(57)【要約】【課題】長い距離の存在下においても、高い効率で電力伝送を行うことを可能にする非接触式の電力伝送システムを提供する。【解決手段】本出願は、交番磁束を発生させる送電コイル部と、前記送電コイル部に磁気的に結合し、前記交番磁束に応じた電流が誘起される受電コイル部と、を備える非接触式の電力伝送システムを開示する。前記受電コイル部は、筒状の磁性体と、前記磁性体を取り巻く巻線と、を含む。【選択図】図１
2014233113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交番磁束を発生させる送電コイル部と、
前記送電コイル部に磁気的に結合し、前記交番磁束に応じた電流が誘起される受電コイル部と、を備え、
前記受電コイル部は、筒状の磁性体と、前記磁性体を取り巻く巻線と、を含むことを特徴とする非接触式の電力伝送システム。
【請求項２】
前記磁性体は、前記電流によって取得された電力によって所定の動作をする動作部を収容する内部空間を規定する筒部と、前記内部空間を少なくとも部分的に閉じる第１壁部と、を含み、
前記第１壁部は、前記動作部と前記送電コイル部との間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の電力伝送システム。
【請求項３】
前記筒部は、第１端部と、前記第１端部よりも前記送電コイル部から離間した第２端部と、を含み、
前記第１壁部は、前記第１端部が規定する第１開口部を少なくとも部分的に閉塞することを特徴とする請求項２に記載の電力伝送システム。
【請求項４】
前記第１壁部は、前記筒部から分離可能に形成されることを特徴とする請求項３に記載の電力伝送システム。
【請求項５】
前記受電コイル部を収容する筐体を更に備え、
前記磁性体は、前記電流によって取得された電力によって所定の動作をする動作部を収容する内部空間を規定する筒部と、前記内部空間を少なくとも部分的に閉じる第２壁部と、を含み、
前記第２壁部は、前記筐体と協働して、前記動作部を前記内部空間内に閉じ込めることを特徴とする請求項１に記載の電力伝送システム。
【請求項６】
前記筒部は、前記筐体に対向する第１端部と、前記第１端部よりも前記送電コイル部から離間した第２端部と、を含み、
前記第２壁部は、前記第２端部が規定する第２開口部を少なくとも部分的に閉塞することを特徴とする請求項５に記載の電力伝送システム。
【請求項７】
前記筒部は、第１筒部と、前記第１筒部に整列して配置される第２筒部と、を含むことを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載の電力伝送システム。
【請求項８】
前記第２筒部は、前記第１筒部から離間して配置されることを特徴とする請求項７に記載の電力伝送システム。
【請求項９】
前記受電コイル部は、前記第１筒部と前記第２筒部との間の距離を維持するスペーサを含むことを特徴とする請求項８に記載の電力伝送システム。
【請求項１０】
前記スペーサは、非磁性体であることを特徴とする請求項９に記載の電力伝送システム。
【請求項１１】
前記受電コイル部を流れた前記電流を整流する整流部を更に備え、
前記電力は、前記整流部を通過した前記電流によって取得されることを特徴とする請求項２乃至１０のいずれか１項に記載の電力伝送システム。
【請求項１２】
前記送電コイル部と前記受電コイル部との間において、前記受電コイル部と磁気的に接続された共振回路部を更に備え、
前記共振回路部は、前記交番磁束に応じて共振し、前記共振回路部から電気的に独立された前記受電コイル部に前記電流を誘起することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の電力伝送システム。
【請求項１３】
交番磁束に応じた電流が誘起される受電装置であって、
筒状の磁性体と、
前記電流が流れる巻線と、
前記電流によって取得された電力によって所定の動作をする動作部と、を備え、
前記磁性体は、前記動作部を収容する筒部を含み、
前記巻線は、前記筒部を取り巻くことを特徴とする受電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触式に電力伝送を行うことができる電力伝送技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触式の電力伝送は、様々な装置に利用可能である。例えば、電動歯ブラシは、非接触式の電力伝送により、充電されることもある。非接触式の電力伝送の結果、電動歯ブラシの筐体内に配置された電子部品は、水から適切に隔離されることになる（特許文献１を参照）。
【０００３】
特許文献１は、電動歯ブラシと、電動歯ブラシを充電するための充電装置と、を開示する。充電装置は、交番磁束を発生させる１次コイルを備える。電動歯ブラシは、交番磁束によって誘起された電流が流れる平面コイルを備える。平面コイルに誘起された電流が２次電池に出力される結果、電動歯ブラシは、適切に充電される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２９５１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の電動歯ブラシは、充電装置上に適切に設置される必要がある。特許文献１に開示される電力伝送原理は、電動歯ブラシと充電装置との間の長い距離を許容しない。電動歯ブラシが、充電装置から離間されるならば、電動歯ブラシへの充電は達成されない。
【０００６】
電動歯ブラシが充電装置から離間している間も、電動歯ブラシが充電装置から電力伝送を受けることができるならば、使用者は、電動歯ブラシを様々な場所に配置することができる。したがって、電動歯ブラシが充電装置から離間していても、高い電力伝送効率を達成できる電力伝送システムが望まれている。
【０００７】
高い電力伝送効率は、コイル間の高い結合係数や高いＱ値を有するコイルを要求する。これらの要求の充足のためには、大きなコイルが必要とされる。しかしながら、電動歯ブラシの筐体によって規定される内部空間は、有限である。したがって、大きなコイルの利用のためには、大きな筐体が必要とされる。過度に大きな筐体は、電動歯ブラシを使用する使用者にとって不都合である。或いは、大きなコイルが筐体内に配置されるならば、電動歯ブラシを動作させるための様々な部品（例えば、２次電池、モータや回路基板）の筐体内への収容に不都合が生ずることになる。加えて、筐体内に配置されたコイルから生じた磁束に起因して、２次電池やモータの発熱や回路部品の誤作動といった不都合が生ずることもある。
【０００８】
上述の課題は、電動歯ブラシだけでなく、非接触式の電力伝送システムを利用する他の装置にも共通する。
【０００９】
