JP2017037913A - コイルユニット - Google Patents

コイルユニット Download PDF

Info

Publication number
JP2017037913A
JP2017037913A JP2015157197A JP2015157197A JP2017037913A JP 2017037913 A JP2017037913 A JP 2017037913A JP 2015157197 A JP2015157197 A JP 2015157197A JP 2015157197 A JP2015157197 A JP 2015157197A JP 2017037913 A JP2017037913 A JP 2017037913A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ferrite
divided
coil
divided ferrite
central
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015157197A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6327216B2 (ja
Inventor
浩章 湯浅
Hiroaki Yuasa
浩章 湯浅
修平 江島
Shuhei Ejima
修平 江島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2015157197A priority Critical patent/JP6327216B2/ja
Priority to US15/198,979 priority patent/US10163555B2/en
Priority to DE102016114001.5A priority patent/DE102016114001B4/de
Priority to CN201610628558.3A priority patent/CN106449049B/zh
Publication of JP2017037913A publication Critical patent/JP2017037913A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6327216B2 publication Critical patent/JP6327216B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24Magnetic cores
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/30Fastening or clamping coils, windings, or parts thereof together; Fastening or mounting coils or windings on core, casing, or other support
    • H01F27/306Fastening or mounting coils or windings on core, casing or other support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F3/00Cores, Yokes, or armatures
    • H01F3/10Composite arrangements of magnetic circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F3/00Cores, Yokes, or armatures
    • H01F3/10Composite arrangements of magnetic circuits
    • H01F3/12Magnetic shunt paths
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14Inductive couplings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14Inductive couplings
    • H01F2038/143Inductive couplings for signals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Abstract

【課題】大型のコイル台にも適用することができると共に、仮に、コイル台の上面に中央フェライトが配置されたとしても、当該中央フェライトとの接触面積を確保することができるコイル台を備えたコイルユニットを提供する。【解決手段】コイルユニットは、コイルが配置される環状のコイル台30を含み、複数の分割フェライトによって形成されたフェライト30とを備え、複数の分割フェライトは、角片を形成する第1分割フェライト35Aおよび第2分割フェライト35Bと、サイド片を形成する第3分割フェライト35Cおよび第4分割フェライト35Dとを含む。【選択図】図4

