JP5386833B2 - Power feeder, power receiver, contactless data and power transmission device - Google Patents
Power feeder, power receiver, contactless data and power transmission device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5386833B2 JP5386833B2 JP2008053159A JP2008053159A JP5386833B2 JP 5386833 B2 JP5386833 B2 JP 5386833B2 JP 2008053159 A JP2008053159 A JP 2008053159A JP 2008053159 A JP2008053159 A JP 2008053159A JP 5386833 B2 JP5386833 B2 JP 5386833B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- receiving
- power supply
- receiver
- recess
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Prostheses (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Rehabilitation Tools (AREA)
Description
本発明は、例えば歩行補助装置において非接触でデータ及び電力を伝送することができる給電器、受電器並びに非接触型データ及び電力伝送装置に関する。 The present invention relates to a power feeder, a power receiver, and a non-contact type data and power transmission device that can transmit data and power in a non-contact manner, for example, in a walking assistance device.
近年、筋力の衰えた老人や傷病者の、歩行動作、階段の昇降動作、着座姿勢からの起立動作、起立姿勢からの着座動作などの各種動作を補助することで、筋力の低下を補助するための歩行補助装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In order to assist the decline of muscle strength by assisting various actions such as walking, raising and lowering stairs, standing up from sitting posture, and sitting up from standing posture for elderly people and victims with weak muscle strength in recent years Has been proposed (for example, see Patent Document 1).
このような歩行補助装置は、人体の関節を曲げる電気アクチュエータ等を脚に取り付け、電気アクチュエータ等を制御するための制御部、電源電池等を人体の背や腰に取り付けるようになっている。このため、電気アクチュエータと制御部との間では、電力を供給するための配線や、各種データをやり取りするための配線が必要となる。通常、この種の装置は、外部に露出した接点を有するコネクタなどの結合手段によって配線間が接続される。 Such a walking assist device is configured to attach an electric actuator or the like for bending a joint of a human body to a leg, and attach a control unit for controlling the electric actuator or the like, a power supply battery, or the like to the back or waist of the human body. For this reason, wiring for supplying electric power and wiring for exchanging various data are required between the electric actuator and the control unit. Usually, in this type of device, wirings are connected by a coupling means such as a connector having contacts exposed to the outside.
一方、従来各種の非接触型電力伝送装置が提案されており(例えば、特許文献2,3参照)、このような非接触型電力伝送装置を上記歩行補助装置に電力の供給手段として利用することも可能である。
On the other hand, various non-contact power transmission devices have been proposed (see, for example,
本発明者は、非接触型電力伝送装置を歩行補助装置等において電力の伝送のみならずデータ信号の伝送にも利用することに思い至り、次のような非接触型電力伝送装置を案出した。 The present inventor came up with the idea of using the non-contact power transmission device not only for power transmission but also for data signal transmission in a walking assist device or the like, and devised the following non-contact power transmission device. .
すなわち、給電器の給電基板に給電コイルを有する給電コアを取り付け、受電器の受電基板に受電コイルを有する受電コアを取り付け、給電コイル及び給電コアと受電コイル及び受電コアとが同軸上で対向するように給電器と受電器とを結合することで、電磁誘導作用により非接触で給電することができるようにし、また、給電基板と受電基板とに送信部及び受信部をそれぞれ取り付けて、給電器と受電器とを結合して給電可能にすると同時に各種データのやり取りも非接触で行うことができるようにした。 That is, a power feeding core having a power feeding coil is attached to a power feeding board of a power feeder, a power receiving core having a power receiving coil is attached to a power receiving board of a power receiver, and the power feeding coil, the power feeding core, the power receiving coil, and the power receiving core are coaxially opposed to each other. By connecting the power feeder and the power receiver as described above, power can be supplied in a non-contact manner by electromagnetic induction, and a transmitter and a receiver are attached to the power supply board and the power reception board, respectively. And the power receiver can be combined to enable power supply, and at the same time, various data can be exchanged without contact.
しかしながら、電力とデータ信号とを同じ伝送装置で伝送する場合、給電電力が小さい場合は漏洩する電力が少なく干渉は少ないが、電源系の伝送電力が大体10W以上になると、漏洩電力がデータを伝送するための信号系に干渉し始める。デジタル系はこの干渉に比較的耐え得るが、アナログ系は不安定になり、更に、基板上での給電コイル及びコアと給電回路との距離が大きくなると、データの伝送に支障が生じる。このため、例えば受電器内での受電部の負荷状態を検出し、受電器側から給電器側へ検出信号をフィードバックすることによって、電力伝送のロスを防ぐことが難しいものとなっていた。 However, when power and data signals are transmitted by the same transmission device, if the power supply power is small, the leakage power is small and there is little interference. However, if the transmission power of the power supply system is approximately 10 W or more, the leakage power transmits data. Begin to interfere with the signal system to do. The digital system can withstand this interference relatively, but the analog system becomes unstable, and if the distance between the power supply coil and the core and the power supply circuit on the substrate is increased, the transmission of data is hindered. For this reason, for example, it is difficult to prevent loss of power transmission by detecting the load state of the power receiving unit in the power receiver and feeding back the detection signal from the power receiver side to the power feeder side.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、電力伝送が例えば10W以上の大電力となる場合においても電源系による信号系への干渉を防ぎ、受電器側と給電器側との間で信号を正確に送受信することができる非接触型の伝送手段を提供しようというものである。 The present invention has been made to solve the above-described problem. Even when the power transmission is large power of, for example, 10 W or more, the interference with the signal system by the power supply system is prevented. It is intended to provide a non-contact type transmission means capable of accurately transmitting and receiving signals between the two.
