專利名稱：電力產生單元及發光工具的制作方法
電力產生單元及發光工具發明范疇與背景本發明是有關于一種電力產生單元，其將一外部所施的力轉換并產生電力，且是 有關于一種利用該電力產生單元的發光工具。傳統利用壓電元件的電力產生結構，例如已知將一外部的力直接施在壓電元件上 的結構，藉此使壓電元件形變以獲得一電動勢(例如參見專利文件一)，以及一結構直接
將力例如風力施加到壓電元件，藉此使壓電元件形變以獲得一電動勢(例如參見專利文件二)。這種傳統的壓電元件是以一平板所形成的，其一端固定在一裝設表面。該壓電元 件可相對于該固定端自由振動。專利文件一日本專利申請公開號H7_49418專利文件二 日本專利申請公開號H11-30372
發明內容
本發明所欲解決的問題然而，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尺寸或增 加壓電元件的數量，以獲得所需的必要電力。因此，讓一發光工具利用壓電元件作為電力供 應，就會有增加發光工具的尺寸與重量的問題。本發明可解決上術的問題，且本發明的一目的在于提供一電力產生單元，其可增 加壓電元件的電力產生的效率，并提供一種利用該電力產生單元的發光工具。解決問題的技術手段為了要解決上述問題，依據權利要求1所述的本發明包含一可撓性的振動板、一 壓電元件被固定在振動板的至少一表面、以及一形變促進單元藉由振動板的振動促進壓電 元件的變形。依據權利要求2所述的本發明，在權利要求1所述的本發明中，形變促進單元是一 固定單元，其是設在壓電元件的一側，所處位置是位于該形變促進單元以三明治方式夾住 該壓電元件以及該振動板，且振動板的一端與固定單元的一端被固定在同一裝設表面。依據權利要求3所述的本發明，在權利要求2所述的本發明中，固定單元的一端相 對于固定在裝設表面的該端，可以是緊鄰在壓電元件的一側面的最寬部分。依據權利要求4所述的本發明，在權利要求2或3所述的本發明中，一限制單元限 制振動板的振動范圍，該限制單元位于固定單元的一側。依據權利要求5所述的本發明，在權利要求1-4其中任一項所述的本發明中，該形 變促進單元是一重量體，重量體被固定在振動板的一自由端，或者該重量體可碰撞自由端。依據權利要求6所述的本發明，在權利要求1-5其中任一項所述的本發明中，形變 促進單元是一納風單元，納風單元被固定在振動板的一自由端。依據權利要求7所述的本發明，在權利要求1-6其中任一項所述的本發明中，振動 板包括一第一振動部沿著壓電元件延伸，以及一第二振動部其與該第一振動部在直角處相交.依據權利要求8所述的本發明，在權利要求1-7其中任一項所述的本發明中，振動 板、壓電元件及形變促進單元被設在一馬路。依據權利要求9所述的本發明，包含一本體具有一中空部，并提供如權利要求1-8 其中任一項所述的電力產生單元位于該本體的中空部。依據權利要求10所述的本發明，在權利要求9所述的本發明中，該本體是半透明 的構件，且本體的形狀為一誘餌的形狀，以及一發光單元，發光單元因位于該本體的中空部 的該壓電元件所產生的一電動勢而發光。本發明所達到的效果依據本發明權利要求1所述的，因為壓電元件是通過振動板而變形，所以可從該 壓電元件獲得更大的電動勢，也因此可增加電力產生的效率。尤其是，利用形變促進單元促 進壓電元件的變形，可更增加電力產生的效率。依據權利要求1所述的本發明，因為所提供的形變促進單元作為固定單元，壓電 元件的形變沿著固定板的周圍可被促進，因此可更增加電力產生的效率。依據權利要求3所述的本發明，因為固定單元的一端緊鄰壓電元件一側面的最寬 部分，可更促使壓電元件的變形，因此可更增加電力產生的效率。依據權利要求4所述的本發明，其可因限制振動板的振動范圍防止振動板受損， 并可增加電力產生模塊的耐久性。依據權利要求5所述的本發明，形變促進單元即為重量體，該重量體被固定在振 動板的自由端，或者重量體可碰撞該自由端。因此，振動板可藉由重量體促進其振動，因此 促使壓電元件的變形，并因此更增加電力產生的效率。依據權利要求6所述的本發明，振動板可藉由納風單元而被振動。因此，縱使無振 動時，只要有風，振動板就可振動產生電力。