JP2018074053A - Coil unit - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、フェライト板およびコイルを含むコイルユニットに関し、特に、非接触充電システムに用いられるコイルユニットに関する。 The present disclosure relates to a coil unit including a ferrite plate and a coil, and more particularly to a coil unit used in a non-contact charging system.
従来、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)。そして、従来のコイルユニットが開示された文献として、たとえば、特開2016−103589号公報(特許文献6)が挙げられる。
Conventionally, various types of non-contact charging systems have been proposed (
特許文献6に開示の受電装置および送電装置においては、コイルによって生成される電磁波を遮蔽するシールド部材に、フェライト板から遠ざかるように段差部が設けられている。これにより、フェライトの外周側がコイルユニット内の空間に露出し、当該露出したフェライトの外周側から磁束をフェライト板に誘い込むことができる。この結果、コイルからの磁束がシールド部材に鎖交することを抑制し、渦電流損失を減少させることができる。
In the power receiving device and the power transmitting device disclosed in
しかしながら、特許文献6に開示のコイルユニットにあっては、段差部を大きくしなければ、円弧状に入ってくる漏れ磁束を露出したフェライト板の外周側に誘い込むことができない。段差部を大きくすると、コイル、フェライト板、およびシールド部材等を収容する筐体が大きくなり、コイルユニットが大きくなってしまう。
However, in the coil unit disclosed in
本開示は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本開示の目的は、コイルユニットが大きくなることを抑制しつつ、フェライト板に入り込む磁束量を増加させることができるコイルユニットを提供することにある。 The present disclosure has been made in view of the above problems, and an object of the present disclosure is to provide a coil unit that can increase the amount of magnetic flux entering the ferrite plate while suppressing an increase in the size of the coil unit. It is to provide.
このコイルユニットは、厚さ方向に配列する第1主面および第2主面を有する平板部と、突出部とを含むフェライト板と、上記フェライト板の上記厚さ方向に延びる巻回軸の周囲を取り囲むように形成され、上記第1主面側に配置されるコイルと、上記第2主面上に配置されるシールド部材と、を備え、上記第2主面は、上記厚さ方向から見た場合に上記コイルよりも外側に位置する外周部と、上記外周部に近い位置に位置し、上記シールド部材から露出する露出部とを含み、上記突出部は、上記シールド部材よりも上記厚さ方向に突出するように上記露出部に設けられている。 The coil unit includes a ferrite plate including a flat plate portion having a first main surface and a second main surface arranged in the thickness direction, and a protrusion, and a periphery of a winding shaft extending in the thickness direction of the ferrite plate. A coil disposed on the first main surface side and a shield member disposed on the second main surface, and the second main surface is viewed from the thickness direction. The outer peripheral portion located outside the coil and an exposed portion located near the outer peripheral portion and exposed from the shield member, and the protruding portion is thicker than the shield member. It is provided in the said exposed part so that it may protrude in the direction.
上記のコイルユニットによれば、コイルよりも外側に位置する第2主面の外周部に近い位置にシールド部材よりも外方に突出する突出部をフェライト板が有することにより、コイルによって生成されフェライト板の第2主面側に回り込もうとする磁束を当該突出部によって捕捉することができる。これにより、フェライト板に入り込む磁束量を増加させることができる。また、フェライト板の周囲に位置し一定程度の大きさ有するコイルユニットの内部空間を利用し、この内部空間に突出部を配置することにより、コイルユニットが大きくなることを抑制することができる。 According to the above coil unit, the ferrite plate has the protruding portion that protrudes outward from the shield member at a position near the outer peripheral portion of the second main surface located outside the coil, so that the ferrite plate is generated by the coil. Magnetic flux that tends to wrap around the second main surface side of the plate can be captured by the protrusion. As a result, the amount of magnetic flux entering the ferrite plate can be increased. Further, by utilizing the internal space of the coil unit located around the ferrite plate and having a certain size, and arranging the protruding portion in this internal space, it is possible to suppress the coil unit from becoming large.
本開示によれば、コイルユニットが大きくなることを抑制しつつ、フェライト板に入り込む磁束量を増加させることができるコイルユニットを提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a coil unit that can increase the amount of magnetic flux entering the ferrite plate while suppressing the coil unit from becoming large.
以下、本開示の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or common parts are denoted by the same reference numerals in the drawings, and description thereof will not be repeated.
