WO2019225209A1 - コイル部材、非接触型電力伝送装置、電磁波照射/受信装置、電力伝送/情報通信装置及び自律可動型ロボットシステム - Google Patents

コイル部材、非接触型電力伝送装置、電磁波照射/受信装置、電力伝送/情報通信装置及び自律可動型ロボットシステム Download PDF

Info

Publication number
WO2019225209A1
WO2019225209A1 PCT/JP2019/016115 JP2019016115W WO2019225209A1 WO 2019225209 A1 WO2019225209 A1 WO 2019225209A1 JP 2019016115 W JP2019016115 W JP 2019016115W WO 2019225209 A1 WO2019225209 A1 WO 2019225209A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coil
power transmission
information communication
axis
coils
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/016115
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
秀彦 黒田
悦夫 松本
小林 茂
Original Assignee
日本航空電子工業株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本航空電子工業株式会社 filed Critical 日本航空電子工業株式会社
Priority to US17/051,840 priority Critical patent/US11322982B2/en
Priority to CN201980030834.8A priority patent/CN112088412B/zh
Priority to EP19807842.0A priority patent/EP3780028B1/en
Publication of WO2019225209A1 publication Critical patent/WO2019225209A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F5/00Coils
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/12Inductive energy transfer
    • B60L53/122Circuits or methods for driving the primary coil, e.g. supplying electric power to the coil
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/0088Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot characterized by the autonomous decision making process, e.g. artificial intelligence, predefined behaviours
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2823Wires
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14Inductive couplings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/40Working vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00Operating Modes
    • B60L2260/20Drive modes; Transition between modes
    • B60L2260/32Auto pilot mode
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Definitions

