WO2015068377A1 - 発電装置 - Google Patents

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WO2015068377A1
WO2015068377A1 PCT/JP2014/005539 JP2014005539W WO2015068377A1 WO 2015068377 A1 WO2015068377 A1 WO 2015068377A1 JP 2014005539 W JP2014005539 W JP 2014005539W WO 2015068377 A1 WO2015068377 A1 WO 2015068377A1
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WO
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state
central yoke
magnet member
yoke
magnet
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/005539
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English (en)
French (fr)
Inventor
傑 大石
憲輔 戸田
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K35/00—Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit
    • H02K35/06—Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit with moving flux distributors, and both coil systems and magnets stationary
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K35/00—Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit
    • H02K35/04—Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit with moving coil systems and stationary magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1869—Linear generators; sectional generators
    • H02K7/1876—Linear generators; sectional generators with reciprocating, linearly oscillating or vibrating parts

Definitions

  • the present invention relates to various electronic devices, operation devices for remotely operating them, power generation devices used for operation parts, and the like.
  • FIG. 15 is an external perspective view of a conventional power generator.
  • FIG. 16 is an exploded perspective view of a conventional power generator.
  • FIG. 17 is a perspective view of a fixed portion of a conventional power generator.
  • FIG. 18 is a perspective view of a movable portion of a conventional power generator.
  • FIG. 19 is a top view showing a first state of a conventional power generator. In FIG. 19, the cover member 27 is removed.
  • FIG. 20 is a schematic diagram showing the positional relationship between the magnet member and the yoke in the first state of the conventional power generator.
  • FIG. 21 is a top view showing a second state of the conventional power generator. In FIG. 21, the cover member 27 is removed.
  • FIG. 22 is a schematic diagram showing the positional relationship between each magnet member and each yoke in the second state of the conventional power generator.
  • the conventional power generator has a cover member 27 combined with a resin case 31.
  • the case 31 has a box shape whose upper side is opened in a rectangular shape.
  • a rod-shaped central yoke 41 made of a magnetic material is fixed in the case 31.
  • the direction along the longitudinal direction of the central yoke 41 is defined as the front-rear direction
  • the direction orthogonal to the front-rear direction in plan view is defined as the left-right direction.
  • the central yoke 41 is fixed along the front-rear direction in the vicinity of the center in the recess of the case 31 (see FIG. 17 and the like).
  • the two end portions (front end portion 42 and rear end portion 43) of the central yoke 41 are formed into square pillars that are thicker than the intermediate portion.
  • a U-shaped first auxiliary yoke 1 is fixed to the left end of the case 31 in a top view. Further, a U-shaped second auxiliary yoke 2 is fixed to the right end portion of the case 31 in a top view.
  • the U-shaped front end 1 ⁇ / b> A and front end 1 ⁇ / b> B of the first auxiliary yoke 1 are arranged at a predetermined interval from the left side surface of the front end portion 42 and the left side surface of the rear end portion 43 of the central yoke 41.
  • the U-shaped front ends 2 ⁇ / b> A and 2 ⁇ / b> B of the second auxiliary yoke 2 are arranged on the right side surface of the front end portion 42 and the right side surface of the rear end portion 43 of the central yoke 41 at a predetermined interval.
  • the part on the case 31 side is configured as described above.
  • the part on the drive member 21 side that slides relative to the case 31 will be described with reference to FIG.
  • the main part that slides includes a first magnet member 4, a second magnet member 8, and a drive member 21 that holds the first magnet member 4 and the second magnet member 8.
  • the drive member 21 is a resin-made rectangular frame.
  • the first magnet member 4 is configured by fixing quadrangular columnar magnetic bodies 6 and 7 to the front and rear surfaces of the permanent magnet 5, respectively.
  • the permanent magnet 5 is arranged with the front surface facing the N pole and the rear surface facing the S pole.
  • the second magnet member 8 is configured by fixing quadrangular columnar magnetic bodies 10 and 11 to the front and rear surfaces of the permanent magnet 9, respectively.
  • the permanent magnet 9 is arranged with the front surface facing the south pole and the rear surface facing the north pole.
  • the first magnet member 4 and the second magnet member 8 are disposed in the drive member 21 in parallel with a predetermined interval.
  • the driving member 21 can slide in the left-right direction within the case 31.
  • the central yoke 41 is located between the first magnet member 4 and the second magnet member 8 as shown in FIGS. 19 and 21.
  • the first auxiliary yoke 1 is disposed on the left side of the first magnet member 4, and the second auxiliary yoke 2 is positioned on the right side of the second magnet member 8.
  • An operation member 25 is disposed on the drive member 21 via a flat spring 23.
  • a resin cover member 27 is disposed from above so as to cover the case 31 and the drive member 21.
  • the cover member 27 is coupled to the case 31.
  • FIGS. 19 and 20 show the first state
  • FIG. 20 is a schematic diagram showing the positional relationship
  • 21 and 22 show the second state
  • FIG. 22 is a schematic diagram showing the positional relationship.
  • the second magnet member 8 is separated from the right side surfaces of the front end portion 42 and the rear end portion 43 of the central yoke 41, and the right side surface of the front end portion of the magnetic body 10 contacts the front end 2 ⁇ / b> A of the second auxiliary yoke 2.
  • the right side surface of the rear end portion of the magnetic body 11 is in contact with and adsorbed to the tip 2B of the second auxiliary yoke 2.
  • the magnetic flux from the permanent magnet 5 is transmitted from the magnetic body 6 to the front end portion 42 of the central yoke 41, flows in the central yoke 41 toward the rear end portion 43, and the rear end portion 43 of the central yoke 41. Travels on the path back to the magnetic body 7.
  • the magnetic flux from the permanent magnet 9 is transmitted from the magnetic body 11 to the rear end portion 43 of the central yoke 41, flows in the central yoke 41 toward the front end portion 42, and from the front end portion 42 of the central yoke 41. It travels along the path back to the magnetic body 10.
  • Patent Document 1 is known as prior art document information related to the invention of this application.
  • An object of the present invention is to provide a power generation device having a magnetic circuit component that can obtain a large electromotive force.
  • the present invention provides a first magnet member, a second magnet member in which the first magnet member and the N pole side are arranged in opposite directions, and a horizontal movement is possible.
  • a central yoke disposed between the magnet members, a coil disposed on the outer periphery of the central yoke, and a drive member that moves horizontally while holding the first magnet member and the second magnet member.
  • the drive member and the central yoke move horizontally in the first direction. After the horizontal movement of the central yoke in the first direction stops, the drive member further horizontally moves in the first direction, and the central yoke moves horizontally in the second direction opposite to the first direction. It is.
  • the power generator of the present invention can reduce the time required for the change in the flow of magnetic flux in the central yoke 70, and can easily obtain a large electromotive force.
  • FIG. 3 is an external perspective view of the power generator according to the embodiment of the present invention.
  • 2 is an exploded perspective view of the power generator of FIG.
  • the exploded perspective view which looked at the power generator of Drawing 2 from the lower part side Sectional drawing of the horizontal direction of the electric power generating apparatus in embodiment of this invention Partial enlarged view of the permanent magnet and magnetic material shown in FIG. 5A Partial enlarged view of the permanent magnet and magnetic material shown in FIG. 5A Partial enlarged view of FIG. 5A
  • External perspective view of central yoke with coil 6 is an exploded perspective view of FIG. Sectional view in the vertical direction of the power generator in the first state Cross section in the horizontal direction of the power generator in the first state Partial enlarged view of FIG.
  • FIG. 9A Partial enlarged view of FIG. 9A Sectional view in the vertical direction of the power generator when changing from the first state to the second state Sectional view in the vertical direction of the power generator when changing from the first state to the second state Sectional drawing in the horizontal direction of the electric power generating apparatus of a 2nd state Partial enlarged view of 12A Sectional drawing in the perpendicular direction of the electric power generating apparatus of a 2nd state Sectional drawing in the perpendicular direction of the electric power generating apparatus of a 2nd state
  • External perspective view of a conventional power generator Exploded perspective view of a conventional power generator
  • the perspective view of the principal part of the movable part in the conventional electric power generating apparatus The top view which shows the 1st state in the conventional electric power generating apparatus
  • the schematic diagram which shows the positional relationship of the magnet member and yoke of a 1st state in the conventional electric power generating apparatus.
  • the problems of the above-described conventional power generator will be described.
  • the conventional power generator shifts from the first state to the second state (or shifts from the second state to the first state)
  • the magnetic flux flowing in the central yoke 41 fixed to the case 31 A magnetic circuit configuration section for switching the direction of.
  • the conventional power generation apparatus obtains an electromotive force according to Faraday's law by this magnetic circuit component.
  • the electromotive force E is generally expressed as follows.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a power generator according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is an external perspective view of the embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of FIG.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of FIG. 2 viewed from below.
  • FIG. 5A is a horizontal cross-sectional view of the power generation device according to the present embodiment.
  • FIG. 5A shows the first state.
  • 5B is a partially enlarged view of the permanent magnet 111, the first magnetic body 113, and the first magnetic body 114 shown in FIG. 5A.
  • FIG. 5C shows the permanent magnet 121, the second magnetic body 123, and the second magnetic body shown in FIG. 5A.
  • 4 is a partially enlarged view of a body 124.
  • FIG. FIG. 5D is a partially enlarged view of FIG. 5A.
  • FIG. 6 is an external perspective view of a central yoke with a coil.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of FIG.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the power generator in the first state in the vertical direction.
  • FIG. 9A is a cross-sectional view in the horizontal direction of the power generator in the first state.
  • 9B and 9C are partially enlarged views of FIG. 9A.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view in the vertical direction of the power generator when the state changes from the first state to the second state.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view in the vertical direction of the power generator when changing from the first state to the second state.
  • FIG. 12A is a cross-sectional view in the horizontal direction of the power generation device in the second state.
  • FIG. 12B is a partially enlarged view of 12A.
  • 13 and 14 are cross-sectional views in the vertical direction of
  • the configuration for switching the direction of the magnetic flux flowing through the central yoke 70 is called a magnetic circuit configuration unit, and the magnetic circuit configuration unit includes at least the first magnet member 110, the second magnet member 120, and the central yoke 70.
  • the lower case 50 is rectangular and made of resin when viewed from above.
  • a lid plate portion 51 is incorporated below the lower case 50.
  • a wiring board 52 having an electric circuit portion is disposed between the lower surface of the lower case 50 and the cover plate portion 51.
  • a holding portion 50 ⁇ / b> A having a claw portion is provided on the outer edge of the lower case 50 on the left and right direction side so as to protrude upward.
  • the lower case 50 is coupled to a resin upper case 55 by a holding portion 50A.
  • the upper case 55 has a rectangular parallelepiped shape, and the front and rear and the left and right sides are surrounded by the outer wall portion 57.
  • An intermediate plate portion 56 is provided at the center inside the upper case 55.
  • a portion below the middle plate portion 56 of the upper case 55 is surrounded by an outer wall portion 57, and the lower portion is open.
  • a resin drive member 60 is disposed in the space between the middle plate portion 56 of the upper case 55 and the lower case 50.
  • a central yoke 70, a first magnet member 110, a second magnet member 120, and the like are disposed.
  • the driving member 60 is disposed on the lower case 50 in a state in which it can slide in the left-right direction (horizontal direction).
  • the drive member 60 is restricted from moving in the left-right direction by contacting the inner surfaces of the left and right outer wall portions 57 (57A, 57B) of the upper case 55.
  • the central yoke 70 is made of a magnetic plate and has a narrow portion 73 and a thick portion 71.
  • the central yoke 70 has an elongated shape with the central portion narrowed inwardly, and a regulated portion 72 is formed on each of the wide width portions 71 provided on the front and rear sides.
  • the regulated portion 72 corresponds to a constricted portion formed at both ends of the central yoke 70 in the front-rear direction.
  • the regulated portion 72 formed in the thick width portion 71 is configured by a notch punched out of a rectangle having a predetermined width (dimension B).
