JP6525374B2 - Grip warmer - Google Patents
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Description
本発明は、自動二輪車などの車両のハンドルに設けられるグリップウォーマに関する。 The present invention relates to a grip warmer provided on a steering wheel of a vehicle such as a motorcycle.
従来より、自動二輪車などの車両のハンドルにおいては、使用者が把持する両方のグリップの内側に(ハンドル本体側に)グリップウォーマを設けて、手がかじかまないよう温めるようにするものがある。このグリップウォーマを構成する電気ヒータには、バッテリから電源コードを介して電力が供給される。 2. Description of the Related Art Conventionally, in the handle of a vehicle such as a motorcycle, a grip warmer (on the handle main body side) is provided inside of both grips gripped by a user so as to warm the hand so as not to bite. Electric power is supplied from the battery to the electric heater constituting the grip warmer through a power cord.
また、ハンドルの片方の(通常、右側の)グリップにおいては、グリップウォーマの内側に車両の速度調整のためにスロットルパイプ(アクセルコーン)が設けられており、グリップを回動させると、このグリップとともにグリップウォーマとスロットルパイプは、ハンドル本体に対して回動する。このとき、グリップウォーマと電源コードとの接続部には力がかかるので、経時劣化し断線し易くなる。そのため、特許文献1などでは、この接続部にかかる力を小さくする構造にして断線を起こり難くすることが記載されている。 In addition, a throttle pipe (accelerator cone) is provided on the inside of the grip warmer for adjusting the speed of the vehicle in one grip (usually the right side) of the steering wheel. The grip warmer and the throttle pipe rotate with respect to the handle body. At this time, since a force is applied to the connection between the grip warmer and the power cord, it is likely to deteriorate with time and break. Therefore, in Patent Document 1 and the like, it is described that a structure in which the force applied to the connecting portion is reduced to make the disconnection less likely to occur.
しかしながら、特許文献1などを含む従来の構造では、グリップウォーマと電源コードとの接続部にかかる力は原理的になくなることではないので、経時劣化により断線が起こる可能性は残る。 However, in the conventional structure including the patent document 1 etc., since the force applied to the connection between the grip warmer and the power cord is not in principle to be eliminated, the possibility of occurrence of disconnection due to deterioration with time remains.
本発明は、係る事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、電源コードを介して電気ヒータに電力を供給するのに、断線の可能性を原理的になくすことができるグリップウォーマを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and its object is to provide a grip warmer capable of theoretically eliminating the possibility of disconnection when supplying power to an electric heater through a power cord. It is to do.
上記目的を達成するために、請求項1に記載のグリップウォーマは、ハンドル本体に対して位置固定され送電共振器を有する送電器と、前記送電共振器と非放射電磁界を介して共振して電力を受電する受電共振器を有する受電器と、グリップ及び前記受電器に対して位置固定され、前記受電器から電力が供給される電気ヒータと、を備えてなり、前記送電共振器及び前記受電共振器は、導線が筒状に巻かれたコイルであって、前記送電共振器の内側に前記受電共振器が配置されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the grip warmer according to claim 1 resonates with a power transmitting device fixed in position with respect to the handle body and having a power transmitting resonator and the power transmitting resonator via a non-radiating electromagnetic field. a power receiving unit having a receiving resonator for receiving power, fixed in position relative to the grip and the power receiving unit, and the electric heater to which electric power is supplied from the power receiving device, Ri Na and wherein the power transmitting resonator and the The power receiving resonator is a coil in which a conducting wire is cylindrically wound, and the power receiving resonator is disposed inside the power transmission resonator .