  • This disclosure relates to a power transmission technique between a plurality of mechanism units that involve tilting motion.
  • the conventional “contact-type” power transmission device includes a set of “contact-type” electrodes that can rotate about the tilt axis, which causes continuity failure due to electrode wear, mechanical vibration, and bending fatigue, and maintenance work.
  • the conventional “non-contact type” power transmission device includes a set of “magnetic field coupling” coils that can rotate about the tilt axis, so there is no continuity failure due to electrode wear, mechanical vibration and bending fatigue, and maintenance work. (See Patent Document 1 etc.).
  • the conventional non-contact power transmission device includes a set of “opposing arrangement” coils that can rotate about the tilt axis. Therefore, if the distance between the opposed coils is too narrow, the magnetic coupling between the opposed coils becomes strong, but mechanical interference between the opposed coils due to the tilting operation is likely to occur. On the other hand, if the interval between the opposed coils is excessively widened, mechanical interference between the opposed coils due to the tilting operation hardly occurs, but the magnetic field coupling between the opposed coils becomes weak.
  • tilt motion means a state of tilting from a predetermined neutral position by rotating about the tilting axis.
  • non-tilting operation means a state in which it is positioned at the neutral position, that is, a state without tilting, and the same applies to the following. Therefore, it is necessary to change the power source constant and the control constant between the tilt operation and the non-tilt operation, and the circuit configuration is complicated and large. Furthermore, depending on the circuit configuration conditions, the responsiveness of operation switching may deteriorate.
  • the present disclosure provides a non-contact power transmission device for non-contact power transmission between a plurality of mechanism units that involves a tilting operation, and is intended to reduce the size of the device and to perform a tilting operation. And to keep the magnetic field coupling between the coils constant regardless of the tilt angle (in other words, to reduce the change in the magnetic field coupling between the coils according to the tilt angle).
  • a conductive wire is wound in an oval shape, and a direction parallel to the long axis direction of the oval cross section and parallel to the short axis direction of the oval cross section is used as a bending axis.
  • the coil member is characterized in that the oval cross section is curved.
  • the present disclosure is a coil member characterized in that the oval cross section is curved in an arc shape or a circumferential shape as a whole.
  • This configuration makes the magnetic field coupling between the coils more constant regardless of the tilt angle.
  • the present disclosure is a coil member characterized in that the oval cross section is partially curved and entirely surrounds the curved axis.
  • the present disclosure is a coil member characterized in that the conductive wires of the coil member are stacked and wound in multiple layers.
  • the present disclosure is a coil member characterized in that the conductive wire of the coil member is wound in a single layer spiral shape.
  • the coil member wound and curved in one layer can be applied.
  • a non-contact type power transmission device comprising: a tilt variable member that varies a tilt between the second coil and the central axis of the second coil.
  • the present disclosure provides a coil rotating member that rotates any one of the first coil and the second coil with a central axis of any one of the first coil and the second coil as a rotation axis. Furthermore, it is a non-contact-type electric power transmission apparatus characterized by the above-mentioned.
  • a set of coils that can rotate about the tilting axis and the rotating shaft is provided.
  • the apparatus can be miniaturized.
  • the present disclosure is a contactless power transmission device, wherein the first coil is disposed outside and the second coil is disposed inside.
  • the device in the non-contact power transmission device between a plurality of mechanism units that involves tilting operation, the device can be downsized, the movable range of tilting operation can be expanded, and the outside Magnetic field coupling between the inner coils can be kept constant regardless of the tilt angle.
  • Keeping the magnetic field coupling between the coils constant regardless of the tilt angle means reducing the change in the magnetic field coupling between the coils in accordance with the tilt angle, and the same applies hereinafter.
  • the present disclosure is a contactless power transmission device, wherein the first coil and the second coil are arranged in parallel to each other.
  • the present disclosure is an electromagnetic wave irradiation / reception device including the contactless power transmission device described above, wherein the direction of electromagnetic wave irradiation and / or reception is variable.
  • the non-contact power transmission device can be applied to electromagnetic wave irradiation / reception.
  • the present disclosure provides the contactless power transmission device described above, a first coil holding member that holds the first coil from the outside, a second coil holding member that holds the second coil from the inside, The first wireless communication device disposed at the location of the first coil holding member facing the tip of the second coil holding member when there is no inclination between the central axes of the first coil and the second coil. And a second wireless communication device disposed at the tip of the second coil holding member.
  • the contactless power transmission device can be applied to power transmission / information communication.
  • the present disclosure is also connected to the power transmission / information communication device described above, the autonomous mobile robot device on which the power transmission / information communication device is mounted, and the first coil that is magnetically coupled to the second coil.
  • a first information communication line for performing information communication between the power transmission / information communication device and the autonomous mobile robot device Connected to the first power transmission line that performs power transmission from the power transmission / information communication device to the autonomous mobile robot device and the first wireless communication device that performs wireless communication with the second wireless communication device, A first information communication line for performing information communication between the power transmission / information communication device and the autonomous mobile robot device; and a second coil holding member, and is connected to the second coil and externally A second power transmission line for transmitting power from the power transmission / information communication device to the power transmission / information communication device, and disposed along the second coil holding member, connected to the second wireless communication device, and externally to the power transmission / information With communication device A second information communication line for performing information communication, an autonomous mobile robot system comprising: a.
  • the power transmission / information communication device can be applied to an autonomously movable robot.
  • the present disclosure relates to a non-contact type power transmission device between a plurality of mechanism units that involves a tilting operation, to reduce the size of the device, widen a movable range of the tilting operation, and a magnetic field between coils.
  • the coupling can be kept constant regardless of the tilt angle.
  • FIG. 1 A configuration of a non-contact power transmission device P1 of the first comparative example is shown in FIG.
  • the configuration of the non-contact power transmission device P2 of the second comparative example is shown in FIG.
  • the non-contact power transmission device P1 includes a first coil 11, a second coil 12, an inclination shaft 13, a bearing 14, a frame 15, and a support member 16.
  • the non-contact power transmission device P2 includes a first coil 21, a second coil 22, an inclined shaft 23, a bearing 24, a frame 25, and a support member 26.
  • the upper left column in Figs. 1 and 2 shows a front view when there is no inclination.
  • the upper right column of FIGS. 1 and 2 shows a front view when there is an inclination.
  • the lower left column of FIGS. 1 and 2 shows a plan view when there is no inclination.
  • the lower right column of FIGS. 1 and 2 shows a right side view when there is no inclination.
  • the first coil 11 and the second coil 12 are disposed on the outer side and the inner side, respectively.
  • the first coil 11 and the second coil 12 overlap each other on the outer side and the inner side. That is, the first coil 11 and the second coil 12 overlap each other when viewed from the direction perpendicular to the central axis when the central axes are parallel to each other.
  • the first coil 21 and the second coil 22 are arranged in parallel to each other.
  • the first coil 21 and the second coil 22 are viewed from the front of the non-contact power transmission device P2 when the central axis of the first coil 21 and the central axis of the second coil 22 are parallel to each other. Overlap each other.
  • the first coils 11 and 21 have an oval cross section perpendicular to the central axis of the first coils 11 and 21.
  • the oval shape is a planar figure having at least one axis of symmetry, and is an oval, an ellipse, a circle, a rectangle, a square, or the like.
  • the second coils 12 and 22 are cylindrical coils or the like.
  • the inclination axes 13 and 23 make the inclination between the central axis of the first coils 11 and 21 and the central axis of the second coils 12 and 22 variable.
  • the tilt axes 13 and 23 are arranged so that the magnetic field coupling between the coils is maintained even when the tilt angle between the central axes is increased.
  • the bearings 14 and 24 rotate the second coils 12 and 22 around the central axis of the second coils 12 and 22 as a rotation axis.
  • there are two rotation axes such as the tilt axes 13 and 23 and the bearings 14 and 24, but only one set of the coils such as the first coils 11 and 21 and the second coils 12 and 22.
  • the frames 15 and 25 hold the first coils 11 and 21 from the outside.
  • the frames 15 and 25 have a structure made of a material (for example, resin or the like) that does not hinder magnetic field coupling between the coils.
  • the support members 16 and 26 hold the second coils 12 and 22 from the inside.
  • the support members 16 and 26 are shaft members or pipes made of metal or the like.
  • the second coil 12 is accommodated in the frame 15.
  • the tilt shaft 13 is fixed inside the frame 15 and tilts the second coil 12, the bearing 14, and the support member 16 together.
  • the second coil 22 is disposed outside the frame 25.
  • the tilt shaft 23 is fixed to the inside of the frame 25, protrudes to the outside of the frame 25, and tilts the second coil 22, the bearing 24, and the support member 26 together.
  • the outer wall surfaces of the frames 15 and 25 parallel to the tilting operation surfaces of the second coils 12 and 22 are flat surfaces (a plan view in the lower left column of FIGS. 1 and 2 and a lower right column in FIGS. 1 and 2).
  • the tilting operation surface of the second coils 12 and 22 is a virtual surface through which the central axis of the second coils 12 and 22 passes while the second coils 12 and 22 are tilted.
  • tilting operation means a case in which the tilting axis is tilted from a predetermined neutral position by rotating about the tilt axis, and the same applies to the following.
  • tilting axis is tilted from a predetermined neutral position by rotating about the tilt axis, and the same applies to the following.
  • At the time of non-tilt operation means a state in which it is positioned at the neutral position, that is, a state without tilt, and the same applies to the following.
  • FIG. 3 shows a first manufacturing method of the coil member C of the present disclosure.
  • a second manufacturing method of the coil member C of the present disclosure is shown in FIG.
  • a third manufacturing method of the coil member C of the present disclosure is shown in FIG.
  • the first manufacturing method can be applied to the coil member C wound and bent in multiple layers, which is suitable when the frequency of power transmission is on the order of kHz and low, or when the required output of power transmission is high.
  • the coil member C is manufactured using the bobbin B as follows.
  • the bobbin B has a winding part B1 around which the conducting wire is wound, and a collar part B2 provided at both ends of the winding part B1 for locking the conducting wire (the winding part B1 is easy to see). Therefore, one collar part B2 is illustrated and the other collar part B2 is not shown.).
  • the oval section is curved in an arc shape as a whole along the major axis direction of the oval section and the direction parallel to the minor axis direction of the oval section.
  • the hollow portion B3 penetrates the winding portion B1 and the flange portion B2, and the first coil 31 and the second coil 32 are arranged on the outer side and the inner side, respectively, as will be described later with reference to FIG.
  • a conducting wire is wound around the winding part B1 to form a coil member C.
  • a molding material for holding the conductor in a predetermined shape such as a coating material that has an adhesive effect when it contains a tape, an adhesive, or a solvent, or a coating material that has a fusion effect when heated.
  • the coil member C is integrally molded.
  • the coil member C is attached to the frames 35 and 45 as described later with reference to FIGS. 7 and 8 while the coil member C is wound around the winding part B1.
  • the conductive wires are stacked and wound along the circumference of the oval shape (that is, in the oval shape), and along the major axis direction of the oval cross section.
  • the oval cross section is entirely curved in an arc shape with a direction parallel to the minor axis direction of the oval cross section as a bending axis.
  • the second manufacturing method can also be applied to the coil member C wound in a multilayer and curved, which is suitable when the frequency of power transmission is on the order of kHz and is low, or when the required output of power transmission is high.
  • the coil member C is manufactured using the bobbin B as follows.
  • the bobbin B has a winding part B1 around which the conducting wire is wound and a hook part B2 that locks the conducting wire (the coil member C is removed from the winding part B1, so the hook part B2 exists only at one of the both ends. ).
  • the oval section is curved in an arc shape as a whole along the major axis direction of the oval section and the direction parallel to the minor axis direction of the oval section.
  • the hollow portion B3 penetrates the winding portion B1 and the flange portion B2, and the first coil 31 and the second coil 32 are arranged on the outer side and the inner side, respectively, as will be described later with reference to FIG.
  • a conducting wire is wound around the winding part B1 to form a coil member C.
  • the coil member C is integrally molded using a covering material that has an adhesive effect when it contains a tape, an adhesive, or a solvent, or a covering material that has a fusion effect when heated.
  • the coil member C is attached to the frames 35 and 45 as described later with reference to FIGS.
  • the conductive wires are stacked and wound along the periphery of the oval shape (that is, in the oval shape), and along the major axis direction of the oval cross section.
  • the oval cross section is entirely curved in an arc shape with a direction parallel to the minor axis direction of the oval cross section as a bending axis.
  • the third manufacturing method can be applied to the coil member C wound and curved in one layer, which is suitable when the frequency of power transmission is on the order of MHz and when the required output of power transmission is low.
  • the coil member C is manufactured using the flexible substrate F as follows.
  • the oval and spiral wirings are formed on the flexible substrate F, and the coil member C is formed.
  • the flexible substrate F is punched inside the coil member C.
  • the flexible substrate F is punched before forming the coil member C.
  • the flexible substrate F is punched so that a hole is formed inside the coil member C.
  • the first coil 31 and the second coil 32 can be disposed on the outer side and the inner side, respectively.
  • the flexible substrate F is curved in a circular arc shape along the major axis direction of the oval shape of the coil member C and the direction parallel to the minor axis direction of the oval shape of the coil member C as a curved axis.
  • the coil member C is attached to the frames 35 and 45 as will be described later with reference to FIGS.
  • the conductive wire is wound in a single layer spiral shape along the periphery of the oval shape (that is, in the oval shape), and the long axis direction of the oval cross section is obtained.
  • the oval cross section is generally curved in an arc shape with a direction parallel to the minor axis direction of the oval cross section as a curved axis.
  • the conductor of the coil member C is a single wire (including a single wire of the flexible substrate F)
  • the coil member The lead wire of C is generally a litz wire. At this time, it is difficult to make the flexible substrate F multi-layered, and multi-layer winding of litz wire is common.
  • the oval cross section is curved in an arc shape as a whole along the major axis direction of the oval cross section and the direction parallel to the minor axis direction of the oval cross section. doing.
  • the oval cross section is generally arc-shaped along the major axis direction of the oval cross section and the direction parallel to the minor axis direction of the oval cross section as a curved axis. It may be curved into an arbitrary shape close to.
  • the oval cross section is 360 ° in total along the major axis direction of the oval cross section and the direction parallel to the minor axis direction of the oval cross section as the curved axis.
  • the oval cross section is set along the major axis direction of the oval cross section and in the direction parallel to the minor axis direction of the oval cross section.
  • the shape section may be partially curved (two locations in the coil member C shown in FIG. 6), and may entirely surround the curved axis.
  • FIG. 8 shows the configuration of a contactless power transmission device P4 of the second embodiment.
  • the non-contact power transmission device P3 includes a first coil 31, a second coil 32, an inclination shaft 33, a bearing 34, a frame 35, and a support member 36.
  • the non-contact power transmission device P4 includes a first coil 41, a second coil 42, an inclination shaft 43, a bearing 44, a frame 45, and a support member 46.
  • the upper left column of FIGS. 7 and 8 shows a front view when there is no inclination.
  • the upper right column in FIGS. 7 and 8 shows a front view when there is an inclination.
  • the lower left column of FIGS. 7 and 8 shows a plan view when there is no inclination.
  • the lower right column in FIGS. 7 and 8 shows a right side view when there is no inclination.
  • the cross-sectional shape of the frame 35 at the position where the second coil 32 is disposed is shown.
  • the cross-sectional shape in the surface containing the long axis of the cross section of the coil 41 is shown, about other members, a planar projection shape is shown.
  • the first coil 31 and the second coil 32 are disposed on the outer side and the inner side, respectively.
  • the central axis of the first coil 31 (coaxial with the rotational symmetry axis of the first coil 31) and the central axis of the second coil 32 are parallel to each other.
  • the outside and inside overlap each other. That is, the first coil 31 and the second coil 32 overlap each other when viewed from the direction perpendicular to the central axis when the central axes are parallel to each other.
  • the first coil 41 and the second coil 42 are arranged in parallel to each other.
  • first coil 41 and the second coil 42 are configured such that the central axis of the first coil 41 (coaxial with the rotational symmetry axis of the first coil 41) and the central axis of the second coil 42 are parallel to each other.
  • the non-contact power transmission devices P4 overlap each other when viewed from the front.
  • the oval cross section is curved in an arc shape as a whole along the long axis direction of the oval cross section and the direction parallel to the short axis direction of the oval cross section.
  • the second coils 32 and 42 are cylindrical coils or the like.
  • the inclination axes 33 and 43 make the inclination between the central axis of the first coils 31 and 41 (coaxial with the rotational symmetry axis of the first coils 31 and 41) and the central axis of the second coils 32 and 42 variable. .
  • the inclination axes 33 and 43 are arranged coaxially with the curved axis so that the magnetic field coupling between the coils is maintained.
  • the bearings 34 and 44 rotate the second coils 32 and 42 about the central axis of the second coils 32 and 42 as a rotation axis.
  • there are two rotation shafts such as the tilt shafts 33 and 43 and the bearings 34 and 44, but only one set of the coils such as the first coils 31 and 41 and the second coils 32 and 42 is provided.
  • the frames 35 and 45 hold the first coils 31 and 41 from the outside.
  • the frames 35 and 45 have a structure made of a material (for example, resin or the like) that does not hinder magnetic field coupling between the coils.
