JP6302757B2 - Non-contact power transmission device - Google Patents

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Description

本発明は非接触電力伝送装置に関し、特に電磁誘導を利用して電力を伝送する非接触電力伝送装置に関する。   The present invention relates to a contactless power transmission device, and more particularly to a contactless power transmission device that transmits power using electromagnetic induction.

非接触で電力を伝送する技術の1つに、電磁誘導を利用して電力を伝送する非接触電力伝送装置がある。この非接触電力伝送装置では、送電側のコイルと受電側のコイルとを近接させて配置し、送電側のコイルに電流を流すことで発生する磁束を用いて、受電側のコイルに起電力を発生させて電力を伝送している。   One of the techniques for transmitting power in a non-contact manner is a non-contact power transmission apparatus that transmits power using electromagnetic induction. In this non-contact power transmission device, a coil on the power transmission side and a coil on the power reception side are arranged close to each other, and an electromotive force is generated in the coil on the power reception side using magnetic flux generated by passing a current through the coil on the power transmission side. It is generated to transmit power.

電磁誘導を利用した非接触電力伝送装置では、送電側のコイルで発生した磁束が漏れて他のデバイスに悪影響を及ぼす場合がある。特許文献1に開示されている非接触電力伝送装置では、互いに対向するコイルの外側に軟磁性体シートを配置することで、漏れた磁束が他のデバイスに悪影響を及ぼすことを抑制している。また、特許文献1に開示されている非接触電力伝送装置では、軟磁性体シートをラミネートフィルムでラミネートし、更にコイルをラミネートフィルムでラミネートすることで、軟磁性体シートおよびコイルの実装性を向上させている。   In a non-contact power transmission device using electromagnetic induction, magnetic flux generated in a coil on the power transmission side may leak and adversely affect other devices. In the non-contact power transmission device disclosed in Patent Document 1, by arranging a soft magnetic sheet outside the coils facing each other, the leakage magnetic flux is prevented from adversely affecting other devices. In the non-contact power transmission device disclosed in Patent Document 1, the soft magnetic sheet is laminated with a laminate film, and the coil is laminated with a laminate film, thereby improving the mountability of the soft magnetic sheet and the coil. I am letting.

特開2010−41906号公報JP 2010-41906 A

しかしながら、特許文献1に開示されている技術のように、コイルや軟磁性体シートをラミネートフィルムでラミネートする場合はラミネート工程が必要となり、製造工程が煩雑になるという問題がある。また、非接触電力伝送装置では、コイルおよび軟磁性体シートの相対的な位置関係が変動すると、電力伝送の効率やインピーダンスが変動し、安定して電力を伝送することができないという問題がある。   However, as in the technique disclosed in Patent Document 1, when a coil or a soft magnetic sheet is laminated with a laminate film, there is a problem that a laminating process is required and the manufacturing process becomes complicated. Moreover, in the non-contact power transmission device, when the relative positional relationship between the coil and the soft magnetic material sheet varies, there is a problem that the power transmission efficiency and impedance vary, and power cannot be transmitted stably.

上記課題に鑑み本発明の目的は、製造工程を簡略化でき、且つ安定して電力を伝送することが可能な非接触電力伝送装置を提供することである。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a non-contact power transmission apparatus that can simplify the manufacturing process and stably transmit power.

本発明にかかる非接触電力伝送装置は、巻芯部と、当該巻芯部の巻回軸と平行な方向の両端部に設けられた一対のフランジ部と、を備えるボビンと、前記巻芯部の外周に巻回されたコイルと、前記一対のフランジ部のうちの一方のフランジ部の前記巻回軸と平行な方向における外側の面に形成された凹部に配置された軟磁性体板と、を有する。   A non-contact power transmission device according to the present invention includes a bobbin including a core portion and a pair of flange portions provided at both ends in a direction parallel to a winding axis of the core portion, and the core portion. A coil wound around the outer periphery of the soft magnetic material plate disposed in a recess formed on an outer surface in a direction parallel to the winding axis of one of the pair of flange portions, and Have

本発明により、製造工程を簡略化でき、且つ安定して電力を伝送することが可能な非接触電力伝送装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a non-contact power transmission device that can simplify the manufacturing process and stably transmit power.

