WO2022153905A1 - 発電装置 - Google Patents

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WO2022153905A1
WO2022153905A1 PCT/JP2022/000129 JP2022000129W WO2022153905A1 WO 2022153905 A1 WO2022153905 A1 WO 2022153905A1 JP 2022000129 W JP2022000129 W JP 2022000129W WO 2022153905 A1 WO2022153905 A1 WO 2022153905A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vibrating body
spring
power generation
downward
movable
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/000129
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
泰明 亀山
清仁 丸尾
優作 清水
康平 橘田
雅明 野田
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニックＩｐマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Publication of WO2022153905A1 publication Critical patent/WO2022153905A1/ja

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/18—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators

Definitions

  • the present disclosure relates to a power generation device, and more particularly to a power generation device that performs so-called energy harvesting.
  • the power generation device described in Patent Document 1 includes a vibrating body that is elastically deformed and mechanically vibrates, a power generation unit that includes a piezoelectric element and converts the vibrating energy of the vibrating body into electrical energy, and an end portion of the vibrating body. It is equipped with a magnet that attracts as much as possible and a movable part that moves the magnet in the vibration direction.
  • the vibrating body has a cantilever-shaped magnetic material with one end fixed and a weight provided at the free end of the magnetic material.
  • the power generation unit has piezoelectric elements provided on the upper surface and the lower surface of the magnetic material.
  • the movable part is rotatable around an axis and is elastically urged in one direction by a spring (torsion coil spring).
  • the vibrating body When the moving part rotates in response to an external force, the vibrating body attracted by the magnet bends, and when the returning force (elastic force) of the vibrating body exceeds the attractive force of the magnet, the vibrating body separates from the magnet and starts vibrating. Then, when the vibrating body starts to vibrate, the power generation unit generates electricity. Further, when the movable part is no longer subjected to an external force, it returns to its original position by the returning force of the spring.
  • the vibrating body receives the magnetic attraction force from the magnet even after being separated from the magnet. Since the return force (elastic force) of the vibrating body immediately after being separated from the magnet and the magnetic attractive force of the magnet are in opposite directions, the vibration of the vibrating body is weakened by the magnetic attractive force, and the power generation unit It was difficult to increase the amount of power generation.
  • the purpose of the present disclosure is to provide a power generation device capable of suppressing a decrease in the amount of power generation due to magnetic attraction.
  • the power generation device includes a first vibrating body, a first power generating body, a movable part, a first stopper, a moving body, and a first spring.
  • the end of the first vibrating body can vibrate in the vertical direction.
  • the first power generator is provided in the first vibrating body and converts the vibrating energy of the first vibrating body into electrical energy.
  • the movable portion comes into contact with the end portion of the first vibrating body, and the end portion of the first vibrating body is moved downward by a magnetic attraction force.
  • the first stopper regulates the downward movement of the end portion of the first vibrating body.
  • the moving body moves downward.
  • the first spring connects the moving body and the movable portion, and moves the movable portion downward together with the moving body.
  • the movable portion moves further downward from the state in which the end portion of the first vibrating body is in contact with the first stopper, so that the movable portion moves from the end portion of the first vibrating body. Leave.
  • the movable portion is moved downward by the first spring.
  • the power generation device includes a vibrating body, a power generating body, a moving part, a moving body, and a spring.
  • the end of the vibrating body can vibrate in the vertical direction.
  • the generator is provided on the vibrating body and converts the vibrating energy of the vibrating body into electrical energy.
  • the movable portion comes into contact with the end portion of the vibrating body, and the end portion of the vibrating body is moved downward by a magnetic attraction force.
  • the moving body moves downward.
  • the spring connects the moving body and the movable portion, and moves the movable portion downward together with the moving body.
  • the movable portion moves downward in contact with the end portion of the vibrating body, and then separates from the end portion of the vibrating body.
  • the spring applies a downward force to the movable portion when the moving body moves downward. When the movable portion is separated from the end portion of the vibrating body, the movable portion is moved downward by the spring.
  • the power generation device of the present disclosure can suppress a decrease in the amount of power generation due to magnetic attraction.
  • FIG. 1 is a schematic view of a power generation device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a perspective view of the power generation device of the same.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the power generation device of the same as above.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the harvester module in the same power generation device.
  • FIG. 5 is a front view of the power generation device of the same as above.
  • FIG. 6 is a rear view of the power generation device of the same.
  • FIG. 7 is a right side view of the power generation device of the same as above.
  • FIG. 8 is a left side view of the power generation device of the same.
  • FIG. 9 is a bottom view of the power generation device of the same as above.
  • FIG. 10 is a top view of the power generation device of the same.
  • FIG. 11 is a front view in which a part of the movable block is in the upper limit position in the power generation device of the same as above is omitted.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the power generation device of the above when the movable block is in the upper limit position.
  • FIG. 13 is a front view in which a part of the movable block is moved downward from the upper limit position and the weight is in contact with the stopper piece in the same power generation device.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the above-mentioned power generation device in a state where the movable block moves downward from the upper limit position and the weight hits the stopper piece.
  • FIG. 15 is a partially omitted front view of the power generation device of the above when the movable block moves further downward with the weight in contact with the stopper piece.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of the power generation device described above when the movable block moves further downward with the weight in contact with the stopper piece.
  • FIG. 17 is a partially omitted front view of the power generation device described above when the movable block moves further downward with the weight in contact with the stopper piece.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of the power generation device described above when the movable block moves further downward with the weight in contact with the stopper piece.
  • FIG. 19 is a front view in which a part of the movable block is separated from the upper power generation block in the same power generation device.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view of the same power generation device when the movable block is separated from the upper power generation block.
  • FIG. 21 is a front view in which a part of the movable block is omitted when the movable block moves further downward after the movable block is separated from the upper power generation block in the same power generation device.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view of the same power generation device when the movable block is separated from the upper power generation block and then the movable block is further moved downward.
  • FIG. 23 is a partially omitted front view of the same power generation device when the movable block is separated from the upper power generation block and then the movable block moves further downward and comes into contact with the lower power generation block.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view of the same power generation device when the movable block is separated from the upper power generation block and then the movable block moves further downward and comes into contact with the lower power generation block.
  • FIG. 25 is a front view in which the movable block is partially omitted when the movable block is in the lower limit position in the same power generation device.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view of the power generation device of the above when the movable block is in the lower limit position.
  • FIG. 27 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the moving distance of the operating member and the operating reaction force in the same power generation device.
  • the power generation device A1 includes a first vibrating body A11, a first power generating body A12, a moving part A13, a moving body A14, and the like.
  • a first spring A15 and a first stopper A16 are provided (see FIG. 1).
  • the end A17 (the right end in FIG. 1) of the first vibrating body A11 can vibrate in the vertical direction.
  • the first power generator A12 is provided in the first vibrating body A11.
  • the first generator A12 converts the vibration energy of the first vibrating body A11 into electrical energy.
  • the movable portion A13 comes into contact with the end portion A17 of the first vibrating body A11, and the end portion A17 of the first vibrating body A11 is moved downward by a magnetic attraction force.
  • the first stopper A16 regulates the downward movement of the end portion A17 of the first vibrating body A11.
  • the moving body A14 moves downward.
  • the first spring A15 connects the moving body A14 and the movable portion A13.
  • the first spring A15 moves the movable portion A13 downward together with the moving body A14.
  • the moving body A14 moves downward, the end A17 of the first vibrating body A11 comes into contact with the first stopper A16.
  • the movable portion A13 moves further downward from the state where the end portion A17 of the first vibrating body A11 is in contact with the first stopper A16.
  • the movable portion A13 is separated from the end portion A17 of the first vibrating body A11.
  • the movable portion A13 moves downward by the first spring A15 when it is separated from the end portion A17 of the first vibrating body A11.
  • the moving body A14 when the moving body A14 is pushed downward by a human finger, it moves downward while bending (compressing) the first spring A15. Since the movable portion A13 is subjected to a downward elastic force from the compressed first spring A15, the movable portion A13 moves downward together with the moving body A14. Since the end portion A17 of the first vibrating body A11 is attracted to the movable portion A13 by the magnetic attraction force, the movable portion A13 is flexed downward by moving downward. Then, when the end portion A17 of the first vibrating body A11 comes into contact with the first stopper A16, the bending of the first vibrating body A11 is regulated by the first stopper A16.
  • the movable portion A13 receives an upward elastic force from the flexed first vibrating body A11. Then, the movable portion A13 is separated from the first vibrating body A11 when the downward elastic force received from the first spring A15 exceeds the upward elastic force received from the first vibrating body A11. Then, the end portion A17 of the first vibrating body A11 moves upward due to the elastic force of the first vibrating body A11 and starts vibrating.
  • the first power generating body A12 provided in the first vibrating body A11 converts the vibrating energy of the first vibrating body A11 into electrical energy to generate electric energy.
  • the amount of power generated by the first power generator A12 increases as the magnitude (amplitude) of the vibration of the first vibrating body A11 increases.
  • the moving body A14 moves downward faster than the moving body A14 moves downward due to the downward elastic force of the first spring A15.
  • the vibration of the first vibrating body A11 is less likely to be weakened by the magnetic attraction force of the movable portion A13 as compared with the conventional example.
  • the power generation device A1 according to the embodiment of the present disclosure can suppress a decrease in the amount of power generation due to the magnetic attraction.
  • the first stopper A16 may be omitted. Even when the first stopper A16 is omitted, the movable portion A13 is separated from the first vibrating body A11 when the downward elastic force received from the first spring A15 exceeds the upward elastic force received from the first vibrating body A11. Is done. Then, when the movable portion A13 is separated from the first vibrating body A11, the moving body A14 moves downward faster than the moving body A14 moves downward due to the downward elastic force of the first spring A15.
  • the vibration of the first vibrating body A11 is less likely to be weakened by the magnetic attraction force of the movable portion A13, and is due to the magnetic attraction force. It is possible to suppress the decrease in power generation.
  • the power generation device A1 (hereinafter, abbreviated as the power generation device A1) according to the embodiment is a power generation device (called an energy harvester) that performs so-called energy harvesting. be.
  • the power generation device A1 has a harvester module B1 and a base block C1 (see FIGS. 2 and 3).
  • the vertical, horizontal, and front-rear directions indicated by the arrows in FIG. 2 are defined as the vertical, horizontal, and front-rear directions of the power generation device A1. However, these directions are defined for convenience for the sake of explanation, and do not define the directions when the power generation device A1 is actually used.
  • the harvester module B1 includes two power generation blocks 1, a movable block 2, a magnetic power generation block 3, a first spring 4, and two stopper blocks 5 (see FIG. 4).
  • each power generation block 1 has a vibrating body 10, a power generation body 11, and a weight 12.
  • the power generation block 1A the power generation block 1 located above
  • the power generation block 1B the power generation block 1 located below
  • the vibrating body 10 has a trapezoidal vibrating piece 100 and a substantially T-shaped fixed piece 101.
  • the fixed piece 101 is connected to the wide end (left end) of the vibrating piece 100.
  • the vibrating piece 100 and the fixing piece 101 are integrally formed of an elastic soft magnetic plate material, for example, a stainless steel plate.
  • the fixed piece 101 is provided with two round holes 102. These two round holes 102 are arranged with a space in the front-rear direction and penetrate the fixing piece 101 in the vertical direction (thickness direction of the fixing piece 101).
  • the weight 12 is formed in a T-shaped plate shape by a soft magnetic material.
  • the weight 12 is fixed to the narrow end (right end) of the vibrating piece 100 by an appropriate method such as adhesion.
  • the projecting piece 120 at the center of the weight 12 projects from the tip (right end) of the vibrating piece 100 to the tip (right).
  • the weight 12 may be formed integrally with the vibrating body 10, for example, by increasing the thickness of the narrow end (right end) of the vibrating piece 100.
  • the generator 11 has a piezoelectric element (power generation element), a plurality of electrodes for extracting electric energy (electric power) from the piezoelectric element, a plurality of terminals 110, and the like (see FIG. 4).
  • Piezoelectric ceramics for example, lead zirconate titanate (Pb (Zr ⁇ Ti) O3) are suitable as the material for forming the piezoelectric element.
  • the material for forming the piezoelectric element may be piezoelectric ceramics such as lead titanate (PbTiO3), lead metaniodate (PbNb2O6), and bismuth titanate (Bi4Ti3O12).
  • the plurality of terminals 110 are provided on the fixed piece 101 of the vibrating body 10.
  • Protective tapes for protecting the terminals 110 are attached to both sides (upper surface and lower surface) of the fixing piece 101.
  • the protective tape is preferably formed of, for example, a polyimide resin having excellent heat resistance and electrical insulation.
  • the movable block 2 has a permanent magnet 20, a pair of yokes 21, and a holder 22.
  • the permanent magnet 20 is, for example, a rectangular cuboid neodymium magnet. However, the permanent magnet 20 may be a magnet other than a neodymium magnet, for example, a samarium-cobalt magnet or the like.
  • the permanent magnet 20 is magnetized in the vertical direction. For example, the upper portion has an N pole and the lower portion has an S pole.
  • the pair of yokes 21 are formed to have the same shape and dimensions. However, in the following description, of the pair of yokes 21, the yoke 21 located above may be referred to as the yoke 21A, and the yoke 21 located below may be referred to as the yoke 21B.
  • Each yoke 21 has a first yoke piece 211, a second yoke piece 212, a contact portion 213, and a pair of protrusions 214 (see FIG. 4).
  • the first yoke piece 211, the second yoke piece 212, the contact portion 213, and the pair of protrusions 214 are integrally formed of a soft magnetic material.
  • the first yoke piece 211 is formed in the shape of a quadrangular flat plate.
  • the second yoke piece 212 is formed in a rectangular flat plate shape.
  • the second yoke piece 212 projects from the left end of the first yoke piece 211 in the thickness direction (vertical direction) of the first yoke piece 211.
  • the contact portion 213 is formed in a shape obtained by cutting a cylinder in a plane parallel to its axis.
  • the contact portion 213 projects from the right end of the surface of the first yoke piece 211 (the upper surface of the upper yoke 21A and the lower surface of the lower yoke 21B) in the opposite direction to the second yoke piece 212.
  • Each of the pair of protrusions 214 is formed in an elongated prismatic shape.
  • the pair of protrusions 214 project forward and backward from the front surface and the rear surface of the first yoke piece 211, respectively.
  • the holder 22 has a first bearing portion 221 and a second bearing portion 222, a first beam portion 223, a second beam portion 224, and a pair of contact portions 225 (FIG. 4).
  • the first bearing portion 221 and the second bearing portion 222, the first beam portion 223, the second beam portion 224, and the pair of contact portions 225 are integrally formed of a non-magnetic material, for example, aluminum or synthetic resin. ..
  • the first bearing portion 221 and the second bearing portion 222 face each other with a space in the front-rear direction, and are connected by the first beam portion 223 and the second beam portion 224. Then, the holder 22 accommodates and holds the permanent magnet 20 in a rectangular space surrounded by the first bearing portion 221 and the second bearing portion 222, the first beam portion 223, and the second beam portion 224.
  • one recess 226 is provided on each of the upper surface and the lower surface of the first bearing portion 221 and the second bearing portion 222, respectively.
  • the protrusions 214 of the two yokes 21 are fitted into these recesses 226 one by one.
  • the holder 22 fits the yoke 21 into the recesses 226 of the first bearing portion 221 and the second bearing portion 222, and sandwiches the permanent magnet 20 between the two yokes 21 from the vertical direction, so that the permanent magnet 20 and the two yokes are sandwiched between the permanent magnets 20 and the two yokes. Holds 21.
  • Each yoke 21 is fixed to the first bearing portion 221 and the second bearing portion 222 by an appropriate method such as adhesion.
  • the second yoke piece 212 of each yoke 21 faces each other in the vertical direction with the first beam portion 223 interposed therebetween (see FIG. 12). That is, the second yoke piece 212 of the two yokes 21 is separated by a first beam portion 223 made of a non-magnetic material. That is, the two yokes 21A and 21B leak from the first yoke piece 211 of one yoke 21A through the second yoke piece 212 and from the second yoke piece 212, and the second yoke piece 212 and the second yoke piece 212 of the other yoke 21B. 1 Form a magnetic path that passes through the yoke piece 211 and returns to the permanent magnet 20.