請求項2に記載のグリップウォーマは、ハンドル本体に対して位置固定され送電共振器を有する送電器と、前記送電共振器と非放射電磁界を介して共振して電力を受電する受電共振器を有する受電器と、グリップ及び前記受電器に対して位置固定され、前記受電器から電力が供給される電気ヒータと、を備えてなり、前記受電共振器と前記ハンドル本体との間に、シールド用導電層が設けられていることを特徴とする。 The grip warmer according to claim 2 comprises a power transmitter fixed in position with respect to the handle body and having a power transmitting resonator, and a power receiving resonator for receiving power by resonating with the power transmitting resonator via a non-radiating electromagnetic field. A receiver, and an electric heater fixed in position with respect to the grip and the receiver and supplied with power from the receiver, and for shielding between the power receiving resonator and the handle body A conductive layer is provided.
本発明に係るグリップウォーマによれば、電源コードを介して電気ヒータに電力を供給するのに、断線の可能性を原理的になくすことができる。 According to the grip warmer according to the present invention, the possibility of disconnection can be eliminated in principle for supplying power to the electric heater through the power cord.
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施形態に係るグリップウォーマ1とそのまわりの他の部品(ハンドル本体5、スロットルパイプ6、栓7、グリップ8)を示す模式的な断面図である。図2は、グリップウォーマ1とそのまわりの他の部品の組立図である(但し、グリップ8は省略している。また、図中の符号6Aはアクセルワイヤーを示している。)。このグリップウォーマ1は、図1に示すように、送電器2と受電器3と電気ヒータ4とを備えている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a grip warmer 1 according to an embodiment of the present invention and other components therearound (handle body 5, throttle pipe 6, plug 7, grip 8). FIG. 2 is an assembly view of the grip warmer 1 and other parts around it (however, the grip 8 is omitted, and the reference numeral 6A in the figure indicates an accelerator wire). As shown in FIG. 1, the grip warmer 1 includes a power transmitter 2, a power receiver 3, and an electric heater 4.
送電器2は、ハンドル本体5に取り付けられる。送電器2は、送電共振器21を有している。また、送電器2は、送電共振器21の励振を制御する送電制御器22を有している。これらの送電共振器21と送電制御器22は、図2に示すような略円筒形の送電器支持体2Aに固定されて支持されている。送電器2には、自動二輪車などの車両において他の箇所に取り付けられたバッテリから電源コード2Bを介して電力が供給される。送電制御器22では、電源コード2Bからの電圧を入力し、直流電圧変換回路(例えば、チョッパ回路など)を用いて可変で安定した直流電圧に変換することが可能である。 The power transmitter 2 is attached to the handle body 5. The power transmitter 2 has a power transmission resonator 21. The power transmitter 2 also has a power transmission controller 22 that controls the excitation of the power transmission resonator 21. The power transmission resonator 21 and the power transmission controller 22 are fixed to and supported by a substantially cylindrical power transmission support 2A as shown in FIG. Electric power is supplied to the power transmitter 2 from a battery attached to another place in a vehicle such as a motorcycle via the power supply cord 2B. In the power transmission controller 22, it is possible to input the voltage from the power supply cord 2B and convert it into a variable and stable DC voltage using a DC voltage conversion circuit (for example, a chopper circuit or the like).
送電器支持体2Aは、ハンドル本体5に固定される。それによって、送電器2は、ハンドル本体5に対して位置固定される。 The transmitter support 2 </ b> A is fixed to the handle body 5. Thus, the transmitter 2 is fixed in position with respect to the handle body 5.
送電器支持体2Aは、スロットルパイプ6よりも中央側(ハンドル本体5の端部5aと反対側)でハンドル本体5に固定されるのが好ましい。こうすると、通常の形状のスロットルパイプ6をそのまま用いることができる。 The power transmitter support 2A is preferably fixed to the handle main body 5 at the center side (opposite to the end 5a of the handle main body 5) than the throttle pipe 6. In this way, the throttle pipe 6 of the normal shape can be used as it is.
