(57)【要約】  車体の下面に搭載され、地上に設置される給電側コイル（１１）から送電される電力を非接触で受電する受電側コイル（１３）を備える。受電側コイル（１３）は、車両前後方向をコイル軸（Ｐ）として電線（９１）を巻いたソレノイド型である。受電側コイル（１３）と車体の下面との間には、板状の磁気シールドとなるシールド部材（７５）が配置される。シールド部材（７５）には、受電側コイル（１３）に対してコイル軸方向の車両前方側に、車両下方向へ突出する第１壁部となる前方傾斜面（７５ｂ）が立設されている。
2015045085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の下面に搭載され、給電側コイルから送電される電力を非接触で受電する車両前後方向をコイル軸として導電線を巻いた受電側コイルと、
前記車体の下面における前記受電側コイルの周囲に設けられ、前記車体の下面を覆う板状の磁気シールドと、を備え、
前記磁気シールドには、前記受電側コイルに対して前記コイル軸方向の車体前方側と後方側との少なくともいずれか一方に、車両下方向へ突出する第１壁部が設けられていることを特徴とする非接触受電装置の車載構造。
【請求項２】
前記磁気シールドには、前記第１壁部の車幅方向端部から前記受電側コイルのコイル軸方向と並行して延び車両下方向へ突出する第２壁部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の非接触受電装置の車載構造。
【請求項３】
前記第１壁部は、前記受電側コイルの車両前方側の前側壁部と、前記受電側コイルの車両後方側の後側壁部と、を有することを特徴とする請求項１または２に記載の非接触受電装置の車載構造。
【請求項４】
前記受電側コイルは、車両の前後方向中心部よりも車両前方側に配置され、
前記前側壁部の下端は、前記後側壁部の下端よりも車両下方に位置していることを特徴とする請求項３に記載の非接触受電装置の車載構造。
【請求項５】
前記受電側コイルは、車両の前後方向中心部よりも車両後方側に配置され、
前記後側壁部の下端は、前記前側壁部の下端よりも車両下方に位置していることを特徴とする請求項３に記載の非接触受電装置の車載構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給電側コイルから送電される電力を非接触で受電する受電側コイルを備える非接触受電装置の車載構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に設けられた受電側コイルと、地上に設けられた給電側コイルとにより、電気自動車等の電動車両に搭載されるバッテリを非接触で充電する非接触充電装置が提案されている（下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１７４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両に搭載される受電側コイルにおいて、受電時に発生する磁束が、コイル周囲の車体部材を構成する鉄などの磁性体部材を通過することで、渦電流を発生させて磁性体部材を加熱してしまう恐れがある。【０００５】
そこで、本発明は、受電側コイルに発生する磁束によってコイル周囲の磁性体部材に渦電流が発生するのを抑制することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、車体の下面に搭載され、給電側コイルから送電される電力を非接触で受電する車両前後方向をコイル軸として導電線を巻いた受電側コイルと、前記車体の下面における前記受電側コイルの周囲に設けられ、前記車体の下面を覆う板状の磁気シールドと、を備え、前記磁気シールドには、前記受電側コイルに対して前記コイル軸方向の車体前方側と後方側との少なくともいずれか一方に、車両下方向へ突出する第１壁部が設けられている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、受電側コイルの磁束を磁気シールドの第１壁部によって車両下方へ向かわせるので、コイル軸方向に対応する車両前後方向への磁束の分布範囲を狭めることができる。これにより、受電側コイル周辺の車体部材などの磁性体部材に磁束が及んで渦電流が発生するのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態による非接触受電装置の車載構造を備える非接触充電装置の概略を示す全体構成図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態による非接触受電装置の車載構造を備える車体下部構成体の斜視図である。
【図３】図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図４は、図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図５は、図２に対してフロアパネルを省略した斜視図である。
【図６】図６は、シールド部材や受電側コイル等を省略した状態の車体を下方から見た底面図である。
【図７】図７は、図５に示されるシールド部材を含む斜視図である。
【図８】図８は、図２のフロアパネル及びその下面に取り付けられる各種部品のフロアパネル側の一部を示す分解斜視図である。
【図９】図９は、図２のフロアパネル及びその下面に取り付けられる各種部品のシールド部材側の一部を示す分解斜視図である。
【図１０】図１０は、コイルカバーを省略した状態の車体を下方から見た底面図である。
【図１１】図１１は、受電側コイルの磁束分布図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
［非接触充電装置の概要］
図１に示す本実施形態の非接触充電装置は、地上側ユニットである給電装置１と、車両側ユニットである受電装置３とを備えている。この非接触充電装置は、図示しない給電スタンド等に配置される給電装置１から、電気自動車やハイブリッド車に代表される車両５に搭載される受電装置３に非接触で電力を供給し、車載されたバッテリ７を充電する。給電装置１は非接触給電装置を構成し、受電装置３は非接触受電装置を構成する。すなわち、本実施形態における非接触受電装置の車載構造は、受電装置３を車両５に搭載する構造である。なお、図１中のＷｆは前輪、Ｗｒは後輪である。
【００１１】
給電装置１は、給電スタンド近傍の駐車スペース９に配置した給電部となる給電側コイル１１を備える。一方、受電装置３は、車両５を駐車スペース９の規定の位置に止めたときに、給電側コイル１１に対向するように車両５の底面に設けた受電部となる受電側コイル１３を備える。
【００１２】
給電側コイル１１及び受電側コイル１３は、いずれも導電線からなる一次コイルを主体としている。給電側コイル１１と受電側コイル１３との間における電磁誘導作用により、給電側コイル１１から受電側コイル１３へ非接触で電力を供給可能となる。
【００１３】
地上側の給電装置１は、電力制御部１５と、上記した給電側コイル１１と、無線通信部１７と、制御部１９とを備えている。
【００１４】
電力制御部１５は、交流電源２１から送電される交流電力を、高周波の交流電力に変換し、給電側コイル１１に送電するための回路で、整流部２３と、ＰＦＣ回路２５と、インバータ２７と、センサ２９とを備える。整流部２３は、交流電源２１に電気的に接続され、交流電源２１からの出力交流電力を整流する回路である。ＰＦＣ回路２５は、整流部２３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２３とインバータ２７との間に接続されている。
【００１５】
無線通信部１７は、車両５側に設けられた無線通信部３１と双方向に通信を行う。
【００１６】
制御部１９は、給電装置１の全体を制御する部分であり、無線通信部１７，３１間の通信により給電装置１からの電力供給を開始する旨の信号を車両５側に送信したり、車両５側から給電装置１からの電力を受給したい旨の信号を受信したりする。
【００１７】
制御部１９は、この他に、センサ２９の検出電流に基づいてインバータ２７のスイッチング制御を行い、給電側コイル１１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３３からの検出信号に基づいて、給電停止を行い、あるいは無線通信部１７，３１を通じて車両５側に警告信号を送信する。
【００１８】
異物センサ３３として、例えば金属検知コイルが用いられる。異物センサ３３は、給電中に給電側コイル１１と受電側コイル１３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、異物を検知する。その際、異物センサ３３の検出電気信号により、制御部１９が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抑える。
【００１９】
車両５側の受電装置３は、前述したバッテリ７、受電側コイル１３及び無線通信部３１と、充電制御部３５と、整流部３７と、リレー部３９と、インバータ４１と、モータ４３と、通知部４５とを備えている。
【００２０】
受電側コイル１３は、車両５が駐車スペース９の規定の停止位置に駐車すると、給電側コイル１１の直上に正対し、該給電側コイル１１と距離を保って位置づけられる。
【００２１】
整流部３７は、受電側コイル１３に接続され、受側コイル１３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。
【００２２】
リレー部３９は、充電制御部３５の制御によりオン及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３９は、リレースイッチをオフにすることで、バッテリ７を含む主回路系と、充電の回路部となる受電側コイル１３および整流部３７とを切り離す。
【００２３】
バッテリ７は、複数の二次電池を接続することで構成され、車両５の電力源となる。インバータ４１は、ＩＧＢＴ等のスイッチング素子を有する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基づいて、バッテリ７から出力される直流電力を交流電力に変換し、モータ４３に供給する。モータ４３は、例えば三相の交流電動機により構成され、車両５を駆動させるための駆動源となる。
【００２４】
通知部４５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３５による制御に基づいて、ユーザに対して光、画像または音声等を出力する。
【００２５】
充電制御部３５は、バッテリ７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３１、通知部４５、リレー部３９等を制御する。充電制御部３５は、充電を開始する旨の信号を、無線通信部３１，１７の通信により制御部１９に送信する。また、充電制御部３５は、車両５の全体を制御する図示しないコントローラと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４１のスイッチング制御や、バッテリ７の充電状態（ＳＯＣ）を管理する。そして、充電制御部３５は、このコントローラにより、バッテリ７の充電状態に基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１９に送信する。
【００２６】
本実施形態の非接触充電装置では、給電側コイル１１と受電側コイル１３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、給電側コイル１１に電圧が加わると、給電側コイル１１と受電側コイル１３との間には磁気的な結合が生じ、給電側コイル１１から受電側コイル１３へ電力が供給される。
【００２７】
［非接触受電装置の車載構造の概要］
次に、上記した非接触充電装置における非接触受電装置の車載構造について説明する。なお、以後の図において矢印ＦＲで示す方向が車両前方である。
【００２８】
上述の給電側コイル１１と受電側コイル１３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している。そして、非接触受電装置の受電側コイル１３及びバッテリ７は、いずれも車両５の図２に示すフロアパネル４７の下面、すなわち車体の下面に搭載している。
【００２９】
図２のフロアパネル４７の車両後方には、別の図示しないフロアパネルが接合されており、その図示していないフロアパネルの下方に、バッテリ７を収容するバッテリケース４９を配置している。なお、図２のバッテリケース４９は、ロアケースを示しており、このロアケースの上部開口を図示しないアッパケースによって閉塞する。バッテリケース４９は、図示しないサイドメンバやクロスメンバなどの車体骨格部材に下方から締結固定される。
【００３０】
フロアパネル４７の車幅方向中央には、上方に向けて突出した状態で車両前後方向に延在するトンネル部５３を設けている。また、フロアパネル４７の前端４７ａは、上方に向けて屈曲してダッシュロアを構成している。このダッシュロアは、図示しないダッシュアッパの下端に接合されている。ダッシュアッパを含むダッシュパネルは、図３に示すように、フロアパネル４７の上方に形成される車室５５と、車室５５の車両前方側に形成されるフロントコンパートメント５７とを、車両前後に仕切る隔壁部材である。
【００３１】
フロントコンパートメント５７には、図１に示したインバータ４１やモータ４３を備えるモータユニットが収容される。モータユニットは、図２に示すサブフレーム５９に図示しないマウント部材を介して取り付けられる。サブフレーム５９は、平面視してほぼ方形に形成してあり、その車幅方向両側の前、後端部を、左右の図示しないフロントサイドメンバの前、後端部の下面に結合して、フロントコンパートメント５７の下側の車体骨格部材を構成している。フロントサイドメンバは、車幅方向両側にて車両前後方向に延在する車体骨格部材である。
【００３２】
サブフレーム５９の車両後端部の車幅方向両側には、受電側コイル１３の車幅方向両側に沿って車両後方に延在し、受電側コイル１３の固定部分を補剛するエクステンション部６３を設けている（図５、図６参照）。エクステンション部６３は、その車両後端を図６に示すアウトリガー６４に結合する。アウトリガー６４は、後述するトンネルメンバ６７（図６，図８参照）と、車幅方向両側に車両前後方向に延在する図示しないサイドシルとを連結する部材である。エクステンション部６３は、サブフレーム５９と一体でも、別体でも構わない。
【００３３】
ここで、図３に示すように、バッテリ７（バッテリケース４９）と、受電側コイル１３と、フロントコンパートメント５７に収容されるモータユニットとの車両５への搭載レイアウトは、車両前後方向に直線的となっている。そして、バッテリ７からモータユニットに送電する強電系のワイヤハーネス６５を、バッテリ７の前端と、モータユニットの後端部（インバータ４１の後端部）とにそれぞれコネクタ接続して、トンネル部５３の内側に沿って配索している。
【００３４】
トンネル部５３の車幅方向両側縁部（山形状のトンネル部５３の麓部分）の下面には、補剛部となるトンネルメンバ６７を接合固定している（図６、図８参照）。トンネルメンバ６７と、車幅方向両側にて車両前後方向に延在するサイドシル、車幅方向に沿って延在する複数の図示しないクロスメンバ及び、フロア前部側で各トンネルメンバ６７とこれに近接したサイドシルとを結合するアウトリガー６４等のフロア骨格部材により、フロアパネル４７の剛性を確保している。
【００３５】
そこで、大型でかつ重量のあるバッテリ７は、上述のサイドシル、クロスメンバ等の主要骨格部材と、トンネル部５３のトンネルメンバ６７に、強固に締結固定している。トンネルメンバ６７は、図４、図８に示すように、上部が開口するハット形断面形状であり、トンネル部５３の麓部分のフロアパネル４７の下面に接合固定することで、フロアパネル４７との間で閉断面を形成する。
【００３６】
図３に示すように、ワイヤハーネス６５が配索されるトンネル部５３の下方には、受電側コイル１３および、受電側コイル１３の上方に位置するジャンクションボックス７１を配置する。ジャンクションボックス７１は、図１で説明した充電制御部３５、整流部３７、リレー部３９などを収容している。
【００３７】
トンネル部５３の頂壁には、ジャンクションボックス７１の近傍位置にて貫通孔５３ａを設け、バッテリ７またはジャンクションボックス７１から、車室５５内に搭載した空気調和ユニット等の図示しない室内補機に送電する強電系のワイヤハーネス７３を挿通配索する。貫通孔５３ａにはグロメット７４を嵌め込んで、ハーネス挿通周りをシールする。
【００３８】
ジャンクションボックス７１は、図５、図７に示すように、磁気シールドとしてのシールド部材７５上に取り付けてある。ジャンクションボックス７１は、車幅方向の幅が、シールド部材７５の同方向の幅よりも充分小さく、トンネル部５３の内部に位置してトンネル部５３の内壁に囲まれた状態となる。
【００３９】
シールド部材７５は、アルミニウム製の板状部材であり、トンネル部５３の下方の開口部を閉塞するように、図４、図５、図７、図９に示す左右一対の取付ブラケット７７を介してトンネルメンバ６７の下面に取り付けられる。これにより、ジャンクションボックス７１は、シールド部材７５とトンネル部５３とに囲まれた空間に収容されることになる。
【００４０】
取付ブラケット７７は、車幅方向内側に位置するトンネル側取付部７７ａと、トンネル側取付部７７ａに対して下方に屈曲して車幅方向外側に位置するシールド部材側取付部７７ｂとを有する。トンネル側取付部７７ａをトンネルメンバ６７の下面に複数のボルト７９により締結固定し、シールド部材側取付部７７ｂを、シールド部材７５の上面に複数のボルト８１により締結固定する。
【００４１】
上記ボルト８１によるシールド部材７５の締結の際には、図９に示すコイルベース８３をシールド部材７５の下部に配置する。つまり、ボルト８１により、コイルベース８３とシールド部材７５とをトンネルメンバ６７に共締めする。このコイルベース８３の下面に、受電側コイル１３が取り付けられて保持される。コイルベース８３は、シールド部材７５よりも厚肉のアルミニウム製の板状部材であり、トンネルメンバ６７に対する取付強度を確保する。
【００４２】
そして、下面に受電側コイル１３が取り付けられたコイルベース８３に、コイルカバー８５を下方から複数のボルト８７により締結固定する。コイルカバー８５は、外周縁部に対してその内側に、受電側コイル１３を受け入れるよう凹んだ凹部８５ａを備えている。この凹部８５ａに対応する位置にて受電側コイル１３は、コイルベース８３とコイルカバー８５との間に収容される。したがって、受電側コイル１３は、コイルベース８３を介して車体の下面に取り付けられる。
【００４３】
コイルカバー８５は、前述した給電側コイル１１と受電側コイル１３の各々相対する保護筐体面を構成しており、したがって合成樹脂製として、給電側コイル１１と受電側コイル１３との間の電磁誘導作用の妨げとならないようにしている。
【００４４】
受電側コイル１３は、ソレノイド型のコイルであって、図９、図１０に示すように、板状の鉄心８９および、鉄心８９に巻いた導電線となる電線９１を備え、車両前後方向に延びるコイル軸Ｐを備える。図１０は、コイルカバー８５を省略した状態の車体を下方から見た図で、受電側コイル１３のコイル軸Ｐ、すなわち環状に巻いた電線９１の環状部分の中心軸が、車両前後方向に対応している。電線９１は、コイル軸Ｐを中心として、コイル軸Ｐの周りに、車体前後方向から見て円（車幅方向に長い長円や楕円を含む）を描くように、あるいはループを構成するように鉄心８９に巻かれている。
【００４５】
コイル軸Ｐが車両前後方向に対応し車両前後方向に対してほぼ平行となっているので、鉄心８９に巻かれた電線９１は、車幅方向に沿って延在する部位９１ａと、車両上下方向に沿って延在する部位９１ｂとを有する。車幅方向に沿って延在する部位９１ａは、鉄心８９の上下両側に位置し、車両上下方向に延在する部位９１ｂは、鉄心８９の車幅方向両側に位置する。
【００４６】
鉄心８９は、板状の磁性材料で構成され、車両前後方向両端が車幅方向外側に突出する取付部８９ａ，８９ｂを備え、この取付部８９ａ，８９ｂを備える車両前後方向両端が磁極を構成している。電線９１は、鉄心８９の車両前後に位置する取付部８９ａ，８９ｂ相互間、すなわち車両前後の磁極相互間にて巻かれている。受電側コイル１３は、取付部８９ａ，８９ｂを介してコイルベース８３に取り付けられる。
【００４７】
このようなソレノイド型の受電側コイル１３は、図１１に示すように、コイル軸Ｐの延長方向両端側（図１０、図１１中で左右両端）、すなわち車両前後方向両端の磁極周辺の磁力線の量が多くなって磁束Ｍも多く（大きく）なる。なお、受電側コイル１３に発生する磁束は、上記したように車両前後方向両端の磁極周辺で多くなるが、車両前後方向だけでなく、磁極から車幅方向や車両上下方向を含む周囲に指向している。
【００４８】
上記したような受電側コイル１３に対し、シールド部材７５は、受電側コイル１３で発生する磁束を遮蔽する磁気シールド機能を備える。こすなわち、このシールド部材７５は、車体の下面における受電側コイル１３の周囲に、車体の下面を覆う板状の磁気シールドである。シールド部材７５は、図９に示すように、取付ブラケット７７のシールド部材側取付部７７ｂが取り付けられるブラケット取付面７５ａに対し、主として車両前方側の周囲三方が下方に位置するよう屈曲形成されている。
【００４９】
すなわち、シールド部材７５は、車両前方側に、下方に向けて屈曲する前方傾斜面７５ｂを有する。この前方傾斜面７５ｂは、受電側コイル１３に対してコイル軸Ｐ方向の車両前方側と後方側との少なくともいずれか一方に、車両下方向へ突出するよう設けられた第１壁部を構成している。
【００５０】
前方傾斜面７５ｂは、コイル軸Ｐと交差する面を有し、図３に示すように、下端部が上端部よりも車両前方側に位置するよう傾斜しており、その傾斜角度は、水平面に対してほぼ４５度である。前方傾斜面７５ｂの車両前方側には車両前方に向けて延びる取付面７５ｃが形成される。取付面７５ｃは、サブフレーム５９の後端の下面に、上方に向けて突出する円形の突出部７５ｃ１を介してボルト結合される。
【００５１】
また、シールド部材７５は、車両前方側のほぼ半分の領域において、車幅方向両側に、第２壁部としての側方傾斜面７５ｄを有する。この側方傾斜面７５ｄは、第１壁部の車幅方向端部から受電側コイル１３のコイル軸Ｐ方向と並行して延びる第２壁部を構成している。
【００５２】
側方傾斜面７５ｄは、下端部が上端部よりも車幅方向外側に位置するよう傾斜しており、その傾斜角度は、前方傾斜面７５ｂと同様に水平面に対してほぼ４５度である。側方傾斜面７５ｄの車幅方向外側には、車幅方向外側に向けて延びる水平面７５ｅが形成される。水平面７５ｅは、車両前方側の取付面７５ｃに対して連続した同一平面上に位置している。
【００５３】
さらに、シールド部材７５は、車両後方側に、後方傾斜面７５ｆを有する。この後方傾斜面７５ｆは前方傾斜面７５ｂとともに、第１壁部を構成する。つまり、第１壁部は、受電側コイル１３の車両前方側の前側壁部である前方傾斜面７５ｂと、受電側コイル１３の車両後方側の後側壁部である後方傾斜面７５ｆと、を有する。
【００５４】
上記した後方傾斜面７５ｆは、下端部が上端部よりも車両後方側に位置するよう傾斜しており、その傾斜角度は、水平面に対してほぼ４５度である。しかし、後方傾斜面７５ｆの下端部と上端部との間の傾斜方向の長さ（高さ）は、前方傾斜面７５ｂや後方傾斜面７５ｆの傾斜方向の長さ（高さ）よりも短い（低い）。
【００５５】
後方傾斜面７５ｆの車両後方側には車両後方に延びる取付面７５ｇが形成される。取付面７５ｇは、図３、図１０に示すように、バッテリケース４９の下面に、上方に向けて突出する円形の突出部７５ｇ１を介してボルト結合される。取付面７５ｇは、後方傾斜面７５ｆの上下方向の高さが前方傾斜面７５ｂよりも低いことから、車両前方側の取付面７５ｃよりも車両上方に位置する。
【００５６】
［非接触受電装置の車載構造の作用効果］
以上の構成からなる非接触受電装置の車載構造では、受電側コイル１３が、給電側コイル１１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受電を行う。その際、受電側コイル１３に発生する磁束は、図１１で説明したように、コイル軸Ｐ方向の両端で多く（大きく）なる。
【００５７】
ここで、本実施形態では、磁気シールドとして機能するシールド部材７５が、単に平板形状ではなくて、車両前方側に、上下方向に立設された前方傾斜面７５ｂを備えている。このため、コイル軸Ｐとほぼ平行な車両前後方向に向かう多量の磁束は、図３の矢印Ｃのように、前方傾斜面７５ｂに磁気シールドされガイドされるようにして車両下方に向かうことになる。
【００５８】
このため、磁束のループはコイル軸Ｐ方向に対応する車両前方側に大きく（遠く）なるのが抑制され、車両前方への磁束の分布範囲を狭めることができる。その結果、受電側コイル１３の車両前方に位置するサブフレーム５９などの車体部材を構成する磁性体部材に磁束が及んで渦電流が発生するのを抑制でき、車体部材が加熱されるのを抑制できる。また、磁束の分布範囲が狭まることで、シールド部材７５の車両前後方向の長さをより小さくすることができ、車体軽量化に寄与することができる。
【００５９】
また、車両前方に向かう磁束が下方に向けてガイドされることで漏れ磁束が少なくなる。このため、受電側コイル１３と給電側コイル１１との間の結合係数を高めることができ、高効率な充電作業を行える。さらに、シールド部材７５が前方傾斜面７５ｂを備えることで、小石などによるチッピングから受電側コイル１３を保護することもできる。
【００６０】
また、本実施形態では、磁気シールドとして機能するシールド部材７５は、車幅方向両側に、上下方向に立設された側方傾斜面７５ｄを備えている。このため、磁極周辺で多くなる磁束の車両側方へ向かう成分は、側方傾斜面７５ｄに磁気シールドされガイドされるようにして車両下方に向かうことになる。
【００６１】
したがって、受電側コイル１３の車幅方向側方に位置するエクステンション部６３やアウトリガー６４などの車体部材を構成する磁性体部材に磁束が及んで渦電流が発生するのを抑制でき、車体部材が加熱されるのを抑制できる。また、側方傾斜面７５ｄは、前方傾斜面７５ｂと同様に、漏れ磁束を少なくして受電側コイル１３と給電側コイル１１との間の結合係数を高めることができ、小石などによるチッピングから受電側コイル１３を保護することもできる。
【００６２】
また、本実施形態では、磁気シールドとして機能するシールド部材７５は、車両後方側に、上下方向に立設された後方傾斜面７５ｆを備えている。このため、車両前後方向に向かう多量の磁束は、後方傾斜面７５ｆに磁気シールドされガイドされるようにして車両下方に向かうことになる。
【００６３】
このため、磁束のループはコイル軸Ｐ方向に対応する車両後方側に遠く大きくなるのが抑制され、車両後方への磁束の分布領域を狭めることができる。その結果、受電側コイル１３の車両後方に位置する例えばバッテリケース４９などの磁性体部材に磁束が及んで渦電流が発生するのを抑制でき、バッテリケース４９などが加熱されるのを抑制できる。
【００６４】
また、後方傾斜面７５ｆは、前方傾斜面７５ｂや側方傾斜面７５ｄと同様に、漏れ磁束を少なくして受電側コイル１３と給電側コイル１１との間の結合係数を高めることができ、小石などによるチッピングから受電側コイル１３を保護することもできる。
【００６５】
このように、本実施形態では、第１壁部として、受電側コイル１３の車両前方側の前側壁部である前方傾斜面７５ｂと、受電側コイル１３の車両後方側の後側壁部である後方傾斜面７５ｆと、を有している。このため、コイル軸Ｐとほぼ平行な車両前方に向かう磁束のみならず、コイル軸Ｐとほぼ平行な車両後方に向かう磁束を下方にガイドして、車体部材などの磁性体部材に渦電流が発生するのを抑制できる。
【００６６】
ここで、受電側コイル１３を、車両の前後方向中心部よりも車両前方側に配置した場合には、車両後方側へ広がる磁束は車外に漏れにくいが、車両前方側へ広がる磁束は車外へ漏れやすくなる。
【００６７】
そこで、本実施形態では、受電側コイル１３を、車両の前後方向中心部よりも車両前方側に配置した状態で、前方傾斜面７５ｂの下端が、後方傾斜面７５ｆの下端よりも車両下方に位置するようにしている。つまり、前方傾斜面７５ｂの上下方向の長さが後方傾斜面７５ｆの上下方向の長さよりも長い。このため、車両前方へ向かう磁束の車外漏洩を前方傾斜面７５ｂがより確実に抑制することができる。また、後方傾斜面７５ｆの下端の下方突出量を少なくできるので、車両フロア下の整流性が向上する。
【００６８】
逆に、受電側コイル１３を、車両の前後方向中心部よりも車両後方側に配置する場合には、車両前方側へ広がる磁束は車外に漏れにくいが、車両後方側へ広がる磁束は車外へ漏れやすくなる。
【００６９】
この場合には、受電側コイル１３を、車両の前後方向中心部よりも車両後方側に配置した状態で、後方傾斜面７５ｆの下端を、前方傾斜面７５ｂの下端よりも車両下方に位置するようにする。つまり、後方傾斜面７５ｆの上下方向の長さを前方傾斜面７５ｂの上下方向の長さよりも長くする。これにより、車両後方へ向かう磁束の車外漏洩を後方傾斜面７５ｆがより確実に抑制できる。
【００７０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は本発明の理解を容易にするために記載された単なる例示に過ぎず、本発明は当該実施形態に限定されるものではない。本発明の技術的範囲は、上記実施形態で開示した具体的な技術事項に限らず、そこから容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含むものである。
【００７１】
例えば、上記した各実施形態では、シールド部材７５を、アルミニウム製の板状部材としているが、板状の樹脂部材の表面に対し、アルミ蒸着によって薄いアルミニウムの膜を形成してもよい。また、このシールド部材７５の車幅方向側方の側方傾斜面７５ｄは、車両前方側のほぼ半分の領域に形成してあるが、車両後方側を含めて車両前後方向のほぼ全域に設けてもよい。これにより、渦電流、磁束漏れおよびチッピング対策に対してさらに有効である。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、給電側コイルから送電される電力を非接触で受電する受電側コイルを備える非接触受電装置の車載構造に適用される。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成26年4月9日(2014.4.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の下面に搭載され、給電側コイルから送電される電力を非接触で受電する車両前後方向をコイル軸として導電線を巻いた受電側コイルと、
前記車体の下面における前記受電側コイルの周囲に設けられ、前記車体の下面を覆う板状の磁気シールドと、を備え、
前記磁気シールドには、前記受電側コイルに対して前記コイル軸方向の車体前方側と後方側との少なくともいずれか一方に、車両下方向へ突出する第１壁部が設けられており、
前記第１壁部は、下端部が上端部よりも前記受電側コイルに対して離れた位置となるよう傾斜し、
前記受電側コイルに発生する磁束を車両下方へガイドすることを特徴とする非接触受電装置の車載構造。
【請求項２】
前記磁気シールドには、前記第１壁部の車幅方向端部から前記受電側コイルのコイル軸方向と並行して延び車両下方向へ突出する第２壁部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の非接触受電装置の車載構造。
【請求項３】
前記第１壁部は、前記受電側コイルの車両前方側の前側壁部と、前記受電側コイルの車両後方側の後側壁部と、を有することを特徴とする請求項１または２に記載の非接触受電装置の車載構造。
【請求項４】
前記受電側コイルは、車両の前後方向中心部よりも車両前方側に配置され、
前記前側壁部の下端は、前記後側壁部の下端よりも車両下方に位置していることを特徴とする請求項３に記載の非接触受電装置の車載構造。
【請求項５】
前記受電側コイルは、車両の前後方向中心部よりも車両後方側に配置され、
前記後側壁部の下端は、前記前側壁部の下端よりも車両下方に位置していることを特徴とする請求項３に記載の非接触受電装置の車載構造。
【手続補正書】
【提出日】平成28年4月19日(2016.4.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
上記した後方傾斜面７５ｆは、下端部が上端部よりも車両後方側に位置するよう傾斜しており、その傾斜角度は、水平面に対してほぼ４５度である。しかし、後方傾斜面７５ｆの下端部と上端部との間の傾斜方向の長さ（高さ）は、前方傾斜面７５ｂや側方傾斜面７５ｄの傾斜方向の長さ（高さ）よりも短い（低い）。
【国際調査報告】
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