  • the to-be-restricted part 72 of this Embodiment is an open state toward outward, the to-be-restricted part 72 may be the shape (hole shape) which is not opening. It is preferable that the regulated portion 72 is in an open state because it is easier to process and form than a shape that is not open.
  • the central yoke 70 is incorporated in the coil holding member 80.
  • the coil holding member 80 is made of resin.
  • the coil holding member 80 has a planar portion 81 on which the central yoke 70 is placed, and a side wall portion 82 protruding upward.
  • the planar portion 81 is provided with several small protrusions having a circular arc cross section extending linearly in the left-right direction.
  • the narrow portion 73 of the central yoke 70 is fixed by a side wall portion 82.
  • the coil 85 is arranged so as to wind around the outer surface of the side wall portion 82 and the periphery of the narrow width portion 73 of the coil holding member 80 with the central yoke 70 arranged on the planar portion 81 of the coil holding member 80. Is done.
  • the configuration shown in FIG. 6 is represented as a central yoke 70 with a coil 85.
  • Both ends of a coil wire (not shown) of the coil 85 are connected to corresponding terminals 87, respectively.
  • the terminal 87 is formed by bending a conductive spring material into a U shape.
  • the plurality of terminals 87 are respectively inserted into terminal mounting portions 83 provided on the coil holding member 80.
  • the bottom plate material of the terminal 87 is provided with an arcuate portion 88 projecting downward.
  • the arc-shaped portion 88 protrudes below the coil holding member 80.
  • the lower end of the arc-shaped portion 88 is in elastic contact with the electrode portion 53 (see FIG. 3) provided on the wiring board 52.
  • the lower case 50 is provided with a through hole 54 (see FIG. 3).
  • the planar portion 81 of the coil holding member 80 is provided with a press-fit fixed portion 84 at each of the front end portion and the rear end portion thereof.
  • the fixed portion 84 at the front end is configured by a rectangular cutout that opens toward the front, and the fixed portion 84 at the front end is configured by a rectangular cutout that opens toward the rear.
  • the lateral width (dimension A) of the fixed portion 84 is narrower than the lateral width (dimension B) of the regulated portion 72 in the central yoke 70.
  • the upper portion of the coil 85 is disposed in the coil through-hole 61 provided near the central portion of the drive member 60 (see FIGS. 1 and 3).
  • the coil through-hole 61 is formed in a rectangular shape in the vicinity of the center of the drive member 60 so as to penetrate vertically.
  • FIGS. 1, 3, 4, and 5A to 5D are partially enlarged views of FIG. 5A.
  • the first magnet member 110 includes a rectangular parallelepiped permanent magnet 111, a first magnetic body 113 fixed to the front surface of the permanent magnet 111, and a first magnetic body 114 fixed to the rear surface of the permanent magnet 111. ing.
  • the first magnetic bodies 113 and 114 are soft magnetic bodies.
  • the permanent magnet 111 has an N pole on the side to which the first magnetic body 113 is fixed, and an S pole on the side to which the first magnetic body 114 is fixed.
  • the first magnetic body 113 has a first protrusion 115 protruding leftward and a second protrusion 116 protruding rightward.
  • the first magnetic body 114 has a first protrusion 115 protruding leftward and a second protrusion 116 protruding rightward.
  • the two first projecting portions 115 are provided so as to be attracted to the first auxiliary yoke 130. Further, the two second projecting portions 116 are provided so as to be able to contact the left end surface of the wide width portion 71 of the central yoke 70.
  • the second magnet member 120 includes a rectangular parallelepiped permanent magnet 121, a second magnetic body 123 fixed to the front surface of the permanent magnet 121, and a second magnetic body 124 fixed to the rear surface of the permanent magnet 121. ing.
  • the second magnetic bodies 123 and 124 are soft magnetic bodies.
  • the permanent magnet 121 has an S pole on the side where the second magnetic body 123 is fixed, and an N pole on the side where the second magnetic body 124 is fixed.
  • the second magnetic body 123 has a third protrusion 125 protruding leftward and a fourth protrusion 126 protruding rightward.
  • the second magnetic body 124 includes a third protrusion 125 protruding leftward and a fourth protrusion 126 protruding rightward.
  • the two third projecting portions 125 are provided so as to be in contact with the right end surface of the wide width portion 71 of the central yoke 70.
  • the two fourth protrusions 126 are provided so as to be able to be attracted to the second auxiliary yoke 131.
  • the first magnet member 110 and the second magnet member 120 are disposed on the lower surface of the drive member 60.
  • a predetermined gap is provided between the first magnet member 110 and the second magnet member 120, and a central yoke 70 with a coil 85 is disposed between the first magnet member 110 and the second magnet member 120. Yes.
  • the driving member 60 that holds the first magnet member 110 and the second magnet member 120 is placed on the lower case 50.
  • the height of the horizontal plane of the first magnet member 110 and the second magnet member 120 is the same as the height of the horizontal plane of the central yoke 70 (see FIG. 1).
  • the first magnet member 110 is disposed on the left side of the central yoke 70, and the second magnet member 120 is positioned on the right side of the central yoke 70.
  • the driving member 60 has two extending portions 63 that protrude forward and backward. Moreover, the 1st latching
  • the stepped protrusion 58 has two step portions, and includes a root portion 58A, an intermediate portion 58B, and a tip portion 58C.
  • the root portion 58 ⁇ / b> A is disposed on the lower surface of the middle plate portion 56.
  • the most distal end portion in the downward direction of the stepped protrusion 58 is the distal end portion 58C.
  • the intermediate portion 58B is between the tip portion 58C and the root portion 58A.
  • each of the root portion 58A, the intermediate portion 58B, and the tip portion 58C is a rectangle.
  • the horizontal section of the intermediate portion 58B and the tip section 58C is smaller than the horizontal section of the root portion 58A.
  • the width in the left-right direction of the root portion 58A is wider than the width in the left-right direction of the intermediate portion 58B and the tip portion 58C, and the root portion 58A regulates the position above the central yoke 70.
  • the intermediate portion 58B restricts the position of the central yoke 70 in the left-right direction (horizontal direction).
  • the intermediate part 58B functions as a fixed part.
  • the dimension C (see FIG. 4) in the left-right direction of the intermediate part 58B (fixed part) is smaller than the dimension B (see FIG. 6) in the left-right direction of the regulated part 72 of the central yoke 70.
  • the horizontal section of the distal end portion 58C is smaller than the horizontal section of the intermediate portion 58B (fixed portion), and the distal end portion 58C is formed in a shape that can be press-fitted into the fixed portion 84 of the coil holding member 80. .
  • the stepped protrusion 58 is disposed in the rectangular hole 67 of the driving member 60 and the regulated portion 72 of the central yoke 70, and the tip 58 ⁇ / b> C is press-fitted into the fixed portion 84 of the coil holding member 80.
  • the central yoke 70 with the coil 85 is integrated in a fixed state below the middle plate portion 56 of the upper case 55.
  • the lower surface side of the planar portion 81 of the coil holding member 80 is placed on the lower case 50.
  • the root portion 58A is disposed in the rectangular hole 67 of the drive member 60.
  • the rectangular hole 67 is provided with a size that does not restrict the movement of the drive member 60 in the left-right direction.
  • the intermediate portion 58B is disposed in the restricted portion 72 of the central yoke 70.
  • the gap L is provided between the right side surface of the intermediate portion 58B and the restricted portion 72.
  • the left and right gaps between the intermediate portion 58B (fixed portion) and the restricted portion 72 are set to be the same L in order to make the explanation easy to understand.
  • the distance between the left end surface of the narrow portion 73 of the central yoke 70 and the coil holding member 80 and the distance between the right end surface of the narrow portion 73 of the central yoke 70 and the coil holding member 80 are the gaps. Must be greater than or equal to L.
  • the coil holding member 80 is fixed to the upper case 55, but the central yoke 70 is not fixed to the coil holding member 80 and the upper case 55.
  • the central yoke 70 can move by at least the gap L toward the left.
  • the intermediate portion 58B and the front end portion 58C are formed in a rectangular shape, and both have the same dimension in the front-rear direction but differ only in the width dimension in the left-right direction. .
  • This configuration is preferable because the central yoke 70 with the coil 85 can be easily mounted and the size of the tip 58C can be secured.
  • a slit-like groove portion 59 (see FIGS. 4 and 5A) is provided at the inner surface position of the outer wall portion 57 (57A, 57B) on the left-right direction side of the upper case 55, and a magnetic plate is provided in the slit-like groove portion 59.
  • First auxiliary yokes 130 and 131 made of metal are respectively inserted. The lower ends of the first auxiliary yokes 130 and 131 are placed on the lower case 50.
  • the upper case 55 has a pair of bearing portions at the front end portion on the middle plate portion 56 and in the vicinity of the rear end portion.
  • the pair of bearing portions is composed of bearing portions 141 and 142.
  • Both end portions of the cylindrical shaft portion 152 of the driving body 150 are rotatably held by the two bearing portions 141, and both end portions of the cylindrical shaft portion 162 of the driving body 160 are rotatably held by the two bearing portions 142. Yes.
  • Two second locking portions 154 are provided on the lower surface of the driving body 150 (see FIG. 4). Each second locking portion 154 is provided corresponding to the first locking portion 64 of the drive member 60. And as shown in FIG. 8, the edge part of the U-shaped spring 170 is each latched by the 1st latching
  • each second locking portion 164 is provided corresponding to the first locking portion 65 of the drive member 60.
  • the edge part of the U-shaped spring 170 is each latched by the 1st latching
  • the U-shaped springs 170 are made of spring plates having a predetermined width, and all four are the same. In addition, as shown in FIG. 3, it is preferable that the end portion of the U-shaped spring 170 is folded back to prevent the scraping. In addition, the position where the extension part 63 is arrange
  • the driving body 150 is incorporated so as to be rotatable around a cylindrical shaft portion 152.
  • the driving body 160 is incorporated so as to be rotatable about the cylindrical shaft portion 162.
  • a guide portion is provided on the inner side of the upper end portion of the outer wall portion 57 formed at the end portion of the upper case 55 in the front-rear direction.
  • the slide member 180 is incorporated in the guide part (refer FIG.1, FIG.2, FIG.8).
  • the slide member 180 is incorporated in the upper case 55 so as to be horizontally movable in the left-right direction while being guided by the guide portion.
  • the slide member 180 has two pressing portions 182 on the lower surface.
  • One pressing portion 182 is disposed at the left end portion of the slide member 180, and the other pressing portion 182 is disposed at the right end portion of the slide member 180.
  • the press part 182 is a semi-cylinder shape extended
  • the pressing part 182 is provided so as to protrude downward.
  • the pressing portion 182 functions as a portion that pushes down the corresponding left driving body 150 or right driving body 160.
  • the shape of the central portion of the upper surface of the left driving body 150 pressed by the left pressing portion 182 has a first surface 156, a second surface 157, and a third surface 158, as shown in FIGS.
  • the third surface 158 is located on the left side and is a surface close to the slide member 180 side.
  • the second surface 157 is located on the right side and is a surface far from the slide member 180 side.
  • the first surface 156 is an inclined surface that connects the third surface 158 and the second surface 157.
  • the connection location of the 1st surface 156 and the 3rd surface 158 is a corner
  • linear protrusions 159 extending in the left-right direction are provided on the upper surfaces of the second surface 157, the first surface 156, and the third surface 158 (see FIG. 3).
  • the height of the linear protrusion 159 is the same, and a relief groove 182A is provided at each of the pressing portions 182 facing the linear protrusion 159 as shown in FIG.
  • the configuration in which the linear protrusion 159 is disposed in the escape groove 182A is preferable because the slide member 180 can move smoothly in the left-right direction.
  • the shape of the central portion of the upper surface of the right driving body 160 pressed by the right pressing portion 182 has a first surface 166, a second surface 167, and a third surface 168, similar to the driving body 150.
  • the third surface 168 is located on the right side and is a surface close to the slide member 180 side.
  • the second surface 167 is located on the left side and is a surface far from the slide member 180 side.
  • the first surface 166 is an inclined surface that connects the third surface 168 and the second surface 167.
  • the connection location of the 1st surface 166 and the 3rd surface 168 does not form a corner
  • linear projections 169 extending in the left-right direction are provided on the upper surfaces of the second surface 167, the first surface 166, and the third surface 168, and are similar to the linear projections 159 described above. Omitted.
  • the power generation apparatus As described above, the power generation apparatus according to the present embodiment is configured.
  • FIG. 5A, FIG. 5D, and FIG. 8 show the first state.
  • the slide member 180 In the first state, the slide member 180 is in contact with the left outer wall portion 57A of the upper case 55, and is located on the leftmost side.
  • the left pressing portion 182 is in contact with the third surface 158 of the left driving body 150.
