JP2019209853A - アームレスト - Google Patents

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Abstract

【課題】アームレストにおいて、シート側とアームレスト本体との間にケーブルを架け渡すことなくアームレスト本体に送電する。【解決手段】アームレスト1は、シートSの骨格に固定されるブラケット10と、ブラケット10に対して回転可能に取り付けられるアームレスト本体30と、アームレスト本体30に設けられた受電部52と、ブラケット10に設けられ、非接触方式で受電部52に伝送可能な送電部51と、を備える。【選択図】図2

Description

本明細書に開示された技術は、アームレストに関し、詳しくは、アームレスト本体とシート側との電気的接続構造に関する。
従来、車両内において携帯電話、スマートフォン、タブレット端末等の携帯機器に電力を供給するための手段を備えるアームレストとして、例えば特許文献1のものが知られている。このアームレストにおいては、アームレスト本体の内部に携帯機器側の接続コードを接続するためのソケットが備えられ、車載設備に接続されている。
特開2016−107686号公報
しかしこの技術においては、ソケットと車載設備とをどのように接続するかが明らかにされていない。これに対しては、例えばシート側からアームレスト内にケーブルを架け渡し、アームレスト内でソケットと接続することが考えられる。しかしこの場合は、ケーブルを配索するスペースを確保するとともに、ケーブルとアームレストとをどのように一体化させるかを検討しなければならない。
本明細書に開示された技術に係るアームレストは、シートの骨格に固定されるブラケットと、前記ブラケットに対して回転可能に取り付けられるアームレスト本体と、前記アームレスト本体に設けられた受電部と、前記ブラケットに設けられ、非接触方式で前記受電部に伝送可能な送電部と、を備える。
この構成によれば、ブラケットに設けられた送電部からアームレスト本体に設けられた受電部に非接触方式で伝送されるから、ブラケット側とアームレスト本体側との間にケーブルを架け渡す必要がない。
本明細書に開示された技術に係る実施態様として、次の構成が好ましい。
(1)前記アームレスト本体を前記ブラケットに対して回転変位可能に保持する支持軸をさらに備え、前記送電部および前記受電部はそれぞれ円環形状をなす空心コイルであって、前記支持軸と同軸状に対面配置されている。
仮に、アームレスト本体がブラケットに対して回転変位したときに送電部と受電部とが互いに対して相対的に位置ずれする構成とした場合には、位置ずれに対応するための中継部材が必要となる。これに対して上記の構成によれば、アームレスト本体をブラケットに対して回転変位させても、送電部と受電部とが互いに対して相対的に位置ずれすることなく対面するから、中継部材およびそれを設けるスペースを省くことができる。
(2)前記アームレスト本体を前記ブラケットに対して肘掛位置と跳上位置とに回転変位可能に保持する支持軸をさらに備え、前記受電部は、前記支持軸の一方向側に偏在して設けられ、前記送電部は、前記ブラケットにおいて前記支持軸を中心とする部分円環領域内に設けられ、前記送電部は、前記アームレスト本体が肘掛位置に配置されたときに前記受電部に対面する第一送電可能部と、前記アームレスト本体が前記跳上位置に配置されたときに前記受電部に対面する第二送電可能部とを、前記部分円環領域の両端に有する。
この構成によれば、送電部は受電部に対面可能な領域に限定して設けられるから、送電部の配置スペースや電力の無駄を省くことができる。
(3)前記送電部は部分円環形状をなして前記支持軸と同軸状に配置され、前記送電部は部分円環形状をなし、その周方向における一端側に前記第一送電可能部を備え、他端側に前記第二送電可能部を備える。
この構成によれば、アームレスト本体を跳上位置から肘掛位置に回転変位させても、受電部が跳上位置から肘掛位置に亘って送電部に連続的に対面するから、受電部の変位に対応するための中継部材およびそれを設けるスペースを省くことができる。
(4)前記送電部は、互いから分離して設けられた第一送電可能部と第二送電可能部とを備えている。
この構成によれば給電コイルは肘掛位置および跳上位置における受電部に対して対面可能な領域に限定して設けられるから、送電部の配置スペースや電力の無駄を省くことができる。
本明細書に開示された技術に係るアームレストによれば、シート側とアームレスト本体との間にケーブルを架け渡すことなくアームレスト本体に送電することができる。
実施形態1のアームレストを示す左側面図 アームレストを右後方から見た斜視図 ブラケットを右後方から見た斜視図 ブラケットを示す左側面図 アームレスト本体を右後方から見た斜視図 アームレスト本体を示す右側面図 図1のA−A線における断面図 実施形態2のブラケットを示す左側面図 アームレスト本体を示す右側面図 肘掛位置における受電部と送電部との磁束鎖交状態を模式的に示す図 跳上位置における受電部と送電部との磁束鎖交状態を模式的に示す図 実施形態3の肘掛位置におけるアームレストを示す左側面図 跳上位置におけるアームレストを示す左側面図
<実施形態1>
実施形態1を、図1から図7によって説明する。
(全体構成)
本実施形態のアームレスト1は、図1に示すように車両内のシートSの側面側に取り付けて使用されるものであって、図2に示すように、略箱型形状をなしてシートSの骨格に固定されるブラケット10と、支持軸20によってブラケット10に対して回転可能に支持されたアームレスト本体30とによって構成されている。以下においては、アームレスト1において、左右方向はブラケット10に対してアームレスト1が設けられた側を左方とし、前後方向は図1における左方を前方とし、上下方向は図1を基準として説明する。
ブラケット10は、図3および図4に示すように、アームレスト本体30に対向する対向面11と、対向面11から左方に向かって突出する円柱形状の支持軸20と、支持軸20と同軸をなして対向面11から左方に突出した円筒形状の台座部12とを備えている。支持軸20と台座部12との間は、後述するように、アームレスト本体30の孔縁部31が嵌合するための嵌合凹部13となっている。
アームレスト本体30は、図5に示すように、前方に向かってやや先細りに延びるフレーム部36と、フレーム部36の後端付近に設けられた軸受孔32とを備えている。
図6に示すように、軸受孔32は円孔形状をなし、フレーム部36を左右に貫通している。軸受孔32の右側の孔縁部31は、フレーム部36の右側面よりも右方に向かって円筒形状に突出している。
フレーム部36には、図2に示すように、携帯機器の電源およびデータ通信の回路となるUSB(ユニバーサル・シリアル・バス)ポート40が複数埋設され、各差込口40Aが外方に露出されている。各USBポート40の後端から引き出されたケーブル41は、アームレスト本体30の内部に設けられた配索溝33を通って、孔縁部31に向かって延びている。
アームレスト本体30は、全体が図示しない表皮によって覆われるとともに、表地とアームレスト本体30との間には、発泡材を充填することで図示しない発泡樹脂層が形成されている。
ブラケット10にアームレスト本体30が取り付けられた状態においては、図7に示すように、アームレスト本体30は、孔縁部31を嵌合凹部13に嵌合させ、軸受孔32に支持軸20を挿通させている。これにより、アームレスト本体30はブラケット10に対し、支持軸20を中心として回転変位可能となっている。以下においては、アームレスト本体30において、略水平姿勢とされた位置を肘掛位置RPといい、起立姿勢とされた位置を跳上位置FPという(図1参照)。
ここで、前述のUSBポート40のための電力をシートS側から送電するためには、ケーブル41をシートS側に電気的に接続する必要がある。しかし、仮にケーブル41をシートS側まで延出させアームレスト本体30の間に架け渡すものとした場合、アームレスト本体30からどのようにケーブル41をシートS側まで配索するかを検討し、配索スペースを確保しなければならない。また、ケーブル41をシートS側まで仮に配索したとしても、アームレスト本体30が上述のように回転変位する際に、アームレスト本体30とシートSとの間に架け渡されたケーブル41が他の部材に引っ掛かるか、またはこすれる等して、損傷してしまうことが懸念される。
(電力伝送手段)
