[发明专利]振动发电元件

说明书

振动发电元件具备：固定电极部及可动电极部，其形成于隔着绝缘层而设有第一层和第二层的基板的上述第二层；框体，其由隔着上述绝缘层而设置的上述第一层和上述第二层形成，且在上述第二层支撑上述固定电极部；弹性支撑部，其形成于上述第一层，且利用与上述框体的上述第一层连结的梁部来弹性地支撑上述可动电极部；以及第一导通部，其将上述可动电极部与上述弹性支撑部电连接。

技术领域

本发明涉及振动发电元件。

背景技术

近年来，开发了利用MEMS技术的非常小型的振动发电元件。例如，在专利文献1中，通过使形成有梳齿电极的可动电极部相对于形成有梳齿电极的固定部振动来进行发电。在专利文献1所记载的振动发电元件中，在三层构造的SOI(Silicon On Insulator：绝缘体上硅)基板的一个层上形成固定部、可动部、对可动部进行弹性支撑的支撑梁部，在可动部相对于固定部振动时，利用静电电容的变化来进行发电。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国专利第6338070号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，作为抑制振动发电元件的大型化并且实现发电量增大的方法之一，有增大振动发电元件中的固定部以及可动部的面积的比率来实现静电电容的变化的增大的方法。但是，在专利文献1所记载的振动发电元件中，需要支撑梁部的配置面积，因此支撑梁部成为阻碍固定部以及可动部的面积比率增大的主要原因。其结果，有因支撑梁部的部分而振动发电元件大型化的课题。

用于解决课题的方案

根据本发明的第一方案，是一种振动发电元件，其具备：固定电极部及可动电极部，其形成于隔着绝缘层而设有第一层和第二层的基板的上述第二层；框体，其由隔着上述绝缘层而设置的上述第一层和上述第二层形成，且在上述第二层支撑上述固定电极部；弹性支撑部，其形成于上述第一层，且利用与上述框体的上述第一层连结的梁部来弹性地支撑上述可动电极部；以及第一导通部，其将上述可动电极部与上述弹性支撑部电连接。

根据本发明的第二方案，在第一方案的振动发电元件中，优选上述第一导通部具备第一板状部件，该第一板状部件形成于与上述可动电极部连续的第二层，且以不隔着绝缘层的方式与上述弹性支撑部对置，上述第一板状部件具有：悬臂梁形状的第一变形部，其以不隔着上述绝缘层的方式与上述弹性支撑部对置；以及第一附着部，其与上述悬臂梁形状的第一变形部的前端连接，并以从上述前端向上述第一变形部的根基方向折回的方式延伸，且附着于上述弹性支撑部，上述第一变形部以及上述第一附着部形成有多个在上述第一板状部件的厚度方向上贯通的孔。

根据本发明的第三方案，在第一或第二方案的振动发电元件中，优选具备第二导通部，该第二导通部将上述框体的上述第一层与上述第二层电连接。

根据本发明的第四方案，在第三方案的振动发电元件中，优选上述第二导通部具备第二板状部件，该第二板状部件形成于上述框体的上述第二层，且以不隔着绝缘层的方式与上述框体的上述第一层对置，上述第二板状部件具有：悬臂梁形状的第二变形部，其以不隔着上述绝缘层的方式与上述框体的上述第一层对置；以及第二附着部，其与上述悬臂梁形状的第二变形部的前端连接，并以从上述前端向上述第二变形部的根基方向折回的方式延伸，且附着于上述框体的上述第一层，上述第二变形部以及上述第二附着部形成有多个在上述第二板状部件的厚度方向上贯通的孔。

根据本发明的第五方案，在第一方案至第四方案的任一方案的振动发电元件中，优选上述固定电极部具有多个固定梳齿，上述可动电极部具有多个可动梳齿，该多个可动梳齿配置为隔着间隙与上述多个固定梳齿啮合，上述弹性支撑部以能够在上述可动梳齿相对于上述固定梳齿的插入量发生变化的方向上位移的方式弹性支撑上述可动电极部。