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公開番号2021065013
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210422
出願番号2019187762
出願日20191011
発明の名称給電装置
出願人株式会社オートネットワーク技術研究所,住友電装株式会社,住友電気工業株式会社
代理人特許業務法人暁合同特許事務所
主分類H02J 50/70 20160101AFI20210326BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】スライド及び回転可能なシートへの非接触給電を可能にするとともに、漏れ磁束の流出及び漏洩磁界の発生を抑制する。
【解決手段】
車両の床部Fに対してスライド及び回転が可能なシートSに給電する給電装置10であって、前記シートSがスライドするスライド方向に沿って前記床部Fに配設される送電部40と、前記シートSの底部において、前記送電部40と間隔を空けて対向するように取り付けられる受電コイル71と、を備え、前記送電部40は、前記受電コイル71に非接触方式で電力を供給する主コイル41と、前記主コイル41の径方向の外方に配され、前記給電装置10から流出する漏れ磁束を抑制する少なくとも1つの副コイル42と、を有する給電装置10。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項1】
車両の床部に対してスライド及び回転軸を中心とした回転が可能なシートに給電する給電装置であって、
前記シートがスライドするスライド方向に沿って前記床部に配設される送電部と、
前記シートの底部において、前記送電部と間隔を空けて対向するように取り付けられる受電コイルと、を備え、
前記送電部は、前記受電コイルに非接触方式で電力を供給する主コイルと、
前記主コイルの径方向の外方に配され、前記給電装置から流出する漏れ磁束を抑制する少なくとも1つの副コイルと、を有する給電装置。
続きを表示(約 830 文字)【請求項2】
前記主コイルを構成する巻線の巻き数は、前記副コイルを構成する巻線の巻き数よりも相対的に多い、請求項1に記載の給電装置。
【請求項3】
前記主コイルは、前記スライド方向に延びる第1主延伸部と、前記第1主延伸部とは間隔を空けて、かつ前記スライド方向に延びる第2主延伸部と、を有し、
前記受電コイルは、前記シートが前記スライド方向に変位する過程を通して、前記主コイルに近接した状態で前記送電部の設置範囲内に配置されている請求項1又は請求項2に記載の給電装置。
【請求項4】
前記受電コイルは、前記シートの前記回転軸が前記受電コイルの内部を貫くように配される、請求項3に記載の給電装置。
【請求項5】
前記副コイルは、前記主コイルの径方向の外側に、前記主コイルの全周に亘って間隔を空けて配設され、
前記主コイルに流れる電流の向きと、前記副コイルに流れる電流の向きは逆向きになっている、請求項4に記載の給電装置。
【請求項6】
前記副コイルは、前記主コイルの径方向の外側において、前記第1主延伸部の近傍に配される第1副コイルと、前記第2主延伸部の近傍に配される第2副コイルと、からなり、
前記第1主延伸部の電流の向きと、前記第1副コイルにおける前記第1主延伸部とは反対側の部分に流れる電流の向きが逆であり、
前記第2主延伸部の電流の向きと、前記第2副コイルにおける前記第2主延伸部とは反対側の部分に流れる電流の向きが逆である、請求項4に記載の給電装置。
【請求項7】
前記主コイル及び前記副コイルは、連続した1本の巻線から形成される、請求項5又は請求項6に記載の給電装置。
【請求項8】
前記主コイル及び前記副コイルは、それぞれが別個の巻線から個別に形成されたものである、請求項5又は請求項6に記載の給電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、給電装置に関する。
続きを表示(約 4,600 文字)【背景技術】
【0002】
例えば、車両に搭載されるスライド可能なシートに非接触給電する給電装置として、特開2013−162609号公報に記載のものが知られている。この給電装置は、車体の床部に立設された給電部と、スライドシートの脚部に設けられた受電部と、を有している。受電部は、給電部と前後方向に間隔を空けて対向しており、給電部と受電部が磁気的に結合することで、電磁誘導により給電部から受電部へと非接触給電される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2013−162609号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、上記の給電装置では、スライドシートを前後に変位させて受電部と給電部の距離が大きくなれば、非接触給電が困難になる。さらに、スライドシートが回転機能を有する場合にも、シートの回転によって受電部と給電部が対向しなくなるため、非接触給電が困難になる。
【0005】
また、非接触給電では、磁束の一部は給電装置の周囲に流出し、漏れ磁束となる。漏れ磁束の流出により漏洩磁界が発生し、例えばラジオやカーナビゲーションシステム等、他の電子機器に対して電磁ノイズとなる場合があるため、流出する漏れ磁束を抑制することが望まれる。
【0006】
本開示は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、スライド及び回転可能なシートへの非接触給電において、漏洩磁界の発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示は、車両の床部に対してスライド及び回転が可能なシートに給電する給電装置であって、前記シートがスライドするスライド方向に沿って前記床部に配設される送電部と、前記シートの底部において、前記送電部と間隔を空けて対向するように取り付けられる受電コイルと、を備え、前記送電部は、前記受電コイルに非接触方式で電力を供給する主コイルと、前記主コイルの径方向の外方に配され、前記給電装置から流出する漏れ磁束を抑制する少なくとも1つの副コイルと、を有する給電装置である。
【発明の効果】
【0008】
本明細書によって開示される技術によれば、スライド及び回転可能なシートへの非接触給電が可能となる。さらに、非接触給電の際に発生する漏洩磁界の発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1は、実施形態1に係る給電装置並びにシートのスライド及び回転機構の斜視図である。
図2は、実施形態1に係る主コイル及び副コイルの平面図である。
図3は、シートの下部に取り付けられた受電部を斜め下から視た斜視図である。
図4は、受電部の要部拡大平面図である。
図5は、実施形態1に係る送電部上に受電部が配置された状態を示す平面図である。
図6は、図5のA−A断面において発生した磁束の状態を示す概念図である。
図7は、実施形態2に係る主コイル及び副コイルの平面図である。
図8は、実施形態2に係る送電部上に受電部が配置された状態を示す平面図である。
図9は、図8のB−B断面において発生した磁束の状態を示す概念図である。
図10は、実施形態3に係る主コイル及び副コイルの平面図である。
図11は、実施形態4に係る主コイル及び副コイルの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
[本開示の実施形態の説明]
初めに、本明細書にて開示する実施形態の概要について説明する。
【0011】
(1)車両の床部に対してスライド及び回転が可能なシートに給電する給電装置であって、前記シートがスライドするスライド方向に沿って前記床部に配設される送電部と、前記シートの底部において、前記送電部と間隔を空けて対向するように取り付けられる受電コイルと、を備え、前記送電部は、前記受電コイルに非接触方式で電力を供給する主コイルと、前記主コイルの径方向の外方に配され、前記給電装置から流出する漏れ磁束を抑制する少なくとも1つの副コイルと、を有する。
【0012】
非接触給電の方式としては、例えば、1次コイルから発生する磁束が2次コイルと鎖交することで2次コイルに誘導起電力を発生させる電磁誘導方式や、1次コイルにより生じた磁界の変動が2次コイルと共振することで2次コイルに電流が流れる磁界共振方式等が挙げられる。これらの方式では、1次コイルから発生する磁束の一部は漏れ磁束として給電装置の外部に流出してしまうことがあり、この漏れ磁束に起因する漏洩磁界の発生が懸念される。
【0013】
本開示に係る構成の給電装置によると、給電装置の外に流出しようとする磁束を、副コイルから生じる逆向きの磁束により打ち消すことができる。この結果、主コイルから発生する磁束のうち、主コイルの径方向の外側に流出する漏れ磁束を抑制できる。これにより漏洩磁界の発生を抑制できる。
【0014】
(2)前記主コイルを構成する巻線の巻き数は、前記副コイルを構成する巻線の巻き数よりも相対的に多い構成にしてもよい。
【0015】
このような構成では、主コイルと副コイルに流れる電流の大きさ及び位相を同じにした場合、相対的に多い巻き数の主コイルから発生する相対的に強い磁束のうち、給電装置の外部に流出しようとする一部の磁束のみを、相対的に少ない巻き数の副コイルから発生する相対的に弱い磁束により打ち消すことができる。これにより、送電部全体としては大部分の磁束を給電に寄与させることができるとともに、漏洩磁界の発生を抑制できる。
【0016】
(3)前記主コイルは、前記スライド方向に延びる第1主延伸部と、前記第1主延伸部とは間隔を空けて、かつ前記スライド方向に延びる第2主延伸部と、を有し、前記受電コイルは、前記シートが前記スライド方向に変位する過程を通して、前記主コイルに近接した状態で前記送電部の設置範囲内に配置されている構成としてもよい。
【0017】
このような構成では、シートをスライド方向に沿って変位させた場合でも、シートに取り付けられた受電コイルは、主コイルに近接した状態で送電部の設置範囲内に配置される。つまり平面に視て受電コイルは主コイルと重畳する位置に配されることになるため、シートを任意の位置にスライドさせても、主コイルから受電コイルへと非接触給電をすることができる。
【0018】
(4)前記受電コイルは、前記シートの前記回転軸が前記受電コイルの内部を貫くように配される構成としてもよい。
【0019】
このような構成では、シートが回転軸を中心として回転しても、主コイルから発生した磁束が受電コイルを貫くようになっている。このため、シートを任意に回転させても、非接触給電をすることができる。
【0020】
(5)前記副コイルは、前記主コイルの径方向の外側に、前記主コイルの全周に亘って間隔を空けて配設され、また、前記主コイルに流れる電流の向きと、前記副コイルに流れる電流の向きは逆向きになる構成としてもよい。
【0021】
このような構成では、主コイルと受電コイルの間から流出しようとする磁束を、副コイルから発生させた逆向きの磁束で打ち消すことができる。これにより、漏れ磁束の流出を抑制し、この結果、漏洩磁界の発生を抑制できる。また、副コイルの数は1つでよいため、給電装置の単純化、小型化が可能となる。
【0022】
(6)前記副コイルは、前記主コイルの径方向の外側において、前記第1主延伸部の近傍に配される第1副コイルと、前記第2主延伸部の近傍に配される第2副コイルと、からなり、前記第1主延伸部の電流の向きと、前記第1副コイルにおける前記第1主延伸部とは反対側の部分に流れる電流の向きが逆であり、前記第2主延伸部の電流の向きと、前記第2副コイルにおける前記第2主延伸部とは反対側の部分に流れる電流の向きが逆である構成としてもよい。
【0023】
このような構成では、受電コイルと第1主延伸部の間から流出しようとする磁束は、第1副コイルのうち第1主延伸部とは反対側の部分が発する磁束により打ち消される。そして、受電コイルと第2主延伸部の間から流出しようとする磁束は、第2副コイルのうち第2主延伸部とは反対側の部分が発する磁束により打ち消される。これにより、漏れ磁束の流出を抑止し、この結果、漏洩磁界の発生を抑制することができる。
【0024】
(7)前記主コイル及び前記副コイルは、連続した1本の巻線から形成される構成としてもよい。
【0025】
このような構成によると、1本の巻線によって主コイル及び副コイルをまとめて形成できるので、給電装置の製造コストを低減できる。また、複数のコイルが1本の巻線から形成されているため、各コイルに流れる電流とその位相は等しくなる。したがって、各コイルで電流値や位相の調整が不要となり、回路設計が容易になる。
【0026】
(8)前記主コイル及び前記副コイルは、それぞれが別個の巻線から個別に形成される構成としてもよい。
【0027】
このような構成では、別々に製造した主コイル及び副コイルを、任意の組み付け工程において任意の順序で実装できるので、給電装置の工程設計の自由度が上昇し、給電装置の製造効率を向上させることができる。
【0028】
[本開示の実施形態の詳細]
以下に、本開示の実施形態について説明する。ただし、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【0029】
<実施形態1>
本開示の実施形態1について、図1から図6を参照しつつ説明する。実施形態1は、図1に示すように、車両に搭載されるシートSに電力を供給する給電装置10を例示している。図3は、給電装置10を見やすくするために、便宜上、シートSを図示省略している。なお、給電装置10が搭載される車両の進行方向を前方として、前後方向、左右方向、及び上下方向を定める。また、各図に示した矢印FR及びRRの方向はそれぞれ前後方向を示し、矢印L及びRの方向はそれぞれ左右方向を示し、矢印UP及びDWの方向はそれぞれ上下方向を示す。
【0030】
[全体構成]
シートSは、図1に示すように、車両の床部Fにボルト締結等によって固定された一対のレール20に対して前後方向にスライド可能とされている。
(【0031】以降は省略されています)

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