JP5293354B2 - Power receiver, non-contact power transmission device, and joint auxiliary device - Google Patents
Power receiver, non-contact power transmission device, and joint auxiliary device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5293354B2 JP5293354B2 JP2009090159A JP2009090159A JP5293354B2 JP 5293354 B2 JP5293354 B2 JP 5293354B2 JP 2009090159 A JP2009090159 A JP 2009090159A JP 2009090159 A JP2009090159 A JP 2009090159A JP 5293354 B2 JP5293354 B2 JP 5293354B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- power receiving
- contact
- attached
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims description 29
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims abstract description 35
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 19
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 13
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 11
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 8
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 description 8
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 5
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 210000002414 leg Anatomy 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 2
- 239000012782 phase change material Substances 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Rehabilitation Tools (AREA)
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
Abstract
Description
本発明は、給電器から給電された電力が非接触で伝送される受電器、非接触型電力伝送装置、及び関節補助装置に関する。 The present invention relates to a power receiver, a non-contact power transmission device, and a joint assist device in which power fed from a power feeder is transmitted in a non-contact manner.
近年、筋力の衰えた老人や傷病者の、歩行動作、階段の昇降動作、着座姿勢からの起立動作、起立姿勢からの着座動作等の各種動作を補助することで、筋力の低下を補助するための歩行補助装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In order to assist the decline in muscle strength by assisting various actions such as walking, raising and lowering of stairs, standing up from sitting posture, and sitting up from standing posture for elderly people and victims with weak muscle strength in recent years Has been proposed (for example, see Patent Document 1).
このような歩行補助装置は、利用者の関節部にリンク機構部を設け、駆動部によって当該リンク機構部を駆動して前記関節部の動作を補助する関節補助装置であって、前記駆動部に対して非接触で電力を伝送する非接触電力伝送装置を備えている。 Such a walking assist device is a joint assist device that provides a link mechanism portion at a user's joint portion and drives the link mechanism portion by a drive portion to assist the operation of the joint portion. A non-contact power transmission device that transmits power in a non-contact manner is provided.
上記非接触電力伝送装置は、給電器の給電ヘッド基板に給電コイルを有する給電コアを取り付け、受電器の受電ヘッド基板に受電コイルを有する受電コアを取り付け、給電コイル及び給電コアと受電コイル及び受電コアとが同軸上で対向するように給電器と受電器とを結合することで、電磁誘導作用により非接触で給電することができるようにし、また、給電ヘッド基板と受電ヘッド基板とに送信部及び受信部をそれぞれ取り付けて、給電器と受電器とを結合して上述したように給電可能にすると同時に、各種データのやり取りも非接触で行うことができるようにしている(例えば、特許文献2参照)。 In the non-contact power transmission device, a power feeding core having a power feeding coil is attached to a power feeding head substrate of a power feeder, a power receiving core having a power receiving coil is attached to a power receiving head substrate of a power receiver, and the power feeding coil, the power feeding core, the power receiving coil, and the power receiving power By connecting the power feeder and the power receiver so that the core is coaxially opposed to each other, the power can be supplied in a non-contact manner by electromagnetic induction, and the transmitter is connected to the power feeding head substrate and the power receiving head substrate. In addition, the power supply unit and the power receiver are connected to each other so that power can be supplied as described above, and various data can be exchanged without contact (for example, Patent Document 2). reference).
このような非接触電力伝送装置において、給電量が多い場合には、給電器の給電ヘッド基板に対向する受電ヘッド基板が発熱することがある。通常では、その発熱部に対して吸気ファンや排気ファンを用いて送風するか、あるいは発熱部に金属フレームや放熱用のヒートシンク等の熱伝導用部材を接触させて熱伝導により放熱を行っている。 In such a non-contact power transmission device, when the amount of power supply is large, the power receiving head substrate facing the power supply head substrate of the power feeder may generate heat. Usually, the heat generating part is blown by using an intake fan or an exhaust fan, or a heat conducting member such as a metal frame or a heat sink for heat dissipation is brought into contact with the heat generating part to dissipate heat. .
ところで、上記のような非接触電力伝送装置では、発熱部である受電ヘッド基板に対して吸気ファンや排気ファンを用いて送風することにより、放熱することができるものの、発熱部に対して防水対策が必要な場合や、開口部を形成することができない場合は、上記のようなファンを使用することができない。 By the way, in the non-contact power transmission device as described above, although heat can be dissipated by blowing air to the power receiving head substrate, which is a heat generating portion, using an intake fan or an exhaust fan, waterproof measures are taken against the heat generating portion. When the above-mentioned fan is necessary or when the opening cannot be formed, the fan as described above cannot be used.
