(57)【要約】  本発明は、少なくとも１個の自給式の発光部材（22）と、石本体（20）とを有する、人造石又は天然石の形状の発光敷石に関する。前記石本体（20）は、上面（54）から底面（56）にわたって形成され、発光部材（22）を収容するように構成された少なくとも１個の凹部（24）を含む。前記発光部材（22）は電気部品（36）として太陽電池（38）、電荷貯蔵装置（40）、制御装置（42）及び照明部品（44）を備え、前記発光部材（22）の長さは前記凹部（24）の深さより長くない。前記凹部（24）は貫通壁を有し、周縁間隙（58）が前記貫通壁と前記側壁との間に形成され、該間隙には粘着剤が存在する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自給式の発光部材（22）を含む人造石又は天然石の形状の発光敷石であって、
該敷石は、少なくとも１個の発光部材（22）と、石本体（20）とを含み、
該石本体（20）は、上面（54）と、底面（56）とを含み、
前記石本体（20）は、該上面（54）から該底面（56）にわたって形成され、発光部材（22）を収容するように構成された少なくとも１個の凹部（24）を含み、
前記発光部材（22）は、数種類の標準化された構成からなり、外側壁で規定され、電気部品（36）として太陽電池（38）、電荷貯蔵装置（40）、制御装置（42）及び照明装置（44）を含み、
前記発光部材（22）の長さは、前記上面（54）から前記底面（56）までで測定される前記凹部（24）の深さより長くなく、
前記凹部（24）は貫通壁を有し、周縁間隙（58）が前記貫通壁と前記外側壁との間に形成され、前記間隙には粘着剤（26）が存在することを特徴とする、発光敷石。
【請求項２】
前記石本体（20）は、コンクリート、天然石、プラスチックのうち少なくとも１つの材料からなることを特徴とする、請求項１に記載の敷石。
【請求項３】
前記周縁間隙（58）の厚さは、少なくとも１ｍｍであり、かつ、最大で１０ｍｍであり、特に２ないし５ミリメートルであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の敷石。
【請求項４】
前記周縁間隙（58）は全体に一定の寸法を有し、前記一定の寸法からの偏差は２０％未満であり、特に１０％未満であることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の敷石。
【請求項５】
前記発光部材（22）の長さは、前記凹部（24）の深さより短いことを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の敷石。
【請求項６】
前記粘着剤（26）はエラストマーであり、特にシリコーンであることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の敷石。
【請求項７】
前記粘着剤（26）は、半透明であることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の敷石。
【請求項８】
前記粘着剤（26）と、前記発光部材（22）及び／又は前記貫通壁との接合のために、結合剤が設けられることを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか１つに記載の敷石。
【請求項９】
前記発光部材（22）は柱の形状であり、好ましくは、底面が円形、正方形又は長方形であることを特徴とする、請求項１ないし８のいずれか１つに記載の敷石。
【請求項１０】
前記発光部材（22）は、半透明注型用樹脂、好ましくは、透明注型用樹脂を含み、該注型用樹脂は前記発光部材（22）の全表面を形成し、前記電気部品（36）が前記注型用樹脂の内部に組み込まれることを特徴とする、請求項１ないし９のいずれか１つに記載の敷石。
【請求項１１】
前記粘着剤（26）は、硬化する前に、注入可能であることを特徴とする、請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の敷石。
【請求項１２】
前記粘着剤（26）の光の屈折率は、前記注型用樹脂の光の屈折率と比較して大きく、具体的には、少なくとも０．５大きく、特に、少なくとも１大きいことを特徴とする、請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の敷石。
【請求項１３】
前記粘着剤（26）の硬さは、前記注型用樹脂の硬さ及び前記石本体（20）の材料の硬さと比較して有意に低く、具体的には、前記粘着剤（26）はショアＡ硬さが９０未満であり、かつ２５より大きく、特に、８０未満であり、かつ３０より大きいことを特徴とする、請求項１ないし１２のいずれか１つに記載の敷石。
【請求項１４】
前記電気部品は、前記発光部材（22）の表面から８ｃｍ未満、好ましくは６ｃｍ未満、特に４ｃｍ未満の距離で、該発光部材（22）の内部に設置されることを特徴とする、請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の敷石。
【請求項１５】
前記発光部材（22）は、例えば、１２、１０及び８ｃｍの標準の石本体（20）の前記凹部（24）の深さに適合させ、いずれの場合もマイナス１０％である所定の異なる長さで設けられるか、又は、前記発光部材（22）の長さは前記凹部（24）の深さと比較して長く、表面に対向する末端が切り詰められ、前記凹部（24）の深さまで短くするかであることを特徴とする、請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の敷石。
【請求項１６】
前記粘着剤（26）の上縁は、前記発光部材（22）の表面と比較して低くないことを特徴とする、請求項１ないし１５のいずれか１つに記載の敷石。
【請求項１７】
前記粘着剤（26）が前記間隙（58）に注入されるとき、前記発光部材（22）の前記表面が底部に位置することを特徴とする、請求項１ないし１６のいずれか１つに記載の敷石。
【請求項１８】
前記発光部材（22）の前記標準化された構成の少なくとも１つは、円柱の形状を有することを特徴とする、請求項１ないし１７のいずれか１つに記載の敷石。
【請求項１９】
機械的な重量荷重をかけると、前記発光部材（22）は、前記石本体（20）に対して、少なくとも１ｍｍ下方向に沈降することを特徴とする、請求項１ないし１８のいずれか１つに記載の敷石。
【請求項２０】
前記発光部材（22）は、最大で３つの異なる標準化された構成で設けられることを特徴とする、請求項１ないし１９のいずれか１つに記載の敷石。
【請求項２１】
請求項１ないし２０のいずれか１つに記載の敷石のための発光部材（22）であって、透明プラスチックの柱本体（28）、好ましくは円筒本体（28）を含み、前記透明プラスチックは前記本体（28）の全表面を形成し、前記本体（28）は異なる標準化された構成からなり、前記発光部材（22）は太陽電池（38）、電荷貯蔵装置（40）、制御装置（42）及び照明装置（44）を含む電気部品（36）を含み、かかる電気部品は、前記本体（28）内に組み込まれることを特徴とする、発光部材（22）。
【請求項２２】
発光面（32）を有し、該発光面（32）は組み込まれた前記電気部品、具体的には、前記太陽電池（38）から１０ｍｍ未満、好ましくは５ｍｍ未満の距離に位置することを特徴とする、請求項２１に記載の発光部材（22）。
【請求項２３】
請求項２１又は２２に記載の自給式の発光部材（22）を含む人造石の形状の発光石であって、前記石は少なくとも１個の発光部材（22）と、石本体（20）とを含み、該石本体（20）は、上面（54）と、底面（56）とを含み、前記石本体（20）は、該上面（54）から該底面（56）にわたって形成され、発光部材（22）を収容するように構成された少なくとも１個の凹部（24）を含み、前記発光部材（22）の長さは、前記上面（54）から前記底面（56）までで測定される前記凹部（24）の深さより長くなく、前記凹部（24）は貫通壁を有し、周縁間隙（58）が前記貫通壁と前記発光部材（22）との間に形成され、前記間隙には粘着剤（26）が存在することを特徴とする、発光石。
【請求項２４】
自給式の発光部材（22）を含む人造石の形状の発光石であって、
前記発光石は少なくとも１個の発光部材（22）と、石本体（20）とを含み、該石本体（20）は、上面（54）と、底面（56）とを含み、少なくとも１個の発光部材（22）は前記石本体（20）内に組み込まれ、前記発光部材（22）は電気部品（36）として太陽電池（38）、電荷貯蔵装置（40）、制御装置（42）及び照明装置（44）を含み、前記石は透明プラスチック、特にポリカーボネートから製造されることを特徴とする、発光石。
【請求項２５】
前記底面の下に位置し、均一な、特に白色層、好ましくは複数の白色石からなる１層により少なくとも部分的に形成された下層（56）を含むことを特徴とする、請求項１ないし２４のいずれか１つに記載の発光敷石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自給式の発光部材を含む人造石又は天然石の形状の発光敷石であって、該敷石は少なくとも１個の自給式の発光部材と、石本体とを含み、該石本体は透明プラスチック及び／又は天然石材及び／又は人造石材の石本体として実現される。さらに、本発明は、かかる石に使用される場合がある発光部材に関するが、他の応用にも使用可能である。例えば、前記発光部材は任意の掘削孔内に挿入される場合があり、この掘削孔は壁、任意の建造物又はそれらに類するものに設けられる場合がある。また、この発光部材はさまざまな場所で使用される場合があり、敷石だけで使用されるものではない。さらに、本発明はプラスチックの自給式の発光石にも関し、該発光石内に電気部品として太陽電池、電荷貯蔵装置、制御装置及び照明装置が組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
私道の照明、スイミングプール周囲の照明、庭園の小道の照明、壁の照明及び類似の応用のための別個の電源を全く必要としない発光体が必要とされている。前記発光体は、自給式である。前記発光体は太陽電池により日中入射する太陽光を吸収し、電荷貯蔵装置に貯蔵し、制御装置が電荷を制御するものである。暗闇では、前記制御装置は、前記電荷貯蔵装置から電圧が供給される照明装置を起動する。前記太陽電池は暗闇でセンサーとして使用される場合があるが、別個の光センサーが設けられる場合もある。
【０００３】
例えば、私道の敷石などの敷石に、かかる発光体が組み込まれる場合、特に、照明として機能する敷石を作製することが望ましい。このことは、個別の前記敷石が、通常の標準の敷石のような組立体に組み込まれる場合があるという利点がある。前記敷石が他の敷石と異なるのは、少なくとも１個の自給式の発光部材を含むという点だけである。他の敷石との接触面又は接合部については、前記敷石は他の敷石と異ならない。前記敷石は通常の敷石ほど頑丈ではないが、その強度は補強及び／又は高品質のコンクリート又は対応する材料などの追加措置によって強化することが可能である。好ましくは、かかる発光敷石は、車両による大きな圧力がかからない通路の部分に適する。したがって、できれば、車両は、かかる敷石の上を通過しないものとする。
【０００４】
最後に、プラスチックだけを原料とする石が必要とされている。この石が舗装道路に直接組み込まれる点、したがって、通常の敷石の大きさを有する点だけが異なるが、上述の発光部材と同様に、前記プラスチックが自給式の発光部材全てを内包する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、好ましくは、従来の構造物に組み込まれることが可能であり、同様に、好ましくは、新たな設備に取り込まれることが可能であり、取り外せないように組み込まれ、大幅に温度が変動しても、欠陥が生じない堅固な結合を有し、さまざまな方法で使用可能な発光敷石の形状の発光体、発光石又は発光部材を提供するという目的に基づく。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、請求項１による発光敷石を用いて、請求項２１による発光部材を用いて、及び請求項２４による発光石により、達成される。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明は、数種類の構成で製造される標準発光部材を提案する。前記発光部材は、柱の形状、特に、円筒形状を有する。前記発光部材の内部には、電気部品として太陽電池、電荷貯蔵装置、制御装置及び照明装置を含む。これらの電気部品は、透明プラスチック、例えば、ポリカーボネート内に、取り外せないように組み込まれる。
