JP2021016221A - 発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】振動エネルギーを電気エネルギーに効率良く変換して高い発電効率を得ることができる発電装置を提供すること。【解決手段】可動体１０と、固定体２０と、可動体１０を固定体２０に対して揺動可能に支持する揺動支持機構３０と、可動体１０と固定体２０のうちの一方に配置された磁石４２と他方に配置されたコイル４１によって構成される発電機構４０とを備え、揺動支持機構３０は、可動体１０を固定体２０に対して少なくとも異なる２軸（第１軸線Ｒ１と第２軸線Ｒ２）を中心として揺動可能に支持し、発電機構４０において対向する磁石４２とコイル４１を１組としてこれらを複数組互いに非平行に配置し、各組のコイル４１に配線部材４３をそれぞれ接続されている。【選択図】図２

Description

本発明は、継続した動きに伴う動的エネルギーを電磁誘導作用によって電気エネルギーに変換して発電するための発電装置に関するものである。

例えば、人の歩行動作や車両の走行動作に伴う継続的な動きに伴う動的エネルギーを電気エネルギーに変換する発電装置として、例えば特許文献１が挙げられる。
特許文献１には、磁石を備える磁石側ユニットと、導電コイルを備えるコイル側ユニットがコイルバネを介してそれぞれ振動すると、磁石から生じている磁束を導電コイルが横切ることにより該誘電コイルに発生する誘導起電力によって発電する発電装置が開示されている。

特開２０１８−１８２９４１号公報

特許文献１に開示されている磁石とコイルとの間の電磁誘導作用によって発電する振動発生装置においては、磁石とコイルとの相対変位が単一軸を中心とする構造である。そのため、前記磁石または前記コイルに作用する外力、即ち動的エネルギーの内、これらの磁石またはコイルを前記単一軸の回りに相対変位させる外力による動的エネルギーしか電気エネルギーに変換されない。このため、従来の発電装置にあっては、発電効率が悪いという問題があった。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、動的エネルギーを電気エネルギーに効率良く変換して高い発電効率を得ることができる発電装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、可動体と、固定体と、前記可動体を前記固定体に対して揺動可能に支持する揺動支持機構と、前記可動体と前記固定体のうちの一方に配置された磁石と前記可動体と前記固定体のうちの他方に配置されたコイルによって構成される発電機構と、を備え、前記揺動支持機構は、前記可動体を前記固定体に対して異なる２以上の軸を中心として揺動可能に支持し、前記発電機構は、対向する前記磁石と前記コイルを１組として複数組備え、隣接する各組の前記磁石と前記コイル同士は互いに非平行に配置され、前記発電機構の各組の前記コイルに接続される配線部材を備える、ことを特徴とする。

本発明に係る発電装置によれば、前記揺動支持機構は、前記可動体を前記固定体に対して異なる２以上の軸を中心として揺動可能に支持する。これにより、前記２以上の軸のうちの第１の軸の周りに可動体を揺動させる方向に第１の外力が作用すると前記第１の軸の周りに前記可動体が揺動（この揺動を以下において「第１揺動」という場合がある。）して発電する。
また、前記２以上の軸のうちの第２の軸の周りに可動体を揺動させる方向に第２の外力が作用すると前記第２の軸の周りに前記可動体が揺動（この揺動を以下において「第２揺動」という場合がある。）して発電する。
更に、前記第１の外力と前記第２の外力に間の方向に第３の外力が作用すると前記第１の軸の周りに前記可動体が揺動し、更に前記第２の軸の周りにも前記可動体が揺動する。即ち、前記第１揺動と第２揺動のダブル揺動によって発電する。この場合、第３の外力の「向き」と「作用する位置」に基づいて、前記第１揺動と第２揺動における各揺動の強さが変わる。
言い換えると、前記２以上の軸と平行な方向の外力以外の多方向から加わる外力を全て当該可動体の揺動に変換して利用することができる。即ち、前記可動体の前記多方向からの外力に基づく揺動が、前記発電機構を構成する前記コイルと前記磁石との電磁誘導作用によって効率よく電気エネルギーに変換される。以って、当該発電装置の発電効率が高まる。