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1に係る非接触充電システムを示す模式図である。図2は、実施の形態1に係る非接触充電システムを示す電気回路図である。図1および図2を参照して、実施の形態1に係る非接触充電システムについて説明する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a contactless charging system according to
図1において、矢印Uは重力方向における上方向を示し、矢印Dは重力方向における下方向を示す。矢印L,Rは車両2の車幅方向を示し、矢印F,Bは車両2の車両前後方向を示す。これらの矢印の意義については図3においても共通する。
In FIG. 1, an arrow U indicates an upward direction in the direction of gravity, and an arrow D indicates a downward direction in the direction of gravity. Arrows L and R indicate the vehicle width direction of the
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およびコイルユニット3を備える。車両2には、コイルユニット4およびバッテリ7が搭載されており、コイルユニット4は、車両2のフロアパネル15の下面に設けられている。コイルユニット3は車両2の外部である地面上に設けられており、コイルユニット4は、コイルユニット3から非接触で電力を受電する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
コイルユニット4は、共振器5と、整流器6とを含む。共振器5は、受電コイル8とコンデンサ9とを含み、受電コイル8およびコンデンサ9によってLC共振回路が形成されている。整流器6は、共振器5に接続され、共振器5が受電した交流電力を直流電力に変換して、バッテリ7に供給する。
The
コイルユニット3は、共振器14と、変換器11とを含む。共振器14は、送電コイル12とコンデンサ13とを含み、送電コイル12およびコンデンサ13によってLC共振回路が形成されている。変換器11は、電源10に接続され、電源10から供給される交流電流の周波数を調整すると共に、電圧を調整して、共振器14に供給する。
The
図3は、実施の形態1に係るコイルユニットを示す分解斜視図である。図3を参照して、実施の形態2に係るコイルユニットについて説明する。
FIG. 3 is an exploded perspective view showing the coil unit according to the first embodiment. A coil unit according to
図3に示すように、コイルユニット4は、収容ケース20、受電コイル8、ボビン80、フェライト板70、シールド部材60、基板50、および複数のボルト25を備える。収容ケース20は、ケース本体30および樹脂蓋40を含み、受電コイル8、ボビン80、フェライト板70、シールド部材60および基板50は、収容ケース20の中に収容される。
As shown in FIG. 3, the
ケース本体30は、複数のボルト25を使用することによって、フロアパネル15(図1)の下面などに固定される部材である。ケース本体30は、たとえば、アルミニウムやアルミニウム合金によって形成される。
The case
ケース本体30は、ベース部31と、周壁部32と、複数の支持壁37(図4参照)、とを含む。ベース部31は、略平板形状を有する。複数の支持壁37は、ベース部31の下面側に設けられている。複数の支持壁37は、シールド部材60を支持する。
The case
車幅方向L,Rにおいて対向する部分の周壁部32には、当該車幅方向外側に向けて突出する複数の固定部33A〜33Fが形成されている。固定部33A〜33Fは、貫通孔34A〜34Fをそれぞれ有する。
A plurality of fixing portions 33 </ b> A to 33 </ b> F projecting outward in the vehicle width direction are formed on the
貫通孔34A〜34Fに挿通されたボルト25が車両2のフロアパネル15の下面に締結されることで、固定部33A〜33Fはフロアパネル15に固定されることとなる。
The fixing
ケース本体30の周壁部32には、固定部33A〜33Fに加えて、複数の張出部35Tも設けられている。複数の張出部35Tは、周壁部32の周方向において互いの間に間隔を空けるようにして並んでいる。複数の張出部35Tは、周壁部32の周囲を取り囲むように配置されている。複数の張出部35Tは、樹脂蓋40に設けられた複数の張出部44Tに対応している。
In addition to the fixing
樹脂蓋40は、ケース本体30側に向けて開口する箱型形状を有する。樹脂蓋40は、ケース本体30を下方から覆う。樹脂蓋40は、ベース部41と、環状壁部42と、鍔部43とを有する。ベース部41は、略平板形状を有する。環状壁部42は、ベース部41の周縁から起立するように設けられている。鍔部43は、環状壁部42の上端からベース部41の周方向外側に突出するように設けられている。
The
鍔部43には、複数の張出部44Tが設けられている。複数の張出部44Tの各々には、位置決めピン45Bが設けられている。位置決めピン45Bがケース本体30に設けられた張出部35Tに嵌合している状態で、図示しないネジ等によって樹脂蓋40はケース本体30に締結される。なお、位置決めピン45Bを用いる代わりに、張出部44Tを貫通するようなボルトを用いて樹脂蓋40とケース本体30とを互いに直接締結してもよい。
