JP6780624B2 - 給電装置 - Google Patents

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Description

本明細書では、スライド可能なシートに給電する技術を開示する。
従来、自動車のスライド可能なシートに非接触で給電する技術が知られている。特許文献１のスライドシートの給電機構は、複数の受電コイルが設けられる受電部と、車体の床部に受電コイルに非接触で給電する給電コイルを有する給電部とを備え、受電コイルは、スライドシート内の複数箇所に設けられ、給電コイルから非接触で給電されている。
特開２０１５−１３４５１３号公報
ところで、今後、自動車の自動運転化等によりシートの高機能化が想定されており、シートが車体に対してスライドするだけでなく、ユーザの乗降等のために、車体に対して回転機能を備えるシートが必要となることが想定される。特許文献１のスライドシートに対して、仮に回転機能を設けた場合には、１つの給電コイルからスライドシート内の複数の受電コイルに給電する構成であるため、スライドシートの回転により複数の受電コイルが給電コイルから給電できない位置に移動してしまい、給電部からスライドシートの受電部への給電に支障が生じることが懸念される。
本明細書に記載された技術は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、シートを回転させた場合に送電部から受電部への電力供給を継続することが可能な給電装置を提供することを目的とする。
本明細書に記載された給電装置は、車体の床部に設けられたレールに対してスライド移動可能なシートへの給電装置であって、前記床部に設けられる送電部と、前記シートに対して固定され、前記シートの回転軸となる回転軸部と、前記回転軸部に対して固定され、前記送電部からの電力を受電する受電部と、を備える。
本構成によれば、受電部はシートの回転軸となる回転軸部に対して固定されているため、シートを回転させた場合であっても受電部の位置を送電部から給電可能な位置に保持することが可能になる。よって、シートを回転させた場合に送電部から受電部への電力供給を継続することが可能になる。
本明細書に記載された技術の実施態様としては以下の態様が好ましい。
前記送電部は、送電コイルを備え、前記受電部は、前記送電コイルからの電力を受電する受電コイルを備える。
前記送電部は、複数の前記送電コイルを備え、前記床部には、前記シートのスライド方向に沿って前記複数の送電コイルが並んで配されている。
このようにすれば、シートのスライドに応じて受電コイルに送電する送電コイルを変えることができる。
前記受電コイルの中心と前記回転軸部の軸心とは同軸上に配されている。
このようにすれば、受電コイルが送電コイルから受電可能な位置に配された状態でシートを回転させた場合に、送電コイルに対する受電コイルの位置ずれを抑制できるため、より確実に、送電部から受電部への電力供給を継続することが可能になる。
前記送電部及び前記受電部を覆う金属製のシールドカバーを備え、前記シールドカバーには、前記回転軸部が挿通される挿通孔が貫通形成されている。
このようにすれば、シールドカバーにより、送電コイル及び受電コイルからの電磁ノイズを低減することができる。
前記シールドカバーは、前記レールに対してスライド可能に挿通される脚部を有する。
このようにすれば、脚部によりシールドカバーを保持することができる。
本明細書に記載された技術によれば、シートを回転させた場合に送電部から受電部への電力供給を継続することが可能となる。
実施形態１の給電装置を備えたシートを示す斜視図 給電装置を備えたシートを示す正面図 図２のＡ−Ａ断面図 給電装置を備えたシートを示す右側面図 図４のＢ−Ｂ断面図 シートを回転させた状態を示す平面図 車体の床部にレール及び送電部が取付けられた状態を示す斜視図 車体の床部にレール及び送電部が取付けられた状態を示す平面図 車体の床部にレール及び送電部が取付けられた状態を示す正面図 回転軸部及びシールドカバーが取り付けられたシートを示す斜視図 回転軸部及びシールドカバーが取り付けられたシートを示す底面図 図１０に対してシールドカバーが外された状態の回転軸部の部分を拡大して示す斜視図 受電部を示す斜視図 シールドカバーを示す斜視図