上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用する。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following configuration.
すなわち、請求項1に係る発明は、非導電材製のケーシングに凹陥部(19)が形成され、この凹陥部(19)内に給電基板(20)が収納され、この給電基板(20)に、非接触の電磁誘導作用により給電する給電コイル(21)を有する給電コア(22)と、非接触にて送受信する送信部(23a)及び受信部(23b,23c,23d)とが取り付けられてなる給電器(1a)において、上記給電コイル(21)を有する給電コア(22)が、上記給電基板(20)における上記凹陥部(19)の開口側に向いた表面(20a)に取り付けられ、上記送信部(23a)及び受信部(23b,23c,23d)が、上記給電基板(20)における上記凹陥部(19)の底側に向いた裏面(20b)に取り付けられると共に上記凹陥部(19)の底に形成された凹部(19c)内に挿入され、上記給電基板(20)には上記送信部(23a)及び受信部(23b,23c,23d)に対応して通信用の貫通孔(20c)が形成された給電器を採用する。
That is, in the invention according to
請求項2に記載されるように、請求項1に記載の給電器において、上記送信部(23a)及び受信部(23b,23c,23d)の各端子(26)が上記給電基板(20)の裏面(20b)に取り付けられると共に、上記凹陥部(19)の底に形成された他の凹部(19d)内に挿入されたものとすることができる。
As described in
請求項3に記載されるように、請求項1に記載の給電器において、上記凹陥部(19)の開口がカバー板(24)で覆われたものとすることができる。
As described in claim 3, in the power feeder according to
請求項4に記載されるように、請求項1に記載の給電器において、上記凹陥部(19)の底が平坦面(19a)として形成され、この平坦面(19a)に上記凹部(19c)が形成され、上記給電基板(20)の裏面(20b)がこの平坦面(19a)に接しているものとすることができる。
As described in claim 4, in the power feeder according to
また、請求項5に係る発明は、非導電材製のケーシングに凹陥部(31)が形成され、この凹陥部(31)内に受電基板(32)が収納され、この受電基板(32)に、非接触の電磁誘導作用により誘導起電力を生じる受電コイル(33)を有する受電コア(34)と、非接触にて送受信する送信部(35b,35c,35d)及び受信部(35a)とが取り付けられてなる受電器(1b)において、上記受電コイル(33)を有する受電コア(34)が、上記受電基板(32)における上記凹陥部(31)の開口側に向いた表面(32a)に取り付けられ、上記送信部(35b,35c,35d)及び受信部(35a)が、上記受電基板(32)における上記凹陥部(31)の底側に向いた裏面(32b)に取り付けられると共に上記凹陥部(31)の底に形成された凹部(31c)内に挿入され、上記受電基板(32)には上記送信部(35b,35c,35d)及び受信部(35a)に対応して通信用の貫通孔(32c)が形成された構成を採用する。
In the invention according to
請求項6に記載されるように、請求項5に記載の受電器において、上記送信部(35b,35c,35d)及び受信部(35a)の各端子(38)が、上記受電基板(32)の裏面(32b)に取り付けられると共に、上記凹陥部(31)の底に形成された他の凹部(31d)内に挿入されたものとすることができる。
As described in claim 6, in the power receiver according to
請求項7に記載されるように、請求項5に記載の受電器において、上記凹陥部(31)の開口がカバー板(36)で覆われたものとすることができる。
As described in
請求項8に記載されるように、請求項5に記載の受電器において、上記凹陥部(31)の底が平坦面(31a)として形成され、この平坦面(31a)に上記凹部(31c)が形成され、上記受電基板(32)の裏面(32b)がこの平坦面(31a)に接しているものとすることができる。
As described in
また、請求項9に係る発明は、非導電材製の給電器用ケーシングに凹陥部(19)が形成され、この凹陥部(19)内に給電基板(20)が収納され、この給電基板(20)に、非接触の電磁誘導作用により給電する給電コイル(21)を有する給電コア(22)と、非接触にて送受信する給電器側送信部(23a)及び給電器側受信部(23b,23c,23d)とが取り付けられ、上記給電コイル(21)を有する給電コア(22)が、上記給電基板(20)における上記凹陥部(19)の開口側に向いた表面(20a)に取り付けられ、上記給電器側送信部(23a)及び給電器側受信部(23b,23c,23d)が、上記給電基板(20)における上記凹陥部(19)の底側に向いた裏面(20b)に取り付けられると共に上記凹陥部(19)の底に形成された凹部(19c)内に挿入され、上記給電基板(20)には上記給電器側送信部(23a)及び給電器側受信部(23b,23c,23d)に対応して通信用の貫通孔(20c)が形成されてなる給電器(1a)を具備し、非導電材製の受電器用ケーシングに凹陥部(31)が形成され、この凹陥部(31)内に受電基板(32)が収納され、この受電基板(32)に、非接触の電磁誘導作用により誘導起電力を生じる受電コイル(33)を有する受電コア(34)と、非接触にて送受信する受電器側送信部(35b,35c,35d)及び受電器側受信部(35a)とが取り付けられ、上記受電コイル(33)を有する受電コア(34)が、上記受電基板(32)における上記凹陥部(31)の開口側に向いた表面(32a)に取り付けられ、上記受電器側送信部(35b,35c,35d)及び受電器側受信部(35a)が、上記受電基板(32)における上記凹陥部(31)の底側に向いた裏面(32b)に取り付けられると共に上記凹陥部(31)の底に形成された凹部(31c)内に挿入され、上記受電基板(32)には上記受電器側送信部(35b,35c,35d)及び受電器側受信部(35a)に対応して通信用の貫通孔(32c)が形成されてなる受電器を具備し、上記給電コイル(21)及び給電コア(22)と上記受電コイル(33)及び受電コア(34)とが同軸上で対向するように上記給電器用ケーシングと上記受電器用ケーシングとを係脱自在に連結する連結手段(10,18)を具備した非接触型データ及び電力伝送装置を採用する。 