JP6968583B2 - Power transmission unit - Google Patents
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Description
本発明は、電力伝送ユニットに関する。 The present invention relates to a power transmission unit.
従来、非接触で電力の伝送を行う機能と無線で通信する機能とを備えた電力伝送ユニットがある。電力伝送ユニットは、例えば、電力伝送コイルと、コイルアンテナと、コイルアンテナを設置する凹部を有するシールド部材とを備えている(例えば、特許文献1)。電力伝送ユニットは、電力伝送コイルにより発生する磁力をシールド部材により遮蔽することでコイルアンテナの通信品質が低下することを抑制している。 Conventionally, there is a power transmission unit having a function of transmitting power in a non-contact manner and a function of communicating wirelessly. The power transmission unit includes, for example, a power transmission coil, a coil antenna, and a shield member having a recess for installing the coil antenna (for example, Patent Document 1). The power transmission unit suppresses deterioration of the communication quality of the coil antenna by shielding the magnetic force generated by the power transmission coil with a shield member.
ところで、電力伝送ユニットは、上述のコイルアンテナよりも径サイズが大きな環状の通信アンテナを用いることが考えられる。この場合、電力伝送ユニットは、ユニットのサイズが大きくなることを抑制し、且つ、電力伝送コイルによる磁力が通信に与える影響を抑制する必要があるが、この点で更なる改善の余地がある。 By the way, as the power transmission unit, it is conceivable to use an annular communication antenna having a diameter larger than that of the coil antenna described above. In this case, the power transmission unit needs to suppress the increase in the size of the unit and suppress the influence of the magnetic force of the power transmission coil on the communication, but there is room for further improvement in this respect.
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ユニットの大型化を抑制した上で通信品質が低下することを抑制できる電力伝送ユニットを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a power transmission unit capable of suppressing a decrease in communication quality while suppressing an increase in size of the unit.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電力伝送ユニットは、非接触により電力を伝送する電力伝送コイルと、軸線周りに環状に形成されており、前記電力伝送コイルを囲うように設けられ、信号を送受信する通信部と、前記軸線周りに環状に形成されており、前記軸線に交差する交差方向において前記電力伝送コイルと前記通信部との間に設けられ、前記電力伝送コイルにより発生する磁力を遮蔽するシールド部材と、を備え、前記シールド部材は、前記交差方向に沿う位置で前記電力伝送コイルを囲うように設けられ、前記電力伝送コイルにより発生する磁力を遮蔽するシールド壁部を有し、
前記シールド壁部は、前記交差方向に対向する壁面の間隔が、前記軸線に沿った軸線方向の一方側から他方側に向けて広くなるように形成されていることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the power transmission unit according to the present invention is formed with a power transmission coil that transmits power by non-contact and an annular shape around the axis line. A communication unit that is provided so as to surround and transmits / receives signals, and is formed in an annular shape around the axis line, and is provided between the power transmission coil and the communication unit in an intersecting direction intersecting the axis line to obtain the power source. A shield member that shields the magnetic force generated by the transmission coil is provided , and the shield member is provided so as to surround the power transmission coil at a position along the crossing direction, and shields the magnetic force generated by the power transmission coil. Has a shielded wall
The shield wall portion is characterized in that the distance between the wall surfaces facing the crossing direction is widened from one side in the axial direction along the axis to the other side .
また、上記電力伝送ユニットにおいて、前記電力伝送コイルに設けられ磁性材料を含む磁性部材と、回路を有し前記電力伝送コイルに電気的に接続される基板と、相手側電力伝送コイルと電力伝送可能、並びに、相手側通信部と通信可能に、前記基板、前記電力伝送コイル、前記磁性部材、前記シールド部材、及び、前記通信部の相対位置を規定し、且つ、前記基板、前記電力伝送コイル、前記磁性部材、前記シールド部材、及び、前記通信部が組み付けられるインナー部材と、を備えることが好ましい。 Further, in the power transmission unit, a magnetic member provided in the power transmission coil and containing a magnetic material, a substrate having a circuit and electrically connected to the power transmission coil, and a power transmission coil on the other side can transmit power. The board, the power transmission coil, the magnetic member, the shield member, and the relative positions of the communication unit are defined so as to be able to communicate with the communication unit on the other side, and the substrate, the power transmission coil, and the like. said magnetic member, said shield member, and is preferably provided with, and an inner member to which the communication unit is assembled.