また、本発明に係る発電装置によれば、前記発電機構において対向する前記磁石と前記コイルを１組として複数組設け、隣接する各組の前記磁石と前記コイル同士が互いに平行にならないように配置されている。これにより、各組の前記磁石と前記コイルが電磁気的に互いに干渉し合うことなく、前記多方向から加わる外力による動的エネルギーが電気エネルギーに効率よく変換される。
なお、前記発電機構によって発電された電気エネルギーは、前記コイルから前記配線部材を経てコンデンサやバッテリなどに蓄えられ、種々の用途に供される。

また、上記発電装置において、前記可動体の前記固定体に対する変位を、対向配置された各組の前記コイルの前記磁石に対する有効辺の少なくとも一部が前記磁石の磁束内に位置するように規制するストッパ機構を備える、ことが好ましい。

上記構成によれば、前記ストッパ機構の存在により各組の前記コイルが前記磁石の磁束から外れた状態にならないので、前記動的エネルギーの電気エネルギーへの変換効率が高められて当該発電装置の発電効率を高めることができる。

また、前記発電装置において、前記可動体は球体で構成され、前記球体の表面に前記発電機構を構成する前記磁石又は前記コイルが配置されている、ことが好ましい。

上記構成によれば、前記可動体は球体で構成され、前記球体の表面に前記発電機構を構成する前記磁石又は前記コイルが配置されているので、球体である可動体の中心位置の周りの全ての回動、即ち揺動を発電に利用することが可能となり、以って発電効率を飛躍的に高めることができる。

また、前記発電装置において、前記揺動支持機構は、可動枠体を備え、前記可動枠体を前記固定体に対して第１軸線を中心として揺動可能に支持し、前記第１軸線上の前記可動枠体と前記固定体との間の離間した２箇所にそれぞれ配置された第１揺動支点と、前記可動体を前記可動枠体に対して第２軸線を中心として揺動可能に支持し、前記第２軸線上の前記可動体と前記可動枠体との間の離間した２箇所にそれぞれ配置された第２揺動支点を有する、ことが好ましい。

上記構成によれば、前記可動体を前記固定体に対して異なる２以上の軸を中心として揺動可能に支持する構造の前記揺動支持機構を、前記第１揺動支点と第２揺動支点を用いる構造によって容易に実現することができる。

また、前記発電装置において、各組の前記コイルと前記磁石は、前記第１軸線上および前記第２軸線上とは異なる位置に配置されている、ことが好ましい。

上記構成によれば、各組の前記コイルと前記磁石は、前記第１軸線上および前記第２軸線上とは異なる位置に配置されている。これにより、当該可動体の揺動に変換して利用することができる前記外力の方向を容易に増やすことができ、以って発電効率を高めることができる。
また、当該発電装置のサイズを小さく抑えて小型コンパクト化を図ることができる。

また、前記発電装置において、前記可動体の重心位置と揺動中心位置とが異なっている、ことが好ましい。

上記構成によれば、前記可動体の重心と揺動中心とがその位置が異なっているので、前記可動体に加わる外力によって当該可動体にモーメント力が作用する。これにより、当該可動体の揺動に変換して利用することができる前記外力の方向を容易に増やすことができる。即ち、前記可動体の揺動中心を中心とする外力以外の外力も発電に寄与させることができ、当該発電装置の発電効率が一層高められる。

また、前記発電装置において、前記可動体に偏心用のウエイトが配置されている、ことが好ましい。

上記構成によれば、前記可動体に偏心用のウエイトが配置されているので、前記可動体の揺動中心を中心とする外力以外の外力も一層容易に発電に寄与させることができ、当該発電装置の発電効率が一層高められる。

また、前記発電装置において、各組の前記コイルは前記固定体に配置され、前記磁石は前記可動体に配置されていること、が好ましい。

上記構成によれば、前記コイルに接続されるフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）などの配線部材が前記固定体側に設けられることになるので、前記配線部材に作用する応力によって可動体の揺動が阻害される虞がない。これにより、前記可動体の揺動による動的エネルギーが当該発電装置によって電気エネルギーに効率良く変換されて高い発電効率が得られる。
また、前記可動体に配置されている前記磁石の配置や大きさを個別に調整することによって、後述する偏心用のウエイトを要することなく前記可動体の重心を揺動中心に対して偏心させることができ、以って発電効率を高めることができる。

