專利名稱：靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置，其能夠用作使利用環(huán)境振動進(jìn)行發(fā)電的振動發(fā)電裝置等。
背景技術(shù)：
以往公知有如下的靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置，該靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置具有ー對基板，這ー對基板構(gòu)成為在保持彼此相對的狀態(tài)下能夠相對移動，在ー對基板中的ー個 基板上并列地配置有多個駐極體，在另ー個基板上并列地配置有以ー對電極為ー組的多組電扱。根據(jù)該裝置，通過ー對基板的相對移動，ー對電極中的ー個電極與駐極體之間的靜電電容以及另ー個電極與駐極體之間的靜電電容分別發(fā)生變化，因此該變化量輸出為電力。在制作這種靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置時，為了在基板上形成細(xì)微的電極(駐極體及集電用的電極)，以往采用了半導(dǎo)體細(xì)微加工技木。但是，半導(dǎo)體細(xì)微加工技術(shù)通常由于裝置體積較大，在使用該技術(shù)制作靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置的情況下，每單位時間能夠制作的個數(shù)較少，加工費(fèi)用極高?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2006 — 180450號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題本發(fā)明的目的在于，提供ー種能夠削減加工費(fèi)用的靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置。解決問題的手段本發(fā)明采用了如下手段來解決上述問題。S卩，本發(fā)明的靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置具有第I基體和第2基體，它們構(gòu)成為能夠相對往返移動，而且在兩者之間形成有環(huán)狀間隙；駐極體，其設(shè)置在第I基體上；以及第I電極和第2電極，它們設(shè)置在第2基體上，隨著第I基體與第2基體的相對位置的變化，所述駐極體與第I電極之間的位置關(guān)系以及所述駐極體與第2電極之間的位置關(guān)系分別發(fā)生變化，由此所述駐極體與第I電極之間的靜電電容以及所述駐極體與第2電極之間的靜電電容分別發(fā)生變化，從而輸出電力，其特征在干，所述駐極體利用如下的部件構(gòu)成，即在線狀(在本發(fā)明中是指細(xì)長的形狀，也包括剖面呈圓形的鋼絲狀的形狀、剖面呈矩形的帯狀的形狀等，對剖面的形狀沒有限定)的導(dǎo)線的表面被覆了處于帶電狀態(tài)的介電物質(zhì)的部件，第I電極和第2電極均由線狀的導(dǎo)線構(gòu)成。
在本發(fā)明中，駐極體由在線狀的導(dǎo)線的表面被覆了處于帶電狀態(tài)的介電物質(zhì)的部件構(gòu)成，第I電極和第2電極均由線狀的導(dǎo)線構(gòu)成。因此，不需采用半導(dǎo)體細(xì)微加工技木，即可制作這些第I電極、第2電極和駐極體。也可以是，所述駐極體沿著周向遍及全周地設(shè)于第I基體，第I電極和第2電極沿著周向遍及全周地設(shè)于第2基體。S卩，在駐極體與第I電極之間以及駐極體與第2電極之間產(chǎn)生靜電引力。該靜電引力有可能成為妨礙第I基體和第2基體的相對往返移動的力。即，如通常的靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置那樣，當(dāng)在一對板狀基板中的ー個基板上設(shè)置駐極體、在另ー個基板上設(shè)置第I電極和第2電極的情況下，由于靜電引力使得力量作用于使基板彼此接近的方向。因此，靜電引力成為妨礙ー對基板的相對往返移動的力。與此相對，如果采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，沿著環(huán)狀間隙的全周而產(chǎn)生靜電引力，由此相對于在某個任意部分產(chǎn)生的靜電引力，在與該部分偏移了 180°的位置也產(chǎn)生靜電引力。