特開 2023-12285 摩擦帯電発電機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023012285

(43)【公開日】2023-01-25

(54)【発明の名称】摩擦帯電発電機

(51)【国際特許分類】

   H02N 1/04 20060101AFI20230118BHJP

【ＦＩ】

H02N1/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021115826

(22)【出願日】2021-07-13

(71)【出願人】

【識別番号】591001282

【氏名又は名称】大同メタル工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】504137912

【氏名又は名称】国立大学法人 東京大学

(74)【代理人】

【識別番号】110002192

【氏名又は名称】特許業務法人落合特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中村 豪男

(72)【発明者】

【氏名】城谷 友保

(72)【発明者】

【氏名】崔 ▲ジュン▼豪

(72)【発明者】

【氏名】ハレビル ラマスワミー シュリハシャ

(72)【発明者】

【氏名】高 莽

(57)【要約】

【課題】簡素化された加工工程で電極を形成することができる摩擦帯電発電機を提供する。
【解決手段】摩擦帯電発電機１１は、回転軸線１２ａ回りで回転自在に支持されて、回転軸線１２ａに同軸に回転軸線１２ａ周りに連続する第１環状域１４を有する回転体１２と、第１環状域１４に向き合わせられて回転軸線１２ａに同軸に回転軸線１２ａ周りに連続する第２環状域１５を有する支持体１３と、支持体１３に形成されて、グラウンドに接続される電極１８と、第１環状域１４に配置されて、第１素材で形成される第１接触面１７ａを有する第１帯電体１７と、第２環状域１５に配置されて電極１８に接続され、第１素材に接触すると帯電する第２素材で形成されて第１接触面１７ａに接触し第１接触面１７ａから離隔する第２接触面１９ａを有する第２帯電体１９とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸線回りで回転自在に支持されて、前記回転軸線に同軸に前記回転軸線周りに連続する第１環状域を有する回転体と、
前記第１環状域に向き合わせられて前記回転軸線に同軸に前記回転軸線周りに連続する第２環状域を有する支持体と、
前記支持体に形成されて、グラウンドに接続される電極と、
前記第１環状域に配置されて、第１素材で形成される第１接触面を有する第１帯電体と、
前記第２環状域に配置されて前記電極に接続され、前記第１素材に接触すると帯電する第２素材で形成されて前記第１接触面に接触し前記第１接触面から離隔する第２接触面を有する第２帯電体と
を備えることを特徴とする摩擦帯電発電機。

【請求項2】

グラウンドに接続される電極と、
前記電極から切り離され、特定方向に配列されて第１素材で形成される複数の第１接触面を有する第１帯電体と、
前記電極に固定され、前記第１素材に接触すると帯電する第２素材で形成されて前記特定方向に配列され前記第１接触面に接触し前記第１接触面から離隔する第２接触面を有する第２帯電体とを備え、
前記特定方向に前記第１接触面の大きさは前記第２接触面同士の間隔以下に設定され前記第２接触面の大きさは前記第１接触面同士の間隔以下に設定される
ことを特徴とする摩擦帯電発電機。

【請求項3】

請求項２に記載の摩擦帯電発電機において、前記特定方向に、前記第１接触面は前記第２接触面と同じ大きさを有することを特徴とする摩擦帯電発電機。

【請求項4】

請求項２または３に記載の摩擦帯電発電機において、前記第２接触面は、前記特定方向に等間隔で配置される前記第１接触面に同位相で配列されることを特徴とする摩擦帯電発電機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、第１素材で形成される第１接触面を有する第１帯電体と、第１素材に接触すると帯電する第２素材で形成されて第１接触面に接触し第１接触面から離隔する第２接触面を有する第２帯電体とを備える摩擦帯電発電機に関する。

【0002】

なお、摩擦帯電は、２つの物質が接触した際に発生する接触帯電と、２つの物質が接触状態から分離した際に発生する剥離帯電と、物質が導電体の場合に発生する誘導帯電とを含む。

