(57)【要約】【課題】１次側ユニットと２次側ユニット間に悪戯等によって不要物が挿入されることを未然に防止することのできる非接触電源装置を提供する。【解決手段】１次側ユニット６と２次側ユニット７が相対的に移動する場合、両ユニット６，７が対向したことを検出する対向状態検出回路２７と、対向状態検出回路２７の出力信号と外部入力信号に基づいて、駆動機構２９を駆動制御する制御回路２８と、前記駆動機構２９の駆動によって一方のユニットから他方のユニットへ向けて進退動作するガード部材３０を具備し、このガード部材３０が進出することによって、両ユニット６，７を構成する１次側鉄心１２と２次側鉄心１５間に不要物が挿入されることを確実に防止するように構成した。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気層を介して対向配置される結合トランスの１次側から２次側へ電磁誘導作用を利用して非接触で電力を供給する非接触電源装置において、前記結合トランスの１次側を収容する１次側ユニットと２次側を収容する２次側ユニットの何れか一方、若しくは、両方に、前記両ユニット間の空気層を覆隠するガード部材を具備して構成したことを特徴とする非接触電源装置。
【請求項２】
前記ガード部材は、一方の前記ユニットが他方の前記ユニットに対して移動する場合、前記両ユニットが互いに対向配置する際、一方の前記ユニットの移動方向に対して垂直な平面を有して一方の当該ユニットに具備されるガード部材と、一方の前記ユニットの移動方向に対して垂直な平面を有して他方の前記ユニットに具備されるガード部材が、その先端部を互いにかみ合わせ接合可能な櫛形状に形成して構成したことを特徴とする請求項１記載の非接触電源装置。
【請求項３】
他方の前記ユニットは、当該ユニットから一方の前記ユニットに対して前記ガード部材を進退させる駆動機構と、一方の前記ユニットが他方の前記ユニットに対して対向したことを検出する対向状態検出回路と、該対向状態検出回路の検出結果と外部入力信号に基づいて、前記駆動機構を駆動制御する制御回路を具備して構成したことを特徴とする請求項１，２記載の非接触電源装置。
【請求項４】
前記対向状態検出回路は、一方の前記ユニットに具備した永久磁石の磁気を検出するホール素子を備えて構成したことを特徴とする請求項３記載の非接触電源装置。
【請求項５】
前記対向状態検出回路は、一方の前記ユニットに具備した発光素子の発光状態を検出する受光素子を備えて構成したことを特徴とする請求項３記載の非接触電源装置。
【請求項６】
前記制御回路は、測定対象物における静電容量の変化を検出して出力される信号を前記外部入力信号として利用するように構成したことを特徴とする請求項３ないし５記載の非接触電源装置。
【請求項７】
透光性を有する部材または空気層を介して対向配置される結合トランスの１次側から２次側へ電磁誘導作用を利用して非接触で電力を供給する非接触電源装置において、前記結合トランスの１次側を収容する１次側ユニットと２次側を収容する２次側ユニット間に不要物が介在したことを検知する不要物検知手段と、該不要物検知手段が前記不要物の介在を検知したとき、前記１次側ユニットの駆動を自動停止する制御手段を備え、前記不要物検知手段は、２次側ユニットに備えた発光素子と、前記１次側ユニットに具備されて、前記発光素子の発光状態を検知する受光素子からなり、前記制御手段は、前記受光素子が前記発光素子の発光状態を検知しないとき、前記１次側ユニットの駆動を自動的に停止するように構成したことを特徴とする非接触電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１次側ユニットと２次側ユニット間に不要物が悪戯等によって挿入されることを確実に防止できる非接触電源装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、結合トランスの１次側と２次側をそれぞれ収容する１次側ユニットと２次側ユニットを分離可能に構成して、前記１次側ユニットと２次側ユニットを対向させた状態で、１次側ユニットから２次側ユニットへ電磁誘導作用により非接触で電力を供給する装置（以下、非接触電源装置という）はよく知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
この非接触電源装置は、例えば、１次側ユニットに接続した電源コードを屋内コンセント等の固定電源に差し込み、一方、２次側ユニットは、前記１次側ユニットとの間に金属以外の介在物（窓ガラス等）を挟んで対向配置させ、前記１次側ユニットの１次側巻線と２次側ユニットの２次側巻線によって結合トランスを形成する。
【０００４】
そして、前記１次側ユニットから２次側ユニットへ前記結合トランスの電磁誘導作用を利用して前記介在物を介して非接触で電力を供給し、前記２次側ユニットに接続コードを介して接続した負荷を駆動させる。
【０００５】