因此，利用某個任意部分的靜電引力、和與該部分偏移了 180°的位置處的靜電引力，使得作用于第I基體和第2基體兩者的靜電引力相互抵消或者減小。因此，能夠減小靜電引力對第I基體和第2基體的相對往返移動的影響。 也可以是，第I基體和第2基體構(gòu)成為能夠在形成于兩者之間的環(huán)狀間隙沿著全周保持固定距離的狀態(tài)下相對往返移動，而且所述環(huán)狀間隙構(gòu)成為其距離沿著全周大致相同。由此，能夠沿著全周穩(wěn)定地得到電力。并且，在駐極體與第I電極之間以及駐極體與第2電極之間產(chǎn)生的靜電引力沿著全周大致相同，因而能夠有效地減小靜電引力對第I基體和第2基體的相對往返移動的影響。并且，也可以是，第I基體和第2基體中任意一方由圓筒狀部件構(gòu)成，另一方由在該圓筒狀部件的筒內(nèi)以中心軸一致的方式設(shè)置的圓柱狀部件或者圓筒狀部件構(gòu)成。由此，能夠使環(huán)狀間隙的距離沿著全周相同。也可以是，在第I基體上設(shè)有由線狀的導(dǎo)線構(gòu)成的屏蔽電極(guard electrode),當(dāng)所述駐極體位干與第I電極和第2電極中任意一方相対的位置時，該屏蔽電極被設(shè)于與另一方相対的位置。這樣，通過設(shè)置屏蔽電扱，能夠使輸出電壓穩(wěn)定。也可以是，在第I電極和第2電極的導(dǎo)線的表面設(shè)有絕緣被膜。由此，能夠抑制來自駐極體的放電。另外，上述各個構(gòu)成要素也能夠采用盡可能的組合方式。發(fā)明效果如以上說明的那樣，根據(jù)本發(fā)明能夠削減加工費(fèi)用。


圖I是示出本發(fā)明的實施例I的靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置的整體結(jié)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明的實施例I的靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置的主要構(gòu)成要素的側(cè)視圖。圖3是本發(fā)明的實施例I的靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置的主要構(gòu)成要素的示意性剖視圖。圖4是說明本發(fā)明的實施例I的靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置的發(fā)電原理的圖。
圖5是示出本發(fā)明的實施例I的靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置的輸出電壓的圖。圖6是說明本發(fā)明的實施例的駐極體的制作方法的圖。圖7是本發(fā)明的實施例2的靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置的主要構(gòu)成的側(cè)視圖。圖8是示出本發(fā)明的實施例3的靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置的一部分的示意性剖視圖。圖9是示出本發(fā)明的實施例4的靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置的一部分的示意性剖視圖。
圖10是說明本發(fā)明的實施例5的第I電極和第2電極的安裝方法的圖。圖11是本發(fā)明的實施例5的靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置的主要構(gòu)成要素的示意性剖視圖。圖12是示出本發(fā)明的實施例6的靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置的整體結(jié)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)圖。圖13是本發(fā)明的參考例的靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置的主要構(gòu)成要素的示意性剖視圖。
