(57)【要約】【課題】送信部と受信部に軸ずれが生じた場合にも、その軸ずれに起因する給電効率の低下を抑制できる無線給電装置を提供すること。【解決手段】第１磁性体部材１４に固定された第１巻線部１８と、第２磁性体部材２１に固定された第２巻線部１５とを備え、第１巻線部と第２巻線部を近づけて対向配置することで一方の巻線部から他方の巻線部に給電を行う無線給電装置において、第１巻線部と第２巻線部を同軸配置したときに第２磁性体部材に向かって突出するように１磁性体部材に取り付けられた凸部２４と、第２巻線部を覆うカバー２７と、第１巻線部と第２巻線部を同軸配置したときに凸部に対向するようにカバーに設けられた凹部２９とを備え、凸部は材料として磁性体を含むものとする。【選択図】図２
2014023315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１磁性体部材に固定された第１巻線部と、第２磁性体部材に固定された第２巻線部とを備え、前記第１巻線部と前記第２巻線部を近づけて対向配置することで一方の巻線部から他方の巻線部に給電を行う無線給電装置において、
前記第１巻線部と前記第２巻線部を同軸配置したときに前記第２磁性体部材に向かって突出するように前記１磁性体部材に取り付けられた凸部と、
前記第２巻線部を覆うカバーと、
前記第１巻線部と前記第２巻線部を同軸配置したときに前記凸部に対向するように前記カバーに設けられた凹部とを備え、
前記凸部は、その材料として磁性体を含むことを特徴とする無線給電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線給電装置において、
前記凸部は、前記第１巻線部の軸方向に沿った長さが、前記第１巻線部の径方向に沿った長さよりも長いことを特徴とする無線給電装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の無線給電装置において、
前記凸部は、前記第１巻線部における中空部内から突出していることを特徴とする無線給電装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の無線給電装置において、
前記凸部は、前記第１巻線部の外周に配置されていることを特徴とする無線給電装置。
【請求項５】
請求項３に記載の無線給電装置において、
前記第１巻線部と前記第２巻線部を同軸配置したときに前記第２磁性体部材に向かって突出するように前記１磁性体部材に取り付けられた他の凸部と、
前記第１巻線部と前記第２巻線部を同軸配置したときに前記他の凸部に対向するように前記カバーに設けられた他の凹部とをさらに備え、
前記他の凸部は、その材料として磁性体を含んでおり、前記第１巻線部の外周に配置されていることを特徴とする無線給電装置。
【請求項６】
請求項１に記載の無線給電装置において、
前記凸部の径は、前記第１巻線部の軸方向に沿いつつ前記第２巻線部に向かって徐々に小さくなることを特徴とする無線給電装置。
【請求項７】
請求項１に記載の無線給電装置において、
前記凹部の径は、前記第２巻線部の軸方向に沿いつつ前記第１巻線部に向かって徐々に大きくなっていることを特徴とする無線給電装置。
【請求項８】
請求項１に記載の無線給電装置において、
前記第１磁性体部材を揺動可能に支持する支持手段をさらに備えることを特徴とする無線給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
電磁誘導の相互作用を利用して電力を供給する無線給電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動式移動体等に搭載された二次電池へ電力系統から電力を送ることで当該二次電池に電力を蓄える給電装置には、当該電力系統と当該二次電池を有線接続しない無線給電装置がある。無線給電装置に関する技術としては、電線を扁平に巻き回した構造を有する送信部側の巻線（１次コイル）および受信部側の巻線（２次コイル）と、当該２つの巻線をそれぞれ配設するための平板状の磁心コアを備えたものがある（特許第４３５６８４４号参照）。いわゆる有線給電装置では、電動式移動体の運転手がその都度車を降りて充電ステーションなどに設置された給電用のコンセントに接続するなどの操作が必要となるが、無線給電装置を用いれば、電力系統を備える送信部から二次電池を備える受信部に電磁誘導の相互作用を利用して電力を供給することができるので、運転者の乗降を伴う動作が不要となって利便性が向上する。しかし、この種の技術では、送受信部間が無線であることにより充電効率が低下する点が課題として挙げられる。
