(57)【要約】【課題】ノイズによる誤動作又は破壊等を防ぎ、真に安全性及び信頼性が高い給電器、受電器及び非接触型データ及び電力伝送装置等を提供する。【解決手段】凹陥部３１の底の平坦面３１ａから開口部に向かって立設され凹陥部３１を第１の空間６１及び第２の空間６２に分割する壁６０が形成され、第１の空間６１には、受電コイル３３を有する受電コア３４が凹陥部３１の底に形成された第１の凹部内に挿入され、第２の空間６２には、第１の凹部３１ｃと第２の凹部３１ｄを連通し、受電コア３４の端子３１、送信部（３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ）及び受信部３５ａの各端子３８に接続されるケーブル３９が配設される第３の凹部３１ｅが形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非導電材製のケーシングに凹陥部が形成され、この凹陥部に受電ヘッド基板が収納され、この受電ヘッド基板に、非接触の電磁誘導作用により誘導起電力を生じる受電コイルを有する受電コアと、非接触にて送受信する送信部及び受信部とが取り付けられてなる受電器において、
前記凹陥部の底の平坦面から開口部に向かって立設され前記凹陥部を第１の空間及び第２の空間に分割する壁が形成され、
前記第１の空間には、
上記受電コイルを有する受電コアが、上記受電ヘッド基板における上記凹陥部の開口側に向いた表面に取り付けられ、上記送信部及び受信部が、上記受電ヘッド基板における上記凹陥部の底側に向いた裏面に取り付けられると共に上記凹陥部の底に形成された第１の凹部内に挿入され、
上記受電ヘッド基板には上記送信部及び受信部に対応して通信用の貫通孔が形成され、上記送信部及び受信部の各端子が、上記受電ヘッド基板裏面に取り付けられると共に、上記凹陥部の底に形成された第２の凹部内に挿入され、
前記第２の空間には、
前記第１の凹部と前記第２の凹部を連通し、上記受電コアの端子、上記送信部及び受信部の各端子に接続されるケーブルが配設される第３の凹部が形成されることを特徴とする受電器。
【請求項２】
請求項１に記載の受電器において、
前記凹陥部の端子と対向する面に、貫通された穴部が形成され、
前記穴部と前記受電器の外観面との境界には段差部が形成され、
前記段差部には、裏蓋が前記受電器の外観面に脱着可能に固定されることを特徴とする受電器。
【請求項３】
非導電材製のケーシングに凹陥部が形成され、この凹陥部に給電ヘッド基板が収納され、この給電ヘッド基板に、非接触の電磁誘導作用により給電する給電コイルを有する給電コアと、非接触にて送受信する送信部及び受信部とが取り付けられ、上記給電コイルを有する給電コアが、上記給電ヘッド基板における上記凹陥部の開口側に向いた表面に取り付けられ、上記送信部及び受信部が、上記給電ヘッド基板における上記凹陥部の底側に向いた裏面に取り付けられると共に上記凹陥部の底に形成された第１の凹部内に挿入され、上記給電ヘッド基板には上記送信部及び受信部に対応して通信用の貫通孔が形成され、上記送信部及び受信部の各端子が上記給電ヘッド基板の裏面に取り付けられると共に、上記凹陥部の底に形成された第２の凹部内に挿入され、この第２の凹部が上記給電コアの端子、上記送信部及び受信部の各端子に接続されるケーブルの引出口まで連続して形成され、前記凹陥部の平坦面の端子と対向する面には、貫通された穴部が形成され、穴部と板部との境界には段差部が形成され、前記段差部に前記裏蓋が前記ケーシングの板部の表面と同一面となるように脱着可能に前記板部に固定される給電器と、
非導電材製のケーシングに凹陥部が形成され、この凹陥部に受電ヘッド基板が収納され、この受電ヘッド基板に、非接触の電磁誘導作用により誘導起電力を生じる受電コイルを有する受電コアと、非接触にて送受信する送信部及び受信部とが取り付けられ、前記凹陥部の底の平坦面から開口部に向かって立設され前記凹陥部を第１の空間及び第２の空間に分割する壁が形成され、前記第１の空間には、上記受電コイルを有する受電コアが、上記受電ヘッド基板における上記凹陥部の開口側に向いた表面に取り付けられ、上記送信部及び受信部が、上記受電ヘッド基板における上記凹陥部の底側に向いた裏面に取り付けられると共に上記凹陥部の底に形成された第１の凹部内に挿入され、上記受電ヘッド基板には上記送信部及び受信部に対応して通信用の貫通孔が形成され、上記送信部及び受信部の各端子が、上記受電ヘッド基板裏面に取り付けられると共に、上記凹陥部の底に形成された第２の凹部内に挿入され、前記第２の空間には、前記第１の凹部と前記第２の凹部を連通し、上記受電コアの端子、上記送信部及び受信部の各端子に接続されるケーブルが配設される第３の凹部が形成されることを特徴とする受電器と、を具備し、
上記給電コイル及び給電コアと上記受電コイル及び受電コアとが同軸上で対向するように上記給電器用ケーシングと上記受電起用ケーシングとを着脱自在に連結する非接触型データ及び電力伝送装置。
【請求項４】
請求項３に記載の非接触型データ及び電力伝送装置において、
前記受電器における前記凹陥部の端子と対向する面に、貫通された穴部が形成され、
前記穴部と前記受電器の外観面との境界には段差部が形成され、
前記段差部には、裏蓋が前記受電器の外観面に脱着可能に固定されることを特徴とする非接触型データ及び電力伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば歩行補助装置において非接触でデータ及び電力を伝送することができる給電器、受電器、非接触型データ及び電力伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、筋力の衰えた老人や傷病者の、歩行動作、階段の昇降動作、着座姿勢からの起立動作、起立姿勢からの着座動作等の各種動作を補助することで、筋力の低下を補助するための歩行補助装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような歩行補助装置は、人体の関節を曲げる電気アクチュエータ等を脚に取り付け、電気アクチュエータ等を制御するための制御部、電源電池等を人体の背や腰に取り付けるようになっている。このため、電気アクチュエータと制御部との間では、電力を供給するための配線や、各種データをやり取りするための配線が必要となる。通常、この種の装置は、外部に露出した接点を有するコネクタ等の結合手段によって配線間が接続される。