本発明は、長い距離の存在下においても、高い効率で電力伝送を行うことを可能にする非接触式の電力伝送技術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】
【００１０】
本発明の一局面に係る非接触式の電力伝送システムは、交番磁束を発生させる送電コイル部と、前記送電コイル部に磁気的に結合し、前記交番磁束に応じた電流が誘起される受電コイル部と、を備える。前記受電コイル部は、筒状の磁性体と、前記磁性体を取り巻く巻線と、を含む。
【００１１】
上記構成によれば、受電コイル部は、筒状の磁性体と、磁性体を取り巻く巻線と、を含むので、高いインダクタンスが達成される。したがって、送電コイル部と受電コイル部との間に長い距離が存在しても、非常に効率的な電力伝送が達成される。
【００１２】
上記構成において、前記磁性体は、前記電流によって取得された電力によって所定の動作をする動作部を収容する内部空間を規定する筒部と、前記内部空間を少なくとも部分的に閉じる第１壁部と、を含んでもよい。前記第１壁部は、前記動作部と前記送電コイル部との間に配置されてもよい。
【００１３】
上記構成によれば、動作部と送電コイル部との間に配置された第１壁部は、交番磁束を効率的に受けることができる。したがって、送電コイル部と受電コイル部との間に長い距離が存在しても、非常に効率的な電力伝送が達成される。加えて、第１壁部は、動作部に対する交番磁束の影響を少なくするので、動作部は、誤動作をしにくくなる。
【００１４】
上記構成において、前記筒部は、第１端部と、前記第１端部よりも前記送電コイル部から離間した第２端部と、を含んでもよい。前記第１壁部は、前記第１端部が規定する第１開口部を少なくとも部分的に閉塞してもよい。
【００１５】
上記構成によれば、第１壁部は、第２端部よりも送電コイル部に近い第１端部を少なくとも部分的に閉塞するので、第１壁部は、交番磁束を効率的に受けることができる。したがって、送電コイル部と受電コイル部との間に長い距離が存在しても、非常に効率的な電力伝送が達成される。
【００１６】
上記構成において、前記第１壁部は、前記筒部から分離可能に形成されてもよい。
【００１７】
上記構成によれば、第１壁部は、筒部から分離可能に形成されるので、電力伝送システムの組立が容易になる。
【００１８】
上記構成において、電力伝送システムは、前記受電コイル部を収容する筐体を更に備えてもよい。前記磁性体は、前記電流によって取得された電力によって所定の動作をする動作部を収容する内部空間を規定する筒部と、前記内部空間を少なくとも部分的に閉じる第２壁部と、を含んでもよい。前記第２壁部は、前記筐体と協働して、前記動作部を前記内部空間内に閉じ込めてもよい。
【００１９】
上記構成によれば、第２壁部は、筐体と協働して、動作部を内部空間内に閉じ込めるので、動作部は、筐体内に適切に収容される。
【００２０】
上記構成において、前記筒部は、前記筐体に対向する第１端部と、前記第１端部よりも前記送電コイル部から離間した第２端部と、を含んでもよい。前記第２壁部は、前記第２端部を少なくとも部分的に閉塞してもよい。
【００２１】
上記構成によれば、第１端部は、筐体に対向し、且つ、第２壁部は、第１端部よりも送電コイル部から離間した第２端部を少なくとも部分的に閉塞するので、内部空間は、広くなる。
【００２２】
上記構成において、前記筒部は、第１筒部と、前記第１筒部に整列して配置される第２筒部と、を含んでもよい。
【００２３】
上記構成によれば、筒部は、第１筒部と、第１筒部に整列して配置される第２筒部と、を含むので、筒部のインダクタンスに対する調整は、容易になる。
【００２４】
上記構成において、前記第２筒部は、前記第１筒部から離間して配置されてもよい。
【００２５】
上記構成によれば、第２筒部は、第１筒部から離間して配置されるので、交流抵抗が小さくなる。小さな交流抵抗の結果、送電コイル部と受電コイル部との間に長い距離が存在しても、非常に効率的な電力伝送が達成される。
【００２６】
上記構成において、前記受電コイル部は、前記第１筒部と前記第２筒部との間の距離を維持するスペーサを含んでもよい。
【００２７】
上記構成によれば、スペーサは、第１筒部と第２筒部との間の距離を維持するので、電力伝送に影響を与えるパラメータの変動は小さくなる。また、外部から筒部へ衝撃が加わっても、筒部は、破損しにくくなる。
【００２８】
上記構成において、前記スペーサは、非磁性体であってもよい。
【００２９】
上記構成によれば、スペーサは、非磁性体であるので、交流抵抗が小さくなる。小さな交流抵抗の結果、送電コイル部と受電コイル部との間に長い距離が存在しても、非常に効率的な電力伝送が達成される。
【００３０】
上記構成において、電力伝送システムは、前記受電コイル部を流れた前記電流を整流する整流部を更に備えてもよい。前記電力は、前記整流部を通過した前記電流によって取得されてもよい。
【００３１】
上記構成によれば、動作部は、整流部を通過した電流によって取得された電力によって所定の動作をするので、動作部の設計は、容易になる。
【００３２】
上記構成において、電力伝送システムは、前記送電コイル部と前記受電コイル部との間において、前記受電コイル部と磁気的に接続された共振回路部を更に備えてもよい。前記共振回路部は、前記交番磁束に応じて共振し、前記共振回路部から電気的に独立された前記受電コイル部に前記電流を誘起してもよい。
【００３３】
上記構成によれば、共振部は、交番磁束に応じて共振し、受電コイル部に電流を誘起するので、送電コイル部と受電コイル部との間に長い距離が存在しても、非常に効率的な電力伝送が達成される。
【００３４】
本発明の他の局面に係る受電装置は、筒状の磁性体と、前記電流が流れる巻線と、前記電流によって取得された電力によって所定の動作をする動作部と、を備える。前記磁性体は、前記動作部を収容する筒部を含む。前記巻線は、前記筒部を取り巻く。
【００３５】
上記構成によれば、動作部は、筒部に配置されるので、受電装置は小型に設計される。巻線は、筒部を取り巻くので、動作部によって利用される電力は、効率的に作り出される。
【発明の効果】
【００３６】
本発明に係る電力伝送技術は、長い距離の存在下においても、高い効率の電力伝送を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】第１実施形態に従う非接触式の電力伝送システムの機能構成を表す概略的なブロック図である。
【図２Ａ】図１に示される電力伝送システムの送電コイル部の概略的な平面図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示される送電コイル部の概略的な側面図である。
【図３Ａ】図１に示される電力伝送システムの受電コイル部の概略的な斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ａに示される受電コイル部の概略的な底面図である。
