(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次コイルを持つ給電パッドと、二次コイルを持つ受電パッドと、を備える非接触給電システムにおいて、
前記パッドの一方に凸形の係合面を、他方にこれと嵌り合う凹形の係合面を設け、
前記給電パッドの係合面と前記受電パッドの係合面が同軸上に嵌り合うのを補助する補助手段を備え、
これら係合面は、円形または正多角形の中心を通る軸線上の１点に前記円形の円周または前記正多角形の各辺から収束する円錐または角錐の傾斜面を持つ形に設定され、
前記給電パッドと前記受電パッドとの少なくとも一方が他方に対して前記係合面の軸線方向へ移動可能に構成され、
前記給電パッドと前記受電パッドとの少なくとも一方が前記軸線方向と直交する平面上を変位可能に支持され、
前記一次コイルおよび前記二次コイルの各々は、前記傾斜面に沿って渦を巻くコイル部を備え、
前記補助手段は、電磁反発力を発生させるように前記給電パッドのコイル部および前記受電パッドのコイル部を通電する手段を備えることを特徴とする非接触給電システム。
【請求項２】
前記傾斜面は、底面が円形の円錐台または底面が正多角形の角錐台における底面と上面との間をつなぐ側面である
ことを特徴とする請求項１に記載の非接触給電システム。
【請求項３】
前記補助手段は、前記給電パッドと前記受電パッドとの少なくとも一方に複数のエア噴出口が前記軸線を中心に対称配置される
ことを特徴とする請求項１または２に記載の非接触給電システム。
【請求項４】
前記補助手段は、前記給電パッドと前記受電パッドとの何れか一方にガイドピンが備えられ、前記ガイドピンは、先端が他方の前記傾斜面に突き当たると、前記給電パッドと前記受電パッドとの間が近づくのに伴って、前記給電パッドと前記受電パッドとの相対変位を前記軸線と直交する方向へ案内するように構成される
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の非接触給電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体に用いられる非接触給電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両（電気自動車など）の搭載する電源（蓄電装置）に対し、送電ケーブルを使わず、ワイヤレスで電力を伝送する有力な方法として、磁束の交番による電磁誘導を利用する電磁誘導方式のほか、電磁界の共鳴現象を利用する磁界共鳴方式や電流を電磁波に変換しアンテナを介して送受信するマイクロビーム方式などが知られる。
【０００３】
図１４は、電気自動車に用いる電磁誘導方式の非接触給電システムを示すものであり、この非接触給電システム１００により電気自動車１０１（移動体）の蓄電装置１０２（車両の駆動電源）を充電するようになっている。
【０００４】
一次コイル１０３が地面に固定され、車体の下面に二次コイル１０４が備えられる。一次コイル１０３から二次コイル１０４へ電力の送伝を行う際しては、地面の一次コイル１０３と車体の二次コイル１０４との位置合わせを行うことが要求されるが、車両の移動による位置合わせのため、コイル１０３，１０４同士の軸ズレが発生しやすい（図１５、参照）。一次コイル１０３は、平面上を渦巻状に巻かれ、円板状の給電パッド１０６に埋設される。また、二次コイル１０４は、平面上を渦巻状に巻かれ、円板状の受電パッド１０７に埋設される。
【０００５】
図１４において、１１０は電気自動車の駆動系であり、駆動源を構成する回転電機１１１が備えられる。１１２は一次コイル１０３に所定の高周波電流を印加するパワーユニットであり、車両を対象とする給電設備を構成する。図１５において、(a)はコイル１０３の中心軸とコイル１０４の中心軸との間にズレのない状態を示し、(b)および(c)はコイル１０３の中心軸とコイル１０４の中心軸との間にズレがある状態を示す。
【０００６】
