(57)【要約】【課題】非接触電力伝送によって被給電体に電力を供給する非接触式の給電装置において、給電部から受電部への電力の伝送効率を確保して給電部から受電部へ所定の電力を供給することが可能であっても、給電コイルの外径および受電コイルの外径を小さくしつつ、給電コイルおよび受電コイルでの発熱量を低減することが可能な給電装置を提供する。【解決手段】非接触電力伝送によって被給電体に電力を供給する給電装置１は、空芯状に巻回されるとともに一定方向に配列される複数の給電コイル２と、空芯状に巻回され被給電体に接続されるとともに複数の給電コイル２のそれぞれと所定の隙間を介して対向配置される複数の受電コイル５とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触電力伝送によって被給電体に電力を供給する給電装置において、
空芯状に巻回されるとともに一定方向に配列される複数の給電コイルと、空芯状に巻回され前記被給電体に接続されるとともに複数の前記給電コイルのそれぞれと所定の隙間を介して対向配置される複数の受電コイルとを備えることを特徴とする給電装置。
【請求項２】
前記被給電体への電力供給時に、全ての前記給電コイルに電流が供給されることを特徴とする請求項１記載の給電装置。
【請求項３】
全ての前記給電コイルの巻数、および、全ての前記受電コイルの巻数が同じになっていることを特徴とする請求項１または２記載の給電装置。
【請求項４】
全ての前記給電コイルの外形、および、全ての前記受電コイルの外形が略等しくなっていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の給電装置。
【請求項５】
複数の前記給電コイルが取り付けられる第１取付部材と、前記第１取付部材に対向配置され複数の前記受電コイルが取り付けられる第２取付部材とを備え、
前記第１取付部材と前記第２取付部材との対向方向の一方を第１方向とし、前記対向方向の他方を第２方向とすると、前記第１取付部材の前記第１方向側の面と、前記第２取付部材の第２方向側の面とが対向しており、
前記第１取付部材の前記第１方向側部分には、前記給電コイルが配置される環状の複数の第１コイル配置凹部が前記第２方向に向かって窪むように形成されるとともに、前記第１コイル配置凹部に配置される前記給電コイルを覆うテープが貼り付けられるか、または、前記第１コイル配置凹部に配置される前記給電コイルを覆う接着剤が塗布されており、
前記第２取付部材の前記第２方向側部分には、前記受電コイルが配置される環状の複数の第２コイル配置凹部が前記第１方向に向かって窪むように形成されるとともに、前記第２コイル配置凹部に配置される前記受電コイルを覆うテープが貼り付けられるか、または、前記第２コイル配置凹部に配置される前記受電コイルを覆う接着剤が塗布されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の給電装置。
【請求項６】
前記第１コイル配置凹部には、前記給電コイルの前記第２方向側の面が当接する複数の第１当接部が、環状に形成される前記第１コイル配置凹部の周方向において所定の間隔で形成され、
前記第１コイル配置凹部の周方向における前記第１当接部の間には、前記第２方向へ窪む第１窪み部が形成され、
前記第１窪み部には、前記第１取付部材の前記第２方向側の面まで貫通する第１貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項５記載の給電装置。
【請求項７】
前記第２コイル配置凹部には、前記受電コイルの前記第１方向側の面が当接する複数の第２当接部が、環状に形成される前記第２コイル配置凹部の周方向において所定の間隔で形成され、
前記第２コイル配置凹部の周方向における前記第２当接部の間には、前記第１方向へ窪む第２窪み部が形成され、
前記第２窪み部には、前記第２取付部材の前記第１方向側の面まで貫通する第２貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項５または６記載の給電装置。
【請求項８】
磁界結合方式によって前記給電コイルから前記受電コイルへ電力が伝送されることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の給電装置。
【請求項９】
前記受電コイルは、開閉可能な建具に取り付けられ、
前記給電コイルは、前記建具が内側に配置される建具枠に取り付けられ、
前記被給電体は、前記建具に取り付けられるとともに前記建具枠に対して前記建具が開かないように前記建具を固定する電気錠であることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の給電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触電力伝送によって被給電体に電力を供給する非接触式の給電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建物の扉に取り付けられる電気錠が知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の電気錠は、デッドボルトと、デッドボルトに係合してデッドボルトを直線移動させるデッドカムと、デッドカムを回動させる駆動源であるモータと、モータの動力をデッドカムに伝達する歯車列とを備えている。モータには、電力供給用のケーブルの一端が接続されている。このケーブルの他端は、たとえば、扉の外部に配置される電源に接続されており、ケーブルは、たとえば、扉の外枠と扉とを繋ぐヒンジを通過するように引き回されている。
