JP2015021240A - 発電床材とその連結体 - Google Patents

Abstract

【課題】歩行者を安全に誘導しながら同時に発電できるようにし、望ましくは、発電した電力で発光素子を発光させて暗い場所でも歩行者をより安全に誘導できるようにした発電床材と、この発電床材の連結体を提供する。【解決手段】床材を構成する上板１及び下板２と、該上板と該下板との間に配置された一以上の感圧発電装置３と、該上板と該下板との間に形成されて該一以上の感圧発電装置を囲繞する囲繞壁４とを備え、囲繞壁４が軟質合成樹脂で形成された発電床材Ｐとする。望ましくは発光素子５ａを具備させる。発電床材連結体は発電床材Ｐを隣接して配置し、その両側縁に配置されて発電床材Ｐに取付けられた縁材８によって発電床材Ｐを連結した構成とする。歩行圧が上板１に作用すると囲繞壁４が弾性変形し、上板１から感圧発電装置３に歩行圧が伝達して発電する。この電力で発光素子が発光・点灯し、歩行者を安全に誘導する。【選択図】図２

Description

本発明は感圧発電装置を組み込んだ発電床材に関し、更に詳しくは、工事現場のような荒れた地面に敷いて歩行者を安全に誘導するパネル状床材として好適に用いられる発電床材に関する。

本発明者の一人は、物体の移動によって生じる圧力変動により発電する圧電素子を使用した発電装置であって、圧電素子の過剰な変形を防止するストッパーを設けることで、強い圧力変動に対しても圧電素子が破損することなく発電できるようにした感圧発電装置の発明を出願し、特許を受けた（特許文献１，２）。

この感圧発電装置は、圧電素子の過剰な変形を防止するストッパーを備えているため、圧電素子が破損し難く耐久性があり、製造コストの低減や発電量の増加も可能であることから、種々の技術分野においてその有効利用が見込まれる。

特開２００７−９７２７８号公報 特許第４５０４２９２号公報

本発明は上記の感圧発電装置の有効利用を図ったもので、例えば工事現場などの荒れた地面に敷くことによって歩行者を安全に誘導しながら同時に発電できるようにすると共に、望ましくは、発電した電力で発光素子を発光させて暗い場所でも歩行者をより安全に誘導できるようにした新規且つ有用な発電床材と、この発電床材の連結体を提供することを解決課題としている。

上記課題を解決するため、本発明に係る発電床材は、床材を構成する上板及び下板と、該上板と該下板との間に配置された一以上の感圧発電装置と、該上板と該下板との間に形成されて該一以上の感圧発電装置を囲繞する囲繞壁とを備えた発電床材であって、上記囲繞壁が軟質合成樹脂で形成されていることを特徴とするものである。

本発明の発電床材においては、上記囲繞壁を形成する軟質合成樹脂の２５％モジュラスが０．１〜１．５Ｎ／ｍｍ^２であることが好ましく、更に、発光素子を備え、この発光素子と上記感圧発電装置が電気的に接続されていることが好ましい。

また、本発明に係る発電床材連結体は、上記の本発明の発電床材が二枚以上連結されたものであって、上記発電床材が隣接して配置され、上記連結体の両側縁に配置されて上記発電床材に取付けられた縁材によって上記発電床材が連結されていることを特徴とするものである。

本発明の発電床材連結体においては、上記縁材が軟質合成樹脂で形成され、上記発電床材に脱着可能に取付けられていることが好ましい。そして、発光素子を備えた発電床材が帯状に少なくとも三枚連結され、第一の発電床材の感圧発電装置が感圧すると第二の発電床材又は第一と第二の発電床材の発光素子が発光し、第二の発電床材の感圧発電装置が感圧すると第一と第三の発電床材の発光素子が発光するように制御されていることが好ましい。

本発明の発電床材は上板と下板を備えているので、パネル状床材として例えば工事現場などの荒れた地面に敷いても歩行者を安全に誘導することができる。そして、感圧発電装置が上板と下板と囲繞壁によって内包されているため、感圧発電装置の防水性が良好であり、屋外で好適に使用することができる。しかも、囲繞壁は軟質合成樹脂で形成されているため、上板や下板に衝撃力が作用しても、囲繞壁が弾性変形して衝撃力を吸収、緩和することができ、また、歩行者の歩行圧が上板に作用すると、囲繞壁が弾性変形して歩行圧が感圧発電装置に伝達されるので確実に発電することができる。そして、感圧発電装置が存在しない空洞部分の真上に位置する上板の当該部分に歩行圧が作用した場合でも、軟質合成樹脂製の囲繞壁が形成されていれば、その弾性変形によって上板が感圧発電装置を押圧し、歩行圧が感圧発電装置に伝達されて発電することができる。

