JP2021013217A - Power transmission device and steering wheel components - Google Patents

Power transmission device and steering wheel components Download PDF

Info

Publication number
JP2021013217A
JP2021013217A JP2019125252A JP2019125252A JP2021013217A JP 2021013217 A JP2021013217 A JP 2021013217A JP 2019125252 A JP2019125252 A JP 2019125252A JP 2019125252 A JP2019125252 A JP 2019125252A JP 2021013217 A JP2021013217 A JP 2021013217A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
unit
receiving
coil
coil unit
transmitting
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
JP2019125252A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7322554B2 (en
Inventor
上田 穂積
Hozumi Ueda
穂積 上田
隆平 秦
Ryuhei Hata
隆平 秦
菊地 修一
Shuichi Kikuchi
修一 菊地
佐藤 剛
Takeshi Sato
剛 佐藤
淳子 渋谷
Junko Shibuya
淳子 渋谷
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.)
Sumida Corp
Original Assignee
Sumida 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 Sumida Corp filed Critical Sumida Corp
Priority to JP2019125252A priority Critical patent/JP7322554B2/en
Publication of JP2021013217A publication Critical patent/JP2021013217A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7322554B2 publication Critical patent/JP7322554B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Abstract

To provide a power transmission device capable of sufficiently securing structural strength of a coil unit.SOLUTION: A power transmission device includes a transmission unit 10 having a transmission coil unit 11 and a reception unit 20 having a reception coil unit 21, and transmits power from the transmission unit 10 to the reception unit 20. The transmission unit 10 and the reception unit 20 face each other and are relatively rotatable about a rotation shaft 70. The transmission unit 10 has a plurality of the transmission coil units 11 that is arranged in a circular pattern about the rotation shaft 70. The reception unit 20 has a plurality of the reception coil units 21 that is arranged in a circular pattern about the rotation shaft 70.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、電力伝送装置、及び、ハンドル部品に関する。 The present invention relates to a power transmission device and a handle component.

特許文献1の電力伝送装置は、互いに対向して配置されている一対のコイル部を備えている。各コイル部は、ドーナツ状の形状に形成されている磁性コアを備えており、各磁性コアは同心円状に複数の溝を有し、溝には巻線が収容されている。 The power transmission device of Patent Document 1 includes a pair of coil portions arranged so as to face each other. Each coil portion includes a magnetic core formed in a donut shape, and each magnetic core has a plurality of concentric grooves, and windings are housed in the grooves.

特開2000―150277号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-150277

本願発明者等の検討によれば、特許文献1の電力伝送装置は、コイル部の構造的強度について、改善の余地がある。 According to the study by the inventors of the present application, there is room for improvement in the structural strength of the coil portion of the power transmission device of Patent Document 1.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、コイル部の構造的強度を十分に確保することが可能な電力伝送装置を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a power transmission device capable of sufficiently ensuring the structural strength of the coil portion.

本発明によれば、送信コイル部を有する送信ユニットと、受信コイル部を有する受信ユニットと、を備え、前記送信ユニットから前記受信ユニットに電力を伝送する電力伝送装置であって、
前記送信ユニットと前記受信ユニットとは、互いに対向しているとともに、回転軸を中心として相対的に回転可能となっており、
前記送信ユニットは、回転軸を中心として周回状に配置されている複数の前記送信コイル部を備え、
前記受信ユニットは、回転軸を中心として周回状に配置されている複数の前記受信コイル部を備えている電力伝送装置が提供される。
According to the present invention, the power transmission device includes a transmission unit having a transmission coil unit and a reception unit having a reception coil unit, and transmits electric power from the transmission unit to the reception unit.
The transmitting unit and the receiving unit face each other and are relatively rotatable about a rotation axis.
The transmission unit includes a plurality of transmission coil units arranged in a circumferential shape around a rotation axis.
The receiving unit is provided with a power transmission device including a plurality of receiving coil units arranged in a circular manner about a rotation axis.

本発明によれば、送信コイル部及び受信コイル部の構造的強度を十分に確保することができる。 According to the present invention, it is possible to sufficiently secure the structural strength of the transmitting coil portion and the receiving coil portion.

第1実施形態に係る電力伝送装置における送信ユニットの模式的な平面図である。It is a schematic plan view of the transmission unit in the power transmission apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る電力伝送装置における受信ユニットの模式的な平面図である。It is a schematic plan view of the receiving unit in the power transmission apparatus which concerns on 1st Embodiment. 図3(a)、図3(b)及び図3(c)は第1実施形態に係る電力伝送装置の模式的な平面図であり、このうち図3(b)は図3(a)の状態と比べて受信ユニットが送信ユニットに対して反時計回りに回転した状態を示し、図3(c)は図3(b)の状態と比べて更に受信ユニットが送信ユニットに対して反時計回りに回転した状態を示す。3 (a), 3 (b) and 3 (c) are schematic plan views of the power transmission device according to the first embodiment, of which FIG. 3 (b) is FIG. 3 (a). The state in which the receiving unit is rotated counterclockwise with respect to the transmitting unit is shown as compared with the state, and FIG. 3 (c) shows the state in which the receiving unit is further counterclockwise with respect to the transmitting unit as compared with the state of FIG. 3 (b). Indicates the rotated state. 図3(a)のA−A線に沿った模式的な切断端面図である。It is a schematic cut end view along the line AA of FIG. 3A. 第1実施形態に係る電力伝送装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the power transmission apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る電力伝送装置が備える整流回路等の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure such as the rectifier circuit provided in the power transmission apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るハンドル部品を回転軸に対して直交する方向に視たときの模式的な構造を示す図である。It is a figure which shows the typical structure when the handle component which concerns on 1st Embodiment is viewed in the direction orthogonal to the rotation axis. 第2実施形態に係る電力伝送装置の模式的な平面図である。It is a schematic plan view of the power transmission apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る電力伝送装置の模式的な側面図である。It is a schematic side view of the power transmission apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 図8のA−A線に沿った模式的な切断端面図である。It is a schematic cut end view along the line AA of FIG.

以下、本発明の各実施形態について、図1から図10を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。 Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 10. In all the drawings, the same components are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.

〔第1実施形態〕
先ず、図1から図7を用いて第1実施形態を説明する。
なお、図3(a)、図3(b)及び図3(c)においては、送信コイル部11の内部構造について実線及び破線で示しているが、受信コイル部21の内部構造については図示を省略している。図6においては、送信ユニット10の図示を省略している。図6の回路図においては、各受信コイル部21のコイル40と、それらコイル40の後段に配置されている整流回路80及び負荷90を示している。
[First Embodiment]
First, the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
In FIGS. 3 (a), 3 (b) and 3 (c), the internal structure of the transmitting coil portion 11 is shown by a solid line and a broken line, but the internal structure of the receiving coil portion 21 is shown. It is omitted. In FIG. 6, the transmission unit 10 is not shown. In the circuit diagram of FIG. 6, the coil 40 of each receiving coil unit 21, the rectifier circuit 80 and the load 90 arranged after the coils 40 are shown.

図1から図4のいずれかに示すように、本実施形態に係る電力伝送装置100は、送信コイル部11(図1等)を有する送信ユニット10(図1等)と、受信コイル部21(図2等)を有する受信ユニット20(図2等)と、を備え、送信ユニット10から受信ユニット20に電力を伝送するものである。
図4に示すように、送信ユニット10と受信ユニット20とは、互いに対向しているとともに、回転軸70(図3等)を中心として相対的に回転可能となっている。図1に示すように、送信ユニット10は、回転軸70を中心として周回状に配置されている複数の送信コイル部11を備えている。図2に示すように、受信ユニット20は、回転軸70を中心として周回状に配置されている複数の受信コイル部21を備えている。
As shown in any of FIGS. 1 to 4, the power transmission device 100 according to the present embodiment includes a transmission unit 10 (FIG. 1 and the like) having a transmission coil unit 11 (FIG. 1 and the like) and a reception coil unit 21 (FIG. 1 and the like). A receiving unit 20 (FIG. 2 or the like) having the receiving unit 20 (FIG. 2 or the like) is provided, and power is transmitted from the transmitting unit 10 to the receiving unit 20.
As shown in FIG. 4, the transmitting unit 10 and the receiving unit 20 face each other and are relatively rotatable about a rotation axis 70 (FIG. 3 or the like). As shown in FIG. 1, the transmission unit 10 includes a plurality of transmission coil units 11 arranged in a circumferential shape around the rotation shaft 70. As shown in FIG. 2, the receiving unit 20 includes a plurality of receiving coil units 21 arranged in a circumferential shape around the rotation shaft 70.

本実施形態によれば、送信ユニット10は複数の送信コイル部11を備えて構成されており、受信ユニット20は複数の受信コイル部21を備えて構成されている。このため、送信コイル部及び受信コイル部がそれぞれ1個ずつの場合と比べて、所望の電力伝送能力を実現するのに必要とされる送信コイル部11及び受信コイル部21の個々の寸法を小さくすることができる。よって、送信コイル部11及び受信コイル部21の構造的強度並びに耐久性を十分に確保できるとともに、送信コイル部11及び受信コイル部21の製造容易性も向上する。
より詳細には、送信コイル部及び受信コイル部がそれぞれ1個ずつの場合と比べて、各送信コイル部11が有する磁性コア30(図1参照)並びに各受信コイル部21が有する磁性コア30(図2参照)の寸法を小さくすることができる。よって、各磁性コア30の構造的強度並びに耐久性を十分に確保することができるとともに、各磁性コア30の製造容易性も向上する。
According to the present embodiment, the transmission unit 10 is configured to include a plurality of transmission coil units 11, and the reception unit 20 is configured to include a plurality of reception coil units 21. Therefore, the individual dimensions of the transmission coil unit 11 and the reception coil unit 21 required to realize the desired power transmission capacity are smaller than in the case where each of the transmission coil unit and the reception coil unit is one. can do. Therefore, the structural strength and durability of the transmitting coil unit 11 and the receiving coil unit 21 can be sufficiently ensured, and the ease of manufacturing the transmitting coil unit 11 and the receiving coil unit 21 is also improved.
More specifically, as compared with the case where each of the transmitting coil unit and the receiving coil unit is one, the magnetic core 30 (see FIG. 1) of each transmitting coil unit 11 and the magnetic core 30 of each receiving coil unit 21 (see FIG. 1). (See FIG. 2) can be reduced in size. Therefore, the structural strength and durability of each magnetic core 30 can be sufficiently ensured, and the ease of manufacturing of each magnetic core 30 is also improved.

