(57)【要約】【課題】  圧電素子を、立体的に多数配列し積層化することによって十分な発電量を有する圧電発電装置及び外界に多量に存在する繰り返し荷重を活用する発電システムを提供する。【解決手段】  複数の取付用孔と中央部に可動量制限用構造を有する下部保持板と、下部保持板上面に設置固定される下部圧電素子支持体と、下部圧電素子支持体上面部から所定の間隔離隔して配置され、複数の取付用孔を有する上部保持板と、上部保持板下面の中央部に設置固定され、その先端部に可動量制限用構造を有する上部圧電素子支持体と、下部圧電素子支持体と上部圧電素子支持体との間に、複数の圧電素子が一定の間隔に離隔配置してなり、圧電素子の一端が下部又は上部圧電素子支持体に固着され、他端が上部又は下部圧電素子支持体に回動可能な状態で支持されてなる圧電素子積層体とを有し、下部保持板又は上部保持板に繰り返し荷重がなされることにより発電する。【選択図】      図１
2006032935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外縁部に複数の取り付け用孔と中央部に可動量制限用構造を有する下部保持板と、
前記下部保持板の上面の前記取り付け用孔の内側に略垂直に上方に延びて設置固定される下部圧電素子支持体と、
下部圧電素子支持体の上面部から所定の間隔に離隔して配置され、外縁部に複数の取り付け用孔を有する上部保持板と、
前記上部保持板の下面の中央部に略垂直に下方に延びて設置固定され、その先端部に可動量制限用構造を有する上部圧電素子支持体と、
前記下部圧電素子支持体と上部圧電素子支持体との間に、複数の圧電素子が一定の間隔に離隔配置してなり、前記圧電素子の一端が前記下部圧電素子支持体又は上部圧電素子支持体に固着され、他端が前記上部圧電素子支持体又は下部圧電素子支持体に回動可能な状態で支持されてなる圧電素子積層体とを有し、
前記下部保持板又は上部保持板に繰り返し荷重がなされることにより発電することを特徴とする圧電発電装置。
【請求項２】
前記圧電素子は、ユニモルフ型圧電素子又はバイモルフ型圧電素子の内のいずれか１つであることを特徴とする請求項１に記載の圧電発電装置。
【請求項３】
前記所定の間隔は、用いられる圧電素子の弾性変形限界以内の間隔であることを特徴とする請求項１に記載の圧電発電装置。
【請求項４】
前記可動量制限用構造は、前記下部保持板の中央部にその底面に貫通孔を備える凹部を設け、前記上部圧電素子支持体を前記下部保持板の貫通孔に貫通させ、その先端に前記貫通孔より大きく凹部面積より小さいストッパーを設け、前記凹部の底面と対向するストッパーの面との間を前記所定の間隔に離隔させた構造であることを特徴とする請求項１に記載の圧電発電装置。
【請求項５】
前記下部保持板、上部保持板は円盤形状であり、前記圧電素子はドーナツ形状であり、前記下部圧電素子支持体は円筒形状であり、前記上部圧電素子支持体は円柱形状であることを特徴とする請求項１に記載の圧電発電装置。
【請求項６】
前記下部保持板、上部保持板、及び圧電素子は矩形帯形状であり、前記下部圧電素子支持体及び上部圧電素子支持体は四角柱形状であることを特徴とする請求項１に記載の圧電発電装置。
【請求項７】
前記圧電素子は、ドーナツ形状の内円部から素子に「十」、「＊」、及び「米」字状の内から１つをスリットとして入れたものであることを特徴とする請求項５に記載の圧電発電装置。
【請求項８】
前記圧電素子は、所定の個数に等間隔に分割した扇型形状の集合体であることを特徴とする請求項５に記載の圧電発電装置。
【請求項９】
前記圧電素子積層体の圧電素子の上下又は間の少なくとも上／下部位以上に圧電素子の弾性率より高い弾性率を有する複数の剛性板材を組み込むことを特徴とする請求項１に記載の圧電発電装置。
【請求項１０】
車両又は歩行者の通過路面に所定の大きさで略正方形に区画分離して敷設される複数の路面プレートと、
前記各々の路面プレートの下部面と前記通過路面との間に密着設置される複数の圧電発電装置と、