Description

本発明は、コイルと、コイルが配置されたフェライトを含むコイルユニットに関する。
従来から送電装置から非接触で受電装置に電力を送電する非接触充電システムについて各種提案されている(特許文献1〜5)。
特開2008−120239号公報には、コイルおよびE型コアとを含むコイルユニットについて記載されている。E型コアは、上方から平面視すると、長方形形状に形成されており、両辺部に形成された凸部と、中央部に形成された中央凸部とを含む。
このE型コアは、複数のブロックコアを積層することで形成されており、ブロックコア同士は互いに接触するように配置されている。そして、コイルがE型コアの中央凸部に装着されている。
特開2013−154815号公報 特開2013−146154号公報 特開2013−146148号公報 特開2013−110822号公報 特開2013−126327号公報 特開2008−120239号公報
しかし、特開2008−120239号公報に記載されたコイルユニットにおいては、ブロックコアは、互いに隙間なく配置されているため、必要となるフェライト量が多くなり、製造コストが高くなる。
そこで、本願発明者等は、フェライトを複数の分割フェライトで形成し、各フェライト同士を間隔をあけて配置して、必要となるフェライト量の低減を図ることを検討した。
具体的に検討したフェライトは、コイルが配置される環状のコイル台と、このコイル台の内周縁部に接触するように配置されると共に、周囲がコイルによって取り囲まれる中央フェライトとを含む。
発明者等は、正方形形状の分割フェライトを互いに間隔をあけて環状に配置することでコイル台を形成し、中央フェライトも、正方形形状の分割フェライトを間隔をあけて配置することで形成した。
しかし、中央フェライトの角部に位置する分割フェライトと、コイル台の角部に位置する分割フェライトとは、互いに点接触することになり、接触面積が小さい。そのため、コイルに電流が流れ、または、外部からの磁束がコイルと鎖交する際に、上記の分割フェライトの接触部分で磁気飽和が生じるおそれがあることを見出した。
そこで、発明者等は、コイル台をコイル台の中心から放射状に分割して、8つの直角台形形状の分割フェライトを環状に配置することでコイル台を形成した。具体的には、コイル台の内周に各分割フェライトの短辺部が配列し、コイル台の外周に各分割フェライトの外周が配列するように、各分割フェライトを配置した。これにより、コイル台上に中央フェライトを配置した場合において、各分割フェライトは、直角台形の短辺部が中央フェライトと接触することになり、各分割フェライトと、中央フェライトとの接触面積を確保することができる。
また、中央フェライトがないコイルユニットに適用する場合においても、コイル台を形成する分割フェライトの形状を単一形状にすることができる。
しかし、上記のコイル台においては、サイズの大きなコイル台を形成することができないという課題が生じる。
一般的に、分割フェライトは、フェライトを構成する紛体状の原料を金型で成形し、その成形体を焼成することで形成されている。大きな分割フェライトを製造する場合には、焼成する際に大きな成形体を焼成する必要が生じ、焼成する際に成形体に温度分布に偏りが生じやすく、割れや亀裂の発生が生じやすい。そのため、現状においては、大きな分割フェライトを製造することは困難である。
このため、上記の発明者等が検討したコイル台においては、小型のコイル台しか形成できないという課題があることを見出した。
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、大型のコイル台にも適用することができると共に、仮に、コイル台の上面に中央フェライトが配置されたとしても、当該中央フェライトとの接触面積を確保することができるコイル台を備えたコイルユニットを提供することである。
本発明に係るコイルユニットは、1つの局面では、コイルと、コイルが配置される環状のコイル台を含み、複数の分割フェライトによって形成されたフェライトとを備える。上記コイル台は、複数の角部をする。上記コイル台は、角部を形成すると共に互いに間隔をあけて設けられた複数の角片と、角片間に設けられたサイド片とを含む。上記分割フェライトは、短辺部と、短辺部から間隔をあけて設けられると共に短辺部よりも長い長辺部と、短辺部の一端および長辺部の一端とを接続する第1辺部と、短辺部の他端および長辺部の他端を接続すると共に第1辺部よりも長い第2辺部とを含む。上記複数の分割フェライトは、角片を形成する第1分割フェライトおよび第2分割フェライトと、サイド片を形成する第3分割フェライトおよび第4分割フェライトとを含む。上記第1分割フェライトと第2分割フェライトとは、第2辺部同士が対向するように配置され、角片の内周辺は、第1分割フェライトの短辺部と第2分割フェライトの短辺部とによって形成され、角片の外周辺は、第1分割フェライトの長辺部と第2分割フェライトの長辺部とによって形成される。上記第3分割フェライトと第4分割フェライトとは、第2辺部同士が対向するように配置される。上記サイド片の内周辺は、第3分割フェライトの短辺部と、第4分割フェライトの長辺部とによって形成され、サイド片の外周辺は、第3分割フェライトの長辺部と、第4分割フェライトの短辺部によって形成される。
上記のコイルユニットは、コイル台を同じ分割フェライトで形成することができ、製造コストの低減を図ることができる。
また、分割フェライトを組み合わせることで、コイル台の角片およびサイド片が形成されており、各分割フェライトの大きさを小さく抑えることができる。
さらに、各分割フェライトの短辺部または長辺部が、コイル台の内周縁部に位置している。このため、仮に、コイル台の内周縁部に接触するように中央フェライトが配置されたとしても、各分割フェライトの短辺部または長辺部が中央フェライトと接触することになり、各分割フェライトと中央フェライトとの接触面積を確保することができ、磁気飽和が生じることを抑制することができる。
好ましくは、フェライトは、コイル台の内周縁部と接触するように配置されると共に、周囲をコイルによって囲まれた中央フェライトを含む。上記中央フェライトは、複数の角部を有する。上記中央フェライトは、中央フェライトの角部を形成すると共に、環状に配置された複数の中央角片を含む。上記複数の分割フェライトは、中央角片を形成する第5分割フェライトおよび第6分割フェライトを含む。上記第5分割フェライトと第6分割フェライトは、第2辺部同士が対向するように配置される。中央角片の内周辺は、第5分割フェライトの短辺部と第6分割フェライトの短辺部とによって形成される。上記中央角片の外周辺は、第5分割フェライトの長辺部と第6分割フェライトの長辺部とによって形成される。
