(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次側コイルと、一次側コイルを支持する一次側筐体とを有する一次側装置と、
二次側コイルと、二次側コイルを支持する二次側筐体とを有する二次側装置と、
を備え、
一次側装置と二次側装置とを非接触の状態で、一次側から二次側へ電力を供給する非接触給電装置であって、
一次側装置と二次側装置とを接近させた状態で、一次側コイル内と二次側コイル内を挿通するように配置可能なコアを備え、
一次側筐体には前記コアが挿通される貫通孔が設けられ、かつ二次側筐体には、前記コアが挿通される貫通孔、または前記コアが進入する凹部が設けられると共に、
前記コアを、一次側装置の内部の位置から、一次側筐体に設けられた貫通孔を介して一次側装置の外部に突き出る位置まで往復移動させる駆動機構が備えられていることを特徴とする非接触給電装置。
【請求項２】
一次側コイルと、一次側コイルを支持する一次側筐体とを有する一次側装置と、
二次側コイルと、二次側コイルを支持する二次側筐体とを有する二次側装置と、
を備え、
一次側装置と二次側装置とを非接触の状態で、一次側から二次側へ電力を供給する非接触給電装置であって、
一次側装置と二次側装置とを接近させた状態で、一次側コイル内と二次側コイル内を挿通するように配置可能なコアを備え、
二次側筐体には前記コアが挿通される貫通孔が設けられ、かつ一次側筐体には、前記コアが挿通される貫通孔、または前記コアが進入する凹部が設けられると共に、
前記コアを、二次側装置の内部の位置から、二次側筐体に設けられた貫通孔を介して二次側装置の外部に突き出る位置まで往復移動させる駆動機構が備えられていることを特徴とする非接触給電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁誘導現象を利用して、一次側から二次側に電力を供給する非接触給電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、民生用，自動車用，医療用など各種の用途において、給電用の金属端子部などが露出していない非接触給電装置が利用されている。かかる非接触給電装置は、従来のコンセントや金属端子による接触型の給電方法に比べて、防水機能や短絡防止機能を持たせ易い長所がある。非接触給電装置の代表例として、電磁誘導型，電波受信型，共鳴型が知られているが、実用化されているものとしては、電磁誘導型が主流となっている。
【０００３】
かかる従来例に係る非接触給電装置について、図１５及び図１６を参照して説明する。図１５及び図１６は従来例に係る非接触給電装置の主要構成部分の模式的断面図である。図示のように、一次側（電力供給側）装置５００における筐体（一次側筐体５１０と称する）の内部には、一次側コイル５２０が埋め込まれるように設けられている。また、二次側（受電側）装置６００における筐体（二次側筐体６１０と称する）の内部には、二次側コイル６２０が埋め込まれるように設けられている。
【０００４】
かかる非接触給電装置においては、一次側コイル５２０は一次側筐体５１０の内部に埋め込まれており、二次側コイル６２０は二次側筐体６１０の内部に埋め込まれているため、従来の接触型のものに比べて、防水機能や短絡防止機能の点で有利である。その一方で、一次側コイル５２０と二次側コイル６２０との間には、一次側筐体５１０及び二次側筐体６１０が介在するため、電力の供給効率が低いという短所がある。
【０００５】
そのため、かかる非接触給電装置においては、一次側筐体５１０と二次側筐体６１０とを接触させることにより、一次側コイル５２０と二次側コイル６２０とを出来るだけ近づけた状態で給電動作を行わせるのが望ましい。
【０００６】
しかしながら、自動車用などに非接触給電装置を適用する場合、重量バランスの不均衡に伴う車両の傾きなどが原因で、一次側筐体５１０と二次側筐体６１０とが平面的に接触しない場合が考えられる。なお、図１５は一次側筐体５１０と二次側筐体６１０とを接触させる前の状態を示し、図１６は接触後の状態を示している。
【０００７】
これにより、一次側コイル５２０の中心軸と二次側コイル６２０の中心軸が傾いた状態となってしまい、電力の供給効率が低下してしまう。また、一次側筐体５１０と二次側筐体６１０とを接触させる際に大きな衝撃がかかり得る。したがって、筐体が破損してしまう虞がある。
【０００８】
また、電力の供給効率を高めるために、一次側と二次側それぞれに、各コイルの中心を通るコア（磁心）を設けることも考えられる。しかしながら、この場合でも、両側のコアを接触させる際に、コアとコアが傾いた状態で接したり、位置ずれした状態で接したりすることが考えられ、電力の供給効率を十分に高めるのは難しい。また、コアとコアとが接触する際の衝撃で、コアが破損してしまう虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−９３１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、一次側装置と二次側装置との間の衝撃による破損の発生を抑制しつつ、電力の供給効率の向上を図った非接触給電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
【００２６】
また、本発明の非接触給電装置は、
一次側コイルと、一次側コイルを支持する一次側筐体とを有する一次側装置と、
二次側コイルと、二次側コイルを支持する二次側筐体とを有する二次側装置と、
を備え、
一次側装置と二次側装置とを非接触の状態で、一次側から二次側へ電力を供給する非接触給電装置であって、