このような非接触給電システムにあっては、電力の送伝効率を高めるべく、コイル１０３，１０４同士の軸ズレを防止するため、一次コイル１０３を移動させる手段と、一次コイル１０３から二次コイル１０４への電力の伝送効率を演算しつつその演算結果が最大となる最適位置を求め、一次コイル１０３を最適位置へ移動させる制御を行う手段と、を備えるものがある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−２０５８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような従来技術にあっては、一次コイル１０３を最適位置へ移動させる制御を行う手段の構成が複雑になり、一次コイル１０３を備える給電設備のコストが高騰しやすいという問題が想定される。
【０００９】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、複雑な制御系を用いることなく、簡単な構成により、コイル同士の位置(軸)合わせが精度よく行える手段の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、一次コイルを持つ給電パッドと、二次コイルを持つ受電パッドと、を備える非接触給電システムにおいて、前記パッドの一方に凸形の係合面を、他方にこれと嵌り合う凹形の係合面を設け、前記給電パッドの係合面と前記受電パッドの係合面が同軸上に嵌り合うのを補助する補助手段を備え、これら係合面は、円形または正多角形の中心を通る軸線上の１点に前記円形の円周または前記正多角形の各辺から収束する円錐または角錐の傾斜面を持つ形に設定され、前記給電パッドと前記受電パッドとの少なくとも一方が他方に対して前記係合面の軸線方向へ移動可能に構成され、前記給電パッドと前記受電パッドとの少なくとも一方が前記軸線方向と直交する平面上を変位可能に支持され、前記一次コイルおよび前記二次コイルの各々は、前記傾斜面に沿って渦を巻くコイル部を備え、前記補助手段は、電磁反発力を発生させるように前記給電パッドのコイル部および前記受電パッドのコイル部を通電する手段を備えることを特徴とする非接触給電システム。
【発明の効果】
【００１１】
本発明においては、給電パッドと受電パッドとの間を係合面の軸線方向へ接近させると、一次コイルおよび二次コイルとの間に位置ズレがない場合、給電パッドと受電パッドが嵌り合う。この嵌合状態において、双方の傾斜面同士が隙間なく接触するため、一次側のコイル部の中心軸と二次側のコイル部の中心軸が一致するようになる。給電パッドと受電パッドとの接近する過程において、一次コイルおよび二次コイルとの間に位置ズレがあっても、凹形の係合面の開口部の角が凸形の係合面の傾斜面に突き当たると、受電パットと給電パットとの間がこれらの接近に伴って係合面の軸線方向と直交する平面上を双方の軸線が近づく方向へ相対変位を生じるため、給電パッドと受電パッドと嵌合状態においては、双方の傾斜面同士が隙間なく接触し、一次側のコイル部の中心軸と二次側のコイル部の中心軸が一致するようになる。つまり、一次コイルと二次コイルとの軸ズレが無くなるため、電力の送伝効率を大きく高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態を説明するシステムの概要説明図である。
【図２】同じく給電パッドおよび受電パッドの構成説明図である。
【図３】同じく給電パッドおよび受電パッドの構成説明図である。
【図４】同じく給電パッドおよび受電パッドの構成説明図である。
【図５】別の実施形態を示す給電パッドおよび受電パッドの構成説明図である。
【図６】同じく給電パッドおよび受電パッドの構成説明図である。
【図７】同じく給電パッドおよび受電パッドの構成説明図である。
【図８】別の実施形態を示す給電パッドおよび受電パッドの構成説明図である。
【図９】別の実施形態を示す給電パッドおよび受電パッドの構成説明図である。
【図１０】同じく給電パッドの構成説明図である。