特に、囲繞壁を形成する軟質合成樹脂の２５％モジュラスが０．１〜１．５Ｎ／ｍｍ^２であると、歩行圧によって囲繞壁が適度に弾性変形し、歩行圧が上板から感圧発電装置にロスなく伝達されて効率良く発電することができ、且つ、歩行圧等で感圧発電装置が破損するなどの不具合が生じ難くなる。

そして、更に発光素子を備え、この発光素子と感圧発電装置が電気的に接続されている発電床材は、感圧発電装置で発電した電力を用いて発光素子を発光させることにより、夜間や暗所において発光誘導体や発光表示体或いは照明具として発電床材を兼用し、歩行者をより安全に誘導することができる。

また、本発明の発電床材連結体は、該連結体の両側縁に配置されて発電床材に取付けられた縁材によって発電床材が連結されているため、上述した発電床材の作用効果に加えて、発電床材相互の連結強度が向上し、荒れた地面に設置したり乱暴な取り扱いをしたときでも、発電床材同士を直接連結する場合のように連結部分が簡単に破損する心配が少なくなる。しかも、上記のように縁材を連結材として兼用すると、専用の連結材が不要となるので、部品点数が減少し、経済的に有利である。

そして、縁材が軟質合成樹脂で形成され、発電床材に脱着可能に取付けられていると、設置面に不陸があっても、軟質合成樹脂の縁材が変形することで発電床材連結体が不陸に追従して発電床材相互の連結部分で折れ曲がり、また、縁材を発電床材から取り外すと発電床材を個々に分離できるので、運搬や収納が容易になる。

更に、発光素子を備えた発電床材が帯状に少なくとも三枚連結され、第一の発電床材の感圧発電装置が感圧すると第二の発電床材又は第一と第二の発電床材の発光素子が発光し、第二の発電床材の感圧発電装置が感圧すると第一と第三の発電床材の発光素子が発光するように制御された発電床材連結体は、夜間や暗所に設置したとき、発光による歩行者の誘導効果や視認性が一層向上する利点がある。

本発明の一実施形態に係る発電床材を、その被覆シートと上板を一部破断して示す平面図である。 同発電床材の横断面図である。 同発電床材に組み込まれる感圧発電装置の概略分解斜視図である。 同発電床材を縁材で連結した本発明の発電床材連結体の平面図である。 図４のＡ−Ａ線に沿った部分断面図である。 図４のＢ−Ｂ線に沿った部分断面図である。

以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態を説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る発電床材を、その被覆シートと上板を一部破断して示す平面図、図２は同発電床材の横断面図、図３は同発電床材に組み込まれる感圧発電装置の概略分解斜視図であって、図１、図２に示すように、この発電床材Ｐは、上板１、下板２、感圧発電装置３、囲繞壁４、帯状発光部５、被覆シート６、弾性体層７などの主要部品で構成されている。

上板１と下板２は方形の硬質塩化ビニル樹脂板からなるもので、これらの間に感圧発電装置３を配置できるだけの上下間隔をあけて、互いに平行に設けられている。上板１は、歩行圧（歩行時の荷重）によって破損しないように、その板厚が下板２の板厚よりも厚くなっており、下板２は、その両側縁に帯状発光部５と後述する連結用縁材８の取付け部９を設けることができるように、その横幅が上板１の横幅よりも広くなっている。

上板１と下板２は上記の硬質塩化ビニル樹脂板に限定されるものではなく、これ以外のポリカーボネート樹脂板やアクリル樹脂板などの硬質合成樹脂板、金属板、ゴム板、半硬質ないし軟質の塩化ビニル樹脂シートなどを使用してもよい。
また、上板１と下板２の形状も方形に限定されるものではなく、多角形、円形、楕円形、不定形など、所望の形状とすることができる。
上板１と下板２の大きさは、これらが方形の板である場合、歩行のし易さ、運搬のし易さ等の観点から、その縦（長さ）寸法及び横（幅）寸法をそれぞれ３０〜１００ｃｍの範囲内とするのが適当である。この実施形態では、下板２の縦寸法を６０ｃｍ程度、下板２の横寸法を５５ｃｍ程度とし、上板１の縦寸法を下板２の縦寸法と同じ寸法、上板１の横寸法を下板２の横寸法から帯状発光部５，５の幅寸法と縁材取付け部９，９の幅寸法を差し引いた寸法としている。
上板１と下板２の厚みは、これらが硬質塩化ビニル樹脂板などの硬質合成樹脂板である場合、下板２の厚みを１〜２ｍｍ程度とし、上板１の厚みを２〜５ｍｍ程度と下板２よりも厚くすることによって、歩行圧によって破損しない充分な強度を付与することが好ましい。