【背景技術】

【0003】

非特許文献１は、フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）で形成される第１帯電体と、ＦＥＰに接触すると帯電するアルミニウムで形成される第２帯電体とを有する摩擦帯電発電機を開示する。第１帯電体は１列に平行片を並べた格子形状に形作られる。第２帯電体は第１電極および第２電極に分割される。第１電極および第２電極は相互に噛み合う櫛歯形状に形作られる。第１電極の歯片と第２電極の歯片とは交互に一列に並ぶ。第１帯電体が平行片の列方向に移動すると、平行片は第１電極および第２電極に交互に接触する。第１電極および第２電極で交互に発電は実現される。非特許文献１では、第１電極および第２電極は相互に接続される。第１電極および第２電極の間に負荷は接続される。負荷には第１方向および第１方向に反対向きの第２方向から交互に電圧は作用する（電流は流通する）。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】Ｙａｎｎａｎ Ｘｉｅ外，「Ｇｒａｔｉｎｇ－Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ Ｆｒｅｅｓｔａｎｄｉｎｇ Ｔｒｉｂｏｅｌｅｃｔｒｉｃ－Ｌａｙｅｒ Ｎａｎｏｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｆｏｒ Ｈａｒｖｅｓｔｉｎｇ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｅｒｇｙ ａｔ ８５％ Ｔｏｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ」，ＡＤＶＡＮＣＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ドイツ，Ｗｉｌｅｙ Ｏｎｌｉｎｅ Ｌｉｂｒａｒｙ，２０１４年８月２５日，第２６巻，ｐ．６５９９－６６０７

【非特許文献2】Ｄａｅｈｗａｎ Ｃｈｏｉ外，「Ａ Ｓｅｌｆ－Ｐｏｗｅｒｅｄ Ｓｍａｒｔ Ｒｏｌｌｅｒ－Ｂｅａｒｉｎｇ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ａ Ｔｒｉｂｏｅｌｅｃｔｒｉ Ｎａｎｏｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｒｏｔａｔｉｏｎ Ｍｏｖｅｍｅｎｔ」，ＡＤＶＡＮＣＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ，ドイツ，Ｗｉｌｅｙ Ｏｎｌｉｎｅ Ｌｉｂｒａｒｙ，２０１８年１２月１４日，第３巻，１８００２１９

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

非特許文献１に記載の摩擦帯電発電機では、第２帯電体は、相互に噛み合う櫛歯形状に分割されることから、第２帯電体の加工が煩雑だった。しかも、第１電極および第２電極の間に負荷が接続されることから、電気回路の配線は複雑化してしまう。

【0006】

本発明は、簡素化された加工工程で電極を形成することができる摩擦帯電発電機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１側面によれば、回転軸線回りで回転自在に支持されて、前記回転軸線に同軸に前記回転軸線周りに連続する第１環状域を有する回転体と、前記第１環状域に向き合わせられて前記回転軸線に同軸に前記回転軸線周りに連続する第２環状域を有する支持体と、前記支持体に形成されて、グラウンドに接続される電極と、前記第１環状域に配置されて、第１素材で形成される第１接触面を有する第１帯電体と、前記第２環状域に配置されて前記電極に接続され、前記第１素材に接触すると帯電する第２素材で形成されて前記第１接触面に接触し前記第１接触面から離隔する第２接触面を有する第２帯電体とを備える摩擦帯電発電機は提供される。

【0008】

第１接触面に第２接触面が接触すると、第２接触面に沿って第２帯電体内に電荷の偏在が生じる。第２接触面は帯電する。第２接触面の帯電に応じて電極およびグラウンドの間で電圧が作用する。摩擦帯電に基づき発電は実現される。

【0009】

電圧の取り出しにあたって電極はグラウンドに接続される。１つの電極から電圧は取り出されることができる。したがって、電極の加工は簡素化されることができる。しかも、１つの電極とグラウンドとの間に負荷は接続されればよく、電気回路の配線は簡素化されることができる。

【0010】

ここでは、回転体の回転動作に応じて第１接触面および第２接触面の相対変位は実現されることができる。したがって、簡単な構造で定常的に電圧は生成されることができる。回転体の回転動作に応じて安定的に電圧は生成されることができる。

【0011】

本発明の第２側面によれば、グラウンドに接続される電極と、前記電極から切り離され、特定方向に配列されて第１素材で形成される複数の第１接触面を有する第１帯電体と、前記電極に固定され、前記第１素材に接触すると帯電する第２素材で形成されて前記特定方向に配列され前記第１接触面に接触し前記第１接触面から離隔する第２接触面を有する第２帯電体とを備え、前記特定方向に前記第１接触面の大きさは前記第２接触面同士の間隔以下に設定され前記第２接触面の大きさは前記第１接触面同士の間隔以下に設定される摩擦帯電発電機は提供される。