また、熱伝導用部材を用いる場合は、その表面積を増加する必要があり、装置が大型化するとともに、重量が重くなることから、対応しにくいものとなっている。 Moreover, when using a member for heat conduction, it is necessary to increase the surface area, and the apparatus becomes larger and the weight increases, which makes it difficult to cope with it.
ここで、対象となる装置は、リハビリテーション等で使用する歩行アシストシステムであり、これは医療機関で使用されるため、防水処理が必要である。また、利用者に装着して動作させるため、低温火傷や転倒等を考慮する必要がある。そのため、冷却ファンやヒートシンク等は、使用することができない。また、冷却水をポンプにより循環させる方法もあるが、この方法では、電力も使用しなければならず、メンテナンスも伴い、対応しにくいものとなっている。 Here, the target device is a walking assist system used in rehabilitation or the like, and since this is used in a medical institution, waterproof processing is necessary. Moreover, in order to operate | wear with a user and to operate | move, it is necessary to consider a low-temperature burn, a fall, etc. Therefore, a cooling fan or a heat sink cannot be used. In addition, there is a method of circulating the cooling water using a pump. However, this method also requires electric power, is accompanied by maintenance, and is difficult to cope with.
なお、冷却ファンやヒートシンク等は、利用者の皮膚面より、離れる側に配置するため、利用者に直接、接触することはないものの、手が触れる場合があり、この対策を講じる必要がある。 In addition, since a cooling fan, a heat sink, etc. are arrange | positioned in the side away from a user's skin surface, although it does not touch a user directly, a hand may touch and it is necessary to take this countermeasure.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、放熱部材の小型、軽量化を図り、防水性を有する装置の受電部の放熱を良好に行うことのできる受電器、非接触型電力伝送装置、及び関節補助装置を提供しようというものである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. A power receiver capable of reducing the size and weight of a heat dissipating member and heat-dissipating a power receiving unit of a waterproof device, and a non-contact type It is intended to provide a power transmission device and a joint assist device.
上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用する。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following configuration.
すなわち、請求項1に係る発明は、受電ヘッド(47)に、非接触の電磁誘導作用により誘導起電力を生じる受電コイル(49)を有する受電コア(50)が取り付けられてなる受電器(45)において、受電コア(50)に一方の面が密着して設けられた放熱板(52)と、放熱板(52)の他方の面に空間部(54)を介して取り付けられ、かつ多数の通気孔(55a)が形成された通気用カバー(55)と、を備え、前記通気用カバー(55)は、周縁部及び中央部にそれぞれ周壁部(57)及び突出部(58)を形成し、これら周壁部(57)及び突出部(58)を前記放熱板(52)に接触させて、前記放熱板(52)との間に前記空間部(54)を有して取り付けられている受電器(45)を採用する。 That is, the invention according to claim 1 is a power receiver (45) in which a power receiving core (50) having a power receiving coil (49) that generates an induced electromotive force by non-contact electromagnetic induction action is attached to a power receiving head (47). ), A heat radiating plate (52 ) having one surface closely attached to the power receiving core (50), and the other surface of the heat radiating plate (52) attached via a space portion (54), and a large number of A ventilation cover (55) in which a ventilation hole (55a) is formed. The ventilation cover (55) has a peripheral wall part (57) and a protrusion part (58) at the peripheral part and the central part, respectively. The peripheral wall portion (57) and the projecting portion (58) are brought into contact with the heat radiating plate (52) and the space portion (54) is attached to the heat radiating plate (52). Electric appliance (45) is adopted.