一次側装置と二次側装置とを接近させた状態で、一次側コイル内と二次側コイル内を挿通するように配置可能なコアを備え、
一次側筐体には前記コアが挿通される貫通孔が設けられ、かつ二次側筐体には、前記コアが挿通される貫通孔、または前記コアが進入する凹部が設けられると共に、
前記コアを、一次側装置の内部の位置から、一次側筐体に設けられた貫通孔を介して一次側装置の外部に突き出る位置まで往復移動させる駆動機構が備えられていることを特徴とする。
【００２７】
本発明によれば、一次側装置と二次側装置とが非接触の状態で電力供給が行われるので、一次側装置と二次側装置とを接触させることによる衝撃の問題はない。そして、一次側装置と二次側装置とが非接触の状態で電力供給が行われるものの、両側のコイルを挿通するように配置されるコアが備えられているので、電力の供給効率を高めることができる。また、一次側と二次側にそれぞれコアを設ける場合のように、コア同士が傾いた状態で接したり、位置ずれした状態で接したり、コア同士が衝突することで破損したりするという問題もない。また、駆動機構によって、コアを、一次側装置の内部の位置から外部に突き出る位置まで往復移動させることができるので、一次側装置と二次側装置とを接近させたり、遠ざけたりする際に、コアが邪魔になることもない。
【００２８】
また、本発明の非接触給電装置は、
一次側コイルと、一次側コイルを支持する一次側筐体とを有する一次側装置と、
二次側コイルと、二次側コイルを支持する二次側筐体とを有する二次側装置と、
を備え、
一次側装置と二次側装置とを非接触の状態で、一次側から二次側へ電力を供給する非接触給電装置であって、
一次側装置と二次側装置とを接近させた状態で、一次側コイル内と二次側コイル内を挿通するように配置可能なコアを備え、
二次側筐体には前記コアが挿通される貫通孔が設けられ、かつ一次側筐体には、前記コアが挿通される貫通孔、または前記コアが進入する凹部が設けられると共に、
前記コアを、二次側装置の内部の位置から、二次側筐体に設けられた貫通孔を介して二次側装置の外部に突き出る位置まで往復移動させる駆動機構が備えられていることを特徴とする。
【００２９】
本発明によれば、一次側装置と二次側装置とが非接触の状態で電力供給が行われるので、一次側装置と二次側装置とを接触させることによる衝撃の問題はない。そして、一次側装置と二次側装置とが非接触の状態で電力供給が行われるものの、両側のコイルを挿通するように配置されるコアが備えられているので、電力の供給効率を高めることができる。また、一次側と二次側にそれぞれコアを設ける場合のように、コア同士が傾いた状態で接したり、位置ずれした状態で接したり、コア同士が衝突することで破損したりするという問題もない。また、駆動機構によって、コアを、二次側装置の内部の位置から外部に突き
出る位置まで往復移動させることができるので、一次側装置と二次側装置とを接近させたり、遠ざけたりする際に、コアが邪魔になることもない。
【００３０】
なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。
【発明の効果】
【００３１】
以上説明したように、本発明によれば、一次側装置と二次側装置との間の衝撃による破損の発生を抑制しつつ、電力の供給効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は電磁誘導型の非接触給電装置の主要構成部を示すブロック図である。
【図２】図２は本発明の実施例１に係る非接触給電装置の主要構成部分の模式的断面図である。
【図３】図３は本発明の実施例１に係る非接触給電装置の主要構成部分の模式的断面図である。
【図４】図４は本発明の実施例１に係る非接触給電装置の主要構成部分の模式的断面図である。
【図５】図５は本発明の実施例２に係る非接触給電装置の主要構成部分の模式的断面図である。
【図６】図６は本発明の実施例２に係る非接触給電装置の主要構成部分の模式的断面図である。
【図７】図７は本発明の実施例３に係る非接触給電装置の主要構成部分の模式的断面図である。
【図８】図８は本発明の実施例３に係る非接触給電装置の主要構成部分の模式的断面図である。
【図９】図９は本発明の実施例４に係る非接触給電装置の主要構成部分の模式的断面図である。
【図１０】図１０は本発明の実施例４に係る非接触給電装置の主要構成部分の模式的断面図である。
【図１１】図１１は本発明の実施例５に係る非接触給電装置の主要構成部分の模式的断面図である。
【図１２】図１２は本発明の実施例５に係る非接触給電装置の主要構成部分の模式的断面図である。
【図１３】図１３は本発明の実施例６に係る非接触給電装置の主要構成部分の模式的断面図である。
【図１４】図１４は本発明の実施例６に係る非接触給電装置の主要構成部分の模式的断面図である。
【図１５】図１５は従来例に係る非接触給電装置の主要構成部分の模式的断面図である。
【図１６】図１６は従来例に係る非接触給電装置の主要構成部分の模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００３４】
＜非接触給電装置の概要＞
本実施例に係る非接触給電装置の詳細な説明に先立って、電磁誘導現象を利用した非接
触給電装置の概要（概略構成及び原理）について、図１を参照して簡単に説明する。
【００３５】
一次側（電力供給側）の装置と二次側（受電側）の装置には、それぞれコイルが設けられている。そして、給電（電力の供給）を行う場合には、これらのコイルを対向させるように、一次側の装置と二次側の装置を配置させる。そして、一次側のコイルへの通電を行うと、一次側コイルと二次側コイルとを貫く磁束が発生し、電磁誘導により二次側コイルに電流を流すことが可能となる。
