JP4008361B2 - Power supply device - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力を受給側へ伝える配線に対して非接触で電力を供給する給電装置に関し、特に配線上を自由に移動させることができ、配線への機械的ストレスを無くして所望の電力を給電することができる給電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、家庭用電源や電池等の電源から電力の供給を受ける場合、この電源や電源回路等に接続された配線にコネクタやソケット等を設け、配線に直接的な電気的接触を行うことにより電力を取り出していた。例えば、蛍光灯や電球等を利用した照明装置を設置する際には、配線上に設けられたコネクタやソケットに蛍光灯や電球等を取り付け、コネクタやソケットを介して電力の供給を受けていた。また、電飾装置を設ける場合においても、予め配線上に設けられたソケット等を介して電飾に電力を供給していた。さらに、防犯のためのセンサ等を設ける場合でも、予め決められた位置に設けられたコネクタ等を介してセンサ等に電力を供給していた。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−５１７０７号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開２００２−８４０７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の電力を供給する方法としては、コネクタやソケット等のように機械的接触を介して供給する物が一般的であった。しかし、このような構成では、例えば使用者が蛍光灯や電球等の位置や個数を変更しようとした場合、電力を取り出す位置や個数が配線に直接的接触を持つコネクタやソケットの位置や個数によって決まって来る。このため、大きな設計変更や工事が必要となってしまうという課題がある。しかも、配線と直接的な電気的接触をもつコネクタやソケット等の場合、その接続部に機械的ストレスが集中してしまうため、短絡や断線、感電のおそれがあった。
【０００６】
例えばクリスマスツリーの電飾装置では、配線の複数箇所にソケットが設けられ、このソケットに電球が取り付けられる構成となっているが、本来それほど大きな電力を必要としない電球でも、上述した問題を解消するべく、ソケット内のハンダ付け部分の保護や屈曲による断線を無くすためにはソケット部分の配線を太くする必要があった。その結果、電飾装置自体が大型化するという課題があった。
【０００７】
また、従来の給電装置は、コネクタやソケット等を介して電球や照明に電力を供給するため家庭用電源や電池等の電源を利用しているが、電力を供給する位置が固定されており、この位置を使用者が変更することを原則的に考慮されていない。このため、電力を供給する位置を変更する場合には、雑多な作業が必要であった。
【０００８】
ところで、上述した問題を解消するための対策として、磁気を用いて電力を供給するものも提案されている。しかし、この場合でも、電力を供給する位置は決められているため、この電力の供給位置を変更することは前述した従来の装置よりはるかに困難なものであった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、配線上を自由に移動させることができ、配線への機械的ストレスを無くして電力の供給を行うことができる給電装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、交流電流が流れる配線と、
被給電体としての発光手段を接続した巻線が巻き込まれた磁性体を有し、前記配線に流れる前記交流電流により電磁的に誘導されて前記巻線に流れる双方向電流に応じて個々に独立に前記発光手段の発光を制御する発光制御手段を有する複数の配電手段と、
前記交流電流を制御することにより前記発光手段の発光を制御する制御手段と、
密着固定時に前記配線が通過する貫通穴を有する矩形筒状をなすように２つに分割され、少なくとも一方に巻線が巻き込まれた磁性体と、内壁面の長手方向に爪を有する断面コ字状の第１のカバー部と平板状の第２のカバー部とを有し、前記２分割された磁性体を密着固定したときの前記貫通穴に前記配線が通過するように前記２分割された磁性体を挟み込んで前記爪を前記第２のカバー部に係止して固定するカバーとからなり、前記配線に対して着脱可能かつ移動可能であって、前記巻線に加えられる前記交流電流により電磁的に誘導されて前記配線に電力を供給する給電接続部とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１記載の給電装置において、所望の周波数の信号を発生する発振手段を有し、前記交流電流は、前記発振手段が発生する信号に基づいて前記配線に流されることを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１記載の給電装置において、前記配電手段は、前記配線に対して着脱可能であることを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１記載の給電装置において、前記配電手段の磁性体が筒状をなし、前記配線の一部が前記筒状の磁性体の空洞部分を通過することを特徴とする。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項１記載の給電装置において、前記配電手段の磁性体は、前記配線を挟むように複数の磁性体部分に分割され、該分割された複数の磁性体部分の少なくとも一つに前記巻線が施されたものであり、
前記複数の磁性体部分が前記配線を挟むように前記複数の磁性体部分を固定する固定手段を有することを特徴とする。
【００２１】
ここで、上述した各請求項の発明に用いられる各文言について説明する。上記「交流電流」とは、例えば家庭用電源から出力されるものでもよいし、直流電源から出力される直流電流を交流電流に変換したものでもよい。
【００２２】
上記「配線」とは、上記交流電流を流すために配された、例えば銅線などを意味する。もしくは、上記銅線などに被覆を施したものとしてもよい。
【００２３】
上記「巻線が配線に近接する」とは、巻線が配線に直接的な電気的接続をもつことなく、配線の近くに位置していることを意味する。但し、配線が被覆されているときには、この被覆に接して配設されている場合も含むものとする。また、上記巻線は配線の配線方向と略同一方向に施されることが望ましい。
【００２４】
上記「双方向電流」とは、配線に流れる交流電流によって上記巻線に電磁誘導された電流であり、交流電流に応じた周期で正負方向に切り替わる電流を意味する。さらに、上記双方向電流とは、上記巻線に電磁誘導された電流に所定の電気的な処理を加えたものも含むものとする。
【００２５】
上記「発光手段」とは、例えば電球、蛍光灯、または発光ダイオードなどを意味するが、これらに付随する回路、例えば電流方向制御用ダイオードなども含むものとする。
【００２６】
上記「交流電流を制御する」とは、例えば交流電流について正負方向に切り換わる周期を制御することを意味する。
【００２７】
上記「交流電流を制御することにより発光手段の発光を制御する」とは、例えば発光手段として正方向の交流電流に対して発光するものを用い、交流電流について正負方向に切り換わる周期を制御することにより上記双方向電流について正負方向に切り換わる周期を制御し、これにより発光手段の点灯、消灯を制御することを意味する。
【００２８】
上記「発振手段」は、上記所望の周波数の信号を直接発振するものでもよいし、所定の周波数の信号を発する発振回路と、この発振回路から発せられた信号を分周し、上記所望の周波数の分周信号を上記所望の周波数の信号として出力する分周回路とから構成されたものとしてもよい。
【００２９】
「発光手段の発光を各配電手段毎にそれぞれ独立に制御する」とは、例えば２つの配電手段を設けた場合、一方の配電手段に接続された発光手段の発光と他の配電手段に接続された発光手段の発光とを別々に独立して制御することを意味する。
【００３０】
上記「配電手段に対して着脱可能」とは、配電手段が上記配線に磁性体が近接するように取り付けることが可能であり、かつ配線から取り出すことも可能であることを意味する。
【００３１】
上記「筒状」とは、例えば完全な円筒形のものでもよいし、円筒形の一部に隙間を設けて上記配線がその隙間を通るようにし、磁性体が配線から取り出せるようにしてもよい。また、必ずしも円筒形でなくてもよく、多角形の断面を有する筒状の形状でもよい。
【００３２】
給電接続部または配電手段の複数の磁性体部分は、上記「固定手段」により固定するようにしてもよいが、複数の磁性体部分自体が連結部を有し、該連結部による複数の磁性体部分が配線を挟んで固定されるようにしてもよい。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明による給電装置の実施の形態について説明する。
【００３４】
なお、図１は本発明による給電装置の第１の実施の形態の概略構成図、図２は本発明による給電装置の給電接続部の一例を示す概略図、図３は本発明による給電装置の給電接続部の他の構成を示す概略図、図４は本発明による給電装置の制御手段の詳細図、図５は本発明による給電装置の配電手段の一例を示す概略図、図６および図７は本発明による給電装置の配電手段の他の構成を示す図、図８は図６および図７の配電手段の第１固定部および第２固定部の接触面の詳細図、図９は図１に示す給電装置における発光手段の詳細図、図１０は図１に示す給電装置の配線に流れる交流電流の電圧波形を示す図、図１１は図１に示す給電装置の配電手段の巻線に流れる双方向電流の電圧波形を示す図、図１２は図１に示す給電装置の発光ダイオードに流れる電流の電圧波形を示す図、図１３は本発明による給電装置の第２の実施の形態の概略構成図、図１４は図１３に示す給電装置における配電手段およびその配電手段に接続される発光手段の回路構成を示す図、図１５は図１３に示す給電装置における発光手段を発光させるための交流電流の電圧波形を示す図、図１６は図１３に示す給電装置における配線に流される発光制御信号としての交流電流の波形、および第１、第２フリップフロップ部における各フリップフロップの出力波形を示す図、図１７は本発明による給電装置の第３の実施の形態の概略構成図である。
【００３５】
本例の給電装置１は、図１に示すように、交流電流を出力する電源装置２と配電装置３とを備えている。
【００３６】
電源装置２は、直流電流を出力する電源１１、電源１１に接続され所定の周波数の信号を発生して出力する発振回路１２、発振回路１２から出力された信号を所望の周波数に分周して分周信号を出力する分周回路１３、分周回路１３から出力された分周信号を所定の周期で正負方向に切り替えて交流電流を出力する制御手段１４、制御手段１４から出力された交流電流を後述する配線３１に電磁的に誘導して非接触で電力を供給する給電接続部１５を備えている。
【００３７】
発振回路１２は、例えば数十ｋＨｚの発振信号を発生している。分周回路１３は、発振回路１２が発生する発振信号を例えば数百Ｈｚから数十ｋＨｚの周波数の信号に分周し、この分周信号を発生して出力している。
【００３８】
制御手段１４は、例えば図４に示すような論理回路および出力回路により構成されている。制御手段１４では、分周回路１３からの分周信号Ｑｎを受けることにより交流電流の周期が決定される。また、分周回路１３から信号Ｑｍまたは信号Ｑｐを受けることにより正負方向の切り替えが行なわれている。
【００３９】
給電接続部１５は、図２に示すように、磁性体２１と巻線（１次巻線）２２を備えて概略構成される。磁性体２１は、筒状に構成され、後述する配線３１の配線方向と同一方向に巻線２２が巻き込まれている。この給電接続部１５は、後述する配線３１が磁性体２１を通過しており、配線３１に対して移動可能に取り付けられている。そして、この給電接続部１５には、巻線２２に対して制御手段１４から例えば数百Ｈｚから数十ｋＨｚの周波数にて双方向電流が供給される。
【００４０】
給電接続部１５は、図３に示すように構成することもできる。この給電接続部１５によれば、一度配線３１に取り付けた給電接続部１５を取り外し、配線３１上の別の位置に自由に設置することができる。さらに構成について説明すると、図３に示す給電接続部１５は、磁性体２１、巻線（１次巻線）２２、磁性体密着用カバー２３を備えて概略構成される。磁性体２１は、密着固定した際に筒状をなすように２つの磁性体２１ａ，２１ｂに分割されている。磁性体２１ａ，２１ｂは、互いに向き合う面に凹部を有し、少なくとも一方に後述する配線３１の配線方向と同一方向に巻線２２が巻き込まれている。図３の例では、磁性体２１ａにのみ巻線２２が施されている。
【００４１】
固定手段としての磁性体密着用カバー２３は、非磁性体で構成され、２分割された磁性体２１ａ，２１ｂを密着固定するものである。図３の例では、断面コ字状をなし、内壁面の長手方向に係止部としての爪２４を有する第１のカバー部２３ａと、平板状の第２のカバー部２３ｂとにより磁性体密着用カバー２３が構成される。この磁性体密着カバー２３は、２分割された磁性体２１ａ，２１ｂの凹部が向き合って筒状をなすように密着固定したときに生じる貫通穴２１ｃに後述する配線３１が通過するように磁性体２２ａ，２２ｂを挟み込み、第１のカバー部２３ａの爪２４を第２のカバー部２３ｂに係止して固定する。これにより、磁性体２１の貫通穴２１ｃに後述する配線３１が通過し、配線３１に対して着脱可能かつ移動可能な給電接続部１５が取り付けられる。そして、この給電接続部１５には、巻線２２に対して制御手段１４から例えば数百Ｈｚから数十ｋＨｚの周波数にて双方向電流が供給される。