具體實施例方式下面，參照附圖并根據(jù)實施例示意地詳細(xì)說明用于實施本發(fā)明的方式。其中，對于在該實施例中記載的構(gòu)成部件的尺寸、材質(zhì)、形狀及其相對配置等，只要不做特定的描述，則本發(fā)明的范圍不限于此。(實施例I)參照圖I 圖6來說明本發(fā)明的實施例I的靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置。<靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置的整體結(jié)構(gòu)>尤其參照圖I 圖3來說明本發(fā)明的實施例I的靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置100的整體結(jié)構(gòu)。另外，圖I簡要地示出了整體結(jié)構(gòu)。圖2是從側(cè)面?zhèn)?在圖I中是指框體內(nèi)的左側(cè))觀察主要結(jié)構(gòu)(除框體101之外的第I單元110和第2單元120)的圖。圖3是主要結(jié)構(gòu)的示意性剖視圖(沿通過軸心的面切斷的剖視圖)。本發(fā)明的實施例I的靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置100具備框體101、設(shè)置在框體101內(nèi)部的第I単元110和第2単元120。第I單元110由利用圓柱狀部件構(gòu)成的第I基體111、和在第I基體111的外周分別卷繞成螺旋狀的駐極體112及屏蔽電極113構(gòu)成。其中，駐極體112和屏蔽電極113以使它們之間的間隔固定的方式被卷繞于第I基體111的外周。并且，在第I基體111的外周形成有兩個螺旋狀的槽。駐極體112和屏蔽電極113以分別嵌裝于這兩個槽中的方式被卷繞于第I基體111的外周，由此容易進(jìn)行定位。并且，屏蔽電極113被接地(參照圖3)。并且，第I基體111由一對彈簧114、115支撐于框體101。S卩，彈簧114的一端固定于框體101的內(nèi)壁面，彈簧114的另一端被固定于第I基體111的一端。并且，彈簧115的一端被固定于第I基體111的另一端，彈簧115的另一端固定于框體101的內(nèi)壁面。由此，在靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置100進(jìn)行振動時，第I単元110相對于第2単元120沿圖1、3中的左右方向進(jìn)行往返移動(振動)。第2單元120由利用圓筒狀部件構(gòu)成的第2基體121、和在第2基體121的內(nèi)周分別呈螺旋狀設(shè)置的第I電極122及第2電極123構(gòu)成。其中，第I電極122和第2電極123以使它們之間的間隔固定的方式被設(shè)于第2基體121的內(nèi)周。并且，在第2基體121的內(nèi)周形成有兩個螺旋狀的槽。第I電極122和第2電極123以嵌裝于這兩個槽中的方式被設(shè)于第2基體121的內(nèi)周，由此簡單地進(jìn)行定位。并且，被供給了通過發(fā)電得到的電カ的負(fù)載130與第I電極122及第2電極123電連接。另外，第2單元120被固定于框體101。并且，構(gòu)成為使駐極體112與屏蔽電極113之間的間隔、和第I電極122與第2電極123之間的間隔相等。由此，在駐極體112位干與第I電極122和第2電極123中任意一方相對的位置時，屏蔽電極113位于與另一方相對的位置。并且，在利用圓筒狀部件構(gòu)成的第2基體121的筒內(nèi)，利用圓柱狀部件構(gòu)成的第I基體111被設(shè)置成為，在第I基體111和第2基體121的中心軸一致的狀態(tài)下往返移動。由此，在第I基體111與第2基體121之間形成有這樣的環(huán)狀間隙S，即，在第I基體111和第2基體121相對移動的過程中，其距離沿著全周相等的環(huán)狀間隙S。另外，為了保持使第I基體111和第2基體121的中心軸一致的狀態(tài)，也可以在第I基體111與第2基體121之間設(shè)置定位軸承等軸承。 并且，本實施例的駐極體112通過在線狀導(dǎo)線(例如銅線)112a的表面被覆了處于帶電狀態(tài)的介電物質(zhì)(dielectric material)的部件構(gòu)成(參照圖6)。更具體地講,通過浸潰涂敷、旋轉(zhuǎn)涂敷、濺射或者電沉積等，在導(dǎo)線112a的表面涂敷SiO2、氟類樹脂或者聚酰亞胺等(圖6 (a))來形成被膜112b，使該被膜112b帶電，由此得到駐極體112 (圖6 (b))。另外，通過實驗得到以下確認(rèn)，即利用通過實施5次以上的浸潰涂敷而得到的駐極體112，能夠?qū)崿F(xiàn)與過去利用半導(dǎo)體細(xì)微加工技術(shù)得到的駐極體相同的電荷量。屏蔽電極113由線狀的導(dǎo)線(例如銅線)構(gòu)成。