JP3211266U

JP3211266U - 導光板付き引戸

Info

Publication number: JP3211266U
Application number: JP2017001784U
Authority: JP
Inventors: 裕小玉; 村瀬新三
Original assignee: 新興プラスチックス株式会社
Priority date: 2017-04-20
Filing date: 2017-04-20
Publication date: 2017-06-29
Anticipated expiration: 2027-04-20

Abstract

【課題】導光板の光源に対する給電を非接触の状態にて実現する導光板付き引戸を提供する。【解決手段】平板状の導光板２を被着し、駆動モータの作動によって移動する引戸１であって、導光板２の下端に当該導光板２の光源に接続されている受電側コイル３２を設け、しかも当該受電側コイル３２の下側であり、かつその移動方向に沿った領域に電源４に接続されている送電側コイル３１を設けるか、又は平板状の導光板２の上端に当該導光板２の光源に接続されている受電側コイル３２を設け、しかも当該受電側コイル３２の上側であって、かつ移動方向に沿った領域に電源４に接続されている送電側コイル３１を設けることによって、非接触状態の給電を行う。【選択図】図５

Description

本考案は、導光板を被着し、かつ駆動モータの作動によって自動的に移動する導光板付き引戸を対象としている。

板状体である導光板は、当該板状体の端部から発する光線を、板状体表面に斑点状に配設された凹凸形状若しくは斑点状に塗着された印刷物による乱反射、又は当該板状体の内部に点在状態にて混入された反射物による乱反射に基づいて、板状体表面における光表示を実現している。

このような板状体による光表示を可能とする導光板を被着し、かつ自動的に移動する導光板付き引戸は近年頻繁に採用されている。

前記導光板付き引戸においては、導光板は、必然的に引戸と共に移動するが、導光板の端部に存在する光源に対する給電については、例えば、特許文献１に示すように、通常、光源側と外部との接触によって実現されている。

現に、特許文献１においては、導光板３１、３２の端部に存在する光源３５、３６自体に対し、基板３７、３８が「電気的に接続され」るという接触によって給電が行われている（図３及び段落［００４８］）。

このような接触方式の場合には、接触部分（特許文献１の場合には、光源３５、３６の端部及び基板３７、３８）が摩耗による損傷が生じ易く、頻繁な交換が必要である一方、接触の程度によって、伝達する電圧が左右され、安定した状態にて電力を供給することができない。

このような接触方式における問題点を避けるため、例えば、特許文献２においては、導光板に電線を接続し、光源に対する給電を行う方式が採用されている（図３及び段落［００３３］に示す光源である表示部２１ｆに接続されている電線４０ａ）。

しかしながら、このような電線を接続する方式の場合には、導光板付き引戸の移動の度に、電線もまた移動に伴って湾曲することを原因として、電線の疲労及び損傷を免れることができない。

このように、導光板付き引戸においては、導光板の光源に対する電力供給について、技術上の問題点が存在するにも拘らず、当該問題点を改善するような提案は、これまで行われていない。

特開２００９−２５６８８２号公報特開２０１４−２３８００５号公報

本考案は、導光板付き引戸において、当該導光板の光源に対する給電を非接触の状態にて実現する構成を提供することを課題としている。

上記課題を解決するため、本考案の基本構成は、平板状の導光板を被着し、駆動モータの作動によって移動する引戸であって、前記導光板の下端に当該導光板の光源に接続されている受電側コイルを設け、しかも当該受電側コイルの下側であり、かつその移動方向に沿った領域に電源に接続されている送電側コイルを設けるか、又は平板状の導光板の上端に当該導光板の光源に接続されている受電側コイルを設け、しかも当該受電側コイルの上側であって、かつ移動方向に沿った領域に電源に接続されている送電側コイルを設けることによって、非接触状態の給電を行っている導光板付き引戸、
からなる。

前記基本構成に立脚している本考案においては、外部の電源に接続されている送電側コイルから移動状態にあり、かつ導光板の光源に接続されている受電側コイルに対し、非接触状態にて電力を供給することによって、従来技術の接触方式の場合のような接触している物同士の摩耗による損傷、及び電線による接続方式のような電線の疲労及び損傷を避け、かつ安定した給電を実現し、ひいては、安定した導光板の照明状態を得ることができる。