ここで、図7に示すように、電力伝送装置100は、一例として、自動車等の車両のハンドル111(ステアリング)及びその周辺の部分に取り付けて用いられ、ハンドル111に搭載されている各種の負荷90(図5、図6、図7:例えば、ディスプレイやスピーカなど)に電力を供給する。すなわち、受信ユニット20の各受信コイル部21は、負荷90に対して電気的に接続されており、送信ユニット10の送信コイル部11から伝送された電力を負荷90に供給する。
ここで、ハンドル111は、例えば、回転シャフト120の先端部(上端部)に連結されている。回転シャフト120は、直線状の棒状体である。回転シャフト120は、当該回転シャフト120の軸周りに回転可能な状態で、ベース121により保持されている。
電力伝送装置100の構成のうち、送信ユニット10はベース121に設けられ、受信ユニット20はハンドル111に設けられる。
このため、車両の運転者がハンドル111を回転操作すると、ハンドル111に伴って負荷90及び受信ユニット20は回転するが、ベース121に設けられている送信ユニット10は回転しない。
送信ユニット10と受信ユニット20とは、仮想の基準面130(図7)を間に挟んで互いに対向しているとともに、基準面130に対して直交する回転軸70を中心として相対的に回転可能となっている。本実施形態の場合、送信ユニット10は基準面130の下側に配置されており、受信ユニット20は基準面130の上側に配置されている。
本実施形態の場合、上記回転軸70は、例えば、回転シャフト120の中心軸である。本実施形態の場合、送信ユニット10の複数の送信コイル部11は、回転シャフト120の周囲に周回状に配置されている。同様に、受信ユニット20の複数の受信コイル部21は、回転シャフト120の周囲に周回状に配置されている。
なお、本発明において、回転軸70は、実体を伴わない仮想的なものであってもよい。例えば、送信ユニット10と受信ユニット20とが、リング状のガイド機構を介して相対回転可能な状態で相互に連結されている場合、回転軸70は、ガイド機構の中心を通過する仮想的なものとなる。
Here, as shown in FIG. 7, as an example, the power transmission device 100 is used by being attached to the steering wheel 111 (steering wheel) of a vehicle such as an automobile and a portion around the steering wheel 111, and various loads mounted on the steering wheel 111. Power 90 (FIGS. 5, 6, 7, 7: for example, a display, a speaker, etc.). That is, each receiving coil unit 21 of the receiving unit 20 is electrically connected to the load 90, and supplies the electric power transmitted from the transmitting coil unit 11 of the transmitting unit 10 to the load 90.
Here, the handle 111 is connected to, for example, the tip end (upper end portion) of the rotary shaft 120. The rotating shaft 120 is a linear rod-shaped body. The rotary shaft 120 is held by the base 121 in a state of being rotatable around the axis of the rotary shaft 120.
In the configuration of the power transmission device 100, the transmission unit 10 is provided on the base 121, and the reception unit 20 is provided on the handle 111.
Therefore, when the driver of the vehicle rotates the steering wheel 111, the load 90 and the receiving unit 20 rotate with the steering wheel 111, but the transmitting unit 10 provided on the base 121 does not rotate.
The transmitting unit 10 and the receiving unit 20 face each other with a virtual reference surface 130 (FIG. 7) in between, and can rotate relatively about a rotation axis 70 orthogonal to the reference surface 130. It has become. In the case of the present embodiment, the transmitting unit 10 is arranged below the reference surface 130, and the receiving unit 20 is arranged above the reference surface 130.
In the case of the present embodiment, the rotary shaft 70 is, for example, the central shaft of the rotary shaft 120. In the case of the present embodiment, the plurality of transmission coil portions 11 of the transmission unit 10 are arranged in a circumferential shape around the rotary shaft 120. Similarly, the plurality of receiving coil portions 21 of the receiving unit 20 are arranged in a circumferential manner around the rotating shaft 120.
In the present invention, the rotating shaft 70 may be a virtual one without an entity. For example, when the transmitting unit 10 and the receiving unit 20 are connected to each other in a relatively rotatable state via a ring-shaped guide mechanism, the rotating shaft 70 is a virtual one that passes through the center of the guide mechanism. It becomes.

電力伝送装置100の取付対象は、車両のハンドル111及びその周辺の部分に限らず、その他の機器に取り付けて用いられてもよい。その他の機器は、例えば、ゲーム機などのアミューズメント機器やシミュレータなどといったハンドルを有する機器を挙げることができる。ただし、その他の機器は、ハンドルを有していないが相対的に回転可能な2つの部分を有する機器であってもよく、回転シャフト120を用いずに、2つの部分が相対的に回転可能に連結されている機器であってもよい。 The attachment target of the power transmission device 100 is not limited to the steering wheel 111 of the vehicle and the peripheral portion thereof, and may be attached to other devices for use. Examples of other devices include amusement devices such as game machines and devices having handles such as simulators. However, other devices may be devices that do not have a handle but have two relatively rotatable parts, and the two parts can be relatively rotatable without using the rotating shaft 120. It may be a connected device.

また、電力伝送装置100は、受信ユニット20が予めハンドル111に組み込まれた構成のハンドル部品として提供されてもよい。
すなわち、図7に示すように、本実施形態に係るハンドル部品110は、本実施形態に係る電力伝送装置100と、回転シャフト120に設けられるハンドル111とを備え、受信ユニット20がハンドル111に設けられている。
Further, the power transmission device 100 may be provided as a handle component having a configuration in which the receiving unit 20 is incorporated in the handle 111 in advance.
That is, as shown in FIG. 7, the handle component 110 according to the present embodiment includes the power transmission device 100 according to the present embodiment and the handle 111 provided on the rotating shaft 120, and the receiving unit 20 is provided on the handle 111. Has been done.

以下では、説明を簡単にするため、回転軸70が上下方向(鉛直方向)に延在しているものと仮定して、各構成要素の位置関係を説明する。したがって、以下の説明では、回転軸70に対して直交する方向が水平方向であるものとする。
また、回転軸70に対して直交する面内において、回転軸70を通過する方向を、径方向と称する。更に、径方向において、回転軸70に近づく方向を径方向内側、回転軸70から遠ざかる方向を径方向外側と称する。
周方向は、回転軸70の軸周り方向である。なお、回転軸70に対して直交する面内において、径方向に対して直交する方向も、便宜的に周方向とみなす。
電力伝送装置100やハンドル部品110の各部の位置関係は、特に断りが無い限り、電力伝送装置100やハンドル部品110の各部が相互に組み付けられて電力伝送装置100やハンドル部品110が作製された状態での位置関係を説明したものである。
ただし、電力伝送装置100及びハンドル部品110の使用時における回転軸70の方向は、上下方向に限らない。
In the following, for the sake of simplicity, the positional relationship of each component will be described on the assumption that the rotation shaft 70 extends in the vertical direction (vertical direction). Therefore, in the following description, it is assumed that the direction orthogonal to the rotation axis 70 is the horizontal direction.
Further, the direction of passing through the rotation axis 70 in the plane orthogonal to the rotation axis 70 is referred to as a radial direction. Further, in the radial direction, the direction approaching the rotating shaft 70 is referred to as the radial inner side, and the direction away from the rotating shaft 70 is referred to as the radial outer side.
The circumferential direction is the axial direction of the rotating shaft 70. In the plane orthogonal to the rotation axis 70, the direction orthogonal to the radial direction is also regarded as the circumferential direction for convenience.
Unless otherwise specified, the positional relationship between the parts of the power transmission device 100 and the handle component 110 is such that the parts of the power transmission device 100 and the handle component 110 are assembled with each other to manufacture the power transmission device 100 and the handle component 110. This is an explanation of the positional relationship in.
However, the direction of the rotating shaft 70 when the power transmission device 100 and the handle component 110 are used is not limited to the vertical direction.

図4に示すように、受信ユニット20は送信ユニット10の上方に配置されている。受信ユニット20は、送信ユニット10に対して非接触に配置されているとともに、送信ユニット10に対して近接して配置されている。
より詳細には、送信ユニット10と受信ユニット20とは、回転軸70に対して直交する仮想の平面である基準面130を間に挟んで互いに対向しているとともに、回転軸70を中心として相対的に回転可能となっている。
以下の説明においては、受信ユニット20が回転軸70を中心として送信ユニット10に対して相対回転することを、単に受信ユニット20が相対回転する、という。なお、送信ユニット10に対する受信ユニット20の相対回転は、本実施形態の場合、反時計回り方向及び時計回り方向のそれぞれに自在となっている。
As shown in FIG. 4, the receiving unit 20 is arranged above the transmitting unit 10. The receiving unit 20 is arranged in a non-contact manner with respect to the transmitting unit 10 and is arranged in close proximity to the transmitting unit 10.
More specifically, the transmitting unit 10 and the receiving unit 20 face each other with a reference plane 130 which is a virtual plane orthogonal to the rotation axis 70 in between, and are relative to each other with the rotation axis 70 as the center. It is rotatable.
In the following description, the fact that the receiving unit 20 rotates relative to the transmitting unit 10 about the rotation axis 70 means that the receiving unit 20 simply rotates relative to the transmitting unit 10. In the case of this embodiment, the relative rotation of the receiving unit 20 with respect to the transmitting unit 10 is free in each of the counterclockwise direction and the clockwise direction.

図1に示すように、送信ユニット10の複数の送信コイル部11は、回転軸70を中心とする円周(図1に示す第1の仮想円131)上に並んで配置されている。第1の仮想円131は、回転軸70に対して直交する平面内に存在している。
よって、回転軸70から各送信コイル部11までの距離は互いに等しい。
より詳細には、各送信コイル部11の中心は、第1の仮想円131の円周上に配置されている。
また、各送信コイル部11は、回転軸70に対して直交する共通の平面上に配置されている。すなわち、図4に示すように、各送信コイル部11は、回転軸70の方向において、互いに同じ位置に配置されている。
例えば、各送信コイル部11は互いに同じ寸法及び形状に形成されている。
As shown in FIG. 1, the plurality of transmission coil units 11 of the transmission unit 10 are arranged side by side on the circumference (first virtual circle 131 shown in FIG. 1) centered on the rotation shaft 70. The first virtual circle 131 exists in a plane orthogonal to the rotation axis 70.
Therefore, the distances from the rotating shaft 70 to each transmitting coil unit 11 are equal to each other.
More specifically, the center of each transmission coil unit 11 is arranged on the circumference of the first virtual circle 131.
Further, each transmission coil unit 11 is arranged on a common plane orthogonal to the rotation axis 70. That is, as shown in FIG. 4, the transmission coil units 11 are arranged at the same positions as each other in the direction of the rotation axis 70.
For example, the transmission coil portions 11 are formed to have the same dimensions and shape.

図2に示すように、受信ユニット20の複数の受信コイル部21は、回転軸70を中心とする円周(図2に示す第2の仮想円132)上に並んで配置されている。第2の仮想円132は、第1の仮想円131とは回転軸70の方向において異なる位置において、回転軸70に対して直交する平面内に存在している。
よって、回転軸70から各受信コイル部21までの距離は互いに等しい。
より詳細には、各受信コイル部21の中心は、第2の仮想円132の円周上に配置されている。従って、受信ユニット20が相対回転する際において、各受信コイル部21の中心は、第2の仮想円132の円周に沿って移動する。
また、各受信コイル部21は、回転軸70に対して直交する共通の平面上に配置されている。すなわち、図4に示すように、各受信コイル部21は、回転軸70の方向において、互いに同じ位置に配置されている。
そして、送信ユニット10の複数の送信コイル部11と、受信ユニット20の複数の受信コイル部21とは、回転軸70の方向において、互いにずれた位置に配置されている。
本実施形態の場合、第1の仮想円131の直径と第2の仮想円132の直径とは、互いに等しい。
例えば、各受信コイル部21は互いに同じ寸法及び形状に形成されている。更に、例えば、送信コイル部11と受信コイル部21とは互いに同じ寸法及び形状に形成されている。
As shown in FIG. 2, the plurality of receiving coil portions 21 of the receiving unit 20 are arranged side by side on the circumference (second virtual circle 132 shown in FIG. 2) centered on the rotation shaft 70. The second virtual circle 132 exists in a plane orthogonal to the rotation axis 70 at a position different from that of the first virtual circle 131 in the direction of the rotation axis 70.
Therefore, the distances from the rotating shaft 70 to each receiving coil unit 21 are equal to each other.
More specifically, the center of each receiving coil unit 21 is arranged on the circumference of the second virtual circle 132. Therefore, when the receiving unit 20 rotates relative to each other, the center of each receiving coil unit 21 moves along the circumference of the second virtual circle 132.
Further, each receiving coil unit 21 is arranged on a common plane orthogonal to the rotation axis 70. That is, as shown in FIG. 4, the receiving coil units 21 are arranged at the same positions as each other in the direction of the rotation axis 70.
The plurality of transmission coil units 11 of the transmission unit 10 and the plurality of reception coil units 21 of the reception unit 20 are arranged at positions deviated from each other in the direction of the rotation axis 70.
In the case of the present embodiment, the diameter of the first virtual circle 131 and the diameter of the second virtual circle 132 are equal to each other.
For example, the receiving coil portions 21 are formed to have the same dimensions and shape. Further, for example, the transmission coil unit 11 and the reception coil unit 21 are formed to have the same dimensions and shape.