また、前記１次側ユニットと２次側ユニット間に、その使用形態に応じて、窓ガラス等の介在物が存在せず、空気層のみが存在する場合も同様に、両ユニット間の電磁誘導作用を利用して１次側ユニットから２次側ユニットへ非接触で電力を供給し、前記２次側ユニットに接続した負荷を１次側ユニットから供給した電力によって良好に駆動する。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１１０６５８号（第２，３頁、図２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、前記非接触電源装置は、１次側ユニットと２次側ユニット間に悪戯等により金属が差し込まれた場合、図８に示すように、両ユニット間に介在する金属１に、１次側ユニット内の１次側鉄心２から２次側ユニット内の２次側鉄心（図示せず）へ鎖交する磁束３が通過する。これにより、前記金属１には、この磁束３を打ち消す方向へ渦電流５が流れ、磁束４が誘起される。そして、前記金属１は、この渦電流５の値の２乗と金属１の抵抗値の積が損失（渦電流損）となって発熱する。
【０００８】
前記金属１に発熱により、前記非接触電源装置の１次側ユニットと２次側ユニットは、そのケーシングが前記金属１と接近または接触することによって、これを溶融したり、前記非接触電源装置を構成する各回路を金属１の発熱によって損傷する可能性があった。
【０００９】
また、発熱した前記金属１に利用者が触れて火傷を負ったり、前記金属１が床面等に落下した場合は、当該非接触電源装置を設置した建物等に火災が発生する危険もあるため、その取扱いには細心の注意が必要となるなど、非常に不便であった。
【００１０】
そこで、本発明は、前記問題を解決するために、１次側ユニットと２次側ユニット間に不要物（金属等）が介在することを未然に防止して、利用者の火傷、火災の発生、装置の不具合等を確実に阻止することのできる非接触電源装置を提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、空気層を介して対向配置される結合トランスの１次側から２次側へ電磁誘導作用を利用して非接触で電力を供給する非接触電源装置であり、前記結合トランスの１次側を収容する１次側ユニットと、２次側を収容する２次側ユニットのどちらか一方、若しくは、両方に、前記両ユニット間の空気層を覆隠するガード部材を具備して構成した。
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、１次側ユニットと２次側ユニットのどちらか一方、若しくは、両方に具備したガード部材によって、両ユニット間に金属等の不要物が差し込まれることを完全に阻止することができるので、悪戯等による不要物の挿入によって装置に不具合や故障が生じたり、前記不要物が金属である場合は、当該金属が加熱されることを確実に防止することができる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ガード部材は、一方の前記ユニットが他方の前記ユニットに対して移動する場合、前記両ユニットが対向したときに、一方の前記ユニットの移動方向に対して垂直な平面を有して一方の当該ユニットに具備したガード部材と、一方の前記ユニットの移動方向に対して垂直な平面を有して他方の前記ユニットに具備したガード部材が、互いの先端部をかみ合わせ接合可能な櫛形状に形成して構成した。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、１次側ユニットと２次側ユニットが移動する場合、両ユニットに具備したガード部材の先端部をそれぞれ櫛形状に形成することにより、前記１次側ユニットと２次側ユニットが対向した際には、前記ガード部材の先端部が互いにかみ合わせ接合されて、外部から１次側ユニットと２次側ユニット間の空隙に不要物が差し込まれることを良好に阻止することができる。このとき、前記ガード部材は、櫛形状に形成した先端部の櫛幅寸法を適宜任意の値に設計することにより、例えば、幅広な鉄板等が両ユニット間に侵入することを完全に防止することが可能となる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１，２記載の発明において、他方の前記ユニットは、当該ユニットから一方の前記ユニットに対して前記ガード部材を進退させる駆動機構と、一方の前記ユニットが他方の前記ユニットに対して対向したことを検出する対向状態検出回路と、該対向状態検出回路の検出結果と外部入力信号に基づいて、前記駆動機構を駆動制御する制御回路を具備して構成した。
【００１６】
請求項３記載の発明によれば、１次側ユニットと２次側ユニットが対向したときのみ、一方のユニット、若しくは、両方のユニットに具備されたガード部材を互いに対向するユニット側に進出させて、両ユニット間に不要物が差し込まれることを防止する構造であるので、ガード部材が不要な時は、前記ガード部材をユニット内に後退させて、ユニットの移動が前記ガード部材によって妨げられることを確実に防止できる。
【００１７】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記対向状態検出回路は、一方の前記ユニットに具備した永久磁石の磁気を検知するホール素子を備えて構成した。
【００１８】
