CN107408453A - 非接触电力传输用线圈单元 - Google Patents
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Abstract
一种非接触电力传输用线圈单元,其具备:非圆形的平型线圈;磁性体制的芯构件;以及导热体,其具有比该芯构件的导热系数高的导热系数。线圈在沿线圈轴线方向观察时具有角部和非角部,芯构件在线圈轴线方向上与非角部相对地配置,导热体在线圈轴线方向上与角部相对地配置。
Description
技术领域
本发明涉及非接触电力传输用线圈单元。
背景技术
国际公开WO2013/183665号公开了一种非接触供电变压器,该非接触供电变压器具备一对磁极部和设置于这一对磁极部之间的磁极间芯部。磁极间芯部是将铁氧体构件和导热体交替地配置而构成的。由于磁极间芯部的铁损而产生的热能够经由导热体向外部散热。
发明内容
发明要解决的问题
然而,上述现有技术中,导热体由铝形成,因此,与磁极间芯部整体由铁氧体构件构成的情况相比较,与线圈形成交链的磁通量减少,线圈的电磁性能(电感、耦合系数等)有可能降低。
本发明是鉴于上述问题而做成的,其目的在于抑制线圈的电磁性能的降低、同时使散热性提高。
用于解决问题的方案
本发明的一方案是一种非接触电力传输用线圈单元,其具备:非圆形的平型线圈;磁性体制的芯构件;以及导热体,其具有比该芯构件的导热系数高的导热系数。线圈在沿线圈轴线方向观察时具有角部和非角部,芯构件在线圈轴线方向上与非角部相对地配置,导热体在线圈轴线方向上与角部相对地配置。
发明的效果
在非接触受电或供电动作中,在平型线圈的线圈轴线方向附近区域中的与角部相对应的部分(以下称为角部附近区域)易于产生磁通密度比与非角部相对应的部分(以下称为非角部附近区域)的磁通密度低的区域。根据上述线圈单元,将导热体与线圈的角部相对地配置,因此,能够抑制对通过芯构件的磁通量的影响、同时使导热体接近线圈。并且,导热体具有比芯构件的导热系数高的导热系数,因此,能够将线圈的热高效地向外部引导。由此,能够抑制线圈的电磁性能的降低、同时使线圈单元的散热性提高。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的非接触供电用线圈单元的构造的图,(a)是俯视图,(b)是侧视图,(c)是沿着(a)的A-A线的剖视图。
图2是表示非接触供电动作中的线圈的线圈轴线方向附近区域的磁通密度分布的图。
图3是表示本发明的第2实施方式的非接触供电用线圈单元的构造的图,(a)是俯视图,(b)是侧视图,(c)是沿着(a)的B-B线的剖视图。
图4是表示本发明的第3实施方式的非接触供电用线圈单元的构造的图,(a)是俯视图,(b)是侧视图。
图5是表示线圈的角部和非角部的例子的图。
具体实施方式
以下,一边参照附图,一边对本发明的实施方式进行说明。
<第1实施方式>
本发明的第1实施方式的非接触供电用线圈单元U1是以非接触方式对停泊到预定位置的电动车辆供给电力的装置。若从电源单元供给高频电力,则线圈单元U1经由搭载到电动车辆的受电用线圈单元向车载蓄电池等供电。
如图1的(a)、(b)所示,线圈单元U1包括:线圈部10,其具有与铅垂方向大致平行的线圈轴线X;芯部20,其支承线圈部10;以及支承部30,其将线圈部10和芯部20支承于地面。线圈单元U1的整体被设置于地面的单元罩40覆盖。
线圈部10具备在线圈轴线方向上具有厚度的平型的线圈11。线圈11整体上是大致平板状,并具有与线圈轴线X垂直的主面11a。
线圈11的绕组13是在沿线圈轴线方向观察时卷绕成矩形涡旋状的利兹线,在沿线圈轴线方向观察时占据大致矩形的环状区域。线圈11具有与矩形环状区域的角相对应的4个角部C和与矩形环状区域的边相对应的4个非角部NC。
角部C分别包括:最内周的绕组13a中的、在沿线圈轴线方向观察时的曲率极大的部分(以下称为曲率极大部)13ar;以及除了最内周的绕组13a以外的绕组13b~13e中的、在曲率极大部13ar的外侧位于一侧边界面P1与另一侧边界面P2之间的部分。在此,最内周的绕组13a的曲率极大部13ar是该绕组13a中的、具有比该绕组一周上的曲率的平均值(以下称为曲率平均值)大的曲率的部分。一侧边界面P1是通过曲率极大部13ar的一端、且与绕组13a在该一端处的延长方向正交的假想平面,另一侧边界面P2是通过曲率极大部13ar的另一端、且与绕组13a在该另一端处的延长方向正交的假想平面。本实施方式的角部C也包括最外周的绕组13e的曲率极大部13er。
另一方面,非角部NC是除了上述角部C以外的部分。因而,构成非角部NC的最内周的绕组13a的曲率是各处的上述曲率平均值以下。在本实施方式中,非角部NC是夹在相邻的角部C彼此之间的大致直线状的部分。
如图1的(a)~(c)所示,芯部20与线圈11的主面11a大致平行地设置于线圈部10的下侧(线圈轴线方向一侧)。芯部20呈在线圈轴线方向上具有厚度的大致矩形平板状的形状,其4边在沿线圈轴线方向观察时与线圈11的非角部NC的延伸方向大致平行。
芯部20具备铁氧体芯21(磁性体制的芯构件)和收纳该铁氧体芯21的芯壳体23。铁氧体芯21形成有与线圈11的主面11a平行的磁性体层。在芯壳体23的上表面支承有线圈11。
芯壳体23包括:树脂制的托盘25,其在沿线圈轴线方向观察时具有大致矩形形状的外形;大致矩形平板状的树脂制的盖27,其覆盖托盘25的上部开口。托盘25具备大致矩形平板状的底板25a和竖立设置于底板25a的周缘部的周壁部25b。盖27的周缘部被非磁性体制的紧固件等紧固于托盘25的周壁部25b。线圈11的绕组13与盖27的上表面接触,在托盘25与盖27之间形成有用于收纳铁氧体芯21的收纳空间S。在托盘25的底板25a中的与线圈11的角部C相对应的四角设置有开口25c,在各开口25c插入有后述的支承构件31的上端部31a。
铁氧体芯21由铺满上述收纳空间S内的多个铁氧体块29(磁性体制的芯构件)构成。各铁氧体块29具有底面呈大致正方形的长方体状的形状。此外,在沿线圈轴线方向观察时位于比最内周的绕组13a靠内侧的位置的铁氧体块29也可以根据线圈单元U1所要求的容量等而适当拉开间隔。
在本实施方式中,多个铁氧体块29配置为位于至少构成线圈11的非角部NC的任一个绕组13a~13e的正下方(在沿线圈轴线方向投影时与该绕组13a~13e重叠)。即、铁氧体芯21的上表面隔着芯壳体23的盖27而位于在线圈轴线方向上与线圈11的非角部NC相对的位置。
如图1的(a)~(c)所示,支承部30设置于比线圈部10靠下方的位置,并支承线圈部10和芯部20。支承部30由设置于芯部20的四角的铝制的支承构件31(导热体)和以能够进行热传递的方式与支承构件31的下端部连结的底座33构成。底座33是例如铝等金属制的,被锚固螺栓等紧固构件紧固于地面。
支承构件31分别具有棱柱状的形状,其上端部(导热体的热量输入部)31a插入芯壳体23的托盘25的开口25c。由此,形成磁性体层的铁氧体芯21和支承构件31的上端部31a在上述磁性体层的延伸方向上彼此接近而配置于相同的层内。换言之,与线圈11的角部C相对应的位置的铁氧体芯21被置换成支承构件31。
各支承构件31的上端部31a隔着芯壳体23的盖27而位于在线圈轴线方向上与线圈11的角部C相对的位置。即、各上端部31a配置为位于至少构成线圈11的角部C的任一个绕组13a~13e的正下方(在沿线圈轴线方向投影时与该绕组13a~13e重叠)。特别是在本实施方式中,在沿线圈轴线方向观察时,支承构件31的上端部31a的至少一部分以与构成角部C的最外周的绕组13e重叠的方式配置。
另外,上端部31a的上表面与配置于构成非角部NC的绕组13a~13e的正下方的铁氧体块29的上表面大致平齐、且与芯壳体23的盖27的下表面(内侧面)接触。另外,上端部31a的侧面与芯壳体23内的铁氧体块29的侧面接触。
并且,支承构件31和线圈11能够借助芯壳体23的盖27与绕组13之间的接触面、盖27与支承构件31的上端部31a之间的接触面、以及盖进行热传递。另外,支承构件31和铁氧体芯21能够借助支承构件31的上端部31a与铁氧体块29之间的接触面进行热传递。因而,在线圈部10和芯部20产生的热借助支承构件31和底座33向外部(地面等)散热。支承构件31是铝制的,并具有比铁氧体块29即铁氧体芯21的导热系数高的导热系数,因此,作为良好的导热体而发挥功能。另外,底座33的下表面以较大的面积与地面接触,并作为良好的散热面而发挥功能。
以下,说明本实施方式的作用效果。
若向本实施方式的线圈单元U1供给非接触供电用的高频电力,则线圈11的周边区域的磁通密度分布产生偏差。图2表示线圈11的线圈轴线方向附近区域(线圈11的下表面高度(日文:レベル))中的磁通密度分布和代表性的磁力线的图像(箭头)。此外,在本图中,颜色越浓的区域,表示磁通密度越高。如图2中以箭头所示,在与线圈11的角部C相对应的区域中,越朝向外侧(越远离线圈轴线X)去,铁氧体芯21的每单位体积的磁力线的根数越少。因此,在角部附近区域CP易于产生磁通密度比非角部附近区域NCP的磁通密度低的低磁通密度区域(例如、区域LD)。另外,在非接触供电动作中,绕组13因其电阻损耗(铜损)而发热,因此,线圈11的温度上升。
根据本实施方式的线圈单元U1,与线圈11的角部C相对地配置有支承构件31,因此,能够抑制对通过铁氧体芯21的磁通量的影响、同时使作为导热体的支承构件31接近作为发热体的绕组13。并且,支承构件31具有比铁氧体芯21的导热系数高的导热系数,因此,能够将绕组13的热高效地向外部引导。由此,能够抑制线圈11的电磁性能的降低、同时使线圈单元U1的散热性提高。
另外,如图2所示,线圈11的周边区域的磁通密度具有如下倾向:在比与线圈11的角部C相对应的区域靠外侧的部分更低。在本实施方式中,在沿线圈轴线方向观察时支承构件31的至少一部分以与最外周的绕组13e重叠的方式配置。由此,在磁通密度更低的区域配置支承构件31,因此,能够更可靠地抑制线圈11的电磁性能的降低。
而且,在本实施方式中,与线圈11的角部C相对应的位置的铁氧体块29被置换成具有比铁氧体芯21的导热系数高的导热系数的铝制的支承构件31。因此,与铁氧体块29留在上述位置的情况相比,从线圈11的绕组13到散热面的热阻减少,因此,散热性提高。
另外,在本实施方式中,支承构件31是铝制的,因此,与支承构件31是例如树脂制的情况相比,从线圈11的绕组13到散热面的热阻减少,因此,散热性提高。尤其是,在本实施方式中,支承构件31以能够进行热传递的方式与紧固到地面的底座33连结,因此,能够经由底座33将绕组13的热高效地释放。
另外,在本实施方式中,线圈11的绕组13卷绕成矩形涡旋状,因此,于在俯视时横纵尺寸被限制的矩形区域内,能够更大地获得各匝的线圈面积(绕组13所包围的面积),能够提高线圈11的电感。
而且,本实施方式的线圈11的4个非角部NC是大致直线状,因此,能够较大地获得各角部C处的最内周的绕组13a的曲率与该绕组13a的曲率平均值之差。因而,在角部附近区域CP中磁通密度相对地降低的倾向变得更显著。由此,能够将与角部C相对地配置的支承构件31对线圈11的电磁性能造成的影响抑制得更低。
<第2实施方式>
接着,参照图3对本发明的第2实施方式的非接触供电用线圈单元U2进行说明。此外,对于具有与在上述中已经说明的构成要素相同的功能的构成要素,标注相同的附图标记,省略其说明。
线圈单元U2在支承构件31A(导热体)的上端部31Aa在沿线圈轴线方向观察时位于比最内周的绕组13a靠外侧的位置这点与第1实施方式的线圈单元U1不同。
如图3的(a)~(c)所示,本实施方式的支承构件31A与第1实施方式的支承构件31同样地设置于芯部20的四角。各支承构件31A具有棱柱状的形状,其上端部31Aa插入于在芯壳体23的托盘25的底板25a的四角设置的开口25c,在线圈轴线方向上隔着芯壳体23的盖27与线圈11的角部C相对。
在本实施方式中,支承构件31A的上端部31Aa配置为位于至少构成线圈11的角部C的最外周的绕组13e的正下方(在沿线圈轴线方向投影时与绕组13e重叠)。另外,上端部31Aa在沿线圈轴线方向观察时位于比线圈11的最内周的绕组13a靠外侧的位置。即、在沿线圈轴线方向观察时,上端部31Aa处的最内侧的端部31AP位于比构成线圈11的角部C的最内周的绕组13a靠外侧的位置。因此,支承构件31A的上端部31Aa不位于最内周的绕组13a的正下方(在沿线圈轴线方向投影时不与绕组13a重叠),在角部附近区域CP的内侧的(更靠近线圈轴线X的)部分CP1(参照图2)不存在支承构件31A。并且,在该部分CP1配置有铁氧体块29a来替代支承构件31A。
根据本实施方式的非接触供电用线圈单元U2,除了能够获得与第1实施方式的效果同样的效果之外,还能够获得以下的效果。
在角部附近区域CP的内侧的部分CP1中,如图2所示,易于形成局部地磁通密度较高的区域。在本实施方式中,支承构件31A在沿线圈轴线方向观察时位于比最内周的绕组13a靠外侧的位置,因此,能够在形成于角部附近区域CP的内侧部分CP1的高磁通密度区域配置铁氧体芯21。由此,能够更加抑制线圈11的电磁性能的降低。
<第3实施方式>
接着,参照图4对本发明的第3实施方式的非接触供电用线圈单元U3进行说明。此外,对于具有与在上述中已经说明的构成要素相同的功能的构成要素,标注相同的附图标记,省略其说明。
线圈单元U3主要在以下两点与第1实施方式的线圈单元U1和第2实施方式的线圈单元U2不同。即、第一点,与单个非角部NC相对地配置有多个第1支承构件31B,且分别在这些第1支承构件31B之间配置有从线圈11的内侧朝向外侧延伸的第2铁氧体块29d(磁性体制的芯构件)。第二点,与单个角部C相对地配置有多个第2支承构件31C(导热体),在这些第2支承构件31C之间配置有从线圈11的内侧朝向外侧延伸的第3铁氧体块29e(磁性体构件)。
如图4的(a)和(b)所示,本实施方式的铁氧体芯21由铺满芯壳体23的收纳空间S内的多个第1铁氧体块29c、第2铁氧体块29d以及第3铁氧体块29e构成。
第1铁氧体块29c具有底面呈大致正方形的长方体状的形状,在沿线圈轴线方向观察时没有间隙地铺满比最内周的绕组13a靠内侧的矩形区域。
第2铁氧体块29d以位于构成线圈11的非角部NC的绕组13的正下方(在沿线圈轴线方向投影时与该绕组13重叠)的方式,在线圈11的非角部NC的延伸方向上隔开预定的间隔地配置。各第2铁氧体块29d具有底面呈大致长方形的长方体状的形状,在沿线圈轴线方向观察时以横穿构成非角部NC的绕组13的方式配置。具体而言,各第2铁氧体块29d的更靠近线圈轴线X的内侧端与任一个第1铁氧体块29c接触,在沿线圈轴线方向观察时,形成了从非角部NC的内侧到外侧延伸的磁路。
