专利名称：压电体发电装置和具有该发电装置的便携式供电装置及便携式电子仪器的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用机械振动而发电的发电装置，特别是涉及可以装配到手表等小型的便携式机器上，通过振动片将摆锤等的动能变换为电能的发电装置和具有该发电装置的便携式电子仪器。
作为手表用的小型电源装置，有特公昭51-17393号公报记载的利用转动锤的运动使压电元件发生形变而发电的便携式小型电源装置。该便携式小型电源装置是将压电元件安装固定在弹性控制杆上，利用控制杆的振动使压电元件反复发生形变，借此将压电元件发生的电力作为电源使用。
在使压电元件振动而得到电力的发电装置中，加到弹性控制杆和压电元件上的能量(以下，定义为输入能)主要分为弹性控制杆的形变能、压电元件的形变能和利用压电元件的发电而储蓄在蓄电部的电能这三种。其中，对于发电装置最重要的电能是随压电元件的电机耦合系数、压电元件不充电时的输出电压(以下，称为电动势)和电容量及蓄电部的电压(以下，称为电容电压)等而变化，但是，只是压电元件的形变能的百分之几。但是，由于控制杆反复振动，使压电元件多次发生形变，所以，可以不断地将弹性控制杆和压电元件的形变能变换为电能。因此，最后可以得到比1次振动变换为电能的量大得多的电能。但是，取出的电能相对于输入能的总量即变换效率低，在适用上必须提高变换效率。
这样，使用特公昭51-17393号公报记载的压电元件的发电装置虽然可以发电，但是，作为携带用，形状太大。因此，在本发明中，为了使使用压电元件的发电装置适用化，本发明人研究了以下项目，旨在可以提供变换效率更高的小型的发电装置。
第一，在由弹性控制杆和压电元件构成的悬臂梁上，弹性控制杆和压电元件的形变能容易从固定部散逸。因此，能量损失(以下，称为振动泄漏)大，难以提高变换效率。为了减少该振动泄漏，可以提高固定部的刚性，但是，固定部将大型化，对于携带有限制。
第二，压电元件以与压缩或伸展对应的效率将其本身发生的压缩或伸展的形变能变换为电能。这时，只有弹性控制杆的形变能的很少一部分作为压电元件的形变能供给，所以，变换效率非常低。特别是形变最大的弹性控制杆的根部的形变能不供给压电元件，所以，变换效率非常低。另外，由于弹性控制杆与压电元件是通过粘接层接合的，所以，该粘接层便成为缓冲构件，使压电元件发生的形变减小，在粘接层发生能量损失。因此，输入能便几乎作为振动泄漏而损失了。
第三，由于压电元件的电容量很小，所以，使用压电元件的发电装置容易获得高电压，但是，发生的电流非常小，用于携带用的电子仪器使用的数伏电平的电源的充电，效率很低。
第四，在振动片的结构上，利用弹性波的传播方向与电压的方向正交的横向效应进行发电很方便，但是，如果能使用电机耦合系数大的传播方向与电压的方向相同的纵向效应进行发电，则可进一步提高变换效率。但是，用现有的振动片的结构，难以利用纵向效应。
这样，在本发明中，旨在提供一种能提高使用压电元件的发电装置的变换效率、可作为小型携带用的适用化的发电装置。并且，本发明的目的还在于提供振动泄漏很少、可以有效地利用形变能从而电流值大的发电装置。另外，提供可以利用纵向效应进行发电的发电装置也是本发明的目的之一。此外，本发明的目的还在于提供振动的衰减很小、可以有效地将机械能变换为电能的发电装置。并且，本发明的目的还在于提供极适合于便携式电子仪器的发电装置和具有该发电装置的便携式电子仪器。
在本发明的使用压电体的发电装置中，通过使压电体延伸到振动片的根部并将弹性控制杆等的支持层所占的比例限制在指定的范围内，有效地灵活运用形变能便可发电。即，本发明的压电体发电装置的特征在于具有具备将支持层夹在中间呈积层结构的至少2个压电体部和覆盖这些压电体部的至少最上面和最下面的至少一部分的电极、且可以从这些电极输出交流电的发电部，该发电部设置在具有进行自由振动的自由端和支持该自由端的支持端的振动片的至少支持端的一侧。另外，该发电部的支持层的截面积的比例被限制在约60％以下。2个压电体部也可以直接积层或将电极夹在中间而积层。
在这种压电体发电装置中，通过将压电体部设置在形变最大、形变能容易散逸的振动片的支持端的一侧即振动片的根部，可以将该部分的形变能有效地传递给压电体部变换为电能。另外，当形变能几乎全部集中到弹性控制杆等的支持层上时，便将其回收到压电体部，难以变换为电能。因此，根据后面所述的实验结果，将支持层的截面积的比例限制在可以获得高的变换效率的范围。
用压电体部夹持薄的支持层的层状结构的振动片可以使传递给支持层的形变能的量很少。另外，由于在支持层上设有承受输入能量时碰撞面等的撞击的部分，所以，可以避免对压电体部的直接冲击，从而可以实现可靠性高的发电装置。通过将摆锤加到振动片的自由端的前端，将撞击加到该摆锤上使之进行自由振动，便可进一步防止由冲击等引起的故障。
另外，通过采用包含支持层的层状结构，还可以将支持层作为压电体部的电通路利用。因此，使用支持层将压电体部串联和并联，可以作为与整流装置连接用的电极使用。
另外，最好采用使与振动片的振动方向正交的压电体部的横向尺寸越靠近支持端一侧越比自由端一侧宽大致呈三角形或梯形的振动片。这样，由于可以将振动引起的应力基本上均匀地分散到压电体部上，所以，可以提高变换效率。
将振动片的支持端一侧固定到固定构件上时，通过将压电体部设置到该固定部分和从该固定部分向自由端方向延伸的部分上，便可很容易地将振动片根部的形变能变换为电能。这时，电极最好设置在延伸部分，尽可能不设置在固定部分。通过将电极设置在使压电体部延伸部分，可以将振动片的根部作为发电部灵活使用，从而可以更有效地灵活利用加到该处的形变能。另一方面，由于固定振动片的部分对发电没有贡献，所以，不将电极设在该部分，可以防止电荷分散，从而可以抑制电动势降低。另外，通过使压电体部延伸到固定部分，可以缓和加到压电体部的端部的应力。即，通过使压电体部延伸到固定的部分，从自由端经支持端到固定的部分都存在压电体部，可以避免应力集中在压电体部的根部一侧的一个地方，所以，可以防止压电体部损坏等。