并且，第I電極122和第2電極123都由線狀的導(dǎo)線(例如銅線)構(gòu)成。另外，本實施例的第I電極122和第2電極123都在導(dǎo)線的表面設(shè)有SiO2、聚酰亞胺或者搪瓷等的絕緣被膜，以便抑制來自駐極體112的放電。<靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置的發(fā)電原理>尤其參照圖4和圖5說明本發(fā)明的實施例I的靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置的發(fā)電原理。另外，本實施例中的駐極體構(gòu)成為半永久地保持負(fù)電荷。由于第I單元110的移動，第I基體111與第2基體121的相對位置關(guān)系發(fā)生變化。伴隨于此，駐極體112與第I電極122的位置關(guān)系以及駐極體112與第2電極123的位置關(guān)系也分別變化。圖4 (a)示出了駐極體112的整個表面與第I電極122的整個表面相對的狀態(tài)，即，駐極體112與第2電極123完全不相對的狀態(tài)。圖4 (b)示出了駐極體112與第I電極122完全不相對的狀態(tài)，即，駐極體112的一部分與第2電極123的一部分相對的狀態(tài)。圖4 (c)示出了駐極體112的整個表面與第2電極123的整個表面相対的狀態(tài)，SP，駐極體112與第I電極122完全不相對的狀態(tài)。在圖4 Ca)所示的狀態(tài)下，駐極體112與第I電極122之間的靜電電容最大。此時，還會存在駐極體112與第2電極123之間的靜電電容。并且，在圖4(c)所示的狀態(tài)下，駐極體112與第2電極123之間的靜電電容最大。此時，還會存在駐極體112與第I電極122之間的靜電電容。這樣，通過第I單元110 (第I基體111)的移動，駐極體112與第I電極122之間的靜電電容以及駐極體112與第2電極123之間的靜電電容分別發(fā)生變化。圖4 (b)示出了從圖4 (a)所示的狀態(tài)向圖4 (C)所示的狀態(tài)過渡的中途狀態(tài)。在該過渡過程中，駐極體112與第I電極122之間的靜電電容降低，駐極體112與第2電極123之間的靜電電容上升。因此，由于第I電極122和第2電極123經(jīng)由負(fù)載130電連接，因此正電荷從第I電極122向第2電極123移動，由此產(chǎn)生電力。圖5示出在圖4 (a)所示的狀態(tài)與圖4 (C)所示的狀態(tài)以一定周期交替變動(第I単元110以一定周期振動(往返移動))的情況下，輸出電壓V相對于經(jīng)過時間t的變動的曲線圖。圖中，tl相當(dāng)于圖4 (a)所示狀態(tài)的時刻，t2相當(dāng)于圖4 (C)所示狀態(tài)的時刻。這里，如該圖5所示，優(yōu)選輸出電壓描繪以高電壓和低電壓的中心為O(V)的曲線，以得到穩(wěn)定的輸出電壓。在本實施例中，通過設(shè)置屏蔽電極113，可以使輸出電壓的高電壓和低電壓的中心為0 (V)。S卩，例如如圖4 (a)所示，在駐極體112與第I電極122相対、并且接地的屏蔽電極113與第2電極123相対的狀態(tài)下，根據(jù)基爾霍夫法則，第2電極123的電位為0 (V)。圖4 (c)所示的狀態(tài)成為第I電極122與屏蔽電極113 (該圖中省略)相對的狀態(tài)，第I電極122的電位為0(V)。因此，可以得到如圖5所示的輸出電壓的曲線，能得到穩(wěn)定的輸出電壓。另外，關(guān)于屏蔽電極，也可以采用不接地的結(jié)構(gòu)。在不將屏蔽電極接地的情況下，由于在第I電極與第2電極之間形成電容器，因而與不設(shè)置屏蔽電極的情況相比，可以使電壓(發(fā)電量)穩(wěn)定。但是，在將屏蔽電極接地的情況下，如上所述可以使高電壓和低電壓的中心為0 (V)，因而可以更進(jìn)一歩地使電壓(發(fā)電量)穩(wěn)定。 <本實施例的靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置的優(yōu)點>在本實施例中，駐極體112利用在線狀的導(dǎo)線的表面被覆了處于帶電狀態(tài)的介電物質(zhì)的部件構(gòu)成，屏蔽電極113、第I電極122以及第2電極123都利用線狀的導(dǎo)線(例如銅線)構(gòu)成。因此，不需采用半導(dǎo)體細(xì)微加工技術(shù)，即可制作這些部件。由此，能夠容易地制作這些部件，而且可以大幅地增加每單位時間能夠制作的個數(shù)。另外，與采用半導(dǎo)體細(xì)微加工技術(shù)制作這些部件的情況相比，可以將加工費(fèi)用削減85%以上。另外，本實施例中的“線狀”指細(xì)長的形狀，也包括剖面呈圓形的鋼絲狀的形狀、剖面呈矩形的帯狀的形狀等，對剖面的形狀沒有限定。這同樣適用于下面的實施例。并且，在本實施例中，第I基體111采用圓柱狀部件，第2基體121采用圓筒狀部件，并且采用了使它們的中心軸一致的配置結(jié)構(gòu)。因此，對于在第I基體111與第2基體121之間形成的環(huán)狀間隙S，其距離沿著全周相同。因此，能夠穩(wěn)定地發(fā)電。并且，在駐極體
