(57)【要約】【課題】本発明は非接触給電装置および照明器具に関し、受電側に効率良く給電できる非接触給電装置および照明器具を得ることを目的とする。【解決手段】本発明に係る非接触給電装置は、磁界を発生させる給電コイルを有する給電ユニットと、該磁界に応じて起電力を発生させる受電コイルを有する後付ユニットと、該給電ユニットと該後付ユニットの一方に設けられ、該給電コイルと該受電コイルとが対向するように、該給電ユニットと該後付ユニットとを固定する第１マグネットと、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁界を発生させる給電コイルを有する給電ユニットと、
前記磁界に応じて起電力を発生させる受電コイルを有する後付ユニットと、
前記給電ユニットと前記後付ユニットの一方に設けられ、前記給電コイルと前記受電コイルとが対向するように、前記給電ユニットと前記後付ユニットとを固定する第１マグネットと、
を備えることを特徴とする非接触給電装置。
【請求項２】
前記給電ユニットと前記後付ユニットのうち前記第１マグネットが設けられていない方は、前記給電コイルと前記受電コイルとが対向した状態で前記第１マグネットと対向する位置に第２マグネットまたは強磁性体を有することを特徴とする請求項１に記載の非接触給電装置。
【請求項３】
前記第１マグネットは、前記給電ユニットと前記後付ユニットのうち、前記給電コイルと前記受電コイルに挟まれた面同士を固定することを特徴とする請求項１または２に記載の非接触給電装置。
【請求項４】
前記第１マグネットは、前記給電コイルの軸と前記受電コイルの軸とが重なるように、前記給電ユニットと前記後付ユニットとを固定することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の非接触給電装置。
【請求項５】
前記後付ユニットは前記給電ユニットの下面に固定されることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の非接触給電装置。
【請求項６】
前記第１マグネットを前記給電コイルまたは前記受電コイルの周囲に複数備えることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の非接触給電装置。
【請求項７】
前記複数の第１マグネットは、前記給電コイルまたは前記受電コイルの同心円上に設けられることを特徴とする請求項６に記載の非接触給電装置。
【請求項８】
前記複数の第１マグネットは、前記給電コイルまたは前記受電コイルの軸に対して非対称に設けられることを特徴とする請求項６に記載の非接触給電装置。
【請求項９】
前記複数の第１マグネットは、前記給電コイルまたは前記受電コイルの中心と一直線に並ぶことを特徴とする請求項６に記載の非接触給電装置。
【請求項１０】
前記第１マグネットを３つ以上備えることを特徴とする請求項６から９の何れか１項に記載の非接触給電装置。
【請求項１１】
前記第１マグネットは、前記給電コイルまたは前記受電コイルの軸上に設けられることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の非接触給電装置。
【請求項１２】
前記第２マグネットまたは前記強磁性体は、前記給電コイルまたは前記受電コイルを囲むようにリング状に設けられることを特徴とする請求項２に記載の非接触給電装置。
【請求項１３】
前記給電ユニットの前記後付ユニットと対向する面には段差が形成され、
前記後付ユニットの前記給電ユニットと対向する面には段差が形成され、
前記給電ユニットの前記段差と、前記後付ユニットの前記段差とは嵌合することを特徴とする請求項１から１２の何れか１項に記載の非接触給電装置。
【請求項１４】
前記後付ユニットは、前記受電コイルを収納する部分が他の部分よりも厚いことを特徴とする請求項１３に記載の非接触給電装置。
【請求項１５】
前記給電ユニットと前記後付ユニットの一方は、前記給電ユニットと前記後付ユニットの他方と対向する面にボスを有し、
前記給電ユニットと前記後付ユニットの他方には、前記給電ユニットと前記後付ユニットの一方と対向する面に前記ボスと嵌合する穴部が形成されることを特徴とする請求項１から１４の何れか１項に記載の非接触給電装置。
【請求項１６】
前記ボスは、前記給電コイルと前記受電コイルとに挟まれる領域の外側に設けられることを特徴とする請求項１５に記載の非接触給電装置。
【請求項１７】
前記ボスは、前記給電コイルまたは前記受電コイルの軸上に設けられることを特徴とする請求項１５に記載の非接触給電装置。
【請求項１８】
前記後付ユニットは前記給電ユニットの下面に固定され、
前記給電ユニットと前記後付ユニットの一方は、前記給電ユニットと前記後付ユニットの他方に向かって突出する爪部を有し、
前記給電ユニットと前記後付ユニットの他方には、前記爪部を収納する凹部が形成され、
前記爪部と前記凹部が嵌合することで、前記後付ユニットの下方への移動が制限されることを特徴とする請求項１から１７の何れか１項に記載の非接触給電装置。
【請求項１９】
前記給電ユニットと前記後付ユニットとを囲み、前記後付ユニットの下方への移動を制限する落下防止帯を備え、
前記後付ユニットは前記給電ユニットの下面に固定されることを特徴とする請求項１から１８の何れか１項に記載の非接触給電装置。
【請求項２０】
光源と、
前記光源を点灯させる電源ユニットと、