【図４Ａ】図１に示される電力伝送システムの磁性筒の概略的な斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示される磁性筒の概略的な底面図である。
【図５】第２実施形態に従う非接触式の電力伝送システムの機能構成を表す概略的なブロック図である。
【図６Ａ】図５に示される電力伝送システムの送電コイル部の概略的な平面図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示される送電コイル部の概略的な側面図である。
【図７Ａ】図５に示される電力伝送システムの受電コイル部の概略的な斜視図である。
【図７Ｂ】図７Ａに示される受電コイル部の概略的な底面図である。
【図８Ａ】図５に示される電力伝送システムの磁性筒の概略的な斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ａに示される磁性筒の概略的な底面図である。
【図９】第３実施形態の送電装置の概略的な回路図である。
【図１０】図９に示される送電装置の送電コイル部の概略的な斜視図である。
【図１１】第３実施形態の受電装置の概略的な回路図である。
【図１２】第４実施形態の受電装置の概略的な回路図である。
【図１３】第５実施形態の歯ブラシの概略的な斜視図である。
【図１４】図１３に示される歯ブラシの概略的な部分断面図である。
【図１５】第６実施形態の歯ブラシの概略的な斜視図である。
【図１６】第７実施形態の歯ブラシの概略的な斜視図である。
【図１７】図１６に示される歯ブラシの概略的な分解図である。
【図１８】第８実施形態の歯ブラシの概略的な部分断面図である。
【図１９】第９実施形態の歯ブラシの概略的な部分断面図である。
【図２０】第１０実施形態の歯ブラシの概略的な部分断面図である。
【図２１】第１１実施形態の歯ブラシの概略的な部分断面図である。
【図２２】図２１に示される歯ブラシの拡大断面図である。
【図２３】図２１に示される歯ブラシの概略的な断面図である。
【図２４】第１２実施形態の受電装置の概略的な回路図である。
【図２５】送電コイル部、共振回路部及び受電コイル部の間の位置関係を表す概略図である。
【図２６】第１３実施形態の受電装置の概略的な回路図である。
【図２７】第１４実施形態の歯ブラシの概略的な部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、図面を参照しつつ、例示的な非接触式の電力伝送システムが説明される。尚、以下の説明で用いられる「上」、「下」、「左」や「右」といった方向を表す用語は、単に、説明の明瞭化を目的とする。したがって、これらの用語は、電力伝送システムの原理を何ら限定しない。
【００３９】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に従う非接触式の電力伝送システム１００の機能構成を表す概略的なブロック図である。図１を参照して、電力伝送システム１００が説明される。尚、図１において、実線の矢印は、電気エネルギの伝達を表す。点線の矢印は、磁束を概念的に表す。
【００４０】
電力伝送システム１００は、送電装置２００と、受電装置３００と、を備える。送電装置２００は、電源ＥＳから電力を受ける。その後、送電装置２００は、電力を用いて、交番磁束を発生させる。交番磁束は、受電装置３００内で誘起電流を生じさせる。受電装置３００は、交番磁束に応じた誘起電流によって取得された電力を用いて、所定の動作を行うことができる。
【００４１】
送電装置２００は、入力部２１０と、送電コイル部２２０と、を備える。電力は、電源ＥＳから入力部２１０に入力される。その後、電力は、入力部２１０から送電コイル部２２０へ伝達される。送電コイル部２２０は、電力の供給に応じて、交番磁束を発生させる。
【００４２】
受電装置３００は、受電コイル部３１０と、動作部３２０と、を備える。受電コイル部３１０は、送電コイル部２２０に磁気的に接続される。したがって、受電コイル部３１０は、送電コイル部２２０から発生された磁場の存在下で、誘起電流を生成する。動作部３２０は、誘起電流によって取得された電力を用いて、所定の動作を実行することができる。動作部３２０は、物体の変位を伴う動的な動作（例えば、物体の変位や振動）を行ってもよい。代替的に、動作部３２０は、物体の変位を伴わない静的な動作（例えば、蓄電）を行ってもよい。本実施形態の原理は、動作部３２０の動作によって、何ら限定されない。
【００４３】
図２Ａは、送電コイル部２２０の概略的な平面図である。図２Ｂは、送電コイル部２２０の概略的な側面図である。図１乃至図２Ｂを参照して、送電コイル部２２０が説明される。
【００４４】
送電コイル部２２０は、磁性材料から形成された磁性板２２１と、磁性板２２１上で略円環状に巻かれた巻線２２２と、を備える。送電コイル部２２０は、実質的に、平面コイルとして機能する。
【００４５】
電力は、入力部２１０を通じて、巻線２２２に伝達される。電流は、磁性板２２１上で略円環状に巻かれた巻線２２２を流れるので、送電コイル部２２０は、強い磁場を発生することができる。
【００４６】
図３Ａは、受電コイル部３１０の概略的な斜視図である。図３Ｂは、受電コイル部３１０の概略的な底面図である。図１、図３Ａ及び図３Ｂを参照して、受電コイル部３１０が説明される。
【００４７】
受電コイル部３１０は、磁性材料から形成された略円筒状の磁性筒３３０と、磁性筒３３０の周面に螺旋状に巻き付けられた巻線３１１と、を備える。巻線３１１は、動作部３２０に電気的に接続される第１端部３１２と、第１端部３１２とは反対の第２端部３１３と、を含む。第１端部３１２及び第２端部３１３は、動作部３２０として用いられる回路基板（図示せず）に接続されてもよい。本実施形態において、磁性筒３３０は、筒状の磁性体として例示される。
【００４８】
巻線３１１は、磁性筒３３０に巻き付けられる。この結果、受電コイル部３１０が曝される磁場が弱くても、巻線３１１には高い誘起電流が流れる。したがって、受電コイル部３１０は、送電コイル部２２０から離間されてもよい。
【００４９】
図４Ａは、磁性筒３３０の概略的な斜視図である。図４Ｂは、磁性筒３３０の概略的な底面図である。図１、図４Ａ及び図４Ｂを参照して、磁性筒３３０が説明される。
【００５０】
略円筒状の磁性筒３３０は、略円柱状の内部空間ＩＳを規定する。動作部３２０は、内部空間ＩＳ内に収容されてもよい。
【００５１】
本実施形態において、磁性体として例示される磁性筒３３０は、略円筒形状である。代替的に、磁性体は、他の形状を有してもよい。例えば、磁性体は、楕円筒であってもよいし、或いは、曲面で形成される周面を有する他の筒部材であってもよい。磁性体の形状や大きさは、送電コイル部の形状や大きさに応じて、適切に決定されてもよい。
