KR20160086040A - Electric Energy Generating Device - Google Patents

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KR20160086040A
KR20160086040A KR1020150003159A KR20150003159A KR20160086040A KR 20160086040 A KR20160086040 A KR 20160086040A KR 1020150003159 A KR1020150003159 A KR 1020150003159A KR 20150003159 A KR20150003159 A KR 20150003159A KR 20160086040 A KR20160086040 A KR 20160086040A
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이상구
권명주
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/18Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators

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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

According to the present invention, provided is an electric energy generating device, comprising: a piezoelectric body having at least two surfaces; an elastic body placed on at least one of the surfaces of the piezoelectric body and transmitting displacement to the piezoelectric body; and a means placed on a surface, which is a different and corresponds to a surface where the elastic body is disposed, in order to accommodate the displacement of the piezoelectric body. The purpose of the present invention is to provide an electric energy generating device including a piezoelectric body.

Description

전기 에너지 발생 장치{Electric Energy Generating Device}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an electric energy generating device,

본 발명은 전기 에너지 발생 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스프링을 이용하여 압전체를 진동시킴으로써 전기 에너지를 얻을 수 있는 전기 에너지 발생 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electric energy generating device, and more particularly, to an electric energy generating device capable of obtaining electric energy by vibrating a piezoelectric body using a spring.

전기 에너지의 획득은 다양한 방식으로 이루어질 수 있다. 기존의 전기 생산 방식으로는 통상적인 화력 발전 및 원자력 발전을 예로 들 수 있으며, 신 재생에너지 분야의 전기 생산 방식으로는 풍력, 수력, 조력, 지열, 태양열 및 태양광을 이용한 발전을 예로 들 수 있다. 이러한 유형의 발전은 대부분 대규모로 이루어지며, 전력망(electrical grid)을 통해서 전기가 공급됨으로써 일상 생활에서 전기를 사용할 수 있다.  Acquisition of electrical energy can be done in a variety of ways. Existing electric production methods include conventional thermal power generation and nuclear power generation. Examples of electric power generation methods in the renewable energy field include wind power, hydroelectric power, tidal power, geothermal power, solar heat, and solar power generation . This type of development is mostly large-scale and electricity can be used in everyday life by supplying electricity through an electrical grid.

한편, 일상 생활에서 사용되는 다양한 전자 기기들 중 일부는 배터리를 통해서 전기 에너지를 이용할 수 있도록 구성된다. 그러나 배터리 생산에 필요한 물질은 인체에 유해하므로 배터리 생산 및 폐기 과정에서 많은 문제점을 야기하며, 배터리의 사용 중에도 배터리의 방전 이후에 배터리를 충전하거나 배터리를 교체하는 작업은 상대적으로 매우 번거롭다는 문제점이 있다. On the other hand, some of the various electronic devices used in daily life are configured to use electric energy through a battery. However, since the substances required for battery production are harmful to the human body, it causes many problems in the production and disposal of the battery, and the operation of charging the battery or replacing the battery after the discharge of the battery even during use of the battery is relatively cumbersome have.

위와 같은 종래 기술의 문제점을 고려하여, 에너지 하베스팅(energy harvesting)은 최근 매우 중요한 기술 분야로 인식되어 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 모바일(mobile) 환경에서의 전자 기기 사용이 일상 생활에서 중요한 부분을 차지하는 추세에 따라서, 기계적 에너지를 수확하여 전기 에너지로 변환/저장하는 기술은 보다 효율적인 에너지 변환을 가능하게 하는 소자/재료/구조 등을 필요로 하고 있다. 특히 배터리 부피에 따른 전자 기기 구조의 제약을 극복하고, 또한 방전된 배터리의 충전 문제 및 폐기될 배터리의 교체 문제를 다른 방식으로 해결하여야 할 필요성이 존재한다. Considering the problems of the prior art as described above, energy harvesting has recently been recognized as a very important technology field, and active research is underway. In particular, the use of electronic devices in the mobile environment is an important part of everyday life. Therefore, the technology of harvesting and converting mechanical energy into electric energy is an effective means of converting energy / Structure and so on. Particularly, there is a need to overcome the restriction of the electronic device structure according to the battery volume, and to solve the charging problem of the discharged battery and the replacement problem of the battery to be discarded by other methods.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 압전체를 구비한 전기 에너지 발생 장치를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an electric energy generating device having a piezoelectric body.

본 발명의 다른 목적은 스프링을 이용하여 압전체를 진동시키는 전기 에너지 발생 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an electric energy generating device for vibrating a piezoelectric body by using a spring.

본 발명의 다른 목적은 배터리를 이용하지 않으면서 사용자가 단순히 누르는 동작만으로 필요한 전기 에너지를 얻을 수 있는 전기 에너지 발생 장치를 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide an electric energy generating device which can obtain electric energy required only by a simple operation of a user without using a battery.

본 발명에 따르면, According to the present invention,

적어도 2 이상의 표면을 갖는 압전체;A piezoelectric body having at least two surfaces;

상기 압전체의 표면 중 적어도 한쪽 면에 위치하며 압전체에 변위를 전달하는 탄성체; 및 An elastic body disposed on at least one surface of the piezoelectric body and transmitting a displacement to the piezoelectric body; And

상기 탄성체가 위치하는 면에 대응되는 다른 표면에는 압전체의 변위를 수용할 수 있는 수단이 구비된 전기 에너지 발생 장치가 제공된다. And the other surface corresponding to the surface on which the elastic body is located is provided with means capable of accommodating the displacement of the piezoelectric body.

일 구현예에 따르면, 상기 탄성체에 힘을 전달하기 위한 가압수단을 더 구비하며, According to one embodiment, the apparatus further comprises a pressing means for transmitting a force to the elastic body,

상기 압전체는 제 1 표면에 구비된 제 1 전극 및 대향하는 제 2 표면에 구비된 제 2 전극을 가지는 압전물질층으로 이루어져 있고, The piezoelectric body is composed of a piezoelectric material layer having a first electrode provided on a first surface and a second electrode provided on a second surface,

상기 압전체는 기판의 일면 또는 양면에 구비된 것일 수 있다. The piezoelectric body may be provided on one surface or both surfaces of the substrate.

