單元32的寬度方向的整個區(qū)域的范圍內(nèi)一體地固定于固定部件38。發(fā)電單元32的下端部也與上端部同樣地，經(jīng)由螺釘和固定板固定于固定部件40。
[0060]上述固定部件38和40的至少一方以能夠進(jìn)行上下方向的位置調(diào)整的方式配設(shè)在保持部件30上，以在發(fā)電單元32的長度方向(上下方向)上賦予預(yù)定的拉伸力，兩端部固定于這些固定部件38、40的發(fā)電單元32在沒有受到外部空氣20的影響時的基準(zhǔn)形狀設(shè)為長方形的平板狀。通過變更該拉伸力，能夠調(diào)整由外部空氣20的流動實(shí)現(xiàn)的發(fā)電單元的變形特性、發(fā)電特性，并預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等適當(dāng)確定。由于發(fā)電單元的變形特性、發(fā)電特性也根據(jù)外部空氣20的風(fēng)速(車速)而不同，所以通過將拉伸力不同的發(fā)電單元32組合配置，也能夠使得可在大范圍的風(fēng)速下高效地發(fā)電。也能夠使用彈簧等施力構(gòu)件來向發(fā)電單元32賦予拉伸力。另外，固定部件38、40與車輛的前后方向平行地配設(shè)在保持部件30上，所述車輛的前后方向與外部空氣20的流動方向大致平行，由此，多個發(fā)電單元32以平板狀的平板面相互平行且與外部空氣20的流動方向大致平行的一定姿勢保持在保持部件30上。此外，也能夠?qū)⑦@些固定部件38、40例如以能夠繞大致垂直的軸心在預(yù)定的角度范圍(例如以車輛前后方向?yàn)橹行?，?5°左右的范圍)內(nèi)搖動的方式配設(shè)在保持部件30上，并將發(fā)電單元32設(shè)為可搖動。
[0061 ]構(gòu)成上述發(fā)電單元32的所述基底材料34是肖式(A型硬度計)硬度A為15?60左右的范圍內(nèi)的人造橡膠等彈性體。通過變更該基底材料34的硬度，能夠調(diào)整由外部空氣20的流動實(shí)現(xiàn)的發(fā)電單元的變形特性、發(fā)電特性，并預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等適當(dāng)確定，多個發(fā)電單元32使用硬度大致相等的相同材質(zhì)的基底材料34構(gòu)成。貼附在該基底材料34的兩面上的一對壓電薄膜36是由具有壓電效應(yīng)的壓電性物質(zhì)構(gòu)成的薄膜，例如使用聚偏氟乙烯(PVDF)。在該壓電薄膜36的兩面上，通過蒸鍍、濺射以及導(dǎo)電性糊等設(shè)置鋁等電極膜50、52，電配線54、56分別與該電極膜50、52連接。此外，發(fā)電單元32的表面由非導(dǎo)電性合成樹脂等覆蓋材料58覆至
ΠΠ ο
[0062]這樣的發(fā)電單元32在由于外部空氣20的流動而使基底材料34向板厚方向彈性變形時，伴隨于此，使壓電薄膜36撓曲變形，在一對電極膜50、52之間產(chǎn)生電動勢。圖8是圖7的發(fā)電單元32的變形形態(tài)的一例，是使之以長度方向的中間部分向上方突出的方式彈性變形的情況，例如，如圖9的(a) — (b)所示，壓電薄膜36內(nèi)的電荷極化，由于該極化而產(chǎn)生電位差。另外，如相當(dāng)于圖3中的X-X剖面的圖10所示，當(dāng)由于外部空氣20的流動而產(chǎn)生的壓力差，配置成與外部空氣20的流動方向大致平行的發(fā)電單元32的長度方向上的中央部分向板厚方向的一方彈性變形時(變形狀態(tài)I)，由于利用該彈性而產(chǎn)生朝向反方向的力，所以向板厚方向的另一方彈性變形(變形狀態(tài)II)。通過該變形狀態(tài)I和變形狀態(tài)II交替地反復(fù)發(fā)生，發(fā)電單元32按圖3中箭頭A所示振動，電荷的極化反復(fù)變化，并且能夠持續(xù)地發(fā)電。也能夠利用發(fā)電單元32的長度、拉伸力來調(diào)整固有振動頻率，使之在一定條件下進(jìn)行共振。圖11是發(fā)電裝置10具備的電路60的一例，是與一個發(fā)電單元32相關(guān)的部分，能夠通過整流橋式電路62進(jìn)行整流而對電池等蓄電裝置64進(jìn)行充電。由于在設(shè)置于基底材料34兩側(cè)的一對壓電薄膜36上產(chǎn)生的電位差的正負(fù)以一定的關(guān)系發(fā)生變化，所以也能夠省略一方的整流橋式電路62，利用通用的單一的整流橋式電路62進(jìn)行整流。