  • the support members 36 and 46 hold the second coils 32 and 42 from the inside.
  • the support members 36 and 46 are shaft members or pipes made of metal or the like.
  • the second coil 32 is accommodated inside the frame 35.
  • the tilt shaft 33 is fixed inside the frame 35 and tilts the second coil 32, the bearing 34, and the support member 36 together.
  • the second coil 42 is disposed outside the frame 45.
  • the tilt shaft 43 is fixed to the inside of the frame 45 and protrudes to the outside of the frame 45 to tilt the second coil 42, the bearing 44 and the support member 46 together.
  • the outer wall surfaces of the frames 35 and 45 parallel to the tilting operation surfaces of the second coils 32 and 42 are flat surfaces (a plan view in the lower left column of FIGS. 7 and 8 and a lower right column in FIGS. 7 and 8). (See the right side view.)
  • the first coils 31, 41 are along the major axis direction of the cross section of the first coils 31, 41 and the cross section of the first coils 31, 41.
  • the first coils 31 and 41 are provided by bending the cross section with the direction parallel to the minor axis direction as the bending axis.
  • the oval cross section is generally circular along the major axis direction of the oval cross section and the direction parallel to the minor axis direction of the oval cross section as the curved axis. Curved in an arc. Further, the tilt axes 33 and 43 make the tilt between the center axis of the first coils 31 and 41 and the center axis of the second coils 32 and 42 variable with the curved axis as a rotation axis. As shown in FIG. 9, as the third embodiment, in the first coil 31 (41), a curved axis is set along the major axis direction of the oval section and parallel to the minor axis direction of the oval section.
  • the oval cross section may be partially curved (two locations in the first coil 31 (41) shown in FIG. 9), and may entirely surround the curved axis.
  • the rotating part such as the tilt axis 33 (43) is between the central axis of the first coil 31 (41) and the central axis of the second coil 32 (42), with the curved axis as the rotational axis.
  • the inclination of the may be variable.
  • the bearings 34 and 44 rotate the second coils 32 and 42 about the central axis of the second coils 32 and 42 as the rotation axis. More generally, the rotating parts such as the bearings 34 and 44 have the first coils 31 and 41 and the second coil 32 with the central axis of one of the first coils 31 and 41 and the second coils 32 and 42 as the rotation axis. , 42 may be rotated.
  • the magnetic field coupling between the coils can be strengthened.
  • the entire oval cross section is set along the major axis direction of the oval cross section and the direction parallel to the minor axis direction of the oval cross section as a curved axis. It is desirable to be curved in a circular arc shape. This is because the magnetic field coupling between the coils is kept constant both during the tilting operation and during the non-tilting operation.
  • FIG. 10 shows coupling coefficients of the contactless power transmission devices P1 and P3 of the present disclosure and comparative examples.
  • the vertical axis in FIG. 10 indicates the coupling coefficient k between the coils
  • the horizontal axis in FIG. 10 indicates the inclination angle between the coils.
  • the sizes of the cross sections of the second coils 12 and 32 are the same.
  • the apparent size (linear distance between both ends) of the 1st coils 11 and 31 is also the same. Therefore, the size of the magnetic flux generation surface of the first coil 31 is larger than the size of the magnetic flux generation surface of the first coil 11.
  • the arrangement position of the inclination shaft 13 is brought close to the arrangement position of the first coil 11 so that the inclination angle between the coils is increased to about ⁇ 60 °.
  • the coupling coefficient between the coils is k to 0.40, which is large, but in the non-contact power transmission device P3, the coil The coupling coefficient between them is k to 0.25, which is small.
  • the coupling coefficient is determined by how much of the magnetic flux generated from one coil is linked in the other coil. Therefore, if the size of the cross-section of the coil on the receiving side is the same and the direction of the generated magnetic flux is the same, the coupling coefficient decreases as the size of the magnetic flux generating surface of the generating coil increases.
  • the coupling coefficient between the coils decreases from k ⁇ 0.40 to k ⁇ 0.20, but the non-contact power transmission device P3. In this case, the coupling coefficient between the coils is kept at k to 0.25. This is because, in the non-contact power transmission device P1, the direction of the magnetic flux generated by the first coil 11 is not parallel to the direction of the central axis of the second coil 12, but in the non-contact power transmission device P3, the first coil This is because the direction of the magnetic flux generated by 31 remains in the direction of the curved diameter of the first coil 31.
  • the non-contact power transmission device P3 when an oval cross section that is partially curved is adopted, a partially curved position of the oval cross section (in FIG. 9, the inclination angle between the coils is about ⁇ 45 °. ), A singular point is generated in the coupling coefficient between the coils. Further, in the non-contact power transmission device P3, when the arrangement position of the second coil 32 approaches the vicinity of the end of the first coil 31, the arrangement position of the second coil 32 is other than the vicinity of the end of the first coil 31. Accordingly, since the distance between the coils becomes closer, the coupling coefficient between the coils increases.
  • FIG. 11 shows the relationship between the terminal shape of the coil member of the present disclosure and the coupling coefficient between the coils.
  • the left column of FIG. 11 shows a case where the range in which the coupling coefficient between the coils increases is large, and the middle column in FIG. 11 shows the case where the range in which the coupling coefficient between the coils increases is medium.
  • the right column shows a case where the range in which the coupling coefficient between the coils increases is small.
  • the upper column of FIG. 11 shows the positional relationship between the first coil 31 and the second coil 32.
  • the lower column of FIG. 11 shows the positional relationship between the first coil 41 and the second coil 42.
  • the distance between the first coil 31 and the second coil 32 becomes closer as the arrangement position of the second coil 32 approaches the vicinity of the end of the first coil 31, and the distance between the coils is reduced.
  • the range in which the coupling coefficient increases is large.
  • the end of the first coil 41 has a bulging shape
  • the arrangement position of the second coil 42 approaches the vicinity of the end of the first coil 41
  • the distance between the first coil 41 and the second coil 42 decreases, and the inter-coil
  • the range in which the coupling coefficient increases is large.
  • the distance between the first coil 31 and the second coil 32 becomes medium when the arrangement position of the second coil 32 approaches the vicinity of the end of the first coil 31, and the coil The range in which the coupling coefficient increases is moderate.
  • the distance between the first coil 41 and the second coil 42 becomes medium when the arrangement position of the second coil 42 approaches the vicinity of the end of the first coil 41, and the coil The range in which the coupling coefficient increases is moderate.
  • the distance between the first coil 31 and the second coil 32 increases as the arrangement position of the second coil 32 approaches the vicinity of the end of the first coil 31.
  • the range in which the coupling coefficient increases is small.
  • the distance between the first coil 41 and the second coil 42 increases as the arrangement position of the second coil 42 approaches the vicinity of the end of the first coil 41, and the distance between the coils The range in which the coupling coefficient increases is small.
  • the configuration of the electromagnetic wave irradiation / reception apparatus A of the fourth embodiment is shown in FIG.
  • the electromagnetic wave irradiation / reception device A includes a non-contact power transmission device P3, a power transmission side control device 51, a power transmission side power source 52, a fixing member 53, a power reception side control device 54, a power reception side power source 55, an irradiation / reception device 56, and an irradiation / reception device 56.
  • the receiving member 57 is configured.
  • the left column of FIG. 12 shows a front view when there is no inclination.
  • the right column of FIG. 12 shows a front view when there is an inclination.
  • the cross-sectional shape of the frame 35 at the arrangement position of the second coil 32 is shown for the frame 35, but the planar projection shape is used for the other members. Show.
  • the power transmission side control device 51 controls the power transmission side power supply 52 and is equipped with a wireless device for operation control and data transmission.
  • the power transmission side power source 52 transmits power to the second coil 32.
  • the fixing member 53 fixes the support member 36 and mounts the power transmission side control device 51 and the power transmission side power source 52.
  • the power receiving side control device 54 controls the power receiving side power supply 55 and is equipped with a wireless device for operation control and data transmission.
  • the power receiving side power supply 55 is fixed to the frame 35 and receives power from the first coil 31.
  • the irradiation / reception device 56 is fixed to the frame 35 and controls the irradiation / reception member 57.
  • the irradiation / reception member 57 irradiates and / or receives electromagnetic waves.
  • the electromagnetic wave irradiation / reception device A is an illumination device, a camera device, an infrared sensor device, an X-ray analysis device, a radar device, or the like.
  • the irradiation / reception member 57 is a light source, a lens, an infrared sensor, an X-ray light source / sensor, a transmission / reception antenna, or the like.
  • the motor of the tilt shaft 33 is supplied with power from the power receiving side power supply 55 and is controlled by the power receiving side control device 54.
  • the motor of the bearing 34 is supplied with power from the power transmission side power source 52 and is controlled by the power transmission side control device 51. Therefore, the operation of the power receiving device independent of the power transmitting device by wireless, which is the mission of the non-contact power transmission device P3, can be realized.
  • the electromagnetic wave irradiation / reception device A includes a non-contact power transmission device P3.
  • the electromagnetic wave irradiation / reception device A may include a non-contact power transmission device P4.
  • the configuration of the power transmission / information communication device P6 of the fifth embodiment is shown in FIG.
  • the configuration of the power transmission / information communication apparatus P7 of the sixth embodiment is shown in FIG.
  • the power transmission / information communication device P6 includes a first coil 61, a second coil 62, an inclination shaft 63, a bearing 64, a frame 65, a support member 66, a first wireless communication device 67, and a second wireless communication device 68. .
  • the power transmission / information communication device P7 includes a first coil 71, a second coil 72, an inclination shaft 73, a bearing 74, a frame 75, a support member 76, a first wireless communication device 77, and a second wireless communication device 78. .
  • the upper left column in FIGS. 13 and 14 shows a front view when there is no inclination.
  • the upper right column in FIGS. 13 and 14 shows a front view when there is an inclination.
  • the lower left column of FIGS. 13 and 14 shows a plan view when there is no inclination.
  • the lower right column of FIGS. 13 and 14 shows a right side view when there is no inclination.
  • the cross-sectional shape of the frame 65 at the position where the second coil 62 is disposed is shown.
  • the cross-sectional shape in the surface containing the long axis of the cross section of the coil 71 is shown, about other members, a planar projection shape is shown.
  • the first radio communication device 77 is shown to make it easier to see the first radio communication device 77 and the second radio communication device 78 facing each other. .
  • the first coil 61, the second coil 62, the tilt shaft 63, the bearing 64, the frame 65, and the support member 66 are respectively the first coil 31, the second coil 32, the tilt shaft 33, the bearing 34, the frame 35, and the support member 36. It is the same.
  • the first coil 71, the second coil 72, the tilt shaft 73, the bearing 74, the frame 75, and the support member 76 are respectively the first coil 41, the second coil 42, the tilt shaft 43, the bearing 44, the frame 45, and the support member 46. It is the same.
  • the first wireless communication devices 67 and 77 have frames 65 and 75 that face the tips of the support members 66 and 76 when there is no inclination between the central axes of the first coils 61 and 71 and the second coils 62 and 72. Placed in the place.
  • the second wireless communication devices 68 and 78 are disposed at the tips of the support members 66 and 76.
  • the first wireless communication device 67 and the second wireless communication device 68 face each other inside the frame 65 that houses the first coil 61.
  • the first wireless communication device 77 and the second wireless communication device 78 oppose each other at a portion of the frame 75 that protrudes toward the second coil 72.
  • the first wireless communication devices 67 and 77 and the second wireless communication devices 68 and 78 may be (1) an antenna that performs wireless communication using radio waves, and (2) an LED or LD that performs wireless communication using infrared or visible light. And PD (further lens members around these).
  • the power transmission / information communication devices P6 and P7 can be combined with power transmission and information communication using the non-contact power transmission devices P3 and P4.
  • the front ends of the support members 66 and 76 and the above-described locations of the frames 65 and 75 are connected by the first wireless communication devices 67 and 77 and the second wireless communication devices 68 and 78. Therefore, the movable range of the rotation operation and the tilt operation of the power transmission / information communication devices P6 and P7 is not limited by the problems of twisting, bending and disconnection of the wired cable.
  • FIG. 15 shows the configuration of an autonomously movable robot system S according to the seventh embodiment.
  • the autonomous mobile robot system S includes a power transmission / information communication device P6, an autonomous mobile robot device R, a power transmission side power supply 81, a second power transmission line 82, a first power transmission line 83, an information processing terminal 85, and a power transmission side control.
  • a device 86 and a second information communication line 87 are provided.
  • the autonomously movable robot device R includes a power receiving side power supply 84, a first information communication line 88, and a power receiving side control device 89.
  • the autonomous mobile robot device R is equipped with a power transmission / information communication device P6.
  • a power transmission / information communication device P6 for example, as the autonomously movable robot device R, there are an autonomous walking robot device, an article transport robot device, a drone device, an underwater exploration robot device, and the like.
  • the second power transmission line 82 is disposed along the support member 66, connected to the second coil 62, and performs power transmission from the power transmission side power supply 81 to the power transmission / information communication device P6.
  • the second power transmission line 82 may be a cable with a large diameter for high power.
  • the second information communication line 87 is disposed along the support member 66 and connected to the second wireless communication device 68, and information between the information processing terminal 85 and the power transmission side control device 86 and the power transmission / information communication device P6. Communicate.
  • examples of the second information communication line 87 include a large capacity coaxial cable and an optical fiber cable.
  • the first power transmission line 83 is connected to the first coil 61 that is magnetically coupled to the second coil 62, and performs power transmission from the power transmission / information communication device P6 to the power receiving side power supply 84 of the autonomous mobile robot device R.
  • the first power transmission line 83 is not twisted and bent by the rotation operation and the tilt operation of the power transmission / information communication device P6.
  • the first information communication line 88 is connected to the first wireless communication device 67 that performs wireless communication with the second wireless communication device 68, and the power transmission / information communication device P6 and the power receiving side control device 89 of the autonomous mobile robot device R; Information communication.
  • the 1st information communication line 88 does not cause a twist and a bending
  • the autonomous mobile robot device R can be operated using the power transmission / information communication device P6.
  • the power transmission-side power supply 81 and the power transmission / information communication device P6 are connected by a second power transmission line 82 disposed along the support member 66, and the support member 66 is relative to the frame 65. Rotate and tilt. Therefore, even when high power transmission to the autonomous mobile robot device R and continuous operation without a battery are required for a long time, the movable range of the autonomous mobile robot device R is twisted, bent, or broken in the second power transmission line 82. It is less likely to be limited by this problem.
  • the information processing terminal 85, the power transmission side control device 86, and the power transmission / information communication device P6 are connected by a second information communication line 87 disposed along the support member 66, and the support member 66 is connected to the frame 65.
  • a second information communication line 87 disposed along the support member 66, and the support member 66 is connected to the frame 65.
  • relative rotation and tilting operations are performed. Therefore, even when large-capacity communication and real-time communication with the autonomous mobile robot device R are required, the movable range of the autonomous mobile robot device R is limited by problems of twisting, bending, and disconnection of the second information communication line 87. Less.
  • the autonomously movable robot system S includes a power transmission / information communication device P6.
  • the autonomously movable robot system S may include a power transmission / information communication device P7.
  • the power transmission side power supply 81, the information processing terminal 85, and the power transmission side control device 86 are fixed to fixing members M such as a ceiling, a wall, a floor, and other devices.
  • the power plug and the information processing terminal 85 are arranged on the fixing member M such as a ceiling, a wall, a floor, and other devices, while the support member 66 or the support member of the power transmission / information communication device P6.
  • the power transmission side power supply 81 and the power transmission side control device 86 may be fixed to other members fixed to 66.
  • the present invention includes a form in which some or all of the embodiments and modifications described above are appropriately combined, and a form in which the form is appropriately changed.
  • the coil member of the present disclosure can be applied to the non-contact power transmission device, electromagnetic wave irradiation / reception device, power transmission / information communication device, autonomous mobile robot system, and the like of the present disclosure.
  • the contactless power transmission device of the present disclosure can be applied to connectors, robots, optical devices, radars, and the like.
  • the electromagnetic wave irradiation / reception device of the present disclosure can be applied to an optical device, a radar, and the like.
  • the power transmission / information communication device of the present disclosure can be applied to robots, optical devices, radars, and the like.
  • the autonomously movable robot system of the present disclosure can be applied to various types of robots.
  • Non-contact power transmission device B Bobbin B1: Winding part B2: Gutter part B3: Cavity part C: Coil member F: Flexible substrate
  • P6, P7 Electric power Transmission / information communication device
  • S Autonomous movable robot system
  • R Autonomous movable robot device
  • M Fixed members 11, 21, 31, 41, 61, 71: First coils 12, 22, 32, 42, 62, 72: Second coils 13, 23, 33, 43, 63, 73: Inclination axes 14, 24, 34, 44, 64, 74: Bearings 15, 25, 35, 45, 65, 75: Frames 16, 26, 36, 46 , 66, 76: support member 51: power transmission side control device 52: power transmission side power supply 53: fixed member 54: power reception side control device 55: power reception side power supply 56: irradiation / reception device 57: irradiation / reception members 67, 77: first 1 wireless communication 68, 78

