JP2015130784A - Power generator - Google Patents

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総一郎 岡村
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洋一郎 橋爪
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信之 岡山
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忠光 佐々木
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信彦 松尾
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power generator with a large power generation amount.SOLUTION: A pressing member of a power generator 1 includes: a one portion pressing part 14; and the other portion pressing part 15. The pressing members 14, 15 are movable among a first position where a piezoelectric plate 111 has a shape in a first state, a second position where a second cushioning material 14 presses a part of the piezoelectric plate 111 to make the piezoelectric plate 111 to be a shape in a second state deformed with respect to the shape in the first state, and a third position where, when the piezoelectric plate 111 is deformed to the shape in the second state, the other portion pressing part 15 presses a portion other than the part of the piezoelectric plate 111 to make the piezoelectric plate 111 to be a third shape.

Description

本発明は、人等の移動体が通過する通路に設置される圧電体板を有し、移動体が圧電体板の上を通過することにより圧電体板で発生した電気を出力する発電装置に関する。   The present invention relates to a power generator that includes a piezoelectric plate installed in a passage through which a moving body such as a person passes, and that outputs electricity generated by the piezoelectric plate when the moving body passes over the piezoelectric plate. .

近年、圧電素子により構成され板状に形成された圧電体板を用いた発電装置が各種提案されている。例えば、人や車両等の移動体が通過する通路に圧電体板を設置し、その圧電体板の上を移動体が通過することにより圧電体板で生じた電気を出力するように構成された発電装置が提案されている(非特許文献1等参照)。   In recent years, various power generation apparatuses using piezoelectric plates made of piezoelectric elements and formed in a plate shape have been proposed. For example, a piezoelectric plate is installed in a passage through which a moving body such as a person or a vehicle passes, and electricity generated by the piezoelectric plate is output when the moving body passes over the piezoelectric plate. A power generation device has been proposed (see Non-Patent Document 1, etc.).

特開2011−250520号公報JP 2011-250520 A 特開2013−146180号公報JP 2013-146180 A 特開2011−153469号公報JP 2011-153469 A

小林三昭、林寛子、武藤佳恭著、“エネルギー・ハーベスティングの最新動向(床発電システム)”、[online]、株式会社シーエムシー出版、[平成25年11月29日検索]、インターネット〈URL:http://www.neuro.sfc.keio.ac.jp/publications/pdf/cmc.pdf〉Miaki Kobayashi, Hiroko Hayashi, Yoshiaki Muto, “Latest Trends in Energy Harvesting (Floor Power Generation System)”, [online], CMC Publishing Co., Ltd., [searched November 29, 2013], Internet <URL : http: //www.neuro.sfc.keio.ac.jp/publications/pdf/cmc.pdf>

従来の発電装置を用いる場合、人等の移動体の通過により発生した電気を使って電波で信号を送信し、自動ドア等を開閉したり、離れた場所に設置された警報装置を作動させたりする用途において、発電量が制約されていた。このため、電波の到達距離や送信できる情報が限られており、発電量のより多い発電装置が求められていた。本発明の目的は、発電量のより多い発電装置を提供することにある。   When using a conventional power generation device, use electric power generated by the passage of a moving body such as a person to send a signal by radio waves, open and close an automatic door, etc., or activate an alarm device installed at a remote location However, the amount of power generation was limited in the applications to be performed. For this reason, the reachable distance of radio waves and the information that can be transmitted are limited, and a power generation device with a larger amount of power generation has been required. An object of the present invention is to provide a power generation device with a larger amount of power generation.

請求項1に記載の発明は、圧電体板と、前記圧電体板を支持する支持部材と、前記圧電体板に関して前記支持部材とは反対の側から、前記支持部材の方向へ圧電体板を押圧する押圧部材と、を備え、前記押圧部材は、一部押圧部と他部押圧部とを有し、前記圧電体板が第1の状態の形状を有しているときの第1の位置と、前記一部押圧部が前記圧電体板の一部を押圧して、前記圧電体板を第1の状態の形状に対して変形された第2の状態の形状とする第2の位置と、前記圧電体板が前記第2の状態の形状に変形しているときに、前記他部押圧部が前記圧電体板の一部以外の部分を押圧して、前記圧電体板を第3の形状とする第3の位置と、の間で移動可能である発電装置である。   According to the first aspect of the present invention, a piezoelectric plate, a support member that supports the piezoelectric plate, and a piezoelectric plate that extends from the opposite side of the piezoelectric plate to the support member in the direction of the support member. A pressing member that presses, and the pressing member has a partial pressing portion and another pressing portion, and a first position when the piezoelectric plate has the shape of the first state. And a second position in which the partial pressing portion presses a part of the piezoelectric plate so that the piezoelectric plate is deformed with respect to the shape of the first state. When the piezoelectric plate is deformed into the shape of the second state, the other portion pressing portion presses a portion other than a part of the piezoelectric plate, and the piezoelectric plate is moved to the third state. It is an electric power generating apparatus which can move between the 3rd position made into a shape.

請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記支持部材は、弾性変形可能な弾性部材により構成され、前記圧電体板に平行に配置された板状を有し、前記一部押圧部は、弾性変形可能な弾性部材により構成され、前記圧電体板の一部を押圧する一部押圧面を有し、前記他部押圧部は、弾性変形可能な弾性部材により構成され、前記圧電体板に平行に配置された板状を有し、前記圧電体板の一部以外の部分を押圧する他部押圧面を有し、前記一部押圧部の前記一部押圧面は、前記押圧部材が前記第1の位置にあるときに、前記他部押圧面よりも前記圧電体板に近い位置にあることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the support member is formed of an elastic member that can be elastically deformed, has a plate shape that is arranged in parallel to the piezoelectric plate, and the partial pressing portion. Is composed of an elastic member that can be elastically deformed, has a partial pressing surface that presses a part of the piezoelectric plate, and the other portion pressing portion is formed of an elastic member that can be elastically deformed. It has a plate-like shape arranged in parallel with the plate, has an other portion pressing surface that presses a portion other than a portion of the piezoelectric plate, and the partial pressing surface of the partial pressing portion is the pressing member Is located at a position closer to the piezoelectric plate than the other portion pressing surface.

請求項3に記載の発明は、請求項2において、前記一部押圧部を構成する弾性部材は、前記他部押圧部を構成する弾性部材よりも柔らかいことを特徴とする。   The invention according to claim 3 is characterized in that, in claim 2, the elastic member constituting the partial pressing portion is softer than the elastic member constituting the other portion pressing portion.

請求項4に記載の発明は、請求項1において、前記支持部材は、弾性変形可能な弾性部材により構成され、前記圧電体板に平行に配置された板状を有し、前記一部押圧部は、弾性変形可能な弾性部材により構成され、前記圧電体板の一部を押圧する一部押圧面を有し、前記他部押圧部は、弾性変形可能な弾性部材により構成され、前記圧電体板に平行に配置された板状を有し、前記圧電体板の一部以外の部分を押圧する他部押圧面を有し、前記一部押圧部を構成する弾性部材は、前記他部押圧部を構成する弾性部材よりも硬く、前記一部押圧部の前記一部押圧面は、前記押圧部材が前記第1の位置にあるときに、前記他部押圧面と面一の位置関係を有することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect, the support member is formed of an elastic member that can be elastically deformed, and has a plate shape that is arranged in parallel to the piezoelectric plate, and the partial pressing portion. Is composed of an elastic member that can be elastically deformed, has a partial pressing surface that presses a part of the piezoelectric plate, and the other portion pressing portion is formed of an elastic member that can be elastically deformed. The elastic member that has a plate-like shape arranged in parallel with the plate, has an other portion pressing surface that presses a portion other than a portion of the piezoelectric plate, and constitutes the portion pressing portion is the other portion pressing The partial pressing surface of the partial pressing portion has a positional relationship that is flush with the other pressing surface when the pressing member is in the first position. It is characterized by that.

請求項5に記載の発明は、請求項2〜請求項4のいずれかにおいて、前記一部押圧面と前記他部押圧面との間には、少なくとも前記一部押圧部の一部を収容可能な一部押圧部収容空間が形成されていることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the second to fourth aspects, at least a part of the partial pressing portion can be accommodated between the partial pressing surface and the other portion pressing surface. A partial pressing portion accommodating space is formed.

請求項6に記載の発明は、請求項1〜請求項4のいずれかにおいて、前記一部押圧部は、弾性変形可能な弾性部材により構成され、前記圧電体板に対向する前記一部押圧部の一端部に対する他端部は、一部固定部材に固定され、前記一部押圧部を固定する前記一部固定部材の部分は、前記圧電体板から離間する方向へ窪み、前記一部押圧部を収容可能な一部押圧部収容凹部を有することを特徴とする。   A sixth aspect of the present invention is the partial pressure portion according to any one of the first to fourth aspects, wherein the partial pressing portion is formed of an elastic member that can be elastically deformed and faces the piezoelectric plate. The other end portion of the one end portion is fixed to a partial fixing member, and the portion of the partial fixing member that fixes the partial pressing portion is recessed in a direction away from the piezoelectric plate, and the partial pressing portion It has the partial press part accommodation recessed part which can accommodate this.

請求項7に記載の発明は、請求項1〜5のいずれかにおいて、前記圧電体板の一部は、前記圧電体板の中央部であることを特徴とする。   A seventh aspect of the present invention is characterized in that in any one of the first to fifth aspects, a part of the piezoelectric plate is a central portion of the piezoelectric plate.

請求項8に記載の発明は、請求項1〜6のいずれかにおいて、前記圧電体板は、整流回路に電気的に接続されていることを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, the piezoelectric plate is electrically connected to a rectifier circuit.

本発明によれば、発電量のより多い発電装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a power generation device with a larger amount of power generation.