上記のコイルユニットによれば、中央フェライトもコイル台を形成する分割フェライトと同一形状の分割フェライトで形成することができる。
本発明に係るコイルユニットによれば、大型のコイル台にも適用することができると共に、仮にコイル台の上面に中央フェライトが配置されたとしても、各分割フェライトと中央フェライトとの接触面積を確保することができる。
非接触充電システム1を模式的に示す模式図である。 非接触充電システム1を模式的に示す回路図である。 送電装置3を示す分解斜視図である。 フェライト30を示す平面図である。 コイル台31を示す平面図である。 分割フェライト35を示す平面図である。 角片41を示す平面図である。 サイド片42を示す平面図である。 中央フェライト32を示す平面図である。 中央角片46を示す平面図である。 フェライト30の一部を示す平面図である。 比較例に係るコイル台31Aを示す平面図である。 受電装置5を示す分解斜視図である。 フェライト70を示す平面図であり、受電装置5よりも下方からフェライト70を平面視したときの平面図である。 フェライト30の変形例を示す平面図である。 分割フェライト35の変形例を示す平面図である。
図1は、非接触充電システム1を模式的に示す模式図であり、図2は、非接触充電システム1を模式的に示す回路図である。図1および図2に示すように、非接触充電システム1は、車両2に搭載された受電ユニット4と、受電ユニット4に非接触で電力を送電する送電装置3とを備える。
受電ユニット4は、送電装置3から送電される電力を受電する受電装置5と、受電装置5が受電した交流電力を直流電力に変換すると共に電圧を調整する整流器6と、整流器6から供給される直流電力を蓄電するバッテリ7とを含む。
バッテリ7に蓄電された電力は、図示しない駆動用モータなどに供給され、駆動用モータは車輪を駆動する。
受電装置5は、整流器6に接続された受電コイル8およびコンデンサ9を含み、受電コイル8およびコンデンサ9によって直列LC共振回路が形成されている。
送電装置3は、電源10に接続された周波数変換器11と、周波数変換器11に接続された送電コイル12およびコンデンサ13とを含む。
周波数変換器11は、電源10から供給される交流電力の周波数を調整して送電コイル12およびコンデンサ13に供給すると共に、送電コイル12およびコンデンサ13に供給する電圧を調整する。送電コイル12およびコンデンサ13によって直列LC共振回路が形成されている。
送電コイル12およびコンデンサ13によって形成された共振回路の共振周波数と、受電コイル8およびコンデンサ9によって形成された共振回路の共振周波数とは、一致または実質的に一致するように形成されている。
送電コイル12およびコンデンサ13によって形成された共振回路のQ値と、受電コイル8およびコンデンサ9によって形成された共振回路のQ値は、いずれも、100以上である。
図3は、送電装置3を示す分解斜視図である。この図3に示すように、送電装置3は、コイルユニット15と、このコイルユニット15を内部に収容する筐体16とを含む。
筐体16は、上方に向けて開口する開口部が形成されたケース本体20と、ケース本体20の開口部を閉塞するように配置された樹脂蓋21とを含む。
ケース本体20は、ベース板22と、このベース板22の外周縁部に設けられた周壁部23と、ベース板22の中央部に形成され、内部に周波数変換器11やコンデンサ13を収容する収容部24とを含む。コイルユニット15は、フェライト30と、送電コイル12とを含む。
図4は、フェライト30を示す平面図である。この図4に示すように、フェライト30は、送電コイル12が上面に配置された環状のコイル台31と、コイル台31の上面に配置された中央フェライト32とを含み、フェライト30は、複数の分割フェライト35によって形成されている。
コイル台31は環状に形成されており、コイル台31の中央部には、開口部36が形成されている。中央フェライト32は、コイル台31の内周縁部に接触するように、コイル台31の上面に配置されている。なお、図3に示すように、コイル台31の上面には送電コイル12が配置されており、中央フェライト32は、送電コイル12によって取り囲まれている。
図5は、コイル台31を示す平面図である。コイル台31は、複数の角部40を含み、多角形形状に形成されている。
コイル台31は、角部40を形成する複数の角片41と、角片41間に配置された複数のサイド片42とを含む。角片41およびサイド片42は、分割フェライト35を組み合わせることで形成されている。
図6は、分割フェライト35を示す平面図である。この図6に示すように、分割フェライト35は、台形形状に形成されている。
分割フェライト35は、短辺50と、短辺50から間隔をあけて配置された長辺51と、短辺50の一端および長辺51の一端を接続する接続辺52(第1辺部)と、長辺51の他端および長辺51の他端を接続する斜辺53とを含む。なお、斜辺53の長さは、接続辺52の長さよりも長い。
なお、この図6に示す例においては、分割フェライト35は、直角台形形状に形成されているが、必ずしも、直角台形形状に形成されている必要はなく、接続辺52が短辺50および長辺51に対して直角に接続されている必要はない。
図7は、角片41を示す平面図である。この図7に示すように、角片41は、分割フェライト35Aと、分割フェライト35Bを含み、分割フェライト35Aの斜辺53Aと、分割フェライト35Bの斜辺53Bとが対向するように配置されている。
そして、角片41の内周辺は、分割フェライト35Aの短辺50Aと、分割フェライト35Bの短辺50Bによって形成されている。
また、角片41の外周辺は、分割フェライト35Aの長辺51Aと、分割フェライト35Bの長辺51Bによって形成されている。
分割フェライト35Aの斜辺53Aと、分割フェライト35Bの斜辺53Bとの間には、隙間が形成されている。なお、当該隙間は、必須ではなく、分割フェライト35Aと分割フェライト35Bを接触させてもよい。
図8は、サイド片42を示す平面図である。この図8に示すように、サイド片42は、分割フェライト35Cおよび分割フェライト35Dを含む。分割フェライト35Cと、分割フェライト35Dは、互いの斜辺53Cおよび斜辺53Dが対向するように配置されている。
そして、分割フェライト35Cの長辺51Cと、分割フェライト35Dの短辺50Dによって、サイド片42の内周辺が形成されている。また、分割フェライト35Cの短辺50Cと、分割フェライト35Dの長辺51Cによってサイド片42の外周辺が形成されている。
そして、図5に示すように、各角片41間にサイド片42を配置することでコイル台31が形成されている。
