(57)【要約】【課題】  省エネルギーを目的としたエネルギーハーベスティング技術（環境発電技術）にて発電を行う環境発電機とその利用に関し、環境発電機を備えることで本来有する機能を、より向上せしめた機材を提供する。【解決手段】  発電機能を備えた靴箱であって、複数の棚板と棚板の個々に対応した開閉扉を有し、開閉扉を開き、棚板に靴を載置、収納した後、開閉扉を閉める靴箱機能を備える筐体と、筐体に設けられる圧電素子を用いた環境発電機とからなり、圧電素子を用いた環境発電機が棚板の靴を載置する面及び開閉扉が棚板に当る棚板の前面に圧電素子を備えた発電モジュールと、発電モジュールにより発電された電力を蓄電する二次電池と、発電モジュールにより生成された電力を二次電池に蓄電する際に二次電池の電池容量及び電池温度を管理する制御部を備えることを特徴とする発電機能を備えた靴箱。【選択図】  図２０
2015077047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機能を備えた靴箱であって、
複数の棚板と前記棚板の個々に対応した開閉扉を有し、前記開閉扉を開き、前記棚板に靴を載置、収納した後、前記開閉扉を閉める靴箱機能を備える筐体と、
前記筐体に設けられる圧電素子を用いた環境発電機とからなり、
前記圧電素子を用いた環境発電機が、
前記棚板の靴を載置する面及び前記開閉扉が前記棚板に当る前記棚板の前面に圧電素子を備えた発電モジュールと、
前記発電モジュールにより発電された電力を蓄電する二次電池と、
前記発電モジュールにより生成された電力を前記二次電池に蓄電する際に、前記二次電池の電池容量及び電池温度を管理する制御部を
備えることを特徴とする発電機能を備えた靴箱。
【請求項２】
発電機能を備えた書棚であって、
複数の棚板を有し、前記棚板に書籍を載置、収納する書棚機能を備える筐体と、
前記筐体に設けられる圧電素子を用いた環境発電機からなり、
前記圧電素子を用いた環境発電機が、
少なくとも前記棚板の書籍を載置する面に圧電素子を備えた発電モジュールと、
前記発電モジュールにより発電された電力を蓄電する二次電池と、
前記発電モジュールにより生成された電力を前記二次電池に蓄電する際に、前記二次電池の電池容量及び電池温度を管理する制御部を
備えることを特徴とする発電機能を備えた書棚。
【請求項３】
発電機能を備えたハンガー吊り具であって、
両端を支持された主幹と、前記主幹を支持する一対の副桿と、前記副桿の下部に設けられた台座からなるハンガー吊り具と、前記ハンガー吊り具に設けられた圧電素子を用いた環境発電機からなり、
前記圧電素子を用いた環境発電機が、
前記主幹のハンガーが掛けられる表面に圧電素子を備えた発電モジュールと、
前記発電モジュールにより発電された電力を蓄電する二次電池と、
前記発電モジュールにより生成された電力を前記二次電池に蓄電する際に、前記二次電池の電池容量及び電池温度を管理する制御部を
備えることを特徴とする発電機能を備えるハンガー吊り具。
【請求項４】
発電機能を備える手すりであって、
両端が支持され、手に掴まれて身体を支える役目を担う手すり本体部と、前記手すり本体部を支持、固定する固定部からなる手すりと、
前記手すり本体部に設けられる圧電素子を用いた環境発電機からなり、
前記圧電素子を用いた環境発電機が、
前記手すり本体部の表面に備えられる圧電素子を用いた発電モジュールと、
前記発電モジュールにより発電された電力を蓄電する二次電池と、
前記発電モジュールにより生成された電力を前記二次電池に蓄電する際に、前記二次電池の電池容量及び電池温度を管理する制御部を
備えることを特徴とする発電機能を備える手すり。
【請求項５】
搭乗者が接する箇所に敷設された圧電素子を用いた発電モジュールと、
前記発電モジュールにより発電された電力を蓄電する二次電池と、
少なくとも前記発電モジュールに対する受電動作及び給電動作と前記二次電池の電池容量及び電池温度を管理する制御部を
配置した環境発電機を備えることを特徴とする電動式介助型車椅子。
【請求項６】
運転者が接する箇所に敷設された圧電素子を用いた発電モジュールと、
前記発電モジュールにより発電された電力を蓄電する二次電池と、