【0012】

第１接触面に第２接触面が接触すると、第２接触面に沿って第２帯電体内に電荷の偏在が生じる。第２接触面は帯電する。第２接触面の帯電に応じて電極およびグラウンドの間で電圧が作用する。摩擦帯電に基づき発電は実現される。

【0013】

電圧の取り出しにあたって電極はグラウンドに接続される。１つの電極から電圧は取り出されることができる。したがって、電極の加工は簡素化されることができる。しかも、１つの電極とグラウンドとの間に負荷は接続されればよく、電気回路の配線は簡素化されることができる。

【0014】

特定方向に第１帯電体および第２帯電体の間に相対変位が実現される際に、第２帯電体の第２接触面は１つの第１接触面に接触する。第２帯電体は２つの第１接触面に同時に接触することはない。したがって、第１接触面および第２接触面の間で接触面積の変化量は最大化されることができる。電極およびグラウンドの間で大きな電圧は生成されることができる。

【0015】

前記特定方向に、前記第１接触面は前記第２接触面と同じ大きさを有してもよい。第１接触面および第２接触面の間で効率的に接触面積は確保されることができる。電極およびグラウンドの間で効率的に電圧は生成されることができる。

【0016】

前記第２接触面は、前記特定方向に等間隔で配置される前記第１接触面に同位相で配列されてもよい。第２接触面で第１接触面との相対位置は同期することから、１電極から出力される電圧は良好に増幅されることができる。

【発明の効果】

【0017】

以上のように開示の摩擦帯電発電機によれば、簡素化された加工工程で電極を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の第１実施形態に係る摩擦帯電発電機の構成を示す概念図である。

【図2】第１帯電体および第２帯電体の配列を示す展開図である。

【図3】本発明の第２実施形態に係る摩擦帯電発電機の構成を示す概念図である。

【図4】軸受（第２半体）の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。

【0020】

図１は本発明の第１実施形態に係る摩擦帯電発電機の構成を概略的に示す。摩擦帯電発電機１１はいわゆるスラスト滑り軸受の構造を有する。すなわち、摩擦帯電発電機１１は、回転軸線１２ａ回りで回転自在に回転体（軸体）１２を支持する軸受（支持体）１３を備える。回転体１２は、回転軸線１２ａに直交し、回転軸線１２ａに同軸に回転軸線１２ａ周りに連続する第１環状域１４を有する。軸受１３は、回転軸線１２ａに直交し、回転軸線１２ａに同軸に回転軸線１２ａ周りに連続する第２環状域１５を有する。第２環状域１５は第１環状域１４に重ね合わせられる。回転軸線１２ａの軸方向に回転体１２に作用する荷重は第１環状域１４および第２環状域１５経由で軸受１３に受け止められる。軸受１３は特定の支持部材（図示されず）に組み込まれて利用されることができる。ここでは、「向き合わせ」の概念には、第２環状域１５が第１環状域１４に接する「重ね合わせ」も含まれるものとする。第１環状域１４と第２環状域１５との間には潤滑流体（例えば潤滑油）が供給されることができる。

【0021】

摩擦帯電発電機１１は、回転軸線１２ａ回りで回転体１２に駆動力を付与する駆動源１６を備える。駆動力に応じて回転軸線１２ａ回りで回転体１２は回転する。回転体１２の第１環状域１４と軸受１３の第２環状域１５との間で相対変位は引き起こされる。

【0022】

回転体１２の第１環状域１４には第１素材で形成される第１帯電体１７が固定される。第１帯電体１７は周方向に１列に配列される。第１素材には例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）が用いられる。第１帯電体１７は第１環状域１４に面一に広がる第１接触面１７ａを有する。第１帯電体１７はＰＴＦＥといった絶縁体のほか導電体から形成されてもよい。

【0023】

軸受１３は、グラウンドに接続されて、回転体１２の回転軸線１２ａ回りに連続する電極１８を備える。軸受１３の鋼本体は電極１８として機能する。電極１８の第２環状域１５には第２帯電体１９が固定される。第２帯電体１９は周方向に１列に配列される。第２帯電体１９は第２環状域１５に面一に広がる第２接触面１９ａを有する。第２接触面１９ａは第１帯電体１７の第１接触面１７ａを受け止める。

