WO2022201527A1 - 給電装置 - Google Patents

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泰久 辻田
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太平洋工業株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a power supply device attached to a rotating body.
  • Patent Document 1 As this type of power supply circuit, for example, one that is fixed to a tire wheel is known (see Patent Document 1, for example).
  • the present disclosure provides a technique for improving the durability of a power supply device attached to a rotating body.
  • the invention of claim 1 which has been made to solve the above problems, is a generator having a stator fixed to a tire wheel, a cylindrical rotor rotating on the rotating shaft of the tire wheel, and the cylindrical rotor a circuit board fixed to the stator and mounted with a power supply circuit for applying the output of the generator to the load; and a circuit receiving space provided to receive the entire circuit board or an element mounted on the circuit board and protruding from the circuit board.
  • FIG. 1 is a perspective view of a vehicle according to a first embodiment of the present disclosure
  • FIG. Side sectional view of power supply device Disassembled perspective view of power supply device Schematic of feeder and load Side sectional view of the power supply device of the second embodiment
  • FIG. 1 A power feeding device 10A according to a first embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
  • FIG. The power supply device 10A is attached to the center of each wheel 101 of the vehicle 100, as shown in FIG.
  • the tire wheel 11 (corresponding to the "rotating body" of the present disclosure) of each wheel 101 has an opening toward the outside as shown in FIG.
  • a closed circular recess 14 is provided.
  • a large-diameter portion 14A is provided inside the circular concave portion 14 by increasing the diameter of the end portion on the opening side in a stepped manner, and the power supply device 10A is engaged with the small-diameter portion 14B behind the stepped surface 14D.
  • a locking groove 14N for locking the projection 26 is formed.
  • a plurality of engaging recesses 14K are formed on the stepped surface 14D so as to be engaged with detent projections 27 of the power supply device 10A, which will be described later.
  • the power supply device 10A has a unit structure in which a generator 30 is attached to the housing 20 and a circuit board 50 is attached to the generator 30 .
  • the housing 20 is made of resin, for example, and is divided into a housing body 21 and a lid body 22 .
  • the housing main body 21 is provided with a substantially cylindrical cylindrical wall 24, and is arranged so that its center axis coincides with the rotation axis J1 (see FIG. 2) of the tire wheel 11.
  • the direction parallel to the rotation axis J1 in the power supply device 10A is referred to as the "front-rear direction".
  • the front end opening of the cylinder wall 24 is closed by the lid 22, and the space between the lid 22 and the cylinder wall 24 is waterproofed.
  • An emblem 22A is formed on the outer surface of the lid 22. As shown in FIG. For example, the portion where the emblem 22A is formed is translucent, and the emblem 22A emits light when an LED 82, which will be described later, is lit.
  • a stepped surface 24D is formed at a position near the rear end of the outer surface of the cylinder wall 24, and a small diameter portion 24S is formed behind the stepped surface 24D.
  • a plurality of locking pieces 25 protrude from the rear surface of the cylindrical wall 24 at positions slightly shifted inward from the outer surface. These locking pieces 25 have a structure in which a locking projection 26 is provided at the tip of a cantilever extending rearward.
  • a plurality of anti-rotation protrusions 27 protrude from the outer edge of the rear surface of the housing 20 .
  • the plurality of locking pieces 25 and the plurality of anti-rotation protrusions 27 are distributed in the circumferential direction of the cylindrical wall 24 so that the center of gravity of the entire housing 20 is located on the central axis of the cylindrical wall 24 .
  • the generator 30 includes, for example, a cylindrical rotor 32 inside a cylindrical stator 33 . As shown in FIG. 2, the cylindrical rotor 32 is rotatably supported at both ends in the axial direction by the stator 33 via a pair of bearings 32F.
  • the generator 30 is, for example, an AC motor, and has a plurality of magnets 32J on the outer surface of the tubular rotor 32, and a plurality of teeth 33T on the stator 33, each of which has an electromagnetic coil. 33C is wound. A pair of ends of the windings 33M of the electromagnetic coil 33C are drawn out laterally from the side surface of the stator 33, and terminal metal fittings are connected to them and housed in the connector 37C.