According to the ninth aspect of the present invention, a recess (19) is formed in a power supply casing made of a non-conductive material, and a power supply board (20) is accommodated in the recess (19). ), A power supply core (22) having a power supply coil (21) that supplies power by non-contact electromagnetic induction, and a power-feeder-side transmitter (23a) and a power-feeder-side receiver (23b, 23c) that transmit and receive without contact. , 23d), and a power supply core (22) having the power supply coil (21) is attached to a surface (20a) facing the opening side of the recess (19) in the power supply substrate (20), The feeder side transmitter (23a) and the feeder side receivers (23b, 23c, 23d) are attached to the back surface (20b) facing the bottom side of the recessed portion (19) in the feeder substrate (20). Along with the concave It is inserted into a recess (19c) formed at the bottom of the part (19), and the feeder board (20) is connected to the feeder-side transmitter (23a) and the feeder-side receiver (23b, 23c, 23d). Correspondingly, a power feeder (1a) formed with a communication through hole (20c) is provided, and a recess (31) is formed in a casing for a power receiver made of a non-conductive material, and this recess (31). A power receiving board (32) is housed in the power receiving board (32), and a power receiving core (34) having a power receiving coil (33) that generates an induced electromotive force by non-contact electromagnetic induction action is transmitted and received in a non-contact manner. The power receiving side transmitting section (35b, 35c, 35d) and the power receiving side receiving section (35a) are attached, and the power receiving core (34) having the power receiving coil (33) is connected to the power receiving board (32). Oriented to the opening side of the recess (31) The power receiver side transmitter (35b, 35c, 35d) and the power receiver side receiver (35a) are attached to the surface (32a) and face the bottom side of the recess (31) in the power receiving substrate (32). Attached to the back surface (32b) and inserted into a recess (31c) formed in the bottom of the recess (31), and the power receiving substrate (32) has the power receiver side transmitter (35b, 35c, 35d). ) And a power receiving side receiving portion (35a), and a power receiving device in which a through hole (32c) for communication is formed, and the power feeding coil (21), the power feeding core (22), and the power receiving coil ( 33) and non-contact type data comprising connecting means (10, 18) for detachably connecting the power supply casing and the power receiver casing so that the power receiving core (34) and the power receiving core (34) are coaxially opposed to each other; Power transmission equipment Is adopted.