【０００３】
また、従来、非接触電力伝送によって移動車両の電池に電力を供給する非接触式の給電装置が知られている（たとえば、特許文献２参照）。特許文献２に記載の給電装置は、床または天井に設けられた給電部と、移動車両に設けられた受電部とを備えている。給電部は、一次コイルを備え、受電部は、二次コイルおよび三次コイルを備えている。一次コイルには、高周波電源が接続されている。また、二次コイルには、充電回路を介して電池が接続され、三次コイルには、共振用のコンデンサが接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３３２７６５号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７３４４１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に記載の電気錠では、たとえば、扉の外枠と扉とを繋ぐヒンジを通過するように電力供給用のケーブルが引き回されているため、ケーブルの引き回し作業が煩雑である。また、この電気錠では、ケーブルの、ヒンジを通過する部分が損傷するおそれがある。ここで、特許文献２に記載の給電装置の受電部を扉に取り付けるとともに給電部を扉の外枠に取り付ければ、特許文献１に記載の電気錠に非接触で電力を供給して電気錠を駆動することが可能になる。したがって、この場合には、電力供給用のケーブルが不要となり、上述の問題を解消することが可能である。一方、この場合には、電気錠を適切に駆動するために、給電部から受電部への電力の伝送効率を確保して給電部から受電部へ所定の電力を供給しなければならない。
【０００６】
給電部から受電部への電力の伝達効率を確保して給電部から受電部へ所定の電力を供給するために、給電部側のコイルと受電部側のコイルとの対向面積を大きくすることが重要である。しかしながら、比較的厚さの薄い扉に受電部側のコイルを取り付ける場合には、受電部側のコイルの外径が小さくなり、コイルの表面積が小さくなるため、給電部側のコイルと受電部側のコイルとの対向面積が小さくなる。したがって、給電部側の１個のコイルと受電部側の１個のコイルとを用いて、給電部から受電部へ電力を伝送しようとしても、給電部から受電部へ所定の電力を供給できなくなるおそれがある。一方で、給電部側のコイルと受電部側のコイルとの対向面積が小さくなっても、給電側のコイルに供給される電流の量を増やせば、給電部から受電部へ供給される電力を上げることは可能になるが、コイルに供給される電流が増えると、コイルの発熱量が大きくなって、コイルの焼損等の問題が生じるおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、非接触電力伝送によって被給電体に電力を供給する非接触式の給電装置において、給電部から受電部への電力の伝送効率を確保して給電部から受電部へ所定の電力を供給することが可能であっても、給電コイルの外径および受電コイルの外径を小さくしつつ、給電コイルおよび受電コイルでの発熱量を低減することが可能な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】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明の給電装置は、非接触電力伝送によって被給電体に電力を供給する給電装置において、空芯状に巻回されるとともに一定方向に配列される複数の給電コイルと、空芯状に巻回され被給電体に接続されるとともに複数の給電コイルのそれぞれと所定の隙間を介して対向配置される複数の受電コイルとを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の給電装置は、一定方向に配列される複数の給電コイルおよび複数の受電コイルを備えている。そのため、本発明では、１個の給電コイルの外径および１個の受電コイルの外径が小さくなって、１個の給電コイルの表面積および１個の受電コイルの表面積が小さくなり、１個の給電コイルと１個の受電コイルとの対向面積が小さくなっても、被給電体への電力供給時に少なくとも２個の給電コイルおよび受電コイルを使用することで（すなわち、複数の給電コイルおよび複数の受電コイルを使用することで）、被給電体への電力供給時に使用される複数の給電コイルの総表面積および複数の受電コイルの総表面積を大きくして、複数の給電コイルと複数の受電コイルとの総対向面積を大きくすることが可能になる。したがって、本発明では、被給電体への電力供給時に複数の給電コイルおよび複数の受電コイルを使用することで、１個の給電コイルに供給される電流の量を減らしても、給電コイルが配置される給電部から受電コイルが配置される受電部への電力の伝送効率を確保して、給電部から受電部へ所定の電力を供給することが可能になる。その結果、本発明では、給電部から受電部への電力の伝送効率を確保することが可能であっても、給電コイルの外径および受電コイルの外径を小さくしつつ、給電コイルおよび受電コイルでの発熱量を低減することが可能になる。
