压电发电元件制造技术

本发明专利技术提供小型的压电发电元件。压电发电元件1具备：压电元件10，其具有位于第一方向x的一侧x1的第一面10a、和位于第一方向x的另一侧x2并与第一面10a对置的第二面10b；限位器20；以及杆30。限位器20具有与第一面10a抵接的第一抵接面21a。杆30具有包括与第二面10b抵接的第二抵接面31a的抵接部31、和配置在比第二面10b靠近一侧x1的位移部32。杆30被设置成能够以沿第二方向y延伸的旋转轴为中心相对于限位器20相对旋转。杆30被设置成在位移部32以旋转轴为中心相对于限位器20相对旋转时第二抵接面31a按压第二面10b。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】压电发电元件
本专利技术涉及具备压电元件的压电发电元件。
技术介绍
以往，作为小型的发电元件，已知有具备压电元件的压电发电元件（例如参照专利文献1）。压电发电元件由压电元件、和在施加了振动等的外力时对压电元件施加应力的部件构成，因此能够使构造简化，从而能够实现小型化。因此，例如期待应用于安装于轮胎的内部的轮胎气压监控系统（TirePressureMonitoringSystem：TPMS）用无线机的电源等的广泛的用途。专利文献1：日本特开2008-54450号公报近年来，由于在电子设备、家具、建筑物的门等的各种部件安装压电发电元件，所以压电发电元件进一步小型化的要求增大。
技术实现思路
本专利技术以提供小型的压电发电元件为主要目的。本专利技术的第一压电发电元件具备压电元件、限位器以及杆。压电元件具有第一面和第二面。第一面位于第一方向的一侧。第二面位于第一方向的另一侧。第二面与第一面对置。限位器具有第一抵接面。第一抵接面与第一面抵接。杆具有抵接部和位移部。抵接部包括第二抵接面。第二抵接面与第二面抵接。位移部配置在比第二面靠近第一方向的一侧。杆被配置为能够以沿相对于第一方向垂直的第二方向延伸的旋转轴为中心相对于限位器相对旋转。上述杆被设置成在位移部以旋转轴为中心相对于限位器相对旋转时第二抵接面按压第二面。在本专利技术的压电发电元件的一特定的方面，杆被限位器支承为能够旋转。在本专利技术的第一压电发电元件的另外的特定的方面，抵接部与旋转轴之间的最短距离比位移部与旋转轴之间的最短距离短。在本专利技术的压电发电元件的其他的特定的方面，压电发电元件还具备施力部件。在杆相对于限位器相对旋转时，该施力部件向与旋转方向相反的方向对杆施力。在本专利技术的第一压电发电元件的另一其他的特定的方面，施力部件对位移部施力。在本专利技术的第一压电发电元件的又一另外的特定的方面，压电发电元件还具备驱动机构，该驱动机构使驱动杆以旋转轴为中心旋转多次。本专利技术的第二压电发电元件具备压电体和应力施加部件。应力施加部件对压电体施加应力。本专利技术的第二压电发电元件还具备驱动机构。在压电发电元件被施加了外力时，该驱动机构以使应力施加部件对压电体多次施加应力的方式驱动应力施加部件。根据本专利技术，能够提供小型的压电发电元件。附图说明图1是本专利技术的第一实施方式的压电发电元件的简要立体图。图2是本专利技术的第一实施方式的压电发电元件的简要俯视图。图3是本专利技术的第一实施方式的压电发电元件的简要侧视图。图4是本专利技术的第一实施方式的压电发电元件的简要主视图。图5是本专利技术的第二实施方式的压电发电元件的简要立体图。图6是本专利技术的第二实施方式的压电发电元件的简要侧视图。图7是本专利技术的第三实施方式的压电发电元件的简要侧视图。图8是本专利技术的第三实施方式的压电发电元件的简要立体图。图9是本专利技术的第三实施方式的压电发电元件的简要分解立体图。图10是本专利技术的第三实施方式的变形例的压电发电元件的简要立体图。图11是本专利技术的第三实施方式的变形例的压电发电元件的简要分解立体图。具体实施方式以下，对实施本专利技术的优选的方式的一个例子进行说明。其中，下述的实施方式只不过是例示。本专利技术不完全局限于下述的实施方式。另外，在下述的实施方式等中参照的各附图中，对于实际具有相同的功能的部件用相同的附图标记进行参照。另外，下述的实施方式等中参照的各附图是示意地记载的附图，附图所描绘的物体的尺寸的比率等有时与现实的物体的尺寸的比率等不同。在附图相互间，也存在物体的尺寸比率等也不同的情况。具体的物体的尺寸比率等应参酌以下的说明进行判断。（第一实施方式）图1是本专利技术的第一实施方式的压电发电元件1的简要立体图。图2是本专利技术的第一实施方式的压电发电元件1的简要俯视图。图3是本专利技术的第一实施方式的压电发电元件1的简要侧视图。图4是本专利技术的第一实施方式的压电发电元件1的简要主视图。在图1～图4中，标注由x轴、与x轴正交的y轴、以及与x轴以及y轴正交的z轴构成的直角坐标系的x-y-z轴。此处，x轴方向为第一方向，y轴方向为第二方向，z轴方向为第三方向。