(57)【要約】【課題】発電装置の形状やサイズの変更を可能とする。【解決手段】発電装置１０は、第１発電ユニット２Ａと第２発電ユニット２Ｂとを有している。各発電ユニット２Ａ、２Ｂは、圧電素子１１と、圧電素子１１を保持しているベース部材２０とを有している。ベース部材２０の第１の縁２０ａには第１プラス端子２１Ａが設けられ、ベース部材２０の第２の縁２０ｂには第２プラス端子２１Ｂが設けられ、ベース部材２０の第３の縁２０ｃには第１マイナス端子２１Ｃが設けられ、ベース部材２０の第４の縁２０ｄには第２マイナス端子２１Ｄが設けられている。【選択図】  図２
2020058202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の発電ユニットと、前記第１の発電ユニットと電気的に接続する第２の発電ユニットとを有し、
前記第１の発電ユニットと前記第２の発電ユニットのそれぞれは、
発電素子と、
前記発電素子を保持しており、第１の方向に沿っている第１の縁と、前記第１の縁とは反対側の縁である第２の縁と、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って形成されている第３の縁と、前記第３の縁とは反対側の縁である第４の縁とを有しているベース部材と、
前記第１の縁に設けられ、前記発電素子に接続されている、正極である第１プラス端子と、
前記第２の縁に設けられ、前記発電素子に接続されている、正極である第２プラス端子と、
前記第３の縁に設けられ、前記発電素子に接続されている、負極である第１マイナス端子と、
前記第４の縁に設けられ、前記発電素子に接続されている、負極である第２マイナス端子と、を有している
ことを特徴とする発電装置。
【請求項２】
前記第１の発電ユニットの前記第１プラス端子と前記第２の発電ユニットの前記第２プラス端子とが電気的に接続している、又は
前記第１の発電ユニットの前記第１マイナス端子と前記第２の発電ユニットの前記第２マイナス端子とが電気的に接続している
ことを特徴とする請求項１に記載の発電装置。
【請求項３】
前記第１の発電ユニットと前記第２の発電ユニットは、機械的に連結可能である
ことを特徴とする請求項１に記載の発電装置。
【請求項４】
前記第１の発電ユニットは、前記第２の発電ユニットに電気的且つ機械的に接続している状態で、前記第２の発電ユニットに対して傾斜可能である
ことを特徴とする請求項３に記載の発電装置。
【請求項５】
前記第１の縁には、前記第１プラス端子を含んでいる第１コネクタ部が設けられ、
前記第２の縁には、前記第２プラス端子を含んでいる第２コネクタ部が設けられ、
前記第３の縁には、前記第１マイナス端子を含んでいる第３コネクタ部が設けられ、
前記第４の縁には、前記第２マイナス端子を含んでいる第４コネクタ部が設けられ、
前記第１コネクタ部と前記第２コネクタ部のうち一方のコネクタ部は凸部であり、他方のコネクタ部は、前記一方のコネクタ部を嵌めることのできる形状の凹部であり、及び／又は
前記第３コネクタ部と前記第４コネクタ部のうち一方のコネクタ部は凸部であり、他方のコネクタ部は、前記一方のコネクタ部を嵌めることのできる形状の凹部である
ことを特徴とする請求項３に記載の発電装置。
【請求項６】
前記第１コネクタ部は、前記第１の方向と前記第２の方向の双方に直交する第３の方向における第１の側に向けて前記第２コネクタ部から外すことができ、且つ前記第３の方向における前記第１の側とは反対側である第２の側に向けて前記第２コネクタ部から外すことができ、
及び／又は
前記第３コネクタ部は、前記第３の方向における前記第１の側に向けて前記第４コネクタ部から外すことができ、且つ前記第３の方向における前記第２の側に向けて前記第４コネクタ部から外すことができる
ことを特徴とする請求項５に記載の発電装置。
【請求項７】
前記第１の発電ユニットの前記第１コネクタ部と前記第２の発電ユニット前記第２コネクタ部は、ボールジョイントを構成し、
及び／又は
前記第１の発電ユニットの前記第３コネクタ部と前記第２の発電ユニットの前記第４コネクタ部は、ボールジョイントを構成する
ことを特徴とする請求項５に記載の発電装置。
【請求項８】
前記第１の発電ユニットと前記第２の発電ユニットのそれぞれは、前記第１プラス端子、前記第２プラス端子、前記第１マイナス端子、及び前記第２マイナス端子である４つの端子と、前記発電素子との間に配置される整流回路を有している
ことを特徴とする請求項１に記載の発電装置。
【請求項９】
前記第１の縁と前記第２の縁と前記第３の縁と前記第４の縁の少なくとも一つの縁にコネクタ収容凹部が形成され、
前記少なくとも一つの縁の前記コネクタ収容凹部に、前記少なくとも一つの縁のコネクタ部が形成されている
ことを特徴とする請求項５に記載の発電装置。
【請求項１０】
前記第１の発電ユニットと前記第２の発電ユニットとに連結される連結部をさらに有し、
前記第１の発電ユニットの前記第１プラス端子と前記第２の発電ユニットの前記第２プラス端子とが電気的に接続しており、前記連結部は、前記第１の発電ユニットの前記第１マイナス端子と、前記第２の発電ユニットの前記第１マイナス端子とを電気的に接続する、又は、
前記第１の発電ユニットの前記第１マイナス端子と前記第２の発電ユニットの前記第２マイナス端子とが電気的に接続しており、前記連結部は、前記第１の発電ユニットの前記第１プラス端子と、前記第２の発電ユニットの前記第１プラス端子とを電気的に接続する
ことを特徴とする請求項２に記載の発電装置。
【請求項１１】
前記連結部は、前記第１の発電ユニットに連結される第１の連結ユニットと、前記第２の発電ユニットに連結され且つ前記第１の連結ユニットに連結される第２の連結ユニットとを有している
ことを特徴とする請求項１０に記載の発電装置。
【請求項１２】
前記第１の発電ユニットと前記第２の発電ユニットのそれぞれは、
前記第１プラス端子と前記第２プラス端子とを電気的に接続する導体線路と、前記第１プラス端子と前記第２プラス端子とを前記発電素子に接続する導体線路とを有し、
及び／又は、
前記第１マイナス端子と前記第２マイナス端子とを電気的に接続する導体線路と、前記第1マイナス端子と前記第２マイナス端子とを前記発電素子に接続する導体線路とを有する
ことを特徴とする請求項８に記載の発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発電素子で構成される発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１及び２には、相互に連結された複数の圧電素子で構成され、床材として利用されるマット状の発電装置が提案されている。歩行者がこの発電装置を踏むと、圧電素子が発電する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２２８７４０号公報
