WO2015020141A1 - 非接触給電装置の製造方法及び共振器 - Google Patents

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WO2015020141A1
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coil
adjustment
power
eddy current
inductance
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祐司 前川
正一 原
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株式会社Ihi
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14Inductive couplings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/08Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with core, coil, winding, or shield movable to offset variation of voltage or phase shift, e.g. induction regulators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/90Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a non-contact power feeding device and a resonator.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2013-173602 filed in Japan on August 23, 2013 and Japanese Patent Application No. 2013-165528 filed on August 8, 2013 in Japan. , The contents of which are incorporated herein.
  • a non-contact power feeding system that can perform power feeding from the power feeding side to the power receiving side in a non-contact manner without connecting the power feeding side and the power receiving side with a wiring (cable) has been used in various applications.
  • an application for supplying power for charging a battery mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle or a consumer device such as a household appliance, an industrial device (for example, a stage, an arm) , Cranes, robots, etc.) for use in supplying electric power.
  • the magnetic field resonance method is known as one of the power supply methods used in such a non-contact power supply system.
  • the “magnetic field resonance method” is a power supply method in which a resonator including a coil and a capacitor is provided in both the power feeder and the power receiver, and the magnetic field is resonated between both resonators to supply power in a contactless manner.
  • This “magnetic resonance method” is characterized by being capable of high-efficiency and long-distance power supply with a weak magnetic field, compared to “electromagnetic induction method”, which is one of the other power supply methods widely used in practice. It is attracting attention as a next-generation wireless power transfer technology.
  • the coils used in such a “magnetic resonance type” non-contact power feeding system that is, the transmitting coil used in the power feeder and the receiving coil used in the power receiver are adjusted to a preset inductance, and the power feeder and power receiver After being assembled, it is shipped as a non-contact power feeding device.
  • the power feeding device and the power receiving device can be combined regardless of how the power feeding device and the power receiving device are combined. And a receiving device can always perform good transmission and reception.
  • Adjustment of inductance in the transmission coil and the reception coil is usually performed by changing the number of turns of the coil and the coil pitch.
  • a non-contact power supply facility a non-contact power receiving device, and a non-contact power supply system are known in which the inductance of the coil is adjusted by controlling the position of the electromagnetic shield with respect to the coil (see Patent Document 1). ).
  • Patent Document 3 discloses that in a magnetic field resonance type non-contact power feeding, the resonance frequency of the power receiving coil is adjusted by adjusting the inductance of the adjusting coil.
  • Patent Document 4 discloses an inductance device that does not saturate even when a large current is applied by adding a magnetic material having a high saturation magnetic flux density to the core of the magnetic material.
  • Patent Document 5 discloses a wound electronic component that facilitates mass production of cores, has a small variation in inductance value, and has a stable fixing strength to a printed circuit board when mounted on the printed circuit board, and a method for manufacturing the same.
  • Patent Document 6 discloses a non-contact power transmission device that can increase the power transmission efficiency by suppressing the generation of eddy currents in a magnetic material.
  • Patent Document 7 discloses a variable inductor that can be formed on a semiconductor substrate with little deterioration of Q value and a wide variable range of inductance.
  • Patent Document 8 discloses a non-contact power feeding device with variable inductance that can easily avoid a decrease in power feeding efficiency.
  • the coil as described above It is difficult to change the number of turns and the coil pitch. Therefore, at present, it is necessary to disassemble the assembled feeder and receiver and change the number of turns of the coil and the coil pitch, and then assemble again. This is one factor that hinders the reduction in manufacturing cost.
  • the technique of patent document 1 is a technique which concerns on a non-contact electric power feeding installation, a non-contact power receiving apparatus, and a non-contact electric power feeding system, and is difficult to apply to the manufacturing method of a non-contact electric power feeding apparatus.
  • the number of capacitors mounted on the resonator and the number of coils (inductors) are adjusted while checking the waveform of each part of the wireless power supply system (for example, the waveform of the current flowing through the resonator). Since the resonance frequency was adjusted by this, there was a problem that it took a lot of time for the adjustment. In particular, in the case of mass production of resonators, the production efficiency of the resonator is greatly influenced by the efficiency of the adjustment operation described above. Therefore, in order to increase the production efficiency of the resonator, it is necessary to improve the adjustment efficiency of the resonance frequency. .
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a non-contact power feeding device that facilitates fine adjustment of the inductance of a transmission coil and a reception coil. .
  • Another object of the present invention is to provide a resonator that can easily adjust the resonance frequency in a short time.
  • the transmitter coil includes a power feeder having a transmission coil and a power receiving machine having a reception coil, and the transmission coil and the reception coil are opposed to each other.
  • the present invention relates to a method of manufacturing a non-contact power feeding device having at least one of the power feeder and the power receiver in a non-contact power feeding system in which power is fed from the power feeder to the power receiver in a contactless manner by transmission / reception from and to the receiving coil .
  • the manufacturing method includes a step of preparing a conductive member for an electromagnetic shield disposed on a side opposite to a side facing each other of the transmission coil or the reception coil and in the vicinity of the transmission coil or the reception coil.
  • the manufacturing method further causes the conductive member to block a part of the eddy current formed in the conductive member by the transmitting coil or the receiving coil to bypass the eddy current, thereby changing the state of the eddy current.
  • a step of forming an eddy current blocking portion formed of a slit or a hole to form a processed conductive member and preparing a plurality of types of processed conductive members having different forms of the eddy current blocking portion is provided.
  • the inductance of the transmission coil or the reception coil is preliminarily determined by selecting one of the plurality of types of processed conductive members and arranging the selected one in the vicinity of the transmission coil or the reception coil. Finely adjusting the inductance to be set.
  • the transmission coil or the reception coil is a coil in which a conductive wire is wound in a spiral shape and a rectangular tube shape.
  • the eddy current blocking portion is a slit, and the slit is formed in a direction intersecting the winding direction of the conducting wire.
  • the slit is formed such that both ends thereof are positioned outward with respect to both ends in the central axis direction of the coil.
  • the transmission coil or the reception coil is a coil in which a conducting wire is spirally wound in the same plane.
  • the eddy current blocking portion is a slit, and the slit is formed in a direction radiating from the center of the coil.
  • the slit is formed so that both ends thereof are located extending from the inside to the outside of the coil.
  • a core member formed of a magnetic material and provided with an adjustment hole for adjusting a resonance frequency, a coil wound around the core member, and a magnetic material and a nonmagnetic material. And an adjustment jig that is formed and is inserted into the adjustment hole in order to adjust the resonance frequency.
  • the core member is provided with a plurality of the adjustment holes, and the adjustment jig has the number corresponding to the adjustment amount of the resonance frequency. Inserted into the adjustment hole.
  • the core member is provided with a plurality of adjustment holes having different depths, and the adjustment hole has a length suitable for the depth.
  • the adjustment jig which has is inserted.
  • the adjustment jig is laminated on a plate-like magnetic body and the magnetic body, and the thickness of the adjustment jig is The adjustment jig includes a plate-like nonmagnetic material having a thickness suitable for the size of the adjustment hole, and the adjustment jig having the magnetic material having a thickness suitable for adjustment of the resonance frequency is inserted into the adjustment hole. .
  • the adjustment jig is a jig in which a magnetic material and a nonmagnetic material are mixed.
  • the adjusting jig in which the ratio between the magnetic material and the nonmagnetic material is set to a ratio suitable for adjusting the resonance frequency is inserted.
  • a lid member is provided that prevents the adjustment jig inserted into the adjustment hole from falling off.
  • a fourteenth aspect of the present invention includes the capacitor according to any one of the eighth to thirteenth aspects, which is connected to the coil and forms a resonance circuit together with the coil.
  • a plurality of types of processed conductive members with different forms of eddy current interrupting portions are prepared, and by selecting one type from these processed conductive members, a transmission coil or The inductance of the transmission coil or the reception coil is finely adjusted so that the reception coil has a preset inductance. Therefore, the fine adjustment of the inductance of the transmission coil and the reception coil can be performed simply by exchanging the machining conductive member. Therefore, for example, the inductance of the coil can be easily finely adjusted even after assembling the power feeder or the receiving machine. . Therefore, it is possible to reduce the manufacturing cost.
  • an adjustment hole for adjusting the resonance frequency is formed in the core member, and an adjustment jig formed of a magnetic material and a non-magnetic material is inserted into the adjustment hole to thereby adjust the resonance frequency. adjust. Therefore, the resonance frequency can be adjusted simply by inserting an adjustment jig into the adjustment hole, and the resonance frequency can be easily adjusted in a short time.
  • FIG. 1 is a non-contact power supply system including a non-contact power supply apparatus according to the present invention.
  • This non-contact power supply system 11 is for charging a battery mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle.
  • the non-contact power feeding system 11 includes a power feeding device 13 installed on the ground surface and a power receiving device 14 provided on the vehicle 12.
  • the power feeding device 13 is installed on the ground surface, and when the vehicle 12 traveling on the ground is stopped in a predetermined positional relationship (a positional relationship in which an electromagnetic coupling circuit to be described later is formed), the vehicle 12
  • the power (the power for charging the battery 124) can be transmitted to the power receiving device 14 in a non-contact manner.
  • the power feeding device 13 includes an external power source 111, a rectifier circuit 112, a power feeding circuit 113, a power feeder 114, and the like.
  • the external power supply 111 is a power supply that supplies power necessary to generate power to be transmitted to the vehicle 12, and is a power supply that supplies, for example, three-phase AC power having a voltage of 200 [V].
  • the external power source 111 is not limited to a three-phase AC power source, and may be a power source that supplies single-phase AC power such as a commercial AC power source.
  • the rectifier circuit 112 is a circuit that rectifies AC power supplied from the external power supply 111 and converts it into DC power. Note that a DC power source such as a fuel cell or a solar cell can be used as the external power source 111. In that case, the rectifier circuit 112 can be omitted.
  • the power feeding circuit 113 supplies the power supplied from the rectifier circuit 112 to the vehicle 12 in a non-contact manner via an electromagnetic coupling circuit formed by the power feeder 114 and the power receiving device 125 provided in the vehicle 12.
  • the power feeding circuit 113 includes a resonance capacitor that forms a power feeding resonance circuit together with the transmission coil 115 provided in the power feeder 114, and the DC power from the rectifier circuit 112 is obtained from the AC power of the external power source 111.
  • non-contact power feeding to the vehicle 12 is realized by converting the power into alternating current power (high frequency power) having a high frequency and applying it to the transmission coil 115 provided in the power feeder 114. That is, non-contact power feeding is enabled by transmitting from the transmission coil 115 to the reception coil 126 provided in the power receiving device 125 of the power receiving device 14 of the vehicle 12.
  • the power feeder 114 is installed on the ground surface, and includes a transmission coil 115, a power supply shield plate 116 (conductive member), and a power supply conductor plate 117 in a housing (not shown).
  • the transmission coil 115 is a coil for supplying the AC power supplied from the power supply circuit 113 to the vehicle 12 in a non-contact manner as described above, and is formed of, for example, a solenoid coil having a coil shape dimension defined in advance. . Details of such a power feeder 114 will be described later.
  • the electric receiver 125 is provided in the vehicle 12, and includes a receiving coil 126, a power receiving shield plate 127 (conductive member), and a power receiving conductor plate 128 in a housing (not shown) as will be described later. ing.
  • the reception coil 126 is formed of a solenoid coil having substantially the same coil diameter as that of the transmission coil 115, for example.
  • the device having at least one of the power receiving device 125 and the power feeder 114, that is, the power receiving device 14 and the power feeding device 13 constitutes a non-contact power feeding device according to the present invention.
  • the power supply 114 and the power receiving device 125 provided in the vehicle 12 are close to each other. Therefore, the transmission coil 115 and the reception coil 126 are positioned close to each other, so that the electromagnetic coupling circuit is formed.
  • This electromagnetic coupling circuit means a circuit in which the transmission coil 115 and the reception coil 126 are electromagnetically coupled and non-contact power feeding from the transmission coil 115 to the reception coil 126 is performed. Either a circuit that performs power supply or a circuit that performs power feeding by an “electromagnetic resonance method” may be used.
  • the vehicle 12 includes a power receiving device 14 as shown in FIG. Although omitted in FIG. 1, the vehicle 12 has a configuration necessary for traveling such as a motor, an operation handle, and a brake.
  • the power receiving device 14 includes a power receiving device 125, a power receiving circuit 129, a charging circuit 130, and a battery 124.
  • the power receiving machine 125 includes the receiving coil 126, the power receiving shield plate 127, and the power receiving conductor plate 128.
  • the reception coil 126 is provided on the bottom of the vehicle 12 in such a posture that the coil axes are parallel to each other so as to be able to face the transmission coil 115 of the power feeder 114.
  • the power receiving circuit 129 receives electric power (AC power) supplied in a non-contact manner via an electromagnetic coupling circuit formed by the transmitting coil 115 and the receiving coil 126, and converts the received power into DC power for charging. Output to the circuit 130.