図9は、中央フェライト32を示す平面図である。この図9に示すように、中央フェライト32は、複数の角部45を含む。中央フェライト32は、角部45を形成する複数の中央角片46を含み、この中央角片46を環状に配置することで形成されている。
図10は、中央角片46を示す平面図である。この図10に示すように、中央角片46は、分割フェライト35Eと分割フェライト35Fとを含む。
分割フェライト35Eと、分割フェライト35Fとは、互いの斜辺53Eと斜辺53Fとが対向するように配置されている。
そして、中央角片46の内周辺は、分割フェライト35E,35Fの短辺50E,50Fによって形成されている。また、中央角片46の外周辺は、長辺51E,51Fによって形成されている。
なお、中央角片46の各端辺は、接続辺52Eまたは接続辺52Fによって形成されている。
このように形成された中央角片46を環状に配置することで、中央フェライト32が形成されている。具体的には、中央角片46の端辺部同士を対向させるように配置されている。
図11は、フェライト30の一部を示す平面図である。この図11に示すように、角片41およびサイド片42の内周辺上に、中央角片46が配置されている。
なお、この図11においては、分割フェライト35Eおよび分割フェライト35Fを含む中央角片46Aの隣に、分割フェライト35Gおよび分割フェライト35Hを含む中央角片46Bが配置されている。
そして、分割フェライト35A,35Bを含む角片41Aと、分割フェライト35C,35Dを含むサイド片42と、分割フェライト35I,35Jを含む角片41Bとが配列している。
ここで、分割フェライト35Aの短辺50Aの一部は、分割フェライト35Eと分割フェライト35Fとの間の隙間から露出している。
分割フェライト35Eと分割フェライト35Fとの隙間の距離は、短辺50の長さよりも遥かに短く、短辺50Aのうち上記隙間から露出する部分の長さは、隙間の距離よりも短い。このため、短辺50Aの大部分は、分割フェライト35Eの下面に位置している。
これにより、短辺50Aの大部分およびその近傍に位置する部分が、分割フェライト35Aと接触しており、分割フェライト35Aと、分割フェライト35Eとの接触面積が確保されている。これにより、送電時に、送電コイル12の周囲に磁束が形成されコイル台31内に磁束が流れた際に、分割フェライト35Aと分割フェライト35Eとの接触部分で、磁気飽和が発生することを抑制することができる。
同様に、短辺50Bの大部分およびその近傍に位置する部分が分割フェライト35Fの下面と接触している。これにより、分割フェライト35Bと分割フェライト35Fとの接触面積が確保されており、電力送電時に、分割フェライト35Bおよび分割フェライト35Fの接触部分で磁気飽和が発生することを抑制することができる。
次に、分割フェライト35Cの長辺51Cの一部が、分割フェライト35Fと分割フェライト35Gとの隙間から露出している。ここで、分割フェライト35Fおよび分割フェライト35Gの間の隙間の長さは、長辺51Cよりも遥かに短い。このため、長辺51Cの大部分は分割フェライト35Fまたは分割フェライト35Gの下面に接触している。このため、分割フェライト35Cと、中央フェライト32との接触面積は広く、分割フェライト35Cの接触部分で磁気飽和が生じることが抑制されている。
分割フェライト35Dにおいては、短辺50Dの全部が、分割フェライト35Gの下面と接触している。このため、分割フェライト35Dと分割フェライト35Gとの接触面積は、広く、分割フェライト35Dの接触部分で磁気飽和が生じることが抑制されている。
このように、各角片41およびサイド片42はいずれも、中央フェライト32との接触面積が確保されており、電力伝送時に、角片41およびサイド片42において、磁気飽和が生じることが抑制されている。コイル台31は、複数の角片41およびサイド片42が配列することで形成されているため、コイル台31において磁気飽和が生じることが抑制されている。
次に、分割フェライト35Fにおいて、長辺51Fの大部分は、分割フェライト35Bまたは分割フェライト35Cの上面と接触している。長辺51Fのうち、分割フェライト35B,35Cの間の隙間に位置する部分のみが、コイル台31と接触していない。分割フェライト35B,35C間の距離は、長辺51Fよりも遥かに短いため、長辺51Fの大部分は、分割フェライト35Bまたは分割フェライト35Cと接触している。このため、分割フェライト35Fとコイル台31との接触面積は広く、電力伝送時に、分割フェライト35Fで磁気飽和することが抑制されている。
また、分割フェライト35Gの長辺51Gは、分割フェライト35Cおよび分割フェライト35Dの間の隙間と、分割フェライト35Dと分割フェライト35Iとの間の隙間から露出してる。その一方で、上記の分割フェライト35C,35D間の距離と、分割フェライト35D,35I間の距離との合計距離は、長辺51Gよりも遥かに短い。このため、分割フェライト35Gと、コイル台31との接触面積は広く、電力伝送時に、分割フェライト35Gにおいて磁気飽和が生じることが抑制されている。
このため、中央フェライト32を形成する各分割フェライト35においても、電力伝送時に磁気飽和が生じることが抑制されている。
ここで、図5に示すように、本実施の形態に係るコイル台31は、角片41を間隔をあけて配置し、各角片41の間にサイド片42を配置することで形成されている。
図12は、比較例に係るコイル台31Aを示す平面図である。この図12に示すコイル台31Aは、4つの角片90によって形成されている。角片90は、分割フェライト35Lと、分割フェライト35Kとを含み、分割フェライト35Lと分割フェライト35Kは、互いの斜辺53L,53Kが対向するように配置されている。
そして、分割フェライト35Lの長辺51Lと、分割フェライト35Kの長辺51Kとによって、角片90の外周辺が形成されている。
このように構成された角片90を環状に配置することで、コイル台31Aが形成されており、コイル台31Aの外周の一辺の長さは、分割フェライト35の長辺51の二つ分の長さと、角片90間の隙間の距離との合計になる。
その一方で、図4に示すコイル台31の外周の一辺の長さは、分割フェライト35の長辺51の3つ分の長さと、短辺50の長さと、2つの隙間の距離の合計となる。このため、本実施の形態に係るコイル台31の方が、コイル台31Aよりも大きくなる。
仮に、図12に示すコイル台31Aの一辺の長さが本実施の形態に係るコイル台31の一辺の長さと同じようになるように形成しようとすると、図12に示す分割フェライト35L,35Kの大きさを大きくする必要が生じる。