請求項10に記載されるように、請求項9に記載の非接触型データ及び電力伝送装置において、上記連結手段が上記給電器用ケーシングと上記受電器用ケーシングの一方のケーシングに形成された板部(10)と、他方のケーシングに形成された上記板部(10)が挿入される空洞(18)とにより構成されたものとすることができる。
10. The contactless data and power transmission device according to
本発明によれば、給電器と受電器の各々において基板の表面と裏面とに電源系と信号系とを分けて配置し、給電器と受電器の非導電材で出来た各ケーシングの底に凹部を形成してこの凹部内に信号系の送受信部を挿入したので、電力伝送が例えば10W以上の大電力となる場合においても電源系による信号系への干渉を防ぐことができる。したがって、受電器側と給電器側との間で信号を正確に送受信することが可能となり、例えば受電器側で負荷状態を検出し、給電器側へ検出信号を正確にフィードバックすることによって電力伝送のロスを適正に防ぐことが可能になる。 According to the present invention, in each of the power feeder and the power receiver, the power supply system and the signal system are separately arranged on the front surface and the back surface of the substrate, and the bottom of each casing made of the non-conductive material of the power feeder and the power receiver is arranged. Since the concave portion is formed and the signal transmission / reception unit is inserted into the concave portion, it is possible to prevent the power supply system from interfering with the signal system even when the power transmission is large power of, for example, 10 W or more. Therefore, it is possible to accurately transmit and receive signals between the power receiver side and the power feeder side.For example, power is transmitted by detecting the load state on the power receiver side and accurately feeding back the detection signal to the power feeder side. It is possible to prevent loss of the product properly.
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1及び図2に示すように、この非接触型データ及び電力伝送装置1,2は、歩行補助装置3に利用することが可能である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the contactless data and
最初に歩行補助装置について説明すると、この歩行補助装置は、利用者Aの左右の脚における各膝関節部にあてがわれるリンク機構部3,4と、利用者Aの所望の部位で検出する信号に応じてリンク機構部3,4を駆動する駆動部5,6と、充電池等の電源部7と、駆動部5,6等を制御する制御部8とを含んだ構成となっている。
First, the walking assistance device will be described. This walking assistance device detects the link mechanism portions 3 and 4 applied to the knee joint portions of the left and right legs of the user A and signals detected at a desired part of the user A. Accordingly, the
なお、図1では右脚用のリンク機構部3および駆動部5のみ示しているが、左脚にも同様な構造のリンク機構部4および駆動部6が配置される。
In FIG. 1, only the link mechanism unit 3 and the
電源部7と制御部8はそれぞれ別個のハウジングに収納され、利用者の腰に巻きつけたベルト9に、各ハウジングに取り付けられたフック等により吊り下げられる。制御部8のハウジング内には、図示しないがCPU、電源回路、給電回路、通信回路等が収納されている。
The
駆動部5,6は、そのハウジング内に収納される図示しないアクチュエータであるDCモータを有する。図6に示すように、ハウジング5a内には、DCモータのほか、受電回路11a等が組み込まれた基板11が設けられている。この駆動部5,6は利用者の左右の大腿にハウジング5aごとベルト12によって装着される。
The
リンク機構部3,4は、上記駆動部5,6の各ハウジング5aに固定されて各ハウジング5aから利用者の膝関節へと大腿に沿って伸びる固定リンク13と、上記駆動部5,6の各ハウジング5a内に収納された上記DCモータによって低速回転する図示しない短リンクと、短リンクにピン結合された連接棒14と、上記固定リンク13の上記膝関節に対応した箇所で一端がピン結合され、他端が上記連接棒14の先端にピン結合され、利用者の下腿に沿って伸びる揺動リンク15とを具備する。揺動リンク15は、ベルト16によって利用者Aの下腿に固定される。
The link mechanisms 3 and 4 are fixed to the
DCモータが制御部8によって制御されつつ回転すると、短リンクを介して連接棒14が往復移動し、揺動リンク15が膝関節の箇所のピンを支点にして揺動する。これにより、利用者の下腿が膝関節を支点にして前後に回動することとなり、利用者の歩行が援助されることになる。
When the DC motor rotates while being controlled by the