第3铁氧体块29e配置为位于构成线圈11的角部C的绕组13的正下方(在沿线圈轴线方向投影时与该绕组13重叠)。各第3铁氧体块29e具有底面呈细长六边形的六棱柱状的形状,在沿线圈轴线方向观察时以横穿构成角部C的绕组13的方式、或者以沿着构成角部C的绕组13的曲率半径方向延伸的方式配置。各第3铁氧体块29e的更靠近线圈轴线X的内侧端与第1铁氧体块29c或第2铁氧体块29d接触,在沿线圈轴线方向观察时,形成了从角部C的内侧到外侧呈放射状延伸的磁路。在各第3铁氧体块29e的两侧,在该第3铁氧体块29e和与其最接近的2个第2铁氧体块29d之间,形成有在沿线圈轴线方向观察时呈三角形状的间隙。
第3铁氧体块29e的上表面隔着芯壳体23的盖27而位于在线圈轴线方向上与线圈11的角部C相对的位置。另外,第2铁氧体块29d的上表面隔着芯壳体23的盖27而位于在线圈轴线方向上与线圈11的非角部NC相对的位置。
在芯壳体23的托盘25的底板25a,在与形成于第2铁氧体块29d彼此之间和第2铁氧体块29d与第3铁氧体块29e之间的上述间隙相对应的位置设置有开口25c1、25c2。在与第2铁氧体块29d彼此之间的间隙相对应的第1开口25c1插入有后述的第1支承构件31B的上端部31Ba。另外,在与第2铁氧体块29d和第3铁氧体块29e之间的间隙相对应的第2开口25c2插入有后述的第2支承构件31C的上端部31Ca。
如图4的(a)和(b)所示,支承部30包括:多个铝制的第1支承构件31B和第2支承构件31C;以及底座33,其以能够进行热传递的方式与第1支承构件31B的下端部和第2支承构件31C的下端部连结。
第1支承构件31B在芯部20的各边各设置有3个共计设置有9个。各第1支承构件31B具有四棱柱状的形状,其上端部31Ba插入托盘25的第1开口25c1。
各第1支承构件31B的上端部31Ba隔着芯壳体23的盖27在线圈轴线方向上与线圈11的非角部NC相对,并配置为位于至少构成非角部NC的绕组13的正下方(在沿线圈轴线方向投影时与该绕组13重叠)。另外,上端部31Ba的上表面与第2铁氧体块29d的上表面大致平齐、且与芯壳体23的盖27的下表面(内侧面)接触。另外,上端部31Ba的侧面与第1铁氧体块29c的侧面和第2铁氧体块29d的侧面接触。
另一方面,第2支承构件31C在芯部20的四角各设置有两个。各第2支承构件31C具有三棱柱状的形状,上端部31Ca插入托盘25的第2开口25c2。
各第2支承构件31C的上端部31Ca隔着芯壳体23的盖27在线圈轴线方向上与线圈11的角部C相对,并配置为位于至少构成角部C的最外周的绕组13e的正下方(在沿线圈轴线方向投影时与该绕组13e重叠)。另外,上端部31Ca的上表面与第2铁氧体块29d的上表面及第3铁氧体块29e的上表面大致平齐、且与芯壳体23的盖27的下表面(内侧面)接触。另外,上端部31Ca的侧面与第2铁氧体块29d的侧面和第3铁氧体块29e的侧面接触。
并且,第1支承构件31B和第2支承构件31C与线圈11能够借助芯壳体23的盖27与绕组13之间的接触面、盖27与第1支承构件31B的上端部31Ba、第2支承构件31C的上端部31Ca之间的接触面、以及盖27进行热传递。另外,第1支承构件31B和铁氧体芯21能够借助第1支承构件31B的上端部31Ba与第1铁氧体块29c以及第2铁氧体块29d之间的接触面进行热传递。而且,第2支承构件31C和铁氧体芯21能够借助第2支承构件31C的上端部31Ca与第2铁氧体块29d以及第3铁氧体块29e之间的接触面进行热传递。因而,在线圈部10和芯部20产生的热能够经由第1支承构件31B、第2支承构件31C以及底座33向外部(地面等)散热。
根据本实施方式的非接触供电用线圈单元U3,除了与第1实施方式和第2实施方式的效果同样的效果之外,还能够获得以下的效果。
在本实施方式中,与线圈11的单个角部C相对地配置有多个第2支承构件31C、且在这些第2支承构件31C之间配置有从线圈11的内侧朝向外侧延伸的第3铁氧体块29e。因此,在与角部C相对应的区域中,能够由较少的磁性体材料形成沿着磁通的流动的磁路,并且能够较宽地获得作为良导热体的第2支承构件31C的范围。由此,能够抑制线圈11的电磁性能的降低、同时使线圈单元U3的散热性提高。
另外,在本实施方式中,与线圈11的单个非角部NC相对地配置有多个第1支承构件31B、且在这些第1支承构件31B之间配置有从线圈11的内侧朝向外侧延伸的第2铁氧体块29d。因此,在与非角部NC相对应的区域中,能够由较少的磁性体材料形成沿着磁通的流动的磁路,并且能够较宽地获得作为良导热体的第1支承构件31B的范围。
<角部C和非角部NC>
上述平型线圈11的角部C能根据线圈所要求的电感、绕组13的容许曲率(最小弯曲半径)等设为各种形态。例如,能够考虑:如图5的(a)所示,在预定的角部区域内,从最内周到最外周使全部的绕组13以其最小弯曲半径弯曲,从而在各匝中使绕组13所包围的面积最大化。在该情况下,角部C包括:最内周的绕组13a的曲率极大部13ar;其他绕组13b~13e中的、位于比曲率极大部13ar靠外侧的位置且位于一侧边界面P1与另一侧边界面P2之间的部分。该角部C包括最外周的绕组13e的曲率极大部13er。另外,非角部NC是夹在相邻的角部C彼此之间的边界面P1、P2的部分,在图5的(a)的线圈11中,由大致直线状的绕组13构成。
另外,在绕组13能够弯折的情况下,如图5的(b)所示,角部C由位于通过最内周的绕组13a的弯折点的一侧边界面P1与另一侧边界面P2之间的部分构成。另外,非角部NC与图5的(a)的线圈11同样地是夹在相邻的角部C彼此之间的边界面P1、P2的部分,由大致直线状的绕组13构成。
另外,构成线圈11的非角部NC的绕组13为了降低通电时的振动、热膨胀等的影响,如图5的(c)所示,也可以稍微地弯曲。即使是在该情况下,角部C也包括:最内周的绕组13a的曲率极大部13ar;其他绕组13b~13e中的、位于比曲率极大部13ar靠外侧的位置且位于一侧边界面P1与另一侧边界面P2之间的部分。该角部C包括最外周的绕组13e的曲率极大部13er的一部分。此外,在图5的(a)~(c)中着色成灰色的部分与各绕组的曲率极大部相当。
而且,在绕组的最小弯曲半径较大的情况、绕组的匝数较多的情况下,也能够考虑最内周的绕组在沿线圈轴线方向观察时成为圆形。在该情况下,将除了该圆形的绕组以外的绕组中的、在沿线圈轴线方向观察时呈非圆形、且位于最内侧的绕组视作上述最内周的绕组,从而定义角部C和非角部NC即可。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但这些实施方式只不过是为了容易地理解本发明所记载的简单的例示,本发明并不限定于这些实施方式。本发明的保护范围并不限于在上述实施方式中所公开的具体的技术事项,也包括能从该具体的技术事项容易地导出的各种变形、变更、代替技术等。
例如,上述实施方式的线圈单元U1、U2、U3是供电用的线圈单元,但本发明也能够适用于搭载到电动车辆的受电用线圈单元。例如,受电用线圈单元能够由包括线圈部、设置于线圈部的上方的芯部以及将线圈部和芯部支承于车身下表面的支承部。并且,支承部能够包括由插入到芯壳体内的支承构件(导热体)和与该支承构件连结、且紧固到车身下表面的铝制的磁屏蔽件。在该线圈单元中,在线圈部和芯部产生的热经由支承构件和磁屏蔽件向外部(磁屏蔽件周围的空气等)散热。
另外,在上述实施方式中,作为导热体即支承构件31、31A、31B、31C,采用了铝制的构件,但对于支承构件的材质并没有特别限定,只要是导热系数比铁氧体芯21的导热系数大的构件,就可采用。出于抑制通电时的发热的观点考虑,期望的是磁滞损耗和涡流损耗较低的材质,但未必是非磁性体制的。此外,出于成本面等考虑,铝材最佳。
而且,上述实施方式的线圈11在沿线圈轴线方向观察时具有大致矩形环状的形状,但对于线圈的形状并没有特别限定,只要是非圆形,就能够适用本发明。作为非圆形的形状的例子,可列举出扇形形状、半圆形形状、多边形形状等。只要是多边形形状的线圈,在与角相对应的部分形成有角部C,在与边相对应的部分形成有非角部NC。在扇形形状的线圈中,在与半径和弧的交点、中心角相对应的部分形成角部C,在与半径、弧相对应的部分形成有非角部NC。在半圆形形状的线圈中,在与弦的两端相对应的部分形成有角部C,在与弦、弧相对应的部分形成有非角部NC。因此,在这些非圆形线圈的周边区域,也在磁通密度的分布上产生偏差,与上述矩形环状线圈的情况同样地,在角部附近区域易于产生磁通密度更低的区域。因而,在这些线圈中,也将导热体与角部C相对地配置,从而能够抑制对通过芯构件的磁通量的影响、同时将导热体接近作为发热体的线圈绕组地配置。
另外,在上述实施方式中,线圈部10具有单一线圈11,但线圈部也可以具备在与线圈轴线正交的方向(水平方向)上排列配置的两个以上的线圈。上述实施方式的线圈11从最内周到最外周卷绕了5匝,但匝数并没有特别限定,也可以小于5匝或者是比5匝多。
而且,在上述实施方式中,线圈11的绕组13从最内周到最外周不会在线圈轴线方向上重叠地卷绕,但也可以是,绕组在线圈的一部分或全部在线圈轴线方向上重叠两层以上地卷绕。
另外,在上述实施方式中,使芯壳体23的盖27介于支承构件31、31A、31B、31C的上端部31a、31Aa、31Ba、31Ca与线圈11之间而确保了电绝缘性。然而,只要利用绝缘层包覆绕组13等而能够利用其自身确保充分的绝缘性,就也可以使支承构件31、31A、31B、31C的上表面与绕组13直接接触。由此,进一步提高线圈单元的散热性。
而且,在上述实施方式中,通过将与线圈11的角部C相对的铁氧体块29置换成支承构件31、31A、31C,使支承构件31、31A、31C接近了线圈11,但也可以减薄该铁氧体块29的厚度(降低线圈轴线方向的高度)等而使支承构件31、31A、31C接近线圈。
产业上的可利用性
根据本发明,能够提供一种非接触电力传输用线圈单元。
附图标记说明
U1、U2、U3、非接触供电用线圈单元;11、线圈(平型线圈);C、角部;NC、非角部;13、13a、13b、13c、13d、13e、绕组;21、铁氧体芯(磁性体制的芯构件);29、铁氧体块(磁性体制的芯构件);29d、第2铁氧体块(磁性体制的芯构件);29e、第3铁氧体块(磁性体构件);31、支承构件(导热体);31A、支承构件(导热体);31C、第2支承构件(导热体)。
Claims (4)
1.一种非接触电力传输用线圈单元,其具备:
非圆形的平型线圈,其在沿线圈轴线方向观察时具有角部和非角部;
磁性体制的芯构件,其在线圈轴线方向上与所述平型线圈的非角部相对地配置;以及
导热体,其在线圈轴线方向上与所述平型线圈的角部相对地配置,并具有比所述芯构件的导热系数高的导热系数。
2.根据权利要求1所述的非接触电力传输用线圈单元,其中,
所述导热体的至少一部分配置为在沿线圈轴线方向观察时与最外周的绕组重叠。
3.根据权利要求1或2所述的非接触电力传输用线圈单元,其中,
所述导热体在沿线圈轴线方向观察时位于比最内周的绕组靠外侧的位置。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的非接触电力传输用线圈单元,其中,
与单个所述角部相对地配置有多个所述导热体,且在该多个导热体之间配置有从线圈的内侧朝向外侧延伸的磁性体构件。
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