(57)【要約】【課題】給電部の蓋体の締結ボルトを外部から外されることがなく、保安性を高められる非接触給電装置の提供を図る。【解決手段】合成樹脂製の蓋体１２４を、保護筐体１２３の開口部周縁に形成したボックス断面の蓋体定置部１２５上に定置した状態で、蓋体定置部１２５の裏側で蓋体１２４に埋設したナット部材１２９に対してボルト１２８を螺合，締結して固定する。これにより、コイル本体（給電部）１２を駐車スペース２の路面上に設置した状態では、外部からボルト１２８を外すことができず、保安性を高めることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駐車スペースに設置した給電部と、車両に搭載した受電部との磁気的結合によって、車両に対して非接触で電力供給を行う非接触給電装置において、
前記給電部は、送電用のコイル本体と、該コイル本体を格納した保護筐体と、該保護筐体の前記コイル本体に対応した開口部を閉塞した合成樹脂製の蓋体と、を備え、
前記保護筐体は、その開口部の周縁に下側が開放したボックス断面の蓋体定置部を備え、
前記蓋体の周縁部を、前記蓋体定置部上に定置した状態で、該蓋体定置部の裏側で締結手段により締結固定したことを特徴とする非接触給電装置。
【請求項２】
前記締結手段が、前記蓋体の厚み内に埋設されて該蓋体の裏面側に開口したナット部材と、
前記蓋体定置部を裏面側から貫通して前記ナット部材に螺合，締結したボルトと、で構成したことを特徴とする請求項１に記載の非接触給電装置。
【請求項３】
前記締結手段が、前記蓋体および蓋体定置部を上方から貫通して配置した工具係合部の無い低頭のボルトと、
前記蓋体定置部の裏側で前記ボルトの突出端部に螺合，締結したナットと、で構成したことを特徴とする請求項１に記載の非接触給電装置。
【請求項４】
前記蓋体定置部は、前記蓋体の厚み相当の高さで突出して、該蓋体をその周側に近接して囲繞する膨出部を備えていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の非接触給電装置。
【請求項５】
前記蓋体定置部は、前記膨出部の連設部分に排水溝を備えたことを特徴とする請求項４に記載の非接触給電装置。
【請求項６】
前記保護筐体は、前記蓋体定置部の内部空間に前記コイル本体に通電するハーネスコネクタを備えたことを特徴とする請求項１〜５の何れか１つに記載の非接触給電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車等の車両への電力供給を非接触で行う非接触給電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、駐車スペースの路面上に給電部として一次コイルを設け、車両のフロア下面に受電部として二次コイルを設けて、一次コイルから電磁誘導作用により二次コイルに電力供給を受け、該二次コイルによる受電電力で車両に搭載したバッテリを充電するようにした技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２２６９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一次コイルと二次コイルの各々相対する保護筐体面は、電磁誘導領域であるためその妨げにならないように合成樹脂材で構成される。
【０００５】
具体的には、何れもコイル本体を格納した保護筐体と、該保護筐体の前記コイル本体に対応した開口部を閉塞した合成樹脂製の蓋体と、で構成されるが、それらの多くは保護筐体の開口部周縁に蓋体の周縁部を重合して、上下方向にボルト・ナットにより締結固定している。
【０００６】
ところが、このような蓋体のボルト・ナットによる締結構造では、ボルト頭部が蓋体の外面に突出しているため、特に、路面上に設置される一次コイル（給電部）では、悪戯によりボルトが外される可能性があり、また、外観上も見栄えが良いものとは云えない。
【０００７】
そこで、本発明は路面上配置となる給電部の保護筐体に蓋体を締結固定したボルトを外部から外されることがなく、保安性を高めることができる非接触給電装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の非接触給電装置は、駐車スペースに設置した給電部と、車両に搭載した受電部との磁気的結合によって、車両に対して非接触で電力供給を行う構成を基本としている。
【０００９】
上述の給電部は、送電用のコイル本体と、該コイル本体を格納した保護筐体と、該保護筐体の前記コイル本体に対応した開口部を閉塞した合成樹脂製の蓋体と、を備えている。
【００１０】
そして、この保護筐体は、その開口部の周縁に、下側が開放したボックス断面の蓋体定置部を備え、前記蓋体の周縁部をこの蓋体定置部上に定置した状態で、該蓋体定置部の裏側で締結手段により締結固定したことを主要な特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、蓋体は保護筐体の開口部周縁に形成したボックス断面の蓋体定置部上に定置した状態で、該蓋体定置部の裏側で締結手段により締結固定してあるので、給電部を路面上に設置した状態では外部から締結手段を外すことはできず、保安性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る非接触給電装置を概略的に示す説明図。
【図２】給電部の略示的断面説明図。
【図３】保護筐体と蓋体との締結構造の第１実施形態を示す図２のＡ範囲部の拡大図。
【図４】本発明の第２実施形態を示す図３と同様の拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００１４】
図１に示す本実施形態の非接触給電装置は、地上側ユニットである給電装置１００と、車両側ユニットである受電装置２００と、を備え、給電スタンド等に配置される給電装置１００から、電気自動車やハイブリッド車に代表される車両１に搭載された受電装置２００に非接触で電力を供給し、車載バッテリ２７を充電するものである。
【００１５】
給電装置１００は、給電スタンド近傍の駐車スペース２に設置した給電部１２を備え、受電装置２００は、車両１を駐車スペース２の所定位置に止めたときに給電部１２に対向するように車両１の底面に配設した受電部２２を備えている。  
【００１６】
給電部１２として導電線からなる一次コイルを主体とした送電コイルが用いられ、また、受電部２２として同じく導電線からなる二次コイルを主体とした受電コイルが用いられ、両コイル間における電磁誘導作用により、送電コイル１２から受電コイル２２へ非接触に電力を供給可能としている。
【００１７】
地上側の給電装置１００は、電力制御部１１と、送電コイル１２と、無線通信部１３と、制御部１４と、を備えている。
【００１８】
電力制御部１１は、交流電源３００から送電される交流電力を、高周波の交流電力に変換し、送電コイル１２に送電するための回路で、整流部１１１と、ＰＦＣ回路１１２と、インバータ１１３と、センサ１１４と、を備えている。整流部１１１は、交流電源３００に電気的に接続され、交流電源３００からの出力交流電力を整流する回路である。ＰＦＣ回路１１２は、整流部１１１からの出力波形を整形することで力率を改善するための回路（Ｐｏｗｅｒ  Ｆａｃｔｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）であり、整流部１１１とインバータ１１３との間に接続されている。
【００１９】
無線通信部１３は、車両１側に設けられた無線通信部２３と双方向に通信を行う。
【００２０】
制御部１４は、給電装置１００全体を制御する部分であり、無線通信部１３，２３間の通信により給電装置１００からの電力供給を開始する旨の信号を車両１側に送信したり、車両１側から給電装置１００からの電力を受給したい旨の信号を受信したりする。
【００２１】
制御部１４は、この他に、センサ１１４の検出電流にもとづいてインバータ１１３のスイッチング制御を行い、送電コイル１２から送電される電力を制御する。また、給電中に異物センサ３からの検出信号にもとづいて、給電停止を行い、あるいは無線通信部１３，２３を通じて車両１側に警告信号を送信する。
【００２２】
異物センサ３として、例えば金属検知コイルが用いられ、給電中に送電コイル１２と受電コイル２２との間に形成される磁場に金属異物が侵入、あるいは介在した場合には、異物検知センサ３の検出電気信号により、制御部１４により直ちに警告あるいは給電停止を
促して、金属異物の磁場介在に起因する給電不良等の不具合の発生を未然に防止する。
【００２３】
車両１側の受電装置２００は、受電コイル２２と、無線通信部２３と、充電制御部２４と、整流部２５と、リレー部２６と、バッテリ２７と、インバータ２８と、モータ２９と、通知部３０と、を備えている。
【００２４】
受電コイル２２は、上述のように車両１の底面（シャシ）等で、左右の後輪Ｗ間に設けられ、図外の駐車誘導規制手段により車両１が駐車スペース２の所定位置に誘導，規制されて駐車すると、送電コイル１２の直上に正対し、該送電コイル１２と距離を保って位置づけられる。
【００２５】
整流部２５は、受電コイル２２に接続され、受電コイル２２で受電された交流電力を直流に整流する整流回路により構成されている。
【００２６】
リレー部２６は、充電制御部２４の制御によりオンおよびオフが切り換わるリレースイッチを備えている。また、リレー部２６は、リレースイッチをオフにすることで、バッテリ２７を含む強電系と、充電の回路部となる受電コイル２２および整流部２５の弱電系とを切り離す。
【００２７】
バッテリ２７は、複数の二次電池を接続することで構成され、車両１の電力源となる。インバータ２８は、ＩＧＢＴ等のスイッチング素子を有したＰＷＭ制御回路等の制御回路であって、スイッチング制御信号にもとづいて、バッテリ２７から出力される直流電力を交流電力にし、モータ２９に供給する。モータ２９は、例えば三相の交流電動機により構成され、車両１を駆動させるための駆動源となる。
【００２８】
通知部３０は、警告ランプ、ナビゲーションシステムのディスプレイまたはスピーカ等により構成され、充電制御部２４による制御にもとづいて、ユーザに対して光，画像または音声等を出力する。
【００２９】
充電制御部２４は、バッテリ２７の充電を制御するためのコントローラであり、無線通信部２３、通知部３０、リレー部２６等を制御する。充電制御部２４は、充電を開始する旨の信号を、無線通信部２３，１３の通信により制御部１４に送信する。  また、充電制御部２４は、車両１の全体を制御する図外のコントローラとＣＡＮ通信網で接続されている。このコントローラは、インバータ２８のスイッチング制御や、バッテリ２７の充電状態（ＳＯＣ）を管理する。そして、充電制御部２４は、このコントローラにより、バッテリ２７の充電状態にもとづいて満充電に達した場合に、充電を終了する旨の信号を制御部１４に送信する。
【００３０】
従って、本実施形態の非接触給電装置では、送電コイル１２と受電コイル２２との間で、電磁誘導作用により非接触状態で高周波電力の送電および受電を行う。言い換えると、送電コイル１２に電圧が加わると、送電コイル１２と受電コイル２２との間には磁気的な結合が生じ、送電コイル１２から受電コイル２２へ電力が供給される。
【００３１】
ここで、上述の送電コイル１２と受電コイル２２の各々相対する保護筐体面は、電磁誘導域であるためその妨げにならないように合成樹脂材で構成される。
【００３２】
図２，図３は、上述の駐車スペース２の路面上に設置される送電コイル１２を示している。
【００３３】
この送電コイル１２は、送電用のコイル本体１２１と、該コイル本体１２１を定置する
絶縁基板１２２と、これらコイル本体１２１と絶縁基板１２２を格納した金属製の保護筐体１２３と、保護筐体１２３の前記コイル本体１２１に対応した開口部を閉塞した合成樹脂製の蓋体１２４と、を備えている。
【００３４】
保護筐体１２３は略トレイ状に形成してあり、その開口部の周縁には下側が開放したボックス断面として形成され、蓋体を定置するための定置面１２５ｂを備えた蓋体定置部１２５を形成してある。
【００３５】
そして、上述の蓋体１２４の周縁部をこの蓋体定置部１２５の定置面１２５ｂ上に定置した状態で、該蓋体定置部１２５の裏側で締結手段により締結固定している。
【００３６】
図３に示す例では、締結手段として蓋体１２４の厚み内に埋設されて蓋体１２４の裏面側に開口したナット部材１２９と、蓋体定置部１２５に設けた取付孔１２５ａに裏面側から挿通（貫通）してナット部材１２９に螺合締結したボルト１２８と、を用いている。
【００３７】
ナット部材１２９は、蓋体１２４の板厚相当の高さを有して、該蓋体１２４の表，裏面と面一に整合して埋設してあり、その上端側はねじ孔を閉止した所謂盲ナットとして構成している。
【００３８】
また、ナット部材１２９は、その胴部外周に環状溝を形成してあって、蓋体１２４へのインサート成形により、樹脂材がこの環状溝に入り込んで有機的な結合状態が得られるようにしている。
【００３９】
ここで、本実施形態にあっては、上述の蓋体定置部１２５の外周部に、蓋体１２４の厚み相当の高さで突出して、該蓋体１２４をその周側に近接して囲繞する膨出部１２６を形成してある。
【００４０】
この膨出部１２６の連設部分には、溝底に水抜孔１２７ａを設けた排水溝１２７を形成してある。
【００４１】
また、本実施形態にあっては、上述のコイル本体１２１に通電するためのハーネスコネクタ１３１を、図２に示すように保護筐体１２３の内周壁に取付けて、蓋体定置部１２５の内部空間に配置してある。
【００４２】
以上の構成からなる本実施形態の非接触給電装置によれば、送電コイル１２は駐車スペース２の路面上に露出配置されるが、合成樹脂製の蓋体１２４は、保護筐体１２３の開口部周縁に形成したボックス断面の蓋体定置部１２５上に定置した状態で、該蓋体定置部１２５の裏側でボルト１２８とナット部材１２９により締結固定してある。
【００４３】
このため、送電コイル１２を路面上に設置した状態では外部からボルト１２８とナット部材１２９の不当な締結解除を抑止でき、保安性を高めることができる。
【００４４】
特に、本実施形態ではナット部材１２９を蓋体１２４の厚み内に埋設して、ボルト１２８を蓋体定置部１２５のボックス断面内で該ナット部材１２９に螺合，締結するようにしている。
【００４５】
このため、蓋体１２４の表面に突起部が生じることがなく外観上、見栄えを良好にすることができる。しかも、蓋体１２４の裏面側にも突起部が生じることがないので、送電コイル１２の組立てラインで複数の蓋体１２４を積層管理することができて、部品管理を容易にすることができる。
【００４６】
一方、蓋体定置部１２５は、その外周部に蓋体１２４の厚み相当の高さで突出して、該蓋体１２４をその周側に近接して囲繞する膨出部１２６を形成してあるので、該膨出部１２６が蓋体１２４の周縁部のプロテクタとして機能して外部入力から保護することができる。
【００４７】
また、この膨出部１２６によって蓋体１２４と蓋体定置部１２５との重合部周縁への強放水の直撃を防止することもできるので、防水上も有利となる。雨天時あるいは散水時には、この蓋体１２４の周縁と膨出部１２６との間の隙間への水侵入は避けられないが、この侵入水は膨出部１２６の連設部分の排水溝１２７で捕捉されて、溝底に設けられた排水出口としての水抜孔１２７ａより排水できるので、より一層防水効果を高めることができる。
【００４８】
なお、排水出口として、水抜孔１２７ａの代わりに、排水溝１２７を膨出部１２６の外周縁部まで延長し、保護筐体１２３の外周縁部に排水する構造とすることもできる。
【００４９】
更に、ハーネスコネクタ１３１を上述の蓋体定置部１２５のボックス断面内に配置してあるので、該ハーネスコネクタ１３１を外部入力や強放水の直撃から保護できて、保安性を更に高めることもできる。
【００５０】
そして、上述のように保護筐体１２３の周縁を蓋体定置部１２５によるボックス断面構造とすることによって、該保護筐体１２５の強度・剛性を高められ、車輪の乗り上げ等に晒される過酷な使用条件にも十分に対応することができる。
【００５１】
図４は、本発明の第２実施形態を示している。
【００５２】
蓋体１２４の周縁部には、インサート成形した金属製のカラー１３０により補剛された取付孔１２４ａを形成してある。
【００５３】
この蓋体１２４は、その周縁部を保護筐体１２３の開口部周縁の蓋体定置部１２５上に定置した状態で、上述の取付孔１２４ａと蓋体定置部１２５の取付孔１２５ａとに工具係合部の無い低頭のボルト１２８Ａを挿通（貫通）し、蓋体定置部１２５の裏側、即ち、ボックス断面内でボルト１２８Ａの突出端部にナット１２９Ａを螺合，締結して取付けてある。
【００５４】
従って、この第２実施形態の構造によれば、前記第１実施形態と同様の効果が得られる他、締結手段として汎用の低頭ボルト１２８Ａとナット１２９Ａとを用いることができて、コスト的に有利に得ることができる。
【００５５】
なお、前記第１実施形態および第２実施形態の構造を、受電コイル（受電部）２２に適用することも可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１…車体
２…駐車スペース
１２…送電コイル（給電部）
２２…受電コイル（受電部）
１２１…コイル本体
１２２…絶縁基板
１２３…保護筐体
１２４…蓋体
１２５…蓋体定置部
１２６…膨出部
１２７…排水溝
１２８…ボルト（締結手段）
１２９…ナット部材（締結手段）
１２８Ａ…低頭のボルト（締結手段）
１２９Ａ…ナット（締結手段）
１３１…ハーネスコネクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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