本発明に係る非接触型データ及び電力伝送装置1,2は、図1及び図2に示すように、歩行補助装置の駆動部5,6と制御部8との間に設けられる。また、非接触型データ及び電力伝送装置1,2は、利用者Aの左右の脚に対応して左右一対設けられる。
The contactless data and
左右の非接触型データ及び電力伝送装置1,2は、互いに同様な構造であるから、以下一方のもので代表して説明する。
Since the left and right contactless data and
非接触型データ及び電力伝送装置1は、図3及び図4に示すように、給電器1aと受電器1bとの組み合わせからなり、分離と連結を自在に行うことができるようになっている。図5及び図6に示すように、受電器1bが上記歩行補助装置における駆動部5のハウジング5aに図示しないビス等の固定手段によって固定されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the non-contact type data and
給電器1aは、図7、図8、図9及び図10に示すようなケーシングを有する。このケーシングは、板部10と、板部10の一端に配置される鍔部17とを有し、樹脂等の非導電材で成形される。図3及び図4に示すように、板部10は受電器1bのケーシングに形成された同じ形状の空洞18内に合致可能であり、鍔部17は受電器1bのケーシングの一端面に合致可能である。
The
図7、図8、図9及び図10に示すように、給電器1aのケーシングには、凹陥部19が形成され、この凹陥部19内に給電基板20が収納され、この給電基板20に、非接触の電磁誘導作用により給電する給電コイル21を有する給電コア22と、非接触にて送受信する送信部23a及び受信部23b,23c,23dとが取り付けられる。
As shown in FIGS. 7, 8, 9, and 10, a
凹陥部19はケーシングの板部10の広い方形面に形成され、その底は方形面に平行な平坦面19aとして形成される。また、凹陥部19の内周には給電基板20の輪郭に合致する壁が形成される。凹陥部19と板部10の上記方形面との境界には段差部19bが形成される。この段差部19bにカバー板24が嵌め込まれ、接着剤等により接着される。カバー板24はその表面がケーシングの板部10の表面と同一面となるように板部10に固定される。このカバー板24によって、給電コイル21、給電コア22等が収納された凹陥部19が密閉される。
The recessed
このカバー板24は、可視光を遮断して赤外線等所定の波長光のみを透過し、磁力を透過し、また、耐熱性を有する材料で形成される。
The
給電基板20は、その表面が凹陥部19の開口側に向き裏面が凹陥部19の底側に向くように凹陥部19内に収納され、その裏面が凹陥部19の底の平坦面19aに当てられる。これにより、給電基板20は簡易かつ正確にケーシング内に取り付けられる。
The
上記給電コイル21と給電コア22は、この給電基板20における上記凹陥部19の開口側に向いた表面20aに取り付けられ、図6に示すように、上記カバー板24を介して受電器1bに対峙可能となる。
The
給電コイル21は環状に巻かれ、この給電コイル21がフェライトなどの磁性体からなる給電コア22に装着される。
The feeding
また、上記送信部23a及び受信部23b,23c,23dは、上記絶縁体である給電基板20の裏面20bに取り付けられると共に、上記凹陥部19の底の平坦面19aに形成された凹部19c内に挿入される。このため、給電基板20は凹陥部19の底に安定的に固定される。また、給電基板20には送信部23a及び受信部23b,23c,23dに対応して通信用の赤外線等を通すための貫通孔20cが形成される。この送信部23a及び受信部部23b,23c,23dは、例えば、IR−フォトトランジスタ、IR−LEDであり、所定の波長による通信(赤外線通信など)によって、後述する受電器1b側の送受信部との間で所定の各種情報を送受信可能である。
The
上記給電コイル21の端子25も給電コイル21等と同様に給電基板20の表面20aに形成される。また、上記送信部23a及び受信部23b,23c,23dの各端子26は、送信部23a及び受信部23b,23c,23dと同様に給電基板20の裏面20bに取り付けられると共に、凹陥部19の底の平坦面19aに形成された他の凹部19d内に挿入される。
The terminal 25 of the
このように、給電コイル21等の電源系が給電基板20の表面20aに配置され、送受信部23a,23b,23c,23dやそれらの端子26等の信号系が給電基板20の裏面20bに配置されると共に非導電材製ケーシングの凹部19c,19d内に挿入されることから、電力の漏洩による信号への影響が低減する。
In this way, the power supply system such as the
図7及び図8に示すように、上記各種の端子25,26からはリード線25a,26aが引き出され、これらリード線25a,26aが束ねられてケーブル27内に引き込まれている。ケーブル27はケーシングの鍔部17から、図1に示すように、上記歩行補助装置の制御部8へと伸びている。
As shown in FIGS. 7 and 8, lead
その他、図7及び図9において、符号28は凹陥部19内に生じる空隙を埋めるための樹脂製のブロックを示し、図7、図8及び図10において、符号29は送受信部23a,23b,23c,23dに対応する給電基板20の通信用の貫通孔20cをカバー板24へと導通させるための孔29aが形成されたブロックを示す。後者のブロック29は前者のブロック28と同様凹陥部19内に生じる空隙を埋める役割も果たす。
In addition, in FIG.7 and FIG.9, the code |
図7、図8及び図9において、符号30は端子25,26からケーブル27の端に至る箇所に充填されるウレタン樹脂等からなるシール部材を示す。このシール部材30は砂目のハッチングにより示す。このシール部材30によって、ケーブル27の接続部からのケーシング内への空気、水等の侵入が防止される。
7, 8, and 9,
次に、受電器1bは、図11、図12、図13、図14及び図15に示すようなケーシングを有する。このケーシングは、上記給電器1aのケーシングの板部10よりも厚くて広い大型の板として形成される。そして、給電器1aのケーシングの板部10が挿入される薄い直方体形の空洞18が、このケーシングの一端面から他端面に向かって伸びる。空洞18におけるケーシングの他端面側は閉じられる。空洞18内の広い方形面はケーシングの外面の広い方形面と平行に延びる。このケーシングも樹脂等の非導電材で成形される。
Next, the