上板１の上面は、図２に示すように被覆シート６で被覆されており、また、下板２の下面には弾性体層７が積層されている。被覆シート６としては軟質ないし半硬質の合成樹脂シート、発泡樹脂シート、ゴムシートなどが使用され、特に、表面に防滑用の凸部を多数形成したものが好ましく使用される。弾性体層７は、発電床材Ｐにクッション性や設置面との緩衝性を付与する目的で下板２の下面に積層されるものであって、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）フォームその他の軟質合成樹脂フォーム、ラバーフォーム、各種エラストマーなどが使用される。被覆シート６や弾性体層７の厚さは、２〜５ｍｍ程度とするのが適当であり、この実施形態では厚さ２．９ｍｍの被覆シート６と厚さ３ｍｍの弾性体層７が使用されている。

図１，図２に示すように、上板１と下板２との間には、基板１０に搭載された複数（この実施形態では五つ）の感圧発電装置３が配置されており、これらの感圧発電装置３は、上板１の四周縁に沿って上板１と下板２との間に形成された軟質合成樹脂製の二重の囲繞壁４によって水密的に囲繞されている。また、下板２の左右両側縁の上面には、左右一対の帯状発光部５，５が囲繞壁４の左右外側面と上板１及び被覆シート６の左右両側辺に沿って設けられており、この帯状発光部５，５に沿って外側に、後述する連結用縁材８を取付けるための帯状の取付け部９，９が設けられている。そして、この取付け部９，９の上面には、所謂「面ファスナー」の係合ループ又は係合フックを有する片方の面状材１１ａ，１１ａが貼着されている。

基板１０は、図１に示すように囲繞壁４の内側に納まる正方形の合成樹脂板からなるものであって、その中央部と四隅部に合計五つの感圧発電装置３が搭載されており、この基板１０は下板２に固定されている。このように合計五つの感圧発電装置３が基板１０に搭載されて上板１と下板２の間に配置されていると、歩行時に被覆シート６のどの部分を踏んでも、歩行圧が上板１を介して一つ以上の感圧発電装置３に伝達されるため、確実に発電することができる。

基板１０の前後両辺の中央部には、図１に示すように中継基盤１２ａ、１２ｂが設けられており、感圧発電装置３と双方の中継基盤１２ａ，１２ｂ、及び、帯状発光部５，５と片方の中継基盤１２ａ、及び、感圧発電装置３同士が電気的に接続されている。従って、感圧発電装置３が発電すると、その電力を用いて帯状発光部５の発光素子を発光させることができるようになっている。
但し、この発電床材Ｐを連結した後述の発電床材連結体においては、該発電床材Ｐの感圧発電装置３が発電すると、該発電床材Ｐの前の発電床材、又は、該発電床材Ｐとその前の発電床材、又は、該発電床材Ｐの前後に連結された発電床材の帯状発光部５の発光素子が発光するように電気的に制御されている。

双方の中継基盤１２ａ，１２ｂの左右両側には、保護柱１０ａ，１０ａが基板１０から立設されており、歩行圧によって上板１が下方に撓んだときでも、保護柱１０ａ，１０ａで上板１を支えて中継基板１２ａ，１２ｂが押し潰されないように保護している。そして、この中継基板１２ａ，１２ｂからリード線１３ａ，１３ｂが囲繞壁４を水密的に貫通して発電床材Ｐの右前コーナー部及び右後のコーナー部に引き出され、先端にコネクタ１４ａ，１４ｂが取付けられている。リード線１３ａ，１３ｂが引き出された発電床材Ｐの右前コーナー部と右後コーナー部は、図１，図６に示すように、下板２も取付け部９も面ファスナーの片方の面状材１１ａも切除されて凹部１５，１５が形成されており、この凹部１５，１５にリード線先端のコネクタ１４ａ，１４ｂが納まるようになっている。
なお、リード線１３ａ，１３ｂは、囲繞壁４を貫通させないで、囲繞壁４の一部を切り欠いて発電床材Ｐのコーナー部に引き出すようにしてもよく、その場合には囲繞壁４の切り欠いた部分を後からシーリング材などで水密的にシールすることが望ましい。