請求項４記載の発明によれば、一方のユニットに永久磁石を取り付けて、他方のユニットにホール素子等の磁気検知素子を取り付けることにより、前記永久磁石の磁気を磁気検知素子によって検出して、両ユニットが対向状態にあることを簡単に確認することができ、両ユニットが対向した際には、ガード部材を互いに対向するユニット側へ進出させて、不要物が両ユニット間に差し込まれることを確実に防止することができる。
【００１９】
請求項５記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記対向状態検出回路は、一方の前記ユニットに具備した発光素子の発光状態を検出する受光素子を備えて構成した。
【００２０】
請求項５記載の発明によれば、一方のユニットに発光素子を取り付けて、他方のユニットに受光素子を取り付けることにより、前記発光素子の発光状態を前記受光素子により検出して、両ユニットが対向しているか否かを確実に判別することができるので、両ユニットが対向しておらず、ガード部材の利用が必要ないときは、前記ガード部材をユニット内に後退させて、ユニットの移動などが前記ガード部材によって妨げられることを確実に防止することができる。
【００２１】
請求項６記載の発明は、請求項３ないし５記載の発明において、前記制御回路は、測定対象物における静電容量の変化を検出して出力される信号を前記外部入力信号として利用するように構成した。
【００２２】
請求項６記載の発明によれば、測定対象物の静電容量が変化したときに、一方のユニットに具備した制御回路に外部入力信号が入力され、前記制御回路はこの信号を基に、駆動機構によってガード部材をユニット内に後退させることができるので、例えば、本装置をドアに具備して、室内側のドアノブの静電容量を検出するセンサを取り付ければ、ドアが閉じた状態でケーシングから進出状態にある前記ガード部材を、利用者がドアを開けようと室内側のドアノブに触れた瞬間に前記ケーシング内に後退させることができるので、前記ガード部材がドアの開放動作を妨げる防止できる。
【００２３】
請求項７記載の発明は、透光性を有する部材または空気層を介して対向配置される結合トランスの１次側から２次側へ電磁誘導作用を利用して非接触で電力を供給する非接触電源装置において、前記結合トランスの１次側を収容する１次側ユニットと２次側を収容する２次側ユニット間に不要物が介在したことを検知する不要物検知手段と、該不要物検知手段が不要物の介在を検知したとき、前記１次側ユニットの駆動を自動停止する制御手段を具備し、前記不要物検知手段は、２次側ユニットに具備した発光素子と、前記１次側ユニットに具備して、前記発光素子の発光状態を検知する受光素子からなり、前記制御手段は、前記受光素子によって前記発光素子の発光状態が検知されないとき、前記１次側ユニットの駆動を自動的に停止するように構成した。
【００２４】
請求項７記載の発明によれば、１次側ユニットと２次側ユニット間に不要物が介在した場合、１次側ユニットに具備した受光素子は２次側ユニットに具備した発光素子の発光状態を検出できなくなるので、不要物の介在を１次側ユニットにて確実に検出することが可能となり、この場合、１次側ユニットの駆動を即時停止することにより、安全性の維持を図ることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１ないし図５により説明する。図１は本発明の非接触電源装置Ａの構成を示す一例であり、図１において、６は１次側ユニットを示しており、７は前記１次側ユニット１と対向配置する２次側ユニットを示している。
【００２６】
前記１次側ユニット６は、商用電源８の交流電圧を直流に変換する第１の整流平滑回路９と、前記整流平滑回路９の出力を高周波の交番電流に変換して、１次側巻線１０に印加する駆動回路１１と、前記１次側巻線１０を継鉄部に巻回した１次側鉄心１２をケーシング１３内に収容した状態で、給電線１４を介して前記商用電源８に接続されている。
【００２７】
一方、２次側ユニット７は、前記１次側鉄心１２と対向配置した２次側鉄心１５と、前記２次側鉄心１５の継鉄部に巻回した２次側巻線１６と、前記２次側巻線１６の出力に接続した第２の整流平滑回路１７をケーシング１８内に収容して、接続線１９によって直流負荷２０に接続されている。
【００２８】
なお、図１に示す非接触電源装置Ａの構成は、２次側ユニット７に直流負荷２０を接続する場合の回路構成を示しており、負荷２０が交流負荷である場合は、第２の整流平滑回路１７の出力にインバータ回路（図示せず）を取り付けるなど、その構成が変化することは当然である。
【００２９】
次に、図２により前記非接触電源装置Ａの一使用形態を説明する。図２において、２１は前記非接触電源装置Ａを設置するフラッシュ式のドアであり、前記非接触電源装置Ａの１次側ユニット６は、上部ドア枠２２の一部を穿設して形成した溝部内に揺動不能に取り付けられている。
【００３０】
また、前記非接触電源装置Ａの２次側ユニット７は、前記１次側ユニット６と対向するドア２１の上部位置を穿設して形成した溝部内に揺動不能に固定されており、前記ドア２１が閉じた状態において、前記１次側ユニット７内に収容した図１に示す１次側鉄心１２の継鉄部に巻回した１次側巻線１０と、前記２次側ユニット７内に収容した２次側鉄心１５の継鉄部に巻回した２次側巻線１６によって結合トランスを形成している。
【００３１】