前記圧電発電装置によって発生した出力電流を半波整流又は全波整流するダイオード、該ダイオードに接続され発生した電気を蓄電するキャパシタ、電流の流れを制御する制御部、及び電力供給される負荷部を備える電気回路部とを有し、
前記路面プレート上を多数の車両又は歩行者が通過するときに繰り返し加えられる荷重によって発電することを特徴とする発電システム。
【請求項１１】
自動車、鉄道車両、あるいは自転車等の車輪による発電システムであって、
回転駆動力を伝える車軸側ホイールと、
前記車軸側ホイールの外周面から所定の距離離隔した内周面を有する接路面側ホイールと、
前記車軸側ホイールの外周面と接路面側ホイールの内周面との間に一定の間隔をおいて密着設置される複数の圧電発電装置と、
前記圧電発電装置によって発生した出力電流を半波整流又は全波整流するダイオード、該ダイオードに接続され発生した電気を蓄電するキャパシタ、電流の流れを制御する制御部、及び電力供給される負荷部を備える電気回路部とを有し、
車輪の回転に応じた車輪の半径方向の圧力変化によって発電することを特徴とする発電システム。
【請求項１２】
地盤上に配置される重量構造物と、
前記地盤と重量構造物との間に密着設置される複数の圧電発電装置と、
前記圧電発電装置によって発生した出力電流を半波整流又は全波整流するダイオード、該ダイオードに接続され発生した電気を蓄電するキャパシタ、電流の流れを制御する制御部、及び電力供給される負荷部を備える電気回路部とを有し、
前記重量構造物と地盤との相互上下振動によって発電することを特徴とする発電システム。
【請求項１３】
前記キャパシタは、電気二重層コンデンサであることを特徴とする請求項１０、１１又は１２のいずれか一項に記載の発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子による発電装置に関し、詳しくは、複数の圧電素子を積層化し、総合的に実用できる大きさの電圧、電流を励起させる圧電発電装置及びそれを用いた発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ある種の結晶体に機械的な歪みを与えると電気分極が生じる現象を圧電気現象と呼び、この現象を利用して外力による素子の歪みを電気エネルギーに変換する圧電素子が知られている。
【０００３】
このような圧電素子は個々の圧電素子の発電エネルギ量は非常に小さいので、圧電素子の積層化等が不可欠であり、そのような例として積層圧電素子を利用した発電装置の技術が特許文献１に開示されている。
しかしながら、この特許文献１に開示されている圧電体（積層圧電素子）においては、圧電体に加わる外力による引張・圧縮変形でのみ発電がなされており、圧電体の歪み量が引張・圧縮変形では少ないためにその発電量も少なくなってしまっていた。
【０００４】
また、この圧電発電装置を用いた発電システムが特許文献２に開示されているが、この開示されている「発電装置」は主に住宅の屋内階段部等に設置され、この部分を通過する歩行者の数も限られており、この発電装置で発電される電気量は非常に少ないものである。
しかしながら、駅や空港のターミナル、デパートや高層ビル、イベント会場などにつながる歩道・通路には毎日数万人から数十万人、多いところでは百万人のオーダーの人間が歩行しており、これら歩行者から歩道・通路面に繰り返し加えられる荷重の総量は莫大な量となる。
【０００５】
同じく、主要幹線道路等では毎日数万台から数十万台の自動車が走行しており、その走行車両から道路面に繰り返し加えられる荷重の総量も莫大な量となる。
これらの莫大な総量の荷重は、従来活用されることなく、無為に捨てられていた。
また、道路を走行する自動車や鉄道車両などの路面と車輪との間にかかる繰り返し加えられる荷重も活用されることはなかった。
【０００６】
【特許文献１】特開平０８−３２１６４２号公報