請求項2に係る発明は、給電ヘッド(37)に、非接触の電磁誘導作用により給電する給電コイル(39)を有する給電コア(40)が取り付けられてなる給電器(35)と、受電ヘッド(47)に、非接触の電磁誘導作用により誘導起電力を生じる受電コイル(49)を有する受電コア(50)が取り付けられてなる受電器(45)と、を具備した非接触型電力伝送装置(30)において、受電コア(50)に一方の面が密着して設けられた放熱板(52)と、放熱板(52)の他方の面に空間部(54)を介して取り付けられ、かつ多数の通気孔(55a)が形成された通気用カバー(55)と、を備え、前記通気用カバー(55)は、周縁部及び中央部にそれぞれ周壁部(57)及び突出部(58)を形成し、これら周壁部(57)及び突出部(58)を前記放熱板(52)に接触させて、前記放熱板(52)との間に前記空間部(54)を有して取り付けられている非接触型電力伝送装置(30)を採用する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a power feeder (35) in which a power feeding core (40) having a power feeding coil (39) for power feeding by non-contact electromagnetic induction action is attached to a power feeding head (37), and a power receiving head. And (47) a power receiver (45) to which a power receiving core (50) having a power receiving coil (49) that generates an induced electromotive force by non-contact electromagnetic induction action is attached. (30), the heat sink (52) provided with one surface in close contact with the power receiving core (50) , the other surface of the heat sink (52) attached via the space (54), and A ventilation cover (55) in which a large number of ventilation holes (55a) are formed. The ventilation cover (55) has a peripheral wall portion (57) and a protruding portion (58) at the peripheral edge portion and the central portion, respectively. Forming these peripheral walls (57) and Protrusion (58) in contact with the heat radiating plate (52), contactless power transmission apparatus in which the mounted with a space (54) between said heat radiating plate (52) (30) Is adopted.
請求項3に係る発明は、請求項1又は2に記載の受電器(45)又は非接触型電力伝送装置(30)において、放熱板(52)は、アルミニウム板から形成されていることを特徴とする。
The invention according to
請求項4に係る発明は、利用者の関節部に取り付けられるリンク機構部(3)と、リンク機構部(3)を駆動して前記関節部の動作を補助する駆動部(5)と、駆動部(5)に非接触で電力を伝送する請求項2、又は請求項3に記載の非接触型電力伝送装置(30)と、を備える関節補助装置(S)を採用する。
The invention according to claim 4 includes a link mechanism portion (3) attached to a user's joint portion, a drive portion (5) for driving the link mechanism portion (3) to assist the operation of the joint portion, and driving.
本発明によれば、受電ヘッド基板に放熱板の一方の面を密着し、この放熱板の他方の面に対して一定間隔をおいて多数の通気孔が形成された通気用カバーを取り付けたことにより、放熱部材の小型、軽量化を図ることができ、防水性を有する装置の受電部の放熱を良好に行うことができる。 According to the present invention, one surface of the heat radiating plate is brought into close contact with the power receiving head substrate, and a ventilation cover in which a large number of air holes are formed with a fixed interval with respect to the other surface of the heat radiating plate is attached. Thus, the heat dissipation member can be reduced in size and weight, and the power receiving portion of the waterproof device can be radiated favorably.
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明に係る非接触型電力伝送装置の一実施形態を備えた関節補助装置の構成を示すブロック図、図2は一実施形態の非接触型電力伝送装置を備えた関節補助装置が利用者に装着された状態を示す説明図、図3は一実施形態における蓄電ユニット、制御ユニット、及び電力供給ユニットの設置例を示す概略図、図4は図3の電力供給ユニットにおいて給電ユニットと受電ユニットを分離した状態を示す断面図、図5は図3の電力供給ユニットにおいて給電ユニットと受電ユニットを組み付けた状態を示す断面図である。 FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a joint assist device including an embodiment of a contactless power transmission apparatus according to the present invention, and FIG. 2 illustrates a joint assist device including the contactless power transmission apparatus of the embodiment. FIG. 3 is a schematic diagram showing an installation example of a power storage unit, a control unit, and a power supply unit in one embodiment, and FIG. 4 is a diagram showing a power supply unit in the power supply unit of FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state where the power reception unit is separated, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state where the power supply unit and the power reception unit are assembled in the power supply unit of FIG.
なお、以下に説明する実施形態は、人体の膝部における関節の動きを補助する関節補助装置Sとして本発明を適用した場合の実施形態である。また、以下の説明において前方及び後方とは、利用者にとって前方及び後方である場合のことである。 In addition, embodiment described below is embodiment at the time of applying this invention as the joint assistance apparatus S which assists the motion of the joint in the knee part of a human body. Further, in the following description, the terms “front” and “rear” refer to cases where the user is front and rear.
