JPH10108373A

JPH10108373A - 電気自動車充電用磁気結合装置

Info

Publication number: JPH10108373A
Application number: JP9099223A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Watanabe; 邦彦渡辺; Heiji Kuki; 平次九鬼; Shiyuuji Arisaka; 秋司有坂; Toshiro Shimada; 俊郎嶋田
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1996-08-07
Filing date: 1997-04-16
Publication date: 1998-04-24

Abstract

(57)【要約】【課題】一次コイルユニットの挿入方向における投影
面積を小さくする。【解決手段】電気自動車の二次コイルユニットが設
けられた受容部に一次コイルユニット３０を挿入してセ
ットするようにしたものにおいて、一次コイルユニット
３０の挿入方向を、その長手方向に沿うように設定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車を電磁
誘導を利用して充電するための電気自動車充電用磁気結
合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電気自動車の充電システムとして
電磁誘導を利用した非接触型のものが開発されており、
その一例として特開平６−１４４７０号公報に示された
ものがある。これは、図２４に示すように、充電用電源
に接続した一次コイルユニット１と、電気自動車の車体
側に配置された二次コイルユニット２とを備えた構成で
あり、充電時には、一次コイルユニット１を車体側に挿
入することにより一次コア３と二次コア４とを接合状態
として１個の磁気回路を構成し、その状態で一次コイル
５に交流電流を流して二次コイル６に非接触で起電力を
発生させるのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来構成は、扁平な一次及び二次の各ユニットを対向させ
る構造であるから、挿入方向における投影面積が大きく
なり、二次コイルユニットの配置のために電気自動車の
外面に大きな面積の領域を設ける必要があり、電気自動
車の構造或いは意匠設計の面で大きな制約を与えてしま
う。

【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、一次コイルユニットの挿入方向におけ
る投影面積を小さくして電気自動車の構造及び意匠の設
計上の自由度を高めようとするところにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段及びその作用・効果】本発
明は、一次コイルを備えてなる一次コイルユニットと、
電気自動車に設けられた二次コイルを備えてなる二次コ
イルユニットとを備え、一次コイルユニットを電気自動
車側に挿入した状態で一次コイルを充電用電源にて励磁
することで二次コイルに起電力を生じさせて電気自動車
の蓄電装置を充電するようにしたものにおいて、一次コ
イルユニットの挿入方向を、その長手方向に沿うように
設定したところに特徴を有する。このようにすると、挿
入方向における投影面積が小さくなり、一次コイルユニ
ットの受け入れのために電気自動車の外面に設ける構造
が小さくなり、電気自動車の構造や意匠の設計の上で自
由度が高くなる。また、請求項２の発明は、前記一次コ
イルを、挿入方向に沿って細長い形状をなすように形成
したところに特徴を有する。このようにすると、挿入方
向における投影面積が一層小さくなる。そして、請求項
３の発明は、一次コイルユニットを、挿入方向に沿って
細長い形状をなす一次コイルと、これに巻回した一次コ
イルとを備えて構成し、その一次コイルを一次コアのう
ち一次コイルユニットの挿入方向に沿って延びる脚部に
一層巻で巻回したところに特徴を有する。一次コアの細
長い脚部を利用してコイルを巻回でき、また、一次コイ
ルが一層巻であるから、挿入方向における投影面積が一
層小さくなる。

【０００６】

【発明の実施の形態】

＜第１実施形態＞以下、本発明を具体化した第１実施形
態について図１ないし図４を参照して説明する。

【０００７】本システムの全体的構成は図１に示したよ
うであり、電気自動車ＥＶの車体外部に例えば蓋１１に
て開閉可能な受容部１２が形成され、ここに後述する一
次コイルユニット３０を挿入してセットできるようにな
っている。一次コイルユニット３０には充電用電力ケー
ブル４０が接続され、これが充電用の高周波電源装置５
０に連なっている。

