JP2014064380A - 振動発電機及び照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】永久磁石を安定して継続的に振動させることが可能な振動発電機及び照明器具を提供する。
【解決手段】振動発電機１は、筒状の部材である案内部材１０、案内部材１０の内側を軸線方向に移動可能に設けられ、永久磁石５１を備えた可動子５０、案内部材１０の周囲に巻回されたコイル１４、案内部材１０の外径よりも大きな内径を有する筒状の部材であって、中心軸が案内部材１０の中心軸と略同一となる状態で案内部材１０を外側から覆い、内部を電磁的に遮蔽する遮蔽部材２、及び、遮蔽部材２の両端の開口を覆い、且つ、案内部材１０を軸線方向の両側から挟むことで、遮蔽部材２に案内部材１０を固定する一対の固定部材３を備えている。固定部材３は、案内部材１０が遮蔽部材２に接触しない状態で案内部材１０を遮蔽部材２に固定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、振動によって発電する振動発電機及び照明器具に関する。

従来、振動による運動エネルギーを電気エネルギーに変換する振動発電機が知られている。例えば、特許文献１に記載された振動発電機は、コイルが巻回された筒状の案内部材の内側を、永久磁石が軸線方向に沿って振動する。これによって、磁場の変化に伴う誘導電流がコイルに発生する。振動発電機は、コイルに発生した誘導電流を外部負荷に供給できる。

永久磁石による磁場が振動発電機の外部に漏れ出ることを抑制するため、永久磁石の周囲を案内部材の外側から覆って遮蔽する筒状の遮蔽部材が用いられる場合がある。遮蔽部材は、永久磁石による磁場を内部に閉じ込めることで、振動発電機の外部に磁場が漏れ出ることを抑止できる。遮蔽部材の材料として、鉄やステンレスが一般的に使用される。

特開２００９−２１３１９４号公報

鉄やステンレスを用いて作成された遮蔽部材には、径のばらつきが発生し易い。このため、遮蔽部材と案内部材とが軸線方向から見た時に同心円状に重なるように、遮蔽部材内に案内部材を安定的に固定することが難しい。遮蔽部材と案内部材とで中心軸の位置が相違する場合、部分的に遮蔽部材と永久磁石との間の距離が小さくなる。遮蔽部材は、永久磁石との間の距離が小さい部分で磁着し易くなる。この場合、磁着した遮蔽部材と永久磁石との間で引き合う力が作用し、永久磁石の振動が妨げられる場合があるという問題点がある。

本発明の目的は、永久磁石を安定して継続的に振動させることが可能な振動発電機及び照明器具を提供することである。

本発明の第一態様に係る振動発電機は、筒状の部材である案内部材と、前記案内部材の内側を軸線方向に移動可能に設けられ、永久磁石を備えた可動子と、前記案内部材の周囲に巻回されたコイルと、前記案内部材の外径よりも大きな内径を有する筒状の部材であって、中心軸が前記案内部材の中心軸と略同一となる状態で前記案内部材を外側から覆い、内部を電磁的に遮蔽する遮蔽部材と、前記遮蔽部材の両端の開口を覆い、且つ、前記案内部材を軸線方向の両側から挟むことで、前記遮蔽部材に前記案内部材を固定する一対の固定部材とを備えた振動発電機であって、前記固定部材は、前記遮蔽部材の端部の開口を覆う覆部と、前記覆部から前記軸線方向に延びて前記遮蔽部材の外周面及び内周面の少なくとも一方に接触し、前記軸線方向と交差する方向に弾性変形することによって前記固定部材に前記遮蔽部材を固定する第一固定部とを備え、前記案内部材が前記遮蔽部材に接触しない状態で前記案内部材を固定することを特徴とする。

固定部材は、第一固定部が弾性変形することによって遮蔽部材を固定する。また固定部材は、案内部材を両側から挟み込むことによって案内部材を固定する。これによって、案内部材は固定部材を介して遮蔽部材に固定される。従って振動発電機は、遮蔽部材の径に個体差がある場合であっても、固定部材が案内部材を安定的に固定することができる。また、案内部材は遮蔽部材に接触しないため、遮蔽部材の径に個体差がある場合であっても、遮蔽部材と案内部材とが軸線方向から見た時に同心円状に重なるように、固定部材が案内部材を安定的に固定することができる。この場合、遮蔽部材と案内部材との間の距離を均一にすることができるので、振動発電機は、遮蔽部材が部分的に磁着することを抑止できる。振動発電機は、案内部材内の永久磁石を安定して継続的に振動させることができる。

