发电元件以及发电装置

摘要

本发明提供了能利用未被用于现有发电的振动能量的发电元件以及发电装置。发电元件(1)具备位移部件(40)、固定部件(50)、弹性变形体(60)，在位移部件(40)以及固定部件(50)中的一个的表面上形成有驻极体材料层(42)，在另一个的表面上形成有与驻极体材料层(42)相对向的对向电极层(51)，当对发电元件(1)赋予振动能量时，弹性变形体(60)发生变形，由此，位移部件(40)相对于固定部件(50)位移，使得驻极体材料层(42)和对向电极层(51)之间的层间距离发生变动。

权利要求

1.一种发电元件，具备位移部件、固定部件、弹性变形体，其特征在于，在所述位移部件以及所述固定部件中的一个的表面上形成有驻极体材料层，在另一个的表面上形成有与所述驻极体材料层相对向的对向电极层，当对所述发电元件赋予振动能量时，所述弹性变形体发生变形，由此所述位移部件相对于所述固定部件位移，使得所述驻极体材料层和所述对向电极层之间的层间距离发生变动，在所述位移部件以及所述固定部件中的一个上设置有部分突出的凸部，在另一个上设置有收容所述凸部的凹部，所述凸部的顶面和所述凹部的底面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述驻极体材料层，在另一个上形成有端部对向电极层，所述凸部的左侧面和所述凹部的左侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述驻极体材料层，在另一个上形成有左侧对向电极层，所述凸部的右侧面和所述凹部的右侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述驻极体材料层，在另一个上形成有右侧对向电极层。

2.根据权利要求1所述的发电元件，其特征在于，

所述端部对向电极层、所述左侧对向电极层、以及所述右侧对向电极层形成相互电性独立的单独的电极层。

3.一种发电元件，具备位移部件、固定部件、弹性变形体，其特征在于，在所述位移部件以及所述固定部件中的一个的表面上形成有驻极体材料层，在另一个的表面上形成有与所述驻极体材料层相对向的对向电极层，当对所述发电元件赋予振动能量时，所述弹性变形体发生变形，由此所述位移部件相对于所述固定部件位移，使得所述驻极体材料层和所述对向电极层之间的层间距离发生变动，所述位移部件被构成为，当对所述发电元件赋予振动能量时，能在相对于所述固定部件固定的XYZ三维正交坐标系的X轴、Y轴以及Z轴中的至少两个方向上位移，所述位移部件由具有平行于XY平面的上面以及下面的板状构造体构成，所述固定部件由以包围所述板状构造体的方式配置的框状构造体构成，当以原点配置在未产生位移状态下的所述位移部件的中心位置的方式定义所述XYZ三维正交坐标系时，所述板状构造体具有沿Z轴方向的多个位移外面，所述框状构造体具有与所述多个位移外面相对向的多个固定内面，在所述多个位移外面上形成有所述驻极体材料层和所述对向电极层中的一个，在所述多个固定内面上形成有所述驻极体材料层和所述对向电极层中的另一个，所述板状构造体具有：作为所述多个位移外面的与X轴的正区域正交的第一位移外面、与X轴的负区域正交的第二位移外面、与Y轴的正区域正交的第三位移外面、以及与Y轴的负区域正交的第四位移外面，所述框状构造体具有：作为所述多个固定内面的与X轴的正区域正交并且与所述第一位移外面相对向的第一固定内面、与X轴的负区域正交并且与所述第二位移外面相对向的第二固定内面、与Y轴的正区域正交并且与所述第三位移外面相对向的第三固定内面、与Y轴的负区域正交并且与所述第四位移外面相对向的第四固定内面。

4.根据权利要求3所述的发电元件，其特征在于，

在所述第一位移外面设置有向X轴正方向突出的第一位移凸部，

在所述第二位移外面设置有向X轴负方向突出的第二位移凸部，

在所述第三位移外面设置有向Y轴正方向突出的第三位移凸部，

在所述第四位移外面设置有向Y轴负方向突出的第四位移凸部，

在所述第一固定内面的、与所述第一位移凸部相对向的位置，设置有向X轴负方向突出的第一固定凸部，在所述第二固定内面的、与所述第二位移凸部相对向的位置，设置有向X轴正方向突出的第二固定凸部，在所述第三固定内面的、与所述第三位移凸部相对向的位置，设置有向Y轴负方向突出的第三固定凸部，在所述第四固定内面的、与所述第四位移凸部相对向的位置，设置有向Y轴正方向突出的第四固定凸部，所述第一位移凸部的顶面和所述第一固定凸部的顶面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有第一驻极体材料层，在另一个上形成有第一对向电极层，所述第二位移凸部的顶面和所述第二固定凸部的顶面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有第二驻极体材料层，在另一个上形成有第二对向电极层，所述第三位移凸部的顶面和所述第三固定凸部的顶面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有第三驻极体材料层，在另一个上形成有第三对向电极层，所述第四位移凸部的顶面和所述第四固定凸部的顶面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有第四驻极体材料层，在另一个上形成有第四对向电极层。

5.根据权利要求3所述的发电元件，其特征在于，

在所述第一位移外面设置有向X轴正方向突出的第一位移凸部，

在所述第二位移外面设置有向X轴负方向突出的第二位移凸部，

在所述第三位移外面设置有向Y轴正方向突出的第三位移凸部，

在所述第四位移外面设置有向Y轴负方向突出的第四位移凸部，

在所述第一固定内面设置有收容所述第一位移凸部的第一固定凹部，

在所述第二固定内面设置有收容所述第二位移凸部的第二固定凹部，

在所述第三固定内面设置有收容所述第三位移凸部的第三固定凹部，

在所述第四固定内面设置有收容所述第四位移凸部的第四固定凹部，

所述第一位移凸部的顶面以及侧面、所述第一固定凹部的底面以及侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有第一驻极体材料层，在另一个上形成有第一对向电极层，所述第二位移凸部的顶面以及侧面、所述第二固定凹部的底面以及侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有第二驻极体材料层，在另一个上形成有第二对向电极层，所述第三位移凸部的顶面以及侧面、所述第三固定凹部的底面以及侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有第三驻极体材料层，在另一个上形成有第三对向电极层，所述第四位移凸部的顶面以及侧面、所述第四固定凹部的底面以及侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有第四驻极体材料层，在另一个上形成有第四对向电极层。

6.根据权利要求5所述的发电元件，其特征在于，

所述第一位移凸部的顶面和所述第一固定凹部的底面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第一驻极体材料层，在另一个上形成有第一端部对向电极层，所述第一位移凸部的左侧面和所述第一固定凹部的左侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第一驻极体材料层，在另一个上形成有第一左侧对向电极层，所述第一位移凸部的右侧面和所述第一固定凹部的右侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第一驻极体材料层，在另一个上形成有第一右侧对向电极层，所述第二位移凸部的顶面和所述第二固定凹部的底面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第二驻极体材料层，在另一个上形成有第二端部对向电极层，所述第二位移凸部的左侧面和所述第二固定凹部的左侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第二驻极体材料层，在另一个上形成有第二左侧对向电极层，所述第二位移凸部的右侧面和所述第二固定凹部的右侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第二驻极体材料层，在另一个上形成有第二右侧对向电极层，所述第三位移凸部的顶面和所述第三固定凹部的底面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第三驻极体材料层，在另一个上形成有第三端部对向电极层，所述第三位移凸部的左侧面和所述第三固定凹部的左侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第三驻极体材料层，在另一个上形成有第三左侧对向电极层，所述第三位移凸部的右侧面和所述第三固定凹部的右侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第三驻极体材料层，在另一个上形成有第三右侧对向电极层，所述第四位移凸部的顶面和所述第四固定凹部的底面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第四驻极体材料层，在另一个上形成有第四端部对向电极层，所述第四位移凸部的左侧面和所述第四固定凹部的左侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第四驻极体材料层，在另一个上形成有第四左侧对向电极层，所述第四位移凸部的右侧面和所述第四固定凹部的右侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第四驻极体材料层，在另一个上形成有第四右侧对向电极层，所述第一端部对向电极层至所述第四端部对向电极层、所述第一左侧对向电极层至所述第四左侧对向电极层、以及所述第一右侧对向电极层至所述第四右侧对向电极层形成相互电性独立的单独的电极层。

7.根据权利要求3所述的发电元件，其特征在于，

在所述第一固定内面设置有向X轴负方向突出的第一固定凸部，

在所述第二固定内面设置有向X轴正方向突出的第二固定凸部，

在所述第三固定内面设置有向Y轴负方向突出的第三固定凸部，

在所述第四固定内面设置有向Y轴正方向突出的第四固定凸部，

在所述第一位移外面设置有收容所述第一固定凸部的第一位移凹部，

在所述第二位移外面设置有收容所述第二固定凸部的第二位移凹部，

在所述第三位移外面设置有收容所述第三固定凸部的第三位移凹部，

在所述第四位移外面设置有收容所述第四固定凸部的第四位移凹部，

所述第一固定凸部的顶面以及侧面、所述第一位移凹部的底面以及侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有第一驻极体材料层，在另一个上形成有第一对向电极层，所述第二固定凸部的顶面以及侧面、所述第二位移凹部的底面以及侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有第二驻极体材料层，在另一个上形成有第二对向电极层，所述第三固定凸部的顶面以及侧面、所述第三位移凹部的底面以及侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有第三驻极体材料层，在另一个上形成有第三对向电极层，所述第四固定凸部的顶面以及侧面、所述第四位移凹部的底面以及侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有第四驻极体材料层，在另一个上形成有第四对向电极层。

8.根据权利要求7所述的发电元件，其特征在于，

所述第一固定凸部的顶面和所述第一位移凹部的底面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第一驻极体材料层，在另一个上形成有第一端部对向电极层，所述第一固定凸部的左侧面和所述第一位移凹部的左侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第一驻极体材料层，在另一个上形成有第一左侧对向电极层，所述第一固定凸部的右侧面和所述第一位移凹部的右侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第一驻极体材料层，在另一个上形成有第一右侧对向电极层，所述第二固定凸部的顶面和所述第二位移凹部的底面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第二驻极体材料层，在另一个上形成有第二端部对向电极层，所述第二固定凸部的左侧面和所述第二位移凹部的左侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第二驻极体材料层，在另一个上形成有第二左侧对向电极层，所述第二固定凸部的右侧面和所述第二位移凹部的右侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第二驻极体材料层，在另一个上形成有第二右侧对向电极层，所述第三固定凸部的顶面和所述第三位移凹部的底面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第三驻极体材料层，在另一个上形成有第三端部对向电极层，所述第三固定凸部的左侧面和所述第三位移凹部的左侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第三驻极体材料层，在另一个上形成有第三左侧对向电极层，所述第三固定凸部的右侧面和所述第三位移凹部的右侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第三驻极体材料层，在另一个上形成有第三右侧对向电极层，所述第四固定凸部的顶面和所述第四位移凹部的底面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第四驻极体材料层，在另一个上形成有第四端部对向电极层，所述第四固定凸部的左侧面和所述第四位移凹部的左侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第四驻极体材料层，在另一个上形成有第四左侧对向电极层，所述第四固定凸部的右侧面和所述第四位移凹部的右侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第四驻极体材料层，在另一个上形成有第四右侧对向电极层，所述第一端部对向电极层至所述第四端部对向电极层、所述第一左侧对向电极层至所述第四左侧对向电极层、以及所述第一右侧对向电极层至所述第四右侧对向电极层形成相互电性独立的单独的电极层。

9.根据权利要求3至8中任一项所述的发电元件，其特征在于，

在所述框状构造体的内侧面设置有朝向所述板状构造体突出的止动突起，在所述位移部件不位移的状态下，在所述止动突起和所述板状构造体之间确保了规定的间隙尺寸。

10.根据权利要求3所述的发电元件，其特征在于，

所述固定部件还具有：覆盖所述板状构造体的上方的上方盖体、以及覆盖所述板状构造体的下方的下方盖体，在所述位移部件不位移的状态下，在所述上方盖体的下面和所述板状构造体的上面之间确保了规定的间隙尺寸，在所述下方盖体的上面和所述板状构造体的下面之间确保了规定的间隙尺寸。

11.根据权利要求3至8中任一项所述的发电元件，其特征在于，

所述板状构造体还具有：与Z轴的正区域正交的第五位移外面、以及与Z轴的负区域正交的第六位移外面，所述固定部件还具有：覆盖所述板状构造体的上方的上方盖体、以及覆盖所述板状构造体的下方的下方盖体，所述上方盖体的下面形成与Z轴的正区域正交并且与所述第五位移外面相对向的第五固定内面，所述下方盖体的上面形成与Z轴的负区域正交并且与所述第六位移外面相对向的第六固定内面，在所述第五位移外面以及所述第五固定内面中的一个上形成有第五驻极体材料层，在另一个上形成有第五对向电极层，在所述第六位移外面以及所述第六固定内面中的一个上形成有第六驻极体材料层，在另一个上形成有第六对向电极层。

12.根据权利要求3所述的发电元件，其特征在于，

所述板状构造体呈矩形状，在与其四个顶点对应的四个部位设置有位移支撑点，所述框状构造体呈包围所述板状构造体的矩形状，在其四个顶点附近的四个部位设置有固定支撑点，各个所述位移支撑点和各个所述固定支撑点一对一地对应，对应的位移支撑点和固定支撑点分别通过单独的弹性变形体连接。

13.根据权利要求3所述的发电元件，其特征在于，

所述弹性变形体通过细长的线状构造体构成，所述细长的线状构造体具有比所述板状构造体的厚度以及所述框状构造体的厚度小的厚度，一端与设置于所述板状构造体的位移支撑点连接，另一端与设置于所述框状构造体的固定支撑点连接。

14.根据权利要求13所述的发电元件，其特征在于，

所述弹性变形体通过弯曲或者折曲的细长的线状构造体构成。

15.根据权利要求3所述的发电元件，其特征在于，

在所述板状构造体的上面或下面、或者其两面上接合有重锤体。

16.一种发电装置，其特征在于，包括：

发电元件，是权利要求1至15中任一项所述的发电元件，所述驻极体材料层经由形成于其下层的驻极体电极层而形成于所述位移部件或者所述固定部件的表面；以及发电电路，基于在所述对向电极层和所述驻极体电极层之间产生的电压而生成电力。