Abstract

第1の本開示は、オバール形に導線が巻回されており、オバール形断面の長軸方向に沿って、かつ、オバール形断面の短軸方向に平行な方向を湾曲軸として、オバール形断面が湾曲していることを特徴とするコイル部材(C)である。第2の本開示は、第1コイル(31)としてのコイル部材(C)と、第2コイル(32)と、上記湾曲軸を回転軸として、第1コイル(31)の回転対称軸である第1コイル(31)の中心軸と第2コイル(32)の中心軸との間の傾きを可変とする傾き軸(33)と、を備えることを特徴とする非接触型電力伝送装置(P3)である。

Description

コイル部材、非接触型電力伝送装置、電磁波照射/受信装置、電力伝送/情報通信装置及び自律可動型ロボットシステム
 本開示は、傾き動作を伴う複数の機構部間での電力伝送技術に関する。
 傾き動作を伴う複数の機構部間において、電力伝送を行なうことがある。ここで、従来の「接触型」電力伝送装置では、傾き軸について回転可能な1セットの「接触型」電極を備えるため、電極摩耗、機械的振動及び屈曲疲労による導通不良及びメンテナンス作業が発生する。一方で、従来の「非接触型」電力伝送装置では、傾き軸について回転可能な1セットの「磁界結合」コイルを備えるため、電極摩耗、機械振動及び屈曲疲労による導通不良及びメンテナンス作業が発生しない(特許文献1等を参照。)。
特開2015-220801号公報
 ここで、従来の非接触型電力伝送装置では、傾き軸について回転可能な1セットの「対向配置」コイルを備える。よって、対向配置コイル間の間隔を狭め過ぎれば、対向配置コイル間の磁界結合は強くなるが、傾き動作による対向配置コイル間の機械的干渉が生じやすい。一方で、対向配置コイル間の間隔を広げ過ぎれば、傾き動作による対向配置コイル間の機械的干渉は生じにくいが、対向配置コイル間の磁界結合が弱くなる。
 そこで、傾き軸について回転可能な1セットの「外内配置」コイルを備えるにあたり、外側のコイルの断面の長軸方向に沿って、外側のコイルのサイズを大きくすることが考えられる(図1を参照。)。すると、傾き動作による外内配置コイル間の機械的干渉は生じにくいが、非接触型電力伝送装置のサイズは大きくなる。そして、外内配置コイル間の磁界結合は、傾き動作時(「傾き動作時」とは、傾き軸について回転することで予め定められた中立位置から傾いた状態である場合を意味し、以下においても同様である。)では非傾き動作時(「非傾き動作時」とは、上記の中立位置に位置付けられた状態、すなわち傾きなしの状態である場合を意味し、以下においても同様である。)より弱くなるため、傾き動作時と非傾き動作時との間で、電源定数及び制御定数を変更する必要があり、回路構成が複雑で大きくなる。さらに、回路構成の条件によっては、動作切替の応答性が悪くなることがある。
 さらに、傾き軸について回転可能な1セットの「並行配置」コイルを備えるにあたり、一方のコイルの断面の長軸方向に沿って、一方のコイルのサイズを大きくすることが考えられる(図2を参照。)。すると、並行配置コイル間の磁界結合は傾き動作時でも保たれるが、非接触型電力伝送装置のサイズは大きくなる。そして、並行配置コイル間の磁界結合は、傾き動作時では非傾き動作時より弱くなるため、傾き動作時と非傾き動作時との間で、電源定数及び制御定数を変更する必要があり、回路構成が複雑で大きくなる。さらに、回路構成の条件によっては、動作切替の応答性が悪くなることがある。
 そこで、前記課題を解決するために、本開示は、傾き動作を伴う複数の機構部間で非接触電力伝送をするための非接触型電力伝送装置において、装置の小型化を図ること、傾き動作の可動範囲を広げること、及び、コイル間の磁界結合を傾き角度によらず一定に保つこと(言い換えると、傾き角度に応じたコイル間の磁界結合の変化を小さくすること)を目的とする。
 前記課題を解決するために、傾き軸について回転可能な1セットのコイルを備えるにあたり、一方のコイルの断面の長軸方向に沿って、かつ、一方のコイルの断面の短軸方向に平行な方向を湾曲軸として、一方のコイルの断面を湾曲させる。
 具体的には、本開示は、オバール形に、導線が巻回されており、オバール形断面の長軸方向に沿って、かつ、前記オバール形断面の短軸方向に平行な方向を湾曲軸として、前記オバール形断面が湾曲していることを特徴とするコイル部材である。
 この構成によれば、「外内配置」及び「並行配置」のいずれの場合でも、コイル部材の長軸方向の全長(傾き動作の可動範囲)を従来と同様としたとしても、コイル部材の見かけの大きさ(両端部間の直線距離)を従来より小さくすることができる。
 また、本開示は、前記オバール形断面は、全体的に円弧状又は円周状に湾曲していることを特徴とするコイル部材である。
 この構成によれば、コイル間の磁界結合が傾き角度によらずより一定となる。
 また、本開示は、前記オバール形断面は、部分的に湾曲しており、全体的に前記湾曲軸を包囲していることを特徴とするコイル部材である。
 この構成によれば、コイル間の磁界結合が傾き角度によらずほぼ一定となる。
 また、本開示は、前記コイル部材の導線は、多層に積み上げて巻回されていることを特徴とするコイル部材である。
 この構成によれば、電力伝送の周波数がkHzオーダーであり低いときや、電力伝送の要求出力が高いときは、多層に巻回され湾曲されたコイル部材を適用可能となる。
 また、本開示は、前記コイル部材の導線は、1層の渦巻き形に巻回されていることを特徴とするコイル部材である。
 この構成によれば、電力伝送の周波数がMHzオーダーであり高いときや、電力伝送の要求出力が低いときに、1層に巻回され湾曲されたコイル部材を適用可能となる。
 また、本開示は、第1コイルとしての以上に記載のコイル部材と、第2コイルと、前記湾曲軸を回転軸として、前記第1コイルの回転対称軸である前記第1コイルの中心軸と前記第2コイルの中心軸との間の傾きを可変とする傾き可変部材と、を備えることを特徴とする非接触型電力伝送装置である。
 この構成によれば、傾き動作によるコイル間の機械的干渉は生じにくいうえに、非接触型電力伝送装置のサイズは小さくなる。そして、コイル間の磁界結合は、傾き動作時でも非傾き動作時でも一定に保たれるため、傾き動作時と非傾き動作時との間で、電源定数及び制御定数を変更する必要がなく、回路構成が簡素で小さくできる。さらに、回路構成の条件によっては、動作切替の応答性が良くなることがある。
 また、本開示は、前記第1コイル及び前記第2コイルのいずれかのコイルの中心軸を回転軸として、前記第1コイル及び前記第2コイルのいずれかのコイルを回転させるコイル回転部材、をさらに備えることを特徴とする非接触型電力伝送装置である。
 この構成によれば、傾き動作を伴う複数の機構部間での非接触型電力伝送装置において、傾き軸および回転軸について回転可能な「合わせて」1セットのコイルを備えるため、傾き動作に加えて回転動作も行えるうえに、装置の小型化を図ることができる。
 また、本開示は、前記第1コイルは、外側に配置され、前記第2コイルは、内側に配置されることを特徴とする非接触型電力伝送装置である。
 この構成によれば、傾き動作を伴う複数の機構部間での非接触型電力伝送装置において、上述したように、装置の小型化を図ること、傾き動作の可動範囲を広げること、及び、外内配置コイル間の磁界結合を傾き角度によらず一定に保つことができる。(「コイル間の磁界結合を傾き角度によらず一定に保つこと」とは、傾き角度に応じたコイル間の磁界結合の変化を小さくすることを意味し、以下においても同様である。)
 また、本開示は、前記第1コイルと前記第2コイルとは、互いに並行して配置されることを特徴とする非接触型電力伝送装置である。
 この構成によれば、傾き動作を伴う複数の機構部間での非接触型電力伝送装置において、上述したように、装置の小型化を図ること、傾き動作の可動範囲を広げること、及び、並行配置コイル間の磁界結合を傾き角度によらず一定に保つことができる。
 また、本開示は、以上に記載の非接触型電力伝送装置を備え、電磁波の照射及び/又は受信の指向方向を可変とすることを特徴とする電磁波照射/受信装置である。
 この構成によれば、非接触型電力伝送装置を電磁波照射/受信に適用可能となる。
 また、本開示は、以上に記載の非接触型電力伝送装置と、前記第1コイルを外側から保持する第1コイル保持部材と、前記第2コイルを内側から保持する第2コイル保持部材と、前記第1コイルと前記第2コイルとの中心軸の間の傾きがないときに、前記第2コイル保持部材の先端と対向する前記第1コイル保持部材の場所に配置される第1無線通信機と、前記第2コイル保持部材の先端に配置される第2無線通信機と、を備えることを特徴とする電力伝送/情報通信装置である。
 この構成によれば、非接触型電力伝送装置を電力伝送/情報通信に適用可能となる。
 また、本開示は、以上に記載の電力伝送/情報通信装置と、前記電力伝送/情報通信装置を搭載される自律可動型ロボット装置と、前記第2コイルと磁界結合する前記第1コイルに接続され、前記電力伝送/情報通信装置から前記自律可動型ロボット装置への電力伝送を行う第1電力伝送線と、前記第2無線通信機と無線通信を行う前記第1無線通信機に接続され、前記電力伝送/情報通信装置と前記自律可動型ロボット装置との間の情報通信を行う第1情報通信線と、前記第2コイル保持部材に沿って配置され、前記第2コイルに接続され、外部から前記電力伝送/情報通信装置への電力伝送を行う第2電力伝送線と、前記第2コイル保持部材に沿って配置され、前記第2無線通信機に接続され、外部と前記電力伝送/情報通信装置との間の情報通信を行う第2情報通信線と、を備えることを特徴とする自律可動型ロボットシステムである。
 この構成によれば、電力伝送/情報通信装置を自律可動型ロボットに適用可能である。
 このように、本開示は、傾き動作を伴う複数の機構部間での非接触型電力伝送装置において、装置の小型化を図ること、傾き動作の可動範囲を広げること、及び、コイル間の磁界結合を傾き角度によらず一定に保つことができる。
第1比較例の非接触型電力伝送装置の構成を示す図である。 第2比較例の非接触型電力伝送装置の構成を示す図である。 本開示のコイル部材の第1の製造方法を示す図である。 本開示のコイル部材の第2の製造方法を示す図である。 本開示のコイル部材の第3の製造方法を示す図である。 本開示のコイル部材の第4の製造方法を示す図である。 第1実施形態の非接触型電力伝送装置の構成を示す図である。 第2実施形態の非接触型電力伝送装置の構成を示す図である。 第3実施形態の非接触型電力伝送装置の構成を示す図である。 本開示及び比較例の非接触型電力伝送装置の結合係数を示す図である。 本開示のコイル部材の末端形状とコイル間の結合係数との関係を示す図である。 第4実施形態の電磁波照射/受信装置の構成を示す図である。 第5実施形態の電力伝送/情報通信装置の構成を示す図である。 第6実施形態の電力伝送/情報通信装置の構成を示す図である。 第7実施形態の自律可動型ロボットシステムの構成を示す図である。
 添付の図面を参照して本開示の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本開示の実施の例であり、本開示は以下の実施形態に制限されるものではない。
(比較例の非接触型電力伝送装置)
 第1比較例の非接触型電力伝送装置P1の構成を図1に示す。第2比較例の非接触型電力伝送装置P2の構成を図2に示す。非接触型電力伝送装置P1は、第1コイル11、第2コイル12、傾き軸13、ベアリング14、フレーム15及び支持部材16から構成される。非接触型電力伝送装置P2は、第1コイル21、第2コイル22、傾き軸23、ベアリング24、フレーム25及び支持部材26から構成される。
 図1、2の左上欄は、傾きがないときでの正面図を示す。図1、2の右上欄は、傾きがあるときでの正面図を示す。図1、2の左下欄は、傾きがないときでの平面図を示す。図1、2の右下欄は、傾きがないときでの右側面図を示す。ここで、図1、2の左上欄の正面図、図1、2の右上欄の正面図及び図1、2の左下欄の平面図では、フレーム15、25については断面形状を示すが、他の部材については平面投影形状を示す。
 第1コイル11及び第2コイル12は、それぞれ、外側及び内側に配置される。ここで、第1コイル11及び第2コイル12は、第1コイル11の中心軸と第2コイル12の中心軸とが互いに平行であるときに、外側と内側とで互いに重なり合う。すなわち、第1コイル11及び第2コイル12は、それぞれの中心軸が互いに平行であるときに、当該中心軸に垂直な方向から見て互いに重なり合う。第1コイル21及び第2コイル22は、互いに並行して配置される。ここで、第1コイル21及び第2コイル22は、第1コイル21の中心軸と第2コイル22の中心軸とが互いに平行であるときに、非接触型電力伝送装置P2の正面から見て互いに重なり合う。
 第1コイル11、21は、第1コイル11、21の中心軸に垂直なオバール形断面を有する。ここで、オバール形とは、少なくとも1本の対称軸を有する平面図形であり、長円形、楕円形、円形、長方形、正方形等である。なお、第2コイル12、22は、円柱形コイル等である。
 傾き軸13、23は、第1コイル11、21の中心軸と第2コイル12、22の中心軸との間の傾きを可変とする。ここで、中心軸間の傾き角度が大きくなっても、コイル間の磁界結合が保たれるように、傾き軸13、23が配置される。ベアリング14、24は、第2コイル12、22の中心軸を回転軸として、第2コイル12、22を回転させる。ここで、傾き軸13、23及びベアリング14、24のように、回転軸は2本あるが、第1コイル11、21及び第2コイル12、22のように、コイルは1セットのみである。
 フレーム15、25は、第1コイル11、21を外側から保持する。ここで、フレーム15、25は、コイル間の磁界結合を妨げないような、材料(例えば、樹脂等。)からなる構造を有する。支持部材16、26は、第2コイル12、22を内側から保持する。ここで、支持部材16、26は、金属等からなる軸部材又はパイプである。
 よって、第2コイル12は、フレーム15の内部に収容される。そして、傾き軸13は、フレーム15の内部に固定され、第2コイル12、ベアリング14及び支持部材16を一体として傾斜させる。一方で、第2コイル22は、フレーム25の外部に配置される。そして、傾き軸23は、フレーム25の内部に固定され、フレーム25の外部に突出して、第2コイル22、ベアリング24及び支持部材26を一体として傾斜させる。なお、第2コイル12、22の傾き動作面に平行なフレーム15、25の外壁面は、平坦面となっている(図1、2の左下欄の平面図及び図1、2の右下欄の右側面図を参照。)。ここで、第2コイル12、22の傾き動作面とは、第2コイル12、22が傾く動作をする間に第2コイル12、22の中心軸が通過する仮想的な面であって、概ね、傾き軸13の軸方向中央にて当該軸方向に垂直な平面である。