112與第I電極122之間以及駐極體112與第2電極123產(chǎn)生的靜電引力沿著全周相同。因此，能夠有效地減小靜電引力對第I基體111和第2基體121的相對往返移動的影響(在理論上是作用于第I基體111和第2基體121的靜電引力全部抵消，因而不存在靜電引力對它們的相對往返移動的影響)。因此，第I単元110相對于框體101的振動的振動響應(yīng)性良好。即，即使是框體101的振動較小時，也可以使第I単元110進(jìn)行振動并發(fā)電。(實施例2)圖I示出了本發(fā)明的實施例2。在實施例I中示出了采用圓柱狀部件作為第I基體、采用圓筒狀部件作為第2基體的示例。與此相對，在本實施例中示出采用方柱部件作為第I基體、采用內(nèi)周及外周的剖面呈四邊形的筒狀部件作為第2基體的情況。關(guān)于其它的基本結(jié)構(gòu)及作用與實施例I相同，因而對相同的構(gòu)成部分省略其說明。在本實施例的靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置200中，第I基體211由方柱部件構(gòu)成。另外，該方柱部件中與第I基體211和第2基體221的往返移動方向垂直的方向上的剖面形狀為正方形。另外，第2基體221由內(nèi)周及外周的剖面呈四邊形的筒狀部件構(gòu)成。另外，該筒狀部件中與第I基體211和第2基體221的往返移動方向垂直的方向上的內(nèi)周及外周的剖面為正方形。在本實施例中，在第I基體111與第2基體121之間形成有這樣的環(huán)狀間隙S，即在第I基體111和第2基體121相對移動的過程中該環(huán)狀間隙S的距離沿著全周大致相等。更具體地講，在角部的附近間隔稍微增大，但是在除此之外的部分間隔相等。另外，在本實施例中，除了第I基體211和第2基體221的形狀與實施例I不同之夕卜，其它結(jié)構(gòu)等與實施例I相同。如上所述，在本實施例中也可以獲得與上述實施例I相同的效果。(實施例3)圖8示出了本發(fā)明的實施例3。在本實施例中示出第I電極及第2電極相對于第2基體的定位方式與實施例I不同的情況。關(guān)于其它的基本結(jié)構(gòu)及作用與實施例I相同，因而對相同的構(gòu)成部分省略其說明。 為了提高發(fā)電效率，需要提高駐極體及屏蔽電極相對于第I基體的定位精度、以及第I電極及第2電極相對于第2基體的定位精度。在實施例I中示出了在基體設(shè)置槽，使駐極體等嵌裝于該槽中進(jìn)行定位的情況。這里，容易將駐極體112和屏蔽電極113安裝在實施例I示出的利用圓柱狀部件構(gòu)成的第I基體111或者實施例2示出的利用方柱狀部件構(gòu)成的第I基體211的外周側(cè)。即，能夠容易在圓柱狀部件或方柱狀部件的外周形成槽，也容易進(jìn)行以嵌裝于槽中的方式來卷繞駐極體112等的作業(yè)。與此相對，不容易將第I電極122和第2電極123安裝于第2基體121、221。即，無論是在筒的內(nèi)側(cè)形成螺旋狀的槽、還是將第I電極和第2電極123安裝于在筒的內(nèi)側(cè)設(shè)置的螺旋狀的槽中，在技術(shù)上都伴隨有較大困難。因此，在本實施例中說明用于容易進(jìn)行第I電極122和第2電極123的安裝的ー個示例。在本實施例的第2單元320中，第2基體321采用在外周側(cè)形成有螺旋狀的兩個槽的圓筒狀部件。并且，第I電極122和第2電極123以分別嵌裝于在該第2基體321的外周側(cè)設(shè)置的兩個螺旋狀的槽中的方式被卷繞于第2基體321的外周。在本實施例中，第2基體321介入于駐極體112與第I電極122之間以及駐極體112與第2電極之間，因而從確保恰當(dāng)?shù)撵o電電容的方面講劣于實施例I。但是，根據(jù)本實施例，由于在利用圓筒狀部件構(gòu)成的第2基體321的外周側(cè)設(shè)有螺旋狀的槽，因而該槽的形成比較容易，也容易進(jìn)行第I電極122及第2電極123的卷繞作業(yè)。