【００５２】
＜第２実施形態＞
第１実施形態において、略円筒状の磁性筒が磁性体として例示されている。代替的に、磁性体は、角筒であってもよい。本実施形態において、角筒状の磁性体を利用した電力伝送システムが説明される。
【００５３】
図５は、第２実施形態に従う非接触式の電力伝送システム１００Ａの機能構成を表す概略的なブロック図である。図５を参照して、電力伝送システム１００Ａが説明される。尚、図５において、実線の矢印は、電気エネルギの伝達を表す。点線の矢印は、磁束を概念的に表す。第１実施形態と同一の要素に対して、同一の符号が付されている。第１実施形態に関連する説明は、同一の符号が付された要素に対して適用される。
【００５４】
電力伝送システム１００Ａは、送電装置２００Ａと、受電装置３００Ａと、を備える。送電装置２００Ａは、電源ＥＳから電力を受ける。その後、送電装置２００Ａは、電力を用いて、磁束を発生させる。磁束は、受電装置３００Ａ内で誘起電流を生じさせる。受電装置３００Ａは、誘起電流によって取得された電力を用いて、所定の動作を行うことができる。
【００５５】
第１実施形態と同様に、送電装置２００Ａは、入力部２１０を備える。送電装置２００Ａは、送電コイル部２２０Ａを更に備える。電力は、電源ＥＳから入力部２１０に入力される。その後、電力は、入力部２１０から送電コイル部２２０Ａへ伝達される。送電コイル部２２０Ａは、電力の供給に応じて、磁場を作り出す。
【００５６】
第１実施形態と同様に、受電装置３００Ａは、動作部３２０を備える。受電装置３００Ａは、受電コイル部３１０Ａを更に備える。受電コイル部３１０Ａは、送電コイル部２２０Ａに磁気的に接続される。したがって、受電コイル部３１０Ａは、送電コイル部２２０Ａから発生した磁場の存在下で、誘起電流を生成する。動作部３２０は、誘起電流によって取得された電力を用いて、所定の動作を実行することができる。動作部３２０は、物体の変位を伴う動的な動作（例えば、物体の変位や振動）を行ってもよい。代替的に、動作部３２０は、物体の変位を伴わない静的な動作（例えば、蓄電）を行ってもよい。本実施形態の原理は、動作部３２０の動作によって、何ら限定されない。
【００５７】
図６Ａは、送電コイル部２２０Ａの概略的な平面図である。図６Ｂは、送電コイル部２２０Ａの概略的な側面図である。図５乃至図６Ｂを参照して、送電コイル部２２０Ａが説明される。
【００５８】
第１実施形態と同様に、送電コイル部２２０Ａは、磁性材料から形成された磁性板２２１を備える。送電コイル部２２０Ａは、磁性板２２１上に配置された巻線２２２Ａを更に備える。第１実施形態とは異なり、巻線２２２Ａは、矩形環を描く。送電コイル部２２０Ａは、実質的に、平面コイルとして機能する。
【００５９】
電力は、入力部２１０を通じて、巻線２２２Ａに伝達される。電流は、磁性板２２１上で略四角環状に巻かれた巻線２２２Ａを流れるので、送電コイル部２２０Ａは、強い磁場を発生することができる。
【００６０】
図７Ａは、受電コイル部３１０Ａの概略的な斜視図である。図７Ｂは、受電コイル部３１０Ａの概略的な底面図である。図５、図７Ａ及び図７Ｂを参照して、受電コイル部３１０Ａが説明される。
【００６１】
第１実施形態と同様に、受電コイル部３１０Ａは、巻線３１１を備える。受電コイル部３１０Ａは、磁性材料から形成された磁性筒３３０Ａを更に備える。磁性筒３３０Ａは、四角筒である。巻線３１１は、磁性筒３３０Ａの周面に螺旋状に巻き付けられる。この結果、受電コイル部３１０Ａが曝される磁場が弱くても、受電コイル部３１０Ａ内には高い誘起電流が発生する。したがって、受電コイル部３１０Ａは、送電コイル部２２０Ａから離間されてもよい。本実施形態において、磁性筒３３０Ａは、筒状の磁性体として例示される。
【００６２】
図８Ａは、磁性筒３３０Ａの概略的な斜視図である。図８Ｂは、磁性筒３３０Ａの概略的な底面図である。図５、図８Ａ及び図８Ｂを参照して、磁性筒３３０Ａが説明される。
【００６３】
略角筒状の磁性筒３３０Ａは、略四角柱状の内部空間ＩＳＡを規定する。動作部３２０は、内部空間ＩＳＡ内に収容されてもよい。
【００６４】
本実施形態において、磁性体として例示される磁性筒３３０Ａは、四角筒である。代替的に、磁性体は、他の形状を有してもよい。例えば、磁性体は、三角筒であってもよいし、或いは、他の多角筒であってもよい。磁性体の形状や大きさは、送電コイル部の形状や大きさに応じて、適切に決定されてもよい。
【００６５】
本実施形態において、磁性筒３３０Ａの形状は、送電コイル部２２０Ａの形状に合致している。この場合、磁性筒３３０Ａが送電コイル部２２０Ａに近接されるならば、電流は、受電コイル部３１０Ａに効率的に誘起される。しかしながら、磁性筒は、送電コイル部に形状的に合致されなくともよい。例えば、第１実施形態に関連して説明された送電コイル部２２０によって作り出された磁場に磁性筒３３０Ａが曝されてもよい。
【００６６】
＜第３実施形態＞
本実施形態において、第１実施形態の原理に基づいて設計された回路が説明される。尚、本実施形態において説明される回路は、例示的である。したがって、既知の電気技術に基づいて設計された他の回路が用いられてもよい。
【００６７】
図９は、送電装置２００の概略的な回路図である。図９を参照して、送電装置２００が説明される。
【００６８】
入力部２１０は、フルブリッジ回路２１１と、制御ＩＣ２１２と、共振コンデンサ２１３と、を備える。フルブリッジ回路２１１は、４つの電界効果トランジスタ（図９において、記号「ＦＥＴ１」、「ＦＥＴ２」、「ＦＥＴ３」及び「ＦＥＴ４」を用いて示されている）を備える。本実施形態において、フルブリッジ回路２１１は、１８Ｖの電圧の印加を受ける。制御ＩＣ２１２は、ＦＥＴ１とＦＥＴ４とからなる組及びＦＥＴ２とＦＥＴ３とからなる組を交互にオン・オフする。共振コンデンサ２１３は、巻線２２２と協働して、共振回路を形成する。制御ＩＣ２１２によるオン・オフ制御の結果、共振コンデンサ２１３と巻線２２２とに高い周波数の交流電流が流れる。本実施形態において、交流電流の周波数は、４００ｋＨｚである。巻線２２２の巻数は、１０ターンである。これらの設計的な数値は、本実施形態の原理を何ら限定しない。
【００６９】
図１０は、受電コイル部３１０に対向して配置された送電コイル部２２０の概略的な斜視図である。図１、図９及び図１０を参照して、送電装置２００が更に説明される。
【００７０】
磁性板２２１は、上面２２３を含む。巻線２２２は、上面２２３に形成される。磁性板２２１は、アモルファスの磁性シートであってもよい。
【００７１】
巻線２２２を流れる交流電流は、上面２２３の周囲に広がる磁界を作り出す。磁界は、受電コイル部３１０の巻線３１１に電流を誘起する。電流の誘起によって取得された電力は、動作部３２０の動作に利用される。
