專利名稱：電力產(chǎn)生單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種電力產(chǎn)生單元，可將一外部所施的力轉(zhuǎn)換并產(chǎn)生電力。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)利用壓電元件的電力產(chǎn)生結(jié)構(gòu)，例如已知將一外部的力直接施在壓電元件上 的結(jié)構(gòu)，藉此使壓電元件形變以獲得一電動(dòng)勢(shì)(例如參見(jiàn)專利文件一)，以及一結(jié)構(gòu)直接
將力例如風(fēng)力施加到壓電元件，藉此使壓電元件形變以獲得一電動(dòng)勢(shì)(例如參見(jiàn)專利文件二)。專利文件一日本專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)H7_49418專利文件二 日本專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)H11-30372
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所欲解決的問(wèn)題然而，由單一壓電元件所獲得的電力很小。因此，有必要增加壓電元件的數(shù)量，以 獲得所需的必要電力。在此情形下，當(dāng)為數(shù)眾多的壓電元件只是被設(shè)置在同一平面上，外力 必須分散在個(gè)別的壓電元件上，因此，很難有效地將外力分散在個(gè)別的壓電元件。就另一方面，當(dāng)許多壓電元件只是堆疊在一起，最外側(cè)的壓電元件可以達(dá)到某種 程度的變形；然而，比較內(nèi)側(cè)的壓電元件會(huì)被其他壓電元件阻礙而不會(huì)形變，而有可能讓電 力產(chǎn)生的效率降低。所以，當(dāng)許多壓電元件堆疊在一起的時(shí)候，為了讓每一個(gè)壓電元件都能 自由地形變，有人提出以支撐單元來(lái)個(gè)別地支撐壓電元件。然而，當(dāng)壓電元件的數(shù)目增加 時(shí)，支撐單元的結(jié)構(gòu)也會(huì)變得復(fù)雜，支撐單元的重量也會(huì)增加，使得制造支撐單元的成本也 跟著增加。本發(fā)明可解決上述的問(wèn)題，且本發(fā)明的一目的在于提供一電力產(chǎn)生單元，其可在 不會(huì)分散外力的情況下有效地傳送外力至壓電元件，以加強(qiáng)電力產(chǎn)生的效率，并可在一簡(jiǎn) 化的方式下支持許多壓電元件。解決問(wèn)題的技術(shù)手段為了解決上述的問(wèn)題，根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力產(chǎn)生單元提供一種將一外部所 施的力轉(zhuǎn)換并產(chǎn)生電力的電力產(chǎn)生單元，包含多個(gè)壓電元件；以及多個(gè)間隔件，其以堆疊方 式被設(shè)置在該些壓電元件之間，或者被設(shè)置在其中的一個(gè)壓電元件與擠壓各壓電元件的一 擠壓表面之間，其中各間隔件形成各壓電元件的一形變空間，并傳送一形變力至各壓電元 件。根據(jù)權(quán)利要求2的電力產(chǎn)生單元提供如權(quán)利要求1所述的電力產(chǎn)生單元，還包含 多個(gè)電力產(chǎn)生模塊與支撐該些電力產(chǎn)生模塊的多個(gè)支撐單元，其中各電力產(chǎn)生模塊包括一 可撓性振動(dòng)板、被固定在該振動(dòng)板二表面上的該些壓電元件、以及多個(gè)中央間隔件，作為該 些間隔件，其被固定在該些被固定于該振動(dòng)板其中一個(gè)表面上的壓電元件，并被設(shè)置在靠 近其中的一壓電元件的一中央部分，該些電力產(chǎn)生模塊被堆疊為使得其中的一電力產(chǎn)生模塊的中央間隔件與相鄰的電力產(chǎn)生模塊的中央間隔件彼此接觸并位于一相同的軸上。根據(jù)權(quán)利要求3所述的電力產(chǎn)生單元提供如權(quán)利要求2所述的電力產(chǎn)生單元，其 中各電力產(chǎn)生模塊包括多個(gè)周圍間隔件，作為該些間隔件，其被固定于位于該振動(dòng)板另一 表面的該些壓電元件的外圍的一側(cè)上，或被固定于該振動(dòng)板上，并向外伸出其中的一壓電 元件之外，以及該些電力產(chǎn)生模塊被堆疊為使得其中的一電力產(chǎn)生模塊的周圍間隔件與相 鄰的電力產(chǎn)生模塊的周圍間隔件彼此接觸。根據(jù)權(quán)利要求4所述的電力產(chǎn)生單元提供如權(quán)利要求1所述的電力產(chǎn)生單元，還 包含多個(gè)電力產(chǎn)生模塊，其中該電力產(chǎn)生模塊包括該些壓電元件、多個(gè)中央間隔件、以及多 個(gè)周圍間隔件，該多個(gè)中央間隔件被固定至該些壓電元件的一表面，并被設(shè)置在靠近該些 壓電元件的一中央部分，以及該多個(gè)周圍間隔件被固定在該些壓電元件的其他表面的外圍 側(cè)上。根據(jù)權(quán)利要求5所述的電力產(chǎn)生單元提供如權(quán)利要求1所述的電力產(chǎn)生單元，還 包含多個(gè)電力產(chǎn)生模塊，其中各電力產(chǎn)生模塊包括該些壓電元件、一中央間隔件、以及一周 圍間隔件，該些壓電元件彼此直接堆疊或通過(guò)一彈性層彼此堆疊，該中央間隔件被設(shè)置在 最外面的壓電元件的一外表面的一中央部分，以及該周圍間隔件被固定在另一最外面的壓 電元件的一外表面的一外圍的一側(cè)上。根據(jù)權(quán)利要求6所述的電力產(chǎn)生單元提供如權(quán)利要求3至5的任何一項(xiàng)所述的電 力產(chǎn)生單元，其中的一周圍間隔件為一沿著該壓電元件的一周圍方向形成的環(huán)形體。根據(jù)權(quán)利要求7所述的電力產(chǎn)生單元提供如權(quán)利要求3至5的任何一項(xiàng)所述的電 力產(chǎn)生單元，其中的一周圍間隔件為一沿著該壓電元件的一周圍方向設(shè)置在多個(gè)位置的圓 柱體。根據(jù)權(quán)利要求8所述的電力產(chǎn)生單元提供如權(quán)利要求1所述的電力產(chǎn)生單元，一 可撓性板狀的振動(dòng)板，其形成該擠壓表面，其中該些壓電元件沿著該振動(dòng)板被設(shè)置在該振 動(dòng)板的至少一表面上，以及其中的一間隔件被設(shè)置于該些壓電元件與該振動(dòng)板之間。