少なくとも前記発電モジュールに対する受電動作及び給電動作と前記二次電池の電池容量及び電池温度を管理する制御部からなる環境発電機を備えることを特徴とする電動二輪車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、省エネルギーを目的としたエネルギーハーベスティング技術（環境発電技術）にて発電を行う環境発電機とその利用に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エネルギーハーベスティング技術（環境発電技術）を利用した省エネルギー化が検討されてきている。
ところで、特許文献１に記載の靴箱では、靴箱内の換気扇が作動することによって、靴箱内の匂いや、ホコリを吸い室外に出すことを行なうことができることが開示されているが、その換気扇の動力としては、外部から供給される電力を使用するもので、その設置箇所や電源などの付帯設備の敷設などが必要となっている。
【０００３】
また、剛性の高い構造でありながら、天井からの照明光が良好に射し込むようにし、かつ上端部の上方と後方を開放することにより、見通しをよくし、圧迫感を解消しうるようにした書棚が特許文献２に開示されている。しかし、天井からの照明光の利用は、書棚が設置されている部屋全体、若しくはその書棚近傍に設置された照明器具によりなされているもので、近年の省エネルギー化に従って減灯などの処置がなされた場合、部屋全体が暗くなり、書棚の図書の閲覧の際に支障をきたす恐れもあり、省エネルギーを進めながらも、良好な閲覧環境の提供が必要となっている。
【０００４】
特許文献３に開示されているハンガー吊り具は、上下に複数の衣服ハンガーを吊り下げることができ、簡易な構造で且つ耐久性に優れ、より多くの衣服を収納スペースに収納できるハンガー吊り具である。
一般にこのようなハンガー吊り具を照明付きクローゼット内で用いる際には、複数の被掛止部材（符号Ｂ、図４、図５参照）が使用され、衣服の取り換えなどで利用する場合、クローゼットの照明を点灯して行われるが、複数の被掛止部材に多くの衣服ハンガーが吊るされている場合、照明光は衣服により遮蔽され、影を生じるために衣服の区別が難しくなることがあり、新たな照明を必要とすることもある。
【０００５】
また通常、電車の車輌やバスの車体では、その内部照明には電車では外部（架線）から引き込まれた電力を降圧して照明灯に供給、バスの車体ではエンジンの回転によりオルタネータで発生した電気を用いて照明灯に供給されている。そのような中で、特許文献４には多数の利用者が乗降する電車やバス等の車輛で照明灯としても利用可能な発光式握り棒が提案されている。
【０００６】
また従来、駆動輪を有する介助型車椅子としては、介助者がハンドルを押し引き操作による人的駆動力より駆動輪を駆動する介助者の人力走行を目的とした手動式の介助型車椅子と、駆動モーター、減速装置及び電源用蓄電池を備えて、駆動モーターによる電動走行を目的とした電動式介助型車椅子が使用されている。この電動式介助型車椅子は大容量の蓄電池を備えているが、その走行距離に対して、充電時間が長いという問題を抱えている。
【０００７】
また二輪車業界では、ＣＯ２削減、環境エネルギー対策としてＥＶ二輪車又は電動二輪車と環境に優しい二輪車が発明され実用化されているが、電動式介助型車椅子で見られるバッテリーに係る問題を同じく抱えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平６−９８８０７号公報
【特許文献２】特開２００９−１０６６９３号公報
【特許文献３】特開２０１２−８５９４７号公報
【特許文献４】特開２００７−２３０３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような現状の中、本発明は省エネルギーを目的としたエネルギーハーベスティング技術（環境発電技術）にて発電を行う環境発電機とその利用に関し、環境発電機を備えることで本来有する機能を、より向上せしめた機材の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、このような課題を解決するために鋭意研究を進めた結果、本発明の第１の発明は、発電機能を備えた靴箱であって、複数の棚板と前記棚板の個々に対応した開閉扉を有し、前記開閉扉を開き、前記棚板に靴を載置、収納した後、前記開閉扉を閉める靴箱機能を備える筐体と、その筐体に設けられる圧電素子を用いた環境発電機とからなり、その圧電素子を用いた環境発電機が、棚板の靴を載置する面及び開閉扉が棚板に当る棚板の前面に圧電素子を備えた発電モジュールと、その発電モジュールにより発電された電力を蓄電する二次電池と、発電モジュールにより生成された電力を二次電池に蓄電する際に、二次電池の電池容量及び電池温度を管理する制御部を備えることを特徴とする発電機能を備えた靴箱である。
