(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受電コイルに対して電磁誘導により非接触で電力を供給する送電コイルを筐体内に備える送電装置において、
該筐体は、２つの送電コイルと、該筐体の可動状態を検知する検知手段と、該検知手段の検出結果に基づいて該各送電コイルを制御する制御回路と、を収納するとともに、各該送電コイルの中心軸が略一致する状態と、各該送電コイルが重ならない状態に可動するように構成され、
該制御手段は、各該送電コイルの中心軸が略一致する状態のときに、略同方向に交流磁束が発生するように各該送電コイルを同時に駆動し、各該送電コイルが重ならない状態のときに各前記送電コイルを個別に駆動することを特徴とする送電装置。
【請求項２】
前記筐体が互いにスライド可能に連結された一対の筐体から構成され、前記筐体が閉じ
た状態のときに各前記送電コイルの中心軸が略一致し、前記筐体が開いた状態のときに各
前記送電コイルが重ならないようにスライド移動する請求項１に記載の送電装置。
【請求項３】
前記筐体が開いた状態のときに、前記一対の筐体間に段差部が設けられている請求項２
に記載の送電装置。
【請求項４】
前記筐体が閉じる方向に付勢力を発生させる弾性体をさらに備え、前記段差部は一方の
筐体の表面より他方の筐体の表面が低くなるように構成され、該他方の筐体は表面に前記
段差部に対して略平行に配置された凸部を備える請求項３に記載の送電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は受電装置に対して非接触で電力伝送を行う送電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やデジタルカメラ、ノートパソコンなどの電子機器に対して非接触で電力を伝送する方式が普及してきている。送電装置に内蔵される送電コイルから発生する交流磁場により、電子機器に内蔵される受電コイルに電力を伝送する。２台の電子機器に対して同時に電力を伝送するためには、送電コイルも２つ必要になる。
【０００３】
特許文献１には、複数の携帯電話を同時に充電することができる送電装置が記載されている。複数の送電コイルを備える充電シートを設け、各送電コイルからそれぞれの携帯電話に対して電力伝送を行う方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−６４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、それぞれの送電コイルは同じ平面上に配置する必要があるため、送電装置を小型化することができなかった。そのため、送電装置を移動させたり、持ち運んだりするときには不便であった。また、１台の電子機器に対してのみ電力伝送を行う際には、利用しない送電コイルのスペースがデッドスペースになってしまう。
【０００６】
本発明はこのような問題を考慮してなされたものであり、送電装置の小型化を図るとともに複数の電子機器に対して電力伝送を行うことができる送電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明はこのような目的を達成するため、受電コイルに対して電磁誘導により非接触で電力を供給する送電コイルを筐体内に備える送電装置において、該筐体は２つの送電コイルを収納するとともに、各該送電コイルの中心軸が略一致する状態と、各該送電コイルが重ならない状態に可動するように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、送電装置を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施例に係る送電装置の透過斜視図および断面図であり、筐体が開いた状態を示す図
【図２】本発明の第１の実施例に係る送電装置の透過斜視図および断面図であり、筐体が閉じた状態を示す図
【図３】本発明の第１の実施例に係る送電装置のブロック図
【図４】本発明の第１の実施例に係る送電装置に受電装置を載置したときの概略斜視図および断面図であり、筐体が開いた状態を示す図
【図５】本発明の第１の実施例に係る送電装置に受電装置を載置したときの概略斜視図および断面図であり、筐体が閉じた状態を示す図
【図６】本発明の第２の実施例に係る送電装置の概略斜視図および断面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を用いて実施例を説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本発明の第１の実施例に係る送電装置であり、筐体が開いた状態を示す図である。図１（ａ）は送電装置の透過斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）中のＡ−Ａ線に沿った位置での送電装置の断面図を示すものである。
