JP6354900B2 - 車両用非接触充電装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば電気自動車等に適用可能な車両用非接触充電装置に関する。

従来から、送電コイルユニットから送電された電力を受電コイルユニットで非接触にて受電し、この電力をバッテリに充電する車両用非接触充電装置が公知である（特許文献１参照）。この特許文献１においては、前記送電コイルユニットは地上側に配置し、受電コイルユニットおよびバッテリは、車両に搭載している。ここで、前記受電コイルユニットは、受電コイルを有するため、バッテリを充電するための通電によって発熱する性質を有する。

特開２０１２−８５４７２号公報

ここで、前記特許文献１に記載された受電コイルユニットの上面は平面状に形成されているため、車両が走行すると路面上の泥などが受電コイルユニットの上面に付着物として残りやすくなる。この場合、受電コイルユニットの上面からの放熱が前記付着物によって抑制されるおそれがある。

そこで、本発明は、受電コイルユニットの上面に付着物が付きにくくして受電コイルユニットの放熱性を向上させる車両用非接触充電装置を提供することを目的とする。

本発明に係る車両用非接触充電装置では、受電コイルが設けられた受電コイルユニットと、少なくとも整流器を有する電気部品箱とをハーネスを介して接続している。前記ハーネスの少なくとも一部を、受電コイルユニットの上面における前端の近傍部に配索している。

車両が走行すると、受電コイルユニットの上面における前端の近傍部に配索されたハーネスの少なくとも一部に走行風が当たる。すると、走行風がハーネスによって流れが乱れてハーネスより後側の空気の流れが乱流になり、受電コイルユニットの上面に当たりながら後方に流れる。従って、受電コイルユニットの上面に泥などの付着物が付いていても当該付着物が乱流によって除去されるため、受電コイルユニットの放熱性が高く維持される。

本発明の第１実施形態に係る車両用非接触充電装置を示す斜視図である。 図１における受電コイルユニットを示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ線による断面図である。 図３の要部を抜き出した断面図である。 本発明の第２実施形態に係る受電コイルユニットを示す斜視図である。 図５のＢ−Ｂ線による断面図であり、第１実施形態に係る図３に対応している。 本発明の第３実施形態に係る車両用非接触充電装置を示す断面図であり、第１実施形態に係る図３に対応している。 本発明の第４実施形態に係る受電コイルユニットを示す断面図であり、第１実施形態に係る図４に対応している。 本発明の第５実施形態に係る受電コイルユニットを示す斜視図である。 図９のＣ−Ｃ線による断面図であり、第１実施形態に係る図３に対応している。

以下に、本発明の実施形態を説明する。なお、ＦＲは車両前方、ＲＲは車両後方、ＲＨは車幅方向右側、ＬＨは車幅方向左側、ＵＰは車両上方、ＬＷは車両下方を示す。

[第１実施形態]
以下に、図１〜図４を用いて、本発明の第１実施形態を説明する。

図１に示すように、第１実施形態に係る車両用非接触充電装置１は、通電によって発熱する受電コイルを有する受電コイルユニット３と、少なくとも整流器５を有する電気部品箱７と、前記受電コイルユニット３と電気部品箱７とを電気的に接続するハーネスと、を備えている。前記車両用非接触充電装置１は、車体のフロアパネルの下側に配設されている。

図１〜図３に示すように、前記受電コイルユニット３は、車両用非接触充電装置１の構成部品のうち最も下側に配設されている。具体的には、受電コイルユニット３は、下部側に配置されると共に上部側が開放されたユニット本体９と、該ユニット本体９を上側から封止するカバー１１と、ユニット本体９の内部に収容された図外の充電コイルと、カバー１１の上面の後端部に設置された接続部１３と、から構成される。カバー１１の周縁部には、周方向に沿って所定間隔をおいてボス１５が複数に配置されており、ボス１５には、ボルト穴が形成されている。このボルト穴にボルトを挿入して締結することにより、カバー１１をユニット本体９に固定することができる。

前記電気部品箱７は、受電コイルユニット３の上方に配置されている。具体的には、電気部品箱７は、上部に配置された上側電気部品箱２１と、この上側電気部品箱２１の下部に配設された下側電気部品箱２３とからなる。なお、図３に示すように、上側電気部品箱２１の内部には、整流器５と種々の電気機器が収容されている。