＜実施形態１＞
実施形態１について、図１〜図１４を参照しつつ説明する。
本実施形態の給電装置１０は、例えば自動車等の車両に搭載され、シート６０に搭載された電装品等に電力を供給するものである。以下では、図１のＸ方向を前方、Ｙ方向を左方、Ｚ方向を上方として説明する。
車両には、図１に示すように、車体の乗員室の床部１１（図１では車両の床部の一部を図示）の上に一対のレール１５，１５が固定されており、一対のレール１５，１５に対してシート６０が前後方向にスライド移動可能とされている。床部１１には、レール１５，１５の位置の上面が窪んだ一対の凹部１２が形成され、一対の凹部１２間はやや高い凸部１３とされている。シート６０は車両に複数備えられており、複数のシート６０のうちの一部又は全部には、例えば、電動リクライニング装置、シートヒータ、タッチパネル等のディスプレイ、エアコン、乗員の着座の有無を検出するセンサ、シートベルトの装着の有無を検出するセンサなどの各種電装品が備えられている。各種電装品には、後述するシート６０の下の給電装置１０から電力が供給される。
各レール１５，１５は、例えば、スチール、アルミニウム等の金属からなり、共に、前後方向に貫通する長方形状の通し孔１６を有する角筒状であって、直線状に延びており、上部には、通し孔１６と連通するスリット状の通し溝１７が前後方向の全長に亘って延びている。
（給電装置１０）
給電装置１０は、図３に示すように、複数の送電コイル２１を有し、車体の床部１１に設けられる送電部２０と、送電コイル２１からの電力を受電する１つの受電コイル３１を有し、シート６０の座部６１の下側に設けられる受電部３０と、シート６０と受電部３０とを連結し、受電コイル３１が下面に固定される回転軸部４０と、送電コイル２１及び受電コイル３１を覆う金属製のシールドカバー５０とを備える。
（送電部２０）
送電部２０は、図７，図８に示すように、床部１１の凸部１３の上に固定されており、複数の送電コイル２１と、各送電コイル２１から送電コイル２１の並び方向に沿って延びる給電線延出部２３とを備える。複数の送電コイル２１は、前後方向に等間隔で並べられており、各送電コイル２１は、電線が渦巻き状に巻回されたコイル本体２１Ａに対して、例えばフェライト等の磁性体や合成樹脂等からなるコイル保持部２２で形状が保持されて構成されている。電線は例えば銅線がエナメル等の絶縁層で被覆されたものを用いることができる。送電コイル２１は、床部１１の上面に例えばネジ留めや接着剤等による周知の取付手段により固定することができる。各送電コイル２１から延びる給電線延出部２３は左右方向に並んで配されている。給電線延出部２３は、車体の床上（のマットやパネル等の下）や床下に配索された電線を介して例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）等の機器に接続される。
（受電部３０）
受電部３０は、図１３に示すように、受電コイル３１と、各受電コイル３１からシート６０側に延びる受電線延出部３３とを備える。受電コイル３１は、電線が渦巻き状に巻回されたコイル本体３１Ａに対して、例えばフェライト等の磁性体や合成樹脂等からなるコイル保持部３２により形状が保持することにより構成することができる。電線は例えば銅線がエナメル等の絶縁層で被覆されたものを用いられる。受電線延出部３３は、シート６０の電装品に接続されている。
（回転軸部４０）
回転軸部４０は、例えば合成樹脂製又は金属製であって、図３，図１２に示すように、受電コイル３１が固定されるコイル固定部４１と、シート６０の下面に固定されるシート固定部４４と、コイル固定部４１とシート固定部４４とを連結する柱部４５と、を有する。コイル固定部４１は、一定の厚みの円板状であって、少なくとも下面は受電コイル３１よりも大きくされており、受電コイル３１に連なる受電線延出部３３が挿通されるスリット状の電線挿通溝４２が形成されている。受電コイル３１は、コイル固定部４１の下面に、例えばネジ留めや接着剤等による種々の固定手段により固定することができる。