−関節補助装置の構成及び機能の概要−
本実施形態の関節補助装置Sは、図1及び図2に示すように、利用者2の両足に取り付けられる駆動ユニット10と、蓄電池を備える蓄電ユニット20と、電磁誘導作用により非接触で駆動ユニット10に対して蓄電ユニット20からの電力を伝送し、かつ駆動ユニット10を駆動制御するための信号を伝送する通信機能付きの電力伝送ユニット30と、各ユニット10、20、30を統括的に制御する制御ユニット60と、を備えている。ここで、上記電力伝送ユニット30は、本発明の非接触型電力伝送装置を構成する。
−Outline of configuration and function of joint assist device−
As shown in FIGS. 1 and 2, the joint assist device S of the present embodiment includes a
図2に示すように、駆動ユニット10は、利用者2の両足の大腿部に面接合テープやバンド等の固定具(図示せず)を用いてそれぞれ取り付けられる。
As shown in FIG. 2, the
蓄電ユニット20、電力伝送ユニット30、及び制御ユニット60は、図示しないがそれぞれがケーブル等を介して電気的に接続されているとともに、図2及び図3に示すように、それぞれ筐体内に収容されて利用者2の腰部に装着されるベルト70に取り付けられる。なお、蓄電ユニット20、及び制御ユニット60を収容する各筐体は、ベルト70に着脱可能に装着されている。
The
まず、駆動ユニット10の具体的な構成及び機能について説明する。
First, a specific configuration and function of the
駆動ユニット10は、図1及び図2に示すように、利用者2の膝部2aの関節部分に取り付けられるリンク機構部3と、このリンク機構部3を駆動するための駆動部5を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
リンク機構部3は、図2に示すように、例えば、利用者の大腿部に巻き付けられる上部脚当て6の側面に取り付けられる第一リンク3aと、利用者の下腿部に巻きつけられる下部脚当て7の側面に取り付けられる第二リンク3bと、モータ等で構成される駆動部5から動力を得て前記第一リンク3aに対して第二リンク3bを前後方向に揺動させる第三リンク3cと、を含んで構成される。
As shown in FIG. 2, the
第一リンク3aは、利用者の大腿部から膝部2aに延びるように取り付けられ、第二リンク3bは利用者の膝部2aから足の先端(地面)方向に延びるように取り付けられており、第一リンク3aと第二リンク3bは、利用者の膝部2a近傍で互いに回動可能に連結されている。また、第三リンク3cの一端が、前記第二リンク3bの先端部に連結されている。
The
上部脚当て6及び下部脚当て7は、図示しないが、それぞれが一対の脚当て部材を含んで構成されており、利用者2の大腿部及び下腿部の周囲を覆うように巻き付けられ、上述した面接合テープやバンド等の固定具によって着脱可能に取り付けられる。
Although not shown, each of the
また、上部脚当て6及び下部脚当て7は、例えば、ポリプロピレン(PP)樹脂等を成形して形成されており、利用者の大腿部と接する部分には、伸縮自在のスポンジ等の緩衝部材が取り付けられている。
Further, the
駆動部5は、図示しないが、回転機構を有するDCモータと、このDCモータを所定の回転方向及び速度で駆動制御する駆動制御部と、を含んで構成されている。また、駆動部5は、気密及び液密に保たれた筐体5aの内部に収納されており、そのため筐体5aは、内部への水の浸入が防止されている。
Although not shown, the
上記DCモータは、回転軸が所定の歯車群を含んで構成されるギアボックスを介して第三リンク3cの他端側と接続されている。そして、DCモータの回転軸が回転することによって得られる回転駆動力が上記歯車群を介して直線運動に変換されて第三リンク3cに伝達され、その駆動力が第二リンク3bに伝達される。そして、第二リンク3bが、DCモータの回転方向によって第一リンク3aに対して前後方向に揺動され、利用者2の膝部2aにおける関節の動きを補助するようになっている。
The DC motor is connected to the other end of the
また、図2に示すように、駆動部5は、電力伝送ユニット30とケーブル11を介して電気的に接続され、蓄電ユニット20からの電力が伝送されるともに、制御ユニット60から送信される制御信号に応じて駆動制御部がDCモータを駆動制御し、リンク機構部3を作動させる。
Further, as shown in FIG. 2, the
次に、非接触型電力伝送装置としての電力伝送ユニット30の具体的な構成及び機能について説明する。
Next, a specific configuration and function of the
電力伝送ユニット30は、図4に示すように、給電ハウジング31と受電ハウジング32を備え、これらは嵌合手段によって着脱可能に組み付けられる。本実施形態では、図2に示すように、例えば、給電ハウジング31がベルト70に固定して取り付けられ、受電ハウジング32が給電ハウジング31に対して分離又は組み付け可能に構成されている。
As shown in FIG. 4, the
図4に示すように、給電ハウジング31の内部には、蓄電ユニット20及び制御ユニット60と図示しないケーブル等の導線を介して電気的に接続される給電部35と、この給電部35から発生する熱を伝達する放熱板33と、この放熱板33の熱を吸収する熱吸収体34が収容されている。一方、受電ハウジング32の内部には、駆動部5(例えば、DCモータ)と図示しないケーブルを介して接続される受電部45が収容されている。
As shown in FIG. 4, inside the
