WO2017098704A1 - 発電装置及びこれを備えた電子機器 - Google Patents

Abstract

本開示の発電装置は、筐体と、前記筐体に対して移動可能な操作部と、弾性を有し、一部が前記筐体に固定された片持ち梁状の振動体と、前記振動体に設けられ、前記振動体が振動方向に振動したときの前記振動体の振動エネルギーを電気エネルギーに変換する圧電素子と、前記操作部に連動し、かつ前記筐体に対して、前記振動方向に交差するスライド方向において第１位置と第２位置との間で直進移動するスライド片と、前記振動体に設けられ、前記スライド片が直進移動する際の前記スライド片の軌道上に位置し、前記スライド片が前記第１位置から前記第２位置に移動する際、前記スライド片に接触して前記スライド片を乗り越えることで前記振動方向に移動するように構成された接触片と、を有する。

Description

発電装置及びこれを備えた電子機器

　本開示は、一般に発電装置及びこれを備えた電子機器に関し、より詳細には、圧電素子にて振動エネルギーを電気エネルギーに変換することで発電する発電装置及びこれを備えた電子機器に関する。

　従来、圧電素子を用いた発電装置が知られている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。

　特許文献１に記載の発電装置は、押釦と連動するレバーにより一方向に回転するラチェット付きの歯車と、歯車により断続的に弾性変形させられる板ばねと、圧電素子とを有している。圧電素子は、板ばねの弾性復帰力により衝撃荷重を受けて起電力を発生する。

　また、特許文献２に記載の発電装置は、圧電体層を有した振動片を加振して発電を行う。この発電装置は、回転面に沿って回転可能な回転錘の回転エネルギーを、加振機構によって垂直方向の振動として振動片に伝達する。加振機構は、回転錘の回転に伴って垂直方向に旋回駆動される加振レバーを有し、加振レバーより垂直方向の打撃を振動片に与えることで、振動片に垂直方向の振動を励起する。

特開昭５５－１３７５９８号公報 特開平１０－４２５７７号公報

　本開示の一態様の発電装置は、筐体と、前記筐体に対して移動可能な操作部と、弾性を有し、一部が前記筐体に固定された片持ち梁状の振動体と、前記振動体に設けられ、前記振動体が振動方向に振動したときの前記振動体の振動エネルギーを電気エネルギーに変換する圧電素子と、前記操作部に連動し、かつ前記筐体に対して、前記振動方向に交差するスライド方向において第１位置と第２位置との間で直進移動するスライド片と、前記振動体に設けられ、前記スライド片が直進移動する際の前記スライド片の軌道上に位置し、前記スライド片が前記第１位置から前記第２位置に移動する際、前記スライド片に接触して前記スライド片を乗り越えることで前記振動方向に移動するように構成された接触片と、を有する。

　本開示の一態様の電子機器は、上記一態様の発電装置と、前記発電装置の前記圧電素子に電気的に接続された信号処理回路と、を有する。

図１Ａは、実施形態１に係る発電装置を備えた電子機器の断面図である。 図１Ｂは、図１ＡにＺ１で示す範囲の概略断面図である。 図２は、実施形態１に係る発電装置を有する電子機器の斜視図である。 図３は、実施形態１に係る発電装置を有する電子機器の分解斜視図である。 図４は、実施形態１に係る発電装置を有する電子機器の第２のケース及び信号処理回路を外した状態の断面図である。 図５Ａは、発電装置のスライド片が第１位置から第２位置に移動する際の動作説明図である。 図５Ｂは、発電装置のスライド片が第１位置から第２位置に移動する際の動作説明図である。 図５Ｃは、発電装置のスライド片が第１位置から第２位置に移動する際の動作説明図である。 図５Ｄは、発電装置のスライド片が第１位置から第２位置に移動する際の動作説明図である。 図６Ａは、発電装置のスライド片が第２位置から第１位置に移動する際の動作説明図である。 図６Ｂは、発電装置のスライド片が第２位置から第１位置に移動する際の動作説明図である。 図６Ｃは、発電装置のスライド片が第２位置から第１位置に移動する際の動作説明図である。 図６Ｄは、発電装置のスライド片が第２位置から第１位置に移動する際の動作説明図である。 図７Ａは、発電装置のスライド片が第１位置から第２位置に移動する際の、スライド片と接触片との相対的な位置関係を示す概念図である。 図７Ｂは、発電装置のスライド片が第２位置から第１位置に移動する際の、スライド片と接触片との相対的な位置関係を示す概念図である。 図８は、実施形態２に係る発電装置の振動体及び接触片の斜視図である。

　実施形態の説明に先立ち、発電装置の開発に対する市場の要求について説明する。近年、石油を主とした化石燃料を原料とする発電設備の増加により、将来の化石燃料の枯渇が大きな課題となっている。そこで、化石燃料を使用しない自立型の発電装置の開発が望まれている。自立型の発電装置としては、例えば水力、太陽光、風力、及び地熱などによる発電方式が知られているが、これらの発電装置では、大規模の設備が必要である。

　一方、圧電素子にて振動エネルギーを電気エネルギーに変換することで発電する振動型の発電装置は、大規模の設備が不要であり、水力、太陽光、風力、及び地熱などによる発電方式に比べて小型化できる。そのため、振動型の発電装置は、比較的小型の電子機器などへも搭載できる可能性を有している。しかし、この種の発電装置は、圧電素子に加わる振動エネルギーによって発電するので、単純に発電装置の小型化を図った場合、圧電素子に加わる振動の振幅が小さくなり、発電量の低下につながる可能性がある。

　また、上述したような従来の発電装置においては、回転体（特許文献１の歯車、特許文献２の回転錘及び加振レバー）が必須であるため、筐体内に、回転体が回転できるだけのスペースが必要である。そのため、発電装置の小型化を図るためには、回転体のサイズを小さく抑える必要があるが、回転体のサイズが小さくなると、振動体（特許文献１の板ばね、特許文献２の振動片）の振幅が小さくなり、発電量の低下につながることがある。

　そこで、以下に説明する実施形態では、小型化を図りながらも、発電量の低下を抑制可能とする振動型の発電装置を例示する。

　（実施形態１）
　（１）概要
　実施形態１に係る発電装置１は、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、筐体２と、操作部３と、振動体４と、圧電素子５と、スライド片６と、接触片７と、を有している。

　操作部３は、筐体２に対して移動可能である。振動体４は、弾性を有し、一部が筐体２に固定された片持ち梁状に構成されている。圧電素子５は、振動体４に設けられている。圧電素子５は、振動体４が振動方向に振動したときの振動体４の振動エネルギーを電気エネルギーに変換する。

　スライド片６は、操作部３に連動する。スライド片６は、筐体２に対して、振動方向に交差するスライド方向において第１位置と第２位置との間で直進移動する。接触片７は、振動体４に設けられている。接触片７は、スライド片６が直進移動する際のスライド片６の軌道上に位置している。接触片７は、スライド片６が第１位置から第２位置に移動する際、スライド片６に接触してスライド片６を乗り越えることで振動方向に移動するように構成されている。

　ここでいう「振動方向」は、振動体４が振動する方向である。本実施形態では一例として、振動体４は板状であって、振動方向は振動体４の厚み方向である。ここでいう「スライド方向」は、筐体２に対してスライド片６が直進移動する方向である。スライド片６は、第１位置と第２位置との間で直進移動するので、第１位置と第２位置とを結ぶ直線方向が「スライド方向」となる。スライド方向と振動方向とは平行ではなく、互いに交差する方向である。

　また、接触片７は振動体４に設けられていればよく、接触片７は振動体４と一体でも別体でもよい。すなわち、接触片７と振動体４とは一部材で一体に構成されていてもよいし、接触片７と振動体４とは別部材からなり、接触片７が振動体４に結合されていてもよい。同様に、圧電素子５は振動体４に設けられていればよく、圧電素子５は振動体４と一体でも別体でもよい。すなわち、圧電素子５と振動体４とは一部材で一体に構成されていてもよいし、圧電素子５と振動体４とは別部材からなり、圧電素子５が振動体４に結合されていてもよい。