根據(jù)權(quán)利要求9所述的電力產(chǎn)生單元提供如權(quán)利要求1至8的任何一項(xiàng)所述的電 力產(chǎn)生單元，其中與非平行于該振動(dòng)板的一主表面方向的一彎折部被提供于位于該振動(dòng)板 的其中的一壓電元件的一外圍的一側(cè)上。根據(jù)權(quán)利要求10所述的電力產(chǎn)生單元提供如權(quán)利要求2至5的任何一項(xiàng)所述的 電力產(chǎn)生單元，其中任一電力產(chǎn)生模塊可通過(guò)一自行車踏板、一發(fā)送器、或者一鞋的一操作 表面而被擠壓。本發(fā)明的功效根據(jù)權(quán)利要求1，壓電元件可通過(guò)間隔件變形。所以，當(dāng)一擠壓力施加于電力產(chǎn)生 模塊的堆疊方向時(shí)，擠壓力不會(huì)分散至模塊支撐主體上，通過(guò)中央間隔件，擠壓力會(huì)被傳送 到所有串聯(lián)的振動(dòng)板，而擠壓力可有效地施加在每一塊振動(dòng)板的一曲面上。根據(jù)權(quán)利要求2，壓電元件可以中央間隔件為一支點(diǎn)而在其周圍變形。所以，當(dāng)一 擠壓力被施加于電力產(chǎn)生模塊的堆疊方向時(shí)，擠壓力不會(huì)分散至模塊支撐主體上，通過(guò)中 央間隔件，擠壓力會(huì)被傳送到所有串聯(lián)的振動(dòng)板，而擠壓力可有效地被施加在每一塊振動(dòng) 板的一曲面上。力量是從中央間隔件被施加至壓電元件的中心，而由振動(dòng)板的曲面所造成 的應(yīng)力被施加在相對(duì)該振動(dòng)板的整個(gè)固定表面。所以，可以達(dá)到高發(fā)電容量。模塊支撐主體不需要支持多個(gè)電力產(chǎn)生模塊，模塊支撐主體只需要能夠?qū)б娏Ξa(chǎn)生模塊，讓電力產(chǎn) 生模塊能夠可靠地在堆疊方向移動(dòng)。所以，模塊支撐主體的結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)化，使得其制造成本 與重量也可減少。根據(jù)權(quán)利要求3，壓電元件可以電力產(chǎn)生模塊之間的周圍間隔件作為一支點(diǎn)而在 其周圍變形。所以，當(dāng)一擠壓力施加于電力產(chǎn)生模塊的堆疊方向時(shí)，擠壓力不會(huì)被分散至模 塊支撐主體上，通過(guò)中央間隔件，擠壓力會(huì)被傳送到所有串聯(lián)的振動(dòng)板，而擠壓力可有效地 施加在每一塊振動(dòng)板的一曲面上。根據(jù)權(quán)利要求4，本發(fā)明可省略振動(dòng)板，而壓電元件間的距離可擠壓至一個(gè)間隔件 的厚度。所以，可以用更簡(jiǎn)單的堆疊結(jié)構(gòu)而進(jìn)一步加強(qiáng)壓電元件的堆疊效率。根據(jù)權(quán)利要求5，本發(fā)明可省略振動(dòng)板，而壓電元件間的距離可實(shí)質(zhì)地消除。所以， 可以用更簡(jiǎn)單的堆疊結(jié)構(gòu)而進(jìn)一步加強(qiáng)壓電元件的堆疊效率。根據(jù)權(quán)利要求6，周圍間隔件為環(huán)型體。所以，當(dāng)有外力沿著堆疊方向被施加在電 力產(chǎn)生模塊時(shí)，整個(gè)振動(dòng)板可以周圍間隔件作為支點(diǎn)而圍繞著周圍間隔件平均地彎曲。在 此設(shè)置方式下，可有效地將外力施加在被固定于振動(dòng)板上的整個(gè)壓電元件上，因此可達(dá)到 高發(fā)電容量。根據(jù)權(quán)利要求7，周圍間隔件為圓柱體。所以，當(dāng)有外力沿著堆疊方向施加于電力 產(chǎn)生模塊時(shí)，整個(gè)振動(dòng)板可以周圍間隔件作為支點(diǎn)而圍繞著周圍間隔件平均地彎曲。在此 設(shè)置方式下，可有效地將外力施加在固定于振動(dòng)板上的整個(gè)壓電元件上，因此可達(dá)到高發(fā)
電容量。根據(jù)權(quán)利要求8，振動(dòng)可被傳送到與一振動(dòng)源隔離的廣大范圍，所以可進(jìn)一步加強(qiáng) 電力產(chǎn)生的效率。根據(jù)權(quán)利要求9，該振動(dòng)板具有彎折部。所以，振動(dòng)板可藉由降低振動(dòng)板的剛性而 相對(duì)輕易地變形，如此可讓壓電元件變形，由于壓電元件亦可輕易地產(chǎn)生形變，因此電力產(chǎn) 生效率也會(huì)提高。根據(jù)權(quán)利要求10，電力的產(chǎn)生可通過(guò)在一般使用模式下的一自行車踏板、一發(fā)送 器，或者一鞋的一操作表面擠壓電力產(chǎn)生模塊。附圖簡(jiǎn)單說(shuō)明圖1所示為根據(jù)第一實(shí)施例的一完整電力產(chǎn)生單元的垂直截面圖。圖2所示為圖1的一對(duì)模塊的垂直截面圖。圖3所示為一成對(duì)模塊在一形變狀態(tài)下的垂直截面圖。圖4所示為一電力產(chǎn)生模塊的俯視立體透視圖。圖5所示為一電力產(chǎn)生模塊的仰視立體透視圖。圖6所示為一電力產(chǎn)生模塊的修改的俯視立體透視圖。圖7所示為一電力產(chǎn)生模塊的修改的仰視立體透視圖。圖8所示為根據(jù)第二實(shí)施例的一電力產(chǎn)生單元的垂直截面圖。圖9a至圖9p所示為一振動(dòng)板21的修改的垂直截面形狀的簡(jiǎn)化圖。圖10所示為根據(jù)第三實(shí)施例的一電力產(chǎn)生單元的立體透視示意圖。圖11所示為根據(jù)第四實(shí)施例的一電力產(chǎn)生單元的垂直截面示意圖。圖12所示為根據(jù)第五實(shí)施例的一電力產(chǎn)生單元的垂直截面圖。