依據權利要求7所述的本發明，振動板包括一第一振動部沿著壓電元件延伸，以 及一第二振動部其與該第一振動部在直角處相交。因此利用二維度的振動，振動振動板，并 因此可更增加電力產生的效率。依據權利要求8所述的本發明，振動板、壓電元件及形變促進單元被設在一馬路。 因此，利用車輛在馬路上行進的振動可產生電力，在以往被浪費的振動能量，在此被有效地 利用。依據權利要求9所述的本發明，電力產生單元位于所提供的本體的中空部。因此 利用本體的振動可產生電力，在以往被浪費的振動能量，在此被有效地利用。依據權利要求10所述的本發明，本體是半透明的構件，且本體的形狀為誘餌的形 狀，以及發光單元位于本體的中空部。因此，發光單元的發光吸引魚兒，并因此可更增加魚 兒群聚的效果。附圖簡單說明
圖1是依據本發明的第一實施例，顯示整個電力產生單元的立體示意圖。圖2顯示一電力產生模塊搭配在圖1所示的電力產生單元中的垂直剖面圖。圖3顯示電力產生模塊在形變狀態下的垂直剖面圖。圖4是依據圖2的電力產生模塊，顯示其側面圖。
圖5是依據第二實施例，顯示一馬路相關部分的垂直剖面圖。圖6是依據第三實施例，顯示一誘餌刪除部分內容的側面圖。圖7是依據一變化實施例，顯示一誘餌刪除部分內容的側面圖。圖8是依據另一變化實施例，顯示一誘餌刪除部分內容的側面圖。圖9是依據第四實施例，顯示一電力產生模塊相關部分的立體示意圖。圖10是依據第五實施例，顯示一電力產生模塊相關部分的立體示意圖。圖11是依據第六實施例，顯示一電力產生模塊相關部分的立體示意圖。圖12是依據第七實施例，顯示一電力產生模塊相關部分的立體示意圖。圖13是依據第八實施例，顯示一電力產生模塊相關部分的立體示意圖。圖14是依據第九實施例，顯示一電力產生模塊相關部分的立體示意圖。標號說明1電力產生單元10，31 本體11,35,41,51,61,71,81,91,101,111 電力產生模塊12，62，72，82，92，102，112 振動板62a, 72a, 82a, 92a, 102a, 112a 第一振動部62b, 72b, 82b, 92b, 102b, 112b 第二振動部72c，102c 彎折部13壓電元件14固定板15制動部詳細說明各實施例依據本發明的電力產生單元與發光工具的實施例將在以下搭配附圖做詳細說明。 首先，一、說明關于各實施例的共同基本概念；二、接著說明各實施例的特定內容；最后是 三、說明各實施例的變化。應注意的是，本發明并非限制在這些實施例。各實施例的一般基 本概念最先被說明。依據各實施例，在一電力產生單元中，壓電元件將一外部的力轉換并產 生電力，該壓電元件被固定在其預定的裝設表面。一、說明關于各實施例的一般基本概念首先說明關于各實施例的一般基本概念。依據各實施例的一電力產生單元，一壓 電元件將一外部所施的力轉換并產生電力，該壓電元件被固定在一預設的裝設表面。依據本發明的各實施例，電力產生單元中的一個特征在于，壓電元件被固定在振 動板及形變促進單元，在電力產生單元上提供該形變促進單元促使壓電元件的變形。壓電 元件被設在隨著振動板振動而變形之處。相比較于壓電元件單獨地振動與變形的情況下， 這樣的設計可增加壓電元件的形變量，且可增加電力產生的效率。再者，形變促進單元促使 壓電元件的變形，其可能可進一步增加壓電元件的形變量，并增加電力產生的效率。電力產生單元的具體使用方式是任意的，且電力產生單元可被搭配用在任何利用 振動產生電力的裝置或工具。其中一種使用方式為，電力產生單元被設在馬路的一表面下， 其電力的產生是利用汽車在馬路上行進而生的振動。另一種使用方式為，電力產生單元被
16，36，42，52，53 重量體
20馬路
21表面層
22基層
23,34中空部
30，40，50 誘館
32環
33鉤子
37LED