【0024】

第２帯電体１９は、第１素材に接触すると帯電する第２素材で形成される。ここでは、第２素材には例えば鉄鋼が用いられる。第２帯電体１９は電極１８に一体化されればよい。回転軸線１２ａ回りに周方向に第２接触面１９ａ同士は分離体２１で分離される。分離体２１は例えば第２環状面１５に面一に埋め込まれる。分離体２１は例えば第２素材から形成されることができる。したがって、分離体２１は第１帯電体１７との接触時に帯電を回避することができる。回転体１２が回転すると、回転体１２は第２接触面１９ａおよび分離体２１に相次いで第１接触面１７ａを接触させる。電極１８には鉄鋼以外の導電体が用いられてもよい。

【0025】

摩擦帯電発電機１１は、軸受１３に接続されて、グラウンドに落とされる導電線２２をさらに備える。導電線２２には例えば電圧計２３が接続されることができる。電圧計２３は第１接触面１７ａおよび第２接触面１９ａの相対変位で生じる電圧を計測することができる。

【0026】

図２に示されるように、第１接触面１７ａは回転軸線１２ａに同軸に周方向に間隔Ｌａの等間隔で配置される。第１接触面１７ａ同士は回転体１２の素材で相互に分離されることができる。第２接触面１９ａは第１接触面１７ａに同位相で配列される。回転軸線１２ａに同軸に周方向に第１接触面１７ａの大きさＭａは第２接触面１９ａ同士の間隔Ｌｂ以下に設定される。同様に、回転軸線１２ａに同軸に周方向に第２接触面１９ａの大きさＭｂは第１接触面１７ａ同士の間隔Ｌａ以下に設定される。回転軸線１２ａに同軸に周方向に第１接触面１７ａは第２接触面１９ａと同じ大きさＭａ＝Ｍｂを有する。

【0027】

次に本実施形態の動作を説明する。回転体１２が回転すると、第１接触面１７ａおよび第２接触面１９ａの間で相対変位は引き起こされる。第１接触面１７ａおよび第２接触面１９ａの間で接触面積は増減する。第２接触面１９ａに対して第１接触面１７ａの接触面積が増大すると、第２接触面１９ａに沿って第２帯電体１９内にプラスの電荷が増加する。第２帯電体１９の電荷に応じて電極１８およびグラウンドの間で電圧は作用する。電圧の大きさは接触面積の拡大に伴って増大する。

【0028】

第２接触面１９ａに対して第１接触面１７ａの接触面積が減少すると、第２接触面１９ａに沿って第２帯電体１９内にプラスの電荷は減少する。第２帯電体１９の電荷に応じて電極１８およびグラウンドの間で電圧は作用する。電圧の大きさは接触面積の縮小に伴って減少する。

【0029】

摩擦帯電発電機１１では、第１接触面１７ａに第２接触面１９ａが接触すると、第２接触面１９ａに沿って第２帯電体１９内に電荷の偏在が生じる。第２接触面１９ａは帯電する。第２接触面１９ａの帯電に応じて電極１８およびグラウンドの間で電圧が作用する。摩擦帯電に基づき発電は実現される。

【0030】

電圧の取り出しにあたって電極１８はグラウンドに接続される。１つの電極１８から電圧は取り出されることができる。したがって、電極１８の加工は簡素化されることができる。しかも、１つの電極１８とグラウンドとの間に負荷は接続されればよく、電気回路の配線は簡素化されることができる。

【0031】

ここでは、回転体１２の回転動作に応じて第１接触面１７ａおよび第２接触面１９ａの相対変位は実現されることができる。したがって、簡単な構造で定常的に電圧は生成されることができる。回転体１２の回転動作に応じて安定的に電圧は生成されることができる。

【0032】

本実施形態では、回転軸線１２ａ回りに周方向に第１帯電体１７および第２帯電体１９の間に相対変位が実現される際に、第２帯電体１９の第２接触面１９ａは１つの第１接触面１７ａに接触する。第２接触面１９ａは２つの第１接触面１７ａに同時に接触することはない。したがって、第１接触面１７ａおよび第２接触面１９ａの間で接触面積の変化量は最大化されることができる。電極１８およびグラウンドの間で大きな電圧は生成されることができる。

【0033】

本実施形態では、回転軸線１２ａ回りに周方向に、第１接触面１７ａは第２接触面１９ａと同じ大きさを有する。第１接触面１７ａおよび第２接触面１９ａの間で効率的に接触面積は確保されることができる。電極１８およびグラウンドの間で効率的に電圧は生成されることができる。加えて、第２接触面１７ａは、回転軸線１２ａ回りの周方向に等間隔で配置される第１接触面１７ａに同位相で配列される。第２接触面１９ａで第１接触面１７ａとの相対位置は同期することから、１電極１８から出力される電圧は良好に増幅されることができる。

