(57)【要約】【課題】可動体の位置によらない安定した非接触通電の確保を可能にした非接触通電装置を提供する。【解決手段】非接触通電装置１４は、窓ガラス４の開閉作動を案内するガラスラン６に設けられた第１コイル１８と、窓ガラス４側に設けられた第２コイル１９とを備える。非接触通電装置１４は、第１コイル１８及び第２コイル１９の間の非接触による通電を通じて、窓ガラス４に設けられたデバイス１２への給電や、デバイス１２との通信を実行する。【選択図】図１
2019170087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動体に設けられたデバイスと当該可動体を支持する支持体との間で非接触による通電を可能にする非接触通電装置において、
前記可動体の作動を案内するガイド部に設けられた第１コイルと、
前記第１コイルと通電するように前記可動体に設けられた第２コイルと
を備えた非接触通電装置。
【請求項２】
前記可動体は、窓ガラスであり、
前記ガイド部は、前記支持体に形成されたガラスランである
請求項１に記載の非接触通電装置。
【請求項３】
前記第１コイル及び前記第２コイルは、前記可動体の作動方向に対して直交する方向にコイル軸を有する配置向きをとる
請求項１又は２に記載の非接触通電装置。
【請求項４】
前記第２コイルは、第１コイル内に内臓されている
請求項３に記載の非接触通電装置。
【請求項５】
前記第１コイルは、支持体側に取り付けられるフレームに巻回され、
前記第２コイルは、可動体側に取り付けられるフレームに巻回されている
請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の非接触通電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動体側のデバイスと支持体側とを非接触により通電する非接触通電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、非接触の通信を通じて相手側に電力を伝送する非接触通電装置が周知である（特許文献１等参照）。特許文献１は、トランス構造の一対のコイルを有し、これらコイルを通じて電力を伝送して、相手側のデバイスに電力を供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−６０９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、例えば窓ガラスに静電センサ等のデバイスを取り付けて、ユーザ操作を検出したいニーズがある。このニーズを実現しようとした場合、例えば窓ガラス側のデバイスとドアフレーム側との通電を確保する必要がある。窓ガラスはドアフレームに対して可動するので、これらの通電は非接触で行うことが好ましい。よって、例えばドアフレームに１次コイルを設け、窓ガラスに２次コイルを設けて、これらコイル間の通電を通じて、窓ガラスのデバイスとドアフレームとの間の非接触通電を実現する。
【０００５】
しかし、窓ガラスの開閉時、窓ガラス側の２次コイルが、ドアフレーム側の１次コイルに対してギャップ（位置ずれ）が発生する可能性がある。こうなると、給電効率が悪化したり、通信性能が低下したりする可能性があり、これが問題とされていた。
【０００６】
本発明の目的は、可動体の位置によらない安定した非接触通電の確保を可能にした非接触通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】
【０００７】
前記問題点を解決する非接触通電装置は、可動体に設けられたデバイスと当該可動体を支持する支持体との間で非接触による通電を可能にする構成において、前記可動体の作動を案内するガイド部に設けられた第１コイルと、前記第１コイルと通電するように前記可動体に設けられた第２コイルとを備えた。
【０００８】
本構成によれば、可動体がガイド部に案内されるように作動するため、これらは位置関係が安定している。そこで、本構成の場合、可動体とガイド部とに第１コイルと第２コイルとを設け、これらコイル間で非接触通電を実行する。よって、可動体の位置によらない安定した非接触通電を確保することが可能となる。
【０００９】
前記非接触通電装置において、前記可動体は、窓ガラスであり、前記ガイド部は、前記支持体に形成されたガラスランであることが好ましい。この構成によれば、窓ガラスはガラスランによって強制的に移動するため、これらに第１コイルと第２コイルとを設けた構造をとれば、安定した非接触通電の確保に一層有利となる。
【００１０】
前記非接触通電装置において、前記第１コイル及び前記第２コイルは、前記可動体の作動方向に対して直交する方向にコイル軸を有する配置向きをとることが好ましい。この構成によれば、第１コイル及び第２コイルを、それぞれ別の独立した手順で組み付けることが可能となる。よって、第１コイルと第２コイルとを組み付けたユニットを支持体側に組み付ける手順をとらずに済むので、簡素な組付作業とすることが可能となる。
【００１１】
前記非接触通電装置において、前記第２コイルは、第１コイル内に内臓されていることが好ましい。この構成によれば、第１コイルと第２コイルとの両方を通る磁束（磁界）を多く確保することが可能となるので、結合係数の劣化を低く抑えることが可能となる。よって、安定した非接触通電の確保に一層有利となる。
【００１２】
前記非接触通電装置において、前記第１コイルは、支持体側に取り付けられるフレームに巻回され、前記第２コイルは、可動体側に取り付けられるフレームに巻回されていることが好ましい。この構成によれば、第１コイルや第２コイルの組み付けにあたり、フレームを仲介するので、第１コイルや第２コイルの組み付け自由度が増す。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、可動体の位置によらない安定した非接触通電を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態の非接触通電装置の構成図。
【図２】非接触通電装置の平面図。
【図３】非接触通電装置の斜視図。
【図４】非接触通電装置の回路図。
【図５】（ａ），（ｂ）は非接触通電装置の作動図。
【図６】コイル間の距離及び結合係数の特性図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、非接触通電装置の一実施形態を図１〜図６に従って説明する。
図１に示すように、車両１の車両ドア２には、パワーウィンドウ装置３によって昇降される窓ガラス４が取り付けられている。窓ガラス４は、車両ドア２のドアフレーム５の前後に設けられた一対のガラスラン６に沿って上下方向（図１の矢印Ｈ方向）に昇降する。パワーウィンドウ装置３は、例えばモータ等のアクチュエータ７を駆動源としてレギュレータ装置８を作動させることにより、窓ガラス４の昇降を実行する。レギュレータ装置８は、例えば折り畳むように配置された一対のアームにより窓ガラス４を昇降するアーム式であることが好ましい。
【００１６】
車両ドア２は、可動体１１に設けられたデバイス１２と支持体１３との間で非接触による通電を可能にする非接触通電装置１４を備える。非接触通電装置１４が車両に搭載される場合、可動体１１が窓ガラス４であり、支持体１３が車両ドア２である。本例の非接触通電装置１４は、ドアフレーム５側からデバイス１２への給電、及びドアフレーム５側とデバイス１２との間の通信を、非接触により実行する。デバイス１２は、例えばセンサ（静電容量センサ）や、ディスプレイを構築する画素群であることが好ましい。
【００１７】
図２及び図３に示すように、非接触通電装置１４は、可動体１１（本例は窓ガラス４）の作動を案内するガイド部１７（本例はガラスラン６）に設けられた第１コイル１８と、第１コイル１８と通電するように可動体１１（本例は窓ガラス４）に設けられた第２コイル１９とを備える。本例の場合、第１コイル１８が非接触通電の１次コイルとなり、第２コイル１９が非接触通電の２次コイルとなる。
【００１８】
図３に示すように、第１コイル１８は、支持体１３側（本例はドアフレーム５のガラスラン６）に取り付けられるフレーム２２に巻回されている。フレーム２２は、第１コイル１８を巻回する箇所となる本体部２３と、フレーム２２をガラスラン６に係止するためのブラケット２４とを備える。本体部２３は、窓ガラス４の開閉方向（図３のＺ軸方向）に沿って長尺をなし、孔部２５を有する環状に形成されている。ブラケット２４は、本体部２３の側面において一対設けられ、先端に爪部２４ａが形成されている。第１コイル１８は、本体部２３の外周面に複数回巻き付けられている。
【００１９】
第２コイル１９は、可動体１１側（本例は窓ガラス４）に取り付けられるフレーム２８に巻回されている。フレーム２８は、第２コイル１９を巻回する箇所となる本体部２９と、フレーム２８を窓ガラス４に係止するためのブラケット３０とを備える。本体部２９は、例えば箱状に形成され、その外周面に複数巻き付けられている。ブラケット３０は、本体部２９に連結された腕部３０ａと、先端に断面コ字状の把持部３０ｂとが形成されている。
【００２０】
第１コイル１８及び第２コイル１９は、窓ガラス４の作動方向（図３のＺ軸方向：昇降方向）に対して直交する方向にコイル軸（第１コイル１８のコイル軸を「Ｌ１」とし、第２コイル１９のコイル軸を「Ｌ２」とする）を有する配置向きをとる。また、第２コイル１９は、フレーム２８の本体部２９が第１コイル１８のフレーム２２の孔部２５内に配置されることにより、第１コイル１８内に内臓されている。孔部２５は、窓ガラス４の開閉に伴う第２コイル１９の直線移動を許容できるように、窓ガラス４の開閉方向に沿って開口する。
【００２１】
図２に示すように、第２コイル１９は、窓ガラス４に対し、その厚さ方向（図２のＸ軸方向）においてずらし配置されている。また、ガラスラン６は、平断面略コ字形状に形成され、スリット１７ａに窓ガラス４の端縁が挿し込まれている。
【００２２】
図４に示すように、非接触通電装置１４は、非接触通電装置１４の作動を制御するコントローラ３３を備えている。コントローラ３３は、第１コイル１８に接続され、トランス構造により第２コイル１９と非接触接続されている。コントローラ３３は、例えば電力信号と通信信号とを重畳した信号を第１コイル１８に流し、これを非接触により第２コイル１９に伝送することにより、窓ガラス４への給電及び通信を実行する。
【００２３】
次に、図５及び図６を用いて、本実施形態の非接触通電装置１４の作用及び効果について説明する。
図５（ａ）に示すように、閉状態の窓ガラス４を開操作する場合、窓ガラス４の開作動に伴って、第２コイル１９が第１コイル１８に対して下方向に移動する。第２コイル１９が第１コイル１８のどの位置にあっても、第１コイル１８の磁束（磁界）が第２コイル１９を通過するので、第１コイル１８及び第２コイル１９の通電（給電及び通信）は確立した状態を維持する。そして、図５（ｂ）に示すように、窓ガラス４が全開状態になった場合、第２コイル１９が最下点に位置する。