93納風單元 93a迎風板設在一發光工具，且其電力的產生是利用振動板的振動。二、各實施例的具體內容接著參照附圖來說明本發明各實施例的具體內容。[第一實施例]首先說明第一實施例。本實施例是電力產生單元的基本模式。圖1是依據本發明的第一實施例，顯示整個電力產生單元的立體示意圖，圖2顯示 一電力產生模塊搭配在圖1所示的電力產生單元中的垂直剖面圖，圖3顯示電力產生模塊 在形變狀態下的垂直剖面圖，圖4是依據圖2的電力產生模塊，顯示其側面圖。如圖1所 示，電力產生單元1被設在所提供的一本體10中具有數個電力產生模塊11。本體10的一 底面對應于所附權利要求書的裝設表面，以及電力產生模塊11被固定在該底面(圖1與圖 4所示，為了便于圖示，省略制動部15)。如圖2到圖4所示，各電力產生模塊11包括一振動板12、一壓電元件13、一固定 板14以及一制動部15。振動板12是一支撐本體，其施加一壓力到壓電元件13，且其功能是作為強化材料 以強化壓電元件13的一破裂強度。振動板12的材質是具有可撓性與耐久性(例如銅及鋁 等金屬，或是乙烯基氯化物等塑料)。振動板12的材質是任意的，例如可使用不銹鋼薄板。 振動板12的平坦表面形狀是任意的，較佳者為振動板12均等地隨著外力變形，且在第一實 施例中，振動板12的形狀為縱向長方形。振動板12的一端沿著其縱向被固定在本體10。 振動板12與本體10 —起振動。尤其較佳者為，振動板12的振動大于單獨設置壓電元件13 時的振動。因此，振動板12的表面較壓電元件13更寬，故振動板12未固定的一端延伸到 相比較于壓電元件13 —端更遠的外側。一重量體(錘)16附在振動板12兩邊未固定在本體10的一端。重量體16促使 振動板12的振動，藉此促進壓電元件13的變形。重量體16是對應于所附權利要求書中的 形變促進單元。重量體16利用黏附或一安裝結構固定在振動板12。當重量體16搖晃時， 振動板12產生振動，或者當振動板12振動時，振動板12會因為重量體16的慣性而持續振 動。重量體16亦可位于除了未固定端以外的其他地方，例如可位于振動板12的一側表面 上，或者可提供一連結構件設在振動板12及重量體16之間。要在振動板12的固定端施加 較大的力，重量體16最好被設在靠近該固定端的相對端。壓電元件13因壓力而變形進而產生電力。例如，壓電元件13是壓電陶瓷，譬如鈦 酸鋇及氧化鋯，或者是壓電單結晶體，譬如鉭酸鋰(LiTa03)。任何可因一外力(包括產生扭 轉、彎折、或壓縮的力)產生電力的任意材料都可作為壓電元件13，或替代壓電元件13。例 如，可能被利用的有離子聚合物_金屬復合材料(IMPC，Ionic Polymer-MetalComposite)， 其中一離子導電聚合膜(膠)的兩側面鍍有金屬(金，等)、離子導電聚合物凝膠膜(ICPF， Ionic Conducting Polymergel Film)、或者利用IPMC或ICPF的人造肌肉。壓電元件13 是薄片形狀，且以黏附手段被固定在振動板12的兩側表面。若壓電元件13的平坦表面的 形狀是任意的，壓電元件13最好是具有類似于振動板12的形狀。在第一實施例中，壓電元 件13的平坦表面形狀是方形且直徑小于振動板12。壓電元件13的設置相對于振動板12 的位置亦可為任意的，然而在本實施例中，壓電元件13被設置在靠近振動板12的固定端。 雖然圖未顯示，壓電元件13的一表面上提供有一正端子，且在其另一表面上提供有一負端子。連接到該正端子的一正極導線以及連接到該負端子的一負極導線會被拉出來連接到一 負載(未顯示)。有了這樣的設置，電力即被供應到該負載。應注意的是，各種電子零件，如 已知的橋接電路，亦可被設置在壓電元件13與該負載之間。雖然壓電元件13被固定在振 動板12兩側表面，然而壓電元件13亦可僅被固定在振動板12的一側表面。當壓電元件13變形時，固定板14的功能就是作為支點。固定板14是對應于所附 權利要求書中的形變促進單元與固定單元。固定板14被設在壓電元件13的側邊，位于像 三明治一樣夾住振動板12與壓電元件13之處。固定板14的一端沿著其縱向被固定在本 體10。較佳者，固定板14與壓電元件13之間的距離是使得壓電元件13變形時可接觸到固 定板14，并使得壓電元件13與固定板1彼此靠近接觸。尤其是，要增加電力產生的效率，較佳者為固定板14被固定以使得壓電元件13最 寬的部分為壓電元件13形變的中心。這是因為壓電元件13本身形變的振動變化量產生電 動勢，因此當固定板14被固定使得壓電元件13最寬的部分為壓電元件13形變的中心，該 元件的振動量為最大。