給電部35は、受電部45に電力を伝送するための給電回路を含む給電基板36と給電ヘッド37を備えている。一方、受電部45は、給電部35から電力を受電するための受電ヘッド47を備えている。なお、本実施形態では、受電ヘッド47により受電した電力を駆動部5に供給するための受電回路を含む受電基板(図示せず)が駆動部5とともに筐体5aの内部に収容されている。
The
給電ヘッド37は、給電ユニット38と、情報の送受信を行う図示しない通信端子とを備え、この給電ユニット38及び通信端子は、例えば、ガラスエポキシ製の基板(図示せず)上に位置決めされて給電ハウジング31の内部に固定されている。
The
一方、受電ヘッド47は、受電ユニット48と、情報の送受信を行う図示しない通信端子とを備え、この受電ユニット48及び通信端子は、例えばガラスエポキシ製の基板上に位置決めされて受電ハウジング32の内部に固定されている。
On the other hand, the
また、給電ハウジング31及び受電ハウジング32の内部に設けられている通信端子は、例えばIR−フォトトランジスタやIR−LEDを用い、所定の波長による通信(赤外線通信等)によって、所定の情報を送受信可能に構成されている。
The communication terminals provided in the
給電ユニット38及び受電ユニット48は、それぞれ環状の給電コイル39及び受電コイル49と、これら給電コイル39及び受電コイル49が取り付けられるフェライト等の磁性体からなる給電コア40及び受電コア50とを備えている。給電コア40及び受電コア50は、それぞれ環状の凹部を有し、この凹部の中央には円柱状の突起を有している。そして、給電コイル39及び受電コイル49がその突起の周りに形成された凹部に収納配置される。
The
そして、図5に示すように、給電ハウジング31と受電ハウジング32を組み付けた状態において、給電コイル39及び受電コイル49は、互いに近接し、かつ同軸上で対向するように配置される。
As shown in FIG. 5, in a state where the
そして、給電時には、給電ヘッド37の給電コイル39に電圧を印加することによって、給電コイル39と受電コイル49との間に電磁誘導回路が形成されて、受電コイル49が電磁誘導作用により誘導起電力を発生し、受電部45が給電部35から非接触で電力を受電することが可能になっている。
During power feeding, an electromagnetic induction circuit is formed between the
同様に、給電ハウジング31及び受電ハウジング32の双方の通信端子も、互いに近接し、かつ同軸上で平行に対向するように配置され、双方の通信端子との間で所定の情報が通信可能になっている。
Similarly, the communication terminals of both the
なお、給電部35、受電部45、通信端子、及び給電基板36は、基板上においてそれぞれ給電コア40及び受電コア50の高さを基準として樹脂等で覆われ(モールドされ)、給電部35、受電部45は、それぞれ互いに対向する面にカバーシート41,51を配置して一体化され板状に形成されており、接点等が外部に露出しないようになっている。これにより、外部からハウジング内への水の浸入を容易に防止することができ、腐食又は錆等による接点不良を防止することが可能となる。
The
また、給電ハウジング31の内部において、給電ユニット38が設けられた基板の裏側には、その基板と接触するように放熱板33が給電ハウジング31の内部に固定され、さらに給電ハウジング31と放熱板33とによって囲まれた空間部には、熱吸収体34が配置されている。
Further, inside the
放熱板33は、例えばアルミニウム板が好適に用いられるが、その他、熱を伝達する機能を有する公知の金属材料が用いられても構わない。
For example, an aluminum plate is preferably used as the
熱吸収体34は、例えば、一般的にPCMと称される相変化材料を用いる。この相変化材料は、規定温度で固相(固体)と液相(液体)に変化する性質を有している。
For the
本実施形態において、熱吸収体としてPCMを用いる場合には、人体に接触可能な上限温度を40℃と仮定し、給電ハウジング31がベルト70に取り付けられていることを考慮すると、規定温度が48〜50℃程度のPCMを用いることが可能である。なお、規定温度が48℃のPCMでは、48℃以下では固体、それ以上では液体(ゲル状)になる。
In the present embodiment, when PCM is used as the heat absorber, the upper limit temperature that allows contact with the human body is assumed to be 40 ° C., and considering that the
一方、受電ハウジング32の受電ヘッド47には、矩形のアルミニウム板から形成された放熱板52の一方の面が密着して配置されている。この放熱板52は、矩形枠状に形成された保持枠53により保持されている。また、放熱板52の他方の面には、空間部54を介してABS樹脂製の通気用カバー55が4本の樹脂ネジ等の固定具56により受電ハウジング32に取り付けられている。したがって、受電ヘッド47が放熱板52に予め接着されていることで、これら受電ヘッド47、放熱板52、保持枠53及び通気用カバー55が固定具56により一体化されている。これらは、一体となって樹脂ネジ等の固定具59(図6に示す)を用いて給電部35に固定される。
On the other hand, one surface of a
図6は図5の通気用カバーを示す正面図、図7は図5の通気用カバーを示す背面図である。 6 is a front view showing the ventilation cover of FIG. 5, and FIG. 7 is a rear view showing the ventilation cover of FIG.