说明书

发电元件以及发电装置

技术领域

[0001] 本发明涉及发电元件，详细来说，涉及利用驻极体(electret)进行发电的发电元件、以及使用该发电元件的发电装置。

背景技术

[0002] 以往，已知有将振动能量转换为电能量的发电元件。在专利文献1以及专利文献2中，记载了具有由驻极体材料构成的第一电极、由金属构成的第二电极的发电元件。在这里，驻极体材料是像永久磁铁的磁性极化那样即使电场消失也会残留电介质极化的电介质。

[0003] 在专利文献1的发电元件中，第一电极或者第二电极在XY平面内弹性移动。在专利文献2的发电元件中，第一电极或者第二电极在X轴方向上弹性移动。通过该弹性移动，第二电极的电荷量发生变化，从而电能量被从发电元件导出到外部。

[0004] 【现有技术文献】

[0005] 【专利文献】

[0006] 专利文献1：日本特开2008-86190号公报

[0007] 专利文献2：日本特开2011-45194号公报

[0008] 但是，在专利文献1、2中，发电元件的电极(第一电极或者第二电极)只能在规定的方向或者规定的平面内进行弹性移动，存在发电效率低的问题。

发明内容

[0009] 因此，本发明的目在于提供能够利用未被用于现有发电的振动能量的发电元件以及发电装置。

[0010] 本发明涉及的发电元件具备位移部件、固定部件、弹性变形体，其特征在于，在所述位移部件以及所述固定部件中的一个的表面上形成有驻极体材料层，在另一个的表面上形成有与所述驻极体材料层相对向的对向电极层，当对所述发电元件赋予振动能量时，所述弹性变形体发生变形，由此所述位移部件相对于所述固定部件位移，使得所述驻极体材料层和所述对向电极层之间的层间距离发生变动。

[0011] 并且，在所述发电元件中，也可以为如下构成，所述位移部件被构成为，当对所述发电元件赋予振动能量时，能在相对于所述固定部件固定的XYZ三维正交坐标系的X轴、Y轴以及Z轴中的至少两个方向上位移。

[0012] 并且，在所述发电元件中，也可以为如下构成，所述位移部件被构成为，当对所述发电元件赋予振动能量时，能在X轴、Y轴以及Z轴的所有方向上位移。

[0013] 并且，在所述发电元件中，也可以为如下构成，当以原点配置在未产生位移状态下的所述位移部件的中心位置的方式定义所述XYZ三维正交坐标系时，所述位移部件具有与X轴的正区域正交的第一位移面、与X轴的负区域正交的第二位移面、与Y轴的正区域正交的第三位移面、以及与Y轴的负区域正交的第四位移面，所述固定部件具有与X轴的正区域正交并且与所述第一位移面相对向的第一固定面、与X轴的负区域正交并且与所述第二位移面相对向的第二固定面、与Y轴的正区域正交并且与所述第三位移面相对向的第三固定面、与Y轴的负区域正交并且与所述第四位移面相对向的第四固定面，在所述第一位移面以及所述第一固定面中的一个上形成有第一驻极体材料层，在另一个上形成有第一对向电极层，在所述第二位移面以及所述第二固定面中的一个上形成有第二驻极体材料层，在另一个上形成有第二对向电极层，在所述第三位移面以及所述第三固定面中的一个上形成有第三驻极体材料层，在另一个上形成有第三对向电极层，在所述第四位移面以及所述第四固定面中的一个上形成有第四驻极体材料层，在另一个上形成有第四对向电极层。

[0014] 并且，在所述发电元件中，也可以为如下构成，所述位移部件还具有：与Z轴的正区域正交的第五位移面、以及与Z轴的负区域正交的第六位移面，所述固定部件还具有：与Z轴的正区域正交并且与所述第五位移面相对向的第五固定面、与Z轴的负区域正交并且与所述第六位移面相对向的第六固定面，在所述第五位移面以及所述第五固定面中的一个上形成有第五驻极体材料层，在另一个上形成有第五对向电极层，在所述第六位移面以及所述第六固定面中的一个上形成有第六驻极体材料层，在另一个上形成有第六对向电极层。

[0015] 并且，在所述发电元件中，也可以为如下构成，在所述位移部件上，在多个部位设置有位移支撑点，所述各位移支撑点分别通过单独的弹性变形体连接于对应的固定支撑点。

[0016] 并且，在所述发电元件中，也可以为如下构成，在所述位移部件以及所述固定部件中的一个上设置有部分突出的凸部，在另一个上设置有收容所述凸部的凹部，所述凸部的顶面和所述凹部的底面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述驻极体材料层，在另一个上形成有端部对向电极层，所述凸部的左侧面和所述凹部的左侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述驻极体材料层，在另一个上形成有左侧对向电极层，所述凸部的右侧面和所述凹部的右侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述驻极体材料层，在另一个上形成有右侧对向电极层。

[0017] 并且，在所述发电元件中，也可以为如下构成，所述端部对向电极层、所述左侧对向电极层、以及所述右侧对向电极层形成相互电性独立的单独的电极层。

[0018] 并且，在所述发电元件中，也可以为如下构成，所述位移部件由具有平行于XY平面的上面以及下面的板状构造体构成，所述固定部件由以包围所述板状构造体的方式配置的框状构造体构成。

[0019] 并且，在所述发电元件中，也可以为如下构成，当以原点配置在未产生位移状态下的所述位移部件的中心位置的方式定义所述XYZ三维正交坐标系时，所述板状构造体具有：与X轴的正区域正交的第一位移外面、与X轴的负区域正交的第二位移外面、与Y轴的正区域正交的第三位移外面、以及与Y轴的负区域正交的第四位移外面，所述框状构造体具有：与X轴的正区域正交并且与所述第一位移外面相对向的第一固定内面、与X轴的负区域正交并且与所述第二位移外面相对向的第二固定内面、与Y轴的正区域正交并且与所述第三位移外面相对向的第三固定内面、与Y轴的负区域正交并且与所述第四位移外面相对向的第四固定内面。

[0020] 并且，在所述发电元件中，也可以为如下构成，在所述第一位移外面设置有向X轴正方向突出的第一位移凸部，在所述第二位移外面设置有向X轴负方向突出的第二位移凸部，在所述第三位移外面设置有向Y轴正方向突出的第三位移凸部，在所述第四位移外面设置有向Y轴负方向突出的第四位移凸部，在所述第一固定内面的、与所述第一位移凸部相对向的位置，设置有向X轴负方向突出的第一固定凸部，在所述第二固定内面的、与所述第二位移凸部相对向的位置，设置有向X轴正方向突出的第二固定凸部，在所述第三固定内面的、与所述第三位移凸部相对向的位置，设置有向Y轴负方向突出的第三固定凸部，在所述第四固定内面的、与所述第四位移凸部相对向的位置，设置有向Y轴正方向突出的第四固定凸部，所述第一位移凸部的顶面和所述第一固定凸部的顶面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有第一驻极体材料层，在另一个上形成有第一对向电极层，所述第二位移凸部的顶面和所述第二固定凸部的顶面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有第二驻极体材料层，在另一个上形成有第二对向电极层，所述第三位移凸部的顶面和所述第三固定凸部的顶面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有第三驻极体材料层，在另一个上形成有第三对向电极层，所述第四位移凸部的顶面和所述第四固定凸部的顶面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有第四驻极体材料层，在另一个上形成有第四对向电极层。

[0021] 并且，在所述发电元件中，也可以为如下构成，在所述第一位移外面设置有向X轴正方向突出的第一位移凸部，在所述第二位移外面设置有向X轴负方向突出的第二位移凸部，在所述第三位移外面设置有向Y轴正方向突出的第三位移凸部，在所述第四位移外面设置有向Y轴负方向突出的第四位移凸部，在所述第一固定内面设置有收容所述第一位移凸部的第一固定凹部，在所述第二固定内面设置有收容所述第二位移凸部的第二固定凹部，在所述第三固定内面设置有收容所述第三位移凸部的第三固定凹部，在所述第四固定内面设置有收容所述第四位移凸部的第四固定凹部，所述第一位移凸部的顶面以及侧面、所述第一固定凹部的底面以及侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有第一驻极体材料层，在另一个上形成有第一对向电极层，所述第二位移凸部的顶面以及侧面、所述第二固定凹部的底面以及侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有第二驻极体材料层，在另一个上形成有第二对向电极层，所述第三位移凸部的顶面以及侧面、所述第三固定凹部的底面以及侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有第三驻极体材料层，在另一个上形成有第三对向电极层，所述第四位移凸部的顶面以及侧面、所述第四固定凹部的底面以及侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有第四驻极体材料层，在另一个上形成有第四对向电极层。

[0022] 并且，在所述发电元件中，也可以为如下构成，所述第一位移凸部的顶面和所述第一固定凹部的底面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第一驻极体材料层，在另一个上形成有第一端部对向电极层，所述第一位移凸部的左侧面和所述第一固定凹部的左侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第一驻极体材料层，在另一个上形成有第一左侧对向电极层，所述第一位移凸部的右侧面和所述第一固定凹部的右侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第一驻极体材料层，在另一个上形成有第一右侧对向电极层，所述第二位移凸部的顶面和所述第二固定凹部的底面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第二驻极体材料层，在另一个上形成有第二端部对向电极层，所述第二位移凸部的左侧面和所述第二固定凹部的左侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第二驻极体材料层，在另一个上形成有第二左侧对向电极层，所述第二位移凸部的右侧面和所述第二固定凹部的右侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第二驻极体材料层，在另一个上形成有第二右侧对向电极层，所述第三位移凸部的顶面和所述第三固定凹部的底面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第三驻极体材料层，在另一个上形成有第三端部对向电极层，所述第三位移凸部的左侧面和所述第三固定凹部的左侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第三驻极体材料层，在另一个上形成有第三左侧对向电极层，所述第三位移凸部的右侧面和所述第三固定凹部的右侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第三驻极体材料层，在另一个上形成有第三右侧对向电极层，所述第四位移凸部的顶面和所述第四固定凹部的底面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第四驻极体材料层，在另一个上形成有第四端部对向电极层，所述第四位移凸部的左侧面和所述第四固定凹部的左侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第四驻极体材料层，在另一个上形成有第四左侧对向电极层，所述第四位移凸部的右侧面和所述第四固定凹部的右侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第四驻极体材料层，在另一个上形成有第四右侧对向电极层，所述第一端部对向电极层至所述第四端部对向电极层、所述第一左侧对向电极层至所述第四左侧对向电极层、以及所述第一右侧对向电极层至所述第四右侧对向电极层形成相互电性独立的单独的电极层。

[0023] 并且，在所述发电元件中，也可以为如下构成，在所述第一固定内面设置有向X轴负方向突出的第一固定凸部，在所述第二固定内面设置有向X轴正方向突出的第二固定凸部，在所述第三固定内面设置有向Y轴负方向突出的第三固定凸部，在所述第四固定内面设置有向Y轴正方向突出的第四固定凸部，在所述第一位移外面设置有收容所述第一固定凸部的第一位移凹部，在所述第二位移外面设置有收容所述第二固定凸部的第二位移凹部，在所述第三位移外面设置有收容所述第三固定凸部的第三位移凹部，在所述第四位移外面设置有收容所述第四固定凸部的第四位移凹部，所述第一固定凸部的顶面以及侧面、所述第一位移凹部的底面以及侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有第一驻极体材料层，在另一个上形成有第一对向电极层，所述第二固定凸部的顶面以及侧面、所述第二位移凹部的底面以及侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有第二驻极体材料层，在另一个上形成有第二对向电极层，所述第三固定凸部的顶面以及侧面、所述第三位移凹部的底面以及侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有第三驻极体材料层，在另一个上形成有第三对向电极层，所述第四固定凸部的顶面以及侧面、所述第四位移凹部的底面以及侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有第四驻极体材料层，在另一个上形成有第四对向电极层。

[0024] 并且，在所述发电元件中，也可以为如下构成，所述第一固定凸部的顶面和所述第一位移凹部的底面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第一驻极体材料层，在另一个上形成有第一端部对向电极层，所述第一固定凸部的左侧面和所述第一位移凹部的左侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第一驻极体材料层，在另一个上形成有第一左侧对向电极层，所述第一固定凸部的右侧面和所述第一位移凹部的右侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第一驻极体材料层，在另一个上形成有第一右侧对向电极层，所述第二固定凸部的顶面和所述第二位移凹部的底面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第二驻极体材料层，在另一个上形成有第二端部对向电极层，所述第二固定凸部的左侧面和所述第二位移凹部的左侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第二驻极体材料层，在另一个上形成有第二左侧对向电极层，所述第二固定凸部的右侧面和所述第二位移凹部的右侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第二驻极体材料层，在另一个上形成有第二右侧对向电极层，所述第三固定凸部的顶面和所述第三位移凹部的底面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第三驻极体材料层，在另一个上形成有第三端部对向电极层，所述第三固定凸部的左侧面和所述第三位移凹部的左侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第三驻极体材料层，在另一个上形成有第三左侧对向电极层，所述第三固定凸部的右侧面和所述第三位移凹部的右侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第三驻极体材料层，在另一个上形成有第三右侧对向电极层，所述第四固定凸部的顶面和所述第四位移凹部的底面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第四驻极体材料层，在另一个上形成有第四端部对向电极层，所述第四固定凸部的左侧面和所述第四位移凹部的左侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第四驻极体材料层，在另一个上形成有第四左侧对向电极层，所述第四固定凸部的右侧面和所述第四位移凹部的右侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有所述第四驻极体材料层，在另一个上形成有第四右侧对向电极层，所述第一端部对向电极层至所述第四端部对向电极层、所述第一左侧对向电极层至所述第四左侧对向电极层、以及所述第一右侧对向电极层至所述第四右侧对向电极层形成相互电性独立的单独的电极层。

[0025] 并且，在所述发电元件中，也可以为如下构成，在所述框状构造体的内侧面设置有朝向所述板状构造体突出的止动突起，在所述位移部件不位移的状态下，在所述止动突起和所述板状构造体之间确保了规定的间隙尺寸。

[0026] 并且，在所述发电元件中，也可以为如下构成，所述固定部件还具有覆盖所述板状构造体的上方的上方盖体、以及覆盖所述板状构造体的下方的下方盖体，在所述位移部件不位移的状态下，在所述上方盖体的下面和所述板状构造体的上面之间确保了规定的间隙尺寸，在所述下方盖体的上面和所述板状构造体的下面之间确保了规定的间隙尺寸。

