(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の磁性材（７１０ａ、９１０ａ）を板厚方向に積層して構成される積層コア（３１０、４１０、５１０、６１０、７１０、９１０）と、前記積層コアに沿って配置される巻線（３１２、３１３、４１２、４１３、５１２、５１３、６１２、６１３、７１２、７１３、９１２）とを有する送電側パッド（３１、４１、５１、６１、７１、９１）、及び受電側パッドを備え、前記磁性材の端面が積層された状態で構成される前記積層コアの積層端面に、磁束が流入出することで、前記送電側パッドから前記受電側パッドに非接触で送電する非接触給電装置において、
前記送電側パッドと前記受電側パッドの前記積層コアの互いに対向する前記積層端面であって、前記巻線が配置される前記積層端面以外の前記積層端面に粉末状の磁性材からなる粉体コア（３１１、４１１、５１１、６１１、７１１、９１１）を有することを特徴とする非接触給電装置。
【請求項２】
前記粉体コア（４１１、５１１、６１１）は、対向する方向から見たときに、前記積層端面よりも広い領域を占めるように形成されている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】
前記粉体コア（５１１、６１１）は、間隔をあけて分散して形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の非接触給電装置。
【請求項４】
前記粉体コア（５１１、６１１）の間隔は、前記粉体コア（５１１、６１１）の厚さの２倍以下であることを特徴とする請求項３に記載の非接触給電装置。
【請求項５】
前記粉体コア（６１１）と前記積層端面の間に、粉末状の磁性材を混合した、前記積層コア及び前記粉体コアより柔らかい部材（６１１ａ）を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の非接触給電装置。
【請求項６】
前記送電側パッドは、車両の外部に設置され、
前記受電側パッドは、前記車両に搭載され、前記車両の外部から前記車両に非接触で送電することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項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、送電側パッドから受電側パッドに非接触で送電する非接触給電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、非接触給電装置として、例えば特許文献１に開示されている非接触給電システムがある。
【０００３】
この非接触給電システムは、給電線と、受電装置とを備えている。受電装置は、Ｅ型鉄心と、フェライト部材と、受電用コイルとを備えている。Ｅ型鉄心は、Ｅ字状に切断された板状の磁性材を板厚方向に積層して構成されている。フェライト部材は、Ｅ型鉄心の板厚方向の両端面に接合されている。受電用コイルは、フェライト部材の接合されたＥ型鉄心の中央脚部に巻回されている。
【０００４】
給電線の発生する磁束がＥ型鉄心を介して鎖交することで、受電用コイルは、誘導起電力を発生する。受電用コイルに電流が流れると、給電線の発生する磁束と逆向きの磁束が発生する。その結果、磁束の流れが乱れ、Ｅ型鉄心の板厚方向の両端部周辺に漏れ磁束が発生する。しかし、Ｅ型鉄心の板厚方向の両端面には、フェライト部材が接合されている。そのため、Ｅ型鉄心の板厚方向の両端部周辺における渦電流を低減することができる。従って、漏れ磁束に伴う渦電流損を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−０９４１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、送電側パッドと受電側パッドを互いに対向させた状態で、送電側パッドから受電側パッドに非接触で送電する非接触給電装置がある。この送電側パッド及び受電側パッドに、前述した受電装置と同一構成を適用することができる。この場合、磁性材の端面が積層された状態で構成されるＥ型鉄心の脚部の積層端面が、互いに対向した状態で配置される。
【０００７】
送電側パッドと受電側パッドの間隔が大きいと、ギャップ内において、磁束が、本来流入出する方向に対して横方向に広がってしまう。そのため、磁束が流入出する脚部の積層端面付近において、磁束が、本来流入出する方向に対して斜めに流入出するようになる。互いに対向するＥ型鉄心の位置がずれた場合も同様に、磁束が流入出する脚部の積層端面付近において、磁束が、本来流入出する方向に対して斜めに流入出するようになる。その結果、磁束が流入出する脚部の積層端面付近において、渦電流が流れてしまう。この渦電流は、Ｅ型鉄心の板厚方向の両端部に接合されたフェライト部材では低減できない。従って、渦電流損が増加してしまうという問題があった。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、磁束が本来流入出する方向に対して斜めに流入出しても、渦電流損を抑えることができる非接触給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】
【０００９】