感圧発電装置３は、図３の概略分解斜視図に示すように、上下に重ね合わされる方形板状の緩衝材３ａ，３ｂと、下側の緩衝材３ｂの上に配置された複数（本実施形態では９つ）の円形振動板３ｃと、それぞれの円形振動板３ｃの下面に接合されたチタン酸バリウム、ジルコニア等の圧電セラミックスやリチウムタンタレート等の圧電単結晶からなる円板状の圧電素子（不図示）と、下側の緩衝材３ｂの上面から突き出してそれぞれの圧電素子の中央部を下方から支える軸（不図示）と、上側の緩衝材３ａの下面から突き出してそれぞれの円形振動板３ｃの周囲を複数箇所で支持する軸（不図示）と、この上側の緩衝材３ａの下面から突き出すそれぞれの軸の先端に形成されたストッパー（不図示）とを備えたものである。

この感圧発電装置３は、上下いずれかの緩衝材３ａ又は３ｂに圧力（外力）が作用すると、それぞれの圧電素子の中央部が下側の緩衝材３ｂの軸によって下方から支えられる一方、それぞれの円形振動板３ｃの周囲が上側の緩衝材３ａの軸によって上方から押えられ、円形振動板３ｃと圧電素子の周囲が相対的に下側の緩衝材３ｂの方に反るため、この圧電素子の反り変形によって発電できるものであり、そのときの円形振動板３ｃと圧電素子の過剰な変形、破損が上記ストッパーで防止できるようになっている。

なお、この感圧発電装置３については前記特許文献１，２に詳しく開示されているので、これ以上の詳細な説明は省略することにする。

上記の感圧発電装置３を囲繞する囲繞壁４は、一液又は二液反応型の樹脂液を上板１の四周縁に沿って上板１と下板２との間に充填し、反応させることによって形成した軟質合成樹脂製の二重壁であって、基板１０に搭載した感圧発電装置３を上板１と下板２との間に実質的に隙間なく配置できるように、囲繞壁４の高さ寸法を基板１０の厚みと感圧発電装置３の高さとの合計寸法と同一、又は、それよりも僅かに大きい寸法としている。具体的には、囲繞壁４の高さを２〜１０ｍｍの範囲に設定することが好ましく、この実施形態では４ｍｍとしている。感圧発電装置３と上板１との間に大きい隙間があると、歩行圧が上板１から感圧発電装置３の上面に伝達され難くなるので不適当である。
囲繞壁４の厚み（幅）は、５〜３０ｍｍとすることが好ましく、ここでは１０ｍｍとしている。

囲繞壁４を形成する軟質合成樹脂としては、一液又は二液反応型のシリコーン樹脂、変成シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、ポリサルファイド樹脂、アクリル樹脂などが使用され、特に、２５％モジュラスが０．１〜１．５Ｎ／ｍｍ^２の範囲に調整されたものが好ましく使用される。このような軟質合成樹脂で囲繞壁４を形成すると、歩行時に被覆シート６と上板１を介して囲繞壁４に作用する歩行圧で囲繞壁４が適度に弾性変形し、上板１が感圧発電装置３に圧接して歩行圧が感圧発電装置３に確実に伝達されるので、効率良く発電することができる。また、外部からの衝撃力が被覆シート６や上板１に作用した場合でも、衝撃力を適度に吸収、緩和することができる。
なお、ここにおける２５％モジュラスの数値は、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準じて、厚さ２ｍｍのダンベル１号の形状に成形した供試体を使用して、１００ｍｍ／分の引張速度で測定したものである。

２５％モジュラスが１．５Ｎ／ｍｍ^２よりも高い軟質合成樹脂で囲繞壁４を形成すると、囲繞壁４が弾性変形しにくいため、子供のように歩行圧が小さい場合には、上板１から感圧発電装置３に歩行圧が伝達し難くなり、発電が困難になる恐れがあるので好ましくない。一方、２５％モジュラスが０．１Ｎ／ｍｍ^２よりも低い軟質合成樹脂で囲繞壁４を形成すると、囲繞壁４が軟らかくなり過ぎるため、上板１や被覆シート６を充分に支え難くなり、歩行圧が殆ど減衰されないまま感圧発電装置３に作用して感圧発電装置３を破壊する恐れがあるので好ましくない。なお、２５％モジュラスの範囲は、０．１〜０．６Ｎ／ｍｍ^２であると前記効果がさらに顕著となるので、より好ましい。

