JP6534152B2 - Power transmission / reception inductor - Google Patents
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Description
本発明は、送受電用インダクタに関する。すなわち、路面等の送電側から車輌等の受電側に、非接触で電力を供給する非接触給電装置において、配索使用される送受電用インダクタに関するものである。 The present invention relates to an inductor for power transmission and reception. That is, the present invention relates to an inductor for power transmission and reception, which is used for wiring in a noncontact power feeding apparatus for noncontact power supply from a power transmission side such as a road surface to a power receiving side such as a vehicle.
《技術的背景》
ケーブル等の機械的接触なしで、例えば電気自動車(EV)にワイヤレス給電する非接触給電装置(WPT)が、需要に基づき開発,実用化されている。
この非接触給電装置では、電磁誘導の相互誘導作用に基づき、路面等に定置された送電側の送電コイルから、車輌等に搭載された受電側の受電コイルに対し、数10mm〜数100mm程度のエアギャップ存して近接対応位置しつつ、電力を供給する(後述する図5も参照)。
"Technical background"
A non-contact power feeding device (WPT) wirelessly feeding, for example, an electric vehicle (EV) without mechanical contact such as a cable has been developed and put to practical use based on demand.
In this non-contact power feeding device, the power transmission coil on the power transmission side fixed on the road surface etc. and the power receiving coil on the power reception side mounted on the vehicle etc. The power is supplied while the air gap is in the proximity corresponding position (see also FIG. 5 described later).
《従来技術》
このような非接触給電装置において、使用される送受電用インダクタ(送電コイル,受電コイル)は、大きな許容電流,供給電力を得べく、複数本の導線が、同一面で渦巻き状に並列巻回された環構造にて、配索されている。
そして、このような送電用インダクタ(送電コイル)や受電用インダクタ(受電コイル)は、それぞれ、インダクタンスが同一であることが必要である。複数本の導線のインダクタンスが同一でないと、電流が不均一となり、送電側と受電側間の鎖交磁束も不均一化してしまう。
下記特許文献1や図4の(2)図,(3)図は、このような送受電用インダクタ1の従来例を示し、上述した事情に鑑み開発,実用化されたものである。なお、図4の(2)図は導線2が2本の例、図4の(3)図は導線2が3本の例である。
<< Prior Art >>
In such a noncontact power feeding apparatus, the power transmission / reception inductor (power transmission coil, power reception coil) used has a plurality of conducting wires spirally wound in parallel on the same surface in order to obtain large allowable current and supply power. It is wired in the ring structure.
Then, such a power transmission inductor (power transmission coil) and a power reception inductor (power reception coil) need to have the same inductance. If the inductances of the plurality of wires are not the same, the current becomes nonuniform, and the flux linkage between the power transmission side and the power reception side also becomes nonuniform.
The following
この従来例の送受電用インダクタ1は、並列巻回された複数本の導線2が、途中で捻回された配索構造よりなっていた。そしてこの配索構造では、捻じり箇所A毎に、複数本の導線2相互間の位置関係が、順次一本ずつ他の導線2とクロスさせるため、クロス部は立体的,3次元的になっていた。
すなわち、この従来例の送受電用インダクタ1は、それぞれ、巻回された複数本(図4の(2)図の例では21,22の2本、又、図4の(3)図の例では21,22,23の3本)の導線2が、途中で一定ピッチ間隔で捻回されていた。そして捻じり箇所A毎に、1本を他の導線2とクロスさせ、導線2の本数と同数回(図示例では2回や3回)の捻じりにより、元の位置関係に戻るように捻回されていた。
従来例では、送受電用インダクタ1について、このように捻回技術を採用することにより、インダクタンス同一化が目ざされていた。複数本の導線2について、捻回により長さを均一化、巻回数を整数化し、もってインダクタンスの同一化が図られていた。
The power transmission and
That is, the power transmitting and receiving
In the conventional example, the inductance identification is aimed at by adopting the twisting technique in this way for the power transmission /
しかしながら、このような従来の送受電用インダクタ1については、次の問題が課題として指摘されていた。
《第1の問題点》
第1に、各リード線3への各導線2の引出部4が、一箇所に集中する、という問題が指摘されていた。
すなわち、送受電用インダクタ(送電コイル,受電コイル)1の各導線2は、それぞれ引出部4から、リード線3を介し回路接続されている。そして、各導線2の条長長さの均一化や、各導線2の鎖交磁束均一化のための巻回数整数化により、リード線3への各引出部4が、同位置の一箇所に集中してしまうことになる。
このように、各リード線3や引出部4が集中するので、太い導線2の曲げ作業や収納が容易でなかった。又、コイルケース5側面に形成された1つの貫通部6の狭いスペースに、各リード線3を押し込み挿通することになり、無理な力を加える作業となるので、この面からも作業が容易でなかった。
