CN109672362A - 发电元件 - Google Patents

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Abstract

一种发电元件。根据本发明的发电元件具备：基座，被形成为在俯视下呈框状；振动体，设于基座的内侧；至少三个第一桥梁支承部，各自沿着第一延伸轴线延伸，使振动体支承于基座上；以及电荷产生元件，在振动***移时产生电荷。在俯视下以振动体为中心时的周向上，彼此相邻的一对第一桥梁支承部的第一延伸轴线构成预定的角度。电荷产生元件具有各自在电气上彼此独立的多个第一电极层。在各个第一桥梁支承部上配置有至少一个第一电极层。

Description

发电元件
技术领域
本发明涉及发电元件。
背景技术
为了有效利用有限的资源，已经提出将各种各样形式的能量转换成电能来提取的技术。将振动能转换成电能来提取的技术也是其中之一，例如，在日本专利特开平10－243667号公报中已经公开有一种压电型发电元件，其将层状压电元件层叠来形成发电用压电元件，通过外力来使该发电用压电元件振动而进行发电。另外，在日本专利特开2011－152010号公报中已经公开有一种使用了硅基板MEMS(Micro Electro Mechanical System：微机电***)构成的发电元件。
另一方面，在美国专利公开第2013/0154439号公报中已经公开有一种类型的发电元件，其使用支承重锤体的锤头型构造体，使构成头部分的重锤体振动，通过配置于柄部分上的发电用压电元件来进行发电。另外，在WO2015/033621号公报中已公开了一种使用该锤头型构造体的发电元件，并且还公开了一种使用了通过弯曲成L字形的板状桥梁部来支承重锤体的构造体的压电元件。
这些发电元件的基本原理是如下这样：通过重锤体的振动来使压电元件产生周期性挠曲，将基于施加给压电元件的应力而生成的电荷提取至外部。如果将这样的发电元件预先搭载于例如汽车、火车、轮船等上，则可以将在运输期间所施加的振动能作为电能而取出。另外，也可以安装于冰箱、空调等振动源上来进行发电。
发明内容
在上述的四个公报中记载的发电元件中，通过具有一端已被固定的悬臂梁构造的桥梁部来支承重锤体。在这样的发电元件中，能够对预定方向的外部振动进行高效的发电。然而，对于与该方向不同的方向的外部振动，很难进行高效的发电。为了使发电元件的发电效率提高，期望不论在三维的哪一个方向上都能够进行高效的发电(三轴发电)。
本发明就是考虑这样的问题点而作出的，其目的在于，提供一种能够高效地进行三轴发电的发电元件。
作为第一解决方案，本发明提供了一种发电元件，其特征在于，具备：基座，被形成为在俯视下呈框状；振动体，设于所述基座的内侧；至少三个第一桥梁支承部，各自沿着第一延伸轴线延伸，使所述振动体支承于所述基座上；以及电荷产生元件，在所述振动***移时产生电荷，在俯视下以所述振动体为中心时的周向上，彼此相邻的一对所述第一桥梁支承部的所述第一延伸轴线构成预定的角度，所述电荷产生元件具有各自在电气上彼此独立的多个第一电极层，在各个所述第一桥梁支承部上配置有至少一个所述第一电极层。
需要说明的是，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，多个所述第一桥梁支承部的所述第一延伸轴线被配置成在俯视下相对于所述振动体呈放射状。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，在俯视下以所述振动体为中心时的周向上，彼此相邻的所述第一桥梁支承部的所述第一延伸轴线所构成的角度相等。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，所述振动体被四个所述第一桥梁支承部支承。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，所述振动体被三个所述第一桥梁支承部支承。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，所述振动体具有第一重锤体。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，在所述第一重锤体的上方设有与所述基座连结的顶板，所述顶板包括与所述第一重锤体相对的顶板相对面，在所述顶板相对面上设有顶板侧突起部，当所述第一重锤体向上方进行了位移时，所述第一重锤体能够抵接于所述顶板侧突起部。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，在所述第一重锤体的下方设有与所述基座连结的底板，所述底板包括与所述第一重锤体相对的底板相对面，在所述底板相对面上设有底板侧突起部，当所述第一重锤体向下方进行了位移时，所述第一重锤体能够抵接于所述底板侧突起部。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，所述第一重锤体包括：第一重锤体中心部；以及多个第一重锤体突出部，与所述第一重锤体中心部连结，并从所述第一重锤体中心部朝向所述基座突出。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，在俯视下以所述第一重锤体中心部为中心时的周向上，所述第一重锤体突出部被配置于彼此相邻的所述第一桥梁支承部之间。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，所述第一重锤体突出部的所述基座一侧的外边缘沿着所述基座的内边缘而形成，所述第一重锤体突出部的相对的所述第一桥梁支承部一侧的外边缘沿着该第一桥梁支承部的侧边缘而形成。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，所述第一桥梁支承部具有：第一方向部分，沿着所述第一延伸轴线延伸；以及第二方向部分，设于比所述第一方向部分更靠所述基座一侧的位置，并沿着与所述第一延伸轴线不同的方向延伸。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，所述第二方向部分沿着与所述第一延伸轴线垂直的方向延伸。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，所述第一桥梁支承部具有在与所述第一延伸轴线垂直的方向上被配置于彼此不同的位置的振动体侧部分、中间部分以及基座侧部分，所述振动体侧部分的所述基座一侧的端部与所述中间部分的所述振动体一侧的端部通过第一连结部分连结，所述中间部分的所述基座一侧的端部与所述基座侧部分的所述振动体一侧的端部通过第二连结部分连结。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，所述第一连结部分和所述第二连结部分沿着与所述第一延伸轴线不同的方向延伸。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，所述第一连结部分和所述第二连结部分沿着与所述第一延伸轴线垂直的方向延伸。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，在所述第一重锤体的下表面设有第一追加重锤体。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，所述第一追加重锤体具有限制所述第一重锤体的位移的第一止动部。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，所述基座包括第一座部，当所述第一重锤体向上方进行了位移时，所述第一止动部能够抵接于所述第一座部。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，在所述基座上设有与所述第一追加重锤体相对的追加基座，所述追加基座包括第二座部，当所述第一重锤体在沿着包含所述第一桥梁支承部的各自的所述第一延伸轴线在内的平面的方向上进行了位移时，所述第一止动部能够抵接于所述第二座部。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，在所述基座上设有与所述第一追加重锤体相对的追加基座，在所述第一追加重锤体的下方设有经由所述追加基座而与所述基座连结的底板，所述底板包括第三座部，当所述第一重锤体向下方进行了位移时，所述第一追加重锤体能够抵接于所述第三座部。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，所述第三座部包括：底板相对面，与所述第一追加重锤体相对；以及底板侧突起部，设于所述底板相对面上，当所述第一重锤体向下方进行了位移时，所述第一止动部能够抵接于所述底板侧突起部。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，在各个所述第一桥梁支承部上，多个所述第一电极层在沿着所述第一延伸轴线的方向上被配置于彼此不同的位置。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，在各个所述第一桥梁支承部上，多个所述第一电极层在与所述第一延伸轴线垂直的方向上被配置于彼此不同的位置。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，所述振动体具有第一重锤体、第二重锤体、以及连结所述第一重锤体与所述第二重锤体的至少三个第二桥梁支承部，所述第一重锤体与所述第二重锤体彼此分离。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，所述第二重锤体被形成为在俯视下呈框状，所述第一重锤体设于所述第二重锤体的内侧。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，基于所述第一重锤体和所述第二桥梁支承部规定的共振***的共振频率与基于所述第二重锤体和所述第一桥梁支承部规定的共振***的共振频率不同。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，支承所述第一重锤体的第一重锤体支承部从所述第一桥梁支承部延伸，支承所述第二重锤体的第二重锤体支承部从所述第二桥梁支承部延伸，在所述第一重锤体支承部的上方设有与所述基座连结的顶板，所述顶板包括与所述第一重锤体支承部和所述第二重锤体支承部相对的顶板相对面，在所述顶板相对面上设有当所述第一重锤体向上方进行了位移时所述第一重锤体能够经由所述第一重锤体支承部而抵接的第一顶板侧突起部、和当所述第二重锤体向上方进行了位移时所述第二重锤体能够经由所述第二重锤体支承部而抵接的第二顶板侧突起部中的至少一者。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，在所述顶板相对面上设有所述第一顶板侧突起部和所述第二顶板侧突起部，当所述振动***于中立位置时，所述第一重锤体支承部和所述第一顶板侧突起部之间的距离比所述第二重锤体支承部和所述第二顶板侧突起部之间的距离大。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，在所述第一重锤体的下方设有与所述基座连结的底板，所述底板包括与所述第一重锤体和所述第二重锤体相对的底板相对面，在所述底板相对面上设有当所述第一重锤体向下方进行了位移时所述第一重锤体能够抵接的第一底板侧突起部、和当所述第二重锤体向下方进行了位移时所述第二重锤体能够抵接的第二底板侧突起部中的至少一者。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，在所述底板相对面上设有所述第一底板侧突起部和所述第二底板侧突起部，当所述振动***于中立位置时，所述第一重锤体和所述第一底板侧突起部之间的距离比所述第二重锤体和所述第二底板侧突起部之间的距离大。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，所述第一重锤体包括：第一重锤体中心部；以及第一重锤体突出部，与所述第一重锤体中心部连结，并从所述第一重锤体中心部朝向所述第二重锤体突出。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，在俯视下以所述第一重锤体中心部为中心时的周向上，所述第一重锤体突出部被配置于彼此相邻的所述第二桥梁支承部之间。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，所述第一重锤体突出部的所述第二重锤体一侧的外边缘沿着所述第二重锤体的内边缘而形成，所述第一重锤体突出部的相对的所述第二桥梁支承部一侧的外边缘沿着该第二桥梁支承部的侧边缘而形成。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，所述第二重锤体包括：第二重锤体框体部；以及第二重锤体突出部，与所述第二重锤体框体部连结，并从所述第二重锤体框体部朝向所述基座突出。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，在俯视下以所述第一重锤体为中心时的周向上，所述第二重锤体突出部被配置于彼此相邻的所述第一桥梁支承部之间。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，所述第二重锤体突出部的所述基座一侧的外边缘沿着所述基座的内边缘而形成，所述第二重锤体突出部的相对的所述第一桥梁支承部一侧的外边缘沿着该第一桥梁支承部的侧边缘而形成。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，在所述第一重锤体的下表面设有第一追加重锤体。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，所述第一追加重锤体具有限制所述第一重锤体的位移的第一止动部。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，所述第二重锤体包括第一重锤体用第一座部，当所述第一重锤体向上方进行了位移时，所述第一止动部能够抵接于所述第一重锤体用第一座部。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，在所述第二重锤体的下表面设有第二追加重锤体，所述第二追加重锤体包括第一重锤体用第二座部，当所述第一重锤体在沿着包含所述第一桥梁支承部的各自的所述第一延伸轴线在内的平面的方向上进行了位移时，所述第一止动部能够抵接于所述第一重锤体用第二座部。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，在所述第二重锤体的下表面设有第二追加重锤体，在所述第一追加重锤体的下方设有与所述基座连结的底板，所述底板包括第一重锤体用第三座部，当所述第一重锤体向下方进行了位移时，所述第一追加重锤体能够抵接于所述第一重锤体用第三座部。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，所述第一重锤体用第三座部包括：第一底板相对面，与所述第一追加重锤体相对；以及第一底板侧突起部，设于所述第一底板相对面上，当所述第一重锤体向下方进行了位移时，所述第一追加重锤体能够抵接于所述第一底板侧突起部。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，在所述第二重锤体的下表面设有第二追加重锤体，所述第二追加重锤体包括第一重锤体用第四座部，当所述第一重锤体向上方进行了位移时，所述第一止动部能够抵接于所述第一重锤体用第四座部。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，在所述第二重锤体的下表面设有第二追加重锤体。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，所述第二追加重锤体具有限制所述第二重锤体的位移的第二止动部。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，所述基座包括第二重锤体用第一座部，当所述第二重锤体向上方进行了位移时，所述第二止动部能够抵接于所述第二重锤体用第一座部。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，在所述基座上设有与所述第二追加重锤体相对的追加基座，所述追加基座包括第二重锤体用第二座部，当所述第二重锤体在沿着包含所述第一桥梁支承部的各自的所述第一延伸轴线在内的平面的方向上进行了位移时，所述第二止动部能够抵接于所述第二重锤体用第二座部。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，在所述第二追加重锤体的下方设有与所述基座连结的底板，所述底板包括第二重锤体用第三座部，当所述第二重锤体向下方进行了位移时，所述第二追加重锤体能够抵接于所述第二重锤体用第三座部。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，所述第二重锤体用第三座部包括：第二底板相对面，与所述第二追加重锤体相对；以及第二底板侧突起部，设于所述第二底板相对面上，当所述第二重锤体向下方进行了位移时，所述第二追加重锤体能够抵接于所述第二底板侧突起部。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，在所述基座上设有与所述第二追加重锤体相对的追加基座，所述追加基座包括第二重锤体用第四座部，当所述第二重锤体向上方进行了位移时，所述第二止动部能够抵接于所述第二重锤体用第四座部。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，在所述第一重锤体的下表面设有第一追加重锤体，在所述第二重锤体的下表面设有第二追加重锤体，在所述第一追加重锤体和所述第二追加重锤体的下方设有与所述基座连结的底板，所述底板包括与所述第一追加重锤体和所述第二追加重锤体相对的底板相对面，在所述底板相对面上设有第一底板侧突起部和第二底板侧突起部，当所述第一重锤体向下方进行了位移时，所述第一追加重锤体能够抵接于所述第一底板侧突起部，当所述第二重锤体向下方进行了位移时，所述第二追加重锤体能够抵接于所述第二底板侧突起部，当所述振动***于中立位置时，所述第一追加重锤体和所述第一底板侧突起部之间的距离比所述第二追加重锤体和所述第二底板侧突起部之间的距离大。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，所述第二桥梁支承部各自沿着第二延伸轴线延伸，所述第二桥梁支承部的所述第二延伸轴线沿着对应的所述第一桥梁支承部的所述第一延伸轴线。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，所述第二桥梁支承部各自沿着第二延伸轴线延伸，在俯视下以所述振动体为中心时的周向上，所述第二桥梁支承部的所述第二延伸轴线被配置于彼此相邻的一对所述第一桥梁支承部的所述第一延伸轴线之间。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，所述第二桥梁支承部的所述第二延伸轴线与在俯视下以所述振动体为中心时的周向上相邻的一方的所述第一桥梁支承部的所述第一延伸轴线所构成的角度和该第二延伸轴线与相邻的另一方的所述第一桥梁支承部的所述第一延伸轴线所构成的角度相等。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，所述第二重锤体包括第一引入凹部，在俯视下，所述第一引入凹部引入所述第一桥梁支承部的所述第二重锤体一侧的端部。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，所述第二重锤体包括第二引入凹部，在俯视下，所述第二引入凹部引入所述第二桥梁支承部的所述第二重锤体一侧的端部。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，在各个所述第二桥梁支承部上配置有至少一个所述第一电极层。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，在各个所述第二桥梁支承部上，多个所述第一电极层在沿着对应的所述第一桥梁支承部的所述第一延伸轴线的方向上被配置于彼此不同的位置。
另外，在根据上述的第一解决方案的发电元件中，可以是，在各个所述第一桥梁支承部上，多个所述第一电极层在与所述第一延伸轴线垂直的方向上被配置于彼此不同的位置。
作为第二解决方案，本发明提供了一种发电元件，其特征在于，具备：振动体，被形成为在俯视下呈框状；基座，设于所述振动体的内侧；至少三个第一桥梁支承部，各自沿着第一延伸轴线延伸，使所述振动体支承于所述基座上；以及电荷产生元件，在所述振动***移时产生电荷，在俯视下以所述基座为中心时的周向上，彼此相邻的一对所述第一桥梁支承部的所述第一延伸轴线构成预定的角度，所述电荷产生元件具有各自在电气上彼此独立的多个第一电极层，在各个所述第一桥梁支承部上配置有至少一个所述第一电极层。
需要说明的是，在根据上述的第二解决方案的发电元件中，可以是，所述振动体具有第一重锤体。
另外，在根据上述的第二解决方案的发电元件中，可以是，所述第一重锤体包括：第一重锤体框体部；以及第一重锤体内侧部，与所述第一重锤体框体部连结，并从所述第一重锤体框体部朝向所述基座突出。
另外，在根据上述的第二解决方案的发电元件中，可以是，在俯视下以所述基座为中心时的周向上，所述第一重锤体内侧部被配置于彼此相邻的所述第一桥梁支承部之间。
另外，在根据上述的第二解决方案的发电元件中，可以是，所述第一重锤体内侧部的所述基座一侧的内边缘沿着所述基座的外边缘而形成，所述第一重锤体内侧部的相对的所述第一桥梁支承部一侧的内边缘沿着该第一桥梁支承部的侧边缘而形成。
另外，在根据上述的第一解决方案和第二解决方案的发电元件中，可以是，所述电荷产生元件还具有：第二电极层，设于所述第一桥梁支承部和所述第一电极层之间；以及电荷产生材料层，设于所述第一电极层和所述第二电极层之间。
作为第三解决方案，本发明提供了一种发电元件，其特征在于，具备：基座；振动体，被设置成能够相对于所述基座振动；膜片支承部，使所述振动体支承于所述基座上；以及电荷产生元件，设于所述膜片支承部上，在所述振动***移时产生电荷，所述基座和所述振动体中的一方被形成为在俯视下呈框状，另一方被配置于该一方的内侧。
需要说明的是，在根据上述的第三解决方案的发电元件中，可以是，所述振动体具有第一重锤体。
另外，在根据上述的第三解决方案的发电元件中，可以是，所述基座被形成为在俯视下呈框状，所述振动体被配置于所述基座的内侧，所述电荷产生元件具有各自在电气上彼此独立的多个第一电极层，在沿着第一轴线的方向上，于所述振动体的两侧分别配置有所述第一电极层。
另外，在根据上述的第三解决方案的发电元件中，可以是，在沿着所述第一轴线的方向上，于相对于所述振动体的一侧，多个所述第一电极层被配置于彼此不同的位置，于相对于所述振动体的另一侧，多个所述第一电极层被配置于彼此不同的位置。
另外，在根据上述的第三解决方案的发电元件中，可以是，在沿着与所述第一轴线正交的第二轴线的方向上，于所述振动体的两侧分别配置有所述第一电极层。
另外，在根据上述的第三解决方案的发电元件中，可以是，在沿着所述第二轴线的方向上，于相对于所述振动体的一侧，多个所述第一电极层被配置于彼此不同的位置，于相对于所述振动体的另一侧，多个所述第一电极层被配置于彼此不同的位置。
另外，在根据上述的第三解决方案的发电元件中，可以是，所述基座具有被形成为在俯视下呈圆形状的基座开口部，所述振动体被形成为在俯视下呈圆形状，所述基座开口部被形成为与所述振动体呈同心状。
另外，在根据上述的第三解决方案的发电元件中，可以是，所述第一电极层沿着俯视下以所述振动体为中心时的周向延伸，并被形成为与所述振动体呈同心状。
另外，在根据上述的第一解决方案、第二解决方案以及第三解决方案的发电元件中，可以是，所述发电元件还具备发电电路，所述发电电路对基于由所述电荷产生元件产生的电荷的电流进行整流以提取电力。