囲繞壁４は単壁でもよいが、水密性を高めて感圧発電装置３を保護する観点からは、本実施形態のような二重壁、或いは、それ以上の多重壁とすることが好ましい。但し、四重壁以上の多重壁にすると、囲繞壁で囲まれる空間が減少し、配置できる感圧発電装置３の個数が少なくなることもあるので、二重壁ないし三重壁とするのが適当であり、本実施形態のように二重壁とするのが最適である。

帯状発光部５は、帯状の配線基板の表面に、発光素子５ａとしてＬＥＤを所定間隔をあけて多数並べて搭載すると共に、その上から樹脂などの透明材料で封止又は被覆したものであって、発光素子５ａ（ＬＥＤ）が感圧発電装置３から中継基盤１２aを経て供給される電力によって発光、点灯するように電気的に接続されている。この帯状発光部５の長さは、前記リード線１３ａ，１３ｂの端部を発電床材Ｐのコーナー部に引き出すことができるように、発電床材Ｐの左右両側辺の長さよりも少し短くなっている。この帯状発光部５は、被覆シート６で被覆された上板１の左右両側辺のほぼ全長に亘り連続して設ける必要は必ずしもなく、断続的に設けるようにしてもよい。

帯状発光部５の発光素子５ａはＬＥＤに限定されるものではなく、有機ＥＬや無機ＥＬなどを使用してもよい。その場合は、陽電極と陰電極を両側縁に備えた帯状の有機ＥＬ又は無機ＥＬを帯状の基板上に設け、その上から樹脂などの透明材料で封止又は被覆して帯状発光部５を作製すればよい。また、発光素子５ａとして白熱球や蛍光灯を使用し、これらを帯状発光部５に埋め込んでもよい。

下板２の左右両側縁に形成された帯状の取付け部９，９は、後述する連結用の縁材８を脱着可能に取付けるためのものであって、前述したように、取付け部９，９の上面には、「面ファスナー」の係合ループ又は係合フックを有する片方の面状材１１ａ，１１ａが貼着されている。そして、下板２の右側縁に形成された取付け部９と、その上面に貼着された面状材１１ａは、前述したように、リード線先端のコネクタ１４ａ，１４ａを納める凹部１５，１５が形成されるように、両端部が切除されている。なお、リード線１３ａ，１３ｂの先端を発電床材Ｐの左前コーナー部又は左後コーナー部に引き出す場合は、下板２の左側縁に形成された取付け部９と、その上面に貼着された面状材１１ａの両端を切除して、上記凹部１５，１５を形成すればよいことは言うまでもない。

次に、前述の発電床材Ｐを連結した本発明の発電床材連結体について、図４〜図６を参照しながら説明する。図４は本発明の発電床材連結体の平面図、図５は図４のＡ−Ａ線に沿った部分断面図、図６は図４のＢ−Ｂ線に沿った部分断面図である。

この発電床材連結体は、図４に示すように、発電床材Ｐを隣接させて直線的に三枚配置すると共に、互いに隣接する発電床材Ｐの左右両側縁に連結用の縁材８を半ピッチずつ位置をずらせて脱着可能に取付け、この連結用の縁材８によって三枚の発電床材Ｐを連結したものであって、前端に位置する発電床材Ｐの前端縁と後端に位置する発電床材Ｐの後端縁には非連結用の縁材８０が、また、前端に位置する発電床材Ｐの左右両側縁の前半部と後端に位置する発電床材Ｐの左右両側縁の後半部には非連結用の縁材８１が、それぞれ脱着可能に取付けられている。

連結される発電床材Ｐの枚数は二枚以上であればよく、また、連結の形態は、図４に示すような直線的な連結形態でも、Ｌ形の連結形態でも、十字形の連結形態でも、その他の所望の連結形態でもよい。もっとも、歩行・誘導路として発電床材連結体を用いる場合は、目的とする歩行・誘導路の形状に応じて直線的な連結形態もしくはＬ形の連結形態又はこれらを組み合わせた連結形態とすることが好ましい。

連結用の縁材８は、図５に示すように、水平な重ね縁８ａの外側に略直角三角形の断面形状を有する外縁部８ｂを一体に設けたものであって、重ね縁８ａの上面と外縁部８ｂの緩やかな斜面には防滑性を付与するための複数の浅い溝８ｃが、また、外縁部８ｂの底面には肉盗み用の複数の溝８ｄが、それぞれ形成されており、更に、重ね縁８ａの下面には、面ファスナー１１の係合フック又は係合ループを有する他方の面状材１１ｂが貼着されている。