第一態様において、前記固定部材は、前記覆部から前記軸線方向に延びて前記案内部材の外周面に接触し、前記軸線方向と交差する方向に弾性変形することによって前記案内部材を固定する第二固定部を備えてもよい。また第一態様において、前記第一固定部は、前記軸線方向に延びるスリットを備えてもよい。また第一態様において、前記可動子は、前記軸線方向の両端に錘を備えてもよい。

本発明の第二態様に係る照明器具は、前記振動発電機と、前記可動子が前記案内部材内を移動することにより前記コイルに誘導される電流に基づいて発光する発光部とを備えている。第二態様によれば、照明器具は、永久磁石を安定して継続的に振動させることが可能な振動発電機を備えているので、発光部を安定的に長時間発光させることが可能となる。

第一実施形態における振動発電機１の断面図である。 固定部材３近傍の領域Ｗ１の拡大図である。 図１のＡ−Ａ線矢視方向断面図である。 振動発電機１の組立工程を説明するための図である。 振動発電機１の組立工程を説明するための図である。 第二実施形態における振動発電機１１の断面図である。 固定部材２３近傍の領域Ｗ２の拡大図である。 振動発電機１１の組立工程を説明するための図である。 振動発電機１１の組立工程を説明するための図である。 照明器具３１を示す図である。

＜第一実施形態＞
本発明の第一実施形態における振動発電機１について、図１〜図５を参照して説明する。図１〜３に示すように、振動発電機１は、遮蔽部材２、一対の固定部材３、案内部材１０、コイル１４、および可動子５０を備える。遮蔽部材２の形状は円筒形である。遮蔽部材２の両端は開口する。一対の固定部材３は遮蔽部材２の両端の開口に夫々設けられる。固定部材３は開口を覆う。遮蔽部材２内に、案内部材１０、コイル１４、及び可動子５０が収容される。遮蔽部材２は、案内部材１０、コイル１４、及び可動子５０を外側から覆い、遮蔽部材２の内側と外側とを電磁的に遮蔽する。遮蔽部材２の材料は磁性体である。遮蔽部材２の材料の例として、鉄およびステンレスが挙げられる。遮蔽部材２はプレス加工によって作製される。以下、遮蔽部材２の軸線方向を、振動発電機１の軸線方向、又は単に軸線方向という。

案内部材１０は、固定部材３によって遮蔽部材２に固定される。案内部材１０は、円筒部１０Ａ、貫通穴１０Ｂ、溝部１０Ｃ、及び延設部１０Ｄを備える。円筒部１０Ａの形状は略円筒形である。円筒部１０Ａの軸線方向は、振動発電機１の軸線方向と同一方向を向く。円筒部１０Ａの軸線方向の長さは、遮蔽部材２の軸線方向の長さよりも短い。円筒部１０Ａの外径は、遮蔽部材２の内径よりも僅かに小さい。円筒部１０Ａ及び遮蔽部材２の中心軸の位置は一致する。円筒部１０Ａ及び遮蔽部材２を軸線方向から見た時、双方は同心円状に配置される。円筒部１０Ａと遮蔽部材２との間には隙間が形成され、円筒部１０Ａと遮蔽部材２とは接触しない。

円筒部１０Ａの外周面の軸線方向略中央に、中心軸側に凹んだ溝部１０Ｃが設けられる。溝部１０Ｃは外周面に沿って周回する。溝部１０Ｃにコイル１４Ａ、１４Ｂ（以下、総称して「コイル１４」ともいう。）が巻回される。コイル１４Ａ、１４Ｂの軸線方向の長さは略同一であり、溝部１０Ｃの軸線方向の長さの略１／２である。コイル１４Ａ、１４Ｂは夫々逆方向に巻回される。コイル１４は溝部１０Ｃの軸線方向の全域に亙って巻回される。

円筒部１０Ａの軸線方向両端面に、軸線方向に突出して延びる延設部１０Ｄが設けられる。延設部１０Ｄの形状は円筒形である。延設部１０Ｄの外径は、円筒部１０Ａの外径よりも小さい。延設部１０Ｄの周壁の厚さは、円筒部１０Ａの周壁の厚さの略１／２である。円筒部１０Ａ及び延設部１０Ｄの中心軸の位置は一致する。

