JP2000114078A - 電磁誘導型コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コイル巻回部を保護できかつ容易に組み付け
可能な電磁誘導型コネクタを提供する。 【解決手段】 一次コイル２２を覆う筒体２７は、小径
部２８と大径部２９とをテーパ壁３０によって連ねてな
る。コイル２２に筒体２７を組み付けると、最初は大径
部２９に余裕をもって挿入され、かつ、途中でテーパ壁
３０によって筒体２７に芯合わせされて、コイル２２が
筒体２７内に収まる。ここで、一次コイル２２は筒体２
７によって覆われているから、例えば、空芯部１９Ａの
開口縁等に当接して変形するようなことはない。そし
て、筒体２７の小径部２８が空芯部１９Ａに入り込み、
途中でテーパ壁３０と空芯部１９Ａの内面との案内によ
って両コイル２２，１７が芯合わせされてコネクタが結
合状態となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁誘導型コネク
タに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のコネクタの一例として、特開平
３−１３３１１０号公報に掲載されたものが知られてい
る。このコネクタは、コアにコイルを巻回してなる一
次、二次の両コイルユニットからなり、両コイルユニッ
トを接合して、一次コイルを励磁すると、発生した磁束
によって二次コイルに誘導起電力が生じて電力の授受を
行えるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、コイルの巻
線が露出されたままだとコイルが変形するおそれがあ
る。そこで、上記公報に掲載されたコネクタでは、コイ
ルを絶縁物ケースに収容しているが、単にコイルの外形
と同じ筒体にコイルを収容する構成となっているから、
ケースへの収容作業が困難である。また、同公報には、
コイルを絶縁物でコーティングする例も記載されている
が、コーティングのための別工程を要するため、歩留ま
りが悪くなる。

【０００４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、コイル巻回部を保護できかつ容易に組み付け可能な
電磁誘導型コネクタの提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、一次コイルユニットを二次
コイルユニットにセットすることにより、一方のコイル
ユニットから突出したコイル巻回部が、他方のコイルユ
ニットに形成した凹部の内側に嵌入された状態となっ
て、両コイルユニットに備えた一次、二次の両コアが磁
気結合可能となる電磁誘導型コネクタにおいて、コイル
巻回部の外面が筒体によって覆われ、その筒体は、嵌入
方向の前側に配置した小径部と後側に配置した大径部と
をテーパ壁によって連ねてなり、さらに小径部の先端外
面には、先細りとなったテーパ部が形成されているとこ
ろに特徴を有する。

【０００６】

【発明の作用及び効果】筒体をコイル巻回部に被せてい
くと、最初はコイル巻回部の先端側が筒体の大径部に余
裕をもって進入し、途中でテーパ壁によってコイルと筒
体とが芯合わせされる。そして、そのまま押し込むと、
コイル巻回部の先端側が小径部内に収まると共に、コイ
ル巻回部の基端側が大径部に収まり、もってコイル全体
が筒体によって覆われる。このように、本発明によれ
ば、コイル巻回部を筒体内に簡単に押し込めて芯合する
ことができるから、組み付け作業が容易である。

【０００７】一次コイルユニットを二次コイルユニット
にセットすると、コイル巻回部が、相手側に形成した凹
部の内側に嵌入される。ここで、筒体の先端外面には、
先細りとなったテーパ部が形成されているから、多少ず
れた状態でコイル巻回部が凹部に押し込まれても、正規
位置側に案内される。そして、筒体の小径部が凹部に入
り込み、途中でテーパ壁と凹部の内面との案内によって
コイル巻回部と凹部とが芯合わせされて完全嵌合され
る。このように、本発明によれば、コネクタの結合もス
ムーズに行うことができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図１〜図９を参照して説明する。図１に示すように、
電気自動車ＥＶの車体外側部に例えば蓋１１にて開閉可
能な受容部１２が形成され、その内部には二次コイルユ
ニット１３が配されている。また、電源装置６０から延
びた充電ケーブル１５の先端には、一次コイルユニット
１４が設けられ、これら両コイルユニット１３，１４に
よって、本実施形態の電磁誘導型コネクタが構成されて
いる。

【０００９】二次コイルユニット１３は、図３に示すよ
うに、二次コア１６及び二次コイル１７からなり、アル
ミニウム合金製の二次ケース１８の前面に形成した凹所
１８Ａに収容されている（図２参照）。二次コア１６
は、フェライト製であって、円筒部１６Ａの一端を奥壁
１６Ｂによって閉塞した形状をなしている。二次コイル
１７は、二次ボビン１９に巻回されて、二次コア１６の
円筒部１６Ａ内に嵌着される。そして、二次ボビン１９
の空芯部１９Ａ（本発明の凹部に相当する）に後述の一
次コイル２２が嵌入される。また、二次ボビン１９のう
ち空芯部１９Ａの開放端側には、図６に示すように、開
放側に向けて拡開したテーパ部１９Ｂが形成されてい
る。

【００１０】一次コイルユニット１４は、一次コア２１
及び一次コイル２２からなり、アルミニウム合金製の一
次ケース６１の前面に保持されている。一次コア２１は
やはりフェライト製であって、図４に示すように円板部
２１Ａの中心から円柱部２１Ｂを突出させた形状をなし
ている。

【００１１】一次コイル２２は、図５に示すように、予
め合成樹脂製の一次ボビン２３に巻回されている。一次
ボビン２３は、円筒２４の両端に大径フランジ２５と小
径フランジ２６とを備えている。そして、円筒２４の長
さ寸法の約半分の幅寸法をなすフラットケーブルを、円
筒２４の長手方向の前後２箇所にそれぞれ複数回巻回し
て一次コイル２２が構成されている。

【００１２】さて、一次コイルユニット１４には、一次
コイル２２の外周面を覆う筒体２７が設けられている。
筒体２７は、小径部２８と大径部２９とをテーパ壁３０
によって連ねてなり、小径部２８の先端縁から内側に鍔
部３１を張り出した構造となっている。そして、図６に
示すように、大径部２９が一次ボビン２３の長手方向の
半分を覆い、小径部２８とテーパ壁３０とが、残りの半
分を覆う長さに設定されている。また、小径部２８の先
端外面には、先細りとなったテーパ部３２が形成されて
いる。

【００１３】本実施形態の構成は以上の通りであり、次
にその作用を説明する。一次コイルユニット１４は、以
下のようにして組み付けられる。即ち、一次コイル２２
に筒体２７を組み付けるには、コイル２２が巻回された
一次ボビン２３の小径フランジ２６側を筒体２７の大径
部２９に挿入する。このとき、小径フランジ２６は大径
部２９内に余裕をもって容易に挿入できる。そして、途
中で筒体２７のテーパ壁３０と小径フランジ２６との案
内によって一次コイル２２と筒体２７とが芯合わせされ
る。そして、そのまま押し込むと、図６に示すように、
一次ボビン２３の小径フランジ２６と筒体２７の鍔部３
１とが当接されかつ一次ボビン２３の大径フランジ２５
が筒体２７の大径部２９の内側に入り込んで、コイル２
２全体が筒体２７に覆われる。次いで、この一次コイル
２２全体を覆うコイル収容空間３３に固定用樹脂が充填
され、一次ボビン２３、筒体２７、一次コイル２２を一
体化したコイルアッシー３４が完成される。このコイル
アッシー３４は、図６に示すように大径フランジ２５を
一次コア２１の円板部２１Ａに突き当てた状態にして円
柱部２１Ｂの外側に嵌着され、もって、一次コイルユニ
ット１４が完成される。そして、一次コア２１の円板部
２１Ａを、一次ケース６１の前面に形成した凹所６１Ａ
（図４参照）に嵌着して、一次コイルユニット１４が一
次ケース６１に組み付けられる。また、一次コイル２２
のリード線（図示せず）は、前記大径フランジ２５に形
成した切り欠き部（図示せず）を介して巻回軸方向に沿
って導出され、かつ、一次コア２１の及び一次ケース６
１に形成した貫通孔３５Ａ，３５Ｂ（図４参照）を介し
て一次ケース６１の背面側に延ばされて、充電ケーブル
１５に接続される。

【００１４】一方、二次コイルユニット１３は、二次コ
イル１７を二次ボビン１９に巻回した状態で、二次コア
１６の円筒部１６Ａ内に嵌着して完成され、二次ケース
１８の凹部１８Ａ（図３参照）に押し込まれる。これに
より、二次コイル１７が、二次ボビン１９及び円筒部１
６Ａによって覆われて保護される。また、二次コイル１
７のリード線（図示せず）は、二次ボビン１９の後端側
のフランジ１９Ｃに形成した切り欠き部１９Ｄ（図３参
照）を介して巻回軸方向に沿って導出され、かつ、二次
コア１６の奥壁１６Ｂ及び二次ケース１８の奥壁に形成
した貫通孔３６Ａ，３６Ｂ（図３参照）を介して二次ケ
ース１８の背面側に延ばされ、そこで電気自動車ＥＶの
バッテリ（図示せず）を充電するための充電回路から延
びた電線に接続される。