【００１１】
本発明の第２の発明は、発電機能を備えた書棚であって、複数の棚板を有し、その棚板に書籍を載置、収納する書棚機能を備える筐体と、筐体に設けられる圧電素子を用いた環境発電機からなり、その圧電素子を用いた環境発電機が、少なくとも棚板の書籍を載置する面に圧電素子を備えた発電モジュールと、発電モジュールにより発電された電力を蓄電する二次電池と、発電モジュールにより生成された電力を二次電池に蓄電する際に、二次電池の電池容量及び電池温度を管理する制御部を備えることを特徴とする発電機能を備える書棚である。
【００１２】
本発明の第３の発明は、発電機能を備えたハンガー吊り具であって、両端を支持された主幹と、その主幹を支持する一対の副桿と前記副桿の下部に設けられた台座からなるハンガー吊り具と、ハンガー吊り具に設けられた圧電素子を用いた環境発電機からなり、その圧電素子を用いた環境発電機が、主幹のハンガーが掛けられる表面に圧電素子を備えた発電モジュールと、発電モジュールにより発電された電力を蓄電する二次電池と、発電モジュールにより生成された電力を二次電池に蓄電する際に、二次電池の電池容量及び電池温度を管理する制御部を備えることを特徴とする発電機能を備えるハンガー吊り具である。
【００１３】
本発明の第４の発明は、発電機能を備える手すりであって、両端が支持され、手に掴まれて身体を支える役目を担う手すり本体部と、その手すり本体部を支持、固定する固定部からなる手すりと、その手すり本体部に設けられる圧電素子を用いた環境発電機からなり、その圧電素子を用いた環境発電機が、手すり本体部の表面に備えられる圧電素子を用いた発電モジュールと、発電モジュールにより発電された電力を蓄電する二次電池と、発電モジュールにより生成された電力を二次電池に蓄電する際に、二次電池の電池容量及び電池温度を管理する制御部を備えることを特徴とする発電機能を備える手すりである。
【００１４】
本発明の第５の発明は、搭乗者が接する箇所に敷設された圧電素子を用いた発電モジュールと、その発電モジュールにより発電された電力を蓄電する二次電池と、少なくとも発電モジュールに対する受電動作及び給電動作と二次電池の電池容量及び電池温度を管理する制御部を配置した環境発電機を備えることを特徴とする電動式介助型車椅子である。
【００１５】
本発明の第６の発明は、運転者が接する箇所に敷設された圧電素子を用いた発電モジュールと、その発電モジュールにより発電された電力を蓄電する二次電池と、少なくとも発電モジュールに対する受電動作及び給電動作と二次電池の電池容量及び電池温度を管理する制御部からなる環境発電機を備えることを特徴とする電動二輪車である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、圧電素子を用いた環境発電機を備えることにより本来有する機能に付加して新たな機能を備えることを可能とし、省エネルギーに寄与するものである。
また、この環境発電機を機材の電気系統に取り込むことにより、新たな電源が創出され、従来の電源と併せて機材の機能を大きく向上せしめると共に省エネルギーの観点からも大きな効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る環境発電機を備えた靴箱の一例を示す正面図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係る環境発電機を備えた靴箱の一例を示す断面図である。
【図３】本発明の第二の実施形態に係る環境発電機を備えた書棚の一例を示す正面図である。
【図４】本発明の第二の実施形態に係る環境発電機を備えた書棚の一例を示す断面図である。
【図５】本発明の第三の実施形態に係る環境発電機を備えたハンガー吊り具を示す正面図である。
【図６】本発明の第三の実施形態に係る環境発電機を備えたハンガー吊り具を示す側面図である。
【図７】本発明の第三の実施形態に係る環境発電機を備えたハンガー吊り具の主桿の断面図である。
【図８】本発明の第四の実施形態に係る環境発電機を備えた手すり施工構造を示す斜視図である。
【図９】本発明の第四の実施形態に係る環境発電機を備えた手すり本体部構造を示す図である。
【図１０】本発明の第四の実施形態に係る環境発電機を備えた手すり本体部の両端近傍の拡大斜視図である。
【図１１】本発明の第五の実施形態に係る環境発電機を備えた車椅子の側面図である。