【０００３】
無線給電装置の充電効率を上げるためには、送信部と受信部の軸心（１次コイルと２次コイルの軸心）を可能な限り一致させることが好ましい。送信部と受信部の軸心が異なる（軸ずれ）と、送信部の作る磁力線の一部が受信部と鎖交しなくなり給電効率が低下することがあるからである。この点を鑑みた技術としては、誘導起電力による１次コイル又は２次コイルの電力変動に基づいて送信部と受信部の位置合わせを行うことで、特別な運転技術を要することなく、送信部と受信部の軸心を自動的に近づけることを図ったものがある（特開平８−２６５９９２号公報）。
【０００４】
また、１次コイル内を通り軟磁性材料で構成した突出部を有する１次コアを送信部に設け、さらに、２次コイル内を通り軟磁性材料で構成した突出部を有する２次コアを受信部に設けることで、電力供給時に１次コアと２次コアが接触するときの衝撃を緩衝させつつ、１次コアと２次コアが多少軸ずれした状態で接触しても安定的な電力供給が行われることを図ったものがある（特開２０１１−１５１３５１号公報）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４３５６８４４号
【特許文献２】特開平８−２６５９９２号公報
【特許文献３】特開２０１１−１５１３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特開８−２６５９９２号公報の技術では、３軸方向（X，Y，Z方向）に送信部（１次コイル）を移動させるための装置が必要であり、さらに各軸の方向について順番に位置合わせするために停車から給電開始までに時間がかかる等の課題がある。また、特開２０１１−１５１３５１号公報の技術では、突出部同士が離れた場合（１次コアと２次コアが接触しない場合）には、安定した電力供給を行うことができない。さらに、地面に埋設された送信部の表面に突出部を設けることは、周辺の強磁性体ごみ（例えば、鉄片や釘）を吸引するだけでなく、自動車や人等の往来の邪魔になる等の課題が懸念される。
【０００７】
本発明は、送信部と受信部に軸ずれが生じた場合にも、その軸ずれに起因する給電効率の低下を抑制できる無線給電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、第１磁性体部材に固定された第１巻線部と、第２磁性体部材に固定された第２巻線部とを備え、前記第１巻線部と前記第２巻線部を近づけて対向配置することで一方の巻線部から他方の巻線部に給電を行う無線給電装置において、前記第１巻線部と前記第２巻線部を同軸配置したときに前記第２磁性体部材に向かって突出するように前記１磁性体部材に取り付けられた凸部と、前記第２巻線部を覆うカバーと、前記第１巻線部と前記第２巻線部を同軸配置したときに前記凸部に対向するように前記カバーに設けられた凹部とを備え、前記凸部に材料として磁性体を含むものとする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、送信部と受信部に軸ずれが生じた場合でも、凸部によって両者を結ぶ磁路が形成されるので、給電効率の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る無線給電装置の全体構成図。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る受信部６及び送信部８の周辺の拡大図（非充電）。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る受信部６及び送信部８の周辺の拡大図（充電中）。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る受信部６の巻線部１８、磁性体部材１４及び凸部２４を送信部８の方から見た斜視図。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る送信部８の巻線部１５、磁性体部材２１を受信部６の方から見た斜視図。