送電器2に電力が供給されていると、送電制御器22は、図3に示すように、内蔵する高周波電源(例えば、周波数が1MHz近傍)の出力により送電共振器21を励振する。そうすると、送電共振器21の周囲に、非放射電磁界(エバネッセント場)が発生する。なお、図3に示す等価回路図においては、送電共振器21と次に説明する受電共振器31との間の非放射電磁界による相互作用をMで示している。 When power is supplied to the power transmitter 2, as shown in FIG. 3, the power transmission controller 22 excites the power transmission resonator 21 by the output of the built-in high frequency power source (for example, the frequency is around 1 MHz). Then, a non-radiative electromagnetic field (evanescent field) is generated around the power transmission resonator 21. In the equivalent circuit diagram shown in FIG. 3, an interaction by a non-radiative electromagnetic field between the power transmission resonator 21 and the power reception resonator 31 described below is indicated by M.
受電器3は、受電共振器31を有している。受電共振器31は、送電共振器21と非放射電磁界を介して共振して電力を受電するものである。また、受電器3は、受電共振器31の負荷(電気ヒータ4を含む。)のインピーダンス変換などを行う受電制御器32を有している。受電制御器32は、直流電圧変換を行うようにすることも可能である。これらの受電共振器31と受電制御器32は、図2に示すような略円筒形の受電ヒータ支持体3Aに固定されている。 The power receiver 3 has a power receiving resonator 31. The power receiving resonator 31 resonates with the power transmitting resonator 21 via a non-radiative electromagnetic field to receive power. The power receiver 3 also includes a power reception controller 32 that performs impedance conversion of the load (including the electric heater 4) of the power reception resonator 31. The power reception controller 32 can also perform DC voltage conversion. The power receiving resonator 31 and the power receiving controller 32 are fixed to a substantially cylindrical power receiving heater support 3A as shown in FIG.
電気ヒータ4は、グリップ8の内側で、スロットルパイプ6の外側に取り付けられる。電気ヒータ4は、面状ヒータやニクロム線ヒータなどを用いることができる。 The electric heater 4 is attached to the outside of the throttle pipe 6 inside the grip 8. A planar heater, a nichrome wire heater or the like can be used as the electric heater 4.
より詳細には、電気ヒータ4は、受電ヒータ支持体3Aに固定されている。また、受電ヒータ支持体3Aは、グリップ8の内側面に固定される。それによって、電気ヒータ4及び受電器3は、グリップ8に対して位置固定される。 More specifically, the electric heater 4 is fixed to the power receiving heater support 3A. In addition, the power receiving heater support 3A is fixed to the inner side surface of the grip 8. Thereby, the electric heater 4 and the power receiver 3 are fixed in position with respect to the grip 8.
電気ヒータ4には、図3に示すように、受電共振器31が送電共振器21に共振して電力を受電すると、受電器3から電力が供給される。電力が供給された電気ヒータ4は、発熱し、グリップ8を温め、そして、そこを把持する使用者の手を温めることができる。 As shown in FIG. 3, when the power reception resonator 31 resonates with the power transmission resonator 21 and receives power, the power is supplied from the power receiver 3 to the electric heater 4. The electrically powered electric heater 4 can generate heat, warm the grip 8 and warm the user's hand holding it.
このように、送電器2がハンドル本体5に対して位置固定され、かつ、受電器3がグリップ8に対して位置固定されていると、グリップ8とともに電気ヒータ4(及び受電器3)とスロットルパイプ6がハンドル本体5に対して回動しても、送電器2における電源コード2Bとの接続部には力がかからない。従って、バッテリから電源コード2Bを介して電気ヒータ4に電力を供給するのに、断線の可能性を原理的になくすことが可能になる。 As described above, when the power transmitter 2 is fixed in position with respect to the handle main body 5 and the power receiver 3 is fixed in position with respect to the grip 8, the electric heater 4 (and the power receiver 3) and the throttle together with the grip 8 are Even if the pipe 6 rotates with respect to the handle main body 5, no force is applied to the connection portion of the power transmitter 2 with the power supply cord 2B. Therefore, in order to supply power to the electric heater 4 from the battery through the power supply cord 2B, it is possible to eliminate in principle the possibility of disconnection.