給電コイルを有し、前記電源ユニットから電力を供給され前記給電コイルに磁界を発生させる給電ユニットと、
前記磁界に応じて起電力を発生させる受電コイルを有する後付ユニットと、
前記給電ユニットと前記後付ユニットの一方に設けられ、前記給電コイルと前記受電コイルとが対向するように、前記給電ユニットと前記後付ユニットとを固定する第１マグネットと、
を備えることを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触給電装置および照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、送電装置と受電負荷装置とを備える照明装置が開示されている。受電負荷装置は、電磁誘導により起電力を発生する受電コイルと、負荷と、受電コイルと負荷との間に設けられ負荷側に漏れる磁束を抑制する磁束漏れ抑制部とを有する。負荷は、受電コイルに発生する起電力により給電されて発光する発光部である。送電装置は、受電コイルに送電する送電コイルを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−５８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に非接触給電では、給電コイルと受電コイルの位置がずれていると、または、距離が離れていると、受電側に電力を給電しづらくなる。このため特許文献１に記載の照明装置では、給電コイルと受電コイルが巻き線の径方向にずれている場合、あるいは巻き線の軸方向の距離が大きい場合は、磁束漏れ抑制部を有していても受電負荷装置に十分な電力を給電できない可能性がある。
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、受電側に効率良く給電できる非接触給電装置および照明器具を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る非接触給電装置は、磁界を発生させる給電コイルを有する給電ユニットと、該磁界に応じて起電力を発生させる受電コイルを有する後付ユニットと、該給電ユニットと該後付ユニットの一方に設けられ、該給電コイルと該受電コイルとが対向するように、該給電ユニットと該後付ユニットとを固定する第１マグネットと、を備える。
【０００７】
本発明に係る照明器具は、光源と、該光源を点灯させる電源ユニットと、給電コイルを有し、該電源ユニットから電力を供給され該給電コイルに磁界を発生させる給電ユニットと、該磁界に応じて起電力を発生させる受電コイルを有する後付ユニットと、該給電ユニットと該後付ユニットの一方に設けられ、該給電コイルと該受電コイルとが対向するように、該給電ユニットと該後付ユニットとを固定する第１マグネットと、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る非接触給電装置および照明器具は、第１マグネットにより給電コイルと受電コイルとが対向するように、給電ユニットと後付ユニットとが固定される。これにより、給電コイルと受電コイルの位置ずれを抑制でき、受電側に効率良く給電できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る照明器具の斜視図である。
【図２】実施の形態１に係る照明器具の分解図である。
【図３】実施の形態１に係る照明器具の回路ブロック図である。
【図４】実施の形態１に係る照明器具の回路構成を示す図である。
【図５】実施の形態１に係る給電ユニットおよび後付ユニットの上方斜視図である。
【図６】実施の形態１に係る給電ユニットおよび後付ユニットの下方斜視図である。
【図７】実施の形態１に係る給電ユニットおよび後付ユニットの内部構造を示す上方斜視図である。
【図８】実施の形態１に係る給電ユニットおよび後付ユニットの内部構造を示す下方斜視図である。
【図９】実施の形態１の第１の変形例に係る給電ユニットの底面図である。
【図１０】実施の形態１の第２の変形例に係る給電ユニットの底面図である。
【図１１】実施の形態１の第３の変形例に係る給電ユニットの底面図である。
【図１２】実施の形態１の第４の変形例に係る給電ユニットの底面図である。
【図１３】実施の形態１の第５の変形例に係る給電ユニットの断面図である。
【図１４】実施の形態１の第５の変形例に係る給電ユニットおよび後付ユニットの上方斜視図である。
【図１５】実施の形態１の第６の変形例に係る給電ユニットの底面図である。
【図１６】実施の形態１の第７の変形例に係る給電ユニットおよび後付ユニットの上方斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施の形態に係る非接触給電装置および照明器具について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。
【００１１】
実施の形態１．
本実施の形態では、一例として天井等の被取付面に取付けられる逆富士形の照明器具１００について説明する。照明器具１００の構造はこれに限らない。また、被取付面は壁等であっても良い。以下の説明において便宜上、天井面側を上方向とし、床面側を下方向として説明する。
【００１２】
まず、照明器具１００の全体構成を説明する。図１は、実施の形態１に係る照明器具１００の斜視図である。照明器具１００は、光源ユニット１０と、器具本体２０と、ワイヤレスユニット３０とを備える。器具本体２０は、天井に取り付けられ光源ユニット１０を保持する。ワイヤレスユニット３０は、光源ユニット１０に隣接して器具本体２０に取り付けられる。
