JP2011162109A

JP2011162109A - 発電可能な吊り革

Info

Publication number: JP2011162109A
Application number: JP2010028792A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Shimizu; 薫志水
Original assignee: Ask Corp
Current assignee: Ask Corp
Priority date: 2010-02-12
Filing date: 2010-02-12
Publication date: 2011-08-25

Abstract

【課題】電車、バスなどの車両に配設された吊り革をを揺動または引っ張ることで発電を可能にする。
【解決手段】発電可能な吊り革２００は、厚さ３〜４mm程度、幅２５ｍｍ程度の帯状の樹脂製シートたとえば塩化ビニールシートを用いて細長の略８の字状懸吊帯４を構成し、該懸吊帯４の一端側にたとえばアクリル樹脂製握り環２を懸吊してなり、さらに、懸吊帯４の内面側の一部にＰＶＤＦからなる起電用圧電フィルム２０を接着した構成。圧電フィルム２０の両面には屈曲可能な電極と、保護被膜のシリコン樹脂を塗布している。
【選択図】図３

Description

本発明は、電車やバス等の車両に吊り下げて配設される吊り革に関し、詳しくは吊り革が車両の運行過程で揺れたり、吊り革に人がぶら下がったり、吊り革を人が引っ張ったりすることにより発電する吊り革に関する。

電車やバス等には多数の人が乗降する。電車やバス等の車両で商品やサービス等の広告、宣伝を行うことは広告宣伝効果が高い。
このため、前記車両の吊り革に商品名やメーカー名等を記載して広告宣伝することが広く行われている。また、情報提供のディスプレイを備えた吊り革も提案されている。

登録実用新案第３０９２６６７号公報特開２００６−５３３７０号公報

しかし特許文献１、２における吊り革は自ら発電機能を備えるものでない。
本発明は吊り革を構成する懸吊帯を押圧、揺動または引っ張ることで発電を可能にすることを目的とする。

本発明にかかる発電可能な吊り革は、懸吊帯に握り環を懸吊してなり、前記懸吊帯が圧電部材シート,または主面に圧電部材シートを配設した帯状部材のいずれか一方からなり、前記懸吊帯が揺れるまたは引っ張られることにより発電することを特徴としたもので、これにより吊り革が車両運行過程で揺れる、または乗客がぶら下がったり引っ張ることにより発電(起電)する。
さらに本発明にかかる発電可能な吊り革は、圧電部材シートがポリフッ化ビニリデンシートから成り、前記ポリフッ化ビニリデンシートの両面に電極を備えたことを特徴としたもので、これにより従来の吊り革の構成を大きく変えることがない。即ち、懸吊帯の部材変更のみで安価に発電できる。

上記構成により本発明の発電可能な吊り革は、車両運行過程で揺れる、または乗客がぶら下がったり引っ張ることにより発電できる。懸吊帯の部材変更のみで安価に発電できる。乗客搬送過程で自然に、安価に発電できる。その結果、車内に配設したディスプレイや懸吊帯に配設したディスプレイ等への電力供給を可能にし地球温暖化防止に貢献する。電線を通じて外部から電力供給手段を持たないジーゼル車両やバスなどに特に有効である。

本発明の一実施例における発電可能な吊り革の斜視図図１のＡ部拡大断面図本発明のもう一つの実施例における発電可能な吊り革の斜視図

本発明にかかる発電可能な吊り革は上述の通りである。吊り革を構成する懸吊帯に圧電部材を備える手段は二通りに大別される。一つは懸吊帯そのものを所望の厚さと幅を備えた圧電シート（例えば圧電性高分子シート)で構成するもの。もう一つは従来の樹脂製懸吊帯の主面に圧電フィルム（例えば圧電性高分子フィルム)を接着、縫製、ねじ締結、鋲かしめ等の手段の一つで配設する構成である。

圧電シートや圧電フィルムの代表的なものとしてはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）がよく知られている。ポリフッ化ビニリデンは優れた柔軟性、加工性、耐衝撃性、耐水性、化学的安定性を兼ね備えており、圧電セラミックスのチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）と比較した場合、およそ２０倍に及ぶ高耐電圧性と、およそ１０倍の高い電圧出力を得られる。
圧電フィルム（または圧電シート）の利点は、前記高い高耐電圧性と電圧出力の他、その柔軟性と耐衝撃性にある。圧電セラミックスでは不可能な押圧力が働いても、圧電セラミックスでは破損してしまう衝撃力を加えても、問題無く電圧を発生する。また、圧電フィルム（または圧電シート）は軽く、柔らかで、特定の固有振動数を持ちにくい。
圧電フィルムは例えば、厚さ１０μｍ〜１００μｍなどのシート状に成形される。しかし、圧電効果で発生する電力は静電気に似ており、電極が無ければ発生した電力を取り出すことはできない。従って、圧電フィルムの表面、裏面に各々全面にわたる導電性の皮膜層を設けて電極とし、無用な電荷の漏れ防止を図っている。さらに、全体を絶縁体の保護皮膜で覆ったものを発電部材として使用するのが好ましい。同様の構造のものがピエゾフィルムと呼称され、両面の電極や保護皮膜を含めて４０μｍ〜２００μｍの厚さの起電用圧電フィルムが製造・販売されている。例えば、株式会社東京センサのホームページにピエゾフィルムＬＴＤシリーズなどが記載されている。
圧電フィルム（または圧電シート）の表裏面に配設する電極と保護被膜は、シート状態で予め配設しておくのが望ましい。勿論、懸吊帯を構成した後、電極と保護被膜を配設する手順にしてもよい。前記電極は電気めっき、蒸着、スパッタ、印刷、スプレーなど任意の手段から選択すればよい。電極材料は金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル等から選んだ一つまたはその組み合わせを厚さ０．０１μｍ〜1μｍ程度に配設するのが好ましい。
保護皮膜は樹脂フィルム、例えば、透明性、柔軟性および耐衝撃性のいずれにも優れ、包装材として好適なポリプロピレン系フィルム（ＰＰ）やシリコン樹脂等で構成するのが好ましい。ＰＰフィルムの厚さは０．５μｍ〜数μｍ程度とするのが好ましい。また、次の要件（１）〜(３)を満たすことが望ましい。（１）ＪＩＳＫ６７８１に準じて測定したヤング率が１０〜５００ＭＰａである、（２）０℃で測定した引張衝撃強度が、５０〜１０００ＫＪ／ｍ^２である、（３）光線透過率が８５〜９９％であり、かつ１２０℃および３０分間の熱水処理後の光線透過率の減少率が０〜１５％の範囲にあること。保護皮膜の積層に際し接着剤を用いることの他に、熱圧着(熱接着)、スプレー塗布など任意の手段を用いてよいことは自明である。

発電した電気を取り出してコンデンサなどに蓄積する場合、前記圧電フィルム（または圧電シート）の表裏面に配設した電極にそれぞれリード線を電気的に接続しておくのが好ましい。リード線の接続は半田付け、または一般的な導電性接着剤等で接続するのが好ましい(図示せず)。以下、本発明の一実施例における吊り革を図面とともに説明する。

図１は本発明の一実施例における発電可能な吊り革の平面図、図２は図１のＡ部拡大断面図を示す。図1、図２に示す発電可能な吊り革１００は、厚さ３〜４mm程度、幅２５ｍｍ程度の帯状の圧電シート（ＰＶＤＦシート）を用いて細長の略８の字状懸吊帯１を構成し、該懸吊帯１の一端側にたとえばアクリル樹脂製握り環２を懸吊した構成とした。図２に示すように、圧電シート１０は両主面のそれぞれに銀を含んだ導電性接着剤を厚さ０．１μｍ〜０．５μｍ程度にスプレー塗布し屈曲可能な電極１１とした。さらに、前記電極１１の保護被膜１２としてシリコン樹脂を厚さ０．５μｍ〜数μｍ程度の厚さにスプレー塗布してなる。符号３は握り環２の一部表面に設けた掌のツボを刺激する突起を示す。
上記構成により発電可能な吊り革１００は乗り物の運行過程で揺れる、または握り環２に人がぶら下がって懸吊帯１が引っ張られるなどにより発電する。
なお、前記握り環２は略三角形、丸い輪状など任意の形状としてよいことは自明である。また、圧電シートもＰＶＤＦ以外に任意の圧電部材としてよいことも同様である。さらに、圧電シートは単層のほか、多層に構成してよいことも自明である。

図３は本発明のもう一つの実施例における発電可能な吊り革の斜視図を示す。この場合の吊り革２００は、厚さ３〜４mm程度、幅２５ｍｍ程度の帯状の樹脂製シートたとえば塩化ビニールシートを用いて細長の略８の字状の懸吊帯４を構成し、懸吊帯４の一端側にたとえばアクリル樹脂製握り環２を懸吊した構成とした。さらに図３に示すように前記懸吊帯４の内面側の一部または全面にＰＶＤＦからなる起電用圧電フィルム２０を接着してなる。

圧電フィルム２０は厚さ略１００μｍとし、圧電フィルムの両主面のそれぞれに銀を含んだ導電性接着剤を厚さ０．１μｍ〜０．５μｍ程度にスプレー塗布し屈曲可能な電極とした。さらに、前記電極の保護被膜としてシリコン樹脂を厚さ０．５μｍ〜数μｍ程度の厚さにスプレー塗布してなる。（図示せず。）接着剤はたとえばエポキシ系樹脂を用いた。
実施例２の場合においても吊り革２００は乗り物の運行過程で揺れる、または握り環２に人がぶら下がって懸吊帯４が引っ張られるなどにより発電する。
なお、上記実施例２において圧電フィルム２０を樹脂製懸吊帯４の内面側に配設する例を述べたが、圧電フィルム２０を懸吊帯４の外面側にも配設する構成としてもよい。また、樹脂シート間に圧電フィルムを挟持する構成としてもよい(図示せず)。

さらに、実施例１、２において握り環に圧電部材を備える構成としてもよい。即ち、懸吊帯と握り環の少なくとも一方に圧電部材を備えた構成としてもよい。圧電部材は任意の部材としてよいことは自明で、ＰＶＤＦシートやＰＶＤＦフィルムの他に圧電セラミックスであってもよい。圧電フィルムは単層または多層であってもよい。

本発明の発電可能な吊り革は車両に配設するものに限らず、吊り輪などの運道具を構成する懸吊帯、介護用品の吊り籠を構成する懸吊帯などに応用し、使用過程で発電を可能にする。

１.４懸吊帯
２握り環
３突起
１０圧電シート（ＰＶＤＦシート）
１１電極
１２保護被膜
２０圧電フィルム（ＰＶＤＦフィルム）
１００、２００吊り革

Claims

懸吊帯に握り環を懸吊してなり、前記懸吊帯が圧電部材シート,または主面に圧電部材シートを配設した帯状部材のいずれか一方からなり、前記懸吊帯が揺れるまたは引っ張られることにより発電することを特徴とする発電可能な吊り革。
圧電部材シートがポリフッ化ビニリデンシートから成り、前記ポリフッ化ビニリデンシートの両面に電極を備えたことを特徴とする請求項１記載の発電可能な吊り革。