下側電気部品箱２３の前面２３ａからは、第１のサブハーネス２５が延びている。この第１のサブハーネス２５は、下側電気部品箱２３の前面２３ａから前方に延び、受電コイルユニット３の上面３ａにおける前端３ｂよりも前側で車幅方向右側に屈曲して車幅方向に延びたのち、車両後方に向けて屈曲した後方に向けて延び、端部が接続部１３に接続されている。ここで、第１のサブハーネス２５のうち、車幅方向に延びた部位は、車幅方向延在部２５ａに構成されている。このように、第１のサブハーネス２５（ハーネス）の車幅方向延在部２５ａ（少なくとも一部）を、受電コイルユニット３の上面３ａにおける前端３ｂの近傍部に配索している。

上側電気部品箱２１の前面２１ａからは、第２のサブハーネス２７（ハーネス）および第３のサブハーネス２９（ハーネス）が延びている。第２のサブハーネス２７は、上側電気部品箱２１の前面２１ａから前方に延びたのち、車幅方向右側かつ斜め上方に屈曲して延びたのち、車両後方に向けて屈曲して後方に向けて延びている。第３のサブハーネス２９は、上側電気部品箱２１の前面２１ａから前方に延びたのち、下方に屈曲して延びたのち、車両後方に向けて屈曲して後方に向けて延びている。

また、受電コイルユニット３の上面３ａの上方に、バッテリとモータとを接続するメインハーネス３１（ハーネス）を配索している。つまり、車体において、受電コイルユニット３の前方には、モータが配設され、受電コイルユニット３の後方には、バッテリが配設されている。そして、バッテリからの電流をモータに流すためのメインハーネス３１が受電コイルユニット３の上面３ａの上方を通って配索されている。なお、図１に示すように、メインハーネス３１は、上面３ａの上方では前後方向に沿って延びており、受電コイルユニット３の前端３ｂの上方において、車幅方向右側に向けて折れ曲がった屈曲部３１ａを形成している。

次に、受電コイルユニット３の上面３ａにおける、車両が走行することで発生する走行風３３の流れの変化を説明する。

前述した第１のサブハーネス２５（ハーネス）、第２のサブハーネス２７（ハーネス）、第３のサブハーネス２９（ハーネス）およびメインハーネス３１（ハーネス）に前方から後方に流れる走行風３３が当たると、図４に示すように、これらのハーネスの後方側の走行風３３は乱流３５になる。特に、第１のサブハーネス２５（ハーネス）の車幅方向延在部２５ａ（少なくとも一部）およびメインハーネス３１によって乱流３５が発生しやすい。この乱流３５は、通常の層流よりも撹拌効果が大きく、受電コイルユニット３の上面３ａの付着物を除去しながら後方に流れる。

以下に、第１実施形態による作用効果を説明する。
（１）通電によって発熱する受電コイルを有する受電コイルユニット３と、少なくとも整流器５を有する電気部品箱７と、前記受電コイルユニット３と電気部品箱７とを電気的に接続するハーネス２５，２７，２９，３１と、を備えている。前記ハーネスの少なくとも一部を、受電コイルユニット３の上面３ａにおける前端３ｂの近傍部に配索した。

車両が走行すると、受電コイルユニット３の上面３ａにおける前端３ｂの近傍部に配索されたハーネスの少なくとも一部に走行風３３が当たる。すると、走行風３３がハーネスによって流れが乱れてハーネスより後側の空気の流れが乱流３５になる。この乱流３５は、受電コイルユニット３の上面３ａに当たりながら後方に流れる。従って、受電コイルユニット３の上面３ａに泥などの付着物が付いていても当該付着物が乱流３５によって除去されるため、受電コイルユニット３の放熱性が高く維持される。
（２）前記受電コイルユニット３の上面３ａにおける前端３ｂの近傍部に配索されたハーネスの一部は、車幅方向に沿って延びる車幅方向延在部２５ａに構成されている。

本実施形態では、ハーネスの車幅方向延在部２５ａは、断面が円形状に形成されている。従って、車幅方向延在部２５ａに前側から走行風３３が当たった場合、車幅方向延在部２５ａの後側部分は空気の流れが乱れ、受電コイルユニット３の上面３ａの付着物が更に効率的に除去されるため、受電コイルユニット３の放熱性がより高く維持される。
（３）前記受電コイルユニット３の上面３ａの上方に、バッテリとモータとを接続するメインハーネス３１を配索した。

車両走行時に発生する走行風３３がメインハーネス３１に当たって乱流３５が発生する。このメインハーネス３１による乱流３５により、受電コイルユニット３の上面３ａの付着物が更に効率的に除去されるため、受電コイルユニット３の放熱性がより高く維持される。

[第２実施形態]
以下に、図５〜図６を用いて、本発明の第２実施形態を説明する。ただし、前述した第１実施形態と同一構成の部位には、同一符号を付して、説明を省略する。

本実施形態に係る受電コイルユニット１０３の上面１０３ａにおける車幅方向の前部には、ジャンクションボックス１４１が配設されている。このジャンクションボックス１４１の前壁１４１ａには、第１実施形態で説明した第１および第２のサブハーネス２５，２７（ハーネス）が接続される。ジャンクションボックス１４１は、受電コイルユニット１０３の平坦な上面１０３ａから上方に突出して形成されている。具体的には、ジャンクションボックス１４１は、受電コイルユニット１０３の上面１０３ａの前端１０３ｂから上方に延びる前壁１４１ａと、この前壁１４１ａの左右両側から後方に延びる側壁１４１ｂと、前壁１４１ａの上端から後方に延びる上壁１４１ｃと、上壁１４１ｃの後端から後方に行くに従って下方に傾斜して延びる後壁１４１ｄと、から構成される。

次に、受電コイルユニット１０３の上面１０３ａにおける、車両が走行することで発生する走行風３３の流れを説明する。

前述した第１のサブハーネス２５、第２のサブハーネス２７、第３のサブハーネス２９およびメインハーネス３１に加えて、本実施形態に係るジャンクションボックス１４１に走行風３３が当たると、図６に示すように、これらのハーネスおよびジャンクションボックス１４１の後方側の走行風３３は乱流３５になる。特に、本実施形態では、第１のサブハーネス２５の車幅方向延在部２５ａおよびジャンクションボックス１４１の前壁１４１ａによって乱流３５が発生しやすい。この乱流３５は、通常の層流よりも撹拌力が大きく、受電コイルユニット１０３の上面１０３ａの付着物を除去しながら後方に流れる。

以下に、第２実施形態による作用効果を説明する。
（１）受電コイルユニット１０３の受電コイルと前記電気部品箱７から延びる第１のサブハーネス２５とを電気的に接続するジャンクションボックス１４１を、前記受電コイルユニット１０３の上面１０３ａにおける前部に配置した。

ジャンクションボックス１４１は、受電コイルユニット１０３の上面１０３ａから上方に突出している。従って、ジャンクションボックス１４１に走行風３３が当たった場合、ジャンクションボックス１４１の後側には乱流３５が発生する。この乱流３５により、受電コイルユニット１０３の上面１０３ａの付着物が更に効率的に除去されるため、受電コイルユニット１０３の放熱性がより高く維持される。

[第３実施形態]
以下に、図７を用いて、本発明の第３実施形態を説明する。ただし、前述した第１〜第２実施形態と同一構成の部位には、同一符号を付して、説明を省略する。

本実施形態では、受電コイルユニット２０３の上面２０３ａは平面状であり、当該上面２０３ａは、車両後方に向かうに従って斜め下方に延在する傾斜面に形成されている。

具体的には、第１実施形態に係る受電コイルユニット２０３を前側が高く後側が低くなるように傾斜させて保持することにより、受電コイルユニット２０３の上面２０３ａを、車両後方に向かうに従って斜め下方に延在する傾斜面に形成している。これにより、前端２０３ｂの上端角部２０３ｃは上面２０３ａの後端よりも高い位置に配置されるため、上端角部２０３ｃに車両の走行風３３が当たり、上端角部２０３ｃよりも後方側には乱流３５が発生する。

以下に、第３実施形態による作用効果を説明する。
（１）前記受電コイルユニット２０３の上面２０３ａは平面状であり、当該上面２０３ａは、車両後方に向かうに従って斜め下方に延在する傾斜面に形成されている。

受電コイルユニット２０３の上面２０３ａの上端角部２０３ｃ（前部）は、後部よりも上側に配置されている。従って、受電コイルユニット２０３の上面２０３ａの上端角部２０３ｃに走行風３３が当たった場合、上端角部２０３ｃよりも後方側には乱流３５が発生する。この乱流３５により、受電コイルユニット２０３の上面２０３ａの付着物が更に効率的に除去されるため、受電コイルユニット２０３の放熱性がより高く維持される。

[第４実施形態]
以下に、図８を用いて、本発明の第４実施形態を説明する。ただし、前述した第１〜第３実施形態と同一構成の部位には、同一符号を付して、説明を省略する。

本実施形態では、受電コイルユニット３０３の上面３０３ａは平面状であり、当該上面３０３ａは、車両後方に向かうに従って斜め下方に延在する傾斜面に形成されている。

具体的には、第４実施形態に係る受電コイルユニット３０３は、前側から後側に行くに従って上下方向の厚さが徐々に薄く形成されている。つまり、下面３０３ｃが傾斜のない水平面に形成され、上面３０３ａが車両後方に向かうに従って斜め下方に延在する傾斜面に形成されている。これにより、前端３０３ｂの上端角部３０３ｄは上面３０３ａの後端よりも高い位置に配置されるため、上端角部３０３ｄに車両の走行風３３が当たり、上端角部３０３ｄよりも後方側には乱流３５が発生する。

以下に、第４実施形態による作用効果を説明する。
（１）前記受電コイルユニット３０３の上面３０３ａは平面状であり、当該上面３０３ａは、車両後方に向かうに従って斜め下方に延在する傾斜面に形成された。

受電コイルユニット３０３の上面３０３ａの上端角部３０３ｄ（前部）は、後部よりも上側に配置されている。従って、受電コイルユニット３０３の上面３０３ａの上端角部３０３ｄに走行風が当たった場合、上端角部３０３ｄよりも後方側には乱流３５が発生する。この乱流３５により、受電コイルユニット３０３の上面３０３ａの付着物が更に効率的に除去されるため、受電コイルユニット３０３の放熱性がより高く維持される。

[第５実施形態]
以下に、図９〜図１０を用いて、本発明の第５実施形態を説明する。ただし、前述した第１〜第４実施形態と同一構成の部位には、同一符号を付して、説明を省略する。

本実施形態では、受電コイルユニット４０３の上面４０３ａの前部に、上方に突出する凸部４１０を車幅方向に沿って間隔をおいて複数配設している。具体的には、受電コイルユニット４０３の上面４０３ａの前端に、車幅方向に沿って同等の間隔をおいて複数の凸部４１０を配置している。この凸部４１０は、受電コイルユニット４０３の前端４０３ｂから上方に延びる縦壁４１１と、該縦壁４１１の背面と受電コイルユニット４０３の上面４０３ａとを連結する側面視で三角状に形成された補強体４１２と、からなる。

以下に、第５実施形態による作用効果を説明する。
（１）受電コイルユニット４０３の上面４０３ａの前部に、上方に突出する凸部４１０を車幅方向に沿って間隔をおいて複数配設した。

受電コイルユニット４０３の上面４０３ａの凸部４１０に走行風３３が当たった場合、当該凸部４１０よりも後方側には乱流３５が発生する。この乱流３５により、受電コイルユニット４０３の上面４０３ａの付着物が更に効率的に除去されるため、受電コイルユニット４０３の放熱性がより高く維持される。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されず、種々の変形および変更が可能である。

例えば、前記実施形態では、車体下部にアンダーカバーを配設しなかったが、受電コイルユニット３，１０３，２０３，３０３，４０３の下方にアンダーカバーを配設してもよい。また、第１のサブハーネス２５の車幅方向延在部２５ａを、受電コイルユニット３の上面３ａにおける前端３ｂよりも前方に配索したが、受電コイルユニット３の上面３ａの前部の上方に配置してもよい。

３，１０３，２０３，３０３，４０３ 受電コイルユニット
３ａ，１０３ａ，２０３ａ，３０３ａ，４０３ａ 受電コイルユニットの上面
３ｂ，１０３ｂ，２０３ｂ，３０３ｂ，４０３ｂ 受電コイルユニットの前端
５ 整流器
７ 電気部品箱
２５ 第１のサブハーネス（ハーネス）
２５ａ 車幅方向延在部
３１ メインハーネス（ハーネス）
１４１ ジャンクションボックス
４１０ 凸部

Claims (5)

1. 通電によって発熱する受電コイルを有する受電コイルユニットと、少なくとも整流器を有する電気部品箱と、前記受電コイルユニットと前記電気部品箱とを電気的に接続するハーネスと、を車体のフロアパネルの下側に配設し、
   前記ハーネスの少なくとも一部を、前記受電コイルユニットの上面における前端の近傍部に配索し、
   前記受電コイルユニットの前記上面の上方に、前記電気部品箱が配置され、
   前記受電コイルユニットの前記上面と前記電気部品箱との間を通り、バッテリとモータとを接続するメインハーネスを配索したことを特徴とする車両用非接触充電装置。
2. 前記受電コイルユニットの前記上面における前端の近傍部に配索された前記ハーネスは、車幅方向に沿って延びる車幅方向延在部をその一部に含むように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用非接触充電装置。
3. 前記受電コイルユニットの前記受電コイルと前記電気部品箱から延びる前記ハーネスとを電気的に接続するジャンクションボックスを、前記受電コイルユニットの前記上面における前部に配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用非接触充電装置。
4. 前記受電コイルユニットの前記上面は平面状であり、当該上面が、車両後方に向かうに従って斜め下方に延在する傾斜面であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用非接触充電装置。
5. 前記受電コイルユニットの前記上面の前部に、上方に突出する凸部を車幅方向に沿って間隔をおいて複数配設したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用非接触充電装置。

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