　要するに、本実施形態の発電装置１では、操作部３が筐体２に対して移動すると、操作部３に連動して、スライド片６が第１位置と第２位置との間でスライド方向に直進移動する。スライド片６の軌道上には接触片７が位置するので、スライド片６が直進移動すると、スライド片６に接触片７が接触する。そして、スライド片６が第１位置から第２位置に移動する際には、スライド片６に接触した接触片７は、スライド片６を乗り越えるようにして振動方向に移動する。なお、接触片７がスライド片６を乗り越える動作の詳細については、図５Ａ～図５Ｄを参照しながら後述する。言い換えれば、スライド片６がスライド方向に移動して接触片７を通過するとき、接触片７はスライド片６に弾かれるようにして振動方向に移動する。これにより、スライド片６が第１位置から第２位置に移動する際、スライド片６がスライド方向に移動する直進運動が、接触片７の振動方向への直進運動に変換される。接触片７は振動体４に設けられているので、接触片７が振動方向に移動することで、振動体４は振動方向に振動する。振動体４が振動すれば、振動体４の振動エネルギーは、圧電素子５によって電気エネルギーに変換される。

　したがって、本実施形態の発電装置１では、操作部３が操作されることにより、操作部３の移動に伴って振動体４を振動させ、圧電素子５にて電力を発生することができる。つまり、発電装置１は、操作部３の操作に伴って発電することができる。

　また、本実施形態の発電装置１は、図１Ａに示すように電子機器１０に適用可能である。すなわち、本実施形態の電子機器１０は、発電装置１と、信号処理回路１１とを有している。信号処理回路１１は、発電装置１の圧電素子５に電気的に接続されている。これにより、電子機器１０は、操作部３が操作されて発電装置１で発電された電力によって、信号処理回路１１を動作させることができる。したがって、電子機器１０は、別途、電池、バッテリ、又は商用電源などからの電力供給を不要となる。

　上述したように、本実施形態の発電装置１及びこれを備えた電子機器１０では、スライド片６がスライド方向に沿って第１位置から第２位置へと移動するのに伴って、振動体４を振動方向に振動させる。このときのスライド片６のスライド方向への移動量は、接触片７がスライド片６を乗り越えられるように、スライド方向におけるスライド片６の寸法にスライド方向における接触片７の寸法を加えた値以上であればよい。そして、スライド片６の移動量と振動体４の振動の振幅とは直接的には関係しないので、スライド片６の移動量を小さくしても、発電量の低下には直結しない。したがって、小型化を図りながらも発電量の低下を抑制可能な発電装置１、及びこれを備えた電子機器１０が実現される。

　（２）詳細
　以下、本実施形態の発電装置１及びこれを備えた電子機器１０の詳細について、図面を参照して説明する。ただし、以下に説明する構成は、本開示の一例に過ぎず、本開示は下記の実施形態に限定されない。したがって、この実施形態以外であっても、本開示に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

　以下では特に断りがない限り、「振動方向」を上下方向、「スライド方向」を左右方向として説明する。さらに、筐体２の表面から操作部３が突出する向きを上方、第１位置（図５Ａに示す位置）から第２位置（図５Ｄに示す位置）に移動するときのスライド片６の移動の向きを右方として説明する。つまり、図１Ａ等において、「上」、「下」、「左」、「右」の矢印で示す通りに上下左右の各方向を規定する。また、以下では、図１Ａの紙面に直交する方向を前後方向とし、手前側を前方として説明する。つまり、図２等において「前」、「後」の矢印で示す通りに前後の各方向を規定する。ただし、これらの方向は発電装置１の使用方向を規定する趣旨ではない。また、図面中の各方向を示す矢印は説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。

　また、本実施形態では、「振動方向」と「スライド方向」とは互いに直交することとして説明する。なお、ここでいう「直交」は、厳密に９０度で交わる状態だけでなく、ある程度の誤差の範囲内で略直交する状態も含む意味である（以下、同様の意味で「直交」を用いる）。

　（２．１）電子機器
　まず、発電装置１を備えた電子機器１０について、図１Ａ～図３を参照しながら説明する。

　電子機器１０は、信号処理回路１１を、筐体２内に有している。つまり、電子機器１０は、発電装置１と筐体２を共有しており、１つの筐体２に対して、発電装置１の構成要素と電子機器１０の構成要素とが設けられている。

　筐体２は、合成樹脂製である。筐体２は、第１のケース２１と、第２のケース２２とを有している。第１のケース２１及び第２のケース２２は、いずれも開口部を有している。第１のケース２１と第２のケース２２とは、開口部の周縁部同士が接合されて、筐体２を構成している。ここでは、第１のケース２１が下側、第２のケース２２が上側となるように、第１のケース２１と第２のケース２２とは上下方向に組み合わされて接合されている。

　第１のケース２１と第２のケース２２との接合は、例えば、レーザ溶着によって実現される。これにより、電子機器１０では、第１のケース２１と第２のケース２２との接合箇所から、水などが筐体２内に浸入することを抑制できる。また、電子機器１０は、発電装置１を備えているため、電池又はバッテリなどが不要である。すなわち、電子機器１０の筐体２内には電池又はバッテリを収納するための空間が不要であり、筐体２には該空間へのアクセスを可能とする蓋も不要である。したがって、筐体２と蓋との隙間からの水の浸入も抑制可能である。そのため、本実施形態の電子機器１０は、とくに屋外での使用に好適である。

　信号処理回路１１は、プリント基板１３と、スイッチ１２を含む電子部品と、を有している。電子部品はプリント基板１３に実装されている。信号処理回路１１は、スイッチ１２の他、例えば、電源回路、制御回路、メモリ、及び送信回路などを構成する電子部品を含んでいる。

　スイッチ１２は、操作部３に連動しており、操作部３が押されている間だけスイッチ１２がオン状態になる。つまり、操作者１００（図５Ａ参照）が操作部３を操作することで、スイッチ１２がオンする。したがって、信号処理回路１１では、操作部３の操作による操作者１００からの指令を取得することができる。すなわち、操作部３は、発電装置１に発電させるための操作部と、信号処理回路１１へ操作者１００からの指令を与えるための操作部とを兼ねている。これにより、信号処理回路１１へ操作者１００からの指令を与えるための操作部が、発電装置１の操作部３とは別途に設けられる構成に比べて、部品点数が少なく抑えられる。なお、図５Ａ等では、操作者１００の手指を図示している。

　以下に、操作部３及びスイッチ１２の構成について、さらに詳しく説明する。本実施形態では、操作部３は、それぞれ筐体２に対して移動可能な複数（ここでは２つ）の操作子３０１，３０２を有している。図１Ａに示すように、複数の操作子３０１，３０２は、左右方向に並べて配置されている。スイッチ１２は、複数の操作子３０１，３０２に一対一で対応するように複数（ここでは２つ）設けられている。操作子３０１及びスイッチ１２の組み合わせと、操作子３０２及びスイッチ１２の組み合わせとでは、共通の構成を採用している。そのため、以下では、特に断りがない限り、操作子３０１及びスイッチ１２について説明し、操作子３０２及びスイッチ１２については、操作子３０１及びスイッチ１２についての説明を読み替えて適用することとして説明を省略する。

　操作子３０１は、第２のケース２２に組み付けられている。操作子３０１は、ボタン３１と、防水ゴム３２と、ばね３３とを有している。第２のケース２２には、操作子３０１を取り付けるための貫通孔２２１が形成されている。ここでは、貫通孔２２１は、第２のケース２２の上面に円形状に開口し、かつ第２のケース２２を上下方向に貫通する孔である。なお、図１Ａ、図５Ａ～図６Ｄにおいては、片方の操作子３０１の防水ゴム３２の図示を省略している。

　ボタン３１は、合成樹脂製である。ボタン３１は、突起３１１と、フランジ３１２と、一対の押圧片３１３とを有している。フランジ３１２は上下方向に扁平な円盤状である。突起３１１は、フランジ３１２の上面の中央部から上方に突出する円柱状に形成されている。一対の押圧片３１３は、フランジ３１２の外周面から前後方向の両側に突出している。ボタン３１は、突起３１１が筐体２の内側から貫通孔２２１を貫通するように、第２のケース２２に組み付けられている。これにより、少なくとも突起３１１の先端部（上端部）は、貫通孔２２１を通して、筐体２の上面から上方に突出する。

　防水ゴム３２は、第２のケース２２の上面における貫通孔２２１の周縁部に固定されている。防水ゴム３２は、ドーム状に形成され、貫通孔２２１及び突起３１１を覆っている。防水ゴム３２は、防水ゴム３２越しにボタン３１を押すことができるように、十分な可撓性を有している。フランジ３１２の上面は、防水ゴム３２又は第２のケース２２の下面に対向する。すなわち、フランジ３１２が防水ゴム３２又は第２のケース２２の内面に当たることにより、筐体２の上面からの突起３１１の突出寸法が、規定寸法以下に規制される。なお、防水ゴム３２と第２のケース２２とは、例えば、２色成形などによって一体に成形されていることが好ましい。これにより、電子機器１０では、防水ゴム３２と第２のケース２２との間に隙間が生じることを抑制でき、水などが筐体２内に浸入することを抑制できる。したがって、本実施形態の電子機器１０は、とくに屋外での使用に好適である。

