JP2016010171A - 非接触給電装置における受電側ユニット - Google Patents

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Abstract

【課題】ボルトの締結部に緩みの発生及び熱膨張等による過剰な応力の作用による樹脂ケース本体の損傷を防止する。【解決手段】非接触給電装置における受電側ユニット10の筐体13が、下側の樹脂ケース本体11と上側のアルミカバー12で構成される。アルミカバーは、周縁部のうち、受電側コイルの中心軸方向の両側に位置する一部分が欠けている。樹脂ケース本体は、周縁部のうちの一部分がアルミ金属カバーの周縁部における欠けた一部分から露出している。【選択図】図1

Description

本発明は、電気自動車などの移動体に非接触で給電する非接触給電装置における受電側ユニットに関する。
電気自動車などの移動体側に搭載した充電池に、固定体側からワイヤレスで給電する非接触給電装置が開発され実用化されている。非接触給電装置は、例えば、移動体である車両に搭載された受電側ユニットと、車両が駐車する駐車スペース等の固定体に設置された給電側ユニットと、から構成されている。
この非接触給電装置によれば、駐車スペースに車両を駐車し、受電側ユニットと給電側ユニットとを互いに間隔をあけて対向させた状態で、給電側ユニットのコイルに交流電力を供給することにより、当該交流電力を、非接触で受電側ユニットのコイルに受電させることができる。
この種の非接触給電装置の有力な方式として、磁気共鳴方式と電磁誘導方式の2方式が広く知られている。このうち磁気共鳴方式は、コイルやコンデンサを使って共鳴(共振)回路を作り、磁界を共鳴させることで、送信側(給電側)から受信側へ電力を送る方式である。この方式を用いた非接触給電装置の例は、特許文献1などにおいて知られている。
磁気共鳴方式の非接触給電装置においては、一般に、給電側ユニット及び受電側ユニットは、それぞれ、導体をループ状に曲げたコイルと、該コイルに電磁結合され、導体を螺線状に曲げた共鳴コイルとを備えている。磁気共鳴方式の非接触給電装置では、給電側ユニットのコイルに交流電力が供給されると、その電力が電磁誘導により共鳴コイルに送られ、共鳴コイルに送られた電力が磁界の共鳴によって受電側の共鳴コイルにワイヤレスで送られ、さらに受電側の共鳴コイルに送られた電力が、電磁誘導によって受電側のコイルに送られて、このコイルに接続された負荷に供給される。
また、もう一方の電磁誘導方式は、2つのコイルを近接させて置き、一方のコイルに電流を流すことで発生する磁束を他方のコイルに結合させることで電力を送る方式である。この方式を用いた非接触給電装置の例は、特許文献2などにおいて知られている。
電磁誘導方式の非接触給電装置では、給電側ユニットのコイル(給電側コイル:一次コイル)と受電側ユニットのコイル(受電側コイル:二次コイル)との間の電磁誘導を利用して、給電側コイルから受電側コイルに電力を供給する。
図7は、特許文献2に開示された給電システムの例を示している。この給電システムでは、電磁誘導方式の非接触給電装置Mが採用されている。
エンジン502と共にモータ503を駆動源として搭載するハイブリッド式の車両(移動体)501は、モータ503用の電源である二次電池504と、二次電池504の直流を交流に変換してモータ503に供給するインバータ505と、二次電池504の充電回路506と、受電側アルミ板507を介して車体の床面の外側(床下)に固定された受電側ユニット508と、を備えている。
また、給電ステーション側(固定体側)は、商用周波数の交流電源510と、この交流が直流に変換され、この直流から、さらに高周波交流を生成するインバータ511と、給電側アルミ板512を介して給電ステーションに固定された給電側ユニット513と、を備えている。
給電側ユニット513及び受電側ユニット508は、それぞれに、図8に示すように、平板状のフェライトコア520にコイル線521を巻回して構成したコイルを主要素として含んでいる。ここでは、給電側ユニット513のコイルを給電側コイル513と言い、受電側ユニット508のコイルを受電側コイル508と言い、同じ符号で説明する。