【００３６】
一次側の装置には、一般的に、入力された電流の周波数を、送電のために所望の周波数に変化させる周波数変換器と、各種制御を行うための制御回路とを備える一次側コントローラなどが設けられている。また、二次側の装置にも、一般的に、二次側のコイルで発生した電流の周波数を、出力のために所望の周波数に変化させる周波数変換器と、各種制御を行うための制御回路とを備える二次側コントローラなどが設けられている。
【００３７】
このように、電磁誘導現象を利用した非接触給電装置は、金属端子同士の接続を必要とすることなく、一次側から二次側に電力を供給することができる。例えば、直接給電した電力で各種装置を駆動することもできれば、二次側の装置に備えられたバッテリの充電を行うために、非接触給電装置を利用することもできる。具体的な例としては、携帯電話機，電動歯ブラシ，電気カミソリなどの小型電気機器の他、電気自動車，ロボットなどの大型機械のバッテリの充電にも利用できる。
【００３８】
以下に説明する本発明に係る各種実施例は、非接触給電装置を構成する一次側の装置と二次側の装置のそれぞれに設けられるコイルが設けられている付近構成等に特徴を有する。そこで、説明の便宜上、コイルの付近のみを示す図を用いて、各種実施例を詳細に説明する。
【００３９】
（実施例１）
＜非接触給電装置の構成＞
図２を参照して、本発明の実施例１に係る非接触給電装置について説明する。非接触給電装置は、電力を供給する側である一次側装置１００に設けられる各種構成部材と、受電側である二次側装置２００に設けられる各種構成部材によって構成される。
【００４０】
一次側装置１００の筐体（一次側筐体１１０と称する）の内部には、コイル（一次側コイル１２０と称する）が設けられている。このように、一次側装置１００は、一次側コイル１２０を支持する一次側筐体１１０を備えている。ここで、一次側筐体１１０は、少なくとも一次側コイル１２０が設けられた付近においては、平板状に構成されており、その表裏面は、一次側コイル１２０の中心軸に垂直な平面となるように構成されている。
【００４１】
上記のように、一次側コイル１２０は一次側筐体１１０の内部に設けられているので、流体や異物が外部から一次側コイル１２０側に侵入してしまうことを抑制でき、各種電気系統に悪影響を及ぼしてしまうことを抑制できる。
【００４２】
また、二次側装置２００においても同様に、筐体（二次側筐体２１０と称する）の内部には、コイル（二次側コイル２２０と称する）が設けられている。このように、二次側装置２００は、二次側コイル２２０を支持する二次側筐体２１０を備えている。ここで、二次側筐体２１０は、少なくとも二次側コイル２２０が設けられた付近においては、平板状に構成されており、その表裏面は、二次側コイル２２０の中心軸に垂直な平面となるように構成されている。
【００４３】
上記のように、二次側装置２００においても、二次側コイル２２０は二次側筐体２１０
の内部に設けられているので、流体や異物が外部から二次側コイル２２０側に侵入してしまうことを抑制でき、各種電気系統に悪影響を及ぼしてしまうことを抑制できる。
【００４４】
そして、一次側装置１００には、一次側筐体１１０を支持する支持機構３００が設けられている。この支持機構３００は、台座３１０と、台座３１０に取り付けられるゴム製のダイアフラム３２０と、台座３１０を往復移動させるためのパンタグラフ機構（平行伸縮機構）３３０及びモータ３４０とが設けられている。
【００４５】
台座３１０には、段付きの凹部３１１が設けられており、この凹部３１１の段差部分に緩衝部材かつ弾性部材としてのダイアフラム３２０が固定されている。このダイアフラム３２０は、外周縁に沿って、全周的に上記の段差部分に密着した状態で固定されている。これにより、凹部３１１の開口部は、ダイアフラム３２０によって塞がれた状態となっている。そして、このダイアフラム３２０の表面側の中央に、一次側筐体１１０が固定（支持）されている。
【００４６】
そして、モータ３４０の正逆回転に応じて、パンタグラフ機構３３０におけるモータ軸に連結されている一対のリンク部材の端部が近付いたり離れたりすることによって、パンタグラフ機構３３０は伸縮する。これにより、台座３１０は往復移動（図２中、上下方向に往復移動）する。
【００４７】
＜給電動作＞
特に、図３及び図４を参照して、本発明の実施例１に係る非接触給電装置における給電動作について説明する。なお、図３及び図４においては、パンタグラフ機構３３０及びモータ３４０を省略している。
【００４８】
給電（電力の供給）を行う場合には、図３に示すように、二次側筐体２１０を一次側筐体１１０に対向する位置に配置させる。例えば、電気自動車において、車体の下側に二次側装置２００を取り付けた場合には、予め設置されている一次側装置１００の上方に二次側装置２００が位置するように、車体を移動させる。このとき、車体の重量バランスが均衡していれば、図２に示したように、一次側筐体１１０と二次側筐体２１０の対向面同士が平行になる。しかし、車両に乗っている人数や荷物などによっては、車体の重量バランスが不均衡になるため、図３に示すように、一次側筐体１１０と二次側筐体２１０の対向面同士は平行にはならないことがある。なお、二次側筐体２１０を一次側筐体１１０の対向する位置に配置させる際には、パンタグラフ機構３３０は縮んだ状態となっている。
【００４９】
そして、二次側筐体２１０を、上記の通り配置させた後に、モータ３４０によりパンタグラフ機構３３０を伸ばし、一次側筐体１１０を二次側筐体２１０に接触させる。
