JP2019122161A - 非接触充電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】充電装置に設けられた駆動装置の動きが異物によって阻害されにくい非接触充電装置を提供する。【解決手段】非接触充電装置は、固定筒壁部を有する固定ハウジングと、固定筒壁部に沿って往復移動可能な可動筒壁部を有する可動ハウジングと、可動ハウジングの可動端壁部に配置されたワイヤレス給電装置と、固定ハウジングと可動ハウジングの内部に配置され、固定ハウジングに対して可動ハウジングを移動させる駆動装置とを備える。駆動装置により移動されうる可動端壁部の移動限界に可動端壁部が位置する際に、可動ハウジングの移動方向に対して垂直な方向において、可動ハウジングの可動筒壁部が、固定ハウジングの固定筒壁部に重なっているか、可動ハウジングの可動端壁部とは反対側の可動筒壁部の端縁が固定筒壁部の一端縁と面一である。【選択図】図４

Description

本発明は、非接触充電装置に関する。

従来、電気自動車（ＥＶ）およびプラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）の二次電池は、充電コネクタに車両のコネクタを接続することによって、充電されていた。

近年では、容易に充電作業ができることから、非接触式充電方式の開発が行われている（特許文献１〜４）。非接触式充電方式においては、エネルギーの損失を低減して効率を高めるため、車両の外部の給電装置と、車両の内部の被給電装置の間隔を小さくする、例えば昇降装置のような駆動装置が使用されることがある。駆動装置としては、例えば、シザーリフト（パンタグラフに類似する昇降装置）、関節式アーム、エアシリンダー、ポンプが提案されている。

特開平９−２１３３７８号公報 特表２０１７−５１２４５３号公報 米国特許第９３２７６０８号明細書 米国特許第９５５５７１６号明細書

乗り物の非接触式充電は、屋外またはガレージのような、清浄でないかもしれない環境で行われ、長時間を要する。このため、充電装置内に小石または小動物（例えば、ミミズ、ネズミ、昆虫）のような異物が侵入し、充電装置に設けられた駆動装置の動きを阻害しないことが望まれる。

そこで、本発明は、充電装置に設けられた駆動装置の動きが異物によって阻害されにくい非接触充電装置を提供する。

本発明のある態様に係る非接触充電装置は、固定筒壁部を有する固定ハウジングと、前記固定ハウジングの前記固定筒壁部に沿って往復移動可能な可動筒壁部と、前記可動筒壁部の一端を閉塞する可動端壁部とを有する可動ハウジングと、前記可動ハウジングの前記可動端壁部に配置されたワイヤレス給電装置と、前記固定ハウジングと前記可動ハウジングの内部に配置され、前記固定ハウジングに対して前記可動ハウジングを移動させる駆動装置とを備える。前記駆動装置により移動されうる前記可動端壁部の移動限界に前記可動端壁部が位置する際に、前記可動ハウジングの移動方向に対して垂直な方向において、前記可動ハウジングの前記可動筒壁部が、前記固定ハウジングの前記固定筒壁部に重なっているか、前記可動ハウジングの前記可動端壁部とは反対側の前記可動筒壁部の端縁が前記固定筒壁部の一端縁と面一である。

上記の態様においては、可動ハウジングの可動端壁部の移動限界に可動端壁部が位置しても、可動ハウジングの可動筒壁部が、可動ハウジングの移動方向に対して垂直な方向において、固定ハウジングの固定筒壁部に重なっているか、可動ハウジングの可動端壁部とは反対側の可動筒壁部の端縁が固定筒壁部の一端縁と面一である。このため、可動ハウジングと固定ハウジングとの間の間隙が常に小さく、この間隙を通じて異物が侵入しにくい。したがって、充電装置に設けられた駆動装置の動きが異物によって阻害されにくい。

好ましくは、非接触充電装置は、前記固定筒壁部と前記可動筒壁部との間の間隙を封止する密封装置をさらに備える。この場合には、密封装置によって、間隙を通じて異物がさらに侵入しにくい。