図3及び図4に示すように、この受電器1bのケーシングに形成された空洞18内に給電器1aのケーシングの板部10が挿入され、鍔部17が受電器1bのケーシングの一端面に合致することによって、受電器1bと給電器1aとが合体する。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図11、図12、図13、図14及び図15に示すように、受電器1bのケーシングの上記空洞18内に平坦面が形成され、この平坦面に凹陥部31が形成される。この凹陥部31内に受電基板32が収納され、この受電基板32に、非接触の電磁誘導作用により誘導起電力を生じる受電コイル33を有した受電コア34と、非接触にて送受信する受信部35a及び送信部35b,35c,35dとが取り付けられる。
As shown in FIGS. 11, 12, 13, 14, and 15, a flat surface is formed in the
凹陥部31はケーシングの空洞18内における広い方形の平坦面18aに形成され、その底は空洞18内の平坦面18aに平行な平坦面31aとして形成される。また、凹陥部31の内周には受電基板32の輪郭に合致する壁が形成される。凹陥部31と上記平坦面18aとの境界には段差部31bが形成される。この段差部31b内にはカバー板36が嵌め込まれ、接着剤等により接着される。カバー板36はその表面が上記平坦面18aと同一面となるようにケーシングに固定される。このカバー板36によって、受電コイル33、受電コア34等が収納された凹陥部31が密閉される。このカバー板36は赤外線を透過し、また磁力を透過する材料で形成される。
The recessed
受電基板32は、その表面32aが凹陥部31の開口側に向き裏面32bが凹陥部31の底側に向くように凹陥部31内に収納され、その裏面32bが凹陥部31の底の平坦面31aに当てられる。これにより、受電基板32はケーシング内の定位置に簡易かつ正確に取り付けられる。
The
上記受電コイル33と受電コア34は、この受電基板32における上記凹陥部31の開口側に向いた表面32aに取り付けられ、図6に示すように、カバー板36を介して給電器1aに対峙可能となる。
The
受電コイル33は環状に巻かれ、この受電コイル33がフェライトなどの磁性体からなる受電コア34に装着される。
The
また、上記受信部35a及び送信部35b,35c,35dは、上記絶縁体である受電基板32の裏面32bに取り付けられると共に、上記凹陥部31の底の平坦面31aに形成された凹部31c内に挿入される。このため、受電基板32は凹陥部31の底に安定的に固定される。また、受電基板32には受信部35a及び送信部35b,35c,35dに対応して通信用の赤外線等を通すための貫通孔32cが形成される。この受信部35a及び送信部35b,35c,35dは、例えば、IR−フォトトランジスタ、IR−LEDであり、所定の波長光による通信(赤外線通信など)によって、上記給電器1a側の送受信部23a,23b,23c,23dとの間で所定の各種情報を送受信可能である。
The
上記受電コイル33の端子37も受電コイル33等と同様に受電基板32の表面に形成される。また、上記受信部35a及び送信部35b,35c,35dの各端子38は、受信部35a及び送信部35b,35c,35dと同様に受電基板32の裏面32bに取り付けられると共に、凹陥部31の底の平坦面31aに形成された他の凹部31d内に挿入される。
The terminal 37 of the
このように、受電コイル33等の電源系が受電基板32の表面32aに配置され、送受信部35a,35b,35c,35d等の信号系が受電基板32の裏面32bに配置されると共に非導電材製ケーシングの凹部31b,31c内に挿入されることから、電力の漏洩による信号の送受信への影響が低減する。
In this way, the power supply system such as the
図11及び図14に示すように、上記各種端子37,38からはリード線37a,38aが引き出され、これらリード線37a,38aが束ねられてケーブル39内に引き込まれる。図6に示すように、このケーブル39はケーシングの凹陥部31の底から上記歩行補助装置における駆動部5のハウジング5a内へと伸び、ケーブル39内のリード線37a,38aがハウジング5a内の各種回路の端子に接続される。
As shown in FIGS. 11 and 14,
この受電器1bのケーシングに形成された空洞18は、上記給電器1aのケーシングに形成された板部10とともに、両ケーシングを係脱自在に連結する連結手段を構成する。図4乃至図6に示すように、給電器1aのケーシングの板部10が受電器1bのケーシングの空洞18内に挿入され、両者の連結が完了すると、給電コイル21及び給電コア22と受電コイル33及び受電コア34とが同軸上で対向することとなる。
The
その他、図11及び図14中、符号40は凹陥部31内に生じる空隙を埋めるための樹脂製のブロックを示し、図11、図12及び図15中、符号41は送受信部35a,35b,35c,35dに対応する受電基板32の通信用の貫通孔32cをカバー板36へと導通させるための孔41aが形成されたブロックを示す。後者のブロック41は前者のブロック40と同様凹陥部31内に生じる空隙を埋める役割も果たす。図11、図12及び図14中、符号42は端子37,38からケーブル39の端に至る箇所に充填されるウレタン樹脂等からなるシール部材を示す。このシール部材42は砂目のハッチングで示す。このシール部材42によって、ケーブル39の接続部からのケーシング内への空気、水等の侵入が防止される。
In addition, in FIG.11 and FIG.14, the code |
また、図5、図11及び図13中、符号43はボールプランジャを示す。このボールプランジャ43のボール43aがケーシングの空洞18内に突出するようにケーシングに埋設される。ボール43aは図示しないスプリング等により空洞18側へ付勢される。一方、図7に示すように、給電器1aのケーシングにはボール43aに対応して穴44が形成される。これにより、図5及び図6に示す如く給電器1aの板部10が受電器1bの空洞18内に入り切ると、ボール43aが穴44に嵌り込み、給電器1aが受電器1bから不意に抜け出ないように給電器1aを受電器1b内に拘束する。
Moreover, in FIG. 5, FIG.11 and FIG.13, the code |
次に、上記構成の非接触型データ及び電力伝送装置の作用について説明する。 Next, the operation of the non-contact type data and power transmission device having the above configuration will be described.
