发电装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及使用杠杆机构来进行发电的发电装置。
【背景技术】
[0002]在日本特开2003-111445号公报(专利文献I)中公开了一种具备压电元件以及杠杆机构的发电装置。压电元件通过变形来发电。被施加于杠杆机构的载荷由杠杆机构增大并施加给压电元件。通过有效地利用杠杆机构，能够使压电元件高效地变形。
[0003]在日本特开2005-229655号公报(专利文献2)中公开了一种具备压电元件以及多个磁铁的发电装置。磁铁能够旋转移动，通过旋转移动，反复被其它磁铁吸引或排斥。由吸引以及排斥而产生的力经由弹簧作为载荷被施加给压电元件。压电元件因从弹簧施加的载荷而变形。
[0004]专利文献1:日本特开2003-111445号公报
[0005]专利文献2:日本特开2005-229655号公报
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种与以往相比能够使发电部更加高效地变形的发电装置。
[0007]基于本发明的发电装置具备:发电部，其通过被施加载荷来发电；杠杆机构，其具有力点、支点以及被配置成与上述发电部对置的作用点，并且通过上述力点被按压而向上述作用点接近上述发电部的方向绕上述支点转动;第一磁性体，其被设置于上述杠杆机构，与上述杠杆机构一体地绕上述支点转动；以及第二磁性体，其具有被上述第一磁性体吸引的磁特性，通过上述力点被按压，上述作用点根据杠杆原理对上述发电部施加上述载荷，上述第一磁性体在被上述第二磁性体吸引的同时接近上述第二磁性体。
[0008]优选上述发电部包括压电元件。优选上述发电部包括磁致伸缩元件。
[0009]优选上述支点与上述第一磁性体之间的距离比上述支点与上述作用点之间的距呙长。
[0010]优选在上述杠杆机构向上述作用点接近上述发电部的方向转动结束时，上述第一磁性体与上述第二磁性体接触。
[0011]优选在上述杠杆机构向上述作用点接近上述发电部的方向转动结束时，对上述杠杆机构作用有由上述发电部的变形而产生的反作用力，上述反作用力比上述第一磁性体与上述第二磁性体之间的磁耦合力弱。
[0012]优选上述杠杆机构的转动范围包括第一转动范围、以及位于与上述第一转动范围相比靠上述作用点接近上述发电部的方向侧的第二转动范围，为了使上述力点位移而需要的力在上述第一转动范围内增加，在上述第二转动范围内减少。
[0013]优选上述发电部具备发电元件以及直接按压上述发电元件的按压部，上述按压部被设置于上述发电元件与上述杠杆机构之间。
[0014]根据上述结构，通过有效地利用杠杆机构以及磁性体，与以往相比能够使发电部更加高效地变形。
【附图说明】
[0015]图1是表示第一实施方式中的发电装置的立体图。
[0016]图2是表示第一实施方式中的发电装置的俯视图。
[0017]图3是表示第一实施方式中的发电装置的侧视图。
[0018]图4是表示第一实施方式中的发电装置的分解后的状态的立体图。
[0019]图5是表示第一实施方式中的发电装置的杠杆机构被按压从而杠杆机构向接近第二磁性体的方向转动的情况的图。
[0020]图6是示意性地表示第一实施方式中的发电装置的压电元件变形以及发电的情况的图。
[0021]图7是针对第一实施方式中的发电装置，用于对杠杆机构的力点的位移量与为了使杠杆机构的力点位移而需要的载荷之间的关系进行说明的图。
[0022]图8是针对第一实施方式中的发电装置，表示杠杆机构的力点的位移量与为了使杠杆机构的力点位移而需要的载荷之间的关系的图。
[0023]图9是针对第一实施方式的第一变形例中的发电装置，表示杠杆机构的力点的位移量与为了使杠杆机构的力点位移而需要的载荷之间的关系的图。
[0024]图10是表不第一实施方式的第一变形例中的发电装置的杠杆机构被按压从而杠杆机构向接近第二磁性体的方向转动的情况的图。
[0025]图11是表示第一实施方式的第一变形例中的发电装置的杠杆机构向远离第二磁性体的方向转动的情况的图。
[0026]图12是针对第一实施方式的第二变形例中的发电装置，表示杠杆机构的力点的位移量与为了使杠杆机构的力点位移而需要的载荷之间的关系的图。
[0027]图13是表示第一实施方式的第二变形例中的发电装置的侧视图。
[0028]图14是表示第一实施方式的第二变形例中的发电装置的其它结构的侧视图。
[0029]图15是表示第一实施方式的第三变形例中的发电装置的侧视图。
[0030]图16是表示第一实施方式的第四变形例中的发电装置的俯视图。
[0031]图17是表示第一实施方式的第五变形例中的发电装置的侧视图。
[0032]图18是表示第一实施方式的第六变形例中的发电装置的侧视图。
[0033]图19是表示第一实施方式的第七变形例中的发电装置的侧视图。
[0034]图20是表示第一实施方式的第七变形例中的发电装置的杠杆机构被按压从而杠杆机构向接近第二磁性体的方向转动的情况的图。
[0035]图21是表示第二实施方式中的发电装置的分解后的状态的立体图。
[0036]图22是示意性地表示第二实施方式中的发电装置的发电元件发电的情况的图。
[0037]图23是表示第三实施方式中的发电装置的侧视图。
【具体实施方式】
[0038]以下，参照附图对基于本发明的实施方式进行说明。在提及个数以及量等的情况下，除了有特别记载的情况之外，本发明的范围未必一定限定于该个数以及该量等。有对相同部件以及相当部件标注相同的参照编号并不反复进行重复的说明的情况。
[0039](第一实施方式)
[0040]参照图1?图8，对发电装置100进行说明。图1?图3分别是表示发电装置100的立体图、俯视图以及侧视图。图4是表示发电装置100的分解后的状态的立体图。如图1?图4所示，发电装置100具备基台10、固定部件12、14(参照图2以及图4)、金属板16、作为发电部的压电元件18 (发电元件)、杠杆机构20、磁铁31 (第一磁性体)以及磁铁32 (第二磁性体)。
[0041]基台10具有平板状的形状，例如由树脂构成。基台10也可以是收纳发电装置100的壳体的一部分(侧壁等)。固定部件12、14例如由金属制的部件构成，支承金属板16的长边方向的两端。固定部件12、14以隔开金属板16的长度的量的间隔的方式相互分离，并被固定在基台10上。
[0042]金属板16以及压电元件18具有薄板状的形状。金属板16以及压电元件18相互贴合，构成单压电晶片结构。金属板16例如由Fe-42Ni等合金构成。压电元件18经由金属板16被支承于固定部件12、14。在压电元件18的表面和背面设置有未图示的电极。压电元件18被施加载荷而变形，由此产生电压。在压电元件18中产生的电压通过压电元件18的表面和背面的电极以及未图示的导线等被取出。
[0043]一般的压电元件例如由锆钛酸铅系陶瓷(PZT)构成，具有拉伸应力弱、压缩应力强的特性。即便在压电元件18由PZT构成的情况下，通过使金属板16与压电元件18贴合，也能够在对压电元件18施加了载荷时减小作用于压电元件18的拉伸应力，能够防止在压电元件18发生破裂等。另外，金属板16不是必需的结构。在对压电元件18施加的载荷较小而没有发生破裂等的担心的情况下，发电装置100也可以不具备金属板16。此外，压电元件18并不局限于锆钛酸铅系陶瓷。压电元件18例如也可以由铌酸钾钠系以及碱性铌酸系陶瓷等非铅系压电体陶瓷的压电材料等构成。
[0044](杠杆机构20)
[0045]杠杆机构20包括有杆21、支承部件22、23以及转动轴24(也称为支点)。杆21大致呈板状，例如由树脂构成。杆21具有表面21S、背面21T、前端21A、基端21B以及贯通孔21H。贯通孔21H是用于插通转动轴24的部位，被设置于基端21B的附近。
[0046]支承部件22、23分别具有支承部22A、23A以及固定部22B、23B。支承部22A、23A支承转动轴24。固定部22B、23B位于支承部22A、23A与基台10之间。通过支承部件22、23以及转动轴24，杆21被支承(枢支)为能够绕转动轴24转动。杆21的背面21T与压电元件18的表面对置。
[0047]支承部22A、23A相互平行，分别从固定部22B、23B侧朝向压电元件18所处的一侧延伸。俯视发电装置100(参照图2)，支承部22A、23A中的位于前端部22C、23C侧的部分与压电元件18对置。支承部22A、23A分别在前端部22C、23C的附近支承转动轴24。转动轴24被配置于如下位置:若沿与压电元件18的表面正交的方向投影转动轴24，则转动轴24的投影像与压电元件18的表面重叠(参照图2以及图3)。
[0048]在杆21的背面21T设置有凸部26(也称为作用点)。凸部26从平