[0027] 并且，在所述发电元件中，也可以为如下构成，所述板状构造体还具有：与Z轴的正区域正交的第五位移外面、以及与Z轴的负区域正交的第六位移外面，

[0028] 所述固定部件还具有：覆盖所述板状构造体的上方的上方盖体、以及覆盖所述板状构造体的下方的下方盖体，所述上方盖体的下面形成与Z轴的正区域正交并且与所述第五位移外面相对向的第五固定内面，所述下方盖体的上面形成与Z轴的负区域正交并且与所述第六位移外面相对向的第六固定内面，在所述第五位移外面以及所述第五固定内面中的一个上形成有第五驻极体材料层，在另一个上形成有第五对向电极层，在所述第六位移外面以及所述第六固定内面中的一个上形成有第六驻极体材料层，在另一个上形成有第六对向电极层。

[0029] 并且，在所述发电元件中，也可以为如下构成，所述板状构造体呈矩形状，在与其四个顶点对应的四个部位设置有位移支撑点，所述框状支撑体呈包围所述板状构造体的矩形状，在其四个顶点附近的四个部位设置有固定支撑点，各个所述位移支撑点和各个所述固定支撑点一对一地对应，对应的位移支撑点和固定支撑点分别通过单独的弹性变形体连接。

[0030] 并且，在所述发电元件中，也可以为如下构成，所述弹性变形体通过细长的线状构造体构成，所述细长的线状构造体具有比所述板状构造体的厚度以及所述框状构造体的厚度小的厚度，一端与设置于所述板状构造体的位移支撑点连接，另一端与设置于所述框状构造体的固定支撑点连接。

[0031] 并且，在所述发电元件中，也可以为如下构成，所述弹性变形体通过弯曲或者折曲的细长的线状构造体构成。

[0032] 并且，在所述发电元件中，也可以为如下构成，在所述板状构造体的上面或下面、或者其两面上接合有重锤体。

[0033] 本发明涉及的发电装置，其特征在于，包括：所述发电元件，其中，所述驻极体材料层经由形成于其下层的驻极体电极层而形成于所述位移部件或者所述固定部件的表面；以及发电电路，基于在所述对向电极层和所述驻极体电极层之间产生的电压而生成电力。

[0034] 发明效果

[0035] 在本发明中，当对发电元件赋予振动能量时，弹性变形体发生变形，由此，位移部件相对于固定部件位移，使得驻极体材料层和对向电极层之间的层间距离发生变动。由此，根据本发明，能够进行利用未被用于现有的驻极体发电元件的振动能量，即，使驻极体材料层和对向电极层之间的层间距离变动的振动能量的发电。

附图说明

[0036] 图1的(a)～(c)是本发明的第一实施方式涉及的发电元件的俯视图。

[0037] 图2是示出具备第一实施方式涉及的发电元件的发电装置的概略构成的图。

[0038] 图3是本发明的第二实施方式涉及的发电元件的侧视图。

[0039] 图4是本发明的第三实施方式涉及的发电元件的立体图。

[0040] 图5是本发明的第四实施方式涉及的发电元件的俯视图。

[0041] 图6的(a)～(c)是用于说明第四实施方式涉及的发电元件的动作的图。

[0042] 图7是第四实施方式的变形例涉及的发电元件的截面图。

[0043] 图8的(a)是本发明的第五实施方式涉及的发电元件的俯视图，(b)是沿着(a)的X轴的截面图。

[0044] 图9的(a)、(b)、(c)都是示出实施方式涉及的弹性变形体的图。

[0045] 图10的(a)是用于说明第五实施方式涉及的发电元件的制造方法的俯视图，(b)是沿着(a)的X轴的截面图。

[0046] 图11的(a)是沿着图10(a)的I-I线的截面图，(b)是沿着图10(a)的II-II线的截面图。

[0047] 图12的(a)是SOI基板的截面图，(b)以及(c)是形成有弹性变形体的SOI基板的截面图。

[0048] 图13是第五实施方式的变形例涉及的发电元件的截面图。

[0049] 图14的(a)是本发明的第六实施方式涉及的发电元件的俯视图，(b)是沿着(a)的X轴的截面图。

[0050] 图15的(a)是本发明的第七实施方式涉及的发电元件的俯视图，(b)是沿着(a)的X轴的截面图。

[0051] 图16的(a)、(b)、(c)都是用于说明第七实施方式涉及的发电元件的动作的俯视图。

[0052] 图17的(a)是示出本发明的第七实施方式的变形例一涉及的发电元件的一部分的俯视图，(b)是示出本发明的第七实施方式的变形例二涉及的发电元件的一部分的俯视图。

[0053] 图18的(a)是本发明的第八实施方式涉及的发电元件的俯视图，(b)是沿着(a)的X轴的截面图。

[0054] 图19的(a)是本发明的第九实施方式涉及的发电元件的俯视图，(b)是沿着(a)的X轴的截面图。

[0055] 图20的(a)、(b)、(c)都是用于说明第九实施方式涉及的发电元件的动作的俯视图。

[0056] 图21的(a)是本发明的第十实施方式涉及的发电元件的俯视图，(b)是沿着(a)的X轴的截面图。

[0057] 图22是第十实施方式的变形例涉及的发电元件的、沿着X轴的截面图。

[0058] 图23的(a)～(c)是用于说明利用现有的驻极体发电的发电元件的动作原理的图。

具体实施方式

[0059] <比较例>

[0060] 在说明本发明涉及的实施方式之前，对比较例涉及的发电元件进行说明。

[0061] 如图23的(a)所示，比较例涉及的发电元件1000具有位移部件10、固定于固定台(未图示)的固定部件20、以及弹性变形体30。位移部件10和固定部件20以位移部件10的下面和固定部件20的上面相对向的方式相互平行配置。并且，由于位移部件10和固定部件20通过弹性变形体30连接，因此，位移部件10能够相对于固定部件20沿着规定的方向弹性移动。

[0062] 在位移部件10的下面，由导体构成的驻极体电极层11A、11B、11C、11D、11E以沿着纸面垂直方向延伸的方式形成条纹状。在各驻极体电极层11A、11B、11C、11D、11E上，分别形成由驻极体材料构成的驻极体材料层12A、12B、12C、12D、12E。在驻极体材料层12A～12E上蓄积正电荷。

[0063] 在固定部件20的上面，由导体构成的对向电极层21A、21B、21C、21D、21E以沿着纸面垂直方向延伸的方式形成条纹状。

[0064] 驻极体电极层11A～11E以及对向电极层21A～21E分别电连接于二极管电桥的规定部分。

[0065] 对比较例涉及的发电元件1000的动作进行说明。

[0066] 图23的(a)示出位移部件10相对于固定部件20未位移的状态。在该状态下，驻极体材料层12A、12B、12C、12D、12E和对向电极层21A、21B、21C、21D、21E分别相对向。因此，如图23的(a)所示，在对向电极层21A～21E上，对应相对向的驻极体材料层12A～12E的正电荷而感应出负电荷(电子)。

[0067] 接着，图23的(b)示出位移部件10相对于固定部件20位移的状态。在该状态下，驻极体材料层12C、12D、12E和对向电极层21A、21B、21C、分别相对向。另一方面，驻极体材料层12A、12B以及对向电极层21D、21E不具有相对向的对象。因此，如图23的(b)所示，对向电极层21D、21E的负电荷被导出到外部。这样，在通过位移部件10相对于固定部件20滑动位移而位移部件10和固定部件20重叠的部分的面积(重叠面积)减少的情况下，被放出到发电元件
1000的外部。

[0068] 接着，图23的(c)示出位移部件10返回到原始位置的状态。在该状态下，由于位移部件10和固定部件20之间的重叠面积恢复到原始大小，因此，在对向电极层21D、21E上蓄积负电荷。这样，在位移部件10和固定部件20之间的重叠面积增大的情况下，负电荷被吸收到发电元件1000的内部。

[0069] 如上所述，在比较例涉及的发电元件1000中，通过位移部件10相对于固定部件20滑动位移而位移部件10和固定部件20之间的重叠面积进行增减，由此进行发电。

[0070] 以下，对本发明涉及的第一～第十实施方式进行说明。

[0071] (第一实施方式)

[0072] 对第一实施方式涉及的发电元件1进行说明。

[0073] 如图1的(a)所示，发电元件1具备位移部件40、驻极体电极层41、驻极体材料层42、固定部件50、对向电极层51、以及弹性变形体60。

[0074] 位移部件40经由弹性变形体60连接于固定部件50。因此，位移部件40能够相对于固定部件50在X轴方向上弹性移动。在本实施方式中，位移部件40为长方体形状，由绝缘体构成。

[0075] 固定部件50安装于安装面(安装壁)55。在本实施方式中，固定部件50为长方体形状，由绝缘体构成。

[0076] 并且，位移部件40以及固定部件50的形状也可以是长方体以外的形状。并且，位移部件40以及固定部件50也可以由导体构成。

[0077] 在位移部件40的表面上，经由驻极体电极层41形成有驻极体材料层42。即，在位移部件40上形成有驻极体电极层41，在驻极体电极层41上形成有驻极体材料层42。驻极体电极层41由铜或者铝等导体构成。驻极体材料层42由驻极体材料构成。在本实施方式中，驻极体材料层42带正电，但也可以带负电。

[0078] 并且，作为构成驻极体材料层42的驻极体材料，能够使用公知的高分子电荷保持材料或者无机电荷保持材料。在高分子电荷保持材料的情况下，例如能够适用聚丙烯、聚乙烯醇等。并且，在无机电荷保持材料的情况下，例如能够使用硅氧化物、硅氮化物等。

[0079] 在固定部件50的表面上形成有与驻极体材料层42相对向的对向电极层51。对向电极层51由铜或者铝等构成。

[0080] 并且，驻极体材料层42不仅形成于位移部件40，也可以形成于固定部件50。在该情况下，在固定部件50的表面上，经由驻极体电极层形成有驻极体材料层，在位移部件40的表面上形成有对向电极层。

[0081] 一般来说，在位移部件40以及固定部件50中的一个的表面上形成有驻极体材料层，在另一个的表面上形成有与驻极体材料层相对向的对向电极层。驻极体材料层经由形成于其下层的驻极体电极层而形成于位移部件40或者固定部件50的表面。

[0082] 驻极体材料层42以及对向电极层51以夹着规定的基准面的方式配置。在本实施方式中，如图1的(a)所示，极体材料层42以及对向电极层51以与规定的基准平面S平行的方式配置。并且，基准面也可以是曲面。例如，在驻极体材料层42形成凸形状，对向电极层51形成与该凸形状配合的凹形状的情况下，基准面形成沿着凸形状(或者凹形状)的曲面。

[0083] 接着，对第一实施方式涉及的发电元件1的动作进行说明。

[0084] 在发电元件1中，位移部件40相对于固定部件50在水平方向(X轴方向)上位移，使得层间距离发生变动，通过该位移动作来进行发电。在这里，“层间距离”是相对向的驻极体材料层42和对向电极层51之间的距离。

[0085] 详细来说，当对发电元件1赋予环境振动等振动能量时，弹性变形体60发生变形。由此，位移部件40相对于固定部件50位移，使得驻极体材料层42和对向电极层51之间的层间距离发生变动。

[0086] 当位移部件40未位移时，驻极体材料层42和对向电极层51之间的层间距离为d1。如图1的(a)所示，在该状态下，通过蓄积于驻极体材料层42的正电荷，在对向电极层51上感应出负电荷。并且，在驻极体材料层42带负电的情况下，在对向电极层51上感应出正电荷。
在本说明书以下的说明中，除非有特别的声明，否则就将通过驻极体材料层的电荷在对向电极层上感应出的正电荷或者负电荷统一简称为“电荷”。

[0087] 如图1的(b)所示，如果-X轴方向(以下称为“X轴负方向”)的力作用于位移部件40，则位移部件40远离固定部件50，层间距离变为比d1大的d2。由此，在对向电极层51上感应出的电荷减少。相反，如图1的(c)所示，如果+X轴方向(以下称为“X轴正方向”)的力作用于位移部件40，则位移部件40靠近固定部件50，层间距离变为比d1小的d3。由此，在对向电极层51上感应出的电荷增加。

[0088] 这样，发电元件1通过位移部件40在相对于基准平面S的垂直方向上位移来进行发电。

[0089] 上述现象，即通过驻极体材料层42和对向电极层51之间的层间距离的变动而在对向电极层51上感应出的电荷量发生变化这种现象，是本申请的发明人独自发现的现象，当增减层间距离时，偶然确认电荷的增减。关于该现象的理由，推测是因为由驻极体电极层41和对向电极层51构成的电容器的静电电容发生变化。详细来说，如果层间距离从d1扩大为d2，则电容器的静电电容降低，因此蓄积于对向电极层51的电荷的数量减少，相反，如果层间距离从d1缩小为d3，则电容器的静电电容增加，因此蓄积于对向电极层51的电荷的数量增加。由此推测，在增减层间距离的情况下，在对向电极层51上感应出的电荷量发生变化。

[0090] 接着，对具备发电元件1的发电装置100进行说明。

[0091] 如图2所示，发电装置100具备发电元件1、发电电路2。发电电路2被构成为基于在对向电极层51和驻极体电极层41之间产生的电压而生成电力。在本实施方式中，发电电路2具有由二极管D1、D2、D3、D4构成的二极管电桥、平滑电容器C，将在对向电极层51和驻极体电极层41之间产生的电压整流而生成直流电力。生成的直流电力经由输出端子T1、T2供应至负荷RL。

[0092] 驻极体电极层41以及对向电极层51电性连接于发电电路2。在本实施方式中，如图2所示，驻极体电极层41电性连接于二极管D2的阴极和二极管D3的阳极的连接点X，对向电极层51电性连接于二极管D1的阴极和二极管D4的阳极的连接点Y。