作为第四解决方案，本发明提供了一种发电元件，其特征在于，具备：基座；振动体，被设置成能够相对于所述基座振动；支承部，使所述振动体支承于所述基座上；以及电荷产生元件，设于所述支承部上，在所述振动***移时产生电荷，所述振动体具有第一重锤体，在所述第一重锤体的上方设有与所述基座连结的顶板，所述顶板包括与所述第一重锤体相对的顶板相对面，在所述顶板相对面上设有顶板侧突起部，当所述第一重锤体向上方进行了位移时，所述第一重锤体能够抵接于所述顶板侧突起部。
作为第五解决方案，本发明提供了一种发电元件，其特征在于，具备：基座；振动体，被设置成能够相对于所述基座振动；支承部，使所述振动体支承于所述基座上；以及电荷产生元件，设于所述支承部上，在所述振动***移时产生电荷，所述振动体具有第一重锤体，在所述第一重锤体的下方设有与所述基座连结的底板，所述底板包括与所述第一重锤体相对的底板相对面，在所述底板相对面上设有底板侧突起部，当所述第一重锤体向下方进行了位移时，所述第一重锤体能够抵接于所述底板侧突起部。
根据本发明，能够高效地进行三轴发电。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式中的发电元件的立体图。
图2是示出图1的发电元件的俯视图。
图3是图2的A－A线截面图。
图4是示出在图1所示的发电元件的制造方法中用于制造发电元件的SOI基板的截面图。
图5是示出在图1所示的发电元件的制造方法中对图4所示的SOI基板进行蚀刻而得到的发电元件的截面图。
图6是示出图1的发电元件的发电电路的构造的图。
图7是示出具备壳体的图1的发电元件的截面图。
图8是示出具备外包装的图7的发电元件的截面图。
图9是示出在图1所示的发电元件中施加了朝向Z轴正侧的振动加速度的情况下的第一重锤体的位移的图。
图10是示出在图1所示的发电元件中施加了朝向X轴正侧的振动加速度的情况下的第一重锤体的位移的图。
图11是示出在图1所示的发电元件中施加了朝向X轴正侧、Y轴正侧、Z轴正侧的振动加速度的情况下各上部电极层所产生的电荷的极性的表。
图12是示出图2所示的压电元件的上部电极层的变形例的俯视图。
图13是示出图2所示的压电元件的上部电极层的变形例的俯视图。
图14是示出图2所示的压电元件的上部电极层的变形例的俯视图。
图15是示出具备图8所示的外包装的发电元件的变形例的截面图。
图16是示出本发明的第二实施方式中的发电元件的俯视图。
图17是图16的B－B线截面图。
图18是示出图16所示的发电元件的变形例的俯视图。
图19是示出图16所示的发电元件的另一变形例的俯视图。
图20是示出图16所示的发电元件的另一变形例的俯视图。
图21是示出本发明的第三实施方式中的发电元件的俯视图。
图22是图21的C－C线截面图。
图23是示出本发明的第四实施方式中的发电元件的俯视图。
图24是示出图23所示的发电元件的E－E线截面图。
图25是示出具备壳体的图24所示的发电元件的截面图。
图26是示出本发明的第五实施方式中的发电元件的俯视图。
图27是示出本发明的第六实施方式中的发电元件的俯视图。
图28是示出图27所示的发电元件的F－F线截面图。
图29是示出本发明的第七实施方式中的发电元件的俯视图。
图30是示出在图29所示的发电元件中的基座、第一重锤体以及第二重锤体的俯视图。
图31是示出图29所示的发电元件的H－H线截面图。
图32是示出图29所示的发电元件的I－I线截面图。
图33是示出图29所示的发电元件的J－J线截面图。
图34是示出图29所示的发电元件的H－H线截面的变形例的图。
图35是示出图29所示的发电元件的I－I线截面的变形例的图。
图36是示出图29所示的发电元件的J－J线截面的变形例的图。
图37是示出本发明的第八实施方式中的发电元件的俯视图。
图38是示出图37所示的发电元件的L－L线截面图。
图39是示出本发明的第九实施方式中的发电元件的俯视图。
图40是示出图39所示的发电元件的M－M线截面图。
图41是示出在图39所示的发电元件中、施加了朝向X轴正侧、Y轴正侧、Z轴正侧的振动加速度的情况下的各上部电极层所产生的电荷的极性的表。
图42是示出图39所示的压电元件的上部电极层的变形例的俯视图。
图43是示出图39所示的压电元件的上部电极层的变形例的俯视图。
图44是示出图39所示的压电元件的上部电极层的变形例的俯视图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。需要注意的是，在本说明书的附图中，为了便于图示和容易理解，将比例尺和纵横尺寸比等与实物相比进行了适当变更、夸大。
需要注意的是，关于在本说明书中使用的指定形状、几何学条件、物理特性及其程度的例如“平行”、“正交”、“垂直”、“相等”、“均等”等用语、尺寸、物理特性的值等，不受严格意义的束缚，而是被解释为包括能够得到同样的功能的程度的范围。
(第一实施方式)
使用图1～图15对本发明的第一实施方式中的发电元件进行说明。本实施方式中的发电元件是通过将振动能转换成电能来进行发电的元件。
在图1中用立体图示出本发明的第一实施方式中的发电元件，在图2中用俯视图示出图1的发电元件，在图3中示出图2的A－A线截面图。如图1～图3所示，根据本实施方式的发电元件1具备：基座10，在俯视下形成为框状；振动体20，设置于基座10的内侧并能够振动；以及至少三个第一桥梁支承部30A～30D(支承部)，使振动体20支承于基座10。其中，在本实施方式中，基座10被形成为矩形框状，并具有矩形状的基座开口部11。另外，振动体20的第一重锤体21(后述)通过四个第一桥梁支承部30A～30D而被支承于基座10上。在此，俯视是指向图1～图3所示的Z轴方向观察的状态并如图2那样从上方观察发电元件1的状态。另外，为了使说明变得明白，如图2所示，定义以第一重锤体21的中心O为原点的XYZ坐标系，并在以Z轴方向成为上下方向的方式配置发电元件1的状态下进行以下的说明。因此，本实施方式中的发电元件1并不限定于在将Z轴方向设为上下方向的姿势下使用。
如图2所示，各第一桥梁支承部30A～30D分别具有第一延伸轴线，并沿着对应的第一延伸轴线从第一重锤体21朝向基座10(或者从基座10朝向第一重锤体21)延伸。在图2所示的方式中，第一桥梁支承部30A～30D从第一重锤体21朝向基座10呈细长状延伸，第一延伸轴线在第一桥梁支承部30A～30D的长度方向上延伸。但是，第一桥梁支承部30A～30D也可以被形成为宽的。在这种情况下，第一延伸轴线变为在与第一桥梁支承部30A～30D的长度方向垂直的方向上延伸。
如图2所示，在俯视下，在以振动体20为中心的周向(相对于中心O的周向)上，彼此相邻的一对第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线构成预定的角度(图2所示的θ1)。预定的角度是指非0°的角度，表示彼此相邻的一对第一桥梁支承部30A～30D至少具有能够分离的程度的角度。由此，各第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线在彼此不同的方向上延伸。需要说明的是，彼此相邻的一对第一桥梁支承部所成的角度与彼此相邻的另一对第一桥梁支承部所成的角度优选为相等，但并不限定于相等。
在本实施方式中，四个第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线被配置为在俯视下相对于第一重锤体21呈放射状。在此，所使用的术语放射状表示在以第一重锤体21为中心时，第一延伸轴线以从第一重锤体21向四面八方延伸的方式被配置的状态。优选地，第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线在周向上大致均等地被配置。并且，在本实施方式中，在俯视下，在以第一重锤体21为中心时的周向上彼此相邻的一对第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线所成的角度(θ1)变为相等。
更具体而言，第一桥梁支承部30A和30B的第一延伸轴线是在X轴方向上延伸的中心轴线LX(后述)，在俯视下，第一桥梁支承部30A和30B被配置于第一重锤体21的在X轴方向上延伸的中心轴线LX(第一轴线)上。第一桥梁支承部30A相对于第一重锤体21被配置于X轴负侧，第一桥梁支承部30B相对于第一重锤体21被配置于X轴正侧。因此，第一桥梁支承部30A和30B形成为在俯视下关于第一重锤体21的在Y轴方向上延伸的中心轴线LY(第二轴线)对称。中心轴线LY与中心轴线LX正交。
另外，第一桥梁支承部30C和30D的第一延伸轴线是在Y轴方向上延伸的中心轴线LY，第一桥梁支承部30C和30D在俯视下被配置于中心轴线LY上。第一桥梁支承部30C相对于第一重锤体21被配置于Y轴正侧，第一桥梁支承部30D相对于第一重锤体21被配置于Y轴负侧。因此，第一桥梁支承部30C和30D被形成为在俯视下关于中心轴线LX对称。
按这种方式，在俯视下，根据本实施方式的第一桥梁支承部30A～30D被形成为关于中心轴线LX对称，并且被形成为关于中心轴线LY对称。由此，四个第一桥梁支承部30A～30D被配置为构成十字状。即，在俯视下，在以振动体20的第一重锤体21为中心时的周向上，彼此相邻的第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线所成的角度(θ1)均为90°。因此，根据本实施方式的发电元件1在X轴方向和Y轴方向每一个方向上都具有两端固定梁构造。需要说明的是，彼此相邻的第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线所成的角度并不限定于相等。例如，该角度(θ1)可以不是90°而为80°～100°。在这种情况下，四个第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线也能够看作是被配置为在俯视下相对于第一重锤体21呈放射状。
如图2所示，第一桥梁支承部30A的X轴负侧的端部31A(基座10一侧的端部，基端部)与基座10连结，X轴正侧的端部32A(第一重锤体21一侧的端部，前端部)与振动体20的第一重锤体21连结。第一桥梁支承部30B的X轴正侧的端部31B(基端部)与基座10连结，X轴负侧的端部32B(前端部)与第一重锤体21连结。第一桥梁支承部30C的Y轴正侧的端部31C(基端部)与基座10连结，Y轴负侧的端部32C(前端部)与第一重锤体21连结。第一桥梁支承部30D的Y轴负侧的端部31D(基端部)与基座10连结，Y轴正侧的端部32D(前端部)与第一重锤体21连结。需要说明的是，所使用的X轴正侧表示在图1中标记的表示X轴的箭头所指的方向，X轴负侧表示朝向与X轴正侧相反的方向。对于后述的Y轴正侧、Y轴负侧、Z轴正侧、Z轴负侧，也是同样的。
如图1～图3所示，根据本实施方式的振动体20具有：第一重锤体21和设于第一重锤体21的上表面(Z轴正侧的面)的第一重锤体支承部22。其中，第一重锤体21被形成为在俯视下呈矩形状(或者正方形状)。即，第一重锤体21以沿着基座开口部11的方式被形成，并被形成为与基座开口部11成同心状。需要说明的是，第一重锤体21的平面形状并不限定于矩形状而是任意的。
第一重锤体支承部22从第一桥梁支承部30A～30D开始而在第一重锤体21的上表面上延伸，与第一桥梁支承部30A～30D连续而形成为一体。第一重锤体支承部22形成在第一重锤体21的整个上表面上，第一重锤体21与第一重锤体支承部22的下表面(Z轴负侧的面)接合而被第一重锤体支承部22支承。通过这样的构造，第一重锤体21经由第一重锤体支承部22而与第一桥梁支承部30A的X轴正侧的端部32A、第一桥梁支承部30B的X轴负侧的端部32B、第一桥梁支承部30C的Y轴负侧的端部32C以及第一桥梁支承部30D的Y轴正侧的端部32D连结。按这种方式，第一重锤体21经由第一重锤体支承部22而被各第一桥梁支承部30A～30D支承。
如图3所示，第一重锤体21的下表面比基座10的下表面更靠上方而取位。第一重锤体21能够向下方(Z轴负侧)位移直至抵接于后述的壳体70的底板74(参照图7)为止。
如图1～图3所示，在基座10的上表面设有基座支承部12。该基座支承部12与第一桥梁支承部30A～30D连续而形成为一体，并被形成在基座10的整个上表面上。基座支承部12与基座10的上表面接合，各第一桥梁支承部30A～30D经由基座支承部12而被基座10支承。
如图2所示，根据本实施方式的发电元件1还具备在振动体20位移时产生电荷的压电元件40(电荷产生元件)。如图2和图3所示，压电元件40包括：下部电极层E0(第二电极层)，设于各第一桥梁支承部30A～30D上；压电材料层42(电荷产生材料层)，设于下部电极层E0上；以及多个上部电极层E11～E44(第一电极层)，设于压电材料层42上。即，下部电极层E0设于第一桥梁支承部30A～30D和上部电极层E11～E44之间，压电材料层42设于下部电极层E0和上部电极层E11～E44之间。在本实施方式中，下部电极层E0设于第一桥梁支承部30A～30D的整个上表面、第一重锤体支承部22的整个上表面以及基座支承部12的整个上表面上，并被形成为一体。需要说明的是，在基座支承部12的上表面可以不设置下部电极层E0。压电材料层42设于下部电极层E0的整个上表面。在图1中，为了简化附图而省略了压电元件40。
上部电极层E11～E44优选配置于各第一桥梁支承部30A～30D中的在第一重锤体21位移时产生应力的区域(第一桥梁支承部30A～30D自身变形的区域)。在本实施方式中，在各第一桥梁支承部30A～30D上设有四个上部电极层E11～E44。这些上部电极层E11～E44在电气上彼此独立。
在图2所示的方式中，在第一桥梁支承部30A的上方(Z轴正侧)，四个上部电极层E11～E14X轴方向(沿着第一桥梁支承部30A的第一延伸轴线的方向)上被配置于彼此不同的位置，并在Y轴方向(与该第一延伸轴线垂直的方向)上被配置于彼此不同的位置。更具体而言，上部电极层E11和E12配置于X轴负侧，上部电极层E13和E14配置于X轴正侧。另外，上部电极层E11和E14配置于Y轴负侧，上部电极层E12和E13配置于Y轴正侧。并且，配置于第一桥梁支承部30A的上方的四个上部电极层E11～E44被形成为关于中心轴线LX对称，并被形成为关于通过第一桥梁支承部30A在X轴方向上的中点且沿中心轴线LY延伸的线对称。
在第一桥梁支承部30B的上方，四个上部电极层E21～E24在X轴方向(沿着第一桥梁支承部30B的第一延伸轴线的方向)上被配置于彼此不同的位置，并且在Y轴方向(与该第一延伸轴线垂直的方向)上被配置于彼此不同的位置。更具体而言，上部电极层E21和E22配置于X轴正侧，上部电极层E23和E24配置于X轴负侧。另外，上部电极层E21和E24配置于Y轴正侧，上部电极层E22和E23配置于Y轴负侧。并且，配置于第一桥梁支承部30B的上方的四个上部电极层E21～E24被形成为关于中心轴线LX对称，并被形成为关于通过第一桥梁支承部30B在X轴方向上的中点且沿中心轴线LY延伸的线对称。
在第一桥梁支承部30C的上方，四个上部电极层E31～E34在X轴方向(与第一桥梁支承部30C的第一延伸轴线垂直的方向)上被配置于彼此不同的位置，并且在Y轴方向(沿该第一延伸轴线的方向)上被配置于彼此不同的位置。更具体而言，上部电极层E31和E32配置于Y轴正侧，上部电极层E33和E34配置于Y轴负侧。另外，上部电极层E31和E34配置于X轴负侧，上部电极层E32和E33配置于X轴正侧。并且，配置于第一桥梁支承部30C的上方的四个上部电极层E31～E34被形成为关于中心轴线LX对称，并被形成为关于通过第一桥梁支承部30C在Y轴方向上的中点且沿着中心轴线LY延伸的线对称。
在第一桥梁支承部30D的上方，四个上部电极层E41～E44在X轴方向(与第一桥梁支承部30D的第一延伸轴线垂直的方向)上被配置于彼此不同的位置，并且在Y轴方向(沿着该第一延伸轴线的方向)上被配置于彼此不同的位置。更具体而言，上部电极层E41和E42配置于Y轴负侧，上部电极层E43和E44配置于Y轴正侧。另外，上部电极层E41和E44配置于X轴正侧，上部电极层E42和E43配置于X轴负侧。并且，配置于第一桥梁支承部30D的上方的四个上部电极层E41～E44被形成为关于中心轴线LX对称，并被形成为关于通过第一桥梁支承部30D在Y轴方向上的中点且沿中心轴线LY延伸的线对称。
按这种方式，根据本实施方式的上部电极层E11～E44整体上被形成为在俯视下关于中心轴线LX对称，并且关于中心轴线LY对称。
图4是示出在图1所示的发电元件的制造方法中用于制造发电元件的SOI基板的截面图。发电元件1例如能够通过对图4所示的SOI基板50进行蚀刻处理来制造。SOI基板50具备：硅基底层51、设于硅基底层51上的二氧化硅层52、以及设于二氧化硅层52上的硅活性层53，成为具有三层构造的层压基板。这样的SOI基板50作为用于制造各种各样的半导体器件的材料而使用。各层的厚度并不被特别地限定，例如，硅基底层51的厚度为525～725μm，二氧化硅层52的厚度为1μm，硅活性层53的厚度为10～15μm。
在蚀刻处理时，通过从SOI基板50的上方进行的蚀刻，硅活性层53以余留形成第一桥梁支承部30A～30D、第一重锤体支承部22以及基座支承部12的部分的方式通过蚀刻而去除不需要的部分。此时，二氧化硅层52作为蚀刻阻挡层而发挥作用。
另外，通过从SOI基板50的下方进行的蚀刻，硅基底层51以余留形成基座10和第一重锤体21的部分的方式通过蚀刻而去除不需要的部分。此时，二氧化硅层52也作为蚀刻阻挡层而发挥作用。另外，在硅基底层51中的形成第一重锤体21的部分上，优选分成两次对硅基底层51进行蚀刻。由此，能够使第一重锤体21的下表面比基座10的下表面更靠上方而取位。
接着，二氧化硅层52的因对硅活性层53和硅基底层51进行蚀刻而露出的部分通过蚀刻被去除。按这种方式，得到图5所示那样的发电元件1的构造。图5示出了在图1所示的发电元件的制造方法中对图4所示的SOI基板进行蚀刻而得到的发电元件的截面图。在此，基座10和第一重锤体21分别由硅基底层51和二氧化硅层52形成。第一桥梁支承部30A～30D、第一重锤体支承部22以及基座支承部12由硅活性层53形成，但也可以由二氧化硅层52和硅活性层53来形成。
之后，构成压电元件40的下部电极层E0、压电材料层42以及上部电极层E11～E44按照所列的顺序形成在硅活性层53上。按这种方式，能够制造根据本实施方式的发电元件1。需要注意的是，发电元件1的制造方法并不限定于上述的方法，也可以按如下方式制造：首先，在SOI基板50的硅基底层51上形成下部电极层E0、压电材料层42以及上部电极层E11～E44，之后，通过从SOI基板50的下方进行蚀刻来对硅基底层51、二氧化硅层52、硅活性层53、下部电极层E0以及压电材料层42进行蚀刻，从而制造发电元件1。
如图2所示，根据本实施方式的发电元件1还具备发电电路60。该发电电路60被构成为，对基于由电荷产生元件40所产生的电荷的电流进行整流以提取电力，并将该电力供给至负载ZL(参照图6)。发电电路60能够使用整流元件(二极管)、平滑用电容元件(电容器)来构成。
在图6中示出图2的发电元件1的发电电路的构造。根据本实施方式的发电电路60例如能够具有像图6中所示那样的构造。在图6中，P11～P44相当于压电材料层42中的、位于上部电极层E11～E44的下方的部分。在P11～P44的左侧所示的竖线相当于共用的下部电极层E0，在P11～P44的右侧所示的竖线相当于对应的上部电极层E11～E44。在图6中，为了简化附图，省略了关于上部电极层E14～E43的图示，但对于这些上部电极层E14～E43，也能够通过与以下同样的方式构造提取电荷的电路。
发电电路60具有整流元件(二极管)和平滑用电容元件(电容器)。其中，整流元件D11(+)～D44(+)分别具有提取上部电极层E11～E44上所产生的正电荷的功能。另外，整流元件D11(－)～D44(－)分别具有提取上部电极层E11～E44上所产生的负电荷的功能。
向平滑用电容元件Cf的正极端子(图6中的上侧的端子)供给由整流元件D11(+)～D44(+)提取出的正电荷，向负极端子(图6中的下侧的端子)供给由整流元件D11(－)～D44(－)提取出的负电荷。该电容元件Cf具有将所产生的电荷的脉流平滑化的功能。另外，在电容元件Cf的两端子与下部电极层E0之间，作为整流元件而连接有彼此朝着相反方向的整流元件D0(+)、D0(－)。
与电容元件Cf并联连接的ZL表示接受通过发电元件1发出的电力的供给的设备的负载。向负载ZL供给由整流元件D11(+)～D44(+)提取出的正电荷和由整流元件D11(－)～D44(－)提取出的负电荷。因此，从原理上讲，如果在各个瞬间使各上部电极层E11～E44上所产生的正电荷的总量与负电荷的总量变为相等，则可以提高发电效率。
在图7中示出具有壳体70的图1的发电元件1的截面图。上述的基座10成为构成壳体70的一部分的部件。即，壳体70具有：基座10、设于基座10的上方的凹状的顶板71以及设于基座10的下方的凹状的底板74。其中，顶板71设于第一重锤体支承部22的上方(与第一重锤体21一侧相反的一侧)，并与基座10连结。底板74设于第一重锤体21的下方(与第一重锤体支承部22一侧相反的一侧)，并与基座10连结。顶板71和底板74与基座10分开制作，顶板71经由上述的基座支承部12、下部电极层E0以及压电材料层42而与基座10的上表面接合，底板74与基座10的下表面接合。在这样构成的壳体70中收容有第一桥梁支承部30A～30D和第一重锤体21。
壳体70的顶板71被形成为从上方覆盖基座10的内侧的区域。顶板71被构成为能够经由第一重锤体支承部22而供第一重锤体21抵接，并具有作为限制第一重锤体21向上方位移的止动件的功能。
顶板71包括与第一重锤体支承部22相对的平坦状的顶板相对面72。在顶板相对面72上设有多个顶板侧突起部73。在第一重锤体21向上方(顶板71一侧)进行了位移的情况下，第一重锤体21能够经由第一重锤体支承部22而抵接于该顶板侧突起部73。
当第一重锤体21位于中立位置时，第一重锤体支承部22与顶板侧突起部73隔开预定的距离d1而分离，第一重锤体21能够向上方位移直至经由第一重锤体支承部22抵接于顶板71为止。在此，中立位置是指对没有对第一重锤体21施加包括重力的加速度的状态、即第一桥梁支承部30A～30D未挠曲的情况下的位置。
壳体70的底板74被形成为从下方覆盖基座10的内侧的区域。底板74被构成为能够供第一重锤体21抵接，并具有作为限制第一重锤体21向下方位移的止动件的功能。
底板74包括与第一重锤体21相对的平坦状的底板相对面75。在底板相对面75上设有多个底板侧突起部76。在第一重锤体21向下方进行了位移的情况下，第一重锤体21能够抵接于该底板侧突起部76。
在第一重锤体21位于中立位置时，第一重锤体21与底板侧突起部76隔开预定的距离d2而分离，第一重锤体21能够向下方位移直至抵接于底板74为止。
在图8中示出具备外包装80的图7的发电元件1的截面图。在图8所示的发电元件1中，壳体70被收容于外包装80中。上述的发电电路60优选为设于该外包装80中。在这种情况下，在壳体70上设有与压电元件40的各电极层E0、E11～E44电连接的多个焊盘(bondingpad)77，在外包装80上设有与发电元件1的外部电连接的多个焊盘81。各焊盘77与对应的焊盘81通过接合线(bonding wire)82而连接。在此，在壳体70上设有将上部电极层E11～E44的个数与下部电极层E0的个数合计后的个数的焊盘。在外包装80上，也设置有与设于壳体70上的焊盘77的个数相同的个数的焊盘81。外包装80的内部空间可以是空洞，或者可以用树脂等填充。
接着，对由这样的构造构成的本实施方式的作用进行说明。
当向图1和图2所示的发电元件1施加某一方向的外部振动时，向第一重锤体21施加该方向的振动加速度，第一重锤体21与第一重锤体支承部22一起向该方向位移，第一桥梁支承部30A～30D挠曲而变形。
在第一桥梁支承部30A～30D进行挠曲的期间，在各第一桥梁支承部30A～30D上产生应力。当产生应力时，在压电材料层42中的配置于各第一桥梁支承部30A～30D的上方的部分上产生相应于所产生的应力的电荷。
所产生的电荷从压电元件40的上部电极层E11～E44被供给至发电电路60(参照图6)，通过发电电路60来进行平滑化。平滑化后的电力被供给至负载ZL。更具体而言，通过第一桥梁支承部30A～30D上产生的应力而在上部电极层E11～E44上产生电荷。