給電側コイル513の平板状のフェライトコア520と、受電側コイル508の平板状のフェライトコア520は、板面を互いに対向させる関係に配置されている。この場合の給電側コイル513及び受電側コイル508は、平板状のフェライトコアの片側表面に螺線状のコイルを形成したもの(片側巻コイル)ではなく、平板状のフェライトコア520の外周にコイル線521を螺線状に巻回したもの(両側巻コイル)である。
従って、主磁束530は、図8に点線で示すように、給電側コイル513のフェライトコア520の一方の磁極から受電側コイル508のフェライトコア520の一方の磁極に進入し、受電側コイル508のフェライトコア520の内部を通り、受電側コイル508のフェライトコア520の他方の磁極から給電側コイル513のフェライトコア520の他方の磁極に進入し、給電側コイル513のフェライトコア520の内部を通って一方の磁極に達するように巡回する。そして、次の瞬間には逆ルートで巡回し、これを交互に繰り返す。
このような両側巻コイルを給電側ユニット513及び受電側ユニット508に使用した非接触給電装置では、給電側コイル513及び受電側コイル508の非対向面側に迂回する漏洩磁束532が生じる。この漏洩磁束532が車体の床の鉄板に侵入すると、誘導電流が流れて鉄板が加熱され、給電効率が大幅に低下する。そのため、両側巻コイルを用いたこの種の非接触給電装置では、給電側コイル513及び受電側コイル508の背面に、非磁性良導電体であるアルミ板512、507を配置して、漏洩磁束532を磁気遮蔽している。
図7及び図8に示した例では、アルミ板512、507を給電側ユニット513及び受電側ユニット508とは別に設ける場合を示したが、図9に示す受電側ユニット600のように、受電側ユニット600自体にアルミ板を一体化させたものも開発されている。即ち、この受電側ユニット600では、筐体603を、箱型の樹脂ケース本体601と平板状のアルミカバー602とで構成し、筐体603内の収容空間604に、フェライトコア611にボビン613を介してコイル線612を巻いた受電側コイル610を収容している。
特開2013−172116号公報 特開2012−204469号公報
しかしながら、受電側ユニットにアルミカバーを採用した場合、給電側ユニットから送電された電磁波によってアルミカバーに誘導電流が流れ、給電効率が大幅に低下する虞がある。このため、受電側ユニットにアルミカバーを採用するにあたっては、アルミカバーを配置する位置が肝要である。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、金属カバーが採用されても、給電効率の低下を抑えることができる非接触給電装置における受電側ユニットを提供することにある。
前述した目的を達成するために、本発明に係る非接触給電装置における受電側ユニットは、下記(1)〜(3)を特徴としている。
(1) 上面が開口した収容空間を備えると共に板状の底壁を有した箱型の樹脂ケース本体と、
前記樹脂ケース本体の上面の開口を塞ぐように前記樹脂ケース本体の周縁部に自身の周縁部が重ね合わされて固定される板状の金属カバーと、
を備え、
前記樹脂ケース本体及び前記金属カバーで構成される筐体内部の前記収容空間に、受電側コイルが収容された非接触給電装置における受電側ユニットにおいて、
前記金属カバーは、該金属カバーの周縁部のうち、前記受電側コイルの中心軸方向の両側に位置する一部分が欠けており、
前記樹脂ケース本体は、該樹脂ケース本体の周縁部のうちの一部分が前記金属カバーの周縁部における欠けた一部分から露出する、
ことを特徴とする非接触給電装置における受電側ユニット。
(2) 前記金属カバーは、該金属カバーの周縁部のうち、前記受電側コイルの中心軸方向に交差する方向の両側に位置する一部分が、前記樹脂ケース本体の周縁部を覆う、
ことを特徴とする上記(1)に記載の非接触給電装置における受電側ユニット。
(3) 帯板状の挟持ブラケットをさらに備え、
前記金属カバーに対し前記挟持ブラケットをボルトで締結することにより、前記金属カバーと前記挟持ブラケットとの間に前記樹脂ケース本体の周縁部が挟持され、
前記金属カバーの周縁部と前記樹脂ケース本体の周縁部との間に、前記金属カバーに対する前記樹脂ケース本体の熱膨張差を吸収するための隙間が確保された、
ことを特徴とする上記(2)に記載の非接触給電装置における受電側ユニット。
上記(1)の構成の受電側ユニットによれば、金属カバーの周縁部のうち、受電側コイルの中心軸方向に位置する一部分が欠けているため、受電側コイルへの電力の送電が金属カバーによって妨げられることを抑制できる。このため、給電効率を高い水準で維持することができる。