本発明による実施形態1の発電装置1の発電床10から上板16及び第3緩衝材15を取り除いた様子を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows a mode that the upper board 16 and the 3rd shock absorbing material 15 were removed from the electric power generation floor 10 of the electric power generating apparatus 1 of Embodiment 1 by this invention. 発電床10が踏まれる前の状態の圧電体板111の様子を示す拡大概略断面図である。2 is an enlarged schematic cross-sectional view showing a state of a piezoelectric plate 111 in a state before a power generation floor 10 is stepped on. FIG. 発電床10が踏まれ始めたときの状態の圧電体板111の様子を示す拡大概略断面図である。2 is an enlarged schematic cross-sectional view showing a state of a piezoelectric plate 111 in a state when a power generation floor 10 starts to be stepped on. FIG. 発電床10が更に踏み込まれたときの状態の圧電体板111の様子を示す拡大概略断面図である。It is an expansion schematic sectional drawing which shows the mode of the piezoelectric material board 111 of a state when the electric power generation floor 10 is further stepped on. 本発明による実施形態1の発電装置1を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the electric power generating apparatus 1 of Embodiment 1 by this invention. 本発明による実施形態2の発電装置1Aにより発生した電気の電圧を示すグラフである。It is a graph which shows the voltage of the electricity generated by power generator 1A of Embodiment 2 by the present invention. 本発明による実施形態3の発電装置の第2緩衝材14B及び第3緩衝材15Bを示す拡大概略断面図である。It is an expansion schematic sectional drawing which shows the 2nd shock absorbing material 14B and the 3rd shock absorbing material 15B of the electric power generating apparatus of Embodiment 3 by this invention. 本発明による実施形態4の発電装置の発電床が踏まれる前の第2緩衝材14の様子を示す拡大概略断面図である。It is an expansion schematic sectional drawing which shows the mode of the 2nd shock absorbing material 14 before the power generation floor of Embodiment 4 by this invention is stepped on. 本発明による実施形態4の発電装置の発電床が踏まれたときの第2緩衝材14の様子を示す拡大概略断面図である。It is an expansion schematic sectional drawing which shows the mode of the 2nd shock absorbing material 14 when the electric power generation floor of the electric power generating apparatus of Embodiment 4 by this invention is stepped on. 本発明による実施形態5の発電装置の発電床が踏まれる前の状態の圧電体板111の様子を示す拡大概略断面図である。It is an expansion schematic sectional drawing which shows the mode of the piezoelectric material board 111 of the state before the power generation floor of Embodiment 5 by this invention is stepped on. 本発明による実施形態5の発電装置により発生した電気の電圧を示すグラフである。It is a graph which shows the voltage of the electricity generated by the power generator of Embodiment 5 by the present invention.

以下、本発明に係る発電装置の実施形態について説明する。まず、実施形態1について説明する。   Hereinafter, an embodiment of a power generator according to the present invention will be described. First, the first embodiment will be described.

(実施形態1)
図1は、本発明による実施形態1の発電装置1の発電床10から上板16及び第3緩衝材15を取り除いた様子を示す概略平面図である。図2は、発電床10が踏まれる前の状態の圧電体板111の様子を示す拡大概略断面図である。図3は、発電床10が踏まれ始めたときの状態の圧電体板111の様子を示す拡大概略断面図である。図4は、発電床10が更に踏み込まれたときの状態の圧電体板111の様子を示す拡大概略断面図である。図5は、本発明による実施形態1の発電装置1を示す回路図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic plan view illustrating a state in which the upper plate 16 and the third buffer material 15 are removed from the power generation floor 10 of the power generation apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged schematic cross-sectional view showing a state of the piezoelectric plate 111 in a state before the power generation floor 10 is stepped on. FIG. 3 is an enlarged schematic cross-sectional view showing a state of the piezoelectric plate 111 in a state when the power generation floor 10 starts to be stepped on. FIG. 4 is an enlarged schematic cross-sectional view showing the state of the piezoelectric plate 111 when the power generation floor 10 is further stepped on. FIG. 5 is a circuit diagram showing the power generator 1 according to Embodiment 1 of the present invention.

ここで、説明の便宜上、後述の下板17から上板16へと向かう方向を上方向D11と定義し、その反対の方向を下方向D12と定義し、これらを上下方向D1と定義する。   Here, for convenience of explanation, a direction from the lower plate 17 to the upper plate 16 which will be described later is defined as an upward direction D11, an opposite direction is defined as a downward direction D12, and these are defined as a vertical direction D1.

図1〜図4に示すように、実施形態1の発電装置1は、圧電体板111と、金属板112と、支持部材としての第1緩衝材13と、一部押圧部としての第2緩衝材14と、他部押圧部としての第3緩衝材15と、上板16と、下板17と、電極(図示せず)と、を有する発電床10と、金属板112及び電極(図示せず)に電気的に接続された整流回路20と(図5参照)、蓄電装置30(図5参照)とを備えている。第2緩衝材14及び第3緩衝材15は、押圧部材を構成する。   As shown in FIGS. 1-4, the electric power generating apparatus 1 of Embodiment 1 is the piezoelectric material board 111, the metal plate 112, the 1st buffer material 13 as a supporting member, and the 2nd buffer as a partial press part. A power generation floor 10 having a material 14, a third cushioning material 15 as an other portion pressing portion, an upper plate 16, a lower plate 17, and electrodes (not shown), a metal plate 112 and electrodes (not shown). 2) and a power storage device 30 (see FIG. 5). The second cushioning material 14 and the third cushioning material 15 constitute a pressing member.

圧電体板111は、円板状に形成された圧電素子により構成されている。圧電体板111には、いわゆる長辺方向伸び振動、厚み方向振動、径方向振動、縦振動、厚みすべり振動等が作用することにより発電する。圧電体板111の直径は、25.3mm程度であり、厚さは、0.53mm程度である。   The piezoelectric plate 111 is constituted by a piezoelectric element formed in a disc shape. Electric power is generated by the so-called long side direction extension vibration, thickness direction vibration, radial direction vibration, longitudinal vibration, thickness shear vibration, and the like acting on the piezoelectric plate 111. The piezoelectric plate 111 has a diameter of about 25.3 mm and a thickness of about 0.53 mm.

金属板112は、円板形状を有しており、例えば、真鍮等により構成されている。金属板112は、圧電体板111と同軸的な位置関係で配置される。金属板112上に圧電体板111が接着されて固定され、電気的に接続されている。金属板112の直径は、35.0mm程度であり、厚さは、0.3mm程度である。このような金属板112に固定された圧電体板111(以下「被固定圧電体板11」と言う)としては、例えば、村田製作所製造の圧電振動板7BB−35−3等が用いられる。被固定圧電体板11は、発電床10(自動ドアのマット)の大きさに適した複数個設けられて敷き詰められており、これらは全て電気的に並列接続されている。   The metal plate 112 has a disk shape and is made of, for example, brass. The metal plate 112 is disposed in a coaxial positional relationship with the piezoelectric plate 111. A piezoelectric plate 111 is bonded and fixed on the metal plate 112 and is electrically connected. The diameter of the metal plate 112 is about 35.0 mm, and the thickness is about 0.3 mm. As the piezoelectric plate 111 (hereinafter referred to as “fixed piezoelectric plate 11”) fixed to the metal plate 112, for example, a piezoelectric diaphragm 7BB-35-3 manufactured by Murata Manufacturing Co., Ltd. is used. A plurality of fixed piezoelectric plates 11 are provided and laid out in accordance with the size of the power generation floor 10 (automatic door mat), and these are all electrically connected in parallel.

第1緩衝材13は、弾性変形可能な弾性部材、例えば、圧電体板111に平行に配置された板状のプレーンゴム等により構成されている。第1緩衝材13の厚さは、2.2mm程度である。第1緩衝材13上には、被固定圧電体板11が載置される。従って、第1緩衝材13は、圧電体板111及び金属板112を支持するが、圧電体板111が押圧されたときに、金属板112と一体で、圧電体板111に長辺方向伸び振動や厚み方向振動等が作用することを許容する。   The first buffer material 13 is made of an elastic member that can be elastically deformed, for example, a plate-shaped plain rubber disposed in parallel to the piezoelectric plate 111. The thickness of the first buffer material 13 is about 2.2 mm. The fixed piezoelectric plate 11 is placed on the first buffer material 13. Accordingly, the first buffer material 13 supports the piezoelectric plate 111 and the metal plate 112, but when the piezoelectric plate 111 is pressed, the first buffer material 13 is integrated with the metal plate 112, and the piezoelectric plate 111 is elongated in the longitudinal direction. And vibrations in the thickness direction are allowed to act.

第2緩衝材14は、第3緩衝材15を構成する弾性部材よりも柔らかい、弾性変形可能な弾性部材により構成されており、例えば、シリコンゴムにより構成された環状のバイトン(登録商標)Oリング等により構成される。第2緩衝材14の軸方向、即ち、上下方向D1における高さは、1.2mm程度である。第2緩衝材14は、圧電体板111の軸心と同軸的な位置関係で、第2緩衝材14の下端が圧電体板111の一部としての圧電体板111の上面の中央部114に当接するように配置される。また、第2緩衝材14の上端は、上板16の下面に当接している。従って、上板16が下方へ押圧されたときには、一部押圧面141としての第2緩衝材14の下端面は、圧電体板111の上面の中央部114を押圧する。これにより、圧電体板111は、上板16が下方へ押圧されていないときの圧電体板111の第1の状態の形状に対して変形された第2の状態の形状とされる。   The second cushioning material 14 is made of an elastic member that is softer than the elastic member constituting the third cushioning material 15 and is elastically deformable. For example, an annular Viton (registered trademark) O-ring made of silicon rubber is used. Etc. The height of the second cushioning material 14 in the axial direction, that is, the vertical direction D1 is about 1.2 mm. The second buffer material 14 is in a positional relationship coaxial with the axis of the piezoelectric plate 111, and the lower end of the second buffer material 14 is located at the central portion 114 of the upper surface of the piezoelectric plate 111 as a part of the piezoelectric plate 111. It arrange | positions so that it may contact | abut. The upper end of the second cushioning material 14 is in contact with the lower surface of the upper plate 16. Therefore, when the upper plate 16 is pressed downward, the lower end surface of the second cushioning material 14 as the partial pressing surface 141 presses the central portion 114 of the upper surface of the piezoelectric plate 111. As a result, the piezoelectric plate 111 has a second state that is deformed with respect to the first state of the piezoelectric plate 111 when the upper plate 16 is not pressed downward.