  • the generator 30 of this embodiment has a pair of output electrodes 37A and 37B for outputting alternating current, it may have, for example, three output electrodes to output three-phase alternating current.
  • screw holes 33N are formed at a plurality of positions in the circumferential direction at both ends of the stator 33 in the axial direction.
  • the generator 30 is fixed to the housing 20 by screws passed through through holes 23A formed at a plurality of positions in the circumferential direction of the support wall 23 and tightened in a plurality of screw holes 33N at the front end of the stator 33.
  • An inertia member 40 is fixed to the inner front end of the cylindrical rotor 32 .
  • the inertia member 40 has a semicircular shape, and the half of the inner peripheral surface of the cylindrical rotor 32 overlaps the semi-arc surface, which is the outer surface of the inertia member 40 , so that the inertia member 40 is fixed to the cylindrical rotor 32 . .
  • the center of gravity of the portion where the inertia member 40 and the cylindrical rotor 32 are combined is arranged at a position deviated from the rotation axis J1 (see FIG. 2), and the cylindrical rotor 32 moves toward the stator 33 as the tire wheel 11 rotates.
  • Rotate relative to Electric power generated by the generator 30 due to relative rotation between the cylindrical rotor 32 and the stator 33 is output as alternating current between the pair of output electrodes 37A and 37B.
  • a portion of the cylindrical rotor 32 behind the inertial member 40 is a circuit receiving space 39, in which a plurality of elements protruding from a circuit board 50, which will be described later, are partially received.
  • a circuit board 50 is fixed to the rear end surface of the stator 33 .
  • the circuit board 50 has, for example, a disc shape that just overlaps the rear end surface of the stator 33 .
  • the outer edge of the circuit board 50 is superimposed on the rear end surface of the stator 33 with an annular spacer 59 having substantially the same outer diameter as the circuit board 50 interposed therebetween, and a plurality of through holes formed in the circuit board 50 and the spacer 59 are formed.
  • the circuit board 50 is fixed to the stator 33 by screwing through the screws 50J and 59J into a plurality of screw holes 33N at the rear end of the stator 33 .
  • the circuit board 50 is mounted with a power supply circuit 60 for applying power generated by the generator 30 to the load.
  • the feeding circuit 60 has a pair of input electrodes 61A and 61B in a connector 50C fixed to the rear surface 50B of the circuit board 50, as shown in FIG.
  • the connectors 37C and 50C accommodating the pair of output electrodes 37A and 37B of the generator 30, the alternating current output by the generator 30 is applied between the pair of input electrodes 61A and 61B of the feeding circuit 60. be done.
  • the power supply circuit 60 converts the alternating current into a pulsating current with a diode circuit 63, smoothes the pulsating current with a smoothing circuit 64, and outputs it between a pair of output electrodes 62A and 62B. That is, the power supply circuit 60 of this embodiment is a rectifier circuit that rectifies the alternating current output by the generator 30 .
  • the diode circuit 63 is, for example, a general bridge circuit having four diodes 63A, as shown in FIG.
  • the smoothing circuit 64 is formed by connecting a smoothing capacitor 64A in parallel between the pair of output electrodes 62A and 62B of the feeder circuit 60.
  • a resistor 65 as a current reducing element is connected between the smoothing circuit 64 and one output electrode 62A.
  • the plurality of elements included in the feeder circuit 60 are mounted on the front surface 50A of the circuit board 50, protrude forward, and are received in the aforementioned circuit receiving space 39 in the tubular rotor 32.
  • the smoothing capacitor 64A of the smoothing circuit 64 which has the largest mass among the elements included in the feeding circuit 60, is arranged in the center of the circuit board 50, and a plurality of diodes included in the diode circuit 63 are arranged around it. 63A and the resistor 65 are distributed, and the center of gravity of the entire circuit board 50 is arranged at the center of rotation.