上記(2)の構成の受電側ユニットによれば、金属カバーの周縁部のうち、受電側コイルの中心軸方向に交差する方向の両側に位置する一部分が、樹脂ケース本体の周縁部を覆う構造である。このように、樹脂ケース本体が一部分とはいえ金属カバーに覆われる構造の筺体であれば、樹脂ケース単体で受電側ユニットの筺体を構成する場合に比して、その剛性を高めることができる。また、受電側コイルの中心軸方向に交差する方向の両側において、金属カバーが樹脂ケース本体を覆う構造であれば、受電側コイルへの電力の送電が金属カバーによって妨げられることを最小限に留めることができる。
上記(3)の構成の受電側ユニットによれば、樹脂ケース本体の周縁部と金属カバーの周縁部とを直接ボルトで締結固定せずに、金属カバーの周縁部に対し帯板状の挟持ブラケットをボルトで締結することにより、金属カバーの周縁部と挟持ブラケットとの間に樹脂ケース本体の周縁部を挟持固定している、つまり、樹脂ケース本体の周縁部を金属カバーと挟持ブラケットとで挟んで固定しているだけなので、樹脂ケース本体に飛び石などが衝突した場合にも、その衝撃がボルトの締結部に直接伝わらなくなる。また、樹脂ケース本体と金属カバーとの熱膨張差による応力もボルトの締結部に直接作用しなくなる。従って、ボルトの締結部の緩みの発生を防止することができると共に、過剰な力が加わることによる樹脂ケース本体の損傷を防ぐことができる。また、樹脂ケース本体と金属カバーとを直接ボルトで締結固定する場合は、ボルトの締結孔の位置精度を厳密に管理する必要があったが、その必要がなくなり、コストダウンが図れる。また、樹脂ケース本体の周縁部と金属カバーの周縁部との間に熱膨張差を吸収する隙間を確保しているので、熱膨張差による応力を逃がすことができ、樹脂ケース本体の無用な損傷を回避することができる。
本発明によれば、金属カバーが採用されても、給電効率の低下を抑えることができる非接触給電装置における受電側ユニットを提供することができる。
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
本発明の第1実施形態の受電側ユニットの下から見た斜視図である。 本発明の第1実施形態の受電側ユニットに使用する挟持ブラケットの斜視図である。 本発明の第1実施形態の受電側ユニットの周縁部付近の要部断面図である。 本発明の第2実施形態の受電側ユニットの上から見た分解斜視図である。 本発明の第2実施形態の受電側ユニットの下から見た分解斜視図である。 本発明の第2実施形態の受電側ユニットの断面図である。 一般的な車両用の非接触給電システムの模式図である。 同給電システムに使用される電磁誘導方式の非接触給電装置の例を示す側面図である。 従来の受電側ユニットの一例を示す断面図である。 本出願人が開発した先行発明の受電側ユニットの下から見た斜視図である。 図10に示した受電側ユニットの周縁部付近の要部断面図である。
本発明の実施形態を説明する前に、まず、本出願人が先行して発明した受電側ユニットについて説明する。図10は、本出願人が開発した先行発明の受電側ユニット700の下から見た斜視図、図11はその断面図である。
図10及び図11に示すように、この受電側ユニット700は、上面が開口した収容空間704を備える箱型の樹脂ケース本体701と、樹脂ケース本体701の上面の開口を塞ぐように樹脂ケース本体701の周縁部に自身の周縁部が重ね合わされてボルト750で直接締結固定された板状のアルミカバー702とで筐体703が構成され、筐体703の内部の収容空間704に、平板状のフェライト706の外周にコイル線707を巻回して構成した受電側コイル705が収容されている。
ここで、非磁性の良電導体材料であるアルミニウムまたはアルミニウム合金によって構成されたアルミカバー702は、車体側に対する磁気遮蔽の機能を果たすと共に剛性確保の機能を果たすようになっている。そして、この受電側ユニット700は、アルミカバー702の外周部に設けた取付フランジ702aにより、アルミカバー702を上側にした状態で、車体の床下に取り付けられる。
