JP5800335B2 - 発電装置 - Google Patents
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Description
本発明は、外力を発電素子を介して電気に変換する発電装置に関する。
従来、圧電素子を用いた発電装置が知られている。発電装置は、圧電素子に何らかの方法で外部から力を加えることにより、圧電素子を変形させて発電する。圧電素子を変形させるためには、例えば、圧電素子に振動等による圧力を加えて変形させる発電装置（例えば、特許文献１参照）が考えられている。
具体的には、この発電装置は、発電プレート（例えば、板状の圧電素子の一方の側面に金属板が接合されたもの）と、発電プレートにおける長手方向の一方の端部に接続された重りと、発電プレートにおける長手方向の他方の端部を支持するための固定部とを備えている。このような発電装置においては、発電装置全体に発電プレートの側面に略直交する方向の加速度が加わると、重りによって加速度に応じた力が加わり、発電プレートは変形する。そして、この変形に伴う圧電素子の圧電効果によって、この発電装置は発電を行うことができる。
しかしながら、上述した従来の発電装置は、使用性ついて改善の余地があった。例えば、圧電素子の発電効率を高めるために、発電プレートを共振させることが考えられるが、上述した従来の発電装置においては、発電プレートの共振時の重心位置を見つけ出すために、ユーザが手作業で重りの取り付け位置を調整しなければならず、非常に手間がかかっていた。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、発電プレートの共振時の重心位置を見つけ出す手間を省くことができる、発電装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の発電装置は、外力を発電素子を介して電気に変換する発電装置であって、前記発電素子により構成され、又は前記発電素子を振動板に固定して構成された、発電プレートと、前記発電プレートの重心位置を調整するための重心位置調整手段と、前記発電プレートの固有振動数を調整するための重りとを備え、前記重心位置調整手段は、前記重りを前記発電プレートに対して移動させることにより、前記発電プレートの重心位置を調整し、前記発電プレートの振幅が当該発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅になった場合に、前記重りの移動を停止すると共に、前記重りの停止状態を保持し、前記重心位置調整手段は、前記重りを移動させるためのゼンマイを備えており、前記ゼンマイにおける前記発電プレートの振幅方向の端部の一方に、前記ゼンマイによる前記重りの移動を停止するための停止スイッチを設け、前記停止スイッチと対向する位置に設けられると共に、当該停止スイッチから前記発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅に対応する距離だけ離れた位置に配置された調整壁と、当該停止スイッチとが接触した場合に、前記ゼンマイは、前記重りの移動を停止すると共に、前記重りの停止状態を保持する。
また、請求項２に記載の発電装置は、外力を発電素子を介して電気に変換する発電装置であって、前記発電素子により構成され、又は前記発電素子を振動板に固定して構成された、発電プレートと、前記発電プレートの重心位置を調整するための重心位置調整手段と、前記発電プレートの固有振動数を調整するための重りとを備え、前記重心位置調整手段は、前記重りを前記発電プレートに対して移動させることにより、前記発電プレートの重心位置を調整し、前記発電プレートの振幅が当該発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅になった場合に、前記重りの移動を停止すると共に、前記重りの停止状態を保持し、液状体にて形成された前記重りを収容するための収容体を備えて構成し、前記重心位置調整手段は、前記収容体の一部を膨張又は収縮させることにより、前記発電プレートの重心位置を調整するための膨張収縮手段であり、前記発電プレートの振幅を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記膨張収縮手段の制御を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、前記検出手段にて検出された前記発電プレートの振幅が当該発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅になった場合に、前記膨張収縮手段によって前記収容体の膨張又は収縮を停止させると共に、前記収容体の停止状態を保持させる。
また、請求項３に記載の発電装置は、外力を発電素子を介して電気に変換する発電装置であって、前記発電素子により構成され、又は前記発電素子を振動板に固定して構成された、発電プレートと、前記発電プレートの重心位置を調整するための重心位置調整手段とを備え、前記重心位置調整手段は、設置面に対して前記発電プレートを移動させることにより、前記発電プレートの重心位置を調整し、前記発電プレートの振幅が当該発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅になった場合に、前記発電プレートの移動を停止すると共に、前記発電プレートの停止状態を保持する。
請求項１に記載の発電装置によれば、発電プレートの重心位置を調整するための重心位置調整手段とを備えるので、発電プレートの共振時又は共振近傍時の重心位置を自動的に見つけ出すことができ、当該発電プレートの共振時又は共振近傍時の重心位置を見つけ出す手間を省くことができる。
また、重心位置調整手段は、発電プレートの振幅が当該発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅になった場合に、重りの移動を停止すると共に、前記重りの停止状態を保持するので、重りの位置に基づいて発電プレートの共振時又は共振近傍時の重心位置を見つけ出すことができると共に、重りの重さに基づいて発電プレートの固有振動数を調整でき、発電プレートを共振させやすくすることができる。
また、停止スイッチと対向する位置に設けられると共に、当該停止スイッチから前記発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅に対応する距離だけ離れた位置に配置された調整壁と、当該停止スイッチとが接触した場合に、ゼンマイは、重りの移動を停止すると共に、重りの停止状態を保持するので、発電装置をシンプルな構成にすることができ、製造性や設置性を向上させることができる。
また、重心位置調整手段は、発電プレートの振幅が当該発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅になった場合に、重りの移動を停止すると共に、前記重りの停止状態を保持するので、重りの位置に基づいて発電プレートの共振時又は共振近傍時の重心位置を見つけ出すことができると共に、重りの重さに基づいて発電プレートの固有振動数を調整でき、発電プレートを共振させやすくすることができる。
また、停止スイッチと対向する位置に設けられると共に、当該停止スイッチから前記発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅に対応する距離だけ離れた位置に配置された調整壁と、当該停止スイッチとが接触した場合に、ゼンマイは、重りの移動を停止すると共に、重りの停止状態を保持するので、発電装置をシンプルな構成にすることができ、製造性や設置性を向上させることができる。
請求項２に記載の発電装置によれば、発電プレートの重心位置を調整するための重心位置調整手段とを備えるので、発電プレートの共振時又は共振近傍時の重心位置を自動的に見つけ出すことができ、当該発電プレートの共振時又は共振近傍時の重心位置を見つけ出す手間を省くことができる。
また、重心位置調整手段は、発電プレートの振幅が当該発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅になった場合に、重りの移動を停止すると共に、前記重りの停止状態を保持するので、重りの位置に基づいて発電プレートの共振時又は共振近傍時の重心位置を見つけ出すことができると共に、重りの重さに基づいて発電プレートの固有振動数を調整でき、発電プレートを共振させやすくすることができる。
また、制御手段は、検出手段にて検出された発電プレートの振幅が当該発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅になった場合に、膨張収縮手段によって収容体の膨張又は収縮を停止させると共に、収容体の停止状態を保持させるので、検出手段の検出結果に基づいて発電プレートの共振時又は共振近傍時の重心位置が決定されることから、従来のようにユーザが手作業で重りの取り付け位置を調整する場合に比べて、当該発電プレートの共振時又は共振近傍時の重心位置を精度良く見つけ出すことができる。
また、重心位置調整手段は、発電プレートの振幅が当該発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅になった場合に、重りの移動を停止すると共に、前記重りの停止状態を保持するので、重りの位置に基づいて発電プレートの共振時又は共振近傍時の重心位置を見つけ出すことができると共に、重りの重さに基づいて発電プレートの固有振動数を調整でき、発電プレートを共振させやすくすることができる。
また、制御手段は、検出手段にて検出された発電プレートの振幅が当該発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅になった場合に、膨張収縮手段によって収容体の膨張又は収縮を停止させると共に、収容体の停止状態を保持させるので、検出手段の検出結果に基づいて発電プレートの共振時又は共振近傍時の重心位置が決定されることから、従来のようにユーザが手作業で重りの取り付け位置を調整する場合に比べて、当該発電プレートの共振時又は共振近傍時の重心位置を精度良く見つけ出すことができる。
請求項３に記載の発電装置によれば、発電プレートの重心位置を調整するための重心位置調整手段とを備えるので、発電プレートの共振時又は共振近傍時の重心位置を自動的に見つけ出すことができ、当該発電プレートの共振時又は共振近傍時の重心位置を見つけ出す手間を省くことができる。
また、前記重心位置調整手段は、設置面に対して前記発電プレートを移動させることにより、前記発電プレートの重心位置を調整し、前記発電プレートの振幅が当該発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅になった場合に、前記発電プレートの移動を停止すると共に、前記発電プレートの停止状態を保持するので、発電プレートに対して重り等を取付ける必要がないので、発電装置を一層簡易に構成することができる。