The
基板50は、ケース本体30の下面側に固定されており、この基板50の表面には、コンデンサ9や整流器6など、電力変換や低圧制御などを行なう電気素子が実装されている。基板50には、スリットが設けられている。このスリットには、たとえば、ケース本体に設けられた支持壁37(図4参照)が貫通する。
The substrate 50 is fixed to the lower surface side of the
フェライト板70は、受電コイル8とシールド部材60との間に配置されている。フェライト板70の中央部には、中空部が形成されている。フェライト板70は、複数の角部73を含む。互いに隣り合う角部73の間に位置するフェライト板70の辺部には、切欠部74が形成されている。
The
フェライト板70は、平板部および突出部を含む。平板部は、後述する複数の分割フェライト70Fの各々に含まれる板状部71によって構成されている。突出部は、後述する複数の分割フェライト70Fの各々に含まれる突起部72によって構成されている。
平板部は、厚さ方向から見た場合に、第1主面70aおよび第2主面70bを有する。なお、当該厚さ方向は、後述する受電コイル8の巻回軸O1と平行である。
The flat plate portion has a first
第1主面70aは、受電コイル8を向く面である。第2主面70bは、シールド部材60を向く面である。第2主面70bは、平板部の厚さ方向から見た場合に、受電コイル8よりも外側に位置する外周部と、当該外周部に位置し、シールド部材60から露出する露出部R1(図4参照)を含む。
The first
フェライト板70は、複数の分割フェライト70Fを含む。複数の分割フェライト70Fの各々は、板状部71と突起部72とを有する。板状部71は、中空部から受電コイル8の径方向に延びるように形成されている。複数の板状部71における樹脂蓋40のベース部41を向く面の各々は、略同一平面上に位置する。
The
突起部72は、上記露出部R1(図4参照)に設けられている。具体的には、突起部72は、角部73と切欠部74との間に位置する板状部71の端部に設けられている。
The
突起部72は、シールド部材60よりも外方(具体的には、フェライト板70の厚さ方向)に突出する。突起部72は、板状部71に対してシールド部材60が位置する側に突出する。突起部72は、樹脂蓋40のベース部41に向けて突出する。突起部72の先端は、受電コイル8を向く面と反対側に位置するシールド部材60の面と同じ高さ位置、または、それよりも樹脂蓋40のベース部41側に位置する。巻回軸O1に沿った突起部72の厚さは、巻回軸O1に沿った板状部71の厚さよりも厚くなっている。
The
シールド部材60は、基板50の下面側に配置される。シールド部材60は、上記平板部の第2主面70b上に配置される。シールド部材60の中央部は、基板50が位置する側と反対側に突出する。シールド部材60は、たとえば、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成されている。
The
ボビン80は、互いに相対する主面81,82を有する。主面81は、シールド部材60を向く。主面81には、複数の分割フェライト70Fをそれぞれ収容するための収容部84を区画するリブ83が設けられている。これにより、ボビン80は、シールド部材60に対して基板50が位置する側とは反対側から複数の分割フェライト70Fを覆う。
The
主面82は、樹脂蓋40のベース部41を向く。主面82は、受電コイル8を収容するためのコイル溝85を有する。
The
受電コイル8は、コイル溝85内に配置されている。受電コイル8は、巻回軸O1の周囲を取り囲むように環状に形成されており、図3に示す例においては、巻回軸O1は上下方向に延びている。受電コイル8は、いわゆる渦巻型コイルであり、中央部に開口部8Rが形成されている。
The
受電装置としてのコイルユニット4は、以上のように構成され、受電コイル8、ボビン80、フェライト板70、シールド部材60および基板50が、収容ケース20の中に収容されている。
The
図4は、実施の形態1に係るコイルユニットにおける磁束の一例を示す図である。図4においては、送電装置としてのコイルユニット3を示している。コイルユニット3は、上記のコイルユニット4を上下方向に反転させた構成とほぼ同様の構成である。このため、図4に示すコイルユニット3においては、コイルユニット4と同一のまたは共通する部分について同一の符号を付している。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of magnetic flux in the coil unit according to the first embodiment. In FIG. 4, the
ここで、非接触充電システム1においては、コイルユニット3からコイルユニット4に電力を供給する際には、送電コイル12に交流電力が供給され、送電コイル12の周囲に多くの磁束が形成される。この磁束の一部が受電コイル8と鎖交することで、受電コイル8に誘導起電圧が生じる。これにより、受電コイル8にも交流電流が流れることによって送電コイル12から受電コイル8に交流電力が供給されることになる。
Here, in the
図4に示すように、送電コイル12にて発生する磁束の一部として、フェライト板70の側面側からフェライト板70に入射する磁束MFがある。この磁束MFは、たとえば、平板部の第2主面70b側に回り込もうとする。すなわち、磁束MFは、シールド部材60とケース本体30のベース部31との間に入り込む。
As shown in FIG. 4, as a part of the magnetic flux generated in the