【０００８】
かかる発光部材は、人造石又は天然石の敷石内か、例えば壁などの任意の他の構造物内かに位置する任意の凹部、特に掘削孔に挿入される場合がある。この場合、前記凹部は、発光部材の前記柱本体と比較してわずかに大きいサイズを有する。したがって、粘着剤、具体的には、シリコーン材が前記発光部材及び前記凹部の間に挿入される。一方では、この粘着剤は前記発光部材を前記石に密着させ、他方では、前記発光部材及び前記石の間の熱応力を全て吸収する。このように、各凹部、具体的には掘削孔を設け、前記発光部材を挿入することにより、該発光部材が任意の敷石又は任意の壁に収容される場合がある。さらなるステップは不要である。
【０００９】
前記発光敷石は、本明細書に記載される種類の少なくとも１個の発光部材を含む。前記発光敷石は、粘着剤、具体的にはシリコーンの層でこの発光部材に結合される。この場合、前記発光部材の発光表面及び前記敷石の上面は、互いに同一平面となる。できれば、前記粘着剤は前記表面より上に突出せず、それらと同一平面となる。
【００１０】
好ましい実施態様では、前記発光部材は、前記凹部の深さと比較してわずかに短い長さを有する。これにより、前記発光部材が前記凹部より上に、底面の方向に又は後方に突出することを防ぐ。
【００１１】
好ましい実施態様では、前記発光部材は、電気部品が前記発光面の十分近傍に位置するように構成される。前記電気部品の下では、前記発光部材は前記プラスチック材料だけで形成される。これにより、前記電気部品と接触せずに、前記発光部材を切断し、短くすることが可能となる。したがって、前記発光部材は、異なる厚さの石、壁及びそれらに類するものに適合させることができる。
【００１２】
他の利点及び本発明の特徴は、限定されるものではないことが理解され、図面を参照して、以下に詳細に説明される発明の例示的な実施態様に関する以下の記載及び他の請求項から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】発光部材を１個だけ有する発光敷石を示す斜視図。
【図２】図１のII-II線に沿った断面図。
【図３】図１及び図２で示される発光部材の斜視図。
【図４】前記敷石の第２の実施態様による図２と類似の断面図。
【図５】前記敷石の第３の実施態様による図２と類似の断面図。
【００１４】
前記敷石は、例えば、玄武岩又は大理石などの天然石材、及び／又は、具体的には、コンクリート及び／又はプラスチックの人造石材から製造される石本体20を有する。前記石本体20は、好ましくは、従来の通常の敷石の寸法と一致する外形寸法を有する。したがって、前記敷石は、敷設する際に、一群の中に挿入される場合がある。また、通常の敷石を除去し、本発明による発光敷石で置き換えることにより、既存の表面に挿入される場合がある。この場合、前記通常の石の内部に凹部24をその場で設けた後、一方では凹部24に粘着剤26を加え、他方では発光部材22を挿入することにより、既存の表面から通常の石を除去することなく、該通常の石に発光部材22が設置される場合もある。
【００１５】
さらに、前記敷石は、周期的な群に設置される必要があり、任意の配置で設置される場合がある。本発明の明らかな利点は、既存の表面又は既存の壁に、後から発光部材22を挿入できることである。
【００１６】
本明細書に、石１個あたり発光部材22が１個だけ記載され、示されている場合、他の複数の発光部材22を１個の石に収容することができないということを意味するものではない。
【００１７】
第１及び第２の構成の前記発光部材22は、別々に、市販される場合がある別個の構成部材である。好ましくは、前記発光部材22は数種類の標準化された構成で提供され、該標準化された構成の１つが図３に示される。前記発光部材22は、外側壁30、発光面32及び底面34で規定される柱本体28を有する。前記発光面32及び前記底面34の形状は一致しており、好ましくは、円形であるが、長方形及び正方形も可能である。
【００１８】
標準化された構成では、前記発光部材22は、直径約９３ｍｍの円柱形状を有する。前記凹部24には、ドリル、具体的には、直径１０１ｍｍのコアドリルが使用され、敷設を行う企業はかかるドリルを所有している場合が多い。
【００１９】
前記発光部材22の前記本体28は透明プラスチック、特に、無色透明のプラスチックから製造される。この場合、ポリカーボネート及びポリアクリルが、特に好適である。Ｖｏｓｓ  Ｃｈｅｍｉｅ社製のプラスチックＧＴＳが、特に好適である。これは、カスト部品及び硬質成形品を製造するための光安定化オルトフタル酸樹脂である。冷却すると、硬化する。これは、前記埋め込み電気部品36に関しての利点である。前記電気部品36は、前記本体28に完全に内包される。外部に案内される供給線、接点又はそれらに類するものは、全く存在しない。前記本体28の表面は、プラスチックだけで形成される。
【００２０】
前記電気部品36は、具体的には、太陽電池38、好ましくはコンデンサとして構成される電荷貯蔵装置40、制御装置42及び照明装置44を含む。可能な照明手段44は、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ、発光プレート及びそれらに類するものを含み、いかなる場合でも照明手段は、発光している間、十分に冷温に保たれる。
【００２１】
前記制御装置42は、他の部品38,40,44に接続される。前記制御装置42は、昼間と夜間の状態を監視する。電荷貯蔵装置40の充電は、昼間の状態で実施される。太陽電池38によって十分な電圧が供給される間は、昼間の状態となる。太陽電池38によって供給される電圧があるレベルを下回ると、前記制御装置42は夜間状態に切り替わる。ここで、前記照明手段44は電荷貯蔵装置40に接続され、光が放射される。利用可能な光が不足しているので充電工程がなく、まだ十分に暗くないので光を照射することもない、夜間状態と昼間の状態との間に中間段階があることが好ましい。
