振动发电装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及利用外部振动进行发电的振动发电装置。
【背景技术】
[0002]当今的节能潮流使得不依赖化石燃料等的日常存在的环境能源受到关注。作为环境能源，基于太阳能或风力等的发电能源广为人知，作为具有不劣于这些能源的能源密度的环境能源，可列举出日常环境中存在的振动能源。
[0003]因此，开发出了利用这种振动能源进行发电的振动发电装置，在该发电装置中广泛利用能够半永久性地保持电荷的驻极体。在像这样利用驻极体进行振动发电的情况下，需要将该驻极体与电极之间的间隙维持为使发电功率良好的规定的距离。因此，如专利文献I所示，公开了这样的技术:在使设置有驻极体的基板与设置有电极的基板对置的结构中，配置有用于在支承一个基板的支承部件与支承另一个基板的支承部件之间调整间隙的调整部件。
[0004]另外，作为维持驻极体与电极之间的间隙的结构，如专利文献2所示，公开了这样的间隙形成技术:在利用可动部件与固定部件的相对移动进行发电的振动发电装置的壳体上，设置有用于安装固定部件的第一基准面、和对用于支承可动部件的可滑动的钢球进行定位的第二基准面，通过经由第一基准面实现的对固定部件的固定、和经由第二基准面及钢球实现的对可动部件的配置，所述间隙不容易受到构成可动部件的基板的厚度误差影响。另外，在专利文献3中公开了一种利用电荷的斥力来抑制可动部件与固定部件之间的间隙变窄的技术。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2009-148124号公报
[0008]专利文献2:国际公开第2011/086830号小册子
[0009]专利文献3:日本特开2008-278607号公报
【发明内容】
[0010]发明要解决的课题
[0011]在使用了驻极体的振动发电装置中，如上所述，该驻极体与电极之间的间隙的大小会对发电功率产生很大影响。因此，可以认为，在装配振动发电装置时，将该间隙调整为使发电效率成为良好状态的距离并且维持该距离是很重要的。在此，在上述的专利文献I涉及的现有技术中，因为需要经由调整部件进行调整，因此不容易将该间隙调整为适当的大小。
[0012]另外，在上述的专利文献2涉及的现有技术中，在发电振动元件的壳体上设置有用于形成间隙的两个基准面。但是，关于支承可动部件的钢球的滑动面、即作为该两个基准面中的一个的第二基准面，壳体的一部分作为该第二基准面发挥作用，并且利用壳体的结构形成供钢球滑动的槽部。因此，壳体的变形或尺寸精度容易对第二基准面产生影响，因此，有时难以适当地形成驻极体与电极之间的间隙。一般来说，作为振动发电装置的壳体，从制造的容易度等观点出发，有时使用树脂材料。因为树脂材料容易受到加工或周围温度的影响而变形，因此容易产生上述那样的对第二基准面的影响。另外，专利文献3涉及的现有技术是利用电荷的斥力来抑制可动部件与固定部件之间的间隙变窄的技术，但是，对于如何适当地形成间隙本身，并没有给出有用的启示。
[0013]本发明就是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供这样的技术:在通过使驻极体与电极在对置的状态下相对移动来进行发电的振动发电装置中，可适当地形成驻极体与电极之间的间隙。
[0014]用于解决课题的手段
[0015]在本发明中，为了解决上述课题而采用如下的结构。S卩，本发明是一种振动发电装置，其中，由多个驻极体构成的驻极体组和由多个电极构成的电极组通过外部振动在相对移动方向上发生移位，由此来进行振动发电，该振动发电装置具备:壳体部，其收纳所述驻极体组与所述电极组；固定部件，其固定于所述壳体部的底面侧，所述驻极体组与所述电极组中的一方作为固定部件侧发电要素设置在该固定部件上；可动部件，其以能够在保持与所述固定部件对置的状态的同时通过外部振动相对于所述固定部件进行相对移动的方式收纳于所述壳体部内，所述驻极体组与所述电极组中的另一方作为可动部件侧发电要素设置在该可动部件上；以及多个支承部件，它们被配置成能够在所述固定部件上滑动，且直接夹设在所述固定部件与所述可动部件之间来规定所述固定部件侧发电要素与所述可动部件侧发电要素之间的间隙，该多个支承部件将该可动部件支承成能够相对于该固定部件进行相对移动。并且，所述固定部件具有:发电基板，其包括所述固定部件侧发电要素；和滑动基板，其在所述固定部件与所述可动部件的对置方向上层叠于所述发电基板的与该可动部件相反的一侧，且供所述多个支承部件滑动的滑动面形成于该滑动基板的共同的基板表面上。
