JP2014079122A

JP2014079122A - 移動パネル装置

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Publication number: JP2014079122A
Application number: JP2012226364A
Authority: JP
Inventors: Daiki Matsuzaki; 大樹松崎; Toshihiro Tanaka; 敏裕田中
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2012-10-11
Filing date: 2012-10-11
Publication date: 2014-05-01
Anticipated expiration: 2032-10-11
Also published as: JP5958906B2

Abstract

【課題】床の不陸などを吸収することができ、電力変換効率がよい移動パネル装置を提供する。
【解決手段】移動パネル装置１は、前記壁面４の前記パネル本体２の走行方向（ｄ）に沿って複数個設けられ、一次コイル１１を有した給電コイル部１０と、パネル本体２に設けられ、前記一次コイルと電磁結合されることにより受電した電力を負荷へ供給する二次コイル２１を有した受電コイル部２０とを備え、前記給電コイル部及び前記受電コイル部のいずれか一方には第１の磁石１２、他方には前記第１の磁石１２に吸引される第２の磁石２２又は磁性体が設けられ、前記一次コイル及び前記二次コイルのいずれか一方が、上下動自在とされた付勢部材２４によって保持されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、壁面に沿って走行自在に構成されたパネル本体を備えた移動パネル装置に関する。

従来より、電源の確保、配線の煩わしさを解消するため、電磁誘導を利用し磁性体接点がなくても電力伝送を可能とした非接触電力伝送装置が知られており、すでに例えば携帯端末の充電器などが普及している。
近年では、下記特許文献１に開示されているように住居等の構造物の配電系統として従来のコンセント等の接触式のものに換えて、非接触電力伝送装置を適用することが提案されている。
これによれば、給電部の配置や負荷側の受電部の配置、建屋における家具などの備品の配置を自由にできる、いわゆるレイアウトフリーが実現できる。

特開２００９−１５９６７５号公報

このような非接触電力伝送装置の電力変換効率を高効率に維持するためには、一次コイルと二次コイルとの前後方向及び上下方向の位置関係を一定に保つことが課題となる。一次コイルと二次コイルとは対向させた状態で設計基準距離より、離れても近づきすぎても、電力交換効率は悪くなってしまうからである。
しかし、壁面に沿って走行自在に構成されたパネル本体に非接触電力伝送装置を適用する場合、例えば床の施工のばらつきにより不陸が生じることは避け難いため、位置によって天井と床との間の距離が一定にならない。また一次コイル側の設置位置にもばらつきが生じる場合もある。この場合、一次コイルと二次コイルとが対向しては位置できず、電磁結合させる位置によって電力変換効率が悪くなる、または給電できない場合もあることが問題となる。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、床の不陸などを吸収することができ、電力変換効率がよい移動パネル装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係る移動パネル装置は、壁面に沿って走行自在に構成されたパネル本体を備えた移動パネル装置であって、前記壁面の前記パネル本体の走行方向に沿って複数個設けられ、一次コイルを有した給電コイル部と、前記パネル本体に設けられ、前記一次コイルと電磁結合されることにより受電した電力を負荷へ供給する二次コイルを有した受電コイル部とを備え、前記給電コイル部及び前記受電コイル部のいずれか一方には第１の磁石、他方には前記第１の磁石に吸引される第２の磁石又は磁性体が設けられ、前記一次コイル及び前記二次コイルのいずれか一方が、上下動自在とされた付勢部材によって保持されていることを特徴とする。

本発明においては、付勢部材は、前記二次コイルの上下両側に設けられているようにしてもよい。
また、本発明においては、付勢部材は、前記一次コイルの上下両側に設けられているようにしてもよい。
さらに本発明において、前記第１の磁石と前記第２の磁石又は前記磁性体とは、略長方形状からなり、前記一次コイル或いは前記二次コイルの上下両側に設けられ、且つその長手方向が前記パネル本体の走行方向に沿った方向に設けられるようにしてもよい。