図6に示すように、通気用カバー55には、多数の通気孔55aが縦横に配列するように形成されている。これらの通気孔55aは、それぞれ放熱板52と通気用カバー55との間に形成された空間部54と連通している。また、多数の通気孔55aは、利用者2の指が挿入されない程度の径に設定されている。つまり、多数の通気孔55aの径は、利用者2の指より小径に形成されており、具体的には9mm以下に設定されている。そして、通気孔55aと通気孔55aとの間のカバー部分の距離は、1mm以上に設定されている。因みに、この距離未満では、通気用カバー55がABS樹脂製であることから、破損し易いという問題があるためである。
As shown in FIG. 6, the
図7に示すように、通気用カバー55の背面(内面)には、周縁部及び中央部にそれぞれ周壁部57及び突出部58が形成され、これら周壁部57及び突出部58が放熱板52の他方の面に接触するように形成されている。これら周壁部57及び突出部58が通気用カバー55に形成されていることにより、放熱板52との間に上記空間部54が形成されることとなる。
As shown in FIG. 7, on the back surface (inner surface) of the
ここで、本実施形態のようにコイルを用いて電力を伝送する方式の場合には、電力を伝送することにより熱が発生する。その熱は、電力の伝送効率を悪化させる要因ともなるため、放熱するための放熱手段を備えることが好ましい。 Here, in the case of a method of transmitting power using a coil as in this embodiment, heat is generated by transmitting power. Since the heat also becomes a factor of deteriorating the power transmission efficiency, it is preferable to include a heat radiating means for radiating heat.
そこで本実施形態では、受電ヘッド47に放熱板52の一方の面が密着して設け、この放熱板52の他方の面に空間部54を介して多数の通気孔55aが形成された通気用カバー55を取り付けるようにしたので、受電部40の受電ヘッド47から発生する熱は、放熱板52に伝達され、この放熱板52が通気用カバー55の多数の通気孔55aから流入する空気により、受電部40の放熱を高効率で行うことができる。
Therefore, in the present embodiment, a ventilation cover in which one surface of the
次に、制御ユニットの具体的な構成及び機能について説明する。 Next, a specific configuration and function of the control unit will be described.
制御ユニット60は、主として演算機能を有するCPU(Central Processing Unit)、作業用RAM、及び各種データやプログラムを記憶するROMを備えて構成されている。上記CPUが、例えばROMに記憶された各種プログラムを実行することにより、各部を制御するとともに関節補助装置S全体を統括制御する。具体的には、制御ユニット60は、図1に示すように、例えば、DCモータの回転方向や速度等、そのDCモータを駆動制御するための駆動信号を給電部35に出力するようになっている。また、制御ユニット60は、給電する電力を制御するための電力制御信号を給電部35に出力するようになっている。
The
このように構成された関節補助装置Sは、制御ユニット60によって出力される電力制御信号に基づいて電磁誘導作用により非接触で駆動部5に蓄電池の電力が供給されるとともに、駆動信号に基づいてDCモータを所定の回転数で駆動させリンク機構部3を作動させて利用者2の膝部の動きを補助し、利用者2の歩行が補助されることとなる。
The joint assist device S configured as described above is configured so that the power of the storage battery is supplied to the
すなわち、本実施形態の関節補助装置Sでは、非接触で蓄電ユニット20の電力を駆動部5に伝送する一方、制御ユニット60から出力される駆動信号を駆動部5に伝送し、リンク機構部3を作動させて利用者2の膝部の動きを補助し、利用者2の歩行を補助することが可能となる。
That is, in the joint auxiliary device S of the present embodiment, the power of the
このように本実施形態によれば、受電ヘッド47に放熱板52の一方の面が密着して設け、この放熱板52の他方の面に空間部54を介して多数の通気孔55aが形成された通気用カバー55を取り付けるようにしたので、放熱部材の小型、軽量化が図られ、防水性を有する装置の受電部の放熱を良好に行うことのできる。
As described above, according to the present embodiment, one surface of the
また、本実施形態によれば、通気用カバー55は、周縁部及び中央部にそれぞれ周壁部57及び突出部58を形成し、これら周壁部57及び突出部58を放熱板52に接触させたことにより、通気用カバー55に多数の通気孔55aが形成されていても、通気用カバー55の所定の機械的強度に維持することができる。
Further, according to the present embodiment, the
さらに、本実施形態によれば、通気用カバー55の通気孔55aは、手の指の外径より小径に形成されていることにより、利用者2が放熱板52に直接触れることがなくなり、信頼性を高めることができる。
Further, according to the present embodiment, the