送電共振器21と受電共振器31はともに、導線が筒状に巻かれたコイル(ソレノイドコイル)であるのが好ましい。そうすると、グリップ8に対して位置固定された受電器3の受電共振器31は、ハンドル本体5に対して位置固定された送電器2の送電共振器21と同心円状で、かつ、送電共振器21との間のギャップを狭くして、送電共振器21の内側に配置することができる。送電共振器21の内側には、強い非放射磁界が生じることになる。そして、グリップ8を回動して送電器2と受電器3とが相対的に回動しても、送電共振器21全体と受電共振器31全体の相対的な位置関係はほぼ変わらないので、送電共振器21から受電共振器31への電力の伝送効率もほぼ変わらなくすることができる。なお、送電共振器21と受電共振器31の各々において、コイルの両端間にコンデンサを接続して、共振周波数を調整することも可能である。 It is preferable that the power transmission resonator 21 and the power reception resonator 31 both be a coil (solenoid coil) in which the conducting wire is cylindrically wound. Then, the power receiving resonator 31 of the power receiver 3 fixed in position with respect to the grip 8 is concentric with the power transmission resonator 21 of the power transmitter 2 fixed in position with respect to the handle main body 5 and the power transmitting resonator 21. And the gap between them can be arranged inside the power transmission resonator 21 with a narrow gap. Inside the power transmission resonator 21, a strong non-radiative magnetic field will be generated. Then, even if the grip 8 is rotated and the power transmitter 2 and the power receiver 3 are relatively rotated, the relative positional relationship between the entire power transmitting resonator 21 and the entire power receiving resonator 31 does not substantially change, The transmission efficiency of the power from the power transmission resonator 21 to the power reception resonator 31 can also be substantially unchanged. In each of the power transmission resonator 21 and the power reception resonator 31, a capacitor may be connected between both ends of the coil to adjust the resonance frequency.
受電共振器31(及び送電共振器21)とハンドル本体5との間には、銅などのシールド用導電層9を設けるのが好ましい。これは、ハンドル本体5が、通常、鉄系であるため、ハンドル本体5において渦電流損失及び磁気損失で電力が消費されないようにするためである。具体的には、シールド用導電層9を、図4(a)に示すようにスロットルパイプ6、又は図4(b)に示すようにハンドル本体5の外表面にメッキなどにより設けることができる。 It is preferable to provide a shielding conductive layer 9 such as copper between the power receiving resonator 31 (and the power transmitting resonator 21) and the handle main body 5. This is to prevent power consumption from eddy current loss and magnetic loss in the handle main body 5 since the handle main body 5 is usually iron-based. Specifically, the shield conductive layer 9 can be provided on the outer surface of the handle main body 5 by plating or the like as shown in FIG. 4 (a) or as shown in FIG. 4 (b).
また、スロットルパイプが設けられてないハンドルのもう片方のグリップにおいては、同様のグリップウォーマ1を設けることも可能であるし、従来のグリップウォーマとすることも可能である。従来のグリップウォーマとする場合は、上記したような直流電圧変換回路で左右の電気ヒータの発熱のバランスを調整することも可能である。 Further, in the other grip of the handle where the throttle pipe is not provided, it is possible to provide the same grip warmer 1 or to use a conventional grip warmer. In the case of using a conventional grip warmer, it is also possible to adjust the balance of heat generation of the left and right electric heaters by the above-described DC voltage conversion circuit.
次に、本願発明者が行った実験について説明する。この実験は、図5に示すように、ハンドル本体5として一定の長さの鉄パイプを用い、シールド用導電層9として鉄パイプのまわりに薄い銅板を巻いた。その鉄パイプが挿入される筒状の内側絶縁体の一部のまわりに導線を巻いてコイルとし、受電共振器31とした。更に、その筒状の内側絶縁体が挿入される筒状の外側絶縁体の一部のまわりに導線を巻いてコイルとし、送電共振器21とした。そして、送電共振器21を、受電共振器31と同心円状で、受電共振器31の外側になるように配置した。 Next, an experiment conducted by the inventor of the present invention will be described. In this experiment, as shown in FIG. 5, an iron pipe of a certain length was used as the handle body 5, and a thin copper plate was wound around the iron pipe as the conductive layer 9 for shielding. A wire was wound around a part of a cylindrical inner insulator into which the iron pipe is inserted to form a coil, and a power receiving resonator 31 was obtained. Furthermore, a conducting wire is wound around a part of the cylindrical outer insulator into which the cylindrical inner insulator is inserted, to form a coil, and a power transmission resonator 21 is formed. Then, the power transmission resonator 21 is disposed concentrically with the power reception resonator 31 so as to be outside the power reception resonator 31.