このような大きな分割フェライトを形成しようとすると、製造過程において分割フェライトに割れや亀裂が生じやすくなり、現実的には、製造することが非常に困難となる。
その一方で、図4に示すように、本実施の形態においては、角片41の間にサイド片42を配置することで、コイル台31の大きさを確保しつつ、各分割フェライト35の大きさを小さくすることができる。
さらに、コイル台31は、同一形状の分割フェライト35で形成されており、複数種類の分割フェライトで形成した場合よりも製造コストを低く抑えることができる。
また、図4に示すように、中央フェライト32も、コイル台31を形成する分割フェライト35と同じ形状の分割フェライトで形成されている。このため、フェライト30全体においても、製造コストの低減を図ることができる。
図13は、受電装置5を示す分解斜視図である。この図13に示すように、受電装置5は、コイルユニット55と、このコイルユニット55を収容する筐体56とを含む。
筐体56は、下方に向けて開口するケース本体60と、ケース本体60の開口部を閉塞するように設けられた樹脂蓋61とを含む。
ケース本体60は、ベース板62と、ベース板62の外周縁部に形成された周壁部63と、周壁部63の下面に形成され、整流器6やコンデンサ9を収容する収容部64とを含む。コイルユニット55は、フェライト70と、フェライト70の下面に配置された受電コイル8とを含む。
図14は、フェライト70を示す平面図であり、受電装置5よりも下方からフェライト70を平面視したときの平面図である。
この図14に示すように、フェライト70は、送電コイル12が下面に配置されるコイル台71と、コイル台71の下面に配置された中央フェライト72を含み、フェライト70は、複数の分割フェライト35によって形成されてる。
コイル台71は、環状に形成されており、コイル台71の中央部には、開口部76が形成されている。中央フェライト72は、コイル台71の内周縁部に接触するように、コイル台71の下面に配置されている。なお、図11に示すように、コイル台71の下面には、受電コイル8が配置されており、受電コイル8は、中央フェライト72の周囲を取り囲むように配置されている。ここで、フェライト70は、図4に示すフェライト30と同様に形成されている。
つまり、コイル台71は、複数の角部80を含み、コイル台71は、角部80を形成する角片81と、この角片81間に配置されたサイド片82とを含む。
そして、図7に示すように、角片81は、角片41と同様に形成されている。また、図8に示すように、サイド片82は、サイド片42と同様に形成されている。
中央フェライト72は、複数の角部85を含む。中央フェライト72は、この角部85を形成する複数の中央角部86を環状に配置することで形成されている。なお、中央角部86も、図10に示すように、中央角片46と同様に形成されている。
このように、受電装置5に設けられたコイル台71およびフェライト70は、送電装置3に設けられたコイル台31およびフェライト30と同様に構成されているため、コイル台31およびフェライト30と同様の作用効果を得ることができる。
なお、上記の実施の形態においては、分割フェライト35を直角台形であるものを用いた例について説明したが、分割フェライト35の形状としては、当該形状に限られない。
図15は、フェライト30の変形例を示す平面図であり、図16は、分割フェライト35の変形例を示す平面図である。
図16に示す例においては、分割フェライト35は、短辺50と、短辺50から離れた位置に設けられた長辺51と、短辺50の一辺および長辺51の一辺を接続する接続辺52と、短辺50の他端および長辺51の他端を接続する斜辺53とを含む。そして、斜辺53の長さは、接続辺52よりも長くなるように形成されている。その一方で、短辺50と接続辺52とのなす角度は、90度ではなく、90度よりも小さい。また、長辺51と接続辺52のなす角度も、90度ではなく、90度よりも大きい。
そして、図16に示す分割フェライト35を複数配置することで、図15に示すフェライト30が形成されている。この図15に示す例においても、角片41は、分割フェライト35Aおよび分割フェライト35Bによって形成され、各分割フェライト35A,35Bの斜辺53が互いに対向するように配置されている。分割フェライト35A,35Bの各短辺50によって角片41の内周辺が形成され、分割フェライト35A,35Bの各長辺51によって角片41の外周辺が形成されている。
また、サイド片42は、分割フェライト35Cおよび分割フェライト35Dによって形成されており、各分割フェライト35C,35Dの斜辺53が互いに対向するように配置されている。サイド片42の内周辺は、各分割フェライト35Cの長辺51と、分割フェライト35Dの短辺50によって形成され、サイド片42の外周辺は、分割フェライト35Cの短辺50と、分割フェライト35Dの長辺51とによって形成されている。また、中央角片46も、分割フェライト35F,35Eによって形成されている。
そして、図15に示すように、コイル台31を形成する各分割フェライト35は、短辺50の大部分または長辺51の大部分において、中央フェライト32と接触している。このため、図15に示す例においても、各分割フェライト35において、電力伝送中において、磁気飽和が生じることを抑制することができる。このように、分割フェライト35としては、各種の形状を採用することができる。
なお、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
本発明は、コイルユニットに適用することができる。
1 非接触充電システム、2 車両、3 送電装置、4 受電ユニット、5 受電装置、6 整流器、7 バッテリ、8 受電コイル、9,13 コンデンサ、10 電源、11 周波数変換器、12 送電コイル、15,55 コイルユニット、16,56 筐体、20,60 ケース本体、21,61 樹脂蓋、22,62 ベース板、23,63 周壁部、24,64 収容部、30,70 フェライト、31,31A,71 コイル台、32,72 中央フェライト、35,35A,35B,35C,35D,35E,35F,35G,35I,35J,35K,35L 分割フェライト、36,76 開口部、40,45,80,85 角部、41,41A,41B,81,90 角片、42,82 サイド片、46,46A,46B 中央角片、50,50A,50B,50C,50D,50E,50F,50G 短辺、51,51C,51E,51F,51G,51K,51L 長辺、52,52E,52F 接続辺、53,53A,53B,53C,53D,53E,53F,53K,53L 斜辺、86 中央角部。

Claims (2)

  1. コイルと、
    前記コイルが配置される環状のコイル台を含み、複数の分割フェライトによって形成されたフェライトと、
    を備え、
    前記コイル台は、複数の角部を有し、
    前記コイル台は、前記角部を形成すると共に互いに間隔をあけて設けられた複数の角片と、前記角片間に設けられたサイド片とを含み、
    前記分割フェライトは、短辺部と、前記短辺部から間隔をあけて設けられると共に前記短辺部よりも長い長辺部と、前記短辺部の一端および前記長辺部の一端とを接続する第1辺部と、前記短辺部の他端および前記長辺部の他端を接続すると共に前記第1辺部よりも長い第2辺部とを含み、
    前記複数の分割フェライトは、前記角片を形成する第1分割フェライトおよび第2分割フェライトと、前記サイド片を形成する第3分割フェライトおよび第4分割フェライトとを含み、
    前記第1分割フェライトと前記第2分割フェライトとは、前記第2辺部同士が対向するように配置され、前記角片の内周辺は、前記第1分割フェライトの短辺部と前記第2分割フェライトの短辺部とによって形成され、前記角片の外周辺は、前記第1分割フェライトの長辺部と前記第2分割フェライトの長辺部とによって形成され、
    前記第3分割フェライトと前記第4分割フェライトとは、前記第2辺部同士が対向するように配置され、前記サイド片の内周辺は、前記第3分割フェライトの短辺部と、前記第4分割フェライトの長辺部とによって形成され、前記サイド片の外周辺は、前記第3分割フェライトの長辺部と、前記第4分割フェライトの短辺部によって形成された、コイルユニット。
  2. 前記フェライトは、前記コイル台の内周縁部と接触するように配置されると共に、周囲を前記コイルによって囲まれた中央フェライトを含み、
    前記中央フェライトは、複数の角部を有し、
    前記中央フェライトは、前記中央フェライトの角部を形成すると共に、環状に配置された複数の中央角片を含み、
    前記複数の分割フェライトは、前記中央角片を形成する第5分割フェライトおよび第6分割フェライトを含み、前記第5分割フェライトと前記第6分割フェライトは、前記第2辺部同士が対向するように配置され、前記中央角片の内周辺は、前記第5分割フェライトの短辺部と前記第6分割フェライトの短辺部とによって形成され、前記中央角片の外周辺は、前記第5分割フェライトの長辺部と前記第6分割フェライトの長辺部とによって形成された、請求項1に記載のコイルユニット。
JP2015157197A 2015-08-07 2015-08-07 コイルユニット Active JP6327216B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015157197A JP6327216B2 (ja) 2015-08-07 2015-08-07 コイルユニット
US15/198,979 US10163555B2 (en) 2015-08-07 2016-06-30 Coil unit
DE102016114001.5A DE102016114001B4 (de) 2015-08-07 2016-07-29 Spuleneinheit
CN201610628558.3A CN106449049B (zh) 2015-08-07 2016-08-03 线圈单元

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015157197A JP6327216B2 (ja) 2015-08-07 2015-08-07 コイルユニット

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017037913A true JP2017037913A (ja) 2017-02-16
JP6327216B2 JP6327216B2 (ja) 2018-05-23

Family

ID=57853994

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015157197A Active JP6327216B2 (ja) 2015-08-07 2015-08-07 コイルユニット

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10163555B2 (ja)
JP (1) JP6327216B2 (ja)
CN (1) CN106449049B (ja)
DE (1) DE102016114001B4 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018137384A (ja) * 2017-02-23 2018-08-30 トヨタ自動車株式会社 コイルユニット
JP2018148061A (ja) * 2017-03-07 2018-09-20 株式会社Soken コイルユニット
JP2018190781A (ja) * 2017-04-28 2018-11-29 小島プレス工業株式会社 車両用磁性部品
WO2022083294A1 (zh) * 2020-10-19 2022-04-28 Oppo广东移动通信有限公司 无线充电器及其无线充电结构

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6314934B2 (ja) * 2015-08-07 2018-04-25 トヨタ自動車株式会社 車両
JP6526542B2 (ja) * 2015-10-23 2019-06-05 矢崎総業株式会社 コイルユニット
US10984946B2 (en) * 2016-12-20 2021-04-20 Witricity Corporation Reducing magnetic flux density proximate to a wireless charging pad
EP3596835B1 (en) * 2017-03-17 2022-06-08 Efficient Power Conversion Corporation Antenna with large area scalable highly resonant wireless power coil
US11177680B2 (en) * 2017-04-04 2021-11-16 Intel Corporation Field shaper for a wireless power transmitter
DE102017214857A1 (de) * 2017-08-24 2019-02-28 Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg Ringkernbaugruppe, stromkompensierte Drossel und Verfahren zur Herstellung einer Ringkernbaugruppe
US10819156B2 (en) 2017-12-05 2020-10-27 Witricity Corporation Flush-mount wireless charging power-transfer system

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57207311A (en) * 1981-06-15 1982-12-20 Mitsubishi Electric Corp Iron core
JP2006101370A (ja) * 2004-09-30 2006-04-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd アンテナ装置
JP2008120239A (ja) * 2006-11-10 2008-05-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 移動体の非接触給電装置及びその保護装置
JP2010041906A (ja) * 2008-07-10 2010-02-18 Nec Tokin Corp 非接触電力伝送装置、軟磁性体シート及びそれを用いたモジュール
JP2014043114A (ja) * 2010-12-27 2014-03-13 Panasonic Corp 非接触給電システムに用いられるコイルユニット
JP2014107322A (ja) * 2012-11-26 2014-06-09 Sumida Corporation 磁性シート、電子機器および磁性シートの製造方法
US20140327394A1 (en) * 2011-10-17 2014-11-06 Conductix-Wampfler Gmbh Apparatus for inductively transmitting electrical energy
US20150099920A1 (en) * 2013-09-03 2015-04-09 QRS International AG Magnetic field applicator for the magnetic stimulation of body tissues
JP2016139684A (ja) * 2015-01-27 2016-08-04 トヨタ自動車株式会社 コイルユニット

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6150819A (en) * 1998-11-24 2000-11-21 General Electric Company Laminate tiles for an MRI system and method and apparatus for manufacturing the laminate tiles
US6737951B1 (en) * 2002-11-01 2004-05-18 Metglas, Inc. Bulk amorphous metal inductive device
CN101258658B (zh) 2005-07-12 2012-11-14 麻省理工学院 无线非辐射能量传递
US7825543B2 (en) 2005-07-12 2010-11-02 Massachusetts Institute Of Technology Wireless energy transfer
DE102006025458B4 (de) * 2006-05-30 2020-06-18 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Übertragerkopf und Anlage zur berührungslosen Energieübertragung
JP4169055B2 (ja) * 2006-07-14 2008-10-22 ダイキン工業株式会社 回転電機
WO2008026080A2 (en) * 2006-09-01 2008-03-06 Bio Aim Technologies Holding Ltd. Systems and methods for wireless power transfer
CN103384095B (zh) 2007-03-27 2016-05-18 麻省理工学院 用于无线能量传输的设备
US20100059258A1 (en) * 2008-08-19 2010-03-11 Xu Yang Ferrite Mosaic and Magnetic Core Structure for Passive Substrate for Switched-Mode Power Supply Module
CN101425743A (zh) 2008-08-19 2009-05-06 西安交通大学 一种用于开关电源模块无源基板的铁氧体嵌板和磁芯结构
CN102568769A (zh) 2010-12-09 2012-07-11 天津市斗星机械设备有限公司 一种变压器
KR101559223B1 (ko) * 2011-04-25 2015-10-13 가부시끼가이샤 도시바 자성 시트와 그것을 사용한 비접촉 수전 장치, 전자 기기 및 비접촉 충전 장치
JP5772535B2 (ja) 2011-11-18 2015-09-02 トヨタ自動車株式会社 電力伝送システム及び車両
JP5668676B2 (ja) 2011-12-15 2015-02-12 トヨタ自動車株式会社 受電装置およびそれを備える車両、送電装置、ならびに電力伝送システム
JP5718830B2 (ja) 2012-01-16 2015-05-13 トヨタ自動車株式会社 車両
JP5825108B2 (ja) 2012-01-16 2015-12-02 トヨタ自動車株式会社 受電装置および送電装置
JP5810944B2 (ja) 2012-01-31 2015-11-11 トヨタ自動車株式会社 車両および電力伝送システム
CN202695070U (zh) * 2012-07-13 2013-01-23 华北电力大学 一种三铁芯柱硅钢丝变压器铁芯
US10186912B2 (en) * 2013-09-13 2019-01-22 Qualcomm Incorporated Pickup coil design for tight spaces and asymmetrical coupling
DE102013225875A1 (de) * 2013-12-13 2015-07-02 Siemens Aktiengesellschaft Führung eines magnetischen Flusses
CN203895230U (zh) * 2014-01-08 2014-10-22 南安市南磁电子有限公司 一种新型uui磁芯
KR102045894B1 (ko) * 2015-04-23 2019-12-02 엘에스산전 주식회사 변압기 철심 및 적층 방법
JP6053072B2 (ja) 2015-06-10 2016-12-27 株式会社ユニバーサルエンターテインメント 遊技機