发电装置必须发生比充电系统的电压高的电压。另外，在使用振动片的发电装置中，由于电动势随振动的衰减而降低，所以，开始时需要某种程度的电动势。因此，如上所述，不能使电极的面积大到不必要的大小，同时，最好使发电装置使用的压电体部的第1和第2压电体部的极化方向相反，并将第1和第2压电体部串联，以获得高的电动势。由于通过使极化方向相反，并通过支持层将第1和第2压电体部串联，所以，可以从振动片的两面得到高的电动势。因此，即使振动片的初始位移小，也可以获得足够的电动势，所以，可以使由于振动的衰减引起的能量损失很小，从而可以提高变换效率。
另外，作为发电装置，提高发生的电流值也是重要的。特别是使用压电元件的发电装置，获得电流比获得电压难，所以，希望增大电流值。在本发明的压电体发电装置中，由沿极化方向积层的多个压电体层构成压电体部，将电极夹在中间，将这些压电体层并联。这样，便可增大对发电有贡献的部分的电极面积，另外，通过用薄的发电体层进行积层，可以确保压电体部的截面。因此，可以大幅度地增加发电部的容量，所以，可以获得大的电流值。
当压电体部沿着与联结振动片的自由端和支持端的方向基本上正交的方向极化时，便可利用横向效应进行发电，另外，当压电体部基本上沿着联结振动片的自由端和支持端的方向极化时，便利用纵向效应进行发电。特别是通过利用纵向效应进行发电，可以利用高的耦合系数进行发电，所以，可以大幅度地提高变换效率。
另外，通过将具有发电部的2个振动片进行音叉式地组合，可以构成振动的持续性好的结构，所以，可以使振动的衰减很小，提高变换效率。为了抑制振动的衰减，提高变换效率，最好使用向音叉式组合的2个振动片施加相反方向的位移的加振机构。利用这种加振机构，可以使之发生音叉的振动模式。
作为加振机构，可以采用具有使2个振动片中任意一个的自由端向另一个振动片的方向撞击的撞击部和当撞击加到一个振动片上时与另一个振动片的自由端碰撞的壁部的机构，利用撞击部和壁部将音叉式组合的2个振动片夹持住便可进行加振。该撞击部可以随摆锤进行振子状振动。
另外，音叉式组合的2个振动片被支持着进行振子状振动，作为加振机构，只要在一个振动片的自由端一侧设置进行碰撞的壁部，通过使音叉式组合的2个振动片进行振动，可以使2个振动片的位移方向相反，所以，可以获得衰减小的音叉振动模式。另外，即使从振动片一侧撞击与音叉式组合的2个振动片的支持端一侧相联系的构件的中央，也可以利用加振机构使2个振动片发生向相反方向的位移。作为加振机构，通过设置具有使音叉式组合的2个振动片的自由端一侧的间隔增大的第1部分和容纳在2个振动片的自由端之间的第2部分的加振机构，并将第1部分和第2部分交替地插入到2个振动片的自由端一侧之间，也可以使2个振动片发生相反方向的位移。
图1是本发明实施例1的使用压电体的发电装置和便携式仪器的简要结构的示意图2是图1所示的发电装置的驱动系统的简要结构的剖面图；图3是图1所示的使用振动片的发电装置的斜视图；图4是图3所示的振动片的结构的剖面图；图5是耦合系数随具有图3所示的压电体部的振动片的支持层的相对厚度而变化的曲线图；图6是利用图3所示的发电装置充电时的充电效率随初始振动电压而变化的曲线图；图7是在使用具有图3所示的压电体部的振动片的发电装置中能量损失率随振幅而变化的曲线图；图8是本发明实施例2的使用具有压电体部的振动片的发电装置的简要结构的斜视图；图9是本发明实施例3的使用具有压电体部的振动片的发电装置的简要结构的斜视图；图10是本发明实施例4的使用具有压电体部的振动片的发电装置的简要结构的斜视图；图11是本发明实施例5的音叉式组合振动片的发电装置的简要结构的斜视图；图12是具有压电体的振动体随结构的不同，其形变能的衰减的曲线图；图13是使音叉式的振动构件发生相反方向的位移的加振机构的一例的示意图；图14是使音叉式的振动构件发生相反方向的位移的加振机构的另一例的示意图15是使音叉式的振动构件发生相反方向的位移的加振机构的另一例的示意图；图16是使音叉式的振动构件发生相反方向的位移的加振机构的另一例的示意图，图16(a)是其侧面，图16(b)是从下方看到形态。
下面，参照附图详细说明本发明。
(实施例1)图1是具有本发明实施例1的发电装置的手表的简要结构。本例的手表10具有装在表壳1的内部发电装置20、驱动该发电装置20的驱动系统11、对从发电装置20得到的交流电流进行整流的整流电路2、储蓄整流过的电流的储能电路4和利用发生的电流进行计时处理的处理装置6。处理装置6除了驱动表盘部7进行实时处理等计时处理外，还可以具有收音机、寻呼机或个人计算机等功能。另外，在本例中，储能电路4中使用电容器5，但是，也可以是具有二次电池等的电力储存能力的元件。整流电路2不限定像本例那样使用二极管3的全波整流电路，也可以是半波整流电路，当然也可以是使用反相器等的整流电路。在图1中用示意图示出了本例的手表，但整流电路2、储能电路4和处理装置6等与后面所述的驱动系统11平面重叠地配置，旨在实现整个装置的小型化。
本例的手表10中使用的发电装置20具有以悬臂梁状固定在底板12上的振动片21。压电体部22设置在振动片21的两侧，由这两个压电体部22a和22b构成发电部。另外，摆锤25安装在振动片21的前端23，由驱动系统11使前端的摆锤25运动，以此对振动片21进行加振。利用驱动系统11进行加振时，振动片21的前端成为自由端23，用螺钉27固定在底板12上的一侧成为支持端24，进行自由振动，随着自由振动，在压电体部22内便产生电动势。
本例的驱动系统11具有在表壳1的内部进行旋转运动的转动锤13，作为手表带在手腕上时，该转动锤13随着人的手腕及身体的运动等进行转动，利用其转动力使振动片21进行振动。因此，使用图2所示结构的齿轮系统，将转动锤13的运动传递给振动片的前端的摆锤25。首先，转动锤13的运动由转动锤齿轮14传递给中间齿轮15进行加速。该中间齿轮15和后面所述的齿轮及凸轮可以在由支持表壳1内的底板12和转动锤13的转动锤轴承16所限定的狭窄空间内构成齿轮系统。中间齿轮15的运动传递给凸轮驱动齿轮17，由该凸轮驱动齿轮17左右驱动凸轮19，使凸轮19的装在振动片的摆锤25内部的突出部18运动。因此，当人的手腕及身体的运动等将转动力传递给转动锤13时，凸轮19便借助该力左右振动，凸轮19的突出部18左右撞击振动片的摆锤25。在该撞击作用下，振动片21便发生指定的位移，从而储存形变能。并且，当凸轮19回到中央时，振动片21振动，在压电体部22内随着该振动而产生电动势。本例的驱动系统11使用的凸轮19，为了减小驱动系统的负荷，采用惯性矩小的花纹式凸轮。另外，为了能使凸轮19实现小型化，除了中间齿轮15外，还设置凸轮驱动齿轮17。
