(57)【要約】      （修正有）【課題】非接触充電器に受電コイルを内蔵した電子機器を気軽に位置させても、効率よく充電できる位置へ送電コイルを効率よく移動させ、かつ薄型化を図ることができる非接触充電器の送電コイルの移動装置を得る。【解決手段】ベース板にＸ方向にスライド移動可能に取付けられたリンクテーブルと、リンクテーブルをＸ軸制御モータによってＸ方向にスライド移動させるＸ方向移動機構と、Ｘ方向の移動方向と直角方向に軸心が位置するように、リンクテーブルに取付けられたＹ軸制御モータによって回転されるスクリュー軸を備えるＹ方向移動機構と、Ｙ方向移動機構のスクリュー軸の正・逆回転によってＹ方向に移動する送電コイルが備えられた送電コイル支持台と、受電コイルを内蔵した電子機器の受電コイル位置を検出する検出センサーと、検出された位置へ送電コイルを移動させる、Ｘ方向及びＹ方向の移動機構を作動させる作動制御回路とで移動装置を構成している。【選択図】図１
2010273466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース板と、このベース板にＸ方向にスライド移動可能に取付けられた板状のリンクテーブルと、このリンクテーブルをＸ軸制御モータの駆動力を減速機構を介して板状の作動アームでＸ方向にスライド移動させるＸ方向の移動機構と、前記リンクテーブルのＸ方向の移動方向と直角方向に軸心が位置するように、該リンクテーブルに取付けられたＹ軸制御モータによって回転されるスクリュー軸を備えるＹ方向の移動機構と、このＹ方向の移動機構のスクリュー軸の正・逆回転によってＹ方向に移動する送電コイルが備えられた送電コイル支持台と、前記Ｘ方向の移動機構、Ｙ方向の移動機構および送電コイルを覆うように前記ベース板に取付けられたケース体と、このケース体に載置される受電コイルを内蔵した電子機器の受電コイル位置を検出することができる、該ケース体に設けられた検出センサーと、この検出センサーで検出された位置へ前記送電コイルを移動させる、前記Ｘ方向の移動機構およびＹ方向の移動機構を作動させる作動制御回路とからなることを特徴とする非接触充電器の送電コイルの移動装置。
【請求項２】
板状のリンクテーブルはベース板に形成された一対のＸ方向のガイドレールに沿ってスライド移動する複数個のローラーが設けられていることを特徴とする請求項１記載の非接触充電器の送電コイルの移動装置。
【請求項３】
Ｘ方向の移動機構の板状の作動アームは減速機構の歯車と噛み合う４分の１の円弧状の歯車と、この歯車と一体形成された板状のアームと、このアームの先端部に設けられたリンクテーブルに形成されたＹ方向の長孔と係合する係合ピンとで形成されていることを特徴とする請求項１記載の非接触充電器の送電コイルの移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は検出センサーで検出した位置へ送電コイルを移動させ、非接触で携帯電話機、カメラ、ＰＤＡ、携帯電子端末等の受電コイルを内蔵した電子機器の充電を行なう非接触充電器の送電コイルの移動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、非接触で電子機器の受電コイルを充電する非接触充電器は、該非接触充電器の送電コイル部分に電子機器の受電コイルを正確に位置させなければ効率よく充電することができなかった。このため、非接触充電器の送電コイル部分を固定的に設置し、この送電コイル部分に電子機器の受電コイルを正確に位置させて充電するものが考えられていた。
【０００３】
また、電子機器の受電コイルの位置を検出センサーで検出し、送電コイルを遊星歯車を用いて検出位置へ移動させることが本出願人によって考えられているが、前者にあっては使用者が非接触充電器の送電コイル部分に電子機器の受電コイルを正確に位置させることが難しく、少しでも位置がずれていると充電効率が低下するという欠点があり、後者は構造が複雑コスト高になりやすく、更なる薄型化への対応が難しいという問題を抱えていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−８９４６４