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57207311A (en) * 1981-06-15 1982-12-20 Mitsubishi Electric Corp Iron core
JP2006101370A (ja) * 2004-09-30 2006-04-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd アンテナ装置
JP2008120239A (ja) * 2006-11-10 2008-05-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 移動体の非接触給電装置及びその保護装置
JP2010041906A (ja) * 2008-07-10 2010-02-18 Nec Tokin Corp 非接触電力伝送装置、軟磁性体シート及びそれを用いたモジュール
JP2014043114A (ja) * 2010-12-27 2014-03-13 Panasonic Corp 非接触給電システムに用いられるコイルユニット
US20140327394A1 (en) * 2011-10-17 2014-11-06 Conductix-Wampfler Gmbh Apparatus for inductively transmitting electrical energy
JP2014107322A (ja) * 2012-11-26 2014-06-09 Sumida Corporation 磁性シート、電子機器および磁性シートの製造方法
US20150099920A1 (en) * 2013-09-03 2015-04-09 QRS International AG Magnetic field applicator for the magnetic stimulation of body tissues
JP2016139684A (ja) * 2015-01-27 2016-08-04 トヨタ自動車株式会社 コイルユニット

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018137384A (ja) * 2017-02-23 2018-08-30 トヨタ自動車株式会社 コイルユニット
JP2018148061A (ja) * 2017-03-07 2018-09-20 株式会社Soken コイルユニット
JP2018190781A (ja) * 2017-04-28 2018-11-29 小島プレス工業株式会社 車両用磁性部品
WO2022083294A1 (zh) * 2020-10-19 2022-04-28 Oppo广东移动通信有限公司 无线充电器及其无线充电结构

Also Published As

Publication number Publication date
US10163555B2 (en) 2018-12-25
DE102016114001B4 (de) 2023-07-27
DE102016114001A1 (de) 2017-02-09
JP6327216B2 (ja) 2018-05-23
CN106449049A (zh) 2017-02-22
CN106449049B (zh) 2019-05-21
US20170040098A1 (en) 2017-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6327216B2 (ja) コイルユニット
US20180330867A1 (en) Methods for forming shield materials onto inductive coils
US8917007B2 (en) Axial gap motor with magnetically securely coupled stator cores and pump device
WO2013125372A1 (ja) コイルユニット及び非接触給電システム
US10277069B2 (en) Wireless power transmitter
JP6546371B2 (ja) コイルユニット及び非接触給電装置
JP2016129164A (ja) 受電装置および送電装置
JP3169797U (ja) コイルユニット
KR101489391B1 (ko) 연자성 시트
JP2012050209A (ja) 非接触電力伝送システム
US20190006884A1 (en) Power transmission device and power reception device
JP6394534B2 (ja) 受電装置および送電装置
JP6232191B2 (ja) 給電部、受電部及び給電システム
JP2010123729A (ja) 非接触型電力伝送装置
JP6217435B2 (ja) 受電装置
US10586643B2 (en) Inductance element resin case and inductance element
JP2016105435A (ja) 受電装置および送電装置
JP6572870B2 (ja) コイルユニット
CN204835730U (zh) 分体式磁电机铁芯
CN108054302A (zh) 顶盖板与壳体的连接工艺
JP2019036626A (ja) コイルユニット
JP3198717U (ja) 無線充電コイル用磁性体構造
JP2012109440A (ja) チョークコイル
JP2017147789A (ja) コイルユニット
JP6592209B2 (ja) インダクタンス素子用樹脂ケースおよびインダクタンス素子

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170215

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180222

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180320

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180402

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6327216

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151