具體而言，較佳者為壓電元件13與固定板14之間的相對位置關系 以及壓電元件13與固定板14的形狀的決定是，使得與壓電元件13接觸的固定板14的一 邊緣，抄近路穿過壓電元件13的一側表面的最寬部分，越過寬度盡可能地寬的范圍。例如， 較佳者，當壓電元件13為一具有方形側表面的片形本體，且單獨地位于垂直方向上，固定 板14的一上緣沿著壓電元件13數斜線中的一個，緊鄰著該壓電元件13。或者，另一較佳的 情況是，壓電元件13為一具有圓形側表面的一片形本體，并且單獨地位于垂直方向上，固 定板14的一上緣沿著一水平線緊鄰著壓電元件13，其抄近路穿過壓電元件13的圓心。如 圖所示，在第一實施例中，各壓電元件13為一具有方形側表面的片形本體，并單獨地位于 垂直方向上，各固定板14為片形本體，且其寬度與壓電元件13相同，以及固定板14的一上 緣水平地抄近路穿過壓電元件13的側表面。在其他形狀中，固定單元也可以是立方體被設 在壓電元件13的一側。制動部15限制振動板12的振動范圍，且其對應于所附權利要求書中的限制單元。 各制動部15被設在固定板14的側邊及離振動板12與壓電元件13更遠的一側邊，制動部 15的一端沿著其縱向被固定在本體10。較佳者，制動部15與固定板14之間的一距離是使 得振動板12可以變形的距離，該距離的決定是使得振動板12在過度振動之前可立即接觸 到制動部15的距離，過度振動的程度是振動板12塑性地變形。制動部15的形狀是任意的， 然而制動部15的形狀最好是類似于振動板12。在第一實施例中，制動部15具有一片形本 體的形狀，其類似于振動板12。在其他的形狀中，例如，制動部15可以是立方體形狀且被設 在固定本體的一側。在這樣的結構中，當本體10接受一外力并振動時，壓電元件13發生變形并產生一 電動勢。尤其是振動板12并非單僅是因使振動板12振動及變形而被振動，而是因為搖晃 重量體16而被振動，或是當振動板12振動時，利用重量體16的慣性，保持振動板12的持 續振動，振動板12因此發生變形，藉此設計，壓電元件13可有更大的形變。與單利用壓電 元件13的形變相比較之下，上述設計的壓電元件13可產生更大的電動勢，并因此可增加電 力產生的效率。再者，壓電元件13的一側的一部分被固定板14固定住，藉此設計，壓電元 件13是沿著固定部分的周圍產生變形，故可產生較大的電動勢。因此可增加電力產生的效 率。此外，縱使當振動板12大大地變形，由于其移動受制動部15的限制，故可防止振動板12發生塑性形變與損害。(第一實施例的功效)依據第一實施例，藉由使壓電元件13通過振動板12產生變形，可從該壓電元件13 獲得較大的電動勢，并可增加電力產生的效率。再者，壓電元件13的形變沿著固定板14的 周圍而被促進，故可更增加電力產生的效率。此外，振動板12的移動受制動部15的限制， 故可防止振動板12造成損害，并可增加電力產生模塊11的耐久性。[第二實施例]接下來說明第二實施例。在此實施例的模式，乃是依據第一實施例的電力產生單 元，將其設在馬路的一表面之下。若無特別指明，第二實施例的設置實質相同于第一實施 例。第二實施例與第一實施例實質相同的構成元件以相同或類似的標號和/或元件名稱表 示，其相關說明則予以省略。圖5是依據第二實施例，顯示一馬路相關部分的垂直剖面圖。馬路20是藉由浙青 或類似物，使一表面層21形成在一基層22之上所形成的。在基層22中形成一中空部23， 如第一實施例所示的電力產生單元1被設在該中空部23。電力產生單元1的一上表面直接 位于基層22之下。當車輛行經馬路20的表面層21時，表面層21的振動被傳到電力產生 模塊11，該振動是通過振動板12而被傳到壓電元件13，并因此產生電動勢。可任意利用電 動勢，且該電動勢可被應用在點亮馬路20 —側表面鑲嵌的燈具。馬路是一個概念，其包括橋梁、隧道以及高速公路。電力產生單元1可被設在任 何地方，而非僅在上述的馬路的一側表面，例如，電力產生單元1可被嵌在一隧道的一上表 面，或被嵌在馬路表面一側的欄桿。