(實施例4)圖9示出了本發(fā)明的實施例4。在本實施例中說明與實施例3相同地容易進(jìn)行第I電極及第2電極相對于第2基體的定位的示例。關(guān)于其它的基本結(jié)構(gòu)及作用與實施例I相同，因而對相同的構(gòu)成部分省略其說明。在本實施例的第2單元420中，第I電極122和第2電極123通過嵌入成形被一體地設(shè)于第2基體421。即，在本實施例中，在將第I電極122和第2電極123作為嵌入部件安裝于模具內(nèi)的預(yù)定位置的狀態(tài)下進(jìn)行嵌入成形，由此制作第I電極和第2電極123被一體地設(shè)于第2基體421的第2単元420。由此，能夠容易且準(zhǔn)確地進(jìn)行第I電極122及第2電極123相對于第2基體421的定位。另外，在本實施例中，第2基體421介入于駐極體112與第I電極122之間以及駐極體112與第2電極之間，因而從確保恰當(dāng)?shù)撵o電電容的方面講劣于實施例I。(實施例5)圖10及圖11示出了本發(fā)明的實施例5。在本實施例中說明與實施例3及實施例4相同地容易進(jìn)行第I電極及第2電極相對于第2基體的定位的示例。關(guān)于其它的基本結(jié)構(gòu)及作用與實施例I相同，因而對相同的構(gòu)成部分省略其說明。在本實施例中，采用將設(shè)有第I電極122和第2電極123的絕緣片(insulatingsheet) 524粘貼于利用圓筒狀部件構(gòu)成的第2基體521的內(nèi)周面的結(jié)構(gòu)。即，首先按照圖10所示，使用各多個的第I電極122和第2電極123以梳齒狀方式將它們安裝在絕緣片524上。并且，將安裝了第I電極122和第2電極123的絕緣片524粘貼于第2基體521的內(nèi)周面。由此，能夠容易進(jìn)行第I電極122及第2電極123相對于第2基體521的定位。另外，在本實施例中，與上述實施例I 4的情況不同，第I電極122和第2電極 123不是配置成螺旋狀，而是配置成在軸向上以一定的間隔設(shè)置多個圓。因此，在第I単元110中，在第I基體111設(shè)置的駐極體112和屏蔽電極113也不是配置成螺旋狀，而是配置成與第I電極122及第2電極123對應(yīng)地在軸向上以一定的間隔設(shè)置圓形部件。另外，與此相隨地設(shè)有多個屏蔽電極113，因而需要使各個屏蔽電極接地。但是，屏蔽電極113也可以采用如上所述的不進(jìn)行接地的結(jié)構(gòu)。(實施例6)圖12示出了本發(fā)明的實施例6。在上述實施例中示出了利用圓柱狀或者方柱狀部件構(gòu)成第I基體、利用筒狀部件構(gòu)成第2基體，并在第2基體的筒內(nèi)部配置第I基體的結(jié)構(gòu)。與此相對，在本實施例中示出利用圓筒狀部件構(gòu)成第I基體、利用圓柱狀部件構(gòu)成第2基體，并且將第2基體配置在第I基體的筒內(nèi)的結(jié)構(gòu)。除此之外的基本結(jié)構(gòu)及作用是相同的，因而適當(dāng)省略詳細(xì)說明。本實施例6的靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置600具備框體101、設(shè)置在框體101內(nèi)部的第I單元610和第2單元620。第I單元610由利用圓筒狀部件構(gòu)成的第I基體611、和在第I基體611的內(nèi)周分別呈螺旋狀設(shè)置的駐極體112及屏蔽電極113構(gòu)成。并且，第I基體611由一對彈簧614、615支撐于框體101。S卩，彈簧614的一端固定于框體101的內(nèi)壁面,彈簧614的另一端被固定于第I基體611的一端。并且,彈簧615的一端被固定于第I基體611的另一端,彈簧615的另一端固定于框體101的內(nèi)壁面。由此，在靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置600進(jìn)行振動時，第I單元610相對于第2單元620沿圖12中的左右方向進(jìn)行往返移動(振動)。第2單元620由利用圓柱狀部件構(gòu)成的第2基體621、和在第2基體621的外周分別卷繞成螺旋狀的第I電極122及第2電極123構(gòu)成。另外，第2單元620被固定于框體101。并且，在本實施例中，利用圓筒狀部件構(gòu)成的第I基體611被設(shè)置成為，在利用圓柱狀部件構(gòu)成的第2基體621的外周側(cè)，按照使它們的中心軸一致的狀態(tài)往返移動。由此，在第I基體611與第2基體621之間形成有這樣的環(huán)狀間隙S，S卩，在第I基體611和第2基體621相對移動的過程中，其距離沿著全周相等的環(huán)狀間隙S。在本實施例中，當(dāng)然能夠得到與上述實施例I相同的效果。(其它)
在上述實施例I中示出了第I基體111由圓柱狀部件構(gòu)成的情況，但也可以采用圓筒狀部件作為該第I基體111。另外，同樣實施例6中的第2基體621也可以采用圓筒狀部件。另外，在實施例I中的第I基體111采用圓筒狀部件的情況下和實施例6中的第2基體621采用圓筒狀部件的情況下，也可以在圓筒狀部件的兩端部設(shè)置梁等，將彈簧114、115、614、615固定在該梁上。并且，第I基體和第2基體也可以不采用圓柱狀部件或圓筒狀部件，而采用剖面(與第I基體和第2基體的往返移動方向垂直的剖面)為 橢圓形的部件。另外，在實施例2中示出了采用剖面為正方形的方柱部件作為第I基體、采用內(nèi)周及外周的剖面為正方形的筒狀部件作為第2基體的示例，但也可以采用剖面為除四邊 形(正方形)之外的多邊形的部件。這樣，第I基體和第2基體的形狀可以采用各種形狀?？傊乖诘贗基體和第2基體之間形成的環(huán)狀間隙S成為何種形狀比較重要。為了實現(xiàn)發(fā)電的穩(wěn)定性以及減輕靜電引力的影響，優(yōu)選環(huán)狀間隙S沿著全周為相等距離。因此，從該角度講可以說實施例I和實施例6示出的結(jié)構(gòu)是最好的。但是，只要環(huán)狀間隙S的距離沿著全周大致相等，則就能夠在某種程度上使發(fā)電量穩(wěn)定。并且，關(guān)于第I基體和第2基體中被設(shè)于內(nèi)側(cè)的基體的外周面的剖面形狀、和被設(shè)于外側(cè)的基體的內(nèi)周面的剖面形狀，只要它們的圖心一致、而且相對于圖心具有対稱性，就能夠消除靜電引力的影響。并且，即使不是完全對稱，也能夠減輕靜電引力帶來的影響。基于這些情況，對第I基體和第2基體的形狀沒有特別限定。并且，在上述實施例中示出了這樣的示例，即采用使第I基體構(gòu)成為可以相對于框體101移動、而將第2基體固定于框體的結(jié)構(gòu)，由此第I基體和第2基體相對往返移動。這基于如下觀點，即由于用于取出電カ的配線與第2基體電連接，因而優(yōu)選第2基體固定。但是，并不一定需要將第2基體固定。因此，也可以是，將第I基體固定于框體101，使第2基體可以相對于框體101移動，由此第I基體和第2基體相對往返移動。并且,也可以是，第I基體和第2基體構(gòu)成為都可以相對于框體101移動，由此第I基體和第2基體相對往返移動。(參考例)在上述實施例中示出了在第I基體和第2基體之間形成有環(huán)狀間隙的情況，以便減輕或者消除靜電引力的影響。但是，從不采用半導(dǎo)體細(xì)微加工技術(shù)制作駐極體等來實現(xiàn)加工費(fèi)用的削減的角度考慮，如通常的靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置那樣，在一對板狀的基板中的一方設(shè)置駐極體、在另一方設(shè)置第I電極和第2電極的情況下，也能夠削減加工費(fèi)用。關(guān)于這種情況參照圖13進(jìn)行說明。該參考例的靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置700具備框體701、設(shè)置在框體701內(nèi)部的第I單元710和第2單元720。第I單元710由平板狀的第I基體(基板)711、和設(shè)置在第I基體711的多個駐極體112及屏蔽電極113構(gòu)成。并且，第I基體711由一對彈簧714、715支撐于框體101。第2單元720由平板狀的第2基體(基板)721、和設(shè)置在第2基體721的多個第I電極122及第2電極123構(gòu)成。另外，駐極體112、屏蔽電極113、第I電極122以及第2電極123本身是與上述各個實施例示出的部件相同的結(jié)構(gòu)。