【図１２】本発明の第五の実施形態に係る環境発電機を備えた車椅子の背面図である。
【図１３】本発明の第五の実施形態に係る環境発電機を備えた車椅子の発電モジュールを実装されたフットサポートの模式図で、（ａ）は発電モジュールを表側に備える場合、（ｂ）は裏側に備える場合である。
【図１４】本発明の第五の実施形態に係る環境発電機を備えた車椅子の発電モジュールを実装されたバックサポート（背もたれ）及びシートの模式図で、（ａ）は発電モジュールを表側に備える場合、（ｂ）は裏側に備える場合である。
【図１５】本発明の第五の実施形態に係る環境発電機を備えた車椅子の発電モジュールを実装されたアームサポートの模式図で、（ａ）は発電モジュールを表側に備える場合、（ｂ）は裏側に備える場合である。
【図１６】本発明の第六の実施形態に係る環境発電機を備えた電動二輪車の側面図である。
【図１７】本発明の第六の実施形態に係る環境発電機を備えた電動二輪車の発電モジュールが実装された座席の模式図である。
【図１８】本発明の第六の実施形態に係る環境発電機を備えた電動二輪車の発電モジュールが実装された足置きの模式図である。
【図１９】本発明の第六の実施形態に係る環境発電機を備えた電動二輪車の発電モジュールが実装されたハンドルグリップの模式図である。
【図２０】本発明における環境発電機における発電モジュールの構造を示す一例の断面図で、（ａ）は圧電素子が１層の場合の発電モジュール、（ｂ）は圧電素子が２層の場合の発電モジュールを示す断面図である。
【図２１】本発明における発電モジュールを使用した一実施形態を示す配線系統図である。
【図２２】本発明における発電モジュールと制御部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に図面を参照しながら本発明実施形態を詳細説明するが、本発明の実施形態は、これらに限定されるものではない。
［環境発電機付靴箱］
図１は本発明の第一の実施形態に係る環境発電機を備えた靴箱の正面図、図２は、その内部を示す内部側面図である。図１及び図２において、１は靴箱、２は天板、３は背面板、４は側板、５は底板、６は棚板、８は開閉扉、８ａは開閉扉押さえ、９は丁番である。なお、図２は丁番９が設けられていない側板４を外し、その方向から靴箱内部を視覚したものである。
【００１９】
正面図の図１、内部側面図の図２が示すように、本発明の靴箱１は、直方体の箱状で上面を覆う天板２及び背面を覆う背面板３、側面を覆う側板４及び底面を覆う底板５からなる正面が解放された形状の筐体と、一定間隔に内部に配置された複数の棚板６、正面に取り付けられた開閉扉８で構成されている。正面に取り付けられた開閉扉８は、側板４に取り付けられた丁番９の軸を中心に回転して開閉する構造となっている。なお、開閉扉８は丁番９の取付位置により横開き、或いは縦開き（上方、下方）の開閉構造が採用される。
【００２０】
本発明の靴箱１に設けられた環境発電機における発電を行う発電モジュール１０１は、一例として一定間隔に配置された複数の棚板６上面に敷設されている。さらに、開閉扉８が閉じたときに開閉扉８と接触する靴箱の開閉扉押さえ８ａにも敷設している。
なお、本発明において発電モジュールの敷設は、重さが掛かるものであることから図に示すように一体物で用いても、複数のモジュールを敷設しても良い。
その敷設方法は、マジックテープ（登録商標）等で固定され、取り外しが簡単にできるような取り付け形態が好ましい。
【００２１】
以上のような形態を有する敷設された発電モジュール１０１により、利用者が靴を靴箱内棚板６に置いたとき、また開閉扉８を閉めた際に起きる圧力、振動にて発電することが可能となる。
その発電された電力は、制御部を介して靴箱１に設けられた換気扇の動力源として使用や、設置されたサービスコンセントへの電力供給に使用されるが、余剰電力は内部又は外部に設けた二次電池に蓄電し、再利用される。
【００２２】
次に、本発明で使用する環境発電機について図面を参照しながら説明する。
［環境発電機］
１．発電モジュール
図２０は、本発明の発電モジュールの構造を示す模式断面図で、（ａ）は１層の圧電素子を用いた場合を示し、（ｂ）は圧電素子を２層用いた場合の構造を示すものである。
図２０において、１０１ａは１層の圧電素子を用いた発電モジュール、１０１ｂは２層の圧電素子を用いた発電モジュール、１０２はポリフッ化ビニリデンフィルム（ＰＶＤＦ）製の圧電素子、１０３は金属シート、１０４は被覆層、１０５は配線である。
【００２３】