実施の形態1にかかる非接触電力伝送装置の一例を示す上面図である。1 is a top view illustrating an example of a non-contact power transmission apparatus according to a first embodiment. 図1に示した非接触電力伝送装置の切断線II−IIにおける断面図である。It is sectional drawing in the cutting line II-II of the non-contact electric power transmission apparatus shown in FIG. 実施の形態1にかかる非接触電力伝送装置が備えるボビンを示す上面図である。It is a top view which shows the bobbin with which the non-contact electric power transmission apparatus concerning Embodiment 1 is provided. 図3に示したボビンの切断線IV−IVにおける断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along a cutting line IV-IV of the bobbin shown in FIG. 3. 送電ユニットを備える電力供給装置と受電ユニットを備える電子機器とを示す断面図である。It is sectional drawing which shows an electric power supply apparatus provided with a power transmission unit, and an electronic device provided with a power receiving unit. 実施の形態2にかかる非接触電力伝送装置の一例を示す上面図である。It is a top view which shows an example of the non-contact electric power transmission apparatus concerning Embodiment 2. 図6に示した非接触電力伝送装置の切断線VII−VIIにおける断面図である。It is sectional drawing in the cutting | disconnection line VII-VII of the non-contact electric power transmission apparatus shown in FIG. 実施の形態2にかかる非接触電力伝送装置が備えるボビンを示す上面図である。It is a top view which shows the bobbin with which the non-contact electric power transmission apparatus concerning Embodiment 2 is provided. 図8に示したボビンの切断線IX−IXにおける断面図である。It is sectional drawing in the cutting | disconnection line IX-IX of the bobbin shown in FIG.

<実施の形態1>
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は、実施の形態1にかかる非接触電力伝送装置1の一例を示す上面図である。図2は、図1に示した非接触電力伝送装置1の切断線II−IIにおける断面図である。図3は、本実施の形態にかかる非接触電力伝送装置1が備えるボビン10を示す上面図である。図4は、図3に示したボビン10の切断線IV−IVにおける断面図である。
<Embodiment 1>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a top view of an example of the non-contact power transmission apparatus 1 according to the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of the non-contact power transmission apparatus 1 shown in FIG. FIG. 3 is a top view showing the bobbin 10 provided in the non-contact power transmission apparatus 1 according to the present embodiment. 4 is a cross-sectional view of the bobbin 10 shown in FIG. 3 taken along a cutting line IV-IV.

図3、図4に示すように、ボビン10は、巻芯部11と、当該巻芯部11の巻回軸20と平行な方向の両端部21、22(図4参照)に設けられた一対のフランジ部12、13と、を備える。巻芯部11は、中心部に空洞15が形成された円筒形状である。なお、図3、図4では、巻芯部11が空洞15を備える例を示したが、巻芯部11は空洞15を備えていなくてもよい。換言すると、巻芯部11は円柱形状であってもよい。   As shown in FIGS. 3 and 4, the bobbin 10 has a pair of cores 11 and a pair of ends 21 and 22 (see FIG. 4) provided in a direction parallel to the winding axis 20 of the cores 11. Flange portions 12 and 13. The core part 11 has a cylindrical shape in which a cavity 15 is formed in the center part. 3 and 4 show an example in which the core portion 11 includes the cavity 15, the core portion 11 may not include the cavity 15. In other words, the core part 11 may be cylindrical.

フランジ部12は、巻芯部11の端部21から、巻回軸20と垂直な方向の外側に向かって伸びるように形成されている。フランジ部13は、巻芯部11の端部22から、巻回軸20と垂直な方向の外側に向かって伸びるように形成されている。フランジ部12とフランジ部13との間には、コイル25を配置するための空隙16が設けられている。換言すると、フランジ部12およびフランジ部13は、空隙16を介して互いに対向するように配置されている。ボビン10の形状は巻回軸20と垂直な平板状である。このように、ボビン10の形状を平板状とすることで、非接触電力伝送装置1の小型化および薄型化を実現することができる。   The flange portion 12 is formed so as to extend from the end portion 21 of the winding core portion 11 toward the outside in the direction perpendicular to the winding shaft 20. The flange portion 13 is formed so as to extend from the end portion 22 of the winding core portion 11 toward the outside in the direction perpendicular to the winding shaft 20. Between the flange part 12 and the flange part 13, the space | gap 16 for arrange | positioning the coil 25 is provided. In other words, the flange portion 12 and the flange portion 13 are arranged to face each other with the gap 16 therebetween. The shape of the bobbin 10 is a flat plate shape perpendicular to the winding shaft 20. Thus, by making the shape of the bobbin 10 into a flat plate shape, the contactless power transmission device 1 can be reduced in size and thickness.

フランジ部12の巻回軸20と平行な方向における外側の面には、凹部14が形成されている。図3に示す例では、凹部14は、フランジ部12の外側の面において連続的に形成されている。なお、図3に示した構成は一例であり、例えば、複数の軟磁性体板26(図1参照)と対応する位置に複数の凹部を形成するようにしてもよい。また、フランジ部12、13の外周の一部には、切り欠き部17、18が形成されている。例えば、ボビン10は、樹脂材料等の絶縁材料(つまり、磁束が透過する材料)を用いて形成することができる。   A recess 14 is formed on the outer surface of the flange portion 12 in the direction parallel to the winding axis 20. In the example shown in FIG. 3, the recess 14 is continuously formed on the outer surface of the flange portion 12. Note that the configuration shown in FIG. 3 is an example. For example, a plurality of recesses may be formed at positions corresponding to the plurality of soft magnetic plates 26 (see FIG. 1). Further, notches 17 and 18 are formed in part of the outer periphery of the flanges 12 and 13. For example, the bobbin 10 can be formed using an insulating material such as a resin material (that is, a material that transmits magnetic flux).