  • a decorative board 89 is attached to the front side of the circuit board 50 via a plurality of supports and accommodated in the circuit receiving space 39 .
  • the decorative circuit 80 shown in FIG. 4 is mounted on the decorative circuit board 89 as a load, and is connected to the pair of output electrodes 62A and 62B of the power supply circuit 60 of the circuit board 50.
  • the electrical board 89 is disc-shaped and arranged so that its center coincides with the rotation axis J1.
  • the illumination circuit 80 includes a plurality of LEDs 82 for illumination, a control circuit 83 for controlling lighting of the LEDs 82, a secondary battery 84 as a power supply for them, and a charging circuit for charging the secondary battery 84. 85 (see FIG.
  • control circuit 83 includes a wireless circuit (not shown), receives a lighting command/lighting-out command by a wireless signal from the main body of the vehicle 100, and turns on or off the LED 82 according to the command. Furthermore, the output electrodes 62A and 62B of the power supply circuit 60 are connected to a charging circuit 85 by a cable or the like (not shown), and the secondary battery 84 is charged when the remaining capacity of the secondary battery 84 is low.
  • the elements mounted on the electrical board 89 are also arranged so that the center of gravity of the entire electrical board 89 is positioned at the center of rotation.
  • the housing 20 is fixed to the tire wheel 11 as follows. That is, the plurality of anti-rotation protrusions 27 of the housing 20 and the plurality of engagement recesses 14K (see FIG. 2) of the tire wheel 11 are opposed to each other, and the housing 20 is engaged with the circular recesses of the tire wheel 11 from the side of the plurality of locking pieces 25. Pushed into 14. As a result, the locking pieces 25 are bent inwardly, the anti-rotation projections 27 are engaged with the engaging recesses 14K, and the stepped surface 24D of the housing 20 contacts the stepped surface 14D of the circular recess 14. At the point of contact, the plurality of locking pieces 25 are elastically restored, and the locking projections 26 are engaged with the locking grooves 14N of the tire wheel 11.
  • the housing 20 is fixed to the tire wheel 11 so that it can rotate integrally.
  • a sealing material is applied between the inner surface of the cylindrical wall 24 of the housing 20 and the inner surface of the circular recess 14, so that the space behind the stepped surface 14D of the circular recess 14 is sealed in a waterproof state. It becomes a waterproof space.
  • This power supply device 10A is stopped and does not generate power while the vehicle 100 is stopped. Since the diode 85A provided in the charging circuit 85 of the illumination circuit 80, which is the load, is provided, power is not supplied from the secondary battery 84 of the illumination circuit 80 to the power supply device 10A.
  • the stator 33 of the generator 30 fixed to the tire wheels 11 of the wheels 101 rotates with the tire wheels 11 with respect to the road surface, while the cylindrical rotor 32 of the generator 30 rotates against the inertia member 40 .
  • Rotation with respect to the road surface is restricted by its own weight, and the cylindrical rotor 32 rotates relative to the stator 33 .
  • the rotation of the tire wheel 11 and the inertia of the inertia member 40 are used to rotate the cylindrical rotor 32 relative to the stator 33 of the generator 30 to generate power. , power supply to the illumination circuit 80 becomes possible.
  • the elements mounted on the circuit board 50 are received in the circuit receiving space 39 inside the cylindrical rotor 32, and a plurality of elements can be gathered near the center of the rotation axis J1.
  • the centrifugal force applied to 50 is suppressed, the durability of the power supply device 10A is improved, and the generator 30 and the power supply device 10A become compact in the axial direction of the rotation axis J1.
  • the circuit receiving space 39 also accommodates the decorative circuit board 89 on which the decorative circuit 80 which is the electrical load of the power supply device 10A is mounted, the power supply device 10A as a whole including the load is also accommodated in this respect.
  • a plurality of elements are arranged so that the center of gravity of the whole of them is arranged at the center of rotation, so this also improves the durability of the power supply device 10A. .
  • FIG. 10B A power supply device 10B of this embodiment is shown in FIG.