下面，使用图9～图11来对在沿特定的方向施加了振动加速度的情况下电荷通过怎样的方式产生更具体地进行说明。图9中示出在施加了朝向Z轴正侧(上方)的振动加速度的情况下第一重锤体21位移的情况，图10中示出在施加了朝向X轴正侧的振动加速度的情况下第一重锤体21位移的情况。图11中示出在施加了朝向X轴正侧、Y轴正侧、Z轴正侧的振动加速度的情况下各上部电极层E11～E44上所产生的电荷的极性。
如图9所示，在施加了朝向Z轴正侧的振动加速度的情况下，第一重锤体21向Z轴正侧位移，第一桥梁支承部30A～30D发生挠曲。
设于第一桥梁支承部30A的上部电极层E11和E12由于被配置于第一桥梁支承部30A中的产生压缩应力的区域，因此如图11所示，在上部电极层E11和E12上产生负电荷。上部电极层E13和E14由于被配置于第一桥梁支承部30A中的产生拉伸应力的区域，因此在上部电极层E13和E14上产生正电荷。因此，能够避免由于压电材料层42的与一个上部电极层重叠的部分同时受到压缩应力和拉伸应力而使电荷被抵消，能够由第一桥梁支承部30A上所产生的应力来高效地产生电荷。需要说明的是，也可以根据压电材料层42的种类而由压缩应力产生正电荷、由拉伸应力产生负电荷。
设于第一桥梁支承部30B的上部电极层E21和E22由于被配置于第一桥梁支承部30B中的产生压缩应力的区域，因此在上部电极层E21和E22上产生负电荷。上部电极层E23和E24由于被配置于第一桥梁支承部30B中的产生拉伸应力的区域，因此在上部电极层E23和E24上产生正电荷。按这种方式，能够由第一桥梁支承部30B上所产生的应力来高效地产生电荷。
设于第一桥梁支承部30C的上部电极层E31和E32由于被配置于第一桥梁支承部30C中的产生压缩应力的区域，因此在上部电极层E31和E32上产生负电荷。上部电极层E33和E34由于被配置于第一桥梁支承部30C中的产生拉伸应力的区域，因此在上部电极层E33和E34上产生正电荷。按这种方式，能够由第一桥梁支承部30C上所产生的应力来高效地产生电荷。
设于第一桥梁支承部30D的上部电极层E41和E42由于被配置于第一桥梁支承部30D中的产生压缩应力的区域，因此在上部电极层E41和E42上产生负电荷。上部电极层E43和E44由于被配置于第一桥梁支承部30D中的产生拉伸应力的区域，因此在上部电极层E43和E44上产生正电荷。按这种方式，能够由第一桥梁支承部30D上所产生的应力来高效地产生电荷。
虽未图示，但在施加了朝向Z轴负侧(下方)的振动加速度的情况下，也能够以同样的方式通过上部电极层E11～E44来高效地产生电荷。
可是，在沿Z轴方向施加的振动加速度大的情况下，第一重锤体21经由第一重锤体支承部22而抵接于顶板71或者抵接于底板74。其中，当抵接于顶板71时，第一重锤体21抵接于设置在顶板71的顶板相对面72上的顶板侧突起部73。当抵接于底板74时，第一重锤体21抵接于设置在底板74的底板相对面75上的底板侧突起部76。按这种方式，第一重锤体21在上下方向上的位移被限制，可实现对第一桥梁支承部30A～30D塑性变形、破损的防止。
根据本实施方式的发电元件1的第一重锤体21通过四个第一桥梁支承部30A～30D而被支承于基座10上。由此，与具有悬臂梁构造(第一重锤体21由一个第一桥梁支承部支承的构造)的发电元件和具有两端固定梁构造(第一重锤体21由两个第一桥梁支承部支承的构造)的发电元件相比，能够使在施加了振动加速度的情况下的第一重锤体21的位移变小。因此，能够扩大第一重锤体21可不抵接于壳体70的顶板71或底板74而进行位移的加速度范围，能够在更大的加速度范围内避免第一重锤体21抵接于顶板71或底板74。因此，能够抑制第一重锤体21所受到的力转移至顶板71或底板74，使在第一桥梁支承部30A～30D上产生的应力增大。其结果，能够使赋予第一重锤体21的振动能高效地转换成电能，能够使由压电元件40产生的电荷增大。
另外，在施加了朝向X轴正侧的振动加速度的情况下，如图10所示，第一重锤体21在XZ平面内转动。即，第一重锤体21以其下端部向X轴正侧摆动的方式转动。由此，在第一桥梁支承部30A和30B上发生图10所示那样的挠曲，在第一桥梁支承部30A和30B上产生比在第一桥梁支承部30C和30D上产生的弯曲应力大的弯曲应力。这里，由于第一重锤体21转动，在第一桥梁支承部30C和30D上也产生向X轴正侧的挠曲。但是，第一桥梁支承部30C和30D的第一延伸轴线与振动加速度的方向垂直。因此，在第一桥梁支承部30C和30D上产生的应力主要是扭转应力，比在第一桥梁支承部30A和30B上产生的弯曲应力小。
设于第一桥梁支承部30A的上部电极层E11和E12由于被配置于第一桥梁支承部30A中的产生拉伸应力的区域，因此如图11所示，在上部电极层E11和E12上产生正电荷。上部电极层E13和E14由于被配置于第一桥梁支承部30A中的产生压缩应力的区域，因此在上部电极层E13和E14上产生负电荷。因此，能够避免由于压电材料层42的与一个上部电极层重叠的部分同时受到压缩应力和拉伸应力而使电荷被抵消，能够由第一桥梁支承部30A上所产生的应力来高效地产生电荷。
设于第一桥梁支承部30B的上部电极层E21和E22由于被配置于第一桥梁支承部30B中的产生压缩应力的区域，因此在上部电极层E21和E22上产生负电荷。上部电极层E23和E24由于被配置于第一桥梁支承部30B中的产生拉伸应力的区域，因此在上部电极层E23和E24上产生正电荷。按这种方式，能够由第一桥梁支承部30B上所产生的应力来高效地产生电荷。
设于第一桥梁支承部30C的上部电极层E31和E33由于被配置于第一桥梁支承部30C中的产生拉伸应力的区域，因此在上部电极层E31和E33上产生正电荷。上部电极层E32和E34由于被配置于第一桥梁支承部30C中的产生压缩应力的区域，因此在上部电极层E32和E34上产生负电荷。按这种方式，能够由第一桥梁支承部30C上所产生的应力来高效地产生电荷。
设于第一桥梁支承部30D的上部电极层E41和E43由于被配置于第一桥梁支承部30D中的产生压缩应力的区域，因此在上部电极层E41和E43上产生负电荷。上部电极层E42和E44由于被配置于第一桥梁支承部30D中的产生拉伸应力的区域，因此在上部电极层E42和E44上产生正电荷。按这种方式，能够由第一桥梁支承部30D上所产生的应力来高效地产生电荷。
虽未图示，但在施加了朝向X轴负侧的振动加速度的情况下，也能够以同样的方式通过上部电极层E11～E44来高效地产生电荷。
另外，在施加了朝向Y轴正侧或Y轴负侧的振动加速度的情况下，第一桥梁支承部30A和第一桥梁支承部30B与在施加了朝向X轴正侧或X轴负侧的振动加速度的情况下的第一桥梁支承部30C和第一桥梁支承部30D同样地进行变形。第一桥梁支承部30C和第一桥梁支承部30D与在施加了朝向X轴正侧或X轴负侧的振动加速度的情况下的第一桥梁支承部30A和第一桥梁支承部30B同样地进行变形。因此，在施加了朝向Y轴正侧或Y轴负侧的振动加速度的情况下，也能够通过上部电极层E11～E44来高效地产生电荷。需要说明的是，在第一桥梁支承部30C和30D上产生比在第一桥梁支承部30A和30B上产生的弯曲应力大的弯曲应力。第一桥梁支承部30A和30B的第一延伸轴线与振动加速度的方向垂直，因此在第一桥梁支承部30A和30B上产生的应力主要是扭转应力，比在第一桥梁支承部30C和30D上产生的弯曲应力变小。
另外，在施加了朝向X轴方向或Y轴方向的振动加速度的情况下，第一重锤体21也通过四个第一桥梁支承部30A～30D而被支承于基座10上。因此，能够使第一重锤体21的位移变小。
需要说明的是，在图11中，用正电荷(+)或负电荷(－)示出在各上部电极层E11～E44上产生的电荷。在为薄膜状的压电材料层42的情况下，第一桥梁支承部30A～30D上产生的应力与上部电极层E11～E44上产生的电荷通常是唯一确定的。在此，一般来说，在通过烧结形成的压电陶瓷中，由于自发极化的方向是随机的，因此即使是受到了压缩应力或拉伸应力的情况下，也不产生电荷。可是，通过施加高电压来进行极化处理，能够使压电陶瓷的自发极化的方向一致。在用这样的压电陶瓷来形成压电材料层42的情况下，能够利用极化处理来有目的地改变因压缩应力和拉伸应力所产生的电荷的正负性。因此，本实施方式的有利点并不在于由上部电极层E11～E44产生的电荷的正负性，而是在于不论在三维的哪一个方向上都能够使所有的上部电极层E11～E44产生电荷。因此，能够高效地进行三轴发电。
如上所述，根据本实施方式，在以第一重锤体21为中心时的周向上，在俯视下彼此相邻的一对第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线构成预定的角度。由此，能够以四个第一桥梁支承部30A～30D的各第一延伸轴线彼此向不同的方向延伸的方式配置第一桥梁支承部30A～30D。因此，即使在四个第一桥梁支承部30A～30D中的两个第一桥梁支承部30A、30B的第一延伸轴线被配置于一条直线上的情况下，也能够将其它两个第一桥梁支承部30C、30D的第一延伸轴线配置于与第一桥梁支承部30A、30B的第一延伸轴线不同的方向(在本实施方式中为相差90°的方向)。由此，不论在XY平面内从哪一个方向上施加了振动加速度的情况下，都能够避免四个第一桥梁支承部30A～30D的所有第一延伸轴线都与该振动加速度的方向垂直。因此，不论在从三维的哪一个方向上施加了振动加速度的情况下，都能够使第一桥梁支承部30A～30D中的至少一个第一桥梁支承部产生较大的弯曲应力。因此，能够使上部电极层E11～E44上产生的电荷增大。其结果，能够由因第一重锤体21的位移而在第一桥梁支承部30A～30D上产生的应力来在各上部电极层E11～E44上高效地产生电荷，能够高效地进行三轴发电。
另外，根据本实施方式，四个第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线被配置为在俯视下相对于振动体20的第一重锤体21呈放射状。由此，能够使在以第一重锤体21为中心时的周向上彼此相邻的第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线所构成的角度均等化。因此，能够抑制上部电极层E11～E44上产生的电荷与振动加速度在XY平面上的方向相关地产生指向性。其结果，能够在各上部电极层E11～E44中更加高效地产生电荷，能够更加高效地进行三轴发电。特别地，根据本实施方式，在俯视下彼此相邻的第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线所成的角度变为相等。由此，能够更进一步抑制在上部电极层E11～E44上产生的电荷产生与振动加速度的平面方向相关联的指向性，能够更加高效地进行三轴发电。
另外，根据本实施方式，通过四个第一桥梁支承部30A～30D来支承第一重锤体21。由此，能够将两个第一桥梁支承部30A和30B的第一延伸轴线与两个第一桥梁支承部30C和30D的第一延伸轴线设为彼此垂直。由此，不论在俯视下从哪一个方向上施加了振动加速度的情况下，都能够更进一步抑制在上部电极层E11～E44上产生的电荷产生与振动加速度的平面方向相关联的指向性。另外，能够使四个第一桥梁支承部30A～30D的变形状态具有对称性。例如在沿X轴方向施加了振动加速度的情况下，能够使四个第一桥梁支承部30A～30D关于中心轴线LY对称地变形。另外，在沿Y轴方向施加了振动加速度的情况下，能够使四个第一桥梁支承部30A～30D关于中心轴线LX对称地变形。在沿Z轴方向施加了振动加速度的情况下，能够使四个第一桥梁支承部30A～30D分别关于中心轴线LX和中心轴线LY对称地变形。因此，能够使各上部电极层E11～E44上所产生的正电荷的总量与负电荷的总量相等，能够使发电效率提高。
另外，根据本实施方式，如上所述，通过四个第一桥梁支承部30A～30D来支承第一重锤体21，因此能够抑制在施加了振动加速度的情况下的第一重锤体21的位移量。由此，能够在更大的加速度范围内避免第一重锤体21抵接于壳体70的顶板71、底板74。因此，能够抑制第一重锤体21所受到的力转移至顶板71、底板74，并使在第一桥梁支承部30A～30D上产生的应力增大，从而使由压电元件40产生的电荷增大。其结果，能够抑制第一重锤体21的位移，并能够使发电量增大。
另外，根据本实施方式，第一重锤体21通过四个第一桥梁支承部30A～30D被支承，因此能够抑制第一桥梁支承部30A～30D产生翘曲。这里，在发电元件具有悬臂梁构造的情况下，由于在第一桥梁支承部上层叠有下部电极层E0、压电材料层42以及上部电极层，因此根据各层的线性膨胀系数的不同，第一桥梁支承部可能产生翘曲。在具有悬臂梁构造的情况下，第一桥梁支承部的第一重锤体21一侧的端部变为自由端，因此存在该翘曲变大的情况。在这种情况下，发电元件1无法进入半导体制造装置，在制造工序上是不利的。与此相对，在根据本实施方式的发电元件1中，由于通过上述的四个第一桥梁支承部30A～30D来支承第一重锤体21，因此能够减小第一桥梁支承部30A～30D上产生的翘曲，在制造上是有利的。
另外，根据本实施方式，在各第一桥梁支承部30A～30D上，四个上部电极层E11～E44在沿着对应的第一延伸轴线的方向上被配置于彼此不同的位置。由此，能够使上部电极层E11～E44分别配置于在第一桥梁支承部30A～30D进行变形的情况下产生压缩应力的部分和产生拉伸应力的部分上。因此，能够避免在一个上部电极层上产生的电荷由于同时产生起因于压缩应力的负电荷和起因于拉伸应力的正电荷而被抵消。其结果，能够由在各第一桥梁支承部30A～30D上产生的应力来高效地产生电荷，能够更加高效地进行三轴发电。
另外，根据本实施方式，在各第一桥梁支承部30A～30D上，四个上部电极层E11～E44在与对应的第一延伸轴线垂直的方向上被配置于彼此不同的位置。由此，能够使上部电极层E11～E44分别配置于在第一桥梁支承部30A～30D进行变形的情况下产生压缩应力的部分和产生拉伸应力的部分上。因此，能够避免在一个上部电极层上产生的电荷由于同时产生起因于压缩应力的负电荷和起因于拉伸应力的正电荷而被抵消。其结果，能够由在各第一桥梁支承部30A～30D上产生的应力来高效地产生电荷，能够更加高效地进行三轴发电。
另外，根据本实施方式，在顶板71的顶板相对面72上设有第一重锤体21在向上方进行了位移的情况下第一重锤体支承部22能够抵接的多个顶板侧突起部73。这里，在未设置顶板侧突起部73的情况下，当第一重锤体支承部22靠近顶板相对面72时，由于存在于第一重锤体支承部22和顶板相对面72之间的空间中的空气的粘性而产生阻尼作用，从而存在抑制第一重锤体21的振动的情况。在这种情况下，第一重锤体21的振动能量损失，发电效率可能降低。与此相对，根据本实施方式，由于在顶板相对面72上设有顶板侧突起部73，因此即使在第一重锤体21经由第一重锤体支承部22而抵接于顶板侧突起部73的情况下，也能够在第一重锤体支承部22和顶板相对面72之间确保间隙。因此，能够防止在第一重锤体支承部22和顶板相对面72之间产生空气的阻尼作用，能够防止第一重锤体21的振动受到抑制。其结果，能够防止发电元件1的发电效率降低。
此外，根据本实施方式，在底板74的底板相对面75上设有第一重锤体21在向下方进行了位移的情况下能够抵接的多个底板侧突起部76。这里，在未设置底板侧突起部76的情况下，当第一重锤体21靠近底板相对面75时，由于存在于第一重锤体21和底板相对面75之间的空间中的空气的粘性而产生阻尼作用，从而存在抑制第一重锤体21的振动的情况。在这种情况下，第一重锤体21的振动能量损失，发电效率可能降低。与此相对，根据本实施方式，由于在底板相对面75上设有底板侧突起部76，因此即使在第一重锤体21抵接于底板侧突起部76的情况下，也能够在第一重锤体21和底板相对面75之间确保间隙。因此，能够防止在第一重锤体21和底板相对面75之间产生空气的阻尼作用，能够防止第一重锤体21的振动受到抑制。因此，能够防止发电元件1的发电效率降低。
需要说明的是，在上述的本实施方式中，对使用压电元件40作为电荷产生元件的例子进行了说明。但是，只要在振动体20进行位移时能够产生电荷，则就不限定于使用压电元件40，例如，也可以使用驻极体(electret)等。
另外，在上述的本实施方式中，对在各第一桥梁支承部30A～30D上分别设有四个上部电极层E11～E44的例子进行了说明。但是，配置于各第一桥梁支承部30A～30D的上部电极层的个数、配置等是任意的，例如，也可以设为图12～图14所示那样的个数和配置。图12～图14分别是示出图2所示的压电元件40的上部电极的变形例的俯视图。
如图12～图14所示，可以设为在各第一桥梁支承部30A～30D上设置两个上部电极层E1、E2。在此，代表性地以设于第一桥梁支承部30A上的上部电极层E1、E2为例进行说明。
图12所示的上部电极层E1、E2在与第一延伸轴线(中心轴线LX)垂直的方向(在此为Y轴方向)上被配置于彼此不同的位置。更具体而言，在图12中，上部电极层E1相对于中心轴线LX而配置于Y轴正侧，上部电极层E2相对于中心轴线LX而配置于Y轴负侧。如果两个上部电极层E1、E2在沿着第一延伸轴线的方向(在此X轴方向)上形成得较长，则存在因同时受到压缩应力和拉伸应力而使电荷被抵消的可能性。因此，上部电极层E1、E2优选被形成为不同时受到压缩应力和拉伸应力。例如，优选为像图2所示那样的上部电极层E11～E14那样，两个上部电极层E1、E2相对于通过第一桥梁支承部30A在沿着第一延伸轴线的方向(在此为X轴方向)上的中点并在与第一延伸轴线垂直的方向(在此为Y轴方向)上延伸的轴线LY’而被配置在一侧(X轴正侧)或者另一侧(X轴负侧)。在图12中，示出了两个上部电极层E1、E2均相对于轴线LY’而被配置于X轴正侧的例子。但是，两个上部电极层E1、E2也可以均相对于轴线LY’而被配置于X轴负侧。另外，也可以将两个上部电极层E1、E2中的一方相对于轴线LY’而形成于X轴正侧，将另一方相对于轴线LY’而形成于X轴负侧。
图13所示的上部电极层E1、E2在沿着第一延伸轴线(中心轴线LX)的方向(在此为X轴方向)上被配置于彼此不同的位置。更具体而言，在图13中，上部电极层E1相对于轴线LY’而被配置于X轴负侧，上部电极层E2相对于轴线LY’而被配置于X轴正侧。在图13所示的例子中，两个上部电极层E1、E2也优选被配置成不会同时受到压缩应力和拉伸应力。例如，优选为像图2所示那样的上部电极层E11～E14那样，上部电极层E1、E2相对于通过第一桥梁支承部30A在与第一延伸轴线垂直的方向(在此为Y轴方向)上的中点并沿着第一延伸轴线延伸的轴线(在此为中心轴线LX)而被配置在一侧(Y轴正侧)或者另一侧(Y轴负侧)。在图13中，示出了两个上部电极层E1、E2均相对于中心轴线LX而被配置于Y轴正侧的例子。但是，两个上部电极层E1、E2也可以均相对于中心轴线LX而被配置于Y轴负侧。另外，也可以如图14所示那样，上部电极层E1、E2被配置成相对于中心轴线LX从Y轴正侧直至Y轴负侧而跨越中心轴线LX。在这种情况下，上部电极层E1、E2被配置于中心轴线LX上。另外，也可以将两个上部电极层E1、E2中的一方相对于中心轴线LX而形成于Y轴正侧，将另一方相对于中心轴线LX而形成于Y轴负侧。
进一步来说，只要能够配置成不同时受到压缩应力和拉伸应力，则设于各第一桥梁支承部30A～30D的上部电极层也可以为一个。
另外，在上述的本实施方式中，对如图8所示那样由基座10、顶板71以及底板74构成的壳体70被收容于外包装80中作为具备外包装80的发电元件1的例子进行了说明。但是，作为向外包装80的收容方式，并不限定于此。例如，可以设为图15所示那样的收容方式。图15是示出具备图8所示的外包装的发电元件的变形例的图。
在图15所示的变形例中，外包装80具有盖83和容纳体84，盖83包括顶板74，收容体84包括底板74。在这种情况下，未构成图7所示那样的壳体70，基座10与收容体84的底板74接合。在图15所示的方式中，也是当第一重锤体21位于中立位置时，顶板71与第一重锤体支承部22隔开预定的距离d1而分离，第一重锤体21能够向上方位移直至经由第一重锤体支承部22而抵接于顶板71为止。同样地，底板74与第一重锤体21隔开预定的距离d2而分离，第一重锤体21能够向下方位移直至抵接于底板74为止。压电元件40一侧的焊盘77设于基座10，外部一侧的焊盘81设于收容体84，这些焊盘77、81通过接合线82而连接。
另外，在上述的本实施方式中，对振动体20通过四个第一桥梁支承部30A～30D而被支承于基座10的例子进行了说明。但是，并不限定于此，第一桥梁支承部的个数可以为3个(参照图20)，也可以为五个以上。通过使第一桥梁支承部的个数为三个以上，则不论在XY平面内从哪一个方向上施加了振动加速度的情况下，都能够避免三个或五个以上的第一桥梁支承部的所有第一延伸轴线都与该振动加速度的方向垂直。因此，不论在从三维的哪一个方向上施加了振动加速度的情况下，都能够由因第一重锤体21的位移而在第一桥梁支承部上产生的应力来在各上部电极层上高效地产生电荷。因此，能够高效地进行三轴发电。
另外，在上述的本实施方式中，对四个第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线被配置为在俯视下相对于第一重锤体21呈放射状的例子进行了说明。但是，并不限定于此，只要在俯视下彼此相邻的第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线构成了预定的角度，则四个第一桥梁支承部30A～30D的配置是任意的。在这种情况下，也是只要在俯视下彼此相邻的第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线构成了预定的角度，即使彼此相邻的一对第一桥梁支承部30A～30D所成的角度不相等，也能够将各第一延伸轴线配置于彼此不同的方向上。由此，不论在XY平面内从哪一个方向上施加了振动加速度的情况下，都能够避免四个第一桥梁支承部30A～30D的所有第一延伸轴线都与该振动加速度的方向垂直。因此，能够使第一桥梁支承部30A～30D中的至少一个第一桥梁支承部产生较大的弯曲应力，能够使在上部电极层E11～E44上产生的电荷增大。
另外，在上述的本实施方式中，对在顶板71的顶板相对面72上设有多个顶板侧突起部73的例子进行了说明。但是，并不限定于此，只要能够供第一重锤体21抵接，则设于顶板相对面72上的顶板侧突起部73的个数不限定于多个。另外，在上述的本实施方式中，对在底板74的底板相对面75上设有多个底板侧突起部76的例子进行了说明。但是，并不限定于此，只要能够供第一重锤体21抵接，则设于底板相对面75上的底板侧突起部76的个数不限定于多个。
此外，在上述的本实施方式中，说明了在顶板71包括顶板侧突起部73、底板74包括底板侧突起部76的情况下，能够防止由于空气的阻尼作用而抑制振动体20的振动这一要义。这样的作用效果不论第一桥梁支承部的形状、配置等如何，都能够得到。即，在为了防止由于空气的阻尼作用抑制振动体20的振动而设置顶板侧突起部73和/或者底板侧突起部76的情况下，振动体20被支承于基座10的形式(例如第一桥梁支承部、后述的第二桥梁支承部的配置及形状)、基座10和振动体20的形状等是任意的。
(第二实施方式)
接着，使用图16～图20来对本发明的第二实施方式中的发电元件进行说明。
在图16～图20所示的第二实施方式中，主要的不同点是，振动体的第一重锤体包括第一重锤体中心部和与第一重锤体中心部连结的第一重锤体突出部，其它构造与图1～图15所示的第一实施方式大致相同。需要说明的是，在图16～图20中，对与图1～图15所示的第一实施方式相同的部分标注相同的附图标记并省略详细的说明。
在图16中示出本发明的第二实施方式中的发电元件的俯视图。在图17中示出图16的B－B线截面。在图16中，为了使图面清楚，省略了压电元件40的上部电极层的图示。在图16中，在各第一桥梁支承部30A～30D上也可以如图2所示那样设置四个上部电极层E11～E44，或者也可以如图12～图14所示那样设置两个上部电极层E1、E2。进一步来说，上部电极层可以为一个。在后述的图18～图20所示的变形例中也是同样的。
在本实施方式中，如图16所示，振动体20的第一重锤体21包括第一重锤体中心部90和与第一重锤体中心部90连结的多个第一重锤体突出部91A～91D。其中，第一重锤体突出部91A～91D从第一重锤体中心部90上朝向基座10突出。在本实施方式中，第一重锤体中心部90被形成为在俯视下呈矩形状(或者正方形状)，第一重锤体突出部91A～91D被形成为从第一重锤体中心部90的角部鼓出。第一重锤体突出部91A～91D也被形成为在俯视下呈矩形状(或者正方形状)。由此，第一重锤体21的平面形状整体上是四叶草形状。第一重锤体中心部90与第一重锤体突出部91A～91D连续地形成为一体。第一重锤体支承部22被一体形成并与第一重锤体中心部90的整个上表面和各第一重锤体突出部91A～91D的整个上表面接合。