【０００４】
一方、従来各種の非接触型電力伝送装置が提案されており、このような非接触型電力伝送装置を上記歩行補助装置に電力の供給手段として利用することも可能である。そして、本発明者は、非接触型電力伝送装置を歩行補助装置等において電力の伝送のみならず、データ信号の伝送にも利用することに思い至り、次のような非接触型電力伝送装置を案出した。
【０００５】
すなわち、この非接触型電力伝送装置は、給電器の給電ヘッド基板に給電コイルを有する給電コアを取り付け、受電器の受電ヘッド基板に受電コイルを有する受電コアを取り付け、給電コイル及び給電コアと受電コイル及び受電コアとが同軸上で対向するように給電器と受電器とを結合することで、電磁誘導作用により非接触で給電することができるようにし、また、給電ヘッド基板と受電ヘッド基板とに送信部及び受信部をそれぞれ取り付けて、給電器と受電器とを結合して上述したように給電可能にすると同時に、各種データのやり取りも非接触で行うことができるようにしている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
また、上記給電ヘッド基板と受電ヘッド基板には、上記給電又は外部と各種データのやり取りを行うために、パターンが設けられている。パターンは、基材に対して絶縁性のある樹脂を含浸した基板上に、銅箔など導電体で形成された回路であるため、外部からのノイズ（例えば、上記給電コア又は受電コイルからの電力の漏洩等）の影響を受け易い。かかるノイズは、装置の誤動作又は破壊を引き起こすため、装置の安全性及び信頼性確保の観点から、前記ノイズの影響を受けにくい製品開発（ノイズ対策を講ずること）が必須となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３０１１２４号公報
【特許文献２】特開２００７−１４３３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１及び２に記載の発明においては、上記ノイズ対策が十分に講じられおらず、ノイズによって装置の誤動作又は破壊を引き起こす蓋然性が極めて高く、装置の安全性及び信頼性が確保されたものではなかった。
【０００９】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的の一例は、ノイズによる誤動作又は破壊等を防ぎ、真に安全性及び信頼性が高い給電器、受電器及び非接触型データ及び電力伝送装置等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、非導電材製のケーシングに凹陥部が形成され、この凹陥部に受電ヘッド基板が収納され、この受電ヘッド基板に、非接触の電磁誘導作用により誘導起電力を生じる受電コイルを有する受電コアと、非接触にて送受信する送信部及び受信部とが取り付けられてなる受電器において、前記凹陥部の底の平坦面から開口部に向かって立設され前記凹陥部を第１の空間及び第２の空間に分割する壁が形成され、前記第１の空間には、上記受電コイルを有する受電コアが、上記受電ヘッド基板における上記凹陥部の開口側に向いた表面に取り付けられ、上記送信部及び受信部が、上記受電ヘッド基板における上記凹陥部の底側に向いた裏面に取り付けられると共に上記凹陥部の底に形成された第１の凹部内に挿入され、上記受電ヘッド基板には上記送信部及び受信部に対応して通信用の貫通孔が形成され、上記送信部及び受信部の各端子が、上記受電ヘッド基板裏面に取り付けられると共に、上記凹陥部の底に形成された第２の凹部内に挿入され、前記第２の空間には、前記第１の凹部と前記第２の凹部を連通し、上記受電コアの端子、上記送信部及び受信部の各端子に接続されるケーブルが配設される第３の凹部が形成される。
【００１１】
この発明によれば、前記凹陥部の底の平坦面から開口部に向かって立設され前記凹陥部を第１の空間及び第２の空間に分割する壁が形成され、前記第１の空間には、上記受電コイルを有する受電コアが上記凹陥部の底に形成された第１の凹部内に挿入され、前記第２の空間には、前記第１の凹部と前記第２の凹部を連通し、上記受電コアの端子、上記送信部及び受信部の各端子に接続されるケーブルが配設される第３の凹部が形成されるようになっている。
【００１２】
従って、電力の漏洩等によるノイズの発生源となりうる上記受電ヘッド基板と、前記ノイズの影響を受ける可能性のある上記ケーブルを壁によって隔離したため、前記ノイズによる誤動作又は破壊等を防ぎ、安全性及び信頼性の向上を図ることができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の受電器において、前記凹陥部の端子と対向する面に、貫通された穴部が形成され、前記穴部と前記受電器の外観面との境界には段差部が形成され、前記段差部には、裏蓋が前記受電器の外観面に脱着可能に固定される。
【００１４】
従って、端子とケーブルを接続するハンダ付け等の作業性が向上し、ケーブルの引き回しが容易になり、配線の取扱性を格段に向上させることができる。また、上記パターンを設ける必要がないため、上記電力の漏洩による信号への影響を回避することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、非導電材製のケーシングに凹陥部が形成され、この凹陥部に給電ヘッド基板が収納され、この給電ヘッド基板に、非接触の電磁誘導作用により給電する給電コイルを有する給電コアと、非接触にて送受信する送信部及び受信部とが取り付けられ、上記給電コイルを有する給電コアが、上記給電ヘッド基板における上記凹陥部の開口側に向いた表面に取り付けられ、上記送信部及び受信部が、上記給電ヘッド基板における上記凹陥部の底側に向いた裏面に取り付けられると共に上記凹陥部の底に形成された第１の凹部内に挿入され、上記給電ヘッド基板には上記送信部及び受信部に対応して通信用の貫通孔が形成され、上記送信部及び受信部の各端子が上記給電ヘッド基板の裏面に取り付けられると共に、上記凹陥部の底に形成された第２の凹部内に挿入され、この第２の凹部が上記給電コアの端子、上記送信部及び受信部の各端子に接続されるケーブルの引出口まで連続して形成され、前記凹陥部の平坦面の端子と対向する面には、貫通された穴部が形成され、穴部と板部との境界には段差部が形成され、前記段差部に前記裏蓋が前記ケーシングの板部の表面と同一面となるように脱着可能に前記板部に固定される給電器と、非導電材製のケーシングに凹陥部が形成され、この凹陥部に受電ヘッド基板が収納され、この受電ヘッド基板に、非接触の電磁誘導作用により誘導起電力を生じる受電コイルを有する受電コアと、非接触にて送受信する送信部及び受信部とが取り付けられ、前記凹陥部の底の平坦面から開口部に向かって立設され前記凹陥部を第１の空間及び第２の空間に分割する壁が形成され、前記第１の空間には、上記受電コイルを有する受電コアが、上記受電ヘッド基板における上記凹陥部の開口側に向いた表面に取り付けられ、上記送信部及び受信部が、上記受電ヘッド基板における上記凹陥部の底側に向いた裏面に取り付けられると共に上記凹陥部の底に形成された第１の凹部内に挿入され、上記受電ヘッド基板には上記送信部及び受信部に対応して通信用の貫通孔が形成され、上記送信部及び受信部の各端子が、上記受電ヘッド基板裏面に取り付けられると共に、上記凹陥部の底に形成された第２の凹部内に挿入され、前記第２の空間には、前記第１の凹部と前記第２の凹部を連通し、上記受電コアの端子、上記送信部及び受信部の各端子に接続されるケーブルが配設される第３の凹部が形成されることを特徴とする受電器と、を具備し、上記給電コイル及び給電コアと上記受電コイル及び受電コアとが同軸上で対向するように上記給電器用ケーシングと上記受電起用ケーシングとを着脱自在に連結する。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の非接触型データ及び電力伝送装置において、前記受電器における前記凹陥部の端子と対向する面に、貫通された穴部が形成され、前記穴部と前記受電器の外観面との境界には段差部が形成され、前記段差部には、裏蓋が前記受電器の外観面に脱着可能に固定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、電力の漏洩等によるノイズの発生源となりうる上記受電ヘッド基板と、前記ノイズの影響を受ける可能性のある上記ケーブルを壁によって隔離したため、前記ノイズによる誤動作又は破壊等を防ぎ、安全性及び信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る非接触型データ及び電力伝送装置の本実施形態を備えた歩行補助装置が利用者に装着された状態を示す説明図である。
【図２】図１に示した歩行補助装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態に係る非接触型データ及び電力伝送装置の給電器と受電器を分離状態で示す斜視図である。
【図４】図３に示す非接触型データ及び電力伝送装置の給電器と受電器を連結状態で示す斜視図である。
【図５】図４に示す非接触型データ及び電力伝送装置を歩行補助装置のハウジングに取り付けて示す平面図である。
【図６】図５中、VI−VI線矢視断面図である。
【図７】本実施形態に係る給電器を、カバー板を除去して示す底面図である。
【図８】本実施形態にかかる給電器と裏蓋７０の着脱を示す概念図である。
【図９】図７中、VIII−VIII線矢視断面図である。
【図１０】図７中、IX−IX線矢視断面図である。
【図１１】図７中、Ｘ−Ｘ線矢視断面図である。
【図１２】本実施形態にかかる受電器のケーシングを示す図である。
【図１３】本実施形態にかかる受電器をカバー板を除去して示す平面図である。
【図１４】本実施形態にかかる受電器と裏蓋６３の着脱を示す概念図である。
【図１５】図１３中、VII−VII線矢視断面図である。
【図１６】図１３中、VIII−VIII線矢視断面図である。
【図１７】図１３中、IX−IX線矢視断面図である。
【図１８】図１３中、Ｘ−Ｘ線矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００２０】
図１及び図２に示すように、この非接触型データ及び電力伝送装置１，２は、歩行補助装置３に利用することが可能である。
【００２１】
最初に歩行補助装置について説明すると、この歩行補助装置は、利用者Ａの左右の脚における各膝関節部にあてがわれるリンク機構部３，４と、利用者Ａの所望の部位で検出する信号に応じてリンク機構部３，４を駆動する駆動部５，６と、充電池等の電源部７と、駆動部５，６等を制御する制御部８とを含んだ構成となっている。
【００２２】
なお、図１では右脚用のリンク機構部３及び駆動部５のみ示しているが、左脚にも同様な構造のリンク機構部４及び駆動部６が配置される。
【００２３】
電源部７と制御部８はそれぞれ別個のハウジングに収納され、利用者の腰に巻きつけたベルト９に、各ハウジングに取り付けられたフック等により吊り下げられる。制御部８のハウジング内には、図示しないがＣＰＵ、電源回路、給電回路、通信回路等が収納されている。
【００２４】
駆動部５，６は、そのハウジング内に収納される図示しないアクチュエータであるＤＣモータを有する。図６に示すように、ハウジング５ａ内には、ＤＣモータのほか、受電回路１１ａ等が組み込まれた基板１１が設けられている。この駆動部５，６は利用者の左右の大腿にハウジング５ａごとベルト１２によって装着される。
【００２５】
リンク機構部３，４は、上記駆動部５，６の各ハウジング５ａに固定されて各ハウジング５ａから利用者の膝関節へと大腿に沿って延びる固定リンク１３と、上記駆動部５，６の各ハウジング５ａ内に収納された上記ＤＣモータによって低速回転する図示しない短リンクと、短リンクにピン結合された連接棒１４と、上記固定リンク１３の上記膝関節に対応した箇所で一端がピン結合され、他端が上記連接棒１４の先端にピン結合され、利用者の下腿に沿って延びる揺動リンク１５とを具備する。揺動リンク１５は、ベルト１６によって利用者Ａの下腿に固定される。
【００２６】