【０００８】図２以降に示すように、電気自動車ＥＶの
前記受容部１２には、外側に向かって開放する凹所１３
ａを構成する受容ケース１３が取り付けられ、ここに二
次コイルユニット２０が配置されている。この二次コイ
ルユニット２０は、例えばフェライト製の二次コア２１
に二次コイル２２を巻装して構成されており、二次コイ
ル２２の出力端子は、電気自動車ＥＶの蓄電装置である
動力バッテリ（図示せず）を充電するための充電回路に
接続されていて、二次コイル２２に誘導される高周波起
電力を整流してその動力バッテリを充電できる。上記二
次コア２１は、図２及び図３に示したように、例えば四
角柱をＬ字型に屈曲させた形状をなし、そのＬ字の長辺
を横にした形状で受容ケース１３に固定され、Ｌ字の短
辺が凹所１３ａの奥側で下向きに延びてその下端部が受
容ケース１３を貫通して凹所１３ａ内に僅かに突出して
いる。また、Ｌ字の長辺の先端下面は受容ケース１３の
開放端側に形成した開口部１３ｂを通して凹所１３ａ内
に向けて露出されている。なお、この受容ケース１３の
凹所１３ａの底部には、板バネ１４が取り付けられてい
て、凹所１３ａ内に挿入された一次コイルユニット３０
を上方（二次コイルユニット２０側）に付勢する。

【０００９】一方、前記一次コイルユニット３０は扁平
箱形のハウジング３１に一次コイル３２及び一次コア３
３を収容して構成されている。一次コア３３は前記二次
コア２１と同一のものを使用しており、そのＬ字の長辺
をハウジング３１の前後方向に沿わせた形状でハウジン
グ３１に固定され、Ｌ字の短辺がハウジング３１の基部
側で上向きに延びてここに一次コイル３２が巻装されて
いる。この一次コイル３２は扁平で縦軸型に配置され、
横方向から見ると挿入方向に沿って細長い形状をなす。
また、Ｌ字の短辺部の上端面がハウジング３１を貫通し
て外部に突出し、Ｌ字の長辺部の先端上面はハウジング
３１の前端に形成した開口部３１ａを通して外方に露出
されている。従って、この一次コイルユニット３０を、
一次コア３３の長手方向に沿って電気自動車ＥＶの受容
ケース１３の凹所１３ａ内に挿入すると、一次コア３３
の長辺部の先端上面が二次コア２１の短辺部の下端面と
スライドしながら対向状態となり、かつ、一次コア３３
の短辺部の上面も二次コア２１の長辺部の先端下面とス
ライドしながら対向状態となる。そして、一次コイルユ
ニット３０が受容ケース１３内の段部１３ｃに当接する
最奥まで挿入されると（図４参照）、その凹所１３ａの
底面部に設けた板バネ１４が一次コイルユニット３０を
上方に付勢することで両コア２１，３３の対向面がほぼ
接触することとなり、両コア２１，３３によって閉じた
単一ループの磁気回路が形成される。そこで、充電用ケ
ーブル４０を通して一次コイル３２を励磁すると、二次
コイル２２に起電力が発生し、これに基づき電気自動車
ＥＶの動力用バッテリが充電される。

【００１０】なお、各コア２１，３３の短辺側の端面を
受ける受容ケース１３の開口部１３ｂ及びハウジング３
１の開口部３１ａは、各端面を受け入れ得るように大型
に形成されているが、特に、一次コイルユニット３０の
挿入方向に関して各端面よりも十分に長く設定してあ
る。また、前記充電用電力ケーブル４０はハウジング３
１の基部側に一体に突設したハンドル兼用の筒部３８を
貫通してハウジング３１内に導入されて内部の一次コイ
ル３２に接続されている。

【００１１】本実施形態は以上の構成であり、その作用
及び効果は次の通りである。（１）本実施形態では、一次コア３３をＬ形に形成し、
一次コイルユニット３０の挿入方向を、一次コア３３の
長手方向に沿うように設定してあるから、一次コイルユ
ニット３０及び二次コイルユニット２０の挿入方向にお
ける投影面積を小さくすることができる。このことは、
一次コイルユニット３０の受け入れのために電気自動車
ＥＶに設ける受容部１２の車体表面上の面積が小さくな
ることを意味するから、電気自動車ＥＶの構造や意匠の
設計の上で自由度が高くなる。なお、一次コイル３２は
挿入方向に沿って細長い形状であるから、挿入方向にお
ける投影面積を一層小さくすることができる。（２）また、一次コイルユニット３０を受容ケース１３
内に挿入する過程で、一次コア３３の接合面が二次コア
２１の接合面に対してスライドする関係で対向状態に至
る。従って、仮に一次コイルユニット３０の挿入深さが
不足していて一次コア３３の接合面の位置が設計上の位
置よりも挿入方向に関して前後にずれたとしても、その
「ずれ」は接合面におけるギャップの大小に全く影響を
与えることがなく、単に接合面の有効面積の僅かな変動
として現れるに留まり、挿入深さの誤差が直ちにギャッ
プの大小として現れる従来の接合面対向タイプに比べ、
その影響は極めて少ない。しかも、特に本実施形態で
は、受容ケース１３及びハウジング３１の開口部１３
ｂ，３１ａの挿入方向寸法は、コア２１，３３の各端面
の同方向寸法に比べて長く形成してあるから、挿入方向
に関して多少のずれがあったとしても、各端面は常に全
域が相手側コアと接合する状態となり、挿入方向の位置
ずれに対する許容範囲は十分に大きくなる。

【００１２】＜第２実施形態＞

【００１３】図５は本発明の第２実施形態を示す。前記
第１実施形態との相違は、一次及び二次のコア３３，２
１の形状にあり、共に一次コイルユニット３０の挿入方
向に長いＥ形形状をなす。

【００１４】一次及び二次の両コア２１，３３の各接合
面が一次コイルユニット３０の挿入方向に沿って形成さ
れている点、一次及び二次の両コイル２２，３２が一次
コイルユニット３０の挿入時において相手側と干渉しな
い位置に設けられている点及び一次コイルユニット３０
の長手方向に沿うようにその挿入方向を設定した点は、
前記第１実施実施形態と同様である。従って、一次コイ
ルユニット３０が挿入方向に関して位置ずれしたとして
も、磁気回路の特性に与える影響が極めて小さい。ま
た、一次コイルユニット３０及び二次コイルユニット２
０の挿入方向における投影面積を小さくすることができ
るから、電気自動車ＥＶの受容部１２の車体表面上の面
積が小さくなって電気自動車ＥＶの構造や意匠の設計の
上で自由度が高くなるという効果が得られる。

【００１５】＜第３実施形態＞

【００１６】図６は第３実施形態を示し、一次及び二次
のコア３３，２１の形状を一次コイルユニット３０の挿
入方向に長い角形Ｕ形状としたところが第１実施形態と
相違する。

【００１７】一次及び二次の両コア２１，３３の各接合
面が一次コイルユニット３０の挿入方向に沿って形成さ
れている点、一次及び二次の両コイル２２，３２が一次
コイルユニット３０の挿入時において相手側と干渉しな
い位置に設けられている点及び一次コイルユニット３０
の長手方向に沿うようにその挿入方向を設定した点は、
前記第１実施実施形態と同様である。従って、この実施
形態においても、一次コイルユニット３０が挿入方向に
関して位置ずれしたとしても、磁気回路の特性に与える
影響が極めて小さい。また、一次コイルユニット３０及
び二次コイルユニット２０の挿入方向における投影面積
を小さくすることができるから、電気自動車ＥＶの受容
部１２の車体表面上の面積が小さくなって電気自動車Ｅ
Ｖの構造や意匠の設計の上で自由度が高くなるという効
果が得られる。

【００１８】＜第４実施形態＞

【００１９】図７は本発明の第４実施形態を示し、一次
及び二次のコア３３，２１の形状を一次コイルユニット
３０の挿入方向に長いＦ形としたところが第１実施形態
と相違する。

【００２０】ここでも、一次及び二次の両コア２１，３
３の各接合面が一次コイルユニット３０の挿入方向に沿
って形成されている点、一次及び二次の両コイル２２，
３２が一次コイルユニット３０の挿入時において相手側
と干渉しない位置に設けられている点及び一次コイルユ
ニット３０の長手方向に沿うようにその挿入方向を設定
した点は、前記第１実施実施形態と同様である。従っ
て、この実施形態においても、一次コイルユニット３０
が挿入方向に関して位置ずれしたとしても、磁気回路の
特性に与える影響が極めて小さい。また、一次コイルユ
ニット３０及び二次コイルユニット２０の挿入方向にお
ける投影面積を小さくすることができるから、電気自動
車ＥＶの受容部１２の車体表面上の面積が小さくなって
電気自動車ＥＶの構造や意匠の設計の上で自由度が高く
なるという効果が得られる。

【００２１】＜第５実施形態＞

【００２２】図８は第５実施形態を示しており、一次及
び二次の両コア３３，２１の形状が第１実施形態と相違
する。

【００２３】すなわち、前記第１実施形態では両コア３
３，２１を角柱状としたが、この実施形態ではそれらを
ともに、丸棒をＬ字型に屈曲させた形状としている。こ
の場合には、Ｌ字の短辺部を長辺部の側部に接合する必
要があるから、長辺部の側部に平坦面２１ａ、３３ａを
形成し、ここに各短辺部の端面を密着させることが好ま
しい。

【００２４】その他、一次及び二次の両コア２１，３３
の各接合面が一次コイルユニット３０の挿入方向に沿っ
て形成されている点、一次及び二次の両コイル２２，３
２が一次コイルユニット３０の挿入時において相手側と
干渉しない位置に設けられている点及び一次コイルユニ
ット３０の長手方向に沿うようにその挿入方向を設定し
た点は、前記第１実施実施形態と同様である。従って、
この実施形態においても、一次コイルユニット３０が挿
入方向に関して位置ずれしたとしても、磁気回路の特性
に与える影響が極めて少ない。また、一次コイルユニッ
ト３０及び二次コイルユニット２０の挿入方向における
投影面積を小さくすることができるから、電気自動車Ｅ
Ｖの受容部１２の車体表面上の面積が小さくなって電気
自動車ＥＶの構造や意匠の設計の上で自由度が高くなる
という効果が得られる。しかも、上述のようにコア２
１，３３を円柱状としていることから、コイル２２，３
２をコアとは別に巻回してコアに装着する作業が簡単と
なり、また、コイル２２，３２とコア２１，３３との密
着性も向上する。

【００２５】＜第６実施形態＞

【００２６】図９は特に請求項３の発明を具体化した第
６実施形態を示しており、一次及び二次の両コア３３，
２１の形状と各コイル２２，３２の巻回位置が第１実施
形態と相違する。

【００２７】両コア３３，２１は、前記第５実施形態と
同様に丸棒をＬ字型に屈曲させた形状としてあり、長辺
側の脚部の側部に平坦面２１ａ、３３ａを形成し、ここ
に各短辺部の端面をスライドして対向させるようにして
いる。また、一次コイル及び二次コイル３２，２２は、
各コア３３、２１の長辺側の脚部に軸方向に長い一層巻
のソレノイド状に巻回することにより一次コイルユニッ
ト３０の挿入方向に関する投影面積ができるだけ小さく
なるようにしている。もちろん、一次及び二次の両コイ
ル２２，３２が一次コイルユニット３０の挿入時におい
て相手側と干渉しない位置に設けられている点及び一次
コイルユニット３０の長手方向に沿うようにその挿入方
向を設定した点は、前記第１実施実施形態と同様であ
り、この実施形態においても、一次コイルユニット３０
の挿入方向に関する位置ずれによって磁気回路の特性に
影響を与えることが少なく、しかも、電気自動車ＥＶの
構造や意匠の設計の上で自由度が高くなるという効果が
得られる。また、各コア３３，２１が丸棒状であるか
ら、上記実施形態と同様に、コイル巻回作業及びコアへ
の装着作業が簡単となり、コア２１，３３との密着性も
向上するという利点が得られる。

【００２８】＜第７実施形態＞

【００２９】図１０ないし図１２は第７実施形態を示
す。各コア３３、２１は全体としてＬ字型をなすが、そ
の長辺部は角柱状をなし、短辺部は断面が楕円状をなす
円柱状をなしている。従って、短辺部に巻装された各コ
イル３２，２２は、図１１及び図１２から明らかなよう
に、一次コイルユニット３０の挿入方向に沿って横長の
楕円状をなす。この構成とすれば、一次コイルユニット
３０の挿入方向における投影面積が一層小さくなり、電
気自動車ＥＶの構造や意匠の設計の上で自由度がより高
くなるという効果が得られる。もちろん、一次及び二次
の両コイル２２，３２が一次コイルユニット３０の挿入
時において相手側と干渉しない位置に設けられている点
及び一次コイルユニット３０の長手方向に沿うようにそ
の挿入方向を設定した点は、前記第１実施実施形態と同
様であり、この実施形態においても、一次コイルユニッ
ト３０の挿入方向に関する位置ずれによって磁気回路の
特性に影響を与えることが少なく、しかも、電気自動車
ＥＶの構造や意匠の設計の上で自由度が高くなるという
効果が得られる。また、短辺部が楕円円柱状であるか
ら、第６実施形態と同様に、コイル巻回作業及びコアへ
の装着作業が簡単となり、コア２１，３３との密着性も
向上するという利点が得られる。

【００３０】＜第８実施形態＞

【００３１】図１３及び図１４は第８実施形態を示して
おり、一次及び二次の各コア３３、２１は全体としてＬ
字型をなすが、その長辺部は平板状をなし、短辺部は円
柱状をなしている。平板状の長辺部における幅寸法は、
短辺部に巻装された各コイル２２，３２の外径よりも大
きく設定されていて、図１４に示すように、各コイル２
２，３２の端面がコア２１，３３の長辺部に接触するよ
うになっている。その他、一次及び二次の両コア２１，
３３の各接合面が一次コイルユニット３０の挿入方向に
沿って形成される点、一次及び二次の両コイル２２，３
２が一次コイルユニット３０の挿入時において相手側と
干渉しない位置に設けられている点及び一次コイルユニ
ット３０の長手方向に沿うようにその挿入方向を設定し
た点は、前記第１実施実施形態と同様である。

【００３２】従って、この実施形態においても、一次コ
イルユニット３０が挿入方向に関して位置ずれしたとし
ても、磁気回路の特性に影響を与えることが極めて少な
い。また、一次コイルユニット３０及び二次コイルユニ
ット２０の挿入方向における投影面積を小さくすること
ができるから、電気自動車ＥＶの受容部１２の車体表面
上の面積が小さくなって電気自動車ＥＶの構造や意匠の
設計の上で自由度が高くなるという効果が得られる。

【００３３】しかも、各コイル３２，２２の端面がコア
３３，２１に接触するようになっているから、コイル３
２，２２とコア３３，２１との間で熱の移動が促進され
て局部的な昇温を防止できる。すなわち、例えばコイル
３２，２２を冷却するときには同時にコア３３，２１も
冷却でき、逆に、コア３３，２１を冷却するときには同
時にコイル３２，２２も冷却できる。また、コイル２
２，３２の巻装部分のコア３３，２１は円柱状であるか
ら、コイル２２，３２をコアとは別に巻回してコアに装
着する作業が簡単となり、また、コイル２２，３２とコ
ア２１，３３との密着性も向上する。

【００３４】＜第９実施形態＞

【００３５】図１５は第９実施形態を示すものであり、
一次及び二次の各コア２１，３３はともにＬ字型をな
し、各コイル３２，２２が各コアの立上り辺部に巻回し
てある。これにより、一次コイルユニットは図中左右方
向に長い形状となるが、その長手方向に沿う方向に挿入
方向を定めてある（図中矢印参照）。従って、一次コイ
ルユニットの受け入れのために電気自動車ＥＶに設ける
受容部の車体表面上の面積が小さくなり、電気自動車Ｅ
Ｖの構造や意匠の設計の上で自由度を高くすることがで
きる。

【００３６】＜第１０実施形態＞

【００３７】図１６は第１０実施形態を示すものであ
り、一次及び二次の各コア２１，３３はともにＬ字型を
なし、各コイル３２，２２が各コアの立上り辺部に巻回
してある。また、一次コア３３の立上り辺部の上端面が
二次コア２１の長辺部の先端下面に対向するようになっ
ており、長手方向に沿った矢印方向に挿入される。従っ
て、その接合面は一次コイルユニットの挿入方向に沿っ
て形成されることになる。もちろん、一次及び二次の両
コイル３２，２２は一次コイルユニットの挿入時におい
て相手側と干渉しない位置に設けられており、同図二点
鎖線で示すように接合される。この構成によっても、
一次コイルユニットの受け入れのために電気自動車ＥＶ
に設ける受容部の車体表面上の面積が小さくなり、電気
自動車ＥＶの構造や意匠の設計の上で自由度を高くする
ことができる。

【００３８】＜第１１実施形態＞

【００３９】図１７は第１１実施形態を示す。上記第１
１実施形態との相違は、一次コイル３２の巻装方向にあ
って第１１実施形態とは９０度異ならせてＬ字型の長辺
部に巻回してある。この構成によっても、一次コイルユ
ニットの受け入れのために電気自動車ＥＶに設ける受容
部の車体表面上の面積が小さくなり、電気自動車ＥＶの
構造や意匠の設計の上で自由度を高くすることができ、
しかも、一次コイルユニットの一層の小型化が可能であ
る。

【００４０】＜第１２実施形態＞

【００４１】図１８は第１２実施形態を示す。前記第１
実施形態との相違は、各コア２１，３３の接合面を一次
コイルユニットの挿入方向に対し約４５度の角度だけ傾
斜するよう形成したところにあり、一次コイルユニット
３０の挿入方向を、その長手方向に沿うように設定した
ところは同様である。この構成によっても、一次コイル
ユニットの受け入れのために電気自動車ＥＶに設ける受
容部の車体表面上の面積が小さくなり、電気自動車ＥＶ
の構造や意匠の設計の上で自由度を高くすることができ
る。

【００４２】＜第１３実施形態＞

【００４３】図１９は第１３実施形態を示す。前記第１
実施形態との相違は、各コア２１，３３の形状にある。
各コア２１，３３の一方の端部には、一次コイルユニッ
トの挿入方向に沿って延びる突板部３５が形成されると
ともに、他方の端部にはその突板部３５を一次コイルユ
ニットの挿入方向に沿って進入させる溝部３６が形成さ
れており、一次コイルユニット内では一次コア３３の突
板部３５が先方になるように配置されている。ここで
も、一次コイルユニット３０の挿入方向を、その長手方
向に沿うように設定したところは前記各実施形態と同様
である。この構成によっても、一次コイルユニットの受
け入れのために電気自動車ＥＶに設ける受容部の車体表
面上の面積が小さくなり、電気自動車ＥＶの構造や意匠
の設計の上で自由度を高くすることができる。また、こ
の構成では、一次コイルユニットの挿入によって両コア
２１，３３の突板部３５が溝部３６内に進入するから、
両コア２１，３３の接合面が一次コイルユニットの挿入
方向に沿って形成される。また、突板部３５と溝部３６
との嵌合により接合面が形成されるから、接合部の面積
を大きくすることができる。

【００４４】＜第１４実施形態＞

【００４５】図２０は第１４実施形態を示す。前記第１
実施形態との相違は、やはり各コア２１，３３の形状に
あり、各コア２１，３３の一方の端部には、一次コイル
ユニット３０の挿入方向に沿って延びる突条部３７が形
成されるとともに、他方の端部にはその突条部３７を一
次コイルユニット３０の挿入方向に沿って進入させる溝
部３８が形成されており、一次コイルユニット３０内で
は一次コア３３の突板部３５が先方になるように配置さ
れている。また、一次コイルユニット３０の挿入方向
は、矢印に示すようにその長手方向に沿うように設定さ
れている。この突条部３７は、延長方向に対して横断す
るようにした切断断面が三角形となる傾斜面を両側に有
し、これにより突条部３７が溝部３８内に挿入された状
態で各コア２１，３３が互いに接近する方向に付勢され
ると、それらの斜面によって各コア２１、３３がぴった
りと芯合わせされる。なお、この突条部は断面三角形に
限らず、断面が半円形となる突条であっても、上述した
と同様な作用効果が得られる。

【００４６】＜第１５実施形態＞

【００４７】図２１は第１５実施形態を示す。前記第１
実施形態との相違は、やはり各コア２１，３３の形状に
あり、各コア２１，３３の一方の端部には、一次コイル
ユニット３０の挿入方向に向かって突出する半球突部３
９ａが形成されるとともに、他方の端部にはその半球突
部３９ａを進入させる凹部３９ｂが形成されている。こ
の構成とすると、一次コイルユニット３０が矢印方向に
移動することで半球突部３９ａが凹部３９ｂ内に挿入さ
れ始めたとき、仮に、一次コイルユニット３０と二次コ
イルユニット２０とが互いにずれていたとしても、半球
突部３９ａと凹所３９ｂとの嵌合過程でそのずれが自動
的に修正されて位置合わせ状態で接合することになる。
この場合、突部３９ａは半球状であるから、一次コイル
ユニット３０がどのような方向にずれていたとしても、
確実に位置合わせ機能が発揮される。ここでも、一次コ
イルユニット３０の挿入方向（矢印）を、その長手方向
に沿うように設定してあり、これにより一次コイルユニ
ット３０の受け入れのために電気自動車ＥＶに設ける受
容部の車体表面上の面積が小さくなり、電気自動車ＥＶ
の構造や意匠の設計の上で自由度を高くすることができ
る。

【００４８】＜他の実施形態＞

【００４９】本発明は上記記述及び図面によって説明し
た実施の形態に限定されるものではなく、例えば次のよ
うな実施の形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さら
に、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更し
て実施することができる。

【００５０】（１）上記各実施形態では、一次コイルユ
ニット３０のハウジング３１に設けた開口部３１ａや、
電気自動車ＥＶ側の受容ケース１３の開口部１３ｂは開
口したままとしてあるが、ここに充電時以外にはその開
口を閉じるシャッターを設けても良い。これにより、各
コアの接合面への異物の付着を防止することができるか
ら、接合部の磁気ギャップの増大を抑えることができ
る。

【００５１】（２）上記各実施形態では、一次及び二次
の各コイル２２，３２を通常のマグネットワイヤを巻回
することにより形成したが、各コイル２２，３２に高周
波電流を流す場合には表皮効果が発生してコイル断面の
中心部分が電流通路としてほとんど機能しなくなること
を利用し、全ての実施形態において例えば中空の導電パ
イプによってコイル２２，３２を構成し、その内部に冷
却用の水や油等の冷媒を流す構成としてもよい。

【００５２】具体的には、例えば図２２に示す構成が考
えられる。ここで一次コイルユニット３０は、前記第１
実施形態と同様の一次コア３３に一次コイル３２を巻装
してなるが、その一次コイル３２は内面を絶縁した導電
パイプ７０を複数回巻回することにより構成されてい
る。そして、この導電パイプ７０の端部に冷媒供給パイ
プ７１が嵌合されるとともに、導電パイプ７０のうち冷
媒供給パイプ７１との連結部近くには、通電用端子７２
が例えばろう付けにより接続され、ここに充電用電力ケ
ーブル４０の芯線がカシメ固定されて一次コイル３２を
励磁できるようになっている。また、前記２本の冷媒供
給パイプ７１は充電用電力ケーブル４０に沿って一体化
する形態で延出されており、その端部が図示しない循環
ポンプと放熱装置に閉ループをなすようにして連結され
ている。

【００５３】従って、循環ポンプを運転すると、冷却水
が充電用ケーブル４０の往路側の冷媒供給パイプ７１を
通して導電パイプ７０内を流れ、これが再び充電用電力
ケーブル４０の復路側の冷媒供給パイプ７１を通して放
熱装置から循環ポンプに戻されるという冷媒の循環流が
生成され、これにより導電パイプ７０で発生した熱は、
冷却水に運ばれて放熱装置において放熱される。これに
より、一次コイル３２を効果的に冷却することができ、
しかも、本来、高周波電流は表皮効果によって導電パイ
プ７０の外周側に偏って電流が流れる性質があるから、
導電パイプ７０が中空となっていても導体抵抗が増大す
ることがない。なお、二次コイル２２も併せて導電パイ
プ７０により構成して冷却水を流して冷却してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の充電システムを概略的に示す側面図

【図２】本発明の第１実施形態を示す一次及び二次の各
コイルユニットを示す斜視図

【図３】同じく縦断面図

【図４】同じく一次コイルユニットの挿入状態で示す縦
断面図

【図５】第２実施形態を示すコアの断面図

【図６】第３実施形態を示すコアの断面図

【図７】第４実施形態を示すコアの断面図

【図８】第５実施形態を示すコイルユニットの斜視図

【図９】第６実施形態を示すコイルユニットの斜視図

【図１０】第７実施形態を示すコイルユニットの斜視図

【図１１】同じく図１０のＡ−Ａ線で切断した断面図

【図１２】同じく図１１のＢ−Ｂ線で切断した断面図

【図１３】第８実施形態を示すコイルユニットの斜視図

【図１４】同じく図１３のＣ−Ｃ線で切断した断面図

【図１５】第９実施形態を示すコアの断面図

【図１６】第１０実施形態を示すコアの断面図

【図１７】第１１実施形態を示すコアの断面図

【図１８】第１２実施形態を示すコアの断面図

【図１９】第１３実施形態を示すコイルユニットの斜視
図

【図２０】第１４実施形態を示すコイルユニットの斜視
図

【図２１】第１５実施形態を示すコイルユニットの斜視
図

【図２２】他の実施形態に係る一次及び二次の各コイル
ユニットを示す断面図

【図２３】従来の電気自動車充電用磁気結合装置を示す
断面図

【符号の説明】

ＥＶ…電気自動車１２…受容部２０…二次コイルユニット２１…二次コア２２…二次コイル３０…一次コイルユニット３２…二次コイル３３…二次コア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者有坂秋司大阪府大阪市此花区島屋１丁目１番３号住友電気工業株式会社内 (72)発明者嶋田俊郎大阪府大阪市此花区島屋１丁目１番３号住友電気工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】充電用電源によって電気自動車の蓄電装
置を充電するためのものであって、一次コイルを備えて
なる一次コイルユニットと、前記電気自動車に設けられ
て二次コイルを備えてなる二次コイルユニットとを備
え、前記一次コイルユニットを前記電気自動車側に挿入
し、その状態で前記一次コイルを前記充電用電源にて励
磁することで前記二次コイルに起電力を生じさせて前記
蓄電装置を充電するようにしたものにおいて、前記一次
コイルユニットの挿入方向は、その長手方向に沿うよう
に設定されていることを特徴とする電気自動車充電用磁
気結合装置。
【請求項２】前記一次コイルは、挿入方向に沿って細
長い形状をなすことを特徴とする請求項１記載の電気自
動車充電用磁気結合装置。
【請求項３】前記一次コイルユニットは、挿入方向に
沿って細長い形状をなす一次コイルと、これに巻回した
一次コイルとを備えて構成され、その一次コイルは前記
一次コアのうち一次コイルユニットの挿入方向に沿って
延びる脚部に一層巻で巻回されていることを特徴とする
請求項１又は２記載の電気自動車充電用磁気結合装置。