(第二實施例的功效)依據第二實施例，利用車輛在馬路20的表面層21行進的振動，即可產生電力。因 此，在以往被浪費的振動能量，在此被有效地利用。[第三實施例]接下來說明第三實施例。在此實施例的模式，乃是依據第一實施例的電力產生單 元，將其設在誘餌中，該誘餌為一發光工具。若無特別指明，第三實施例的設置實質相同于 第一實施例。第三實施例與第一實施例實質相同的構成元件以相同或類似的標號和/或元 件名稱表示，其相關說明則予以省略。圖6是依據第三實施例，顯示一誘餌的側面圖(圖6刪除部分內容，此亦應用到以 下所述的圖7與圖8)。誘餌30對應于所附權利要求書中的發光工具，且誘餌30的本體31 是半透明樹脂所制成，其形狀為魚的形狀。用來綁魚線的環32被固定在本體31的一前端， 鉤子33則被固定在誘餌30的底面或尾端。本體31包含一中空部34，且電力產生模塊35、重量體36以及LED 37位于該中空 部34。電力產生模塊35僅包括振動板12及壓電元件13。各振動板12被固定住，以使其 從作為本體31裝設表面的一上表面，向下突出，且壓電元件13以黏附方式被固定在振動板 12的一側面。振動板12垂直設置，長度較壓電元件13更長，且振動板12的一自由端的突 出較壓電元件13更短。各重量體36藉由促進振動板12的振動，促使壓電元件13變形，重量體36對應于所附權利要求書中的形變促進單元。重量體36的形狀為球體。本體31振動時，重量體36 在中空部34自由移動，并碰撞振動板12的自由端，藉此促進振動板12的振動，并促使壓電 元件13變形。引起魚注意的LED 37被固定在中空部34中的任意位置。LED 37通過一控制電路 (未顯示)而與壓電元件13連接，LED 37因壓電元件13產生的電動勢而發光。所發出的 光通過本體31穿透到誘餌30之外。除了上述的設計之外，誘餌中還可用各種不同的電力產生模塊。圖7是依據一變 化實施例，顯示一誘餌40的側面圖。所設的電力產生模塊41包含振動板12及壓電元件 13。各振動板12的形狀為T型，其一側朝向下，壓電元件13被固定在各振動板12底部的 兩側表面，重量體42分別被固定在振動板12底端的兩側。重量體42促進振動板12的振 動，并可促使壓電元件13變形。圖8是依據另一變化實施例，顯示一誘餌50的側面圖。電力產生模塊51包括振 動板12及壓電元件13。壓電元件13被固定在各振動板12底部的兩側表面，重量體52被 固定在振動板12的底端。重量體53位于中空部34中。當重量體53碰撞到振動板12的 重量體52，重量體53促進振動板12的振動，并促使壓電元件13變形。(第三實施例的功效)依據第三實施例，當誘餌在水面或水中移動時，藉由利用本體的移動，可因此產生 電力。因此，在以往被浪費的振動能量，在此被有效地利用。再者，LED的發光可引起魚兒 的注意，并因此增加誘餌的誘魚群聚的效果。[第四實施例]接下來說明第四實施例。在此實施例的模式，乃是依據第一實施例的電力產生單 元，改變振動板的形狀。若無特別指明，第四實施例的設置實質相同于第一實施例。第四實 施例與第一實施例實質相同的構成元件以相同或類似的標號和/或元件名稱表示，其相關 說明則予以省略。圖9是依據第四實施例，顯示一電力產生模塊相關部分的立體示意圖，(為了方便 圖說，刪除圖9及以下提及的圖10-14的本體10及制動部15)。依據第四實施例的電力產 生模塊61包含一振動板62。振動板62包含一第一振動部62a連接一第二振動部62b，第 一振動部62a的方向為圖示的Z向并沿著壓電元件13延伸，第二振動部62b的方向為圖示 的X向并垂直于Z向，使得兩者振動的部分在直角處彼此相交。重量體16被固定在第二振 動部62b的一自由端。依據此結構，沿著Z向產生振動時，第二振動部62b振動，沿著X向 產生振動時，第一振動部62a振動。因此壓電元件13可因振動而變形，并且可利用在Z向 與X向二維度的振動產生電力。第一振動部62a與第二振動部62b之間的具體連接結構可以是任意的。例如，第 一振動部62a與第二振動部62b可以是一張連續的平板，然后彎曲第二振動部62b使其與 第一振動部62a在直角處相交連接，或者第一振動部62a與第二振動部62b可以是彼此分 離，然后以已知的連接方法(包括焊接)使其彼此連結。以此方式所形成的電力產生模塊61，而非使用第一至第三實施例的電力產生模塊 11、35、41以及51，或一起搭配使用電力產生模塊11、35、41以及51，可更增加電力產生的效率。
