压电发电装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种能紧凑地配置多个固有振动频率低且发电量大的压电元件，且整体小型的压电发电装置。压电发电装置（A）具备被固定在壳体（1）的对置的两个侧壁部（11）、（12）上的悬臂结构的第1压电元件（2）及第2压电元件（4）。第1压电元件（2）及第2压电元件（4）以交替地对置的方式被配置，在其自由端分别结合有第1锭子（3）和第2锭子（5）。通过使一方的锭子位于另一方的压电元件的固定端侧的下方，将形成于压电元件（2）、（4）的固定端侧的下方的无效空间作为锭子（3）、（5）的可动空间加以利用。
【专利说明】压电发电装置【技术领域】
[0001]本发明涉及利用压电效应发电的压电发电装置，尤其涉及使用了悬臂(悬臂梁)结构的发电元件的压电发电装置。【背景技术】
[0002]如图17所示，专利文献I公开有将发电元件100的一端固定在固定部件101上，在作为自由端的另一端安装锭子102的悬臂结构的压电发电装置。发电元件100是在金属板103的两面粘贴压电体104、105而成的元件，在从上侧观察压电元件100时，呈宽度从固定端向自由端逐渐变窄的等腰三角形形状。该情况下，能使施加在压电元件100上的弯曲应力在长度方向上均等化，所以，压电元件100能够在全长几乎均等地产生电荷，与使用了长方形形状的发电元件的情况相比，能改善发电效率。
[0003]然而，存在如利用人步行时的振动、自行车、汽车的振动等的发电装置那样，在较低频率的振动区域使用的发电装置。如果使发电元件的固有频率接近这样的低频率的外部振动，则能使发电元件共振，发电量也增大。发电元件的发电量P如下式所示，由常数A、施加至压电体的应力σ、及压电体的体积V决定，其中，常数A由构成压电体的压电材料决定。
[0004]P=AX σ 2XV
[0005]可是，若如专利文献I所记载的那样，仅使用单一的发电元件100，则难以期待其发电量的大幅增加。如果使发电元件的长度变长，则应力增大，所以即使是单一的元件也能够使发电量增加，但是与小型化相违背。
[0006]专利文献2公开有将共振频率不同的多个发电元件支承为悬臂梁状的压电发电装置。该压电发电装置如图18所示，具备:一端被固定于基部200，另一端作为自由端的多个发电元件201~203 ;及被安装于发电元件201~203的自由端的锭子204~206，各发电元件201~203的长度分别不同。该压电发电装置为了在较宽的频率范围内进行发电而使每个发电元件的共振频率不同，但如果使每个发电元件的共振频率一致，则能够在规定的频域内使发电量增加。但由于并列配置多个发电元件201~203，所以占用大的空间，不能使发电装置小型化。
[0007]专利文献1:日本特开平11-136964号公报
[0008]专利文献2:日本特开平7-245970号公报
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于提供一种能紧凑地配置多个固有振动频率低且发电量大的压电元件，且整体小型的压电发电装置。
[0010]为了实现上述目的，本发明提供一种压电发电装置，其特征在于，具备:固定部件，其具有隔开空间而对置的第I和第2固定部；第I压电元件，其一端部被固定于上述第I固定部，另一端部向第2固定部延伸；第I锭子，其结合于上述第I压电元件的另一端部；第2压电元件，其一端部被固定于上述第2固定部，另一端部向第I固定部延伸；第2锭子，其结合于上述第2压电元件的另一端部，上述第I压电元件与第2压电元件被配置为在宽度方向隔开间隔。结合于上述第I压电元件的另一端部的第I锭子，其一部分位于第2压电元件的一端部侧的下方。结合于所述第2压电元件的另一端部的第2锭子，其一部分位于第I压电元件的一端部侧的下方。
