両端部まで移動できず、大きな発電効果を無駄にしていた。

又、引っ張りバネに接続されたワイヤーの移動方向が第１パイプ内の第１マグネットと同じ方向で、殆ど直線上にあり、四方からのワイヤーの引張りには対応できない状態であった。
更に、第１パイプと第２パイプと外気は完全に密閉されておらず、第１パイプや第２パイプ内に水などの液体やほこり等の固形物が入って、第１パイプや第１マグネットの移動を妨げる懸念があった。

本発明の振動発電装置及びそれを備えた表示器は、前項で説明した文献５の振動発電装置に於いて、第１マグネットを第１パイプ内に収め、第１マグネットに反発力を与える極性の第２マグネットを第１パイプの底辺に固定して第１パイプ内を密閉し、その第１パイプの上部には、弾性体の引っ張りバネと接続部材を接続し、柔軟性の第１ワイヤーを利用して、第１ワイヤーの他方をカバーに接続する。

一方で、第１パイプの底辺に固定された第２マグネットに吸引力を与えるネジ状の磁性体を第２パイプの下側に在る内部がネジ状の非磁性体のナットに取り付け、又、その第２パイプの外側に第１コイルを取り付けて固定台に固定する。
又、第１ワイヤーを引っ張ることにより、磁性体より切り離された第１マグネットが移動場所で振動し、その振動する範囲内であって、第２パイプの外側にも、第２、第３コイルを取り付け、固定台に固定する。

第２パイプの上部にカバーを配置し、カバーと第２パイプをナイロン、ゴム、ビニール、シリコン等、伸縮する柔軟性の別なカバーで覆い、或は、形状を伸縮する蛇腹状にし、第２パイプ内部に水等の液体やほこりなどの固形物等が入らないようにして密閉する。
又、カバーの他方の端部に新たな第２ワイヤーを接続し、その第２ワイヤーを偏向板の穴を通過させて、四方八方へ可動する接続板に接続する。

偏向板の穴は中心から接続板側に向けて傾斜、或は曲線の形状をしており、接続板の角度が変化し、第２ワイヤーが移動しても常にカバーを同じ方向へ移動させることが可能となり、又、第２ワイヤーが穴を通過する際の摩擦も軽減されるようになっている。

第１、第２ワイヤーが緩み、第１パイプが下降して、第２マグネットと磁性体が、互いに吸引し合い接近している状態において、第１パイプ内部の第１マグネットは第２マグネットの反発力により、第１パイプ内で宙に浮いている状態である。

この状態に於いて、外部より上下の振動を加えると、第１パイプ内に有る第１マグネットはその振動によって上下に移動し、外側の第１コイル内を往復移動し、第１コイルに正逆の誘導電流が流れ、数個の発光ダイオードを点灯する。

接続板の角度を変えて第２ワイヤーを引いていくと、カバーと第１ワイヤーを引っ張り、引っ張りバネは伸びていく。
更に、第２ワイヤーを引き続け、引っ張りバネの収縮力が、第２マグネットと磁性体の吸引力を上回ると引っ張りバネに接続された第１パイプは、偏向板の穴方向へ移動して、引っ張りバネは収縮し、合わせて、柔軟性の第１ワイヤーが緩むことにより、第１パイプは偏向板の穴方向へ加速する形となる。
その結果、第１マグネットの移動速度は、第２ワイヤーを引っ張る速度より速く第１コイル内を移動し、その瞬間的移動により第１コイルに誘導電流が発生する。

上方へ移動した第１マグネットは、第２ワイヤーの移動距離に加えて、第１ワイヤーの緩みにより発生する距離を利用でき、第２、第３コイル内に進入し、第１パイプ上方端部へ移動する。
その後、第１ワイヤーの収縮や、引っ張りバネの反動、重力、第２マグネットの反発力等により、上昇、下降の振動を繰り返し、第２、第３コイル内を数回上下移動して第２、第３コイルには正逆の誘導電流が流れ、これらの発生した誘導電流により、極性が違う複数の発光ダイオードが点灯する。

また、直接、引っ張りバネと第１マグネットを接続して、引っ張りバネを引っ張り、第１マグネットが移動した場合でも、柔軟性の第１ワイヤーが緩むことにより、引っ張りバネの収縮後にも、第１マグネットは、その移動する勢いで、第２ワイヤーの移動距離に加えて第１ワイヤーが緩んだ空間まで移動し、その後、振動は数回発生し、その位置に第２、第３コイルを配置して電気エネルギーを取得する。