  • the left driving body 150 is rotated counterclockwise and pushed down when viewed from the front.
  • the drive member 60 has the right side surface of the drive member 60 in contact with the inner surface of the right outer wall portion 57B. Note that the left side surface of the drive member 60 is separated from the inner surface of the corresponding left outer wall portion 57A.
  • the fourth protrusion 126 In the first state, in the second magnet member 120 held by the driving member 60, the fourth protrusion 126 is in a state of being close to the second auxiliary yoke 131 (attraction state). Further, the third protruding portion 125 is separated from the right end surface of the wide width portion 71 of the central yoke 70.
  • the second projecting portion 116 is in contact with the thick width portion 71 of the central yoke 70 (attraction state). Further, the first protrusion 115 is separated from the second auxiliary yoke 131.
  • the intermediate portion 58B of the stepped protrusion 58 is disposed in the restricted portion 72 of the central yoke 70.
  • the magnetic flux of the first magnet member 110 is transmitted to the front wide portion 71 from the first magnetic body 113 to the central yoke 70, and the magnetic flux flows to the rear wide portion 71 to be the first. It travels along the path back to the magnetic body 114.
  • the four U-shaped springs 170 are in a state in which the two U-shaped springs 170 for the left driving body 150 are substantially extended (slightly bent). Yes, the drive member 60 is biased slightly to the right. On the other hand, the two U-shaped springs 170 for the right driving body 160 are fully extended. That is, since the right pressing portion 182 is not in contact with the right driving body 160, the right driving body 160 is in a state before being pushed down with the right end positioned upward.
  • the four U-shaped springs 170 are substantially extended (slightly bent) or extended in the first state as the operation stop position and the second state described later. It is configured to be in a state. Such a configuration is preferable because the deterioration of the four U-shaped springs 170 due to creep is reduced, and the spring characteristics of the four U-shaped springs 170 are maintained over a long period of time.
  • the right pressing portion 182 abuts on the second surface 167 of the right driver 160 and moves rightward on the second surface 167.
  • the right driving body 160 is lowered at the right end and rotates in the clockwise direction.
  • the driving member 60 starts to move to the left by the spring force. That is, the drive body 160 that can be rotated via the U-shaped spring 170 is connected to the drive body 160, and the spring force is accumulated in the spring according to the rotation of the drive body, and the drive member is moved horizontally by the spring force.
  • the spring force accumulated in the U-shaped spring 170 for the driving body 160 at this time is set to be larger than the attractive force between the second magnet member 120 and the second auxiliary yoke 131. Therefore, the drive member 60 moves leftward (first direction) by this spring force.
  • the second magnet member 120 and the second auxiliary yoke 131 are close to each other without being brought into contact with each other in the first state, the above operation can be easily realized.
  • the driving member 60 moves to the left with the central yoke 70, the first magnet member 110, and the second magnet member 120 without changing the positional relationship with each other.
  • FIG. 9A FIG. 9B
  • the left side surface of the intermediate portion 58B and the left end surface of the regulated portion 72 in the central yoke 70 are separated by a gap (L + L).
  • the left side of the intermediate portion 58B is separated from the central yoke 70.
  • the central yoke 70 is separated from the second magnet member 120. A distance between the central yoke 70 and the second magnet member 120 is shown as a distance d in FIG.
  • the right side surface of the central main portion of the driving member 60 is separated from the inner surface of the right outer wall portion 57B of the upper case 55 by a gap L.
  • the left side surface of the central main portion of the drive member 60 is separated from the inner surface of the left outer wall portion 57B of the upper case 55.
  • the driving member 60 holding the central magnet 70 and the attracted first magnet member 110 is also stopped.
  • the spring force accumulated in the U-shaped spring 170 is the same as that of the central yoke 70 and the first yoke. It is smaller than the attractive force with the magnet member 110. Therefore, even if the right pressing portion 182 moves further to the right on the second surface 167 of the right driving body 160 after the central yoke 70 is stopped, the driving member 60 and the magnetic circuit constituent unit are not described above. Maintain the stopped state.
  • FIG. 10 shows a state immediately before the right pressing portion 182 moves from the second surface 167 to the first surface 166.
  • the two U-shaped springs 170 for the left driving body 150 are in an extended state, and are rotated slightly clockwise so that the left end of the left driving body 150 is raised. ing.
  • the right pressing portion 182 of the slide member 180 moves rightward on the first surface 166 of the right driving body 160. Then, since the first surface 166 is composed of an inclined surface in the upper right direction, as shown in FIG. 11, the right driving body 160 is pushed down greatly. As the right driving body 160 is pushed down, the two U-shaped springs 170 for the right driving body 160 are greatly bent in a short time.
  • the spring force accumulated in the U-shaped spring 170 is set to be larger than the attractive force between the first magnet member 110 and the central yoke 70, and the accumulated spring force is the first magnet member.
  • the attracting force between 110 and the central yoke 70 becomes larger, the attracting portion between the first magnet member 110 and the central yoke 70 is separated, and the driving member 60 further moves horizontally toward the left (first direction). .
  • the 1st surface 166 which is an inclined surface, it can comprise so that the U-shaped spring 170 may be greatly bent in a short distance within the inclined surface.
  • the slope and length of the inclined surface even if there is a variation in the spring force of the U-shaped spring 170 and the magnetic force of each magnet member 110, 120, it is necessary near the intermediate position of the inclined surface. It becomes easy to set it as the structure from which a sufficient spring force is obtained.
  • the first drive surface 150 that is an inclined surface is provided for the left driving body 150 for the same reason.
  • the central yoke 70 is in a state where the left side of the intermediate portion 58B is separated (indicated by L + L in FIG. 9B). That is, the central yoke 70 is movable to the right (second direction). As the second magnet member 120 approaches the first direction, the magnetic force of the second magnet member 120 is increased, and the central yoke 70 moves to the right (second direction). And the second magnet member 120 is adsorbed.
  • the second magnet member 120 moves a distance M in the first direction, and the central yoke 70 moves in the second direction, so that the central yoke 70 and the second magnet member 120 are moved.
  • the distance d disappears.
  • the state is shown in FIG. 12B.
  • FIG. 12B is a partially enlarged view of FIG. 12A.
  • FIG. 12A (FIG. 12B) is a cross-sectional view in the horizontal direction.
  • FIG. 11 is a vertical sectional view of the power generator of the present embodiment showing the state between FIG. 10 and FIG.
  • the slide member 180 comes into contact with the right outer wall 57B and stops at the right end position.
  • the right pressing portion 182 moves from the first surface 166 to the third surface 168.
  • the right pressing portion 182 of the slide member 180 is in contact with the third surface 168 of the right driving body 160.
  • the driving body 160 is rotated in the clockwise direction and is in a pushed down state.
  • the drive member 60 is in the state shown in FIG. That is, the drive member 60 is stopped by the left side surface of the central main portion coming into contact with the inner surface of the left outer wall portion 57A.
  • the two U-shaped springs 170 for the right driving body 160 are in a substantially extended state (slightly bent state), and apply a spring force that urges the driving member 60 slightly to the left.
  • the two U-shaped springs 170 for the left driving body 150 are in a fully extended state, and the left pressing portion 182 is not in contact with the left driving body 150. For this reason, the left driving body 150 is in a state before being pushed down with the left end positioned upward.
  • the magnetic circuit component In the second state, the magnetic circuit component remains in the state shown in FIG. 12A (FIG. 12B) described above. That is, the central yoke 70 is attracted to the second magnet member 120, and in other words, between the left side surface of the intermediate portion 58 ⁇ / b> B located in the regulated portion 72 of the central yoke 70 and the left end surface of the regulated portion 72. There is a gap L on the left side when viewed from the intermediate portion 58B.
  • the second projecting portion 116 of the first magnet member 110 is separated from the left end surface of the thick portion 71 of the central yoke 70 (indicated by “d” in FIG. 12B). Further, the third projecting portion 125 of the second magnet member 120 is in an attracted state in contact with the right end surface of the wide width portion 71 of the central yoke 70.
  • the magnetic flux of the second magnet member 120 is transmitted to the central yoke 70 through the second magnetic body 124 to the thick width portion 71 and then to the second magnetic body 123 through a path.
  • the direction in which the magnetic flux flows is opposite to that in the first state.
  • the direction of the magnetic flux flowing through the central yoke 70 changes, and an electromotive force is generated in the coil 85 in accordance with the change in the flow of the magnetic flux.
  • the electromotive force generated in the coil 85 is supplied to the electrode portion 53 provided on the wiring board 52 through the terminal 87.
  • the electric circuit part of the wiring board 52 operates. Examples of the operation contents of the electric circuit unit include generation and transmission of a predetermined radio signal.
  • the power generation device of the present embodiment can move horizontally with the first magnet member, the second magnet member in which the first magnet member and the N pole side are arranged in opposite directions.
  • a central yoke disposed between the first magnet member and the second magnet member, a coil disposed on the outer periphery of the central yoke, and a drive member that moves horizontally while holding the first magnet member and the second magnet member With.
  • the drive member and the central yoke move horizontally in the first direction. After the horizontal movement of the central yoke in the first direction stops, the drive member further horizontally moves in the first direction, and the central yoke moves horizontally in the second direction opposite to the first direction.
  • the central yoke 70 itself is configured to be movable toward the second magnet member 120 (second direction) from the first state to the second state. .
  • the adsorption time can be shortened by the amount of movement of the central yoke 70 in the second direction, and the time required to change the flow of magnetic flux in the central yoke 70 can be reduced. Therefore, it is possible to provide a power generator that can easily obtain a large electromotive force.
  • a regulated portion 72 is provided on the central yoke 70 in order to regulate the operation of the central yoke 70.
  • An intermediate portion 58 ⁇ / b> B (fixed portion) of the stepped protrusion 58 is disposed in the regulated portion 72.
  • the operation state is a case where the first state is changed to the second state and the left and right are reversed. Since the change from the second state to the first state is the same as the change from the first state to the second state, detailed description thereof is omitted.
  • the central yoke 70 moves toward the first magnet member 110 and is attracted to the first magnet member 110, so that the first state changes to the second state. The same effect as that obtained when changing is obtained.
  • the present invention is characterized in that the central yoke 70 itself can be moved within a predetermined range and has a new magnetic circuit component that can obtain a large electromotive force.
  • the drive member 60 is made of the resin outer wall portion 57A (or the outer wall portion 57). ) To stop. Therefore, the incidental effect that the sound during the adsorption can be reduced is obtained.
  • the configuration of the present invention is not limited to the above-described embodiment.
  • the shape and formation position of the regulated portion 72 of the central yoke 70 may be set as appropriate, or a stepped protrusion 58 provided on the upper case 55 as a fixing portion disposed in the regulated portion 72. It is not limited to.
  • the movement of the drive member 60 in the left-right direction is restricted by the outer wall portion 57A (or 57B) of the upper case 55, but the present invention is not limited to this configuration.
  • the shape of the central yoke 70 other than the restricted portion 72 and the shapes and configurations of the first magnet member 110 and the second magnet member 120 are not limited to those described above, and may be set as appropriate.
  • the driving member 60 and the driving bodies 150 and 160 are connected by the U-shaped spring 170.
  • the spring to be used is not limited to the U-shaped spring 170.
  • the driving bodies 150 and 160 may be configured such that the shaft support location is a location corresponding to the end position on the left and right direction side, and the location corresponding to the center position on the left and right direction side is pushed down.
  • first auxiliary yoke 130 and the second auxiliary yoke 131 may be provided as necessary.
  • the terms “rectangle” and “rectangular shape” are used for explanation, but they are not necessarily strict rectangles, and “rectangular”, “rectangular” that are used for the description in this embodiment are not necessarily used.
  • shape includes a substantially rectangular shape with rounded corners.
  • the power generation device according to the present invention has an advantageous effect that it can provide a power generation device capable of obtaining a large electromotive force, and is useful for various electronic devices.