図3に示すように、給電器1aのケーシングの板部10を受電器1bのケーシングの空洞18に対峙させて、図4及び図5に示すように、板部10を空洞18内に挿入する。挿入し終わると、図5に示すように、受電器1b側のボールプランジャ43のボール43aが給電器1a側のケーシングの穴44に嵌り込み、給電器1aと受電器1bとの連結が完了する。
As shown in FIG. 3, the
これにより、図6に示すように、受電コイル33及び受電コア34は給電コイル21及び受電コア22と互いに近接し、かつ同軸上で対向する。
Thereby, as shown in FIG. 6, the
また、給電器1a及び受電器1bの双方の送受信部23a,23b,23c,23d,35a,35b,35c,35dも互いに近接し、かつ同軸上で平行に対向する。これにより、双方の送受信部23a,23b,23c,23d,35a,35b,35c,35d間で所定の各種の情報が送受信可能となる。
Further, the transmission /
この連結操作は利用者Aの左右の歩行補助装置に対してそれぞれ行われる。 This connection operation is performed on the left and right walking assist devices of the user A, respectively.
給電時には、制御部8を介して電源部7から給電器1a,2aに電力が供給され、給電コイル21に電圧が印加されることによって、給電コイル21と受電コイル33との間に電磁誘導回路が形成され、受電コイル33が電磁誘導作用により誘電起電力を発生し、受電器1b,2bが給電器1a,2aから非接触で電力を受電する。各受電器1b,2bで受電した電力は制御部8を介して歩行補助装置の左右の駆動部5,6の各DCモータにそれぞれ供給される。
At the time of power feeding, power is supplied from the
また、給電器1aと受電器1bとの送受信部23a,23b,23c,23d,35a,35b,35c,35d間で信号の遣り取りが行われる。この信号は例えば負荷検出信号、モータ制御信号、センサ検出信号である。
Further, signals are exchanged between the transmission /
制御部8は、主として演算機能を有するCPU(Central Processing Unit)、作業用RAM、各種データやプログラムを記憶するROM等を備える。上記CPUが、上記各種信号を処理し、ROMに記憶された各種プログラムを実行することにより、各部を制御するとともに、歩行補助装置の全体を統括制御する。
The
具体的には、制御部8は、図2に示すように、例えば、駆動部5,6のDCモータの回転方向や速度などDCモータを駆動制御するための駆動信号Shを給電器1aに出力する。また、制御部8は、給電する電力を制御するための電力制御信号Sbを給電部1aに出力する。
Specifically, as shown in FIG. 2, the
上述したように、給電器1aと受電器1bの各々において基板20,32の表面20a,32aと裏面20b,32bとに電源系と信号系とが分離して配置され、給電器1aと受電器1bの非導電材で出来た各ケーシングの底に凹部19c,31cを形成してこの凹部19c,31c内に信号系の送受信部23a,23b,23c,23d,35a,35b,35c,35dを挿入したので、電力伝送が例えば10W以上の大電力となる場合においても電源系による信号系への干渉が防止される。したがって、受電器1b側と給電器1a側との間での信号の送受信が正確に行われることとなり、例えば受電器1b側で負荷状態を検出し、給電器1a側へ検出信号を正確にフィードバックすることによって電力伝送のロスが適正に防止される。
As described above, in each of the
かくて、歩行補助装置のDCモータが適正な回転数で回転し、リンク機構部3,4が駆動し、利用者Aの歩行が補助されることとなる。 Thus, the DC motor of the walking assistance device rotates at an appropriate rotation number, the link mechanism units 3 and 4 are driven, and the walking of the user A is assisted.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、給電器のケーシングが雄型であり受電器のケーシングが雌型であるが、各ケーシングは互いに逆の形状をしていても構わない。その場合には、給電器に対して受電器が抜き差し可能になる。また、ケーシングに形成する凹部は穴、溝、切欠等所望の形状に形成することが可能である。また、この非接触型データ及び電力伝送装置を歩行補助装置に設けるものとして説明したが、歩行補助装置以外の他の装置に設けることも可能である。さらに、カバー板としてポリカーボネイト系の材料を使用したが、これに限らずその他の樹脂、ガラスを使用したものであってもよい。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible. For example, in the above-described embodiment, the casing of the power feeder is male and the casing of the power receiver is female. However, the casings may have shapes opposite to each other. In that case, the power receiver can be inserted into and removed from the power feeder. Moreover, the recessed part formed in a casing can be formed in desired shapes, such as a hole, a groove | channel, and a notch. Moreover, although this non-contact type | mold data and electric power transmission apparatus were demonstrated as what is provided in a walking assistance apparatus, it is also possible to provide in apparatuses other than a walking assistance apparatus. Furthermore, although the polycarbonate-based material is used as the cover plate, the present invention is not limited to this, and other resins and glass may be used.