【００１２】
送電装置１０は、第１筐体１１、第１の送電コイル１３、第１基板１５、永久磁石１７、第２筐体２１、第２の送電コイル２３、第２基板２５、ホール素子２７、フレキシブル基板３１を備える。第１筐体１１には、第１の送電コイル１３、第１基板１５、永久磁石１７が収納されている。第２筐体２１には、第２の送電コイル２３、第２基板２５、ホール素子２７が収納されている。第１基板１５と第２基板２５間は、フレキシブル基板３１によって電気的に接続されている。
【００１３】
第１基板１５は、第１筐体１１に固定されるとともに第１の送電コイル１３を支持している。同様に第２基板２５は、第２筐体２１に固定されるとともに第２の送電コイル２３を支持している。また、永久磁石１７、ホール素子２７はそれぞれ第１基板１５、第２基板２５上に実装されている。第１の送電コイル１３と第２の送電コイル２３の巻回方向は同一であり、それぞれ平面で薄型の構造となっている。各筐体１１、２１の表面は、平面状で互いに平行になるように構成されており、ここに受電装置を載置する。筐体１１から筐体２１を開いた状態において、第１筐体１１の表面と第２筐体２１の表面との間には段差部３７ができる。また、第２筐体２１の表面に凸状の段差部３９が設けられている。
【００１４】
筐体１１から筐体２１を開いた状態では、各送電コイルの中心軸間の距離は、各送電コイルの直径より大きくなるようにし、各送電コイルが重ならないように配置する。永久磁石１７とホール素子２７は、筐体１１、２１の開閉状態を検出するために設けられたものである。筐体１１から筐体２１を開いた状態において、永久磁石１７とホール素子２７はそれぞれ離れた場所に位置するため、ホール素子２７は永久磁石１７の磁束を検出しない。
【００１５】
図２は、本発明の第１の実施例に係る送電装置であり、筐体が閉じた状態を示す図である。図２（ａ）は送電装置の透過斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）中のＢ−Ｂ線に沿った位置での送電装置の断面図を示すものである。
【００１６】
筐体１１から筐体２１を閉じた状態では、各送電コイルの中心軸が一致する。また、永久磁石１７と対向する位置にホール素子２７がスライドするため、ホール素子２７は、永久磁石１７の磁束を検出する。このように、第２筐体２１は第１筐体１１に接続されるとともに、第１筐体１１の内外にスライド移動可能に構成されている。これにより、第２の送電コイル２３を第１の送電コイルが収納されている第１筐体１１内に収納することができる。
【００１７】
ここで本発明の第１の実施例に係る送電装置のブロック図を図３に示す。送電装置１０は、第１の送電コイル１３、第１の駆動回路１９、第２の送電コイル２３、第２の駆動回路２９、検知手段３３、制御回路３５を備える。検知手段３３は、永久磁石１７、ホール素子２７より構成されている。
【００１８】
第１の駆動回路１９および第２の駆動回路２９には、直流電源から入力電圧Ｖｉｎが供給される。検知手段３３は、永久磁石１７とホール素子２７により筐体１１、２１の開閉状態を検知し、検知結果を制御回路３５に供給する。各駆動回路１９、２９の動作は、一例としてマイコンなどで構成される制御回路３５により制御される。第１の駆動回路１９の出力端には第１の送電コイル１３が接続され、第２の駆動回路２９の出力端には第２の送電コイル２３が接続される。各駆動回路１９、２９の出力は制御回路３５により制御され、それぞれの送電コイルに交流電力を供給する。一例として、各駆動回路１９、２９はフルブリッジ回路やハーフブリッジ回路などにより構成される。
【００１９】
次に、各送電コイル１３、２３の駆動方法について説明する。各駆動回路１９、２９は、筐体１１、２１の開閉状態に応じて異なる動作を行う。
【００２０】
まず、筐体１１から筐体２１を開いた場合について説明する。図４は、本発明の第１の実施例に係る送電装置に受電装置を載置したときの図であり、筐体が開いた状態を示す図である。図４（ａ）は送電装置および受電装置の概略斜視図、図４（ｂ）は図４（ａ）中のＣ−Ｃ線に沿った位置での送電装置および受電装置の断面図を示すものである。
【００２１】
受電装置５０、６０には、それぞれ受電コイル５１、６１が内蔵されている。筐体１１から筐体２１を開いた状態のときには、第１筐体１１の表面に受電装置５０を、第２筐体２１の表面に受電装置６０をそれぞれ載置することができる。筐体１１から筐体２１を開いた状態においては、ホール素子２７が永久磁石１７の磁束を検出しないため、制御回路３５は各駆動回路１９、２９を個別に制御する。