図２０（ａ）に示されるように、１層の圧電素子を用いた発電モジュール１０１ａは、中央に配置した圧電素子(ＰＶＤＦ)１０２の両面を金属シート１０３で挟み、全体を被覆層１０４のポリエステル樹脂でラミネートした簡単な構成である。
金属シート１０３は、圧電素子(ＰＶＤＦ)１０２の電極機能とそれを保護する機能の２つの役割を果たす。上下金属シートには配線１０５を施してセンサー外部に引き出す。なお、金属シートには、例えば錆防止を考慮してステンレスシートを用いることができる。
【００２４】
図２０（ｂ）に示される発電モジュール１０１ｂは、圧電素子（ＰＶＤＦ）を２枚用いた２層構造の構成方法である。
中央の金属シート１０３ｂの両面に、極性を反転させて圧電素子（ＰＶＤＦ）１０２ａと１０２ｂを配置し、その外側に金属シート１０３ａ、１０３ａをそれぞれ配置する。そして外側の金属シート１０３ａの配線を接続し、中央の金属シート１０３ｂからの配線とともに外部に引出す。このようにすると、発電モジュールが少し厚くなるが、出力の大きさを２倍にすることができる利点がある。
全体をラミネートする被覆層１０４に用いる樹脂は、ポリエステル樹脂のほか、例えばゴムやシリコンが挙げられる。
なお、３層以上の圧電素子を用いた発電モジュールを形成する場合には、この発電モジュール１０１ｂに示す構成を参考として形成すると良い。
【００２５】
２．発電機配線系統
次に本発明における発電モジュール１０１を使用した配線系統例を図２１に示す。
発電モジュール１０１は並列接続したものを一系統とし、バッテリーの容量に応じて、複数系統とし、制御部１１０へ接続されている。
【００２６】
３．発電機構成
図２２は、本発明で用いる環境発電機１００の構成を示す図で、発電モジュール１０１、発電モジュール１０１により発電された電力を蓄え、換気扇、照明等を稼働させる電源となる二次電池１１１、発電モジュール１０１の発電動作や二次電池１１１への充電をコントロールする制御部１１０で構成されている。
【００２７】
制御部１１０は、通常マイクロコンピュータと言われているものであって、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、昇圧回路、過電圧防止、温度設定機能などの主要構成電子部品とするものと二次電池の電力制御をする構成となるものである。
【００２８】
通常、発電モジュール１０１が発電した電力（電気エネルギー）は、制御部１１０を通じ、ＤＣ電圧で二次電池１１１に充電（黒矢印）される。
この二次電池１１１の充電容量が満受電状態になると、制御部１１０にて二次電池１１１への充電を停止する制御ルーチンを組んでいる。逆に二次電池１１１の充電容量を監視して充電容量が減ってくると、制御部１１０側から二次電池１１１への充電を開始する。
【００２９】
制御部１１０には、二次電池１１１の温度変化を温度センサー（図示せず）により温度監視も行い、その電池温度が所定温度を超えようとする場合には、充電動作を停止する制御ルーチンも組み込まれている。
また、発電機外部への電力供給（即ち、換気扇、照明、モーター、コンセントなど）のための制御ルーチンも備え、さらに電車椅子や電動２輪車など本来備わっている電動機（モーター）の制御ルーチンも合わせて備えている。
【００３０】
［環境発電機付書棚］
図３は本発明の第二の実施形態に係る環境発電機を備えた書棚の正面図、図４は、そのａ−ａ’線断面図である。図３及び図４において、１１は書棚、１２は天板、１３は背面板、１４は側板、１５は底板、１６は棚板、１８は書籍である。
【００３１】
正面図である図３、断面図である図４が示すように、本発明の書棚１１は、直方体の箱状で、上面を覆う天板１２及び背面を覆う背面板１３、側面を覆う側板１４及び底面を覆う底板１５と一定間隔に内部に配置された複数の棚板１６と正面が解放されている構造になっている。
【００３２】
本発明の書棚の発電させる発電モジュール１０１は、一例として一定間隔に配置された複数の棚板１６上面、そして背面板１３及び側板１４にも敷設しても良い。
その敷設方法は、マジックテープ（登録商標）等で固定され、取り外しが簡単にできるような取り付け形態が好ましい。
【００３３】
上記に示す本発明の発電モジュール１０１は書籍の幅に合わせて敷設しても、または棚板全面に敷設しても良く、書籍の重みで置くときの圧力及び振動で発電が可能となる。
さらに、利用者が書籍１８を書棚１１に置いたときに棚板１６、背面板１３及び側板１４において生じる圧力、振動にて発電することが可能となる。
【００３４】