[0016]在本发明的振动发电装置中，驻极体组与电极组利用外部振动在相对移动方向上移位，从而进行振动发电。在此，驻极体组与电极组中的任意一方作为固定部件侧发电要素配置于固定部件上，另一方作为可动部件侧发电要素配置于可动部件上。这两个部件被收纳于壳体部的内部，以固定部件相对于壳体部固定、可动部件能够相对于固定部件相对移动的方式配置，从而实现上述的驻极体组与电极组的用于振动发电的相对移动。
[0017]在此，多个支承部件直接夹设在可动部件与固定部件之间，将可动部件支承成能够相对移动。而且，该支承部件的滑动面在固定部件侧形成于在该固定部件中所包含的层叠着的两个基板即发电基板与滑动基板中的该滑动基板上。另外，可动部件侧的滑动面形成于该可动部件的表面上。因此，在设置于可动部件上的可动部件侧发电要素与设置于固定部件上的固定部件侧发电要素之间的间隙、即对振动发电装置的发电效率产生极大影响的间隙(下面称为“发电间隙”)的精度中，除了反映有在实际应用上容易抑制的偏差、即与滑动基板相邻地层叠的发电基板的厚度方向(即，固定部件与可动部件的对置方向(下面简称为“对置方向”))的偏差、和滑动部件的高度方向(即，对置方向)的偏差之外，还反映有用于在对置方向上决定可动部件的相对于固定部件的高度的基准面、即支承部件与固定部件相接触地滑动的面(滑动面)的高度方向上的位置的偏差。
[0018]在现有技术中，如上所述，因为该滑动面由壳体的一部分形成，因此基准面受到壳体的变形或尺寸精度的影响而容易产生偏差。但是，在本发明的振动发电装置中，如上所述，多个支承部件的滑动面形成于滑动基板的共同的基板表面上。这表示，对于多个支承部件来说，用于在对置方向上相对于该固定部件定位该可动部件的基准面是共同的，这样能够尽可能地排除支承部件之间的、对置方向上的基准面的位置偏差。其结果是，容易调整发电间隙，另外，能够稳定地将发电间隙维持为恰当的大小。
[0019]此外，在实际应用上，即使使所述基准面相同，滑动基板的基板表面自身的变形(平坦度的偏差)也会作为基准面的偏差存在。因此，优选的是，尽可能地提高滑动基板的基板表面的平坦度，并使用于多个支承部件的滑动面形成在该基板表面上。并且，从滑动基板的材料的观点出发，为了提高其平坦度，优选利用玻璃部件制造该滑动基板。
[0020]而且，在实际应用上，存在这样的情况:在发电基板与滑动基板之间，为了层叠、固定两个基板而以粘结剂等进行固定。在这种情况下，在发电间隙的精度中还反映有粘结剂层的厚度的偏差。而且，在用粘结剂固定两基板的情况下，如果发电基板与滑动基板的材料不同，则由热应力所引起的变形有可能变得明显，因此，优选使发电基板与滑动基板的材料是相同材质的材料，例如，可以采用玻璃材料或陶瓷材料等。
[0021]在此，在上述的振动发电装置中可以是，所述多个支承部件的滑动面形成为在夹着所述发电基板的所述滑动基板的两侧的基板表面上沿着所述可动部件相对于所述固定部件的相对移动方向延伸。通过这样构成滑动面，能耐利用多个支承部件稳定地支承可动部件。
[0022]另外，在上述的振动发电装置中可以是，所述固定部件以与设置于所述壳体部的壳体部侧接触面接触的状态被固定，与所述壳体部侧接触面接触的该固定部件侧的接触面即固定部件侧接触面形成在所述滑动基板的基板表面的不与所述多个支承部件的滑动面重合的一部分上。即，通过使固定部件与壳体部侧接触面接触，由此进行固定部件相对于壳体的定位。但是，此时，壳体部不是与发电基板接触，即使壳体部是与滑动基板上的部位接触，也是与不和滑动面重合的部位(固定部件侧接触面)接触，因此能够避免在固定固定部件时对固定部件侧发电要素施加干扰外力，从而能够恰当地形成、维持发电间隙。
[0023]此外，在上述的振动发电装置中，支承部件可以是通过旋转而将可动部件支承成能够相对移动的钢球，在这种情况下，能够减轻支承部件所造成的摩擦力，从而能够期待更高效的振动发电。另外，作为支承部件，也可以采用通过在滑动面上滑动地移动从而将可动部件支承成能够相对移动的滑动部件，来代替该钢球。
[0024]发明的效果
[0025]在通过使驻极体与电极在对置的状态下相对移动来进行发电的