  • the inertia member 40 is arranged in the rear portion of the cylindrical rotor 32V, and the circuit receiving space 39 is formed in front of the inertia member 40 in the cylindrical rotor 32V.
  • the inner diameter of the support wall 23V of the housing 20V is smaller than the inner diameter of the cylindrical rotor 32V. accepted.
  • the rear end of the substrate housing wall 23X is closed by the rear end wall 23Y.
  • the circuit board 50 described in the first embodiment and the electrical board 89 are housed in the board housing wall 23X, and the circuit board 50 is fixed to the rear end wall 23Y.
  • a winding 33M of the generator 30V passes through an electric wire insertion hole 23E formed in the support wall 23V, is taken into the board housing wall 23X from the front, and is connected to the power supply circuit 60 of the circuit board 50.
  • FIG. The configuration of this embodiment also provides the same effects as those of the first embodiment.
  • the generators 30, 30V of the first and second embodiments may have the same structure as a DC motor with brushes.
  • the feeder circuit 60 simply includes an electric line relaying between the pair of output electrodes 37A, 37B of the generators 30, 30V and the illumination circuit 80.
  • a voltage dividing circuit for adjusting the voltage applied to the illumination circuit 80 may be provided.
  • the load that receives power from the power supply devices 10A and 10B is the illumination circuit 80. It may also be a tire monitoring device for monitoring the condition of a tire.
  • the load has the secondary battery 84, and the power supply devices 10A and 10B are not provided with the secondary battery. 10A and 10B themselves may be provided with secondary batteries. In this way, power can be supplied from the power supply device 10A to the load even when the vehicle 100 is stopped.
