JP2017005898A - Power transmission/reception inductor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、送受電用インダクタに関する。すなわち、路面等の送電側から車輌等の受電側に、非接触で電力を供給する非接触給電装置において、配索使用される送受電用インダクタに関するものである。 The present invention relates to a power transmission / reception inductor. That is, the present invention relates to a power transmission / reception inductor that is used for wiring in a non-contact power supply apparatus that supplies power in a non-contact manner from a power transmission side such as a road surface to a power reception side of a vehicle or the like.
《技術的背景》
ケーブル等の機械的接触なしで、例えば電気自動車(EV)にワイヤレス給電する非接触給電装置(WPT)が、需要に基づき開発,実用化されている。
この非接触給電装置では、電磁誘導の相互誘導作用に基づき、路面等に定置された送電側の送電コイルから、車輌等に搭載された受電側の受電コイルに対し、数10mm〜数100mm程度のエアギャップ存して近接対応位置しつつ、電力を供給する(後述する図5も参照)。
《Technical background》
For example, a non-contact power supply device (WPT) that wirelessly supplies power to an electric vehicle (EV) without mechanical contact such as a cable has been developed and put into practical use based on demand.
In this non-contact power feeding device, based on the mutual induction action of electromagnetic induction, from the power transmitting coil placed on the road surface or the like to the power receiving coil mounted on the vehicle or the like, about several tens mm to several hundred mm. Electric power is supplied while the air gap exists and the position corresponds to the proximity (see also FIG. 5 described later).
《従来技術》
このような非接触給電装置において、使用される送受電用インダクタ(送電コイル,受電コイル)は、大きな許容電流,供給電力を得べく、複数本の導線が、同一面で渦巻き状に並列巻回された環構造にて、配索されている。
そして、このような送電用インダクタ(送電コイル)や受電用インダクタ(受電コイル)は、それぞれ、インダクタンスが同一であることが必要である。複数本の導線のインダクタンスが同一でないと、電流が不均一となり、送電側と受電側間の鎖交磁束も不均一化してしまう。
下記特許文献1や図4の(2)図,(3)図は、このような送受電用インダクタ1の従来例を示し、上述した事情に鑑み開発,実用化されたものである。なお、図4の(2)図は導線2が2本の例、図4の(3)図は導線2が3本の例である。
<Conventional technology>
In such a non-contact power feeding device, the power transmission / reception inductor (power transmission coil, power reception coil) used is a plurality of conductors wound in parallel on the same surface in a spiral shape so as to obtain a large allowable current and supply power. It is arranged in a ring structure.
Such power transmission inductors (power transmission coils) and power reception inductors (power reception coils) are required to have the same inductance. If the inductances of the plurality of conductors are not the same, the current becomes non-uniform, and the flux linkage between the power transmission side and the power reception side also becomes non-uniform.
The following
この従来例の送受電用インダクタ1は、並列巻回された複数本の導線2が、途中で捻回された配索構造よりなっていた。そしてこの配索構造では、捻じり箇所A毎に、複数本の導線2相互間の位置関係が、順次一本ずつ他の導線2とクロスさせるため、クロス部は立体的,3次元的になっていた。
すなわち、この従来例の送受電用インダクタ1は、それぞれ、巻回された複数本(図4の(2)図の例では21,22の2本、又、図4の(3)図の例では21,22,23の3本)の導線2が、途中で一定ピッチ間隔で捻回されていた。そして捻じり箇所A毎に、1本を他の導線2とクロスさせ、導線2の本数と同数回(図示例では2回や3回)の捻じりにより、元の位置関係に戻るように捻回されていた。
従来例では、送受電用インダクタ1について、このように捻回技術を採用することにより、インダクタンス同一化が目ざされていた。複数本の導線2について、捻回により長さを均一化、巻回数を整数化し、もってインダクタンスの同一化が図られていた。
The power transmission /
That is, each of the power transmission /
In the conventional example, the same inductance is aimed at by adopting the twisting technique for the power transmitting / receiving
しかしながら、このような従来の送受電用インダクタ1については、次の問題が課題として指摘されていた。
《第1の問題点》
第1に、各リード線3への各導線2の引出部4が、一箇所に集中する、という問題が指摘されていた。
すなわち、送受電用インダクタ(送電コイル,受電コイル)1の各導線2は、それぞれ引出部4から、リード線3を介し回路接続されている。そして、各導線2の条長長さの均一化や、各導線2の鎖交磁束均一化のための巻回数整数化により、リード線3への各引出部4が、同位置の一箇所に集中してしまうことになる。