　スイッチ１２は、筐体２に収納されたプリント基板１３の上面であって、ボタン３１に対応する位置、つまり貫通孔２２１の下方に配置されている。ばね３３は、ボタン３１のフランジ３１２とスイッチ１２との間に挟まれるように配置されている。

　上記構成により、ボタン３１が押されていない状態、つまり定常状態では、ばね３３の弾性力によってボタン３１は可動範囲の上端位置に位置する。このときの操作子３０１（操作部３）の位置を、以下では「基準位置」という。操作子３０１が基準位置にあれば、操作子３０１に対応するスイッチ１２はオフである。ボタン３１が押された状態では、基準位置からボタン３１が下方に移動してばね３３を圧縮し、ボタン３１に印加された下向きの力がばね３３を介してスイッチ１２に伝達される。このときの操作子３０１（操作部３）の位置を、以下では「操作位置」という。操作子３０１が操作位置にあれば、スイッチ１２はオンになる。ボタン３１を押す力が無くなると、ばね３３の弾性力によって操作子３０１は基準位置に復帰し、スイッチ１２はオフになる。

　要するに、操作部３は、操作者１００の操作に応じて、上下方向に沿って基準位置と操作位置との間を直進移動する。そして、操作部３が、定常状態となる基準位置にあればスイッチ１２はオフになり、操作部３が操作位置にあればスイッチ１２はオンになる。このようにして、操作部３及びスイッチ１２は、操作部３が押されている間だけスイッチ１２がオン状態になるモーメンタリ型の押釦スイッチを構成する。

　ところで、電子機器１０は、信号処理回路１１と圧電素子５との間に電気的に接続されるコンデンサを有することが好ましい。これにより、電子機器１０は、圧電素子５が発電する電荷をコンデンサに貯めることができ、信号処理回路１１の最低動作電圧以上の電圧を、信号処理回路１１に安定して印加することができる。

　（２．２）発電装置
　次に、発電装置１の構成について、図１Ａ～図４を参照しながら説明する。なお、図４は、第２のケース２２及び信号処理回路１１を外した状態の電子機器１０を示す、図１ＡのＸ１－Ｘ１断面図である。図１Ａは、図４のＸ２－Ｘ２断面図である。

　本実施形態の発電装置１は、筐体２、操作部３、振動体４、圧電素子５、スライド片６、及び接触片７に加えて、スライダ６０、復帰ばね８及び連動機構９をさらに有している。これらの発電装置１の構成要素のうち、筐体２及び操作部３については、発電装置１と電子機器１０とで共用されている。

　振動体４及び圧電素子５は、筐体２内に設けられている。振動体４は、平面視が左右方向に長い長方形状となる弾性板４１を有している。弾性板４１は、弾性を有する板材、例えば、ステンレス（ＳＵＳ）などの金属板にて構成されている。圧電素子５は、図１Ｂに示すように、弾性板４１の厚み方向（上下方向）の両面に取り付けられている。これにより、振動体４と圧電素子５とは一体に構成されている。圧電素子５は、例えば、接着により弾性板４１に貼り付けられている。なお、図１Ｂ及び図７Ａ以外では、圧電素子５の図示を省略する。

　振動体４は、長手方向（左右方向）の一端部（本実施形態では左端部）を固定端、他端部（本実施形態では右端部）を自由端とする、片持ち梁構造を成す。片持ち梁状の振動体４は、弾性板４１が撓むことにより、弾性板４１の厚み方向である上下方向において、自由端である振動体４の右端部が振動可能である。そして、弾性板４１が上下方向に振動することで、圧電素子５に歪みが加えられて、圧電素子５にて電力を発生する。つまり、上下方向（振動方向）における弾性板４１の振動エネルギーが、圧電素子５にて電気エネルギーに変換される。

　本実施形態では、弾性板４１の固定端側の端部（左端部）は、第１のケース２１に固定されることにより、筐体２に保持されている。具体的には、第１のケース２１の内面に設けられた取付台２１１と、取付板２１２との間に、弾性板４１の左端部が挟まれるようにして、弾性板４１が筐体２に保持される。弾性板４１には、取付孔４２が形成されており、取付板２１２は、取付孔４２を通して取付ねじ２１３にて取付台２１１に固定される。

　接触片７は、振動体４に設けられている。本実施形態では、弾性板４１の自由端側の端部（右端部）が、下方に向けて、正面視が所定の径の円弧状となるように曲げられた形状である。具体的には、弾性板４１の右端部がカール曲げ加工されている。そして、円弧状に曲げられた部分が、接触片７を構成する。このように、本実施形態では振動体４と接触片７とは一体に構成されている。詳しくは後述するが、接触片７は、弾性板４１の短手方向である「幅方向」に離間した複数箇所（本実施形態では２箇所）に設けられている。つまり、振動体４には、幅方向に離間した２つの接触片７が設けられている。ここでいう「幅方向」は、スライド方向（左右方向）と振動方向（上下方向）との両方に直交する方向であって、本実施形態では前後方向である。

　また、図４に示すように、振動体４において一対の接触片７の各々の左側方には、幅方向における振動体４の寸法を、振動体４における他の部位よりも小さくする切欠部４３が形成されている。切欠部４３が形成されることにより、振動体４は、第１位置にある状態（図４の状態）のスライド片６との干渉を回避できる。

　スライド片６は、スライダ６０の一部である。スライダ６０は、操作部３に連動し、かつ筐体２に対して、左右方向に直進移動するように構成されている。スライダ６０は、筐体２内に収納されている。スライダ６０は、合成樹脂製である。スライダ６０は、矩形枠状に形成されている。

　スライダ６０は、矩形枠状の枠体６１と、枠体６１の下面から下方に突出する一対の突出片６２とを有している。スライダ６０は、第２のケース２２と信号処理回路１１（プリント基板１３）との間に枠体６１が位置するように、筐体２内に配置される。枠体６１の上面のうち、ボタン３１の押圧片３１３と対向する位置には、左方に向けて傾斜した傾斜面６３が形成されている。本実施形態では、操作部３においてボタン３１は２つ設けられており、押圧片３１３は１つのボタン３１につき一対設けられているため、押圧片３１３は４つ存在する。そのため、傾斜面６３は、４つの押圧片３１３に対応して４箇所に形成されている。また、押圧片３１３における傾斜面６３との対向面は、傾斜面６３に平行な押圧面３１４を構成する。

　突出片６２は、枠体６１の前後方向の両端部に設けられている。一対の突出片６２は、それぞれ前後方向（幅方向）を厚み方向とする板状であって、前後方向において互いに対向する。ここで、一対の突出片６２の各々の左右方向の両側には、第１規制片２１４及び第２規制片２１５が設けられている。第１規制片２１４及び第２規制片２１５は、第１のケース２１の上面から上方に向けて突出するように、第１のケース２１に設けられている。

　さらに、復帰ばね８は、枠体６１の右側面と第２のケース２２の内面との間に、圧縮された状態で設けられている。これにより、復帰ばね８は、スライダ６０を左右方向の一方（本実施形態では左方）に押す向きの力を、スライダ６０に作用させる。

　上述したような構成により、スライダ６０は、操作部３の操作に連動し、筐体２に対して左右方向に移動する。すなわち、操作部３が、上下方向に沿って基準位置と操作位置との間を直進移動すると、これに伴って、スライダ６０は、上下方向と交差する左右方向に移動する。

　具体的には、操作部３が押されていない状態、つまり定常状態では、復帰ばね８の弾性力によってスライダ６０は可動範囲の左端位置に位置する。このときのスライダ６０の位置を、以下では「始端位置」という。一方、操作部３が押されて基準位置から操作位置に移動すると、ボタン３１が下方に移動するため、ボタン３１の押圧面３１４が、スライダ６０の傾斜面６３に押し付けられる。この状態でボタン３１が下方に移動すると、スライダ６０は、傾斜面６３にて押圧面３１４から右向きの力を受け、右方へ直進移動する。これにより、復帰ばね８を圧縮しながらスライダ６０は可動範囲の右端位置まで移動する。このときのスライダ６０の位置を、以下では「終端位置」という。そして、操作部３を押す力が無くなると、操作部３は基準位置に復帰するので、ボタン３１が上方に移動する。このとき、ボタン３１の押圧面３１４が、スライダ６０の傾斜面６３を押す力は無くなるため、復帰ばね８の弾性力によってスライダ６０は始端位置に復帰する。さらに、スライダ６０が始端位置へ復帰する際、復帰ばね８の弾性力によってスライダ６０が左方に移動すると、ボタン３１は、押圧面３１４にて傾斜面６３から左向きの力を受け、上方へ直進移動する。