【００５０】
ここで、本実施例においては、上記の通り、一次側筐体１１０は、ダイアフラム３２０に固定（支持）されている。したがって、一次側筐体１１０と二次側筐体２１０の対向面同士が平行でなくても、ダイアフラム３２０が変形することによって、一次側筐体１１０における図中下側の平面部と、二次側筐体２１０における図中上側の平面部とが密着した状態で両者は接触する（図４参照）。
【００５１】
この状態で、一次側コイル１２０に電流を流すことで、一次側コイル１２０と二次側コイル２２０とを貫く磁束が発生する。これにより、電磁誘導によって二次側コイル２２０に電流を流すことが可能となる。
【００５２】
＜本実施例の優れた点＞
本実施例に係る非接触給電装置によれば、一次側筐体１１０を、緩衝部材かつ弾性部材
としてのダイアフラム３２０によって支持する構成を採用している。そのため、一次側筐体１１０と二次側筐体２１０とが接触した際には、ダイアフラム３２０が弾性的に変形して、これらの接触の際の衝撃が緩衝される。これにより、双方の破損の発生を抑制することができる。また、一次側筐体１１０と二次側筐体２１０とを接触させた状態で電力を供給できるので、電力の供給効率を高めることができる。
【００５３】
また、一次側筐体１１０を支持するダイアフラム３２０が弾性的に変形するので、一次側筐体１１０と二次側筐体２１０とが接触した際に、一次側筐体１１０の向きや変位量を変えることができる。したがって、一次側筐体１１０と二次側筐体２１０とが傾いた状態で接触を開始しても、ダイアフラム３２０の弾性的な変形に伴って、両者を所望の接触状態、すなわち、上記の通り、平面部同士を接触させることができる。これにより、安定的な電力の供給を行わせることができる。
【００５４】
＜その他＞
本実施例においては、一次側装置１００に支持機構３００を設ける場合の構成を示したが、二次側装置２００に支持機構３００を設ける構成を採用することもできる。この場合、一次側装置１００には、支持機構３００を設けてもよいし、設けなくてもよい。このような場合でも同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００５５】
（実施例２）
図５及び図６には、本発明の実施例２が示されている。上記実施例１においては、一次側筐体をダイアフラムによって支持する構成を示したが、本実施例においては、一次側筐体をダイアフラムとバネによって支持する構成を示す。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は適宜省略する。
【００５６】
一次側筐体１１０，一次側コイル１２０，二次側筐体２１０及び二次側コイル２２０の構成については、上記実施例１と同一であるので、その説明は省略する。
【００５７】
そして、本実施例に係る支持機構３００ａは、台座３１０と、台座３１０に取り付けられるゴム製のダイアフラム３２０ａ及び複数のバネ３２１とを備えている。なお、台座３１０については、上記実施例１と同一の構成である。また、本実施例に係る支持機構３００ａも、実施例１の場合と同様に、パンタグラフ機構３３０及びモータ３４０が設けられているが、図５及び図６では省略している。
【００５８】
本実施例におけるダイアフラム３２０ａは、その中央に開口部３２０ａ１が設けられている。そして、一端が一次側筐体１１０に固定され、他端が台座３１０における凹部３１１の底面に固定された複数のバネ３２１が、開口部３２０ａ１を挿通するように設けられている。
【００５９】
なお、給電動作に関しては、上記実施例１の場合と同一であるので、その説明は省略する。
【００６０】
以上のように構成される本実施例に係る非接触給電装置においても、上記実施例１の場合と同様の効果を得ることができる。そして、本実施例に係る非接触給電装置の場合には、一次側筐体１１０を、ダイアフラム３２０ａと複数のバネ３２１によって支える構成を採用している。したがって、給電時に一次側筐体１１０にかかる荷重が大きな場合には、本実施例に構成を採用するのが望ましい。
【００６１】
＜その他＞
本実施例においては、一次側装置１００に支持機構３００ａを設ける場合の構成を示したが、二次側装置２００に支持機構３００ａを設ける構成を採用することもできる。この場合、一次側装置１００には、支持機構３００ａを設けてもよいし、設けなくてもよい。このような場合でも同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００６２】
（実施例３）
図７及び図８には、本発明の実施例３が示されている。上記実施例１においては、一次側筐体をダイアフラムによって支持する構成を示したが、本実施例においては、一次側筐体をダイアフラムとベローズによって支持する構成を示す。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は適宜省略する。
【００６３】
一次側筐体１１０，一次側コイル１２０，二次側筐体２１０及び二次側コイル２２０の構成については、上記実施例１と同一であるので、その説明は省略する。
【００６４】
そして、本実施例に係る支持機構３００ｂは、台座３１０と、台座３１０に取り付けられるゴム製のダイアフラム３２０ａ及びゴム製のベローズ３２２とを備えている。なお、台座３１０については、上記実施例１と同一の構成である。また、本実施例に係る支持機構３００ｂも、実施例１の場合と同様に、パンタグラフ機構３３０及びモータ３４０が設けられているが、図７及び図８では省略している。
【００６５】