その発電された電力は、制御部を介して書棚１１に設けられる照明器具の電源としての使用や、設置されたコンセントへの電力供給に使用されるが、余剰電力は内部又は外部に設けた二次電池に蓄電し、再利用される。本発明における環境発電機は、発電モジュール１０１を書棚内に設置する以外は、制御部、蓄電する二次電池などは書棚内部に組み込まれていても、外部に配線を介して設置しても良い。
【００３５】
［環境発電機付ハンガー吊り具］
図５は、本発明の第三の実施形態に係る環境発電機を備えたハンガー吊り具を示す側面図で、図６は、その正面図である。図５、図６において、２１は環境発電機付ハンガー吊り具、２２は主桿、２３はハンガー、２４は副桿、２５は台座、２５ａは移動用車輪、２９は配線コードである。
【００３６】
側面図である図５、正面図である図６が示すように、本発明のハンガー吊り具２１の代表的な形態は、横設された主桿２２の両端部に、鉛直方向に主桿と直交して設けて主幹を支える一対の副桿２４、２４を備え、その下部に接地の安定性を担保する台座２５をそれぞれ設けた門型形状で、台座２５には移動を容易にする移動用車輪２５ａを設けてあっても良く、さらにこの台座２５から環境発電機用の配線コード２９が引き出されている。
【００３７】
この主桿２２は、衣服を掛けたハンガー２３を吊り下げると共に、ハンガーの吊り下げ時の荷重を駆動源として発電するための環境発電機の一部、発電モジュール（図示せず）が設置されている。
図７は、発電モジュールを備え、発電可能なハンガー吊り具２１の主桿２２の断面図である。図７において、２２は主桿、２６は接着層、２７は主桿芯体、２８は外皮材、１０１は発電モジュールである。
【００３８】
主桿２２は主桿芯体２７の周囲に図７に見られるように発電モジュール１０１を、接着層２６を介して敷設し、その表面を熱収縮ゴム組成物などの耐摩耗性の良好な外皮材２８で被覆して形成されている。
主桿芯体２７や外皮材２８と発電モジュール１０１とを固定する接着層２６は、接着剤やマジックテープ（登録商標）などが利用できる。
なお、発電モジュールの敷設に際しては、ハンガー２３が主桿２２に掛かる位置に発電モジュール１０１が配置されていれば良く、通常主桿２２の上面（図６、白抜き矢印で示す位置）にあれば良い。
【００３９】
また、主桿２２及び副桿２４の形状は自由だが、一般には図７に示すようにステンレスのような金属製パイプや木工材などのパイプや棒体を、主桿芯体２７及び副桿２４に用いることが好ましく、特にパイプはその内部に発電モジュールからの配線コードが配設でき、制御部、二次電池なども収容可能であり、環境発電機そのものを収納できて、見た目が良くなり取扱いも容易になる。
【００４０】
さらに副桿２４や台座２５には、環境発電機から得られた電力を利用する照明器具、コンセントなどを設置し、クローゼット内を照らしてハンガーに掛けた衣服選択の手助けや除湿機などの電気機器へのコンセントからの電力供給を行うことができる。
発電された電力は、制御部を介して照明器具の電源としての使用や、設置されたコンセントへの電力供給に使用されるが、余剰電力は内部又は外部に設けた二次電池に蓄電し、再利用される。本発明における環境発電機は、発電モジュール１０１を主桿２２に設置する以外は、制御部、蓄電する二次電池などはハンガー吊り具内部に組み込まれていても、外部に配線を介して設置しても良い。
【００４１】
［環境発電機付手すり］
図８は、本発明の第四の実施形態に係る環境発電機を備えた手すり施工構造を示す斜視図である。
図８に示すように、本発明の環境発電機付手すり３１は、例えば鉄道車両のドア３２脇に取り付けられるものであり、固定部３４ａ、３４ｂと、手すり本体部Ｃを備えて構成されている。
【００４２】
固定部３４ａ、３４ｂは、例えば鉄道車両のドア３２脇に設けられ、鉄道車両の天井の高さ方向に形成された略柱状の部材である。
固定部３４ａ、３４ｂには、鉛直方向に手すり本体部Ｃが設置されて本発明の環境発電機付手すり３１を構成している。固定部３４ａ、３４ｂにおいて、鉄道車両内天井上面３５ａ及び鉄道車両内床面３５ｂには、断面略円形状の凹部３８がそれぞれに形成されている。
【００４３】
この断面略円形状の凹部３８には、それぞれ蓋部３６が設けられていて、蓋部３６は、点検しやすいよう形態を有し、例えば２分割になっており、ボルト等の固定具によって固定されている。
【００４４】
本発明の手すり本体部Ｃの両端は、ボルト等の固定具（図示せず）によって凹部３８のそれぞれの上部底面３７ａ、下部底面３７ｂに固定されている。