送信ユニット10は、電源(不図示)と接続されており、各送信コイル部11には電源から電流が印加されるようになっている。各送信コイル部11に電流が印加されることによって、各送信コイル部11の周囲に磁界が生じるので、受信ユニット20の複数の受信コイル部21のうち、送信コイル部11と対向する位置関係にある受信コイル部21において、誘導起電力が発生する。すなわち、本実施形態の場合、電力伝送装置100は、送信ユニット10の送信コイル部11から、受信ユニット20の受信コイル部21へと、電磁誘導方式によって電力が伝送される。
このため、送信コイル部11と受信コイル部21との重なり面積が大きくなるほど、送信コイル部11から受信コイル部21への電力伝送効率が向上する。
なお、重なり面積とは、平面視において送信コイル部11と受信コイル部21とが重なっている部分の面積を意味する。
The transmission unit 10 is connected to a power supply (not shown), and a current is applied to each transmission coil unit 11 from the power supply. Since a magnetic field is generated around each transmission coil unit 11 by applying a current to each transmission coil unit 11, the positional relationship facing the transmission coil unit 11 among the plurality of reception coil units 21 of the reception unit 20 is set. An induced electromotive force is generated in a certain receiving coil unit 21. That is, in the case of the present embodiment, the power transmission device 100 transmits power from the transmission coil unit 11 of the transmission unit 10 to the reception coil unit 21 of the reception unit 20 by an electromagnetic induction method.
Therefore, the larger the overlapping area between the transmitting coil unit 11 and the receiving coil unit 21, the higher the power transmission efficiency from the transmitting coil unit 11 to the receiving coil unit 21.
The overlapping area means the area of the portion where the transmitting coil unit 11 and the receiving coil unit 21 overlap in a plan view.

図3(a)、図3(b)及び図3(c)に示すように、本実施形態の場合、送信ユニット10が有する複数の送信コイル部11の数と、受信ユニット20が有する複数の受信コイル部21の数と、が互いに異なっている。これにより、送信ユニット10に対する受信ユニット20の回転角度にかかわらず、いずれかの送信コイル部11といずれかの受信コイル部21とが十分な重なり面積で重なった状態となるような、送信コイル部11及び受信コイル部21の配置を、容易に実現することができる。従って、送信ユニット10と受信ユニット20との間の十分な電力伝送効率を容易に確保することができる。 As shown in FIGS. 3 (a), 3 (b) and 3 (c), in the case of this embodiment, the number of the plurality of transmission coil units 11 included in the transmission unit 10 and the plurality of transmission coil units 11 included in the reception unit 20. The number of receiving coil units 21 is different from each other. As a result, regardless of the rotation angle of the receiving unit 20 with respect to the transmitting unit 10, the transmitting coil unit 11 and the receiving coil unit 21 are overlapped with each other in a sufficient overlapping area. The arrangement of the 11 and the receiving coil unit 21 can be easily realized. Therefore, sufficient power transmission efficiency between the transmission unit 10 and the reception unit 20 can be easily ensured.

更に、本実施形態の場合、複数の送信コイル部11の数よりも複数の受信コイル部21の数の方が多い。これにより、送信ユニット10に対する受信ユニット20の回転角度にかかわらず、複数の送信コイル部11の各々がいずれかの受信コイル部21と重なった状態となるような、送信コイル部11及び受信コイル部21の配置を、容易に実現することができる。よって、各送信コイル部11から受信ユニット20に伝送される電力を、受信ユニット20の各受信コイル部21によって効率的に受電することができる。 Further, in the case of the present embodiment, the number of the plurality of receiving coil units 21 is larger than the number of the plurality of transmitting coil units 11. As a result, the transmission coil unit 11 and the reception coil unit so that each of the plurality of transmission coil units 11 overlaps with any of the reception coil units 21 regardless of the rotation angle of the reception unit 20 with respect to the transmission unit 10. The arrangement of 21 can be easily realized. Therefore, the electric power transmitted from each transmitting coil unit 11 to the receiving unit 20 can be efficiently received by each receiving coil unit 21 of the receiving unit 20.

図1に示すように、送信ユニット10は、一例として、2つの送信コイル部11を備えている。図2に示すように、受信ユニット20は、一例として、6つの受信コイル部21を備えている。
なお、以下の説明において、2つの送信コイル部11を、それぞれ送信コイル部11a、送信コイル部11bと称する場合がある(図1参照)。同様に、以下の説明において、6つの受信コイル部21を、それぞれ受信コイル部21a、受信コイル部21b、受信コイル部21c、受信コイル部21d、受信コイル部21e、受信コイル部21f、と称する場合がある(図2参照)。受信コイル部21a〜21fは、平面視において、受信コイル部21a、受信コイル部21b、受信コイル部21c、受信コイル部21d、受信コイル部21e、受信コイル部21fの順で反時計回りに並んでいる。
As shown in FIG. 1, the transmission unit 10 includes two transmission coil units 11 as an example. As shown in FIG. 2, the receiving unit 20 includes six receiving coil units 21 as an example.
In the following description, the two transmission coil units 11 may be referred to as a transmission coil unit 11a and a transmission coil unit 11b, respectively (see FIG. 1). Similarly, in the following description, when the six receiving coil units 21 are referred to as a receiving coil unit 21a, a receiving coil unit 21b, a receiving coil unit 21c, a receiving coil unit 21d, a receiving coil unit 21e, and a receiving coil unit 21f, respectively. (See Fig. 2). The receiving coil units 21a to 21f are arranged counterclockwise in the order of the receiving coil unit 21a, the receiving coil unit 21b, the receiving coil unit 21c, the receiving coil unit 21d, the receiving coil unit 21e, and the receiving coil unit 21f in a plan view. There is.

そして、第2の仮想円132の円周上において、各受信コイル部21は、等間隔で配置されている。すなわち、回転軸70に対して直交する面内において、各受信コイル部21は、回転軸70を基準として、等間隔(等角度間隔)で配置されている。
つまり、本実施形態の場合、回転軸70を基準として、隣り合う受信コイル部21どうしの角度(図2に示す角度β)は、それぞれ60度となっている。
なお、受信ユニット20は、複数の受信コイル部21どうしの相対的な位置関係が保持された状態で、送信ユニット10に対して相対回転する。
Then, on the circumference of the second virtual circle 132, the receiving coil units 21 are arranged at equal intervals. That is, in the plane orthogonal to the rotation axis 70, the receiving coil units 21 are arranged at equal intervals (equal angle intervals) with respect to the rotation axis 70.
That is, in the case of the present embodiment, the angles (angles β shown in FIG. 2) between the adjacent receiving coil units 21 are 60 degrees with respect to the rotation axis 70.
The receiving unit 20 rotates relative to the transmitting unit 10 while maintaining the relative positional relationship between the plurality of receiving coil units 21.

一方、第1の仮想円131の円周上における送信コイル部11どうしの間隔(角度)は、第2の仮想円132の円周上における隣り合う受信コイル部21どうしの間隔とは異なる間隔に設定されている。本実施形態の場合、回転軸70を基準とする送信コイル部11aと送信コイル部11bとの角度(図1に示す角度α)は、例えば、150度に設定されている。 On the other hand, the distance (angle) between the transmitting coil units 11 on the circumference of the first virtual circle 131 is different from the distance between the adjacent receiving coil units 21 on the circumference of the second virtual circle 132. It is set. In the case of the present embodiment, the angle (angle α shown in FIG. 1) between the transmission coil unit 11a and the transmission coil unit 11b with respect to the rotation shaft 70 is set to, for example, 150 degrees.

このように、第1の仮想円131の円周上における送信コイル部11どうしの間隔(角度)と、第2の仮想円132の円周上における受信コイル部21どうしの間隔(角度)と、が互いに異なっている。
このため、図3(a)に示すように、第1の送信コイル部11(例えば送信コイル部11a)が第1の受信コイル部21(例えば受信コイル部21a)とが正対した状態では、回転軸70の方向に電力伝送装置100を視たときに(つまり平面視において)、第2の送信コイル部11(例えば送信コイル部11b)は第2の受信コイル部21(例えば受信コイル部21c)と第3の受信コイル部21(例えば受信コイル部21d)との間に位置する。
また、図3(c)に示すように、第2の送信コイル部11(送信コイル部11b)が第2の受信コイル部21(受信コイル部21c)とが正対した状態では、回転軸70の方向に電力伝送装置100を視たときに、第1の送信コイル部11(送信コイル部11a)は第1の受信コイル部21(受信コイル部21a)と第4の受信コイル部21(例えば受信コイル部21f)との間に位置する。
以下、図3(a)の状態を第1の状態、図3(c)の状態を第2の状態と称する。第1の状態を起点として、受信ユニット20が送信ユニット10に対して反時計回りに30度回転することによって、第2の状態に移行する。
ここで、一の送信コイル部11と一の受信コイル部21と正対しているとは、回転軸70の方向に電力伝送装置100を視たときに、一の送信コイル部11の中心と一の受信コイル部21の中心との距離が最も小さい状態となっていることを意味する。
本実施形態の場合、一の送信コイル部11と一の受信コイル部21と正対しているときには、回転軸70の方向に電力伝送装置100を視たときに(つまり平面視において)、一の送信コイル部11の中心と一の受信コイル部21の中心とが互いに重なる(一致する)とともに、一の送信コイル部11の全体と一の受信コイル部21の全体とが互いに重なる。
電力伝送装置100は、ここで説明した条件を満たすように構成されているため、第1の状態及び第2の状態の各々において、送信コイル部11から受信コイル部21へと十分な電力伝送効率で電力を伝送することができる。すなわち、第1の状態では主として送信コイル部11aから受信コイル部21aへと電力を伝送することができ、第2の状態では主として送信コイル部11bから受信コイル部21cへと電力を伝送することができる。
In this way, the distance (angle) between the transmitting coil units 11 on the circumference of the first virtual circle 131 and the distance (angle) between the receiving coil units 21 on the circumference of the second virtual circle 132 Are different from each other.
Therefore, as shown in FIG. 3A, when the first transmitting coil unit 11 (for example, the transmitting coil unit 11a) faces the first receiving coil unit 21 (for example, the receiving coil unit 21a), When the power transmission device 100 is viewed in the direction of the rotating shaft 70 (that is, in a plan view), the second transmitting coil unit 11 (for example, the transmitting coil unit 11b) is the second receiving coil unit 21 (for example, the receiving coil unit 21c). ) And the third receiving coil unit 21 (for example, the receiving coil unit 21d).
Further, as shown in FIG. 3C, the rotating shaft 70 is in a state where the second transmitting coil unit 11 (transmitting coil unit 11b) faces the second receiving coil unit 21 (receiving coil unit 21c). When the power transmission device 100 is viewed in the direction of, the first transmission coil unit 11 (transmission coil unit 11a) has a first reception coil unit 21 (reception coil unit 21a) and a fourth reception coil unit 21 (for example,). It is located between the receiving coil unit 21f).
Hereinafter, the state of FIG. 3A is referred to as a first state, and the state of FIG. 3C is referred to as a second state. Starting from the first state, the receiving unit 20 rotates 30 degrees counterclockwise with respect to the transmitting unit 10 to shift to the second state.
Here, the fact that one transmitting coil unit 11 and one receiving coil unit 21 face each other means that when the power transmission device 100 is viewed in the direction of the rotating shaft 70, it is one with the center of one transmitting coil unit 11. This means that the distance from the center of the receiving coil portion 21 of the above is the smallest.
In the case of the present embodiment, when one transmitting coil unit 11 and one receiving coil unit 21 are facing each other, when the power transmission device 100 is viewed in the direction of the rotating shaft 70 (that is, in a plan view), one The center of the transmitting coil unit 11 and the center of the one receiving coil unit 21 overlap (match) each other, and the entire one transmitting coil unit 11 and the entire one receiving coil unit 21 overlap each other.
Since the power transmission device 100 is configured to satisfy the conditions described here, sufficient power transmission efficiency from the transmission coil unit 11 to the reception coil unit 21 in each of the first state and the second state. Power can be transmitted with. That is, in the first state, the electric power can be mainly transmitted from the transmitting coil unit 11a to the receiving coil unit 21a, and in the second state, the electric power can be mainly transmitted from the transmitting coil unit 11b to the receiving coil unit 21c. it can.