【００１０】
また、本発明では、複数の給電コイルおよび受電コイルが一定方向に配列されているため、複数の給電コイルおよび複数の受電コイルを給電装置が備えていても、給電コイルと受電コイルとの対向方向と給電コイルおよび受電コイルの配列方向とに直交する方向で給電装置を小型化することが可能になる。
【００１１】
本発明において、被給電体への電力供給時に、全ての給電コイルに電流が供給されることが好ましい。このように構成すると、被給電体への電力供給時に使用される複数の給電コイルの総表面積および複数の受電コイルの総表面積をより大きくして、複数の給電コイルと複数の受電コイルとの総対向面積をより大きくすることが可能になる。したがって、給電コイルが配置される給電部から受電コイルが配置される受電部への電力の伝送効率を高めることが可能になり、その結果、給電部から受電部へ供給される電力を高めることが可能になる。
【００１２】
本発明において、全ての給電コイルの巻数、および、全ての受電コイルの巻数が同じになっていることが好ましい。また、本発明において、全ての給電コイルの外形、および、全ての受電コイルの外形が略等しくなっていることが好ましい。このように構成すると、給電部から受電部への電力の伝送効率を高めることが可能になる。
【００１３】
本発明において、給電装置は、複数の給電コイルが取り付けられる第１取付部材と、第１取付部材に対向配置され複数の受電コイルが取り付けられる第２取付部材とを備え、第１取付部材と第２取付部材との対向方向の一方を第１方向とし、対向方向の他方を第２方向とすると、第１取付部材の第１方向側の面と、第２取付部材の第２方向側の面とが対向しており、第１取付部材の第１方向側部分には、給電コイルが配置される環状の複数の第１コイル配置凹部が第２方向に向かって窪むように形成されるとともに、第１コイル配置凹部に配置される給電コイルを覆うテープが貼り付けられるか、または、第１コイル配置凹部に配置される給電コイルを覆う接着剤が塗布されており、第２取付部材の第２方向側部分には、受電コイルが配置される環状の複数の第２コイル配置凹部が第１方向に向かって窪むように形成されるとともに、第２コイル配置凹部に配置される受電コイルを覆うテープが貼り付けられるか、または、第２コイル配置凹部に配置される受電コイルを覆う接着剤が塗布されていることが好ましい。このように構成すると、給電コイルを覆うテープや接着剤によって、給電コイルの表面への異物の付着を防止することが可能になり、受電コイルを覆うテープや接着剤によって、受電コイルの表面への異物の付着を防止することが可能になる。したがって、給電コイルの表面や受電コイルの表面への異物の付着に起因する電力の伝送効率の低下を防止することが可能になる。
【００１４】
本発明において、第１コイル配置凹部には、給電コイルの第２方向側の面が当接する複数の第１当接部が、環状に形成される第１コイル配置凹部の周方向において所定の間隔で形成され、第１コイル配置凹部の周方向における第１当接部の間には、第２方向へ窪む第１窪み部が形成され、第１窪み部には、第１取付部材の第２方向側の面まで貫通する第１貫通孔が形成されていることが好ましい。このように構成すると、第１取付部材の第１方向側に、給電コイルを覆うテープが貼り付けられていたり、給電コイルを覆う接着剤が塗布されていても、給電コイルの第２方向側の面と第１窪み部の底面との間に形成される隙間、および、第１貫通孔を利用して、給電コイルで発生する熱を放散することが可能になる。
【００１５】
本発明において、第２コイル配置凹部には、受電コイルの第１方向側の面が当接する複数の第２当接部が、環状に形成される第２コイル配置凹部の周方向において所定の間隔で形成され、第２コイル配置凹部の周方向における第２当接部の間には、第１方向へ窪む第２窪み部が形成され、第２窪み部には、第２取付部材の第１方向側の面まで貫通する第２貫通孔が形成されていることが好ましい。このように構成すると、第２取付部材の第２方向側に、受電コイルを覆うテープが貼り付けられていたり、受電コイルを覆う接着剤が塗布されていても、受電コイルの第１方向側の面と第２窪み部の底面との間に形成される隙間、および、第２貫通孔を利用して、受電コイルで発生する熱を放散することが可能になる。
【００１６】
本発明では、たとえば、磁界結合方式によって給電コイルから受電コイルへ電力が伝送される。また、本発明において、たとえば、受電コイルは、開閉可能な建具に取り付けられ、給電コイルは、建具が内側に配置される建具枠に取り付けられ、被給電体は、建具に取り付けられるとともに建具枠に対して建具が開かないように建具を固定する電気錠である。本発明では、給電コイルの外径および受電コイルの外径を小さくすることが可能であり、かつ、給電コイルと受電コイルとの対向方向と給電コイルおよび受電コイルの配列方向とに直交する方向で給電装置を小型化することが可能であるため、給電コイルと受電コイルとの対向方向と給電コイルおよび受電コイルの配列方向とに直交する方向と、扉等の建具の厚さ方向とが一致するように、受電コイルが配置される受電部を建具に取り付けることが可能になる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明では、非接触電力伝送によって被給電体に電力を供給する非接触式の給電装置において、給電部から受電部への電力の伝送効率を確保して給電部から受電部へ所定の電力を供給することが可能であっても、給電コイルの外径および受電コイルの外径を小さくしつつ、給電コイルおよび受電コイルでの発熱量を低減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態にかかる給電装置の機械的な構成の断面図である。