【特許文献２】特開２０１５−２１２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発電装置が設置される場所の形状や範囲によっては、発電装置の形状やサイズが適当でない場合がある。特許文献１及び２の発電装置では圧電素子の位置が固定されているため、発電装置の形状やサイズの変更は難しい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示で提案する発電装置は、第１の発電ユニットと、前記第１の発電ユニットに連結する第２の発電ユニットとを有している。前記第１の発電ユニットと前記第２の発電ユニットのそれぞれは、発電素子と、前記発電素子を保持しており、第１の方向に沿っている第１の縁と、前記第１の縁とは反対側の縁である第２の縁と、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って形成されている第３の縁と、前記第３の縁とは反対側の縁である第４の縁とを有しているベース部材と、前記第１の縁に設けられ、前記発電素子に接続されている、正極である第１プラス端子と、前記第２の縁に設けられ、前記発電素子に接続されている、正極である第２プラス端子と、前記第３の縁に設けられ、前記発電素子に接続されている、負極である第１マイナス端子と、前記第４の縁に設けられ、前記発電素子に接続されている、負極である第２マイナス端子と、を有している。この発電装置によると、発電ユニットのレイアウトの自由度を増すことができる。その結果、発電装置の形状やサイズについて、高い自由度を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本開示で提案する発電装置の一例を示す斜視図である。
【図２】発電装置を構成する発電ユニットを示す斜視図である。
【図３】発電ユニットのベース部材と、連結ユニットの平面図である。ベース部材によって保持される導体線路（電線）に網掛けが施されている。
【図４Ａ】発電ユニットに形成されている回路を示す図である。
【図４Ｂ】複数の発電ユニットの接続を示す図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ線で示される切断面で得られる発電装置及び緩衝材の断面図である。
【図６Ａ】コネクタ部の詳細を示す斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示すＶＩｂ−ＶＩｂ線での断面図である。この図では、図６Ａに示す電線（第２プラス端子）は省略されている。
【図６Ｃ】図６Ｂに示すＶＩｃ−ＶＩｃ線での断面図である。この図では、図６Ａに示す電線（第２プラス端子）は省略されている。
【図７】発電ユニットの変形例を示す平面図である。
【図８】図７で示す領域ＶＩＩＩの拡大図であり、発電ユニットが有している連結構造が示されている。
【図９】図８に示す連結構造の分解斜視図である。
【図１０】図７に示すＸ−Ｘ線で示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本開示で提案する発電装置について説明する。本明細書では、発電装置の一例として、図１等に示す発電装置１０について説明する。以下の説明では、図１のＸ１及びＸ２で示す方向をそれぞれ右方及び左方と称し、図１のＹ１及びＹ２で示す方向をそれぞれ前方及び後方と称する。また、図１のＺ１及びＺ２で示す方向をそれぞれ上方及び下方と称する。これらの方向は、コネクタを構成する部材や部位の相対的な位置関係を説明するために使用されており、発電装置１０の使用時におけるそれらの姿勢を限定するものではない。
【０００８】
［全体構成］
図１に示すように、発電装置１０は、複数の発電ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄで構成される発電部Ｇを有している。また、発電装置１０は、発電部Ｇの外側に位置し発電ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄを連結する連結フレーム部Ｆ１、Ｆ２を有してもよい。
【０００９】
図１では、４つの発電ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄが示されている。以下では、４つの発電ユニットを区別する場合に、発電ユニットの符号として「２Ａ」、「２Ｂ」、「２Ｃ」、及び「２Ｄ」を用い、複数の発電ユニットに共通する説明では、発電ユニットの符号として符号「２」を用いる。発電装置１０の例では、複数の発電ユニット２は直交する２方向（左右方向と前後方向）で並んでいる。隣り合う２つの発電ユニット２は互いに連結され、複数の発電ユニット２はマット状の発電装置１０を構成している。なお、図１で示される発電ユニット２の数は４つであるが、前後方向及び左右方向の双方においてより多くの発電ユニット２（例えば、数十個の発電ユニット２）が並んでよい。
【００１０】
［発電素子］
各発電ユニット２は発電素子を有している。図２に示すように、発電装置１０の例において、発電ユニット２は発電素子として圧電素子１１を有している。圧電素子１１は圧電体を有し、圧電体に加えられた圧力により起電力を生じる。発電装置１０は、例えば、床材や、床に敷くマットとして使用され得る。歩行者が発電装置１０を踏むと、圧電素子１１が圧力を受け、起電力を生じる。発電装置１０の例において、各発電ユニット２が有する圧電素子１１の数は１つである。これとは異なり、各発電ユニット２は、電気的に接続している複数の圧電素子１１（例えば、２〜４つの圧電素子１１）を有してもよい。
【００１１】
図２に示すように、圧電素子１１は、例えば円形の板状である。圧電素子（発電素子）の形状は円形に限られず、四角形でもよいし、五角形や、六角形などでもよい。圧電素子１１は上部電極１１ａと下部電極１１ｂとを有してもよい。圧電体はこの２つの電極１１ａ、１１ｂの間で挟まれてよい。電極１１ａ、１１ｂは、導体線路（電線）２３ａ、２３ｂを介して、後述する整流回路２２を構成するダイオード２２ａ〜２２ｄに接続されている。
【００１２】
なお、発電ユニット２は、圧電素子とは異なる発電素子を有してもよい。例えば、発電ユニット２は、発電素子として、温度差によって起電力を生じる熱電素子を有してもよい。
【００１３】
［ベース部材］
図２に示すように、発電ユニット２は、圧電素子１１を保持するベース部材２０を有してもよい。圧電素子１１は、例えばベース部材２０の上側に配置される。ベース部材２０は、絶縁材料（具体的には、樹脂）によって一体的に形成された部材である。ベース部材２０は、互いに組み合わされる複数の部材で構成されてもよい。
【００１４】
図２に示すように、ベース部材２０は略四角形であり、第１縁２０ａと、第１縁２０ａとは反対側の縁である第２縁２０ｂと、第１縁２０ａに直交する方向に沿って形成されている第３縁２０ｃと、第３縁２０ｃとは反対側の縁である第４縁２０ｄとを有している。発電装置１０の例において、発電ユニット２は、第１縁２０ａが前側に位置し、第３縁２０ｃが右側に位置するように配置されている。これとは異なり、第１縁２０ａが右側や、左側、後側に位置するように、発電ユニット２は配置されてもよい。
【００１５】
発電ユニット２の例では、ベース部材２０の前後方向でのサイズＤ１（図３参照）と、左右方向でのサイズＤ２（図３参照）は実質的に同じである。このため、発電ユニット２の向きを変えることが容易である。例えば、発電ユニット２を９０度だけ回転させて使用することが可能である。発電ユニット２とは異なり、前後方向でのサイズＤ１と左右方向でのサイズＤ２は、異なっていてもよい。例えば、圧電素子１１の形状に合わせて、ベース部材２０は一方向に細長い長方形でもよい。
【００１６】
［端子位置］
ベース部材２０は、圧電素子１１に電気的に接続している複数の端子２１Ａ〜２１Ｄを有してもよい。図２に示すように、発電ユニット２の例において、ベース部材２０は、第１縁２０ａに位置している端子２１Ａと、第２縁２０ｂに位置している端子２１Ｂと、第３縁２０ｃに位置している端子２１Ｃと、第４縁２０ｄに位置している端子２１Ｄとを有している。ベース部材２０は、縁２０ａ〜２０ｄにコネクタ部Ｊ１〜Ｊ４をそれぞれ有している。端子２１Ａ〜２１Ｄはコネクタ部Ｊ１〜Ｊ４にそれぞれ設けられている。コネクタ部Ｊ１〜Ｊ４の構造については、後において詳説する。なお、発電ユニット２とは異なり、端子の数は４つより多くてもよい。
【００１７】
端子２１Ａ〜２１Ｄは、ベース部材２０（図２及び図３参照）に形成されている導体線路２３ａ〜２３ｄ（図４Ａ参照）を介して、圧電素子１１に接続されている。発電ユニット２の例において、端子２１Ａ〜２１Ｄは整流回路２２（図４Ａ参照）を介して圧電素子１１に接続されている。
【００１８】
互いに反対側に位置する２つの端子は、同じ極性を有する。すなわち、端子２１Ａと端子２１Ｂは、正極又は負極のうちの一方であり、端子２１Ｃと端子２１Ｄは、正極又は負極のうちの他方である。図４Ａに示すように、発電ユニット２の例においては、端子２１Ａと端子２１Ｂは正極であり、端子２１Ｃと端子２１Ｄは負極である。以下では、端子２１Ａを「第１プラス端子」と称し、端子２１Ｂを「第２プラス端子」と称する。また、端子２１Ｃを「第１マイナス端子」と称し、端子２１Ｄを「第２マイナス端子」と称する。
【００１９】
なお、第１プラス端子２１Ａ（第１コネクタ部Ｊ１）は第１縁２０ａの中心に位置している。同様に、第２プラス端子２１Ｂ（第２コネクタ部Ｊ２）は第２縁２０ｂの中心に位置し、第１マイナス端子２１Ｃ（第３コネクタ部Ｊ３）は第３縁２０ｃの中心に位置し、第２マイナス端子２１Ｄ（第４コネクタ部Ｊ４）は第４縁２０ｄの中心に位置している。
【００２０】
複数の発電ユニット２で構成される発電装置１０の構造によると、左右方向に並んでいる発電ユニット２の数によって、発電装置１０の左右方向でのサイズを調整できる。また、前後方向に並んでいる発電ユニット２の数によって、発電装置１０の前後方向でのサイズを調整できる。そのため、発電装置１０の形状について高い自由度を確保できる。また、発電ユニット２の４つの縁２０ａ〜２０ｄの全てに、端子２１Ａ〜２１Ｄがそれぞれ設けられている。そのため、発電ユニット２のレイアウト変更が容易となる。このような発電装置１０の構造は、これを床材又は床に敷くマットとして利用する際に、特に有効である。また、互いに反対側に位置する２つの縁に設けられている端子が同極である。そのため、発電装置１０から電力を取り出すための構造を簡単化できる。発電装置１０の例では、複数の発電ユニット２は、発電部Ｇの前側に正極が集合し、発電部Ｇの右側に負極が集合するように連結されている。そして、発電部Ｇの前側に配置される連結フレーム部Ｆ２と、発電部Ｇの右側に配置される連結フレーム部Ｆ１とから電力の取り出しが可能となっている。
【００２１】
［端子の接続］
図４Ａ及び図４Ｂに示すように、前後方向で隣り合う２つの発電ユニット２（例えば、発電ユニット２Ａ、２Ｂ）は、一方の発電ユニット２（例えば、発電ユニット２Ｂ）の第１プラス端子２１Ａと他方の発電ユニット２（例えば、発電ユニット２Ａ）の第２プラス端子２１Ｂとによって、電気的に接続している。２つの端子２１Ａ、２１Ｂは直接的に接している。また、左右方向で隣り合う２つの発電ユニット２（例えば、発電ユニット２Ａ、２Ｃ）は、一方の発電ユニット２（例えば、発電ユニット２Ａ）の第１マイナス端子２１Ｃと、他方の発電ユニット２（例えば、発電ユニット２Ｃ）の第２マイナス端子２１Ｄとによって、電気的に接続している。２つの端子２１Ｃ、２１Ｄは直接的に接している。
【００２２】
したがって、発電装置１０の例では、複数の発電ユニット２が並列に接続されている。また、複数の発電ユニット２の正極が発電部Ｇの前側と後側とに集合し、複数の発電ユニット２の負極が発電部Ｇの右側と左側とに集合している。このように複数の発電ユニット２は並列で接続されているので、例えば１つの発電ユニット２の圧電素子１１が機能しなくなった場合でも、他の発電ユニット２は機能させることができ、発電装置１０の耐久性を向上できる。
【００２３】
［整流回路］
圧電素子１１に作用する圧力変化（振動）に応じて、上部電極１１ａの極性と下部電極１１ｂの極性が変化する。言い換えれば、圧電素子１１は交流を生成する。発電ユニット２は、端子２１Ａ〜２１Ｄと電極１１ａ、１１ｂとの間に配置される整流回路２２（図４Ａ参照）を有してもよい。整流回路２２は、圧電素子１１の起電力の向きによらず、常に、プラス端子２１Ａ、２１Ｂの電位をマイナス端子２１Ｃ、２１Ｄの電位よりも高くする回路である。整流回路２２は、例えば４つのダイオード２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄで構成されるブリッジ整流回路であるが、整流回路の種類はこれに限られない。
【００２４】
発電装置１０の例においては、各発電ユニット２が整流回路２２を有している。すなわち、１つの圧電素子１１について１つの整流回路２２が設けられている。そのため、圧電素子１１から効率的に電力を取り出すことができる。なお、発電装置１０の例とは異なり、各発電ユニット２は複数の圧電素子１１（例えば、２乃至４つの圧電素子１１）を有してもよい。この場合、各発電ユニット２は、複数の圧電素子１１にそれぞれ対応する複数の整流回路２２を有してもよい。また、この場合、１つの発電ユニット２に含まれる複数の圧電素子１１は、整流回路２２を介して直列に接続されてもよいし、並列に接続されてもよい。さらに他の例として、各発電ユニット２は複数の圧電素子１１を有し、複数の圧電素子１１について１つの整流回路２２を有してもよい。
【００２５】
［導体線路］
図２及び図４Ａに示すように、発電ユニット２は、圧電素子１１と、端子２１Ａ〜２１Ｄとを接続する導体線路２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄを有している。導体線路２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄは、例えば、電線（ワイヤー）や、ベース部材２０の表面に形成される導体膜（金属膜）、ベース部材２０にインサート成形される導体板（金属板）などによって構成され得る。
【００２６】
発電ユニット２の例において、導体線路２３ａ（図２及び図４Ａ参照）は整流回路２２のダイオード２２ｂ、２２ｄと圧電素子１１の上部電極１１ａとを接続する線路である。導体線路２３ｂ（図２参照）は、整流回路２２のダイオード２２ａ、２２ｃと圧電素子１１の下部電極１１ｂとを接続する。導体線路２３ａ、２３ｂは、例えば、電線（ワイヤー）であり、圧電素子１１に半田付けされる。
【００２７】
導体線路２３ｃ（図３及び図４Ａ参照）は、２つのプラス端子２１Ａ、２１Ｂを相互に接続し、且つ２つのプラス端子２１Ａ、２１Ｂを整流回路２２のダイオード２２ａ、２２ｂを介して発電素子１１に接続する線路である。詳細には、導体線路２３ｃは、第１プラス端子２１Ａから２つのダイオード２２ａ、２２ｂに伸びている線路２３ｅ（図３参照）と、この線路２３ｅから第２プラス端子２１Ｂまで伸びている線路２３ｆ（図３参照）とを含む。導体線路２３ｄ（図３及び図４Ａ参照）は、２つのマイナス端子２１Ｃ、２１Ｄを相互に接続し、且つ２つのマイナス端子２１Ｃ、２１Ｄを整流回路２２のダイオード２２ｃ、２２ｄを介して発電素子１１に接続する線路である。詳細には、導体線路２３ｄは、第１マイナス端子２１Ｃから第２マイナス端子２１Ｄに伸びている線路２３ｇ（図３参照）と、この線路２３ｇから２つのダイオード２２ｃ、２２ｄまで伸びている線路２３ｈ（図３参照）とを含む。導体線路２３ｃ、２３ｄも、例えば、電線（ワイヤー）である。
【００２８】
発電ユニット２の例では、ベース部材２０に溝２０ｅ（図２参照）が形成され、導体線路２３ｃ、２３ｄである電線は、この溝２０ｅに収容される。溝２０ｅはベース部材２０の上面だけでなく下面にも形成されてもよい。そして、ベース部材２０には、上面の溝２０ｅと下面の溝２０ｅとを繋ぐ貫通孔２０ｆ（図２参照）が形成されてもよい。電線（ワイヤー）はこの貫通孔２０ｆを通過し、電線の一部は上面の溝２０ｅに収容され、電線の他の一部は下面の溝２０ｅに収容されてもよい。このように、上面と下面の双方に溝２０ｅ形成することにより、複数の電線を交差させることができる。溝２０ｅは圧電素子１１が配置される領域の内側と外側とに形成される。溝２０ｅは圧電素子１１が配置される領域の外側だけに形成されてもよい。なお、図３において、導体線路２３ｃ、２３ｄに網掛けが施されている。
【００２９】
［コネクタ部］
上述したように、ベース部材２０は、第１プラス端子２１Ａが設けられている第１コネクタ部Ｊ１と、第２プラス端子２１Ｂが設けられている第２コネクタ部Ｊ２とを有している。図２に示すように、発電装置１０の例では、第１コネクタ部Ｊ１は凸部であり、第２コネクタ部Ｊ２は、第１コネクタ部Ｊ１を嵌めることができる形状の凹部である。第１プラス端子２１Ａは第１コネクタ部Ｊ１の表面で露出し、第２プラス端子２１Ｂは第２コネクタ部Ｊ２の表面で露出している。発電ユニット２の例では、導体線路２３ｃを構成する電線（ワイヤー）が、第２コネクタ部Ｊ２を構成する樹脂（端子保持部２０ｉ、図６Ａ参照）の表面に巻かれており、その巻かれた部分が第２プラス端子２１Ｂとして機能している。また、第１コネクタ部Ｊ１を構成する樹脂（端子保持部２０ｎ）にはこの樹脂を貫通する２本の貫通孔が形成され、導体線路２３ｃを構成する電線（ワイヤー）はこの２本の貫通孔に通されて、第１コネクタ部Ｊ１を構成する樹脂の側面で部分的に露出している。その露出している部分が第１プラス端子２１Ａとして機能している。
【００３０】
このように、プラス端子２１Ａ、２１Ｂを有しているコネクタ部Ｊ１、Ｊ２を嵌合可能となるように形成することによって、隣り合う２つの発電ユニット２の電気的接続と機械的接続とを同時に実現できる。すなわち、一方の発電ユニット２の第１コネクタ部Ｊ１と他方の発電ユニット２の第２コネクタ部Ｊ２に嵌めると、２つの発電ユニット２が電気的に接続し、それと同時に、両者の位置的な分離を規制できる。
【００３１】
第１コネクタ部Ｊ１と第２コネクタ部Ｊ２は、例えば、ボールジョイントである。第１コネクタ部Ｊ１はボールジョイントのボールとして機能し、第２コネクタ部Ｊ２はボールジョイントのソケットとして機能する。この構造によると、第１コネクタ部Ｊ１と第２コネクタ部Ｊ２とによって、２つの発電ユニット２を連結したとき、２つの発電ユニット２のうち一方を他方に対して傾斜させることができる。例えば、一方の発電ユニット２Ａを水平に配置し、他方の発電ユニット２Ｂを上側及び下側に傾けることができる。このように、隣り合う２つの発電ユニット２が互いに傾斜することによって、発電装置１０を湾曲させることが可能となる。その結果、例えば、発電装置１０を床に敷くマットとして利用する場合に、発電装置１０の形状を床の凹凸に合わせることができる。
【００３２】
［第２コネクタ部］
図６Ａに示すように、第２コネクタ部Ｊ２は、左右方向で互いに向き合う２つのコネクタ半部Ｊａ、Ｊｂを有してよい。各コネクタ半部Ｊａ、Ｊｂは、絶縁材料（具体的には、樹脂）で形成されている端子支持部２０ｉと、端子支持部２０ｉの表面で露出している第２プラス端子２１Ｂとを有している。
【００３３】
発電ユニット２の例では、ベース部材２０の第２縁２０ｂに凹部２０ｇが形成されている（以下では、凹部２０ｇを「コネクタ収容凹部」と称する）。コネクタ収容凹部２０ｇの内側に、コネクタ収容凹部２０ｇの深部２０ｈから後方に突出する２つの端子支持部２０ｉが形成されている。すなわち、コネクタ収容凹部２０ｇの内側に、第２コネクタ部Ｊ２が形成されている。端子支持部２０ｉは、ベース部材２０の樹脂部と一体的に形成された部分である。各端子支持部２０ｉに導体線路２３ｃを構成している電線が巻き付けられている。巻き付けられた電線が第２プラス端子２１Ｂとなっている。
【００３４】
第２コネクタ部Ｊ２（２つのコネクタ半部Ｊａ，Ｊｂ）は、その間で第１コネクタ部Ｊ１を挟む。２つのコネクタ半部Ｊａ，Ｊｂは弾性変形可能であってもよい。すなわち、２つのコネクタ半部Ｊａ，Ｊｂは、互いに接近したり離れたりできるように弾性変形可能であってもよい。そして、コネクタ半部Ｊａ，Ｊｂの弾性変形を利用して、２つのコネクタ部Ｊ１、Ｊ２の連結が解除可能であってもよい。こうすることで、発電装置１０の形状変更が容易となる。また、第１コネクタ部Ｊ１と第２コネクタ部Ｊ２との接触圧（２つのプラス端子２１Ａ、２１Ｂの接触圧）を確保でき、２つの発電ユニット２の電気的接続の安定性を向上できる。
【００３５】
上述したように、ベース部材２０の第２縁２０ｂに形成されているコネクタ収容凹部２０ｇの内側に、第２コネクタ部Ｊ２が形成されている。この構造によって、意図しない外力が第２コネクタ部Ｊ２に作用することを防ぐことができる。言い換えれば、第２コネクタ部Ｊ２をコネクタ収容凹部２０ｇによって保護できる。発電ユニット２の例では、第２コネクタ部Ｊ２（コネクタ半部Ｊａ，Ｊｂ）は、ベース部材２０の第２縁２０ｂの位置を超えて後方には突出していない。詳細には、前後方向における第２コネクタ部Ｊ２の後端の位置は、前後方向における第２縁２０ｂの位置と実質的に同じである。これによって、意図しない外力が第２コネクタ部Ｊ２に作用することを、効果的に防ぐことができる。
【００３６】
第２コネクタ部Ｊ２は、２つのコネクタ半部Ｊａ，Ｊｂの間に凹部を有している。この凹部は後方に開口し、且つ上下方向にも開口している。そのため、発電ユニット２の第１コネクタ部Ｊ１と、隣の発電ユニット２の第２コネクタ部Ｊ２は、上下方向において脱着可能である。すなわち、第１コネクタ部Ｊ１を、第２コネクタ部Ｊ２から上側に向けて外すこと、及び、第２コネクタ部Ｊ２から下側に向けて外すことが可能である。このことにより、２つの発電ユニット２の脱着作業を容易化できる。
【００３７】
なお、第２コネクタ部Ｊ２は後方にも開口しているので、第１コネクタ部Ｊ１と第２コネクタ部Ｊ２は前後方向において脱着可能である。これとは異なり、第１コネクタ部Ｊ１と第２コネクタ部Ｊ２の形状は、それらの上下方向での脱着だけが許容され、前後方向での脱着は規制される形状であってもよい。さらに他の例では、第１コネクタ部Ｊ１は、第２コネクタ部Ｊ２から上側だけに外すことができたり、第２コネクタ部Ｊ２から下側だけに外すことができるように構成されてもよい。
【００３８】
第２コネクタ部Ｊ２は、第１コネクタ部Ｊ１の上下方向での動きを制限するストッパ２０ｊを有してもよい。図６Ｂに示すように、ストッパ２０ｊは、例えば、２つの端子支持部２０ｉからそれらの内側に突出し、第２コネクタ部Ｊ１とあたる凸部である。
【００３９】
発電ユニット２の例では、一方の端子支持部２０ｉはその上縁にストッパ２０ｊを有し、下縁にはストッパ２０ｊを有していない。また、他方の端子支持部２０ｉはその下縁にストッパ２０ｊを有し、上縁にはストッパ２０ｊを有していない。この構造によると、第２コネクタ部Ｊ２に対する第１コネクタ部Ｊ１の上下方向での動きを制限できる。また、この構造によると、第２コネクタ部Ｊ２の形成（より具体的には、端子支持部２０ｉの形成）を容易化できる。すなわち、ベース部材２０の成形時には、２本の端子支持部２０ｉの間から金型を外す作業を容易化できる。
【００４０】
図６Ｃで示すように、２本の端子支持部２０ｉは、第１プラス端子２１Ａの前後方向での動きを制限するストッパ２０ｋを有してもよい。ストッパ２０ｋは、例えば、２本の端子支持部２０ｉの先端からそれらの内側に突出する凸部である。
【００４１】
［第１コネクタ部］
図２に示すように、第１コネクタ部Ｊ１は、ベース部材２０の第１縁２０ａから前方に突出している。第１コネクタ部Ｊ１の端部はボール状である。発電ユニット２の例では、ベース部材２０は、その第１縁２０ａから前方に突出するボール状の端子支持部２０ｎを有する。この端子支持部２０ｎは、ベース部材２０の樹脂部と一体的に形成された部分である。各端子支持部２０ｎには、端子支持部２０ｎを貫通する２本の貫通孔が形成され、導体線路２３ｃを構成している電線はこの貫通孔に通されて端子支持部２０ｎに巻き付けられている。導体線路２３ｃである電線は端子支持部２０ｎの側面で部分的に露出している。露出している電線が第１プラス端子２１Ａとなっている。これとは異なり、端子支持部２０ｎの表面に導体膜が形成され、この導体膜が第１プラス端子２１Ａとして機能してもよい。
【００４２】
なお、発電ユニット２の例とは異なり、第１縁２０ａに凹部（上述したコネクタ収容凹部２０ｇ）が形成され、このコネクタ収容凹部２０ｇの内側に第１コネクタ部Ｊ１が形成されてもよい。こうすることで、意図しない外力が第１コネクタ部Ｊ１に作用することを防ぐことができる。言い換えれば、第１コネクタ部Ｊ１をコネクタ収容凹部２０ｇによって保護できる。
【００４３】
［第３コネクタ部と第４コネクタ部］
図２に示すように、ベース部材２０は、第１マイナス端子２１Ｃ（図４Ａ参照）が設けられている第３コネクタ部Ｊ３と、第２マイナス端子２１Ｄ（図４Ａ参照）が設けられている第４コネクタ部Ｊ４とを有している。コネクタ部Ｊ１、Ｊ２と同様、第３コネクタ部Ｊ３は凸部であり、第４コネクタ部Ｊ４は、第３コネクタ部Ｊ３を嵌めることができる形状の凹部である。発電ユニット２の例において、第３コネクタ部Ｊ３と第４コネクタ部Ｊ４は、コネクタ部Ｊ１、Ｊ２と同様、ボールジョイントを構成する。第３コネクタ部Ｊ３はボールジョイントのボールとして機能し、第４コネクタ部Ｊ４はボールジョイントのソケットとして機能する。
【００４４】
発電ユニット２の例では、第１コネクタ部Ｊ１と第３コネクタ部Ｊ３は同じ形状・構造を有する。また、発電ユニット２を９０度回転させると、第１コネクタ部Ｊ１は第３コネクタ部Ｊ３の位置に到来する。同様に、第２コネクタ部Ｊ２と第４コネクタ部Ｊ４は同じ形状・構造を有する。また、発電ユニット２を９０度回転させると、第２コネクタ部Ｊ２は第４コネクタ部Ｊ４の位置に到来する。
【００４５】
［連結構造の変形例］
発電装置１０の例では、前後方向で隣り合う２つの発電ユニット２の連結は、一方の発電ユニット２の第１コネクタ部Ｊ１と他方の発電ユニット２の第２コネクタ部Ｊ２とでのみ形成されている。すなわち、前後方向で隣り合う２つの発電ユニット２は、コネクタ部Ｊ１、Ｊ２の他に、これら２つの発電ユニット２を機械的に連結する構造を有していない。このことによって、例えば、２つの発電ユニット２が複数の位置で機械的に連結される構造に比して、２つの発電ユニット２の相対的な変位（例えば、傾斜）が生じやすくなり、発電装置１０の形状について自由度が得られやすくなる。また、左右方向で隣り合う２つの発電ユニット２の連結は、一方の発電ユニット２の第３コネクタ部Ｊ３と他方の発電ユニット２の第４コネクタ部Ｊ４とでのみ形成されている。すなわち、左右方向で隣り合う２つの発電ユニット２は、コネクタ部Ｊ３、Ｊ４の他に、これら２つの発電ユニット２を機械的に連結する構造を有していない。このことによって、例えば、２つの発電ユニット２が複数の位置で機械的に連結される構造に比して、２つの発電ユニット２の相対的な変位（例えば、傾斜）が生じやすくなり、発電装置１０の形状について自由度が得られやすくなる。
【００４６】
発電ユニット２の連結構造は、発電装置１０の例に限られない。例えば、発電ユニット２は、コネクタ部Ｊ１、Ｊ２に加えて、隣の発電ユニット２と連結するための構造を、第１縁２０ａと第２縁２０ｂとに有してもよい。この場合、コネクタ部Ｊ１、Ｊ２はボールジョイントを構成しなくてもよい。同様に、発電ユニット２は、コネクタ部Ｊ３、Ｊ４に加えて、隣の発電ユニット２と連結するための構造を、第３縁２０ｃと第４縁２０ｄとに有してもよい。この場合、コネクタ部Ｊ３、Ｊ４はボールジョイントを構成しなくてもよい。
【００４７】
［圧電素子の支持と緩衝材］
圧電素子１１は、例えば、ベース部材２０の上側に取り付けられる。図５に示すように、ベース部材２０は圧電素子１１の外周部を支持している。圧電素子１１の中央部は下方に露出している。すなわち、ベース部材２０は圧電素子１１の中央部を支持していない。この構造によると、圧電体の変形が生じやすくなるので、圧電体の起電力が発生し易くなる。
【００４８】
発電ユニット２の例において、ベース部材２０は、圧電素子１１の上部電極１１ａと圧電体とに対応したサイズの開口を、圧電素子１１の下側に有している。下部電極１１ｂは、上部電極１１ａと圧電体よりも大きなサイズを有しており、上部電極１１ａの外縁よりも外側の領域である外周部を有している。ベース部材２０は、下部電極１１ｂの外周部を支持している。
【００４９】
図１及び図５に示すように、発電装置１０は、複数の発電ユニット２の上側を覆う緩衝材３を有してもよい。発電装置１０が床材や床に敷くマットとして使用される場合に、緩衝材３は圧電素子１１や、ダイオード２２ａ〜２２ｄ、導体線路２３ａ〜２３ｄなどを保護する。緩衝材３は、例えば、シート状のスポンジや、シート状のゴムで形成され得る。
【００５０】
緩衝材３は、圧電素子１１が有する圧電体の上方に位置する部分３ａにだけ、他の部分３ｂよりも高い剛性を有してもよい。ここでは、部分３ａを「押圧部」と称する。こうすることによって、歩行者からの力が圧電体に伝わりやすくなり、大きな起電力を得やすくなる。緩衝材３の押圧部３ａは、その周りの部分３ｂとは異なる材料であって且つ部分３ｂよりも硬い材料で形成されてもよいし、緩衝材３の材料（例えば、スポンジ）が圧縮されて固められた部分であってもよい。発電ユニット２の例とは異なり、押圧部３ａは圧電素子１１に向かって突出する凸部を有してもよい。
【００５１】
［圧電素子の取付構造］
図２に示すように、ベース部材２０は、圧電素子１１の縁に係合し且つベース部材２０における圧電素子１１の位置を規定する係合部２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２５を有している。発電ユニット２の例では、係合部２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２５は、圧電素子１１の外周縁に沿って形成されている。
【００５２】
係合部２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃは、圧電素子１１の外周縁の上側に覆い被さり、ベース部材２０からの圧電素子１１の分離を規制する。発電ユニット２の例では、ベース部材２０は複数（具体的には３つ）の係合部２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃを有している。係合部２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃの数は、発電ユニット２の例とは異なっていてもよい。例えば、係合部の数は１つでもよいし、３つよりも多くてもよい。また、係合部は、３つの係合部２４Ａ〜２４Ｃが全て繋がった形状であってもよい。
【００５３】
係合部２５と係合部２４Ａ〜２４Ｃは、以下に説明するように、ベース部材２０への圧電素子１１の脱着を許容するように形成されてもよい。これによって、圧電素子１１のベース部材２０への取付作業を容易化できる。
【００５４】
発電ユニット２の例においては、係合部２４Ａ〜２４Ｃは、ベース部材２０に沿った方向（水平方向）での圧電素子１１の移動を許容するように配置されている。詳細には、第１係合部２４Ａと第３係合部２４Ｃは、圧電素子１１の中心を挟んで互いに反対側に位置し、第２係合部２４Ｂは、第１係合部２４Ａと第３係合部２４Ｃとに対して一方側に位置している。すなわち、第１係合部２４Ａと第３係合部２４Ｃとを通る直線Ｌ１（図３参照）に対して、これに直交する方向（図３で示すＤ１方向）に位置している。このため、３つの係合部２４Ａ〜２４Ｃは、圧電素子１１の外周縁における１８０度以下の範囲（図３においてθ１の範囲）だけを取り囲んでいる。このため、係合部２４Ａ〜２４Ｃは、係合部２４Ａ〜２４Ｃから離れる方向、具体的には、図３で示すＤ１とは反対方向への圧電素子１１の動きを許容する。
【００５５】
図２及び図５に示すように、係合部２５は第２係合部２４Ｂとは反対側に位置し、係合部２４Ａ〜２４Ｃから離れる方向への圧電素子１１の動きを規制するストッパとして機能している。係合部２５は、係合部２４Ａ〜２４Ｃとは異なり、発電ユニット２への圧電素子１１の脱着を許容するように弾性変形可能である。発電ユニット２の例では、係合部２５は上下方向に弾性変形可能である。係合部２５が下側に変位することによって、係合部２４Ａ〜２４Ｃに嵌まっている正規の位置（図５で示す圧電素子１１の位置）から、ベース部材２０に沿った方向への圧電素子１１の移動が許容される。圧電素子１１をベース部材２０に取り付けるときには、係合部２５が下側に変位させ、圧電素子１１をベース部材２０に沿った方向にスライドさせて、圧電素子１１の外周縁を係合部２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃの下側にはめ入れる。
【００５６】
［連結フレーム部］
図１及び図３に示すように、発電装置１０は連結フレーム部Ｆ１、Ｆ２を有している。発電装置１０の例において、連結フレーム部Ｆ１、Ｆ２のそれぞれは、複数の連結ユニット４によって構成されている。連結フレーム部Ｆ１は発電部Ｇの右側に設けられ、連結フレーム部Ｆ２は発電部Ｇの前側に設けられている。発電装置１０の例では、発電部Ｇの左側と後側とには、連結フレーム部は設けられていない。連結フレーム部の配置は、発電装置１０の例に限られない。連結フレーム部は、例えば、発電部Ｇの右側、前側、左側、及び後側に設けられてもよい。
【００５７】
ここで、発電部Ｇにおいて最も右側に位置し且つ前後方向で並んでいる発電ユニット２（図１において発電ユニット２Ａ、２Ｂ）に注目する。図１及び図３に示すように、発電ユニット２Ａの第３コネクタ部Ｊ３と発電ユニット２Ｂの第３コネクタ部Ｊ３とに、発電部Ｇの右側に位置する連結フレーム部Ｆ１（連結ユニット４）が連結されている。隣り合う２つの発電ユニット２Ａ、２Ｂの第３コネクタ部Ｊ３の第１マイナス端子２１Ｃ（図２参照）は、連結フレーム部Ｆ１を介して、電気的に接続されている。発電ユニット２Ａ、２Ｂの後方に位置している他の発電ユニット２の第１マイナス端子２１Ｃにも、連結フレーム部Ｆ１は接続している。したがって、発電部Ｇに位置する全発電ユニット２の負極が、連結フレーム部Ｆ１を介して並列に接続されている。
【００５８】
ここでは、左右方向で並んでいる複数の発電ユニット２（例えば、発電ユニット２Ａ、２Ｃ）で構成されるグループを「ユニット行」と称する。発電部Ｇでは、複数のユニット行が前後方向で並んでいる。連結フレーム部Ｆ１において、複数の連結ユニット４が前後方向で並んでいる。発電装置１０の例では、１つのユニット行に１つの連結ユニット４が設けられている。連結フレーム部Ｆ１のこの構造によると、連結フレーム部Ｆ１の長さを変えることができるので、発電部Ｇの前後方向でのサイズについて、連結フレーム部Ｆ１に起因する制約を無くすことができる。連結ユニット４の長さ（前後方向での長さ）は、各発電ユニット２の前後方向でのサイズＤ１（図３参照）に対応している。
【００５９】
次に、発電部Ｇの最前部に位置し且つ左右方向で並んでいる発電ユニット２（図１において発電ユニット２Ａ、２Ｃ）に注目する。発電ユニット２Ａの第１コネクタ部Ｊ１と発電ユニット２Ｃの第１コネクタ部Ｊ１とに、発電部Ｇの前側に位置する連結フレーム部Ｆ２が連結されている。隣り合う２つの発電ユニット２Ａ、２Ｃの第１コネクタ部Ｊ１の第１プラス端子２１Ａは、連結フレーム部Ｆ２を介して、電気的に接続されている。発電ユニット２Ａ、２Ｃの左方に位置している他の発電ユニット２の第１プラス端子２１Ａにも連結フレーム部Ｆ２は接続している。したがって、発電部Ｇに位置する全発電ユニット２の正極が、連結フレーム部Ｆ１を介して並列に接続されている。
【００６０】
前後方向で並んでいる複数の発電ユニット２（例えば、発電ユニット２Ａ、２Ｂ）で構成されるグループを「ユニット列」と称する。発電部Ｇでは、複数のユニット列が左右方向で並んでいる。連結フレーム部Ｆ２において、複数の連結ユニット４が左右方向で並んでいる。発電装置１０の例では、１つのユニット列に１つの連結ユニット４が設けられている。連結フレーム部Ｆ２のこの構造によると、連結フレーム部Ｆ２の長さを変えることができるので、発電部Ｇの左右方向でのサイズについて、連結フレーム部Ｆ２に起因する制約を無くすことができる。連結フレーム部Ｆ２を構成する連結ユニット４の長さ（左右方向での長さ）は、各発電ユニット２の左右方向でのサイズＤ２に対応している。
【００６１】