圖13所示為根據(jù)第六實(shí)施例的一電力產(chǎn)生單元的相關(guān)零件的垂直截面圖。圖14所示為圖13的電力產(chǎn)生單元的相關(guān)零件在一形變狀態(tài)的垂直截面圖。圖15所示為根據(jù)第七實(shí)施例的一電力產(chǎn)生單元的相關(guān)零件的垂直截面圖。圖16所示為圖15的電力產(chǎn)生單元的相關(guān)零件在一形變狀態(tài)的垂直截面圖。圖17所示為根據(jù)第八實(shí)施例的一電力產(chǎn)生單元的相關(guān)零件的垂直截面圖。圖18所示為電力產(chǎn)生單元的相關(guān)零件的立體透視圖。參考標(biāo)號(hào)1A，1C，1D，1E，1F，1G，1H 電力產(chǎn)生單元2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F, 2H 電力產(chǎn)生模塊3A，3C，3D，3E模塊支撐主體4成對(duì)模塊21，27 振動(dòng)板22，23壓電元件36 繩索本發(fā)明的較佳實(shí)施方式依據(jù)本發(fā)明的電力產(chǎn)生單元的實(shí)施例將在以下搭配附圖做詳細(xì)說(shuō)明。首先，一、將 說(shuō)明各實(shí)施例共同的基本概念，二、各實(shí)施例的具體內(nèi)容，以及最后三、各實(shí)施例的修改變 化。要注意的是，本發(fā)明并不限于在此所提到的實(shí)施例。一、各實(shí)施例共同的基本概念首先將敘述各實(shí)施例共同的基本概念。根據(jù)每一個(gè)實(shí)施例，電力產(chǎn)生單元的一目 標(biāo)是將一外部所施的力轉(zhuǎn)換并產(chǎn)生電力。根據(jù)實(shí)施例，電力產(chǎn)生單元的具體使用方式并非是任意的，舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)電力產(chǎn)生 單元被嵌入一車站的驗(yàn)票口的整個(gè)地板內(nèi)或一百貨公司的出入口時(shí)，所有的乘客踩在電力 產(chǎn)生單元上，因此可產(chǎn)生相當(dāng)高的發(fā)電量。在此情形，電力產(chǎn)生單元可被納入一包含蓄電池 或電容器的電路中，且電流可被整流，或者電流會(huì)被儲(chǔ)存或放電。其他具體的使用方式將會(huì) 在實(shí)施例中說(shuō)明。二、各實(shí)施例的具體內(nèi)容以下將配合附屬


本發(fā)明各實(shí)施例的特定內(nèi)容。[第一實(shí)施例]首先說(shuō)明第一實(shí)施例。本實(shí)施例為壓電元件的堆疊結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)是用來(lái)加強(qiáng)電力 產(chǎn)生的效率及其類似者。圖1所示為根據(jù)第一實(shí)施例的一完整電力產(chǎn)生單元的垂直截面圖；圖2所示為圖 1的一成對(duì)模塊的垂直截面圖；圖3所示為一對(duì)模塊在一形變狀態(tài)下的垂直截面圖；圖4所 示為一電力產(chǎn)生模塊的俯視立體透視圖；圖5所示為一電力產(chǎn)生模塊的仰視立體透視圖。 如圖1所示，電力產(chǎn)生單元1A包括多個(gè)堆疊的電力產(chǎn)生模塊2A與一容納電力產(chǎn)生模塊2A 的模塊支撐主體3A。(電力產(chǎn)生模塊2A的組態(tài)配置)
24中央間隔件 25周圍間隔件 28，29地板
31機(jī)殼主體 32擠壓區(qū)塊 33踏板軸 34，36，37LED 35按鈕
每一個(gè)電力產(chǎn)生模塊2A包括一振動(dòng)板21、一對(duì)壓電元件22與23、一中央間隔件 24、以及一周圍間隔件25。振動(dòng)板21是一支撐主體，其對(duì)壓電元件22與23施加應(yīng)力，同時(shí)作為強(qiáng)化構(gòu)件，用 以強(qiáng)化壓電元件的破裂強(qiáng)度。振動(dòng)板21是由具有可撓性與耐久性的金屬板所制成?？捎?于振動(dòng)板21的具體材料為任意的，也可使用不銹鋼薄板。振動(dòng)板21的平坦表面形狀為任 意的，較佳為振動(dòng)板21均等地隨著外力變形，而在第一實(shí)施例中，振動(dòng)板21的平坦表面形 狀為圓形。一對(duì)壓電元件22與23因?yàn)閴毫Χ冃?，藉此產(chǎn)生電力。例如，壓電元件22與 23是壓電陶瓷譬如鈦酸鋇與，或是壓電單結(jié)晶體，譬如鉭酸鋰(LiTa03)。任何可藉由外 力(包括產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)、彎折，或者是壓縮的力)而產(chǎn)生電力的材料均可作為壓電元件22與 23，或替代壓電元件22與23。舉例來(lái)說(shuō)，可能被利用的有離子聚合物金屬?gòu)?fù)合物(IPMC， IonicPolymer-Metal Composite)，其中一離子導(dǎo)電聚合物凝膠膜(膠)的兩側(cè)面會(huì)鍍上金 屬(金，等)、離子導(dǎo)電聚合物凝膠膜(ICPF, Ionic Conducting Polymergel Film)，或使用 IPMC或ICPF的人工肌肉。壓電元件22與23為薄板形狀，比振動(dòng)板21要稍小一點(diǎn)，并經(jīng)由 黏著劑或其類似者而被固定在振動(dòng)板21的兩側(cè)表面。盡管壓電元件22與23的平坦表面 形狀為任意的，最好是類似于振動(dòng)板21的形狀。在第一實(shí)施例中，壓電元件22與23的平 坦表面形狀為圓形，且其直徑小于振動(dòng)板21的直徑。每一個(gè)壓電元件22與23相對(duì)于振動(dòng) 板21的二維度的設(shè)置方式為任意的；然而，因?yàn)閴弘娫谡駝?dòng)板21的平坦表面中央位置 的形變量最大，因此較佳為壓電元件22與23被設(shè)置在振動(dòng)板21的平坦表面中央位置。在 第一實(shí)施例中，壓電元件22與23在振動(dòng)板21上同心設(shè)置。盡管沒(méi)有在圖中顯示，每一個(gè) 壓電元件22與23的一表面上有正極，另一表面有負(fù)極，而連接到正極的正極導(dǎo)線與連接到 負(fù)極的負(fù)極導(dǎo)線會(huì)被拉出來(lái)，并連接到一負(fù)載(圖中未顯示)，用以供應(yīng)電力給負(fù)載。要注 意的是各種電力組件，譬如橋接電路，亦可配置在壓電元件與負(fù)載之間。中央間隔件24是傳送構(gòu)件，其將電力產(chǎn)生模塊2A內(nèi)的壓電元件22與23的形變 傳送至與電力產(chǎn)生模塊2A鄰接的另一個(gè)電力產(chǎn)生模塊2A的壓電元件22與23，并同時(shí)維持 與相鄰的壓電元件22與23之間的固定距離。中央間隔件24被固定在振動(dòng)板21上的壓電 元件22與23的其中一個(gè)(在此為壓電元件22)。中央間隔件24被設(shè)置在接近壓電元件 22的中央部分，并藉由黏著劑或其類似者被固定在壓電元件22。