本発明によれば、動的エネルギーを電気エネルギーに効率良く変換して高い発電効率を得ることができる発電装置を提供することができる。

本発明に係る発電装置の実施形態１の斜視図である。 同実施形態１の発電装置の縦断面図である。 同実施形態１の発電装置を斜め上方から見た分解斜視図である。 同実施形態１の発電装置を斜め下方から見た分解斜視図である。 同実施形態１の発電装置の可動体を斜め上方から見た斜視図である。 同実施形態１の発電装置の可動体を斜め下方から見た斜視図である。 同実施形態２の発電装置の縦断面図である。 同実施形態３の発電装置の縦断面図である。 本発明に係る発電装置の実施形態４の球体の中心を通る一つの面で切断した断面図である。

［実施形態１］
以下、本発明の実施形態１に係る発電装置について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明においては、互いに直交する３つの軸を図１に示すようにそれぞれＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸とする。また、以下の説明においては、図１および図２における上方を「上側」、下方を「下側」として説明する。

＜発電装置の基本構成＞
まず、本実施形態１に係る発電装置の基本構成を図１〜図６に基づいて説明する。
図１〜図４に示す発電装置１は、振動等の外力に基づく動的エネルギーを電磁誘導作用によって電気エネルギーに変換して発電するものである。
この発電装置１は、可動体１０と、固定体２０と、可動体１０を固定体２０に対して揺動可能に支持する揺動支持機構３０（図２、図３参照）と、固定体２０に配置された磁石４２と可動体１０に配置されたコイル４１によって構成される発電機構４０と、を備える。
揺動支持機構３０は、可動体１０を固定体２０に対して異なる２以上の軸、ここでは２軸Ｒ１、Ｒ２を中心として揺動可能に支持する。
発電機構４０は、対向する磁石４２とコイル４１を１組として複数組、ここでは４組備え、隣接する各組の磁石４２とコイル４１同士は互いに非平行に配置されている。
更に、発電機構４０の各組のコイル４１に接続される配線部材４３を備える。

即ち、本実施形態の発電装置１は、可動体１０と、可動体１０を収容する固定体２０と、可動体１０を固定体２０に対して揺動可能に支持する揺動支持機構３０（図２参照）と、可動体１０の揺動に基づく動的エネルギーを電気エネルギーに変換して発電する発電機構４０（図２参照）とを基本構成要素として備えている。
次に、前記基本構成要素である可動体１０と、固定体２０と、揺動支持機構３０および発電機構４０の構成を以下に順次説明する。

＜可動体＞
図２から図６に示すように、本実施形態では、可動体１０は、上面が開口する矩形ボックス状の部材で構成されている。そして、矩形ボックス状の部材の４つの側壁１１の各外面中央部には、後述するコイル４１を位置決めしてこれを取り付けるための横方向に細長い凸部１１ａがそれぞれ一体に突設されている。尚、可動体１０は、前記矩形ボックス状のものに限定されないことは勿論である。

また、本実施形態では、可動体１０の底面の４つのコーナー部には、該可動体１０の固定体２０に対する揺動による変位の範囲を規制するためのストッパ機構１２の一部を構成する突起状のストッパ１２ａがそれぞれ一体に突設されている。そして、ストッパ機構１２は、可動体１０側の４つのストッパ１２と、これらのストッパ１２を受けるために固定体２０側に設けられた不図示の受け部によって構成されている。その作用については後述する。

以上のように構成された可動体１０は、後述する揺動支持機構３０によって固定体２０に対して揺動可能に支持されている。

＜固定体＞
図１から図４に示すように、固定体２０は、矩形ボックス状の部材で構成されている。そして、この矩形ボックス状の部材は、角筒状のケース２１と、該ケース２１の上面開口部を覆う矩形プレート状のカバー２２と、ケース２１の下面に取り付けられた矩形枠状の底板２３によって構成されている。

そして、図２に示すように、以上のように構成された固定体２０の内部には、可動体１０が揺動支持機構３０によって該固定体２０に対して揺動可能に支持された状態で収容されている。