更に、貫通部6のグロメット,ブッシュ,グランド等の介装付属部品の配置設計にも困難が生じる等、設計上の難点も指摘されていた。
そして、これらは特に、直径が300mm程度の小型の送受電用インダクタ1について、問題が顕著化していた。
However, the following problems have been pointed out as problems with the conventional power transmission and
<< First problem >>
First, it has been pointed out that the
That is, the
Thus, since the
Furthermore, design difficulties have also been pointed out, such as difficulties in the layout design of interposed accessories such as grommets, bushes, and glands of the penetrating
And especially these problems became remarkable about the small-sized power transmission /
《第2の問題点》
第2に、捻じり箇所Aがあるので、送受電用インダクタ1としての製作時に、導線2に均一な引張力がかけられないという問題が指摘されていた。
すなわち、送受電用インダクタ(送電コイル,受電コイル)1の各導線2は、それぞれ、途中に捻じり箇所Aが存しており、捻じり箇所A毎に縦横高さの3次元で立体的に捻じられ,曲げられている。
このように各導線2が立体的に配索されるので、製作時の巻回作業に際し、各導線2に十分な引張力が、かけられないことになる。従って、各導線2の条長長さが僅かな弛みの蓄積により不均一化し勝ちであり、インダクタンス不均一を招いてしまっていた。
インダクタンス同一化を目ざし捻回技術を採用したものの、この面から、インダクタンス不均一が発生してしまっていた。そして、この問題は、直径が300mm程度の小型の送受電用インダクタ1について、特に顕著化していた。
Second problem
Secondly, since there is a twisting point A, it has been pointed out that a uniform tensile force can not be applied to the conducting
That is, each of the
As described above, since the
In spite of adopting the twisting technique aiming at the inductance identification, from this aspect, the inductance non-uniformity has occurred. And this problem became remarkable especially about the
《第3の問題点》
第3に、線間の立体交差箇所が多く、この面からも、製作時に均一な引張力がかけにくいという問題が指摘されていた。
すなわち、巻回された導線2間や導線2とリード線3間の立体交差箇所が多く、製作時の巻回作業に際し、各導線2に引張力をかけにくかった。従ってこの面からも、各導線2の条長長さ不均一,インダクタンス不均一が生じ易かった。
<< Third problem >>
Thirdly, there are many solid intersections between the lines, which also points out that it is difficult to apply a uniform tensile force at the time of manufacture.
That is, there were many solid crossing points between the wound
《本発明について》
本発明の送受電用インダクタは、このような実情に鑑み、上記従来技術の課題を解決すべくなされたものである。
そして本発明は、第1に、各導線のリード線引出部が分散位置し、第2に、製作時に十分な引張力をかけることができ、第3に、立体交差箇所が少ないので、この面からも十分引張力をかけることができる、送受電用インダクタを提案することを目的とする。
<< About the present invention >>
The power transmission and reception inductor according to the present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, in order to solve the problems of the above-mentioned prior art.
Then, according to the present invention, firstly, the lead wire lead-out portions of the respective lead wires are dispersed, secondly, sufficient tensile force can be applied at the time of manufacture, and thirdly, there are few solid crossing points. It is an object of the present invention to propose an inductor for power transmission and reception which can apply sufficient tensile force.
《各請求項について》
このような課題を解決する本発明の技術的手段は、特許請求の範囲に記載したように、次のとおりである。
請求項1については、次のとおり。
請求項1の送受電用インダクタは、電磁誘導の相互誘導作用に基づき、送電側から受電側にギャップを存しつつ電力を供給する非接触給電装置において、配索使用される。
該インダクタは、大きな許容電流,供給電力を得べく、絶縁被覆された複数本の導線が、同一面で渦巻き状に並列巻回された環構造をなしている。
そして複数本の該導線は、それぞれのリード線への引出部が、環構造の周廻りの異なる位置に設定されている。すなわち各該引出部が、各該導線の本数と同一数の均等間隔の相互間隔を存しつつ、分散位置していることにより、製作作業が容易化されている。
<< About each claim >>
The technical means of the present invention for solving such problems is as follows, as described in the claims.
About
The power transmission and reception inductor according to
The inductor has a ring structure in which a plurality of insulated coated conductors are spirally wound in parallel on the same surface in order to obtain a large allowable current and supply power.