【図２】図１のＥ部の拡大図である。
【図３】図１のＦ−Ｆ方向から第１取付部材を示す図である。
【図４】図３のＧ部の拡大図である。
【図５】図１に示す給電装置の回路図である。
【図６】本発明の他の実施の形態にかかる第１取付部材を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＨ−Ｈ断面の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００２０】
（給電装置の構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる給電装置１の機械的な構成の断面図である。図２は、図１のＥ部の拡大図である。図３は、図１のＦ−Ｆ方向から取付部材３を示す図である。図４は、図３のＧ部の拡大図である。図５は、図１に示す給電装置１の回路図である。
【００２１】
本形態の給電装置１は、非接触電力伝送によって被給電体に電力を供給する非接触式の給電装置である。この給電装置１は、２個の給電コイル２と２個の給電コイル２が取り付けられる第１取付部材としての取付部材３とを有する給電部４と、２個の受電コイル５と２個の受電コイル５が取り付けられる第２取付部材としての取付部材６とを有する受電部７とを備えている。
【００２２】
受電部７は、建具としての建物の扉１０に取り付けられ、給電部４は、扉１０が内側に配置される建具枠としての外枠１１に取り付けられている。扉１０は、外枠１１に対して開閉可能に取り付けられている。本形態の給電装置１は、外枠１１に対して扉１０が開かないように扉１０を固定する電気錠１２（図５参照）に電力を供給する。すなわち、本形態の被給電体は、電気錠１２である。より具体的には、本形態の被給電体は、電気錠１２を駆動するモータ等の駆動源である。電気錠１２は、扉１０に取り付けられている。
【００２３】
図１等に示すように、互いに直交する３方向のそれぞれをＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向とすると、扉１０は、扉１０の高さ方向とＺ方向とが一致するように配置されている。また、扉１０が閉じている状態では、扉１０の厚さ方向とＹ方向とが一致し、扉１０の幅方向とＸ方向とが一致している。以下の説明では、Ｘ方向を左右方向、Ｙ方向を前後方向、Ｚ方向を上下方向とする。また、Ｘ１方向側を「右」側、Ｘ２方向側を「左」側とする。
【００２４】
給電コイル２および受電コイル５は、空芯状に巻回された空芯コイルである。給電コイル２および受電コイル５は、円環状に巻回されており、扁平な略円筒状に形成されている。２個の給電コイル２の巻数（より具体的には、給電コイル２を構成する導線の巻数）は互いに同じになっており、２個の受電コイル５の巻数（より具体的には、受電コイル５を構成する導線の巻数）も互いに同じなっている。また、給電コイル２の巻数と受電コイル５の巻数とが同じになっている。すなわち、本形態では、全ての給電コイル２の巻数、および、全ての受電コイル５の巻数が同じになっている。
【００２５】
また、２個の給電コイル２の外形は互いに略等しくなっており、２個の受電コイル５の外形も互いに略等しくなっている。すなわち、２個の給電コイル２の内径、外径および厚さは互いに略等しくなっており、２個の受電コイル５の内径、外径および厚さも互いに略等しくなっている。また、給電コイル２の外形と受電コイル５の外形とが略等しくなっている。すなわち、本形態では、全ての給電コイル２の外形、および、全ての受電コイル５の外形が略等しくなっている。
【００２６】
取付部材３は、外枠１１に固定されている。この取付部材３は、左右方向から見たときの形状が上下方向に細長い長方形状となる略直方体状に形成されている。すなわち、取付部材３は、上下方向に細長い略直方体状に形成されている。また、取付部材３は、前後方向の幅が左右方向の厚さよりも薄い略直方体状に形成されている。取付部材３の上下両端側には、外枠１１に取付部材３を固定するための固定ネジ（図示省略）が挿通されるネジ挿通孔３ａが形成されている。ネジ挿通孔３ａは、左右方向に貫通するように形成されている。取付部材３の、ネジ挿通孔３ａが形成された部分であるネジ形成部３ｂの左右の厚さは、取付部材３の上下方向の中間部分の左右方向の厚さよりも薄くなっている。
【００２７】