【図１１】別の実施形態を示す給電パッドおよび受電パッドの構成説明図である。
【図１２】同じく受電パッドの構成説明図である。
【図１３】別の実施形態を示す給電パッドおよび受電パッドの構成説明図である。
【図１４】従来技術の説明図である。
【図１５】従来技術の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図面に基づいて、本発明の実施形態に係る非接触給電システムを説明する。
【００１４】
図１において、この給電システム１０は、給電パッド１１を含む給電設備と、受電パッド２１を含む受電装置２０と、を備える。
【００１５】
受電装置２０は、移動体に搭載される。図示の場合、バス５(電気自動車)のルーフ上に配置される。２３は駆動輪に連結する回転電機であり、２２は回転電機２３の駆動電源を構成する蓄電装置であり、車両は蓄電装置２２から電力が回転電機２３へ供給され、回転電機２３が電動機として駆動され、駆動輪を回転（車両を走行）させるようになっている。
【００１６】
図１において、１点鎖線より左側は、受電中のバス５の正面を車体の前方からみた様子が示され、１点鎖線より右側は、同一のバス５の右側面を車体の側方からみた様子が示される。
【００１７】
受電装置２０は、二次コイルを持つ受電パッド２１と、受電パッド２１を車体（ルーフ上）に支持する装置（図示せず）と、が備えられ、一次コイルの受け取る電力によって蓄電装置２２を充電するようになっている。受電パッド２１の構成については、給電パッド１１と共にあとで詳しく説明する。
【００１８】
給電設備１０は、適宜の場所（例えば、駐車場）に配置される。図示の場合、一次コイルを持つ給電パッド１１と、給電パッド１１を地上から所定の高さに支持する設備１２と、給電パッド１１へ所定の高周波電流を出力するパワーユニット１３と、が備えられる。
【００１９】
地面に支柱１２ａが立てられ、支柱１２ａの上部に複数のガイドレール１２ｂが配置され、ガイドレール１２ｂに沿って基板１２ｃが移動可能に支持される。基板１２ｃの下方にこれと平行に昇降板１２ｄが配置され、基板１２ｃと昇降板１２ｄとの間にリンク機構１２ｅが介装される。リンク機構１２ｅは、２つのリンク（同一の設定）がＸ型に枢着され、Ｘ型の支点を中心に屈伸することにより、昇降板１２ｄを上下（鉛直）方向へ平行移動可能に支持する。これらにより、給電パッド１１を地上から所定の高さに支持する設備が構成される。さらに、基板１２ｃをガイドレール１２ｂに沿って移動させる駆動装置（図示せず）と、昇降板１２ｄをリンク機構１２ｅの屈伸方向（矢印ａ方向）へ上下させる駆動装置（図示せず）と、が備えられる。
【００２０】
給電パッド１１は、昇降板１２ｄの下面にスライダ１２ｆを介して配置され、スライダ１２ｆによって後述する係合面の中心軸（軸線）と直交する平面上を矢印ｂ方向へ変位自在に支持される。スライダ１２ｆは、給電パッド１１が傾かないように係合面の中心軸（軸線）と直交する平面上を変位自在に支持するものである。
【００２１】
給電パッド１１および受電パッド２１は、図２のように構成される。給電パッド１１は、図示の場合、凹形の係合面３１が備えられ、受電パッド２１は、給電パッド１１の係合面３１と隙間なく嵌り合う凸形の係合面４１が備えられる。
【００２２】
これら係合面３１，４１は、円形の中心を通る軸線ｐ（中心軸）上の１点にその円周から収束する傾斜面３２，４２（円錐面）を持つ形に設定される。３３は凹形の係合面３１の開口を囲む平面（縁面）であり、４３は係合面３１と隙間なく嵌り合う係合面４１の円錐の底面を囲む平面（縁面）であり、後述の嵌合状態において、縁面３３，４３同士が軸線と直交する平面上に接触する。
【００２３】
３４は給電パッド１１の一次コイルであり、４４は受電パッド２１の二次コイルであり、これらのコイル３４，４４はパッド１１，２１に埋設され、係合面３１，４１の傾斜面３２，４２に沿って軸線ｐ方向へ渦巻状に巻かれるコイル部３４ａ，４４ａを形成する。つまり、コイル部３４ａ、４４ａは、軸線ｐを中心に螺旋状に渦を巻くように形成される。図示の場合、受電パッド２１は、車両のルーフ上に凸形の係合面４１を上方へ向けて水平状態に固定される。
【００２４】
昇降板１２ｄをリンク機構１２ｅの屈伸方向へ上下させる駆動装置（図示せず）により、給電パッド１１が図２の点線矢印の方向へ移動すると、図示の場合、一次コイル３４および二次コイル４４との間に位置ズレがないため、給電パッド１１と受電パッド２１が嵌り合う。この嵌合状態において、双方の傾斜面３２，４２同士も隙間なく接触するため、一次側のコイル部３４ａの中心軸ｐと二次側のコイル部４４ａの中心軸ｐがズレなく一致するようになる。
【００２５】
給電パッド１１と受電パッド２１との接近する過程において、一次コイル３４と二次コイル４４との間に位置ズレがあっても、凹形の係合面３１の開口部の角が凸形の係合面４１の傾斜面４２に突き当たると、受電パット２１と給電パット１１との間がこれらの接近に伴って係合面３１の軸線ｐ方向と直交する平面上を双方の軸線ｐが近づく方向へ相対変位を生じるため、給電パッド１１と受電パッド２１との嵌合状態においては、前記のように双方の傾斜面３２，４２同士が隙間なく接触し、一次側のコイル部３４ａの中心軸ｐと二次側のコイル部４４ａの中心軸ｐが一致するようになる。つまり、一次コイル３４と二次コイル４４との軸ズレが無くなるため、電力の送伝効率を大きく高めることができる。
【００２６】
この場合、給電パッド１１が軸線ｐ方向と直交する平面上を変位自在に支持され、一次コイル３４および二次コイル４４を傾斜面３２，４２に沿って渦を巻くように形成する、という極く簡単な構成により、給電パッド１１と受電パッド２１との接近に伴って一次コイル３４と二次コイル４４との軸ズレが無くなる、という顕著な効果が得られるのである。
【００２７】
車両の給電過程を図に基づいて説明する。車両が給電設備１０のある場所に入り、給電パッド１１の配置に合わせてその下方に停車する。車両によってルーフ上の受電パッド２１の位置が異なるため、基板１２ｃをガイドレール１２ｂに沿って移動させる駆動装置（図示せず）により、給電パッド１１が受電パッド２１に対応する位置へ近づけられる。
【００２８】
その後、昇降板１２ｄをリンク機構１２ｅの屈伸方向へ上下させる駆動装置（図示せず）により、給電パッド１１が下方の受電パッド２１へ近づけられる。この過程において、一次コイル３４および二次コイル４４との間に軸ズレがあっても、前記の如く給電パッド１１が係合面３１の軸線ｐ方向と直交する平面上を変位可能のため、給電パッド１１と受電パッド２１との嵌合状態においては、一次コイル３４の中心軸ｐと二次コイル４４の中心軸ｐがズレなく一致するようになるのである。
【００２９】
給電パッド１１を受電パッド２１へ下げ始める位置において、一次側のコイル部３４ａの軸線ｐと二次側のコイル部４４ａの軸線ｐとの間に許容されるズレ量の最大値については、円錐の傾斜面３２，４２の最大径φＤの１／２以内となる（図３、参照）。つまり、給電パッド１１を受電パッド２１へ下げ始める位置において、一次コイル３４と二次コイル４４との間に軸ズレがあっても、ズレ量がφＤ／２以内であれば、給電パッド１１を受電パッド２１へ接近させることにより、図２の嵌合状態（一次コイル３４の中心軸ｐと二次コイル４４の中心軸ｐがズレなく一致する）にセットできることになる。
【００３０】
図２，３の実施形態において、係合面３１，４１は、円錐の傾斜面３２，４２を持つ形に設定されるが、これに限らず、正多角形の各辺から同正多角形の中心を通る軸線（中心軸）上の１点に収束する角錐の傾斜面を持つ形に設定することも考えられる。また、給電パッド１１および受電パッド２１の構成において、凸形の係合面３１と凹形の係合面４１が前記と逆の設定になっても良い（図４、参照）。図４においては、給電パッド１１に凸形の係合面４１が設定され、受電パッド２１に凹形の係合面４１が設定される。
【００３１】
係合面３１，４１の軸線ｐに対する傾斜面３２，４２の角度θ（図２、参照）については、円錐の傾斜面３２，４２の場合、最大径φＤを変えずに最大許容ズレ量φＤ／２を確保する上からは、θは大きく方が有利となる。最大許容ズレ量φＤ／２を変えずにθを小さく設定すると、給電パッド１１を受電パッド２１と嵌合させるのに必要な移動量（給電パッドのストローク）が大きくなってしまう。従って、角度θについては、最大許容ズレ量φＤ／２と給電パッド１１のストローク（図の矢印ａ方向の移動量）との兼ね合いから最適に設定することが考えられる。
【００３２】
図５は、給電パッド１１および受電パッド２１の構成に係る別の実施形態を説明するものである。給電パッド１１の係合面３１および受電パッド２１の係合面４１は、底面が円形の円錐台に設定され、傾斜面３２，４２が底面（大円形）と上面（小円形）との間をつなぐ側面（円錐面）を形成する。３３は凹形の係合面３１の開口を囲む平面（縁面）であり、４３は係合面４１の円錐の底面を囲む平面（縁面）であり、給電パッド１１の係合面３１と受電パッド２１の係合面４１が隙間なく嵌り合う状態において、縁面３３，４４同士が軸線ｐと直交する平面上に接触する。
【００３３】
３４は給電パッド１１の一次コイルであり、４４は受電パッド２１の二次コイルであり、これらのコイル３４，４４はパッド１１，２１に埋設され、係合面３１，４１の傾斜面３２，４２に沿って軸線ｐ方向へ渦巻状に巻かれるコイル部３４ａ，４４ａを形成する。つまり、コイル部３４ａ、４４ａは、軸線ｐを中心に螺旋状に渦を巻くように形成される。図示の場合、コイル部３４ａは、凹形の係合面３１の奥方の平面（円錐台の小円形）にこれと平行に渦を巻くように延長され、コイル部４４ａは、凸形の係合面４１の平面（円錐台の小円形）にこれと平行に渦を巻くように延長される。
【００３４】
給電パッド１１および受電パッド２１は、図１において、前記の給電パッド１１および受電パッド２１と同様に配置される。昇降板１２ｄをリンク機構１２ｅの屈伸方向へ上下させる駆動装置（図示せず）により、給電パッド１１が図５の点線矢印の方向へ移動すると、図示の場合、一次コイル３４および二次コイル４４との間に位置ズレがないため、給電パッド１１と受電パッド２１が嵌り合う。この嵌合状態において、双方の傾斜面３２，４２同士も隙間なく接触するため、一次側のコイル部３４ａの中心軸ｐと二次側のコイル部４４ａの中心軸ｐがズレなく一致するようになる。
【００３５】
給電パッド１１と受電パッド２１との接近する過程において、一次コイル３４および二次コイル４４との間に位置ズレがあっても、凹形の係合面３１の開口部の角が凸形の係合面４１の傾斜面４２に突き当たると、受電パット２１と給電パット１１との間がこれらの接近に伴って係合面３１，４１の軸線ｐ方向と直交する平面上を双方の軸線ｐが近づく方向へ相対変位するため、給電パッド１１と受電パッド２１との嵌合状態においては、双方の傾斜面３２，４２同士も隙間なく接触し、一次側のコイル部３４ａの中心軸ｐと二次側のコイル部４４ａの中心軸ｐが一致するようになる。
【００３６】
一次側のコイル部３４ａの軸線ｐと二次側のコイル部４４ａの軸線ｐとの間に許容されるズレ量の最大値については、図６に示すように（φＤ-φd）／２以内となる。φＤは円錐の傾斜面３２，４２の最大径φＤ、φｄは円錐の傾斜面３２，４２の最小径である。つまり、給電パッド１１を受電パッド２１へ下げ始める位置において、一次コイル３４と二次コイル４４との間に軸ズレがあっても、ズレ量が（φＤ-φｄ）／２以内であれば、給電パッド１１を受電パッド２１へ接近させることにより、図５の嵌合状態（一次コイル３４の中心軸ｐと二次コイル４４の中心軸ｐがズレなく一致する）にセットすることができる。
【００３７】
給電パッド１１および受電パッド２１の構成において、凸形の係合面４２と凹形の係合面３２が前記と逆の設定になっても良い（図７、参照）。図７においては、給電パッド１１に凸形の係合面４１が設定され、受電パッド２１に凹形の係合面３１が設定される。図５の実施形態において、係合面３１，４１は、円錐台に設定されるが、これに限らず、底面が正多角形の角錐台に設定することも考えられる。
【００３８】
図８は、給電パッド１１と受電パッド２１が同軸上に嵌り合うのを補助する手段（嵌合補助手段）を説明するものである。図示の場合、係合面３１，４１が円錐台のパッド１１，２１への適用例が示される。この例においては、一次コイル３４と二次コイル４４との間に電磁反発力を発生させるべく一次コイル３４および二次コイル４４を通電する手段（図示せず）が備えられる。通電手段は、一次コイル３４を有する給電設備側と、二次コイル４４を有する受電装置（車両）側と、のそれぞれに配置される。
【００３９】
給電パッド１１と受電パッド２１との接近する過程において、各通電手段が制御され、一次コイル３４および二次コイル４４に電流（直流電流）が供給されると、一次コイル３４および二次コイル４４との間に電磁反発力が発生する。
【００４０】
一次コイル３４と二次コイル４４との間に位置ズレがあると、一次コイル３４と二次コイル４４との距離が小さいところに磁気反発力が強く作用し、一次コイル３４と二次コイル４４との距離が大きいところに弱く作用するため、この電磁反発力により、給電パッド１１の変位（軸線ｐ方向と直交する平面上の変位）が付勢される。このため、給電パッド１１が受電パッド２１へ近づくのに伴って一次コイル３４の軸線ｐと二次コイル４４の軸線ｐが一致するようになり、給電パッド１１が受電パッド２１と隙間なく嵌り合う。この通電は、給電パッド１１が受電パッド２１と隙間なく嵌り合う状態になると停止され、その後に電力の送伝が開始されることになる。
【００４１】
図９，１０は、嵌合補助手段に係る別の実施形態を説明するものであり、図示の場合、給電パッド１１に複数のエア噴出口５０が備えられる。複数の噴出口５０は、図９においては、円錐の傾斜面３２に軸線ｐを中心に対称配置され、エア供給口５１から配管（図示せず）を介して給電設備(図１、参照）側のエア供給源に接続される。
【００４２】
給電パッド１１と受電パッド２１との接近する過程において、エア供給源から各噴出口５０へエア（圧縮空気）が供給されると、各噴出口５０からエアが噴出する。この噴出エアにより、受電パッド２１の係合面４１と給電パッド１１の係合面３１との間の圧力が上昇する。エア噴出口５０は、軸線ｐを中心に対称配置されるので、一次コイル３４と二次コイル４４との間に位置ズレがあると、係合面３１，４１間の距離が小さいところが高圧となり、係合面３１，４４間の距離が大きいところが比較的に低圧となる。これにより、給電パッド１１は、係合面３１，４１間の圧力を均一化する方向へ付勢され、軸線ｐ方向と直交する平面上を変位する。このため、給電パッド１１が受電パッド２１へ近づくのに伴って一次コイル３４の軸線ｐと二次コイル４４の軸線ｐが一致するようになり、給電パッド１１が受電パッド２１と隙間なく嵌り合う。
【００４３】
エア噴出口５０は、図１１のような構成であっても良い。この場合、噴出口５０は、給電パッド１１の係合面３１の開口を囲む縁面３３に開口される。複数の噴出口５０は、軸線ｐを中心に対称配置され、エア供給口５１から配管（図示せず）を介して給電設備（図１、参照）側のエア供給源に接続される。
【００４４】
給電パッド１１と受電パッド２１との接近する過程において、一次コイル３４と二次コイル４４との間に位置ズレがあり、縁面３３の各噴出口５０から噴出するエア（圧縮空気）が受電パッド２１の傾斜面（円錐面）にぶつかると、給電パッド１１が受電パッド２１へ近づくのに伴って一次コイル３４の軸線ｐと二次コイル４４の軸線ｐが近づくことになる。
【００４５】
図９の噴出口５０と図１１の噴出口５０との両方を１つのパッド１１に設定しても良い。また、エア噴出口５０は、給電パッド１１側に限らず、図１２のように受電パッド２１側に設定することも考えられる。図１２の場合、複数の噴出口５０は、受電パッド２１の傾斜面４２において、軸線ｐを中心とする対称位置に開口され、１つのエア供給口５１（受電パッド２１の下面に開口する）と連通状態に形成される。