【００７２】
共振コンデンサ２１３の静電容量「Ｃ」は、以下の数式に基づいて、決定されてもよい。
【００７３】
【数１】
2014233113.tif 000003
【００７４】
上述の数式中のパラメータ「ｆ」は、巻線２２２を流れる交流電流の周波数である。上述の数式中のパラメータ「Ｌ」は、磁性板２２１の特性と巻線２２２の特性とによって定められるインダクタンスである。
【００７５】
磁性筒３３０は、フェライトから形成される。磁性筒３３０の外径は、「φ２０ｍｍ」である。磁性筒３３０の内径は、「φ１８ｍｍ」である。磁性筒３３０の長さは、「１３５ｍｍ」である。巻線３１１の巻数は、１３０ターンである。これらの設計的な数値は、本実施形態の原理を何ら限定しない。
【００７６】
図１１は、受電装置３００の概略的な回路図である。図１、図９乃至図１１を参照して、受電装置３００が説明される。
【００７７】
図１を参照して説明された如く、受電装置３００は、受電コイル部３１０と、動作部３２０と、を備える。図１１には、動作部３２０として用いられるモータ３２１が示されている。
【００７８】
受電装置３００は、巻線３１１を流れる交流電流を直流電流に変換する変換回路３４０を備えてもよい。変換回路３４０は、共振コンデンサ３４１と、整流ブリッジ回路３４２と、平滑コンデンサ３４３と、を備える。共振コンデンサ３４１は、巻線３１１と協働して共振回路を形成する。受電装置３００内の共振回路（共振コンデンサ３４１、巻線３１１及び磁性筒３３０）の共振周波数が、送電装置２００内の共振回路（共振コンデンサ２１３、巻線２２２及び磁性板２２１）の共振周波数に合致するように、共振コンデンサ３４１の静電容量は、設定される。
【００７９】
整流ブリッジ回路３４２は、４つのダイオード（図１１中、記号「Ｄ１」、「Ｄ２」、「Ｄ３」及び「Ｄ４」で表されている）を含む。整流ブリッジ回路３４２は、受電コイル部３１０内で誘起された交流電流を整流する。本実施形態において、整流ブリッジ回路３４２は、整流部として例示される。
【００８０】
平滑コンデンサ３４３は、整流ブリッジ回路３４２によって整流された電流から電荷を蓄える。平滑コンデンサ３４３は、電荷を直流電流として、モータ３２１に出力する。この結果、モータ３２１は、駆動される。
【００８１】
＜第４実施形態＞
第３実施形態において、動作部として用いられるモータは、変換回路によって生成された直流電流を直接的に受け取る。代替的に、動作部は、蓄電機能を有してもよい。モータは、蓄えられた電力を用いて、動作してもよい。本実施形態において、蓄電機能を有する動作部を含む受電装置が説明される。
【００８２】
図１２は、受電装置３００Ｂの概略的な回路図である。図１２を参照して、受電装置３００Ｂが説明される。第３実施形態と同一の要素に対して、同一の符号が付されている。第３実施形態に関連する説明は、同一の符号が付された要素に援用される。
【００８３】
第３実施形態と同様に、受電装置３００Ｂは、受電コイル部３１０と、変換回路３４０と、を備える。受電装置３００Ｂは、動作部３２０Ｂを更に備える。
【００８４】
第３実施形態と同様に、動作部３２０Ｂは、モータ３２１を備える。動作部３２０Ｂは、モータ３２１と平滑コンデンサ３４３との間で、電気的に接続された２次電池３２２を更に備える。直流電流は、平滑コンデンサ３４３から２次電池３２２に出力される。この結果、２次電池３２２は、蓄電することができる。モータ３２１は、２次電池３２２に蓄えられた電力を消費し、動作することができる。
【００８５】
＜第５実施形態＞
本実施形態において、第４実施形態に関連して説明された原理に基づいて構築された電動歯ブラシが説明される。本実施形態において、電動歯ブラシは、受電装置として機能する。
【００８６】
図１３は、第５実施形態の電動歯ブラシ（以下、「歯ブラシ４００」と称される）の概略的な斜視図である。図１２及び図１３を参照して、歯ブラシ４００が説明される。第４実施形態と同一の要素に対して、同一の符号が付されている。第４実施形態に関連する説明は、同一の符号が付された要素に援用される。
【００８７】
歯ブラシ４００は、下筐体４０１と、上筐体４０２と、ブラシ部４０３と、を備える。上筐体４０２は、下筐体４０１よりも細い。使用者は、下筐体４０１を握持し、上筐体４０２を口腔内に挿入することができる。この結果、ブラシ部４０３は、使用者の歯に当接される。
【００８８】
巻線３１１、モータ３２１、磁性筒３３０、２次電池３２２及び変換回路３４０は、下筐体４０１内に主に収容される。モータ３２１からブラシ部４０３へ伝達するための伝達機構（図示せず）は、上筐体４０２内に収容される。モータ３２１からブラシ部４０３への駆動力の伝達の結果、ブラシ部４０３は、歯を洗浄するように動作することができる。本実施形態において、下筐体４０１は、筐体として例示される。
【００８９】
図１４は、歯ブラシ４００の概略的な部分断面図である。図１２及び図１４を参照して、歯ブラシ４００が更に説明される。
【００９０】
下筐体４０１は、筒状の周壁４１１と、周壁４１１の下端に接続される底壁４１２と、を含む。周壁４１１は、底壁４１２と上筐体４０２との間で、巻線３１１、モータ３２１、磁性筒３３０、２次電池３２２及び変換回路３４０を収容するための収容空間を規定する。
【００９１】
磁性筒３３０は、収容空間内に挿入される。巻線３１１は、周壁４１１と磁性筒３３０との間に配置される。
【００９２】
第１実施形態に関連して説明された如く、磁性筒３３０は、内部空間ＩＳを形成する。モータ３２１、２次電池３２２及び変換回路３４０が構築された回路基板３５０は、内部空間ＩＳ内に配置される。モータ３２１、２次電池３２２及び回路基板３５０は、磁性筒３３０内に配置されるので、下筐体４０１の設計は、過度に大きくならない。加えて、磁性筒３３０は、モータ３２１、２次電池３２２及び回路基板３５０を取り囲むので、巻線３１１に流れる交流電流に起因して生じた磁束は、モータ３２１、２次電池３２２及び回路基板３５０に影響を与えにくい。したがって、モータ３２１、２次電池３２２及び回路基板３５０の意図しない加熱や誤動作は生じにくくなる。
【００９３】
＜第６実施形態＞
磁性筒は、動作部を内部空間に閉じ込めるように設計されてもよい。本実施形態において、モータ及び２次電池を内部空間に閉じ込めることができる磁性体を備える電動歯ブラシが説明される。
【００９４】
図１５は、歯ブラシ４００Ｃの概略的な部分断面図である。図１５を参照して、歯ブラシ４００Ｃが更に説明される。第５実施形態と同一の要素に対して、同一の符号が付されている。第５実施形態に関連する説明は、同一の符号が付された要素に援用される。
【００９５】