(第四實施例的功效)依據第四實施例，因為可利用Z向與X向的二維度振動而產生電力，因此可更增加 電力產生的效率。[第五實施例]接下來說明第五實施例。在此實施例的模式，乃是依據第四實施例改變電力產生 模塊的振動板的形狀。若無特別指明，第五實施例的設置實質相同于第四實施例。第五實 施例與第四實施例實質相同的構成元件以相同或類似的標號和/或元件名稱表示，其相關 說明則予以省略。圖10是依據第五實施例，顯示一電力產生模塊相關部分的立體示意圖。依據第五 實施例的電力產生模塊71包括一振動板72。該振動板72包含一第一振動部72a連接一第 二振動部72b，第一振動部72a的方向為圖示的Z向并沿著壓電元件13延伸，第二振動部 72b的方向為圖示的X向，并通過一彎折部72c垂直于Z向。重量體16被固定在第二振動 部72b的一自由端。第一振動部72a、第二振動部72b以及彎折部72c的具體連接結構可以是任意的。 例如，第一振動部72a、第二振動部72b以及彎折部72c可以是一張連續的平板，然后相對于 第一振動部72a輕輕地彎曲第二振動部72b，藉此形成彎折部72c。當以此方式所形成的電力產生模塊71，而非使用第一至第四實施例的電力產生模 塊11、35、41、51以及61，或可搭配電力產生模塊11、35、41以及51—起使用，可更增加電力 產生的效率。(第五實施例的功效)依據第五實施例，因為可利用Z向與X向的二維度振動而產生電力，因此可更增加 電力產生的效率。[第六實施例]接下來說明第六實施例。在此實施例的模式，乃是依據第四實施例改變電力產生 模塊的振動板的形狀。若無特別指明，第六實施例的設置實質相同于第四實施例。第六實 施例與第四實施例實質相同的構成元件以相同或類似的標號和/或元件名稱表示，其相關 說明則予以省略。圖11是依據第六實施例，顯示一電力產生模塊相關部分的立體示意圖。依據第六 實施例的電力產生模塊81包括一振動板82。該振動板82包含一第一振動部82a連接一第 二振動部82b，第一振動部82a的方向為圖示的Z向并沿著壓電元件13延伸，第二振動部 82b所設方向為與Z向相交a角。重量體16被固定在第二振動部82b的一自由端。第一振動部82a與第二振動部82b之間的具體連接結構可以是任意的。例如，第 一振動部82a及第二振動部82b可以是一張連續的平板，然后彎曲第二振動部82b以使其 與第一振動部82a之間的夾角成a角，藉此形成振動板82。當以此方式所形成的電力產生模塊81，而非使用第一至第五實施例的電力產生模 塊11、35、41、51、61以及71，或可搭配電力產生模塊11、35、41、51、61以及71 一起使用，可 更增加電力產生的效率。(第六實施例的功效)依據第六實施例，因為可利用Z向與X向的二維度振動而產生電力，因此可更增加電力產生的效率。[第七實施例]接下來說明第七實施例。在此實施例的模式，乃是依據第四實施例改變電力產生 模塊的振動板的形狀。若無特別指明，第七實施例的設置實質相同于第四實施例。第七實 施例與第四實施例實質相同的構成元件以相同或類似的標號和/或元件名稱表示，其相關 說明則予以省略。圖12是依據第七實施例，顯示一電力產生模塊相關部分的立體示意圖。依據第七 實施例的電力產生模塊91包括一振動板92。振動板92包含一第一振動部92a連接一第二 振動部92b，第一振動部92a的方向為圖示的Z向并沿著壓電元件13延伸，第二振動部92b 的方向為圖示的X向并垂直于Z向，使得兩者振動的部分在直角處彼此相交。第一振動部 92a與第二振動部92b之間的具體連接結構可以是任意的，例如，第一振動部92a及第二振 動部92b可以是如上第四實施例所述的與第一振動部62a與第二振動部62b之間相同的連 接結構。一納風單元93被固定在第二振動部92b的一自由端。