本発明の非接触給電装置は、板状の磁性材を板厚方向に積層して構成される積層コアと、積層コアに沿って配置される巻線とを有する送電側パッド及び受電側パッドを備え、磁性材の端面が積層された状態で構成される積層コアの積層端面に、磁束が流入出することで、送電側パッドから受電側パッドに非接触で送電する非接触給電装置において、送電側パッドと受電側パッドの積層コアの互いに対向する積層端面であって、巻線が配置される積層端面以外の積層端面に、粉末状の磁性材からなる粉体コアを有することを特徴とする。
【００１０】
送電側パッドと受電側パッドの間隔が大きい場合、ギャップ内において、磁束が、本来流入出する方向に対して横方向に広がってしまう。そのため、磁束が流入出する積層コアの積層端面付近において、磁束が、本来流入出する方向に対して斜めに流入出するようになる。送電側パッドと受電側パッドの位置がずれた場合も同様に、磁束が流入出する積層コアの積層端面付近において、磁束が、本来流入出する方向に対して斜めに流入出するようになる。その結果、磁束が流入出する積層コアの積層端面付近において、渦電流が流れてしまい、渦電流損が増加してしまう。
【００１１】
しかし、この構成によれば、１次側コアと２次側コアの積層コアの積層端面に、粉末状の磁性材を成形して構成される粉体コアが形成されている。そのため、磁束が本来流入出する方向に対して斜めに流入出しても、渦電流損を抑えることができる。
また、粉体コアは、送電側パッドと受電側パッドの積層コアの互いに対向する積層端面のうち、巻線が配置される積層端面以外の積層端面に形成されている。磁束は、主に、送電側パッドと受電側パッドの積層コアの互いに対向する積層端面に流入出する。しかし、送電側パッドと受電側パッドの積層コアの互いに対向する積層端面であっても、巻線が配置される積層端面に流入出することはほとんどない。そのため、渦電流損を抑えるとともに、送電側パッドと受電側パッドの積層コアの互いに対向する全ての積層端面に粉体コアを形成する場合に比べ、粉体コアの形成箇所を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１参考形態における非接触給電装置の回路図である。
【図２】第１参考形態における送電側パッドの上面図である。
【図３】図２におけるIII−III矢視断面図である。
【図４】図２におけるIV−IV矢視断面図である。
【図５】送電側パッドと受信側コイルが対向した状態における断面図である。
【図６】送電側パッドと受信側コイルが対向した状態における別方向から見た断面図である。
【図７】第１参考形態における送電側パッドと受電側パッドの磁束の流れを説明するための説明図である。
【図８】従来の構成における送電側パッドと受電側パッドの磁束の流れを説明するための説明図である。
【図９】第２参考形態における送電側パッドの断面図である。
【図１０】第１実施形態における送電側パッドの断面図である。
【図１１】第２実施形態における送電側パッドの断面図である。
【図１２】第２実施形態における送電側パッドの別方向から見た断面図である。
【図１３】第２実施形態の変形形態における送電側パッドの断面図である。
【図１４】第２実施形態の変形形態における送電側パッドの別方向から見た断面図である。
【図１５】第２実施形態の別の変形形態における送電側パッドの断面図である。
【図１６】第２実施形態の別の変形形態における送電側パッドの別方向から見た断面図である。
【図１７】第３実施形態における送電側パッドの上面図である。
【図１８】図１７における送電側パッドのXVIII-XVIII矢視断面図である。
【図１９】図１７における送電側パッドのXIX−XIX矢視断面図である。
【図２０】第３実施形態の変形形態における送電側パッドの上面図である。
【図２１】図２０における送電側パッドのXXI−XXI矢視断面図である。
【図２２】図２０における送電側パッドのXXII−XXII矢視断面図である。
【図２３】第４実施形態における送電側パッドの断面図である。
【図２４】第５実施形態における送電側パッドの断面図である。
【図２５】第５実施形態の変形形態における送電側パッドの断面図である。
【図２６】第３参考形態における送電側パッドの上面図である。
【図２７】図２６における送電側パッドのXXVII−XXVII矢視断面図である。
【図２８】図２６における送電側パッドのXXVIII−XXVIII矢視断面図である。
【図２９】第３参考形態の変形形態における送電側パッドの上面図である。
【図３０】図２９における送電側パッドのXXX−XXX矢視断面図である。
【図３１】図２９における送電側パッドのXXXI−XXXI矢視断面図である。
【図３２】第６実施形態における送電側パッドの上面図である。
【図３３】第６実施形態における送電側パッドの左側面図である。
【図３４】第６実施形態における送電側パッドの下面である。
【図３５】図３２における送電側パッドのXXXV−XXXV矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、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車に搭載されたメインバッテリに非接触で送電する非接触給電装置に適用した例を示す。
【００１４】
（第１参考形態）
まず、図１〜図６を参照して第１参考形態の非接触給電装置の構成について説明する。なお、図中における前後方向、左右方向及び上下方向は、車両における方向を示すものである。図５は、図２におけるIII−III矢視断面に相当する断面図である。図６は、図２におけるIV−IV矢視断面に相当する断面図である。
【００１５】