【0034】

図３は本発明の第２実施形態に係る摩擦帯電発電機の構成を概略的に示す。摩擦帯電発電機３１はいわゆるジャーナル（滑り）軸受の構造を有する。すなわち、摩擦帯電発電機３１は、回転軸線３２ａ回りで回転自在に回転体（軸体）３２を支持する軸受（支持体）３３を備える。回転体３２は、回転軸線３２ａに平行に広がって、回転軸線３２ａに同軸に回転軸線３２ａ周りに連続する第１環状域３４を有する。第１環状域３４は回転軸線３２ａに同軸に円筒面を形成する。

【0035】

軸受３３は、回転軸線３２ａに平行に広がって、回転軸線３２ａに同軸に回転軸線３２ａ周りに連続する第２環状域３５を有する。第２環状域３５は回転軸線３２ａに同軸に円筒面を形成する。第２環状域３５は第１環状域３４に向き合わせられる。第１環状域３４と第２環状域３５との間には潤滑流体（例えば潤滑油）が供給されることができる。径方向に回転体３２に作用する荷重は第１環状域３４および第２環状域３５経由で軸受３３に受け止められる。ここでは、「向き合わせ」の概念には、第２環状域３５が第１環状域３４に接する「重ね合わせ」も含まれるものとする。

【0036】

軸受３３は、回転軸線３２ａ周りで第２環状域３５の一部分を形成する第１半体３３ａと、第１半体３３ａに結合されて、回転軸線３２ａ周りで第２環状域３５の残りを形成する第２半体３３ｂとを有する。軸受３３は一般の滑り軸受と同様に構成されることができる。軸受３３は特定の支持部材（図示されず）に組み込まれて利用されることができる。

【0037】

摩擦帯電発電機３１は、回転軸線３２ａ回りで回転体３２に駆動力を付与する駆動源３６を備える。駆動力に応じて回転軸線３２ａ回りで回転体３２は回転する。回転体３２の第１環状域３４と軸受３３の第２環状域３５との間で相対変位は引き起こされる。

【0038】

回転体３２の第１環状域３４には第１素材で形成される第１帯電体３７が固定される。第１帯電体３７は周方向に１列に配列される。第１素材には例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）が用いられる。第１帯電体３７は第１環状域３４に面一に広がる第１接触面３７ａを有する。第１帯電体３７はＰＴＦＥといった絶縁体のほか導電体から形成されてもよい。

【0039】

軸受３３は、グラウンドに接続されて、回転体３２の回転軸線３２ａ回りに連続する電極３８を備える。軸受３３の鋼本体は電極３８として機能する。図４を併せて参照し、電極３８の第２環状域３５には第２帯電体３９が固定される。第２帯電体３９は周方向に１列に配列される。第２帯電体３９は第２環状域３５に面一に広がる第２接触面３９ａを有する。第２接触面３９ａは第１帯電体３７の第１接触面３７ａを受け止める。

【0040】

第２帯電体３９は、第１素材に接触すると帯電する第２素材で形成される。ここでは、第２素材には例えば鉄鋼が用いられる。第２帯電体３９は電極３８に一体化されればよい。回転軸線３２ａ回りに周方向に第２接触面３９ａ同士は分離体４１で分離される。分離体４１は例えば第２環状面３５に面一に埋め込まれる。分離体４１は例えば第１素材から形成されることができる。したがって、分離体４１は第１帯電体３７との接触時に帯電を回避することができる。回転体３２が回転すると、回転体３２は第２接触面３９ａおよび分離体４１に相次いで第１接触面３７ａを接触させる。電極３８には鉄鋼以外の導電体が用いられてもよい。

【0041】

摩擦帯電発電機３１は、軸受３３に接続されて、グラウンドに落とされる導電線４２をさらに備える。導電線４２には例えば電圧計４３が接続されることができる。電圧計４３は第１接触面３７ａおよび第２接触面３９ａの相対変位で生じる電圧を計測することができる。