また、前記重心位置調整手段は、設置面に対して前記発電プレートを移動させることにより、前記発電プレートの重心位置を調整し、前記発電プレートの振幅が当該発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅になった場合に、前記発電プレートの移動を停止すると共に、前記発電プレートの停止状態を保持するので、発電プレートに対して重り等を取付ける必要がないので、発電装置を一層簡易に構成することができる。
以下に添付図面を参照して、この発明に係る発電装置の実施の形態を詳細に説明する。ただし、これらの実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
〔実施の形態１〕
最初に、実施の形態１について説明する。この形態は、この形態は、重りを回転移動させることにより、発電プレートの重心位置を調整する形態である。
最初に、実施の形態１について説明する。この形態は、この形態は、重りを回転移動させることにより、発電プレートの重心位置を調整する形態である。
（構成）
実施の形態１に係る発電装置の設置対象は、例えば船舶や車両の動力部や、道路橋の側壁部等が挙げられるが、以下では、発電装置を、船舶の動力部に設置した場合を例として説明を行う。
実施の形態１に係る発電装置の設置対象は、例えば船舶や車両の動力部や、道路橋の側壁部等が挙げられるが、以下では、発電装置を、船舶の動力部に設置した場合を例として説明を行う。
まず、実施の形態１に係る発電装置の構成について説明する。図１は、実施の形態１に係る発電装置を示す図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は左側面図である。図２は、重りの移動状況を示す図であり、（ａ）は０℃又は３６０℃回転時を示す図であり、（ｂ）は４５°回転時を示す図であり、（ｃ）は２２５°回転時を示す図である。図３は、発電装置の振動状況を示す図であり、（ａ）は非共振時（共振時又は共振近傍時以外の時）を示す図であり、（ｂ）は共振時を示す図である。なお、以下の説明では、図１のＸ方向を発電装置の横方向、図１のＹ方向を発電装置の縦方向、図１のＺ方向を発電装置の厚さ方向とする。これら各図に示すように、発電装置１は、発電プレート１０と、ゼンマイ２０と、重り３０とを備えている。
（構成−発電プレート）
発電プレート１０は、当該発電プレート１０に加えられた外力を電気に変換するものである。この発電プレート１０は、角板状にて形成されており、圧電素子１１ａ、１１ｂと、振動板１２とを備えて構成されている。
発電プレート１０は、当該発電プレート１０に加えられた外力を電気に変換するものである。この発電プレート１０は、角板状にて形成されており、圧電素子１１ａ、１１ｂと、振動板１２とを備えて構成されている。
（構成−発電プレート−圧電素子）
圧電素子１１ａ、１１ｂは、圧力により変形することで電気を生じる素子であり、例えば、チタン酸バリウム、ジルコニア等の圧電セラミックス、リチウムタンタレート（ＬｉＴａＯ３）等の圧電単結晶からなる。これら圧電素子１１ａ、１１ｂは、同一の薄角板状及び厚さにて形成されている（ここでは、平面形状が発電プレート１０よりも小さな形状である圧電素子１１ａ、１１ｂについて説明する）。
圧電素子１１ａ、１１ｂは、圧力により変形することで電気を生じる素子であり、例えば、チタン酸バリウム、ジルコニア等の圧電セラミックス、リチウムタンタレート（ＬｉＴａＯ３）等の圧電単結晶からなる。これら圧電素子１１ａ、１１ｂは、同一の薄角板状及び厚さにて形成されている（ここでは、平面形状が発電プレート１０よりも小さな形状である圧電素子１１ａ、１１ｂについて説明する）。
なお、図示は省略するが、圧電素子１１ａ、１１ｂは、当該圧電素子１１ａ、１１ｂの一方の面にプラス端子、当該圧電素子１１ａ、１１ｂの他方の面にマイナス端子を有し、プラス端子と結線されたプラスリード線と、マイナス端子と結線されたマイナスリード線が引き出され、これらが図示しない制御回路を介して外部機器と接続されることで、当該外部機器に対して電力が供給される。ただし、圧電素子１１ａ、１１ｂと負荷との相互間に公知のブリッジ回路等の各種電気素子を配置してもよい。あるいは、圧電素子１１ａ、１１ｂとして、若しくは圧電素子１１ａ、１１ｂに代えて、外力（歪み、屈曲、若しくは圧縮を生じさせる力を含む）により発電が可能な任意の素材を用いることができ、例えば、イオン導電性高分子の膜（ゲル）の両面に金属（金等）をメッキしたイオン高分子金属複合材料（ＩＰＭＣ：Ｉｏｎｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒ−Ｍｅｔａｌ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）や、イオン導電性高分子ゲル膜（ＩＣＰＦ：Ｉｏｎｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｐｏｌｙｍｅｒｇｅｌ Ｆｉｌｍ）、あるいは、これらＩＰＭＣやＩＣＰＦを用いた人工筋肉を使用することができる。この点は、後述する他の実施の形態でも同じである。なお、これら圧電素子１１ａ、１１ｂや発電が可能な任意の素材を、必要に応じて「発電素子」と総称する。
（構成−発電プレート−振動板）
振動板１２は、圧電素子１１ａ、１１ｂに応力を加える支持体である。振動板１２は、例えば、ステンレス薄板等の可撓性と耐久性を有する鋼材等からなる角板状体である（ここでは、平面形状が発電プレート１０と略同一の形状であると共に、厚みが圧電素子１１ａ、１１ｂと略同一の厚さである振動板１２について説明する）。
振動板１２は、圧電素子１１ａ、１１ｂに応力を加える支持体である。振動板１２は、例えば、ステンレス薄板等の可撓性と耐久性を有する鋼材等からなる角板状体である（ここでは、平面形状が発電プレート１０と略同一の形状であると共に、厚みが圧電素子１１ａ、１１ｂと略同一の厚さである振動板１２について説明する）。
図１（ａ）に示すように、この振動板１２は、当該振動板１２の長手方向が設置面と略直交するように、設置面に固定されている。
また、この振動板１２は、圧電素子１１ａ、１１ｂの相互間に設けられている。具体的には、実施の形態１では、図１（ｂ）に示すように、振動板１２は、当該振動板１２の一方の側面における設置面側の部分と圧電素子１１ａとが当接するように配置されると共に、当該振動板１２の他方の側面における設置面側の部分と圧電素子１１ｂとが当接するように配置されている。そして、振動板１２の一方の側面と圧電素子１１ａとが接着剤等により接続されていると共に、振動板１２の他方の側面と圧電素子１１ｂとが接着剤等により接続されている。
また、この振動板１２は、圧電素子１１ａ、１１ｂの相互間に設けられている。具体的には、実施の形態１では、図１（ｂ）に示すように、振動板１２は、当該振動板１２の一方の側面における設置面側の部分と圧電素子１１ａとが当接するように配置されると共に、当該振動板１２の他方の側面における設置面側の部分と圧電素子１１ｂとが当接するように配置されている。そして、振動板１２の一方の側面と圧電素子１１ａとが接着剤等により接続されていると共に、振動板１２の他方の側面と圧電素子１１ｂとが接着剤等により接続されている。
（構成−ゼンマイ）
ゼンマイ２０は、後述する重り３０を発電プレート１０に対して移動させることにより、発電プレート１０の重心位置を調整するためのものである。このゼンマイ２０は、発電プレート１０における圧電素子１１ａが設けられている側面に設けられており、当該側面の長手方向の上端部に配置されている。また、このゼンマイ２０は、ベース部２１と、回転部２２と、停止スイッチ２３と、重り支持部２４とを備えている。
ゼンマイ２０は、後述する重り３０を発電プレート１０に対して移動させることにより、発電プレート１０の重心位置を調整するためのものである。このゼンマイ２０は、発電プレート１０における圧電素子１１ａが設けられている側面に設けられており、当該側面の長手方向の上端部に配置されている。また、このゼンマイ２０は、ベース部２１と、回転部２２と、停止スイッチ２３と、重り支持部２４とを備えている。
（構成−ゼンマイ−ベース部）
ベース部２１は、後述する回転部２２を支持するための筐体支持手段である。このベース部２１は、鋼材等にて形成された凸状体である。また、図１（ｂ）に示すように、ベース部２１は、当該ベース部２１の突起部分が発電プレート１０と対向する位置に配置されており、発電プレート１０に対して嵌合構造や溶接等によって接続されている。
ベース部２１は、後述する回転部２２を支持するための筐体支持手段である。このベース部２１は、鋼材等にて形成された凸状体である。また、図１（ｂ）に示すように、ベース部２１は、当該ベース部２１の突起部分が発電プレート１０と対向する位置に配置されており、発電プレート１０に対して嵌合構造や溶接等によって接続されている。
このベース部２１の突起部分のＺ方向の長さについては、具体的には、実施の形態１では、図１（ｂ）に示すように、後述する重り３０が回転移動する場合に、重り３０と発電プレート１０が接触しない長さ程度としている。
（構成−ゼンマイ−回転部）
回転部２２は、重り３０を回転移動させる回転手段である。この回転部２２は、鋼材等で形成された中空円柱状体である。また、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、この回転部２２は、ベース部２１における発電プレート１０側とは反対側の側面に設けられており、当該回転部２２が回転可能なように、当該回転部２２に内蔵された図示しない固定ピンを介してベース部２１に取り付けられている。この場合において、回転部２２が図示しない固定ピンから脱落しないようにするために、例えば、図示しない固定ピンに図示しない脱落防止部が設けられてもよい。
回転部２２は、重り３０を回転移動させる回転手段である。この回転部２２は、鋼材等で形成された中空円柱状体である。また、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、この回転部２２は、ベース部２１における発電プレート１０側とは反対側の側面に設けられており、当該回転部２２が回転可能なように、当該回転部２２に内蔵された図示しない固定ピンを介してベース部２１に取り付けられている。この場合において、回転部２２が図示しない固定ピンから脱落しないようにするために、例えば、図示しない固定ピンに図示しない脱落防止部が設けられてもよい。
また、この回転部２２は、図示しない駆動部と、図示しない開口部を備えている。
