特開2018-203208(P2018-203208A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2018-203208(P2018-203208A)
(43)【公開日】2018年12月27日
(54)【発明の名称】着座用シートの給電装置
(51)【国際特許分類】
   B60N 2/90 20180101AFI20181130BHJP
   B60N 2/06 20060101ALI20181130BHJP
   B60R 16/02 20060101ALI20181130BHJP
【FI】
   B60N2/44
   B60N2/06
   B60R16/02 620A
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
【全頁数】10
(21)【出願番号】特願2017-114460(P2017-114460)
(22)【出願日】2017年6月9日
(71)【出願人】
【識別番号】000241500
【氏名又は名称】トヨタ紡織株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000394
【氏名又は名称】特許業務法人岡田国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】遠山 正之
(72)【発明者】
【氏名】渡辺 茂樹
【テーマコード(参考)】
3B087
【Fターム(参考)】
3B087AA02
3B087BA02
3B087BB04
3B087DE09
(57)【要約】
【課題】着座用シートのスライド移動時に互いに接近した状態で相対移動する2部材を利用してワイヤレス給電のための給電コイル及び受電コイルを設置することにある。それにより、シート本体及びその下のフロアに給電コイル及び受電コイルを設置することなくスライドシートのワイヤレス給電を実現可能とする。
【解決手段】磁界結合によりワイヤレス給電を行うための受電コイル50は、スライド移動に係わらず固定レール10と対向状態を維持する可動レール20の適宜箇所に設置されている。磁界結合によりワイヤレス給電を行うための給電コイル40は、固定レール10上の可動レール20との対向領域で、可動レール20と共にスライド移動する受電コイル50の移動範囲内に設置されている。
【選択図】図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
固定部材に対してスライドレールによりスライド移動自在とされた着座用シートの給電装置であって、
前記固定部材側から前記シートに設けられた電気部品へ電源供給を行う電源供給回路中に、磁界結合により電源供給を行う給電コイル及び受電コイルを備え、
前記スライドレールは、前記固定部材側に固定された固定レールと、前記シートに固定され、前記固定レールに対してスライド移動可能に結合された可動レールとを備え、
前記受電コイルは、スライド移動に係わらず前記固定レールと対向状態を維持する前記可動レールの適宜箇所に設置されており、
前記給電コイルは、前記固定レール上の前記可動レールとの対向領域で、前記可動レールと共にスライド移動する前記受電コイルの移動範囲内に設置されている着座用シートの給電装置。
【請求項2】
請求項1において、
前記固定レール及び前記可動レールは、互いに対向する側を開放した樋形状を成し、前記固定レール及び前記可動レールの一方である第1レールは、前記固定レール及び前記可動レールの他方である第2レールを樋形状内に嵌合するように結合されており、
前記給電コイル及び前記受電コイルの一方である第1コイルは、前記第1レールの樋形状の底板に沿って設けられており、
前記給電コイル及び前記受電コイルの他方である第2コイルは、前記第2レールの樋形状内で前記第1レールの樋形状の底板に対向して突設されたブラケットに前記第1コイルに接近状態で設けられている着座用シートの給電装置。
【請求項3】
請求項2において、
前記固定レールに対して前記可動レールをスライド移動させる移動機構が、互いに螺合して一方の回転により他方をスライド移動させる送りねじとナットとの組合せにより構成されており、
前記ブラケットは、前記ナットを保持するブラケットである着座用シートの給電装置。
【請求項4】
請求項2又は3において、
前記第1コイルは、その巻回の中心軸が前記可動レールの移動方向、並びに前記固定レール及び前記可動レールの対向方向に直交するように巻回されており、
前記第2コイルは、その巻回の中心軸が前記第1コイルの中心軸と平行となるように巻回されている着座用シートの給電装置。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれかにおいて、
前記スライドレールを複数備え、
前記給電コイル及び前記受電コイルは、各スライドレールに設置されており、