このように、発電装置１０では、連結フレーム部Ｆ１、Ｆ２（言い換えれば、連結ユニット４）は、発電ユニット２のコネクタ部Ｊ１、Ｊ３に接続している。その結果、コネクタ部Ｊ１、Ｊ３に意図しない外力が作用することを、防ぐことができる。言い換えれば、コネクタ部Ｊ１、Ｊ３を連結フレーム部Ｆ１、Ｆ２で保護できる。なお、発電装置１０の例では、発電部Ｇの左側及び後側には、連結フレーム部は設けられていない。しかしながら、発電ユニット２の第４コネクタ部Ｊ４及び第２コネクタ部Ｊ２は、ベース部材２０のコネクタ収容凹部２０ｇの内側に位置しているので（図６Ａ参照）、発電部Ｇの左側及び後側に連結フレーム部がなくても、コネクタ部Ｊ４、Ｊ２に意図しない外力が作用することを防ぐことができている。
【００６２】
［連結ユニットの構造］
図３に示すように、連結フレーム部Ｆ１を構成する連結ユニット４は、発電ユニット２の第３コネクタ部Ｊ３に接続する第１コネクタ部Ｊ４１と、第１コネクタ部Ｊ４１とは反対側に位置している第２コネクタ部Ｊ４２とを有している。また、連結ユニット４は隣の連結ユニット４と接続するための第３コネクタ部Ｊ４３と第４コネクタ部Ｊ４４とを有している。４つのコネクタ部Ｊ４１〜Ｊ４４には端子が形成されている。全てのコネクタ部Ｊ４１〜Ｊ４４の端子は導体線路４３によって電気的に接続している。
【００６３】
連結ユニット４は、ベース部材４０を有している。ベース部材４０は絶縁材料（具体的には、樹脂）によって一体的に形成された部材である。ベース部材４０は、互いに組み合わされる複数の部材で構成されてもよい。導体線路４３は、例えば、電線（ワイヤー）である。ベース部材４０に溝が形成され、導体線路４３である電線はこの溝に収容される。なお、導体線路４３は樹脂であるベース部材４０の表面に形成された導体膜（金属膜）であってもよい。さらに他の例では、導体線路４３は導体板（金属板）であってもよい。この場合、導体線路４３である導体板は、ベース部材４０の材料である樹脂に埋まっていてもよい。すなわち、導体板とベース部材４０はインサート成形されてよい。
【００６４】
連結フレーム部Ｆ２を構成する連結ユニット４は、連結フレーム部Ｆ１を構成する連結ユニット４と同じ構造を有している。連結フレーム部Ｆ２を構成する連結ユニット４は、連結フレーム部Ｆ１を構成する連結ユニット４を９０度だけ回転させた姿勢で配置されている。したがって、連結フレーム部Ｆ２を構成する連結ユニット４は、その第２コネクタ部Ｊ４２で、発電ユニット２の第１コネクタ部Ｊ１に接続する。
【００６５】
なお、連結フレーム部Ｆ２を構成する連結ユニット４は、連結フレーム部Ｆ１を構成する連結ユニット４と、必ずしも同じ構造でなくてもよい。例えば、連結フレーム部Ｆ１を構成する連結ユニット４は、第２コネクタ部Ｊ４２を有していなくてもよい。一方、連結フレーム部Ｆ２を構成する連結ユニット４は、第１コネクタ部Ｊ４１を有していなくてもよい。さらに他の例では、発電ユニット２の前後方向でのサイズＤ１と左右方向でのサイズＤ２とが異なっている場合、連結フレーム部Ｆ１を構成する連結ユニット４と、連結フレーム部Ｆ２を構成する連結ユニット４は、それぞれサイズＤ１、Ｄ２に合わせた長さを有してよい。
【００６６】
発電ユニット２の第３コネクタ部Ｊ３と連結ユニット４の第１コネクタ部Ｊ４１は、例えば、ボールジョイントを構成する。第３コネクタ部Ｊ３はボールジョイントのボールとして機能し、第１コネクタ部Ｊ４１はボールジョイントのソケットとして機能する。この構造によると、発電ユニット２に対して連結ユニット４を傾斜させることができる。これらの傾斜により、例えば、発電装置１０を床に配置するマットとして利用する場合には、発電装置１０の形状を床の凹凸に合わせることができる。
【００６７】
連結ユニット４において、第２コネクタ部Ｊ４２は第１コネクタ部Ｊ４１と同じ構造を有する。すなわち、発電ユニット２の第１コネクタ部Ｊ１と連結ユニット４の第２コネクタ部Ｊ４２は、例えば、ボールジョイントを構成する。第１コネクタ部Ｊ１はボールジョイントのボールとして機能し、第２コネクタ部Ｊ４２はボールジョイントのソケットとして機能する。
【００６８】
連結ユニット４のコネクタ部Ｊ４１、Ｊ４２は、発電ユニット２のコネクタ部Ｊ２、Ｊ４の構造と同じであってよい。すなわち、ベース部材４０の縁にコネクタ収容凹部が形成され、そのコネクタ収容凹部の内側に２本の端子支持部が形成されてよい。そして、導体線路４３を構成している電線が端子支持部に巻き付けられ、端子を構成してよい。この構造により、意図しない外力がコネクタ部Ｊ４１、Ｊ４２に作用することを防ぐことができる。連結ユニット４の例とは異なり、端子支持部の表面に導体膜が形成されてもよい。
【００６９】
第３コネクタ部Ｊ４３と第４コネクタ部Ｊ４４も、ボールジョイントを構成してよい。第３コネクタ部Ｊ４３はボールジョイントのボールとして機能し、第４コネクタ部Ｊ４４はボールジョイントのソケットとして機能する。この構造によると、第３コネクタ部Ｊ４３と第４コネクタ部Ｊ４４とによって、２つの連結ユニット４を連結したとき、２つの連結ユニット４のうち一方を他方に対して傾斜させることができる。隣り合う２つの連結ユニット４が互いに傾斜することによって、発電装置１０を湾曲させることが可能となる。その結果、例えば、発電装置１０を床に配置するマットとして利用する場合に、発電装置１０の形状を床の凹凸に合わせることができる。連結ユニット４のコネクタ部Ｊ４３、Ｊ４４は、発電ユニット２のコネクタ部Ｊ１、Ｊ２の構造とそれぞれ同じであってよい。
【００７０】
連結フレーム部Ｆ１、Ｆ２の構造は、発電装置１０の例に限られない。例えば、複数のユニット列（例えば２つ又は３つのユニット列）について１つの連結ユニット４が設けられてもよい。同様に、複数のユニット行（例えば２つ又は３つのユニット行）について１つの連結ユニット４が設けられてもよい。さらに他の例では、連結フレーム部Ｆ１において前後方向で並んでいる複数の連結ユニット４が全て一体的に形成されていてもよい。さらに他の例では、連結フレーム部Ｆ２において左右方向で並んでいる複数の連結ユニット４が全て一体的に形成されていてもよい。
【００７１】
［機能部品］
発電装置１０は、発電部Ｇで得られた電力を消費したり蓄積したりする部品（不図示）を有してもよい。このような部品の例としては、発光素子（例えば、Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ（ＬＥＤ））や、キャパシタなどがある。ここでは、このような部品を「機能部品」と称する。
【００７２】
機能部品は、例えば、発電ユニット２の負極に接続される連結ユニット４（連結フレーム部Ｆ１の連結ユニット４）と、発電ユニット２の正極に接続される連結ユニット４（連結フレーム部Ｆ２の連結ユニット４）との間に配置される。発電部Ｇの角に位置する発電ユニット２Ａには２つの連結ユニット４が接続される。したがって、機能部品は、例えば、この２つの連結ユニット４の端子（第３コネクタ部Ｊ４３の端子）に接続される。
【００７３】
他の例では、機能部品が発電部Ｇの領域に配置されてもよい。すなわち、発電部Ｇにある一部の発電ユニット２に替えて、機能部品が配置されてもよい。この場合、機能部品の一方の端子は、隣接する発電ユニット２のプラス端子２１Ａ、２１Ｂとに接続し、機能部品の他方の端子は、隣接する発電ユニット２のマイナス端子２１Ｃ、２１Ｄに接続する。
【００７４】
［変形例］
図７乃至図１０は、発電ユニット２の変形例を示す図である。図７では、発電ユニット２の変形例として、発電ユニット１０２が示されている。図８乃至図１０では、発電ユニット１０２が有している第１コネクタ部Ｊ１と第２コネクタ部Ｊ２とが示されている。なお、発電ユニット１０２においては、発電ユニット２の例とは異なり、第１コネクタ部Ｊ１と第１コネクタ部Ｊ１が形成されている第１縁２０ａは、発電ユニット１０２の中心に対して左側に位置し、第２コネクタ部Ｊ２と第２コネクタ部Ｊ２が形成されている第２縁２０ｂは、発電ユニット１０２の中心に対して右側に位置している。
【００７５】
図７に示す第３コネクタ部Ｊ３と第４コネクタ部Ｊ４は、同図に示す第１コネクタ部Ｊ１と第２コネクタ部Ｊ２とそれぞれ同じである。発電ユニット１０２を９０度回転させると、第１コネクタ部Ｊ１は第３コネクタ部Ｊ３の位置に到来する。同様に、第２コネクタ部Ｊ２と第４コネクタ部Ｊ４は同じ形状・構造を有し、発電ユニット２を９０度回転させると、第２コネクタ部Ｊ２は第４コネクタ部Ｊ４の位置に到来する。
【００７６】
発電ユニット１０２はベース部材２０を有している。発電ユニット１０２では、導体線路２３ａ、２３ｂとして機能する導体板（金属板、不図示）は、ベース部材２０の材料である樹脂に埋まっている。すなわち、導体板とベース部材２０はインサート成形されている。整流回路２２のダイオード２２ａ〜２２ｄは、例えば、ベース部材２０に形成されるスルーホールを介して、この導体板に電気的に接続する。
【００７７】
第２コネクタ部Ｊ２と第１コネクタ部Ｊ１も、ボールジョイントを構成する。第１コネクタ部Ｊ１がボールジョイントのボールとして機能し、第２コネクタ部Ｊ２はボールジョイントのソケットとして機能する。
【００７８】
図９に示すように、ベース部材２０は、第１縁２０ａから左方に突出する端子支持部１２０ｎを有している。端子支持部１２０ｎは、ベース部材２０の樹脂部と一体的に形成された部分である。端子支持部１２０ｎの端部は略球状に形成されている。導体線路２３ｄを構成する導体板の一部は端子支持部１２０ｎに達している。そして、この導体板の一部は端子支持部１２０ｎの外面で露出し、第１プラス端子１２１Ａを構成している。第１プラス端子１２１Ａは平面視で円形であり、その外周縁が端子支持部１２０ｎの球状部分の外面から突出している（図１０参照）。図１０に示すように、端子支持部１２０ｎは、その側面に平らな面１２０ｐを有している。第１プラス端子１２１Ａはこの面１２０ｐから突出している。
【００７９】
図１０に示すように、第１プラス端子１２１Ａの中心部には孔１２１ａが形成されている。端子支持部１２０ｎの上部（第１プラス端子１２１Ａよりも上側の部分）と下部（第１プラス端子１２１Ａよりも下側の部分）は、この孔１２１ａを介して、繋がっている。この構造によると、第１プラス端子１２１Ａを端子支持部１２０ｎの材料である樹脂で強固に保持できる。
【００８０】
図９に示すように、第２コネクタ部Ｊ２は、互いに向き合っているコネクタ半部Ｊａ、Ｊｂを有している。コネクタ半部Ｊａ、Ｊｂは、ベース部材２０の第２縁２０ｂから右方に突出する端子支持部１２０ｉを有している。導体線路２３ｄを構成する導体板の一部は端子支持部１２０ｉに達している。そして、導体板のこの一部は、２本のコネクタ半部Ｊａ、Ｊｂの内側に向かって端子支持部１２０ｉの外面で露出し、第２プラス端子１２１Ｂを構成している。
【００８１】
詳細には、図１０に示すように、第２プラス端子１２１Ｂは、端子支持部１２０ｉの内部で保持されている基部１２１ｂと、基部１２１ｂに対して折り曲げられ、コネクタ半部Ｊａ、Ｊｂの内側に向かって端子支持部１２０ｉの外面で露出している接触部１２１ｃとを有している。２つの接触部１２１ｃが、第１コネクタ部Ｊ１の第１プラス端子１２１Ａを挟んでいる。これにより、一方の発電ユニット１０２の第１プラス端子１２１Ａと隣接する発電ユニット１０２の第２プラス端子１２１Ｂとが電気的に接続している。
【００８２】
発電ユニット１０２の例においても、第２コネクタ部Ｊ２は、第１コネクタ部Ｊ１の上下動を規制するためのストッパを有している。具体的には、図１０に示すように、一方のコネクタ半部Ｊａにおいて、第２プラス端子１２１Ｂの接触部１２１ｃは内側に湾曲している。すなわち、接触部１２１ｃは、その下部１２１ｄにおいて内側に湾曲している。他方のコネクタ半部Ｊｂにおいても、第２プラス端子１２１Ｂの接触部１２１ｃは内側に湾曲している。すなわち、接触部１２１ｃは、その上部１２１ｅにおいて内側に湾曲している。そして、２つの接触部１２１ｃの湾曲部（下部１２１ｄ、上部１２１ｅ）によって、第１コネクタ部Ｊ１の上下動が規制されている。発電ユニット１０２の例では、２つの接触部１２１ｃの湾曲部（下部１２１ｄ、上部１２１ｅ）は、第１プラス端子１２１Ａを保持している端子支持部１２０ｎの外面に接している。なお、ストッパの構造は、ここで説明する例に限られない。例えば、第１コネクタ部Ｊ１の端子支持部１２０ｎの外面には、第２プラス端子１２１Ｂではなく、樹脂で形成されている端子支持部１２０ｉが接してもよい。
【００８３】
また、第２コネクタ部Ｊ２は、図９で示すように、第１コネクタ部Ｊ１の左右方向での動きを制限するストッパ１２０ｋを有してもよい。ストッパ１２０ｋは２本の端子支持部１２０ｉの先端から、２つのコネクタ半部Ｊａ、Ｊｂの内側に向かって突出する凸部であってよい。
【００８４】
本開示で提案する発電装置及び発電ユニットの構造は、上述した発電装置１０及び発電ユニット２、１０２として示す例に限られず、種々の変更がなされてよい。
【符号の説明】
【００８５】
２  発電ユニット、３  緩衝材、３ａ  押圧部、３ｂ  押圧部以外の部分、４  連結ユニット、Ｇ  発電部、１０  発電装置、１１  圧電素子、１１ａ  上部電極、１１ａ  電極、１１ｂ  下部電極、２０  ベース部材、２０ａ  第１縁、２０ｂ  第２縁、２０ｃ  第３縁、２０ｄ  第４縁、２０ｅ  溝、２０ｆ  貫通孔、２０ｇ  コネクタ収容凹部、２０ｈ  深部、２０ｉ  端子支持部、２０ｊ  ストッパ、２０ｋ  ストッパ、２０ｎ  端子支持部、２１Ａ  第１プラス端子、２１Ｂ  第２プラス端子、２１Ｃ  第１マイナス端子、２１Ｄ  第２マイナス端子、２２  整流回路、２２ａ〜２２ｄ  ダイオード、２３ａ〜２３ｄ  導体線路、２４Ａ〜２４Ｃ  係合部、２５  係合部、４０  ベース部材、４３  導体線路、Ｆ１・Ｆ２  連結フレーム部、Ｊ１  第１コネクタ部、Ｊ２  第２コネクタ部、Ｊ３  第３コネクタ部、Ｊ４  第４コネクタ部、Ｊａ・Ｊｂ  コネクタ半部、１０２  発電ユニット、１２０ｉ  端子支持部、１２０ｋ  ストッパ、１２０ｎ  端子支持部、１２０ｐ  面、１２１ａ  孔、１２１ｂ  基部、１２１ｃ  接触部、１２１ｄ  下部、１２１ｅ  上部、Ｊ４１  第１コネクタ部、Ｊ４２  第２コネクタ部、Ｊ４３  第３コネクタ部、Ｊ４４  第４コネクタ部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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