在俯视下以第一重锤体中心部90为中心时的周向(相对于中心O的周向)上，第一重锤体突出部91A～91D被配置于彼此相邻的第一桥梁支承部30A～30D之间。换言之，在沿周向相邻的第一重锤体突出部91A～91D之间设有引入第一桥梁支承部30A～30D的第一重锤体中心部90一侧的端部32A～32D(参照图2)的引入凹部94A～94D。该引入凹部94A～94D被形成为从第一重锤体21的外边缘向内周侧凹陷。并且，引入凹部94A～94D以沿着对应的第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线延伸为细长状的方式而形成。在图16所示的例子中，引入凹部94A～94D引入了对应的第一桥梁支承部30A～30D的包括端部32A～32D的大多部分。其结果，第一桥梁支承部30A～30D被配置于在周向上相邻的第一重锤体突出部91A～91D之间。
第一重锤体突出部91A～91D的基座10一侧的外边缘92A～92D沿着(或者平行于)基座10的内边缘13(划定基座开口部11的内边缘13)而形成，第一重锤体突出部91A～91D的相对的第一桥梁支承部30A～30D一侧的外边缘93A～93D沿着(或者平行于)该第一桥梁支承部30A～30D的侧边缘33A～33D而形成。
更具体而言，在第一桥梁支承部30A和第一桥梁支承部30D之间配置有一个第一重锤体突出部91A。第一重锤体突出部91A被两个第一桥梁支承部30A和30D以及基座10包围。第一重锤体突出部91A的基座10一侧的外边缘92A沿着基座10的内边缘13而形成。另外，第一重锤体突出部91A的相对的第一桥梁支承部30A一侧的外边缘93A沿着第一桥梁支承部30A的侧边缘33A而形成，第一重锤体突出部91A的相对的第一桥梁支承部30D一侧的外边缘93A沿着第一桥梁支承部30D的侧边缘33D而形成。
在第一桥梁支承部30D和第一桥梁支承部30B之间配置有一个第一重锤体突出部91B。第一重锤体突出部91B被两个第一桥梁支承部30B和30D以及基座10包围。第一重锤体突出部91B的基座10一侧的外边缘92B沿着基座10的内边缘13而形成。另外，第一重锤体突出部91B的相对的第一桥梁支承部30D一侧的外边缘93B沿着第一桥梁支承部30D的侧边缘33D而形成，第一重锤体突出部91B的相对的第一桥梁支承部30B一侧的外边缘93B沿着第一桥梁支承部30B的侧边缘33B而形成。
在第一桥梁支承部30B和第一桥梁支承部30C之间配置有一个第一重锤体突出部91C。第一重锤体突出部91C被两个第一桥梁支承部30B和30C以及基座10包围。第一重锤体突出部91C的基座10一侧的外边缘92C沿着基座10的内边缘13而形成。另外，第一重锤体突出部91C的相对的第一桥梁支承部30B一侧的外边缘93C沿着第一桥梁支承部30B的侧边缘33B而形成，第一重锤体突出部91C的相对的第一桥梁支承部30C一侧的外边缘93C沿着第一桥梁支承部30C的侧边缘33C而形成。
在第一桥梁支承部30C和第一桥梁支承部30A之间配置有一个第一重锤体突出部91D。第一重锤体突出部91D被两个第一桥梁支承部30A和30C以及基座10包围。第一重锤体突出部91D的基座10一侧的外边缘92D沿着基座10的内边缘13而形成。另外，第一重锤体突出部91D的相对的第一桥梁支承部30C一侧的外边缘93D沿着第一桥梁支承部30C的侧边缘33C而形成，第一重锤体突出部91D的相对的第一桥梁支承部30A一侧的外边缘93D沿着第一桥梁支承部30A的侧边缘33A而形成。
如图17所示，第一重锤体中心部90的下表面比基座10的下表面更靠上方而取位。第一重锤体突出部91A～91D的下表面与第一重锤体中心部90的下表面处于同一水平面。按这种方式，第一重锤体21能够向下方位移直至抵接于上述的底板74(参照图7等)为止。
如上所述，根据本实施方式，振动体20的第一重锤体21包括第一重锤体中心部90和与第一重锤体中心部90连结的多个第一重锤体突出部91A～91D。由此，能够使第一重锤体21的平面面积增大而使第一重锤体21的质量增加，能够使在施加了振动加速度的情况下的第一桥梁支承部30A～30D上产生的应力增大。因此，能够使由压电元件40的上部电极层E11～E44产生的电荷增大，能够使三轴发电的发电效率提高。
另外，根据本实施方式，在俯视下在以第一重锤体中心部90为中心时的周向上，第一重锤体突出部91A～91D被配置于彼此相邻的第一桥梁支承部30A～30D之间。由此，能够使第一重锤体21的平面面积增大，并且使第一桥梁支承部30A～30D的第一重锤体中心部90一侧的端部32A～32D远离于基座10一侧的端部31A～31D。因此，能够既使第一重锤体21的质量增加，又使第一桥梁支承部30A～30D的长度变长，能够使共振频率降低。
另外，根据本实施方式，第一重锤体突出部91A～91D的基座10一侧的外边缘92A～92D沿着基座10的内边缘13而形成，第一重锤体突出部91A～91D的相对的第一桥梁支承部30A～30D一侧的外边缘93A～93D沿着该第一桥梁支承部30A～30D的侧边缘33A～33D而形成。由此，能够使第一重锤体突出部91A～91D在以第一重锤体中心部90为中心时的周向上、在彼此相邻的第一桥梁支承部30A～30D之间的空间中的占有率变大。因此，能够使第一重锤体突出部91A～91D的质量有效增加，能够使第一重锤体21的质量更进一步增加。
需要注意的是，在上述的本实施方式中，对第一桥梁支承部30A和30B的第一延伸轴线是中心轴线LX并且第一桥梁支承部30C和30D的第一延伸轴线是中心轴线LY的例子进行了说明。但是，第一桥梁支承部30A～30D的平面形状并不限定于此，例如，也可以设为图18所示那样的平面形状。图18是示出图16所示的发电元件1的变形例的俯视图。
在图18所示的变形例中，第一桥梁支承部30A具有在X轴方向(沿着第一延伸轴线的方向)上延伸的第一方向部分30A1和比第一方向部分30A1更靠基座10一侧设置的第二方向部分30A2。其中，第二方向部分30A2在与第一延伸轴线不同的方向上延伸。在图18所示的变形例中，第二方向部分30A2延伸的方向为与第一延伸轴线垂直的Y轴方向，第一桥梁支承部30A的平面形状成为L字状。同样地，第一桥梁支承部30B也具有第一方向部分30B1和第二方向部分30B2，第一桥梁支承部30B的平面形状也成为L字状。根据图18所示的变形例，能够使第一桥梁支承部30A和30B的长度变长，能够使共振频率降低。
另外，在图18所示的变形例中，第一桥梁支承部30C具有在Y轴方向(沿着第一延伸轴线的方向)上延伸的第一方向部分30C1和在与第一延伸轴线不同的方向上延伸的第二方向部分30C2。其中，第二方向部分30C2延伸的方向为与第一延伸轴线垂直的X轴方向，第一桥梁支承部30C的平面形状成为T字状。因此，第二方向部分30C2的两端部成为第一桥梁支承部30C的基座10一侧的端部31C(参照图2)并与基座10连结。第一方向部分30C1连结于第二方向部分30C2的中间位置或者其附近。同样地，第一桥梁支承部30D也具有第一方向部分30D1和第二方向部分30D2，第一桥梁支承部30D的平面形状也成为T字状。根据图18所示的变形例，能够使第一桥梁支承部30C和30D的长度变长，能够使共振频率降低。
另外，第一桥梁支承部30A～30D的平面形状例如也可以设为图19所示那样的平面形状。图19是示出图16所示的发电元件1的另一变形例的俯视图。
在图19所示的变形例中，第一桥梁支承部30A具有在与第一延伸轴线垂直的方向上被配置于彼此不同的位置上的振动体侧部分35、中间部分36以及基座侧部分37。振动体侧部分35是与振动体20的第一重锤体21连结且包括图2所示的X轴正侧的端部32A的部分。基座侧部分37是与基座10连结且包括图2所示的X轴负侧的端部31A的部分。中间部分36配置于振动体侧部分35和基座侧部分37之间。振动体侧部分35、中间部分36以及基座侧部分37沿着第一桥梁支承部30A的第一延伸轴线(X轴方向)延伸，按所列的顺序朝着Y轴正侧被配置，并且彼此平行。
振动体侧部分35的基座10一侧的端部35a(图19中的左侧端部)与中间部分36的所述第一重锤体21一侧的端部36a(图19中的左侧端部)通过第一连结部分38连结。中间部分36的基座10一侧的端部36b(图19中的右侧端部)与基座侧部分37的振动体20一侧的端部37a(图19中的右侧端部)通过第二连结部分39连结。需要注意的是，第一重锤体21一侧这个术语和基座10一侧这个术语并非指作为平面形状来观察的情况下的方向，而是作为指相连结的方向的术语来使用。
第一连结部分38和第二连结部分39在与第一桥梁支承部30A的第一延伸轴线不同的方向上延伸。在图19所示的变形例中，第一连结部分38和第二连结部分39在与第一延伸轴线垂直的方向(Y轴方向)上延伸。
第一桥梁支承部30B～30D也与第一桥梁支承部30A同样地形成，因此这里省略详细的说明。
根据图19所示的变形例，能够使第一桥梁支承部30A～30D的长度变长，能够使共振频率降低。
另外，在上述的本实施方式中，对振动体20的第一重锤体21通过四个第一桥梁支承部30A～30D而被支承于基座10的例子进行了说明。但是，并不限定于此，例如，也可以如图20所示那样，第一重锤体21通过三个第一桥梁支承部30E～30G而被支承于基座10。图20是示出图16所示的发电元件1的另一变形例的俯视图。
在图20所示的变形例中，俯视下彼此相邻的一对第一桥梁支承部30E～30G的第一延伸轴线也构成预定的角度(图20所示的θ2)。按这种方式，各第一桥梁支承部30E～30G的第一延伸轴线彼此向不同的方向延伸。另外，三个第一桥梁支承部30E～30G的第一延伸轴线被配置成在俯视下相对于第一重锤体21呈放射状，第一桥梁支承部30E～30G在以第一重锤体21为中心时的周向上被均等地配置。在图20中，第一桥梁支承部30E的第一延伸轴线用LE示出，第一桥梁支承部30F的第一延伸轴线用LF示出。第一桥梁支承部30G的第一延伸轴线为中心轴线LY。
更详细而言，在图20所示的变形例中，在俯视下，在以第一重锤体中心部90为中心时的周向上，彼此相邻的一对第一桥梁支承部30E～30G的第一延伸轴线所成的角度(θ2)变为相等，均为120°。需要说明的是，彼此相邻的第一桥梁支承部30E～30G的第一延伸轴线所成的角度并不限定于相等。例如，该角度可以不是120°而是110°～130°。在这种情况下，三个第一桥梁支承部30E～30G的第一延伸轴线也能够视为被配置成在俯视下相对于第一重锤体21呈放射状。
另外，第一重锤体中心部90的平面形状为大致三角形状。在该第一重锤体中心部90上连结有三个第一重锤体突出部91E～91G。
在图20所示的变形例中，也是不论在XY平面内从哪一个方向施加了振动加速度的情况下，都能够避免三个第一桥梁支承部30E～30G的所有第一延伸轴线与该振动加速度的方向垂直。因此，能够使第一桥梁支承部30E～30G中的至少一个第一桥梁支承部产生较大的弯曲应力。因此，能够使在上部电极层上产生的电荷增大。其结果，能够由因第一重锤体21的位移而在第一桥梁支承部30E～30G上产生的应力来在各上部电极层上高效地产生电荷，能够高效地进行三轴发电。
此外，在图18～图20所示的变形例中，对第一重锤体21包括第一重锤体突出部91A～91D、91E～91G的例子进行了说明。但是，并不限定于此，第一重锤体21可以不包括第一重锤体突出部91A～91D、91E～91G。即，可以将图18～图20所示的第一桥梁支承部的形状应用于第一实施方式中的图2所示的发电元件1。
(第三实施方式)
接着，使用图21和图22来对本发明的第三实施方式中的发电元件进行说明。
在图21和图22所示的第三实施方式中，主要的不同点是，在第一重锤体的下表面设有第一追加重锤体，其它构造与图1～图15所示的第一实施方式大致相同。需要说明的是，在图21和图22中，对与图1～图15所示的第一实施方式相同的部分标注相同的附图标记并省略详细的说明。
在图21中示出本发明的第三实施方式中的发电元件的俯视图。在图22中示出图21的C－C线截面。需要说明的是，图21相当于按图22的D－D线观察到的俯视图。在图21中，为了使图面清楚，省略了压电元件40的上部电极层的图示。在图21中，在各第一桥梁支承部30A～30D上也可以如图2所示那样设置四个上部电极层E11～E44，或者也可以如图12～图14所示那样设置两个上部电极层E1、E2。进一步来说，上部电极层可以为一个。
在本实施方式中，如图21和图22所示，在第一重锤体21的下表面(与第一重锤体支承部22一侧相反侧)设有第一追加重锤体100。由此，第一重锤体21和第一追加重锤体100与第一桥梁支承部30A～30D的前端部连结，连结于第一桥梁支承部30A～30D的振动体20的质量增加。另外，与未设置第一追加重锤体100的情况(参照图1～图3)下的第一重锤体21的重心位置相比，第一重锤体21与第一追加重锤体100的合成重心位置(由第一重锤体21和第一追加重锤体100构成的振动体20的重心位置)下降了。
如图22所示，第一追加重锤体100具有限制第一重锤体21的位移的第一止动部101。在第一重锤体21向上方(第一重锤体支承部22一侧、Z轴正侧)进行了位移的情况下，该第一止动部101能够抵接于基座10的第一座部111(后述)。第一追加重锤体100被形成为在俯视下比第一重锤体21朝着基座10更向外侧延伸，第一止动部101形成于第一追加重锤体100的外周侧部。更具体而言，第一追加重锤体100具有：与第一重锤体21接合的第一主体部102、和第一主体部102更靠外周侧配置的第一止动部101。
在基座10的下表面设有追加基座110。追加基座110以在俯视下呈矩形框状，并在其内侧配置有第一追加重锤体100的方式被形成。由此，追加基座110与第一追加重锤体100的第一止动部101相对。第一追加重锤体100的下表面比追加基座110的下表面更靠上方而取位。
在基座10的下表面设有第一止动部101抵接的第一座部111。在俯视下，该第一座部111形成于基座10的内周侧部。追加基座110的内表面比基座10的内表面更靠外侧退位，以使第一座部111向下方露出。
在追加基座110的内表面设有第一止动部101能够抵接的第二座部112。当第一重锤体21在沿着XY平面(包括各第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线的平面)的方向上进行了位移时，第一止动部101抵接于该第二座部112。
上述的底板74经由追加基座110而与基座10连结。由此，第一重锤体21和第一追加重锤体100能够向下方位移直至抵接于底板74为止。底板74包括在第一重锤体21向下方进行了位移的情况下能够供第一止动部101抵接的第三座部113。该第三座部113由图7所示的底板相对面75和多个底板侧突起部76构成。在本实施方式中，底板相对面75与第一追加重锤体100相对。在第一重锤体21向下方进行了位移的情况下，第一追加重锤体100能够抵接于该底板侧突起部76。
另一方面，如图22所示，在本实施方式中，可以设有与图7同样的顶板71。该顶板71包括与第一重锤体支承部22相对的顶板相对面72和多个顶板侧突起部73。当第一重锤体21位于中立位置时，第一重锤体支承部22与顶板侧突起部73隔开预定的距离d1而分离。需要说明的是，在如上所述那样第一追加重锤体100具有限制第一重锤体21的位移的第一止动部101的情况下，可以不设置图22所示的顶板71。
第一止动部101的上表面101U比第一主体部102的上表面102U更靠下方而取位。例如，在制造第一追加重锤体100时，能够通过蚀刻、机械加工等而将第一追加重锤体100的上表面部分去除，由此来形成这样的第一止动部101的上表面101U。按这种方式，当第一重锤体21位于中立位置时，第一止动部101与基座10的第一座部111隔开预定的距离d3而分离。由此，第一重锤体21能够向上方位移直至第一止动部101抵接于第一座部111为止。该距离d3可以与距离d1相等，或者可以小于距离d1。由此，第一止动部101能够作为第一重锤体21向上方位移的止动件而发挥作用。需要说明的是，第一重锤体21的下表面与基座10的下表面处于同一水平面。
第一追加重锤体100可以利用与第一重锤体21相同的材料(硅)而与第一重锤体21分开制作。在这种情况下，第一追加重锤体100可以采用直接接合技术来接合于第一重锤体21的下表面。或者，第一追加重锤体100可以由玻璃、金属制作。在这种情况下，可以采用阳极接合技术来接合于由硅制作的第一重锤体21的下表面。对于追加基座110，也能够通过同样的方式接合于基座10的下表面。第一追加重锤体100的厚度例如为1mm～2mm。
如上所述，根据本实施方式，在第一重锤体21的下表面设有第一追加重锤体100。由此，能够将第一重锤体21与第一追加重锤体100的合成重心位置比未设置第一追加重锤体100的情况下的第一重锤体21的重心位置降低。因此，能够使在分别施加了朝向X轴方向和Y轴方向的振动加速度的情况下的各第一桥梁支承部30A～30D上产生的应力增大。另外，能够使与各第一桥梁支承部30A～30D连结的重锤体(第一重锤体21和第一追加重锤体100)的质量增加，能够使在分别施加了朝向X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向的振动加速度的情况下的各第一桥梁支承部30A～30D上产生的应力增大。其结果，能够使由压电元件40产生的电荷增大，能够使三轴发电的发电效率提高。
另外，根据本实施方式，第一追加重锤体100具有被设置成能够抵接于基座10的第一座部111的第一止动部101。由此，不论在赋予了X轴方向、Y轴方向或者Z轴方向中的哪一个方向的振动加速度的情况下，都能够限制第一重锤体21向上方位移。因此，能够更进一步防止第一桥梁支承部30A～30D塑性变形、破损，能够使发电元件1的可靠性提高。
另外，根据本实施方式，当第一重锤体21在沿着XY平面的方向上进行了位移时，第一止动部101与设于追加基座110上的第二座部112抵接。由此，不论在赋予了X轴方向、Y轴方向或者Z轴方向中的哪一个方向的振动加速度的情况下，都能够限制第一重锤体21向沿着XY平面的方向位移。因此，能够更进一步防止第一桥梁支承部30A～30D塑性变形、破损，能够使发电元件1的可靠性提高。
另外，根据本实施方式，在第一重锤体21向下方进行了位移的情况下，第一追加重锤体100与设于底板74上的第三座部113抵接。由此，不论在赋予了X轴方向、Y轴方向或者Z轴方向中的哪一个方向的振动加速度的情况下，都能够限制第一重锤体21向下方位移。因此，能够更进一步防止第一桥梁支承部30A～30D塑性变形、破损，能够使发电元件1的可靠性提高。特别地，根据本实施方式，第三座部113包括底板侧突起部76，因此即使在第一追加重锤体100抵接于底板侧突起部76的情况下，也能够在第一追加重锤体100与底板相对面75之间确保间隙。因此，能够防止在第一追加重锤体100与底板相对面75之间产生空气的阻尼作用，能够防止第一追加重锤体100的振动受到抑制。因此，能够防止发电元件1的发电效率降低。
(第四实施方式)
接着，使用图23～图25来对本发明的第四实施方式中的发电元件进行说明。
在图23～图25所示的第四实施方式中，主要的不同点是，振动体具有第一重锤体、第二重锤体、以及连结第一重锤体和第二重锤体的第二桥梁支承部，其它构造与图1～图15所示的第一实施方式大致相同。需要说明的是，在图23～图25中，对与图1～图15所示的第一实施方式相同的部分标注相同的附图标记并省略详细的说明。
在图23中示出本发明的第四实施方式中的发电元件的俯视图。在图24中示出图23的E－E线截面。
在本实施方式中，如图23所示，振动体20具有：第一重锤体21、第二重锤体121、以及连结第一重锤体21与第二重锤体121的第二桥梁支承部130A～130D。其中，第二重锤体121被形成为在俯视下呈矩形框状，在第二重锤体121的内侧配置有第一重锤体21。第一重锤体21与第二重锤体121彼此分离。第一桥梁支承部30A～30D连结第二重锤体121与基座10。
第一重锤体21与第二重锤体121通过与第一桥梁支承部30A～30D相同数量的第二桥梁支承部130A～130D连结。即，在本实施方式中，第一重锤体21与第二重锤体121通过四个第二桥梁支承部130A～130D连结。第二桥梁支承部130A～130D分别具有第二延伸轴线，并沿着对应的第二延伸轴线从第一重锤体21朝向第二重锤体121(或者从第二重锤体121朝向第一重锤体21)延伸。在本实施方式中，第二桥梁支承部130A～130D沿着对应的第一桥梁支承部30A～30D排列，第二桥梁支承部130A～130D的第二延伸轴线沿着对应的第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线。即，第二桥梁支承部130A和130B的第二延伸轴线为中心轴线LX，第二桥梁支承部130C和130D的第二延伸轴线为中心轴线LY。需要说明的是，在图23所示的方式中，第二桥梁支承部130A～130D从第一重锤体21朝向第二重锤体121呈细长状延伸，第二延伸轴线在第二桥梁支承部130A～130D的长度方向上延伸。但是，第二桥梁支承部130A～130D也可以被形成为宽的。在这种情况下，第二延伸轴线变为在与第二桥梁支承部130A～130D垂直的方向上延伸。
按这种方式，四个第二桥梁支承部130A～130D的第二延伸轴线被配置成在俯视下相对于第一重锤体21呈放射状。并且，在以第一重锤体21为中心时的周向(相对于中心O的周向)上彼此相邻的一对第二桥梁支承部130A～130D的第二延伸轴线所成的角度相等。
更具体而言，第二桥梁支承部130A的第二延伸轴线沿着第一桥梁支承部30A的第一延伸轴线，第二桥梁支承部130B的第二延伸轴线沿着第一桥梁支承部30B的第一延伸轴线。因此，第一桥梁支承部30A和30B以及第二桥梁支承部130A和130B在俯视下被配置于第一重锤体21的在X轴方向上延伸的中心轴线LX上。第二桥梁支承部130A相对于第一重锤体21而配置于X轴负侧，第二桥梁支承部130B相对于第一重锤体21而配置于X轴正侧。因此，第二桥梁支承部130A和130B被形成为在俯视下关于中心轴线LY对称。
另外，第二桥梁支承部130C的第二延伸轴线沿着第一桥梁支承部30C的第一延伸轴线，第二桥梁支承部130D的第二延伸轴线沿着第一桥梁支承部30D的第一延伸轴线。因此，第一桥梁支承部30C和30D以及第二桥梁支承部130C和130D在俯视下被配置于第一重锤体21的在Y轴方向上延伸的中心轴线LY上。第二桥梁支承部130C相对于第一重锤体21而被配置于Y轴正侧，第二桥梁支承部130D相对于第一重锤体21而被配置于Y轴负侧。因此，第二桥梁支承部130C和130D被形成为在俯视下关于中心轴线LX对称。
按这种方式，根据本实施方式的第二桥梁支承部130A～130D在俯视下被形成为关于中心轴线LX对称，并且被形成为关于中心轴线LY对称。由此，四个第二桥梁支承部130A～130D被配置为构成十字状。因此，根据本实施方式的发电元件1在X轴方向和Y轴方向每一个方向上都具有两端固定梁构造。
在本实施方式中，第一桥梁支承部30A的X轴正侧的端部32A、第一桥梁支承部30B的X轴负侧的端部32B、第一桥梁支承部30C的Y轴负侧的端部32C以及第一桥梁支承部30D的Y轴正侧的端部32D分别与第二重锤体121连结。
如图23和图24所示，根据本实施方式的振动体20还具有设于第二重锤体121的上表面(Z轴正侧的面)的第二重锤体支承部122。第二重锤体支承部122从第一桥梁支承部30A～30D和第二桥梁支承部130A～130D开始而在第二重锤体121的上表面上延伸，并与这些桥梁支承部30A～30D和130A～130D连续而形成为一体。第二重锤体支承部122形成在第二重锤体121的整个上表面上，第二重锤体121与第二重锤体支承部122的下表面(Z轴负侧的面)接合而被第二重锤体支承部122支承。通过这样的构造，第二重锤体121经由第二重锤体支承部122而与第一桥梁支承部30A的X轴正侧的端部32A、第一桥梁支承部30B的X轴负侧的端部32B、第一桥梁支承部30C的Y轴负侧的端部32C以及第一桥梁支承部30D的Y轴正侧的端部32D连结。按这种方式，第二重锤体121经由第二重锤体支承部122而被各第一桥梁支承部30A～30D支承。