图3从振动片的上方即以将图2所示的振动片旋转90°的状态示出了本例的发电装置20采用的振动片21的简要情况。本例的振动片21，其前端悬挂摆锤25的自由端23比支持端24细，总体是大致呈梯形的板状，在宽度较宽的支持端24一侧设置利用螺钉27固定在底板12上的固定部28。振动片21是用2层压电体部22a和22b将中心的金属性支持层26夹住的层状结构，从与支持端24一侧的底板12接触的地方到自由端23设置电极31。本例的振动片21由凸轮的突出部18在前端悬挂的コ形的摆锤25的内部进行驱动，所以，沿箭头A所示的上下方向进行加振。并且，由于本例的振动片21是在与振动方向垂直的方向宽的板状，所以，是一种在振动方向比较柔软、在与振动正交的方向比较硬的结构。因此，随着由凸轮19施加的沿上下方向A的形变而激励起沿上下方向A稳定的振动。
本例的振动片21将压电体部22a和22b设置在支持层26的两侧，各压电体部22a和22b从自由端23延伸到支持端24一侧，并进而延伸到固定部28。因此，形变最大的振动片21的根部部分由压电体部22a和22b覆盖，便可由压电体部22a和22b将该根部部分的形变能变换为电能。因此，即使是具有相同自衰减率的悬臂梁式的振动片，也可以增大1次位移所获得的电能，从而可以提高变换效率。从该振动片21的支持端24的固定部28向自由端23一侧延伸的根部部分发生振动泄漏，是形变能容易散逸的部分。在本例的发电装置中，将压电体部设置在该能量散逸大的部分，可以由压电体部22a和2b利用储存在该压电体部内的形变能，进而还可以利用支持层26储存的形变能，将其变换为电能。因此，可以大幅度地提高变换效率。
另外，本例的发电装置的振动片21是支持端24的宽度宽的形状。因此，位于形变能最大的根部部分的压电体部22a和22b的截面积大，振动片全体压电体部可以发挥基本上均等的发电能力。即，振动片振动时的形变量从自由端23到支持端24一侧逐渐地增加，在本例的振动片中，截面积也从自由端23到支持端24一侧逐渐地增加。因此，在振动片中发生的应力在各截面上基本上相等，压电体部的各部分具有基本上均等的发电能力。因此，电荷的分布和电动势的差别很小，从而可以有效地进行发电。
另外，由于从振动片21的自由端23一侧到支持端24一侧的固定部28形成压电体部22a和22b，所以，应力不是集中在压电体部的端部，而是可以将应力分散到整个压电体部上。因此，可以缓和加到压电体部上的应力的集中，从而可以防止发生压电体部剥落等故障。
如图4所示，在本例中，各压电体部22a和22b分别是沿振动方向重叠3层压电体层的层状结构。这3层压电体层30a、30b和30c沿箭头X所示的一致方向发生极化，3层压电体层30a、30b和30c采用容易由电极31并联的极化配置形式。另外，各压电体层的极化方向这样选择，即上下压电体部22a和22b的总体如箭头Y所示，极化方向与夹持支持层26的方向一致，上下压电体部22a和22b由具有导电性的金属性支持层26串联。
本例中随着振动片21沿上下方向A的振动，例如支持层26上方的压电体部22a被压缩，下方的压电体部22b被拉伸。因此，本例的振动片21是利用弹性波沿着与产生电压的极化方向Y垂直的方向传播的横向效应的发电用的振动片。另外，由于压电体部22a和22b将支持层26夹在中间安装在振动方向的上下两侧，所以，是使用双压电晶片的压电体的发电用元件。
由图4可知，本例的振动片21使支持层26在振动片21中所占的厚度的比例小于60％，最好约为20％。即，取支持层26的厚度Ts与压电体部22a和22b的总厚度Tp之比为1∶1或小于该比值。即，使支持层26的截面积与压电体部22a和22b的总截面积之比为1∶1或小于该比值。图5示出了在采用磷青铜作为支持层26、使用陶瓷系列的压电材料即PZT(商标)构成压电体部22a和22b的振动片中振动片的电机耦合系数(以下，简称为耦合系数)随支持层26的相对厚度而变化的情况。耦合系数是表示压电元件的电-机变换效率的量，在本例中，示出变换为电力输出的能量与以机械形式输入的能量之比的平方根。
由图5可知，支持层的相对厚度约为20％时，耦合系数最大，该值之后便逐渐地减小。并且，当相对厚度达到约60％时，就变成与没有支持层26的即压电体部22a和22b直接连接的振动片相同的耦合系数，当支持层的相对厚度超过60％时，耦合系数便几乎单调地减小。根据这一实验结果可知，最好将支持层的相对厚度限制在振动片的厚度的约60％以内。另外，还可知道，为了提高耦合系数获得变换效率高的振动片，最好使支持层26的相对厚度约为20％。如果使支持层的厚度增大，支持层储存的形变能便增大，可以认为由压电体部变换为电能的比例便减少，所以，支持层的厚度最好限制在上述范围内。另一方面，当没有支持层时，形变能将全部储存在压电体部，所以，变换效率将提高。但是，若考虑到将受到的冲击力作为形变能而储存的效率及振动的衰减等原因，可以认为还是设置薄的支持层的振动片的变换效率高。
另外，由于夹在压电体部22a和22b之间的金属制等支持层26位于几乎未发生形变的中央附近，所以，以机械形式输入的形变能的大部分将储存到压电体部22a和22b内。即，若考虑振动片21发生位移的情况，则靠近设置压电体部22a和22b的上下表面的部分位移大，支持层26所在的中央附近的位移小。因此，只要是上述范围内的相对厚度的支持层，对将形变能变换为振动等的正效应的贡献比对吸收形变能的负效应的贡献大。因此，适当厚度的支持层对增大在1次振动中所能发生的电能有作用，可以提高变换效率。另外，振动片21利用转动锤那样的可动构件的冲击而输入能量的情况很多，因此，若用压电元件构成碰撞面等，很容易损伤压电元件。特别是现在大量使用的压电元件是陶瓷类的材料，希望直接施加的冲击越小越好。对于这一点，如果是本例的发电装置，则支持层26可使用难以断裂的金属等，通过该支持层26便可将机械能输入振动片21。另外，具有导电性的支持层26还具有可以使设置在其两侧的压电体部电气连接的功能。在防止冲击引起的故障方面，在本例的振动片21中，在其前端设置摆锤25，从驱动系统11向该摆锤施加用来进行自由振动的撞击，不直接对压电体部施加撞击。
另外，在本例的振动片21中，通过将3层压电体层30a、30b和30c重叠而构成各压电体部22a和22b。并且，利用电极31将这些压电体层30a、30b和30c并联起来。因此，各压电体部22a和22b的电极面积是不进行重叠时的3倍，所以，电容量成为9倍，开放状态的电动势成为1/3。另外，通过进行积层，容易确保压电体部22a和22b的厚度，所以，可以很容易地减小支持层的相对厚度。
另外，由于本例的振动片21使压电体部22a和22b的总体的极化方向Y一致，所以，这些压电体部22a和22b通过支持层26串联。因此，电动势变成使极化方向相同的振动片的2倍。
在使用压电元件的发电装置中，不充电时形变加到压电元件上产生的电能只由电机耦合系数决定。即，不论什么样的压电元件，只要电机耦合系数相同，对应于相同的输入能量，产生相同的电能。但是，通过充电而由电容器等储能电路储存的电能除了电机耦合系数外，还是压电元件的电动势、电容量和电容器等储能电路的电压的函数。例如，即使使用电容量大、电动势小于储能电路的电压的发电装置，也不可能进行充电。另一方面，如果使用电容量无限接近于0、电动势接近无限大的发电装置，由于几乎不发生电荷，所以充电量极少，在现实当中不可能进行充电。因此，重要的是在这些条件之间找到最适合充电的电动势和电容量。
根据本发明人的实验和研究可知，使用压电体的发电装置的电动势是储能电路的电压的约2倍时充电量最大。例如，图1所示的电容器5的电压是1.5V，为了对整流电路使用的二极管的损失为0.5V的总计2V的系统进行充电，最好是电动势为4V的发电装置。另外，在使用振动片的发电装置中，初始振动引起的电动势最大，随着振动的衰减，电动势减小。因此，最好设定初始电动势，以使充电量最大。
图6是对2V系统的充电系统进行充电时的效率和初始振动电压的关系。由图可知，对于2V系统的充电系统，最好设定初始振动电压约为10V的发电装置。这样，即使是具有相同的储存电能的能力的发电装置，为了使发生电流的能力大，增大电容量是不可避免的，另外，还需要适当的初始电动势。
另外，在使用振动片的发电装置中，通过增大初始位移可以获得大的初始电压。但是，如图7所示，当振幅增大时，振动能量的损失率也增大，所以，总的充电量将减小。因此，最好尽可能减小振幅，获得适当的初始电动势。
在使用本例的振动片的发电装置中，首先，使各压电体部22a和22b成为积层结构，增大电容量，从而增大输出电流。另外，通过将压电体部22a和22b串联连接，提高初始电动势，即使是小的振幅，也可以获得指定的初始电动势。这样，本例的发电装置通过采用积层结构，便可使电容量和电动势的大小最适当，从而可以实现具有变换效率大、充电性能高的发电装置。
在本例中，示出了3层的积层结构，但是，考虑到储能电路的电压、振动片的大小和位移量等，积层的层数可以自由地设定，从而可以提供具有充电最佳的结构的压电体部的发电装置。另外，本例的发电装置具有不改变振动片的大小而改变压电体部的电容量就可以获得最佳充电状态的效果。如上所述，积层的数量根据输入结构的大小及方式和充电电路的电压等各种因素进行选择。但是，在现实当中，在便携式的电子仪器中，发电部的尺寸是有限的，为了调整电容量，难以改变发电部的尺寸，但是，如果采用本例的发电装置，就可以解决这个问题。另外，压电元件的特征是电压大、电容量小，难以获得比较多的电荷，但是，这个问题也可以解决。
另外，如图3所示，本例的发电装置将覆盖压电体部22a和22b的电极31与压电体部22a和22b一样设置得向振动片21的支持端24一侧延伸，一部分延伸到振动片21的固定部28。但是，不将电极31设置到固定部28上。固定部28是振动片21固定在底板12上的部分，不发生形变，因此，固定部28的压电体部对发电没有贡献。如果将电极31设置得延伸到对发电没有贡献的压电体部分，在对发电有贡献的压电体部分发生的电荷便分布到其上，从而使电动势降低。因此，在本例中，只用电极31覆盖对发电有贡献的压电体部分，从而不会使电动势降低，保持发生的高电压。这样，在本例的发电装置中，可以增大电容量，并且可以获得十分高的电动势，所以，可以使振动片的位移减小，同时也可以减小振动的振幅。因此，振动片引起的初始应力比较小，所以，可以提高振动片的耐久性，从而可以提供可以长期稳定地发电的发电装置。
在本例中，将电极31露出到振动片的上部的部分延长，作为与整流电路连接的连接部31a。另外，使露出到振动片的下部的部分与底板12接触，成为通过底板12与整流电路连接的连接部31b。这样，在本例的发电装置中，通过难以受到压电体部的振动的地方即与自由端23相反一侧的支持端24一侧特别是设置在固定部28的输出线取出由压电体部发生的电能。这是考虑到如果将导线配置在压电体部振动的部分，便会从导线引起运动泄漏，如本例那样通过从支持端一侧特别是从固定部取出，便可基本上完全防止输出线引起的振动泄漏。
另外，本例的振动片21是将设置在其两侧的压电体部22a和22b利用镀膜法或溅射法等积层到支持层26上而成的。因此，与利用粘接剂等将压电体部设置到支持层26上的压电装置相比，由于粘接剂的厚度及硬度等的影响，粘接剂成为缓冲材料，将使加到压电体部上的形变减小，从而在粘接层不会发生能量损失。因此，支持层的形变可以有效地传递给压电体部，从而可以提高变换效率。另外，不存在粘接强度差和位置偏离的现象，可以减小梁的厚度和宽度等变动因素，所以，可以稳定地批量生产对称度好、自衰减率小的振动片。另外，还可以降低成本。