この連結用の縁材８は、発電床材Ｐの左右両側縁の長さと実質的に同一の長さを有しており、図４に示すように、該縁材８を発電床材Ｐの左右両側縁に対し前後に半ピッチずつ位置をずらして、図５に示すように、該縁材８の重ね縁８ａを発電床材Ｐの側縁の取付け部９に重ね、面ファスナー１１の片方の面状材１１ａと他方の面状材１１ｂの係合フックと係合ループを係合させることによって、脱着可能に発電床材Ｐの取付け部９に取付けられている。そして、このように縁材８が取付けられた状態では、縁材８の重ね縁８ａの上面と、帯状発光部５の上面と、被覆シート６の上面が面一になり、縁材８の外縁部８ｂの底面と、弾性体層７の底面が面一になっている。

連結用の縁材８の材質は特に限定されるものではなく、各種の合成樹脂、ゴム、金属、木材などで作製された縁材がいずれも使用可能であるが、特に、軟質塩化ビニル樹脂やオレフィン系樹脂などの軟質合成樹脂で成形された縁材８が好ましく使用される。このような軟質合成樹脂製の縁材８で発電床材Ｐを連結すると、発電床材連結体の設置面に不陸があっても、軟質合成樹脂製の縁材８が変形することで、発電床材連結体が不陸に追従して発電床材相互の連結部分で折れ曲がりながら設置できる利点がある。また、ゴム製の縁材８も、同様の利点があるので好ましく使用される。

非連結用の前記縁材８０，８１は、連結用の縁材８と同じ材質、同じ断面形状を有するものであって、連結用の縁材８と同様に、重ね縁の下面に面ファスナー１１の係合フック又は係合ループを有する他方の面状材１１ｂを貼着したものであるが、図４に示すように、縁材８０の両端と縁材８１の一端は斜め４５°に切断されており、縁材８１の長さは縁材８の長さの略１／２になっている。そのため、縁材８０の両端に縁材８１，８１をコ字形に接合した状態で、前端に位置する発電床材Ｐの前端縁と左右両側縁の前半分、及び、後端に位置する発電床材Ｐの後端縁と左右両側縁の後半分に脱着可能に取付けられるようになっている。

なお、図示はしていないが、非連結用の縁材８０を、前端に位置する発電床材Ｐの前端縁と後端に位置する発電床材Ｐの後端縁に脱着可能に取付けることができるように、前端に位置する発電床材Ｐの前端縁と後端に位置する発電床材Ｐの後端縁には帯状の取付け部がそれぞれ設けられており、その上面に面ファスナー１１の片方の面状材１１ａが貼着されている。

この実施形態の発電床材連結体では、面ファスナー１１によって連結用縁材８を発電床材Ｐの左右両側縁の取付け部９に脱着可能に取付けているが、面ファスナー以外の取付け手段で脱着可能に取付けてもよい。面ファスナー以外の取付け手段としては、例えば、発電床材Ｐの取付け部９又は連結用縁材８のいずれか一方に嵌合凸部を形成すると共に他方に嵌合凹部を形成して、嵌合凸部を嵌合凹部に脱着可能に嵌合させる取付け手段、或いは、発電床材Ｐの取付け部９又は連結用縁材８のいずれか一方に係合凸部を形成すると共に他方に係合凹部を形成して、係合凸部と係合凹部を脱着可能に係合させる取付け手段、或いは、発電床材Ｐの取付け部９に連結用縁材８を止具で脱着可能に取付ける取付け手段などが挙げられる。

また、連結用縁材８は、発電床材Ｐの取付け部９に脱着可能に取付ける必要は必ずしもなく、例えば、発電床材Ｐの下板２の左右両側縁に面ファスナーや上記取付け手段によって脱着可能に取付けたり、或いは、帯状発光部５の邪魔にならない場合には上板１の左右両側縁に脱着可能に取付けたりしてもよい。

連結用縁材８の取付けは、熱溶着などの手段で脱着できないようにしてもよいが、上記のように脱着可能に取付けられていると、縁材８を発電床材Ｐから取り外して発電床材Ｐを個々に分離できるので、運搬や収納が容易になるという利点がある。

図４，図６に示すように、前後に連結された発電床材Ｐ，Ｐの対向するコーナーの凹部１５，１５にそれぞれ引き出されたリード線１３ａ，１３ｂは、コネクタ１４ａ，１４ｂで接続されており、発電床材連結体の全体に亘って帯状発光部５の発光素子５ａの発光・点灯が制御されるようになっている。
帯状発光部５の最も基本的な制御態様は、歩行圧が作用した発電床材Ｐの帯状発光部５の発光素子５ａを発光・点灯させるものであるが、視認性や誘導性を顕著に高めるためには、歩行圧が作用した発電床材Ｐよりも歩く方向に一つ先又は二つ以上先の発電床材Ｐの帯状発光部５の発光素子５ａが発光・点灯するように制御することが好ましい。また、歩く方向が前後二方向で特定できない場合は、歩行圧が作用した発電床材Ｐの前後の発電床材Ｐ，Ｐの帯状発光部５が発光・点灯するように制御することが好ましい。