Abstract

　本発明の発電装置は、第一磁石部材と、第一磁石部材とＮ極側が逆方向に配置される第二磁石部材と、水平移動が可能で、第一磁石部材と第二磁石部材との間に配置される中央ヨークと、中央ヨークの外周に配置されるコイルと、第一磁石部材および第二磁石部材を保持しながら水平移動する駆動部材とを備える。そして、駆動部材および中央ヨークは第１の方向に水平移動する。中央ヨークの第１の方向への水平移動が停止した後、駆動部材はさらに第１の方向へ水平移動し、かつ、中央ヨークは第１の方向と反対の第２の方向へ水平移動する。

Description

発電装置
　本発明は、各種電子機器や、それらを遠隔操作するための操作用機器、操作部位などに用いられる発電装置に関する。
　近年、各種電子機器や、それらを遠隔操作するための操作用機器、操作部位などについては小型構成の発電装置の開発要望をされることが多くなってきた。
　従来の発電装置について、図１５～図２２を参照しながら説明する。
　図１５は従来の発電装置の外観斜視図である。図１６は従来の発電装置の分解斜視図である。図１７は従来の発電装置の固定側部位の斜視図である。図１８は従来の発電装置の可動側部位の斜視図である。図１９は従来の発電装置の第一の状態を示す上面図である。なお、図１９ではカバー部材２７は取り除かれている。図２０は従来の発電装置の第一の状態における磁石部材とヨークとの位置関係を示す模式図である。図２１は従来の発電装置の第二の状態を示す上面図である。なお、図２１ではカバー部材２７は取り除かれている。図２２は従来の発電装置の第二の状態での各磁石部材と各ヨークの位置関係を示す模式図である。
　従来の発電装置は、図１５に示すように、樹脂製のケース３１にカバー部材２７が組み合わされている。
　図１６や図１７に示すように、ケース３１は、上方が矩形状に開口した箱型である。ケース３１内には、磁性体からなる棒状の中央ヨーク４１が、固着されている。なお、以下の説明では中央ヨーク４１の長手方向に沿う方向を前後方向、平面視で前後方向に直交する方向を左右方向と定義して説明する。
　中央ヨーク４１は、ケース３１の凹部内の中央付近に、前後方向に沿って固着されている（図１７などを参照）。中央ヨーク４１の２つの端部（前端部４２および後端部４３）は中間部よりも太い四角柱に形成されている。
　ケース３１内の左端部には、上面視でコの字状の第一補助ヨーク１が固着されている。また、ケース３１内の右端部には、上面視でコの字状の第二補助ヨーク２が固着されている。第一補助ヨーク１のコの字の先端１Ａ、先端１Ｂは、中央ヨーク４１の前端部４２の左側面および後端部４３の左側面から所定間隔をあけて配置されている。同様に、第二補助ヨーク２のコの字の先端２Ａと２Ｂは、中央ヨーク４１の前端部４２の右側面および後端部４３の右側面に所定間隔をあけて配置されている。ケース３１側の部位は以上のように構成される。
　ケース３１に対してスライド移動する駆動部材２１側の部位について、図１８を参照しながら説明する。スライド移動する主要部は、第一磁石部材４と、第二磁石部材８と、第一磁石部材４と第二磁石部材８とを保持する駆動部材２１で構成される。駆動部材２１は樹脂製で矩形の枠である。
　第一磁石部材４は、永久磁石５の前後面のそれぞれに四角柱状の磁性体６、７が固着されて構成されている。永久磁石５は前方面がＮ極、後方面がＳ極の向きで配置されている。第二磁石部材８は、永久磁石９の前後面それぞれに四角柱状の磁性体１０、１１が固着されて構成されている。永久磁石９は、前方面がＳ極、後方面がＮ極の向きで配置されている。
　第一磁石部材４と第二磁石部材８は、駆動部材２１内に、所定間隔をあけて平行に配置されている。
　駆動部材２１は、ケース３１内で左右方向にスライド移動が可能である。ケース３１に駆動部材２１が組み込まれた状態では、図１９や図２１に示すように、第一磁石部材４と第二磁石部材８との間に中央ヨーク４１が位置する。さらに、第一磁石部材４の左側に第一補助ヨーク１が配置され、第二磁石部材８の右側に第二補助ヨーク２が位置する。そして、駆動部材２１には、平板バネ２３を介して操作部材２５が配置されている。
　そして、ケース３１および駆動部材２１上を覆うように、上方から樹脂製のカバー部材２７が配置されている。カバー部材２７はケース３１に結合されている。
　次に従来の発電装置の動作について、図１９～図２２を参照しながら説明する。図１９および図２０は第一の状態を示しており、図２０は位置関係を示す模式図である。図２１および図２２は第二の状態を示してり、図２２は位置関係を示す模式図である。
　＜第一の状態＞
　図１９、図２０に示す通り、第一の状態では、第一磁石部材４と中央ヨーク４１とが当接して吸着する。駆動部材２１はケース３１内の右側に位置する。磁性体６の前端部の右側面が中央ヨーク４１の前端部４２の左側面に当接して吸着しており、かつ、磁性体７の後端部の右側面が中央ヨーク４１の後端部４３の左側面に当接して吸着している。この時、第一磁石部材４は、第一補助ヨーク１の先端１Ａ、１Ｂから離間している。また、第二磁石部材８は、中央ヨーク４１の前端部４２、後端部４３の右側面から離間しており、磁性体１０の前端部の右側面が第二補助ヨーク２の先端２Ａに当接して吸着し、磁性体１１の後端部の右側面が第二補助ヨーク２の先端２Ｂに当接して吸着している。
　第一の状態では、永久磁石５からの磁束は、磁性体６から中央ヨーク４１の前端部４２に伝わり、中央ヨーク４１内を後端部４３に向かって流れ、中央ヨーク４１の後端部４３から磁性体７に戻る経路で伝わる。
　＜第一の状態から第二の状態への変化＞
　第一の状態から操作部材２５の操作部を左方向にスライド移動すると、第一の状態の吸着箇所が離れ、平板バネ２３のばね力も加わり、駆動部材２１が左方に向かって移動する。駆動部材２１の移動に応じて、第一磁石部材４と第二磁石部材８とが左方へスライド移動する。第二の状態を図２１および図２２に示す。
　＜第二の状態＞
　第二の状態では、図２１および図２２に示すように、第一磁石部材４の前端部の左側面が第一補助ヨーク１の先端１Ａに当接して吸着し、第一磁石部材４の後端部の左側面が第一補助ヨーク１の先端１Ｂに当接して吸着している。
　第二の状態では、永久磁石９からの磁束は、磁性体１１から中央ヨーク４１の後端部４３に伝わり、中央ヨーク４１内を前端部４２に向かって流れ、中央ヨーク４１の前端部４２から磁性体１０に戻る経路で伝わる。
　第一の状態から第二の状態に変化すると、中央ヨーク４１内での磁束の流れる方向が逆方向に切り換わる。この磁束の流れの切り換わりによって中央ヨーク４１の回りに配置されているコイル４５に起電力が発生する。そして、この起電力をコイル４５のコイル線から取り出す。
　また、第二の状態から第一の状態に戻る時の動作は、第一の状態から第二の状態に変化する時と同様であるので、第二の状態から第一の状態に戻る時も、中央ヨーク４１内での磁束の流れる方向が逆方向に切り換わる。この磁束の流れの切り換わりに応じてコイル４５に生じる相応する起電力を取り出すことができる。
　なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
国際公開第２０１３／０８４４０９号
　本発明は、大きい起電力が得られる磁気回路構成部を有する発電装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために本発明は、第一磁石部材と、第一磁石部材とＮ極側が逆方向に配置される第二磁石部材と、水平移動が可能で、第一磁石部材と第二磁石部材との間に配置される中央ヨークと、中央ヨークの外周に配置されるコイルと、第一磁石部材および第二磁石部材を保持しながら水平移動する駆動部材とを備える。そして、駆動部材および中央ヨークは第１の方向に水平移動する。中央ヨークの第１の方向への水平移動が停止した後、駆動部材はさらに第１の方向へ水平移動し、かつ、中央ヨークは第１の方向と反対の第２の方向へ水平移動するものである。
　この構成により、本発明の発電装置は、中央ヨーク７０の磁束の流れの変化に要する時間を少なくでき、容易に大きい起電力を得ることができる。
　以上のように本発明によれば、容易に大きい起電力を得られることができる発電装置を提供できる。
本発明の実施の形態における発電装置の断面図 本発明の実施の形態における発電装置の外観斜視図 図２の発電装置の分解斜視図 図２の発電装置を下方側から見た分解斜視図 本発明の実施の形態における発電装置の水平方向の断面図 図５Ａに示す永久磁石と磁性体の部分拡大図 図５Ａに示す永久磁石と磁性体の部分拡大図 図５Ａの部分拡大図 コイル付き中央ヨークの外観斜視図 図６の分解斜視図 第一の状態の発電装置の垂直方向における断面図 第一の状態の発電装置の水平方向における断面図 図９Ａの部分拡大図 図９Ａの部分拡大図 第一の状態から第二の状態に変化する時の発電装置の垂直方向における断面図 第一の状態から第二の状態に変化する時の発電装置の垂直方向における断面図 第二の状態の発電装置の水平方向における断面図 １２Ａの部分拡大図 第二の状態の発電装置の垂直方向における断面図 第二の状態の発電装置の垂直方向における断面図 従来の発電装置における外観斜視図 従来の発電装置における分解斜視図 従来の発電装置における固定側部位の主要部の斜視図 従来の発電装置における可動側部位の主要部の斜視図 従来の発電装置における第一の状態を示す上面図 従来の発電装置における第一の状態の磁石部材とヨークとの位置関係を示す模式図 従来の発電装置における第二の状態を示す上面図 従来の発電装置における第二の状態の磁石部材とヨークとの位置関係を示す模式図
　本実施の形態の説明に先立ち、上述した従来の発電装置の課題について説明する。従来の発電装置は、第一の状態から第二の状態に移行する時（または第二の状態から第一の状態に移行する時）、ケース３１に固定されている中央ヨーク４１内を流れる磁束の方向を切り換える磁気回路構成部を有する。従来の発電装置は、この磁気回路構成部によってファラデーの法則に応じて起電力を得る。
　つまり、その起電力Ｅは、一般的に下記で表される。
　Ｅ＝Ｎ＊（δφ／δｔ）　Ｎ：コイルの巻き数
　従来の発電装置において、起電力を大きくするには、コイル４５の巻き数を増やす方法が考えられる。しかしながら、コイル４５の巻き数を増やすと、コイル４５を配置するスペースが確保できず、発電装置のサイズが大きくなるという課題があった。
　また、起電力を大きくするための別の方法として、永久磁石５、９に磁束が強い永久磁石を用いることが考えられる。永久磁石５、９の磁束を大きくすることによって、中央ヨーク４１内で流れる磁束の変化を大きくすることが可能となる。しかしながら、例えば第一の状態で説明すると、ケース３１に固定されている中央ヨーク４１に第一磁石部材４が吸着し、中央ヨーク４１が第二磁石部材８から離間している。永久磁石５、９の磁束が強い場合、第二磁石部材８からの逆方向に向く磁束の影響を受けないように、中央ヨーク４１と第二磁石部材８との間の距離を大きく設定する必要があった。つまり、永久磁石９の磁束が強ければ強いほど、中央ヨーク４１と第二磁石部材８との間の距離を大きくする必要があった。第二の状態でも同様である。
　従って、上述したコイル４５の巻き数を増やしたり、磁束の強さが強い永久磁石５、９を使用したり、大きい起電力を得るためには、発電装置を大きくする必要があった。
　そこで出願人は上記課題に着目して、本発明を提案する。
　以下、本発明の実施の形態について、図１～図１４を参照しながら説明する。
　（実施の形態）