【００１３】
光源ユニット１０は、後述するように、光を出射する光源モジュール及び電源ユニットを備える。これに代えて、器具本体２０が電源ユニットを備える構成としてもよい。また、ワイヤレスユニット３０は非接触給電装置である。
【００１４】
図２は、実施の形態１に係る照明器具１００の分解図である。図２では便宜上、光源ユニット１０を省略している。図２を用いて、ワイヤレスユニット３０の構成について説明する。ワイヤレスユニット３０は、ユニット支持板３１と、給電ユニット４０と、後付ユニット５０とを備える。
【００１５】
器具本体２０の筐体２１の長手側には、切り欠き部２１−１が形成されている。ユニット支持板３１は、切り欠き部２１−１にネジ及びナットで締結される。給電ユニット４０は、ユニット支持板３１の下面側に配置される。照明器具１００の上面側からユニット支持板３１にネジが挿入され、ユニット支持板３１と給電ユニット４０とは締結される。
【００１６】
また、後述するように、給電ユニット４０の下面側及び後付ユニット５０の上面側には、マグネットが設けられる。後付ユニット５０の上面側を給電ユニット４０の下面側に近づけていくと、後付ユニット５０は、給電ユニット４０にマグネットの磁力により引き付けられる。これにより、後付ユニット５０は給電ユニット４０の下面に固定される。後付ユニット５０は給電ユニット４０にワンタッチで取り付けられる。
【００１７】
図３、４を用いて、本実施の形態の照明器具１００の電源回路の構成を説明する。図３は、実施の形態１に係る照明器具１００の回路ブロック図である。図４は、実施の形態１に係る照明器具１００の回路構成を示す図である。図４は、図３の回路の具体例である。照明器具１００の回路構成は、図３、４に示されるものに限らない。
【００１８】
照明器具１００は、複数の光源１１ａを有する光源モジュール１１と、光源１１ａを点灯させる電源ユニット１２を備える。光源１１ａは、例えばＬＥＤ等の発光素子である。光源モジュール１１において、複数の光源１１ａは直列に接続されている。これに限らず、複数の光源１１ａは、並列または直並列に接続されても良い。また、光源モジュール１１は光源１１ａを１つ以上有すれば良い。
【００１９】
電源ユニット１２は、電源端子台ＣＮ１、ダイオードブリッジＤＢ、昇圧回路１２ａ、点灯回路１２ｂ、コネクタＣＮ２及び外部端子ＣＮ３を備える。ダイオードブリッジＤＢは、電源端子台ＣＮ１を介して外部から供給される商用電源ＡＣの交流電力を整流する。図４では便宜上、外部端子ＣＮ３を省略している。
【００２０】
昇圧回路１２ａは、ダイオードブリッジＤＢの出力に接続される。昇圧回路１２ａにおいて、ダイオードブリッジＤＢの出力の高電位側には、インダクタＬ１の一端が接続される。インダクタＬ１の他端には、スイッチング素子Ｑ１のドレインおよびダイオードＤ１のアノードが接続される。スイッチング素子Ｑ１は例えばＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。
【００２１】
スイッチング素子Ｑ１のソースは、ダイオードブリッジＤＢの出力の低電位側に接続される。スイッチング素子Ｑ１のゲートはＭＯＳＦＥＴドライバー１２ｅに接続される。ダイオードＤ１のカソードは、コンデンサＣ１の正極に接続される。
【００２２】
コンデンサＣ１の負極は、ダイオードブリッジＤＢの出力の低電位側に接続される。コンデンサＣ１と並列に、抵抗Ｒ２、Ｒ３の直列回路が接続される。抵抗Ｒ２、Ｒ３の接続点は、制御部ＩＣ１のＰ１端子に接続される。制御部ＩＣ１は、例えばマイコンである。
【００２３】
昇圧回路１２ａの出力電圧は、コンデンサＣ１に充電される。コンデンサＣ１の両端電圧は、抵抗Ｒ２、Ｒ３で分圧され、制御部ＩＣ１に入力される。制御部ＩＣ１は、Ｐ１端子の電圧が予め定められた目標値と一致するように、Ｖｇ１端子からスイッチング素子Ｑ１をオンオフする駆動信号を出力する。ここで、一般にマイコンの出力電圧はＭＯＳＦＥＴの駆動電圧よりも小さい。このため、制御部ＩＣ１からの駆動信号はＭＯＳＦＥＴドライバー１２ｅに入力される。ＭＯＳＦＥＴドライバー１２ｅは駆動信号に応じて、スイッチング素子Ｑ１をオンオフする。
【００２４】
ダイオードブリッジＤＢの出力電圧は、昇圧回路１２ａにより昇圧される。商用電源ＡＣの交流電力は、ダイオードブリッジＤＢおよび昇圧回路１２ａにより直流電力に変換される。
【００２５】
コンデンサＣ１には点灯回路１２ｂが接続される。点灯回路１２ｂにおいて、コンデンサＣ１の正極には、スイッチング素子Ｑ２のドレインが接続される。スイッチング素子Ｑ２は、例えばＭＯＳＦＥＴである。スイッチング素子Ｑ２のソースには、ダイオードＤ２のカソードおよびインダクタＬ２の一端が接続される。スイッチング素子Ｑ２のゲートは、ＭＯＳＦＥＴドライバー１２ｅに接続される。
【００２６】
ダイオードＤ２のアノードには、コンデンサＣ１の負極および抵抗Ｒ４の一端が接続される。インダクタＬ２の他端には、コンデンサＣ３の正極が接続される。コンデンサＣ３の負極には抵抗Ｒ４の他端が接続される。また、抵抗Ｒ４の他端は、制御部ＩＣ１のＰ２端子に入力される。コンデンサＣ３と並列に、コネクタＣＮ２を介して光源モジュール１１が接続される。
【００２７】
抵抗Ｒ４に印加される電圧は、光源モジュール１１を流れる電流に対応する。制御部ＩＣ１は、抵抗Ｒ４に印加される電圧をＰ２端子から検出する。制御部ＩＣ１は、Ｐ２端子の電圧が予め定められた目標値と一致するように、Ｖｇ２端子からスイッチング素子Ｑ２をオンオフする駆動信号を出力する。スイッチング素子Ｑ１と同様に、制御部ＩＣ１はＭＯＳＦＥＴドライバー１２ｅを介して、スイッチング素子Ｑ２をオンオフする。
【００２８】
以上から、点灯回路１２ｂは、昇圧回路１２ａで変換された直流電力を定電流制御し、光源モジュール１１に供給する直流電力を生成する。光源モジュール１１に供給される直流電力は、電源ユニット１２からコネクタＣＮ２を介して出力される。
【００２９】
また、コンデンサＣ１の正極には、制御電源回路部１２ｃが接続される。制御電源回路部１２ｃは、昇圧回路１２ａの出力電圧から制御電源Ｖ１を生成する。制御電源Ｖ１の電圧は、例えばＤＣ１５Ｖである。制御電源回路部１２ｃの出力とコンデンサＣ１の負極との間には、コンデンサＣ２が接続される。制御電源Ｖ１は、ＭＯＳＦＥＴドライバー１２ｅに供給される。また、制御電源Ｖ１は、降圧回路部１２ｄにより降圧され、制御部ＩＣ１のＶＤＤ端子に入力される。ＶＤＤ端子に入力される電圧は、例えばＤＣ５Ｖである。制御部ＩＣ１は制御電源Ｖ１から電源を供給される。
【００３０】
また、制御電源Ｖ１は、外部端子ＣＮ３に接続された外部ユニットに直流電力を供給する。本実施の形態において、外部ユニットはインバータ回路ＩＮＶである。図３、４では、外部ユニットに供給する直流電力を昇圧回路１２ａの出力から取り出している。これに限らず、外部ユニットに供給する直流電力を点灯回路１２ｂの中段から取り出してもよい。
【００３１】
本実施の形態では、電源ユニット１２の外部端子ＣＮ３には、給電ユニット４０のハーネス４１が接続される。給電ユニット４０は、電力変換回路であるインバータ回路ＩＮＶおよびインバータ回路ＩＮＶの出力側に接続された給電コイルＴ１を備える。ハーネス４１は、インバータ回路ＩＮＶの入力側に接続され、インバータ回路ＩＮＶに直流電力を供給する。給電ユニット４０は、外部端子ＣＮ３を介して供給されるＤＣ１５Ｖの直流電力をインバータ回路ＩＮＶで交流電力に変換し、給電コイルＴ１に供給する。
【００３２】
図４に示すように、インバータ回路ＩＮＶは例えばスイッチング素子Ｑ１０、Ｑ１１を用いたハーフブリッジ回路で構成されても良い。スイッチング素子Ｑ１０、Ｑ１１は、例えばＭＯＳＦＥＴである。スイッチング素子Ｑ１０のドレインは制御電源Ｖ１に接続される。スイッチング素子Ｑ１０のソースは、スイッチング素子Ｑ１１のドレインと接続される。スイッチング素子Ｑ１０のゲートは、制御部ＩＣ１０のＶｇ１０端子と接続される。スイッチング素子Ｑ１１のソースは、コンデンサＣ１０の一端と、制御部ＩＣ１０のＧＮＤ端子と接続される。スイッチング素子Ｑ１１のゲートは、制御部ＩＣ１０のＶｇ１１端子と接続される。
【００３３】
スイッチング素子Ｑ１０、Ｑ１１の接続点と、コンデンサＣ１０の他端との間には、給電コイルＴ１が接続される。制御部ＩＣ１０は、スイッチング素子Ｑ１０、Ｑ１１をオンオフする。これにより、給電コイルＴ１に交流電流が供給される。交流電流の供給により、給電コイルＴ１は磁界を発生させる。
【００３４】
インバータ回路ＩＮＶはハーフブリッジ回路に限らず、給電コイルＴ１に磁界を発生させる回路であれば良い。例えば、インバータ回路ＩＮＶはフルブリッジ回路であっても良い。また、制御部ＩＣ１０のＰ１０端子は、制御部ＩＣ１のＰ３端子と接続される。制御部ＩＣ１０は、後述するように、制御部ＩＣ１からの信号に応じてスイッチング素子Ｑ１０、Ｑ１１を制御し、後付ユニット５０に信号を送信しても良い。
【００３５】
後付ユニット５０は、受電コイルＴ２と、受電コイルＴ２の出力に接続された整流回路５０ａと、整流回路５０ａの出力に接続されたセンサ５１を備える。受電コイルＴ２は給電コイルＴ１に対向するように配置される。受電コイルＴ２は、給電コイルＴ１が発生させる磁界に応じて起電力を発生させる。つまり、給電コイルＴ１の周囲の磁界の強さが変化すると、給電コイルＴ１に対向するように配置された受電コイルＴ２には、電磁誘導により磁界の強さに応じた交流電流が流れる。受電コイルＴ２に流れる交流電流は、整流回路５０ａで整流され、センサ５１に供給される。
【００３６】
整流回路５０ａにおいて、受電コイルＴ２の一端には、コンデンサＣ２０２の一端、ダイオードＤ２０１、Ｄ２０２のアノードが接続される。コンデンサＣ２０２の他端には、スイッチング素子Ｑ２０１のドレインが接続される。スイッチング素子Ｑ２０１は例えばＭＯＳＦＥＴである。スイッチング素子Ｑ２０１のソースは、受電コイルＴ２の他端および制御部ＩＣ２０１のＶｓｓ端子に接続される。スイッチング素子Ｑ２０１のゲートは制御部ＩＣ２０１のＯｕｔ端子に接続される。
【００３７】
ダイオードＤ２０１のカソードは、制御部ＩＣ２０１のＶｉｎ端子およびコンデンサＣ２０１の一端に接続される。コンデンサＣ２０１の他端は、制御部ＩＣ２０１のＶｓｓ端子に接続される。ダイオードＤ２０２のカソードは制御部ＩＣ２０１のＶｓｔａ端子に接続される。制御部ＩＣ２０１のＣＴ端子とＶｓｓ端子との間には、コンデンサＣ２０３が接続される。制御部ＩＣ２０１のＶｏｕｔ端子とＶｓｓ端子との間にはセンサ５１が接続される。
【００３８】
次に、図４を用いて、給電ユニット４０から後付ユニット５０に通信信号を送信する動作を説明する。制御部ＩＣ１０は、スイッチング素子Ｑ１０、Ｑ１１をオンオフ制御し給電コイルＴ１に流す電流の大きさを変化させる。給電コイルＴ１において、電流の変化による信号は磁界の変化による信号に変換される。
【００３９】
受電コイルＴ２で受信された磁界の変化による信号は、整流回路５０ａで電流の変化による信号に変換される。この信号は、ダイオードＤ２０２のカソードから制御部ＩＣ２０１のＶｓｔａ端子に流れる電流の変化として、図示しない電流センサで検出される。
【００４０】
次に図４を用いて、後付ユニット５０から給電ユニット４０に信号を送信する動作を説明する。制御部ＩＣ２０１は、Ｏｕｔ端子からスイッチング素子Ｑ２０１のゲートに信号を出力する。これにより、スイッチング素子Ｑ２０１がオンオフし、整流回路５０ａのインピーダンスが変化する。整流回路５０ａのインピーダンスの変化は、受電コイルＴ２の磁界の変化となって給電ユニット４０側に送信される。給電ユニット４０に送信された信号は、給電コイルＴ１に流れる電流として図示しない電流センサで検出される。
【００４１】
本実施の形態の後付ユニット５０には、ワイヤレス・パワー・コンソーシアム（ＷＰＣ）のＱｉ（チー）規格に準拠した非接触給電回路により、給電ユニット４０から電力が供給される。また、本実施の形態ではＱｉ規格に準拠した非接触給電回路を用いて、給電ユニット４０と後付ユニット５０との間で双方向デジタル通信を実現している。
【００４２】
これにより、給電ユニット４０から後付ユニット５０に制御命令を非接触で送信することができる。この制御命令は、例えばセンサ５１の検出信号を送信させる命令である。また、後付ユニット５０から給電ユニット４０に、センサ５１の検出信号等の情報を非接触で送信することができる。
【００４３】
本実施の形態の後付ユニット５０のセンサ５１はカメラを有し、無線通信によって外部の無線機器と通信する。無線通信は、例えばＷｉＦｉ（登録商標）またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）である。外部の無線機器は、例えばスマートフォンまたはＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）である。センサ５１は、温度センサ、照度センサ等でも良い。
【００４４】
次に、給電ユニット４０と後付ユニット５０の構造について説明する。図５は、実施の形態１に係る給電ユニット４０および後付ユニット５０の上方斜視図である。図６は、実施の形態１に係る給電ユニット４０および後付ユニット５０の下方斜視図である。図７は、実施の形態１に係る給電ユニット４０および後付ユニット５０の内部構造を示す上方斜視図である。図８は、実施の形態１に係る給電ユニット４０および後付ユニット５０の内部構造を示す下方斜視図である。
【００４５】
後付ユニット５０では、ケースにセンサ５１、整流回路５０ａおよび受電コイルＴ２が収納されている。ケースは、下面側の後付ケーストップ５２と上面側の後付ケースボトム５３を含む。後付ユニット５０の下面側の先端側には、センサ５１が収納されている。ここで先端側は、図１に示される照明器具１００が組み立てられた状態における光源ユニット１０と反対側を示す。図６に示されるように、センサ５１は、後付ケーストップ５２から露出する。センサ５１が天井面において下方を向いて取り付けられることで、センサ５１の感度を向上させることができる。
【００４６】
図７では、後付ユニット５０の後付ケースボトム５３の図示が省略されている。後付ユニット５０の上面側の先端側には、受電コイルＴ２が収納されている。受電コイルＴ２は、例えば、径方向が水平方向、軸方向が天井面または床面と垂直な方向となるように配置される。
【００４７】
給電ユニット４０では、ケースにインバータ回路ＩＮＶおよび給電コイルＴ１が収納されている。ケースは、下面側の給電ケーストップ４２と上面側の給電ケースボトム４３とを含む。また、ケースの基端側からはハーネス４１が延びる。ここで、基端側は、先端側と反対側であり、図１に示される照明器具１００が組み立てられた状態における光源ユニット１０側を示す。また、図５に示される給電ケースボトム４３に形成されたボス４３−１は、図２に示されるユニット支持板３１の下面側に形成された穴部３１−１に嵌合する。
【００４８】
図８では、給電ユニット４０の給電ケーストップ４２の図示が省略されている。給電ユニット４０の下面側の先端側には、給電コイルＴ１が保持されている。給電コイルＴ１は、例えば、径方向が水平方向、軸方向が天井面または床面と垂直な方向となるように配置される。給電ユニット４０の下面側の基端側には、基板が保持されている。基板には、インバータ回路ＩＮＶが形成されている。
【００４９】
図５、６に示されるように、後付ユニット５０と給電ユニット４０では、電極がケースに覆われることで露出しない。電極が露出しないため、接触不良が起きず安全である。
【００５０】
給電コイルＴ１を覆う給電ケーストップ４２の下面には傾斜部４２−１が形成される。つまり、給電ユニット４０の後付ユニット５０と対向する面には段差が形成される。給電ケーストップ４２の基端側の下面は、先端側の下面よりも下方に突出している。
【００５１】
また、受電コイルＴ２を覆う後付ケースボトム５３の上面には傾斜部５３−１が形成される。つまり、後付ユニット５０の給電ユニット４０と対向する面には段差が形成される。後付ケースボトム５３の先端側の上面は、基端側の上面よりも上面の向きに突出している。後付ユニット５０は、受電コイルＴ２を収納する部分が他の部分よりも厚い。