フェライト板70の端部には、上述のように突起部72が形成されているため、上記のような磁束MFを突起部72で捕捉し、フェライト板70内に、誘い込むことができる。これにより、フェライト板70内に入り込む磁束量を増加させることができる。
Since the
また、上記突起部72は、フェライト板70の周囲に位置し一定程度の大きさ有するように予め設定されたコイルユニットの内部空間内に配置されているため、突起部72を設けるためのスペースを新たに形成しなくてもよい。これにより、コイルユニットが高背化して大きくなることを抑制することができる。
In addition, since the
(比較例)
図5は、比較例に係るコイルユニットにおける磁束の一例を示す図である。図5を参照して、比較例に係るコイルユニット3Xについて説明する。
(Comparative example)
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of magnetic flux in the coil unit according to the comparative example. The
図5に示すように、コイルユニット3Xは、実施の形態1に係るコイルユニット4と比較した場合に、フェライト板70Xの構成が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。
As shown in FIG. 5, the
フェライト板70Xは、平板状に構成されている。フェライト板70Xには、実施の形態1に係る突起部72が設けられていない。
The
この場合には、シールド部材60の下方側に回り込む磁束MFをフェライト板70X内に誘い込むことができない。このため、平板部の第2主面70b側に回り込む磁束MFがシールド部材60によって遮断されやすくなり、結合係数が低下してしまう。
In this case, the magnetic flux MF that wraps around the lower side of the
(実施の形態2)
図6は、実施の形態2に係るコイルユニットを示す分解斜視図である。なお、図6においては、電子部品を搭載した基板を省略するとともに、後述する第2収容部20bに収容される電力機器を省略している。図6を参照して、実施の形態2に係るコイルユニット4Aについて説明する。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is an exploded perspective view showing the coil unit according to the second embodiment. In FIG. 6, a substrate on which electronic components are mounted is omitted, and a power device accommodated in a second accommodating portion 20 b described later is omitted. A
図6に示すように、コイルユニット4Aは、実施の形態1に係るコイルユニット4と比較した場合に、収容ケース20Aの構成、および、フェライト板70Aの構成が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。
As shown in FIG. 6, the
収容ケース20Aは、ケース本体30Aおよび樹脂蓋40Aによって構成されている。収容ケース20Aは、後述する第1収容部20a(図7参照)および後述する第2収容部20b(図8参照)を有する。収容ケース20Aには、ケース本体30A、シールド部材60、フェライト板70A、ボビン80、受電コイル8、および樹脂蓋40Aが収容される。
The
ケース本体30Aは、樹脂蓋40A側に開口する箱型形状を有する。ケース本体30Aは、第1ケース部30A1および第2ケース部30A2を含む。第1ケース部30A1および第2ケース部30A2は、たとえば車両の前後方向に並んで配置される。
The case
樹脂蓋40Aは、ケース本体30A側に向けて開口する箱型形状を有する。樹脂蓋40Aは、第1蓋部40A1および第2蓋部40A2を含む。第1蓋部40A1および第2蓋部40A2は、たとえば車両の前後方向に並んで配置されている。第1蓋部40A1は、第1ケース部30A1に対応するように設けられている。第2蓋部40A2は、第2ケース部30A2に対応するように設けられている。
The
第1ケース部30A1および第1蓋部40A1との間に、第1収容部20aが形成される。第1収容部20aには、主として、受電コイル8、ボビン80、フェライト板70Aおよびシールド部材60が収容される。
A first
第2ケース部30A2および後述する第2シールド部材68との間に第2収容部20bが形成される。第2蓋部40A2は、下方側から第2シールド部材68を覆う。第2収容部20bには、主として、交流電流を直流電流に変換する整流器、当該整流器からの電力を交流電力に変化するインバータ、および高周波ノイズを除去するフィルタ等を含む電力機器が収容される。
A second accommodating portion 20b is formed between the second case portion 30A2 and a
フェライト板70Aは、複数の分割フェライト70F1,70F2を有する。フェライト板70Aにおいては、第2収容部20b側に位置する2つの分割フェライト70F2に突起部72が設けられており、その他の分割フェライト70F1には、突起部72が設けられていない。
The