【0042】

前述と同様に、第１接触面３７ａは回転軸線３２ａに同軸に周方向に間隔Ｌａの等間隔で配置される。第１接触面３７ａ同士は回転体３２の素材で相互に分離されることができる。第２接触面３９ａは第１接触面３７ａに同位相で配列される。回転軸線３２ａに同軸に周方向に第１接触面３７ａの大きさＭａは第２接触面３９ａ同士の間隔Ｌｂ以下に設定される。同様に、回転軸線３２ａに同軸に周方向に第２接触面３９ａの大きさＭｂは第１接触面３７ａ同士の間隔Ｌａ以下に設定される。回転軸線３２ａに同軸に周方向に第１接触面３７ａは第２接触面３９ａと同じ大きさＭａ＝Ｍｂを有する。

【0043】

次に本実施形態の動作を説明する。回転体３２が回転すると、第１接触面３７ａおよび第２接触面３９ａの間で相対変位は引き起こされる。第１接触面３７ａおよび第２接触面３９ａの間で接触面積は増減する。第２接触面３９ａに対して第１接触面３７ａの接触面積が増大すると、第２接触面３９ａに沿って第２帯電体３９内にプラスの電荷が増加する。第２帯電体３９の電荷に応じて電極３８およびグラウンドの間で電圧は作用する。電圧の大きさは接触面積の拡大に伴って増大する。

【0044】

第２接触面３９ａに対して第１接触面３７ａの接触面積が減少すると、第２接触面３９ａに沿って第２帯電体３９内にプラスの電荷は減少する。第２帯電体３９の電荷に応じて電極３８およびグラウンドの間で電圧は作用する。電圧の大きさは接触面積の縮小に伴って減少する。

【0045】

摩擦帯電発電機３１では、第１接触面３７ａに第２接触面３９ａが接触すると、第２接触面３９ａに沿って第２帯電体３９内に電荷の偏在が生じる。第２接触面３９ａは帯電する。第２接触面３９ａの帯電に応じて電極３８およびグラウンドの間で電圧が作用する。摩擦帯電に基づき発電は実現される。

【0046】

電圧の取り出しにあたって電極３８はグラウンドに接続される。１つの電極３８から電圧は取り出されることができる。したがって、電極３８の加工は簡素化されることができる。しかも、１つの電極３８とグラウンドとの間に負荷は接続されればよく、電気回路の配線は簡素化されることができる。

【0047】

ここでは、回転体３２の回転動作に応じて第１接触面３７ａおよび第２接触面３９ａの相対変位は実現されることができる。したがって、簡単な構造で定常的に電圧は生成されることができる。回転体３２の回転動作に応じて安定的に電圧は生成されることができる。

【0048】

本実施形態では、回転軸線３２ａ回りに周方向に第１帯電体３７および第２帯電体３９の間に相対変位が実現される際に、第２帯電体３９の第２接触面３９ａは１つの第１接触面３７ａに接触する。第２接触面３９ａは２つの第１接触面３７ａに同時に接触することはない。したがって、第１接触面３７ａおよび第２接触面３９ａの間で接触面積の変化量は最大化されることができる。電極３８およびグラウンドの間で大きな電圧は生成されることができる。

【0049】

本実施形態では、回転軸線３２ａ回りに周方向に、第１接触面３７ａは第２接触面３９ａと同じ大きさを有する。第１接触面３７ａおよび第２接触面３９ａの間で効率的に接触面積は確保されることができる。電極３８およびグラウンドの間で効率的に電圧は生成されることができる。加えて、第２接触面３７ａは、回転軸線３２ａ回りの周方向に等間隔で配置される第１接触面３７ａに同位相で配列される。第２接触面３９ａで第１接触面３７ａとの相対位置は同期することから、１電極３８から出力される電圧は良好に増幅されることができる。

【符号の説明】

【0050】

１１…摩擦帯電発電機、１２…回転体、１２ａ…回転軸線、１３…支持体（軸受）、１４…第１環状域、１５…第２環状域、１７…第１帯電体、１７ａ…第１接触面、１８…電極、１９…第２帯電体、１９ａ…第２接触面、３１…摩擦帯電発電機、３２…回転体、３２ａ…回転軸線、３３…支持体（軸受）、３４…第１環状域、３５…第２環状域、３７…第１帯電体、３７ａ…第１接触面、３８…電極、３９…第２帯電体、３９ａ…第２接触面、Ｌｂ…（第２接触面の）間隔、Ｍａ…（第１接触面の）大きさ、Ｍｂ…（第２接触面の）大きさ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】