本実施例におけるダイアフラム３２０ａは、その中央に開口部３２０ａ１が設けられている。そして、一端が一次側筐体１１０に固定され、他端が台座３１０における凹部３１１の底面に固定されたベローズ３２２が、開口部３２０ａ１を挿通するように設けられている。
【００６６】
なお、給電動作に関しては、上記実施例１の場合と同一であるので、その説明は省略する。
【００６７】
以上のように構成される本実施例に係る非接触給電装置においても、上記実施例１の場合と同様の効果を得ることができる。そして、本実施例に係る非接触給電装置の場合には、一次側筐体１１０を、ダイアフラム３２０ａとベローズ３２２によって支える構成を採用している。したがって、給電時に一次側筐体１１０にかかる荷重が大きな場合には、本実施例に構成を採用するのが望ましい。
【００６８】
＜その他＞
本実施例においては、一次側装置１００に支持機構３００ｂを設ける場合の構成を示したが、二次側装置２００に支持機構３００ｂを設ける構成を採用することもできる。この場合、一次側装置１００には、支持機構３００ｂを設けてもよいし、設けなくてもよい。このような場合でも同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００６９】
また、一次側筐体１１０または二次側筐体２１０を支持する弾性部材として、ダイアフラムのみの場合（実施例１）と、ダイアフラムとバネの組み合わせの場合（実施例２）と、ダイアフラムとベローズとの組み合わせの場合（実施例３）を示した。しかしながら、一次側筐体または二次側筐体を支持する弾性部材については、これらに限られるものではない。バネのみでもよいし、ベローズのみでもよいし、バネとベローズとの組み合わせでもよいし、ダイアフラムとバネとベローズとの組み合わせでもよい。
【００７０】
（実施例４）
＜非接触給電装置の構成＞
図９及び図１０を参照して、本発明の実施例４に係る非接触給電装置について説明する。非接触給電装置は、電力を供給する側である一次側装置１００ａに設けられる各種構成部材と、受電側である二次側装置２００ａに設けられる各種構成部材によって構成される。
【００７１】
一次側装置１００ａの一次側筐体１１０ａの内部には、一次側コイル１２０が設けられている。このように、一次側装置１００ａは、一次側コイル１２０を支持する一次側筐体１１０ａを備えている。ここで、一次側筐体１１０ａは、少なくとも一次側コイル１２０が設けられた付近においては、平板状に構成されており、その表裏面は、一次側コイル１２０の中心軸に垂直な平面となるように構成されている。
【００７２】
上記のように、一次側コイル１２０は一次側筐体１１０ａの内部に設けられているので、流体や異物が外部から一次側コイル１２０側に侵入してしまうことを抑制でき、各種電気系統に悪影響を及ぼしてしまうことを抑制できる。
【００７３】
そして、本実施例に係る一次側筐体１１０ａには、その中央（一次側コイル１２０の中心軸が通る位置）に、貫通孔１３０が設けられている。
【００７４】
また、二次側装置２００ａにおいても同様に、二次側筐体２１０ａの内部には、二次側コイル２２０が設けられている。このように、二次側装置２００ａは、二次側コイル２２０を支持する二次側筐体２１０ａを備えている。ここで、二次側筐体２１０ａは、少なくとも二次側コイル２２０が設けられた付近においては、平板状に構成されており、その表裏面は、二次側コイル２２０の中心軸に垂直な平面となるように構成されている。
【００７５】
上記のように、二次側装置２００ａにおいても、二次側コイル２２０は二次側筐体２１０ａの内部に設けられているので、流体や異物が外部から二次側コイル２２０側に侵入してしまうことを抑制でき、各種電気系統に悪影響を及ぼしてしまうことを抑制できる。
【００７６】
そして、本実施例に係る二次側筐体２１０ａには、その中央（二次側コイル２２０の中心軸が通る位置）に、凹部２３０が設けられている。
【００７７】
また、一次側装置１００ａには、一次側筐体１１０ａを支持する支持機構３００ｃが設けられている。この支持機構３００ｃは、台座３１０ａと、台座３１０ａに取り付けられるゴム製のダイアフラム３２３と、ダイアフラム３２３に取り付けられたコア（磁心）３５０とを備えている。
【００７８】
なお、本実施例に係る支持機構３００ｃにおいても、上記実施例１で説明した台座３１０ａを往復移動させるためのパンタグラフ機構（平行伸縮機構）及びモータが設けられているが図９及び図１０では省略している。
【００７９】
本実施例に係る台座３１０ａは、内周面側に段差が設けられた略円筒状の部材により構成されている。そして、この段差部分に緩衝部材かつ弾性部材としてのダイアフラム３２３が固定されている。このダイアフラム３２３は、外周縁に沿って、全周的に上記の段差部分に密着した状態で固定されている。そして、このダイアフラム３２３の表面側の中央に、フェライトなどから構成されるコア３５０が固定（支持）されている。このコア３５０は一次側筐体１１０ａに設けられた貫通孔１３０を挿通し、一次側筐体１１０ａの外側まで突き出た状態となっている。また、台座３１０ａの先端に一次側筐体１１０ａが直接取り付けられている。
【００８０】
＜給電動作＞
次に、本実施例に係る非接触給電装置における給電動作について説明する。給電（電力の供給）を行う場合には、図９に示すように、二次側筐体２１０ａを一次側筐体１１０ａに対向する位置に配置させる。実施例１において説明したように、一次側筐体１１０ａと二次側筐体２１０ａの対向面同士は平行にはならないことがある。なお、二次側筐体２１０ａを一次側筐体１１０ａの対向する位置に配置させる際には、パンタグラフ機構は縮んだ状態となっている。