第５実施形態と同様に、歯ブラシ４００Ｃは、下筐体４０１と、上筐体４０２と、ブラシ部４０３と、巻線３１１と、モータ３２１と、２次電池３２２と、回路基板３５０と、を備える。歯ブラシ４００Ｃは、磁性筒３３０Ｃを更に備える。磁性筒３３０Ｃは、モータ３２１、２次電池３２２及び回路基板３５０を収容する内部空間ＩＳを規定する筒部３３１を含む。筒部３３１は、下筐体４０１の底壁４１２に対向する下端部３３２と、下端部３３２とは反対側の上端部３３３と、を含む。磁性筒３３０Ｃは、上端部３３３が規定する上側開口部を部分的に閉塞する上片３３４を含む。モータ３２１は、上片３３４を超えて上方に突出するシャフト３２３を備える。シャフト３２３は、モータ３２１からブラシ部４０３へ伝達するための伝達機構（図示せず）に接続される。本実施形態において、下端部３３２は、第１端部として例示される。上片３３４は、第２壁部として例示される。
【００９６】
図１５に示される如く、典型的には、底壁４１２が送電コイル部２２０に対向するように、歯ブラシ４００Ｃは、配置される。この結果、上端部３３３は、下端部３３２よりも送電コイル部２２０から離間する。本実施形態において、上端部３３３は、第２端部として例示される。
【００９７】
モータ３２１、２次電池３２２及び回路基板３５０は、底壁４１２によって支持される。上片３３４は、上端部３３３が規定する上側開口部を部分的に閉じる。したがって、上片３３４は、底壁４１２と協働して、モータ３２１、２次電池３２２及び回路基板３５０を内部空間ＩＳ内に閉じ込めることができる。本実施形態において、上側開口部は、第２開口部として例示される。
【００９８】
本実施形態において、第２壁部として例示される上片３３４は、上側開口部を部分的に閉じる。代替的に、第２壁部は、筒部が規定する開口部を完全に閉塞してもよい。第２壁部の形状は、受電装置の設計に基づいて、適切に決定されてもよい。
【００９９】
＜第７実施形態＞
磁性筒は、送電コイル部からの交番磁束を効果的に受けるように設計されることが好ましい。本実施形態において、交番磁束を効果的に受けることができる磁性筒を備える電動歯ブラシが説明される。
【０１００】
図１６は、歯ブラシ４００Ｄの概略的な部分断面図である。図１６を参照して、歯ブラシ４００Ｄが更に説明される。第６実施形態と同一の要素に対して、同一の符号が付されている。第６実施形態に関連する説明は、同一の符号が付された要素に援用される。
【０１０１】
第６実施形態と同様に、歯ブラシ４００Ｄは、下筐体４０１と、上筐体４０２と、ブラシ部４０３と、巻線３１１と、モータ３２１と、２次電池３２２と、回路基板３５０と、を備える。歯ブラシ４００Ｄは、磁性筒３３０Ｄを更に備える。
【０１０２】
第６実施形態と同様に、磁性筒３３０Ｄは、筒部３３１と、上片３３４と、を含む。磁性筒３３０Ｄは、筒部３３１の下端部３３２が規定する下側開口部を閉塞する下片３３５を更に含む。上端部３３３を部分的に閉じる上片３３４とは異なり、下片３３５は、上端部３３３よりも送電コイル部２２０に近い下端部３３２を閉じる。したがって、下片３３５は、送電コイル部２２０と２次電池３２２との間に配置される。この結果、下片３３５は、送電コイル部２２０から発生した交番磁束に効果的に曝される。加えて、下片３３５が存在するので、送電コイル部２２０から発生した交番磁束は、モータ３２１、２次電池３２２や回路基板３５０に影響しにくくなる。本実施形態において、下片３３５は、第１壁部として例示される。下側開口部は、第１開口部として例示される。
【０１０３】
本実施形態において、第１壁部として例示される下片３３５は、下端部３３２を閉じる。代替的に、第１壁部は、下端部と上端部との間において、筒部が規定する内部空間を仕切ってもよい。
【０１０４】
図１７は、歯ブラシ４００Ｄの概略的な分解図である。図１７を参照して、歯ブラシ４００Ｄが更に説明される。
【０１０５】
下片３３５は、底壁４１２に固定される一方で、筒部３３１から分離可能である。底壁４１２は、下片３３５が取り付けられる取付板４１３と、取付板４１３から周壁４１１に向けて突出する円筒状の雄螺子部４１４と、を含む。周壁４１１は、雌螺子部４１５が形成された下端部４１６を含む。雄螺子部４１４は、雌螺子部４１５に螺合される。
【０１０６】
使用者は、底壁４１２を周壁４１１から分離することができる。この結果、筒部３３１の下側開口部３３６は、開放される。使用者は、下側開口部３３６を通じて、モータ３２１、２次電池３２２及び回路基板３５０を内部空間ＩＳ内に挿入することができる。
【０１０７】
本実施形態において、第１壁部として例示される下片３３５は、筒部３３１から分離可能である。代替的に、第１壁部は、筒部と一体的に形成されてもよい。
【０１０８】
＜第８実施形態＞
第７実施形態において、下片は、下側開口部を完全に閉塞する。代替的に、下片は、下側開口部を部分的に閉塞してもよい。下側開口部が、下片によって部分的に閉塞されるならば、巻線は、回路基板に下片を通じて電気的に接続される。
【０１０９】
図１８は、歯ブラシ４００Ｅの概略的な部分断面図である。図１８を参照して、歯ブラシ４００Ｅが更に説明される。第７実施形態と同一の要素に対して、同一の符号が付されている。第７実施形態に関連する説明は、同一の符号が付された要素に援用される。
【０１１０】
第７実施形態と同様に、歯ブラシ４００Ｅは、上筐体４０２と、ブラシ部４０３と、巻線３１１と、モータ３２１と、２次電池３２２と、回路基板３５０と、を備える。歯ブラシ４００Ｅは、下筐体４０１Ｅと、磁性筒３３０Ｅと、を更に備える。
【０１１１】
第７実施形態と同様に、下筐体４０１Ｅは、周壁４１１を含む。下筐体４０１Ｅは、底壁４１２Ｅを更に含む。第７実施形態と同様に、底壁４１２Ｅは、周壁４１１に螺合される雄螺子部４１４を含む。底壁４１２Ｅは、取付板４１３Ｅを更に含む。雄螺子部４１４は、取付板４１３Ｅから突出する。第７実施形態とは異なり、取付板４１３Ｅには凹部４１７が形成される。
【０１１２】
第７実施形態と同様に、磁性筒３３０Ｅは、筒部３３１と、上片３３４と、を含む。磁性筒３３０Ｅは、筒部３３１の下端部３３２が規定する下側開口部を部分的に閉塞する下片３３５Ｅを更に含む。下片３３５Ｅは、下側開口部を完全に閉じないので、凹部４１７は、内部空間ＩＳと連通する。
【０１１３】
モータ３２１、２次電池３２２及び回路基板３５０は、磁性筒３３０Ｅ内に配置される一方で、巻線３１１は、磁性筒３３０Ｅの外に配置される。凹部４１７は、内部空間ＩＳに連通するので、巻線３１１から回路基板３５０への配線は、凹部４１７を通じて、適切に形成される。
【０１１４】
＜第９実施形態＞
筒部は、複数の部材から形成されてもよい。筒部が、複数の部材から形成されるならば、電力の伝送効率は向上される。本実施形態において、複数の部材から形成された筒部を備える電動歯ブラシが説明される。
【０１１５】