這樣構(gòu)成的靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置700在構(gòu)造上與通常的裝置相同，但是能夠不采用半導(dǎo)體細(xì)微加工技術(shù)制作駐極體112等，因而能夠削減加工費(fèi)用。標(biāo)號說明100、200、600靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置；101框體;110、610第I單元;111、211、611第I基體；112駐極體；112a導(dǎo)線；112b被膜；113屏蔽電極；114、115、614、615彈簧；120、320、420,620 第 2 單元;121、221、321、421、521、621 第 2 基體;122、522 第 I 電極;123、523 第 2電極；130負(fù)載；524絕緣片；S環(huán)狀間 隙。
權(quán)利要求
1.ー種靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置，該靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置具有 第I基體和第2基體，它們構(gòu)成為能夠相對往返移動，而且在兩者之間形成有環(huán)狀間隙； 駐極體，其設(shè)置在第I基體上；以及 第I電極和第2電極，它們設(shè)置在第2基體上， 隨著第I基體與第2基體的相對位置的變化，所述駐極體與第I電極之間的位置關(guān)系以及所述駐極體與第2電極之間的位置關(guān)系分別發(fā)生變化，由此所述駐極體與第I電極之間的靜電電容以及所述駐極體與第2電極之間的靜電電容分別發(fā)生變化，從而輸出電力，其特征在干， 所述駐極體由在線狀的導(dǎo)線的表面被覆了處于帶電狀態(tài)的介電物質(zhì)的部件構(gòu)成， 第I電極和第2電極均由線狀的導(dǎo)線構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置，其特征在于，所述駐極體沿著周向遍及全周地設(shè)于第I基體，第I電極和第2電極沿著周向遍及全周地設(shè)于第2基體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置，其特征在于，第I基體和第2基體構(gòu)成為能夠在形成于兩者之間的環(huán)狀間隙沿著全周保持固定距離的狀態(tài)下相對往返移動，而且所述環(huán)狀間隙構(gòu)成為其距離沿著全周大致相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置，其特征在于，第I基體和第2基體中任意一方由圓筒狀部件構(gòu)成，另一方由在該圓筒狀部件的筒內(nèi)以中心軸一致的方式設(shè)置的圓柱狀部件或者圓筒狀部件構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4中任意ー項所述的靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置，其特征在于，在第I基體上設(shè)有由線狀的導(dǎo)線構(gòu)成的屏蔽電極，當(dāng)所述駐極體位于與第I電極和第2電極中任意一方相對的位置時，該屏蔽電極被設(shè)于與另一方相對的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 5中任意ー項所述的靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置，其特征在于，在第I電極和第2電極的導(dǎo)線的表面設(shè)有絕緣被膜。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠削減加工費(fèi)用的靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置。該靜電感應(yīng)型發(fā)電裝置具有第1基體(111)和第2基體(121)，它們構(gòu)成為能夠相對往返移動，而且在兩者之間形成有環(huán)狀間隙(S)；駐極體(112)，其設(shè)置在第1基體(111)上；以及第1電極(122)和第2電極(123)，它們設(shè)置在第2基體(121)上，其特征在于，駐極體(112)由在線狀的導(dǎo)線的表面被覆了處于帶電狀態(tài)的介電物質(zhì)的部件構(gòu)成，第1電極(122)和第2電極(123)均由線狀的導(dǎo)線構(gòu)成。
文檔編號H02N1/06GK102656793SQ20108005424
公開日2012年9月5日 申請日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月8日
發(fā)明者岡田亙, 櫻井顯治 申請人:歐姆龍 株式會社