＜揺動支持機構＞
本実施の形態では、揺動支持機構３０は、可動枠体３１を備え、可動枠体３１を固定体２０に対して第１軸線Ｒ１を中心として揺動可能に支持し、第１軸線Ｒ１上の可動枠体３１と固定体２０との間の離間した２箇所にそれぞれ配置された第１揺動支点Ｐ１，Ｐ１と、可動体１０を可動枠体３１に対して第２軸線Ｒ２を中心として揺動可能に支持し、第２軸線Ｒ２上の可動体１０と可動枠体３１との間の離間した２箇所にそれぞれ配置された第２揺動支点Ｐ２，Ｐ２を有する構成である。

具体的に説明すると、可動体１０を固定体２０に対して異なる２軸を中心として揺動可能に支持する揺動支持機構３０としてジンバル機構が用いられている。
この揺動支持機構３０は、図２および図５に示すように、可動体１０の中心部に設けられた円筒部１３と周囲の側壁１１との間に配置された可動枠体３１を備えている。ここで、可動枠体３１は、図５に示すように、矩形枠として構成されており、その４つの角部のうち、第１軸線Ｒ１方向において対角を成す２つの角部（第１軸線Ｒ１上の可動体１０と固定体２０との間の離間した２箇所）に第１揺動支点Ｐ１，Ｐ１がそれぞれ設けられ、第１軸線Ｒ１に直交する第２軸線Ｒ２方向において対角を成す２つの角部（第２軸線Ｒ２上の可動体１０と固定体２０との間の離間した２箇所）に第２揺動支点Ｐ２，Ｐ２がそれぞれ設けられている。

そして、可動枠体３１は、連結具３２と揺動支点位置に設けられたボール３３によって、第１軸線Ｒ１上の２箇所に設けられた第１揺動支点Ｐ１，Ｐ１を中心として第１軸線Ｒ１回りに揺動可能に支持されるとともに、第２軸線Ｒ２上の２箇所に設けられた第２揺動支点Ｐ２，Ｐ２を中心として第２軸線Ｒ２回りに揺動可能に支持されている。

＜発電機構＞
発電機構４０は、上記の通り、対向する磁石４２とコイル４１を１組として４組備え、隣接する各組の磁石４２とコイル４１同士は互いに平行にならないように配置され、各組のコイル４１に接続される配線部材４３を備える。

具体的に説明すると、発電機構４０は、可動体１０に加わる外力による該可動体１０の揺動に伴う振動エネルギーを電磁誘導作用によって電気エネルギーに変換して発電するものである。
本実施形態では、発電装置４０は、図２から図４に示すように、可動体１０の側壁１１と固定体２０のケース２１との間の４箇所にそれぞれ配置されている。即ち、発電機構４０は、可動体１０の４つ側壁１１の外面にそれぞれ設けられた計４つのコイル４１と、固定体２０のケース２１の内面の各コイル４１に対向する位置にそれぞれ固定された板状の４つの磁石（永久磁石）４２によって構成されている。
ここで、各コイル４１は、可動体１０の４つの側壁１１の外面に突設された凸部１１ａによって位置決め保持された長円リング状の空芯コイルとして構成されている。また、各磁石４２は、上下方向に２分割されており、４つの磁石４２の内面側と外面側に対する着磁パターンは同一である。これにより、周方向で隣り合う磁石４２同士が吸着し合うことがない。また、固定体２０のケース２１は、磁性材料で構成されており、各磁石４２に対するヨークとして機能する。

図５に表したように、発電機構４０は、対向する一対のコイル４１と磁石４２を１組とすると、コイル４１と磁石４２の組が計４組設けられている。
そして、本実施形態では、各組のコイル４１と磁石４２は、可動体１０の揺動中心である第１軸線Ｒ１上及び第２軸線Ｒ２上とは異なるＸ軸とＹ軸上に２組ずつ配置されている。ここで、隣接する組のコイル４１と磁石４２同士は、互いに平行にならないように配置されている。本実施形態では、直交する方向に配置されている。

また、本実施形態では、図６に示すように、各組のコイル４１は、配線部材４３であるフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）４３に電気的に接続されている。ここで、フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）４３は、可動体１０の底面に取り付けられており、各コイル４２からそれぞれ延びる電線４４は、フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）４３に設けられて計４つの各端子４５にそれぞれ電気的に接続されている。
発電機構４０によって発電された電気エネルギーは、コイル４１から配線部材４３を経て図示を省くコンデンサやバッテリなどに蓄えられ、種々の用途に供される。
尚、配線部材４３は、フレキシブル配線基板でなくてもよく、例えばフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）を用いてもよい。