図１に示すように、電気自動車やハイブリッド車は、モータジェネレータＭＧと、メインバッテリＢ１と、インバータ回路ＩＮＶと、補機Ｓと、補機バッテリＢ２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路ＣＮＶと、制御器ＣＮＴとを備えている。
【００１６】
モータジェネレータＭＧは、３相交流電圧を供給することでモータとして動作し、車両の走行のための駆動力を発生する機器である。また、車両の減速時において、外部からの駆動力によって回転することでジェネレータとして動作し、３相交流電圧を発生する機器でもある。
【００１７】
メインバッテリＢ１は、直流高電圧を出力する充放電可能な電源である。
【００１８】
インバータ回路ＩＮＶは、モータジェネレータＭＧがモータとして動作するとき、メインバッテリＢ１の出力する直流高電圧を３相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧに供給する回路である。また、モータジェネレータＭＧがジェネレータとして動作するとき、モータジェネレータＭＧの出力する３相交流電圧を直流高電圧に変換してメインバッテリＢ１に供給する回路でもある。
【００１９】
補機Ｓは、直流低電圧を供給することで動作する空調装置や電動パワーステアリング装置等の周辺装置である。
【００２０】
補機バッテリＢ２は、直流低電圧を出力する充放電可能な電源である。
【００２１】
ＤＣ／ＤＣコンバータ回路ＣＮＶは、メインバッテリＢ１の出力する直流高電圧を直流低電圧に変換して補機バッテリＢ２及び補機Ｓに供給する回路である。
【００２２】
制御器ＣＮＴは、メインバッテリＢ１、補機バッテリＢ２及びモータジェネレータＭＧに関する情報に基づいて、インバータ回路ＩＮＶ、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路ＣＮＶ及び補機Ｓを制御する装置である。
【００２３】
非接触給電装置１は、車両の外部に設置された外部電源ＰＳから車両に搭載されたメインバッテリＢ１に非接触で送電し、メインバッテリＢ１を充電する装置である。非接触給電装置１は、送電回路１０と、送電側パッド１１と、受電側パッド１２と、受電回路１３とを備えている。
【００２４】
送電回路１０は、受電回路１３との間で無線通信によって情報を送受信し、受信した情報に基づいて外部電源ＰＳの出力する電圧を高周波の交流電圧に変換し、送電側パッド１１に印加する回路である。送電回路１０は、車両の外部に設置されている。
【００２５】
送電側パッド１１は、駐車スペース内に車両を駐車したときに車両の底部に設置された受電側パッド１３と対向する駐車スペース内の地表面の所定位置に設置され、電流が流れることで磁束を発生する装置である。図２〜図４に示すように、送電側パッド１１は、積層コア１１０と、粉体コア１１１と、巻線１１２、１１３とを備えている。
【００２６】
積層コア１１０は、磁路を構成する部材である。積層コア１１０は、板状の磁性材１１０ａによって構成されている。磁性材１１０ａは、例えば、珪素鋼板、電磁ステンレス板、板状のアモルファス又は板状のナノ結晶軟磁性材等である。積層コア１１０は、凹状に切断された板状の磁性材１１０ａを、板厚方向である左右方向に積層して構成されている。積層コア１１０の前側及び後側には、上方に突出する突出部１１０ｂ、１１０ｃが形成されている。また、突出部１１０ｂ、１１０ｃの間には、溝部１１０ｄが形成されている。
【００２７】
粉体コア１１１は、磁路を構成する部材である。粉体コア１１１は、粉末状の磁性材を成形して構成されている。磁性材は、例えば、粉末状のフェライト、センダスト、アモルファス又はナノ結晶磁性材等である。粉体コア１１１は、磁性材１１０ａの端面が積層された状態で構成される積層コア１１０の積層端面に板状に形成されている。具体的には、突出部１１０ｂ、１１０ｃの上面、溝部１１０ｄの底面及び前後壁面、積層コア１１０の下面及び前後面にそれぞれ板状に形成されている。粉体コア１１１は、粉末状の磁性材を、積層コア１１０と一体的に焼結、圧縮成形又は樹脂成形して構成されている。
【００２８】
巻線１１２、１１３は、電流が流れることで磁束を発生する部材である。例えば、電気抵抗の低いリッツ線からなる部材である。巻線１１２、１１３は、第１巻線部１１２ａ、１１３ａと、第２巻線部１１２ｂ、１１３ｂとを備え、矩形状に構成されている。
【００２９】
第１巻線部１１２ａは、溝部１１０ｄの底面及び前壁面に沿って配置されている。第２配線部１１２ｂは、突出部１１０ｂの左側面、前面及び右側面に沿って配置されている。第１巻線部１１３ａは、溝部１１０ｄの底面及び後壁面に沿って配置されている。第２巻線部１１３ｂは、突出部１１０ｃの左側面、後面及び右側面に沿って配置されている。巻線１１２、１１３は、上面が突出部１１０ｂ、１１０ｃの上面に形成された粉体コア１１１の上面と一致するように設定されている。
【００３０】
図１に示すように、受電側パッド１２は、車両の底部に設置され、駐車スペースに車両を駐車したときに上下方向に所定の間隔をあけて送電側パッドと対向し、送電側パッド１１の発生した磁束が鎖交することで電磁誘導によって誘導起電力を生じる装置である。図５及び図６に示すように、受電側パッド１２は、積層コア１２０と、粉体コア１２１と、巻線１２２、１２３とを備えている。受電側パッド１２は、送電側パッド１１と同一構成である。受電側パッド１２は、送電側パッド１１とは上下逆向きにした状態で車両の底部に設置されている。
【００３１】
受電回路１３は、送電回路１０との間で無線通信によって情報を送受信し、受信した情報に基づいて受電側パッド１２の出力する交流電圧を直流電圧に変換し、メインバッテリＢ１を充電する回路である。