【００２２】
前記太陽電池38が、前記発光面32の表面積の最大部分を占める。この太陽電池38は、前記発光面32の表面積のうち少なくとも７０％、好ましくは少なくとも８０％である。通常、前記照明手段44の表面積は、前記太陽電池38の表面積と比較して有意に小さく、特に、ＬＥＤ又はＯＬＥＤとして構成される場合に小さい。適宜に、図２、４及び５に示される。前記太陽電池38に、前記照明装置44が突き出る小さな通路50を設けることが、特に簡便であることがわかった。図４を参照せよ。このようにして、前記発光面32の表面積いっぱいに、具体的には、９０％より大きい表面積を前記太陽電池38が占めることが可能となる。
【００２３】
その他の点では、前記電気部品36は従来技術の部分であり、したがって、さらなる情報のために従来技術について記載する。
【００２４】
前記電気部品36は、前記発光面32の比較的近傍に配置される。前記発光面32と、前記太陽電池38の表面との間の距離はできるだけ小さく、ほんの数ミリメートル、例えば、１ないし６ｍｍである。前記太陽電池38の下の空間は、前記制御装置42及び前記電荷貯蔵装置40によって使用される。前記本体28は、前記電気部品36の下部に、さらなる組み込み部品をまったく有さず、プラスチックだけからなる。これにより、その部分を短くすることが可能となることを意図する。図３は、前記本体28の下方領域での切断部52を示す。例えば、３ないし４個の構成又は種類の前記発光部材22それぞれを単一の長さとするには、このような方法で十分である。使用者は、前記本体28をのこぎりで切断し、所望の長さにする。
【００２５】
前記凹部24は、前記石本体の上面54から底面56にわたって形成される。前記上面54から前記底面56までの長さが、前記凹部の深さと見なされる。前記凹部24は貫通壁を含み、例示的な実施態様では円筒形状で示されるが、長方形又は正方形である場合もある。また、他の形状を有する場合もある。しかし、高対称性を有する単純な形状、特に、円形が好ましい。
【００２６】
前記凹部24の直径は、前記本体28の直径と比較して、わずかに大きい。前記発光部材22が前記凹部24に挿入されるとき、周縁の間隙58はそのままの状態である。前記形状と無関係である、この周縁の間隙58は、少なくとも１ｍｍ、最大１０ｍｍの厚さを有しており、前記厚さは、特に、２ないし５ｍｍである。好ましくは、前記周縁の間隙58は、どこでも一定の寸法であり、前記一定の寸法からの偏差は２０％未満、特に１０％未満である。前記周縁の間隙58は粘着剤26で充填され、該粘着剤26は硬化し、特に、この場合、シリコーンが使用される。半透明、特に、無色透明のシリコーンが好適である。前記粘着剤26は、前記発光部材22を前記石本体20と接着させる。恒久的な接着が意図される。できれば、特別な道具を使用し、大変な労力をかけない限りは、前記接着は全く破壊されないことを意図する。
【００２７】
前記粘着剤26は、前記石本体の材料と、前記本体28のプラスチック材料との間の熱膨張の差を全て補償する。
【００２８】
図２に示されるように、前記発光部材22は、前記凹部24の深さと比較して、軸方向にわずかに短い。前記発光部材22は、前記底面56から突き出さない。
【００２９】
前記粘着剤26は好ましくはエラストマーであり、該粘着剤26は、一方では、前記石本体22の材料表面のできるだけ多くに、他方では、前記本体のプラスチック材料の表面のできるだけ多くに、取り外せないように固着する。また、下塗剤とも呼ばれる結合剤が、所望により使用される場合がある。したがって、必要に応じて、第１の結合剤が前記本体28の前記外側壁30に塗布され、第２の結合剤が前記凹部24の内壁に塗布される。その後、適当な粘着剤26が、挿入される。
【００３０】
前記粘着剤26は、好ましくは注入によって充填される。前記工程に関して、前記敷石は上面54を下向きに平滑面上に置かれ、発光部材22が前記凹部24内に挿入された後、前記注入可能な粘着剤26が上部から充填され、該上部は後の設置位置では底部となる。この粘着剤26は、一定時間後、特に、出来るだけ短時間の後に、硬化する。
【００３１】
しかし、前記粘着剤26として、かなり泥状、粥状の材料を使用し、例えば、こてを用いて、前記凹部24内に挿入することも可能である。その後、前記発光部材22がこの粘着剤内に圧入され、硬化する前に、突出塊が前記発光面32の領域で除去される。前記凹部24が何らかの形で前記底面56で閉じられている場合、この工程が簡便である。これは、既に敷設された敷石内の場合である。もっとも多いのは、前記凹部24が壁内に位置する場合である。必要であれば、適当な手段で、前記凹部24が前記底面56で閉じられる場合もある。
【００３２】
本発明の注目すべき利点は、任意の設置位置で、前記発光部材22を前記凹部24内に挿入可能であるという点である。
【００３３】
前記粘着剤26の光の屈折率が、プラスチック、すなわち、例えば注型用樹脂の光の屈折率と比較して、少なくとも０．５大きく、好ましくは、少なくとも１大きいとき、利点が証明された。この場合、全反射が可能となり、前記発光面32から多くの光が放射される。
【００３４】
前記粘着剤26の硬さは、好ましくは、前記本体28の前記注型用樹脂の硬さ及び前記石本体20の材料の硬さと比較して有意に低く、具体的には、前記粘着剤26はショアＡ硬さが９０未満であり、かつ２５より大きく、特に、８０未満であり、かつ３０より大きい。
【００３５】
ここで、図４の例示的な実施態様について、以下に説明する。この場合、前記石本体20は、プラスチックからなる。前記本体28の前記プラスチック材料が使用される場合があるが、別の、例えば、より安価なプラスチックが使用される場合もある。第１の例示的な実施態様のように、凹部24が形成される。第１の例示的な実施態様のように、発光部材22がその凹部24に挿入される。同様に、粘着剤26により、接合が実現される。
【００３６】