【特許文献２】特開２００８−３０１５５３
【特許文献３】特開平９−１９０９３８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、非接触充電器に受電コイルを内蔵した電子機器を気軽に位置させても、受電コイルを効率よく充電できる位置へ送電コイルを移動させることができ、かつ薄型化を図ることができる非接触充電器の送電コイルの移動装置を提供することを目的としている。
【０００６】
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は次の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるであろう。
【０００７】
ただし、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明はベース板と、このベース板にＸ方向にスライド移動可能に取付けられた板状のリンクテーブルと、このリンクテーブルをＸ軸制御モータの駆動力を減速機構を介して板状の作動アームでＸ方向にスライド移動させるＸ方向の移動機構と、前記リンクテーブルのＸ方向の移動方向と直角方向に軸心が位置するように、該リンクテーブルに取付けられたＹ軸制御モータによって回転されるスクリュー軸を備えるＹ方向の移動機構と、このＹ方向の移動機構のスクリュー軸の正・逆回転によってＹ方向に移動する送電コイルが備えられた送電コイル支持台と、前記Ｘ方向の移動機構、Ｙ方向の移動機構および送電コイルを覆うように前記ベース板に取付けられたケース体と、このケース体に載置される受電コイルを内蔵した電子機器の受電コイル位置を検出することができる、該ケース体に設けられた検出センサーと、この検出センサーで検出された位置へ前記送電コイルを移動させる、前記Ｘ方向の移動装置およびＹ方向の移動装置を作動させる作動制御回路とで非接触充電器の送電コイルの移動装置を構成している。
【発明の効果】
【０００９】
以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
（１）板状の作動アームを用いたＸ方向の移動機構で板状のリンクテーブルをＸ方向に移動させるとともに、リンクテーブルに取付けられたスクリュー軸を用いたＹ方向の移動機構でＹ方向に移動させるので、ほぼＹ方向の移動機構の厚さで  送電コイルをＸ、Ｙ方向に移動させることができる。
したがって、従来のようにＸ方向の移動機構とＹ方向の移動機構が重なることにより、移動装置が厚くなるのを防止することができ、薄型化を図ることができる。  
（２）板状の作動アームを用いたＸ方向の移動機構によって、薄型化を図ることができるとともに、板状のリンクテーブル近傍にＸ軸制御モータや減速機構を配置することができ、小型コンパクト化を図ることができるとともに、小さな電力で駆動させることができる。
（３）送電コイルをＹ方向の移動機構とＸ方向の移動機構で移動させるので、コンパクトで、速く移動させることができるとともに、送電コイルの移動制御を容易に行なうことができる。
（４）請求項２も前記（１）〜（３）と同様な効果が得られるとともに、複数個のローラーによって送電コイルの移動を低騒音で行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明を実施するための第１の形態の使用状態の説明図。
【図２】本発明を実施するための第１の形態の分解斜視図。
【図３】本発明を実施するための第１の形態のケース体を離した状態の斜視図。
【図４】本発明を実施するための第１の形態のケース体を外した状態の平面図。
【図５】図4の５−５線に沿う断面図。
【図６】本発明を実施するための第１の形態のＸ方向の移動状態を示す説明図。
【図７】本発明を実施するための第１の形態のＹ方向の移動状態を示す説明図。