［実施形態１の発電装置の作用効果の説明］
（１）本実施形態に係る発電装置１によれば、揺動支持機構３０は、可動体１０を固定体２０に対して異なる２軸である第１軸線Ｒ１，第２軸線Ｒ２を中心として揺動可能に支持する。これにより、前記２軸のうちの第１軸線Ｒ１の周りに可動体１０を揺動させる方向に第１の外力Ｆ１（図５）が作用すると第１軸線Ｒ１の周りに可動体１０が揺動、即ち第１揺動して発電する。
また、前記２軸のうちの第２軸線Ｒ２の周りに可動体１０を揺動させる方向に第２の外力Ｆ２（図５）が作用すると第２軸線Ｒ２の周りに可動体１０が揺動、即ち第２揺動して発電する。
更に、第１の外力Ｆ１と第２の外力Ｆ２に間の方向に第３の外力Ｆ３（図５）が作用すると第１軸線Ｒ１の周りに可動体１０が揺動し、更に第２軸線Ｒ２の周りにも可動体１０が揺動する。即ち、前記第１揺動と第２揺動のダブル揺動によって発電する。この場合、第３の外力Ｆ３の「向き」と「作用する位置」に基づいて、前記第１揺動と第２揺動における各揺動の強さが変わる。
すなわち、前記２軸と平行な方向の外力以外の多方向から加わる外力を全て当該可動体１０の揺動に変換して利用することができる。言い換えると、可動体１０の前記多方向からの外力に基づく揺動が、発電機構４０を構成するコイル４１と磁石４２との電磁誘導作用によって効率よく電気エネルギーに変換される。従って、当該発電装置１の発電効率が高まる。そして、各コイル４１に発生した誘導起電力は、配線部材４３を経て不図示のコンデンサやバッテリに蓄えられて種々の用途に供される。

（２）また、本実施形態に係る発電装置１によれば、発電機構４０において対向する磁石４２とコイル４１を１組として４組設け、隣接する各組の磁石４２とコイル４１同士が互いに平行にならないように配置されている。これにより、各組の磁石４２とコイル４１が電磁気的に互いに干渉し合うことなく、前記多方向から加わる外力による動的エネルギーが電気エネルギーに効率よく変換することができる。

（３）また、本実施形態では、可動体１０の固定体２０に対する変位を、対向配置された各組のコイル４１の磁石に対する有効辺４１ａの少なくとも一部が磁石４２の磁束内に位置するように規制するストッパ機構１２を備える。これにより、各組のコイル４１が磁石４２の磁束から外れた状態にならないので、前記動的エネルギーの電気エネルギーへの変換効率が高められて当該発電装置１の発電効率を高めることができる。

（４）また、本実施形態によれば、可動体１０を固定体２０に対して異なる２軸である第１軸線Ｒ１，第２軸線Ｒ２を中心として揺動可能に支持する構造の揺動支持機構３０を、第１揺動支点Ｐ１と第２揺動支点Ｐ２を用いる構造によって容易に実現することができる。

（５）また、本実施形態によれば、各組のコイル４１と磁石４２は、第１軸線Ｒ１上および第２軸線Ｒ２上とは異なる位置に配置されている。これにより、可動体１０の揺動に変換して利用することができる前記外力の方向を容易に増やすことができ、以って発電効率を高めることができる。
また、当該発電装置１のサイズを小さく抑えて小型コンパクト化を図ることができる。

［実施形態２］
次に本発明の実施形態２に係る発電装置について、図７に基づいて詳細に説明する。
尚、実施形態２に係る発電装置１の構造は、実施形態１と一部の構成以外は共通である。そこで、実施形態１と異なる構造部分を中心に説明し、共通部分には同一符号を付してその説明は省略する。
本実施形態の発電装置１は、可動体１０の重心位置と揺動中心位置とが異なっている構造である。ここで「揺動中心位置」とは、異なる２軸である第１軸線Ｒ１，第２軸線Ｒ２を中心として可動体１０が揺動するときの前記揺動の中心の位置である。
本実施形態では、図７に表したように、可動体１０に偏心用のウエイト５０を固定した構造によって、可動体１０の重心位置と揺動中心位置とを異ならせることを実現している。勿論、この構造以外の構造で前記を実現してもよい。