【００４６】
前記の嵌合補助手段（図８，図９〜図１１、参照）は、円錐台の係合面３１，４１を持つパッド１１，２１に適用が限定されるものでなく、言うまでもなく、図２〜図４のように円錐の係合面３１，４１を持つパッド１１，２１への適用も想定される。
【００４７】
図１３は、さらに別の嵌合補助手段に係る実施形態を説明するものである。給電パッド１１と受電パッド２１との間において、凸形の係合面４１にガイドピン５５が立設され、凹形の係合面３１の奥方の平面にガイドピン５５の挿入穴５６が開口される。ガイドピン５５は、円錐台の小円形の中心を通る軸線ｐ上に配置され、挿入穴５６は、円錐台の小円形を軸線ｐ方向へ刳り抜くように形成される。
【００４８】
この場合、給電パッド１１と受電パッド２１との接近する過程において、ガイドピン５５の先端が給電パッド１１の傾斜面３２に突き当たると、給電パッド１１と受電パッド２１との間が近づくのに伴って、給電パッド１１がガイドピン５５の先端を挿入口５６へ導くように軸線ｐ方向と直交する平面上を変位する。
【００４９】
ガイドピン５５が挿入口５６に入ると、凹形の係合面３１の開口の角を凸形の係合面４１の傾斜面４２に滑らせながら、給電パッド１１が軸線ｐ方向と直交する平面上を変位するため、給電パッド１１と受電パッド２１との嵌合状態においては、双方の傾斜面３２，４２同士も隙間なく接触し、一次側のコイル部（図示省略）の中心軸ｐと二次側のコイル部（図示省略）の中心軸ｐが一致するようになる。
【００５０】
一次側のコイル部の軸線ｐと二次側のコイル部の軸線ｐとの間に許容されるズレ量の最大値については、図示のように（φＤ-φd）／２以内となる。φＤは円錐の傾斜面３２，４２の最大径φＤ、φｄは円錐の傾斜面３２，４２の最小径である。従って、給電パッド１１を受電パッドへ下げ始める位置において、一次コイルと二次コイルとの間に軸ズレがあっても、ズレ量が（φＤ-φｄ）／２以内であれば、給電パッド１１を受電パッド２１へ接近させることにより、両者を隙間なく嵌合させる。つまり、一次コイルの中心軸ｐと二次コイルの中心軸ｐがズレなく一致する嵌合状態にセットすることができる。
【００５１】
本発明は、図１の給電設備を備える非接触給電システムに適用が限定されない。例えば、図１４の給電設備を備える非接触給電システムへの適用も可能である。その場合、図１４の給電パッド１０４および受電パッド１０３を、前記の実施形態に記載の給電パッド１１および受電パッド２１と交換する。また、図１４の給電設備に対し、給電パッド１１と受電パッド２１との少なくとも一方を他方に対して係合面３１，４１の軸線ｐ方向へ移動させる機構と、給電パッド１１と受電パッド２１との少なくとも一方が軸線ｐ方向と直交する平面上を変位可能に支持する機構と、を組み入れることになる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明に係る非接触給電システムは、移動体への給電（電力の送伝）に用いられるだけでなく、各種の給電（一次コイルと二次コイルとの軸合わせが要求される）に広く利用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
５  車両（移動体）
１０  給電設備
１１  給電パッド
１２  給電パッドの支持装置
１２ａ  支柱
１２ｂ  ガイドレール
１２ｃ  基板
１２ｄ  昇降板
１２ｅ  リンク機構
１２ｆ  スライダ
１３  パワーユニット
２１  受電パッド
２２  蓄電装置
３１，４１  係合面
３２，４２  傾斜面
３４  一次コイル
３４ａ  コイル部
４４  二次コイル
４４ａ  コイル部
５０  エア噴出口
５５  ガイドピン
５６  ガイドピンの挿入穴
【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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