特許ウォッチ

公開番号2025007464
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-17
出願番号2023108885
出願日2023-06-30
発明の名称振動発電デバイス
出願人京セラ株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H02N 2/18 20060101AFI20250109BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】温度変化による発電量の低下を抑制できる振動発電デバイスが提供される。
【解決手段】振動発電デバイス(10)は、振動することができる振動部(12)と、振動部を少なくとも2点で固定する固定部(13)と、振動部の熱膨張と固定部の熱膨張との差によって少なくとも振動部に生じる張力を、固定部又は振動部に逆向きの力を与えることで緩和する緩和部(18)と、を備える。振動発電デバイスは、振動部の熱膨張係数が固定部の熱膨張係数より小さい場合に、緩和部の熱膨張係数は振動部の熱膨張係数より小さくてよい。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
振動することができる振動部と、
前記振動部を少なくとも２点で固定する固定部と、
前記振動部の熱膨張と前記固定部の熱膨張との差によって少なくとも前記振動部に生じる張力を、前記固定部又は前記振動部に逆向きの力を与えることで緩和する緩和部と、を備える、振動発電デバイス。
続きを表示（約 660 文字）【請求項２】
前記振動部の熱膨張係数が前記固定部の熱膨張係数より小さい場合に、前記緩和部の熱膨張係数は前記振動部の熱膨張係数より小さい、請求項１に記載の振動発電デバイス。
【請求項３】
前記振動部の熱膨張係数が前記固定部の熱膨張係数より大きい場合に、前記緩和部の熱膨張係数は前記振動部の熱膨張係数より大きい、請求項１に記載の振動発電デバイス。
【請求項４】
前記緩和部は、熱膨張係数が異なる２つ以上の層を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の振動発電デバイス。
【請求項５】
前記緩和部は、前記固定部と前記振動部との間に設けられる、請求項１から３のいずれか一項に記載の振動発電デバイス。
【請求項６】
前記緩和部は、前記固定部の外側に設けられる、請求項１から３のいずれか一項に記載の振動発電デバイス。
【請求項７】
前記緩和部は、前記固定部の内側に設けられる、請求項１から３のいずれか一項に記載の振動発電デバイス。
【請求項８】
前記緩和部は、前記固定部の上面及び前記固定部の底面の一部又は全部である、請求項１から３のいずれか一項に記載の振動発電デバイス。
【請求項９】
前記緩和部は、前記固定部の内部に設けられる、請求項１から３のいずれか一項に記載の振動発電デバイス。
【請求項１０】
前記緩和部は、前記振動部の側面に設けられる、請求項１から３のいずれか一項に記載の振動発電デバイス。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、振動発電デバイスに関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
周囲環境の振動エネルギーから電気エネルギーを発生させる振動発電デバイスと、振動発電デバイスを利用したセンサモジュールが知られている。例えば特許文献１は、複数の板状可撓体と重錘部体とを組み合わせた構造の発電素子を開示する。また、例えば特許文献２は、複数の圧電素子と複数の圧電素子を連結する連結部材とを備え、振動エネルギーを効率よく電気エネルギーに変換できる発電デバイスを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－１０３１７０号公報
特開２０２０－０６１９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、振動発電デバイスでは、振動する振動部と、振動部を固定する固定部との熱膨張係数が異なることが多いため、温度の変化によって、振動部に張力が加わることで、共振周波数が変化して、発電量が低下することがあった。
【０００５】
かかる事情に鑑みてなされた本開示の目的は、温度変化による発電量の低下を抑制できる振動発電デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本開示の一実施形態に係る振動発電デバイスは、
振動することができる振動部と、
前記振動部を少なくとも２点で固定する固定部と、
前記振動部の熱膨張と前記固定部の熱膨張との差によって少なくとも前記振動部に生じる張力を、前記固定部又は前記振動部に逆向きの力を与えることで緩和する緩和部と、を備える。
【０００７】
（２）本開示の一実施形態として、（１）において、
前記振動部の熱膨張係数が前記固定部の熱膨張係数より小さい場合に、前記緩和部の熱膨張係数は前記振動部の熱膨張係数より小さい。
【０００８】
（３）本開示の一実施形態として、（１）において、
前記振動部の熱膨張係数が前記固定部の熱膨張係数より大きい場合に、前記緩和部の熱膨張係数は前記振動部の熱膨張係数より大きい。
【０００９】
（４）本開示の一実施形態として、（１）から（３）のいずれかにおいて、
前記緩和部は、熱膨張係数が異なる２つ以上の層を含む。
【００１０】
（５）本開示の一実施形態として、（１）から（４）のいずれかにおいて、
前記緩和部は、前記固定部と前記振動部との間に設けられる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許