【００２４】
ところで、ガラスラン６は窓ガラス４の開閉を案内する部材であるので、ガラスラン６及び窓ガラス４は窓ガラス４の開閉位置に対して違いの位置関係がずれ難い。そこで、本例の場合、第１コイル１８がガラスラン６に取り付けられ、第２コイル１９が窓ガラス４に取り付けられているので、窓ガラス４の開閉位置によらず、第１コイル１８及び第２コイル１９との間にギャップ（位置ずれ）が生じ難い。よって、非接触通電装置１４において、安定した非接触通電を確保することが可能となる。
【００２５】
図６に、第１コイル１８及び第２コイル１９の間の距離Ｗ及び結合係数の特性図を図示する。同図から分かるように、第１コイル１８の内部に第２コイル１９が収納されている状態のとき、結合係数（給電効率）が最も高く、第１コイル１８と第２コイル１９との間の距離Ｗが広くなるに連れて、結合係数（給電効率）が低下していく。よって、第１コイル１８内に第２コイル１９が内蔵された配置状態をとるときは、非常に結合係数（給電効率）が高いと言える。よって、本例の場合は、第１コイル１８内に第２コイル１９が内臓された配置状態をとるので、安定した非接触通電を確保するのに一層有利となる。
【００２６】
さて、窓ガラス４はガラスラン６に案内されるように作動するため、これらは位置関係が安定している。そこで、本例の場合、ガラスラン６に第１コイル１８を設け、窓ガラス４に第２コイル１９を設け、このように配置された第１コイル１８及び第２コイル１９の間で非接触通電を実行する。よって、窓ガラス４の開閉位置によらない安定した非接触通電を確保することができる。
【００２７】
可動体１１は、窓ガラス４であり、ガイド部１７は、窓ガラス４の開閉を案内するガラスラン６である。よって、窓ガラス４はガラスラン６によって強制的に移動するため、これらに第１コイル１８と第２コイル１９とを設けた構造をとれば、安定した非接触通電の確保に一層有利となる。
【００２８】
第１コイル１８及び第２コイル１９は、窓ガラス４の開閉方向に対して直交する方向にコイル軸Ｌ１，Ｌ２を有する配置向きをとる。このため、第１コイル１８及び第２コイル１９を、それぞれ別の独立した手順で組み付けることが可能となる。よって、例えば第１コイル１８及び第２コイル１９を組み付けたユニットを車体に組み付ける手順をとらずに済むので、簡素な組付作業とすることができる。
【００２９】
第２コイル１９は、第１コイル１８内に内臓されている。このため、第１コイル１８と第２コイル１９との両方を通る磁束（磁界）を多く確保することが可能となるので、結合係数（給電効率）の劣化を低く抑えることが可能となる。よって、安定した非接触通電の確保に一層有利となる。
【００３０】
第１コイル１８は、ガラスラン６に取り付けられるフレーム２２に巻回されている。また、第２コイル１９は、窓ガラス４に取り付けられるフレーム２８に巻回されている。よって、第１コイル１８や第２コイル１９の組み付けにあたり、フレーム２２，２８を仲介するので、第１コイル１８や第２コイル１９の組み付け自由度が増す。
【００３１】
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・ガラスラン６の形状は、実施例の形状に限定されず、窓ガラス４の上下方向の移動を案内できる形状であればよい。
【００３２】
・第２コイル１９は、全体が第１コイル１８に内臓された配置に限定されず、例えば一部のみ内臓される配置をとってもよい。
・第２コイル１９は、第１コイル１８に内臓されず、第１コイル１８から離隔した配置状態をとってもよい。
【００３３】
・第１コイル１８及び第２コイル１９を、コイル軸Ｌ１，Ｌ２が窓ガラス４の昇降方向に沿う巻き方とし、第１コイル１８及び第２コイル１９の一方が他方のコイル径内に収納された配置状態としてもよい。
【００３４】
・第２コイル１９を支持体１３側に取り付け、第１コイル１８を可動体１１側に取り付けてもよい。
・第１コイル１８は、ガラスラン６内に埋設された構造としてよい。
【００３５】
・デバイス１２は、電装品であれば、種々の部材に変更可能である。
・可動体１１は、窓ガラス４に限定されず、支持体１３に対して動く物品であればよい。
【００３６】
・支持体１３は、ドアフレーム５に限定されず、可動体１１を支持する物品であればよい。
・ガイド部１７は、ガラスラン６に限定されず、可動体１１の移動を強制的に案内できる部材であればよい。
【００３７】
・非接触通電装置１４は、車両１に用いられることに限らず、他の装置や機器に適用されてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
４…窓ガラス、５…ドアフレーム、６…ガラスラン、１１…可動体、１２…デバイス、１３…支持体、１４…非接触通電装置、１７…ガイド部、１８…第１コイル、１９…第２コイル、２２，２８…フレーム、Ｌ１，Ｌ２…コイル軸。
【図１】
2019170087.tif 000003
【図２】
2019170087.tif 000004
【図３】
2019170087.tif 000005
【図４】
2019170087.tif 000006
【図５】
2019170087.tif 000007
【図６】
2019170087.tif 000008