【００４５】
図９は、本発明の第四の実施形態に係る環境発電機を備えた手すり本体部構造を示す断面斜視図である。
図９に示すように、本発明の環境発電機付手すり３１の手すり本体部Ｃは、芯体Ａの外周面に発電モジュール１０１を敷設し、発電モジュール１０１の外周面に、利用者が車両運行過程で揺れて手すりに衝突して怪我をしないような処置及び、手すりの滑り止めを図るために保護部材３３の熱収縮ゴム組成物を敷設した構成である。
【００４６】
手すり本体部Ｃは、例えばステンレス等の部材を棒状の芯体Ａに用い、その外周面に発電モジュール１０１を、接着層（図示せず）を介して敷設している。接着層としてはマジックテープ（登録商標）などの取り外し可能な接着部材や接着剤などが用いられる。
【００４７】
芯体Ａの外周面に敷設される発電モジュール１０１は、芯体Ａの外周全面に敷設した形態（図９参照）でも、利用者が手すり本体部Ｃに接する面（所謂、手すりを掴む箇所）にのみ敷設する形態でも良いが、手すりの役割、及び設置個所を考慮すると図９に示す外周全面に設けるのが好ましい。
【００４８】
本発明の環境発電機付手すりは、利用者が自然に意識することなく握ったり、押したり、引っ張ることで、発電モジュールに荷重を掛けて発電できるように握りやすい外径に収まるよう施工することが好ましい。
【００４９】
図１０は環境発電機を備えた手すり本体部の両端近傍の拡大斜視図である。なお、説明の便宜上、下方側の構成を図示しているが、上方側の構成も同様である。
図１０に示すように、固定部３４ｂの凹部３８は、リード線３９が敷設できるように、手すり本体部Ｃの直径の２倍程度の内径を有しており、手すり本体部Ｃの外周面を囲む壁面３８Ａを有している。手すり本体部Ｃの端は、凹部３８における底面３７の中心部分に固定されている。すなわち、壁面３８Ａは、手すり本体部Ｃの両端部と所定の間隔をもって対面しており、断面略円筒形状の空間Ｓを形成している。
【００５０】
発電された電力は、制御部を介して通常、環境発電機の二次電池に蓄電して利用される。即ち、停電時や停車時の照明器具の電源としての使用や、車内にコンセントなどの出力器具を装備した場合の電力供給に使用されるが、余剰電力は環境発電機の二次電池に蓄電される。
【００５１】
［電動介助型車椅子］
図１１は本発明の第五の実施形態に係る環境発電機を備えた電動介助型車椅子の平面図、図１２はその背面図である。
図１１及び図１２において、４１は本発明の電動式介助型車椅子、４２ａは手押しハンドル、４２ｂはブレーキレバー、４３は自走操作部、４４ａはアームサポート、４４ｂはバックサポート（背もたれ）、４５はシート、４４ｃはフットサポート、４６はキャスター、４７は転倒防止バー、４８はリアタイヤ、４９は駆動部、１１０は制御部、１１１は二次電池である。
【００５２】
図１１、１２に示されるように、本発明に係る電動介助型車椅子４１は、環境発電機の発電部を担う発電モジュールを、各サポート及びシートに備え、制御部及び、発電モジュールにより発電された電力を蓄電する二次電池（この二次電池は、電動車椅子の駆動源としての電源も兼ねている）で構成される。
【００５３】
図１３〜図１５は環境発電機の発電モジュールを設けた電動介助型車椅子４１の部位の説明図である。
図１３は発電モジュール１０１を実装されたフットサポート４４ｃの模式図、図１４は発電モジュール１０１を実装されたバックサポート（背もたれ）４４ｂ及びシート４５の模式図、図１５は発電モジュール１０１を実装されたアームサポート４４ａの模式である。１０１は発電モジュールである。
【００５４】
環境発電機の設置は、先ず発電モジュール１０１を各サポート（４４ａ〜４４ｃ）、及びシート４５の表面を構成する布または皮などの素材裏面（図１３（ａ）、図１４（ａ）、図１５の（ａ）図参照）に、接着層（図示せず）を介して貼り付け固定する。
また、他の設置例としては、（図１３（ｂ）、図１４（ｂ）、図１５の（ｂ）図に見られるように、各サポート及びシートの裏側に発電モジュール１０１を接着層（図示せず）を介して貼り付け、固定するものである。これらの貼り付け、固定に使用する接着層にはマジックテープ（登録商標）や接着剤などを使用する。
どちらの取り付け例も特徴として、発電モジュール１０１に介護者が自然に意識させることなく押圧することができ、且つ汚れても容易に交換できる特徴を有している。
【００５５】