前記電気部品への電源供給は、各スライドレールの前記給電コイル及び前記受電コイルを介して行われている着座用シートの給電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車、飛行機、船、電車等の乗物に搭載、若しくは映画館等の施設に設置される着座用シートの給電装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1は、車両における着座用シート内の電気部品にワイヤレス給電を行う発明である。この発明では、着座用シートのシートクッション内に受電コイルを埋設し、そのシートクッション下の固定部材に給電コイルを設置して、固定部材側からシート側に磁界結合により給電を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2015−134513号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、シートクッション内に受電コイルを埋設すること、並びに固定部材に給電コイルを設置することは、それぞれにスペース上の制約から実現困難である。なぜなら、シートクッションは、乗り心地確保の観点から受電コイルを埋設することは困難である。また、固定部材は、他の部品の設置スペース確保の観点から給電コイルを設置することは困難である。
【0005】
本発明の課題は、着座用シートのスライド移動時に互いに接近した状態で相対移動する2部材を利用してワイヤレス給電のための給電コイル及び受電コイルを設置することにある。それにより、シート本体及びその下の固定部材に給電コイル及び受電コイルを設置することなくスライド式着座用シートのワイヤレス給電を実現可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第1発明は、固定部材に対してスライドレールによりスライド移動自在とされた着座用シートの給電装置であって、前記固定部材側から前記シートに設けられた電気部品へ電源供給を行う電源供給回路中に、磁界結合により電源供給を行う給電コイル及び受電コイルを備え、前記スライドレールは、前記固定部材側に固定された固定レールと、前記シートに固定され、前記固定レールに対してスライド移動可能に結合された可動レールとを備える。前記受電コイルは、スライド移動に係わらず前記固定レールと対向状態を維持する前記可動レールの適宜箇所に設置されており、前記給電コイルは、前記固定レール上の前記可動レールとの対向領域で、前記可動レールと共にスライド移動する前記受電コイルの移動範囲内に設置されている。
【0007】
第1発明において、ワイヤレス給電の方式は、電磁誘導方式でも磁界共鳴方式でもよい。また、固定レールを固定する固定部材は、乗物や施設のフロア、側壁、天井等である。
【0008】
第1発明によれば、スライドレールの固定レールと可動レールに給電コイルと受電コイルを設置している。そのため、シート本体や固定部材に、それらのコイルを設置しないでワイヤレス給電を実現することができる。しかも、固定レール及び可動レールはスライド移動時に互いに接近状態を維持している。そのため、両コイルを接近配置することができ、小さなコイルで必要な電力を供給することができる。
【0009】
本発明の第2発明は、上記第1発明において、前記固定レール及び前記可動レールは、互いに対向する側を開放した樋形状を成し、前記固定レール及び前記可動レールの一方である第1レールは、前記固定レール及び前記可動レールの他方である第2レールを樋形状内に嵌合するように結合されており、前記給電コイル及び前記受電コイルの一方である第1コイルは、前記第1レールの樋形状の底板に沿って設けられており、前記給電コイル及び前記受電コイルの他方である第2コイルは、前記第2レールの樋形状内で前記第1レールの樋形状の底板に対向して突設されたブラケットに前記第1コイルに接近状態で設けられている。
【0010】
第2発明によれば、スライドレール内の小さなスペースを利用して給電コイル及び受電コイルを互いに接近配置することができる。
【0011】
本発明の第3発明は、上記第2発明において、前記固定レールに対して前記可動レールをスライド移動させる移動機構が、互いに螺合して一方の回転により他方をスライド移動させる送りねじとナットとの組合せにより構成されており、前記ブラケットは、前記ナットを保持するブラケットである。
【0012】
第3発明によれば、可動レールをスライド移動する移動機構におけるナット保持用ブラケットを利用して第2コイルを設置する。そのため、第2コイルを設置するために専用のブラケットを新たに設けることを不要として、構成を簡素化することができる。
【0013】
本発明の第4発明は、上記第2又は第3発明において、前記第1コイルは、その巻回の中心軸が前記可動レールの移動方向、並びに前記固定レール及び前記可動レールの対向方向に直交するように巻回されており、前記第2コイルは、その巻回の中心軸が前記第1コイルの中心軸と平行となるように巻回されている。
【0014】
第4発明によれば、給電コイル及び受電コイルは、各コイルの中心軸が互いに平行とされ、しかも互いに接近配置されている。そのため、両コイルの磁束の伝達度合である結合係数を大きくすることができる。従って、ワイヤレス給電における給電効率を高めることができる。
【0015】
本発明の第5発明は、上記第1〜第4発明のいずれかにおいて、前記スライドレールを複数備え、前記給電コイル及び前記受電コイルは、各スライドレールに設置されており、前記電気部品への電源供給は、各スライドレールの前記給電コイル及び前記受電コイルを介して行われている。
【0016】
第5発明によれば、電気部品への電源供給経路が複数となる。そのため、電気部品の電力量が大きくても電源供給を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
図1】本発明の第1実施形態の主要部の斜視図である。
図2】第1実施形態の主要部の分解斜視図である。
図3】第1実施形態のスライドレールの側面図である。
図4】第1実施形態のスライドレールの下面図である。
図5図3のV−V線断面矢視拡大図である。
図6】第1実施形態の移動機構におけるブラケット部分の拡大分解斜視図である。
図7】本発明の第2実施形態の図5に対応する断面図である。
図8】第2実施形態の図6に対応する分解斜視図である。
図9】本発明の第3実施形態の図5に対応する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
<第1実施形態の全体構成>
図1〜5は、本発明の第1実施形態の全体構成を示す。第1実施形態は、自動車用フロントシート(本発明の着座用シートに相当。以下、単にシートという)1に本発明を適用した例である。各図中、矢印によりシートを自動車に搭載した状態における各部の方向を示している。以下の説明において、方向に関する記述は、この方向を基準として行うものとする。
【0019】
シート1は、座部を成すシートクッション2と、背凭れを成すシートバック3とを備える。シートバック3は、シートクッション2の後方に前後回動自在に固定されている。従って、シートバック3は、リクライニング角度を調整可能とされている。
【0020】
シートクッション2は、自動車のフロア(本発明の固定部材に相当)5に対して左右一対のスライドレール4により固定されている。従って、シート1は、フロアに対して前後方向にスライド移動自在とされている。
【0021】
この場合、シート1は、いわゆるパワーシートであり、リクライニング角度の調整、及びシート1の前後スライド位置調整がモータにより行われている。
【0022】
<スライド移動機構30の構成>
周知のように各スライドレール4は、固定レール10と可動レール20とから成る。両レール10、20は、共に概ね樋形状を成し、互いに対向する側を開放する形状で組み合わされている。ここでは、固定レール10がフロア5に固定され、可動レール20がシート1に固定されている。そして、可動レール20が固定レール10内で前後スライド自在に嵌合されている。
【0023】
左右のスライドレール4の可動レール20上には、左右の可動レール20を同期してスライド移動させるための連結シャフト32が回動自在に設けられている。連結シャフト32には、連結シャフト32を回転駆動するようにモータの出力軸が結合されている。また、連結シャフト32は、左右の可動レール20のナット35をそれぞれ回転させるように結合されている。具体的には、連結シャフト32の回転はウォームギヤ33に伝達され、ウォームギヤ33の回転は、ホイールギヤ34を介してナット35に伝達されている。この間、ウォームギヤ33とホイールギヤ34との間では、回転軸方向が直角方向に変換されている。ナット35は、固定レール10内に固定された送りねじ36に螺合されている。
【0024】
ナット35、ウォームギヤ33及びホイールギヤ34は、樹脂製のハウジング37によりギヤアッセンブリとして結合され、ギヤボックス38内に保持されている。そして、ギヤボックス38は、ブラケット22により可動レール20の樋形状内に保持されている。ブラケット22は、可動レール20上で連結シャフト32を覆うカバー21と共にボルトBにより可動レール20に固定されている。左右のカバー21のうち、右側のカバー21にはモータ31が固定されている。
【0025】
図5のように、可動レール20の適宜箇所には、可動レール20と固定レール10との隙間を維持するための樹脂シュー23、24が複数個設けられている。各樹脂シュー23、24は、可動レール20に固定され、固定レール10と接触している。各樹脂シュー23、24は、固定レール10との接触抵抗が小さくなるような材質とされている。
【0026】
以上の構成により、モータ31の作動によりナット35が回転されると、送りねじ36に対してナット35が前後方向に移動され、それに伴い可動レール20が固定レール10に対してスライド移動される。以上の構成作用は従来周知のスライドレールと同一である。
【0027】
<給電コイル40及び受電コイル50の構成>
図3、5、6のように、ブラケット22の底板22aには、磁界結合によるワイヤレス給電を行うための受電コイル50が巻回されている。具体的には、ブラケット22の底板22aと側板22bとの境界部には、前後一対の貫通孔が形成されていて、この貫通孔を通して受電コイル50が複数回巻かれている。受電コイル50は、その巻回の中心軸方向が可動レール20の移動方向(前後方向)、並びに固定レール10及び可動レール20の対向方向(上下方向)に直交する方向(左右方向)となるように巻回されている。また、受電コイル50は、スライド移動に係わらず固定レール10と対向状態を維持する箇所に設置されており、固定レール10の樋形状の底板11に対向した状態とされている。
【0028】
図3〜5のように、磁界結合によるワイヤレス給電を行うための給電コイル40は、固定レール10の樋形状の底板11に巻回されている。具体的には、固定レール10において、給電コイル40の設置領域の底板11が下方に打ち出し成形され、その結果、底板11の前後端部に貫通孔が形成されている。この貫通孔を通して給電コイル40が複数回巻かれている。給電コイル40は、その巻回の中心軸が受電コイル50の中心軸と平行となるように巻回されている。また、給電コイル40は、固定レール10上の可動レール20との対向領域で、可動レール20と共にスライド移動する受電コイル50の移動範囲内に設置されている。給電コイル40に巻回された固定レール10の底板11の下面には、その底板11に沿ってフェライト板41が接着固定されている。
【0029】
第1実施形態では、給電コイル40は本発明の第1コイルに相当し、受電コイル50は本発明の第2コイルに相当する。また、固定レール10は本発明の第1レールに相当し、可動レール20は本発明の第2レールに相当する。
【0030】
給電コイル40には、図示を省略したが、DC・AC変換回路を介して車両の電源回路が接続されており、受電コイル50には、AC・DC変換回路を介して本発明の電気部品に相当する上記モータ31、及びリクライナを駆動するためのモータの各駆動回路が接続されている。従って、各モータの駆動回路は、給電コイル40及び受電コイル50を介して常時電源が供給され、作動可能とされている。
【0031】
<第1実施形態による効果>
第1実施形態によれば、スライドレール4の固定レール10と可動レール20に給電コイル40と受電コイル50を設置している。そのため、特許文献1のようにシートクッション2やフロア5に、それらのコイル40、50を設置しないでワイヤレス給電を実現することができる。しかも、固定レール10及び可動レール20はスライド移動時に互いに接近状態を維持している。そのため、両コイル40、50を接近配置することができ、小さなコイルで必要な電力を供給することができる。
【0032】
<第2実施形態>
図7、8は、本発明の第2実施形態を示す。第2実施形態が第1実施形態に対して特徴とする点は、第1実施形態では、受電コイル50をブラケット22の底板22aを内部に含むように巻回したのに対し、第2実施形態では、受電コイル50をブラケット22の底板22aとは独立して巻回し、ブラケット22の下面に固定した点である。その他の点は、両者同一であり、同一部分についての再度の説明は省略する。
【0033】
図7、8のように、受電コイル50は、ブラケット22の底板22aに対応する大きさとされたフェライト板51の周りに巻回されている。巻回の方向は、第1実施形態の場合と同様である。巻回された受電コイル50は、ブラケット22の底板22aの下面に接着固定されている。具体的には、受電コイル50の周りはエポキシ樹脂製の封止剤52で覆われ、この封止剤52により受電コイル50はブラケット22の底板22aの下面に接着される。
【0034】
<第2実施形態による効果>
第2実施形態は第1実施形態に対して受電コイル50の固定の仕方が相違するのみで、基本構成は第1実施形態と同一である。そのため、第1実施形態と同様の作用効果を達成することができる。しかも、受電コイル50は、フェライト板51に巻回してブラケット22の下面に接着すればよいので製造が容易になるメリットがある。
【0035】
<第3実施形態>
図9は、本発明の第3実施形態を示す。第3実施形態が第2実施形態に対して特徴とする点は、第2実施形態では、給電コイル40を固定レール10の底板11を内部に含むように巻回したのに対し、第3実施形態では、給電コイル40を固定レール10の底板11とは独立して巻回し、固定レール10の下面に固定した点である。その他の点は、両者同一であり、同一部分についての再度の説明は省略する。
【0036】
図9のように、給電コイル40は、フェライト板41の周りに巻回されており、その大きさ及び巻回の仕方は第1実施形態及び第2実施形態の場合と同様である。巻回された給電コイル40は、固定レール10の底板11の下面に接着固定されている。具体的には、給電コイル40の周りはエポキシ樹脂製の封止剤42で覆われ、この封止剤42により給電コイル40は固定レール10の底板11の下面に接着されている。
【0037】
<第3実施形態による効果>
第3実施形態は第1実施形態に対して給電コイル40の固定の仕方が相違するが、基本構成は第1実施形態と同一である。そのため、第1実施形態と同様の作用効果を達成することができる。しかも、給電コイル40は、フェライト板41に巻回して固定レール10の下面に接着すればよいので製造が容易になるメリットがある。
【0038】
以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、上記各実施形態では、本発明を自動車のシートに適用したが、飛行機、船、電車等に搭載のシート、若しくは映画館等の施設に設置される着座用シートに適用してもよい。
【0039】
上記各実施形態では、電気部品をスライド移動用及びリクライナ用のモータとしたが、シートに搭載される各種電気部品を対象とすることができる。また、第2及び第3実施形態で使用した封止剤は、第1実施形態の給電コイル及び受電コイルの周りを覆うように設けてもよい。
【符号の説明】
【0040】
1 自動車用フロントシート(着座用シート、シート)
2 シートクッション
3 シートバック
4 スライドレール
5 フロア(固定部材)
10 固定レール(第1レール)
11 底板
20 可動レール(第2レール)
21 カバー
22 ブラケット
22a 底板
22b 側板
23、24 樹脂シュー
30 スライド移動機構
31 モータ(電気部品)
32 連結シャフト
33 ウォームギヤ
34 ホイールギヤ
35 ナット
36 送りねじ
37 ハウジング
38 ギヤボックス
40 給電コイル(第1コイル)
41 フェライト板
42 封止剤
50 受電コイル(第2コイル)
51 フェライト板
52 封止剤
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9