 ここで、傾き軸について回転可能な1セットのコイルを備えるにあたり、第1コイル11、21の断面の長軸方向に沿って、第1コイル11、21のサイズを大きくすることが考えられる。すると、傾き動作によるコイル間の機械的干渉は生じにくいが、非接触型電力伝送装置P1、P2のサイズは大きくなる。そして、コイル間の磁界結合は、傾き動作時では非傾き動作時より弱くなるため、傾き動作時と非傾き動作時との間で、電源定数及び制御定数を変更する必要があり、回路構成が複雑で大きくなる。さらに、回路構成の条件によっては、動作切替の応答性が悪くなることがある。ここで、「傾き動作時」とは、傾き軸について回転することで予め定められた中立位置から傾いた状態である場合を意味し、以下においても同様である。「非傾き動作時」とは、上記の中立位置に位置付けられた状態、すなわち傾きなしの状態である場合を意味し、以下においても同様である。
(本開示のコイル部材の製造方法)
 そこで、傾き軸について回転可能な1セットのコイルを備えるにあたり、一方のコイルの断面の長軸方向に沿って、かつ、一方のコイルの断面の短軸方向に平行な方向を湾曲軸として、一方のコイルの断面を湾曲させることが考えられる。
 本開示のコイル部材Cの第1の製造方法を図3に示す。本開示のコイル部材Cの第2の製造方法を図4に示す。本開示のコイル部材Cの第3の製造方法を図5に示す。
 第1の製造方法は、電力伝送の周波数がkHzオーダーであり低いときや、電力伝送の要求出力が高いときに好適な、多層に巻回され湾曲されたコイル部材Cに適用可能である。コイル部材Cは、ボビンBを用いて以下のように製造される。
 ボビンBは、図3に示したように、導線が巻回される巻回部B1と、巻回部B1の両端に設けられて導線を係止する鍔部B2(巻回部B1を見やすくするため、一方の鍔部B2を図示し、他方の鍔部B2を不図示。)と、から構成される。巻回部B1では、オバール形断面の長軸方向に沿って、かつ、オバール形断面の短軸方向に平行な方向を湾曲軸として、オバール形断面が全体的に円弧状に湾曲している。空洞部B3は、巻回部B1及び鍔部B2を貫通し、図7を参照して後述するように、第1コイル31及び第2コイル32がそれぞれ外側及び内側に配置されるようにする。
 まず、巻回部B1に導線を巻回し、コイル部材Cを形成する。次に、テープ、接着剤、溶剤を含むと接着効果を有する被覆材、又は、熱をかけると融着効果を有する被覆材等の導線を予め定められた形状で保持するための成型部材を用いて、コイル部材Cを一体成型する。次に、コイル部材Cを巻回部B1に巻回したままで、図7、8を参照して後述するように、コイル部材Cをフレーム35、45に取り付ける。
 よって、第1の製造方法でのコイル部材Cでは、オバール形の周囲に沿って(すなわち、オバール形に)、導線が多層に積み上げて巻回されており、オバール形断面の長軸方向に沿って、かつ、オバール形断面の短軸方向に平行な方向を湾曲軸として、オバール形断面が全体的に円弧状に湾曲している。
 第2の製造方法も、電力伝送の周波数がkHzオーダーであり低いときや、電力伝送の要求出力が高いときに好適な、多層に巻回され湾曲されたコイル部材Cに適用可能である。コイル部材Cは、ボビンBを用いて以下のように製造される。
 ボビンBは、導線が巻回される巻回部B1と、導線を係止する鍔部B2(コイル部材Cを巻回部B1から取り外すため、鍔部B2は両端のうち一方のみに存在する。)と、から構成される。巻回部B1では、オバール形断面の長軸方向に沿って、かつ、オバール形断面の短軸方向に平行な方向を湾曲軸として、オバール形断面が全体的に円弧状に湾曲している。空洞部B3は、巻回部B1及び鍔部B2を貫通し、図7を参照して後述するように、第1コイル31及び第2コイル32がそれぞれ外側及び内側に配置されるようにする。
 まず、巻回部B1に導線を巻回し、コイル部材Cを形成する。次に、テープ、接着剤、溶剤を含むと接着効果を有する被覆材、又は、熱をかけると融着効果を有する被覆材等を用いて、コイル部材Cを一体成型する。次に、コイル部材Cを巻回部B1から取り外してから、図7、8を参照して後述するように、コイル部材Cをフレーム35、45に取り付ける。
 よって、第2の製造方法でのコイル部材Cでも、オバール形の周囲に沿って(すなわち、オバール形に)、導線が多層に積み上げて巻回されており、オバール形断面の長軸方向に沿って、かつ、オバール形断面の短軸方向に平行な方向を湾曲軸として、オバール形断面が全体的に円弧状に湾曲している。
 第3の製造方法は、電力伝送の周波数がMHzオーダーであり高いときや、電力伝送の要求出力が低いときに好適な、1層に巻回され湾曲されたコイル部材Cに適用可能である。コイル部材Cは、図5に示したように、フレキシブル基板Fを用いて以下のように製造される。
 まず、フレキシブル基板Fにオバール形及び渦巻き形の配線を形成し、コイル部材Cを形成する。次に、コイル部材Cの内側において、フレキシブル基板Fに穴開け加工する。又は、コイル部材Cの形成前において、フレキシブル基板Fに穴開け加工する。ここで、コイル部材Cの内側に穴を開けるように、フレキシブル基板Fに穴開け加工する。これにより、図7を参照して後述するように、第1コイル31及び第2コイル32がそれぞれ外側及び内側に配置することができる。次に、コイル部材Cのオバール形の長軸方向に沿って、かつ、コイル部材Cのオバール形の短軸方向に平行な方向を湾曲軸として、フレキシブル基板Fを全体的に円弧状に湾曲させる。次に、図7、8を参照して後述するように、コイル部材Cをフレーム35、45に取り付ける。
 よって、第3の製造方法でのコイル部材Cでは、オバール形の周囲に沿って(すなわち、オバール形に)、導線が1層の渦巻き形に巻回されており、オバール形断面の長軸方向に沿って、かつ、オバール形断面の短軸方向に平行な方向を湾曲軸として、オバール形断面が全体的に円弧状に湾曲している。
 なお、導線が多層に積み上げて巻回されたコイル部材Cについては、導線を多層に積み上げて巻回した後に、コイル部材Cを全体的に円弧状に湾曲させると、湾曲軸から遠い導線ほど引き伸ばされ、湾曲軸から近い導線ほど押し縮められ、コイル部材Cにストレスがかかる。そこで、多層に巻回され湾曲されたコイル部材Cの製造では、第3の製造方法を適用しないで、第1、2の製造方法を適用することが望ましい。また、電力伝送の周波数が数十~数百kHzオーダーであるときには、コイル部材Cの導線を単線(フレキシブル基板Fの単線を含む)とすれば、表皮効果による電力損失が大きくなるため、コイル部材Cの導線を一般的にリッツ線とする。このとき、フレキシブル基板Fの多層化は困難であり、リッツ線の多層巻きが一般的である。
 以上の説明では、コイル部材Cでは、オバール形断面の長軸方向に沿って、かつ、オバール形断面の短軸方向に平行な方向を湾曲軸として、オバール形断面が全体的に円弧状に湾曲している。第1の変形例として、コイル部材Cでは、オバール形断面の長軸方向に沿って、かつ、オバール形断面の短軸方向に平行な方向を湾曲軸として、オバール形断面が全体的に円弧状に近い任意形状に湾曲してもよい。第2の変形例として、コイル部材Cでは、オバール形断面の長軸方向に沿って、かつ、オバール形断面の短軸方向に平行な方向を湾曲軸として、オバール形断面が全体的に360°に近い円周状に湾曲してもよい。図6に示したように、第4の製造方法として、コイル部材Cでは、オバール形断面の長軸方向に沿って、かつ、オバール形断面の短軸方向に平行な方向を湾曲軸として、オバール形断面が部分的に(図6に示すコイル部材Cでは2か所)湾曲しており、全体的に湾曲軸を包囲してもよい。
(本開示の非接触型電力伝送装置)
 第1実施形態の非接触型電力伝送装置P3の構成を図7に示す。第2実施形態の非接触型電力伝送装置P4の構成を図8に示す。非接触型電力伝送装置P3は、第1コイル31、第2コイル32、傾き軸33、ベアリング34、フレーム35及び支持部材36から構成される。非接触型電力伝送装置P4は、第1コイル41、第2コイル42、傾き軸43、ベアリング44、フレーム45及び支持部材46から構成される。
 図7、8の左上欄は、傾きがないときでの正面図を示す。図7、8の右上欄は、傾きがあるときでの正面図を示す。図7、8の左下欄は、傾きがないときでの平面図を示す。図7、8の右下欄は、傾きがないときでの右側面図を示す。ここで、図7、8の左上欄の正面図及び図7、8の右上欄の正面図では、フレーム35については第2コイル32の配置位置での断面形状を示し、フレーム45については第1コイル41の断面の長軸を含む面内での断面形状を示すが、他の部材については平面投影形状を示す。
 第1コイル31及び第2コイル32は、それぞれ、外側及び内側に配置される。ここで、第1コイル31及び第2コイル32は、第1コイル31の中心軸(第1コイル31の回転対称軸と同軸。)と第2コイル32の中心軸とが互いに平行であるときに、外側と内側とで互いに重なり合う。すなわち、第1コイル31及び第2コイル32は、それぞれの中心軸が互いに平行であるときに、当該中心軸に垂直な方向から見て互いに重なり合う。第1コイル41及び第2コイル42は、互いに並行して配置される。ここで、第1コイル41及び第2コイル42は、第1コイル41の中心軸(第1コイル41の回転対称軸と同軸。)と第2コイル42の中心軸とが互いに平行であるときに、非接触型電力伝送装置P4の正面から見て互いに重なり合う。
 第1コイル31、41では、オバール形断面の長軸方向に沿って、かつ、オバール形断面の短軸方向に平行な方向を湾曲軸として、オバール形断面が全体的に円弧状に湾曲している。なお、第2コイル32、42は、円柱形コイル等である。
 傾き軸33、43は、第1コイル31、41の中心軸(第1コイル31、41の回転対称軸と同軸。)と第2コイル32、42の中心軸との間の傾きを可変とする。ここで、中心軸間の傾き角度が大きくなっても、コイル間の磁界結合が保たれるように、傾き軸33、43が上記湾曲軸と同軸に配置される。ベアリング34、44は、第2コイル32、42の中心軸を回転軸として、第2コイル32、42を回転させる。ここで、傾き軸33、43及びベアリング34、44のように、回転軸は2本あるが、第1コイル31、41及び第2コイル32、42のように、コイルは1セットのみである。
 フレーム35、45は、第1コイル31、41を外側から保持する。ここで、フレーム35、45は、コイル間の磁界結合を妨げないような、材料(例えば、樹脂等。)からなる構造を有する。支持部材36、46は、第2コイル32、42を内側から保持する。ここで、支持部材36、46は、金属等からなる軸部材又はパイプである。
 よって、第2コイル32は、フレーム35の内部に収容される。そして、傾き軸33は、フレーム35の内部に固定され、第2コイル32、ベアリング34及び支持部材36を一体として傾斜させる。一方で、第2コイル42は、フレーム45の外部に配置される。そして、傾き軸43は、フレーム45の内部に固定され、フレーム45の外部に突出して、第2コイル42、ベアリング44及び支持部材46を一体として傾斜させる。なお、第2コイル32、42の傾き動作面に平行なフレーム35、45の外壁面は、平坦面となっている(図7、8の左下欄の平面図及び図7、8の右下欄の右側面図を参照。)。
 このように、傾き軸について回転可能な1セットのコイルにおいて、第1コイル31、41は、第1コイル31、41の断面の長軸方向に沿って、かつ、第1コイル31、41の断面の短軸方向に平行な方向を湾曲軸として、第1コイル31、41の断面を湾曲させて設けられる。これにより、傾き動作によるコイル間の機械的干渉は生じにくいうえに、非接触型電力伝送装置P3、P4のサイズは小さくなる。そして、コイル間の磁界結合は、傾き動作時でも非傾き動作時でも一定に保たれるため、傾き動作時と非傾き動作時との間で、電源定数及び制御定数を変更する必要がなく、回路構成が簡素で小さくできる。さらに、回路構成の条件によっては、動作切替の応答性が良くなることがある。
 以上の説明では、第1コイル31、41では、オバール形断面の長軸方向に沿って、かつ、オバール形断面の短軸方向に平行な方向を湾曲軸として、オバール形断面が全体的に円弧状に湾曲している。また、傾き軸33、43は、上記湾曲軸を回転軸として、第1コイル31、41の中心軸と第2コイル32、42の中心軸との間の傾きを可変とする。図9に示したように、第3実施形態として、第1コイル31(41)では、オバール形断面の長軸方向に沿って、かつ、オバール形断面の短軸方向に平行な方向を湾曲軸として、オバール形断面が部分的に(図9に示す第1コイル31(41)では2か所)湾曲しており、全体的に湾曲軸を包囲してもよい。第3実施形態では、傾き軸33(43)等の回転部は、上記湾曲軸を回転軸として、第1コイル31(41)の中心軸と第2コイル32(42)の中心軸との間の傾きを可変としてもよい。
 以上の説明では、ベアリング34、44は、第2コイル32、42の中心軸を回転軸として、第2コイル32、42を回転させる。より一般的に、ベアリング34、44等の回転部は、第1コイル31、41及び第2コイル32、42のいずれかの中心軸を回転軸として、第1コイル31、41及び第2コイル32、42のいずれかを回転させてもよい。
 なお、第2コイル32、42と支持部材36、46との間に、磁性体(図7、8の砂地で示した箇所)を配置することにより、支持部材36、46が金属であるときでも、支持部材36、46での渦電流損失を防止することができる。また、第1コイル31、41とフレーム35、45との間に、磁性体を配置することにより、フレーム35、45が金属であるときでも、フレーム35、45での渦電流損失を防止することができる。
 さらに、第1コイル41の空隙に磁性体を配置することにより、コイル間の磁界結合を強くすることができる。ここで、第1コイル41の空隙に配置する磁性体では、オバール形断面の長軸方向に沿って、かつ、オバール形断面の短軸方向に平行な方向を湾曲軸として、オバール形断面が全体的に円弧状に湾曲していることが望ましい。なぜならば、コイル間の磁界結合を傾き動作時でも非傾き動作時でも一定に保つためである。
(非接触型電力伝送装置の結合係数)
 本開示及び比較例の非接触型電力伝送装置P1、P3の結合係数を図10に示す。図10の縦軸は、コイル間の結合係数kを示し、図10の横軸は、コイル間の傾き角度を示す。ここで、第2コイル12、32の断面のサイズは同様である。そして、第1コイル11、31の見かけのサイズ(両端部間の直線距離)も同様である。よって、第1コイル31の磁束発生面のサイズは、第1コイル11の磁束発生面のサイズより大きい。なお、非接触型電力伝送装置P1において、コイル間の傾き角度を約±60°まで広げるように、傾き軸13の配置位置を第1コイル11の配置位置に近づけている。