【図６】従来の無線給電装置において、送信部８０と受信部６０に軸ずれが生じたときの充電時の磁力線を示す図。
【図７】本発明の第１の実施の形態において、送信部８と受信部６に軸ずれが生じたときの充電時の磁力線を示す図。
【図８】従来の無線給電装置において、送信部８と受信部６０の中心軸が一致したときの充電時の磁力線を示す図。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る第１変形例における受信部６Ａの凸部２４Ａを送信部８の方から見た斜視図。
【図１０】図９に示した受信部６Ａ及び送信部８の周辺の拡大図。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係る第２変形例における受信部６Ｂの凸部２４Ｂの模式図。
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係る第３変形例における受信部６Ｃの凸部２４Ｃの模式図。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係る受信部６Ｄ及び送信部８Ｄの周辺の拡大図。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係る受信部６Ｄを送信部８Ｄの方から見た斜視図。
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係る変形例における受信部６Ｅの凸部２４Ｅの模式図。
【図１６】本発明の第３の実施の形態に係る受信部６Ｆ及び送信部８の周辺の拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る無線給電装置の全体構成図である。この図に示す無線給電装置は、二次電池２に接続された受信部（受電部）６と、電磁誘導の相互作用を利用して受信部６に無線で電力を供給するための送信部（給電部）８を備えており、受信部６の巻線部１８（後述）と送信部８の巻線部１５（後述）を近づけて対向配置することで巻線部１５から巻線部１８に給電を行うものである。ここでは、二次電池２及び受信部６を搭載するものとして二次電池２によって駆動される電動式移動体１（例えば、図１に示した電気自動車や、軌条に沿って走行する電車・モノレール等）を例に挙げて説明するが、充電可能な蓄電池を備えるものであれば本発明に係る無線給電装置は適用可能である。
【００１２】
受信部６は、巻線部（２次コイル）１８及び磁性体部１４（ともに後述）を有しており、受信側制御部５を介して二次電池２に接続されている。二次電池２には送信部８から供給される電力が蓄えられる。二次電池２に蓄えられた電力は、車輪３に機械的に連結されたモータ４に供給され、モータ４を駆動する。これにより電動式移動体１が走行する。
【００１３】
制御部５は、二次電池２の充電制御に関する処理を主に実行するためのもので、アンテナ１２が接続されている。アンテナ１２は、送信部８のアンテナ１３（後述）との間で、二次電池２への充電の開始と終了や、受信部６及び送信部８の状態（例えば、各巻線部１８，１５の温度や相対位置）等、各種情報の授受を行うためのものである。
【００１４】
送信部８は、巻線部（１次コイル）１５及び磁性体部２１（ともに後述）を有しており、ケーブル（電力線）９を介して電源１０に接続されている。電源１０は給電側制御部１１に接続されている。制御部１１は、受信部６への給電制御に関する処理を主に実行するためのもので、アンテナ１３が接続されている。図１に示した例で二次電池２に充電する場合、電動式移動体１は、地面７に埋設された送信部８に受信部６が対向するように静止される。
【００１５】
次に本発明の第１の実施の形態に係る受信部６及び送信部８の周辺（図１中に破線で示した領域２０）の詳細構成について説明する。図２及び図３は本発明の第１の実施の形態に係る受信部６及び送信部８の周辺の拡大図である。図２は非充電の状態を示し、図３は充電中の状態を示す。なお、先の図と同じ部分には同じ符号を付し説明を適宜省略することがある（後の図でも同様とする）。
【００１６】
これらの図において、受信部６は、磁性体から成る磁性体部材１４と、所定の軸（図２，３の例では中心軸１７−１）の周りに電線を巻き回して形成した略扁平状の巻線部（２次コイル）１８と、磁性体部材１４に取り付けられた凸部２４と、巻線部１８を送信部８に近づけるための昇降機構２３を備えている。
【００１７】
巻線部１８は、樹脂などの接着剤等で磁性体部材１４の表面上に固定されている。また、巻線部１８は、後述するように略水平に固定される送信部８側の巻線部１５とそれぞれの中心軸１７−１，１７−２を一致させた状態で対向可能なように、磁性体部材１４の下面（地面７側の面）に略水平に接着されている。また、本実施の形態に係る巻線部１８は、電動式移動体１の外部に設置される送信部８の巻線部１５と同軸上で対向可能なように、磁性体部材１４よりも電動式導体１の外側（外表面側）に位置するように設けられている。なお、巻線部１８の材質としては、表皮効果による渦電流損を低減するため、リッツ線などが好適である。
【００１８】
図に示した磁性体部材１４は、板状に形成されており、板状に形成された支持台座２２に固定金具１９を介して略水平に固定されている。なお、磁性体部材１４の材質としては、渦電流を抑制するためにフェライトなどの材料が好適である。支持台座２２は、昇降機構２３を介して電動式移動体１の底面に略水平に取り付けられている。なお、支持台座２２の材質としては、アルミニウムなどの非磁性体が好適である。
【００１９】
昇降機構２３は、受信側制御部５からの信号に基づいて受信部６を昇降させる。図に示した昇降機構２３は、出力軸におねじ部が設けられた２機のモータ２３ａと、各モータのおねじ部に螺合されるめねじ部が設けられた２つの支持部２３ｂを備えている。モータ２３ａを駆動させると、その回転方向に応じて支持部２３ｂが昇降し、これにより受信部６が昇降する。このように昇降機構２３によって略鉛直方向に昇降可能に巻線部１８を設置すると、電動式移動体１の走行中には巻線部１８等が障害物が衝突することが抑制でき、充電時には受信側巻線部１８を送信側巻線部１５に近接させることができる。
【００２０】
凸部（突起部）２４は、磁性体部材１４に取り付けられており、図２に示すように２つの巻線部１５，１８を同軸配置したときに送信部８の磁性体部材２１に向かって突出している。図２，３に示した凸部２４の上端は、巻線部１８の中心に位置するように磁性体部材１４に取り付けられており、凸部２４は巻線部１８における中空部内から突出している。そのため、凸部２４の下端が他の物体に接触しない状態（例えば、昇降機構２３によって支持台座２２が最高位置で保持されている状態）では、凸部２４の軸心は巻線部１８の中心軸１７−１に略一致する。また、凸部２４は、巻線部１８の中心軸１７−１に沿った方向（長さ方向）の大きさが、巻線部１８の径方向に沿った方向（幅方向）の大きさよりも大きい。これにより、他の物体（例えば、カバー２７）に接触したときには、凸部２４は図３に示すように曲がる。凸部２４の長さ方向の大きさ（軸方向長さ）は、受信側巻線部１８と送信側巻線部１５を充電時に近づけたときに凸部２４が凹部２９に接触可能な長さ以上を確保する。凸部２４は、磁路を形成する観点から、その材料として磁性体を含んでいる。さらに、上記のように他の物体に接触して変形した後にも、当該物体から離れると元に戻ることが好ましいため、凸部２４はヤング率の小さい材料と磁性体の混合体とすることが好ましい。例えば、樹脂と磁性材が混在した磁性ゴムが好適である。凸部２４は金属製のバネでも良い。
【００２１】
図４は本発明の第１の実施の形態に係る受信部６の巻線部１８、磁性体部材１４及び凸部２４を送信部８の方から見た斜視図である。この図に示すように凸部２４は、巻線部１８の中心に配置されており、磁性体部材１４から離れるほど径が徐々に小さくなっている。すなわち、２つの巻線部１５，１８を同軸配置したとき、受信側巻線部１８の軸方向１７−１に沿いつつ送信側巻線部１５（送信部８）に向かって徐々に小さくなっている。このように凸部２４における送信部８側の端部を細くすると、２つの巻線部１８，１５の中心軸１７−１，１７−２のズレが大きくても、凹部２９内に凸部２４を導入し易い。
【００２２】
送信部８は、地面７に掘られた穴に埋設された格納容器２５内に格納されており、磁性体から成る磁性体部材２１と、所定の軸（図２，３の例では中心軸１７−２）の周りに電線を巻き回して形成した略扁平状の巻線部（１次コイル）１５と、巻線部１５を覆うためのカバー２７と、カバー２７に設けられた凹部２９を備えている。図５は本発明の第１の実施の形態に係る送信部８の巻線部１５、磁性体部材２１を受信部６の方から見た斜視図である。
【００２３】
巻線部１５は、樹脂などの接着剤等で磁性体部材２１の表面上に固定されている。また、巻線部１５は、受信部６側の巻線部１８とそれぞれの中心軸１７−１，１７−２を一致させた状態で対向可能なように、磁性体部材２１の上面に略水平に接着されている。なお、巻線部１５の材質としては、表皮効果による渦電流損を低減するため、リッツ線などが好適である。
【００２４】
磁性体部材２１は、板状に形成されており、格納容器２５内で固定金具２６を介して略水平に固定されている。磁性体部材２１の材質としては、渦電流を抑制するためにフェライトなどの材料が好適である。
【００２５】
格納容器２５の上部には開口部が設けられており、当該開口部はカバー２７によって覆われている。カバー２７は、支持金具２８によって、巻線部１５に対して相対移動不能に地面７に固定されている。格納容器２５は、カバー２７と共に地面７上を往来する物体（例えば、人、自動車等）の重量を支持しており、これらから巻線部１５及び磁性体部材２１を保護している。カバー２７の材質としては、例えば、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）やオーステナイト系ステンレス鋼などの高抵抗の非磁性部材が好適である。
【００２６】
凹部２９は、磁性体部材２１に向かってすり鉢状に窪んでおり、図２に示すように２つの巻線部１５，１８を同軸配置したとき、凸部２４に対向するようにカバー２７に設けられている。すなわち、凹部２９の中心は巻線部１５の中心軸１７−２に略一致している。凹部２９における受信部６側の端部の大きさ（凹部２９の開口端の径）は、凸部２４における送信部８側の端部の大きさ（下端の径）より大きく形成されており、凹部２９内には凸部２４の下端（先端）を導入できる。さらに、本実施の形態の凹部２９の径は、磁性体部材２１から離れるほど径が徐々に大きくなっている。すなわち、２つの巻線部１５，１８を同軸配置したとき、送信側巻線部１５の軸方向１７−２に沿いつつ受信側巻線部１８（受信部６）に向かって徐々に大きくなっている。このように凹部２９を形成すると、受信部６と送信部８を近づけるにつれて、凸部２４の先端を所望の位置に導くことができる。なお、図２，３に示した凹部２９は、略円錐状の窪みであり、当該円錐は巻線部１５と中心軸１７−２を共有している。これにより送信部８に受信部６を近づけると、凸部２４の先端は巻線部１５の中心に導かれる。
【００２７】
次に図１に戻って上記のように構成される本実施の形態に係る無線給電装置を用いた二次電池２への充電方法の手順について説明する。電動式移動体１の運転者は、アンテナ１２，１３を介して検知される送受信部８，６間の相対距離（中心軸１７−１と中心軸１７−２の相対距離）が所定の範囲内に収まるように、電動式移動体１を移動し、その位置決めを行う。これにより、送受信部８，６における１対の巻線部１５，１８が対向配置される。
【００２８】
次に、電動式移動体１の運転者の指示、又は予め送受信部８，６間の相対距離情報を基に設定されたソフトウェアの指示、又は運転者等の操作者から送信側制御部１１に直接入力された指示等に従い、所定の距離だけ受信部６を下降させる信号を昇降機構２３に送り、モータ２３ａは受信部６を送信部８側へ下降させる。その際、２つの巻線部１５，１８の中心軸１７−２，１７−１が少々ずれている場合であっても、受信部６に配置された凸部２４の先端（下端）が、送信部８の凹部２９内に導入されれば、受信側巻線部１８の中心と送信側巻線部１５の中心を結ぶ磁路が形成される。図３では、凸部２４の先端が、送信部８の凹部２９の傾斜面に沿うことにより、凸部２４が変形して、受信側巻線部１８の中心と送信側巻線部１５の中心を結ぶ磁路が形成されている。
【００２９】
昇降機構２３による受信部６の下降が完了すると、送信側制御部１１から電源１０に対して通電開始指示が発せられる。これにより送信部８の巻線部１５に所定の周波数（例えば、１０ｋＨｚ）の交流電流が通電される。そして受信側巻線部１８と鎖交する送信側巻線部１５の作る交番磁場による電磁誘導作用により、受信側巻線部１８に誘導電流が流れ、図示しない整流器を経て二次電池２への充電が行われる。次に、本実施の形態における充電時の磁力線について図を用いて説明する。
【００３０】
図６は、従来の無線給電装置において、送信部８０と受信部６０に軸ずれが生じたときの充電時の磁力線を示す図であり、図７は、本発明の第１の実施の形態において、送信部８と受信部６に軸ずれが生じたときの充電時の磁力線を示す図であり、図８は、従来の無線給電装置において、送信部８と受信部６０の中心軸が一致したときの充電時の磁力線を示す図である。
【００３１】
図６に示したように、凸部２４の無い受信部６０と、凹部２９の無い送信部８０とを備える従来の無線給電装置では、送信部８０の作る磁力線の一部が受信部６０と鎖交しなくなるため、送受信部８０，６０間の給電効率が低下する。これに対して、本実施の形態においては、送受信部８，６の軸ずれが生じても、図７に示すように、磁性体を含み磁気抵抗の低い凸部２４内を磁束が通過することになる。そのため、図８に示すような送信部８０と受信部６０の中心軸が一致した状態に近づけることができるので、送受信部６，８間の結合係数を向上させることができる。したがって、本実施の形態によれば、送信部８と受信部６に軸ずれが生じた場合でも、凸部２４によって両者を結ぶ磁路が形成されるので、給電効率の低下を抑制することができる。
【００３２】
二次電池２への充電が所定量行われると、受信部６側の制御部５がその状態を検知し、又は操作者による終了指示を受信部６側の制御部５が受ける。これにより、アンテナ１２，１３を介して送信部８の制御部１１に通電終了の指令が伝達され、制御部１１は電源１０に対して通電終了の信号を送信する（操作者による制御部１１への直接的な終了指示で電源１０による通電を終了しても良い）。そして、受信側制御部５からは、昇降機構２３に信号を送り、受信部６を所定の位置まで上昇させ、一連の充電操作が完了する。
【００３３】
これにより、運転者の乗降とケーブル脱着操作が不要な無線給電の利便性を享受しつつ、高効率な給電操作が実現でき、充電時間を短縮できる。また、磁気回路上に凸部２４（磁路）を配置することにより、送受信部８，６の作る磁力線の殆どを強磁性体内を通過させることが可能となり、周辺への漏洩磁場を低減することが可能となる。また、高い給電効率を低コスト化に向けることもできる。即ち、従来よりも低い送電電流で、従来と同等の充電時間を達成できるため、巻線部１５，１８の導体として、従来よりも安価な細い導体が適用可能となる。また、従来よりも出力電力の低い安価な電源が適用可能となる。さらに、充電時以外は送受信部間の距離を広く確保できるので、送受信部８，６が障害物と衝突する可能性を低減できる。
【００３４】
なお、上記では、凹部２９内への凸部２４の導入し易さを優先する観点から、磁性体部材１４から離れるほど凸部２４の径が小さい場合について説明したが、凸部２４の径は一定でも良い。また、２つの巻線部１５，１８の中心軸１７−２，１７−１を近づける観点から、磁性体部材２１から離れるほど凹部２９の径が大きい場合について説明したが、凹部２９の径は一定でも良い。さらに、凸部２４の形状は、図２〜４で示したように円錐形状であることが望ましいが、円柱や角柱等の他の構造でも良い。また、下記で説明する構成でも良い。
【００３５】
図９は、本発明の第１の実施の形態に係る第１変形例における受信部６Ａの凸部２４Ａを送信部８の方から見た斜視図であり、図１０は、図９に示した受信部６Ａ及び送信部８の周辺の拡大図である。これらの図に示す凸部２４Ａは、磁性体部材１４に取り付けられた円柱状の磁性ゴムから成る大径部９１と、大径部９１の先端に林立する複数の線状の磁性ゴムから成る小径部９２を備えている。小径部９２を構成する各磁性ゴムの径は、大径部９１の径よりも小さい。このように凸部２４Ａを構成しても、図１０に示すように凸部２４Ａの先端に位置する小径部９２を凹部２９のテーパ面（傾斜面）に倣って変形させることが可能となるため、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。なお、小径部９２の線状物体としてピアノ線などを利用しても良い。
【００３６】
図１１は、本発明の第１の実施の形態に係る第２変形例における受信部６Ｂの凸部２４Ｂの模式図である。この図に示す凸部２４Ｂは、図９，１０の小径部９２のみで構成されており、磁性体部材１４に林立する複数の線状の磁性ゴムによって形成されている。このように凸部２４Ｂを構成しても、凸部２４Ｂの先端を凹部２９のテーパ面に倣って変形させることが可能となるため、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３７】
図１２は、本発明の第１の実施の形態に係る第３変形例における受信部６Ｃの凸部２４Ｃの模式図である。この図に示す凸部２４Ｃは、磁性体部材１４に取り付けられた略円柱状の根元部３１と、根元部３１の先端に設けられた間接部３２と、間接部３２に取り付けられた略円柱状の先端部３３を備えている。先端部３３と根元部３１は、間接部３２を介して互いに回動可能に保持されている。先端部３３と根元部３１は磁性体を含むが、磁性体を除くその他の材料はそれぞれ異なる材料で設けても良い。なお、先端部３３の他の材料に関しては、根元部３１よりもヤング率が小さいものを選択することが好ましい。このように凸部２４Ｃを形成しても、間接部３２を介して先端部３３が回動するので凸部２４Ｃの先端を凹部２９のテーパ面に倣って変形させることが可能となるため、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３８】
図１３は本発明の第２の実施の形態に係る受信部６Ｄ及び送信部８Ｄの周辺の拡大図（充電中）であり、図１４は本発明の第２の実施の形態に係る受信部６Ｄを送信部８Ｄの方から見た斜視図である。
【００３９】
これらの図に示すように、受信部６Ｄは、第１の実施の形態に係る凸部２４に加えて、さらに略環状の凸部２４Ｄを備えている。凸部２４Ｄは、巻線部１８の外周に配置されており、巻線部１８の外径よりも内径の大きな円柱面を分割して形成されている。本実施の形態では、中心軸１７−１を中心とする円柱面を３つに分割して凸部２４Ｄとしている。凸部２４Ｄの厚みは、凸部２４の径と同様に、磁性体部材１４から離れるほど薄くすることが好ましい。凸部２４Ｄは、その材料として凸部２４と同様に磁性材を含んでおり、例えば磁性ゴムが好ましい。
【００４０】
図１３に示すように、送信部８Ｄは、第１の実施の形態に係る凹部２９に加えて、さらに略環状の凹部２９Ｄが設けられたカバー２７Ｄを備えている。凹部２９Ｄは、２つの巻線部１５，１８を同軸配置したときに凸部２４Ｄに対向するようにカバー２７Ｄに設けられた窪みであり、本実施の形態では巻線部１５の外周に円状に設けられている。巻線部１５の径方向における凹部２９Ｄの大きさ（内径と外径の差）は、凹部２９と同様に、磁性体部材２１から離れる程大きくなるように形成することが好ましい。図に示した凹部２９ＤはＶ字状の断面形状を有している。なお、凹部２９Ｄは、凹部２４Ｄの形状に合わせて円を３分割して得られる円弧の集合としても良い。
【００４１】
このように構成された本実施の形態に係る無線給電装置において二次電池２への充電作業を行う場合には、先の実施の形態と同様に昇降機構２３によって送信部８Ｄ側に受信部６Ｄを下降させる。その際、２つの巻線部１５，１８の中心軸１７−２，１７−１が少々ずれている場合であっても、受信部６Ｄに配置された凸部２４及び凸部２４Ｄの先端が、送信部８Ｄの凹部２９又は凹部２９Ｄ内に導入されれば、凸部２４及び凸部２４Ｄによって磁路が形成される。図１３では、凹部２４Ｄの先端が、送信部８の凹部２９Ｄの傾斜面に沿うことにより、凸部２４Ｄが変形して、受信側巻線部１８の外周と送信側巻線部１５の外周を結ぶ磁路が形成されている。これにより、送受信部８Ｄ，６Ｄの軸ずれが生じても、磁気抵抗の低い凸部２４及び凸部２４Ｄを磁束が通過することになる。そのため、送受信部６Ｄ，８Ｄ間の結合係数を向上させることができる。
【００４２】
したがって、本実施の形態によれば、送信部８Ｄと受信部６Ｄに軸ずれが生じた場合でも、凸部２４及び凸部２４Ｄによって両者を結ぶ磁路が形成されるので、給電効率の低下を抑制することができる。特に、本実施の形態では、凸部２４Ｄによる磁路によって、第１の実施の形態では鎖交させることができなかった磁力線を受信部１８と鎖交させることができるようになるので、給電効率の低下をさらに抑制することができる。
【００４３】
なお、凸部２４Ｄの厚みは、凸部２４Ｄを凹部２９Ｄのテーパ面に容易に導入する観点からは磁性体部材１４から離れる程薄くすることが好ましいが、一定の厚みとしても良い。また、凸部２４Ｄの他の構成として、図９及び図１０に示したように林立する複数の線状の磁性ゴムを先端部に取り付けても良いし、図１１に示したように林立する複数の線状の磁性ゴムのみで構成しても良いし、図１２に示したように間接部３２を備えても良い。図１５は、本発明の第２の実施の形態に係る変形例における受信部６Ｅの凸部２４Ｅの模式図である。この図に示すように、凸部２４Ｂとその外周に位置する凸部２４Ｅの双方を線状の磁性ゴムとしても良い。さらに、上記では、凸部２４と、その外周に凸部２４Ｄを設ける場合について説明したが、凸部２４を省略して凸部２４Ｄだけを備える場合にも給電効率の低下を抑制することができる。
【００４４】
また、凸部２４と凸部２４Ｄは全体に亘って同材質である必要は無い。凸部２４および凸部２４Ｄは、先端部分のみ樹脂と磁性材の混合部材とすれば、凹部２９及び凹部２９Ｄのテーパ面に倣って変形可能であり、本発明の効果を得ることができる。
【００４５】
図１６は、本発明の第３の実施の形態に係る受信部６及び送信部８の周辺の拡大図（非充電）である。この図に示す支持部２３ｂは、それぞれバネ６１を介して支持台座２２を支持している。各バネ６１は、巻線部１８の径方向に磁性体部材１４を揺動可能に支持する支持手段として機能する。このように磁性体部材１４を揺動可能に支持すると、受信部６を送信部８側へ下降させた際に、２つの巻線部１５，１８の中心軸１７−２，１７−１が少々ずれている場合であっても、凸部２４の先端が凹部２９内に導入されれば、受信部６を下降するにつれて磁性体部材１４が略水平方向に移動するので、凸部２４が曲がらない場合であっても凸部２４によって磁路を形成できる。したがって、上記の各実施の形態と同様に、給電効率の低下を抑制することができる。なお、磁性体部材１４を容易に移動させる観点からは、本実施の形態の凸部２４の主な材料として、バネ６１よりヤング率の大きいもの（剛性の高いもの）を選択することが好ましい。
【００４６】
ところで、上記の各実施の形態では、人等の往来の邪魔にならないようにする観点を優先させて、地面側の送信部８に凹部２９を設けるとともに、軸方向に移動可能な受信部６に凸部２４を設け、受信部６を送信部８に近づける構成を例に挙げて説明したが、これとは反対に送信部８を受信部６に近づける構成としても良い。また、送信部に凸部を設け、受信部に凹部を設ける構成としても良い。
【００４７】
また、図１に示した受信部６は、送信部８が埋設された地面７に対向するように電動式移動体１の底面に設置されているが、送信部８に対向配置されれば良く、送信部８の設置位置に応じて他の場所に設置しても良い。例えば、送信部８が電動式移動体１の側面に設置される場合には、当該送信部８に対向するように電動式移動体１の側面に設置すれば良いし、送信部８が電動式移動体１の上方に設置される場合には、電動式移動体１の上面に設置すれば良い。また、図１に示した送信部８は、地面（路面）７に埋設されているが、既述のように受信部６と対向配置されれば他の場所に設置しても良い。
【符号の説明】
【００４８】
１      電動式導体
６      受信部
８      送信部
１０      電源
１４      磁性体部
１５      巻線部（１次コイル）
１７−１  中心軸（２次コイル）
１７−２  中心軸（１次コイル）
１８      巻線部（２次コイル）
１４      磁性体部材（受信部側）
２１      磁性体部材（送信部側）
２２      支持台座
２３      昇降機構
２４      凸部
２７      カバー
２９      凹部
６１      バネ（支持手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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