２３は、図１にて説明した負荷２０として、前記２次側ユニット７に接続した防犯用のビデオカメラを示しており、前記２次側ユニット７とともにドア２１内部に固定され、そのレンズ部位２４のみを外部へ突出させた状態で、ドア付近の様子を撮影可能に取り付けられている。
【００３２】
そして、前記ビデオカメラ２３を利用する場合は、まず最初に、図１，２に示す給電線１４を室内の固定電源等に差し込み、前記１次側ユニット６に具備した図示しないスイッチを投入することにより、１次側ユニット６に電力を供給する。つまり、前記商用電源８の交流電圧は、給電線１４を介して図１に示す第１の整流平滑回路９に供給される。
【００３３】
前記第１の整流平滑回路９では、供給された交流電圧を直流電圧に変換して駆動回路１１に出力し、前記駆動回路１１は、これを高周波の交番電流に変換した後、前記１次側巻線１０に印加する。
【００３４】
前記１次側巻線１０に高周波の交番電流が流れると、前記１次側巻線１０の継鉄部に巻回した１次側鉄心１２内に磁束が誘起される。前記１次側鉄心１０に誘起された磁束は、ドア２１が閉じた状態では、１次側鉄心１２→１次側ユニット６のケーシング１３→空気層→２次側ユニット７のケーシング１８を順次通過して、２次側ユニット７内の２次側鉄心１５に鎖交し、前記２次側鉄心１５の継鉄部に巻回した２次側巻線１６に交流電圧を誘起させる。
【００３５】
そして、前記２次側巻線１６に誘起された交流電圧は、第２の整流平滑回路１７にて直流電圧に変換されてビデオカメラ２３に供給される。これにより、前記ビデオカメラ２３は、１次側ユニット６から２次側ユニット７に非接触で供給された電力を利用して、ドア２１付近の映像を撮影することができる。
【００３６】
また、ドア２１が開放されたときには、１次側ユニット６の１次側鉄心１２に誘起された磁束は、２次側ユニット７の２次側鉄心１５に鎖交することはないので、当然、２次側鉄心１５の継鉄部に巻回した２次側巻線１６にも交流電圧は誘起されることはなく、この時点で、前記２次側ユニット７に接続したビデオカメラ２３は撮影を停止する。
【００３７】
図３は、前記１次側ユニット６と２次側ユニット７内に収容される図１に示す各回路以外の構成要素を示している。図３において、２５は２次側ユニット７に取りつけた永久磁石であり、２６は１次側ユニット６に具備されて、前記永久磁石２５の磁気を検知するホール素子等の磁気検知素子を示している。
【００３８】
２７は前記磁気検知素子２６の磁気検知の有無に応じて２次側ユニット７が１次側ユニット６に対向しているか否かを検出する対向状態検出回路であり、２８は、前記対向状態検出回路２７の検出結果と外部入力信号に基づいて、例えば、モータやソレノイド等からなる駆動機構２９を駆動制御する制御回路を示している。
【００３９】
３０は前記駆動機構２９によって、１次側ユニット６の２次側ユニット７と対向する面から前記２次側ユニット７へ向けて進退動作する樹脂（例えば、ポリカーボネート樹脂）等、金属以外の材質からなるガード部材であり、前記１次側鉄心１２の前後（図３に示す左右方向）に、若しくは、上下を除く四方面、または、上下と室内側（図３に示す右方向）を除く三方面を囲繞するように取り付けられている。
【００４０】
つづいて、図２に示す１次側ユニット６と２次側ユニット７の動作について説明する。図２に示すドア２１が閉じている場合、図３に示すドア２１上部に取り付けた２次側ユニット７の磁気検知素子２６は、ドア枠上部２２に固定した１次側ユニット６に具備した永久磁石の磁気を確実に検知するので、前記対向状態検出回路２７は、ドア２１が閉じていることを確実に検出することができる。
【００４１】
一方、図２に示すドア２１には、例えば、室内側のドアノブ（図示せず）に対して、当該ドアノブの静電容量の変化を検出するセンサ（以下、静電容量検出センサという）を取り付けた場合、該静電容量検出センサ（図示せず）の出力信号は、１次側ユニット６の制御回路２８に外部入力信号として入力される。そして、前記制御回路２８は、前記対向状態検出回路２７から出力される信号によってドア２１の開閉状態を検出し、また、前記静電容量検出センサから入力される信号によって、室内側のドアノブに利用者が触れたか否かを判定する。
【００４２】
そして、前記ドアノブに利用者が触れたことが、静電容量の変化として前記静電容量検出センサから出力された場合、前記制御回路２８は、ドア２１が室内側から開けられようとしていると判断して、駆動機構２９に対して、ガード部材３０をケーシング１３内に後退させる旨の信号を出力する。
【００４３】
これにより、前記駆動機構２９は、モータやソレノイドを駆動して前記ガード部材３０をケーシング１３内に後退させる。この結果、利用者は、ガード部材３０と２次側ユニット７間で摩擦を生じることなく、ドア２１を室内側から容易に開放することができる。
【００４４】
前記ドア２１が開放されると、１次側ユニット６の１次側鉄心３０から外部へ向かう磁束は、２次側ユニット７の２次側鉄心１５に鎖交しないので、図１に示すように、前記２次側鉄心１５の継鉄部に巻回した２次側巻線１６に交流電圧は誘起されず、２次側ユニット７に接続したビデオカメラ２３（図２参照）は撮影を停止する。つまり、ドア２１が開放した状態では、ビデオカメラ２３による撮影は防犯上不要となるので、ドア２１が開放した際に、前記１次側ユニット６と２次側ユニット７が対向状態を解除することは、何等の問題も生じない。