【図８】本発明を実施するための第１の形態のＸ方向の移動の理論式の説明図。
【図９】本発明を実施するための第１の形態のＸ方向の移動の変換式用の説明図。
【図１０】本発明を実施するための第２の形態の分解斜視図。
【図１１】本発明を実施するための第２の形態のリンクテーブルの背面図。
【図１２】本発明を実施するための第２の形態のリンクテーブルのＸ方向の移動状態を示す説明図。
【図１３】本発明を実施するための第３の形態の分解斜視図。
【図１４】本発明を実施するための第３の形態のケース体を外した状態の平面図。
【図１５】本発明を実施するための第３の形態の作動アームの説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面に示す本発明を実施するための形態により、本発明を詳細に説明する。
【００１２】
図１ないし図９に示す本発明を実施するための第１の形態において、１は受電コイルを内蔵した携帯電話機、カメラ、ＰＤＡ、携帯電子端末等の電子機器２を非接触で充電することができる本発明の非接触充電器の送電コイルの移動装置で、この非接触充電器の送電コイルの移動装置１はベース板３と、このベース板３に形成されたＸ方向のスライドレール４、４に沿って転動するローラー５、５、５を介してＸ方向にスライド移動可能に取付けられ、かつ基板４２に設けられた図示しない磁気センサーや光センサー等のＸ方向位置検出センサーにより検出可能なＸ方向センサーの検出片６が設けられた板状のリンクテーブル７と、この板状のリンクテーブル７をＸ方向にスライド移動させる前記ベース板３に取付けられたＸ方向の移動機構８と、前記板状のリンクテーブル７に取付けられた軸心がＹ方向のスクリュー軸９を備えるＹ方向の移動機構１０と、このＹ方向の移動機構１０のスクリュー軸９の正・逆回転によってＹ方向に移動する送電コイル１１が備えられた送電コイル支持台１２と、前記Ｘ方向の移動機構８、Ｙ方向の移動機構１０および送電コイル１１等を覆うように、前記ベース板３に取付けられたケース体１３と、このケース体１３に載置される受電コイルを内蔵した電子機器２の受電コイル位置を検出することができる、一般に使用されている該ケース体１３に設けられた検出センサー１４と、この検出センサー１４で検出された位置へ、前記送電コイル１１を前記Ｘ方向の移動機構８およびＹ方向の移動機構１０を作動させて位置させる作動制御回路１５とで構成されている。
【００１３】
前記Ｘ方向の移動機構８は前記リンクテーブル７のＸ方向の移動範囲外で、該リンクテーブル７が最大に移動する部位の近傍の前記ベース板３に駆動軸１６が該ベース板３側に位置するようにビス１７、１７で固定されたパルスモータを用いたＸ軸制御モータ１８と、このＸ軸制御モータ１８の駆動軸１６に固定したピニオン１９、このピニオン１９と噛み合う第１の減速歯車２０、この第１の減速歯車２０の取付け軸２１に取付けられたピニオン２２、このピニオン２２と噛み合う第２の減速歯車２３、この第２の減速歯車２３の取付け軸２４に取付けられたピニオン２５とからなる減速機構２６と、この減速機構２６のピニオン２５と噛み合う軸２７に回動可能に取付けられた４分の１の円弧の弧状歯車２８、この弧状歯車２８と一体形成されたへ字状の板状のアーム２９、このアーム２９の先端部に設けられた、前記リンクテーブル７の前方側に形成されたＹ方向の長孔３０と係合する係合ピン３１とからなる作動アーム３２とで構成されている。
【００１４】
前記Ｙ方向の移動機構１０は前記リンクテーブル７の後方側の両端部を折り曲げて形成した一対の支持片３３、３３に回転可能に取付けられたスクリュー軸９と、このスクリュー軸９の前記Ｘ軸制御モータ１８の反対側の位置に固定されたギヤ３４、このギヤ３４と噛み合うピニオン３５が駆動軸３６に取付けられ、かつ前記支持片３３に固定されたパルスモータを用いたＹ軸制御モータ３７とで構成されている。
【００１５】
