JP2018203208A - 着座用シートの給電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】着座用シートのスライド移動時に互いに接近した状態で相対移動する２部材を利用してワイヤレス給電のための給電コイル及び受電コイルを設置することにある。それにより、シート本体及びその下のフロアに給電コイル及び受電コイルを設置することなくスライドシートのワイヤレス給電を実現可能とする。【解決手段】磁界結合によりワイヤレス給電を行うための受電コイル５０は、スライド移動に係わらず固定レール１０と対向状態を維持する可動レール２０の適宜箇所に設置されている。磁界結合によりワイヤレス給電を行うための給電コイル４０は、固定レール１０上の可動レール２０との対向領域で、可動レール２０と共にスライド移動する受電コイル５０の移動範囲内に設置されている。【選択図】図５

Description

本発明は、自動車、飛行機、船、電車等の乗物に搭載、若しくは映画館等の施設に設置される着座用シートの給電装置に関する。

特許文献１は、車両における着座用シート内の電気部品にワイヤレス給電を行う発明である。この発明では、着座用シートのシートクッション内に受電コイルを埋設し、そのシートクッション下の固定部材に給電コイルを設置して、固定部材側からシート側に磁界結合により給電を行っている。

特開２０１５−１３４５１３号公報

しかし、シートクッション内に受電コイルを埋設すること、並びに固定部材に給電コイルを設置することは、それぞれにスペース上の制約から実現困難である。なぜなら、シートクッションは、乗り心地確保の観点から受電コイルを埋設することは困難である。また、固定部材は、他の部品の設置スペース確保の観点から給電コイルを設置することは困難である。

本発明の課題は、着座用シートのスライド移動時に互いに接近した状態で相対移動する２部材を利用してワイヤレス給電のための給電コイル及び受電コイルを設置することにある。それにより、シート本体及びその下の固定部材に給電コイル及び受電コイルを設置することなくスライド式着座用シートのワイヤレス給電を実現可能とすることにある。

本発明の第１発明は、固定部材に対してスライドレールによりスライド移動自在とされた着座用シートの給電装置であって、前記固定部材側から前記シートに設けられた電気部品へ電源供給を行う電源供給回路中に、磁界結合により電源供給を行う給電コイル及び受電コイルを備え、前記スライドレールは、前記固定部材側に固定された固定レールと、前記シートに固定され、前記固定レールに対してスライド移動可能に結合された可動レールとを備える。前記受電コイルは、スライド移動に係わらず前記固定レールと対向状態を維持する前記可動レールの適宜箇所に設置されており、前記給電コイルは、前記固定レール上の前記可動レールとの対向領域で、前記可動レールと共にスライド移動する前記受電コイルの移動範囲内に設置されている。

第１発明において、ワイヤレス給電の方式は、電磁誘導方式でも磁界共鳴方式でもよい。また、固定レールを固定する固定部材は、乗物や施設のフロア、側壁、天井等である。

第１発明によれば、スライドレールの固定レールと可動レールに給電コイルと受電コイルを設置している。そのため、シート本体や固定部材に、それらのコイルを設置しないでワイヤレス給電を実現することができる。しかも、固定レール及び可動レールはスライド移動時に互いに接近状態を維持している。そのため、両コイルを接近配置することができ、小さなコイルで必要な電力を供給することができる。

本発明の第２発明は、上記第１発明において、前記固定レール及び前記可動レールは、互いに対向する側を開放した樋形状を成し、前記固定レール及び前記可動レールの一方である第１レールは、前記固定レール及び前記可動レールの他方である第２レールを樋形状内に嵌合するように結合されており、前記給電コイル及び前記受電コイルの一方である第１コイルは、前記第１レールの樋形状の底板に沿って設けられており、前記給電コイル及び前記受電コイルの他方である第２コイルは、前記第２レールの樋形状内で前記第１レールの樋形状の底板に対向して突設されたブラケットに前記第１コイルに接近状態で設けられている。

第２発明によれば、スライドレール内の小さなスペースを利用して給電コイル及び受電コイルを互いに接近配置することができる。

本発明の第３発明は、上記第２発明において、前記固定レールに対して前記可動レールをスライド移動させる移動機構が、互いに螺合して一方の回転により他方をスライド移動させる送りねじとナットとの組合せにより構成されており、前記ブラケットは、前記ナットを保持するブラケットである。

第３発明によれば、可動レールをスライド移動する移動機構におけるナット保持用ブラケットを利用して第２コイルを設置する。そのため、第２コイルを設置するために専用のブラケットを新たに設けることを不要として、構成を簡素化することができる。

本発明の第４発明は、上記第２又は第３発明において、前記第１コイルは、その巻回の中心軸が前記可動レールの移動方向、並びに前記固定レール及び前記可動レールの対向方向に直交するように巻回されており、前記第２コイルは、その巻回の中心軸が前記第１コイルの中心軸と平行となるように巻回されている。

第４発明によれば、給電コイル及び受電コイルは、各コイルの中心軸が互いに平行とされ、しかも互いに接近配置されている。そのため、両コイルの磁束の伝達度合である結合係数を大きくすることができる。従って、ワイヤレス給電における給電効率を高めることができる。

本発明の第５発明は、上記第１〜第４発明のいずれかにおいて、前記スライドレールを複数備え、前記給電コイル及び前記受電コイルは、各スライドレールに設置されており、前記電気部品への電源供給は、各スライドレールの前記給電コイル及び前記受電コイルを介して行われている。

第５発明によれば、電気部品への電源供給経路が複数となる。そのため、電気部品の電力量が大きくても電源供給を可能とすることができる。

本発明の第１実施形態の主要部の斜視図である。 第１実施形態の主要部の分解斜視図である。 第１実施形態のスライドレールの側面図である。 第１実施形態のスライドレールの下面図である。 図３のＶ−Ｖ線断面矢視拡大図である。 第１実施形態の移動機構におけるブラケット部分の拡大分解斜視図である。 本発明の第２実施形態の図５に対応する断面図である。 第２実施形態の図６に対応する分解斜視図である。 本発明の第３実施形態の図５に対応する断面図である。

<第１実施形態の全体構成>
図１〜５は、本発明の第１実施形態の全体構成を示す。第１実施形態は、自動車用フロントシート（本発明の着座用シートに相当。以下、単にシートという）１に本発明を適用した例である。各図中、矢印によりシートを自動車に搭載した状態における各部の方向を示している。以下の説明において、方向に関する記述は、この方向を基準として行うものとする。

シート１は、座部を成すシートクッション２と、背凭れを成すシートバック３とを備える。シートバック３は、シートクッション２の後方に前後回動自在に固定されている。従って、シートバック３は、リクライニング角度を調整可能とされている。

シートクッション２は、自動車のフロア（本発明の固定部材に相当）５に対して左右一対のスライドレール４により固定されている。従って、シート１は、フロアに対して前後方向にスライド移動自在とされている。

この場合、シート１は、いわゆるパワーシートであり、リクライニング角度の調整、及びシート１の前後スライド位置調整がモータにより行われている。

<スライド移動機構３０の構成>
周知のように各スライドレール４は、固定レール１０と可動レール２０とから成る。両レール１０、２０は、共に概ね樋形状を成し、互いに対向する側を開放する形状で組み合わされている。ここでは、固定レール１０がフロア５に固定され、可動レール２０がシート１に固定されている。そして、可動レール２０が固定レール１０内で前後スライド自在に嵌合されている。

左右のスライドレール４の可動レール２０上には、左右の可動レール２０を同期してスライド移動させるための連結シャフト３２が回動自在に設けられている。連結シャフト３２には、連結シャフト３２を回転駆動するようにモータの出力軸が結合されている。また、連結シャフト３２は、左右の可動レール２０のナット３５をそれぞれ回転させるように結合されている。具体的には、連結シャフト３２の回転はウォームギヤ３３に伝達され、ウォームギヤ３３の回転は、ホイールギヤ３４を介してナット３５に伝達されている。この間、ウォームギヤ３３とホイールギヤ３４との間では、回転軸方向が直角方向に変換されている。ナット３５は、固定レール１０内に固定された送りねじ３６に螺合されている。

ナット３５、ウォームギヤ３３及びホイールギヤ３４は、樹脂製のハウジング３７によりギヤアッセンブリとして結合され、ギヤボックス３８内に保持されている。そして、ギヤボックス３８は、ブラケット２２により可動レール２０の樋形状内に保持されている。ブラケット２２は、可動レール２０上で連結シャフト３２を覆うカバー２１と共にボルトＢにより可動レール２０に固定されている。左右のカバー２１のうち、右側のカバー２１にはモータ３１が固定されている。

図５のように、可動レール２０の適宜箇所には、可動レール２０と固定レール１０との隙間を維持するための樹脂シュー２３、２４が複数個設けられている。各樹脂シュー２３、２４は、可動レール２０に固定され、固定レール１０と接触している。各樹脂シュー２３、２４は、固定レール１０との接触抵抗が小さくなるような材質とされている。

以上の構成により、モータ３１の作動によりナット３５が回転されると、送りねじ３６に対してナット３５が前後方向に移動され、それに伴い可動レール２０が固定レール１０に対してスライド移動される。以上の構成作用は従来周知のスライドレールと同一である。

<給電コイル４０及び受電コイル５０の構成>
図３、５、６のように、ブラケット２２の底板２２ａには、磁界結合によるワイヤレス給電を行うための受電コイル５０が巻回されている。具体的には、ブラケット２２の底板２２ａと側板２２ｂとの境界部には、前後一対の貫通孔が形成されていて、この貫通孔を通して受電コイル５０が複数回巻かれている。受電コイル５０は、その巻回の中心軸方向が可動レール２０の移動方向（前後方向）、並びに固定レール１０及び可動レール２０の対向方向（上下方向）に直交する方向（左右方向）となるように巻回されている。また、受電コイル５０は、スライド移動に係わらず固定レール１０と対向状態を維持する箇所に設置されており、固定レール１０の樋形状の底板１１に対向した状態とされている。

図３〜５のように、磁界結合によるワイヤレス給電を行うための給電コイル４０は、固定レール１０の樋形状の底板１１に巻回されている。具体的には、固定レール１０において、給電コイル４０の設置領域の底板１１が下方に打ち出し成形され、その結果、底板１１の前後端部に貫通孔が形成されている。この貫通孔を通して給電コイル４０が複数回巻かれている。給電コイル４０は、その巻回の中心軸が受電コイル５０の中心軸と平行となるように巻回されている。また、給電コイル４０は、固定レール１０上の可動レール２０との対向領域で、可動レール２０と共にスライド移動する受電コイル５０の移動範囲内に設置されている。給電コイル４０に巻回された固定レール１０の底板１１の下面には、その底板１１に沿ってフェライト板４１が接着固定されている。

第１実施形態では、給電コイル４０は本発明の第１コイルに相当し、受電コイル５０は本発明の第２コイルに相当する。また、固定レール１０は本発明の第１レールに相当し、可動レール２０は本発明の第２レールに相当する。

給電コイル４０には、図示を省略したが、ＤＣ・ＡＣ変換回路を介して車両の電源回路が接続されており、受電コイル５０には、ＡＣ・ＤＣ変換回路を介して本発明の電気部品に相当する上記モータ３１、及びリクライナを駆動するためのモータの各駆動回路が接続されている。従って、各モータの駆動回路は、給電コイル４０及び受電コイル５０を介して常時電源が供給され、作動可能とされている。

<第１実施形態による効果>
第１実施形態によれば、スライドレール４の固定レール１０と可動レール２０に給電コイル４０と受電コイル５０を設置している。そのため、特許文献１のようにシートクッション２やフロア５に、それらのコイル４０、５０を設置しないでワイヤレス給電を実現することができる。しかも、固定レール１０及び可動レール２０はスライド移動時に互いに接近状態を維持している。そのため、両コイル４０、５０を接近配置することができ、小さなコイルで必要な電力を供給することができる。

<第２実施形態>
図７、８は、本発明の第２実施形態を示す。第２実施形態が第１実施形態に対して特徴とする点は、第１実施形態では、受電コイル５０をブラケット２２の底板２２ａを内部に含むように巻回したのに対し、第２実施形態では、受電コイル５０をブラケット２２の底板２２ａとは独立して巻回し、ブラケット２２の下面に固定した点である。その他の点は、両者同一であり、同一部分についての再度の説明は省略する。

図７、８のように、受電コイル５０は、ブラケット２２の底板２２ａに対応する大きさとされたフェライト板５１の周りに巻回されている。巻回の方向は、第１実施形態の場合と同様である。巻回された受電コイル５０は、ブラケット２２の底板２２ａの下面に接着固定されている。具体的には、受電コイル５０の周りはエポキシ樹脂製の封止剤５２で覆われ、この封止剤５２により受電コイル５０はブラケット２２の底板２２ａの下面に接着される。

<第２実施形態による効果>
第２実施形態は第１実施形態に対して受電コイル５０の固定の仕方が相違するのみで、基本構成は第１実施形態と同一である。そのため、第１実施形態と同様の作用効果を達成することができる。しかも、受電コイル５０は、フェライト板５１に巻回してブラケット２２の下面に接着すればよいので製造が容易になるメリットがある。

<第３実施形態>
図９は、本発明の第３実施形態を示す。第３実施形態が第２実施形態に対して特徴とする点は、第２実施形態では、給電コイル４０を固定レール１０の底板１１を内部に含むように巻回したのに対し、第３実施形態では、給電コイル４０を固定レール１０の底板１１とは独立して巻回し、固定レール１０の下面に固定した点である。その他の点は、両者同一であり、同一部分についての再度の説明は省略する。

図９のように、給電コイル４０は、フェライト板４１の周りに巻回されており、その大きさ及び巻回の仕方は第１実施形態及び第２実施形態の場合と同様である。巻回された給電コイル４０は、固定レール１０の底板１１の下面に接着固定されている。具体的には、給電コイル４０の周りはエポキシ樹脂製の封止剤４２で覆われ、この封止剤４２により給電コイル４０は固定レール１０の底板１１の下面に接着されている。

<第３実施形態による効果>
第３実施形態は第１実施形態に対して給電コイル４０の固定の仕方が相違するが、基本構成は第１実施形態と同一である。そのため、第１実施形態と同様の作用効果を達成することができる。しかも、給電コイル４０は、フェライト板４１に巻回して固定レール１０の下面に接着すればよいので製造が容易になるメリットがある。

以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、上記各実施形態では、本発明を自動車のシートに適用したが、飛行機、船、電車等に搭載のシート、若しくは映画館等の施設に設置される着座用シートに適用してもよい。

上記各実施形態では、電気部品をスライド移動用及びリクライナ用のモータとしたが、シートに搭載される各種電気部品を対象とすることができる。また、第２及び第３実施形態で使用した封止剤は、第１実施形態の給電コイル及び受電コイルの周りを覆うように設けてもよい。

１ 自動車用フロントシート（着座用シート、シート）
２ シートクッション
３ シートバック
４ スライドレール
５ フロア（固定部材）
１０ 固定レール（第１レール）
１１ 底板
２０ 可動レール（第２レール）
２１ カバー
２２ ブラケット
２２ａ 底板
２２ｂ 側板
２３、２４ 樹脂シュー
３０ スライド移動機構
３１ モータ（電気部品）
３２ 連結シャフト
３３ ウォームギヤ
３４ ホイールギヤ
３５ ナット
３６ 送りねじ
３７ ハウジング
３８ ギヤボックス
４０ 給電コイル（第１コイル）
４１ フェライト板
４２ 封止剤
５０ 受電コイル（第２コイル）
５１ フェライト板
５２ 封止剤

Claims (5)

1. 固定部材に対してスライドレールによりスライド移動自在とされた着座用シートの給電装置であって、
   前記固定部材側から前記シートに設けられた電気部品へ電源供給を行う電源供給回路中に、磁界結合により電源供給を行う給電コイル及び受電コイルを備え、
   前記スライドレールは、前記固定部材側に固定された固定レールと、前記シートに固定され、前記固定レールに対してスライド移動可能に結合された可動レールとを備え、
   前記受電コイルは、スライド移動に係わらず前記固定レールと対向状態を維持する前記可動レールの適宜箇所に設置されており、
   前記給電コイルは、前記固定レール上の前記可動レールとの対向領域で、前記可動レールと共にスライド移動する前記受電コイルの移動範囲内に設置されている着座用シートの給電装置。
2. 請求項１において、
   前記固定レール及び前記可動レールは、互いに対向する側を開放した樋形状を成し、前記固定レール及び前記可動レールの一方である第１レールは、前記固定レール及び前記可動レールの他方である第２レールを樋形状内に嵌合するように結合されており、
   前記給電コイル及び前記受電コイルの一方である第１コイルは、前記第１レールの樋形状の底板に沿って設けられており、
   前記給電コイル及び前記受電コイルの他方である第２コイルは、前記第２レールの樋形状内で前記第１レールの樋形状の底板に対向して突設されたブラケットに前記第１コイルに接近状態で設けられている着座用シートの給電装置。
3. 請求項２において、
   前記固定レールに対して前記可動レールをスライド移動させる移動機構が、互いに螺合して一方の回転により他方をスライド移動させる送りねじとナットとの組合せにより構成されており、
   前記ブラケットは、前記ナットを保持するブラケットである着座用シートの給電装置。
4. 請求項２又は３において、
   前記第１コイルは、その巻回の中心軸が前記可動レールの移動方向、並びに前記固定レール及び前記可動レールの対向方向に直交するように巻回されており、
   前記第２コイルは、その巻回の中心軸が前記第１コイルの中心軸と平行となるように巻回されている着座用シートの給電装置。
5. 請求項１〜４のいずれかにおいて、
   前記スライドレールを複数備え、
   前記給電コイル及び前記受電コイルは、各スライドレールに設置されており、
   前記電気部品への電源供給は、各スライドレールの前記給電コイル及び前記受電コイルを介して行われている着座用シートの給電装置。
   

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