[0093] 并且，发电电路2也可以不限于直流电力而生成交流电力并输出。例如，发电电路2也可以在二极管电桥上进一步在后段具有将直流电力转换为交流电力的逆变器。

[0094] 并且，发电装置100所具有的发电元件不限于本实施方式涉及的发电元件1，也可以是以下说明的各实施方式涉及的发电元件中的任一个。

[0095] 如以上说明，在发电元件1中，通过位移部件40以驻极体材料层42和对向电极层51之间的层间距离发生变动的方式相对于固定部件位移来进行发电。因此，根据第一实施方式，能够利用现有的驻极体发电元件中未利用的振动能量，也就是使驻极体材料层42和对向电极层51之间的层间距离变动的振动能量来进行发电。

[0096] 此外，层间距离越短，在对向电极层51上感应出的电荷量以驻极体材料层42上带电的电荷量为上限变得越大。因此，根据第一实施方式，与比较例涉及的发电元件1000相比，能够增加发电量。

[0097] (第二实施方式)

[0098] 接着，对第二实施方式涉及的发电元件1A进行说明。在第一实施方式中，位移部件40的位移方向为水平方向(X轴方向)，但在第二实施方式中，位移部件40在垂直方向(Z轴方向)上位移。以下，以与第一实施方式的不同点为中心对第二实施方式进行说明。

[0099] 如图3所示，第二实施方式涉及的发电元件1A具备位移部件40、驻极体电极层41、驻极体材料层42、固定部件50、对向电极层51、以及弹性变形体60。

[0100] 在本实施方式中，如图3所示，位移部件40经由弹性变形体60悬挂于安装面(顶面)56。固定部件50固定在安装面57上。位移部件40相对于固定部件50在垂直方向上位移，使得层间距离发生变动。通过该位移动作，利用与发电元件1同样的动作原理来进行发电(即，基于层间距离的变动的发电)。

[0101] 因此，根据第二实施方式，能够利用现有的驻极体发电元件中未利用的振动能量，也就是使驻极体材料层42和对向电极层51之间的层间距离变动的振动能量来进行发电。

[0102] 此外，在发电元件1A中，由于位移部件40经由弹性变形体60悬挂于安装面56，因此，能够像钟摆那样在垂直方向以外的方向上位移。即，在发电元件1A中，当定义相对于固定部件50固定的XYZ三维正交坐标系时，位移部件40和固定部件50以位移部件40能够在X轴、Y轴以及Z轴的所有方向上位移的方式被弹性变形体60连接。

[0103] 因此，发电元件1A也能够进行与比较例涉及的发电元件1000同样的发电(即，基于重叠面积的变动的发电)。这样，根据第二实施方式，能够利用所有方向的振动能量，进一步提高发电效率。

[0104] (第三实施方式)

[0105] 接着，对第三实施方式涉及的发电元件1B进行说明。在第一以及第二实施方式中，位移部件40被一个弹性变形体60支撑，但在第三实施方式中，位移部件40被多个弹性变形体支撑。以下，以与第一以及第二实施方式的不同点为中心对第三实施方式进行说明。

[0106] 如图4所示，第三实施方式涉及的发电元件1B具备位移部件40、驻极体电极层41、驻极体材料层42、固定部件50、对向电极层51、多个弹性变形体61、62、63、64。

[0107] 固定部件50固定在安装面57上。

[0108] 如图4所示，在位移部件40上，在四个部位设置有位移支撑点a1、a2、a3、a4。

[0109] 各位移支撑点通过弹性变形体连接于对应的固定支撑点。即，各位移支撑点和各固定支撑点一对一地对应。例如，位移支撑点a1对应于固定支撑点b1，位移支撑点a2对应于固定支撑点b2。并且，对应的位移支撑点和固定支撑点分别通过单独的弹性变形体连接。即，位移支撑点a1和固定支撑点b1通过弹性变形体61连接，位移支撑点a2和固定支撑点b2通过弹性变形体62连接，位移支撑点a3和固定支撑点b3通过弹性变形体63连接，位移支撑点a4和固定支撑点b4通过弹性变形体64连接。

[0110] 如图4所示，弹性变形体61、62、63、64的一端固定于安装面(安装壁)58，另一端固定于位移部件40。弹性变形体61～64的弹簧常数优选相等，使得位移部件40被稳定地支撑。

[0111] 如图4所示，弹性变形体61～64的每一个分别连接于长方体形状的位移部件40的垂直方向的各边。由此，能够在稳定地支撑位移部件40的同时易于在Z轴方向上位移。

[0112] 并且，弹性变形体的数量不限于四个。例如，在位移部件40俯视为n角形(n：三以上的整数)的情况下，位移部件40也可以被n个弹性变形体支撑。各弹性变形体的端部可以固定于位移部件40的边，也可以固定于位移部件40的面或者顶点。

[0113] 并且，位移部件40的形状不限于长方体，也可以是其他形状(多角柱、多角锥、圆柱、圆锥、球、椭圆球等)。

[0114] 如上所述，在第三实施方式中，位移部件40通过弹性变形体61～64连接于安装面58，从而位移部件40能够在X轴、Y轴以及Z轴的所有方向上位移。因此，与第二实施方式涉及的发电元件1A同样，能够进行基于层间距离以及重叠面积的变动的发电，进一步提高发电效率。

[0115] 并且，本实施方式不限定于当对发电元件1B赋予振动能量时，位移部件40被构成为能够在X轴、Y轴以及Z轴的所有方向上位移的情况。即，位移部件40也可以被构成为能够在XYZ三维正交坐标系的X轴以及Z轴的两个方向、或者Y轴以及Z轴的两个方向上位移。

[0116] (第四实施方式)

[0117] 接着，对第四实施方式涉及的发电元件1C进行说明。在第一～第三实施方式中，位移部件40仅在一个面设置有驻极体材料层，但在第四实施方式中，在位移部件40的各侧面分别设置有驻极体材料层。以下，以与第一～第三实施方式的不同点为中心对第四实施方式进行说明。

[0118] 如图5所示，第四实施方式涉及的发电元件1C具备位移部件40、驻极体电极层41、驻极体材料层42、固定部件50、对向电极层51、多个弹性变形体61、62、63、64。驻极体电极层41被设置为覆盖位移部件40的整周。驻极体材料层42具有多个驻极体材料层42A、42B、42C、
42D。固定部件50具有固定部件50A、50B、50C、50D。

[0119] 以原点O配置在未产生位移状态下的位移部件40的中心位置的方式定义XYZ三维正交坐标系。

[0120] 首先，对本实施方式中的位移部件40进行说明。如图5所示，位移部件40具有位移面40a(第一位移面)、位移面40b(第二位移面)、位移面40c(第三位移面)、位移面40d(第四位移面)。位移面40a是与X轴的正区域正交的面，位移面40b是与X轴的负区域正交的面，位移面40c是与Y轴的正区域正交的面，位移面40d是与Y轴的负区域正交的面。

[0121] 在本实施方式中，在位移部件40的各侧面设置有驻极体材料层。即，如图5所示，驻极体材料层42A～42D分别设置于位移部件40的各侧面。详细来说，驻极体材料层42A经由驻极体电极层41设置于位移面40a，驻极体材料层42B经由驻极体电极层41设置于位移面40b，驻极体材料层42C经由驻极体电极层41设置于位移面40c，驻极体材料层42D经由驻极体电极层41设置于位移面40d。在本实施方式中，驻极体材料层42A～42D带正电。并且，驻极体材料层42A～42D也可以带负电。

[0122] 如图5所示，在第四实施方式中，弹性变形体61～64的一端固定于安装面(安装壁)59，另一端固定于驻极体材料层42。由此，与第三实施方式同样，位移部件40能够在X轴、Y轴以及Z轴的所有方向上位移。

[0123] 接着，对本实施方式中的固定部件50进行说明。固定部件50具有固定面50a(第一固定面)、固定面50b(第二固定面)、固定面50c(第三固定面)、固定面50d(第四固定面)。固定面50a是与X轴的正区域正交并与位移面40a相对向的面，固定面50b是与X轴的负区域正交并与位移面40b相对向的面，固定面50c是与Y轴的正区域正交并与位移面40c相对向的面，固定面50d是与Y轴的负区域正交并与位移面40d相对向的面。

[0124] 如图5所示，固定部件50由相互分体的固定部件50A、50B、50C、50D构成。固定部件50A具有固定面50a，固定部件50B具有固定面50b，固定部件50C具有固定面50c，固定部件
50D具有固定面50d。

[0125] 并且，固定部件50也可以由一个部件构成。例如，也可以使固定部件50为框状的框部件，该框部件的内侧面成为固定面50a～50d(例如，参照后述的第五实施方式中的固定内面80a～80d)。

[0126] 在位移面40a以及固定面50a中的一个上形成有驻极体材料层42A(第一驻极体材料层)，在另一个上形成有对向电极层51A(第一对向电极层)。在本实施方式中，在位移面40a上经由驻极体电极层41形成驻极体材料层42A，在固定面50a上形成对向电极层51A。

[0127] 其他位移面以及固定面也同样，形成有驻极体材料层以及对向电极层。即，在位移面40b以及固定面50b中的一个上形成有驻极体材料层42b(第二驻极体材料层)，在另一个上形成有对向电极层51B(第二对向电极层)。在位移面40c以及固定面50c中的一个上形成有驻极体材料层42C(第三驻极体材料层)，在另一个上形成有对向电极层51C(第三对向电极层)。在位移面40d以及固定面50d中的一个上形成有驻极体材料层42D(第四驻极体材料层)，在另一个上形成有对向电极层51D(第四对向电极层)。

[0128] 接着，对第四实施方式涉及的发电元件1C的动作进行说明。

[0129] 如果+X轴方向的力作用于位移部件40，则位移部件40在靠近固定部件50A的同时远离固定部件50B。由此，驻极体材料层42A和对向电极层51A之间的层间距离变小，同时，驻极体材料层42B和对向电极层51B之间的层间距离变大。结果，在对向电极层51A上感应出的电荷增加，在对向电极层51B上感应出的电荷减少。

[0130] 相反，如果-X轴方向的力作用于位移部件40，则在对向电极层51A上感应出的电荷减少，在对向电极层51B上感应出的电荷增加。这样，不仅在位移部件40向X轴正方向位移的情况下，而且在向X轴负方向位移的情况下，也会从发电元件1C导出电荷。即，通过位移部件40在X轴方向上振动，从对向电极层51A以及51B两者导出电荷。并且，即使在位移部件40在Y轴方向上振动的情况下，也会从对向电极层51C以及51D两者导出电荷。因此，根据第四实施方式，能够进一步提高发电效率。

[0131] 接着，对通过发电元件1C进行的、基于重叠面积的变动的发电进行说明。

[0132] 当位移部件40在X轴方向上振动时，驻极体材料层42C和对向电极层51C之间的层间距离、以及驻极体材料层42D和对向电极层51D之间的层间距离都保持一定。因此，不进行基于在Y轴方向层间距离的变动的发电。但是，在Y轴方向上进行利用与比较例涉及的发电元件1000相同的发电原理的发电。详细来说，在位移部件40不位移的情况下(即，位移部件40的中心位于XYZ三维正交坐标系的原点O的情况下)，当朝向Y轴正方向观察发电元件1C时，驻极体材料层42C和对向电极层51C重叠的部分为图6(a)中以斜线示出的区域，重叠的面积最大。

[0133] 在位移部件40从原点O向X轴正方向位移的情况下，如图6的(b)的左图所示，驻极体材料层42C和对向电极层51C重叠的部分的面积(重叠面积)减少。同样，驻极体材料层42D和对向电极层51D重叠的部分的面积也减少。在位移部件40从原点O向X轴负方向位移的情况下，如图6的(b)的右图所示，驻极体材料层42C和对向电极层51C重叠的部分的面积减少。同样，驻极体材料层42D和对向电极层51D重叠的部分的面积也减少。另一方面，在位移部件
40通过弹性变形体61～64的复原力而返回到原点O的情况下，重叠面积增大。

[0134] 这样，当位移部件40在X轴方向上振动时，由于在Y轴方向上重叠面积进行增减，因此，能够进行基于重叠面积的变动的发电。同样，当位移部件40在Y轴方向上振动时，由于在X轴方向上重叠面积进行增减，因此，能够进行基于重叠面积的变动的发电。

[0135] 此外，发电元件1C也能够受到Z轴方向的振动能量而进行基于重叠面积的变动的发电。即，当位移部件40在Z轴方向上振动时，进行基于在X轴以及Y轴方向上重叠面积的变动的发电。详细来说，在位于原点O的位移部件40向Z轴正方向或者Z轴负方向位移的情况下，驻极体材料层42A和对向电极层51A之间的第一重叠面积、驻极体材料层42B和对向电极层51B之间的第二重叠面积、驻极体材料层42C和对向电极层51C之间的第三重叠面积、以及驻极体材料层42D和对向电极层51D之间的第四重叠面积都减少。因此，从对向电极层51A～51D导出电荷。

[0136] 例如，在位移部件40从原点O向Z轴正方向位移的情况下，如图6的(c)的左图所示，驻极体材料层42C和对向电极层51C之间的第三重叠面积减少。同样，第一、第二以及第四重叠面积也减少。在位移部件40从原点O向Z轴负方向位移的情况下，如图6的(c)的右图所示，第三重叠面积减少。同样，第一、第二以及第四重叠面积也减少。另一方面，在位移部件40通过弹性变形体61～64的复原力而返回到原点O的情况下，第一～第四重叠面积都增大，在对向电极层51A～51D上导出电荷。

[0137] 这样，当位移部件40在Z轴方向上振动时，由于在Z轴以及Y轴的两个方向上重叠面积进行增减，因此，能够进行基于重叠面积的变动的发电。

[0138] 如以上说明，当位移部件40在X轴或者Y轴方向上振动时，第四实施方式涉及的发电元件1C进行基于层间距离以及重叠面积的变动的发电，当位移部件40在Z轴方向上振动时，进行基于重叠面积的变动的发电。这样，无论是哪个方向的振动，发电元件1C都能利用于发电。因此，根据第四实施方式，与现有的发电元件相比，能够显著地进行有效的发电。

[0139] 并且，本实施方式不限定于当对发电元件1C赋予振动能量时，位移部件40被构成为能够在X轴、Y轴以及Z轴的所有方向上位移的情况。即，位移部件40也可以被构成为能够在XYZ三维正交坐标系的X轴、Y轴以及Z轴中的至少两个方向上位移。