[0063]在這樣的車輛用發(fā)電裝置10中，由于使用了如下平板狀的發(fā)電單元32，所以能夠重量輕且緊湊地構(gòu)成:所述發(fā)電單元32通過交替地層疊能夠彈性變形的基底材料34和壓電薄膜36，并通過外部空氣20的流動使基底材料34向板厚方向彈性變形，由此使壓電薄膜36撓曲變形而進(jìn)行發(fā)電。另外，由于多個發(fā)電單元32在與外部空氣20的流動方向交叉的車輛寬度方向上相互分離而配置，且以平板狀的平板面成為與外部空氣20的流動方向大致平行的姿勢的方式由保持部件30保持，所以在抑制車輛行駛阻力的增加的同時，能夠通過使多個發(fā)電單元32相互接近并緊密配設(shè)而容易地確保大的電動勢。
[0064]另外，由于多個發(fā)電單元32以平板狀的平板面相互平行且與外部空氣20的流動方向大致平行的一定姿勢配設(shè)于保持部件30，所以能夠以相互不干涉的方式高密度地配置多個發(fā)電單元32，能夠在有限的配置空間內(nèi)確保更大的電動勢。
[0065]另外，由于發(fā)電單元32呈長方形的平板狀，并且其長度方向上的上下兩端部以其長度方向與外部空氣20的流動方向大致正交的垂直姿勢由保持部件30保持，所以通過外部空氣20的流動，使發(fā)電單元32的長度方向的中間部分以在板厚方向上往復(fù)變形的方式適當(dāng)振動，能夠高效地發(fā)電。
[0066]另外，由于可使用在從車輛前側(cè)觀察的狀態(tài)下呈矩形的框狀的保持部件30，且車輛的前后方向作為外部空氣20的流動方向而保持有多個發(fā)電單元32，所以發(fā)電裝置10的處理很容易。即，本實(shí)施例涉及無需散熱器的電動汽車，能夠在不需要的散熱器支架14上裝入發(fā)電裝置10而配置在車輛上，能夠利用以往部件簡單且廉價地設(shè)置在車輛上。
[0067]接著，說明本發(fā)明的其他實(shí)施例。此外，在以下的實(shí)施例中，對于與所述實(shí)施例實(shí)質(zhì)上通用的部分，標(biāo)注同一標(biāo)號并省略詳細(xì)的說明。
[0068]與所述實(shí)施例相比，圖12的不同之處在于用于將發(fā)電單元32的上下兩端部安裝在保持部件30上的一對固定部件70、72。與所述固定部件38、40相比，該固定部件70、72的長度尺寸較短，在發(fā)電單元32的寬度方向即車輛的前后方向上僅位于外部空氣20的流動方向的上游側(cè)(車輛前側(cè))的部分用未圖示的螺釘、固定板等固定。因此，位于發(fā)電單元32的寬度方向上的外部空氣20的流動方向的下游側(cè)的部分能夠從上端到下端向板厚方向自由變形，壓電薄膜36的變形區(qū)域與之相應(yīng)地變大，能夠更高效地發(fā)電。
[0069]在以多個發(fā)電單元32的長度方向成為車輛寬度方向，且平板面大致水平并相互平行的姿勢配置所述多個發(fā)電單元32，并在車輛寬度方向的兩端部固定于所述保持部件30的情況下，圖13的發(fā)電裝置80能夠得到與所述實(shí)施例同樣的作用效果。
[0070]圖14是除了配設(shè)于散熱器支架14的所述發(fā)電裝置10之外，還在該發(fā)電裝置10與前格柵24之間且保險杠加強(qiáng)件22的上下兩個位置追加配置了具有多個發(fā)電單元32的一對發(fā)電裝置82、84的情況，能夠更高效地發(fā)電。另外，在電動汽車以外的需要散熱器的汽車(混合動力車、插電式混合動力車、汽油車、柴油車等)中，通過僅配置該一對發(fā)電裝置82、84，能夠得到與所述實(shí)施例同樣的作用效果。
[0071]圖15是在所述發(fā)電裝置10與前格柵24之間配置了將外部空氣20引導(dǎo)到發(fā)電裝置
10的上下方向上的中央部分的一對導(dǎo)風(fēng)板90、92的情況。導(dǎo)風(fēng)板90、92具備傾斜部，所述傾斜部隨著趨向車輛后方側(cè)而接近通過保險杠加強(qiáng)件22的中心的車輛前后方向的中心軸S。該中心軸S通過發(fā)電裝置10的中央部附近，導(dǎo)風(fēng)板90、92隨著趨向車輛后方側(cè)而向發(fā)電裝置10的中央部側(cè)傾斜。在該情況下，由于通過發(fā)電裝置10時的外部空氣20的風(fēng)速變快，并且集中通過發(fā)電單元32的中央部分，且容易產(chǎn)生渦流等紊流，所以發(fā)電單元32的變形量、變形速度以及頻率變大，能夠更高效地發(fā)電。
[0072]圖16是與圖1中的XV1-XVI向視剖面對應(yīng)的剖視圖，使用了在車輛寬度方向上分離而設(shè)置多個大致垂直的縱向翅片102而成的前格柵100，在從車輛的前側(cè)觀察到的主視圖中，大致垂直地配置于發(fā)電裝置10且上下兩端部固定于保持部件30的多個發(fā)電單元32成為與縱向翅片102大致平行的姿勢。由此，利用從該縱向翅片10