本実施形態によれば、可動体１０の重心位置と揺動中心位置とがなっているので、可動体１０に加わる外力によって当該可動体１０にモーメント力が作用する。これにより、可動体１０の揺動に変換して利用することができる前記外力の方向を容易に増やすことができる。即ち、可動体１０の揺動中心位置を中心とする外力以外の外力も発電に寄与させることが可能となり、当該発電装置１の発電効率を一層高めることができる。

［実施形態３］
次に本発明の実施形態３に係る発電装置について、図８に基づいて詳細に説明する。
尚、実施形態３に係る発電装置１の構造は、実施形態１と一部の構成以外は共通である。そこで、実施形態１と異なる構造部分を中心に説明し、共通部分には同一符号を付してその説明は省略する。
実施形態１では、発電機構は４０は、固定体２０に配置された磁石４２と可動体１０に配置されたコイル４１によって構成される構造であるが、実施形態３では、発電機構４０は、固定体２０に配置されたコイル４１と可動体１０に配置された磁石４２によって構成される構造である。即ち、磁石４２とコイル４１の配置が逆である。ここで、コイル４１は、固定体２０のケース２１に設けられた突部２１ａに位置決めされて取り付けられている。

本実施形態によれば、コイル４１に接続されるフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）などの配線部材４３が固定体２０側に設けられることになるので、配線部材４３に作用する応力によって可動体１０の揺動が阻害される虞がない。これにより、可動体１０の揺動による動的エネルギーが当該発電装置１によって電気エネルギーに効率良く変換されて高い発電効率が得られる。
また、可動体１０に配置されている磁石４２の配置や大きさを個別に調整することによって、実施形態２の偏心用のウエイト５０を要することなく、可動体１０の重心を揺動中心に対して偏心させることができ、以って発電効率を高めることができる。

［実施形態４］
次に本発明の実施形態４に係る発電装置について、図９に基づいて詳細に説明する。
尚、実施形態４に係る発電装置１の構造は、実施形態１と一部の構成以外は共通である。そこで、実施形態１と異なる構造部分を中心に説明し、共通部分には同一符号を付してその説明は省略する。

実施形態４に係る発電機構は４０では、図９に表したように、可動体１０は球体で構成されている。そして、球体の可動体１０の表面に発電機構４０の一方を構成するコイル４１が配置され、周囲の固定体２０における、コイル４１と対向する位置に磁石４２が配置されている。
この配置と逆にして、球体の可動体１０の表面に発電機構４０の一方を構成する磁石４２が配置され、周囲の固定体２０における、磁石４２と対向する位置にコイル４１が配置されている構造でもよい。

本実施形態では、図９に表したように、球体の可動体１０の表面に凸部１０ａが一体に設けられ、凸部１０ａにコイル４１が位置決めされて取り付けられている。固定体２０の前記凸部１０ａと対応する位置には、凹部２０ｂが設けられている。凸部１０ａは、凹部２０ｂ内に入り込んだ状態で位置し、該凸部１０ａの周囲は凹部２０ｂの内面によって離間した状態で囲われている。そして、凹部２０ｂ内のコイル４１と対向する位置に、図９に表したように、磁石４２がコイル４１及び凸部１０ａと離間して固定されている。
尚、発電機構４０を構成するコイル４１と磁石４２の組は、図９においては４組だけが同図に表れているが、この４組以外の発電機構４０が球体である可動体１０の外表面に設けられている。

＜実施形態４の揺動支持機構＞
本実施形態の揺動支持機構３０は、上記の各実施形態１から３とは異なり、図９に表したように、球体の可動体１０の外表面１０ｓと固定体２０の内面２０ｓとが互いに接触し且つ接触面（球面）に沿ってスライド可能である接触スライド構造５３によって構成されている。
言い換えると、本実施形態の揺動支持機構３０においては、可動体１０は、接触スライド構造５３によって球体である可動体１０の中心位置５５の周りの全方向に回動可能、即ち揺動可能に構成されている。
尚、本実施形態の揺動支持機構３０を上記の実施形態１から実施形態３と同様の構造にしてよい。

