JP6625689B2 - コイル部材、非接触型電力伝送装置、電磁波照射/受信装置、電力伝送/情報通信装置及び自律可動型ロボットシステム - Google Patents
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Description
第1比較例の非接触型電力伝送装置P1の構成を図1に示す。第2比較例の非接触型電力伝送装置P2の構成を図2に示す。非接触型電力伝送装置P1は、第1コイル11、第2コイル12、傾き軸13、ベアリング14、フレーム15及び支持部材16から構成される。非接触型電力伝送装置P2は、第1コイル21、第2コイル22、傾き軸23、ベアリング24、フレーム25及び支持部材26から構成される。
そこで、傾き軸について1セットの回転可能なコイルを備えるにあたり、一方のコイルの断面の長軸方向に沿って、かつ、一方のコイルの断面の短軸方向に平行な方向を湾曲軸として、一方のコイルの断面を湾曲させることが考えられる。
第1実施形態の非接触型電力伝送装置P3の構成を図7に示す。第2実施形態の非接触型電力伝送装置P4の構成を図8に示す。非接触型電力伝送装置P3は、第1コイル31、第2コイル32、傾き軸33、ベアリング34、フレーム35及び支持部材36から構成される。非接触型電力伝送装置P4は、第1コイル41、第2コイル42、傾き軸43、ベアリング44、フレーム45及び支持部材46から構成される。
本開示及び比較例の非接触型電力伝送装置P1、P3の結合係数を図10に示す。図10の縦軸は、コイル間の結合係数kを示し、図10の横軸は、コイル間の傾き角度を示す。ここで、第2コイル12、32の断面のサイズは同様である。そして、第1コイル11、31の見かけのサイズ(両端部間の直線距離)も同様である。よって、第1コイル31の磁束発生面のサイズは、第1コイル11の磁束発生面のサイズより大きい。なお、非接触型電力伝送装置P1において、コイル間の傾き角度を約±60°まで広げるように、傾き軸13の配置位置を第1コイル11の配置位置に近づけている。
第4実施形態の電磁波照射/受信装置Aの構成を図12に示す。電磁波照射/受信装置Aは、非接触型電力伝送装置P3、送電側制御装置51、送電側電源52、固定部材53、受電側制御装置54、受電側電源55、照射/受信機器56及び照射/受信部材57から構成される。
第5実施形態の電力伝送/情報通信装置P6の構成を図13に示す。第6実施形態の電力伝送/情報通信装置P7の構成を図14に示す。電力伝送/情報通信装置P6は、第1コイル61、第2コイル62、傾き軸63、ベアリング64、フレーム65、支持部材66、第1無線通信機67及び第2無線通信機68から構成される。電力伝送/情報通信装置P7は、第1コイル71、第2コイル72、傾き軸73、ベアリング74、フレーム75、支持部材76、第1無線通信機77及び第2無線通信機78から構成される。
第7実施形態の自律可動型ロボットシステムSの構成を図15に示す。自律可動型ロボットシステムSは、電力伝送/情報通信装置P6、自律可動型ロボット装置R、送電側電源81、第2電力伝送線82、第1電力伝送線83、情報処理端末85、送電側制御装置86及び第2情報通信線87を備える。自律可動型ロボット装置Rは、受電側電源84、第1情報通信線88及び受電側制御装置89を備える。
B:ボビン
B1:巻回部
B2:鍔部
B3:空洞部
C:コイル部材
F:フレキシブル基板
A:電磁波照射/受信装置
P6、P7:電力伝送/情報通信装置
S:自律可動型ロボットシステム
R:自律可動型ロボット装置
M:固定部材
11、21、31、41、61、71:第1コイル
12、22、32、42、62、72:第2コイル
13、23、33、43、63、73:傾き軸
14、24、34、44、64、74:ベアリング
15、25、35、45、65、75:フレーム
16、26、36、46、66、76:支持部材
51:送電側制御装置
52:送電側電源
53:固定部材
54:受電側制御装置
55:受電側電源
56:照射/受信機器
57:照射/受信部材
67、77:第1無線通信機
68、78:第2無線通信機
81:送電側電源
82:第2電力伝送線
83:第1電力伝送線
84:受電側電源
85:情報処理端末
86:送電側制御装置
87:第2情報通信線
88:第1情報通信線
89:受電側制御装置
Claims (12)
- オバール形の周囲に沿って、導線が巻回されており、オバール形断面の長軸方向に沿って、かつ、前記オバール形断面の短軸方向に平行な方向を湾曲軸として、前記オバール形断面が湾曲している第1コイルと、
第2コイルと、
前記第2コイルを内側から保持し、一端が前記湾曲軸に接続されている第2コイル保持部材と、
前記湾曲軸を回転軸として前記第1コイル又は前記第2コイル保持部材を回転させる傾き可変部材と、
を備えることを特徴とする、非接触型電力伝送装置。 - 前記オバール形断面は、全体的に円弧状又は円周状に湾曲している
ことを特徴とする、請求項1に記載の非接触型電力伝送装置。 - 前記オバール形断面は、部分的に湾曲しており、全体的に前記湾曲軸を包囲している
ことを特徴とする、請求項1に記載の非接触型電力伝送装置。 - 前記第1コイルの導線は、多層に積み上げて巻回されている
ことを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載の非接触型電力伝送装置。 - 前記第1コイルの導線は、1層の渦巻き形に巻回されている
ことを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載の非接触型電力伝送装置。 - 前記第2コイル保持部材のうちの他端から前記第2コイルへの電力が供給される、
請求項1から5のいずれかに記載の非接触型電力伝送装置。 - 前記第1コイル及び前記第2コイルのいずれかのコイルの中心軸を回転軸として、前記第1コイル及び前記第2コイルのいずれかのコイルを回転させるコイル回転部材、
をさらに備えることを特徴とする、請求項6に記載の非接触型電力伝送装置。 - 前記第1コイルは、外側に配置され、前記第2コイルは、内側に配置される
ことを特徴とする、請求項6又は7に記載の非接触型電力伝送装置。 - 前記第1コイルと前記第2コイルとは、互いに並行して配置される
ことを特徴とする、請求項6又は7に記載の非接触型電力伝送装置。 - 請求項6から9のいずれかに記載の非接触型電力伝送装置を備え、
電磁波の照射及び/又は受信の指向方向を可変とする
ことを特徴とする電磁波照射/受信装置。 - 請求項6から9のいずれかに記載の非接触型電力伝送装置と、
前記第1コイルを外側から保持する第1コイル保持部材と、
前記第1コイルと前記第2コイルとの中心軸の間の傾きがないときに、前記第2コイル保持部材の先端と対向する前記第1コイル保持部材の場所に配置される第1無線通信機と、
前記第2コイル保持部材の先端に配置される第2無線通信機と、
を備えることを特徴とする電力伝送/情報通信装置。 - 請求項11に記載の電力伝送/情報通信装置と、
前記電力伝送/情報通信装置を搭載される自律可動型ロボット装置と、
前記第2コイルと磁界結合する前記第1コイルに接続され、前記電力伝送/情報通信装置から前記自律可動型ロボット装置への電力伝送を行う第1電力伝送線と、
前記第2無線通信機と無線通信を行う前記第1無線通信機に接続され、前記電力伝送/情報通信装置と前記自律可動型ロボット装置との間の情報通信を行う第1情報通信線と、
前記第2コイル保持部材に沿って配置され、前記第2コイルに接続され、外部から前記電力伝送/情報通信装置への電力伝送を行う第2電力伝送線と、
前記第2コイル保持部材に沿って配置され、前記第2無線通信機に接続され、外部と前記電力伝送/情報通信装置との間の情報通信を行う第2情報通信線と、
を備えることを特徴とする自律可動型ロボットシステム。
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