【００２２】
第１筐体１１に受電装置５０が載置され、第１の送電コイル１３と対向する位置に受電コイル５１が配置されたとき、第１の駆動回路１９は第１の送電コイル１３に交流電力を供給する。そして、第１の送電コイル１３から受電コイル５１に電力が伝送される。第１筐体１１に受電装置５０が載置されていないとき、制御回路３５は第１の送電コイル１３への送電を停止するように第１の駆動回路１９を制御する。
【００２３】
第２筐体２１に受電装置６０が載置され、第２の送電コイル２３と対向する位置に受電コイル６１が配置されたとき、第２の駆動回路２９は第２の送電コイル２３に交流電力を供給する。そして、第２の送電コイル２３から受電コイル６１に電力が伝送される。第２筐体２１に受電装置６０が載置されていないとき、制御回路３５は第２の送電コイル２３への送電を停止するように第２の駆動回路２９を制御する。
【００２４】
このように、筐体１１から筐体２１を開いた状態においては、各受電装置５０、６０に同時に電力伝送を行うことができる。また、各受電装置５０、６０の負荷４７、５７の状態などに応じて、各送電コイル１３、２３を個別に制御することができる。
【００２５】
各筐体１１、２１に受電装置が載置されているか否かを検出するのはどのような方法を用いてもよい。例えば、制御回路３５は、受電装置の有無を確認するためのパルス信号を所定の期間において生成する。このパルス信号により駆動回路を駆動し、送電コイルはパルス信号に応じた周波数で駆動される。このときの送電コイルに流れる電流などに基づいて、送電コイルと対向する位置に受電装置が載置されているか否かを検出する。そして、送電コイルと対向する位置に受電装置が載置されているのを検出した場合に、その送電コイルに交流電力を供給するようにすればよい。
【００２６】
次に、筐体１１から筐体２１を閉じた場合について説明する。図５は、本発明の第１の実施例に係る送電装置に受電装置を載置したときの図であり、筐体が閉じた状態を示す図である。図５（ａ）は送電装置および受電装置の概略斜視図、図５（ｂ）は図５（ａ）中のＤ−Ｄ線に沿った位置での送電装置および受電装置の断面図を示すものである。
【００２７】
筐体１１から筐体２１を閉じた状態のときには、第２筐体２１は、第１筐体１１の内部に収納される。このとき、第１の送電コイル１３と第２送電コイル２３の中心軸は略一致している。受電装置５０は、第１筐体１１の表面に載置する。筐体１１から筐体２１を閉じた状態においては、ホール素子２７が永久磁石１７の磁束を検出するため、制御回路３５は各駆動回路１９、２９を同期して制御する。
【００２８】
第１筐体１１に受電装置５０が載置され、第１の送電コイル１３と対向する位置に受電コイル５１が配置されたとき、各駆動回路１９、２９はそれぞれ各送電コイル１３、２３に交流電力を供給する。そして、各送電コイル１３、２３から発生する交流磁場により、受電コイル５１に電力が伝送される。第１筐体１１に受電装置５０が載置されていないとき、制御回路３５は各送電コイル１３、２３への送電を停止するように各駆動回路１９、２９を制御する。
【００２９】
このように、筐体１１から筐体２１を閉じた状態においては、２つの送電コイル１３、２３から１つの受電コイル５１に対して電力伝送を行うことができる。各送電コイル１３、２３を用いることで、一方の送電コイルのみを用いるときより、受電コイル５１に対してより大きな電力を伝送することができる。効率よく電力伝送を行うために、制御回路３５は、第１の送電コイル１３および第２の送電コイル２３から受電コイル５１へ貫く交流磁束の向きが常に同方向となるように各駆動回路１９、２９を制御することが好ましい。また、１台の受電装置に対してのみ電力伝送を行う際には、筐体１１から筐体２１を閉じた状態にして行うため、送電装置１０をコンパクトにすることができ、広いスペースを必要とすることがない。また、筐体１１から筐体２１を閉じた状態にすることで、送電装置１０を持ち運んだり、移動したりするときには利便性がよい。
【００３０】
また、第２筐体２１は、第１筐体１１の内部から引き出される構造になっている。そのため、筐体１１から筐体２１を開いた状態において、第１筐体１１の表面と第２筐体２１の表面との間には段差部３７ができる。段差部３７は、第１筐体１１の表面より第２筐体２１の表面が低くなるように構成されている。この段差部３７と受電装置６０の側面とを合わせることにより、第２の送電コイル２３と受電コイル６１の位置合わせを行うことができる。また、第１筐体１１の表面との間でなくても、第２筐体２１の表面に凸状の段差部３９を設けてもよい。また、２つの凸状の段差部を非平行に設けることで、受電装置６０を所定の位置に容易に載置することができる。このような位置合わせのための凸状の段差部は、第１筐体１１の表面に設けてもよい。