　図１は、本発明の実施の形態における発電装置の断面図である。図２は、本発明の実施の形態における外観斜視図で、図３は、図２の分解斜視図である。図４は、図２を下方側から見た分解斜視図である。図５Ａは、本実施の形態における発電装置の水平方向の断面図である。なお、図５Ａは第一の状態を示す。図５Ｂは、図５Ａに示す永久磁石１１１、第一磁性体１１３、第一磁性体１１４の部分拡大図で、図５Ｃは、図５Ａに示す永久磁石１２１と第二磁性体１２３、第二磁性体１２４の部分拡大図である。図５Ｄは、図５Ａの部分拡大図である。図６は、コイル付き中央ヨークの外観斜視図である。図７は、図６の分解斜視図である。図８は、第一の状態の発電装置の垂直方向における断面図である。図９Ａは、第一の状態の発電装置の水平方向における断面図である。図９Ｂおよび図９Ｃは、図９Ａの部分拡大図である。図１０は、第一の状態から第二の状態に変化する時の発電装置の垂直方向における断面図である。図１１は第一の状態から第二の状態に変化する時の発電装置の垂直方向における断面図である。図１２Ａは、第二の状態の発電装置の水平方向における断面図である。図１２Ｂは、１２Ａの部分拡大図である。図１３および図１４は、第二の状態の発電装置の垂直方向における断面図である。
　なお、本実施の形態では、中央ヨーク７０内を流れる磁束の方向を切り換える構成を磁気回路構成部と呼び、磁気回路構成部は、少なくとも第一磁石部材１１０、第二磁石部材１２０、中央ヨーク７０、コイル８５、駆動部材６０を有する。
　＜発電装置の構成＞
　本実施の形態の発電装置の構成について図１～図４を参照しながら説明する。下ケース５０は上方から見ると矩形で樹脂製である。下ケース５０の下方には蓋板部５１が組み込まれている。下ケース５０の下面と蓋板部５１との間には、電気回路部を有する配線基板５２が配置されている。下ケース５０の左右方向側の外縁部には、爪部を有する保持部５０Ａが上方に突出して設けられている。下ケース５０は樹脂製の上ケース５５と保持部５０Ａによって結合されている。
　上ケース５５は、外形が直方体で、前後および左右のそれぞれが外壁部５７で囲まれている。上ケース５５の内部の中央に、中板部５６が設けられている。上ケース５５の中板部５６より下方は、外壁部５７で囲まれ、下方は開口している。
　上ケース５５の中板部５６と下ケース５０との間の空間には、樹脂製の駆動部材６０が配置されている。駆動部材６０の下方には、中央ヨーク７０、第一磁石部材１１０、第二磁石部材１２０などが配置されている。
　駆動部材６０は、左右方向（水平方向）にスライド移動可能な状態で、下ケース５０の上に配置されている。そして、駆動部材６０は、上ケース５５の左右の外壁部５７（５７Ａ、５７Ｂ）の内面に当接することによって左右方向への移動規制がなされる。
　〔中央ヨーク７０の構成の詳細〕
　次に、中央ヨーク７０の構成の詳細について図６および図７を参照しながら説明する。
　中央ヨーク７０は磁性板で構成され、細幅部７３と、太幅部７１とを有する。中央ヨーク７０は、中央部が内側に細幅でくびれた長尺状で、前方および後方に設けられた太幅部７１には被規制部７２がそれぞれ形成されている。言い換えれば、被規制部７２は中央ヨーク７０の前後方向における両端部に形成されるくびれ部分に相当する。
　太幅部７１に形成される被規制部７２は、所定幅（寸法Ｂ）の矩形で打ち抜かれた切り欠きによって構成されている。なお、本実施の形態の被規制部７２は外方に向かって開放状態であるが、被規制部７２は開口していない形状（穴状）であってもよい。被規制部７２が開放状態の方が、開口していない形状より加工形成しやすく好ましい。
　図６に示すように、中央ヨーク７０は、コイル保持用部材８０に組み込まれている。コイル保持用部材８０は樹脂製である。
　図７に示すように、コイル保持用部材８０は、中央ヨーク７０を載せる面状部８１と、上方に突出する側壁部８２とを有する。面状部８１には、左右方向に直線状に伸びる断面円弧状の小突起が数本平行関係で設けられている。中央ヨーク７０の細幅部７３は側壁部８２で固定されている。
　そして、コイル保持用部材８０の面状部８１の上に中央ヨーク７０を配置した状態で、コイル保持用部材８０の側壁部８２の外面および細幅部７３の周辺を巻くようにコイル８５が配置される。図６に示す構成をコイル８５付き中央ヨーク７０と表す。
　コイル８５のコイル線（図示せず）の両端は、それぞれ対応するターミナル８７に接続されている。ターミナル８７は、図７に示すように、導電性を有するばね材がＵ字状に折り曲げて形成されている。複数のターミナル８７は、コイル保持用部材８０に設けられたターミナル装着部８３内にそれぞれ挿入されている。
　ターミナル８７の下方側の板材には、下方に突出する円弧状部８８が設けられている。ターミナル８７がターミナル装着部８３内に装着している状態では、円弧状部８８はコイル保持用部材８０よりも下方に突出している。そして、円弧状部８８の下端は配線基板５２に設けられた電極部５３（図３参照）に弾接している。なお、下ケース５０には貫通孔５４（図３参照）が設けられている。
　コイル保持用部材８０の面状部８１には、その前端部および後端部のそれぞれに圧入用の被固定部８４が設けられている。前端部の被固定部８４は、前方に向かって開口する矩形状の切り欠きによって構成され、前端部の被固定部８４は、後方に向かって開口する矩形状の切り欠きによって構成されている。そして、被固定部８４の左右方向の幅（寸法Ａ）は、中央ヨーク７０における被規制部７２の左右方向の幅（寸法Ｂ）よりも狭い。
　コイル８５付き中央ヨーク７０においては、コイル８５の上部が、駆動部材６０の中央付部付近に設けられているコイル用貫通孔６１内に配置される（図１、図３参照）。コイル用貫通孔６１は、駆動部材６０の中央部付近に矩形状に上下に貫通して形成されている。なお、詳細は後述するが、コイル８５付き中央ヨーク７０は、上ケース５５に一体化されている。
　〔磁気回路構成部の詳細〕
　続いて、図１、図３、図４、図５Ａ～図５Ｄを参照しながら、磁気回路構成部の構成の詳細について説明する。なお、図５Ｂ～図５Ｄは図５Ａの部分拡大図である。
　第一磁石部材１１０は、直方体の永久磁石１１１と、永久磁石１１１の前方面に固着される第一磁性体１１３と、永久磁石１１１の後方面に固着される第一磁性体１１４とから構成されている。第一磁性体１１３、１１４は軟磁性の磁性体である。永久磁石１１１は、第一磁性体１１３が固着されている側がＮ極で、第一磁性体１１４が固着されている側がＳ極である。
　第一磁性体１１３は、左方向に突出する第一突出部１１５と右方向に突出する第二突出部１１６を有する。また、第一磁性体１１４は、左方に突出する第一突出部１１５と右方に突出する第二突出部１１６を有する。二つの第一突出部１１５は第一補助ヨーク１３０と吸着可能に設けられている。また、二つの第二突出部１１６は中央ヨーク７０の太幅部７１の左側端面に当接可能に設けられている。
　第二磁石部材１２０は、直方体の永久磁石１２１と、永久磁石１２１の前方面に固着される第二磁性体１２３と、永久磁石１２１の後方面に固着される第二磁性体１２４とから構成されている。第二磁性体１２３、１２４は軟磁性の磁性体である。永久磁石１２１は、第二磁性体１２３が固着されている側がＳ極で、第二磁性体１２４が固着されている側がＮ極である。
　第二磁性体１２３は、左方向に突出する第三突出部１２５と右方向に突出する第四突出部１２６を有する。また、第二磁性体１２４には、左方に突出する第三突出部１２５と右方に突出する第四突出部１２６を有する。二つの第三突出部１２５は中央ヨーク７０の太幅部７１の右側端面に当接可能に設けられている。また二つの第四突出部１２６は第二補助ヨーク１３１と吸着可能に設けられている。
　そして、第一磁石部材１１０と第二磁石部材１２０は、駆動部材６０の下面に配置されている。第一磁石部材１１０と第二磁石部材１２０との間には所定間隔が開いており、第一磁石部材１１０と第二磁石部材１２０との間には、コイル８５付き中央ヨーク７０が配置されている。
　第一磁石部材１１０と第二磁石部材１２０とを保持する駆動部材６０は、下ケース５０上に載せられている。第一磁石部材１１０、第二磁石部材１２０の水平面の高さは、中央ヨーク７０の水平面の高さと同じである（図１参照）。第一磁石部材１１０は中央ヨーク７０の左側に配置され、第二磁石部材１２０は中央ヨーク７０の右側に位置する。
　〔駆動部材６０の構成の詳細〕
　図３に示すように、駆動部材６０は、前後に向かってそれぞれ突出する２つの延設部６３を有する。また、延設部６３の上部それぞれの左端部および右端部には第一係止部６４、６５が設けられている。第一係止部６４、６５は左右で線対称の同じ形状である。さらに、駆動部材６０は、コイル用貫通孔６１と前方の延設部６３との間、およびコイル用貫通孔６１と後方の延設部６３との間に矩形孔６７をそれぞれ有する。
　〔コイル８５付き中央ヨーク７０と上ケース５５の構成の詳細〕
　次に、コイル８５付き中央ヨーク７０と上ケース５５とが一体化している構成について説明する。
　図４に示すように、上ケース５５の中板部５６の下面には、下方に突出する段付き突起５８が二つ設けられている。段付き突起５８は、外壁部５７より内側に設けられている。また段付き突起５８は、外壁部５７の前後の面とほぼ平行に設けられている。段付き突起５８は、二つの段部を有し、根元部５８Ａと、中間部５８Ｂと、先端部５８Ｃで構成されている。根元部５８Ａは、中板部５６の下面に配置されている。段付き突起５８の下方向における最も先端部が、先端部５８Ｃである。先端部５８Ｃと根元部５８Ａとの間が中間部５８Ｂである。
　根元部５８Ａ、中間部５８Ｂ、先端部５８Ｃのそれぞれ水平方向の断面形状は矩形である。中間部５８Ｂおよび先端部５８Ｃの水平方向の断面は、根元部５８Ａの水平方向の断面より小さい。
　段付き突起５８において、根元部５８Ａの左右方向における幅は、中間部５８Ｂや先端部５８Ｃの左右方向における幅より広く、根元部５８Ａが、中央ヨーク７０の上方への位置規制を行っている。そして、中間部５８Ｂが中央ヨーク７０の左右方向（水平方向）の位置規制を行っている。中間部５８Ｂは固定部として機能している。
　そして、中間部５８Ｂ（固定部）の左右方向の幅の寸法Ｃ（図４参照）は、中央ヨーク７０の被規制部７２の左右方向の幅の寸法Ｂ（図６参照）よりも小さい。先端部５８Ｃの水平方向の断面は、中間部５８Ｂ（固定部）の水平方向の断面よりも小さく、先端部５８Ｃはコイル保持用部材８０の被固定部８４に圧入可能な形状に形成されている。
　段付き突起５８が、駆動部材６０の矩形孔６７と中央ヨーク７０の被規制部７２内に配置され、先端部５８Ｃがコイル保持用部材８０の被固定部８４に圧入されている。これによって、上ケース５５の中板部５６下方にコイル８５付き中央ヨーク７０が固定状態で一体化されている。コイル保持用部材８０の面状部８１の下面側は下ケース５０上に載っている。
　上記の固定状態で、駆動部材６０の矩形孔６７内には根元部５８Ａが配置されている。矩形孔６７は、駆動部材６０の左右方向への移動規制を与えない大きさで設けられている。
　また、上記の固定状態で、中央ヨーク７０の被規制部７２内には中間部５８Ｂが配置されている。ここに、被規制部７２の左右方向の寸法（寸法Ｂ）と中間部５８Ｂの左右方向の寸法（寸法Ｃ）に差が設けられているので、第一の状態では、図５Ｄに示すように、中間部５８Ｂの右側面と被規制部７２との間に間隙Ｌを有した状態となる。なお、本実施の形態では説明を分かりやすくするために、中間部５８Ｂ（固定部）と被規制部７２との左右の隙間を同じＬとしているが、必ずしも左右同じにする必要はない。
　中央ヨーク７０の細幅部７３の左側端面とコイル保持用部材８０との間の距離、および、中央ヨーク７０の細幅部７３の右側端面とコイル保持用部材８０との間の距離は、間隙Ｌ以上である必要がある。
　コイル保持用部材８０は上ケース５５に固定されているが、中央ヨーク７０はコイル保持用部材８０や上ケース５５に固定されていない。
　第一の状態では、中央ヨーク７０は左方に向かって少なくとも間隙Ｌだけ移動が可能である。
　なお、本実施の形態では、図４に示すように、中間部５８Ｂと先端部５８Ｃとを互いに矩形状のものとし、両者を前後方向は同一寸法で左右方向の幅寸法のみを異なるものとしている。この構成であれば、コイル８５付き中央ヨーク７０の装着が容易にでき、しかも先端部５８Ｃの大きさの確保ができ、好ましい。