周圍間隔件25維持相鄰的電力產(chǎn)生模塊2A之間的固定距離。周圍間隔件25被固 定在壓電元件22與23其中一個(gè)的外圍的一側(cè)，或被固定在振動(dòng)板21 (在此為振動(dòng)板21)， 而且周圍間隔件25要比壓電元件23厚，使得周圍間隔件25突出在壓電元件23之外。盡 管周圍間隔件25的具體形狀可為任意，周圍間隔件25環(huán)繞著壓電元件23，且為一環(huán)形體與 振動(dòng)板21同心設(shè)置?；蛘?，周圍間隔件25可為另一形狀。圖6所示為一電力產(chǎn)生模塊的修改的俯視立 體透視圖，而圖7所示為一電力產(chǎn)生模塊的修改的仰視立體透視圖。如圖6與7所示，周圍 間隔件25可為圓柱體沿著圓周方向圍繞壓電元件23。當(dāng)周圍間隔件25為圓柱體，為了要 穩(wěn)定堆疊架構(gòu)，間隔件25較佳為設(shè)置在三或更多的位置，對(duì)應(yīng)正三角形的頂點(diǎn)，而三角形 的中心則位于振動(dòng)板21的平坦表面中心位置。(電力產(chǎn)生模塊2A的堆疊結(jié)構(gòu))
上述組態(tài)的電力產(chǎn)生模塊2A的堆疊結(jié)構(gòu)將說(shuō)明如下。也就是說(shuō)，如圖2的垂直截 面圖，堆疊電力產(chǎn)生模塊2A以使其中一個(gè)電力產(chǎn)生模塊2A的中央間隔件24在同一軸上與 另一鄰接的電力產(chǎn)生模塊2A的中央間隔件24接觸。一對(duì)以這種方式堆疊的電力產(chǎn)生模塊 2A就稱為成對(duì)模塊4，如圖2所示。在每一個(gè)成對(duì)模塊4中，壓電元件22與23通過(guò)中央間 隔件24彼此連接。因此，當(dāng)壓電元件22變形時(shí)，另一個(gè)壓電元件23會(huì)受到中央間隔件24 的擠壓而變形。換句話說(shuō)，藉由對(duì)一個(gè)壓電元件22施以外力，實(shí)質(zhì)上同樣的外力也會(huì)施加 在另一個(gè)壓電元件23上。因?yàn)槲挥诔蓪?duì)模塊4的內(nèi)側(cè)的二個(gè)壓電元件22之間的距離會(huì)因 中央間隔件24而維持固定，所以可避免二個(gè)壓電元件22彼此接觸。電力產(chǎn)生單元是由堆疊成對(duì)模塊4所構(gòu)成，如圖1所示。更特別地，成對(duì)模塊4被 堆疊成使得每一成對(duì)模塊4的周圍間隔件25接觸與該成對(duì)模塊4相鄰的另一個(gè)周圍間隔 件25。根據(jù)此一結(jié)構(gòu)，每一成對(duì)模塊4的壓電元件22與23變形時(shí)，固定壓電元件22與23 的振動(dòng)板21也跟隨變形。所以，被固定在振動(dòng)板21的周圍間隔件25是以圖示的垂直方向 移動(dòng)。由于此移動(dòng)的關(guān)系，在另一與該成對(duì)模塊4鄰接的成對(duì)模塊4內(nèi)的周圍間隔件25會(huì) 被擠壓，而固定該周圍間隔件25的振動(dòng)板21也跟隨著變形。所以，被固定在該振動(dòng)板21 的壓電元件22與23發(fā)生變形。如此一來(lái)，該成對(duì)模塊4的形變會(huì)被傳送到另一成對(duì)模塊 4。位于一成對(duì)模塊4的外側(cè)的壓電元件23與另一個(gè)位于另一成對(duì)模塊4的外側(cè)的壓電元 件23之間的距離會(huì)通過(guò)周圍間隔件25維持固定不變。所以，可以避免二個(gè)壓電元件23彼 此接觸。相對(duì)位置的中央間隔件24，或相對(duì)位置的周圍間隔件25彼此可被黏附，而不會(huì)產(chǎn) 生位置的偏差。(電力產(chǎn)生單元的組態(tài)一模塊支撐主體3A)如圖1所示，模塊支撐主體3A支撐電力產(chǎn)生模塊2A，并對(duì)應(yīng)于所附的權(quán)利要求書 中的支撐單元。模塊支撐主體3A包括機(jī)殼主體31與一擠壓區(qū)塊32，擠壓區(qū)塊用作為關(guān)閉 機(jī)殼主體31開(kāi)口的蓋子。機(jī)殼主體31具有一中空部分，而堆疊的電力產(chǎn)生模塊2A被設(shè)在 中空部分內(nèi)。在此狀態(tài)下，電力產(chǎn)生模塊2A以三明治式被夾在機(jī)殼主體31與擠壓區(qū)塊32 之間，并被穩(wěn)固地支撐著。為了進(jìn)一步加強(qiáng)被支撐的電力產(chǎn)生模塊2A的穩(wěn)定性，可用黏著 劑將位于最外側(cè)的電力產(chǎn)生模塊2A的周圍間隔件25固定在機(jī)殼主體31或擠壓區(qū)塊32的 一內(nèi)表面。盡管未顯示于圖中，在機(jī)殼主體31上會(huì)形成有用以拉出正極導(dǎo)線與負(fù)極導(dǎo)線的 拉出孔。在具有上述組態(tài)的電力產(chǎn)生單元1A，電力產(chǎn)生模塊2A通過(guò)中央間隔件24與周圍 間隔件25彼此連接。在此模塊支撐主體3A沒(méi)有必要個(gè)別地支撐電力產(chǎn)生模塊2A，所以可 簡(jiǎn)化模塊支撐主體3A的結(jié)構(gòu)，且可降低主體3A的重量。(第一實(shí)施例的功效)根據(jù)第一實(shí)施例，成對(duì)模塊4中的壓電元件22與23可以中央間隔件24為一支點(diǎn) 而沿著其周圍變形，且壓電元件22與23以介于成對(duì)模塊4間的周圍間隔件25為支點(diǎn)而在 其周圍變形。所以，在所有堆疊的成對(duì)模塊4中，壓電元件22與23都可以變形，藉此加強(qiáng) 電力產(chǎn)生的效率。因?yàn)閴弘娫?2與23相對(duì)于振動(dòng)板21的整個(gè)固定表面均可被彎曲，因 此力量可被施加在所有壓電元件22與23上，而可以加強(qiáng)電力產(chǎn)生的效率，達(dá)到高發(fā)電量。此外，模塊支撐主體3A不需要個(gè)別地支持堆疊的電力產(chǎn)生模塊2A，模塊支撐主體 3A只需要能夠?qū)б娏Ξa(chǎn)生模塊2A，使得電力產(chǎn)生模塊2A能夠可靠地在堆疊方向移動(dòng)。所 以，可以簡(jiǎn)化模塊支撐主體3A的結(jié)構(gòu)，使得電力產(chǎn)生單元1A的制造成本與重量也可減少。