前記送電コイル支持台１２は送電コイル１１を支持する送電コイル支持台本体３８と、この送電コイル支持台本体３８に一体形成された、前記Ｙ方向の移動機構１０のスクリュー軸９と噛み合う噛み合い片３９と、前記送電コイル支持台本体３８に設けられた基板４２に設けられた図示しない磁気センサーや光センサー等のＹ方向位置検出センサーにより検出可能なＹ方向センサーの検出片４０とで構成されている。
【００１６】
前記作動制御回路１５は制御部４１が設けられた基板４２と、この基板４２と前記Ｘ方向の移動機構８のＸ軸制御モータ１８と接続するケーブル４３、前記送電コイル１１と接続するケーブル４４、中継基板４５と接続するケーブル４６および中継基板４５と、前記Ｙ方向の移動機構１０のＹ軸制御モータ３７と接続するフレキシブルケーブル４７と、前記検出センサー１４からの信号、および前記Ｘ方向センサーの検出片６、Ｙ方向センサーの検出片４０の信号が前記制御部４１へ入るように構成されている。
【００１７】
なお、前記リンクテーブル７および送電コイル１１はＸ、Ｙ方向に移動でき、かつスライドレール４、４や送電コイル支持台１２より外れないようにケース体１３で支持されるように設定されている。
【００１８】
上記構成の非接触充電器の送電コイルの移動装置１は、ケース体１３上に充電したい電子機器（図示せず）を載せると、該電子機器に内蔵された受電コイルの位置を検出センサー１４で検出し、その信号を作動制御回路１５の制御部４１へ入力する。  
【００１９】
この検出センサー１４の検出信号が制御部４１へ入力されると、Ｘ方向の移動機構８のＸ軸制御モータ１８およびＹ方向の移動機構１０のＹ軸制御モータ３７を駆動させて、送電コイル１１を前記受電コイルを効率よく充電することができる位置へ移動させることができる。
【００２０】
なお、検出センサー１４にて検出した受電コイルの位置座標（Ｘ、Ｙ）に対して、送電コイル１１を（ｘ、ｙ）に移動させる。Ｘ方向、Ｙ方向共に、検出した受電コイルの位置座標（Ｘ、Ｙ）に対して、下記の理論式にて移動する。
【００２１】
Ｘ方向の移動は図８に示すように、Ｘ軸制御モータ１８から作動アーム３２を回動させるまでの減速比を１／ｎ、Ｘ軸制御モータ１８の１ステップ角度をθとすると、
作動アーム３２の１ステップ角度
Ｐ＝θ／ｎ
Ｘ方向への駆動は回転運動を直進運動へと変換するものであり、作動アーム３２は作動アーム３２の中心Ｄを中心として、半径Ｌの円周上を動く。
【００２２】
Ｘ方向センサー６、Ｙ方向センサー４０が共にＯＮになる位置を原点０とし、その時の作動アーム３２とリンクテーブル７の接合部を点Ａ、または作動アーム３２の中心Ｄを通り、進行方向と平行な線分ＥＥ１とＡＤの成す角をα、線分ＥＥ１とＢＤの成す角度が９０°となるような点を点Ｂとし、線分ＢＤにおいて、点Ａと対称となる点を点Ｃとし、作動アーム３２は弧ＡＣの範囲を動くものとする。
【００２３】
今ｘおよびｘ１という座標が与えられた時、ＥＥ１から垂直に伸ばした線分と半径Ｌとの交点をＦおよびＧとし、ＦＤ、ＧＤがＥＥ１と成す角ｒ、δとする。受電コイルのＸ座標が与えられた時、図９に示すように角度βを求めることで、β／ＰによりＸ軸制御モータ１８の入力パルス数を求めることができる。
ここで、図９に示すＨは作動アーム３２の稼動範囲ＡＣを２等分する長さであり、
Ｈ＝Ｌｃｏｓα
と置くことができる。
このＨを用い、受電コイルのＸ座標との関係で、以下のように条件を分ける。
（１）  Ｈ>Ｘ
ｔ＝Ｈ−Ｘ      Ｊ＝√Ｌ２−ｔ２
ｒ＝ＣＯＳ−１（Ｌ２＋ｔ２−Ｊ２／２Ｌｔ）
β＝ｒ−α
（２）  Ｈ＝Ｘ
β＝９０−α
（３）  Ｈ<Ｘ
ｔ１＝Ｘ１−Ｈ  Ｊ＝√Ｌ２−ｔ２
δ＝ＣＯＳ−１（Ｌ２＋ｔ２−Ｊ２／２Ｌｔ１）
β＝１８０−（α＋δ）
以上、全ての条件式において、Ｘ制御モータ１８の入力パルス数は
β／Ｐ（Ｐｕｌｓ）
Ｙ方向の移動は
スクリュー軸９を回転させるまでの減速比を１／ｎ
Ｙ軸制御モータ３７の１ステップ角度をθとすると、
スクリュー軸９の１ステップ回転角度  Ｐ＝θ／ｎ
スクリュー軸９のピッチをＫとすると