この実施形態の発電床材連結体は、上記の制御態様を考慮して、前端又は後端に位置する第一の発電床材Ｐの感圧発電装置３が感圧すると、中間に位置する第二の発電床材Ｐ、又は、第一と第二の発電床材Ｐ，Ｐの帯状発光部５の発光素子５ａが発光・点灯し、中間に位置する第二の発電床材Ｐの感圧発電装置３が感圧すると、前後両端に位置する第一と第三の発電床材Ｐ，Ｐの帯状発光部５の発光素子５ａが発光するように制御されている。そのため、この発電床材連結体を夜間や暗所に設置すると、各発電床材Ｐの帯状発光部５の発光素子５ａの発光・点灯により、歩行者の誘導効果や視認性が顕著に向上する利点がある

なお、各発電床材Ｐの帯状発光部５の発光素子５ａは、その全てが一斉に発光・点灯するように制御されている必要はなく、帯状発光部５の一部の発光素子５ａが同時に発光・点灯するように制御されていてもよい。例えば、発電床材Ｐの寸法が大きくて帯状発光部５がかなり長い場合には、歩行圧を感圧した感圧発電装置３よりも先方に位置する発光素子５ａが同時に発光・点灯するように制御してもよい。

以上のような構成の発電床材連結体は、発電床材Ｐが軟質合成樹脂製の縁材８によって連結されているため、例えば工事現場のような荒れた地面であっても、発電床材相互の連結部分で発電床材連結体が折れ曲がり、荒れた地面の不陸に追従して敷設することができる。
そして、各発電床材Ｐは、上板１と下板２の間に感圧発電装置３を配置したパネル状の床材であって、上板１が被覆シート６で被覆されているため、歩行しやすく、また、下板２の下面には弾性体層７が積層されているので、クッション性や設置面との緩衝性も良好である。
また、感圧発電装置３が二重の囲繞壁４で囲繞されているため、防水性に優れており、しかも、この囲繞壁４は２５％モジュラスが０．１〜１．５Ｎ／ｍｍ^２である軟質合成樹脂で形成されているため、歩行圧が被覆シート６で被覆された上板１のどの部分に作用しても、囲繞壁４が弾性変形していずれかの感圧発電装置３に歩行圧が確実に伝達されて効率良く発電することができる。
このように感圧発電装置３が発電すると、その電力によって帯状発光部５の発光素子５ａが発光・点灯するため、この発電床材連結体は、夜間や暗所において発光誘導体や発光表示体、或いは、照明具として兼用することができ、歩行者を安全に誘導することができる。特に、この実施形態の発電床材連結体は、第一の発電床材Ｐの感圧発電装置３が感圧すると第二の発電床材Ｐ、又は、第一と第二の発電床材Ｐ，Ｐの帯状発光部５の発光素子５ａが発光・点灯し、第二の発電床材Ｐの感圧発電装置３が感圧すると第一と第三の発電床材Ｐ，Ｐの帯状発光部５の発光素子５ａが発光・点灯するように制御されているので、歩行者の誘導効果や視認性が顕著に向上することになる。
上記のように、第一の発電床材Ｐの感圧発電装置３が感圧した際には、第二の発電床材Ｐのみの帯状発光部５の発光素子５ａが発光・点灯してもよいし、第一と第二の発電床材Ｐ，Ｐの帯状発光部５の発光素子５ａが同時に発光・点灯してもよいが、後者のようにすると、第一の発電床材が感圧した場合と第二の発電床材が感圧した場合とで発光する発光素子の数が合致し、発光光量が合致するので好ましい。
また、連結用の縁材８が、隣接する発電床材Ｐ，Ｐの左右両側縁に脱着自在に取付けられているので、この縁材８を発電床材Ｐから取り外して発電床材Ｐを個々に分離すると、運搬や収納が容易になる。なお、本発明の発電床材連結体のように、縁材８を連結材として兼用して発電床材Ｐを互いに連結すると、専用の連結材が不要となるので、部品点数が減少し、経済的に有利になるというメリットもある。