 コイル間の傾き角度が0度であるときには、非接触型電力伝送装置P1では、コイル間の結合係数は、k~0.40であり大きめであるが、非接触型電力伝送装置P3では、コイル間の結合係数は、k~0.25であり小さめである。なぜならば、第2コイル12、32の断面のサイズが同じであるときに、非接触型電力伝送装置P1では、第1コイル11の磁束発生面のサイズは小さいが、非接触型電力伝送装置P3では、第1コイル31の磁束発生面のサイズは大きいからである。ここで、結合係数は、一方のコイルから発生した磁束のうち、他方のコイルではどの程度の割合で鎖交するか、により決まる。よって、受け側のコイルの断面のサイズが同様であり、発生した磁束の方向が同様であれば、発生側のコイルの磁束発生面のサイズが大きいほど、結合係数が小さくなる。
 コイル間の傾き角度が大きくなるにつれて、非接触型電力伝送装置P1では、コイル間の結合係数は、k~0.40からk~0.20へと小さくなるが、非接触型電力伝送装置P3では、コイル間の結合係数は、k~0.25のまま保たれている。なぜならば、非接触型電力伝送装置P1では、第1コイル11が発生する磁束の方向は、第2コイル12の中心軸の方向に平行でないが、非接触型電力伝送装置P3では、第1コイル31が発生する磁束の方向は、第1コイル31の湾曲径の方向に向いたままだからである。上述のように、回路設計上で重要となるのは、コイル間の結合係数の大きさよりも、コイル間の傾き角度変化によるコイル間の結合係数変化の小ささである。この意味では、非接触型電力伝送装置P1を採用するよりも、非接触型電力伝送装置P3を採用するのが望ましい。
 なお、非接触型電力伝送装置P3において、部分的に湾曲しているオバール形断面を採用するときには、オバール形断面の部分的な湾曲位置(図9では、コイル間の傾き角度が約±45°であるとき。)に対応して、コイル間の結合係数に特異点が生じる。また、非接触型電力伝送装置P3において、第2コイル32の配置位置が第1コイル31の末端近傍に近づいたときには、第2コイル32の配置位置が第1コイル31の末端近傍以外であるときより、コイル間の距離が近くなるため、コイル間の結合係数に上昇が生じる。
 本開示のコイル部材の末端形状とコイル間の結合係数との関係を図11に示す。図11の左欄は、コイル間の結合係数が上昇する幅が大きい場合を示し、図11の中欄は、コイル間の結合係数が上昇する幅が中程度である場合を示し、図11の右欄は、コイル間の結合係数が上昇する幅が小さい場合を示す。図11の上欄は、第1コイル31と第2コイル32との位置関係を示す。図11の下欄は、第1コイル41と第2コイル42との位置関係を示す。
 第1コイル31の末端が円弧形状であるときには、第2コイル32の配置位置が第1コイル31の末端近傍に近づくと、第1コイル31と第2コイル32との距離が近くなり、コイル間の結合係数が上昇する幅が大きい。第1コイル41の末端が膨らみ形状であるときには、第2コイル42の配置位置が第1コイル41の末端近傍に近づくと、第1コイル41と第2コイル42との距離が近くなり、コイル間の結合係数が上昇する幅が大きい。
 第1コイル31の末端が方形形状であるときには、第2コイル32の配置位置が第1コイル31の末端近傍に近づくと、第1コイル31と第2コイル32との距離が中程度となり、コイル間の結合係数が上昇する幅が中程度である。第1コイル41の末端が方形形状であるときには、第2コイル42の配置位置が第1コイル41の末端近傍に近づくと、第1コイル41と第2コイル42との距離が中程度となり、コイル間の結合係数が上昇する幅が中程度である。
 第1コイル31の末端が膨らみ形状であるときには、第2コイル32の配置位置が第1コイル31の末端近傍に近づくと、第1コイル31と第2コイル32との距離が遠くなり、コイル間の結合係数が上昇する幅が小さい。第1コイル41の末端が円弧形状であるときには、第2コイル42の配置位置が第1コイル41の末端近傍に近づくと、第1コイル41と第2コイル42との距離が遠くなり、コイル間の結合係数が上昇する幅が小さい。
(本開示の電磁波照射/受信装置)
 第4実施形態の電磁波照射/受信装置Aの構成を図12に示す。電磁波照射/受信装置Aは、非接触型電力伝送装置P3、送電側制御装置51、送電側電源52、固定部材53、受電側制御装置54、受電側電源55、照射/受信機器56及び照射/受信部材57から構成される。
 図12の左欄は、傾きがないときでの正面図を示す。図12の右欄は、傾きがあるときでの正面図を示す。ここで、図12の左欄の正面図及び図12の右欄の正面図では、フレーム35については第2コイル32の配置位置での断面形状を示すが、他の部材については平面投影形状を示す。
 送電側制御装置51は、送電側電源52を制御し、動作制御及びデータ伝送のために、無線装置を搭載する。送電側電源52は、第2コイル32に電力を伝送する。固定部材53は、支持部材36を固定し、送電側制御装置51及び送電側電源52を搭載する。
 受電側制御装置54は、受電側電源55を制御し、動作制御及びデータ伝送のために、無線装置を搭載する。受電側電源55は、フレーム35に固定され、第1コイル31から電力を受電する。照射/受信機器56は、フレーム35に固定され、照射/受信部材57を制御する。照射/受信部材57は、電磁波を照射及び/又は受信する。
 ここで、電磁波照射/受信装置Aは、照明装置、カメラ装置、赤外線センサ装置、X線解析装置及びレーダ装置等である。そして、照射/受信部材57は、光源、レンズ、赤外線センサ、X線光源/センサ及び送受信アンテナ等である。
 さらに、傾き軸33のモータは、受電側電源55から給電され、受電側制御装置54により制御される。そして、ベアリング34のモータは、送電側電源52から給電され、送電側制御装置51により制御される。よって、非接触型電力伝送装置P3の使命である、ワイヤレスによる送電側装置と独立な受電側装置の稼働を実現することができる。
 なお、第4実施形態では、電磁波照射/受信装置Aは、非接触型電力伝送装置P3を備えている。しかし、その他の変形例として、電磁波照射/受信装置Aは、非接触型電力伝送装置P4を備えてもよい。
(本開示の電力伝送/情報通信装置)
 第5実施形態の電力伝送/情報通信装置P6の構成を図13に示す。第6実施形態の電力伝送/情報通信装置P7の構成を図14に示す。電力伝送/情報通信装置P6は、第1コイル61、第2コイル62、傾き軸63、ベアリング64、フレーム65、支持部材66、第1無線通信機67及び第2無線通信機68から構成される。電力伝送/情報通信装置P7は、第1コイル71、第2コイル72、傾き軸73、ベアリング74、フレーム75、支持部材76、第1無線通信機77及び第2無線通信機78から構成される。
 図13、14の左上欄は、傾きがないときでの正面図を示す。図13、14の右上欄は、傾きがあるときでの正面図を示す。図13、14の左下欄は、傾きがないときでの平面図を示す。図13、14の右下欄は、傾きがないときでの右側面図を示す。ここで、図13、14の左上欄の正面図及び図13、14の右上欄の正面図では、フレーム65については第2コイル62の配置位置での断面形状を示し、フレーム75については第1コイル71の断面の長軸を含む面内での断面形状を示すが、他の部材については平面投影形状を示す。ただし、図14の左上欄の正面図及び図14の右上欄の正面図では、第1無線通信機77と第2無線通信機78との対向を見やすくするため、第1無線通信機77を示す。
 第1コイル61、第2コイル62、傾き軸63、ベアリング64、フレーム65及び支持部材66は、それぞれ、第1コイル31、第2コイル32、傾き軸33、ベアリング34、フレーム35及び支持部材36と同様である。第1コイル71、第2コイル72、傾き軸73、ベアリング74、フレーム75及び支持部材76は、それぞれ、第1コイル41、第2コイル42、傾き軸43、ベアリング44、フレーム45及び支持部材46と同様である。
 第1無線通信機67、77は、第1コイル61、71と第2コイル62、72との中心軸の間の傾きがないときに、支持部材66、76の先端と対向するフレーム65、75の場所に配置される。第2無線通信機68、78は、支持部材66、76の先端に配置される。なお、第1無線通信機67と第2無線通信機68とは、フレーム65のうちの第1コイル61を収容する内部で対向する。また、第1無線通信機77と第2無線通信機78とは、フレーム75のうちの第2コイル72側に突出した部分で対向する。
 第1無線通信機67、77及び第2無線通信機68、78として、(1)電波による無線通信を行うアンテナであってもよく、(2)赤外線又は可視光による無線通信を行うLED、LD及びPD(さらにこれら周辺のレンズ部材)であってもよい。
 このように、非接触型電力伝送装置P3、P4を用いて、電力伝送/情報通信装置P6、P7において、電力伝送と情報通信との融合を図ることができる。
 ここで、支持部材66、76の先端とフレーム65、75の上記場所とは、第1無線通信機67、77と第2無線通信機68、78により接続される。よって、電力伝送/情報通信装置P6、P7の回転動作及び傾き動作の可動範囲が、有線ケーブルのねじれ、屈曲及び断線の問題により制限されることがない。
(本開示の自律可動型ロボットシステム)
 第7実施形態の自律可動型ロボットシステムSの構成を図15に示す。自律可動型ロボットシステムSは、電力伝送/情報通信装置P6、自律可動型ロボット装置R、送電側電源81、第2電力伝送線82、第1電力伝送線83、情報処理端末85、送電側制御装置86及び第2情報通信線87を備える。自律可動型ロボット装置Rは、受電側電源84、第1情報通信線88及び受電側制御装置89を備える。
 自律可動型ロボット装置Rは、電力伝送/情報通信装置P6を搭載される。例えば、自律可動型ロボット装置Rとして、自律歩行型ロボット装置、物品搬送型ロボット装置、ドローン装置及び水中探査型ロボット装置などが挙げられる。
 第2電力伝送線82は、支持部材66に沿って配置され、第2コイル62に接続され、送電側電源81から電力伝送/情報通信装置P6への電力伝送を行う。例えば、第2電力伝送線82として、大電力用の径が太いケーブルなどが挙げられる。
 第2情報通信線87は、支持部材66に沿って配置され、第2無線通信機68に接続され、情報処理端末85及び送電側制御装置86と電力伝送/情報通信装置P6との間の情報通信を行う。例えば、第2情報通信線87として、大容量用の同軸ケーブル及び光ファイバケーブルなどが挙げられる。
 第1電力伝送線83は、第2コイル62と磁界結合する第1コイル61に接続され、電力伝送/情報通信装置P6から自律可動型ロボット装置Rの受電側電源84への電力伝送を行う。ここで、第1電力伝送線83は、電力伝送/情報通信装置P6の回転動作及び傾き動作によって、ねじれ及び屈曲を引き起こすことはない。
 第1情報通信線88は、第2無線通信機68と無線通信を行う第1無線通信機67に接続され、電力伝送/情報通信装置P6と自律可動型ロボット装置Rの受電側制御装置89との間の情報通信を行う。ここで、第1情報通信線88は、電力伝送/情報通信装置P6の回転動作及び傾き動作によって、ねじれ及び屈曲を引き起こすことはない。
 このように、電力伝送/情報通信装置P6を用いて、自律可動型ロボットシステムSにおいて、自律可動型ロボット装置Rを操作することができる。
 ここで、送電側電源81と電力伝送/情報通信装置P6とは、支持部材66に沿って配置される第2電力伝送線82により接続され、支持部材66は、フレーム65に対して相対的に回転動作及び傾き動作を行う。よって、自律可動型ロボット装置Rへの大電力伝送及びバッテリレスの長時間連続稼働が必要なときでも、自律可動型ロボット装置Rの可動範囲が、第2電力伝送線82のねじれ、屈曲及び断線の問題により制限されることが少なくなる。
 そして、情報処理端末85及び送電側制御装置86と電力伝送/情報通信装置P6とは、支持部材66に沿って配置される第2情報通信線87により接続され、支持部材66は、フレーム65に対して相対的に回転動作及び傾き動作を行う。よって、自律可動型ロボット装置Rとの大容量通信及びリアルタイム通信が必要なときでも、自律可動型ロボット装置Rの可動範囲が、第2情報通信線87のねじれ、屈曲及び断線の問題により制限されることが少なくなる。
 なお、第7実施形態では、自律可動型ロボットシステムSは、電力伝送/情報通信装置P6を備えている。しかし、その他の変形例として、自律可動型ロボットシステムSは、電力伝送/情報通信装置P7を備えてもよい。
 また、第7実施形態では、天井、壁、床及び他の装置などの固定部材Mに、送電側電源81、情報処理端末85及び送電側制御装置86を固定している。しかし、その他の変形例として、天井、壁、床及び他の装置などの固定部材Mに、電源プラグ及び情報処理端末85を配置する一方、電力伝送/情報通信装置P6の支持部材66又は支持部材66に固定された他の部材に、送電側電源81及び送電側制御装置86を固定してもよい。
 以上、本発明の実施の形態及び変形例について説明したが、本発明は、これらに限られるものではない。例えば、本発明は、これまで説明した実施の形態及び変形例の一部又は全部を適宜組み合わせた形態、その形態に適宜変更を加えた形態をも含む。
 本開示のコイル部材は、本開示の非接触型電力伝送装置、電磁波照射/受信装置、電力伝送/情報通信装置及び自律可動型ロボットシステム等に適用できる。本開示の非接触型電力伝送装置は、コネクタ、ロボット、光学機器及びレーダ等に適用できる。本開示の電磁波照射/受信装置は、光学機器及びレーダ等に適用できる。本開示の電力伝送/情報通信装置は、ロボット、光学機器及びレーダ等に適用できる。本開示の自律可動型ロボットシステムは、様々な種類のロボットに適用できる。
P1、P2、P3、P4:非接触型電力伝送装置
B:ボビン
B1:巻回部
B2:鍔部
B3:空洞部
C:コイル部材
F:フレキシブル基板
A:電磁波照射/受信装置
P6、P7:電力伝送/情報通信装置
S:自律可動型ロボットシステム
R:自律可動型ロボット装置
M:固定部材
11、21、31、41、61、71:第1コイル
12、22、32、42、62、72:第2コイル
13、23、33、43、63、73:傾き軸
14、24、34、44、64、74:ベアリング
15、25、35、45、65、75:フレーム
16、26、36、46、66、76:支持部材
51:送電側制御装置
52:送電側電源
53:固定部材
54:受電側制御装置
55:受電側電源
56:照射/受信機器
57:照射/受信部材
67、77:第1無線通信機
68、78:第2無線通信機
81:送電側電源
82:第2電力伝送線
83:第1電力伝送線
84:受電側電源
85:情報処理端末
86:送電側制御装置
87:第2情報通信線
88:第1情報通信線
89:受電側制御装置

Claims (12)

  1.  オバール形に導線が巻回されており、オバール形断面の長軸方向に沿って、かつ、前記オバール形断面の短軸方向に平行な方向を湾曲軸として、前記オバール形断面が湾曲していることを特徴とするコイル部材。
  2.  前記オバール形断面は、全体的に円弧状又は円周状に湾曲している
     ことを特徴とする、請求項1に記載のコイル部材。
  3.  前記オバール形断面は、部分的に湾曲しており、全体的に前記湾曲軸を包囲している
     ことを特徴とする、請求項1に記載のコイル部材。
  4.  前記コイル部材の導線は、多層に積み上げて巻回されている
     ことを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載のコイル部材。
  5.  前記コイル部材の導線は、1層の渦巻き形に巻回されている
     ことを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載のコイル部材。
  6.  第1コイルとしての請求項1から5のいずれかに記載のコイル部材と、第2コイルと、
     前記湾曲軸を回転軸として、前記第1コイルの回転対称軸である前記第1コイルの中心軸と前記第2コイルの中心軸との間の傾きを可変とする傾き可変部材と、
     を備えることを特徴とする非接触型電力伝送装置。
  7.  前記第1コイル及び前記第2コイルのいずれかのコイルの中心軸を回転軸として、前記第1コイル及び前記第2コイルのいずれかのコイルを回転させるコイル回転部材、
     をさらに備えることを特徴とする、請求項6に記載の非接触型電力伝送装置。
  8.  前記第1コイルは、外側に配置され、前記第2コイルは、内側に配置される
     ことを特徴とする、請求項6又は7に記載の非接触型電力伝送装置。
  9.  前記第1コイルと前記第2コイルとは、互いに並行して配置される
     ことを特徴とする、請求項6又は7に記載の非接触型電力伝送装置。
  10.  請求項6から9のいずれかに記載の非接触型電力伝送装置を備え、
     電磁波の照射及び/又は受信の指向方向を可変とする
     ことを特徴とする電磁波照射/受信装置。
  11.  請求項6から9のいずれかに記載の非接触型電力伝送装置と、
     前記第1コイルを外側から保持する第1コイル保持部材と、
     前記第2コイルを内側から保持する第2コイル保持部材と、
     前記第1コイルと前記第2コイルとの中心軸の間の傾きがないときに、前記第2コイル保持部材の先端と対向する前記第1コイル保持部材の場所に配置される第1無線通信機と、
     前記第2コイル保持部材の先端に配置される第2無線通信機と、
     を備えることを特徴とする電力伝送/情報通信装置。
  12.  請求項11に記載の電力伝送/情報通信装置と、
     前記電力伝送/情報通信装置を搭載される自律可動型ロボット装置と、
     前記第2コイルと磁界結合する前記第1コイルに接続され、前記電力伝送/情報通信装置から前記自律可動型ロボット装置への電力伝送を行う第1電力伝送線と、
     前記第2無線通信機と無線通信を行う前記第1無線通信機に接続され、前記電力伝送/情報通信装置と前記自律可動型ロボット装置との間の情報通信を行う第1情報通信線と、
     前記第2コイル保持部材に沿って配置され、前記第2コイルに接続され、外部から前記電力伝送/情報通信装置への電力伝送を行う第2電力伝送線と、
     前記第2コイル保持部材に沿って配置され、前記第2無線通信機に接続され、外部と前記電力伝送/情報通信装置との間の情報通信を行う第2情報通信線と、
     を備えることを特徴とする自律可動型ロボットシステム。
PCT/JP2019/016115 2018-05-24 2019-04-15 コイル部材、非接触型電力伝送装置、電磁波照射/受信装置、電力伝送/情報通信装置及び自律可動型ロボットシステム WO2019225209A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/051,840 US11322982B2 (en) 2018-05-24 2019-04-15 Coil member, contactless-type power transmission device, electromagnetic wave irradiation/reception device, power transmission/information communication device, and autonomous mobile robot system
CN201980030834.8A CN112088412B (zh) 2018-05-24 2019-04-15 非接触型电力传输装置、电磁波照射/接收装置、电力传输/信息通信装置以及自主可动型机器人系统
EP19807842.0A EP3780028B1 (en) 2018-05-24 2019-04-15 Contactless-type power transmission device, electromagnetic wave irradiation/reception device, power transmission/information communication device, and autonomous mobile robot system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-099548 2018-05-24
JP2018099548A JP6625689B2 (ja) 2018-05-24 2018-05-24 コイル部材、非接触型電力伝送装置、電磁波照射/受信装置、電力伝送/情報通信装置及び自律可動型ロボットシステム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019225209A1 true WO2019225209A1 (ja) 2019-11-28