図示しない駆動部は、回転部２２を回転させるための駆動手段であり、回転部２２に内蔵されている。この図示しない駆動部は、例えば公知のゼンマイ機構で構成されており、具体的には、図示しない駆動部のうちの渦巻きバネの長手方向の一方の端部は、上記図示しない固定ピンに接続され、当該渦巻きバネの長手方向の一方の端部は、回転部２２に接続されている。これにより、例えば回転部２２を反時計回りに回転させることによりこの渦巻きバネが巻き上げられた場合には、当該渦巻きバネの復元力によって、回転部２２を時計回りに回転させることができる（あるいは、回転部２２を時計回りに回転させることによりこの渦巻きバネが巻き上げられた場合には、回転部２２を反時計回りに回転させることができる）。ここで、回転部２２の回転動作については、発電プレート１０の共振時又は共振近傍時の重心位置を確実に見つけ出すために、各重心位置で発電プレート１０を数回振幅させることが可能な回転動作が好ましく、具体的には、実施の形態１では、回転部２２は、３〜５数秒毎に５°〜１０°ずつ断続的に回転する。図示しない開口部は、回転部２２に後述する停止スイッチ２３の一部を挿入するためのものであり、回転部２２における発電プレート１０側とは反対側の側面に設けられている。
図示しない駆動部は、回転部２２を回転させるための駆動手段であり、回転部２２に内蔵されている。この図示しない駆動部は、例えば公知のゼンマイ機構で構成されており、具体的には、図示しない駆動部のうちの渦巻きバネの長手方向の一方の端部は、上記図示しない固定ピンに接続され、当該渦巻きバネの長手方向の一方の端部は、回転部２２に接続されている。これにより、例えば回転部２２を反時計回りに回転させることによりこの渦巻きバネが巻き上げられた場合には、当該渦巻きバネの復元力によって、回転部２２を時計回りに回転させることができる（あるいは、回転部２２を時計回りに回転させることによりこの渦巻きバネが巻き上げられた場合には、回転部２２を反時計回りに回転させることができる）。ここで、回転部２２の回転動作については、発電プレート１０の共振時又は共振近傍時の重心位置を確実に見つけ出すために、各重心位置で発電プレート１０を数回振幅させることが可能な回転動作が好ましく、具体的には、実施の形態１では、回転部２２は、３〜５数秒毎に５°〜１０°ずつ断続的に回転する。図示しない開口部は、回転部２２に後述する停止スイッチ２３の一部を挿入するためのものであり、回転部２２における発電プレート１０側とは反対側の側面に設けられている。
（構成−ゼンマイ−停止スイッチ）
停止スイッチ２３は、回転部２２による重り３０の回転移動を停止するためのものである。この停止スイッチ２３は、円柱状体にて形成されている。また、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、この停止スイッチ２３は、当該停止スイッチ２３の一部が回転部２２の図示しない開口部に挿入されるように、回転部２２における発電プレート１０側とは反対側の側面に設けられ、回転部２２に対して嵌合構造等によって接続されている。
停止スイッチ２３は、回転部２２による重り３０の回転移動を停止するためのものである。この停止スイッチ２３は、円柱状体にて形成されている。また、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、この停止スイッチ２３は、当該停止スイッチ２３の一部が回転部２２の図示しない開口部に挿入されるように、回転部２２における発電プレート１０側とは反対側の側面に設けられ、回転部２２に対して嵌合構造等によって接続されている。
ここで、この停止スイッチ２３の種類については、停止スイッチ２３が後述する設置壁と当接することでＯＮ状態になった後、再度停止スイッチ２３が後述する設置壁と当接してもＯＮ状態が維持されるが好ましく、具体的には、実施の形態１では、停止スイッチ２３は位置保持型の押しボタンスイッチであって、ＯＮ状態になった後、所定時間（例えば３秒間等）長押しされなければＯＦＦ状態にならない押しボタンスイッチが該当する。
また、この停止スイッチ２３における回転部２２の図示しない開口部に挿入されている部分のうち発電プレート１０側の端部には、図示しない保持部が設けられている。この図示しない保持部は、回転部２２の回転動作を停止すると共に、当該回転部２２の停止状態を保持する保持手段であり、具体的には、停止スイッチ２３がＯＮ状態になった場合に、発電プレート１０側に突出して、回転部２２における図示しない駆動部の一部（例えば、図示しない駆動部の渦巻きバネの動力を伝達する歯車等）と当接する。これにより、図示しない回転部２２の回転動作が停止すると共に、回転部２２の停止状態が保持される。
なお、停止スイッチ２３の設置の詳細については、後述する。
なお、停止スイッチ２３の設置の詳細については、後述する。
（構成−ゼンマイ−重り支持部）
重り支持部２４は、後述する重り３０を支持するための重り支持手段である。この重り支持部２４は、鋼材等で形成された棒状体である。また、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、この重り支持部２４は、回転部２２の曲面に設けられており、当該回転部２２の曲面から外側に向けて張り出すように配置され、回転部２２に対して固定具や溶接等によって接続されている。
重り支持部２４は、後述する重り３０を支持するための重り支持手段である。この重り支持部２４は、鋼材等で形成された棒状体である。また、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、この重り支持部２４は、回転部２２の曲面に設けられており、当該回転部２２の曲面から外側に向けて張り出すように配置され、回転部２２に対して固定具や溶接等によって接続されている。
ここで、重り支持部２４の構成については、重り支持部２４は、当該重り支持部２４の長手方向の長さが調整可能な構成であることが好ましく、例えば、重り支持部２４の構成は、当該重り支持部２４の長手方向の長さが伸縮可能な伸縮機構にて形成されてもよい。
また、重り支持部２４の配置については、重り支持部２４は、後述する重り３０が回転移動した時に当該後述する重り３０が発電装置１の他の部品（例えば、発電プレート１０等）と当接しないように配置されることが好ましく、具体的には、実施の形態１では、図１（ｂ）に示すように、重り支持部２４における回転部２２側とは反対側の端部と発電プレート１０との相互間の長さが、重り支持部２４における回転部２２側の端部と発電プレート１０との相互間の長さよりも長くなるように、重り支持部２４は、発電プレート１０に対して傾斜して配置されている。
（構成−重り）
重り３０は、発電プレート１０の固有振動数を調整するためのものである。この重り３０は、鋼材やゴム材等で形成された球状体である。また、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、この重り３０は、重り支持部２４における回転部２２側とは反対側の端部に設けられており、重り支持部２４に対して固定具や溶接等によって接続されている。
重り３０は、発電プレート１０の固有振動数を調整するためのものである。この重り３０は、鋼材やゴム材等で形成された球状体である。また、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、この重り３０は、重り支持部２４における回転部２２側とは反対側の端部に設けられており、重り支持部２４に対して固定具や溶接等によって接続されている。
この重り３０の重さについては、発電プレート１０が所定の振動モードで共振可能な重さであることが好ましく、具体的には、実施の形態１では、図３（ｂ）に示すように、重り３０は、Ｘ−Ｙ面内で発電プレート１０が放物線状に湾曲するような振動の形状で当該発電プレート１０が共振する重さとしている。
（停止スイッチの設置の詳細）
次に、実施の形態１に係る停止スイッチ２３の設置の詳細について説明する。図３（ａ）に示すように、実施の形態１では、停止スイッチ２３は、調整壁４０と対向する位置に配置されている。ここで、調整壁４０は、発電プレート１０が共振した場合に、又は共振に近い状態になった場合（共振近傍時）に、停止スイッチ２３との接触により、当該停止スイッチ２３をＯＮ状態にするためのものである。具体的には、この調整壁４０は、鋼材等にて形成された略Ｌ字状の箱状体（又は中実体）であり、調整壁４０の長手方向の上端部分が停止スイッチ２３に向けて突出するように、設置面に固定されている。なお、調整壁４０の固定については、当該調整壁４０は後述する船舶の駆動部の駆動によって振動しにくいように設置面に固定されることが好ましく、例えば、調整壁４０は振動吸収材（例えばゴムシート等）を介して設置面に固定されてもよい。
次に、実施の形態１に係る停止スイッチ２３の設置の詳細について説明する。図３（ａ）に示すように、実施の形態１では、停止スイッチ２３は、調整壁４０と対向する位置に配置されている。ここで、調整壁４０は、発電プレート１０が共振した場合に、又は共振に近い状態になった場合（共振近傍時）に、停止スイッチ２３との接触により、当該停止スイッチ２３をＯＮ状態にするためのものである。具体的には、この調整壁４０は、鋼材等にて形成された略Ｌ字状の箱状体（又は中実体）であり、調整壁４０の長手方向の上端部分が停止スイッチ２３に向けて突出するように、設置面に固定されている。なお、調整壁４０の固定については、当該調整壁４０は後述する船舶の駆動部の駆動によって振動しにくいように設置面に固定されることが好ましく、例えば、調整壁４０は振動吸収材（例えばゴムシート等）を介して設置面に固定されてもよい。
この場合において、停止スイッチ２３と調整壁４０との相互間の長さについては、発電プレート１０が共振した場合又は共振に近い状態になった場合にのみ、停止スイッチ２３と調整壁４０とが接触することが可能な長さであることが好ましく、具体的には、実施の形態１では、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、停止スイッチ２３と調整壁４０との相互間の長さは、発電プレート１０の共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅以上の長さ（例えば、発電プレート１０の非共振時の振幅の１．５〜３倍の長さ等）としている。なお、「共振時の振幅の近傍の振幅」とは、共振時の振幅が予め正確に予測できない場合に、共振時の振幅を計算や実験により概略的に決定し、当該決定した振幅より小さい振幅であって、共振時の振幅とほぼ同程度とみなせるものとして決定された振幅を意味する。
（発電装置の機能）
このように構成された発電装置１の機能は以下の通りである。まず、図３（ａ）に示すように、回転部２２が反時計回りに回転された状態で、発電装置１が設置面に固定された後に、船舶の駆動部が駆動されると、発電プレート１０が振動する。このように、発電装置１を船舶の駆動部に設置した場合には、当該船舶の駆動部が振動すること等によって生じる振動エネルギーによって振動板１２を振動変形させ、この振動板１２の変形により圧電素子１１ａ、１１ｂを変形させて、発電を行うことが可能になるので、この発電を任意の目的で利用（例えば、船舶の照明の電源として利用）することが可能になる。
