CN106134065B - 电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种搭载有使用了驻极体的旋转式发电装置的电子设备，防止螺旋弹簧的卷绕和充分延伸。该电子设备包括：能够自由旋转地被支承的、重心从旋转中心偏离了的至少一个第一旋转部件；能够自由旋转地被支承的至少一个第二旋转部件；将上述第一旋转部件与上述第二旋转部件关于其旋转运动相互弹性地连接的弹性部件；和与上述第二旋转部件相对设置的固定部件，并且具有在上述第二旋转部件和上述固定部件的任一者的表面设置有驻极体膜的发电机构(6)。
Description
技术领域
本发明涉及带发电功能的电子设备。
背景技术
在手表等的小型的便携式电子设备中，为了节省电池的更换的工作，进行搭载发电功能的工作。作为这样的电子设备所使用的发电机构存在各种机构，但是，提出了利用使用驻极体(electret)的振动发电的原理的部件。
专利文献1中记载有一种用于便携式电子设备的发电装置，将与由螺旋弹簧支承的转动陀一体旋转的电极与驻极体膜相对配置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-59149号公报
发明内容
发明想要解决的技术问题
使用上述的驻极体的旋转型的发电装置搭载在便携式的电子设备，实现通过携带中的该电子设备的姿态的变化来进行发电。但是，如上述的专利文献1那样，当采用将电极按摆陀、螺旋弹簧、固定部件的顺序连接支承的构造时，存在因电子设备的姿态的变化如何而螺旋弹簧卷绕或者充分延伸(开卷)、无法进行电极的旋转运动的问题。另外，电极的旋转运动的固有角频率通过螺旋弹簧的弹簧常数和由该螺旋弹簧弹性支承的质量规定。
本发明是鉴于该情况而完成的，其课题在于在搭载有使用了驻极体的旋转型的发电装置的电子设备中，防止螺旋弹簧的卷绕和充分延伸。另外，本发明的另一追加的课题在于，在搭载有使用了驻极体的旋转型的发电装置的电子设备中，相对于从外部施加的各种周期的振动高效地发电。
用于解决技术问题的技术方案
为了解决上述课题，在本申请中公开的发明具有各种方面，这些方面的代表性的概要如以下所述。
(1)一种电子设备，其特征在于，包括：能够自由旋转地被支承的、重心从旋转中心偏离了的至少一个第一旋转部件；能够自由旋转地被支承的至少一个第二旋转部件；将上述第一旋转部件和上述第二旋转部件关于其旋转运动相互弹性地连接的弹性部件；和与上述第二旋转部件相对设置的固定部件，在上述第二旋转部件和上述固定部件的任一者的表面设置有驻极体膜。
(2)在(1)的电子设备中，其特征在于：上述第一旋转部件的转动惯量的值与上述第二旋转部件的转动惯量的值相互不同。
(3)在(2)的电子设备中，其特征在于：上述第一旋转部件的转动惯量的值比上述第二旋转部件的转动惯量的值大。
(4)在(1)～(3)任一项的电子设备中，其特征在于：在上述弹性部件的松弛状态中，从上述第一旋转部件的旋转中心看到的重心方向与从上述第二旋转部件的旋转中心看到的重心方向所成的角θ满足0°＜θ＜180°。
(5)在(1)～(4)任一项的电子设备中，其特征在于：在上述第二旋转部件的表面设置有上述驻极体膜。
(6)在(1)～(5)任一项的电子设备中，其特征在于：上述第二旋转部件的重心偏离了旋转中心。
(7)在(1)～(6)任一项的电子设备中，其特征在于：在上述第一旋转部件的表面设置有驻极体膜，设置有与上述第一旋转部件相对设置的追加的固定部件。
(8)在(1)～(7)任一项的电子设备中，其特征在于：上述第二旋转部件、上述固定部件和上述弹性部件设置有多个，上述多个第二旋转部件，关于其旋转运动通过上述弹性部件相互弹性地连接。
(9)在(1)～(8)任一项的电子设备中，其特征在于：具有限制上述弹性部件向径向外侧的扩展的限制部。