【００３２】
次に、図１、図５及び図６を参照して非接触給電装置の動作について説明する。
【００３３】
図１に示すように、駐車スペースに車両を駐車すると、送電側パッド１１と受電側パッド１３が上下方向に所定の間隔をあけて対向する。図５及び図６に示すように、送電側パッド１１の積層コア１１０の積層端面と、受電側パッド１２の積層コア１２０の積層端面が、上下方向に所定の間隔をあけて対向する。具体的には、突出部１１０ｂ、１１０ｃの上面の積層端面と、突出部１２０ｂ、１２０ｃの下面の積層端面が、上下方向に所定の間隔をあけて対向する。この状態で充電開始ボタン（図略）が押され、充電の開始が指示されると、送電回路１０と受電回路１３は、無線通信によって情報を送受信する。
【００３４】
図１に示す送電回路１０は、受信した情報に基づいて外部電源ＰＳの出力する電圧を高周波の交流電圧に変換して送電側パッド１１に印加する。交流電圧が印加され、巻線１１２、１１３に交流電流が流れると、送電側パッド１１は磁束を発生する。
【００３５】
図５及び図６において、送電側パッド１１の発生した磁束は、突出部１１０ｂの上面の積層端面から粉体コア１１１を経て流出し、粉体コア１２１を経て突出部１２０ｂの下面の積層端面に流入する。そして、突出部１２０ｃの下面の積層端面から粉体コア１２１を経て流出し、粉体コア１１１を経て突出部１１０ｃの上面の積層端面に流入する。その後、磁束の流れが反転する。送電側パッド１１の発生した磁束は、突出部１１０ｃの上面の積層端面から粉体コア１１１を経て流出し、粉体コア１２１を経て突出部１２０ｃの下面の積層端面に流入する。そして、突出部１２０ｂの下面の積層端面から粉体コア１２１を経て流出し、粉体コア１１１を経て突出部１１０ｂの上面の積層端面に流入する。
【００３６】
図１に示す受電側パッド１２は、送電側パッド１１の発生した磁束が鎖交することで、電磁誘導によって巻線１２２、１２３に誘導起電力を生じる。受電回路１３は、受信した情報に基づいて受電側パッド１３の出力する交流電圧を直流高電圧に変換してメインバッテリＢ１を充電する。
【００３７】
次に、図１、図７及び図８を参照して効果について説明する。なお、図７及び図８は、図２におけるIV−IV矢視断面に相当する断面図である。
【００３８】
図１に示すように、送電側パッド１１は、駐車スペース内の地表面に設置されている。一方、受電側パッド１２は、車両の底部に設置されている。そのため、送電側パッド１１と受電側パッド１２の間隔が大きく、ギャップ内において、磁束が、本来流入出する上下方向に対して前後方向及び左右方向に広がってしまう。そのため、図７にその一部を示すように、突出部１１０ｂ、１１０ｃの上面、及び、突出部１２０ｂ、１２０ｃの下面の積層端面付近において、磁束が、本来流入出する上下方向に対して斜めに流入出するようになる。送電側パッド１１と受電側パッド１２の位置がずれた場合も同様に、突出部１１０ｂ、１１０ｃの上面、及び、突出部１２０ｂ、１２０ｃの下面の積層端面付近において、磁束が、本来流入出する上下方向に対して斜めに流入出するようになる。その結果、積層端面付近において渦電流が流れてしまい、渦電流損が増加してしまう。
【００３９】
しかし、第１参考形態によれば、送電側パッドと受電側パッドの積層コアの積層端面に、粉末状の磁性材を成形して構成される粉体コアが形成されている。そのため、車両の外部に設置される送電側パッドと、車両に搭載される受電コイルとを備え、車両の外部から車両に非接触で送電する非接触給電装置において、磁束が本来流入出する上下方向に対して斜めに流入出しても、渦電流を低減でき、渦電流損を抑えることができる。
【００４０】
また、粉体コアがない場合、磁束が、本来流入出する上下方向に対して前後方向及び左右方向に広がってしまうと、図８に示すように、磁束の集中する箇所が生じ、積層コアが磁気飽和しやすくなってしまう。しかし、第１参考形態によれば、粉体コアによって磁束を均等に分散させることができる。そのため、積層コアの磁気飽和を抑えることもできる。
【００４１】
（第２参考形態）
次に、第２参考形態の非接触給電装置について説明する。第２参考形態の非接触給電装置は、第１参考形態の非接触給電装置に対して、送電側パッド及び受電側パッドの粉体コアを形成する積層端面を変更したものである。
【００４２】
送電側パッド及び受電側パッド以外は、第１参考形態の非接触給電装置と同一構成であるので説明を省略する。また、送電側パッドと同一構成であり、上下逆向きに設置される受電側パッドについても説明を省略する。
【００４３】
図９を参照して送電側パッドの構成について説明する。なお、図中における前後方向及び上下方向は、車両における方向を示すものである。図９は、図２におけるIII−III矢視断面に相当する断面図である。
【００４４】
図９に示すように、送電側パッド２１は、積層コア２１０と、粉体コア２１１と、巻線２１２、２１３とを備えている。
【００４５】
積層コア２１０は、粉体コア２１１の形成箇所の変更に伴う寸法の違いを除いて、第１参考形態の積層コア１１０と同一構成である。
【００４６】
粉体コア２１１は、積層コア２１０の積層端面のうち、受電側パッドの積層コアの積層端面と対向する積層端面に板状に形成されている。具体的には、突出部２１０ｂ、２１０ｃの上面、及び、溝部２１０ｄの底面にそれぞれ板状に形成されている。しかし、溝部２１０ｄの前後壁面、積層コア２１０の下面及び前後面には形成されていない。
【００４７】
巻線２１２、２１３は、第１参考形態の巻線１１２、１１３と同一構成である。
【００４８】
動作については、第１参考形態と同一であるため説明を省略する。
【００４９】
次に、効果について説明する。第２参考形態によれば、粉体コアは、送電側パッドと受電側パッドの積層コアの互いに対向する積層端面に形成されている。磁束は、主に、送電側パッドと受電側パッドの積層コアの互いに対向する積層端面に流入出する。そのため、渦電流損を抑えるとともに、送電側パッドと受電側パッドの積層コアの全ての積層端面に粉体コアを形成する場合に比べ、粉体コアの形成箇所を低減することができる。
【００５０】
（第１実施形態）
次に、第１実施形態の非接触給電装置について説明する。第１実施形態の非接触給電装置は、第２参考形態の非接触給電装置に対して、送電側パッド及び受電側パッドの粉体コアを形成する積層端面を変更したものである。
【００５１】
送電側パッド及び受電側パッド以外は、第２参考形態の非接触給電装置と同一構成であるので説明を省略する。また、送電側パッドと同一構成であり、上下逆向きに設置される受電側パッドについても説明を省略する。
【００５２】
図１０を参照して送電側パッドの構成について説明する。なお、図中における前後方向及び上下方向は、車両における方向を示すものである。図１０は、図２におけるIII−III矢視断面に相当する断面図である。
【００５３】
図１０に示すように、送電側パッド３１は、積層コア３１０と、粉体コア３１１と、巻線３１２、３１３とを備えている。
【００５４】
積層コア３１０は、粉体コア３１１の形成箇所の変更に伴う寸法の違いを除いて、第２参考形態の積層コア２１０と同一構成である。
【００５５】
粉体コア３１１は、積層コア３１０の積層端面のうち、受電側パッドの積層コアの積層端面と対向する積層端面であって、巻線３１２、３１３が配置される積層端面以外の積層端面に板状に形成されている。具体的には、突出部３１０ｂ、３１０ｃの上面にそれぞれ板状に形成されている。しかし、溝部３１０ｄの底面には形成されていない。
【００５６】
巻線３１２、３１３は、第２参考形態の巻線２１２、２１３と同一構成である。
【００５７】
動作については、第１参考形態と同一であるため説明を省略する。
【００５８】
次に、効果について説明する。第１実施形態によれば、粉体コアは、送電側パッドと受電側パッドの積層コアの互いに対向する積層端面のうち、巻線が配置される積層端面以外の積層端面に形成されている。前述したように、磁束は、主に、送電側パッドと受電側パッドの積層コアの互いに対向する積層端面に流入出する。しかし、送電側パッドと受電側パッドの積層コアの互いに対向する積層端面であっても、巻線が配置される積層端面に流入出することはほとんどない。そのため、渦電流損を抑えるとともに、送電側パッドと受電側パッドの積層コアの互いに対向する全ての積層端面に粉体コアを形成する場合に比べ、粉体コアの形成箇所を低減することができる。
【００５９】
なお、第１実施形態では、粉体コア３１１が、突出部３１０ｂ、３１０ｃの上面に薄い板状に形成されている例を挙げているが、これに限られるものではない。突出部３１０ｂ、３１０ｃを、板状の磁性材を積層して構成するのではなく、粉体コア３１１で形成するようにしてもよい。
【００６０】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の非接触給電装置について説明する。第２実施形態の非接触給電装置は、第１実施形態の非接触給電装置に対して、送電側パッド及び受電側パッドの粉体コアを形成する領域を変更したものである。
【００６１】
送電側パッド及び受電側パッド以外は、第１実施形態の非接触給電装置と同一構成であるので説明を省略する。また、送電側パッドと同一構成であり、上下逆向きに設置される受電側パッドについても説明を省略する。
【００６２】
図１１及び図１２を参照して送電側パッドの構成について説明する。なお、図中における前後方向、左右方向及び上下方向は、車両における方向を示すものである。図１１は、図２におけるIII−III矢視断面に相当する断面図である。図１２は、図２におけるIV−IV矢視断面に相当する断面図である。
【００６３】
図１１及び図１２に示すように、送電側パッド４１は、積層コア４１０と、粉体コア４１１と、巻線４１２、４１３とを備えている。
【００６４】
積層コア４１０は、第１実施形態の積層コア３１０と同一構成である。
【００６５】
粉体コア４１１は、積層コア４１０の積層端面のうち、受電側パッドの積層コアの積層端面と対向する積層端面であって、巻線４１２、４１３が配置される積層端面以外の積層端面に、対向方向である上下方向から見たときに、その積層端面より広い領域を占めるように板状に形成されている。具体的には、突出部４１０ｂの上面に形成されるとともに、突出部４１０ｂの上面から前方及び左右方向に延在するように板状に形成されている。また、突出部４１０ｃの上面に形成されるとともに、突出部４１０ｃの上面から後方及び左右方向に延在するように板状に形成されている。
【００６６】
巻線４１２、４１３は、第１巻線部４１２ａ、４１３ａと、第２巻線部４１２ｂ、４１３ｂとを備え、矩形状に構成されている。
【００６７】
第１巻線部４１２ａは、溝部４１０ｄの底面及び前壁面に沿って配置されている。第２配線部４１２ｂは、粉体コア４１１の左側面、前面及び右側面に沿って配置されている。第１巻線部４１３ａは、溝部４１０ｄの底面及び後壁面に沿って配置されている。第２巻線部４１３ｂは、粉体コア１１１の左側面、後面及び右側面に沿って配置されている。巻線４１２、４１３は、上面が粉体コア４１１の上面と一致するように設定されている。
【００６８】
動作については、第１参考形態と同一であるため説明を省略する。
【００６９】
次に、効果について説明する。第２実施形態によれば、粉体コアは、積層端面よりも広い領域を占めるように形成されている。そのため、上下方向に対して斜めに流入出する磁束が広範囲に渡って形成されても、渦電流損を抑えることができる。
【００７０】
なお、第２実施形態では、第２巻線部４１２ｂ。４１３ｂが、粉体コア４１１の前後面及び左右側面に沿って配置されるとともに、巻線４１２、４１３の上面が、粉体コア４１１の上面と一致するように設定されている例を挙げているが、これに限られるものではない。図１３及び図１４に示すように、第２巻線部４１２ｂが突出部４１０ｂの左側面、前面及び右側面の前後面に沿って、第２巻線部４１３ｂが突出部４１０ｃの左側面、後面及び右側面に沿ってそれぞれ配置されるようにしてもよい。さらに、図１５及び図１６に示すように、巻線４１２、４１３の上面が、突出部４１０ｂ、４１０ｃの上面とそれぞれ一致するように設定されていてもよい。
【００７１】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態の非接触給電装置について説明する。第３実施形態の非接触給電装置は、第１実施形態の非接触給電装置に対して、送電側パッド及び受電側パッドの粉体コアを分散して形成するようにしたものである。
【００７２】
送電側パッド及び受電側パッド以外は、第１実施形態の非接触給電装置と同一構成であるので説明を省略する。また、送電側パッドと同一構成であり、上下逆向きに設置される受電側パッドについても説明を省略する。
【００７３】
図１７〜図１９を参照して送電側パッドの構成について説明する。なお、図中における前後方向、左右方向及び上下方向は、車両における方向を示すものである。
【００７４】
図１７〜図１９に示すように、送電側パッド５１は、積層コア５１０と、粉体コア５１１と、巻線５１２、５１３とを備えている。
【００７５】
積層コア５１０は、第１実施形態の積層コア３１０と同一構成である。
【００７６】
粉体コア５１１は、積層コア５１０の積層端面のうち、受電側パッドの積層コアの積層端面と対向する積層端面であって、巻線５１２、５１３が配置される積層端面以外の積層端面に、間隔をあけて分散して矩形板状に形成されている。具体的には、突出部５１０ｂ、５１０ｃの上面に、前後方向及び左右方向に所定の間隔をあけ、６箇所に分散してそれぞれ矩形板状に形成されている。分散した粉体コア５１１の間隔Ｄ１は、粉体コア５１１の厚さＤ２の２倍以下となるように設定されている。
【００７７】
動作については、第１参考形態と同一であるため説明を省略する。
【００７８】
次に、効果について説明する。第３実施形態によれば、粉体コアは、間隔をあけて分散して形成されている。そのため、粉体コアの形成箇所を低減することができる。
【００７９】
また、第３実施形態によれば、粉体コアの間隔が、粉体コアの厚さの２倍以下に設定されている。粉体コアの間隔Ｄ１が、粉体コアの厚さＤ２の２倍以下であれば、磁束は、粉体コアの形成されていない積層端面でなく、粉体コアに流入する。そのため、渦電流損を抑えつつ、粉体コアの形成箇所を低減することができる。
【００８０】
なお、第３実施形態では、粉体コア５１１が、前後方向及び左右方向に所定の間隔をあけて分散して配置されている例を挙げているが、これに限られるものではない。図２０〜図２２に示すように、粉体コア５１１が、前後方向だけに所定の間隔をあけて分散して配置されるようにしてもよい。この場合、積層された全ての磁性材に連続した粉体コアが形成されることになる。そのため、粉体コアによって、積層された全ての磁性材に磁束を均等に分散させることができる。従って、積層コアの磁気飽和を確実に抑えることができる。
【００８１】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態の非接触給電装置について説明する。第４実施形態の非接触給電装置は、第１実施形態の非接触給電装置に対して、送電側パッド及び受電側パッドの粉体コアの形成の仕方を変更したものである。
【００８２】
送電側パッド及び受電側パッド以外は、第１実施形態の非接触給電装置と同一構成であるので説明を省略する。また、送電側パッドと同一構成であり、上下逆向きに設置される受電側パッドについても説明を省略する。
【００８３】
図２３を参照して送電側パッドの構成について説明する。なお、図中における前後方向及び上下方向は、車両における方向を示すものである。図２３は、図２におけるIII−III矢視断面に相当する断面図である。
【００８４】
図２３に示すように、送電側パッド６１は、積層コア６１０と、粉体コア６１１と、巻線６１２、６１３とを備えている。
【００８５】
積層コア６１０は、第１実施形態の積層コア３１０と同一構成である。
【００８６】
粉体コア６１１は、積層コア６１０の積層端面のうち、受電側パッドの積層コアの積層端面と対向する積層端面であって、巻線６１２、６１３が配置される積層端面以外の積層端面に板状に形成されている。具体的には、突出部６１０ｂ、６１０ｃの上面に適合するような形状に、粉末状の磁性材を焼結、圧縮成形又は樹脂成形して構成されている。そして、粉末状の磁性材を混合した、硬化前には積層コア６１０及び粉体コア６１１より柔らかい接着材６１１ａによって突出部６１０ｂ、６１０ｃの上面に固定されている。接着材６１１ａに混合する磁性材は、例えば、粉末状のフェライト、センダスト、アモルファス又はナノ結晶磁性材等である。
【００８７】
巻線６１２、６１３は、第１実施形態の巻線３１２、３１３と同一構成である。
【００８８】
動作については、第１参考形態と同一であるため説明を省略する。
【００８９】
次に、効果について説明する。磁性材の端面が積層された状態で構成される積層コアの積層端面は、磁性材の寸法のばらつきによって凹凸がある。この積層端面に、粉体コアを固定すると、ギャップを生じて磁気抵抗が高くなってしまう。また、接着材によって粉体コアを固定しても同様である。しかし、第４実施形態によれば、粉体コアは、粉末状の磁性材を混合した接着材によって固定されている。そのため、磁気抵抗の増加を抑えることができる。
【００９０】
なお、第４実施形態では、粉体コア６１１と積層端面の間に、粉末状の磁性材を混合した、硬化前には積層コア６１０及び粉体コア６１１より柔らかい接着材６１１ａを有する例を挙げているが、これに限られるものではない。粉末状の磁性材を混合したゴムであってもよい。積層コア６１０及び粉体コア６１１より柔らかい部材であればよい。粉体コア６１１と積層端面の間に配設する際に積層コア６１０及び粉体コア６１１より柔らかければ、その後に硬化してもよい、
（第５実施形態）
次に、第５実施形態の非接触給電装置について説明する。送電側パッド及び受電側パッド以外は、第１参考形態の非接触給電装置と同一構成であるので説明を省略する。また、送電側パッドと同一構成であり、上下逆向きに設置される受電側パッドについても説明を省略する。
【００９１】
図２４を参照して送電側パッドの構成について説明する。なお、図中における前後方向及び上下方向は、車両における方向を示すものである。図２４は、図２におけるIII−III矢視断面に相当する断面図である。
【００９２】
図２４に示すように、送電側パッド７１は、積層コア７１０と、粉体コア７１１と、巻線７１２、７１３とを備えている。
【００９３】
積層コア７１０は、矩形状に切断された板状の磁性材７１０ａを、板厚方向である上下方向に積層して構成されている。
【００９４】
粉体コア７１１は、積層コア７１０の積層端面に直方体状に形成されている。具体的には、積層コア７１０前後面にそれぞれ直方体状に形成されている。粉体コア７１１は、積層コア７１０の上面より上方に突出する突出部７１１ａ、７１１ｂを有している。
【００９５】
巻線７１２、７１３は、第１巻線部７１２ａ、７１３ａと、第２巻線部７１２ｂ、７１３ｂとを備え、矩形状に構成されている。
【００９６】
第１巻線部７１２ａは、積層コア７１０の上面に沿って配置されている。第２配線部７１２ｂは、突出部７１１ａの左側面、前面及び右側面に沿って配置されている。  第１巻線部７１３ａは、第１巻線部７１２ａの後側の積層コア７１０の上面に沿って配置されている。第２巻線部７１３ｂは、突出部７１１ｂの左側面、後面及び右側面に沿って配置されている。巻線７１２、７１３は、上面が突出部７１１ａ、７１１ｂの上面と一致するように設定されている。
【００９７】
動作については、第１参考形態と同一であるため説明を省略する。
【００９８】
次に、効果について説明する。第５実施形態によれば、第１及び第２参考形態、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、積層コア７１０の左右方向の寸法（図略）が上下方向の寸法より大きい場合には、第１及び第２参考形態、第１〜第３実施形態のように、磁性材を左右方向に積層する場合に比べ、積層コア７０１を構成する磁性材７１０ａの枚数を抑えることができる。そのため、積層コア７１０の生産性を向上させることができる。
【００９９】
なお、第５実施形態では、積層コア７１０の前後面が、上下方向に垂直に形成されている例を挙げているが、これに限られるものではない。図２５に示すように、積層コア７１０の前後面が、斜めに傾斜するように形成されていてもよい。この場合、積層コア７１０と粉体コア７１１の接合面積を充分に確保することができる。そのため、接合部分に生じるギャップの影響を抑えることができる。
【０１００】
（第３参考形態）
次に、第３参考形態の非接触給電装置について説明する。送電側パッド及び受電側パッド以外は、第１参考形態の非接触給電装置と同一構成であるので説明を省略する。また、送電側パッドと同一構成であり、上下逆向きに設置される受電側パッドについても説明を省略する。
【０１０１】
図２６〜図２８を参照して送電側パッドの構成について説明する。なお、図中における前後方向、左右方向及び上下方向は、車両における方向を示すものである。
【０１０２】
図２６〜図２８に示すように、送電側パッド８１は、積層コア８１０と、粉体コア８１１と、巻線８１２とを備えている。
【０１０３】
積層コア８１０は、矩形状に切断された板状の磁性材８１０ａを、板厚方向である左右方向に積層して構成されている。
【０１０４】
粉体コア８１１は、積層コア８１０の積層端面に板状に形成されている。具体的には、積層コア８１０前後面及び上下面にそれぞれ板状に形成されている。
【０１０５】
巻線８１２は、積層コア８１０の上下面及び左右側面に沿って巻回して構成されている。
【０１０６】
動作については、第１参考形態と同一であるため説明を省略する。
【０１０７】
次に、効果について説明する。第３参考形態によれば、第１参考形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０８】
なお、第３参考形態では、積層コア８１０が、矩形状に切断された板状の磁性材８１０ａを、板厚方向である左右方向に積層して構成されている例を挙げているが、これに限られるものではない。図２９〜図３１に示すように、積層コア８１０は、帯状に切断された板状の磁性材８１０ａを板厚方向に積層されるように巻回して構成してもよい。
【０１０９】
（第６実施形態）
次に、第６実施形態の非接触給電装置について説明する。送電側パッド及び受電側パッド以外は、第１参考形態の非接触給電装置と同一構成であるので説明を省略する。また、送電側パッドと同一構成であり、上下逆向きに設置される受電側パッドについても説明を省略する。
【０１１０】
図３２〜図３５を参照して送電側パッドの構成について説明する。なお、図中における前後方向及び上下方向は、車両における方向を示すものである。
【０１１１】
図３２〜図３５に示すように、送電側パッド９１は、複数の積層コア９１０と、粉体コア９１１と、巻線９１２とを備えている。
【０１１２】
積層コア９１０は、矩形状に切断された板状の磁性材９１０ａを、板厚方向に積層して構成されている。積層コア９１０は、積層端面を上方及び下方に向けた状態で放射状に配置されている。
【０１１３】
粉体コア９１１は、積層コア９１０の積層端面のうち、受電側パッドの積層コアの積層端面と対向する積層端面であって、巻線９１２が配置される積層端面以外の積層端面に板状に形成されている。具体的には、放射上に配置された積層コア９１０上面に２重の同心円板状に形成されている。
【０１１４】
巻線９１２は、粉体コア９１１が形成されていない放射状に配置された積層コア９１０の上面に沿って円形状に配置されている。
【０１１５】
動作については、第１参考形態と同一であるため説明を省略する。
【０１１６】
次に、効果について説明する。第６実施形態によれば、第１及び第２参考形態、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１７】
なお、第１〜第３参考形態、第１〜第６実施形態では、それぞれ、受信側コイルが、送信側コイルと同一構成である例を挙げているが、これに限られるものではない。受信側コイルは、送信側コイルと同一構成でなくてもよい。例えば、第１参考形態の送信側コイルに対して、第２及び第３参考形態、第１〜第６実施形態の送電側パッドと同一構成の受電側パッドを用いてもよい。第１〜第３参考形態、第１〜第６実施形態の送信側コイルに対して、第１〜第３参考形態、第１〜第６実施形態の送電側パッドと同一構成の受信側コイルを相互に組合せて用いることができる。
【０１１８】
さらに、第１〜第３参考形態、第１〜第６実施形態では、送電側パッドが駐車スペースの地表面に、受電側パッドが車両の底部にそれぞれ設置されている例を挙げているが、これに限られるものではない。送電側パッドは、道路の路面、建物の床面、及び、地中に設置されていてもよい。また、建物の壁面や天井に設置されていてもよい。その場合、受電側パッドが、車両の側面や天井面に設置されていれば同様に送電することができる。
【符号の説明】
【０１１９】
１・・・非接触給電装置、１０・・・送電回路、１１・・・送電側パッド、１１０・・・積層コア、１１０ａ・・・磁性材、１１０ｂ、１１０ｃ・・・突出部、１１０ｄ・・・溝部、１１１・・・粉体コア、１１２、１１３・・・巻線、１１２ａ、１１３ａ・・・第１巻線部、１１２ｂ、１１３ｂ・・・第２巻線部、１２・・・受電側パッド、１３・・・受電回路
【図１】
0005896226.tif 000002
【図２】
0005896226.tif 000003
【図３】
0005896226.tif 000004
【図４】
0005896226.tif 000005
【図５】
0005896226.tif 000006
【図６】
0005896226.tif 000007
【図７】
0005896226.tif 000008
【図８】
0005896226.tif 000009
【図９】
0005896226.tif 000010
【図１０】
0005896226.tif 000011
【図１１】
0005896226.tif 000012
【図１２】
0005896226.tif 000013
【図１３】
0005896226.tif 000014
【図１４】
0005896226.tif 000015
【図１５】
0005896226.tif 000016
【図１６】
0005896226.tif 000017
【図１７】
0005896226.tif 000018
【図１８】
0005896226.tif 000019
【図１９】
0005896226.tif 000020
【図２０】
0005896226.tif 000021
【図２１】
0005896226.tif 000022
【図２２】
0005896226.tif 000023
【図２３】
0005896226.tif 000024
【図２４】
0005896226.tif 000025
【図２５】
0005896226.tif 000026
【図２６】
0005896226.tif 000027
【図２７】
0005896226.tif 000028
【図２８】
0005896226.tif 000029
【図２９】
0005896226.tif 000030
【図３０】
0005896226.tif 000031
【図３１】
0005896226.tif 000032
【図３２】
0005896226.tif 000033
【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
0005896226.tif 000036