(57)【要約】【課題】伝送効率の低下およびシールドの発熱を抑制することができるシールドを提供すること。【解決手段】シールド１０は、電磁気を遮蔽可能な素材で構成され、電磁力により磁束を発生するコイルを囲む直方体状の筐体である。シールド１０は、コイルが対向する別のコイルと送電または受電できるように、２つの底面のうちの１面が開口している。シールド１０は、開口していない方の底面１２または側面１１の少なくとも一方に、少なくとも１以上のスリット１５が形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁気を遮蔽可能な素材で構成され、電磁力により磁束を発生するコイルを囲むシールドであって、
前記シールドを構成する面に少なくとも１つのスリットが形成された、
シールド。
【請求項２】
前記シールドは、直方体状の筐体であり、
前記コイルが対向する別のコイルと送電または受電できるように、２つの底面のうち１面が開口しており、
開口していない方の底面または側面の少なくとも一方の面に前記スリットが形成された、
請求項１記載のシールド。
【請求項３】
前記側面に形成された前記スリットは、
前記開口していない方の底面に対して垂直に形成され、
前記側面の短辺以下の長さである、
請求項２記載のシールド。
【請求項４】
電磁気を遮蔽可能な素材で構成された補助部材をさらに有し、
前記補助部材は、
前記シールドの内側もしくは外側、かつ、前記シールドから一定距離を置いて、前記スリットに相対するように配置される、
請求項１から３のいずれか１項に記載のシールド。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のシールドと、
前記シールドに囲まれ、電磁誘導により磁束を発生する送電コイルと、を有する、
非接触送電装置。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか１項に記載のシールドと、
前記シールドに囲まれ、電磁誘導により磁束を発生する受電コイルと、を有する、
非接触受電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルからの不要輻射を遮蔽するシールド、非接触送電装置、および非接触受電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プラグインＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle：ハイブリッド自動車）またはＥＶ（Electric Vehicle：電気自動車）が普及している。そして、外部電源からＥＶまたはプラグインＨＥＶに搭載された蓄電池へ充電を行う技術として、非接触充電が知られている。
【０００３】
非接触充電では、送電コイルおよび受電コイルを用いるが、それらのコイルにて発生する不要輻射が問題となる。そこで、例えば特許文献１の技術は、電磁気遮蔽効果のある素材で構成された直方体状のシールド（シールドボックス）によりコイルを囲むことで、不要輻射を遮蔽している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−９１９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術は、コイルからの磁束がシールドに当たることにより、シールドにおいて渦電流による損失が発生するため、伝送効率が低下し、シールドが発熱する、という課題がある。
【０００６】
本発明の目的は、伝送効率の低下およびシールドの発熱を抑制することができるシールド、非接触送電装置、および非接触受電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係るシールドは、電磁気を遮蔽可能な素材で構成され、電磁力により磁束を発生するコイルを囲むシールドであって、前記シールドを構成する面に少なくとも１つのスリットが形成された構成を採る。
【０００８】
本発明の一態様に係る非接触送電装置は、本発明の一態様に係るシールドと、前記シールドに囲まれ、電磁誘導により磁束を発生する送電コイルと、を有する構成を採る。
【０００９】
本発明の一態様に係る非接触受電装置は、本発明の一態様に係るシールドと、前記シールドに囲まれ、電磁誘導により磁束を発生する受電コイルと、を有する構成を採る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、非接触充電において、伝送効率の低下およびシールドの発熱を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】従来技術に係るソレノイドコイルを有する非接触送電装置の一例を示す斜視図
【図１Ｂ】従来技術に係るソレノイドコイルを有する非接触送電装置で発生する渦電流の例を示す図
【図２Ａ】本発明の実施の形態に係るスパイラルコイルを有する非接触送電装置の一例を示す斜視図
【図２Ｂ】本発明の実施の形態に係るスパイラルコイルを有する非接触送電装置で発生する渦電流の例を示す図
【図３】本発明の実施の形態に係るシールドの一例を示す斜視図
【図４Ａ】本発明の実施の形態に係るシールドの変形例１を示す斜視図
【図４Ｂ】本発明の実施の形態に係るシールドの変形例２を示す斜視図
【図５Ａ】本発明の実施の形態に係るシールドの変形例３を示す斜視図
【図５Ｂ】本発明の実施の形態に係るシールドの変形例４を示す斜視図
【図５Ｃ】本発明の実施の形態に係るシールドの変形例５を示す斜視図
【図６Ａ】本発明の実施の形態に係るシールドの変形例６を示す斜視図
【図６Ｂ】本発明の実施の形態に係るシールドの変形例６を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（従来技術の課題）
従来技術の課題について、図１、図２を用いて説明する。
【００１３】
まず、図１を用いて、ソレノイドコイルを有する非接触送電装置の課題を説明する。図１Ａは、従来技術に係る非接触送電装置の外観例を示す斜視図である。図１Ｂは、図１Ａに示す非接触送電装置において発生する渦電流の例を示す図である。なお、図１Ｂでは、ソレノイドコイル２０の図示を省略している。
【００１４】
図１Ａにおいて、非接触送電装置１０１は、シールド１０およびソレノイドコイル２０を有する。シールド１０は、ソレノイドコイル２０を囲んで収容するための直方体状の筐体であり、４つの側面１１と１つの底面１２を有する。底面１２に相対する面は、開口している。これは、ソレノイドコイル２０が、対向する別のコイルと送電または受電を行うことができるようにするためである。
【００１５】
シールド１０は、電磁気遮蔽効果のある素材（例えば、金属）で構成される。
【００１６】
ソレノイドコイル２０は、シールド１０の一部に配置される。
【００１７】
非接触送電装置１０１において、電磁誘導によりソレノイドコイル２０から磁束が発生した場合、図１Ｂに示すように、磁束１３が側面１１に対して垂直に当たる。これにより、図１Ｂに示すように、側面１１に渦電流１４が発生する。この渦電流１４により伝送電力（エネルギ）が損失することで、伝送効率が低下し、シールド１０が発熱する。
【００１８】
このように、従来におけるソレノイドコイルを有する非接触送電装置１０１は、シールドにおいて渦電流による損失が発生するため、伝送効率が低下し、シールドが発熱する、という課題がある。
【００１９】
次に、図２を用いて、スパイラルコイルを有する非接触送電装置の課題を説明する。図２Ａは、従来技術に係る非接触送電装置の外観例を示す斜視図である。図２Ｂは、図２Ａに示す非接触送電装置において発生する渦電流の例を示す図である。なお、図２Ｂでは、スパイラルコイル３０の図示を省略している。
【００２０】
図２Ａにおいて、非接触送電装置１０２は、シールド１０およびスパイラルコイル３０を有する。シールド１０は、図１で説明した構成と同じであるので、ここでの説明は省略する。スパイラルコイル３０は、シールド１０の一部に配置され、図示しない部材等により保持される。
【００２１】
非接触送電装置１０２において、電磁誘導によりスパイラルコイル３０から磁束が発生した場合、磁束（図示略）が４つの側面１１に当たる。これにより、図２Ｂに示すように、４つの側面１１に、渦電流１４が発生する。この渦電流１４により伝送電力（エネルギ）が損失することで、伝送効率が低下し、シールド１０が発熱する。
【００２２】