　要するに、本実施形態では、押圧面３１４が傾斜面６３に押し付けられることで、操作部３の移動がスライダ６０へと伝達され、操作部３にスライダ６０が連動する。言い換えれば、押圧面３１４及び傾斜面６３は、操作部３にスライダ６０を連動させる連動機構９を構成する。本実施形態では、上下方向（振動方向）への操作部３の移動が、連動機構９によって、上下方向（振動方向）に直交する左右方向（スライド方向）へのスライダ６０の移動に変換されている。このように、操作部３のボタン３１は、スイッチ１２のオンオフを切り替えることに加えて、スライダ６０をスライドさせる機能を有している。

　本実施形態では、上述したように操作部３は、それぞれ筐体２に対して移動可能な２つの操作子３０１，３０２を有している。そして、押圧面３１４及び傾斜面６３は、２つのボタン３１に対応するように４組設けられている。つまり、連動機構９は、複数の操作子３０１，３０２のうち少なくとも１つの操作子の移動によって、スライド片６を左右方向に移動させるように構成されている。

　また、一対の突出片６２の各々の左右方向の両側には、第１規制片２１４及び第２規制片２１５が設けられているので、左右方向におけるスライダ６０の可動範囲は、第１規制片２１４及び第２規制片２１５にて規制される。つまり、一対の突出片６２の各々が第１規制片２１４に接触する位置が、スライダ６０の可動範囲の左端位置（始端位置）となる。一方、一対の突出片６２の各々が第２規制片２１５に接触する位置が、スライダ６０の可動範囲の右端位置（終端位置）となる。

　ところで、一対の突出片６２は、振動体４の自由端側の端部（右端部）の、前後方向の両側に位置する。一対の突出片６２の各々における、振動体４との対向面には、スライド片６が形成されている。スライド片６はスライダ６０の一部であるから、スライダ６０が操作部３に連動する以上、スライド片６は操作部３に連動する。そして、スライド片６は、筐体２に対して、左右方向において第１位置と第２位置との間で直進移動する。

　ここにおいて、操作部３が基準位置にあるときのスライド片６の位置を、本実施形態ではスライド片６の「第１位置」とする。一方、操作部３が操作位置にあるときのスライド片６の位置を、本実施形態ではスライド片６の「第２位置」とする。つまり、スライダ６０が始端位置にあるときのスライド片６の位置が「第１位置」であり、スライダ６０が終端位置にあるときのスライド片６の位置が「第２位置」である。

　ここで、接触片７は、スライド片６が直進移動する際のスライド片６の軌道上に位置している。すなわち、スライド片６は、図１Ａに示すように、左右方向において接触片７と対向する位置に設けられている。ただし、ここでいう接触片７の位置は、振動体４が振動していない状態での接触片７の位置である。接触片７は、スライド片６が第１位置から第２位置に移動する際、スライド片６に接触してスライド片６を乗り越えることで上下方向に移動する。

　つまり、本実施形態において、スライド片６が第１位置にある状態では、図１Ｂに示すように、スライド片６は接触片７の左側に位置する。そして、スライド片６が左右方向に沿って第１位置から第２位置に移動すると、スライド片６は、接触片７に対して相対的に右方に移動する。このとき、スライド片６は、左右方向において接触片７を通過し、接触片７の右側へと移動する。言い換えれば、スライド片６が第１位置から第２位置に移動すると、接触片７とスライド片６との相対的な位置関係は入れ替わる。スライド片６が第１位置にあれば、接触片７はスライド片６の右側に位置し、スライド片６が第２位置にあれば、接触片７はスライド片６の左側に位置する。

　さらに詳しく説明すると、スライド片６の前後方向に直交する断面形状は、図１Ｂに示すような形状である。ここでは、スライド片６のうち上下方向の一面（本実施形態では上面）は、スライド片６が第１位置にあるときに左右方向において接触片７と対向するように、左右方向に対して傾斜した第１のガイド面６０１である。すなわち、スライド片６が第１位置にある状態では接触片７はスライド片６の右側にあるので、スライド片６の上面は、右方に向けて傾斜した第１のガイド面６０１を構成する。また、スライド片６のうち上下方向の一面（本実施形態では下面）は、スライド片６が第２位置にあるときに左右方向において接触片７と対向するように、左右方向に対して傾斜した第２のガイド面６０２である。すなわち、スライド片６が第２位置にある状態では接触片７はスライド片６の左側にあるので、スライド片６の下面は、左方に向けて傾斜した第２のガイド面６０２を構成する。

　本実施形態では、スライド片６の右側面（第１の端面）と左側面（第２の端面）とは、いずれも左右方向に直交する平面であって、互いに平行である。さらに、スライド片６の右側面の上端縁と左側面の上端縁とを繋ぐ第１のガイド面６０１と、スライド片６の右側面の下端縁と左側面の下端縁とを繋ぐ第２のガイド面６０２とは、平行である。したがって、スライド片６の前後方向に直交する断面形状は、図１Ｂに示すような平行四辺形状となる。スライド片６の４つの角部（左上角部、左下角部、右上角部、及び右下角部）は、Ｒ（アール）加工され、曲面状に形成されている。ただし、スライド片６の角部が曲面状に形成されていることは、発電装置１に必須の構成ではない。

　ここで、スライド片６の左右方向の寸法は、第１位置から第２位置へ移動する際のスライド片６の移動量に関係し、スライド片６の上下方向の寸法は、接触片７の変位量に関係する。したがって、スライド片６の移動量を小さく抑えながらも、振動体４の振動の振幅を大きく確保するためには、スライド片６の左右方向の寸法に比べて、スライド片６の上下方向の寸法が大きいことが好ましい。要するに、スライド片６の前後方向に直交する断面のアスペクト比（縦横比）が大きい程、スライド片６の移動量に対して振動体４の振動の振幅を大きく確保することができる。本実施形態では、スライド片６の右側面及び左側面がいずれも上下方向に沿って切り立っていることで、スライド片６の左右方向の寸法を比較的小さく抑えている。これにより、スライド片６の左右方向の移動量を小さく抑えることができる。

　また、本実施形態の発電装置１の組み立てに際しては、まず第１のケース２１に振動体４が組み付けられ、第２のケース２２に操作部３が組み付けられることが好ましい。次に、第１のケース２１には、さらに信号処理回路１１（プリント基板１３）が固定される。ここで、プリント基板１３は、例えば熱かしめによって、第１のケース２１に固定される。一方、第２のケース２２には、スライダ６０及び復帰ばね８が組み込まれる。その後、第１のケース２１が第２のケース２２に組み合わされ、両者が接合されることによって、発電装置１が組み立てられる。

　（２．３）動作
　以下、本実施形態の発電装置１及び電子機器１０の動作について、図５Ａ～図７Ｂを参照して説明する。図７Ａは、スライド片６が矢印ａ１の向き（右方）に移動して第１位置から第２位置へと移動する際の、接触片７の動きを表す概略図である。図中のＰ１１～Ｐ１６で示す円（２点鎖線）は接触片７の外周を含む仮想円であって、接触片７の位置を時系列順に表している。図７Ｂは、スライド片６が矢印ａ２の向き（左方）に移動して第２位置から第１位置へと移動する際の、接触片７の動きを表す概略図である。図中のＰ２１～Ｐ２６で示す円（２点鎖線）は接触片７の外周を含む仮想円であって、接触片７の位置を時系列順に表している。

　まず、スライド片６が第１位置から第２位置に移動する際の発電装置１の動作について、図５Ａ～図５Ｄを用いて説明する。図５Ａ～図５Ｄでは、２つの操作子３０１，３０２のうちの一方の操作子３０１が操作された場合の動作を例示しており、２つの操作子３０１，３０２の間で電子機器１０を左右方向に二分し左側部分の図示を省略している。

　すなわち、操作者１００が、操作部３を操作していない状態では、図５Ａに示すように、スライド片６は第１位置に位置する。このとき、操作部３（ボタン３１）は基準位置に位置し、スライダ６０は始端位置に位置する。スイッチ１２はオフである。この状態では、スライド片６は接触片７との間に隙間Ｇ１（図７Ａ参照）を有している。

