JP2000092752A - 非接触電源装置 - Google Patents
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Abstract
する非接触電源装置に関するものであり、コイルの中央
部に信号伝達素子を配置することができる穴又は凹部を
設けることにより、位置決めが簡単で小型、かつ安いコ
ストでしかも効率良く、また回転機器でも電力の伝送と
信号の伝達を可能とするものである。 【解決手段】 第1のコイル18を形成する中心部の穴
18hに受信素子17と送信素子19を持ち、前記第2
のコイル15を形成する中心部の穴15hに受信素子1
4と送信素子16を持ち、第1のコイル18にスイッチ
ング電流を流す手段で構成されるものである。
Description
を接点なしで変換供給する非接触電源装置に関するもの
である。
低電圧低電力および高密度実装により電子機器及び機能
部品の小型化、インテリジェント化が可能となった。
帯電話、モバイルコンピュータ等のポータブル電子機器
が爆発的に普及しつつある。これらのポータブル電子機
器は内蔵する充電電池に充電器から接点を介して充電す
るのが一般的である。
テリジェント化しているが、回転する機能部品にも電力
を供給する必要があるが、これも電力供給には接点方式
を用いるのが一般的である。しかし、接点方式は使用環
境での微粉末や使用経過とともに接点の磨耗・酸化等に
より接触不良が発生するようになる。その接触不良を減
らすために、接点に金メッキやバネによる接触圧力等の
安定化等や防水対策、防塵対策等を行うことで対応され
ている。
非接触方式で電子機器への充電や電力供給を行う方法を
用いた電子機器が増えつつある。
号や情報信号の伝達も電子機器間で非接触で行うことが
必要となりつつある。
電源装置の一例について説明する。
図である。図8において、電力供給部1は、供給電力を
制御する出力制御回路10と発振出力回路9と第1のコ
イル8、それに信号を送受信する信号制御A回路12と
送受信A回路11から構成される。そして電力供給部1
の第1のコイル8からの電磁誘導エネルギーは近接した
電力受電機器部2内の第2のコイル5で電気エネルギー
に変換され整流安定化回路4を経て機器回路3を駆動す
る。
し送受信B回路7で変調後送信素子16を駆動しケース
31に開けた窓から信号を送信する。そして対向する電
力供給部1にもケース30に開けた窓からケース30に
内蔵した受信素子17で受信し送受信A回路11で復調
し信号制御A回路12で信号の処理を行い本体機器13
と情報をやり取りする。
記と信号の流れが逆となり、信号制御A回路12から送
受信A回路11で変調後送信素子19を駆動し信号を送
信する。そして対向する電力受電機器部2に内蔵した受
信素子14で受信し送受信B回路7で復調し信号制御B
回路6で信号処理を行い機器回路3を制御する。
来の構成では、電力を効率良く伝達するために電力供給
部1の第1のコイル8と電力受電機器部2内の第2のコ
イル5の相互の位置を正確に向かい合わせることが必要
になる。更に、信号の送受信も信号エラーを起こさない
ようにするためには、信号の送信素子16と受信素子1
4を持つ送受信B回路7と同じく信号の受信素子17と
送信素子19とを持つ送受信A回路11の相互の位置を
決めておく必要がある。又、電力の伝達と信号の伝達素
子が別々にあり、スペースが広く必要であるという問題
点を有していた。
で、コイルの中央部にコイル間の位置を簡単にかつ正確
に決めることができ、信号伝達素子を配置することがで
きる穴又は凹部を設けることにより、回転機器やセンサ
を設けることにより位置決めが簡単で小型、かつ安いコ
ストでしかも効率良く、また回転機器でも電力の伝送と
信号の伝達を可能とする非接触電源装置を提供すること
を目的とするものである。
に本発明の非接触電源装置は、第1のコイルと第2のコ
イルを扁平にして近接させ電磁誘導により電力を伝達す
る非接触電源装置において、第1のコイルを形成する中
心部の成型品またはフェライトコアに穴を設け、第2の
コイルを形成する中心部の成型品またはフェライトコア
にも穴を設け、第1のコイルにスイッチング電流を流し
て電力を供給し、第2のコイルに発生した電力を機器に
出力する構成の非接触電源装置としたものである。
の位置決めが正確に行え、電力を効率良く伝達できるこ
とになる。
は、第1のコイルと第2のコイルを扁平にして近接させ
電磁誘導により電力を伝達する非接触電源装置におい
て、第1のコイルを形成する中心部の成型品またはフェ
ライトコアに穴を設け、第2のコイルを形成する中心部
の成型品またはフェライトコアにも穴を設け、第1のコ
イルにスイッチング電流を流して電力を供給し、第2の
コイルに発生した電力を機器に出力する構成により、第
1のコイルと第2のコイルの中心部の穴を回転軸として
利用して第1か第2のコイルを含む機器を回転させなが
ら電力を効率良く伝達させるものである。また、上記の
穴を介して光による通信や音波による通信が無線で可能
となる。
第2のコイルを近接させ電磁誘導により電力を伝達する
非接触電源装置において、第1のコイルを形成する中心
部の成型品またはフェライトコアに凹部を設け、第2の
コイルを形成する中心部の成型品またはフェライトコア
にも凹部を設け、第1のコイルにスイッチング電流を流
して電力を供給し、第2のコイルに発生した電力を機器
に出力する構成により、第1のコイルと第2のコイルの
中心部の凹部に、光による通信や音波による通信を行う
素子を配置することができ無線通信が可能となる。又、
上記コイルの中心の凹部を回転軸として利用して第1か
第2のコイルを含む機器を回転させながら電力と信号を
伝送できるものである。
第2のコイルを近接させ電磁誘導により電力を伝達する
非接触電源装置において、第1のコイルを形成する中心
部の穴または凹部に送信または受信手段を設け、第2の
コイルを形成する中心部の穴または凹部に受信または送
信手段を設け、第1のコイルに補助巻線を持つ発振手段
と、第1のコイルにスイッチング電流を流す構成によ
り、上記コイルの中心の穴または凹部を回転軸として利
用して第1か第2のコイルを含む機器を回転させながら
電力と信号を伝送できるものである。
第2のコイルを近接させ電磁誘導により電力を伝達する
非接触電源装置において、第1のコイルを形成する中心
部の穴または凹部に第1の送信手段と第2の受信手段を
設け、第2のコイルを形成する中心部の穴または凹部に
第1の受信手段と第2の送信手段を設け、第1のコイル
にスイッチング電流を流す構成により上記コイルの中心
の穴または凹部を回転軸として利用すると共に外部から
の光を遮断することで第1か第2のコイルを含む機器を
回転させながら電力と信号を安定して伝送できるもので
ある。
第2のコイルを近接させ電磁誘導により電力を伝達する
非接触電源装置において、第1のコイルを形成する中心
部の穴または凹部に第1の送信手段と第2の受信手段を
設け、第2のコイルを形成する中心部の穴または凹部に
第1の受信手段と第2の送信手段を設け、第2のコイル
と第1の受信手段と第2の送信手段等と接続する機器を
含む装置を回転する手段と、第1のコイルにスイッチン
グ電流を流す構成により上記コイルの中心の穴または凹
部を回転軸として第1か第2のコイルを含む機器を回転
させながら電力と信号を伝送できるものである。
第2のコイルを近接させ電磁誘導により電力を伝達する
非接触電源装置において、第1のコイルを形成する中心
部の穴または凹部に第1の送信手段と第2の受信手段を
設け、第2のコイルを形成する中心部の穴または凹部に
第1の受信手段と第2の送信手段を設け、第1のコイル
と第2のコイルを形成する中心部の穴または凹部か上記
コイルを内蔵するケースに蓋またはシールを備え、外部
の埃や液体等で送受信手段が汚れないように、また汚れ
を取りやすい構造としたものである。
2、図3、図4、図5、図6、図7により説明する。な
お、説明にあたっては従来技術と同一部分は同一番号を
付し、説明を省略して説明する。
施の形態における非接触電源装置の構成図を示すもので
あり、図2(a),(b)は、本発明の特徴とする第1
のコイルと第2のコイルの上面図と断面図を表す。
のコイル18は中心部に穴18hを持つフェライトコア
18fの外周にボビン18bを挿入し、そのボビン18
bに巻線18c、補助巻線18cbを施した扁平なコイ
ル構造である。
穴15hを持つフェライトコア15fの外周にボビン1
5bを挿入し、そのボビン15bに巻線15cを施した
構造である。
接触電源装置の構成図で、電力供給部1は、出力制御回
路10と発振出力回路9に接続した上記第1のコイル1
8の巻線18cの一部または下部に巻いた補助巻線18
cbで自励発振を行い、発振出力回路9内のコンデンサ
とにより共振電流を流し、近接させた電力受電機器部2
内の第2のコイル15に電磁誘導でエネルギーが伝達さ
れ、第2のコイル15から電気エネルギーに変換され整
流安定化回路4を経て機器回路3、信号制御B回路6を
駆動する。
うに、第1のコイル18と第2のコイル15の位置をお
互いの穴18hと穴15hに円筒の棒または筒を入れる
ことにより、簡単にかつ正確に決めることができ、回転
も可能であり、扁平なコイルによりコイル間の結合が良
く薄型で効率がよい非接触電源装置が可能となる。
素子19及び受信素子17と送信素子16及び受信素子
14を取付けると前記素子間の位置が一義的に決まり構
造が簡単で安く、かつ信頼性の高い非接触電源装置を提
供できる特有の効果が得られるものである。
態2のコイルの構造図を示すものであり、本発明の特徴
とする第1のコイルと第2のコイルの断面図を表す。
中心に凹部18hを持つフェライトコア18fの外周に
ボビン18bを挿入し、そのボビン18bに巻線18
c、補助巻線18cbを施した構造である。
凹部15hを持つフェライトコア15fの外周にボビン
15bを挿入し、そのボビン15bに巻線15cを施し
た構造である。ここで、上記第1のコイル18と第2の
コイル15を用いて電力の伝送を電磁誘導で行うのは上
記実施の形態1と同様である。
部18hに、送受信A回路11からの信号送信素子19
と信号受信素子17を配置する。同様に、電力受電機器
部2内の上記第2のコイル15に設けた凹部15hに、
送受信B回路7からの信号の送信素子16と信号受信素
子14を配置することにより電力供給部1と電力受電機
器部2とを空間を介して信号のやり取りを行うことがで
きる。
イル18と第2のコイル15の位置をお互いの凹部18
hと凹部15hにより簡単に決めることができ、かつ同
時に信号の送信素子19及び受信素子17と送信素子1
6及び受信素子14との位置が一義的に決まり構造が簡
単で安く、かつ信頼性の高い非接触電源装置を提供でき
る。更に、中心に凹部15hを持つフェライトコア15
fの中心部が実施の形態1では中空であったのに対し、
本発明のものは凹部になっておりコイルの断面積が増加
しコイル間の結合が増加するとともにインダクタンス値
が増加し効率が良くなる。また凹部15h,18hに送
受信A回路11や送受信B回路7のプリント基板が容易
に装着できる特有の効果が得られるものである。
態3の非接触電源装置の断面図を表す。
中心に穴18hを持つフェライトコア18fの外周にボ
ビン18bを挿入し、そのボビン18bに巻線18c、
補助巻線18cbの引き出し線を接続するピンを設け、
そのピンの他方をプリント基板22に接続した構造であ
る。プリント基板22には、図1で示した出力制御回路
10、発振出力回路9、信号制御A回路12及び送受信
A回路11が実装されている。
15hを持つフェライトコア15fの外周にボビン15
bを挿入し、そのボビン15bに巻線15cの引き出し
線を接続するピンを設け、そのピンの他方をプリント基
板21に接続した構造である。プリント基板21には、
図1で示した整流安定化回路4、信号制御B回路6及び
送受信B回路7が実装されている。
イル15を用いて電力の伝送を電磁誘導で行うのは上記
実施の形態1と同様である。
や温度、湿度、濃度、回転等の量や変化はプリント基板
21に組み込まれた信号制御B回路6でデジタル値に変
換し、機器回路3でデータ送信の許可を見て送受信B回
路7で変調等を行い送信素子16からデータを送信す
る。送信素子16は、光素子、発音素子、電磁波発信素
子等が可能である。
素子16の信号を受信可能な受信素子17で受信しプリ
ント基板22に組み込まれた送受信A回路11で復調さ
れてデジタル値に変換し、信号制御A回路12で本体機
器13とデータのやり取りを行うことができる。
イル18と第2のコイル15の位置をお互いの穴18h
と穴15hにより簡単に決めることができ、かつ同時に
信号の送信素子16及び受信素子17の位置が一義的に
決まりかつ、第2のコイル15と第1のコイル18に接
続したプリント基板21や22に電力の送電や信号の制
御、送受信回路を簡単に組み込むことができ、構造が簡
単で安く、かつ信頼性の高い非接触電源装置を提供でき
る。
態4の非接触電源装置の断面図を表す。
中心に穴18hを持つフェライトコア18fの外周にボ
ビン18bを挿入し、そのボビン18bに巻線18c、
補助巻線18cbの引き出し線を接続するピンを設け、
そのピンの他方をプリント基板22に接続した構造であ
る。プリント基板22には、図1で示した出力制御回路
10、発振出力回路9、信号制御A回路12及び送受信
A回路11が実装されている。
15hを持つフェライトコア15fの外周にボビン15
bを挿入し、そのボビン15bに巻線15cの引き出し
線を接続するピンを設け、そのピンの他方をプリント基
板21に接続した構造である。プリント基板21には、
図1で示した整流安定化回路4、信号制御B回路6及び
送受信B回路7が実装されている。
イル15を用いて電力の伝送を電磁誘導で行うのは上記
実施の形態1と同様である。
や温度、湿度、濃度、回転等の量や変化はプリント基板
21に組み込まれた信号制御B回路6でデジタル値に変
換し、機器回路3でデータ送信の許可を見て送受信B回
路7で変調等を行い送信素子16からデータを送信す
る。送信素子16は、光素子、発音素子、電磁波発信素
子等が可能である。
素子16の信号を受信可能な受信素子17で受信しプリ
ント基板22に組み込まれた送受信A回路11で復調さ
れてデジタル値に変換し、信号制御A回路12で本体機
器13とデータのやり取りを行うことができる。更に、
プリント基板22には送信素子19、プリント基板21
に受信素子が設けてあり、本体機器13が必要とする情
報をランダムにセンサ20から取り込む要求信号を信号
制御A回路12、送受信A回路11、送信素子19、受
信素子14、送受信B回路7、信号制御B回路6を介し
て送ることができる。
し、電力受電機器部2をケース31に内蔵するととも
に、第1のコイル18の穴18hにケース30の円筒部
30aをはめ込み、そのケース30の円筒部30aを第
2のコイル15の穴15hにもはめ込む。その結果、送
信素子16,19から出た信号は、周囲からの光等の外
来ノイズを受けずに受信素子14,17が受信すること
ができる。
と第2のコイル15の位置をお互いの穴18hと穴15
hにより簡単に決めることができ、かつ同時に信号の送
信素子16,19及び受信素子14,17の位置が一義
的に決まりかつ、第2のコイル15と第1のコイル18
に接続したプリント基板21や22に電力の送電や信号
の制御、送受信回路を簡単に組み込むことができ、構造
が簡単で安く、かつ信頼性の高い非接触電源装置を提供
できる。
態5の非接触電源装置の断面図を表す。
用いて電力の伝送を電磁誘導で行うのと、センサ20で
得た電圧や温度、湿度、濃度、回転等の量や変化はプリ
ント基板21に組み込まれた信号制御B回路6でデジタ
ル値に変換し、機器回路3でデータ送信の許可を見て送
受信B回路7で変調等を行い送信素子16からデータ送
信することは上記実施の形態4と同様である。
に内蔵するとともに、ケース31にモータ32を取付
け、そのモータ32の軸に取付けたギヤ33とそのギヤ
33と噛み合うようにケース30の周囲に設けたギヤ3
0gにより、ケース31を回転する機能を持つものとし
たものである。
検知したり、ビデオカメラ等を用いることにより、モー
タ32を回転させると360度周囲の情報をセンサ20
が検知可能となる。モータ32用の電源も第2のコイル
15から供給することが可能であり、モータ32を逆回
転させて元の位置に戻す等の複雑な制御が不要となる特
有の効果が得られるものである。
態6の非接触電源装置の断面図を表す。
を用いて電力の伝送を電磁誘導で行うのと、センサ20
で得た電圧や温度、湿度、濃度、回転等の量や変化はプ
リント基板21に組み込まれた信号制御B回路6でデジ
タル値に変換し、機器回路3でデータ送信の許可を見て
送受信B回路7で変調等を行い送信素子16からデータ
を送信することは上記実施の形態5と同様である。
18を内蔵するケース30の中心部のケース31に対向
する面に透明かまたは光通信を行う信号波長を通過する
フィルターを兼ねた蓋36を取付けたものである。同様
にケース31の中心部にも同様の蓋34を取付ける。
の汚れを起こす物質から受信素子17と送信素子19を
蓋36で防止することが可能である。同様に、送信素子
16と受信素子14も蓋34で汚れを防止することが可
能である。更に蓋36とケース30の面を同一平面にす
ることで汚れがつきにくくなり、蓋36が汚れた場合も
容易にふき取ることができる。蓋34とケース31の面
も同一平面にすることで同様の効果がある。また、蓋3
6と蓋34の代わりに、ケース30とケース31の対向
面に中心部の穴を塞ぐシール(通信信号光を通過する材
料)を張ることでも同様に汚れを防止することができる
と共に安価にできる効果がある。
は、コイルの中央部に信号伝達素子を配置することがで
きる穴又は凹部を設け、そこに信号の送受信素子及び信
号送受信回路、信号制御回路を組み込み、回転機器やセ
ンサを設けることにより位置決めが簡単で小型、かつ安
いコストでしかも効率良く信頼性の高い、また回転機器
でも電力の伝送と信号の伝達を可能とする非接触電源装
置を提供できるものである。
装置の構成図
の構成を示す断面図
図
図
図
図
Claims (6)
- 【請求項1】 第1のコイルと第2のコイルを扁平にし
て近接させ、電磁誘導により電力を伝達する非接触電源
装置において、第1のコイルを形成する中心部の成型品
またはフェライトコアに穴を設け、第2のコイルを形成
する中心部の成型品またはフェライトコアにも穴を設
け、第1のコイルにスイッチング電流を流して電力を供
給し、第2のコイルに発生した電力を機器に出力するよ
うに構成した非接触電源装置。 - 【請求項2】 第1のコイルと第2のコイルを近接させ
電磁誘導により電力を伝達する非接触電源装置におい
て、第1のコイルを形成する中心部の成型品またはフェ
ライトコアに凹部を設け、第2のコイルを形成する中心
部の成型品またはフェライトコアにも凹部を設け、第1
のコイルにスイッチング電流を流して電力を供給し、第
2のコイルに発生した電力を機器に出力する構成とした
非接触電源装置。 - 【請求項3】 第1のコイルと第2のコイルを近接させ
電磁誘導により電力を伝達する非接触電源装置におい
て、第1のコイルを形成する中心部の穴または凹部に送
信または受信手段を設け、第2のコイルを形成する中心
部の穴または凹部に受信または送信手段を設け、第1の
コイルに補助巻線を持つ発振手段と、第1のコイルにス
イッチング電流を流して発振する手段とで構成した非接
触電源装置。 - 【請求項4】 第1のコイルと第2のコイルを近接させ
電磁誘導により電力を伝達する非接触電源装置におい
て、第1のコイルを形成する中心部の穴または凹部に第
1の送信手段と第2の受信手段を設け、第2のコイルを
形成する中心部の穴または凹部に第1の受信手段と第2
の送信手段を設け、第1のコイルにスイッチング電流を
流す手段で構成し、また、第1のコイルか第2のコイル
のいずれか一方の穴または凹部に他方のコイルまたはケ
ースから円筒の突起を挿入できる構成とした非接触電源
装置。 - 【請求項5】 第1のコイルと第2のコイルを近接させ
電磁誘導により電力を伝達する非接触電源装置におい
て、第1のコイルを形成する中心部の穴または凹部に第
1の送信手段と第2の受信手段を設け、第2のコイルを
形成する中心部の穴または凹部に第1の受信手段と第2
の送信手段を設け、第2のコイルと第1の受信手段と第
2の送信手段等と接続する機器を含む装置を回転する手
段と、第1のコイルにスイッチング電流を流す手段で構
成することにより上記コイルの中心の穴または凹部を回
転軸として第1か第2のコイルを含む機器を回転させな
がら電力と信号の伝送を行う構成とする非接触電源装
置。 - 【請求項6】 第1のコイルと第2のコイルを近接させ
電磁誘導により電力を伝達する非接触電源装置におい
て、第1のコイルを形成する中心部の穴または凹部に第
1の送信手段と第2の受信手段を設け、第2のコイルを
形成する中心部の穴または凹部に第1の受信手段と第2
の送信手段を設け、第1のコイルと第2のコイルを形成
する中心部の穴または凹部か上記コイルを内蔵するケー
スに蓋またはシールを備え、第1のコイルにスイッチン
グ電流を流す手段で構成した非接触電源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10258250A JP2000092752A (ja) | 1998-09-11 | 1998-09-11 | 非接触電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10258250A JP2000092752A (ja) | 1998-09-11 | 1998-09-11 | 非接触電源装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000092752A true JP2000092752A (ja) | 2000-03-31 |
Family
ID=17317626
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10258250A Pending JP2000092752A (ja) | 1998-09-11 | 1998-09-11 | 非接触電源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000092752A (ja) |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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