納風單元93是一種接收風 力的技術手段，藉由風力以振動振動板92。納風單元93包括多個迎風板93a (圖12顯示 為三個)彼此以預定角度(彼此以一角度相交在直角處)相連接。以此方式提供納風單元 93，縱使沒有振動，只要有風仍可使振動板92藉由風力產生振動。再者，藉由適當地在納 風單元93設置重量體，納風單元93可達到與第四實施例的重量體16有同樣的功能，同時 可獲得促進振動的效果。藉由在不同方向設置迎風板93a，不同方向吹來的風力都可被利 用。迎風板93a可以有任意變化的形狀、彼此任意變化的連接角度，例如，四或更多的迎風 板93a可以一角度彼此連接，此時迎風板93a并非是在直角處相交。當以此方式所形成的電力產生模塊91，而非使用第一至第六實施例的電力產生模 塊11、35、41、51、61、71以及81，或可搭配電力產生模塊11、35、41、51、61、71以及81—起使 用，可更增加電力產生的效率。(第七實施例的功效)依據第七實施例，因為可利用Z向與X向的二維度振動而產生電力，因此可更增加 電力產生的效率。尤其是振動板92可藉風力振動，縱使無振動，亦可產生電力。[第八實施例]接下來說明第八實施例。在此實施例的模式，乃是依據第四實施例改變電力產生 模塊的振動板的形狀。若無特別指明，第八實施例的設置實質相同于第四實施例。第八實 施例與第四實施例實質相同的構成元件以相同或類似的標號和/或元件名稱表示，其相關 說明則予以省略。圖13是依據第八實施例，顯示一電力產生模塊相關部分的立體示意圖。依據第八 實施例的電力產生模塊101包括一對振動板102。各振動板102包含一第一振動部102a連 接一第二振動部102b，第一振動部102a的方向為圖示的Z向并沿著壓電元件13延伸，第二 振動部92b的方向為圖示的Y向，并通過一彎折部102c垂直于Z向。重量體16被固定在 第二振動部102b的一自由端。藉由此一結構，當產生垂直于Z向與Y向的方向(圖示的X 向)的振動，第一振動部102a振動，當產生于Z向的振動，第二振動部102b產生振動，且壓 電元件13因振動而變形。因此，可利用在X向與Z向的二維度的振動產生電力。
第一振動部102a、第二振動部102b以及彎折部102c的具體連接結構可以是任意 的。例如，第一振動部102a、第二振動部102b以及彎折部102c可以是如上第五實施例所 述的與第一振動部72a、第二振動部72b以及彎折部72c相同的連接結構。該對振動板102 的部分可被整合在一起，或者一對第二振動部102b可連接到共同的第一振動部102a。當以此方式所形成的電力產生模塊101，而非使用第一至第七實施例的電力產生 模塊11、35、41、51、61、71、81以及91，或可搭配電力產生模塊11、35、41、51、61、71、81以及 91 一起使用，可更增加電力產生的效率。(第八實施例的功效)依據第八實施例，因為可利用Z向與X向的二維度振動而產生電力，因此可更增加 電力產生的效率。[第九實施例]接下來說明第九實施例。在此實施例的模式，乃是依據第八實施例改變電力產生 模塊的振動板的形狀。若無特別指明，第九實施例的設置實質相同于第八實施例。第九實 施例與第八實施例實質相同的構成元件以相同或類似的標號和/或元件名稱表示，其相關 說明則予以省略。圖14是依據第九實施例，顯示一電力產生模塊相關部分的立體示意圖。依據第九 實施例的電力產生模塊111包括一對振動板112。所設振動板112包含一碟狀第一振動部 112a被固定在沿著壓電元件13延伸的方向(圖示的Z向)，以及多個(本實施例為四個) 第二振動部112b以輻射方向相對于第一振動部112a向外延伸。重量體16被固定在第二 振動部112b的自由端。本體10的一部分為一片狀本體，其底部是開口的，且電力產生模塊 111像三明治般被夾在且被固定在該碟狀本體10中。依據此一結構，當發生垂直于Z向與Y 向的X向的振動，第一振動部112a振動，當產生垂直于Z向的振動，第二振動部112b振動， 且壓電元件13因振動而變形。因此，可利用在X向與Z向的二維度的振動產生電力。第二 振動部112b與相對的第一振動部112a的數量及連接角度可以任意變化。