ＤＣモータが制御部８によって制御されつつ回転すると、短リンクを介して連接棒１４が往復移動し、揺動リンク１５が膝関節の箇所のピンを支点にして揺動する。これにより、利用者の下腿が膝関節を支点にして前後に回動することとなり、利用者の歩行が援助されることになる。
【００２７】
本実施形態に係る非接触型データ及び電力伝送装置１，２は、図１及び図２に示すように、歩行補助装置の駆動部５，６と制御部８との間に設けられる。また、非接触型データ及び電力伝送装置１，２は、利用者Ａの左右の脚に対応して左右一対設けられる。
【００２８】
左右の非接触型データ及び電力伝送装置１，２は、互いに同様な構造であるから、以下一方のもので代表して説明する。
【００２９】
非接触型データ及び電力伝送装置１は、図３及び図４に示すように、給電器１ａと受電器１ｂとの組み合わせからなり、分離と連結を自在に行うことができるようになっている。図５及び図６に示すように、受電器１ｂが上記歩行補助装置における駆動部５のハウジング５ａに図示しないビスやネジ等の固定具によって固定されている。
【００３０】
すなわち、図６に示すようにハウジング５ａには、受電器１ｂと基板１１とを接続するケーブル３９が挿入されるケーブル挿入孔５０と、受電器１ｂに形成されたネジ孔５１に取り付けられる図示しないネジが挿入されるネジ挿入孔とが形成されている。このケーブル挿入孔と受電器１ｂから突出している突出部とを位置あわせした状態で、図示しないネジがハウジング５ａの内部から受電器１ｂのネジ孔５１に取り付けられてこの受電器１ｂがハウジング５ａ上に取り付けられるようになっている。また、受電器１ｂの底面には、シール部材としてのＯリング５２が装着される。これにより受電器１ｂをハウジング５ａに気密に取り付けることが可能となる。
【００３１】
このＯリング５２は、ケーブル挿入孔５０及びネジ孔５１の外側に設けられるため、受電器１ｂをハウジング５ａに取り付けた状態において、受電器１ｂとハウジング５ａとが接触している部分からケーブル挿入孔５０及びネジ孔５１を介してハウジング５ａの内部に外部から水等が浸入するのを完全に遮断することが可能となっている。
【００３２】
このように構成された歩行補助装置は、コネクタ等外部に露出した接点を用いる必要性がなくなるとともに、容易に着脱可能であって、防水処理が施されているため、例えば、脚当てをそのまま洗っても、従来のように当該接点に腐食や錆等が発生し、電力の供給が減少、及びリーク等の発生を防止できるので、不具合を生じないようにすることが可能となる。
【００３３】
給電器１ａは、図７、図８、図９、図１０及び図１１に示すようなケーシングを有する。このケーシングは、板部１０と、板部１０の一端に配置される鍔部１７とを有し、樹脂等の非導電材で成形される。図３及び図４に示すように、板部１０は受電器１ｂのケーシングに形成された同じ形状の空洞１８内に合致可能であり、鍔部１７は受電器１ｂのケーシングの一端面に合致可能である。
【００３４】
図７、図８、図９、図１０及び図１１に示すように、給電器１ａのケーシングには、凹陥部１９が形成され、この凹陥部１９内に給電ヘッド基板２０が収納され、この給電ヘッド基板２０に、非接触の電磁誘導作用により給電する給電コイル２１を有する給電コア２２と、非接触にて送受信する送信部２３ａ及び受信部２３ｂ，２３ｃ，２３ｄとが取り付けられる。
【００３５】
凹陥部１９はケーシングの板部１０の広い方形面に形成され、その底は方形面に平行な平坦面１９ａとして形成される。また、凹陥部１９の内周には給電ヘッド基板２０の輪郭に合致する壁が形成される。凹陥部１９と板部１０の上記方形面との境界には段差部１９ｂが形成される。この段差部１９ｂにカバー板２４が嵌め込まれ、接着剤等により接着される。カバー板２４はその表面がケーシングの板部１０の表面と同一面となるように板部１０に固定される。このカバー板２４によって、給電コイル２１、給電コア２２等が収納された凹陥部１９が密閉される。
【００３６】
このカバー板２４は、可視光を遮断して赤外線等所定の波長光のみを透過し、磁力を透過し、また、耐熱性を有する材料で形成される。
【００３７】
給電ヘッド基板２０は、その表面が凹陥部１９の開口側に向き、裏面が凹陥部１９の底側に向くように凹陥部１９内に収納され、その裏面が凹陥部１９の底の平坦面１９ａに当てられる。これにより、給電ヘッド基板２０は簡易かつ正確にケーシング内に取り付けられる。
【００３８】
上記給電コイル２１と給電コア２２は、この給電ヘッド基板２０における上記凹陥部１９の開口側に向いた表面２０ａに取り付けられ、図６に示すように、上記カバー板２４を介して受電器１ｂに対峙可能となる。
【００３９】
給電コイル２１は環状に巻かれ、この給電コイル２１がフェライト等の磁性体からなる給電コア２２に装着される。
【００４０】
また、上記送信部２３ａ及び受信部２３ｂ，２３ｃ，２３ｄは、上記絶縁体である給電ヘッド基板２０の裏面２０ｂに取り付けられると共に、上記凹陥部１９の底の平坦面１９ａに形成された第１の凹部１９ｃ内に挿入される。このため、給電ヘッド基板２０は凹陥部１９の底に安定的に固定される。また、給電ヘッド基板２０には送信部２３ａ及び受信部２３ｂ，２３ｃ，２３ｄに対応して通信用の赤外線等を通すための貫通孔２０ｃが形成される。この送信部２３ａ及び受信部２３ｂ，２３ｃ，２３ｄは、例えば、ＩＲ−フォトトランジスタ、ＩＲ−ＬＥＤであり、所定の波長による通信（赤外線通信等）によって、後述する受電器１ｂ側の送受信部との間で所定の各種情報を送受信可能である。
【００４１】
上記給電コイル２１の端子２５も給電コイル２１等と同様に給電ヘッド基板２０の表面２０ａに形成される。また、上記送信部２３ａ及び受信部２３ｂ，２３ｃ，２３ｄの各端子２６は、送信部２３ａ及び受信部２３ｂ，２３ｃ，２３ｄと同様に給電ヘッド基板２０の裏面２０ｂに取り付けられると共に、凹陥部１９の底の平坦面１９ａに形成された第２の凹部１９ｄ内に挿入される。
【００４２】
また、図７、図８、図９、図１０及び図１１に示すように、第２の凹部１９ｄは、凹陥部１９と、凹陥部１９と着脱可能な裏蓋７０によって周囲を囲まれるように形成されている。平坦面１９ａの端子２６と対向する面には、貫通された穴部７１が形成され、穴部７１と板部１０との境界には段差部１０ｂが形成される。この段差部１０ｂに裏蓋７０が嵌め込まれ、接着剤又は図示しないビス等により接着される。裏蓋７０はその表面がケーシングの板部１０の表面と同一面となるように脱着可能に板部１０に固定される。