図４による第２の例示的な実施態様は、下層62をさらに有する。前記下層62は、所望の、具体的には、均一な色を有する材料の１つの層からなり、前記材料は特に白色である。特に、前記下層62は、例えば、１−３ｍｍの範囲内の粒状の小さな白色石から形成される。図５による第３の例示的な実施態様の場合のように、白色粉末が使用される場合もある。重要な点は、前記下層62が、発光敷石ごとに大幅に異ならず、好ましくは、標準の敷石とも大幅に異ならない均一の構成及び色を有することである。
【００３７】
前記下層62は、２つの明確な利点を有する。１つは、前記下層62は、下方向の光を再び上方に案内する、特に分光する反射手段として機能することである。他方は、前記石本体20が透明で、好ましくは無色透明であるとき、底面を規定することである。したがって、前記敷石を上方から眺めたときに受ける美的な印象は、基礎構造のランダム特性によって左右されないが、常に前記下層62によって左右される。第１の例示的な実施態様では、前記石本体20は不透明であり、この例示的な実施態様では、下層62は使用されない。
【００３８】
図５による第３の例示的な実施態様では、分離されない発光部材22が使用され、好ましくは、前記発光部材22と前記石本体20とが一体に形成される。最初の２つの例示的な実施態様で前記本体28を形成する前記プラスチックが、好ましくは、前記石本体20用の材料として使用される。第３の実施態様では、粘着剤26は使用されない。要するに、発光部材22が製造されるが、敷石全体の大きさを有し、ここでは、凹部24内に挿入されるように設計されていない。また、第３の例示的な実施態様では、下層62が提供され、該下層62は微細な粉末状の白色粉末からなる。また、前記下層62は、周囲の敷石の材料と同一の色で設計される場合がある。したがって、第３の例示的な実施態様による前記自給式の発光敷石は、視覚的に目立たなくなり、周囲の通常の敷石により一層類似する。
【図１】
2012532432.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年3月27日(2012.3.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部材（22）は透明プラスチックの柱本体（28）、好ましくは円筒本体（28）を含み、前記透明プラスチックは発光面（32）を含む前記本体（28）の全表面を形成し、前記本体（28）は異なる標準化された構成からなり、前記発光部材（22）は太陽電池（38）、電荷貯蔵装置（40）、制御装置（42）及び照明装置（44）を含む電気部品（36）を含み、該電気部品は、前記本体（28）内に組み込まれることを特徴とする、発光部材（22）。
【請求項２】
発光面（32）を有し、該発光面（32）は組み込まれた前記電気部品、具体的には、前記太陽電池（38）から１０ｍｍ未満、好ましくは５ｍｍ未満の距離に位置することを特徴とする、請求項１に記載の発光部材（22）。
【請求項３】
前記発光部材（22）の前記標準化された構成の少なくとも１つは、円柱の形状を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の発光部材（22）。
【請求項４】
前記発光部材（22）は柱の形状であり、好ましくは、底面が円形、正方形又は長方形であることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の発光部材（22）。
【請求項５】
前記発光部材（22）は、半透明注型用樹脂、好ましくは、透明注型用樹脂を含み、該注型用樹脂は前記発光部材（22）の全表面を形成し、前記電気部品（36）が前記注型用樹脂の内部に組み込まれることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の発光部材（22）。
【請求項６】
前記電気部品は、前記発光部材（22）の表面から８ｃｍ未満、好ましくは６ｃｍ未満、特に４ｃｍ未満の距離で、前記発光部材（22）の内部に設置されることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の発光部材（22）。
【請求項７】
前記発光部材（22）は所定の長さで設けられ、前記本体（28）は電気部品（36）を含む第１の縦の部分と、電気部品（36）を含まない第２の縦の部分とを含み、前記第１の縦の部分は前記発光面（32）を含み、前記本体（28）の長さを短くするために前記第２の縦の部分の一部が切り取られることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の発光部材（22）。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１つに記載の自給式の発光部材（22）を含む人造石の形状の発光石、特に、発光敷石であって、前記石は少なくとも１個の発光部材（22）と、石本体（20）とを含み、該石本体（20）は、上面（54）と、底面（56）とを含み、前記石本体（20）は、該上面（54）から該底面（56）にわたって形成され、発光部材（22）を収容するように構成された少なくとも１個の凹部（24）を含み、前記発光部材（22）の長さは、前記上面（54）から前記底面（56）までで測定される前記凹部（24）の深さより長くなく、前記凹部（24）は貫通壁を有し、周縁間隙（58）が前記貫通壁と前記発光部材（22）との間に形成され、前記間隙には粘着剤（26）が存在することを特徴とする、発光石、特に、発光敷石。
【請求項９】
人造石の形状の発光石であって、前記石は透明プラスチック、特にポリカーボネートから製造されることを特徴とする、請求項８に記載の発光石。
【請求項１０】
前記粘着剤（26）の光の屈折率は、前記注型用樹脂の光の屈折率と比較して大きく、具体的には、少なくとも０．５大きく、特に、少なくとも１大きいことを特徴とする、請求項８又は９に記載の発光石。
【請求項１１】
