(57)【要約】【課題】受電用のコイルユニットのケースに設けられる弁や弁の通気口に飛び石等が接触するのを防ぐこと。【解決手段】本発明のコイルユニット１１は、車体下面に取り付けられ、電磁誘導で給電されるコイルが収容される樹脂製のケース１３と、このケースの内外の気圧差を調節する弁５３と、この弁のケースの底壁に設けられる外部との通気口５７を覆うように底壁２３に取り付けられる樹脂製のカバー５９とを備える。カバー５９は、底壁２３に沿ってスライド可能に係合される。【選択図】図３
2016007110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体下面に取り付けられ、電磁誘導により給電されるコイルが収容される樹脂製のケースと、このケースの内外の気圧差を調節する弁と、この弁の前記ケースの底壁に設けられる外部との通気口を覆うように前記底壁に取り付けられる樹脂製のカバーとを備え、
前記カバーは、前記底壁に沿ってスライド可能に係合されるコイルユニット。
【請求項２】
前記カバーは、前記ケースに係止される固定部が設けられる請求項１に記載のコイルユニット。
【請求項３】
前記カバーは、前記通気口から離れた位置に開口が設けられる請求項１又は２に記載のコイルユニット。
【請求項４】
前記カバーは、前記開口から前記通気口と対向する位置に向けて高くなる傾斜面が設けられる請求項３に記載のコイルユニット。
【請求項５】
前記固定部は、前記通気口と外部とを連通する横穴が形成されている請求項２に記載のコイルユニット。
【請求項６】
前記固定部は、前記ケースの係合凹部と係合する係合凸部を有した弾性片が設けられ、前記弾性片は、前記係合凸部が前記ケース側から押圧されたときに前記横穴内に弾性変形可能に形成されている請求項５に記載のコイルユニット。
【請求項７】
前記通気口は、前記底壁の外面を窪ませた凹部の内側に設けられている請求項１乃至６のいずれかに記載のコイルユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触で給電される車両用のコイルユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やハイブリッドカー等の車両に搭載される電源装置に外部から電力を供給する装置として、コイル間の電磁誘導による非接触給電装置が知られている。この種の給電装置は、１次コイルを絶縁性のケースに収容した給電用のコイルユニットと、２次コイルを絶縁性のケースに収容した受電用のコイルユニットとを有しており、給電用のコイルユニットは、駐車場等の地面に固定され、受電用のコイルユニットは、車体下面等に取り付けられる。
【０００３】
車両は、受電用のコイルユニットが給電用のコイルユニットと対向する所定位置に停車する。この状態でインフラ側の電源から給電用のコイルユニットの１次コイルに交流電圧を印加することで、１次コイルから交流磁界が発生し、電磁誘導により２次コイルに誘導起電力が発生する。２次コイルで発生した誘導起電力は、受電用コイルユニットに接続された車両側の電源装置に送電されて蓄電される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
ところで、受電側のコイルユニットは、車体下面から露出して設けられるため、給電側のコイルユニットと同様に、防水パッキン等でシールされた密封ケースに収容される。しかし、この種のケースは、一般に扁平の矩形状に形成され、外気に曝される表面積が大きいことから、ケース内の温度は外気温の影響を受けて変動する。また、通電された１次コイルは、発熱してケース内の温度が上昇する。このため、外気温が高くなる日中等では、ケース内の温度が外気温よりも上昇して内圧が高くなることがあり、このように内圧の変動が繰り返されることで、防水パッキンやケース内の電気部品等の機能低下を招くおそれがある。
【０００５】
そこで、ケース内外の気圧差を調整する弁をケースの壁に取り付け、ケースの内圧が所定のレベルまで上昇したときに、ケース内の空気を大気に放出する一方、内圧が所定のレベルまで減少したときに、ケース内に空気を取り込む構造が考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１６１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、受電側のコイルユニットの場合、弁と外部との通気口は、面積が広く設計自由度が高いケースの底壁（地面と対向する壁）に設けられる。しかし、ケースの底壁には、車両の走行中に微細な飛び石等が衝突し易いため、通気口が飛び石等で詰まるおそれがある。また、底壁から弁の一部が露出する場合、飛び石等が衝突して弁が損傷するおそれがある。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、受電用のコイルユニットのケースに設けられる弁やその通気口に飛び石等が接触するのを防ぐことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明のコイルユニットは、車体下面に取り付けられ、電磁誘導により給電されるコイルが収容される樹脂製のケースと、このケースの内外の気圧差を調節する弁と、この弁のケースの底壁に設けられる外部との通気口を覆うように底壁に取り付けられる樹脂製のカバーとを備え、カバーは、底壁に沿ってスライド可能に係合されることを特徴とする。
【００１０】
これによれば、弁や通気口の地面側にカバーが設けられるから、弁や通気口に飛び石等が衝突するのを防ぐことができる。また、カバーは底壁に沿ってスライド可能に係合されるから、係合部分を飛び石等から保護することができ、カバーの落下を確実に防ぐことができる。また、カバーは、ケースに係止される固定部を設けることで、スライド方向の位置ずれを防ぎ、カバーの外れを防ぐことができる。
【００１１】
ここで、弁の通気口は、カバーと底壁との間に僅かな隙間があれば、外部と連通されるから、カバーに開口を設けていなくても、弁の圧力調整機能は維持される。しかし、その隙間に塵埃等の異物が堆積した場合、通気性が悪くなるおそれがあるため、カバーには、通気口から離れた位置に開口が設けられていることが好ましい。
【００１２】
これによれば、開口を介して空気の流れを確保することができるから、弁機能の低下を防ぐことができる。また、開口からカバーの内側に飛び石等が入り込むことがあっても、弁の通気口は開口から離れた位置に配置されるから、弁や通気口に飛び石等が接触するのを防ぐことができる。
【００１３】
また、カバーは、開口から通気口と対向する位置に向けて高くなる傾斜面が設けられているものとすることができる。
【００１４】
これによれば、カバーの内側に浸入した水を傾斜面に沿って流下させ、開口より外部に排水することができるから、カバーの内側に溜まった汚れ等を除去することができ、通気口の詰まりを確実に防ぐことができる。
【００１５】
また、上記の開口に代えて、固定部は、通気口と外部とを連通する横穴が形成されているものとすることができる。
【００１６】
これによれば、横穴の軸方向を地面と異なる方向（例えば、略水平方向）に向けて配置することができるから、横穴を介してカバーの内側に飛び石等が入るのを防ぐことができる。
【００１７】
この場合において、固定部は、ケースの係合凹部と係合する係合凸部を有した弾性片が設けられ、この弾性片は、係合凸部がケース側から押圧されたときに横穴内に弾性変形可能に形成されているものとすることができる。
【００１８】
これによれば、カバーをケースに取り付ける際に、係合凸部を有する弾性片を大きく弾性変形させることができるから、カバー全体を撓ませなくても、係合凸部を係合凹部に係合させることができる。これにより、カバーの撓み代を考慮してカバーを大きく設計する必要がないため、カバーを小さく設計することができる。
【００１９】
また、通気口は、底壁の外面を窪ませた凹部の内側に設けられているものとすることができる。
【００２０】
これによれば、ケースに取り付けられたカバーをケースの外面から突出させず、例えば面一で設けることができるから、カバーの損傷を効果的に抑制することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、受電用のコイルユニットのケースに設けられる弁やその通気口に飛び石等が接触するのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態のコイルユニットの外観斜視図である。
【図２】図１のコイルユニットの分解斜視図である。
【図３】図１のコイルユニットにカバーを取り付ける説明図である。
【図４】第１の実施形態のカバーの外観斜視図である。
【図５】図４のカバーを反対方向からみた外観斜視図である。
【図６】図１のカバーを取り外した凹部の拡大図である。
【図７】図６のＡ−Ａ矢視方向の部分断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るカバーの外観斜視図である。
【図９】図８のカバーを反対方向からみた外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１の実施形態）
以下、本発明が適用されるコイルユニットの第１の実施形態を図面に従って説明する。図１は、本実施形態のコイルユニットの外観斜視図であり、図２は、図１のコイルユニットの分解斜視図である。
【００２４】
本実施形態のコイルユニット１１は、図１に示すように、樹脂製のケース１３に樹脂製の蓋体１５を被せて密封された容器を形成し、その容器内に２次コイル１７やコンデンサー１９等の電気部品を収容して構成される。このコイルユニット１１は、車体下面（底面）に少なくともケース１３の下面（底壁２３）を露出させて取り付けられる。以下の説明では、図１の矢印Ｘをコイルユニット１１の幅方向とし、矢印Ｙを前後方向（図の左側を前方向とする。）とし、矢印Ｚを上下方向（図の上側を上方向とする。）として定義し、これらの定義は、他の図面にも適用する。ただし、Ｘ方向とＹ方向については、必ずしも車両の前後方向や幅方向と一致していなくてもよい。
【００２５】
２次コイル１７は、図示しない給電側のコイルユニットに収容された１次コイルで発生する交流磁界の電磁誘導によって誘導起電力が発生する。２次コイル１７で発生した誘導起電力は、コンデンサー１９に接続される電線２１を介して図示しないバッテリー等の電源装置に送電され、蓄電されるようになっている。２次コイルは、例えば、板状のフェライトに線材を巻き回した周知のコイルを用いることができ、線材が巻き回される軸芯を前後方向に向けて配置される。
【００２６】
ケース１３は、矩形状の底壁２３と、底壁２３の周縁から枠状に起立する周壁２５とを備え、上方に開口させて形成される。また、図２に示すように、ケース１３の四方の角には、それぞれ周壁２５から幅方向に突出する突出部２７が形成され、各突出部２７には、それぞれ２つのボルト穴２９，３１が設けられる。ボルト穴２９は、ケース１３を車体下面に固定するためのボルトが挿通されるボルト穴であり、ボルト穴３１は、ケース１３に蓋体１５を固定するためのボルトが挿通されるボルト穴である。なお、ケース１３の幅方向の両端部には、それぞれ隣り合う突出部２７の間に、ボルト穴３１を有して幅方向に突出する突出部３３が形成される。
【００２７】
ケース１３の内部には、２次コイル１７やコンデンサー１９等の電気部品が所定位置に保持される。周壁２５の上端面には、図示しない環状の溝が設けられ、その溝に沿って環状のゴムパッキン３５が装着されている。
【００２８】
蓋体１５は、図２に示すように、矩形状の天板３７と、天板３７の前後方向の両端から垂下する側壁３９とを備え、全体として断面コの字状に形成される。天板３７には、ケース１３の各ボルト穴３１と対応する位置に幅方向に突出する突出部４１が設けられ、各突出部４１には、ボルト穴４３が設けられる。蓋体１５は、ケース１３の前後方向の周壁２５と側壁３９が重なるように被せ、ケース１３の開口を塞ぐようにケース１３に組み付けられる。ケース１３に組み付けられた蓋体１５は、ケース１３側のボルト穴３１に通されたボルト４５が各突出部４１のボルト穴４３に通され、ナットで締結されることでケース１３に固定される。
【００２９】
また、ケース１３の前後方向の周壁２５と側壁３９には、それぞれ、図示しない留め具の挿入穴４７ａ，４７ｂが設けられ、周壁２５と側壁３９を重ね合せた状態で、これらの挿入穴４７ａ，４７ｂに留め具を差し込むことで、横方向からの固定も行うことができる。ただ、これらの挿入穴４７ａ，４７ｂは省略することもできる。
【００３０】
ケース１３と蓋体１５は、互いの隙間がゴムパッキン３３で気密にシールされた状態で固定され、ケース１３内に水や塵埃等が浸入するのを防いでいる。なお、電線２１は、ケース１３の周壁２５に設けられた電線抜出ポート４９の貫通孔から抜き出されるが、この貫通孔と電線２１との隙間は、筒状の電線保持部材５１を電線２１の外周面に装着することで、水等の浸入を防いでいる。
【００３１】
ところで、蓋体１５で密封されたケース１３の内部は、外気温や２次コイル１７の発熱等に伴って温度が上昇し、圧力が大気圧よりも上昇することがある。こうした容器内の圧力上昇が繰り返されると、ゴムパッキン３５や２次コイル１７等の電気部品の機能低下を招くおそれがある。
【００３２】
そのため、本実施形態では、図３に示すように、ケース１３の底壁２３に容器の内外の圧力差を調節する弁５３を設けている。弁５３は、ケース１３の底壁２３の外面から周壁２５に亘る角部を断面Ｌ字状に窪ませた凹部５５の内側（平面状の底面５６）に端面が露出する格好で設けられる。弁５３は、ケース１３の内圧が設定以上に上昇したときに、ケース１３内の空気を大気中に放出し、ケース１３の内圧が設定以下に下降したときに、ケース１３内に空気を取り込むように作動する。弁５３の構造は特に限定されないが、例えば、圧力差に応じて弁体が軸方向に移動して通気口５７を開閉する周知の弁構造を採用することができる。また、弁５３には、ケース１３の内外を移動する空気をろ過するフィルタ機能をもたせることもできる。
【００３３】
弁５３は、凹部５５の底面５６（底壁２３）を貫通する断面円型の貫通孔に差し込まれ、貫通孔もしくはケース１３の内側で支持される。本実施形態では、貫通孔と弁５３との隙間に、弁５３と外部とを連通する通気口５７を設けているが、通気口５７は、弁と離れた位置に設けることもできる。弁５３及び通気口５７をケース１３の底壁２３に設けたのは、設置スペースが広く確保され、設計自由度が高いためである。しかし、弁５３及び通気口５７を底壁２３に設けた場合、これらが地面を臨むように配置されるため、飛び石等の衝突から保護する必要がある。
【００３４】
この点、本実施形態では、図３に示すように、ケース１３の底壁２３に樹脂製のカバー５９を取り付けることで、弁５３及び通気口５７を下方から覆うようにしている。カバー５９は、図３の矢印で示す方向にスライドさせて底壁２３の凹部５５に取り付け可能になっている。
【００３５】
図４は、カバー５９を上方からみた斜視図であり、図５は、図４を下方からみた斜視図である。カバー５９は、凹部５５にスライド可能に取り付けられる矩形状の保護板６１と、保護板６１の前後方向（Ｙ方向）の一端側からＬ字状に立設する弾性片６３と、弾性片６３を挟むように保護板６１から立設する一対の係止壁６５とを備える。
【００３６】
保護板６１は、幅方向（Ｘ方向）の両端面に形成される一対のレール突起６６と、前後方向に間隔をあけて設けられる２つの開口６７とを有している。レール突起６６は、それぞれ前後方向に突条をなして形成される。各開口６７は、保護板６１を断面矩形状に貫通させて形成され、これらの開口６７の間には、各開口６７に向かって下方に傾斜する一対の傾斜面６９が設けられる。また、各傾斜面６９の幅方向の略中央には、それぞれリブ７１が前後方向に亘って突出して設けられる。保護板６１の他端側の上面には、幅方向に突出する突条部７２が設けられる。
【００３７】
弾性片６３の上端部には、上方へ突出する係合凸部７３が設けられる。係合凸部７３は、保護板６１の挿入方向に向かって断面円弧状に形成され、カバー５９をケース１３に係止するための固定部を構成する。一対の係止壁６５は、それぞれ弾性片６３から保護板６１の幅方向に離れて設けられ、係止壁６５同士が略平行に配置される。また、各係止壁６５は、係合凸部７３よりも保護板６１の挿入方向（Ｙ方向の後方）に伸びている。
【００３８】
図６に示すように、凹部５５は、幅方向の両側の対向する内側面にそれぞれ凹部５５の前後方向に伸びる一対のレール溝７５が形成される。各レール溝７５は、それぞれレール突起６６が係合可能に形成される。凹部５５には、周壁２５に沿って形成された断面矩形状の切欠き部７７が形成され、切欠き部７７の内面７８には、高さ方向に窪ませて係合凸部７３が係合される係合凹部７９が設けられる。
【００３９】
カバー５９は、レール突起６６をレール溝７５と係合させて、レール溝７５に沿って挿入される。弾性片６３は、切欠き部７７の内面７８に係合凸部７３が当接されると、係合凸部７３が内面７８に押圧されて弾性変形する。このとき、カバー５９は、突条部７２が凹部５５の底面５６と当接されるため、突条部７２を支点として保護板６１が前後方向に僅かに撓み、挿入負荷の増大が抑制される。
【００４０】
続いてカバー５９が凹部５５の正規位置まで挿入されると、係合凸部７３が係合凹部７９に挿入されて、弾性片６３が弾性復帰する。これにより、カバー５９を挿入方向と反対方向に引っ張っても、係合凸部７３が係合凹部７９に係合するため、引き出し方向の動きが規制される。一方、カバー５９を挿入方向に押し付けたとしても、係止壁６５の挿入方向の端面が切欠き部７７の内面と当接するため、挿入方向の動きが規制される。したがって、カバー５９は、スライド方向の動きが完全に規制され、ケース１３に係止される。
【００４１】
図７は、図６の凹部５５にカバー５９が取り付けられた状態のＡ−Ａ矢視断面図である。凹部５５の正規位置に挿入されたカバー５９は、保護板６１がケース１３の底壁２３の外面と面一に取り付けられる。また、図には表れていないが、カバー５９は、弾性片６３と係止壁６５とが、それぞれ周壁２５の外面と面一で取り付けられる。
【００４２】
本実施形態では、弁５３及び通気口５７（以下、通気口５７等と略す。）が下方からカバー５９で覆われているから、通気口５７等を飛び石等の衝突から保護することができる。また、カバー５９は、底壁２３に沿ってスライド可能に係合されるから、レール突起６６が底壁２３のレール溝７５内に完全に収容されて露出されることがない。したがって、飛び石等がレール突起６６に衝突してカバー５９の係合状態が損なわれることがなく、カバー５９の落下を確実に防ぐことができる。
【００４３】
また、本実施形態では、カバー５９に、弾性片６３や係止凸部７３及び係止壁６５といったカバー５９をケース１３に係止するための固定部を設けているが、これらの固定部は、カバー５９が組み付けられた状態で大部分が凹部５５に収容されていることから、飛び石等の接触による破損を防ぐことができる。これにより、カバー５９のスライド方向の位置ずれを防ぐことができ、カバー５９の外れを確実に防ぐことができる。
【００４４】
また、本実施形態では、カバー５９に開口６７が設けられるから、通気口５７を通流する空気の流れを継続的に確保することができ、弁５３の機能低下を防ぐことができる。更に、開口６７は、通気口５７等から離れた位置に配置され、言い換えれば、通気口５７等は、開口６７の投影領域からずらした位置に配置されるから、開口６７を介して飛び石等がカバー５９の内側に飛び込んだとしても、通気口５７等に直接衝突するのを防ぐことができ、通気口５７の詰まりや弁５３の破損等を防ぐことができる。
【００４５】
また、本実施形態では、カバー５９の通気口５７等と対向する面が、開口６７から通気口５７等と対向する位置に向けて高くなる傾斜面６９が設けられるから、開口６７を介してカバー５９の内側に水が浸入したとしても、傾斜面６９に沿って流下して開口６７から排水される。このため、通気口５７からケース１３内に水が浸入するのを防ぐことができる。また、カバー５９の内側の汚れ等を同伴させて排水することもできる。
【００４６】
（第２の実施形態）
以下では、本発明が適用されるコイルユニットの第２の実施形態について説明する。ただ、本実施形態のコイルユニットは、カバーが特徴部であるため、基本的には第１の実施形態と同様の作用効果を生ずる。したがって、以下では、本実施形態の特徴的な構成についてだけ説明し、第１の実施形態と共通する構成や作用効果については、同一符号を付して説明を省略する。
【００４７】
図８は、本実施形態のコイルユニットに取り付けられるカバー８１を上方からみた斜視図であり、図９は、図８を下方からみた斜視図である。本実施形態のカバー８１が第１の実施形態のカバー５９と相違する点は、保護板６１の開口６７を設けることなく、保護板６１の前後方向（Ｙ方向）の一端側に立設する係止ブロック８３に横穴８５を設けた点と、係止ブロック８３に横穴８５内へ弾性変形可能な弾性片８７を設けた点にある。なお、カバー８１を凹部５５にスライドさせて取り付ける点は、第１の実施形態と同じである。
【００４８】
横穴８５は、係止ブロック８３の前後方向に貫通し、幅方向を長手とする断面矩形状に形成される。弾性片８７は、係止ブロック８３の上面に設けられ、幅方向（Ｘ方向）の両側に前後方向に伸びるスリット状の切欠き８９が形成され、保護板６１の前後方向に延びている。弾性片８７の先方の上端部には、係合凸部７３が上方に突出して設けられる。弾性片８７は、カバー８１を凹部５５に取り付ける際に、凹部５５の切欠き部７７の内面７８に係合凸部７３が当接されると、内面７８に押圧されて、弾性片８７が横穴８５内に弾性変形可能になっている。
【００４９】
本実施形態では、横穴８５の軸方向を地面と異なる方向、つまり略水平方向に向けて配置することができるから、横穴８５から飛び石等がカバー８１の内側に飛び込むのを抑制することができ、通気口５７等に飛び石等が衝突するのを防ぐことができる。
【００５０】
また、本実施形態では、横穴８５の空間を利用して弾性片８７を弾性変形させることができるから、カバー８１を凹部５５に取り付ける際に、弾性片８７を容易に弾性変形させることができる。すなわち、カバー８１は、保護板６１を撓ませなくても、弾性片８７を弾性変形させるだけで、弾性片８７の係合凸部７３を係合凹部７９に係合させることができる。したがって、カバー８１の挿入負荷を低減させることができ、組付け作業を効率よく行うことができる。また、保護板６１の撓み代を考慮してカバー８１を大きく設計する必要がないから、カバー８１の小型化を図ることができる。
【００５１】
なお、本実施形態は、カバー８１の内側に飛び石等が飛び込むのを防止するために、第１の実施形態の開口６７に代えて横穴８５を設けているが、保護板６１には、開口８７よりも開口面積が小さく、飛び石等が通過しない程度の開口を設けることもできる。これにより、通気口５７等を飛び石等の衝突から防ぐとともに、カバー８１の内側に浸入した水の排水を行うことができる。
【００５２】
以上、本発明の実施形態を図面により詳述してきたが、上記の実施形態は本発明の例示にしか過ぎないものであり、請求項に記載された範囲内で変更・変形することが可能である。
【００５３】
例えば、上記の実施形態では、ケース１３に形成された凹部５５の内側に通気口５７等を設ける例を説明したが、これに限られるものではなく、ケース１３の底壁２３の下面に直接露出させて設けることもできる。ただ、この場合は、カバーをスライドさせるレール部材を底壁２３から下方に突出させて設ける必要がある。
【符号の説明】
【００５４】
１１  コイルユニット
１３  ケース
１５  蓋体
１７  ２次コイル
２３  底壁
２５  周壁
５３  弁
５５  凹部
５７  通気口
５９  カバー
６１  保護板
６３，８７  弾性片
６６  レール突起
６７  開口
６９  傾斜面
７３  係合凸部
７９  係合凹部
８３  係止ブロック
８５  横穴
【図１】
2016007110.tif 000003
【図２】
2016007110.tif 000004
【図３】
2016007110.tif 000005
【図４】
2016007110.tif 000006
【図５】
2016007110.tif 000007
【図６】
2016007110.tif 000008
【図７】
2016007110.tif 000009
【図８】
2016007110.tif 000010
【図９】
2016007110.tif 000011