ところで、上述の受電側ユニット700では、アルミカバー702の周縁部と樹脂ケース本体701の周縁部とを直接ボルト750で締結固定しているので、樹脂ケース本体701に飛び石などが衝突した場合に、その衝撃が直接ボルト750の締結部に作用するおそれがある。また、樹脂ケース本体701とアルミカバー702は、材質の違いから熱膨張差があるが、その熱膨張差により、ボルト750の締結部に繰り返し応力が作用するおそれがある。その結果、ボルト750の締結部に緩みが発生したり、あるいは逆に、ボルト750の締結部に過剰な力が加わることで樹脂ケース本体701に無用な損傷が発生したりする可能性がある。また、アルミカバー702の周縁部と樹脂ケース本体701の周縁部とを直接ボルト750で締結固定する場合は、ボルト750の締結孔の位置精度を厳密に管理する必要があり、コストアップにつながる可能性がある。
本発明は、ボルトの締結部に緩みが発生したり、熱膨張等による過剰な応力の作用により樹脂ケース本体が損傷したりするのを防止することができると共に、ボルトの締結孔の位置精度の緩和によるコストダウンを図ることのできる非接触給電装置における受電側ユニットを提供することも、別の目的としている。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図1は、第1実施形態の受電側ユニットの下から見た斜視図、図2は、受電側ユニットに使用する挟持ブラケットの斜視図、図3は、受電側ユニットの周縁部付近の要部断面図である。尚、図3に示す要部断面図は、図1に示す斜視図における、挟持ブラケット40の長手方向に対して垂直な平面で切断したときのものである。
図1に示す非接触給電装置における受電側ユニット10は、車両(移動体)の床下に設置されて、図示しない固定体側(駐車スペース等)に設置された給電側ユニットから非接触で給電されるものである。
この受電側ユニット10は、図3に示すように、筐体13の内部に確保された収容空間14に、矩形平板状のフェライトコア16の外周にコイル線17を巻回して構成した平面矩形状の受電側コイル15を収容したものである。
この受電側ユニット10の筐体13は、図1及び図3に示すように、下側(地面側)の箱型の樹脂ケース本体11と、樹脂ケース本体11の上面を覆う上側(車両側)の矩形平板状のアルミカバー12と、樹脂ケース本体11の互いに対向した2つの直線状の周縁部の下側からアルミカバー12に向けて装着される細幅帯板状の2つの挟持ブラケット40と、から構成されている。
樹脂ケース本体11は、矩形平板状の受電側コイル15を収容するための上面が開口した平面矩形の収容空間14を備える。また、樹脂ケース本体11は、天面に位置するアルミカバー12と平行な関係にある板状の底壁11dと、底壁11dの上に受電側コイル15の平面矩形の収容空間14を画成する枠状の内側周壁11aと、その外側の外側周壁11bと、を有している。
図3に示すように、樹脂ケース本体11の周縁部である外側周壁11bの一部分は、アルミカバー112の周縁部に覆われている。他方、図1に示すように、樹脂ケース本体11の周縁部である外側周壁11bの一部分は、アルミカバー112の周縁部に覆われず、露出している。また、底壁11dから起立した内側周壁11aと外側周壁11bとの間には、図3に示すように、受電側コイル15以外の部品を収容するための別の空間18が確保されている。
樹脂ケース本体11の外側周壁11bのアルミカバー12側の上端部には、外向きにフランジ部(周縁部)11cが設けられており、フランジ部11cの下側外面には、挟持ブラケット40がちょうど収まる凹部11eが設けられている。
一方、矩形平板状のアルミカバー12の外周部には、受電側ユニット10を車体側に取付固定するための外側に突出した取付フランジ12aが設けられている。また、取付フランジ12aの内側のアルミカバー12の周縁部には、樹脂ケース本体11のフランジ部11cの上面をシール材30を介して密着させる下側を向いた受面12cが設けられている。この受面12cが形成されたアルミカバー12の周縁部には、挟持ブラケット40のボルト50を締結するための図示しない複数のネジ孔が設けられている。
アルミカバー12の周縁部は、図1に示すように、樹脂ケース本体11の周縁部である外側周壁11bの一部分を覆っていない。より詳細に説明すると、アルミカバー12は、該アルミカバー12の周縁部のうち、受電側コイル15の中心軸方向(図3における図中の奥−手前方向。言い換えれば、挟持ブラケット40の長手方向)の両側に位置する一部分が欠けており、その欠けた一部分から樹脂ケース本体11の周縁部である外側周壁11bが露出している。他方、アルミカバー12の周縁部は、図1及び図3に示すように、樹脂ケース本体11の周縁部である外側周壁11bの一部分を覆っている。より詳細に説明すると、アルミカバー12は、該アルミカバー12の周縁部のうち、受電側コイル15の中心軸方向に交差する方向(図3における左右方向。)の両側に位置する一部分が、樹脂ケース本体11の周縁部である外側周壁11bを覆っている。
挟持ブラケット40は、図2に示すように、細幅の帯板41の上面の複数箇所(アルミカバー12のネジ孔に対応する箇所)に突部42を設け、その突部42に上下方向に貫通するボルト通し孔43を設けたもので、アルミカバー12と同じ金属製あるいは樹脂製のものとして構成されている。尚、本発明は、挟持ブラケット40の材質によって限定されるものではない。
そして、この受電側ユニット10では、図3に示すように、樹脂ケース本体11の周縁部に設けられたフランジ部11cの上面を、アルミカバー12の周縁部に設けられた下向きの受面12cにシール材30を介して重ね合わせ、その状態で、アルミカバー12の周縁部のネジ孔に、挟持ブラケット40のネジ通し孔43に通したボルト50の先端をねじ込んで締結することにより、アルミカバー12の周縁部と挟持ブラケット40との間に樹脂ケース本体11のフランジ部11cを挟持固定している。
この場合、樹脂ケース本体11のフランジ部11cは、該フランジ部11cとアルミカバー12側の受面12cの合わせ面方向に若干スライドできるように挟まれている。また、アルミカバー12の周縁部と樹脂ケース本体11の周縁部との間には、図3中のA点線囲み部分に示すように、樹脂ケース本体11の板状の底壁11d及び板状のアルミカバー12の板面方向における、アルミカバー12に対する樹脂ケース本体11の熱膨張差を吸収するための隙間Sが確保されている。
次に作用を説明する。
この受電側ユニット10は、アルミカバー12の外周部に設けた取付フランジ12aを使用して、アルミカバー12を車体側に向け、樹脂ケース本体11を地面側に向けた姿勢で、車体の床下に固定することができる。
このように車両に取り付けた状態で、駐車スペースに車両を駐車し、受電側ユニット10と図示しない地面側の給電側ユニットとを互いに間隔をあけて対向させた状態で、給電側ユニットのコイルに交流電力を供給することにより、当該交流電力を非接触で受電側ユニット10の受電側コイル15に受電させることができる。
このとき、アルミカバー12の周縁部のうち、受電側コイル15の中心軸方向に位置する一部分が欠けているため、受電側コイル15への電力の送電がアルミカバー12によって妨げられることを抑制できる。このため、給電効率を高い水準で維持することができる。また、アルミカバー12の周縁部のうちの欠けている一部分に樹脂ケース本体11の一部分を嵌め込むように樹脂ケース本体11にアルミカバー12を固定することにより、アルミカバー12及び樹脂ケース本体11の該当する一部分が位置合わせの機能を果たす。これにより、樹脂ケース本体にアルミカバー12を固定する作業性が向上する。
また、アルミカバー12の周縁部のうち、受電側コイル15の中心軸方向に交差する方向の両側に位置する一部分が、樹脂ケース本体11の周縁部を覆う構造である。このように、樹脂ケース本体11が一部分とはいえアルミカバー12に覆われる構造の筺体であれば、樹脂ケース単体で受電側ユニットの筺体を構成する場合に比して、その剛性を高めることができる。また、受電側コイル15の中心軸方向に交差する方向の両側において、アルミカバー12が樹脂ケース本体11を覆う構造であれば、受電側コイル15への電力の送電がアルミカバーによって妨げられることを最小限に留めることができる。
また、車両の走行中などにおいて、受電側ユニット10は、車体の下面に設置されている関係で、飛び石の衝突や受電側コイル15の発熱等の影響を受ける。しかし、本実施形態の受電側ユニット10は、上記の構成を備えていることで、それらの影響を最小限に抑えることができる。
即ち、この受電側ユニット10によれば、樹脂ケース本体11の周縁部とアルミカバー12の周縁部とを直接ボルト50で締結固定せずに、アルミカバー12の周縁部に対し帯板状の挟持ブラケット40をボルト50で締結することにより、アルミカバー12の周縁部と挟持ブラケット40との間に樹脂ケース本体11の周縁部を挟持固定している。つまり、樹脂ケース本体11の周縁部をアルミカバー12と挟持ブラケット40とで挟んで固定しているだけである。そのため、樹脂ケース本体11に飛び石などが衝突した場合にも、その衝撃がボルト50の締結部に直接伝わらないようにすることができる。また、樹脂ケース本体11とアルミカバー12との熱膨張差による応力も、ボルト50の締結部に直接作用しないようにすることができる。従って、ボルト50の締結部の緩みの発生を防止することができると共に、過剰な力が加わることによる樹脂ケース本体11の損傷を防ぐことができる。
また、樹脂ケース本体11とアルミカバー12とを直接ボルト50で締結固定する場合には、ボルト50の締結孔の位置精度を厳密に管理する必要があったが、そのように位置精度を厳密に管理する必要がなくなる。そのため、精度管理が緩和できる分だけコストダウンが図れる。また、樹脂ケース本体11の周縁部とアルミカバー12の周縁部との間に熱膨張差を吸収する隙間Sを確保しているので、熱膨張差による応力を逃がすことができ、樹脂ケース本体11の無用な損傷を回避することができるという効果も得られる。
次に第2実施形態の受電側ユニットについて説明する。
図4は、第2実施形態の受電側ユニットの上から見た分解斜視図、図5は、第2実施形態の受電側ユニットの下から見た分解斜視図、図6は、第2実施形態の受電側ユニットの断面図である。
図4及び図5に示す非接触給電装置における受電側ユニット110は、車両(移動体)の床下に設置されて、図示しない固定体側(駐車スペース等)に設置された給電側ユニットから非接触で給電されるものである。
この受電側ユニット110は、図4及び図5に示すように、筐体113の内部に確保された収容空間114に、矩形平板状のフェライトコア116の外周に帯板状のコイル線117を巻回して構成した平面矩形状の受電側コイル115を収容したものである。
この受電側ユニット110の筐体113は、下側(地面側)の薄い箱型の樹脂ケース本体111と、樹脂ケース本体111の上面を覆う上側(車両側)の矩形平板状のアルミカバー112と、樹脂ケース本体111の互いに対向した2つの直線状の周縁部の下側からアルミカバー112に向けて装着される細幅帯板状の2つの取付ブラケット(挟持ブラケット)140と、から構成されている。取付ブラケット140は、当該受電側ユニット110を車体に固定するための取付フランジ145を備えている。
この取付ブラケット140は、上記第1実施形態における挟持ブラケット40の役目を兼ねるものであるが、固定部材としての主たる役目を果たすものであるため、アルミカバー112と同じアルミ製か他の金属製あるいは高強度プレスチック製の部品として構成し、必要な強度を持たせてある。
樹脂ケース本体111は、矩形平板状の受電側コイル115を収容するための上面が開口した平面矩形の収容空間114を備えると共に、アルミカバー112と平行な関係にある板状の底壁111dと、底壁111dの上に受電側コイル115の平面矩形の収容空間114を画成する枠状の内側周壁111aと、その外側の外側周壁111bと、を有している。底壁111dから起立した内側周壁111aと外側周壁111bとの間には、受電側コイル115以外の部品を収容するための別の空間118が確保されている。
図6に示すように、樹脂ケース本体111の外側周壁111bの外側には、外向きにフランジ部(周縁部)111cが設けられており、フランジ部111cの下側外面には、取付ブラケット(挟持ブラケット)140の帯板状の挟持部141がちょうど収まる凹部111eが設けられている。
一方、矩形平板状のアルミカバー112の周縁部の下面には、樹脂ケース本体111のフランジ部111cの上面をシール材130を介して密着させる受面112cが設けられている。この受面112cが形成されたアルミカバー12の周縁部の外側には、取付ブラケット140を固定するためのフランジ部112bが張り出しており、このフランジ部112bには、ボルト150を締結するための複数のボルト通し孔112aが設けられている。
また、取付ブラケット140は、図4〜図6に示すように、樹脂ケース本体111のフランジ部111cに被さるだけの細幅の帯板状の挟持部141を有し、その外側に、受電側ユニット110を車体に固定するための取付フランジ145を有している。帯板状の挟持部141の上面の複数箇所(アルミカバー112のボルト通し孔112aに対応する箇所)には突部142が設けられており、その突部142に上下方向に貫通するネジ孔143が設けられている。