  • the movable block 2 can exert a magnetic attraction force on the magnetic material by leaking magnetic flux from the second yoke pieces 212 of the two yokes 21A and 21B, respectively.
  • first bearing portion 221 is formed in a prismatic shape with the vertical direction as the axial direction (see FIG. 4).
  • the first bearing portion 221 has a bearing hole 227 that penetrates a part of the prismatic shape in the vertical direction.
  • the first bearing portion 221 has a hole 2210 penetrating the first bearing portion 221 in the front-rear direction (see FIG. 6).
  • the hole 2210 is formed in an elongated hole shape when viewed from the front-rear direction.
  • a semi-cylindrical bearing groove 228 is provided on the front surface of the second bearing portion 222 (see FIGS. 4 and 5).
  • the axial direction of the bearing groove 228 coincides with the vertical direction.
  • a pair of contact portions 225 are provided on the left side of the bearing groove 228.
  • Each contact portion 225 is formed in a rectangular cuboid shape, and projects forward one by one from the upper end and the lower end of the front surface of the second bearing portion 222 (see FIG. 4).
  • the magnetic power generation block 3 has a body 30, a core (iron core) 31, a coil 32, and a screw 33 (see FIG. 4).
  • the body 30 is formed in a substantially rectangular cuboid shape by a soft magnetic material. Recesses 300 straddling the left and right side surfaces are provided on each of the front surface and the rear surface of the body 30 (see FIGS. 4 to 6). However, the vertical width of the front recess 300 is narrower than the vertical width of the rear recess 300.
  • a spring receiving portion 34 is provided at the center in the vertical direction on the left side surface of the body 30 (see FIGS. 4-FIG. 6 and FIG. 8).
  • the spring receiving portion 34 is formed on the left side surface of the body 30 in a semi-cylindrical groove shape straddling the front surface and the rear surface of the body 30.
  • a cylindrical recess 35 is provided in the center of the spring receiving portion 34 in the front-rear direction (see FIG. 8).
  • the inner diameter of the recess 35 is larger than the diameter of the head 330 of the screw 33.
  • a cylindrical hole 350 penetrating the body 30 in the thickness direction (left-right direction) of the body 30 is formed at the bottom of the recess 35 (see FIG. 4).
  • the inner diameter of the hole 350 is smaller than the diameter of the head 330 of the screw 33 and larger than the diameter of the screw portion 331 of the screw 33.
  • a cylindrical recess 301 is provided in the central portion through which the hole 350 penetrates.
  • a hole 350 is opened in the center of the bottom surface of the recess 301.
  • a female thread portion 36 is provided directly below the recess 35 on the left side surface of the body 30 (see FIG. 4).
  • the female thread portion 36 penetrates the body 30 in the thickness direction (left-right direction).
  • Two screw holes 37 for screwing the power generation block 1 are provided on the upper surface and the lower surface of the body 30 (see FIG. 4). These screw holes 37 are arranged in the front-rear direction at intervals on the upper surface and the lower surface of the body 30.
  • one T-shaped recess 38 is provided at both ends in the front-rear direction in the front-rear direction (see FIG. 4).
  • the coil 32 is formed in a cylindrical shape by winding a winding (enamel wire) around a coil bobbin.
  • the coil 32 may be a bobbinless coil in which an electric wire whose conductor is covered with a self-bonding insulator is spirally wound.
  • the core 31 has a columnar body portion 310 and a prismatic arm portion 311 (see FIG. 4).
  • the body portion 310 and the arm portion 311 are integrally formed of a soft magnetic material such as pure iron or magnetic stainless steel.
  • the arm portion 311 protrudes from the tip end (right end) of the body portion 310 in the radial direction (front-back direction) of the body portion 310.
  • the upper surface and the lower surface of the arm portion 311 are inclined so as to approach each other toward the tip (right end) (see FIGS. 4 and 5).
  • the body portion 310 is provided with a screw hole 312 (see FIG. 12).
  • the screw hole 312 is opened on the bottom surface (bottom surface on the left side) of the body portion 310.
  • the body portion 310 of the core 31 is inserted into the hole in the center of the coil 32. Then, the rear end portion (left end portion) of the body portion 310 is housed in the recess 301 on the right side surface of the body 30. Then, the screw portion 331 of the screw 33 is inserted into the hole 350 of the body 30 and screwed into the screw hole 312 of the body portion 310. As a result, the core 31 and the body 30 are mechanically coupled to complete the assembly of the magnetic power generation block 3 (see FIG. 12).
  • the screw 33 is made of a soft magnetic material. Therefore, the body 30 and the core 31 are also magnetically coupled via the contact surface between the body 30 and the core 31 and the screw 33.
  • the 1st spring 4 is a wirework spring.
  • the first spring 4 is formed of a linear material so that the shape seen from below is substantially G-shaped (see FIG. 4).
  • the first spring 4 may be a spring other than a wire-worked spring such as a leaf spring or a laminated leaf spring formed by superimposing a plurality of leaf springs.
  • the first spring 4 has a first connecting portion 41, a second connecting portion 42, a first spring piece 43, a second spring piece 44, a third spring piece 45, and a fourth spring piece 46 (see FIG. 4).
  • the first connection portion 41, the second connection portion 42, and the plurality of spring pieces 43-46 are preferably integrally formed of, for example, a metal material suitable for the spring material such as stainless steel.
  • the first spring piece 43 becomes the first connection 41.
  • the other end (front end) of the first spring piece 43 is connected so as to intersect one end (right end) of the second spring piece 44 at a substantially right angle.
  • the other end (left end) of the second spring piece 44 is connected so as to intersect one end (front end) of the third spring piece 45 at a substantially right angle.
  • the other end (rear end) of the third spring piece 45 is connected so as to intersect one end (left end) of the fourth spring piece 46 at a substantially right angle.
  • the second connecting portion 42 is formed in a straight rod shape and is connected so as to intersect the other end portion (right end portion) of the fourth spring piece 46 at a substantially right angle.
  • Stopper Block 5 The pair of stopper blocks 5 have the same configuration. However, in the following description, of the pair of stopper blocks 5, the stopper block 5 located above may be referred to as the stopper block 5A, and the stopper block 5 located below may be referred to as the stopper block 5B (FIG. 4).
  • Each stopper block 5 has a main piece 50, a stopper piece 51, a fixed piece 52, and a pair of fitting pieces 53.
  • the main piece 50, the stopper piece 51, the fixing piece 52, and the pair of fitting pieces 53 are integrally formed of a soft magnetic material.
  • the main piece 50 is formed in a rectangular flat plate shape.
  • the fixed piece 52 is formed in a rectangular cuboid shape.
  • the fixed piece 52 of the stopper block 5A protrudes downward from the lower surface of the left end of the main piece 50, and the fixed piece 52 of the stopper block 5B protrudes upward from the upper surface of the left end of the main piece 50.
  • main piece 50 and the fixed piece 52 have two screw insertion holes 520 penetrating in the vertical direction so as to be lined up at intervals in the front-rear direction. Further, one fitting piece 53 is provided at each of the front and rear ends of the fixing piece 52.
  • Each fitting piece 53 is formed in a T shape when viewed from above.
  • Each fitting piece 53 is formed in a shape and size that can be fitted with the recess 38 provided in the body 30 of the magnetic power generation block 3.
  • the stopper piece 51 is formed in a rectangular flat plate shape.
  • a quadrangular window 510 is opened in the center of the stopper piece 51 in the front-rear direction (see FIG. 4).
  • the stopper piece 51 of the stopper block 5A projects downward from the lower surface of the right end of the main piece 50, and the stopper piece 51 of the stopper block 5B projects upward from the lower surface of the right end of the main piece 50.
  • one round hole 500 is provided at each of the front and rear ends at the right end of the main piece 50. These two round holes 500 penetrate the main piece 50 in the thickness direction (vertical direction).
  • the worker who assembles puts the lower power generation block 1B and the body 30 of the magnetic power generation block 3 on the fixed piece 52 of the lower stopper block 5B.
  • the operator inserts the projecting piece 120 of the weight 12 of the power generation block 1B into the window 510 of the stopper piece 51 of the stopper block 5B (see FIG. 3).
  • the operator inserts one screw 54 into each of the two round holes 102 of the fixing piece 101 from under the stopper block 5B.
  • the operator screwed the stopper block 5B and the power generation block 1B one by one into the two screw holes 37 on the lower surface of the body 30 through the two round holes 102 of the vibrating body 10 of the power generation block 1B. It binds to the body 30.
  • the two screws 54 are screws made of a soft magnetic material.
  • the pole 23 is formed in a columnar shape by a non-magnetic material such as an aluminum alloy. However, the diameter of the tip portions on both sides of the pole 23 is smaller than the diameter of the portion other than the tip portion.
  • the operator inserts the rear pole 23 of the two poles 23 into the bearing hole 227 of the second bearing portion 222 of the holder 22 (see FIG. 6). Further, the operator fits the front pole 23 into the bearing groove 228 of the first bearing portion 221 of the holder 22 (see FIG. 5). In this way, the operator attaches the movable block 2 to the two poles 23.
  • the operator puts the upper power generation block 1A and the fixing piece 52 of the stopper block 5A on the upper surface of the body 30 of the magnetic power generation block 3, and puts the upper tip portions of the two poles 23 on the stopper block 5A. Insert one into each of the two round holes 500 of the main piece 50. At this time, the operator inserts the projecting piece 120 of the weight 12 of the power generation block 1A into the window 510 of the stopper piece 51 of the stopper block 5A (see FIG. 3). Then, the operator inserts one screw 54 into each of the two round holes 102 of the fixing piece 101 from above the stopper block 5A.
  • the operator screwed the stopper block 5A and the power generation block 1A one by one into the two screw holes 37 on the upper surface of the body 30 through the two round holes 102 of the vibrating body 10 of the power generation block 1A. It binds to the body 30.
  • the two screws 54 are screws made of a soft magnetic material.
  • the operator accommodates the third spring piece 45 of the first spring 4 in the spring receiving portion 34 on the left side surface of the body 30 (see FIGS. 5, 6 and 8). Then, the operator fixes the holding plate 47 to the left side surface of the body 30 by screwing the screw 48 inserted into the hole 470 of the holding plate 47 into the female screw portion 36 provided on the left side surface of the body 30 ( See FIG. 12).
  • the holding plate 47 is formed in a quadrangular flat plate shape by a useful spring material such as copper phosphate (see FIGS. 4 and 8).
  • the third spring piece 45 of the first spring 4 is moved out of the spring receiving portion 34 by closing a part of the spring receiving portion 34 of the body 30. It prevents it from coming out (see FIGS. 5, 6 and 8).
  • the first spring 4 is arranged so as to surround the power generation block 1, the movable block 2, and the magnetic power generation block 3 in a top view (see FIGS. 5 to 10).
  • the base block C1 has a base portion 6, an operating member 7 corresponding to a moving body, a support column 8, and a second spring 9 (see FIGS. 2 and 3).
  • the base portion 6 includes a base plate 60, a guide portion 61, a fixing portion 62, and a spring mounting portion 63 (see FIG. 3).
  • the base plate 60 is formed in a substantially rectangular flat plate shape (see FIG. 9).
  • the guide portion 61 is formed in a substantially rectangular cuboid shape, and stands upward from the front of the right end on the upper surface of the base plate 60.
  • the rear side surface of the guide portion 61 is curved in a cylindrical surface shape that is convex forward (see FIG. 10).
  • the fixing portion 62 is formed in a cylindrical shape and stands upward from the rear of the right end on the upper surface of the base plate 60.
  • the spring mounting portion 63 is formed in a conical table shape.
  • the spring mounting portion 63 stands upward on the upper surface of the base plate 60 along the rear side surface of the guide portion 61.
  • the base plate 60, the guide portion 61, the fixing portion 62, and the spring mounting portion 63 are integrally formed of, for example, a synthetic resin material.
  • the second spring 9 is composed of a coil spring (see FIG. 3).
  • the second spring 9 is attached to the base plate 60 in an upright state by inserting the spring attachment portion 63 from one end (see FIG. 7).
  • the strut 8 is formed in a columnar shape by, for example, a metal material.
  • the support column 8 is attached to the base plate 60 in an upright state by inserting one end into the fixing portion 62 (see FIG. 7).
  • the operation member 7 has a main body 70, an operation button 71, a pair of support pieces 72, and a spring receiving portion 73 (see FIG. 3).
  • the main body 70 is formed in a rectangular cuboid shape.
  • the front side surface of the main body 70 is curved in a cylindrical surface shape that is convex rearward (see FIG. 3).
  • the operation button 71 is formed in a columnar shape and projects upward from the rear end on the upper surface of the main body 70.
  • a cylindrical hole is provided inside the main body 70 and the operation button 71. Further, a cylindrical recess is provided on the bottom surface of the main body 70. There is a hole in the center of this recess.
  • Each of the pair of support pieces 72 is formed in a columnar shape and protrudes to the right one by one from the upper end and the lower end on the right side surface of the main body 70 (see FIG. 3).
  • the spring receiving portion 73 is formed in a semi-cylindrical shape and projects forward from the upper end on the front side surface of the main body 70.
  • the stopper block 5B and the base plate 60 are fixed by an appropriate method such as adhesion.
  • the operator attaches the second spring 9 to the base plate 60 by inserting the spring attachment portion 63 into one end (lower end) of the second spring 9. Further, the operator inserts one end (lower end) of the support column 8 into the fixing portion 62 to fix the support column 8 to the fixing portion 62 of the base plate 60. Then, the operator inserts the other end (upper end) of the support column 8 into the hole opened in the bottom surface of the main body 70 of the operating member 7, and the spring receiving portion 73 of the operating member 7 is inserted into the other end (upper end) of the second spring 9. To put.
  • the operator pushes the operation button 71 with a finger to move the operation member 7 downward, inserts the first connection portion 41 of the first spring 4 between the pair of support pieces 72 of the operation member 7, and then operates. Release your finger from the member 7.
  • the operating member 7 moves upward due to the elastic force of the second spring 9, and the movable block 2 connected to the operating member 7 by the first spring 4 also moves upward.
  • the operating member 7 comes to rest in a state where the upper end of the holder 22 of the movable block 2 (the upper end of the second bearing portion 222) hits the main piece 50 of the upper stopper block 5A (see FIG. 6). That is, the first connecting portion 41 of the first spring 4 is connected to the pair of support pieces 72 of the operating member 7 (see FIGS. 5 to 7).
  • FIGS. 11 to 26 the position where the holder 22 hits the upper stopper block 5A and the movable block 2 stops is referred to as an upper limit position of the movable block 2 (see FIGS. 11 and 12). Further, the position where the movable block 2 moves downward when the operating member 7 is pushed and hits the lower stopper block 5B and the movable block 2 stops is called the lower limit position of the movable block 2 (see FIGS. 25 and 26). ). However, in FIGS. 11 to 26, of the two poles 23, the front pole 23 is not shown.
  • the operation member 7 is subjected to a downward external force (hereinafter referred to as an external force) when the operation button 71 is pressed downward by a human finger. , Called operating force.) While receiving the operating force, the operating member 7 is guided by the support column 8 and moves downward until the movable block 2 reaches the lower limit position (see FIGS. 11 to 26).
  • the downwardly moving operating member 7 receives a force opposite to the operating force (upward) from the first spring 4, the upper power generation block 1A, and the second spring 9.
  • the upward force received by the operating member 7 is applied to the finger of the person pushing the operating button 71 downward.
  • the force applied to the finger of the person pressing the operation button 71 downward is referred to as an operation reaction force.
  • the dynamic friction force received from the support column 8 by the moving operating member 7 is sufficiently smaller than the operating force and the returning force, and is therefore ignored.
  • the movable block 2 moves downward when the operating member 7 moves downward, and moves upward when the operating member 7 moves upward.