Ｙ軸制御モータ３７の１ステップにおける送電コイル１１のＹ方向の直進成分        Ｗ＝ＫＰ／３６０
以上より、Ｙ軸制御モータ３７の入力パルス数は
Ｙ／Ｗ（Ｐｕｌｓ）
【００２４】
[発明を実施するための異なる形態]
次に、図１０ないし図１５に示す本発明を実施するための異なる形態につき説明する。なお、これらの本発明を実施するための異なる形態の説明に当って、前記本発明を実施するための第１の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００２５】
図１０ないし図１２に示す本発明を実施するための第２の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、リンクテーブル７の底面にスライドレール４、４に沿ってスライド移動するスベリ材４８、４８を固定した点で、このように構成した非接触充電器の送電コイルの移動装置１Ａにしても前記本発明を実施するための第１の形態と同様な作用効果が得られる。
【００２６】
図１３ないし図１５に示す本発明を実施するための第３の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、リンクテーブル７との間に隙間が生じて、ケーブル４４がからんだりするのを確実に防止できるように幅広のアーム２９Ａで隙間が生じない作動アーム３２Ａを用いた点で、このような作動アーム３２Ａを用いて構成した非接触充電器の送電コイルの移動装置１Ｂにしても、前記本発明を実施するための第１の形態と同様な作用効果が得られるとともに、リンクテーブル７と作動アーム３２Ａとの干渉を確実に防止することができる。
【００２７】
なお、前記本発明の各実施の形態ではパルスモータを用いたＸ軸制御モータ１８と、パルスモータを用いたＹ軸制御モータ３７を用いるものについて説明したが、本発明はこれに限らず、制御することができるモータであれば使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は非接触充電器の送電コイルの移動装置を製造する産業で利用される。
【符号の説明】
【００２９】
１、１Ａ、１Ｂ：非接触充電器の送電コイルの移動装置、
３：ベース板、
４：スライドレール、          ５：ローラー、  
６：Ｘ方向センサーの検出片、  ７：リンクテーブル、
８：Ｘ方向の移動機構、        ９：スクリュー軸、
１０：Ｙ方向の移動機構、    １１：送電コイル、
１２：送電コイル支持台、    １３：ケース体、
１４：検出センサー、        １５：作動制御回路、
１６：駆動軸、              １７：ビス、
１８：Ｘ軸制御モータ、      １９：ピニオン、
２０：第１の減速歯車、      ２１：取付け軸、
２２：ピニオン、            ２３：第２の減速歯車、
２４：取付け軸、            ２５：ピニオン、
２６：減速機構、            ２７：軸、
２８：弧状歯車、            ２９、２９Ａ：アーム、
３０：長孔、                ３１：係合ピン、
３２、３２Ａ：作動アーム、  ３３：支持片、
３４：ギヤ、                ３５：ピニオン、
３６：駆動軸、              ３７：Ｙ軸制御モータ、
３８：送電コイル支持台本体、３９：噛み合い片、
４０：Ｙ方向センサーの検出片、  ４１：制御部、
４２：基板、                ４３：ケーブル、
４４：ケーブル、            ４５：中継基板、
４６：ケーブル、            ４７：フレキシブルケーブル、
４８：スベリ材。    
【図１】
2010273466.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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