【特許文献２】特開平１１−３５３９１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は上記従来の圧電発電装置及びそれを用いた発電システムにおける問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、圧電素子を、立体的に多数配列し積層化することによって十分な発電量を有する圧電発電装置を提供する。
また、本発明の他の目的は、本発明の圧電発電装置を使用して外界に多量に存在する繰り返し荷重を活用する発電システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するためになされた本発明による圧電発電装置は、外縁部に複数の取り付け用孔を有する下部保持板と、前記下部保持板の上面の前記取り付け用孔の内側に略垂直に上方に延びて設置される下部圧電素子支持体と、下部圧電素子支持体の上面部から所定の間隔に離隔して配置され、外縁部に複数の取り付け用孔を有する上部保持板と、前記上部保持板の下面の中央部に略垂直に下方に延びて、その下面と下部保持板との間が前記所定の間隔に離隔して設置される上部圧電素子支持体と、前記下部圧電素子支持体と上部圧電素子支持体との間に、複数の圧電素子が一定の間隔に離隔配置してなり、前記圧電素子の一端が前記下部圧電素子支持体又は上部圧電素子支持体に固着され、他端が前記上部圧電素子支持体又は下部圧電素子支持体に回動可能な状態で支持されてなる圧電素子積層体とを有し、前記下部保持板又は上部保持板に繰り返し荷重がなされることにより発電することを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するためになされた本発明による発電システムは、車両又は歩行者の通過路面に所定の大きさで略正方形に区画分離して敷設される複数の路面プレートと、前記各々の路面プレートの下部面と前記通過路面との間に密着設置される複数の圧電発電装置と、前記圧電発電装置によって発生した出力電流を半波整流又は全波整流するダイオード、該ダイオードに接続され発生した電気を蓄電するキャパシタ、電流の流れを制御する制御部、及び電力供給される負荷部を備える電気回路部とを有し、前記路面プレート上を多数の車両又は歩行者が通過するときに繰り返し加えられる荷重によって発電することを特徴とする。
【００１０】
また、上記目的を達成するためになされた本発明による発電システムは、自動車、鉄道車両、あるいは自転車等の車輪による発電システムであって、回転駆動力を伝える車軸側ホイールと、前記車軸側ホイールの外周面から所定の距離離隔した内周面を有する接路面側ホイールと、前記車軸側ホイールの外周面と接路面側ホイールの内周面との間に一定の間隔をおいて密着設置される複数の圧電発電装置と、前記圧電発電装置によって発生した出力電流を半波整流又は全波整流するダイオード、該ダイオードに接続され発生した電気を蓄電するキャパシタ、電流の流れを制御する制御部、及び電力供給される負荷部を備える電気回路部とを有し、車輪の回転に応じた車輪の半径方向の圧力変化によって発電することを特徴とする。
【００１１】
また、上記目的を達成するためになされた本発明による発電システムは、地盤上に配置される重量構造物と、前記地盤と重量構造物との間に密着設置される複数の圧電発電装置と、前記圧電発電装置によって発生した出力電流を半波整流又は全波整流するダイオード、該ダイオードに接続され発生した電気を蓄電するキャパシタ、電流の流れを制御する制御部、及び電力供給される負荷部を備える電気回路部とを有し、前記重量構造物の地盤との相互上下振動によって発電することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による圧電発電装置によれば、引張・圧縮の両方向からの荷重に対しても機構内部では圧電素子に対し曲げ変形が行われ、さらに、圧電素子支持体に圧電素子の一端を固着せず、回動可能な状態で支持しているので曲げ変形量が大きく、従ってバイモルフを構成する２つのユニモルフの曲げ変形量の差が大きいので、大きな発電効率が得られる効果がある。
【００１３】