(10)在(1)～(8)任一项的电子设备中，其特征在于：在上述第二旋转部件的旋转中心部设置有贯通孔，上述弹性部件收纳在上述贯通孔的内周面一侧。
发明效果
根据上述(1)的方面，在搭载有使用驻极体的旋转型的发电装置的电子设备中，能够防止螺旋弹簧的卷绕和充分延伸。
根据上述(2)的方面，能够使被输入的来自外部的振动的频率与用于发电的电极的旋转振动的频率不同。
根据上述(3)的方面，能够使用于发电的电极的旋转振动的频率比被输入的来自外部的振动的频率高，发电效率提高。
根据上述(4)的方面，能够提高对于来自外部的振动的敏感性，能够无论被输入的振动的方向如何都进行发电。
根据上述(5)的方面，配线被形成于固定部件，发电机构的机构成为简单的结构。
根据上述(6)的方面，能够相对于从外部施加的各种振动，进一步在更宽范围的频率回收运动能，发电效率提高。
根据上述(7)的方面，能够扩大驻极体膜的面积并且形成为紧凑的结构。
根据上述(8)的方面，能够相对于从外部施加的各种振动，在更宽范围的频率回收运动能，发电效率提高。
根据上述(9)的方面，能够抑制因螺旋弹簧向径向外侧的充分延伸导致的发电机构的损伤。
根据上述(10)的方面，能够通过减薄发电机构的旋转轴方向的厚度来实现发电机构的小型化，并且能够抑制因螺旋弹簧向径向外侧的充分延伸(过度延伸)而导致的发电机构的损伤。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的电子设备的平面图。
图2是本发明的第一实施方式的电子设备的截面图。
图3是说明发电机构的工作原理的概略电路图。
图4是发电机构的立体图。
图5是本发明的第一实施方式的发电机构的主要部分的构造的示意截面图。
图6是发电机构的第一变形例的立体图。
图7是表示轴C朝向水平方向的情况下的、W和E的朝向的图。
图8是发电机构的第一变形例的发电机构的主要部分的构造的示意截面图。
图9是发电机构的第二变形例的主要部分的构造的示意截面图。
图10是发电机构的第三变形例的主要部分的构造的示意截面图。
图11是表示发电机构的第三变形例中的、W、E1和E2的朝向的关系的图。
图12是本发明的第二实施方式的发电机构的示意截面图。
图13是本发明的第三实施方式的发电机构的主要部分立体图。
具体实施方式
图1是本发明的第一实施方式的电子设备1的平面图。在该实施方式中，电子设备1为手表，但是，可以为其它的设备例如怀表、电子方位计等的仪器和通信设备。无论如何，如后文所述，预定在电子设备1搭载利用电子设备1自身的姿态的变化进行发电的发电机构，所以，优选为其姿态的变化频繁的设备例如小型携带式的设备。
电子设备1如图所示是指针式的表，时针、分针、秒针以配置在电子设备1的中央的指针轴2为旋转中心同轴地设置。但是，指针的数量和配置并无限定，可以是任意的，另外，可以为利用液晶显示器和有机EL显示器显示信息的所谓的数字式的设备，可以为将上述部件组合的设备。当然，在电子设备1不是手表的情况下，电子设备1成为与其功能相应的外观。
电子设备1在壳体4的内部收纳有后述的发电机构、机芯(Movement)和蓄电器件，这些机构配置在文字板3的背后而被覆盖隐藏。图1中例示的文字板3的设计是任意的，可以为使文字板3本身透明或省略而能够看到壳体4内部的机构那样的、所谓骨架款式。在该情况下，在本实施方式中如后文所述，在紧挨文字板3的背后配置有发电机构，所以，电子设备1的使用者会看到该发电机构。但是，收纳在壳体4的内部的各机构的配置是任意的。
图2是本实施方式的电子设备1的截面图。在壳体4内收纳有机芯5，在机芯5的上侧依次配置有发电机构6、文字板3。另外，在机芯5的下侧安装有蓄电器件7。这些机构从下侧插入到壳体4，通过背盖8固定在壳体4内。另外，从机芯5延伸的指针轴2从文字板3的中央贯通发电机构6并突出，安装有各指针。在壳体4的上侧安装玻璃等的透明的表面玻璃(风挡)9，来保护各指针和文字板。