The lead portions of the plurality of lead wires are set at different positions around the ring structure. That is, the manufacturing operations are facilitated by the distributed positions of the lead-out portions with the same number of equal intervals as the number of the wires.
又、複数本の該導線は、その本数と同一数の均等間隔位置毎に、隣接する相互間で、立体的にクロスさせずに平面的に内側や外側にカーブして逃がされる配索構造よりなる。
もって各該導線について、製作作業時に十分な引張力を加えることが可能となることと相俟って、条長長さの均一化,共通化機能や鎖交磁束の均一化機能を発揮して、インダクタンスの均一化,同一化が実現されること、を特徴とする。
In addition, a plurality of the conductors are arranged at equal intervals as many as the number of the conductors, and the wiring structure is released by curving inward and outward in a planar manner without crossing three-dimensionally between adjacent members. Become.
Therefore, in addition to the fact that sufficient tensile force can be applied at the time of manufacturing operation for each of the wires, the wire length is made uniform, the commonizing function, and the function to make the flux linkage uniform. , Uniformity of inductance and identification are realized.
請求項2については、次のとおり。
請求項2の送受電用インダクタは、請求項1において、各該リード線は、上述した逃がし箇所において、各該引出部から環構造の外側に向け配索され、もって環構造の外側そして外部へと抜き出されていること、を特徴とする。
請求項3については、次のとおり。
請求項3の送受電用インダクタは、請求項1において、各該リード線は、上述した逃がし箇所において、各該引出部から環構造の内側で、背面や上面に向け配索され、もって環構造の内側から外部へと抜き出されていること、を特徴とする。
The
The inductor for electric power reception and reception according to
About
In the power transmission / reception inductor according to
《作用等について》
本発明は、このような手段よりなるので、次のようになる。
(1)非接触給電装置では、送電側から受電側にギャップを介し電力が供給される。
(2)この非接触給電装置で使用される送受電用インダクタ(送電コイル,受電コイル)は、複数本の導線が、同一面で並列巻回された環構造をなしている。
(3)そして、この送受電用インダクタでは、その各導線が、その本数と同一数の均等間隔位置毎に、隣接する相互間で、立体的にクロスさせずに平面的に内外にカーブして逃がす配索構造が採用されている。
(4)上述した(3)の配索構造は、インダクタンスの同一化、条長長さの均一化,共通化鎖交磁束の均一化等のため、各導線について採用されている。
(5)そして、更に次の配索構造が採用されている。すなわち各導線は、リード線への引出部が、環構造の周廻りの異なる位置に、各導線の本数と同一数の均等間隔を存しつつ分散している。
(6)リード線は、逃がし箇所において環構造の内側又は外側に向け適宜配索される。
(7)本発明の送受電用インダクタは、上述した(5),(6)の配索構造を採用したので、リード線や引出部の曲げ作業、貫通部への挿通作業、貫通部の部品設計、等々が容易化される。
(8)又、各導線について、立体的なクロスではなく平面的に逃がす配索構造を採用したので、製作時に十分な引張力をかけることが可能となり、条長長さ均一化,共通化が一段と確実化する。
(9)更に、線間の立体交差箇所が引出部付近の導線とリード線間のみであるので、この面からも、製作時に導線に十分な引張力をかけることができ、長さの均一化,共通化が確保される。
(10)そこで、本発明に係る送受電用インダクタは、次の効果を発揮する。
<< About an action etc. >>
The present invention is as follows because it comprises such means.
(1) In the non-contact power feeding apparatus, power is supplied from the power transmission side to the power receiving side via the gap.
(2) The power transmission / reception inductor (power transmission coil, power reception coil) used in the noncontact power feeding apparatus has a ring structure in which a plurality of conducting wires are wound in parallel on the same surface.
(3) Then, in this power transmission and reception inductor, each of the conducting wires is curved in and out on a plane without making a three-dimensional cross between adjacent ones at equal intervals as many as the number thereof. A routing structure is adopted.
(4) The above-described wiring structure of (3) is adopted for each lead wire for the purpose of equalization of inductance, equalization of strip length, equalization of commonizing flux linkage, and the like.
(5) Further, the following wiring construction is adopted. That is, the lead portions of the lead wires are dispersed at different positions around the ring structure with the same number of equal intervals as the number of the lead wires.
(6) The lead wire is appropriately routed toward the inside or outside of the ring structure at the relief point.
(7) Since the power transmission and reception inductor of the present invention adopts the above-mentioned wiring structure of (5) and (6), bending work of lead wire and lead-out part, work of inserting into penetration part, parts of penetration part Design, etc. are facilitated.
(8) Also, for each wire, a three-dimensional cross instead of a flat relief structure is adopted, so it is possible to apply a sufficient tensile force at the time of manufacture, making the strip length uniform and common. Make it more secure.
(9) Further, since the three-dimensional crossing point between the wires is only between the lead wire and the lead wire in the vicinity of the lead portion, also from this surface, sufficient tensile force can be applied to the lead wire at the time of manufacture, and the length is uniformed. , Commonality is secured.
(10) Therefore, the power transmitting and receiving inductor according to the present invention exhibits the following effects.
《第1の効果》
第1に、各導線のリード線引出部が、分散位置するようになる。
本発明の送受電用インダクタでは、各導線のリード線への引出部が、環構造の周廻りの異なる位置に、均等間隔で分散位置している。前述したこの種従来例のように、同位置一箇所に集中することなく、分散している。
すなわち、インダクタンス同一化のため、従来例のような捻回技術ではなく、独特の逃がす配索構造を採用したことにより、このような引出部分散が実現される。もって、この送受電用インダクタはその製作時において、各リード線や引出部の曲げ作業が、従来例のように一箇所に集中することなく、分散実施され容易化される。
そして、コイルケースの貫通部に、各リード線を無理に押し込み挿通する作業も解消され、余裕をもって各リード線を挿通せしめることができ、この面からも作業が容易化される。
更に、貫通部のグロメット,ブッシュ,グランド等の介装付属部品の配置設計にも余裕が生じ、これらの設計も容易化される。
First effect
First, the lead wire lead portions of the respective lead wires are distributed.
In the power transmission and reception inductor of the present invention, the lead portions of the leads to the lead wires are distributed at equal intervals at different positions around the ring structure. As in the prior art of this type described above, the particles are dispersed without being concentrated at one position.
That is, in order to make the inductance identical, such a lead portion dispersion is realized by adopting a unique escape wiring structure instead of the twisting technique as in the conventional example. Therefore, at the time of manufacture of this power transmission / reception inductor, the bending work of each lead wire and the lead-out portion can be dispersedly carried out and facilitated without being concentrated on one place as in the conventional example.
Then, the work of forcibly pushing and inserting each lead wire into the penetration portion of the coil case is eliminated, and each lead wire can be inserted with a margin, and the work is also facilitated from this aspect.
Furthermore, there is a margin in the layout design of interposed accessories such as grommets, bushes, and glands in the through portion, and these designs are also facilitated.
《第2の効果》
第2に、製作時に十分な引張力をかけることができるようになる。
本発明の送受電用インダクタでは、インダクタンス同一化,条長長さ均一化や、鎖交磁束均一化のための巻回数整数化のため、各導線について、均等間隔位置毎に隣接相互間でクロスさせずに逃がす配索構造を採用してなる。
前述したこの種従来例のように、インダクタンス同一化のため、各導線についてクロスにより3次元で立体的に捻回する技術を採用した結果、製作時の巻回作業に際し十分な引張力が、かけられなくなる事態は解消される。
各導線に十分な引張力を加えることができるので、各導線の条長長さを一段と確実に均一化、そして各導線について巻回数を整数化、鎖交磁束を均一化することができ、この面からも、送受電用インダクタのインダクタンス同一化が実現される。
Second effect
Second, sufficient tensile force can be applied at the time of manufacture.
In the inductor for power transmission and reception of the present invention, in order to equalize the inductance, equalize the linear length, and make the number of turns integral for equalizing the flux linkage, each conductive wire crosses adjacent to each other at every equally spaced position. It will adopt a routing structure to let it go.
As in this type of prior art described above, as a result of adopting a technique of three-dimensionally twisting each wire in three dimensions by means of a cross for inductance identification, sufficient tensile force is applied during winding operation at the time of manufacture The situation that can not be done is resolved.
Since sufficient tensile force can be applied to each wire, the length of the wire of each wire can be made more uniform, and the number of turns can be made integer for each wire, and the flux linkage can be made uniform. Also from the aspect, the inductance equalization of the power transmission and reception inductor is realized.
《第3の効果》
第3に、立体交差箇所が少ないので、この面からも、製作時に十分な引張力をかけることができる。
本発明の送受電用インダクタは、線間の立体交差箇所が、引出部付近の導線とリード線間に存するだけであり、前述したこの種従来例に比し少ない。
もってこの面からも、製作時の巻回作業に際し各導線に十分な引張力をかけることが可能となり、各導線の条長長さをより確実に均一化、そして各導線の鎖交磁束を均一化することができ、インダクタンス同一化が実現される。
このように、この種従来技術に存した課題がすべて解決される等、本発明の発揮する効果は、顕著にして大なるものがある。
Third effect
Third, since there are few solid crossing points, sufficient tensile force can be applied at the time of production also from this aspect.
In the inductor for power reception and reception according to the present invention, the three-dimensional crossing point between the wires is only present between the lead wire and the lead wire in the vicinity of the lead portion, and is less than this type of conventional example described above.
Also from this aspect, it is possible to apply a sufficient tensile force to each lead during winding operation at the time of manufacture, and the line length of each lead can be more uniformly equalized, and the flux linkage of each lead is uniformed. Inductance identification is realized.
As described above, the effects exerted by the present invention are remarkable and large, such that all the problems existing in this type of prior art are solved.
以下、本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。
《非接触給電装置7について》
まず、本発明の前提となる非接触給電装置7について、図5を参照して一般的に説明する。
非接触給電装置7は、電磁誘導の相互誘導作用に基づき、送電側回路8の送電コイル(インダクタ)9から、受電側回路10の受電コイル(インダクタ)11に、エアギャップGを存して近接対応位置しつつ、電力を供給する。
Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described in detail.
<< About non-contact power supply device 7 >>
First, the non-contact power feeding device 7 which is the premise of the present invention will be generally described with reference to FIG.
The non-contact power feeding device 7 has an air gap G close to the power receiving coil (inductor) 11 of the power receiving
このような非接触給電装置7について、更に詳述する。まず、1次側の送電側回路8は、給電スタンド12等の給電エリアにおいて、地面,路面,その他の地上13側に定置配置されている。
これに対し、2次側の受電側回路10は、電気自動車(EV)や電車等の車輌14,その他の移動体側に搭載される。受電側回路10は、図示のように車載のバッテリー15に接続されるのが代表的であるが、その他の負荷に直接接続される場合もある。
もって、送電側回路8の送電コイル9と受電側回路10の受電コイル11とは、給電に際し数10mm〜数100mm程度の僅かなエアギャップGを存して、対応位置される。
そして図示のように、受電コイル11が送電コイル9に対し、上側等から対応位置して停止される停止給電方式が代表的である。停止給電方式の場合、受電コイル11と送電コイル9とは、上下等で対をなす対称構造よりなる。
これに対し、受電コイル11が送電コイル9上を低速走行しつつ給電を行う、移動給電方式も可能である。
送電側回路8の送電コイル9は、高周波電源(電源インバータ)16に接続されている。高周波電源16は、周波数等交換用インバータよりなり、例えば数kHz〜数10kHz〜数100kHz程度の高周波交流を、送電コイル9に向けて通電する。
受電側回路10の受電コイル11は、図示例ではバッテリー15に接続可能となっており、充電されたバッテリー15にて走行用モータ17が駆動される。図中18は、交流を直流に変換するコンバータ(整流部や平滑部)、19は、直流を交流に変換するインバータ、Sは、受電側回路10の出力ラインに設けられたスイッチである。
Such a non-contact power feeding device 7 will be described in more detail. First, the power
On the other hand, the power receiving
Therefore, the
Then, as shown in the drawing, a stop feeding method in which the
On the other hand, a mobile power feeding method is also possible in which power reception is performed while the
The
The
電磁誘導の相互誘導作用については、次のとおり。給電に際しては、送電コイル9での磁束形成により、受電コイル11に誘導起電力を生成させ、もって送電コイル9から受電コイル11に電力を供給することは、公知公用である。
すなわち送電コイル9に、高周波電源16から給電交流,励磁電流を印加,通電することにより、自己誘導起電力が発生して磁界が送電コイル9の周囲に生じ、磁束がコイル面に対して直角方向に形成される。そして形成された磁束が、受電コイル11を貫き鎖交することにより、誘導起電力が生成され磁界が誘起される。
このように誘起された磁界を利用して、数kW以上〜数10kW〜数100kW程度の電力供給が可能となっている。送電コイル9側の磁束の電気回路と、受電コイル11側の磁束の電気回路は、相互間にも磁束の電気回路つまり磁路が形成されて、電磁結合される。非接触給電装置7では、このような電磁誘導の相互誘導作用に基づき、非接触給電が行われる。
非接触給電装置7について、一般的な説明は以上のとおり。
The interaction of electromagnetic induction is as follows. At the time of power feeding, it is known that the
That is, by applying feeding alternating current and excitation current from the high
Power supply of several kW or more to several tens of kW to several hundreds kW is possible using the magnetic field induced in this manner. An electric circuit of magnetic flux on the
The general description of the non-contact power feeding device 7 is as described above.
《本発明の概要》
以下、本発明の送受電用インダクタ9,11(送電コイル9,受電コイル11)について、図1〜図4の(1)図を参照して説明する。
本発明に係る送受電用インダクタ9,11は、上述した電磁誘導の相互誘導作用に基づき、送電側回路8から受電側回路10に電力を供給する非接触給電装置7において、配索使用される。
そしてインダクタ9,11は、絶縁被覆された複数本の導線20が、同一面で渦巻き状に並列巻回された環構造をなしている。そして複数本の導線20は、その本数と同一数の均等間隔位置毎に、隣接する相互間でクロスさせずに内側や外側に逃がされる配索構造よりなる。
そして、このインダクタ9,11の複数本の導線20は、それぞれのリード線3への引出部21が、環構造の周廻りの異なる位置に設定されており、各引出部21が、相互間隔を存しつつ分散位置している。そして複数本の導線20は、巻回数,長さ,形状等が共に同一である。
本発明の概要については、以上のとおり。以下、このような本発明について、更に詳述する。
Outline of the Invention
Hereinafter, the power transmission and
The power transmission and
The
And as for a plurality of
The outline of the present invention is as described above. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
《インダクタ9,11の環構造》
まず、インダクタ9,11(送電コイル9,受電コイル11)は、複数本の導線20にて構成されており、環構造をなす。
すなわちインダクタ9,11は、大きな許容電流を得べく、そして大きな電力供給を実現すべく、複数本の絶縁被覆された導線20が、同一平面において並列化され平行位置関係を維持しつつ、巻回されている。
複数本の導線20が、円形,方形,その他の形状に巻回されて、クロスによる立体部のない全体的に凹凸のない平坦で肉厚の薄い扁平フラット状をなしており、多くの場合、中央にスペース空間が形成される。
このような導線20の集合体よりなるインダクタ9,11は、円環構造,方形環構造,その他の環構造をなしている。各図示例は、円環構造のスパイラルコイルよりなる。
インダクタ9,11の環構造については、以上のとおり。
<< Circle structure of
First, the
That is, the
A plurality of conducting
The
The ring structure of the
《インダクタ9,11の配索構造(その1)》
そして、このインダクタ9,11の複数本の導線20は、それぞれのリード線3への引出部21が、環構造の周廻りの異なる位置に設定されており、各引出部21が、相互間隔を存しつつ分散位置している。相互間隔は、各導線20の本数と同一数の均等間隔よりなる。
例えば図1に示したように、巻回された導線20の本数が2本の例では、それぞれのリード線3への両引出部21間の相互間隔は、環構造の周廻りを2分割した均等間隔よりなる。
図2,図3に示したように、導線20の本数が3本の例では、各引出部21間の相互間隔は、環構造の周廻りを3分割した均等間隔よりなる。図4の(1)図に示したように、導線20の本数が4本の例では、各引出部21間の相互間隔は、環構造の周廻りを4分割した均等間隔よりなる。
<< Wiring structure of
And as for a plurality of
For example, as shown in FIG. 1, in an example in which the number of
As shown in FIG. 2 and FIG. 3, in the example where the number of the conducting
なお、上述した間隔設定は、インダクタ9,11がスパイラルコイルよりなる場合は、次のような角度設定として、把握することも可能である。
すなわち各引出部21は、円環構造の360度を各導線20の本数で割った、均等角度毎の仮想線上を目安として、位置設定されるとの把握も可能である。
例えば、図1の導線20本数が2本の例では、均等角度180度の毎の仮想線上に、両引出部21が位置する。図2,図3の導線20本数が3本の例では、均等角度120度毎の仮想線上に、各引出部20が位置する。図4の(1)図の導線20本数が4本の例では、均等角度90度毎の仮想線上に、各引出部20が位置すると把握する。
各引出部21の位置設定については、このように角度を目安として把握することも可能である。
インダクタ9,11の配索構造(その1)については、以上のとおり。
When the
That is, it is also possible to grasp that each lead-out
For example, in the example in which the number of the conducting
It is also possible to grasp an angle as a standard in this way about position setting of each
The wiring structure (1) of the
《インダクタ9,11の配索構造(その2)》
そして、インダクタ9,11の複数本の導線20は、その引出部21を始点とすると共にその本数と同一数の均等間隔位置毎に、次の配索構造を採用してなる。
すなわち、複数本の各導線20は、隣接する相互間でクロスさせずに、それぞれ、平面的に内側(見方によっては外側)にカーブして避ける、逃がし箇所Bを途中に設けた配索構造よりなる。
インダクタンスの同一化,条長長さの均一化,共通化のため、このインダクタ9,11では各導線20について、上述した配索構造が採用されている。各導線20は、それぞれの逃がし箇所Bでの寸法も含め条長がすべて同一寸法となり均一化が実現され、巻回数整数化も実現される。
図1の例で、2本の導線20の条長は同一である。図2,図3の例で、3本の導線20の条長は同一である。図4の(1)図の例で、4本の導線20の条長は同一である。
インダクタ9,11の配索構造(その2)については、以上のとおり。
<< The wiring structure of the
And the following wiring structure is employ | adopted for the
That is, each of the plurality of conducting
The wiring structure described above is adopted for each of the conducting
In the example of FIG. 1, the line lengths of the two conducting
The wiring structure of the
《リード線3の配索》
さて、このインダクタ9,11において、リード線3(31,32,33,34)は、それぞれ各引出部21から環構造の外側に向け配索されるか、又は、それぞれ各引出部21から環構造の内外で背面や上面等に向け配索される。いずれの配索方法を選択するかは自在であり、他の条件に合わせ適宜選択される。
図2の(1)図,(2)図の例において、各導線20の引出部21からのリード線3は、環構造の外側に向け配索されている。リード線3は、図示例では、コイルケース5側面の貫通部6を経由した後、環構造の外側そして外部へと抜き出されている。
これに対し、図1の(1)図,(2)図の例,図3の(1)図,(2)図の例,図4の(1)図の例において、リード線3は、それぞれ環構造の内側から外部へと抜き出されている。リード線3は、環構造の中央空間スペースを介した後、コイルケース5の背面や上面の貫通部(図示せず)を経由し、外部へと抜き出されている。
リード線3の配索構造については、以上のとおり。
配 Architecture of
Now, in the
In the example of FIG. 2 (1), (2), the
On the other hand, in the example of FIG. 1 (1), (2), the example of FIG. 3 (1), (2) and the example of FIG. Each is extracted from the inside of the ring structure to the outside. The
The wiring structure of the
《作用等》
本発明の送受電用インダクタ9,11は、以上説明したように構成されている。そこで以下のようになる。
(1)非接触給電装置7では、車輌14等に搭載された受電側回路10の受電コイル11が、路面等に定量配置された送電側回路8の送電コイル9に、エアギャップGを存して近接対応位置する。そして、送電側から受電側に電力が供給される(図5を参照)。
<< Operation >>
The power transmission and
(1) In the non-contact power feeding device 7, an air gap G exists in the
(2)このような非接触給電装置7で使用される送受電用インダクタ9,11(送電コイル9,受電コイル11)は、複数本の導線20が、同一面で渦巻き状に並列巻回された環構造をなしている(図1〜図4の(1)図を参照)。
(2) In the power transmission and
(3)そして、この送受電用インダクタ9,11では、複数本の導線20について、次の配索構造が採用されている。
すなわち各導線20は、その本数と同一数の均等間隔位置毎に、隣接する相互間でクロスさせずに、それぞれ平面的に内側(外側)にカーブして次の半径に移行する逃がし箇所Bを、設けてなる(図1の(1)図,(2)図,図2の(1)図,図3の(1)図,図4の(1)図等を参照)。
(3) In the power transmission and
That is, at each equally spaced position of the same number as the number of the
(4)このような配索構造は、インダクタンスの同一化、条長長さの均一化、鎖交磁束の均一化のため、各導線20について採用されている。
すなわち、送受電用インダクタ9,11において、各導線20の条長長さの均一化,巻回数整数化によりインダクタンスを同一化し、もって、電流の均一化、送受間鎖交磁束の均一化、電力供給の安定化を図るべく、採用されている。
(4) Such a wiring structure is adopted for each of the conducting
That is, in the power transmission /
(5)そして各導線20は、それぞれのリード線3への引出部21が、環構造の周廻りの異なる位置に設定されている(上記各図を参照)。
すなわち各引出部21は、相互間隔を存しつつ分散位置しており、この相互間隔は、各導線20の本数と同一数の均等間隔よりなる。
(5) Then, the
That is, the lead-out
(6)なお、この送受電用インダクタ9,11へのリード線3は、環構造の内外側どちらかに向けて配索され、又その後、背面や上面等に向けて配索される(図1,図2,図3,図4の(1)図等を参照)。どの方向へでも適宜選択される。
(6) Note that the
(7)さてそこで、本発明に係る送受電用インダクタ9,11にあっては、次のようになる。
まず、各導線20について、インダクタンス同一化,条長長さ均一化,鎖交磁束均一化のため、均等間隔位置毎に、隣接相互間でクロスさせずに逃がし箇所Bで逃がす、配索構造を採用してなる。そして、各導線20のリード線3への引出部21が、均等間隔で分散位置している。
このように引出部21が、一箇所に集中することなく分散されるので、この送受電用インダクタ9,11は、製作時において、各リード線3や引出部21の曲げ作業が、容易化する。
又、コイルケース5貫通部6へのリード線3の挿通作業が、容易化する。更に、貫通部6で使用されるグロメット,ブッシュ,グランド等の介装付属部品について、設計が容易化する。
(7) Now, the
First, for each
As described above, since the
Moreover, the insertion operation | work of the
(8)この送受電用インダクタ9,11にあっては、このように各導線20について、逃がし箇所Bで立体的ではなく平面的に逃がす配索構造を、採用してなる。
そこで製作時において、各導線20に十分な引張力をかけることが可能となり、各導線20の条長長さを、一段と確実に均一化,共通化することができるようになる。
(8) In the power transmission and
Therefore, at the time of manufacture, it is possible to apply a sufficient tensile force to each of the conducting
(9)しかも、この送受電用インダクタ9,11では、線間の立体交差箇所が、引出部21付近の導線20とリード線3間のみである。線が他の線をクロスして跨ぐ箇所は、引出部21付近のみである。
(9) Furthermore, in the power transmission and
(10)もってこの面からも、各導線20に十分な引張力をかけることができ、各導線20の条長長さの均一化,共通化が、より確実となる。
作用等については、以上のとおり。
(10) Therefore, sufficient tensile force can be applied to each lead 20 also from this aspect, and uniformization and commonization of the strip lengths of each lead 20 become more reliable.
About the action etc., it is as above.
1 インダクタ(送電コイル,受電コイル)(従来例)
2 導線(従来例)
21,22,23 導線(従来例)
3 リード線
31,32,33,34 リード線
4 引出部(従来例)
5 コイルケース
6 貫通部
7 非接触給電装置
8 送電側回路
9 送電コイル(インダクタ)(本発明)
10 受電側回路
11 受電コイル(インダクタ)(本発明)
12 給電スタンド
13 地上
14 車輌
15 バッテリー
16 高周波電源
17 モータ
18 コンバータ
19 インバータ
20 導線(本発明)
21 引出部(本発明)
A 捻じり箇所(従来例)
B 逃がし箇所(本発明)
G エアギャップ
S スイッチ
1 Inductor (transmitting coil, receiving coil) (conventional example)
2 Conductor (conventional example)
2 1 2 2 2 3 conductor (conventional example)
3
5
10
12 power supply stand 13
21 Drawer (invention)
A twist point (conventional example)
B escape point (invention)
G air gap S switch
Claims (3)
該インダクタは、大きな許容電流,供給電力を得べく、絶縁被覆された複数本の導線が、同一面で渦巻き状に並列巻回された環構造をなしており、
複数本の該導線は、それぞれのリード線への引出部が、環構造の周廻りの異なる位置に設定されており、各該引出部が、各該導線の本数と同一数の均等間隔の相互間隔を存しつつ分散位置していることにより、製作作業が容易化され、
かつ複数本の該導線は、その本数と同一数の均等間隔位置毎に、隣接する相互間で、立体的にクロスさせずに平面的に内側や外側にカーブして逃がされる配索構造よりなり、
もって各該導線について、製作作業時に十分な引張力を加えることが可能となることと相俟って、条長長さの均一化,共通化機能や鎖交磁束の均一化機能を発揮して、インダクタンスの均一化,同一化が実現されること、を特徴とする送受電用インダクタ。 A noncontact power feeding apparatus for supplying power while leaving a gap from a power transmission side to a power receiving side based on the mutual induction action of electromagnetic induction, comprising:
The inductor has a ring structure in which a plurality of insulated coated conductors are spirally wound in parallel in the same plane in order to obtain a large allowable current and supply power.
The leads to the respective lead wires of the plurality of lead wires are set at different positions around the circumference of the ring structure, and each of the lead wires has the same number of mutually equal intervals as the number of the respective lead wires. The distributed position while maintaining the spacing facilitates the production operation,
And a plurality of the wires each having the same number of equal intervals as the number of wires, and having a wiring structure in which the wires are curved inward and outward in a plane without being sterically crossed between adjacent ones. ,
Therefore, in addition to the fact that sufficient tensile force can be applied at the time of manufacturing operation for each of the wires, the wire length is made uniform, the commonizing function, and the function to make the flux linkage uniform. , Inductance equalization and identification are realized, Inductor for power transmission and reception characterized in that.
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