発電モジュール１０１により発電された電力は、通常制御部を介して、搭載されている二次電池１１１からの供給電力と併せて、駆動部４９の駆動源を構成する。即ち、環境発電機からの電力を使用することにより、二次電池１１１からの供給電力量を減らすことができ、放電時（車椅子の使用時）において、環境発電機を使用しないときに比較し、より長時間車椅子の使用が可能となり、さらに二次電池１１１に対する充放電の回数を減らすことも可能であり、二次電池１１１の寿命を延ばす効果も期待できる。
【００５６】
［電動二輪車］
図１６は、本発明の第六の実施形態に係る環境発電機を備えた電動二輪車の側面図で、図１７〜図１９は、環境発電機を備えた電動二輪車の発電モジュールを設けた部位の説明図である。
図１７は発電モジュール１０１が実装された座席（シート）５４の模式図、図１８は、発電モジュール１０１が実装された足置き５３の模式図、図１９は発電モジュール１０１が実装されたハンドルグリップ５２の模式図を示す図である。
図１６から図１９において、５１は環境発電機を備えた本発明に係る電動二輪車、５２はハンドルグリップ、５３は足置き、５４はシート、５５はインホイールモーター、５６はライト、５７Ｆは前輪、５７Ｒは後輪、５８はフレームであり、１０１の発電モジュール、１１０の制御部、１１１の二次電池は環境発電機を構成するものである。
【００５７】
発電モジュール１０１を、座席筐体内部表面（図１７参照）、足置き筐体内部表面（図１８参照）、及びハンドルグルップ筐体内部表面（図１９参照）を構成する布、皮、ゴム、樹脂などの素材の裏面に接着層を介して貼り付け固定される。その接着層にはマジックテープ（登録商標）や接着剤などを用いる。
このような構造により運転者が自然に意識させることなく発電モジュール１０１を押圧することができる特徴を有する。
【００５８】
電動介助型車椅子の場合と同様に、電動二輪車においても発電モジュール１０１により発電された電力は、通常制御部を介して、搭載されている二次電池１１１からの供給電力と併せて、インホイールモーター５５の駆動源を構成する。即ち、環境発電機からの電力を使用することにより、二次電池１１１からの供給電力量を減らすことができ、放電時（車椅子の使用時）において、環境発電機を使用しないときに比較し、より長時間車椅子の使用が可能となり、さらに二次電池１１１に対する充放電の回数を減らすことも可能であり、二次電池１１１の寿命を延ばす効果も期待できる。
【符号の説明】
【００５９】
１    環境発電機付靴箱
２    天板
３    背面板
４    側板
５    底板
６    棚板
８    開閉扉
８ａ  開閉扉押さえ
９    丁番
１１    環境発電機付書棚
１２    天板
１３    背面板
１４    側板
１５    底板
１６    棚板
１８    書籍
２１    環境発電機付ハンガー吊り具
２２    主桿
２３    ハンガー
２４    副桿
２５    台座
２５ａ  移動用車輪
２６    接着層
２７    主桿芯体
２８    外皮材
２９    配線コード
３１    環境発電機付手すり
３２    ドア
３３    保護部材
３４ａ、３４ｂ    固定部
３５ａ  鉄道車両内天井上面
３５ｂ  鉄道車両内床面
３６    蓋部
３７ａ  上部底面
３７ｂ  下部底面
３８    凹部
３８Ａ  壁面
３９    リード線
Ａ    芯体
Ｃ    手すり本体部
Ｓ    凹部３８の壁面３８Ａと手すり本体部Ｃの端部が形成する空間
４１    電動式介助型車椅子
４２ａ  手押しハンドル
４２ｂ  ブレーキレバー
４３    自走操作部
４４ａ  アームサポート
４４ｂ  バックサポート（背もたれ）
４５    シート
４４ｃ  フットサポート
４６    キャスター
４７    転倒防止バー
４８    リアタイヤ
４９    駆動部
５１    電動二輪車
５２    ハンドルグリップ
５３    足置き
５４    シート
５５    インホイールモーター
５６    ライト
５７Ｆ  前輪
５７Ｒ  後輪
５８    フレーム
１００  環境発電機
１０１、１０１ａ、１０１ｂ  発電モジュール
１０２、１０２ａ、１０２ｂ  圧電素子（ＰＶＤＦ）
１０３、１０３ａ、１０３ｂ  金属シート
１０４  被覆層
１０５  配線
１１０  制御部
１１１  蓄電池（２次電池）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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