另外，第二桥梁支承部130A的X轴负侧的端部131A与第二重锤体121连结，第二桥梁支承部130A的X轴正侧的端部132A与第一重锤体21连结。第二桥梁支承部130B的X轴正侧的端部131B与第二重锤体121连结，第二桥梁支承部130B的X轴负侧的端部132B与第一重锤体21连结。第二桥梁支承部130C的Y轴正侧的端部131C与第二重锤体121连结，第二桥梁支承部130C的Y轴负侧的端部132C与第一重锤体21连结。第二桥梁支承部130D的Y轴负侧的端部131D与第二重锤体121连结，第二桥梁支承部130D的Y轴正侧的端部132D与第一重锤体21连结。
设于第一重锤体21的上表面的第一重锤体支承部22从第二桥梁支承部130A～130D开始而在第一重锤体21的上表面上延伸，并与第二桥梁支承部130A～130D连续而形成为一体。第一重锤体21经由第一重锤体支承部22而与第二桥梁支承部130A的X轴正侧的端部132A、第二桥梁支承部130B的X轴负侧的端部132B、第二桥梁支承部130C的Y轴负侧的端部132C以及第二桥梁支承部130D的Y轴正侧的端部132D连结。按这种方式，第一重锤体21经由第一重锤体支承部22、第二桥梁支承部130A～130D以及第二重锤体支承部122而被各第一桥梁支承部30A～30D支承。
如图24所示，第一重锤体21的下表面和第二重锤体121的下表面分别比基座10的下表面更靠上方而取位。如图25所示，第一重锤体21和第二重锤体121能够向Z轴负侧(下方)位移直至抵接于底板74为止。第一重锤体21的下表面与第二重锤体121的下表面处于同一水平面。
在图23中，省略了压电元件40的上部电极层的图示。在图23中，在各第一桥梁支承部30A～30D上也可以如图2所示那样设置四个上部电极层E11～E44，或者可以如图12～图14所示那样设置两个上部电极层E1、E2。进一步来说，上部电极层可以为一个。
另外，虽未图示，但在各第二桥梁支承部130A～130D上，也可以与设于第一桥梁支承部30A～30D上的上部电极层同样地设置四个上部电极层，或者可以如图12～图14所示那样设置两个上部电极层E1、E2。进一步来说，上部电极层可以为一个。设于第二桥梁支承部130A～130D的上部电极层优选配置于各第二桥梁支承部130A～130D中的、在第一重锤体21和第二重锤体121位移时产生应力的区域(第二桥梁支承部130A～130D自身变形的区域)。第二桥梁支承部130A～130D上的上部电极层也在电气上彼此独立。
根据本实施方式的发电电路60能够与图6所示的发电电路60同样地构成，因此这里省略详细的说明。
在图25中示出具备壳体70的图23的发电元件1的截面图。顶板71包括：与第一重锤体支承部22相对的平坦状的第一顶板相对面140、和与第二重锤体支承部122相对的平坦状的第二顶板相对面141。第一顶板相对面140比第二顶板相对面141更靠上方而取位。在第一顶板相对面140上设有多个第一顶板侧突起部142。第一重锤体21在向上方进行了位移的情况下能够经由第一重锤体支承部22而抵接于该第一顶板侧突起部142。在第二顶板相对面141上设有多个第二顶板侧突起部143。第二重锤体121在向上方进行了位移的情况下能够经由第二重锤体支承部122而抵接于该第二顶板侧突起部143。
当振动体20位于中立位置时，第一重锤体支承部22与第一顶板侧突起部142隔开预定的距离d4而分离，第一重锤体21能够向上方位移直至抵接于顶板71为止。另外，第二重锤体支承部122与第二顶板侧突起部143隔开预定的距离d5而分离，第二重锤体121能够向上方位移直至抵接于顶板71为止。当振动体20位于中立位置时，第一重锤体支承部22与第一顶板侧突起部142之间的距离d4大于第二重锤体支承部122与第二顶板侧突起部143之间的距离d5。在图25所示的方式中，第一顶板侧突起部142的高度与第二顶板侧突起部143的高度相等，第一顶板相对面140与第一重锤体支承部22之间的距离大于第二顶板相对面141与第二重锤体支承部122之间的距离。
底板74包括：与第一重锤体21相对的平坦状的第一底板相对面144、和与第二重锤体121相对的平坦状的第二底板相对面145。第一底板相对面144比第二底板相对面145更靠下方而取位。在第一底板相对面144上设有多个第一底板侧突起部146。在第一重锤体21向下方进行了位移的情况下，第一重锤体21能够抵接于该第一底板侧突起部146。在第二底板相对面145上设有多个第二底板侧突起部147。在第二重锤体121向下方进行了位移的情况下第二重锤体121能够抵接于该第二底板侧突起部147。
当振动体20位于中立位置时，第一重锤体21与第一底板侧突起部146隔开预定的距离d6而分离，第一重锤体21能够向下方位移直至抵接于第一底板侧突起部146为止。另外，第二重锤体121与第二底板侧突起部147隔开预定的距离d7而分离，第二重锤体121能够向下方位移直至抵接于第二底板侧突起部147为止。当振动体20位于中立位置时，第一重锤体21与第一底板侧突起部146之间的距离d6大于第二重锤体121与第二底板侧突起部147之间的距离d7。在图25所示的方式中，第一底板侧突起部146的高度与第二底板侧突起部147的高度相等，第一底板相对面144与第一重锤体21之间的距离大于第二底板相对面145与第二重锤体121之间的距离。
顺便说一下，在通过将振动能转换成电能来进行发电的发电元件中，根据其构造，固有共振频率已被确定，在外部振动的频率为该共振频率或者为接近于共振频率的值的情况下，能够使重锤体高效地振动。但是，在外部振动的频率为偏离于该共振频率的值的情况下，存在很难使振动体20充分地振动这样的问题。
与此相对，根据本实施方式的发电元件1的振动体20具有第一重锤体21和第二重锤体121，因此该发电元件1构成了包括共振***I和共振***II的合成振动***。其中，共振***I是主要基于第一重锤体21和第二桥梁支承部130A～130D规定的共振***，具有固有共振频率I。共振***II是主要基于第二重锤体121和第一桥梁支承部30A～30D规定的共振***，具有与共振频率I不同的固有共振频率II。在使共振频率I与共振频率II不同的情况下，例如可以使第一重锤体21的质量与第二重锤体121的质量不同，或者可以使第一桥梁支承部30A～30D的弹簧常数与第二桥梁支承部130A～130D的弹簧常数(更详细来说宽度、厚度、弹性率)不同，也可以使质量和弹簧常数两者都不同。
通过构成这样的包括共振***I和共振***II的合成振动***，能够扩宽可发电的振动频带。在这种情况下，通过调整各共振***的固有共振频率，能够扩宽或者缩窄可发电的频带。
如上所述，根据本实施方式，振动体20具有：第一重锤体21、第二重锤体121、以及连结第一重锤体21与第二重锤体121的第二桥梁支承部130A～130D。由此，能够得到包括基于第一重锤体21和第二桥梁支承部130A～130D规定的共振***I和基于第二重锤体121和第一桥梁支承部30A～30D规定的共振***II的合成振动***的发电元件1。因此，能够扩宽可发电的振动频带，能够在各种各样的利用环境下进行高效的发电。特别地，根据本实施方式，基于第一重锤体21和第二桥梁支承部130A～130D规定的共振***I的共振频率与基于第二重锤体121和第一桥梁支承部30A～30D规定的共振***II的共振频率不同。由此，能够更进一步扩宽可发电的振动频带。
另外，根据本实施方式，在顶板71的第一顶板相对面140上设有第一重锤体21在向上方进行了位移的情况下能够抵接的多个第一顶板侧突起部142。由此，即使在第一重锤体支承部22抵接于第一顶板侧突起部142的情况下，也能够在第一重锤体支承部22与第一顶板相对面140之间确保间隙。因此，能够防止在第一重锤体支承部22与第一顶板相对面140之间产生空气的阻尼作用，能够防止第一重锤体21的振动受到抑制。另外，在顶板71的第二顶板相对面141上设有第二重锤体121在向上方进行了位移的情况下能够抵接的多个第二顶板侧突起部143。由此，即使在第二重锤体支承部122抵接于第二顶板侧突起部143的情况下，也能够在第二重锤体支承部122与第二顶板相对面141之间确保间隙。因此，能够防止在第二重锤体支承部122与第二顶板相对面141之间产生空气的阻尼作用，能够防止第二重锤体121的振动受到抑制。其结果，能够防止发电元件1的发电效率降低。
另外，根据本实施方式，当振动体20位于中立位置时，第一重锤体支承部22与第一顶板侧突起部142之间的距离d4大于第二重锤体支承部122与第二顶板侧突起部143之间的距离d5。由此，能够防止相比于第二重锤体121位移可以变得更大的第一重锤体21的位移受到限制，能够避免在更大的加速度范围内第一重锤体21抵接于顶板71。因此，能够抑制第一重锤体21所受到的力转移至顶板71，使在第一桥梁支承部30A～30D和第二桥梁支承部130A～130D上产生的应力增大。其结果，能够使赋予给第一重锤体21的振动能高效地转换成电能，能够使由压电元件40产生的电荷增大。
另外，根据本实施方式，在底板74的第一底板相对面144上设有第一重锤体21在向下方进行了位移的情况下能够抵接的多个第一底板侧突起部146。由此，即使在第一重锤体21抵接于第一底板侧突起部146的情况下，也能够在第一重锤体21与第一底板相对面144之间确保间隙。因此，能够防止在第一重锤体21与第一底板相对面144之间产生空气的阻尼作用，能够防止第一重锤体21的振动受到抑制。另外，在底板74的第二底板相对面145上设有第二重锤体121在向下方进行了位移的情况下能够抵接的多个第二底板侧突起部147。由此，即使在第二重锤体121抵接于第二底板侧突起部147的情况下，也能够在第二重锤体121与第二底板相对面145之间确保间隙。因此，能够防止在第二重锤体121与第二底板相对面145之间产生空气的阻尼作用，能够防止第二重锤体121的振动受到抑制。其结果，能够防止发电元件1的发电效率降低。
另外，根据本实施方式，当振动体20位于中立位置时，第一重锤体21与第一底板侧突起部146之间的距离d6大于第二重锤体121与第二底板侧突起部147之间的距离d7。由此，能够防止相比于第二重锤体121位移可以变得更大的第一重锤体21的位移受到限制，能够避免在更大的加速度范围内第一重锤体21抵接于底板74。因此，能够抑制第一重锤体21所受到的力转移至底板74，使在第一桥梁支承部30A～30D上产生的应力增大。其结果，能够使赋予给第一重锤体21的振动能高效地转换成电能，能够使由压电元件40产生的电荷增大。
需要注意的是，在上述的本实施方式中，对在第一顶板相对面140上设有第一顶板侧突起部142，并在第二顶板相对面141上设有第二顶板侧突起部143的例子进行了说明。但是，并不限定于此，也可以不设置第一顶板侧突起部142和第二顶板侧突起部143中的一方。
另外，在上述的本实施方式中，对在第一底板相对面144上设有第一底板侧突起部146，并在第二底板相对面145上设置第二底板侧突起部147的例子进行了说明。但是，并不限定于此，也可以不设置第一底板侧突起部146和第二底板侧突起部147中的一方。
(第五实施方式)
接着，使用图26来对本发明的第五实施方式中的发电元件进行说明。
在图26所示的第五实施方式中，主要的不同点是，振动体的第一重锤体包括第一重锤体中心部和与第一重锤体中心部连结的第一重锤体突出部，并且第二重锤体包括第二重锤体框体部和与第二重锤体框体部连结的第二重锤体突出部，其它构造与图23～图25所示的第四实施方式大致相同。需要说明的是，在图26中，对与图23～图25所示的第四实施方式相同的部分标注相同的附图标记并省略详细的说明。
在图26中示出本发明的第五实施方式中的发电元件的俯视图。需要注意的是，在图26中，为了简化图面而省略压电元件40的图示，但可以与第四实施方式同样地构成压电元件40。
在本实施方式中，如图26所示，与图16所示的第二实施方式同样地，第一重锤体21包括第一重锤体中心部90和与第一重锤体中心部90连结的多个第一重锤体突出部91A～91D。其中，第一重锤体突出部91A～91D从第一重锤体中心部90上朝向第二重锤体121突出。在本实施方式中，第一重锤体中心部90被形成为在俯视下呈矩形状(或者正方形状)，第一重锤体突出部91A～91D被形成为从第一重锤体中心部90的角部鼓出。第一重锤体突出部91A～91D也被形成为在俯视下呈矩形状(或者正方形状)。由此，第一重锤体21的平面形状整体上是四叶草形状。第一重锤体中心部90与第一重锤体突出部91A～91D连续地形成为一体。第一重锤体支承部22被一体形成并与第一重锤体中心部90的整个上表面和各第一重锤体突出部91A～91D的整个上表面接合。
在俯视下以第一重锤体中心部90为中心时的周向(相对于中心O的周向)上，第一重锤体突出部91A～91D被配置于彼此相邻的第二桥梁支承部130A～130D之间。换言之，在沿周向相邻的第一重锤体突出部91A～91D之间设有引入第二桥梁支承部130A～130D的第一重锤体中心部90一侧的端部132A～132D(参照图23)的引入凹部95A～95D。该引入凹部95A～95D被形成为从第一重锤体21的外边缘向内周侧凹陷。并且，引入凹部95A～95D被形成为以沿着对应的第二桥梁支承部130A～130D的第二延伸轴线的方式延伸。在图26所示的例子中，引入凹部95A～95D引入了对应的第二桥梁支承部130A～130D的包括端部132A～132D的大多部分。其结果，第二桥梁支承部130A～130D被配置于在周向上相邻的第一重锤体突出部91A～91D之间。
第一重锤体突出部91A～91D的第二重锤体121一侧的外边缘92A～92D沿着(或者平行于)第二重锤体121的内边缘123(划定第二重锤体开口部124的内边缘123)而形成，第一重锤体突出部91A～91D的相对的第二桥梁支承部130A～130D一侧的外边缘93A～93D沿着(或者平行于)该第二桥梁支承部130A～130D的侧边缘133A～133D而形成。
更具体而言，在第二桥梁支承部130A和第二桥梁支承部130D之间配置有一个第一重锤体突出部91A。第一重锤体突出部91A被两个第二桥梁支承部130A和130D以及第二重锤体121包围。第一重锤体突出部91A的第二重锤体121一侧的外边缘92A沿着第二重锤体121的内边缘123而形成。另外，第一重锤体突出部91A的相对的第二桥梁支承部130A一侧的外边缘93A沿着第二桥梁支承部130A的侧边缘133A而形成，第一重锤体突出部91A的相对的第二桥梁支承部130D一侧的外边缘93A沿着第二桥梁支承部130D的侧边缘133D而形成。
在第二桥梁支承部130D和第二桥梁支承部130B之间配置有一个第一重锤体突出部91B。第一重锤体突出部91B被两个第二桥梁支承部130B和130D以及第二重锤体121包围。第一重锤体突出部91B的第二重锤体121一侧的外边缘92B沿着第二重锤体121的内边缘123而形成。另外，第一重锤体突出部91B的相对的第二桥梁支承部130D一侧的外边缘93B沿着第二桥梁支承部130D的侧边缘133D而形成，第一重锤体突出部91B的相对的第二桥梁支承部130B一侧的外边缘93B沿着第二桥梁支承部130B的侧边缘133B而形成。
在第二桥梁支承部130B和第二桥梁支承部130C之间配置有一个第一重锤体突出部91C。第一重锤体突出部91C被两个第二桥梁支承部130B和130C以及第二重锤体121包围。该第一重锤体突出部91C的第二重锤体121一侧的外边缘92C沿着第二重锤体121的内边缘123而形成。另外，第一重锤体突出部91C的相对的第二桥梁支承部130B一侧的外边缘93C沿着第二桥梁支承部130B的侧边缘133B而形成，第一重锤体突出部91C的相对的第二桥梁支承部130C一侧的外边缘93C沿着第二桥梁支承部130C的侧边缘133C而形成。
在第二桥梁支承部130C和第二桥梁支承部130A之间配置有一个第一重锤体突出部91D。第一重锤体突出部91D被两个第二桥梁支承部130A和130C以及第二重锤体121包围。第一重锤体突出部91D的第二重锤体121一侧的外边缘92D沿着第二重锤体121的内边缘123而形成。另外，第一重锤体突出部91D的相对的第二桥梁支承部130C一侧的外边缘93D沿着第二桥梁支承部130C的侧边缘133C而形成，第一重锤体突出部91D的相对的第二桥梁支承部130A一侧的外边缘93D沿着第二桥梁支承部130A的侧边缘133A而形成。
虽未图示，但第一重锤体中心部90的下表面比基座10的下表面更靠上方而取位。第一重锤体突出部91A～91D的下表面与第一重锤体中心部90的下表面处于同一水平面。按这种方式，第一重锤体21能够向下方位移直至抵接于上述的底板74为止。
另外，如图26所示，第二重锤体121包括第二重锤体框体部150、和与第二重锤体框体部150连结的多个第二重锤体突出部151A～151D。第二重锤体突出部151A～151D从第二重锤体框体部150朝向基座10突出。第二重锤体框体部150被形成为在俯视下呈矩形框状，第二重锤体突出部151A～151D被形成为从第二重锤体框体部150的角部鼓出。第二重锤体突出部151A～151D被形成为在俯视下呈矩形状(或者构成正方形状的一部分)。由此，第二重锤体121的平面形状整体上构成具有第二重锤体开口部124的四叶草形状，第一重锤体21被配置于第二重锤体开口部124的内侧。第二重锤体开口部124被形成为在俯视下呈矩形状。第二重锤体框体部150与第二重锤体突出部151A～151D连续地形成为一体。第二重锤体支承部122被一体形成并与第二重锤体框体部150的整个上表面和各第二重锤体突出部151A～151D的整个上表面接合。
在俯视下以第一重锤体中心部90为中心时的周向上，第二重锤体突出部151A～151D被配置于彼此相邻的第一桥梁支承部30A～30D之间。换言之，在沿周向相邻的第二重锤体突出部151A～151D之间设有引入第一桥梁支承部30A～30D的第一重锤体中心部90一侧的端部32A～32D(参照图23)的引入凹部125A～125D。该引入凹部125A～125D被形成为从第二重锤体121的外边缘向内周侧凹陷。并且，引入凹部125A～125D被形成为以沿着对应的第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线的方式延伸。在图26所示的例子中，引入凹部125A～125D引入了对应的第一桥梁支承部30A～30D的包括端部32A～32D的大多部分。其结果，第一桥梁支承部30A～30D被配置于在周向上相邻的第二重锤体突出部151A～151D之间。
第二重锤体突出部151A～151D的基座10一侧的外边缘152A～152D沿着(或者平行于)基座10的内边缘13而形成，第二重锤体突出部151A～151D的相对的第一桥梁支承部30A～30D一侧的外边缘153A～153D沿着(或者平行于)该第一桥梁支承部30A～30D的侧边缘33A～33D而形成。
更具体而言，在第一桥梁支承部30A和第一桥梁支承部30D之间配置有一个第二重锤体突出部151A。第二重锤体突出部151A被两个第一桥梁支承部30A和30D以及基座10包围。该第二重锤体突出部151A的基座10一侧的外边缘152A沿着基座10的内边缘13而形成。另外，第二重锤体突出部151A的相对的第一桥梁支承部30A一侧的外边缘153A沿着第一桥梁支承部30A的侧边缘33A而形成，第二重锤体突出部151A的相对的第一桥梁支承部30D一侧的外边缘153A沿着第一桥梁支承部30D的侧边缘33D而形成。
在第一桥梁支承部30D和第一桥梁支承部30B之间配置有一个第二重锤体突出部151B。第二重锤体突出部151B被两个第一桥梁支承部30B和30D以及基座10包围。第二重锤体突出部151B的基座10一侧的外边缘152B沿着基座10的内边缘13而形成。另外，第二重锤体突出部151B的相对的第一桥梁支承部30D一侧的外边缘153B沿着第一桥梁支承部30D的侧边缘33D而形成，第二重锤体突出部151B的相对的第一桥梁支承部30B一侧的外边缘153B沿着第一桥梁支承部30B的侧边缘33B而形成。
在第一桥梁支承部30B和第一桥梁支承部30C之间配置有一个第二重锤体突出部151C。第二重锤体突出部151C被两个第一桥梁支承部30B和30C以及基座10包围。第二重锤体突出部151C的基座10一侧的外边缘152C沿着基座10的内边缘13而形成。另外，第二重锤体突出部151C的相对的第一桥梁支承部30B一侧的外边缘153C沿着第一桥梁支承部30B的侧边缘33B而形成，第二重锤体突出部151C的相对的第一桥梁支承部30C一侧的外边缘153C沿着第一桥梁支承部30C的侧边缘33C而形成。
在第一桥梁支承部30C和第一桥梁支承部30A之间配置有一个第二重锤体突出部151D。第二重锤体突出部151D被两个第一桥梁支承部30A和30C以及基座10包围。第二重锤体突出部151D的基座10一侧的外边缘152D沿着基座10的内边缘13而形成。另外，第二重锤体突出部151D的相对的第一桥梁支承部30C一侧的外边缘153D沿着第一桥梁支承部30C的侧边缘33C而形成，第二重锤体突出部151D的相对的第一桥梁支承部30A一侧的外边缘153D沿着第一桥梁支承部30A的侧边缘33A而形成。
虽未图示，但第二重锤体框体部150的下表面比基座10的下表面更靠上方而取位。第二重锤体突出部151A～151D的下表面与第二重锤体框体部150的下表面处于同一水平面。按这种方式，第二重锤体121能够向下方位移直至抵接于上述的底板74为止。第一重锤体21的下表面与第二重锤体121的下表面也可以处于同一水平面。
如上所述，根据本实施方式，第一重锤体21包括第一重锤体中心部90、和与第一重锤体中心部90连结的多个第一重锤体突出部91A～91D。由此，能够使第一重锤体21的平面面积增大而使第一重锤体21的质量增加，能够使在施加了振动加速度的情况下的第一桥梁支承部30A～30D和第二桥梁支承部130A～130D上产生的应力增大。因此，能够使由压电元件40的上部电极层产生的电荷僧大，能够使三轴发电的发电效率提高。
另外，根据本实施方式，在俯视下以第一重锤体中心部90为中心时的周向上，第一重锤体突出部91A～91D被配置于彼此相邻的第二桥梁支承部130A～130D之间。由此，能够使第一重锤体21的平面面积增大，并且使第二桥梁支承部130A～130D的第一重锤体中心部90一侧的端部132A～132D远离于基座10一侧的端部131A～131D。因此，能够既使第一重锤体21的质量增加，又使第二桥梁支承部130A～130D的长度变长，能够使共振频率降低。
另外，根据本实施方式，第一重锤体突出部91A～91D的第二重锤体121一侧的外边缘92A～92D沿着第二重锤体121的内边缘123而形成，第一重锤体突出部91A～91D的相对的第二桥梁支承部130A～130D一侧的外边缘93A～93D沿着该第二桥梁支承部130A～130D的侧边缘133A～133D而形成。由此，能够使第一重锤体突出部91A～91D在以第一重锤体中心部90为中心时的周向上、在彼此相邻的第二桥梁支承部130A～130D之间的空间中的占有率变大。因此，能够使第一重锤体突出部91A～91D的质量有效增加，能够使第一重锤体21的质量更进一步增加。
另外，根据本实施方式，第二重锤体121包括第二重锤体框体部150、和与第二重锤体框体部150连结的多个第二重锤体突出部151A～151D。由此，能够使第二重锤体121的平面面积增大而使第二重锤体121的质量增加，能够使在施加了振动加速度的情况下的第一桥梁支承部30A～30D上产生的应力增大。因此，能够使由压电元件40的上部电极层E11～E44产生的电荷增大，能够使三轴发电的发电效率提高。
另外，根据本实施方式，在俯视下以第一重锤体中心部90为中心时的周向上，第二重锤体突出部151A～151D被配置于彼此相邻的第一桥梁支承部30A～30D之间。由此，能够使第二重锤体121的平面面积增大，并且使第一桥梁支承部30A～30D的第一重锤体中心部90一侧的端部32A～32D远离于基座10一侧的端部31A～31D。因此，能够既使第二重锤体121的质量增加，又使第一桥梁支承部30A～30D的长度变长，能够使共振频率降低。
另外，根据本实施方式，第二重锤体突出部151A～151D的基座10一侧的外边缘152A～152D沿着基座10的内边缘13而形成，第二重锤体突出部151A～151D的相对的第一桥梁支承部30A～30D一侧的外边缘153A～153D沿着该第一桥梁支承部30A～30D的侧边缘33A～33D而形成。由此，能够使第二重锤体突出部151A～151D在以第一重锤体中心部90为中心时的周向上、在彼此相邻的第一桥梁支承部30A～30D之间的空间中的占有率变大。因此，能够使第二重锤体突出部151A～151D的质量有效增加，能够使第二重锤体121的质量更进一步增加。