人体の接近を感知する１個のスイッチを設けている実施例１の構成を示すブロック図である。人体の接近を感知する２個のスイッチを設けている実施例２の構成を示すブロック図である。人手による接触を感知するスイッチと、人体の接近を感知するスイッチとを設けている実施例３の構成を示すブロック図である。受電側コイルが移動する領域に沿って１個の長方形の巻線による送電側コイルを延設した実施形態を示しており、（ａ）は全体の側面図であり、（ｂ）は電源と送電側コイルとの接続状態を示す回路図であり、（ｃ）は光源と受電側コイルとの接続状態を示す回路図である。受電側コイルが移動する領域に複数個の送電側コイルを規則的に配設した実施形態を示しており、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は電源と送電側コイルとの接続状態を示す回路図であり、（ｃ）は光源と受電側コイルとの接続状態を示す回路図である。引戸に固着され、かつ駆動モータと連動する歯車及び当該歯車と噛合している往復移動バーを採用している実施形態を示す側面図である。引戸に固着され、かつ駆動モータと連動するプーリ及び当該プーリに巻着しているベルトを採用している実施形態を示す側面図である。引戸の移動のために、リニアモータを採用している実施形態を示しており、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は鉛直方向側面図である。

前記基本構成からも明らかなように、本考案の特徴点は、導光板付きの引戸において、導光板の光源に対し必要な電力を電源に接続されている送電側コイルから、移動可能であって、かつ前記光源に接続されている受電側コイルに対し、非接触の状態にて電力を供給することにある。

送電側コイルと受電側コイルとによる所謂電磁誘導方式（MI：Magnetic Induction）による非接触状態の電力供給は周知であるが、導光板付き引戸においては、これまで採用されていない。
従って、電磁誘導方式を導光板付き引戸に適用した点において、本考案は画期的な意義を有している。

現に、本考案においては、光源が導光板の下端に存在する場合、及び上端に存在する場合の何れにおいても、移動する受電側コイルと静止状態にある送電側コイルとは極めて近接状態に設定することができる以上、良好な効率の下に電力を送電側コイルから受電側コイルに供給することができる。

このような非接触によって電力を供給する典型的な実施形態としては、
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、受電側コイル３２が移動する領域に沿って、１個の長方形の巻線による送電側コイル３１を延設していることを特徴とする実施形態、又は、
図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、受電側コイル３２の移動方向に沿った領域に、複数個の送電側コイル３１を規則的に配設したことを特徴とする実施形態である。

図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す実施形態の場合には、移動する受電側コイル３２においては、長方形の巻線によるコイルにおいて電磁誘導によって発生した磁束が継続的に貫通し、ひいては、導光板２は移動しながら継続した状態にて発光することができる。

これに対し、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す実施形態の場合には、移動する受電側コイル３２においては、規則的に配設されている複数個の送電側コイル３１が配設されている位置において電磁誘導によって発生した磁束が貫通する一方、送電側コイル３１が配設されていない位置では、磁束の貫通が殆ど生じていないことを原因として、磁束の貫通の成否が規則的に変化する。

その結果、移動する導光板２は発光する状態と発光しない状態との交互に変化する状態、即ち、点滅状態を繰り返しながら移動することができる。

前記各実施形態における受電側コイル３２及び図５（ａ）、（ｂ）に示す送電側コイル３１においては、通常、円形コイルを採用しているが、その根拠は、コイルによる巻線を形成するワイヤが同一長さの場合に、円形の場合が磁束を発生させるために必要な面積を最大とすることができることにある。

送電側コイル３１及び受電側コイル３２の双方を鉄等の磁性体８２に巻着させた場合には、トランスの場合と同様に、送電側コイル３１から受電側コイル３２に貫通する磁束の漏洩を少ない状態とすることができる。

実際の実施形態においては、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、各送電側コイル３１と電源４との間にキャパシタンス（Ｃ）３０を直列に接続し、かつ光源２１と受電側コイル３２との間にキャパシタンス（Ｃ）３０を直列に接続し、双方の共振周波数が同一となるような共振回路を設定する場合が多い。

その根拠について説明するに、インダクタンス（Ｌ）を有するコイル、キャパシタンス（Ｃ）３０及び所定の抵抗成分Ｒ（本考案の場合には、送電側コイル３１と接続する電源４における抵抗成分、及び受電側コイル３２と接続する光源２１における抵抗成分）を直列状態にて接続した場合には、これらの各素子に基づくインピーダンスは、

である。
従って、上記インピーダンスの大きさは、

であるが、

という共振周波数の場合に、インピーダンスの大きさ｜Z｜を最小とすることができ、ひいては、効率的な電力の伝達を実現することができる。

前記各実施形態における各送電側コイル３１のインダクタンスをＬ_１とし、直列接続するキャパシタンス３０をＣ_１とする一方、受電側コイル３２のインダクタンスをＬ_２とし、直列接続するキャパシタンス３０をＣ_２とし、かつ送電側コイル３１と受電側コイル３２との相互インダクタンス（Ｍ）を考慮したことによる結合係数をｋとした場合には、共振周波数ωについては、

が成立することを必要不可欠とする。

一般に、前記のような共振周波数ωによる共振回路が実現するためには、送電側コイル３１と受電側コイル３２との距離に対応して、前記Ｌ_１、Ｃ_１、Ｌ_２、Ｃ_２、ｋがそれぞれ適切な数値であることを必要不可欠としており、本考案においても例外ではない。
但し、本考案においては、受電側コイル３２が移動状態にあっても、送電側コイル３１との距離を一定とすることが可能である以上、前記一般式を充足するようなＬ_１、Ｃ_１、Ｌ_２、Ｃ_２及びｋを設定することは当然可能であり、このような設定に基づく共振周波数ωを確保することができる。
尚、所謂ワイヤレス電力伝送の方式として、電源に接続されている送電側コイルと、負荷に接続されている受電側コイルとの間に、それぞれキャパシタンスに接続されている送電側及び受電側における各共振コイルを介在させる所謂磁気共鳴方式（ＭＲ：Magnetic Resonance）によるワイヤレス電力伝送方式が近年着目され、特に、遠距離の給電の場合に有効視されている。

しかしながら、本考案においては、送電側コイル３１と受電側コイル３２との間隔につき、２ｍｍ〜５ｍｍの範囲に設定することが可能であって、遠距離の給電は不要であることから、通常の電磁誘導方式を採用しており、かつ前記の磁気共鳴方式を採用する必要はない。

本考案は、引戸１がスイッチ９と接続している駆動モータ５の作動によって自動的に移動することを技術的前提としている。

このような自動による移動の実施形態としては、図６に示すように、正逆回転が可能である駆動モータ５と連動している歯車６１と噛合し、かつ引戸１に固着している往復移動バー６２を採用する構成、又は図７に示すように、正逆回転が可能である駆動モータ５と連動するプーリ７１及び他のプーリ７１に巻着し、かつ引戸１に固着しているベルト７２を採用する構成、又は図８（ａ）、（ｂ）に示すように、引戸１の移動方向に沿っており、かつ受電側コイル３２の移動に支障とならないような形状（その典型例は、図８（ｂ）に示すような半円形状の巻線状態を形成している移動磁界コイル８１）であって、かつ正方向及び逆方向の双方の磁界を発生し得る移動磁界コイル８１を設け、かつ引戸１側の固定磁石又は鉄等による棒状の磁性体８２を被駆動物体とするリニアモータ８を採用する構成の何れかを典型例として選択することができる。
以下、実施例に従って説明する。

実施例１は、図１に示すように、人体の接近を原因とする赤外線の発生又は超音波の発生又は反射光の変化を感知する１個のスイッチ９が増幅器１０を介して駆動モータ５及び送電側コイル３１にそれぞれ並列に接続されていることを特徴としている。

このような実施例１においては、人体が引戸１に接近した場合には、前記スイッチ９が増幅器１０を介して駆動モータ５及び送電側コイル３１の双方を同時に作動させている。

その結果、引戸１の自動移動と被着されている導光板２による照明とが同時に実現することができ、引戸１に接近した利用者は、引戸１の存在を把握すると共に、オープン状態にある引戸１を通過することができる。
尚、増幅器１０の介在は、前記スイッチ９の作動によって発生する電圧が微小であって、駆動モータ５及び送電側コイル３１の作動に必要な電圧が得られない場合が多いことに由来しており、この点は、実施例２及び同３においても変わりはない。

実施例２は、図２に示すように、人体の接近を原因とする赤外線の発生又は超音波の発生又は反射光の変化を感知する２個のスイッチ９のうち、１個のスイッチ９が増幅器１０を介して駆動モータ５に接続され、かつ他の１個のスイッチ９が増幅器１０を介して送電側コイル３１に接続されており、駆動モータ５に接続されているスイッチ９の作動電圧が送電側コイル３１に接続されているスイッチ９の作動電圧よりも高いことを特徴としている。

このような実施例２においては、人体が引戸１に接近した場合には、２個のスイッチ９が何れも増幅器１０を介して駆動モータ５及び送電側コイル３１を作動させるが、最初に低い電圧を感知するスイッチ９によって、送電側コイル３１が作動し、その後、高い電圧を感知するスイッチ９によって、駆動モータ５が作動する。

その結果、引戸１の自動移動の前に、被着されている導光板２による照明が実現し、引戸１に接近した利用者は、事前に引戸１の存在を察知し、かつその後オープン状態となった引戸１を通過することができる。
尚、図２においては、駆動モータ５及び送電側コイル３１に個別の増幅器１０を介在させているが、共通する１個の増幅器の介在も可能であって、かつこの点は、実施例３においても変わりはない。

実施例３は、図３に示すように、人手による接触を感知する１個のスイッチ９０が増幅器１０を介して駆動モータ５に接続され、人体の接近を原因とする赤外線の発生又は超音波の発生又は反射光の変化を感知する他の１個のスイッチ９が増幅器１０を介して送電側コイル３１に接続されていることを特徴としている。

このような実施例３においては、最初に人体の接近を感知するスイッチ９が、増幅器１０を介して、送電側コイル３１を作動させ、その後、人手による接触スイッチ９０が増幅器１０を介して、駆動モータ５を作動させている。
その結果、実施例２と同様の作用効果を発揮することができる。

本考案は、導光板の光源に対し、非接触状態による給電を可能とすることによって、安定した導光板による照明を実現し得る引戸を提供し得ることから、引戸の製造販売分野において広範に利用することができる。

１引戸
１１回転戸車
１２レール
２導光板
２１光源
３０キャパシタンス
３１送電側コイル
３２受電側コイル
４電源
５駆動モータ
６１歯車
６２往復移動バー
７１プーリ
７２ベルト
８リニアモータ
８１移動磁界コイル
８２棒状永久磁石又は棒状の金属磁性体
９スイッチ
９０接触スイッチ
１０増幅器

Claims

平板状の導光板を被着し、駆動モータの作動によって移動する引戸であって、前記導光板の下端に当該導光板の光源に接続されている受電側コイルを設け、しかも当該受電側コイルの下側であり、かつその移動方向に沿った領域に電源に接続されている送電側コイルを設けるか、又は平板状の導光板の上端に当該導光板の光源に接続されている受電側コイルを設け、しかも当該受電側コイルの上側であって、かつ移動方向に沿った領域に電源に接続されている送電側コイルを設けることによって、非接触状態の給電を行っている導光板付き引戸。
受電側コイルが移動する領域に沿って、１個の長方形の巻線による送電側コイルを延設したことを特徴とする請求項１記載の導光板付き引戸。
受電側コイルの移動方向に沿った領域に、複数個の送電側コイルを規則的に配設したことを特徴とする請求項１記載の導光板付き引戸。
受電側コイル及び送電側コイルに対しキャパシタンスを直列状態にて接続し、かつ双方のコイルが同一の周波数による共振回路を形成していることを特徴とする請求項１、２、３の何れか一項に記載の導光板付き引戸。
人体の接近を原因とする赤外線の発生又は超音波の発生又は反射光の変化を感知する１個のスイッチが増幅器を介して駆動モータ及び送電側コイルにそれぞれ並列に接続されていることを特徴とする請求項１、２、３、４の何れか一項に記載の導光板付き引戸。
人体の接近を原因とする赤外線の発生又は超音波の発生又は反射光の変化を感知する２個のスイッチのうち、１個のスイッチが増幅器を介して駆動モータに接続され、かつ他の１個のスイッチが増幅器を介して送電側コイルに接続されており、駆動モータに接続されているスイッチの作動電圧が送電側コイルに接続されているスイッチの作動電圧よりも高いことを特徴とする請求項１、２、３、４の何れか一項に記載の導光板付き引戸。
人手による接触を感知する１個のスイッチが増幅器を介して駆動モータに接続され、人体の接近を原因とする赤外線の発生又は超音波の発生又は反射光の変化を感知する他の１個のスイッチが増幅器を介して送電側コイルに接続されていることを特徴とする請求項１、２、３、４の何れか一項に記載の導光板付き引戸。