第一振動部112a及第二振動部112b的具體連接結構可以是任意的。例如，一板材 可被壓成第一振動部112a與第二振動部112b，而為一單一構件，或者第一振動部112a與第 二振動部112b可分別為不同的構件，然后再以已知的連接方式(包括焊接)使彼此結合。當以此方式所形成的電力產生模塊111，而非使用第一至第七實施例的電力產生 模塊 11、35、41、51、61、71、81、91 以及 101，或可搭配電力產生模塊 11、35、41、51、61、71、81、 91以及101 —起使用，可更增加電力產生的效率。(第九實施例的功效)依據第九實施例，因為可利用Z向與X向的二維度振動而產生電力，因此可更增加 電力產生的效率。三、各實施例的變化雖然本發明的各實施例已說明如上述，本發明的組態設置及技術手段，在不脫離 本發明的精神和范圍內，可任意修改或改進，這類的修改變化說明如下。(本發明所欲解決的問題及其所達到的效果)本發明所欲解決的問題及其所達到的效果并非限制在上述內容，且本發明亦可解 決未述的問題并達到其他的效果。此外，在本發明中，有可能只解決部分的問題，并且只達到部分的功效。(關于電力產生模塊的特定應用)在上述實施例中，雖然電力產生模塊是位于本體10底面的上表面，電力產生模塊 亦可位于本體10的側面。壓電元件13、振動板12、固定板14、制動部15以及重量體16的 形狀與位置亦可任意改變，除非文中有特定限制。產業利用性依據本發明的電力產生單元，其可應用于將外部所施的力轉換并產生電力的電力 產生單元。尤其是電力產生單元是有用處的，將壓電元件13的振動有效傳送以獲得高電力 產生的能力。
權利要求
一種電力產生單元包括一可撓性的振動板；一壓電元件，其被固定在該振動板的至少一表面上；以及一形變促進單元，其因該振動板的振動而促使該壓電元件產生變形。
2.如權利要求1所述的電力產生單元，其中該形變促進單元是一固定單元，該固定單元設在該壓電元件的一側，并且處于該形變 促進單元以三明治式將該壓電元件與該振動板一起夾住的一位置，以及該振動板的一端與該固定單元的一端被固定在同一裝設表面。
3.如權利要求2所述的電力產生單元，其中該固定單元的一端，其相對于固定在該裝 設表面的該端，緊鄰在該壓電元件的一側面的最寬部分。
4.如權利要求2或3所述的電力產生單元，其中一限制單元限制該振動板的一振動范 圍，該限制單元位于該固定單元的一側。
5.如權利要求1-4其中任一項所述的電力產生單元，其中該形變促進單元是一重量 體，該重量體被固定在該振動板的一自由端，或者該重量體碰撞該自由端。
6.如權利要求1-5其中任一項所述的電力產生單元，其中該形變促進單元是一納風單 元，該納風單元被固定在該振動板的一自由端。
7.如權利要求1-6其中任一項所述的電力產生單元，其中該振動板包括一第一振動部 沿著該壓電元件延伸，以及一第二振動部其與該第一振動部在直角處相交。
8.如權利要求1-7其中任一項所述的電力產生單元，其中該振動板、該壓電元件以及 該形變促進單元被設在一馬路。
9.一種發光工具包括一本體，該本體具有一中空部，其中提供如權利要求1-8其中任 一項所述的電力產生單元設于該本體的該中空部。
10.如權利要求9所述的發光工具，其中該本體是半透明的構件，且其為一誘餌的形狀，以及一發光單元，藉由位于該本體的中空部的該壓電元件所產生的一電動勢而發光。
全文摘要
提供一可撓性的振動板(12)、一壓電元件(13)被固定在振動板(12)的至少一表面、以及一固定板(14)與藉由振動板(12)的振動用以促進壓電元件(13)變形的一重量體(16)位于本體(10)。當本體(10)因接收外力而振動，重量體(16)搖晃而使振動板(12)產生振動，或者當振動板(12)振動時，振動板(12)的振動會因重量體(16)的慣性而持續振動，且振動板(12)因振動而變形因此使壓電元件(13)更進一步地變形。
文檔編號H01L41/113GK101855821SQ200880115958
公開日2010年10月6日 申請日期2008年11月11日 優先權日2007年11月13日
發明者速水浩平 申請人:速水浩平