第3緩衝材15は、弾性変形可能な弾性部材により構成されており、例えば、圧電体板111に平行に配置された板状のプレーンゴム等により構成されている。第3緩衝材15の厚さは、2.2mm程度である。第3緩衝材15の上端は、上板16の下面に当接して固定されている。他部押圧面151としての第3緩衝材15の下端面は、圧電体板111の一部以外の部分としての、圧電体板111の上面の中央部114以外の部分(以下、「圧電体板上面他部分115」と言う。)に当接可能である。また、第2緩衝材14の一部押圧面141は、押圧部材が後述の第1の位置にあるときに、第3緩衝材15の他部押圧面151よりも圧電体板111に近い位置、即ち、下方向D12の位置にある。従って、圧電体板111が第2の状態の形状に変形しているときに、上板16が更に下方へ押圧されることにより、第3緩衝材15は、圧電体板上面他部分115を広い面積において同時に下方へ押圧する。これにより、圧電体板111は、圧電体板111の第2の状態の形状に対して、圧電体板111がより板状に近い形状に戻された状態の第3の状態の形状とされる。   The third cushioning material 15 is made of an elastic member that can be elastically deformed, and is made of, for example, a plate-like plain rubber disposed in parallel to the piezoelectric plate 111. The thickness of the third buffer material 15 is about 2.2 mm. The upper end of the third cushioning material 15 is fixed in contact with the lower surface of the upper plate 16. The lower end surface of the third buffer material 15 as the other portion pressing surface 151 is a portion other than a portion of the piezoelectric plate 111 other than the central portion 114 of the upper surface of the piezoelectric plate 111 (hereinafter referred to as “piezoelectric plate”). It is possible to contact the upper surface other portion 115 ”. Further, the partial pressing surface 141 of the second cushioning material 14 is positioned closer to the piezoelectric plate 111 than the other pressing surface 151 of the third cushioning material 15 when the pressing member is in a first position described later. That is, it is in the position of the downward direction D12. Therefore, when the piezoelectric plate 111 is deformed to the shape of the second state, the upper plate 16 is further pressed downward, so that the third buffer material 15 widens the other portion 115 of the upper surface of the piezoelectric plate. Press downward simultaneously in area. As a result, the piezoelectric plate 111 has a shape of the third state in which the piezoelectric plate 111 is returned to a shape closer to a plate shape with respect to the shape of the piezoelectric plate 111 in the second state. .

第2緩衝材14及び第3緩衝材15により構成される押圧部材は、圧電体板111が図2に示す第1の状態の形状を有しているときには、第1の位置にある。また、押圧部材は、圧電体板111が図3に示す第2の状態の形状を有しているときには、第2の位置にある。また、押圧部材は、圧電体板111が図4に示す第3の状態の形状を有しているときには、第3の位置にある。このように、第2緩衝材14及び第3緩衝材15により構成される押圧部材は、第1の位置、第2の位置、第3の位置の間で移動可能である。押圧部材は、第1の位置から第3の位置へと移動することにより、圧電体板111に関して第1緩衝材13とは反対の側である上側から、第1緩衝材13の方向である下方向D12へ、圧電体板111を押圧する。   The pressing member constituted by the second buffer material 14 and the third buffer material 15 is in the first position when the piezoelectric plate 111 has the shape of the first state shown in FIG. The pressing member is in the second position when the piezoelectric plate 111 has the shape of the second state shown in FIG. The pressing member is in the third position when the piezoelectric plate 111 has the shape of the third state shown in FIG. As described above, the pressing member constituted by the second buffer material 14 and the third buffer material 15 is movable between the first position, the second position, and the third position. The pressing member moves from the first position to the third position, so that the lower side in the direction of the first buffer material 13 from the upper side, which is the side opposite to the first buffer material 13, with respect to the piezoelectric plate 111. The piezoelectric plate 111 is pressed in the direction D12.

上板16は、第1緩衝材13〜第2緩衝材14よりは硬質ではあるが、人の体重が下方へ向かって作用したときには弾性変形可能な、板状の弾性部材により構成されており、例えば、アクリル板により構成されている。上板16の厚さは3mm程度である。上板16は、複数設けられた被固定圧電体板11の全てを上側から覆っており、第2緩衝材14及び第3緩衝材15に接着されて固定されている。下板17は、上板16と同一の材質の、弾性変形可能な板状の弾性部材により構成されており、例えば、アクリル板により構成されている。下板17の厚さは3mm程度である。下板17は、複数設けられた被固定圧電体板11の全てを下側から覆っており、第1緩衝材13に接着されて固定されている。   The upper plate 16 is made of a plate-like elastic member that is harder than the first cushioning material 13 to the second cushioning material 14 but is elastically deformable when a person's weight acts downward, For example, it is composed of an acrylic plate. The thickness of the upper plate 16 is about 3 mm. The upper plate 16 covers all of the plurality of fixed piezoelectric plates 11 provided from above, and is bonded and fixed to the second buffer material 14 and the third buffer material 15. The lower plate 17 is made of an elastically deformable plate-like elastic member made of the same material as the upper plate 16, and is made of, for example, an acrylic plate. The thickness of the lower plate 17 is about 3 mm. The lower plate 17 covers all of the plurality of fixed piezoelectric plates 11 provided from below, and is bonded and fixed to the first buffer material 13.

図5に示すように、圧電体板111は、導線により整流回路20に電気的に接続されている。具体的には、圧電体板111の下面は、金属板112を介して導線に電気的に接続されている。また、圧電体板111の上面は、電極(図示せず)を介して導線に電気的に接続されている。これらの導線、電極は、4つのダイオード21により構成される整流回路20を通して、電気的に蓄電装置30に接続されている。ダイオード21としては、例えば、ROHM社製のショットキーダイオードRB721Q−40T−77が用いられる。また、蓄電装置30としては、例えば、19.4μファラッドの容量のコンデンサが用いられる。なお、説明の便宜上、図1〜図4においては、導線や電極の図示を省略している。   As shown in FIG. 5, the piezoelectric plate 111 is electrically connected to the rectifier circuit 20 by a conducting wire. Specifically, the lower surface of the piezoelectric plate 111 is electrically connected to the conducting wire via the metal plate 112. In addition, the upper surface of the piezoelectric plate 111 is electrically connected to a conducting wire via an electrode (not shown). These conducting wires and electrodes are electrically connected to the power storage device 30 through a rectifier circuit 20 including four diodes 21. As the diode 21, for example, a Schottky diode RB721Q-40T-77 manufactured by ROHM is used. As the power storage device 30, for example, a capacitor having a capacity of 19.4 μFarad is used. For convenience of explanation, the conductive wires and the electrodes are not shown in FIGS.

次に、上記発電装置1の動作について説明する。発電床10において人が上板16を踏んでいないときには、図2に示すように、第2緩衝材14及び第3緩衝材15により構成される押圧部材は、第1の位置にある。このときには、圧電体板111は、下方向D12へ押圧されておらず、第1の状態の形状である平板状を有している。次に、人が上板16を踏み始めたときには、図3に示すように押圧部材は、第2の位置にある。第2緩衝材14の一部押圧面141の方は、第3緩衝材15の他部押圧面151よりも下方向D12に位置しており、一部押圧部が下方向D12へ突出しているため、このときには、第1押圧部のみによって圧電体板111の上面の中央部114が下方向D12へ押圧される。このとき、圧電体板111及び金属板112を支持する第1緩衝材13は、弾性変形可能であるため、図3に示すように、圧電体板111の中央部114は、下方向D12へ深く沈み込むように変形し、圧電体板111は、第2の状態の形状を有する。この際、圧電体板111には、いわゆる長辺方向伸び振動が作用し、圧電体板111は発電する。   Next, the operation of the power generator 1 will be described. When a person is not stepping on the upper plate 16 on the power generation floor 10, the pressing member constituted by the second cushioning material 14 and the third cushioning material 15 is in the first position as shown in FIG. At this time, the piezoelectric plate 111 is not pressed in the downward direction D12 and has a flat plate shape which is the shape of the first state. Next, when a person starts stepping on the upper plate 16, the pressing member is in the second position as shown in FIG. The partial pressing surface 141 of the second cushioning material 14 is located in the lower direction D12 relative to the other pressing surface 151 of the third cushioning material 15, and the partial pressing portion protrudes in the downward direction D12. At this time, the central portion 114 on the upper surface of the piezoelectric plate 111 is pressed in the downward direction D12 only by the first pressing portion. At this time, since the first buffer member 13 that supports the piezoelectric plate 111 and the metal plate 112 is elastically deformable, as shown in FIG. 3, the central portion 114 of the piezoelectric plate 111 is deep in the downward direction D12. The piezoelectric plate 111 is deformed so as to sink, and has the shape of the second state. At this time, so-called long-side direction extension vibration acts on the piezoelectric plate 111, and the piezoelectric plate 111 generates electric power.

更に、人が上板16を踏み込み続けると、図4に示すように押圧部材は、第3の位置にある。第3緩衝材15の他部押圧面151は、圧電体板上面他部分115に当接する。このとき、第2緩衝材14は、第3緩衝材15よりも柔らかいため、第2緩衝材14による圧電体板111の中央部114の下方向D12への沈み込みの変形は、それ以上進まなくなる。これに対して第3緩衝材15は、圧電体板上面他部分115の全体を下方向D12へ同時に押圧することにより、図4に示すように、圧電体板111は、第2の状態の形状よりも、より板状に近い、第3の状態の形状を有する。   Further, when the person continues to step on the upper plate 16, the pressing member is in the third position as shown in FIG. The other portion pressing surface 151 of the third cushioning material 15 abuts on the piezoelectric plate upper surface other portion 115. At this time, since the second shock absorbing material 14 is softer than the third shock absorbing material 15, the deformation of the sinking of the central portion 114 of the piezoelectric plate 111 in the downward direction D12 by the second shock absorbing material 14 does not proceed any further. . On the other hand, as shown in FIG. 4, the third buffer member 15 presses the entire other portion 115 of the piezoelectric plate upper surface 115 in the downward direction D12, so that the piezoelectric plate 111 has the shape of the second state. It has a shape in the third state that is closer to a plate shape.

このように、第2状態の形状から変形されて、圧電体板111が板状に戻されて第3の状態の形状となる際には、圧電体板111は、第1状態の形状から第2の状態の形状へ変形したときの極性とは逆の極性の電気を発生する。しかし、圧電体板111には、整流回路20が電気的に接続されているため、圧電体板111で発生した電気は、第1状態の形状から第2の状態の形状へ変形したときの極性と同一の極性に整流され、蓄電装置30に蓄電される。また、圧電体板111が板状に戻され、更にその状態で全体が下方向D12へ押圧されて第3の状態の形状とされているときには、圧電体板111には、いわゆる厚み方向振動が作用し、圧電体板111は発電する。なお、圧電体板111の第3の形状は、「板状」と説明したが、完全に平坦な板状という意味ではない。第2の状態の形状と比較すると、第3の形状の方が、完全に平坦な板状により近い、という程度の意味であり、完全に平坦な板状と比較して若干変形されている場合も含むことを意味する。   As described above, when the piezoelectric plate 111 is deformed from the shape of the second state and returned to the plate shape to be the shape of the third state, the piezoelectric plate 111 is changed from the shape of the first state to the first state. Electricity having a polarity opposite to that when the shape is deformed into the shape of 2 is generated. However, since the rectifier circuit 20 is electrically connected to the piezoelectric plate 111, the electricity generated in the piezoelectric plate 111 has a polarity when deformed from the shape of the first state to the shape of the second state. And is stored in the power storage device 30. Further, when the piezoelectric plate 111 is returned to a plate shape and further pressed in the downward direction D12 in the state to be in the third state, the piezoelectric plate 111 has a so-called thickness direction vibration. The piezoelectric plate 111 acts to generate power. Although the third shape of the piezoelectric plate 111 has been described as “plate shape”, it does not mean a completely flat plate shape. Compared to the shape of the second state, the third shape is closer to a completely flat plate shape, and is slightly deformed compared to a completely flat plate shape Is also included.

上述した実施形態1の発電装置1によれば、以下のような効果を奏する。前述のように、発電装置1は、圧電体板111と、圧電体板111を支持する支持部材としての第1緩衝材13と、圧電体板111に関して第2緩衝材14とは反対の側から、第2緩衝材14の方向へ圧電体板111を押圧する押圧部材を備える。押圧部材は、一部押圧部としての第2緩衝材14と、他部押圧部としての第3緩衝材15とを有し、圧電体板111が第1の状態の形状を有しているときの第1の位置と、第2緩衝材14が圧電体板111の一部としての中央部114を押圧して、圧電体板111を第1の状態の形状に対して変形された第2の状態の形状とする第2の位置と、圧電体板111が第2の状態の形状に変形しているときに、第3緩衝材15が圧電体板111の一部以外の部分としての圧電体板上面他部分115を押圧して、圧電体板111を第3の形状とする第3の位置と、の間で移動可能である。   According to the electric power generating apparatus 1 of Embodiment 1 mentioned above, there exist the following effects. As described above, the power generation device 1 includes the piezoelectric plate 111, the first buffer material 13 as a support member that supports the piezoelectric plate 111, and the side opposite to the second buffer material 14 with respect to the piezoelectric plate 111. A pressing member that presses the piezoelectric plate 111 in the direction of the second buffer material 14 is provided. When the pressing member has the second cushioning material 14 as the partial pressing portion and the third cushioning material 15 as the other portion pressing portion, the piezoelectric plate 111 has the shape of the first state. And the second buffer material 14 presses the central portion 114 as a part of the piezoelectric plate 111, and the piezoelectric plate 111 is deformed with respect to the shape of the first state. The second position to be the shape of the state, and the piezoelectric body as a portion other than a part of the piezoelectric body plate 111 when the piezoelectric body plate 111 is deformed to the shape of the second state The plate upper surface other portion 115 is pressed to move between the third position where the piezoelectric plate 111 has a third shape.

上記構成により、発電床10を人が一回踏み込む際に、圧電体板111を第1の状態の形状から第2の状態の形状へ変形させ、その後、第3の状態の形状へ変形させることができる。この際、圧電体板111が第1の状態の形状から第2の状態の形状へ変形するときに、圧電体板111には、長辺方向伸び振動が作用する。更に、圧電体板111が第2の状態の形状から第3の状態の形状へ変形するときに、圧電体板111には、長辺方向伸び振動が作用し、その後に、厚み方向振動が作用する。このため、従来の発電装置1と比較して、非常に高い電圧、及び、多量の電荷を得ることができる。この結果、人等の移動体の通過により発生した電気を使って電波で信号を送信し、自動ドア等を開閉したり、離れた場所に設置された警報装置を作動させたりする用途において、電波の到達距離をより長くすることができ、また、電波によって、より様々な情報を送信することができる。   With the above configuration, when a person steps on the power generation floor 10 once, the piezoelectric plate 111 is deformed from the shape of the first state to the shape of the second state, and then deformed to the shape of the third state. Can do. At this time, when the piezoelectric plate 111 is deformed from the shape of the first state to the shape of the second state, the long vibration in the long side direction acts on the piezoelectric plate 111. Further, when the piezoelectric plate 111 is deformed from the shape of the second state to the shape of the third state, the piezoelectric plate 111 is subjected to long-side extension vibration, and then the thickness direction vibration is applied. To do. For this reason, compared with the conventional electric power generating apparatus 1, a very high voltage and a lot of electric charges can be obtained. As a result, in applications that use electricity generated by the passage of mobile objects such as people to transmit signals by radio waves, open and close automatic doors, etc., or operate alarm devices installed at remote locations, Can be made longer, and more various information can be transmitted by radio waves.

また、支持部材としての第1緩衝材13は、弾性変形可能な弾性部材により構成され、圧電体板111に平行に配置された板状を有する。第2緩衝材14は、弾性変形可能な弾性部材により構成され、圧電体板111の一部を押圧する一部押圧面141を有する。第3緩衝材15は、弾性変形可能な弾性部材により構成され、圧電体板111に平行に配置された板状を有し、圧電体板111の一部以外の部分を押圧する他部押圧面151を有する。一部押圧部としての第2緩衝材14の一部押圧面141は、押圧部材が第1の位置にあるときに、他部押圧面151よりも圧電体板111に近い位置にある。   The first buffer material 13 as a support member is formed of an elastic member that can be elastically deformed, and has a plate shape that is arranged in parallel to the piezoelectric plate 111. The second buffer material 14 is made of an elastic member that can be elastically deformed, and has a partial pressing surface 141 that presses a part of the piezoelectric plate 111. The third buffer member 15 is formed of an elastic member that can be elastically deformed, has a plate shape arranged in parallel to the piezoelectric plate 111, and presses a portion other than a part of the piezoelectric plate 111. 151. When the pressing member is in the first position, the partial pressing surface 141 of the second cushioning material 14 as the partial pressing portion is positioned closer to the piezoelectric plate 111 than the other pressing surface 151.

上記構成により、簡単な構成の発電装置1において、発電床10を人が一回踏み込む際に、圧電体板111を第1の状態の形状から第2の状態の形状へ変形させ、その後、第3の状態の形状へ変形させることができる。   With the above configuration, in the power generation device 1 with a simple configuration, when a person steps on the power generation floor 10 once, the piezoelectric plate 111 is deformed from the shape in the first state to the shape in the second state. It can be deformed to the shape of state 3.

また、一部押圧部としての第2緩衝材14を構成する弾性部材は、他部押圧部としての第3緩衝材15を構成する弾性部材よりも柔らかい。この構成により、第2緩衝材14が十分に圧縮された後に、第3緩衝材15により圧電体板上面他部分115を押圧することができ、圧電体板111を第2の状態の形状から第3の状態の形状へと変形させることができる。   Moreover, the elastic member which comprises the 2nd shock absorbing material 14 as a one part press part is softer than the elastic member which comprises the 3rd shock absorbing material 15 as another part press part. With this configuration, after the second cushioning material 14 is sufficiently compressed, the third cushioning material 15 can press the other surface 115 of the piezoelectric plate upper surface, and the piezoelectric plate 111 can be moved from the second state to the second state. It can be deformed to the shape of state 3.

また、圧電体板111の一部は、圧電体板111の中央部114である。この構成により、圧電体板111を第1の状態の形状から第2の状態の形状へと大きく変形させることにより、圧電体板111に、十分な長辺方向伸び振動を作用させることができる。   A part of the piezoelectric plate 111 is a central portion 114 of the piezoelectric plate 111. With this configuration, by sufficiently deforming the piezoelectric plate 111 from the shape in the first state to the shape in the second state, it is possible to apply sufficient long-side direction extension vibration to the piezoelectric plate 111.

また、圧電体板111は、整流回路20に電気的に接続されている。この構成により、圧電体板111が第2の状態の形状から第3の状態の形状へと変形する際に、圧電体板111が第1の状態の形状から第2の状態の形状へと変形するときとは反対の極性の電気が発生するが、その発生した電気を逆の極性の電気に整流することができる。   The piezoelectric plate 111 is electrically connected to the rectifier circuit 20. With this configuration, when the piezoelectric plate 111 is deformed from the shape of the second state to the shape of the third state, the piezoelectric plate 111 is deformed from the shape of the first state to the shape of the second state. Electricity with the opposite polarity to that generated is generated, but the generated electricity can be rectified into electricity with the opposite polarity.

(実施形態2)
次に、本発明に係る発電装置の実施形態2について説明する。実施形態2では、第3緩衝材15は設けられておらず、上板16が他部押圧部を構成する点において、実施形態1とは異なる。これ以外の点については、実施形態1と同一であるため、同一の部材については、同一の符号を付すこととし、説明を省略する。図6は、本発明による実施形態2の発電装置1Aにより発生した電気の電圧を示すグラフである。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the power generator according to the present invention will be described. In the second embodiment, the third cushioning material 15 is not provided, and is different from the first embodiment in that the upper plate 16 constitutes the other portion pressing portion. Since the other points are the same as those of the first embodiment, the same members are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. FIG. 6 is a graph showing the voltage of electricity generated by the power generator 1A according to Embodiment 2 of the present invention.

発電装置においては、第3緩衝材15は設けられていない。このため、押圧部材は、第2緩衝材14と上板16により構成され、上板16は、他部押圧部を構成する。上板16の下面は、他部押圧面を構成する。人が上板16を踏み始め、押圧部材が第2の位置にあり、更に、人が上板16を踏み込み続けると、押圧部材は、第3の位置へ移動する。この際、上板16の下面は、圧電体板上面他部分115に当接する。これにより、上板16の下面が、圧電体板上面他部分115の全体を下方向D12へ同時に押圧することにより、圧電体板111は、第2の状態の形状よりも、より板状に近い、第3の状態の形状を有することになる。   In the power generation device, the third cushioning material 15 is not provided. For this reason, a press member is comprised by the 2nd shock absorbing material 14 and the upper board 16, and the upper board 16 comprises an other part press part. The lower surface of the upper plate 16 constitutes another portion pressing surface. When a person starts to step on the upper plate 16, the pressing member is in the second position, and further, when the person continues to step on the upper plate 16, the pressing member moves to the third position. At this time, the lower surface of the upper plate 16 comes into contact with the other portion 115 of the upper surface of the piezoelectric plate. Thereby, the lower surface of the upper plate 16 simultaneously presses the entire upper surface other portion 115 of the piezoelectric plate in the downward direction D12, so that the piezoelectric plate 111 is more plate-like than the shape in the second state. , Will have the shape of the third state.

また、発電装置において被固定圧電体板11は、14個設けられており、4つの被固定圧電体板11が一列に並べられ電気的に並列接続されたセットが、平行に2列に並べられた2セットと、3つの被固定圧電体板11が一列に並べられ電気的に並列接続されたセットが、平行に2列に並べられた2セットと、の計4セットで、発電床10が構成されている。これら4つのセットは、整流回路20に電気的に接続されている。これら4つのセットにおいて発生した電気は、整流回路20において、それぞれのセット毎に独立して整流される。   In the power generator, 14 fixed piezoelectric plates 11 are provided, and a set in which four fixed piezoelectric plates 11 are arranged in a row and electrically connected in parallel is arranged in two rows in parallel. 2 sets, 3 sets of fixed piezoelectric plates 11 arranged in a row and electrically connected in parallel, and 2 sets arranged in 2 rows in parallel, for a total of 4 sets. It is configured. These four sets are electrically connected to the rectifier circuit 20. Electricity generated in these four sets is rectified independently in each rectifier circuit 20 for each set.

次に、発電装置を用いて、本発明の効果を試す試験を行った。試験においては、発電装置を実施例2とし、実施例2から第1緩衝材13及び第2緩衝材14を取り除いたものを比較例1とし、実施例2から第1緩衝材13を取り除いたものを比較例2とした。そして、体重略60kgの成人男子が、「片足で発電床10を踏み、その後に発電床10を踏んでいる足を発電床10から離す」ことを10回繰り返し行い、発電を行った。試験結果は、図6、表1、及び、表2に示すとおりである。

Figure 2015130784
Figure 2015130784
Next, the test which tests the effect of this invention was done using the electric power generating apparatus. In the test, the power generation device was set as Example 2, and the first buffer material 13 and the second buffer material 14 were removed from Example 2 as Comparative Example 1, and the first buffer material 13 was removed from Example 2. Was referred to as Comparative Example 2. Then, an adult male having a weight of about 60 kg repeatedly performed “stepping on the power generation floor 10 with one foot and then releasing the foot on the power generation floor 10 from the power generation floor 10” 10 times to generate power. The test results are as shown in FIG. 6, Table 1 and Table 2.
Figure 2015130784
Figure 2015130784

例えば、図6における実施形態2のグラフにおいては、時間が経つにつれて、電圧が0Vから3V近辺まで急激に高くなる。この間は、発電床10を1回踏むことにより電圧が急激に変化している。その後一旦、3V近辺で電位の変化が少なくなる。次に、発電床10を踏んでいる足を発電床10から離すことにより、電圧が3V近辺から5V近辺まで、急激に高くなる。その後、コンデンサの2つの電極がショートさせられることにより、電圧は0Vになる。この一連の動作が、10回繰り返され、最後に一回発電床10が踏まれて試験が終了している。比較例1、比較例2においても、実施形態2とは電圧の値の違いはあるものの、同様に電圧の昇降が繰り返されている。   For example, in the graph of Embodiment 2 in FIG. 6, the voltage increases rapidly from 0V to around 3V with time. During this time, the voltage changes rapidly by stepping on the power generation floor 10 once. After that, the potential change decreases around 3V. Next, by separating the foot that is stepping on the power generation floor 10 from the power generation floor 10, the voltage suddenly increases from around 3V to around 5V. Thereafter, the two electrodes of the capacitor are short-circuited, so that the voltage becomes 0V. This series of operations is repeated 10 times. Finally, the power generation floor 10 is stepped on once and the test is completed. In Comparative Example 1 and Comparative Example 2, although the voltage value is different from that in the second embodiment, the voltage is repeatedly raised and lowered in the same manner.

図6、表1、及び、表2に示すように、比較例1では、発電された電気の電圧は、1V(ボルト)弱であり、平均で0.736Vである。また、発電量は14.28μC(クーロン)であり、圧電体板111の1個あたりの発電量は、1.02μCである。このことから、比較例1では、圧電体板111が変形しにくく、長辺方向伸び振動等が発生しにくいことが分かる。また、比較例2では、発電された電気の電圧は、比較例1と比較して2倍程度であり、平均で1.747Vである。また、発電量は33.89μCであり、圧電体板111の1個あたりの発電量は、2.42μCである。このことから、比較例2では、第1緩衝材13の弾性変形により、比較例1よりも圧電体板111に長辺方向伸び振動が生じやすくなっていることが分かる。   As shown in FIG. 6, Table 1, and Table 2, in the comparative example 1, the voltage of the generated electricity is less than 1 V (volt), and is 0.736 V on average. The power generation amount is 14.28 μC (Coulomb), and the power generation amount per piezoelectric plate 111 is 1.02 μC. From this, it can be seen that in Comparative Example 1, the piezoelectric plate 111 is not easily deformed, and long-side extension vibration or the like is unlikely to occur. In Comparative Example 2, the voltage of the generated electricity is about twice that of Comparative Example 1, and is 1.747V on average. The power generation amount is 33.89 μC, and the power generation amount per piezoelectric plate 111 is 2.42 μC. From this, it can be seen that, in Comparative Example 2, the longitudinal vibration in the long side direction is more likely to occur in the piezoelectric plate 111 than in Comparative Example 1 due to the elastic deformation of the first buffer material 13.

これらに対して、実施例2では、発電された電気の電圧は、5V弱であり、平均で4.532Vである。また、発電量は87.92μCであり、圧電体板111の1個あたりの発電量は、6.28μCである。この値は、比較例1と比較して6倍以上である。比較例2と比較しても2〜3倍程度である。このことから、実施例2では、長辺方向伸び振動及び厚み方向振動が確実に生じて、高い電圧を得ることができ、また、大量の電荷を発生可能であることが分かる。   On the other hand, in Example 2, the voltage of the generated electricity is a little less than 5V, which is 4.532V on average. The power generation amount is 87.92 μC, and the power generation amount per piezoelectric plate 111 is 6.28 μC. This value is 6 times or more compared with Comparative Example 1. Even compared with Comparative Example 2, it is about 2-3 times. From this, it can be seen that in Example 2, the long side direction vibration and the thickness direction vibration are surely generated, a high voltage can be obtained, and a large amount of charge can be generated.

(実施形態3)
次に、本発明に係る発電装置の実施形態3について説明する。実施形態3では、一部押圧面141Bと他部押圧面151Bとの位置関係が異なる点と、一部押圧部としての第2緩衝材14Bと他部押圧部としての第3緩衝材15Bとの硬さの関係が異なる点と、において、実施形態1とは異なる。これ以外の点については、実施形態1と同一であるため、同一の部材については、同一の符号を付すこととし、説明を省略する。図7は、本発明による実施形態3の発電装置の第2緩衝材14B及び第3緩衝材15Bを示す拡大概略断面図である。
(Embodiment 3)
Next, Embodiment 3 of the power generator according to the present invention will be described. In the third embodiment, the positional relationship between the partial pressing surface 141B and the other portion pressing surface 151B is different, and the second buffer material 14B as the partial pressing portion and the third buffer material 15B as the other pressing portion. The difference from Embodiment 1 is that the hardness relationship is different. Since the other points are the same as those of the first embodiment, the same members are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. FIG. 7 is an enlarged schematic cross-sectional view showing the second shock absorbing material 14B and the third shock absorbing material 15B of the power generating apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.

第2緩衝材14Bを構成する弾性部材は、第3緩衝材15Bを構成する弾性部材よりも硬い。また、第3緩衝材15Bを構成する弾性部材は、第2の位置から第3の位置へ移動する際に、圧電体板上面他部分115に当接して圧電体板上面他部分115を下方向D12へ押圧することにより上下方向D1において圧縮される。この圧縮により、既に圧縮されている第2緩衝材14Bと同程度の硬さになるような材質の弾性部材が、第3緩衝材15Bとして用いられている。また、一部押圧部の一部押圧面141Bは、押圧部材が第1の位置にあるときに、図7に示すように、他部押圧面151Bと面一の位置関係を有する。   The elastic member constituting the second cushioning material 14B is harder than the elastic member constituting the third cushioning material 15B. Further, when the elastic member constituting the third buffer material 15B moves from the second position to the third position, the elastic member contacts the piezoelectric plate upper surface other portion 115 and moves the piezoelectric plate upper surface other portion 115 downward. By pressing to D12, compression is performed in the vertical direction D1. An elastic member made of a material that has the same hardness as the already compressed second shock absorbing material 14B is used as the third shock absorbing material 15B. Moreover, when the pressing member is in the first position, the partial pressing surface 141B of the partial pressing portion has a flush positional relationship with the other pressing surface 151B as shown in FIG.

このような構成により、圧電体板111の上面の中央部114(図2等参照)と、圧電体板上面他部分115(図2等参照)とは、押圧部材が第1から第2の位置へ移動するときに、同時に押圧され始めるが、圧電体板上面他部分115よりも中央部114の方が下方向D12へ押圧され、圧電体板111の中央部114は、下方向D12へ深く沈み込むように変形し、圧電体板111は、第2の状態の形状を有することになる。   With such a configuration, the central portion 114 (see FIG. 2 and the like) of the upper surface of the piezoelectric plate 111 and the other portion 115 (see FIG. 2 and the like) of the upper surface of the piezoelectric plate have a pressing member positioned at the first to second positions. The central portion 114 is pressed downward D12 more than the other portion 115 of the piezoelectric plate upper surface, and the central portion 114 of the piezoelectric plate 111 sinks deeply downward D12. Thus, the piezoelectric plate 111 has a shape in the second state.

(実施形態4)
次に、本発明に係る発電装置の実施形態4について説明する。実施形態4では、上板16Cは一部押圧部収容凹部161Cを有する点において、実施形態2とは異なる。これ以外の点については、実施形態2と同一であるため、同一の部材については、同一の符号を付すこととし、説明を省略する。図8は、本発明による実施形態4の発電装置の発電床が踏まれる前の第2緩衝材14の様子を示す拡大概略断面図である。図9は、本発明による実施形態4の発電装置の発電床が踏まれたときの第2緩衝材14の様子を示す拡大概略断面図である。
(Embodiment 4)
Next, Embodiment 4 of the power generator according to the present invention will be described. In the fourth embodiment, the upper plate 16C is different from the second embodiment in that the upper plate 16C has a partial pressing portion accommodating recess 161C. Since the other points are the same as those of the second embodiment, the same members are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. FIG. 8 is an enlarged schematic cross-sectional view showing a state of the second cushioning material 14 before the power generation floor of the power generation apparatus according to the fourth embodiment of the present invention is stepped on. FIG. 9 is an enlarged schematic cross-sectional view showing the state of the second cushioning material 14 when the power generation floor of the power generation apparatus according to Embodiment 4 of the present invention is stepped on.

圧電体板111に対向する一部押圧部としての第2緩衝材14の一端部(下端部)に対する他端部(上端部)は、一部固定部材としての上板16Cに固定されている。第2緩衝材14を固定する上板16Cの部分は、一部押圧部収容凹部161Cを有している。一部押圧部収容凹部161Cは、上板16Cの下面において、圧電体板111から離間する方向である上方向D11へ窪んでいる。一部押圧部収容凹部161Cの大きさは、第2緩衝材14及び上板16Cにより構成された押圧部材が第3の位置にあるときに、一部押圧部としての第2緩衝材14の全体が収容されて一部押圧部収容凹部161Cが埋まる程度である。   The other end (upper end) with respect to one end (lower end) of the second buffer material 14 as a partial pressing portion facing the piezoelectric plate 111 is fixed to the upper plate 16C as a partial fixing member. The portion of the upper plate 16C that fixes the second cushioning material 14 has a partial pressing portion accommodating recess 161C. The partial pressing portion accommodating recess 161C is recessed in an upward direction D11 that is a direction away from the piezoelectric plate 111 on the lower surface of the upper plate 16C. The size of the partial pressing portion accommodating recess 161C is such that when the pressing member constituted by the second cushioning material 14 and the upper plate 16C is in the third position, the entire second cushioning material 14 as the partial pressing portion. Is accommodated so that the partial pressing portion accommodating recess 161C is filled.

このような構成により、押圧部材が第3の位置にあるときに、圧縮された第2緩衝材14を一部押圧部収容凹部161Cに収容することができ、上板16C及び一部押圧部収容凹部161Cに収容された第2緩衝材14により、圧電体板111を下方向D12へ押圧して、圧電体板111を板状に近い第3の状態の形状とすることができる。   With such a configuration, when the pressing member is in the third position, the compressed second cushioning material 14 can be accommodated in the partial pressing portion accommodating recess 161C, and the upper plate 16C and the partial pressing portion are accommodated. The piezoelectric material plate 111 can be pressed in the downward direction D12 by the second cushioning material 14 accommodated in the recess 161C, so that the piezoelectric material plate 111 can be shaped like a third plate.

(実施形態5)
次に、本発明に係る発電装置の実施形態5について説明する。実施形態5では、一部押圧面141Dと他部押圧面151Dとの間には、一部押圧部としての第2緩衝材14Dの一部を収容可能な一部押圧部収容空間161Dが形成されている点において、実施形態1とは異なる。また、他部押圧部は、第3緩衝材15Dの部分であって、環状の部分153Dにより構成され、他部押圧面151Dは、当該環状の部分153Dの下面により構成されている点において、実施形態1とは異なる。また、第2緩衝材14D、第3緩衝材15D等の寸法や材質等が、実施形態1における第2緩衝材14、第3緩衝材15の寸法や材質等とは異なる。これ以外の点については、実施形態1と同一であるため、同一の部材については、同一の符号を付すこととし、説明を省略する。
図10は、本発明による実施形態5の発電装置の発電床が踏まれる前の状態の圧電体板111の様子を示す拡大概略断面図である。図11は、本発明による実施形態5の発電装置により発生した電気の電圧を示すグラフである。
(Embodiment 5)
Next, a fifth embodiment of the power generator according to the present invention will be described. In the fifth embodiment, a partial pressing portion accommodation space 161D capable of accommodating a part of the second cushioning material 14D as the partial pressing portion is formed between the partial pressing surface 141D and the other portion pressing surface 151D. This is different from the first embodiment. Further, the other portion pressing portion is a portion of the third cushioning material 15D, and is configured by an annular portion 153D, and the other portion pressing surface 151D is configured by a lower surface of the annular portion 153D. Different from Form 1. Further, the dimensions and materials of the second cushioning material 14D and the third cushioning material 15D are different from the dimensions and materials of the second cushioning material 14 and the third cushioning material 15 in the first embodiment. Since the other points are the same as those of the first embodiment, the same members are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
FIG. 10 is an enlarged schematic cross-sectional view showing the state of the piezoelectric plate 111 in a state before the power generation floor of the power generation apparatus according to the fifth embodiment of the present invention is stepped on. FIG. 11 is a graph showing the voltage of electricity generated by the power generator of Embodiment 5 according to the present invention.

図10に示すように、第2緩衝材14Dの近傍に位置する第3緩衝材15Dの部分は、上下方向D1における厚さが薄く構成されており、この部分155Dの下面は、第3緩衝材15Dの下面であってこの部分以外の部分153Dの下面(他部押圧面151D)に対して、上方に位置している。このため、一部押圧面141Dと他部押圧面151Dとの間には、一部押圧部収容空間161Dが形成されており、一部押圧面141Dと他部押圧面151Dとは、離間した位置関係を有している。一部押圧部収容空間161Dは、上下方向D1に直交する平面では、第2緩衝材14Dを取り巻くように、第2緩衝材14Dの周囲に環状に形成されている。第3緩衝材15Dの部分であって、上下方向D1に直交する平面では、一部押圧部収容空間161Dよりも一部押圧部収容空間161Dの半径方向外側の部分153Dは、他部押圧部を構成し、一部押圧部収容空間161Dを取り巻くように、板状の環状を有して、第2緩衝材14Dに対して同軸的な位置関係で配置されている。   As shown in FIG. 10, the portion of the third cushioning material 15D located in the vicinity of the second cushioning material 14D is configured to have a small thickness in the vertical direction D1, and the lower surface of this portion 155D is the third cushioning material. The lower surface of 15D is positioned above the lower surface of other portion 153D (other portion pressing surface 151D) other than this portion. For this reason, a partial pressing portion accommodating space 161D is formed between the partial pressing surface 141D and the other portion pressing surface 151D, and the partial pressing surface 141D and the other portion pressing surface 151D are separated from each other. Have a relationship. The partial pressing portion accommodating space 161D is formed in an annular shape around the second cushioning material 14D so as to surround the second cushioning material 14D on a plane orthogonal to the vertical direction D1. On the plane perpendicular to the up-down direction D1, which is a portion of the third cushioning material 15D, a portion 153D radially outside the partial pressing portion receiving space 161D is located outside the partial pressing portion receiving space 161D. It has a plate-like annular shape and is arranged in a coaxial positional relationship with respect to the second cushioning material 14D so as to surround the partial pressing portion accommodating space 161D.

第2緩衝材14Dの軸方向、即ち、上下方向D1における高さは、5mm程度である。第2緩衝材14Dの直径は、15mm程度である。第2緩衝材14Dは、例えば、篠田ゴム株式会社製のNR黒セルスポンジ等により構成されている。第2緩衝材14Dの硬度は、JIS K7312に対応する測定器(C型)による測定値で22〜24程度である。   The height of the second cushioning material 14D in the axial direction, that is, the vertical direction D1, is about 5 mm. The diameter of the second buffer material 14D is about 15 mm. The second buffer material 14D is made of, for example, NR black cell sponge made by Shinoda Rubber Co., Ltd. The hardness of the second buffer material 14D is about 22 to 24 as measured by a measuring instrument (C type) corresponding to JIS K7312.

第3緩衝材15Dの環状の部分153Dの内径は、30mm程度であり、第3緩衝材15Dの環状の部分153Dの外径は、35mm程度である。また、第3緩衝材15Dの環状の部分153Dの軸方向、即ち、上下方向D1における高さは、1.25mm程度である。第3緩衝材15Dの部分であって、第3緩衝材15Dの環状の部分と第2緩衝材14Dとの間の部分155Dの軸方向、即ち、上下方向D1における高さは、0.95mm以下である。第3緩衝材15Dは、黒セルスポンジよりも硬いゴムにより構成されている。また、第1緩衝材13の硬度は、JIS K7312に対応する測定器(C型)による測定値で5程度である。   The inner diameter of the annular portion 153D of the third cushioning material 15D is about 30 mm, and the outer diameter of the annular portion 153D of the third cushioning material 15D is about 35 mm. The height of the annular portion 153D of the third cushioning material 15D in the axial direction, that is, the vertical direction D1, is about 1.25 mm. The height of the portion 155D of the third cushioning material 15D between the annular portion of the third cushioning material 15D and the second cushioning material 14D, that is, the height in the vertical direction D1, is 0.95 mm or less. It is. The third buffer material 15D is made of rubber harder than the black cell sponge. Moreover, the hardness of the 1st buffer material 13 is about 5 by the measured value by the measuring device (C type | mold) corresponding to JISK7312.

次に、上記発電装置のうちの1つの圧電体板111から得られる電圧を測定して、本発明の効果を試す試験を行った。試験においては、発電装置を構成する1つの圧電体板111と、1つの金属板112と、第1緩衝材13と、1つの第2緩衝材14Dと、1つの第3緩衝材15Dと、上板16と、下板17と、により構成される1ユニットを実施例5とした。   Next, a voltage obtained from one piezoelectric plate 111 of the power generation device was measured, and a test for testing the effect of the present invention was performed. In the test, one piezoelectric plate 111, one metal plate 112, the first buffer material 13, one second buffer material 14D, one third buffer material 15D, and the top constituting the power generation device. One unit constituted by the plate 16 and the lower plate 17 was taken as Example 5.

また、実施例5から第3緩衝材15Dを取り除いたものを比較例3とした。また、実施例5の第3緩衝材15Dの環状の部分153Dよりも厚さの薄い環状の部分を有する第3緩衝材を用いたものを比較例4、比較例5とした。比較例4における第3緩衝材の環状の部分の軸方向、即ち、上下方向D1における高さは、0.88mm程度である。比較例5における第3緩衝材の環状の部分の軸方向、即ち、上下方向D1における高さは、0.95mm程度である。   Further, Comparative Example 3 was obtained by removing the third buffer material 15D from Example 5. Further, Comparative Example 4 and Comparative Example 5 were obtained using a third buffer material having an annular portion that is thinner than the annular portion 153D of the third buffer material 15D of Example 5. The height of the annular portion of the third cushioning material in Comparative Example 4 in the axial direction, that is, the vertical direction D1 is about 0.88 mm. The axial direction of the annular portion of the third cushioning material in Comparative Example 5, that is, the height in the vertical direction D1 is about 0.95 mm.

試験では、上記1ユニット(実施例5、比較例3、比較例4、比較例5)を、第2緩衝材14Dの軸方向において25mm/秒の速度で、203N程度の押圧力で1回押圧した。これにより、第2緩衝材及び第3緩衝材により構成される押圧部材を、第1の位置から第2の位置を経て、第3の位置とさせた。その際に、圧電体板111から出力される電圧を測定した。この電圧の値は、圧電体板111から直接的に出力された電圧の値であり、前述の実施形態2のように、蓄電装置30(コンデンサ)の端子間の電圧を測定した値とは異なる。試験結果は、図11に示すとおりである。   In the test, one unit (Example 5, Comparative Example 3, Comparative Example 4, and Comparative Example 5) was pressed once at a speed of 25 mm / second in the axial direction of the second cushioning material 14D with a pressing force of about 203 N. did. Thereby, the pressing member constituted by the second buffer material and the third buffer material was changed from the first position to the third position through the second position. At that time, the voltage output from the piezoelectric plate 111 was measured. This voltage value is a voltage value directly output from the piezoelectric plate 111 and is different from a value obtained by measuring a voltage between terminals of the power storage device 30 (capacitor) as in the second embodiment. . The test results are as shown in FIG.

図11において実線で示すように、実施例5の場合には、正の電圧である30Vを超える電圧と負の電圧である−40Vを超える電圧との両方を測定することができた。実施例5において、得られた電力は200μJであり、得られた電荷量は3.5μCである。このため、第1実施形態の整流回路20を接続することにより、正の電圧と負の電圧との両方を、有効利用することができることが分かる。   As shown by a solid line in FIG. 11, in the case of Example 5, both a voltage exceeding 30V which is a positive voltage and a voltage exceeding −40V which is a negative voltage could be measured. In Example 5, the obtained electric power is 200 μJ, and the obtained electric charge is 3.5 μC. For this reason, it turns out that both the positive voltage and the negative voltage can be effectively used by connecting the rectifier circuit 20 of the first embodiment.

これに対して、比較例3の場合には、正の電圧を測定することができたが、負の電圧を測定することはできなかった。また、比較例4、及び、比較例5の場合には、正の電圧と負の電圧とを測定することができたが、正の電圧に対して負の電圧の絶対値は小さく、十分な負の電圧を得ることはできていない。この結果から、第2緩衝材14Dによって圧電体板111が押圧された後に、第3緩衝材15Dの他部押圧部としての環状の部分153Dの他部押圧面151Dによって圧電体板111が押圧されなければ、圧電体板111が負の電圧を出力することはなく、また、第2緩衝材14Dによって圧電体板111が押圧された後に、第3緩衝材15Dの他部押圧部としての環状の部分153Dの他部押圧面151Dによって、十分に、圧電体板111が押圧されなければ、圧電体板111が負の電圧を十分に出力することはできないことが分かる。   In contrast, in the case of Comparative Example 3, a positive voltage could be measured, but a negative voltage could not be measured. Moreover, in the case of the comparative example 4 and the comparative example 5, although the positive voltage and the negative voltage were able to be measured, the absolute value of the negative voltage with respect to the positive voltage is small, and it is enough Negative voltage cannot be obtained. From this result, after the piezoelectric plate 111 is pressed by the second buffer material 14D, the piezoelectric plate 111 is pressed by the other portion pressing surface 151D of the annular portion 153D as the other portion pressing portion of the third buffer material 15D. Otherwise, the piezoelectric plate 111 does not output a negative voltage, and after the piezoelectric plate 111 is pressed by the second buffer material 14D, an annular ring as the other pressing portion of the third buffer material 15D. It can be seen that the piezoelectric plate 111 cannot sufficiently output a negative voltage unless the piezoelectric plate 111 is sufficiently pressed by the other portion pressing surface 151D of the portion 153D.

上述した実施形態5の発電装置1によれば、以下のような効果を奏する。前述のように、一部押圧面141Dと他部押圧面151Dとの間には、一部押圧部としての第2緩衝材14D一部を収容可能な一部押圧部収容空間161Dが形成されている。このため、押圧力により弾性変形した第2緩衝材14D一部が一部押圧部収容空間161Dに、容易に入り込むことにより収容される。この結果、第2緩衝材14Dが十分に弾性変形することができ、第3緩衝材15Dによって、確実且つ十分に、圧電体板111を押圧することができる。   According to the electric power generating apparatus 1 of Embodiment 5 mentioned above, there exist the following effects. As described above, the partial pressing portion accommodating space 161D that can accommodate a part of the second cushioning material 14D as the partial pressing portion is formed between the partial pressing surface 141D and the other portion pressing surface 151D. Yes. For this reason, a part of the second cushioning material 14D elastically deformed by the pressing force is accommodated by easily entering a part of the pressing portion accommodating space 161D. As a result, the second buffer material 14D can be sufficiently elastically deformed, and the piezoelectric plate 111 can be reliably and sufficiently pressed by the third buffer material 15D.

(変形形態)
本発明に係る発電装置は、上述した実施形態1〜4の内容に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能である。
(Deformation)
The power generator according to the present invention is not limited to the contents of Embodiments 1 to 4 described above, and various modifications and changes as described below are possible.

例えば、圧電床の構成、各構成の寸法や数、整流回路への圧電体板の電気的な接続、蓄電装置の構成等は、本実施形態の構成に限定されない。また、圧電床を構成する材質についても、本実施形態に記載の材質に限定されない。例えば、第2緩衝材14、14Bは、圧電体板111の上面の中央部114に対して当接し押圧したが、中央部114に限定されない。また、第2緩衝材14、14Bは、1つの圧電体板111に対して1つ設けられていたが、1つに限定されず、複数設けられていて、複数箇所を押圧してもよい。また、第2緩衝材の大きさや形状は、本実施形態の第2緩衝材14、14Bの大きさや形状に限定されない。   For example, the configuration of the piezoelectric floor, the size and number of each configuration, the electrical connection of the piezoelectric plate to the rectifier circuit, the configuration of the power storage device, and the like are not limited to the configuration of the present embodiment. Further, the material constituting the piezoelectric floor is not limited to the material described in the present embodiment. For example, the second buffer members 14 and 14B are in contact with and pressed against the central portion 114 of the upper surface of the piezoelectric plate 111, but are not limited to the central portion 114. In addition, one second buffer material 14 and 14B is provided for one piezoelectric plate 111, but the number is not limited to one, and a plurality of second buffer materials 14 and 14B may be pressed. Further, the size and shape of the second cushioning material are not limited to the size and shape of the second cushioning materials 14 and 14B of the present embodiment.

また、圧電体板111の下方に、圧電体板111を変形しやすくするための空間を形成してもよい。例えば、圧電体板111の下方に位置する第1緩衝材13の部分に、上下方向に貫通する貫通孔を形成したり、更に、その下方に位置する下板17の部分に、下方へ窪んだ凹部を形成したりしてもよい。   Further, a space for easily deforming the piezoelectric plate 111 may be formed below the piezoelectric plate 111. For example, a through-hole penetrating in the vertical direction is formed in a portion of the first buffer material 13 located below the piezoelectric plate 111, and further depressed downward in a portion of the lower plate 17 located therebelow. A recess may be formed.

また、実施形態4では、押圧力により弾性変形した第2緩衝材14D一部が一部押圧部収容空間161Dに入り込んだが、これに限定されない。一部押圧部収容空間には、少なくとも一部押圧部の一部を収容可能であればよい。従って、押圧力により弾性変形した第3緩衝材15D一部が一部押圧部収容空間161Dに入り込んでもよい。   In the fourth embodiment, a part of the second cushioning material 14D elastically deformed by the pressing force partially enters the pressing portion accommodating space 161D, but is not limited thereto. The partial pressing portion accommodating space only needs to be able to accommodate at least a part of the partial pressing portion. Therefore, a part of the third cushioning material 15D elastically deformed by the pressing force may partially enter the pressing portion accommodating space 161D.

1:発電装置、13:第1緩衝材(支持部材)、14、14B、14D:第2緩衝材(押圧部材、一部押圧部)、15、15D:第3緩衝材(押圧部材、他部押圧部)、16、16C:上板(押圧部材、他部押圧部)、114:中央部、115:圧電体板上面他部分、141、141D:一部押圧面、151、151D:他部押圧面、153D:環状の部分(一部押圧部)、161C:一部押圧部収容凹部、161D:一部押圧部収容空間、 1: power generation device, 13: first cushioning material (support member), 14, 14B, 14D: second cushioning material (pressing member, partial pressing portion), 15, 15D: third cushioning material (pressing member, other portion) Pressing part), 16, 16C: upper plate (pressing member, other part pressing part), 114: central part, 115: other part on the upper surface of the piezoelectric plate, 141, 141D: partial pressing surface, 151, 151D: other part pressing Surface, 153D: annular portion (partly pressing part), 161C: partly pressing part accommodating recess, 161D: partly pressing part accommodating space,

Claims (8)

圧電体板と、
前記圧電体板を支持する支持部材と、
前記圧電体板に関して前記支持部材とは反対の側から、前記支持部材の方向へ圧電体板を押圧する押圧部材と、を備え、
前記押圧部材は、一部押圧部と他部押圧部とを有し、前記圧電体板が第1の状態の形状を有しているときの第1の位置と、前記一部押圧部が前記圧電体板の一部を押圧して、前記圧電体板を第1の状態の形状に対して変形された第2の状態の形状とする第2の位置と、前記圧電体板が前記第2の状態の形状に変形しているときに、前記他部押圧部が前記圧電体板の一部以外の部分を押圧して、前記圧電体板を第3の形状とする第3の位置と、の間で移動可能である発電装置。
A piezoelectric plate;
A support member for supporting the piezoelectric plate;
A pressing member that presses the piezoelectric plate in the direction of the support member from the side opposite to the support member with respect to the piezoelectric plate;
The pressing member has a partial pressing portion and an other portion pressing portion, and the first position when the piezoelectric plate has a shape in the first state, and the partial pressing portion is the A second position in which a part of the piezoelectric plate is pressed to change the piezoelectric plate into a second state shape deformed with respect to the first state shape, and the piezoelectric plate is the second position. A third position in which the other portion pressing portion presses a portion other than a part of the piezoelectric plate to make the piezoelectric plate a third shape, Power generator that is movable between.
前記支持部材は、弾性変形可能な弾性部材により構成され、前記圧電体板に平行に配置された板状を有し、
前記一部押圧部は、弾性変形可能な弾性部材により構成され、前記圧電体板の一部を押圧する一部押圧面を有し、
前記他部押圧部は、弾性変形可能な弾性部材により構成され、前記圧電体板に平行に配置された板状を有し、前記圧電体板の一部以外の部分を押圧する他部押圧面を有し、
前記一部押圧部の前記一部押圧面は、前記押圧部材が前記第1の位置にあるときに、前記他部押圧面よりも前記圧電体板に近い位置にある請求項1に記載の発電装置。
The support member is formed of an elastic member that can be elastically deformed, and has a plate shape arranged in parallel to the piezoelectric plate,
The partial pressing portion is made of an elastic member that can be elastically deformed, and has a partial pressing surface that presses a part of the piezoelectric plate,
The other portion pressing portion is composed of an elastic member that can be elastically deformed, has a plate shape arranged in parallel to the piezoelectric plate, and presses a portion other than a portion of the piezoelectric plate. Have
2. The power generation according to claim 1, wherein the partial pressing surface of the partial pressing portion is located closer to the piezoelectric plate than the other portion pressing surface when the pressing member is in the first position. apparatus.
前記一部押圧部を構成する弾性部材は、前記他部押圧部を構成する弾性部材よりも柔らかい請求項2に記載の発電装置。   The power generation device according to claim 2, wherein the elastic member constituting the partial pressing portion is softer than the elastic member constituting the other portion pressing portion. 前記支持部材は、弾性変形可能な弾性部材により構成され、前記圧電体板に平行に配置された板状を有し、
前記一部押圧部は、弾性変形可能な弾性部材により構成され、前記圧電体板の一部を押圧する一部押圧面を有し、
前記他部押圧部は、弾性変形可能な弾性部材により構成され、前記圧電体板に平行に配置された板状を有し、前記圧電体板の一部以外の部分を押圧する他部押圧面を有し、
前記一部押圧部を構成する弾性部材は、前記他部押圧部を構成する弾性部材よりも硬く、
前記一部押圧部の前記一部押圧面は、前記押圧部材が前記第1の位置にあるときに、前記他部押圧面と面一の位置関係を有する請求項1に記載の発電装置。
The support member is formed of an elastic member that can be elastically deformed, and has a plate shape arranged in parallel to the piezoelectric plate,
The partial pressing portion is made of an elastic member that can be elastically deformed, and has a partial pressing surface that presses a part of the piezoelectric plate,
The other portion pressing portion is composed of an elastic member that can be elastically deformed, has a plate shape arranged in parallel to the piezoelectric plate, and presses a portion other than a portion of the piezoelectric plate. Have
The elastic member that constitutes the partial pressing portion is harder than the elastic member that constitutes the other portion pressing portion,
The power generation device according to claim 1, wherein the partial pressing surface of the partial pressing portion has a flush positional relationship with the other portion pressing surface when the pressing member is in the first position.
前記一部押圧面と前記他部押圧面との間には、少なくとも前記一部押圧部の一部を収容可能な一部押圧部収容空間が形成されている請求項2〜請求項4のいずれかに記載の発電装置。   Any one of Claims 2-4 in which the partial press part accommodation space which can accommodate at least one part of the said partial press part is formed between the said partial press surface and the said other part press surface. A power generation device according to any one of the above. 前記一部押圧部は、弾性変形可能な弾性部材により構成され、
前記圧電体板に対向する前記一部押圧部の一端部に対する他端部は、一部固定部材に固定され、
前記一部押圧部を固定する前記一部固定部材の部分は、前記圧電体板から離間する方向へ窪み、前記一部押圧部を収容可能な一部押圧部収容凹部を有する請求項1〜請求項4のいずれかに記載の発電装置。
The partial pressing portion is constituted by an elastic member that can be elastically deformed,
The other end portion with respect to one end portion of the partial pressing portion facing the piezoelectric plate is fixed to a partial fixing member,
The portion of the partial fixing member that fixes the partial pressing portion is recessed in a direction away from the piezoelectric plate, and has a partial pressing portion accommodating recess capable of accommodating the partial pressing portion. Item 5. The power generation device according to any one of Items 4 to 6.
前記圧電体板の一部は、前記圧電体板の中央部である請求項1〜請求項6のいずれかに記載の発電装置。   The power generation device according to claim 1, wherein a part of the piezoelectric plate is a central portion of the piezoelectric plate. 前記圧電体板は、整流回路に電気的に接続されている請求項1〜請求項7のいずれかに記載の発電装置。   The power generation apparatus according to claim 1, wherein the piezoelectric plate is electrically connected to a rectifier circuit.
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