【００４５】
また、前記ドア２１が開放した状態から再度閉じられると、２次側ユニット７に具備した永久磁石の磁気は１次側ユニット６に具備した磁気検知素子２６によって確実に検出され、前記対向状態検出回路２７は、前記１次側ユニット６と２次側ユニット７が対向した状態、つまり、ドア２１が閉じられた状態にあることを確実に検出して、制御回路２８にその旨を出力する。
【００４６】
前記制御回路２８は、対向状態検出回路２７からドア２１が閉じられていることを示す信号を入力し、さらに、前記静電容量検出センサ（図示せず）から静電容量の変化がない旨の信号を入力した場合は、前記駆動機構２９に対して、ガード部材３０をケーシング１３から外部へ進出させる旨の信号を出力する。
【００４７】
この結果、前記ガード部材３０は、１次側ユニット６のケーシング１３内から図５（ａ）に示すように、２次側ユニット７のケーシング１８に衝接するまで外方に進出する。また、このとき、前記１次側ユニット６と２次側ユニット７は対向状態にあるので、１次側ユニット６の１次側鉄心１２の磁束は、２次側ユニット７の２次側鉄心１５に鎖交して、該２次側鉄心１５の継鉄部に巻回した２次側巻線１６に交流電圧を誘起する。
【００４８】
前記２次側巻線１６に誘起された交流電圧は、図１に示す第２の整流平滑回路１７によって直流電圧に変換された後、図２に示すビデオカメラ２３に供給される。これにより、前記ビデオカメラ２３は、ドア２１が閉じた状態で、ドア２１付近の室外側を確実に撮影して、防犯に利用することができる。
【００４９】
このとき、前記１次側ユニット６と２次側ユニット７間は、図５（ａ）に示すように、ガード部材３０が進出した状態にあるため、悪戯等により、例えば、鉄板等が前記１次側ユニット６と２次側ユニット７間の隙間、換言すれば、ドア枠２２とドア２１の上部との間に挿入されることはなく、１次側ユニット６から２次側ユニット７への電力供給が停止することを確実に阻止できる。つまり、鉄板等の挿入により、ドア２１に設置したビデオカメラ２３の撮影が妨害されて、防犯上の有効性が阻害されることを確実に防止できる。
【００５０】
図４は、前記ガード部材３０の進退機能を２次側ユニット７に具備した場合を示している。つまり、１次側ユニット６には、図１に示す第１の整流平滑回路９と駆動回路１１、１次側鉄心１２、１次側巻線１０（図４では、１次側鉄心１２のみ記載）以外に、永久磁石２５だけが具備されており、２次側ユニット７には、図１に示す２次側鉄心１５、２次側巻線１６、第２の整流平滑回路１７以外に、前記永久磁石２５の磁気を検知する磁気検知素子２６を具備した対向状態検出回路２７と、該対向状態検出回路２７の出力信号と外部入力信号を受けて、駆動機構２９を駆動制御する制御回路２８と、ガード部材３０が具備されている。
【００５１】
図４に示す１次側ユニット６と２次側ユニット７の動作については、まず、図２に示すドア２１が閉じられた際に、１次側ユニット６から２次側ユニット７に供給された電力によって、２次側ユニット７を構成する各回路を駆動する制御電源がつくられる。
【００５２】
そして、前記ドア２１が完全に閉じられると、ドア２１上部に取り付けた２次側ユニット７に設置したホールセンサ等の磁気検知素子２６は、ドア枠上部２２に取り付けた１次側ユニット６に具備した永久磁石２５の磁気を確実に検知する。このにより、前記対向状態検出回路２７は、１次側ユニット６と２次側ユニット７が対向状態にある、つまり、図２に示すドア２１が閉じた状態にあることを検出できる。
【００５３】
次に、図４に示す制御回路２８は、前記対向状態検出回路２７から１次側ユニット６と２次側ユニット７が対向している旨の信号を入力し、外部入力信号として、室内側のドアノブの静電容量が変化していない旨の信号を入力しない場合に限り、駆動機構２９を駆動して、ケーシング１８内から図５（ｂ）に示すように、１次側ユニット６側（上方）へ向けてガード部材３０を進出させる。
【００５４】
これにより、前記１次側ユニット６と２次側ユニット７間に、悪戯等によって不要物（特に金属）が挿入されることを完全に阻止することができ、両ユニット６，７間の電磁誘導作用による電力供給が損なわれることはない。つまり、２次側ユニット７に接続したビデオカメラ２３は、ドア２１が閉じた状態ではその撮影を常時継続することができ、防犯上、非常に有効である。
【００５５】
また、利用者がドア２１を開けようとして、室内からドアノブ（図示せず）に接触すると、前記ドアノブの静電容量の変化が外部入力信号として、２次側ユニット７の制御回路２８に入力される。この場合、前記制御回路２８は、駆動機構２９を駆動して、前記ガード部材３０をケーシング１８内に後退させて、ドア２１を開ける際に、前記ガード部材３０と１次側ユニット６のケーシング１３との摩擦力によって、ドア２１の開放が妨げられることを確実に防止する。
【００５６】
そして、前記ドア２１が開放されると、１次側ユニット６の１次側鉄心１２から放出される磁束は、２次側ユニット７の２次側鉄心１５に鎖交しなくなるので、前記２次側鉄心１５の継鉄部に巻回した２次側巻線１６には、交流電圧が誘起されることはなく、当該２次側ユニット７に接続したビデオカメラ２３は、その撮影動作を停止する。