【００８１】
そして、二次側筐体２１０ａを、上記の通り配置させた後に、モータによりパンタグラフ機構を伸ばし、一次側筐体１１０ａが二次側筐体２１０ａに接触するまで一次側筐体１１０ａを移動させる。この過程において、コア３５０の先端は、二次側筐体２１０ａに設けられた凹部２３０に進入し、かつ凹部２３０に突き当たった状態となっている。すなわち、コア３５０の先端が、凹部２３０に突き当たった後に、一次側筐体１１０ａが二次側筐体２１０ａに接触するように構成されている。
【００８２】
ここで、本実施例においては、上記の通り、コア３５０は、ダイアフラム３２３に固定（支持）されている。したがって、コア３５０の先端面と凹部２３０の底面とが平行でなくても、ダイアフラム３２３が変形することによって、コア３５０の先端面と凹部２３０の底面とが密着した状態で両者は接触する（図１０参照）。
【００８３】
この状態で、一次側コイル１２０に電流を流すことで、一次側コイル１２０と二次側コイル２２０とを貫く磁束が発生する。これにより、電磁誘導によって二次側コイル２２０に電流を流すことが可能となる。
【００８４】
＜本実施例の優れた点＞
本実施例に係る非接触給電装置によれば、コア３５０を、緩衝部材かつ弾性部材としてのダイアフラム３２３によって支持する構成を採用している。そのため、一次側装置１００ａと二次側装置２００ａとが接触（より具体的には、コア３５０と二次側筐体２１０ａとが接触）した際には、ダイアフラム３２３が弾性的に変形して、これらの接触の際の衝撃が緩衝される。これにより、双方の破損の発生を抑制することができる。また、一次側筐体１１０ａと二次側筐体２１０ａとを接触させた状態で電力を供給できるので、電力の供給効率を高めることができる。
【００８５】
また、コア３５０を支持するダイアフラム３２３が弾性的に変形するので、コア３５０と、二次側筐体２１０ａに設けられた凹部２３０とが接触した際にコア３５０の向きや変位量を変えることができる。したがって、コア３５０と二次側筐体２１０の凹部２３０とが傾いた状態で接触を開始しても、ダイアフラム３２３の弾性的な変形に伴って、両者を所望の接触状態、すなわち、上記の通りコア３５０の先端面と凹部２３０の底面とが密着した状態で接触させることができる。これにより、安定的な電力の供給を行わせることができる。
【００８６】
なお、本実施例においては、上記実施例１〜３のように、一次側筐体と二次側筐体とが必ずしも平面同士で接触するとは限らない。しかしながら、本実施例の場合には、一次側コイル１２０と二次側コイル２２０の中心軸を貫くようにコア３５０が配置された状態で給電動作がなされるので、電力の給電効率を高くすることができる。
【００８７】
＜その他＞
上述した本実施例の構成において、一次側と二次側の構成を逆にしてもよい。すなわち、二次側装置を上述した一次側装置１００ａと同様の構成とし、かつ支持機構３００ｃが設けられる構成とし、一次側装置を二次側装置２００ａと同様の構成としてもよい。この場合でも同様の効果を得ることができることは言うまでもない。
【００８８】
（実施例５）
図１１及び図１２には、本発明の実施例５が示されている。上記実施例４においては、コアをダイアフラムによって支持する構成を示したが、本実施例においては、コアをベローズによって支持する構成を示す。その他の構成および作用については実施例４と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は適宜省略する。
【００８９】
一次側筐体１１０ａ，一次側コイル１２０，二次側筐体２１０ａ及び二次側コイル２２０の構成については、上記実施例４と同一であるので、その説明は省略する。
【００９０】
そして、本実施例に係る支持機構３００ｄは、有底筒状の台座３１０ｂを備えている。この台座３１０ｂに一次側筐体１１０ａが直接取り付けられている。
【００９１】
また、この台座３１０ｂの内部に、ベローズ３２４が設けられている。このベローズ３２４は、一方の端部が開口し、他方の端部が閉じている蛇腹状の部材である。そして、ベローズ３２４の一方の端部が一次側筐体１１０ａに対して、貫通孔１３０の開口端縁に沿うように固定されている。また、このベローズ３２４における他方の端部の内側に、コア３５０が固定されている。このコア３５０におけるベローズ３２４との固定部との反対側は、一次側筐体１１０ａに設けられた貫通孔１３０を挿通し、一次側筐体１１０ａの外側まで突き出た状態となっている。
【００９２】
また、本実施例に係る支持機構３００ｄにおいても、実施例１の場合と同様に、パンタグラフ機構及びモータが設けられているが、図１１及び図１２では省略している。
【００９３】
なお、給電動作に関しては、上記実施例１の場合と同一であるので、その説明は省略する。
【００９４】
以上のように構成される本実施例に係る非接触給電装置においても、上記実施例４の場合と同様の効果を得ることができることは言うまでもない。
【００９５】
＜その他＞
上述した本実施例の構成において、一次側と二次側の構成を逆にしてもよい。すなわち、二次側装置を上述した一次側装置１００ａと同様の構成とし、かつ支持機構３００ｄが設けられる構成とし、一次側装置を二次側装置２００ａと同様の構成としてもよい。この場合でも同様の効果を得ることができることは言うまでもない。
【００９６】
また、コア３５０を支持する弾性部材として、ダイアフラムのみの場合（実施例４）と、ベローズのみの場合（実施例５）を示した。しかしながら、コアを支持する弾性部材については、これらに限られるものではない。バネのみでもよいし、バネとダイアフラムの組み合わせでもよいし、バネとベローズとの組み合わせでもよいし、ベローズとダイアフラムとの組み合わせでもよいし、ダイアフラムとバネとベローズとの組み合わせでもよい。