使振动片发生初始位移的驱动系统，当然不限于使用上述转动锤。对于发电装置的振动片，只要能发生形变，不特别限制，例如，弹簧、使用弹簧的摇动构件、振子和小锤等都可以。这种驱动系统最好是适合于便携式仪器的尽可能小型、轻量的系统。
(实施例2)图8是使用本发明的另一实施例的振动片的发电装置。本例的发电装置20的振动片21和实施例1一样，是双压电晶片式的，对于相同的部分标以相同的符号，并省略其说明。本例的振动片21使在支持层26的两侧构成的压电体部22a和22b的极化方向X分布在振动片21的宽度方向，与振动方向A大致垂直。因此，电压的发生方向在上述实施例1中是沿与振动片的上下面33a和33b垂直的方向，与此相反，在本例的振动片21中，变成与左右面34a和34b垂直的方向。因此，在本例的振动片21中，将用于与整流电路连接的电极31a和31b设置在一边的面34b上，将用于将压电体部22a和22b串联的电极设置在图8未示出的另一边的面34a上。另外，在本例的发电装置中，由于通过振动而发生的弹性波的传播方向也与电压的方向正交，所以，是利用压电元件的横向效应进行发电的。
本例的振动片21的压电体部22a和22b和实施例1所示的发电装置一样，分别是由3个层35a、35b和35c构成的。在本例的发电装置中，由于极化方向是振动片21的宽度方向，即左右方向，所以，与在实施例1中3个层沿着和振动方向A相同的上下方向积层相反，在本例中3个层35a、35b和35c沿着与振动方向A正交的左右方向积层。并且，这些层35a、35b和35c由电极31并联。另外，压电体部22a和22b的总体极化方向呈相对的方向，和实施例1一样，压电体部22a和22b由电极31串联。
这样构成的本例的发电装置20和实施例1一样，压电体部延伸到振动片21的根部部分，所以，是可以将振动片21的形变能有效地变换为电能的变换效率高的发电装置。另外，由于各压电体部22a和22b采用积层结构，所以，容易实现电容量和电动势的最佳值，从而可以有效地对储能电路进行充电。此外，由于电极31实际上只设置在对发电有贡献的部分，所以，可以使电动势达到足够高，从而可以在小的振幅下确保足够的电力。另外，还具有耐久性高等与实施例1说明过的发电装置相同的效果。
(实施例3)图9以振动片为中心示出与上述不同的本发明实施例的发电装置。本例的发电装置20具有大致呈三角形的振动片21，该振动片21是将2层压电体部22a和22b粘合而成的结构。另外，各压电体部22a和22b的极化方向与振动方向A一致。因此，在本例的振动片21的上下面33a和33b上发生相同极性的电压，这些压电体部22a和22b成为由设置在压电体部22a和22b的界面的电极31a并联的状态。因此，将向整流电路供给电力的电源线与设置在压电体部22a和22b的界面上的电极31a连接。另外，将电极31设置在压电体部22a和22b的上下面33a和33b上，使它们与将振动片21固定到底板12上的螺钉27电气连接，与上下面33a和33b的电极连接。并且，经底板12向整流电路供给电力。
本例的发电装置20和上述实施例一样，可以有效地应用形变能最大的振动片21的根部部分进行发电，具有很高的变换效率。另外，由于不论振动的压缩一侧还是伸展一侧都是由压电材料单体构成的，所以，和将1层压电体层与金属等支持层粘合的单压电晶片式相比，容易增大1次振动所加到压电元件上的形变能的总量。因此，本例的发电装置1次振动可以将更多的机械能变换为电能，所以，可以说是容易实现效率高的发电装置的结构。
另外，也可以不用粘接剂等将2层压电体部22a和22b粘合，而利用溅射法等在电极31a的两侧形成压电体层，所以，可以防止粘接层的能量损失。在这一方面也可以提高变换效率。另外，由于不存在粘接强度差及位置偏差，可以减少梁的厚度和宽度的变化因素，所以，可以廉价地批量生产自衰减率小的发电装置。
如本例的发电装置20所示，可以根据构成压电体部的压电元件的特性获得足够高的电动势，在储能电路的充电电压低的情况下，即使在振动片的自由端23不安装摆锤也可以提供发生足够大的电动势的发电装置。另外，在不需要太大的发生电流的情况下，则不必将压电体部进行积层，通过将2个压电体部22a和22b并联，便可确保足够大的电容量。
(实施例4)
图10示出使用本发明的另一实施例的振动片的发电装置。本例的发电装置20的振动片21和实施例1一样，是双压电晶片式的，对于相同的部分标以相同的符号，并省略其说明。本例的振动片21由在支持层26的两侧构成的压电体部22a和22b在振动片的自由端23和支持端24的方向积层的8个压电体层36a～36h构成。各压电体层36a～36h的极化方向X沿着联结振动片21的自由端23和支持端24的方向分布，与振动方向A大致垂直。因此，电压的发生方向也指向自由端23和支持端24的方向，利用呈梳齿状沿上下方向交替突出的电极37a和37b将压电体层36a～36b并联。并且，设定压电体部22a和22b总体的极化方向Y与发生的电压相对，通过导电性的支持层26将压电体部22a和22b串联。
本例的振动片21也和上述实施例的振动片一样，沿上下方向A振动。因此，在压电体部22a和22b上发生沿联结自由端23和支持端24的方向传播的弹性波。并且，表示电压方向的极化方向也是沿联结自由端23和支持端24的方向，所以，本例的发电装置20可以利用压电体的纵向效应进行发电。由于利用纵向效应时的电机耦合系数是利用横向效应时的大约3倍，所以，可以使本例的发电装置的变换效率非常高。当然，使用单层的压电体部也可以进行利用纵向效应的发电，但是，使用单层的压电体部，电极间的距离非常长，电容量很小，不可能获得很多电荷。因此，即使变换效率高，也难以实现实际用于进行充电的发电装置。相反，在本例的发电装置中，由于利用积层式使电动势和电容量达到最佳值，所以，可以增加1次振动所得到的电能，从而可以以很高的变换效率有效地进行充电。