なお、第1の状態においては、送信コイル部11bについては、例えば、部分的に受信コイル部21c及び受信コイル部21dと重なっている。ただし、第1の状態において、送信コイル部11bはいずれの受信コイル部21とも重なっていなくてもよい。
同様に、第2の状態においては、送信コイル部11aについては、例えば、部分的に受信コイル部21f及び受信コイル部21aと重なっている。ただし、第2の状態において、送信コイル部11aはいずれの受信コイル部21とも重なっていなくてもよい。
第1の状態における送信コイル部11aと受信コイル部21aとの重なり面積と送信コイル部11bと受信コイル部21c及び受信コイル部21dとの重なり面積の合計値と、第2の状態における送信コイル部11bと受信コイル部21cとの重なり面積と送信コイル部11aと受信コイル部21d及び受信コイル部21aとの重なり面積の合計値とは、互いに等しい。
In the first state, the transmission coil unit 11b partially overlaps the receiving coil unit 21c and the receiving coil unit 21d, for example. However, in the first state, the transmission coil unit 11b does not have to overlap with any reception coil unit 21.
Similarly, in the second state, the transmission coil unit 11a partially overlaps, for example, the reception coil unit 21f and the reception coil unit 21a. However, in the second state, the transmission coil unit 11a does not have to overlap with any reception coil unit 21.
The total value of the overlapping area of the transmitting coil section 11a and the receiving coil section 21a in the first state, the overlapping area of the transmitting coil section 11b, the receiving coil section 21c, and the receiving coil section 21d, and the transmitting coil section in the second state. The total value of the overlapping area of 11b and the receiving coil unit 21c and the overlapping area of the transmitting coil unit 11a and the receiving coil unit 21d and the receiving coil unit 21a is equal to each other.

また、図3(b)の状態は、送信ユニット10に対する受信ユニット20の回転角度が、第1の状態と第2の状態との中間の角度となった状態である。以下、図3(b)の状態を第3の状態と称する。第1の状態を起点として、受信ユニット20が送信ユニット10に対して反時計回りに15度回転することによって、第3の状態に移行する。
第3の状態においては、送信コイル部11aは部分的に受信コイル部21aと重なっており、送信コイル部11bは部分的に受信コイル部21cと重なっている。
第3の状態では、第1の状態と比べて、送信コイル部11aと受信コイル部21aとの重なり面積が小さい代わりに、送信コイル部11bと受信コイル部21cとの重なり面積が大きい。同様に、第3の状態では、第2の状態と比べて、送信コイル部11bと受信コイル部21cとの重なり面積が小さい代わりに、送信コイル部11aと受信コイル部21aとの重なり面積が大きい。
これにより、第3の状態では、(第1の状態及び第2の状態と比べると電力伝送能力が劣る可能性はあるものの)、送信コイル部11aから受信コイル部21aに伝送される電力と送信コイル部11bから受信コイル部21cに伝送される電力との合計量を十分に確保することができる。
すなわち、第3の状態は、送信ユニット10に対する受信ユニット20の回転角度が様々に変化しうるなかで、電力伝送能力が最も劣る可能性がある状態であるが、第3の状態においても、電力伝送装置100による電力伝送能力を十分に確保することができる。
このように、本実施形態によれば、送信ユニット10に対する受信ユニット20の回転角度にかかわらず、十分な電力伝送能力を確保することができる。
Further, the state of FIG. 3B is a state in which the rotation angle of the receiving unit 20 with respect to the transmitting unit 10 is an angle between the first state and the second state. Hereinafter, the state of FIG. 3B is referred to as a third state. Starting from the first state, the receiving unit 20 rotates 15 degrees counterclockwise with respect to the transmitting unit 10 to shift to the third state.
In the third state, the transmitting coil unit 11a partially overlaps the receiving coil unit 21a, and the transmitting coil unit 11b partially overlaps the receiving coil unit 21c.
In the third state, the overlapping area between the transmitting coil unit 11a and the receiving coil unit 21a is smaller than that in the first state, but the overlapping area between the transmitting coil unit 11b and the receiving coil unit 21c is larger. Similarly, in the third state, the overlapping area between the transmitting coil unit 11b and the receiving coil unit 21c is smaller than that in the second state, but the overlapping area between the transmitting coil unit 11a and the receiving coil unit 21a is larger. ..
As a result, in the third state (although the power transmission capacity may be inferior to that of the first state and the second state), the power and transmission transmitted from the transmission coil unit 11a to the reception coil unit 21a. A sufficient total amount of electric power transmitted from the coil unit 11b to the receiving coil unit 21c can be secured.
That is, the third state is a state in which the power transmission capacity may be the worst among the various rotation angles of the receiving unit 20 with respect to the transmitting unit 10, but the power is also in the third state. It is possible to sufficiently secure the power transmission capacity of the transmission device 100.
As described above, according to the present embodiment, sufficient power transmission capacity can be secured regardless of the rotation angle of the receiving unit 20 with respect to the transmitting unit 10.

ここで、第1の状態における受信ユニット20の回転角度を第1の角度、第2の状態における受信ユニット20の回転角度を第2の角度と称する。
つまり、本実施形態の場合、図3(a)に示すように、送信ユニット10に対する受信ユニット20の回転角度が第1の角度のときには、送信コイル部11a(第1の送信コイル部)と受信コイル部21a(第1の受信コイル部)との重なり面積の方が、送信コイル部11b(第2の送信コイル部)と受信コイル部21c(第2の受信コイル部)との重なり面積よりも大きくなる。
また、図3(c)に示すように、送信ユニット10に対する受信ユニット20の回転角度が第2の角度のときには、送信コイル部11a(第1の送信コイル部)と受信コイル部21a(第1の受信コイル部)との重なり面積よりも、送信コイル部11b(第2の送信コイル部)と受信コイル部21c(第2の受信コイル部)との重なり面積の方が大きくなる。
つまり、受信ユニット20の相対回転によって、送信コイル部11a(第1の送信コイル部)と受信コイル部21a(第1の受信コイル部)との重なり面積が小さくなったとしても、代わりに送信コイル部11b(第2の送信コイル部)と受信コイル部21c(第2の受信コイル部)との十分な重なり面積が確保される。
よって、送信ユニット10に対する受信ユニット20の回転角度が第1の角度のときと第2の角度のときとのいずれにおいても、十分な電力伝送能力を確保することができる。
Here, the rotation angle of the receiving unit 20 in the first state is referred to as a first angle, and the rotation angle of the receiving unit 20 in the second state is referred to as a second angle.
That is, in the case of the present embodiment, as shown in FIG. 3A, when the rotation angle of the receiving unit 20 with respect to the transmitting unit 10 is the first angle, the transmitting coil unit 11a (first transmitting coil unit) receives. The overlapping area of the coil portion 21a (first receiving coil portion) is larger than the overlapping area of the transmitting coil portion 11b (second transmitting coil portion) and the receiving coil portion 21c (second receiving coil portion). growing.
Further, as shown in FIG. 3C, when the rotation angle of the receiving unit 20 with respect to the transmitting unit 10 is the second angle, the transmitting coil unit 11a (first transmitting coil unit) and the receiving coil unit 21a (first). The overlapping area between the transmitting coil unit 11b (second transmitting coil unit) and the receiving coil unit 21c (second receiving coil unit) is larger than the overlapping area with the receiving coil unit).
That is, even if the overlapping area between the transmitting coil unit 11a (first transmitting coil unit) and the receiving coil unit 21a (first receiving coil unit) becomes smaller due to the relative rotation of the receiving unit 20, the transmitting coil instead A sufficient overlapping area between the portion 11b (second transmitting coil portion) and the receiving coil portion 21c (second receiving coil portion) is secured.
Therefore, a sufficient power transmission capacity can be secured regardless of whether the rotation angle of the receiving unit 20 with respect to the transmitting unit 10 is the first angle or the second angle.

また、第3の状態における受信ユニット20の回転角度を第3の角度と称する。
図3(b)に示すように、送信ユニット10に対する受信ユニット20の回転角度が第3の角度のときには、送信コイル部11a(第1の送信コイル部)と受信コイル部21a(第1の受信コイル部)との重なり面積と、送信コイル部11b(第2の送信コイル部)と受信コイル部21c(第2の受信コイル部)との重なり面積が等しくなる。
送信ユニット10に対する受信ユニット20の回転角度が第3の角度のときにも、十分な電力伝送能力を確保することができる。
つまり、送信ユニット10に対する受信ユニット20の回転角度にかかわらず、十分な電力伝送能力を確保することができる。
Further, the rotation angle of the receiving unit 20 in the third state is referred to as a third angle.
As shown in FIG. 3B, when the rotation angle of the receiving unit 20 with respect to the transmitting unit 10 is the third angle, the transmitting coil unit 11a (first transmitting coil unit) and the receiving coil unit 21a (first receiving). The overlapping area of the coil section) and the overlapping area of the transmitting coil section 11b (second transmitting coil section) and the receiving coil section 21c (second receiving coil section) are equal.
Even when the rotation angle of the receiving unit 20 with respect to the transmitting unit 10 is the third angle, sufficient power transmission capacity can be secured.
That is, a sufficient power transmission capacity can be secured regardless of the rotation angle of the receiving unit 20 with respect to the transmitting unit 10.

なお、上記の説明において、送信コイル部11の数よりも受信コイル部21の数の方が多い例を説明したが、本発明はこの例に限らず、送信コイル部11の数よりも受信コイル部21の数の方が少なくてもよい。この場合においても、各送信コイル部11及び各受信コイル部21の各々は、送信ユニット10に対する受信ユニット20の回転角度にかかわらず、十分な電力伝送能力を確保することができるように配置されていることが好ましい。すなわち、電力伝送装置100は、上述した条件を満たすように構成されていることが好ましい。 In the above description, an example in which the number of receiving coil units 21 is larger than the number of transmitting coil units 11 has been described, but the present invention is not limited to this example, and the present invention is not limited to this example, and the number of receiving coils is larger than the number of transmitting coil units 11. The number of parts 21 may be smaller. Even in this case, each of the transmitting coil unit 11 and the receiving coil unit 21 is arranged so as to be able to secure a sufficient power transmission capacity regardless of the rotation angle of the receiving unit 20 with respect to the transmitting unit 10. It is preferable to have. That is, the power transmission device 100 is preferably configured to satisfy the above-mentioned conditions.

図1、図2、及び図4に示すように、送信コイル部11と、受信コイル部21と、の各々は、芯部33を有する磁性コア30と、芯部33の周囲に巻回されているコイル40と、を有する。 As shown in FIGS. 1, 2, and 4, each of the transmitting coil portion 11 and the receiving coil portion 21 is wound around a magnetic core 30 having a core portion 33 and a core portion 33. It has a coil 40 and a coil 40.

磁性コア30は、例えば、フェライトなどの磁性材料によって全体が一体成形されている。
本実施形態の場合、磁性コア30は、例えば、ポットコア形状に形成されている。
図1、図2及び図4に示すように、磁性コア30は、例えば、円筒状の筒状部34と、筒状部34の一端側を閉塞している円盤状の閉塞部35と、を有する。筒状部34の他端側には開口部34aが形成されている。芯部33は、閉塞部35の中央部から開口部34aに向けて直線状の棒状に延びている。
なお、ここでは筒状部34が円筒状である例を説明するが、筒状部34は、多角筒状などの円筒状以外の形状であってもよい。
The entire magnetic core 30 is integrally molded with a magnetic material such as ferrite, for example.
In the case of this embodiment, the magnetic core 30 is formed in a pot core shape, for example.
As shown in FIGS. 1, 2 and 4, the magnetic core 30 includes, for example, a cylindrical tubular portion 34 and a disk-shaped closed portion 35 that closes one end side of the cylindrical portion 34. Have. An opening 34a is formed on the other end side of the tubular portion 34. The core portion 33 extends from the central portion of the closed portion 35 toward the opening 34a in a linear rod shape.
Although an example in which the tubular portion 34 is cylindrical will be described here, the tubular portion 34 may have a shape other than the cylindrical shape such as a polygonal tubular shape.