在本实施方式中，发电机构6的俯视图中的外径与机芯5的外径大致相等，发电机构6和机芯5在电子设备1的高度方向上层叠的结构。该结构并不是必需的。可以使发电机构6和机芯5的上下的配置颠倒，也可以将发电机构6作为机芯5的一部分组装。
下文，对各部件简单地说明，文字板3设置在发电机构6的上表面，在其表面设置有以时间数字为首的各种的表示，由此构成为电子设备1的使用者能够读取指针所指的时刻。文字板3的材质无特别限定，可以使用合成树脂、贝壳、岩石等的天然材料、各种金属。
机芯5是将用于驱动指针的齿轮组和电动机、包括对时刻进行计时的水晶振子的表回路、控制电子设备1整体的控制器等一体地安装在称为底板的框架而成的组件。机芯5从安装在机芯5的蓄电器件7获得电力而进行工作。蓄电器件7是对机芯5供给电力，同时蓄积由发电机构6所发电的电力的组件，在此，是钮扣型的锂二次电池。但是，蓄电器件7的形状和种类无特别限定，除了各种二次电池以外，可以使用锂离子电容器等的双电层电容器。
发电机构6是使用驻极体的旋转型的发电装置，电子设备1的姿态的变化、例如将在佩戴于使用者的手腕的状态下的、歩行时的手腕的动作导致的振动的能量通过摆陀10作为旋转运动取得，经由螺旋弹簧11使驻极体电极12旋转振动，利用相对电极13作为电能回收。此外，在本实施方式中，摆陀10通过固定在发电机壳体16的轴承17，驻极体电极12通过被固定在由发电机壳体16旋转支承的中空轴18，分别与指针轴2同轴地能够自由旋转地被支承。此外，该构成是一个例子，摆陀10和驻极体电极12分别被能够自由旋转地支承时，支承方法和旋转轴的位置不被限定。
图3是说明发电机构6的工作原理的概略电路图。如图示所示，驻极体电极12和相对电极13隔着规定的微小的间隔成平行的方式相对地配置，两者被支承为在该面内的方向上能够相对地移动一定程度。在本实施方式中，相对电极13被固定，驻极体电极12以在该面内进行旋转振动的方式被支承。
在驻极体电极12的相对电极13侧的面，驻极体膜14以成为规定的带电状态的方式形成。在图示的例中，驻极体膜14的相对电极13侧以具有负电荷的方式带电。而且，驻极体膜14和相对电极13为平面形状实质上相等的条纹形状，通过两者相对移动，以驻极体膜14和相对电极13交替为正对的状态或不正对的状态。
由此，在相对电极13与驻极体膜14正对的状态下，在驻极体膜14的表面电荷被感应而在相对电极13蓄积相反极性的电荷(在图示的例中，正电荷蓄积在相对电极13)。之后，驻极体电极12移动，驻极体膜14成为不与相对电极13正对的状态时，被相对电极13感应而蓄积的电荷被清除，通过整流电路15被整流而蓄积在蓄电器件7。机芯5等的负荷，这样一来使用蓄积在蓄电器件7的电力被驱动。
在此，驻极体膜14的材料使用容易带电的材料，例如作为带负电荷的材料有氧化硅、氟树脂等。作为该材料的具体的一个例子，能够列举作为旭硝子株式会社制的氟树脂的CYTOP(注册商标)。并且，另外，作为驻极体膜14的材料，也能够使用聚丙烯、聚对苯二甲酸乙酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚氟乙烯等的高分子材料、上述的氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等的无机材料。
图4是发电机构6的立体图。从设置在发电机壳体16的开口，能够局部看到摆陀10、驻极体电极12和相对电极13。此外，在该图中，用虚线表示被发电机壳体16遮挡而局部看不到的部分。