[0140] <第四实施方式的变形例>

[0141] 在这里，参照图7对第四实施方式的变形例涉及的发电元件1Ca进行说明。图7是示出发电元件1Ca的X-Z平面的截面的截面图。在本变形例中，固定部件(对向电极层)相对于位移部件的各面配置(六面配置)。即，除了驻极体材料层42A～42D以外，在位移部件40的上方以及下方也设置有驻极体材料层42E、42F。并且，在本变形例中，驻极体电极层41形成在长方体形状的位移部件40的全部六面。

[0142] 除了位移面40a、位移面40b、位移面40c以及位移面40d以外，如图7所示，发电元件1Ca的位移部件40还具有位移面40e(第五位移面)以及位移面40f(第六位移面)。位移面40e是与Z轴正区域正交的面，位移面40f是与Z轴负区域正交的面。

[0143] 发电元件1Ca的固定部件50具有固定部件50A、50B、50C、50D、50E、50F。固定部件50E具有固定面50e(第五固定面)，固定部件50F具有固定面50f(第六固定面)。固定面50e是与Z轴的正区域正交并且与位移面40e相对向的面，固定面50f是与Z轴的负区域正交并且与位移面40f相对向的面。这样，除了固定面50a、固定面50b、固定面50c以及固定面50d以外，固定部件50还具有固定面50e以及固定面50f。

[0144] 在位移面40e以及固定面50e中的一个上形成有驻极体材料层42E(第五驻极体材料层)，在另一个上形成有对向电极层51E(第五对向电极层)。同样，在位移面40f以及固定面50f中的一个上形成有驻极体材料层42F(第六驻极体材料层)，在另一个上形成有对向电极层51F(第六对向电极层)。在本变形例中，在位移面40e上经由驻极体电极层41形成有驻极体材料层42E，在固定面50e上形成有对向电极层51E。在位移面40f上经由驻极体电极层41形成有驻极体材料层42F，在固定面50f上形成有对向电极层51F。

[0145] 在位移部件40在Z轴方向上振动的情况下，发电元件1Ca除了进行基于在X轴以及Y轴上重叠面积的变动的发电以外，还进行基于在Z轴方向上层间距离的变动的发电。此外，在位移部件40在Z轴或者Y轴方向上振动的情况下，发电元件1Ca进行基于在Z轴上重叠面积的变动的发电。因此，根据本变形例，能够进一步提高发电元件的发电效率。

[0146] 以下，对具有实际的构成的第五～第十实施方式进行说明。

[0147] (第五实施方式)

[0148] 对第五实施方式涉及的发电元件1D进行说明。该发电元件1D与第四实施方式中说明的发电元件1C和动作原理大致相同，但还具有实际的构成。

[0149] 如图8的(a)以及图8的(b)所示，第五实施方式涉及的发电元件1D具备作为位移部件发挥功能的板状构造体70、作为固定部件发挥功能的框状构造体80、将板状构造体70以及框状构造体80连接的弹性变形体91～94。

[0150] 以原点O配置在未产生位移状态下的板状构造体70(位移部件40)的中心位置的方式定义XYZ三维正交坐标系。

[0151] 板状构造体70是呈矩形状的部件。板状构造体70具有位移外面70a(第一位移外面)、位移外面70b(第二位移外面)、位移外面70c(第三位移外面)、位移外面70d(第四位移外面)。位移外面70a是与X轴的正区域正交的面，位移外面70b是与X轴的负区域正交的面，位移外面70c是与Y轴的正区域正交的面，位移外面70d是与Y轴的负区域正交的面。

[0152] 并且，板状构造体70具有与XY平面平行的上面(位移外面70e)以及下面(位移外面70f)。位移外面70e是与Z轴的正区域正交的面，位移外面70f是与Z轴的负区域正交的面。

[0153] 如图8的(a)所示，在板状构造体70的位移外面70a～70d上分别设置有位移凸部71～74。详细来说，在位移外面70a上设置有向X轴正方向突出的位移凸部71(第一位移凸部)，在位移外面70b上设置有向X轴负方向突出的位移凸部72(第二位移凸部)，在位移外面70c上设置有向Y轴正方向突出的位移凸部73(第三位移凸部)，在位移外面70d上设置有向Y轴负方向突出的位移凸部74(第四位移凸部)。并且，在本实施方式中，位移凸部71～74分别设置有两个，但不限于此，也可以设置任意数量的位移凸部。

[0154] 框状构造体80以包围板状构造体70的方式配置，呈矩形状。在本实施方式中，如图8的(b)所示，板状构造体70和框状构造体80的厚度大致相同。

[0155] 框状构造体80具有固定内面80a(第一固定内面)、固定内面80b(第二固定内面)、固定内面80c(第三固定内面)、固定内面80d(第四固定内面)。固定内面80a是与X轴的正区域正交并且与位移外面70a相对向的面，固定内面80b是与X轴的负区域正交并且与位移外面70b相对向的面，固定内面80c是与Y轴的正区域正交并且与位移外面70c相对向的面，固定内面80d是与Y轴的负区域正交并且与位移外面70d相对向的面。

[0156] 如图8的(a)所示，在固定内面80a的与位移凸部71相对向的位置，设置有向X轴负方向突出的固定凸部81(第一固定凸部)。同样，在固定内面80b的与位移凸部72相对向的位置，设置有向X轴正方向突出的固定凸部82(第二固定凸部)。在固定内面80c的与位移凸部73相对向的位置，设置有向Y轴负方向突出的固定凸部83(第三固定凸部)。在固定内面80d的与位移凸部74相对向的位置，设置有向Y轴正方向突出的固定凸部84(第四固定凸部)。

[0157] 位移凸部71的顶面和固定凸部81的顶面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层75(第一驻极体材料层)，在另一个上形成有对向电极层85(第一对向电极层)。在本实施方式中，如图8的(a)所示，在位移凸部71的顶面上形成有驻极体材料层75，在固定凸部81的顶面上形成有对向电极层85。该对向电极层85经由形成在框状构造体80上的配线与焊盘P1电性连接。

[0158] 驻极体材料层75只要设置于位移凸部71的表面中的至少顶面即可。并且，如图8的(a)所示，驻极体材料层75也可以遍及位移外面70a的全面形成。驻极体材料层76～78也同样。

[0159] 对向电极层85只要设置于固定凸部81的表面中的至少顶面即可。并且，如图8的(a)所示，对向电极层85不仅形成于固定凸部81的顶面，也可以形成于固定凸部81的侧面。形成于固定凸部81的侧面的对向电极层85并不有助于发电，而是作为配线发挥功能。并且，如图8的(a)所示，为了将形成于相邻的固定凸部81的侧面的对向电极层彼此电性连接，也可以在固定内面80a形成对向电极层。对向电极层86～88也同样。

[0160] 位移凸部72的顶面和固定凸部82的顶面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层76(第二驻极体材料层)，在另一个上形成有对向电极层86(第二对向电极层)。在本实施方式中，如图8的(a)所示，在位移凸部72的顶面上形成有驻极体材料层76，在固定凸部82的顶面上形成有对向电极层86。该对向电极层86经由形成在框状构造体80上的配线与焊盘P2电性连接。

[0161] 位移凸部73的顶面和固定凸部83的顶面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层77(第三驻极体材料层)，在另一个上形成有对向电极层87(第三对向电极层)。在本实施方式中，如图8的(a)所示，在位移凸部73的顶面上形成有驻极体材料层77，在固定凸部83的顶面上形成有对向电极层87。该对向电极层87经由形成在框状构造体80上的配线与焊盘P3电性连接。

[0162] 位移凸部74的顶面和固定凸部84的顶面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层78(第四驻极体材料层)，在另一个上形成有对向电极层88(第四对向电极层)。在本实施方式中，如图8的(a)所示，在位移凸部74的顶面上形成有驻极体材料层78，在固定凸部84的顶面上形成有对向电极层88。该对向电极层88经由形成在框状构造体80上的配线与焊盘P4电性连接。

[0163] 驻极体材料层75～78在本实施方式中带正电。并且，驻极体材料层75～78也可以带负电。

[0164] 为了防止电荷相抵，优选的是，焊盘P1、P2和焊盘P3、P4电性连接于各自不同的发电电路(二极管电桥等)。并且，在被发电的电荷的增减一致等情况下，也可以将焊盘P1、P2和焊盘P3、P4电性连接于相同的发电电路。

[0165] 在驻极体材料层75～78和位移外面70a～70d之间，分别设置有驻极体电极层(未图示)。该驻极体电极层经由形成在弹性变形体91～94上的配线(未图示)，电性连接于发电装置的发电电路(二极管电桥等)。

[0166] 并且，驻极体材料层75～78也可以是由驻极体材料构成的一体的层。即，也可以在板状构造体70的侧面全周形成驻极体材料层。

[0167] 并且，也可以在板状构造体70的位移外面70a～70d形成对向电极层，在框状构造体80的固定内面80a～80d依次形成驻极体电极层和驻极体材料层。

[0168] 在第五实施方式涉及的发电元件1D中，以板状构造体70能够在X轴、Y轴以及Z轴的所有方向上位移的方式通过四个弹性变形体91～94将板状构造体70和框状构造体80连接。

[0169] 如图8的(a)所示，弹性变形体91～94的一端固定于框状构造体80的内侧角部，另一端固定于板状构造体70的角部。详细来说，弹性变形体91、92、93、94的一端分别连接于位移支撑点a1、a2、a3、a4，另一端连接于固定支撑点b1、b2、b3、b4。位移支撑点a1～a4设置于板状构造体70，固定支撑点b1～b4设置于框状构造体80。详细来说，位移支撑点a1、a2、a3、a4设置于与呈矩形状的板状构造体70的四个顶点对应的四个部位。固定支撑点b1、b2、b3、b4设置与呈矩形状的框状构造体80的四个顶点附近的四个部位。

[0170] 各位移支撑点和各固定支撑点一对一地对应，对应的位移支撑点和固定支撑点分别通过单独的弹性变形体连接。即，位移支撑点a1和固定支撑点b1通过弹性变形体91连接，位移支撑点a2和固定支撑点b2通过弹性变形体92连接，位移支撑点a3和固定支撑点b3通过弹性变形体93连接，位移支撑点a4和固定支撑点b4通过弹性变形体94连接。

[0171] 如图8的(b)所示，弹性变形体91、92、93、94具有比板状构造体70的厚度以及框状构造体80的厚度小的厚度，由细长的线状构造体构成。

[0172] 图9的(a)示出弹性变形体91～94由一个线状构造体构成的情况。并且，弹性变形体91～94不限于这样的方式，也可以是各种各样的方式。例如，也可以通过图9的(b)中示出的弹性变形体90A或图9的(c)中示出的弹性变形体90B将板状构造体70和框状构造体80连接。弹性变形体90A由弯曲的细长的线状构造体构成，弹性变形体90B由折曲的细长的线状构造体构成。通过像这样形成弯曲或者折曲的形状，弹性变形体易于变形，能够减小弹簧常数。由此，能够使板状构造体70的振动频率与低频率的外部振动(环境振动等)一致。结果，能够提高发电元件1D的发电效率。并且，弯曲部分或者折曲部分的曲率或其数量能够根据期望的弹簧常数来选择。

[0173] 如图8的(a)所示，在框状构造体80的内侧面，设置有朝向板状构造体70突出的止动突起89。详细来说，在框状构造体80的固定内面80a～80d分别设置有两个止动突起89。

[0174] 在板状构造体70不位移的状态(即，板状构造体70的中心位于原点O的状态)下，在止动突起89和板状构造体70之间确保了规定的间隙尺寸。该间隙尺寸被设定为抑制板状构造体70过渡位移到弹性变形体91～94产生破损程度的尺寸。

[0175] 并且，间隙尺寸也可以被设定为避免由于板状构造体70位移而对向的驻极体材料层和对向电极层相接触产生短路的尺寸。例如，以当板状构造体70向X轴正方向位移时驻极体材料层75和对向电极层85不接触的方式设定间隙尺寸。具体来说，以在板状构造体70不位移的状态下，位移外面70a和止动突起89的顶面之间的距离比位移凸部71的顶面和固定凸部81的顶面之间的距离短的方式设定止动突起89的长度。

[0176] 接着，对第五实施方式涉及的发电元件1D的动作进行说明。作为动作原理，发电元件1D与第四实施方式涉及的发电元件1C大致相同。

[0177] 如果+X轴方向的力作用于板状构造体70，则位移凸部71在靠近固定凸部81的同时位移凸部72远离固定凸部82。由此，位移凸部71和固定凸部81之间的距离变小，同时，位移凸部72和固定凸部82之间的距离变大。由于位移凸部71的顶面部分的驻极体材料层75和固定凸部81的顶面部分的对向电极层85之间的层间距离变动，因此，在对向电极层85上感应出的电荷增加，在对向电极层86上感应出的电荷减少。结果，电荷被从焊盘P1导入到发电元件1D的内部，并且电荷被从焊盘P2导出到发电元件1D的外部。

[0178] 相反，如果-X轴方向的力作用于板状构造体70，则在对向电极层85上感应出的电荷减少，在对向电极层86上感应出的电荷增加。结果，电荷被从焊盘P1导出到发电元件1D的外部，并且电荷被从焊盘P2导入到发电元件1D的内部。

[0179] 这样，当板状构造体70在X轴方向上振动时，能够从焊盘P1、P2导出基于层间距离的变动的电力。同样，当板状构造体70在Y轴方向上振动时，能够从焊盘P3、P4导出基于层间距离的变动的电力。

[0180] 并且，不仅是基于层间距离的变动的发电，也进行基于重叠面积的变动的发电。即，当板状构造体70在X轴方向上振动时，驻极体材料层77和对向电极层87之间的重叠面积、以及驻极体材料层78和对向电极层88之间的重叠面积进行增减。因此，发电元件1D与比较例的发电元件1000同样，能够进行基于重叠面积的变动的发电。即，根据发电元件1D，当板状构造体70在X轴方向上振动时，不仅是从焊盘P1、P2，还能够从焊盘P3、P4导出电力。

[0181] 板状构造体70在Y轴方向上振动的情况与在X轴方向上的振动的情况相同，能够从焊盘P1～P4导出电力。详细来说，在板状构造体70在Y轴方向上振动的情况下，从焊盘P1、P2导出基于重叠面积的变动的电力，并且从焊盘P3、P4导出基于层间距离的变动的电力。