また、本発明による発電システムによれば、歩行者の通行量の多い歩道・通路面や車両の通行量の多い道路面に繰り返し加えられる荷重を無為に捨ててしまうことなく、発電に活用することができる効果がある。
また、本発明による発電システムによれば、道路を走行する自動車や鉄道車両などの路面と車輪との間にかかる繰り返し加えられる荷重も発電に活用することができる効果がある。
また、本発明による発電システムによれば、例えばビル等の重量構造物の耐震構造中に組み込むことにより、周囲の幹線道路等からの地盤の振動を活用して発電することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明に係る圧電発電装置及びそれを用いた発電システムを実施するための最良の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の実施例に係る圧電発電装置の概略断面図である。
図１を参照すると、本発明の実施例に係る圧電発電装置１は、外縁部に複数の取り付け用孔１２と中央部に可動量制限用構造４０を有する下部保持板１０と、下部保持板１０の上面の取り付け用孔１２の内側に略垂直に上方に延びて設置固定される下部圧電素子支持体１４と、下部圧電素子支持体１４の上面部から所定の間隔に離隔して配置され、外縁部に複数の取り付け用孔２２を有する上部保持板２０と、上部保持板２０の下面の中央部に略垂直に下方に延びて設置固定され、その先端部に可動量制限用構造４０を有する上部圧電素子支持体２４と、下部圧電素子支持体１４と上部圧電素子支持体２４との間に、複数の圧電素子３０が一定の間隔に離隔配置してなり、圧電素子３０の一端が下部圧電素子支持体１４又は上部圧電素子支持体２４に固着され、他端が上部圧電素子支持体２４又は下部圧電素子支持体１４に回動可能な状態で支持されてなる圧電素子積層体３２とを有して構成されている。
【００１６】
図２は、本発明に係る圧電発電装置の図１のＡ−Ａ線での断面図であり、（ａ）は圧電発電装置が円柱タイプの場合、（ｂ）は四角柱タイプの場合であるときを示しており、それぞれ使用する場所、条件等によって形状を選択することができる。図１の実施例に係る圧電発電装置では、（ｂ）の四角柱タイプとしての装置の断面を示している。
【００１７】
圧電素子３０は、中央に絶縁板を挟んで上下に圧電セラミック体を貼り合わせた構造となっている、バイモルフ型圧電素子を使用している。
圧電発電装置が四角柱タイプの場合は帯状、円柱タイプの場合は円形、又は扇状の形態をなしている。
バイモルフ型を用いると圧電素子３０の両方向の曲げ変形量に対して極性の異なる電荷が両セラミック体にそれぞれ発生し、それらを集めることによりより大きな発電力を得ることができる。
また、圧電セラミック体としては、通常用いられている、ＢａＴｉＯ３−ＣａＴｉＯ３系、ＢａＴｉＯ３−ＰｂＴｉＯ３系、又はＰｂＴｉＯ３−ＰｂＺｒＯ３系のものでよい。
また、装置の強度と寸法等の関係から中央の金属板を厚くし片側のみに圧電セラミック体を貼り合わせたユニモルフ型の圧電素子を使用ことも当然可能である。
【００１８】
下部／上部保持板１０、２０や下部／上部圧電素子支持体１４、２４は、剛性の高い金属で形成されている。
ここで、下部圧電素子支持体１４の上面と上部保持板２０の下面との間の間隔は、圧電発電装置の圧縮方向に対する可動量を制限するように設計する。つまり、用いている圧電素子３０の弾性変形限界以内の間隔に設定し必要以上の大きな荷重が圧電素子にかからないようにするものである。
【００１９】
また、下部保持板１０の凹部１６及び貫通孔１８と、貫通孔１８を貫通した上部圧電素子支持体２４の先端に設けた貫通孔１８より大きく凹部１６面積より小さいストッパー２５とにより構成される可動量制限用構造４０は、圧電発電装置の引っ張り方向に対する可動量を制限するよう設計されている。ストッパー２５と凹部１６の底面との間隔は、下部圧電素子支持体１４の上面と上部保持板２０の下面との間の間隔と同等である。上記２つの可動量制限機構により圧電素子積層体３２が必要以上の荷重に対して保護される。