案内部材１０は、軸線方向に延びる貫通穴１０Ｂを備える。貫通穴１０Ｂは、円筒部１０Ａ及び延設部１０Ｄの中心軸に沿って軸線方向に延び、円筒部１０Ａ及び延設部１０Ｄ内を貫通する。貫通穴１０Ｂの径は、遮蔽部材２の内径の略１／２である。

案内部材１０の材料の例として、周知の樹脂材料（例えば液晶ポリマー（Liquid Crystal Polymer））が使用できる。案内部材１０は射出成形によって作製される。

可動子５０は、永久磁石５１および錘５２を備える。可動子５０は、貫通穴１０Ｂ内を軸線方向に往復移動可能に設けられる。永久磁石５１の形状は円柱形である。永久磁石５１の外径は、案内部材１０の貫通穴１０Ｂの径よりも僅かに小さい。永久磁石５１の軸線方向は、振動発電機１の軸線方向と同一方向を向く。永久磁石５１は軸線方向に磁着される。永久磁石５１の軸線方向両側に錘５２が設けられる。錘５２は、可動子５０の重量を大きくする為に設けられる。可動子５０の重量が大きくなることによって、可動子５０は往復移動し易くなる。錘５２の材料として、真鍮、鉛、ステンレス等が使用できる。

なお、遮蔽部材２、案内部材１０、及び永久磁石５１の形状は変更できる。例えば、遮蔽部材２及び案内部材１０の形状は、楕円筒形状、四角筒等その他の多角筒形状であってもよい。永久磁石５１の形状は円柱形に限定されないが、貫通穴１０Ｂと同一の断面形状を有していることが望ましい。

図２に示すように、固定部材３は、覆部４、第一固定部５、第二固定部６、及び緩衝部材７を備える。覆部４の形状は円形板状である。覆部４は、平面を遮蔽部材２の開口に接触させることで開口を覆う。覆部４の平面は軸線方向に直交する。覆部４の直径は、遮蔽部材２の外径よりも大きい。

第一固定部５は、覆部４の周端部から、覆部４の平面と直交する方向に延びる。第二固定部６は、覆部４のうち第一固定部５が設けられた部分よりも中心側から、覆部４の平面と直交する方向、且つ、第一固定部５と同一側に延びる。第二固定部６の延びる方向の長さは、第一固定部５の延びる方向の長さよりも長い。第一固定部５及び第二固定部６の形状は略円筒形である。第一固定部５及び第二固定部６の軸線方向は、振動発電機１の軸線方向と同一方向を向く。第一固定部５及び第二固定部６の中心軸の位置は一致する。第一固定部５及び第二固定部６を軸線方向から見た時、双方は同心円状に配置される。覆部４のうち第二固定部６が設けられた部分よりも中心側に、緩衝部材７が設けられる。緩衝部材７は、可動子５０が振動して固定部材３に衝突した場合に、固定部材３に加わる衝撃を和らげる。

第一固定部５の内径は、遮蔽部材２の外径と略同一である。第一固定部５の内周面５Ａと、遮蔽部材２の外周面２Ｂとは接触する。第二固定部６の内径は、案内部材１０の延設部１０Ｄの外径と略同一である。第二固定部６の内周面６Ａと、案内部材１０の延設部１０Ｄの外周面１０Ｅとは接触する。第二固定部６の先端面６Ｃと、円筒部１０Ａの軸線方向端面のうち延設部１０Ｄが設けられていない平面１０Ｆとは接触する。延設部１０Ｄの先端面１０Ｇと、緩衝部材７とは接触する。第二固定部６の外周面６Ｂと、遮蔽部材２の内周面２Ａとの間に隙間が形成され、第二固定部６と遮蔽部材２とは接触しない。

なお、固定部材３の形状は変更できる。固定部材３を軸線方向から見た形状は、楕円形、四角形等その他の多角形であってもよいが、遮蔽部材２及び案内部材１０と同一の断面形状を有していることが好ましい。また例えば、第二固定部６の形状は円柱状であってもよい。

図３に示すように、第一固定部５は６つのスリット５Ｃを備える。スリット５Ｃは軸線方向に延び、第一固定部５を周回方向に分割する。夫々のスリット５Ｃは、第一固定部５の周回方向に等間隔に配置され、第一固定部５を６等分する。なお、スリット５Ｃの数は６以外に変更できる。また、スリット５Ｃの形状は変更できる。例えばスリット５Ｃは、第一固定部５の外周面及び内周面の少なくとも一方に設けた溝であってもよい。

振動発電機１の発電動作について、図１を参照して説明する。ユーザは、振動発電機１を手で所持し、軸線方向に振動するように振動発電機１を振る。運動エネルギーが振動発電機１に加えられる。案内部材１０の貫通穴１０Ｂと可動子５０との摩擦力、および、可動子５０が緩衝部材７と衝突する力などを介して、運動エネルギーが可動子５０に伝達される。可動子５０は、貫通穴１０Ｂ内を軸線方向に往復移動する。可動子５０の永久磁石５１は、案内部材１０の軸線方向略中央を軸線方向に移動する場合に、コイル１４に覆われた空間を出入りする。可動子５０がコイル１４内の空間を通過する場合、永久磁石５１が発する磁束はコイル１４を交差する。これによって、コイル１４に誘導電流が発生する。可動子５０が軸線方向に往復移動し、永久磁石５１がコイル１４内の空間への出入りを繰り返すことで、コイル１４に交流電流が発生する。

コイル１４に発生した交流電流は、コイル１４に接続された配線を介して、図示外の整流部に伝達する。整流部では、交流電流の全波整流が行われる。整流部の一例として、ダイオードブリッジが挙げられる。整流部で整流された電流は、図示外の定電圧回路によって定電圧化された後、図示外の蓄電部に蓄電される。蓄電部の一例として、コンデンサが挙げられる。蓄電部に蓄電された電流は、図示外の配線を介して外部に出力される。外部に出力された電流は、外部装置の負荷に供給される。外部装置は、供給された電流によって駆動する。

振動発電機１の組立工程について、図４及び図５を参照して説明する。遮蔽部材２、固定部材３、案内部材１０、及び可動子５０（図１参照）が準備される。図４に示すように、遮蔽部材２内に案内部材１０が収容される。固定部材３が遮蔽部材２及び案内部材１０に接触していない状態で、第一固定部５の内径は、遮蔽部材２の外径よりも僅かに小さく、第二固定部６の内径は、案内部材１０の延設部１０Ｄの外径よりも僅かに小さい。

図４に示すように、遮蔽部材２の端部に固定部材３を嵌めるため、固定部材３が遮蔽部材２に近づけられる。第一固定部５の中心軸側に遮蔽部材２が入り込み、第一固定部５の内周面５Ａと遮蔽部材２の外周面２Ｂとが接触する。遮蔽部材２は第一固定部５を中心軸と反対側（以下、「外側」という。）に押し出す。第一固定部５にはスリット５Ｃ（図３参照）が設けられているため、第一固定部５は外側に弾性変形する。図５に示すように、第一固定部５は、弾性変形に対する反発力によって遮蔽部材２を中心軸側（以下「内側」という。）に押し込む。第一固定部５の内周面５Ａと遮蔽部材２の外周面２Ｂとは密着し、遮蔽部材２は固定部材３によって固定される。

遮蔽部材２はプレス加工によって作製されるため、特に径の個体差が大きくなる可能性が高い。しかしながら、上述したように、固定部材３は、第一固定部５が外側に弾性変形して遮蔽部材２に密着する。従って、遮蔽部材２の径の個体差が大きい場合でも、遮蔽部材２に対する案内部材１０の位置は常に適切に固定される。

遮蔽部材２と同様、固定部材３が案内部材１０に近づけられる。第二固定部６の内側に案内部材１０の延設部１０Ｄが入り込み、第二固定部６の内周面６Ａと延設部１０Ｄの外周面１０Ｅとが接触する。延設部１０Ｄは第二固定部６を外側に押し出す。図５に示すように、第二固定部６は、弾性変形に対する反発力によって案内部材１０を内側に押し込む。第二固定部６の内周面６Ａと、延設部１０Ｄの外周面１０Ｅとは密着し、固定部材３に対する案内部材１０の位置は固定される。なお上述したように、遮蔽部材２は固定部材３によって固定された状態となっているため、結果的に、遮蔽部材２に対する案内部材１０の位置が固定されることになる。固定部材３は、第二固定部６の先端面６Ｃと案内部材１０の平面１０Ｆとが接触する状態となるまで、案内部材１０に押し付けられる。

なお、案内部材１０は射出成形によって作製されるため、遮蔽部材２と比較して径の個体差は小さい。従って、第二固定部６の外側への弾性変形の程度は、第一固定部５の外側への弾性変形の程度と比較して小さい。このため、遮蔽部材２及び案内部材１０に固定部材３が嵌められた状態でも、遮蔽部材２の内周面２Ａと第二固定部６の外周面６Ｂとの間に隙間が形成された状態が維持される。

上述の方法で遮蔽部材２及び案内部材１０の一方の端部に固定部材３が嵌められた後、案内部材１０の他方の端部側から可動子５０が案内部材１０内に挿入される。次いで、遮蔽部材２及び案内部材１０の他方の端部に、別の固定部材３が同様の方法で嵌められる。これによって一対の固定部材３は、案内部材１０を軸線方向の両側から挟む。具体的には、一対の固定部材３の夫々の緩衝部材７が延設部１０Ｄの先端面１０Ｇに接触し、且つ、一対の固定部材３の夫々の第二固定部６の先端面６Ｃが円筒部１０Ａの平面１０Ｆに接触することによって、一対の固定部材３は案内部材１０を軸線方向の両側から挟む。

第一固定部５が遮蔽部材２を内側に押し込むことによって、遮蔽部材２は固定部材３によって固定される。また、第二固定部６が案内部材１０を内側に押し込み、且つ、一対の固定部材３が案内部材１０を軸線方向の両側から挟み支持することによって、遮蔽部材２に対する案内部材１０の位置は固定される。その結果、案内部材１０は、遮蔽部材２との間に隙間を形成した状態で遮蔽部材２内に固定される。

なお、上述した振動発電機１の組立工程は変更できる。例えば、最初に案内部材１０の一方の端部に固定部材３を嵌めた後、遮蔽部材２を固定部材３に嵌めてもよいし、遮蔽部材２及び案内部材１０に対して固定部材３を同時に嵌めてもよい。

以上説明したように、固定部材３は、第一固定部５の内周面５Ａと遮蔽部材２の外周面２Ｂとが接触し、第一固定部５が外側に弾性変形することによって遮蔽部材２を固定する。また固定部材３は、第二固定部６の内周面６Ａと延設部１０Ｄの外周面１０Ｅとが接触し、第二固定部６が外側に弾性変形することによって案内部材１０を固定する。これによって、案内部材１０は固定部材３を介して遮蔽部材２に固定される。従って振動発電機１は、遮蔽部材２の径の個体差が大きい場合であっても、遮蔽部材２に案内部材１０を安定的に固定できる。また固定部材３は、案内部材１０が遮蔽部材２に接触しない状態で案内部材１０を遮蔽部材２に固定できる。従って振動発電機１は、遮蔽部材２の径の個体差が大きい場合であっても、遮蔽部材２と案内部材１０の円筒部１０Ａとが軸線方向から見た時に同心円状に重なるように、遮蔽部材２内に案内部材１０を安定的に固定できる。この場合、遮蔽部材２と案内部材１０との間の距離は均一になるので、案内部材１０を可動子５０が往復移動した場合に、永久磁石５１によって遮蔽部材２が部分的に磁着することを抑止できる。従って振動発電機１は、案内部材１０内の可動子５０を安定して継続的に振動させることが可能となる。

例えば、内径が１６ｍｍである遮蔽部材２をプレス加工によって作製した場合を例に挙げる。この場合、一般的に、内径は個体差によって約０．３ｍｍの範囲でばらつく可能性がある。そこで振動発電機１では、案内部材１０の円筒部１０Ａの外径が１５ｍｍとなるように、案内部材１０が作製される。この場合、遮蔽部材２の内径の０．３ｍｍの誤差を、遮蔽部材２と案内部材１０との径の差分１ｍｍによって吸収できることになる。従って振動発電機１は、遮蔽部材２の内径が個体差によってばらついた場合でも、円筒部１０Ａと遮蔽部材２とが接触しないように双方を固定できる。

また振動発電機１では、遮蔽部材２の内径の方が案内部材１０の円筒部１０Ａの外径よりも大きくなるように調整される。このため、組立工程において遮蔽部材２内に案内部材１０を挿入する場合、遮蔽部材２と案内部材１０の円筒部１０Ａとが接触し、円筒部１０Ａの一部が遮蔽部材２によって削り取られてしまうことがない。従って従来の振動発電機のように、削り取られた破片が、遮蔽部材２内に残ってしまうことを抑止できる。

また、第一固定部５はスリット５Ｃを備えることによって弾性変形し易くなる。従って振動発電機１は、案内部材１０を遮蔽部材２に適切に固定できる。また、可動子５０は錘５２を備えることで移動し易くなるので、振動発電機１の発電効率は向上する。

＜第二実施形態＞
本発明の第二実施形態における振動発電機１１について、図６〜図１０を参照して説明する。図６〜図８に示すように、振動発電機１１が振動発電機１（図１〜図３参照）と異なる点は、一対の固定部材３（図１〜図３参照）の代わりに一対の固定部材２３が使用される点、及び、延設部１０Ｄ（図１〜図３参照）の代わりに延設部１２Ｄが案内部材１０の円筒部１０Ａに設けられる点である。その他の構成は振動発電機１と同一である。従って、遮蔽部材２、延設部１２Ｄを除く案内部材１０、コイル１４、及び可動子５０の説明は省略する。

図６に示すように、案内部材１０の円筒部１０Ａの軸線方向両端面に、軸線方向に突出して延びる延設部１２Ｄが設けられる。延設部１２Ｄの形状は円筒形である。円筒部１０Ａ及び延設部１２Ｄの中心軸の位置は一致する。図７に示すように、延設部１２Ｄの外周面１２Ｅに段差が形成される。

図７に示すように、固定部材２３は、覆部２４、第一固定部２５、及び第二固定部２６を備える。覆部２４の形状は、第一実施形態における覆部４と同一であるため、説明を省略する。第一固定部２５は、覆部２４の周端部よりもやや内側から、覆部２４の平面と直交する方向に延びる。第二固定部２６は、覆部２４のうち第一固定部２５が設けられた部分よりも中心側から、覆部２４の平面と直交する方向、且つ、第一固定部２５と同一側に延びる。第一固定部２５の延びる方向の長さは、第二固定部２６の延びる方向の長さと略同一である。第一固定部２５及び第二固定部２６の形状は略円筒形である。第一固定部２５及び第二固定部２６の軸線方向は、振動発電機１１の軸線方向と同一方向を向く。第一固定部２５及び第二固定部２６の中心軸の位置は一致する。第一固定部２５及び第二固定部２６を軸線方向から見た時、双方は同心円状に配置する。第二固定部２６の内周面２６Ａに段差が形成される。第一固定部２５の内周面２５Ａと、第二固定部２６の外周面２６Ｂとの間に僅かな幅の隙間が形成される。

第一固定部２５の外径は、遮蔽部材２の内径と略同一である。第一固定部５の外周面２５Ｂと、遮蔽部材２の内周面２Ａとは接触する。第二固定部２６の内周面２６Ａと、案内部材１０の延設部１２Ｄの外周面１２Ｅとは接触する。第二固定部２６の先端面２６Ｃと、円筒部１０Ａの軸線方向端面のうち延設部１２Ｄが設けられていない平面１０Ｆとは接触する。延設部１２Ｄの先端面１２Ｇと、緩衝部材７とは接触する。なお、第一実施形態の場合と同様、固定部材２３の形状を変更できることは言うまでもない。また第一固定部２５は、第一実施形態と同様、複数のスリットを備えてもよい。

振動発電機１１の組立工程について、図８及び図９を参照して説明する。固定部材２３が遮蔽部材２及び案内部材１０に接触していない状態で、第一固定部２５の外径は、遮蔽部材２の内径よりも僅かに大きく、第二固定部２６の内径は、案内部材１０の延設部１２Ｄの外径よりも僅かに小さい。

図８に示すように、遮蔽部材２の端部に固定部材２３を嵌めるため、固定部材２３が遮蔽部材２に近づけられる。第一固定部２５の外側を遮蔽部材２が覆い、第一固定部２５の外周面２５Ｂと遮蔽部材２の内周面２Ａとが接触する。第一固定部２５は内側に弾性変形する。図９に示すように、第一固定部２５は、弾性変形に対する反発力によって遮蔽部材２を外側に押し出す。第一固定部２５の外周面２５Ｂと遮蔽部材２の内周面２Ａとは密着し、遮蔽部材２は固定部材２３によって固定される。第一固定部２５が内側に弾性変形するため、遮蔽部材２の径の個体差が大きい場合でも、遮蔽部材２は固定部材２３によって常に適切に固定される。

遮蔽部材２と同様、固定部材２３が案内部材１０に近づけられる。第二固定部２６の内側に案内部材１０の延設部１２Ｄが入り込み、第二固定部２６の内周面２６Ａと延設部１２Ｄの外周面１２Ｅとが接触する。延設部１２Ｄは第二固定部２６を外側に押し出す。図９に示すように、第二固定部２６は、弾性変形に対する反発力によって案内部材１０を内側に押し込む。第二固定部２６の内周面２６Ａと、延設部１２Ｄの外周面１２Ｅとは密着し、固定部材２３に対する案内部材１０の位置は固定される。固定部材２３は、第二固定部２６の先端面２６Ｃと円筒部１０Ａの平面１０Ｆが接触する状態となるまで、案内部材１０に押し付けられる。なお、案内部材１０は遮蔽部材２と比較して径の個体差は小さい。従って、第二固定部２６の外側への弾性変形の程度は、第一固定部２５の内側への弾性変形の程度と比較して小さい。このため、遮蔽部材２及び案内部材１０に固定部材２３が嵌められた状態でも、第一固定部２５と第二固定部２６との間に隙間が形成された状態が維持される。

上述の方法で遮蔽部材２及び案内部材１０の一方の端部に固定部材２３が嵌められた後、案内部材１０の他方の端部側から可動子５０が案内部材１０内に挿入される。次いで、遮蔽部材２及び案内部材１０の他方の端部に、別の固定部材２３が同様の方法で嵌められる。これによって一対の固定部材２３は、遮蔽部材２及び案内部材１０を軸線方向の両側から挟む。具体的には、一対の固定部材２３の夫々の緩衝部材７が延設部１２Ｄの先端面１２Ｇに接触し、且つ、一対の固定部材２３の夫々の第二固定部２６の先端面２６Ｃが円筒部１０Ａの平面１０Ｆに接触することによって、一対の固定部材２３は案内部材１０を軸線方向の両側から挟む。

第二固定部２６が案内部材１０を内側に押し込み、且つ、一対の固定部材２３が案内部材１０を軸線方向の両側から挟み支持することによって、遮蔽部材２に対する案内部材１０の位置は固定される。その結果、案内部材１０は、遮蔽部材２との間に隙間を形成した状態で遮蔽部材２内に固定される。なお、第一実施形態の場合と同様、振動発電機１１の組立工程を変更できることは言うまでもない。

以上説明したように、固定部材２３は、第一固定部２５の外周面２５Ｂと遮蔽部材２の内周面２Ａとが接触し、第一固定部２５が内側に弾性変形することによって遮蔽部材２を固定する。また固定部材２３は、第二固定部２６の内周面２６Ａと延設部１２Ｄの外周面１２Ｅとが接触し、第二固定部２６が外側に弾性変形することによって案内部材１０を固定する。これによって、案内部材１０は固定部材３を介して遮蔽部材２に固定される。従って振動発電機１１は、第一実施形態の場合と同様、遮蔽部材２の径の個体差が大きい場合であっても、遮蔽部材２に案内部材１０を安定的に固定できる。また固定部材３は、案内部材１０が遮蔽部材２に接触しない状態で案内部材１０を遮蔽部材２に固定できるので、振動発電機１１は、遮蔽部材２の径の個体差が大きい場合であっても、遮蔽部材２と案内部材１０の円筒部１０Ａとが軸線方向から見た時に同心円状に重なるように、遮蔽部材２内に案内部材１０を安定的に固定できる。

＜応用例＞
図１０は、振動発電機１または振動発電機１１を使用した照明器具３１を示している。照明器具３１の一例として、懐中電灯が挙げられる。照明器具３１は、発光部３２、ダイオードブリッジ３３、定電圧回路３４、及びコンデンサ３５を備える。ダイオードブリッジ３３はコイル１４に接続される。ダイオードブリッジ３３は、コイル１４に発生した交流電流の全波整流を行う。定電圧回路３４は、ダイオードブリッジ３３によって整流された電流の出力端子に接続される。定電圧回路３４は、ダイオードブリッジ３３によって整流された電流を定電圧化する。コンデンサ３５は、定電圧回路３４の出力端子に接続される。コンデンサ３５は、定電圧回路３４によって定電圧化された電流を蓄電する。発光部３２はコンデンサ３５に接続される。発光部３２はＬＥＤを備える。発光部３２は、蓄電された電流をＬＥＤに通流させることによって、ＬＥＤを発光させる。

ユーザは、照明器具３１を手で所持し、振動発電機１が軸線方向に振動するように振る。振動発電機１の可動子５０は軸線方向に往復移動し、コイル１４に交流電流が発生する。コイル１４に発生した交流電流はダイオードブリッジ３３に伝達し、全波整流される。ダイオードブリッジ３３によって整流された電流は、定電圧回路３４によって定電圧化された後、コンデンサ３５に蓄電される。コンデンサ３５に蓄電された電流は、図示外のスイッチがＯＮされた場合に発光部３２に流れ、ＬＥＤが発光する。

以上のように、照明器具３１は振動発電機１又は振動発電機１１を備えており、振動することによって発光部３２のＬＥＤを発光させることができる。振動発電機１又は１１は、永久磁石５１を安定して継続的に振動させることが可能であるため、照明器具３１は発光部３２のＬＥＤを安定的に発光させることが可能となる。

なお、本発明は上記第一実施形態及び第二実施形態に限定されず、種々の変更が可能である。上記第一実施形態及び第二実施形態において、固定部材３、２３は第二固定部６、２６を備えない構成であってもよい。この場合でも、固定部材３、２３が案内部材１０を軸線方向の両側から挟み支持するので、案内部材１０は遮蔽部材２に安定的に固定される。上記第一実施形態及び第二実施形態において、第一固定部５、２５は、遮蔽部材２の外周面及び内周面の両方に接触する構成を有していてもよい。即ち、第一固定部５、２５が遮蔽部材２を内側及び外側の両方から挟むことによって、固定部材３、２３を遮蔽部材２に固定してもよい。

固定部材３の材料として、弾性変形の容易な材料（例えば、シリコーン樹脂やNBR（Nitrile butadiene rubber（ニトリルゴム））のような弾性ゴム（合成ゴム）を使用してもよい。この場合、第一固定部５はスリット５Ｃを備えない構成であってもよい。

上述の応用例で示した照明器具３１は、振動発電機１、１１の一応用例である。従って振動発電機１、１１は、他の機器に実装されて使用されてもよい。

１、１１ 振動発電機
２ 遮蔽部材
２Ａ 外周面
２Ｂ 内周面
２Ｃ 端面
３、２３ 固定部材
４、２４ 覆部
５、２５ 第一固定部
６、２６ 第二固定部
５Ｃ スリット
１０ 案内部材
１４ コイル
３１ 照明器具
３２ 発光部
５０ 可動子
５１ 永久磁石
５２ 錘
３２ 発光部

Claims (5)

1. 筒状の部材である案内部材と、
   前記案内部材の内側を軸線方向に移動可能に設けられ、永久磁石を備えた可動子と、
   前記案内部材の周囲に巻回されたコイルと、
   前記案内部材の外径よりも大きな内径を有する筒状の部材であって、中心軸が前記案内部材の中心軸と略同一となる状態で前記案内部材を外側から覆い、内部を電磁的に遮蔽する遮蔽部材と、
   前記遮蔽部材の両端の開口を覆い、且つ、前記案内部材を軸線方向の両側から挟むことで、前記遮蔽部材に前記案内部材を固定する一対の固定部材と
   を備えた振動発電機であって、
   前記固定部材は、
   前記遮蔽部材の端部の開口を覆う覆部と、
   前記覆部から前記軸線方向に延びて前記遮蔽部材の外周面及び内周面の少なくとも一方に接触し、前記軸線方向と交差する方向に弾性変形することによって前記固定部材に前記遮蔽部材を固定する第一固定部と
   を備え、
   前記案内部材が前記遮蔽部材に接触しない状態で前記案内部材を固定することを特徴とする振動発電機。
2. 前記固定部材は、
   前記覆部から前記軸線方向に延びて前記案内部材の外周面に接触し、前記軸線方向と交差する方向に弾性変形することによって前記案内部材を固定する第二固定部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の振動発電機。
3. 前記第一固定部は、
   前記軸線方向に延びるスリットを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の振動発電機。
4. 前記可動子は、
   前記軸線方向の両端に錘を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の振動発電機。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の前記振動発電機と、
   前記可動子が前記案内部材内を移動することにより前記コイルに誘導される電流に基づいて発光する発光部と
   を備えたことを特徴とする照明器具。

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