[0011]在将悬臂结构的压电元件横向配置的情况下，结合了锭子的自由端的位移量大，固定端附近的位移微小。因此，固定端附近的下部存在无效空间(静区)。尤其是在为了低频化而将大型锭子结合于压电元件的自由端的情况下，无效空间与锭子大小成比例地扩大。因此，本发明中，将多个悬臂结构的压电元件以交替地对置的方式进行配置，通过使一方的锭子位于另一方的压电元件的固定端侧的下方，来有效活用无效空间。其结果，能够使固有振动频率变低且确保发电量，而且能够使发电装置小型化。
[0012]本发明的压电元件例如是指在金属板、硅基板、树脂基板等振动板的一主面或者两主面上粘贴具有电极的压电体而成的结构的元件。在使用了金属板的情况下，能利用该金属板兼任压电元件的接地侧的电极。
[0013]例如在由箱型的壳体构成固定部件的情况下，如果将壳体的对置的两个壁部作为第I与第2固定部利用，则能够将第I压电元件(包含第I锭子)及第2压电元件(包含第2锭子)紧凑地收纳在壳体中。
[0014]优选由一对的元件构成第2压电元件，在将第I压电元件设置于中间，将一对的第2压电元件配置在宽度方向两侧的情况下，使第I锭子形成为以其两端部位于一对的第2压电元件的一端部侧的下方的方式，从第I压电元件的另一端部向宽度方向两侧突出，使第2锭子构成为，以连结一对第2压电元件的另一端部彼此的方式被结合，第2锭子的中间部位于第I压电元件的一端部侧的下方。在该情况下，由于能够使第I压电元件与第2压电元件以梳齿状咬合，所以空间效率高，能小型地构成。
[0015]也可以分别由多个元件构成第I压电元件及第2压电元件，构成第I压电元件的多个元件与构成第2压电元件的多个元件以交替地咬合的方式配置，以连结构成第I压电元件的多个元件的另一端部彼此的方式，结合一个第I锭子，以连结构成第2压电元件的多个元件的另一端部彼此的方式，结合一个第2锭子。在该情况下，由于能使压电元件的个数增加，所以发电量进一步增大。
[0016]也可如下构成，第I压电元件的另一端部位于比第2压电元件的一端低的位置，以使第I锭子不与第2压电元件的一端部侧接触，第2压电元件的另一端部位于比第I压电元件的一端部低的位置，以使第2锭子不与第I压电元件的一端部侧接触。即使在不施加外部振动的状态下，第I压电元件及第2压电元件的自由端部也因锭子的重量而共同向下方挠曲。因此，在外部振动引起的位移比重力加速度引起的位移小的情况下，即使使用上表面平坦的锭子，也能防止锭子与压电元件产生干扰。
[0017]也可以以如下方式构成，在第I锭子的上表面形成有结合于第I压电元件的另一端下表面的凸部，除凸部以外的第一锭子的上表面形成为比该凸部低，第2锭子的上表面形成有结合于第2压电元件的另一端部下表面的凸部，除凸部以外的第2锭子的上表面形成为比该凸部低。在该情况下，由于在锭子的上表面形成有凹凸部，所以即便在外部振动引起的位移比重力加速度引起的位移大的情况下，也能防止锭子与压电元件发生干扰。
[0018]也可以以如下方式构成，包含第I锭子的第I压电元件的弯曲振动的共振频率与包含第2锭子的第2压电元件的弯曲振动的共振频率一致。虽然在第I压电元件的共振频率与第2压电元件的共振频率不同的情况下，可在宽的频率范围内进行发电，但如果使两共振频率一致，则能够在规定的频率使发电量加倍。能够进而使输出端子共用化、将整流电路合并成一个，能使电路简化。
[0019]优选第I压电元件及第I锭子，和第2压电元件及第2锭子形成为以宽度方向中心轴为中心的线对称。虽然也可将第I压电元件与第I锭子、或者第2压电元件与第2锭子设为非对称形状，但由于使第I压电元件及第2压电元件产生扭曲振动，所以发电量下降。与此相对，如果呈线对称形状，则压电元件不易产生扭曲，能高效地产生挠曲振动，能够提闻发电量。
[0020]如上所述，根据本发明，由于将多个悬臂型压电元件交替对置地配置，使一方的锭子位于另一方侧的压电元件的固定端侧的下方，所以可将形成于压电元件的固定端附近的下方的无效空间作为锭子的可动空间而有效加以利用。因此，能使固有振动频率低且确保发电量，并且能够使发电装置小型化。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本发明所涉及的压电发电装置的第I实施例的立体图。