そこでアームレスト1においては、図2に示すように、シート側配線とケーブル41との間に一対の電磁コイル51,52を配し、これらの間で非接触方式によって送電(伝送)を行うこととしている。なお、非接触方式とは、金属接点を介さずに電力(または電気信号)を送受する送電方式であり、本実施形態においては電磁誘導方式を採用している。以下においては、一対の電磁コイル51,52のうち、ブラケット10側に設けられた電磁コイルを送電コイル51(送電部の一例)といい、アームレスト本体30側に設けられた電磁コイルを受電コイル52(受電部の一例)という。尚、電気信号(通信)も本願で言う電力送電に含む。電力と電気信号を重畳して非接触で送電することも可能である。
(送電コイル51)
送電コイル51は、銅線等を芯線とするエナメル線を渦巻状に巻回してなる円環形状の空心コイルであって、その中心には円形の空心部が形成されている。送電コイル51は、図4に示すように、支持軸20と同軸をなすように台座部12の突出端に重ねられ、図示しない固定手段によって固定されている。送電コイル51の端末線は、図示しないケーブルを介して車両側の電源(または電気信号源)に接続されている。
送電コイル51には、図7に示すように、送電コイルカバー53が被せ付けられている。送電コイルカバー53は、給電コイル51に対応した円環形状をなすカバー本体と、カバー本体の外周縁および内周縁のそれぞれから右方に延出した外周壁部および内周壁部とを備えている。これにより、送電コイルカバー53は、送電コイル51の左側面、外周面、および内周面を覆っている。
(受電コイル52)
受電コイル52は、銅線等を芯線とするエナメル線を渦巻き状に巻回してなる円環形状のコイルであって、その中心には円形の空心部が形成されている。受電コイル52は、図6に示すように、軸受孔32と同軸をなすように軸受孔32の孔縁部31の外周側に嵌めつけられ、フレーム部36に対して図示しない固定手段によって固定されている。より詳しくは、アームレスト本体30には、孔縁部31と同軸をなしてアームレスト本体30から右方に向かって円環状に突出させた環状突部34が設けられている。孔縁部31の突出端面と、環状突部34の突出端面とは面一とされている。孔縁部31と環状突部34との間は、コイル収容凹部35となっている。受電コイル52は、コイル収容凹部35に嵌め込まれ、図示しない固定手段によって固定されている。受電コイル52の端末線は、図示しない配索路を通り、ケーブル41(図2参照)に接続されている。
受電コイル52には、図7に示すように、受電コイルカバー54が被せ付けられている。受電コイルカバー54は、受電コイル52に対応した円環形状をなすカバー本体と、カバー本体の外周縁および内周縁のそれぞれから左方に延出した外周壁部および内周壁部とを備えている。これにより、受電コイルカバー54は、受電コイル52の右側面、外周面、および内周面を覆っている。
(送電コイル51と受電コイル52の配置関係)
図7に示すように、アームレスト1が支持軸20によって保持された状態においては、上述のように軸受孔32に支持軸20が挿通されており、受電コイル52と支持軸20とは同軸をなしている。送電コイルカバー53と受電コイルカバー54との間には、空間Cが形成されている。
(組み付け手順)
アームレスト1をシートSの骨格に取り付けるには、まず、送電コイル51と送電コイルカバー53とが取り付けられたブラケット10を、シートSの骨格に図示しない固定手段によって固定する。次に、USBポート40およびケーブル41が表皮および発泡樹脂層の内部に埋設され、受電コイル52および受電コイルカバー54が取り付けられたアームレスト本体30を、ブラケット10に対して固定する。この際、支持軸20を軸受孔32に挿通させ、孔縁部31の突出端を、嵌合凹部13の底面に突き当てた状態で、図示しない締結手段によって締結する。これにより、図7に示すように、受電コイル52と送電コイル51とが、同軸状に配され、送電コイルカバー53、空間C,および受電コイルカバー54を介して、全周に亘って対面したアームレスト1が形成される。
(回転操作)
かかるアームレスト1の使用時においては、操作者はアームレスト本体30をブラケット10に対して支持軸20を中心として回転させることで、アームレスト本体30を跳上位置FPと肘掛位置RPとに変位させる。これに伴い、アームレスト本体30に上述のように取り付けられた受電コイル52は、ブラケット10に取り付けられた送電コイル51に対して支持軸20を中心として回転する。この際、受電コイル52と送電コイル51とは互いに同径であり、同軸をなすように配置されているから、アームレスト本体30が跳上位置FP、肘掛位置RP、およびこれらの間のいずれの位置にあるときにも、送電コイル51と受電コイル52との磁界結合状態が維持される。
(作用効果)
本実施形態の構成によれば、アームレスト1は、シートSの骨格に固定されるブラケット10と、前記ブラケット10に対して回転可能に取り付けられるアームレスト本体30と、前記アームレスト本体30に設けられた受電部(受電コイル52)と、前記ブラケット10に設けられ、非接触方式で前記受電部52に伝送可能な送電部(送電コイル51)と、を備える。
この構成によれば、ブラケット10に設けられた送電部51からアームレスト本体30に設けられた受電部52に非接触方式で伝送されるから、ブラケット10側とアームレスト本体30側との間にケーブル41を架け渡す必要がない。
前記アームレスト本体30を前記ブラケット10に対して回転変位可能に保持する支持軸20をさらに備え、前記送電部51および前記受電部52はそれぞれ円環形状をなす空心コイルであって、前記支持軸20と同軸状に対面配置されている。
仮に、アームレスト本体30がブラケット10に対して回転変位したときに送電部51と受電部52とが互いに対して相対的に位置ずれする構成とした場合には、位置ずれに対応するための中継部材が必要となる。これに対して上記の構成によれば、アームレスト本体30をブラケット10に対して回転させても、送電部51と受電部52とが互いに対して相対的に位置ずれすることなく対面するから、中継部材およびそれを設けるスペースを省くことができる。
本実施形態においてはアームレスト本体とシート側との電気的接続構造に関し非接触送電のみを記載したが、非接触送電と有線送電を併用しても良い。一般に電源線は太く、信号線は細いことから、電源線のみ非接触方式とした場合でもその効果は大きい。尚、この効果は以下に記載する第2、第3の実施形態においても同様である。
<実施形態2>
次に、実施形態2を図8から図11によって説明する。本実施形態において、実施形態1と対応する構成については、実施形態1の符号に100を足した符号を用いるものとする。実施形態1と同じ構成、作用、および効果についてはその説明を省略するものとし、実施形態1と同じ構成については同一の符号を用いるものとする。
実施形態1の送電コイル51および受電コイル152はそれぞれ円環形状をなしているのに対して、本実施形態の送電コイル151および受電コイル152は、それぞれ部分円環形状をなしている。
送電コイル151は、図8に示すように、中心角αが約240°をなす部分円環形状に巻回されて支持軸20と同軸状に配置され、支持軸20を中心とする部分円環領域R101を構成している。これにより、送電コイル151の空心部151Cは、支持軸20を中心とする部分円環形状をなしている。詳しくは、送電コイル151のうち、一端側において中心角が前方に向かって上下に60°(全体で120°)をなす部分は第一送電可能部151Aとなっており、残りの部分は第二送電可能部151Bとなっている。第一送電可能部151Aの空心部151Cと第二送電可能部151Bの空心部151Cとは、送電コイル151の周方向において連なっている。
受電コイル152は、図9に示すように、中心角βが約120°をなす部分円環形状に巻回され、フレーム部36の延び方向(すなわち、アームレスト本体30が肘掛位置RPに配置された状態において前方となる方向)において、軸受孔32と同軸状に配置されている。これにより、受電コイル152の空心部152Cは、軸受孔32を中心とする部分円環形状をなしている。
受電コイル152は、肘掛位置RPに配置されたときには、図10に示すように、給電コイル151の第一送電可能部151Aに対面し、空心部152Cを第一送電可能部151Aにおける空心部151Cに対向させる。受電コイル152は、跳上位置FPに配置されたときには、図11に示すように、第二送電可能部151Bに対面し、空心部152Cを第二送電可能部151Bにおける空心部151Cに対向させる。これにより、受電コイル152が肘掛位置RP、跳上位置FPのいずれに配置されたときにも、送電コイル151と受電コイル152とを鎖交する磁束Mが形成される。
また、本実施形態においては第一送電可能部151Aの空心部と、第二送電可能部151Bの空心部とは、送電コイル151の周方向において連通している。したがって、受電コイル152が肘掛位置RPおよび跳上位置FPとの間においても、受電コイル152と送電コイル151とを鎖交する磁束Mが維持される。
本実施形態の構成によれば、前記アームレスト本体30を前記ブラケット10に対して肘掛位置RPと跳上位置FPとに回転変位可能に保持する支持軸20をさらに備え、前記受電部152は、前記支持軸20の一方向側に偏在して設けられ、前記送電部151は、前記ブラケット10において前記支持軸20を中心とする部分円環領域R101内に設けられ、前記送電部151は、前記アームレスト本体30が肘掛位置RPに配置されたときに前記受電部152に対面する第一送電可能部151Aと、前記アームレスト本体30が前記跳上位置FPに配置されたときに前記受電部152に対面する第二送電可能部151Bとを、前記部分円環領域R101の両端に有する。
この構成によれば、送電部151は受電部152に対面可能な領域に限定して設けられるから、送電部151の配置スペースや電力の無駄を省くことができる。
前記送電部151は部分円環形状をなして前記支持軸20と同軸状に配置され、前記送電部151は部分円環形状をなし、その周方向における一端側に前記第一送電可能部151Aを備え、他端側に前記第二送電可能部151Bを備える。
この構成によれば、アームレスト本体30を跳上位置FPから肘掛位置RPに回転変位させても、受電部152が跳上位置FPから肘掛位置RPに亘って送電部151に連続的に対面するから、受電部152の変位に対応するための中継部材およびそれを設けるスペースを省くことができる。
<実施形態3>
次に、実施形態3を図12および図13によって説明する。本実施形態において、実施形態2と同じ構成、作用、および効果についてはその説明を省略するものとし、実施形態2と同じ構成については、実施形態1の符号に200を足した符号を用いるものとする。実施形態2と同じ構成、作用、および効果についてはその説明を省略するものとし、実施形態2と同じ構成については同一の符号を用いるものとする。
実施形態2の送電コイル51は、全体として一つの部分円環形状をなし、その両端に第一送電可能部151Aと第二送電可能部151Bとを備えるのに対して、本実施形態の送電コイル251は、図12に示すように、互いから分離された円環形状をなし互いに同径の空心コイルである第一送電可能部251Aと第二送電可能部251Bとによって構成されている。第一送電可能部251Aの空心部251Cと、第二送電可能部251Bの空心部251Cは、それぞれ円形状をなしている。第一送電可能部251Aの空心部251Cと、第二送電可能部251Bの空心部251Cは、図12および図13に示すように、アームレスト本体30が肘掛位置RPと跳上位置FPとのいずれの位置に配置されたときにも、フレーム部36によって左方から覆われている。
第一送電可能部251Aは、支持軸20の前方に配置されている。第二送電可能部251Bは、支持軸20を中心として第一送電可能部251Aから略120°の角度をなし、支持軸20からの離間距離が互いに等距離となる位置に配置されている。言い換えれば、第一送電可能部251Aと第二送電可能部251Bは、支持軸20を中心とする部分円環領域R201内の両端に配されている。
受電コイル252は、第一送電可能部251Aおよび第二送電可能部251Bよりも僅かに大径の円環形状をなす空心コイルであって、全体が支持軸20よりもフレーム部36の延び方向側に偏在して配置されている。
受電コイル252は、肘掛位置RPにおいては、図12に示すように、第一送電可能部251Aに対面し、受電コイル252と第一送電可能部251Aとを鎖交する磁束が形成される。受電コイル252は、跳上位置FPにおいては、図13に示すように、第二送電可能部251Bに対面し、受電コイル252と第二送電可能部251Bとを鎖交する磁束が形成される。すなわち、実施形態2と同様、受電コイル252が肘掛位置RP、跳上位置FPのいずれに配置されたときにも、受電コイル252と送電コイル251とを鎖交する磁束が形成される。
本実施形態の構成によれば、前記送電部251は、互いから分離して設けられた前記第一送電可能部251Aと前記第二送電可能部251Bとを備えている。
この構成によれば、給電コイル251は肘掛位置RPおよび跳上位置FPにおける受電部252に対して対面可能な領域に限定して設けられるから、送電部251の配置スペースや電力の無駄を省くことができる。
<他の実施形態>
本明細書に開示された技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような形態で実施することが可能である。
(1)上記実施形態においては非接触方式として電磁誘導方式を採用し、送電部51および受電部52として空心コイルを設けているが、非接触方式はこれに限らない。例えば、磁界共鳴方式としてもよいし、または電界結合方式、電波受信方式等を採用してもよい。また、送電部および受電部は電磁コイルに限らず、採用する非接触方式に応じて電極やアンテナ等によって構成すればよい。
(2)上記実施形態においては電磁誘導方式における送電部51および受電部52として、各々金属線を渦巻き状に巻回してなる円盤形状のコイルを採用しているが、送電部および受電部の構成はこれに限らない。例えば、金属線を螺旋状に巻回してなる筒型コイルを採用してもよいし、または銅板のエッチング加工や銅箔プリント等によって送電部および受電部を形成してもよい。
(3)上記実施形態2および実施形態3においては、送電部151,251が肘掛位置RPに配置された受電部152,252に対面可能な第一送電可能部151A,251Aと、跳上位置FPに配置された受電部152,252に対面可能な第二送電可能部151B,251Bとを備える構成としたが、これに代えて、受電部が肘掛位置において送電部に対面可能な第一受電可能領域と、跳上位置において送電部に対面可能な第二受電可能領域を備える構成としてもよい。
10:ブラケット
20:支持軸
30:アームレスト本体
51,151,251:送電コイル(送電部)
52,152,252:受電コイル(受電部)
151A、251A:第一送電可能部
151B、251B:第二送電可能部
FP:跳上位置
RP:肘掛位置
R101:部分円環領域

Claims (5)

  1. シートの骨格に固定されるブラケットと、
    前記ブラケットに対して回転可能に取り付けられるアームレスト本体と、
    前記アームレスト本体に設けられた受電部と、
    前記ブラケットに設けられ、非接触方式で前記受電部に伝送可能な送電部とを備えるアームレスト。
  2. 前記アームレスト本体を前記ブラケットに対して回転変位可能に保持する支持軸をさらに備え、
    前記送電部および前記受電部はそれぞれ円環形状をなす空心コイルであって、前記支持軸と同軸状に対面配置されている請求項1に記載のアームレスト。
  3. 前記アームレスト本体を前記ブラケットに対して肘掛位置と跳上位置とに回転変位可能に保持する支持軸をさらに備え、
    前記受電部は、前記支持軸の一方向側に偏在して設けられ、
    前記送電部は、前記ブラケットにおいて前記支持軸を中心とする部分円環領域内に設けられ、前記送電部は、前記アームレスト本体が肘掛位置に配置されたときに前記受電部に対面する第一送電可能部と、前記アームレスト本体が前記跳上位置に配置されたときに前記受電部に対面する第二送電可能部とを、前記部分円環領域の両端に有する請求項1に記載のアームレスト。
  4. 前記送電部は部分円環形状をなして前記支持軸と同軸状に配置され、
    前記送電部は部分円環形状をなし、その周方向における一端側に前記第一送電可能部を備え、他端側に前記第二送電可能部を備える請求項3に記載のアームレスト。
  5. 前記給電部は、互いから分離して設けられた前記第一送電可能部と前記第二送電可能部とを備えている請求項3に記載のアームレスト。
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