そして、この受電側ユニット110では、図6に示すように、樹脂ケース本体111の周縁部に設けられたフランジ部111cの上面を、アルミカバー112の周縁部に設けられた受面112cにシール材130を介して重ね合わせ、その状態で、アルミカバー112の周縁部のボルト通し孔112aに上から通したボルト150の先端を、取付ブラケット140のネジ孔143にねじ込んで締結することにより、アルミカバー112の周縁部と取付ブラケット140の挟持部141との間に樹脂ケース本体111のフランジ部111cを挟持固定している。
この場合、図6に示すように、樹脂ケース本体111の周縁部である外側周壁111bは、その全体がアルミカバー112の周縁部に覆われていない。さらに言えば、樹脂ケース本体111の周縁部である外側周壁111bは、受電側コイル115の中心軸方向に交差する方向(図6における左右方向。)の両側に位置する一部分が、取付ブラケット140によって覆われているものの、受電側コイル115の中心軸方向(図6における図中奥−手前方向。)の両側に位置する一部分は露出している。このため、取付ブラケット140がアルミ製か他の金属製であったとしても、受電側コイル115への電力の送電が取付ブラケット140によって妨げられることを抑制できる。このため、給電効率を高い水準で維持することができる。
また、樹脂ケース本体111のフランジ部111cは、該フランジ部111cとアルミカバー112側の受面112cの合わせ面方向に若干スライドできるように挟まれている。また、アルミカバー112の周縁部と樹脂ケース本体111の周縁部との間には、図示しないが、樹脂ケース本体111の板状の底壁111d及び板状のアルミカバー112の板面方向における、アルミカバー112に対する樹脂ケース本体111の熱膨張差を吸収するための隙間が確保されている。
この受電側ユニット110も、取付ブラケット140に設けた取付フランジ145を使用して、アルミカバー112を車体側に向け、樹脂ケース本体111を地面側に向けた姿勢で、車体の床下に固定することができる。
このように車両に取り付けた状態で、駐車スペースに車両を駐車し、受電側ユニット110と図示しない地面側の給電側ユニットとを互いに間隔をあけて対向させた状態で、給電側ユニットのコイルに交流電力を供給することにより、当該交流電力を非接触で受電側ユニット110のコイル115に受電させることができる。
このとき、樹脂ケース本体111の周縁部である外側周壁111bは、その全体がアルミカバー112の周縁部に覆われていないため、コイル115への電力の送電がアルミカバー112によって妨げられることを抑制できる。このため、給電効率を高い水準で維持することができる。このように、本発明は、樹脂ケース本体111の周縁部全体がアルミカバー112から露出している形態であってもよい。
また、車両の走行中などにおいて、受電側ユニット110は、車体の下面に設置されている関係で、飛び石の衝突やコイル115の発熱等の影響を受ける。しかし、本実施形態の受電側ユニット110は、上記の構成を備えていることで、それらの影響を最小限に抑えることができる。
即ち、この受電側ユニット110によれば、樹脂ケース本体111の周縁部とアルミカバー112の周縁部とを直接ボルト150で締結固定せずに、アルミカバー112の周縁部に対し取付ブラケット140をボルト150で締結することにより、アルミカバー112の周縁部と取付ブラケット140との間に樹脂ケース本体111の周縁部を挟持固定している。つまり、樹脂ケース本体111の周縁部をアルミカバー112と取付ブラケット140とで挟んで固定しているだけである。そのため、樹脂ケース本体111に飛び石などが衝突した場合にも、その衝撃がボルト150の締結部に直接伝わらないようにすることができる。また、樹脂ケース本体111とアルミカバー112との熱膨張差による応力も、ボルト150の締結部に直接作用しないようにすることができる。従って、ボルト150の締結部の緩みの発生を防止することができると共に、過剰な力が加わることによる樹脂ケース本体111の損傷を防ぐことができる。
また、樹脂ケース本体111とアルミカバー112とを直接ボルト150で締結固定する場合には、ボルト150の締結孔の位置精度を厳密に管理する必要があったが、そのように位置精度を厳密に管理する必要がなくなる。そのため、精度管理が緩和できる分だけコストダウンが図れる。また、樹脂ケース本体111の周縁部とアルミカバー112の周縁部との間に熱膨張差を吸収する隙間を確保しているので、熱膨張差による応力を逃がすことができ、樹脂ケース本体111の無用な損傷を回避することができるという効果も得られる。
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
ここで、上述した本発明に係る非接触給電装置における受電側ユニットの実施形態の特徴をそれぞれ以下(1)〜(3)に簡潔に纏めて列記する。
(1) 上面が開口した収容空間(14)を備えると共に板状の底壁(11d)を有した箱型の樹脂ケース本体(11)と、
前記樹脂ケース本体の上面の開口を塞ぐように前記樹脂ケース本体の周縁部(外側周壁11b)に自身の周縁部が重ね合わされて固定される板状の金属カバー(アルミカバー12)と、
を備え、
前記樹脂ケース本体及び前記金属カバーで構成される筐体内部の前記収容空間に、受電側コイル(15)が収容された非接触給電装置における受電側ユニットにおいて、
前記金属カバーは、該金属カバーの周縁部のうち、前記受電側コイルの中心軸方向の両側に位置する一部分が欠けており、
前記樹脂ケース本体は、該樹脂ケース本体の周縁部のうちの一部分が前記金属カバーの周縁部における欠けた一部分から露出する、
ことを特徴とする非接触給電装置における受電側ユニット。
(2) 前記金属カバーは、該金属カバーの周縁部のうち、前記受電側コイルの中心軸方向に交差する方向の両側に位置する一部分が、前記樹脂ケース本体の周縁部を覆う、
ことを特徴とする上記(1)に記載の非接触給電装置における受電側ユニット。
(3) 帯板状の挟持ブラケット(40)をさらに備え、
前記金属カバーに対し前記挟持ブラケットをボルト(50)で締結することにより、前記金属カバーと前記挟持ブラケットとの間に前記樹脂ケース本体の周縁部が挟持され、
前記金属カバーの周縁部と前記樹脂ケース本体の周縁部との間に、前記金属カバーに対する前記樹脂ケース本体の熱膨張差を吸収するための隙間(S)が確保された、
ことを特徴とする上記(2)に記載の非接触給電装置における受電側ユニット。
10 受電側ユニット
11 樹脂ケース本体
11d 底壁
12 アルミカバー
12a 取付フランジ
13 筐体
14 収容空間
15 受電側コイル
40 挟持ブラケット
50 ボルト
110 受電側ユニット
111 樹脂ケース本体
111d 底壁
112 アルミカバー
113 筐体
114 収容空間
115 受電側コイル
140 取付ブラケット(挟持ブラケット)
145 取付フランジ
150 ボルト
S 隙間

Claims (3)

  1. 上面が開口した収容空間を備えると共に板状の底壁を有した箱型の樹脂ケース本体と、
    前記樹脂ケース本体の上面の開口を塞ぐように前記樹脂ケース本体の周縁部に自身の周縁部が重ね合わされて固定される板状の金属カバーと、
    を備え、
    前記樹脂ケース本体及び前記金属カバーで構成される筐体内部の前記収容空間に、受電側コイルが収容された非接触給電装置における受電側ユニットにおいて、
    前記金属カバーは、該金属カバーの周縁部のうち、前記受電側コイルの中心軸方向の両側に位置する一部分が欠けており、
    前記樹脂ケース本体は、該樹脂ケース本体の周縁部のうちの一部分が前記金属カバーの周縁部における欠けた一部分から露出する、
    ことを特徴とする非接触給電装置における受電側ユニット。
  2. 前記金属カバーは、該金属カバーの周縁部のうち、前記受電側コイルの中心軸方向に交差する方向の両側に位置する一部分が、前記樹脂ケース本体の周縁部を覆う、
    ことを特徴とする請求項1に記載の非接触給電装置における受電側ユニット。
  3. 帯板状の挟持ブラケットをさらに備え、
    前記金属カバーに対し前記挟持ブラケットをボルトで締結することにより、前記金属カバーと前記挟持ブラケットとの間に前記樹脂ケース本体の周縁部が挟持され、
    前記金属カバーの周縁部と前記樹脂ケース本体の周縁部との間に、前記金属カバーに対する前記樹脂ケース本体の熱膨張差を吸収するための隙間が確保された、
    ことを特徴とする請求項2に記載の非接触給電装置における受電側ユニット。
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