JP2007180189A

JP2007180189A - 磁性コア

Info

Publication number: JP2007180189A
Application number: JP2005375640A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Okamoto; 信一郎岡本; Hiroaki Koshin; 博昭小新
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2005-12-27
Filing date: 2005-12-27
Publication date: 2007-07-12

Abstract

【課題】磁界のロスを低減させつつコンパクト化させ得る磁性コアを提供することにある。
【解決手段】一端部側を同一方向に向けて互いに離間されて配された２つの脚部と該脚部の他端部側を連結する胴部とによりＵ字型に形成されており、前記胴部と脚部との連結個所が正面視円弧状に形成されていることを特徴とする磁性コアを提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁性コアに関し、特に情報と負荷の電力とを同時に送ることができる配線システムに用いる非接触給電装置に用いる磁性コアに関する。

従来、端末器を通じて負荷の操作（監視）制御を行うシステムには、端末器へ中央監視装置から複極のベースバンド信号からなる伝送信号を時分割多重によって送り、各端末器ではこの伝送信号を利用して情報の授受を行うとともに、端末回路部の電源を得るシステムがあった（特許文献１）。

そしてこのシステムでは、埋め込み型の配線器具用に規格されているスイッチボックスとこれに対応する取付枠を用いて操作スイッチ等を設けた操作用端末器を壁面に埋め込み配設することで、従前の壁スイッチと同様な使い方が行われるようになっている。また２組の操作用端末器を取り付ける場合には、２つの取付窓を備えた２連用の取付枠を用い、取付枠の片側の一連分を一連型のスイッチボックスに取り付け、残りの片側を壁面に沿わせるように配置し、夫々の取付窓に操作用端末器を取り付けることで、２つの操作用端末器を併設する構成を採用していた。また取付窓間に設けた導電片を両側の取付窓に設けた操作用端末器のリード片を接触させることで、一方の操作用端末器（スイッチボックス側）から他方の操作用端末器へ信号線を送り配線する構成となっている。
特許第３１３６００６号公報

上述のシステムでは伝送信号により端末器の端末回路部に電力を供給することができるものの、例えば信号線の電流容量等の制限から制御用端末器により制御される負荷への電源供給は夫々の設置場所において商用電源から供給する構成であった。

ところで、給電側の巻線コイルに通電して受電側に向けて磁束を漏洩させ、受電側の巻線コイルに前記磁束による誘導電位を発生させて給電側から受電側に電力を伝達する方法が採用されている。このような電力の伝達方法は、給電側巻線コイルと受電側巻線コイルとを距離を設けて設置した場合であっても実施することが可能であることから給電側コイルと受電側コイルとをそれぞれ別々のモジュール内に設置して給電側モジュールと受電側モジュールとの間を非接触で給電させる方法として利用することができる。
このとき給電側巻線コイルで発生させた磁界が受電側巻線コイル以外に漏洩することを抑制させることで受電側巻線コイルを通過する磁界強度を高めることができ給電側モジュールから受電側モジュールへの給電効率のより高められた非接触給電を実施させ得ることとなる。
そのため、磁性コアにより給電側モジュールと受電側モジュールとの間の磁界を誘導させることが有効となる。

例えば、図６に示すように給電側Ｘと受電側ＹとにそれぞれＵ型コア（磁性コア）１１_X，１１_Yと巻線コイル１２_X，１２_Yとを用いて非接触給電をさせることができる。このＵ型コアには、通常、一端部側を同一方向に向けて互いに離間されて配された２つの脚部が形成されており、この２つの脚部の内の一方の脚部から磁束を導入して、該導入した磁束の向きを転換させて、磁束が導入されてきた方向に他方の脚部から磁束を漏洩させるべく、これら脚部の他端側が胴部により連結されてＵ字型に形成されている。通常、これら脚部は直線状に形成され、前記胴部はこれら脚部に直交する方向に形成されて、脚部と胴部とが正面視直角をなして連結個所が形成されている。また、図６に例示の非接触給電においては受電側Ｕ型コア１１_Yと給電側Ｕ型コア１１_Xとは同一形状のものが用いられている。
そして、受電側Ｕ型コア１１_Yと給電側Ｕ型コア１１_Xとがギャップを介して対称となるように配されている。すなわち、給電側Ｕ型コア１１_Xと受電側Ｕ型コア１１_Yとは、互いに脚部を対向させて環状に配置されている。

また、図６に例示の給電側Ｕ型コア１１_Xは、脚部１１_X1と脚部１１_X1との間の胴部１１_X2に巻線が巻回された巻線コイル１２_Xが備えられている。受電側Ｕ型コア１１_Yもその胴部１１_Y2に巻線が巻回された巻線コイル１２_Yが備えられている。

この給電側巻線コイル１２_Xに通電すると磁界が発生し、発生した磁界は給電側巻線コイル１２_Xが備えられた給電側Ｕ型コア１１_Xにより誘導され、給電側Ｕ型コア１１_Xの一脚部から漏洩される。そして、この漏洩された磁界は、この給電側Ｕ型コア１１_Xの一脚部に対向する位置に配された受電側Ｕ型コア１１_Yの一脚部に伝達され、該伝達された磁界は、一脚部と胴部との連結個所で磁束の向きが直角方向に曲折され、胴部により他脚部側に誘導される。さらに、他脚部と胴部との連結個所で磁束の向きが直角方向に曲折されて受電側Ｕ型コア１１_Yの他脚部の端部から給電側に漏洩される。このとき受電側Ｕ型コア１１_Y内部を通過する磁界が形成されることにより、受電側Ｕ型コア１１_Yの胴部１１_Y2に備えられている巻線コイル１２_Yに誘導電位が発生する。また、受電側Ｕ型コア１１_Yの他脚部から漏洩された磁界は、この受電側Ｕ型コア１１_Yの他脚部に対向する位置に配された給電側Ｕ型コア１１_Xの他脚部に伝達され給電側Ｕ型コア内部を通過することとなる。

このようにして、給電側Ｕ型コアと受電側Ｕ型コアとを磁路とする環状の磁界が形成されて、給電側から受電側に給電がされる。このとき、ギャップが形成されている個所や磁界の向きが変更される磁性コアの曲折個所などに由来する磁界強度の低下が生じる。このようなロスが生じると給電側から受電側への給電効率が低下してしまうこととなる。この非接触給電に用いられる場合のごとく、磁性コアには、磁界のロスを低減させることが求められている。

磁界のロスを低減させるためには、断面積の大きな磁性コアを用いることも考え得るが、このような磁性コアは、通常、よりコンパクトに使用し得るものが求められており、大きな断面積の磁性コアは採用困難である。すなわち、従来の磁性コアは、磁界のロスを低減させつつもコンパクト化させることが困難であるという問題を有している。

本発明の課題は、磁界のロスを低減させつつコンパクト化させ得る磁性コアを提供することにある。

本発明は、前記課題を解決すべくなされたもので、磁性コアにかかる請求項１記載の発明は、一端部側を同一方向に向けて互いに離間されて配された２つの脚部と該脚部の他端部側を連結する胴部とによりＵ字型に形成されており、前記胴部と脚部との連結個所が正面視円弧状に形成されていることを特徴としている。

また、磁性コアにかかる請求項２記載の発明は、請求項１に記載の磁性コアにおいて、胴部と脚部とが円弧状に形成されて正面視円弧状に形成されていることを特徴としている。

また、磁性コアにかかる請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の磁性コアにおいて、断面が円形に形成されていることを特徴としている。

さらに、非接触給電装置にかかる請求項４記載の発明は、給電側モジュールと該給電側モジュールにより非接触給電される受電側モジュールとを備え、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の磁性コアが前記給電側モジュールと受電側モジュールとに備えられて前記非接触給電が実施されることを特徴としている。

従来のＵ型コアなどの磁性コアにおいては、連結個所、特に角先端部分において磁束密度が低下し、実質、磁性コアの有効な断面積が低下しているが、本発明によれば、胴部と脚部との連結個所が円弧状に形成されていることから、従来の磁性コアの角先端部分のように磁束密度が低下した個所が形成されることを抑制させることができ磁界のロスを低減させ得る。しかも、磁性コアから角先端部分など効率の低い個所をなくすことができ、磁性コアをコンパクト化させ得る。すなわち、磁界のロスを低減させつつコンパクト化させ得る。
さらに、本発明によれば、胴部と脚部との連結個所が円弧状に形成されていることから、巻線により形成された巻線コイルを、磁性コアの脚部から連結個所を通して胴部に備えさせることが容易となる効果も奏する。したがって、胴部への巻線コイル装着のために、一旦、脚部を切断し、巻線コイル装着後再び接着させるような手間を省略することができ、さらに、この接着による新たなギャップ形成を抑制させることもできる。

また、非接触給電装置にこのような磁性コアを用いた場合には、非接触給電装置をコンパクト化させることができ、しかも、磁性コアの脚部に接着個所が形成されることも抑制されるため磁性コアに新たなギャップ部が形成されて給電効率が低下することを抑制させ得る。

以下に、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は非接触給電装置を用いた配線システムの構成図である。
この非接触給電装置を用いるシステムでは、建物内の適所において埋め込み配設している１乃至複数のスイッチボックスを基本ベースとして用いる。これらのスイッチボックス間には壁面内に先行配線した電力線Ｌ１と、情報線Ｌ２とを送り配線する。また、始端のスイッチボックスに対して、配電ボックス１内の主幹ブレーカＭＢと分岐ブレーカＢＢとを介して屋内に引き込まれた電力線Ｌ１を導入するとともに、外部のインターネット網ＮＴにゲートウェイＧＷ（必要に応じてルータ、ハブ）を介して接続されている情報線Ｌ２を導入してある。

これらのスイッチボックスは、例えばＪＩＳで規格化された大角形の１個モジュール寸法の埋め込み型の配線器具が３個取り付けることができる１連の取付枠に対応して規格化されたスイッチボックスからなり、上部から配電ボックス１または他のスイッチボックスから送り配線されてくる電力線Ｌ１および情報線Ｌ２を導入するとともに、下部からは他のスイッチボックスへ送り配線するための電力線Ｌ１および情報線Ｌ２が導出している。そして各スイッチボックスには非接触給電装置を構成する基本機能モジュール８を接続するゲート装置３を取り付けてある。

ゲート装置３は、ボディ背面部に速結端子構造の接続端子部５ａ，５ｂおよび送り配線用の接続端子部５ａ’、５ｂ’を設け、それぞれに対応する電力線Ｌ１、情報線Ｌ２を接続するようになっている。また、ボディ前面部には、送られてきた電力線Ｌ１に電気的に接続されている接触部を備えた電力路接続口６Ａと、送られてきた情報線Ｌ２に電気的に接続されている情報路接続口６Ｂとを有し、モジュール化した接続口６を備えている。

基本機能モジュール８は、後述する拡張機能モジュール９と非接触給電を実施する。基本機能モジュール８は、合成樹脂製で扁平なモジュール本体内に図２に示す回路を内蔵しており、背面部のコネクタ７の被接続部７Ａ，７Ｂをゲート装置３の接続口６Ａ，６Ｂに結合させることで、スイッチボックスの前面開口を覆うとともに、周部のフランジをスイッチボックスの前面開口周辺の壁面に重ねた状態となる。

基本機能モジュール８は、図２に示すように、被接続部７Ａを介して接続される商用電源ＡＣを整流平滑するＡＣ／ＤＣコンバータ１３ａと、平滑化された交流電源を高い周波数に変換し、磁性コア１１（以下「コア」ともいう）に巻装した巻線コイル１２（以下「コイル」ともいう）に印加するＤＣ／ＡＣコンバータ１３ｂと、ＡＣ／ＤＣコンバータ１３ａおよびＤＣ／ＡＣコンバータ１３ｂの間を接続する線路に接続され、安定した直流電圧からなる内部回路の動作電源＋Ｖを得る直流電源部１４と、被接続部７Ｂを介して接続される情報線Ｌ２を通じて双方向に伝送される情報信号を送受信部１５と、情報線Ｌ２を介して受信される情報信号をＥ／Ｏ変換して発光素子ＬＥＤを通じて送出するするＥ／Ｏ変換部１６と、後述する拡張機能モジュール９側から送られてくる光信号からなる情報信号を受光素子ＰＤで受光してＯ／Ｅ変換して送受信部１５に渡すＯ／Ｅ変換部１７とを備えている。

コイル１２およびコア１１は、基本機能モジュール８と連結する拡張機能モジュール９に電力を非接触で供給するための給電手段を構成するトランスの一次側となる電磁結合部（電力供給部）を構成するもので、連結する拡張機能モジュール９（図３参照）側に設けたコイル１８を巻回したコア１９にコア１１が磁気結合してトランス作用によりコイル１８側に電源電圧を誘起させて電力供給を行うようになっている。ここで、ＤＣ／ＡＣコンバータ１３ｂにより商用周波数よりも周波数が高い交流電力に変換することで、電磁結合部によるトランス構成の小型化を図っている。

一方、Ｅ／Ｏ変換部１６の発光素子ＬＥＤは隣接する拡張機能モジュール９に情報信号を光信号により非接触で伝達するためのもので、連結された拡張機能モジュール９側のＯ／Ｅ変換部２０に設けた受光素子ＰＤに対置される。また、Ｏ／Ｅ変換部１７の受光素子ＬＥＤは隣接する拡張機能モジュール９から光信号により伝達されてくる情報信号を受け取るためのもので、連接する拡張機能モジュール９側のＥ／Ｏ変換部２１の発光素子ＬＥＤに対置される。

なお、コア１１とコイル１２とからなる電磁結合部は、図３では１組しか示していないが、必要に応じて電気的に並列に２組備えていてもよい。また、Ｅ／Ｏ変換部１６の発光素子ＬＥＤ，Ｏ／Ｅ変換部１７の受光素子ＰＤもそれぞれに別の発光素子ＬＥＤ、受光素子ＰＤを接続しており、モジュール本体の両側において側壁に近接する内部位置にそれぞれ１組ずつ配置している。

なお、図２ではゲート装置３の両接続口６Ａ，６Ｂおよび基本機能モジュール８のコネクタ７の被接続部７Ａ，７Ｂを縦方向で示しているが、実際は横方向になっている。

この非接触給電装置を用いるシステムでは、電力供給を受けて動作する機能によって複数の種類の拡張機能モジュール９が準備されているが、高さ寸法を基本機能モジュール８と同じ高さ寸法に規格化され、また横幅寸法も規格化された単位モジュール寸法の整数倍に規格化され、また背面を平坦な面に形成して壁面に沿わせることができるようにしている。

拡張機能モジュール９内には図３に示すように上述のコイル１８、コア１９からなる電磁結合部を２組備え、モジュール本体の両側壁に近接する内部に配置される。電力受給部となる一方の電磁結合部（二次側）には、整流回路２８が電気的に接続され、基本機能モジュール８または他の拡張機能モジュール９の一次側から受けた電力を平滑化する。また、電力供給部となる他方の電磁結合部（一次側）には、整流回路２８に電気的に接続されたＤＣ／ＡＣコンバータ２９が電気的に接続され、平滑化された電力を周波数が高い交流電力に変換する。これらの電磁結合部を構成するコア１９の先端が近接配置されるモジュール本体の側面位置が磁気結合部となる。また、整流回路２８およびＤＣ／ＡＣコンバータ２９間を接続する線路には直流電源部２２が接続され、内部回路の動作電源＋Ｖを得るようになっている。

さらに、情報信号を授受するために、拡張機能モジュール９内には連結する基本機能モジュール８または拡張機能モジュール９から送られてくる光信号からなる情報信号を受光素子ＰＤで受光して電気的な信号に変換するＯ／Ｅ変換部２０と、電気信号からなる情報信号を隣接する基本機能モジュール８または９へ光信号からなる情報信号として発光素子ＬＥＤで送り出すためのＥ／Ｏ変換部２１と、Ｏ／Ｅ変換部２０からの電気信号からなる情報信号を受け取るとともに、電気信号からなる情報信号をＥ／Ｏ変換部２１へ送り出す情報信号送受信部２３とからなる情報信号送受信手段を二組設け、一方の発光素子ＬＥＤと受光素子ＰＤをモジュール本体の左側側壁近傍の内部に、また他方の伝送処理部の発光素子ＬＥＤと受光素子ＰＤをモジュール本体の右側側壁近傍の内部に配置してある。ここで、左側に配置される発光素子ＬＥＤの位置は、受光素子ＰＤの下側であり、右側に配置される発光素子ＬＥＤの位置は受光素子ＰＤの上側となる。また、左側に連結される基本機能モジュール８または拡張機能モジュール９の右側に配置されている発光素子ＬＥＤおよび受光素子ＰＤと、左側に配置されている受光素子ＰＤおよび発光素子ＬＥＤとがそれぞれ対向している。また、右側に連結される基本機能モジュール８または拡張機能モジュール９の左側に配置されている発光素子ＬＥＤおよび受光素子ＰＤと、右側に配置されている受光素子ＰＤおよび発光素子ＬＥＤとがそれぞれ対向している。そして、モジュール本体内において両側の情報信号送受信部２３間を双方向の信号ライン２４で接続して、両側に隣接する基本機能モジュール８または拡張機能モジュール９に対して情報信号を中継できるようになっている。

また、拡張機能モジュール９内には、信号ライン２４上の情報信号を受信するとともに、信号ライン２６上に情報信号を送出する送受信部２５と、この送受信部２５で受信される情報信号からデータを取り込んで処理を行うとともに、当該拡張機能モジュール９から他の拡張機能モジュール９にデータを送る場合のデータ生成処理を行う演算処理部２６と、Ｉ／Ｏインターフェース２７を介して演算処理部２６との間でデータの授受を行って動作する機能部３０とを具備する。これらの各部には、動作電源＋Ｖが前記の直流電源部２２から供給される。機能部３０の構成は、拡張機能モジュール９によって異なる。

拡張機能モジュール９としては、空調機器の運転操作器を構成する拡張機能モジュールや、空調機器の温度設定器を構成する拡張機能モジュール、照明器具のオン・オフ操作用の壁スイッチを構成する拡張機能モジュール、ガス、火災または防犯用の警報器を構成する拡張機能モジュール、さらに、電力供給を利用した電気カミソリ、電動歯ブラシ、携帯オーディオプレーヤ等の充電器を構成する拡張機能モジュール、インターホンの通話機能と訪問者を撮影するべく設置されたテレビカメラにより撮影される画像を表示する表示機能（モニタ）とを備えたインターホンの親機に対応する子機を構成する拡張機能モジュール等、種々適用可能である。

なお、この配線システムの情報信号の伝送方式としては、ベースバンド伝送またはブロードバンド伝送の何れを採用してもよく、またプロトコルについても限定されないが、音声、映像などを用いるインターホンの親機、子機との間にはＪＴ−Ｈ２３２パケットに基づいて音声・映像を相互に送るようにし、また制御系における操作側からの操作データにより１乃至複数の機能を操作できるような１対１または１対Ｎの対応が可能なユニキャストやブロードキャストに対応する経路制御プロトコルを適宜採用することが好ましい。また、ゲート装置３間の使用プロトコルと、ゲート装置３に連なる機能モジュール８，９での使用プロトコルとを異ならせることとしてもよく、例えばゲート装置３にプロトコル変換を行うようにしてもよい。

基本機能モジュール８を使用するにあたっては、まず、ゲート装置３を予め建物の適所の壁面に埋設してあるスイッチボックスに取付枠を介して取り付け、先行配線されている電力線Ｌ１および情報線Ｌ２の接続を行う。その後、ゲート装置３の前面部に設けられた電線路接続口６Ａ，６Ｂに対して基本機能モジュール８のコネクタ７の対応する被接続部７Ａ，７Ｂを接続するとともに、基本機能モジュール８をゲート装置３の前面部を覆うように取付枠に取り付ける。この基本機能モジュール８はこの取り付けた状態において壁面よりも前面部が突出し、両側面が室内側に露出することになる。

そして、拡張機能モジュール９は基本機能モジュール８の露出した両側側面（接続面）の一方に片側の側面（接続面）を面接させ、この状態で連結体等により拡張機能モジュール９と基本機能モジュール８とを機械的に連結する。この際、例えば、位置決めのための嵌合手段として、凸部および凹部をそれぞれのモジュールの接続面の対応する位置に設けることにより、モジュール間の連結が確実となる。

さらに、先に連結した拡張機能モジュール９に別の拡張機能モジュール９を連結する場合には、対向側面を面接させた状態で連結体等により互いに機械的に連結する。このようにして図１に示すように順次拡張機能モジュール９（９₁…９₃）を側方に連結することができる。なお、基本機能モジュール８の両側に拡張機能モジュール９を連結するようにしてもよい。このようにして、拡張機能モジュール９を連結した後、両端に位置する拡張機能モジュール９または基本機能モジュール８の反連結個所位の側部に脱着自在にエンドカバーを被着することで拡張機能モジュール９の連結施工が完了することとなる。なお、基本機能モジュール８に拡張機能モジュール９を連結しない状態、つまり、未使用のまま置いておく場合にはエンドカバーを基本機能モジュール８の両側部に被着する。

この基本機能モジュール８と拡張機能モジュール９とが互いに側面を当接させて隣接している個所において双方の磁性コアの配置について示した部分断面図である図４を参照しつつさらに説明すると、この基本機能モジュール８は、筐体が正面視矩形に形成されておりこの筐体の右側に磁性コア１１が収容されている。
この磁性コア１１は、一端部側を同一方向に向けて互いに離間されて配された２つ脚部１１₁と該脚部の他端部側を連結する胴部１１₂とによりＵ字型に形成されている。そして、胴部１１₂と脚部１１₁との連結個所が正面視円弧状に形成され、さらに、この胴部１１₂や脚部１１₁自身も正面視円弧状に形成されている。しかも、この胴部、脚部、胴部と脚部との連結個所の円弧は中心を同じくしており、全体の正面視が半円形状となってＵ字型を形成している。そして、上下方向に脚部１１₁を離間させた状態で脚部１１₁を右側方に向けて基本機能モジュール８の筐体内に収容されている。この磁性コア１１は、上下の脚部１１₁とこれら脚部１１₁を連結させる胴部１１₂が同じ矩形断面を有している。すなわち、脚部１１₁と胴部１１₂とは、同じ厚さ、同じ幅に形成されており、しかも、円弧状の連結個所においてもその幅と、厚さとを同じくしている。

前記拡張モジュール９は、前記基本モジュール８と上下方向の長さが同じ様に形成された正面視矩形の筐体を有しており、筐体の左右にそれぞれ前記基本モジュール８に用いられたものと同形の磁性コア１９が収容されており、これら磁性コア１９は、上下方向に同じ高さに位置し、筐体左側に収容されている磁性コア１９は、上下方向に脚部１９₁を離間させた状態で脚部１９₁を左側方に向けて配されており、筐体右側に収容されている磁性コアは、上下方向に脚部１９₁を離間させた状態で脚部１９₁を右側方に向けて配されている。しかも、この拡張モジュール９の磁性コア１９は、基本機能モジュール８の右側面と拡張モジュール９の左側面とを当接させて隣接させた場合に基本機能モジュール８内に収容されている磁性コア１１の２つの脚部１１₁が、拡張モジュール９の左側に配された磁性コア１９の２つの脚部１９₁とが対向するよう配されている。
また、この拡張モジュール９に収容されている磁性コア１９も基本機能モジュール８に収容されている磁性コア１９と同形状を有しており、胴部１９₂に巻線コイル１８が巻回されている点についても同様である。

このように基本機能モジュール８と拡張モジュール９とに磁性コアを収容させることにより、基本機能モジュール８の右側面と拡張モジュール９の左側面とを当接させて基本機能モジュール８と拡張モジュール９とを隣接させた場合には、基本機能モジュール８の磁性コア１１と拡張モジュール９の磁性コア１９とが対向して略真円となる円環形状に配置されることとなる。

この磁性コアが環状に配置された状態で基本機能モジュール８の巻線コイル１２に通電すると該巻線コイル１２により発生した磁界が、この磁性コアに誘導されて環状磁界が形成される。このとき受電側となる拡張モジュール９では、左側に配された磁性コア１９が巻線コイル１８に挿通されていることから、この巻線コイル１８を前記環状磁界が通過することになり、該環状磁界により拡張モジュール９の前記巻線コイル１８に誘導電位が発生して非接触給電が実施されることとなる。

また、前記拡張モジュール９と同様に磁性コアを収容させた拡張モジュール９を複数用いてこの基本機能モジュール８の右側に複数の拡張モジュールを隣接させて非接触給電させることも可能である。例えば、前記基本機能モジュール８の右側に一拡張モジュールを隣接させ、さらにこの一拡張モジュールの右側に他の拡張モジュールを隣接させることで基本機能モジュール８から一拡張モジュールを介して他拡張モジュールへの非接触の電力供給を実施させることができる。

このように、胴部と脚部との連結個所が円弧状に形成された磁性コアを用いることにより基本機能モジュール８の磁性コア１１と、拡張モジュール９の磁性コア１９とが略真円となる円環形状に配置されることとなり、磁束密度の低い領域が形成されることを抑制できて磁界のロスを低減させつつ磁性コアをコンパクト化させ得る。すなわち、この磁性コアにおいては、連結個所が正面視円弧状に形成されることで、連結個所が直角に形成されている従来のＵ型の磁性コアに比べて磁性コアを通る磁界の向きが緩やかに変化されることとなり磁界のロスが低減されることとなる。しかも、脚部から胴部にかけての断面積の変化がないことから、さらに磁界のロスが低減されることとなる。
したがって、非接触給電装置も給電効率を向上させつつコンパクト化させ得る。
さらに、脚部から、脚部と胴部との連結個所を通って胴部にいたる区間において断面積が変化しないことから、この区間において、巻線コイルの移動が妨げられることなく、脚部から連結個所を通じて胴部に巻線コイルを装着させることが容易となる。また逆に脱離も容易であることから、巻線コイルの交換も容易となる。すなわち、巻線コイルを、磁性コアの脚部を切断、接着したりせずに磁性コアから脱着させ得る。

なお、本実施形態においては、装置をコンパクト化させ得る点、磁性コアの脚部に接着個所が形成されることを抑制して給電効率の低下を抑制させ得る点など本発明の効果をより顕著に発揮させ得ることから磁性コアを非接触給電装置に用いる場合を例に説明したが、本発明においては、磁性コアの用途をこのようなものに限定するものではない。

また、本実施形態においては、一端部側を同一方向に向けて互いに離間されて配された２つの脚部と該脚部の他端部側を連結する胴部とによりＵ字型に形成され、この胴部と脚部との連結個所が円弧状に形成されている磁性コアとして、図５ａ）に示すような正面視が半円形状のものを例に説明したが、本発明においては磁性コアをこのような正面視が半円形状のものに限定するものではなく、図５ｂ）に示すような半円よりも円弧の範囲の狭い円弧形状に全体を形成させることもできる。また、磁性コア全体で円弧形状を有しているものに限定されるものでもなく、図５ｃ）に示すような胴部が直線形状に形成されているような形状であってもよく、脚部が直線形状に形成されていてもよい。さらには、本実施形態においては、断面形状が矩形のものを例に説明したが、本発明においては、図５ｄ）に示すような円形断面を採用することも可能である。

この図５ｄ）に示すように磁性コアを円形断面に形成させることで、磁性コアを断面矩形に形成した場合に比べて磁性コア中の磁束密度をより高めることができる。すなわち、矩形断面の磁性コアの場合には、断面角部が中心部に比べて磁性密度が低くなるが、この角部をなくして断面円形に形成させた場合には、断面内の磁束密度を均一化でき磁性コア中の磁束密度をより高めることができる。

本実施形態における非接触給電装置を表す概略構成図。本実施形態における基本機能モジュールの回路構成図。本実施形態における拡張機能モジュールの回路構成図。非接触給電装置を表す要部を拡大した部分断面概略図。ａ）一実施形態の磁性コアを示す斜視図。ｂ）他実施形態の磁性コアを示す斜視図。ｃ）他実施形態の磁性コアを示す斜視図。ｄ）他実施形態の磁性コアを示す斜視図。非接触給電の方法を表す斜視図。

符号の説明

８：基本機能モジュール、9：拡張モジュール、１１，１９：磁性コア、１２，１８：巻線コイル、Ｘ：給電側モジュール、Ｙ：受電側モジュール

Claims

一端部側を同一方向に向けて互いに離間されて配された２つの脚部と該脚部の他端部側を連結する胴部とによりＵ字型に形成されており、前記胴部と脚部との連結個所が正面視円弧状に形成されていることを特徴とする磁性コア。
胴部と脚部とが円弧状に形成されて正面視円弧状に形成されている請求項１に記載の磁性コア。
断面が円形に形成されている請求項１又は２に記載の磁性コア。
給電側モジュールと該給電側モジュールにより非接触給電される受電側モジュールとを備え、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の磁性コアが前記給電側モジュールと受電側モジュールとに備えられて前記非接触給電が実施されることを特徴とする非接触給電装置。