[0182] 并且，如图8的(a)所示，位移凸部71和固定凸部81的组对、以及位移凸部72和固定凸部82的组对分别设置多组(本实施方式中为两组)。由此，当板状构造体70在Y轴方向上振动时，与组对数为一组的情况相比，能够将由重叠面积的变动而产生的发电量增加两倍。同样，通过将位移凸部73和固定凸部83的组对、以及位移凸部74和固定凸部84的组对分别设置多组(本实施方式中为两组)，当板状构造体70在X轴方向上振动时，能够增加由重叠面积的变动而产生的发电量。并且，组对数不限于两组，也可以是三组以上。

[0183] 由重叠面积的变动而产生的发电也在板状构造体70在Z轴方向上振动的情况下进行。详细来说，在位于原点O的板状构造体70向Z轴正方向或者Z轴负方向位移的情况下，驻极体材料层75和对向电极层85之间的重叠面积、驻极体材料层76和对向电极层86之间的重叠面积、驻极体材料层77和对向电极层87之间的重叠面积、以及驻极体材料层78和对向电极层88之间的重叠面积都减少。因此，从对向电极层85～88(即P1～P4)导出电荷。之后，当板状构造体70通过弹性变形体91～94的复原力返回而到原点O时，重叠面积都增大，因此，在对向电极层85～88(即P1～P4)上导出电荷。

[0184] 如以上说明，当板状构造体70在X轴方向上振动时，就第五实施方式涉及的发电元件1D而言，在X轴方向上，在固定凸部81、82中进行基于层间距离的变动的发电，同时，在Y轴方向上，在固定凸部83、84中进行基于重叠面积的变动的发电。同样，当板状构造体70在Y轴方向上振动时，就发电元件1D而言，在Y轴方向上，在固定凸部83、84中进行基于层间距离的变动的发电，同时，在X轴方向上，在固定凸部81、82中进行基于重叠面积的变动的发电。此外，当板状构造体70在Z轴方向上振动时，就发电元件1D而言，在固定凸部81～84中进行基于重叠面积的变动的发电。因此，根据第五实施方式，与现有的发电元件相比，能够显著地进行有效的发电。

[0185] <发电元件的制造方法>

[0186] 在这里，关于发电元件1D的制造方法的一例，对其概略进行说明。

[0187] 首先，准备硅基板等半导体基板。半导体基板的厚度例如是300μm。

[0188] 接着，使用光刻技术将半导体基板加工成期望的形状。具体来说，如图10的(a)、(b)以及图11的(a)、(b)所示，对半导体基板进行加工。图11的(a)是沿着图10的(a)的I-I线的截面图，图11的(b)是沿着图10(a)的II-II线的截面图。

[0189] 弹性变形体91～94比其他部分薄。就各部位的尺寸而言，例如，板状构造体70的边的长度L为7mm，位移凸部71～74的宽度W为100μm，位移凸部71～74的高度T为100μm。就弹性变形体91～94的尺寸而言，例如，宽度为100μm，厚度为30μm，长度为1mm左右。

[0190] 并且，作为半导体基板，也可以使用SOI基板(Silicon on insulator，绝缘体上硅)。如图12的(a)所示，SOI基板200具有表面Si层201、BOX(buried oxide，埋入氧化)层202、Si基板203。在使用SOI基板的情况下，如图12的(b)所示，弹性变形体91～94仅由表面Si层201构成，或者如图12的(c)所示由表面Si层201和BOX层202构成。在使用SOI基板的情况下，由于能够将BOX层202作为蚀刻阻挡层利用，因此能够容易地进行蚀刻工序。

[0191] 在将半导体基板加工成期望的形状之后，将由铝或者铜等导体构成的驻极体电极层形成于板状构造体70的位移外面70a～70d。形成手法例如使用溅镀等PVD(Physical Vapor Deposition，物理气相沉积)法。

[0192] 接着，在形成于板状构造体70的侧面的驻极体电极层上形成驻极体材料层75～78。例如，通过混入碱的氧化，形成含有碱性离子(例如钾离子)的氧化膜，一边利用加热器加热，一边进行对氧化膜施加电压的极化处理，由此形成驻极体材料层75～78。作为其他方法，也可以将驻极体材料层接合在驻极体电极层上。

[0193] 接着，将由铝或者铜等导体构成的对向电极层85～88形成于框状构造体80的固定内面80a～80d。并且，在框状构造体80上形成焊盘P1～P4、将焊盘P1～P4和对向电极层85～88分别电性连接的配线。形成手法例如使用溅镀等PVD法。并且，也可以在形成驻极体电极层时一并形成对向电极层85～88以及焊盘P1～P4等。

[0194] 经由上述工序，制作出发电元件1D。以后说明的实施方式以及变形例涉及的发电元件也通过同样的方法制作。

[0195] <第五实施方式的变形例>

[0196] 接着，参照图13对第五实施方式涉及的发电元件进行说明。

[0197] 本变形例涉及的发电元件1Da除了具备发电元件1D的构成以外，还具备上方盖体52以及下方盖体53。以与第五实施方式的不同点为中心对发电元件1Da进行说明。

[0198] 除了位移外面70a～70d以外，板状构造体70还具有与Z轴的正区域正交的位移外面70e(第五位移外面)、与Z轴的负区域正交的位移外面70f(第六位移外面)。在板状构造体70的位移外面70a～70f上形成有驻极体电极层(未图示)。

[0199] 如图13所示，框状构造体80(固定部件)还具有覆盖板状构造体70的上方的上方盖体52、覆盖板状构造体70的下方的下方盖体53。上方盖体52的下面与Z轴的正区域正交并且形成与位移外面70e相对向的固定内面80e(第五固定内面)。并且，下方盖体53的上面与Z轴的负区域正交并且形成与位移外面70f相对向的固定内面80f(第六固定内面)。

[0200] 在位移外面70e以及固定内面80e中的一个上形成有驻极体材料层79A(第五驻极体材料层)，在另一个上形成有对向电极层89A(第五对向电极层)。在本实施方式中，如图13所示，在位移外面70e上经由驻极体电极层形成驻极体材料层79A，在固定内面80e上形成对向电极层89A。

[0201] 在位移外面70f以及固定内面80f中的一个上形成有驻极体材料层79B(第六驻极体材料层)，在另一个上形成有对向电极层89B(第六对向电极层)。在本实施方式中，如图13所示，在位移外面70f上经由驻极体电极层形成驻极体材料层79B，在固定内面80f上形成对向电极层89B。

[0202] 如上所述，在本变形例涉及的发电元件1Da中，在大致长方体状的板状构造体70的全部六面上形成有驻极体材料层，在框状构造体80上，相对于各面的驻极体材料层形成有对向电极层。由此，在板状构造体70在Z轴方向上振动的情况下，能够进行基于层间距离的变动的发电。并且，在板状构造体70在X轴或者Y轴方向上振动的情况下，能够在固定凸部81～84中进行基于重叠面积的变动的发电。因此，根据本变形例，能够进一步提高发电效率。

[0203] 并且，也能够将上方盖体52以及下方盖体53作为板状构造体70在Z轴方向上振动时的止动件发挥功能。在该情况下，在板状构造体70(位移部件)不位移的状态下，在上方盖体52的下面(固定内面80e)和板状构造体70的上面(位移外面70e)之间确保了规定的间隙尺寸。并且，在下方盖体53的上面(固定内面80f)和板状构造体70的下面(位移外面70f)之间确保了规定的间隙尺寸。该间隙尺寸被设定为抑制板状构造体70过渡位移到弹性变形体91～94产生破损程度的尺寸。并且，间隙尺寸也可以被设定为避免由于板状构造体70在Z轴方向上位移而驻极体材料层79A和对向电极层89A、或者驻极体材料层79B和对向电极层89B相接触产生短路的尺寸。

[0204] 并且，也可以将上方盖体52以及下方盖体53仅作为止动件发挥功能而设置于发电元件1D。在该情况下，不需要设置对向电极层89A、89B。

[0205] 如以上说明，在第五实施方式中，板状构造体70(位移部件)以及框状构造体80(固定部件)都设置有部分突出的凸部(即，位移凸部71～74以及固定凸部81～84)。与此对比，在以下说明的第六～第九实施方式中，在板状构造体70(位移部件)以及框状构造体80(固定部件)中的一个上设置有部分突出的凸部，在另一个上设置有收容凸部的凹部。

[0206] (第六实施方式)

[0207] 接着，对第六实施方式涉及的发电元件1E进行说明。与第五实施方式的不同点之一为板状构造体70的位移凸部被收纳在设置于框状构造体80的固定凹部这点。以下，以不同点为中心对第六实施方式进行说明。

[0208] 如图14的(a)以及图14的(b)所示，第六实施方式涉及的发电元件1E具备作为位移部件发挥功能的板状构造体70、作为固定部件发挥功能的框状构造体80、将板状构造体70以及框状构造体80连接的弹性变形体91～94。

[0209] 如图14的(a)所示，在板状构造体70的位移外面70a～70d上分别设置有位移凸部71～74。详细来说，在位移外面70a上设置有向X轴正方向突出的位移凸部71，在位移外面
70b上设置有向X轴负方向突出的位移凸部72，在位移外面70c上设置有向Y轴正方向突出的位移凸部73，在位移外面70d上设置有向Y轴负方向突出的位移凸部74。

[0210] 在框状构造体80的固定内面80a～80d上分别设置有固定凹部80A～80D。详细来说，在固定内面80a上设置有收容位移凸部71的固定凹部80A(第一固定凹部)，在固定内面80b上设置有收容位移凸部72的固定凹部80B(第二固定凹部)，在固定内面80c上设置有收容位移凸部73的固定凹部80C(第三固定凹部)，在固定内面80d上设置有收容位移凸部74的固定凹部80D(第四固定凹部)。

[0211] 如图14的(a)所示，位移凸部71的顶面以及侧面、固定凹部80A的底面以及侧面相互对向。即，位移凸部71的顶面和固定凹部80A的底面相对向，并且，位移凸部71的侧面和固定凹部80A的侧面相对向。在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层75，在另一个上形成有对向电极层85。在本实施方式中，在位移凸部71的顶面以及侧面上经由驻极体电极层(未图示)形成有驻极体材料层75，在固定凹部80A的底面以及侧面上形成有对向电极层85。

[0212] 同样，位移凸部72的顶面以及侧面、固定凹部80B的底面以及侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层76，在另一个上形成有对向电极层86。在本实施方式中，在位移凸部72的顶面以及侧面上经由驻极体电极层(未图示)形成有驻极体材料层76，在固定凹部80B的底面以及侧面上形成有对向电极层86。

[0213] 位移凸部73的顶面以及侧面、固定凹部80C的底面以及侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层77，在另一个上形成有对向电极层87。在本实施方式中，在位移凸部73的顶面以及侧面上经由驻极体电极层(未图示)形成有驻极体材料层77，在固定凹部80C的底面以及侧面上形成有对向电极层87。

[0214] 位移凸部74的顶面以及侧面、固定凹部80D的底面以及侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层78，在另一个上形成有对向电极层88。在本实施方式中，在位移凸部74的顶面以及侧面上经由驻极体电极层(未图示)形成有驻极体材料层78，在固定凹部80D的底面以及侧面上形成有对向电极层88。

[0215] 在驻极体材料层75～78和位移凸部71～74之间，分别设置有驻极体电极层。该驻极体电极层经由形成在弹性变形体91～94上的配线(未图示)，电性连接于发电电路。

[0216] 如图14的(a)所示，对向电极层85经由形成在框状构造体80上的配线与焊盘P1电性连接。并且，对向电极层86经由形成在框状构造体80上的配线与焊盘P2电性连接。对向电极层87经由形成在框状构造体80上的配线与焊盘P3电性连接。对向电极层88经由形成在框状构造体80上的配线与焊盘P4电性连接。

[0217] 接着，对第六实施方式涉及的发电元件1E的动作进行说明。

[0218] 如果板状构造体70向+X轴方向位移，则位移凸部71被较深地插入固定凹部80A(即，被较多地收容在固定凹部80A内)，同时，位移凸部72被较浅地插入固定凹部80B(即，被较少地收容在固定凹部80B内)。由此，位移凸部71的顶面部分的驻极体材料层75和固定凹部80A的底面部分的对向电极层85之间的层间距离变小，同时，位移凸部72的顶面部分的驻极体材料层76和固定凹部80B的底面部分的对向电极层86之间的距离变大。在对向电极层85上感应出的电荷增加，在对向电极层86上感应出的电荷减少。相反，如果板状构造体70向-X轴方向位移，则在对向电极层85上感应出的电荷减少，在对向电极层86上感应出的电荷增加。

[0219] 并且，当板状构造体70在X轴方向上振动时，通过重叠面积的变动来进行发电。详细来说，在板状构造体70向+X轴方向位移的情况下，位移凸部71的侧面部分的驻极体材料层75和固定凹部80A的侧面部分的对向电极层85之间的重叠面积增大。因此，在固定凹部80A的侧面部分的对向电极层85上感应出的电荷增加。另一方面，由于位移凸部72的侧面部分的驻极体材料层76和固定凹部80B的侧面部分的对向电极层86之间的重叠面积减少，因此，在固定凹部80B的侧面部分的对向电极层86上感应出的电荷减少。

[0220] 因此，当板状构造体70向+X轴方向位移时，通过层间距离以及重叠面积的变动，在对向电极层85上感应出的电荷增加。因此，电荷被从焊盘P1导入到发电元件1E的内部，并且电荷被从焊盘P2导出到发电元件1E的外部。相反，当板状构造体70向-X轴方向位移时，电荷被从焊盘P1导出到发电元件1E的外部，并且电荷被从焊盘P2导入到发电元件1E的内部。

[0221] 并且，在板状构造体70在Y轴方向上振动的情况下，发电元件1E利用与在X轴方向上振动的情况同样的动作原理来进行发电。

[0222] 并且，在板状构造体70在Z轴方向上振动的情况下，发电元件1E在固定凹部80A～80D中进行基于重叠面积的变动的发电。

[0223] 如上所述，当板状构造体70在X轴方向上振动时，发电元件1E能够进行基于层间距离以及重叠面积的变动的发电，从焊盘P1、P2导出电力。当板状构造体70在Y轴方向上振动时，能够进行基于层间距离以及重叠面积的变动的发电，从焊盘P3、P4导出电力。