  • the power reception circuit 129 includes a resonance capacitor that constitutes a power reception resonance circuit together with the reception coil 126. Note that the capacitance of the resonance capacitor of the power reception circuit 129 is set so that the resonance frequency of the power reception resonance circuit is the same as the resonance frequency of the power supply resonance circuit described above.
  • the charging circuit 130 has an input terminal connected to the output terminal of the power receiving circuit 129 and an output terminal connected to the input terminal of the battery 124, and charges the battery 124 with power (DC power) from the power receiving circuit 129.
  • the battery 124 is a rechargeable battery (for example, a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery) mounted on the vehicle 12 and supplies power to a travel motor (not shown).
  • the charging circuit 130 is controlled based on a power reception control program prepared in advance by a power reception control unit (not shown).
  • the power feeder 114 has a housing (not shown) and a transmission coil 115, a power shield plate 116, and a power conductor plate 117 disposed in the housing.
  • the transmission coil 115 is a solenoid-type coil having a coil shape dimension defined in advance, that is, a conductive wire is wound around a flat core member (not shown) in a spiral and flat rectangular tube shape. It is formed from a turned coil.
  • the transmission coil 115 may be formed of a circular coil as will be described later.
  • the solenoid-type transmission coil 115 wound in a rectangular tube shape is formed in a rectangular shape in plan view as shown in FIG. 2B.
  • a feeding shield plate 116 (conductive member) is disposed on one side of the transmission coil 115, and a feeding conductor plate 117 is disposed on the other side.
  • the feed shield plate 116 and the feed conductor plate 117 are arranged to face the transmission coil 115 so as to be parallel to the coil axis of the transmission coil 115.
  • the feeding conductor plate 117 is formed of an aluminum plate or the like formed as a structure, and is disposed on the receiving coil 126 side of the receiving electrical machine 125 shown in FIG. ing. As shown in FIG. 2B, the feeding conductor plate 117 is formed in a rectangular shape having substantially the same size as that of the transmission coil 115 in plan view, and is directly above the transmission coil 115 so as to substantially overlap the transmission coil 115 in plan view. Placed in. In addition, the feeding conductor plate 117 is disposed sufficiently away from the transmission coil 115, and thus an eddy current is generated. However, since the distance from the transmission coil 115 is long, there is almost no influence on the inductance of the transmission coil 115. Therefore, the inductance of the transmission coil 115 is not changed. The feeding conductor plate 117 can be omitted.
  • the feeding shield plate 116 (conductive member) is disposed on the opposite side of the transmission coil 115 from the side facing the reception coil 126 of the electric receiver 125 shown in FIG.
  • the power supply shield plate 116 can be easily attached to and detached from a preset position (in the vicinity of the transmission coil 115) in the housing.
  • the power supply shield plate 116 is formed in a rectangular shape that is sufficiently larger than the shape of the transmission coil 115 in plan view, and the transmission coil 115 is positioned so that the transmission coil 115 is located in the plan view. Arranged immediately below.
  • the feeding shield plate 116 is disposed in the vicinity of the transmission coil 115, that is, disposed through a slight gap. Therefore, the counterclockwise clock as indicated by an arrow in FIG. Rotating or clockwise eddy currents are generated.
  • eddy current in the power supply shield plate 116 affects the inductance of the transmission coil 115, and the inductance of the transmission coil 115 changes depending on the magnitude of the eddy current formed. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 2B, an eddy current that blocks a part of the eddy current formed on the feeding shield plate 116 by the transmission coil 115 and bypasses the eddy current to change the state of the eddy current.
  • a blocking portion 140 is formed.
  • the eddy current interrupting section 140 is formed by a plurality of slits 140a that penetrate the front and back surfaces of the power supply shield plate 116.
  • These slits 140a are formed in a long hole shape, and in this embodiment, the slits 140a are formed so as to extend in a direction substantially orthogonal to the winding direction of the conducting wire forming the transmission coil 115. That is, it is formed extending in the direction along the coil axis (center axis) of the transmission coil 115.
  • the slits 140 a are formed so that both ends thereof are located on the outer side with respect to both ends in the coil axis (center axis) direction of the transmission coil 115.
  • the slit 140a (eddy current blocking unit 140) blocks a part of the eddy current formed on the power supply shield plate 116 by the transmission coil 115, thereby partially bypassing the eddy current.
  • the state of the eddy current is changed as compared with the case where there is no slit 140a. That is, the inductance of the transmission coil 115 is changed by changing the state of the eddy current, and this inductance is set to an optimum inductance that matches the reception coil 126 of the receiver 125.
  • both ends of the slit 140a are formed so as to be located on the outer side with respect to both ends in the coil axis (center axis) direction of the transmission coil 115, more eddy currents are formed on the feeding shield plate 116. By blocking and greatly detouring, the state of the eddy current is changed more greatly, and matching is performed by the receiving coil 126.
  • the power receiver 125 has substantially the same configuration as that of the power feeder 114 shown in FIG. 2A, and includes a receiving coil 126, a power receiving shield plate 127 (conductive member), and a power receiving device in a housing (not shown). And a conductor plate 128.
  • the power receiving shield plate 127 is disposed on one side of the receiving coil 126, and the power receiving conductor plate 128 is disposed on the other side.
  • the power receiving shield plate 127 and the power receiving conductor plate 128 are arranged to face the receiving coil 126 so as to be parallel to the coil axis of the receiving coil 126.
  • the power receiving conductor plate 128 may be omitted.
  • the power receiving shield plate 127 is formed with a slit 140a on the power receiving shield plate 127 disposed on the side opposite to the side facing the transmission coil 115 with respect to the reception coil 126 and in the vicinity of the reception coil 126.
  • An eddy current blocking portion 140 is formed.
  • the inductance of the reception coil 126 is also changed, and this inductance is an optimum inductance that matches the transmission coil 115 of the power feeder 114.
  • a plurality of slits 140a constituting the eddy current blocking section 140 are formed in parallel with each other at substantially equal intervals, and the coil of the transmission coil 115 (or the reception coil 126) is formed. It extends in a direction along the axis (center axis), and is formed so that both ends thereof are respectively located outside the both ends of the transmission coil 115 (or the reception coil 126).
  • the slit 140a can adopt various forms as long as it can block part of the eddy current to bypass the eddy current and change the state of the eddy current as compared with the case without the slit 140a.
  • the number of the slits 140a is arbitrary including one, and the width and length thereof are appropriately set according to the shape of the transmission coil 115 or the reception coil 126.
  • the width and length may be individually changed without making the width and length all the same.
  • one slit 140a shown in FIG. 2B may be divided into a plurality of pieces, and in that case, the width and length of the divided slits may be changed.
  • the arrangement of the divided slits may be regular or irregular.
  • the thickness of the conductive plate forming the power supply shield plate 116 or the power receiving shield plate 127 may be changed in order to change the depth of the slit.
  • the slit 140a may be extremely shortened, and a hole may be simply formed and used as a component of the eddy current blocking unit 140.
  • the number and arrangement of the holes are arbitrary, and the holes may be arranged in the length direction of the slit 140a, that is, in the direction along the coil axis (center axis) of the transmission coil 115 (or the reception coil 126). You may arrange in a staggered pattern. Moreover, it may be arranged completely irregularly, a part may be arranged regularly, and the remaining part may be arranged irregularly.
  • a method for manufacturing the power feeder 114 or the electric receiver 125 including the power supply shield plate 116 or the power reception shield plate 127 in which such an eddy current blocking portion 140 is formed will be described.
  • a plurality of conductive plates such as copper plates are prepared as conductive members for the power supply shield plate 116 and the power receiving shield plate 127, respectively.
  • an eddy current blocking portion 140 is formed on each of the plurality of conductive plates, and a power supply shield plate 116 and a power reception shield plate 127 as processing conductive members are formed.
  • the form of the eddy current blocking portion 140 formed for each of the plurality of conductive plates is changed, thereby forming a plurality of types of processed conductive members (power supply shield plate 116 and power reception shield plate 127).
  • the number, width, and length of the slits are changed between the conductive plates, or the width and length of a plurality of slits formed on the same conductive plate are changed.
  • a part or all of the slit is changed to a hole.
  • the depth of the slit is changed by preparing conductive plates having different thicknesses in advance.
  • the transmitter coil 115 and the power feeding conductor plate 117 are disposed in the housing in order to assemble the power feeder 114 and the power receiving machine 125 having such processed conductive members (the power feeding shield plate 116 and the power receiving shield plate 127). . Further, the receiving coil 126 and the power receiving conductor plate 128 are disposed in the housing.
  • one of the plurality of types of processed conductive members (feed shield plate 116) is selected and disposed in the vicinity of the transmission coil 115 and on the side opposite to the feed conductor plate 117.
  • the power supply shield plate 116 is disposed in the vicinity of the transmission coil 115 and a current is passed through the transmission coil 115, an eddy current is formed in the power supply shield plate 116, and the inductance of the transmission coil 115 is affected by this, and the power supply shield plate 116 It changes compared with the case where the eddy current interruption
  • an appropriate type is selected from the plurality of types of processed conductive members (feeding shield plate 116) prepared in advance, and the transmission coil 115 is selected. Place in the vicinity of However, the change in inductance of the transmission coil 115 due to the form of the eddy current blocking unit 140 is about several percent with respect to the original inductance, and therefore the inductance due to the selection of such a processed conductive member (feeding shield plate 116). Adjustment is fine adjustment.
  • the power receiving device 125 is also arranged in the vicinity of the receiving coil 126 by selecting an appropriate type from among the plurality of types of processed conductive members (power receiving shield plate 127) prepared in the same manner as the power feeder 114. By doing so, the inductance of the receiving coil 126 is finely adjusted.
  • the feeder 114 and the electric receiver 125 can be obtained by appropriately selecting the feeding shield plate 116 and the receiving shield plate 127, respectively. Therefore, the non-contact power supply apparatus according to the present invention configured by including these can be manufactured.
  • the inductance of the transmission coil 115 or the reception coil 126 is finely adjusted so that the transmission coil 115 or the reception coil 126 has a preset inductance. Therefore, fine adjustment of the inductances of the transmission coil 115 and the reception coil 126 can be performed simply by exchanging the machining conductive members (the power supply shield plate 116 and the power reception shield plate 127). Therefore, for example, the power supply device 114 and the power reception device 125 are assembled. Even after this, the inductances of the transmission coil 115 and the reception coil 126 can be easily finely adjusted. Therefore, it is possible to reduce the manufacturing cost.
  • the eddy current blocking portion 140 is formed by a slit 140a, and the slit 140a is formed in a direction intersecting with the winding direction of the conducting wire of the transmission coil 115 or the reception coil 126. Therefore, the eddy currents formed on the power supply shield plate 116 and the power receiving shield plate 127 can be blocked more efficiently. Therefore, the inductance of the transmission coil 115 and the reception coil 126 can be reduced by largely bypassing the eddy current formed. It can be changed more greatly. Thereby, fine adjustment of the inductance of the transmission coil 115 and the reception coil 126 by the power supply shield plate 116 and the power reception shield plate 127 can be performed more effectively.
  • the slit 140a is formed so that both ends thereof are located outside the both ends in the coil axis (center axis) direction of the transmission coil 115 and the reception coil 126, respectively. Therefore, eddy currents formed on the power supply shield plate 116 and the power reception shield plate 127 can be blocked more efficiently, and thus the inductances of the transmission coil 115 and the reception coil 126 can be changed more greatly.
  • the eddy current blocking portion 140 is formed in the power supply shield plate 116 and the power receiving shield plate 127 in this way to change the eddy current path, the eddy current path is particularly shortened. Loss due to heat generation or the like can be reduced and power supply efficiency can be increased.
  • the transmission coil and the reception coil according to the present invention are formed by a solenoid type coil in which a conductive wire is wound in a spiral and flat rectangular tube shape, but for example, as shown in FIG.
  • a conductive wire may be formed by a circular coil that is spirally wound in the same plane.
  • the eddy current blocking portion 140 is formed on the power supply shield plate 116 or the power reception shield plate 127 disposed in the vicinity of the circular transmission coil 115 or the reception coil 126.
  • the eddy current blocking section 140 is formed by a plurality of slits 140a, and these slits 140a are formed so as to extend from the center of the transmission coil 115 (reception coil 126). It is preferable to do this.
  • the slits 140a are preferably formed such that both ends thereof are positioned so as to extend from the inner side to the outer side than the transmitting coil 115 (the receiving coil 126) from the transmitting coil 115 (the receiving coil 126).
  • a circular transmission coil 115 or reception coil 126 Even when such a circular transmission coil 115 or reception coil 126 is used, a plurality of types of processed conductive members (feeding shield plate 116 and receiving shield plate 127) are formed by changing the form of the eddy current blocking portion 140. Then, it is possible to finely adjust the inductance of the transmission coil 115 or the reception coil 126 by selecting one of these processed conductive members. Therefore, for example, the inductance of the transmission coil 115 and the reception coil 126 can be easily finely adjusted even after the power feeder 114 and the power receiving device 125 are assembled, and the manufacturing cost can be reduced.
  • the eddy current blocking portion 140 is formed by the slit 140a and the slit 140a is formed in a direction radiating from the center of the transmission coil 115 or the reception coil 126, it is formed on the power supply shield plate 116 or the power reception shield plate 127.
  • the eddy current can be blocked more efficiently. Therefore, the inductance of the transmission coil 115 and the reception coil 126 can be changed more greatly by diverting the formed eddy current more greatly. Thereby, fine adjustment of the inductance of the transmission coil 115 and the reception coil 126 by the power supply shield plate 116 and the power reception shield plate 127 can be performed more effectively.
  • the slit 140a is formed so that both ends thereof extend from the inner side to the outer side of the transmitting coil 115 and the receiving coil 126, the eddy current formed in the power feeding shield plate 116 and the power receiving shield plate 127. Therefore, the inductance of the transmission coil 115 and the reception coil 126 can be changed more greatly.
  • the processed conductive member according to the present invention is configured by a single conductive plate, but may be configured by, for example, two conductive plates formed with slits. In that case, the two conductive plates are brought into close contact with each other so that the slits communicate with each other.
  • the inductance of these coils is finely adjusted by arranging them in the vicinity of the transmission coil 115 and the reception coil 126, these conductive plates are appropriately shifted as necessary, and the slits are changed by changing the width and length of the slits. Change the form of the eddy current blocking part formed.
  • a plurality of types of processed conductive members can be prepared as a result. Therefore, by selecting an appropriate type from a plurality of types of processed conductive members prepared in this manner, that is, a processed conductive member having an eddy current blocking portion in which the width and length of the slit are changed, The inductance of the receiving coil 126 can be easily fine-tuned so as to have a preset inductance.
  • the number of conductive plates required for the processed conductive members to be prepared can be reduced. And therefore cost can be reduced. Further, by shifting the pair of conductive plates from each other, the form of the eddy current interrupting part can be changed little by little into many different forms, and the inductances of the transmission coil 115 and the reception coil 126 can be made closer to preset values. it can.
  • the said embodiment demonstrated the case where the non-contact electric power feeder which concerns on this invention was applied to the system (apparatus) for charging the battery mounted in vehicles, such as an electric vehicle and a hybrid vehicle, this invention Is not limited to this.
  • manufacturing non-contact power supply devices that supply power for charging batteries installed in consumer devices such as household appliances, and driving industrial devices (for example, stages, arms, cranes, robots, etc.)
  • the present invention can also be applied to the manufacture of a non-contact power supply device that supplies power.
  • the resonator according to the present embodiment is composed of a coil part having a coil and a capacitor part having a capacitor.
  • the coil part which is a characteristic part will be described below. Description of the part is omitted.
  • FIG. 4A is a front perspective view showing the main configuration of the coil unit included in the resonator according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4B is a bottom perspective view illustrating the main configuration of the coil unit included in the resonator according to the second embodiment of the present invention.
  • the resonator 21 includes a coil part body 210 and an adjustment jig 220.
  • FIG. 5A is a front perspective view showing the main configuration of the coil body in the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5B is a bottom perspective view showing the main configuration of the coil body in the second embodiment of the present invention.
  • 6A and 6B are diagrams showing the configuration of the adjustment jig in the second embodiment of the present invention.
  • the coil body 210 has a configuration in which a core member 211 formed of a magnetic material and a coil 212 wound around the core member 211 are accommodated in a casing C.
  • the core member 211 is a rectangular parallelepiped member made of a magnetic material such as ferrite.
  • An adjustment hole H which is a hole for adjusting the inductance of the coil part main body 210 and is a jig for adjusting the inductance of the coil part main body 210, is inserted into the central portion of the core member 211. Is formed.
  • the adjustment hole H has a rectangular cross section as shown in FIG. 5B, and is formed so as to penetrate the core member 211 in the axial direction of the coil 212 as shown in FIG. 5A.
  • a notch into which the adjustment jig 220 is inserted is formed at a position corresponding to the adjustment hole H. Note that the resonance frequency of the resonator 21 is adjusted by adjusting the inductance of the coil body 210 by the adjusting jig 220.
  • the coil 212 is a coil (solenoid coil) obtained by winding a conducting wire such as a round wire or a rectangular wire around the core member 211 in a spiral shape and a rectangular tube shape, and is a capacitor provided in a capacitor unit (not shown). Connected. This capacitor forms a resonance circuit together with the coil 212.
  • the conducting wire forming the coil 212 is an insulating film coated wire in which the surface of a metal wire such as copper (Cu) or silver (Ag) is covered with an insulating film. The diameter and the number of turns of the conducting wire forming the coil 212 are appropriately set according to the inductance value to be realized.
  • the adjustment jig 220 includes a plate-like magnetic body 221 and plate-like non-magnetic bodies 222 and 222, and the magnetic body 221 is stacked so as to be sandwiched between the non-magnetic bodies 222 and 222. .
  • the entire adjustment jig 220 is inserted into an adjustment hole H formed in the core member 211 of the coil unit body 210 in order to adjust the inductance of the coil unit body 210.
  • the adjustment jig 220 is accommodated in the housing C, and the notch formed on the bottom surface of the housing C has a coil portion main body 210 in which the inductance adjustment has been completed.
  • a lid member C1 for preventing the adjustment jig 220 from falling off is attached.
  • the magnetic body 221 forming the adjustment jig 220 is a plate-like member made of a magnetic material such as ferrite.
  • the nonmagnetic materials 222 and 222 forming the adjustment jig 220 are plate-like members formed of a nonmagnetic material such as acrylic resin.
  • the width W of the magnetic body 221 and the non-magnetic bodies 222 and 222 is set to be approximately the same as the size (inner diameter) of the adjustment hole H formed in the core member 211.
  • the total thickness T of the laminated magnetic body 221 and non-magnetic bodies 222 and 222 is set to be approximately the same as the size (inner diameter) of the adjustment hole H formed in the core member 211.
  • the width and thickness of the adjustment jig 220 are set to be approximately the same as the size (inner diameter) of the adjustment hole H.
  • the width and thickness of the adjustment jig 220 are the same, even if the adjustment jig 220 is inserted in the state shown in FIG. 4B, the adjustment jig 220 is inserted in a state rotated by 90 ° from the state shown in FIG. 4B. You may do it.
  • the width and thickness of the adjustment jig 220 be set slightly smaller than the size (inner diameter) of the adjustment hole H.
  • the adjustment jig 220 has the same width and thickness, but a plurality of adjustment jigs 220 having different magnetic body 221 thicknesses are prepared in advance. Such adjustment jigs 220 have different magnetic permeability. For this reason, with some adjustment jig 220, the inductance of the coil part main body 210 cannot be adjusted at all, or the adjustment of the inductance may be insufficient. Even in such a case, by replacing with an adjustment jig 220 having a different thickness of the magnetic body 221 (adjustment jig 220 having a magnetic body 221 having a thickness suitable for inductance adjustment), the coil body 210 The inductance can be adjusted.
  • the width and thickness (overall) are adjusted by adjusting the thickness of the non-magnetic body 222 according to the thickness of the magnetic body 221.
  • the thickness T) is the same.
  • the non-magnetic material 222 provided in the adjustment jig 220 “absorbs the difference in the thickness of the magnetic material 221 and sets the overall thickness T of the adjustment jig 220 to a certain thickness (the adjustment hole H It can also be referred to as a member having a thickness suitable for the size).
  • the adjustment jig 220 shown in FIG. 6B is formed by preparing a nonmagnetic body 222 having a thickness corresponding to the thickness of the magnetic body 221 in advance, laminating the magnetic body 221 and the nonmagnetic body 222, and performing pressure bonding or the like. be able to.
  • the adjusting jig 220 may be formed by pressure bonding the laminated magnetic thin plate and non-magnetic thin plate.
  • an operator performs an operation of installing the coil unit main body 210 conveyed to the installation location.
  • the inductance of the coil unit main body 210 changes.
  • the operator uses the adjustment jig 220 to perform the adjustment work of the inductance of the installed coil body 210 (the adjustment work of the resonance frequency of the resonator 21).
  • one of the adjustment jigs 220 (an adjustment jig having an approximate register that can adjust the inductance of the coil unit body 210) is inserted into the adjustment hole H of the coil unit body 210, and the resonator 21 Check whether the resonance frequency has reached the required resonance frequency. When it is confirmed that the resonance frequency of the resonator 21 is not the required resonance frequency, the operator takes out the adjustment jig 220 inserted into the adjustment hole H, and supplies another adjustment jig 220 (magnetic material). An adjusting jig 220) having a different thickness of 221 is inserted into the adjusting hole H of the coil section main body 210.
  • the operator performs an operation of attaching the lid member C1 to the bottom surface of the casing C and ends the adjustment operation.
  • the adjustment hole H for adjusting the resonance frequency is formed in the core member 211 of the coil body 210, and the adjustment jig 220 formed of the magnetic body 221 and the nonmagnetic body 222 is adjusted.
  • the resonance frequency is adjusted by inserting into the hole H. Accordingly, the resonance frequency can be adjusted simply by inserting the adjustment jig 220 into the adjustment hole H, and therefore the resonance frequency can be easily adjusted in a short time.
  • FIG. 7A is a front perspective view showing the main configuration of the coil unit included in the resonator according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7B is a bottom perspective view illustrating the main configuration of the coil unit included in the resonator according to the third embodiment of the present invention.
  • the coil 212 is not shown in order to avoid complicating the drawing and facilitate understanding.
  • 7A and 7B the same members as those shown in FIGS. 4A and 4B are denoted by the same reference numerals.
  • the resonator 22 of this embodiment can be provided with a coil unit body 230 in place of the coil unit body 210 in FIGS. 4A and 4B, and can include a plurality of adjustment jigs 220. It is.
  • the coil part main body 230 has a configuration in which a core member 231 formed of a magnetic material and a coil 212 (see FIG. 7B) wound around the core member 231 are accommodated in a casing C.
  • the core member 231 is a rectangular parallelepiped member made of a magnetic material such as ferrite, but the adjustment holes H are formed at a plurality of locations (three locations in the example shown in FIGS. 7A and 7B). This is different from the core member 211.
  • one or a plurality of adjustment jigs 220 can be inserted into the plurality of adjustment holes H formed in the core member 231. That is, in the present embodiment, the adjustment jig 220 is inserted into the adjustment hole H by the number corresponding to the adjustment amount of the resonance frequency of the resonator 22. Since the resonator 22 of the present embodiment can be inserted with one or more adjustment jigs 220, the adjustment range of the inductance is wider than that of the resonator 1 of the first embodiment.
  • a plurality of adjustment holes H for adjusting the resonance frequency are formed in the core member 231 of the coil body 230, and the adjustment jig 220 formed of the magnetic body 221 and the nonmagnetic body 222 is provided.
  • the resonance frequency is adjusted by inserting into at least one adjustment hole H. Accordingly, the resonance frequency can be adjusted simply by inserting the adjustment jig 220 into the adjustment hole H, and therefore the resonance frequency can be easily adjusted in a short time.
  • FIG. 8A is a front perspective view showing the main configuration of the coil unit included in the resonator according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 8B is a bottom perspective view illustrating the main configuration of the coil unit included in the resonator according to the fourth embodiment of the invention.
  • the coil 212 is not shown in the same manner as in FIG. 7A.
  • 8A and 8B members similar to those shown in FIGS. 4A, 4B, 7A, and 7B are denoted by the same reference numerals.
  • the resonator 23 of the present embodiment is provided with a coil part body 240 instead of the coil part body 230 in FIGS. 7A and 7B, and adjustment jigs 220a to 220c having different lengths are provided. It is possible to provide.
  • the coil unit main body 240 has a configuration in which a core member 241 formed of a magnetic material and a coil 212 (see FIG. 8B) wound around the core member 241 are accommodated in a housing C.
  • the core member 241 is a rectangular parallelepiped member made of a magnetic material such as ferrite, like the core member 231, but the core member 231 is different from the core member 231 in that adjustment holes H1 to H3 having different depths are formed. Is different.
  • FIG. 9A and FIG. 9B are diagrams showing the configuration of the adjustment jig in the fourth embodiment of the present invention.
  • the adjustment jigs 220a to 220c sandwich the plate-like magnetic body 221 between the plate-like non-magnetic bodies 222 and 222, similarly to the adjustment jig 220 shown in FIGS. 6A and 6B.
  • the lengths are different from each other.
  • a plurality of adjusting jigs 220a to 220c having the same length but different thicknesses of the magnetic body 221 are prepared for each of the adjusting jigs 220a to 220c.
  • adjustment jigs 220a to 220c can be inserted into the adjustment holes H1 to H3 formed in the core member 241, respectively. That is, in the present embodiment, the adjustment jigs 220a to 220c having a length suitable for the depth are inserted into the adjustment holes H1 to H3. In the resonator 23 of the present embodiment, adjustment jigs 220a to 220c having different lengths can be inserted, so that the inductance can be adjusted more finely than the resonator 22 of the second embodiment.
  • the adjustment holes H1 to H3 having different depths are formed in the core member 241 of the coil portion main body 240, and the adjustment jig 220a has a length suitable for the depth of the adjustment holes H1 to H3.
  • To 220c are inserted into the adjustment holes H1 to H3, respectively, to adjust the resonance frequency. Accordingly, the resonance frequency can be adjusted simply by inserting the adjustment jigs 220a to 220c into the adjustment holes H1 to H3, so that the resonance frequency can be easily adjusted in a short time.
  • FIG. 10 is a diagram showing the configuration of the adjustment jig in the fifth embodiment of the present invention.
  • the adjusting jigs 250a to 250c in the present embodiment are formed by mixing a powdery magnetic material such as ferrite and a powdery nonmagnetic material such as an acrylic resin. The ratio with the nonmagnetic material is different from each other.
  • Such adjustment jigs 250a to 250c have the same width and thickness (overall thickness T) as the adjustment jig 220 shown in FIGS. 6A and 6B. Therefore, in the first and second embodiments, the resonance frequency can be adjusted using the adjustment jigs 250a to 250c instead of the adjustment jig 220. Further, the length of each of the adjustment jigs 250a to 250c is changed in the same manner as the adjustment jigs 220a to 220c shown in FIGS. 9A and 9B, thereby replacing the adjustment jigs 220a to 220c in the third embodiment. Adjustment jigs 250a to 250c can be used.
  • the adjustment jigs 250a to 250c in which the ratio of the magnetic material and the nonmagnetic material is set to a ratio suitable for the adjustment of the resonance frequency are adjusted holes (FIG. 5A, 5B, FIG. 7A, and FIG. 7B or the adjustment holes H1 to H3) shown in FIG. 8A and FIG. 8B.
  • the adjustment jigs 250a to 250c are inserted into the adjustment holes H1 to H3, respectively, and the resonance frequency is adjusted. Accordingly, the resonance frequency can be adjusted simply by inserting the adjustment jigs 220a to 220c into the adjustment holes H1 to H3, so that the resonance frequency can be easily adjusted in a short time.
  • FIG. 11A is a perspective see-through view showing the main configuration of the coil section main body according to the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11B is a bottom perspective view illustrating the main configuration of the coil section main body according to the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a figure which shows the structure of the adjustment jig in 6th Embodiment of this invention.
  • the coil body 210, 230, 240 described in the second to fourth embodiments described above includes a solenoid type coil 212.
  • the coil part main body 260 in this embodiment is provided with the coil 262 wound spirally within the same plane.
  • the coil part main body 260 includes a core member 261 formed of a magnetic material, and a coil 262 disposed in proximity to one surface side (the upper surface side in the example illustrated in FIGS. 11A and 11B) of the core member 261.
  • the configuration is housed in a housing C.
  • the core member 261 is a disk-shaped member made of a magnetic material such as ferrite.
  • the adjustment hole H has a rectangular cross-sectional shape (planar shape). Although details will be described later, a hole is formed in the center of the coil 262, and when the coil body 260 is viewed through, the coil 262 covers the adjustment hole H formed in the core member 261. I will not.
  • the adjustment hole H has a circular cross-sectional shape. That is, the cross-sectional shape of the adjustment hole H is formed in a shape corresponding to the cross-sectional shape of the adjustment jig (conversely, the cross-sectional shape of the adjustment jig is formed in a shape corresponding to the cross-sectional shape of the adjustment hole H. Can also be said).
  • a notch into which the adjustment jig 270a (or the adjustment jigs 220 and 270b) is inserted is formed at the center of the upper surface of the housing C. Note that this notch may be formed in the center of the bottom surface of the housing C.
  • the resonance frequency of the resonator according to the present embodiment is adjusted by adjusting the inductance of the coil body 260 by the adjustment jig 270a (or the adjustment jigs 220 and 270b).
  • the coil 262 is a coil in which a conducting wire such as a round wire or a rectangular wire is wound spirally in the same plane, and is connected to a capacitor (not shown) that forms a resonance circuit together with the coil 262.
  • the conducting wire is not wound around the central part of the coil 262, and it is a hole. That is, the coil 262 can be said to be an annular coil having an inner diameter that is the same as (or slightly larger than) the diameter of the adjustment jig 270a.
  • the adjusting jig 270a includes a square plate-like magnetic body 271 and a square columnar non-magnetic body 272, and one end of the non-magnetic body 272 (the bottom in the example shown in FIG. 12).
  • a magnetic body 271 is provided to form a quadrangular prism as a whole.
  • the adjustment jig 270a is entirely inserted into the central portion of the coil body 260 so that the magnetic body 271 is disposed in the adjustment hole H formed in the core member 261 in order to adjust the inductance of the coil body 260. Is done.
  • the adjustment jig 270a is housed in the casing C at the center of the coil body 260 where the adjustment of the inductance has been completed, and the notch provided in the center of the upper surface of the casing C has the adjustment jig 270a.
  • a lid member C1 for preventing the dropout is attached.
  • the magnetic body 271 forming the adjustment jig 270a is made of a magnetic material such as ferrite, and the nonmagnetic body 272 is made of a nonmagnetic material such as acrylic resin.
  • the adjustment jig 270a has the same outer shape (that is, the same width, thickness, and length), but the adjustment jig 270a (in other words, the magnetic body 271 has different thicknesses).
  • a plurality of adjustment jigs 270a) having different ratios of the thickness and the length of the nonmagnetic material 272 are prepared in advance.
  • the adjustment jig 270b shown in FIG. 12 is different from the adjustment jig 270a only in outer shape, and has the same basic structure. That is, the adjustment jig 270b includes a disk-shaped magnetic body 271 and a columnar non-magnetic body 272, and a magnetic body 271 at one end (the bottom in the example shown in FIG. 12) of the non-magnetic body 272. Is provided to form a columnar shape as a whole. In the present embodiment, the adjustment jig 220 shown in FIGS. 6A and 6B can be used.
  • the adjustment of the resonance frequency of the resonator (inductance of the coil body 260) in this embodiment is performed by the same method as in the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted here.
  • the adjustment hole H for adjusting the resonance frequency is formed in the core member 261 of the coil body 260, and the adjustment jig 270a (or the magnetic material 271 and the nonmagnetic material 272) is formed.
  • the adjustment jigs 220 and 270b) are inserted into the adjustment holes H to adjust the resonance frequency. Accordingly, the resonance frequency can be adjusted simply by inserting the adjustment jig 270a into the adjustment hole H, so that the resonance frequency can be easily adjusted in a short time.
  • the resonator by embodiment of this invention is not restrict
  • the core members 211, 231 and 241 have a rectangular parallelepiped shape has been described as an example.
  • the core members 211, 231 and 241 have a cylindrical shape or the like. Other shapes may be used.
  • the adjustment holes H, H1 to H3 and the adjustment jigs 220, 220a to 220c, 250a to 250c are not limited to a rectangular shape in cross section, and may be other shapes such as a circular shape.
  • a shield member may be provided inside or outside the casing of the coil body 210, 230, 240, 260 in order to improve efficiency.
  • This shield member may be mainly formed of a metal having high conductivity such as aluminum (Al) or copper (Cu).
  • a plurality of types of processed conductive members with different forms of eddy current interrupting portions are prepared, and by selecting one type from these processed conductive members, a transmission coil or The inductance of the transmission coil or the reception coil is finely adjusted so that the reception coil has a preset inductance. Therefore, the fine adjustment of the inductance of the transmission coil and the reception coil can be performed simply by exchanging the machining conductive member. Therefore, for example, the inductance of the coil can be easily finely adjusted even after assembling the power feeder or the receiving machine. . Therefore, it is possible to reduce the manufacturing cost.
  • an adjustment hole for adjusting the resonance frequency is formed in the core member, and an adjustment jig formed of a magnetic material and a non-magnetic material is inserted into the adjustment hole to thereby adjust the resonance frequency. adjust. Therefore, the resonance frequency can be adjusted simply by inserting an adjustment jig into the adjustment hole, and the resonance frequency can be easily adjusted in a short time.

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Abstract

送信コイル(115)を有する給電機(114)、受信コイル(126)を有する受電機(125)を備える非接触給電装置の製造方法である。導電性部材に、送信コイル(115)(受信コイル(126))によって導電性部材に形成される渦電流の一部を遮ってこれを迂回させ、渦電流の状態を変化させる渦電流遮断部(140)を形成し、加工導電性部材(116)(127)とするとともに、渦電流遮断部(140)の形態を変えた複数種の加工導電性部材(116)(127)を用意する工程、複数種の加工導電性部材の中から一種を選択して送信コイル(115)(受信コイル(126))の近傍に配置することにより、送信コイル(115)(受信コイル(126))のインダクタンスを、予め設定されたインダクタンスとなるように微調整する工程、を備える。

Description

非接触給電装置の製造方法及び共振器
本発明は、非接触給電装置の製造方法、及び共振器に関する。
本願は、2013年8月23日に日本国に出願された特願2013-173602号、及び2013年8月8日に日本国に出願された特願2013-165528号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 近年、給電側と受電側とを配線(ケーブル)で接続することなく、給電側から受電側への給電を非接触で行うことが可能な非接触給電システムが様々な用途で用いられている。
 例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両に搭載されたバッテリ或いは家庭用電化製品等の民生用機器に設けられたバッテリを充電するための電力を供給する用途、産業用機器(例えば、ステージ、アーム、クレーン、ロボット等)を駆動する電力を供給する用途等に用いられている。
 このような非接触給電システムで用いられる給電方式の1つとして「磁界共鳴方式」が知られている。「磁界共鳴方式」とは、給電機及び受電機の双方にコイルとコンデンサとからなる共振器を設け、両共振器間で磁界を共鳴させて電力を非接触で供給する給電方式である。この「磁界共鳴方式」は、広く実用化されている他の給電方式の1つである「電磁誘導方式」に比べて、弱い磁界で高効率且つ長距離の給電が可能であるという特徴があり、次世代の非接触給電技術として注目されている。
 このような「磁界共鳴方式」の非接触給電システムに用いられるコイル、すなわち給電機に用いられる送信コイルや受電機に用いられる受信コイルは、予め設定されたインダクタンスに調整され、給電機や受電機に組み立てられた後、非接触給電装置として出荷される。すなわち、給電機と受電機とは工場出荷時にはペアリングできないため、それぞれ設定されたインダクタンスに調整しておくことにより、給電機と受電機とがどのように組み合わされても、組み合わされた給電機と受電機との間で常に良好な送受信が行えるようにしている。
 送信コイルや受信コイルにおけるインダクタンスの調整は、通常、コイルの巻き数やコイルピッチを変化させることで行っている。
 なお、従来ではコイルに対する電磁シールドの位置を制御することにより、コイルのインダクタンスを調整するようにした、非接触給電設備、非接触受電装置、非接触給電システムが知られている(特許文献1参照)。
尚、上記「磁界共鳴方式」の詳細については、例えば以下の特許文献2を参照されたい。
 特許文献3には、磁界共鳴方式の非接触給電において、調整コイルのインダクタンスを調整することで受電コイルの共振周波数を調整することが開示されている。
 特許文献4には、磁性体のコアに飽和磁束密度の高い磁性体を付加した大電流を流しても飽和しにくいインダクタンス装置が開示されている。
 特許文献5には、コアの量産が容易となり、インダクタンス値のばらつきが小さく、プリント基板に実装した場合のプリント基板への固着強度も安定した巻線型電子部品とその製造方法が開示されている。
 特許文献6には、磁性材での渦電流の発生を抑制して電力伝送効率を高めることができる非接触電力伝送機器が開示されている。
 特許文献7には、Q値の劣化が少なく、インダクタンスの可変範囲が広い半導体基板上に形成可能な可変インダクタが開示されている。
 特許文献8は、容易に給電効率低下が回避されるインダクタンス可変の非接触給電装置が開示されている。
特開2011-120382号公報 特開2010-130878号公報 特開2009-200174号公報 特開2007-035894号公報 特開2012-099644号公報 特開2011-087433号公報 特開平10-241969号公報 特開2003-243226号公報
上記の非接触給電装置を製造する際、特に給電機や受電機を組み上げた後、例えば最終的な検査でコイルのインダクタンスを微調整する必要があると判定された場合に、前述したようなコイルの巻き数やコイルピッチを変化させるのは困難である。したがって、現状では組み上げた給電機や受電機を分解し、コイルの巻き数やコイルピッチを変化させた後、再度組み上げる必要があるため、これが製造コストの低減化を妨げる一因になっている。
 また、特許文献1の技術は、非接触給電設備、非接触受電装置、非接触給電システムに係る技術であり、非接触給電装置の製造方法に適用するのは困難である。
 ところで、上述した通り、「磁界共鳴方式」を用いる非接触給電システムにおいて、電力を非接触で供給するためには、給電側の共振器と受電側の共振器とを共鳴させる必要がある。
従って、このような非接触給電システムにおいては、効率の良い給電を実現する観点から、給電側に設けられる共振器と受電側に設けられる共振器との双方の共振周波数を精度良く調整する必要がある。
 従来は、非接触給電システムの各部の波形(例えば、共振器に流れる電流の波形)を確認しながら、共振器に設けられたコンデンサの実装数やコイル(インダクタ)の巻線数を調整することによって共振周波数の調整を行っていたため、調整に多大な時間を要していたという問題があった。
特に、共振器を量産する場合には、共振器の生産効率が上記の調整作業の効率に大きく左右されるため、共振器の生産効率を高めるには共振周波数の調整効率を向上させる必要がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、送信コイルや受信コイルのインダクタンスの微調整を容易にした、非接触給電装置の製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、短時間で容易に共振周波数の調整を行うことが可能な共振器を提供することを目的とする。
本発明の第1の態様は、非接触給電装置の製造方法において、送信コイルを有する給電機と受信コイルを有する受電機とを備え、上記送信コイルと上記受信コイルとを対向させて上記送信コイルから上記受信コイルへの送受信によって上記給電機から上記受電機に非接触で給電を行う非接触給電システムにおける、上記給電機と上記受電機のうちの少なくとも一方を有する非接触給電装置の製造方法に関する。上記製造方法は、上記送信コイルまたは上記受信コイルの互いに対向する側と反対の側でかつ上記送信コイルまたは上記受信コイルの近傍に配置する電磁シールド用の導電性部材を用意する工程を備える。上記製造方法は、さらに、上記導電性部材に、上記送信コイルまたは上記受信コイルによって上記導電性部材に形成される渦電流の一部を遮ってこれを迂回させ、上記渦電流の状態を変化させるスリットまたは孔からなる渦電流遮断部を形成し、加工導電性部材とするとともに、上記渦電流遮断部の形態を変えた複数種の加工導電性部材を用意する工程を備える。上記製造方法は、さらに、上記複数種の加工導電性部材の中から一種を選択して上記送信コイルまたは上記受信コイルの近傍に配置することにより、上記送信コイルまたは上記受信コイルのインダクタンスを、予め設定されたインダクタンスとなるように微調整する工程と、を備える。
本発明の第2の態様は、上記第1の態様において、上記送信コイルまたは上記受信コイルが、導線を螺旋状かつ四角筒状に巻回したコイルである。
 本発明の第3の態様は、上記第2の態様において、上記渦電流遮断部はスリットであり、上記スリットを上記導線の巻回方向に対して交差する方向に形成する。
 本発明の第4の態様は、上記第3の態様において、上記スリットを、その両端が上記コイルの中心軸方向における両端に対してそれぞれ外側に位置するように、形成する。
本発明の第5の態様は、上記第1の態様において、上記送信コイルまたは上記受信コイルが、導線を同一平面内で螺旋状に巻回したコイルである。
 本発明の第6の態様は、上記第5の態様において、上記渦電流遮断部はスリットであり、上記スリットを上記コイルの中心から放射する方向に形成する。
 本発明の第7の態様は、上記第6の態様において、上記スリットを、その両端が上記コイルより内側から上記コイルより外側にまで延びて位置するように、形成する。
 本発明の第8の態様は、磁性材料によって形成され、共振周波数の調整用に調整孔が設けられたコア部材と、上記コア部材に巻回されたコイルと、磁性材料と非磁性材料とから形成されており、上記共振周波数を調整するために上記調整孔に挿入される調整治具と、を備える共振器である。
 本発明の第9の態様は、上記第8の態様において、上記コア部材には、上記調整孔が複数設けられており、上記調整治具が、上記共振周波数の調整量に応じた数だけ上記調整孔に挿入される。
 本発明の第10の態様は、上記第8の態様において、上記コア部材には、深さが異なる上記調整孔が複数設けられており、上記調整孔には、深さに適合した長さを有する調整治具が挿入される。
 本発明の第11の態様は、上記第8から第10のいずれかの態様において、上記調整治具が、板状の磁性体と、上記磁性体に積層されて上記調整治具の厚みを上記調整孔の大きさに適した厚みにする板状の非磁性体とからなり、上記調整孔には、上記共振周波数の調整に適した厚みの上記磁性体を有する上記調整治具が挿入される。
 本発明の第12の態様は、上記第8から第10のいずれかの態様において、上記調整治具が、磁性材料と非磁性材料とが混合された治具であり、上記調整孔には、上記磁性材料と上記非磁性材料との割合が上記共振周波数の調整に適した割合に設定されている上記調整治具が挿入される。
 本発明の第13の態様は、上記第8から第12のいずれかの態様において、上記調整孔に挿入された上記調整治具の脱落を防止する蓋部材を備える。
 本発明の第14の態様は、上記第8から第13のいずれかの態様において、上記コイルに接続されて上記コイルと共に共振回路を形成するコンデンサを備える。
本発明の非接触給電装置の製造方法によれば、渦電流遮断部の形態を変えた複数種の加工導電性部材を用意し、これら加工導電性部材から一種を選択することにより、送信コイルまたは受信コイルが予め設定されたインダクタンスとなるように、上記送信コイルまたは受信コイルのインダクタンスを微調整する。そのため、送信コイルや受信コイルのインダクタンスの微調整を単に加工導電性部材の交換によって行うことができ、したがって例えば給電機や受電機を組み上げた後でもコイルのインダクタンスを容易に微調整することができる。よって、製造コストの低減化を可能にすることができる。
また、本発明の共振器によれば、コア部材に共振周波数の調整用の調整孔を形成し、磁性材料と非磁性材料とから形成された調整治具を調整孔に挿入して共振周波数を調整する。そのため、調整孔に対して調整治具を挿入するだけで共振周波数の調整を行うことができ、短時間で容易に共振周波数の調整を行うことが可能である。
本発明の第1実施形態に係る非接触給電装置の要部構成を示すブロック図である。 本発明の第1実施形態に係る給電機または受電機の概略構成を模式的に示す斜視図である。 本発明の第1実施形態に係る給電機または受電機の概略構成を模式的に示す平面図である。 本発明の第1実施形態に係る送信コイルや受信コイルの他の例を示す斜視図である。 本発明の第1実施形態に係る給電機または受電機の概略構成を模式的に示す平面図である。 本発明の第2実施形態による共振器が備えるコイル部の要部構成を示す図である。 本発明の第2実施形態による共振器が備えるコイル部の要部構成を示す図である。 本発明の第2実施形態におけるコイル部本体の要部構成を示す図である。 本発明の第2実施形態におけるコイル部本体の要部構成を示す図である。 本発明の第2実施形態における調整治具の構成を示す図である。 本発明の第2実施形態における調整治具の構成を示す図である。 本発明の第3実施形態による共振器が備えるコイル部の要部構成を示す図である。 本発明の第3実施形態による共振器が備えるコイル部の要部構成を示す図である。 本発明の第4実施形態による共振器が備えるコイル部の要部構成を示す図である。 本発明の第4実施形態による共振器が備えるコイル部の要部構成を示す図である。 本発明の第4実施形態における調整治具の構成を示す図である。 本発明の第4実施形態における調整治具の構成を示す図である。 本発明の第5実施形態における調整治具の構成を示す図である。 本発明の第6実施形態におけるコイル部本体の要部構成を示す図である。 本発明の第6実施形態におけるコイル部本体の要部構成を示す図である。 本発明の第6実施形態における調整治具の構成を示す図である。
[第1実施形態]
以下、本発明の非接触給電装置の製造方法を詳しく説明する。
 まず、本発明に係る製造方法で得られる非接触給電装置の一例について、その要部構成を示すブロック図である図1を参照して説明する。図1中符号11は本発明に係る非接触給電装置を備えた非接触給電システムであり、この非接触給電システム11は、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両に搭載されたバッテリを充電するためのシステム(装置)である。
 非接触給電システム11は、地表面に設置された給電装置13と、車両12に設けられる受電装置14とを備えて構成される。給電装置13は、地表面に設置されており、地上を走行する車両12が、予め定められた位置関係(後述する電磁気結合回路が形成される位置関係)で停車しているときに、車両12の受電装置14に対して電力(バッテリ124を充電するための電力)を非接触で伝送可能に構成されている。
 この給電装置13は、外部電源111、整流回路112、給電回路113、給電機114等を備えて構成される。外部電源111は、車両12に伝送すべき電力を生成するために必要となる電力を供給する電源であり、例えば電圧が200[V]である三相交流電力を供給する電源である。なお、この外部電源111は、三相交流電源に限られることはなく、商用交流電源のような単相交流電力を供給する電源であってもよい。
 整流回路112は、外部電源111から供給される交流電力を整流して直流電力に変換する回路である。なお、外部電源111としては燃料電池や太陽電池など直流電源を利用することも可能であり、その場合には、整流回路112を省略することができる。
 給電回路113は、整流回路112から供給される電力を、給電機114と車両12に設けられる受電機125とによって形成される電磁気結合回路を介して、非接触で車両12に供給する。具体的には、給電回路113は、給電機114に備えられた送信コイル115とともに給電共振回路を構成する共振用コンデンサを備えており、整流回路112からの直流電力を外部電源111の交流電力よりも周波数が高い交流電力(高周波電力)に変換して給電機114に備えられた送信コイル115に与えることにより、車両12に対する非接触給電を実現する。
 すなわち、送信コイル115から車両12の上記受電装置14における受電機125に備えられた受信コイル126に対して送信を行うことにより、非接触給電を可能にしている。
 給電機114は、地表面に設置されており、筐体(図示せず)内に送信コイル115と給電シールド板116(導電性部材)、給電導体板117とを有して構成されている。送信コイル115は、前述したように給電回路113から供給される交流電力を非接触で車両12に給電するためのコイルであり、例えば予め規定されたコイル形状寸法を有するソレノイドコイルによって形成されている。なお、このような給電機114の詳細については後述する。
 受電機125は、車両12に設けられており、後述するように筐体(図示せず)内に受信コイル126と受電シールド板127(導電性部材)、受電導体板128とを備えて構成されている。受信コイル126は、例えば送信コイル115とほぼ同じコイル径を有するソレノイドコイルによって形成されている。ここで、このような受電機125と給電機114のうちの少なくとも一方を有する装置、すなわち受電装置14や給電装置13により、本発明に係る非接触給電装置が構成される。
 給電機114と車両12に設けられた受電機125とが近接し、したがって送信コイル115と受信コイル126とが近接した状態に位置させられることで、上記電磁気結合回路が形成される。この電磁気結合回路は、送信コイル115と受信コイル126とが電磁気的に結合して送信コイル115から受信コイル126への非接触の給電が行われる回路を意味し、「電磁誘導方式」で給電を行う回路と、「電磁界共鳴方式」で給電を行う回路との何れの回路であってもよい。
 車両12は、図1に示すように受電装置14を備えている。なお、図1では省略しているが、車両12は、モータ、操作ハンドル、及びブレーキ等の走行に必要な構成を備えている。
 受電装置14は、受電機125、受電回路129、充電回路130、バッテリ124を備える。受電機125は、前述したように受信コイル126と受電シールド板127、受電導体板128とを備えている。受信コイル126は、給電機114の送信コイル115と対向可能なようにコイル軸が互いに平行となる姿勢で、車両12の底部に設けられている。
 受電回路129は、送信コイル115と受信コイル126とによって形成される電磁気結合回路を介して非接触で供給されてくる電力(交流電力)を受電し、受電した電力を直流電力に変換して充電回路130に出力する。この受電回路129は、受信コイル126とともに受電共振回路を構成する共振用コンデンサを備えている。なお、受電回路129の共振用コンデンサの静電容量は、受電共振回路の共振周波数が前述した給電共振回路の共振周波数と同一周波数になるように設定されている。
 充電回路130は、入力端が受電回路129の出力端に接続されるとともに出力端がバッテリ124の入力端に接続されており、受電回路129からの電力(直流電力)をバッテリ124に充電する。バッテリ124は、車両12に搭載された再充電が可能な電池(例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池)であり、図示しない走行モータ等に電力を供給する。なお、この充電回路130は、受電用制御部(図示せず)によって予め用意された受電用制御プログラムに基づいて制御される。
 次に、本発明に係る給電機114および受電機125について詳しく説明する。
 図2Aに示すように給電機114は、図示しない筐体と、この筐体内に配置された送信コイル115、給電シールド板116、給電導体板117を有している。
 送信コイル115は、本実施形態では予め規定されたコイル形状寸法を有するソレノイド型のコイル、すなわち、導線を平板状のコア部材(図示せず)に対して螺旋状かつ扁平な四角筒状に巻回したコイルから形成されている。ただし、送信コイル115としては、後述するようにサーキュラー型のコイルから形成されていてもよい。
 四角筒状に巻回したソレノイド型の送信コイル115は、図2Bに示すように平面視矩形状に形成される。そして、図2Aに示すようにこの送信コイル115の一方の側には給電シールド板116(導電性部材)が配置され、他方の側には給電導体板117が配置される。これら給電シールド板116、給電導体板117は、送信コイル115のコイル軸と平行になるようにして送信コイル115に対向して配置される。
 給電導体板117は、構造体として形成されたアルミニウム板等から形成され、送信コイル115に対して、図1に示す受電機125の受信コイル126側、すなわち受信コイル126に対向する側に配置されている。この給電導体板117は、図2Bに示すように送信コイル115の平面視形状とほぼ同じ寸法の矩形状に形成され、かつ平面視した状態で送信コイル115にほぼ重ねるように送信コイル115の直上に配置される。また、この給電導体板117は、送信コイル115に対して充分に離れて配置されており、したがって渦電流は生じるものの、送信コイル115との距離が長いため、送信コイル115のインダクタンスに対する影響はほとんどなく、したがって送信コイル115のインダクタンスに変化をもたらさない。なお、この給電導体板117は省略することもできる。
 給電シールド板116(導電性部材)は、送信コイル115に対して、図1に示す受電機125の受信コイル126に対向する側と反対の側に配置されている。なお、この給電シールド板116は、筐体内の予め設定された位置(送信コイル115の近傍)に容易に着脱できる。
 この給電シールド板116は、図2Bに示すように送信コイル115の平面視形状より充分に大きい矩形状に形成され、かつ平面視した状態で送信コイル115が内部に位置するように送信コイル115の直下に配置される。そして、この給電シールド板116は、送信コイル115の近傍に配置され、すなわち僅かな隙間を介して配置されており、したがって送信コイル115によりその面内に、図2B中矢印で示すような反時計回り、あるいは時計回りの渦電流が生じる。
 このような給電シールド板116での渦電流の形成は、送信コイル115のインダクタンスに影響を及ぼし、形成される渦電流の大小などによって送信コイル115のインダクタンスは変化する。
 そこで、本実施形態では、図2Bに示すように、送信コイル115によって給電シールド板116に形成される渦電流の一部を遮ってこれを迂回させ、上記渦電流の状態を変化させる、渦電流遮断部140が形成されている。
 渦電流遮断部140は、本実施形態では給電シールド板116の表裏面を貫通する複数のスリット140aによって形成されている。これらスリット140aは、長孔状に形成され、本実施形態では送信コイル115を形成する導線の巻回方向に対してほぼ直交する方向に延びて形成されている。すなわち、送信コイル115のコイル軸(中心軸)に沿う方向に延びて形成されている。また、これらスリット140aは、その両端が、送信コイル115のコイル軸(中心軸)方向における両端に対してそれぞれ外側に位置するように形成されている。
 このように形成されることでスリット140a(渦電流遮断部140)は、送信コイル115によって給電シールド板116に形成される渦電流の一部を遮り、これによって渦電流を一部迂回させることでスリット140aが無い場合に比べて渦電流の状態を変化させている。すなわち、渦電流の状態を変化させることによって送信コイル115のインダクタンスを変化させ、このインダクタンスを、受電機125の受信コイル126にマッチングする最適なインダクタンスにしている。特に、スリット140aの両端を、送信コイル115のコイル軸(中心軸)方向における両端に対してそれぞれ外側に位置するように形成しているので、給電シールド板116に形成される渦電流をより多く遮って大きく迂回させ、これによって渦電流の状態をより大きく変化させ、受信コイル126によりマッチングするようにしている。
 なお、受電機125も、図2Aに示した給電機114とほぼ同様の構成を有しており、筐体(図示せず)内に受信コイル126と受電シールド板127(導電性部材)、受電導体板128とを備えている。そして、受信コイル126の一方の側には受電シールド板127が配置され、他方の側には受電導体板128が配置される。これら受電シールド板127、受電導体板128は、受信コイル126のコイル軸と平行になるようにして受信コイル126に対向して配置されている。ただし、給電導体板117と同様に、受電導体板128も省略することもできる。
 また、受信コイル126に対し、送信コイル115と対向する側と反対の側で、かつ受信コイル126の近傍に配置される受電シールド板127には、給電シールド板116と同様に、スリット140aからなる渦電流遮断部140が形成されている。これにより、受信コイル126もそのインダクタンスが変化させられ、このインダクタンスが、給電機114の送信コイル115にマッチングする最適なインダクタンスになっている。
 ここで、渦電流遮断部140を構成するスリット140aは、図2Bに示したように、複数を互いに平行に、かつ、ほぼ等間隔で形成するとともに、送信コイル115(または受信コイル126)のコイル軸(中心軸)に沿う方向に延びて、その両端が送信コイル115(または受信コイル126)の両端に対してそれぞれ外側に位置するように形成されている。スリット140aは、渦電流の一部を遮って上記渦電流を迂回させ、スリット140aが無い場合に比べて渦電流の状態を変化させることができれば、種々の形態を採用することができる。
 具体的には、スリット140aの数については一つを含んで任意であり、また、その幅や長さも送信コイル115または受信コイル126の形状等に応じて適宜に設定される。スリット140aを複数形成する場合、その幅や長さを全て同一にすることなく、個々に幅や長さを変えてもよい。また、図2B中に示す一つのスリット140aを複数に分割してもよく、その場合にも分割したスリットの幅や長さを変えてもよい。また、分割したスリットの配置についても、規則的にしてもよく、不規則にしてもよい。また、スリットの深さを変えるべく、給電シールド板116や受電シールド板127を形成する導電板の厚さを変えてもよい。
 さらには、スリット140aを極端に短くした形態として、単に孔を形成してこれを渦電流遮断部140の構成要素としてもよい。その場合にも、孔の数や配置は任意であり、スリット140aの長さ方向、すなわち送信コイル115(または受信コイル126)のコイル軸(中心軸)に沿う方向に配列してもよく、例えば千鳥状に配置してもよい。また、全く不規則に配置してもよく、一部を規則的に、残部を不規則に配置してもよい。
 次に、このような渦電流遮断部140を形成した給電シールド板116または受電シールド板127を備える、給電機114または受電機125の製造方法について説明する。
 まず、給電シールド板116用、受電シールド板127用の導電性部材として、それぞれ銅板等の導電板を複数枚用意する。
次に、これら複数の導電板に対してそれぞれ渦電流遮断部140を形成し、加工導電性部材としての給電シールド板116、受電シールド板127を形成する。ただし、複数の導電板に対してそれぞれ形成する渦電流遮断部140の形態を変え、これによって複数種の加工導電性部材(給電シールド板116、受電シールド板127)を形成する。具体的には、導電板間で前述したようにスリットの数や幅、長さを変えたり、同じ導電板に形成する複数のスリットについて、その幅や長さを変える。また、スリットの一部または全部を孔に変える。さらに、予め厚さの異なる導電板を用意にすることにより、スリットの深さを変える。
次に、このような加工導電性部材(給電シールド板116、受電シールド板127)を備える給電機114、受電機125を組み立てるべく、筐体内に送信コイル115と給電導体板117とを配設する。また、筐体内に受信コイル126と受電導体板128とを配設する。
次いで、送信コイル115の近傍で、かつ給電導体板117と反対の側に、上記複数種の加工導電性部材(給電シールド板116)の中から一種を選択して配置する。給電シールド板116を送信コイル115の近傍に配置し、送信コイル115に電流を流すと、給電シールド板116には渦電流が形成され、これに影響されて送信コイル115のインダクタンスは、給電シールド板116に渦電流遮断部140が形成されていない場合に比べて変化する。すなわち、渦電流遮断部140が形成されていない給電シールド板116を用いた場合に比べ、送信コイル115のインダクタンスを変化させることができる。
したがって、送信コイルのインダクタンスを予め設定されたインダクタンスとなるように調整すべく、先に用意した複数種の加工導電性部材(給電シールド板116)の中から適宜な一種を選択し、送信コイル115の近傍に配置する。ただし、渦電流遮断部140の形態による送信コイル115のインダクタンスの変化は、元のインダクタンスに対して数%程度であり、したがってこのような加工導電性部材(給電シールド板116)の選択によるインダクタンスの調整は、微調整となる。
また、受電機125についても、給電機114と同様にして、予め用意した前記複数種の加工導電性部材(受電シールド板127)の中から適宜な一種を選択して受信コイル126の近傍に配置することにより、受信コイル126のインダクタンスを微調整する。
 このように給電シールド板116、受電シールド板127をそれぞれ適宜に選択することにより、給電機114、受電機125を得ることができる。したがって、これらを有して構成される、本発明に係る非接触電力供給装置を製造することができる。
このような製造方法では、渦電流遮断部140の形態を変えて複数種の加工導電性部材(給電シールド板116、受電シールド板127)を形成し、これら加工導電性部材から一種を選択することにより、送信コイル115または受信コイル126が予め設定されたインダクタンスとなるように、送信コイル115または受信コイル126のインダクタンスを微調整している。そのため、送信コイル115や受信コイル126のインダクタンスの微調整を単に加工導電性部材(給電シールド板116、受電シールド板127)の交換によって行うことができ、したがって例えば給電機114や受電機125を組み上げた後でも送信コイル115や受信コイル126のインダクタンスを容易に微調整することができる。よって、製造コストの低減化を可能にすることができる。
また、渦電流遮断部140をスリット140aで形成し、スリット140aを送信コイル115または受信コイル126の導線の巻回方向に対して交差する方向に形成している。そのため、給電シールド板116や受電シールド板127に形成される渦電流をより効率良く遮ることができ、したがって形成される渦電流をより大きく迂回させることにより、送信コイル115や受信コイル126のインダクタンスをより大きく変化させることができる。これにより、給電シールド板116や受電シールド板127による送信コイル115や受信コイル126のインダクタンスの微調整をより効果的に行うことができる。
 また、スリット140aを、その両端が送信コイル115や受信コイル126のコイル軸(中心軸)方向における両端に対してそれぞれ外側に位置するように形成している。そのため、給電シールド板116や受電シールド板127に形成される渦電流をより効率良く遮ることができ、したがって送信コイル115や受信コイル126のインダクタンスをより大きく変化させることができる。
 また、このように給電シールド板116や受電シールド板127に渦電流遮断部140を形成し、渦電流の経路を変更させているので、特に渦電流の経路を短くした場合などでは、渦電流による発熱などに起因する損失を低減し、給電効率を高めることができる。
 なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
 例えば、上記実施形態では、本発明に係る送信コイルや受信コイルとして、導線を螺旋状かつ扁平な四角筒状に巻回したソレノイド型のコイルによって形成したが、他に例えば、図3Aに示すような導線を同一平面内で螺旋状に巻回したサーキュラー型のコイルによって形成してもよい。
 その場合にも、このようなサーキュラー型の送信コイル115または受信コイル126の近傍に配置する給電シールド板116または受電シールド板127には、渦電流遮断部140を形成する。その際、渦電流遮断部140としては、図3Bに示すように複数のスリット140aによって形成するとともに、これらスリット140aを、送信コイル115(受信コイル126)の中心から放射する方向に延びるように形成するのが好ましい。また、その場合に、これらスリット140aを、その両端が送信コイル115(受信コイル126)より内側から送信コイル115(受信コイル126)より外側にまで延びて位置するように、形成するのが好ましい。
 このようなサーキュラー型の送信コイル115または受信コイル126を用いた場合にも、渦電流遮断部140の形態を変えて複数種の加工導電性部材(給電シールド板116、受電シールド板127)を形成し、これら加工導電性部材から一種を選択して送信コイル115または受信コイル126のインダクタンスを微調整することができる。したがって例えば給電機114や受電機125を組み上げた後でも送信コイル115や受信コイル126のインダクタンスを容易に微調整することができ、製造コストの低減化を可能にすることができる。
 また、渦電流遮断部140をスリット140aで形成し、スリット140aを送信コイル115または受信コイル126の中心から放射する方向に形成しているので、給電シールド板116や受電シールド板127に形成される渦電流をより効率良く遮ることができる。したがって形成される渦電流をより大きく迂回させることにより、送信コイル115や受信コイル126のインダクタンスをより大きく変化させることができる。これにより、給電シールド板116や受電シールド板127による送信コイル115や受信コイル126のインダクタンスの微調整をより効果的に行うことができる。
 また、スリット140aを、その両端が送信コイル115や受信コイル126より内側からその外側にまで延びて位置するように形成しているので、給電シールド板116や受電シールド板127に形成される渦電流をより効率良く遮ることができ、したがって送信コイル115や受信コイル126のインダクタンスをより大きく変化させることができる。
 また、上記実施形態では、本発明に係る加工導電性部材を単一の導電板によって構成するようにしたが、例えばスリットを形成した2枚の導電板によって構成することもできる。その場合、2枚の導電板を密着させて互いにスリットを連通させておく。そして、送信コイル115や受信コイル126の近傍に配置してこれらコイルのインダクタンスを微調整する際、必要に応じてこれら導電板を適宜にずらし、スリットの幅や長さを変えることでこれらスリットによって形成される渦電流遮断部の形態を変える。
すなわち、一対の導電板を互いにずらし、渦電流遮断部の形態を変えることにより、結果的に複数種の加工導電性部材を用意することができる。したがって、このようにして用意した複数種の加工導電性部材、すなわちスリットの幅や長さを変えた渦電流遮断部を有する加工導電性部材から適宜な一種を選択することにより、送信コイル115や受信コイル126のインダクタンスを、予め設定されたインダクタンスとなるように容易に微調整することができる。
このように一対の導電板を用いて渦電流遮断部の形態を変えた複数種の加工導電性部材を用意することにより、用意する加工導電性部材に必要な導電板の数を少なくすることができ、したがってコストを削減することができる。また、一対の導電板を互いにずらすことで渦電流遮断部の形態を少しずつ、かつ多くの異なる形態に変えることができ、送信コイル115や受信コイル126のインダクタンスを予め設定した値により近づけることができる。
なお、上記実施形態では、本発明に係る非接触給電装置を、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両に搭載されたバッテリを充電するためのシステム(装置)に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば家庭用電化製品等の民生用機器に設けられたバッテリを充電するための電力を供給する非接触給電装置の製造や、産業用機器(例えば、ステージ、アーム、クレーン、ロボット等)を駆動する電力を供給する非接触給電装置等の製造にも本発明を適用することができる。
続いて、以下、図面を参照して本発明の実施形態による共振器について詳細に説明する。ここで、本実施形態の共振器は、コイルを有するコイル部とコンデンサを有するコンデンサ部とから構成されるが、以下では説明を簡単にするために、特徴部分であるコイル部について説明し、コンデンサ部については説明を省略する。
〔第2実施形態〕
 図4Aは、本発明の第2実施形態による共振器が備えるコイル部の要部構成を示す正面透視図である。図4Bは、本発明の第2実施形態による共振器が備えるコイル部の要部構成を示す底面透視図である。図4A、図4Bに示す通り、共振器21は、コイル部本体210と調整治具220とを備える。図5Aは、本発明の第2実施形態におけるコイル部本体の要部構成を示す正面透視図である。図5Bは、本発明の第2実施形態におけるコイル部本体の要部構成を示す底面透視図である。また、図6A、図6Bは、本発明の第2実施形態における調整治具の構成を示す図である。
 図5A、図5Bに示す通り、コイル部本体210は、磁性材料によって形成されたコア部材211と、コア部材211に巻回されたコイル212とが、筐体Cに収容された構成である。コア部材211は、例えばフェライト等の磁性材料により形成された直方体形状の部材である。このコア部材211の中央部には、コイル部本体210のインダクタンス調整用の孔であって、コイル部本体210のインダクタンスを調整するための治具である調整治具220が挿入される調整孔Hが形成されている。
 この調整孔Hは、図5Bに示す通り、断面形状が矩形形状であって、図5Aに示す通り、コイル212の軸方向にコア部材211を貫通するように形成されている。筐体Cの底面には、調整孔Hに対応する位置に調整治具220が介挿される切り欠きが形成されている。尚、調整治具220によりコイル部本体210のインダクタンスが調整されることによって、共振器21の共振周波数が調整される。
 コイル212は、丸線或いは平角線等の導線を、コア部材211に螺旋状且つ四角筒状に巻回したコイル(ソレノイド型のコイル)であり、不図示のコンデンサ部に設けられているコンデンサに接続される。尚、このコンデンサは、コイル212とともに共振回路を形成する。コイル212を形成する上記導線は、銅(Cu)や銀(Ag)等の金属線の表面を絶縁膜で覆った絶縁膜被覆線である。尚、コイル212を形成する上記導線の径や巻数は、実現しようとするインダクタンスの値に応じて適宜設定される。
図6Aに示す通り、調整治具220は、板状の磁性体221と板状の非磁性体222,222とを備えており、磁性体221を非磁性体222,222で挟むように積層する。
 この調整治具220は、コイル部本体210のインダクタンスを調整するために、コイル部本体210のコア部材211に形成された調整孔Hに全体が挿入される。尚、インダクタンスの調整が完了したコイル部本体210には、図4A、図4Bに示す通り、調整治具220が筐体C内に収容され、筐体Cの底面に形成された切り欠きには調整治具220の脱落を防止するための蓋部材C1が取り付けられる。
調整治具220を形成する磁性体221は、例えばフェライト等の磁性材料により形成された板状の部材である。これに対し、調整治具220を形成する非磁性体222,222は、例えばアクリル樹脂等の非磁性材料によって形成された板状の部材である。これら磁性体221及び非磁性体222,222の幅Wは、コア部材211に形成された調整孔Hの大きさ(内径)と同程度に設定されている。積層された磁性体221及び非磁性体222,222の全体の厚みTは、コア部材211に形成された調整孔Hの大きさ(内径)と同程度に設定されている。
つまり、調整治具220の幅及び厚みは、調整孔Hの大きさ(内径)と同程度に設定されている。調整治具220の幅と厚みが同じである場合には、図4Bに示す状態に調整治具220を挿入しても、図4Bに示す状態から90°回転した状態に調整治具220を挿入しても良い。尚、コイル部本体210のインダクタンスを調整する際には、調整孔Hに調整治具220を挿入するだけではなく、調整孔Hに挿入した調整治具220を取り出すことも考えられる。このため、調整治具220の幅及び厚みは、調整孔Hの大きさ(内径)よりも僅かに小さく設定するのが望ましい。
ここで、調整治具220は、図6Bに示す通り、幅及び厚みが同じであるが、磁性体221の厚みが互いに異なる調整治具220が予め複数用意されている。このような調整治具220は、透磁率が互いに異なる。このため、ある調整治具220では、コイル部本体210のインダクタンスを全く調整することができず、或いはインダクタンスの調整が不十分である場合がある。そのような場合であっても、磁性体221の厚みが異なる調整治具220(インダクタンスの調整に適した厚みの磁性体221を有する調整治具220)に交換することにより、コイル部本体210のインダクタンスを調整することが可能となる。
尚、図6Bに示す調整治具220は、磁性体221の厚みが互いに異なるものの、磁性体221の厚みに応じて非磁性体222の厚みが調整されることによって、幅及び厚み(全体的な厚みT)は同じにされている。このため、調整治具220に設けられている非磁性体222は、「磁性体221の厚みの違いを吸収して、調整治具220の全体的な厚みTを一定の厚み(調整孔Hの大きさに適した厚み)にする部材」ということもできる。
図6Bに示す調整治具220は、磁性体221の厚みに応じた厚みを有する非磁性体222を予め用意し、磁性体221と非磁性体222とを積層して圧着等することによって形成することができる。しかしながら、厚みの異なる磁性体221に加えて、厚みの異なる複数の非磁性体222を用意するのは手間である。このため、例えば予め規定された基準厚みを有する磁性体の薄板及び非磁性体の薄板をそれぞれ複数用意しておき、形成すべき磁性体221の厚みに応じて積層する磁性体の薄板の数及び非磁性体の薄板の数を調整する。そして、積層した磁性体の薄板及び非磁性体の薄板を圧着等することによって調整治具220を形成しても良い。
次に、上記構成における共振器21の共振周波数(コイル部本体210のインダクタンス)の調整方法について説明する。尚、ここでは、説明を簡単にするために、図6Bに示す調整治具(磁性体221の厚みが互いに異なる複数の調整治具)が予め用意されているとする。また、コイル部本体210のインダクタンスを調整し得る調整治具のおおよその見当はついているとする。また、ここでは、コイル部本体210の設置場所で共振器21の共振周波数を調整する例について説明する。
まず、設置場所に搬送されたコイル部本体210を設置する作業が作業者によって行われる。ここで、例えばコイル部本体210の設置場所に鉄板等が設けられており、コイル部本体210が鉄板等の上に設置されるような場合には、コイル部本体210のインダクタンスに変化が生ずる場合がある。次に、作業者は、調整治具220を用いて、設置したコイル部本体210のインダクタンスの調整作業(共振器21の共振周波数の調整作業)を行う。
具体的には、調整治具220の1つ(コイル部本体210のインダクタンスを調整し得るおおよその見当がついている調整治具)をコイル部本体210の調整孔Hに挿入し、共振器21の共振周波数が所要の共振周波数になったか否かを確認する。共振器21の共振周波数が所要の共振周波数になってないことを確認した場合には、作業者は調整孔Hに挿入されている調整治具220を取り出し、別の調整治具220(磁性体221の厚みが異なる調整治具220)をコイル部本体210の調整孔Hに挿入する。そして、再び共振器21の共振周波数が所要の共振周波数になったか否かを確認する。これに対し、共振器21の共振周波数が所要の共振周波数になったことを確認した場合には、作業者は蓋部材C1を筐体Cの底面に取り付ける作業を行って調整作業を終了する。
以上の通り、本実施形態では、コイル部本体210のコア部材211に共振周波数の調整用の調整孔Hを形成し、磁性体221と非磁性体222とから形成された調整治具220を調整孔Hに挿入して共振周波数を調整する。これにより、調整孔Hに対して調整治具220を挿入するだけで共振周波数の調整を行うことができるため、短時間で容易に共振周波数の調整を行うことが可能である。
〔第3実施形態〕
 図7Aは、本発明の第3実施形態による共振器が備えるコイル部の要部構成を示す正面透視図である。図7Bは、本発明の第3実施形態による共振器が備えるコイル部の要部構成を示す底面透視図である。尚、図7Aにおいては、図面の複雑化を避けて理解を容易にするために、コイル212の図示を省略している。
また、図7A、図7Bにおいては、図4A、図4Bに示す部材と同様の部材については同一の符号を付してある。
図7A、図7Bに示す通り、本実施形態の共振器22は、図4A、図4B中のコイル部本体210に代えてコイル部本体230を設け、複数の調整治具220を備えることが可能である。コイル部本体230は、磁性材料によって形成されたコア部材231と、コア部材231に巻回されたコイル212(図7B参照)とが、筐体Cに収容された構成である。コア部材231は、コア部材211と同様に、フェライト等の磁性材料により形成された直方体形状の部材であるが、複数箇所(図7A、図7Bに示す例では3箇所)に調整孔Hが形成されている点がコア部材211とは相違する。
かかる構成の共振器22は、コア部材231に形成された複数の調整孔Hに対して1つ又は複数の調整治具220の挿入が可能である。つまり、本実施形態では、調整治具220が、共振器22の共振周波数の調整量に応じた数だけ調整孔Hに挿入される。本実施形態の共振器22は、1つ又は複数の調整治具220の挿入が可能であるため、第1実施形態の共振器1よりもインダクタンスの調整幅が広い。
以上の通り、本実施形態では、コイル部本体230のコア部材231に共振周波数の調整用の調整孔Hを複数形成し、磁性体221と非磁性体222とから形成された調整治具220を少なくとも1つの調整孔Hに挿入して共振周波数を調整する。これにより、調整孔Hに対して調整治具220を挿入するだけで共振周波数の調整を行うことができるため、短時間で容易に共振周波数の調整を行うことが可能である。
〔第4実施形態〕
 図8Aは、本発明の第4実施形態による共振器が備えるコイル部の要部構成を示す正面透視図である。図8Bは、本発明の第4実施形態による共振器が備えるコイル部の要部構成を示す底面透視図である。尚、図8Aにおいては、図面の複雑化を避けて理解を容易にするために、図7Aと同様に、コイル212の図示を省略している。また、図8A、図8Bにおいては、図4A、図4B,図7A、図7Bに示す部材と同様の部材については同一の符号を付してある。
図8A、図8Bに示す通り、本実施形態の共振器23は、図7A、図7B中のコイル部本体230に代えてコイル部本体240を設け、長さの異なる調整治具220a~220cを備えることが可能である。コイル部本体240は、磁性材料によって形成されたコア部材241と、コア部材241に巻回されたコイル212(図8B参照)とが、筐体Cに収容された構成である。コア部材241は、コア部材231と同様に、フェライト等の磁性材料により形成された直方体形状の部材であるが、深さの異なる調整孔H1~H3が形成されている点がコア部材231とは相違する。
図9A、図9Bは、本発明の第4実施形態における調整治具の構成を示す図である。図9A、図9Bに示す通り、調整治具220a~220cは、図6A、図6Bに示す調整治具220と同様に、板状の磁性体221を板状の非磁性体222,222で挟むように積層した構成であり、互いに長さが相違する。尚、図9A、図9Bに示す通り、調整治具220a~220cの各々について、長さは同一であるが磁性体221の厚みが異なる調整治具220a~220cが複数用意されている。
かかる構成の共振器23は、コア部材241に形成された調整孔H1~H3に対して調整治具220a~220cをそれぞれ挿入することが可能である。つまり、本実施形態では、調整孔H1~H3には、その深さに適合した長さを有する調整治具220a~220cが挿入される。本実施形態の共振器23は、長さが異なる調整治具220a~220cの挿入が可能であるため、第2実施形態の共振器22よりも細かくインダクタンスを調整することが可能である。
以上の通り、本実施形態では、コイル部本体240のコア部材241に深さが異なる調整孔H1~H3を形成し、調整孔H1~H3の深さに適合した長さを有する調整治具220a~220cを調整孔H1~H3にそれぞれ挿入して共振周波数を調整する。これにより、調整孔H1~H3に対して調整治具220a~220cを挿入するだけで共振周波数の調整を行うことができるため、短時間で容易に共振周波数の調整を行うことが可能である。
〔第5実施形態〕
 図10は、本発明の第5実施形態における調整治具の構成を示す図である。図10に示す通り、本実施形態における調整治具250a~250cは、フェライト等の粉状の磁性材料とアクリル樹脂等の粉状の非磁性材料とを混合して形成しており、磁性材料と非磁性材料との割合が互いに相違する。
このような調整治具250a~250cは、幅及び厚み(全体的な厚みT)が図6A、図6Bに示す調整治具220と同じにされている。このため、第1,第2実施形態において、調整治具220に代えて調整治具250a~250cを用いて共振周波数を調整することが可能である。また、調整治具250a~250cの各々の長さを、図9A、図9Bに示す調整治具220a~220cと同様に異ならせることによって、第3実施形態において、調整治具220a~220cに代えて調整治具250a~250cを用いることができる。
ここで、本実施形態では、共振周波数の調整後において、磁性材料と非磁性材料との割合が共振周波数の調整に適した割合に設定された調整治具250a~250cが調整孔(図5A、図5B,図7A、図7Bに示す調整孔H又は図8A、図8Bに示す調整孔H1~H3)に挿入される。このように、本実施形態においても、上述した第1~第3実施形態と同様に、調整治具250a~250cを調整孔H1~H3にそれぞれ挿入して共振周波数を調整する。これにより、調整孔H1~H3に対して調整治具220a~220cを挿入するだけで共振周波数の調整を行うことができるため、短時間で容易に共振周波数の調整を行うことが可能である。
〔第6実施形態〕
 図11Aは、本発明の第6実施形態におけるコイル部本体の要部構成を示す斜視透視図である。図11Bは、本発明の第6実施形態におけるコイル部本体の要部構成を示す底面透視図である。また、図12は、本発明の第6実施形態における調整治具の構成を示す図である。前述した第2~第4実施形態で説明したコイル部本体210,230,240は、ソレノイド型のコイル212を備える。これに対し、本実施形態におけるコイル部本体260は、同一平面内で螺旋状に巻回したコイル262を備える。
 具体的に、コイル部本体260は、磁性材料によって形成されたコア部材261と、コア部材261の一面側(図11A、図11Bに示す例では上面側)に近接配置されたコイル262とが、筐体Cに収容された構成である。コア部材261は、例えばフェライト等の磁性材料により形成された円板形状の部材である。このコア部材261の中央部には、コイル部本体260のインダクタンス調整用の孔であって、図12に示す調整治具270a(或いは、調整治具220,270b)が挿入される調整孔Hが形成されている。
 この調整孔Hは、図11Bに示す通り、例えば断面形状(平面視形状)が矩形形状に形成されている。尚、詳細は後述するが、コイル262の中心部には孔部とされており、コイル部本体260を平面透視した場合に、コア部材261に形成された調整孔Hの上方がコイル262に覆われない。ここで、図12に示す円柱形状の調整治具270bが用いられる場合には、調整孔Hは、断面形状が円形形状とされる。つまり、調整孔Hの断面形状は、調整治具の断面形状に応じた形状に形成されている(逆に、調整治具の断面形状が、調整孔Hの断面形状に応じた形状に形成されている、ということもできる)。
 筐体Cの上面中央部には、調整治具270a(或いは、調整治具220,270b)が介挿される切り欠きが形成されている。尚、この切り欠きは、筐体Cの底面中央部に形成されていても良い。調整治具270a(或いは、調整治具220,270b)によりコイル部本体260のインダクタンスが調整されることによって、本実施形態の共振器の共振周波数が調整される。
 コイル262は、丸線或いは平角線等の導線を、同一平面内で螺旋状に巻回したコイルであり、コイル262とともに共振回路を形成する不図示のコンデンサに接続される。尚、コイル262の中心部は導線が巻回されておらず、孔部とされている。つまり、コイル262は、内径が調整治具270aの径と同程度の径(或いは、僅かに大きな径)とされた円環状のコイルということもできる。
 図12に示す通り、調整治具270aは、四角板状の磁性体271と、四角柱状の非磁性体272とを備えており、非磁性体272の一端部(図12に示す例では底部)に磁性体271を設けて全体として四角柱状にしている。この調整治具270aは、コイル部本体260のインダクタンスを調整するために、磁性体271がコア部材261に形成された調整孔Hに配置されるよう、全体がコイル部本体260の中央部に挿入される。尚、インダクタンスの調整が完了したコイル部本体260の中央部には調整治具270aが筐体C内に収容され、筐体Cの上面中央部に設けられた切り欠きには調整治具270aの脱落を防止するための蓋部材C1が取り付けられる。
 調整治具270aを形成する磁性体271は、例えばフェライト等の磁性材料により形成されており、非磁性体272は、例えばアクリル樹脂等の非磁性材料によって形成されている。ここで、調整治具270aは、外形形状が同一(つまり、幅、厚み、及び長さが同じ)であるが、磁性体271の厚みが互いに異なる調整治具270a(言い換えると、磁性体271の厚みと非磁性体272の長さとの比が互いに異なる調整治具270a)が予め複数用意されている。
 図12に示す調整治具270bは、調整治具270aとは外形形状が異なるだけであり、基本的な構造が同じである。つまり、調整治具270bは、円板状の磁性体271と、円柱状の非磁性体272とを備えており、非磁性体272の一端部(図12に示す例では底部)に磁性体271を設けて全体として円柱状にしている。尚、本実施形態においては、図6A、図6Bに示す調整治具220を用いることも可能である。
 尚、本実施形態における共振器の共振周波数(コイル部本体260のインダクタンス)の調整は、第1実施形態と同様の方法により行われるため、ここでの詳細な説明は省略する。以上の通り、本実施形態では、コイル部本体260のコア部材261に共振周波数の調整用の調整孔Hを形成し、磁性体271と非磁性体272とから形成された調整治具270a(或いは、調整治具220,270b)を調整孔Hに挿入して共振周波数を調整する。これにより、調整孔Hに対して調整治具270aを挿入するだけで共振周波数の調整を行うことができるため、短時間で容易に共振周波数の調整を行うことが可能である。
 以上、本発明の実施形態による共振器について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記第2~第4実施形態では、コア部材211,231,241が、直方体形状である場合を例に挙げて説明したが、コア部材211,231,241の形状は、円筒形状等の他の形状であっても良い。また、調整孔H,H1~H3及び調整治具220,220a~220c,250a~250cは、断面形状が矩形形状に限られず、円形状等の他の形状であっても良い。
 また、上記の各実施形態においては、効率を向上させるために、コイル部本体210,230,240,260の筐体の内部又は外部にシールド部材を設けても良い。このシールド部材は、主にアルミニウム(Al)や銅(Cu)等の導電率の高い金属によって形成されていても良い。
本発明の非接触給電装置の製造方法によれば、渦電流遮断部の形態を変えた複数種の加工導電性部材を用意し、これら加工導電性部材から一種を選択することにより、送信コイルまたは受信コイルが予め設定されたインダクタンスとなるように、上記送信コイルまたは受信コイルのインダクタンスを微調整する。そのため、送信コイルや受信コイルのインダクタンスの微調整を単に加工導電性部材の交換によって行うことができ、したがって例えば給電機や受電機を組み上げた後でもコイルのインダクタンスを容易に微調整することができる。よって、製造コストの低減化を可能にすることができる。
また、本発明の共振器によれば、コア部材に共振周波数の調整用の調整孔を形成し、磁性材料と非磁性材料とから形成された調整治具を調整孔に挿入して共振周波数を調整する。そのため、調整孔に対して調整治具を挿入するだけで共振周波数の調整を行うことができ、短時間で容易に共振周波数の調整を行うことが可能である。
13 給電装置(非接触給電装置)、14 受電装置(非接触給電装置)、114 給電機、115 送信コイル、116 給電シールド板(加工導電性部材)、125 受電機、126 受信コイル、127 受電シールド板(加工導電性部材)、140 渦電流遮断部、140a スリット、21~23 共振器、211 コア部材、212 コイル、220 調整治具、220a~220c 調整治具、221 磁性体、222 非磁性体、231 コア部材、241 コア部材、261 コア部材、262 コイル、250a~250c 調整治具、270a,270b 調整治具、271 磁性体、272 非磁性体、C1 蓋部材、H 調整孔、H1~H3 調整孔

Claims (14)

  1.  送信コイルを有する給電機と受信コイルを有する受電機とを備え、前記送信コイルと前記受信コイルとを対向させて前記送信コイルから前記受信コイルへの送受信によって前記給電機から前記受電機に非接触で給電を行う非接触給電システムにおける、前記給電機と前記受電機のうちの少なくとも一方を有する非接触給電装置の製造方法において、
     前記送信コイルまたは前記受信コイルの互いに対向する側と反対の側でかつ前記送信コイルまたは前記受信コイルの近傍に配置する電磁シールド用の導電性部材を用意する工程と、
     前記導電性部材に、前記送信コイルまたは前記受信コイルによって該導電性部材に形成される渦電流の一部を遮ってこれを迂回させ、前記渦電流の状態を変化させるスリットまたは孔からなる渦電流遮断部を形成し、加工導電性部材とするとともに、前記渦電流遮断部の形態を変えた複数種の加工導電性部材を用意する工程と、
     前記複数種の加工導電性部材の中から一種を選択して前記送信コイルまたは前記受信コイルの近傍に配置することにより、前記送信コイルまたは前記受信コイルのインダクタンスを、予め設定されたインダクタンスとなるように微調整する工程と、
     を備える非接触給電装置の製造方法。
  2.  前記送信コイルまたは前記受信コイルが、導線を螺旋状かつ四角筒状に巻回したコイルである請求項1記載の非接触給電装置の製造方法。
  3.  前記渦電流遮断部はスリットであり、該スリットを前記導線の巻回方向に対して交差する方向に形成する請求項2記載の非接触給電装置の製造方法。
  4.  前記スリットを、その両端が前記コイルの中心軸方向における両端に対してそれぞれ外側に位置するように、形成する請求項3記載の非接触給電装置の製造方法。
  5.  前記送信コイルまたは前記受信コイルが、導線を同一平面内で螺旋状に巻回したコイルである請求項1記載の非接触給電装置の製造方法。
  6.  前記渦電流遮断部はスリットであり、該スリットを前記コイルの中心から放射する方向に形成する請求項5記載の非接触給電装置の製造方法。
  7.  前記スリットを、その両端が前記コイルより内側から前記コイルより外側にまで延びて位置するように、形成する請求項6記載の非接触給電装置の製造方法。
  8.  磁性材料によって形成され、共振周波数の調整用に調整孔が設けられたコア部材と、
    前記コア部材に巻回されたコイルと、
     磁性材料と非磁性材料とから形成されており、前記共振周波数を調整するために前記調整孔に挿入される調整治具と
     を備える共振器。
  9.  前記コア部材には、前記調整孔が複数設けられており、
     前記調整治具は、前記共振周波数の調整量に応じた数だけ前記調整孔に挿入される
     請求項8記載の共振器。
  10.  前記コア部材には、深さが異なる前記調整孔が複数設けられており、
     前記調整孔には、深さに適合した長さを有する調整治具が挿入される
     請求項8記載の共振器。
  11.  前記調整治具は、板状の磁性体と、該磁性体に積層されて前記調整治具の厚みを前記調整孔の大きさに適した厚みにする板状の非磁性体とからなり、
     前記調整孔には、前記共振周波数の調整に適した厚みの前記磁性体を有する前記調整治具が挿入される
     請求項8から請求項10の何れか一項に記載の共振器。
  12.  前記調整治具は、磁性材料と非磁性材料とが混合されたものであり、
     前記調整孔には、前記磁性材料と前記非磁性材料との割合が前記共振周波数の調整に適したものに設定されている前記調整治具が挿入される
     請求項8から請求項10の何れか一項に記載の共振器。
  13.  前記調整孔に挿入された前記調整治具の脱落を防止する蓋部材を備える請求項8から請求項5の何れか一項に記載の共振器。
  14.  前記コイルに接続されて前記コイルと共に共振回路を形成するコンデンサを備える請求項8から請求項13の何れか一項に記載の共振器。
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