このように、各リード線3や引出部4が集中するので、太い導線2の曲げ作業や収納が容易でなかった。又、コイルケース5側面に形成された1つの貫通部6の狭いスペースに、各リード線3を押し込み挿通することになり、無理な力を加える作業となるので、この面からも作業が容易でなかった。
更に、貫通部6のグロメット,ブッシュ,グランド等の介装付属部品の配置設計にも困難が生じる等、設計上の難点も指摘されていた。
そして、これらは特に、直径が300mm程度の小型の送受電用インダクタ1について、問題が顕著化していた。
However, the following problems have been pointed out as problems with the conventional power transmission /
<First problem>
First, a problem has been pointed out that the lead-out
That is, each conducting
Thus, since each
Furthermore, design difficulties have been pointed out, such as difficulty in the layout design of the accessory parts such as grommets, bushes, and grounds of the penetrating
In particular, these problems have become prominent with respect to the small power transmission /
《第2の問題点》
第2に、捻じり箇所Aがあるので、送受電用インダクタ1としての製作時に、導線2に均一な引張力がかけられないという問題が指摘されていた。
すなわち、送受電用インダクタ(送電コイル,受電コイル)1の各導線2は、それぞれ、途中に捻じり箇所Aが存しており、捻じり箇所A毎に縦横高さの3次元で立体的に捻じられ,曲げられている。
このように各導線2が立体的に配索されるので、製作時の巻回作業に際し、各導線2に十分な引張力が、かけられないことになる。従って、各導線2の条長長さが僅かな弛みの蓄積により不均一化し勝ちであり、インダクタンス不均一を招いてしまっていた。
インダクタンス同一化を目ざし捻回技術を採用したものの、この面から、インダクタンス不均一が発生してしまっていた。そして、この問題は、直径が300mm程度の小型の送受電用インダクタ1について、特に顕著化していた。
<< Second problem >>
Second, since there is a twisted portion A, a problem has been pointed out that a uniform tensile force cannot be applied to the conducting
That is, each conducting
Thus, since each conducting
Although the twisting technique was adopted with the aim of equalizing the inductance, the inductance was uneven from this aspect. This problem has been particularly noticeable for the small power transmission /
《第3の問題点》
第3に、線間の立体交差箇所が多く、この面からも、製作時に均一な引張力がかけにくいという問題が指摘されていた。
すなわち、巻回された導線2間や導線2とリード線3間の立体交差箇所が多く、製作時の巻回作業に際し、各導線2に引張力をかけにくかった。従ってこの面からも、各導線2の条長長さ不均一,インダクタンス不均一が生じ易かった。
《Third problem》
Thirdly, there are many three-dimensional intersections between the lines, and also from this aspect, it has been pointed out that it is difficult to apply a uniform tensile force during production.
That is, there are many three-dimensional intersections between the
《本発明について》
本発明の送受電用インダクタは、このような実情に鑑み、上記従来技術の課題を解決すべくなされたものである。
そして本発明は、第1に、各導線のリード線引出部が分散位置し、第2に、製作時に十分な引張力をかけることができ、第3に、立体交差箇所が少ないので、この面からも十分引張力をかけることができる、送受電用インダクタを提案することを目的とする。
<< About the present invention >>
The power transmission / reception inductor of the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art in view of such a situation.
In the present invention, firstly, the lead wire lead-out portions of the respective conductive wires are dispersed, and secondly, a sufficient tensile force can be applied at the time of manufacture, and thirdly, there are few three-dimensional intersections. The purpose is to propose an inductor for power transmission and reception that can apply a sufficient tensile force.
《各請求項について》
このような課題を解決する本発明の技術的手段は、特許請求の範囲に記載したように、次のとおりである。
請求項1については、次のとおり。
請求項1の送受電用インダクタは、電磁誘導の相互誘導作用に基づき、送電側から受電側にギャップを存しつつ電力を供給する非接触給電装置において、配索使用される。該インダクタは、絶縁被覆された複数本の導線が、同一面で渦巻き状に並列巻回された環構造をなしている。
そして、複数本の該導線は、それぞれのリード線への引出部が、環構造の周廻りの異なる位置に設定されており、各該引出部が、相互間隔を存しつつ分散位置していること、を特徴とする。
<About each claim>
The technical means of the present invention for solving such a problem is as follows, as described in the claims.
About
The power transmission / reception inductor according to
In the plurality of conductive wires, the lead portions to the respective lead wires are set at different positions around the circumference of the ring structure, and the lead portions are dispersedly located with a mutual interval. It is characterized by this.