일 구현예에 따르면, 상기 탄성체는 가압수단에 의해 인가되는 힘(F)에 의한 탄성체의 변위를 x 라고 할 때 k= ΔF/Δx 로 정의되는 순간 스프링 상수 k와 관련하여, 변위 x1, x2 및 x3 가 x1 < x2 < x3 일 때 According to one embodiment, the elastic body has a displacement x 1 , x (x), in relation to an instantaneous spring constant k defined by k = ΔF / Δx when the displacement of the elastic body by the force F applied by the pressing means is x 2 and x 3 are x 1 < x 2 < x 3

변위 0 < x < x1 일 때 순간 스프링 상수 k1, When the displacement 0 <x <x 1 , the instantaneous spring constant k 1 ,

변위 x1 < x < x2 일 때 순간 스프링 상수 k2, 및When the displacement x 1 <x <x 2 time the spring constant k 2, and

변위 x2 < x < x3 일 때 순간 스프링 상수 k3When the displacement x 2 <x <x 3 , the instantaneous spring constant k 3 is

k1>0, k2≤0, k3>0 인 조건을 만족하는 탄성 특성을 갖는 것일 수 있다. k 1 > 0, k 2 & lt ; 0, and k 3 &gt; 0.

일 구현예에 따르면, 상기 기판은 상기 압전체를 지지하는 역할을 하되, 상기 탄성체로부터 전달되는 변위에 의한 압전체의 변위를 실질적으로 제한하지 않는 재질 및 구조를 갖는 것일 수 있다. According to an embodiment, the substrate may have a material and a structure that supports the piezoelectric body and does not substantially limit displacement of the piezoelectric body due to displacement transmitted from the elastic body.

일 구현예에 따르면, 상기 압전체는 압전단결정 또는 압전물질로 이루어질 수 있다. According to an embodiment, the piezoelectric body may be made of a piezoelectric single crystal or a piezoelectric material.

일 구현예에 따르면, 상기 압전체는 d33, d15 또는 d31 모드의 압전 특성을 갖는 것일 수 있다. According to one embodiment, the piezoelectric body may have a piezoelectric characteristic of the d33, d15 or d31 mode.

다른 구현예에 따르면, 별도의 탄성체 없이 상기 기판이 상기 탄성체의 역할을 수행하고, 상기 기판은 상기 가압수단에 의해 생성되는 캔틸레버식 변위를 압전체에 전달하는 구조를 갖는 것일 수 있다. According to another embodiment, the substrate may serve as the elastic body without a separate elastic body, and the substrate may have a structure for transmitting the cantilever displacement generated by the pressing means to the piezoelectric body.

다른 구현예에 따르면, 전술한 전기 에너지 발생 장치를 단위 발전체로 하여, 복수개의 단위 발전체가 직렬 또는 병렬 구조로 집합된 구조를 가질 수 있다. According to another embodiment, the above-described electric energy generating device may be a unit electric generator, and a plurality of unit generators may be aggregated into a series or parallel structure.

본 발명에 따르면, 압전체에 직접적으로 기계적인 힘을 가하더라도 전기 에너지를 얻을 수 없는 종래 기술의 문제점이 본 발명에 의해 해결된다. 즉, 사람이 버튼을 누르는 동작과 같은 형태로 힘이 인가될 때, 전압의 상승 속도가 너무 낮아서 압전체로부터 발생된 전기 에너지가 누설 전류 등으로 모두 소모되는 문제점이 해결되며, 압전체의 변위의 크기가 제한되고 전압의 증가가 단순하게 일 방향으로 제한되는 문제점이 해결된다. According to the present invention, the problem of the prior art in which electric energy can not be obtained even when a mechanical force is directly applied to the piezoelectric body is solved by the present invention. That is, when a force is applied in the same manner as a pressing operation of a button, the rising speed of the voltage is too low to solve the problem that the electric energy generated from the piezoelectric body is consumed by the leakage current or the like. And the problem that the increase of the voltage is simply limited in one direction is solved.

본 발명에서는 사용자가 기계적으로 버튼을 누르는 동작만으로 충분한 전기 에너지를 발생시킬 수 있도록 압전체 및 스프링을 이용하는 새로운 구조를 채용함으로써 전기 에너지를 얻을 수 있는 장점이 있다. 또한 본 발명에서는 인가되는 힘을 비선형의 힘-변위 특성을 가지는 스프링에 저장한 후에, 압전체에 짧은 시간동안 힘을 전달하는 구조를 채용함으로써, 압전체가 더 큰 변위로 진동하게 할 수 있다. 또한 압전체의 진동으로 인한 전류는 교류 성분으로써 얻어질 수 있으며, 단순한 가압으로 인한 압전체의 전기 에너지 보다 훨씬 더 큰 전기 에너지를 발생시킬 수 있다. The present invention has an advantage that electric energy can be obtained by adopting a new structure using a piezoelectric body and a spring so that a user can mechanically generate enough electric energy only by pressing a button. Further, in the present invention, the piezoelectric body can be made to vibrate at a larger displacement by adopting a structure in which the applied force is stored in a spring having a nonlinear force-displacement characteristic and then the force is transmitted to the piezoelectric body for a short time. Also, the current due to the vibration of the piezoelectric body can be obtained as an AC component, and can generate electric energy much larger than the electric energy of the piezoelectric body due to the simple pressing.

도 1 내지 도 2 는 탄성체의 변위와 상기 탄성체에 인가되는 힘의 관계를 개략적으로 나타내는 그래프이다.
도 3 내지 도 5 는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전기 에너지 발생 장치의 에 대한 개략적인 분해 사시도이다.
도 6 은 본 발명의 다른 구현예에 다른 전기 에너지 발생 장치의 개략적인 단면도이다.
도 7a 및 도 7b 는 전기 에너지 발생 장치에서 발생되는 전기 에너지의 전압을 측정하기 위하여 전기 에너지 발생 장치를 실험 장치에 거치된 상태를 개략적으로 도시한 것이다.
도 8 은 도 7a 및 도 7b 에 도시된 전기 에너지 발생 장치의 시험 결과를 나타내는 시간에 따른 전압의 그래프이다.
도 9a 및 9b 는 본 발명에 따른 장치를 핸드폰 홈버튼에 적용한 모습과 실험과정을 보여주는 사진이다.
도 10은 도 9a 및 9b 의 장치를 이용하여 실험한 결과를 나타낸다.
1 and 2 are graphs schematically showing the relationship between the displacement of the elastic body and the force applied to the elastic body.
3 to 5 are schematic exploded perspective views of an electric energy generating apparatus according to various embodiments of the present invention.
6 is a schematic cross-sectional view of an electric energy generating apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIGS. 7A and 7B schematically show a state in which an electric energy generating apparatus is mounted on an experimental apparatus for measuring a voltage of electric energy generated in the electric energy generating apparatus. FIG.
8 is a graph of voltage with time showing test results of the electric energy generating apparatus shown in Figs. 7A and 7B.
FIGS. 9A and 9B are photographs showing a state in which the device according to the present invention is applied to a mobile phone home button and an experimental procedure.
Fig. 10 shows the results of experiments using the apparatus of Figs. 9a and 9b.

본 발명에서는 사용자가 제공하는 외력을 스프링과 같은 탄성체에 축적하고, 상대적으로 짧은 시간 동안 축적된 힘을 방출하여 압전체를 진동시킴으로써 전기 에너지를 생산한다. In the present invention, an external force provided by a user is stored in an elastic body such as a spring, and the electric power is generated by oscillating the piezoelectric body by discharging the accumulated force for a relatively short time.

상기 탄성체는 변위에 대한 힘의 관계가 비선형적으로 이루어지는 스프링, 예를 들어 버클링 스프링과 같은 것이다. 탄성체는 인가된 외력을 변위로 축적시킨 후에, 특정 변위를 넘어가게 되면 축적된 외력을 짧은 시간 동안 압전체에 전달할 수 있다. 압전체는 외력이 인가되었을 때 및, 상기 외력이 제거되었을 때 각각 짧은 시간 동안 변위를 일으켜서 진동하게 되며, 그러한 압전체의 진동은 전기 에너지를 발생시키기에 충분한 정도로 이루어진다.The elastic body is a spring, for example, a buckling spring in which a relation of force to displacement is nonlinearly formed. The elastic body can transmit the accumulated external force to the piezoelectric body for a short period of time after the applied external force is accumulated at the displacement and then the specific displacement is exceeded. The piezoelectric body vibrates by causing a displacement for a short time when an external force is applied and when the external force is removed, and the vibration of such a piezoelectric body is made to a sufficient degree to generate electric energy.

본 발명에 있어서, 탄성체는 가압수단에 의해 인가되는 힘(F)에 의한 탄성체의 변위를 x 라고 할 때 k= ΔF/Δx 로 정의되는 순간 스프링 상수 k와 관련하여 다음과 같은 특성을 갖는다. In the present invention, the elastic body has the following characteristics with respect to the instantaneous spring constant k defined by k = DELTA F / DELTAx, where x denotes the displacement of the elastic body by the force F applied by the pressing means.

변위 x1, x2 및 x3 가 x1 < x2 < x3 일 때 When the displacements x 1 , x 2 and x 3 are x 1 < x 2 < x 3

변위 0 < x < x1 일 때 순간 스프링 상수 k1, When the displacement 0 <x <x 1 , the instantaneous spring constant k 1 ,

변위 x1 < x < x2 일 때 순간 스프링 상수 k2, 및When the displacement x 1 <x <x 2 time the spring constant k 2, and

변위 x2 < x < x3 일 때 순간 스프링 상수 k3When the displacement x 2 <x <x 3 , the instantaneous spring constant k 3 is

k1>0, k2≤0, k3>0 인 조건을 만족한다. k 1> 0, k 2 ≤0 , k 3> 0 is satisfied the condition.

도 1 및 도 2는 상기와 같은 탄성 특성을 도식화 하여 설명한 것이다. FIGS. 1 and 2 illustrate the elastic characteristics as described above.

탄성체를 가압수단으로 눌렀을 때의 변위를 깊이 x 라고 하면 초기 깊이는 0이고 스냅-스루-버클링(snap-through-bucking)이 일어날 때의 깊이를 x1이라고 할 수 있다. 탄성체의 최대 변위, 즉 바닥에 닿을 때의 깊이를 x3 라고 할 수 있다. Assuming that the displacement when pressing the elastic body with the pressing means is the depth x, the initial depth is 0 and the depth when the snap-through-buckling occurs is x 1 . The maximum displacement of the elastic body, that is, the depth when it touches the floor, can be expressed as x 3 .

즉 도 1에서와 같이 가압수단으로 눌렀을 때 처음에는 깊이가 깊어지기 위해 힘이 증가해야 하지만 일정 깊이(x1)에 도달하면 힘이 증가하지 않아도 저절로 깊이가 깊어지다가(x1와 x2 사이) 다시 힘이 증가해야 깊이가 깊어지는 영역(x2와 x3 사이)이 나타난다. 이때 x2 와 x3 사이에서 x1 에서의 힘과 동일한 크기의 힘을 가지는 깊이를 x2' 이라고 정의하고, 가압수단에 걸리는 누르는 힘을 증가시키면서 깊이를 측정하면 도 2에서와 같이 깊이 x1 에 도달하는 순간 힘이 증가하지 않아도 깊이 x2' 까지 눌러지게 된다. That is, as shown in FIG. 1, when pressed by the pressurizing means, the force must first increase to deepen the depth. However, when the depth reaches (x 1 ), the depth deepens naturally without increasing the force (between x 1 and x 2 ) When the force increases again, the area where the depth deepens (between x 2 and x 3 ) appears. At this time, if a depth having a force equal to the force at x 1 between x 2 and x 3 is defined as x 2 'and the depth is measured while increasing the pressing force applied to the pressing means, the depth x 1 It is pressed down to the depth x 2 'even if the force does not increase.

상기와 같은 탄성 특성을 갖는 탄성체로는 버클링 스프링, 스냅-스루-버클링 스프링, 디스크 스프링, 돔 스프링 등을 예로 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 경우에 따라서는 기판 자체가 탄성체의 역할을 수행할 수 있다. 별도의 탄성체 없이 상기 기판이 상기 탄성체의 역할을 수행하고, 상기 기판은 상기 가압수단에 의해 생성되는 캔틸레버식 변위를 압전체에 전달하는 구조를 갖는 것일 수 있다. Examples of the elastic body having elastic properties as described above include, but are not limited to, buckling springs, snap-through buckling springs, disc springs, dome springs, and the like. In some cases, the substrate itself may serve as an elastic body. The substrate may serve as the elastic body without a separate elastic body, and the substrate may have a structure for transmitting the cantilever displacement generated by the pressing means to the piezoelectric body.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 보다 상세하게 설명하기로 한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be described in more detail with reference to an embodiment shown in the accompanying drawings.

본 발명에 따른 전기 에너지 발생 장치는, 적어도 2 이상의 표면을 갖는 압전체; 상기 압전체의 표면 중 적어도 한쪽 면에 위치하며 압전체에 변위를 전달하는 탄성체; 및 상기 탄성체가 위치하는 면에 대응되는 다른 표면에는 압전체의 변위를 수용할 수 있는 수단이 구비된다. An electric energy generating device according to the present invention includes: a piezoelectric body having at least two surfaces; An elastic body disposed on at least one surface of the piezoelectric body and transmitting a displacement to the piezoelectric body; And means for accommodating displacement of the piezoelectric body is provided on the other surface corresponding to the surface on which the elastic body is located.

상기 압전체에 전달되는 탄성체의 변위는 탄성체에 힘을 전달하기 위한 가압수단에 의해 생성될 수 있다. The displacement of the elastic body transmitted to the piezoelectric body can be generated by a pressing means for transmitting a force to the elastic body.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 압전체를 구비한 전기 에너지 발생 장치의 개략적인 분해 사시도이다. 이는 본 발명의 예시일 뿐이므로 본 발명이 이러한 구조에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 3 to 5 are schematic exploded perspective views of an electric energy generating device having a piezoelectric body according to various embodiments of the present invention. It should be understood that the present invention is not limited to such a structure, and various modifications are possible within the scope of the present invention.

구체적으로 도 3 내지 도 5는 탄성체로서 디스크 스프링을 사용한 경우를 예시하나, 이에 한정되지 않으며, 본 발명에 따른 탄성체는 도 1 및 도 2 와 관련하여 앞서 설명한 것과 같은 탄성을 갖는 재질이라면 제한없이 사용할 수 있다. 3 to 5 illustrate the case where a disk spring is used as an elastic body, but the present invention is not limited thereto, and the elastic body according to the present invention may be used as long as it has elasticity as described above with reference to FIGS. 1 and 2 .

도 3 내지 도 5를 참조하면, 전기 에너지 발생 장치는 기판(10)과, 상기 기판(10)의 상부에 배치되고 제 1 표면에 구비된 제 1 전극(12a) 및 대향하는 제 2 표면에 구비된 제 2 전극(12b)을 가지는 압전체(11)와, 상기 압전체(11)를 가압할 수 있도록 상기 압전체(11)의 상부에 배치된 가압 수단(15)과, 상기 압전체(11)와 상기 가압 수단(15) 사이에 배치된 스프링(13)을 구비한다. 그리고 압전체가 위치하는 기판의 다른 면에는 스프링의 변위에 의해 전달되는 압전체의 변위를 수용하기 위한 수단(16,17,18)이 구비되어 있다. 3 to 5, the electric energy generating device includes a substrate 10, a first electrode 12a disposed on the first surface and disposed on the substrate 10, A piezoelectric element 11 having a first electrode 12a and a second electrode 12b formed on the piezoelectric element 11 and a pressing means 15 disposed on the piezoelectric element 11 so as to press the piezoelectric element 11, And a spring (13) arranged between the means (15). On the other side of the substrate on which the piezoelectric body is located, means (16, 17, 18) are provided for receiving the displacement of the piezoelectric body transmitted by the displacement of the spring.

상기 탄성체가 전달하는 변위를 수용할 수 있는 수단으로서 도 3은 고무나 발포폼과 같은 탄성재질시트(16), 도 4는 공간을 제공할 수 있는 링 형상 구조물(17), 도 5는 압전체 또는 압전체가 형성된 기판을 다른 구조물로부터 소정 간격으로 이격시켜 공간을 형성할 수 있도록 하는 2개 이상의 기둥구조물(18)을 도시한다. 이외에도 다양한 변형이 가능할 수 있다. As means for accommodating the displacement transmitted by the elastic body, Fig. 3 shows an elastomeric material sheet 16 such as rubber or foam, Fig. 4 shows a ring-shaped structure 17 capable of providing space, Fig. And two or more columnar structures 18 that allow space to be formed by spacing the substrate on which the piezoelectric body is formed from other structures at a predetermined interval. In addition, various modifications may be possible.

압전체(11)는 기판(10)의 제 1 표면상에 지지되어 있다. 도시된 것처럼 압전체가 기판의 일면에만 형성될 수도 있지만, 이에 한정되지 않으며 압전체를 기판의 양면에 형성하는 것도 가능하다. The piezoelectric body 11 is supported on the first surface of the substrate 10. Although the piezoelectric body may be formed only on one side of the substrate as shown, the present invention is not limited thereto, and it is also possible to form the piezoelectric body on both sides of the substrate.

상기 기판(10)은 상기 압전체를 지지하는 역할을 하되, 상기 탄성체로부터 전달되는 변위에 의한 압전체의 변위를 실질적으로 제한하지 않는 재질 및 구조를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들면, 동판, 알루미늄판과 같이 두께가 얇아서 휘정거릴 수 있는 재질이 바람직하다. It is preferable that the substrate 10 has a material and a structure that supports the piezoelectric body and does not substantially limit the displacement of the piezoelectric body due to the displacement transmitted from the elastic body. For example, a material such as a copper plate or an aluminum plate which is thin and thin can be preferably used.

바람직한 실시예에 따르면, 기판(10)에는 제 1 표면 및 대향하는 제 2 표면에 각각 절연층(10a, 10b)이 형성될 수 있다.According to a preferred embodiment, the substrate 10 may be provided with insulating layers 10a and 10b on the first surface and on the opposite second surface, respectively.

압전체(11)는 압전단결정 또는 압전 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어 납을 함유하거나 함유하지 않는 압전단결정 또는 압전세라믹, 또는 압전폴리머 등으로 이루어질 수 있다. 압전 단결정은 일정한 구조를 가지는 미세한 입자가 규칙적으로 배열된 구조를 가진다. The piezoelectric body 11 may be made of a piezoelectric single crystal or a piezoelectric material. For example, a piezoelectric single crystal or a piezoelectric ceramics containing no lead, or a piezoelectric polymer or the like. The piezoelectric single crystal has a structure in which fine particles having a certain structure are regularly arranged.

상기 압전체는 d33, d15 또는 d31 모드의 압전 특성을 갖는 것일 수 있다. The piezoelectric body may have piezoelectric characteristics of a d33, d15, or d31 mode.

구체적으로 예를 들면, 압전 단결정은 릴랙서(relaxor)인 마그네슘 니오브산연(PMN)과 압전체인 티탄산연(PT)의 고용체 단결정일 수 있다. 가속도 센서에서 단결정을 압전 재료로 사용할 경우에, 통상적인 압전 재료와 비교하여, 압전 왜(歪)가 3배 이상으로 나타나고, 전기 기계 결합 계수도 크며, 또한 뛰어난 압전 특성을 나타낸다. 대안으로서, 공지된 압전 재료의 일 예인 압전 세라믹, 예를 들어 PZT(lead zirconate titanate) 세라믹을 이용할 수 있다. Specifically, for example, the piezoelectric single crystal may be a solid solution single crystal of a magnesium niobate (PMN) as a relaxor and a piezoelectric acid lead (PT). When a single crystal is used as a piezoelectric material in an acceleration sensor, the piezoelectric distortion is three times or more larger than that of a conventional piezoelectric material, the electromechanical coupling coefficient is large, and excellent piezoelectric characteristics are exhibited. As an alternative, a piezoelectric ceramic, for example, lead zirconate titanate (PZT) ceramic, which is one example of a known piezoelectric material, can be used.

압전체(11)의 제 1 표면에는 제 1 전극(12a)이 형성되고 대향하는 제 2 표면에는 제 2 전극(12b)이 형성된다. 상기 전극(12a,12b)은 도시되지 않은 배선을 통해 회로 기판(미도시)의 단자에 연결된다. 압전체(11)가 이후에 설명되는 바와 같이 진동하게 되면 전기 에너지가 발생되고, 압전체(11)로부터 발생된 전기 에너지는 배선을 통해 회로 기판상의 전자 장치로 공급될 수 있다. A first electrode 12a is formed on a first surface of the piezoelectric body 11 and a second electrode 12b is formed on a second surface of the piezoelectric body 11 opposite to the first electrode 12a. The electrodes 12a and 12b are connected to the terminals of a circuit board (not shown) through unillustrated wiring. When the piezoelectric body 11 vibrates as described later, electric energy is generated, and the electric energy generated from the piezoelectric body 11 can be supplied to the electronic device on the circuit board through the wiring.

탄성체로서 예시된 디스크 스프링(13)은 전체적으로 구(救)의 일부 또는 돔(dome)의 형상을 가지고, 저부가 개방되고 최상부에는 개구가 형성되어 있다. 도면에 도시되지 않은 다른 예에서 상기 개구는 폐쇄될 수 있다. 탄성체는 도 3 내지 도 5에 도시된 것과 같은 형상에 국한되지 않으며, 앞서 도 1 및 도 2에 대하여 설명한 바와 같은 탄성을 갖는 것이라면 제한 없이 사용할 수 있다. The disk spring 13 exemplified as an elastic body has a shape of a part or a dome as a whole and has an opening at the bottom and an opening at the top. In another example not shown in the drawing, the opening may be closed. The elastic body is not limited to the shape shown in Figs. 3 to 5, and any elastic body as described above with reference to Figs. 1 and 2 can be used without limitation.

탄성체의 변위와 힘의 관계는 탄성체에 인접하여 배치된 압전체를 진동시킬 수 있다. 환언하면, 탄성체의 변위가 압전체의 변위를 생성시킬 수 있다. The relationship between the displacement and the force of the elastic body can vibrate the piezoelectric body disposed adjacent to the elastic body. In other words, displacement of the elastic body can generate displacement of the piezoelectric body.

스냅-스루-버클링이 발생하는 깊이(x1)에 진입할 정도로 탄성체를 누른 이후에 힘을 제거하면, 역으로 스프링 상수가 음수인 반전 영역(x1-x2)과 스프링 상수가 양수인 비례 영역(x2-x3)을 통과하여야만 원위치로 복원될 수 있다. 이때, 도 1 에 도시된 바와 같이 반전 영역의 끝에서 힘을 제거하는 순간의 힘의 크기는, 비례 영역에서의 최대 힘의 크기보다 작다. 따라서 탄성체를 누르는 경우를 가정하면 비례 영역에서는 힘이 반대 방향이 되어 밀어내는 양상이 되며, 따라서 탄성체하부에 배치된 압전체가 자유 진동의 형태로 운동하게 하는 힘을 발생시킬 수 있다. If the force is removed after pushing the elastic body to the depth (x 1 ) at which snap-through-buckling occurs, the reverse region (x 1 -x 2 ) where the spring constant is negative and the proportion It can be restored to its original position only after passing through the region (x 2 -x 3 ). At this time, as shown in FIG. 1, the magnitude of the force at the moment of removing the force at the end of the inversion region is smaller than the magnitude of the maximum force in the proportional region. Therefore, assuming that the elastic body is pressed, the force is in the opposite direction in the proportional region, so that the piezoelectric body disposed at the lower portion of the elastic body can generate a force to move in the form of free vibration.

따라서 본원 발명에서는 스프링 상수가 k가 음(-)의 영역을 가질 수 있는 탄성체를 이용하게 된다. Therefore, in the present invention, an elastic body having a spring constant of k can be used.

다시 도 3 내지 도 5를 참조하면, 스프링(13)의 상부에 스프링(13)을 누를 수 있는 가압 수단(15)으로서 버튼이 배치된다. 상기 버튼은 사용자가 스프링(13)을 누를 수 있게 하는 그 어떤 형상이라도 가질 수 있다. 버튼과 같은 가압 수단(15)의 저부에는 스프링(13)의 상부에 형성된 개구에 삽입될 수 있는 돌출부가 형성될 수 있다. 버튼의 저부 표면에는 절연층(14)이 형성됨으로써 스프링(13)과 버튼 사이에 전기적인 절연이 이루어진다. Referring again to Figures 3 to 5, a button is disposed as a pressing means 15 capable of pressing the spring 13 on the top of the spring 13. The button may have any shape that allows the user to depress the spring 13. [ A protrusion that can be inserted into an opening formed in the upper portion of the spring 13 may be formed at the bottom of the pressing means 15 such as a button. An insulating layer 14 is formed on the bottom surface of the button so that electrical insulation is provided between the spring 13 and the button.

도 3 내지 도 5 에 도시된 바와 같이 구성된 전기 에너지 발생 장치에서, 사용자는 버튼과 같은 가압 수단(15)을 누름으로써 스프링(13)을 변형시킬 수 있다. 스프링(13)을 누르는 힘을 제거하면, 스프링(13)은 도 1 및 도 2 를 참조로 설명된 바와 같은 변위와 힘의 관계를 통해 원래 상태로 복원하게 되는데, 스프링(13)의 가압 및 복원 과정에서 압전체(11)를 진동시킨다. 압전체(11)의 진동은 전기 에너지를 발생시키며, 그렇게 발생된 전기 에너지는 전극(12a,12b)에 연결된 배선을 통해 공급될 수 있다. In the electric energy generating apparatus constructed as shown in Figs. 3 to 5, the user can deform the spring 13 by pressing the pressing means 15 such as a button. When the force of pressing the spring 13 is removed, the spring 13 is restored to its original state through the relationship of displacement and force as described with reference to Figs. 1 and 2. The pressing and restoring of the spring 13 The piezoelectric body 11 is vibrated. The vibration of the piezoelectric body 11 generates electric energy, and the generated electric energy can be supplied through the wiring connected to the electrodes 12a and 12b.

도 3 내지 도 5에서는 가압수단과 압전체 사이에 탄성체가 위치하는 경우를 도시하였으나, 이에 한정되지 않으며 가압수단과 탄성체 사이에 압전체가 위치하도록 설계 하는 것도 가능하다. 어느 경우든지 탄성체의 변위가 압전체에 전달되어 압전체가 변위를 가질 수만 있다면, 즉 진동할 수 있다면 본 발명에 따른 전기 에너지 발생 장치를 구현 할 수 있다. 3 to 5 show the case where the elastic body is located between the pressing means and the piezoelectric body, but the present invention is not limited to this, and it is also possible to design the piezoelectric body to be positioned between the pressing means and the elastic body. In any case, if the displacement of the elastic body is transmitted to the piezoelectric body so that the piezoelectric body can be displaced, that is, can oscillate, the electric energy generating apparatus according to the present invention can be implemented.

도 6에 도시된 구현예에 따르면, 별도의 탄성체 없이 상기 기판이 상기 탄성체의 역할을 수행하고, 상기 기판은 상기 가압수단에 의해 생성되는 캔틸레버식 변위를 압전체에 전달하는 구조를 갖는 것일 수 있다. According to the embodiment shown in FIG. 6, the substrate may serve as the elastic body without a separate elastic body, and the substrate may have a structure for transmitting the cantilever displacement generated by the pressing means to the piezoelectric body.

구체적으로, 도 6은 캔틸레버식 변위를 압전체에 전달하는 장치에 대한 개략적인 단면도이다. 버튼(15)의 기둥(24)에 돌출부(26)가 형성되어 있고, 기판(23)의 일면 또는 양면에 압전체(21)가 형성되어 있다. 기판(23)은 중심에 개구가 형성된 원형 기판일 수도 있고, 스프링 보드 형태의 복수개의 사각형 기판이 버튼의 기둥을 중심으로 대칭되도록 배치된 구조일 수 도 있다. Specifically, Fig. 6 is a schematic cross-sectional view of an apparatus for transferring a cantilever displacement to a piezoelectric body. A projection 26 is formed on the column 24 of the button 15 and the piezoelectric body 21 is formed on one or both surfaces of the substrate 23. The substrate 23 may be a circular substrate having an opening at the center, or may be a structure in which a plurality of rectangular substrates in the form of a springboard are arranged symmetrically with respect to the columns of the buttons.

도 6에 도시된 구조에서는 버튼(25)을 누르면 돌출부(26)가 기판(23)의 내측 단부를 아래 방향으로 누르고 버튼(25)을 더 누르면 돌출부(26) 더 내려가면서 기판(23)을 상방향으로 튕기게 되면서 기판(23) 상에 형성된 압전체(21)가 진동 하도록 하는 것이다. 이 경우는 기판(23)이 탄성체의 역할을 동시에 수행한다. 6, when the button 25 is depressed, the protrusion 26 presses the inner end of the substrate 23 downward and the button 25 is further depressed to further lower the protrusion 26, So that the piezoelectric body 21 formed on the substrate 23 is vibrated. In this case, the substrate 23 simultaneously serves as an elastic body.

돌출부(26)가 캔틸레버 기판(23) 에 접촉하기 전에는 바닥 스프링(27)의 스프링 상수(즉 k4) 만 적용되다가, 돌출부(26)가 기판(23)에 접촉하면 스프링 상수가 커지게 되고(즉 k5), 계속 그 상태로 있다가 기판(23)이 많이 휘어져서 튕겨지는 경우 다시 처음의 스프링 상수(k4)로 돌아간다. 즉 튕기는 순간 전후로 보면 스프링 상수가 큰 k5 (돌출부에 의한 캔틸레버 기판 스프링 영향과 바닥 스프링 영향의 합)에서 작은 k4 로의 전이가 일어나게 되고 이 때 가압수단을 누르는 중 푹 꺼지는 현상이 나타난다.Only the spring constant of the bottom spring 27 (i.e., k 4 ) is applied before the protrusion 26 contacts the cantilever substrate 23, and when the protrusion 26 contacts the substrate 23, the spring constant becomes large That is, k 5 ). When the substrate 23 continues to be bent, the substrate 23 returns to the initial spring constant (k 4 ) again. In other words, at the moment of bouncing, the transition from small spring constant k 5 (the sum of the cantilever spring effect to the spring effect by the protrusion to the bottom spring effect) to small k 4 occurs.

한편, 또 다른 구현예에 따르면, 본 발명에 따른 전기 에너지 발생 장치를 단위 발전체로 하여, 복수개의 단위 발전체가 직렬 또는 병렬 구조로 집합된 구조를 가지도록 할 수 있다. According to another embodiment, the electric energy generating apparatus according to the present invention may be a unit electric generator, and a plurality of unit generators may be aggregated into a series or parallel structure.

도 7a 및 도 7b 는 전기 에너지 발생 장치에서 발생되는 전기 에너지의 전압을 측정하기 위한 실험 장치에 전기 에너지 발생 장치가 거치된 상태를 개략적으로 도시한 것이다. 도 7a 는 본 발명에 따라서 탄성체를 구비한 전기 에너지 발생 장치인 반면에, 도 7b 는 탄성체가 없는 전기 에너지 발생 장치이다.FIGS. 7A and 7B schematically show a state where an electric energy generating apparatus is mounted on an experimental apparatus for measuring a voltage of electric energy generated in the electric energy generating apparatus. FIG. FIG. 7A is an electric energy generating device having an elastic body according to the present invention, and FIG. 7B is an electric energy generating device having no elastic body.

도 7a 를 참조하면, 지지대(40)에 의해 금속판(30)이 지지되고, 상기 금속 판(30) 위에 압전체(31), 탄성체 (33) 및 가압 수단(35)이 배치되어 있다. 금속판(30)은 절연층(30a,30b)을 통해 지지대(40)에 접촉하고, 압전체(31)의 상부 표면에는 전극(32a)이 형성되어 있다. 가압 수단(35)과 탄성체 (33) 사이에는 절연층이 배치된다. 7A, a metal plate 30 is supported by a support base 40, and a piezoelectric body 31, an elastic body 33, and a pressing means 35 are disposed on the metal plate 30. The metal plate 30 is in contact with the support base 40 through the insulating layers 30a and 30b and an electrode 32a is formed on the upper surface of the piezoelectric body 31. [ An insulating layer is disposed between the pressing means (35) and the elastic body (33).

압전체(31)는 전체적으로 대략 1 cm x 0.5 cm x 0.1 mm 의 치수를 가지는 직육면체로서 구성되고, 스프링(33)의 저면의 직경은 대략 0.6 cm 이었다. 도 7b 를 참조하면, 탄성체(33)가 구비되지 않은 점을 제외하고, 도 7a 에 도시된 전기 에너지 발생 장치와 동일하다. 즉, 금속판(31)이 지지대(40)에 지지되고, 상기 금속판(31)의 상부에 압전체(31) 및 가압 수단(35)이 배치된다. The piezoelectric body 31 is formed as a rectangular parallelepiped having dimensions of approximately 1 cm x 0.5 cm x 0.1 mm as a whole, and the diameter of the bottom surface of the spring 33 is approximately 0.6 cm. Referring to FIG. 7B, the electric energy generating device shown in FIG. 7A is the same as the electric energy generating device shown in FIG. 7A except that the elastic member 33 is not provided. That is, the metal plate 31 is supported by the support table 40, and the piezoelectric body 31 and the pressing means 35 are disposed on the metal plate 31. [

도 8은 도 7a 및 도 7b 에 도시된 전기 에너지 발생 장치의 실험 결과를 나타내는 시간에 따른 전압의 그래프이다. FIG. 8 is a graph of voltage with time showing experimental results of the electric energy generating apparatus shown in FIGS. 7A and 7B. FIG.

도면을 참조하면, 탄성체 (33)를 가진 전기 에너지 발생 장치에서 발생된 전압은 도 8 의 상부에서 표시된 반면에, 탄성체 (33)가 없는 전기 에너지 발생 장치에서 발생된 전압은 도 8 의 하부에 표시되어 있다. 8, the voltage generated in the electric energy generating device having the elastic body 33 is shown in the upper part of FIG. 8, while the voltage generated in the electric energy generating device without the elastic body 33 is shown in the lower part of FIG. .

도 8 에서 알 수 있는 바와 같이, 탄성체 (33)를 구비하는 경우에는 가압 수단(35)을 누름에 따라서 절대값이 최대 3 볼트 이상인 전압이 발생하며, 상기 전압은 스프링을 누르는 힘이 인가되는 경우 및 누르는 힘을 제거하는 경우에 한번씩 자유 진동의 형태로 발생한다는 점을 이해할 수 있다. 이에 반해, 탄성체 (33)가 없는 경우에는 전압의 절대값의 크기가 0.5 볼트 미만으로 미미하다. 도 8 에서 60Hz 정도로 약 0.2-0.3 볼트 크기의 물결 모양은 실험 장치에 전원 인가시 자연적으로 발생하는 미세한 진동에 의해 백그라운드 노이즈로 나오는 신호이며 가압장치를 눌러서 나오는 신호와는 무관하다. 8, when the elastic body 33 is provided, a voltage having an absolute value of at most 3 volts is generated when the pressing means 35 is pressed, and when the pressing force of the spring is applied And in the case of removing the pressing force, it occurs in the form of free vibration once. On the other hand, when the elastic body 33 is not provided, the magnitude of the absolute value of the voltage is less than 0.5 volts. In FIG. 8, the wave shape of about 0.2-0.3 volts at about 60 Hz is a signal generated by background noise due to minute vibration naturally occurring when the power is applied to the experimental apparatus, and is independent of the signal output from the pressing device.

도 9a 및 9b는 본 발명에 따른 전기 에너지 발생 장치를 핸드폰 홈버튼에 장착하여 실험한 과정 및 결과를 보여준다. 도 10은 도 9a 및 9b의 실험 장치에서 홈버튼을 반복적으로 눌러서 전압 발생을 측정한 결과인데, 100회 반복 및 1000회 반복에도 약 8V 의 전압이 일정하게 발생하는 것을 확인할 수 있다. FIGS. 9A and 9B show an experiment and a result of mounting an electric energy generating device according to the present invention on a mobile phone home button. FIG. 10 shows the result of measuring the voltage generation by repeatedly pressing the home button in the experimental apparatus of FIGS. 9A and 9B. It can be seen that a voltage of about 8 V is constantly generated even in 100 times and 1000 times of repetition.

본 발명에 따른 전기 에너지 발생 장치는 다양한 방식으로 적용될 수 있다. 예를 들어, 무전원 리모콘, 무전원 키보드, 무전원 도어락(door lock), 퍼스널 키패드(personal keypad)로 이용될 수 있다. 전기 에너지 발생 장치를 무전원 리모콘에 적용할 경우, 별도의 배터리를 구비하지 않더라도, 리모콘에서 사용자가 버튼을 누르는 동작만으로 전기 에너지가 발생하고, 상기 전기 에너지를 이용하여 적외선 신호를 발생시킬 수 있다. 또한 컴퓨터와 유선으로 연결되지 않은 무선 키보드에서도 사용자는 키보드상의 타이핑 작용만으로 전기 에너지를 발생시키고, 상기 전기 에너지를 이용하여 키보드 신호를 컴퓨터 본체로 송신할 수 있다. The electric energy generating apparatus according to the present invention can be applied in various ways. For example, it can be used as a non-power remote control, a non-power keyboard, a non-power door lock, and a personal keypad. When the electric energy generator is applied to the remote control without power source, electric energy is generated only by a user pressing a button on the remote controller, and an infrared signal can be generated using the electric energy. Also, in a wireless keyboard that is not connected to a computer through a wired connection, a user can generate electrical energy only by typing on the keyboard, and transmit the keyboard signal to the computer body using the electrical energy.

10. 기판
11.21. 압전체
13.23. 탄성체
15.25. 가압수단
10. Substrate
11.21. The piezoelectric body
13.23. Elastic body
15.25. Pressurizing means

Claims (8)

적어도 2 이상의 표면을 갖는 압전체;
상기 압전체의 표면 중 적어도 한쪽 면에 위치하며 압전체에 변위를 전달하는 탄성체; 및
상기 탄성체가 위치하는 면에 대응되는 다른 표면에는 압전체의 변위를 수용할 수 있는 수단이 구비된 전기 에너지 발생 장치.
A piezoelectric body having at least two surfaces;
An elastic body disposed on at least one surface of the piezoelectric body and transmitting a displacement to the piezoelectric body; And
And means for accommodating displacement of the piezoelectric body is provided on another surface corresponding to the surface on which the elastic body is located.
제1항에 있어서,
상기 탄성체에 힘을 전달하기 위한 가압수단을 더 구비하며,
상기 압전체는 제 1 표면에 구비된 제 1 전극 및 대향하는 제 2 표면에 구비된 제 2 전극을 가지는 압전물질층으로 이루어져 있고,
상기 압전체는 기판의 일면 또는 양면에 구비된 것인 전기 에너지 발생 장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a pressing means for transmitting a force to the elastic body,
The piezoelectric body is composed of a piezoelectric material layer having a first electrode provided on a first surface and a second electrode provided on a second surface,
Wherein the piezoelectric body is provided on one surface or both surfaces of the substrate.
제1항에 있어서,
상기 탄성체는 가압수단에 의해 인가되는 힘(F)에 의한 탄성체의 변위를 x 라고 할 때 k= ΔF/Δx 로 정의되는 순간 스프링 상수 k와 관련하여,
변위 x1, x2 및 x3 가 x1 < x2 < x3 일 때
변위 0 < x < x1 일 때 순간 스프링 상수 k1,
변위 x1 < x < x2 일 때 순간 스프링 상수 k2, 및
변위 x2 < x < x3 일 때 순간 스프링 상수 k3
k1>0, k2≤0, k3>0 인 조건을 만족하는 탄성 특성을 갖는 것인 전기 에너지 발생 장치.
The method according to claim 1,
The elastic body is related to an instantaneous spring constant k defined by k = DELTA F / DELTAx, where x is the displacement of the elastic body by the force F applied by the pressing means,
When the displacements x 1 , x 2 and x 3 are x 1 < x 2 < x 3
When the displacement 0 <x <x 1 , the instantaneous spring constant k 1 ,
When the displacement x 1 <x <x 2 time the spring constant k 2, and
When the displacement x 2 <x <x 3 , the instantaneous spring constant k 3 is
k 1> 0, k 2 ≤0 , k 3> An electric energy generating means having the elastic properties satisfying the condition 0.
제2항에 있어서,
상기 기판은 상기 압전체를 지지하는 역할을 하되, 상기 탄성체로부터 전달되는 변위에 의한 압전체의 변위를 실질적으로 제한하지 않는 재질 및 구조를 갖는 것인 전기 에너지 발생 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the substrate has a material and a structure that supports the piezoelectric body and does not substantially limit the displacement of the piezoelectric body due to the displacement transmitted from the elastic body.
제1항에 있어서,
상기 압전체는 압전단결정 또는 압전물질로 이루어진 것인 전기 에너지 발생 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the piezoelectric body is made of a piezoelectric single crystal or a piezoelectric material.
제1항에 있어서,
상기 압전체는 d33, d15 또는 d31 모드의 압전 특성을 갖는 것인 전기 에너지 발생 장치.
The method according to claim 1,
Wherein said piezoelectric body has piezoelectric characteristics of a d33, d15, or d31 mode.
제2항에 있어서,
별도의 탄성체 없이 상기 기판이 상기 탄성체의 역할을 수행하고,
상기 기판은 상기 가압수단에 의해 생성되는 캔틸레버식 변위를 압전체에 전달하는 구조를 갖는 것인 전기 에너지 발생 장치.
3. The method of claim 2,
The substrate plays the role of the elastic body without a separate elastic body,
Wherein the substrate has a structure for transmitting the cantilever displacement generated by the pressing means to the piezoelectric body.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 전기 에너지 발생 장치를 단위 발전체로 하여, 복수개의 단위 발전체가 직렬 또는 병렬 구조로 집합된 구조인 것인 전기 에너지 발생 장치.An electric energy generating device according to any one of claims 1 to 7, wherein the electric power generating device is a unit electric power generating body, and a plurality of unit generators are collected in a series or parallel structure.
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