本発明の発電床材Ｐや発電床材連結体は、工事現場などの荒れた地面に設置するのに適したものであるが、屋内又は屋外の床面や階段の踏み面などにも好適に敷設できるものであることは言うまでもない。

次に、発電床材における囲繞壁の効果確認試験について説明する。
下記表１に示すように２５％モジュラスの数値が異なる囲繞壁を形成した実施例１〜３の発電床材と比較例１〜３の発電床材（いずれも図１，図２に示す構造を有するもの）を作製し、これらの発電床材についてキャスター試験による感圧発電装置の保護状況並びに発電効率の試験（発光試験）を行った。その結果を下記表１に示す。
なお、キャスター試験による感圧発電装置の保護状況は、ＪＩＳ Ａ １４５４に規定のＡ−１法に準じてそれぞれの発電床材のキャスター試験を行い（荷重１ｋＮ）、その際の感圧発電装置の破損の有無を確認することで評価した。
また、発電効率の試験は、２０ｋｇの質量をもつ物体を１０ｃｍの高さから発電床材の全面に落下するように、発電床材上に落下させ、その際の発光素子の発光が、蛍光灯下２００ルクスの環境下で視認できるか否かで評価した。

上記表１に示す試験結果をみると、囲繞壁の２５％モジュラスが０．１Ｎ／ｍｍ^２よりも低い比較例１の発電床材は、発電効率試験において発光素子の発光を良好に視認できるけれども、感圧発電装置の破損があるので保護性能に劣っており、一方、囲繞壁の２５％モジュラスが１．５Ｎ／ｍｍ^２よりも高い比較例２，３の発電床材は、感圧発電装置の破損がなく保護性能に優れるけれども、発電効率試験において発光素子の発光がほとんど視認できないので発電効率に劣っていることがわかる。
これに対し、囲繞壁の２５％モジュラスが０．１〜１．５Ｎ／ｍｍ^２の範囲にある実施例１〜３の発電床材は、感圧発電装置の破損がなく、且つ、発電効率試験においても発光素子の発光が視認できるので、感圧発電装置の保護性能も発電効率も良いことがわかる。なお、比較例２の発電効率試験の結果を勘案すると、囲繞壁の２５％モジュラスが１．５Ｎ／ｍｍ^２に近づくほど、発光素子の発光が視認しにくくなり、発電効率が低下することが推定できるが、実施例１〜３の発電効率試験の結果から、囲繞壁の２５％モジュラスを０．１〜０．６Ｎ／ｍｍ^２の範囲にすると、発電効率を充分向上させることができるので、より好ましいことがわかる。

１ 上板
２ 下板
３ 感圧発電装置
３ｃ 圧電素子
４ 囲繞壁
５ 帯状発光部
５ａ 発光素子
６ 被覆シート
７ 弾性体層
８ 連結用の縁材
９ 取付け部
１１ 面ファスナー
１１ａ 面ファスナーの係合ループ又は係合フックを有する片方の面状材
１１ｂ 面ファスナーの係合フック又は係合ループを有する他方の面状材
１２ａ，１２ｂ 中継基盤

Claims (6)

1. 床材を構成する上板及び下板と、該上板と該下板との間に配置された一以上の感圧発電装置と、該上板と該下板との間に形成されて該一以上の感圧発電装置を囲繞する囲繞壁とを備えた発電床材であって、
   上記囲繞壁が軟質合成樹脂で形成されていることを特徴とする発電床材。
2. 上記囲繞壁を形成する軟質合成樹脂の２５％モジュラスが０．１〜１．５Ｎ／ｍｍ^２であることを特徴とする、請求項１に記載の発電床材。
3. 更に発光素子を備え、この発光素子と上記感圧発電装置が電気的に接続されていることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の発電床材。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の発電床材が二枚以上連結された発電床材連結体であって、
   上記発電床材が隣接して配置され、上記連結体の両側縁に配置されて上記発電床材に取付けられた縁材によって上記発電床材が連結されていることを特徴とする発電床材連結体。
5. 上記縁材が軟質合成樹脂で形成され、上記発電床材に脱着可能に取付けられていることを特徴とする、請求項４に記載の発電床材連結体。
6. 請求項３に記載の発電床材が帯状に少なくとも三枚連結され、第一の発電床材の感圧発電装置が感圧すると第二の発電床材又は第一と第二の発電床材の発光素子が発光し、第二の発電床材の感圧発電装置が感圧すると第一と第三の発電床材の発光素子が発光するように制御されていることを特徴とする、請求項４又は請求項５に記載の発電床材連結体。

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