如图所示，摆陀10设置成其重心相对于成为旋转中心的轴C偏离，以根据发电机构6(即，电子设备1)的姿态的变化、作用的加速度绕轴C自由旋转的方式被支承。另一方面，驻极体电极12如图示方式呈辐射状设置有多个隙缝，在周向上形成为条纹形状。驻极体电极12的与相对电极13相对的面(图中下表面)形成有驻极体膜14。另外，驻极体电极12也以绕轴C自由旋转的方式被支承。此外，在该实施方式中，驻极体电极12的重心的位置与轴C一致。
另一方面，相对电极13被固定在发电机壳体16。此外，在图示的构造中，可以将驻极体电极12和相对电极13交替，但是，相对电极13需要向图3所示的整流电路15的配线，所以，将其固定的方式，发电机构6的构造比较简单。
然后，摆陀10和驻极体电极12通过螺旋弹簧11相互连接。由此，螺旋弹簧11在处于其自由长度的情况下，驻极体电极12无特别旋转运动，但是，摆陀10因姿态的变化而产生的重力加速度、从外部作用的加速度而进行旋转时，螺旋弹簧11被卷绕或者退绕(巻き出される)，所以，螺旋弹簧11和驻极体电极12相对于摆陀10构成单振动系统，驻极体电极12开始旋转振动。将通过该驻极体电极12的旋转振动，将被相对电极13感应的电荷回收进行整流，由此发电机构6进行发电。
图5是本实施方式的发电机构6的主要部分的构造的示意截面图。如该图所示，摆陀10相对于成为旋转的中心的轴C由轴承17能够自由旋转地支承，另外，驻极体电极12相对于轴C通过中空轴18同样能够自由旋转地被支承。而且，摆陀10和驻极体电极12通过螺旋弹簧11在绕轴C的旋转运动中相互弹性地支承。在驻极体电极12的与相对电极13相对的面形成有驻极体膜14，相对电极13被固定在未图示的发电机壳体16。
在该构造中，螺旋弹簧11安装在摆陀10和驻极体电极12，没有安装在发电机壳体16等的固定部件，所以作为整体能够自由旋转，没有被卷绕或充分延伸的问题。另外，摆陀10的转动惯量Iw和驻极体电极12的转动惯量Ie设定为Iw>Ie。通常，通过手腕的振动等的使用者的动作而摆陀10检测的旋转振动的频率为3～5Hz程度，在利用驻极体的振动发电中，实验的结果中，发生在30～40Hz以上的旋转振动中发电效率为最大。而且，单振动的周期与转动惯量的平方根成反比例，因此，采用Iw>Ie，由此能够使驻极体电极12以比摆陀10高的周期振动，能够更有效地发电。
此外，本发明是作为具有发电机构的电子设备一般化地记载，其中，发电机构包括：能够自由旋转地被支承的、重心从旋转中心偏离了的至少一个第一旋转部件；能够自由旋转地被支承的至少一个第二旋转部件；将上述第一旋转部件和上述第二旋转部件关于其旋转运动相互弹性地连接的弹性部件；和与上述第二旋转部件相对设置的固定部件，上述第二旋转部件和上述固定部件的任一者的表面设置有驻极体膜14，但在本实施方式中，摆陀10相当于第一旋转部件，驻极体电极12相当于第二旋转部件，螺旋弹簧11相当于弹性部件，相对电极13相当于固定部件，驻极体膜14设置在驻极体电极12、即第二旋转部件。
图6是发电机构6的第一变形例的立体图。该变形例相对于在先前的图4所示的例子，在驻极体电极12的外周的一部分安装有第二摆陀19这点不同。驻极体电极12由于安装有该第二摆陀19，因此，其重心的位置成为从旋转轴C偏离了的位置。另外，在该变形例中与先前的例同样，使摆陀10的转动惯量Iw和驻极体电极12的转动惯量Ie的值彼此不同(在本变形例中，Iw>Ie)。如上述所述，该发电机构6的系统为耦合振动系统(复合振动系统)，具有2个固有角频率，所以，相对于从外部施加的各种振动，能够在更宽的范围的频率中回收运动能，发电效率提高。
并且，在俯视图中，使相对轴C的摆陀10的重心的朝向为W，使相对轴C的驻极体电极12的重心的朝向为E，W和E所成的角度为θ时，优选0°＜θ＜180°，更优选45°＜θ＜135°。在本变形例中，θ＝90°。
该构成能够期待2个效果。图7是表示轴C朝向水平方向的情况的、W和E的朝向得图。图中纵轴表示铅垂方向，横轴表示水平方向。在该状态下，如图所示，W和E以其合成重心的相对轴C的朝向为铅垂向下的朝向，是稳定的。此时，通过重力，在摆陀10以W铅垂向下的方式产生图中顺时针旋转的扭矩，在驻极体电极12以E铅垂向下的方式产生在图中逆时针旋转的扭矩。这些扭矩将螺旋弹簧11稍微卷绕或退绕地发挥作用，因此，在自由状态下，螺旋弹簧11成为稍微卷绕或退绕的状态(即，图中W和E所成的角比θ小)。在此，来自外部的振动输入到发电机构6时，螺旋弹簧11处于松弛状态时，具有拾取(吸收)该振动难以开始振动的倾向，与此相对，当螺旋弹簧11处于紧张状态时，具有对振动敏锐地反应快速地开始振动的倾向。因此，本变形例的构成能够期待提高对来自外部的振动的敏感性高的第一效果。
另外，摆陀10和驻极体电极12的转动惯量值的差主要是因为其质量差而引起的，因此，在此，如图所示，W在成为接近大致铅垂向下的朝向稳定，E在大致接近水平方向的朝向稳定。因此，摆陀10的重心容易在大概水平方向上移动，驻极体电极12的重心容易在大概铅垂方向上移动，所以，在发电机构6被施加水平方向的振动的情况下，摆陀10吸收该振动，另外，在被施加铅垂方向的振动的情况下，驻极体电极12吸收该振动。因此，本变形例的构成，能够期待无论施加于发电机构6的振动的方向如何都能够进行发电的第二效果。
图8是本变形例的发电机构6的主要部分的构造的示意截面图。在该例中，摆陀10和驻极体电极12相对于轴C能够自由旋转地被支承在轴C，通过螺旋弹簧11在绕轴C的旋转运动中相互弹性地支承。在驻极体电极12的外周部安装有第二摆陀19。此外，第二摆陀19向驻极体电极12的固定，如此前所示，不限于固定在驻极体电极12的上表面的状态。除此之外，可以将第二摆陀19固定在驻极体电极12的外周面，或另外固定在用于固定驻极体电极12的中空轴18(参照图2)也可以。
发电机构6能够进一步变形。图9是发电机构6的第二变形例的主要部分的构造的示意截面图。在该变形例中，替代使用摆陀，可以使用两个驻极体电极。
即，第一驻极体电极12a和第二驻极体电极12b两者分别相对于轴C能够自由旋转地被支承，分别设置在驻极体膜14相互相对一侧的面。在第一驻极体电极12a和第二驻极体电极12b之间配置绝缘性的固定基板20，在其两个面分别以与第一驻极体电极12a相对的方式设置有第一相对电极13a，以与第二驻极体电极12b相对的方式设置有第二相对电极13b。在第一驻极体电极12a的外周部设置有第二摆陀19，在第二驻极体电极12b的外周部设置有第三摆陀21。并且，第一驻极体电极12a和第二驻极体电极12b通过螺旋弹簧11在绕轴C的旋转运动中相互弹性地支承。
在该构造中，由第一驻极体电极12a的旋转振动和第二驻极体电极12b的旋转振动这两者进行发电。因此，能够扩大驻极体膜14的面积，且形成紧凑的结构。另外，通过安装有第二摆陀19，第一驻极体电极12a的重心从轴C偏离，通过安装有第三摆陀21，第二驻极体电极12b的重心也从轴C偏离。与先前的变形例中所说明的同样，在该变形例中，优选第一驻极体电极12a的转动惯量Ie1和第二驻极体电极Ie2的值不同。另外，当令在俯视时的、相对轴C的第一驻极体电极12a的重心的朝向为E1、第二驻极体电极12a的重心的朝向为E2，E1和E2所成的角度为θ时，优选0°＜θ＜180°，更优选45°＜θ＜135°。在该变形例中，θ＝90°。
此外，将本变形例与先前叙说的本发明的一般化表现对照来说明，第一旋转部件为第一驻极体电极12a和第二驻极体电极12b中的任意一方即可，第二旋转部件为另一方。螺旋弹簧11相当于弹性部件，并且，第一相对电极13a或者第二相对电极13b相当于固定部件。