【００４３】
このように、給電コイル２１等の電源系が給電ヘッド基板２０の表面２０ａに配置され、送受信部２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄやそれらの端子２６等の信号系が給電ヘッド基板２０の裏面２０ｂに配置されると共に非導電材製ケーシングの凹部１９ｃ，１９ｄ内に挿入されることから、電力の漏洩による信号への影響が低減する。
【００４４】
また、第２の凹部１９ｄは、ケーブル２７の引出口５３まで連続して形成されている。これにより、図７、図８及び図９に示すように、上記各種の端子２５，２６からはリード線２５ａ，２６ａが引き出され、これらリード線２５ａ，２６ａが第２の凹部１９ｄを経てから引出口５３で束ねられてケーブル２７内に水平方向に引き込まれている。ケーブル２７はケーシングの鍔部１７から、図１に示すように、上記歩行補助装置の制御部８へと延びている。
【００４５】
このように本実施形態の給電器１ａによれば、第２の凹部１９ｄが給電コア２２、送信部２３ａ及び受信部２３ｂ，２３ｃ，２３ｄに接続されるリード線２５ａ，２６ａのケーブル２７の引出口５３まで連続して形成されているので、リード線２５ａ，２６ａの引き回しが容易になり、配線の取扱性を格段に向上させることができる。
【００４６】
一般的に、ケーシングにリード線が接続された基板を収納する際には、リード線の引き回しが困難かつ、リード線と基板の接合部にストレス（過負荷）をかけてしまう等の問題が生ずる。
【００４７】
本実施形態では、開口部７１を設置したことによって、給電ヘッド基板２０等を給電器１ａのケーシングに収納した後、開口部７１から各端子２６及びリード線２６ａを視認することができる。従って、給電ヘッド基板２０等を給電器１ａのケーシングに収納した後に、各端子２６とリード線２６ａをハンダ付け等によって接続することが可能となる。
【００４８】
従って、ハンダ付け等の作業性が向上し、リード線２６ａの引き回しが容易になり、配線の取扱性を格段に向上させることができる。
【００４９】
また、一般的に、基板上に配線パターンを設けた場合、当該配線パターンを通る信号は、例えば電力の漏洩等によって発生するノイズの影響を受け易くなってしまう。本実施形態のように、各端子２６とリード線２６ａを直接接続することによって、上記配線パターンを設ける必要がなく、上記電力の漏洩による信号への影響を回避することができる。
【００５０】
その他、図７及び図９において、符号２８は凹陥部１９内に生じる空隙を埋めるための樹脂製のブロックを示し、図７、図８及び図１０において、符号２９は送受信部２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄに対応する給電ヘッド基板２０の通信用の貫通孔２０ｃをカバー板２４へと連通させるための孔２９ａが形成されたブロックを示す。後者のブロック２９は前者のブロック２８と同様凹陥部１９内に生じる空隙を埋める役割も果たす。
【００５１】
図７、図８及び図９において、符号３０は端子２５，２６からケーブル２７の端に至る箇所に充填されるウレタン樹脂等からなるシール部材を示す。このシール部材３０は砂目のハッチングにより示す。このシール部材３０によって、ケーブル２７の接続部からのケーシング内への空気、水等の侵入が防止される。
【００５２】
次に、受電器１ｂは、図１２、図１３、図１４、図１５、図１６、図１７及び図１８に示すようなケーシングを有する。このケーシングは、上記給電器１ａのケーシングの板部１０よりも厚くて広い大型の板として形成される。そして、給電器１ａのケーシングの板部１０が挿入される薄い直方体形の空洞１８が、このケーシングの一端面から他端面に向かって延びる。空洞１８におけるケーシングの他端面側は閉じられる。空洞１８内の広い方形面はケーシングの外面の広い方形面と平行に延びる。このケーシングも樹脂等の非導電材で成形される。
【００５３】
図３及び図４に示すように、この受電器１ｂのケーシングに形成された空洞１８内に給電器１ａのケーシングの板部１０が挿入され、鍔部１７が受電器１ｂのケーシングの一端面に合致することによって、受電器１ｂと給電器１ａとが合体する。
【００５４】
図１２、図１３、図１４、図１５、図１６、図１７及び図１８に示すように、受電器１ｂのケーシングの上記空洞１８内に平坦面が形成され、この平坦面に凹陥部３１が形成される。この凹陥部３１内に受電ヘッド基板３２が収納され、この受電ヘッド基板３２に、非接触の電磁誘導作用により誘導起電力を生じる受電コイル３３を有した受電コア３４と、非接触にて送受信する受信部３５ａ及び送信部３５ｂ，３５ｃ，３５ｄとが取り付けられる。
【００５５】
凹陥部３１はケーシングの空洞１８内における広い方形の平坦面１８ａに形成され、その底は空洞１８内の平坦面１８ａに平行な平坦面３１ａとして形成される。また、凹陥部３１の内周には受電ヘッド基板３２の輪郭に合致する壁が形成される。凹陥部３１と上記平坦面１８ａとの境界には段差部３１ｂが形成される。この段差部３１ｂ内にはカバー板３６が嵌め込まれ、接着剤等により接着される。カバー板３６はその表面が上記平坦面１８ａと同一面となるようにケーシングに固定される。このカバー板３６によって、受電コイル３３、受電コア３４等が収納された凹陥部３１が密閉される。このカバー板３６は赤外線を透過し、また磁力を透過する材料で形成される。
【００５６】
また、凹陥部３１には、平坦面３１ａから開口部に向かって立設される壁６０が形成される。壁６０は、平坦面１８ａと対向する面である天面１８ｂまで立設されており、空洞１８を形成する。このように形成された壁６０によって、凹陥部３１は、第１の空間６１及び第２の空間６２に分割される。
【００５７】
受電ヘッド基板３２は、その表面３２ａが凹陥部３１の開口側に向き、裏面３２ｂが凹陥部３１の底側に向くように凹陥部３１内に収納され、その裏面３２ｂが凹陥部３１の底の平坦面３１ａに当てられる。これにより、受電ヘッド基板３２は第１の空間６１の定位置に簡易かつ正確に取り付けられる。