本発明に係る移動パネル装置は、上述のような構成としたことで、床の不陸などを吸収することができ、電力変換効率がよいものとすることができる。

（ａ）は本発明の一実施形態に係る移動パネル装置を模式的に示す一部拡大概略断面図であり、図１（ｂ）のＸ部拡大図である。（ｂ）は同移動パネル装置の概略断面図である。（ａ）は同移動パネル装置の受電コイル部の構成を模式的に示した図であり、図２（ｂ）のＹ部概略拡大図である。（ｂ）は、同移動パネル装置の概略的正面図である。同移動パネル装置のパネル本体の裏面側からみた概略的斜視図である。（ａ）は同移動パネル装置の給電コイル部の構成を模式的に示した図であり、図４（ｂ）のＺ部概略拡大図である。（ｂ）は同移動パネル装置の壁面の構成を模式的に示した概略的正面図である。同移動パネル装置の全体を模式的に示す概略的正面図である。

以下に本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
なお、一部の図では、他図に付している詳細な符号の一部を省略している。
図の中には、説明のため一部構成部材の図示を省略して説明しており、図２（ａ）及び図２（ｂ）では、表板２ａの図示を省略して示している。また図４（ａ）及び図４（ｂ）では、給電コイル部１０の説明をするため、中央に配置された給電コイル部１０の一次コイルカバー１３の図示を省略している。
さらに、以下の各実施形態では、移動パネル装置１のパネル本体２が設置された状態を基準として、上下・左右方向等の方向を原則的に説明する。

本実施形態に係る移動パネル装置１は、図１（ｂ）等に示すように、壁面４に沿って走行自在に構成されたパネル本体２を備えている。
移動パネル装置１は、壁面４に複数個設けられ一次コイル１１を有した給電コイル部１０と、パネル本体２に設けられ、一次コイル１１と電磁結合されることにより受電した電力を負荷７へ供給する二次コイル２１を有した受電コイル部２０とを備えている。給電コイル部１０は、パネル本体２の走行方向（ｄ・図２（ｂ）等参照）に沿って複数個設けられている。
給電コイル部１０及び受電コイル部２０のいずれか一方には第１の磁石１２、他方には第１の磁石１２に吸引される第２の磁石２２又は磁性体が設けられている。一次コイル１１及び二次コイル２１のいずれか一方が、上下動自在とされた付勢部材２４によって保持されている。
以下、詳しく説明する。

本実施形態の移動パネル装置１は、２つの開口部４ａが形成された壁面４に沿って走行するパネル本体２を備えており、このパネル本体２は、一方の開口部４ａから他方の開口部４ａまで走行可能とされている。パネル本体２は下レール３に沿って移動し、下レール３は、一方の開口部４ａの形成位置から他方の開口部４ａの形成位置まで設けられている（図２（ｂ）等参照）。
そしてパネル本体２が、開口部４ａを塞ぐ位置と、開口部４ａと開口部４ａの間の中央位置に移動した際に、負荷７へ電力を供給できるように給電コイル部１０が複数設けられている。

給電コイル部１０は、図２（ｂ）や図４（ｂ）に示すように、壁面４の上方に間隔を空けて設けられ、複数開口して形成された横長矩形状の設置凹所に埋め込み設置されるように横長矩形状に形成されている。
給電コイル部１０の設置位置、形状は、図例に限定されない。例えば、給電コイル部１０は、パネル本体２の走行方向（ｄ）に沿って、連続給電を可能とするため、パネル本体２の走行方向に沿ってさらに横長のものとしてもよい。また給電コイル部１０の設置個数は、３箇所に限定されず、下レール３の長さ、すなわちパネル本体２の可動範囲に応じて設けられるようにすればよい。
なお、ここでは、壁面４に開口部４ａが２箇所形成された例を示しているが、パネル本体２の背面側の構成は図例に限定されるものではない。例えば壁面４に収納棚が配されていてもよいし、壁面４に開口部４ａがなくてもよい。

給電コイル部１０は、給電側コイルとなる一次コイル１１と、第１の磁石１２と、一次コイル１１等を収容する一次コイルカバー１３とを有している。
給電コイル部１０を制御・駆動させる一次コイル制御基板１４は、給電コイル部１０の近傍に設置されていればよく、図例のものは、天井５を構成する天井板５ａの上に設置され（図１（ｂ）、図３参照）、一次コイル１１とは接続線（不図示）を介して接続されている。
この一次コイル制御基板１４は、高周波スイッチング回路（不図示）や高周波スイッチング回路の発振制御、信号検出などの各種制御を実行する制御部等を備えている。高周波スイッチング回路は、外部電源から入力される直流電力をオンオフしながら交流電力に変換し高周波電力を生成する回路であり、外部電源には、商用電力から変換器を通じて直流電力とされた電力が供給される。

一次コイル１１は、図４（ａ）に示すように横長の略長方形状のハウジング内にコイル（不図示）等が内蔵されて構成され、パネル本体２に設けられた二次コイル２１が対向して配置された際に二次コイル２１と電磁結合する。一次コイル１１に用いられるコイルの構成は、特に限定されないが、例えば磁性体線（銅線）、あるいは磁性体板（銅板）を巻いて作られるいわゆる平面コイルが好適に用いられる。

第１の磁石１２は、同じく図４（ａ）に示すように、一次コイル１１の形状、大きさに対応して細い横長の略長方形状に形成されており、一次コイル１１を挟んで上下両側に設けられている。図例のものは、第１の磁石１２の長手方向がパネル本体２の走行方向（ｄ）に沿った方向に設けられている。
ここでは給電コイル部１０側に第１の磁石１２を設けた例を説明しているが、これに限定されず、給電コイル部１０に受電コイル部２０に設けられた第２の磁石２２に吸引される金属等の磁性体を設けるようにしてもよい。

一次コイルカバー１３は、一次コイル１１等が収容される凹所の大きさ、形状に合わせて形成され、図例のものは横長の略長方形状の薄型のトレイ状に形成されている。一次コイルカバー１３は、合成樹脂系材料などで形成され、図４（ｂ）に示すように、一次コイルカバー１３の四隅に固定具を挿通させ、この固定具によって取り付け固定される。
なお、図４（ａ）では、一次コイルカバー１３で覆われる一次コイル１１等の配設状況を説明のため、一次コイルカバー１３の図示は省略しているが、一次コイルカバー１３を固定する固定具は図示している。

受電コイル部２０は、走行自在に構成されたパネル本体２内に設けられている。
パネル本体２は、図１（ｂ）等に示すように、略矩形平板状からなり、図中２ａは、パネル本体２の表側に設けられた表板、２ｂはパネル本体２の裏側（壁面４と対向する面）に設けられた裏板である。なお、図中２６はパネル本体２の芯材を示している。
パネル本体２の形状、大きさ等は図例に限定されず、壁面４に沿って走行自在に構成されていればよい。本実施形態では、一例として天井５から床６まで上下に長尺とされたパネル本体２を示しており、天井５に設けられた上レール内を走行する戸車と、床６に設けられた下レール３内を走行する車輪とを有している。パネル本体２の走行構造は特に限定されないが、図例のものは、床６上を走行する下荷重構造とされている。
このように下レール３を備えた構成とすれば、パネル本体２と壁面４との間隔を下レール３の設置位置で設定することができ、一次コイル１１と二次コイル２１の間隔を一定にすることができる。

パネル本体２の表板２ａには、一次コイル１１と二次コイル２１とが対向して配置されることにより非接触給電される負荷７となる薄型のテレビが取付部７ａによって取り付けられている。
非接触給電を受ける負荷７は、直流電力の供給を受けて動作する機器であれば図例のテレビに限定されず、照明器具、換気扇、空気清浄機、オーディオ機器などとしてもよい。

受電コイル部２０は、図３に示すようにパネル本体２内の裏板２ｂ側に埋め込み設置され、受電コイル部２０は、パネル本体２の上方且つ壁面４に向かって左寄りに設けられている。
このように受電コイル部２０をパネル本体２の裏板２ｂ側に設けることで、壁面４に設けられた給電コイル部１０と近接させた状態にすることができる（図１（ａ）、図３等参照）。
具体的には、裏板２ｂの上方一部に開口を形成し、そこに二次コイル２１などを内装させる。
給電コイル部１０は、この受電コイル部２０の設置位置に対応して、例えば開口部４ａと開口部４ａの間に設けられる給電コイル部１０も開口部４ａ，４ａ間の中央位置より壁面４に向かって左寄りに設けられている。

受電コイル部２０は、二次コイル２１と、第２の磁石２２と、二次コイル２１等を収容する二次コイルカバー２３と、付勢部材２４と、整流回路２５と、を有している。
二次コイル２１は、図２（ａ）に示すように横長の略長方形状のハウジング内にコイル（不図示）等が内蔵されて構成され、上述の壁面４に設けられた一次コイル１１が対向して配置された際に電磁結合する。二次コイル２１に用いられるコイルの構成も、特に限定されないが、例えば磁性体線（銅線）、あるいは磁性体板（銅板）を巻いて作られるいわゆる平面コイルが好適に用いられる。
受電コイル部２０及び二次コイル２１の形状、大きさは特に限定されないが、対向配置される給電コイル部１０及び一次コイル１１とほぼ同じ形状、大きさであることが望ましい。

第２の磁石２２は、図２（ａ）に示すように、二次コイル２１の形状、大きさに対応して細い横長の略長方形状に形成されており、二次コイル２１を挟んで上下両側に設けられている。図例のものは、第２の磁石２２の長手方向がパネル本体２の走行方向（ｄ）に沿った方向に設けられており、第２の磁石２２の直上、直下の４箇所に設けられている。
第２の磁石２２としては、第１の磁石１２に吸引される磁石に限定されず、第１の磁石１２に吸引される金属等の磁性体であってもよい。
このように上述の第１の磁石１２が第２の磁石２２（場合によって磁性体）に、磁力によって吸引されることで、付勢部材２４が上下動し、一次コイル１１と二次コイル２１の上下位置を一定に保つことができる。

二次コイルカバー２３は、二次コイル２１等が収容される凹所の大きさ、形状に合わせて形成され、裏板２ｂに形成された開口を塞ぐように横長の略長方形状の薄型のトレイ状に形成されている（図１（ａ）及び図３等参照）。
二次コイルカバー２３は、合成樹脂系材料などで形成され、固定具によって取り付け固定される。

付勢部材２４は、二次コイル２１の上下いずれか一方に設けるようにしてもよいが、図１（ａ）及び図２（ｂ）に示すように二次コイル２１の上下両側に設けてもよい。図例のものは、二次コイル２１の上下両側の計６箇所に付勢部材２４を設けた例を示している。
付勢部材２４としては、二次コイル２１を上下動自在に保持できるものであれば、特に限定されないが、例えばコイルばねなどを用いることができる。
なお、本実施形態では、二次コイル２１を上下動自在とされた付勢部材２４によって保持する例を示しているが、これに限定されず、一次コイル１１側にこのような付勢部材を設けてもよい。また一次コイル１１及び二次コイル２１の双方に付勢部材を設けてもよいが、いずれか一方に設ければ目的は達成される。

整流回路２５は、二次コイル２１が交番磁束を受けることにより二次コイル２１に流れる交流電力（誘起電力）を直流電力に変換する整流ダイオードと平滑コンデンサなどを有している。整流回路２５の構成は、特に限定されないが、二次コイル２１から入力された交流電力を直流電力に変換する半波整流回路として構成されたものとしてもよいし、全波整流回路や他の整流回路としてもよい。
そして一次コイル１１と二次コイル２１とが対向すると、一次コイル１１には、交流電力が入力され、交流電力の周波数に応じた周波数の交番磁束を発生する。そして一次コイル１１は、二次コイル２１と電磁結合し、電力を二次コイル２１に伝送することができ、二次コイル２１は受電した電力を負荷７へ供給することができる。

以上によれば、付勢部材２４の圧縮、復元、伸び作用による上下動で二次コイル２１の配設位置を補正（調整）することができる。
よって、この付勢部材２４の作用によって、床６の不陸や一次コイル１１の設置位置のばらつき等を吸収し、一次コイル１１と二次コイル２１の上下位置を一定に保つことができる。
具体的には、本実施形態に係る移動パネル装置１によれば、例えば床６の不陸によって天井５と床６の距離が小さくなる等して、一次コイル１１の設置位置が二次コイル２１より下側にあった場合は、以下のように二次コイル２１の配設位置が補正される。二次コイル２１より下側にある一次コイル１１の近傍に配設された第１の磁石１２に第２の磁石２２（場合によって磁性体）が吸引される。すると、付勢部材２４によって二次コイル２１が下降するので、一次コイル１１と二次コイル２１の上下位置をほぼ一致させることができる。

また例えば床６の不陸によって天井５と床６の距離が大きくなる等して、一次コイル１１の設置位置が二次コイル２１より上側にあった場合、第１の磁石１２に第２の磁石２２（場合によって磁性体）が吸引される。すると付勢部材２４によって二次コイル２１が上昇するので、一次コイル１１と二次コイル２１の上下位置をほぼ一致させることができる。
なお、一次コイル１１と二次コイル２１の前後方向の間隔は、上述したように下レール３によって一定に保たれる。

以上によれば、パネル本体２を移動させることで、一次コイル１１と二次コイル２１とが電磁結合する位置が変わっても、一次コイル１１と二次コイル２１の上下位置及び前後方向の位置が一定に保たれるため、電力変換効率のよいものとすることができる。
また、パネル本体２は壁面４に沿って走行自在とされるので、負荷７として設置されたテレビを見易い位置に移動させたいときは、パネル本体２を下レール３に沿って給電コイル部１０，１０・・・の設置位置にあわせて動かせばよい。
さらに以上のように下荷重構造とすれば、テレビのように重さのある負荷７をパネル本体２に設置する場合でも、安定した状態で所望する位置に動かすことができる。

なお、上記実施形態は一例であって、移動パネル装置１、パネル本体２、下レール３、壁面４、天井５、床６、給電コイル部１０、受電コイル部２０などの構成、形状は上記に限定されない。また第１の磁石１２、第２の磁石２２、付勢部材２４の構成、形状、設置個数も上述に限定されない。
さらに受電コイル部２０は、図示していないが、負荷７の電源プラグを接続するコンセント部を有しており、コンセント部に接続された電源プラグを通じて負荷７に電力を供給している。なお、このコンセント部は負荷７自体が非接触受電機能を備えている場合は、不要である。
またここでは下レール３を備えた場合について説明したが、これも図例に限定されず、パネル本体２を上レールに沿って走行する上吊り構造としてもよい。この場合でも、一次コイル１１と二次コイル２１の前後方向の間隔を一定に保つことができる。さらにこの場合、パネル本体２の下方に床６を走行するキャスターを設けるようにしてもよい。
さらに、一次コイル制御基板１４、整流回路２５の構成も上記に限定されない。

１移動パネル装置
２パネル本体
４壁面
７負荷
１０給電コイル部
１１一次コイル
１２第１の磁石
２０受電コイル部
２１二次コイル
２２第２の磁石
２４付勢部材

Claims

壁面に沿って走行自在に構成されたパネル本体を備えた移動パネル装置であって、
前記壁面の前記パネル本体の走行方向に沿って複数個設けられ、一次コイルを有した給電コイル部と、
前記パネル本体に設けられ、前記一次コイルと電磁結合されることにより受電した電力を負荷へ供給する二次コイルを有した受電コイル部とを備え、
前記給電コイル部及び前記受電コイル部のいずれか一方には第１の磁石、他方には前記第１の磁石に吸引される第２の磁石又は磁性体が設けられ、
前記一次コイル及び前記二次コイルのいずれか一方が、上下動自在とされた付勢部材によって保持されていることを特徴とする移動パネル装置。
請求項１において、
前記付勢部材は、前記二次コイルの上下両側に設けられていることを特徴とする移動パネル装置。
請求項１において、
前記付勢部材は、前記一次コイルの上下両側に設けられていることを特徴とする移動パネル装置。
請求項１〜請求項３のいずれか１項において、
前記第１の磁石と第２の磁石又は前記磁性体とは、略長方形状からなり、前記一次コイル或いは前記二次コイルの上下両側に設けられ、且つその長手方向が前記パネル本体の走行方向に沿った方向としていることを特徴とする移動パネル装置。