(第六实施方式)
接着，使用图27～图28来对本发明的第六实施方式中的发电元件进行说明。
在图27～图28所示的第六实施方式中，主要的不同点是，在振动体的第一重锤体上设有第一追加重锤体，并在第二重锤体上设有第二追加重锤体，其它构造与图23～图25所示的第四实施方式大致相同。需要说明的是，在图27～图28中，对与图23～图25所示的第四实施方式相同的部分标注相同的附图标记并省略详细的说明。
在图27中示出本发明的第六实施方式中的发电元件的俯视图。在图28中示出图27的F－F线截面。需要说明的是，图27相当于按图28的G－G线观察到的俯视图。在图27中，为了简化图面而省略压电元件40的图示，但可以与第四实施方式同样地构成压电元件40。关于后述的图29，也是同样的。
在本实施方式中，如图27和图28所示，在第一重锤体21的下表面(与第一重锤体支承部22一侧相反的一侧)设有第一追加重锤体100。由此，通过在第二桥梁支承部130A～130D的前端部连结第一重锤体21和第一追加重锤体100，与第二桥梁支承部130A～130D连结的重锤体的质量增加了。另外，与未设置第一追加重锤体100的情况(参照图23～图25)下的第一重锤体21的重心位置相比，第一重锤体21与第一追加重锤体100的合成重心位置(由第一重锤体21和第一追加重锤体100构成的重锤体的重心位置)降低了。
如图28所示，第一追加重锤体100具有限制第一重锤体21的位移的第一止动部101。该第一止动部101在第一重锤体21向上方(第一重锤体支承部22一侧、Z轴正侧)进行了位移的情况下能够抵接于第二重锤体121的第一重锤体用第一座部163(后述)。第一追加重锤体100被形成为在俯视下比第一重锤体21朝着基座10更向外侧延伸，第一止动部101形成于第一追加重锤体100的外周侧部。更具体而言，第一追加重锤体100具有与第一重锤体21接合的第一主体部102、和配置于比第一主体部102更靠外周侧的位置的第一止动部101。
如图28所示，在第二重锤体121的下表面(与第二重锤体支承部122一侧相反侧)设有第二追加重锤体160。由此，通过在第一桥梁支承部30A～30D的前端部连结有第二重锤体121和第二追加重锤体160，与第一桥梁支承部30A～30D连结的重锤体的质量增加了。另外，与未设置第二追加重锤体160的情况(参照图23～图25)下的第二重锤体121的重心位置相比，第二重锤体121和第二追加重锤体160的合成重心位置(由第二重锤体121和第二追加重锤体160构成的重锤体的重心位置)下降了。第二追加重锤体160被形成为在俯视下呈矩形框状，并形成为在其内侧配置有第一追加重锤体100。
如图28所示，第二追加重锤体160具有限制第二重锤体121的位移的第二止动部161。该第二止动部161在第二重锤体121向上方(第二重锤体支承部122一侧、Z轴正侧)进行了位移的情况下能够抵接于基座10的第二重锤体用第一座部170(后述)。第二追加重锤体160被形成为在俯视下比第二重锤体121朝着基座10更向外侧延伸，第二止动部161形成于第二追加重锤体160的外周侧部。更具体而言，第二追加重锤体160具有与第二重锤体121接合的第二主体部162、和配置于比第二主体部162更靠外周侧的位置的第二止动部161。
在基座10的下表面设有追加基座110。追加基座110被形成为在俯视下呈矩形框状，并被形成为在其内侧配置有第二追加重锤体160。由此，追加基座110与第二追加重锤体160的第二止动部161相对。第一追加重锤体100的下表面和第二追加重锤体160的下表面比追加基座110的下表面更靠上方而取位。
在第二重锤体121的下表面设有供第一止动部101抵接的第一重锤体用第一座部163。该第一重锤体用第一座部163形成于在俯视下第二重锤体121的内周侧部。第二追加重锤体160的内表面比第二重锤体121的内表面更靠外侧而退位，以使得第一重锤体用第一座部163向下方露出。
在第二追加重锤体160的内表面设有能够供第一止动部101抵接的第一重锤体用第二座部164。当第一重锤体21在沿着XY平面(包括各第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线的平面)的方向上进行了位移时，第一止动部101抵接于该第一重锤体用第二座部164。
在基座10的下表面设有供第二止动部161抵接的第二重锤体用第一座部170。该第二重锤体用第一座部170形成于在俯视下基座10的内周侧部。追加基座110的内表面比基座10的内表面更靠外侧而退位，以使得第二重锤体用第一座部170向下方露出。
在追加基座110的内表面设有能够供第二止动部161抵接的第二重锤体用第二座部171。当第二重锤体121在沿着XY平面(包括各第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线的平面)的方向上进行了位移时，第二止动部161抵接于该第二重锤体用第二座部171。
上述的底板74经由追加基座110而连结于基座10。由此，第一重锤体21和第一追加重锤体100以及第二重锤体121和第二追加重锤体160能够向下方位移直至抵接于底板74为止。底板74包括：在第一重锤体21向下方进行了位移的情况下能够供第一追加重锤体100抵接的第一重锤体用第三座部165、和在第二重锤体121向下方进行了位移的情况下能够供第二追加重锤体160抵接的第二重锤体用第三座部172。
第一重锤体用第三座部165由图25所示的第一底板相对面144和多个第一底板侧突起部146构成。在本实施方式中，第一底板相对面144与第一追加重锤体100相对。在第一重锤体21向下方进行了位移的情况下，第一追加重锤体100能够抵接于第一底板侧突起部146。
第二重锤体用第三座部172由图25所示的第二底板相对面145和多个第二底板侧突起部147构成。在本实施方式中，第二底板相对面145与第二追加重锤体160相对。在第二重锤体121向下方进行了位移的情况下，第二追加重锤体160能够抵接于第二底板侧突起部147。
当振动体20位于中立位置时，第一追加重锤体100与第一底板侧突起部146隔开预定的距离d6而分离，第一追加重锤体100能够向下方位移直至抵接于第一底板侧突起部146为止。另外，第二追加重锤体160与第二底板侧突起部147隔开预定的距离d7而分离，第二追加重锤体160能够向下方位移直至抵接于第二底板侧突起部147为止。当振动体20位于中立位置时，第一追加重锤体100和第一底板侧突起部146之间的距离d6大于第二追加重锤体160和第二底板侧突起部147之间的距离d7。在图28所示的方式中，第一底板侧突起部146的高度与第二底板侧突起部147的高度相等，第一底板相对面144和第一追加重锤体100之间的距离大于第二底板相对面145和第二追加重锤体160之间的距离。
另一方面，如图28所示，在本实施方式中，可以设有与图25同样的顶板71。该顶板71包括：与第一重锤体支承部22相对的的第一顶板相对面140、和与第二重锤体支承部122相对的第二顶板相对面141。其中，在第一顶板相对面140上设有多个第一顶板侧突起部142，在第二顶板相对面141上设有多个第二顶板侧突起部143。当振动体20位于中立位置时，第一重锤体支承部22与第一顶板侧突起部142隔开预定的距离d4而分离，第二重锤体支承部122与第二顶板侧突起部143隔开预定的距离d5而分离。需要说明的是，如上所述，在第一追加重锤体100具有限制第一重锤体21的位移的第一止动部101、且第二追加重锤体160具有限制第二重锤体121的位移的第二止动部161的情况下，可以不设置图28所示的顶板71。
第一止动部101的上表面101U比第一主体部102的上表面102U更靠下方而取位。例如，在制造第一追加重锤体100时，能够通过蚀刻、机械加工等而将第一追加重锤体100的上表面部分去除，由此来形成这样的第一止动部101的上表面101U。按这种方式，当第一重锤体21位于中立位置时，第一止动部101与第二重锤体121的第一重锤体用第一座部163隔开预定的距离d8而分离。由此，第一重锤体21能够向上方位移直至第一止动部101抵接于第一重锤体用第一座部163为止。该距离d8可以与距离d4相等，或者可以小于距离d4。由此，第一止动部101能够作为第一重锤体21向上方位移的止动件而发挥作用。需要说明的是，第一重锤体21的下表面与基座10的下表面处于同一水平面。
第二止动部161的上表面161U比第二主体部162的上表面162U更靠下方而取位。例如，在制造第二追加重锤体160时，能够通过蚀刻、机械加工等而将第二追加重锤体160的上表面部分去除，由此来形成这样的第二止动部161的上表面161U。按这种方式，当第二重锤体121位于中立位置时，第二止动部161与基座10的第二重锤体用第一座部170隔开预定的距离d9而分开。由此，第二重锤体121能够向上方位移直至第二止动部161抵接于第二重锤体用第一座部170为止。该距离d9可以与距离d5相等，或者可以小于距离d5。由此，第二止动部161能够作为第二重锤体121向上方位移的止动件而发挥作用。需要说明的是，第二重锤体121的下表面与基座10的下表面处于同一水平面。另外，由于第二重锤体用第一座部170遍及整个圆周而形成，因此当第二止动部161抵接于第二重锤体用第一座部170时，能够使第二追加重锤体160的姿势稳定。因此，能够更加可靠地限制第二重锤体121向上方位移。
第一追加重锤体100、第二追加重锤体160以及追加基座110能够通过与第三实施方式中的第一追加重锤体100和追加基座110同样的方式来制作，因此这里省略详细的说明。
如上所述，根据本实施方式，在第一重锤体21的下表面设有第一追加重锤体100。由此，能够将第一重锤体21和第一追加重锤体100的合成重心位置比未设置第一追加重锤体100的情况下的第一重锤体21的重心位置降低。因此，能够使在分别施加了朝向X轴方向和Y轴方向的振动加速度的情况下的各第一桥梁支承部30A～30D和各第二桥梁支承部130A～130D上产生的应力增大。另外，能够使与各第一桥梁支承部30A～30D和各第二桥梁支承部130A～130D连结的重锤体(第一重锤体21和第一追加重锤体100)的质量增加，能够使在分别施加了朝向X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向的振动加速度的情况下的各第一桥梁支承部30A～30D和各第二桥梁支承部130A～130D上产生的应力增大。其结果，能够使由压电元件40产生的电荷僧大，能够使三轴发电的发电效率提高。
另外，根据本实施方式，在第二重锤体121的下表面设有第二追加重锤体160。由此，能够与第一追加重锤体100同样地使在各第一桥梁支承部30A～30D上产生的应力更进一步增大。因此，能够使由压电元件40产生的电荷更进一步增大，能够使三轴发电的发电效率更进一步提高。
另外，根据本实施方式，第一追加重锤体100具有被设置成能够抵接于第二重锤体121的第一重锤体用第一座部163的第一止动部101。由此，不论在赋予了X轴方向、Y轴方向或者Z轴方向中的哪一个方向的振动加速度的情况下，都能够限制第一重锤体21向上方位移。因此，能够更进一步防止第一桥梁支承部30A～30D和第二桥梁支承部130A～130D塑性变形、破损，能够使发电元件1的可靠性提高。
另外，根据本实施方式，当第一重锤体21在沿着XY平面的方向上进行了位移时，第一止动部101抵接于设置在第二追加重锤体160上的第一重锤体用第二座部164。由此，不论在赋予了X轴方向、Y轴方向或者Z轴方向中的哪一个方向的振动加速度的情况下，都能够限制第一重锤体21在沿着XY平面的方向上位移。因此，能够更进一步防止第一桥梁支承部30A～30D和第二桥梁支承部130A～130D塑性变形、破损，能够使发电元件1的可靠性提高。
另外，根据本实施方式，在第一重锤体21向下方进行了位移的情况下，第一追加重锤体100抵接于设置在底板74上的第一重锤体用第三座部165。由此，不论在赋予了X轴方向、Y轴方向或者Z轴方向中的哪一个方向的振动加速度的情况下，都能够限制第一重锤体21向下方位移。因此，能够更进一步防止第一桥梁支承部30A～30D和第二桥梁支承部130A～130D塑性变形、破损，能够使发电元件1的可靠性提高。特别地，根据本实施方式，第一重锤体用第三座部165包括第一底板侧突起部146，因此即使在第一追加重锤体100抵接于第一底板侧突起部146的情况下，也能够在第一追加重锤体100与第一底板相对面144之间确保间隙。因此，能够防止在第一追加重锤体100与第一底板相对面144之间产生空气的阻尼作用，能够防止第一追加重锤体100的振动受到抑制。因此，能够防止发电元件1的发电效率降低。
另外，根据本实施方式，第二追加重锤体160具有被设置成能够抵接于基座10的第二重锤体用第一座部170的第二止动部161。由此，不论在赋予了X轴方向、Y轴方向或者Z轴方向中的哪一个方向的振动加速度的情况下，都能够限制第二重锤体121向上方位移。因此，能够更进一步防止第一桥梁支承部30A～30D塑性变形、破损，能够使发电元件1的可靠性提高。
另外，根据本实施方式，当第二重锤体121在沿着XY平面的方向上进行了位移时，第二止动部161抵接于设置在追加基座110上的第二重锤体用第二座部171。由此，不论在赋予了X轴方向、Y轴方向或者Z轴方向中的哪一个方向的振动加速度的情况下，都能够限制第二重锤体121在沿着XY平面的方向上位移。因此，能够更进一步防止第一桥梁支承部30A～30D塑性变形、破损，能够使发电元件1的可靠性提高。
另外，根据本实施方式，在第二重锤体121向下方进行了位移的情况下，第二追加重锤体160抵接于设置在底板74上的第二重锤体用第三座部172。由此，不论在赋予了X轴方向、Y轴方向或者Z轴方向中的哪一个方向的振动加速度的情况下，都能够限制第二重锤体121向下方位移。因此，能够更进一步防止第一桥梁支承部30A～30D塑性变形、破损，能够使发电元件1的可靠性提高。特别地，根据本实施方式，第二重锤体用第三座部172包括第二底板侧突起部147，因此即使在第二追加重锤体160抵接于第二底板侧突起部147的情况下，也能够在第二追加重锤体160与第二底板相对面145之间确保间隙。因此，能够防止在第二追加重锤体160与第二底板相对面145之间产生空气的阻尼作用，能够防止第二追加重锤体160的振动受到抑制。因此，能够防止发电元件1的发电效率降低。
另外，根据本实施方式，当振动体20位于中立位置时，第一追加重锤体100和第一底板侧突起部146之间的距离大于第二追加重锤体160和第二底板侧突起部147之间的距离。由此，能够防止相比于第二重锤体121位移可变得更大的第一重锤体21的位移受到限制，能够避免在更大的加速度范围内第一追加重锤体100抵接于底板74。因此，能够抑制第一重锤体21所受到的力转移至底板74，使在第一桥梁支承部30A～30D和第二桥梁支承部130A～130D上产生的应力增大。其结果，能够使赋予给第一重锤体21的振动能高效地转换成电能，能够使由压电元件40产生的电荷增大。
(第七实施方式)
接着，使用图29～图36来对本发明的第七实施方式中的发电元件进行说明。
在图29～图36所示的第七实施方式中，主要的不同点是，在振动体的第一重锤体上设有第一追加重锤体，并且在第二重锤体上设有第二追加重锤体，其它构成与图27和图28所示的第六实施方式大致相同。需要说明的是，在图29～图36中，对与图27和图28所示的第六实施方式相同的部分标注相同的附图标记并省略详细的说明。
在图29中示出本发明的第七实施方式中的发电元件的俯视图。在图30中示出基座、第一重锤体和第二重锤体的俯视图。在图31中示出图29的H－H线截面，在图32中示出图29的I－I线截面，在图33中示出图29的J－J线截面。需要说明的是，图29相当于按图31的K－K线观察到的俯视图。在图29中，为了简化图面而省略压电元件40的图示，但可以与第四实施方式同样地构成压电元件40。关于后述的图29，也是同样的。
在图27和图28所示的第六实施方式中，对第二桥梁支承部130A～130D的第二延伸轴线沿着对应的第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线的例子，即第一桥梁支承部30A、30B的第一延伸轴线和第二桥梁支承部130A、130B的第二延伸轴线为中心轴线LX、且第一桥梁支承部30C、30D的第一延伸轴线和第二桥梁支承部130C、130D的第二延伸轴线为中心轴线LY的例子进行了说明。
与此相对，在本实施方式中，如图29所示，在俯视下以第一重锤体21为中心时的周向(相对于中心O的周向)上，第二桥梁支承部130A～130D的第二延伸轴线被配置于彼此相邻的一对第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线之间。在此，图29示出本发明的第七实施方式中的发电元件的俯视图。图29是示出基座、第一重锤体和第二重锤体的俯视图，相当于按图31的K－K线观察到的俯视图。图31示出图29的H－H线截面，图32示出图29的I－I线截面，图33示出图29的J－J线截面。
在本实施方式中，在俯视下以振动体20为中心时的周向上，彼此相邻的一对第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线分别成为90°。更具体而言，第一桥梁支承部30A的第一延伸轴线是从第一重锤体21的中心O起向XY坐标系的第二象限延伸并相对于中心轴线LX和中心轴线LY倾斜45°的线。同样地，第一桥梁支承部30B的第一延伸轴线LB是从第一重锤体21的中心O起向第四象限延伸并相对于中心轴线LX和中心轴线LY倾斜45°的线。第一桥梁支承部30C的第一延伸轴线LC是从第一重锤体21的中心O起向第一象限延伸并相对于中心轴线LX和中心轴线LY倾斜45°的线。第一桥梁支承部30D的第一延伸轴线LD是从第一重锤体21的中心O起向第三象限延伸并相对于中心轴线LX和中心轴线LY倾斜45°的线。
另一方面，第二桥梁支承部130A和130B的第二延伸轴线是中心轴线LX，第二桥梁支承部130C和130D的第二延伸轴线为中心轴线LY。
按这种方式，在周向上，第二桥梁支承部130A的第二延伸轴线被配置于第一桥梁支承部30A的第一延伸轴线LA和第一桥梁支承部30D的第一延伸轴线LD之间。同样地，第二桥梁支承部130B的第二延伸轴线被配置于第一桥梁支承部30B的第一延伸轴线LB和第一桥梁支承部30C的第一延伸轴线LC之间。第二桥梁支承部130C的第二延伸轴线被配置于第一桥梁支承部30C的第一延伸轴线LC和第一桥梁支承部30A的第一延伸轴线LA之间。第二桥梁支承部130D的第二延伸轴线被配置于第一桥梁支承部30D的第一延伸轴线LD和第一桥梁支承部30B的第一延伸轴线LB之间。
进一步来说，在周向上，各第二桥梁支承部130A～130D的第二延伸轴线与相邻的一方的第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线所成的角度和该第二延伸轴线与相邻的另一方的第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线所成的角度相等。例如，第二桥梁支承部130A的第二延伸轴线与第一桥梁支承部30A的第一延伸轴线LA所成的角度(图29所示的θ3)和第二桥梁支承部130A的第二延伸轴线与第一桥梁支承部30D的第一延伸轴线LD所成的角度(图29所示的θ3)相等。同样地，第二桥梁支承部130B～130D的第二延伸轴线与相邻的第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线所成的角度也分别为θ3。在本实施方式中，角度θ3为45°。需要说明的是，第二桥梁支承部130A～130D的第二延伸轴线与在周向上相邻的第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线所成的角度并不限定于相等。例如，该角度(θ3)可以不是45°而为35°～55°。
另外，在图29所示的方式中，与图26所示的第五实施方式同样地，第一重锤体21包括第一重锤体中心部90、和与第一重锤体中心部90连结的四个第一重锤体突出部91A～91D。图29所示的第一重锤体21与图26所示的第一重锤体21同样地形成，因此这里省略详细的说明。
如图29和图30所示，第二重锤体121包括在俯视下引入第一桥梁支承部30A～30D的第二重锤体121一侧的端部32A～32D的四个第一引入凹部126A～126D。该第一引入凹部126A～126D被形成为从第二重锤体121的外边缘127向内周侧凹陷。并且，第一引入凹部126A～126D被形成为以沿着对应的第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线LA～LD的方式呈细长状延伸。
更具体而言，第一引入凹部126A被形成为从外边缘127向中心O一侧(第一重锤体21一侧)凹陷，从而引入第二重锤体121一侧的端部32A。在本实施方式中，引入了第一桥梁支承部30A的包括端部32A的大多部分。由此，使第一桥梁支承部30A的端部32A远离于基座10一侧的端部31A。同样地，第一引入凹部126B被形成为从外边缘127向中心O一侧凹陷，并引入了第二重锤体121一侧的端部32B。由此，使第一桥梁支承部30B的端部32B远离于基座10一侧的端部31B。第一引入凹部126C被形成为从外边缘127向中心O一侧凹陷，并引入了第二重锤体121一侧的端部32C。由此，使第一桥梁支承部30C的端部32C远离于基座10一侧的端部31C。第一引入凹部126D被形成为从外边缘127向中心O一侧凹陷，并引入了第二重锤体121一侧的端部32D。由此，使第一桥梁支承部30D的端部32D远离于基座10一侧的端部31D。
另外，第二重锤体121包括在俯视下引入第二桥梁支承部130A～130D的第二重锤体121一侧的端部131A～131D(参照图26)的四个第二引入凹部128A～128D。该第二引入凹部128A～128D被形成为从第二重锤体121的内边缘123向外周侧凹陷。并且，第二引入凹部128A～128D被形成为以沿着对应的第二桥梁支承部130A～130D的第二延伸轴线的方式呈细长状延伸。
更具体而言，第二引入凹部128A被形成为从内边缘123向X轴负侧凹陷，从而引入第二重锤体121一侧的端部131A。在此，引入了第二桥梁支承部130A的包括端部131A的大多部分。由此，使第二桥梁支承部130A的端部131A远离于第一重锤体21一侧的端部132A(参照图26)。同样地，第二引入凹部128B被形成为从内边缘123向X轴正侧凹陷，并引入了第二重锤体121一侧的端部131B。由此，使第二桥梁支承部130B的端部131B远离于第一重锤体21一侧的端部132B。第二引入凹部128C被形成为从内边缘123向X轴正侧凹陷，并引入了第二重锤体121一侧的端部131C。由此，使第二桥梁支承部130C的端部131C远离于第一重锤体21一侧的端部132C。第二引入凹部128D被形成为从内边缘123向Y轴负侧凹陷，并引入了第二重锤体121一侧的端部131D。由此，使第二桥梁支承部130D的端部131D远离于第一重锤体21一侧的端部132D。
另外，在图29所示的方式中，第一追加重锤体100的第一止动部101抵接的第一重锤体用第一座部163通过图32所示的截面被示出。在图31所示的截面中，由于第二引入凹部128A～128D的存在，未显现第一重锤体用第一座部163。另外，在图33所示的截面中，由于第一引入凹部126A～126D的存在，未显现第一重锤体用第一座部163。即，第一重锤体用第一座部163被设置于第二重锤体121的下表面中的、不存在第一引入凹部126A～126D的区域和不存在第二引入凹部128A～128D的区域。需要注意的是，在图31～图33中，为了使图面清楚，省略了图28所示那样的顶板71和底板74，但也可以设置有顶板71和/或者底板74。
如上所述，根据本实施方式，在俯视下以第一重锤体21为中心时的周向上，第二桥梁支承部130A～130D被配置于彼此相邻的一对第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线之间。由此，能够避免第一桥梁支承部30A～30D和第二桥梁支承部130A～130D被配置于一条直线上。因此，能够使空间利用率提高，并能够使第一桥梁支承部30A～30D的长度和第二桥梁支承部130A～130D的长度分别变长，能够使共振频率降低。