このように、従来におけるスパイラルコイルを有する非接触送電装置１０２は、シールドにおいて渦電流による損失が発生するため、伝送効率が低下し、シールドが発熱する、という課題がある。
【００２３】
なお、上記説明では、非接触送電装置にソレノイドコイルまたはスパイラルコイルが備えられる場合の課題をそれぞれ説明したが、非接触受電装置にソレノイドコイルまたはスパイラルコイルが備えられる場合もそれぞれ上記同様の課題を有する。
【００２４】
上述した従来技術の課題を解決するために、本発明は、シールドに工夫を施すようにした。その工夫について、以下に説明する。
【００２５】
（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態に係る非接触送電装置について、図面を参照して説明する。
【００２６】
（非接触送電装置１００の構成）
まず、本実施の形態の非接触送電装置１００について、図３を参照して説明する。図３は、本実施の形態に係る非接触送電装置１００の斜視図である。
【００２７】
非接触送電装置１００は、例えば、ＥＶまたはプラグインＨＥＶの非接触充電に用いられる送電装置である。図３において、非接触送電装置１００は、ソレノイドコイル２０（図示略）およびシールド１０を有する。シールド１０の基本構成は、図１を用いて説明したので、ここでの説明は省略する。
【００２８】
シールド１０は、側面１１において、複数のスリット１５が等間隔に配置されている。各スリット１５は、側面１１の短辺と同じ長さであり、底面１２に対して垂直に形成されている。また、各スリット１５は、磁束１３に対して垂直に形成されている。なお、各スリット１５は、側面１１の短辺の長さより短くてもよい（例えば、後述する変形例１参照）。また、各スリット１５は、底面１２および磁束１３に対して垂直に形成されるとしたが、「垂直に形成」に限定されない。また、各スリット１５の配置は、必ずしも等間隔である必要はない。
【００２９】
このようなスリット１５は、渦電流１４を電気的に遮断することにより、大きなループを作らせないようにする。例えば、図３の渦電流１４は、スリット１５で遮断されることにより、図１Ｂの渦電流１４に比べて小さなループとなっており、流れにくくなっている。これにより、渦電流１４による損失の発生を抑える（低減させる）ことができる。
【００３０】
以上説明したように、本実施の形態のシールドは、その側面において、少なくとも１つのスリットを形成することを特徴とする。これにより、本実施の形態のシールドは、渦電流を電気的に遮断し、流れにくくすることができる。その結果、本実施の形態のシールドは、渦電流による損失の発生を抑え、伝送効率の低下およびシールドの発熱を抑制（低減）することができる。
【００３１】
なお、本実施の形態のシールドは、非接触受電装置に適用してもよい。また、本実施の形態のシールドは、スパイラルコイルに適用してもよい。また、シールド１０の形状は、直方体状に限定されない。
【００３２】
次に、上述した本実施の形態のシールド１０の変形例について、図面を参照して以下にそれぞれ説明する。
【００３３】
（変形例１）
本変形例のシールド１０について、図４Ａを参照して説明する。図４Ａは、変形例１に係るシールド１０の外観例を示す斜視図である。
【００３４】
シールド１０は、側面１１において、４つのスリット１６が等間隔で形成されている。各スリット１６は、側面１１の短辺の長さより短い。例えば、各スリット１６は、側面１１の短辺の半分の長さである。また、各スリット１６は、磁束１３（図示略）に対して垂直に形成されている。また、各スリット１６は、磁束１３に対して垂直に形成されるとしたが、「垂直に形成」に限定されない。また、各スリット１６の配置は、必ずしも等間隔である必要はない。
【００３５】
このようなスリット１６は、渦電流１４を電気的に遮断することにより、大きなループを作らせないようにする。例えば、図４Ａの渦電流１４は、スリット１６で遮断されることにより、図１Ｂの渦電流１４に比べて小さなループとなっており、流れにくくなっている。したがって、本変形例のシールド１０は、渦電流１４による損失の発生を抑えることができるので、伝送効率の低下およびシールドの発熱を抑制できる。
【００３６】
また、スリット１６は、スリット１５よりも短いため、スリット１５からの輻射の漏れに比べて、スリット１６からの輻射の漏れを少なくすることができる。
【００３７】
（変形例２）
本変形例のシールド１０について、図４Ｂを参照して説明する。図４Ｂは、変形例２に係るシールド１０の外観例を示す斜視図である。
【００３８】
図４Ｂにおいて、スリット１５は、図３の構成と同じであるので、ここでの説明は省略する。図４Ｂにおいて、各スリット１５に対応して、長方形状の補助部材１７が設けられている。各スリット１５は、側面１１の短辺と同じ長さである。補助部材１７は、図４Ｂに示すように、シールド１０の内側に、かつ、側面１１から一定距離を置いて、スリット１５に相対するように配置される。この補助部材１７は、シールド１０と同様に、電磁気遮蔽効果のある素材で構成される。なお、補助部材１７は、シールド１０の外側に配置されてもよい。
【００３９】
このような補助部材１７は、スリット１５から不要輻射が漏れることを防ぐことができる。よって、本変形例のシールド１０は、伝送効率の低下およびシールドの発熱を抑制することができるとともに、スリット１５からの不要輻射の漏れを防ぐことができる。
【００４０】
また、補助部材１７をスリット１５の全てに配置することで、シールド１０の外部からはシールド１０内のコイルを直接視認できない状態となる。このとき、不要輻射の低減効果は、最大限発揮される。
【００４１】
なお、補助部材１７は、図４Ａに示す構成に適用して、図４Ｂと同様に配置してもよい。これにより、図４Ａに示す構成において、スリット１６からの不要輻射の漏れを防ぐことができる。
【００４２】
また、上述した変形例１、２のシールドは、非接触送電装置または非接触受電装置のいずれに適用してもよい。また、上述した変形例１、２のシールドは、ソレノイドコイルまたはスパイラルコイルのいずれに適用してもよい。
【００４３】
（変形例３）
本変形例のシールド１０について、図５Ａを参照して説明する。図５Ａは、変形例３に係るシールド１０の外観例を示す斜視図である。
【００４４】
図５Ａにおいて、シールド１０は、側面１１間のそれぞれにスリット１８が形成されている。各スリット１８は、側面１１の短辺と同じ長さである。各スリット１８は、例えば、上述したスリット１５と同様に形成されている。なお、各スリット１８は、側面１１の短辺の長さ以下であってもよい。
【００４５】
このようなスリット１８は、渦電流１４を電気的に遮断することにより、大きなループを作らせないようにする。例えば、図５Ａの渦電流１４は、側面１１間に形成されたスリット１８に遮断されることで、図２Ｂの渦電流１４に比べて小さなループとなっており、流れにくくなっている。したがって、本変形例のシールド１０は、渦電流１４による損失の発生を抑えることができるので、伝送効率の低下およびシールドの発熱を抑制できる。
【００４６】
なお、図５Ａにおいて、側面１１と底面１２の間にスリットを設け、側面１１と底面１２を電気的に遮断してもよい。この場合、スリットは、例えば、底面の一辺の長さより短くてよい。また、このスリットは、本変形例のみならず、本発明の実施の形態およびその他の変形例において形成されてもよい。
【００４７】
（変形例４）
本変形例のシールド１０について、図５Ｂを参照して説明する。図５Ｂは、変形例４に係るシールド１０の外観例を示す斜視図である。
【００４８】
図５Ｂにおいて、シールド１０は、スリット１８に加えて、各側面１１にスリット１９が形成されている。各スリット１９は、側面１１の短辺と同じ長さである。各スリット１９は、上述したスリット１５と同様に形成されている。なお、各スリット１９は、側面１１の短辺の長さ以下であってもよい。また、図５Ｂでは、スリット１８とスリット１９の両方が形成される例としたが、スリット１９だけが形成されてもよい。
【００４９】
このようなスリット１９は、渦電流１４を電気的に遮断することにより、大きなループを作らせないようにする。例えば、図５Ｂの渦電流１４は、側面１１の中央部分に形成されたスリット１９に遮断されることで、図２Ｂの渦電流１４に比べて小さなループとなっており、流れにくくなっている。したがって、本変形例のシールド１０は、渦電流１４による損失の発生を抑えることができるので、伝送効率の低下およびシールドの発熱を抑制できる。
【００５０】
（変形例５）
本変形例のシールド１０について、図５Ｃを参照して説明する。図５Ｃは、変形例５に係るシールド１０の外観例を示す斜視図である。
【００５１】
図５Ｃにおいて、スリット１８およびスリット１９については、図５Ｂの構成と同じであるので、ここでの説明は省略する。図５Ｃにおいて、各スリット１９に対応して、長方形状の補助部材２１が設けられている。補助部材２１は、図５Ｃに示すように、シールド１０の内側に、かつ、側面１１から一定距離を置いて、スリット１９に相対するように配置される。この補助部材２１は、シールド１０と同様に、表面が電磁気遮蔽効果のある素材で構成される。なお、図５Ｃにおいて、補助部材２１は、側面１１をシールド１０の内側へ折り曲げるようにして側面１１と一体形成されている例としたが、側面１１とは独立した部材で形成されてもよい。また、補助部材２１は、シールド１０の外側に配置されてもよい。その場合も、補助部材２１は、側面１１と一体形成されていてもよいし、側面１１とは独立した部材で形成されてもよい。また、図５Ｃでは、スリット１８とスリット１９の両方が形成される例としたが、スリット１９だけが形成されてもよい。
【００５２】
このような補助部材２１は、スリット１９から輻射が漏れることを防ぐことができる。よって、本変形例のシールド１０は、伝送効率の低下およびシールドの発熱を抑制することができるとともに、スリット１９からの輻射漏れを防ぐことができる。
【００５３】
なお、補助部材２１は、図５Ａに示す構成に適用して、図５Ｃと同様に配置してもよい。これにより、図５Ａの構成において、スリット１８からの輻射の漏れを防ぐことができる。
【００５４】
（変形例６）
本変形例のシールド１０について、図６Ａおよび図６Ｂを参照して説明する。図６Ａおよび図６Ｂは、変形例６に係るシールド１０の外観例をそれぞれ示す斜視図である。
【００５５】
図６Ａにおいて、シールド１０は、底面１２の中央部分において、底面１２の一辺と同じ長さのスリット２２が形成されている。
【００５６】
このようなスリット２２は、側面１１に発生する渦電流（図示略）だけでなく、底面１２に発生する渦電流（図示略）も小さなループにすることができる。したがって、本変形例のシールド１０は、渦電流による損失の発生を抑えることができるので、伝送効率の低下およびシールドの発熱を抑制できる。
【００５７】
なお、スリット２２は、図５Ｂに示す構成に適用して、図６Ａと同様に形成してもよい。その例を図６Ｂに示す。これにより、側面１１に発生する渦電流（図示略）だけでなく、底面１２に発生する渦電流（図示略）も小さなループにすることができる。
【００５８】
また、上述した変形例３〜６のシールドは、非接触送電装置または非接触受電装置のいずれに適用してもよい。また、上述した変形例３〜６のシールドは、ソレノイドコイルまたはスパイラルコイルのいずれに適用してもよい。
【００５９】
なお、以上、本発明の実施の形態およびその変形例について説明したが、上記説明は一例であり、種々の変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、例えば、非接触充電に用いるシールド、非接触送電装置、および非接触受電装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１０  シールド
１１  側面
１２  底面
１３  磁束
１４  渦電流
１５、１６、１８、１９、２２  スリット
１７、２１  補助部材
２０  ソレノイドコイル
３０  スパイラルコイル
１００、１０１、１０２  非接触送電装置
【図１Ａ】
2014183291.tif 000003
【図１Ｂ】
2014183291.tif 000004
【図２Ａ】
2014183291.tif 000005
【図２Ｂ】
2014183291.tif 000006
【図３】
2014183291.tif 000007
【図４Ａ】
2014183291.tif 000008
【図４Ｂ】
2014183291.tif 000009
【図５Ａ】
2014183291.tif 000010
【図５Ｂ】
2014183291.tif 000011
【図５Ｃ】
2014183291.tif 000012
【図６Ａ】
2014183291.tif 000013
【図６Ｂ】
2014183291.tif 000014