[0224] 并且，由于当板状构造体70在X轴方向上振动时不进行利用固定凹部80C、80D的发电，因此，从焊盘P3、P4未导出电力。同样，由于当板状构造体70在Y轴方向上振动时不进行利用固定凹部80A、80B的发电，因此，从焊盘P1、P2未导出电力。这是因为，由于驻极体材料层在靠近固定凹部的左右侧面中的一个侧面的同时远离另一个侧面，因此，作为其对向电极层全体，感应出的电荷的增加量和减少量被抵消。

[0225] 如以上说明，第六实施方式涉及的发电元件1E通过板状构造体70的X轴方向的振动，进行基于在X轴方向上层间距离以及重叠面积的变动的发电。同样，通过板状构造体70的Y轴方向的振动，进行基于在Y轴方向上层间距离以及重叠面积的变动的发电。此外，通过板状构造体70的Z轴方向的振动，进行基于在框状构造体80的各侧面中重叠面积的变动的发电。因此，根据第六实施方式，与现有的发电元件相比，能够显著地进行有效的发电。

[0226] (第七实施方式)

[0227] 接着，对第七实施方式涉及的发电元件1F进行说明，与第六实施方式的不同点之一为对向电极层分别设置于固定凹部的底面、左侧面以及右侧面这点。以下，以不同点为中心对第七实施方式进行说明。

[0228] 如图15的(a)所示，位移凸部71的顶面和固定凹部80A的底面相互对向。在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层75，在另一个上形成有端部对向电极层85a(第一端部对向电极层)。在本实施方式中，在位移凸部71的顶面、左侧面以及右侧面上，经由驻极体电极层(未图示)形成有驻极体材料层75。在固定凹部80A的底面上形成有端部对向电极层85a。

[0229] 位移凸部71的左侧面和固定凹部80A的左侧面相互对向。在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层75，在另一个上形成有左侧对向电极层85b(第一左侧对向电极层)。在本实施方式中，在固定凹部80A的左侧面上形成有左侧对向电极层85b。

[0230] 并且，位移凸部71的左侧面是在该位移凸部71所突出的方向(即X轴正方向)上观察时的、位移凸部71的左侧的侧面。并且，固定凹部80A的左侧面是与位移凸部71的左侧面相对向的侧面。并且，位移凸部71的右侧面是在该位移凸部71所突出的方向上观察时的、位移凸部71的右侧的侧面。并且，固定凹部80A的右侧面是与位移凸部71的右侧面相对向的侧面。以下实施方式中记载的“左”、“右”与其相同。

[0231] 位移凸部71的右侧面和固定凹部80A的右侧面相互对向。在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层75，在另一个上形成有右侧对向电极层85c(第一右侧对向电极层)。在本实施方式中，在固定凹部80A的右侧面上形成有右侧对向电极层85c。

[0232] 端部对向电极层85a、左侧对向电极层85b以及右侧对向电极层85c电性连接于各自固有的焊盘(未图示)。

[0233] 位移凸部72和固定凹部80B、位移凸部73和固定凹部80C、以及位移凸部74和固定凹部80D如以下记载具有同样的构成。

[0234] 位移凸部72的顶面和固定凹部80B的底面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层76，在另一个上形成有端部对向电极层86a(第二端部对向电极层)。并且，位移凸部72的左侧面和固定凹部80B的左侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层76，在另一个上形成有左侧对向电极层86b(第二左侧对向电极层)。并且，位移凸部72的右侧面和固定凹部80B的右侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层75，在另一个上形成有右侧对向电极层86c(第二右侧对向电极层)。

[0235] 位移凸部73的顶面和固定凹部80C的底面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层77，在另一个上形成有端部对向电极层87a(第三端部对向电极层)。并且，位移凸部73的左侧面和固定凹部80C的左侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层77，在另一个上形成有左侧对向电极层87b(第三左侧对向电极层)。并且，位移凸部73的右侧面和固定凹部80C的右侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层77，在另一个上形成有右侧对向电极层87c(第三右侧对向电极层)。

[0236] 位移凸部74的顶面和固定凹部80D的底面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层78，在另一个上形成有端部对向电极层88a(第四端部对向电极层)。并且，位移凸部74的左侧面和固定凹部80D的左侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层78，在另一个上形成有左侧对向电极层88b(第四左侧对向电极层)。并且，位移凸部74的右侧面和固定凹部80D的右侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层78，在另一个上形成有右侧对向电极层88c(第四右侧对向电极层)。

[0237] 如图15的(a)所示，在本实施方式涉及的发电元件1F中，端部对向电极层85a～88a、左侧对向电极层85b～88b、以及右侧对向电极层85c～88c形成相互电性独立的单独的电极层。例如，关于固定凹部80A，第六实施方式的对向电极层85被分割成三个单独的对向电极层85a、85b、85c。各对向电极层通过形成在硅基板上的硅氧化膜等被绝缘分离。

[0238] 接着，对第七实施方式涉及的发电元件1F的动作进行说明。

[0239] 图16的(a)是板状构造体70的中心位于XYZ三维正交坐标系的原点O时的、包含位移凸部71以及固定凹部80A的区域的放大俯视图。驻极体材料层75带正电，在端部对向电极层85a、左侧对向电极层85b以及右侧对向电极层85c上分别感应出负电荷。

[0240] 首先，对板状构造体70在X轴方向上振动的情况进行说明。在板状构造体70向+X轴方向位移的情况下，位移凸部71的顶面部分的驻极体材料层75和端部对向电极层85a之间的层间距离变小。由此，如图16的(b)所示，在端部对向电极层85a上感应出的电荷增加。并且，位移凸部71的左侧面部分的驻极体材料层75和左侧对向电极层85b的重叠面积、以及位移凸部71的右侧面部分的驻极体材料层75和右侧对向电极层85c的重叠面积增大。结果，如图16的(b)所示，在左侧对向电极层85b以及右侧对向电极层85c上感应出的电荷增加。

[0241] 在板状构造体70向-X轴方向位移的情况下，与向+X轴方向位移的情况相反，在端部对向电极层85a、左侧对向电极层85b以及右侧对向电极层85c上感应出的电荷都减少。这样，在板状构造体70在X轴方向上振动的情况下，在X轴方向上成为与第六实施方式涉及的发电元件1E同样的发电动作。

[0242] 接着，对板状构造体70在Y轴方向上振动的情况进行说明。在板状构造体70向+Y轴方向位移的情况下，如图16的(c)所示，位移凸部71的顶面部分的驻极体材料层75和端部对向电极层85a之间的层间距离不变化。因此，在端部对向电极层85a上感应出的电荷的数量不变化，不进行基于层间距离的变动的发电。板状构造体70向-Y轴方向位移的情况也同样，不进行基于层间距离的变动的发电。

[0243] 在板状构造体70向+Y轴方向位移的情况下，如图16的(c)所示，位移凸部71的左侧面部分的驻极体材料层75和左侧对向电极层85b之间的层间距离变短。因此，在左侧对向电极层85b上感应出的电荷增加。另一方面，由于位移凸部71的右侧面部分的驻极体材料层75和右侧对向电极层85c之间的层间距离变长，因此，在右侧对向电极层85c上感应出的电荷减少。相反，在板状构造体70向-Y轴方向位移的情况下，在左侧对向电极层85b上感应出的电荷减少，在右侧对向电极层85c上感应出的电荷增加。在第六实施方式中，由于左侧对向电极层85b和右侧对向电极层85c电性连接，因此，电荷数量的增减被抵消。与此对比，在第七实施方式中，由于左侧对向电极层85b和右侧对向电极层85c电性分离，因此，发电元件1F受到Y轴方向的振动，能够进行固定凹部80A中的发电。

[0244] 从上述可理解，本实施方式涉及的发电元件1F在固定凹部80A、80B中不仅能够利用X轴方向的振动，还能够利用Y轴方向的振动进行发电。详细来说，就发电元件1F而言，当板状构造体70在X轴方向上振动时，如参照图16的(b)所说明，进行基于层间距离以及重叠面积的变动的发电，当板状构造体70在Y轴方向上位移时，如参照图16的(c)所说明，进行基于层间距离的变动的发电。

[0245] 同样，本实施方式涉及的发电元件1F在固定凹部80C、80D中不仅能够利用Y轴方向的振动，还能够利用X轴方向的振动进行发电。

[0246] 并且，与第六实施方式同样，当板状构造体70在Z轴方向上振动时，发电元件1F也能够在固定凹部80A～80D中进行基于重叠面积的变动的发电。

[0247] 因此，根据第七实施方式，与第六实施方式相比，能够进一步进行有效的发电。

[0248] <第七实施方式的变形例一>

[0249] 在变形例一中，如图17的(a)所示，端部对向电极层85a的宽度与形成于位移凸部71的顶面的驻极体材料层75的宽度大致相等。由此，当板状构造体70在Y轴方向上振动时，由于端部对向电极层85a和驻极体材料层75之间的重叠面积发生变动，因此，在端部对向电极层85a上感应出的电荷发生变动。因此，根据本变形例，也能够从端部对向电极层85a导出电力。

[0250] <第七实施方式的变形例二>

[0251] 在变形例二中，在板状构造体70的位移外面，在位移凸部以外的部分形成有驻极体材料层。例如，如图17的(b)所示，驻极体材料层75也形成于位移凸部71的顶面以及左右两侧面以外的部分。并且，与此一致，在固定内面80a上形成有平面部对向电极层85d。该平面部对向电极层85d电性连接于固有的焊盘(未图示)。根据本变形例，能够进一步增加发电量。

[0252] (第八实施方式)

[0253] 接着，对第八实施方式涉及的发电元件1G进行说明。与第六实施方式的不同点之一为框状构造体80的固定凸部被收纳在设置于板状构造体70的位移凹部这点。以下，以不同点为中心对第八实施方式进行说明。

[0254] 如图18的(a)以及图18的(b)所示，第八实施方式涉及的发电元件1G具备作为位移部件发挥功能的板状构造体70、作为固定部件发挥功能的框状构造体80、将板状构造体70以及框状构造体80连接的弹性变形体91～94。

[0255] 如图18的(a)所示，在框状构造体80的固定内面80a～80d上分别设置有固定凸部81～84。详细来说，在固定内面(80a)上设置有向X轴负方向突出的固定凸部81(第一固定凸部)，在固定内面80b上设置有向X轴正方向突出的固定凸部82(第二固定凸部)，在固定内面
80c上设置有向Y轴负方向突出的固定凸部83(第三固定凸部)，在固定内面80d上设置有向Y轴正方向突出的固定凸部84(第四固定凸部)。

[0256] 在板状构造体70的位移外面70a～70d上分别设置有位移凹部70A～70D。详细来说，在位移外面70a上设置有收容固定凸部81的位移凹部70A(第一位移凹部)，在位移外面70b上设置有收容固定凸部82的位移凹部70B(第二位移凹部)，在位移外面70c上设置有收容固定凸部83的位移凹部70C(第三位移凹部)，在位移外面70d上设置有收容固定凸部84的位移凹部70D(第四位移凹部)。

[0257] 如图18的(a)所示，固定凸部81的顶面以及侧面、位移凹部70A的底面以及侧面相互对向。即，固定凸部81的顶面和位移凹部70A的底面相对向，并且，固定凸部81的侧面和位移凹部70A的侧面相对向。在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层75，在另一个上形成有对向电极层85。在本实施方式中，在固定凸部81的顶面以及侧面上形成有对向电极层85，在位移凹部70A的底面以及侧面上经由驻极体电极层(未图示)形成有驻极体材料层75。

[0258] 同样，固定凸部82的顶面以及侧面、位移凹部70B的底面以及侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层76，在另一个上形成有对向电极层86。在本实施方式中，在固定凸部82的顶面以及侧面上形成有对向电极层86，在位移凹部70B的底面以及侧面上经由驻极体电极层(未图示)形成有驻极体材料层76。

[0259] 固定凸部83的顶面以及侧面、位移凹部70C的底面以及侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层77，在另一个上形成有对向电极层87。在本实施方式中，在固定凸部83的顶面以及侧面上形成有对向电极层87，在位移凹部70C的底面以及侧面上经由驻极体电极层(未图示)形成有驻极体材料层77。

[0260] 固定凸部84的顶面以及侧面、位移凹部70D的底面以及侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层78，在另一个上形成有对向电极层88。在本实施方式中，在固定凸部84的顶面以及侧面上形成有对向电极层88，在位移凹部70D的底面以及侧面上经由驻极体电极层(未图示)形成有驻极体材料层78。

[0261] 接着，对第八实施方式涉及的发电元件1G的动作进行说明。

[0262] 如果板状构造体70向+X轴方向位移，则位移凹部70A较多地收容固定凸部81，同时，位移凹部70B较少地收容固定凸部82。由此，位移凹部70A的底面部分的驻极体材料层75和固定凸部81的顶面部分的对向电极层85之间的层间距离变小，同时，位移凹部70B的底面部分的驻极体材料层76和固定凸部82的顶面部分的对向电极层86之间的距离变大。结果，在对向电极层85上感应出的电荷增加，在对向电极层86上感应出的电荷减少。相反，如果板状构造体70向-X轴方向位移，则在对向电极层85上感应出的电荷减少，在对向电极层86上感应出的电荷增加。

[0263] 并且，当板状构造体70在X轴方向上振动时，通过重叠面积的变动来进行发电。详细来说，在板状构造体70向+X轴方向位移的情况下，位移凹部70A的侧面部分的驻极体材料层75和固定凸部81的侧面部分的对向电极层85之间的重叠面积增大。因此，在固定凸部81的侧面部分的对向电极层85上感应出的电荷增加。另一方面，由于位移凹部70B的侧面部分的驻极体材料层76和固定凸部82的侧面部分的对向电极层86之间的重叠面积减少，因此，在固定凸部82的侧面部分的对向电极层86上感应出的电荷减少。

[0264] 因此，当板状构造体70向+X轴方向位移时，通过层间距离以及重叠面积的变动，在对向电极层85上感应出的电荷增加。另一方面，在对向电极层86上感应出的电荷减少。因此，电荷被从焊盘P1导入到发电元件1G的内部，并且电荷被从焊盘P2导出到发电元件1G的外部。相反，当板状构造体70向-X轴方向位移时，在对向电极层85上感应出的电荷减少，在对向电极层86上感应出的电荷增加。因此，电荷被从焊盘P1导出到发电元件1G的外部，并且电荷被从焊盘P2导入到发电元件1E的内部。