本発明の振動発電装置及びそれを備えた表示器は、前項で説明した構造を成し、第１コイルの上方にも第２、第３コイルを配置しているので、第１マグネットが第１コイル内を通過した後の電気エネルギーを取得でき、第２コイル、第３コイルに発生した誘導電流により数個の発光ダイオードを再点灯することができる。

カバーに接続された第２ワイヤーは偏向板の穴を通り接続板に接続されており、接続板を移動して第２ワイヤーの角度を変化させても、穴の反対側から第１パイプまで、第１ワイヤーは殆ど一直線になり、第１パイプは第２パイプ内を常に一定方向へ移動することができる。

これらにより、第２ワイヤーをゆっくり引き続け、引っ張りバネの収縮力が第２マグネットと磁性体の吸引力を上回った瞬間、第１パイプ内の第１マグネットが、通常の振動で得られる速度より速く第１コイル内を移動し、又、第１マグネットは、移動先でも第１ワイヤーの緩みによる空間を利用し、第１ワイヤーの収縮や引っ張りバネの反動、第２マグネットの影響等で数回振動するので、第１コイルで得られなかった移動先での電気エネルギーを取得でき、第２パイプの外側に取り付けた第２、第３コイルを含む複数のコイルに電気エネルギーを発生させ、より大きな電力を取り出すことができる。

カバーの端部と第２パイプの他方の端部をナイロン、ゴム、ビニール、シリコン等で形成し、伸縮する軟性体で覆い、或は、形状を伸縮する蛇腹状にし、第２パイプ内部に水等の液体やほこりなどの固形物等が入らないように密閉してあるので、第１パイプや第１マグネットの移動を妨げる物質の混入が無くなり、移動速度は衰えず、安定した発電を行なうことができる。

それにより、この振動発電装置を物体に取り付け、この装置全体に上下振動を与えた場合、及び主に外部エネルギーの波力や風力等の振動を本装置の接続板に伝達して第１ワイヤーを移動することにより、第１パイプ内部の第１マグネットが第１コイル、第２、第３コイル内を移動し、各コイルに誘導電流を発生させて発光ダイオードを点灯し、この振動発電装置を取り付けた物体の位置や存在を知らせる表示器として利用できる。

本発明の振動発電装置及びそれを備えた表示器の実施例を示したもので、表示器を水面に浮かべた斜視図である。 図１のＡ−Ａ部分の断面図である。 図２の振動発電装置の発電部の詳細を示した断面図である。 図２の引っ張りバネを引っ張り、第１パイプを引き上げた状態を示した断面図である。 本発明の実施形態における振動発電装置及びそれを備えた表示器の他の実施形態を示したもので、図２の第１パイプと第２マグネットを削除した断面図であり、（Ａ）は第１ワイヤーを引っ張っている状態を表した図であり、（Ｂ）は第１ワイヤーを引っ張り、第１マグネットを引き上げた状態を示した断面図である。 本発明の実施形態における振動発電装置及びそれを備えた表示器の他の実施形態を示したもので、図４の第２パイプの上部にカバーを取り付けた断面図であり、（Ａ）は引っ張りバネを引っ張っている状態を表した図であり、（Ｂ）は引っ張りバネが収縮して、第１マグネットを引き上げた状態を示した断面図である。 本発明の実施形態における振動発電装置及びそれを備えた表示器の他の実施形態を示したもので、図５の第２パイプの上部にカバーを取り付けた断面図であり、（Ａ）は引っ張りバネを引っ張っている状態を表した図であり、（Ｂ）は引っ張りバネが収縮して、第１マグネットを引き上げた状態を示した断面図である。 各コイルと各ブリッジダイオード等の配線及び発光ダイオードを示した回路図である。

以下、本発明に係る振動発電装置及びそれを備えた表示器１の好適な実施形態を、図面に従って説明する。
図１は本発明の振動発電装置及びそれを備えた表示器１を、水面に浮べた様子を表した斜視図であり、図２はＡ−Ａ部分の断面図であり、図３は振動発電装置２の詳細を示した図である。