[0022]图2是图1所示的压电发电装置的俯视图。
[0023]图3是图2的IIIa-1IIa线剖视图及IIIb-1IIb线剖视图。
[0024]图4是从下方观察振动板的一个例子的立体图。
[0025]图5是与各压电元件连接的整流电路、蓄电元件的电路图。
[0026]图6是表示向下方对第I锭子及第2锭子作用规定加速度时的位移的剖视图。
[0027]图7是表示第I压电元件与第2压电元件的共振频率不同的情况下的、从外部施加加速度时的各压电元件的发电量与频率的关系的图。
[0028]图8是表示第I压电元件与第2压电元件的共振频率相同的情况下的、从外部施加加速度时的各压电元件的发电量与频率的关系的图。
[0029]图9是本发明所涉及的压电发电装置的第2实施例的锭子部分的剖视图。
[0030]图10是本发明所涉及的压电发电装置的第3实施例的俯视图。
[0031]图11是图10的XIA-XIA线剖视图及XIB-XIB线剖视图。
[0032]图12是本发明所涉及的压电发电装置的第4实施例的俯视图。
[0033]图13是本发明所涉及的压电发电装置的第5实施例的俯视图。
[0034]图14是本发明所涉及的压电发电装置的第6实施例的分解立体图。
[0035]图15是在图14所示的压电发电装置的第2锭子部分切割的纵向剖视图。
[0036]图16是在连结第I锭子、第2锭子的中心线切割图14所示的压电发电装置的纵向剖视图。
[0037]图17是专利文献I所示的压电发电装置的剖视图。
[0038]图18是专利文献2所示的压电发电装置的剖视图。
【具体实施方式】
[0039](第I实施例)[0040]图1?图3表示本发明所涉及的压电发电装置的第I实施例。本实施例的压电发电装置A具备箱型的壳体1，该壳体I具有四个侧壁部11?14及一个底壁部15，由侧壁部11?14和底壁部15形成内部空间16。壳体I的四个侧壁部11?14中，对置的两个侧壁部的第1、第2侧壁部11、12分别为第I固定部与第2固定部。此外，在壳体I的上表面安装有未图示的覆盖物，壳体I的内部被密封。壳体I是本发明中的固定部件，侧壁部11与侧壁部12分别是本发明中的第I与第2固定部。
[0041]在第I侧壁部11的上表面固定有第I压电元件2的一端部(固定端部)2a，第I压电元件2的另一端部(自由端部)2b向第2侧壁部12延伸，在该另一端部2b结合有第I锭子3。在第2侧壁部12的上表面固定有一对第2压电元件4、4的一端部(固定端部)4a，第2压电元件4、4的另一端部(自由端部)4b向第I侧壁部11延伸，在该另一端部4b结合有第2锭子5。S卩、第I压电元件2与第2压电元件4相互平行，并且交替向对置方向延伸。在图2中，带斜线的部分是锭子3、5与压电兀件2、4的结合部。将第I锭子3与第2锭子5以在上下方向自由位移的方式收纳在壳体I的内部空间16中。将第2压电元件4、4等间隔地配置在第I压电元件2的宽度方向两侧。第2压电元件4、4的长度及宽度彼此相等。包含第I锭子3的第I压电元件2、及包含第2锭子5的第2压电元件4、4形成以宽度方向中心轴CL为中心的线对称。
[0042]第I压电元件2及第2压电元件4、4可以是将压电体(未图示)贴附在振动板的一主面上的单压电晶片(unimorph)元件，也可以是将压电体贴在振动板的两主面上的双压电晶片(bimorph)元件。在压电体的两面形成有电极，并在厚度方向上被极化。此外，作为振动板，除金属板以外，也可以使用硅基板、环氧玻璃基板等弹性板。
[0043]结合于第I压电元件2的自由端2b的第I锭子3，以其宽度方向两端部3a、3b位于一对第2压电元件4、4的固定端4a侧的下方的方式，形成比第I压电元件2的自由端2b的宽度宽的宽度。这里，第2锭子5以连结第2压电元件4、4的自由端4b彼此的方式与第2压电元件4、4的自由端4b结合，该第2锭子5的中间部5a位于第I压电元件2的固定端2a侧的下方。第I压电元件2的自由端2b及第2压电元件4、4的自由端4b在不被施加外部振动的自然状态下，如图3 (a)、图3 (b)所示那样，因第I锭子3及第2锭子5的重量而向下方挠曲。因此，在第I锭子3的两端部3a、3b与第2压电元件4、4的固定端4a之间存在上下方向的间隙δ I，在第2锭子5的中间部5a与第I压电元件2的固定端2a之间存在上下方向的间隙3 2。
[0044]在该实施例中，构成第I压电兀件2及第2压电兀件4、4的振动板6由一张金属板形成。即、如图1所示，在壳体I的四个侧壁部11?14的上表面粘合有通过冲压、蚀刻等加工一张金属板而成的振动板6的框部61。在振动板6上一体形成有从框部61沿着对置方向延伸的长方形形状的第I梁部62与第2梁部63、63。通过在第I梁部62的一主面或者两主面上粘贴压电体来构成第I压电元件2，通过在第2梁部63、63的一主面或者两主面上粘贴压电体来构成第2压电元件4、4。
[0045]压电体可以个别地贴在第I梁部62、第2梁部63的去除结合锭子的部分的区域，也可以在加工梁部62、63之前的振动板6的整个面上形成压电体，以不在结合锭子的部分、与第3、第4侧壁部13、14对应的部分形成电极的方式将电极图案化后，同时加工振动板6与压电体。图4是从下方观察在下表面整个面上粘贴压电体20的振动板6的一个例子的立体图，阴影线所示的部分是在压电体20的下表面图案化的输出侧电极66、67。第2压电元件4、4的输出侧电极67相互连接。此外，振动板6作为接地侧电极而被利用。没有在第
1、第2压电兀件2、4的自由端侧的下表面形成输出侧电极66、67，在该非电极形成部21、22分别固定有第I锭子3及第2锭子5。
[0046]在第I及第2压电元件2、4 (包含锭子)的共振频率不同的情况下，如图5 (a)所示，在第I压电元件2中产生的电荷及在第2压电元件4、4中产生的电荷分别被整流电路71、72整流，并蓄积在蓄电元件73中。在第I及第2压电元件2、4 (包含锭子)的共振频率相同的情况下，如图5 (b)所示，在第I压电元件2中产生的电荷、及在第2压电元件4、4中产生的电荷被单一的整流电路74整流，并蓄积在蓄电元件73中。由于整流电路及蓄电元件均已知，所以省略详细的说明。
[0047]图6表示对第I锭子3及第2锭子5作用向下方的加速度时的位移。第I锭子3使第I压电元件2以向上呈凸状的方式挠曲，在压电元件2中产生与该弯曲应力对应的电力。另一方面，第2锭子5使第2压电元件4也以向上呈凸状的方式挠曲，在压电元件4中产生与该弯曲应力对应的电力。由于第I锭子3位于第2压电元件4、4的固定端4a侧的下部，第2锭子5也位于第I压电元件2的固定端2a侧的下部，所以能够将形成于两压电元件2、4的固定端2a、4a侧的下部的无效空间有效活用为第I锭子3及第2锭子5的可动空间，能够实现整体小型的压电发电装置A。在外部振动引起的位移比重力加速度引起的位移小的情况下，即使使用上表面平坦的第I锭子3及第2锭子5，第I锭子3也能够不与第2压电元件4、4产生干扰地位移，第2锭子5也能够不与第I压电元件2产生干扰地位移。此外，图6中示出第I压电元件2与第2压电元件4、4共同向下方位移的状态，在两压电元件2、4 (包含锭子)的共振频率不同的情况下，第I压电元件2与第2压电元件4、4分别产生位移。
[0048]图7表示从外部施加了 0.1G的加速度时的第I压电元件及第2压电元件4、4的发电量与频率的关系。这里，将第I压电元件2的宽度Wl与第I压电元件4、4的宽度W2、W3设为W2+W3=l.5XW1的关系(其中，W2=W3)。压电元件2、4的长度彼此相等，第I锭子3与第2锭子5的重量相同。该情况下，由于第I压电元件2 (包含第I锭子3)的共振频率比第2压电元件4、4 (包含第2锭子5)的共振频率稍低，所以两方的压电元件2、4的发电量的峰值在不同的频率上出现。因此，如图5 (a)所示，使用个别的整流回路71、72进行整流较好。
[0049]图8是表示设为W1=W2+W3的情况下的压电元件2、4、4的发电量与频率的关系的图。其他条件与图7相同。该情况下，由于第I压电元件2的共振频率与第2压电元件4、4的共振频率一致，所以能够使两方的压电元件2、4的发电量的峰值一致。即、能够在规定的频率中使整体的发电量提高约2倍。该情况下，由于各压电元件2、4具有相同的特性，所以能将电极共用化，如图5 (b)所示，能够使用相同的整流电路74对从各压电元件2、4产生的电荷进行整流。
[0050](第2实施例)
[0051]图9表示本发明所涉及的压电发电装置的第2实施例。在本实施例的压电发电装置B中，在与第I实施例共同的部分标注相同符号，省略重复说明。图9 (a)是与图3 (a)对应的部分的剖视图，图9 (b)是与图3 (b)对应的部分的剖视图。该实施例中，在第I锭子3的中央部上表面形成有凸部3c，在凸部3c的两侧形成有低一级的阶梯部3d、3e。第I锭子3的凸部3c被固定于第I压电元件2的自由端2b的下表面，并且，阶梯部3d、3e被配置于第I压电元件4的固定端4a侧的下方。另一方面，在第2锭子5的两端部上表面形成有凸部5b、5c，在这些凸部5b、5c的中间形成有低一级的凹部5d。第2锭子5的凸部5b、5c被固定于第2压电元件4、4的自由端4b的下表面，并且凹部5d被配置于第I压电元件2的固定端2a侧的下方。
[0052]在该实施例的压电发电装置B中，由于与第I实施例相比，能够扩大阶梯部3d、3e与第2压电元件4、4的固定端4a的上下方向的间隙δ 1、及凹部5d与第I压电元件2的固定端2a的上下方向的间隙δ 2，所以即使如虚线所示那样，第I压电元件2及第2压电元件
4、4向上方大幅位移，第I锭子3也会因阶梯部3d、3e而不与第2压电元件4、4接触，第2锭子5也会因凹部5d而不与第I压电元件2接触。因此，即使在外部振动引起的位移比重力加速度引起的位移大的情况下，也能够防止锭子与压电元件之间的干扰。在该实施例中，由于能够使第I压电元件2与第2压电元件4、4进一步大幅挠曲，所以能够实现发电量的增大。
[0053](第3实施例)
[0054]图10、图11表示本发明所涉及的压电发电装置的第3实施例。在本实施例的压电发电装置C中，对与第I实施例共同的部分标注相同的符号，省略重复说明。在该实施例中，由一对元件2、2构成第I压电元件这一点与第I实施例不同。这些第I压电元件2、2位于一对第2压电元件4、4之间。第I锭子3以连结第I压电元件2、2的自由端彼此的方式被固定于第I压电元件2、2的自由端彼此，第I锭子3的宽度方向两端部3a、3b以非接触的方式位于第2压电元件4、4的固定端侧的下方。第2锭子5以连结第2压电元件4、4的自由端彼此的方式被固定于第2压电元件4、4的自由端彼此，其中间部5a以非接触的方式位于第I压电元件2、2的固定端侧的下方。此外，也可以与第2实施例(图9)相同，在第I锭子3及第2锭子5的上表面设置凸部、凹部。
[0055]第I压电元件2、2的各宽度Wl、W2 (其中，W1=W2)与第2电压元件4、4的各宽度W3、W4 (其中，W3=W4)可以不同(Wl、W2关W3、W4)也可以相同(W1=W2=W3=W4)。在W1、W2 Φ W3、W4的情况下，如图7所示，在不同的频率上产生发电量的峰值。在W1=W2=W3=W4的情况下，第I压电元件2、2 (包含锭子)的共振频率与第2压电元件4、4 (包含锭子)的共振频率一致，如图8所示，能够在规定的频率使发电量加倍。
[0056]在该实施例中，由于第I压电元件2、2与第2压电元件4、4均由一对元件构成，所以能够抑制第I锭子3、第2锭子5上下振动时的第I压电元件2、2及第2压电元件4、4的扭曲，能够高效地产生挠曲振动。
[0057](第4实施例)
[0058]图12表示本发明所涉及的压电发电装置的第4实施例。在本实施例的压电发电装置D中，从上侧观察时，使第I压电元件2呈宽度从一端部(固定端)向另一端部(自由端)逐渐变窄的等腰三角形形状，使第2压电元件4、4呈具有与第I压电元件2的斜边平行的斜边的直角三角形形状。此外，虽然任意的压电元件2、4均为顶部呈锐角状的尖的三角形形状，但也可以呈在顶部具有规定宽度的梯形。在图12中，斜线部是锭子3、5与压电元件
2、4的结合部。[0059]在该实施例中，在将仅距第I侧壁部11距离LI的位置处的第I压电元件2的宽度设为W1、将仅距第I侧壁部12相同距离LI的位置处的第2压电元件4、4的宽度设为W2、W3的情况，优选以如下方式设定。
[0060]ffl=W2+W3
[0061]尤其优选设为W1:W2:W3=2:1:1。通过像这样设定，第I压电元件2 (包含第I锭子3)的共振频率与第2压电元件4、4 (包含第2锭子5)的共振频率几乎相等，能够在规定的频率使发电量加倍。
[0062](第5实施例)
[0063]图13表示本发明所涉及的压电发电装置的第5实施例。在本实施例的压电发电装置E中，其特征在于，由等腰三角形形状的一对元件2、2构成第I压电元件，第2压电元件也由与第I压电元件2、2全等的等腰三角形形状的一对元件4、4构成。
[0064]在该实施例中，在将仅距第I侧壁部11距离LI的位置处的第I压电元件2、2的宽度设为w1、W2，将仅距第2侧壁部12相同距离LI的位置处的第2压电元件4、4的宽度设为W3、W4的情况下，优选设为W1+W2=W3+W4，尤其通过设为W1=W2=W3=W4，能够使第I压电兀件2、2 (包含第I锭子3)的共振频率与第2压电兀件4、4 (包含第2锭子5)的共振频率几乎相等。通过由一对元件构成第I压电元件2、2，不易使第I压电元件2、2产生扭曲，提高发电效率。
[0065](第6实施例)
[0066]图14、图15、图16表示本发明所涉及的压电发电装置的第6实施例。在该压电发电装置F中，在箱型壳体I的对置的两个侧壁部11、12上表面分别固定有输出端子(热侧端子)81、82，在其上配置有构成压电元件的振动板6。在输出端子81、82上分别接合并电连接有形成于振动板6下表面的输出侧电极(图4中以符号66、67表不)。在振动板6上形成有梳齿状的多个压电元件2、4。在该实施例中，第I压电元件由两个元件2、2构成，第2压电元件由三个元件4、4、4构成,这些元件交替咬合。通过使元件的个数增加，能够实现发电量的进一步增大。在振动板6的框部61的宽度方向两侧一体形成有沿着壳体I的侧壁向下方延伸的输出端子(接地侧端子)64、65。因此，在壳体I的四个侧壁分别设置有输出端子81,82 及 64,65ο
[0067]如图15所示，在第2锭子5的上表面形成有与第2压电元件4、4、4的自由端的下表面接合的多个凸部5e，在凸部5e以外的上表面形成有两个凹部5f。由于第I压电元件
2、2的固定端侧位于该凹部5f的上方，所以，即使第I锭子5上下位移，也不与第I压电元件2、2产生干扰。此外，第I锭子3与第2锭子5相同，也形成有凸部3f与凹部3g，凸部3f与第I压电元件2的自由端的下表面接合。此外，图15、图16示出压电元件2、4未发生挠曲的状态，但在未作用外部振动的通常状态下，也可以使压电元件2、4通过作用于第I锭子3、5的重力而向下方挠曲。
[0068]在壳体I的上表面粘接有盖9，壳体I的内部被密封。因此，可将该压电发电装置F看作密封结构的一个电子部件，能够与其他电子部件一样安装在印刷布线基板上。
[0069]当然，本发明所涉及的压电发电装置并不局限于上述的实施例，能够实施各种变更。第I锭子及第2锭子的形状可以是任意的。例如，也可以使第I锭子及第2锭子的一端部从与第I压电元件及第2压电元件的结合部向对置方向延伸，使形成于两锭子之间的空间缩小。该情况下，由于两个锭子接近，所以能够使闲置的空间减小。将第I锭子及第2锭子的形状设为相对于宽度方向的中心轴CL呈线对称，但也无需是线对称。但存在压电元件产生扭曲模式的可能性，所以，优选将锭子重心配置在压电元件的宽度方向中心线上。