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、上記各実施形態では、受電器のケーシングが雄型であり給電器のケーシングが雌型であるが、各ケーシングは互いに逆の形状をしていても構わない。また、この非接触型電力伝送装置を歩行補助装置に設けるものとして説明したが、歩行補助装置以外の他の装置に設けることも可能である。 In addition, this invention is not limited to said each embodiment, A various change is possible. For example, in each of the above embodiments, the casing of the power receiver is a male type and the casing of the power feeder is a female type. However, the casings may have opposite shapes. Moreover, although this non-contact-type electric power transmission apparatus was demonstrated as what is provided in a walking assistance apparatus, it is also possible to provide in apparatuses other than a walking assistance apparatus.
2…利用者
3…リンク機構部
5…駆動部
10…駆動ユニット
20…蓄電ユニット
30…電力伝送ユニット
31…給電ハウジング
32…受電ハウジング
35…給電部
37…給電ヘッド
39…給電コイル
40…給電コア
45…受電部
47…受電ヘッド
49…受電コイル
50…受電コア
52…放熱板
54…空間部
55…通気用カバー
55a…通気孔
57…周壁部
58…突出部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記受電コアに一方の面が密着して設けられた放熱板と、
前記放熱板の他方の面に空間部を介して取り付けられ、かつ多数の通気孔が形成された通気用カバーと、を備え、
前記通気用カバーは、周縁部及び中央部にそれぞれ周壁部及び突出部を形成し、これら周壁部及び突出部を前記放熱板に接触させて、前記放熱板との間に前記空間部を有して取り付けられていることを特徴とする受電器。 In a power receiver in which a power receiving core having a power receiving coil that generates an induced electromotive force by non-contact electromagnetic induction action is attached to a power receiving head,
A heat sink provided with one surface in close contact with the power receiving core ;
A ventilation cover that is attached to the other surface of the heat dissipation plate via a space and has a large number of ventilation holes ,
The ventilation cover has a peripheral wall part and a protruding part at a peripheral part and a central part, respectively, and the peripheral wall part and the protruding part are brought into contact with the heat radiating plate, and the space part is provided between the heat radiating plate. A power receiver characterized by being attached .
受電ヘッドに、非接触の電磁誘導作用により誘導起電力を生じる受電コイルを有する受電コアが取り付けられてなる受電器と、を具備した非接触型電力伝送装置において、
前記受電コアに一方の面が密着して設けられた放熱板と、
前記放熱板の他方の面に空間部を介して取り付けられ、かつ多数の通気孔が形成された通気用カバーと、を備え、
前記通気用カバーは、周縁部及び中央部にそれぞれ周壁部及び突出部を形成し、これら周壁部及び突出部を前記放熱板に接触させて、前記放熱板との間に前記空間部を有して取り付けられていることを特徴とする非接触型電力伝送装置。 A power feeder in which a power feeding core having a power feeding coil for feeding power by non-contact electromagnetic induction action is attached to the power feeding head;
In a non-contact type power transmission device comprising a power receiving head, a power receiving core having a power receiving core having a power receiving coil that generates an induced electromotive force by a non-contact electromagnetic induction action,
A heat sink provided with one surface in close contact with the power receiving core ;
A ventilation cover that is attached to the other surface of the heat dissipation plate via a space and has a large number of ventilation holes ,
The ventilation cover has a peripheral wall part and a protruding part at a peripheral part and a central part, respectively, and the peripheral wall part and the protruding part are brought into contact with the heat radiating plate, and the space part is provided between the heat radiating plate. A non-contact power transmission device characterized by being attached .