另外，根据本实施方式，在周向上，各第二桥梁支承部130A～130D的第二延伸轴线与相邻的一方的第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线所成的角度和该第二延伸轴线与相邻的另一方的第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线所成的角度变为相等。由此，能够使空间利用率更进一步提高并使第一桥梁支承部30A～30D的长度变长，能够使共振频率降低。
另外，根据本实施方式，第二重锤体121包括在俯视下引入第一桥梁支承部30A～30D的第二重锤体121一侧的端部32A～32D的四个第一引入凹部126A～126D。由此，能够使第一桥梁支承部30A～30D的端部32A～32D远离于基座10一侧的端部31A～31D。另一方面，由于能够在第一引入凹部126A～126D的周围形成第二重锤体121，因此能够使第二重锤体121的平面面积增大。因此，能够既使第二重锤体121的质量增加，又使第一桥梁支承部30A～30D的长度变长。其结果，能够使主要基于第二重锤体121和第一桥梁支承部30A～30D规定的共振***II的共振频率降低。
此外，根据本实施方式，第二重锤体121包括在俯视下引入第二桥梁支承部130A～130D的第二重锤体121一侧的端部131A～131D的四个第二引入凹部128A～128D。由此，能够使第二桥梁支承部130A～130D的端部131A～131D远离于第一重锤体21一侧的端部132A～132D。另一方面，由于能够在第二引入凹部128A～128D的周围形成第二重锤体121，因此能够使第二重锤体121的平面面积增大。因此，能够既使第二重锤体121的质量增加，又使第二桥梁支承部130A～130D的长度变长。因此，能够使主要基于第一重锤体21和第二桥梁支承部130A～130D规定的共振***I的共振频率降低。
需要说明的是，在本实施方式中，也能够如图34～图36那样进行变形。图34示出图29的H－H线截面的变形例，图35示出图29的I－I线截面的变形例，图36示出图29的J－J线截面的变形例。
在图34～图36所示的变形例中，第二追加重锤体160包括在第一重锤体21向上方进行了位移的情况下能够供第一追加重锤体100的第一止动部101抵接的第一重锤体用第四座部166。在俯视下，该第一重锤体用第四座部166被形成于第二追加重锤体160的内周侧部。第二追加重锤体160的内周侧部中的上部向内周侧突出，形成了第一重锤体用第四座部166。另一方面，在图34～图36中，第一止动部101通过第一追加重锤体100的外周侧部中的下部向外周侧突出而形成。
如图34～图36所示，当第一重锤体21位于中立位置时，第一止动部101与第二追加重锤体160的第一重锤体用第四座部166隔开预定的距离而分离。由此，第一重锤体21能够向上方位移直至第一止动部101抵接于第一重锤体用第四座部166为止。
另外，如图34～图36所示，第一追加重锤体100包括比第一主体部102的上表面102U更靠下方而取位的上表面102U’。该上表面102U’比第一止动部101的上表面101U更靠上方而取位。如图34～图36所示，该上表面102U’的一部分与第二重锤体121的下表面相对，但位于中立位置时的上表面102U’与第二重锤体121的下表面的距离大于第一止动部101的上表面101U与第一重锤体用第四座部166的距离。按这种方式，在第一重锤体21向上方进行了位移的情况下，并不是上表面102U’抵接于第二重锤体121，而是上表面101U抵接于第一重锤体用第四座部166，从而限制了第一重锤体21向上方位移。特别地，在图34～图36所示的例子中，能够遍及整个圆周而形成第一重锤体用第四座部166。由此，当第一止动部101抵接于第一重锤体用第四座部166时，能够使第一追加重锤体100的姿势稳定。因此，能够更加可靠地限制第一重锤体21向上方位移。
另外，如图34～图36所示，追加基座110包括在第二重锤体121向上方进行了位移的情况下能够供第二追加重锤体160的第二止动部161抵接的第二重锤体用第四座部173。在俯视下，该第二重锤体用第四座部173被形成于追加基座110的内周侧部。追加基座110的内周侧部中的上部向内周侧突出，形成了第二重锤体用第四座部173。另一方面，在图34～图36中，第二止动部161通过第二追加重锤体160的外周侧部中的下部向外周侧突出而形成。
如图34～图36所示，当第二重锤体121位于中立位置时，第二止动部161与追加基座110的第二重锤体用第四座部173隔开预定的距离而分离。由此，第二重锤体121能够向上方位移直至第二止动部161抵接于第二重锤体用第四座部173为止。另外，在图34～图36所示的例子中，在第二重锤体121向上方进行了位移的情况下，上表面161U抵接于第二重锤体用第四座部173，从而限制了第二重锤体121向上方位移。需要说明的是，在图34～图36所示的例子中，能够遍及整个圆周而形成第二重锤体用第四座部173。由此，当第二止动部161抵接于第二重锤体用第四座部173时，能够使第二追加重锤体160的姿势稳定。因此，能够更加可靠地限制第二重锤体121向上方位移。
(第八实施方式)
接着，使用图37和图38来对本发明的第八实施方式中的发电元件进行说明。
在图37和图38所示的第八实施方式中，主要的不同点是，在被形成为俯视下呈框状的振动体的内侧设有基座，其它构造与图1～图15所示的第一实施方式大致相同。需要说明的是，在图37和图38中，对与图1～图15所示的第一实施方式相同的部分标注相同的附图标记并省略详细的说明。
在图37中示出本发明的第八实施方式中的发电元件的俯视图。在图38中示出图37所示的发电元件的L－L线截面。在图37中，为了使图面清楚，省略了压电元件40的上部电极层的图示。在图37中，在各第一桥梁支承部30A～30D上也可以如图2所示那样设置四个上部电极层E11～E44，或者可以如图12～图14所示那样设置两个上部电极层E1、E2。进一步来说，上部电极层可以为一个。
在本实施方式中，如图37所示，振动体20的第一重锤体21被形成为在俯视下呈框状。基座10配置于该振动体20的内侧，并被形成为在俯视下呈矩形状(或者正方形状)。第一重锤体21通过四个第一桥梁支承部30A～30D而被支承于基座10上。在本实施方式中，也与图2所示的第一实施方式同样地，在俯视下以基座10为中心时的周向(相对于中心O的周向)上，彼此相邻的一对第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线所成的角度变为相等。而且，第一桥梁支承部30A～30D被形成为在俯视下关于中心轴线LX对称，并关于中心轴线LY对称。
如图37所示，第一重锤体21包括第一重锤体框体部180、和与第一重锤体框体部180连结的多个第一重锤体内侧部181A～181D。其中，第一重锤体内侧部181A～181D从第一重锤体框体部180朝向基座10突出。第一重锤体框体部180被形成为在俯视下呈矩形框状，第一重锤体内侧部181A～181D被形成为从第一重锤体框体部180的角部向内侧突出。第一重锤体框体部180与第一重锤体内侧部181A～181D连续地形成为一体。第一重锤体支承部22被一体地形成并与第一重锤体框体部180的整个上表面和各第一重锤体内侧部181A～181D的整个上表面接合。
在俯视下以基座10为中心时的周向上，第一重锤体内侧部181A～181D被配置于彼此相邻的第一桥梁支承部30A～30D之间。换言之，在沿周向相邻的第一重锤体内侧部181A～181D之间设有引入第一桥梁支承部30A～30D的第一重锤体框体部180一侧的端部31A～31D(参照图2)的引入凹部96A～96D。该引入凹部96A～96D被形成为从第一重锤体21的内边缘向外周侧凹陷。并且，引入凹部96A～96D被形成为以沿着对应的第一桥梁支承部30A～30D的第一延伸轴线的方式延伸。在图37所示的例子中，引入凹部96A～96D引入了对应的第一桥梁支承部30A～30D的包括端部31A～31D的大多部分。其结果，第一桥梁支承部30A～30D被配置于在周向上相邻的第一重锤体内侧部181A～181D之间。
第一重锤体内侧部181A～181D的基座10一侧的内边缘182A～182D沿着(或者平行于)基座10的外边缘14而形成，第一重锤体内侧部181A～181D的相对的第一桥梁支承部30A～30D一侧的内边缘183A～183D沿着(或者平行于)该第一桥梁支承部30A～30D的侧边缘33A～33D而形成。
更具体而言，在第一桥梁支承部30A和第一桥梁支承部30D之间配置有一个第一重锤体内侧部181A。第一重锤体内侧部181A被两个第一桥梁支承部30A和30D以及基座10包围。第一重锤体内侧部181A的基座10一侧的内边缘182A沿着基座10的外边缘14而形成。另外，第一重锤体内侧部181A的相对的第一桥梁支承部30A一侧的内边缘183A沿着第一桥梁支承部30A的侧边缘33A而形成，第一重锤体内侧部181A的相对的第一桥梁支承部30D一侧的内边缘183A沿着第一桥梁支承部30D的侧边缘33D而形成。
在第一桥梁支承部30D和第一桥梁支承部30B之间配置有一个第一重锤体内侧部181B。第一重锤体内侧部181B被两个第一桥梁支承部30B和30D以及基座10包围。第一重锤体内侧部181B的基座10一侧的内边缘182B沿着基座10的外边缘14而形成。另外，第一重锤体内侧部181B的相对的第一桥梁支承部30D一侧的内边缘183B沿着第一桥梁支承部30D的侧边缘33D而形成，第一重锤体内侧部181B的相对的第一桥梁支承部30B一侧的内边缘183B沿着第一桥梁支承部30B的侧边缘33B而形成。
在第一桥梁支承部30B和第一桥梁支承部30C之间配置有一个第一重锤体内侧部181C。第一重锤体内侧部181C被两个第一桥梁支承部30B和30C以及基座10包围。第一重锤体内侧部181C的基座10一侧的内边缘182C沿着基座10的外边缘14而形成。另外，第一重锤体内侧部181C的相对的第一桥梁支承部30B一侧的内边缘183C沿着第一桥梁支承部30B的侧边缘33B而形成，第一重锤体内侧部181C的相对的第一桥梁支承部30C一侧的内边缘183C沿着第一桥梁支承部30C的侧边缘33C而形成。
在第一桥梁支承部30C和第一桥梁支承部30A之间配置有一个第一重锤体内侧部181D。第一重锤体内侧部181D被两个第一桥梁支承部30A和30C以及基座10包围。第一重锤体内侧部181D的基座10一侧的内边缘182D沿着基座10的外边缘14而形成。另外，第一重锤体内侧部181D的相对的第一桥梁支承部30C一侧的内边缘183D沿着第一桥梁支承部30C的侧边缘33C而形成，第一重锤体内侧部181D的相对的第一桥梁支承部30A一侧的内边缘183D沿着第一桥梁支承部30A的侧边缘33A而形成。
如图38所示，第一重锤体框体部180的下表面比基座10的下表面更靠上方而。第一重锤体内侧部181A～181D的下表面与第一重锤体框体部180的下表面处于同一水平面。按这种方式，第一重锤体21能够向下方位移直至抵接于后述的底板74为止。
如图38所示，壳体190具有设于第一桥梁支承部30A～30D和基座支承部12的上方的顶板191、以及设于基座10的下方的底板192。顶板191与底板192通过配置于第一重锤体21的外侧的侧板193连结。需要说明的是，虽在图38中未图示，但顶板191可以包括图7所示那样的顶板相对面72和顶板侧突起部73，同样地，底板192可以包括底板相对面75和底板侧突起部76。
顶板191具有设于第一重锤体支承部22的上方的顶板开口部194。在基座支承部12上设有与压电元件40的各电极层电连接的多个焊盘195，在顶板191上设有与发电元件1的外部电连接的多个焊盘196。各焊盘195与对应的焊盘196通过接合线197而连接。接合线197贯穿顶板191的顶板开口部194。
如图38所示，壳体190被收容于外包装198中。图38所示的外包装198具有盖198a和基台198b。盖198a被形成为覆盖基台198b上的壳体190。
如上所述，根据本实施方式，在被形成为俯视下呈框状的振动体20的第一重锤体21的内侧配置有基座10。由此，能够使第一重锤体21的平面面积增大而使第一重锤体21的质量增加，能够使在施加了振动加速度的情况下的第一桥梁支承部30A～30D上产生的应力增大。其结果，能够使由压电元件40的上部电极层E11～E44产生的电荷增大，能够使三轴发电的发电效率提高。
另外，根据本实施方式，振动体20的第一重锤体21包括第一重锤体框体部180、和与第一重锤体框体部180连结的多个第一重锤体内侧部181A～181D。由此，能够使第一重锤体21的平面面积更进一步增大而使第一重锤体21的质量更进一步增加。
另外，根据本实施方式，在俯视下以基座10为中心时的周向上，第一重锤体内侧部181A～181D被配置于彼此相邻的第一桥梁支承部30A～30D之间。由此，能够使第一重锤体21的平面面积增大，并且使第一桥梁支承部30A～30D的第一重锤体框体部180一侧的端部31A～31D远离于基座10一侧的端部32A～32D。因此，能够既使第一重锤体21的质量增加，又使第一桥梁支承部30A～30D的长度变长，能够使共振频率降低。
另外，根据本实施方式，第一重锤体内侧部181A～181D的基座10一侧的内边缘182A～182D沿着基座10的外边缘14而形成，第一重锤体内侧部181A～181D的相对的第一桥梁支承部30A～30D一侧的内边缘183A～183D沿着该第一桥梁支承部30A～30D的侧边缘33A～33D而形成。由此，能够使第一重锤体内侧部181A～181D在以基座10为中心时的周向上、在彼此相邻的第一桥梁支承部30A～30D之间的空间中的占有率变大。因此，能够使第一重锤体内侧部181A～181D的质量有效增加，能够使第一重锤体21的质量更进一步增加。
(第九实施方式)
接着，使用图39～图44来对本发明的第四实施方式中的发电元件进行说明。
在图39～图44所示的第九实施方式中，主要的不同点是，振动体通过膜片(diaphragm)支承部而被支承于基座上，其它构造与图1～图15所示的第一实施方式大致相同。需要说明的是，在图39～图44中，对与图1～图15所示的第一实施方式相同的部分标注相同的附图标记并省略详细的说明。
在图39中示出本发明的第九实施方式中的发电元件的俯视图。在图40中示出图39所示的发电元件的M－M线截面。
在本实施方式中，如图39和图40所示，振动体20的第一重锤体21通过作为上述的第一桥梁支承部30A～30D的替代部件的膜片支承部200(支承部)而被支承于基座10上。
在本实施方式中，基座10被形成为在俯视下呈框状，第一重锤体21配置于基座10的内侧。基座10的基座开口部11(由内边缘13划定的开口部)被形成为在俯视下呈圆形状，第一重锤体21被形成为在俯视下呈圆形状。基座10的基座开口部11与第一重锤体21呈同心状而形成。在图39中，用附图标记23表示第一重锤体21的外边缘。
膜片支承部200配置于基座10与第一重锤体21之间，被形成为在俯视下呈环状。设于第一重锤体21的上表面的第一重锤体支承部22与膜片支承部200连续地形成为一体。另外，设于基座10的上表面的基座支承部12也与膜片支承部200连续地形成为一体。
根据本实施方式的压电元件40包括八个上部电极层E1－1～E4－2。这些上部电极层E1－1～E4－2设于膜片支承部200。上部电极层E1－1～E4－2优选配置于膜片支承部200中的、在第一重锤体21位移时产生应力的区域(膜片支承部200自身变形的区域)。这些上部电极层E1－1～E4－2在电气上彼此独立。
在本实施方式中，在沿着第一重锤体21的在X轴方向上延伸的中心轴线LX(第一轴线)的方向上，于第一重锤体21的两侧分别配置有上部电极层E1－1、E1－2、E2－1以及E2－2。更具体而言，在相对于第一重锤体21(或者中心O)而言X轴负侧(一侧)，两个上部电极层E1－1和E1－2被配置于彼此不同的位置，在相对于第一重锤体21而言X轴正侧(另一侧)，两个上部电极层E2－1和E2－2被配置于彼此不同的位置。并且，上部电极层E1－1配置于比上部电极层E1－2更靠X轴负侧的位置，上部电极层E2－1配置于比上部电极层E2－2更靠X轴正侧的位置。上部电极层E1－1、E1－2、E2－1以及E2－2被配置于中心轴线LX上。
另外，在沿着第一重锤体21的在Y轴方向上延伸的中心轴线LY(第二轴线)的方向上，于第一重锤体21的两侧分别配置有上部电极层E3－1、E3－2、E4－1以及E4－2。更具体而言，在相对于第一重锤体21而言Y轴正侧(一侧)，两个上部电极层E3－1和E3－2被配置于彼此不同的位置，在相对于第一重锤体21而言Y轴负侧(另一侧)配置有两个上部电极层E4－1和E4－2。并且，上部电极层E3－1配置于比上部电极层E3－2更靠Y轴正侧的位置，上部电极层E4－1配置于比上部电极层E4－2更靠Y轴负侧的位置。上部电极层E3－1、E3－2、E4－1以及E4－2被配置于中心轴线LY上。
上部电极层E1－1～E4－2在俯视下沿着以第一重锤体21为中心时的周向(相对于中心O的周向)延伸，与第一重锤体21呈同心状而形成。即，各上部电极层E1－1～E4－2具有构成与第一重锤体21同心的圆弧这样的平面形状。各上部电极层E1－1、E1－2、E2－1以及E2－2被形成为关于中心轴线LX对称，各上部电极层E3－1、E3－2、E4－1以及E4－2被形成为关于中心轴线LY对称。
按这种方式，根据本实施方式的上部电极层E1－1～E4－2整体上被形成为在俯视下关于中心轴线LX对称，并关于中心轴线LY对称。
图41中示出在施加了朝向X轴正侧、Y轴正侧、Z轴正侧的振动加速度的情况下的各上部电极层E1－1～E4－2上所产生的电荷的极性。
在施加了朝向X轴正侧的振动加速度的情况下，在配置有上部电极层E1－1和E2－2的区域中产生拉伸应力，在上部电极层E1－1和E2－2上产生正电荷。在配置有上部电极层E1－2和E2－1的区域中产生压缩应力，在上部电极层E1－2和E2－1上产生负电荷。在配置有上部电极层E3－1、E3－2、E4－1以及E4－2的区域中，在一部分上产生拉伸应力，在另一部分上产生压缩应力。由此，在上部电极层E3－1、E3－2、E4－1以及E4－2中，一部分产生正电荷，而另一部分产生负电荷，因此电荷被抵消。因此，在上部电极层E3－1、E3－2、E4－1以及E4－2上产生的电荷变为零。需要说明的是，虽未图示，但在施加了朝向X轴负侧的振动加速度的情况下，在上部电极层E1－1和E2－2上产生负电荷，在上部电极层E1－2和E2－1上产生正电荷。
在施加了朝向Y轴正侧的振动加速度的情况下，在配置有上部电极层E3－1和E4－2的区域中产生压缩应力，在上部电极层E3－1和E4－2上产生负电荷。在配置有上部电极层E3－2和E4－1的区域中产生拉伸应力，在上部电极层E3－2和E4－1上产生正电荷。在配置有上部电极层E1－1、E1－2、E2－1以及E2－2的区域中，在一部分上产生拉伸应力，在另一部分上产生压缩应力。由此，在上部电极层E1－1、E1－2、E2－1以及E2－2中，一部分产生正电荷，而另一部分产生负电荷，因此电荷被抵消。因此，在上部电极层E1－1、E1－2、E2－1以及E2－2上产生的电荷变为零。需要说明的是，虽图示，但在施加了朝向Y轴负侧的振动加速度的情况下，在上部电极层E3－1和E4－2上产生正电荷，在上部电极层E3－2和E4－1上产生负电荷。
在施加了朝向Z轴正侧(上方)的振动加速度的情况下，在配置有上部电极层E1－1、E2－1、E3－1以及E4－1的区域中产生压缩应力，在上部电极层E1－1、E2－1、E3－1以及E4－1上产生负电荷。在配置有上部电极层E1－2、E2－2、E3－2以及E4－2的区域中产生拉伸应力，在上部电极层E1－2、E2－2、E3－2以及E4－2上产生正电荷。需要说明的是，虽图示，但在施加了朝向Z轴负侧(下方)的振动加速度的情况下，在上部电极层E1－1、E2－1、E3－1以及E4－1上产生正电荷，在上部电极层E1－2、E2－2、E3－2以及E4－2上产生负电荷。
如上所述，即使在施加了朝向X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向的振动加速度的情况下，也能够通过上部电极层E1－1～E4－2产生电荷，能够进行三轴发电。因此，能够认为图39中的上部电极层E1－1～E4－2被配置成能够有效地进行三轴发电。
然而，上部电极层的配置并不限定于此。例如，在设为只要由X轴方向和Z轴方向的振动加速度能够产生电荷即可的情况下，也可以如图42所示那样，在膜片支承部200上配置四个上部电极层E1－1～E2－2。在这种情况下，各上部电极层E1－1～E2－2以构成与第一重锤体21同心的圆弧的方式沿周向延伸，其两端部在中心轴线LY上相对。
另外，在设为只要由Y轴方向和Z轴方向的振动加速度能够产生电荷即可的情况下，也可以如图43所示那样，在膜片支承部200上配置四个上部电极层E3－1～E4－2。在这种情况下，各上部电极层E3－1～E4－2以构成与第一重锤体21同心的圆弧的方式在周向上延伸，其两端部在中心轴线LX上相对。
此外，在设为只要由Z轴方向的振动加速度能够产生电荷即可的情况下，也可以如图44所示那样，在膜片支承部200上配置两个上部电极层E1、E2。在这种情况下，各上部电极层E1、E2以构成与第一重锤体21同心的圆弧的方式形成为环状。
需要说明的是，在图41中，用正电荷(+)或负电荷(－)示出在各上部电极层E1－1～E4－2上产生的电荷。在为薄膜状的压电材料层42的情况下，在膜片支承部200上产生的应力与在上部电极层E1－1～E4－2上产生的电荷通常是唯一确定的，但是，在如上述那样由压电陶瓷形成压电材料层42的情况下，能够利用极化处理来有目的地改变因压缩应力和拉伸应力所产生的电荷的正负。因此，本实施方式的有利点并不在于由上部电极层E1－1～E4－2产生的电荷的正负性，而是在于不论在三维的哪一个方向上都能够使上部电极层E1－1～E4－2的全部或者一部分产生电荷。因此，能够高效地进行三轴发电。
如上所述，根据本实施方式，振动体20的第一重锤体21通过膜片支承部200而被支承于基座10上。在不论从三维的哪一个方向上施加了振动加速度的情况下，都能够使膜片支承部200的一部分产生较大的弯曲应力。因此，不论通过来自哪一个方向上的振动加速度，都能够使由上部电极层E1－1～E4－2产生的电荷增大。其结果，能够由因第一重锤体21的位移而在膜片支承部200上产生的应力来在各上部电极层E1－1～E4－2上高效地产生电荷，能够高效地进行三轴发电。
另外，根据本实施方式，第一重锤体21通过膜片支承部200而被支承于基座10上，在不论从三维的哪一个方向上施加了振动加速度的情况下，都能够使膜片支承部200的变形状态具有对称性。因此，能够使在各上部电极层E1－1～E4－2上所产生的正电荷的总量与负电荷的总量变为相等，能够使发电效率提高。
另外，根据本实施方式，振动体20的第一重锤体21通过膜片支承部200而被支承于基座10上。由此，能够抑制在施加了振动加速度的情况下的第一重锤体21的位移量。由此，能够在更大的加速度范围内避免第一重锤体21抵接于壳体70的顶板71、底板74。因此，能够抑制第一重锤体21所受到的力转移至顶板71、底板74，能够使在膜片支承部200上产生的应力增大而使由压电元件40产生的电荷增大。其结果，能够抑制第一重锤体21的位移，并能够使发电量增大。
另外，根据本实施方式，第一重锤体21被膜片支承部200支承。因此，能够抑制在膜片支承部200上产生翘曲，在制造上是有利的。
另外，根据本实施方式，在沿着第一重锤体21的在X轴方向上延伸的中心轴线LX的方向上，于第一重锤体21的两侧分别配置有上部电极层E1－1、E1－2、E2－1以及E2－2。由此，能够通过在膜片支承部200中的第一重锤体21的两侧的部分上产生的应力而在各上部电极层E1－1、E1－2、E2－1以及E2－2上产生电荷。因此，能够由膜片支承部200上产生的应力而高效地产生电荷。
另外，根据本实施方式，在相对于第一重锤体21而言X轴负侧，两个上部电极层E1－1和E1－2被配置于彼此不同的位置，在相对于第一重锤体21而言X轴正侧，两个上部电极层E2－1和E2－2被配置于彼此不同的位置。由此，能够使上部电极层E1－1、E1－2、E2－1以及E2－2分别配置于在膜片支承部200进行变形的情况下产生压缩应力的部分和产生拉伸应力的部分上。因此，能够避免在一个上部电极层上产生的电荷由于同时产生起因于压缩应力的负电荷和起因于拉伸应力的正电荷而被抵消。其结果，能够由在膜片支承部200上产生的应力来高效地产生电荷，能够更加高效地进行三轴发电。