図１９は、歯ブラシ４００Ｆの概略的な部分断面図である。図１９を参照して、歯ブラシ４００Ｆが更に説明される。第７実施形態と同一の要素に対して、同一の符号が付されている。第７実施形態に関連する説明は、同一の符号が付された要素に援用される。
【０１１６】
第７実施形態と同様に、歯ブラシ４００Ｆは、下筐体４０１と、上筐体４０２と、ブラシ部４０３と、巻線３１１と、モータ３２１と、２次電池３２２と、回路基板３５０と、を備える。歯ブラシ４００Ｆは、磁性筒３３０Ｆを更に備える。
【０１１７】
第７実施形態と同様に、磁性筒３３０Ｆは、上片３３４と、下片３３５と、を含む。磁性筒３３０Ｆは、筒部３３１Ｆを更に含む。筒部３３１Ｆは、上片３３４が取り付けられた上筒片３３７と、下片３３５によって閉塞される下筒片３３８と、上筒片３３７と下筒片３３８との間に配置された中筒片３３９と、を含む。上筒片３３７、下筒片３３８及び中筒片３３９は、下筐体４０１の軸に沿って整列される。本実施形態において、上筒片３３７、下筒片３３８及び中筒片３３９のうち１つは、第１筒部として例示される。上筒片３３７、下筒片３３８及び中筒片３３９のうち他のもう１つは、第２筒部として例示される。
【０１１８】
電力の伝送効率を表すＱ値は、以下の数式によって表される。
【０１１９】
【数２】
2014233113.tif 000004
【０１２０】
上述の数式中のパラメータ「Ｑ」は、Ｑ値である。上述の数式中のパラメータ「ｆ」は、上述の数１によって与えられる。上述の数式中のパラメータ「Ｌ」は、インダクタンスである。インダクタンスは、上筒片３３７、下筒片３３８及び中筒片３３９の配置や設計に応じて変化する。上述の数式中のパラメータ「ｒ」は、交流抵抗である。交流抵抗は、上筒片３３７、下筒片３３８及び中筒片３３９の配置や設計に応じて変化する。
【０１２１】
本実施形態において、上筒片３３７、下筒片３３８及び中筒片３３９は、「４５ｍｍ」の長さにそれぞれ設計される。上筒片３３７、下筒片３３８及び中筒片３３９それぞれは、「２０ｍｍ」の外径及び「１８ｍｍ」の内径を有するフェライト製の円筒である。
【０１２２】
以下の表は、上筒片３３７、下筒片３３８及び中筒片３３９の配置に応じたＱ値の変化を表す。
【０１２３】
【表１】
2014233113.tif 000005
【０１２４】
上筒片３３７、中筒片３３９及び下筒片３３８の間に空隙が形成される結果（条件１）、空隙が形成されない条件２と較べて、インダクタンスは小さくなる一方で、交流抵抗は小さくなる。上述の数式において、分母として機能する交流抵抗値の低下のＱ値への影響は、分子として作用するインダクタンス値の影響よりも大きい。したがって、条件１は、条件２よりも大きなＱ値をもたらすことができる。
【０１２５】
＜第１０実施形態＞
第９実施形態に関連して説明された如く、上筒片、中筒片及び下筒片の間の空隙に応じて、Ｑ値は変動する。したがって、上筒片、中筒片及び下筒片の間の空隙寸法は、適切に維持されることが好ましい。本実施形態において、上筒片、中筒片及び下筒片の間の空隙寸法を維持するための技術が説明される。
【０１２６】
図２０は、歯ブラシ４００Ｇの概略的な部分断面図である。図２０を参照して、歯ブラシ４００Ｇが更に説明される。第９実施形態と同一の要素に対して、同一の符号が付されている。第９実施形態に関連する説明は、同一の符号が付された要素に援用される。
【０１２７】
第９実施形態と同様に、歯ブラシ４００Ｇは、下筐体４０１と、上筐体４０２と、ブラシ部４０３と、磁性筒３３０Ｆと、巻線３１１と、モータ３２１と、２次電池３２２と、回路基板３５０と、を備える。歯ブラシ４００Ｇは、上筒片３３７と中筒片３３９とを接合する上接合部３５１と、下筒片３３８と中筒片３３９とを接合する下接合部３５２と、を更に備える。上接合部３５１は、上筒片３３７と中筒片３３９との間の空隙を維持する。下接合部３５２は、下筒片３３８と中筒片３３９との間の空隙を維持する。上接合部３５１及び下接合部３５２は、非磁性材料から形成される。この結果、第９実施形態の原理に従って、高いＱ値が達成される。加えて、歯ブラシ４００Ｇに外力が加わっている間、上筒片３３７と中筒片３３９との間の衝突及び下筒片３３８と中筒片３３９との間の衝突は生じにくくなる。したがって、歯ブラシ４００Ｇの機械的強度は高くなる。上接合部３５１及び下接合部３５２は、ＡＢＳ樹脂から形成されてもよい。本実施形態において、上接合部３５１及び下接合部３５２は、スペーサとして例示される。
【０１２８】
＜第１１実施形態＞
上筒片、中筒片及び下筒片は、他の技術によって固定されてもよい。本実施形態において、上筒片、中筒片及び下筒片を固定するための他の技術が説明される。
【０１２９】
図２１は、歯ブラシ４００Ｈの概略的な部分断面図である。図２１を参照して、歯ブラシ４００Ｈが更に説明される。第９実施形態と同一の要素に対して、同一の符号が付されている。第９実施形態に関連する説明は、同一の符号が付された要素に援用される。
【０１３０】
第９実施形態と同様に、歯ブラシ４００Ｈは、下筐体４０１と、上筐体４０２と、ブラシ部４０３と、巻線３１１と、モータ３２１と、２次電池３２２と、回路基板３５０と、を備える。歯ブラシ４００Ｈは、磁性筒３３０Ｈと、ボビン３６０と、を備える。
【０１３１】
第９実施形態と同様に、磁性筒３３０Ｈは、上片３３４と、下片３３５と、を含む。磁性筒３３０Ｈは、上片３３４によって部分的に閉じられる上筒片３３７Ｈと、下片３３５によって閉じられる下筒片３３８Ｈと、を更に含む。上筒片３３７Ｈ及び下筒片３３８Ｈは、下筐体４０１内で整列される。ボビン３６０は、上筒片３３７Ｈ／下筒片３３８Ｈと巻線３１１との間に配置される。
【０１３２】
図２２は、上筒片３３７Ｈと下筒片３３８Ｈとの間における歯ブラシ４００Ｈの拡大断面図である。図２１及び図２２を参照して、歯ブラシ４００Ｈが説明される。
【０１３３】
ボビン３６０は、上筒片３３７Ｈ及び下筒片３３８Ｈと相補的な筒体である。巻線３１１は、ボビン３６０の外周面に巻き付けられる。
【０１３４】
図２３は、歯ブラシ４００Ｈの概略的な断面図である。尚、図２３において、上筒片３３７Ｈ及び下筒片３３８Ｈは、歯ブラシ４００Ｈから除去されている。図２１乃至図２３を参照して、歯ブラシ４００Ｈが説明される。
【０１３５】
ボビン３６０は、巻線３１１が巻かれた外周面とは反対側の内周面から突出する突環３６１を含む。突環３６１は、上筒片３３７Ｈと下筒片３３８Ｈとの間に挿入される。したがって、上筒片３３７Ｈは、突環３６１と上片３３４との間で固定される。下筒片３３８Ｈは、突環３６１と下片３３５との間で固定される。
【０１３６】
＜第１２実施形態＞
送電コイル部からの交番磁束に応じて共振する共振回路部が用いられるならば、受電装置と送電装置との距離が長くなっても、送電装置から受電装置への電力の伝送は効率的に行われる。本実施形態において、共振回路部を備える受電装置が説明される。