前記底面の下に位置し、均一な、特に白色層、好ましくは複数の白色石からなる１層により少なくとも部分的に形成された下層（56）を含むことを特徴とする、請求項８又は９に記載の発光敷石。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人造石又は天然石の形状の、特に、敷石に組み込まれるのに適した自給式の発光部材と、少なくとも１個の発光部材を含む発光敷石に関し、これにより、石本体は透明プラスチック及び／又は天然石材及び／又は人造石材の石本体として実現される。かかる発光部材は、かかる石に使用される場合があるが、他の応用にも使用される場合がある。例えば、前記発光部材は任意の掘削孔内に挿入される場合があり、この掘削孔は壁、任意の建造物又はそれらに類するものに設けられる場合がある。また、この発光部材はさまざまな場所で使用される場合があり、敷石だけで使用されるものではない。さらに、本発明はプラスチックの自給式の発光石にも関し、該発光石内に電気部品として太陽電池、電荷貯蔵装置、制御装置及び照明装置が組み込まれる。この場合、前記発光部材自体が、自給式の人工石を形成する。
【背景技術】
【０００２】
私道の照明、スイミングプール周囲の照明、庭園の小道の照明、壁の照明及び類似の応用のための別個の電源を全く必要としない発光体が必要とされている。前記発光体は、自給式である。前記発光体は太陽電池により日中入射する太陽光を吸収し、電荷貯蔵装置に貯蔵し、制御装置が電荷を制御するものである。暗闇では、前記制御装置は、前記電荷貯蔵装置から電圧が供給される照明装置を起動する。前記太陽電池は暗闇でセンサーとして使用される場合があるが、別個の光センサーが設けられる場合もある。
【０００３】
例えば、私道の敷石などの敷石に、かかる発光体が組み込まれる場合、特に、照明として機能する敷石を作製することが望ましい。このことは、個別の前記敷石が、通常の標準の敷石のような組立体に組み込まれる場合があるという利点がある。前記敷石が他の敷石と異なるのは、少なくとも１個の自給式の発光部材を含むという点だけである。他の敷石との接触面又は接合部については、前記敷石は他の敷石と異ならない。前記敷石は通常の敷石ほど頑丈ではないが、その強度は補強及び／又は高品質のコンクリート又は対応する材料などの追加措置によって強化することが可能である。好ましくは、かかる発光敷石は、車両による大きな圧力がかからない通路の部分に適する。したがって、できれば、車両は、かかる敷石の上を通過しないものとする。
【０００４】
最後に、プラスチックだけを原料とする石が必要とされている。この石が舗装道路に直接組み込まれる点、したがって、通常の敷石の大きさを有する点だけが異なるが、上述の発光部材と同様に、前記プラスチックが自給式の発光部材全てを内包する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、好ましくは、従来の構造物に組み込まれることが可能であり、同様に、好ましくは、新たな設備に取り込まれることが可能であり、取り外せないように組み込まれ、大幅に温度が変動しても、欠陥が生じない堅固な結合を有し、さまざまな方法で使用可能な発光敷石の形状の発光体、発光石又は発光部材を提供するという目的に基づく。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、請求項１による発光部材を用いて達成される。前記発光部材は発光石の一部である場合があり、及び／又は前記発光部材自体が発光石の形状をとる場合がある。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明は、数種類の構成で製造される標準発光部材を提案する。前記発光部材は、柱の形状、特に、円筒形状を有する。前記発光部材の内部には、電気部品として太陽電池、電荷貯蔵装置、制御装置及び照明装置を含む。これらの電気部品は、透明プラスチック、例えば、ポリカーボネート内に、取り外せないように組み込まれる。
【０００８】
かかる発光部材は、人造石又は天然石の敷石内か、例えば壁などの任意の他の構造物内かに位置する任意の凹部、特に掘削孔に挿入される場合がある。この場合、前記凹部は、発光部材の前記柱本体と比較してわずかに大きいサイズを有する。したがって、粘着剤、具体的には、シリコーン材が前記発光部材及び前記凹部の間に挿入される。一方では、この粘着剤は前記発光部材を前記石に密着させ、他方では、前記発光部材及び前記石の間の熱応力を全て吸収する。このように、各凹部、具体的には掘削孔を設け、前記発光部材を挿入することにより、該発光部材が任意の敷石又は任意の壁に収容される場合がある。さらなるステップは不要である。
【０００９】
前記発光敷石は、本明細書に記載される種類の少なくとも１個の発光部材を含む。前記発光敷石は、粘着剤、具体的にはシリコーンの層でこの発光部材に結合される。この場合、前記発光部材の発光表面及び前記敷石の上面は、互いに同一平面となる。できれば、前記粘着剤は前記表面より上に突出せず、それらと同一平面となる。
【００１０】
好ましい実施態様では、前記発光部材は、前記凹部の深さと比較してわずかに短い長さを有する。これにより、前記発光部材が前記凹部より上に、底面の方向に又は後方に突出することを防ぐ。
【００１１】
好ましい実施態様では、前記発光部材は、電気部品が前記発光面の十分近傍に位置するように構成される。前記電気部品の下では、前記発光部材は前記プラスチック材料だけで形成される。これにより、前記電気部品と接触せずに、前記発光部材を切断し、短くすることが可能となる。したがって、前記発光部材は、異なる厚さの石、壁及びそれらに類するものに適合させることができる。
【００１２】
他の利点及び本発明の特徴は、限定されるものではないことが理解され、図面を参照して、以下に詳細に説明される発明の例示的な実施態様に関する以下の記載及び他の請求項から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】発光部材を１個だけ有する発光敷石を示す斜視図。
【図２】図１のII-II線に沿った断面図。
【図３】図１及び図２で示される発光部材の斜視図。
【図４】前記敷石の第２の実施態様による図２と類似の断面図。
【図５】前記敷石の第３の実施態様による図２と類似の断面図。
【００１４】