图10是发电机构6的第三变形例的主要部分的构造的示意截面图。在该变形例中，除了摆陀之外，还使用2个驻极体电极。
即，摆陀10、第一驻极体电极12a和第二驻极体电极12b这三者分别相对于轴C能够自由旋转地被支承。驻极体膜14设置在第一驻极体电极12a和第二驻极体电极12b相互相对的一侧的面。并且，在第一驻极体电极12a与第二驻极体电极12b之间配置有绝缘性的固定基板20，在其两个面分别以与第一驻极体电极12a相对的方式设置有第一相对电极13a、以与第二驻极体电极12b相对的方式设置有第二相对电极13b。在第一驻极体电极12a的外周部设置有第二摆陀19，在第二驻极体电极12b的外周部设置有第三摆陀21。并且，摆陀10和第一驻极体电极12a通过第一螺旋弹簧11a在绕轴C的旋转运动中相互弹性地支承，另外，第一驻极体电极12a和第二驻极体电极12b通过第二螺旋弹簧11b在绕轴C的旋转运动中相互弹性地支承。
在该构造中，摆陀10、第一驻极体电极12a和第二驻极体电极12b这3个部件能够自由旋转，分别被弹性地支承，由此构成3个自由度的耦合振动统系。因此，在本变形例中系统的固有角频率为3个，能够对更宽的频率的振动输入进行发电。
此外，在本变形例中，摆陀10的转动惯量IW、第一驻极体电极12a的转动惯量Ie1和第二驻极体电极Ie2的值优选相互不同。另外，转动惯量最大的部件优选为摆陀10，如图11所示，令在俯视时，相对于轴C的摆陀10的重心的朝向为W、第一驻极体电极12a的重心的朝向为E1、第二驻极体电极12b的重心的朝向为E2、W与E1所成的角度为θ1、W与E2所成的角度为θ2时，优选0°＜θ1＜180°、0°＜θ2＜180°，更优选45°＜θ1＜135°、45°＜θ2＜135°。在该变形例中，θ1＝θ2＝90°。
此外，将本变形例与先前叙说的本发明的一般化表现对照说明，摆陀10相当于第一旋转部件，第二旋转部件存在多个(2个)、即第一驻极体电极12a和第二驻极体电极12b。第一螺旋弹簧11a和第二螺旋弹簧11b相当于弹性部件，第一相对电极13a和第二相对电极13b相当于固定部件，这些部分也存在多个(2个)。并且，多个第二旋转部件、即、第一驻极体电极12a和第二驻极体电极12b通过弹性部件(第二螺旋弹簧11b)关于其旋转运动相互弹性地连接。
此外，以上的例子中表示了摆陀仅一个，驻极体电极为1个或者2个的情况，但是，以下同样，也能够进一步增加这些部件的数量。在该情况下，将自由旋转的部件依次用螺旋弹簧在绕轴C的旋转运动中相互弹性地支承，作为整体构成所谓的耦合振动系统即可。每当系统的自由度增加，固有角频率的数量就增加，所以，能够应对更宽范围的频率。
图12是本发明的第二实施方式的发电机构26的示意截面图。此外，以下说明的第二实施方式的发电机构26的工作原理与在第一实施方式中说明的方式相同，所以，省略其详细的说明。如图12所示，发电机构26包括驻极体电极22、相对电极23和固定轮50，这些部件收纳在发电机壳体16中。在第二实施方式中，驻极体膜24形成在驻极体电极22的两个面，相对电极23以与各个驻极体膜24相对的方式固定设置在发电机壳体16。固定轮50具有与增速器30啮合的齿轮部51和由发电机壳体16轴支承的旋转轴52，重心从旋转中心偏离的摆陀10的旋转力经由增速器30被增速地传递，由此以旋转轴51为中心进行旋转。此外，增速器30可以为由齿轮速比(传动比、gear ratio)不同的多个齿轮构成的增速齿轮组。另外，增速器30不是必须的构成，所以，可以为不具有增速器30，摆陀10和固定轮50在同轴上旋转的构成。