　〔駆動体１５０、１６０、スライド部材１８０などの構成〕
　次に、発電装置の駆動体などの構成の詳細について、図１、図３、図４、図５Ａ、図８を参照しながら説明する。
　そして、上ケース５５の左右方向側にあたる外壁部５７(５７Ａ、５７Ｂ)の内面位置にはスリット状の溝部５９（図４、図５Ａ参照）が設けられており、このスリット状溝部５９に磁性板製の第一補助ヨーク１３０、１３１がそれぞれ挿入されている。第一補助ヨーク１３０、１３１の下端は下ケース５０上に載っている。
　さらに、上ケース５５は、図３に示すように、中板部５６上の前方向の端部、および後方向の端部付近のそれぞれに、一対の軸受け部を有している。一対の軸受部は軸受け部１４１、１４２で構成されている。
　２つの軸受け部１４１に駆動体１５０の円柱軸部１５２の両端部が回動可能に保持され、２つの軸受け部１４２に駆動体１６０の円柱軸部１６２の両端部が回動可能に保持されている。
　駆動体１５０の下面には第二係止部１５４が二つ設けられている（図４参照）。各第二係止部１５４は、駆動部材６０の第一係止部６４にそれぞれ対応して設けられている。そして、図８に示すように、対となる第一係止部６４と第二係止部１５４にＵ字ばね１７０の端部がそれぞれ係止されている。つまり、左側の駆動体１５０は、二つのＵ字ばね１７０を介して駆動部材６０に接続された状態になっている。Ｕ字ばね１７０の突出方向は下方に向いている。
　駆動体１５０と同様に、駆動体１６０の下面に第二係止部１６４が二つ設けられている（図４参照）。各第二係止部１６４は、駆動部材６０の第一係止部６５にそれぞれ対応して設けられている。そして、図８に示すように、対となる第一係止部６５と第二係止部１６４にＵ字ばね１７０の端部がそれぞれ係止されている。つまり、右側の駆動体１６０は、二つのＵ字ばね１７０を介して駆動部材６０に接続された状態になっている。Ｕ字ばね１７０の突出方向は下方に向いている。
　本実施の形態では、Ｕ字ばね１７０は所定幅のばね板からなり、四つとも同じものである。なお、図３に示すようにＵ字ばね１７０の端部を折り返すしておくと、削れることを防止でき好ましい。なお、Ｕ字ばね１７０のＵ字部分が配置できるように、延設部６３が配置される位置や、駆動部材６０の形状が設定されている。
　駆動体１５０は、円柱軸部１５２を中心として回動可能に組み込まれている。駆動体１６０は、円柱軸部１６２を中心として回動可能に組み込まれている。
　さらに、上ケース５５の前後方向の端部に形成される外壁部５７の上端部の内側にはガイド部が設けられている。そして、そのガイド部にスライド部材１８０が組み込まれている（図１、図２、図８参照）。スライド部材１８０はガイド部でガイドされつつ、左右方向に水平移動可能に上ケース５５に組み込まれている。
　スライド部材１８０は、下面に２つの押圧部１８２を有する。一方の押圧部１８２はスライド部材１８０の左端部に配置され、もう一方の押圧部１８２はスライド部材１８０の右端部に配置される。そして、押圧部１８２は前後方向に沿って延伸する半円柱状である（図４参照）。押圧部１８２は、下方に突出して設けられている。押圧部１８２は、スライド部材１８０が左右方向に移動すると、対応する左側の駆動体１５０または右側の駆動体１６０を押し下げる部位として機能する。
　〔駆動体１５０、１６０の構成の詳細〕
　次に、駆動体１５０の構成について図１、図３、図４を参照しながら、さらに詳細に説明する。
　左側の押圧部１８２で押圧される左側の駆動体１５０の上面の中央部の形状は、図１や図３に示すように、第一面１５６、第二面１５７、第三面１５８を有する。第三面１５８が左側に位置し、スライド部材１８０側に近い面である。また、第二面１５７が右側に位置し、スライド部材１８０側から遠い面である。そして、第一面１５６が第三面１５８と第二面１５７とをつなぐ傾斜面である。なお、第一面１５６と第三面１５８との接続箇所は、角は形成されず、滑らかな接続面となっている。第二面１５７と第一面１５６との接続箇所についても同様である。さらに、第二面１５７、第一面１５６、第三面１５８の上面には、左右方向に延伸する線状突起１５９が設けられている（図３参照）。線状突起１５９の高さは同じで、線状突起１５９に対向する押圧部１８２それぞれの箇所には図４に示すように逃げ溝１８２Ａが設けられている。この逃げ溝１８２Ａ内に線状突起１５９を配置させる構成にすると、スライド部材１８０の左右方向への移動がスムーズになり好ましい。
　右側の押圧部１８２で押圧される右側の駆動体１６０の上面の中央部の形状は、駆動体１５０と同様に、第一面１６６、第二面１６７、第三面１６８を有する。第三面１６８が右側に位置し、スライド部材１８０側に近い面である。また、第二面１６７が左側に位置し、スライド部材１８０側から遠い面である。そして、第一面１６６が第三面１６８と第二面１６７とをつなぐ傾斜面である。なお、第一面１６６と第三面１６８との接続箇所は、角は形成されず、滑らかな接続面となっている。第二面１６７と第一面１６６との接続箇所についても同様である。さらに、第二面１６７、第一面１６６、第三面１６８の上面には、左右方向に延伸する線状突起１６９が設けられているが、上述した線状突起１５９と同様であるので説明を省略する。
　以上のように、本実施の形態による発電装置は構成されている。
　＜発電装置の動作説明＞
　続いて、本実施の形態の発電装置が、第一の状態から第二の状態へ変化する動作について説明する。
　［第一の状態］
　図１、図５Ａ、図５Ｄ、図８は第一の状態を示している。第一の状態では、スライド部材１８０は、上ケース５５の左側の外壁部５７Ａに当接しており、最も左方に位置する。左側の押圧部１８２は、図１に示すように、左側の駆動体１５０の第三面１５８上に当接している。この時、左側の駆動体１５０は正面から見て、左回転に回動し、押し下げられた状態になっている。一方、駆動部材６０は、図５Ａ、図５Ｄに示すように、駆動部材６０の右側面が、右側の外壁部５７Ｂの内面に当接している。（図５Ｄに“０”で示す）なお、駆動部材６０の左側面は、対応する左側の外壁部５７Ａの内面から離間している。
　第一の状態では、駆動部材６０に保持される第二磁石部材１２０においては、第四突出部１２６が第二補助ヨーク１３１に近接した状態（吸着状態）となる。また、第三突出部１２５は中央ヨーク７０の太幅部７１の右側端面から離間している。
　一方、第一磁石部材１１０においては、第二突出部１１６が中央ヨーク７０の太幅部７１と当接した状態（吸着状態）となる。また、第一突出部１１５は第二補助ヨーク１３１から離間している。
　上述した通り、中央ヨーク７０の被規制部７２内には段付き突起５８の中間部５８Ｂが配置されている。そして第一の状態では、中間部５８Ｂの右側面と被規制部７２のとの間には、間隙Ｌがある。図５Ｄは中間部５８Ｂの左側にも間隙Ｌがあるが、左側については必ずしも隙間Ｌである必要はない。
　第一の状態では、中央ヨーク７０には、第一磁石部材１１０の磁束が第一磁性体１１３から前方の太幅部７１に伝わって、その磁束が後方の太幅部７１に流れて第一磁性体１１４に戻る経路で伝わる。
　また、第一の状態では、四つのＵ字ばね１７０は、図８に示すように、左側の駆動体１５０用の二つのＵ字ばね１７０はほぼ伸びた状態（僅かに撓んだ状態）であり、駆動部材６０を若干右方に向けて付勢している。一方、右側の駆動体１６０用の二つのＵ字ばね１７０は完全に伸びた状態である。つまり、右側の駆動体１６０には右側の押圧部１８２は接触していないため、右側の駆動体１６０は、右端が上方に位置する押し下げ前の状態になっている。なお、本実施の形態の構成では、操作停止位置となる第一の状態および後述する第二の状態では、四つのＵ字ばね１７０がほぼ伸びた状態（僅かに撓んだ状態）または伸びた状態になるように構成されている。このように構成することにより、四つのＵ字ばね１７０のクリープによる劣化が少なくなり、長期間に亘って四つのＵ字ばね１７０のばね特性が維持され好ましい。
　〔第一の状態から第二の状態への変化（第１ステップ）〕
　次に、スライド部材１８０を右方に移動させていくと、左側の押圧部１８２は左側の駆動体１５０の第三面１５８上から第一面１５６上へと移動する。
　そのスライド部材１８０の右方への移動途中時点から、右側の押圧部１８２は右側の駆動体１６０の第二面１６７上に当接し、第二面１６７上を右方に移動していく。スライド部材１８０の移動に応じて、右側の駆動体１６０は右端部が下がり、右回転方向に回動する。
　上記のように駆動体１６０が徐々に回動すると、駆動体１６０用の二つのＵ字ばね１７０も徐々に撓んでいく。そして、本実施の形態では、そのばね力によって駆動部材６０が左方に移動し始める。つまり、駆動体１６０にＵ字ばね１７０を介して回動可能な駆動体１６０が接続され、駆動体の回動に応じてばね力がばねに蓄積され、ばね力により駆動部材の水平移動がなされる。このときの駆動体１６０用のＵ字ばね１７０に蓄積されるばね力は、第二磁石部材１２０と第二補助ヨーク１３１との吸着力よりも大きく設定されている。よって、このばね力によって駆動部材６０が左方（第１の方向）へ移動する。
　なお、本実施の形態では、第一の状態において、第二磁石部材１２０と第二補助ヨーク１３１とを当接させずに近接した状態としているので、上記動作を容易に実現できる。
　駆動部材６０が左方へ移動し始めた際には、中央ヨーク７０、第一磁石部材１１０、第二磁石部材１２０の位置関係は、第一の状態と同じである。中央ヨーク７０、第一磁石部材１１０、第二磁石部材１２０が第一の状態と同じ位置関係を維持したまま、中央ヨーク７０、第一磁石部材１１０、第二磁石部材１２０が駆動部材６０と共に左方に移動する。駆動部材６０が左方に移動し始める時（図５Ｄに示す第一の状態では）、中間部５８Ｂの右側には、中央ヨーク７０と間隙Ｌがある。さらに、中央ヨーク７０は固定されておらず左方に移動可能な状態としているため、中央ヨーク７０と第一磁石部材１１０とが当接した吸着状態のまま、まずは間隙Ｌ分の距離だけ左方に移動する。
　繰り返し説明するが、まず、駆動部材６０は、間隙Ｌ分の距離を、中央ヨーク７０、第一磁石部材１１０、第二磁石部材１２０とともに、互いの位置関係を変えず左方に移動する。
　その後、中央ヨーク７０は、中間部５８Ｂの右側面が被規制部７２の右側端面に当接するため、左方への移動が規制され停止状態となる。この停止状態を図９Ａ（図９Ｂ）に示す。図９Ａまたは図９Ｂに示す通り、停止状態では、中間部５８Ｂの左側面と中央ヨーク７０における被規制部７２の左側端面が間隙（Ｌ＋Ｌ）だけ離れている。言い換えれば中間部５８Ｂの左方が中央ヨーク７０と離れた状態となる。なお、中央ヨーク７０は、第二磁石部材１２０と離間状態であることは上述したとおりである。中央ヨーク７０と第二磁石部材１２０の距離を図９Ｂに距離ｄとして示す。そして、駆動部材６０の中央主要部の右側面が、上ケース５５の右側の外壁部５７Ｂの内面から間隙Ｌだけ離れた状態になる。この時、駆動部材６０の中央主要部の左側面が、上ケース５５の左側の外壁部５７Ｂ内面から離れている。
　〔第一の状態から第二の状態への変化（第２ステップ）〕
　次に、中央ヨーク７０の左方（第１の方向）へ移動が規制をされた後の動作について説明する。
　中央ヨーク７０が被規制部７２との当接により左方への移動が規制され、停止状態になると、中央ヨーク７０と吸着している第一磁石部材１１０を保持した駆動部材６０も停止状態となる。スライド部材１８０の右側の押圧部１８２が右側の駆動体１６０の第二面１６７上を右方に移動していく間に、Ｕ字ばね１７０に蓄積されるばね力は、中央ヨーク７０と第一磁石部材１１０との吸着力よりも小さい。よって、中央ヨーク７０の停止後に、右側の押圧部１８２が右側の駆動体１６０の第二面１６７上をさらに右方に移動していったとしても、駆動部材６０や磁気回路構成部は、上述した停止状態を維持する。