前記敷石は、例えば、玄武岩又は大理石などの天然石材、及び／又は、具体的には、コンクリート及び／又はプラスチックの人造石材から製造される石本体20を有する。前記石本体20は、好ましくは、従来の通常の敷石の寸法と一致する外形寸法を有する。したがって、前記敷石は、敷設する際に、一群の中に挿入される場合がある。また、通常の敷石を除去し、本発明による発光敷石で置き換えることにより、既存の表面に挿入される場合がある。この場合、前記通常の石の内部に凹部24をその場で設けた後、一方では凹部24に粘着剤26を加え、他方では発光部材22を挿入することにより、既存の表面から通常の石を除去することなく、該通常の石に発光部材22が設置される場合もある。
【００１５】
さらに、前記敷石は、周期的な群に設置される必要があり、任意の配置で設置される場合がある。本発明の明らかな利点は、既存の表面又は既存の壁に、後から発光部材22を挿入できることである。
【００１６】
本明細書に、石１個あたり発光部材22が１個だけ記載され、示されている場合、他の複数の発光部材22を１個の石に収容することができないということを意味するものではない。
【００１７】
第１及び第２の構成の前記発光部材22は、別々に、市販される場合がある別個の構成部材である。好ましくは、前記発光部材22は数種類の標準化された構成で提供され、該標準化された構成の１つが図３に示される。前記発光部材22は、外側壁30、発光面32及び底面34で規定される柱本体28を有する。前記発光面32及び前記底面34の形状は一致しており、好ましくは、円形であるが、長方形及び正方形も可能である。
【００１８】
標準化された構成では、前記発光部材22は、直径約９３ｍｍの円柱形状を有する。前記凹部24には、ドリル、具体的には、直径１０１ｍｍのコアドリルが使用され、敷設を行う企業はかかるドリルを所有している場合が多い。
【００１９】
前記発光部材22の前記本体28は透明プラスチック、特に、無色透明のプラスチックから製造される。この場合、ポリカーボネート及びポリアクリルが、特に好適である。Ｖｏｓｓ  Ｃｈｅｍｉｅ社製のプラスチックＧＴＳが、特に好適である。これは、カスト部品及び硬質成形品を製造するための光安定化オルトフタル酸樹脂である。冷却すると、硬化する。これは、前記埋め込み電気部品36に関しての利点である。前記電気部品36は、前記本体28に完全に内包される。外部に案内される供給線、接点又はそれらに類するものは、全く存在しない。前記本体28の表面は、プラスチックだけで形成される。
【００２０】
前記電気部品36は、具体的には、太陽電池38、好ましくはコンデンサとして構成される電荷貯蔵装置40、制御装置42及び照明装置44を含む。可能な照明手段44は、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ、発光プレート及びそれらに類するものを含み、いかなる場合でも照明手段は、発光している間、十分に冷温に保たれる。
【００２１】
前記制御装置42は、他の部品38,40,44に接続される。前記制御装置42は、昼間と夜間の状態を監視する。電荷貯蔵装置40の充電は、昼間の状態で実施される。太陽電池38によって十分な電圧が供給される間は、昼間の状態となる。太陽電池38によって供給される電圧があるレベルを下回ると、前記制御装置42は夜間状態に切り替わる。ここで、前記照明手段44は電荷貯蔵装置40に接続され、光が放射される。利用可能な光が不足しているので充電工程がなく、まだ十分に暗くないので光を照射することもない、夜間状態と昼間の状態との間に中間段階があることが好ましい。
【００２２】
前記太陽電池38が、前記発光面32の表面積の最大部分を占める。この太陽電池38は、前記発光面32の表面積のうち少なくとも７０％、好ましくは少なくとも８０％である。通常、前記照明手段44の表面積は、前記太陽電池38の表面積と比較して有意に小さく、特に、ＬＥＤ又はＯＬＥＤとして構成される場合に小さい。適宜に、図２、４及び５に示される。前記太陽電池38に、前記照明装置44が突き出る小さな通路50を設けることが、特に簡便であることがわかった。図４を参照せよ。このようにして、前記発光面32の表面積いっぱいに、具体的には、９０％より大きい表面積を前記太陽電池38が占めることが可能となる。
【００２３】
その他の点では、前記電気部品36は従来技術の部分であり、したがって、さらなる情報のために従来技術について記載する。
【００２４】
前記電気部品36は、前記発光面32の比較的近傍に配置される。前記発光面32と、前記太陽電池38の表面との間の距離はできるだけ小さく、ほんの数ミリメートル、例えば、１ないし６ｍｍである。前記太陽電池38の下の空間は、前記制御装置42及び前記電荷貯蔵装置40によって使用される。前記本体28は、前記電気部品36の下部に、さらなる組み込み部品をまったく有さず、プラスチックだけからなる。これにより、その部分を短くすることが可能となることを意図する。図３は、前記本体28の下方領域での切断部52を示す。例えば、３ないし４個の構成又は種類の前記発光部材22それぞれを単一の長さとするには、このような方法で十分である。使用者は、前記本体28をのこぎりで切断し、所望の長さにする。
【００２５】
前記凹部24は、前記石本体の上面54から底面56にわたって形成される。前記上面54から前記底面56までの長さが、前記凹部の深さと見なされる。前記凹部24は貫通壁を含み、例示的な実施態様では円筒形状で示されるが、長方形又は正方形である場合もある。また、他の形状を有する場合もある。しかし、高対称性を有する単純な形状、特に、円形が好ましい。
【００２６】
前記凹部24の直径は、前記本体28の直径と比較して、わずかに大きい。前記発光部材22が前記凹部24に挿入されるとき、周縁の間隙58はそのままの状態である。前記形状と無関係である、この周縁の間隙58は、少なくとも１ｍｍ、最大１０ｍｍの厚さを有しており、前記厚さは、特に、２ないし５ｍｍである。好ましくは、前記周縁の間隙58は、どこでも一定の寸法であり、前記一定の寸法からの偏差は２０％未満、特に１０％未満である。前記周縁の間隙58は粘着剤26で充填され、該粘着剤26は硬化し、特に、この場合、シリコーンが使用される。半透明、特に、無色透明のシリコーンが好適である。前記粘着剤26は、前記発光部材22を前記石本体20と接着させる。恒久的な接着が意図される。できれば、特別な道具を使用し、大変な労力をかけない限りは、前記接着は全く破壊されないことを意図する。
【００２７】