上記構成によれば、前記可動体は球体で構成され、前記球体の表面に前記発電機構を構成する前記磁石又は前記コイルが配置されているので、球体である可動体１０の中心位置５５の周りの全ての回動、即ち揺動を発電に利用することが可能となり、以って発電効率を飛躍的に高めることができる。

［他の実施形態］
本発明に係る発電装置１は、以上述べたような構成を有することを基本とするものであるが、本願発明の要旨を逸脱しない範囲内での部分的構成の変更や省略等を行うことも勿論可能である。

本発明に係る発電装置１は、動的エネルギーを効果的に利用することで発電効率が高まることは上記説明の通りである。
本発明の発電装置に更に防水処理を施して川の流れの中に配置すると、川の流れの動的エネルギーを効果的に利用して発電効率の向上が期待できる。或いは海洋の波の大きな場所に設置して発電しても同様である。このような場所で用いる場合は、発電装置も大型化することが可能であるので、一層発電効率を高めることができる。
即ち、本発明に係る発電装置は、人の歩行に伴う振動エネルギーや、川における水の流れや海における潮の渦などによって定常的に加えられる外力に伴う動的エネルギーを電気エネルギーに変換して発電する用途に供することが可能である。

１…発電装置、１０…可動体、１１…可動体の側壁、１１ａ…側壁の凸部、
１２…ストッパ（ストッパ機構）、１３…可動体の円筒部、
２０…固定体、２０ｂ…凹部、２１…固定体のケース、２１ａ…ケースの凸部、
２２…固定体のカバー、２３…固定体の底板、３０…揺動支持機構、
３１…可動枠、３２…連結具、３３…ボール、４０…発電機構、
４１…コイル、４１ａ…有効辺、４２…磁石、
４３…フレキシブル配線基板（配線部材）、４４…電線、４５…端子、
５０…ウエイト、Ｐ１…第１揺動支点、Ｐ２…第２揺動支点、
Ｒ１…第１軸線、Ｒ２…第２軸線

Claims (8)

1. 可動体と、
   固定体と、
   前記可動体を前記固定体に対して揺動可能に支持する揺動支持機構と、
   前記可動体と前記固定体のうちの一方に配置された磁石と前記可動体と前記固定体のうちの他方に配置されたコイルによって構成される発電機構と、を備え、
   前記揺動支持機構は、前記可動体を前記固定体に対して異なる２以上の軸を中心として揺動可能に支持し、
   前記発電機構は、
   対向する前記磁石と前記コイルを１組として複数組備え、
   隣接する各組の前記磁石と前記コイル同士は互いに非平行に配置され、
   前記発電機構の各組の前記コイルに接続される配線部材を備える、
   ことを特徴とする発電装置。
2. 請求項１に記載の発電装置において、
   前記可動体の前記固定体に対する変位を、対向配置された各組の前記コイルの前記磁石に対する有効辺の少なくとも一部が前記磁石の磁束内に位置するように規制するストッパ機構を備える、
   ことを特徴とする発電装置。
3. 請求項１または２に記載の発電装置において、
   前記可動体は球体で構成され、
   前記球体の表面に前記発電機構を構成する前記磁石又は前記コイルが配置されている、
   ことを特徴とする発電装置。
4. 請求項１または２に記載の発電装置において、
   前記揺動支持機構は、
   可動枠体を備え、
   前記可動枠体を前記固定体に対して第１軸線を中心として揺動可能に支持し、前記第１軸線上の前記可動枠体と前記固定体との間の離間した２箇所にそれぞれ配置された第１揺動支点と、
   前記可動体を前記可動枠体に対して第２軸線を中心として揺動可能に支持し、前記第２軸線上の前記可動体と前記可動枠体との間の離間した２箇所にそれぞれ配置された第２揺動支点を有する、
   ことを特徴とする発電装置。
5. 請求項４に記載の発電装置において、
   各組の前記コイルと前記磁石は、前記第１軸線上および前記第２軸線上とは異なる位置に配置されている、ことを特徴とする発電装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の発電装置において、
   前記可動体の重心位置と揺動中心位置とが異なっている、ことを特徴とする発電装置。
7. 請求項６に記載の発電装置において、
   前記可動体に偏心用のウエイトが配置されている、を特徴とする発電装置。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の発電装置において、
   各組の前記コイルは前記固定体に配置され、前記磁石は前記可動体に配置されていること、を特徴とする発電装置。

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