前記放熱板は、アルミニウム板から形成されていることを特徴とする受電器又は非接触型電力伝送装置。 In the power receiver or the non-contact power transmission device according to claim 1 or 2,
The power radiator or the non-contact power transmission device, wherein the heat radiating plate is formed of an aluminum plate.
前記リンク機構部を駆動して前記関節部の動作を補助する駆動部と、
前記駆動部に非接触で電力を伝送する請求項2、又は請求項3に記載の非接触型電力伝送装置と、
を備えることを特徴とする関節補助装置。 A link mechanism attached to the joint of the user;
A drive unit that drives the link mechanism unit to assist the operation of the joint unit;
The contactless power transmission device according to claim 2 or 3 , wherein power is transmitted to the drive unit in a contactless manner.
A joint assisting device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009090159A JP5293354B2 (en) | 2009-04-02 | 2009-04-02 | Power receiver, non-contact power transmission device, and joint auxiliary device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009090159A JP5293354B2 (en) | 2009-04-02 | 2009-04-02 | Power receiver, non-contact power transmission device, and joint auxiliary device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010245171A JP2010245171A (en) | 2010-10-28 |
JP5293354B2 true JP5293354B2 (en) | 2013-09-18 |
Family
ID=43097892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009090159A Active JP5293354B2 (en) | 2009-04-02 | 2009-04-02 | Power receiver, non-contact power transmission device, and joint auxiliary device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5293354B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6221412B2 (en) * | 2013-06-27 | 2017-11-01 | Tdk株式会社 | Coil unit for wireless power transmission |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10322919A (en) * | 1997-05-12 | 1998-12-04 | Sumitomo Wiring Syst Ltd | Electric vehicle charging system and electric vehicle charging connector |
JP2001167955A (en) * | 1999-12-06 | 2001-06-22 | Tdk Corp | Core member, core assembly, charging port, and induction battery charger |
JP4608282B2 (en) * | 2004-10-28 | 2011-01-12 | 大日本印刷株式会社 | Non-contact power feeding method and apparatus |
JP2008099425A (en) * | 2006-10-11 | 2008-04-24 | Dainippon Printing Co Ltd | Power supply device |
JP4915579B2 (en) * | 2007-06-20 | 2012-04-11 | パナソニック株式会社 | Non-contact power transmission equipment |
JP5338052B2 (en) * | 2007-09-05 | 2013-11-13 | 大日本印刷株式会社 | Non-contact transmission device |
-
2009
- 2009-04-02 JP JP2009090159A patent/JP5293354B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010245171A (en) | 2010-10-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11564863B2 (en) | Cooling attachment module for facial treatment device | |
JP5338052B2 (en) | Non-contact transmission device | |
JP2007325732A (en) | Joint assist device | |
US20170149270A1 (en) | Integrated mobile phone case and charger | |
US12268559B2 (en) | Systems and methods of dissipating heat from a handheld medical imaging device | |
KR20140015339A (en) | Massage shoes | |
JP5945061B2 (en) | Portable high-frequency treatment device with built-in battery | |
TWI535369B (en) | Fan | |
JP5293354B2 (en) | Power receiver, non-contact power transmission device, and joint auxiliary device | |
JP2009005469A (en) | Contactless power supply | |
JP2008099425A (en) | Power supply device | |
JP2010258437A (en) | Power source feeder, non-contact power transfer apparatus, and joint support apparatus | |
CN203609767U (en) | Wireless charging laser cap used for hair regrowth | |
JP5370093B2 (en) | Joint assist device | |
JP5417953B2 (en) | Non-contact power transmission device | |
JP6121188B2 (en) | Charging cradle | |
JP2010239846A (en) | Non-contact power transmission device and joint auxiliary device | |
CN116442029A (en) | Electric tool | |
JP5098865B2 (en) | Joint assist device | |
KR20100112400A (en) | Wireless device and wireless system using the same | |
CN217456313U (en) | Combined underwater propulsion device and monitoring system | |
JP2003071772A (en) | Robot with charging function by electromagnetic induction | |
TW202000263A (en) | Wearable laser soothing aid characterized by having the effects of safety, easy use and far infrared massage | |
ATE469628T1 (en) | MASSAGE VIBRATOR | |
CN209526564U (en) | Luminous body capable of receiving power wirelessly |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120216 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121023 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121030 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121227 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130514 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130527 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5293354 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |