JP2000133536A - 給電カプラ装置、受電側カプラ及び送電側カプラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】冷却効率が良く小型化が可能な給電カプラ装
置、受電側カプラ及び送電側カプラを提供することにあ
る。 【解決手段】電気的に非接触の状態で、送電側カプラ１
を受電側カプラ２に結合させ、送電側カプラ１の１次コ
イル９に電力を供給することによって受電側カプラ２の
２次コイル１５に誘導される起電力がにより充電が行わ
れる。放熱フィン１０がその表面面積を増加させるため
に１次コイル９を被覆する送電側コイルカバー８に形成
され、放熱フィン１６がその表面面積を増加させるため
に２次コイル１５を被覆する受電側コイルカバー１２に
形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車等の電
池の充電に用いられる給電カプラ装置、受電側カプラ及
び送電側カプラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】昨今、環境の保全のため低公害車、特
に、電気自動車が注目されている。従来の自動車がエン
ジンを駆動させるためにガソリン等の燃料を必要とする
のに対し、電気自動車は走行用モータを駆動させるため
に、車両に搭載している電池に電力を給電（充電）させ
る必要がある。つまり、電気自動車にとって充電装置は
必要不可欠なものであり、充電装置を広く普及させるこ
とは電気自動車の普及につながることから、より扱いや
すい充電装置が望まれている。

【０００３】電気自動車の充電方法としては、コンダク
ティブ方式とインダクティブ方式がある。詳しくは、コ
ンダクティブ方式は、地上側の電源と車両に搭載した充
電装置とを金属金具等により直接接続するものであり、
インダクティブ方式は、地上側の電源と車両に搭載した
充電装置とを電磁誘導で接続するものである。インダク
ティブ方式はコンダクティブ方式と比べ、接触不良が起
こり難く、さらに、比較的大きな充電装置を車両に搭載
する必要がなく、小型化を図りやすい利点があるため、
最近特に注目されている。

【０００４】図７にインダクティブ方式の非接触型充電
装置に適用される給電カプラ装置の送電側カプラ３１及
び受電側カプラ３２を示す。図７は送電側カプラ３１及
び受電側カプラ３２を示す斜視図であり、図８は、図７
において送電側カプラ３１を受電側カプラ３２に結合さ
せたときのＸ−Ｘ断面図である。

【０００５】図７に示すように送電側カプラ３１は、地
上側に設けられた電力供給装置のケーブル３３と接続し
ている。一方、受電側カプラ３２は電気自動車に搭載さ
れており、同じく電気自動車に搭載された電池と接続す
るようになっている。

【０００６】より詳しくは、図８に示すように送電側カ
プラ３１は、絶縁樹脂３４により被覆された１次コイル
３５と送電側コア３６と送電側カプラカバー３７とから
構成されている。１次コイル３５は前述のケーブル３３
と電気的に接続され、該１次コイル３５と送電側カプラ
カバー３７との間に中空部としての空気層３８が介在し
ている。

【０００７】受電側カプラ３２は、絶縁樹脂３９により
被覆された２次コイル４０と受電側コア４１とガイド部
材４２及び受電側カプラケース４３とから構成されてい
る。２次コイル４０は、図示しない電池と電気的に接続
されている。受電側カプラケース４３の前面には図７に
示すように、送電側カプラ３１を挿入するための挿入口
４３ａが設けられ、その挿入口４３ａの周縁と側壁にお
ける前面側に吸入口４３ｂが多数形成されている。さら
に、受電側カプラケース４３の側壁における後面側には
図示しない排出口が設けられ、該排出口に冷却ファン４
４が設置されている。ガイド部材４２は、送電側カプラ
３１と受電側カプラ３２とを正しく結合させるために、
送電側カプラ３１を受電側カプラケース４３の挿入口４
３ａから導き入れるとともに、結合状態を保つ役割を果
たしている。

【０００８】このような充電装置において、図示しない
電力供給装置から１次コイル３５に電力が供給されるこ
とによって、送電側コア３６と受電側コア４１により磁
気回路が形成され、受電側カプラ３２の２次コイル４０
に誘導起電力が生じ、この起電力によって、車に搭載さ
れている電池が充電されるようになっている。このよう
に送電側カプラ３１を受電側カプラ３２に結合させて電
池を充電するときにおいても、送電側カプラ３１と受電
側カプラ３２とは電気的に非接触となっていることから
本充電装置は非接触型充電装置といわれている。

【０００９】この充電時においては１次コイル３５及び
２次コイル４０に電流が流れ発熱するが、図７に示すよ
うに受電側カプラ３２に備えられた冷却ファン４４が駆
動することにより空気が吸入口４３ｂから受電側カプラ
ケース４３内に流入し、該空気が図８に示す放熱通路４
５を通過する際に、１次コイル３５から空気層３８を介
して送電側カプラカバー３７に伝わった熱や、２次コイ
ル４０からガイド部材４２に伝わった熱を冷却し、排出
口から流出されるようになっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
充電装置をさらに小型化するために前述の給電カプラ装
置（送電側カプラ３１及び受電側カプラ３２）の小型
化、具体的には、１次コイル３５及び２次コイル４０の
小型化が検討されている。

【００１１】ところが、電力（例えば、５０キロワッ
ト）を保持しつつ各コイル３５，４０の小型化を行う
と、各コイル３５，４０における電流密度が増し、各コ
イル３５，４０による発熱が問題となってしまう。つま
り従来は、図８に示すように送電側カプラカバー３７内
に熱伝導性の悪い空気層３８が介在し、熱が空気層３８
を介して放熱通路４５を形成する送電側カプラカバー３
７の表面に伝わるため放熱効率が悪い。さらに、受電側
カプラ３２に設けられているガイド部材４２も送電側カ
プラ３１を保持することのみを考慮して設計されてお
り、冷却ファン４４により流入される冷却風の流れが、
最適な流れになっていないため、十分な放熱面積が確保
されていなかった。その結果、給電カプラ装置としての
送電側カプラ３１及び受電側カプラ３２における温度が
上昇し、周辺機器等の熱による故障や、送電側カプラ３
１と受電側カプラ３２に使用されている樹脂材３４，３
９等が熱変形するといった問題が生じてしまう。

【００１２】このため従来は、絶縁樹脂３４，３９等の
耐熱性の向上や冷却ファン４４の数及び性能アップを行
うことで対応しており、コストアップやファン４４の大
型化を招いてしまい、さらなる小型化の障害となってい
た。

【００１３】そこで、本発明の目的は、冷却効率が良く
小型化が可能な給電カプラ装置、受電側カプラ及び送電
側カプラを提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、充電する際に１次コイルと２次コイルを電気的に非
接触の状態で結合させ、１次コイルに電力を供給するこ
とによって２次コイルに誘導起電力を発生させる給電カ
プラ装置において、前記１次コイルもしくは２次コイル
を被覆する絶縁カバーにその表面面積を増加させるため
の放熱部材を形成したことを特徴としている。

【００１５】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、充電する際に前記１次コイル及び２
次コイルを収納し、空気を流入させる吸入口と流出させ
る排出口を設けたカプラケースを備え、前記放熱部材
は、前記吸入口から排出口に向かって凸設された放熱フ
ィンである。

【００１６】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載の発明において、複数個の前記放熱フィンを、前記吸
入口側から排出口側に向かって前記１次コイル及び２次
コイルの円弧形状に合わせて湾曲させながら延設したこ
とを特徴としている。

【００１７】請求項４に記載の発明では、請求項３に記
載の発明において、前記１次コイルと２次コイルを結合
させた状態において、その形状が合致する前記放熱フィ
ンを１次コイル及び２次コイルを被覆する絶縁カバーに
形成したことを特徴としている。

【００１８】請求項５に記載の発明では、２次コイルと
電気的に非接触の状態で結合する１次コイルに電力を供
給することによって前記２次コイルに誘導起電力を発生
させる送電側カプラにおいて、前記１次コイルを被覆す
る絶縁カバーにその表面面積を増加させるための放熱部
材を形成したことを特徴としている。

【００１９】請求項６に記載の発明では、電力が供給さ
れた１次コイルと電気的に非接触の状態で結合すること
により２次コイルに誘導起電力を発生する受電側カプラ
において、前記２次コイルを被覆する絶縁カバーにその
表面面積を増加させるための放熱部材を形成したことを
特徴としている。

【００２０】請求項７に記載の発明では、２次コイルと
電気的に非接触の状態で結合する１次コイルに電力を供
給することによって前記２次コイルに誘導起電力を発生
させる送電側カプラにおいて、前記１次コイルを収納す
る送電側カプラカバーを備え、該カバーと１次コイルと
の間の中空部に熱伝導性の良い絶縁性の充填材を封入し
たことを特徴としている。

【００２１】請求項１に記載の発明によれば、１次コイ
ルに電力が供給されることにより２次コイルに誘導起電
力が生じ充電が行われる。このとき、１次コイル及び２
次コイルに電流が流れ、該コイルは発熱する。特に、１
次コイル及び２次コイルを小型化すると１次コイル及び
２次コイルを流れる電流密度が増すことになり１次コイ
ル及び２次コイルの発熱が増し給電カプラ装置は高温状
態となるが、１次コイル及び２次コイルを被覆する絶縁
カバーに放熱部材が設けられるているので、熱効率の悪
い空気層を介すことなく絶縁カバーに熱が伝わり、放熱
部材が設けられることにより表面面積が増加した絶縁カ
バーの表面から効率よく放熱される。つまり、絶縁カバ
ーの表面に凸設された放熱部材により冷却性能の向上を
図ることができる。

【００２２】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の作用に加え、放熱部材を放熱フィンとし
たので、絶縁カバーの表面面積が増し、１次コイルもし
くは２次コイルから発熱した熱が効率良く放熱される。
これに加え、放熱フィンは吸入口から排出口に向かって
凸設されているので、カプラケース内の空気の循環を効
率よく行うことができる。つまり、外気からの冷却風を
吸入口から取り入れ、１次コイルもしくは２次コイルの
熱により暖められた空気を効率よく排出口から流出させ
ることができる。

【００２３】請求項３に記載の発明によれば、請求項２
に記載の発明の作用に加え、複数の放熱フィンが、前記
吸入口側から排出口側に向かって前記１次コイル及び２
次コイルの円弧形状に合わせて湾曲させながら延設され
る。つまり、絶縁カバーの表面が凸条形状となるよう
に、複数の放熱フィンが形成される。その結果、吸入口
より流入した空気が、絶縁カバー表面を層流状に流れる
ことになり、カプラケース内の空気の循環を効率よく行
うことができる。

【００２４】請求項４に記載の発明によれば、請求項３
に記載の発明の作用に加え、１次コイルと２次コイルを
結合させた状態において、その形状が合致する放熱フィ
ンが１次コイルおよび２次コイルを被覆する絶縁カバー
に形成される。その結果、絶縁カバーの放熱面積が増す
とともにカプラケース内を流れる空気の流れがより規則
正しく流れることになり、循環効率をより高めることが
でき、冷却効率の向上を図ることができる。

【００２５】請求項５に記載の発明によれば、１次コイ
ルを被覆する絶縁カバーにその表面面積を増加させるた
めの放熱部材が形成される。その結果、充電時に１次コ
イルに電力が供給されることにより１次コイルが発熱す
るが、放熱部材が形成されることで表面面積が増加した
１次コイルを被覆する絶縁カバーの表面から該発熱を効
率よく放熱することができる。

【００２６】請求項６に記載の発明によれば、２次コイ
ルを被覆する絶縁カバーにその表面面積を増加させるた
めの放熱部材が形成される。その結果、充電時に１次コ
イルに電力が供給されることにより２次コイルに誘導起
電力が発生し、２次コイルが発熱するが、放熱部材が形
成されることで表面面積が増加した２次コイルを被覆す
る絶縁カバーの表面から該発熱を効率よく放熱すること
ができる。。

【００２７】請求項７に記載の発明によれば、１次コイ
ルを収納する送電側カプラカバーと１次コイルとの間の
中空部に熱伝導性の良い絶縁性の充填材が封入される。
その結果、１次コイルに発生した熱が熱伝導性の良い充
填材を介して送電側カプラカバーの表面に伝わり、該表
面から効率よく熱が放熱される。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を非接触型充電装置
に適用される給電カプラ装置に具体化した実施形態を図
１〜図５を用いて詳細に説明する。

【００２９】図１には本実施の形態の充電装置の構成図
を示し、図２には給電カプラ装置を構成する送電側カプ
ラ１と受電側カプラ２を示す。また、図３には、送電側
カプラ１の分解斜視図を示す。さらに、図４には図２に
おいて送電側カプラ１を受電側カプラ２に結合させたと
きのＡ−Ａ断面図を示し、図５には同じく送電側カプラ
１を受電側カプラ２に結合させたときのＢ−Ｂ断面図を
示す。

【００３０】図１及び図２に示すように、本充電装置
は、地上側に設置されている電力供給装置３のケーブル
４の先端に設けられた送電側カプラ１と、電気自動車５
に搭載されている受電側カプラ２とを具備している。本
実施形態における電気自動車５への充電は図１のよう
に、電力供給装置３が設置されているガレージに車５を
駐車して、送電側カプラ１を車載側の受電側カプラ２に
挿入して充電が行われる。具体的には、電力供給装置３
は商用交流電源等を電圧及び周波数変換して、例えば、
４３０Ｖの高周波電源を送電側カプラ１に供給するよう
になっている。

【００３１】送電側カプラ１は、図３に示すように、輪
切り状の１次コイル基板６と円柱状の送電側コア（フェ
ライトコア）７と送電側コイルカバー８を備えている。
１次コイル基板６は絶縁基板に銅箔をラミネートして積
層した多層基板であり、本実施形態では、４枚の銅箔に
て１次コイル９を形成している。詳しくは、１次コイル
９となる略Ｃ字状の４枚の銅箔が絶縁基板を介して積層
され、その端部をスルーホールにて電気的に接続するこ
とにより、各層間の銅箔に流れる電流が螺旋状となるよ
うに形成されている。なお、１次コイル基板６の表裏面
には１次コイル９となる銅箔が露出している。さらに、
１次コイル基板６には端子部６ａが設けられ、該端子部
６ａの表面にも１次コイル９から延設された銅箔がラミ
ネートされている。そして、この端子部６ａに前述した
電力供給装置３からのケーブル４が電気的に接続される
ようになっている。

【００３２】送電側コイルカバー８は絶縁樹脂製の２つ
のカバー部材からなり、該カバー部材の後端側には前記
ケーブル４のための挿入口８ａ及び把持部を形成するた
めの開口部８ｂが設けられている。そして、送電側コイ
ルカバー８の前端側には円形の開口部８ｃが設けられ、
該開口部８ｃに送電側コア７が挿入されるようになって
いる。さらに、送電側コイルカバー８の内面、つまり、
カバー部材が互いに接合する面における開口部８ｃの周
縁には１次コイル基板６を収納するための溝部８ｄが形
成されている。

【００３３】さらには、図２及び図３に示すように送電
側コイルカバー８の外面において内部に１次コイル基板
６が収納される部分には複数の放熱フィン１０が送電側
コイルカバー８の長手方向に向かって凸設されている。
より詳しくは、図２に示すように各放熱フィン１０は湾
曲して形成されており、該湾曲部は１次コイル基板６の
円弧形状に合わせて形成されている。なお、この放熱フ
ィン１０は図５に示すように、送電側コイルカバー８の
表裏面に形成されている。また、２つのカバー部材の接
合は超音波溶着にて行われる。つまり、図３に示すよう
に、送電側コイルカバー８のカバー部材間にケーブル４
が接続された１次コイル基板６を収納するとともに開口
部８ｃに送電側コア７を挿入し、カバー部材を圧接した
状態で超音波溶着にて接合して送電側カプラ１が形成さ
れる。

【００３４】受電側カプラ２は図２に示すように、輪切
り状の２次コイル基板１１と受電側コイルカバー１２と
受電側コア（フェライトコア）１３と受電側カプラケー
ス１４を備えている。２次コイル基板１１は１次コイル
基板６と同様に絶縁基板に４枚の銅箔をラミネートして
積層した多層基板であり、４枚の銅箔にて螺旋状の２次
コイル１５が形成されている。なお、２次コイル基板１
１の表裏面には２次コイル１５となる銅箔が露出してい
る。さらに、この２次コイル基板１１にも端子部１１ａ
が設けられており、該端子部１１ａの表面にも２次コイ
ル１５から延設された銅箔がラミネートされている。そ
して、この端子部１１ａは図示しない整流回路等を介し
て車載電池に電気的に接続されるようになっている。な
お、２次コイル基板１１の形状は図２と図４及び図５に
示すように端子部６ａ，１１ａ以外は１次コイル基板６
の形状と同一形状となるように形成されている。つま
り、１次コイル９と２次コイル１５とは同一寸法となる
ように形成され、送電側カプラ１が受電側カプラ２に結
合された状態では、１次コイル９と２次コイル１５とが
重なり合うようになっている。

【００３５】図４及び図５に示すように受電側コイルカ
バー１２は絶縁樹脂製の２つのカバー部材からなり、送
電側コイルカバー８の開口部８ｃと同一径を有する開口
部１２ａが設けられ、該開口部１２ａの周縁には２次コ
イル基板１１を収納するための溝部１２ｂが形成されて
いる。そして、図２に示すように、送電側コイルカバー
８と同様に、受電側コイルカバー１２の外面において内
部に２次コイル基板１１が収納される部分には複数の放
熱フィン１６が凸設されている。この受電側コイルカバ
ー１２における放熱フィン１６は２次コイル基板１１の
円弧形状に合わせて形成され、図５に示すように、送電
側カプラ１を受電側カプラ２に結合させた状態におい
て、送電側コイルカバー８に設けられた放熱フィン１０
と相対する位置に設けられている。なお、この放熱フィ
ン１６も受電側コイルカバー１２の表裏面に設けられて
いる。また、２つのカバー部材の接合も超音波溶着にて
行われる。つまり、受電側コイルカバー１２の各部材間
に２次コイル基板１１を収納し、２つの部材を圧接させ
た状態で超音波溶着にて接合することにより受電側コイ
ルカバー１２が形成される。

【００３６】受電側コア１３は、図５に示すように、断
面略Ｅ字状のコア部材１７と、断面Ｉ字状（板状）のコ
ア部材１８から形成される。詳しくは、コア部材１７は
前述の受電側コイルカバー１２を収納するための溝部１
７ａが形成されている。つまり、その溝部１７ａの中央
部には２次コイル基板１１を収納した受電側コイルカバ
ー１２と同じ厚さの円柱形状の凸部１７ｂが形成されて
いる。そして、図４及び図５に示すように、送電側カプ
ラ１を受電側カプラ２に結合した状態において、送電側
コア７と受電側コア１３は１次コイル９と２次コイル１
５の周囲に配置され、１次コイル９に電流が流れたとき
において、２次コイル１５に誘導起電力を発生させるた
めの磁気回路が形成されるようになっている。

【００３７】受電側カプラケース１４は、図４及び図５
に示すようにその内面が受電側コア１３の外面と隙間な
く嵌合するように形成され、図４に示すように受電側カ
プラケース１４の前面には送電側カプラ１を挿入する挿
入口１４ａが設けられている。そして、その挿入口１４
ａの周縁と側壁の前面側に吸入口１４ｂが複数形成さ
れ、受電側カプラケース１４の後面には排出口１４ｃが
設けられている。そして、排出口１４ｃには図示しない
冷却ファンが設置されるようになっている。このような
受電側カプラケース１４に受電側コイルカバー１２によ
り被覆された２次コイル基板１１と受電側コア１３とを
収納することにより受電側カプラ２が形成されている。
より詳しくは、図４に示すように、送電カプラ１を受電
側カプラ２に結合させた状態において、受電側カプラケ
ース１４の吸入口１４ｂと排出口１４ｃとの間に１次コ
イル９及び２次コイル１５が配置され、前述した放熱フ
ィン１０，１６は、吸入口１４ｂ側から排出口１４ｃ側
へ向かって凸条に延設されている。また、受電側カプラ
ケース１４内の前後に空間部１９，２０が形成され、こ
の前後の空間部１９，２０は図５に示す放熱通路２１に
より連結されている。つまり、吸入口１４ａから流入す
る空気はこの通路２１を必ず通り、排出口１４ｃから流
出するようになっている。

【００３８】なお、本実施形態では、給電カプラ装置と
して送電側カプラ１と受電側カプラ２が用いられてお
り、送電側コイルカバー８及び受電側コイルカバー１２
に各コイル基板６，１１を直接挿入して（インサート）
形成することにより、熱伝導性の悪い空気層をなくすと
ともに、放熱フィン１０，１６を送電側コイルカバー８
及び受電側コイルカバー１２の表面に形成することによ
り放熱面積を増加させて冷却性能の向上を図るようにな
っている。また、従来技術の図８では、１次コイル３５
と送電側カプラカバー３７との間に中空部としての空気
層３８が存在するため、絶縁被覆した１次コイル３５を
用いる必要があったが、送電側コイルカバー８及び受電
側コイルカバー１２が各コイル基板６，１１の絶縁カバ
−となるので、各コイル９，１５を形成する銅箔が露出
した状態の各コイル基板６，１１を送電側コイルカバー
８及び受電側コイルカバー１２にインサート成形するこ
とができる。

【００３９】また、図示していないが、本充電装置は、
電気自動車５に搭載された電池の蓄電量と液温や２次コ
イル１５に発生する誘導起電力（充電電圧）等の情報
を、車５に搭載された通信機を用いて地上側の電力供給
装置３に送信し、該情報を用いて最適の状態で充電され
るように電力量が制御されるようになっている。

【００４０】次に、このように構成された本実施の形態
の作用を説明する。まず、作業者が図１に示すように送
電側カプラ１を車５に設けられている受電側カプラ２に
結合させる。即ち、図２に示すように送電側コア７及び
１次コイル９と、受電側コア１３及び２次コイル１５と
を電気的に非接触の状態で結合させる。その後、電力供
給装置３が送電側カプラ１の１次コイル９に、４３０Ｖ
の高周波電源を供給すると同時に冷却ファンが駆動され
る。１次コイル９に高周波の電力が印加されると、送電
側コア７及び受電側コア１３に磁気回路が形成され２次
コイル１５に誘導起電力が発生する。この交流電力とし
ての誘導起電力は図示しない整流回路を用いて直流電圧
に整流され電池に供給される。

【００４１】このとき、１次コイル９及び２次コイル１
５に高周波の電力が供給されているので、各コイル９，
１５は発熱する。この熱は各コイル９，１５を覆ってい
る送電側コイルカバー８の表面及び受電側コイルカバー
１２の表面、特に放熱フィン１０，１６が設けられてい
る表面に伝わり、図５に示す放電通路２１内の空気に放
熱される。これにより、放熱通路２１内の空気の温度は
上昇するが、冷却ファンが駆動されているので、図４に
示す受電側カプラケース１４の挿入口１４ａ側に設けら
れている吸入口１４ｂから冷却風が流入し、放熱通路２
１内で暖められた空気が排出口１４ｃから流出する。つ
まり、冷却ファンが駆動することにより、外気から冷却
風が流入し、該冷却風が放熱通路２１を通過するときに
各コイル９，１５により発熱した熱を効率よく冷却する
ようになっている。

【００４２】このように本実施の形態は、下記のような
特徴を示す。 （１）地上側の設けられた電力供給装置３から送電側カ
プラ１の１次コイル９に電力が供給されることにより車
５に搭載されている受電側カプラ２の２次コイル１５に
誘導起電力が生じ、該起電力により電池への充電が行わ
れる。このとき、１次コイル９及び２次コイル１５に電
流が流れ、各コイル９，１５は発熱する。特に、各コイ
ル９，１５を小型化すると各コイル９，１５を流れる電
流密度が増すことになり、各コイル９，１５の発熱が増
し給電カプラ装置としての送電側カプラ１及び受電側カ
プラ２は高温状態となり、周辺機器や、送電側カプラ１
及び受電側カプラ２に使用されている樹脂材が変形する
といった問題が生じてしまうが、本実施形態では、各コ
イル９，１５を被覆する絶縁カバーとしての送電側コイ
ルカバー８と受電側コイルカバー１２の表面に放熱部材
としての凸条の放熱フィン１０，１６が設けられている
ので、従来技術の図８のように熱効率の悪い空気層３８
を介すことなく、１次コイル９及び２次コイル１５から
送電側コイルカバー８と受電側コイルカバー１２に熱が
伝わり、放熱フィン１０，１６が設けられることにより
表面面積が増加した送電側コイルカバー８と受電側コイ
ルカバー１２の表面から効率よく放熱される。つまり、
送電側コイルカバー８と受電側コイルカバー１２に凸設
した放熱フィン１０，１６により冷却性能の向上を図る
ことができる。

【００４３】従って、送電側カプラ１及び受電側カプラ
２を小型化することができ、非接触型充電装置を小型化
することができるので、車５の搭載スペースの効率化を
図ることが可能となる。

【００４４】また、本実施形態では送電側コイルカバー
８と受電側コイルカバー１２は、各コイル基板６，１１
の表面から露出した各コイル９，１５を絶縁被覆する役
割も果たしている。

【００４５】（２）図２及び図３に示すように、各コイ
ル基板６，１１が収納されている送電側コイルカバー８
と受電側コイルカバー１２の表面（表裏面）に、複数の
放熱フィン１０，１６が吸入口１４ｂ側から排出口１４
ｃ側に向かって１次コイル９及び２次コイル１５の円弧
形状に合わせて湾曲させながら延設され、凸条形状とな
るように形成されている。その結果、冷却ファンが駆動
されることにより吸入口１４ｂより流入した空気が、図
５に示す送電側コイルカバー８の表面と受電側コイルカ
バー１２の表面にて形成された放熱通路２１内を層流状
に流れることになり、受電側カプラケース１４内の空気
の循環を効率よく行うことができる。従って、各コイル
９，１５による熱を効率よく冷却することができる。

【００４６】（３）送電側コイルカバー８と受電側コイ
ルカバー１２の表面（表裏面）に設けられた放熱フィン
１０，１６は、図２及び図５に示すように、１次コイル
９と２次コイル１５を結合させた状態、即ち、送電側カ
プラ１を受電側カプラ２に結合させた状態においては、
その形状が合致するように形成されている。その結果、
放熱面積が増すとともに受電側カプラケース１４内を流
れる空気は層流状、つまり、より規則正しく流れること
になり、空気の循環効率を高めることができる。従っ
て、冷却ファンの数や性能アップを行うことなく、冷却
効率の向上を図ることができる。

【００４７】また、図５に示すように、受電側カプラケ
ース１４の内面は、受電側側コア１３の外面が隙間なく
嵌合するようになっており、受電側カプラケース１４に
流入した空気は、必ず、１次コイル９及び２次コイル１
５により高温となる放熱フィン１０，１６が設けられた
放熱通路２１を層流状に流れ、排出口１４ｃから流出さ
れる。つまり、空気による冷却がより効率よく行われる
ようになっている。

【００４８】（４）１次コイル及び２次コイルは、絶縁
基板を介して積層された４枚の銅箔にて形成されてい
る。その結果、１次コイル及び２次コイルをコンパクト
に形成でき、送電側カプラ１及び受電側カプラ２の小型
化を図ることができる。

【００４９】なお、発明の実施の形態は、上記実施の形
態に限定されるものではなく、下記のように実施しても
よい。 ○本発明は上記実施形態の送電側カプラ１に限ることな
く、例えば、図６のような送電側カプラ２２を用いても
よい。図６に示す送電側カプラ２２は、図７及び図８に
示した送電側カプラ３１の送電側カプラカバー３７内に
おける中空部としての空気層３８に熱伝導効率の良い絶
縁樹脂充填材２３を封入し、熱伝導性能の向上を図るよ
うにしたものである。なお、本例においては、絶縁樹脂
充填材２３が１次コイル２４の絶縁樹脂の役割を果たす
ため、図８に示すような絶縁樹脂３４等にて被覆されて
いる１次コイル３５を用いることなく、１次コイル２４
の形成材料が露出した状態のものにおいて実施すること
ができる。また、絶縁性の充填材として、絶縁性のシリ
コン樹脂やエポキシ樹脂等を用いてもよいし、セラミッ
クスにて形成してもよい。

【００５０】このような構成によれば、１次コイル２４
に発生した熱が熱伝導性の良い充填材２３を介して送電
側カプラ２２の表面に伝わり、該表面から効率よく熱が
放熱され、小型化が可能となる。このように簡単な改良
にて冷却性能の向上を図ることができ、実用上好ましい
ものとなる。

【００５１】○図６に示す送電側カプラ２２の送電側カ
プラカバー３７の表面にその表面面積を増加させるため
の放熱部材を形成してもよい。このようにすれば、さら
に冷却効率の向上を図ることができ、実用上好ましいも
のとなる。

【００５２】○上記実施の形態では、放熱部材として凸
条の放熱フィン１０，１６を用いたが、例えば、ピン形
状のものでもよし、凸条の放熱フィン１０，１６をその
長手方向に分割して形成したものであってもよい。さら
には、凹状の放熱部材を用いてもよい。

【００５３】○放熱部材としての放熱フィン１０，１６
は、１次コイル９及び２次コイル１５を絶縁被覆する送
電側コイルカバー８と、受電側コイルカバー１２の両方
に形成されていたが、少なくとも一方に放熱フィン１
０，１６が形成されるものにおいて実施すればよく、さ
らに、上記実施形態では、送電側コイルカバー８及び受
電側コイルカバー１２の裏表の両面に放熱フィン１０，
１６が設けられていたが、片面のみに放熱部材を形成す
るものにおいて実施してもよい。

【００５４】○上記実施形態では、送電側コイルカバー
８及び受電側コイルカバー１２は２つの部材を超音波溶
着にて接合して形成していたが、モールド樹脂を用いた
モールド成形により送電側コイルカバー８及び受電側コ
イルカバー１２を形成してもよい。

【００５５】○電力供給装置３の設置場所としては、ガ
レージ内としたが、これに限ることなく、商業ベースの
充電スタンドに設置されるものであってもよい。 ○上記実施形態では、電気自動車５を用いて説明した
が、これに限ることなく電池を駆動源とする車両であれ
ばよく、例えば、トラックや産業車両等であってもよ
い。

【００５６】○上記実施形態では、車５に搭載した電池
を充電するものであったが、車以外に使用される電池の
充電装置に用いてもよい。前記実施の形態から把握さ
れ、特許請求の範囲に記載されていない技術的思想を、
その効果とともに以下に記載する。

【００５７】（イ） 請求項１に記載の給電カプラ装置
において、前記１次コイル及び２次コイルを、絶縁基材
を介して積層した複数枚の銅箔により形成した給電カプ
ラ装置。この構成によれば、１次コイル及び２次コイル
をコンパクトに形成することができるので給電カプラ装
置の小型化を図ることができる。

【００５８】（ロ） 請求項１〜請求項５のいずれか一
項に記載の給電カプラ装置を備えた非接触型充電装置。
この構成によれば、小型化された給電カプラ装置を用い
ることにより非接触型充電装置の小型化を図ることがで
きる。

【００５９】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、冷却効
率が良く小型化することができる。請求項２〜請求項４
に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に
加え、より効率よく冷却することができる。

【００６０】請求項５及び請求項７に記載の発明によれ
ば、１次コイルによる発熱を効率よく冷却でき小型化が
可能となる。請求項６に記載の発明によれば、２次コイ
ルによる発熱を効率よく冷却でき小型化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施形態における非接触型充電装置の構成
図。

【図２】 実施形態における給電カプラ装置の平面図。

【図３】 実施形態における送電側カプラを示す分解斜
視図。

【図４】 図２のカプラ結合時におけるＡ−Ａ断面図。

【図５】 図２のカプラ結合時におけるＢ−Ｂ断面図。

【図６】 他の実施形態における送電側カプラの断面
図。

【図７】 従来の給電カプラ装置を示す斜視図。

【図８】 図７のカプラ結合時におけるＸ−Ｘ断面
図。。

【符号の説明】

１…給電カプラ装置を構成する送電側カプラ、２…給電
カプラ装置を構成する受電側カプラ、８…絶縁カバーと
しての送電側コイルカバー、９…１次コイル、１０…放
熱部材としての放熱フィン、１２…絶縁カバーとしての
受電側コイルカバー、１４…カプラケースとしての受電
側カプラケース、１４ｂ…吸入口、１４ｃ…排出口、１
５…２次コイル、１６…放熱部材としての放熱フィン、
２２…給電カプラ装置を構成する送電側カプラ、２３…
充填材としての絶縁樹脂充填材、２４…１次コイル、３
７…送電側カプラカバー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本野 誠 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 浮田 進 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 5G003 AA01 BA01 FA03 GB08

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 充電する際に１次コイルと２次コイルを
   電気的に非接触の状態で結合させ、１次コイルに電力を
   供給することによって２次コイルに誘導起電力を発生さ
   せる給電カプラ装置において、 前記１次コイルもしくは２次コイルを被覆する絶縁カバ
   ーにその表面面積を増加させるための放熱部材を形成し
   た給電カプラ装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の給電カプラ装置におい
   て、充電する際に前記１次コイル及び２次コイルを収納
   し、空気を流入させる吸入口と流出させる排出口を設け
   たカプラケースを備え、前記放熱部材は、前記吸入口か
   ら排出口に向かって凸設された放熱フィンである給電カ
   プラ装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の給電カプラ装置におい
   て、複数個の前記放熱フィンは、前記吸入口側から排出
   口側に向かって前記１次コイル及び２次コイルの円弧形
   状に合わせて湾曲させながら延設した給電カプラ装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の給電カプラ装置におい
   て、前記１次コイルと２次コイルを結合させた状態にお
   いて、その形状が合致する前記放熱フィンを１次コイル
   及び２次コイルを被覆する絶縁カバーに形成した給電カ
   プラ装置。
5. 【請求項５】 ２次コイルと電気的に非接触の状態で結
   合する１次コイルに電力を供給することによって前記２
   次コイルに誘導起電力を発生させる送電側カプラにおい
   て、 前記１次コイルを被覆する絶縁カバーにその表面面積を
   増加させるための放熱部材を形成した送電側カプラ。
6. 【請求項６】 電力が供給された１次コイルと電気的に
   非接触の状態で結合することにより２次コイルに誘導起
   電力を発生する受電側カプラにおいて、 前記２次コイルを被覆する絶縁カバーにその表面面積を
   増加させるための放熱部材を形成した受電側カプラ。
7. 【請求項７】 ２次コイルと電気的に非接触の状態で結
   合する１次コイルに電力を供給することによって前記２
   次コイルに誘導起電力を発生させる送電側カプラにおい
   て、 前記１次コイルを収納する送電側カプラカバーを備え、
   該カバーと１次コイルとの間の中空部に熱伝導性の良い
   絶縁性の充填材を封入した送電側カプラ。