【０１３７】
図２４は、受電装置３００Ｉの概略的な回路図である。図９及び図２４を参照して、受電装置３００Ｉが説明される。第３実施形態と同一の要素に対して、同一の符号が付されている。第３実施形態に関連する説明は、同一の符号が付された要素に援用される。
【０１３８】
第３実施形態と同様に、受電装置３００Ｉは、モータ３２１と、受電コイル部３１０と、を備える。受電装置３００Ｉは、変換回路３４０Ｉを更に備える。第３実施形態と同様に、変換回路３４０Ｉは、整流ブリッジ回路３４２と、平滑コンデンサ３４３と、を備える。第３実施形態とは異なり、変換回路３４０Ｉは、共振コンデンサを有していない。
【０１３９】
受電装置３００Ｉは、共振回路部３７０を更に備える。共振回路部３７０は、磁性筒３３０を取り巻く共振コイル３７１と、共振コイル３７１に電気的に接続された共振コンデンサ３７２と、を含む。共振コイル３７１及び共振コンデンサ３７２は、閉回路を形成し、モータ３２１、受電コイル部３１０及び変換回路３４０Ｉを含む電気回路から電気的に独立される（即ち、共振回路部３７０は、モータ３２１、受電コイル部３１０及び変換回路３４０Ｉとは電気的接点を有さない）。共振回路部３７０は、送電装置２００が作り出す交番磁束に共振するように設計される。この結果、受電コイル部３１０に電流が効率的に誘起される。
【０１４０】
図２５は、送電コイル部２２０、共振回路部３７０及び受電コイル部３１０の間の位置関係を表す概略図である。図２５を参照して、送電コイル部２２０、共振回路部３７０及び受電コイル部３１０の間の位置関係が説明される。
【０１４１】
共振回路部３７０は、送電コイル部２２０と受電コイル部３１０との間に配置される。共振回路部３７０は、送電コイル部２２０と受電コイル部３１０とに磁気的にそれぞれ接続される。本実施形態において、共振コイル３７１の巻数は、８０ターンである。受電コイル部３１０の巻線３１１の巻数は、５ターンである。
【０１４２】
＜第１３実施形態＞
第１２実施形態において、動作部として用いられるモータは、変換回路によって生成された直流電流を直接的に受け取る。代替的に、動作部は、蓄電機能を有してもよい。モータは、蓄えられた電力を用いて、動作してもよい。本実施形態において、蓄電機能を有する動作部を含む受電装置が説明される。
【０１４３】
図２６は、受電装置３００Ｊの概略的な回路図である。図２６を参照して、受電装置３００Ｊが説明される。第１２実施形態と同一の要素に対して、同一の符号が付されている。第１２実施形態に関連する説明は、同一の符号が付された要素に援用される。
【０１４４】
第１２実施形態と同様に、受電装置３００Ｊは、受電コイル部３１０と、変換回路３４０Ｉと、共振回路部３７０と、モータ３２１と、を備える。受電装置３００Ｊは、モータ３２１と平滑コンデンサ３４３との間で、電気的に接続された２次電池３２２を更に備える。直流電流は、平滑コンデンサ３４３から２次電池３２２に出力される。この結果、２次電池３２２は、蓄電することができる。モータ３２１は、２次電池３２２に蓄えられた電力を消費し、動作することができる。
【０１４５】
＜第１４実施形態＞
磁性筒は、動作部を部分的に収容してもよい。この結果、受電装置は、軽量化される。本実施形態において、動作部を部分的に収容する磁性筒を備える電動歯ブラシが説明される。
【０１４６】
図２７は、歯ブラシ４００Ｋの概略的な部分断面図である。図２７を参照して、歯ブラシ４００Ｋが更に説明される。第５実施形態と同一の要素に対して、同一の符号が付されている。第５実施形態に関連する説明は、同一の符号が付された要素に援用される。
【０１４７】
第５実施形態と同様に、歯ブラシ４００Ｋは、下筐体４０１と、上筐体４０２と、ブラシ部４０３と、巻線３１１と、モータ３２１と、２次電池３２２と、回路基板３５０と、を備える。歯ブラシ４００Ｋは、磁性筒３３０Ｋを更に備える。
【０１４８】
２次電池３２２は、磁性筒３３０Ｋの内部に収容される一方で、モータ３２１は、磁性筒３３０Ｋから露出している。モータ３２１は、下筐体４０１に固定されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４９】
本実施形態の原理は、長距離の電力伝送を要求する様々な装置に好適に利用される。特に、本実施形態の原理は、電動歯ブラシや他の小型電動装置に好適に利用される。
【符号の説明】
【０１５０】
１００，１００Ａ・・・・・・・・・・・電力伝送システム
２２０，２２０Ａ・・・・・・・・・・・送電コイル部
３１０，３１０Ａ・・・・・・・・・・・受電コイル部
３１１・・・・・・・・・・・・・・・・巻線
３２０，３２０Ｂ・・・・・・・・・・・動作部
３３０・・・・・・・・・・・・・・・・磁性筒
３３０Ａ・・・・・・・・・・・・・・・磁性筒
３３０Ｃ・・・・・・・・・・・・・・・磁性筒
３３０Ｄ・・・・・・・・・・・・・・・磁性筒
３３０Ｅ・・・・・・・・・・・・・・・磁性筒
３３０Ｆ・・・・・・・・・・・・・・・磁性筒
３３０Ｈ・・・・・・・・・・・・・・・磁性筒
３３０Ｋ・・・・・・・・・・・・・・・磁性筒
３３１，３３１Ｆ・・・・・・・・・・・筒部
３３２・・・・・・・・・・・・・・・・下端部
３３３・・・・・・・・・・・・・・・・上端部
３３４・・・・・・・・・・・・・・・・上片
３３５，３３５Ｅ・・・・・・・・・・・下片
３３６・・・・・・・・・・・・・・・・下側開口部
３３７，３３７Ｈ・・・・・・・・・・・上筒片
３３８，３３８Ｈ・・・・・・・・・・・下筒片
３３９・・・・・・・・・・・・・・・・中筒片
３４２・・・・・・・・・・・・・・・・整流ブリッジ回路
３５１・・・・・・・・・・・・・・・・上接合部
３５２・・・・・・・・・・・・・・・・下接合部
３６１・・・・・・・・・・・・・・・・突環
３７０・・・・・・・・・・・・・・・・共振回路部
４００・・・・・・・・・・・・・・・・歯ブラシ
４００Ｃ・・・・・・・・・・・・・・・歯ブラシ
４００Ｄ・・・・・・・・・・・・・・・歯ブラシ
４００Ｅ・・・・・・・・・・・・・・・歯ブラシ
４００Ｆ・・・・・・・・・・・・・・・歯ブラシ
４００Ｇ・・・・・・・・・・・・・・・歯ブラシ
４００Ｈ・・・・・・・・・・・・・・・歯ブラシ
４００Ｋ・・・・・・・・・・・・・・・歯ブラシ
４０１，４０１Ｅ・・・・・・・・・・・下筐体
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
2014233113.tif 000016
【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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