前記粘着剤26は、前記石本体の材料と、前記本体28のプラスチック材料との間の熱膨張の差を全て補償する。
【００２８】
図２に示されるように、前記発光部材22は、前記凹部24の深さと比較して、軸方向にわずかに短い。前記発光部材22は、前記底面56から突き出さない。
【００２９】
前記粘着剤26は好ましくはエラストマーであり、該粘着剤26は、一方では、前記石本体22の材料表面のできるだけ多くに、他方では、前記本体のプラスチック材料の表面のできるだけ多くに、取り外せないように固着する。また、下塗剤とも呼ばれる結合剤が、所望により使用される場合がある。したがって、必要に応じて、第１の結合剤が前記本体28の前記外側壁30に塗布され、第２の結合剤が前記凹部24の内壁に塗布される。その後、適当な粘着剤26が、挿入される。
【００３０】
前記粘着剤26は、好ましくは注入によって充填される。前記工程に関して、前記敷石は上面54を下向きに平滑面上に置かれ、発光部材22が前記凹部24内に挿入された後、前記注入可能な粘着剤26が上部から充填され、該上部は後の設置位置では底部となる。この粘着剤26は、一定時間後、特に、出来るだけ短時間の後に、硬化する。
【００３１】
しかし、前記粘着剤26として、かなり泥状、粥状の材料を使用し、例えば、こてを用いて、前記凹部24内に挿入することも可能である。その後、前記発光部材22がこの粘着剤内に圧入され、硬化する前に、突出塊が前記発光面32の領域で除去される。前記凹部24が何らかの形で前記底面56で閉じられている場合、この工程が簡便である。これは、既に敷設された敷石内の場合である。もっとも多いのは、前記凹部24が壁内に位置する場合である。必要であれば、適当な手段で、前記凹部24が前記底面56で閉じられる場合もある。
【００３２】
本発明の注目すべき利点は、任意の設置位置で、前記発光部材22を前記凹部24内に挿入可能であるという点である。
【００３３】
前記粘着剤26の光の屈折率が、プラスチック、すなわち、例えば注型用樹脂の光の屈折率と比較して、少なくとも０．５大きく、好ましくは、少なくとも１大きいとき、利点が証明された。この場合、全反射が可能となり、前記発光面32から多くの光が放射される。
【００３４】
前記粘着剤26の硬さは、好ましくは、前記本体28の前記注型用樹脂の硬さ及び前記石本体20の材料の硬さと比較して有意に低く、具体的には、前記粘着剤26はショアＡ硬さが９０未満であり、かつ２５より大きく、特に、８０未満であり、かつ３０より大きい。
【００３５】
ここで、図４の例示的な実施態様について、以下に説明する。この場合、前記石本体20は、プラスチックからなる。前記本体28の前記プラスチック材料が使用される場合があるが、別の、例えば、より安価なプラスチックが使用される場合もある。第１の例示的な実施態様のように、凹部24が形成される。第１の例示的な実施態様のように、発光部材22がその凹部24に挿入される。同様に、粘着剤26により、接合が実現される。
【００３６】
図４による第２の例示的な実施態様は、下層62をさらに有する。前記下層62は、所望の、具体的には、均一な色を有する材料の１つの層からなり、前記材料は特に白色である。特に、前記下層62は、例えば、１−３ｍｍの範囲内の粒状の小さな白色石から形成される。図５による第３の例示的な実施態様の場合のように、白色粉末が使用される場合もある。重要な点は、前記下層62が、発光敷石ごとに大幅に異ならず、好ましくは、標準の敷石とも大幅に異ならない均一の構成及び色を有することである。
【００３７】
前記下層62は、２つの明確な利点を有する。１つは、前記下層62は、下方向の光を再び上方に案内する、特に分光する反射手段として機能することである。他方は、前記石本体20が透明で、好ましくは無色透明であるとき、底面を規定することである。したがって、前記敷石を上方から眺めたときに受ける美的な印象は、基礎構造のランダム特性によって左右されないが、常に前記下層62によって左右される。第１の例示的な実施態様では、前記石本体20は不透明であり、この例示的な実施態様では、下層62は使用されない。
【００３８】
図５による第３の例示的な実施態様では、分離されない発光部材22が使用され、好ましくは、前記発光部材22と前記石本体20とが一体に形成される。最初の２つの例示的な実施態様で前記本体28を形成する前記プラスチックが、好ましくは、前記石本体20用の材料として使用される。第３の実施態様では、粘着剤26は使用されない。要するに、発光部材22が製造されるが、敷石全体の大きさを有し、ここでは、凹部24内に挿入されるように設計されていない。また、第３の例示的な実施態様では、下層62が提供され、該下層62は微細な粉末状の白色粉末からなる。また、前記下層62は、周囲の敷石の材料と同一の色で設計される場合がある。したがって、第３の例示的な実施態様による前記自給式の発光敷石は、視覚的に目立たなくなり、周囲の通常の敷石により一層類似する。
【００３９】
前記石本体20は、好ましくは、コンクリート、天然石、プラスチックのうち少なくとも１つの材料からなる。前記周縁間隙58の厚さは、好ましくは、少なくとも１ｍｍ、最大１０ｍｍであり、特に、２ないし５ｍｍである。好ましくは、前記周縁間隙58は、全体に一定の寸法であり、前記一定の寸法からの偏差は２０％未満、特に１０％未満である。前記粘着剤26は、好ましくは、半透明である。前記結合剤は、好ましくは、前記粘着剤26と、前記発光部材22及び／又は前記貫通壁との間の接着を強化する。前記粘着剤26の硬さは、好ましくは、前記注型用樹脂の硬さ及び前記石本体20の材料の硬さと比較して有意に低く、具体的には、前記粘着剤26はショアＡ硬さが９０未満であり、かつ２５より大きく、特に、８０未満であり、かつ３０より大きい。前記発光部材22は、好ましくは、例えば、１２、１０及び８ｃｍの標準の石本体20の前記凹部24の深さに適合させ、いずれの場合もマイナス１０％である所定の異なる長さで設けられるか、又は、前記発光部材22の長さは前記凹部24の深さと比較して長く、表面に対向する末端が切り詰められ、前記凹部24の深さまで短くするかである。
【国際調査報告】
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