取付部材３の上下の両端面は、上下方向に直交する平面状に形成されている。取付部材３の前後の両端面は、前後方向に直交する平面状に形成されている。取付部材３の右側面は、左右方向に直交する略平面状に形成されている。ネジ形成部３ｂの左側面は、左右方向に直交する平面状に形成され、取付部材３の、ネジ形成部３ｂを除いた部分の左側面も左右方向に直交する平面状に形成されている。ネジ形成部３ｂの左側面は、取付部材３の、ネジ形成部３ｂを除いた部分の左側面よりも右側に配置されている。取付部材３の略中心には、左右方向に貫通する貫通孔３ｃが形成されている。貫通孔３ｃは、左右方向から見たときの形状が略正方形となる四角孔状に形成されている。
【００２８】
取付部材３の右側部分には、給電コイル２が配置される第１コイル配置凹部としての２個のコイル配置凹部３ｄが形成されている。コイル配置凹部３ｄは、取付部材３の右側面から左側に向かって窪むように形成されている。また、コイル配置凹部３ｄは、環状に形成されている。具体的には、コイル配置凹部３ｄは、円環状に形成されている。コイル配置凹部３ｄには、扁平な略円筒状に形成される給電コイル２の軸方向（厚さ方向）と左右方向とが一致するように給電コイル２が配置され、固定されている。コイル配置凹部３ｄの内径は、給電コイル２の内径と略等しくなっており、コイル配置凹部３ｄの外径は、給電コイル２の外径よりも大きくなっている。２個のコイル配置凹部３ｄは、上下方向で貫通孔３ｃを挟んだ状態で形成されている。すなわち、２個のコイル配置凹部３ｄは、上下方向に所定の間隔をあけた状態で形成されている。
【００２９】
コイル配置凹部３ｄの底面側には、給電コイル２の左端面が当接する第１当接部としての複数の当接部３ｅが形成されている。複数の当接部３ｅは、円環状に形成されるコイル配置凹部３ｄの周方向において所定の間隔で形成されている。具体的には、複数の当接部３ｅは、放射状に形成されている。コイル配置凹部３ｄの周方向における当接部３ｅの間には、左側へ窪む第１窪み部としての窪み部３ｆが形成されている。窪み部３ｆには、取付部材３の左側面まで貫通する第１貫通孔としての貫通孔３ｇが形成されている。
【００３０】
取付部材６は、扉１０に固定されている。この取付部材６は、取付部材３と同形状に形成されている。この取付部材６は、扉１０が閉じている状態で、前後方向から見たときに、取付部材３と左右対称となるように扉１０に固定されており、取付部材６は、扉１０が閉じているときに、左右方向で取付部材３に対向配置されている。本形態では、左右方向（Ｘ方向）は、第１取付部材である取付部材３と第２取付部材である取付部材６との対向方向である。また、右方向（Ｘ１方向）は、対向方向の一方である第１方向であり、左方向（Ｘ２方向）は、対向方向の他方であり第２方向である。なお、以下では、扉１０が閉じているときの取付部材６の状態を前提として、取付部材６の構成を説明する。
【００３１】
取付部材６の上下両端側には、ネジ挿通孔３ａに相当するネジ挿通孔６ａが形成されている。取付部材６の、ネジ挿通孔６ａが形成された部分は、ネジ形成部３ｂに相当するネジ形成部６ｂとなっている。取付部材６の略中心には、貫通孔３ｃに相当する貫通孔６ｃが形成されている。
【００３２】
取付部材６の左側部分には、受電コイル５が配置される第２コイル配置凹部としての２個のコイル配置凹部６ｄが形成されている。コイル配置凹部６ｄは、取付部材６の左側面から右側に向かって窪むように形成されている。また、コイル配置凹部６ｄは、コイル配置凹部３ｄと同形状の円環状に形成されており、コイル配置凹部６ｄには、受電コイル５の軸方向（厚さ方向）と左右方向とが一致するように受電コイル５が配置され、固定されている。２個のコイル配置凹部６ｄは、上下方向で貫通孔６ｃを挟んだ状態で形成されている。すなわち、２個のコイル配置凹部６ｄは、上下方向に所定の間隔をあけた状態で形成されている。
【００３３】
コイル配置凹部３ｄと同様に、コイル配置凹部６ｄの底面側には、受電コイル５の右端面が当接する第２当接部としての複数の当接部６ｅが形成されている。複数の当接部６ｅは、当接部３ｅと同様に、円環状に形成されるコイル配置凹部６ｄの周方向において所定の間隔で形成されている。また、複数の当接部６ｅは、放射状に形成されている。コイル配置凹部６ｄの周方向における当接部６ｅの間には、右側へ窪む第２窪み部としての窪み部６ｆが形成されている。窪み部６ｆには、取付部材６の右側面まで貫通する第２貫通孔としての貫通孔６ｇが形成されている。
【００３４】
上述のように、取付部材３のコイル配置凹部３ｄには、給電コイル２が配置されて固定されている。すなわち、給電コイル２は、取付部材３を介して外枠１１に取り付けられている。また、取付部材６のコイル配置凹部６ｄには、受電コイル５が配置されて固定されている。すなわち、受電コイル５は、取付部材６を介して扉１０に取り付けられている。また、上述のように、２個のコイル配置凹部３ｄは、上下方向に所定の間隔をあけた状態で形成されており、２個の給電コイル２は、上下方向に配列されている。同様に、２個のコイル配置凹部６ｄは、上下方向に所定の間隔をあけた状態で形成されており、２個の受電コイル５は、上下方向に配列されている。
【００３５】
また、扉１０が閉じている状態においては、図１に示すように、上側に配置される給電コイル２と上側に配置される受電コイル５とが所定の隙間を介して対向し、下側に配置される給電コイル２と下側に配置される受電コイル５とが所定の隙間を介して対向している。すなわち、扉１０が閉じている状態においては、２個の給電コイル２のそれぞれに、２個の受電コイル５のそれぞれが対向配置されている。給電コイル２と受電コイル５との間に形成される隙間は、たとえば、６ｍｍである。
【００３６】
本形態では、給電コイル２の左端面が当接する当接部３ｅの右端面と取付部材３の右側面との距離が、給電コイル２の厚さと略等しくなっている。そのため、コイル配置凹部３ｄに給電コイル２が固定された状態では、給電コイル２の右端面と取付部材３の右側面とが略一致している。取付部材３の右側面には、給電コイル２の全体を覆う接着剤が塗布されている。また、取付部材３の右側面には、耐熱性を有するテープ（図示省略）が、取付部材３の右側面の全体を覆うように貼り付けられている。
【００３７】
同様に、受電コイル５の右端面が当接する当接部６ｅの左端面と取付部材６の左側面との距離が、受電コイル５の厚さと略等しくなっており、コイル配置凹部６ｄに受電コイル５が固定された状態では、受電コイル５の左端面と取付部材６の左側面とが略一致している。取付部材６の左側面には、受電コイル５の全体を覆う接着剤が塗布されている。また、取付部材６の左側面には、耐熱性を有するテープ（図示省略）が、取付部材６の左側面の全体を覆うように貼り付けられている。
【００３８】
上述のように、給電装置１は、非接触電力伝送によって電気錠１２に供給する非接触式の給電装置である。本形態では、磁界結合方式によって給電コイル２から受電コイル５へ電力が伝送される。
【００３９】
給電部４は、図５に示すように、その回路構成として、発振回路１５と、２個のゲートドライバ１６と、２個の電解効果トランジスタ１７と、２個の電解効果トランジスタ１８と、２個のコンデンサ１９とを備えている。発振回路１５は、電源（直流電源）２０に接続されている。発振回路１５には、２個のゲートドライバ１６が並列に接続されている。電解効果トランジスタ１７のドレインは、電源２０に接続され、電解効果トランジスタ１７のソースは、電解効果トランジスタ１８のドレインに接続されている。電解効果トランジスタ１８のソースは接地されている。電解効果トランジスタ１７、１８のゲートには、ゲートドライバ１６が接続されている。コンデンサ１９の一端は、給電コイル２の一端に接続され、給電コイル２の他端は、接地されている。電解効果トランジスタ１７のソースと電解効果トランジスタ１８のドレインとの接続点は、コンデンサ１９の他端に接続されている。
【００４０】
受電部７は、図５に示すように、その回路構成として、２個のコンデンサ２１と、２個の整流回路２２と、２個のダイオード２３とを備えている。コンデンサ２１の一端は、受電コイル５の一端に接続されている。整流回路２２には、コンデンサ２１の他端および受電コイル５の他端が接続されている。また、整流回路２２には、ダイオード２３と電気錠１２とが接続されている。すなわち、受電コイル５には、整流回路２２等を介して電気錠１２が接続されている。
【００４１】
以上のように構成された給電装置１では、扉１０が閉じた状態で、電気錠１２への電力の供給が行われる。電気錠１２への電力供給時には、発振回路１５からの出力信号に基づいて、２個の給電コイル２の両方に電流が供給される。すなわち、本形態では、電気錠１２への電力供給時に、全ての給電コイル２に電流が供給される。また、本形態では、２個の給電コイル２に同じ大きさの電流が同時に供給される。給電コイル２に電流が流れると、給電コイル２に対向配置される受電コイル５に交流電力が生じる。受電コイル５に生じた交流電力は、整流回路２２で直流電力に変換されて電気錠１２に供給される。本形態では、２個の整流回路２２から直列で出力される高い電圧が電気錠１２に印加される。なお、本形態のような非接触式の給電装置１では、一般的に、１０Ｖ以上の供給電圧が高電圧となっている。本形態では、１個の給電コイル２に電流が流れると、１個の受電コイル５で約９Ｖの電圧が発生している。したがって、２個の給電コイル２を直列に接続することで、約１８Ｖの高電圧が発生するようになっている。
【００４２】
なお、給電コイル２および受電コイル５の相互インダクタンス、コンデンサ１９の容量および発振回路１５の共振周波数は、電気錠１２の負荷（具体的には、電気錠１２を駆動するモータ等の駆動源の抵抗値）に応じて、給電コイル２および受電コイル５の相互インダクタンスが最適になるように設定されている。また、本形態では、取付部材３に形成される貫通孔３ｃおよび取付部材６に形成される貫通孔６ｃを利用して、扉１０側の制御基板と外枠１１側の制御基板との間で、赤外線通信が行われる。すなわち、貫通孔３ｃ、６ｃは、赤外線通信用の孔である。