なお、実施の形態2においては、複数の分割フェライト70F1,70F2の各々に含まれる板状部71によってフェライト板70の平板部が構成され、2つの分割フェライト70F2の突起部72によって突出部が構成される。
In the second embodiment, the flat plate portion of the
この場合においても、突起部72は、平板部の厚さ方向から見た場合にシールド部材60から露出する平板部の第2主面70bの露出部R1(図7参照)に、突起部72が設けられている。露出部R1は、上記厚さ方向から見た場合に受電コイル8よりも外側に位置する第2主面70bの外周部に位置する。突起部72は、シールド部材60よりも平板部の外方に突出する。
Also in this case, the
なお、ボビン80、受電コイル8、およびシールド部材60の構成は、実施の形態1における構成と同様であるためその説明については、省略する。
In addition, since the structure of the
図7は、実施の形態2に係るコイルユニットにおける磁束の一例を示す図である。図7を参照して、実施の形態2に係るコイルユニット3Aにおける磁束の一例について説明する。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of magnetic flux in the coil unit according to the second embodiment. With reference to FIG. 7, an example of the magnetic flux in the
コイルユニット3Aは、上記のコイルユニット4Aを上下方向に反転させた構成とほぼ同様の構成である。このため、図7に示すコイルユニット3Aにおいては、コイルユニット4Aと同一のまたは共通する部分について同一の符号を付している。
The
図7に示すように、送電コイル12によって発生する磁束の一部として、フェライト板70の側面に回り込む磁束MF11,MF21,MF31およびMF12,MF22,MF32がある。
As shown in FIG. 7, as a part of the magnetic flux generated by the
磁束MF11,MF21,MF31は、送電コイル12によって車両の前方側において形成される。磁束MF12,MF22,MF32は、送電コイル12によって車両の後方側において形成される。磁束MF12,MF22,MF32は、磁束MF11,MF21,MF31に対応した位置関係にある。
Magnetic fluxes MF11, MF21, and MF31 are formed by the
車両の前方側の磁束MF11,MF21,MF31に着目すると、磁束MF11は、最も車両の前方側まで広がっている。磁束MF11は、車両前方側におけるフェライト板70に側面からフェライト板70に入り込む。磁束MF21は、磁束MF11と磁束MF31との間に位置する。磁束MF21は、車両前方側におけるフェライト板70に側面からフェライト板70に入り込む。磁束MF31は、最もフェライト板70側に位置する。磁束MF31は、フェライト板70(分割フェライト70F1)に入り込むことなく、平板部の第2主面70b側に回り込む。
Focusing on the magnetic fluxes MF11, MF21, and MF31 on the front side of the vehicle, the magnetic flux MF11 spreads to the front side of the vehicle most. The magnetic flux MF11 enters the
車両の後方側においては、第2シールド部材68を含む第2収容部20bが設けられているため、車両の前方側と比較して、磁束の状態が異なる。
Since the 2nd accommodating part 20b containing the
具体的には、磁束MF12,MF22,MF32に着目すると、磁束MF12は、最も車両の後方側まで広がっている。磁束MF12は、車両後方側における第2シールド部材68によって反射され、フェライト板70(分割フェライト70F2)に捕捉されない。磁束MF22は、磁束MF12と磁束MF32との間に位置する。磁束MF22も、磁束MF12と同様に、第2シールド部材68によって反射され、フェライト板70(分割フェライト70F2)に捕捉されない。磁束MF32は、平板部の第2主面70b側に回り込もうとする。すなわち、磁束MMF32は、シールド部材60とケース本体30のベース部31との間に入り込もうとする。
Specifically, paying attention to the magnetic fluxes MF12, MF22, and MF32, the magnetic flux MF12 spreads to the rearmost side of the vehicle. The magnetic flux MF12 is reflected by the
電力機器が収容される第2収容部20b側においては、分割フェライト70F2の端部に突起部72が形成されているため、磁束MF32を突起部72で捕捉し、フェライト板70(分割フェライト70F2)内に、誘い込むことができる。
On the second housing portion 20b side in which the power device is housed, since the
以上のように、実施の形態2においては、コイル等を収容する第1収容部20aに隣接して、第2シールド部材68を含む第2収容部20bが配置されることにより第2収容部20b側から磁束がフェライト板70Aに入り込むにくくなっている場合であっても、第2収容部20bが位置する側に、突起部72を有する分割フェライト70F2が配置されることにより、突起部72によって、シールド部材60とケース本体30のベース部31との間に入り込もうとする磁束の一部を分割フェライト70F2に誘い込むことができる。これにより、フェライト板70Aに入り込む磁束量を増加させることができる。この結果、車両の前方側と後方側におけるコイルユニット3Aの構造の非対称性から生じる部分的な結合定数の低下を低減することができる。
As described above, in the second embodiment, the second housing portion 20b including the
なお、突起部72は、フェライト板の周囲に位置し一定程度の大きさ有するように予め設定されたコイルユニットの内部空間内に配置されているため、突起部72を設けるためのスペースを新たに形成しなくてもよい。これにより、コイルユニットが高背化して大きくなることを抑制することができる。
In addition, since the
(実施の形態3)
図8は、実施の形態3に係るコイルユニットを示す分解斜視図である。図8を参照して、実施の形態3に係るコイルユニット4Bについて説明する。
(Embodiment 3)
FIG. 8 is an exploded perspective view showing the coil unit according to the third embodiment. A
図8に示すように、実施の形態3に係るコイルユニット4Bは、実施の形態2に係るコイルユニット4Aと比較した場合に、フェライト板70Bの構成が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。
As shown in FIG. 8, the
フェライト板70Bは、複数の分割フェライト70F1,70F3を有する。複数の分割フェライト70F1の各々は、板状部71を有する。
The
複数の分割フェライトのうち2つの分割フェライト70F3は、板状部71とフィルタ70F4(図9参照)を含む。フィルタ70F4は、コイルユニットから供給される電力からノイズを除去して、整流器6に供給する。
Of the plurality of divided ferrites, two divided ferrites 70F3 include a plate-
本実施の形態においても、フェライト板70Bは、平板部および突出部を有する。平板は、複数の分割フェライト70F1,70F3の各々に含まれる板状部71によって構成される。突出部は、2つの分割フェライト70F3の各々に含まれる後述のコア75(図9参照)によって構成されている。
Also in the present embodiment,
複数の分割フェライト70F1,70F3に含まれる板状部71における樹脂蓋40のベース部41を向く面の各々は、略同一平面上に位置する。コイルの巻回軸O1に沿った分割フェライト70F3の厚さは、部分的に分割フェライト70F1の厚さよりも厚くなっている。分割フェライト70F3が厚くなっている部分、すなわち後述するフィルタ70F4が設けられている部分に対応する箇所において、シールド部材60には、切欠部65が設けられている。
Each of the surfaces of the plate-
この切欠部65が設けられることにより、シールド部材60をフェライト板70B上に載置した場合には、平板部の厚さ方向から見た場合に、平板部の第2主面70b上において、切欠部65に対応する位置に露出部R1(図10参照)が形成される。当該露出部R1は、上記厚さ方向から見た場合に、受電コイル8よりも外側に位置する平板部の外周部に近い位置に位置する。
By providing the
図9は、実施の形態3に係るフェライト板の一部を示す斜視図である。図10は、図9に示すX−X線に沿った断面図である。図9および図10を参照して、フェライト板70Bの一部である分割フェライト70F3について説明する。
FIG. 9 is a perspective view showing a part of the ferrite plate according to the third embodiment. 10 is a cross-sectional view taken along line XX shown in FIG. With reference to FIG. 9 and FIG. 10, the divided ferrite 70F3 which is a part of the
図9および図10に示すように、フィルタ70F4は、板状部71とケース本体30Aとの間に位置するように、板状部71上に位置する。フィルタ70F4は、フィルタコイル78と、当該フィルタコイル78が装着されたコア75とを含む。
As shown in FIGS. 9 and 10, the filter 70F4 is located on the plate-
コア75は、シールド部材60よりも外方に突出する。コア75は、板状部76と、脚部77A,75Bおよび突条部77Cを含む。板状部76は、分割フェライト70F3の板状部71に略平行になっている。板状部76は、板状部71に対応する形状を有する。脚部77Aは、板状部76の一方の側辺部に接続されるとともに、板状部71に接触する。脚部77Bは、板状部76の他方の側辺部に接続されるとともに、板状部71に接触する。脚部77Aおよび脚部77Bは、巻回軸O1に平行な方向に延在する。突条部77Cは、脚部77Aと脚部77Bとの間に位置する。
The core 75 protrudes outward from the
フィルタコイル78は、突条部77Cの周囲を取り囲むように形成された渦巻型コイルである。フィルタコイル78に交流電流が流れると、突条部77Cと板状部76と、脚部77A(脚部77B)と、分割フェライト70F3の板状部71とを順次通るように磁束MF1が流れる。受電コイル8が電力を受電するときには、受電コイル8の周囲に形成される磁束MF2も板状部71内を流れる。
The
図11は、実施の形態3に係るコイルユニットにおける磁束の一例を示す図である。図11を参照して、実施の形態3に係るコイルユニット3Bにおける磁束の一例について説明する。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of magnetic flux in the coil unit according to the third embodiment. With reference to FIG. 11, an example of the magnetic flux in the
コイルユニット3Bは、上記のコイルユニット4Bを上下方向に反転させた構成とほぼ同様の構成である。このため、図11に示すコイルユニット3Bにおいては、コイルユニット4Bと同一のまたは共通する部分について同一の符号を付している。
The
図11に示すように、送電コイル12によって発生する磁束の一部として、フェライト板70Bの側面に回り込む磁束MF11,MF21,MF31およびMF12,MF22,MF32がある。磁束MF12,MF22,MF32は、車両の前後方向において、磁束MF11,MF21,MF31に対応した位置関係にある。
As shown in FIG. 11, as a part of the magnetic flux generated by the
車両の前方側の磁束MF11,MF21,MF31に着目すると、磁束MF11は、最も車両の前方側まで広がっている。磁束MF11は、車両前方側におけるフェライト板70Bに側面からフェライト板70Bに入り込む。磁束MF21は、磁束MF11と磁束MF31との間に位置する。磁束MF21は、車両前方側におけるフェライト板70Bに側面からフェライト板70Bに入り込む。磁束MF31は、最もフェライト板70B側に位置する。磁束MF31は、フェライト板70B(分割フェライト70F1)に入り込むことなく、シールド部材60の下方側に回り込む。
Focusing on the magnetic fluxes MF11, MF21, and MF31 on the front side of the vehicle, the magnetic flux MF11 spreads to the front side of the vehicle most. The magnetic flux MF11 enters the
一方、車両の後方側の磁束MF12,MF22,MF32に着目すると、磁束MF12は、最も車両の後方側まで広がっている。磁束MF12は、車両後方側における第2シールド部材68によって反射され、フェライト板70(分割フェライト70F1)に捕捉されない。磁束MF22は、磁束MF12と磁束MF32との間に位置する。磁束MF22も、磁束MF12と同様に、第2シールド部材68によって反射され、フェライト板70(分割フェライト70F1)に捕捉されない。磁束MF32は、平板部の第2主面70b側に回り込もうとする。
On the other hand, paying attention to the magnetic fluxes MF12, MF22, and MF32 on the rear side of the vehicle, the magnetic flux MF12 spreads to the rearmost side of the vehicle. The magnetic flux MF12 is reflected by the
電力機器が収容される第2収容部20b側において、分割フェライト70F3には、シールド部材60から外方に突出するコア75が配置されているため、磁束MF32をコア75で捕捉し、コア75を介して板状部71に誘い込むことができる。
Since the core 75 that protrudes outward from the
以上のように、実施の形態3においては、コイル等を収容する第1収容部20aに隣接して、第2シールド部材68を含む第2収容部20bが配置されることにより第2収容部20b側から磁束がフェライト板70に入り込むにくくなっている場合であっても、第2収容部20bが位置する側に板状部71に接続されるコア75を配置することにより、当該板状部71とケース本体30のベース部31との間に入り込もうとする磁束の一部を分割フェライト70F1に誘い込むことができる。これにより、フェライト板70に入り込む磁束量を増加させることができる。この結果、車両の前方側と後方側におけるコイルユニットの構造の非対称性から生じる部分的な結合定数の低下を低減することができる。
As described above, in the third embodiment, the second housing portion 20b including the
フィルタ70F4を設ける場合には、フィルタ70F4に干渉しないように電子部品を基板50に搭載したり、基板50の形状を変更したりする。これにより、コイルユニットが高背化して大きくなることを抑制することができる。 When the filter 70F4 is provided, an electronic component is mounted on the substrate 50 or the shape of the substrate 50 is changed so as not to interfere with the filter 70F4. Thereby, it can suppress that a coil unit becomes tall and becomes large.