另外，本例的发电装置20将压电体部设置得一直延伸到振动片21的根部部分，振动片21的根部部分的形变能也可以有效地变换为电能。另外，由于各压电体部22a和22b采用积层结构，所以，和上述实施例一样，可以很容易地使电容量和电动势获得最佳值。这样，本例的发电装置20由于压电体沿从自由端到支持端的方向进行积层，所以，除了不能形成从振动片的自由端经支持端到固定部连续的压电体层外，具有和上述实施例相同的各种效果，特别是这是一种利用纵向效应的变换效率非常高的发电装置。
(实施例5)图11示出具有本发明的另一实施例的振动构件的发电装置。本例的发电装置是使用将上述各实施例的振动片21连络成2个音叉式的振动构件40进行发电的。
下面，考察使用设置压电体部的振动片将形变能变换为电能时的效率。振动片21的振动即使不取出电能也会由于振动片内部的自损失以及从固定振动片的固定部发生的振动泄漏(以后，称为自衰减)而逐渐地衰减。这时，设1次振动由自衰减引起的形变能的衰减率为a％。另外，由于振动片的振动通过压电体部将形变能变换为电能，与输出的电能相当的形变能也发生衰减。设该形变能的衰减率为b％。在振动片的1次振动中通过自衰减和向电能的变换将损失(a+b)％的形变能，得到b％的电能。因此，向电能的变换效率为b/(a+b)，由此可见，如果是无自衰减的振动片，可以100％地将形变能变换为电能。另外，还可以知道，为了提高向电能的变换效率，尽可能抑制自衰减是有效的。
图12示出不同结构的振动构件的形变能的自衰减的实验值。图中，实线表示使在上述实施例中说明过的悬臂梁式的振动片位移后自由振动时的形变能的衰减。在悬臂梁中，与自由振动时的振幅的平方成正比的形变能基本上随振动次数单调地减小。另一方面，虚线表示对音叉式的振动构件施加通常的振动时的形变能的衰减。由图可知，由于只使音叉的一边的梁向一个方向位移，所以两边的振动片沿相对的方向振动的音叉模式的振动，基本上只获得一半能量，初始的形变能约为悬臂梁的一半。
与此相反，图中的点画线表示使图10所示的音叉式组合的两边的振动片21a和21b向相反方向即相对的方向位移时形变能的衰减趋势。这样，当使振动片21a和21b向相反方向位移时，其能量将全部变换为音叉模式的振动，从振动初期就以音叉的振动模式进行振动。因此，从初期自衰减就非常小，由此可知，通过将振动片组合成音叉式，便可对于发电装置总体大大降低形变能的自衰减。因此，可以进一步提高从形变能向电能的变换效率。
现在，再回到图11说明本例的振动构件40。本例的振动构件40具有由2条平行延伸的部分40a及40b和联结这2条延伸的部分40a及40b的一端的部分40c形成的呈コ形的支持构件41，将该支持构件41的平行延伸的部分40a和40b作为支持层构成2个振动片21a和21b。因此，这2个振动片21a和21b由联结部分40c组合成音叉式结构，本例的振动构件40可以按音叉的振动模式激励振动。另外，在联结部分40c的大致中央位置设置使用螺钉将该振动构件40固定到底板等上的固定孔42。
各振动片21a和21b可以是上述说明过的振动片的任何一种，例如，在图11中在コ形的支持构件41的两侧形成和在实施例1中说明过的振动片相同结构的振动片21a和21b。各振动片21a和21b的详细结构在上述实施例中已说明过了，所以，下面省略，对于相同的部分标以相同的符号，并省略其说明。但是，在组合成音叉式的振动片21a和21b中，由于不是使每个振动片21a和21b发生位移，所以，设置在自由端23上的摆锤25的形状和上述实施例不同，它位于组合成音叉式的振动构件40的外侧，是一种容易受来自外侧的撞击的形状。另外，压电体部22a和22b都从自由端23一直形成到支持端24一侧，振动片根部部分的形变能的大部分都可以有效地进行发电。此外，位于组合成音叉式的振动片21a和21b的外侧的压电体部22a在上述振动片上延伸到与固定部相当的コ形的构件41的联结部分40c处，可以防止应力在压电体部集中而引起剥离等故障。另一方面，电极31和上述振动片一样，覆盖到支持端24的振动部分，防止电荷分布到对发电无贡献的压电体的部分而引起电动势降低。电极31的位置和形状不限于图11所示的情况，也可以根据压电体部22a和22b的极化方向而设置在振动片21a和21b的侧面34a或34b上。例如，和图11所示的例子不同，压电体部22a和22b的极化方向相对于振动方向A像实施例2所示的那样配置，电极沿コ形的支持构件41设置。并且，该电极也可以是使支持构件41的正反面为同一形状，或者，例如也可以将反面一侧的电极改变为全面电极。并且，这时可以只将2个正面电极与整流电路连接，这比将正反面同一形状的4个电极连接的情况容易制造，由于压电体部22a和22b串联，所以，以很小的形变便可输出大的电压。
另外，振动片21a和21b的形状呈三角形或梯形，其自由端23一侧窄、支持端24一侧即根部部分宽，与上述实施例一样能以很高的变换效率将形变能变换为电能。另外，虽然图中未详细示出，但是，各压电体部22a和22b可以采用多层的积层结构等，从而可以采用发挥和上述悬臂梁式的振动片相同效果的结构。此外，组合成音叉式的2个振动片21a和21b既可以串联，又可以并联。在图11所示的音叉式的振动构件40中，コ形的支持构件41是导电性的，利用该支持构件41与串联的各振动片的压电体部22a和22b的中间电位连接，总体上可以将由2个振动片21a和21b构成的发电装置并联。因此，可以提供具有更大的电容量的发电装置。
另外，压电体部22a和22b利用不需要与支持构件41进行粘接的溅射等方法形成。通过利用这种方法形成压电体部，像音叉式那样，在对称度对自衰减率有贡献的结构中，由于无粘接强度差和位置偏差，并且可以以一体式成形，所以，可以减少振动片的厚度及宽度的变化因素，容易实现自衰减率稳定的批量生产，并且，可以降低成本。
如根据图12说明的那样，在使用本例的音叉式振动构件的发电装置中，对于2个振动片21a和21b，使之发生相反方向的位移即相向方向的位移是重要的。当只使一边的叉子发生位移时，大约其能量的一半只能以音叉的振动模式发生振动，这是因为不能发挥无衰减的音叉式的优点。