  • the first spring 4 is arranged so as to surround the power generation block 1 in a top view. Therefore, the power generation device A1 can be miniaturized while using the first spring 4 having a long overall length. By lengthening the total length of the first spring 4, the distance between each point of the force point (first connection portion 41), the fulcrum (third spring piece 45), and the action point (second connection portion 42) can be lengthened. .. As a result, it is possible to reduce the operation reaction force when the operation button 71 is pressed.
  • the vibrating body 10 of the upper power generation block 1A corresponds to the first vibrating body
  • the stopper piece 51 of the upper stopper block 5A corresponds to the first stopper.
  • the contact portion 213 of the upper yoke 21A is formed in a shape obtained by cutting out a cylinder in a plane parallel to its axis, the contact area of the contact portion 213 with the weight 12 is kept substantially constant. There is. As a result, the magnetic attraction force that the movable block 2 attracts the weight 12 can be stabilized, and the weight 12 can be prevented from being inadvertently separated from the yoke 21A.
  • the first connecting portion 41 When the operating member 7 moves further downward, the first connecting portion 41 also moves downward. At this time, in the first spring 4, a part of the second spring piece 44 on the side closer to the first connection portion 41 is deformed (bent downward) from the portion of the second spring piece 44 in contact with the contact portion 225. That is, the spring characteristics change as the effective length of the second spring piece 44 as a spring becomes shorter. As a result, the downward force applied from the first spring 4 to the movable block 2 increases (see FIGS. 17 and 18). At this time, the movable block 2 is simultaneously pushed downward from the front and the rear by the second connecting portion 42 of the first spring 4 and the second spring piece 44.
  • the vibrating body 10 and the power generating body 11 vibrate in the vertical direction with the end (left end) supported by the body 30 of the magnetic power generation block 3 as a fulcrum.
  • the width of the window 510 in the vertical direction is determined so that the end portion (right end portion) of the vibrating body 10 does not hit the upper edge of the window 510 in the upper stopper piece 51.
  • the power generation block 1A generates (generates) an alternating voltage (AC voltage) having a voltage amplitude proportional to the vibration amplitude of the vibrating body 10 and the power generating body 11 and having the same frequency as the vibration frequency.
  • AC voltage alternating voltage
  • the amount of power generated (voltage amplitude) of the power generation block 1A decreases as the vibrations of the vibrating body 10 and the power generating body 11 are attenuated.
  • the movable block 2 when the movable block 2 is separated from the weight 12, the movable block 2 receives a downward force from the second connecting portion 42 due to the elastic force when the twist of the second spring piece 44 and the third spring piece 45 returns to the original state.
  • the movable block 2 moves downward faster than the operating member 7 moves downward due to an external force (operating force) (see FIGS. 21 to 24). Therefore, the magnetic attraction force of the movable block 2 with respect to the weight 12 rapidly decreases, so that the vibration of the power generation block 1A is less likely to be weakened by the magnetic attraction force of the movable block 2. Therefore, the power generation device A1 can suppress a decrease in the amount of power generation due to the magnetic attraction.
  • the weight 12 adsorbed on the movable block 2 moves upward, so that the vibrating body 10 and the power generation body 11 of the power generation block 1B bend upward.
  • the projecting piece 120 of the weight 12 moves upward in the window 510 of the stopper piece 51 in the lower stopper block 5B, and stops when it hits the upper edge of the window 510. That is, the vibrating body 10 of the lower power generation block 1B corresponds to the second vibrating body, and the stopper piece 51 of the lower stopper block 5B corresponds to the second stopper.
  • the contact portion 213 of the lower yoke 21B is also formed in a shape obtained by cutting out a cylinder in a plane parallel to its axis, the contact area of the contact portion 213 with the weight 12 is kept substantially constant. There is. As a result, the magnetic attraction force that the movable block 2 attracts the weight 12 can be stabilized, and the weight 12 can be prevented from being inadvertently separated from the yoke 21B.
  • the upward movement of the movable block 2 adsorbed on the weight 12 is also regulated.
  • the first connecting portion 41, the first spring piece 43, and the second spring piece 44 of the first spring 4 move the third spring piece 45. It rotates counterclockwise while twisting in the circumferential direction.
  • the second spring piece 44 of the first spring 4 hits the contact portion 225 on the upper side of the holder 22, the first connection portion 41 of the first spring 4, the first spring piece 43, and the second spring piece 44 are counterclockwise. The clockwise rotation stops.
  • the first connecting portion 41 When the operating member 7 moves further upward, the first connecting portion 41 also moves upward. As a result, the second spring piece 44 is twisted in the circumferential direction, and the third spring piece 45 is further twisted, so that the upward force applied to the movable block 2 is increased.
  • the weight 12 When the upward force applied to the movable block 2 exceeds the downward force applied to the weight 12 (the downward elastic force of the vibrating body 10 and the power generation body 11), the weight 12 (vibrating body 10 of the power generation block 1B) becomes the movable block 2 Separated from.
  • the vibrating body 10 and the power generating body 11 vibrate in the vertical direction with the end (left end) supported by the body 30 of the magnetic power generation block 3 as a fulcrum.
  • the width of the window 510 in the vertical direction is determined so that the end portion (right end portion) of the vibrating body 10 does not hit the lower edge of the window 510 in the lower stopper piece 51.
  • the power generation block 1B generates (generates) an alternating voltage (AC voltage) having a voltage amplitude proportional to the vibration amplitude of the vibrating body 10 and the power generating body 11 and having the same frequency as the vibration frequency.
  • AC voltage alternating voltage
  • the amount of power generation (voltage amplitude) of the power generation block 1B decreases as the vibrations of the vibrating body 10 and the power generating body 11 are attenuated.
  • the movable block 2 when the movable block 2 is separated from the weight 12, the movable block 2 receives an upward force from the second connecting portion 42 due to the elastic force when the twist of the second spring piece 44 and the third spring piece 45 returns to the original state.
  • the movable block 2 moves upward faster than the operating member 7 moves upward by an external force (returning force). Therefore, the magnetic attraction force of the movable block 2 with respect to the weight 12 rapidly decreases, so that the vibration of the power generation block 1B is less likely to be weakened by the magnetic attraction force of the movable block 2. Therefore, the power generation device A1 can suppress a decrease in the amount of power generation due to the magnetic attraction.
  • the magnetic power generation block 3 causes the coil 32 to generate (generate) an induced electromotive force proportional to the temporal change of the magnetic flux interlinking with the coil 32 (magnetic power generator). It is configured.
  • the magnetic flux interlinking with the coil 32 is equal to the magnetic flux passing through the core 31 from the permanent magnet 20 of the movable block 2 through the body 30 of the power generation block 1 and the magnetic power generation block 3.
  • the magnitude of the induced electromotive force (induced electromotive force) generated in the coil 32 is proportional to the magnitude of the temporal change of the magnetic flux passing through the core 31. Further, the direction of the induced electromotive force generated in the coil 32 changes according to the direction of the magnetic flux passing through the core 31.
  • the magnetic flux passing through the core 31 does not change with time. Therefore, no induced electromotive force is generated in the coil 32 of the magnetic power generation block 3 (the magnetic power generation block 3 does not generate power). Further, even if the operating member 7 starts to move upward or downward due to an external force (operating force and returning force), when the movable block 2 is adsorbed on the weight 12 of the power generation block 1, the power generation block on which the weight 12 is adsorbed.
  • the yoke 21 on the opposite side of 1 and the core 31 face each other.
  • the core 31 and the lower yoke 21B face each other.
  • the core 31 and the upper yoke 21A face each other. Therefore, when the movable block 2 is attracted to the weight 12 of the power generation block 1, the magnetic flux passing through the core 31 hardly changes, so that the induced electromotive force is not generated in the coil 32 of the magnetic power generation block 3.
  • the speed at which the movable block 2 separates from the power generation block 1 due to the elastic force of the first spring 4 becomes faster than the moving speed of the operating member 7.
  • the temporal change of the magnetic flux passing through the core 31 becomes large, and the amount of power generated by the magnetic power generation block 3 increases.
  • the power generation block 1 generates power immediately after being separated from the movable block 2. That is, it is possible to lengthen the period in which the period in which the magnetic power generation block 3 generates power and the period in which the power generation block 1 generates power overlap. Therefore, the power generation device A1 can increase the maximum power that can be supplied to the outside as compared with the case where the period in which the power generation block 1 generates power and the period in which the magnetic power generation block 3 generates power do not overlap or the overlapping period is short. can.
  • the stopper block 5 is a magnetic material formed of a soft magnetic material, the magnetic flux leaking from the vibrating body 10 and the weight 12 is collected by the stopper block 5, and the magnetic flux passing from the stopper block 5 through the body 30 to the core 31 increases. do.
  • the power generation device A1 can increase the amount of power generated by the magnetic power generation block 3 as compared with the case where the stopper block 5 is a non-magnetic material.
  • the above-mentioned power generation device A1 can be combined with, for example, a power supply circuit and a wireless communication circuit to realize a battery-less (battery-less) transmitter.
  • the power supply circuit is electrically connected to a winding terminal constituting the coil 32 and a plurality of terminals 110 each of the two power generation blocks 1A and 1B.
  • the power supply circuit is configured to convert the electric power (AC power) generated by the power generation device A1 into DC electric power.
  • the power supply circuit includes a rectifier circuit, a smoothing capacitor, a voltage regulator, and the like.
  • the DC power converted by the power supply circuit is supplied to the wireless communication circuit.
  • the wireless communication circuit transmits a wireless signal by supplying DC power from the power supply circuit.
  • the wireless signal is, for example, a wireless signal conforming to the Bluetooth (registered trademark) standard, and particularly preferably a wireless signal conforming to the Bluetooth (registered trademark) Low Energy standard.
  • the power supply circuit and the wireless communication circuit are configured as one printed circuit by mounting a plurality of electronic components on one printed wiring board, for example.
  • the printed wiring board (printed circuit) is preferably arranged on, for example, the upper stopper block 5A.
  • the upper stopper block 5A is preferably formed of a material having electrical insulation, for example, a synthetic resin. Since the upper stopper block 5A is made of a material having electrical insulation, it is not necessary to keep an insulation distance between the printed wiring board and the stopper block 5A. As a result, it is possible to improve the degree of freedom in the layout of the antenna on the printed wiring board and the wireless communication performance of the wireless communication circuit.
  • This transmitter can transmit a wireless signal for notifying that the operation button 71 has been operated when the operation button 71 is operated without mounting a battery.
  • the operation button 71 does not necessarily have to be operated by a human finger.
  • the transmitter may be installed under the floor and the operation button 71 may be pressed when the floor plate is stepped on.
  • the operation button 71 may be operated by an operating body other than a human such as an actuator.
  • the power generation device A1 may be combined with a device other than the transmitter, which needs to be operated without batteries for a short time.
  • FIG. 27 shows the relationship between the position of the operating member 7 in the power generation device A1 and the operating reaction force (solid line ⁇ ).
  • the vertical axis (y-axis) in FIG. 27 indicates the magnitude of the operating reaction force.
  • the alternate long and short dash line ⁇ in FIG. 27 indicates the operating reaction force (elastic force) due to the second spring 9.
  • the first position is the position when the projecting piece 120 of the weight 12 of the power generation block 1A hits the lower end of the window 510 of the stopper piece 51 of the upper stopper block 5A.
  • the sum of forces (vector sum) is the operational reaction force.
  • the second position is a position when the second spring piece 44 of the first spring 4 hits the lower contact portion 225 of the movable block 2 while the movable block 2 is adsorbing the power generation block 1A.
  • the increase rate of the operating reaction force is larger than that in the first section W1 due to the twist of the third spring piece 45 of the first spring 4.
  • the sum of forces (vector sum) is the operational reaction force.
  • the third position is the position when the movable block 2 is separated from the power generation block 1A.
  • a downward force (elastic force of the second spring piece 44) acting on the contact portion 225 from the second spring piece 44 is applied. Therefore, the rate of increase in the operating reaction force in the third section W3 is larger than the rate of increase in the operating reaction force in the second section W2.
  • the fourth position is a position when the second spring piece 44 of the first spring 4 is not twisted.
  • the elastic force of the upper power generation block 1A is not included in the operating reaction force, and the elastic force of the first spring 4 acts downward, so that the operating reaction force sharply decreases. Due to the rapid decrease in the operation reaction force when switching from the third section W3 to the fourth section W4, the person who operates the operation button 71 can feel a click feeling. Further, by shortening the third section W3 and the fourth section W4, it is possible to suppress variations in the timing at which power generation by the upper power generation block 1A starts (the timing at which the operating member 7 reaches the third position). can.
  • the fifth position is a position where the weight 12 of the lower power generation block 1B comes into contact with the contact portion 213 of the yoke 21B below the movable block 2.
  • the weight 12 of the lower power generation block 1B becomes the movable block 2 after the operating reaction force becomes lower than the elastic force of the second spring 9.
  • the operating reaction force becomes equal to the elastic force of the second spring 9 when it is attracted to the contact portion 213.
  • the movable block 2 is in contact with the core 31 at the upper limit position and the lower limit position of the operating member 7, and the movable block 2 is attracted to the core 31 by the magnetic attraction force of the permanent magnet 20.
  • the operating reaction force has two peaks, one is when the movable block 2 is separated from the core 31 against the magnetic attraction of the permanent magnet 20, and the other is when the movable block 2 is separated from the power generation block 1A. ..
  • the person who operates the operation button 71 sets the first peak (the peak when the movable block 2 is separated from the core 31) as the original operation reaction force peak (the movable block 2 is). There is a possibility of erroneously recognizing it as a peak when it is separated from the power generation block 1A).
  • the power generation device A1 can improve the operation feeling when a person operates the operation member 7.
  • the stopper block 5 is made of a magnetic material
  • the vibrating piece 100 and the fixed piece 101 of the vibrating body 10 of the power generation block 1 are made of a non-magnetic material
  • the end portion (weight 12) of the vibrating body 10 is formed. ) Is made of a magnetic material.
  • the magnetic flux emitted from the permanent magnet 20 passes through a magnetic path that returns from the one yoke 21 to the permanent magnet 20 via the weight 12, the stopper block 5, the body 30, the core 31, and the other yoke 21. Pass. That is, even if the portion other than the end portion (weight 12) of the vibrating body 10 is made of a non-magnetic material (for example, synthetic resin), the end portion (weight 12) of the vibrating body 10 is formed by the magnetic attraction force of the permanent magnet 20. Can be attracted to the movable block 2. Therefore, the power generation device A1 of the modified example can generate power according to the operation of the operation member 7 in the same manner as the power generation device A1 according to the embodiment.
  • At least a part (vibrating piece 100 and fixed piece 101) of the vibrating body 10 of the power generation block 1 is made of a non-magnetic material, so that the vibrating body 10 is made of a magnetic material, as compared with the case where the vibrating body 10 is made of a magnetic material.
  • the degree of freedom in selecting the material, shape, etc. of the vibrating body 10 can be increased.
  • the power generation device (A1) includes a first vibrating body (A11; upper vibrating body 10), a first power generating body (A12; upper power generating body 11), and the like. It includes a movable portion (A13; movable block 2), a first stopper (A16; upper stopper piece 51), a moving body (A14; operating member 7), and a first spring (A15; 4).
  • the end (A17) of the first vibrating body can vibrate in the vertical direction.
  • the first power generator is provided in the first vibrating body. The first generator converts the vibration energy of the first vibrating body into electrical energy.
  • the movable portion comes into contact with the end portion of the first vibrating body, and the end portion of the first vibrating body is moved downward by a magnetic attraction force.
  • the first stopper regulates the downward movement of the end portion of the first vibrating body.
  • the moving body moves downward.
  • the first spring (A15; 4) connects the moving body and the movable portion, and moves the movable portion downward together with the moving body.
  • the end portion of the first vibrating body comes into contact with the first stopper.
  • the movable portion moves further downward from the state where the end portion of the first vibrating body is in contact with the first stopper.
  • the movable portion is separated from the end portion of the first vibrating body.
  • the movable part is moved downward by the first spring (A15; 4).
  • the vibration of the first vibrating body is less likely to be weakened by the magnetic attraction force of the moving portion as compared with the conventional example, so that the decrease in the amount of power generation due to the magnetic attraction force is suppressed. be able to.
  • the first spring (4) is arranged so as to surround the first vibrating body in a top view.
  • the power generation device (A1) according to the second aspect can be miniaturized while using the first spring (4) having a long overall length.
  • the first spring (4) includes a first connecting portion (41) connected to a moving body (operating member 7) and a movable portion (movable block 2). It is preferable to have a second connecting portion (42) to be connected. After the part between the first connection part (41) of the first spring (4) and the second connection part (42) of the first spring (4) comes into contact with the movable part, the first spring (4) becomes the part. By deforming with (the portion in contact with the contact portion 225) as a fulcrum, the movable portion and the end portion of the first vibrating body (vibrating body 10 of the upper power generation block 1A) are separated from each other.
  • the power generation device (A1) according to the third aspect changes (hardens) the elastic characteristics of the first spring (4) during the movement of the movable portion.
  • the power generation device (A1) according to the third aspect for example, when the moving body moves downward by the operation of a person, the end portion of the first vibrating body is felt by the operation feeling of the person who operates the moving body. Can be easily recognized as being separated from the moving part.
  • the contact position is the position where the first spring (4) is in contact with the movable portion (the position where the second spring piece 44 is in contact with the contact portion 225).
  • the length from the contact position of the first spring (4) to the first connection portion (41) of the first spring (4) is the second connection of the first spring (4) from the contact position of the first spring (4). It is shorter than the length up to the part (42).
  • the power generation device (A1) according to the fourth aspect can increase the downward force acting on the movable portion from the first spring (4) after the first spring (4) comes into contact with the movable portion at the contact position. As a result, the power generation device (A1) according to the fourth aspect can suppress variations in the timing at which the movable portion and the first vibrating body are separated from each other.
  • the power generation device (A1) includes a second spring (9) that is deformed by a moving body that moves downward and urges the moving body upward.
  • the power generation device (A1) can automatically move the moving body upward by being urged by the second spring (9).
  • the power generation device (A1) further includes a body (30), a core (31), and a coil (32).
  • the body (30) is made of a magnetic material and supports the first vibrating body (upper vibrating body 10).
  • the core (31) is made of a magnetic material, is located below the first vibrating body, and protrudes from the body (30).
  • the coil (32) is wound around the core (31). At least a part (weight 12) of the first vibrating body is a magnetic material.
  • the movable portion includes a first portion (upper yoke 21A) and a second portion (lower yoke 21B).
  • the first portion is configured to be in contact with the lower surface of the first vibrating body when the end portion of the first vibrating body is in contact with the first stopper (upper stopper piece 51).
  • the second portion is configured to face the tip surface of the core (31) when the end portion of the first vibrating body is in contact with the first stopper.
  • the movable portion (movable block 2) has a permanent magnet (20).
  • the permanent magnet (20) is arranged so that the first portion becomes the first pole (for example, the N pole) and the second portion becomes the second pole (for example, the S pole) having a polarity different from that of the first pole. ..
  • the power generation device (A1) causes the first power generation body to generate electric power after the end portion and the movable part of the first vibrating body are separated from each other, and interlinks with the coil (32) through the core (31).
  • the magnetic flux generated changes, and an induced electromotive force can be generated (generated) in the coil (32).
  • the end portion of the first vibrating body is a magnetic material.
  • the first stopper is made of a magnetic material and is supported by the body (30).
  • the power generation device (A1) according to the seventh aspect forms a magnetic path in which the magnetic flux emitted from the permanent magnet (20) returns from the first stopper and the body (30) to the permanent magnet (20) through the core (31). is doing.
  • the power generation device (A1) according to the seventh aspect can increase the induced electromotive force generated in the coil (32) by increasing the magnetic flux passing through the core (31).
  • the power generation device (A1) includes a second vibrating body (lower vibrating body 10), a second power generating body (lower power generating body 11), and a second stopper (lower stopper piece). 51) is provided.
  • the second vibrating body is provided below the first vibrating body, and its end can vibrate in the vertical direction.
  • the second generator is provided in the second vibrating body and converts the vibrating energy of the second vibrating body into electrical energy.
  • the second stopper regulates the upward movement of the end portion of the second vibrating body.
  • the movable portion that has moved downward comes into contact with the end portion of the second vibrating body after being separated from the end portion of the first vibrating body.
  • the moving body that has moved downward is configured to be movable upward.
  • the first spring (4) moves the movable portion upward together with the moving body when the moving body moves upward.
  • the movable portion in contact with the second vibrating body moves the end portion of the second vibrating body upward by the magnetic attraction force of the moving portion.
  • the end portion of the second vibrating body moves upward together with the movable portion and comes into contact with the second stopper.
  • the movable portion moves further upward from the state where the end portion of the second vibrating body is in contact with the second stopper, so that the movable portion is separated from the end portion of the second vibrating body.
  • the movable portion is moved upward by the first spring (4).
  • the power generation device (A1) according to the eighth aspect can increase the amount of power generation by including two power generation bodies, a first power generation body and a second power generation body.
  • the power generation device (A1) includes a vibrating body (first vibrating body A11), a power generating body (first power generating body A12), a moving part (A13), and a moving body (A14). And a spring (first spring A15).
  • the end (A17) of the vibrating body can vibrate in the vertical direction.
  • the generator is provided in the vibrating body and converts the vibrating energy of the vibrating body into electrical energy.
  • the movable portion (A13) comes into contact with the end portion (A17) of the vibrating body, and the end portion of the vibrating body is moved downward by a magnetic attraction force.
  • the moving body (A14) moves downward.
  • the spring connects the moving body (A14) and the movable portion (A13), and moves the movable portion (A13) downward together with the moving body (A14).
  • the movable portion (A13) moves downward in contact with the end portion (A17) of the vibrating body, and then separates from the end portion (A17) of the vibrating body.
  • the spring applies a downward force to the movable portion (A13) when the moving body (A14) moves downward.
  • the movable portion (A13) is separated from the end portion of the vibrating body, the movable portion (A13) is moved downward by the spring.
  • the vibration of the first vibrating body is less likely to be weakened by the magnetic attraction force of the moving portion as compared with the conventional example, so that the decrease in the amount of power generation due to the magnetic attraction force is suppressed. be able to.

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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

発電装置は、振動体と、発電体と、可動部と、移動体と、ばねと、ストッパとを備える。振動体は、端部が上下方向に振動可能である。発電体は、振動体に設けられる。発電体は、振動体の振動エネルギを電気エネルギに変換する。可動部は、振動体の端部と接触し、磁気吸引力によって振動体の端部を下方向に移動させる。ストッパは、振動体の端部の下方向への移動を規制する。移動体は、下方向に移動する。ばねは、移動体と可動部とをつなぐ。ばねは、移動体とともに可動部を下方向に移動させる。

Description

発電装置
　本開示は、発電装置に関し、より詳細には、いわゆる環境発電（エナジーハーベスティング）を行う発電装置に関する。
　従来例として、特許文献１記載の発電装置を例示する。特許文献１記載の発電装置は、弾性変形して機械的に振動する振動体と、圧電素子を含み、振動体の振動エネルギを電気エネルギに変換する発電部と、振動体の端部に接離可能に吸着する磁石と、磁石を振動方向に移動させる可動部とを備えている。
　振動体は、一端が固定された片持ち梁状の磁性体と、磁性体の自由端に設けられたおもりとを有している。発電部は、磁性体の上面及び下面に設けられた圧電素子を有している。可動部は、軸の回りに回転可能であり、かつ、ばね（ねじりコイルばね）によって一方向に弾性付勢されている。
　外力を受けて可動部が回転すると磁石に吸引された振動体が撓み、やがて振動体の復帰力（弾性力）が磁石の吸引力を上回ると、振動体が磁石から離れて振動を開始する。そして、振動体が振動を開始することにより、発電部が発電する。また、可動部は、外力を受けなくなるとばねの復帰力によって元の位置に戻る。
特開２０１８－１７０８４４号公報
　上記従来例において、振動体は、磁石と切り離された後も磁石から磁気吸引力を受ける。そして、磁石と切り離された直後の振動体の復帰力（弾性力）と磁石の磁気吸引力の向きが逆向きであるため、振動体の振動が磁気吸引力によって弱められることとなり、発電部の発電量を増やすことが難しかった。
　本開示の目的は、磁気吸引力による発電量低下の抑制を図ることができる発電装置を提供することである。
　本開示の一態様に係る発電装置は、第１振動体と、第１発電体と、可動部と、第１ストッパと、移動体と、第１ばねとを備える。前記第１振動体は、端部が上下方向に振動可能である。前記第１発電体は、前記第１振動体に設けられ、前記第１振動体の振動エネルギを電気エネルギに変換する。前記可動部は、前記第１振動体の前記端部と接触し、磁気吸引力によって前記第１振動体の前記端部を下方向に移動させる。前記第１ストッパは、前記第１振動体の前記端部の下方向への移動を規制する。前記移動体は、下方向に移動する。前記第１ばねは、前記移動体と前記可動部とをつなぎ、前記移動体とともに前記可動部を下方向に移動させる。前記移動体が下方向に移動することで、前記第１振動体の前記端部が前記第１ストッパに接触する。前記可動部は、前記第１振動体の前記端部が前記第１ストッパに接触している状態から更に下方向へと移動することで、前記可動部が前記第１振動体の前記端部から離れる。前記可動部が前記第１振動体の前記端部から離れたときに、前記可動部は前記第１ばねによって下方向へ移動する。
　本開示の一態様に係る発電装置は、振動体と、発電体と、可動部と、移動体と、ばねとを備える。前記振動体は、端部が上下方向に振動可能である。前記発電体は、前記振動体に設けられ前記振動体の振動エネルギを電気エネルギに変換する。前記可動部は、前記振動体の前記端部と接触し、磁気吸引力によって前記振動体の前記端部を下方向に移動させる。前記移動体は、下方向に移動する。前記ばねは、前記移動体と前記可動部とをつなぎ、前記移動体とともに前記可動部を下方向に移動させる。前記可動部は、前記振動体の前記端部と接触している状態で下方向に移動した後、前記振動体の前記端部から離れる。前記ばねは、前記移動体が下方向に移動するときに下向きの力を前記可動部に加える。前記可動部が前記振動体の前記端部から離れたときに、前記可動部は前記ばねによって下方向へ移動する。
　本開示の発電装置は、磁気吸引力による発電量低下の抑制を図ることができる。
図１は、本開示の実施形態に係る発電装置の概略図である。 図２は、同上の発電装置の斜視図である。 図３は、同上の発電装置の分解斜視図である。 図４は、同上の発電装置におけるハーベスタモジュールの分解斜視図である。 図５は、同上の発電装置の正面図である。 図６は、同上の発電装置の背面図である。 図７は、同上の発電装置の右側面図である。 図８は、同上の発電装置の左側面図である。 図９は、同上の発電装置の下面図である。 図１０は、同上の発電装置の上面図である。 図１１は、同上の発電装置において、可動ブロックが上限位置にあるときの一部省略した正面図である。 図１２は、同上の発電装置において、可動ブロックが上限位置にあるときの断面図である。 図１３は、同上の発電装置において、可動ブロックが上限位置から下向きに移動しておもりがストッパ片に当たった状態の一部省略した正面図である。 図１４は、同上の発電装置において、可動ブロックが上限位置から下向きに移動しておもりがストッパ片に当たった状態の断面図である。 図１５は、同上の発電装置において、おもりがストッパ片に当たった状態で可動ブロックが更に下向きに移動したときの一部省略した正面図である。 図１６は、同上の発電装置において、おもりがストッパ片に当たった状態で可動ブロックが更に下向きに移動したときの断面図である。 図１７は、同上の発電装置において、おもりがストッパ片に当たった状態で可動ブロックが更に下向きに移動したときの一部省略した正面図である。 図１８は、同上の発電装置において、おもりがストッパ片に当たった状態で可動ブロックが更に下向きに移動したときの断面図である。 図１９は、同上の発電装置において、可動ブロックが上方の発電ブロックと切り離されたときの一部省略した正面図である。 図２０は、同上の発電装置において、可動ブロックが上方の発電ブロックと切り離されたときの断面図である。 図２１は、同上の発電装置において、可動ブロックが上方の発電ブロックと切り離された後、可動ブロックが更に下向きに移動したときの一部省略した正面図である。 図２２は、同上の発電装置において、可動ブロックが上方の発電ブロックと切り離された後、可動ブロックが更に下向きに移動したときの断面図である。 図２３は、同上の発電装置において、可動ブロックが上方の発電ブロックと切り離された後、可動ブロックが更に下向きに移動して下方の発電ブロックと接触したときの一部省略した正面図である。 図２４は、同上の発電装置において、可動ブロックが上方の発電ブロックと切り離された後、可動ブロックが更に下向きに移動して下方の発電ブロックと接触したときの断面図である。 図２５は、同上の発電装置において、可動ブロックが下限位置にあるときの一部省略した正面図である。 図２６は、同上の発電装置において、可動ブロックが下限位置にあるときの断面図である。 図２７は、同上の発電装置において、操作部材の移動距離と操作反力の関係を説明するための説明図である。
　本開示の実施形態に係る発電装置について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、下記の実施形態において説明する各図は模式的な図であり、各構成要素の大きさ及び厚さのそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。なお、以下の実施形態で説明する構成は本開示の一例にすぎない。本開示は、以下の実施形態に限定されず、本開示の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
　（１）本開示の実施形態に係る発電装置の概要
　本開示の実施形態に係る発電装置Ａ１は、第１振動体Ａ１１と、第１発電体Ａ１２と、可動部Ａ１３と、移動体Ａ１４と、第１ばねＡ１５と、第１ストッパＡ１６とを備える（図１参照）。
　第１振動体Ａ１１は、端部Ａ１７（図１における右側の端部）が上下方向に振動可能である。第１発電体Ａ１２は、第１振動体Ａ１１に設けられる。第１発電体Ａ１２は、第１振動体Ａ１１の振動エネルギを電気エネルギに変換する。可動部Ａ１３は、第１振動体Ａ１１の端部Ａ１７と接触し、磁気吸引力によって第１振動体Ａ１１の端部Ａ１７を下方向に移動させる。第１ストッパＡ１６は、第１振動体Ａ１１の端部Ａ１７の下方向への移動を規制する。移動体Ａ１４は、下方向に移動する。第１ばねＡ１５は、移動体Ａ１４と可動部Ａ１３とをつなぐ。第１ばねＡ１５は、移動体Ａ１４とともに可動部Ａ１３を下方向に移動させる。
　移動体Ａ１４が下方向に移動することで、第１振動体Ａ１１の端部Ａ１７が第１ストッパＡ１６に接触する。可動部Ａ１３は、第１振動体Ａ１１の端部Ａ１７が第１ストッパＡ１６に接触している状態から更に下方向へと移動する。これにより、可動部Ａ１３は、第１振動体Ａ１１の端部Ａ１７から離れる。可動部Ａ１３は、第１振動体Ａ１１の端部Ａ１７から離れたときに、第１ばねＡ１５によって下方向へ移動する。
　例えば、移動体Ａ１４は、人の指で下向きに押されると、第１ばねＡ１５を撓めながら（圧縮しながら）下向きに移動する。可動部Ａ１３は、圧縮された第１ばねＡ１５から下向きの弾性力が加えられるため、移動体Ａ１４とともに下向きに移動する。第１振動体Ａ１１は、端部Ａ１７が磁気吸引力により可動部Ａ１３に吸着されているため、可動部Ａ１３が下向きに移動することによって下向きに撓められる。そして、第１振動体Ａ１１の端部Ａ１７が第１ストッパＡ１６に接触すると、第１振動体Ａ１１の撓みが第１ストッパＡ１６によって規制される。このとき、可動部Ａ１３は、撓められた第１振動体Ａ１１から上向きの弾性力を受ける。そして、可動部Ａ１３は、第１ばねＡ１５から受ける下向きの弾性力が第１振動体Ａ１１から受ける上向きの弾性力を上回ったときに第１振動体Ａ１１から切り離される。すると、第１振動体Ａ１１の端部Ａ１７は、第１振動体Ａ１１の弾性力によって上向きに移動して振動を開始する。第１振動体Ａ１１が振動すると、第１振動体Ａ１１に設けられている第１発電体Ａ１２が、第１振動体Ａ１１の振動エネルギを電気エネルギに変換して発電する。なお、第１発電体Ａ１２の発電量は、第１振動体Ａ１１の振動の大きさ（振幅）が大きいほど、多くなる。一方、可動部Ａ１３は、第１振動体Ａ１１と切り離されると、第１ばねＡ１５の下向きの弾性力によって、移動体Ａ１４が下向きに移動するよりも速く下向きに移動する。
　本開示の実施形態に係る発電装置Ａ１は、従来例と比べて、第１振動体Ａ１１の振動が可動部Ａ１３の磁気吸引力によって弱められにくくなる。その結果、本開示の実施形態に係る発電装置Ａ１は、磁気吸引力による発電量低下の抑制を図ることができる。
　ただし、本開示の実施形態に係る発電装置Ａ１において、第１ストッパＡ１６を省略しても構わない。第１ストッパＡ１６を省略した場合においても、可動部Ａ１３は、第１ばねＡ１５から受ける下向きの弾性力が第１振動体Ａ１１から受ける上向きの弾性力を上回ったときに第１振動体Ａ１１から切り離される。そして、可動部Ａ１３は、第１振動体Ａ１１と切り離されると、第１ばねＡ１５の下向きの弾性力によって、移動体Ａ１４が下向きに移動するよりも速く下向きに移動する。
　本開示の実施形態に係る発電装置Ａ１は、第１ストッパＡ１６を省略した構成であっても、第１振動体Ａ１１の振動が可動部Ａ１３の磁気吸引力によって弱められにくくなり、磁気吸引力による発電量低下の抑制を図ることができる。
　（２）実施形態に係る発電装置の構成
　実施形態に係る発電装置Ａ１（以下、発電装置Ａ１と略す。）は、いわゆる環境発電（エナジーハーベスティング）を行う発電装置（エナジーハーベスタと呼ばれる。）である。発電装置Ａ１は、ハーベスタモジュールＢ１と、ベースブロックＣ１とを有する（図２及び図３参照）。なお、以下の説明においては、特に断りのない限り、図２に矢印で示す上下、左右及び前後の各方向を発電装置Ａ１の上下、左右及び前後の各方向と規定する。ただし、これらの方向は、説明のために便宜上規定した方向であり、発電装置Ａ１が実際に使用される際の方向を規定するものではない。
　（２－１）ハーベスタモジュール
　ハーベスタモジュールＢ１は、２つの発電ブロック１と、可動ブロック２と、磁気発電ブロック３と、第１ばね４と、２つのストッパブロック５とを備える（図４参照）。
　（２－１－１）発電ブロック
　２つの発電ブロック１は共通の構成を有している。すなわち、各発電ブロック１は、振動体１０と、発電体１１と、おもり１２とを有している。なお、以下の説明においては、２つの発電ブロック１のうち、上方に位置する発電ブロック１を発電ブロック１Ａと表記し、下方に位置する発電ブロック１を発電ブロック１Ｂと表記する場合がある。
　（２－１－１－１）振動体
　振動体１０は、台形状の振動片１００と、略Ｔ字状の固定片１０１とを有する。固定片１０１は、振動片１００の幅広の端（左端）とつながっている。振動片１００と固定片１０１は、弾性を有する軟磁性体の板材、例えば、ステンレス鋼板によって一体に形成されている。なお、固定片１０１には２つの丸穴１０２が設けられている。これら２つの丸穴１０２は、前後方向に間隔を開けて並び、かつ、上下方向（固定片１０１の厚み方向）に固定片１０１を貫通している。
　（２－１－１－２）おもり
　おもり１２は、軟磁性材料によってＴ字の板状に形成されている。おもり１２は、振動片１００の幅細の端部（右側の端部）に、接着などの適宜の方法で固定されている。おもり１２の中央の突片１２０は、振動片１００の先端（右端）から先（右）に突出している。なお、おもり１２は、例えば、振動片１００の幅狭の端（右端）の厚みが大きくされることにより、振動体１０と一体に形成されても構わない。
　（２－１－１－３）発電体
　発電体１１は、振動体１０の上下両面に１つずつ設けられている。発電体１１は、圧電素子（発電素子）、圧電素子から電気エネルギ（電力）を取り出すための複数の電極及び複数の端子１１０などを有する（図４参照）。圧電素子を形成する材料は、圧電セラミックス、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（Pb(Zr・Ti)O3）が好適である。ただし、圧電素子を形成する材料は、チタン酸鉛（PbTiO3）、メタニオブ酸鉛（PbNb2O6）、チタン酸ビスマス（Bi4Ti3O12）などの圧電セラミックスであっても構わない。複数の端子１１０は、振動体１０の固定片１０１に設けられている。なお、固定片１０１の両面（上面及び下面）には、端子１１０を保護するための保護テープが貼り付けられている。保護テープは、例えば、耐熱性及び電気絶縁性に優れるポリイミド樹脂で形成されることが好ましい。
　（２－１－２）可動ブロック
　可動ブロック２は、永久磁石２０と、一対のヨーク２１と、ホルダ２２とを有している。
　（２－１－２－１）永久磁石
　永久磁石２０は、例えば、直方体状のネオジム磁石である。ただし、永久磁石２０は、ネオジム磁石以外の磁石、例えば、サマリウムコバルト磁石などであっても構わない。永久磁石２０は上下方向に着磁されており、例えば、上部がＮ極となり、下部がＳ極となっている。
　（２－１－２－２）ヨーク
　一対のヨーク２１は同一の形状及び寸法に形成されている。ただし、以下の説明においては、一対のヨーク２１のうち、上方に位置するヨーク２１をヨーク２１Ａと表記し、下方に位置するヨーク２１をヨーク２１Ｂと表記する場合がある。
　各ヨーク２１は、第１ヨーク片２１１、第２ヨーク片２１２、当接部２１３及び一対の突部２１４を有している（図４参照）。なお、第１ヨーク片２１１、第２ヨーク片２１２、当接部２１３及び一対の突部２１４は、軟磁性材料によって一体に形成されている。
　第１ヨーク片２１１は、四角形の平板状に形成されている。第２ヨーク片２１２は、矩形の平板状に形成されている。第２ヨーク片２１２は、第１ヨーク片２１１の左端から第１ヨーク片２１１の厚み方向（上下方向）に突出している。
　当接部２１３は、円柱をその軸と平行な平面で切り取った形状に形成されている。当接部２１３は、第１ヨーク片２１１の表面（上方のヨーク２１Ａにおける上面及び下方のヨーク２１Ｂにおける下面）の右端から第２ヨーク片２１２と逆向きに突出している。
　一対の突部２１４はそれぞれ、細長い角柱状に形成されている。一対の突部２１４は、第１ヨーク片２１１の前面及び後面から前方及び後方にそれぞれ１つずつ突出している。