以上、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は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すべての変更が含まれる。 As described above, the embodiments disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and includes meanings equivalent to the terms of the claims and all modifications within the scope.
1 非接触充電システム、2 車両、3,3A,3B,3X,4,4A,4B コイルユニット、5 共振器、6 整流器、7 バッテリ、8 受電コイル、8R 開口部、9 コンデンサ、10 電源、11 変換器、12 送電コイル、13 コンデンサ、14 共振器、15 フロアパネル、20,20A 収容ケース、20a 第1収容部、20b 第2収容部、25 ボルト、30,30A ケース本体、30A1 第1ケース部、30A2 第2ケース部、31 ベース部、32 周壁部、33A,33F 固定部、34A,34F 貫通孔、35T,44T 張出部、37 支持壁、40,40A 樹脂蓋、40A1 第1蓋部、40A2 第2蓋部、41 ベース部、42 環状壁部、43 鍔部、45B 位置決めピン、50 基板、60 シールド部材、68 第2シールド部材、70,70A,70B,70X フェライト板、70F,70F1,70F2,70F3 分割フェライト、70F4 フィルタ、71 板状部、72 突起部、73 角部、74 切欠部、75 コア、76 板状部、77A,77B 脚部、77C 突条部、78 フィルタコイル、80 ボビン、81,82 主面、83 リブ、84 収容部、85 コイル溝。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Non-contact charging system, 2 Vehicle, 3, 3A, 3B, 3X, 4, 4A, 4B Coil unit, 5 Resonator, 6 Rectifier, 7 Battery, 8 Power receiving coil, 8R Opening part, 9 Capacitor, 10 Power supply, 11 Converter, 12 Power transmission coil, 13 Capacitor, 14 Resonator, 15 Floor panel, 20, 20A housing case, 20a First housing portion, 20b Second housing portion, 25 Volts, 30, 30A Case body, 30A1 First case portion , 30A2 second case part, 31 base part, 32 peripheral wall part, 33A, 33F fixing part, 34A, 34F through hole, 35T, 44T overhang part, 37 support wall, 40, 40A resin lid, 40A1 first lid part, 40A2 2nd cover part, 41 base part, 42 annular wall part, 43 collar part, 45B positioning pin, 50 substrate, 60 seal Member, 68 Second shield member, 70, 70A, 70B, 70X Ferrite plate, 70F, 70F1, 70F2, 70F3 Split ferrite, 70F4 filter, 71 Plate-like part, 72 Protruding part, 73 Corner part, 74 Notch part, 75 core 76 Plate-like part, 77A, 77B Leg part, 77C Projection part, 78 Filter coil, 80 Bobbin, 81, 82 Main surface, 83 Rib, 84 Housing part, 85 Coil groove.
Claims (1)
前記フェライト板の前記厚さ方向に延びる巻回軸の周囲を取り囲むように形成され、前記第1主面側に配置されるコイルと、
前記第2主面上に配置されるシールド部材と、を備え、
前記第2主面は、前記厚さ方向から見た場合に前記コイルよりも外側に位置する外周部と、前記外周部に近い位置に位置し、前記シールド部材から露出する露出部とを含み、
前記突出部は、前記シールド部材よりも前記厚さ方向に突出するように前記露出部に設けられている、コイルユニット。 A ferrite plate including a flat plate portion having a first main surface and a second main surface arranged in the thickness direction, and a protruding portion;
A coil formed so as to surround a winding axis extending in the thickness direction of the ferrite plate, and disposed on the first main surface side;
A shield member disposed on the second main surface,
The second main surface includes an outer peripheral portion located outside the coil when viewed from the thickness direction, and an exposed portion located at a position close to the outer peripheral portion and exposed from the shield member,
The said protrusion part is a coil unit provided in the said exposed part so that it may protrude in the said thickness direction rather than the said shield member.
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