  • the inertia member 40 is not limited to the shape described above, and may be of any shape and any material as long as it has the center of gravity at a position deviated from the rotation axis J1. , may not be arranged inside the cylindrical rotor 32 .
  • Reference Signs List 10A, 10B power feeding device 11 tire wheel 20, 20V housing 30, 30V generator 32, 32V cylindrical rotor 33 stator 39 circuit receiving space 40 inertial member 50 circuit board 60 power feeding circuit 80 decorative circuit (load) J1 rotation axis

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Abstract

【課題】回転体に取り付けられる給電装置の耐久性を向上させる技術を提供する。 【解決手段】本実施形態の給電装置１０Ａは、発電機３０を備え、ステータ３３がタイヤホイール１１に固定され、筒形ロータ３２がタイヤホイール１１の回転軸Ｊ１上で回転する。また、筒形ロータ３２には、慣性部材４０が固定され、ステータ３３には給電回路６０を実装する回路基板５０が固定されている。そして、回路基板５０の全体又は回路基板５０に実装されて回路基板５０から突出する素子が、筒形ロータ３２の内側に形成された回路受容空間３９に受容されている。

Description

給電装置
　本開示は、回転体に取り付けられる給電装置に関する。
　この種の給電回路として、例えばタイヤホイールに固定されるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００－２７８９２３号公報（段落［００２２］、図２）
　しかしながら、上述した一例のように回転体に取り付けられる給電装置では、回転に伴う遠心力を受けるために回路基板の耐久性が問題になることがある。そこで、本開示では、回転体に取り付けられる給電装置の耐久性を向上させる技術を提供する。
　上記課題を解決するためになされた請求項１の発明は、タイヤホイールに固定されるステータと、前記タイヤホイールの回転軸上で回転する筒形ロータと、を有する発電機と、前記筒形ロータに固定され、自重により一定姿勢を維持する慣性部材と、前記ステータに固定されて、前記発電機の出力を負荷に付与するための給電回路を実装する回路基板と、前記筒形ロータの内側に設けられ、前記回路基板の全体又は前記回路基板に実装されて前記回路基板から突出する素子を受容する回路受容空間と、を備える給電装置である。
本開示の第１実施形態に係る車両の斜視図 給電装置の側断面図 給電装置の分解斜視図 給電装置と負荷の回路図 第２実施形態の給電装置の側断面図
　［第１実施形態］
　図１～図４を参照して本開示の第１実施形態に係る給電装置１０Ａについて説明する。この給電装置１０Ａは、図１に示すように、車両１００の各車輪１０１の中心部に取り付けられている。また、給電装置１０Ａを取り付けるために、各車輪１０１のタイヤホイール１１（本開示の「回転体」に相当する）の中心部には、図２に示すように外側に向かって開口し、奥側が閉塞された円形凹部１４が備えられている。円形凹部１４の内側には、開口側の端部を段付き状に拡径して大径部１４Ａが設けられ、段差面１４Ｄより奥側の小径部１４Ｂに、給電装置１０Ａの後述する係止突起２６が係止する係止溝１４Ｎが形成されている。また、段差面１４Ｄには、給電装置１０Ａの後述する回り止め突起２７と凹凸係合する複数の係合凹部１４Ｋが形成されている。
　図３に示すように、給電装置１０Ａは、ハウジング２０に発電機３０が取り付けられ、その発電機３０に回路基板５０が取り付けられたユニット構造をなしている。ハウジング２０は、例えば、樹脂製であってハウジング本体２１と蓋体２２とに分かれている。ハウジング本体２１には、略円筒状の筒壁２４が備えられ、その中心軸がタイヤホイール１１の回転軸Ｊ１（図２参照）と一致するように配置される。以下、給電装置１０Ａにおいて回転軸Ｊ１と平行な方向を「前後方向」ということとする。
　筒壁２４の前端開口は蓋体２２により閉塞され、蓋体２２と筒壁２４との間は、防水処理が施されている。また、蓋体２２の外面には、エンブレム２２Ａが成形されている。そして、例えば、エンブレム２２Ａが形成されている部分が透光性を有していて、後述するＬＥＤ８２の点灯によりエンブレム２２Ａが発光するようになっている。
　筒壁２４の外側面の後端寄り位置には、段差面２４Ｄが形成されて、段差面２４Ｄより後側が小径部２４Ｓになっている。また、筒壁２４の後面のうち外側面から僅かに内側にずれた位置からは、複数の係止片２５が突出している。それら係止片２５は、後方に延びる片持ち梁の先端に係止突起２６を備えた構造をなしている。また、ハウジング２０の後面の外縁部からは、複数の回り止め突起２７が突出している。そして、複数の係止片２５も複数の回り止め突起２７も筒壁２４の周方向に分散配置され、ハウジング２０全体の重心が筒壁２４の中心軸上に位置している。
　筒壁２４内の前端寄り位置からは内側に円環状の支持壁２３が張り出し、その支持壁２３の後面に発電機３０が固定されている。発電機３０は、例えば筒形のステータ３３の内側に筒形ロータ３２を備える。また、筒形ロータ３２は、図２に示すように、軸方向の両端部を、１対の軸受３２Ｆを介してステータ３３に回転可能に支持されている。
　また、発電機３０は、例えば、交流モータであって、筒形ロータ３２の外面に複数の磁石３２Ｊが備えられる一方、ステータ３３に複数のティース３３Ｔが備えられて、それら各ティース３３Ｔに電磁コイル３３Ｃが巻回されている。また、ステータ３３の側面から電磁コイル３３Ｃの巻線３３Ｍの１対の末端が側方に引き出されてそれらに端子金具が接続されてコネクタ３７Ｃに収容されている。
　なお、本実施形態の発電機３０は、交流を出力するために１対の出力電極３７Ａ，３７Ｂを有するが、例えば３つの出力電極を有して三相交流を出力するようにしてよい。
　図３に示すように、ステータ３３の軸方向の両端部には、それらの周方向の複数位置に螺子孔３３Ｎがそれぞれ形成されている。そして、支持壁２３の周方向の複数箇所に形成された貫通孔２３Ａに通した螺子がステータ３３の前端の複数の螺子孔３３Ｎに締め付けられて発電機３０がハウジング２０に固定されている。
　筒形ロータ３２の内側の前端部には、慣性部材４０が固定されている。慣性部材４０は、半円形をなして、筒形ロータ３２の内周面の半分に慣性部材４０の外側面である半円弧面が重ねられて慣性部材４０が筒形ロータ３２に固定されている。これにより、慣性部材４０と筒形ロータ３２とを合わせた部位の重心が回転軸Ｊ１からずれた位置に配置され（図２参照）、タイヤホイール１１の回転に伴って筒形ロータ３２がステータ３３に対して相対回転する。そして、筒形ロータ３２とステータ３３との相対回転により発電機３０が発電した電力が、１対の出力電極３７Ａ，３７Ｂの間に交流として出力される。また、筒形ロータ３２内のうち慣性部材４０より後側部分は、回路受容空間３９になっていて、ここに、次述する回路基板５０から突出する複数の素子が部分的に受容される。
　ステータ３３の後端面には、回路基板５０が固定されている。回路基板５０は、例えば、ステータ３３の後端面に丁度重なる円板状をなしている。そして、回路基板５０の外径と略同一の円環状のスペーサ５９を挟んで回路基板５０の外縁部がステータ３３の後端面に重ねられ、回路基板５０及びスペーサ５９に形成された複数の貫通孔５０Ｊ、５９Ｊに通した螺子がステータ３３の後端の複数の螺子孔３３Ｎに締め付けられて回路基板５０がステータ３３に固定されている。
　図４に示すように、回路基板５０には、発電機３０が発電した電力を負荷に付与するための給電回路６０が実装されている。給電回路６０は、図２に示すように、回路基板５０の後面５０Ｂに固定されたコネクタ５０Ｃ内に１対の入力電極６１Ａ，６１Ｂを有する。そして、発電機３０の１対の出力電極３７Ａ，３７Ｂを収容したコネクタ３７Ｃ，５０Ｃとの結合により、発電機３０が出力する交流が給電回路６０の１対の入力電極６１Ａ，６１Ｂの間に付与される。給電回路６０は、その交流をダイオード回路６３で脈流に変換し、その脈流を平滑回路６４で平滑化して１対の出力電極６２Ａ，６２Ｂの間に出力する。即ち、本実施形態の給電回路６０は、発電機３０が出力する交流を整流する整流回路になっている。
　ダイオード回路６３は、例えば図４に示すように、例えば、４つのダイオード６３Ａを有する一般的なブリッジ回路である。また、平滑回路６４は、給電回路６０の１対の出力電極６２Ａ，６２Ｂの間に、平滑コンデンサ６４Ａを並列接続してなる。さらに、平滑回路６４と一方の出力電極６２Ａとの間には、減流素子としての抵抗６５が接続されている。そして、これら給電回路６０に含まれる複数の素子は、図３に示すように、回路基板５０の前面５０Ａに実装されて前方に突出し、筒形ロータ３２における前述の回路受容空間３９に受容されている。より具体的には、給電回路６０の含まれる素子のうち最も質量が大きな平滑回路６４の平滑コンデンサ６４Ａが回路基板５０の中央に配置されると共に、その周りにダイオード回路６３に含まれる複数のダイオード６３Ａや抵抗６５が分散配置されて、回路基板５０全体の重心が回転の中央部に配置されている。
　図２に示すように、回路基板５０の前側には、複数の支柱を介して電飾基板８９が取り付けられて回路受容空間３９に収容されている。その電飾基板８９には、負荷として図４に示した電飾回路８０が実装されて、回路基板５０の給電回路６０の１対の出力電極６２Ａ，６２Ｂに接続されている。具体的には、電飾基板８９は、円板状をなし、その中心が回転軸Ｊ１と一致するように配置されている。また電飾回路８０には、電飾用の複数のＬＥＤ８２と、それらの点灯を制御する制御回路８３と、それらの電源である二次電池８４と、二次電池８４を充電するための充電回路８５とが含まれている（図４参照）。また、制御回路８３には、図示しない無線回路が含まれていて、車両１００の本体側から無線信号にて点灯指令・消灯指令を受け、それら指令に応じてＬＥＤ８２が点灯又は消灯される。さらに、給電回路６０の出力電極６２Ａ，６２Ｂは、図示しないケーブル等で充電回路８５に接続され、二次電池８４の残量が低下している場合に二次電池８４が充電される。また、電飾基板８９に実装されている素子も、電飾基板８９全体の重心が回転の中央部に位置するように配置されている。
　ハウジング２０は、以下のようにしてタイヤホイール１１に固定される。即ち、ハウジング２０の複数の回り止め突起２７とタイヤホイール１１の複数の係合凹部１４Ｋ（図２参照）とを対向させて、複数の係止片２５側からハウジング２０がタイヤホイール１１の円形凹部１４に押し込まれる。すると、複数の係止片２５が内側に窄むように撓み、複数の回り止め突起２７が複数の係合凹部１４Ｋと凹凸係合し、ハウジング２０の段差面２４Ｄが円形凹部１４の段差面１４Ｄに当接したところで複数の係止片２５が弾性復帰して係止突起２６がタイヤホイール１１の係止溝１４Ｎに係合する。これにより、ハウジング２０がタイヤホイール１１に一体回転可能に固定される。また、ハウジング２０の筒壁２４の内側面と円形凹部１４の内側面との間には、シール材が塗布され、円形凹部１４のうち段差面１４Ｄより奥側の空間が防水状態に密閉されて防水空間になる。
　本実施形態の給電装置１０Ａの構成に関する説明は以上である。この給電装置１０Ａは、車両１００が停車中は停止していて発電を行わない。なお、負荷である電飾回路８０の充電回路８５に備えたダイオード８５Ａが備えられているので、電飾回路８０の二次電池８４から給電装置１０Ａへと電力が供給されることはない。
　車両１００が走行すると、車輪１０１のタイヤホイール１１に固定されている発電機３０のステータ３３がタイヤホイール１１と共に路面に対して回転する一方、発電機３０の筒形ロータ３２は、慣性部材４０の自重によって路面に対する回転を規制され、筒形ロータ３２がステータ３３に対して相対回転する。このように本実施形態の給電装置１０Ａでは、タイヤホイール１１の回転と慣性部材４０の慣性とを利用して発電機３０のステータ３３に対して筒形ロータ３２を相対回転させて発電を行って、電飾回路８０への給電が可能になる。そして、発電機３０は筒形ロータ３２の内側の回路受容空間３９に、回路基板５０に実装されている素子が受容され、複数の素子を回転軸Ｊ１の中心近傍に集めることができ、回路基板５０にかかる遠心力が抑えられ、給電装置１０Ａの耐久性が向上すると共に発電機３０及び給電装置１０Ａが回転軸Ｊ１の軸方向でコンパクトになる。また、回路受容空間３９には、給電装置１０Ａの電気的な負荷となる電飾回路８０を実装した電飾基板８９も収容されているので、この点においても負荷も含めて給電装置１０Ａ全体がコンパクトになる。しかも、回路基板５０及び電飾基板８９では、それらの全体の重心が回転の中心に配置されるように複数の素子が配置されているので、このことによっても給電装置１０Ａの耐久性が向上する。
　［第２実施形態］
　本実施形態の給電装置１０Ｂは、図５に示されている。この給電装置１０Ｂでは、慣性部材４０が筒形ロータ３２Ｖの後部に配置され、筒形ロータ３２Ｖ内のうち慣性部材４０より前側が回路受容空間３９になっている。また、ハウジング２０Ｖの支持壁２３Ｖの内径が、筒形ロータ３２Ｖの内径より小さくなっていて、その支持壁２３Ｖの内縁部から後方に円筒状の基板収容壁２３Ｘが延びて回路受容空間３９内に受容されている。さらには、基板収容壁２３Ｘの後端は、後端壁２３Ｙにて閉塞されている。そして、第１実施形態で説明した回路基板５０と電飾基板８９とが基板収容壁２３Ｘ内に収容されて回路基板５０が後端壁２３Ｙに固定されている。また、発電機３０Ｖの巻線３３Ｍは、支持壁２３Ｖに形成された電線挿通孔２３Ｅを貫通して前方から基板収容壁２３Ｘ内に取り込まれて回路基板５０の給電回路６０に接続されている。本実施形態の構成によっても第１実施形態と同様の作用効果を奏する。
　［他の実施形態］
（１）前記第１及び第２の実施形態の発電機３０，３０Ｖは、ブラシ付の直流モータと同じ構造のものであってもよい。この場合、発電機３０，３０Ｖから直流が出力されるので、給電回路６０は、単に発電機３０，３０Ｖの１対の出力電極３７Ａ，３７Ｂと電飾回路８０との間を中継する電路を備えただけであってもよいし、電飾回路８０に付与する電圧を調整するための分圧回路を備えただけでもよい。
（２）前記第１及び第２の実施形態では、給電装置１０Ａ，１０Ｂから受電する負荷は電飾回路８０であったが、負荷はこれに限定されるものでなく、タイヤホイール１１に装着されるタイヤの状態を監視するためのタイヤ監視装置であってもよい。
（３）前記第１及び第２の実施形態の給電装置１０Ａ，１０Ｂは、負荷が二次電池８４を有し、給電装置１０Ａ，１０Ｂには二次電池が備えられていなかったが、給電装置１０Ａ，１０Ｂ自体に二次電池を備えてもよい。そうすれば、車両１００が停車中も給電装置１０Ａから負荷へと給電することができる。
（４）また、慣性部材４０は、上記形状に限定されるものではなく、回転軸Ｊ１からずれた位置に重心を有するものでれば、どのような形状、どのような材質であってもよく、筒形ロータ３２の内側に配置されていなくてもいよい。
　なお、本明細書及び図面には、特許請求の範囲に含まれる技術の具体例が開示されているが、特許請求の範囲に記載の技術は、これら具体例に限定されるものではなく、具体例を様々に変形、変更したものも含み、また、具体例から一部を単独で取り出したものも含む。
　１０Ａ，１０Ｂ　　給電装置
　１１　　タイヤホイール
　２０，２０Ｖ　　ハウジング
　３０，３０Ｖ　　発電機
　３２，３２Ｖ　　筒形ロータ
　３３　　ステータ
　３９　　回路受容空間
　４０　　慣性部材
　５０　　回路基板
　６０　　給電回路
　８０　　電飾回路（負荷）
　Ｊ１　　回転軸

Claims (8)

  1. 　タイヤホイールに固定されるステータと、前記タイヤホイールの回転軸上で回転する筒形ロータと、を有する発電機と、
    　前記筒形ロータに固定され、自重により一定姿勢を維持する慣性部材と、
    　前記ステータに固定されて、前記発電機の出力を負荷に付与するための給電回路を実装する回路基板と、
    　前記筒形ロータの内側に設けられ、前記回路基板の全体又は前記回路基板に実装されて前記回路基板から突出する素子を受容する回路受容空間と、を備える給電装置。
  2. 　前記給電回路には、前記発電機が出力する交流を整流する整流回路が含まれ、
    　前記整流回路には、平滑コンデンサが含まれている請求項１に記載の給電装置。
  3. 　前記回路基板全体の重心が回転の中心部に配置されるように、前記素子が複数、回転軸の回りに分散されている請求項１又は２に記載の給電装置。
  4. 　前記回路基板は円形をなして、外縁部を前記ステータの端面に重ねて固定されている請求項１から３の何れか１の請求項に記載の給電装置。
  5. 　前記慣性部材の全体又は一部が、前記筒形ロータの内側に収容されている請求項１から４の何れか１の請求項に記載の給電装置。
  6. 　前記負荷には、前記タイヤホイールに装着されるタイヤの状態を監視するためのタイヤ監視装置が含まれている請求項１から５の何れか１の請求項に記載の給電装置。
  7. 　前記負荷には、二次電池が含まれている請求項１から６の何れか１の請求項に記載の給電装置。
  8. 　前記負荷には、電飾用の発光素子が含まれている請求項１から７の何れか１の請求項に記載の給電装置。
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