【００５７】
すなわち、ドア２１が開放された状態では、防犯上の理由からビデオカメラ２３による撮影は無意味であるので、１次側ユニット６と２次側ユニット７間の電力供給がドア２１の開放によって停止されることは何等の問題も生じない。なお、前述した実施例において、ドア２１を外部から開放する場合は、例えば、所定のパスワードが入力された場合、または、キーシリンダによる解錠操作が行われることなどによって、制御回路２８に前記外部入力信号を入力して、ガード部材３０を１次側ユニット６、または、２次側ユニット７内に後退させるように構成すればよい。
【００５８】
図５（ｃ）は、前記ガード部材を１次側ユニット６と２次側ユニット７の両方に取り付けて、ドア２１が閉じた際、一方のユニットに取り付けたガード部材を他方のユニットに取り付けたガード部材に向けて進出させて、櫛形状の先端部を互いにかみ合わせ接合する場合を例示している。
【００５９】
すなわち、図５（ｃ）に示す使用形態においては、例えば、２次側ユニット７に具備したガード部材３０ｂは、前記２次側ユニット７から常時進出した状態で取り付け、前記１次側ユニット６に具備したガード部材３０ａは、図３に示すように、１次側ユニット６のケーシング１３内から２次側ユニット７へ向けて進退動作するように取り付けられている。
【００６０】
若しくは、１次側ユニット６にガード部材３０ａを常時進出した状態で取り付け、２次側ユニット７に、図４に示すように、２次側ユニット７のケーシング１８から１次側ユニット６へ向けて進退動作するガード部材３０ｂを取り付けて構成されている。
【００６１】
図５（ｃ）に示すガード部材３０ａ，３０ｂによれば、互いにかみ合わせ接合する先端部の櫛幅寸法を充分小さく設定することにより、前記先端部の隙間から鉄板等の幅広な不要物が挿入されることは殆ど不可能となる。仮に、針状の鉄部材等が無理やり挿入されたとしても、そのような極細の金属物体であれば、両ユニット６，７間の電磁誘導作用に殆ど影響を及ぼすことはないので、特に問題はない。
【００６２】
図５（ｄ）は、１次側ユニット６に固定したガード部材３０ｃの内側に、２次側ユニット７のガード部材３０ｄを進退動作させるか、または、２次側ユニット７に固定したガード部材３０ｄの外側に、前記１次側ユニット６のガード部材３０ｃを進退動作させる場合を示したものである。この場合も、図５（ｃ）と同様に、両ガード部材３０ｃ，３０ｄ間から極薄の鉄板等が挿入されることを防止できるとともに、極細の鉄針のような物体の挿入も確実に阻止することができ、防犯上、非常に有効である。
【００６３】
以上説明したように、本発明の非接触電源装置によれば、１次側ユニット６と２次側ユニット７間に空気層を介して電力を供給する場合において、両ユニット６，７が対向したことを確実に検出した際、両ユニット６，７間の空気層をガード部材３０を進出させて覆隠することにより、不要物、特に金属性の不要物が両ユニット６，７間に挿入されて、両ユニット６，７間の電力供給が阻害されることを確実に阻止することができる。
【００６４】
また、前記ガード部材３０によって両ユニット６，７間に不要物が挿入されることを阻止することで、前記１次側ユニットから２次側ユニットへ鎖交する磁束が、両ユニット６，７間に挿入された金属に通過することによって、前記金属に渦電流が流れて金属が発熱し、これに触れた利用者が火傷をしたり、建造物に火災等が発生することを確実に防止することができる。
【００６５】
なお、前述した実施例では、１次側ユニット６と２次側ユニット７の対向状態を、永久磁石２５と磁気検知素子２６を利用して検出する場合について説明したが、本発明は、これに限定せず、例えば、公知の発光素子と受光素子を用いて両ユニット６，７の対向状態を検出しても良いことは無論である。
【００６６】
つづいて、図６，７によって本発明の他の実施例について説明する。図６は図１に示す構成の非接触電源装置Ｂの１次側鉄心１２と２次側鉄心１５を示した斜視図である。図６に示す２次側鉄心１５は、例えば、上下面と両側面の前方位置（１次側鉄心１２と対向する側）に赤外線発光素子３１ａ〜３１ｆを具備し、一方、前記１次側鉄心１２には、前記赤外線発光素子３１ａ〜３１ｆと対向する位置に、前記赤外線発光素子３１ａ〜３１ｆの発光の有無を検知する赤外線受光素子３２ａ〜３２ｆを具備する。
【００６７】
前記赤外線発光素子３１ａ〜３１ｆと赤外線受光素子３２ａ〜３２ｆを１次側鉄心１２と２次側鉄心１５に取り付ける場合は、図６に示す１次側鉄心１２と２次側鉄心１５の上下面については、接着剤等を利用して取り付ければよく、また、１次側鉄心１２および２次側鉄心１５と直接接しない取付位置（両鉄心１２，１５の左右側面）については、例えば、前記１，２次側鉄心１２，１５の上下両継鉄部間を金属以外の部材（図示せず）で橋渡した後、この部材に対して接着剤等を利用して取りつければよい。
【００６８】
また、前記１次側鉄心１２と２次側鉄心１５は、通常、ケーシング１３，１８内に収容されるため、前記ケーシング１３，１８には、予め、赤外線が通過可能な孔部を形成しておくか、または、ケーシング１３，１８自体に透光性を有する素材を使用することが必要である。
【００６９】
図７に前記赤外線受光素子３２ａ〜３２ｆと図１に示す駆動回路１１との関係を回路図として示す。図３において、ａ〜ｃ，…（以下、「，…」の記載は省略する）は、前記赤外線受光素子３２ａ〜３２ｆによる赤外線受光の有無に応じてＯＮ／ＯＦＦ動作するトランジスタであり、該トランジスタａ〜ｃの各々のコレクタ端子は抵抗ｒ１，ｒ２，ｒ３を介して定電圧電源Ｖｃｃと、ＮＯＲ論理素子３３の入力端子に接続されている。
【００７０】
また、トランジスタａ〜ｃのエミッタ端子はＧＮＤ端子に接地され、前記ＮＯＲ論理素子３３の出力端子は、前記駆動回路１１の入力端子に接続されて、その出力の「Ｈ」と「Ｌ」の別により、前記駆動回路１１の駆動と停止を切り換えることができる。
【００７１】
つづいて、前記非接触電源装置Ａの動作について説明する。図６に示す鉄心構造をした非接触電源装置Ｂは、１次側ユニット６と２次側ユニット７間に透光性を有する窓ガラス等が介在した場合や、特に何も介在せずに空気層だけが存在する場合は、２次側鉄心１５に取り付けた赤外線発光素子３１ａ〜３１ｆが発する赤外線は１次側鉄心１２に取り付けた赤外線受光素子３２ａ〜３２ｆによって確実に検出される。
【００７２】
前記赤外線受光素子３２ａ〜３２ｆが赤外線発光素子３１ａ〜３１ｆが発する赤外線を検知すると、赤外線を検知した赤外線受光素子内のトランジスタはオンして、赤外線を検知しない赤外線受光素子内のトランジスタはオフする。
【００７３】
この結果、オンしたトランジスタのコレクタ端子の電圧値のみが「Ｌ」レベルとなって前記ＮＯＲ論理素子３３に入力される。換言すれば、オンしたトランジスタは「Ｌ」レベルの信号を、また、オフしたトランジスタは「Ｈ」レベルの信号をＮＯＲ論理素子３３に入力する。
【００７４】
前記ＮＯＲ論理素子３３は、トランジスタａ〜ｃから入力された信号レベルのどれか１つでも「Ｈ」レベルであれば、「Ｌ」レベルの信号を駆動回路１１に出力して、前記駆動回路１１の駆動を即時停止する。
【００７５】
前記１次側ユニット６と２次側ユニット７間に透光性を有する窓ガラスや空気層等が存在する場合、赤外線発光素子３１ａ〜３１ｆが発する赤外線は、赤外線受光素子３２ａ〜３２ｆで確実に検知され、前記ＮＯＲ論理素子３３の入力端子には全てのトランジスタａ〜ｃから「Ｌ」レベルの信号が入力される。
【００７６】
この結果、前記ＮＯＲ論理素子３３は駆動回路１１の入力端子に「Ｈ」レベルの信号を入力するため、前記駆動回路１１はその駆動を継続して１次側ユニット６から２次側ユニット７へ結合トランスの電磁誘導作用を利用して、非接触で電力を供給することができる。
【００７７】
一方、１次側ユニット６と２次側ユニット７間に障害物が介在した場合、前記障害物が透光性を有していなければ、前記赤外線発光素子３１ａ〜３１ｆの発光状態は赤外線受光素子３２ａ〜３２ｆで検出されることはない。
【００７８】
前記赤外線受光素子３２ａ〜３２ｆが赤外線発光素子３１ａ〜３１ｆの発光状態を検出できなくなると、図３に示すトランジスタａ〜ｃ，…からＮＯＲ論理素子３３に入力される信号はいずれも「Ｈ」レベルとなるので、前記ＮＯＲ論理素子３３の出力信号レベルは「Ｌ」レベルとなり、駆動回路１１はその駆動を即時停止する。
【００７９】
これにより、１次側ユニット６から２次側ユニット７へ給電している状況において、当該両ユニット６，７間に、例えば、悪戯等によって不要物が差し込まれた場合、１次側ユニット６の駆動は確実に停止されて、安全性を確実に確保することができる。
【００８０】
また、前記差し込まれた不要物が金属である場合には、１次側ユニット６から２次側ユニット７へ鎖交する磁束が金属を通過することによって、該金属が発熱して、利用者がこれに触れて火傷をしたり、また、建造物に火災等が発生することを確実に阻止できる。
【００８１】
以上説明したように、本発明の非接触電源装置Ａは、１次側ユニットと２次側ユニットが対向したとき、どちらかのユニット６，７からガード部材３０を対向するユニット側へ向けて進出させることにより、両ユニット６，７間の空気層を前記ガード部材３０によって覆隠して、両ユニット６，７間に不要物が悪戯等によって挿入されることを確実に防止することができる。
【００８２】
また、本発明の非接触電源装置Ｂは、１次側ユニット６と２次側ユニット７間に透光性の部材（ガラス等）が存在する場合であり、両ユニット６，７と透光性の部材（ガラス等）間に不要物が挿入された場合は、２次側ユニット７に具備した発光素子の発光状態を１次側ユニット６に具備した受光素子が前記不要物の存在によって検出できなくなることを利用して、１次側ユニット６にて不要物の挿入を確実に検出して、当該１次側ユニット６の駆動を即時停止することにより、非接触電源装置Ｂの安全性を確実に確保することができる。
【００８３】
なお、前述した実施例では、本発明の非接触電源装置Ａ，Ｂをドア２１に設置したビデオカメラ２３の電源として使用する場合について説明したが、本発明はこれに限定することなく、１次側ユニット６と２次側ユニット７との間に空気層、若しくは、ガラス等の透光性のある介在物を介して電力を供給する場合に利用可能であることは当然である。
【００８４】
【発明の効果】
請求項１記載の非接触電源装置は、１次側ユニットと２次側ユニット間の空気層をガード部材によって覆隠することにより、両ユニット間に悪戯等によって不要物、特に、金属が挿入されることを確実に防止して、非接触電源装置に不具合や故障が発生したり、挿入した金属が磁束の鎖交によって発熱して、利用者が火傷を負ったり、火災等を誘発することを確実に阻止することができ、装置の使用利便性を向上させることができる。
【００８５】
請求項２記載の非接触電源装置は、１次側ユニットと２次側ユニットの両方にガード部材を取り付け、両ガード部材の先端部をそれぞれ櫛形状に形成して、互いをかみ合わせ接合することによって、両ユニット間の空気層を前記ガード部材によって覆隠するように構成したので、両ガード部材の隙間から極薄の鉄板等が無理に挿入されることを確実に防止することができ、安全性を向上させることができる。
【００８６】
請求項３記載の非接触電源装置は、１次側ユニットと２次側ユニットが対向したときに、ガード部材をどちらかのユニットから進出させて、両ユニット間の空気層を覆隠するように構成したので、両ユニットが対向していない場合は、前記ガード部材をユニットのケーシング内に後退させて、前記ガード部材が邪魔になることを確実に防止することができ、利便である。
【００８７】
請求項４記載の非接触電源装置は、永久磁石の磁気をホール素子等の磁気検知素子を利用して検知することにより、１次側ユニットと２次側ユニットが対向状態にあることを確実に検出することができ、両ユニットが対向した状態にあるときのみ、ガード部材をケーシング内から外部へ進出させて、不要物が１次側ユニットと２次側ユニット間に挿入されることを確実に阻止することができ、便利である。
【００８８】
請求項５記載の非接触電源装置は、発光素子の発光状態を受光素子によって確認することによって、１次側ユニットと２次側ユニットが対向しているか否かを確実に把握することができるので、両ユニットが対向していないときに、すなわち、ガード部材が不要なときに、前記ガード部材がケーシングから外部へ進出してしまうことを確実に防止することができ、利便である。
【００８９】
請求項６記載の非接触電源装置は、例えば、静電容量の変化を検出するセンサを室内側のドアノブに設置することにより、ドアが閉じた状態において、１次側ユニットまたは２次側ユニットに具備した制御回路に静電容量の変化が外部入力信号として入力された場合、ドアが室内から開けられようとしていると判断して前記ガード部材をケーシング内に自動的に後退させて、前記ガード部材がドアの開放を邪魔することを確実に防止することができ、便利である。
【００９０】
請求項７記載の非接触電源装置は、１次側ユニットと２次側ユニット間に透光性の部材または空気層が存在する場合、両ユニットの間、若しくは、両ユニットの各々と透光性の部材との間に不要物が挿入されたとき、この不要物の挿入によって２次側ユニットに具備した発光手段の発光状態を１次側ユニットに具備した受光素子が確認できなくなることを利用して、１次側ユニットにより不要物の挿入を確実に把握することができ、この場合、１次側ユニットは、その駆動を即時停止して、２次側ユニットへの電力供給を迅速に停止し、安全性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の非接触電源装置において、ユニット間の電力供給に必要な回路のみを示す回路図である。
【図２】前記非接触電源装置をドアに具備した防犯用のビデオカメラの電力供給に利用する場合を示す正面図である。
【図３】前記非接触電源装置に具備したガード部材を進退動作させるために必要な回路構成を示すブロック図である。
【図４】前記ガード部材を進退動作させるために必要な他の回路構成を示すブロック図である。
【図５】前記ガード部材として利用可能ないくつかの形態を示す要部拡大図である。
【図６】前記非接触電源装置を構成する１次側鉄心と２次側鉄心に発光素子と受光素子を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図７】前記受光素子による発光素子の発光状態によって１次側ユニットを駆動する駆動回路を駆動／停止制御するための回路構成を示す回路図である。
【図８】前記１次側ユニットと２次側ユニット間に金属が介在した場合、当該金属の発熱原理を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
１  不要物（金属）
２，１２  １次側鉄心
６  １次側ユニット
７  ２次側ユニット
９  第１の整流平滑回路
１０  １次側巻線
１１  駆動回路
１５  ２次側鉄心
１６  ２次側巻線
１７  第２の整流平滑回路
２０  負荷
２５  永久磁石（発光素子）
２６  磁気検知素子（受光素子）
２７  対向状態検出回路
２８  制御回路
２９  駆動機構
３０  ガード部材
３１ａ〜３１ｆ  発光素子
３２ａ〜３２ｆ  受光素子
３３  ＮＯＲ論理素子
Ａ  非接触電源装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005020849.tif 000008
【図７】
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【図８】
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