図１、図２で示すように、第１フロート台５の内部に振動発電装置２を取り付け、第１フロート台５上には抑制槽３６と半円球を底辺とした架台３と、その架台３の上部には、複数の発光ダイオード４が取り付けられた振動板６がある。
又、架台３は、振動板６より重くして重心を下にし、通常は、架台３が垂直、水平に復帰できるように取り付けられ、表示器１を形成している。

振動板６の中心から四方に風受け板９が有り、３６０度方向より風を受けられるようにしてあり、振動板６と風受け板９を一体化しても良い。
また、振動板６は下段に在る架台３の上部とネジ加工、或は勘合等により連結され、図３に示すように、架台３の下方には接続板１１が取り付けられ、接続板は抑制槽３６に取り付けられた球面軸受けベアリング１２を通っている。

振動発電装置２の内部構造は図３に示すように、第１パイプ１３内にコイルに誘導電流を発生させる第１マグネット１４を入れ、それに反発力を与える極性の第２マグネット１５を、両端部が密閉された第１パイプ１３の底部に固定し、第１パイプ１３の上部に弾性体の引っ張りバネ１６を接続して、引っ張りバネ１６のもう一方を接続部材７と連結し、その接続部材７と柔軟性の第１ワイヤー１８を接続する。

接続部材７は、引っ張りバネ１６が第２パイプ１９上部への飛び出し保護や過度の移動を防ぐ為、及び第１ワイヤー１８が緩んだ時に、第１ワイヤー１８が引っ張りバネ１６に絡まないようにした物であり、動作に支障がない場合は省いてもよい。

第１パイプ１３の外側には、下側の端部が密閉されている第２パイプ１９があり、端部の下部には内部がネジ状で、非磁性体のナット２１が取り付けてある。
このナット２１に、第２マグネット１５に吸引力を与えるネジ状の磁性体２０を取り付け、更に、第２パイプ１９の外側に第１コイル２２と第２コイル２３、第３コイル２４を取り付けて、第１パイプ１３が第２パイプ１９の内側を移動して各コイル内を移動できるようにし、各コイルを固定台２５に固定し、第２マグネット１５は、その磁力により、磁性体２０と互いに吸引し合い、第２マグネット１５は磁性体に接近している。

又、この固定台２５には、各コイルから発生する電流を整流する制御部の各ブリッジダイオード２６やコンデンサー２７や抵抗２８が設けられ、図３では省略しているが、その電気配線内容は図８のように示され、各コイルからの出力は振動板６に設置された複数の発光ダイオード４へ出力されている。

第２パイプ１９の下部には、内部がネジ状のナット２１が設置され、ナット２１に挿入されたネジ状の磁性体２０の移動により、第２マグネット１５との吸引力を調整できるようにしてあり、この吸引力が常に一定の場合等は、磁性体２０を省き、大きさが一定で、移動しない他の磁性体を第２パイプ１９の底部に固定してもよい。

第２マグネット１５と磁性体２０が互いに吸引し合い接近している状態の場合、図３のように、第１マグネット１４は第１コイル２２付近で宙に浮いている。
第２パイプ１９の穴８から第１ワイヤー１８を引っ張り、磁性体２０より切り離された第１マグネット１４の移動場所で、第１マグネット１４が上下に数回振動できる領域にも第２コイル２３、第３コイル２４を取り付け、固定台２５に固定する。

この発電部を図３に示すように、固定台２５に固定し、第１ワイヤー１８を偏向板１０の穴３５を通過させて、球面軸受けベアリング１２から出ている接続板１１の端部に接続する。
但し、接続板１１の端部と第２パイプ１９の上部が近づいている場合は、第２パイプの穴８の形状を、後述べで説明する偏向板１０の穴３５と同じような形状にして、偏向板１０を削除し、第１ワイヤー１８を接続板１１に接続しても良い。

接続板１１の下方端部が真下を向き、第１ワイヤー１８が緩み、第１パイプ１３が下降して、第２マグネット１５と磁性体２０が互いに吸引し合い接近している状態において、第１パイプ１３内部の第１マグネット１４は第２マグネット１５の反発力により、第１パイプ１３内で宙に浮いている状態である。

この状態に於いて、外部より振動発電装置２に上下の振動を加えると、第１パイプ１３内に有る第１マグネット１４はその振動によって上下に移動し、外側の第１コイル２２内を往復移動し、第１コイル２２に正逆の誘導電流が流れ、発光ダイオード４が点灯する。

本案による第１マグネット１４と第２マグネット１５の極性は、互いに反発し合う極性にしてあり、ネオジウム磁石を用いている為、その磁力は非常に強く、第１パイプ１３内で第１マグネット１４を宙に浮かすことができる。
その為、第２マグネット１５を第１パイプ１３底部の外側に取り付けても良い。

図３に示すように、引っ張りバネ１６と第１ワイヤー１８の間には接続部材７が取り付けられているが、これは、引っ張りバネ１６が第２パイプ１９の上部より外へ飛び出し、引っ張りバネ１６が途中で停止して、元の位置へ戻れなくなるのを防ぐ為であり、動作に支障が無い場合は、接続部材７を省いても良い。

第１マグネット１４、第２マグネット１５、磁性体２０以外の接続部材７や引っ張りバネ１６、各パイプ、架台３等の材質は出来る限り、第１マグネット１４や第２マグネット１５に影響を与えないアルミやステンレス、プラスチック、ガラス、ゴム等の非磁性体の物を用いる。
又、弾性体の引っ張りバネ１６の代わりに、弾性体のゴムやクッションを利用しても良い。

これにより、本発明の振動発電装置及びそれを備えた表示器の動作方法を説明すると、図１、図２に示すように、第１フロート台５上には球面軸受けベアリング１２を支点として、振動板６を上部に有する架台３が取り付けられており、第１フロート台５下部には円盤状のオモリ３３が、ロープ１７によって取り付けられている。
このオモリ３３により、常に第１フロート台５は水平、垂直を保ち、荒天時でも第１フロート台５が元の位置に復帰するようになる。

この第１フロート台５を海面や湖、川等の水面に浮かべてオモリ３３を水中へ入れ、第１フロート台５及び上部の振動板６が水面に浮かぶようにする。
風や水面の波が無い状態では、振動板６は架台３や振動発電装置２の重み等によって水平、垂直を保っており、又、前項で説明したように、接続板１１の下方は真下を向いて、第１ワイヤー１８は緩み、第１パイプ１３は、その重力と磁性体２０の吸引力により、下方に位置している。

この時、波や風により、第１フロート台５全体に上下、左右の揺れが発生すると、第１マグネット１４は第１パイプ１３内を上下に移動し、外側にある第１コイル２２に誘導電流が発生する。
高い波が発生して第１フロート台５の揺れが大きくなった場合や、振動板６の風受け板９に強い風が当たると、架台３は四方に大きく揺れるが、図２に示す抑制槽３６の上部の縁３４に当たり、それ以上の傾斜は防がれる。

架台３が四方に揺れると接続板１１も四方に移動し、接続部材７からの第１ワイヤー１８は、偏向板１０の穴３５へ向って、上方へ一定方向に移動するようになる。
又、偏向板１０に開いている穴３５は、図３に示されるように、穴３５の中央部から両端部に向けて、傾斜、或は曲線になっており、接続板１１の移動によって第１ワイヤー１８が折れ曲がらないように配慮されて、第１ワイヤー１８がこの穴３５を移動する際に負荷がかからないようにしてある。

第１ワイヤー１８が上方へ移動すると、引っ張りバネ１６は図３のように伸びていく。
更に、大きな揺れが生じ、第２マグネット１５と磁性体２０の吸引力より引っ張りバネ１６の収縮力が勝った時、第１パイプ１３は、図４のように、第１ワイヤー１８を引く速度よりも速く上方へ瞬時に移動し、第１パイプ１３内の第１マグネット１４は第１コイル２２内を瞬時に移動し、第２コイル２３、第３コイル２４内に勢いよく入っていく。

この瞬間、各コイルには誘導電流が流れ発光ダイオード４が点灯する。
この動作は、接続板１１の移動が遅くても瞬時に行なわれ、第１マグネット１４は、重力や柔軟性の第１ワイヤー１８の収縮、及び第２マグネット１５の反発力の影響を受けて、数回、第２コイル２３、第３コイル２４内を往復移動するので、複数回、発光ダイオード４を点灯させることができる。

風や波が収まると、重力や第１パイプ１３の重み、磁性体２０との吸引力等により、接続板１１は真下に復帰して、第１パイプ１３と第１マグネット１４は、図３の様に定位置へ戻る。
風や波が断続的に発生している間、接続板１１は、再度いろいろな角度に揺れて移動する為、同様の発電を繰り返し、発光ダイオード４が点灯する。

図４において、第１マグネット１４は、上方への移動先でも、引っ張りバネ１６の収縮による反動や第１ワイヤー１８の緩みにより、第１ワイヤー１８の移動距離以上に、第１パイプ１３上方端部へ加速して移動し、第１ワイヤーが緩んだ空間を上下動して数回振動するようになる。
それにより、その空間に存在する、第２コイル２３や第３コイル２４に、複数回正逆の誘導電流を発生させ、図８に示すように、極性が違う複数の発光ダイオード４を点灯することができる。

第１マグネット１４は、引っ張りバネ１６の反動や第２マグネット１５等の影響により、移動先でも数回振動するので、第２パイプ１９の上方と引っ張りバネ１６を長くし、第１マグネット１４の移動範囲と振動範囲に第２、第３コイル２４を含む数個のコイルを配置すると、第２パイプ１９の外側に配置した複数のコイルに電気エネルギーを発生させ、発光ダイオード４の照度を上げることが可能となり、又、複数の発光ダイオード４を点灯することもできるようになる。

図２や図３に於いて、架台３と第１ワイヤー１８を連結する接続板１１は、球面軸受けベアリング１２を支点とし、角度を変えて四方八方へ移動するが、支点から架台３、及び支点から第１ワイヤー１８までの取り付け位置を移動すると、第１ワイヤー１８の移動距離と引っ張る力が変化するので、振動板６の傾きに応じて第１ワイヤー１８の引っ張る力や距離を変化することが出来る。

これは、梃子の原理を応用したもので、第１フロート台５が設置される環境に応じて、接続板１１への架台３や第１ワイヤー１８の取り付け位置、及び接続板１１の長さや、支点の位置を決めるようにする。
図３に於いて、発電部は固定台２５に垂直に１個付いているが、傾斜させて、更に、複数個取り付けて、接続板１１に複数の第１ワイヤー１８を接続しても良い。

各コイルに発生する電力は、主に第１マグネット１４の磁力と、各コイル内を通過するスピード、及び各コイルの巻き線数等によるが、第１マグネット１４の磁力と、各コイルの巻き線数は通常の振動等で発光ダイオード４を点灯させることができる値を決めればよい為、図８のブリッジダイオード２６や抵抗２８、コンデンサー２７を省いても良く、発光ダイオード４の数を複数にしても良く、直列に接続しても良い。

次に、第１マグネット１４に引っ張りバネ１６を直接接続して発電する方法について説明する。
図５は、図３の発電部の第１パイプ１３と第２マグネット１５を削除し、第１マグネット１４に引っ張りバネ１６を直接接続した断面図である。
その他の部材は、実施例１の図３と同様な構造と内容なので説明を省略する。

図３と同じように、上部の架台３は、球面軸受けベアリング１２を支点にして取り付けられ、接続板１１の他方の端部は、第１ワイヤー１８に接続され、偏向板１０もネジ２９により固定台２５に固定されている。
通常、波や風が無い状態では、第１フロート台５は水平を保ち、第１フロート台５内の連結板１１の先端と第１ワイヤー１８は、真下を向いており、第１マグネット１４と磁性体２０は吸引しあい、第１マグネット１４は、図５（Ａ）のように第２パイプ１９の底部にある。

この状態で、波や風の影響を受けた場合、第１フロート台５が傾くと、連結板１１は球面軸受けベアリング１２を支点として四方に回転移動し、それによって、第１ワイヤー１８は偏向板１０の穴３５を上方へ移動するようになる。
第１ワイヤー１８が移動すると、引っ張りバネ１６も図５（Ａ）のように伸び始め、更に連結板１１が大きく左右に移動し、引っ張りバネ１６の収縮力が第１マグネット１４と磁性体２０の吸引力に勝った瞬間、図５（Ｂ）のように、第１マグネット１４は第２パイプ１９の上部へ移動する。

第１マグネット１４が上方へ移動すると引っ張りバネ１６は縮み、又、その勢いで柔軟性の第１ワイヤー１８は緩み、第１マグネット１４は、第１ワイヤー１８の移動距離に加え、第１ワイヤー１８の緩んだ領域まで移動することができ、第１コイル２２を通過し、その緩んだ領域に取り付けた第２コイル２３、第３コイル２４まで到達し、各コイルには誘導電流が流れ発光ダイオード４が点灯する。

風や波が収まると、第１マグネット１４の重力と磁性体２０との吸引力等により、接続板１１は復帰して、第１マグネット１４は定位置へ戻る。
風や波が断続的に発生している間、接続板１１は、再度いろんな角度に揺れて移動する為、同様の発電を繰り返し、発光ダイオード４が点灯する。

次に、第２パイプ１９の上部にカバー３０と第２カバー３２を接続し、第２パイプ１９内に水分やほこり等の不純物が入らないようにした実施例について説明する。
図６と図７は、図３と図５の発電部の上部に、それぞれ、カバー３０と第２カバー３２を取り付け、第２パイプ１９の上部外周を２つのカバーで覆い、密閉した断面図である。
第１ワイヤー１８の端部はカバー３０の内部に接続され、カバー３０の外側から第２ワイヤー３１が接続され、第２ワイヤー３１の他方の端部は接続板１１に接続されている。
その他の部材は、実施例１の図３と実施例２の図５と同様な構造と内容なので説明を省略する。

図３と同じように、上部の架台３は、球面軸受けベアリング１２を支点にして取り付けられ、接続板１１の他方の端部は、第２ワイヤー３１に接続され、偏向板１０もネジ２９により固定台２５に固定されている。
これにより、図６に於いて、第２パイプ１９の穴８は筒状のカバー３０と第２カバー３２により、密閉された状態となる。

第２カバー３２の材質を、ナイロン等の伸縮する軟性体で形成し、カバー３０と接続して第２パイプ１９上部を覆い、第２パイプ１９内部に水等の液体やほこり等の固形物等が入らないようにして発電部を形成する。

また、第２カバー３２の材質を、形状が変化する筒状のナイロンの代わりに、ゴム、ビニール、シリコン等、筒状の形状を保ち、形状が変化できる軟性体で伸縮する物質を利用してもよく、形状を蛇腹状にして、伸縮できる形状にしても良い。
或は、カバー３０と第２カバー３２を一体化したカバーにして、上記と同様の形状にし、第２パイプ１９を覆って、密閉しても良い。

動作は実施例１と同様なので説明を簡略するが、第１フロート台５が傾くと、連結板１１は球面軸受けベアリング１２を支点として四方に回転移動し、それによって、第２ワイヤー３１は偏向板１０の穴３５を上方へ移動するようになる。
第２ワイヤー３１が移動すると、図６（Ｂ）のように、カバー３０も上に移動し、第２カバー３２は伸びる。

引っ張りバネ１６も図６（Ａ）のように伸び始め、引っ張りバネ１６の収縮力が第２マグネット１５と磁性体２０の吸引力に勝った瞬間、図６（Ｂ）のように、第１マグネット１４は第２パイプ１９の上部へ移動する。
これにより、第２ワイヤー３１の移動中は、第２カバー３２が伸縮し、又、第２パイプ内を密閉し、内部への異物の混入を防ぐことができる。

第１パイプ１３を利用しない場合の動作も同様なので、説明を簡略するが、図７（Ａ）に示すように、第２ワイヤー３１が移動すると、カバー３０も上に移動し、柔軟で伸縮する第２カバー３２も上方へ移動して伸び始める。

同様に、引っ張りバネ１６も図７（Ａ）のように伸び始め、引っ張りバネ１６の収縮力が第１マグネット１４と磁性体２０の吸引力に勝った瞬間、図７（Ｂ）のように、第１マグネット１４は第２パイプ１９の上部へ移動し、カバー３０も、更に上方へ移動する。
これにより、第２ワイヤー３１の移動中は、第２カバー３２が伸縮し、第２パイプ内への異物の混入を防ぐことができる。

図１や図２に於いて、抑制槽３６と第１フロート台５は接続されているが、第１フロート台５と抑制槽３６を分離して、新たな第２フロート台に抑制槽３６を取り付け、第１フロート台５と第２フロート台をロープなどで繋げ場合、水面上で上下動の波が発生するとそれぞれの浮力の違いや衝撃により、第１フロート台５と第２フロート台間に隙間が生じる。(図示せず)

それにより、第１フロート台５内にある発電部の第１ワイヤー１８は、第２フロート台に取り付けられた接続板１１に引っ張られ、第１パイプ１３を磁性体２０より切り離すことができ、第１マグネット１４が上方へ移動して発電する。
上記実施例では、主に波や風の横揺れにより接続板１１を左右に移動させて発電していたが、フロート台を分離し、２つの浮力差を利用し、波の上下動によっても発電することが可能となる。

１ 表示器
２ 振動発電装置
３ 架台
４ 発光ダイオード
５ 第１フロート台
６ 振動板
７ 接続部材
８ 穴
９ 風受け板
１０ 偏向板
１１ 接続板
１２ 球面軸受けベアリング
１３ 第１パイプ
１４ 第１マグネット
１５ 第２マグネット
１６ 引っ張りバネ
１７ ロープ
１８ 第１ワイヤー
１９ 第２パイプ
２０ 磁性体
２１ ナット
２２ 第１コイル
２３ 第２コイル
２４ 第３コイル
２５ 固定台
２６ ブリッジダイオード
２７ コンデンサー
２８ 抵抗
２９ ネジ
３０ カバー
３１ 第２ワイヤー
３２ 第２カバー
３３ オモリ
３４ 縁
３５ 穴
３６ 抑制槽

Claims (5)

1. 第１マグネットが第１コイル内を移動して、発電する振動発電装置において、前記第１コイルに誘導電流を発生させる前記第１マグネットを内部に有する第１パイプの端部に前記第１マグネットに反発力を与える極性の第２マグネットを取り付けて前記第１マグネットを宙に浮かせ、前記第１パイプの他方の端部に弾性体を接続し、更に、前記弾性体の他方の端部に第１ワイヤーを接続し、
   一方で、前記第１コイルを外側に有する第２パイプを、前記第１パイプの外側に配置して第２パイプの端部を密閉し、更に、前記第２マグネットに吸引力を与える磁性体を、前記第２パイプの端部へ取り付けて、前記第２マグネットを前記磁性体に吸引させ、
   前記第１ワイヤーを引っ張って、前記第２マグネットと前記磁性体の吸引力より、前記弾性体の収縮力が勝った時に、前記第１マグネットを移動させ、前記第１マグネットが通過する場所、及び移動して振動する場所に複数のコイルを配置し、
   前記第２パイプの外側に配置された前記第１コイルを含む、前記複数のコイルに誘導電流を発生させ、電気エネルギーを取得する事を特徴とした振動発電装置。
2. 第１マグネットが第１コイル内を移動して、発電する振動発電装置において、前記第１コイルに誘導電流を発生させる前記第１マグネットを内部に有する第２パイプの外側に前記第１コイルを配置して、前記第１マグネットに接続された弾性体の他方の端部に第１ワイヤーを接続し、
   一方で前記第１マグネットに吸引力を与える磁性体を、端部が密閉された前記第２パイプの前記端部へ取り付けて、前記第１マグネットを前記磁性体に吸引させ、
   前記第１ワイヤーを引っ張って、前記第１マグネットと前記磁性体の吸引力より、前記弾性体の収縮力が勝った時に、前記第１マグネットを移動させ、前記第１マグネットが通過する場所、及び移動して振動する場所に複数のコイルを配置し、
   前記第２パイプの外側に配置された前記第１コイルを含む、前記複数のコイルに誘導電流を発生させ、電気エネルギーを取得する事を特徴とした振動発電装置。
3. 請求項１〜２記載のいずれか１項記載の振動発電装置において、前記第２パイプ上部に穴を設け、前記第１ワイヤーの他方の端部を、前記穴より外部へ出し、
   前記第１ワイヤーを引っ張る外部からの角度が変化しても、前記第１ワイヤーの移動方向が、前記穴から前記弾性体まで、一定方向になるようにした事を特徴とした振動発電装置。
4. 請求項１〜３記載のいずれか１項記載の振動発電装置において、前記第２パイプの他方の端部の上方にカバーを設け、前記カバーで前記第２パイプの端部を覆って第２パイプを密閉したことを特徴とした振動発電装置。
5. 請求項１〜４記載のいずれか１項記載の振動発電装置を備え、その誘導電流で発光ダイオードが点灯する表示器。
   

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