【００４２】
なお、給電接続部１５は、図２や図３の構成に限定されるものではない。例えば図３の例では、巻線２２が施される磁性体２１を２分割した構成であるが、さらに複数に分割しても良い。また、配電装置３の配線３１に対する着脱構造も図示以外の構成とすることができる。
【００４３】
配電装置３は、図１に示すように、電源装置２の給電接続部１５から電磁的に誘導されて出力された交流電流を流す配線３１、配線３１の近傍に設けられ、配線３１に流れる交流電流により電磁的に誘導された双方向電流が磁性体に巻かれた銅線に流されることにより配電を行う配電手段３２、配電手段３２の巻線に接続され巻線に流れる双方向電流により駆動される被給電体３３を備えている。
【００４４】
配線３１は、図１に示すように、両端が制御手段１４に接続され、螺旋状に纏められたものであり、このことにより複数の銅線に流れる交流電流に基づく双方向電流を配電手段３２の巻線に流すことができる。
【００４５】
配電手段３２は、図５に示すように、磁性体３４と巻線３５を備えて概略構成される。磁性体３４は、筒状に構成され、巻線３５が巻き込まれている。磁性体３４は、貫通穴３４ａに配線３１が通過しており、配線３１に対して移動可能に取り付けられている。磁性体３４に巻き込まれた巻線３５には、被給電体３３が接続されている。図５の例では、被給電体３３として、２つの発光手段（発光ダイオード）３３ａ，３３ｂが互いに逆方向に接続されている。そして、この配電手段３２では、電源装置２の給電接続部１５から電磁的に誘導されて出力された交流電流が配線３１に流れると、この配線３１に流れる交流電流により電磁的に誘導された双方向電流が磁性体３４に巻き込まれた巻線３５に流されることにより被給電体３３としての発光手段３３ａ，３３ｂに配電を行っている。
【００４６】
配電手段３２は、図６および図７に示すように構成することができる。この配電手段３２は、配線３１の配線方向と同一方向に巻線３５ａ，３５ｂが施された半円筒形の第１磁性体３４ａ、第１磁性体３４ａと同様に巻線３５ｃ，３５ｄが施された半円筒形の第２磁性体３４ｂ、巻線３５ａ，３５ｂが配線３１に近接するように第１磁性体３４ａが固定された第１固定部３６、第１固定部３６と接合部３８を介して接合され、巻線３５ｃ，３５ｄが配線３１に近接するように第２磁性体３４ｂが固定された第２固定部３７から構成されている。
【００４７】
接合部３８は、柔軟なプラスチックで作られており、接合部３８を接線として第１固定部３６の接触面３６ａと第２固定部３７の接触面３７ａとを当接したり、分離したりすることができる。図６は第１固定部３６の接触面３６ａと第２固定部３７の接触面３７ａとを分離したときの態様を示しており、図７は第１固定部３６の接触面３６ａと第２固定部３７の接触面３７ａとを当接したときの態様を示している。接触面３６ａと接触面３７ａは、図５に示すように、接触面３６ａは上記磁性体が固定される上記固定部の内側に凸部３６ｂを、接触面３７ａは上記固定部の外側に凸部３７ｂを有しており、凸部３６ｂと凸部３７ｂとが互いに噛み合って接触面３６ａと接触面３７ａとが当接されるようになっている。
【００４８】
第１固定部３６および第２固定部３７は、当接された状態においては八角筒形状（内部が空洞な八角柱の形状）をしており、分離された状態においてはそれぞれが上記八角筒を縦に２分割した形状になっている。また、八角形状である上下面の中央には円形の穴が設けられており、その穴を上記配線３１が通過するように構成されている。第１固定部３６および第２固定部３７の内部の空洞部にはそれぞれ第１磁性体３４ａおよび第２磁性体３４ｂが固定されている。そして、第１固定部３６および第２固定部３７が当接された際には、第１磁性体３４ａと第２磁性体３４ｂとが一体化して円筒形の磁石となり、この円筒形の磁石の中央部の空洞を上記配線３１が通過する。
【００４９】
巻線３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄは１本の銅線からなるものであり、巻線３５ａの一端には銅線３９ａが繋がっている。この銅線３９ａは、図７に示すように、第１固定部３６および第２固定部３７が当接された状態において、その八角筒の周囲を１周するように配線されている。また、巻線３５ａの他端には銅線４０が繋がっている。この銅線４０は、図７に示すように、第１固定部３６および第２固定部３７が接合された状態において、その八角筒の周囲を１周するように配線されている。なお、本実施の形態では、巻線３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄが１本の銅線からなるものとしたが、巻線３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄがそれぞれ１本の銅線からなり、それぞれの巻線から双方向電流を取り出す形態としてもよい。
【００５０】
また、図７に示すように、銅線３９と銅線４０との間には銅線４１が並列に複数本配線されており、この銅線４１には被給電体３３としての発光手段３３ａ，３３ｂがそれぞれ交互に接続されている。
【００５１】
発光手段３３ａ，３３ｂには、巻線３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄに発生する双方向電流に基づいて銅線３９と銅線４０との間に生じる電圧が印加される。発光手段３３ａは、図６に示すように、銅線４１に流れる双方向電流の方向を制御する電流方向制御用ダイオード４２ａと銅線４１に流れる双方向電流に応じて発光する発光ダイオード４３ａとから構成されている。また、発光手段３３ｂも発光手段３３ａと同様に電流方向制御用ダイオード４２ｂと発光ダイオード４３ｂとから構成される。そして、電流方向制御用ダイオード４２ｂと発光ダイオード４３ｂは、発光手段３３ａの発光ダイオード４３ａが発光するときに銅線４１に流れる双方向電流の向きとは逆の方向に双方向電流が銅線４１に流れたときに発光するように接続されている。また、図８に示すように、発光手段３３ａ，３３ｂには、抵抗Ｒが接続され、発光手段３３ａ，３３ｂに印加される電圧を制御している。なお、図７においては、抵抗Ｒは図示省略している。
【００５２】
次に、本給電装置において、配電手段３２に設けられた発光手段３３ａ，３３ｂを、制御手段１４により巻線に流れる双方向電流を制御することにより発光させる作用について説明する。ここでは、配電手段３２の構成として図６および図７の構成を採用した場合を例にとって説明する。
【００５３】
まず、電源１１により発振回路１２を駆動させ、所定の周波数の信号を発生させる。発振回路１２により発生した信号は分周回路１３に入力される。そして、分周回路１３は、入力された信号を所望の周波数に分周するための分周信号Ｑｎおよびその正負の向きを切り替えるための信号Ｑｍ，Ｑｐを制御手段１４に出力する。制御手段１４は、入力された分周信号Ｑｎおよび信号Ｑｍ，Ｑｐに基づいて所望の周期の信号を一定の周期で正負方向に切り替えて交流電流を出力する。制御手段１４から出力された交流電流は配線３１に流される。本実施の形態において配線３１に流される交流電流の電圧波形を図９に示す。図９に示すように、制御手段１４は、分周信号Ｑｎに基づいた周期ｔ１の信号を、信号Ｑｍ，Ｑｐに基づいて周期Ｔ１で正負方向を切り替えた交流電流を給電接続部１５を介して電磁的な誘導により配線３１に出力する。また、制御手段１４は、分周信号Ｑｎ’に基づいた周期ｔ２の信号を、信号Ｑｍ’，Ｑｐ’に基づいて周期Ｔ２で正負方向を切り替えた交流電流を給電接続部１５を介して電磁的な誘導により配線３１に出力する。
【００５４】
給電接続部１５から電磁的な誘導により非接触で配線３１に流された交流電流は、配電手段３２における第１磁性体３４ａおよび第２磁性体３４ｂによって構成される空洞部分（貫通穴部分）を通過する。そして、この交流電流の通過により第１磁性体３４ａおよび第２磁性体３４ｂの巻線３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄには電磁的に誘導された双方向電流が流れる。巻線３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄに双方向電流が流れることにより巻線３５ａの両端に接続された銅線３９，４０には電圧が発生する。この電圧に基づいて銅線４１にも双方向電流が流れる。この双方向電流の電圧波形を図１０に示す。図１０に示すように、０電位は正負方向にそれぞれ引っ張られ一定していないが、配線３１に流れる交流電流の電圧波形に応じた電圧波形の双方向電流を銅線４１から得ることができる。
【００５５】
銅線４１には、図５に示すように、発光手段３３ａ，３３ｂがそれぞれ接続されており、この発光手段３３ａ，３３ｂに上記双方向電流を流して給電することにより発光させることができる。図１１および図１２に示すように、本実施の形態では、銅線４１に負の電圧が印加されているとき、発光ダイオード４３ａは順バイアスとなり発光する。一方、このとき発光ダイオード４３ｂは逆バイアスとなり発光しない。逆に、銅線４１に正の電圧が印加されているとき、発光ダイオード４３ｂが順バイアスとなり発光し、発光ダイオード４３ａは逆バイアスとなり発光しない。なお、本実施の形態においては、図１０に示した周期ｔ１の信号が周期Ｔ１で正負方向に切り換えられた交流電流が配線３１に流されている際には、上記周期ｔ１を非常に短い時間とすれば、周期Ｔ１の間は発光ダイオード４３ａまたは発光ダイオード４３ｂは連続して点灯させることができる。また、図１０に示した周期ｔ２の信号が周期Ｔ２で正負方向に切り換えられた交流電流が配線３１に流されている際には、上記周期Ｔ２（ｔ２）を非常に短い時間とすれば、発光ダイオード４３ａおよび発光ダイオード４３ｂの両方を同時に連続して点灯させることができる。
【００５６】
また、上記のように周期ｔ１、ｔ２を短い時間に設定することにより配電手段３２の巻線に生じる双方向電流の発生効率を向上することができる。
【００５７】
ところで、本実施形態では、配電手段３２を１つしか設けていないが、複数個の配電手段３２を配線３１に設けるようにしてもよい。その際、例えば図６および図７に示すような着脱可能な配電手段３２を採用すれば、一度配線３１に取り付けた配電手段３２を取り外し、別の位置に自由に設置することができる。
【００５８】
上記実施の形態の給電装置１によれば、配電装置３の配線３１に対して移動可能に取り付けられた給電接続部１５を介して制御手段１４から非接触で配線３１に電力を供給することができる。
【００５９】
そして、給電接続部１５として、図３に示す構成を採用すれば、配線３１に対して移動だけでなく着脱も可能なので、必要なときに配線３１に取り付けて給電を行うことができ、不要なときは配線３１から外しておくことができる。例えばクリスマスツリーの電飾装置として本例の給電装置１を採用した場合には、被給電体３３としての発光手段３３ａ，３３ｂが接続された配電手段３２を配線３１上の所定箇所に順次取り付けて飾り付けを終えた後、その配線３１上の空き部分（配電手段３２が無い配線部分）に給電接続部１５を取り付けて配線３１に給電することができる。また、給電接続部１５を取り付けた後に配電手段３２の位置を変更したい場合でも、給電接続部１５の位置をずらして配電手段３２の位置調整を行うことができる。その際、給電接続部１５および配電手段３２を配線３１に対して着脱可能な構成を採用すれば、さらに位置変更や数変更に対して容易に対応することができる。
【００６０】
給電接続部１５は、配線３１に対して移動可能（または移動および着脱可能）に設けた構成なので、電源装置２における給電接続部１５までの配線を太くすることができる。その際、給電接続部１５が設けられる配線３１を細くすれば、配線３１に対して移動可能に配電手段３２が設けられた無接点による配電装置３の小型化を実現することができる。
【００６１】
給電接続部１５として、図３に示す構成のものを採用すれば、配線３１を挟むように磁性体２１を複数の磁性体２１ａ，２１ｂに分割（図３の例では２分割）し、分割された複数の磁性体２１ａ，２１ｂに巻線２２を施し、固定部としての磁性体密着用カバー２３により複数の磁性体２１ａ，２１ｂが配線３１を挟むように複数の磁性体２１ａ，２１ｂを固定するようにしたので、配線３１に対して給電接続部１５を容易に取り付けることができ、位置変更に対しても容易に対応することができる。
【００６２】
また、給電接続部１５を設けた構成により、以下に示す相乗効果を奏することができる。配線３１に流れる交流電流により電磁的に誘導された双方向電流を、被給電体３３の接続された配電手段３２の巻線に流すことにより、配線３１と直接的な電気的接触をもつことなく被給電体３３（例えば発光手段３３ａ，３３ｂ）に配電するようにしたので、被給電体３３の位置や個数を容易に変更することができる。その際、給電接続部１５も配線３１に対して移動可能に設けられるので、被給電体３３の位置や個数に応じて配線３１の空き部分に取り付けることができる。さらに、給電接続部１５および被給電体３３が接続された配電手段３２を配線３１に対して着脱可能な構成とすれば、位置変更や個数変更に対して容易に対応でき、全体の配置を考慮して配線３１に対する給電接続部１５と被給電体３３の取り付けを行うことができる。
【００６３】