【００５８】
受電コイル３３と受電コア３４は、この受電ヘッド基板３２における上記凹陥部３１の開口側に向いた表面３２ａに取り付けられ、図６に示すように、カバー板３６を介して給電器１ａに対峙可能となる。
【００５９】
受電コイル３３は環状に巻かれ、この受電コイル３３がフェライト等の磁性体からなる受電コア３４に装着される。
【００６０】
また、上記受信部３５ａ及び送信部３５ｂ，３５ｃ，３５ｄは、上記絶縁体である受電ヘッド基板３２の裏面３２ｂに取り付けられると共に、上記凹陥部３１の底の平坦面３１ａに形成された第１の凹部３１ｃ内に挿入される。このため、受電ヘッド基板３２は凹陥部３１の底に安定的に固定される。また、受電ヘッド基板３２には受信部３５ａ及び送信部３５ｂ，３５ｃ，３５ｄに対応して通信用の赤外線等を通すための貫通孔３２ｃが形成される。この受信部３５ａ及び送信部３５ｂ，３５ｃ，３５ｄは、例えば、ＩＲ−フォトトランジスタ、ＩＲ−ＬＥＤであり、所定の波長光による通信（赤外線通信等）によって、上記給電器１ａ側の送受信部２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄとの間で所定の各種情報を送受信可能である。
【００６１】
上記受電コイル３３の端子３７も受電コイル３３等と同様に受電ヘッド基板３２の表面に形成される。また、上記受信部３５ａ及び送信部３５ｂ，３５ｃ，３５ｄの各端子３８は、受信部３５ａ及び送信部３５ｂ，３５ｃ，３５ｄと同様に受電ヘッド基板３２の裏面３２ｂに取り付けられると共に、凹陥部３１の底の平坦面３１ａに形成された第２の凹部３１ｄ内に挿入される。
【００６２】
このように、受電コイル３３等の電源系が受電ヘッド基板３２の表面３２ａに配置され、送受信部３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ等の信号系が受電ヘッド基板３２の裏面３２ｂに配置されると共に非導電材製ケーシングの凹部３１ｂ，３１ｃ内に挿入されることから、電力の漏洩による信号の送受信への影響が低減する。
【００６３】
また、第１の凹部３１ｃと第２の凹部３１ｄは、第３の凹部３１ｅによって連通されている。これにより、平坦面３１には、第１の凹部３１ｃ、第２の凹部３１ｄ、及び、第３の凹部３１ｅによって、略コの字型の凹部が形成されている。
【００６４】
従って、第１の凹部３１ｃ及び第２の凹部３１ｄは第１の空間６１に、第３の凹部３１ｅは第１の空間６１に、それぞれ形成されることとなる。
【００６５】
また、第３の凹部３１ｅには、ケーブル３９の引出口５４が形成されている。引出口５４は、非導電材製ケーシングに第３の凹部３１ｅの深さと同一の凹部を形成し、その凹部の底であって、Ｏリング５２の内側となるように形成されている。
【００６６】
これにより、図１３、図１４、図１６、図１７及び図１８に示すように、上記各種端子３７，３８からはリード線３７ａ，３８ａが引き出され、これらリード線３７ａ，３８ａが、第２の凹部３１ｄを経てから第３の凹部３１ｅに形成された引出口５４で束ねられてケーブル３９内に垂直方向に引き込まれる。図６に示すように、このケーブル３９はケーシングの凹陥部３１の底から上記歩行補助装置における駆動部５のハウジング５ａ内へと延び、ケーブル３９内のリード線３７ａ，３８ａがハウジング５ａ内の各種回路の端子に接続される。
【００６７】
換言すれば、受電コア３４、受信部３５ａ及び送信部３５ｂ，３５ｃ，３５ｄに接続されるリード線３７ａ，３８ａのケーブル３９は、第２の凹部３１ｄを経てから第３の凹部３１ｅに形成された引出口５４まで配設されることとなる。
【００６８】
このように本実施形態の受電器１ｂによれば、第１の凹部３１ｃと第２の凹部３１ｄは第３の凹部３１ｅによって連通されており、受電コア３４、受信部３５ａ及び送信部３５ｂ，３５ｃ，３５ｄに接続されるリード線３７ａ，３８ａのケーブル３９が、第２の凹部３１ｄを経てから第３の凹部３１ｅに形成された引出口５４まで配設されるようになっているため、リード線３７ａ，３８ａの引き回しが容易になり、配線の取扱性を格段に向上させることができる。
【００６９】
また、本実施形態の受電器１ｂによれば、ケーブル３９の引出口５４をケーシングのハウジング５ａの取付面側に形成されているので、上記歩行補助装置の外部にケーブル３９が露出することがなくなり、ケーブル３９の引き回しが一段と容易になり、またケーブル３９の長さも短縮することが可能となる。
【００７０】
また、図１２、図１３、図１５及び図１６に示すように、第２の凹部３１ｄは、凹陥部３１と、凹陥部３１と着脱可能な裏蓋６３によって周囲を囲まれるように形成されている。凹陥部３１の端子３８と対向する面には、貫通された穴部６４が形成され、穴部６４と受電器１ｂの外観面との境界には段差部６５が形成される。
【００７１】
この段差部６５に裏蓋６３が嵌め込まれ、接着剤又は図示しないビス等により接着される。裏蓋６３はその表面が受電器１ｂの外観面の表面と同一面となるように受電器１ｂの外観面に脱着可能に固定される。
【００７２】
上述したように、ケーシングにリード線が接続された基板を収納する際には、リード線の引き回しが困難かつ、リード線と基板の接合部にストレスをかけてしまう等の問題が生ずる。
【００７３】
本実施形態では、開口部６４を設置したことによって、受電ヘッド基板３２等を受電器１ｂのケーシングに収納した後、開口部６４から各端子３８及びリード線３８ａを視認することができる。従って、受電ヘッド基板３２等を受電器１ｂのケーシングに収納した後に、各端子３８とリード線３８ａをハンダ付け等によって接続することが可能となる。
【００７４】
従って、ハンダ付け等の作業性が向上し、リード線３８ａの引き回しが容易になり、配線の取扱性を格段に向上させることができる。
【００７５】
また、一般的に、基板上に配線パターンを設けた場合、当該配線パターンを通る信号は、例えば電力の漏洩等によって発生するノイズの影響を受け易くなってしまう。本実施形態のように、各端子３８とリード線３８ａを直接接続することによって、上記配線パターンを設ける必要がなく、上記電力の漏洩による信号への影響を回避することができる。
【００７６】
この受電器１ｂのケーシングに形成された空洞１８は、上記給電器１ａのケーシングに形成された板部１０とともに、両ケーシングを着脱自在に連結する連結手段を構成する。図４乃至図６に示すように、給電器１ａのケーシングの板部１０が受電器１ｂのケーシングの空洞１８内に挿入され、両者の連結が完了すると、給電コイル２１及び給電コア２２と受電コイル３３及び受電コア３４とが同軸上で対向することとなる。
【００７７】
その他、図１３及び図１６中、符号４０は凹陥部３１内に生じる空隙を埋めるための樹脂製のブロックを示し、図１３、図１５及び図１８中、符号４１は送受信部３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄに対応する受電ヘッド基板３２の通信用の貫通孔３２ｃをカバー板３６へと連通させるための孔４１ａが形成されたブロックを示す。後者のブロック４１は前者のブロック４０と同様凹陥部３１内に生じる空隙を埋める役割も果たす。図１３中、符号４２は端子３７，３８からケーブル３９の端に至る箇所に充填されるウレタン樹脂等からなるシール部材を示す。このシール部材４２は砂目のハッチングで示す。このシール部材４２と上述したＯリング５２によって、ケーブル３９の接続部からのケーシング内への空気、水等の侵入が防止される。
【００７８】
また、図５中、符号４３は位置決め機構としての上記ボールプランジャを示す。このボールプランジャ４３のボール４３ａがケーシングの空洞１８内に突出するようにケーシングに埋設される。ボール４３ａは図示しないスプリング等により空洞１８側へ付勢される。一方、図７に示すように、給電器１ａのケーシングにはボール４３ａに対応して穴４４が形成される。これにより、図５及び図６に示す如く給電器１ａの板部１０が受電器１ｂの空洞１８内に入り切ると、ボール４３ａが穴４４に嵌り込み、給電器１ａが受電器１ｂから不意に抜け出ないように給電器１ａを受電器１ｂ内に拘束する。
【００７９】
次に、上記構成の非接触型データ及び電力伝送装置の作用について説明する。
【００８０】
図３に示すように、給電器１ａのケーシングの板部１０を受電器１ｂのケーシングの空洞１８に対峙させて、図４及び図５に示すように、板部１０を空洞１８内に挿入する。挿入し終わると、図５に示すように、受電器１ｂ側のボールプランジャ４３のボール４３ａが給電器１ａ側のケーシングの穴４４に嵌り込み、給電器１ａと受電器１ｂとの連結が完了する。
【００８１】
これにより、図６に示すように、受電コイル３３及び受電コア３４は給電コイル２１及び受電コア２２と互いに近接し、かつ同軸上で対向する。
【００８２】
また、給電器１ａ及び受電器１ｂの双方の送受信部２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄも互いに近接し、かつ同軸上で平行に対向する。これにより、双方の送受信部２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ間で所定の各種の情報が送受信可能となる。
【００８３】
この連結操作は利用者Ａの左右の歩行補助装置に対してそれぞれ行われる。
【００８４】
給電時には、制御部８を介して電源部７から給電器１ａ，２ａに電力が供給され、給電コイル２１に電圧が印加されることによって、給電コイル２１と受電コイル３３との間に電磁誘導回路が形成され、受電コイル３３が電磁誘導作用により誘電起電力を発生し、受電器１ｂ，２ｂが給電器１ａ，２ａから非接触で電力を受電する。各受電器１ｂ，２ｂで受電した電力は制御部８を介して歩行補助装置の左右の駆動部５，６の各ＤＣモータにそれぞれ供給される。
【００８５】
また、給電器１ａと受電器１ｂとの送受信部２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ間で信号のやり取りが行われる。この信号は例えば負荷検出信号、モータ制御信号、センサ検出信号である。
【００８６】
制御部８は、主として演算機能を有するＣＰＵ（Central Processing Unit）、作業用ＲＡＭ、各種データやプログラムを記憶するＲＯＭ等を備える。上記ＣＰＵが、上記各種信号を処理し、ＲＯＭに記憶された各種プログラムを実行することにより、各部を制御するとともに、歩行補助装置の全体を統括制御する。
【００８７】
具体的には、制御部８は、図２に示すように、例えば、駆動部５，６のＤＣモータの回転方向や速度等ＤＣモータを駆動制御するための駆動信号Ｓｈを給電器１ａに出力する。また、制御部８は、給電する電力を制御するための電力制御信号Ｓｂを給電部１ａに出力する。
【００８８】
上述したように、給電器１ａと受電器１ｂの各々において基板２０，３２の表面２０ａ，３２ａと裏面２０ｂ，３２ｂとに電源系と信号系とが分離して配置され、給電器１ａと受電器１ｂの非導電材で出来た各ケーシングの底に凹部１９ｃ，３１ｃを形成してこの凹部１９ｃ，３１ｃ内に信号系の送受信部２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄを挿入したので、電力伝送が例えば１０Ｗ以上の大電力となる場合においても電源系による信号系への干渉が防止される。したがって、受電器１ｂ側と給電器１ａ側との間での信号の送受信が正確に行われることとなり、例えば受電器１ｂ側で負荷状態を検出し、給電器１ａ側へ検出信号を正確にフィードバックすることによって電力伝送のロスが適正に防止される。
【００８９】
また、給電器１ａには、第２の凹部１９ｄが給電コア２２の端子２５、送信部２３ａ及び受信部２３ｂ，２３ｃ，２３ｄの各端子２６に接続されるリード線２５ａ，２６ａのケーブル２７の引出口５３まで連続して形成されているので、リード線２５ａ，２６ａの引き回しが容易になり、配線の取扱性を格段に向上させることができる。
【００９０】
さらに、受電器１ｂにおいて、第１の凹部３１ｃと第２の凹部３１ｄは第３の凹部３１ｅによって連通されており、受電コア３４、受信部３５ａ及び送信部３５ｂ，３５ｃ，３５ｄに接続されるリード線３７ａ，３８ａのケーブル３９が、第２の凹部３１ｄを経てから第３の凹部ｅに形成された引出口５４まで配設されるようになっているため、リード線３７ａ，３８ａの引き回しが容易になり、配線の取扱性を格段に向上させることができる。
