JP2013121249A - 車載用充電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は車載用充電装置に関するもので、充電効率の低下を抑制することを目的するものである。
【解決手段】本発明においては、表面側が携帯機器設置面２となった携帯機器設置板３と、この携帯機器設置板３の裏面側に所定間隔をおいて対向配置した充電コイル４と、この充電コイル４を、前記携帯機器設置板３の裏面側において、この前記携帯機器設置板３の裏面側とは所定間隔をおいた状態で可動させる可動手段とを備え、前記充電コイル４の前記携帯機器設置板３とは反対側に冷却ファン１４を設けた。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両に搭載される車載用充電装置に関する。

携帯機器の普及にともない、この携帯機器の充電が、車内でも行えるようにすることが要請されている。

また、車内において携帯機器の充電を行うためには、運転を阻害しないように、携帯機器を、車載用充電装置に置けば、充電が行えるいわゆる非接触式の車載用充電装置が求められている。

このような非接触式の車載用充電装置は充電コイルを有しているのであるが、この充電コイルは、充電時に大きく発熱し、その結果として、充電停止モードに入ってしまうこともある。

そこで、充電コイルの発熱を抑制すべく、充電コイルの表面側に設けた保護部材を、合成樹脂と無機材料を混練して構成することが提案されている（例えば下記特許文献１）。

特開２０１０−２４５３２３号公報

前記従来例においては、充電コイルの表面側に配置した保護部材によって、充電コイルの熱を放熱することで、この充電コイルの温度上昇を抑制することができる。

しかしながら、充電コイルの表面側にこのような保護部材を設けると、携帯機器の充電コイルとの距離が大きくなり、その結果として、充電効率の低下を招くことになる。

そこで、本発明は、充電効率の低下を抑制することを目的とするものである。

そしてこの目的を達成するために本発明は、表面側が携帯機器設置面となった携帯機器設置板と、この携帯機器設置板の裏面側に所定間隔をおいて対向配置した充電コイルと、この充電コイルを、前記携帯機器設置板の裏面側において、この前記携帯機器設置板の裏面側とは所定間隔をおいた状態で可動させる可動手段とを備え、前記充電コイルの前記携帯機器設置板とは反対側に冷却ファンを設け、これにより所期の目的を達成するものである。

以上のように本発明は、表面側が携帯機器設置面となった携帯機器設置板と、この携帯機器設置板の裏面側に所定間隔をおいて対向配置した充電コイルと、この充電コイルを、前記携帯機器設置板の裏面側において、この前記携帯機器設置板の裏面側とは所定間隔をおいた状態で可動させる可動手段とを備え、前記充電コイルの前記携帯機器設置板とは反対側に冷却ファンを設けたものであるので、充電効率の低下を抑制することができる。

すなわち、本発明においては、前記充電コイルの前記携帯機器設置板とは反対側に冷却ファンを設けることで、充電コイルの冷却を行うものであるので、携帯機器が設置される携帯機器設置板は、磁束が通過しやすい状態とすることが出来、その結果として、充電効率の低下を抑制することができる。

また、本発明においては、充電コイルは、携帯機器設置板の表面のいずれの場所に携帯機器が配置されても、その部分に対向するように、充電コイルを可動させることが出来るので、この点からも充電効率の低下を抑制することができるのである。

本発明の実施の形態１にかかる車載用充電装置の斜視図 同車載用充電装置の一部切り欠き斜視図 同車載用充電装置の内部構造を示す斜視図 同車載用充電装置の制御ブロック図 同車載用充電装置の動作フローチャート

以下、本発明の一実施の形態を、図面を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１において、１は車載用充電装置の本体ケースで、この本体ケース１の上面には、表面側が携帯機器設置面２となった携帯機器設置板３が配置されている。

また、携帯機器設置板３の裏面側には、図２、図３に示すように、この携帯機器設置板３とは所定間隔をおいて対向配置した充電コイル４が配置されている。

この充電コイル４は、前記携帯機器設置板３の裏面側において、可動自在となっている。

この点を具体的に説明すると、充電コイル４にはＸ軸移動方向用のシャフト５と、Ｙ軸移動方向用のシャフト６が、直行した状態で貫通配置されている。

このため、Ｘ軸移動方向用のシャフト５が図３の左右に移動すれば、充電コイル４はＸ方向に移動し、また、移動方向用のシャフト６が図３の上下方向に移動すれば、充電コイル４はＹ方向に移動する。

また、Ｘ軸移動方向用のシャフト５を図３の左右方向に移動させるために、このＸ軸移動方向用のシャフト５の一端には歯車７が装着され、さらにこのＸ軸移動方向用のシャフト５の他端には、レール（下記レール１１と同じもので、図示せず）を滑り動く係合体（下記係合体１２と同じもので、図示せず）が設けられている。

また、Ｘ軸移動方向用のシャフト５の一端に設けた歯車７の下方は、本体ケース１内の図３における上方向に配置した帯状歯車８の上面に係合している。さらに、Ｘ軸移動方向用のシャフト５の一端に設けた歯車７の上方は、モータ９で回転される回転軸歯車１０に係合している。

このため、モータ９を駆動すれば、Ｘ軸移動方向用のシャフト５の一端に設けた歯車７が帯状歯車８の上面上をＸ方向に移動するようになっているのである。

つまり、充電コイル４をＸ軸方向に移動させることが出来る。

同じように、Ｙ軸移動方向用のシャフト６を図３の上下方向に移動させるために、このＹ軸移動方向用のシャフト６の一端には歯車（歯車７と同じもので図示せず）が装着され、さらにこのＹ軸移動方向用のシャフト６の他端には、レール１１を滑り動く係合体１２が設けられている。

また、Ｙ軸移動方向用のシャフト６の一端に設けた歯車（歯車７と同じもので図示せず）の下方は、本体ケース１内の図３における右方向に配置した帯状歯車（帯状歯車８と同じもので図示せず）の上面に係合している。 さらに、Ｙ軸移動方向用のシャフト６の一端に設けた歯車（図示せず）の上方は、モータ１３で回転される回転軸歯車（歯車７と同じもので図示せず）に係合している。

このため、モータ１３を駆動すれば、Ｙ軸移動方向用のシャフト６の一端に設けた歯車（歯車７と同じもので図示せず）が帯状歯車（帯状歯車８と同じもので図示せず）の上面上をＹ方向に移動するようになっているのである。

つまり、充電コイル４をＹ軸方向に移動させることが出来る。
本実施形態においては、図２に示すごとく、充電コイル４の携帯機器設置板３とは反対側（下方）に冷却ファン１４を一体的に設けた。

つまり、この冷却ファン１４は充電コイル４と一体的にＸ方向、Ｙ方向に移動し、常にこの冷却ファン１４で充電コイル４の冷却を行うようになっている。

また、この冷却ファン１４で充電コイル４の冷却を行うために、携帯機器設置板３には、その表裏面を貫通する複数の貫通孔１５（各貫通孔１５の開口径は、充電コイル４の外径よりも十分に小さくしなっている）を設けている。

本実施形態では、携帯機器設置板３の表面側には、長方形状の凹凸を設け、細溝状の凹部に貫通孔１５を設けた並べて設けている。つまり、この貫通孔１５は携帯機器設置板３の全面に分散配置されている。

図４は制御ブロックを示し、制御部１６には、電源１７、前記充電コイル４、モータ９、１３、冷却ファン１４、充電位置検出手段１８が接続されている。

このうち、充電位置検出手段１８は、携帯機器設置面２上に装着される携帯機器１９の充電コイル（図示せず）位置を検出して、その部分に前記充電コイル４が対向するように移動させるもので、具体的な構成は、以下のようになっている。

例えば、先行文献である（ＪＰ ２００９−２４７１９４ Ａ５ ２００９．１２．１７）に記載されたものと同じように、携帯機器設置板３の携帯機器設置面２に、上述した携帯機器１９が設置されたか、否かを検出する検出コイル（図示せず）を、携帯機器設置板３の裏面側全面に配置した。

そして、この検出コイルによって、携帯機器設置面のどの部分に、携帯機器１９の充電コイルが存在するのかを検出し、その部分に向けて上述のごとく、充電コイル４をＸ方向と、Ｙ方向に移動させるようにしている。

以上の構成において、携帯機器設置板３の携帯機器設置面２に、上述した携帯機器１９が設置されると、充電位置検出手段１８の検出コイルによって、携帯機器１９の充電コイルが存在するのかを検出し（図５のＳ１）、次に充電位置検出手段１８の検出コイルによって、携帯機器１９の充電コイルがどこに存在するのかを検出する（図５のＳ２）。

制御部１６は次にモータ９、１３を駆動して充電コイル４移動させて、この充電コイル４を携帯機器１９の充電コイルに対向させる（図５のＳ３）。

制御部１６はその後、充電コイル４に通電して携帯機器１９の充電を開始するとともに、冷却ファン１４によって充電コイル４の冷却を行う（図５のＳ４）。

なお、充電コイル４による携帯機器１９の充電は、携帯機器設置板３の携帯機器設置面２に、上述した携帯機器１９が継続的に設置されているか（図５のＳ５）、または携帯機器１９の充電が完了するまで（図５のＳ６）継続される。

また、冷却ファン１４による充電コイル４の冷却は、携帯機器設置板３の携帯機器設置面２に、上述した携帯機器１９が継続的に設置されている間は継続される（図５のＳ７、Ｓ８）。

以上のように冷却ファン１４によって充電コイル４の冷却が行われるのであるが、この冷却ファン１４に通電されると、貫通孔１５を介して携帯機器設置板３の表面側から本体ケース１外の空気が冷却風として吸引され、充電コイル４を冷却した後に、暖気となって本体ケース１外に排気口（図示せず）から排出される。

このとき、携帯機器設置板３の表面側は携帯機器設置面２となっていて、そこには携帯機器１９が設置されているが、本実施形態においては、携帯機器設置板３の表面側には、長方形状の凹凸を設け、細溝状の凹部に貫通孔１５を設けた並べて設けている。

このため、貫通孔１５が携帯機器１９によって塞がれることはなく、この貫通孔１５から冷却風は常に適切に本体ケース１内へと取り込まれ、充電コイル４の冷却も適切に行われる。

また、本実施形態においては、携帯機器設置板３に熱伝導板を設けるものではないので、携帯機器設置板３部分の厚みが厚くなったり、その部分を充電コイル４からの磁束が通りにくくなったりすることが無く、その結果として充電効率の低下を抑制することができるのである。

さらに、本実施形態においては、充電コイル４は、携帯機器設置板３の表面のいずれの場所に携帯機器１９が配置されても、その部分に対向するように、充電コイル４を可動させることが出来るので、この点からも充電効率の低下を抑制することができるのである。

以上のように本発明は、表面側が携帯機器設置面となった携帯機器設置板と、この携帯機器設置板の裏面側に所定間隔をおいて対向配置した充電コイルと、この充電コイルを、前記携帯機器設置板の裏面側において、この前記携帯機器設置板の裏面側とは所定間隔をおいた状態で可動させる可動手段とを備え、前記充電コイルの前記携帯機器設置板とは反対側に冷却ファンを設けたものであるので、充電効率の低下を抑制することができる。

すなわち、本発明においては、前記充電コイルの前記携帯機器設置板とは反対側に冷却ファンを設けることで、充電コイルの冷却を行うものであるので、携帯機器が設置される携帯機器設置板は、磁束が通過しやすい状態とすることが出来、その結果として、充電効率の低下を抑制することができる。

また、本発明においては、充電コイルは、携帯機器設置板の表面のいずれの場所に携帯
機器が配置されても、その部分に対向するように、充電コイルを可動させることが出来るので、この点からも充電効率の低下を抑制することができるのである。

したがって、本発明は車載用充電装置としての活用が期待されるものとなる。

１ 本体ケース
２ 携帯機器設置面
３ 携帯機器設置板
４ 充電コイル
５ Ｘ軸移動方向用のシャフト
６ Ｙ軸移動方向用のシャフト
７ 歯車
８ 帯状歯車
９ モータ
１０ 回転軸歯車
１１ レール
１２ 係合体
１３ モータ
１４ 冷却ファン
１５ 貫通孔
１６ 制御部
１７ 電源
１８ 充電位置検出手段
１９ 携帯機器

Claims (4)

1. 表面側が携帯機器設置面となった携帯機器設置板と、この携帯機器設置板の裏面側に所定間隔をおいて対向配置した充電コイルと、この充電コイルを、前記携帯機器設置板の裏面側において、この前記携帯機器設置板の裏面側とは所定間隔をおいた状態で可動させる可動手段とを備え、前記充電コイルの前記携帯機器設置板とは反対側に冷却ファンを設けた車載用充電装置。
2. 携帯機器設置板には、その表裏面を貫通する複数の貫通孔を設け、各貫通孔の開口径は、充電コイルの外径よりも小さくした請求項１に記載の車載用充電装置。
3. 携帯機器設置板の表面側には、凹凸を設け、凹部に貫通孔を設けた請求項２に記載の車載用充電装置。
4. 携帯機器設置板の表面側に設けた凹凸は、長方形状とした請求項３に記載の車載用充電装置。