また、上記電力伝送ユニットにおいて、前記インナー部材は、前記軸線に交差するように設けられる支持板と、前記支持板から立設され前記軸線周りに環状に設けられ、前記通信部が外面に巻き回されて当該外面に装着され前記シールド部材が内面側に装着される立設壁部と、前記立設壁部の内側に設けられ、空間部を有し前記電力伝送コイル及び前記磁性部材を前記空間部に収容する収容室と、を備えることが好ましい。 Further, in the power transmission unit, the inner member is provided with a support plate provided so as to intersect the axis line and a support plate erected from the support plate and provided in an annular shape around the axis line, and the communication unit is wound around an outer surface. A standing wall portion that is mounted on the outer surface and the shield member is mounted on the inner surface side, and a space portion that is provided inside the standing wall portion, and the power transmission coil and the magnetic member are provided in the space. It is preferable to provide a storage room for accommodating the unit.
また、上記電力伝送ユニットにおいて、前記電力伝送コイルは、導体線が前記軸線周りに渦巻状に設けられたコイル巻線部と、前記導体線の巻始め側の端部である巻始め端部と、前記導体線の巻終り側の端部である巻終り端部と、を有し、前記コイル巻線部の前記軸線方向の厚みが、前記巻始め端部の外径及び前記巻終り端部の外径よりも薄いことが好ましい。 Further, in the power transmission unit, the power transmission coil includes a coil winding portion in which a conductor wire is provided in a spiral shape around the axis line, and a winding start end portion which is an end portion on the winding start side of the conductor wire. , The winding end portion which is the end portion on the winding end side of the conductor wire, and the thickness of the coil winding portion in the axial direction is the outer diameter of the winding start end portion and the winding end portion. It is preferable that it is thinner than the outer diameter of.
本発明に係る電力伝送ユニットにおいて、通信部は、軸線周りに環状に形成されており、電力伝送コイルを囲うように設けられ、シールド部材は、軸線周りに環状に形成されており、交差方向において電力伝送コイルと通信部との間に設けられ、電力伝送コイルにより発生する磁力を遮蔽する。これにより、電力伝送ユニットは、ユニットのサイズが大きくなることを抑制し、且つ、電力伝送コイルによる磁力が通信部に与える影響を抑制することができる。この結果、電力伝送ユニットは、ユニットの大型化を抑制した上で通信品質が低下することを抑制できる。 In the power transmission unit according to the present invention, the communication unit is formed in an annular shape around the axis line and is provided so as to surround the power transmission coil, and the shield member is formed in an annular shape around the axis line in the crossing direction. It is provided between the power transmission coil and the communication unit and shields the magnetic force generated by the power transmission coil. As a result, the power transmission unit can suppress an increase in the size of the unit and can suppress the influence of the magnetic force of the power transmission coil on the communication unit. As a result, the power transmission unit can suppress the increase in size of the unit and the deterioration of communication quality.
本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。 An embodiment (embodiment) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the contents described in the following embodiments. In addition, the components described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the configurations described below can be combined as appropriate. In addition, various omissions, substitutions or changes of the configuration can be made without departing from the gist of the present invention.
〔実施形態〕
実施形態に係る電力伝送ユニット1について説明する。電力伝送ユニット1は、非接触で電力を伝送し且つ信号を無線通信するユニットである。電力伝送ユニット1は、電力を送電する送電側、又は、電力を受電する受電側として機能する。電力伝送ユニット1は、例えば、図示しない車両に設けられた蓄電池を充電する場合に使用される。この場合、受電側の電力伝送ユニット1は、例えば、車両の底面部に設置され、車両の蓄電池に接続される。また、送電側の電力伝送ユニット1は、例えば、図示しない充電ステーションの地面に設置され、電源に接続される。送電側の電力伝送ユニット1は、受電側の電力伝送ユニット1と対向した状態で、電源から供給される電力を磁気共鳴等により受電側の電力伝送ユニット1に送電する。受電側の電力伝送ユニット1は、送電側の電力伝送ユニット1から送電された電力を受電し、受電した電力を車両の蓄電池に出力する。以下の説明において、電力伝送ユニット1は、送電側と受電側とにおいて主要な構成が同等の構成であるので、特段断りがない限り、送電側と受電側とを区別することなく説明する。
[Embodiment]
The
電力伝送ユニット1は、図1、図2に示すように、基板10と、電力伝送コイル20と、磁性部材としてのフェライト30と、シールド部材40と、通信部としての通信カプラ50と、インナー部材としてのインナーケース60と、アウター部材としてのアウターケース70とを備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ここで、軸線方向は、軸線Xに沿った方向である。軸線方向の上側は、電力伝送コイル20側であり、軸線方向の下側は、基板10側である。交差方向は、軸線方向に交差する方向である。直交方向は、軸線方向に直交する方向である。
Here, the axial direction is a direction along the axis X. The upper side in the axial direction is the
基板10は、共振用コンデンサ等の種々の電子部品11が実装され、当該電子部品11を電気的に接続する電子回路を構成するものであり、いわゆるプリント回路基板10(Printed Circuit Board)である。基板10は、例えば、エポキシ樹脂、ガラスエポキシ樹脂、紙エポキシ樹脂やセラミック等の絶縁性の材料からなる絶縁層に銅箔等の導電性部材によって配線パターン(プリントパターン)が形成されている。基板10は、電力伝送コイル20に電気的に接続される。
The
電力伝送コイル20は、非接触で電力を伝送するコイルである。電力伝送コイル20は、共振用コンデンサと共にLC共振回路を構成する。電力伝送コイル20は、例えば、導体線21が軸線X周りに渦巻状に設けられたコイル巻線部22と、導体線21の巻始め側の端部である巻始め端部23と、巻始め端部23とコイル巻線部22との間の部分である中間部24と、導体線21の巻終り側の端部である巻終り端部25とを備える。導体線21は、例えば、複数の導体素線を撚り合せたリッツ線である。コイル巻線部22は、軸線方向に交差する交差方向に沿って内側から外側に向けて複数回巻き回され渦巻状に形成された部分である。典型的には、コイル巻線部22は、軸線方向に直交する直交方向に沿って内側から外側に向けて複数回巻き回される。中間部24は、導体線21がコイル巻線部22の内側から外側に横断する部分である。中間部24は、軸線方向に沿って圧縮され接着部材によりコイル巻線部22に固定されている。巻始め端部23及び巻終り端部25は、軸線方向から見た場合、コイル巻線部22の外側に位置する。巻始め端部23及び巻終り端部25は、基板10に接続される。
The
コイル巻線部22は、図3に示すように、導体線21が軸線方向に沿って圧縮され、導体線21が接着部材により被覆され固定されている。これにより、コイル巻線部22は、導体線21の断面形状が変形し、隣接する導体線21の間の空間が塞がれ板状に形成される。この結果、電力伝送コイル20は、コイル巻線部22の軸線方向の厚みH1が、巻始め端部23の外径H2(例えば、W−W断面)及び巻終り端部25の外径H3よりも薄く形成される。これにより、電力伝送コイル20は、コイル形状のバラツキを抑制することができ、インダクタンス値の公差を小さくすることができる。従って、電力伝送コイル20は、コイル性能のバラツキを抑制することができ、適正なコイル性能を確保することができる。なお、電力伝送コイル20は、1本の導体線21が巻き回されて形成されているので、巻始め端部23の外径H2と巻終り端部25の外径H3とが同等の厚みである。
As shown in FIG. 3, in the
フェライト30は、磁性材料を含む部材であり、例えば、酸化鉄と金属との複合酸化物である。フェライト30は、例えば、矩形の板状に形成され、電力伝送コイル20と同等の大きさに形成されている。フェライト30は、軸線方向に沿って対向するように電力伝送コイル20に設けられている。フェライト30は、電力伝送コイル20により発生する磁力を通し磁力の損失を抑制する。
シールド部材40は、ノイズ等の原因となる余分な電力伝送コイル20の磁力(漏洩磁界)を遮蔽する部材である。シールド部材40は、例えば、銅やアルミ等の導電性の高い金属により形成されている。シールド部材40は、軸線X周りに環状に形成されたシールド壁部41を備え、軸線方向の両側が開口されている。シールド壁部41は、例えば、長尺状の板部材が軸線X周りに1周巻き回されて形成されている。シールド壁部41は、軸線方向から見た場合、略矩形状に形成されており、4つの角部が丸みを有している。シールド壁部41は、図4、図5等に示すように、交差方向に沿う位置で電力伝送コイル20及びフェライト30を囲うように設けられる。つまり、シールド壁部41は、電力伝送コイル20及びフェライト30を囲うように外側に位置し、且つ、交差方向から見た場合、電力伝送コイル20及びフェライト30と重なるように設けられている。
The
シールド壁部41は、相手側電力伝送コイル20A側に向けて末広がり形状に形成されている。つまり、シールド壁部41は、交差方向に対向する壁面41aの間隔Pが、軸線方向の一方側(下側)から他方側(上側)に向けて広くなるように形成されている(図5、図6参照)。これにより、シールド壁部41は、電力伝送コイル20の磁力線(磁束線)が直交することを抑制することができる。従って、シールド壁部41は、電力伝送コイル20による磁界の変動を打ち消す磁界を発生させる渦電流が流れることを抑制できるので、電力伝送効率の低下を抑制することができる。また、シールド壁部41は、軸線方向に沿った断面形状(切断部41b)が、シールド壁部41の外側に湾曲した弧状に形成されている。これにより、シールド壁部41は、渦電流が流れることをより抑制することができる。
The
通信カプラ50は、信号を送受信するアンテナである。通信カプラ50は、軸線X周りに環状に形成されている。通信カプラ50は、例えば、アンテナ線51が軸線X周りに複数回(例えば3回)螺旋状に巻き回されて形成されている。通信カプラ50は、アンテナ線51の巻始め側の端部である第1端部52とアンテナ線51の巻終り側の端部である第2端部53とが基板10に接続される。通信カプラ50は、軸線方向から見た場合、略矩形状に形成されている。通信カプラ50は、交差方向に沿う位置で電力伝送コイル20を囲うように設けられる。つまり、通信カプラ50は、電力伝送コイル20を囲うように外側に位置する。通信カプラ50は、交差方向において電力伝送コイル20との間にシールド部材40が設けられている。これにより、電力伝送コイル20による磁力が通信カプラ50に与える影響を抑制することができる。
The
インナーケース60は、アウターケース70の内部に収容される部材である。インナーケース60は、絶縁性の合成樹脂等により形成され、周知の射出成形によって成形される。インナーケース60は、相手側電力伝送コイル20Aと電力伝送可能に、基板10、電力伝送コイル20、及び、フェライト30の相対位置を規定し、さらに、相手側通信部としての相手側通信カプラ50Aと通信可能に、シールド部材40及び通信カプラ50の相対位置を規定する。そして、インナーケース60は、基板10、電力伝送コイル20、フェライト30、シールド部材40、及び、通信カプラ50が組み付けられる。
The
インナーケース60は、支持板61と、立設壁部62と、収容室63とを備える。支持板61は、軸線Xに交差するように設けられる。立設壁部62は、支持板61から立設され軸線X周りに環状に設けられている。立設壁部62は、軸線方向から見た場合、略矩形状に形成されている。立設壁部62は、外周の形状が通信カプラ50の内周の形状と同等の形状である。立設壁部62は、例えば、通信カプラ50が外面に巻き回されることにより当該通信カプラ50を装着する。立設壁部62は、内周の形状がシールド部材40の外周の形状と同等の形状である。立設壁部62は、内側にシールド部材40の外面を支持する湾曲形状の支持部62aを備えている。立設壁部62は、シールド部材40を支持部62aにより支持して装着する。立設壁部62は、例えば、シールド部材40を粘着テープ等(図示せず)により支持部62aに貼り付けて当該シールド部材40を装着する。立設壁部62は、軸線方向の上側の縁部に切欠き部61aが設けられている。切欠き部61aは、立設壁部62の軸線方向の上側の縁部の一部が切り込まれることにより形成されている。これにより、切欠き部61aは、ポッティング材やモールド材をインナーケース60の内部まで流れ込みやすくすることができる。
The
収容室63は、直方体形状に形成され、立設壁部62の内側に設けられている。収容室63は、電力伝送コイル20を収容する空間部63aと、電力伝送コイル20を空間部63aに挿入する挿入口63bと、電力伝送コイル20の温度を計測し、且つ、アウターケース70の間に存在する異物(例えば金属異物)を検知するためのサーミスタを取り付ける取付部63cとを備えている。収容室63は、電力伝送コイル20が挿入口63bから空間部63aに挿入され、挿入された電力伝送コイル20が空間部63aに収容される。収容室63は、空間部63aに収容された電力伝送コイル20の温度を計測し、且つ、アウターケース70の間に存在する異物を検知するためのサーミスタが取付部63cに取り付けられる。なお、インナーケース60は、電力伝送コイル20を挿入口63bから空間部63aに挿入できるようにするために、挿入口63b側の一部60aが本体部60bから分離可能に構成されている。
The
アウターケース70は、インナーケース60を覆う筐体である。アウターケース70は、絶縁性の合成樹脂等により形成され、周知の射出成形によって成形される。アウターケース70は、例えば、軸線方向の上側に設けられるアッパーケース71と、軸線方向の下側に設けられるロアーケース72とを備える。アウターケース70は、アッパーケース71とロアーケース72とが軸線方向に組み付けられることで箱形状に形成される。アウターケース70は、基板10に設けられたコネクタ接続部11aを露出するコネクタ開口部73が設けられている。アウターケース70は、基板10、電力伝送コイル20、フェライト30、シールド部材40、及び、通信カプラ50がインナーケース60に組み付けられた状態で、アッパーケース71及びロアーケース72により当該インナーケース60全体を覆う。
The
以上のように、実施形態に係る電力伝送ユニット1は、軸線X周りに環状に形成されており、当該軸線Xに交差する交差方向に沿う位置で電力伝送コイル20を囲うように設けられる通信カプラ50と、軸線X周りに環状に形成されており、交差方向において電力伝送コイル20と通信カプラ50との間に設けられるシールド部材40とを備える。これにより、電力伝送ユニット1において、通信カプラ50が電力伝送コイル20を囲うように設けられているので、ユニットのサイズが大きくなることを抑制できる。また、シールド部材40は、電力伝送コイル20と通信カプラ50との間に設けられているので、電力伝送コイル20による磁力が通信カプラ50に与える影響を抑制することができる。従って、通信カプラ50は、特性が変化することを抑制することが可能となり信号の損失を抑制することができる。
As described above, the
ここで、図7は、実施形態に係る電力伝送ユニット1及び比較例に係る電力伝送ユニット100、101、102、103の通信性能を示す図であり、各電力伝送ユニット1、100、101、102、103を模式的に記載している。図7に示す例では、通信カプラ50のアンテナ線51の巻き数を3ターンとしている。比較例の電力伝送ユニット100は、通信カプラ50がフェライト30を囲うように設けられ、シールド部材40が電力伝送コイル20及び通信カプラ50の外側に設けられている(パターン1)。比較例の電力伝送ユニット101は、通信カプラ50が電力伝送コイル20を囲うように設けられ、シールド部材40が電力伝送コイル20及び通信カプラ50の外側に設けられている(パターン2)。比較例の電力伝送ユニット102は、通信カプラ50がシールド部材40の軸線方向の上側に設けられ、シールド部材40が通信カプラ50の内側に設けられている(パターン4)。比較例の電力伝送ユニット103は、電力伝送ユニット101と比較して通信カプラ50が電力伝送コイル20側により接近して設けられている(パターン5)。
Here, FIG. 7 is a diagram showing the communication performance of the
実施形態の電力伝送ユニット1(パターン3)は、Sパラメータのうち信号の反射特性を示すパラメータS11が電力伝送ユニット100〜103と比較して最も小さい値であり、ユニットの大型化を抑制した上で通信品質が低下することを抑制できる。
In the power transmission unit 1 (pattern 3) of the embodiment, the parameter S11 indicating the signal reflection characteristic among the S parameters is the smallest value as compared with the
また、電力伝送ユニット1は、相手側電力伝送コイル20Aと電力伝送可能、並びに、相手側通信カプラ50Aと通信可能に、基板10、電力伝送コイル20、フェライト30、シールド部材40、及び、通信カプラ50の相対位置を規定し、且つ、基板10、電力伝送コイル20、フェライト30、シールド部材40、及び、通信カプラ50が組み付けられるインナーケース60と、基板10、電力伝送コイル20、フェライト30、シールド部材40、及び、通信カプラ50が組み付けられたインナーケース60を覆うアウターケース70とを備える。これにより、電力伝送ユニット1は、基板10、電力伝送コイル20、及び、フェライト30、シールド部材40、及び、通信カプラ50を含む構成部品がインナーケース60に位置決めされて組み付けられた状態で、当該インナーケース60をアウターケース70に収容することができる。従って、電力伝送ユニット1は、例えば、直接、アウターケース70の内側に構成部品を組み付ける場合と比較し、構成部品の相対位置を容易且つ正確に規定することができると共に構成部品を容易に保持することができる。これにより、電力伝送ユニット1は、相手側電力伝送ユニット1Aの構成部品との相対位置も正確に規定することができる。従って、電力伝送ユニット1は、電力伝送効率の低下を抑制することができると共に、通信品質の低下を抑制することができる。
Further, the
また、電力伝送ユニット1において、インナーケース60は、軸線Xに交差するように設けられる支持板61と、支持板61から立設され軸線X周りに環状に設けられ、通信カプラ50が外面に巻き回されて当該外面に装着されシールド部材40が内面側に装着される立設壁部62と、立設壁部62の内側に設けられ、空間部63aを有し電力伝送コイル20及びフェライト30を空間部63aに収容する収容室63とを備える。これにより、インナーケース60は、立設壁部62によりシールド部材40及び通信カプラ50を保持することができ、収容室63により電力伝送コイル20及びフェライト30を保持することができる。また、インナーケース60は、立設壁部62によりシールド部材40及び通信カプラ50の位置を規定することができ、収容室63により電力伝送コイル20及びフェライト30の位置を規定することができる。例えば、インナーケース60は、立設壁部62の交差方向の厚みを変更すれば、シールド部材40と通信カプラ50との交差方向の位置関係を変更することができる。
Further, in the
また、電力伝送ユニット1において、シールド部材40は、交差方向に沿う位置で電力伝送コイル20を囲うように設けられ、電力伝送コイル20により発生する磁力を遮蔽するシールド壁部41を備える。そして、シールド壁部41は、交差方向に対向する壁面41aの間隔Pが、軸線方向の一方側から他方側に向けて広くなるように形成されている。これにより、シールド部材40は、電力伝送コイル20の磁力線とシールド壁部41の壁面41aとが直交することを抑制できる。従って、シールド部材40は、渦電流が発生することを抑制でき、電力伝送効率の低下を抑制できる。このように、シールド部材40は、他の部品を追加することなく簡易な構成により電力伝送効率の低下を抑制できる。また、シールド部材40は、当該シールド部材40の発熱を抑制できる。
Further, in the
〔変形例〕
次に、実施形態の変形例について説明する。基板10は、プリント回路基板であるものとして説明したがこれに限定されない。例えば、基板10は、絶縁性の樹脂材の内部に導電性の金属材のバスバが内蔵され当該バスバによって種々の回路が構成されたインサートバスバ基板等であってもよい。
[Modification example]
Next, a modification of the embodiment will be described. The
また、電力伝送コイル20は、渦巻状の形状に限定されない。電力伝送コイル20は、例えば、いわゆるソレノイド型と呼ばれる電力伝送コイルでもよい。つまり、電力伝送コイル20は、図示しないフェライトに螺旋状に巻き回される電力伝送コイルであってもよい。この場合、ソレノイド型の電力伝送コイルは、コイル軸線方向が軸線Xと交差(例えば直交)する方向になるように設けられる。
Further, the
また、電力伝送コイル20は、コイル巻線部22が圧縮され接着部材により被覆されている例について説明したが、これに限定されない。電力伝送コイル20は、コイル巻線部22が圧縮されず接着部材により被覆されていなくてもよい。
Further, the
また、フェライト30は、矩形の板状に形成されている例について説明したが、これに限定されない。フェライト30は、例えば、円形の板状に形成されてもよいし、サイズの小さいブロック状の複数のフェライトを並べて1つのフェライトを形成してもよい。
Further, although the example in which the
また、シールド部材40は、軸線方向の両側が開口されている例について説明したが、これに限定されない。例えば、シールド部材40は、軸線方向のフェライト30側が閉塞されていてもよい。
Further, although the example in which both sides of the
また、シールド部材40は、軸線方向に沿った断面形状(切断部41b)が弧状に形成されている例について説明したが、これに限定されない。例えば、シールド壁部41は、軸線方向に沿った断面形状が矩形状に形成されていてもよい。
Further, the
また、アウターケース70は、箱形状に形成されインナーケース60を完全に覆う例について説明したが、これに限定されない。例えば、アウターケース70は、構成部品が組み付けられたインナーケース60が設置面に設置された状態で、軸線方向の上側から当該インナーケース60に覆い被さるように設けてもよい。
Further, the example in which the
また、インナーケース60は、粘着テープ等により基板10、電力伝送コイル20、フェライト30、シールド部材40、及び、通信カプラ50が組み付けられる例について説明したが、これに限定されない。例えば、インナーケース60は、インサート成形により基板10、電力伝送コイル20、フェライト30、シールド部材40、及び、通信カプラ50を含む構成部品が組み付けられてもよい。この場合、インナーケース60は、インサート成形により図示しないアウターケースに構成部品を直接組み付ける場合と比較し、インサート成形で用いる型枠を簡素化することができる。これにより、電力伝送ユニット1は、製造コストを削減することができる。
Further, the
また、インナーケース60は、基板10が支持板61の立設壁部62とは反対側に複数のスペーサ(図示せず)を介して組み付けられてもよい。ここで、各スペーサは、インナーケース60と基板10の電子部品11との干渉を防止する部材である。各スペーサは、基板10の実装面10aに立設され、インナーケース60側の端部にボルト締結孔(図示せず)が設けられている。インナーケース60は、支持板61に複数のボルト挿通用の孔部(図示せず)が設けられている。インナーケース60は、各ボルト挿通用の孔部が各スペーサのボルト締結孔に位置合わせされる。そして、インナーケース60は、複数のボルト(図示せず)が各ボルト挿通用の孔部に挿通され、挿通された各ボルトが各ボルト締結孔に締結されることにより基板10が当該インナーケース60に組み付けられる。インナーケース60は、当該インナーケース60の支持板61と基板10とが組み付けられる。
Further, the
1 電力伝送ユニット
10 基板
20 電力伝送コイル
20A 相手側電力伝送コイル
21 導体線
10a 実装面
30 フェライト(磁性部材)
40 シールド部材
41 シールド壁部
41a 壁面
50 通信カプラ(通信部)
50A 相手側通信カプラ(相手側通信部)
60 インナーケース(インナー部材)
61 支持板
62 立設壁部
63 収容室
63a 空間部
70 アウターケース(アウター部材)
P 間隔
X 軸線
1
40
50A Remote side communication coupler (other side communication unit)
60 Inner case (inner member)
61
P interval X axis
Claims (4)
軸線周りに環状に形成されており、前記電力伝送コイルを囲うように設けられ、信号を送受信する通信部と、
前記軸線周りに環状に形成されており、前記軸線に交差する交差方向において前記電力伝送コイルと前記通信部との間に設けられ、前記電力伝送コイルにより発生する磁力を遮蔽するシールド部材と、を備え、
前記シールド部材は、
前記交差方向に沿う位置で前記電力伝送コイルを囲うように設けられ、前記電力伝送コイルにより発生する磁力を遮蔽するシールド壁部を有し、
前記シールド壁部は、
前記交差方向に対向する壁面の間隔が、前記軸線に沿った軸線方向の一方側から他方側に向けて広くなるように形成されていることを特徴とする電力伝送ユニット。 A power transmission coil that transmits power by non-contact,
A communication unit that is formed in an annular shape around the axis and is provided so as to surround the power transmission coil to transmit and receive signals.
A shield member which is formed in an annular shape around the axis and is provided between the power transmission coil and the communication unit in the crossing direction intersecting the axis to shield the magnetic force generated by the power transmission coil. Prepare ,
The shield member is
It is provided so as to surround the power transmission coil at a position along the crossing direction, and has a shield wall portion that shields the magnetic force generated by the power transmission coil.
The shield wall portion
A power transmission unit characterized in that the distance between wall surfaces facing in the intersecting direction is widened from one side in the axial direction along the axis to the other side.
回路を有し前記電力伝送コイルに電気的に接続される基板と、
相手側電力伝送コイルと電力伝送可能、並びに、相手側通信部と通信可能に、前記基板、前記電力伝送コイル、前記磁性部材、前記シールド部材、及び、前記通信部の相対位置を規定し、且つ、前記基板、前記電力伝送コイル、前記磁性部材、前記シールド部材、及び、前記通信部が組み付けられるインナー部材と、
を備える請求項1に記載の電力伝送ユニット。 A magnetic member provided in the power transmission coil and containing a magnetic material, and
A substrate having a circuit and electrically connected to the power transmission coil,
The relative positions of the substrate, the power transmission coil, the magnetic member, the shield member, and the communication unit are defined so as to be able to transmit power to the other side power transmission coil and to communicate with the other side communication unit. , The substrate, the power transmission coil, the magnetic member, the shield member, and the inner member to which the communication unit is assembled.
The power transmission unit according to claim 1.
前記軸線に交差するように設けられる支持板と、
前記支持板から立設され前記軸線周りに環状に設けられ、前記通信部が外面に巻き回されて当該外面に装着され前記シールド部材が内面側に装着される立設壁部と、
前記立設壁部の内側に設けられ、空間部を有し前記電力伝送コイル及び前記磁性部材を前記空間部に収容する収容室と、
を備える請求項2に記載の電力伝送ユニット。 The inner member is
A support plate provided so as to intersect the axis and
An upright wall portion that is erected from the support plate and is provided in an annular shape around the axis, the communication portion is wound around the outer surface and mounted on the outer surface, and the shield member is mounted on the inner surface side.
A storage chamber provided inside the erection wall portion, having a space portion, and accommodating the power transmission coil and the magnetic member in the space portion.
2. The power transmission unit according to claim 2.
導体線が前記軸線周りに渦巻状に設けられたコイル巻線部と、 A coil winding portion in which a conductor wire is provided in a spiral shape around the axis, and a coil winding portion.
前記導体線の巻始め側の端部である巻始め端部と、 The winding start end, which is the end on the winding start side of the conductor wire,
前記導体線の巻終り側の端部である巻終り端部と、を有し、 It has a winding end end portion, which is an end end portion on the winding end side of the conductor wire, and has.
前記コイル巻線部の前記軸線方向の厚みが、前記巻始め端部の外径及び前記巻終り端部の外径よりも薄い請求項1〜3のいずれか1項に記載の電力伝送ユニット。 The power transmission unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the thickness of the coil winding portion in the axial direction is thinner than the outer diameter of the winding start end portion and the outer diameter of the winding end end portion.
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