【００１５】電気自動車ＥＶの充電を行う場合には、図
１に示すように、受容部１２の蓋１１を開き、その内部
の二次コイルユニット１３に一次コイルユニット１４を
押しつける。すると、一次コイル２２を巻装した一次コ
ア２１の円柱部２１Ｂが二次コイル１７の空芯部１９Ａ
に進入する。ここで、一次コイル２２は筒体２７によっ
て覆われているから、例えば、空芯部１９Ａの開口縁等
に当接して変形するようなことはない。また、筒体２７
の先端外面と空芯部１９Ａ部の開口縁とには、共にテー
パ部３２，１９Ｂが形成されているから、多少ずれた状
態で両ユニット１３，１４が押しつけられても、正規位
置側に案内されて一次コイル２２が二次コイル１７の空
芯部１９Ａに入り込む。そして、途中でテーパ壁３０の
内面と空芯部１９Ａの内面との案内によって一次コイル
２２と二次コイル１７とが芯合わせされる。最終的に
は、図７及び図９に示すように、一次コア２１の円柱部
２１Ｂの先端面が二次コア１６の奥壁１６Ｂに突き合わ
され、かつ、二次コア１６の円筒部１６Ａの先端面が一
次コア２１の円板部２１Ａに突き合わせれる。これによ
り、両コア２１，１３によって一次コイル２２及び二次
コイル１７を貫通する閉ループ状の磁気回路が構成され
る。

【００１６】この状態で、充電用電源装置６０の充電開
始スイッチをオン操作すると、一次コイル２２によって
励起された高周波磁束が、二次コイル１７に鎖交して起
電力を発生し、これにて電気自動車ＥＶの蓄電装置を充
電することができる。

【００１７】このように本実施形態によれば、一次コイ
ル２２とそれを保護する筒体２７との組付を容易に行う
ことができる。しかも、筒体２７と一次コイル２２とが
アッシー化されているから、両者がガタつくこともな
い。また、筒体２７に設けたテーパ壁３０及びテーパ部
３２の案内によって、コネクタの結合をスムーズに行う
ことができる。

【００１８】＜他の実施形態＞本発明は、前記実施形態
に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するよ
うな実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、
下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実
施することができる。

【００１９】（１）前記実施形態では、電気自動車を充
電するためのコネクタに本発明を適用した例を示した
が、それ以外に例えば自動車のパワーウィンドウ用の動
力モータに電力を供給するために、車体本体に備えた交
流回路の出力線の端末に一次コイルユニットを備えると
共に、自動車のドアに内蔵した前記動力モータの入力線
の端末に二次コイルユニットを備え、自動車の組立時に
両コイルユニットを結合するものに本発明を適用しても
よい。

【００２０】（２）前記実施形態では、一次コイル２２
を筒体２７によって覆いて、二次コイル１７の空芯部１
９Ａに嵌入可能としたものを例示したが、二次コイルを
筒体によって覆い、それを一次コイルに設けた空芯部に
嵌入させる構成としてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る充電システムを示す
概略的な斜視図

【図２】車両側コネクタと電源側コネクタの斜視図

【図３】車両側コネクタの分解斜視図

【図４】電源側コネクタの分解斜視図

【図５】一次コイルユニットの分解側断面図

【図６】両コイルユニットを示す側断面図

【図７】両コイルユニットを接合した状態の側断面図

【図８】両コネクタの離脱状態を示す側断面図

【図９】両コネクタの結合状態を示す側断面図

【符号の説明】

１３…二次コイルユニット １４…一次コイルユニット １６…二次コア １７…二次コイル １９Ａ…空芯部（凹部） ２１…一次コア ２１Ｂ…円柱部（コイル巻回部） ２２…一次コイル ２７…筒体 ２８…小径部 ２９…大径部 ３０…テーパ壁 ３２…テーパ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 九鬼 平次 愛知県名古屋市南区菊住一丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 (72)発明者 嶋田 俊郎 愛知県名古屋市南区菊住一丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 (72)発明者 岩元 富夫 愛知県名古屋市南区菊住一丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 (72)発明者 陳 登 愛知県名古屋市南区菊住一丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 Ｆターム(参考） 5G003 AA01 BA01 FA03 FA06 GB08

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一次コイルユニットを二次コイルユニッ
   トにセットすることにより、一方のコイルユニットから
   突出したコイル巻回部が、他方のコイルユニットに形成
   した凹部の内側に嵌入された状態となって、前記両コイ
   ルユニットに備えた一次、二次の両コアが磁気結合可能
   となる電磁誘導型コネクタにおいて、 前記コイル巻回部の外面が筒体によって覆われ、その筒
   体は、嵌入方向の前側に配置した小径部と後側に配置し
   た大径部とをテーパ壁によって連ねてなり、さらに前記
   小径部の先端外面には、先細りとなったテーパ部が形成
   されていることを特徴とする電磁誘導型コネクタ。