給電接続部１５と被給電体３３が接続された配電手段３２とは、配線３１に対して直接的な電気的接触がないので、配線３１を絶縁体で被覆すれば漏電や短絡といった電気的な要因による事故を回避でき、安全性を向上させることができる。
【００６４】
被給電体３１として発光手段３３ａ，３３ｂを用いた場合、制御手段１４により交流電流を制御することによって発光手段３３ａ，３３ｂの発光を制御するようにしたので、制御線を新たに設けることなく、発光手段３３ａ，３３ｂの発光制御を簡略な構成で容易に行うことができる。
【００６５】
所望の周波数の信号を発生する発振回路１２を有し、この所望周波数の信号に基づいて配線３１に交流電流を流すようにしたので、家庭用電源等から出力された交流電流よりも高い周波数の交流電流を配線に流すことができる。これにより、電磁的な誘導を効率よく行うことができ、より大きな双方向電流を得ることができる。
【００６６】
図３に示す給電接続部１５と、図６および図７に示す配電手段３２の構成を採用すれば、給電接続部と配電手段の磁性体の形状を筒状とし、配線の一部が筒状の磁性体の空洞部分を通過する構成となり、筒状の磁性体により多くの巻線を施すことができるので、双方向電流の発生効率を向上させることができる。
【００６７】
次に、本発明の給電装置の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第１の実施の形態における配線３１に複数の配電手段３２を設けたものであり、さらに各配電手段３２にそれぞれ発光制御手段５１を設け、この発光制御手段５１により各配電手段３２のそれぞれに接続された複数の被給電体３３としての発光手段の発光を別々に独立に制御するものである。
【００６８】
図１３は本実施の形態における給電装置の概略構成図を示したものである。本実施の形態における電源装置１は、第１の実施の形態と同様に発光手段３３を発光させるための交流電流を配線３１に流すものであるとともに、さらに発光手段３３の発光を制御するための発光制御信号としての交流電流を配線３１に流すものである。電源装置１におけるタイミング記憶回路５２は複数の配電手段３２の各配電手段３２にそれぞれ設けられた発光手段３３を点灯、消灯させるための発光制御信号の波形パターンを記憶しており、このタイミング記憶回路５２に記憶された発光制御信号の波形パターンに基づいて波形発生回路５３は波形制御信号を出力し、制御手段１４はこの波形制御信号に応じた発光制御信号としての交流電流を給電接続部１５を介して配線３１に流す。
【００６９】
図１４に本実施の形態の配電手段３２およびその配電手段３２に接続される発光手段３３の回路構成を示す。なお、本実施の形態の配電手段３２における磁性体、巻線および固定部といった機械的構成は第１の実施の形態と同様である。
【００７０】
本実施の形態の配電手段３２には、発光手段３３の発光を制御するための発光制御手段５１が図１４に示すような回路構成で設けられている。発光制御手段５１は、給電接続部１５を介して配線３１に流された発光制御信号としての交流電流に応じて巻線に生じた双方向電流の波形のパルス数をカウントするクロック用リングカウンター５４およびデータ用リングカウンター５５、この２つのリングカウンターによりカウントされたパルス数に応じて発光手段３３の発光制御が状態が書き込まれる第１フリップフロップ部５６、データ用リングカウンター５５によりカウントされたパルス数に基づいて、巻線に流れる双方向電流が発光制御信号としての交流電流に基づくものであるか否かを判定する第２フリップフロップ部５７、スイッチ５８を備えている。本実施の形態は３つの配電手段３２に接続された発光手段３３の発光を制御するものであり、スイッチ５８はこの３つの配電手段３２に設けられた各発光制御手段５１のそれぞれの発光制御状態を別々に書き換えるためのものである。３つの配電手段３２の各発光制御手段５１の発光制御状態の書き換えは、スイッチ５８をそれぞれモード１、モード２またはモード３に切り換えることにより別個に行うことができる。
【００７１】
発光手段３３は、２つの発光ダイオードＬＥＤＲ（赤色ＬＥＤ）、ＬＥＤＧ（線色ＬＥＤ）を備えており、第１フリップフロップ部５６に書き込まれた発光制御状態に応じてそれぞれの発光ダイオードが独立制御されて発光するものである。
【００７２】
次に、第２の実施の形態の給電装置の作用について説明を行う。まず、電源１１により発振回路１２を駆動させ、所定の周波数の信号を発生させる。発振回路１２により発生した信号は分周回路１３に入力され、分周回路１３は入力された信号を所望の周波数に分周するための分周信号を制御手段１４に出力し、制御手段１４はこの分周信号に基づいて各発光手段３３を発光させるための交流電流を給電接続部１５から電磁的な誘導により配線３１に流す。本実施の形態では、このとき、図１５に示すように、周期ｔ３に分周され、周期Ｔ３で正負方向が切り換わる交流電流を配線３１に流す。また、この交流電流は周期Ｔ３の間に周期ｔ３のパルスを８つ含むものである。
【００７３】
配線３１に上記のような交流電流を流すことにより、上記第１の実施の形態と同様に巻線に交流電流に応じた双方向電流が流れる。この双方向電流のパルスは発光制御手段５１の２つのリングカウンターによりカウントされる。ここで、図１５に示すような周期Ｔ３の間に８つのパルスを含む交流電流が配線３１に流されているときには、発光制御手段５１における第２フリップフロップ部５７において、上記交流電流は発光制御状態を書き換える発光制御信号としての交流電流と判定されないため、予めｆｆｒ、ｆｆｇに設定された初期状態の発光制御状態で、発光手段３２は発光する。すなわち、例えば、初期状態として発光制御手段５１のｆｆｒ、ｆｆｇのＱ出力がともにＨになっている場合にはＬＥＤＲ（赤色ＬＥＤ）およびＬＥＤＧ（線色ＬＥＤ）が両方点灯し、初期状態としてｆｆｒのＱ出力がＨ、ｆｆｇのＱ出力がＬとなっている場合にはＬＥＤＲが点灯し、ＬＥＤＧは消灯する。
【００７４】
次に、配線３１に発光制御信号としての交流電流を流すことにより配電手段３２の発光制御手段５１の発光制御状態を切り換えて発光手段３３の発光を制御する作用について説明する。ここでは、３つの配電手段３２に接続された発光手段３３のうちの１つの発光手段３３について、ＬＥＤＧ（緑色のＬＥＤ）は点灯、ＬＥＤＲ（赤色ＬＥＤ）は消灯するように発光制御手段５１の発光制御状態を書き換える作用について説明する。
【００７５】
まず、各発光制御手段５１のスイッチ５８はすべてモード２に切り替えられる。このことによりモード１およびモード３に応じた配電手段３２の発光制御手段５１では発光制御状態が書き換えられることなくモード２に応じた発光制御手段５１のみの発光制御状態を書き換えることができる。
【００７６】
そして、電源１１により発振回路１２を駆動させ、所定の周波数の信号を発生させる。発振回路１２により発生した信号は分周回路１３に入力され、分周回路１３は分周信号を波形発生回路５３に出力する。波形発生回路５３はモード２に応じた発光手段３３を上記のように制御するための波形パターンをタイミング記憶回路５２から読み出し、その波形パターンに基づいて波形制御信号を制御手段１４に出力する。制御手段１４はこの波形制御信号に基づいて、発光制御手段５１の発光制御信号としての交流電流を給電接続部１５から電磁的な誘導により配線３１に流す。このとき、配線３１に流される発光制御信号としての交流電流の波形、およびこの交流電流に応じて変化する第１フリップフロップ部５６および第２フリップフロップ部５７における各フリップフロップの出力波形を図１６に示す。
【００７７】
本実施の形態では、データ用リングカウンタ５５により正方向のパルスが周期Ｔ３中に５つカウントされたとき、発光手段３３のＬＥＤＲまたはＬＥＤＧが点灯するようにモード２に対応した発光制御手段５１の発光制御状態が書き換えられ、また、データ用リングカウンタ５５により正方向のパルスが周期Ｔ３中に４つカウントされたとき、発光手段３３のＬＥＤＲまたはＬＥＤＧが消灯するように発光制御手段５１の発光制御状態が書き換えられる。
【００７８】
図１４において、ｆｆｉｎは、発光手段３３のＬＥＤＲおよびＬＥＤＧの発光制御状態がプリセットされるフリップフロップであり、データ用リングカウンタ５５により周期Ｔ３における５つ目のパルスがカウントされたときＱ出力がＨとなり、クロック用リングカウンタ５４により周期Ｔ３における２つ目のパルスがカウントされたときにＱ出力がリセットされる。
【００７９】
そして、ｆｆ１は、ｆｆｉｎのプリセットされた発光制御状態をＬＥＤＲの発光制御状態として、プリセットするフリップフロップであり、ｆｆ２は、ｆｆｉｎのプリセットされた発光制御状態をＬＥＤＧの発光制御状態として、プリセットするフリップフロップである。クロック用リングカウンター５４で周期Ｔ３における１つ目のパルスがカウントされたとき、ｆｆｉｎのＱ出力の状態がまずｆｆ１に入力され、次の周期Ｔ３における１つ目のパルスがクロック用リングカウンター５５でカウントされたとき、ｆｆ１のＱ出力の状態がｆｆ２に入力されるとともに、ｆｆｉｎのＱ出力の状態が再びｆｆ１に入力される。つまり、ｆｆｉｎにプリセットされた発光制御状態が、ｆｆ１、ｆｆ２に順次書き込まれる。なお、ｆｆ１、ｆｆ２の書き込まれた発光制御状態はデータ用リングカウンタ５５で６つ目のパルスがカウントされたときにはリセットされる。
【００８０】
また、ｆｆｕｎｃおよびｆｆｕｐｃは、配線３１に流れる交流電流が発光制御信号であるか否かを判断するためのものであり、ｆｆｕｎｃはデータ用リングカウンター５５から周期Ｔ３における１つ目のパルスが入ったときＱ出力をＨにし、６つ目のパルスが入ったときにはＱ出力をリセットするものである。また、ｆｆｕｐｃは、データ用リングカウンタ５５から１つ目のパルスが入ったときにＱ出力をリセットし、４つ目のパルスが入ったときにＱ出力をＨにするものである。
【００８１】
そして、ｆｆｕｎｃ、ｆｆｕｐｃのＱ出力がともにＨになり、かつ、クロック用リングカウンター５４により周期Ｔ３における８つ目のパルスがカウントされたとき、配線３１に流れる交流電流が発光制御信号であると判断され、クロック信号ＷｃｌｋがＨとなる。そして、このクロック信号によりｆｆ１、ｆｆ２のＱ出力の状態がｆｆｒ、ｆｆｇのＱ出力の状態が書き換えられ、ＬＥＤＲおよびＬＥＤＧの発光が制御される。
【００８２】
上記のようにｆｆｒ、ｆｆｇのＱ出力の状態が書き換えられた後は、再び発光制御信号としての交流電流が配線３１に流されるまでは、同じ発光制御状態が維持される。
【００８３】
また、モード１またはモード３に対応した発光制御手段５１の発光制御状態の書き換えは、各発光制御手段５１に設けられたスイッチ５８をモード１またはモード３に切り換えて上記のように発光制御信号としての交流電流を流すことにより行うことができる。本実施の形態におけるモード１に対応した発光制御手段５１は、データ用リングカウンタ５５により正方向のパルスが周期Ｔ３中に３つカウントされたとき、発光手段３３のＬＥＤＲまたはＬＥＤＧが点灯するようにその発光制御状態が書き換えられ、また、データ用リングカウンタ５５により正方向のパルスが周期Ｔ３中に２つカウントされたとき、発光手段３３のＬＥＤＲまたはＬＥＤＧを消灯するようにその発光制御状態が書き換えられる。そして、モード３に対応した発光制御手段５１は、データ用リングカウンタ５５により正方向のパルスが周期Ｔ３中に７つカウントされたとき、発光手段３３のＬＥＤＲまたはＬＥＤＧが点灯するようにその発光制御状態が書き換えられ、また、データ用リングカウンタ５４により正方向めパルスが周期Ｔ３中に６つカウントされたとき、発光手段３３のＬＥＤＲまたはＬＥＤＧを消灯するようにその発光制御状態が書き換えられる。
【００８４】
なお、例えば、モード２に対応した発光制御手段５１の発光制御状態を書き換えるための発光制御信号がモード１に対応した発光制御手段５１およびモード３に対応した発光制御手段５１に入力されたとしても、第２フリップフロップ部５７により発光制御信号と判定されないので、つまりクロック信号ＷｃｌｋがＨとなることはないのでその発光制御状態が書き換えられることはない。
【００８５】
従って、第２実施の形態の給電装置によれば、第１実施の形態の効果に加え、発光手段３３の接続された配電手段３２を複数有し、配電手段３２が、発光制御手段５１により発光手段３３の発光を双方向電流に応じてそれぞれ独立に制御するようにしたので、複数の配電手段３２のそれぞれに新たに制御線を設けることなくそれぞれ独立に発光手段の発光を制御することが可能となり、装置を簡略化することができる。
【００８６】
次に、本発明の給電装置の第３の実施の形態について説明する。なお、第３の実施の形態において、第１の実施の形態と同一の構成要素には同一番号を付し、その説明を省略している。第３実施の形態の給電装置１は、図１７に示すように、給電接続部１５に配線３１を複数回巻き付けて構成される。さらに説明すると、図示はしないが、給電接続部１５を構成する磁性体に対し、配線３１を複数回巻き込んで磁性体の貫通穴に配線３１を通過させる。この磁性体に対する配線３１の巻数は、取り出す電力によって所望の巻数で巻き込まれる。具体的に、図３に示す構成の給電接続部１５を用いた場合には、例えば磁性体２１ｂに配線３１を複数回巻き込んだ後、磁性体２１ａと密着させ、複数回巻き込まれた配線３１が磁性体２１ａ，２１ｂの貫通穴２１ｃを通過させた状態で磁性体密着カバー２３により２分割された磁性体２１ａ，２１ｂを密着固定する。
【００８７】
上記第３実施の形態の構成によれば、第１実施の効果に加え、制御手段１４から出力された交流電流を給電接続部１５を介して効率的に配線３１側に電磁誘導することができる。その結果、被給電体が大きな電力を必要とする場合、制御手段１４から出力される交流電流を大きくし、給電接続部１５に対する配線３１の巻数を調整すれば、配電手段３２を介して被給電体３３に大きな電力を供給することができる。
【００８８】
このように、本例の給電装置では、給電側が磁性体とこの磁性体に巻き込まれた巻線とで構成され、受給を行う配線は、この給電側の磁性体に挟み込まれるように設置される。そして、給電時には磁性体に巻き込まれた配線に交流電流を流すと、給電側の磁性体にて磁力が発生し、磁性体に挟み込まれて通過する配線に電流が誘起される。このような構成とすることにより、給電側と受給側とは直接配線する必要が無くなり、給電は非給電用配線の任意の位置にて行うことが可能となる。しかも、従来のようなコネクタやソケット等の機械的接触を介しないので、機械的ストレスによる短絡や断線、感電の恐れも低下する。
【００８９】
そして、本例の給電装置において、給電接続部１５を介して非接触で配電手段３２に給電され、この配電手段３２から出力される電力は、実施の形態で説明したＬＥＤ等の発光手段を被給電体３３として給電される他、電力エネルギーとして種々のものに利用できる。例えば本例の給電装置を電飾装置として衣類の表面に装着し、被給電体として発光手段を用い、この発光手段の各種色の組み合わせにより様々なデザインの衣類を提供することができる。この他、配電手段３２からの電力を電源駆動用信号とＯＮ／ＯＦＦ信号としてＩＣに入力し、このＩＣの駆動により液晶表示器の表示を制御することができる。さらに、配電手段３２から取り出せる電力を大きくすれば、モータ等の駆動電源としても利用することができる。
【００９０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、配線に対して着脱可能かつ移動可能に取り付けられた給電接続部を介して非接触で配線に電力を供給することができる。
【００９１】
すなわち、配線に対して移動だけでなく着脱も可能なので、必要なときに配線に取り付けて給電を行うことができ、不要なときは配線から外しておくことができる。例えばクリスマスツリーの電飾装置として採用した場合には、被給電体としての発光手段が接続された配電手段を配線上の所定箇所に順次取り付けて飾り付けを終えた後、その配線上の空き部分に給電接続部を取り付けて配線に給電することができる。また、給電接続部を取り付けた後に配電手段の位置を変更したい場合でも、給電接続部の位置をずらして配電手段の位置調整を行うことができる。その際、給電接続部および配電手段を配線に対して着脱可能な構成を採用すれば、さらに位置変更や数変更に対して容易に対応することができる。
【００９２】
配線に対して着脱可能かつ移動可能に給電接続部を設けた構成なので、電源装置における給電接続部までの配線を太くすることができる。その際、給電接続部が設けられる配線を細くすれば、配線に対して移動可能に配電手段が設けられた無接点による配電装置の小型化を実現することができる。
【００９３】
配線を挟むように磁性体を２つの磁性体に分割し、分割された２つの磁性体に巻線を施し、第１のカバー部と第２のカバー部からなるカバーにより２つの磁性体が配線を挟むように２つの磁性体を固定するようにしたので、配線に対して給電接続部を容易に取り付けることができ、位置変更に対しても容易に対応することができる。
【００９４】
上述した給電接続部を設けた構成により、以下に示す相乗効果を奏することができる。配線に流れる交流電流により電磁的に誘導された双方向電流を、被給電体としての発光手段の接続された配電手段の巻線に流すことにより、配線と直接的な電気的接触をもつことなく発光手段に配電するようにしたので、発光手段の位置や個数を容易に変更することができる。その際、給電接続部も配線に対して移動可能に設けられるので、発光手段の位置や個数に応じて配線の空き部分に取り付けることができる。さらに、給電接続部および発光手段が接続された配電手段を配線に対して着脱可能な構成とすれば、位置変更や個数変更に対して容易に対応でき、全体の配置を考慮して配線に対する給電接続部と発光手段の取り付けを行うことができる。
【００９５】
配電手段の磁性体の形状を筒状とし、配線の一部が筒状の磁性体の空洞部分を通過する構成となり、筒状の磁性体により多くの巻線を施すことができるので、双方向電流の発生効率を向上させることができる。
【００９６】
給電接続部と発光手段が接続された配電手段とは、配線に対して直接的な電気的接触がないので、配線を絶縁体で被覆すれば漏電や短絡といった電気的な要因による事故を回避でき、安全性を向上させることができる。
【００９７】
被給電体として発光手段を用い、制御手段により交流電流を制御することによって発光手段の発光を制御するようにしたので、制御線を新たに設けることなく、発光手段の発光制御を簡略な構成で容易に行うことができる。
【００９８】
所望の周波数の信号を発生する発振手段を有し、この所望周波数の信号に基づいて配線に交流電流を流すようにしたので、家庭用電源等から出力された交流電流よりも高い周波数の交流電流を配線に流すことができる。これにより、電磁的な誘導を効率よく行い、より大きな双方向電流を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による給電装置の第１の実施の形態の概略構成図である。
【図２】本発明による給電装置の給電接続部の一例を示す概略図である。
【図３】本発明による給電装置の給電接続部の他の構成を示す概略図である。
【図４】本発明による給電装置の制御手段の詳細図である。
【図５】本発明による給電装置の配電手段の一例を示す概略図である。
【図６】本発明による給電装置の配電手段の他の構成を示す図である。
【図７】図６の配電手段を配線に取り付けた状態を示す図である。
【図８】図６の配電手段の第１固定部および第２固定部の接触面の詳細図である。
【図９】図１に示す給電装置における発光手段の詳細図である。
【図１０】図１に示す給電装置の配線に流れる交流電流の電圧波形を示す図である。
【図１１】図１に示す給電装置の配電手段の巻線に流れる双方向電流の電圧波形を示す図である。
【図１２】図１に示す給電装置の発光ダイオードに流れる電流の電圧波形を示す図である。
【図１３】本発明による給電装置の第２の実施の形態の概略構成図である。
【図１４】図１３に示す給電装置における配電手段およびその配電手段に接続される発光手段の回路構成を示す図である。
【図１５】図１３に示す給電装置における発光手段を発光させるための交流電流の電圧波形を示す図である。
【図１６】図１３に示す給電装置における配線に流される発光制御信号としての交流電流の波形、および第１、第２フリップフロップ部における各フリップフロップの出力波形を示す図である。
【図１７】本発明による給電装置の第３の実施の形態の概略構成図である。
【符号の説明】
１…給電装置、１４…制御手段、１５…給電接続部、２１（２１ａ，２１ｂ）…磁性体、２２…巻線、２３…磁性体密着用カバー（固定手段）、３１…配線、３２…配電手段、３３…被給電体、３３ａ，３３ｂ…発光手段、３４…磁性体、３５…巻線、５１…発光制御手段。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power feeding device that supplies power in a non-contact manner to a wiring that transmits power to a receiving side, and in particular, can move freely on the wiring, and eliminates mechanical stress on the wiring to obtain desired power. The present invention relates to a power supply apparatus that can supply power.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when power is supplied from a household power source or a power source such as a battery, a connector or a socket is provided on the wiring connected to the power source or the power circuit, and direct power contact is made to the wiring. Was taking out. For example, when installing an illuminating device using a fluorescent lamp or a light bulb, a fluorescent lamp or a light bulb is attached to a connector or socket provided on the wiring, and power is supplied through the connector or socket. . In addition, even when an electric decoration device is provided, electric power is supplied to the electric decoration via a socket or the like previously provided on the wiring. Furthermore, even when a sensor or the like for crime prevention is provided, power is supplied to the sensor or the like via a connector or the like provided at a predetermined position.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-6-51707
[0004]
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-8407
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, as a conventional method of supplying electric power, an object such as a connector or a socket supplied through mechanical contact is generally used. However, in such a configuration, for example, when the user tries to change the position and number of fluorescent lamps and light bulbs, the position and number of the power to be taken out depend on the position and number of connectors and sockets that have direct contact with the wiring. Come on. For this reason, there exists a subject that a big design change and construction will be needed. In addition, in the case of a connector or socket having direct electrical contact with the wiring, mechanical stress concentrates on the connecting portion, which may cause a short circuit, disconnection, or electric shock.
[0006]
For example, in a Christmas tree lighting device, sockets are provided at a plurality of locations in the wiring, and light bulbs are attached to the sockets. However, even with light bulbs that do not require so much power, the problems described above are solved. Therefore, in order to protect the soldered portion in the socket and eliminate the disconnection due to the bending, it is necessary to make the wiring of the socket portion thick. As a result, there existed a subject that the electrical decoration apparatus itself enlarged.
[0007]
In addition, the conventional power supply device uses a power source such as a household power source or a battery to supply power to a light bulb or lighting via a connector, a socket, etc., but the position to supply power is fixed, In principle, it is not considered that the user changes this position. For this reason, when changing the position which supplies electric power, miscellaneous work was required.
[0008]
By the way, as a measure for solving the above-mentioned problem, there has been proposed one that supplies power using magnetism. However, even in this case, since the position where power is supplied is determined, it is much more difficult to change the position where the power is supplied than the conventional device described above.
[0009]
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and provides a power feeding device that can be freely moved on the wiring and can supply power without mechanical stress on the wiring. The purpose is to do.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the invention of claim 1 includes a wiring through which an alternating current flows,
  Winding connected to light-emitting means as a power receiverBi-directional current having a magnetic body and electromagnetically induced by the alternating current flowing in the wiring and flowing in the windingA plurality of light emission control means for independently controlling the light emission of the light emission means according toPower distribution means,
  Control means for controlling light emission of the light emitting means by controlling the alternating current;
  Divided into two so as to form a rectangular cylinder having a through hole through which the wiring passes when closely fixed, and a winding is wound on at least one of themMagnetic material,A first cover portion having a U-shaped cross section having a claw in the longitudinal direction of the inner wall surface and a second cover portion having a flat plate shape are formed in the through-hole when the two divided magnetic bodies are closely fixed. The cover includes a cover that sandwiches the magnetic material divided into two so that the wiring passes and engages and fixes the claw to the second cover portion, and is detachable and movable with respect to the wiring. And saidAdded to windingSaidAnd a power supply connection portion that is electromagnetically induced by an alternating current and supplies power to the wiring.
[0011]
  According to a second aspect of the present invention, in the power feeding device according to the first aspect,Oscillating means for generating a signal having a desired frequency is provided, and the alternating current is passed through the wiring based on a signal generated by the oscillating means.It is characterized by that.
[0012]
  The invention of claim 3 is claimed in claim1In the power supply apparatus described above,The power distribution means is detachable from the wiring.It is characterized by that.
[0013]
  The invention of claim 4 is claimed in claim1In the power supply apparatus described above,The magnetic body of the power distribution means has a cylindrical shape, and a part of the wiring passes through the hollow portion of the cylindrical magnetic body.It is characterized by that.
[0014]
  The invention of claim 5 claims1In the power supply apparatus described above,Power distribution meansThe magnetic body is divided into a plurality of magnetic body portions so as to sandwich the wiring, and the winding is applied to at least one of the divided plurality of magnetic body portions,
  It has a fixing means for fixing the plurality of magnetic body portions such that the plurality of magnetic body portions sandwich the wiring.
[0021]
Here, each word used for invention of each claim mentioned above is explained. The “alternating current” may be output from a household power source, for example, or may be a direct current output from a direct current power source converted into an alternating current.
[0022]
The “wiring” means, for example, a copper wire or the like that is arranged to flow the alternating current. Alternatively, the copper wire or the like may be coated.
[0023]
The above "winding is close to the wiring" means that the winding is located near the wiring without having a direct electrical connection to the wiring. However, when the wiring is covered, the case where the wiring is disposed in contact with the covering is also included. Further, it is desirable that the winding be provided in substantially the same direction as the wiring direction of the wiring.
[0024]
The “bidirectional current” is a current electromagnetically induced in the winding by an alternating current flowing in the wiring, and means a current that switches in the positive and negative directions at a cycle corresponding to the alternating current. Further, the bidirectional current includes a current obtained by adding a predetermined electrical process to the electromagnetically induced current in the winding.
[0025]
The above “light emitting means” means, for example, a light bulb, a fluorescent lamp, or a light emitting diode, but also includes a circuit associated therewith, such as a current direction control diode.
[0026]
The above-mentioned “controlling the alternating current” means, for example, controlling the cycle in which the alternating current is switched in the positive / negative direction.
[0027]
The above-mentioned “control the light emission of the light emitting means by controlling the alternating current” means, for example, a light emitting means that emits light with respect to a positive alternating current, and controls the cycle of switching the alternating current in the positive and negative directions. This means that the cycle of switching the bidirectional current in the positive and negative directions is controlled, thereby controlling the turning on and off of the light emitting means.
[0028]
The “oscillating means” may directly oscillate a signal having the desired frequency, or an oscillation circuit that emits a signal having a predetermined frequency, and a signal generated from the oscillation circuit may be divided to obtain the desired frequency. And a frequency dividing circuit that outputs the frequency-divided signal as a signal having the desired frequency.
[0029]
“Controlling the light emission of the light emitting means independently for each power distribution means” means that, for example, when two power distribution means are provided, the light emission of the light emitting means connected to one power distribution means and the other power distribution means are connected. It means that the light emission of the light emitting means is controlled separately and independently.
[0030]
The phrase “detachable from the power distribution means” means that the power distribution means can be attached so that the magnetic material is close to the wiring, and can be taken out from the wiring.
[0031]
The “cylindrical shape” may be, for example, a complete cylindrical shape, or a gap may be provided in a part of the cylindrical shape so that the wiring passes through the gap so that the magnetic body can be taken out from the wiring. . Moreover, it does not necessarily need to be cylindrical, and may be a cylindrical shape having a polygonal cross section.
[0032]
The plurality of magnetic body portions of the power supply connecting portion or the power distribution means may be fixed by the “fixing means”, but the plurality of magnetic body portions themselves have a connecting portion, and the plurality of magnetic bodies by the connecting portion The portion may be fixed with the wiring interposed therebetween.
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a power feeding device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0034]
1 is a schematic configuration diagram of a first embodiment of a power feeding device according to the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of a power feeding connecting portion of the power feeding device according to the present invention, and FIG. 3 is a diagram of the power feeding device according to the present invention. 4 is a schematic diagram showing another configuration of the power supply connecting portion, FIG. 4 is a detailed diagram of the control means of the power supply apparatus according to the present invention, FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of the power distribution means of the power supply apparatus according to the present invention, FIG. FIG. 8 is a diagram showing another configuration of the power distribution means of the power feeding device according to the present invention, FIG. 8 is a detailed view of the contact surfaces of the first fixing portion and the second fixing portion of the power distribution means of FIGS. 6 and 7, and FIG. FIG. 10 is a diagram showing a voltage waveform of an alternating current flowing through the wiring of the power supply apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 11 is a current flowing through the winding of the power distribution means of the power supply apparatus shown in FIG. FIG. 12 shows a voltage waveform of the bidirectional current, and FIG. 12 shows a light emitting diode of the power feeding device shown in FIG. FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a second embodiment of the power supply apparatus according to the present invention, and FIG. 14 is connected to the power distribution means and the power distribution means in the power supply apparatus shown in FIG. FIG. 15 is a diagram showing a circuit configuration of the light emitting means, FIG. 15 is a diagram showing a voltage waveform of an alternating current for causing the light emitting means to emit light in the power feeding device shown in FIG. 13, and FIG. The figure which shows the waveform of the alternating current as a control signal, and the output waveform of each flip-flop in a 1st, 2nd flip-flop part, FIG. 17 is a schematic block diagram of 3rd Embodiment of the electric power feeder by this invention. .
[0035]
As shown in FIG. 1, the power supply device 1 of this example includes a power supply device 2 that outputs an alternating current and a power distribution device 3.
[0036]
The power supply device 2 includes a power supply 11 that outputs a direct current, an oscillation circuit 12 that is connected to the power supply 11 and generates and outputs a signal having a predetermined frequency, and a signal output from the oscillation circuit 12 is divided to a desired frequency. A frequency dividing circuit 13 that outputs a frequency-divided signal, a control means 14 that outputs an alternating current by switching the frequency-divided signal output from the frequency-dividing circuit 13 in the positive and negative directions at a predetermined cycle, and an AC current that is output from the control means 14 Is provided with a power supply connection portion 15 that electromagnetically induces power to a wiring 31 to be described later and supplies power in a non-contact manner.
[0037]
The oscillation circuit 12 generates an oscillation signal of several tens of kHz, for example. The frequency dividing circuit 13 divides the oscillation signal generated by the oscillation circuit 12 into a signal having a frequency of, for example, several hundred Hz to several tens kHz, and generates and outputs this frequency division signal.
[0038]
The control means 14 is composed of, for example, a logic circuit and an output circuit as shown in FIG. In the control means 14, the period of the alternating current is determined by receiving the frequency-divided signal Qn from the frequency-dividing circuit 13. In addition, switching between the positive and negative directions is performed by receiving the signal Qm or the signal Qp from the frequency divider circuit 13.
[0039]
As shown in FIG. 2, the power feeding connecting portion 15 is schematically configured to include a magnetic body 21 and a winding (primary winding) 22. The magnetic body 21 is configured in a cylindrical shape, and a winding 22 is wound in the same direction as a wiring direction of a wiring 31 to be described later. In the power supply connecting portion 15, a later-described wiring 31 passes through the magnetic body 21 and is attached to the wiring 31 so as to be movable. Then, a bidirectional current is supplied to the power supply connection portion 15 from the control means 14 to the winding 22 at a frequency of, for example, several hundred Hz to several tens kHz.
[0040]
The power feeding connecting portion 15 can also be configured as shown in FIG. According to the power supply connection portion 15, the power supply connection portion 15 once attached to the wiring 31 can be detached and freely installed at another position on the wiring 31. Further, the configuration will be described. The power feeding connecting portion 15 shown in FIG. 3 is schematically configured to include a magnetic body 21, a winding (primary winding) 22, and a magnetic material adhesion cover 23. The magnetic body 21 is divided into two magnetic bodies 21a and 21b so as to form a cylindrical shape when firmly fixed. Each of the magnetic bodies 21a and 21b has a concave portion on a surface facing each other, and at least one of the magnetic bodies 21a and 21b has a winding 22 wound in the same direction as a wiring direction of a wiring 31 described later. In the example of FIG. 3, the winding 22 is applied only to the magnetic body 21a.
[0041]
The magnetic material adhesion cover 23 as a fixing means is made of a non-magnetic material, and adheres and fixes the two magnetic materials 21a and 21b. In the example of FIG. 3, the first cover portion 23 a having a U-shaped cross section and having a claw 24 as a locking portion in the longitudinal direction of the inner wall surface and the flat plate-like second cover portion 23 b are in close contact with the magnetic substance. The cover 23 is configured. The magnetic body close cover 23 has a magnetic body 22a so that a wiring 31 (to be described later) can pass through a through hole 21c formed when the concave portions of the magnetic bodies 21a and 21b divided into two are opposed and fixed in a cylindrical shape. 22b, and the claw 24 of the first cover portion 23a is locked and fixed to the second cover portion 23b. Thereby, the wiring 31 described later passes through the through hole 21 c of the magnetic body 21, and the power supply connection portion 15 that is detachable and movable is attached to the wiring 31. Then, a bidirectional current is supplied to the power supply connection portion 15 from the control means 14 to the winding 22 at a frequency of, for example, several hundred Hz to several tens kHz.
[0042]
In addition, the electric power feeding connection part 15 is not limited to the structure of FIG. 2 or FIG. For example, in the example of FIG. 3, the magnetic body 21 to which the winding 22 is applied is divided into two parts, but may be further divided into a plurality of parts. Moreover, the attachment / detachment structure with respect to the wiring 31 of the power distribution apparatus 3 can also be made into structures other than illustration.
[0043]
As shown in FIG. 1, the power distribution device 3 is provided in the vicinity of the wiring 31 through which the alternating current that is electromagnetically induced and output from the power supply connection portion 15 of the power supply device 2 is output, and the alternating current that flows through the wiring 31. A bidirectional current induced electromagnetically by a current flows through a copper wire wound around a magnetic material to distribute power, and is driven by a bidirectional current flowing in the winding connected to the winding of the distribution means 32 The power supplied body 33 is provided.
[0044]
As shown in FIG. 1, the wiring 31 is connected to the control means 14 at both ends and is gathered in a spiral shape. As a result, a bidirectional current based on an alternating current flowing through a plurality of copper wires is distributed to the power distribution means 32. Can flow through the windings.
[0045]
As shown in FIG. 5, the power distribution means 32 is schematically configured to include a magnetic body 34 and a winding 35. The magnetic body 34 is configured in a cylindrical shape, and a winding 35 is wound thereon. The magnetic body 34 has a wiring 31 passing through the through hole 34 a and is attached to the wiring 31 so as to be movable. A power supply body 33 is connected to the winding 35 wound around the magnetic body 34. In the example of FIG. 5, two light emitting means (light emitting diodes) 33 a and 33 b are connected in opposite directions as the power supplied body 33. In the power distribution means 32, when an alternating current that is electromagnetically induced and output from the power supply connection portion 15 of the power supply device 2 flows in the wiring 31, both of the electromagnetic induction are caused by the alternating current flowing in the wiring 31. Power is distributed to the light emitting means 33 a and 33 b as the power-supplied body 33 by flowing a direct current through the winding 35 wound around the magnetic body 34.
[0046]
The power distribution means 32 can be configured as shown in FIGS. This power distribution means 32 is provided with windings 35c and 35d in the same manner as the first magnetic body 34a and the semi-cylindrical first magnetic body 34a provided with windings 35a and 35b in the same direction as the wiring 31. The semi-cylindrical second magnetic body 34b and the first fixing part 36 to which the first magnetic body 34a is fixed so that the windings 35a and 35b are close to the wiring 31, the first fixing part 36, and the joint part 38. And a second fixing portion 37 to which the second magnetic body 34b is fixed so that the windings 35c and 35d are close to the wiring 31.
[0047]
The joining portion 38 is made of a flexible plastic, and the contact surface 36a of the first fixing portion 36 and the contact surface 37a of the second fixing portion 37 are brought into contact with or separated from each other with the joining portion 38 as a tangent line. Can do. FIG. 6 shows an aspect when the contact surface 36a of the first fixing portion 36 and the contact surface 37a of the second fixing portion 37 are separated, and FIG. 7 shows the contact surface 36a of the first fixing portion 36 and the second fixing portion. The aspect when contacting the contact surface 37a of the part 37 is shown. As shown in FIG. 5, the contact surface 36a and the contact surface 37a have a convex portion 36b on the inside of the fixed portion to which the magnetic body is fixed, and the contact surface 37a has a convex portion on the outside of the fixed portion. 37b, and the convex portion 36b and the convex portion 37b mesh with each other so that the contact surface 36a and the contact surface 37a come into contact with each other.
[0048]
The first fixing portion 36 and the second fixing portion 37 have an octagonal cylindrical shape (the shape of an octagonal column with a hollow interior) in the abutted state, and each of the first fixing portion 36 and the second fixing portion 37 has the octagonal cylinder in a separated state. The shape is divided into two vertically. In addition, a circular hole is provided in the center of the upper and lower surfaces that are octagonal, and the wiring 31 is configured to pass through the hole. A first magnetic body 34a and a second magnetic body 34b are fixed in the hollow portions inside the first fixing portion 36 and the second fixing portion 37, respectively. And when the 1st fixing | fixed part 36 and the 2nd fixing | fixed part 37 are contact | abutted, the 1st magnetic body 34a and the 2nd magnetic body 34b are integrated, and become a cylindrical magnet. The wiring 31 passes through the central cavity.
[0049]
The windings 35a, 35b, 35c, and 35d are made of one copper wire, and a copper wire 39a is connected to one end of the winding 35a. As shown in FIG. 7, the copper wire 39 a is wired so as to make one turn around the octagonal cylinder in a state where the first fixing portion 36 and the second fixing portion 37 are in contact with each other. A copper wire 40 is connected to the other end of the winding 35a. As shown in FIG. 7, the copper wire 40 is wired so as to make one round around the octagonal cylinder in a state where the first fixing portion 36 and the second fixing portion 37 are joined. In the present embodiment, the windings 35a, 35b, 35c, and 35d are made of one copper wire, but the windings 35a, 35b, 35c, and 35d are each made of one copper wire, respectively. The bidirectional current may be taken out from the winding of the wire.
[0050]
As shown in FIG. 7, a plurality of copper wires 41 are wired in parallel between the copper wire 39 and the copper wire 40, and the copper wire 41 has light emitting means 33 a, 33b are alternately connected.
[0051]
A voltage generated between the copper wire 39 and the copper wire 40 based on the bidirectional current generated in the windings 35a, 35b, 35c, and 35d is applied to the light emitting means 33a and 33b. As shown in FIG. 6, the light emitting means 33 a includes a current direction control diode 42 a that controls the direction of the bidirectional current flowing through the copper wire 41 and a light emitting diode 43 a that emits light according to the bidirectional current flowing through the copper wire 41. It is configured. Similarly to the light emitting means 33a, the light emitting means 33b includes a current direction control diode 42b and a light emitting diode 43b. The current direction control diode 42b and the light emitting diode 43b are configured such that the bidirectional current is applied to the copper wire 41 in a direction opposite to the direction of the bidirectional current flowing through the copper wire 41 when the light emitting diode 43a of the light emitting means 33a emits light. It is connected to emit light when it flows. Further, as shown in FIG. 8, a resistor R is connected to the light emitting means 33a and 33b, and the voltage applied to the light emitting means 33a and 33b is controlled. In FIG. 7, the resistor R is not shown.
[0052]
Next, in the present power supply apparatus, an operation of causing the light emitting means 33a and 33b provided in the power distribution means 32 to emit light by controlling the bidirectional current flowing in the winding by the control means 14 will be described. Here, the case where the structure of FIG. 6 and FIG. 7 is employ | adopted as a structure of the power distribution means 32 is demonstrated to an example.
[0053]
First, the oscillation circuit 12 is driven by the power supply 11 to generate a signal having a predetermined frequency. A signal generated by the oscillation circuit 12 is input to the frequency dividing circuit 13. Then, the frequency dividing circuit 13 outputs a frequency-divided signal Qn for frequency-dividing the input signal to a desired frequency and signals Qm and Qp for switching the positive / negative direction to the control means 14. The control means 14 switches the signal of a desired cycle in the positive and negative directions at a constant cycle based on the input frequency-divided signal Qn and the signals Qm and Qp, and outputs an alternating current. The alternating current output from the control means 14 is passed through the wiring 31. FIG. 9 shows the voltage waveform of the alternating current flowing through the wiring 31 in this embodiment. As shown in FIG. 9, the control means 14 sends a signal having a cycle t <b> 1 based on the frequency-divided signal Qn to an alternating current whose polarity is switched in the cycle T <b> 1 based on the signals Qm and Qp via the power supply connection portion 15. Output to the wiring 31 by electromagnetic induction. Further, the control means 14 electromagnetically converts the signal of the period t2 based on the frequency-divided signal Qn ′ to the alternating current whose polarity is switched in the period T2 based on the signals Qm ′ and Qp ′ via the power supply connection portion 15. Is output to the wiring 31 by simple guidance.
[0054]
The alternating current that is passed through the wiring 31 in a non-contact manner by electromagnetic induction from the power supply connection portion 15 passes through a hollow portion (through-hole portion) constituted by the first magnetic body 34a and the second magnetic body 34b in the power distribution means 32. pass. And by this alternating current passing, electromagnetically induced bidirectional current flows through the windings 35a, 35b, 35c and 35d of the first magnetic body 34a and the second magnetic body 34b. When bidirectional current flows through the windings 35a, 35b, 35c, and 35d, a voltage is generated in the copper wires 39 and 40 connected to both ends of the winding 35a. A bidirectional current also flows through the copper wire 41 based on this voltage. The voltage waveform of this bidirectional current is shown in FIG. As shown in FIG. 10, the zero potential is pulled in the positive and negative directions and is not constant, but a bidirectional current having a voltage waveform corresponding to the voltage waveform of the alternating current flowing in the wiring 31 can be obtained from the copper wire 41.
[0055]
As shown in FIG. 5, the copper wire 41 is connected to light emitting means 33a and 33b, respectively, and can emit light by supplying the bidirectional current to the light emitting means 33a and 33b. As shown in FIGS. 11 and 12, in the present embodiment, when a negative voltage is applied to the copper wire 41, the light emitting diode 43a becomes forward biased and emits light. On the other hand, at this time, the light emitting diode 43b is reverse-biased and does not emit light. Conversely, when a positive voltage is applied to the copper wire 41, the light emitting diode 43b emits light with forward bias, and the light emitting diode 43a becomes reverse bias with no light emission. In the present embodiment, when the alternating current in which the signal having the period t1 shown in FIG. 10 is switched in the positive and negative directions at the period T1 is flowing through the wiring 31, the period t1 is set to a very short time. Then, during the period T1, the light emitting diode 43a or the light emitting diode 43b can be lit continuously. Further, when the alternating current in which the signal of the period t2 shown in FIG. 10 is switched in the positive and negative directions at the period T2 is flowing through the wiring 31, if the period T2 (t2) is set to a very short time, Both the light emitting diode 43a and the light emitting diode 43b can be lit continuously at the same time.
[0056]
Moreover, the generation efficiency of bidirectional current generated in the winding of the power distribution means 32 can be improved by setting the periods t1 and t2 to a short time as described above.
[0057]
In the present embodiment, only one power distribution unit 32 is provided. However, a plurality of power distribution units 32 may be provided in the wiring 31. At that time, for example, if a detachable power distribution means 32 as shown in FIGS. 6 and 7 is employed, the power distribution means 32 once attached to the wiring 31 can be removed and freely installed at another position.
[0058]
According to the power supply device 1 of the above-described embodiment, power can be supplied from the control unit 14 to the wiring 31 in a non-contact manner via the power supply connection portion 15 movably attached to the wiring 31 of the power distribution device 3. it can.
[0059]
If the configuration shown in FIG. 3 is adopted as the power supply connection portion 15, not only movement but also attachment / detachment is possible, so that power can be supplied by attaching to the wiring 31 when necessary, which is unnecessary. Sometimes it can be removed from the wiring 31. For example, when the power supply device 1 of this example is adopted as a Christmas tree lighting device, the power distribution means 32 to which the light emitting means 33a and 33b as the power supply bodies 33 are connected is sequentially attached to predetermined locations on the wiring 31. After finishing the decoration, the power supply connection portion 15 can be attached to the empty portion on the wiring 31 (the wiring portion without the power distribution means 32) to supply power to the wiring 31. Even when it is desired to change the position of the power distribution means 32 after the power supply connection portion 15 is attached, the position of the power distribution means 32 can be adjusted by shifting the position of the power supply connection portion 15. At that time, if a configuration in which the power feeding connecting portion 15 and the power distribution means 32 are detachable from the wiring 31 is adopted, it is possible to easily cope with a position change and a number change.
[0060]
Since the power feeding connection portion 15 is configured to be movable (or movable and detachable) with respect to the wiring 31, the wiring to the power feeding connection portion 15 in the power supply device 2 can be thickened. At this time, if the wiring 31 provided with the power supply connection portion 15 is made thin, the power distribution device 3 can be reduced in size by a non-contact provided with the power distribution means 32 so as to be movable with respect to the wiring 31.
[0061]
If the one having the configuration shown in FIG. 3 is adopted as the power supply connecting portion 15, the magnetic body 21 is divided into a plurality of magnetic bodies 21a and 21b so as to sandwich the wiring 31 (in the example of FIG. 3, it is divided into two). The plurality of magnetic bodies 21a and 21b are provided with windings 22, and the plurality of magnetic bodies 21a and 21b are fixed so that the plurality of magnetic bodies 21a and 21b sandwich the wiring 31 by the magnetic body adhesion cover 23 as a fixing portion. Since it did in this way, the electric power feeding connection part 15 can be easily attached with respect to the wiring 31, and it can respond easily also to a position change.
[0062]
Moreover, the structure provided with the power feeding connecting portion 15 can provide the following synergistic effects. By flowing a bidirectional current electromagnetically induced by the alternating current flowing in the wiring 31 through the winding of the power distribution means 32 to which the power supply body 33 is connected, there is no direct electrical contact with the wiring 31. Since power is supplied to the power-supplied body 33 (for example, the light emitting means 33a and 33b), the position and number of the power-supplied bodies 33 can be easily changed. At that time, since the power feeding connection portion 15 is also provided so as to be movable with respect to the wiring 31, it can be attached to the empty portion of the wiring 31 in accordance with the position and number of the power supplied bodies 33. Furthermore, if the power distribution means 32 to which the power feeding connection portion 15 and the power supplied body 33 are connected is configured to be detachable from the wiring 31, it is possible to easily cope with the position change and the number change, and consider the entire arrangement. Thus, the power supply connecting portion 15 and the power supplied body 33 can be attached to the wiring 31.
[0063]
Since the power distribution connection unit 15 to which the power supply connection unit 15 and the power supply body 33 are connected does not have direct electrical contact with the wiring 31, if the wiring 31 is covered with an insulator, an electrical leakage or short circuit may occur. Accidents caused by factors can be avoided and safety can be improved.
[0064]
When the light emitting means 33a and 33b are used as the power-supplied body 31, the light emission of the light emitting means 33a and 33b is controlled by controlling the alternating current by the control means 14, so that a new control line is not provided. The light emission control of the light emitting means 33a and 33b can be easily performed with a simple configuration.
[0065]
Since the oscillation circuit 12 that generates a signal having a desired frequency is provided and an alternating current is caused to flow through the wiring 31 based on the signal having the desired frequency, a higher frequency than the alternating current output from a household power source or the like is used. An alternating current can be passed through the wiring. Thereby, electromagnetic induction can be performed efficiently and a larger bidirectional current can be obtained.
[0066]
If the configuration of the power supply connecting portion 15 shown in FIG. 3 and the power distribution means 32 shown in FIGS. 6 and 7 is adopted, the shape of the magnetic body of the power supply connection portion and the power distribution means is cylindrical, and part of the wiring is cylindrical. Since it passes through the hollow portion of the magnetic body and more windings can be applied to the cylindrical magnetic body, the generation efficiency of bidirectional current can be improved.
[0067]
Next, a second embodiment of the power feeding device of the present invention will be described. In this embodiment, a plurality of power distribution means 32 are provided on the wiring 31 in the first embodiment, and further, a light emission control means 51 is provided on each power distribution means 32, and each light distribution control means 51 provides each power distribution. The light emission of the light emitting means as the plurality of power supplied bodies 33 connected to each of the means 32 is separately controlled independently.
[0068]
FIG. 13 shows a schematic configuration diagram of a power feeding apparatus according to the present embodiment. The power supply device 1 in the present embodiment flows an alternating current for causing the light emitting means 33 to emit light to the wiring 31 as in the first embodiment, and further controls the light emission of the light emitting means 33. An alternating current as a light emission control signal is passed through the wiring 31. The timing storage circuit 52 in the power supply device 1 stores a waveform pattern of a light emission control signal for turning on and off the light emitting means 33 provided in each of the power distribution means 32 of the plurality of power distribution means 32. Based on the waveform pattern of the light emission control signal stored in 52, the waveform generation circuit 53 outputs a waveform control signal, and the control means 14 applies an alternating current as a light emission control signal corresponding to this waveform control signal to the power supply connection portion 15. Through the wiring 31.
[0069]
FIG. 14 shows a circuit configuration of the power distribution means 32 and the light emitting means 33 connected to the power distribution means 32 of the present embodiment. The mechanical configuration of the power distribution means 32 of the present embodiment, such as the magnetic body, the windings, and the fixed portion, is the same as that of the first embodiment.
[0070]
The power distribution means 32 of the present embodiment is provided with a light emission control means 51 for controlling the light emission of the light emission means 33 with a circuit configuration as shown in FIG. The light emission control means 51 is a clock ring counter 54 that counts the number of pulses of the bidirectional current waveform generated in the windings in response to an alternating current as a light emission control signal passed through the wiring 31 via the power supply connection portion 15. And the data ring counter 55, the first flip-flop unit 56 in which the state of the light emission control of the light emitting means 33 is written according to the number of pulses counted by the two ring counters, and the number of pulses counted by the data ring counter 55 The second flip-flop unit 57 and the switch 58 for determining whether or not the bidirectional current flowing through the winding is based on the alternating current as the light emission control signal is provided. In the present embodiment, the light emission of the light emitting means 33 connected to the three power distribution means 32 is controlled, and the switch 58 controls the light emission control states of the light emission control means 51 provided in the three power distribution means 32. Are to be rewritten separately. The light emission control states of the light emission control means 51 of the three power distribution means 32 can be rewritten separately by switching the switch 58 to mode 1, mode 2 or mode 3, respectively.
[0071]
The light emitting means 33 includes two light emitting diodes LEDR (red LED) and LEDG (linear color LED), and each light emitting diode is independently controlled according to the light emission control state written in the first flip-flop unit 56. It emits light.
[0072]
Next, the operation of the power feeding device according to the second embodiment will be described. First, the oscillation circuit 12 is driven by the power supply 11 to generate a signal having a predetermined frequency. The signal generated by the oscillation circuit 12 is input to the frequency dividing circuit 13, and the frequency dividing circuit 13 outputs a frequency division signal for frequency dividing the input signal to a desired frequency to the control means 14, and the control means 14 An alternating current for causing each light emitting means 33 to emit light based on this frequency division signal is caused to flow from the power supply connection portion 15 to the wiring 31 by electromagnetic induction. In this embodiment, at this time, as shown in FIG. 15, an alternating current that is frequency-divided into the period t3 and switches between the positive and negative directions at the period T3 is supplied to the wiring 31. In addition, this alternating current includes eight pulses of period t3 during period T3.
[0073]
By flowing an alternating current as described above through the wiring 31, a bidirectional current corresponding to the alternating current flows through the winding as in the first embodiment. This bidirectional current pulse is counted by two ring counters of the light emission control means 51. Here, when an alternating current including eight pulses is passed through the wiring 31 during the period T3 as shown in FIG. 15, the alternating current is controlled by the second flip-flop unit 57 in the light emission control means 51. Since it is not determined to be an alternating current as a light emission control signal for rewriting the state, the light emitting means 32 emits light in the initial light emission control state set in advance to ffr and ffg. That is, for example, when both the ffr and ffg Q outputs of the light emission control means 51 are H as an initial state, both LEDR (red LED) and LEDG (line color LED) are lit, and the initial state is ffr. When the Q output is H and the Q output of ffg is L, LEDR is turned on and LEDG is turned off.
[0074]
Next, the operation of controlling the light emission of the light emission means 33 by switching the light emission control state of the light emission control means 51 of the power distribution means 32 by passing an alternating current as a light emission control signal through the wiring 31 will be described. Here, for one of the light emitting means 33 connected to the three power distribution means 32, the light emission control means 51 emits light so that LEDG (green LED) is turned on and LEDR (red LED) is turned off. The operation of rewriting the control state will be described.
[0075]
First, all the switches 58 of each light emission control means 51 are switched to mode 2. As a result, the light emission control means 51 of the power distribution means 32 corresponding to mode 1 and mode 3 can rewrite the light emission control state of only the light emission control means 51 corresponding to mode 2 without rewriting the light emission control state.
[0076]
Then, the oscillation circuit 12 is driven by the power source 11 to generate a signal having a predetermined frequency. The signal generated by the oscillation circuit 12 is input to the frequency dividing circuit 13, and the frequency dividing circuit 13 outputs the frequency divided signal to the waveform generating circuit 53. The waveform generation circuit 53 reads a waveform pattern for controlling the light emitting means 33 according to mode 2 from the timing storage circuit 52 as described above, and outputs a waveform control signal to the control means 14 based on the waveform pattern. Based on this waveform control signal, the control means 14 causes an alternating current as a light emission control signal of the light emission control means 51 to flow from the power supply connection portion 15 to the wiring 31 by electromagnetic induction. At this time, the waveform of the alternating current as the light emission control signal that flows through the wiring 31 and the output waveform of each flip-flop in the first flip-flop unit 56 and the second flip-flop unit 57 that change according to the alternating current are shown in FIG. Shown in
[0077]
In the present embodiment, when five positive pulses are counted in the period T3 by the data ring counter 55, the light emission control means 51 corresponding to mode 2 turns on so that the LEDR or LEDG of the light emission means 33 is lit. When the light emission control state is rewritten, and when four positive pulses are counted in the period T3 by the data ring counter 55, the light emission control of the light emission control means 51 is turned off so that the LEDR or LEDG of the light emission means 33 is turned off. The state is rewritten.
[0078]
In FIG. 14, fin is a flip-flop in which the light emission control states of LEDR and LEDG of the light emitting means 33 are preset, and when the fifth pulse in the cycle T3 is counted by the data ring counter 55, the Q output is H. Thus, when the second pulse in the cycle T3 is counted by the clock ring counter 54, the Q output is reset.
[0079]
Ff1 is a flip-flop that presets the preset light emission control state of fin as the light emission control state of LEDR, and ff2 is a flip-flop that presets the preset light emission control state of fin as the light emission control state of LEDG. Is. When the first pulse in the cycle T3 is counted by the clock ring counter 54, the state of the Q output of fin is first input to ff1, and the first pulse in the next cycle T3 is input by the clock ring counter 55. When counted, the Q output state of ff1 is input to ff2, and the Q output state of finn is input to ff1 again. That is, the light emission control state preset in fin is sequentially written in ff1 and ff2. The light emission control state in which ff1 and ff2 are written is reset when the sixth pulse is counted by the data ring counter 55.
[0080]
Further, ffunc and ffupc are for determining whether or not the alternating current flowing through the wiring 31 is a light emission control signal, and ffunc receives the first pulse from the data ring counter 55 in the cycle T3. At this time, the Q output is set to H, and when the sixth pulse is input, the Q output is reset. Ffupc resets the Q output when the first pulse is received from the data ring counter 55 and sets the Q output to H when the fourth pulse is received.
[0081]
When the Q outputs of ffunc and ffupc are both H and the eighth pulse in the cycle T3 is counted by the clock ring counter 54, it is determined that the alternating current flowing through the wiring 31 is the light emission control signal. Then, the clock signal Wclk becomes H. Then, with this clock signal, the Q output states of ff1 and ff2 are rewritten to the Q output states of fff and ffg, and the light emission of LEDR and LEDG is controlled.
[0082]
After the Q output states of ffr and ffg are rewritten as described above, the same light emission control state is maintained until an alternating current as a light emission control signal is supplied to the wiring 31 again.
[0083]
Also, the light emission control state of the light emission control means 51 corresponding to mode 1 or mode 3 can be rewritten by switching the switch 58 provided in each light emission control means 51 to mode 1 or mode 3 as the light emission control signal as described above. This can be done by flowing an alternating current. The light emission control means 51 corresponding to mode 1 in the present embodiment is configured so that the LEDR or LEDG of the light emission means 33 is lit when the data ring counter 55 counts three forward pulses in the period T3. The light emission control state is rewritten, and the light emission control state is rewritten so that the LEDR or LEDG of the light emitting means 33 is turned off when the data ring counter 55 counts two forward pulses in the period T3. It is done. The light emission control means 51 corresponding to the mode 3 controls the light emission so that the LEDR or LEDG of the light emission means 33 is lit when the data ring counter 55 counts seven positive pulses in the period T3. When the state is rewritten, and when six positive direction pulses are counted in the period T3 by the data ring counter 54, the light emission control state is rewritten so that the LEDR or LEDG of the light emitting means 33 is turned off.
[0084]
For example, even if a light emission control signal for rewriting the light emission control state of the light emission control means 51 corresponding to mode 2 is input to the light emission control means 51 corresponding to mode 1 and the light emission control means 51 corresponding to mode 3 Since the second flip-flop unit 57 does not determine the light emission control signal, that is, the clock signal Wclk does not become H, the light emission control state is not rewritten.
[0085]
Therefore, according to the power supply device of the second embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the power distribution device 32 includes a plurality of power distribution means 32 to which the light emitting means 33 is connected. Since the light emission of the means 33 is controlled independently according to the bidirectional current, it is possible to control the light emission of the light emitting means independently without providing a new control line for each of the plurality of power distribution means 32. Thus, the apparatus can be simplified.
[0086]
Next, a third embodiment of the power feeding device of the present invention will be described. Note that, in the third embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. As shown in FIG. 17, the power supply device 1 according to the third embodiment is configured by winding the wiring 31 around the power supply connection portion 15 a plurality of times. More specifically, although not illustrated, the wiring 31 is wound around the magnetic body constituting the power supply connecting portion 15 a plurality of times, and the wiring 31 is passed through the through hole of the magnetic body. The number of turns of the wiring 31 with respect to the magnetic body is wound at a desired number of turns by the electric power to be taken out. Specifically, when the power supply connecting portion 15 having the configuration shown in FIG. 3 is used, for example, after the wiring 31 is wound around the magnetic body 21b a plurality of times, the wiring 31 is brought into close contact with the magnetic body 21a, The magnetic bodies 21a and 21b divided into two by the magnetic body adhesion cover 23 are fixed in close contact with each other through the through holes 21c of the magnetic bodies 21a and 21b.
[0087]
According to the configuration of the third embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the alternating current output from the control means 14 can be efficiently electromagnetically induced to the wiring 31 side via the power supply connecting portion 15. . As a result, when the power supply body requires a large amount of power, the AC current output from the control means 14 is increased and the number of turns of the wiring 31 with respect to the power supply connection portion 15 is adjusted. Large electric power can be supplied to the body 33.
[0088]
As described above, in the power supply apparatus of this example, the power supply side includes the magnetic body and the winding wound around the magnetic body, and the wiring for receiving is installed so as to be sandwiched between the magnetic bodies on the power supply side. . When an alternating current is passed through the wiring wound around the magnetic body during power feeding, a magnetic force is generated in the magnetic body on the power feeding side, and a current is induced in the wiring that is sandwiched and passed by the magnetic body. With such a configuration, it is not necessary to directly wire the power feeding side and the receiving side, and power feeding can be performed at an arbitrary position of the non-power feeding wiring. In addition, since there is no mechanical contact such as a conventional connector or socket, the risk of short circuit, disconnection, and electric shock due to mechanical stress is reduced.
[0089]
In the power supply apparatus of this example, power is supplied to the power distribution means 32 in a non-contact manner via the power supply connection portion 15, and the power output from the power distribution means 32 is applied to the light emitting means such as the LED described in the embodiment. Besides being fed as the power feeding body 33, it can be used for various kinds of power energy. For example, it is possible to provide clothing of various designs by combining the power supply device of this example as an electric decoration device on the surface of clothes, using light emitting means as a power supply body, and combining various colors of the light emitting means. In addition, the power from the power distribution means 32 can be input to the IC as a power drive signal and an ON / OFF signal, and the display on the liquid crystal display can be controlled by driving the IC. Furthermore, if the electric power that can be extracted from the power distribution means 32 is increased, it can also be used as a drive power source for a motor or the like.
[0090]
【The invention's effect】
  As is clear from the above description, according to the present invention, the wiringDetachable andElectric power can be supplied to the wiring in a non-contact manner through a power supply connection portion that is movably attached.
[0091]
  In other words, it can be attached to and detached from the wiring as well as moving.When necessary, it can be attached to the wiring to supply power, and when not necessary, it can be removed from the wiring. For example, when used as a Christmas tree lighting device,As light emitting meansAfter the power distribution means connected to is sequentially attached to predetermined positions on the wiring and the decoration is finished, the power supply connection portion can be attached to the empty portion on the wiring to supply power to the wiring. Even if you want to change the position of the power distribution means after installing the power supply connection, SalaryThe position of the power distribution means can be adjusted by shifting the position of the power connection portion. At that time, if a configuration in which the power feeding connecting portion and the power distribution means can be attached to and detached from the wiring is employed, it is possible to easily cope with a change in position and number.
[0092]
  Since the power supply connection portion is provided so as to be detachable and movable with respect to the wiring, the wiring to the power supply connection portion in the power supply device can be thickened. At that time, if the wiring where the power supply connection part is provided is made narrower, the size of the power distribution device can be reduced by a non-contact point provided with power distribution means that can move with respect to the wiring.can do.
[0093]
  The magnetic body is divided into two magnetic bodies so that the wiring is sandwiched, windings are applied to the two divided magnetic bodies, and the two magnetic bodies are wired by the cover consisting of the first cover portion and the second cover portion. Since the two magnetic bodies are fixed so as to sandwich the wire, the power feeding connection part can be easily attached to the wiring, and the position change can be easily handled.can do.
[0094]
  With the above-described configuration in which the power supply connection portion is provided, the following synergistic effect can be achieved. By flowing a bidirectional current electromagnetically induced by the alternating current flowing in the wiring through the winding of the power distribution means connected to the light emitting means as the power supply, there is no direct electrical contact with the wiring. Since power is distributed to the light emitting means, the position and number of the light emitting means can be easily changed. At that time, since the power feeding connection portion is also provided so as to be movable with respect to the wiring, it can be attached to an empty portion of the wiring according to the position and number of the light emitting means. Furthermore, if the power distribution connecting means and the power distribution means connected to the light emitting means are configured to be detachable with respect to the wiring, it is possible to easily cope with the position change and the number change, and the power supply to the wiring in consideration of the entire arrangement. Attach the connection and the light emitting means.be able to.
[0095]
  Since the shape of the magnetic body of the power distribution means is cylindrical, a part of the wiring passes through the hollow portion of the cylindrical magnetic body, and more windings can be applied to the cylindrical magnetic body, so that Improve current generation efficiencybe able to.
[0096]
  Power supply connection andLight emitting meansSince there is no direct electrical contact to the wiring with the power distribution means connected to the cable, covering the wiring with an insulator can avoid accidents caused by electrical factors such as leakage or short circuit, and improve safety be able to.
[0097]
  Use light emitting means as a power receiverYes,Since the light emission of the light emitting means is controlled by controlling the alternating current by the control means, the light emission control of the light emitting means can be easily performed with a simple configuration without newly providing a control line.
[0098]
  Oscillation that generates a signal of the desired frequencymeansSince an alternating current is caused to flow through the wiring based on the signal having the desired frequency, an alternating current having a higher frequency than the alternating current output from a household power source or the like can be passed through the wiring. Thereby, electromagnetic induction can be performed efficiently and a larger bidirectional current can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a first embodiment of a power feeding device according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of a power feeding connection portion of a power feeding device according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram showing another configuration of the power supply connecting portion of the power supply apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a detailed view of a control unit of the power feeding device according to the present invention.
FIG. 5 is a schematic view showing an example of power distribution means of the power feeding device according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing another configuration of power distribution means of the power feeding device according to the present invention.
7 is a diagram showing a state in which the power distribution means of FIG. 6 is attached to the wiring.
FIG. 8 is a detailed view of contact surfaces of the first fixing portion and the second fixing portion of the power distribution means of FIG. 6;
9 is a detailed view of light emitting means in the power feeding apparatus shown in FIG.
10 is a diagram showing a voltage waveform of an alternating current flowing in the wiring of the power feeding device shown in FIG.
11 is a diagram showing a voltage waveform of a bidirectional current flowing in a winding of a power distribution unit of the power feeding device shown in FIG.
12 is a diagram showing a voltage waveform of a current flowing through a light emitting diode of the power feeding device shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a second embodiment of a power feeding device according to the present invention.
14 is a diagram illustrating a circuit configuration of a power distribution unit and a light emitting unit connected to the power distribution unit in the power supply apparatus illustrated in FIG.
15 is a diagram showing a voltage waveform of an alternating current for causing a light emitting unit in the power feeding device shown in FIG. 13 to emit light.
16 is a diagram showing a waveform of an alternating current as a light emission control signal flowing through the wiring in the power feeding device shown in FIG. 13, and an output waveform of each flip-flop in the first and second flip-flop units.
FIG. 17 is a schematic configuration diagram of a third embodiment of a power feeding device according to the present invention;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Feeding device, 14 ... Control means, 15 ... Feeding connection part, 21 (21a, 21b) ... Magnetic body, 22 ... Winding, 23 ... Cover for magnetic substance adhesion (fixing means), 31 ... Wiring, 32 ... Distribution Means 33: Power-supplied body, 33a, 33b: Light emitting means, 34: Magnetic body, 35: Winding, 51: Light emission control means.

Claims (5)

交流電流が流れる配線と、
被給電体としての発光手段を接続した巻線が巻き込まれた磁性体を有し、前記配線に流れる前記交流電流により電磁的に誘導されて前記巻線に流れる双方向電流に応じて個々に独立に前記発光手段の発光を制御する発光制御手段を有する複数の配電手段と、
前記交流電流を制御することにより前記発光手段の発光を制御する制御手段と、
密着固定時に前記配線が通過する貫通穴を有する矩形筒状をなすように２つに分割され、少なくとも一方に巻線が巻き込まれた磁性体と、内壁面の長手方向に爪を有する断面コ字状の第１のカバー部と平板状の第２のカバー部とを有し、前記２分割された磁性体を密着固定したときの前記貫通穴に前記配線が通過するように前記２分割された磁性体を挟み込んで前記爪を前記第２のカバー部に係止して固定するカバーとからなり、前記配線に対して着脱可能かつ移動可能であって、前記巻線に加えられる前記交流電流により電磁的に誘導されて前記配線に電力を供給する給電接続部とを備えたことを特徴とする給電装置。Wiring through which alternating current flows,
It has a magnetic body in which a winding connected with a light emitting means as a power supply body is wound, and is individually induced in accordance with a bidirectional current flowing in the winding by being electromagnetically induced by the alternating current flowing in the wiring A plurality of power distribution means having a light emission control means for controlling light emission of the light emission means ;
Control means for controlling light emission of the light emitting means by controlling the alternating current;
A cross-sectional U-shape having a magnetic body divided into two so as to form a rectangular cylinder having a through-hole through which the wiring passes when closely fixed, and having a claw in the longitudinal direction of the inner wall surface. A first cover portion having a shape and a second cover portion having a flat plate shape, and the wiring is divided into two so that the wiring passes through the through-hole when the magnetic material divided into two is firmly fixed. sandwiches the magnetic becomes the pawl and a cover to fix it engaged with the second cover portion, detachable and be moveable relative to the wire by the alternating current applied to the winding A power supply device comprising: a power supply connection portion that is electromagnetically induced and supplies power to the wiring. 所望の周波数の信号を発生する発振手段を有し、前記交流電流は、前記発振手段が発生する信号に基づいて前記配線に流される請求項１記載の給電装置。Desired has oscillating means for generating a signal of a frequency, the alternating current, according to claim 1 Symbol placement of the feeding device the oscillating means is flowed to the wiring on the basis of the signal generated. 前記配電手段は、前記配線に対して着脱可能である請求項１記載の給電装置。The power distribution unit is detachably and which claim 1 Symbol placement of the power supply device to the wire. 前記配電手段の磁性体が筒状をなし、前記配線の一部が前記筒状の磁性体の空洞部分を通過する請求項１記載の給電装置。The magnetic body of the power distribution means a tubular shape, claim 1 Symbol placing feed device portion of the wiring to pass through the hollow portion of the cylindrical magnetic body. 前記配電手段の磁性体は、前記配線を挟むように複数の磁性体部分に分割され、該分割された複数の磁性体部分の少なくとも一つに前記巻線が施されたものであり、
前記複数の磁性体部分が前記配線を挟むように前記複数の磁性体部分を固定する固定手段を有する請求項１記載の給電装置。The magnetic body of the power distribution means is divided into a plurality of magnetic body portions so as to sandwich the wiring, and the winding is applied to at least one of the divided plurality of magnetic body portions,
Wherein the plurality of magnetic portions claim 1 Symbol placement of the power supply apparatus having the fixing means for fixing the plurality of magnetic portions so as to sandwich the wiring.
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