シート固定部４４は、一定の厚みの円板状であって、シート６０の下端部にネジ留め等の固定手段により固定されている。なお、シート固定部４４は、シート６０と別体に限られず、シート６０と一体に形成してもよい。柱部４５は、中心軸が上下方向に延びる円柱状であって、コイル固定部４１及びシート固定部４４と一体に形成されている。柱部４５の中心軸は、コイル固定部４１及びシート固定部４４と同軸に配されている。ここで、柱部４５の中心軸（回転軸部４０の軸心）は、受電コイル３１の中心と同軸に配されている。柱部４５には、径方向に板状に張り出す一対の張出部４６Ａ，４６Ｂが設けられており、一対の張出部４６Ａ，４６Ｂ間の隙間はシールドカバー５０が挿通されるカバー挿通溝４７とされている。張出部４６Ａ，４６Ｂ及びカバー挿通溝４７の溝底（柱部４５の外面）には、受電コイル３１から延出された電線が嵌め入れられる通し溝４８が形成されている。シールドカバー５０のカバー挿通溝４７への挿通は、例えば、回転軸部４０を張出部４６Ａ，４６Ｂ間で分割可能としたり、シールドカバー５０を金型に配したインサート成形により回転軸部４０を形成してもよい。
（シールドカバー５０）
シールドカバー５０は、アルミニウム等の金属製であって、図１４に示すように、長方形の板状のカバー本体５１と、カバー本体５１の左右の端部に設けられ、レール１５，１５に挿通されてスライドする脚部５３とを有する。カバー本体５１の中心部には、回転軸部４０の柱部４５が挿通される円形状の軸部挿通孔５２が貫通形成されており、軸部挿通孔５２の孔縁部は、柱部４５の一対の張出部４６Ａ，４６Ｂ間に配される。これにより、シールドカバー５０に挿通された回転軸部４０がシールドカバー５０に対して回転可能となるため、車体に対してシート６０を回転させることができる。なお、本実施形態では、回転軸部４０の張出部４６Ａ，４６Ｂ（及び例えばシート６０の下面）がカバー本体５１に支持されることにより、シート６０の重量をシールドカバー５０によって支持しているが、これに限られず、シート６０の重力を支持する支持部を別に設けてもよい。また、回転軸部４０（及び軸部挿通孔５２）以外にシート６０を回転可能とする回転機構を設けるようにしてもよい。
脚部５３は、レール１５，１５の通し孔１６に挿通されて内壁を摺動するスライド挿通部５４と、カバー本体５１とスライド挿通部５４とを連結する脚部本体５５とを有する。スライド挿通部５４は、前後方向に長い直方体状であって、通し孔１６を前後方向に移動可能とされている。シールドカバー５０がレール１５，１５に対してスライドすることにより、回転軸部４０を介して連結されたシート６０のスライド移動が可能とされている。なお、本実施形態では、図示しないが、シート６０の前後方向の位置は、各送電コイル２１について、受電コイル３１と同軸となる位置に保持するための移動機構を備えている。移動機構としては、例えば、各送電コイル２１の位置に応じてシート６０を等間隔で係止させる係止手段を設けたり、シート６０の位置を検出するセンサ及び電動スライド装置を設けて、電動スライド装置によりシート６０のスライド方向の位置を送電コイル２１から受電コイル３１に給電可能な位置に移動させる構成としてもよい。
次に、シート６０の回転時の給電について説明する。
例えばスライドスイッチ等の操作手段のユーザの操作に応じてモータを駆動させ、又は、ユーザの手動により、シート６０をスライド移動させると、いずれか一つの送電コイル２１と受電コイル３１とが対向して給電可能な位置に配される。この状態で、例えば回転スイッチ等の操作手段のユーザの操作に応じてシート６０を回転させるモータを駆動させ、又は、ユーザの手動により、図６に示すように、回転軸部４０を中心にシート６０を回転させると、受電コイル３１は回転するものの送電コイル２１と受電コイル３１とは対向した状態に保持されるため、送電コイル２１から受電コイル３１への給電は継続される。
本実施形態の作用、効果について説明する。
車体の床部１１に設けられたレール１５，１５に対してスライド移動可能なシート６０への給電装置１０であって、床部１１に設けられる送電部２０と、シート６０に対して固定され、シート６０の回転軸となる回転軸部４０と、回転軸部４０に対して固定され、送電部２０からの電力を受電する受電部３０と、を備える。
本実施形態によれば、受電部３０はシート６０の回転軸となる回転軸部４０に対して固定されているため、シート６０を回転させた場合であっても受電部３０の位置を送電部２０から給電可能な位置に保持することが可能になる。よって、シート６０を回転させた場合に送電部２０から受電部３０への電力供給を継続することが可能になる。
また、送電部２０は、複数の送電コイル２１を備え、床部１１には、シート６０のスライド方向に沿って複数の送電コイル２１が並んで配されている。
このようにすれば、シート６０のスライドに応じて受電コイル３１に送電する送電コイル２１を変えることができる。
また、受電コイル３１の中心と回転軸部４０の軸心とは同軸上に配されている。
このようにすれば、受電コイル３１が送電コイル２１から受電可能な位置に配された状態でシート６０を回転させた場合に、送電コイル２１に対して受電コイル３１の位置ずれを抑制できるため、より確実に、送電部２０から受電部３０への電力供給を継続することが可能になる。
また、送電部２０及び受電部３０を覆う金属製のシールドカバー５０を備え、シールドカバー５０には、回転軸部４０が挿通される軸部挿通孔５２が貫通形成されている。
このようにすれば、シールドカバー５０により、送電コイル２１及び受電コイル３１からの電磁ノイズを低減することができる。
シールドカバー５０は、レール１５，１５に対してスライド可能に挿通される脚部５３を有する。
このようにすれば、脚部５３によりシールドカバー５０を保持することができる。
＜他の実施形態＞
本明細書に記載された技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本明細書に記載された技術の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、送電部２０及び受電部３０は、送電コイル２１及び受電コイル３１を備える構成としたが、これに限られず、例えば、キャパシタなどの他の公知の非接触の送受電方式を送電部及び受電部に用いてもよい。
（２）送電コイル２１の数は上記実施形態の数に限られず、異なる数の送電コイル２１を備えるようにしてもよい。例えば、送電部２０は、一つの送電コイル２１を備えるようにしてもよい。また、受電コイル３１は、一つとしたが、これに限られず、複数の受電コイル３１を備える構成としてもよい。
（３）上記実施形態では、回転軸部４０は、受電コイル３１の中心と同軸とされていたが、これに限られず、シート６０の回転時に給電可能な範囲で回転軸部４０の軸心が受電コイル３１の中心に対して離れていてもよい。
（４）シールドカバー５０を備える構成としたが、これに限られず、シールドカバー５０を備えない構成としてもよい。この場合、例えば、シールドカバーに代えてシート６０をスライド可能に支持する部材を設けてもよい。
１０： 給電装置
１１： 床部
１５： レール
２０： 送電部
２１： 送電コイル
３０： 受電部
３１： 受電コイル
４０： 回転軸部
４１： コイル固定部
４２： 電線挿通溝
４４： シート固定部
４５： 柱部
４６Ａ，４６Ｂ： 張出部
４７： カバー挿通溝
５０： シールドカバー
５２： 軸部挿通孔
５３： 脚部
５４： スライド挿通部
６０： シート

Claims (4)

  1. 車体の床部に設けられたレールに対してスライド移動可能なシートへの給電装置であって、
    前記床部に設けられる送電部と、
    前記シートに対して固定され、前記シートの回転軸となる回転軸部と、
    前記回転軸部に対して固定され、前記送電部からの電力を非接触で受電する受電部と、を備え、
    前記送電部及び前記受電部を覆う金属製のシールドカバーを備え、
    前記シールドカバーには、前記回転軸部が挿通される挿通孔が貫通形成されており、
    前記シールドカバーは、前記レールに対してスライド可能に挿通される脚部を有する給電装置。
  2. 前記送電部は、送電コイルを備え、
    前記受電部は、前記送電コイルからの電力を受電する受電コイルを備える請求項１に記載の給電装置。
  3. 前記送電部は、複数の前記送電コイルを備え、
    前記床部には、前記シートのスライド方向に沿って前記複数の送電コイルが並んで配されている請求項２に記載の給電装置。
  4. 前記受電コイルの中心と前記回転軸部の軸心とは同軸上に配されている請求項２又は請求項３に記載の給電装置。
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