　操作者１００が、操作部３を操作する（ボタン３１を押す）と、図５Ｂに示すように、操作部３（ボタン３１）が基準位置から下方に移動し、これに連動して、スライダ６０は始端位置から右方に移動する。そのため、スライダ６０に設けられたスライド片６は第１位置から右方に移動する。スライド片６は、接触片７に対して相対的に右方に移動するので、スライド片６と接触片７との間の隙間Ｇ１が無くなって、スライド片６が接触片７に接触する。このとき、スライド片６は第１のガイド面６０１にて接触片７に接触する。したがって、スライド片６が右方に移動することで、接触片７は、振動体４を撓ませながら、第１のガイド面６０１に沿って上方に変位する。

　図５Ｂの状態からさらに、操作者１００が操作部３（ボタン３１）を押し込むと、操作部３（ボタン３１）がさらに下方に移動し、これに連動して、スライダ６０はさらに右方に移動する。そのため、接触片７は、振動体４を撓ませながら、第１のガイド面６０１に沿って上方へと変位し続け、図５Ｃに示すように、第１のガイド面６０１の左端縁に到達する。このとき、図５Ａに示す状態からの接触片７の上下方向の変位量、及び振動体４の撓み量は最大となる。つまり、図５Ｃに示す状態での接触片７の上下方向の変位量は最大変位量Ｌ１（図７Ａ参照）となる。

　図５Ｃの状態からさらに、操作者１００が操作部３（ボタン３１）を押し込むと、操作部３（ボタン３１）がさらに下方に移動し、これに連動して、スライダ６０はさらに右方に移動する。そして、図５Ｄに示すように、操作部３（ボタン３１）は操作位置に移動し、スライダ６０は終端位置に移動する。これにより、スイッチ１２はオンになる。図５Ｃの状態から図５Ｄの状態にかけて、接触片７は第１のガイド面６０１の左端縁、つまり第１のガイド面６０１と左側面との間の角を越えるため、接触片７は第１のガイド面６０１から離れて弾かれる。すなわち、図５Ｄの状態では、スライド片６が接触片７の右側に抜けるため、下方から接触片７を変位させていたスライド片６による支えが無くなり、接触片７は、振動体４の弾性力によって下方に弾かれる。

　要するに、スライド片６が第１位置から第２位置へと移動する際、スライド片６と接触片７との相対的な位置関係は、図７Ａに示すように変化する。つまり、スライド片６が第１位置にある状態では、スライド片６に対して接触片７は「Ｐ１１」で示す位置にあり、スライド片６と接触片７との間には隙間Ｇ１が確保されている。このときの接触片７の中心軸（仮想円Ｐ１１の中心）を通り、かつ上下方向に直交する仮想平面を、基準平面Ｓ１とする。この状態から、スライド片６が矢印ａ１で示す向きに移動すると、接触片７は「Ｐ１２」，「Ｐ１３」で示すように、第１のガイド面６０１に沿って上方へと変位する。

　そして、接触片７はスライド片６の上端、つまり「Ｐ１４」で示す位置まで移動した後、接触片７は「Ｐ１５」，「Ｐ１６」で示すように、下方へと変位する。ここで、接触片７が「Ｐ１４」で示す位置から「Ｐ１６」で示す位置に移動する際には、撓んだ状態の振動体４の弾性力によって、接触片７は勢いよく下方に弾かれる。そのため、スライド片６が第２位置に移動した以降、つまり接触片７が「Ｐ１６」で示す位置に移動した以降も、接触片７は、振動体４の弾性によって上下方向の振動を継続する。なお、接触片７の振動は徐々に減衰するため、接触片７の振動が無くなると、接触片７は「Ｐ１６」で示す位置、つまり接触片７の中心軸（仮想円Ｐ１６の中心）が基準平面Ｓ１を通る位置にて停止する。

　このように、スライド片６が第１位置から第２位置へと移動すると、スライド片６が左右方向において接触片７を通過する際、スライド片６に接触した接触片７は、スライド片６を乗り越えるようにして上下方向に移動する。接触片７は振動体４に設けられているので、スライド片６が接触片７を通過した後、振動体４は上下方向に振動し、振動体４の振動エネルギーは、圧電素子５によって電気エネルギーに変換される。その結果、発電装置１は発電する。

　次に、スライド片６が第２位置から第１位置に移動する際の発電装置１の動作について、図６Ａ～図６Ｄを用いて説明する。図６Ａ～図６Ｄでは、２つの操作子３０１，３０２のうちの一方の操作子３０１が操作された場合の動作を例示しており、２つの操作子３０１，３０２の間で電子機器１０を左右方向に二分し左側部分の図示を省略している。

　すなわち、操作者１００が、操作部３を操作している（ボタン３１を押している）状態では、図６Ａに示すように、スライド片６は第２位置に位置する。このとき、操作部３（ボタン３１）は操作位置に位置し、スライダ６０は終端位置に位置する。スイッチ１２はオンである。この状態では、スライド片６は接触片７との間に隙間Ｇ２（図７Ｂ参照）を有している。

　操作者１００による操作部３の操作が解除される（ボタン３１から手指を離す）と、図６Ｂに示すように、スライダ６０は復帰ばね８の弾性力によって終端位置から左方に移動し、これに連動して、操作部３（ボタン３１）が操作位置から上方に移動する。そのため、スライダ６０に設けられたスライド片６は第２位置から左方に移動する。スライド片６は、接触片７に対して相対的に左方に移動するので、スライド片６と接触片７との間の隙間Ｇ２が無くなって、スライド片６が接触片７に接触する。このとき、スライド片６は第２のガイド面６０２にて接触片７に接触する。したがって、スライド片６が左方に移動することで、接触片７は、振動体４を撓ませながら、第２のガイド面６０２に沿って下方に変位する。

　スライダ６０は、図６Ｂの状態からさらに左方に移動する。そのため、接触片７は、振動体４を撓ませながら、第２のガイド面６０２に沿って下方へと変位し続け、図６Ｃに示すように、第２のガイド面６０２の右端縁に到達する。このとき、図６Ａに示す状態からの接触片７の上下方向の変位量、及び振動体４の撓み量は最大となる。つまり、図６Ｃに示す状態での接触片７の上下方向の変位量は最大変位量Ｌ２（図７Ｂ参照）となる。

　スライダ６０は、図６Ｃの状態からさらに左方に移動し、これに連動して、操作部３（ボタン３１）はさらに上方に移動する。そして、図６Ｄに示すように、操作部３（ボタン３１）は基準位置に移動し、スライダ６０は始端位置に移動する。これにより、スイッチ１２はオフになる。図６Ｃの状態から図６Ｄの状態にかけて、接触片７は第２のガイド面６０２の右端縁、つまり第２のガイド面６０２と右側面との間の角を越えるため、接触片７は第２のガイド面６０２から離れて弾かれる。すなわち、図６Ｄの状態では、スライド片６が接触片７の左側に抜けるため、上方から接触片７を変位させていたスライド片６による支えが無くなり、接触片７は、振動体４の弾性力によって上方に弾かれる。

　要するに、スライド片６が第２位置から第１位置へと移動する際、スライド片６と接触片７との相対的な位置関係は、図７Ｂに示すように変化する。つまり、スライド片６が第２位置にある状態では、スライド片６に対して接触片７は「Ｐ２１」で示す位置にあり、スライド片６と接触片７との間には隙間Ｇ２が確保されている。このときの接触片７の中心軸（仮想円Ｐ２１の中心）を通り、かつ上下方向に直交する仮想平面を、基準平面Ｓ１とする。この状態から、スライド片６が矢印ａ２で示す向きに移動すると、接触片７は「Ｐ２２」，「Ｐ２３」で示すように、第２のガイド面６０２に沿って下方へと変位する。

　そして、接触片７はスライド片６の下端、つまり「Ｐ２４」で示す位置まで移動した後、接触片７は「Ｐ２５」，「Ｐ２６」で示すように、上方へと変位する。ここで、接触片７が「Ｐ２４」で示す位置から「Ｐ２６」で示す位置に移動する際には、撓んだ状態の振動体４の弾性力によって、接触片７は勢いよく上方に弾かれる。そのため、スライド片６が第１位置に移動した以降、つまり接触片７が「Ｐ２６」で示す位置に移動した以降も、接触片７は、振動体４の弾性によって上下方向の振動を継続する。なお、接触片７の振動は徐々に減衰するため、接触片７の振動が無くなると、接触片７は「Ｐ２６」で示す位置、つまり接触片７の中心軸（仮想円Ｐ２６の中心）が基準平面Ｓ１を通る位置にて停止する。

　このように、スライド片６が第２位置から第１位置へと移動すると、スライド片６が左右方向において接触片７を通過する際、スライド片６に接触した接触片７は、スライド片６を乗り越えるようにして上下方向に移動する。接触片７は振動体４に設けられているので、スライド片６が接触片７を通過した後、振動体４は上下方向に振動し、振動体４の振動エネルギーは、圧電素子５によって電気エネルギーに変換される。その結果、発電装置１は発電する。

　以上説明したように、本実施形態の発電装置１及び電子機器１０では、操作者１００が操作部３を操作することに伴い、操作部３は、図５Ａに示す基準位置から図５Ｄに示す操作位置へ移動し、その後に基準位置へ復帰する。このような、操作部３が一連の動きをする間に、スライダ６０は左右方向に沿って、始端位置と終端位置との間を直線的に往復移動する。スライダ６０が往復移動する間、スライド片６は第１位置と第２位置との間を往復移動する。つまり、スライド片６は、第１位置から第２位置へ移動し、その後、向きを転換して第２位置から第１位置へ移動する。そして、スライド片６が第１位置から第２位置に移動する「往路」と、スライド片６が第２位置から第１位置へ移動する「復路」との両方において、発電装置１は発電する。

　ここで、振動体４が振動して圧電素子５が発電する時間は、振動体４の振動数にもよるが、例えば、１０ｍｓ程度でも十分である。つまり、振動体４の振動数が十分高ければ、比較的短い時間であっても、十分な発電が可能である。そのため、操作者１００が操作部３を操作し、操作部３を基準位置から操作位置へ移動させた後すぐに、操作者１００による操作部３の操作が解除されても、発電装置１は、スライド片６が第２位置にある僅かな時間で発電が可能である。

　本実施形態では、スライド片６が第１位置から第２位置へと移動する際の上下方向への接触片７の最大変位量Ｌ１と、スライド片６が第２位置から第１位置へと移動する際の上下方向への接触片７の最大変位量Ｌ２とは、等しい。つまり、スライド片６を上下方向に２等分する位置に基準平面Ｓ１が位置するように、上下方向におけるスライド片６と接触片７との相対的な位置関係が規定されている。ただし、ここでいう「等しい」は、厳密に等しい状態だけでなく、ある程度の誤差の範囲内で略等しい状態も含む意味である。

　また、本実施形態の電子機器１０では、操作部３が基準位置から操作位置に移動することで、スイッチ１２がオンになる。そして、操作部３が操作位置から基準位置に移動することで、スイッチ１２がオフになる。つまり、操作部３の操作に伴い、スイッチ１２の状態はオフ、オン、オフの順で変化し、これにより信号処理回路１１に規定の信号が入力される。この構成によれば、操作者１００は、操作部３の操作により、発電装置１での発電を開始して信号処理回路１１を動作させることに加えて、信号処理回路１１に規定の信号を入力することができる。

　ここで、スライド片６が第１位置から第２位置に移動する「往路」において発電装置１が発電した電力によって、信号処理回路１１が起動する。つまり、スイッチ１２がオンになる時点では、信号処理回路１１は既に起動している。したがって、信号処理回路１１はスイッチ１２がオンしたことを検知可能である。なお、信号処理回路１１に規定の信号が入力されることにより、信号処理回路１１が動作を開始してもよい。この場合、信号処理回路１１の一部に電源を供給するための起動スイッチが設けられる。起動スイッチに対して、規定の信号が入力されることで、信号処理回路１１の一部が起動する。

　（３）効果
　以上説明した本実施形態の発電装置１によれば、スライド片６がスライド方向（左右方向）に沿って第１位置から第２位置へと移動するのに伴って、振動体４を振動方向（上下方向）に振動させることができる。このときのスライド片６のスライド方向への移動量は、接触片７がスライド片６を乗り越えられるように、スライド方向におけるスライド片６の寸法にスライド方向における接触片７の寸法を加えた値以上であればよい。すなわち、スライド片６のスライド方向への移動量は、接触片７がスライド片６を乗り越えられる長さだけあればよい。そして、スライド片６の移動量と振動体４の振動の振幅とは直接的には関係しないので、スライド片６の移動量を小さくしても、発電量の低下には直結しない。そのため、スライド片６を移動させるためのスペースを小さくできる。したがって、小型化を図りながらも発電量の低下を抑制可能な発電装置１が実現される。

　さらに、回転体（特許文献１の歯車、特許文献２の回転錘及び加振レバー）を必須とする発電装置では、回転体を回転させるための回転軸及び軸受といった比較的複雑な構造が必要である。これに対して、本実施形態の発電装置１であれば、スライド片６を直進移動させればよいので、比較的簡単な構造で振動体４を振動させることが可能である。

　また、本実施形態のように、スライド片６のうち振動方向の一面は、スライド片６が第１位置にあるときにスライド方向において接触片７と対向するように、スライド方向に対して傾斜した第１のガイド面６０１であることが好ましい。この構成によれば、スライド片６が第１位置から第２位置に移動する際、スライド片６は第１のガイド面６０１にて接触片７に接触する。したがって、スライド片６が第１位置から第２位置に移動する際、スライド片６は、振動体４を撓ませながら、第１のガイド面６０１に沿って接触片７を振動方向に徐々に変位させることができる。ただし、この構成は発電装置１に必須の構成ではなく、第１のガイド面６０１は省略されてもよい。

　また、本実施形態のように、スライド片６のうち振動方向の一面は、スライド片６が第２位置にあるときにスライド方向において接触片７と対向するように、スライド方向に対して傾斜した第２のガイド面６０２であることが好ましい。この構成によれば、スライド片６が第２位置から第１位置に移動する際、スライド片６は第２のガイド面６０２にて接触片７に接触する。したがって、スライド片６が第２位置から第１位置に移動する際、スライド片６は、振動体４を撓ませながら、第２のガイド面６０２に沿って接触片７を振動方向に徐々に変位させることができる。よって、スライド片６が第２位置から第１位置へ移動する際にも、振動体４を振動させることができ、圧電素子５にて発電可能となる。その結果、スライド片６が第１位置と第２位置との間を往復移動する間の、発電装置１での発電量が増加する。しかも、スライド片６の往路と復路とでスライド片６及び接触片７が共用されるので、スライド片６の往路と復路とで、別々に振動体４を振動させるための構成を設ける必要がなく、発電装置１の小型化につながる。ただし、この構成は発電装置１に必須の構成ではなく、第２のガイド面６０２は省略されてもよい。

　また、本実施形態のように、発電装置１は、スライド片６が第２位置にあるときにスライド片６を第１位置へと移動させる向きの力をスライド片６に作用させる復帰ばね８を、さらに有することが好ましい。この構成によれば、スライド片６が第１位置から第２位置へと移動した後、復帰ばね８の弾性力によって、スライド片６が第１位置へと自動的に復帰（移動）する。したがって、発電装置１は、繰り返し発電することができる。ただし、この構成は発電装置１に必須の構成ではなく、復帰ばね８は省略されてもよい。

　この場合に、本実施形態のように、操作部３は、基準位置から操作位置へと移動可能であることが好ましい。この場合、スライド片６は、操作部３が基準位置にあるときに第１位置に位置し、操作部３が操作位置にあるときに第２位置に位置するように、操作部３に連動することが好ましい。この場合、復帰ばね８は、操作部３が操作位置にあるときに操作部３を基準位置へと移動させる向きの力を操作部３に作用させることが好ましい。この構成によれば、操作部３が基準位置から操作位置へと移動した後、復帰ばね８の弾性力によって、操作部３が基準位置へと自動的に復帰（移動）する。したがって、操作者１００は、操作部３を操作位置から基準位置へ戻すための操作を行う必要がない。ただし、この構成は発電装置１に必須の構成ではなく、操作部３は復帰ばね８の弾性力によって復帰しなくてもよい。

　また、本実施形態のように、発電装置１は、操作部３にスライド片６を連動させる連動機構９を、さらに有し、操作部３は、それぞれ筐体２に対して移動可能な複数の操作子３０１，３０２を有することが好ましい。この場合、連動機構９は、複数の操作子３０１，３０２のうち少なくとも１つの操作子の移動によって、スライド片６をスライド方向に移動させることが好ましい。この構成によれば、複数の操作子３０１，３０２に対して、スライド片６を共用できるので、発電装置１を構成する部品の点数を少なく抑えることができる。したがって、発電装置１の組立工数を少なく抑えることができる。ただし、この構成は発電装置１に必須の構成ではなく、複数の操作子３０１，３０２に対応して、複数のスライド片６が設けられていてもよい。

　また、本実施形態のように、スライド方向と振動方向とは直交することが好ましい。この構成によれば、スライド方向へのスライド片６の移動量をより小さく抑えることでき、発電装置１の小型化につながる。

　また、本実施形態のように、スライド片６が第１位置から第２位置へ移動する際の振動方向への接触片７の最大変位量Ｌ１と、スライド片６が第２位置から第１位置へ移動する際の振動方向への接触片７の最大変位量Ｌ２とは、等しいことが好ましい。この構成によれば、スライド片６が第１位置から第２位置へ移動する際と、スライド片６が第２位置から第１位置へ移動する際とで、振動体４の振動の振幅が等しくなる。その結果、スライド片６が第１位置から第２位置へ移動する際と、スライド片６が第２位置から第１位置へ移動する際とで、発電装置１は発電量を等しくできる。

　また、本実施形態のように、スライド片６は、第１位置と第２位置との各々において、接触片７との間に隙間Ｇ１，Ｇ２を有して配置されることが好ましい。この構成によれば、スライド片６が第１位置と第２位置との各々に位置するときに、接触片７がスライド片６に接触することを回避できる。したがって、スライド片６に接触片７が接触することにより、振動体４の振動が減衰することを抑制でき、結果的に、圧電素子５での発電量が増加する。ただし、この構成は発電装置１に必須の構成ではなく、スライド片６は、第１位置と第２位置との少なくとも一方において接触片７に接触してもよい。

　また、本実施形態のように、筐体２は、振動体４を保持する第１のケース２１と、第２のケース２２と、を有することが好ましい。第２のケース２２は、操作部３の一部を筐体２の外部へ露出させた状態で操作部３が取り付けられ、第１のケース２１と結合されて、第１のケース２１と共に筐体２を構成する。この構成によれば、発電装置１の組み立てに際し、振動体４が組み付けられた第１のケース２１と、操作部３が組み付けられた第２のケース２２とを結合することで、発電装置１を組み立てることができる。したがって、発電装置１の組立工数の削減を図ることができる。

　この場合、本実施形態のように、スライド片６は、操作部３に連動し、かつ筐体２に対して、スライド方向に直進移動するスライダ６０の一部であって、スライダ６０は、第２のケース２２内に収納されていることが好ましい。この構成によれば、第２のケース２２内にスライダ６０が収納された状態で、第１のケース２１と第２のケース２２とを結合することで、発電装置１を組み立てることができる。したがって、発電装置１の組立工数の削減を図ることができる。

　また、本実施形態のように、接触片７及びスライド片６の組み合わせは、筐体２内において、スライド方向と振動方向との両方に直交する幅方向に離間した複数箇所に設けられていることが好ましい。この構成によれば、幅方向の複数箇所（実施形態１では両側、つまり２箇所）に接触片７及びスライド片６の組み合わせがあることで、振動体４は幅方向の複数箇所で振動方向に弾かれることになる。したがって、振動体４が幅方向の１箇所で弾かれる場合に比べて、振動体４の振動が安定する。

　また、本実施形態のように、電子機器１０は、発電装置１と、発電装置１の圧電素子５に電気的に接続された信号処理回路１１と、を有することが好ましい。この構成によれば、小型化を図りながらも発電量の低下を抑制可能な電子機器１０が実現される。さらに、電子機器１０においては、信号処理回路１１を駆動するための電池などの低容量化、又は省略を図ることができる。

　また、本実施形態のように、信号処理回路１１は、筐体２内に収納されており、操作部３に連動してオンオフが切り替わるスイッチ１２を有することが好ましい。この構成によれば、信号処理回路１１は、スイッチ１２により操作部３の操作状態を検知し、操作者１００からの入力を受け付けることができる。

　（４）変形例
　以下、実施形態１の変形例を列挙する。

　発電装置１の動作機構は、実施形態１のように、操作部３が押されている間だけスイッチ１２がオン状態になるモーメンタリ型の動作機構に限らない。発電装置１の動作機構は、例えば、操作部３を押す力が取り除かれてもスイッチ１２がオン状態を維持するオルタネート型の動作機構であってもよい。オルタネート型であれば、操作部３が１回押されると、スライド片６が第１位置から第２位置に移動し、操作部３が再度押されると、スライド片６が第２位置から第１位置に移動する。スイッチ１２は、実施形態１のように常開型のスイッチに限らず、操作部３が押されていないときにオンであり、操作部３が押されるとオフになる、常閉型のスイッチであってもよい。

　また、スライド片６の形状は、実施形態１の形状に限らず、適宜変更可能である。例えば、第１のガイド面６０１及び第２のガイド面６０２は、それぞれスライド片６の振動方向の一面に設けられていればよく、第１のガイド面６０１及び第２のガイド面６０２が、スライド片６の同一面に設けられていてもよい。つまり、スライド片６の幅方向に直交する断面形状は、例えば上方に凸となる三角形状であってもよい。この場合、第１のガイド面６０１及び第２のガイド面６０２の両方がスライド片６の上面に設けられることになる。これにより、スライド片６が第１位置から第２位置へ移動する際と、スライド片６が第２位置から第１位置へ移動する際とのいずれにおいても、接触片７は振動方向の一方（上方）へ変位する。

　さらに、スライド片６は、第２のガイド面６０２が省略されてもよい。この場合、スライド片６が第１位置から第２位置へ移動する際にのみ、接触片７（振動体４）を振動させるように構成されてもよい。この構成では、発電装置１は、スライド方向の一方へのスライド片６の移動時にのみ、発電を行うことになる。

　さらにまた、スライド片６は、第１のガイド面６０１及び第２のガイド面６０２の両方が省略されてもよい。具体的には、スライド片６の幅方向に直交する断面形状が、例えば円形状、又は楕円形状であってもよい。この構成においても、スライド片６がスライド方向に沿って移動するのに伴い、スライド片６に接触した接触片７が、スライド片６を乗り越えるようにして振動方向に移動することで、振動体４が振動方向に振動する。

　また、筐体２は、第１のケース２１と第２のケース２２とを有することは必須でなく、例えば、１つのケース、又は３つ以上のケースで筐体２が構成されていてもよい。また、複数のケースで筐体２が構成される場合、複数のケース間の接合は、実施形態１で説明したようなレーザ溶着に限らず、例えば、超音波溶着や熱溶着、又は溶剤による溶着などで実現されてもよい。

　また、振動体４の振動の振幅を大きく確保するために、弾性板４１の自由端側の端部（本実施形態では右端部）に錘が装着されていることが好ましい。錘は接触片７と別途に設けられていなくてもよく、接触片７が錘と兼用されていてもよい。

　また、接触片７及びスライド片６の組み合わせが、幅方向に離間した２箇所に設けられる構成は、発電装置１に必須の構成ではなく、接触片７及びスライド片６の組み合わせは１組以上あればよい。例えば、幅方向における振動体４の中央部に孔を形成し、孔の周縁の一部が接触片７が設けられていてもよい。この場合、スライダ６０には、この孔に挿入される突起が形成され、突起の先端部にスライド片６が設けられる。

　また、接触片７は、振動体４における自由端側の端部（実施形態１では右端部）に設けられているが、この構成に限らず、例えば、接触片７は振動体４におけるスライド方向の中央部に設けられていてもよい。

　また、実施形態１では、振動体４は、正面視で略直線状となる平板であるが、この構成に限らず、振動体４は、一部が湾曲した形状、又は折れ曲がった形状であってもよい。

　また、操作部３は、筐体２の上面に設けられる構成に限らず、筐体２の側面、又は下面に設けられていてもよい。筐体２の側面に操作部３が設けられる場合において、操作部３は、スライド方向に沿って基準位置と操作位置との間を移動してもよい。この場合、操作部３とスライダ６０とは一体化されていてもよい。さらに、操作部３は押ボタン構造に限らず、例えば、スライド構造、又はシーソー構造などでもよい。いずれの場合でも、スライド片６は、操作部３に連動してスライド方向に移動するように構成される。操作部３がスライド構造である場合、操作部３とスライダ６０とは一体化されていてもよい。

　また、操作部３は、実施形態１のように、２つの操作子３０１，３０２を有する構成に限らず、３つ以上の操作子を有していてもよい。又は、操作部３は、操作子を１つだけ有していてもよく、この場合には、操作子と操作部３とは同義になる。

　また、操作部３が基準位置から操作位置へと移動するときに、スライド片６が第１位置から第２位置へと移動する構成に限らず、操作部３が基準位置から操作位置へと移動するときに、スライド片６が第２位置から第１位置へと移動してもよい。すなわち、スライド片６は、操作部３に連動してスライド方向に移動すればよく、操作部３が操作された（ボタン３１が押された）ときに、第２位置から第１位置へ移動する構成であってもよい。

　また、実施形態１では、接触片７のスライド方向の延長線上にスライド片６の中心が配置されているが、スライド片６の中心は、接触片７のスライド方向の延長線上からずれていてもよい。つまり、スライド片６が第１位置から第２位置へ移動する際の振動方向への接触片７の最大変位量Ｌ１と、スライド片６が第２位置から第１位置へ移動する際の振動方向への接触片７の最大変位量Ｌ２とは、異なっていてもよい。

　また、スライド方向と振動方向とは直交していなくてもよい。つまり、実施形態１では、スライド方向に平行して振動体４が配置されているが、この構成に限らず、振動体４はスライド方向に対して傾斜していてもよい。

　また、連動機構９は、押圧面３１４及び傾斜面６３に限らず、スライド片６を操作部３に連動させる構成であればよい。例えば、連動機構９は、スライド方向に沿った操作部３の移動に連動して、スライド方向へスライダ６０を移動させる構成であってもよい。

　発電装置１は、電子機器１０に用いられる構成に限らず、発電装置１単体で、又は電子機器１０以外の器具及び設備などに組み込まれて、用いられてもよい。

　また、電子機器１０においては、実施形態１のように、信号処理回路１１が筐体２内に収納される構成に限らず、信号処理回路１１の一部又は全てが、筐体２外に設けられていてもよい。信号処理回路１１は、電源回路、制御回路、メモリ、及び通信回路などに限らず、例えば、センサ、ＡＤ変換器、ＤＡ変換器、及び受信回路などを構成する電子部品を含んでいてもよい。

　また、信号処理回路１１のスイッチ１２は操作部３に連動していなくてもよく、例えば、発電装置１の操作部３とは別に、スイッチ１２を操作するための操作部が設けられていてもよい。スイッチ１２は、プリント基板１３に実装される構成に限らず、例えば、プリント基板１３に形成された導体層を用いたメンブレンスイッチであってもよい。

　また、電子機器１０は、屋外用途に限らず、防水構造であることは必須の構成でない。したがって、操作部３においては、防水ゴム３２が省略されていてもよい。

　（実施形態２）
　本実施形態の発電装置１は、図８に示すように、接触片７Ａと振動体４Ａとは別部材からなり、接触片７Ａが振動体４Ａに結合されている点で、実施形態１の発電装置と相違する。以下、実施形態１と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。また、実施形態２における「接触片７Ａ」、「振動体４Ａ」、及び「弾性板４１Ａ」は、それぞれ実施形態１における「接触片７」、「振動体４」、及び「弾性板４１」に相当する。

　実施形態２において、接触片７Ａは、接触部材７１Ａの一部である。接触部材７１Ａは、振動体４Ａ（弾性板４１Ａ）の自由端側の端部（右端部）に固定されている。接触部材７１Ａは、合成樹脂製である。接触部材７１Ａは、例えばレーザ溶着によって、弾性板４１Ａに接合されている。

　接触片７Ａは、接触部材７１Ａの前後方向の両端部に設けられている。接触片７Ａの前後方向に直交する断面形状は、平行四辺形状である。ここで、接触片７Ａのうち、スライド片６と接触する角部（左下角部、及び右上角部）は、Ｒ（アール）加工され、曲面状に形成されている。ただし、接触片７Ａのうち、スライド片６と接触する角部（左下角部、及び右上角部）が、曲面状に形成されていることは、発電装置１に必須の構成ではない。

　以上説明した実施形態２の発電装置１によれば、接触片７Ａが振動体４Ａと別部材であるから、接触片７Ａの形状の設計自由度が高くなる。また、接触片７Ａが合成樹脂製であることで、接触片７Ａとの接触によるスライド片６の摩耗を抑制できるという利点もある。

　なお、接触片７Ａ（接触部材７１Ａ）は合成樹脂製に限らず、例えば、弾性板４１Ａと同様に金属製であってもよい。

　その他の構成及び機能は実施形態１と同様である。実施形態２で説明した構成は、実施形態１で説明した各構成（変形例を含む）と適宜組み合わせて適用可能である。

　１　発電装置
　２　筐体
　３　操作部
　４，４Ａ　振動体
　５　圧電素子
　６　スライド片
　７，７Ａ　接触片
　８　復帰ばね
　９　連動機構
　１０　電子機器
　１１　信号処理回路
　１２　スイッチ
　２１　第１のケース
　２２　第２のケース
　６０　スライダ
　３０１，３０２　操作子
　６０１　第１のガイド面
　６０２　第２のガイド面
　Ｇ１，Ｇ２　隙間
　Ｌ１，Ｌ２　最大変位量

Claims (14)

1. 　筐体と、
   　前記筐体に対して移動可能な操作部と、
   　弾性を有し、一部が前記筐体に固定された片持ち梁状の振動体と、
   　前記振動体に設けられ、前記振動体が振動方向に振動したときの前記振動体の振動エネルギーを電気エネルギーに変換する圧電素子と、
   　前記操作部に連動し、かつ前記筐体に対して、前記振動方向に交差するスライド方向において第１位置と第２位置との間で直進移動するスライド片と、
   　前記振動体に設けられ、前記スライド片が直進移動する際の前記スライド片の軌道上に位置し、前記スライド片が前記第１位置から前記第２位置に移動する際、前記スライド片に接触して前記スライド片を乗り越えることで前記振動方向に移動するように構成された接触片と、を備える、
   　発電装置。
2. 　前記スライド片のうち前記振動方向の一面は、前記スライド片が前記第１位置にあるときに前記スライド方向において前記接触片と対向するように、前記スライド方向に対して傾斜した第１のガイド面である、
   　請求項１に記載の発電装置。
3. 　前記スライド片のうち前記振動方向の一面は、前記スライド片が前記第２位置にあるときに前記スライド方向において前記接触片と対向するように、前記スライド方向に対して傾斜した第２のガイド面である、
   　請求項１に記載の発電装置。
4. 　前記スライド片が前記第２位置にあるときに前記スライド片を前記第１位置へと移動させる向きの力を前記スライド片に作用させる復帰ばねを、さらに備える、
   　請求項１に記載の発電装置。
5. 　前記操作部は、基準位置から操作位置へと移動可能であって、
   　前記スライド片は、前記操作部が前記基準位置にあるときに前記第１位置に位置し、前記操作部が前記操作位置にあるときに前記第２位置に位置するように、前記操作部に連動し、
   　前記復帰ばねは、前記操作部が前記操作位置にあるときに前記操作部を前記基準位置へと移動させる向きの力を前記操作部に作用させる、
   　請求項４に記載の発電装置。
6. 　前記操作部に前記スライド片を連動させる連動機構を、さらに備え、
   　前記操作部は、それぞれ前記筐体に対して移動可能な複数の操作子を有しており、
   　前記連動機構は、前記複数の操作子のうち少なくとも１つの操作子の移動によって、前記スライド片を前記スライド方向に移動させる、
   　請求項１に記載の発電装置。
7. 　前記スライド方向と前記振動方向とは直交する、
   　請求項１に記載の発電装置。
8. 　前記スライド片が前記第１位置から前記第２位置へ移動する際の前記振動方向への前記接触片の最大変位量と、前記スライド片が前記第２位置から前記第１位置へ移動する際の前記振動方向への前記接触片の最大変位量とは、等しい、
   　請求項１に記載の発電装置。
9. 　前記スライド片は、前記第１位置と前記第２位置との各々において、前記接触片との間に隙間を有して配置される、
   　請求項１に記載の発電装置。
10. 　前記筐体は、
    　前記振動体を保持する第１のケースと、
    　前記操作部の一部を前記筐体の外部へ露出させた状態で前記操作部が取り付けられ、前記第１のケースと結合されて、前記第１のケースと共に前記筐体を構成する第２のケースと、を有する、
    　請求項１に記載の発電装置。
11. 　前記スライド片は、前記操作部に連動し、かつ前記筐体に対して、前記スライド方向に直進移動するスライダの一部であって、
    　前記スライダは、前記第２のケース内に収納されている、
    　請求項１０に記載の発電装置。
12. 　前記接触片及び前記スライド片の組み合わせは、前記筐体内において、前記スライド方向と前記振動方向との両方に直交する幅方向に離間した複数箇所に設けられている、
    　請求項１に記載の発電装置。
13. 　請求項１に記載の発電装置と、
    　前記発電装置の前記圧電素子に電気的に接続された信号処理回路と、を備える、
    　電子機器。
14. 　前記信号処理回路は、前記筐体内に収納されており、前記操作部に連動してオンオフが切り替わるスイッチを有する、
    　請求項１３に記載の電子機器。

Images