　なお、スライド部材１８０の左側の押圧部１８２は、左側の駆動体１５０の第三面１５８から第一面１５６上へと移動し、その後、第二面１５７の上方位置に移動する。図１０に、右側の押圧部１８２が第二面１６７から第一面１６６に移る直前の状態を示す。図１０に示す状態では、左側の駆動体１５０用の二つのＵ字ばね１７０が伸びた状態となっており、左側の駆動体１５０の左端が上がるように少し右回転で回動した状態になっている。
　図１０に示す状態から、スライド部材１８０の右側の押圧部１８２が右側の駆動体１６０の第一面１６６上を右方に向かって移動する。すると、第一面１６６は右斜め上方向の傾斜面で構成されているため、図１１に示すように、右側の駆動体１６０が大きく押し下げられていく。右側の駆動体１６０が押し下げられるのに応じて右側の駆動体１６０用の二つのＵ字ばね１７０が短時間で大きく撓まされる。
　このときにＵ字ばね１７０に蓄積されるばね力が、第一磁石部材１１０と中央ヨーク７０との吸着力よりも大きくなるように設定されており、蓄積されるばね力が、第一磁石部材１１０と中央ヨーク７０との吸着力よりも大きくなると、第一磁石部材１１０と中央ヨーク７０との吸着箇所が離れて駆動部材６０がさらに左方（第１の方向）に向かって水平に移動する。
　言い換えると、上記ばね力の水平方向の分力で駆動部材６０がさらに左方に向かって移動する。この移動距離を図１２Ｂに距離Ｍで示す。
　なお、傾斜面である第一面１６６を設けたことにより、その傾斜面内の短い距離でＵ字ばね１７０が短時間で大きく撓むように構成できる。つまり、その傾斜面の勾配や長さを適宜設定することによって、Ｕ字ばね１７０のばね力や各磁石部材１１０、１２０の磁力のばらつきなどがあっても、その傾斜面の中間位置近傍で必要なばね力が得られる構成とすることが容易となる。また、左側の駆動体１５０についても傾斜面である第一面１５６を設けたのも同じ理由である。
　第一磁石部材１１０と中央ヨーク７０とが離れてばね力によって駆動部材６０が再び左方に水平移動すると、駆動部材６０に保持されている第一磁石部材１１０と第二磁石部材１２０が同期して左方に移動する。すると、第一磁石部材１１０が中央ヨーク７０から離れ、第二磁石部材１２０が中央ヨーク７０に近づく。
　このとき、図９Ｂに示す通り、中央ヨーク７０は、中間部５８Ｂの左方側が離れた状態（図９ＢにＬ＋Ｌで示す）になっている。つまり、中央ヨーク７０は右方（第２の方向）への移動可能な状態になっている。第二磁石部材１２０が第１の方向に近づくにつれて、第二磁石部材１２０の磁力を大きく受けるようになって、中央ヨーク７０が右方（第２の方向）に向かって移動し、中央ヨーク７０と第二磁石部材１２０が吸着する。
　つまり、図９Ｃに示すように、第二磁石部材１２０が第１の方向に距離Ｍ移動し、中央ヨーク７０が第２の方向に移動することにより、中央ヨーク７０と第二磁石部材１２０との距離ｄはなくなる。その状態を図１２Ｂに示す。
　また、左方（第１の方向）に向かって移動する駆動部材６０の中央主要部の左側面が、左側の外壁部５７Ａの内面に当接して停止する。（図１２Ｂに“０”で示す。）なお、上述した移動は瞬間的に行われる。駆動部材６０が左方に移動し停止状態で、かつ、中央ヨーク７０と第二磁石部材１２０が吸着した状態を第二の状態と呼び、第二の状態の発電装置を図１２Ａに示す。図１２Ｂは図１２Ａの部分拡大図である。図１２Ａ（図１２Ｂ）は水平方向の断面図である。
　また、図１１は、図１０と図１３の間の状態を示す本実施の形態の発電装置の垂直方向の断面図である。
　図１１については同じ構成については同一の符号を付与し、説明を省略する。
　〔第二の状態〕
　駆動部材６０が左方に移動して停止状態になった時、図１２Ａおよび図１２Ｂに示すように、第一磁石部材１１０においては、第一突出部１１５が第一補助ヨーク１３０に近接した吸着状態になっている。第二突出部１１６は中央ヨーク７０の太幅部７１の左側端面から離間している。第二磁石部材１２０においては、第三突出部１２５が中央ヨーク７０の太幅部７１の右側端面と当接した吸着状態になっている。第四突出部１２６は第二補助ヨーク１３１から離間している。
　最終的に、スライド部材１８０は、図１３および図１４に示すように、右側の外壁部５７Ｂに当接して右端の位置で停止する。図１３に示す状態（第二の状態）では、右側の押圧部１８２は第一面１６６上から第三面１６８上に移動している。
　第二の状態では、スライド部材１８０の右側の押圧部１８２が、右側の駆動体１６０の第三面１６８上に当接状態になっている。この時、駆動体１６０が右回転の方向に回動し、押し下げ状態になっている。図１３に示す状態の時、駆動部材６０については、図１２に示す状態である。つまり、駆動部材６０は、中央主要部の左側面が左側の外壁部５７Ａの内面に当接して停止している。右側の駆動体１６０用の二つのＵ字ばね１７０はほぼ伸びた状態（僅かに撓んだ状態）で、上記駆動部材６０に対して若干左方に付勢するばね力を加えている。左側の駆動体１５０用の二つのＵ字ばね１７０は完全に伸びた状態であり、左側の駆動体１５０には左側の押圧部１８２は接触していない。このため、左側の駆動体１５０は、左端が上方に位置する押し下げ前の状態になっている。
　第二の状態では、磁気回路構成部は上述説明した図１２Ａ（図１２Ｂ）に示す状態のままである。つまり、中央ヨーク７０は、第二磁石部材１２０に吸着しており、中央ヨーク７０の被規制部７２内に位置する中間部５８Ｂの左側面と被規制部７２の左側端面との間、言い換えれば中間部５８Ｂからみて左側位置に間隙Ｌがある状態になっている。
　そして、第二の状態では、第一磁石部材１１０の第二突出部１１６は中央ヨーク７０の太幅部７１の左側端面から離間している（図１２Ｂに“ｄ”で示す）。また、第二磁石部材１２０の第三突出部１２５が中央ヨーク７０の太幅部７１の右側端面と当接した吸着状態になっている。
　第二の状態では、中央ヨーク７０には、第二磁石部材１２０の磁束が第二磁性体１２４を介して太幅部７１に伝わり、その後、第二磁性体１２３に戻る経路で伝わる。第二の状態では、第一の状態の時とは磁束の流れる方向が逆になる。
　つまり、第一の状態から第二の状態に変化すると、中央ヨーク７０に流れる磁束の方向が変わり、その磁束の流れの変化に応じてコイル８５に起電力が生じる。コイル８５で生じた起電力はターミナル８７を介して配線基板５２に設けられた電極部５３に給電される。そして、配線基板５２の電気回路部が作動する。電気回路部の作動内容としては、例えば、所定の無線信号を生成して送信するなどがあげられる。
　本実施の形態の発電装置では、上述した説明からも明らかなように、第一磁石部材と、第一磁石部材とＮ極側が逆方向に配置される第二磁石部材と、水平移動が可能で、第一磁石部材と第二磁石部材との間に配置される中央ヨークと、中央ヨークの外周に配置されるコイルと、第一磁石部材および第二磁石部材を保持しながら水平移動する駆動部材とを備える。そして、駆動部材および中央ヨークは第１の方向に水平移動する。中央ヨークの第１の方向への水平移動が停止した後、駆動部材はさらに第１の方向へ水平移動し、かつ、中央ヨークは第１の方向と反対の第２の方向へ水平移動する。
　つまり、本実施の形態の発電装置では、第一の状態から第二の状態に至る間に中央ヨーク７０そのものが第二磁石部材１２０側に向けて（第２の方向）移動可能な構成としている。中央ヨーク７０の第２の方向への移動分だけ、吸着時間の短縮化ができ、中央ヨーク７０の磁束の流れの変化に要する時間を少なくできる。よって、容易に大きい起電力が得られる発電装置を提供できる。
　さらに、本実施の形態の発電装置では、中央ヨーク７０の動作を規制するために、中央ヨーク７０に被規制部７２が設けられている。被規制部７２内に段付き突起５８の中間部５８Ｂ（固定部）を配置している。この構成により、駆動部材６０の水平移動中に、駆動部材６０と同じ水平方向（第１の方向）に向けて移動している中央ヨーク７０が停止する。この構成により、水平方向（第１の方向）に中央ヨーク７０を移動させる時における中央ヨークの移動距離を、間隙Ｌの設定で容易に設定でき、好ましい。
　なお、第二の状態から第一の状態への変化する場合は、スライド部材１８０を左方に移動させる。その動作状態は上述した第一の状態から第二の状態へ変化した場合と、左右を逆にした説明となる。第二の状態から第一の状態への変化する場合は、第一の状態から第二の状態へ変化した場合と同様であるため、詳細説明は省略する。
　第二の状態から第一の状態への変化する場合、中央ヨーク７０が第一磁石部材１１０に向かって移動して第一磁石部材１１０に吸着するため、第一の状態から第二の状態へ変化した場合と同様の効果が得られる。
　以上のように、本発明は、中央ヨーク７０そのものを所定範囲で移動可能なものとして、それによって大きい起電力が得られる新たな磁気回路構成部を有したものとしたことを特徴としている。
　さらに本実施の形態では、中央ヨーク７０そのものが移動して第一磁石部材１１０（または、第二磁石部材１２０）に吸着するため、駆動部材６０が樹脂製の外壁部５７Ａ（または、外壁部５７）に当接して停止する。よって、上記吸着時の音の低減ができるという付帯的な効果が得られる。
　なお、本発明の構成は、上述した本実施の形態に限定されることはない。例えば、中央ヨーク７０の被規制部７２の形状や形成位置などは適宜設定してもよいし、その被規制部７２内に配置される固定部として、上ケース５５に設けられた段付き突起５８に限定されるものではない。
　また、本実施の形態では、上ケース５５の外壁部５７Ａ（または５７Ｂ）によって、駆動部材６０の左右方向への移動を規制しているが、この構成に限定されるものではない。
　また、被規制部７２以外の中央ヨーク７０の形状、第一磁石部材１１０、第二磁石部材１２０の形状や構成なども上述したもののみに限定されるものではなく、適宜設定すればよい。
　また、本実施の形態では、駆動部材６０と駆動体１５０、１６０とをＵ字ばね１７０で接続していたが、用いるばねは、Ｕ字ばね１７０に限定されるものではない。
　また、駆動体１５０、１６０としても、軸支箇所を左右方向側の端部位置にあたる箇所に構成し、左右方向側の中央位置にあたる箇所を押し下げる構成などにしてもよい。
　また、配線基板５２を必ずしも有する必要はなく、磁気回路構成部のみを有していてもよい。さらに、第一補助ヨーク１３０および第二補助ヨーク１３１は必要に応じて設ければよい。
　また、本実施の形態において、「矩形」、「矩形状」の用語を用いて説明したが、必ずしも厳密な矩形である必要はなく、本実施の形態で説明に用いたい「矩形」、「矩形状」の用語には、角部が丸まっている略矩形も含まれる。
　本発明における発電装置は、大きい起電力が得られる発電装置を提供することができるという有利な効果を有し、各種電子機器などに有用である。
　５０　下ケース
　５０Ａ　保持部
　５１　蓋板部
　５２　配線基板
　５３　電極部
　５４　貫通孔
　５５　上ケース
　５６　中板部
　５７，５７Ａ，５７Ｂ　外壁部
　５８　段付き突起
　５８Ａ　根元部
　５８Ｂ　中間部
　５８Ｃ　先端部
　５９　スリット状溝部
　６０　駆動部材
　６１　コイル用貫通孔
　６３　延設部
　６４，６５　第一係止部
　６７　矩形孔
　７０　中央ヨーク
　７１　太幅部
　７２　被規制部
　７３　細幅部
　８０　コイル保持用部材
　８１　面状部
　８２　側壁部
　８３　ターミナル装着部
　８４　被固定部
　８５　コイル
　８７　ターミナル
　８８　円弧状部
　１１０　第一磁石部材
　１１１，１２１　永久磁石
　１１３，１１４　第一磁性体
　１１５　第一突出部
　１１６　第二突出部
　１２０　第二磁石部材
　１２３，１２４　第二磁性体
　１２５　第三突出部
　１２６　第四突出部
　１３０　第一補助ヨーク
　１３１　第二補助ヨーク
　１４１，１４２　軸受け部
　１５０，１６０　駆動体
　１５２，１６２　円柱軸部
　１５４，１６４　第二係止部
　１５６，１６６　第一面
　１５７，１６７　第二面
　１５８，１６８　第三面
　１５９，１６９　線状突起
　１７０　Ｕ字ばね
　１８０　スライド部材
　１８２　押圧部
　１８２Ａ　逃げ溝