1a…給電器
1b…受電器
10…板部
18…空洞
19,31…凹陥部
19a,31a…平坦面
19c,31c…凹部
19d,31d…凹部
20…給電基板
20a,32a…表面
20b,32b…裏面
20c,32c…貫通孔
21…給電コイル
22…給電コア
23a,35b,35c,35d…送信部
23b,23c,23d,35a…受信部
24,36…カバー板
32…受電基板
33…受電コイル
34…受電コア
38…端子
DESCRIPTION OF
Claims (10)
10. The contactless data and power transmission device according to claim 9, wherein the connecting means includes a plate portion formed in one casing of the power supply casing and the power receiving casing, and the plate formed in the other casing. A non-contact type data and power transmission device comprising a cavity into which a plate portion is inserted.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008053159A JP5386833B2 (en) | 2008-03-04 | 2008-03-04 | Power feeder, power receiver, contactless data and power transmission device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008053159A JP5386833B2 (en) | 2008-03-04 | 2008-03-04 | Power feeder, power receiver, contactless data and power transmission device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009213245A JP2009213245A (en) | 2009-09-17 |
JP5386833B2 true JP5386833B2 (en) | 2014-01-15 |
Family
ID=41185853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008053159A Active JP5386833B2 (en) | 2008-03-04 | 2008-03-04 | Power feeder, power receiver, contactless data and power transmission device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5386833B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5353398B2 (en) * | 2009-04-14 | 2013-11-27 | 大日本印刷株式会社 | Power feeder, power receiver, contactless data and power transmission device |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3220841B2 (en) * | 1995-08-28 | 2001-10-22 | 帝国通信工業株式会社 | PCB mounting structure for electronic components with lead wires |
JPH09286188A (en) * | 1996-04-23 | 1997-11-04 | Matsushita Electric Works Ltd | Noncontact type ic card |
JP2000341887A (en) * | 1999-03-25 | 2000-12-08 | Toyota Autom Loom Works Ltd | Power supply coupler, power supply device, receiver and electromagnetic induction type noncontact charger |
JP2007129462A (en) * | 2005-11-02 | 2007-05-24 | Dainippon Printing Co Ltd | Noncontact data and power transmission device |
JP5200336B2 (en) * | 2006-06-07 | 2013-06-05 | 大日本印刷株式会社 | Joint assist device |
-
2008
- 2008-03-04 JP JP2008053159A patent/JP5386833B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009213245A (en) | 2009-09-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10599181B2 (en) | Auxiliary electronic device attachable to a wearable electronic device | |
JP2009240099A (en) | Non-contact power feeding device, power feeder and power receiver | |
CN108966677B (en) | Induction charging port for portable computing device | |
JP5338052B2 (en) | Non-contact transmission device | |
JP5200336B2 (en) | Joint assist device | |
US9634728B2 (en) | Contactless connector | |
CA2687229A1 (en) | Electrical connection between devices | |
JP2013143997A (en) | Body wearable device | |
KR102519193B1 (en) | Wireless power receiving apparatus and wireless power system including the same | |
JP5386843B2 (en) | Power feeder, power receiver, contactless data and power transmission device | |
JP5386833B2 (en) | Power feeder, power receiver, contactless data and power transmission device | |
JP2008099425A (en) | Power supply device | |
JP5353398B2 (en) | Power feeder, power receiver, contactless data and power transmission device | |
JP5233780B2 (en) | Power feeder, power receiver, contactless data and power transmission device | |
US11707213B2 (en) | Physiological signal monitoring device | |
KR102521724B1 (en) | Wireless power receiving apparatus, wireless power system including the same and portable device | |
US20240198432A1 (en) | Cutting tool | |
JP4504234B2 (en) | Surface mount machine | |
GB2444295A (en) | Contactless electrical connector or power isolation means when members of a connector are separated. | |
JP2010239846A (en) | Non-contact power transmission device and joint auxiliary device | |
JP5423330B2 (en) | Power feeder, power receiver, contactless data and power transmission device | |
US20190242727A1 (en) | Capacitive proximity sensor | |
US20200323490A1 (en) | Blood pressure measuring device | |
JP5347259B2 (en) | Non-contact power feeding device | |
JP7064123B2 (en) | Remotely controllable massage device plug |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101215 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120910 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120925 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130618 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130816 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130910 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130923 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5386833 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |