特許 6890478 無線給電および振動抑制装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6890478

(24)【登録日】2021年5月27日

(45)【発行日】2021年6月18日

(54)【発明の名称】無線給電および振動抑制装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 50/80 20160101AFI20210607BHJP

   H02J 50/12 20160101ALI20210607BHJP

   H02J 50/10 20160101ALI20210607BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20210607BHJP

   F16F 15/02 20060101ALI20210607BHJP

   F16F 15/03 20060101ALI20210607BHJP

   B23Q 11/00 20060101ALI20210607BHJP

【ＦＩ】

   H02J50/80

   H02J50/12

   H02J50/10

   H02J7/00 301D

   F16F15/02 A

   F16F15/03 Z

   B23Q11/00 A

【請求項の数】13

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2017-117655(P2017-117655)

(22)【出願日】2017年6月15日

(65)【公開番号】特開2019-4611(P2019-4611A)

(43)【公開日】2019年1月10日

【審査請求日】2020年6月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】317015179

【氏名又は名称】マクセル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002066

【氏名又は名称】特許業務法人筒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】秋山 仁

(72)【発明者】

【氏名】城杉 孝敏

(72)【発明者】

【氏名】杉山 由一

【審査官】 田中 慎太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０９５１６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０５５７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１６６７８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０２５４４８４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０７−３１７８３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１０８１０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０２２７７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２０６２３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ５０／８０

Ｂ２３Ｑ １１／００

Ｆ１６Ｆ １５／０２

Ｆ１６Ｆ １５／０３

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０２Ｊ ５０／１０

Ｈ０２Ｊ ５０／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

固定部に設置される送電部と、
可動する制振対象物に設置される受電部と、を有し、
前記送電部は、
前記受電部から非接触で送信されるデータを受信する受信部と、
前記受信部で受信したセンサデータを用いて前記受電部へ送電する電圧を演算する制御部と、
無線給電の送信に用いる搬送周波数を生成する送信波生成部と、
前記送信波生成部が生成した送信波の電圧を前記制御部の演算結果に応じて変化させる送信波電圧変化部と、
前記送信波電圧変化部で変化させた送信波を無線送電する送電磁気アンテナと、を備え、
前記受電部は、
前記送電磁気アンテナから送信される送信波を受電する受電磁気アンテナと、
前記受電磁気アンテナの受電信号を検波整流する検波整流部と、
前記検波整流部で生成した出力を用いて前記制振対象物の振動抑制動作を行う制振部と、
前記制振対象物の振動量を検出するセンサと、
前記センサの振動データを前記受信部に対し送信する送信部と、
前記検波整流部で生成した出力を用いて前記センサおよび前記送信部の電源として必要な所定の電圧を生成する定電圧生成部と、を備える、
ことを特徴とする無線給電および振動抑制装置。

【請求項2】

請求項１に記載の無線給電および振動抑制装置であって、
前記受電部は、
充電および放電が可能な二次電池と、
前記検波整流部で生成した検波整流出力を用いて前記二次電池の充電動作を行う充電部と、
前記検波整流出力の電圧を監視する電圧監視部と、
前記検波整流出力または前記二次電池の放電出力のいずれかを選択して前記定電圧生成部に電源供給を行う切替部と、
を備えることを特徴とする無線給電および振動抑制装置。

【請求項3】

請求項１に記載の無線給電および振動抑制装置であって、
前記受電部は、
充電および放電が可能な二次電池と、
前記検波整流部で生成した検波整流出力を用いて前記二次電池の充電動作を行う充電部と、
前記検波整流出力の電圧を監視する電圧監視部と、
前記検波整流出力または前記二次電池の放電出力のいずれかを選択して前記定電圧生成部に電源供給を行う切替部と、を備え、
前記電圧監視部で監視した前記検波整流出力の電圧が、前記定電圧生成部の定格入力電圧を下回った場合には、前記切替部は、前記二次電池の放電出力を選択する、
ことを特徴とする無線給電および振動抑制装置。

【請求項4】

請求項１に記載の無線給電および振動抑制装置であって、
前記受電部は、
充電および放電が可能な二次電池と、
前記検波整流部で生成した検波整流出力を用いて前記二次電池の充電動作を行う充電部と、
前記検波整流出力の電圧を監視する電圧監視部と、
前記検波整流出力または前記二次電池の放電出力のいずれかを選択して前記定電圧生成部に電源供給を行う切替部と、を備え、
前記電圧監視部で監視した前記検波整流出力の電圧が、前記定電圧生成部の定格入力電圧を上回った場合には、前記切替部は前記検波整流出力を選択し、前記二次電池が満充電状態でなければ前記充電部によって前記二次電池の充電を行う、
ことを特徴とする無線給電および振動抑制装置。

【請求項5】

請求項１に記載の無線給電および振動抑制装置であって、
前記送電磁気アンテナと直列または並列に接続された共振用コンデンサを備え、
前記送信波電圧変化部は、前記共振用コンデンサの容量を変化させる事によって送電磁気アンテナ上の送信波電圧を変化させる、
ことを特徴とする無線給電および振動抑制装置。

【請求項6】

請求項１に記載の無線給電および振動抑制装置であって、
前記送電部においては、
前記制御部は、前記送電する電圧を正負電圧の両極性を有するよう演算し、
前記演算結果を正電圧のみである片極性に変換する片極性変換部を備え、
前記受電部においては、
前記検波整流部で生成した検波整流出力は正電圧のみの片極性を有し、
前記検波整流出力を、正負電圧の両極性に変換する両極性変換部を備え、
前記制振部は、前記両極性変換部で変換した正負電圧の出力を用いて振動抑制動作を行う、
ことを特徴とする無線給電および振動抑制装置。

【請求項7】

請求項１に記載の無線給電および振動抑制装置であって、
前記送電部においては、
前記制御部は、前記送電する電圧を正負電圧の両極性を有するよう演算し、
前記演算結果を正電圧のみである片極性に変換する片極性変換部を備え、
前記受電部においては、
前記検波整流部で生成した検波整流出力は正電圧のみの片極性を有し、
前記検波整流出力を、正負電圧の両極性に変換する両極性変換部を備え、
前記両極性変換部は、
前記検波整流出力から所定電圧の正電圧を生成する正電圧生成部と、
前記検波整流出力から所定電圧の負電圧を生成する負電圧生成部と、
前記正電圧生成部の生成電圧と前記負電圧生成部の生成電圧とを電源として、前記検波整流出力を用いて前記負電圧生成部の生成電圧を所定の比率で減算する減算部と、を有し、
前記制振部は、前記両極性変換部で変換した正負電圧の出力を用いて振動抑制動作を行う、
ことを特徴とする無線給電および振動抑制装置。

【請求項8】

請求項１に記載の無線給電および振動抑制装置であって、
前記送電部においては、
前記制御部は、前記送電する電圧を正負電圧の両極性を有するよう演算し、
前記演算結果を正電圧のみである片極性に変換する片極性変換部を備え、
前記受電部においては、
前記送電磁気アンテナから送信される送信波を受電して、電位基準点と、当該電位基準点よりも高い電圧と、当該電位基準点よりも低い電圧と、を出力する両極性受電磁気アンテナと、
前記両極性受電磁気アンテナの受電信号を検波整流して、正電圧を有する正電圧検波整流出力と負電圧を有する負電圧検波整流出力を生成する両極性検波整流部と、
前記正電圧検波整流出力を正負電圧となる両極性に変換する両極性変換部と、を備え、
前記制振部は、前記両極性変換部で変換した正負電圧の出力を用いて振動抑制動作を行う、
ことを特徴とする無線給電および振動抑制装置。

【請求項9】

請求項１に記載の無線給電および振動抑制装置であって、
前記送電部においては、
前記制御部は、前記送電する電圧を正負電圧の両極性を有するよう演算し、
前記演算結果を正電圧のみである片極性に変換する片極性変換部を備え、
前記受電部においては、
前記送電磁気アンテナから送信される送信波を受電して、電位基準点と、当該電位基準点よりも高い電圧と、当該電位基準点よりも低い電圧と、を出力する両極性受電磁気アンテナと、
前記両極性受電磁気アンテナの受電信号を検波整流して、正電圧を有する正電圧検波整流出力と負電圧を有する負電圧検波整流出力を生成する両極性検波整流部と、
前記正電圧検波整流出力を正負電圧となる両極性に変換する両極性変換部と、を備え、
前記制振部は、前記両極性変換部で変換した正負電圧の出力を用いて振動抑制動作を行い、
前記両極性変換部は、
前記正電圧検波整流出力から所定電圧の正電圧を生成する正電圧生成部と、
前記負電圧検波整流出力を平滑化し所定電圧の負電圧を生成する平滑部と、
前記正電圧生成部の生成電圧と前記平滑部の生成電圧を電源として、前記正電圧検波整流出力から前記平滑部の生成電圧を所定比率で減算する減算部と、を備える、
ことを特徴とする無線給電および振動抑制装置。

【請求項10】

請求項１に記載の無線給電および振動抑制装置であって、
前記制振部は、
制振用の質量を有する質量部材と、
前記質量部材に対して前記検波整流部で生成した出力の電圧に応じた作動量を発生させる作動部と、を備え、
前記質量部材の重心中心線は、前記制振対象物の重心中心線から所定量だけずれて設置されており、
前記作動部に入力される前記検波整流部で生成した出力は、正電圧のみである、
ことを特徴とする無線給電および振動抑制装置。

【請求項11】

請求項１〜１０のいずれか一項に記載の無線給電および振動抑制装置であって、
前記制振対象物および前記受電部が、一体に回転するよう設けられている、
ことを特徴とする無線給電および振動抑制装置。

【請求項12】

請求項１１に記載の無線給電および振動抑制装置であって、
前記センサの振動検出周波数は、前記制振対象物の回転周波数の２倍以上である、
ことを特徴とする無線給電および振動抑制装置。

【請求項13】

請求項１１に記載の無線給電および振動抑制装置であって、
前記制振対象物は、回転時に外部の物体と接触することで振動発生要因となる複数の接触部を有し、
前記センサの振動検出周波数は、前記制振対象物の回転周波数と前記接触部の個数を乗算した値の２倍以上である、
ことを特徴とする無線給電および振動抑制装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば、工作機械や家電品等で可動部を有する機器において、可動部の振動を無線給電を用いて供給する電力を用いて抑制する技術に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、非接触による電力供給で安定した駆動を実現する駆動装置および駆動方法が記載されており、この駆動装置は駆動を制御される負荷装置により回転体の回転バランスを調整できることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−０９７７３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の技術では、受電側において平滑整流回路より出力された電力により充電されるコンデンサと、前記平滑整流回路より出力された電圧を降圧または昇圧するレギュレータと、前記レギュレータより出力された電圧の変化の監視と前記負荷装置へ駆動を制御する制御信号を送る制御ユニットとが設けられ、負荷装置に供給される電圧に従いコンデンサが充放電を繰り返すことで大きな負荷装置を停止させることなく連続的に駆動することを特徴としている。したがって回転バランスを調整する負荷装置は一定電圧で動作するデバイスに限定され、電圧でその動作量を制御するデバイスは使用できないという課題があった。また、供給する電力が基本的に一定であるため、コンデンサの充放電によって負荷装置への供給電圧を制御したとしても、その制御できる領域には限界がある。そのため負荷装置が消費する電力に制約が発生し、結果としてバランスの調整量、すなわち振動抑制量にも制約が発生してしまうという問題も発生する。

【0005】

本発明の目的は、振動抑制デバイスに対する制約が少なく電圧制御型の振動抑制部品を適用可能な、無線給電で動作する振動抑制装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本願は、上記課題の少なくとも一部を解決する手段を複数含んでいるが、その例を挙げるならば、以下のとおりである。上記課題を解決すべく、本発明の一態様に係る無線給電および振動抑制装置は、固定部に設置される送電部と、可動する制振対象物に設置される受電部と、を有し、上記送電部は、上記受電部から非接触で送信されるデータを受信する受信部と、上記受信部で受信したセンサデータを用いて上記受電部へ送電する電圧を演算する制御部と、無線給電の送信に用いる搬送周波数を生成する送信波生成部と、上記送信波生成部が生成した送信波の電圧を上記制御部の演算結果に応じて変化させる送信波電圧変化部と、上記送信波電圧変化部で変化させた送信波を無線送電する送電磁気アンテナと、を備え、上記受電部は、上記送電磁気アンテナから送信される送信波を受電する受電磁気アンテナと、上記受電磁気アンテナの受電信号を検波整流する検波整流部と、上記検波整流部で生成した出力を用いて上記制振対象物の振動抑制動作を行う制振部と、上記制振対象物の振動量を検出するセンサと、上記センサの振動データを上記受信部に対し送信する送信部と、上記検波整流部で生成した出力を用いて上記センサおよび上記送信部の電源として必要な所定の電圧を生成する定電圧生成部と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、振動抑制デバイスに対する制約が少なく、電圧制御型の振動抑制デバイスも適用可能な、無線給電で動作する振動抑制装置を提供することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の第一の実施形態に係る無線給電および振動抑制装置の構成例を示す図である。

【図2】本発明に係る制御回路の構成例を示す図である。

【図3】送信装置および受信装置の内部動作波形を示す図である。

【図4】送信装置および受信装置の内部動作波形を示す図である。

【図5】本発明の第二の実施形態に係る無線給電および振動抑制装置の構成例を示す図である。

【図6】本発明の第二の実施形態に係る動作フローを示す図である。

【図7】本発明の第三の実施形態に係る無線給電および振動抑制装置の構成例を示す図である。

【図8】本発明の第三の実施形態に係る可変送信コイルの構成例を示す図である。

【図9】本発明の第四の実施形態に係る無線給電および振動抑制装置の構成例を示す図である。

【図10】本発明の第四の実施形態に係る無線給電および振動抑制装置の詳細な構成例を示す図である。

【図11】本発明の第四の実施形態に係る内部動作波形を示す図である。

【図12】本発明の第五の実施形態に係る無線給電および振動抑制装置の詳細な構成例を示す図である。

【図13】本発明の第五の実施形態に係る受電装置の詳細な構成例を示す図である。

【図14】本発明の第五の実施形態に係る内部動作波形を示す図である。

【図15】本発明の第六の実施形態に係る制振装置の構成例を示す図である。

【図16】送電装置と受電装置の相対位置が変化する構成の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［第一の実施の形態］ 以下、本発明に係る第一の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、「Ａからなる」、「Ａよりなる」、「Ａを有する」、「Ａを含む」と言うときは、特にその要素のみである旨明示した場合等を除き、それ以外の要素を排除するものでないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。

【0010】

図１は、本発明の第一の実施形態に係る無線給電および振動抑制装置の構成例を示す図である。無線給電および振動抑制装置は、送電装置１と、受電装置２と、受電装置２が設置される振動抑制の対象物３と、を有して構成される。送電装置１は固定されており、図示はしないが外部の電源と接続されている固定部といえる。可動する制振対象物である受電装置２および制振の対象物３は、例えば回転体であって可動状態にあり、受電装置２および対象物３が一体となって回転し振動しうる構造である。また、受電装置２および対象物３は、外部電源とは接続されておらず、受電装置２内の回路は全て送電装置１から無線給電される電力によって動作する。無線給電および振動抑制装置は、受電装置２内に内蔵される制振部２３によって対象物３の振動を抑制するものであり、例えば、電動ドリル等の振動抑制機能の恩恵を受けやすい回転工具である。

【0011】

［動作の説明］まず、本実施形態における送電装置１の動作を説明する。送電装置１のデータ受信部１３は、後述する受電装置２のデータ送信部２６から非接触通信で送信されるデータを受信する。送受信されるデータは制振の対象物３の振動量を測定したセンサデータであり、受信された振動量のデータは制御回路１４に入力される。

【0012】

次に、送信波生成部１５は、無線給電の電力伝送に用いられる送信波を生成する。無線給電の方式は、いわゆる電磁誘導方式または磁界共鳴方式のどちらの方式を用いてもよく、例えば磁界共鳴方式であれば６．７８ＭＨｚ（メガヘルツ）や１３．５６ＭＨｚの周波数が一般的に用いられている。送電装置１ならびに受電装置２の設計要件に応じて、無線給電方式や周波数を選定する事ができる。送信波生成部１５からの出力電圧は一定であり、電圧変化部１１において、制御回路１４の制御信号に応じて電圧が変化される。制御回路１４で生成する制御信号については後述する。

【0013】

電圧変化部１１で生成された電圧変化する送信波は、送信コイル１２に入力され、無線給電の送信波として受電装置２に対して放射される。送信コイル１２は、磁界共鳴方式であれば、コイルの共振周波数が送信周波数と一致するように、インダクタンス値と付加キャパシタンス値が設計されており、受電装置２の受信コイル２１と共振することで高効率な無線給電が可能となる。なお、送信コイル１２は、コイルに限られず、磁気アンテナであればよい。

【0014】

次に、受電装置２の動作を説明する。受電装置２の受信コイル２１は、前述したように送電装置１の送信コイル１２から放射された電力を受信する。受信コイル２１は、磁界共鳴方式であれば、送信コイル１２と同様に、コイルの共振周波数が送信周波数と同一となるようにインダクタンス値と付加キャパシタンス値が設計されている。なお、受信コイル２１は、コイルに限られず、磁気アンテナであればよい。

【0015】

受信コイル２１で受信された受信波は、送信周波数を有する交流である。そのため、検波整流部２２において検波整流を行い、直流電力を取り出す。本発明では検波整流部２２の種類には特に制約は無く、例えば一般的な全波整流回路を用いればよい。

【0016】

ここまでの送電装置１および受電装置２の動作について、図３を用いて送信波形の説明を補足する。図３は、送信装置および受信装置の内部動作波形を示す図である。図３において、（ａ）は送信波生成部１５で生成した送信波を示しており、中心値となるグラウンドからの振幅電圧はＶａである。この生成送信波が電圧変化部１１で特に変化を受けず、そのまま送信コイル１２で送信されると仮定する。

【0017】

受信コイル２１は送信コイル１２からの送信波を受信し、図３（ｂ）に示す受信波を検波整流部２２に入力する。通常、このときの振幅電圧ＶｂはＶａと同一ではなく、伝送効率や受電側インピーダンスにより異なる電圧となる。もし伝送効率も受電側インピーダンスも変化しない場合は、送信波の振幅電圧Ｖａと受信波の振幅電圧Ｖｂは比例関係となる。続いて図３（ｂ）の受信波を検波整流部２２で整流することにより、図３（ｃ）に示す電圧Ｖｃの直流である整流後波形を取出す事ができる。

【0018】

ここで、図１の説明に戻る。検波整流部２２の出力、すなわち図３（ｂ）に示す整流後波形は、制振部２３に入力される。制振部２３は、制振の対象物３に固定されており、対象物の振動と逆方向に力（加速度）を発生させる事により対象物３の振動を抑制する機能を持つ装置である。本発明では制振部２３の種類を特に限定しないが、例えばボイスコイルやピエゾ素子を適用することができる。また、本発明の制振部２３は電圧駆動型の装置を想定しており、入力する電圧に応じて振動抑制量が変化する。すなわち、入力される整流後波形の電圧が高ければ振動抑制量が大きく、低ければ振動抑制量が小さい。

【0019】

本実施形態においては、検波整流部２２が生成する整流後波形を電圧変換して所望の入力電圧を得るのではなく、整流後波形を直接、制振部２３に入力する。そのため、受電装置２の回路規模を大きくすることなく電圧駆動型の制振装置を利用できる。

【0020】

さらに動作を説明すると、検波整流部２２の出力である整流後波形は、定電圧生成部２４にも入力される。定電圧生成部２４は、振動センサ等のセンサ２５およびデータ送信部２６の動作に必要な電源定電圧を整流後波形から生成し供給する。このとき、生成する電圧は必ずしも１つの電圧に限定されるものではなく、もしセンサ２５とデータ送信部２６の電源電圧が異なる場合は、定電圧生成部２４は、それぞれに必要な電圧を生成する。センサ２５およびデータ送信部２６が複数の電源電圧を必要とするときも、定電圧生成部２４は、それぞれの定電圧を生成する。

【0021】

センサ２５は、対象物３に固定されており、対象物３の振動を測定しその振動量をデータとしてデータ送信部２６に入力する。データ送信部２６は、入力されたデータを無線通信方式を用いて送信する。データ送信部２６は、送電装置１のデータ受信部１３に対しデータを送信する。また、センサ２５の種類は振動計測に限定されるものではなく、結果的に制振部２３の制御信号を生成できるデータが計測できればよい。例えば対象物３のひずみを測定して制振に利用することも考えられる。

【0022】

以上、第一の実施形態に係る無線給電および振動抑制装置の構成と動作を説明した。ここで、振動抑制装置の目的である対象物３の振動を抑制する動作について、図４を用いて詳細に説明する。

【0023】

図４は、送信装置および受信装置の内部動作波形を示す図である。図４（ａ）に示すグラフは、センサ２５で測定した対象物３の振動データを示している。図４（ａ）は、横軸は時間、縦軸が振動量である。時間経過とともに振動量がほぼ正弦波として変動しており、負の方向に一定のバイアスがかかっている。この振動を抑制するには、制振部２３を、振動している方向と逆方向に作動させればよい。したがって、図４（ａ）と逆位相となるような図４（ｂ）の作動を制振部２３で発生させる、すなわち図４（ｂ）で示す電圧を制振部２３に入力すれば、制振できる。

【0024】

そのためには、まず送電装置１の制御回路１４において、図４（ａ）の波形から図４（ｂ）の波形を生成する必要がある。このような波形の生成のための制御回路１４の一例を、図２に示す。

【0025】

図２は、本発明に係る制御回路の構成例を示す図である。図２において、入力部１４００は、データ受信部１３からの入力を受け付ける。出力部１４０１は、電圧変化部１１への出力を行う。データ受信部１３から入力されたデータは、積分器１４０で積分され、アンプ１４１において所定のゲインで増幅される。さらにハイパスフィルタ１４２およびローパスフィルタ１４３において、センサ２５で取得したデータのうち制御に不要な帯域のノイズを除去する。

【0026】

続いて、アンプ１４４において所定のゲインでセンサデータを増幅し、ハイパスフィルタ１４５を通して積分器１４６で積分を行なう。そして、ハイパスフィルタ１４７、ローパスフィルタ１４８を通り、出力部１４０１より制御信号として出力される。ハイパスフィルタ１４５、１４７およびローパスフィルタ１４８は、最終的に制振部２３に信号を入力する段階で、制振部２３の動作周波数帯域外であって不要な帯域の信号を除去するために用いられている。上記で説明した制御回路１４の構成は一例であり、発生している振動を抑制するような制御信号を生成する他の構成を用いてもなんら問題はない。

【0027】

ここまでにおいて説明したように、制御回路１４において、データ受信部１３で受信した図４（ａ）に示す振動データを用いて、制振部２３に入力すべき制御信号（図４（ｂ）の信号）を生成する。もし、送電装置１と受電装置２が有線接続されている場合であれば、図４（ｂ）信号を直接、制振部２３に入力すればよい。しかしながら本発明は送電装置１と受電装置２が有線接続できない環境であることを前提としており、そのために無線給電動作を経由して制御信号図４（ｂ）を受電装置２に伝達する。

【0028】

図４（ｃ）は、送信波生成部１５で生成された搬送波となる送信波の波形である。図４（ｃ）に示される波形は、振幅電圧Ｖａの所定の周期を有する定周波数であり、所定の電圧の波形である。電圧変化部１１において、図４（ｂ）に示した制御信号に応じて図４（ｃ）に示した送信波の電圧を変化させ、図４（ｄ）に示した電圧変化後送信波が生成される。生成された図４（ｄ）の電圧変化後送信波は、送信コイル１２に入力される。このとき、図４（ｄ）の包絡線が図４（ｂ）と一致することとなる。

【0029】

送信コイル１２から送信波が送信された以降の動作については、図３を用いて行った説明と同様であり、受電装置２の受信コイル２１で受信された受信波は、検波整流部２２で整流され、整流後波形である図４（ｅ）が制振部２３に入力されることとなる。本来、制振部２３に図４（ｂ）の制御信号が入力されれば、制振部２３が図４（ａ）に示した振動を打ち消す方向に作動し、対象物３の振動を抑制する事ができるものである。

【0030】

ここで、図４（ｂ）と図４（ｅ）の波形を比較すると、図４（ｂ）の最大電圧Ｖ１４１と、図４（ｅ）の最大電圧Ｖ２２１とは、同一とは限らない。また、図４（ｂ）の最小電圧Ｖ１４２と、図４（ｅ）の最大電圧Ｖ２２２とについても、同一とは限らない。これは図３を用いて説明したように、送信波電圧と受信波電圧が伝送効率や受電側インピーダンスとの関係によって変動するためである。この場合、図４（ｂ）が制振部２３に入力されれば理論上は完全に対象物３の振動を抑制することができるが、図４（ｅ）の電圧は図４（ｂ）と若干異なるため、対象物３の振動が完全には抑制されず残ることになることが懸念される。

【0031】

しかしながら、対象物３に残存した振動は、センサ２５で振動量を計測されることとなり、振動データはデータ送信部２６およびデータ受信部１３を経由して制御回路１４に伝達され、制御回路１４において再び制振のための制御信号が演算される。そして、制御信号は電圧変化部１１、送信コイル１２、受信コイル２１、検波整流部２２を経由して制振部２３に入力され、制振動作がなされる、というフィードバックループが形成されている。

【0032】

このフィードバックループによって、図４（ｅ）が完全に振動を抑制するのに必要な電圧となるように、図４（ｂ）の電圧が生成されるように収束していくため、図４（ｅ）に示した整流後波形を用いて制振部２３によって対象物３の振動を抑制することができる。

【0033】

また、センサ２５で計測した振動量データを用いて制御回路１４で制御信号を生成し、電圧変化部１１において電圧を変化させることで、送電装置１から受電装置２に無線給電する電力量が変化するため、消費する電力の変動が大きな制振部２３を用いることが可能となり、振動抑制量の制約を少なくすることができる。

【0034】

さらに、検波整流部２２の整流後波形の電圧が図４（ｅ）に示すように変動しても、定電圧生成部２４は、センサ２５およびデータ送信部２６に対し必要な電源電圧を常時供給できるため、センサ２５およびデータ送信部２６は常時、正常動作が可能である。

【0035】

以上は、伝送効率や受電側インピーダンスの変動が発生しない場合に、図４（ｅ）に示した整流後波形を用いて制振部２３によって対象物３の振動を抑制できることを説明した。

【0036】

これに加え、本発明においては、伝送効率や受電側インピーダンスが変動するとしても、特定の条件下では対象物３の振動を抑制する事が可能である。その詳細を以下説明する。

【0037】

例えば、対象物３およびそれに付随する受電装置２が回転体の場合、伝送効率が回転に応じて変動することが予想される。伝送効率の変動は、送信コイル１２と受信コイル２１間の距離の変動、送信コイル１２と受信コイル２１の偏心による相対的な位置ずれ、送信コイル１２および受信コイル２１の形状の非対称性などによって、送信コイル１２と受信コイル２１の結合係数が変動することで発生し、変動の周波数は回転周波数と同一となる。

【0038】

また、送信コイル１２および受信コイル２１上に異物が付着することでも結合係数が変動する。このような場合には、図３（ａ）の振幅電圧Ｖａと図３（ｂ）の振幅電圧Ｖｂの比率が回転周波数に応じて変動する事になる。

【0039】

一方で、図４（ａ）に示した対象物３の振動周波数は、一般的には回転周波数と振動発生要因数の乗算となると考えられる。例えば対象物３が回転切削工具であれば、切削用の切歯が振動発生要因に相当する。回転数１００Ｈｚ、切歯の歯数が１０と仮定すると、１００Ｈｚ×１０＝１０００Ｈｚを基本周波数とした振動が発生すると予想される。この１０００Ｈｚの振動が発生していることをセンサ２５で正しく計測するためには、標本化定理より振動周波数の２倍以上のサンプリング周波数で計測することが必要である。言い換えると、本発明が正しく動作する、センサ２５の最小サンプリング周波数は、回転工具の回転数と切歯の歯数と２を乗算した数である。なお、振動発生要因が明確でない場合、例えば振動抑制の対象物３が単なる回転体の場合には、回転周波数の２倍以上のサンプリング周波数で計測するのが良い。

【0040】

上記の最小サンプリング周波数を用いてセンサ２５で振動を計測すれば、振動量を正しく把握でき、振動周波数の方が伝送効率の変動周波数より速いことから、上記のような回転切削工具においてはフィードバックループによる制御回路１４が生成する制御信号の収束が期待でき、制振部２３で対象物３の振動を抑制する事ができる。

【0041】

以上、第一の実施形態に係る送電装置１および受電装置２について具体的に説明した。第一の実施形態に係る送電装置１および受電装置２によれば、電圧制御型の振動抑制部品を適用可能となる無線給電で動作する振動抑制装置を提供することができる。本発明は第一の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。続いて、本発明の第二の実施形態について図５を用いて説明する。

【0042】

［第二の実施の形態］ 図５は、本発明の第二の実施形態に係る無線給電および振動抑制装置の構成例を示す図である。図１に示した第一の実施形態と異なる点は、電圧監視部２４３と、充電部２４４と、二次電池２４０と、第一のスイッチ２４１と、第二のスイッチ２４２、および受電側の制御回路２００が追加され、定電圧生成部２４に供給する電力を二次電池に切り替え可能とした点である。

【0043】

第一の実施形態では、検波整流部２２が生成した整流後波形を定電圧生成部２４に直接入力していた。このため、もし整流後波形の電圧が定電圧生成部２４の入力電圧以下となった場合は、定電圧生成部２４がセンサ２５およびデータ送信部２６に電源を供給することができなくなる。そのため、センサ２５およびデータ送信部２６が動作できないという問題が発生しえた。第二の実施の形態においては、整流後波形の電圧が低下した時に備えて二次電池２４０が追加され、定電圧生成部２４の動作に支障が出ないようになっている。以降、第二の実施形態の動作フローについて、図６を用いて説明する。

【0044】

図６は、本発明の第二の実施形態に係る動作フローを示す図である。図５において図示はされていないが、受電側の制御回路２００は、電圧監視部２４３、充電部２４４、二次電池２４０、第一のスイッチ２４１、第二のスイッチ２４２のそれぞれと接続しており、各部あるいは各回路の状態判別と、各部あるいは各回路の制御を行うことができる。

【0045】

まずは、受電側の制御回路２００は、ステップＳ２４０１で動作を開始すると、まず、初期状態として第一のスイッチ２４１を「ＯＦＦ」、第二のスイッチ２４２を「ＯＮ」にそれぞれ設定し、定電圧生成部２４には二次電池２４０からの電源供給を開始する（ステップＳ２４０２）。

【0046】

続いて、受電側の制御回路２００は、割込み許可状態にフラグを設定する（ステップＳ２４０３）。ここで、受電側の制御回路２００が許可する割込み処理は、ステップＳ２４２１〜Ｓ２４２４に示す割込み処理である。ここで、割込み処理に関して、説明する。

【0047】

割込みの条件は、検波整流部２２の出力電圧Ｖｃを電圧監視部２４３において常時監視しておき、定電圧生成部２４の定格最低入力電圧ＶｄｃｄｃよりＶｃが低い電圧となることである（ステップＳ２４２１）。

【0048】

割込みの条件を満たすと、受電側の制御回路２００は、充電部２４４から二次電池２４０に充電している動作を停止する（ステップＳ２４２２）。そして、受電側の制御回路２００は、第一のスイッチ２４１を「ＯＦＦ」、第二のスイッチ２４２を「ＯＮ」に設定し、定電圧生成部２４には二次電池２４０から電源供給するようにする（ステップＳ２４２３）。この動作は、図４（ｅ）のＶ２２２が非常に低電圧となった状態に相当し、その場合には定電圧生成部２４の電源供給を二次電池２４０に切り替えて、定電圧生成部２４の出力電圧が正常に継続されることを目的としている。最後にステップＳ２４２４で割込み処理は終了する。

【0049】

メインフローに戻ると、受電側の制御回路２００は、検波整流部２２の出力電圧Ｖｃと、二次電池２４０の充電可能電圧Ｖｃｈａｒｇｅ（Ｖｃｈａｒｇｅは、二次電池２４０の充電に最低限必要な電圧）とを比較する（ステップＳ２４０４）。

【0050】

ＶｃがＶｃｈａｒｇｅと同じか下回る場合（ステップＳ２４０４で「ｎｏ」の場合）には、Ｖｃの電圧不足で二次電池２４０への充電動作はできないため、受電側の制御回路２００は、Ｖｃが上昇するまで待ち状態に入る。

【0051】

ＶｃがＶｃｈａｒｇｅを上回る場合（ステップＳ２４０４で「ｙｅｓ」の場合）には、受電側の制御回路２００は、ステップＳ２４０５に制御を進める。なお、定電圧生成部２４と充電部２４４の両方が動作できないという状態が発生するのを防止するため、ＶｃｈａｒｇｅよりＶｄｃｄｃの方が低い電圧となるように設計する必要があることはいうまでもない。

【0052】

受電側の制御回路２００は、二次電池２４０が満充電状態かどうかを検出する（ステップＳ２４０５）。満充電状態の場合（ステップＳ２４０５にて「ｙｅｓ」の場合）には、受電側の制御回路２００は、充電は不要であるとしてステップＳ２４０４に制御を戻す。

【0053】

満充電状態でない場合（ステップＳ２４０５にて「ｎｏ」の場合）には、受電側の制御回路２００は、第一のスイッチ２４１を「ＯＮ」、第二のスイッチ２４２を「ＯＦＦ」に設定し、定電圧生成部２４には検波整流部２２から電源供給させる。

【0054】

そして、受電側の制御回路２００は、充電部２４４を動作させ、二次電池２４０を充電させる（ステップＳ２４０７）。

【0055】

続いて、受電側の制御回路２００は、二次電池２４０が満充電状態かどうかを判定する（ステップＳ２４０８）。満充電状態でない場合（ステップＳ２４０８において「ｎｏ」の場合）には、受電側の制御回路２００は、所定の時間経過後に、ステップＳ２４０８へ制御を戻す。

【0056】

満充電状態である場合（Ｓ２４０８において「ｙｅｓ」の場合）には、受電側の制御回路２００は、充電部２４４を停止させ、二次電池２４０の充電を終了する（ステップＳ２４０９）。そして、受電側の制御回路２００は、制御をステップＳ２４０４へ戻す。

【0057】

以上説明した処理のフローにより、検波整流部２２の出力電圧が低下した場合は二次電池２４０の出力を定電圧生成部２４に供給することにより、定電圧生成部２４は安定してセンサ２５およびデータ送信部２６に電源供給を行うことができる。

【0058】

［第三の実施の形態］ 続いて、本発明の第三の実施形態について図７および図８を用いて説明する。

【0059】

図７は、本発明の第三の実施形態に係る無線給電および振動抑制装置の構成例を示す図である。図１に示した第一の実施形態と異なる点は、送電装置１において電圧変化部１１を設けず、送信コイル１２を可変送信コイル１２０に変更した点である。

【0060】

上述のように、送信コイル１２と受信コイル２１間の伝送効率が変化すると、図３（ａ）に示した送信コイル１２の振幅電圧Ｖａと図３（ｂ）に示した受信コイル２１の振幅電圧Ｖｂとの比率が変化する。第三の実施形態においては、この現象を利用し、送信コイル１２を可変送信コイル１２０に置き換えて可変送信コイル１２０と受信コイル２１間の伝送効率を意図的に変化させ、受信コイル２１の受信する振幅電圧を変化させる。可変送信コイル１２０の例を図８に示す。

【0061】

図８は、本発明の第三の実施形態に係る可変送信コイルの構成例を示す図である。図８（ａ）は、入力端子１２０１、可変コンデンサ１２０２およびコイル１２００から構成されている例である。可変送信コイル１２０は直列型共振回路となっており、共振周波数ｆは可変コンデンサ１２０２のキャパシタンス値Ｃとコイル１２００のインダクタンス値Ｌから、式（１）で求められる。

【0062】

・・・式（１）

【0063】

磁界共鳴方式の無線給電の場合、可変送信コイル１２０の共振周波数と受信コイル２１の共振周波数を同一とした場合が最も伝送効率が高く、共振周波数が相違すると伝送効率が下がる。そこで、図４（ｂ）に示した制御電圧Ｖ１４１が最大となる状態で、共振周波数が同一となるように可変コンデンサ１２０２のキャパシタンス値Ｃを設定し、図４（ｂ）のＶ１４２のように制御電圧が低い場合は可変コンデンサ１２０２のキャパシタンス値Ｃを変更して可変送信コイル１２０の共振周波数を意図的に受信コイル２１の共振周波数と相違させる。

【0064】

受信コイル２１側では、可変送信コイル１２０と同一の共振周波数の場合に最も伝送効率が高く、受信波形の電圧も最も高くなり、可変送信コイル１２０の共振周波数がずれると伝送効率が低下する。そのため、可変送信コイル１２０の共振周波数を意図的に受信コイル２１の共振周波数と相違させると、受信波系の電圧も低下する。したがって、上記のような制御を行うことにより、可変送信コイル１２０に入力する波形は図４（ｃ）のような一定電圧としたまま、受信コイル２１の受信波形を図４（ｄ）のように変化させる事が可能となる。図４（ｄ）の受信波形が得られることで、第一の実施の形態と同様に、検波整流部２２で整流し整流後波形である図４（ｅ）を制振部２３に入力することにより、対象物３の振動を抑制する事ができる。

【0065】

また、図８（ｂ）は、可変送信コイル１２０の別の構成例であり、入力端子１２０１、高周波スイッチ１２０４、コンデンサ群１２０５およびコイル１２００から構成される。コンデンサ群１２０５はキャパシタンス値の異なるコンデンサが複数並列に接続されたもので、各コンデンサのうち一つまたは複数を高周波スイッチ１２０４で接続状態とすることで高周波スイッチ１２４０とコンデンサ群１２０５からなる総キャパシタンス値を離散的に変更する事ができる。したがって、図８（ａ）と同様の制御を行うことにより、可変送信コイル１２０に入力する波形は図４（ｃ）のような一定電圧としたまま、受信コイル２１の受信波形を図４（ｄ）のように変化させ、検波整流部２２の整流後波形である図４（ｅ）の波形を制振部２３に入力することにより、対象物３の振動を抑制する事ができる。

【0066】

以上、可変送信コイル１２０の構成と動作について説明した。すなわち、電圧変化部１１を用いずに、可変送信コイル１２０を用いることで、同様の効果を得ることができる。ただし、この例に限られず、可変送信コイル１２０は、入力波形を図４（ｃ）のような一定電圧としたまま、受信コイル２１の受信波形を図４（ｄ）のように変化しうるならば、異なる構成としてもよい。例えば、可変コンデンサ１２０２を固定キャパシタンス値の固定コンデンサに変更し、コイル１２００のインダクタンス値を可変とすることが考えられる。この例としては、コイル１２００の両端以外に中間にも接点を配し、スイッチにより接点を変更することでインダクタンス値を変更可能とする構成が考えられる。以上が、第三の実施の形態である。

【0067】

［第四の実施の形態］ 続いて、本発明の第四の実施形態について図９、１０、１１を用いて説明する。

【0068】

図９は、本発明の第四の実施形態に係る無線給電および振動抑制装置の構成例を示す図である。図１に示す第一の実施形態と異なる点は、送電装置１において、制御回路１４で生成した制御信号の極性を変換する片極性変換部１６を追加し、受電装置２において、整流後波形の極性を変換する両極性変換部２７を追加した点である。より詳細な構成と動作を、図１０および図１１を用いて説明する。

【0069】

図１０は、本発明の第四の実施形態に係る無線給電および振動抑制装置の詳細な構成例を示す図である。まず、送電装置１には片極性変換部１６が追加されている。この片極性変換部１６は、電子回路により構成され、制御回路１４の出力がプラス側電圧とマイナス側電圧、すなわち両極性の電圧を持つ信号である場合に、その出力をプラス側電圧のみの片側極性の信号に変換する回路である。

【0070】

図１１は、本発明の第四の実施形態に係る内部動作波形を示す図である。図１１（ａ）は、図４（ａ）と同じく、センサ２５で測定した制振の対象物３の振動データを示している。図１１（ａ）においても、横軸は時間、縦軸が振動量である。時間経過とともに振動量がほぼ正弦波として変動している点では図４（ａ）と同じであるが、中心すなわち対象物の重心を跨いだ振動が発生している状態を示している点で異なる。この状態で、対象物３の振動を抑制するには、図１１（ｂ）で示す電圧を制振部２３に入力すればよい。

【0071】

そのためには、マイナス側電圧を含んだ波形を受電装置２内で生成する必要があるが、図１に示した検波整流部２２はプラス側電圧しか生成することができない。この問題を解決するため、図１１（ｂ）の波形をプラス電圧側にオフセットしてプラス側電圧のみの制御信号に変換、無線給電後に受電装置２側でマイナス電圧側にオフセットすることで両極性信号を得る構成とする。

【0072】

まず、片極性変換部１６において、図１１（ｂ）の制御信号に対しプラス電圧を加算し、制御信号全域がプラス側となるような図１１（ｃ）に示した片極性制御信号に変換する。続いて、電圧変化部１１において、図１１（ｃ）に示した制御信号に応じて図１１（ｄ）に示した送信波の電圧を変化させ、図１１（ｅ）に示した電圧変化後送信波を生成し、送信コイル１２に入力する。このとき、図１１（ｅ）の包絡線が図１２（ｃ）に一致する。

【0073】

受電装置２では、受信コイル２１および検波整流部２２までの動作は第一の実施形態と同様である。検波整流部２２が生成した整流後波形は図１１（ｆ）で示されるものであり、定電圧生成部２４に入力されるとともに、正電圧生成部２９０、負電圧生成部２９１および減算部２９２に入力される。

【0074】

減算部２９２は、その内部構成の回路が後述する図１３に示されている。減算部２９２は、プラス電源とマイナス電源を持ち、第一の入力の電圧から第二の入力の電圧を減算した結果を出力する回路である。入出力電圧の関係は、下式（２）で示される。なお、Ｖｏは出力電圧、Ｖ１は第一の入力の電圧、Ｖ２は第二の入力の電圧である。

【0075】

Ｖ＝Ｒｏ／Ｒｉ×（Ｖ１−Ｖ２）・・・式（２）

【0076】

正電圧生成部２９０および負電圧生成部２９１は、減算部２９２のプラス電源およびマイナス電源にそれぞれ必要な所定の電圧を生成し、供給する。例えば、減算部２９２の必要電源が±１５Ｖ（ボルト）であれば、正電圧生成部２９０は＋１５Ｖを常時出力し、負電圧生成部２９１は−１５Ｖを常時出力する。また、負電圧生成部２９１の生成電圧は減算部２９２の入力２にも入力される。したがって、式（２）に従い、図１２（ｆ）に示した整流後波形から一定の電圧を減算する事により、図１２（ｇ）の制御信号を得る事ができる。この図１２（ｇ）の制御信号を制振部２３に入力することにより、対象物３の振動を抑制する事ができる。

【0077】

以上説明したように、本発明に係る第四の実施形態によれば、マイナス側電圧を含んだ波形を生成し、制振部２３を動作することができるため、制振部２３に両極性入力の特性を有する制振装置を用いることが可能となる。

【0078】

［第五の実施の形態］ 図９で示した本発明の第四の実施形態の変形例となる第五の実施形態について、図１２〜１４を用いて説明する。

【0079】

図１２は、本発明の第五の実施形態に係る無線給電および振動抑制装置の詳細な構成例を示す図である。送電装置１の構成および動作は第四の実施形態と同様であるため、説明を省略する。第四の実施形態と相違する点は、受電装置２において、受信コイル２１がセンタータップ受信コイル２１０に変更されている点と、負電圧生成部２９１が平滑部２９３に変更されている点である。センタータップ受信コイル２１０および検波整流部２２のより詳細な回路構成を、図１３を用いて説明する。

【0080】

図１３は、本発明の第五の実施形態に係る受電装置の詳細な構成例を示す図である。図１３において、センタータップ受信コイル２１０は、コイルの中点を引き出して受電装置２のグラウンドとし、コイル両端を検波整流部２２に接続されている。この接続により、検波整流部２２は整流後波形としてプラス電圧とマイナス電圧を出力することができる。すなわち、センタータップ受信コイル２１０は、送信コイル１２から送信される送信波を受電して、電位基準点と、当該電位基準点よりも高い電圧と、当該電位基準点よりも低い電圧と、を出力する両極性受電磁気アンテナであるといえる。

【0081】

図１４は、本発明の第五の実施形態に係る内部動作波形を示す図である。図１４（ｆ）がプラスの整流後波形、図１４（ｇ）がマイナスの整流後波形を示しており、センタータップ受信コイルの受信波形である図１４（ｅ）のプラス側の包絡線検波整流波形とマイナス側の包絡線検波整流波形となる。

【0082】

平滑部２９３は、図１３にその構成の一例を示すが、ダイオード、コイルおよびコンデンサで交流波形を直流波形に変換する回路である。平滑部２９３は、図１４（ｇ）に示したマイナス側整流後波形を平滑化し、点線で示した電圧−Ｖ８２の一定マイナス電圧を出力する。この一定マイナス電圧は、減算部２９２のマイナス電源に供給されるとともに、減算部２９２の入力２にも入力される。したがって、式（２）に従い図１４（ｆ）に示した整流後波形から一定の電圧を減算する事により、図１４（ｈ）の制御信号を得る事ができる。この図１４（ｈ）の制御信号を制振部２３に入力することにより、対象物３の振動を抑制する事ができる。

【0083】

本実施形態によれば、マイナス側電圧を含んだ波形を生成し、制振部２３を動作することができるため、制振部２３に両極性入力の特性を有する装置を適用することが可能となる。

【0084】

［第六の実施の形態］ 続いて、本発明の第六の実施形態について、図１５を用いて説明する。

【0085】

図１５は、本発明の第六の実施形態に係る制振装置の構成例を示す図である。第四および第五の実施形態では、図１１（ａ）に示したような中心を跨いだ振動が発生している状態に対して、送電装置１において制御信号を片極性変換して無線給電し、受電装置２において両極性に変換することで対応していた。この場合の制振部２３の構成は、図１５（ａ）に相当するようなモデルとして考えられる。

【0086】

図１５（ａ）では、制振の対象物３の内部に、制振用の質量部材２３０が、弾性体であるバネ部２３１、減衰部２３２および作動部２３３を介して接続されている。作動部２３３に制御信号を入力するとその電圧に応じた作動力が発生し、その作動力とバネ部２３１および減衰部２３２の時定数によって振動量および時間変化が決定する。

【0087】

通常は、作動部２３３に何も入力しなくとも対象物全体のバランスが取れるように、制振用質量部材２３０の中心（重心）は対象物３の中心線に合わせて設置される。この場合、発生する振動は図１１（ａ）に示したように中心を跨ぐ振動となり、作動部２３３に入力すべき制御信号は両極性が要求される。

【0088】

これに対して、第六の実施形態においては、図１５（ｂ）に示すように、制振用質量部材２３０の中心（重心）を対象物３の中心線からオフセットさせて設置する。この場合、対象物３と制振部２３の全体のバランスをとって振動を抑制するためには、作動部２３３において常にある程度の作動量を発生させ、制振用質量部材２３０を対象物３の中心線に移動させる必要がある。すなわちこれは、必要とする制御信号は図４（ｂ）に示したような、片極性の信号のみを必要とするため、第一の実施形態に示したような片極性のみに対応した回路構成であっても、問題なく対象物３の振動を抑制する事が可能となる。

【0089】

さらに、上記した実施形態は、受電装置２および制振の対象物３が回転体である例を説明してきたが、必ずしも回転体に限定されるものではない。例えば、送電装置１に対して受電装置２が回転しないが相対位置が変化する構成においても有効である。図１６に送電装置１と受電装置２の相対位置変化の一例を示す。

【0090】

図１６は、送電装置と受電装置の相対位置が変化する構成の例を示す図である。図１６（ａ）が定常状態であり、図１６（ｂ）は受電装置２が送信コイル１２と受信コイル２１の距離が変化する方向に移動しうる状態を、図１６（ｃ）は受電装置２が送信コイル１２と受信コイル２１の中心がずれる方向に移動しうる状態を示す。図１６（ｂ）や図１６（ｃ）の状態では、送電コイル１２と受信コイル２１の距離や相対位置が変化することで結合係数も変動するが、結合係数の変動より早くセンサ２５のサンプリングを行うことにより、振動を抑制することが可能となる。また、送電装置１と受電装置２の相対位置が変化しない場合においても、上記実施形態と同様の制御を行なうことで振動を抑制する効果が得られることは言うまでもない。

【0091】

上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。実施形態の構成の一部を他の構成に置き換えることが可能であり、また、実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、実施形態の構成の一部について、削除をすることも可能である。

【0092】

また、上記の各部、各構成、機能、処理部等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各部、各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

【0093】

なお、上述した実施形態にかかる制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えても良い。以上、本発明について、実施形態を中心に説明した。

【符号の説明】

【0094】

１・・・送電装置、２・・・受電装置、３・・・対象物、１３・・・データ受信部、１４・・・制御回路、１５・・・送信波生成部、１１・・・電圧変化部、１２・・・
送信コイル、２１・・・受信コイル、２２・・・検波整流部、２３・・・制振部、２４・・・定電圧生成部、２５・・・センサ、２６・・・データ送信部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】