図1、図2に示すように、ボビン10の空隙16には、コイル25が配置されている。換言すると、ボビン10の巻芯部11の外周にはコイル25が巻回されている。このとき、コイル25はフランジ部12及びフランジ部13と当接するので、コイル25を安定的に配置することができる。例えば、コイル25には、通常の導線(丸線、平角線など)やリッツ線などを用いることができる。なお、コイル25に高周波の電流を流す場合は、電力伝送効率を考慮してリッツ線を用いることが好ましい。   As shown in FIGS. 1 and 2, a coil 25 is disposed in the gap 16 of the bobbin 10. In other words, the coil 25 is wound around the outer periphery of the core 11 of the bobbin 10. At this time, since the coil 25 is in contact with the flange portion 12 and the flange portion 13, the coil 25 can be stably disposed. For example, a normal conducting wire (round wire, flat wire, etc.), a litz wire, or the like can be used for the coil 25. In addition, when a high frequency current is passed through the coil 25, it is preferable to use a litz wire in consideration of power transmission efficiency.

また、フランジ部12の外側の面に形成された凹部14には、複数の軟磁性体板26が配置されている。なお、図1では、6枚の軟磁性体板26を配置した場合を示したが、軟磁性体板26の枚数はこれ以外であってもよい。図1に示すように、本実施の形態では、ボビン10を平面視した際の形状が円形状であるため、各々の軟磁性体板26の形状を略扇状としている。軟磁性体板26は、ボビン10を平面視した際にコイル25と重畳する位置に配置する必要がある。よって、各々の軟磁性体板26を略扇状とすることで、ボビン10を平面視した際にコイル25と軟磁性体板26とが重畳する領域を増やすことができる。また、磁束の漏洩を抑制するために、各々の軟磁性体板26の間の隙間は、可能な限り小さくすることが好ましい。   A plurality of soft magnetic plates 26 are arranged in the recess 14 formed on the outer surface of the flange portion 12. Although FIG. 1 shows the case where six soft magnetic plates 26 are arranged, the number of soft magnetic plates 26 may be other than this. As shown in FIG. 1, in the present embodiment, since the shape of the bobbin 10 when viewed in plan is circular, the shape of each soft magnetic plate 26 is substantially fan-shaped. The soft magnetic plate 26 needs to be disposed at a position where it overlaps with the coil 25 when the bobbin 10 is viewed in plan. Therefore, by making each soft magnetic plate 26 substantially fan-shaped, it is possible to increase the area where the coil 25 and the soft magnetic plate 26 overlap when the bobbin 10 is viewed in plan. Moreover, in order to suppress the leakage of magnetic flux, it is preferable that the gap between the soft magnetic plates 26 be as small as possible.

軟磁性体板26は、比透磁率の大きな材料を用いて構成することができる。具体的には、Mn−Znフェライト、Ni−Znフェライト等のフェライト材料、ケイ素鋼、パーマロイ、センダスト等を用いることができる。軟磁性体板26は、接着剤、両面テープなどの粘着部材を用いてフランジ部12の凹部14に取り付けることができる。例えば、粘着部材としてシリコーン等の弾性接着剤を用いることで、凹部14に取り付けられている軟磁性体板26に作用する衝撃を緩和することができる。   The soft magnetic plate 26 can be configured using a material having a large relative permeability. Specifically, ferrite materials such as Mn—Zn ferrite and Ni—Zn ferrite, silicon steel, permalloy, sendust, and the like can be used. The soft magnetic plate 26 can be attached to the concave portion 14 of the flange portion 12 using an adhesive member such as an adhesive or a double-sided tape. For example, by using an elastic adhesive such as silicone as the adhesive member, it is possible to mitigate the impact acting on the soft magnetic plate 26 attached to the recess 14.

特に、フェライト材料は金属材料等と比べて脆弱であるため、衝撃に弱いという性質がある。よって、フェライト材料を用いて軟磁性体板26を構成した場合は、弾性接着剤を用いて軟磁性体板26を凹部14に固定することで、軟磁性体板26に作用する応力を弾性接着剤で吸収することができ、軟磁性体板26が破損することを抑制することができる。   In particular, the ferrite material is fragile compared to a metal material or the like, and thus has a property of being vulnerable to impact. Therefore, when the soft magnetic plate 26 is made of a ferrite material, the stress acting on the soft magnetic plate 26 is elastically bonded by fixing the soft magnetic plate 26 to the recess 14 using an elastic adhesive. It can absorb with a chemical | medical agent and it can suppress that the soft-magnetic-material board 26 is damaged.

また、本実施の形態では、図2に示したように、フランジ部12の上面と軟磁性体板26の上面とが略同一面となるような深さの凹部14を形成することが好ましい。このような構成とすることで、軟磁性体板26をフランジ部12の凹部14に埋め込むことができ、非接触電力伝送装置1を薄くすることができる。なお、図2に示した構成は一例であり、本実施の形態では、軟磁性体板26をフランジ部12に安定的に固定できるのであれば、凹部14の深さは図2に示す構成に限定されることはない。例えば、凹部14の深さを図2に示す場合よりも浅くしてもよい。   Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, it is preferable to form a recess 14 having a depth such that the upper surface of the flange portion 12 and the upper surface of the soft magnetic plate 26 are substantially flush with each other. By setting it as such a structure, the soft-magnetic-material board 26 can be embedded in the recessed part 14 of the flange part 12, and the non-contact electric power transmission apparatus 1 can be made thin. The configuration shown in FIG. 2 is an example, and in the present embodiment, the depth of the recess 14 is set to the configuration shown in FIG. 2 as long as the soft magnetic plate 26 can be stably fixed to the flange portion 12. There is no limit. For example, the depth of the recess 14 may be shallower than that shown in FIG.

図5は、送電ユニット32を備える電力供給装置31、及び受電ユニット34を備える電子機器33を示す断面図である。送電ユニット32および受電ユニット34は、図1、図2に示した非接触電力伝送装置1を用いて構成することができる。電子機器33は、例えば、携帯電話や携帯型音楽プレーヤ等の携帯機器、電動歯ブラシ、電動髭剃り等である。   FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a power supply device 31 including a power transmission unit 32 and an electronic device 33 including a power reception unit 34. The power transmission unit 32 and the power reception unit 34 can be configured using the non-contact power transmission apparatus 1 shown in FIGS. 1 and 2. The electronic device 33 is, for example, a portable device such as a mobile phone or a portable music player, an electric toothbrush, an electric shaving, or the like.

図5に示すように、送電ユニット32から受電ユニット34に電力を伝送する際は、送電ユニット32と受電ユニット34とが近接して対向するように配置する。そして、送電ユニット32のコイル25に交流電流を流して磁束を発生させ、この発生した磁束による電磁誘導によって受電ユニット34のコイル25’に起電力を発生させる。このような作用により、送電ユニット32から受電ユニット34に電力を伝送することができる。   As shown in FIG. 5, when power is transmitted from the power transmission unit 32 to the power reception unit 34, the power transmission unit 32 and the power reception unit 34 are disposed so as to be close to each other and face each other. Then, an alternating current is passed through the coil 25 of the power transmission unit 32 to generate a magnetic flux, and an electromotive force is generated in the coil 25 ′ of the power receiving unit 34 by electromagnetic induction by the generated magnetic flux. With such an action, power can be transmitted from the power transmission unit 32 to the power reception unit 34.

送電ユニット32のフランジ部12(つまり、受電ユニット34が配置されている側と反対側のフランジ部12)には、軟磁性体板26が配置されている。また、受電ユニット34のフランジ部12’(つまり、送電ユニット32が配置されている側と反対側のフランジ部12’)には、軟磁性体板26’が配置されている。このように送電ユニット32および受電ユニット34に軟磁性体板26、26’を設けることで、電力電送効率を向上させることができる。また、送電ユニット32から受電ユニット34に電力を伝送する際に発生する磁束が、外部に漏洩することを抑制することができる。   A soft magnetic plate 26 is disposed on the flange portion 12 of the power transmission unit 32 (that is, the flange portion 12 opposite to the side on which the power receiving unit 34 is disposed). A soft magnetic plate 26 ′ is disposed on the flange portion 12 ′ of the power receiving unit 34 (that is, the flange portion 12 ′ opposite to the side where the power transmission unit 32 is disposed). As described above, by providing the power transmission unit 32 and the power reception unit 34 with the soft magnetic plates 26 and 26 ′, the power transmission efficiency can be improved. Moreover, it can suppress that the magnetic flux which generate | occur | produces when transmitting electric power from the power transmission unit 32 to the power receiving unit 34 leaks outside.

背景技術で説明したように、特許文献1に開示されている非接触電力伝送装置では、軟磁性体シートをラミネートフィルムでラミネートし、更にコイルをラミネートフィルムでラミネートすることで、軟磁性体シートおよびコイルの実装性を向上させていた。   As described in the background art, in the non-contact power transmission device disclosed in Patent Document 1, a soft magnetic sheet is laminated by laminating a soft magnetic sheet with a laminate film and further laminating a coil with the laminate film. Coil mountability was improved.

しかしながら、特許文献1に開示されている技術のように、コイルや軟磁性体シートをラミネートフィルムでラミネートする場合はラミネート工程が必要となり、製造工程が煩雑になるという問題があった。また、非接触電力伝送装置では、例えば伝送する電力に応じてコイルの径や巻き数を調整する必要がある。しかしながら、コイルをラミネートフィルムでラミネートする場合は、巻回されたコイルの形状が予め規定されるため、設計の自由度が制限される。更に、非接触電力伝送装置では、コイルおよび軟磁性体シートの相対的な位置関係が変動すると、電力伝送の効率やインピーダンスが変動し、安定して電力を伝送することができないという問題があった。   However, as in the technique disclosed in Patent Document 1, when a coil or a soft magnetic sheet is laminated with a laminate film, there is a problem that a laminating process is required and the manufacturing process becomes complicated. In the non-contact power transmission device, for example, it is necessary to adjust the diameter and the number of turns of the coil in accordance with the transmitted power. However, when the coil is laminated with a laminate film, the shape of the wound coil is defined in advance, so that the degree of freedom in design is limited. Furthermore, in the non-contact power transmission device, when the relative positional relationship between the coil and the soft magnetic material sheet fluctuates, there is a problem that power transmission efficiency and impedance fluctuate and power cannot be stably transmitted. .

そこで、本実施の形態にかかる非接触電力伝送装置1では、巻芯部11とフランジ部12、13とを備えるボビン10にコイル25を巻回している(図1、図2参照)。これにより、コイルをラミネートする工程を省略することができる。また、ボビン10に巻回するコイル25の量を自由に変更することができるので、設計の自由度を向上させることができる。また、ラミネートフィルムの代わりに自己融着用のコーティングが施されたコイルが使用される場合もあったが、本実施の形態のようにボビン10にコイル25を巻回することで、自己融着用のコーティングが施された高価なコイルを使用する必要がなくなる。   Therefore, in the non-contact power transmission device 1 according to the present embodiment, the coil 25 is wound around the bobbin 10 including the core portion 11 and the flange portions 12 and 13 (see FIGS. 1 and 2). Thereby, the process of laminating the coil can be omitted. Further, since the amount of the coil 25 wound around the bobbin 10 can be freely changed, the degree of freedom in design can be improved. In addition, a coil coated with self-bonding may be used instead of the laminate film, but by winding the coil 25 around the bobbin 10 as in the present embodiment, self-bonding is possible. There is no need to use expensive coils with coatings.

更に、ボビン10を使用することで、軟磁性体板やコイルの仕様に対して汎用性が高まる。また、ボビン10は絶縁材料で構成されているので、コイル25と軟磁性体板26との間の絶縁性を確保することができる。また、ボビン10の寸法をそのまま非接触電力伝送装置1の寸法とすることができる。   Furthermore, the use of the bobbin 10 increases versatility with respect to the specifications of soft magnetic plates and coils. Moreover, since the bobbin 10 is comprised with the insulating material, the insulation between the coil 25 and the soft-magnetic board 26 can be ensured. Moreover, the dimension of the bobbin 10 can be made into the dimension of the non-contact electric power transmission apparatus 1 as it is.

本実施の形態にかかる非接触電力伝送装置1では、フランジ部12の外側の面に形成された凹部14に軟磁性体板26を配置している(図1、図2参照)。よって、コイル25および軟磁性体板26の相対的な位置関係の変動を抑制することができるので、電力伝送の効率やインピーダンスの変動を抑えることができ、安定して電力を伝送することができる。   In the non-contact power transmission device 1 according to the present embodiment, the soft magnetic plate 26 is disposed in the recess 14 formed on the outer surface of the flange portion 12 (see FIGS. 1 and 2). Therefore, since the fluctuation | variation of the relative positional relationship of the coil 25 and the soft-magnetic board | plate 26 can be suppressed, the fluctuation | variation of the efficiency and impedance of electric power transmission can be suppressed, and electric power can be transmitted stably. .

また、非接触電力伝送装置を薄くするためには、軟磁性体板を薄くする必要があるが、軟磁性体板の面積が大きい場合、軟磁性体板を薄くすると軟磁性体板に反りが発生するという問題があった。特に、軟磁性体板にフェライトを用いた場合は、反りの発生が顕著であった。このため、反りの発生を抑えた軟磁性体板を形成するためには、厚く成形したフェライトを研磨して薄く加工する必要があった。   In order to make the non-contact power transmission device thin, it is necessary to make the soft magnetic plate thin. However, if the area of the soft magnetic plate is large, if the soft magnetic plate is made thin, the soft magnetic plate is warped. There was a problem that occurred. In particular, when ferrite is used for the soft magnetic plate, the occurrence of warping was remarkable. For this reason, in order to form a soft magnetic plate that suppresses the occurrence of warpage, it was necessary to polish and thinly process the thickly formed ferrite.

これに対して本実施の形態にかかる非接触電力伝送装置1では、フランジ部12の凹部14に配置する軟磁性体板26を複数に分割している。よって、各々の軟磁性体板の面積を小さくすることができるので、軟磁性体板を薄くすることによって軟磁性体板に反りが発生することを抑制することができる。したがって、研磨加工が不要となる。また、軟磁性体板の面積が大きい場合は成形時に使用するプレス機も大型(例えば、500tプレス機)になるが、軟磁性体板を複数に分割することで各々の軟磁性体板の面積を小さくすることができ、小型のプレス機(例えば、60tプレス機)を用いて成形することができる。   On the other hand, in the non-contact power transmission device 1 according to the present embodiment, the soft magnetic plate 26 disposed in the concave portion 14 of the flange portion 12 is divided into a plurality of portions. Therefore, since the area of each soft magnetic plate can be reduced, it is possible to prevent the soft magnetic plate from being warped by making the soft magnetic plate thin. Therefore, no polishing process is required. In addition, when the area of the soft magnetic plate is large, the press machine used at the time of molding is also large (for example, a 500 t press), but the area of each soft magnetic plate can be divided by dividing the soft magnetic plate into a plurality of pieces. Can be reduced, and molding can be performed using a small press (for example, a 60 t press).

また、仮に軟磁性体板に反りが発生した場合であっても、本実施の形態にかかる非接触電力伝送装置1では、フランジ部12の凹部14に軟磁性体板26を配置しているので、軟磁性体26をフランジ部12に安定的に固定することができる。なお、図5では、送電ユニット32および受電ユニット34の両方に本実施の形態にかかる非接触電力伝送装置を用いた場合を示しているが、これらのうちのいずれか一方を公知の非接触電力伝送装置に置き換えても良い。   Even if the soft magnetic material plate is warped, in the non-contact power transmission device 1 according to the present embodiment, the soft magnetic material plate 26 is disposed in the concave portion 14 of the flange portion 12. The soft magnetic body 26 can be stably fixed to the flange portion 12. FIG. 5 shows a case where the non-contact power transmission device according to the present embodiment is used for both the power transmission unit 32 and the power reception unit 34, but one of these is known public power. It may be replaced with a transmission device.

以上で説明したように、本実施の形態にかかる発明により、製造工程を簡略化でき、且つ安定して電力を伝送することが可能な非接触電力伝送装置を提供することができる。   As described above, the invention according to this embodiment can provide a non-contact power transmission device that can simplify the manufacturing process and stably transmit power.

<実施の形態2>
次に、本発明の実施の形態2について説明する。図6は、本実施の形態にかかる非接触電力伝送装置2の一例を示す上面図である。図7は、図6に示した非接触電力伝送装置2の切断線VII−VIIにおける断面図である。図8は、本実施の形態にかかる非接触電力伝送装置2が備えるボビン40を示す上面図である。図9は、図8に示したボビン40の切断線IX−IXにおける断面図である。実施の形態1ではボビンを平面視した際の形状が円形状である場合について説明したが、本実施の形態ではボビンを平面視した際の形状が矩形状である場合について説明する。なお、実施の形態1で説明した非接触電力伝送装置1と同様の部分については、適宜、説明を省略する。
<Embodiment 2>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a top view showing an example of the non-contact power transmission apparatus 2 according to the present embodiment. 7 is a cross-sectional view taken along section line VII-VII of non-contact power transmission apparatus 2 shown in FIG. FIG. 8 is a top view showing the bobbin 40 provided in the non-contact power transmission apparatus 2 according to the present embodiment. FIG. 9 is a cross-sectional view of the bobbin 40 shown in FIG. 8 taken along section line IX-IX. In the first embodiment, the case where the shape of the bobbin when viewed in plan is a circular shape, but in the present embodiment, the case where the shape of the bobbin when viewed in plan is a rectangular shape will be described. In addition, about the part similar to the non-contact electric power transmission apparatus 1 demonstrated in Embodiment 1, description is abbreviate | omitted suitably.

図8、図9に示すように、ボビン40は、巻芯部41と、当該巻芯部41の巻回軸50と平行な方向の両端部51、52(図9参照)に設けられた一対のフランジ部42、43と、を備える。巻芯部41は、中心部に空洞45が形成された形状である。なお、図8、図9では、巻芯部41が空洞45を備える例を示したが、巻芯部41は空洞45を備えていなくてもよい。   As shown in FIGS. 8 and 9, the bobbin 40 has a pair of core portions 41 and a pair of ends 51 and 52 (see FIG. 9) provided in the direction parallel to the winding shaft 50 of the core portion 41. Flange portions 42 and 43. The core part 41 has a shape in which a cavity 45 is formed in the center part. 8 and 9, an example in which the core portion 41 includes the cavity 45 is shown, but the core portion 41 may not include the cavity 45.

フランジ部42は、巻芯部41の端部51から、巻回軸50と垂直な方向の外側に向かって伸びるように形成されている。フランジ部43は、巻芯部41の端部52から、巻回軸50と垂直な方向の外側に向かって伸びるように形成されている。フランジ部42とフランジ部43との間には、コイル55を配置するための空隙46が設けられている。換言すると、フランジ部42およびフランジ部43は、空隙46を介して互いに対向するように配置されている。ボビン40の形状は巻回軸50と垂直な平板状である。このように、ボビン40の形状を平板状とすることで、非接触電力伝送装置2の小型化および薄型化を実現することができる。   The flange portion 42 is formed so as to extend from the end portion 51 of the winding core portion 41 toward the outside in the direction perpendicular to the winding shaft 50. The flange portion 43 is formed so as to extend from the end portion 52 of the winding core portion 41 toward the outside in the direction perpendicular to the winding shaft 50. A gap 46 for arranging the coil 55 is provided between the flange portion 42 and the flange portion 43. In other words, the flange portion 42 and the flange portion 43 are arranged to face each other with the gap 46 therebetween. The shape of the bobbin 40 is a flat plate shape perpendicular to the winding shaft 50. Thus, by making the shape of the bobbin 40 into a flat plate shape, the contactless power transmission device 2 can be reduced in size and thickness.

フランジ部42の巻回軸50と平行な方向における外側の面には、凹部44が形成されている。図8に示す例では、凹部44は、フランジ部42の外側の面において連続的に形成されている。なお、図8に示した構成は一例であり、例えば、複数の軟磁性体板56(図6参照)と対応する位置に複数の凹部を形成するようにしてもよい。例えば、ボビン40は、樹脂材料等の絶縁材料(つまり、磁束が透過する材料)を用いて形成することができる。   A recess 44 is formed on the outer surface of the flange portion 42 in the direction parallel to the winding axis 50. In the example shown in FIG. 8, the recess 44 is continuously formed on the outer surface of the flange portion 42. The configuration shown in FIG. 8 is an example. For example, a plurality of recesses may be formed at positions corresponding to the plurality of soft magnetic plates 56 (see FIG. 6). For example, the bobbin 40 can be formed using an insulating material such as a resin material (that is, a material that transmits magnetic flux).

図6、図7に示すように、ボビン40の空隙46には、コイル55が配置されている。換言すると、ボビン40の巻芯部41の外周にはコイル55が巻回されている。このとき、コイル55はフランジ部42及びフランジ部43と当接するので、コイル55を安定的に配置することができる。例えば、コイル55には、通常の導線(丸線、平角線など)やリッツ線などを用いることができる。なお、コイル55に高周波の電流を流す場合は、電力伝送効率を考慮してリッツ線を用いることが好ましい。   As shown in FIGS. 6 and 7, a coil 55 is disposed in the gap 46 of the bobbin 40. In other words, the coil 55 is wound around the outer periphery of the core 41 of the bobbin 40. At this time, since the coil 55 contacts the flange portion 42 and the flange portion 43, the coil 55 can be stably disposed. For example, a normal conducting wire (round wire, flat wire, etc.), a litz wire, or the like can be used for the coil 55. In addition, when a high frequency current is passed through the coil 55, it is preferable to use a litz wire in consideration of power transmission efficiency.

また、フランジ部42の外側の面に形成された凹部44には、複数の軟磁性体板56が配置されている。なお、図6では、12枚の軟磁性体板56を配置した場合を示したが、軟磁性体板56の枚数はこれ以外であってもよい。本実施の形態では、ボビン40を平面視した際の形状が矩形状であるため、各々の軟磁性体板56の形状を矩形状(図6に示す例では、正方形)にすることができる。よって、軟磁性体板56の加工が容易になる。   A plurality of soft magnetic plates 56 are arranged in the recess 44 formed on the outer surface of the flange portion 42. Although FIG. 6 shows a case where twelve soft magnetic plates 56 are arranged, the number of soft magnetic plates 56 may be other than this. In the present embodiment, since the shape of the bobbin 40 when viewed in plan is rectangular, the shape of each soft magnetic plate 56 can be rectangular (in the example shown in FIG. 6, square). Therefore, processing of the soft magnetic plate 56 is facilitated.

本実施の形態においても、軟磁性体板56は、比透磁率の大きな材料を用いて構成することができる。具体的には、Mn−Znフェライト、Ni−Znフェライト等のフェライト材料、ケイ素鋼、パーマロイ、センダスト等を用いることができる。軟磁性体板56は、接着剤、両面テープなどの粘着部材を用いてフランジ部42の凹部44に取り付けることができる。例えば、粘着部材としてシリコーン等の弾性接着剤を用いることで、凹部44に取り付けられている軟磁性体板56に作用する衝撃を緩和することができる。   Also in the present embodiment, the soft magnetic plate 56 can be configured using a material having a high relative magnetic permeability. Specifically, ferrite materials such as Mn—Zn ferrite and Ni—Zn ferrite, silicon steel, permalloy, sendust, and the like can be used. The soft magnetic plate 56 can be attached to the concave portion 44 of the flange portion 42 using an adhesive member such as an adhesive or a double-sided tape. For example, by using an elastic adhesive such as silicone as the adhesive member, it is possible to mitigate the impact acting on the soft magnetic plate 56 attached to the recess 44.

以上で説明した本実施の形態にかかる非接触電力伝送装置2においても、実施の形態1にかかる非接触電力伝送装置1と同様の効果を得ることができる。   Also in the non-contact power transmission apparatus 2 according to the present embodiment described above, the same effect as that of the non-contact power transmission apparatus 1 according to the first embodiment can be obtained.

以上、本発明を上記実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。   Although the present invention has been described with reference to the above embodiment, the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and those skilled in the art within the scope of the invention of the claims of the present application claims. It goes without saying that various modifications, modifications, and combinations that can be made are included.

1、2 非接触電力伝送装置
10、40 ボビン
11、41 巻芯部
12、13、42、43 フランジ部
14、44 凹部
15、45 空洞
16、46 空隙
17、18 切り欠き部
20、50 巻回軸
21、22、51、52 端部
25、55 コイル
26、56 軟磁性体板
31 電力供給装置
32 送電ユニット
33 電子機器
34 受電ユニット
1, 2 Non-contact power transmission device 10, 40 Bobbin 11, 41 Core part 12, 13, 42, 43 Flange part 14, 44 Recess 15, 45 Cavity 16, 46 Air gap 17, 18 Notch part 20, 50 Winding Shaft 21, 22, 51, 52 End 25, 55 Coil 26, 56 Soft magnetic material plate 31 Power supply device 32 Power transmission unit 33 Electronic device 34 Power reception unit

Claims (9)

巻芯部と、当該巻芯部の巻回軸と平行な方向の両端部に設けられた一対のフランジ部と、を備えるボビンと、
前記巻芯部の外周に巻回されたコイルと、
前記一対のフランジ部のうちの一方のフランジ部の前記巻回軸と平行な方向における外側の面に形成された凹部に配置された軟磁性体板と、を有する、
非接触電力伝送装置。
A bobbin comprising: a core part; and a pair of flange parts provided at both ends in a direction parallel to the winding axis of the core part;
A coil wound around the outer periphery of the core,
A soft magnetic plate disposed in a recess formed in an outer surface in a direction parallel to the winding axis of one of the pair of flange portions,
Non-contact power transmission device.
前記フランジ部に形成された前記凹部に複数の軟磁性体板が配置されている、請求項1に記載の非接触電力伝送装置。   The contactless power transmission device according to claim 1, wherein a plurality of soft magnetic plates are arranged in the recess formed in the flange portion. 前記軟磁性体板は、弾性接着剤を用いて前記凹部に取り付けられている、請求項1または2に記載の非接触電力伝送装置。   The non-contact power transmission device according to claim 1, wherein the soft magnetic plate is attached to the recess using an elastic adhesive. 前記軟磁性体板は、前記ボビンを平面視した際に前記コイルと重畳する位置に配置されている、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の非接触電力伝送装置。   4. The non-contact power transmission device according to claim 1, wherein the soft magnetic plate is disposed at a position overlapping the coil when the bobbin is viewed in plan. 5. 前記ボビンは、前記巻回軸と垂直な平板状である、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の非接触電力伝送装置。   The non-contact power transmission device according to claim 1, wherein the bobbin has a flat plate shape perpendicular to the winding axis. 前記コイルが受電ユニットのコイルである場合、前記軟磁性体板は、送電ユニットが配置されている側と反対側のフランジ部に配置されている、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の非接触電力伝送装置。   The said soft-magnetic board | plate is arrange | positioned at the flange part on the opposite side to the side by which the power transmission unit is arrange | positioned, when the said coil is a coil of a power receiving unit. Non-contact power transmission device. 前記コイルが送電ユニットのコイルである場合、前記軟磁性体板は、受電ユニットが配置されている側と反対側のフランジ部に配置されている、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の非接触電力伝送装置。   The said soft-magnetic board is arrange | positioned at the flange part on the opposite side to the side by which the power receiving unit is arrange | positioned, when the said coil is a coil of a power transmission unit. Non-contact power transmission device. 前記ボビンを平面視した際、前記ボビンの形状は円形状であり、
前記フランジ部の前記凹部には、略扇状の軟磁性体板が複数配置されている、
請求項1乃至7のいずれか一項に記載の非接触電力伝送装置。
When the bobbin is viewed in plan, the bobbin has a circular shape,
In the concave portion of the flange portion, a plurality of substantially fan-shaped soft magnetic plates are disposed.
The non-contact electric power transmission apparatus as described in any one of Claims 1 thru | or 7.
前記ボビンを平面視した際、前記ボビンの形状は矩形状であり、
前記フランジ部の前記凹部には、矩形状の軟磁性体板が複数配置されている、
請求項1乃至7のいずれか一項に記載の非接触電力伝送装置。
When the bobbin is viewed in plan, the bobbin has a rectangular shape,
A plurality of rectangular soft magnetic plates are disposed in the concave portion of the flange portion.
The non-contact electric power transmission apparatus as described in any one of Claims 1 thru | or 7.
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