この場合、好ましくは、前記密封装置は、前記固定筒壁部と前記可動筒壁部のうち一方の筒壁部に固定される固定部と、前記固定筒壁部と前記可動筒壁部のうち他方の筒壁部に全周にわたって接触する弾性材料から形成されたリップと、前記リップに形成されており、前記可動端壁部が前記固定ハウジングから離れる方向に移動させられる時、前記他方の筒壁部に接触し、前記他方の筒壁部と前記リップの先端との間に間隙を生じさせる突起とを有する。リップを有する密封装置が設けられた場合には、可動ハウジングの可動端壁部が固定ハウジングから離れる方向に移動させられる時、可動ハウジングの内部空間の圧力が低下し、リップが過剰に弾性変形して、リップが接触している面に強く密着しやすく、これに起因して、リップの摩耗が大きくなることがある。しかし、この時にこの面に接触する突起を設けることによって、この面とリップの先端との間に間隙が生じ、可動ハウジングの内部空間と外部空間が一時的につながり、外面へリップを密着させる気圧差がなくなる。このため、リップの摩耗を抑制し、装置の寿命を長くすることができる。

好ましくは、非接触充電装置は、前記固定ハウジングと前記可動ハウジングの内部に配置され、前記可動ハウジングの移動に追随して伸縮可能であって、前記駆動装置を全周にわたって覆う蛇腹形状の保護部材をさらに備える。この場合には、蛇腹形状の保護部材によって、異物から駆動装置がさらに保護される。

好ましくは、前記固定ハウジングは、前記固定筒壁部の一端を閉塞し、前記可動ハウジングの前記可動端壁部に対向する固定端壁部をさらに有する。この場合には、可動筒壁部と可動端壁部とを有する可動ハウジングと、固定筒壁部と固定端壁部とを有する固定ハウジングとで囲まれた内部空間内に、駆動装置が配置されるので、水分または異物から駆動装置をさらに保護することが可能である。

本発明の実施形態に係る非接触充電装置の使用状態を示す概略図である。 本発明の第１の実施形態に係る非接触充電装置の断面図である。 第１の実施形態に係る非接触充電装置の他の方向から見た断面図である。 伸長状態にある図２の非接触充電装置の断面図である。 第１の実施形態に係る非接触充電装置の斜視図である。 変形例に係る非接触充電装置の斜視図である。 伸長状態にある第２の実施形態に係る非接触充電装置の断面図である。 第２の実施形態に係る非接触充電装置の一部を拡大した断面図である。 第３の実施形態に係る非接触充電装置の一部を拡大した断面図である。 第３の実施形態に係る非接触充電装置に設けられた密封装置の一部を拡大した断面図である。 第３の実施形態に係る非接触充電装置の伸長時での密封装置の一部を拡大した断面図である。 第４の実施形態に係る非接触充電装置の一部を拡大した断面図である。 本発明の第５の実施形態に係る非接触充電装置の断面図である。 第５の実施形態に係る非接触充電装置の他の方向から見た断面図である。 本発明の第６の実施形態に係る非接触充電装置の断面図である。

以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る複数の実施の形態を説明する。
図１に示すように、非接触充電装置１は、屋外またはガレージの地面２に埋設されている。非接触充電装置１の上部には、給電コイル４（ワイヤレス給電装置）が設けられている。給電コイル４は、図示しない給電制御装置に電気的に接続されている。

地面２には、乗り物６（ＥＶまたはＰＨＥＶ）が駐車する。乗り物６の下部には、受電回路装置８が配置されており、受電回路装置８は受電コイル１０（ワイヤレス受電装置）を有する。受電回路装置８は、乗り物６の二次電池１２に接続されている。

非接触充電装置１は鉛直方向に伸縮可能である。非接触充電装置１が縮小した際、受電回路装置８が非接触充電装置１の真上になるように、乗り物６は駐車させられる。この後、非接触充電装置１は伸長させられ、給電コイル４が受電コイル１０に接近させられる。但し、給電コイル４は受電コイル１０には接触させられない。この後、給電制御装置によって、給電コイル４に電流が流される。これにより、例えば、電磁誘導または磁界共振の原理によって、受電コイル１０に電流が流れ、受電回路装置８を介して二次電池１２に充電される。すなわち、給電コイル４は一次コイルとして使用され、受電コイル１０は二次コイルとして使用される。二次電池１２への充電完了後、乗り物６の移動を阻害しないように、非接触充電装置１は縮小させられる。

第１の実施形態
図２から図５を参照し、本発明の第１の実施形態に係る非接触充電装置１の詳細を説明する。図５は、非接触充電装置１の斜視図である。図２および図４は、図５のII−II線矢視断面図であり、図３は、図５のIII−III線矢視断面図である。図２および図３は、縮小限界状態にある非接触充電装置１を示し、図４は、伸長限界状態にある非接触充電装置１を示す。図２から図４に示すように、非接触充電装置１は、固定ハウジング１６と、可動ハウジング１８と、給電コイル４と、駆動装置２０とを備える。

固定ハウジング１６と可動ハウジング１８は、乗り物６の荷重に耐えうる剛体（例えば、金属またはプラスチック材料）から形成されている。好ましくは、可動ハウジング１８は、給電コイル４で発生する磁界を阻害しないように、誘電体、例えば、プラスチック材料から形成されている。あるいは、可動ハウジング１８は、おおむね金属から形成されてよく、給電コイル４の周囲の部分だけが誘電体から形成されていてよい。

固定ハウジング１６は、地面２に形成された穴１４の内部に固定されている。固定ハウジング１６は、固定筒壁部１６ａと固定端壁部１６ｂを有する。固定筒壁部１６ａは、この実施形態では、円筒形であり、その中心軸線が鉛直方向に向けられている。この実施形態では、固定端壁部１６ｂは、固定筒壁部１６ａの下端に連結された円形の壁であり、固定筒壁部１６ａの下端を閉塞する。したがって、この実施形態では、固定端壁部１６ｂは、固定ハウジング１６ひいては非接触充電装置１の底壁をなす。

可動ハウジング１８は、この実施形態では、穴１４の内部に配置され、固定ハウジング１６の上方に配置されている。可動ハウジング１８は、可動筒壁部１８ａと可動端壁部１８ｂを有する。可動筒壁部１８ａは、この実施形態では、円筒形であり、その中心軸線が鉛直方向に向けられている。この実施形態では、可動端壁部１８ｂは、可動筒壁部１８ａの上端に連結された円形の壁であり、可動筒壁部１８ａの上端を閉塞する。したがって、この実施形態では、可動端壁部１８ｂは、可動ハウジング１８ひいては非接触充電装置１の天井壁をなす。

可動ハウジング１８は、固定ハウジング１６ひいては地面２に対して、鉛直方向に往復移動可能である。この実施形態では、可動ハウジング１８の可動筒壁部１８ａは、固定ハウジング１６の固定筒壁部１６ａの外側に配置されている。すなわち、可動筒壁部１８ａの内径は、固定筒壁部１６ａの外径より大きい。可動ハウジング１８の可動端壁部１８ｂは、固定ハウジング１６の固定端壁部１６ｂに対して平行に配置され、固定端壁部１６ｂに対向する。この実施形態では、固定端壁部１６ｂおよび可動端壁部１８ｂは、水平に配置されている。

給電コイル４は、可動ハウジング１８の可動端壁部１８ｂに埋設されている。給電コイル４の軸線は鉛直方向に向けられている。受電コイル１０の軸線も鉛直方向に向けられている。

駆動装置２０は、固定ハウジング１６と可動ハウジング１８の内部に配置され、固定ハウジング１６に対して可動ハウジング１８を移動させる。図３に示されるように、この実施形態では、２つの駆動装置２０が設けられているが、駆動装置２０の数は２には限定されず、１でも３以上でもよい。

この実施形態では、各駆動装置２０は、シザーリフトであって、複数の同長のリンクアーム２２と、これらのリンクアーム２２を連結するピン２４を有する。駆動装置２０の最下部は、固定ハウジング１６の固定端壁部１６ｂの上面に接触し、駆動装置２０の最上部は、可動ハウジング１８の可動端壁部１８ｂの下面に接触する。

各駆動装置２０は、鉛直方向に伸縮可能である。図２および図３は、縮小限界時の駆動装置２０を示し、図４は伸長限界時の駆動装置２０を示す。駆動装置２０の縮小限界時には、非接触充電装置１は縮小限界状態にあり、可動ハウジング１８の可動端壁部１８ｂの上面と地面２との間の段差が小さい。この状態で、可動端壁部１８ｂの上面は、地面２と面一であってもよいし、地面２よりわずかに突出していてもよいし、地面２よりわずかに窪んでいてもよい。駆動装置２０の伸長限界時には、非接触充電装置１は伸長限界状態にあり、可動ハウジング１８の可動端壁部１８ｂの上面は、地面２より上方に配置される。

各駆動装置２０には、図示しない電気式アクチュエーター、気圧式アクチュエーター（エアシリンダー）、または油圧式アクチュエーター（油圧シリンダー）が設けられ、アクチュエーターによって、各駆動装置２０は、鉛直方向に伸縮させられる。具体的には、アクチュエーターは、各駆動装置２０のいずれかのリンクアーム２２を搖動させることにより、駆動装置２０の全体を鉛直方向に伸縮する。電気式アクチュエーターとしては、例えばソレノイドアクチュエータでもよいし、モーターの回転運動を直線運動に変換するリードネジとナットの組合せ、またはラックとピニオンの組合せであってもよい。

乗り物６の非接触式充電は、清浄でないかもしれない環境で行われ、長時間を要する。このため、非接触充電装置１内に小石または小動物のような異物が侵入し、非接触充電装置１に設けられた駆動装置２０の動きを阻害しないことが望まれる。

そこで、この実施形態では、図４に示すように、非接触充電装置１が伸長限界状態にある際、すなわち駆動装置２０により移動されうる可動端壁部１８ｂの移動限界に可動端壁部１８ｂが位置する際（可動端壁部１８ｂが固定ハウジング１６から最も離れた限界に位置する際）に、可動ハウジング１８の可動筒壁部１８ａが、可動ハウジング１８の移動方向に対して垂直な方向（ハウジング１６，１８の径方向）において、固定ハウジング１６の固定筒壁部１６ａに重なっている。つまり、可動ハウジング１８の可動端壁部１８ｂの移動限界に可動端壁部１８ｂが位置しても、可動ハウジング１８の可動筒壁部１８ａが、可動ハウジング１８の移動方向に対して垂直な方向において、固定ハウジング１６の固定筒壁部１６ａに部分的に重なっている（図４において、重なり部分の長さを段差ｄで示す）。このため、可動ハウジング１８と固定ハウジング１６との間の間隙が常に小さく、この間隙を通じて異物が侵入しにくい。換言すれば、可動筒壁部１８ａと固定筒壁部１６ａとの間には、一種のラビリンスシールが設けられている。したがって、非接触充電装置１に設けられた駆動装置２０の動きが異物によって阻害されにくい。

好ましくは、図４に示す、可動ハウジング１８の移動方向における、可動端壁部１８ｂとは反対側の可動筒壁部１８ａの端縁と、固定端壁部１６ｂとは反対側の固定筒壁部１６ａの端縁との間の段差ｄは、ゼロより大きい。但し、段差ｄはゼロであってもよい。すなわち、可動ハウジング１８の可動端壁部１８ｂの移動限界に可動端壁部１８ｂが位置する際に、可動ハウジング１８の移動方向に対して垂直な方向において、可動ハウジング１８の可動端壁部１８ｂとは反対側の可動筒壁部１８ａの端縁が、固定端壁部１６ｂとは反対側の固定筒壁部１６ａの端縁と面一であってもよい。この場合にも、可動ハウジング１８と固定ハウジング１６との間の間隙が常に小さく、この間隙を通じて異物が侵入しにくい。

また、この実施形態では、固定ハウジング１６は、固定筒壁部１６ａの一端を閉塞し、可動ハウジング１８の可動端壁部１８ｂに対向する固定端壁部１６ｂをさらに有する。可動筒壁部１８ａと可動端壁部１８ｂとを有する可動ハウジング１８と、固定筒壁部１６ａと固定端壁部１６ｂとを有する固定ハウジング１６とで囲まれた内部空間内に、駆動装置２０が配置されている。したがって、水分または異物から駆動装置２０をさらに保護することが可能である。但し、固定ハウジング１６の固定端壁部１６ｂは、必ずしも必須ではなく、例えば排水性が良好な場所に非接触充電装置１を設置する場合には、固定端壁部１６ｂを設けずに、穴１４の底面に駆動装置２０の最下部を直接接触させてもよい。また、固定端壁部１６ｂには、排水のために貫通孔を形成してもよい。

第１の実施形態の変形例
図６は、変形例に係る非接触充電装置１の斜視図である。この変形例では、固定ハウジング１６の固定筒壁部１６ａおよび可動ハウジング１８の可動筒壁部１８ａは、四角筒形であり、その中心軸線が鉛直方向に向けられている。固定端壁部１６ｂは、固定筒壁部１６ａの下端に連結された四角形の壁であり、固定筒壁部１６ａの下端を閉塞する。可動端壁部１８ｂは、可動筒壁部１８ａの上端に連結された四角形の壁であり、可動筒壁部１８ａの上端を閉塞する。図２および図４は、図６のII−II線矢視断面図であってよく、図３は、図６のIII−III線矢視断面図であってよい。

固定ハウジング１６および可動ハウジング１８の輪郭は、円形および四角形に限定されず、他の形状であってもよい。

第２の実施形態
図７を参照し、本発明の第２の実施形態に係る非接触充電装置１を説明する。図７以降の図面において、すでに説明した構成要素を示すため、同一の符号が使用され、それらの構成要素については詳細には説明しない。

この実施形態においては、第１の実施形態の構成に加えて、非接触充電装置１は、密封装置３０をさらに備える。密封装置３０は、固定筒壁部１６ａの内面と、可動筒壁部１８ａの外面との間の間隙を封止する。この実施形態では、密封装置３０によって、間隙を通じて異物がさらに侵入しにくい。

図８に拡大して示すように、密封装置３０の一例は、弾性材料（例えばエラストマー）から形成されたＯリングである。Ｏリングを固定するため、可動筒壁部１８ａの内面には、Ｏリングが嵌め込まれる周溝３２が形成されている。非接触充電装置１が伸縮する際（可動ハウジング１８が昇降する際）、密封装置３０は可動ハウジング１８とともに移動させられ、密封装置３０の内周面は固定端壁部１６ｂの外面に対して摺動する。

但し、固定端壁部１６ｂの外面に密封装置３０を嵌め込む周溝を形成してもよい。この場合には、非接触充電装置１が伸縮する際（可動ハウジング１８が昇降する際）、密封装置３０は固定位置に維持され、密封装置３０の外周面に対して可動端壁部１８ｂの内面が摺動する。

Ｏリングの代わりに、断面がＤ形のＤリング、断面がＸ形のＸリング、または断面がＴ形のＴリングを使用してもよい。

第３の実施形態
図９を参照し、本発明の第３の実施形態に係る非接触充電装置１を説明する。この実施形態においても、第１の実施形態の構成に加えて、非接触充電装置１は、密封装置をさらに備える。この実施形態に係る密封装置４０は、固定筒壁部１６ａの内面と、可動筒壁部１８ａの外面との間の間隙を封止する。この実施形態では、密封装置４０によって、間隙を通じて異物がさらに侵入しにくい。

密封装置４０は、弾性環４２および補強環４４を有する複合構造である。弾性環４２は、弾性材料、例えばエラストマーで形成されている。補強環４４は、剛性材料、例えば金属から形成されており、弾性環４２を補強する。

補強環４４は、断面がＬ字形であって、筒部４４ａと端壁部４４ｂを有する。筒部４４ａは、密封装置４０を可動ハウジング１８の可動筒壁部１８ａに固定する固定部として機能する。具体的には、例えば、筒部４４ａには、可動筒壁部１８ａが締まり嵌め方式で嵌め入れられている（圧入されている）。端壁部４４ｂは、可動筒壁部１８ａの下端面に接触する。

弾性環４２は、補強環４４を覆うように補強環４４に密着している。弾性環４２の内側端には、リップ４６が形成されている。リップ４６は、固定ハウジング１６の固定筒壁部１６ａの外面に全周にわたって接触する薄い板である。リップ４６は、その基部から下方かつ内側に向けて斜めに延びている。非接触充電装置１が伸縮する際（可動ハウジング１８が昇降する際）、リップ４６は固定筒壁部１６ａの外面に対して摺動する。

不可欠ではないが、好ましくは、図１０に拡大して示すように、リップ４６の内側の面には、少なくとも１つの突起４８が形成されている。好ましくは、複数の突起４８が、例えば等しい角間隔をおいて、リップ４６の内側の面に形成されている。図１０では、複数の突起４８を良好に見せるため、固定筒壁部１６ａを仮想線で示す。

可動ハウジング１８が昇降しない時、突起４８は、固定ハウジング１６の固定筒壁部１６ａから離間している。可動端壁部１８ｂが固定ハウジング１６から離れる方向に移動させられる時（可動ハウジング１８が上昇させられ、非接触充電装置１が伸長させられる時）、突起４８は、固定ハウジング１６の固定筒壁部１６ａの外面に接触して、固定筒壁部１６ａの外面とリップ４６の先端との間に間隙を生じさせる。これに関して、図１１を参照して説明する。

リップ４６を有する密封装置４０が設けられた場合には、可動ハウジング１８の可動端壁部１８ｂが固定ハウジング１６から離れる方向に移動させられる時、可動ハウジング１８の内部空間Ｓの圧力が低下し、リップ４６が過剰に弾性変形して、リップ４６が接触している固定筒壁部１６ａの外面に強く密着しやすく、これに起因して、リップ４６の摩耗が大きくなることがある。しかし、可動端壁部１８ｂが固定ハウジング１６から離れる方向に移動させられる時に、固定筒壁部１６ａの外面に接触する突起４８を設けることによって、固定筒壁部１６ａの外面とリップ４６の先端との間に間隙ｇが生じ、可動ハウジング１８の内部空間Ｓと外部空間が一時的につながり、固定筒壁部１６ａの外面へリップ４６を密着させる気圧差がなくなる。このため、リップ４６の摩耗を抑制し、非接触充電装置１の寿命を長くすることができる。一旦、気圧差がなくなると、リップ４６の先端は再び固定筒壁部１６ａの外面に全周にわたって接触し、再び気圧差が過大になると、固定筒壁部１６ａの外面とリップ４６の先端との間に間隙ｇが生ずる。

可動端壁部１８ｂが固定ハウジング１６に近づく方向に移動させられる時（可動ハウジング１８が下降させられ、非接触充電装置１が縮小させられる時）、可動ハウジング１８の内部空間Ｓの圧力が上昇し、固定筒壁部１６ａの外面とリップ４６の先端との間に間隙が時々生ずることがあるが、密封装置４０の異物の侵入を抑制する機能には問題はないと考えられる。

この実施形態では、可動ハウジング１８の可動筒壁部１８ａが密封装置４０に嵌め入れられ、リップ４６が固定ハウジング１６の固定筒壁部１６ａの外面に接触している。但し、固定ハウジング１６の固定筒壁部１６ａが密封装置に嵌め入れられ、外側に向けて延びるリップが可動ハウジング１８の可動筒壁部１８ａの内面に接触してもよい。この場合に、リップの可動筒壁部１８ａ側の面に、突起４８に類似の突起を形成し、突起が可動筒壁部１８ａの内面に接触するようにして、リップの摩耗を抑制してもよい。

第４の実施形態
図１２を参照し、本発明の第４の実施形態に係る非接触充電装置１を説明する。この実施形態においても、第１の実施形態の構成に加えて、非接触充電装置１は、密封装置をさらに備える。この実施形態に係る密封装置５０は、固定筒壁部１６ａの内面と、可動筒壁部１８ａの外面との間の間隙を封止する。この実施形態では、密封装置５０によって、間隙を通じて異物がさらに侵入しにくい。

密封装置５０は、弾性環５２および補強環５４を有する複合構造である。弾性環５２は、弾性材料、例えばエラストマーで形成されている。補強環５４は、剛性材料、例えば金属から形成されており、弾性環５２を補強する。

補強環５４は、断面がＬ字形であって、筒部５４ａと端壁部５４ｂを有する。筒部５４ａは、密封装置５０を可動ハウジング１８の可動筒壁部１８ａに固定する固定部として機能する。具体的には、例えば、筒部５４ａは、可動筒壁部１８ａに締まり嵌め方式で嵌め入れられている（圧入されている）。端壁部５４ｂは、筒部５４ａから内側に広がっている。

弾性環５２は、補強環５４を覆うように補強環５４に密着している。弾性環５２の内側端には、リップ５６が形成されている。リップ５６は、固定ハウジング１６の固定筒壁部１６ａの外面に全周にわたって接触する薄い板である。リップ５６は、その基部から下方かつ内側に向けて斜めに延びている。非接触充電装置１が伸縮する際（可動ハウジング１８が昇降する際）、リップ５６は固定筒壁部１６ａの外面に対して摺動する。

不可欠ではないが、好ましくは、リップ５６の内側の面には、第３の実施形態に関連して上記した突起４８が形成されている。突起４８によって、リップ５６の摩耗を抑制し、非接触充電装置１の寿命を長くすることができる。

この実施形態では、可動ハウジング１８の可動筒壁部１８ａに密封装置５０が嵌め入れられ、リップ５６が固定ハウジング１６の固定筒壁部１６ａの外面に接触している。但し、固定ハウジング１６の固定筒壁部１６ａに密封装置が嵌め入れられ、外側に向けて延びるリップが可動ハウジング１８の可動筒壁部１８ａの内面に接触してもよい。この場合に、リップの可動筒壁部１８ａ側の面に、突起４８に類似の突起を形成し、突起が可動筒壁部１８ａの内面に接触するようにして、リップの摩耗を抑制してもよい。

第５の実施形態
図１３および図１４を参照し、本発明の第５の実施形態に係る非接触充電装置１を説明する。この実施形態に係る非接触充電装置１は、例えば、図５または図６に示す外観を有してよく、図１３は、図５または図６のII−II線矢視断面図であってよく、図１４は、図５または図６のIII−III線矢視断面図であってよい。

この実施形態においては、第１の実施形態の構成に加えて、非接触充電装置１は、蛇腹形状の保護部材６０をさらに備える。各保護部材６０は、固定ハウジング１６と可動ハウジング１８の内部に配置され、駆動装置２０を全周にわたって覆う。具体的には、保護部材６０は、蛇腹の折り目がほぼ水平になるように、固定ハウジング１６の固定端壁部１６ｂと可動ハウジング１８の可動端壁部１８ｂの間で延びており、保護部材６０の下端は可動端壁部１８ｂに接合され、保護部材６０の上端は固定端壁部１６ｂに接合されている。

この実施形態では、蛇腹形状の保護部材６０によって、異物から駆動装置２０がさらに保護される。蛇腹形状の保護部材６０は、鉛直方向に伸縮可能であって、可動ハウジング１８の移動に追随して伸縮し、常に駆動装置２０を保護する。

保護部材６０は、好ましくは、伸縮性が大きい弾性材料、例えばエラストマーから形成されている。但し、伸縮性が乏しい布または網で保護部材６０を形成してもよい。

この実施形態において、密封装置３０が設けられているが、密封装置３０は必ずしも不可欠ではない。また、密封装置３０の代わりに、他の密封装置、例えば、密封装置４０または５０を設けてもよい。

第６の実施形態
図１５を参照し、本発明の第６の実施形態に係る非接触充電装置１を説明する。この実施形態では、シザーリフトタイプの駆動装置２０の代わりに、駆動装置６２が設けられている。駆動装置６２は、電気式アクチュエーター、気圧式アクチュエーター、または油圧式アクチュエーターであり、固定ハウジング１６の固定端壁部１６ｂの上面に設置され、可動ハウジング１８の可動端壁部１８ｂを昇降させる。電気式アクチュエーターとしては、例えばソレノイドアクチュエータでもよいし、モーターの回転運動を直線運動に変換するリードネジとナットの組合せ、またはラックとピニオンの組合せであってもよい。

この実施形態において、密封装置３０が設けられているが、密封装置３０は必ずしも不可欠ではない。また、密封装置３０の代わりに、他の密封装置、例えば、密封装置４０または５０を設けてもよい。

また、この実施形態において、蛇腹形状の保護部材６０が設けられている。保護部材６０は、固定ハウジング１６と可動ハウジング１８の内部に配置され、駆動装置６２を全周にわたって覆う。但し、保護部材６０は必ずしも不可欠ではない。

他の変形例
以上、本発明の実施形態を説明したが、上記の説明は本発明を限定するものではなく、本発明の技術的範囲において、構成要素の削除、追加、置換を含む様々な変形例が考えられる。

例えば、上記の密封装置３０，４０，５０（第２〜第４の実施形態）の代わりに、他のタイプの密封装置を設けてもよい。

上記の実施形態では、非接触充電装置１は、電磁誘導または磁界共振の原理を利用して、給電コイル４により二次電池１２に充電を行う。しかし、充電の方式は、上記の実施形態には限定されず、ワイヤレス給電装置は、給電コイル４に限定されない。例えば、電界結合式のワイヤレス給電方式を利用して、二次電池１２に充電を行ってもよい。この場合には、非接触充電装置１の可動端壁部１８ｂに複数の送電電極（ワイヤレス給電装置）を設け、乗り物６の受電回路装置８に複数の受電電極を設け、送電電極と受電電極が接近した時に、非接触充電装置１から受電回路装置８に給電される。あるいは、エバネセント波方式を利用して、二次電池１２に充電を行ってもよい。

あるいは、電波方式を利用して、二次電池１２に充電を行ってもよい。この場合には、非接触充電装置１の可動端壁部１８ｂに送電アンテナ装置（ワイヤレス給電装置）を設け、乗り物６の受電回路装置８に受電アンテナ装置を設け、送電アンテナ装置から放射される電波（好ましくはマイクロ波のビーム）を受電アンテナ装置が受けることにより、非接触充電装置１から受電回路装置８に給電される。

あるいは、光ビーム給電方式を利用して、二次電池１２に充電を行ってもよい。この場合には、非接触充電装置１の可動端壁部１８ｂに光源（ワイヤレス給電装置）を設け、乗り物６の受電回路装置８に太陽電池またはその他の光電変換素子を設け、送電アンテナから放射される光（赤外線、可視光、紫外線を含む）を光電変換素子が受けることにより、非接触充電装置１から受電回路装置８に給電される。

あるいは、超音波給電方式を利用して、二次電池１２に充電を行ってもよい。この場合には、非接触充電装置１の可動端壁部１８ｂに超音波発信源（ワイヤレス給電装置）を設け、乗り物６の受電回路装置８に超音波を電力に変換する装置を設け、超音波発信源から放射される超音波を電力に変換する装置が受けることにより、非接触充電装置１から受電回路装置８に給電される。

上記の実施の形態においては、非接触充電装置１は、地面２に埋設されている。しかし、非接触充電装置１は地面の上に置かれてもよい。例えば、非接触充電装置１をパネルまたは箱のようなユニットに組み込んでもよい。この場合、このユニットが乗り物６の下方の空間に配置された後、非接触充電装置１を伸長させることになる。

上記の実施の形態においては、非接触充電装置１は、地面２に設置されており、鉛直方向に伸縮する。しかし、非接触充電装置１は、例えば壁に設置されて、水平方向に伸縮可能であってもよい。

上記の実施の形態においては、可動ハウジング１８の可動筒壁部１８ａは、固定ハウジング１６の固定筒壁部１６ａの外側に配置されている。しかし、固定ハウジング１６の固定筒壁部１６ａが可動ハウジング１８の可動筒壁部１８ａの外側に配置されてもよい。

上記の実施の形態においては、非接触充電装置１により、乗り物６（ＥＶまたはＰＨＥＶ）の二次電池１２が充電される。但し、充電対象の二次電池が搭載される物体は、船舶、ヘリコプターを含む航空機、鉄道車両、無人搬送車（ＡＧＶ）、無人ヘリコプター、ドローンを含む無人航空機（ＵＡＶ）であってよい。

上記の実施の形態および変形例は、矛盾しない限り、組み合わせてもよい。

１ 非接触充電装置
４ 給電コイル（ワイヤレス給電装置）
６ 乗り物
８ 受電回路装置
１０ 受電コイル（ワイヤレス受電装置）
１２ 二次電池
１６ 固定ハウジング
１６ａ 固定筒壁部
１６ｂ 固定端壁部
１８ 可動ハウジング
１８ａ 可動筒壁部
１８ｂ 可動端壁部
２０，６２ 駆動装置
３０，４０，５０ 密封装置
４２，５２ 弾性環
４４，５４ 補強環
４４ａ，５４ａ 筒部（固定部）
４６，５６ リップ
４８ 突起
６０ 保護部材

Claims (5)

1. 固定筒壁部を有する固定ハウジングと、
   前記固定ハウジングの前記固定筒壁部に沿って往復移動可能な可動筒壁部と、前記可動筒壁部の一端を閉塞する可動端壁部とを有する可動ハウジングと、
   前記可動ハウジングの前記可動端壁部に配置されたワイヤレス給電装置と、
   前記固定ハウジングと前記可動ハウジングの内部に配置され、前記固定ハウジングに対して前記可動ハウジングを移動させる駆動装置とを備え、
   前記駆動装置により移動されうる前記可動端壁部の移動限界に前記可動端壁部が位置する際に、前記可動ハウジングの移動方向に対して垂直な方向において、前記可動ハウジングの前記可動筒壁部が、前記固定ハウジングの前記固定筒壁部に重なっているか、前記可動ハウジングの前記可動端壁部とは反対側の前記可動筒壁部の端縁が前記固定筒壁部の一端縁と面一である
   ことを特徴とする非接触充電装置。
2. 前記固定筒壁部と前記可動筒壁部との間の間隙を封止する密封装置をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の非接触充電装置。
3. 前記密封装置は、
   前記固定筒壁部と前記可動筒壁部のうち一方の筒壁部に固定される固定部と、
   前記固定筒壁部と前記可動筒壁部のうち他方の筒壁部に全周にわたって接触する弾性材料から形成されたリップと、
   前記リップに形成されており、前記可動端壁部が前記固定ハウジングから離れる方向に移動させられる時、前記他方の筒壁部に接触し、前記他方の筒壁部と前記リップの先端との間に間隙を生じさせる突起と
   を有することを特徴とする請求項２に記載の非接触充電装置。
4. 前記固定ハウジングと前記可動ハウジングの内部に配置され、前記可動ハウジングの移動に追随して伸縮可能であって、前記駆動装置を全周にわたって覆う蛇腹形状の保護部材をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の非接触充電装置。
5. 前記固定ハウジングは、前記固定筒壁部の一端を閉塞し、前記可動ハウジングの前記可動端壁部に対向する固定端壁部をさらに有する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の非接触充電装置。

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