压电发电元件1具备压电元件10、限位器20、以及杆30。压电元件10具有压电体和电极。压电体例如能够由锆钛酸铅（PZT）等构成。电极只要能够取出压电体中产生的电力，便也可以任意配置。电极例如也可以为一对以夹持压电体的方式配置。另外，一对电极各自也可以由多个电极构成。在本实施方式中，压电元件10为柱状。更具体而言，压电元件10为四棱柱状。压电元件10具有第一面10a和第二面10b。第一面10a与第二面10b在x轴方向相互对置。第一面10a位于x轴方向的x1侧。第二面10b位于x轴方向的x2侧。此外，压电元件10也可以由层叠多个压电体层与多个内部电极而成的层叠型压电体构成。另外，压电元件10具有对置的两个面即可，也可以不为柱状，而为平板状等其他的形状。限位器20具有抵接部21、支承部22、连接部23、以及轴24。抵接部21配置在第一面10a的x轴方向的x1侧。抵接部21具有第一抵接面21a。第一抵接面21a与第一面10a对置，并与第一面10a抵接。支承部22配置在第二面10b的x轴方向的x2侧。支承部22利用连接部23与抵接部21连接。连接部23配置在压电元件10的z轴方向的z2侧。在支承部22设置有沿y轴方向延伸的轴24。利用该轴24将杆30支承为能够以轴24为中心旋转。因此，杆30能够以沿相对于作为第一方向的x轴方向垂直的作为第二方向的y轴方向延伸的旋转轴为中心相对于限位器20相对旋转。杆30具有抵接部31、位移部32、以及连接部33。抵接部31配置在第二面10b的x轴方向的x2侧。抵接部31在y轴方向配置在限位器20的内部。抵接部31具有第二抵接面31a。第二抵接面31a与第二面10b对置，并与第二面10b抵接。位移部32配置在比第二面10b靠近x轴方向的x1侧。具体而言，在本实施方式中，位移部32配置在比第一面10a靠近x轴方向的x1侧。位移部32在y轴方向配置在限位器20的内部。位移部32的z轴方向的z1侧的端部位于比抵接部21的z轴方向的z1侧的端部靠近z1侧。因此，能够容易地对位移部32施加向z轴方向的z2侧的力。位移部32通过连接部33与抵接部31连接。连接部33配置在压电元件10的z轴方向的z2侧。在压电发电元件1中，若在操作者操作杆30、或压电发电元件1被施加了振动、外力等时，对杆30的位移部32施加向z轴方向的z2侧的力而杆30以旋转轴（轴24的中心轴）为中心相对于限位器20相对旋转，则随着该旋转，抵接部31的第二抵接面31a也以旋转轴为中心旋转。因此，抵接部31的第二抵接面31a朝向x轴方向的x1侧按压压电元件10的第二面10b。详细而言，第二抵接面31a朝向x轴方向的x1侧且z轴方向的z2侧按压第二面10b。因此，压电元件10被施加应力。其结果是，在压电元件10中，通过压电效果产生电力。在压电发电元件1设置有施力部件40（参照图3）。在杆30以第二抵接面31a朝向x轴方向的x1侧按压第二面10b的方式相对于限位器20相对旋转时，施力部件40向与该杆30的旋转方向相反的方向对杆30详细而言对杆30的位移部32施力。因此，利用该施力部件40辅助旋转的杆30返回原来的位置。此外，施力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压电发电元件，其中，具备：压电元件，其具有位于第一方向的一侧的第一面、和位于第一方向的另一侧并与所述第一面对置的第二面；限位器，其具有与所述第一面抵接的第一抵接面；以及杆，其具有包括与所述第二面抵接的第二抵接面的抵接部、和配置在比所述第二面靠近所述第一方向的一侧的位移部，所述杆被设置成能够以沿相对于所述第一方向垂直的第二方向延伸的旋转轴为中心相对于所述限位器相对旋转，所述杆被设置成在所述位移部以所述旋转轴为中心相对于所述限位器相对旋转时所述第二抵接面按压所述第二面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.09 JP 2011-2450941.一种压电发电元件，其中，具备：压电元件，其具有位于第一方向的一侧的第一面、和位于第一方向的另一侧并与所述第一面对置的第二面；限位器，其具有与所述第一面抵接的第一抵接面；以及杆，其具有包括与所述第二面抵接的第二抵接面的抵接部、与所述抵接部连接的连接部、和与所述连接部连接且配置在比所述第二面靠近所述第一方向的一侧的位移部，所述杆被设置成能够以沿相对于所述第一方向垂直的第二方向延伸的旋转轴为中心相对于所述限位器相对旋转，所述位移部在所述第二方向被配置在所述限位器的内部，所述杆被设置成在所述位移部以所述旋转轴为中心相对于所述限位器相对旋转时所述第二抵接面按压所述第二面。2.根据权利要求1所述的压电发电元件，其中，所述杆被所述限...

【专利技术属性】
技术研发人员：龟田英太郎，藤本克己，西胁俊树，北村诚，藤野裕人，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP