WO2022045148A1 - 振動発電デバイス、センサモジュールおよび製造方法 - Google Patents

振動発電デバイス、センサモジュールおよび製造方法 Download PDF

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賢 北山
智昭 大久保
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京セラ株式会社
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    • H02N2/18—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10N30/30—Piezoelectric or electrostrictive devices with mechanical input and electrical output, e.g. functioning as generators or sensors
    • H10N30/304—Beam type

Definitions

  • This disclosure relates to a vibration power generation device, a sensor module, and a manufacturing method.
  • the vibration power generation device is With a weight A plurality of beams extending from the weight in a plurality of directions parallel to a single plane, Piezoelectric parts provided in each of the plurality of beams and It has at least a frame-shaped portion, and includes a fixing portion for fixing each of the plurality of beam portions in the frame-shaped portion in a state where the weight and the piezoelectric portion are positioned in the frame of the frame-shaped portion.
  • the sensor module from the second viewpoint is It has at least a weight, a plurality of beam portions extending from the weight in a plurality of directions parallel to a single plane, a piezoelectric portion provided in each of the plurality of beam portions, and a frame-shaped portion.
  • a vibration power generation device having a fixing portion for fixing each of the plurality of beam portions in the frame-shaped portion with the weight and the piezoelectric portion positioned in the frame of the frame-shaped portion.
  • a sensor driven by the electric power supplied from the vibration power generation device, A communication unit that is driven by the electric power supplied from the vibration power generation device and communicates with an external device. It includes a controller that is driven by electric power supplied from the vibration power generation device and controls the sensor and the communication unit.
  • the manufacturing method of the vibration power generation device from the third viewpoint is A process of fixing the beam portion so as to extend toward the inside of the frame of the frame-shaped fixing portion and to intersect or linearize with another beam portion in the frame.
  • a step of providing a weight on the beam portion from the axial direction of the frame of the fixed portion is provided.
  • the sensor module 21 including the vibration power generation device 10 includes a sensor 22, a communication unit 23, a controller 24, and a vibration power generation device 10.
  • the sensor module 21 detects various states without receiving power from the outside, and transmits the detection results to an external device.
  • the sensor module 21 is used in, for example, a bridge, a train, a vehicle, a power plant, an outdoor mechanical device, a factory device, or the like.
  • the sensor 22 detects an arbitrary state of an arbitrary object such as a vibration sensor, a temperature sensor and a pressure sensor.
  • the sensor 22 is driven by the electric power supplied from the vibration power generation device 10.
  • the communication unit 23 includes a communication module that communicates with an external device via a network. For example, the communication unit 23 transmits a detection value indicating an arbitrary state detected by the sensor 22 to an external device as a signal. The communication unit 23 may receive a command from an external device and transmit it to the controller 24. The communication unit 23 is driven by the electric power supplied from the vibration power generation device 10.
  • Controller 24 includes one or more processors and memory.
  • the processor may include a general-purpose processor that loads a specific program and performs a specific function, and a dedicated processor specialized for a specific process.
  • the dedicated processor may include an application specific integrated circuit (ASIC).
  • the processor may include a programmable logic device (PLD; Programmable Logic Device).
  • the PLD may include an FPGA (Field-Programmable Gate Array).
  • the controller 24 may be either a System (System-on-a-Chip) in which one or a plurality of processors cooperate, or a SiP (System In a Package).
  • the controller 24 controls the operations of the sensor 22 and the communication unit 23.
  • the controller 24 is driven by the electric power supplied from the vibration power generation device 10.
  • the vibration power generation device 10 includes a weight 11, a plurality of beam portions 12, a piezoelectric portion 17, and a fixing portion 13. Further, the vibration power generation device 10 may be configured to include the housing 14.
  • the weight 11 increases the vibration of the beam portion 12 supported by the fixed portion 13 as described later by applying an inertial force.
  • the weight 11 may be provided on the surface on the vibration direction side defined as the vibration direction with respect to the beam portion 12.
  • the weights 11 may be provided on both sides of the beam portion 12 along the vibration direction.
  • the weight 11 may have a main body portion 15 and a neck portion 16.
  • the main body 15 has a circular plate shape.
  • the neck portion 16 may be a cylinder such as a cylinder, which is thinner than the main body portion 15.
  • the axis of the neck portion 16 may pass through the center of the circle of the main body portion 15 and be perpendicular to the plate surface.
  • the neck portion 16 may be fixed to the beam portion 12 so that the axis is parallel to the vibration direction. In the configuration in which the weights 11 are provided on both sides of the beam portion 12 along the vibration direction, the axes of the two neck portions 16 may be aligned in a straight line.
  • each of the plurality of beam portions 12 extends from the weight 11 in a plurality of different directions.
  • the two beam portions 12 extend from the weight 11.
  • four beam portions 12 may extend from the weight 11 in four directions.
  • Two beam portions 12 in the plurality of beam portions 12 may extend linearly from the weight 11 in opposite directions to each other.
  • the two beam portions 12 extending in opposite directions from the weight 11 may be a single member.
  • the plurality of directions in which the plurality of beam portions 12 extend are parallel to a single virtual plane (plane). More specifically, the plurality of beam portions 12 may extend in a plurality of directions along a single virtual plane.
  • the vibration direction of the beam portion 12 in other words, the thickness along the direction perpendicular to the virtual plane described above may be shorter than the width.
  • the beam portion 12 may have a thin plate shape, and the plate surface may be perpendicular to the vibration direction.
  • the beam portion 12 may be formed of, for example, a metal such as SUS.
  • the piezoelectric portion 17 is provided on each of the plurality of beam portions 12.
  • the piezoelectric portion 17 may be arranged at a position where stress is generated by the vibration of the beam portion 12.
  • the piezoelectric portion 17 may be arranged on the plane of the beam portion 12.
  • the piezoelectric portion 17 may be provided on the surface of the beam portion 12 on the vibration direction side.
  • a plurality of piezoelectric portions 17 may be provided so as to be arranged along the extending direction of the beam portion 12.
  • a plurality of piezoelectric portions 17 may be provided on both side surfaces of the beam portion 12 in the vibration direction.
  • the piezoelectric portion 17 includes an insulating film laminated in order from the beam portion 12 side, a first electrode, a piezoelectric film, and a second electrode.
  • the piezoelectric portion 17 is deformed together with the beam portion 12.
  • the beam portion 12 vibrates, stress is applied to the piezoelectric film in the piezoelectric portion 17, and this stress is converted into electric power by the piezoelectric effect of the piezoelectric film.
  • the electric power generated by the piezoelectric film is output to the outside of the vibration power generation device 10 via the first electrode and the second electrode.
  • the fixed portion 13 has at least a frame-shaped portion.
  • the central axis of the frame-shaped portion of the fixed portion 13 may be perpendicular to the vibration direction, in other words, the direction perpendicular to the virtual plane described above.
  • the fixed portion 13 may have a frame shape as a whole, or may have a container shape in which one end of the frame-shaped portion in the axial direction is covered.
  • the frame-shaped portion of the fixed portion 13 may be rectangular. Alternatively, as shown in FIG. 5, the frame-shaped portion of the fixing portion 13 may be annular.
  • the fixed portion 13, which is entirely frame-shaped exposes the entire weight 11 when viewed from the vibration direction, in other words, the direction perpendicular to the above-mentioned virtual plane.
  • the frame-shaped portion of the fixed portion 13 may further form a frame shape by a plurality of portions. For example, as shown in FIG. 6, in the frame-shaped portion of the fixing portion 13, the distance between the two fixing portions 18 for fixing the beam portion 12 and the two fixing portions 18 for supporting the two fixing portions 18 in a separated state is adjusted. It may be formed by combining with the portion 19.
  • the fixing portion 13 fixes each of the plurality of beam portions 12 in the frame-shaped portion with the weight 11 and the piezoelectric portion 17 positioned in the frame of the frame-shaped portion.
  • the fixing portion 13 fixes the beam portion 12 by an arbitrary method. As shown in FIG. 2, the fixing portion 13 may fix the beam portion 12 by sandwiching the fixing portion 13 along the vibration direction by using a frame-shaped portion divided into two.
  • the fixing portion 13 is preferably formed of a member having high rigidity, for example, it is formed of a simple metal such as Fe, an alloy containing Fe, Ni, Cr or the like, a SUS, or a non-metal substance such as a resin. good.
  • the housing 14 may accommodate the weight 11 and the beam portion 12.
  • the housing 14 may support the fixing portion 13.
  • the beam portion 12 is fixed so as to extend toward the inside of the frame of the frame-shaped fixing portion 13 and to intersect or linearize with another beam portion 12 in the frame. Will be done.
  • the beam portion 12 may be provided with the piezoelectric portion 17 before being fixed to the fixing portion 13.
  • the weight 11 is provided on the beam portion 12 from the axial direction of the frame of the fixed portion 13.
  • the vibration power generation device 10 of the present embodiment having the above configuration includes a plurality of beam portions 12 extending from the weight 11 in a plurality of directions parallel to a single virtual plane, and a plurality of beam portions 12 respectively.
  • a fixing portion 13 having at least a frame-shaped portion and a piezoelectric portion 17 provided, and fixing each of the plurality of beam portions 12 in the frame-shaped portion with the weight 11 and the piezoelectric portion 17 positioned in the frame of the frame-shaped portion. And have.
  • the beam portion extending from the weight to the periphery is fixed separately, the beam portion tends to bend vertically downward due to the weight. In this configuration, if the beam portion is bent when it is not vibrated, the power generation during vibration is reduced.
  • the vibration power generation device 10 of the present embodiment having the above-described configuration, since each beam portion 12 is fixed to the frame-shaped portion of the fixed portion 13, the plurality of beam portions 12 are extended in a state where no bending occurs.
  • the relative displacement of the fixed position in the virtual plane parallel to the direction can be reduced. Therefore, the vibration power generation device 10 reduces the relative displacement of the fixed position in the virtual plane, and thus reduces the deflection of the beam portion 12.
  • the vibration power generation device 10 can increase the amount of power generation because the bending of the beam portion 12 is reduced.
  • the thickness of the beam portion 12 along the direction perpendicular to the virtual plane is shorter than the width of the beam portion 12.
  • the entire fixed portion has a frame shape, and the entire weight 11 is exposed from the fixed portion 13 when viewed from a direction perpendicular to the virtual plane.
  • the vibration power generation device 10 only the beam portion 12 is fixed to the fixed portion 13 before the weight 11 is provided as shown in FIG. 7, and then the axial direction of the frame is shown as shown in FIG. It can be manufactured by providing the weight 11 on the beam portion 12. Therefore, since the vibration power generation device 10 can fix the beam portion 12 to the fixed portion 13 in a state where the occurrence of bending due to the weight 11 is suppressed, the bending of the beam portion 12 after the fixing of the weight 11 is further reduced, so that power generation can be performed. The amount can be further increased.
  • the vibration power generation device 10 has a configuration having two beam portions 12 extending linearly in opposite directions different from each other from a single weight 11, but is not limited to such a configuration.
  • the vibration power generation device 10 may include a plurality of sets 20 having a weight 11 and two beam portions 12 extending linearly from the weight 11 in opposite directions.
  • the beam portion 12 included in each set 20 may be fixed to the frame-shaped portion of the fixing portion 13.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

振動発電デバイス１０は錘１１と複数の梁部１２と固定部１３とを有する。複数の梁部１２は錘１１から単一の仮想平面に平行な複数の方向に向かって延在する。複数の梁部１２それぞれに圧電部１７を設ける。固定部１３は仮想平面に垂直な方向を中心軸とする枠状部分を少なくとも有する。固定部１３は枠状部分の枠内に錘１１および圧電部１７を位置させた状態で複数の梁部１２それぞれを枠状部分において固定する。

Description

振動発電デバイス、センサモジュールおよび製造方法 関連出願の相互参照
　本出願は、２０２０年８月２５日に日本国に特許出願された特願２０２０－１４２０３５の優先権を主張するものであり、この先の出願の開示全体をここに参照のために取り込む。
　本開示は、振動発電デバイス、センサモジュールおよび製造方法に関する。
　ＩｏＴの普及により、対象物の多様な状態を検出して、さらには通信により検出データを送信するセンサモジュールの用途が増大するものと考えられる。このようなセンサモジュールを駆動するための電力エネルギーを、周囲環境から発生させることが検討されている。例えば、タイヤに設けられるセンサモジュールにおいて、遠心力および接地時のタイヤの変形に起因する押圧力により、ピエゾ圧電素子の変形を繰返すことにより電力を発生させるエネルギー発生装置が提案されている（特許文献１参照）。
特表２０１０－５１５６１６号公報
　本開示の第１の観点による振動発電デバイスは、
錘と、
　前記錘から単一の平面に平行な複数の方向に向かって延在する複数の梁部と、
　前記複数の梁部のそれぞれに設けられる圧電部と、
　枠状部分を少なくとも有し、前記枠状部分の枠内に前記錘および前記圧電部を位置させた状態で前記複数の梁部それぞれを前記枠状部分において固定する固定部と、を備える。
　第２の観点によるセンサモジュールは、
　錘と、前記錘から単一の平面に平行な複数の方向に向かって延在する複数の梁部と、前記複数の梁部のそれぞれに設けられる圧電部と、枠状部分を少なくとも有し、前記枠状部分の枠内に前記錘および前記圧電部を位置させた状態で前記複数の梁部それぞれを前記枠状部分において固定する固定部と、を有する振動発電デバイスと、
　前記振動発電デバイスから供給される電力で駆動するセンサと、
　前記振動発電デバイスから供給される電力で駆動し、外部機器と通信する通信部と、
　前記振動発電デバイスから供給される電力で駆動し、前記センサおよび前記通信部を制御するコントローラと、を備える。
　第３の観点による振動発電デバイスの製造方法は、
　梁部を、全体が枠状の固定部の枠内に向かって延在するように、且つ別の梁部と枠内で交差または直線化するように固定する工程と、
　前記固定部の枠の軸方向から、前記梁部に錘を設ける工程と、を備える。
本実施形態に係る振動発電デバイスを含むセンサモジュールの概略構成を示す機能ブロック図である。 本実施形態に係る振動発電デバイスの振動方向に沿った断面図である。 図２の振動発電デバイスから筐体を除いて振動方向から見た上面図である。 図２の振動発電デバイスの変形例において筐体を除いて振動方向から見た上面図である。 図２の振動発電デバイスの別の変形例において筐体を除いて振動方向から見た上面図である。 図２の振動発電デバイスの別の変形例において筐体を除いて振動方向から見た上面図である。 図２の振動発電デバイスの製造方法における梁部を固定部に固定する工程を説明するために、軸方向に沿った製造中間物の断面図である。 図２の振動発電デバイスの製造方法における梁部に錘を設ける工程を説明するために、軸方向に沿った製造中間物の断面図である。 図２の振動発電デバイスの別の変形例において筐体を除いて振動方向から見た上面図である。
　以下、本開示を適用した振動発電デバイスの実施形態について、図面を参照して説明する。
　図１に示すように、本開示の一実施形態に係る振動発電デバイス１０を含むセンサモジュール２１は、センサ２２、通信部２３、コントローラ２４および振動発電デバイス１０を含んで構成される。センサモジュール２１は、外部からの電力の供給を受けずに、多様な状態を検出し、検出結果として外部機器に送信する。センサモジュール２１は、例えば、橋、電車、車両、発電所、屋外機械装置又は工場装置などにおいて用いられる。
　センサ２２は、例えば、振動センサ、温度センサおよび圧力センサなどの任意の対象物の任意の状態を検出する。センサ２２は、振動発電デバイス１０から供給される電力で駆動する。
　通信部２３は、ネットワークを介して外部機器と通信する通信モジュールを含む。通信部２３は、例えば、センサ２２が検出した任意の状態を示す検出値を信号として外部機器に送信する。通信部２３は、外部機器から指令を受信してコントローラ２４に送信してよい。通信部２３は、振動発電デバイス１０から供給される電力で駆動する。
　コントローラ２４は、１以上のプロセッサおよびメモリを含む。プロセッサは、特定のプログラムを読み込ませて特定の機能を実行する汎用のプロセッサ、および特定の処理に特化した専用のプロセッサを含んでよい。専用のプロセッサは、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ；Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）を含んでよい。プロセッサは、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ；Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｌｏｇｉｃ　Ｄｅｖｉｃｅ）を含んでよい。ＰＬＤは、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）を含んでよい。コントローラ２４は、１つまたは複数のプロセッサが協働するＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ－ｏｎ－ａ－Ｃｈｉｐ）、およびＳｉＰ（Ｓｙｓｔｅｍ　Ｉｎ　ａ　Ｐａｃｋａｇｅ）のいずれかであってもよい。コントローラ２４は、センサ２２および通信部２３の動作を制御する。コントローラ２４は、振動発電デバイス１０から供給される電力で駆動する。
　図２に示すように、振動発電デバイス１０は、錘１１、複数の梁部１２、圧電部１７、および固定部１３を含んで構成される。さらに、振動発電デバイス１０は、筐体１４を含んで構成されてよい。
　錘１１は、慣性力を与えることにより、後述するように固定部１３に支持される梁部１２の振動を増大させる。錘１１は、梁部１２に対して、振動させる方向として定められた振動方向側の面に設けられてよい。錘１１は、梁部１２における、当該振動方向に沿った両面に設けられてよい。
　錘１１は、本体部１５および首部１６を有してよい。図３に示すように、本体部１５は円形の板状である。図２に示すように、首部１６は、本体部１５に比べて細い、円柱などの柱状であってよい。首部１６の軸が本体部１５の円の中心を通り、板面に垂直であってよい。首部１６は、軸が振動方向に平行となるように梁部１２に固定されてよい。錘１１が梁部１２における振動方向に沿った両面に設けられる構成においては、２つの首部１６は、軸が一直線上に並んでよい。
　図３に示すように、複数の梁部１２それぞれは、錘１１から異なる複数の方向に向かって延在する。本実施形態においては、２つの梁部１２が、錘１１から延在する。図４に示すように、４つの梁部１２が、錘１１から４方向に向かって延在してよい。複数の梁部１２の中の２つの梁部１２が、錘１１から互いに逆方向に直線状に延在してよい。錘１１から互いに逆方向に延びる２つの梁部１２は、単一の部材であってよい。図２に示すように、複数の梁部１２がそれぞれ延在する複数の方向は、単一の仮想平面（平面）に平行である。さらに具体的には、複数の梁部１２は単一の仮想平面に沿って複数の方向に延在してよい。
　梁部１２における、振動方向、言換えると、前述の仮想平面に垂直な方向に沿った厚みは、幅よりも短くてよい。具体的には、梁部１２は薄板状であり、板面が振動方向に垂直であってよい。
　梁部１２は、例えば、ＳＵＳなどの金属により形成されてよい。
　圧電部１７は、複数の梁部１２それぞれに設けられる。圧電部１７は、梁部１２の振動により応力が生じる位置に配置されてよい。圧電部１７は、梁部１２の有する平面上に配置されてよい。圧電部１７は、梁部１２における振動方向側の面に設けられてよい。複数の圧電部１７が、梁部１２の延在する方向に沿って並ぶように設けられてよい。複数の圧電部１７が、梁部１２の振動方向の両側の面に設けられてよい。
　圧電部１７は、梁部１２側から順に積層された絶縁膜、第１の電極、圧電膜、及び第２の電極を含んで構成される。梁部１２が振動により変形すると、圧電部１７は、梁部１２と共に変形する。これにより、梁部１２が振動すると、圧電部１７内の圧電膜に応力が加えられ、圧電膜の圧電効果によりこの応力が電力に変換される。圧電膜で生成された電力は、第１の電極及び第２の電極を介して、振動発電デバイス１０の外部に出力される。
　固定部１３は、枠状部分を少なくとも有する。固定部１３の枠状部分の中心軸は、振動方向、言換えると、前述の仮想平面に垂直な方向に垂直であってよい。固定部１３は、全体が枠状であってよく、枠状部分の軸方向の一端が覆われた容器状であってよい。固定部１３における枠状部分は、矩形であってよい。または、図５に示すように、固定部１３の枠状部分は、円環状であってよい。全体が枠状である固定部１３は、振動方向、言換えると、前述の仮想平面に垂直な方向から見て、錘１１の全体を露出させる。
　固定部１３の枠状部分は、さらに複数の部分によって枠形状を形成してよい。例えば、図６に示すように、固定部１３の枠状部分は、梁部１２を固定する２本の固定部１８と、２本の固定部１８を離れた状態で支持する２本の間隔調整部１９とを組合せることによって形成されてよい。
　固定部１３は、複数の梁部１２それぞれを、枠状部分の枠内に錘１１および圧電部１７を位置させた状態で、枠状部分において固定する。固定部１３は、任意の方法により梁部１２を固定する。図２に示すように、固定部１３は、２つに分かれる枠状部分を用いて、振動方向に沿って挟持することにより梁部１２を固定してよい。
　固定部１３は、剛性の大きな部材で形成されることが好まく、例えば、Ｆｅなどの金属単体、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒなどを含む合金、ＳＵＳ、又は樹脂などの非金属の物質によって形成されてよい。
　筐体１４は、錘１１および梁部１２を収容してよい。筐体１４は、固定部１３を支持してよい。
　次に、振動発電デバイス１０の製造方法を以下に説明する。図７に示すように、梁部１２は、全体が枠状の固定部１３の枠内に向かって延在するように、かつ別の梁部１２と枠内で交差または直線化するように固定される。なお、梁部１２には、固定部１３への固定前に、圧電部１７が設けられていてよい。次に、図８に示すように、固定部１３の枠の軸方向から、梁部１２に錘１１が設けられる。
　以上のような構成の本実施形態の振動発電デバイス１０は、錘１１から単一の仮想平面に平行な複数の方向に向かって延在する複数の梁部１２と、複数の梁部１２それぞれに設けられる圧電部１７と、枠状部分を少なくとも有し、枠状部分の枠内に錘１１および圧電部１７を位置させた状態で複数の梁部１２それぞれを枠状部分において固定する固定部１３とを有する。錘から周囲に延びる梁部を別々に固定する構成においては、錘により梁部が鉛直下方に撓みやすい。当該構成において、未振動時に梁部が撓んでいると、振動時における発電力が減少する。一方で上述の構成を有する本実施形態の振動発電デバイス１０は、各梁部１２が、固定部１３の枠状部分に固定されるので、撓みが生じない状態における複数の梁部１２の延在方向に平行な仮想平面内における固定位置の相対的な変位を低減させ得る。したがって、振動発電デバイス１０は、仮想平面内における固定位置の相対的な変位が低減するので、梁部１２の撓みを低減する。結果として、振動発電デバイス１０は、梁部１２の撓みが低減するので、発電量を増大させ得る。
　また、本実施形態の振動発電デバイス１０では、仮想平面に垂直な方向に沿った梁部１２の厚みは梁部１２の幅よりも短い。このような構成により、振動発電デバイス１０は、仮想平面に垂直な方向に振動を生じさせやすい。したがって、振動発電デバイス１０は、仮想平面に垂直な方向に設けられる圧電部１７発電する頻度を向上させる。
　また、本実施形態の振動発電デバイス１０は、固定部全体が枠状であって、仮想平面に垂直な方向から見て、錘１１全体が固定部１３から露出する。このような構成によれば、振動発電デバイス１０は、図７に示すように錘１１を設ける前に梁部１２のみを固定部１３に固定させた後、図８に示すように枠の軸方向から錘１１を梁部１２に設けることにより製造され得る。したがって、振動発電デバイス１０は、錘１１による撓みの発生を抑えた状態で梁部１２を固定部１３に固定し得るので、錘１１の固定後の梁部１２の撓みがさらに低減するので、発電量をさらに増大させ得る。
　本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。
　例えば、本実施形態において、振動発電デバイス１０は、単一の錘１１から互いに異なる逆方向に直線状に延びる２つの梁部１２を有する構成であるが、このような構成に限定されない。例えば、図９に示すように、振動発電デバイス１０は、錘１１と当該錘１１から互いに逆方向に直線状に延びる２つの梁部１２とを有する複数の組２０を備えてよい。それぞれの組２０に含まれる梁部１２が固定部１３の枠状部分に固定されてよい。
　１０　発電振動デバイス
　１１　錘
　１２　梁部
　１３　固定部
　１４　筐体
　１５　本体部
　１６　首部
　１７　圧電部
　１８　固定部
　１９　間隔調整部
　２０　組
　２１　センサモジュール
　２２　センサ
　２３　通信部
　２４　コントローラ

Claims (9)

  1. 　錘と、
    　前記錘から単一の平面に平行な複数の方向に向かって延在する複数の梁部と、
    　前記複数の梁部のそれぞれに設けられる圧電部と、
    　枠状部分を少なくとも有し、前記枠状部分の枠内に前記錘および前記圧電部を位置させた状態で前記複数の梁部それぞれを前記枠状部分において固定する固定部と、を備える
    　振動発電デバイス。
  2. 　請求項１に記載の振動発電デバイスにおいて、
    　前記平面に垂直な方向に沿った前記梁部の厚みは、前記梁部の幅よりも短い
    　振動発電デバイス。
  3. 　請求項１または２に記載の振動発電デバイスにおいて、
    　前記固定部は、全体が枠状である
    　振動発電デバイス。
  4. 　請求項３に記載の振動発電デバイスにおいて、
    　前記平面に垂直な方向から見て、前記錘の全体が前記固定部から露出する
    　振動発電デバイス。
  5. 　請求項１から４のいずれか１項に記載の振動発電デバイスにおいて、
    　前記錘と該錘から互いに逆方向に直線状に延びる２つの前記梁部とを含む複数の組を備える
    　振動発電デバイス。
  6. 　請求項１から５のいずれか１項に記載の振動発電デバイスにおいて、
    　前記枠状部分の中心軸は、前記複数の梁部が前記錘から延在する方向に垂直である
    　振動発電デバイス。
  7. 　請求項１から６のいずれか１項に記載の振動発電デバイスと、
    　前記振動発電デバイスから供給される電力で駆動するセンサと、
    　前記振動発電デバイスから供給される電力で駆動し、外部機器と通信する通信部と、
    　前記振動発電デバイスから供給される電力で駆動し、前記センサおよび前記通信部を制御するコントローラと、を備える
    　センサモジュール。
  8. 　請求項７のセンサモジュールにおいて、
    　橋、電車、車両、発電所、屋外機械装置又は工場装置で用いられる
    　センサモジュール。
  9. 　梁部を、全体が枠状の固定部の枠内に向かって延在するように、且つ別の梁部と枠内で交差または直線化するように固定する工程と、
    　前記固定部の枠の軸方向から、前記梁部に錘を設ける工程と、を備える
    　振動発電デバイスの製造方法。
    　
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