图13示出使振动片21a和21b发生相反方向的位移的加振机构的例子。本例的加振机构50是利用在手表等中使用的表壳内旋转的转动锤51和相对于转动锤51从对面一侧支持振动构件40的壁52将音叉式的振动构件40夹住，使各振动片21a和21b发生相反方向的位移，激励音叉式的振动模式。转动锤51是进行旋转运动的可动构件，起某种摆锤的功能，当该转动锤51向图面上的下侧转动时，就以转动锤51的一侧撞击左侧的振动片21b的前端的摆锤25。于是，对面一侧的振动片21a的前端的摆锤25便与壁碰撞，2个振动片21a和21b几乎同时向内侧发生位移，当转动锤51回到原来的位置、振动片21a和21b的自由端23放开时，就开始进行音叉式的振动模式的自由振动。因此，振动片21a和21b的振动的自衰减非常小，形变能不会浪费，所以，可以有效地将形变能变换为电能。另外，当手表那样的便携式电子仪器的位置再次发生变化、转动锤51与振动构件40发生碰撞时，振动构件40便夹在转动锤51和壁52之间反复发生相反方向的形变。因此，再次向振动构件40的振动片21a和21b输入形变能，继续发电。
另外，也可以将コ形的支持构件41能转动地安装在底板等上面，而在振动片21a和21b之间设置防止转动用的制动器。另外，在本例中，对振动片21a和21b的一侧进行撞击，但是，也可以构成使转动锤51从振动片21a和21b的两侧进行碰撞、使之发生相反方向的位移的加振机构。这时，上述制动器9a必须配置在两边的振动片的附近不会影响转动锤51的碰撞的位置。
图14是和上述不同的加振机构的例子。本例的音叉式的振动构件40安装成振子状，可以旋转，另外，还设置当振动构件40沿某一方向转动时与该振动片21a和21b的一边的自由端23的前端发生碰撞的壁55。当一边的振动片的自由端23与壁55发生碰撞时，其自由端23便向内侧位移，同时，另一边的振动片的自由端23也由于自己的质量的惯性向内侧位移。因此，两边的振动片21a和21b的自由端23都向内侧即向相反方向位移，从而激励起音叉式的振动模式。振动构件40碰撞的壁55既可以如本例那样设置在一边的振动片一侧，也可以设置在两个振动片的外侧，以使两边的振动片发生碰撞后逐渐地激励起振动。另外，振动构件40既可以像随重力而下落那样旋转，或者也可以像上述手表的转动锤51那样随人的活动而旋转。
图15是与上述不同的另一个加振机构的例子。本例的加振机构60是对音叉式的振动构件40的所谓的又一部分进行撞击而使振动片21a和21b发生相反方向的位移的机构。因此，在本例的加振机构中，在转动锤51的外周一侧设置突起61，将振动构件40配置得当转动锤51转动时该突起61与コ形的支持构件的联结部分40c的大致中央部发生碰撞。这样，当转动锤51转动时，就对两边的振动片21a和21b进行撞击，使这两个振动片的自由端23向内侧位移，所以，激励起音叉式的振动模式，从而开始进行衰减小的振动。
图16(a)是通过侧面示出与上述不同的加振机构的例子，图16(b)是从下边看到的加振机构的形态。本例的加振机构65具有在组合成音叉式的振动片21a和21b之间旋转的圆盘66，在该圆盘66上设有高低断续地变化的斜坡67。该斜坡67具有使从其高的部分向低的部分的倾斜如图16(b)的点画线箭头所示的那样逐渐地从低的部分向高的部分变化的平缓的斜面和从高的部分向低的部分急剧变化的陡斜面。因此，当该圆盘66在振动片21a和21b之间转动时，振动片21a和21b的自由端23沿斜坡67移动，通过从低的部分向高的部分移动，自由端23之间的距离便增大。并且，当变成从圆盘66的高的部分向低的部分急剧地变化的部分时，自由端23就与圆盘66分开，所以，自由端23便同时向内侧位移，从而开始进行音叉式的振动模式的振动。在使用本例的具有斜坡的圆盘的加振机构60中，通过将圆盘66或振动构件40固定得可以多少沿上下方向变化，便可使2个振动片21a和21b发生基本上相等的形变。因此，可以使振动片21a和21b发生更均等的振动，所以，可以激励衰减小、变换效率高的振动模式。
另外，圆盘66可以像手表那样利用转动锤51的转动能进行转动。另外，当然，也可以使组合成音叉式的振动片21a和21b运动取代使具有斜坡的圆盘转动，利用斜坡发生上下断续的形变。
上面，根据几个实施例说明了本发明，但是，本发明不限于这些实施例。例如，虽然作为实施例示出了几个类型的振动片，但是，不论哪种振动片，都可以组合成音叉式。另外，在实施例中，使用能将振动片的根部部分的形变有效地变换为电能的大致呈梯形或三角形的形状的振动片进行了说明，但是，也可以不是梯形或三角形，利用将压电体部延伸到根部或将压电体部积层化等上述各种结构都可以提高变换效率。另外，压电体层也可以不是利用上述溅射法形成，当然，也可以使用块状的压电体制造振动片。此外，构成压电体部的材料不限于PZT(商标)，也可以是石英、钛酸钡系列及钛酸铅系列等陶瓷材料以及PVDF等高分子材料。
另外，本发明不限于在上述实施例中说明的手表。作为手表以外的便携式电子仪器，例如寻呼机、电话机、无线接收机、助听器、计步器、计算器、电子记事薄等信息终端设备、IC(集成电路)卡、无线电接收机等都可以应用本发明的发电装置。并且，通过在这些便携式机器中采用本发明的发电装置，便可随着人的活动等不断地对储能装置进行充电，从而可以抑制电池的消耗或不需要电池。因此，使用者可以不必担心电池用完而放心地使用这些便携式机器，从而可以防止因电池耗尽引起存储器存储的内容丢失等故障。此外，在不容易获得电池及充电装置的地区或场所或者由于灾害等难于补充电池的情况下，也可以发挥便携式电子仪器的功能。
如上所述，本发明的压电体发电装置通过将压电体部延伸到悬臂梁结构的振动片的支持端根部部分，可以在1次振动中取出比较多的电能，从而可以提供变换效率高的发电装置。另外，将多个压电体部设置在支持端一侧，以使振动片的形状成为三角形或梯形，可以有效地利用集中在振动片的根部部分的形变能进行发电。另外，可以利用纵向效应将机械能变换为电能等上述公开的本发明的压电体发电装置可以非常有效地将振动片积蓄的机械能变换为电能。因此，按照本发明，可以提供小型的使用作为携带用可以实现的压电体的发电装置。
另外，在本发明的发电装置中，使压电体部成为积层结构，可以将发电装置的重要特性即电容量和电动势与充电系统一致地设定为最佳值。另外，不改变发电装置的尺寸在小型的适合于携带用的状态下就可以将这些特性设定为最佳值。因此，按照本发明，实际上可以提供使用能将电能以很高的充电效率积蓄在电容器等中的压电体的发电装置。
另外，在本发明中，还着眼于振动的自衰减，通过将振动片组合成音叉式，可以减小自衰减，实现向电能变换的变换效率高的发电装置。并且，通过使组合成音叉式的振动片发生相反方向的位移，可以从振动初期就以振动泄漏少的音叉模式振动，从而可以减少初期的振动能的损失，以更高的变换效率进行发电。
这样，按照本发明，可以实现适合于小型的便携式机器的高效率的压电体发电装置，使用该压电体发电装置，可以实现具有不论何时何地都可以放心地可靠地使用的多种功能的便携式电子仪器。
权利要求
1.一种压电体发电装置，它有具备进行自由振动的自由端和支持该自由端的支持端的振动片，以及至少在上述振动片的上述支持端的一侧形成的具有将支持层夹在中间而积层的至少2个压电体部和覆盖这些压电体部的至少最上面和最下面的至少一部分的电极的可以从这些电极输出交流电的发电部，该压电体发电装置的特征在于该发电部的上述支持层的截面积的比例小于约60％。
2.按权利要求1所述的压电体发电装置，其特征在于上述2个压电体部直接积层或将上述电极夹在中间而积层。
3.按权利要求1所述的压电体发电装置，其特征在于与上述振动片的振动方向正交的上述压电体部的横向的尺寸是上述支持端一侧比上述自由端一侧宽。
4.按权利要求1所述的压电体发电装置，其特征在于上述振动片的支持端一侧具有将上述振动片固定到固定构件上的部分和从该固定的部分向上述自由端的方向延伸的部分，上述压电体部至少设置在上述固定的部分和延伸的部分。
5.按权利要求4所述的压电体发电装置，其特征在于上述电极设置在上述延伸的部分。
6.按权利要求1所述的压电体发电装置，其特征在于上述压电体部的第1和第2压电体部的极化方向相反，该第1和第2压电体部串联。
7.按权利要求1所述的压电体发电装置，其特征在于各个上述压电体部具有沿极化的方向积层的多个压电体层，这些压电体层并联。
8.按权利要求7所述的压电体发电装置，其特征在于上述压电体部沿与联结上述振动片的上述自由端和上述支持端的方向大致正交的方向进行极化。
9.按权利要求7所述的压电体发电装置，其特征在于上述压电体部大致沿与联结上述振动片的上述自由端和上述支持端的方向进行极化。
10.按权利要求1所述的压电体发电装置，其特征在于在上述振动片的自由端的前端安装摆锤，利用该摆锤施加的撞击激励上述自由振动。
11.一种压电体发电装置，其特征在于具有具备进行自由振动的自由端和支持该自由端的支持端的2个振动片，并且，具有至少2个压电体部和覆盖该压电体部的至少最上面和最下面的至少一部分的电极的可以从这些电极输出交流电的发电部设置在各振动片的至少上述支持端一侧，上述2个振动片组合成连络上述支持端的音叉式。
12.一种便携式电力供给装置，其特征在于具有权利要求1所述的压电体发电装置、将从上述发电部输出的交流电进行整流的整流装置和积蓄整流过的电流的储能装置。
13.一种便携式电子仪器，其特征在于具有权利要求1所述的压电体发电装置、将从上述发电部输出的交流电进行整流的整流装置、积蓄整流过的电流的储能装置和利用从该储能装置供给的电力进行处理的处理装置。
14.一种便携式电力供给装置，其特征在于具有权利要求11所述的压电体发电装置、使上述组合成音叉式的2个振动片分别发生相反方向的位移的加振机构、将从上述发电部输出的交流电进行整流的整流装置和积蓄整流过的电流的储能装置。
15.按权利要求14所述的便携式电力供给装置，其特征在于上述加振机构具有将上述2个振动片的任何一片的上述自由端的一侧向另一个振动片的方向撞击的撞击部和当上述一边的振动片受到撞击时与上述另一个振动片的上述自由端的一侧碰撞的壁部，通过利用上述撞击部和上述壁部将上述组合成音叉式的2个振动片夹在中间进行加振。
16.按权利要求15所述的便携式电力供给装置，其特征在于上述加振机构具有以振子状运动的摆锤，上述撞击部利用该摆锤的运动对上述振动片中的一个振动片进行撞击。
17.按权利要求14所述的便携式电力供给装置，其特征在于上述组合成音叉式的2个振动片被支持得使它们的上述自由端一侧以振子状运动，上述加振机构具有与上述振动片中的一个振动片的自由端一侧碰撞的壁部，通过使组合成音叉式的2个振动片进行振动，旦使上述振动片的至少一边的振动片的上述自由端与上述壁部碰撞而进行加振。
18.按权利要求14所述的便携式电力供给装置，其特征在于上述加振机构具有从上述振动片一侧撞击连络上述组合成音叉式的2个振动片的上述支持端一侧的构件的大致中央部的撞击部，通过由该撞击部对上述连络的构件进行撞击而对上述组合成音叉式的2个振动片进行加振。
19.按权利要求14所述的便携式电力供给装置，其特征在于上述加振机构具有加振构件，该加振构件具有使上述组合成音叉式的2个振动片的上述自由端一侧的间隔增大的第1部分和介于上述2个振动片的上述自由端之间的第2部分，通过将上述第1部分和上述第2部分交替地插入到上述2个振动片的上述自由端一侧之间进行加振。
20.便携式电子仪器，其特征在于具有权利要求11所述的压电体发电装置、使上述组合成音叉式的2个振动片发生相反方向的位移的加振机构、对从上述发电部输出的交流电进行整流的整流装置、积蓄整流过的电流的储能装置和利用从该储能装置供给的电力进行处理的处理装置。
全文摘要
提供一种有效地将机械能变换为电能的可携带的小型压电体发电装置。该发电装置有具备进行自由振动的自由端和支持该自由端的支持端的振动片、以及备有至少在振动片的支持端一侧形成将支持层夹在中间而积层的至少两个压电体部和覆盖这些压电体部的上表面或下表面的至少一部分的电极的发电部。从这些电极输出交流电。
文档编号H02N2/18GK1137194SQ9610134
公开日1996年12月4日 申请日期1996年1月31日 优先权日1995年2月1日
发明者高桥修理, 桥本泰治, 永板荣一, 宫崎肇, 舩板司 申请人:精工爱普生株式会社