【００９１】
かくて、歩行補助装置のＤＣモータが適正な回転数で回転し、リンク機構部３，４が駆動し、利用者Ａの歩行が補助されることとなる。
【００９２】
以上説明したように、本実施形態における受電器１ｂは、非導電材製のケーシングに凹陥部３１が形成され、この凹陥部３１に受電ヘッド基板３２が収納され、この受電ヘッド基板３２に、非接触の電磁誘導作用により誘導起電力を生じる受電コイル３３を有する受電コア３４と、非接触にて送受信する送信部（３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ）及び受信部３５ａとが取り付けられ、凹陥部３１の底の平坦面３１ａから開口部に向かって立設され凹陥部３１を第１の空間６１及び第２の空間６２に分割する壁６０が形成され、第１の空間６１には、受電コイル３３を有する受電コア３４が、受電ヘッド基板３２における凹陥部３１の開口側に向いた表面に取り付けられ、送信部（３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ）及び受信部３５ａが、受電ヘッド基板３２における凹陥部３１の底側に向いた裏面３２ｂに取り付けられると共に凹陥部３１の底に形成された第１の凹部３１ｃ内に挿入され、受電ヘッド基板３２には送信部（３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ）及び受信部３５ａに対応して通信用の貫通孔３２ｃが形成され、送信部（３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ）及び受信部３５ａの各端子３８が、受電ヘッド基板３２裏面に取り付けられると共に、凹陥部３１の底に形成された第２の凹部内３１ｄに挿入され、第２の空間６２には、第１の凹部３１ｃと第２の凹部３１ｄを連通し、受電コア３４の端子３１、送信部（３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ）及び受信部３５ａの各端子３８に接続されるケーブル３９が配設される第３の凹部３１ｅが形成される。
【００９３】
従って、電力の漏洩等によるノイズの発生源となりうる上記受電ヘッド基板と、前記ノイズの影響を受ける可能性のある上記ケーブルを壁によって隔離したため、前記ノイズによる誤動作又は破壊等を防ぎ、安全性及び信頼性の向上を図ることができる。
【００９４】
また、上記実施形態によれば、凹陥部３１の端子３８と対向する面に、貫通された穴部６４が形成され、穴部６４と受電器１ｂの外観面との境界には段差部６５が形成され、段差部６５には、裏蓋６３が受電器１ｂの外観面に脱着可能に固定される。
【００９５】
従って、端子とケーブルを接続するハンダ付け等の作業性が向上し、ケーブルの引き回しが容易になり、配線の取扱性を格段に向上させることができる。また、上記パターンを設ける必要がないため、上記電力の漏洩による信号への影響を回避することができる。
【００９６】
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、上記各実施形態では、給電器のケーシングが雄型であり受電器のケーシングが雌型であるが、各ケーシングは互いに逆の形状をしていても構わない。その場合には、給電器に対して受電器が抜き差し可能になる。また、ケーシングに形成する凹部は穴、溝、切欠等所望の形状に形成することが可能である。また、この非接触型データ及び電力伝送装置を歩行補助装置に設けるものとして説明したが、歩行補助装置以外の他の装置に設けることも可能である。
【符号の説明】
【００９７】
１ａ            給電器
１ｂ            受電器
１０            板部
１８            空洞
１９，３１      凹陥部
１９ａ，３１ａ  平坦面
１９ｃ，３１ｃ  第１の凹部
１９ｄ，３１ｄ  第２の凹部
３１ｅ          第３の凹部
２０            給電ヘッド基板
２０ａ，３２ａ  表面
２０ｂ，３２ｂ  裏面
２０ｃ，３２ｃ  貫通孔
２１            給電コイル
２２            給電コア
２３ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ  送信部
２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，３５ａ  受信部
２４，３６      カバー板
３２            受電ヘッド基板
３３            受電コイル
３４            受電コア
３８            端子
５２            Ｏリング
５３，５４      引出口
６０            壁
６１            第１の空間
６２            第２の空間
６３，７０      裏蓋
６４，７１      穴部
【図１】
2010252473.tif 000003
【図２】
2010252473.tif 000004
【図３】
2010252473.tif 000005
【図４】
2010252473.tif 000006
【図５】
2010252473.tif 000007
【図６】
2010252473.tif 000008
【図７】
2010252473.tif 000009
【図８】
2010252473.tif 000010
【図９】
2010252473.tif 000011
【図１０】
2010252473.tif 000012
【図１１】
2010252473.tif 000013
【図１２】
2010252473.tif 000014
【図１３】
2010252473.tif 000015
【図１４】
2010252473.tif 000016
【図１５】
2010252473.tif 000017
【図１６】
2010252473.tif 000018
【図１７】
2010252473.tif 000019
【図１８】
2010252473.tif 000020