另外，在驻极体电极22的旋转中心部形成有贯通孔，在该贯通孔中插通固定轮50的旋转轴51。并且，以驻极体电极22的贯通孔的内周面22a和固定轮50的旋转轴51的外周面关于其旋转运动相互弹性地连接的方式，螺旋弹簧11收纳在驻极体电极22的内周面22a一侧。此外，驻极体电极22和螺旋弹簧11可以使用MEMS(Micro Electro Mechanical System：微机电系统)技术一体成型。
另外，以驻极体电极22和相对电极23能够维持适当的间隔的方式，在驻极体电极22设置有伴随驻极体电极22的旋转在发电机壳体16滑动的引导部22b。引导部22b可以为环状，也可以设置在周向的一部分。另外，引导部22b可以不在驻极体电极22一侧，而固定设置在发电机壳体16侧，在旋转的驻极体电极22滑动的构成。
并且，在图12所示的例子中，引导部22b设置在驻极体电极22的径向内侧，但是不限于此，可以设置在径向外侧，例如外周缘，也可以设置在径向内侧和外侧的两者。另外，引导部22b的材质优选摩擦小且滑动性优良的材料，例如可以使用聚四氟乙烯(PTFE)等的氟树脂、含油烧结金属等。或者，可以是在滑动面设置上述材质的膜。
通过采用以上所说明的构成，在第二实施方式中，螺旋弹簧11向径向外侧的扩展被驻极体电极12的贯通孔的内周面22a限制。因此，除了在第一实施方式中所说明的效果之外，能够期待抑制因螺旋弹簧11向径方向外侧的充分延伸导致的发电机构26的损伤的效果。另外，与螺旋弹簧11被收纳在驻极体电极12的内周面22a侧相应地，能够减薄发电机构26的旋转轴51方向上的厚度，因此，也能够期待发电机构26的小型这样的效果。
并且，驻极体电极22被螺旋弹簧11支承，所以，其厚度方向的位置容易变化，但是，与驻极体电极22的间隙通过引导部22b保持为一定。
此外，将第二实施方式与本发明的一般化表现对照时，摆陀10相当于第一旋转部件，驻极体电极22相当于第二旋转部件，螺旋弹簧11相当于弹性部件，相对电极23相当于固定部件，并且，贯通孔的内周面22a相当于限制部。
图13是本发明的第三实施方式的发电机构36的主要部分立体图。在图13中，为了方便表示第三实施方式的特征的部分，摆陀、驻极体电极和相对电极未图示。
发电机构36具有固定轮150和与驻极体电极一体旋转的驻极体电极轴70。驻极体电极轴70能够旋转地支承在未图示的发电机壳体。此外，固定轮150、驻极体电极、相对电极，在驻极体电极轴70的轴线方向上按固定轮150、驻极体电极、相对电极的顺序排列配置。
固定轮150通过从能够自由旋转地被支承的重心从旋转中心偏离的摆陀传递的旋转力进行旋转。另外，在固定轮150的旋转中心部形成有贯通孔，在该贯通孔中插通有驻极体电极轴70。并且，固定轮150和驻极体电极轴70通过螺旋弹簧11关于其旋转运动相互弹性地连接。此外，驻极体电极轴70和螺旋弹簧11可以使用MEMS(Micro Electro MechanicalSystem：微机电系统)技术一体成型。
并且，如图13所示，在固定轮150的表面上(本实施方式中为下表面)在螺旋弹簧11的径向外侧形成有环状的壁60。通过该壁60限制螺旋弹簧11向径向外侧的扩展。因此，除了在第一实施方式中所说明的效果之外，还能够期待抑制因螺旋弹簧11向径向外侧的充分延伸导致的发电机构36的损伤的效果。此外，在图13中，壁60在周向的整周呈环状形成，但是不限于该结构，只要是限制螺旋弹簧11的扩展的部件，例如，可以为仅在周向的一部分设置有壁的结构。另外，壁部60可以兼用在第二实施方式中说明的引导部22b的作用。即，壁部60可以为以驻极体电极与相对电极能够维持适当的间隔的方式在驻极体电极22滑动的构成。此外，当将第三实施方式与本发明的一般化表现对照时，摆陀(未图示)相当于第一旋转部件，驻极体电极(未图示)相当于第二旋转部件，相对电极(未图示)相当于固定部件，并且，壁60相当于限制部。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是在该实施方式中所示的具体的构成是作为一个例子表示的，并不意味着将本发明的技术的范围限定于其中。本领域技术人员可以将上述公开的实施方式适当变形，在本说明书中公开的发明的技术的范围应理解为包含通过这样的变形得到的结构。
Claims (10)
1.一种电子设备，其特征在于，包括：
能够自由旋转地被支承的、重心从旋转中心偏离了的至少一个第一旋转部件；
能够自由旋转地被支承的至少一个第二旋转部件；
将所述第一旋转部件和所述第二旋转部件关于所述第一旋转部件和所述第二旋转部件的旋转运动相互弹性地连接的弹性部件；和
与所述第二旋转部件相对设置的固定部件，
在所述第二旋转部件和所述固定部件的任一者的表面设置有驻极体膜。
2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于：
所述第一旋转部件的转动惯量的值与所述第二旋转部件的转动惯量的值相互不同。
3.如权利要求2所述的电子设备，其特征在于：
所述第一旋转部件的转动惯量的值比所述第二旋转部件的转动惯量的值大。
4.如权利要求1～3中任一项所述的电子设备，其特征在于：
在所述弹性部件的松弛状态中，从所述第一旋转部件的旋转中心看到的重心方向与从所述第二旋转部件的旋转中心看到的重心方向所成的角θ满足0°＜θ＜180°。
5.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于：
在所述第二旋转部件的表面设置有所述驻极体膜。
6.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于：
所述第二旋转部件的重心偏离了旋转中心。
7.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于：
在所述第一旋转部件的表面设置有驻极体膜，
设置有与所述第一旋转部件相对设置的追加的固定部件。
8.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于：
所述第二旋转部件、所述固定部件和所述弹性部件设置有多个，
所述多个第二旋转部件，关于所述多个第二旋转部件的旋转运动通过所述弹性部件相互弹性地连接。
9.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于：
具有限制所述弹性部件向径向外侧的扩展的限制部。
10.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于：
在所述第二旋转部件的旋转中心部设置有贯通孔，
所述弹性部件收纳在所述贯通孔的内周面一侧。
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| COR | Change of bibliographic data | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: DE Ref document number: 1233058 Country of ref document: HK |
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| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20181009 Termination date: 20210326 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |