非接触給電用コア
【課題】給電効率が高く、機械的強度が強く、製造が容易で低コスト化が可能な非接触給電用コアを提供する。
【解決手段】非接触給電装置の送電コイルまたは受電コイルに用いる非接触給電用コアであって、電線が巻回される巻回コア部分８１と、この巻回コア部分の両端にあって磁極部を構成する磁極コア部分８０とを備え、磁極コア部分の相手コイルと対向する側の面に配置されたフェライト板８０の最上部の高さが、巻回コア部分８１に巻回された電線５０の外周の高さと同等、またはそれ以上であり、相手コイルと対向しない側の面のフェライト板の高さが、巻回コア部分８１に巻回された電線５０の外周の高さよりも低いことを特徴とする。コイルの機械的ギャップ長Ｄ１を保って、磁気ギャップ長Ｄ２を短くすることができ、コイル間の結合係数が高くなり、給電効率と最大給電電力が上昇する。
【解決手段】非接触給電装置の送電コイルまたは受電コイルに用いる非接触給電用コアであって、電線が巻回される巻回コア部分８１と、この巻回コア部分の両端にあって磁極部を構成する磁極コア部分８０とを備え、磁極コア部分の相手コイルと対向する側の面に配置されたフェライト板８０の最上部の高さが、巻回コア部分８１に巻回された電線５０の外周の高さと同等、またはそれ以上であり、相手コイルと対向しない側の面のフェライト板の高さが、巻回コア部分８１に巻回された電線５０の外周の高さよりも低いことを特徴とする。コイルの機械的ギャップ長Ｄ１を保って、磁気ギャップ長Ｄ２を短くすることができ、コイル間の結合係数が高くなり、給電効率と最大給電電力が上昇する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車などの移動体に非接触で給電する非接触給電装置の磁気コアに関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触給電装置は、１次コイル（送電コイル）と２次コイル（受電コイル）との間の電磁誘導を利用して送電コイルから受電コイルに電力を供給する。この非接触給電装置は、電気自動車やプラグインハイブリッド車に搭載された２次電池を充電するための給電装置として、利用の拡大が見込まれている。
図１５は、非接触給電装置を用いたプラグインハイブリッド車の給電システムを示している。エンジン１０７とモータ１０６とを駆動源として搭載する車両１００は、モータ１０６用の電源である２次電池１０４と、２次電池１０４の直流を交流に変換してモータ１０６に供給するインバータ１０５と、２次電池１０４の充電回路１０３と、非接触給電装置の受電コイル１０２とを備えており、受電コイル１０２は、車体の床面の外側に設置される。
一方、給電ステーション側（地上側）は、商用周波数の交流電源２００と、この交流を直流に変換し、さらに高周波交流を生成するインバータ２０１と、非接触給電装置の送電コイル２０２とを備えており、運転者は、受電コイル１０２が送電コイル２０２の真上に来るように車両１００を停止させて、２次電池１０４への給電を開始する。
【０００３】
この非接触給電装置では、送電コイル２０２に対して受電コイル１０２の位置がずれたり、コイル間のギャップが拡がったりした場合でも、受電効率が低下しないように、コイル間の広い対向面積を確保する必要がある。
下記特許文献１には、間隔を空けて簀子（すのこ）状に配置した複数のフェライト板から成るコアにコイルを巻回して、非接触給電装置の送電コイル及び受電コイルを形成することが提案されている。大きな面積のフェライト板を製造することが困難で高コストとなるため、この装置では、簀子状のフェライト板を使用している。
【０００４】
また、本発明者等は、先に、非接触給電装置の送電コイル及び受電コイルのコアとして、図１６に示すＨ型のフェライトコア（図１６（ａ）はコイルを巻いた状態、図１６（ｂ）はコアのみの状態）を提案している（特願２００９−１９９４２５）。
Ｈ型コアの場合、Ｈの字の横棒部分４３にコイル５０が巻回され、平行する縦棒部分４１、４２は、磁束が進入し、または出て行く磁極部となる。図１７に示すように、送電コイル１のＨ型コアの磁極部４２から出た主磁束３は、受電コイル２のＨ型コアの磁極部４１に進入し、コイル５０が巻回された横棒部分４３では、コアの中を通り、他方の磁極部４２から出て、送電コイル１のＨ型コアの磁極部４１に進入する。
なお、このように巻線部のコアに電線を巻回したコイルを用いる非接触給電装置では、磁束がコイルの背面（コイル相互が対向する側の反対側）に流出するのを防ぐため、コイルの背面に磁気遮蔽用のアルミ板５１を配置している。
【０００５】
１次側コアと２次側コアとの間の空間磁束分布は、磁極部４１、４２の形状で決まり、コイルの起磁力は、（コイル電流の大きさ）×（巻数）で決まる。そのため、磁極部４１、４２の形状及びコイル５０の巻数を変えなければ、Ｈの横棒部分４３の幅を細くしてフェライトの使用量を削減しても、コイルの起磁力は変わらない。一方、コイル長（即ち、巻線の全長）は、（Ｈの横棒部分の外周の長さ）×（巻数）であるため、Ｈの横棒部分の幅を細幅にすると、コイル長が短くなり、コイルの抵抗が減少し、また、コイルの重量が低下する。
【０００６】
また、従来から、柱上トランスのコアとして、鉄を主体とするアモルファス磁性合金から成るコアが多く用いられている。アモルファス磁性合金は、結晶磁気異方性がないため低保持力、高透磁率であり、また、原子配列が無秩序なため電気抵抗が高い。
アモルファスコアは、次のように製造される。
合金材料の溶湯をノズルのスリットから高速回転する冷却ロール上に噴出し、急速に冷却固化して厚さ２５μ程度のアモルファス合金薄帯が製造される。この薄帯は、図１８に示すように、巻き取られ（ａ）、押し潰され（ｂ）、この状態で歪除去の熱処理と、薄帯間を固定するための樹脂含浸処理とが行われ、次いで、両端部分がカットされて（ｃ）、ブロック状のコアが製造される。あるいは、また、図１９に示すようにカットされてＬ字状のコアが製造される。薄帯間の樹脂層は１μ程度の厚さを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１７２０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
非接触給電装置の送電コイル及び受電コイルは、通常、ケースに入った状態で対向し、その対向距離が「機械的ギャップ長」と呼ばれている。実用的には、機械的ギャップ長に基づいて各コイルの仕様が設定される。
巻線コアを備える従来の非接触給電装置のコイルの場合、図２０に示すように、巻線部５０の厚みが最も厚いため、巻線部５０間の距離（空隙長）Ｄ１により機械的ギャップ長が決まって来る。
しかし、この構成では、磁極部を構成するフェライトの表面間の距離Ｄ２である「磁気ギャップ長」が、巻線部５０間の空隙長Ｄ１よりも長くなっている。このコイルの給電効率を高めるためには、機械的ギャップ長を変えずに磁気ギャップ長を短くすることが求められる。
【０００９】
また、フェライトは、コアに適した磁気特性を有しているが、脆く欠けやすいと言う欠点がある。大きな形状のフェライトは、磁歪により割れることがある。また、車体の床面の外側に設置される非接触給電装置の受電コイルのフェライトコアは、走行時の車輪に巻き上げられた石が衝突するときの衝撃で割れる恐れがある。そのため、非接触給電装置に用いるコアの素材として、フェライトに代わるものが求められている。
【００１０】
一方、アモルファス磁性合金は、金属結晶のような滑り面が無いため、強度とねばりを備えている。また、薄帯の積層体から所望の形状に切り出したり、薄帯の積層体を所望の形状に変形したりすることが可能であり、成形性に富んでいる。また、柱上トランス用コアとして量産されており、低コストが期待できる。
しかし、薄帯の積層体から成るアモルファス磁性合金のブロック状コアは、磁路の方向によって鉄損が大きく異なる。そのため、鉄損を考慮した磁路設計が求められる。
【００１１】
本発明は、こうした事情を考慮して創案したものであり、給電効率が高く、機械的強度が強く、製造が容易で低コスト化が可能な非接触給電用コアを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、非接触給電装置の送電コイルまたは受電コイルに用いる非接触給電用コアであって、電線が巻回される巻回コア部分と、この巻回コア部分の両端にあって磁極部を構成する磁極コア部分とを備え、磁極コア部分の相手コイルと対向する側の面に配置されたフェライト板の最上部の高さが、巻回コア部分に巻回された電線の外周の高さと同等、またはそれ以上であり、相手コイルと対向しない側の面のフェライト板の高さが、巻回コア部分に巻回された電線の外周の高さよりも低いことを特徴とする。
この非接触給電用コアを非接触給電装置の送電／受電コイルに用いると、磁気ギャップ長が巻線部間の空隙長と同等、またはそれ以下になるため、コイル間の結合係数が高くなり、給電効率と最大給電電力が上昇する。
【００１３】
また、本発明の非接触給電用コアは、磁極コア部分が、平行する一対の磁性部材から成り、巻回コア部分が、磁極コア部分と直交する磁性部材から成り、磁極コア部分と巻回コア部分とでＨ字状を成すＨ型コアであっても良い。
Ｈ型コアでは、それに使用する磁性材料の低減を図ることができる。
【００１４】
また、本発明の非接触給電用コアは、巻回コア部分を、アモルファス磁性合金の複数の薄帯を積層した積層体で構成し、薄帯の積層面が、一方の磁極コア部分から他方の磁極コア部分に至る巻回コア部分の表面に平行し、複数の薄帯の端面が現われている巻回コア部分の端面に、フェライトから成る磁極コア部分が当接するように構成しても良い。
アモルファスコアの積層面が磁束の進行方向と直交する場合には、大きな渦電流ループが生じて渦電流損失が大きくなり、ヒステリシス損失と渦電流損失との和である鉄損が増大するが、このコアでは、アモルファスコアの積層面が磁束の進行方向と平行しているため渦電流損失が小さくなり、鉄損を低く抑えることができる。
【００１５】
また、本発明の非接触給電用コアでは、巻回コア部分を平板形状のアモルファス積層体で構成することができる。
平板形状の積層体から成るアモルファスコアの製造には、柱上トランスの量産化技術が適用できるため、コアの低コスト化が可能になる。
【００１６】
また、本発明の非接触給電用コアでは、巻回コア部分を、平板形状部分と、平板形状部分の磁極コア部分に当接する端縁側で磁極コア部分の方向に折れ曲がった曲折部分とを備えるアモルファス積層体で構成することができる。
成形性に富むアモルファス合金は、種々の形状に変形することができる。このコアでは、アモルファスコアに曲折部分を設けることで、磁極コア部分のフェライト板の高さ位置を上げ、磁気ギャップ長を短くすることができる。
【００１７】
また、本発明の非接触給電用コアは、巻回コア部分の挿入孔を有する角型のコイルボビンと、磁極コア部分を収容する二つの磁極ケースとを備え、コイルボビンの挿入孔から露出する巻回コア部分の端面が、磁極ケースに収容された磁極コア部分に当接するようにコイルボビンと磁極ケースとが結合される。
このコイルボビン及び磁極ケースにより、アモルファスコアと磁極部のフェライト板との位置関係が規定される。
【００１８】
また、本発明の非接触給電用コアは、巻回コア部分を、平板形状部分と、平板形状部分の磁極コア部分に当接する一方の端縁側で磁極コア部分の方向に折れ曲がった曲折部分とを備える二つのアモルファス積層体で構成し、この積層体の各々を、コイルボビンの挿入孔に通じる両側の開口から、曲折部分が突出するように挿入し、曲折部分の端面が磁極ケースの中で磁極コア部分に当接するように構成することができる。
二つに分割した積層体をコイルボビンの挿入孔に両側から挿入することで、曲折部分を持つ巻回コア部分のコイルボビン挿入孔への挿入が可能になる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の非接触給電用コアを非接触給電装置の送電／受電コイルに用いることで、コイルの機械的ギャップ長を保って、磁気ギャップ長を短くすることができる。それにより、コイル間の結合係数が高くなり、給電効率と最大給電電力が上昇する。
また、非接触給電用コアにおいて広い面積を占める巻線部のコア部分をアモルファスコアで構成したものでは、機械的強度が増し、コアの脆さが改善できる。また、成形が簡単であり、製造時の作業性が向上する。
また、量産化されているアモルファスコアを使用することで、非接触給電用コアの低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る非接触給電用コアを示す図
【図２】本発明の第２の実施形態に係る非接触給電用コアを示す図
【図３】図２の非接触給電用コアのアモルファスコアとフェライトコアとの接続状態を示す図
【図４】図２の非接触給電用コアの外観図
【図５】第２の実施形態に係る非接触給電用コアの磁気ギャップ長を短くするための構成を示す図
【図６】本発明の第３の実施形態に係る非接触給電用コアを示す図
【図７】図６の非接触給電用コアのアモルファスコアとフェライトコアとの接続状態を示す図
【図８】図６のアモルファスコアのコイルボビンへの挿入方法を示す図
【図９】図８のアモルファスコアがコイルボビンに挿入された状態を示す図
【図１０】図８のアモルファスコアの変形例を示す図
【図１１】図１０のアモルファスコアがコイルボビンに挿入された状態を示す図
【図１２】図９のコイルボビンが磁極ケースに固定された状態を示す図
【図１３】アモルファスコア及びフェライトコアを用いたトランスの特性比較を示す図
【図１４】図１３のトランスの等価回路図
【図１５】プラグインハイブリッド車の給電システムを示す図
【図１６】Ｈ型コアを説明する図
【図１７】Ｈ型コアを用いた非接触給電装置の磁束を示す図
【図１８】従来の平板形状アモルファスコアの製造手順を説明する図
【図１９】従来のＬ字型アモルファスコアの製造手順を説明する図
【図２０】従来のコアの機械的ギャップ長と磁気ギャップ長とを示す図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る非接触給電用コアを示している。このコアは、平行する一対の磁極コア８０と、磁極コア８０に直交する巻線コア８１とを備えており、磁極コア８０と巻線コア８１とでＨ型コアを形成している。巻線コア８１は、電線が巻回された巻線部５０を有している。図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は、対向する一対のＨ型コアを磁極コア８０の方向から見た側面図、図１（ｃ）は、図１（ｂ）と９０°異なる方向から見た側面図である。
ここでは、磁極コア８０及び巻線コア８１がフェライトコアである場合を示している。なお、フェライトコアは、大きな一枚の板で構成する必要は無く、複数枚の小面積フェライト板を組合わせて構成することができる。
【００２２】
フェライト板から成る巻線コア８１の中央には、電線が巻回された巻線部５０が装着され、巻線部５０の両側から突出するフェライト板の両端が、磁極部分を構成している。
この磁極部分には、図１（ｃ）に示すように、相手コイルと対向する側において、最上部の磁極コア８０の高さを、巻線部５０の高さと同等、またはそれ以上に押し上げるための下層フェライト板８２が積層され、下層フェライト板８２の上に磁極コア８０が配置される。
【００２３】
このように、磁極部分の磁極コア８０に下層フェライト板８２から成る“脚”を付けることで、磁気ギャップ長Ｄ２を巻線部５０の空隙長Ｄ１と同等、またはそれ以下に短くすることができる。磁気ギャップ長Ｄ２が巻線部５０の空隙長Ｄ１と等しくなるように脚を付ければ、機械的ギャップ長を変えずに磁気ギャップ長を短くすることができる。
このように、磁気ギャップ長を短くすると、コイル間の結合係数が高くなり、給電効率と最大給電電力とが上昇する。
なお、脚となる下層フェライト板８２の積層枚数は、適宜設定することができる。
また、磁気ギャップ長Ｄ２は巻線部５０の空隙長Ｄ１と正確に一致させる必要は無く、多少違っていても良い。請求項で言う“同等”と言う用語は、そういう意味で使用している。
【００２４】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、アモルファスコアを使用する場合について説明する。
図２は、本発明の第２の実施形態に係る非接触給電用コア（Ｈ型コア）を示している。図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）はＡ−Ａ位置での断面図、図２（ｃ）はＢ−Ｂ位置での断面図である。
このＨ型コアは、角型のコイルボビン６２の挿入孔に挿入された平板形状のアモルファスコア６１と、各磁極ケース６３に並べて収容された複数枚のフェライト板６４と、角型コイルボビン６２に巻回されたコイル５０とを備えている。
角型コイルボビン６２と磁極ケース６３とは、角型コイルボビン６２の挿入孔から露出するアモルファスコア６１の端面が、磁極ケース６３に収容されたフェライト板６４に当接するように、結合されている。
【００２５】
図３は、このアモルファスコア６１とフェライト板６４との接続関係を模式的に示しており、図３（ａ）は斜視図、図３（ｂ）は側面図である。
アモルファスコア６１は、アモルファス磁性合金の複数の薄帯が積層されて構成されており、その積層面は、一方のフェライト板６４から他方のフェライト板６４に至るアモルファスコア６１の表面に平行している。
この平板形状のアモルファスコア６１は、図１８に示す方法で製造されている。
アモルファスコア６１のフェライト板６４側の端面には、複数の薄帯の端面が現われており、このアモルファスコア６１の端面がフェライト板６４に当接している。
図４は、アモルファスコア６１が挿通された巻線仕切り付きの角型コイルボビン６２と、フェライト板６４を収容して樹脂モールドされた磁極ケース６３とを備えるＨ型コアの外観を示している。
【００２６】
このＨ型コアでは、巻線部を形成するアモルファスコア６１と、磁極部を形成するフェライト板６４とでハイブリット磁気回路を構成している。
磁気回路の磁路がアモルファスコア６１の積層面と直交する場合は、進行する磁束によりアモルファスコア６１内に大きな渦電流ループが生じ、渦電流損失が大きくなる。そのため、ヒステリシス損失と渦電流損失との和である鉄損が増大する。
しかし、このハイブリット磁気回路では、アモルファスコア６１の積層面が磁路と平行しているため、アモルファスコア６１内で発生する渦電流ループが小さく、渦電流損失が僅かである。従って、このＨ型コアの鉄損は少ない。
そのため、このＨ型コアを非接触給電装置に用いた場合、フェライトのみのコアを使用するときと略同等の給電効率や最大給電電力が得られる。
【００２７】
この平板形状のアモルファスコア６１を用いるＨ型コアにおいて、磁極コアに脚を付けてコイル間の磁気ギャップ長を短くする場合は、図５に示すように、平板形状のアモルファスコア６１の端面が当接する磁極部のフェライト板８３（アモルファスコア６１と同じ幅のフェライト板）に下層フェライト板８２を積層し、その上に磁極コア８０を配置する。
【００２８】
（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態に係る非接触給電用コア（Ｈ型コア）を示している。図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）はＡ−Ａ位置での断面図、図６（ｃ）はＢ−Ｂ位置での断面図、図６（ｄ）はＣ−Ｃ位置での断面図である。
このＨ型コアのアモルファスコア６１０は、図６（ｄ）に示すように、フェライト板６４に当接する先端が略Ｌ字状に折れ曲がっている。そして、この折れ曲がった曲折部分が角型コイルボビン６２の孔から突出して、磁極ケース６３の中に進入し、曲折部分の先端が磁極ケース６３に収容されたフェライト板６４に当接している。
この曲折部分は、磁気ギャップ長を短くするための脚の役割を果たしている。
図７は、このアモルファスコア６１０とフェライト板６４との接続関係を模式的に示しており、図７（ａ）は斜視図（但し、アモルファスコア６１０とフェライト板６４とを分離した状態で示している。）、図７（ｂ）は側面図である。
【００２９】
このアモルファスコア６１０は、平板形状部分６１１と、平板形状部分６１１のフェライト板６４側の縁部で略Ｌ字状に曲がった曲折部分６１２とを有し、このアモルファスコア６１０における複数の薄帯の積層面は、一方のフェライト板６４から他方のフェライト板６４に至るアモルファスコア６１０の表面に平行している。即ち、平板形状部分６１１では、アモルファスコア６１０の平板形状部分６１１の表面に平行し、曲折部分６１２では、アモルファスコア６１０の曲折部分６１２の表面に平行している。そして、複数の薄帯の端面が現われている曲折部分６１２の端面にフェライト板６４が当接している
このアモルファスコア６１０は、図１９に示す方法で製造されている。
このアモルファスコア６１０の曲折部分６１２は、図５の下層フェライト板８２と同様の役割を果たし、曲折部分６１２の端面に当接するフェライト板６４の位置を押し上げて磁気ギャップ長を短縮する。
【００３０】
このアモルファスコア６１０の曲折部分６１２は、角型コイルボビン６２に形成されたアモルファスコア６１０用の挿通孔を通らない。
そのため、図８に示すように、アモルファスコア６１０を、平板形状部分６１１１と一方の縁部に形成された曲折端部６１２１とを有するアモルファスコア半体６１０１と、平板形状部分６１１２と他方の縁部に形成された曲折端部６１２２とを有するアモルファスコア半体６１０２とで構成し、図９に示すように、角型コイルボビン６２の挿通孔６２１の両側からアモルファスコア半体６１０１とアモルファスコア半体６１０２とを挿入し、挿通孔６２１の内部でアモルファスコア半体６１０１とアモルファスコア半体６１０２との先端を当接させる。
【００３１】
なお、図８、図９では、アモルファスコア半体６１０１、６１０２が、それぞれ、横に並べた２枚のアモルファス部材で構成される場合を示している。横に並べるアモルファス部材の枚数は、図１０、図１１に示すように、３枚、あるいはそれ以上でも良いし、１枚だけでも良い。
【００３２】
図９の状態で角型コイルボビン６２の挿通孔６２１から突出している曲折端部６１２１、６１２２は、図１２に示すように、磁極ケース６３の内部で、磁極ケース６３に収容されたフェライト板６４に当接する。
このＨ型コアのフェライト板６４とアモルファスコア半体６１０１、６１０２とで構成されるハイブリット磁気回路は、その磁路が、アモルファスコア半体６１０１、６１０２における薄帯の積層面と交差しないため、アモルファスコアの鉄損を小さく抑えることができる。
【００３３】
図１３は、非接触給電装置に、アモルファスコアを用いたＨ型コアとフェライトのみから成るＨ型コアとを用いたときの給電効率を測定した結果について示している。
ここでは、アモルファスコアとして日立金属株式会社製の鉄系アモルファスコアを使用した。また、１次側コイルの巻数を２４、２次側コイルの巻数を９とし、磁気的ギャップを８０ｍｍに設定した。また、１次側コイル及び２次側コイルの背面には磁気遮蔽用の６００×４００×１ｍｍのアルミ板を密着して配置した。また、両方のコアは、磁気的ギャップを８０ｍｍに設定した。なお、機械的ギャップは、ケース無しの状態でフェライトコアでは７０ｍｍ、アモルファスコアでは８０ｍｍである。また、電源の周波数は、アモルファスコアを使用した測定では、１０ｋＨｚ、１５ｋＨｚ、２０ｋＨｚ及び３０ｋＨｚに設定し、フェライトコアを使用した測定では、２０ｋＨｚ及び３０ｋＨｚに設定した。測定にはアジレント社のＬＣＲメータを使用した。
【００３４】
この非接触給電装置の等価回路は、図１４で表される。
アモルファスコアを用いた場合、鉄損を表す抵抗（ｒ0）がフェライトコアより大きくなるが、ｒ0の誤差はアモルファスコアの方が小さい。また、巻線抵抗（ｒ1、ｒ2）がフェライトコアに比べて大きい。
次式（数１）で表される給電効率の最大値（理論値）は、アモルファスコアを用いた場合に、フェライトコアを用いるときと遜色のない値が得られている。
【数１】
【００３５】
アモルファスコアの素材としては、柱上トランスで実用化されている鉄系のアモルファス金属や高周波特性に優れたコバルト系のアモルファス金属等が使用できる。また、その中にナノ結晶粒を含むアモルファスでも良い。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、給電効率が高く、低コスト化が可能な非接触給電用コアを提供することができ、電気自動車やプラグインハイブリッド車等への非接触給電装置の導入を促進することができる。
【符号の説明】
【００３７】
４１ 磁極部
４２ 磁極部
５０ コイル（巻線部）
５１ 磁気遮蔽用アルミ板
６１ アモルファスコア
６２ コイルボビン
６３ 磁極ケース
６４ フェライト板
６５ フェライト板
６６ フェライト板
６７ フェライト板
７１ 積層体
７２ 積層体
８０ 磁極コア
８１ 巻線コア
８２ 下層フェライト板
８３ フェライト板
６１０ アモルファスコア
６１１ 平板形状部分
６１２ Ｌ字状に曲がった端部
６２１ 挿通孔
６１０１ アモルファスコア半体
６１０２ アモルファスコア半体
６１１１ 平板形状部分
６１１２ 平板形状部分
６１２１ Ｌ字状の曲折端部
６１２２ Ｌ字状の曲折端部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車などの移動体に非接触で給電する非接触給電装置の磁気コアに関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触給電装置は、１次コイル（送電コイル）と２次コイル（受電コイル）との間の電磁誘導を利用して送電コイルから受電コイルに電力を供給する。この非接触給電装置は、電気自動車やプラグインハイブリッド車に搭載された２次電池を充電するための給電装置として、利用の拡大が見込まれている。
図１５は、非接触給電装置を用いたプラグインハイブリッド車の給電システムを示している。エンジン１０７とモータ１０６とを駆動源として搭載する車両１００は、モータ１０６用の電源である２次電池１０４と、２次電池１０４の直流を交流に変換してモータ１０６に供給するインバータ１０５と、２次電池１０４の充電回路１０３と、非接触給電装置の受電コイル１０２とを備えており、受電コイル１０２は、車体の床面の外側に設置される。
一方、給電ステーション側（地上側）は、商用周波数の交流電源２００と、この交流を直流に変換し、さらに高周波交流を生成するインバータ２０１と、非接触給電装置の送電コイル２０２とを備えており、運転者は、受電コイル１０２が送電コイル２０２の真上に来るように車両１００を停止させて、２次電池１０４への給電を開始する。
【０００３】
この非接触給電装置では、送電コイル２０２に対して受電コイル１０２の位置がずれたり、コイル間のギャップが拡がったりした場合でも、受電効率が低下しないように、コイル間の広い対向面積を確保する必要がある。
下記特許文献１には、間隔を空けて簀子（すのこ）状に配置した複数のフェライト板から成るコアにコイルを巻回して、非接触給電装置の送電コイル及び受電コイルを形成することが提案されている。大きな面積のフェライト板を製造することが困難で高コストとなるため、この装置では、簀子状のフェライト板を使用している。
【０００４】
また、本発明者等は、先に、非接触給電装置の送電コイル及び受電コイルのコアとして、図１６に示すＨ型のフェライトコア（図１６（ａ）はコイルを巻いた状態、図１６（ｂ）はコアのみの状態）を提案している（特願２００９−１９９４２５）。
Ｈ型コアの場合、Ｈの字の横棒部分４３にコイル５０が巻回され、平行する縦棒部分４１、４２は、磁束が進入し、または出て行く磁極部となる。図１７に示すように、送電コイル１のＨ型コアの磁極部４２から出た主磁束３は、受電コイル２のＨ型コアの磁極部４１に進入し、コイル５０が巻回された横棒部分４３では、コアの中を通り、他方の磁極部４２から出て、送電コイル１のＨ型コアの磁極部４１に進入する。
なお、このように巻線部のコアに電線を巻回したコイルを用いる非接触給電装置では、磁束がコイルの背面（コイル相互が対向する側の反対側）に流出するのを防ぐため、コイルの背面に磁気遮蔽用のアルミ板５１を配置している。
【０００５】
１次側コアと２次側コアとの間の空間磁束分布は、磁極部４１、４２の形状で決まり、コイルの起磁力は、（コイル電流の大きさ）×（巻数）で決まる。そのため、磁極部４１、４２の形状及びコイル５０の巻数を変えなければ、Ｈの横棒部分４３の幅を細くしてフェライトの使用量を削減しても、コイルの起磁力は変わらない。一方、コイル長（即ち、巻線の全長）は、（Ｈの横棒部分の外周の長さ）×（巻数）であるため、Ｈの横棒部分の幅を細幅にすると、コイル長が短くなり、コイルの抵抗が減少し、また、コイルの重量が低下する。
【０００６】
また、従来から、柱上トランスのコアとして、鉄を主体とするアモルファス磁性合金から成るコアが多く用いられている。アモルファス磁性合金は、結晶磁気異方性がないため低保持力、高透磁率であり、また、原子配列が無秩序なため電気抵抗が高い。
アモルファスコアは、次のように製造される。
合金材料の溶湯をノズルのスリットから高速回転する冷却ロール上に噴出し、急速に冷却固化して厚さ２５μ程度のアモルファス合金薄帯が製造される。この薄帯は、図１８に示すように、巻き取られ（ａ）、押し潰され（ｂ）、この状態で歪除去の熱処理と、薄帯間を固定するための樹脂含浸処理とが行われ、次いで、両端部分がカットされて（ｃ）、ブロック状のコアが製造される。あるいは、また、図１９に示すようにカットされてＬ字状のコアが製造される。薄帯間の樹脂層は１μ程度の厚さを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１７２０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
非接触給電装置の送電コイル及び受電コイルは、通常、ケースに入った状態で対向し、その対向距離が「機械的ギャップ長」と呼ばれている。実用的には、機械的ギャップ長に基づいて各コイルの仕様が設定される。
巻線コアを備える従来の非接触給電装置のコイルの場合、図２０に示すように、巻線部５０の厚みが最も厚いため、巻線部５０間の距離（空隙長）Ｄ１により機械的ギャップ長が決まって来る。
しかし、この構成では、磁極部を構成するフェライトの表面間の距離Ｄ２である「磁気ギャップ長」が、巻線部５０間の空隙長Ｄ１よりも長くなっている。このコイルの給電効率を高めるためには、機械的ギャップ長を変えずに磁気ギャップ長を短くすることが求められる。
【０００９】
また、フェライトは、コアに適した磁気特性を有しているが、脆く欠けやすいと言う欠点がある。大きな形状のフェライトは、磁歪により割れることがある。また、車体の床面の外側に設置される非接触給電装置の受電コイルのフェライトコアは、走行時の車輪に巻き上げられた石が衝突するときの衝撃で割れる恐れがある。そのため、非接触給電装置に用いるコアの素材として、フェライトに代わるものが求められている。
【００１０】
一方、アモルファス磁性合金は、金属結晶のような滑り面が無いため、強度とねばりを備えている。また、薄帯の積層体から所望の形状に切り出したり、薄帯の積層体を所望の形状に変形したりすることが可能であり、成形性に富んでいる。また、柱上トランス用コアとして量産されており、低コストが期待できる。
しかし、薄帯の積層体から成るアモルファス磁性合金のブロック状コアは、磁路の方向によって鉄損が大きく異なる。そのため、鉄損を考慮した磁路設計が求められる。
【００１１】
本発明は、こうした事情を考慮して創案したものであり、給電効率が高く、機械的強度が強く、製造が容易で低コスト化が可能な非接触給電用コアを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、非接触給電装置の送電コイルまたは受電コイルに用いる非接触給電用コアであって、電線が巻回される巻回コア部分と、この巻回コア部分の両端にあって磁極部を構成する磁極コア部分とを備え、磁極コア部分の相手コイルと対向する側の面に配置されたフェライト板の最上部の高さが、巻回コア部分に巻回された電線の外周の高さと同等、またはそれ以上であり、相手コイルと対向しない側の面のフェライト板の高さが、巻回コア部分に巻回された電線の外周の高さよりも低いことを特徴とする。
この非接触給電用コアを非接触給電装置の送電／受電コイルに用いると、磁気ギャップ長が巻線部間の空隙長と同等、またはそれ以下になるため、コイル間の結合係数が高くなり、給電効率と最大給電電力が上昇する。
【００１３】
また、本発明の非接触給電用コアは、磁極コア部分が、平行する一対の磁性部材から成り、巻回コア部分が、磁極コア部分と直交する磁性部材から成り、磁極コア部分と巻回コア部分とでＨ字状を成すＨ型コアであっても良い。
Ｈ型コアでは、それに使用する磁性材料の低減を図ることができる。
【００１４】
また、本発明の非接触給電用コアは、巻回コア部分を、アモルファス磁性合金の複数の薄帯を積層した積層体で構成し、薄帯の積層面が、一方の磁極コア部分から他方の磁極コア部分に至る巻回コア部分の表面に平行し、複数の薄帯の端面が現われている巻回コア部分の端面に、フェライトから成る磁極コア部分が当接するように構成しても良い。
アモルファスコアの積層面が磁束の進行方向と直交する場合には、大きな渦電流ループが生じて渦電流損失が大きくなり、ヒステリシス損失と渦電流損失との和である鉄損が増大するが、このコアでは、アモルファスコアの積層面が磁束の進行方向と平行しているため渦電流損失が小さくなり、鉄損を低く抑えることができる。
【００１５】
また、本発明の非接触給電用コアでは、巻回コア部分を平板形状のアモルファス積層体で構成することができる。
平板形状の積層体から成るアモルファスコアの製造には、柱上トランスの量産化技術が適用できるため、コアの低コスト化が可能になる。
【００１６】
また、本発明の非接触給電用コアでは、巻回コア部分を、平板形状部分と、平板形状部分の磁極コア部分に当接する端縁側で磁極コア部分の方向に折れ曲がった曲折部分とを備えるアモルファス積層体で構成することができる。
成形性に富むアモルファス合金は、種々の形状に変形することができる。このコアでは、アモルファスコアに曲折部分を設けることで、磁極コア部分のフェライト板の高さ位置を上げ、磁気ギャップ長を短くすることができる。
【００１７】
また、本発明の非接触給電用コアは、巻回コア部分の挿入孔を有する角型のコイルボビンと、磁極コア部分を収容する二つの磁極ケースとを備え、コイルボビンの挿入孔から露出する巻回コア部分の端面が、磁極ケースに収容された磁極コア部分に当接するようにコイルボビンと磁極ケースとが結合される。
このコイルボビン及び磁極ケースにより、アモルファスコアと磁極部のフェライト板との位置関係が規定される。
【００１８】
また、本発明の非接触給電用コアは、巻回コア部分を、平板形状部分と、平板形状部分の磁極コア部分に当接する一方の端縁側で磁極コア部分の方向に折れ曲がった曲折部分とを備える二つのアモルファス積層体で構成し、この積層体の各々を、コイルボビンの挿入孔に通じる両側の開口から、曲折部分が突出するように挿入し、曲折部分の端面が磁極ケースの中で磁極コア部分に当接するように構成することができる。
二つに分割した積層体をコイルボビンの挿入孔に両側から挿入することで、曲折部分を持つ巻回コア部分のコイルボビン挿入孔への挿入が可能になる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の非接触給電用コアを非接触給電装置の送電／受電コイルに用いることで、コイルの機械的ギャップ長を保って、磁気ギャップ長を短くすることができる。それにより、コイル間の結合係数が高くなり、給電効率と最大給電電力が上昇する。
また、非接触給電用コアにおいて広い面積を占める巻線部のコア部分をアモルファスコアで構成したものでは、機械的強度が増し、コアの脆さが改善できる。また、成形が簡単であり、製造時の作業性が向上する。
また、量産化されているアモルファスコアを使用することで、非接触給電用コアの低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る非接触給電用コアを示す図
【図２】本発明の第２の実施形態に係る非接触給電用コアを示す図
【図３】図２の非接触給電用コアのアモルファスコアとフェライトコアとの接続状態を示す図
【図４】図２の非接触給電用コアの外観図
【図５】第２の実施形態に係る非接触給電用コアの磁気ギャップ長を短くするための構成を示す図
【図６】本発明の第３の実施形態に係る非接触給電用コアを示す図
【図７】図６の非接触給電用コアのアモルファスコアとフェライトコアとの接続状態を示す図
【図８】図６のアモルファスコアのコイルボビンへの挿入方法を示す図
【図９】図８のアモルファスコアがコイルボビンに挿入された状態を示す図
【図１０】図８のアモルファスコアの変形例を示す図
【図１１】図１０のアモルファスコアがコイルボビンに挿入された状態を示す図
【図１２】図９のコイルボビンが磁極ケースに固定された状態を示す図
【図１３】アモルファスコア及びフェライトコアを用いたトランスの特性比較を示す図
【図１４】図１３のトランスの等価回路図
【図１５】プラグインハイブリッド車の給電システムを示す図
【図１６】Ｈ型コアを説明する図
【図１７】Ｈ型コアを用いた非接触給電装置の磁束を示す図
【図１８】従来の平板形状アモルファスコアの製造手順を説明する図
【図１９】従来のＬ字型アモルファスコアの製造手順を説明する図
【図２０】従来のコアの機械的ギャップ長と磁気ギャップ長とを示す図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る非接触給電用コアを示している。このコアは、平行する一対の磁極コア８０と、磁極コア８０に直交する巻線コア８１とを備えており、磁極コア８０と巻線コア８１とでＨ型コアを形成している。巻線コア８１は、電線が巻回された巻線部５０を有している。図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は、対向する一対のＨ型コアを磁極コア８０の方向から見た側面図、図１（ｃ）は、図１（ｂ）と９０°異なる方向から見た側面図である。
ここでは、磁極コア８０及び巻線コア８１がフェライトコアである場合を示している。なお、フェライトコアは、大きな一枚の板で構成する必要は無く、複数枚の小面積フェライト板を組合わせて構成することができる。
【００２２】
フェライト板から成る巻線コア８１の中央には、電線が巻回された巻線部５０が装着され、巻線部５０の両側から突出するフェライト板の両端が、磁極部分を構成している。
この磁極部分には、図１（ｃ）に示すように、相手コイルと対向する側において、最上部の磁極コア８０の高さを、巻線部５０の高さと同等、またはそれ以上に押し上げるための下層フェライト板８２が積層され、下層フェライト板８２の上に磁極コア８０が配置される。
【００２３】
このように、磁極部分の磁極コア８０に下層フェライト板８２から成る“脚”を付けることで、磁気ギャップ長Ｄ２を巻線部５０の空隙長Ｄ１と同等、またはそれ以下に短くすることができる。磁気ギャップ長Ｄ２が巻線部５０の空隙長Ｄ１と等しくなるように脚を付ければ、機械的ギャップ長を変えずに磁気ギャップ長を短くすることができる。
このように、磁気ギャップ長を短くすると、コイル間の結合係数が高くなり、給電効率と最大給電電力とが上昇する。
なお、脚となる下層フェライト板８２の積層枚数は、適宜設定することができる。
また、磁気ギャップ長Ｄ２は巻線部５０の空隙長Ｄ１と正確に一致させる必要は無く、多少違っていても良い。請求項で言う“同等”と言う用語は、そういう意味で使用している。
【００２４】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、アモルファスコアを使用する場合について説明する。
図２は、本発明の第２の実施形態に係る非接触給電用コア（Ｈ型コア）を示している。図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）はＡ−Ａ位置での断面図、図２（ｃ）はＢ−Ｂ位置での断面図である。
このＨ型コアは、角型のコイルボビン６２の挿入孔に挿入された平板形状のアモルファスコア６１と、各磁極ケース６３に並べて収容された複数枚のフェライト板６４と、角型コイルボビン６２に巻回されたコイル５０とを備えている。
角型コイルボビン６２と磁極ケース６３とは、角型コイルボビン６２の挿入孔から露出するアモルファスコア６１の端面が、磁極ケース６３に収容されたフェライト板６４に当接するように、結合されている。
【００２５】
図３は、このアモルファスコア６１とフェライト板６４との接続関係を模式的に示しており、図３（ａ）は斜視図、図３（ｂ）は側面図である。
アモルファスコア６１は、アモルファス磁性合金の複数の薄帯が積層されて構成されており、その積層面は、一方のフェライト板６４から他方のフェライト板６４に至るアモルファスコア６１の表面に平行している。
この平板形状のアモルファスコア６１は、図１８に示す方法で製造されている。
アモルファスコア６１のフェライト板６４側の端面には、複数の薄帯の端面が現われており、このアモルファスコア６１の端面がフェライト板６４に当接している。
図４は、アモルファスコア６１が挿通された巻線仕切り付きの角型コイルボビン６２と、フェライト板６４を収容して樹脂モールドされた磁極ケース６３とを備えるＨ型コアの外観を示している。
【００２６】
このＨ型コアでは、巻線部を形成するアモルファスコア６１と、磁極部を形成するフェライト板６４とでハイブリット磁気回路を構成している。
磁気回路の磁路がアモルファスコア６１の積層面と直交する場合は、進行する磁束によりアモルファスコア６１内に大きな渦電流ループが生じ、渦電流損失が大きくなる。そのため、ヒステリシス損失と渦電流損失との和である鉄損が増大する。
しかし、このハイブリット磁気回路では、アモルファスコア６１の積層面が磁路と平行しているため、アモルファスコア６１内で発生する渦電流ループが小さく、渦電流損失が僅かである。従って、このＨ型コアの鉄損は少ない。
そのため、このＨ型コアを非接触給電装置に用いた場合、フェライトのみのコアを使用するときと略同等の給電効率や最大給電電力が得られる。
【００２７】
この平板形状のアモルファスコア６１を用いるＨ型コアにおいて、磁極コアに脚を付けてコイル間の磁気ギャップ長を短くする場合は、図５に示すように、平板形状のアモルファスコア６１の端面が当接する磁極部のフェライト板８３（アモルファスコア６１と同じ幅のフェライト板）に下層フェライト板８２を積層し、その上に磁極コア８０を配置する。
【００２８】
（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態に係る非接触給電用コア（Ｈ型コア）を示している。図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）はＡ−Ａ位置での断面図、図６（ｃ）はＢ−Ｂ位置での断面図、図６（ｄ）はＣ−Ｃ位置での断面図である。
このＨ型コアのアモルファスコア６１０は、図６（ｄ）に示すように、フェライト板６４に当接する先端が略Ｌ字状に折れ曲がっている。そして、この折れ曲がった曲折部分が角型コイルボビン６２の孔から突出して、磁極ケース６３の中に進入し、曲折部分の先端が磁極ケース６３に収容されたフェライト板６４に当接している。
この曲折部分は、磁気ギャップ長を短くするための脚の役割を果たしている。
図７は、このアモルファスコア６１０とフェライト板６４との接続関係を模式的に示しており、図７（ａ）は斜視図（但し、アモルファスコア６１０とフェライト板６４とを分離した状態で示している。）、図７（ｂ）は側面図である。
【００２９】
このアモルファスコア６１０は、平板形状部分６１１と、平板形状部分６１１のフェライト板６４側の縁部で略Ｌ字状に曲がった曲折部分６１２とを有し、このアモルファスコア６１０における複数の薄帯の積層面は、一方のフェライト板６４から他方のフェライト板６４に至るアモルファスコア６１０の表面に平行している。即ち、平板形状部分６１１では、アモルファスコア６１０の平板形状部分６１１の表面に平行し、曲折部分６１２では、アモルファスコア６１０の曲折部分６１２の表面に平行している。そして、複数の薄帯の端面が現われている曲折部分６１２の端面にフェライト板６４が当接している
このアモルファスコア６１０は、図１９に示す方法で製造されている。
このアモルファスコア６１０の曲折部分６１２は、図５の下層フェライト板８２と同様の役割を果たし、曲折部分６１２の端面に当接するフェライト板６４の位置を押し上げて磁気ギャップ長を短縮する。
【００３０】
このアモルファスコア６１０の曲折部分６１２は、角型コイルボビン６２に形成されたアモルファスコア６１０用の挿通孔を通らない。
そのため、図８に示すように、アモルファスコア６１０を、平板形状部分６１１１と一方の縁部に形成された曲折端部６１２１とを有するアモルファスコア半体６１０１と、平板形状部分６１１２と他方の縁部に形成された曲折端部６１２２とを有するアモルファスコア半体６１０２とで構成し、図９に示すように、角型コイルボビン６２の挿通孔６２１の両側からアモルファスコア半体６１０１とアモルファスコア半体６１０２とを挿入し、挿通孔６２１の内部でアモルファスコア半体６１０１とアモルファスコア半体６１０２との先端を当接させる。
【００３１】
なお、図８、図９では、アモルファスコア半体６１０１、６１０２が、それぞれ、横に並べた２枚のアモルファス部材で構成される場合を示している。横に並べるアモルファス部材の枚数は、図１０、図１１に示すように、３枚、あるいはそれ以上でも良いし、１枚だけでも良い。
【００３２】
図９の状態で角型コイルボビン６２の挿通孔６２１から突出している曲折端部６１２１、６１２２は、図１２に示すように、磁極ケース６３の内部で、磁極ケース６３に収容されたフェライト板６４に当接する。
このＨ型コアのフェライト板６４とアモルファスコア半体６１０１、６１０２とで構成されるハイブリット磁気回路は、その磁路が、アモルファスコア半体６１０１、６１０２における薄帯の積層面と交差しないため、アモルファスコアの鉄損を小さく抑えることができる。
【００３３】
図１３は、非接触給電装置に、アモルファスコアを用いたＨ型コアとフェライトのみから成るＨ型コアとを用いたときの給電効率を測定した結果について示している。
ここでは、アモルファスコアとして日立金属株式会社製の鉄系アモルファスコアを使用した。また、１次側コイルの巻数を２４、２次側コイルの巻数を９とし、磁気的ギャップを８０ｍｍに設定した。また、１次側コイル及び２次側コイルの背面には磁気遮蔽用の６００×４００×１ｍｍのアルミ板を密着して配置した。また、両方のコアは、磁気的ギャップを８０ｍｍに設定した。なお、機械的ギャップは、ケース無しの状態でフェライトコアでは７０ｍｍ、アモルファスコアでは８０ｍｍである。また、電源の周波数は、アモルファスコアを使用した測定では、１０ｋＨｚ、１５ｋＨｚ、２０ｋＨｚ及び３０ｋＨｚに設定し、フェライトコアを使用した測定では、２０ｋＨｚ及び３０ｋＨｚに設定した。測定にはアジレント社のＬＣＲメータを使用した。
【００３４】
この非接触給電装置の等価回路は、図１４で表される。
アモルファスコアを用いた場合、鉄損を表す抵抗（ｒ0）がフェライトコアより大きくなるが、ｒ0の誤差はアモルファスコアの方が小さい。また、巻線抵抗（ｒ1、ｒ2）がフェライトコアに比べて大きい。
次式（数１）で表される給電効率の最大値（理論値）は、アモルファスコアを用いた場合に、フェライトコアを用いるときと遜色のない値が得られている。
【数１】
【００３５】
アモルファスコアの素材としては、柱上トランスで実用化されている鉄系のアモルファス金属や高周波特性に優れたコバルト系のアモルファス金属等が使用できる。また、その中にナノ結晶粒を含むアモルファスでも良い。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、給電効率が高く、低コスト化が可能な非接触給電用コアを提供することができ、電気自動車やプラグインハイブリッド車等への非接触給電装置の導入を促進することができる。
【符号の説明】
【００３７】
４１ 磁極部
４２ 磁極部
５０ コイル（巻線部）
５１ 磁気遮蔽用アルミ板
６１ アモルファスコア
６２ コイルボビン
６３ 磁極ケース
６４ フェライト板
６５ フェライト板
６６ フェライト板
６７ フェライト板
７１ 積層体
７２ 積層体
８０ 磁極コア
８１ 巻線コア
８２ 下層フェライト板
８３ フェライト板
６１０ アモルファスコア
６１１ 平板形状部分
６１２ Ｌ字状に曲がった端部
６２１ 挿通孔
６１０１ アモルファスコア半体
６１０２ アモルファスコア半体
６１１１ 平板形状部分
６１１２ 平板形状部分
６１２１ Ｌ字状の曲折端部
６１２２ Ｌ字状の曲折端部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触給電装置の送電コイルまたは受電コイルに用いる非接触給電用コアであって、
電線が巻回される巻回コア部分と、該巻回コア部分の両端にあって磁極部を構成する磁極コア部分とを備え、
前記磁極コア部分の相手コイルと対向する側の面に配置されたフェライト板の最上部の高さが、前記巻回コア部分に巻回された電線の外周の高さと同等、またはそれ以上であり、前記相手コイルと対向しない側の面のフェライト板の高さが、前記巻回コア部分に巻回された電線の外周の高さよりも低いことを特徴とする非接触給電用コア。
【請求項２】
請求項１に記載の非接触給電用コアであって、前記磁極コア部分が、平行する一対の磁性部材から成り、前記巻回コア部分が、前記磁極コア部分と直交する磁性部材から成り、前記磁極コア部分と前記巻回コア部分とでＨ字状を成していることを特徴とする非接触給電用コア。
【請求項３】
請求項１または２に記載の非接触給電用コアであって、前記巻回コア部分がアモルファス磁性合金の複数の薄帯を積層した積層体から成り、前記薄帯の積層面が、一方の前記磁極コア部分から他方の前記磁極コア部分に至る前記巻回コア部分の表面に平行しており、複数の前記薄帯の端面が現われている前記巻回コア部分の端面に、フェライトから成る前記磁極コア部分が当接していることを特徴とする非接触給電用コア。
【請求項４】
請求項３に記載の非接触給電用コアであって、前記巻回コア部分が、平板形状の前記積層体から成ることを特徴とする非接触給電用コア。
【請求項５】
請求項３に記載の非接触給電用コアであって、前記巻回コア部分が、平板形状部分と、該平板形状部分の前記磁極コア部分に当接する端縁側で前記磁極コア部分の方向に折れ曲がった曲折部分とを備える前記積層体から成ることを特徴とする非接触給電用コア。
【請求項６】
請求項３から５のいずれかに記載の非接触給電用コアであって、前記巻回コア部分の挿入孔を有する角型のコイルボビンと、前記磁極コア部分を収容する二つの磁極ケースとを備え、前記コイルボビンの挿入孔から露出する前記巻回コア部分の前記端面が、前記磁極ケースに収容された前記磁極コア部分に当接するように前記コイルボビンと前記磁極ケースとが結合されていることを特徴とする非接触給電用コア。
【請求項７】
請求項６に記載の非接触給電用コアであって、前記巻回コア部分が、平板形状部分と、該平板形状部分の前記磁極コア部分に当接する一方の端縁側で前記磁極コア部分の方向に折れ曲がった曲折部分とを備える二つの前記積層体から成り、前記積層体の各々は、前記コイルボビンの挿入孔に通じる両側の開口から、前記曲折部分が突出するように挿入され、前記曲折部分の端面が前記磁極ケースの中で前記磁極コア部分に当接することを特徴とする非接触給電用コア。
【請求項１】
非接触給電装置の送電コイルまたは受電コイルに用いる非接触給電用コアであって、
電線が巻回される巻回コア部分と、該巻回コア部分の両端にあって磁極部を構成する磁極コア部分とを備え、
前記磁極コア部分の相手コイルと対向する側の面に配置されたフェライト板の最上部の高さが、前記巻回コア部分に巻回された電線の外周の高さと同等、またはそれ以上であり、前記相手コイルと対向しない側の面のフェライト板の高さが、前記巻回コア部分に巻回された電線の外周の高さよりも低いことを特徴とする非接触給電用コア。
【請求項２】
請求項１に記載の非接触給電用コアであって、前記磁極コア部分が、平行する一対の磁性部材から成り、前記巻回コア部分が、前記磁極コア部分と直交する磁性部材から成り、前記磁極コア部分と前記巻回コア部分とでＨ字状を成していることを特徴とする非接触給電用コア。
【請求項３】
請求項１または２に記載の非接触給電用コアであって、前記巻回コア部分がアモルファス磁性合金の複数の薄帯を積層した積層体から成り、前記薄帯の積層面が、一方の前記磁極コア部分から他方の前記磁極コア部分に至る前記巻回コア部分の表面に平行しており、複数の前記薄帯の端面が現われている前記巻回コア部分の端面に、フェライトから成る前記磁極コア部分が当接していることを特徴とする非接触給電用コア。
【請求項４】
請求項３に記載の非接触給電用コアであって、前記巻回コア部分が、平板形状の前記積層体から成ることを特徴とする非接触給電用コア。
【請求項５】
請求項３に記載の非接触給電用コアであって、前記巻回コア部分が、平板形状部分と、該平板形状部分の前記磁極コア部分に当接する端縁側で前記磁極コア部分の方向に折れ曲がった曲折部分とを備える前記積層体から成ることを特徴とする非接触給電用コア。
【請求項６】
請求項３から５のいずれかに記載の非接触給電用コアであって、前記巻回コア部分の挿入孔を有する角型のコイルボビンと、前記磁極コア部分を収容する二つの磁極ケースとを備え、前記コイルボビンの挿入孔から露出する前記巻回コア部分の前記端面が、前記磁極ケースに収容された前記磁極コア部分に当接するように前記コイルボビンと前記磁極ケースとが結合されていることを特徴とする非接触給電用コア。
【請求項７】
請求項６に記載の非接触給電用コアであって、前記巻回コア部分が、平板形状部分と、該平板形状部分の前記磁極コア部分に当接する一方の端縁側で前記磁極コア部分の方向に折れ曲がった曲折部分とを備える二つの前記積層体から成り、前記積層体の各々は、前記コイルボビンの挿入孔に通じる両側の開口から、前記曲折部分が突出するように挿入され、前記曲折部分の端面が前記磁極ケースの中で前記磁極コア部分に当接することを特徴とする非接触給電用コア。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１２−１５１３１１（Ｐ２０１２−１５１３１１Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９３００（Ｐ２０１１−９３００）
【出願日】平成２３年１月１９日（２０１１．１．１９）
【出願人】（５９１２０６８８７）株式会社テクノバ (20)
【出願人】（５０４１９０５４８）国立大学法人埼玉大学 (292)
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１９日（２０１１．１．１９）
【出願人】（５９１２０６８８７）株式会社テクノバ (20)
【出願人】（５０４１９０５４８）国立大学法人埼玉大学 (292)
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Ｆターム（参考）】
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