このように構成された発電装置１の機能は以下の通りである。まず、図３（ａ）に示すように、回転部２２が反時計回りに回転された状態で、発電装置１が設置面に固定された後に、船舶の駆動部が駆動されると、発電プレート１０が振動する。このように、発電装置１を船舶の駆動部に設置した場合には、当該船舶の駆動部が振動すること等によって生じる振動エネルギーによって振動板１２を振動変形させ、この振動板１２の変形により圧電素子１１ａ、１１ｂを変形させて、発電を行うことが可能になるので、この発電を任意の目的で利用（例えば、船舶の照明の電源として利用）することが可能になる。
また、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、重り３０は、回転部２２を中心に時計回りに回転移動を行う。これにより、発電プレート１０の重心位置が変動するので、発電プレート１０の共振時又は共振近傍時における当該発電プレート１０の重心位置を自動的に見つけ出すことができる。
この場合において、図３（ａ）に示すように、発電プレート１０の重心位置が当該発電プレート１０の共振時又は共振近傍時以外の重心位置である場合には、発電プレート１０の振幅が増幅しないので、停止スイッチ２３と調整壁４０とは抵触することはない。
一方、図３（ｂ）に示すように、発電プレート１０の重心位置が当該発電プレート１０の共振時の重心位置である場合には、発電プレート１０の振幅が徐々に増幅すると共に、この発電プレート１０の振幅が発電プレート１０の共振時の振幅又は共振時の振幅の近傍の振幅になるので、停止スイッチ２３は、調整壁４０と抵触してＯＮ状態となる。そして、この停止スイッチ２３の図示しない保持部は、回転部２２の図示しない駆動部の一部と当接することにより、回転部２２の動作が停止する。これにより、重り３０の回転移動が停止すると共に、当該重り３０の停止状態が保持されるので、発電プレート１０の重心位置を固定でき、発電プレート１０の共振状態を維持することができる。
（効果）
このように実施の形態１によれば、停止スイッチ２３から発電プレート１０の共振時の振幅又は共振近傍時の振幅以上の距離離れた位置に配置された調整壁４０と、停止スイッチ２３とが接触した場合に、ゼンマイ２０は、重り３０の移動を停止すると共に、重り３０の停止状態を保持するので、発電プレート１０の共振時又は共振近傍時の重心位置を自動的に見つけ出すことができ、当該発電プレート１０の共振時又は共振近傍時の重心位置を見つけ出す手間を省くことができる。また、重り３０の重さに基づいて発電プレート１０の固有振動数を調整できるので、発電プレート１０を共振させやすくすることができる。さらに、発電装置１をシンプルな構成にすることができ、製造性や設置性を向上させることができる。
このように実施の形態１によれば、停止スイッチ２３から発電プレート１０の共振時の振幅又は共振近傍時の振幅以上の距離離れた位置に配置された調整壁４０と、停止スイッチ２３とが接触した場合に、ゼンマイ２０は、重り３０の移動を停止すると共に、重り３０の停止状態を保持するので、発電プレート１０の共振時又は共振近傍時の重心位置を自動的に見つけ出すことができ、当該発電プレート１０の共振時又は共振近傍時の重心位置を見つけ出す手間を省くことができる。また、重り３０の重さに基づいて発電プレート１０の固有振動数を調整できるので、発電プレート１０を共振させやすくすることができる。さらに、発電装置１をシンプルな構成にすることができ、製造性や設置性を向上させることができる。
〔実施の形態２〕
次に、実施の形態２について説明する。この形態は、液状の重りを膨張収縮させることにより、発電プレートの重心位置を調整する形態である。なお、実施の形態１と略同様の構成要素については、必要に応じて、実施の形態１で用いたのと同一の符号又は名称を付してその説明を省略する。
次に、実施の形態２について説明する。この形態は、液状の重りを膨張収縮させることにより、発電プレートの重心位置を調整する形態である。なお、実施の形態１と略同様の構成要素については、必要に応じて、実施の形態１で用いたのと同一の符号又は名称を付してその説明を省略する。
（構成）
まず、実施の形態２に係る発電装置の構成について説明する。図４は、実施の形態２に係る発電装置を示す図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は左側面図である。図５は、重りの移動状況を示す図であり、（ａ）は設置状態を示す図であり、（ｂ）は収容体の膨張時を示す図であり、（ｃ）は収容体の収縮時を示す図である。図６は、発電装置の振動状況を示す図であり、（ａ）は非共振時を示す図であり、（ｂ）は共振時を示す図である。これら各図に示すように、発電装置１０１は、発電プレート１０と、膨張収縮部５０と、拘束部６０ａ、６０ｂと、重り３０とを備えている。
まず、実施の形態２に係る発電装置の構成について説明する。図４は、実施の形態２に係る発電装置を示す図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は左側面図である。図５は、重りの移動状況を示す図であり、（ａ）は設置状態を示す図であり、（ｂ）は収容体の膨張時を示す図であり、（ｃ）は収容体の収縮時を示す図である。図６は、発電装置の振動状況を示す図であり、（ａ）は非共振時を示す図であり、（ｂ）は共振時を示す図である。これら各図に示すように、発電装置１０１は、発電プレート１０と、膨張収縮部５０と、拘束部６０ａ、６０ｂと、重り３０とを備えている。
（構成−発電プレート）
発電プレート１０は、圧電素子１１ａ、１１ｂと、振動板１２とを備えている。
振動板１２は、当該振動板１２の長手方向が設置面と略直交するように、設置面に固定されている。また、この振動板１２は、圧電素子１１ａ、１１ｂの相互間に設けられている。具体的には、実施の形態２では、図４（ｂ）に示すように、振動板１２は、当該振動板１２の一方の側面における設置面側の部分と圧電素子１１ａとが当接するように配置されると共に、当該振動板１２の他方の側面における設置面側の部分と圧電素子１１ｂとが当接するように配置されている。そして、振動板１２の一方の側面と圧電素子１１ａとが接着剤等により接続されていると共に、振動板１２の他方の側面と圧電素子１１ｂとが接着剤等により接続されている。
発電プレート１０は、圧電素子１１ａ、１１ｂと、振動板１２とを備えている。
振動板１２は、当該振動板１２の長手方向が設置面と略直交するように、設置面に固定されている。また、この振動板１２は、圧電素子１１ａ、１１ｂの相互間に設けられている。具体的には、実施の形態２では、図４（ｂ）に示すように、振動板１２は、当該振動板１２の一方の側面における設置面側の部分と圧電素子１１ａとが当接するように配置されると共に、当該振動板１２の他方の側面における設置面側の部分と圧電素子１１ｂとが当接するように配置されている。そして、振動板１２の一方の側面と圧電素子１１ａとが接着剤等により接続されていると共に、振動板１２の他方の側面と圧電素子１１ｂとが接着剤等により接続されている。
（構成−膨張収縮部）
膨張収縮部５０は、後述する収容体３１の一部を膨張又は収縮させることにより、発電プレート１０の重心位置を調整するための膨張収縮手段である。この膨張収縮部５０は、発電プレート１０における圧電素子１１ａが設けられている側面に設けられており、発電プレート１０と接続されている。また、この膨張収縮部５０は、ガイド部５１と、当接部５２ａ、５２ｂと、図示しない検出部と、駆動部５３と、制御部５４とを備えている。
膨張収縮部５０は、後述する収容体３１の一部を膨張又は収縮させることにより、発電プレート１０の重心位置を調整するための膨張収縮手段である。この膨張収縮部５０は、発電プレート１０における圧電素子１１ａが設けられている側面に設けられており、発電プレート１０と接続されている。また、この膨張収縮部５０は、ガイド部５１と、当接部５２ａ、５２ｂと、図示しない検出部と、駆動部５３と、制御部５４とを備えている。
（構成−膨張収縮部−ガイド部）
ガイド部５１は、後述する当接部５２ａ、５２ｂにおけるＸ方向の移動をガイドするためのガイド手段である。このガイド部５１は、鋼材等にて形成された棒状体である。また、図４（ｂ）に示すように、このガイド部５１は、発電プレート１０における圧電素子１１ａが設けられている側面のうち、当該圧電素子１１ａの近傍部分に設けられており、当該ガイド部５１の長手方向がＸ方向に略沿うように配置され、発電プレート１０に対して固定具や溶接等にて接続されている。
ガイド部５１は、後述する当接部５２ａ、５２ｂにおけるＸ方向の移動をガイドするためのガイド手段である。このガイド部５１は、鋼材等にて形成された棒状体である。また、図４（ｂ）に示すように、このガイド部５１は、発電プレート１０における圧電素子１１ａが設けられている側面のうち、当該圧電素子１１ａの近傍部分に設けられており、当該ガイド部５１の長手方向がＸ方向に略沿うように配置され、発電プレート１０に対して固定具や溶接等にて接続されている。
（構成−膨張収縮部−当接部）
当接部５２ａ、５２ｂは、後述する収容体３１と当接する当接手段である。これら当接部５２ａ、５２ｂは、鋼材等にて形成されており、同一の角板状及び厚さにて形成されている。また、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、これら当接部５２ａ、５２ｂは、当該当接部５２ａ、５２ｂに設けられた開口部５５ａ、５５ｂを介してガイド部５１に設けられており、当該当接部５２ａ、５２ｂの側面がガイド部５１の長手方向と略直交するように配置されている。
また、これら当接部５２ａ、５２ｂの側面の大きさについては、具体的には、実施の形態２では、図４（ｂ）に示すように、後述する収容体３１が膨張又は収縮された場合でも、膨張又は収縮された直後の後述する収容体３１の設置面側の部分の形状を維持できる大きさとしている。
当接部５２ａ、５２ｂは、後述する収容体３１と当接する当接手段である。これら当接部５２ａ、５２ｂは、鋼材等にて形成されており、同一の角板状及び厚さにて形成されている。また、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、これら当接部５２ａ、５２ｂは、当該当接部５２ａ、５２ｂに設けられた開口部５５ａ、５５ｂを介してガイド部５１に設けられており、当該当接部５２ａ、５２ｂの側面がガイド部５１の長手方向と略直交するように配置されている。
また、これら当接部５２ａ、５２ｂの側面の大きさについては、具体的には、実施の形態２では、図４（ｂ）に示すように、後述する収容体３１が膨張又は収縮された場合でも、膨張又は収縮された直後の後述する収容体３１の設置面側の部分の形状を維持できる大きさとしている。
（構成−膨張収縮部−検出部）
図示しない検出部は、発電プレート１０の振幅を検出する検出手段である。この図示しない検出部は、例えば公知の振幅センサで構成されている。また、この図示しない検出部は、設置面に固定されており、発電プレート１０の近傍位置に配置されている。