コイル40は、例えば、絶縁被覆された金属製の線材により構成されている。コイル40は、線材を芯部33の周囲に巻回することにより構成されている巻回部43と、線材の両端部によりそれぞれ構成されている引出配線部(不図示)と、を有する。巻回部43は、筒状部34に収容されている。
ここで、筒状部34の周方向における一部分には、切欠形状部36(図1及び図2)が形成されている。コイル40の各引出配線部は、切欠形状部36を通して筒状部34の外部に引き出されている。
送信コイル部11の磁性コア30は、筒状部34の軸方向並びに芯部33が上下に延在し、閉塞部35が水平に配置され、且つ、開口部34aが上向きとなるように、配置されている。受信コイル部21の磁性コア30は、筒状部34の軸方向並びに芯部33が上下に延在し、閉塞部35が水平に配置され、且つ、開口部34aが下向きとなるように、配置されている。つまり、各受信コイル部21は、各送信コイル部11とは上下反転した姿勢で配置されている。
なお、各送信コイル部11及び各受信コイル部21は、切欠形状部36が径方向外方を向くように配置されていることが好ましい。
The coil 40 is made of, for example, an insulatingly coated metal wire. The coil 40 has a winding portion 43 formed by winding a wire rod around a core portion 33, and a lead wiring portion (not shown) formed by both ends of the wire rod. The winding portion 43 is housed in the tubular portion 34.
Here, a notch-shaped portion 36 (FIGS. 1 and 2) is formed in a part of the tubular portion 34 in the circumferential direction. Each lead-out wiring portion of the coil 40 is led out to the outside of the tubular portion 34 through the notch-shaped portion 36.
The magnetic core 30 of the transmission coil portion 11 is arranged so that the axial direction of the tubular portion 34 and the core portion 33 extend vertically, the closing portion 35 is arranged horizontally, and the opening portion 34a faces upward. Has been done. The magnetic core 30 of the receiving coil portion 21 is arranged so that the axial direction of the tubular portion 34 and the core portion 33 extend vertically, the closing portion 35 is arranged horizontally, and the opening portion 34a faces downward. Has been done. That is, each receiving coil unit 21 is arranged in an upside down position with each transmitting coil unit 11.
It is preferable that the transmitting coil portion 11 and the receiving coil portion 21 are arranged so that the notch-shaped portion 36 faces outward in the radial direction.

上述のように、送信ユニット10の各送信コイル部11には、電源から電流が印加されるようになっている。本実施形態の場合、各送信コイル部11に印可される電流は、例えば、交流電流である。
このため、送信コイル部11と対向する受信コイル部21において生成される電流も、交流電流となる。
電力伝送装置100は、受信コイル部21において生成された交流電流を直流電流に整流して負荷90(図5、図6及び図7参照)に供給する整流回路を備えていることが好ましい。
As described above, a current is applied to each transmission coil unit 11 of the transmission unit 10 from the power supply. In the case of the present embodiment, the current applied to each transmission coil unit 11 is, for example, an alternating current.
Therefore, the current generated in the receiving coil unit 21 facing the transmitting coil unit 11 also becomes an alternating current.
The power transmission device 100 preferably includes a rectifying circuit that rectifies the alternating current generated in the receiving coil unit 21 into a direct current and supplies it to the load 90 (see FIGS. 5, 6 and 7).

図5に示すように、本実施形態の場合、電力伝送装置100は、各受信コイル部21とそれぞれ対応して設けられた複数の整流回路80(図5、図6参照)を備えている。複数の整流回路80は、互いに同方向に流れる直流電流を出力するように構成されている。
このため、各受信コイル部21において生成される交流電流の向きが正逆いずれのときにも、各整流回路80から負荷90に供給される電流の向きが互いに等しくなる。よって、受信ユニット20は、常に一定方向に流れる電流を負荷90に供給することができる。
また、本実施形態の場合、送信ユニット10に対する受信ユニット20の回転角度によっては、各受信コイル部21の周囲に形成される磁界の関係上、一の受信コイル部21において生成される電流の向きと、他の受信コイル部21において生成される電流の向きとが互いに逆方向になるときがある。例えば、一の受信コイル部21が一の送信コイル部11と正対し、他の受信コイル部21の径方向における半部が他の送信コイル部11と対向しているような場合である。このような事情に対し、本実施形態によれば、各受信コイル部21と対応して個別に設けられた整流回路80が、互いに同方向に流れる直流電流を出力するので、各受信コイル部21において生成された電流どうしが相殺することを抑制でき、各受信コイル部21において生成された電流を無駄なく負荷90において有効活用することができる。
なお、複数の整流回路80は、受信ユニット20が備えていてもよいし、受信ユニット20とは別の箇所に配置されていてもよい。
As shown in FIG. 5, in the case of the present embodiment, the power transmission device 100 includes a plurality of rectifier circuits 80 (see FIGS. 5 and 6) provided corresponding to each receiving coil unit 21. The plurality of rectifier circuits 80 are configured to output direct currents flowing in the same direction as each other.
Therefore, the directions of the currents supplied from the rectifier circuits 80 to the load 90 are equal to each other regardless of whether the directions of the alternating currents generated in the receiving coil units 21 are forward or reverse. Therefore, the receiving unit 20 can always supply the current flowing in a certain direction to the load 90.
Further, in the case of the present embodiment, depending on the rotation angle of the receiving unit 20 with respect to the transmitting unit 10, the direction of the current generated in one receiving coil unit 21 due to the magnetic field formed around each receiving coil unit 21. And the direction of the current generated in the other receiving coil unit 21 may be opposite to each other. For example, one receiving coil unit 21 faces one transmitting coil unit 11, and a half portion of the other receiving coil unit 21 in the radial direction faces the other transmitting coil unit 11. In response to such a situation, according to the present embodiment, the rectifier circuits 80 individually provided corresponding to the receiving coil units 21 output the direct currents flowing in the same direction to each other, so that each receiving coil unit 21 It is possible to suppress the cancellation of the currents generated in the above, and the currents generated in each receiving coil unit 21 can be effectively utilized in the load 90 without waste.
The plurality of rectifier circuits 80 may be provided in the receiving unit 20, or may be arranged in a place different from the receiving unit 20.

図6に示すように、各整流回路80は、例えば、4つのダイオード81a、81b、81c及び81dを備えている。
ダイオード81aのアノードには、受信コイル部21のコイル40の一端部が電気的に接続されている。ダイオード81aのカソードは、負荷90の一端に対して電気的に接続される。
ダイオード81bのカソードには、コイル40の一端部が電気的に接続されている。ダイオード81bのアノードは、負荷90の他端に対して電気的に接続される。
ダイオード81cのアノードには、コイル40の他端部が電気的に接続されている。ダイオード81cのカソードは、負荷90の一端に対して電気的に接続される。
ダイオード81dのカソードには、コイル40の他端部が電気的に接続されている。ダイオード81dのアノードは、負荷90の他端に対して電気的に接続される。
As shown in FIG. 6, each rectifier circuit 80 includes, for example, four diodes 81a, 81b, 81c and 81d.
One end of the coil 40 of the receiving coil portion 21 is electrically connected to the anode of the diode 81a. The cathode of the diode 81a is electrically connected to one end of the load 90.
One end of the coil 40 is electrically connected to the cathode of the diode 81b. The anode of the diode 81b is electrically connected to the other end of the load 90.
The other end of the coil 40 is electrically connected to the anode of the diode 81c. The cathode of the diode 81c is electrically connected to one end of the load 90.
The other end of the coil 40 is electrically connected to the cathode of the diode 81d. The anode of the diode 81d is electrically connected to the other end of the load 90.

なお、本発明において、各送信コイル部11の配置は、上述した例に限らない。すなわち、上記においては、送信コイル部11aと送信コイル部11bとの角度(図1に示す角度α)が150度である例を説明したが、角度αは、この例に限らない。例えば、角度αは、60度(又は−60度)の倍数を除くその他の角度であってもよい。
すなわち、角度αは、0度<α<60度、60度<α<120度、120度<α<180度、−60度<α<0度、−120度<α<−60度、及び、−180度<α<−120度のいずれであってもよい。
ここでいう角度は、送信コイル部11aが回転軸70を基準として12時方向にあるときの送信コイル部11bの方向を示すものであり、反時計回り方向への角度を正の角度、時計回り方向への角度を負の角度としている。
なお、角度αの絶対値は、90度よりも大きい角度であることが好ましい。
また、角度αの絶対値は、60度の倍数からなるべく離れた値であって、且つ、30度の倍数になるべく近い値であることが好ましく、30度の倍数であることが特に好ましい。
また、受信コイル部21a〜21fは、第2の仮想円132の周方向において、60°間隔で配置されている例を説明したが、本発明は、この例に限らない。
また、第1の仮想円131の直径と、第2の仮想円132の直径とが互いに等しい例を説明したが、本発明はこの例に限らず、第1の仮想円131の直径と、第2の仮想円132の直径とが互いに異なっていてもよい。なお、この場合においても、一の送信コイル部11と一の受信コイル部21とが正対している状態とは、回転軸70の方向に視たときに、一の送信コイル部11の中心と一の受信コイル部21の中心との距離が最も小さい状態を意味する。
また、送信コイル部11と受信コイル部21とが互いに同一の寸法及び形状に形成されている例を説明したが、送信コイル部11と受信コイル部21とは互いに異なる寸法又は形状に形成されていてもよい。
In the present invention, the arrangement of each transmission coil unit 11 is not limited to the above-mentioned example. That is, in the above, an example in which the angle (angle α shown in FIG. 1) between the transmission coil unit 11a and the transmission coil unit 11b is 150 degrees has been described, but the angle α is not limited to this example. For example, the angle α may be any other angle except a multiple of 60 degrees (or −60 degrees).
That is, the angles α are 0 degrees <α <60 degrees, 60 degrees <α <120 degrees, 120 degrees <α <180 degrees, -60 degrees <α <0 degrees, -120 degrees <α <-60 degrees, and so on. , -180 degrees <α <-120 degrees.
The angle referred to here indicates the direction of the transmission coil unit 11b when the transmission coil unit 11a is in the 12 o'clock direction with respect to the rotation axis 70, and the angle in the counterclockwise direction is a positive angle and clockwise. The angle in the direction is a negative angle.
The absolute value of the angle α is preferably an angle larger than 90 degrees.
Further, the absolute value of the angle α is preferably a value as far as possible from a multiple of 60 degrees and as close as possible to a multiple of 30 degrees, and particularly preferably a multiple of 30 degrees.
Further, although the example in which the receiving coil units 21a to 21f are arranged at intervals of 60 ° in the circumferential direction of the second virtual circle 132 has been described, the present invention is not limited to this example.
Further, an example in which the diameter of the first virtual circle 131 and the diameter of the second virtual circle 132 are equal to each other has been described, but the present invention is not limited to this example, and the diameter of the first virtual circle 131 and the first The diameters of the virtual circles 132 of 2 may be different from each other. Even in this case, the state in which the one transmitting coil unit 11 and the one receiving coil unit 21 face each other is the center of the one transmitting coil unit 11 when viewed in the direction of the rotating shaft 70. It means a state in which the distance from the center of one receiving coil unit 21 is the smallest.
Further, although an example in which the transmitting coil unit 11 and the receiving coil unit 21 are formed to have the same dimensions and shape from each other has been described, the transmitting coil unit 11 and the receiving coil unit 21 are formed to have different dimensions or shapes from each other. You may.

なお、本発明において、送信ユニット10が備える送信コイル部11の数は、上述した例に限らず、3つ以上であってもよい。同様に、受信ユニット20が備える受信コイル部21の数は、この例に限らず、7つ以上であってもよいし、5つ以下であってもよい。
また、本発明において、送信ユニット10が備える送信コイル部11の数と、受信ユニット20が備える受信コイル部21の数とは、互いに等しくてもよい。
更に、本発明において、送信ユニット10が備える送信コイル部11の数が、受信ユニット20が備える受信コイル部21の数よりも多くてもよい。
In the present invention, the number of transmission coil units 11 included in the transmission unit 10 is not limited to the above-mentioned example, and may be three or more. Similarly, the number of receiving coil units 21 included in the receiving unit 20 is not limited to this example, and may be 7 or more, or 5 or less.
Further, in the present invention, the number of the transmitting coil units 11 included in the transmitting unit 10 and the number of the receiving coil units 21 included in the receiving unit 20 may be equal to each other.
Further, in the present invention, the number of transmission coil units 11 included in the transmission unit 10 may be larger than the number of reception coil units 21 included in the reception unit 20.

〔第2実施形態〕
次に、図8から図10を用いて第2実施形態を説明する。本実施形態に係る電力伝送装置100は、それぞれ以下に説明する点で、上記の第1実施形態に係る電力伝送装置100と相違しており、その他の点では、上記の第1実施形態に係る電力伝送装置100と同様に構成されている。
[Second Embodiment]
Next, the second embodiment will be described with reference to FIGS. 8 to 10. The power transmission device 100 according to the present embodiment is different from the power transmission device 100 according to the first embodiment in that each is described below, and in other respects, it relates to the first embodiment. It is configured in the same manner as the power transmission device 100.

本実施形態の場合も、磁性コア30は、例えば、フェライトなどの磁性材料によって、その全体が一体成形されている。 Also in the case of this embodiment, the entire magnetic core 30 is integrally molded with a magnetic material such as ferrite, for example.

本実施形態の場合も、送信コイル部11と、受信コイル部21と、の各々は、芯部33を有する磁性コア30と、芯部33の周囲に巻回されているコイル40と、を有している。ただし、本実施形態の場合、コイル40の軸方向及び芯部33の軸方向が、回転軸70を中心とする径方向に延在している。
このため、本実施形態の場合、第1実施形態とは異なり、送信ユニット10の周方向におけるいずれの位置においても、回転軸70を基準としたときの磁束の向きが同等となる。このため、各受信コイル部21において生成される電流の向きが常に互いに同方向になる。よって、各受信コイル部21の後段に設けられる整流回路80は、各受信コイル部21に個別のものとする必要は無く、各受信コイル部21に共通の1つで足りる。
Also in the case of this embodiment, each of the transmitting coil portion 11 and the receiving coil portion 21 has a magnetic core 30 having a core portion 33 and a coil 40 wound around the core portion 33. doing. However, in the case of the present embodiment, the axial direction of the coil 40 and the axial direction of the core portion 33 extend in the radial direction centered on the rotating shaft 70.
Therefore, in the case of the present embodiment, unlike the first embodiment, the direction of the magnetic flux with respect to the rotation axis 70 is the same at any position in the circumferential direction of the transmission unit 10. Therefore, the directions of the currents generated in each receiving coil unit 21 are always in the same direction. Therefore, the rectifier circuit 80 provided in the subsequent stage of each receiving coil unit 21 does not need to be individual for each receiving coil unit 21, and one common to each receiving coil unit 21 is sufficient.

図8から図10に示すように、本実施形態の場合、磁性コア30は、芯部33における径方向内側の端部に設けられている内側鍔部53と、芯部33における径方向外側の端部に設けられている外側鍔部54と、を有する。
内側鍔部53及び外側鍔部54の各々は、芯部33よりも、周方向に張り出した形状となっている。すなわち、周方向における内側鍔部53及び外側鍔部54の各々の寸法は、周方向における芯部33の寸法よりも大きい。
そして、周方向において、内側鍔部53の寸法よりも、外側鍔部54の寸法の方が大きい。これにより、空間内において磁性コア30が占める体積の割合(磁性コア30の配置密度)を大きくできるので、個々の送信コイル部11及び受信コイル部21の特性が向上する。よって、電力伝送装置100による単位体積当たりの電力伝送能力が向上する。
As shown in FIGS. 8 to 10, in the case of the present embodiment, the magnetic core 30 has an inner flange portion 53 provided at the radial inner end portion of the core portion 33 and a radial outer side portion of the core portion 33. It has an outer collar portion 54 provided at the end portion.
Each of the inner flange portion 53 and the outer flange portion 54 has a shape protruding in the circumferential direction from the core portion 33. That is, the dimensions of the inner flange portion 53 and the outer flange portion 54 in the circumferential direction are larger than the dimensions of the core portion 33 in the circumferential direction.
Then, in the circumferential direction, the dimension of the outer flange portion 54 is larger than the dimension of the inner flange portion 53. As a result, the ratio of the volume occupied by the magnetic core 30 in the space (arrangement density of the magnetic core 30) can be increased, so that the characteristics of the individual transmitting coil unit 11 and the receiving coil unit 21 are improved. Therefore, the power transmission capacity per unit volume of the power transmission device 100 is improved.

更に、本実施形態の場合、周方向における芯部33の太さが、径方向外側に向けて拡大している。このことによっても、空間内において磁性コア30が占める体積の割合(磁性コア30の配置密度)を大きくできるので、個々の送信コイル部11及び受信コイル部21の特性が向上する。よって、電力伝送装置100による単位体積当たりの電力伝送能力が向上する。 Further, in the case of the present embodiment, the thickness of the core portion 33 in the circumferential direction is enlarged toward the outer side in the radial direction. Also by this, the ratio of the volume occupied by the magnetic core 30 in the space (arrangement density of the magnetic core 30) can be increased, so that the characteristics of the individual transmission coil unit 11 and the reception coil unit 21 are improved. Therefore, the power transmission capacity per unit volume of the power transmission device 100 is improved.

より詳細には、芯部33は、例えば、内側部51と、内側部51に対して径方向外側に連接されている外側部52と、を有しており、内側部51と外側部52とは互いに同軸に配置されている。
例えば、内側部51の上下寸法と外側部52の上下寸法とは互いに等しい。ただし、周方向における外側部52の幅寸法は、周方向における内側部51の幅寸法よりも大きい。換言すると、周方向における芯部33の太さが、径方向外側に向けて拡大している。より詳細には、例えば、周方向における芯部33の寸法は、内側部51と外側部52との境界において不連続に変化している。内側部51と外側部52との境界における段差面51aは、例えば、平坦に形成されているとともに、径方向に対して直交している。
なお、軸方向(径方向)に対して直交する内側部51の断面形状、並びに、外側部52の断面形状は、楕円状ないしは長円状であってもよいし、矩形状などの多角形状であってもよい。
More specifically, the core portion 33 has, for example, an inner portion 51 and an outer portion 52 that is radially outwardly connected to the inner portion 51, and includes the inner portion 51 and the outer portion 52. Are arranged coaxially with each other.
For example, the vertical dimension of the inner portion 51 and the vertical dimension of the outer portion 52 are equal to each other. However, the width dimension of the outer portion 52 in the circumferential direction is larger than the width dimension of the inner portion 51 in the circumferential direction. In other words, the thickness of the core portion 33 in the circumferential direction increases toward the outside in the radial direction. More specifically, for example, the dimensions of the core portion 33 in the circumferential direction change discontinuously at the boundary between the inner portion 51 and the outer portion 52. The stepped surface 51a at the boundary between the inner portion 51 and the outer portion 52 is formed flat, for example, and is orthogonal to the radial direction.
The cross-sectional shape of the inner portion 51 orthogonal to the axial direction (diameter direction) and the cross-sectional shape of the outer portion 52 may be elliptical or oval, or polygonal such as rectangular. There may be.

なお、本実施形態の場合、芯部33は、内側部51と外側部52との2つの部分を有しており、周方向における寸法(太さ)が径方向外側に向けて2段階に変化しているが、本発明は、この例に限らず、芯部33は、3つ以上の部分を有しているとともに周方向における寸法が3段階以上に変化していてもよい。
また、本実施形態の場合、周方向における芯部33の太さが不連続に変化しているが、本発明は、この例に限らず、周方向における芯部33の太さがテーパー状に(つまり連続的に)変化していてもよい。
In the case of the present embodiment, the core portion 33 has two portions, an inner portion 51 and an outer portion 52, and the dimension (thickness) in the circumferential direction changes in two stages toward the outer side in the radial direction. However, the present invention is not limited to this example, and the core portion 33 may have three or more portions and the dimensions in the circumferential direction may be changed in three or more steps.
Further, in the case of the present embodiment, the thickness of the core portion 33 in the circumferential direction changes discontinuously, but the present invention is not limited to this example, and the thickness of the core portion 33 in the circumferential direction is tapered. It may be changing (ie, continuously).

磁性コア30を径方向に視たときの内側鍔部53の形状は、例えば、略矩形状となっている。例えば、内側鍔部53は、鉛直に起立した平板状に形成されており、内側鍔部53の板面は径方向内側及び径方向外側を向いている。例えば、内側鍔部53における径方向内側及び径方向外側の各々の板面は、平坦に形成されており、径方向に対して直交している。また、内側鍔部53の上端面及び下端面は、それぞれ水平に配置されている。
磁性コア30を径方向に視たときの外側鍔部54の形状は、例えば、上下方向に長尺な略矩形状となっている。例えば、外側鍔部54は、鉛直に起立した略平板状に形成されており、外側鍔部54の板面は径方向内側及び径方向外側を向いている。例えば、外側鍔部54における径方向内側の板面は、平坦に形成されており、径方向に対して直交している。一方、外側鍔部54における径方向外側の板面は、例えば、凸曲面状に形成されており、平面視において、径方向外側に外方に向けて円弧状に僅かに膨出している。また、外側鍔部54の上端面及び下端面はそれぞれ水平に配置されている。
The shape of the inner flange portion 53 when the magnetic core 30 is viewed in the radial direction is, for example, a substantially rectangular shape. For example, the inner flange portion 53 is formed in a vertically standing flat plate shape, and the plate surface of the inner flange portion 53 faces the inner side in the radial direction and the outer side in the radial direction. For example, each of the radial inner and radial outer plate surfaces of the inner flange portion 53 is formed flat and is orthogonal to the radial direction. Further, the upper end surface and the lower end surface of the inner flange portion 53 are arranged horizontally, respectively.
The shape of the outer flange portion 54 when the magnetic core 30 is viewed in the radial direction is, for example, a substantially rectangular shape that is long in the vertical direction. For example, the outer flange portion 54 is formed in a substantially flat plate shape that stands vertically, and the plate surface of the outer flange portion 54 faces the inner side in the radial direction and the outer side in the radial direction. For example, the radial inner plate surface of the outer flange portion 54 is formed flat and is orthogonal to the radial direction. On the other hand, the radial outer plate surface of the outer flange portion 54 is formed in a convex curved surface shape, for example, and slightly bulges outward in the radial direction in an arc shape in a plan view. Further, the upper end surface and the lower end surface of the outer flange portion 54 are arranged horizontally, respectively.

例えば、図10に示すように、内側鍔部53の上下寸法は、外側鍔部54の上下寸法よりも大きいことが好ましい。このようにすることによって、径方向に視たときの内側鍔部53の面積の大きさと外側鍔部54の面積の大きさとを近づけることができ、磁束の漏れを抑制することができる。 For example, as shown in FIG. 10, it is preferable that the vertical dimension of the inner flange portion 53 is larger than the vertical dimension of the outer flange portion 54. By doing so, the size of the area of the inner flange portion 53 and the size of the area of the outer flange portion 54 when viewed in the radial direction can be brought close to each other, and leakage of magnetic flux can be suppressed.

本実施形態の場合、磁性コア30は、例えば、芯部33の中心線を含む鉛直面を基準とする対称形状(鏡面対称形状)に形成されている(図8参照)。更に、磁性コア30は、例えば、芯部33の中心線を含む水平面を基準とする対称形状(鏡面対称形状)に形成されている(図10参照)。 In the case of the present embodiment, the magnetic core 30 is formed, for example, in a symmetrical shape (mirror plane symmetrical shape) with reference to the vertical plane including the center line of the core portion 33 (see FIG. 8). Further, the magnetic core 30 is formed, for example, in a symmetrical shape (mirror plane symmetrical shape) with respect to the horizontal plane including the center line of the core portion 33 (see FIG. 10).

本実施形態の場合、コイル40を構成する線材は、芯部33の内側部51及び外側部52に巻回されている。
コイル40は、例えば、1本の線材によって構成されていてもよいし、複数本の線材によって構成されていてもよい。
In the case of the present embodiment, the wire rod constituting the coil 40 is wound around the inner portion 51 and the outer portion 52 of the core portion 33.
The coil 40 may be composed of, for example, one wire rod, or may be composed of a plurality of wire rods.

図8に示すように、本実施形態の場合、送信ユニット10は、一例として、12個の送信コイル部11を備えている。受信ユニット20は、一例として、12個の受信コイル部21を備えている。すなわち、送信コイル部11の数と受信コイル部21の数とは互いに等しい。
本実施形態の場合、複数の送信コイル部11の軸心は、回転軸70を中心とした放射状に配置されている。また、複数の送信コイル部11の軸心は、回転軸70に対して直交する共通の平面上に配置されている。複数の送信コイル部11は、第1の仮想円131の円周上に等間隔で配置されている。
同様に、複数の受信コイル部21の軸心は、回転軸70を中心とした放射状に配置されている。また、複数の受信コイル部21の軸心は、回転軸70に対して直交する共通の平面上に配置されている。複数の受信コイル部21は、第2の仮想円132の円周上に等間隔で配置されている。
複数の送信コイル部11の配置と、複数の受信コイル部21の配置とは互いに等しくなっており、図8の状態では、各送信コイル部11の上に、1つずつの受信コイル部21が重なっている。
As shown in FIG. 8, in the case of the present embodiment, the transmission unit 10 includes 12 transmission coil units 11 as an example. As an example, the receiving unit 20 includes 12 receiving coil units 21. That is, the number of the transmitting coil units 11 and the number of the receiving coil units 21 are equal to each other.
In the case of the present embodiment, the axes of the plurality of transmission coil units 11 are arranged radially around the rotation shaft 70. Further, the axes of the plurality of transmission coil units 11 are arranged on a common plane orthogonal to the rotation axis 70. The plurality of transmission coil units 11 are arranged at equal intervals on the circumference of the first virtual circle 131.
Similarly, the axial centers of the plurality of receiving coil units 21 are arranged radially around the rotating shaft 70. Further, the axes of the plurality of receiving coil units 21 are arranged on a common plane orthogonal to the rotation axis 70. The plurality of receiving coil units 21 are arranged at equal intervals on the circumference of the second virtual circle 132.
The arrangement of the plurality of transmitting coil units 11 and the arrangement of the plurality of receiving coil units 21 are equal to each other. In the state of FIG. 8, one receiving coil unit 21 is placed on each transmitting coil unit 11. overlapping.

本実施形態の場合も、第1実施形態と同様に、各送信コイル部11及び各受信コイル部21のそれぞれの配置間隔及び配置個数は、特に限定されない。 Also in the case of the present embodiment, as in the first embodiment, the arrangement interval and the number of arrangements of the transmission coil units 11 and the reception coil units 21 are not particularly limited.

なお、本実施形態の場合も、第1実施形態と同様に、送信コイル部11の数と受信コイル部21の数とが互いに異なっていてもよい。この場合、例えば、送信コイル部11の数よりも受信コイル部21の数の方を多くすることができる。 In the case of the present embodiment as well, the number of the transmitting coil units 11 and the number of the receiving coil units 21 may be different from each other, as in the first embodiment. In this case, for example, the number of the receiving coil units 21 can be larger than the number of the transmitting coil units 11.

また、本実施形態の場合も、送信ユニット10に対する受信ユニット20の回転角度が第1の角度のときには、第1の送信コイル部11と第1の受信コイル部21との重なり面積の方が、第2の送信コイル部11と第2の受信コイル部21との重なり面積よりも大きく、送信ユニット10に対する受信ユニット20の回転角度が第2の角度のときには、第1の送信コイル部11と第1の受信コイル部21との重なり面積よりも、第2の送信コイル部11と第2の受信コイル部21との重なり面積の方が大きくなるように、複数の送信コイル部11及び複数の受信コイル部21が配置されていてもよい。
更に、本実施形態の場合も、第1の送信コイル部11と第1の受信コイル部21とが正対した状態では、第2の送信コイル部11は第2の受信コイル部21と第3の受信コイル部21との間に位置し、第2の送信コイル部11と第2の受信コイル部21とが正対した状態では、第1の送信コイル部11は第1の受信コイル部21と第4の受信コイル部21との間に位置するようになっていてもよい。
Further, also in the case of the present embodiment, when the rotation angle of the receiving unit 20 with respect to the transmitting unit 10 is the first angle, the overlapping area of the first transmitting coil unit 11 and the first receiving coil unit 21 is larger. When the area larger than the overlapping area of the second transmitting coil unit 11 and the second receiving coil unit 21 and the rotation angle of the receiving unit 20 with respect to the transmitting unit 10 is the second angle, the first transmitting coil unit 11 and the second receiving coil unit 11 The plurality of transmission coil units 11 and the plurality of receptions so that the overlap area of the second transmission coil unit 11 and the second reception coil unit 21 is larger than the overlap area of the reception coil unit 21 of 1. The coil portion 21 may be arranged.
Further, also in the case of the present embodiment, when the first transmitting coil unit 11 and the first receiving coil unit 21 face each other, the second transmitting coil unit 11 has the second receiving coil unit 21 and the third receiving coil unit 21. In a state where the second transmitting coil unit 11 and the second receiving coil unit 21 face each other, the first transmitting coil unit 11 is located between the receiving coil unit 21 and the first receiving coil unit 21. It may be located between the receiving coil unit 21 and the fourth receiving coil unit 21.

また、本実施形態の場合も、電力伝送装置100は、各受信コイル部21とそれぞれ対応して設けられた複数の整流回路80を備え、複数の整流回路80は、互いに同方向に流れる直流電流を出力するようになっていてもよい。 Further, also in the case of the present embodiment, the power transmission device 100 includes a plurality of rectifier circuits 80 provided corresponding to each receiving coil unit 21, and the plurality of rectifier circuits 80 are DC currents flowing in the same direction with each other. May be output.

以上、図面を参照して各実施形態を説明したが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。 Although each embodiment has been described above with reference to the drawings, these are examples of the present invention, and various configurations other than the above can be adopted.

例えば、上記においては、送信ユニット10から受信ユニット20に電力を伝送する方式が電磁誘導式である例を説明したが、本発明はこの例に限定されず、磁界共鳴方式を用いてもよい。 For example, in the above, an example in which the method of transmitting electric power from the transmitting unit 10 to the receiving unit 20 is an electromagnetic induction method has been described, but the present invention is not limited to this example, and a magnetic field resonance method may be used.

本実施形態は以下の技術思想を包含する。
(1)送信コイル部を有する送信ユニットと、受信コイル部を有する受信ユニットと、を備え、前記送信ユニットから前記受信ユニットに電力を伝送する電力伝送装置であって、
前記送信ユニットと前記受信ユニットとは、互いに対向しているとともに、回転軸を中心として相対的に回転可能となっており、
前記送信ユニットは、回転軸を中心として周回状に配置されている複数の前記送信コイル部を備え、
前記受信ユニットは、回転軸を中心として周回状に配置されている複数の前記受信コイル部を備えている電力伝送装置。
(2)前記送信コイル部の数と前記受信コイル部の数とが互いに異なっている(1)に記載の電力伝送装置。
(3)前記送信コイル部の数よりも前記受信コイル部の数の方が多い(2)に記載の電力伝送装置。
(4)前記送信コイル部の数よりも前記受信コイル部の数の方が少ない(2)に記載の電力伝送装置。
(5)前記送信ユニットに対する前記受信ユニットの回転角度が第1の角度のときには、第1の前記送信コイル部と第1の前記受信コイル部との重なり面積の方が、第2の前記送信コイル部と第2の前記受信コイル部との重なり面積よりも大きく、
前記送信ユニットに対する前記受信ユニットの回転角度が第2の角度のときには、前記第1の送信コイル部と前記第1の受信コイル部との重なり面積よりも、前記第2の送信コイル部と前記第2の受信コイル部との重なり面積の方が大きくなる(1)から(4)のいずれか一項に記載の電力伝送装置。
(6)前記第1の送信コイル部と前記第1の受信コイル部とが正対した状態では、前記第2の送信コイル部は前記第2の受信コイル部と第3の受信コイル部との間に位置し、
前記第2の送信コイル部と前記第2の受信コイル部とが正対した状態では、前記第1の送信コイル部は前記第1の受信コイル部と第4の受信コイル部との間に位置する(5)に記載の電力伝送装置。
(7)前記送信コイルの前記コイルには、交流電流が印加されるようになっており、
当該電力伝送装置は、各受信コイル部とそれぞれ対応して設けられた複数の整流回路を備え、
前記複数の整流回路は、互いに同方向に流れる直流電流を出力する(1)から(6)のいずれか一項に記載の電力伝送装置。
(8)前記送信コイル部と、前記受信コイル部と、の各々は、芯部を有する磁性コアと、前記芯部の周囲に巻回されているコイルと、を有し、
前記コイルの軸方向及び前記芯部の軸方向が、前記回転軸を中心とする径方向に延在している(1)から(7)のいずれか一項に記載の電力伝送装置。
(9)前記磁性コアは、前記芯部における径方向内側の端部に設けられている内側鍔部と、前記芯部における径方向外側の端部に設けられている外側鍔部と、を有し、
周方向において、前記内側鍔部の寸法よりも、前記外側鍔部の寸法の方が大きい(8)に記載の電力伝送装置。
(10)周方向における前記芯部の太さが、径方向外側に向けて拡大している(8)又は(9)に記載の電力伝送装置。
(11)(1)から(10)のいずれか一項に記載の電力伝送装置と、
回転シャフトに設けられるハンドルと、
を備え、
前記受信ユニットが前記ハンドルに設けられているハンドル部品。
The present embodiment includes the following technical ideas.
(1) A power transmission device comprising a transmission unit having a transmission coil unit and a reception unit having a reception coil unit, and transmitting electric power from the transmission unit to the reception unit.
The transmitting unit and the receiving unit face each other and are relatively rotatable about a rotation axis.
The transmission unit includes a plurality of transmission coil units arranged in a circumferential shape around a rotation axis.
The receiving unit is a power transmission device including a plurality of receiving coil units arranged in a circumferential shape around a rotation axis.
(2) The power transmission device according to (1), wherein the number of the transmitting coil units and the number of the receiving coil units are different from each other.
(3) The power transmission device according to (2), wherein the number of the receiving coil units is larger than the number of the transmitting coil units.
(4) The power transmission device according to (2), wherein the number of the receiving coil units is smaller than the number of the transmitting coil units.
(5) When the rotation angle of the receiving unit with respect to the transmitting unit is the first angle, the overlapping area between the first transmitting coil portion and the first receiving coil portion is larger than that of the second transmitting coil. It is larger than the overlapping area of the portion and the second receiving coil portion,
When the rotation angle of the receiving unit with respect to the transmitting unit is the second angle, the second transmitting coil unit and the first receiving coil unit are larger than the overlapping area of the first transmitting coil unit and the first receiving coil unit. The power transmission device according to any one of (1) to (4), wherein the overlapping area with the receiving coil portion of 2 is larger.
(6) In a state where the first transmitting coil unit and the first receiving coil unit face each other, the second transmitting coil unit is a combination of the second receiving coil unit and the third receiving coil unit. Located in between
In a state where the second transmitting coil unit and the second receiving coil unit face each other, the first transmitting coil unit is located between the first receiving coil unit and the fourth receiving coil unit. The power transmission device according to (5).
(7) An alternating current is applied to the coil of the transmission coil.
The power transmission device includes a plurality of rectifier circuits provided corresponding to each receiving coil unit.
The power transmission device according to any one of (1) to (6), wherein the plurality of rectifier circuits output direct currents flowing in the same direction.
(8) Each of the transmitting coil portion and the receiving coil portion has a magnetic core having a core portion and a coil wound around the core portion.
The power transmission device according to any one of (1) to (7), wherein the axial direction of the coil and the axial direction of the core portion extend in the radial direction about the rotation axis.
(9) The magnetic core has an inner flange portion provided at the radial inner end portion of the core portion and an outer collar portion provided at the radial outer end portion of the core portion. And
The power transmission device according to (8), wherein the size of the outer collar portion is larger than the dimension of the inner collar portion in the circumferential direction.
(10) The power transmission device according to (8) or (9), wherein the thickness of the core portion in the circumferential direction is enlarged toward the outer side in the radial direction.
(11) The power transmission device according to any one of (1) to (10), and
The handle provided on the rotating shaft and
With
A handle component in which the receiving unit is provided on the handle.

10 送信ユニット
11 送信コイル部
11a 送信コイル部(第1の送信コイル部)
11b 送信コイル部(第2の送信コイル部)
20 受信ユニット
21 受信コイル部
21a 受信コイル部(第1の受信コイル部)
21b 受信コイル部
21c 受信コイル部(第2の受信コイル部)
21d 受信コイル部(第3の受信コイル部)
21e 受信コイル部
21f 受信コイル部(第4の受信コイル部)
30 磁性コア
33 芯部
34 筒状部
34a 開口部
35 閉塞部
36 切欠形状部
40 コイル
43 巻回部
51 内側部
51a 段差面
52 外側部
53 内側鍔部
54 外側鍔部
70 回転軸
80 整流回路
81 ダイオード
90 負荷
100 電力伝送装置
110 ハンドル部品
111 ハンドル
120 回転シャフト
121 ベース
130 仮想の基準面
131 第1の仮想円
132 第2の仮想円
10 Transmission unit 11 Transmission coil unit 11a Transmission coil unit (first transmission coil unit)
11b Transmission coil section (second transmission coil section)
20 Receiving unit 21 Receiving coil unit 21a Receiving coil unit (first receiving coil unit)
21b Receiving coil unit 21c Receiving coil unit (second receiving coil unit)
21d receiving coil section (third receiving coil section)
21e Receiving coil unit 21f Receiving coil unit (fourth receiving coil unit)
30 Magnetic core 33 Core part 34 Cylindrical part 34a Opening part 35 Closure part 36 Notch shape part 40 Coil 43 Winding part 51 Inner part 51a Step surface 52 Outer part 53 Inner flange part 54 Outer flange 70 Rotating shaft 80 Rectifier circuit 81 Diode 90 Load 100 Power transmission device 110 Handle component 111 Handle 120 Rotating shaft 121 Base 130 Virtual reference plane 131 First virtual circle 132 Second virtual circle

Claims (11)

送信コイル部を有する送信ユニットと、受信コイル部を有する受信ユニットと、を備え、前記送信ユニットから前記受信ユニットに電力を伝送する電力伝送装置であって、
前記送信ユニットと前記受信ユニットとは、互いに対向しているとともに、回転軸を中心として相対的に回転可能となっており、
前記送信ユニットは、回転軸を中心として周回状に配置されている複数の前記送信コイル部を備え、
前記受信ユニットは、回転軸を中心として周回状に配置されている複数の前記受信コイル部を備えている電力伝送装置。
A power transmission device comprising a transmission unit having a transmission coil unit and a reception unit having a reception coil unit, and transmitting electric power from the transmission unit to the reception unit.
The transmitting unit and the receiving unit face each other and are relatively rotatable about a rotation axis.
The transmission unit includes a plurality of transmission coil units arranged in a circumferential shape around a rotation axis.
The receiving unit is a power transmission device including a plurality of receiving coil units arranged in a circumferential shape around a rotation axis.
前記送信コイル部の数と前記受信コイル部の数とが互いに異なっている請求項1に記載の電力伝送装置。 The power transmission device according to claim 1, wherein the number of transmission coil units and the number of reception coil units are different from each other. 前記送信コイル部の数よりも前記受信コイル部の数の方が多い請求項2に記載の電力伝送装置。 The power transmission device according to claim 2, wherein the number of the receiving coil units is larger than the number of the transmitting coil units. 前記送信コイル部の数よりも前記受信コイル部の数の方が少ない請求項2に記載の電力伝送装置。 The power transmission device according to claim 2, wherein the number of the receiving coil units is smaller than the number of the transmitting coil units. 前記送信ユニットに対する前記受信ユニットの回転角度が第1の角度のときには、第1の前記送信コイル部と第1の前記受信コイル部との重なり面積の方が、第2の前記送信コイル部と第2の前記受信コイル部との重なり面積よりも大きく、
前記送信ユニットに対する前記受信ユニットの回転角度が第2の角度のときには、前記第1の送信コイル部と前記第1の受信コイル部との重なり面積よりも、前記第2の送信コイル部と前記第2の受信コイル部との重なり面積の方が大きくなる請求項1から4のいずれか一項に記載の電力伝送装置。
When the rotation angle of the receiving unit with respect to the transmitting unit is the first angle, the overlapping area between the first transmitting coil portion and the first receiving coil portion is larger than that of the second transmitting coil portion and the second receiving coil portion. It is larger than the area of overlap with the receiving coil portion of 2.
When the rotation angle of the receiving unit with respect to the transmitting unit is the second angle, the second transmitting coil unit and the first receiving coil unit are larger than the overlapping area of the first transmitting coil unit and the first receiving coil unit. The power transmission device according to any one of claims 1 to 4, wherein the overlapping area with the receiving coil portion of 2 is larger.
前記第1の送信コイル部と前記第1の受信コイル部とが正対した状態では、前記第2の送信コイル部は前記第2の受信コイル部と第3の受信コイル部との間に位置し、
前記第2の送信コイル部と前記第2の受信コイル部とが正対した状態では、前記第1の送信コイル部は前記第1の受信コイル部と第4の受信コイル部との間に位置する請求項5に記載の電力伝送装置。
In a state where the first transmitting coil unit and the first receiving coil unit face each other, the second transmitting coil unit is located between the second receiving coil unit and the third receiving coil unit. And
In a state where the second transmitting coil unit and the second receiving coil unit face each other, the first transmitting coil unit is located between the first receiving coil unit and the fourth receiving coil unit. The power transmission device according to claim 5.
前記送信コイルの前記コイルには、交流電流が印加されるようになっており、
当該電力伝送装置は、各受信コイル部とそれぞれ対応して設けられた複数の整流回路を備え、
前記複数の整流回路は、互いに同方向に流れる直流電流を出力する請求項1から6のいずれか一項に記載の電力伝送装置。
An alternating current is applied to the coil of the transmitting coil.
The power transmission device includes a plurality of rectifier circuits provided corresponding to each receiving coil unit.
The power transmission device according to any one of claims 1 to 6, wherein the plurality of rectifier circuits output direct currents flowing in the same direction.
前記送信コイル部と、前記受信コイル部と、の各々は、芯部を有する磁性コアと、前記芯部の周囲に巻回されているコイルと、を有し、
前記コイルの軸方向及び前記芯部の軸方向が、前記回転軸を中心とする径方向に延在している請求項1から7のいずれか一項に記載の電力伝送装置。
Each of the transmitting coil portion and the receiving coil portion has a magnetic core having a core portion and a coil wound around the core portion.
The power transmission device according to any one of claims 1 to 7, wherein the axial direction of the coil and the axial direction of the core portion extend in the radial direction about the rotation axis.
前記磁性コアは、前記芯部における径方向内側の端部に設けられている内側鍔部と、前記芯部における径方向外側の端部に設けられている外側鍔部と、を有し、
周方向において、前記内側鍔部の寸法よりも、前記外側鍔部の寸法の方が大きい請求項8に記載の電力伝送装置。
The magnetic core has an inner flange portion provided at the radially inner end portion of the core portion and an outer collar portion provided at the radial outer end portion of the core portion.
The power transmission device according to claim 8, wherein the size of the outer collar portion is larger than the dimension of the inner collar portion in the circumferential direction.
周方向における前記芯部の太さが、径方向外側に向けて拡大している請求項8又は9に記載の電力伝送装置。 The power transmission device according to claim 8 or 9, wherein the thickness of the core portion in the circumferential direction is enlarged toward the outer side in the radial direction. 請求項1から10のいずれか一項に記載の電力伝送装置と、
回転シャフトに設けられるハンドルと、
を備え、
前記受信ユニットが前記ハンドルに設けられているハンドル部品。
The power transmission device according to any one of claims 1 to 10.
The handle provided on the rotating shaft and
With
A handle component in which the receiving unit is provided on the handle.
JP2019125252A 2019-07-04 2019-07-04 Power transmission device and handle parts Active JP7322554B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019125252A JP7322554B2 (en) 2019-07-04 2019-07-04 Power transmission device and handle parts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019125252A JP7322554B2 (en) 2019-07-04 2019-07-04 Power transmission device and handle parts

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021013217A true JP2021013217A (en) 2021-02-04
JP7322554B2 JP7322554B2 (en) 2023-08-08

Family

ID=74226940

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019125252A Active JP7322554B2 (en) 2019-07-04 2019-07-04 Power transmission device and handle parts

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7322554B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58142509A (en) * 1982-02-19 1983-08-24 Hitachi Ltd Power supplying device for car component part provided with rotating part
JP2000164440A (en) * 1998-11-24 2000-06-16 Dainippon Printing Co Ltd Electric power transmitter and rotary joint
JP2011101485A (en) * 2009-11-05 2011-05-19 Kyushu Kyohan:Kk Noncontact continuous power supply

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58142509A (en) * 1982-02-19 1983-08-24 Hitachi Ltd Power supplying device for car component part provided with rotating part
JP2000164440A (en) * 1998-11-24 2000-06-16 Dainippon Printing Co Ltd Electric power transmitter and rotary joint
JP2011101485A (en) * 2009-11-05 2011-05-19 Kyushu Kyohan:Kk Noncontact continuous power supply

Also Published As

Publication number Publication date
JP7322554B2 (en) 2023-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10395821B2 (en) Rotary type magnetic coupling device
US10804029B2 (en) Rotary type magnetic coupling device
US10363575B2 (en) Vibration motor with base portion including first and second plate portions
US10523085B2 (en) Vibration motor
CN107819365A (en) Rotor punching
JP2019507574A (en) Bus bar assembly and motor including the same
US20170246664A1 (en) Vibration motor
JP2008258590A (en) Winding jig, square coil, and manufacturing method of square coil
US20170040867A1 (en) Vibration motor
US11257618B2 (en) Transformer and method for manufacturing transformer
WO2023040207A1 (en) Wireless transmission coil and application thereof
CN106533012A (en) Motor having concentratedly-wound stator coil
US7475843B2 (en) Winding jig, polygonal coil, and method of manufacturing polygonal coil
JP2021013217A (en) Power transmission device and steering wheel components
CN109256875A (en) The manufacturing method of stator segmentation iron core
JPWO2018043652A1 (en) Stator, method of manufacturing stator and motor
US20220294298A1 (en) Stator of rotary electric machine and rotary electric machine
JP2022045903A (en) Power transmission device
JP6789062B2 (en) Manufacturing method of stator and stator winding of rotary electric machine
JP2020003232A (en) Resolver
JPWO2018062117A1 (en) Non-contact power supply coil unit
KR20170055730A (en) Insulator, stator and motor having the same
CN107146688B (en) Winding wire
JP2018093617A (en) Laminated motor, and laminated power generator
US20200127522A1 (en) Stator core and motor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220608

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230214

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230221

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230417

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: 20230627

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230710

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7322554

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150