[0070]附图符号说明
[0071]A?F压电发电装置；I壳体(固定部件)；11、12侧壁部(第1、第2固定部);2第I压电元件；2a —端部(固定端)；2b另一端部(自由端)；3第I锭子；3a、3b端部；4第2压电元件；4a —端部(固定端);4b另一端部(自由端);5第2锭子；5a中间部；6振动板；61框部；62第I梁部；63第2梁部；66、67电极；71、72、74整流电路；73蓄电元件；81、82输出端子；9覆盖物(盖)。
【权利要求】
1.一种压电发电装置，其特征在于，具备: 固定部件，其具有隔开空间而对置的第I固定部和第2固定部； 第I压电兀件，其一端部被固定于所述第I固定部，另一端部向第2固定部延伸； 第I锭子，其结合于所述第I压电元件的另一端部； 第2压电兀件,其一端部被固定于所述第2固定部,另一端部向第I固定部延伸； 第2锭子，其结合于所述第2压电元件的另一端部， 其中，所述第I压电元件与第2压电元件被配置为在宽度方向隔开间隔， 结合于所述第I压电元件的另一端部的第I锭子，其一部分位于第2压电元件的一端部侧的下方， 结合于所述第2压电元件的另一端部的第2锭子，其一部分位于第I压电元件的一端部侧的下方。
2.根据权利要求1所述的压电发电装置，其特征在于， 所述第2压电元件由一对的元件构成， 将所述第I压电元件设置于中间，将所述一对的第2压电元件配置于宽度方向两侧，所述第I锭子以其两端部位于所述一对第2压电元件的一端部侧的下方的方式，从所述第I压电元件的另一端部向宽度方向两侧突出地形成， 所述第2锭子以连结所述一`对第2压电元件的另一端部彼此的方式被结合，该第2锭子的中间部位于所述第I压电元件的一端部侧的下方。
3.根据权利要求1所述的压电发电装置，其特征在于， 所述第I压电元件及第2压电元件分别由多个元件构成， 被配置为构成所述第I压电元件的多个元件，与构成所述第2压电元件的多个元件交替地咬合， 以连结构成所述第I压电元件的多个元件的另一端部彼此的方式，结合一个第I锭子， 以连结构成所述第2压电元件的多个元件的另一端部彼此的方式，结合一个第2锭子。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的压电发电装置，其特征在于， 所述第I压电元件的另一端部位于比第2压电元件的一端部低的位置，以使所述第I锭子不与所述第2压电元件的一端部侧接触， 所述第2压电元件的另一端部位于比第I压电元件的一端部低的位置，以使所述第2锭子不与所述第I压电元件的一端部侧接触。
5.根据权利要求1~3中任意一项所述的压电发电装置，其特征在于， 在所述第I锭子的上表面形成有结合于所述第I压电元件的另一端部下表面的凸部，除所述凸部以外的第I锭子的上表面形成为比该凸部低， 所述第2锭子的上表面形成有结合于所述第2压电元件的另一端部下表面的凸部，除所述凸部以外的第2锭子的上表面形成为比该凸部低。
6.根据权利要求1~5中任意一项所述的压电发电装置，其特征在于， 包含所述第I锭子的第I压电元件的弯曲振动的共振频率与包含第2锭子的第2压电元件的弯曲振动的共振频率一致。
7.根据权利要求1~6中任意一项所述的压电发电装置，其特征在于， 所述第I压电元件及第I锭子、与所述第2压电元件及第2锭子形成为以宽度方向中心轴 为中心的线对称。
【文档编号】H02N2/18GK103493356SQ201280019515
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年4月11日 优先权日:2011年5月9日
【发明者】堀口睦弘, 坂口仁志 申请人:株式会社村田制作所