[发明专利]摆式摩擦纳米发电机、供能器件及传感器

权利要求书

1.一种摆式摩擦纳米发电机，其特征在于，包括：

传动单元(10)，包含传动杆(12)，在外界激励作用下所述传动杆(12)能够沿着轴向发生位置移动；

摩擦单元(20)，包含定子摩擦结构(21)和与所述定子摩擦结构(21)间隔设置的转子摩擦结构(22)，所述定子摩擦结构(21)与所述转子摩擦结构(22)相对的表面具有不同的摩擦电序列，其中，所述定子摩擦结构(21)上设置有轴孔(210)，所述轴孔(210)供所述传动杆(12)穿过，所述轴孔(210)与所述传动杆(12)之间存在间隙；所述转子摩擦结构(22)固定于所述传动杆(12)上并能随着所述传动杆(12)发生位置移动，从而与所述定子摩擦结构(21)发生接触-分离过程，所述转子摩擦结构(22)具有不平衡的质量分布，在所述转子摩擦结构(22)沿着轴向发生位置移动的同时还以自身质量重心作为平衡位置，绕着所述传动杆(12)发生旋转摆动；以及

多个间隔分布的电极单元(4)，设置于所述定子摩擦结构(21)与所述转子摩擦结构(22)相背的一面，用于进行电学输出。

2.根据权利要求1所述的摆式摩擦纳米发电机，其特征在于，还包括：壳体(3)，所述摩擦单元(20)设置于所述壳体(3)内部，所述定子摩擦结构(21)固定于所述壳体(3)内部。

3.根据权利要求1所述的摆式摩擦纳米发电机，其特征在于，所述定子摩擦结构(21)和转子摩擦结构(22)相对的表面设置有微纳米结构。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的摆式摩擦纳米发电机，其特征在于，所述传动单元(10)还包括：分别连接于所述传动杆(12)两端的扇叶(13)和弹性部件(11)；其中，所述扇叶(13)在外界激励作用下受轴向力作用使得所述弹性部件(11)发生形变带动所述传动杆(12)沿着轴向第一方向发生位置移动，在所述弹性部件(11)恢复原状的过程中所述传动杆(12)沿着轴向第二方向发生位置移动，所述第一方向与所述第二方向相反。

5.根据权利要求2所述的摆式摩擦纳米发电机，其特征在于，所述传动单元(10)还包括：分别连接于所述传动杆(12)两端的扇叶(13)和弹性部件(11)；其中，所述扇叶(13)在外界激励作用下受轴向力作用使得所述弹性部件(11)发生形变带动所述传动杆(12)沿着轴向第一方向发生位置移动，在所述弹性部件(11)恢复原状的过程中所述传动杆(12)沿着轴向第二方向发生位置移动，所述第一方向与所述第二方向相反；其中所述扇叶(13)位于所述壳体(3)外部，所述弹性部件(11)和部分传动杆(12)位于所述壳体(3)内部。

6.根据权利要求1-3或5中任一项所述的摆式摩擦纳米发电机，其特征在于，

所述转子摩擦结构(22)包括：转子本体(220)，在所述转子本体(220)上设置有质量块(221)；或者，

所述转子摩擦结构(22)由不同分布密度的材料制备得到，在不同的区域具有不同的分布密度。

7.根据权利要求4所述的摆式摩擦纳米发电机，其特征在于，

所述转子摩擦结构(22)包括：转子本体(220)，在所述转子本体(220)上设置有质量块(221)；或者，

所述转子摩擦结构(22)由不同分布密度的材料制备得到，在不同的区域具有不同的分布密度。

8.根据权利要求1-3或5中任一项所述的摆式摩擦纳米发电机，其特征在于，所述定子摩擦结构(21)和所述转子摩擦结构(22)之间的间隙为：0.1mm～1mm。

9.根据权利要求4所述的摆式摩擦纳米发电机，其特征在于，所述定子摩擦结构(21)和所述转子摩擦结构(22)之间的间隙为：0.1mm～1mm。