Claims (4)

  1. 　第一磁石部材と、
    　前記第一磁石部材とＮ極側が逆方向に配置される第二磁石部材と、
    　水平移動が可能で、前記第一磁石部材と前記第二磁石部材との間に配置される中央ヨークと、
    　前記中央ヨークの外周に配置されるコイルと、
    　前記第一磁石部材および前記第二磁石部材を保持しながら水平移動する駆動部材と
    を備え、
    　前記駆動部材および前記中央ヨークは第１の方向に水平移動し、
    　前記中央ヨークの前記第１の方向への水平移動が停止した後、前記駆動部材はさらに前記第１の方向へ水平移動し、かつ、前記中央ヨークは前記第１の方向と反対の第２の方向へ水平移動する
    ことを特徴とする発電装置。
  2. 　さらに、固定部を備え、
    　前記中央ヨークが被規制部を有し、
    　前記被規制部に前記固定部が配置され、
    　前記被規制部と前記固定部との間に隙間を有し、
    　前記固定部と前記被規制部とが接すると、前記中央ヨークの前記第１の方向への水平移動が停止する
    ことを特徴とする請求項１記載の発電装置。
  3. 　さらに、ケースを備え、
    　前記ケースが外壁部を有し、
    　前記駆動部材と前記外壁部が接すると、前記駆動部材の前記第１の方向への水平移動が停止する
    ことを特徴とする請求項１記載の発電装置。
  4. 　さらに、ばねと、回動可能な駆動体とを備え、
    　前記駆動部材に前記ばねを介して前記駆動体が接続され、
    　前記駆動体の回動に応じて前記ばねにばね力が蓄積され、
    　前記ばね力により前記駆動部材の水平移動がなされる
    ことを特徴とする請求項１記載の発電装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111725968A (zh) * 2016-04-19 2020-09-29 松下知识产权经营株式会社 发电装置
WO2021002242A1 (ja) * 2019-07-02 2021-01-07 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 入力装置、及び発電装置

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9997286B2 (en) * 2015-09-28 2018-06-12 Apple Inc. Magnetically actuated restraining mechanisms
CN105703596B (zh) * 2016-03-29 2020-05-01 金龙机电股份有限公司 一种线性电机
CN105871165B (zh) * 2016-03-31 2019-10-18 金龙机电股份有限公司 一种线性电机
GB2572350B (en) * 2018-03-27 2023-01-25 Hitachi Rail Ltd An electromechanical generator for converting mechanical vibrational energy into electrical energy
GB2572349B (en) * 2018-03-27 2021-08-11 Perpetuum Ltd An electromechanical generator for converting mechanical vibrational energy into electrical energy
JP7063691B2 (ja) * 2018-04-06 2022-05-09 フォスター電機株式会社 振動アクチュエータ
JP6750825B2 (ja) * 2018-08-28 2020-09-02 ミネベアミツミ株式会社 振動アクチュエータ及び電子機器
WO2020184108A1 (ja) * 2019-03-12 2020-09-17 アルプスアルパイン株式会社 電磁駆動装置及び操作装置
JP7291246B2 (ja) 2019-04-11 2023-06-14 コンチネンタル・エンジニアリング・サーヴィシズ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 自動車内での高性能低音再生のための剛構造体用の振動アクチュエータ
US20210013786A1 (en) * 2019-07-08 2021-01-14 West Virginia University High frequency resonant linear machines
US20210067023A1 (en) * 2019-08-30 2021-03-04 Apple Inc. Haptic actuator including shaft coupled field member and related methods
KR20210047576A (ko) * 2019-10-22 2021-04-30 주식회사 씨케이머티리얼즈랩 래디얼 마그넷 액추에이터
CN113572333B (zh) * 2020-04-28 2024-03-29 日本电产三协株式会社 致动器
JP7410791B2 (ja) * 2020-04-28 2024-01-10 ニデックインスツルメンツ株式会社 アクチュエータ
JP2022049071A (ja) * 2020-09-16 2022-03-29 株式会社東芝 振動発電機
CN112564541B (zh) * 2020-12-09 2021-09-28 上海大学 一种用于低频运动的电磁摩擦电混合式能量收集器
CN217388499U (zh) * 2021-05-06 2022-09-06 瑞声光电科技(常州)有限公司 线性振动电机

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011120360A (ja) * 2009-12-02 2011-06-16 Takenaka Komuten Co Ltd 発電装置
JP2011160548A (ja) * 2010-01-29 2011-08-18 Takenaka Komuten Co Ltd 発電装置
WO2013084409A1 (ja) * 2011-12-09 2013-06-13 パナソニック株式会社 発電装置
JP2013135566A (ja) * 2011-12-27 2013-07-08 Brother Ind Ltd 振動発電機

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3165856B2 (ja) * 1996-12-26 2001-05-14 帝国通信工業株式会社 振動発生器
JP3595955B2 (ja) * 1999-05-28 2004-12-02 三四郎 荻野 ベーシックファクターを用いた発電機能を有する電動機
GB2446685B (en) * 2007-11-27 2009-04-01 Perpetuum Ltd An electromechanical generator for converting mechanical vibrational energy into electrical energy

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011120360A (ja) * 2009-12-02 2011-06-16 Takenaka Komuten Co Ltd 発電装置
JP2011160548A (ja) * 2010-01-29 2011-08-18 Takenaka Komuten Co Ltd 発電装置
WO2013084409A1 (ja) * 2011-12-09 2013-06-13 パナソニック株式会社 発電装置
JP2013135566A (ja) * 2011-12-27 2013-07-08 Brother Ind Ltd 振動発電機

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111725968A (zh) * 2016-04-19 2020-09-29 松下知识产权经营株式会社 发电装置
CN111725968B (zh) * 2016-04-19 2022-09-13 松下知识产权经营株式会社 发电装置
WO2021002242A1 (ja) * 2019-07-02 2021-01-07 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 入力装置、及び発電装置
CN113994573A (zh) * 2019-07-02 2022-01-28 松下知识产权经营株式会社 输入装置以及发电装置

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