【００３１】
なお、筐体１１、２１の開閉状態を検知するための検知手段３３として永久磁石１７とホール素子２７を用いたが、各送電コイル１３、２３の中心軸が略一致する状態と、各送電コイル１３、２３が重ならない状態とを判別できればどのような方法を用いてもよい。例えば、メカスイッチやＭＲセンサ、フォトインタラプタなどを利用してもよい。また、筐体１１、２１は、互いにスライド可能に連結するよう構成したが、各筐体１１、２１の構成はこのような例に限定するものではない。例えば、各筐体間をヒンジで接続して、筐体を折り畳み可能に連結するような構成にしてもよい。筐体を折り畳んで重ね合わせたときには、各送電コイルの中心軸が略一致するように各送電コイルを配置し、各送電コイルを同期して制御する。各筐体を折り畳まないときには、各送電コイルが重ならないように各送電コイルを配置し、各送電コイルを個別に制御する。このように、筐体は、各筐体１１、２１内に配置された各送電コイルの中心軸が略一致する状態と、各該送電コイルが重ならない状態に可動するように構成すればよい。
【実施例２】
【００３２】
図６は、本発明の第２の実施例に係る送電装置である。図６（ａ）は送電装置および受電装置の概略斜視図、図６（ｂ）は図６（ａ）中のＥ−Ｅ線に沿った位置での筐体が開いた状態の送電装置および受電装置の断面図、図６（ｃ）は図６（ａ）中のＥ−Ｅ線に沿った位置での筐体が閉じた状態の送電装置および受電装置の断面図を示すものである。なお、第１の実施例と同じ機能を有する部位には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００３３】
第２の実施例に係る送電装置は、第１の実施例に係る送電装置に、一対の筐体１１、２１が閉じる方向に付勢力を発生させる弾性体４１をさらに設けたものである。弾性体４１は、その一端が第１筐体１１に、他端が第２筐体２１に接続されている。これにより、図中のＸ方向、すなわち筐体１１、２１が閉じる方向に付勢力が生じるように構成されている。弾性体４１は、一例としてバネやゴムなどにより構成される。また、第１筐体１１の表面と第２筐体２１の表面との間には、段差部３７が設けられている。段差部３７は、第１筐体１１の表面より第２筐体２１の表面が低くなるように構成されている。第２筐体２１の表面には、凸状の段差部３９を設けられている。段差部３７、３９は、それぞれ略平行に設けられている。
【００３４】
筐体１１から筐体２１を開いて第２筐体２１の表面に受電装置６０を載置したとき、図６（ａ）および（ｂ）に図示したように、筐体１１から筐体２１を閉じる方向に付勢力が生じる。弾性体４１によって生じるこの付勢力によって、段差部３７、３９の間に受電装置６０を挟持することができる。これにより、第２筐体２１の表面に受電装置６０を載置した状態で、受電装置６０を使用したり、送電装置１０を移動させたりしても、受電装置６０の位置がずれてしまうことがなくなる。すなわち、第２の送電コイル２３に対する受電コイル６１の位置を固定して電力伝送することが可能となる。電力伝送効率を向上させるため、各段差部３７、３９の間に受電装置６０を固定したときに、第２の送電コイル２３と受電コイル６１の中心軸が略一致するよう各コイルを配置することが好ましい。第２筐体２１の表面に受電装置６０が載置されないときは、図６（ｃ）に図示したように、弾性体４１によって生じる付勢力により筐体１１から筐体２１を閉じ、送電装置１０をコンパクトにすることができる。筐体１１から筐体２１を閉じたときには、各送電コイル１３、２３の中心軸が略一致するとともに、各送電コイル１３、２３を同時に駆動することで、より大きな電力を伝送することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１０  送電装置
１１  第１筐体
１３  第１の送電コイル
１５  第１基板
１７  永久磁石
１９  第１の駆動回路
２１  第２筐体
２３  第２の送電コイル
２５  第２基板
２７  ホール素子
２９  第２の駆動回路
３１  フレキシブル基板
３３  検知手段
３５  制御回路
３７、３９  段差部
４１  弾性体
【図１】
0005571028.tif 000002
【図２】
0005571028.tif 000003
【図３】
0005571028.tif 000004
【図４】
0005571028.tif 000005
【図５】
0005571028.tif 000006
【図６】
0005571028.tif 000007