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[第二實(shí)施例]以下將說(shuō)明第二實(shí)施例。在本實(shí)施例的模式，其中振動(dòng)板的形狀是設(shè)計(jì)用以加強(qiáng) 電力產(chǎn)生的效率及其類似者。第二實(shí)施例的組態(tài)配置實(shí)質(zhì)上與第一實(shí)施例相同，除非另有 特別標(biāo)示。第二實(shí)施例的構(gòu)成實(shí)質(zhì)上與第一實(shí)施例的相同，并以類似的標(biāo)號(hào)以及/或者名 稱標(biāo)示，并省略其說(shuō)明。圖8所示為根據(jù)第二實(shí)施例的一電力產(chǎn)生模塊的垂直截面圖。彎折部26位于壓 電元件22與23外圍的一側(cè)上的電力產(chǎn)生模塊2B的振動(dòng)板21的一側(cè)。彎折部26是藉由 一擠壓機(jī)器擠壓與彎折振動(dòng)板21而形成。彎折部26的方向是未平行于振動(dòng)板21的主表 面方向(移除彎折部后振動(dòng)板的表面的方向)(使得實(shí)質(zhì)獲得一 S形的截面)。藉由提供彎折部26，可降低振動(dòng)板21的剛性。所以，在有外力施加于壓電元件22 與23時(shí)，外力通過(guò)壓電元件22與23被傳送到振動(dòng)板21，振動(dòng)板21相對(duì)容易地變形，且壓 電元件22與23能夠產(chǎn)生變形，因此壓電元件22與23會(huì)相對(duì)容易地變形，電力產(chǎn)生的效率 也得以加強(qiáng)。彎折部26可位于振動(dòng)板21 —側(cè)的至少一部分上，因?yàn)檎駝?dòng)板21的剛性一致 均勻地降低，所以較佳為彎折部26連續(xù)地形成于振動(dòng)板21側(cè)邊的整個(gè)周圍，具有與振動(dòng)板 相同的形狀。除了圖8所示的形狀外，彎折部26還可用其他不同的形狀。圖9(a)至(p)以簡(jiǎn) 化的方式顯示振動(dòng)板21的各種變化的垂直截面圖。(第二實(shí)施例的功效)根據(jù)第二實(shí)施例，藉由提供彎折部26，可降低振動(dòng)板21的剛性，振動(dòng)板21相對(duì)容 易地變形，使得壓電元件22與23能夠變形，因此壓電元件22與23可相對(duì)輕易地變形，電 力產(chǎn)生的效率也得以加強(qiáng)。[第三實(shí)施例]以下將說(shuō)明第三實(shí)施例。此一實(shí)施例是電力產(chǎn)生單元的一具體使用模式，其中電 力產(chǎn)生單元容納于一自行車踏板中。第三實(shí)施例的組態(tài)配置實(shí)質(zhì)上與第一實(shí)施例相同，除 非另有特別標(biāo)示。第三實(shí)施例的構(gòu)成實(shí)質(zhì)上與第一實(shí)施例的相同，并以類似的標(biāo)號(hào)以及/ 或者名稱標(biāo)示，并省略其說(shuō)明。圖10所示為根據(jù)第三實(shí)施例的一電力產(chǎn)生單元的立體透視示意圖。電力產(chǎn)生單 元1C將多個(gè)與電力產(chǎn)生模塊2A相同方式形成的電力產(chǎn)生模塊2C(每一個(gè)堆疊的電力產(chǎn)生 模塊2C的外部形狀為如圖10所示的圓柱形)，將其納入構(gòu)成一自行車踏板的模塊支撐主體 3C中。模塊支撐主體3C為一整合的中空盒體，而非圖1所示的機(jī)殼主體和擠壓區(qū)塊的分割 結(jié)構(gòu)。模塊支撐主體3C包括一踏板軸33。模塊支撐主體3C通過(guò)踏板軸33連接至自行車 (圖中未顯示)。自行車騎士可以用他的鞋底踩踏模塊支撐主體3C的方式來(lái)騎自行車。電力產(chǎn)生模塊2C被設(shè)置在位于接近模塊支撐主體3C的一踏板表面(一擠壓板， 對(duì)應(yīng)權(quán)利要求書中的操作表面)。藉由讓踏板表面變形可使電力產(chǎn)生模塊2C受擠壓。多個(gè)LED (發(fā)光二極管)34架設(shè)于與模塊支撐主體3C的踏板表面實(shí)質(zhì)上相交于直 角的一側(cè)表面上，而LED 34通過(guò)一控制電路(圖中未顯示)電性連接至電力產(chǎn)生單元1C。 當(dāng)自行車騎士騎自行車時(shí)，踩踏模塊支撐主體3C，模塊支撐主體3C的踏板表面會(huì)變形，外 力施加于電力產(chǎn)生單元1C，而LED 34會(huì)因電力產(chǎn)生模塊2C的電動(dòng)勢(shì)而點(diǎn)亮或如同夜燈般 閃爍。一電路可以設(shè)計(jì)為，當(dāng)模塊支撐主體3C上設(shè)有光學(xué)感測(cè)器(圖中未顯示)，且光學(xué)感測(cè)器所檢測(cè)到的光強(qiáng)度等于或高于一預(yù)定的數(shù)值，由電力產(chǎn)生單元1C所產(chǎn)生的電力會(huì)被 儲(chǔ)存在電池(圖中未顯示)中，而當(dāng)光的強(qiáng)度低于預(yù)定的數(shù)值時(shí)，點(diǎn)亮LED 34。(第三實(shí)施例的功效)根據(jù)第三實(shí)施例，電力產(chǎn)生模塊2C位于構(gòu)成踏板的模塊支撐主體3C內(nèi)。所以，當(dāng) 有一力量施加在模塊支撐主體3C的踩踏表面時(shí)，電力產(chǎn)生模塊2C會(huì)受到擠壓而產(chǎn)生電力， 而LED 34可因所產(chǎn)生的電流而被點(diǎn)亮。[第四實(shí)施例]以下將說(shuō)明第四實(shí)施例。此一實(shí)施例是電力產(chǎn)生單元的具體使用模式，其中電力 產(chǎn)生單元應(yīng)用于一電視或冷氣機(jī)所用的遙控器的電源供應(yīng)器。第四實(shí)施例的組態(tài)配置實(shí)質(zhì) 上與第一實(shí)施例相同，除非另有特別標(biāo)示。第四實(shí)施例的構(gòu)成元件實(shí)質(zhì)上與第一實(shí)施例的 相同，并以類似的標(biāo)號(hào)以及/或者名稱標(biāo)示，并省略其說(shuō)明。圖11所示為根據(jù)第四實(shí)施例的一電力產(chǎn)生單元的垂直截面圖。電力產(chǎn)生單元1D 將多個(gè)與電力產(chǎn)生模塊2A相同方式形成的電力產(chǎn)生模塊2D，納入構(gòu)成一遙控器主體(在所 附的權(quán)利要求書中為發(fā)送器)的模塊支撐主體3D內(nèi)。模塊支撐主體3D中除了包含電力產(chǎn) 生模塊2D外，還具有用于遙控器的按鈕35、控制電路(圖中未顯示)、以及用以傳送信號(hào)的 LED 36，且控制電路與LED 36電性連接至電力產(chǎn)生單元1D。特別是，按鈕35位于模塊支撐主體3D的上表面(對(duì)應(yīng)于所附的權(quán)利要求書中的 操作表面)，當(dāng)任何一個(gè)按鈕35被按下時(shí)，整個(gè)按壓板會(huì)被壓下并變形，而力量會(huì)被施加在 接近按壓板的上表面的電力產(chǎn)生模塊2D上。在此配置下，電力產(chǎn)生模塊2D產(chǎn)生電力，所產(chǎn) 生的電力則供應(yīng)給控制電路，使得LED 36點(diǎn)亮并輸出控制信號(hào)光。(第四實(shí)施例的功效)根據(jù)第四實(shí)施例，電力產(chǎn)生模塊2D位于構(gòu)成遙控器主體的模塊支撐主體3D內(nèi)。所 以，藉由下壓在模塊支撐主體3D的上表面的按壓板時(shí)，電力產(chǎn)生模塊2D產(chǎn)生電力，并產(chǎn)生 用以操作遙控器所需的電力。[第五實(shí)施例]以下將說(shuō)明第五實(shí)施例。此一實(shí)施例是電力產(chǎn)生單元被容納在一鞋(在此為一木 屐)內(nèi)的模式。第五實(shí)施例的組態(tài)配置實(shí)質(zhì)上與第一實(shí)施例相同，除非另有特別標(biāo)示。第 五實(shí)施例的構(gòu)成元件實(shí)質(zhì)上與第四實(shí)施例的相同，并以類似的標(biāo)號(hào)以及/或者名稱標(biāo)示， 并省略其說(shuō)明。圖12所示為根據(jù)第五實(shí)施例的一電力產(chǎn)生單元的垂直截面圖。電力產(chǎn)生單元1E 將多個(gè)與電力產(chǎn)生模塊2A相同方式形成的電力產(chǎn)生模塊2E，納入構(gòu)成一木屐的模塊支撐 主體3E內(nèi)。模塊支撐主體3E的上表面為一平坦踏板表面(對(duì)應(yīng)于所附權(quán)利要求書中的操 作表面)，而繩索36位于踏板表面上。使用者通過(guò)繩索36穿上木屐，并且在行走的時(shí)候可 踩踏在模塊支撐主體3E上。電力產(chǎn)生模塊2E被設(shè)在接近模塊支撐主體3E的踏板表面的位置，藉由踩踏在踏 板表面上使其變形，使電力產(chǎn)生模塊2E因此受擠壓。多個(gè)LED 37架設(shè)在與模塊支撐主體3E的踏板表面實(shí)質(zhì)上相交在直角處的一側(cè)表 面上，而多個(gè)LED 37通過(guò)一控制電路(圖中未顯示)電性連接至電力產(chǎn)生模塊2E。當(dāng)一用 戶踩在模塊支撐主體3E上行走時(shí)，LED 37會(huì)因電力產(chǎn)生模塊2E的電動(dòng)勢(shì)而被點(diǎn)亮或如同夜燈般閃爍。(第五實(shí)施例的功效)根據(jù)第五實(shí)施例，因?yàn)殡娏Ξa(chǎn)生模塊2E位于構(gòu)成木屐的模塊支撐主體3E內(nèi)，當(dāng)有 力量施加在踏板表面，電力產(chǎn)生模塊2E會(huì)被擠壓，進(jìn)而產(chǎn)生電力，而LED 37可藉由所產(chǎn)生 的電流發(fā)出閃爍與放射光線。在此一配置下，當(dāng)用戶在夜晚行走時(shí)，因?yàn)樘ぐ灞砻娴淖冃危?電力產(chǎn)生模塊2E被擠壓而產(chǎn)生電力，LED 37因所產(chǎn)生的電流而被點(diǎn)亮。LED 37在木屐的 前后方點(diǎn)亮，因此使用者立足的地方可確保安全，且還可讓車輛駕駛者留意到亮光。[第六實(shí)施例]以下將說(shuō)明第六實(shí)施例，其以不同于第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)堆疊壓電元件。第六實(shí)施 例的組態(tài)配置實(shí)質(zhì)上與第一實(shí)施例相同，除非另有特別標(biāo)示。第六實(shí)施例的構(gòu)成元件實(shí)質(zhì) 上與第四實(shí)施例的相同，并以類似的標(biāo)號(hào)以及/或者名稱標(biāo)示，并省略其說(shuō)明。圖13所示為根據(jù)第六實(shí)施例的一電力產(chǎn)生單元的相關(guān)零件的垂直截面圖，而圖 14所示為圖13的電力產(chǎn)生單元的相關(guān)零件在一形變狀態(tài)的垂直截面圖。在圖13與圖14 中(在后述的圖15和圖16也一樣)，電力產(chǎn)生單元的內(nèi)部有部分被省略。一電力產(chǎn)生單元 1F包含多個(gè)電力產(chǎn)生模塊2F被堆疊在機(jī)殼主體31與擠壓區(qū)塊32內(nèi)。每一個(gè)電力產(chǎn)生模 塊2F包括壓電元件22、個(gè)別設(shè)置在各壓電元件22其中一表面上的中央間隔件24、以及個(gè) 別設(shè)置在各壓電元件22的另一表面上的周圍間隔件25。與第一實(shí)施例不同是，在第六實(shí)施 例中省略掉振動(dòng)板，中央間隔件24與周圍間隔件25利用已知的固定方式，包括黏著，直接 被固定在壓電元件22。在此結(jié)構(gòu)中，當(dāng)擠壓區(qū)塊32被外力擠壓時(shí)，每一個(gè)壓電元件22的外圍會(huì)通過(guò)周圍 間隔件25而被擠壓，且壓電元件22的中央部分的位置被中央間隔件24固定住。所以，壓 電元件22的外圍會(huì)沿著中央部分以相同的方向變形，如圖14所示。特別是，圖14所示的 狀態(tài)為擠壓區(qū)塊32被一振幅(在此稱為“振幅X”)所推動(dòng)，該振幅對(duì)應(yīng)于一個(gè)壓電元件22 的厚度。在此狀態(tài)下，每一個(gè)壓電元件22的形變量也等于振幅X。在此結(jié)構(gòu)中，省略了第一 實(shí)施例中堆疊結(jié)構(gòu)的振動(dòng)板，且壓電元件22之間的距離會(huì)被抑制在一個(gè)中央間隔件24或 周圍間隔件25的厚度。所以，可進(jìn)一步加強(qiáng)壓電元件22的堆疊效率。(第六實(shí)施例的功效)根據(jù)第六實(shí)施例，與第一實(shí)施例相比較之下，因有更簡(jiǎn)單的堆疊結(jié)構(gòu)，故可進(jìn)一步 加強(qiáng)壓電元件22的堆疊效率。[第七實(shí)施例]以下將說(shuō)明第七實(shí)施例，本實(shí)施例的模式中，壓電元件被堆疊為不同于第一實(shí)施 例的結(jié)構(gòu)。第七實(shí)施例的組態(tài)配置實(shí)質(zhì)上與第一實(shí)施例相同，除非另有特別標(biāo)示。第七實(shí) 施例的構(gòu)成元件實(shí)質(zhì)上與第四實(shí)施例的相同，并以類似的標(biāo)號(hào)以及/或者名稱標(biāo)示，并省 略其說(shuō)明。圖15所示為根據(jù)第七實(shí)施例的一電力產(chǎn)生單元的相關(guān)零件的垂直截面圖，而圖 16所示為圖15的電力產(chǎn)生單元的相關(guān)零件在一形變狀態(tài)的垂直截面圖。電力產(chǎn)生單元1G 包括多個(gè)壓電元件22、被設(shè)置在最外面一個(gè)壓電元件22(在第十五與第十六圖中的最底下 一個(gè))的一外表面的中央間隔件24、以及被設(shè)置在另一邊最外面一個(gè)壓電元件22的(在第 十五與第十六圖中的最上面一個(gè))的一外表面的周圍間隔件25，而這些壓電元件22、中央
12間隔件24、以及周圍間隔件25被設(shè)置在機(jī)殼主體31與擠壓區(qū)塊32內(nèi)。藉由一摩擦力維 持壓電元件22的堆疊狀態(tài)，該摩擦力是因?yàn)閴弘娫?2之間的緊密接觸所產(chǎn)生的，或因?yàn)?壓電元件22的至少相對(duì)表面的部分藉由黏著劑而彼此黏著所產(chǎn)生的。與第一實(shí)施例不同 的是，在此省略了振動(dòng)板。而中央間隔件24與周圍間隔件25藉由已知的固定方式，包括黏 著，直接地被固定在壓電元件22。 在此結(jié)構(gòu)中，當(dāng)擠壓區(qū)塊32被外力擠壓時(shí)，每一個(gè)壓電元件22的外圍會(huì)通過(guò)周圍 間隔件25而被擠壓，而壓電元件22的中央部分的位置被中央間隔件24固定住。所以，壓 電元件22的外圍會(huì)沿著中央部分以相同的方向變形，如圖16所示。特別是，圖16所示的 狀態(tài)為擠壓區(qū)塊32被一振幅(在此稱為“振幅X”)所推動(dòng)，該振幅對(duì)應(yīng)于一個(gè)壓電元件22 的厚度。在此結(jié)構(gòu)中，每一個(gè)壓電元件22的形變量也等于振幅X。在此結(jié)構(gòu)中，省略了第一 實(shí)施例中堆疊結(jié)構(gòu)的振動(dòng)板，而壓電元件22之間的距離實(shí)質(zhì)上會(huì)被消除。所以，可進(jìn)一步 加強(qiáng)壓電元件22的堆疊效率。(第七實(shí)施例的功效)根據(jù)第七實(shí)施例，與第一實(shí)施例相比較下，因有更簡(jiǎn)單的堆疊結(jié)構(gòu)，可進(jìn)一步加強(qiáng) 壓電元件22的堆疊效率。[第八實(shí)施例]以下將說(shuō)明第八實(shí)施例，本實(shí)施例的模式是壓電元件被堆疊成不同于第一實(shí)施例 的結(jié)構(gòu)。第八實(shí)施例的組態(tài)配置實(shí)質(zhì)上與第一實(shí)施例相同，除非另有特別標(biāo)示。第八實(shí)施 例的構(gòu)成元件實(shí)質(zhì)上與第四實(shí)施例的相同，并以類似的標(biāo)號(hào)以及/或者名稱標(biāo)示，并省略 其說(shuō)明。圖17所示為根據(jù)第八實(shí)施例的一電力產(chǎn)生單元的相關(guān)零件的垂直截面圖，而圖 18所示為電力產(chǎn)生單元的相關(guān)零件的立體透視圖。電力產(chǎn)生單元1H將多個(gè)電力產(chǎn)生模塊 2H沿著振動(dòng)板27設(shè)置在一寬的可撓性振動(dòng)板27的其中一個(gè)表面上。每一個(gè)電力產(chǎn)生模 塊2H包括一個(gè)壓電元件22、被設(shè)置在壓電元件22的其中一表面(在圖17與圖18中的下 表面)上的中央間隔件24、以及被設(shè)置在壓電元件22的另一表面(在圖17與圖18中的上 表面)上的周圍間隔件25。在此也可將電力產(chǎn)生模塊2H改為電力產(chǎn)生模塊2A、2B、2C、2D、 2E、以及2F。一對(duì)地板28與29以三明治方式被放置在使得電力產(chǎn)生單元1H被夾在兩者之間。 地板28與振動(dòng)板27直接接觸，且中央間隔件24緊鄰地板29。地板29可為振動(dòng)板27。在此結(jié)構(gòu)中，當(dāng)有人走在地板28上而地板28振動(dòng)，此振動(dòng)被傳送到振動(dòng)板27。因 為振動(dòng)板27具有可撓性，當(dāng)振動(dòng)板27的一部分振動(dòng)時(shí)，如圖18所示，該振動(dòng)會(huì)通過(guò)振動(dòng)板 27而被傳導(dǎo)。所以，振動(dòng)不僅會(huì)被傳送到接近振動(dòng)源的壓電元件22，也會(huì)被傳送到距離振 動(dòng)源較遠(yuǎn)的另一壓電元件22，且壓電元件22會(huì)產(chǎn)生變形。(第八實(shí)施例的功效)根據(jù)本實(shí)施例，振動(dòng)可被傳送到與一振動(dòng)源隔離的廣大范圍，所以可進(jìn)一步加強(qiáng) 電力產(chǎn)生的效率。三、各實(shí)施例的變化盡管先前說(shuō)明了本發(fā)明的各實(shí)施例，雖然本發(fā)明的各實(shí)施例已說(shuō)明如上述，本發(fā) 明的組態(tài)設(shè)置及技術(shù)手段，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可任意修改或改進(jìn)，這類的修改變化說(shuō)明如下。(有關(guān)本發(fā)明要解決的問(wèn)題與本發(fā)明的功效)本發(fā)明要解決的問(wèn)題以及本發(fā)明的功效并不限于上述，而本發(fā)明也可解決未提到 的問(wèn)題并達(dá)到其他功效。此外，在本發(fā)明中，有可能只解決部分的問(wèn)題，并且只達(dá)到部分的 功效。(有關(guān)電力產(chǎn)生模塊2A至2H的具體應(yīng)用)上述各實(shí)施例分別包括多個(gè)組電力產(chǎn)生單元，各組電力產(chǎn)生單元具有多個(gè)堆疊的 電力產(chǎn)生模塊2A至2H ；然而，根據(jù)使用的目的，本發(fā)明的模式也可包括任何使用一或多個(gè) 堆疊的電力產(chǎn)生模塊2A至2H。舉例來(lái)說(shuō)，本發(fā)明包括任何模式，其中堆疊的電力產(chǎn)生模塊 2A至2H是位于一條線或多條線上，而且它們是被放置在一般的線或?qū)蔷€上。(有關(guān)電力產(chǎn)生模塊2A至2H的具體設(shè)置)盡管在第一實(shí)施例中有多組電力產(chǎn)生模塊2A至2H被設(shè)置在平坦表面上，不過(guò)它 們也可被設(shè)置在曲面上。舉例來(lái)說(shuō)，這些模塊可以被設(shè)置在圓柱體的周圍表面上。在此例 中，在圓柱體上設(shè)置的電力產(chǎn)生模塊2A至2H以預(yù)定方法(例如，擠壓在圓柱的周圍表面上 的突起的方法)施加外力，可使得電力產(chǎn)生模塊2A至2H被擠壓并產(chǎn)生電力。產(chǎn)業(yè)可應(yīng)用性根據(jù)本發(fā)明的電力產(chǎn)生單元可應(yīng)用為將外部所施的力轉(zhuǎn)換并產(chǎn)生電力的電力產(chǎn) 生單元。特別是，根據(jù)本發(fā)明的電力產(chǎn)生單元，一擠壓力可被傳送至每一塊振動(dòng)板而不會(huì)被 分散，因此擠壓力可有效地被施加在每一個(gè)振動(dòng)板的曲面，達(dá)到獲得高電力產(chǎn)生量。本發(fā)明 有利于一電力產(chǎn)生單元，其中模塊支撐主體的結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化，藉此降低電力產(chǎn)生單元的制 造成本，而模塊支撐主體的重量也會(huì)降低。
權(quán)利要求
一種將一外部所施的力轉(zhuǎn)換為電力的電力產(chǎn)生單元，其包括多個(gè)壓電元件；以及多個(gè)間隔件，其以堆疊方式被設(shè)置在該些壓電元件之間，或者被設(shè)置在其中的一壓電元件與擠壓其中的一壓電元件的一擠壓表面之間，其中其中的一間隔件形成其中的一壓電元件的一形變空間，并傳送一形變力至該壓電元件。
2.如權(quán)利要求1所述的電力產(chǎn)生單元，還包括多個(gè)電力產(chǎn)生模塊與支撐該些電力產(chǎn)生 模塊的多個(gè)支撐單元，其中各電力產(chǎn)生模塊包括一可撓性振動(dòng)板、被固定在該振動(dòng)板二表面上的該些壓電元件、 以及多個(gè)中央間隔件，作為該些間隔件，其被固定在該些被固定于該振動(dòng)板其中一個(gè)表面 上的壓電元件，并被設(shè)置在靠近其中的一壓電元件的一中央部分，該些電力產(chǎn)生模塊被堆疊為使得其中的一電力產(chǎn)生模塊的中央間隔件與相鄰的電力 產(chǎn)生模塊的中央間隔件彼此接觸并位于一相同的軸上。
3.如權(quán)利要求2所述的電力產(chǎn)生單元，其中各電力產(chǎn)生模塊包括多個(gè)周圍間隔件，作為該些間隔件，其被固定于位于該振動(dòng)板另 一表面的該些壓電元件的外圍的一側(cè)上，或被固定于該振動(dòng)板上，并向外伸出其中的一壓 電元件之外，以及該些電力產(chǎn)生模塊被堆疊為使得其中的一電力產(chǎn)生模塊的周圍間隔件與相鄰的電力 產(chǎn)生模塊的周圍間隔件彼此接觸。
4.如權(quán)利要求1所述的電力產(chǎn)生單元，還包括多個(gè)電力產(chǎn)生模塊，其中該電力產(chǎn)生模塊包括該些壓電元件、多個(gè)中央間隔件、以及多個(gè)周圍間隔件，該多個(gè)中 央間隔件被固定至該些壓電元件的一表面，并被設(shè)置在靠近該些壓電元件的一中央部分， 以及該多個(gè)周圍間隔件被固定在該些壓電元件的其他表面的外圍側(cè)上。
5.如權(quán)利要求1所述的電力產(chǎn)生單元，還包括多個(gè)電力產(chǎn)生模塊，其中各電力產(chǎn)生模塊包括該些壓電元件、一中央間隔件、以及一周圍間隔件，該些壓電元件 彼此直接堆疊或通過(guò)一彈性層彼此堆疊，該中央間隔件被設(shè)置在最外面的壓電元件的一外 表面的一中央部分，以及該周圍間隔件被固定在另一最外面的壓電元件的一外表面的一外 圍的一側(cè)上。
6.如權(quán)利要求3-5中任一項(xiàng)所述的電力產(chǎn)生單元，其中的一周圍間隔件為沿著該壓電 元件的一周圍方向形成的一環(huán)形體。
7.如權(quán)利要求3-5中任一項(xiàng)所述的電力產(chǎn)生單元，其中的一周圍間隔件為一圓柱體， 其沿著該壓電元件的一周圍方向被設(shè)置在多個(gè)位置。
8.如權(quán)利要求1所述的電力產(chǎn)生單元，還包括一可撓性板狀的振動(dòng)板，其形成該擠壓 表面，其中該些壓電元件沿著該振動(dòng)板被設(shè)置在該振動(dòng)板的至少一表面上，以及其中的一間隔件 被設(shè)置于該些壓電元件與該振動(dòng)板之間。
9.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的電力產(chǎn)生單元，其中與非平行于該振動(dòng)板的一主表 面方向的一彎折部被提供于位于該振動(dòng)板的其中的一壓電元件的一外圍的一側(cè)上。
10.如權(quán)利要求2-5中任一項(xiàng)所述的電力產(chǎn)生單元，其中任一電力產(chǎn)生模塊可通過(guò)一自行車踏板、一發(fā)送器、或者一鞋的一操作表面而被擠壓。
全文摘要
一種用以將一外部所施的力轉(zhuǎn)換為電力的電力產(chǎn)生單元(1A)，其包含壓電元件(22，23)，以及中央間隔件(24)與周圍間隔件(25)，中央間隔件(24)與周圍間隔件(25)分別被提供在多個(gè)堆疊的壓電元件(22，23)之間，或者分別被提供在介于用以擠壓該些壓電元件(22，23)的一平面與該些壓電元件(22，23)之間，以便形成該些壓電元件(22，23)的形變空間以及傳送一形變力至該些壓電元件。例如，壓電元件(22，23)分別被固定至一可撓性振動(dòng)板(21)的二側(cè)，圓柱狀的中央間隔件(24)被設(shè)置在壓電元件(22，23)上，以及一環(huán)狀的周圍間隔件(25)被設(shè)置在振動(dòng)板(21)上。
文檔編號(hào)H01L41/113GK101855820SQ20088011595
公開(kāi)日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2008年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月13日
發(fā)明者速水浩平 申請(qǐng)人:速水浩平