受電共振器31と送電共振器21の各々において、コイルの両端間のコンデンサの値を調整することによって、受電共振器31と送電共振器21の共振周波数をともに1.006MHzにした。そのときの受電共振器31の無負荷Qは15.7、送電共振器21の無負荷Qは37.6となった。また、結合係数は、0.445となった。これらの値は、電力の伝送が十分に可能であることを示している。 In each of the power receiving resonator 31 and the power transmitting resonator 21, the resonance frequency of both the power receiving resonator 31 and the power transmitting resonator 21 is 1.006 MHz by adjusting the value of the capacitor between both ends of the coil. The unloaded Q of the power receiving resonator 31 at that time was 15.7, and the unloaded Q of the power transmitting resonator 21 was 37.6. In addition, the coupling coefficient was 0.445. These values indicate that the transmission of power is sufficiently possible.
以上、本発明の実施形態に係るグリップウォーマについて説明したが、本発明は、上述の実施形態に記載したものに限られることなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内でのさまざまな設計変更が可能である。 Although the grip warmer according to the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to those described in the above embodiment, and various designs within the scope of the matters described in the claims Changes are possible.
1 グリップウォーマ
2 送電器
21 送電共振器
2A 送電器支持体
2B 電源コード
3 受電器
31 受電共振器
3A 受電ヒータ支持体
4 電気ヒータ
5 ハンドル本体
6 スロットルパイプ
7 栓
8 グリップ
9 シールド用導電層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 grip warmer 2 power transmitter 21 power transmission resonator 2A power transmitter support 2B power cord 3 power receiver 31 power receiving resonator 3A power reception heater support 4 electric heater 5 handle main body 6 throttle pipe 7 plug 8 grip 9 conductive layer for shield
Claims (2)
前記送電共振器と非放射電磁界を介して共振して電力を受電する受電共振器を有する受電器と、
グリップ及び前記受電器に対して位置固定され、前記受電器から電力が供給される電気ヒータと、を備えてなり、
前記送電共振器及び前記受電共振器は、導線が筒状に巻かれたコイルであって、前記送電共振器の内側に前記受電共振器が配置されていることを特徴とするグリップウォーマ。 A transmitter fixed in position with respect to the handle body and having a transmission resonator;
A power receiver including a power receiving resonator that resonates with the power transmitting resonator via a non-radiating electromagnetic field to receive power;
Fixed in position relative to the grip and the power receiver, Ri Na equipped with an electric heater to which electric power is supplied from the power receiving device,
In the grip warmer, the power transmission resonator and the power reception resonator are coils in which a conducting wire is cylindrically wound, and the power reception resonator is disposed inside the power transmission resonator .
前記送電共振器と非放射電磁界を介して共振して電力を受電する受電共振器を有する受電器と、
グリップ及び前記受電器に対して位置固定され、前記受電器から電力が供給される電気ヒータと、を備えてなり、
前記受電共振器と前記ハンドル本体との間に、シールド用導電層が設けられていることを特徴とするグリップウォーマ。 A transmitter fixed in position with respect to the handle body and having a transmission resonator;
A power receiver including a power receiving resonator that resonates with the power transmitting resonator via a non-radiating electromagnetic field to receive power;
A grip and an electric heater fixed in position with respect to the power receiver and supplied with power from the power receiver,
A grip warmer characterized in that a conductive layer for shielding is provided between the power receiving resonator and the handle body.
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