【００２０】
一方、圧電素子積層体３２に対して圧電素子３０の上下又は間の少なくとも上／下部位以上に圧電素子の弾性率より高い弾性率を有する複数の剛性板材３４を組み込むことによって、圧電素子３０の弾性変形限界を超えないように圧電素子積層体３２全体に剛性を持たせ、設置状態におけて負荷される初期の縦荷重や、さらには横荷重に対しても支えることができるような構造にすることも可能である。この場合、剛性板材の両端は下部／上部圧電素子支持体１４、２４と固定支持されることが好ましい。
【００２１】
下部圧電素子支持体１４と上部圧電素子支持体２４との間に横架される圧電素子３０は、一端が上部圧電素子支持体２４に固着され、他端が下部圧電素子支持体１４に回動可能な状態で支持されている。図１の場合、回動可能な状態は、圧電素子３０の金属板部を貫通して下部圧電素子支持体１４とにピンで留めた状態となっている（図３（ａ）参照）。
【００２２】
上述のような構造にすることにより、圧電発電装置１にかかる荷重によって下部圧電素子支持体１４と上部圧電素子支持体２４とが相互に移動する量に対し、圧電素子３０の変形量を最大にすることができる。
また、圧電素子３０を固着する側を入れ替えて下部圧電素子支持体１４に固着し、上部圧電素子支持体２４に回動可能な状態で支持することも可能である。
【００２３】
一方、図２の（ａ）の円柱タイプで圧電発電装置１を製造する場合、圧電素子３０もドーナツ形状で形成され、その場合は回動可能な支持状態は、下部圧電素子支持体１４に図３（ｂ）に示すような支持孔が形成され、そこに圧電素子３０の一端が挿入された状態の支持構造となる。図３（ｂ）の構造は四角柱タイプ圧電発電装置１にも適用が可能である。
又この時、圧電素子３０は、そのドーナツ形状の内円部から素子に「十」、「＊」、又は「米」字状にスリットを入れたものも可能であり、又さらに、ドーナツ形状を所定の個数に等間隔に分割した扇型形状の集合体として設置することも可能である。こうすることにより、圧電素子３０の変形量を大きくすることができる。
【００２４】
上述のように構成された圧電発電装置１の動作は、例えば地盤等に下部保持板１０の取り付け用孔１２によってボルト等で固着し、可動対象物に上部保持板２０の取り付け用孔２２によってボルト等で固着して、可動対象物が上下方向に振動運動すると、下部保持板１０と上部保持板２０間は圧縮・引張り方向の荷重がなされるが、下部圧電素子支持体１４と上部圧電素子支持体２４との間の圧電素子積層体３２には曲げ変形が起こり、圧電素子３０の圧電セラミック体の曲げ変形による圧電気現象で発電がなされる。
【実施例２】
【００２５】
次に、本発明による圧電発電装置を使用した発電システムの第１の実施例に対し述べる。
図４及び図５は、本発明による圧電発電装置を使用した発電システムの第１の実施例である道路面敷設タイプの上面図及び略断面図である。
図４を参照すると、本発明による圧電発電装置を使用した道路面敷設タイプの発電システムは、車両又は歩行者の通過路面に所定の大きさで略正方形に区画分離して敷設される複数の路面プレート６０と、各々の路面プレート６０の下部面と通過路面との間に密着設置される複数の圧電発電装置１と、図示していないが、圧電発電装置１によって発生した出力電流を半波整流又は全波整流するダイオード、該ダイオードに接続され発生した電気を蓄電するキャパシタ、電流の流れを制御する制御部、及び電力供給される負荷部を備える電気回路部とを有して構成されている。
図４の例の場合、路面プレート６０が安定して設置ができる最小限の構成として路面プレート６０の４つのコーナー部にそれぞれ圧電発電装置１を設けている。
【００２６】
また、この発電システムの概略的な電気回路を図８に示す。
圧電発電装置１によって発生した出力電流を半波整流又は全波整流するダイオード９１と、発生した電気を蓄電するキャパシタ（コンデンサ）部９２と、電流の流れのＯＮ／ＯＦＦ等を制御する制御部９３と、発生した電力を使用する負荷部とよりなっている。
ここで、キャパシタ部のコンデンサは、大容量化が可能な電気二重層コンデンサを使用することが好ましい。
【００２７】
圧電発電装置１としては例えば円柱タイプのもの（図２（ａ）参照）を使用し、路面の地盤に圧電発電装置１の上／下保持板の一方を固定し、他の一方は路面プレート６０のコーナー部に固定するようにして、路面の所定の区間に敷設する。
たとえば、歩行者が多数行き交う歩道・通路面に敷設する場合、路面プレート６０の一辺の大きさは、人の歩幅を考慮して０．５ｍ〜１ｍ程度にするのが適当である。
また、自動車が走行する主要幹線道路等に敷設する場合は、一般的な自家用自動車のホイールベースを考慮して、なるべく振動を拾いやすいように路面プレート６０の大きさを決定すると良い。
【００２８】
また、実用的な例として路面プレート６０下部面全体にわたり等間隔で圧電発電装置１を多数設置した例を図５に示す。
図５の例の場合、圧電発電装置１としては例えば四角柱タイプのもの（図２（ｂ）参照）を使用している。
この例では路面プレート６０が安定して支持され、また多数の圧電発電装置１に均等に荷重が加わるので、発電効率が良い。
【００２９】
上述のような本発明の発電システムを駅や空港のターミナルなど非常に歩行者が多い歩道・通路面や、自動車の主要幹線道路等に敷設すれば、歩行者や自動車から繰り返し路面プレート６０に加えられる荷重を無為に捨ててしまうことなく、発電することができ、負荷部に接続される照明、器具、装置等に電気エネルギーを供給する。
【実施例３】
【００３０】
次に、本発明による圧電発電装置を使用した発電システムの第２の実施例に対し述べる。
図６は、本発明による圧電発電装置を使用した発電システムの第２の実施例である車輪設置タイプの正面図である。
図６を参照すると、本発明による圧電発電装置を使用した車輪設置タイプの発電システムは、自動車等の車輪に対し、回転駆動力を伝える車軸側ホイール７０と、車軸側ホイール７０の外周面から所定の距離離隔した内周面を有する接路面側ホイール７２と、車軸側ホイール７０の外周面と接路面側ホイール７２の内周面との間に一定の間隔をおいて密着設置される複数の圧電発電装置１と、図示していないが、圧電発電装置によって発生した出力電流を半波整流又は全波整流するダイオード、該ダイオードに接続され発生した電気を蓄電するキャパシタ、電流の流れを制御する制御部、及び電力供給される負荷部を備える電気回路部とを有して構成される。尚、未説明符号７３は車軸、７４はタイヤ部である。
また、本実施例での電気回路部や、概略的な電気回路図は発電システムの第１の実施例のものと同等であるので説明は省略する。
【００３１】
本実施例の場合、圧電発電装置１としては、車輪の幅を考慮して幅をコンパクトにした四角柱タイプ（図２（ｂ）参照）のものを使用するのが好ましい。車軸側ホイール７０の外周面に圧電発電装置１の上／下保持板の一方を固定し、他の一方は接路面側ホイール７２の内周面に固定する。
【００３２】
このような本実施例の車輪を使用すれば、自動車の走行による車輪の回転に応じた車輪の半径方向の圧力変化によって発電がなされ、道路を走行する自動車や鉄道車両などの路面と車輪との間にかかる繰り返し加えられる荷重も発電に活用でき、車両の補助電源等として利用できる。
【００３３】
又、安全性等を考慮するならば、本実施例の発電システムを走行車輪に適用するのではなく、補助車輪を別途設けてそれに適用することも当然可能である。
さらに、本実施例の車輪は、自動車だけでなく、鉄道車両、自転車等、あらゆる車両の車輪に対し適用が可能である。
【実施例４】
【００３４】
次に、本発明による圧電発電装置を使用した発電システムの第３の実施例に対し述べる。
図７は、本発明による圧電発電装置を使用した発電システムの第３の実施例である重量構造物設置タイプの正面図である。
図７を参照すると、本発明による圧電発電装置を使用した重量構造物設置タイプの発電システムは、地盤上に配置される重量構造物８０と、地盤と重量構造物８０との間に密着設置される複数の圧電発電装置１と、図示していないが、圧電発電装置１によって発生した出力電流を半波整流又は全波整流するダイオード、該ダイオードに接続され発生した電気を蓄電するキャパシタ、電流の流れを制御する制御部、及び電力供給される負荷部を備える電気回路部とを有して構成されている。
また、本実施例での電気回路部や、概略的な電気回路図も発電システムの第１の実施例のものと同等であるので説明は省略する。
【００３５】
本実施例での重量構造物８０とは、例えば小さいものは広場等に設置されるオブジェ等であり、大きいものはビルディング全体等を想定している。
図７では、ビルディング全体を想定しており、例えばビルディングの基礎部分に設置されるパッシブな制振装置８２（例えば積層ゴム体等）に本発明の圧電発電装置１を組み込んだ形態にしてある。
【００３６】
ビルディングに対して、地震だけでなく、近接した幹線道路があるような場合、絶えず多数の大型車両が走行することによる地盤の振動がビルディングに伝わってきている。この振動がビルディングの制振装置に伝わり、振動を制振装置がダンパ効果で振動を吸収する時に、同時に本発明の圧電発電装置１にも作用して、地盤との相互上下振動によって発電を行う。この発電システムによって日常的に引き起こされている地盤とビルディングとの間での微小な振動を発電に活用することができ、ビルディングの補助電源として利用することができる。
【００３７】
尚、本発明は、上述の実施例に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る圧電発電装置の概略断面図である。
【図２】本発明に係る圧電発電装置の図１のＡ−Ａ線での断面図であり、（ａ）は圧電発電装置が円柱タイプの場合、（ｂ）は四角柱タイプの場合である。
【図３】本発明に係る圧電発電装置の圧電素子の回動可能な支持状態を示した図であり、（ａ）はピンで留めたもの、（ｂ）は支持孔に圧電素子を挿入したもの。
【図４】本発明による圧電発電装置を使用した発電システムの第１の実施例である道路面敷設タイプの上面図及び略断面図である。
【図５】本発明による圧電発電装置を使用した発電システムの第１の実施例である道路面敷設タイプの他の例の上面図及び略断面図である。
【図６】本発明による圧電発電装置を使用した発電システムの第２の実施例である車輪設置タイプの正面図である。
【図７】本発明による圧電発電装置を使用した発電システムの第３の実施例である重量構造物設置タイプの正面図である。
【図８】本発明による圧電発電装置を使用した発電システムの概略的な電気回路である。
【符号の説明】
【００３９】
１          圧電発電装置
１０        下部保持板
１２、２２    取り付け用孔
１４        下部圧電素子支持体
１６        凹部
１８        貫通孔
２０        上部保持板
２４        上部圧電素子支持体
２５        ストッパー
３０        圧電素子
３２        圧電素子積層体
３４        剛性板材
４０        可動量制限用構造
６０        路面プレート
７０        車軸側ホイール
７２        接路面側ホイール
７３        車軸
７４        タイヤ部
８０        重量構造物
８２        制振装置
９１        ダイオード
９２        キャパシタ（コンデンサ）部
９３        制御部
【図１】
2006032935.tif 000003
【図２】
2006032935.tif 000004
【図３】
2006032935.tif 000005
【図４】
2006032935.tif 000006
【図５】
2006032935.tif 000007
【図６】
2006032935.tif 000008
【図７】
2006032935.tif 000009
【図８】
2006032935.tif 000010