[0265] 并且，在板状构造体70在Y轴方向上振动的情况下，发电元件1G利用与在X轴方向上振动的情况同样的动作原理来进行发电。

[0266] 并且，在板状构造体70在Z轴方向上振动的情况下，发电元件1G在固定凸部81～84中进行基于重叠面积的变动的发电。

[0267] 如上所述，当板状构造体70在X轴方向上振动时，发电元件1G能够进行基于层间距离以及重叠面积的变动的发电，从焊盘P1、P2导出电力。当板状构造体70在Y轴方向上振动时，能够进行基于层间距离以及重叠面积的变动的发电，从焊盘P3、P4导出电力。

[0268] 并且，与第六实施方式涉及的发电元件1E同样，由于当板状构造体70在X轴方向上振动时不进行利用固定凸部83、84的发电，因此，从焊盘P3、P4未导出电力。同样，由于当板状构造体70在Y轴方向上振动时不进行利用固定凹部80A、80B的发电，因此，从焊盘P1、P2未导出电力。

[0269] 如以上说明，第八实施方式涉及的发电元件1G通过板状构造体70的X轴方向的振动，进行基于在X轴方向上层间距离以及重叠面积的变动的发电。同样，通过板状构造体70的Y轴方向的振动，进行基于在Y轴方向上层间距离以及重叠面积的变动的发电。此外，通过板状构造体70的Z轴方向的振动，进行基于在框状构造体80的各侧面中重叠面积的变动的发电。因此，根据第八实施方式，与现有的发电元件相比，能够显著地进行有效的发电。

[0270] (第九实施方式)

[0271] 接着，对第九实施方式涉及的发电元件1H进行说明，与第八实施方式的不同点之一为对向电极层分别设置于固定凸部的顶面、左侧面以及右侧面这点。以下，以不同点为中心对第九实施方式进行说明。

[0272] 如图19的(a)所示，固定凸部81的顶面和位移凹部70A的底面相互对向。在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层75，在另一个上形成有端部对向电极层85a。在本实施方式中，在位移凹部70A的底面、左侧面以及右侧面上，经由驻极体电极层(未图示)形成有驻极体材料层75。在固定凸部81的顶面上形成有端部对向电极层85a。

[0273] 固定凸部81的左侧面和位移凹部70A的左侧面相互对向。在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层75，在另一个上形成有左侧对向电极层85b。在本实施方式中，在固定凸部81的左侧面上形成有左侧对向电极层85b。

[0274] 并且，这里所说的固定凸部81的左侧面是在固定凸部81所突出的方向(即X轴负方向)上观察时的、固定凸部81的左侧的侧面。

[0275] 固定凸部81的左侧面是在固定凸部81所突出的方向(即X轴负方向)上观察时的、固定凸部81的左侧的侧面。并且，位移凹部70A的左侧面是与固定凸部81的左侧面相对向的侧面。并且，固定凸部81的右侧面是在固定凸部81所突出的方向上观察时的、固定凸部81的右侧的侧面。并且，位移凹部70A的右侧面是与固定凸部81的右侧面相对向的侧面。以下实施方式中记载的“左”、“右”与其相同。

[0276] 固定凸部81的右侧面和位移凹部70A的右侧面相互对向。在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层75，在另一个上形成有右侧对向电极层85c。在本实施方式中，在固定凸部81的右侧面上形成有右侧对向电极层85c。

[0277] 端部对向电极层85a、左侧对向电极层85b以及右侧对向电极层85c电性连接于各自固有的焊盘(未图示)。

[0278] 位移凹部70B和固定凸部82、位移凹部70C和固定凸部83、以及位移凹部70D和固定凸部84如以下记载具有同样的构成。

[0279] 固定凸部82的顶面和位移凹部70B的底面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层76，在另一个上形成有端部对向电极层86a。并且，固定凸部82的左侧面和位移凹部70B的左侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层76，在另一个上形成有左侧对向电极层86b。并且，固定凸部82的右侧面和位移凹部70B的右侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层75，在另一个上形成有右侧对向电极层86c。

[0280] 固定凸部83的顶面和位移凹部70C的底面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层77，在另一个上形成有端部对向电极层87a。并且，固定凸部83的左侧面和位移凹部70C的左侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层77，在另一个上形成有左侧对向电极层87b。固定凸部83的右侧面和位移凹部70C的右侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层77，在另一个上形成有右侧对向电极层87c。

[0281] 固定凸部84的顶面和位移凹部70D的底面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层78，在另一个上形成有端部对向电极层88a。并且，固定凸部84的左侧面和位移凹部70D的左侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层78，在另一个上形成有左侧对向电极层88b。固定凸部84的右侧面和位移凹部70D的右侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层78，在另一个上形成有右侧对向电极层88c。

[0282] 如图19的(a)所示，在本实施方式涉及的发电元件1H中，端部对向电极层85a～88a、左侧对向电极层85b～88b、以及右侧对向电极层85c～88c形成相互电性独立的单独的电极层。例如，关于固定凸部81，第八实施方式的对向电极层85被分割成三个单独的对向电极层85a、85b、85c。

[0283] 接着，对第九实施方式涉及的发电元件1H的动作进行说明。

[0284] 图20的(a)是板状构造体70的中心位于XYZ三维正交坐标系的原点O时的、包含位移凹部70A以及固定凸部81的区域的放大俯视图。驻极体材料层75带正电，在端部对向电极层85a、左侧对向电极层85b以及右侧对向电极层85c上分别感应出负电荷。

[0285] 首先，对板状构造体70在X轴方向上振动的情况进行说明。在板状构造体70向+X轴方向位移的情况下，位移凹部70A的底面部分的驻极体材料层75和端部对向电极层85a之间的层间距离变小。结果，如图20的(b)所示，在端部对向电极层85a上感应出的电荷增加。并且，位移凹部70A的左侧面部分的驻极体材料层75和左侧对向电极层85b的重叠面积、以及位移凹部70A的右侧面部分的驻极体材料层75和右侧对向电极层85c的重叠面积增大。结果，如图20的(b)所示，在左侧对向电极层85b以及右侧对向电极层85c上感应出的电荷增加。

[0286] 在板状构造体70向-X轴方向位移的情况下，与向+X轴方向位移的情况相反，在端部对向电极层85a、左侧对向电极层85b以及右侧对向电极层85c上感应出的电荷减少。这样，在板状构造体70在X轴方向上振动的情况下，在X轴方向上成为与第六实施方式涉及的发电元件1E同样的发电动作。

[0287] 接着，对板状构造体70在Y轴方向上振动的情况进行说明。在板状构造体70向+Y轴方向位移的情况下，如图20的(c)所示，位移凹部70A的底面部分的驻极体材料层75和端部对向电极层85a之间的层间距离不变化。因此，在端部对向电极层85a上感应出的电荷的数量不变化，不进行基于层间距离的变动的发电。板状构造体70向-Y轴方向位移的情况也同样，不进行基于层间距离的变动的发电。

[0288] 在板状构造体70向+Y轴方向位移的情况下，如图20的(c)所示，位移凹部70A的左侧面部分的驻极体材料层75和左侧对向电极层85b之间的层间距离变短。因此，在左侧对向电极层85b上感应出的电荷增加。另一方面，由于位移凸部71的右侧面部分的驻极体材料层75和右侧对向电极层85c之间的层间距离变长，因此，在右侧对向电极层85c上感应出的电荷减少。相反，在板状构造体70向-Y轴方向位移的情况下，在左侧对向电极层85b上感应出的电荷减少，在右侧对向电极层85c上感应出的电荷增加。在第九实施方式中，由于左侧对向电极层85b和右侧对向电极层85c电性分离，因此，发电元件1H受到Y轴方向的振动，能够进行固定凸部81中的发电。

[0289] 从上述可理解，本实施方式涉及的发电元件1H在固定凸部81、82中不仅能够利用X轴方向的振动，还能够利用Y轴方向的振动进行发电。详细来说，就发电元件1H而言，当板状构造体70在X轴方向上振动时，如参照图20的(b)所说明，进行基于层间距离以及重叠面积的变动的发电，当板状构造体70在Y轴方向上位移时，如参照图20的(c)所说明，进行基于层间距离的变动的发电。

[0290] 同样，本实施方式涉及的发电元件1H在固定凹部83、84中不仅能够利用Y轴方向的振动，还能够利用X轴方向的振动进行发电。

[0291] 并且，与第六实施方式同样，当板状构造体70在Z轴方向上振动时，发电元件1H也能够在固定凸部81～84中进行基于重叠面积的变动的发电。

[0292] 因此，根据第九实施方式，与第八实施方式相比，能够进一步进行有效的发电。

[0293] 如上所述，在第六～第九实施方式中，在板状构造体70(位移部件)以及框状构造体80(固定部件)中的一个上设置有部分突出的凸部，在另一个上设置有收容凸部的凹部。并且，凸部的顶面和凹部的底面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层，在另一个上形成有端部对向电极层。并且，凸部的左侧面和凹部的左侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有上述驻极体材料层，在另一个上形成有左侧对向电极层。并且，凸部的右侧面和凹部的右侧面相互对向，在这些对向面中的一个上形成有驻极体材料层，在另一个上形成有右侧对向电极层。此外，在第七以及第九实施方式中，端部对向电极层、左侧对向电极层、以及右侧对向电极层形成相互电性独立的单独的电极层。

[0294] (第十实施方式)

[0295] 接着，对第十实施方式涉及的发电元件1I进行说明。该发电元件1I具有与第五实施方式中说明的发电元件1D大致相同的构成，但在板状构造体70上设置有重锤体。以下，以与第五实施方式的不同点为中心对第十实施方式进行说明。

[0296] 如图21的(a)以及图21的(b)所示，第十实施方式涉及的发电元件1I具备作为位移部件发挥功能的板状构造体70、作为固定部件发挥功能的框状构造体80、将板状构造体70以及框状构造体80连接的弹性变形体91～94、重锤体95。

[0297] 如图21的(b)所示，重锤体95接合于板状构造体70的上面。重锤体95的材质没有特别限定，例如，可以是硅等半导体、树脂等绝缘体、或者金属。并且，重锤体95和板状构造体70的接合方法没有特别限定，可以是利用粘接剂的粘接，也可以是半导体基板(晶片)彼此的直接接合。

[0298] 并且，重锤体95也可以接合于板状构造体70的下面。并且，重锤体95也可以接合于板状构造体70的上面以及下面的两面。一般来说，重锤体95只要接合于板状构造体70的上面或下面、或者其两面即可。

[0299] 如上所述，通过在板状构造体70上设置重锤体95，发电元件1I的板状构造体(位移部件)70的质量增加。因此，能够在不降低弹性变形体91～94的强度的情况下降低板状构造体70的振动频率。通过降低振动频率，板状构造体70相对于低频率成分较多的外部振动(环境振动等)容易共振。因此，根据第十实施方式，能够提高发电元件的发电效率。

[0300] 通过不设置重锤体95而降低弹性变形体91～94的弹簧常数，能够降低板状构造体70的振动频率。但是，在发电元件的制造工序中，在使用时存在弹性变形体91～94容易破损的问题。

[0301] 并且，如图22所示，发电元件1I还可以具备覆盖板状构造体70的上方的上方盖体54、覆盖板状构造体70的下方的下方盖体53。上方盖体54具有收容重锤体95的凹部54A。

[0302] 上方盖体54以及下方盖体53作为板状构造体70在Z轴方向上振动时的止动件发挥功能。由此，能够防止设置有重锤体95的板状构造体70在Z轴方向上较大地位移而使弹性变形体91～94破损。

[0303] 上述第五～第十实施方式不限定于当对发电元件1D～1I赋予振动能量时，板状构造体70被构成为能够在X轴、Y轴以及Z轴的所有方向上位移的情况。即，板状构造体70也可以被构成为能够在XYZ三维正交坐标系的X轴、Y轴以及Z轴中的至少两个方向上位移。

[0304] 以上，对本发明涉及的实施方式进行了说明。只要位移部件(板状构造体)能够在X轴、Y轴以及Z轴中的至少两个方向上位移，并不限定于上述实施方式的构成，可以是任意的构成。

[0305] 基于上述的记载，本领域技术人员能够想到本发明的追加效果和各种变形，但本发明的方式并不限定于上述各个实施方式。也可以将不同实施方式中的构成要素适当组合。在不脱离从技术方案规定的内容及其等同物导出的本发明的概念性思想和宗旨的范围内，可以进行各种追加、变更以及部分删除。

[0306] 符号说明

[0307] 1、1A、1B、1C、1Ca、1D、1Da、1E、1F、1G、1H、1I、1000发电元件；2发电电路；10、40位移部件；11A、11B、11C、11D、11E驻极体电极层；12A、12B、12C、12D、12E驻极体材料层；20、50、50A、50B、50C、50D、50E、50F固定部件；21A、21B、21C、21D、21E对向电极层；40a、40b、40c、
40d、40e、40f位移面；41驻极体电极层；42、42A、42B、42C、42D、42E、42F驻极体材料层；50a、
50b、50c、50d、50e、50f固定面；51、51A、51B、51C、51D、51E、51F对向电极层；52、54上方盖体；
53下方盖体；55、56、57、58、59安装面；30、60、61、61、63、64、91、92、93、94、90A、90B弹性变形体；70板状构造体；70a、70b、70c、70d、70e、70f位移外面；70A、70B、70C、70D位移凹部；71、
72、73、74位移凸部；75、76、77、78、79A、79B驻极体材料层；80框状构造体；80a、80b、80c、
80d、80e、80f固定内面；80A、80B、80C、80D固定凹部；81、82、83、84固定凸部；85、86、87、88、
89A、89B对向电极层；85a、86a、87a、88a端部对向电极层；85b、86b、87b、88b左侧对向电极层；85c、86c、87c、88c右侧对向电极层；85d平面部对向电极层；89止动突起；95重锤体；100发电装置；200SOI基板；201表面Si层；202BOX层；203Si基板；a1、a2、a3、a4位移支撑点；b1、b2、b3、b4固定支撑点；d1、d2、d3层间距离；C平滑电容器；D1、D2、D3、D4二极管；O原点；P1、P2、P3、P4焊盘；RL负荷；S基准平面；T1、T2输出端子。