另外，根据本实施方式，在沿着第一重锤体21的在Y轴方向上延伸的中心轴线LY的方向上，于第一重锤体21的两侧分别配置有上部电极层E3－1、E3－2、E4－1以及E4－2。由此，能够通过在膜片支承部200中的第一重锤体21的两侧的部分上产生的应力，而在各上部电极层E3－1、E3－2、E4－1以及E4－2上产生电荷。因此，能够由在膜片支承部200上产生的应力高效地产生电荷。
另外，根据本实施方式，在相对于第一重锤体21而言Y轴正侧，两个上部电极层E3－1和E3－2被配置于彼此不同的位置，在相对于第一重锤体21而言Y轴负侧，两个上部电极层E4－1和E4－2被配置于彼此不同的位置。由此，能够使上部电极层E3－1、E3－2、E4－1以及E4－2分别配置于在膜片支承部200进行变形的情况下产生压缩应力的部分和产生拉伸应力的部分上。因此，能够避免在一个上部电极层上产生的电荷由于同时产生起因于压缩应力的负电荷和起因于拉伸应力的正电荷而被抵消。其结果，能够由在膜片支承部200上产生的应力来高效地产生电荷，能够更加高效地进行三轴发电。
另外，根据本实施方式，基座10的基座开口部11和第一重锤体21被形成为在俯视下呈圆形状，基座开口部11被形成为与第一重锤体21呈同心状。由此，能够使膜片支承部200的变形状态具有更进一步的对称性。例如，在沿X轴方向施加了振动加速度的情况下，能够使膜片支承部200变形为关于中心轴线LY对称。另外，在沿Y轴方向施加了振动加速度的情况下，能够使膜片支承部200关于中心轴线LX对称地进行变形。另外，在沿Z轴方向施加了振动加速度的情况下，能够使膜片支承部200分别关于中心轴线LX和中心轴线LY对称地进行变形。因此，能够使在各上部电极层E1－1～E4－2上产生的正电荷的总量与负电荷的总量变为更进一步相等，能够使发电效率更进一步提高。
另外，根据本实施方式，上部电极层E1－1～E4－2在俯视下沿以第一重锤体21为中心时的周向延伸，并被形成为与第一重锤体21呈同心状。在此，例如在向Z轴正侧施加了振动加速度的情况下，在膜片支承部200中的基座10一侧的区域(外周侧区域)中产生压缩应力，在膜片支承部200中的第一重锤体21一侧的区域(内周侧区域)中产生拉伸应力。在向Z轴负侧施加了振动加速度的情况下，在膜片支承部200中的基座10一侧的区域中产生拉伸应力，在膜片支承部200中的第一重锤体21一侧的区域中产生压缩应力。由此，能够沿着当因向Z轴方向施加了振动加速度而使膜片支承部200进行变形时、膜片支承部200中的产生压缩应力的区域和产生拉伸应力的区域来形成上部电极层E1－1～E4－2。因此，能够由在膜片支承部200上产生的应力高效地产生电荷。
需要说明的是，在上述的本实施方式中，对上部电极层E1－1～E4－2在俯视下沿着以第一重锤体21为中心时的周向延伸并被形成为与第一重锤体21呈同心状的例子进行了说明。但是，并不限定于此，上部电极层E1－1～E4－2也可以像图13所示的上部电极层E1、E2那样被形成为在俯视下呈矩形状。在这种情况下，优选为，上部电极层E1－1～E2－2被配置于中心轴线LX上，上部电极层E3－1～E4－2被配置于中心轴线LY上。另外，膜片支承部200上的上部电极层可以如图12所示那样进行配置，此外，也可以设成图2所示那样的配置。
另外，在上述的本实施方式中，对在被形成为俯视下呈框状的基座10的内侧配置有第一重锤体21的例子进行了说明。但是，并不限定于此，也可以将第一重锤体21形成为框状并将基座10配置于该第一重锤体21的内侧。在这种情况下，能够使第一重锤体21的平面面积增大而使第一重锤体21的质量增加，能够使在施加了振动加速度的情况下的膜片支承部200上产生的应力增大。其结果，能够使由压电元件40的上部电极层E1－1～E4－2产生的电荷增大，能够使三轴发电的发电效率提高。
本发明并非始终限定于上述实施方式和变形例，在实施阶段，可以在不脱离其宗旨的范围内对构成要件进行变形来加以具体化。另外，可以通过在上述实施方式和变形例中已公开的多个构成要件的适当的组合来形成各种发明。也可以从在实施方式和变形例中所示的全部构成要件中删除几个构成要件。此外，还可以适当组合涉及到不同的实施方式和变形例的构成要件。

Claims (77)

1.一种发电元件，其特征在于，具备：
基座，被形成为在俯视下呈框状；
振动体，设于所述基座的内侧；
至少三个第一桥梁支承部，各自沿着第一延伸轴线延伸，使所述振动体支承于所述基座上；以及
电荷产生元件，在所述振动***移时产生电荷，
在俯视下以所述振动体为中心时的周向上，彼此相邻的一对所述第一桥梁支承部的所述第一延伸轴线构成预定的角度，
所述电荷产生元件具有各自在电气上彼此独立的多个第一电极层，
在各个所述第一桥梁支承部上配置有至少一个所述第一电极层。
2.根据权利要求1所述的发电元件，其特征在于，
多个所述第一桥梁支承部的所述第一延伸轴线被配置成在俯视下相对于所述振动体呈放射状。
3.根据权利要求1所述的发电元件，其特征在于，
在俯视下以所述振动体为中心时的周向上，彼此相邻的所述第一桥梁支承部的所述第一延伸轴线所构成的角度相等。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的发电元件，其特征在于，
所述振动体被四个所述第一桥梁支承部支承。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的发电元件，其特征在于，
所述振动体被三个所述第一桥梁支承部支承。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的发电元件，其特征在于，
所述振动体具有第一重锤体。
7.根据权利要求6所述的发电元件，其特征在于，
在所述第一重锤体的上方设有与所述基座连结的顶板，
所述顶板包括与所述第一重锤体相对的顶板相对面，
在所述顶板相对面上设有顶板侧突起部，当所述第一重锤体向上方进行了位移时，所述第一重锤体能够抵接于所述顶板侧突起部。
8.根据权利要求6或7所述的发电元件，其特征在于，
在所述第一重锤体的下方设有与所述基座连结的底板，
所述底板包括与所述第一重锤体相对的底板相对面，
在所述底板相对面上设有底板侧突起部，当所述第一重锤体向下方进行了位移时，所述第一重锤体能够抵接于所述底板侧突起部。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的发电元件，其特征在于，
所述第一重锤体包括：第一重锤体中心部；以及多个第一重锤体突出部，与所述第一重锤体中心部连结，并从所述第一重锤体中心部朝向所述基座突出。
10.根据权利要求9所述的发电元件，其特征在于，
在俯视下以所述第一重锤体中心部为中心时的周向上，所述第一重锤体突出部被配置于彼此相邻的所述第一桥梁支承部之间。
11.根据权利要求9或10所述的发电元件，其特征在于，
所述第一重锤体突出部的所述基座一侧的外边缘沿着所述基座的内边缘而形成，
所述第一重锤体突出部的相对的所述第一桥梁支承部一侧的外边缘沿着该第一桥梁支承部的侧边缘而形成。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的发电元件，其特征在于，
所述第一桥梁支承部具有：第一方向部分，沿着所述第一延伸轴线延伸；以及第二方向部分，设于比所述第一方向部分更靠所述基座一侧的位置，并沿着与所述第一延伸轴线不同的方向延伸。
13.根据权利要求12所述的发电元件，其特征在于，
所述第二方向部分沿着与所述第一延伸轴线垂直的方向延伸。
14.根据权利要求1至11中任一项所述的发电元件，其特征在于，
所述第一桥梁支承部具有在与所述第一延伸轴线垂直的方向上被配置于彼此不同的位置的振动体侧部分、中间部分以及基座侧部分，
所述振动体侧部分的所述基座一侧的端部与所述中间部分的所述振动体一侧的端部通过第一连结部分连结，
所述中间部分的所述基座一侧的端部与所述基座侧部分的所述振动体一侧的端部通过第二连结部分连结。
15.根据权利要求14所述的发电元件，其特征在于，
所述第一连结部分和所述第二连结部分沿着与所述第一延伸轴线不同的方向延伸。
16.根据权利要求14或15所述的发电元件，其特征在于，
所述第一连结部分和所述第二连结部分沿着与所述第一延伸轴线垂直的方向延伸。
17.根据权利要求6所述的发电元件，其特征在于，
在所述第一重锤体的下表面设有第一追加重锤体。
18.根据权利要求17所述的发电元件，其特征在于，
所述第一追加重锤体具有限制所述第一重锤体的位移的第一止动部。
19.根据权利要求18所述的发电元件，其特征在于，
所述基座包括第一座部，当所述第一重锤体向上方进行了位移时，所述第一止动部能够抵接于所述第一座部。
20.根据权利要求18或19所述的发电元件，其特征在于，
在所述基座上设有与所述第一追加重锤体相对的追加基座，
所述追加基座包括第二座部，当所述第一重锤体在沿着包含所述第一桥梁支承部的各自的所述第一延伸轴线在内的平面的方向上进行了位移时，所述第一止动部能够抵接于所述第二座部。
21.根据权利要求18或19所述的发电元件，其特征在于，
在所述基座上设有与所述第一追加重锤体相对的追加基座，
在所述第一追加重锤体的下方设有经由所述追加基座而与所述基座连结的底板，
所述底板包括第三座部，当所述第一重锤体向下方进行了位移时，所述第一追加重锤体能够抵接于所述第三座部。
22.根据权利要求21所述的发电元件，其特征在于，
所述第三座部包括：底板相对面，与所述第一追加重锤体相对；以及底板侧突起部，设于所述底板相对面上，当所述第一重锤体向下方进行了位移时，所述第一止动部能够抵接于所述底板侧突起部。
23.根据权利要求1至22中任一项所述的发电元件，其特征在于，
在各个所述第一桥梁支承部上，多个所述第一电极层在沿着所述第一延伸轴线的方向上被配置于彼此不同的位置。
24.根据权利要求1至23中任一项所述的发电元件，其特征在于，
在各个所述第一桥梁支承部上，多个所述第一电极层在与所述第一延伸轴线垂直的方向上被配置于彼此不同的位置。
25.根据权利要求1至5中任一项所述的发电元件，其特征在于，
所述振动体具有第一重锤体、第二重锤体、以及连结所述第一重锤体与所述第二重锤体的至少三个第二桥梁支承部，
所述第一重锤体与所述第二重锤体彼此分离。
26.根据权利要求25所述的发电元件，其特征在于，
所述第二重锤体被形成为在俯视下呈框状，所述第一重锤体设于所述第二重锤体的内侧。
27.根据权利要求25或26所述的发电元件，其特征在于，
基于所述第一重锤体和所述第二桥梁支承部规定的共振***的共振频率与基于所述第二重锤体和所述第一桥梁支承部规定的共振***的共振频率不同。
28.根据权利要求25至27中任一项所述的发电元件，其特征在于，
支承所述第一重锤体的第一重锤体支承部从所述第一桥梁支承部延伸，
支承所述第二重锤体的第二重锤体支承部从所述第二桥梁支承部延伸，
在所述第一重锤体支承部的上方设有与所述基座连结的顶板，
所述顶板包括与所述第一重锤体支承部和所述第二重锤体支承部相对的顶板相对面，
在所述顶板相对面上设有当所述第一重锤体向上方进行了位移时所述第一重锤体能够经由所述第一重锤体支承部而抵接的第一顶板侧突起部、和当所述第二重锤体向上方进行了位移时所述第二重锤体能够经由所述第二重锤体支承部而抵接的第二顶板侧突起部中的至少一者。
29.根据权利要求28所述的发电元件，其特征在于，
在所述顶板相对面上设有所述第一顶板侧突起部和所述第二顶板侧突起部，
当所述振动***于中立位置时，所述第一重锤体支承部和所述第一顶板侧突起部之间的距离比所述第二重锤体支承部和所述第二顶板侧突起部之间的距离大。
30.根据权利要求25至27中任一项所述的发电元件，其特征在于，
在所述第一重锤体的下方设有与所述基座连结的底板，
所述底板包括与所述第一重锤体和所述第二重锤体相对的底板相对面，
在所述底板相对面上设有当所述第一重锤体向下方进行了位移时所述第一重锤体能够抵接的第一底板侧突起部、和当所述第二重锤体向下方进行了位移时所述第二重锤体能够抵接的第二底板侧突起部中的至少一者。
31.根据权利要求30所述的发电元件，其特征在于，
在所述底板相对面上设有所述第一底板侧突起部和所述第二底板侧突起部，
当所述振动***于中立位置时，所述第一重锤体和所述第一底板侧突起部之间的距离比所述第二重锤体和所述第二底板侧突起部之间的距离大。
32.根据权利要求25至31中任一项所述的发电元件，其特征在于，
所述第一重锤体包括：第一重锤体中心部；以及第一重锤体突出部，与所述第一重锤体中心部连结，并从所述第一重锤体中心部朝向所述第二重锤体突出。
33.根据权利要求32所述的发电元件，其特征在于，
在俯视下以所述第一重锤体中心部为中心时的周向上，所述第一重锤体突出部被配置于彼此相邻的所述第二桥梁支承部之间。
34.根据权利要求32或33所述的发电元件，其特征在于，
所述第一重锤体突出部的所述第二重锤体一侧的外边缘沿着所述第二重锤体的内边缘而形成，
所述第一重锤体突出部的相对的所述第二桥梁支承部一侧的外边缘沿着该第二桥梁支承部的侧边缘而形成。
35.根据权利要求25至34中任一项所述的发电元件，其特征在于，
所述第二重锤体包括：第二重锤体框体部；以及第二重锤体突出部，与所述第二重锤体框体部连结，并从所述第二重锤体框体部朝向所述基座突出。
36.根据权利要求35所述的发电元件，其特征在于，
在俯视下以所述第一重锤体为中心时的周向上，所述第二重锤体突出部被配置于彼此相邻的所述第一桥梁支承部之间。
37.根据权利要求35或36所述的发电元件，其特征在于，
所述第二重锤体突出部的所述基座一侧的外边缘沿着所述基座的内边缘而形成，
所述第二重锤体突出部的相对的所述第一桥梁支承部一侧的外边缘沿着该第一桥梁支承部的侧边缘而形成。
38.根据权利要求25至27中任一项所述的发电元件，其特征在于，
在所述第一重锤体的下表面设有第一追加重锤体。
39.根据权利要求38所述的发电元件，其特征在于，
所述第一追加重锤体具有限制所述第一重锤体的位移的第一止动部。
40.根据权利要求39所述的发电元件，其特征在于，
所述第二重锤体包括第一重锤体用第一座部，当所述第一重锤体向上方进行了位移时，所述第一止动部能够抵接于所述第一重锤体用第一座部。
41.根据权利要求39或40所述的发电元件，其特征在于，
在所述第二重锤体的下表面设有第二追加重锤体，
所述第二追加重锤体包括第一重锤体用第二座部，当所述第一重锤体在沿着包含所述第一桥梁支承部的各自的所述第一延伸轴线在内的平面的方向上进行了位移时，所述第一止动部能够抵接于所述第一重锤体用第二座部。
42.根据权利要求39或40所述的发电元件，其特征在于，
在所述第二重锤体的下表面设有第二追加重锤体，
在所述第一追加重锤体的下方设有与所述基座连结的底板，
所述底板包括第一重锤体用第三座部，当所述第一重锤体向下方进行了位移时，所述第一追加重锤体能够抵接于所述第一重锤体用第三座部。
43.根据权利要求42所述的发电元件，其特征在于，
所述第一重锤体用第三座部包括：第一底板相对面，与所述第一追加重锤体相对；以及第一底板侧突起部，设于所述第一底板相对面上，当所述第一重锤体向下方进行了位移时，所述第一追加重锤体能够抵接于所述第一底板侧突起部。
44.根据权利要求39所述的发电元件，其特征在于，
在所述第二重锤体的下表面设有第二追加重锤体，
所述第二追加重锤体包括第一重锤体用第四座部，当所述第一重锤体向上方进行了位移时，所述第一止动部能够抵接于所述第一重锤体用第四座部。
45.根据权利要求25至27中任一项所述的发电元件，其特征在于，
在所述第二重锤体的下表面设有第二追加重锤体。
46.根据权利要求45所述的发电元件，其特征在于，
所述第二追加重锤体具有限制所述第二重锤体的位移的第二止动部。
47.根据权利要求46所述的发电元件，其特征在于，
所述基座包括第二重锤体用第一座部，当所述第二重锤体向上方进行了位移时，所述第二止动部能够抵接于所述第二重锤体用第一座部。
48.根据权利要求46或47所述的发电元件，其特征在于，
在所述基座上设有与所述第二追加重锤体相对的追加基座，
所述追加基座包括第二重锤体用第二座部，当所述第二重锤体在沿着包含所述第一桥梁支承部的各自的所述第一延伸轴线在内的平面的方向上进行了位移时，所述第二止动部能够抵接于所述第二重锤体用第二座部。
49.根据权利要求46或47所述的发电元件，其特征在于，
在所述第二追加重锤体的下方设有与所述基座连结的底板，
所述底板包括第二重锤体用第三座部，当所述第二重锤体向下方进行了位移时，所述第二追加重锤体能够抵接于所述第二重锤体用第三座部。
50.根据权利要求49所述的发电元件，其特征在于，
所述第二重锤体用第三座部包括：第二底板相对面，与所述第二追加重锤体相对；以及第二底板侧突起部，设于所述第二底板相对面上，当所述第二重锤体向下方进行了位移时，所述第二追加重锤体能够抵接于所述第二底板侧突起部。
51.根据权利要求46所述的发电元件，其特征在于，
在所述基座上设有与所述第二追加重锤体相对的追加基座，
所述追加基座包括第二重锤体用第四座部，当所述第二重锤体向上方进行了位移时，所述第二止动部能够抵接于所述第二重锤体用第四座部。
52.根据权利要求25至27中任一项所述的发电元件，其特征在于，
在所述第一重锤体的下表面设有第一追加重锤体，
在所述第二重锤体的下表面设有第二追加重锤体，
在所述第一追加重锤体和所述第二追加重锤体的下方设有与所述基座连结的底板，
所述底板包括与所述第一追加重锤体和所述第二追加重锤体相对的底板相对面，
在所述底板相对面上设有第一底板侧突起部和第二底板侧突起部，当所述第一重锤体向下方进行了位移时，所述第一追加重锤体能够抵接于所述第一底板侧突起部，当所述第二重锤体向下方进行了位移时，所述第二追加重锤体能够抵接于所述第二底板侧突起部，
当所述振动***于中立位置时，所述第一追加重锤体和所述第一底板侧突起部之间的距离比所述第二追加重锤体和所述第二底板侧突起部之间的距离大。
53.根据权利要求25至52中任一项所述的发电元件，其特征在于，
所述第二桥梁支承部各自沿着第二延伸轴线延伸，
所述第二桥梁支承部的所述第二延伸轴线沿着对应的所述第一桥梁支承部的所述第一延伸轴线。
54.根据权利要求25至52中任一项所述的发电元件，其特征在于，
所述第二桥梁支承部各自沿着第二延伸轴线延伸，
在俯视下以所述振动体为中心时的周向上，所述第二桥梁支承部的所述第二延伸轴线被配置于彼此相邻的一对所述第一桥梁支承部的所述第一延伸轴线之间。
55.根据权利要求54所述的发电元件，其特征在于，
所述第二桥梁支承部的所述第二延伸轴线与在俯视下以所述振动体为中心时的周向上相邻的一方的所述第一桥梁支承部的所述第一延伸轴线所构成的角度和该第二延伸轴线与相邻的另一方的所述第一桥梁支承部的所述第一延伸轴线所构成的角度相等。
56.根据权利要求25至55中任一项所述的发电元件，其特征在于，
所述第二重锤体包括第一引入凹部，在俯视下，所述第一引入凹部引入所述第一桥梁支承部的所述第二重锤体一侧的端部。
57.根据权利要求25至56中任一项所述的发电元件，其特征在于，
所述第二重锤体包括第二引入凹部，在俯视下，所述第二引入凹部引入所述第二桥梁支承部的所述第二重锤体一侧的端部。
58.根据权利要求25至57中任一项所述的发电元件，其特征在于，
在各个所述第二桥梁支承部上配置有至少一个所述第一电极层。
59.根据权利要求58所述的发电元件，其特征在于，
在各个所述第二桥梁支承部上，多个所述第一电极层在沿着对应的所述第一桥梁支承部的所述第一延伸轴线的方向上被配置于彼此不同的位置。
60.根据权利要求58或59所述的发电元件，其特征在于，
在各个所述第一桥梁支承部上，多个所述第一电极层在与所述第一延伸轴线垂直的方向上被配置于彼此不同的位置。
61.一种发电元件，其特征在于，具备：
振动体，被形成为在俯视下呈框状；
基座，设于所述振动体的内侧；
至少三个第一桥梁支承部，各自沿着第一延伸轴线延伸，使所述振动体支承于所述基座上；以及
电荷产生元件，在所述振动***移时产生电荷，
在俯视下以所述基座为中心时的周向上，彼此相邻的一对所述第一桥梁支承部的所述第一延伸轴线构成预定的角度，
所述电荷产生元件具有各自在电气上彼此独立的多个第一电极层，
在各个所述第一桥梁支承部上配置有至少一个所述第一电极层。
62.根据权利要求61所述的发电元件，其特征在于，
所述振动体具有第一重锤体。
63.根据权利要求62所述的发电元件，其特征在于，
所述第一重锤体包括：第一重锤体框体部；以及第一重锤体内侧部，与所述第一重锤体框体部连结，并从所述第一重锤体框体部朝向所述基座突出。
64.根据权利要求63所述的发电元件，其特征在于，
在俯视下以所述基座为中心时的周向上，所述第一重锤体内侧部被配置于彼此相邻的所述第一桥梁支承部之间。
65.根据权利要求63或64所述的发电元件，其特征在于，
所述第一重锤体内侧部的所述基座一侧的内边缘沿着所述基座的外边缘而形成，
所述第一重锤体内侧部的相对的所述第一桥梁支承部一侧的内边缘沿着该第一桥梁支承部的侧边缘而形成。
66.根据权利要求1至65中任一项所述的发电元件，其特征在于，
所述电荷产生元件还具有：第二电极层，设于所述第一桥梁支承部和所述第一电极层之间；以及电荷产生材料层，设于所述第一电极层和所述第二电极层之间。
67.一种发电元件，其特征在于，具备：
基座；
振动体，被设置成能够相对于所述基座振动；
膜片支承部，使所述振动体支承于所述基座上；以及
电荷产生元件，设于所述膜片支承部上，在所述振动***移时产生电荷，
所述基座和所述振动体中的一方被形成为在俯视下呈框状，另一方被配置于该一方的内侧。
68.根据权利要求67所述的发电元件，其特征在于，
所述振动体具有第一重锤体。
69.根据权利要求67或68所述的发电元件，其特征在于，
所述基座被形成为在俯视下呈框状，
所述振动体被配置于所述基座的内侧，
所述电荷产生元件具有各自在电气上彼此独立的多个第一电极层，
在沿着第一轴线的方向上，于所述振动体的两侧分别配置有所述第一电极层。
70.根据权利要求69所述的发电元件，其特征在于，
在沿着所述第一轴线的方向上，于相对于所述振动体的一侧，多个所述第一电极层被配置于彼此不同的位置，于相对于所述振动体的另一侧，多个所述第一电极层被配置于彼此不同的位置。
71.根据权利要求69或70所述的发电元件，其特征在于，
在沿着与所述第一轴线正交的第二轴线的方向上，于所述振动体的两侧分别配置有所述第一电极层。
72.根据权利要求71所述的发电元件，其特征在于，
在沿着所述第二轴线的方向上，于相对于所述振动体的一侧，多个所述第一电极层被配置于彼此不同的位置，于相对于所述振动体的另一侧，多个所述第一电极层被配置于彼此不同的位置。
73.根据权利要求69至72中任一项所述的发电元件，其特征在于，
所述基座具有被形成为在俯视下呈圆形状的基座开口部，
所述振动体被形成为在俯视下呈圆形状，
所述基座开口部被形成为与所述振动体呈同心状。
74.根据权利要求73所述的发电元件，其特征在于，
所述第一电极层沿着俯视下以所述振动体为中心时的周向延伸，并被形成为与所述振动体呈同心状。
75.根据权利要求1至74中任一项所述的发电元件，其特征在于，
所述发电元件还具备发电电路，所述发电电路对基于由所述电荷产生元件产生的电荷的电流进行整流以提取电力。
76.一种发电元件，其特征在于，具备：
基座；
振动体，被设置成能够相对于所述基座振动；
支承部，使所述振动体支承于所述基座上；以及
电荷产生元件，设于所述支承部上，在所述振动***移时产生电荷，
所述振动体具有第一重锤体，
在所述第一重锤体的上方设有与所述基座连结的顶板，
所述顶板包括与所述第一重锤体相对的顶板相对面，
在所述顶板相对面上设有顶板侧突起部，当所述第一重锤体向上方进行了位移时，所述第一重锤体能够抵接于所述顶板侧突起部。
77.一种发电元件，其特征在于，具备：
基座；
振动体，被设置成能够相对于所述基座振动；
支承部，使所述振动体支承于所述基座上；以及
电荷产生元件，设于所述支承部上，在所述振动***移时产生电荷，
所述振动体具有第一重锤体，
在所述第一重锤体的下方设有与所述基座连结的底板，
所述底板包括与所述第一重锤体相对的底板相对面，
在所述底板相对面上设有底板侧突起部，当所述第一重锤体向下方进行了位移时，所述第一重锤体能够抵接于所述底板侧突起部。
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