【００４３】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、電気錠１２への電力供給時に、２個の給電コイル２の両方に電流が供給されている。そのため、本形態では、１個の給電コイル２の外径および１個の受電コイル５の外径が小さくなって、その結果、１個の給電コイル２の表面積および１個の受電コイル５の表面積が小さくなっても、電気錠１２への電力供給時に使用される２個の給電コイル２の総表面積および２個の受電コイル５の総表面積を大きくして、２個の給電コイル２と２個の受電コイル５との総対向面積を大きくすることが可能になる。したがって、本形態では、１個の給電コイル２に供給される電流の量を減らしても、給電部４から受電部７への出力を高めることが可能になり、給電部４から受電部７への電力の伝送効率を確保して、電気錠１２の動作に必要な電力を給電部４から受電部７へ供給することが可能になる。その結果、本形態では、給電部４から受電部７への電力の伝送効率を確保して電気錠１２の動作に必要な電力を給電部４から受電部７へ供給することが可能であっても、給電コイル２の外径および受電コイル５の外径を小さくしつつ、給電コイル２および受電コイル５での発熱量を低減することが可能になる。また、本形態では、給電部４から受電部７への電力の伝送効率を確保して電気錠１２の動作に必要な電力を給電部４から受電部７へ供給することが可能になるため、電気錠１２を駆動するモータをスムーズに動作させることが可能になる。
【００４４】
また、本形態では、巻数が等しくかつ外径が略等しい２個の給電コイル２が上下方向に配列され、巻数が等しくかつ外径が略等しい２個の受電コイル５が上下方向に配列されているため、給電部４から受電部７への電力の伝送効率を高めることが可能になる。また、巻数が等しくかつ外径が略等しい２個の給電コイル２が上下方向に配列され、巻数が等しくかつ外径が略等しい２個の受電コイル５が上下方向に配列されているため、受電部７が２個の受電コイル５を備えていても、扉１０の厚さ方向となる前後方向で受電部７を薄型化することが可能になる。したがって、本形態では、厚さが比較的薄い扉１０に受電部７を取り付けることが可能になる。
【００４５】
本形態では、取付部材３の右側面に、給電コイル２の全体を覆う接着剤が塗布されるとともに、取付部材３の右側面の全体を覆うようにテープが貼り付けられている。同様に、本形態では、取付部材６の左側面に、受電コイル５の全体を覆う接着剤が塗布されるとともに、取付部材６の左側面の全体を覆うようにテープが貼り付けられている。そのため、本形態では、給電コイル２の表面および受電コイル５の表面への異物の付着を防止することが可能になり、その結果、給電コイル２の表面や受電コイル５の表面への異物の付着に起因する電力の伝送効率の低下を防止することが可能になる。
【００４６】
本形態では、コイル配置凹部３ｄに、給電コイル２の左端面が当接する複数の当接部３ｅが形成され、コイル配置凹部３ｄの周方向における当接部３ｅの間に、左側へ窪む窪み部３ｆが形成されている。また、本形態では、窪み部３ｆに、取付部材３の左側面まで貫通する貫通孔３ｇが形成されている。そのため、本形態では、取付部材３の右側面に、給電コイル２を覆う接着剤が塗布されていたり、給電コイル２を覆うテープが貼り付けられていても、給電コイル２の左端面と窪み部３ｆの底面との間に形成される隙間、および、貫通孔３ｇを利用して、給電コイル２で発生する熱を放散することが可能になる。
【００４７】
同様に、本形態では、コイル配置凹部６ｄに、受電コイル５の右端面が当接する複数の当接部６ｅが形成され、コイル配置凹部６ｄの周方向における当接部６ｅの間に、右側へ窪む窪み部６ｆが形成されている。また、本形態では、窪み部６ｆに、取付部材６の右側面まで貫通する貫通孔６ｇが形成されている。そのため、本形態では、取付部材６の左側面に、受電コイル５を覆う接着剤が塗布されていたり、受電コイル５を覆うテープが貼り付けられていても、受電コイル５の右端面と窪み部６ｆの底面との間に形成される隙間、および、貫通孔６ｇを利用して、受電コイル５で発生する熱を放散することが可能になる。
【００４８】
（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
【００４９】
上述した形態では、電気錠１２への電力供給時に、２個の給電コイル２に同じ大きさの電流が同時に供給されている。この他にもたとえば、電気錠１２への電力供給時に、２個の給電コイル２のそれぞれに異なる大きさの電流が供給されても良い。また、２個の給電コイル２のそれぞれに供給される電流に時間差があっても良いし、２個の給電コイル２のそれぞれに交互に電流が供給されても良い。
【００５０】
上述した形態では、２個の給電コイル２の巻数、および、２個の受電コイル５の巻数が同じになっている。この他にもたとえば、２個の給電コイル２の巻数が互いに異なっていても良いし、２個の受電コイル５の巻数が互いに異なっていても良い。また、扉１０が閉じている状態で所定の隙間を介して対向する給電コイル２の巻数と受電コイル５の巻数とが異なっていても良い。たとえば、給電コイル２の巻数が受電コイル５の巻数より多くなっていても良い。
【００５１】
上述した形態では、２個の給電コイル２の外形は互いに略等しくなっており、２個の受電コイル５の外形は互いに略等しくなっている。この他にもたとえば、２個の給電コイル２の外形は互いに異なっていても良いし、２個の受電コイル５の外形は互いに異なっていても良い。すなわち、２個の給電コイル２の内径、外径および厚さの少なくともいずれか１つが互いに異なっていても良いし、２個の受電コイル５の内径、外径および厚さの少なくともいずれか１つが互いに異なっていても良い。また、上述した形態では、給電コイル２の外形と受電コイル５の外形とが略等しくなっているが、扉１０が閉じている状態で所定の隙間を介して対向する給電コイル２の外形と受電コイル５の外形とが異なっていても良い。すなわち、扉１０が閉じている状態で所定の隙間を介して対向する給電コイル２の内径、外径および厚さと、受電コイル５の内径、外径および厚さとの少なくともいずれか１つが異なっていても良い。
【００５２】
上述した形態では、給電部４は２個の給電コイル２を備え、受電部７は２個の受電コイル５を備えている。この他にもたとえば、給電部４が３個以上の給電コイル２を備えるともに、給電部４が有する給電コイル２と同数の受電コイル５を受電部７が備えていても良い。たとえば、給電部４が４個の給電コイル２を備えるとともに受電部７が４個の受電コイル５を備えている場合には、図６に示すように、４個のコイル配置凹部３ｄが上下方向に所定の間隔をあけた状態で取付部材３に形成される。また、この場合には、４個のコイル配置凹部６ｄが上下方向に所定の間隔をあけた状態で取付部材６に形成される。この場合であっても、複数の給電コイル２および受電コイル５は上下方向に配列される。
【００５３】
また、上述した形態では、電気錠１２への電力供給時に、２個の給電コイル２に電流が供給されているが、給電部４が３個以上の給電コイル２を備えるとともに給電部４が有する給電コイル２と同数の受電コイル５を受電部７が備えている場合には、電気錠１２への電力供給時に、３個以上の給電コイル２の中から選択される少なくとも２個の給電コイル２に電流が供給されれば良い。すなわち、この場合には、電気錠１２で必要となる電力に応じて、電気錠１２への電力供給時に、３個以上の給電コイル２の全てに電流が供給されても良いし、３個以上の給電コイル２の中に電流が供給されない給電コイル２があっても良い。なお、上述した形態において、電気錠１２への電力供給時に１個の給電コイル２のみに電流を供給することも可能である。
【００５４】
上述した形態では、取付部材３のコイル配置凹部３ｄの底面側に複数の当接部３ｅが形成されているが、図６に示すように、コイル配置凹部３ｄに当接部３ｅが形成されていなくても良い。この場合には、コイル配置凹部３ｄの底面３ｈに給電コイル２の左端面が当接する。同様に、上述した形態では、取付部材６のコイル配置凹部６ｄの底面側に複数の当接部６ｅが形成されているが、コイル配置凹部６ｄに当接部６ｅが形成されていなくても良い。この場合には、コイル配置凹部６ｄの底面に受電コイル５の右端面が当接する。なお、図６では、上述した形態と同様の構成については、同一の符号を付している。
【００５５】
上述した形態では、給電コイル２および受電コイル５は、円環状に巻回されている。この他にもたとえば、給電コイル２および受電コイル５は、四角環状等の多角環状や楕円環状等に巻回されても良い。この場合には、コイル配置凹部３ｄ、６ｄは、給電コイル２および受電コイル５の形状に応じた環状に形成される。
【００５６】
上述した形態では、取付部材３の右側面に、給電コイル２の全体を覆う接着剤が塗布されている。この他にもたとえば、給電コイル２の全体を覆う接着剤に代えて、取付部材３の右側面に給電コイル２の全体を覆うテープを貼り付けても良い。この場合には、テープは、取付部材３の右側面の全体を覆うように貼り付けられても良い。同様に、上述した形態では、取付部材６の左側面に、受電コイル５の全体を覆う接着剤が塗布されているが、接着剤に代えて、取付部材６の左側面に受電コイル５の全体を覆うテープを貼り付けても良い。この場合には、テープは、取付部材６の左側面の全体を覆うように貼り付けられても良い。
【００５７】
上述した形態では、受電部７は、扉１０に取り付けられている。この他にもたとえば、受電部７は、窓や雨戸等の扉１０以外の建具に取り付けられても良い。この場合には、給電部４は、窓枠等の建具枠に取り付けられる。また、給電部４および受電部７は、建具および建具枠以外の構造物や機器に取り付けられても良い。また、上述した形態では、給電装置１によって電力が供給される被給電体は、電気錠１２であるが、給電装置１によって電力が供給される被給電体は、電気錠１２以外の機器であっても良いし、蓄電池であっても良い。
【００５８】
上述した形態では、磁界結合方式によって、給電コイル２から受電コイル５へ電力が伝送されている。この他にもたとえば、電磁誘導方式等の他の方式によって、給電コイル２から受電コイル５へ電力が伝送されても良い。
【符号の説明】
【００５９】
１  給電装置
２  給電コイル
３  取付部材（第１取付部材）
３ｄ  コイル配置凹部（第１コイル配置凹部）
３ｅ  当接部（第１当接部）
３ｆ  窪み部（第１窪み部）
３ｇ  貫通孔（第１貫通孔）
５  受電コイル
６  取付部材（第２取付部材）
６ｄ  コイル配置凹部（第２コイル配置凹部）
６ｅ  当接部（第２当接部）
６ｆ  窪み部（第２窪み部）
６ｇ  貫通孔（第２貫通孔）
１０  扉（建具）
１１  外枠（建具枠）
１２  電気錠（被給電体）
Ｘ  対向方向
Ｘ１  第１方向
Ｘ２  第２方向
【図１】
2015177614.tif 000003
【図２】
2015177614.tif 000004
【図３】
2015177614.tif 000005
【図４】
2015177614.tif 000006
【図５】
2015177614.tif 000007
【図６】
2015177614.tif 000008