【００５２】
給電ユニット４０の段差と、後付ユニット５０の段差とは嵌合する。このため、給電ユニット４０に後付ユニット５０が取り付けられる際、後付ケースボトム５３の上面と、給電ケーストップ４２の下面とを密着させることができる。また、取り付け時に、給電ユニット４０に対する後付ユニット５０の向きを合わせ易くなる。従って、後付ユニット５０の先端、基端の向きおよび取付面を誤って取り付けることを防止できる。また、受電コイルＴ２を収納する部分が他の部分よりも厚いことで、受電コイルＴ２を収納する空間を確保することができる。
【００５３】
次に、後付ケースボトム５３の上面と給電ケーストップ４２の下面の位置を合わせる構成について説明する。後付ケースボトム５３の上面にはボス５３−２が形成されている。また、給電ケーストップ４２の下面には、穴部４２−２が形成されている。給電ユニット４０に後付ユニット５０が取り付けられる際、ボス５３−２は穴部４２−２と嵌合する。これにより、後付ケースボトム５３の上面と給電ケーストップ４２の下面の位置ずれを抑制できる。
【００５４】
これにより、給電ユニット４０に配置された給電コイルＴ１と、後付ユニット５０に配置された受電コイルＴ２の径方向および軸方向の位置ずれを抑制できる。従って、給電ユニット４０から後付ユニット５０に電力を効率良く給電できる。
【００５５】
また、ボス５３−２は、後付ケースボトム５３のうち受電コイルＴ２が配置されていない基端側に形成されている。また、穴部４２−２は、給電ケーストップ４２のうち給電コイルＴ１が配置されていない基端側に形成されている。つまり、ボス５３−２および穴部４２−２は、給電コイルＴ１と受電コイルＴ２とに挟まれる領域の外側に設けられる。
【００５６】
このため、給電コイルＴ１と受電コイルＴ２に挟まれる後付ケースボトム５３の先端側の上面の厚さおよび給電ケーストップ４２の先端側の下面の厚さを薄くできる。従って、給電コイルＴ１と受電コイルＴ２の軸方向の距離を近づけることができる。よって、給電コイルＴ１と受電コイルＴ２の等価回路の結合係数を大きくすることができ、後付ユニット５０に電力を効率良く給電できる。
【００５７】
本実施の形態では、ボス５３−２は後付ケースボトム５３の基端側に２つ設けられる。また、穴部４２−２は、給電ケーストップ４２の基端側に２つ形成される。ボス５３−２および穴部４２−２の数および位置は、これに限定されない。なお、穴部４２−２は、給電コイルＴ１と受電コイルＴ２とが対向した状態で、ボス５３−２と対向する位置に形成される。
【００５８】
また、給電ユニット４０がボス５３−２を有し、後付ユニット５０に穴部４２−２が形成されても良い。つまり、給電ユニット４０と後付ユニット５０の一方は他方と対向する面にボス５３−２を有し、給電ユニット４０と後付ユニット５０の他方には一方と対向する面に穴部４２−２が形成されれば良い。
【００５９】
次に、マグネットの配置について説明する。図７に示されるように、後付ユニット５０の上面側には、第１マグネット５４が保持されている。第１マグネット５４は、受電コイルＴ２の周囲に複数設けられる。本実施の形態では、第１マグネット５４は、受電コイルＴ２の四隅に４個、基端側に２個設けられる。第１マグネット５４は、給電コイルＴ１と受電コイルＴ２とが対向するように、給電ユニット４０と後付ユニット５０とを固定する。
【００６０】
図８に示されるように、給電ユニット４０の下面側には、第２マグネット４４が保持されている。給電ユニット４０は、給電コイルＴ１と受電コイルＴ２とが対向した状態で、第１マグネット５４と対向する位置に、第２マグネット４４を有する。第２マグネット４４は、第１マグネット５４と同数設けられる。第２マグネット４４は、給電コイルＴ１の四隅に４個、基端側に２個設けられる。
【００６１】
第１マグネット５４と第２マグネット４４は、互いの磁力により引き合う。第１マグネット５４と第２マグネット４４は、永久磁石とも呼ばれ、強磁性体を引き付ける。なお、第１マグネット５４及び第２マグネット４４の数は６個に限らない。
【００６２】
本実施の形態では、第１マグネット５４と第２マグネット４４により、給電ユニット４０に後付ユニット５０をワンタッチで取り付けることができる。また、給電ユニット４０と後付ユニット５０が磁力で引き合うことで、給電コイルＴ１と受電コイルＴ２の位置合わせができる。従って、後付ユニット５０の取り付けおよび位置合わせを容易にできる。特に、後付ユニット５０の取り付け時に、天井面において行う作業が軽減されるため、使用者の負荷を軽減できる。
【００６３】
給電ユニット４０と後付ユニット５０とが磁力で引き合うことで、給電コイルＴ１と受電コイルＴ２とは対向する。これにより、給電コイルＴ１と受電コイルＴ２との径方向の位置ずれを抑制し、効率良く給電できる。第１マグネット５４と第２マグネット４４は、給電コイルＴ１の軸と受電コイルＴ２の軸とが重なるように、給電ユニット４０と後付ユニット５０とを固定しても良い。これにより、給電の効率を向上できる。
【００６４】
さらに、第１マグネット５４と第２マグネット４４により、給電ユニット４０に後付ユニット５０を固定することで、給電コイルＴ１と受電コイルＴ２との軸方向の位置ずれを抑制できる。特に、第１マグネット５４と第２マグネット４４は、給電ユニット４０と後付ユニット５０のうち、給電コイルＴ１と受電コイルＴ２に挟まれた面同士を固定する。これにより、給電コイルＴ１と受電コイルＴ２との軸方向の距離が最小となるように、給電ユニット４０に後付ユニット５０を固定できる。従って、給電ユニット４０から後付ユニット５０に電力を効率良く給電できる。
【００６５】
位置決めの精度を考慮すると、給電ユニット４０および後付ユニット５０の双方にマグネットを配置することが望ましい。これに限らず、マグネットは給電ユニット４０と後付ユニット５０の一方のみに設けられても良い。この場合、給電ユニット４０と後付ユニット５０のうちマグネットが設けられていない方は、強磁性体を有する。強磁性体は、例えば鉄であり、マグネットに引き付けられる。
【００６６】
マグネットに代えてマグネットよりも薄い強磁性体を使用することにより、ワイヤレスユニット３０を薄くできる。これにより、ワイヤレスユニット３０を省スペース化でき、ワイヤレスユニット３０の形状および部品配置の自由度を向上できる。また、給電コイルＴ１と受電コイルＴ２の軸方向の距離を近づけることができる。
【００６７】
また、本実施の形態では、給電ユニット４０のうち先端側に給電コイルＴ１が配置され、基端側にインバータ回路ＩＮＶが配置される。これに限らず、例えば給電ユニット４０の外部にインバータ回路ＩＮＶが配置されても良い。これにより、給電ユニット４０を小型化できる。従って、照明器具１００における給電ユニット４０の配置の自由度を向上できる。
【００６８】
図９は、実施の形態１の第１の変形例に係る給電ユニット４０ａの底面図である。ここで、図９から図１２において、給電コイルＴ１の巻き線が省略されている。第１の変形例において、複数の第２マグネット４４は、給電コイルＴ１の軸に対して同心円上に設けられる。なお、複数の第１マグネット５４は、給電コイルＴ１と受電コイルＴ２とが対向した状態で、複数の第２マグネット４４と対向する位置に設けられる。
【００６９】
このように第２マグネット４４を配置することにより、給電コイルＴ１と受電コイルＴ２を精度よく位置決めできる。給電ユニット４０ａでは、第２マグネット４４が３つ設けられる。これに限らず、第２マグネット４４は３つ以上であれば良い。
【００７０】
図１０は、実施の形態１の第２の変形例に係る給電ユニット４０ｂの底面図である。複数の第２マグネット４４は、給電コイルＴ１の軸に対して非対称に設けられる。なお、複数の第１マグネット５４は、給電コイルＴ１と受電コイルＴ２とが対向した状態で、複数の第２マグネット４４と対向する位置に設けられる。これにより、給電ユニット４０ｂに対する後付ユニット５０の向きを誤って取り付けることを防止できる。さらに、給電ユニット４０ｂ内の部品配置の自由度を向上できる。
【００７１】
図１１は、実施の形態１の第３の変形例に係る給電ユニット４０ｃの底面図である。給電ユニット４０ｃにおいて、複数の第２マグネット４４は、給電コイルＴ１の中心と一直線に並ぶ。なお、複数の第１マグネット５４は、給電コイルＴ１と受電コイルＴ２とが対向した状態で、複数の第２マグネット４４と対向する位置に設けられる。２つの第２マグネット４４を結んだ線の中心に給電コイルＴ１の中心が配置される。これにより、給電コイルＴ１と受電コイルＴ２を精度よく位置決めできる。
【００７２】
図１２は、実施の形態１の第４の変形例に係る給電ユニット４０ｄの底面図である。第２マグネット４４は、給電コイルＴ１の軸上に設けられる。また、第１マグネット５４は、受電コイルＴ２の軸上に設けられる。これにより、給電コイルＴ１と受電コイルＴ２の中心において位置合わせができる。従って、給電コイルＴ１と受電コイルＴ２の軸の位置を合わせることができ、給電コイルＴ１と受電コイルＴ２を精度よく位置決めできる。
【００７３】
図１３は、実施の形態１の第５の変形例に係る給電ユニット４０ｅの断面図である。図１４は、実施の形態１の第５の変形例に係る給電ユニット４０ｅおよび後付ユニット５０ｅの上方斜視図である。給電ユニット４０ｅにおいて、穴部４２−２は給電コイルＴ１の軸上に形成される。また、後付ユニット５０ｅにおいて、ボス５３−２は受電コイルＴ２の軸上に設けられる。穴部４２−２がボス５３−２と嵌合することにより、給電コイルＴ１と受電コイルＴ２の軸の位置を合わせることができる。従って、給電コイルＴ１と受電コイルＴ２を精度よく位置決めできる。
【００７４】
図１５は、実施の形態１の第６の変形例に係る給電ユニット４０ｆの底面図である。給電ユニット４０ｆにおいて、給電コイルＴ１を囲むように強磁性体である金属４４ａがリング状に設けられる。このとき、後付ユニット５０では、例えば複数の第１マグネット５４が金属４４ａと対向するように受電コイルＴ２の同心円上に配置される。リング状の金属４４ａが、受電コイルＴ２の周囲に配置された第１マグネット５４に引き付けられることにより、給電コイルＴ１と受電コイルＴ２を精度よく位置決めできる。
【００７５】
また、穴部４２−２を形成する給電ユニット４０の側壁と、ボス５３−２は、マグネットから形成されても良い。このとき、穴部４２−２とボス５３−２は、磁力により引き合った上で嵌合する。また、傾斜部４２−１を形成する給電ユニット４０の側面と、傾斜部５３−１を形成する後付ユニット５０の側面は、マグネットから形成されても良い。このとき、給電ユニット４０の段差と、後付ユニット５０の段差は、磁力により引き合った上で嵌合する。
【００７６】
図１６は、実施の形態１の第７の変形例に係る給電ユニット２４０および後付ユニット２５０の上方斜視図である。図１６では、ボス４３−１およびボス５３−２が省略されている。後付ユニット２５０は、給電ユニット２４０に向かって突出する爪部５３−３を有する。爪部５３−３は、傾斜部５３−１から基端側に向かって水平方向に伸びる。爪部５３−３の先端は、上方に向かってＬ字状に屈曲する。
【００７７】
給電ユニット２４０には、図示しない凹部が形成される。後付ユニット２５０を給電ユニット２４０に取り付けると、爪部５３−３は凹部に収納される。凹部は傾斜部４２−１に形成される。
【００７８】
磁力のみにより後付ユニット５０が給電ユニット４０に取り付けられる場合、地震の発生等により照明器具１００に振動が加わることで、磁力により引き付け合う力が弱くなり、後付ユニット５０が落下するおそれがある。
【００７９】
本変形例では、後付ユニット２５０が給電ユニット２４０に取り付けられた状態において、爪部５３−３は給電ユニット２４０の凹部の内壁と嵌合していない。振動等により、磁力による後付ユニット２５０と給電ユニット２４０との固定を維持できず、後付ユニット２５０が落下した場合、爪部５３−３と凹部は嵌合する。これにより、後付ユニット２５０の下方への移動が制限される。従って、後付ユニット２５０が床に落下することを防止できる。
【００８０】
また、本変形例に係るワイヤレスユニット３０は、落下防止帯６０を備える。落下防止帯６０は、給電ユニット２４０と後付ユニット２５０とを囲み、後付ユニットの下方への移動を制限する。また、給電ユニット２４０の上面側には、長溝上の凹部４３−２が形成される。落下防止帯６０は、凹部４３−２に嵌め込まれる。落下防止帯６０は、給電ユニット４０に上面側から取り付けられる。落下防止帯６０は、下端に内側に向かって屈曲した保持部６０−１を有する。落下防止帯６０は、後付ユニット５０の下面側を保持部６０−１で保持する。
【００８１】
これにより、振動等による後付ユニット２５０の落下を防止できる。また、後付ユニット５０の下面側に、保持部６０−１と嵌合する凹部を設けても良い。これにより、後付ユニット２５０を、さらに確実に保持部６０−１により保持できる。なお、ワイヤレスユニット３０は、爪部５３−３と落下防止帯６０の一方のみを有しても良い。また、給電ユニット２４０に爪部５３−３が設けられ、後付ユニット２５０に凹部が形成されても良い。
【００８２】
なお、本実施の形態で説明した技術的特徴は適宜に組み合わせて用いてもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１０  光源ユニット、１１  光源モジュール、１１ａ  光源、１２  電源ユニット、１２ａ  昇圧回路、１２ｂ  点灯回路、１２ｃ  制御電源回路部、１２ｄ  降圧回路部、１２ｅ  ＭＯＳＦＥＴドライバー、２０  器具本体、２１  筐体、２１−１  切り欠き部、３０  ワイヤレスユニット、３１  ユニット支持板、３１−１  穴部、４０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ、２４０  給電ユニット、４１  ハーネス、４２  給電ケーストップ、４２−１  傾斜部、４２−２  穴部、４３  給電ケースボトム、４３−１  ボス、４３−２  凹部、４４  第２マグネット、４４ａ  金属、５０、５０ｅ、２５０  後付ユニット、５０ａ  整流回路、５１  センサ、５２  後付ケーストップ、５３  後付ケースボトム、５３−１  傾斜部、５３−２  ボス、５３−３  爪部、５４  第１マグネット、６０  落下防止帯、６０−１  保持部、１００  照明器具、ＡＣ  商用電源、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ１０、Ｃ２０１、Ｃ２０２、Ｃ２０３  コンデンサ、ＣＮ１  電源端子台、ＣＮ２  コネクタ、ＣＮ３  外部端子、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ２０１、Ｄ２０２  ダイオード、ＤＢ  ダイオードブリッジ、ＩＣ１、ＩＣ１０、ＩＣ２０１  制御部、ＩＮＶ  インバータ回路、Ｌ１、Ｌ２  インダクタ、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ１０、Ｑ１１、Ｑ２０１  スイッチング素子、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４  抵抗、Ｔ１  給電コイル、Ｔ２  受電コイル、Ｖ１  制御電源
【図１】
2020017660.tif 000003
【図２】
2020017660.tif 000004
【図３】
2020017660.tif 000005
【図４】
2020017660.tif 000006
【図５】
2020017660.tif 000007
【図６】
2020017660.tif 000008
【図７】
2020017660.tif 000009
【図８】
2020017660.tif 000010
【図９】
2020017660.tif 000011
【図１０】
2020017660.tif 000012
【図１１】
2020017660.tif 000013
【図１２】
2020017660.tif 000014
【図１３】
2020017660.tif 000015
【図１４】
2020017660.tif 000016
【図１５】
2020017660.tif 000017
【図１６】
2020017660.tif 000018