Family

ID=68616399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/016115 WO2019225209A1 (ja) 2018-05-24 2019-04-15 コイル部材、非接触型電力伝送装置、電磁波照射/受信装置、電力伝送/情報通信装置及び自律可動型ロボットシステム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11322982B2 (ja)
EP (1) EP3780028B1 (ja)
JP (1) JP6625689B2 (ja)
CN (1) CN112088412B (ja)
WO (1) WO2019225209A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114746228A (zh) * 2019-12-16 2022-07-12 日本航空电子工业株式会社 无线连接器安装/拆卸方法、机器人设备和无线连接器

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01212131A (ja) * 1988-02-19 1989-08-25 Nippon Syst Kenkyusho:Kk 分割コイル型同軸カプラを用いた伝送装置
JP2004166459A (ja) * 2002-11-15 2004-06-10 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 非接触給電装置
JP2011072115A (ja) * 2009-09-25 2011-04-07 Panasonic Electric Works Co Ltd 非接触充電システム
JP2015019547A (ja) * 2013-07-12 2015-01-29 東芝テック株式会社 電力伝送装置、電力伝送装置用の送電装置及び受電装置
JP2015061230A (ja) * 2013-09-19 2015-03-30 パナソニック株式会社 撮像装置及び撮像システム
US20150222129A1 (en) * 2014-02-03 2015-08-06 Witricity Corporation Wirelessly Charged Battery System
JP2015220801A (ja) 2014-05-15 2015-12-07 長野日本無線株式会社 送電装置、受電装置および非接触電力伝送システム
US20160127643A1 (en) * 2014-10-31 2016-05-05 Ubiquiti Networks, Inc. Micro camera and multi-purpose mounting base
US20160141097A1 (en) * 2014-11-14 2016-05-19 Motorola Solutions, Inc Multi-plane receiving coil for wirelessly charging a battery

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01308014A (ja) * 1988-06-07 1989-12-12 Furukawa Electric Co Ltd:The 弯曲巻線コイルの製造方法
JP4054319B2 (ja) 2004-03-29 2008-02-27 オリンパス株式会社 電力供給装置
JP5190215B2 (ja) * 2007-03-30 2013-04-24 東京エレクトロン株式会社 ターボ分子ポンプの洗浄方法
JP2008301645A (ja) * 2007-06-01 2008-12-11 Sanyo Electric Co Ltd 非接触式受電装置及びこれを具えた電子機器
US8487486B1 (en) * 2011-01-24 2013-07-16 Charles Stuart Vann Folded electromagnetic coil
JP2013197224A (ja) * 2012-03-19 2013-09-30 Tadakatsu Nagashima 球形用非接触電源データ送受信デザインネイルチップのコイルないしコイル基盤
JP5841668B2 (ja) 2012-09-05 2016-01-13 ルネサスエレクトロニクス株式会社 非接触充電装置およびそれを用いる非接触給電システム
JP2014087125A (ja) * 2012-10-22 2014-05-12 Hitachi Maxell Ltd 非接触電力伝送装置
JP6361367B2 (ja) * 2013-10-04 2018-07-25 Tdk株式会社 受電装置及び給電装置
CN105813804A (zh) * 2013-10-11 2016-07-27 奥利欧装置公司 无线电子设备和使用方法
KR101563971B1 (ko) * 2013-11-07 2015-10-28 삼성중공업 주식회사 정상성이 유지되는 비접촉식 전력 스위블
US9577449B2 (en) * 2014-01-17 2017-02-21 Honda Motor Co., Ltd. Method and apparatus to align wireless charging coils
WO2015186697A1 (ja) * 2014-06-06 2015-12-10 株式会社Ihi 送電装置、受電装置及び非接触給電システム
JP2016063683A (ja) * 2014-09-19 2016-04-25 株式会社 日立産業制御ソリューションズ ワイヤレス電力伝送装置、回転体センシング装置および受電コイル薄膜基板
JP6245149B2 (ja) * 2014-11-25 2017-12-13 株式会社Jvcケンウッド ジンバル装置及びジンバル装置の制御方法
JP6537616B2 (ja) * 2015-08-28 2019-07-03 Tdk株式会社 非接触給電装置及び非接触電力伝送装置
CN108886270B (zh) * 2016-02-23 2021-12-24 Tdk株式会社 非接触供电装置和非接触电力传输装置
CN105758381B (zh) * 2016-05-09 2018-05-22 深圳大学 一种基于频谱分析的摄像头模组倾斜探测方法
JP6481672B2 (ja) * 2016-10-11 2019-03-13 Tdk株式会社 回転型磁気結合装置
CN107887148A (zh) * 2017-12-25 2018-04-06 上海星秒光电科技有限公司 一种无线供电磁芯结构

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01212131A (ja) * 1988-02-19 1989-08-25 Nippon Syst Kenkyusho:Kk 分割コイル型同軸カプラを用いた伝送装置
JP2004166459A (ja) * 2002-11-15 2004-06-10 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 非接触給電装置
JP2011072115A (ja) * 2009-09-25 2011-04-07 Panasonic Electric Works Co Ltd 非接触充電システム
JP2015019547A (ja) * 2013-07-12 2015-01-29 東芝テック株式会社 電力伝送装置、電力伝送装置用の送電装置及び受電装置
JP2015061230A (ja) * 2013-09-19 2015-03-30 パナソニック株式会社 撮像装置及び撮像システム
US20150222129A1 (en) * 2014-02-03 2015-08-06 Witricity Corporation Wirelessly Charged Battery System
JP2015220801A (ja) 2014-05-15 2015-12-07 長野日本無線株式会社 送電装置、受電装置および非接触電力伝送システム
US20160127643A1 (en) * 2014-10-31 2016-05-05 Ubiquiti Networks, Inc. Micro camera and multi-purpose mounting base
US20160141097A1 (en) * 2014-11-14 2016-05-19 Motorola Solutions, Inc Multi-plane receiving coil for wirelessly charging a battery

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3780028A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114746228A (zh) * 2019-12-16 2022-07-12 日本航空电子工业株式会社 无线连接器安装/拆卸方法、机器人设备和无线连接器
CN114746228B (zh) * 2019-12-16 2024-03-19 日本航空电子工业株式会社 无线连接器安装/拆卸方法、机器人设备和无线连接器

Also Published As

Publication number Publication date
EP3780028A1 (en) 2021-02-17
US11322982B2 (en) 2022-05-03
EP3780028A4 (en) 2021-07-07
US20210328460A1 (en) 2021-10-21
CN112088412B (zh) 2022-10-21
CN112088412A (zh) 2020-12-15
EP3780028B1 (en) 2022-07-20
JP2019204891A (ja) 2019-11-28
JP6625689B2 (ja) 2019-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3144954B1 (en) Wireless power transmission device
JP6717127B2 (ja) コイル装置、保持部材および保持部材セット
US8567281B2 (en) Rotating device and robot arm device
US10636555B2 (en) Articulated video probe with magnetic stimulation
WO2013114576A1 (ja) 電力伝送装置、電力伝送システム、及び電力伝送方法
JP6347361B2 (ja) 撮像装置
CN111092493A (zh) 无线供电装置
JP5822868B2 (ja) 誘導式エネルギー無線伝送装置
JP2002512000A (ja) 一次コイルと二次コイルとの間で電磁エネルギを伝送するデバイス
US11108282B2 (en) Powered joint with wireless transfer
WO2019225209A1 (ja) コイル部材、非接触型電力伝送装置、電磁波照射/受信装置、電力伝送/情報通信装置及び自律可動型ロボットシステム
US11196296B2 (en) Wireless power transmission system for rotating connector
WO2018056452A1 (ja) 非接触伝送モジュール、撮像装置及びロボットハンド
US20200313293A1 (en) Wireless system and method for controlling wireless system
EP4131726A1 (en) Contactless power supply and data communication apparatus and rotationally driven lidar system using same
JP5324856B2 (ja) 可動部のハーネスレス装置
US6722602B2 (en) Cable management system
JPS63224601A (ja) 非接触電力供給装置
JP2018166392A (ja) 非接触型電力伝送装置、電磁波照射/受信装置、電力伝送/情報通信装置及び自律可動型ロボットシステム
CN106208418A (zh) 电能发射天线及应用其的电能发射装置
JP6760806B2 (ja) 無線給電装置
JP5897777B1 (ja) 非接触給電システム、受電装置、及び送電装置
WO2020174819A1 (ja) 伝送モジュールおよび無線電力データ伝送装置
KR102636715B1 (ko) 무접점 전력공급 및 데이터통신 장치와 이를 이용하는 회전구동 라이다 시스템
JP2020078130A (ja) 送電コイル、受電コイル、および無線給電システム

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19807842

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019807842

Country of ref document: EP

Effective date: 20201112