また、この図示しない検出部の動作については、具体的には、実施の形態２では、図示しない検出部は、発電プレート１０の振幅を検出し、その振幅に応じた数値を示す検出信号を後述する図示しない信号線を介して後述する制御部５４に出力する。なお、この図示しない検出部による発電プレート１０の振幅の検出方法は、公知の技術であるので説明を省略する。
図示しない検出部は、発電プレート１０の振幅を検出する検出手段である。この図示しない検出部は、例えば公知の振幅センサで構成されている。また、この図示しない検出部は、設置面に固定されており、発電プレート１０の近傍位置に配置されている。
また、この図示しない検出部の動作については、具体的には、実施の形態２では、図示しない検出部は、発電プレート１０の振幅を検出し、その振幅に応じた数値を示す検出信号を後述する図示しない信号線を介して後述する制御部５４に出力する。なお、この図示しない検出部による発電プレート１０の振幅の検出方法は、公知の技術であるので説明を省略する。
（構成−膨張収縮部−駆動部）
駆動部５３は、当接部５２ａ、５２ｂをＸ方向に沿って移動させるための駆動手段である。この駆動部５３は、例えば公知のモータで構成されている。また、図４（ａ）に示すように、この駆動部５３は、設置面に固定されており、当接部５２ａ、５２ｂと信号線５６ａを介して接続されている。
駆動部５３は、当接部５２ａ、５２ｂをＸ方向に沿って移動させるための駆動手段である。この駆動部５３は、例えば公知のモータで構成されている。また、図４（ａ）に示すように、この駆動部５３は、設置面に固定されており、当接部５２ａ、５２ｂと信号線５６ａを介して接続されている。
（構成−膨張収縮部−制御部）
制御部５４は、膨張収縮部５０の制御を行う制御手段であり、具体的には、ＣＰＵ、当該ＣＰＵ上で解釈実行される各種のプログラム（ＯＳなどの基本制御プログラムや、ＯＳ上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）、及びプログラムや各種のデータを格納するためのＲＡＭの如き内部メモリを備えて構成されるマイクロコンピュータで構成されている。また、図４（ａ）に示すように、この制御部５４は、設置面に固定されており、駆動部５３と信号線５６ｂを介して接続されている。
制御部５４は、膨張収縮部５０の制御を行う制御手段であり、具体的には、ＣＰＵ、当該ＣＰＵ上で解釈実行される各種のプログラム（ＯＳなどの基本制御プログラムや、ＯＳ上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）、及びプログラムや各種のデータを格納するためのＲＡＭの如き内部メモリを備えて構成されるマイクロコンピュータで構成されている。また、図４（ａ）に示すように、この制御部５４は、設置面に固定されており、駆動部５３と信号線５６ｂを介して接続されている。
（構成−拘束部）
拘束部６０ａ、６０ｂは、後述する収容体３１の一部を一定形状に拘束するための拘束手段である。これら拘束部６０ａ、６０ｂは、鋼材等で形成された板状体である。また、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、これら拘束部６０ａ、６０ｂは、当該拘束部６０ａ、６０ｂの長手方向が発電プレート１０の長手方向に略沿うように、発電プレート１０における圧電素子１１ａが設けられている側面のうち、膨張収縮部５０よりも設置面側とは反対側の部分に立設されている。そして、これら拘束部６０ａ、６０ｂは、当該拘束部６０ａ、６０ｂの側面が対向するように、所定の間隔を隔てて配置され、発電プレート１０に対して固定具や溶接等によって接続されている。
また、これら拘束部６０ａ、６０ｂの側面の大きさについては、具体的には、実施の形態２では、図４（ａ）に示すように、後述する収容体３１が膨張又は収縮された場合でも、後述する収容体３１の中央部分を一定形状に拘束できる（例えば、後述する収容体３１の中央部分におけるＸ−Ｙ面内の形状を細棒状に拘束する等）大きさとしている。
拘束部６０ａ、６０ｂは、後述する収容体３１の一部を一定形状に拘束するための拘束手段である。これら拘束部６０ａ、６０ｂは、鋼材等で形成された板状体である。また、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、これら拘束部６０ａ、６０ｂは、当該拘束部６０ａ、６０ｂの長手方向が発電プレート１０の長手方向に略沿うように、発電プレート１０における圧電素子１１ａが設けられている側面のうち、膨張収縮部５０よりも設置面側とは反対側の部分に立設されている。そして、これら拘束部６０ａ、６０ｂは、当該拘束部６０ａ、６０ｂの側面が対向するように、所定の間隔を隔てて配置され、発電プレート１０に対して固定具や溶接等によって接続されている。
また、これら拘束部６０ａ、６０ｂの側面の大きさについては、具体的には、実施の形態２では、図４（ａ）に示すように、後述する収容体３１が膨張又は収縮された場合でも、後述する収容体３１の中央部分を一定形状に拘束できる（例えば、後述する収容体３１の中央部分におけるＸ−Ｙ面内の形状を細棒状に拘束する等）大きさとしている。
（構成−重り）
重り３０は、水等で形成された液状体であり、当該重り３０を収容するための収容体３１に収容されている。収容体３１は、ゴム材等の弾性材料にて形成された袋状体である。また、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、この収容体３１は、発電プレート１０における圧電素子１１ａが設けられている側面に設けられており、当該収容体３１の設置面側の部分が当接部５２ａ、５２ｂに狭持されるように配置されると共に、当該収容体３１の中央部分が拘束部６０ａ、６０ｂに狭持されるように配置され（より具体的には、図４（ａ）に示すように、収容体３１は、拘束部６０ａ、６０ｂによって、当該収容体３１の中央部分がこれ以外の部分よりもくびれることにより、ダンベル状となるように配置されている）、当接部５２ａ、５２ｂに対して固定具や接着剤等によって固定されている。
重り３０は、水等で形成された液状体であり、当該重り３０を収容するための収容体３１に収容されている。収容体３１は、ゴム材等の弾性材料にて形成された袋状体である。また、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、この収容体３１は、発電プレート１０における圧電素子１１ａが設けられている側面に設けられており、当該収容体３１の設置面側の部分が当接部５２ａ、５２ｂに狭持されるように配置されると共に、当該収容体３１の中央部分が拘束部６０ａ、６０ｂに狭持されるように配置され（より具体的には、図４（ａ）に示すように、収容体３１は、拘束部６０ａ、６０ｂによって、当該収容体３１の中央部分がこれ以外の部分よりもくびれることにより、ダンベル状となるように配置されている）、当接部５２ａ、５２ｂに対して固定具や接着剤等によって固定されている。
（発電装置の機能）
このように構成された発電装置１０１の機能は以下の通りである。まず、図６（ａ）に示すように、発電装置１０１が設置面に固定され、船舶の駆動部が駆動されると、発電プレート１０が振動する。
このように構成された発電装置１０１の機能は以下の通りである。まず、図６（ａ）に示すように、発電装置１０１が設置面に固定され、船舶の駆動部が駆動されると、発電プレート１０が振動する。
次に、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、膨張収縮部５０の電源がＯＮされると、制御部５４は、当接部５２ａ、５２ｂによって収容体３１を膨張又は収縮させる。これにより、液状体の重り３０が収容体３１内を移動することに伴って、発電プレート１０の重心位置が変動するので、発電プレート１０の共振が生じる重心位置を自動的に見つけ出すことができる。
この場合において、図６（ａ）に示すように、発電プレート１０の重心位置が当該発電プレート１０の非共振時の重心位置である場合には、発電プレート１０の振幅は増幅しない。そのため、制御部５４は、図示しない検出部から検出された発電プレート１０の振幅が当該発電プレート１０の共振時の振幅や共振近傍時の振幅よりも小さい場合には、当接部５２ａ、５２ｂによって収容体３１の膨張又は収縮を繰り返し行わせる。
一方、図６（ｂ）に示すように、発電プレート１０の重心位置が当該発電プレート１０の共振時の重心位置である場合には、発電プレート１０の振幅は徐々に増幅していく。そして、制御部５４は、図示しない検出部から検出された発電プレート１０の振幅が当該発電プレート１０の共振時の振幅や共振近傍時の振幅になった場合に、当接部５２ａ、５２ｂによって収容体３１の膨張又は収縮を停止させると共に、当該収容体３１の停止状態を保持させる。これにより、重り３０の移動が停止するので、発電プレート１０の重心位置を固定でき、発電プレート１０の共振状態を維持することができる。
（効果）
このように実施の形態２によれば、制御部５４は、図示しない検出部にて検出された発電プレート１０の振幅が当該発電プレート１０の共振時の振幅や共振近傍時の振幅になった場合に、当接部５２ａ、５２ｂによって収容体３１の膨張又は収縮を停止させると共に、収容体３１の停止状態を保持させるので、発電プレート１０の共振時の重心位置を自動的に見つけ出すことができ、当該発電プレート１０の共振時又は共振近傍時の重心位置を見つけ出す手間を省くことができる。特に、図示しない検出部の検出結果に基づいて発電プレート１０の共振時又は共振近傍時の重心位置が決定されることから、従来のようにユーザが手作業で重り３０の取り付け位置を調整する場合に比べて、当該発電プレート１０の共振時又は共振近傍時の重心位置を精度良く見つけ出すことができる。
このように実施の形態２によれば、制御部５４は、図示しない検出部にて検出された発電プレート１０の振幅が当該発電プレート１０の共振時の振幅や共振近傍時の振幅になった場合に、当接部５２ａ、５２ｂによって収容体３１の膨張又は収縮を停止させると共に、収容体３１の停止状態を保持させるので、発電プレート１０の共振時の重心位置を自動的に見つけ出すことができ、当該発電プレート１０の共振時又は共振近傍時の重心位置を見つけ出す手間を省くことができる。特に、図示しない検出部の検出結果に基づいて発電プレート１０の共振時又は共振近傍時の重心位置が決定されることから、従来のようにユーザが手作業で重り３０の取り付け位置を調整する場合に比べて、当該発電プレート１０の共振時又は共振近傍時の重心位置を精度良く見つけ出すことができる。
〔実施の形態３〕
次に、実施の形態３について説明する。この形態は、設置面に対して発電プレートを移動させることにより、発電プレートの重心位置を調整する形態である。なお、実施の形態２と略同様の構成要素については、必要に応じて、実施の形態２で用いたのと同一の符号又は名称を付してその説明を省略する。
次に、実施の形態３について説明する。この形態は、設置面に対して発電プレートを移動させることにより、発電プレートの重心位置を調整する形態である。なお、実施の形態２と略同様の構成要素については、必要に応じて、実施の形態２で用いたのと同一の符号又は名称を付してその説明を省略する。
（構成）
まず、実施の形態３に係る発電装置の構成について説明する。図７は、実施の形態３に係る発電装置を示す図であり、（ａ）は正面断面図であり、（ｂ）は左側面断面図である。図７（ａ）、（ｂ）に示すように、発電装置２０１は、発電プレート１０と、重心位置調整部７０とを備えている。
まず、実施の形態３に係る発電装置の構成について説明する。図７は、実施の形態３に係る発電装置を示す図であり、（ａ）は正面断面図であり、（ｂ）は左側面断面図である。図７（ａ）、（ｂ）に示すように、発電装置２０１は、発電プレート１０と、重心位置調整部７０とを備えている。
（構成−発電プレート）
発電プレート１０は、圧電素子１１ａ、１１ｂと、振動板１２とを備えている。
振動板１２は、当該振動板１２の長手方向の一部が設置面に設けられている開口に挿入されており、後述する重心位置調整部７０のギヤ部７１ａ、７１ｂを介して設置面に固定されている。また、この振動板１２は、圧電素子１１ａ、１１ｂの相互間に設けられている。具体的には、実施の形態２では、図７（ｂ）に示すように、振動板１２は、当該振動板１２の一方の側面における設置面側の部分と圧電素子１１ａとが当接するように配置されると共に、当該振動板１２の他方の側面における設置面側の部分と圧電素子１１ｂとが当接するように配置されている。そして、振動板１２の一方の側面と圧電素子１１ａとが接着剤等により接続されていると共に、振動板１２の他方の側面と圧電素子１１ｂとが接着剤等により接続されている。
発電プレート１０は、圧電素子１１ａ、１１ｂと、振動板１２とを備えている。
振動板１２は、当該振動板１２の長手方向の一部が設置面に設けられている開口に挿入されており、後述する重心位置調整部７０のギヤ部７１ａ、７１ｂを介して設置面に固定されている。また、この振動板１２は、圧電素子１１ａ、１１ｂの相互間に設けられている。具体的には、実施の形態２では、図７（ｂ）に示すように、振動板１２は、当該振動板１２の一方の側面における設置面側の部分と圧電素子１１ａとが当接するように配置されると共に、当該振動板１２の他方の側面における設置面側の部分と圧電素子１１ｂとが当接するように配置されている。そして、振動板１２の一方の側面と圧電素子１１ａとが接着剤等により接続されていると共に、振動板１２の他方の側面と圧電素子１１ｂとが接着剤等により接続されている。
また、振動板１２の形状については、具体的には、実施の形態３では、図７（ａ）に示すように、当該発電プレート１０におけるＹ方向の移動をガイドするために、この振動板１２の側面のうち、Ｙ方向に沿った側面には、連続した直線歯形状のラックギアが成形されている。
（構成−重心位置調整部）
重心位置調整部７０は、設置面に対して発電プレート１０を移動させることにより、当該発電プレート１０の重心位置を調整する重心位置調整手段であり、発電プレート１０における短手方向の側部に設けられている。この重心位置調整部７０は、ギヤ部７１ａ、７１ｂと、図示しない検出部と、駆動部７２と、制御部７３とを備えている。
重心位置調整部７０は、設置面に対して発電プレート１０を移動させることにより、当該発電プレート１０の重心位置を調整する重心位置調整手段であり、発電プレート１０における短手方向の側部に設けられている。この重心位置調整部７０は、ギヤ部７１ａ、７１ｂと、図示しない検出部と、駆動部７２と、制御部７３とを備えている。
（構成−重心位置調整部−ギヤ部）
ギヤ部７１ａ、７１ｂは、振動板１２と当接する当接手段である。これらギヤ部７１ａ、７１ｂは、鋼材等にて形成された歯車状体であり、同一の形状及び厚さにて形成されている。また、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、これらギヤ部７１ａ、７１ｂは、当該ギヤ部７１ａ、７１ｂがＸ軸回りに回転可能なように、図示しない固定ピンを介して設置面における開口側の側部に固定されている。そして、これらギヤ部７１ａ、７１ｂが振動板１２と回転自在に歯合するように、ギヤ部７１ａは振動板１２における短手方向の一方のラックギアと当接するように配置され、ギヤ部７１ｂは振動板１２における短手方向の他方のラックギアと当接するように配置されている。
ギヤ部７１ａ、７１ｂは、振動板１２と当接する当接手段である。これらギヤ部７１ａ、７１ｂは、鋼材等にて形成された歯車状体であり、同一の形状及び厚さにて形成されている。また、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、これらギヤ部７１ａ、７１ｂは、当該ギヤ部７１ａ、７１ｂがＸ軸回りに回転可能なように、図示しない固定ピンを介して設置面における開口側の側部に固定されている。そして、これらギヤ部７１ａ、７１ｂが振動板１２と回転自在に歯合するように、ギヤ部７１ａは振動板１２における短手方向の一方のラックギアと当接するように配置され、ギヤ部７１ｂは振動板１２における短手方向の他方のラックギアと当接するように配置されている。
（構成−重心位置調整部−検出部）
図７（ａ）に示すように、図示しない検出部は、設置面に固定されており、発電プレート１０の近傍位置に配置されている。
図７（ａ）に示すように、図示しない検出部は、設置面に固定されており、発電プレート１０の近傍位置に配置されている。
（構成−重心位置調整部−駆動部）
駆動部７２は、ギヤ部７１ａ、７１ｂを回転させるための駆動手段である。また、図７（ａ）に示すように、この駆動部７２は、設置面に固定されており、ギヤ部７１ａ、７１ｂと信号線７５ａを介して接続されている。
駆動部７２は、ギヤ部７１ａ、７１ｂを回転させるための駆動手段である。また、図７（ａ）に示すように、この駆動部７２は、設置面に固定されており、ギヤ部７１ａ、７１ｂと信号線７５ａを介して接続されている。
（構成−重心位置調整部−制御部）
制御部７３は、重心位置調整部７０の制御を行う制御手段である。図７（ａ）に示すように、この制御部７３は、設置面に固定されており、駆動部７２と信号線７５ｂを介して接続されている。
制御部７３は、重心位置調整部７０の制御を行う制御手段である。図７（ａ）に示すように、この制御部７３は、設置面に固定されており、駆動部７２と信号線７５ｂを介して接続されている。
（発電装置の機能）
このように構成された発電装置２０１の機能は以下の通りである。まず、発電装置２０１が設置面にギヤ部７１ａ、７１ｂを介して固定され、船舶の駆動部が駆動されると、発電プレート１０が振動する。
このように構成された発電装置２０１の機能は以下の通りである。まず、発電装置２０１が設置面にギヤ部７１ａ、７１ｂを介して固定され、船舶の駆動部が駆動されると、発電プレート１０が振動する。
次に、重心位置調整部７０の電源がＯＮされると、制御部７３は、ギヤ部７１ａ、７１ｂによって発電プレート１０を設置面に対してＹ方向に沿って移動させる（具体的には、発電プレート１０の下端部から上端部に向かう方向に沿って移動させたり、発電プレート１０の上端部から下端部に向かう方向に沿って移動させる）。これにより、発電プレート１０の重心位置が変動するので、発電プレート１０の共振が生じる重心位置を自動的に見つけ出すことができる。
この場合において、発電プレート１０の重心位置が当該発電プレート１０の共振時又は共振近傍時以外の重心位置である場合には、発電プレート１０の振幅は増幅しない。そのため、制御部７３は、図示しない検出部から検出された発電プレート１０の振幅が当該発電プレート１０の共振時の振幅又は共振近傍時の振幅よりも小さい場合には、ギヤ部７１ａ、７１ｂによって発電プレート１０を継続させる。
一方、発電プレート１０の重心位置が当該発電プレート１０の共振時又は共振近傍時の重心位置に近づくにつれて、発電プレート１０の振幅は徐々に増幅していく。そして、制御部７３は、図示しない検出部から検出された発電プレート１０の振幅が当該発電プレート１０の共振時の振幅又は共振近傍時の振幅になった場合に、ギヤ部７１ａ、７１ｂによって発電プレート１０の移動を停止させると共に、当該発電プレート１０の停止状態を保持させる。これにより、発電プレート１０の重心位置を固定できるので、発電プレート１０の共振状態又は共振近傍状態を維持することができる。
（効果）
このように実施の形態３によれば、重心位置調整部７０は、発電プレート１０の振幅が当該発電プレート１０の共振時の振幅又は共振近傍時の振幅になった場合に、発電プレート１０の移動を停止すると共に、発電プレート１０の停止状態を保持するので、発電プレート１０の共振時又は共振近傍時の重心位置を自動的に見つけ出すことができ、当該発電プレート１０の共振時又は共振近傍時の重心位置を見つけ出す手間を省くことができる。特に、発電プレート１０に対して重り等を取付ける必要がないので、発電装置２０１を一層簡易に構成することができる。
このように実施の形態３によれば、重心位置調整部７０は、発電プレート１０の振幅が当該発電プレート１０の共振時の振幅又は共振近傍時の振幅になった場合に、発電プレート１０の移動を停止すると共に、発電プレート１０の停止状態を保持するので、発電プレート１０の共振時又は共振近傍時の重心位置を自動的に見つけ出すことができ、当該発電プレート１０の共振時又は共振近傍時の重心位置を見つけ出す手間を省くことができる。特に、発電プレート１０に対して重り等を取付ける必要がないので、発電装置２０１を一層簡易に構成することができる。
〔実施の形態に対する変形例〕
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。
（適用対象について）
本発明に係る発電装置１の適用対象は任意である。例えば、船舶内において、船舶の振動を電力に変換する発電装置として利用することができる。つまり、船舶で発生している振動の起振源は、そのほとんどが主機回転数によるものであり、この主機回転数を変えることにより船舶のスピード調整を行うため、船舶航行時に発生する振動周波数を事前に把握することは困難である。あわせて、振動数は、気象、海床の影響を受ける。このため、船舶内で使用する振動発電は、最も発電効率が高くなる共振点に装置が自動で調整可能なものが好ましい。
本発明に係る発電装置１の適用対象は任意である。例えば、船舶内において、船舶の振動を電力に変換する発電装置として利用することができる。つまり、船舶で発生している振動の起振源は、そのほとんどが主機回転数によるものであり、この主機回転数を変えることにより船舶のスピード調整を行うため、船舶航行時に発生する振動周波数を事前に把握することは困難である。あわせて、振動数は、気象、海床の影響を受ける。このため、船舶内で使用する振動発電は、最も発電効率が高くなる共振点に装置が自動で調整可能なものが好ましい。
また、この発電装置１で発電した電力の具体的な利用方法についても任意であり、例えば、発電装置１にＬＥＤを一体的に取付け、船舶用の照明装置として使用してもよい。あるいは、発電装置１を船舶の機器や各種の構造物に取付け、発電電力が所定電力を超えた場合には、振動が設計耐震数を超えたものとみなして、発電装置１に取り付けた警報器を介して警報を発するようにしてもよい。あるいは、発電装置１に各種のセンサーを取付け、発電装置１で発電した電力によってセンサーを動作させることで、センサーへの電源や配線を不要としてもよい。また、船舶航海中、発電装置１によって常に最大の発電量で（共振点で）発電を行い、発電した電力を非常用蓄電池に蓄電して、非常用蓄電池を非常用電源として使用できるようにしてもよい。
（発電プレートについて）
各実施の形態では、発電プレート１０の形状は角板状体であると説明したが、これに限られず、例えば方形状（例えば三角形、五角形等）、扇状、円形状等にて形成されてもよい。
各実施の形態では、発電プレート１０の形状は角板状体であると説明したが、これに限られず、例えば方形状（例えば三角形、五角形等）、扇状、円形状等にて形成されてもよい。
また、各実施の形態では、各発電プレート１０は振動板１２を備えて構成されると説明したが、例えば振動板１２を省略してもよい。
また、各実施の形態では、圧電素子１１ａ、１１ｂの各々の形状は同一の角板状体であると説明したが、これに限られず、例えば同一の方形状（例えば三角形、五角形等）、扇状、円形状等にて形成されてもよい。あるいは、圧電素子１１ａ、１１ｂが相互に異なる形状にて形成されてもよい。
また、各実施の形態では、振動板１２の両側面に圧電素子１１ａ、１１ｂが設けられていると説明したが（バイモルフ型）、例えば、振動板１２の側面の片方に圧電素子１１ａのみが設けられてもよく、あるいは、振動板１２の側面の片方に、圧電素子１１ａ、１１ｂが設けられてもよい（ユニモルフ型）。なお、圧電素子１１ａ、１１ｂを保護等するため、圧電素子１１ａ、１１ｂの全体又は一部を樹脂（例えばピエソフィルム等）で覆ってもよい。
（重り支持部について）
実施の形態１では、重り支持部２４は、当該重り支持部２４の長手方向の長さが伸縮可能な伸縮機構にて形成されていると説明したが、これに限られない。例えば、重り支持部２４における回転部２２側の端部に、手動で当該重り支持部２４の傾斜角度を調整可能な傾斜角度調整部が設けられてもよい。これにより、重り支持部２４の傾斜角度に基づいて発電プレート１０の重心位置の調整を行うことができ、発電プレート１０の共振時又は非共振時の重心位置を精度良く見つけ出すことができる。
実施の形態１では、重り支持部２４は、当該重り支持部２４の長手方向の長さが伸縮可能な伸縮機構にて形成されていると説明したが、これに限られない。例えば、重り支持部２４における回転部２２側の端部に、手動で当該重り支持部２４の傾斜角度を調整可能な傾斜角度調整部が設けられてもよい。これにより、重り支持部２４の傾斜角度に基づいて発電プレート１０の重心位置の調整を行うことができ、発電プレート１０の共振時又は非共振時の重心位置を精度良く見つけ出すことができる。
（重りについて）
各実施の形態では、重り３０の形状は同一の球状体であると説明したが、これに限られず、例えば柱状体（例えば、三角柱、直方体、円柱等）や錐状体（円錐状体、三角錘状体等）等にて形成されてもよい。
各実施の形態では、重り３０の形状は同一の球状体であると説明したが、これに限られず、例えば柱状体（例えば、三角柱、直方体、円柱等）や錐状体（円錐状体、三角錘状体等）等にて形成されてもよい。
また、実施の形態１では、重り支持部２４に重り３０が１体設けられていると説明したが、これに限られず、重り支持部２４に複数の重り３０が設けられてもよい。この場合には、複数の重り３０は、重り支持部２４の長手方向に沿って配置される。これにより、重り３０の数や配置に基づいて発電プレート１０の重心位置の調整を行うことができ、発電プレート１０の共振時又は共振近傍時の重心位置を一層精度良く見つけ出すことができる。また、実施の形態３の発電プレート１０の長手方向の端部等に、重りを取り付けてもよい。
（ゼンマイの数について）
実施の形態１では、発電プレート１０には、ゼンマイ２０が１体設けられていると説明したが、これに限られず、例えば、ゼンマイ２０は複数設けられてもよい。この場合には、例えば、複数のゼンマイ２０が発電プレート１０の長手方向に沿って所定間隔を隔てて配置され、各ゼンマイ２０には、当該各ゼンマイ２０に対応する重り３０が取り付けられてもよい。これにより、複数の重り３０の配置に基づいて発電プレート１０の重心位置の調整を行うことができ、発電プレート１０の共振時又は非共振時の重心位置をさらに一層精度良く見つけ出すことができる。
実施の形態１では、発電プレート１０には、ゼンマイ２０が１体設けられていると説明したが、これに限られず、例えば、ゼンマイ２０は複数設けられてもよい。この場合には、例えば、複数のゼンマイ２０が発電プレート１０の長手方向に沿って所定間隔を隔てて配置され、各ゼンマイ２０には、当該各ゼンマイ２０に対応する重り３０が取り付けられてもよい。これにより、複数の重り３０の配置に基づいて発電プレート１０の重心位置の調整を行うことができ、発電プレート１０の共振時又は非共振時の重心位置をさらに一層精度良く見つけ出すことができる。
（拘束部の数について）
実施の形態２では、発電プレート１０には、一組の拘束部６０ａ、６０ｂが設けられていると説明したが、これに限られず、例えば、複数組の拘束部６０ａ、６０ｂが設けられてもよい。この場合には、例えば、複数組の拘束部６０ａ、６０ｂが発電プレート１０の長手方向に沿って所定間隔を隔てて配置されてもよい。これにより、収容体３１における拘束部６０ａ、６０ｂに狭持されている部分以外の部分の配置に基づいて発電プレート１０の重心位置の調整を行うことができ、発電プレート１０の共振時又は共振近傍時の重心位置をさらに一層精度良く見つけ出すことができる。
（付記）
付記１の発電装置は、外力を発電素子を介して電気に変換する発電装置であって、前記発電素子により構成され、又は前記発電素子を振動板に固定して構成された、発電プレートと、前記発電プレートの重心位置を調整するための重心位置調整手段とを備える。
また、付記２の発電装置は、付記１に記載の発電装置において、前記発電プレートの固有振動数を調整するための重りを備え、前記重心位置調整手段は、前記重りを前記発電プレートに対して移動させることにより、前記発電プレートの重心位置を調整し、前記発電プレートの振幅が当該発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅になった場合に、前記重りの移動を停止すると共に、前記重りの停止状態を保持する。
また、付記３の発電装置は、付記２に記載の発電装置において、前記重心位置調整手段は、前記重りを移動させるためのゼンマイを備えており、前記ゼンマイにおける前記発電プレートの振幅方向の端部の一方に、前記ゼンマイによる前記重りの移動を停止するための停止スイッチを設け、前記停止スイッチと対向する位置に設けられると共に、当該停止スイッチから前記発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅に対応する距離だけ離れた位置に配置された調整壁と、当該停止スイッチとが接触した場合に、前記ゼンマイは、前記重りの移動を停止すると共に、前記重りの停止状態を保持する。
また、付記４の発電装置は、付記２に記載の発電装置において、液状体にて形成された前記重りを収容するための収容体を備えて構成し、前記重心位置調整手段は、前記収容体の一部を膨張又は収縮させることにより、前記発電プレートの重心位置を調整するための膨張収縮手段であり、前記発電プレートの振幅を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記膨張収縮手段の制御を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、前記検出手段にて検出された前記発電プレートの振幅が当該発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅になった場合に、前記膨張収縮手段によって前記収容体の膨張又は収縮を停止させると共に、前記収容体の停止状態を保持させる。
また、付記５の発電装置は、付記１に記載の発電装置において、前記重心位置調整手段は、設置面に対して前記発電プレートを移動させることにより、前記発電プレートの重心位置を調整し、前記発電プレートの振幅が当該発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅になった場合に、前記発電プレートの移動を停止すると共に、前記発電プレートの停止状態を保持する。
（付記の効果）
付記１に記載の発電装置によれば、発電プレートの重心位置を調整するための重心位置調整手段とを備えるので、発電プレートの共振時又は共振近傍時の重心位置を自動的に見つけ出すことができ、当該発電プレートの共振時又は共振近傍時の重心位置を見つけ出す手間を省くことができる。
付記２に記載の発電装置によれば、重心位置調整手段は、発電プレートの振幅が当該発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅になった場合に、重りの移動を停止すると共に、前記重りの停止状態を保持するので、重りの位置に基づいて発電プレートの共振時又は共振近傍時の重心位置を見つけ出すことができると共に、重りの重さに基づいて発電プレートの固有振動数を調整でき、発電プレートを共振させやすくすることができる。
また、付記３に記載の発電装置によれば、停止スイッチと対向する位置に設けられると共に、当該停止スイッチから前記発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅に対応する距離だけ離れた位置に配置された調整壁と、当該停止スイッチとが接触した場合に、ゼンマイは、重りの移動を停止すると共に、重りの停止状態を保持するので、発電装置をシンプルな構成にすることができ、製造性や設置性を向上させることができる。
また、付記４に記載の発電装置によれば、制御手段は、検出手段にて検出された発電プレートの振幅が当該発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅になった場合に、膨張収縮手段によって収容体の膨張又は収縮を停止させると共に、収容体の停止状態を保持させるので、検出手段の検出結果に基づいて発電プレートの共振時又は共振近傍時の重心位置が決定されることから、従来のようにユーザが手作業で重りの取り付け位置を調整する場合に比べて、当該発電プレートの共振時又は共振近傍時の重心位置を精度良く見つけ出すことができる。
また、付記５に記載の発電装置によれば、前記重心位置調整手段は、設置面に対して前記発電プレートを移動させることにより、前記発電プレートの重心位置を調整し、前記発電プレートの振幅が当該発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅になった場合に、前記発電プレートの移動を停止すると共に、前記発電プレートの停止状態を保持するので、発電プレートに対して重り等を取付ける必要がないので、発電装置を一層簡易に構成することができる。
