(57)【要約】【課題】シールド部材を車体に取り付ける固定要素が電磁波の影響を受けることを抑制可能な、非接触受電装置を提供する。【解決手段】車体２０に取り付けられ、かつ、ワイヤレスで伝送される電力を受け取る受電部２７と、車体２０と受電部２７との間に設けられるシールド部材２６と、を有する、非接触受電装置１３であって、車体２０から突出して設けられた複数の支持部２２と、複数の支持部２２同士の間に形成され、かつ、受電部２７を配置する収容部Ａ１と、複数の支持部２２において収容部Ａ１とは反対の箇所にそれぞれ取り付けられ、かつ、シールド部材２６を複数の支持部２２にそれぞれ固定する固定要素３８と、を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に取り付けられ、かつ、ワイヤレスで伝送される電力を受け取る受電部と、前記車体と前記受電部との間に設けられるシールド部材と、を有する、非接触受電装置であって、
前記車体から突出して設けられた複数の支持部と、
前記複数の支持部同士の間に形成され、かつ、前記受電部を配置する収容部と、
前記複数の支持部において前記収容部とは反対の箇所にそれぞれ取り付けられ、かつ、前記シールド部材を前記複数の支持部にそれぞれ固定する固定要素と、
を有する、非接触受電装置。
【請求項２】
請求項１記載の非接触受電装置において、
前記シールド部材は、
前記収容部に配置され、かつ、前記受電部が取り付けられる基板と、
前記基板に接続され、かつ、前記収容部から前記複数の支持部をそれぞれ迂回するように屈曲された腕部と、
を有し、
前記固定要素は、前記腕部を前記複数の支持部にそれぞれ固定する、非接触受電装置。
【請求項３】
請求項２記載の非接触受電装置において、
前記固定要素は、ボルトを含み、
前記ボルトの中心線は、前記複数の支持部が前記車体から突出する方向に対して交差する方向に沿って配置されている、非接触受電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤレスで伝送される電力を受け取り可能な非接触受電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレスで伝送される電力を受け取り可能な非接触受電装置の例が、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された非接触受電装置は、車両の車体底面に設けた凹部と、凹部に配置された受電側アンテナコイルユニットと、導電材製の第１シールド板と、を有する。受電側アンテナコイルユニットは、第１ハウジングと、第１ハウジング内に設けた受電側共振コイルと、第１ハウジング内に設けた磁性製の第２シールド板と、を有する。導電材製の第１シールド板は、車体底面に取り付けられている。
【０００３】
地面に給電側アンテナコイルユニットが設けられている。給電側アンテナコイルユニットは、第２ハウジングと、第２ハウジング内に設けた給電側共振コイルと、第２ハウジング内に設けた磁性材製の第３シールド板と、を有する。
【０００４】
特許文献１に記載された非接触受電装置は、給電側共振コイルにより磁界が形成され、磁界を介して電力を伝送する。受電側共振コイルは、磁界を介して伝送される電力を受け取る。第１シールド板は、電界及び磁界の双方を遮蔽するための電磁シールドとして機能する。つまり、車両への電磁波の影響を抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１８６４２６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、特許文献１に記載された電磁波を遮蔽するシールド部材を車体に取り付ける固定要素が、電磁波の影響を受ける可能性があった。
【０００７】
本発明の目的は、シールド部材を車体に取り付ける固定要素が電磁波の影響を受けることを抑制可能な、非接触受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、車体に取り付けられ、かつ、ワイヤレスで伝送される電力を受け取る受電部と、前記車体と前記受電部との間に設けられるシールド部材と、を有する、非接触受電装置であって、前記車体から突出して設けられた複数の支持部と、前記複数の支持部同士の間に形成され、かつ、前記受電部を配置する収容部と、前記複数の支持部において前記収容部とは反対の箇所にそれぞれ取り付けられ、かつ、前記シールド部材を前記複数の支持部にそれぞれ固定する固定要素と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、シールド部材を車体に取り付ける固定要素が電磁波の影響を受けることを抑制可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の非接触受電装置を有する車両の模式図である。
【図２】図１の車両に設けられる第１車体フレーム及び第２車体フレームの斜視図である。
【図３】第２車体フレーム及び非接触受電装置の平面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線における縦断面図である。
【図５】非接触受電装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１に示す車両１０には、蓄電装置１１、整流器１２及び非接触受電装置１３が搭載されている。蓄電装置１１は、充電及び放電が可能な直流電源である。蓄電装置１１は、二次電池、キャパシタを含む。二次電池は、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池を含む。整流器１２は交流を直流に変換する装置である。車両１０には、蓄電装置１１の電力を使用する補機、走行用電動機が設けられている。
【００１３】
地面１４には制御盤１５、電源ケーブル１６及び送電装置１７が設けられている。制御盤１５は商用電源に接続されている。商用電源の周波数は例えば、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚであり、制御盤１５は商用電源の周波数を、送電装置１７の共振周波数に変換する。制御盤１５から送電装置１７に高周波電流が供給される。送電装置１７は、コイル及び磁石を有する。制御盤１５、電源ケーブル１６、送電装置１７及び非接触受電装置１３により、非接触充電装置４４が構成されている。
【００１４】
非接触受電装置１３は、送電装置１７からワイヤレスで伝送される電力を受け取る。非接触受電装置１３は、次のようにして車両１０に搭載されている。車両１０は、図２に示す第１車体フレーム１８と、第１車体フレーム１８に固定された第２車体フレーム１９と、を有する。第１車体フレーム１８は金属製であり、かつ、車両１０の前部に配置される。第１車体フレーム１８は、モータルームを取り囲むように配置されており、ラジエータ、ショックアブソーバ等が第１車体フレーム１８に取り付けられる。
【００１５】
第２車体フレーム１９は金属製、例えば、鉄、機械構造用鋼等で形成されている。第２車体フレーム１９は原動機を支持する。図３のように、第２車体フレーム１９は車両１０の幅方向、つまり、左右方向に沿って配置されたクロスメンバ２０を有する。クロスメンバ２０は、中空構造であり、クロスメンバ２０は、上壁３９、下壁２１及び中間壁４０を有する。下壁２１は上壁３９の下方に位置する。中間壁４０は上壁３９と下壁２１との間に位置する。図４には、上壁３９、中間壁４０及び下壁２１が略水平である例が示されている。中間壁４０は複数、具体的には２個の支持部２２を有する。２個の支持部２２は、中間壁４０の一部を車両１０の高さ方向で下に突出して設けられている。
【００１６】
２個の支持部２２は、車両１０の幅方向に間隔をおいて配置されている。図４のようにクロスメンバ２０を正面断面視すると、中間壁４０がクランク形状に屈曲して成形されて、２個の支持部２２が設けられている。支持部２２は、第１壁部２３、第２壁部２４及び第３壁部２５を有する。第１壁部２３と第２壁部２４とは互いに平行であり、かつ、下壁２１に対して垂直である。第３壁部２５は、第１壁部２３の端部と第２壁部２４の端部とを接続している。第３壁部２５は、下壁２１と同じ高さに配置されている。２つの第１壁部２３は、車両１０の幅方向で、２つの第２壁部２４の間に配置されている。このように、クロスメンバ２０は第２車体フレーム１９の剛性を高めるために板厚があり、かつ、クランク形状に屈曲されている。
【００１７】
２つの第１壁部２３の間に凹部Ａ１が形成されている。２個の支持部２２が下壁２１から突出する量は、同一である。２個の支持部２２の間に凹部Ａ１が形成されている。車両１０の幅方向で、中間壁４０の両端は、接続壁４１を介して下壁２１に接続されている。第２壁部２４と接続壁４１との間に空間Ａ２が設けられている。２つの第２壁部２４の内面に、それぞれナット４２が溶接固定されている。
【００１８】
非接触受電装置１３は、クロスメンバ２０に取り付けられている。非接触受電装置１３は、２個の支持部２２に固定されるシールド部材２６と、シールド部材２６に取り付けられた受電ユニット２７と、を有する。受電ユニット２７は、絶縁材料製の収容ケース２８と、収容ケース２８内に設けたフェライト磁石２９及びコイル３０と、を有する。絶縁材料は、合成樹脂を用いることができる。図３のように第２車体フレーム１９を平面視すると、収容ケース２８は四角形、具体的には、長方形または正方形である。コイル３０は、導電性を有する金属線をフェライト磁石２９に巻き付けて構成されており、コイル３０は整流器１２を介して蓄電装置１１に電気的に接続されている。
【００１９】
シールド部材２６は、導電性の金属板、例えば、アルミニウム板で構成されている。シールド部材２６は、図５に示すように、四角形の基板３１と、基板３１に接続された２つの側板３２と、２つの側板３２にそれぞれ設けられた腕部３３と、を有する。基板３１の下面に収容ケース２８が取り付けられている。基板３１は、互いに平行な２つの辺３４を有する。２つの辺３４は、車両１０の前後方向に沿って配置されている。側板３２は２つの辺３４にそれぞれ接続されている。腕部３３は、側板３２から側方に突出した突出片３５と、突出片３５から上方に延ばされた支持片３６と、を有する。突出片３５は基板３１と平行であり、２つの突出片３５は、互いに離れる向きで側板３２からそれぞれ突出されている。支持片３６を貫通する孔３７が設けられている。
【００２０】
図４のように、ボルト３８を孔３７にそれぞれ挿入して締め付けられ、シールド部材２６が、２個の支持部２２にそれぞれ固定されている。シールド部材２６が２個の支持部２２に固定された状態で、シールド部材２６は、受電ユニット２７を覆い、かつ、受電ユニット２７とクロスメンバ２０との間に配置されている。ボルト３８は、支持部２２が中間壁４０から突出する方向に対して交差する方向で、凹部Ａ１とは反対側に位置する第２壁部２４に取り付けられている。ボルト３８の中心線Ｂ１は、支持部２２が中間壁４０から突出する方向に対して交差する方向に配置されている。腕部３３は、２個の支持部２２をそれぞれ迂回するように屈曲されている。このように、シールド部材２６は、車両１０の幅方向における２箇所の取り付け点において、ボルト３８を用いてクロスメンバ２０に固定されている。ボルト３８は、磁性材料製の金属で構成されており、例えば、機械構造用炭素鋼、機械構造用合金鋼を用いることができる。
【００２１】
シールド部材２６がクロスメンバ２０に固定された状態で、基板３１及び側板３２の一部は、凹部Ａ１に配置されている。突出片３５は、第３壁部２５の下方に位置する。２つの支持片３６は、第２壁部２４の外面にそれぞれ接触している。また、下壁２１の下面から突出片３５の下面までの距離と、下壁２１の下面から収容ケース２８の下面までの距離とは同一である。２つの支持片３６の一部は、それぞれ空間Ａ２に位置する。図４において。シールド部材２６は、クロスメンバ２０の表面形状に沿った形状を有する。また、ボルト３８の頭部は、空間Ａ２に位置する。さらに、受電ユニット２７の一部は凹部Ａ１に配置されている。
【００２２】
本開示の非接触充電装置４４は、制御盤１５から送電装置１７に高周波電流が供給され、送電装置１７のコイルにより磁界が形成される。その磁界がコイル３０を通り、コイル３０に電流が発生する。コイル３０で発生した電流は、整流器１２を介して蓄電装置１１に充電される。このように、本開示の非接触充電装置４４は電磁誘導方式で送電及び受電する。
【００２３】
本開示の非接触受電装置１３は、受電ユニット２７と車体との間に導電性のシールド部材２６が設けられている。このため、コイル３０が形成する電界及び磁界の双方を遮蔽でき、第１車体フレーム１８及び第２車体フレーム１９が、高周波の磁場の影響を受けることを抑制できる。
【００２４】
また、受電ユニット２７の一部は凹部Ａ１に配置されている。さらに、車両１０の幅方向において、ボルト３８と受電ユニット２７との間に、支持部２２が設けられている。このため、受電ユニット２７で磁界が形成された場合に、磁束は支持部２２により遮られ、磁束はボルト３８まで届きにくい。したがって、ボルト３８が磁束により加熱されることを抑制できる。
【００２５】
さらに、地面１４から下壁２１までの高さＬ１を、車両１０の最低地上高さとして把握することができる。そして、収容ケース２８の一部は、凹部Ａ１に配置されている。このため、下壁２１から収容ケース２８の下端が突出する量を、なるべく少なくすることができる。最低地上高さが低くなることを抑制できる。また、第１車体フレーム１９の下面を、極力フラットにすることができる。さらに、最低地上高さよりも上に、コイル３０を配置することができる。したがって、地面から異物、例えば、石や水が飛来しても、異物が収容ケース２８に接触することを抑制できる。
【００２６】
さらに、凹部Ａ１に受電ユニット２７の一部を配置して、最低地上高さが低くなることを抑制している。このため、支持部２２の角部４３と、コイル３０とが、車両１０の高さ方向で近接して配置されている。角部４３は、第１壁部２３の表面と第３壁部２５の表面との境界、第２壁部２４の表面と第３壁部２５の表面との境界である。しかし、受電ユニット２７と支持部２２との間にシールド部材２６を介在してある。このため、磁束により、支持部２２の角部４３が発熱することを抑制できる。さらに、コイル３０の側方に２つの側板３２が配置されているため、電磁波の放射を減少できる。
【００２７】
本開示で説明した事項の意味を説明すると、クロスメンバ２０は車体の一例であり、受電ユニット２７は受電部の一例であり、凹部Ａ１は収容部の一例である。また、第２壁部２４は、“凹部とは反対の箇所”の一例である。ボルト３８は固定要素の一例である。
【００２８】
本開示の非接触受電装置は、上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、シールド部材は、車両の幅方向における異なる２箇所で車体フレームに固定されているが、３箇所以上で車体フレームに固定されていてもよい。また、車体フレーム自体に、ボルトの軸部に対応する雌ねじ孔が設けられていてもよい。また、シールド部材は、車両の前後方向において、複数箇所で車体フレームに固定されていてもよい。
【００２９】
さらに、非接触受電装置は、スタッドボルトが車体フレームに設けられ、ナットを締め付けてシールド部材を車体フレームに固定するものも含む。例えば、図４において、スタッドボルトは、第２壁部２４に設け、ナットは、図４の空間Ａ２に配置する。この場合、スタッドボルト及びナットが固定要素の一例である。
【００３０】
また、シールド部材を固定するフレームは、車両の前部に配置されているもの、車両の後部に配置されているもの、の何れでもよい。さらに、シールド部材は、フレームを介することなく車体に直接取り付けることも可能である。さらに、本開示の非接触受電装置は、ワイヤレスで電力を伝送するシステムに用いることができ、前記電磁誘導方式の他、磁界共振方式、環状ソレノイド方式で用いることもできる。
【符号の説明】
【００３１】
１３…非接触受電装置、２０…クロスメンバ（車体）、２２…支持部、２４…第２壁部、２６…シールド部材、２７…受電ユニット（受電部）、３１…基板、３３…腕部、３８…ボルト（固定要素）、Ａ１…凹部（収容部）、Ｂ１…中心線。
【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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