JP2010283982A - Device for movement of power transmission coil in non-contact charger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は検出センサーで検出した位置へ送電コイルを移動させ、非接触で携帯電話機、カメラ、PDA、携帯電子端末等の受電コイルを内蔵した電子機器の充電を行なう非接触充電器の送電コイルの移動装置に関する。 The present invention relates to a power transmission coil of a non-contact charger that moves a power transmission coil to a position detected by a detection sensor and charges an electronic device incorporating a power reception coil such as a mobile phone, a camera, a PDA, or a portable electronic terminal in a non-contact manner. It relates to a mobile device.
従来、非接触で電子機器の受電コイルを充電する非接触充電器は、該非接触充電器の送電コイル部分に電子機器の受電コイルを正確に位置させなければ効率よく充電することができなかった。 Conventionally, a non-contact charger that charges a power receiving coil of an electronic device in a non-contact manner cannot be efficiently charged unless the power receiving coil of the electronic device is accurately positioned in a power transmission coil portion of the non-contact charger.
このため、非接触充電器の送電コイル部分を固定的に設置し、この送電コイル部分に電子機器の受電コイルを正確に位置させて充電するものが考えられていた。
また、電子機器の受電コイルの位置を検出センサーで検出し、送電コイルを遊星歯車を用いて検出位置へ移動させることが本出願人によって考えられているが、前者にあっては使用者が非接触充電器の送電コイル部分に電子機器の受電コイルを正確に位置させることが難しく、少しでも位置がずれていると充電効率が低下するという欠点があり、後者は構造が複雑でコスト高になりやすく、更なる薄型化への対応が難しいという問題を抱えていた。
For this reason, the power transmission coil portion of the non-contact charger is fixedly installed, and the power reception coil of the electronic device is accurately positioned on the power transmission coil portion to perform charging.
Further, it is considered by the present applicant that the position of the power receiving coil of the electronic device is detected by a detection sensor, and the power transmitting coil is moved to the detection position by using a planetary gear. It is difficult to accurately position the power receiving coil of the electronic device in the power transmitting coil portion of the contact charger, and there is a drawback that the charging efficiency decreases if the position is slightly shifted. The latter is complicated in structure and high in cost. It was easy and it was difficult to cope with further thinning.
本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、非接触充電器に受電コイルを内蔵した電子機器を気軽に位置させても、受電コイルを効率よく充電できる位置へ送電コイルを移動させることができ、かつ送電コイルの配線も他の部品との干渉を考えることなく行なえ、部品点数を削減してコストの低減や薄型化を図ることができる非接触充電器の送電コイルの移動装置を提供することを目的としている。 In view of the above-described conventional drawbacks, the present invention can move the power transmission coil to a position where the power reception coil can be efficiently charged even if the electronic device having the power reception coil built in the non-contact charger is easily positioned. To provide a power transmission coil moving device of a non-contact charger that can perform wiring of a power transmission coil without considering interference with other parts, and can reduce the number of parts to reduce cost and thickness. It is an object.
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は次の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will become more fully apparent when the following description is read in conjunction with the accompanying drawings.
ただし、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 However, the drawings are for explanation only and do not limit the technical scope of the present invention.
上記目的を達成するために、本発明はベース板と、このベース板にX方向にスライド移動可能に取付けられ、かつY方向のガイドレールが設けられた板状のXテーブルと、このXテーブルの外側の前記ベース板に取付けられた該XテーブルをX軸制御モータの駆動力でX方向にスライド移動させるX方向の移動機構と、前記Xテーブルの移動を阻止することなく、該Xテーブルの上部にY方向にスライド移動可能に取付けられたT字の板状のYテーブルと、このYテーブルの外側の前記ベース板に取付けられた該YテーブルをY軸制御モータの駆動力でY方向にスライド移動させるY方向の移動機構と、前記YテーブルのX方向部材にX方向にスライド移動可能に取付けられた送電コイルが支持される送電コイル支持台と、この送電コイル支持台を前記XテーブルのX方向の移動でX方向に移動させるとともに、XテーブルのガイドレールによってY方向の移動も可能にするコイル支持台の接続手段と、前記コイル支持台に支持された送電コイル、前記X方向の移動機構、Y方向の移動機構等を覆うように前記ベース板に取付けられたケース体と、このケース体に載置される受電コイルを内蔵した電子機器の受電コイル位置を検出することができる該ケース体に設けられた検出センサーと、この検出センサーで検出された位置へ、前記送電コイルを移動させる前記X方向の移動機構およびY方向の移動機構を作動させる作動制御回路とで非接触充電器の送電コイルの移動装置を構成している。 In order to achieve the above object, the present invention provides a base plate, a plate-like X table attached to the base plate so as to be slidable in the X direction, and provided with guide rails in the Y direction, An X-direction moving mechanism that slides the X-table attached to the outer base plate in the X-direction by the driving force of the X-axis control motor, and an upper portion of the X-table without blocking the movement of the X-table. A T-shaped Y-table Y table slidably mounted in the Y direction and the Y table mounted on the base plate outside the Y table are slid in the Y direction by the driving force of the Y-axis control motor. A Y-direction moving mechanism to be moved; a power transmission coil support that supports a power transmission coil that is slidably mounted in the X direction on the X direction member of the Y table; The coil support base connecting means for moving the base in the X direction by the movement of the X table in the X direction and also enabling the movement in the Y direction by the guide rail of the X table, and the power transmission coil supported by the coil support base Detecting the receiving coil position of an electronic device having a case body attached to the base plate so as to cover the moving mechanism in the X direction, the moving mechanism in the Y direction, and the like, and a receiving coil mounted on the case body A detection sensor provided in the case body that can be operated, and an operation control circuit that operates the X-direction movement mechanism and the Y-direction movement mechanism that move the power transmission coil to a position detected by the detection sensor; Constitutes a moving device for the power transmission coil of the non-contact charger.
以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
(1)送電コイルを支持した送電コイル支持台を、XテーブルのX方向の移動でX方向に移動させるとともに、YテーブルのY方向の移動でX方向の位置を保ってY方向に移動させることができ、かつXテーブルやYテーブルの外側のベース板に取付けられたX方向移動機構とY方向の移動機構で移動させるので、従来のようにX方向の移動機構とY方向の移動機構が重なることにより、移動装置が厚くなるという不具合を防止して、薄型化を図ることができる。
(2)板状のXテーブルと板状のYテーブルとを用いているので、薄型化や小型化などコンパクト化を図ることができるとともに、これらの部品を順次重ね合わせるだけで組立てられることから組立工程を簡略化することができ、製造コストの削減をすることができる。
(3)送電コイルをX方向の移動機構とY方向の移動機構で、X方向とY方向に移動させることができる。
As is clear from the above description, the present invention has the following effects.
(1) The power transmission coil support that supports the power transmission coil is moved in the X direction by moving the X table in the X direction, and is moved in the Y direction while maintaining the position in the X direction by moving the Y table in the Y direction. The X-direction moving mechanism and the Y-direction moving mechanism attached to the base plate outside the X table and the Y table can be moved, so that the X-direction moving mechanism and the Y-direction moving mechanism overlap with each other as in the prior art. As a result, it is possible to prevent a problem that the moving device is thick and to reduce the thickness.
(2) Since a plate-like X table and a plate-like Y table are used, it is possible to reduce the thickness and size of the table and to assemble these components by simply stacking them in sequence. The process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
(3) The power transmission coil can be moved in the X direction and the Y direction by the movement mechanism in the X direction and the movement mechanism in the Y direction.
したがって、送電コイルを最適位置へ速く移動させることができるとともに、送電コイルの移動制御を容易に行なうことができる。
(4)前記(3)によって、送電コイルをX方向とY方向に移動させるため、該送電コイルへ給電するための配線と、他の部品との干渉を効率よく阻止することができる。
(5)請求項2、3、4も前記(1)〜(4)と同様な効果が得られる。
Therefore, the power transmission coil can be quickly moved to the optimum position, and movement control of the power transmission coil can be easily performed.
(4) According to the above (3), since the power transmission coil is moved in the X direction and the Y direction, the interference between the wiring for supplying power to the power transmission coil and other components can be efficiently prevented.
(5)
以下、図面に示す本発明を実施するための形態により、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings.
図1ないし図10に示す本発明を実施するための第1の形態において、1は受電コイルを内蔵した携帯電話機、カメラ、PDA、携帯電子端末等の電子機器を非接触で充電することができる本発明の非接触充電器の送電コイルの移動装置で、この非接触充電器の送電コイルの移動装置1は、浅皿状の円形状のベース板本体2、このベース板本体2の内底面に所定間隔で並列する内側へ突出するバー状のX方向のスライドレール3、3を備え、Xテーブル支持板としての機能も有するベース板4と、このベース板4のX方向のスライドレール3、3に沿ってX方向にスライド移動する後端部が広幅で、先端部が小幅寸法のほぼ山形状に形成された板状のXテーブル本体5、このXテーブル本体5の底面に設けられた、前記スライドレール3、3に沿ってスムーズにX方向に転動させることができるローラー6、6、6とからなるXテーブル7と、このXテーブル7のXテーブル本体5の後端部に形成されたラック8、このラック8に噛み合う歯車9、この歯車9と噛み合う駆動歯車10が駆動軸11に取付けられた、前記X方向のガイドレール3の外側位置の前記ベース板4にビス12、12で固定されたパルスモータを用いたX軸制御モータ13とからなるXテーブル7をX方向にスライド移動させるX方向の移動機構14と、前記ベース板4にスペーサ15を介した複数本のボルト16、16、16で前記Xテーブル7の移動をじゃましないように取付けられ、中央部にほぼ四角形状の透孔17および前記X軸制御モータ13のX軸制御モータ取付け用の透孔18や、後述するY軸制御モータのY軸制御モータ取付け用の透孔19が形成されたYテーブル支持板本体20、このYテーブル支持板本体20の透孔17の両端部に所定間隔で並列する上方へ突出するバー状のY方向のスライドレール21、21とからなるYテーブル支持板22と、このYテーブル支持板22のY方向のスライドレール21、21に沿ってY方向にスライド移動するT字状の板状のYテーブル本体23、このYテーブル本体23の底面に設けられた、前記Y方向のスライドレール21、21に沿ってスムーズにY方向に転動させることができるローラー24、24、24とからなるYテーブル25と、このYテーブル25のYテーブル本体23のY方向部材23aの外側面に形成されたラック26、このラック26に噛み合う歯車27、この歯車27と噛み合う駆動歯車28が駆動軸29に取付けられた、前記Y方向のスライドレール21の外側位置の前記ベース板4にビス12、12で固定されたパルスモータを用いたY軸制御モータ30とからなるYテーブル25をY方向にスライド移動させるY方向の移動機構31と、前記Yテーブル25のYテーブル本体23のX方向部材23bにX方向にスライド移動可能に取付けられた送電コイル32が支持された送電コイル支持台33と、前記Xテーブル7のXテーブル本体5のほぼ中央部にY方向に形成された、前記送電コイル支持台33をY方向へガイドする支持台ガイドレール34、この支持台ガイドレール34と係合して、送電コイル支持台33を前記X方向の移動機構14でX方向に移動させるとともに、前記Y方向の移動機構31でY方向に移動させる、該送電コイル支持台33に形成した係合片35とからなるコイル支持台の接続手段36と、前記X方向の移動機構14、Y方向の移動機構31等を覆うように、前記ベース板4に保護カバー37を介して取付けられた円形状のケース体39と、このケース体39に載置される受電コイルを内蔵した電子機器の受電コイルの位置を検出することができる、該ケース体39に設けられた検出センサー40と、この検出センサー40で検出された位置へ、前記送電コイル32を前記X方向の移動機構14およびY方向の移動機構31を作動させて送電コイル支持台33を移動させるために、前記X軸制御モータ13の作動制御と、前記Y軸制御モータ30の作動制御、並びに該送電コイル32への通電制御を行う作動制御回路41を備えた基板42と、この基板42に設けられたX軸制御信号出力コネクタ43と前記X軸制御モータ13とを接続するX軸ケーブル44と、前記基板42に設けられたY軸制御信号出力コネクタ45と前記Y軸制御モータ30とを接続するY軸ケーブル46と、前記基板42に設けられた送電コイル通電出力コネクタ47と前記送電コイル支持台33に設けられた送電コイル通電入力コネクタ49とを接続する、該送電コイル支持台33がY方向に移動した際に追従して動くY方向の給電ケーブル48と、前記Yテーブル本体23の右端に位置する前記Yテーブル25に設けられた円柱状のガイド部材25Aにより引き回し方向が変換されて、前記送電コイル支持台33がX方向に移動した際に追従して動くX方向の給電ケーブル50と、前記基板42に設けられた前記Yテーブル25が原点に位置した所でONとなる磁気センサーや光センサー等のY方向位置検出センサー51と、前記基板42に設けられた前記Xテーブル7が原点に位置した所でONとなる磁気センサーや光センサー等を用いた弾性バー部材52で外方へ付勢されたX方向位置検出センサー53とで構成されている。
In the first embodiment for carrying out the present invention shown in FIG. 1 to FIG. 10,
上記構成の非接触充電器の送電コイルの移動装置1はケース体39上に充電したい電子機器(図示せず) を載せると、該電子機器に内蔵された受電コイルの位置を検出センサー40で検出し、その信号を作動制御回路41へ入力する。
When the electronic device (not shown) to be charged is placed on the
この検出センサー40の検出信号が作動制御回路41へ入力されると、X方向の移動機構14のX軸制御モータ13が駆動して、Xテーブル7を図6に示すようにX方向へ移動させるとともに、Y方向の移動機構31のY軸制御モータ30も駆動して、Yテーブル25を図7に示すようにY方向へ移動させ、送電コイル32が支持された送電コイル支持台33を、前記受電コイルを効率よく充電することができる位置へ移動させることができる。
When the detection signal of the
なお、X軸制御モータ13とY軸制御モータ30とを同時に駆動させると、図8に示すように送電コイル支持台33を斜め方向に移動させることができる。
If the
[発明を実施するための異なる形態]
次に、図11ないし図19に示す本発明を実施するための異なる形態につき説明する。なお、これらの本発明を実施するための異なる形態の説明に当って、前記本発明を実施するための第1の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
[Different forms for carrying out the invention]
Next, different modes for carrying out the present invention shown in FIGS. 11 to 19 will be described. In the description of the different embodiments for carrying out the present invention, the same components as those in the first embodiment for carrying out the present invention are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図11ないし図13に示す本発明を実施するための第2の形態において、前記本発明を実施するための第1の形態と主に異なる点は、X軸制御モータ13で正・逆回転されるX軸スクリュー軸54を用いるとともに、Xテーブル7の後端部に前記X軸スクリュー軸54と螺合する螺合片55を設けたX方向の移動機構14Aと、Y軸制御モータ30で正・逆回転されるY軸スクリュー軸56を用いるとともに、Yテーブル25の後端部に前記Y軸スクリュー軸56と螺合する螺合片57を設けたY方向の移動機構31Aを用いた点で、このようなX方向の移動機構14AとY方向の移動機構31Aを用いて構成した非接触充電器の送電コイルの移動装置1Aにしても、前記本発明を実施するための第1の形態と同様な作用効果が得られる。
The second embodiment for carrying out the present invention shown in FIGS. 11 to 13 is mainly different from the first embodiment for carrying out the present invention in that the
図14ないし図16に示す本発明を実施するための第3の形態において、前記本発明を実施するための第1の形態と主に異なる点は、Xテーブル7の端部寄りのベース板4に設けられたX軸制御モータ13でX方向に往復移動するX軸ベルト58と、このX軸ベルト58にXテーブル7の端部を取付けるX軸取付具59とでX方向の移動機構14Bを構成するとともに、Yテーブル25の端部寄りのベース板4に設けられたY軸制御モータ30でY方向に往復移動するY軸ベルト60と、このY軸ベルト60にYテーブル25の端部を取付けるY軸取付具61とでY方向の移動機構31Bを構成した点で、このようなX方向の移動機構14BとY方向の移動機構31Bを用いて構成した非接触充電器の送電コイルの移動装置1Bにしても、前記本発明を実施するための第1の形態と同様な作用効果が得られる。
The third embodiment for carrying out the present invention shown in FIGS. 14 to 16 is mainly different from the first embodiment for carrying out the present invention in that the
図17ないし図19に示す本発明を実施するための第4の形態において、前記本発明を実施するための第1の形態と主に異なる点は、ベース板4A、Yテーブル支持板22A、保護カバー37Aおよびケース体39Aを四角形状に形成したものを用いた点で、このように四角形状となるような非接触充電器の送電コイルの移動装置1Cにしても、前記本発明を実施するための第1の形態と同様な作用効果が得られる。
The fourth embodiment for carrying out the present invention shown in FIGS. 17 to 19 is mainly different from the first embodiment for carrying out the present invention in that the
なお、前記本発明の各実施の形態ではパルスモータを用いたX軸制御モータ13と、パルスモータを用いたY軸制御モータ30を用いるものについて説明したが、本発明はこれに限らず、制御することができるモータであれば使用することができる。
In each of the embodiments of the present invention, the
また、Xテーブル7にローラー6、6、6を設けたものや、Yテーブル25にローラー24、24、24を設けたものについて説明したが、これらのローラーに変えて摺動板を設けることもでき、さらに、送電コイル支持台33の動きをスムーズにするために、送電コイル支持台33とXテーブル7との摺動部や、送電コイル支持台33とYテーブル25との摺動部にローラーや摺動板、潤滑剤などの摺動性を高める部材を設けることもできる。
Moreover, although what provided the
本発明は非接触充電器の送電コイルの移動装置を製造する産業で利用される。 The present invention is used in an industry for manufacturing a moving device for a power transmission coil of a non-contact charger.
1、1A、1B、1C:非接触充電器の送電コイルの移動装置、
2:ベース板本体、 3:X方向のスライドレール、
4、4A:ベース板、 5:Xテーブル本体、
6:ローラー、 7:Xテーブル、
8:ラック、 9:歯車、
10:駆動歯車、 11:駆動軸、
12:ビス、 13:X軸制御モータ、
14、14A、14B:X方向の移動機構、
15:スペーサ、 16:ボルト、
17:透孔、
18:X軸制御モータ取付け用の透孔、
19:Y軸制御モータ取付け用の透孔、
20:Yテーブル支持板本体、 21:Y方向のスライドレール、
22、22A:Yテーブル支持板、
23:Yテーブル本体、 24:ローラー、
25:Yテーブル、 25A:ガイド部材、
26:ラック、 27:歯車、
28:駆動歯車、 29:駆動軸、
30:Y軸制御モータ、
31、31A、31B:Y方向の移動機構、
32:送電コイル、 33:送電コイル支持台、
34:支持台ガイドレール、 35:係合片、
36:コイル支持台の接続手段、 37:保護カバー、
39:ケース体、 40:検出センサー、
41:作動制御回路、 42:基板、
43:X軸制御信号出力コネクタ、
44:X軸ケーブル、
45:Y軸制御信号出力コネクタ、
46:Y軸ケーブル、
47:送電コイル通電出力コネクタ、
48:Y方向の給電ケーブル、
49:送電コイル通電入力コネクタ、
50:X方向の給電ケーブル、
51:Y方向位置検出センサー、52:弾性バー部材、
53:X方向位置検出センサー、 54:X軸スクリュー軸、
55:螺合片、 56:Y軸スクリュー軸、
57:螺合片、 58:X軸ベルト、
59:X軸取付具、 60:Y軸ベルト、
61:Y軸取付具。
1, 1A, 1B, 1C: a moving device for a power transmission coil of a non-contact charger,
2: Base plate body, 3: Slide rail in X direction,
4, 4A: Base plate, 5: X table body,
6: Roller, 7: X table,
8: Rack, 9: Gear,
10: Drive gear, 11: Drive shaft,
12: Screw, 13: X-axis control motor,
14, 14A, 14B: X-direction moving mechanism,
15: Spacer, 16: Bolt,
17: through hole,
18: X-axis control motor mounting through hole,
19: A through hole for mounting the Y-axis control motor,
20: Y table support plate main body, 21: Slide rail in Y direction,
22, 22A: Y table support plate,
23: Y table body, 24: Roller,
25: Y table, 25A: Guide member,
26: rack, 27: gear,
28: Drive gear, 29: Drive shaft,
30: Y-axis control motor,
31, 31A, 31B: Y-direction moving mechanism,
32: Power transmission coil, 33: Power transmission coil support,
34: Support base guide rail, 35: Engagement piece,
36: Connection means for coil support, 37: Protective cover,
39: Case body, 40: Detection sensor,
41: Operation control circuit, 42: Substrate,
43: X-axis control signal output connector,
44: X-axis cable,
45: Y-axis control signal output connector,
46: Y-axis cable,
47: Power transmission coil energization output connector,
48: Y direction feeding cable,
49: Power transmission coil energization input connector,
50: X direction feed cable,
51: Y direction position detection sensor, 52: Elastic bar member,
53: X direction position detection sensor, 54: X axis screw shaft,
55: screwed piece, 56: Y-axis screw shaft,
57: screwed piece, 58: X-axis belt,
59: X-axis fixture, 60: Y-axis belt,
61: Y-axis fixture.
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