請求項2については、次のとおり。
請求項2の送受電用インダクタでは、請求項1において、各該引出部は、その相互間隔が、各該導線の本数と同一数の均等間隔よりなること、を特徴とする。
請求項3については、次のとおり。
請求項3の送受電用インダクタでは、請求項2において、該インダクタは、スパイラルコイルよりなる。そして各該引出部は、円環構造の360度を各該導線の本数で割った、均等角度毎の仮想線上を目安として位置設定されていること、を特徴とする。
About
According to a second aspect of the present invention, in the power transmission / reception inductor according to the first aspect of the present invention, each lead-out portion has an equal interval equal to the number of the conductors.
About
According to a third aspect of the present invention, in the power transmission / reception inductor according to the second aspect, the inductor comprises a spiral coil. And each said drawer | drawing-out part is characterized by the position being set on the basis of the virtual line for every equal angle which divided 360 degree | times of the annular structure by the number of each said conducting wire.
請求項4については、次のとおり。
請求項4の送受電用インダクタでは、請求項2において、複数本の該導線は、その本数と同一数の均等間隔位置毎に、隣接する相互間でクロスさせずに内側や外側に逃がされる配索構造よりなること、を特徴とする。
請求項5については、次のとおり。
請求項5の送受電用インダクタでは、請求項2において、各該リード線は、各該引出部から環構造の外側に向け配索されていること、を特徴とする。
請求項6については、次のとおり。
請求項6の送受電用インダクタでは、請求項2において、各該リード線は、各該引出部から環構造の内側で背面や上面に向け配索されていること、を特徴とする。
About
According to a fourth aspect of the present invention, in the power transmission / reception inductor according to the second aspect of the present invention, the plurality of conductive wires are arranged so as to escape inward or outward without crossing between adjacent ones of the same number of equally spaced positions. It consists of a cable structure.
About
According to a fifth aspect of the present invention, in the power transmission / reception inductor according to the second aspect, the lead wires are routed from the lead portions toward the outside of the ring structure.
About
According to a sixth aspect of the present invention, in the power transmission / reception inductor according to the second aspect, the lead wires are routed from the lead portions toward the back surface and the upper surface inside the ring structure.
《作用等について》
本発明は、このような手段よりなるので、次のようになる。
(1)非接触給電装置では、送電側から受電側にギャップを介し電力が供給される。
(2)この非接触給電装置で使用される送受電用インダクタ(送電コイル,受電コイル)は、複数本の導線が、同一面で並列巻回された環構造をなしている。
(3)そして、この送受電用インダクタでは、その各導線が、その本数と同一数の均等間隔位置毎に、隣接する相互間でクロスさせずに内外に逃がす配索構造が採用されている。
(4)この配索構造は、インダクタンス同一化、条長長さの均一化,共通化のため、各導線について採用されている。
(5)そして各導線は、リード線への引出部が、環構造の周廻りの異なる位置に、均等間隔を存しつつ分散している。
(6)なおリード線は、逃がし箇所において環構造の内側又は外側に向け適宜配索される。
(7)本発明の送受電用インダクタは、上述した配索構造を採用したので、リード線や引出部の曲げ作業、貫通部への挿通作業、貫通部の部品設計、等々が容易化される。
(8)又、各導線について、立体的なクロスではなく平面的に逃がす配索構造を採用したので、製作時に十分な引張力をかけることが可能となり、条長長さ均一化,共通化が一段と確実化する。
(9)更に、線間の立体交差箇所が引出部付近のみであるので、この面からも、製作時に十分な引張力をかけることができ、長さの均一化,共通化が確保される。
(10)そこで、本発明に係る送受電用インダクタは、次の効果を発揮する。
<About the action>
Since the present invention comprises such means, the following is achieved.
(1) In the non-contact power supply device, power is supplied from the power transmission side to the power reception side through a gap.
(2) The power transmission / reception inductor (power transmission coil, power reception coil) used in the non-contact power feeding device has a ring structure in which a plurality of conductive wires are wound in parallel on the same surface.
(3) And, in this power transmission / reception inductor, a wiring structure is adopted in which each conducting wire escapes to the inside and outside without crossing between adjacent ones at the same number of equally spaced positions.
(4) This wiring structure is adopted for each conducting wire in order to make the inductance the same, make the length of the strip uniform, and make it common.
(5) In each of the conductive wires, the lead-out portion to the lead wire is distributed at different positions around the circumference of the ring structure with an equal interval.
(6) The lead wire is appropriately routed toward the inside or the outside of the ring structure at the escape location.
(7) Since the power transmission / reception inductor of the present invention employs the above-described wiring structure, the bending work of the lead wire and the lead part, the insertion work to the penetration part, the part design of the penetration part, and the like are facilitated. .
(8) Since each conductor has a wiring structure that escapes in a plane rather than a three-dimensional cross, it is possible to apply a sufficient tensile force during production, making the length and length uniform and common. Make more certain.
(9) Further, since the three-dimensional intersection between the lines is only near the lead-out portion, a sufficient tensile force can be applied during the production from this surface, and the length can be made uniform and common.
(10) Therefore, the power transmission / reception inductor according to the present invention exhibits the following effects.
《第1の効果》
第1に、各導線のリード線引出部が、分散位置するようになる。
本発明の送受電用インダクタでは、各導線のリード線への引出部が、環構造の周廻りの異なる位置に、均等間隔で分散位置している。前述したこの種従来例のように、同位置一箇所に集中することなく、分散している。
すなわち、インダクタンス同一化のため、従来例のような捻回技術ではなく、独特の逃がす配索構造を採用したことにより、このような引出部分散が実現される。もって、この送受電用インダクタはその製作時において、各リード線や引出部の曲げ作業が、従来例のように一箇所に集中することなく、分散実施され容易化される。
そして、コイルケースの貫通部に、各リード線を無理に押し込み挿通する作業も解消され、余裕をもって各リード線を挿通せしめることができ、この面からも作業が容易化される。
更に、貫通部のグロメット,ブッシュ,グランド等の介装付属部品の配置設計にも余裕が生じ、これらの設計も容易化される。
<< First effect >>
First, the lead wire lead-out portions of the conductive wires are distributed.
In the power transmission / reception inductor according to the present invention, the lead-out portions of the lead wires to the lead wires are distributed at even intervals at different positions around the circumference of the ring structure. Like this type of conventional example described above, the light is dispersed without concentrating on the same position.
That is, in order to make the inductances uniform, instead of the twisting technique as in the conventional example, a unique escapement routing structure is adopted, so that such lead portion distribution is realized. Therefore, when this power transmission / reception inductor is manufactured, the bending work of each lead wire and the lead-out portion is distributed and facilitated without being concentrated in one place as in the conventional example.
And the operation | work which pushes and inserts each lead wire in the penetration part of a coil case is also eliminated, and it can insert each lead wire with a margin and an operation | work is also facilitated from this surface.
Furthermore, there is a margin in the layout design of the accessory parts such as grommets, bushes, and grounds in the penetrating portion, and these designs are facilitated.
《第2の効果》
第2に、製作時に十分な引張力をかけることができるようになる。
本発明の送受電用インダクタでは、インダクタンス同一化,条長長さ均一化や、鎖交磁束均一化のための巻回数整数化のため、各導線について、均等間隔位置毎に隣接相互間でクロスさせずに逃がす配索構造を採用してなる。
前述したこの種従来例のように、インダクタンス同一化のため、各導線についてクロスにより3次元で立体的に捻回する技術を採用した結果、製作時の巻回作業に際し十分な引張力が、かけられなくなる事態は解消される。
各導線に十分な引張力を加えることができるので、各導線の条長長さを一段と確実に均一化、そして各導線について巻回数を整数化、鎖交磁束を均一化することができ、この面からも、送受電用インダクタのインダクタンス同一化が実現される。
<< Second effect >>
Secondly, a sufficient tensile force can be applied during production.
In the power transmission / reception inductor of the present invention, each conductor is crossed between adjacent ones at evenly spaced positions in order to equalize the inductance, to equalize the length of the strip, and to make the number of windings an integer to equalize the flux linkage. It adopts a wiring structure that allows you to escape without letting it go.
As in the above-mentioned conventional example, as a result of adopting the technology of three-dimensionally twisting each conductor wire by a cross for the same inductance, a sufficient tensile force is applied in the winding work at the time of manufacture. The situation of being lost is eliminated.
Sufficient tensile force can be applied to each conductor, so that the length of each conductor can be made more uniform, and the number of turns can be made integer for each conductor, and the flux linkage can be made uniform. From the aspect, the same inductance of the power transmission / reception inductor can be realized.
《第3の効果》
第3に、立体交差箇所が少ないので、この面からも、製作時に十分な引張力をかけることができる。
本発明の送受電用インダクタは、線間の立体交差箇所が、引出部付近の導線とリード線間に存するだけであり、前述したこの種従来例に比し少ない。
もってこの面からも、製作時の巻回作業に際し各導線に十分な引張力をかけることが可能となり、各導線の条長長さをより確実に均一化、そして各導線の鎖交磁束を均一化することができ、インダクタンス同一化が実現される。
このように、この種従来技術に存した課題がすべて解決される等、本発明の発揮する効果は、顕著にして大なるものがある。
《Third effect》
Thirdly, since there are few three-dimensional intersections, a sufficient tensile force can be applied at the time of manufacture also from this surface.
In the power transmission / reception inductor according to the present invention, the three-dimensional intersection between the wires only exists between the lead wire and the lead wire in the vicinity of the lead-out portion, and is less than the above-described conventional example.
Therefore, from this aspect, it is possible to apply sufficient tensile force to each conductor during the winding work at the time of manufacture, to make the length of each conductor more uniform, and to make the interlinkage magnetic flux of each conductor uniform. And the same inductance is realized.
As described above, the effects exerted by the present invention are remarkably large, such as all the problems existing in this type of prior art are solved.
以下、本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。
《非接触給電装置7について》
まず、本発明の前提となる非接触給電装置7について、図5を参照して一般的に説明する。
非接触給電装置7は、電磁誘導の相互誘導作用に基づき、送電側回路8の送電コイル(インダクタ)9から、受電側回路10の受電コイル(インダクタ)11に、エアギャップGを存して近接対応位置しつつ、電力を供給する。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail.
<< About the non-contact power feeding device 7 >>
First, the non-contact power feeding device 7 as a premise of the present invention will be generally described with reference to FIG.
The non-contact power feeding device 7 is close to the power receiving coil (inductor) 11 of the power receiving
このような非接触給電装置7について、更に詳述する。まず、1次側の送電側回路8は、給電スタンド12等の給電エリアにおいて、地面,路面,その他の地上13側に定置配置されている。
これに対し、2次側の受電側回路10は、電気自動車(EV)や電車等の車輌14,その他の移動体側に搭載される。受電側回路10は、図示のように車載のバッテリー15に接続されるのが代表的であるが、その他の負荷に直接接続される場合もある。
もって、送電側回路8の送電コイル9と受電側回路10の受電コイル11とは、給電に際し数10mm〜数100mm程度の僅かなエアギャップGを存して、対応位置される。
そして図示のように、受電コイル11が送電コイル9に対し、上側等から対応位置して停止される停止給電方式が代表的である。停止給電方式の場合、受電コイル11と送電コイル9とは、上下等で対をなす対称構造よりなる。
これに対し、受電コイル11が送電コイル9上を低速走行しつつ給電を行う、移動給電方式も可能である。
送電側回路8の送電コイル9は、高周波電源(電源インバータ)16に接続されている。高周波電源16は、周波数等交換用インバータよりなり、例えば数kHz〜数10kHz〜数100kHz程度の高周波交流を、送電コイル9に向けて通電する。
受電側回路10の受電コイル11は、図示例ではバッテリー15に接続可能となっており、充電されたバッテリー15にて走行用モータ17が駆動される。図中18は、交流を直流に変換するコンバータ(整流部や平滑部)、19は、直流を交流に変換するインバータ、Sは、受電側回路10の出力ラインに設けられたスイッチである。
Such a non-contact power feeding device 7 will be further described in detail. First, the primary power
On the other hand, the secondary power receiving
Therefore, the
As shown in the figure, a stop power feeding method in which the
On the other hand, a mobile power feeding method in which the
The
The
電磁誘導の相互誘導作用については、次のとおり。給電に際しては、送電コイル9での磁束形成により、受電コイル11に誘導起電力を生成させ、もって送電コイル9から受電コイル11に電力を供給することは、公知公用である。
すなわち送電コイル9に、高周波電源16から給電交流,励磁電流を印加,通電することにより、自己誘導起電力が発生して磁界が送電コイル9の周囲に生じ、磁束がコイル面に対して直角方向に形成される。そして形成された磁束が、受電コイル11を貫き鎖交することにより、誘導起電力が生成され磁界が誘起される。
このように誘起された磁界を利用して、数kW以上〜数10kW〜数100kW程度の電力供給が可能となっている。送電コイル9側の磁束の電気回路と、受電コイル11側の磁束の電気回路は、相互間にも磁束の電気回路つまり磁路が形成されて、電磁結合される。非接触給電装置7では、このような電磁誘導の相互誘導作用に基づき、非接触給電が行われる。
非接触給電装置7について、一般的な説明は以上のとおり。
The mutual induction effect of electromagnetic induction is as follows. When supplying power, it is a publicly known and publicly known method to generate an induced electromotive force in the
That is, by applying and supplying a feeding AC and exciting current from the high
Using the magnetic field induced in this way, it is possible to supply power of several kW or more to several tens kW to several hundreds kW. The electric circuit of magnetic flux on the
About the non-contact electric power feeder 7, the general description is as above.
《本発明の概要》
以下、本発明の送受電用インダクタ9,11(送電コイル9,受電コイル11)について、図1〜図4の(1)図を参照して説明する。
本発明に係る送受電用インダクタ9,11は、上述した電磁誘導の相互誘導作用に基づき、送電側回路8から受電側回路10に電力を供給する非接触給電装置7において、配索使用される。
そしてインダクタ9,11は、絶縁被覆された複数本の導線20が、同一面で渦巻き状に並列巻回された環構造をなしている。そして複数本の導線20は、その本数と同一数の均等間隔位置毎に、隣接する相互間でクロスさせずに内側や外側に逃がされる配索構造よりなる。
そして、このインダクタ9,11の複数本の導線20は、それぞれのリード線3への引出部21が、環構造の周廻りの異なる位置に設定されており、各引出部21が、相互間隔を存しつつ分散位置している。そして複数本の導線20は、巻回数,長さ,形状等が共に同一である。
本発明の概要については、以上のとおり。以下、このような本発明について、更に詳述する。
<< Outline of the Invention >>
Hereinafter, power transmission /
The power transmission /
The
In the plurality of
The outline of the present invention is as described above. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
《インダクタ9,11の環構造》
まず、インダクタ9,11(送電コイル9,受電コイル11)は、複数本の導線20にて構成されており、環構造をなす。
すなわちインダクタ9,11は、大きな許容電流を得べく、そして大きな電力供給を実現すべく、複数本の絶縁被覆された導線20が、同一平面において並列化され平行位置関係を維持しつつ、巻回されている。
複数本の導線20が、円形,方形,その他の形状に巻回されて、クロスによる立体部のない全体的に凹凸のない平坦で肉厚の薄い扁平フラット状をなしており、多くの場合、中央にスペース空間が形成される。
このような導線20の集合体よりなるインダクタ9,11は、円環構造,方形環構造,その他の環構造をなしている。各図示例は、円環構造のスパイラルコイルよりなる。
インダクタ9,11の環構造については、以上のとおり。
<< Ring structure of
First, the
That is, in order to obtain a large allowable current and to realize a large power supply, the
A plurality of conducting
The
The ring structure of the
《インダクタ9,11の配索構造(その1)》
そして、このインダクタ9,11の複数本の導線20は、それぞれのリード線3への引出部21が、環構造の周廻りの異なる位置に設定されており、各引出部21が、相互間隔を存しつつ分散位置している。相互間隔は、各導線20の本数と同一数の均等間隔よりなる。
例えば図1に示したように、巻回された導線20の本数が2本の例では、それぞれのリード線3への両引出部21間の相互間隔は、環構造の周廻りを2分割した均等間隔よりなる。
図2,図3に示したように、導線20の本数が3本の例では、各引出部21間の相互間隔は、環構造の周廻りを3分割した均等間隔よりなる。図4の(1)図に示したように、導線20の本数が4本の例では、各引出部21間の相互間隔は、環構造の周廻りを4分割した均等間隔よりなる。
<< Wiring structure of
In the plurality of
For example, as shown in FIG. 1, in the example in which the number of wound
As shown in FIGS. 2 and 3, in the example in which the number of the
なお、上述した間隔設定は、インダクタ9,11がスパイラルコイルよりなる場合は、次のような角度設定として、把握することも可能である。
すなわち各引出部21は、円環構造の360度を各導線20の本数で割った、均等角度毎の仮想線上を目安として、位置設定されるとの把握も可能である。
例えば、図1の導線20本数が2本の例では、均等角度180度の毎の仮想線上に、両引出部21が位置する。図2,図3の導線20本数が3本の例では、均等角度120度毎の仮想線上に、各引出部20が位置する。図4の(1)図の導線20本数が4本の例では、均等角度90度毎の仮想線上に、各引出部20が位置すると把握する。
各引出部21の位置設定については、このように角度を目安として把握することも可能である。
インダクタ9,11の配索構造(その1)については、以上のとおり。
In addition, when the
In other words, it is possible to grasp that each drawing
For example, in the example in which the number of the 20 conductive wires in FIG. 1 is two, the two lead-out
As for the position setting of each drawing
The wiring structure (part 1) of the
《インダクタ9,11の配索構造(その2)》
そして、インダクタ9,11の複数本の導線20は、その引出部21を始点とすると共にその本数と同一数の均等間隔位置毎に、次の配索構造を採用してなる。
すなわち、複数本の各導線20は、隣接する相互間でクロスさせずに、それぞれ、平面的に内側(見方によっては外側)にカーブして避ける、逃がし箇所Bを途中に設けた配索構造よりなる。
インダクタンスの同一化,条長長さの均一化,共通化のため、このインダクタ9,11では各導線20について、上述した配索構造が採用されている。各導線20は、それぞれの逃がし箇所Bでの寸法も含め条長がすべて同一寸法となり均一化が実現され、巻回数整数化も実現される。
図1の例で、2本の導線20の条長は同一である。図2,図3の例で、3本の導線20の条長は同一である。図4の(1)図の例で、4本の導線20の条長は同一である。
インダクタ9,11の配索構造(その2)については、以上のとおり。
<< Wiring structure of
The plurality of
That is, each of the plurality of
In order to make the inductances uniform, make the lengths of the strips uniform, and make them common, the
In the example of FIG. 1, the lengths of the two conducting
The wiring structure of
《リード線3の配索》
さて、このインダクタ9,11において、リード線3(31,32,33,34)は、それぞれ各引出部21から環構造の外側に向け配索されるか、又は、それぞれ各引出部21から環構造の内外で背面や上面等に向け配索される。いずれの配索方法を選択するかは自在であり、他の条件に合わせ適宜選択される。
図2の(1)図,(2)図の例において、各導線20の引出部21からのリード線3は、環構造の外側に向け配索されている。リード線3は、図示例では、コイルケース5側面の貫通部6を経由した後、環構造の外側そして外部へと抜き出されている。
これに対し、図1の(1)図,(2)図の例,図3の(1)図,(2)図の例,図4の(1)図の例において、リード線3は、それぞれ環構造の内側から外部へと抜き出されている。リード線3は、環構造の中央空間スペースを介した後、コイルケース5の背面や上面の貫通部(図示せず)を経由し、外部へと抜き出されている。
リード線3の配索構造については、以上のとおり。
《
In the
In the example of FIGS. 2A and 2B, the
On the other hand, in the example of FIG. 1 (1), FIG. (2), FIG. 3 (1), FIG. 2 (2), and FIG. Each is extracted from the inside of the ring structure to the outside. The
The wiring structure of the
《作用等》
本発明の送受電用インダクタ9,11は、以上説明したように構成されている。そこで以下のようになる。
(1)非接触給電装置7では、車輌14等に搭載された受電側回路10の受電コイル11が、路面等に定量配置された送電側回路8の送電コイル9に、エアギャップGを存して近接対応位置する。そして、送電側から受電側に電力が供給される(図5を参照)。
《Action etc.》
The power transmission /
(1) In the non-contact power feeding device 7, the
(2)このような非接触給電装置7で使用される送受電用インダクタ9,11(送電コイル9,受電コイル11)は、複数本の導線20が、同一面で渦巻き状に並列巻回された環構造をなしている(図1〜図4の(1)図を参照)。
(2) In the power transmission /
(3)そして、この送受電用インダクタ9,11では、複数本の導線20について、次の配索構造が採用されている。
すなわち各導線20は、その本数と同一数の均等間隔位置毎に、隣接する相互間でクロスさせずに、それぞれ平面的に内側(外側)にカーブして次の半径に移行する逃がし箇所Bを、設けてなる(図1の(1)図,(2)図,図2の(1)図,図3の(1)図,図4の(1)図等を参照)。
(3) In the power transmitting and receiving
That is, each conducting
(4)このような配索構造は、インダクタンスの同一化、条長長さの均一化、鎖交磁束の均一化のため、各導線20について採用されている。
すなわち、送受電用インダクタ9,11において、各導線20の条長長さの均一化,巻回数整数化によりインダクタンスを同一化し、もって、電流の均一化、送受間鎖交磁束の均一化、電力供給の安定化を図るべく、採用されている。
(4) Such a wiring structure is adopted for each
That is, in the power transmission /
(5)そして各導線20は、それぞれのリード線3への引出部21が、環構造の周廻りの異なる位置に設定されている(上記各図を参照)。
すなわち各引出部21は、相互間隔を存しつつ分散位置しており、この相互間隔は、各導線20の本数と同一数の均等間隔よりなる。
(5) And each
In other words, the
(6)なお、この送受電用インダクタ9,11へのリード線3は、環構造の内外側どちらかに向けて配索され、又その後、背面や上面等に向けて配索される(図1,図2,図3,図4の(1)図等を参照)。どの方向へでも適宜選択される。
(6) The
(7)さてそこで、本発明に係る送受電用インダクタ9,11にあっては、次のようになる。
まず、各導線20について、インダクタンス同一化,条長長さ均一化,鎖交磁束均一化のため、均等間隔位置毎に、隣接相互間でクロスさせずに逃がし箇所Bで逃がす、配索構造を採用してなる。そして、各導線20のリード線3への引出部21が、均等間隔で分散位置している。
このように引出部21が、一箇所に集中することなく分散されるので、この送受電用インダクタ9,11は、製作時において、各リード線3や引出部21の曲げ作業が、容易化する。
又、コイルケース5貫通部6へのリード線3の挿通作業が、容易化する。更に、貫通部6で使用されるグロメット,ブッシュ,グランド等の介装付属部品について、設計が容易化する。
(7) The power transmitting and receiving
First, for each
Since the
Further, the operation of inserting the
(8)この送受電用インダクタ9,11にあっては、このように各導線20について、逃がし箇所Bで立体的ではなく平面的に逃がす配索構造を、採用してなる。
そこで製作時において、各導線20に十分な引張力をかけることが可能となり、各導線20の条長長さを、一段と確実に均一化,共通化することができるようになる。
(8) The power transmission /
Therefore, at the time of manufacture, it is possible to apply a sufficient tensile force to each
(9)しかも、この送受電用インダクタ9,11では、線間の立体交差箇所が、引出部21付近の導線20とリード線3間のみである。線が他の線をクロスして跨ぐ箇所は、引出部21付近のみである。
もってこの面からも、各導線20に十分な引張力をかけることができ、各導線20の条長長さの均一化,共通化が、より確実となる。
作用等については、以上のとおり。
(9) Moreover, in the power transmission /
Therefore, also from this surface, a sufficient tensile force can be applied to each
As for the action, it is as above.
(10)なお本発明は、以上説明したように、逃がし箇所Bを設ける図示例によらず、次のように構成することも可能である。
すなわち、長さが同じ導線20をプレス成型し、もって位相をずらして重ねるようにする構成も可能である。いわゆる蚊取線香的構造であり、図示例のような逃がし箇所Bが無くても、なだらかな半径変化で上述した逃がしが可能である。引張力も、より安定するようになる。
(10) As described above, the present invention can be configured as follows without depending on the illustrated example in which the escape portion B is provided.
That is, it is also possible to adopt a configuration in which the conducting
1 インダクタ(送電コイル,受電コイル)(従来例)
2 導線(従来例)
21,22,23 導線(従来例)
3 リード線
31,32,33,34 リード線
4 引出部(従来例)
5 コイルケース
6 貫通部
7 非接触給電装置
8 送電側回路
9 送電コイル(インダクタ)(本発明)
10 受電側回路
11 受電コイル(インダクタ)(本発明)
12 給電スタンド
13 地上
14 車輌
15 バッテリー
16 高周波電源
17 モータ
18 コンバータ
19 インバータ
20 導線(本発明)
21 引出部(本発明)
A 捻じり箇所(従来例)
B 逃がし箇所(本発明)
G エアギャップ
S スイッチ
1 Inductor (power transmission coil, power reception coil) (conventional example)
2 Conductor (conventional example)
2 1 , 2 2 , 2 3 conductors (conventional example)
3 Lead
DESCRIPTION OF
10 power receiving
12
21 Leader (present invention)
A Twisted part (conventional example)
B Escape point (present invention)
G Air gap S Switch
Claims (6)
該インダクタは、絶縁被覆された複数本の導線が、同一面で渦巻き状に並列巻回された環構造をなしており、
複数本の該導線は、それぞれのリード線への引出部が、環構造の周廻りの異なる位置に設定されており、各該引出部が、相互間隔を存しつつ分散位置していること、を特徴とする送受電用インダクタ。 In a non-contact power feeding device that supplies power while leaving a gap from the power transmission side to the power receiving side based on the mutual induction action of electromagnetic induction,
The inductor has a ring structure in which a plurality of insulated wires are wound in parallel on the same surface in a spiral shape,
A plurality of the lead wires, the lead portions to the respective lead wires are set at different positions around the circumference of the ring structure, and the lead portions are dispersedly located with a mutual interval between them, Inductor for power transmission / reception characterized by
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