[发明专利]发电元件

说明书

本发明的发电元件具备：支承框体，在俯视观察下形成为框状；振动体，设置于支承框体的内侧；第一桥梁部和第二桥梁部，使振动体支承于支承框体；以及电荷产生元件，在振动体位移时产生电荷。支承框体具有：第一框体部分，相对于振动体配置于第一侧；以及第二框体部分，相对于振动体配置于与第一侧相反的第二侧。第一桥梁部连结振动体和第一框体部分，第二桥梁部连结振动体和第二框体部分。

技术领域

本发明涉及发电元件。

背景技术

提出有为了有效利用有限的资源，将各种形态的能源转换成电能并获取的技术。将振动能转化成电能并获取的技术也是其中之一，例如，在日本特开平10-243667号公报中，公开了层叠层状的压电元件形成发电用压电元件，通过外力使该发电用压电元件振动从而进行发电的压电型的发电元件。此外，在日本特开2011-152010号公报中，公开了使用了硅基板的MEMS(Micro Electro Mechanical System：微机电系统)结构的发电元件。

另一方面，在美国专利公开第2013/0154439号公报中，公开了使用支承重锤体的锤头型结构体，使构成头部分的重锤体振动，由配置于柄部分的发电用压电元件进行发电的类型的发电元件。此外，在WO215/033621号公报中，公开了使用该锤头型结构体的发电元件以及使用了由弯曲成L字型的板状桥梁部支承重锤体的结构体的压电元件。

这些压电元件的基本原理是通过重锤体的振动使压电元件发生周期性的挠曲，在外部获取基于施加给压电元件的应力产生的电荷。如果将这样的发电元件搭载在例如汽车、火车、轮船等上，则能将在运输中施加的振动能以电能获取。此外，也可安装在冰箱、空调等振动源上进行发电。

发明内容

在上述专利文献中记载的发电元件中，由具有一端被固定的单支承梁结构的桥梁部支承重锤体。此时，能够加大重锤体的位移。

然而，为了防止桥梁的塑性变形、破损，限制重锤体的过大的位移。此时，由于当重锤体的位移变大时，重锤体抵接具有止动功能的部件，因此重锤体受到的力会传递至该部件。因此，存在产生在桥梁部的应力变小，从而压电元件的发电量变小的问题。

本发明考虑这样的点而进行，其目的在于提供能够抑制重锤体的位移并且能够使发电量增大的发电元件。

本发明提供一种发电元件，具备：支承框体，在俯视观察下形成为框状；振动体，设置于所述支承框体的内侧；第一桥梁部和第二桥梁部，使所述振动体支承于所述支承框体；以及电荷产生元件，在所述振动体位移时产生电荷，所述支承框体具有：第一框体部分，相对于所述振动体配置于第一侧；以及第二框体部分，相对于所述振动体配置于与所述第一侧相反的第二侧，所述第一桥梁部连结所述振动体和所述第一框体部分，所述第二桥梁部连结所述振动体和所述第二框体部分。

需要说明的是，在上述发电元件中，所述振动体具有：连结于所述第一桥梁部的第一重锤体；连结于所述第二桥梁部的第二重锤体；以及连结所述第一重锤体和所述第二重锤体的第三桥梁部，所述第一重锤体和所述第二重锤体彼此分离。

此外，也可以是在上述发电元件中，基于所述第一重锤体和所述第一桥梁部规定的共振系统的共振频率与基于所述第二重锤体和所述第二桥梁部规定的共振系统的共振频率不同。

此外，也可以是在上述发电元件中，在所述第一桥梁部的两侧分别配置有所述第二重锤体和所述第二桥梁部，在所述第一桥梁部与所述第二桥梁部各自之间分别配置有所述第三桥梁部，所述第一重锤体与所述第一桥梁部以及所述第三桥梁部各自连结，所述第二重锤体与对应的所述第二桥梁部以及对应的所述第三桥梁部连结，一方的所述第二重锤体和另一方的所述第二重锤体彼此分离。

此外，也可以是在上述发电元件中，所述第二桥梁部沿着所述第一桥梁部延伸，所述第三桥梁部沿着所述第一桥梁部以及所述第二桥梁部延伸。