実施の形態２では、発電プレート１０には、一組の拘束部６０ａ、６０ｂが設けられていると説明したが、これに限られず、例えば、複数組の拘束部６０ａ、６０ｂが設けられてもよい。この場合には、例えば、複数組の拘束部６０ａ、６０ｂが発電プレート１０の長手方向に沿って所定間隔を隔てて配置されてもよい。これにより、収容体３１における拘束部６０ａ、６０ｂに狭持されている部分以外の部分の配置に基づいて発電プレート１０の重心位置の調整を行うことができ、発電プレート１０の共振時又は共振近傍時の重心位置をさらに一層精度良く見つけ出すことができる。
（付記）
付記１の発電装置は、外力を発電素子を介して電気に変換する発電装置であって、前記発電素子により構成され、又は前記発電素子を振動板に固定して構成された、発電プレートと、前記発電プレートの重心位置を調整するための重心位置調整手段とを備える。
また、付記２の発電装置は、付記１に記載の発電装置において、前記発電プレートの固有振動数を調整するための重りを備え、前記重心位置調整手段は、前記重りを前記発電プレートに対して移動させることにより、前記発電プレートの重心位置を調整し、前記発電プレートの振幅が当該発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅になった場合に、前記重りの移動を停止すると共に、前記重りの停止状態を保持する。
また、付記３の発電装置は、付記２に記載の発電装置において、前記重心位置調整手段は、前記重りを移動させるためのゼンマイを備えており、前記ゼンマイにおける前記発電プレートの振幅方向の端部の一方に、前記ゼンマイによる前記重りの移動を停止するための停止スイッチを設け、前記停止スイッチと対向する位置に設けられると共に、当該停止スイッチから前記発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅に対応する距離だけ離れた位置に配置された調整壁と、当該停止スイッチとが接触した場合に、前記ゼンマイは、前記重りの移動を停止すると共に、前記重りの停止状態を保持する。
また、付記４の発電装置は、付記２に記載の発電装置において、液状体にて形成された前記重りを収容するための収容体を備えて構成し、前記重心位置調整手段は、前記収容体の一部を膨張又は収縮させることにより、前記発電プレートの重心位置を調整するための膨張収縮手段であり、前記発電プレートの振幅を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記膨張収縮手段の制御を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、前記検出手段にて検出された前記発電プレートの振幅が当該発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅になった場合に、前記膨張収縮手段によって前記収容体の膨張又は収縮を停止させると共に、前記収容体の停止状態を保持させる。
また、付記５の発電装置は、付記１に記載の発電装置において、前記重心位置調整手段は、設置面に対して前記発電プレートを移動させることにより、前記発電プレートの重心位置を調整し、前記発電プレートの振幅が当該発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅になった場合に、前記発電プレートの移動を停止すると共に、前記発電プレートの停止状態を保持する。
（付記の効果）
付記１に記載の発電装置によれば、発電プレートの重心位置を調整するための重心位置調整手段とを備えるので、発電プレートの共振時又は共振近傍時の重心位置を自動的に見つけ出すことができ、当該発電プレートの共振時又は共振近傍時の重心位置を見つけ出す手間を省くことができる。
付記２に記載の発電装置によれば、重心位置調整手段は、発電プレートの振幅が当該発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅になった場合に、重りの移動を停止すると共に、前記重りの停止状態を保持するので、重りの位置に基づいて発電プレートの共振時又は共振近傍時の重心位置を見つけ出すことができると共に、重りの重さに基づいて発電プレートの固有振動数を調整でき、発電プレートを共振させやすくすることができる。
また、付記３に記載の発電装置によれば、停止スイッチと対向する位置に設けられると共に、当該停止スイッチから前記発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅に対応する距離だけ離れた位置に配置された調整壁と、当該停止スイッチとが接触した場合に、ゼンマイは、重りの移動を停止すると共に、重りの停止状態を保持するので、発電装置をシンプルな構成にすることができ、製造性や設置性を向上させることができる。
また、付記４に記載の発電装置によれば、制御手段は、検出手段にて検出された発電プレートの振幅が当該発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅になった場合に、膨張収縮手段によって収容体の膨張又は収縮を停止させると共に、収容体の停止状態を保持させるので、検出手段の検出結果に基づいて発電プレートの共振時又は共振近傍時の重心位置が決定されることから、従来のようにユーザが手作業で重りの取り付け位置を調整する場合に比べて、当該発電プレートの共振時又は共振近傍時の重心位置を精度良く見つけ出すことができる。
また、付記５に記載の発電装置によれば、前記重心位置調整手段は、設置面に対して前記発電プレートを移動させることにより、前記発電プレートの重心位置を調整し、前記発電プレートの振幅が当該発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅になった場合に、前記発電プレートの移動を停止すると共に、前記発電プレートの停止状態を保持するので、発電プレートに対して重り等を取付ける必要がないので、発電装置を一層簡易に構成することができる。
１、１０１、２０１ 発電装置
１０ 発電プレート
１１ａ、１１ｂ 圧電素子
１２ 振動板
２０ ゼンマイ
２１ ベース部
２２ 回転部
２３ 停止スイッチ
２４ 重り支持部
３０ 重り
３１ 収容体
４０ 調整壁
５０ 膨張収縮部
５１ ガイド部
５２ａ、５２ｂ 当接部
５３ 駆動部
５４ 制御部
５５ａ、５５ｂ 開口部
５６ａ、５６ｂ 信号線
６０ａ、６０ｂ 拘束部
７０ 重心位置調整部
７１ａ、７１ｂ ギヤ部
７２ 駆動部
７３ 制御部
７５ａ、７５ｂ 信号線
１０ 発電プレート
１１ａ、１１ｂ 圧電素子
１２ 振動板
２０ ゼンマイ
２１ ベース部
２２ 回転部
２３ 停止スイッチ
２４ 重り支持部
３０ 重り
３１ 収容体
４０ 調整壁
５０ 膨張収縮部
５１ ガイド部
５２ａ、５２ｂ 当接部
５３ 駆動部
５４ 制御部
５５ａ、５５ｂ 開口部
５６ａ、５６ｂ 信号線
６０ａ、６０ｂ 拘束部
７０ 重心位置調整部
７１ａ、７１ｂ ギヤ部
７２ 駆動部
７３ 制御部
７５ａ、７５ｂ 信号線
Claims (3)
- 外力を発電素子を介して電気に変換する発電装置であって、
前記発電素子により構成され、又は前記発電素子を振動板に固定して構成された、発電プレートと、
前記発電プレートの重心位置を調整するための重心位置調整手段と、
前記発電プレートの固有振動数を調整するための重りとを備え、
前記重心位置調整手段は、
前記重りを前記発電プレートに対して移動させることにより、前記発電プレートの重心位置を調整し、
前記発電プレートの振幅が当該発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅になった場合に、前記重りの移動を停止すると共に、前記重りの停止状態を保持し、
前記重心位置調整手段は、前記重りを移動させるためのゼンマイを備えており、
前記ゼンマイにおける前記発電プレートの振幅方向の端部の一方に、前記ゼンマイによる前記重りの移動を停止するための停止スイッチを設け、
前記停止スイッチと対向する位置に設けられると共に、当該停止スイッチから前記発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅に対応する距離だけ離れた位置に配置された調整壁と、当該停止スイッチとが接触した場合に、前記ゼンマイは、前記重りの移動を停止すると共に、前記重りの停止状態を保持する、
発電装置。 - 外力を発電素子を介して電気に変換する発電装置であって、
前記発電素子により構成され、又は前記発電素子を振動板に固定して構成された、発電プレートと、
前記発電プレートの重心位置を調整するための重心位置調整手段と、
前記発電プレートの固有振動数を調整するための重りとを備え、
前記重心位置調整手段は、
前記重りを前記発電プレートに対して移動させることにより、前記発電プレートの重心位置を調整し、
前記発電プレートの振幅が当該発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅になった場合に、前記重りの移動を停止すると共に、前記重りの停止状態を保持し、
液状体にて形成された前記重りを収容するための収容体を備えて構成し、
前記重心位置調整手段は、前記収容体の一部を膨張又は収縮させることにより、前記発電プレートの重心位置を調整するための膨張収縮手段であり、
前記発電プレートの振幅を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記膨張収縮手段の制御を行う制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記検出手段にて検出された前記発電プレートの振幅が当該発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅になった場合に、前記膨張収縮手段によって前記収容体の膨張又は収縮を停止させると共に、前記収容体の停止状態を保持させる、
発電装置。 - 外力を発電素子を介して電気に変換する発電装置であって、
前記発電素子により構成され、又は前記発電素子を振動板に固定して構成された、発電プレートと、
前記発電プレートの重心位置を調整するための重心位置調整手段とを備え、
前記重心位置調整手段は、
設置面に対して前記発電プレートを移動させることにより、前記発電プレートの重心位置を調整し、
前記発電プレートの振幅が当該発電プレートの共振時の振幅又は当該共振時の振幅の近傍の振幅になった場合に、前記発電プレートの移動を停止すると共に、前記発電プレートの停止状態を保持する、
発電装置。
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