　（２－１－２－３）ホルダ
　ホルダ２２は、第１軸受部２２１、第２軸受部２２２、第１梁部２２３、第２梁部２２４及び一対の接触部２２５を有している（図４参照）。なお、第１軸受部２２１、第２軸受部２２２、第１梁部２２３、第２梁部２２４及び一対の接触部２２５は、非磁性材料、例えば、アルミニウム又は合成樹脂によって一体に形成されている。
　第１軸受部２２１と第２軸受部２２２は、前後方向に間隔を空けて対向し、第１梁部２２３と第２梁部２２４によって連結されている。そして、ホルダ２２は、第１軸受部２２１、第２軸受部２２２、第１梁部２２３及び第２梁部２２４に囲まれた長方形の空間に永久磁石２０を収容して保持する。
　また、第１軸受部２２１及び第２軸受部２２２のそれぞれの上面及び下面には、凹部２２６が１つずつ設けられている。これらの凹部２２６には、２つのヨーク２１の突部２１４が１つずつ嵌まり込む。そして、ホルダ２２は、第１軸受部２２１及び第２軸受部２２２のそれぞれの凹部２２６にヨーク２１を嵌め込み、永久磁石２０を２つのヨーク２１で上下方向から挟むようにして、永久磁石２０と２つのヨーク２１を保持する。なお、各ヨーク２１は、接着などの適宜の方法によって第１軸受部２２１及び第２軸受部２２２に固定される。
　各ヨーク２１の第２ヨーク片２１２は、第１梁部２２３を挟んで上下方向に対向している（図１２参照）。すなわち、２つのヨーク２１の第２ヨーク片２１２は、非磁性材料で形成された第１梁部２２３によって離間されている。つまり、２つのヨーク２１Ａ、２１Ｂは、一方のヨーク２１Ａの第１ヨーク片２１１から第２ヨーク片２１２を通って第２ヨーク片２１２から漏れ出し、他方のヨーク２１Ｂの第２ヨーク片２１２と第１ヨーク片２１１を通って永久磁石２０に戻る磁路を形成する。可動ブロック２は、２つのヨーク２１Ａ、２１Ｂのそれぞれの第２ヨーク片２１２から磁束を漏れ出させることにより、磁性体に対して磁気吸引力を作用させることができる。
　また、第１軸受部２２１の一部は、上下方向を軸方向とする角柱状に形成されている（図４参照）。そして、第１軸受部２２１は、角柱状に形成されている一部を上下方向に貫通する軸受穴２２７を有している。さらに、第１軸受部２２１は、第１軸受部２２１を前後方向に貫通する穴２２１０を有している（図６参照）。この穴２２１０は、前後方向から見て長穴状に形成されている。
　一方、第２軸受部２２２の前面には、半円筒形の軸受溝２２８が設けられている（図４及び図５参照）。軸受溝２２８の軸方向は、上下方向に一致している。さらに、第２軸受部２２２の前面において、軸受溝２２８の左隣に一対の接触部２２５が設けられている。各接触部２２５は、直方体状に形成され、第２軸受部２２２の前面における上端と下端からそれぞれ１つずつ前方へ突出している（図４参照）。
　（２－１－３）磁気発電ブロック
　磁気発電ブロック３は、ボディ３０、コア（鉄心）３１、コイル３２及びねじ３３を有する（図４参照）。
　（２－１－３－１）ボディ
　ボディ３０は、軟磁性材料により、おおよそ直方体状に形成されている。ボディ３０の前面及び後面のそれぞれに、左右の側面に跨がった凹所３００が設けられている（図４－図６参照）。ただし、前面の凹所３００の上下方向の幅は、後面の凹所３００の上下方向の幅よりも狭くなっている。
　また、ボディ３０の左側面における上下方向の中央に、ばね受け部３４が設けられている（図４－図６及び図８参照）。ばね受け部３４は、ボディ３０の左側面において、ボディ３０の前面と後面に跨がった半円筒形の溝状に形成されている。
　さらに、ばね受け部３４の前後方向の中央に、円筒形の凹所３５が設けられている（図８参照）。凹所３５の内径は、ねじ３３の頭部３３０の直径よりも大きい。そして、凹所３５の底には、ボディ３０の厚み方向（左右方向）にボディ３０を貫通する円筒形の穴３５０が形成されている（図４参照）。この穴３５０の内径は、ねじ３３の頭部３３０の直径よりも小さく、かつ、ねじ３３のねじ部３３１の直径よりも大きい。なお、ボディ３０の右側面において、穴３５０が貫通している中央部分に、円筒形の凹所３０１が設けられている。この凹所３０１の底面の中心に穴３５０が開口している。
　また、ボディ３０の左側面における凹所３５の真下にめねじ部３６が設けられている（図４参照）。めねじ部３６は、ボディ３０を厚み方向（左右方向）に貫通している。
　ボディ３０の上面と下面には、発電ブロック１をねじ止めするためのねじ穴３７が２つずつ設けられている（図４参照）。これらのねじ穴３７は、ボディ３０の上面及び下面において、間隔を空けて前後方向に並んでいる。
　さらに、ボディ３０の上面及び下面において、前後方向の両端には、上面視でＴ字型の凹部３８がそれぞれ１つずつ設けられている（図４参照）。
　（２－１－３－２）コイル
　コイル３２は、コイルボビンに巻線（エナメル線）が巻回されて円筒状に形成されている。ただし、コイル３２は、自己融着性を有する絶縁体で導体を被覆した電線が、螺旋状に巻回されたボビンレスのコイルであっても構わない。
　（２－１－３－３）コア
　コア３１は、円柱状の胴部３１０と、角柱状の腕部３１１とを有する（図４参照）。なお、胴部３１０と腕部３１１は、純鉄又は磁性ステンレス鋼などの軟磁性材料によって一体に形成されている。
　腕部３１１は、胴部３１０の先端（右端）から胴部３１０の径方向（前後方向）に突出している。なお、腕部３１１の上面と下面は、先端（右端）に向かって互いに近付くように傾斜している（図４及び図５参照）。
　また、胴部３１０にはねじ穴３１２が設けられている（図１２参照）。このねじ穴３１２は、胴部３１０の底面（左側の底面）に開口している。
　（２－１－３－４）磁気発電ブロックの組立て
　磁気発電ブロック３は、以下のような手順で組立てられる。
　まず、コイル３２の中心の穴にコア３１の胴部３１０が挿通される。そして、胴部３１０の後端部分（左端部分）が、ボディ３０の右側面の凹所３０１に収容される。それから、ボディ３０の穴３５０にねじ３３のねじ部３３１が挿通され、胴部３１０のねじ穴３１２にねじ込まれる。その結果、コア３１とボディ３０が機械的に結合されて磁気発電ブロック３の組立てが完了する（図１２参照）。ねじ３３は、軟磁性材料で形成されている。そのため、ボディ３０とコア３１は、ボディ３０とコア３１の当接面及びねじ３３を介して磁気的にも結合される。
　（２－１－４）第１ばね
　第１ばね４は、線細工ばねである。具体的には、第１ばね４は、線状の材料により、下から見た形状が略Ｇ字形状に形成されている（図４参照）。ただし、第１ばね４は、板ばね又は複数枚の板ばねを重ね合わせて構成される重ね板ばねなどの線細工ばね以外のばねであっても構わない。
　第１ばね４は、第１接続部４１、第２接続部４２、第１ばね片４３、第２ばね片４４、第３ばね片４５及び第４ばね片４６を有する（図４参照）。なお、第１接続部４１、第２接続部４２及び複数のばね片４３－４６は、例えば、ステンレス鋼などのばね材料に適した金属材料によって一体に形成されることが好ましい。
　第１ばね片４３の一方の端部（後端部）が第１接続部４１となる。第１ばね片４３の他方の端部（前端部）は、第２ばね片４４の一方の端部（右端部）とほぼ直角に交わるようにつながっている。第２ばね片４４の他方の端部（左端部）は、第３ばね片４５の一方の端部（前端部）とほぼ直角に交わるようにつながっている。第３ばね片４５の他方の端部（後端部）は、第４ばね片４６の一方の端部（左端部）とほぼ直角に交わるようにつながっている。第２接続部４２は、真っすぐな棒状に形成され、第４ばね片４６の他方の端部（右端部）とほぼ直角に交わるようにつながっている。
　（２－１－５）ストッパブロック
　一対のストッパブロック５は同一の構成を有している。ただし、以下の説明においては、一対のストッパブロック５のうち、上方に位置するストッパブロック５をストッパブロック５Ａと表記し、下方に位置するストッパブロック５をストッパブロック５Ｂと表記する場合がある（図４参照）。
　各ストッパブロック５は、主片５０、ストッパ片５１、固定片５２、及び一対の嵌合片５３を有する。なお、主片５０、ストッパ片５１、固定片５２、及び一対の嵌合片５３は、軟磁性材料によって一体に形成される。
　主片５０は、長方形の平板状に形成されている。固定片５２は、直方体状に形成されている。ストッパブロック５Ａの固定片５２は、主片５０の左端の下面から下向きに突出し、ストッパブロック５Ｂの固定片５２は、主片５０の左端の上面から上向きに突出している。
　また、主片５０及び固定片５２には、２つのねじ挿通穴５２０が、前後方向に間隔を開けて並ぶように上下方向に貫通している。さらに、固定片５２の前後両端に嵌合片５３が１つずつ設けられている。
　各嵌合片５３は、上面視でＴ字状に形成されている。各嵌合片５３は、磁気発電ブロック３のボディ３０に設けられている凹部３８と嵌合可能な形状及び寸法に形成されている。
　ストッパ片５１は、長方形の平板状に形成されている。ストッパ片５１の前後方向の中央に、四角形の窓５１０が開口している（図４参照）。ストッパブロック５Ａのストッパ片５１は、主片５０の右端の下面から下向きに突出し、ストッパブロック５Ｂのストッパ片５１は、主片５０の右端の下面から上向きに突出している。
　また、主片５０の右側の端部における前後両端に、丸穴５００が１つずつ設けられている。これら２つの丸穴５００は、主片５０を厚み方向（上下方向）に貫通している。
　（２－２）ハーベスタモジュールの組立て
　次に、ハーベスタモジュールＢ１の組立ての手順を説明する。ただし、以下に説明する組立ての手順は一例であり、一部の手順の順番が入れ替わっても構わない。なお、組立て作業の一部又は全部は、組立て用の機械（組立て装置）によって自動化される場合がある。
　まず、組立てを行う作業者は、下側の発電ブロック１Ｂと磁気発電ブロック３のボディ３０を下側のストッパブロック５Ｂの固定片５２の上に載せる。このとき、作業者は、発電ブロック１Ｂのおもり１２の突片１２０を、ストッパブロック５Ｂのストッパ片５１の窓５１０に差し込む（図３参照）。そして、作業者は、ストッパブロック５Ｂの下から固定片１０１の２つの丸穴１０２にねじ５４を１本ずつ挿入する。さらに、作業者は、発電ブロック１Ｂの振動体１０の２つの丸穴１０２を通して、ボディ３０の下面の２つのねじ穴３７にねじ５４を１本ずつねじ込むことにより、ストッパブロック５Ｂと発電ブロック１Ｂをボディ３０に結合する。ただし、２本のねじ５４は、軟磁性材料で形成されたねじである。
　続いて、作業者は、ストッパブロック５Ｂの主片５０に設けられている２つの丸穴５００に、２本のポール２３の下側の先端部を１つずつ差し込む。ポール２３は、アルミニウム合金などの非磁性材料によって円柱状に形成されている。ただし、ポール２３の両側の先端部の径は、先端部以外の部分の径よりも細くなっている。
　それから、作業者は、２本のポール２３のうち、後方のポール２３をホルダ２２の第２軸受部２２２の軸受穴２２７に挿通する（図６参照）。さらに、作業者は、前方のポール２３をホルダ２２の第１軸受部２２１の軸受溝２２８に嵌める（図５参照）。このようにして、作業者は、可動ブロック２を２本のポール２３に取り付ける。
　続いて、作業者は、上側の発電ブロック１Ａとストッパブロック５Ａの固定片５２を磁気発電ブロック３のボディ３０の上面に載せるとともに、２本のポール２３の上側の先端部を、ストッパブロック５Ａの主片５０の２つの丸穴５００に１つずつ差し込む。このとき、作業者は、発電ブロック１Ａのおもり１２の突片１２０を、ストッパブロック５Ａのストッパ片５１の窓５１０に差し込む（図３参照）。そして、作業者は、ストッパブロック５Ａの上から固定片１０１の２つの丸穴１０２にねじ５４を１本ずつ挿入する。さらに、作業者は、発電ブロック１Ａの振動体１０の２つの丸穴１０２を通して、ボディ３０の上面の２つのねじ穴３７にねじ５４を１本ずつねじ込むことにより、ストッパブロック５Ａと発電ブロック１Ａをボディ３０に結合する。ただし、２本のねじ５４は、軟磁性材料で形成されたねじである。
　次に、作業者は、ボディ３０の左側面のばね受け部３４に、第１ばね４の第３ばね片４５を収容する（図５、図６及び図８参照）。それから、作業者は、押さえ板４７の穴４７０に挿通したねじ４８を、ボディ３０の左側面に設けられているめねじ部３６にねじ込むことで押さえ板４７をボディ３０の左側面に固定する（図１２参照）。押さえ板４７は、リン酸銅などの有用なばね材によって四角形の平板状に形成されている（図４及び図８参照）。押さえ板４７は、ボディ３０の左側面に固定された状態において、ボディ３０のばね受け部３４の一部を塞ぐことにより、第１ばね４の第３ばね片４５がばね受け部３４の外に出ることを阻止している（図５、図６及び図８参照）。
　続いて、作業者は、ホルダ２２の第１軸受部２２１に設けられている穴２２１０に、第１ばね４の第２接続部４２を差し込む（図６参照）。最後に、作業者は、ホルダ２２の第２軸受部２２２に設けられた一対の接触部２２５の間に、第１ばね４の第２ばね片４４を収容する（図５参照）。第１ばね４は、上面視で発電ブロック１、可動ブロック２及び磁気発電ブロック３を囲むように配置される（図５－図１０参照）。
　以上により、ハーベスタモジュールＢ１の組立てが完了する。
　（２－３）ベースブロック
　ベースブロックＣ１は、ベース部６と、移動体に相当する操作部材７と、支柱８と、第２ばね９とを有する（図２及び図３参照）。
　（２－３－１）ベース部
　ベース部６は、ベース板６０、ガイド部６１、固定部６２及びばね取付部６３を備える（図３参照）。ベース板６０は、略長方形の平板状に形成されている（図９参照）。ガイド部６１は、略直方体状に形成され、ベース板６０の上面における右端の前方から上向きに起立している。なお、ガイド部６１の後方の側面は、前方に凸となる円筒面状に湾曲している（図１０参照）。固定部６２は、円筒状に形成され、ベース板６０の上面における右端の後方から上向きに起立している。ばね取付部６３は、円すい台状に形成されている。ばね取付部６３は、ベース板６０の上面において、ガイド部６１の後方の側面に沿うように上向きに起立している。なお、ベース板６０、ガイド部６１、固定部６２及びばね取付部６３は、例えば、合成樹脂材料によって一体に形成される。
　（２－３－２）第２ばね
　第２ばね９は、コイルばねで構成されている（図３参照）。第２ばね９は、一端からばね取付部６３が差し込まれることにより、起立した状態でベース板６０に取り付けられる（図７参照）。
　（２－３－３）支柱
　支柱８は、例えば、金属材料によって円柱状に形成されている。支柱８は、一端が固定部６２に差し込まれることにより、起立した状態でベース板６０に取り付けられる（図７参照）。
　（２－３－４）操作部材
　操作部材７は、本体７０、操作ボタン７１、一対の支持片７２及びばね受け部７３を有する（図３参照）。本体７０は、直方体状に形成されている。本体７０の前方の側面は、後方に凸となる円筒面状に湾曲している（図３参照）。操作ボタン７１は、円柱状に形成され、本体７０の上面における後端から上向きに突出している。本体７０及び操作ボタン７１の内部に、円筒形状の穴が設けられている。また、本体７０の底面に円筒形の凹所が設けられている。この凹所の中央に、穴が開口している。
　一対の支持片７２はそれぞれ、柱状に形成され、本体７０の右側面における上端と下端から１つずつ右向きに突出している（図３参照）。ばね受け部７３は、半円柱状に形成され、本体７０の前方の側面における上端から前方へ突出している。
　（２－４）発電装置の組立て
　次に、発電装置Ａ１の組立ての手順を説明する。ただし、以下に説明する組立ての手順は一例であり、一部の手順の順番が入れ替わっても構わない。なお、組立て作業の一部又は全部は、組立て用の機械（組立て装置）によって自動化される場合がある。
　組立てを行う作業者は、２つのストッパブロック５と第１ばね４の第１ばね片４３の間にガイド部６１を配置するように、ベース部６のベース板６０の上にハーベスタモジュールＢ１を載せる。そして、作業者は、ハーベスタモジュールＢ１の下側のストッパブロック５Ｂをベース板６０に固定する。なお、ストッパブロック５Ｂとベース板６０は、接着などの適宜の方法で固定される。
　続いて、作業者は、第２ばね９の一端（下端）にばね取付部６３を差し込むことにより、ベース板６０に第２ばね９を取り付ける。さらに、作業者は、支柱８の一端（下端）を固定部６２に差し込むことにより、ベース板６０の固定部６２に支柱８を固定させる。それから、作業者は、支柱８の他端（上端）を操作部材７の本体７０の底面に開口した穴に差し込むとともに、第２ばね９の他端（上端）に操作部材７のばね受け部７３を載せる。そして、作業者は、操作ボタン７１を指で押して操作部材７を下向きに移動させ、操作部材７の一対の支持片７２の間に第１ばね４の第１接続部４１を挿入した後、操作部材７から指を離す。すると、第２ばね９の弾性力によって操作部材７が上向きに移動するとともに、第１ばね４で操作部材７と連結された可動ブロック２も上向きに移動する。そして、可動ブロック２のホルダ２２の上端（第２軸受部２２２の上端）が上方のストッパブロック５Ａの主片５０に当たった状態で操作部材７が静止する（図６参照）。つまり、操作部材７の一対の支持片７２に第１ばね４の第１接続部４１がつながれる（図５－図７参照）。
　以上により、発電装置Ａ１の組立てが完了する。
　（３）実施形態に係る発電装置の動作
　次に、図１１－図２６を参照して発電装置Ａ１の動作を説明する。なお、以下の説明において、ホルダ２２が上方のストッパブロック５Ａに当たって可動ブロック２が停止する位置を可動ブロック２の上限位置と呼ぶ（図１１、図１２参照）。また、操作部材７が押操作されることで可動ブロック２が下向きに移動し、下方のストッパブロック５Ｂに当たって可動ブロック２が停止する位置を可動ブロック２の下限位置と呼ぶ（図２５、図２６参照）。ただし、図１１－図２６においては、２本のポール２３のうち、前方のポール２３の図示を省略している。
　（３－１）操作部材の動作
　（３－１－１）操作ボタンが押されたときの動作