【００９７】
なお、上記実施例１〜３の場合には、一次側筐体または二次側筐体を弾性部材により支持するため、弾性部材には、一次側筐体または二次側筐体の重量に加えて、一次側筐体と二次側筐体が接することで発生する荷重全体がかかることになる。これに対して、実施例４，５の場合には、弾性部材には、コア３５０の重量に加えて、コア３５０に対して二次側筐体２１０ａが接した際に発生する荷重の一部（大部分は一次側筐体１１０ａが荷重を受ける）がかかることになる。したがって、実施例４，５においては、弾性部材が受ける荷重は、実施例１〜３に比べて小さく、比較的、簡易な構成で済む。
【００９８】
また、上記実施例においては、コア３５０の材料を、磁束を集中させる機能に優れたフェライトの場合について示したが、コア３５０の材料は、これに限られるものではない。
【００９９】
そして、コアを、軟磁性材料が分散されたゴムからなる軟磁性体、又は軟磁性材料が分散された樹脂からなる軟磁性体、又は軟磁性材料が分散されたゴムと樹脂の混合材料からなる軟磁性体により構成することによって、コア自体を、弾性変形可能に構成してもよい。この場合には、コア自体も衝撃を緩衝する機能を発揮する。
【０１００】
また、この場合には、実施例４，５において、ダイアフラム等の弾性部材の変形に加えて、コア自在も弾性変形する。従って、コアと二次側筐体２１０の凹部２３０とが大きく傾いた状態で接触を開始しても、ダイアフラム等の弾性部材の変形とコア自体の変形によって、コアの先端面と凹部２３０の底面とが密着した状態で接触させることができる。
【０１０１】
なお、コア自体を弾性変形可能に構成する場合には、実施例４，５において、ダイアフラム等の弾性部材はなくてもよい。
【０１０２】
（実施例６）
＜非接触給電装置の構成＞
図１３及び図１４を参照して、本発明の実施例６に係る非接触給電装置について説明する。非接触給電装置は、電力を供給する側である一次側装置１００ａに設けられる各種構成部材と、受電側である二次側装置２００ｂに設けられる各種構成部材によって構成される。
【０１０３】
一次側装置１００ａの一次側筐体１１０ａの内部には、一次側コイル１２０が設けられている。このように、一次側装置１００ａは、一次側コイル１２０を支持する一次側筐体１１０ａを備えている。ここで、一次側筐体１１０ａは、少なくとも一次側コイル１２０が設けられた付近においては、平板状に構成されており、その表裏面は、一次側コイル１２０の中心軸に垂直な平面となるように構成されている。
【０１０４】
上記のように、一次側コイル１２０は一次側筐体１１０ａの内部に設けられているので、流体や異物が外部から一次側コイル１２０側に侵入してしまうことを抑制でき、各種電気系統に悪影響を及ぼしてしまうことを抑制できる。
【０１０５】
そして、本実施例に係る一次側筐体１１０ａには、その中央（一次側コイル１２０の中心軸が通る位置）に、貫通孔１３０が設けられている。
【０１０６】
また、二次側装置２００ｂにおいても同様に、二次側筐体２１０ｂの内部には、二次側コイル２２０が設けられている。このように、二次側装置２００ｂは、二次側コイル２２０を支持する二次側筐体２１０ｂを備えている。ここで、二次側筐体２１０ｂは、少なくとも二次側コイル２２０が設けられた付近においては、平板状に構成されており、その表裏面は、二次側コイル２２０の中心軸に垂直な平面となるように構成されている。
【０１０７】
上記のように、二次側装置２００ｂにおいても、二次側コイル２２０は二次側筐体２１０ｂの内部に設けられているので、流体や異物が外部から二次側コイル２２０側に侵入してしまうことを抑制でき、各種電気系統に悪影響を及ぼしてしまうことを抑制できる。
【０１０８】
そして、本実施例に係る二次側筐体２１０ｂにも、その中央（二次側コイル２２０の中心軸が通る位置）に、貫通孔２４０が設けられている。
【０１０９】
また、一次側装置１００ａには、一次側筐体１１０ａを支持する支持機構３００ｅが設けられている。この支持機構３００ｅは、有底筒状の台座３１０ｃと、台座３１０ｃの内部に取り付けられるパンタグラフ機構（平行伸縮機構）３６０及びモータ３６１と、パンタグラフ機構３６０に取り付けられるコア（磁心）３５０とを備えている。
【０１１０】
なお、本実施例に係る支持機構３００ｅにおいては、上記の各実施例には備えられている、台座を往復移動させるためのパンタグラフ機構（平行伸縮機構）及びモータは備えられていない。
【０１１１】
本実施例に係る台座３１０ｃは、有底筒状の部材により構成されており、その内部に、パンタグラフ機構（平行伸縮機構）３６０及びモータ３６１が設けられている。パンタグラフ機構３６０及びモータ３６１の構成及び動作については、実施例１で示したパンタグラフ機構３３０及びモータ３４０の構成及び動作と同一であるので、その説明は省略する。そして、パンタグラフ機構３６０におけるモータ軸が固定されている側とは反対側にフェライトなどから構成されるコア３５０が固定（支持）されている。このコア３５０は、モータ３６１を正逆回転させることに伴うパンタグラフ機構３６０の伸縮動作により、図中、上下方向に往復移動する。また、台座３１０ａの先端に一次側筐体１１０ａが直接取り付けられている。
【０１１２】
＜給電動作＞
次に、本実施例に係る非接触給電装置における給電動作について説明する。給電（電力の供給）を行う場合には、図１３に示すように、二次側筐体２１０ｂを一次側筐体１１０ａに対向する位置であって、両者が近接するように配置させる。実施例１において説明したように、一次側筐体１１０ａと二次側筐体２１０ｂの対向面同士は平行にはならないことがある。なお、二次側筐体２１０ｂを一次側筐体１１０ａの対向する位置に配置させる際には、パンタグラフ機構３６０は縮んだ状態となっている。
【０１１３】
そして、二次側筐体２１０ｂを、上記の通り配置させた後に、モータ３６１によりパンタグラフ機構３６０を伸ばし、コア３５０を、図中上方に移動させる。これにより、コア３５０の先端は、一次側筐体１１０ａに設けられた貫通孔１３０を通り抜け、更に、二次側筐体２１０ｂに設けられた貫通孔２４０をも通り抜けた状態となる（図１４参照）。
【０１１４】
この状態で、一次側コイル１２０に電流を流すことで、一次側コイル１２０と二次側コイル２２０とを貫く磁束が発生する。これにより、電磁誘導によって二次側コイル２２０に電流を流すことが可能となる。
【０１１５】
＜本実施例の優れた点＞
本実施例に係る非接触給電装置によれば、一次側装置１００ａと二次側装置２００ｂとが非接触の状態で電力供給が行われるので、一次側装置１００ａと二次側装置２００ｂとを接触させることによる衝撃の問題はない。そして、一次側装置１００ａと二次側装置２００ｂとが非接触の状態で電力供給が行われるものの、一次側コイル１２０と二次側コイル２２０を挿通するように配置されるコア３５０が備えられているので、電力の供給効率を高めることができる。また、一次側と二次側にそれぞれコアを設ける場合のように、コア同士が傾いた状態で接したり、位置ずれした状態で接したり、コア同士が衝突することで破損したりするという問題もない。また、駆動機構（パンタグラフ機構３６０及びモータ３６１）によって、コア３５０を、一次側装置１００ａの内部の位置から外部に突き出る位置まで往復移動させることができるので、一次側装置１００ａと二次側装置２００ｂとを接近させたり、遠ざけたりする際に、コア３５０が邪魔になることもない。
【０１１６】
なお、本実施例に係る駆動機構においては、コア３５０のみを往復移動させる構成であ
るので、上記各実施例の場合のように、一次側筐体全体を駆動させる駆動機構（パンタグラフ機構３３０及びモータ３４０）に比べて、駆動力は小さくて済む。
【０１１７】
＜その他＞
本実施例においては、二次側筐体２１０ｂに貫通孔２４０を設ける構成を示したが、貫通孔２４０の代わりに、コア３５０が突き当たらない程度の深さを有する凹部としてもよい。
【０１１８】
上述した本実施例の構成において、一次側と二次側の構成を逆にしてもよい。すなわち、二次側装置を上述した一次側装置１００ａと同様の構成とし、かつ支持機構３００ｅが設けられる構成とし、一次側装置を二次側装置２００ｂと同様の構成としてもよい。この場合でも同様の効果を得ることができることは言うまでもない。
【０１１９】
なお、上記各実施例においては、一次側筐体，二次側筐体、又はコアを上下方向（鉛直方向）に移動させる場合のみを例示したが、これらを移動させる方向は、特に限定されるものではない。すなわち、上記各実施例では、一次側装置を下方側に設置し、二次側装置を上方側に設置する場合を示したが、これらの設置位置は特に限定されるものではない。したがって、例えば、実施例１では、ダイアフラム３２０の上方に一次側筐体１１０が設けられる構成を示した。しかしながら、上下方向を逆の関係となるように配置することもでき、この場合には、ダイアフラム３２０の下方に一次側筐体１１０が設けられ、一次側筐体１１０はダイアフラム３２０によって吊り下げられた状態となる。また、上下方向を逆の関係にする場合に限らず、一次側筐体と二次側筐体が水平方向に対向する関係としたり、鉛直方向に対して斜め方向に対向する関係にしたりすることもできる。他の実施例においても同様である。
【符号の説明】
【０１２０】
１００，１００ａ  一次側装置
１１０，１１０ａ  一次側筐体
１２０  一次側コイル
１３０  貫通孔
２００，２００ａ，２００ｂ  二次側装置
２１０，２１０ａ，２１０ｂ  二次側筐体
２２０  二次側コイル
２３０  凹部
２４０  貫通孔
３００，３００ａ，３００ｂ，３００ｃ，３００ｄ，３００ｅ  支持機構
３１０，３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃ  台座
３１１  凹部
３２０，３２０ａ  ダイアフラム
３２０ａ１  開口部
３２１  バネ
３２２  ベローズ
３２３  ダイアフラム
３２４  ベローズ
３３０  パンタグラフ機構
３４０  モータ
３５０  コア
３６０  パンタグラフ機構
３６１  モータ
【図１】
0005593977.tif 000002
【図２】
0005593977.tif 000003
【図３】
0005593977.tif 000004
【図４】
0005593977.tif 000005
【図５】
0005593977.tif 000006
【図６】
0005593977.tif 000007
【図７】
0005593977.tif 000008
【図８】
0005593977.tif 000009
【図９】
0005593977.tif 000010
【図１０】
0005593977.tif 000011
【図１１】
0005593977.tif 000012
【図１２】
0005593977.tif 000013
【図１３】
0005593977.tif 000014
【図１４】
0005593977.tif 000015
【図１５】
0005593977.tif 000016
【図１６】
0005593977.tif 000017