[發明專利]壓電發電裝置

有效

• 申請號: 201680021315.1
• 申請日: 2016-03-18
• 公開（公告）號: CN107431448B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 高橋講平;上林嗣治
• 申請（專利權）人: 株式會社村田制作所
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18;H01L41/053;H01L41/113
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 舒艷君;李洋

本發明提供發電效率高并且壓電體難以破損的壓電發電裝置。壓電發電裝置(21)具備多個發電元件(22)，發電元件(22)具有：支承體(3A)，具備具有一方主面(3Aa)和另一方主面(3Ab)的板狀的平面部、和從另一方主面(3Ab)的中央部突出的凸部(3Ad)；以及壓電體(4A)，設置于一方主面(3Aa)，發電元件(22)配置為在沿著與一方主面(3Aa)垂直的方向俯視支承體(3A)時壓電體(4A)與凸部重疊，多個發電元件(22)在與一方主面(3Aa)垂直的方向上重疊，相鄰的一對發電元件(22)中的至少一方的支承體(3A)具備從平面部的比中央部靠外側的周邊部突出的多個支承部(3Ac)(腳部)，在相鄰的一對發電元件(22)中，多個發電元件經由腳部(3Ac)重疊為相互的支承體(3A)的另一方主面(3Ab)與一方主面(3Aa)對置。

技術領域

本發明涉及壓電發電裝置。

背景技術

壓電發電裝置作為使用了壓電元件的發電裝置使用。下述的專利文獻1公開了壓電發電裝置的一個例子。該壓電發電裝置具有被層疊的多個彈性體。各彈性體具有圓板狀的形狀。在各彈性體的環形狀的外周部與中央部之間具有凹部。在各彈性體的凹部設置有壓電元件。彈性體的上述環形狀的外周部彼此抵接并層疊。

下述的專利文獻2所述的壓電發電裝置具有在中央設置有凸透鏡狀的形狀的加壓器件的加壓部件。在被層疊的多個壓電元件彼此之間分別配置有加壓部件。各壓電元件與加壓器件抵接。

專利文獻1：日本特開平11－031854號公報

專利文獻2：日本特開2008－311529號公報

在專利文獻1以及2所記載的壓電發電裝置中，若施加用于發電的載荷，則應力集中于施加了載荷的部分。因此，壓電元件容易破損。

并且，在專利文獻1所記載的壓電發電裝置中，各彈性體的環形狀的外周部彼此抵接。所以，彈簧常數大。因此，為了使壓電元件變形，而需要較大的載荷，提高發電效率較難。

發明內容

本發明的目的在于提供發電效率高并且壓電體難以破損的壓電發電裝置。

在本發明的壓電發電裝置的一個廣泛的方面中，具備多個發電元件，發電元件具有：支承體，具備具有一方主面和另一方主面的板狀的平面部、和從上述平面部的上述另一方主面的中央部突出的凸部；以及壓電體，設置于上述平面部的上述一方主面，上述發電元件配置為在沿著與上述平面部的上述一方主面垂直的方向俯視上述支承體時，上述壓電體與上述凸部重疊，上述多個發電元件在與上述一方主面垂直的方向重疊，相鄰的一對上述發電元件中的至少一方的發電元件中的上述支承體具備從上述平面部的上述一方主面以及上述另一方主面中的至少另一方的發電元件側的主面且比上述中央部靠外側的周邊部突出的多個腳部，上述多個發電元件經由上述腳部重疊為在相鄰的一對上述發電元件中，一方的發電元件中的上述支承體的上述另一方主面與另一方的發電元件中的上述支承體的上述一方主面對置。

在本發明的壓電發電裝置的一個特定的方面中，在相鄰的一對上述發電元件中，在一方的發電元件中的上述壓電體被向上述另一方主面側按壓時，通過一方的發電元件中的上述凸部按壓另一方的發電元件中的上述壓電體。該情況下，因為重疊多個發電元件，所以與單一的壓電元件相比較，能夠減少得到同一發電量所需要的壓電體的按壓載荷。因此，能夠提高發電效率。

在本發明的壓電發電裝置的其他的特定的方面中，上述各發電元件中的上述支承體的上述凸部與直接重疊于上述另一方主面側的其他的上述發電元件中的上述壓電體接觸。該情況下，能夠使各壓電體以相同的曲率變形。因此，在各發電元件中能夠使發電量相同。由此，能夠減少將各發電元件并聯連接的情況下的電損失。