　操作部材７は、人の指で操作ボタン７１が下向きに押されることにより、下向きの外力（以下、操作力と呼ぶ。）を受ける。操作部材７は、操作力を受けている間、可動ブロック２が下限位置に達するまで、支柱８にガイドされて下向きに移動する（図１１－図２６参照）。なお、下向きに移動する操作部材７は、第１ばね４、上方の発電ブロック１Ａ及び第２ばね９から操作力と逆向き（上向き）の力を受ける。操作部材７が受ける上向きの力は、操作ボタン７１を下向きに押している人の指に加わる。以下の説明では、操作ボタン７１を下向きに押している人の指に加わる力を、操作反力と呼ぶ。
　（３－１－２）操作ボタンが押されなくなったときの動作
　可動ブロック２が下限位置に達した後、人の指が操作ボタン７１から離れる（操作力がなくなる）と、操作部材７は、第２ばね９から上向きの弾性力（以下、復帰力と呼ぶ。）を受ける。操作部材７は、復帰力を受けて上向きに移動し、可動ブロック２が上限位置に達すると停止する。
　なお、移動中の操作部材７が支柱８から受ける動摩擦力は、操作力及び復帰力に比べて十分に小さいために無視する。
　（３－２）第１ばね及び可動ブロックの動作
　第１ばね４は、ボディ３０のばね受け部３４に第３ばね片４５が収容されているため、第３ばね片４５を軸としてボディ３０に対して回転可能である。つまり、第１ばね４は、操作部材７が下向きに移動する際、前方から見て時計回りに回転し、操作部材７が上向きに移動する際に反時計回りに回転する。そして、第１ばね４が時計回りに回転することにより、可動ブロック２が下向きに移動し、第１ばね４が反時計回りに回転することにより、可動ブロック２が上向きに移動する（図１１－図２６参照）。
　可動ブロック２は、操作部材７が下向きに移動するときに下向きに移動し、操作部材７が上向きに移動するときに上向きに移動する。
　第１ばね４は、上面視で発電ブロック１を囲むように配置されている。そのため、全長の長い第１ばね４を用いながら、発電装置Ａ１の小型化を図ることができる。なお、第１ばね４の全長を長くすることにより、力点（第１接続部４１）、支点（第３ばね片４５）及び作用点（第２接続部４２）の各点間の距離を長くできる。その結果、操作ボタン７１が押されたときの操作反力の低減を図ることができる。
　（３－３）発電ブロックの動作
　（３－３－１）上方の発電ブロックの動作
　上方の発電ブロック１Ａは、可動ブロック２が上限位置にあるとき、可動ブロック２の上方のヨーク２１Ａの当接部２１３におもり１２が接触し、コア３１の腕部３１１が下方のヨーク２１Ｂの第２ヨーク片２１２と対向している。コア３１の腕部３１１と第２ヨーク片２１２との間隔は、０．５ｍｍから０．０５ｍｍ程度である。したがって、上方のヨーク２１Ａ、上方の発電ブロック１Ａのおもり１２及び振動体１０、ボディ３０、コア３１及び下方のヨーク２１を通る磁路が形成される。その結果、永久磁石２０の磁気吸引力によって上方の発電ブロック１Ａの端部（おもり１２）が可動ブロック２に吸着されている（図１１及び図１２参照）。
　可動ブロック２が上限位置から下向きに移動すると、可動ブロック２に吸着されているおもり１２が下向きに移動することにより、発電ブロック１Ａの振動体１０及び発電体１１が下向きに撓む。このとき、おもり１２の突片１２０は、上方のストッパブロック５Ａにおけるストッパ片５１の窓５１０内を下向きに移動し、窓５１０の下側の縁に当たった時点で停止する（図１３及び図１４参照）。すなわち、上方の発電ブロック１Ａの振動体１０が第１振動体に相当し、上方のストッパブロック５Ａにおけるストッパ片５１が第１ストッパに相当する。
　また、上方のヨーク２１Ａの当接部２１３が、円柱をその軸と平行な平面で切り取った形状に形成されているので、当接部２１３のおもり１２との接触面積がほぼ一定に保たれている。その結果、可動ブロック２がおもり１２を吸着する磁気吸引力を安定させ、おもり１２が不用意にヨーク２１Ａから離れてしまうことを防ぐことができる。
　発電ブロック１Ａの振動体１０及び発電体１１の下向きの撓みがストッパブロック５Ａのストッパ片５１によって規制されると、おもり１２に吸着している可動ブロック２の下向きの移動も規制される。しかしながら、操作力を受けている操作部材７が引き続いて下向きに移動するので、第１ばね４の第１接続部４１、第１ばね片４３及び第２ばね片４４が、第３ばね片４５を周方向にねじりながら時計回りに回転する。そして、第１ばね４の第２ばね片４４が、ホルダ２２の下側の接触部２２５に当たることにより、第１ばね４の第１接続部４１、第１ばね片４３及び第２ばね片４４の時計回りの回転が停止する（図１５及び図１６参照）。
　操作部材７が更に下向きに移動すると、第１接続部４１も下向きに移動する。このとき、第１ばね４は、接触部２２５に当たっている第２ばね片４４の部位から第１接続部４１に近い側の第２ばね片４４の一部分が変形する（下向きに撓む）。つまり、第２ばね片４４のばねとして有効な長さが短くなることでばね特性が変化する。その結果、第１ばね４から可動ブロック２に加わる下向きの力が増大する（図１７及び図１８参照）。このとき、可動ブロック２は、第１ばね４の第２接続部４２と第２ばね片４４によって前方と後方から同時に下向きに押される。つまり、可動ブロック２は、第２接続部４２のみに押されて下向きに移動する場合に比べて、ホルダ２２を支持している２本のポール２３に対する傾きが低減される。その結果、ホルダ２２が２本のポール２３から受ける摩擦力が減少するので、可動ブロック２をスムーズに移動させることができる。
　そして、可動ブロック２に加わる下向きの力が、おもり１２に加わる上向きの力（振動体１０及び発電体１１の上向きの弾性力）を上回ると、おもり１２（発電ブロック１Ａの振動体１０）が可動ブロック２から切り離される（図１９及び図２０参照）。
　おもり１２が可動ブロック２から切り離されることにより、振動体１０及び発電体１１が、磁気発電ブロック３のボディ３０に支持されている端部（左端部）を支点として上下方向に振動する。このとき、上方のストッパ片５１における窓５１０の上側の縁に振動体１０の端部（右端部）が当たらないように窓５１０の上下方向の幅が決められている。その結果、発電ブロック１Ａは、振動体１０及び発電体１１の振動の振幅に比例した電圧振幅をもち、かつ、振動の周波数と同じ周波数の交番電圧（交流電圧）を発生（発電）する。ただし、発電ブロック１Ａの発電量（電圧振幅）は、振動体１０及び発電体１１の振動の減衰に伴って減少する。
　一方、可動ブロック２は、おもり１２と切り離されると、第２ばね片４４及び第３ばね片４５のねじれが元に戻る際の弾性力により、第２接続部４２から下向きの力を受ける。その結果、可動ブロック２は、操作部材７が外力（操作力）によって下向きに移動するよりも速く、下向きに移動する（図２１－図２４参照）。そのため、おもり１２に対する可動ブロック２の磁気吸引力が急速に低下するので、発電ブロック１Ａの振動が可動ブロック２の磁気吸引力によって弱められにくくなる。ゆえに、発電装置Ａ１は、磁気吸引力による発電量低下の抑制を図ることができる。
　そして、可動ブロック２が下限位置に達すると、操作部材７の下向きの移動が規制される（図２５及び図２６参照）。
　（３－３－２）下方の発電ブロックの動作
　下方の発電ブロック１Ｂは、可動ブロック２が下限位置に到達する前に、永久磁石２０の磁気吸引力によっておもり１２が引っ張られて上向きに撓められる（図２３及び図２４参照）。そして、可動ブロック２が下限位置にあるとき、下方の発電ブロック１Ｂのおもり１２は、可動ブロック２の下方のヨーク２１Ｂの当接部２１３に接触し、永久磁石２０の磁気吸引力によって可動ブロック２に吸着される（図２５及び図２６参照）。
　可動ブロック２が下限位置から上向きに移動すると、可動ブロック２に吸着されているおもり１２が上向きに移動することにより、発電ブロック１Ｂの振動体１０及び発電体１１が上向きに撓む。このとき、おもり１２の突片１２０は、下方のストッパブロック５Ｂにおけるストッパ片５１の窓５１０内を上向きに移動し、窓５１０の上側の縁に当たった時点で停止する。すなわち、下方の発電ブロック１Ｂの振動体１０が第２振動体に相当し、下方のストッパブロック５Ｂにおけるストッパ片５１が第２ストッパに相当する。
　また、下方のヨーク２１Ｂの当接部２１３も、円柱をその軸と平行な平面で切り取った形状に形成されているので、当接部２１３のおもり１２との接触面積がほぼ一定に保たれている。その結果、可動ブロック２がおもり１２を吸着する磁気吸引力を安定させ、おもり１２が不用意にヨーク２１Ｂから離れてしまうことを防ぐことができる。
　発電ブロック１Ｂの振動体１０及び発電体１１の上向きの撓みがストッパブロック５Ｂのストッパ片５１によって規制されると、おもり１２に吸着している可動ブロック２の上向きの移動も規制される。しかしながら、復帰力を受けている操作部材７が引き続いて上向きに移動するので、第１ばね４の第１接続部４１、第１ばね片４３及び第２ばね片４４が、第３ばね片４５を周方向にねじりながら反時計回りに回転する。そして、第１ばね４の第２ばね片４４が、ホルダ２２の上側の接触部２２５に当たることにより、第１ばね４の第１接続部４１、第１ばね片４３及び第２ばね片４４の反時計回りの回転が停止する。
　操作部材７が更に上向きに移動すると、第１接続部４１も上向きに移動する。その結果、第２ばね片４４が周方向にねじれ、かつ、第３ばね片４５が更にねじれることにより、可動ブロック２に加わる上向きの力が増大する。可動ブロック２に加わる上向きの力が、おもり１２に加わる下向きの力（振動体１０及び発電体１１の下向きの弾性力）を上回ると、おもり１２（発電ブロック１Ｂの振動体１０）が可動ブロック２から切り離される。
　おもり１２が可動ブロック２から切り離されることにより、振動体１０及び発電体１１が、磁気発電ブロック３のボディ３０に支持されている端部（左端部）を支点として上下方向に振動する。このとき、下方のストッパ片５１における窓５１０の下側の縁に振動体１０の端部（右端部）が当たらないように窓５１０の上下方向の幅が決められている。その結果、発電ブロック１Ｂは、振動体１０及び発電体１１の振動の振幅に比例した電圧振幅をもち、かつ、振動の周波数と同じ周波数の交番電圧（交流電圧）を発生（発電）する。ただし、発電ブロック１Ｂの発電量（電圧振幅）は、振動体１０及び発電体１１の振動の減衰に伴って減少する。
　一方、可動ブロック２は、おもり１２と切り離されると、第２ばね片４４及び第３ばね片４５のねじれが元に戻る際の弾性力により、第２接続部４２から上向きの力を受ける。その結果、可動ブロック２は、操作部材７が外力（復帰力）によって上向きに移動するよりも速く、上向きに移動する。そのため、おもり１２に対する可動ブロック２の磁気吸引力が急速に低下するので、発電ブロック１Ｂの振動が可動ブロック２の磁気吸引力によって弱められにくくなる。ゆえに、発電装置Ａ１は、磁気吸引力による発電量低下の抑制を図ることができる。
　（３－４）磁気発電ブロックの動作
　磁気発電ブロック３は、コイル３２（磁気発電体）と鎖交する磁束の時間的な変化に比例した誘導起電力をコイル３２に発生（発電）させるように構成されている。コイル３２と鎖交する磁束は、可動ブロック２の永久磁石２０から発電ブロック１及び磁気発電ブロック３のボディ３０を介してコア３１を通る磁束に等しい。そして、コイル３２に発生する誘導起電力の大きさ（誘導起電圧）は、コア３１を通る磁束の時間的な変化の大きさに比例する。また、コイル３２に発生する誘導起電力の向きは、コア３１を通る磁束の向きに応じて変化する。
　操作部材７が上限位置及び下限位置に停止しているとき（図１１、図１２、図２５及び図２６参照）、コア３１を通る磁束は時間的に変化しない。ゆえに、磁気発電ブロック３のコイル３２に誘導起電力が発生しない（磁気発電ブロック３が発電しない）。また、外力（操作力及び復帰力）によって操作部材７が上向き又は下向きに移動し始めても、可動ブロック２が発電ブロック１のおもり１２に吸着しているとき、おもり１２が吸着している発電ブロック１と反対側のヨーク２１とコア３１が対向している。具体的には、可動ブロック２が上方の発電ブロック１Ａのおもり１２と吸着しているときは、コア３１と下方のヨーク２１Ｂが対向している。また、可動ブロック２が下方の発電ブロック１Ｂのおもり１２と吸着しているときは、コア３１と上方のヨーク２１Ａが対向している。ゆえに、可動ブロック２が発電ブロック１のおもり１２に吸着しているとき、コア３１を通る磁束がほとんど変化しないため、磁気発電ブロック３のコイル３２に誘導起電力が発生しない。
　そして、操作部材７の移動に伴って可動ブロック２が発電ブロック１のおもり１２と切り離されると、コア３１を通る磁束が急激に減少するので、磁束の減少を妨げる向きの誘導起電力がコイル３２に発生する。
　さらに、可動ブロック２は、発電ブロック１から切り離された後、第１ばね４の弾性力によって発電ブロック１から離れる速度が、操作部材７の移動速度よりも速くなる。その結果、コア３１を通る磁束の時間的な変化が大きくなり、磁気発電ブロック３の発電量が増加する。
　発電ブロック１は、可動ブロック２と切り離された直後から発電する。つまり、磁気発電ブロック３が発電する期間と発電ブロック１が発電する期間が重複する期間を長くすることができる。そのため、発電装置Ａ１は、発電ブロック１が発電する期間と磁気発電ブロック３が発電する期間が重複しないか、あるいは重複する期間が短い場合に比べて、外部に供給可能な最大電力を増やすことができる。
　ストッパブロック５が軟磁性材料で形成された磁性体であるので、振動体１０及びおもり１２から漏れる磁束がストッパブロック５に回収され、ストッパブロック５からボディ３０を介してコア３１を通る磁束が増大する。その結果、発電装置Ａ１は、ストッパブロック５が非磁性体である場合に比べて、磁気発電ブロック３の発電量の増加を図ることができる。
　（４）実施形態に係る発電装置の応用例
　上述した発電装置Ａ１は、例えば、電源回路及び無線通信回路と組み合わされて、電池レス（バッテリレス）の送信機を実現することができる。
　電源回路は、コイル３２を構成する巻線の端末、及び２つの発電ブロック１Ａ、１Ｂのそれぞれが有する複数の端子１１０と電気的に接続される。電源回路は、発電装置Ａ１で発電される電力（交流電力）を直流電力に変換するように構成される。例えば、電源回路は、整流回路、平滑コンデンサ及び電圧レギュレータなどを有する。電源回路で変換された直流電力が無線通信回路に供給される。
　無線通信回路は、電源回路から直流電力が供給されることで無線信号を送信する。無線信号は、例えばBluetooth（登録商標）の規格に準拠した無線信号であり、特に、Bluetooth（登録商標） Low Energyの規格に準拠した無線信号であることが好ましい。
　電源回路と無線通信回路は、例えば、１枚のプリント配線板に複数の電子部品が実装されることで１つのプリント回路として構成されることが好適である。このプリント配線板（プリント回路）は、例えば、上方のストッパブロック５Ａの上に配置されることが好ましい。ただし、プリント配線板が上方のストッパブロック５Ａの上に配置される場合、上方のストッパブロック５Ａは、電気絶縁性を有する材料、例えば、合成樹脂で形成されることが好ましい。上方のストッパブロック５Ａが電気絶縁性を有する材料で形成されることにより、プリント配線板とストッパブロック５Ａの絶縁距離を取る必要がなくなる。その結果、プリント配線板におけるアンテナのレイアウトの自由度の向上及び無線通信回路の無線通信性能の向上を図ることができる。
　この送信機は、電池を搭載せずに、操作ボタン７１が操作されたときに操作ボタン７１が操作されたことを通知するための無線信号を送信することができる。ただし、操作ボタン７１は、必ずしも人の指で操作されなくても構わない。例えば、送信機が床下に設置され、床板が踏まれたときに操作ボタン７１が押されても構わない。あるいは、アクチュエータなどの人以外の操作体によって操作ボタン７１が操作されても構わない。
　ただし、発電装置Ａ１は、送信機以外の装置であって、短時間だけ電池レスで動作させることが必要となる装置と組み合わされてもよい。
　（５）実施形態に係る発電装置の利点
　（５－１）発電量に関する利点
　上述のように発電装置Ａ１では、可動ブロック２が発電ブロック１の端部（おもり１２）と切り離されると、第１ばね４の弾性力によって操作部材７の移動する向きと同じ向きの力を受ける。ゆえに、発電装置Ａ１は、外力によって操作部材７が移動するよりも速く、可動ブロック２を操作部材７と同じ向きに移動させることができる。そのため、発電ブロック１の端部（おもり１２）に対する可動ブロック２の磁気吸引力が急速に低下するので、発電ブロック１の振動が可動ブロック２の磁気吸引力によって弱められにくくなる。ゆえに、発電装置Ａ１は、磁気吸引力による発電量低下の抑制を図ることができる。
　（５－２）操作ボタンの操作感触に関する利点
　ところで、人の指で操作ボタン７１を操作して操作部材７を上限位置から下限位置まで移動させる場合、人の指に加わる操作反力によって操作ボタン７１の操作感触が決まる。図２７は、発電装置Ａ１における操作部材７の位置と操作反力（実線α）の関係を示している。図２７における横軸（ｘ軸）は、上限位置を原点（ｘ＝０）としたときの上限位置から下限位置までの操作部材７の移動距離を示している。また、図２７における縦軸（ｙ軸）は、操作反力の大きさを示している。なお、図２７における一点破線βは、第２ばね９による操作反力（弾性力）を示している。
　操作部材７が上限位置（ｘ＝０）から第１位置（ｘ＝ｘ１）に移動するまでの第１区間Ｗ１では、第２ばね９の弾性力、上方の発電ブロック１Ａの弾性力及び第１ばね４の弾性力の和（ベクトル和）が操作反力となる。なお、第１位置は、発電ブロック１Ａのおもり１２の突片１２０が、上方のストッパブロック５Ａのストッパ片５１における窓５１０の下端に当たるときの位置である。
　操作部材７が第１位置から第２位置（ｘ＝ｘ２）に移動するまでの第２区間Ｗ２では、第２ばね９の弾性力、上方の発電ブロック１Ａの弾性力及び第１ばね４の弾性力の和（ベクトル和）が操作反力となる。なお、第２位置は、可動ブロック２が発電ブロック１Ａを吸着したままで第１ばね４の第２ばね片４４が可動ブロック２の下側の接触部２２５に当たるときの位置である。第２区間Ｗ２においては、第１ばね４の第３ばね片４５のねじれにより、第１区間Ｗ１よりも操作反力の増加率が大きくなっている。
　操作部材７が第２位置から第３位置（ｘ＝ｘ３）に移動するまでの第３区間Ｗ３では、第２ばね９の弾性力、上方の発電ブロック１Ａの弾性力及び第１ばね４の弾性力の和（ベクトル和）が操作反力となる。なお、第３位置は、可動ブロック２が発電ブロック１Ａと切り離されるときの位置である。第３区間Ｗ３では、第２ばね片４４から接触部２２５にはたらく下向きの力（第２ばね片４４の弾性力）が加わる。そのため、第３区間Ｗ３における操作反力の増加率は、第２区間Ｗ２における操作反力の増加率よりも大きくなっている。
　操作部材７が第３位置から第４位置（ｘ＝ｘ４）に移動するまでの第４区間Ｗ４では、第２ばね９の弾性力のみが操作反力となる。なお、第４位置は、第１ばね４の第２ばね片４４のねじれがなくなるときの位置である。第４区間Ｗ４においては、上方の発電ブロック１Ａの弾性力が操作反力に含まれず、かつ、第１ばね４の弾性力が下向きにはたらくので、操作反力が急激に低下する。この第３区間Ｗ３から第４区間Ｗ４に切り替わるときの操作反力の急激な減少により、操作ボタン７１を操作する人にクリック感を感じさせることができる。さらに、第３区間Ｗ３と第４区間Ｗ４がそれぞれ短くなることにより、上方の発電ブロック１Ａによる発電が開始するタイミング（操作部材７が第３位置に到達するタイミング）のばらつきの抑制を図ることができる。
　操作部材７が第４位置から第５位置（ｘ＝ｘ５）に移動するまでの第５区間Ｗ５では、第２ばね９の弾性力から、永久磁石２０の磁気吸引力で撓められた下方の発電ブロック１Ｂの下向きの弾性力を差し引いた上向きの力が操作反力となる。なお、第５位置は、可動ブロック２の下方のヨーク２１Ｂの当接部２１３に、下方の発電ブロック１Ｂのおもり１２が接触する位置である。第５区間Ｗ５においては、下方の発電ブロック１Ｂの弾性力が下向きにはたらくので、操作反力が第２ばね９の弾性力よりも低下した後、下方の発電ブロック１Ｂのおもり１２が可動ブロック２の当接部２１３に吸着された時点で操作反力が第２ばね９の弾性力と等しくなる。
　操作部材７が第５位置から下限位置（ｘ＝ｘ６）に移動するまでの第６区間Ｗ６では、第２ばね９の弾性力のみが操作反力となる。
　操作部材７の上限位置及び下限位置において、可動ブロック２がコア３１と接触し、永久磁石２０の磁気吸引力によって可動ブロック２がコア３１と吸着している場合を想定する。この場合、操作反力は、永久磁石２０の磁気吸引力に逆らって可動ブロック２がコア３１から切り離されるときと、可動ブロック２が発電ブロック１Ａから切り離されるときの２つのピークを持つことになる。操作反力が２つのピークを持った場合、操作ボタン７１を操作する人が最初のピーク（可動ブロック２がコア３１から切り離されるときのピーク）を本来の操作反力のピーク（可動ブロック２が発電ブロック１Ａから切り離されるときのピーク）と誤認識する可能性がある。
　これに対して、発電装置Ａ１は、操作部材７が上限位置と下限位置の間を移動する際、可動ブロック２とコア３１が接触しないので、操作反力のピークが１つ（第３位置ｘ＝ｘ３）だけとなり、操作ボタン７１を操作する人が誤認識する可能性がほとんどなくなる。
　ゆえに、発電装置Ａ１は、操作部材７を人が操作する際の操作感触の向上を図ることができる。
　（６）変形例
　次に、実施形態に係る発電装置Ａ１の変形例を説明する。なお、変形例の発電装置Ａ１の基本構成は、上述した実施形態に係る発電装置Ａ１の基本構成と共通である。したがって、変形例の発電装置Ａ１において、実施形態に係る発電装置Ａ１と共通の構成については、図示並びに説明を省略する。
　変形例の発電装置Ａ１は、ストッパブロック５が磁性体で構成され、発電ブロック１の振動体１０の振動片１００及び固定片１０１が非磁性体で形成され、振動体１０の端部（おもり１２）のみが磁性体で形成されていることを特徴とする。
　変形例の発電装置Ａ１において、永久磁石２０から出た磁束は、一方のヨーク２１からおもり１２、ストッパブロック５、ボディ３０、コア３１、他方のヨーク２１を介して永久磁石２０に戻る磁路を通る。つまり、振動体１０の端部（おもり１２）を除く部分が非磁性材料（例えば、合成樹脂）で形成されていても、永久磁石２０の磁気吸引力によって振動体１０の端部（おもり１２）を可動ブロック２に吸着することができる。ゆえに、変形例の発電装置Ａ１は、実施形態に係る発電装置Ａ１と同様に操作部材７の操作に応じて発電することができる。
　変形例の発電装置Ａ１は、発電ブロック１の振動体１０の少なくとも一部（振動片１００及び固定片１０１）を非磁性体とすることにより、振動体１０を磁性体とする場合に比べて、振動体１０の材料、形状などの選択の自由度を高めることができる。
　（７）まとめ
　本開示の第１の態様に係る発電装置（Ａ１）は、第１振動体（Ａ１１；上方の振動体１０）と、第１発電体（Ａ１２；上方の発電体１１）と、可動部（Ａ１３；可動ブロック２）と、第１ストッパ（Ａ１６；上方のストッパ片５１）と、移動体（Ａ１４；操作部材７）と、第１ばね（Ａ１５；４）とを備える。第１振動体は、端部（Ａ１７）が上下方向に振動可能である。第１発電体は、第１振動体に設けられる。第１発電体は、第１振動体の振動エネルギを電気エネルギに変換する。可動部は、第１振動体の端部と接触し、磁気吸引力によって第１振動体の端部を下方向に移動させる。第１ストッパは、第１振動体の端部の下方向への移動を規制する。移動体は、下方向に移動する。第１ばね（Ａ１５；４）は、移動体と可動部とをつなぎ、移動体とともに可動部を下方向に移動させる。移動体が下方向に移動することで、第１振動体の端部が第１ストッパに接触する。可動部は、第１振動体の端部が第１ストッパに接触している状態から更に下方向へと移動する。これにより、可動部が第１振動体の端部から離れる。可動部が第１振動体の端部から離れたときに、可動部は第１ばね（Ａ１５；４）によって下方向へ移動する。
　第１の態様に係る発電装置（Ａ１）は、従来例と比べて、第１振動体の振動が可動部の磁気吸引力によって弱められにくくなるので、磁気吸引力による発電量低下の抑制を図ることができる。
　本開示の第２の態様に係る発電装置（Ａ１）は、第１ばね（４）は、上面視で第１振動体を囲むように配置される。
　第２の態様に係る発電装置（Ａ１）は、全長の長い第１ばね（４）を用いながら小型化を図ることができる。
　本開示の第３の態様に係る発電装置（Ａ１）において、第１ばね（４）は、移動体（操作部材７）とつながる第１接続部（４１）と、可動部（可動ブロック２）とつながる第２接続部（４２）とを有することが好ましい。第１ばね（４）の第１接続部（４１）と第１ばね（４）の第２接続部（４２）との間の部位が可動部と接触した後、第１ばね（４）が部位（接触部２２５と接触する部位）を支点として変形することで可動部と第１振動体（上方の発電ブロック１Ａの振動体１０）の端部が離れる。
　第３の態様に係る発電装置（Ａ１）は、可動部の移動の途中で第１ばね（４）の弾性特性を変化させる（硬くする）。その結果、第３の態様に係る発電装置（Ａ１）は、例えば、移動体が人の操作によって下向きに移動する場合において、移動体を操作する人の操作感触により、第１振動体の端部が可動部と離れたことを認知しやすくできる。
　本開示の第４の態様に係る発電装置（Ａ１）において、第１ばね（４）の可動部と接触する位置（第２ばね片４４が接触部２２５と接触する位置）を接触位置とする。第１ばね（４）の接触位置から第１ばね（４）の第１接続部（４１）までの長さが、第１ばね（４）の接触位置から第１ばね（４）の第２接続部（４２）までの長さよりも短い。
　第４の態様に係る発電装置（Ａ１）は、第１ばね（４）が接触位置で可動部と接触した後に第１ばね（４）から可動部にはたらく下向きの力を増大させることができる。その結果、第４の態様に係る発電装置（Ａ１）は、可動部と第１振動体が離れるタイミングのばらつきを抑制することができる。
　本開示の第５の態様に係る発電装置（Ａ１）は、下方向に移動する移動体によって変形し、移動体を上方向に付勢する第２ばね（９）を備える。
　第５の態様に係る発電装置（Ａ１）は、第２ばね（９）に付勢されることで移動体を自動的に上向きに移動させることができる。
　本開示の第６の態様に係る発電装置（Ａ１）は、ボディ（３０）と、コア（３１）と、コイル（３２）とを更に備える。ボディ（３０）は、磁性体で形成され、第１振動体（上方の振動体１０）を支える。コア（３１）は、磁性体で形成され、第１振動体よりも下方に位置し、ボディ（３０）から突出する。コイル（３２）は、コア（３１）に巻回される。第１振動体は、少なくとも一部（おもり１２）が磁性体である。可動部は、第１部位（上方のヨーク２１Ａ）と、第２部位（下方のヨーク２１Ｂ）とを含む。第１部位は、第１振動体の端部が第１ストッパ（上方のストッパ片５１）に接触しているときに、第１振動体の下面と接触可能に構成されている。第２部位は、第１振動体の端部が第１ストッパに接触しているときに、コア（３１）の先端面と向かい合うように構成されている。可動部（可動ブロック２）は、永久磁石（２０）を有する。永久磁石（２０）は、第１部位が第１極（例えば、Ｎ極）となり、第２部位が第１極と極性の異なる第２極（例えば、Ｓ極）となるように配置されている。
　第６の態様に係る発電装置（Ａ１）は、第１振動体の端部と可動部が離れた後に第１発電体に発電させるとともに、コア（３１）を通ってコイル（３２）に鎖交する磁束が変化し、コイル（３２）に誘導起電力を発生（発電）させることができる。
　本開示の第７の態様に係る発電装置（Ａ１）において、第１振動体の端部は磁性体である。第１ストッパは、磁性体で形成されてボディ（３０）に支持されている。
　第７の態様に係る発電装置（Ａ１）は、永久磁石（２０）から出た磁束が第１ストッパとボディ（３０）からコア（３１）を通って永久磁石（２０）に戻る磁路を形成している。その結果、第７の態様に係る発電装置（Ａ１）は、コア（３１）を通る磁束を増やすことでコイル（３２）に生じる誘導起電力の増大を図ることができる。
　本開示の第８の態様に係る発電装置（Ａ１）は、第２振動体（下方の振動体１０）と、第２発電体（下方の発電体１１）と、第２ストッパ（下方のストッパ片５１）を備える。第２振動体は、第１振動体の下方に設けられ、端部が上下方向に振動可能である。第２発電体は、第２振動体に設けられ、第２振動体の振動エネルギを電気エネルギに変換する。第２ストッパは、第２振動体の端部の上方向への移動を規制する。下方向に移動した可動部は、第１振動体の端部から離れた後、第２振動体の端部と接触する。下方向に移動した移動体は、上方向に移動可能に構成されている。第１ばね（４）は、移動体が上方向に移動するとき、移動体とともに可動部を上方向に移動させる。第２振動体と接触している可動部は、可動部の磁気吸引力によって第２振動体の端部を上方向に移動させる。第２振動体の端部は、可動部とともに上方向に移動して第２ストッパに接触する。可動部は、第２振動体の端部が第２ストッパに接触している状態から更に上方向へと移動することで、可動部が第２振動体の端部から離れる。可動部が第２振動体の端部から離れたときに、可動部は第１ばね（４）によって上方向へ移動する。
　第８の態様に係る発電装置（Ａ１）は、第１発電体と第２発電体の２つの発電体を備えることにより、発電量の増大を図ることができる。
　本開示の第９の態様に係る発電装置（Ａ１）は、振動体（第１振動体Ａ１１）と、発電体（第１発電体Ａ１２）と、可動部（Ａ１３）と、移動体（Ａ１４）と、ばね（第１ばねＡ１５）とを備える。振動体は、端部（Ａ１７）が上下方向に振動可能である。発電体は、振動体に設けられ振動体の振動エネルギを電気エネルギに変換する。可動部（Ａ１３）は、振動体の端部（Ａ１７）と接触し、磁気吸引力によって振動体の端部を下方向に移動させる。移動体（Ａ１４）は、下方向に移動する。ばねは、移動体（Ａ１４）と可動部（Ａ１３）とをつなぎ、移動体（Ａ１４）とともに可動部（Ａ１３）を下方向に移動させる。可動部（Ａ１３）は、振動体の端部（Ａ１７）と接触している状態で下方向に移動した後、振動体の端部（Ａ１７）から離れる。ばねは、移動体（Ａ１４）が下方向に移動するときに下向きの力を可動部（Ａ１３）に加える。可動部（Ａ１３）が振動体の端部から離れたときに、可動部（Ａ１３）はばねによって下方向へ移動する。
　第９の態様に係る発電装置（Ａ１）は、従来例と比べて、第１振動体の振動が可動部の磁気吸引力によって弱められにくくなるので、磁気吸引力による発電量低下の抑制を図ることができる。
　Ａ１　発電装置
　Ａ１１　第１振動体
　Ａ１２　第１発電体
　Ａ１３　可動部
　Ａ１４　移動体
　Ａ１５　第１ばね
　Ａ１６　第１ストッパ
　Ａ１７　端部

Claims (9)

  1. 　端部が上下方向に振動可能である第１振動体と、
    　前記第１振動体に設けられ、前記第１振動体の振動エネルギを電気エネルギに変換する第１発電体と、
    　前記第１振動体の前記端部と接触し、磁気吸引力によって前記第１振動体の前記端部を下方向に移動させる可動部と、
    　前記第１振動体の前記端部の下方向への移動を規制する第１ストッパと、
    　下方向に移動する移動体と、
    　前記移動体と前記可動部とをつなぎ、前記移動体とともに前記可動部を下方向に移動させる第１ばねと、
    を備え、
    　前記移動体が下方向に移動することで、前記第１振動体の前記端部が前記第１ストッパに接触し、
    　前記可動部は、前記第１振動体の前記端部が前記第１ストッパに接触している状態から更に下方向へと移動することで、前記可動部が前記第１振動体の前記端部から離れ、
    　前記可動部が前記第１振動体の前記端部から離れたときに、前記可動部は前記第１ばねによって下方向へ移動する、
    発電装置。
  2. 　前記第１ばねは、上面視で前記第１振動体を囲むように配置される、
    請求項１記載の発電装置。
  3. 　前記第１ばねは、
    　　前記移動体とつながる第１接続部と、
    　　前記可動部とつながる第２接続部と、
    を有し、
    　前記第１ばねの前記第１接続部と前記第１ばねの前記第２接続部との間の部位が前記可動部と接触した後、前記第１ばねが前記部位を支点として変形することで前記可動部と前記第１振動体の前記端部が離れる、
    請求項２記載の発電装置。
  4. 　前記第１ばねの前記可動部と接触する位置を接触位置とし、
    　前記第１ばねの前記接触位置から前記第１ばねの前記第１接続部までの長さが、前記第１ばねの前記接触位置から前記第１ばねの前記第２接続部までの長さよりも短い、
    請求項３記載の発電装置。
  5. 　下方向に移動する前記移動体によって変形し、前記移動体を上方向に付勢する第２ばねを更に備える、
    請求項１－４のいずれか１項に記載の発電装置。
  6. 　磁性体で形成され、前記第１振動体を支えるボディと、
    　磁性体で形成され、前記第１振動体よりも下方に位置し、前記ボディから突出するコアと、
    　前記コアに巻回されたコイルと、
    を更に備え、
    　前記第１振動体は、少なくとも一部が磁性体であり、
    　前記可動部は、
    　　前記第１振動体の前記端部が前記第１ストッパに接触しているときに、
    　　前記第１振動体の下面と接触可能に構成されている第１部位と、
    　　前記コアの先端面と向かい合うように構成されている第２部位と、
    を含み、
    　前記可動部は、永久磁石を有し、
    　前記永久磁石は、前記第１部位が第１極となり、前記第２部位が前記第１極と極性の異なる第２極となるように配置されている、
    請求項１－５のいずれか１項に記載の発電装置。
  7. 　前記第１振動体の前記端部は磁性体であり、
    　前記第１ストッパは、磁性体で形成されて前記ボディに支持されている、
    請求項６記載の発電装置。
  8. 　前記第１振動体の下方に設けられ、端部が上下方向に振動可能である第２振動体と、
    　前記第２振動体に設けられ、前記第２振動体の振動エネルギを電気エネルギに変換する第２発電体と、
    　前記第２振動体の前記端部の上方向への移動を規制する第２ストッパと、
    を更に備え、
    　下方向に移動した前記可動部は、前記第１振動体の前記端部から離れた後、前記第２振動体の前記端部と接触し、
    　下方向に移動した前記移動体は、上方向に移動可能に構成されており、
    　前記第１ばねは、前記移動体が上方向に移動するとき、前記移動体とともに前記可動部を上方向に移動させ、
    　前記第２振動体と接触している前記可動部は、前記可動部の磁気吸引力によって前記第２振動体の前記端部を上方向に移動させ、
    　前記第２振動体の前記端部は、前記可動部とともに上方向に移動して前記第２ストッパに接触し、
    　前記可動部は、前記第２振動体の前記端部が前記第２ストッパに接触している状態から更に上方向へと移動することで、前記可動部が前記第２振動体の前記端部から離れ、
    　前記可動部が前記第２振動体の前記端部から離れたときに、前記可動部は前記第１ばねによって上方向へ移動する、
    請求項１－７のいずれか１項に記載の発電装置。
  9. 　端部が上下方向に振動可能である振動体と、
    　前記振動体に設けられ前記振動体の振動エネルギを電気エネルギに変換する発電体と、
    　前記振動体の前記端部と接触し、磁気吸引力によって前記振動体の前記端部を下方向に移動させる可動部と、
    　下方向に移動する移動体と、
    　前記移動体と前記可動部とをつなぎ、前記移動体とともに前記可動部を下方向に移動させるばねと、
    を備え、
    　前記可動部は、前記振動体の前記端部と接触している状態で下方向に移動した後、前記振動体の前記端部から離れ、
    　前記ばねは、前記移動体が下方向に移動するときに下向きの力を前記可動部に加え、
    　前記可動部が前記振動体の前記端部から離れたときに、前記可動部は前記ばねによって下方向へ移動する、
    発電装置。
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