JP6519546B2 - Coil unit - Google Patents

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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

本発明は、フェライト板およびコイルを含むコイルユニットに関し、特に、非接触充電システムに用いられるコイルユニットに関する。   The present invention relates to a coil unit including a ferrite plate and a coil, and more particularly to a coil unit used in a noncontact charging system.

従来、非接触充電システムについて各種提案されている（特許文献１〜５）。そして、従来のコイルユニットが開示された文献として、たとえば特開２０１６−１２９１９１号公報（特許文献６）が挙げられる。   Conventionally, various proposals have been made for contactless charging systems (Patent Documents 1 to 5). And as a document by which the conventional coil unit was disclosed, Unexamined-Japanese-Patent No. 2016-129191 (patent document 6) is mentioned, for example.

特許文献６に開示のコイルユニットは、非接触充電システムに用いられるものであり、筐体の底部に設けられた複数の支持壁によって支持されたシールド板（金属板）上にフェライト板が配置されている。   The coil unit disclosed in Patent Document 6 is used in a non-contact charging system, and a ferrite plate is disposed on a shield plate (metal plate) supported by a plurality of support walls provided at the bottom of a housing. ing.

特開２０１３−１５４８１５号公報JP, 2013-154815, A 特開２０１３−１４６１５４号公報JP, 2013-146154, A 特開２０１３−１４６１４８号公報JP, 2013-146148, A 特開２０１３−１１０８２２号公報JP, 2013-110822, A 特開２０１３−１２６３２７号公報JP, 2013-126327, A 特開２０１６−１２９１９１号公報JP, 2016-129191, A

しかしながら、特許文献１に開示の構成において、コイルユニットが車両に踏まれたりすることにより外部から衝撃が加えられた場合には、筐体の一部を構成する蓋体が下方に押されて、フェライト板を押圧しながら、シールド板を押圧する。   However, in the configuration disclosed in Patent Document 1, when an external impact is applied as the coil unit is stepped on the vehicle, the lid constituting a part of the housing is pushed downward, While pressing the ferrite plate, the shield plate is pressed.

シールド板として、アルミ板を用いた場合には、アルミ板は剛性が低いため、上記のように押圧された場合には、支持壁間の部分が撓み変形する。フェライト板は、剛性が高くなっており、アルミ板よりも変形しにくくなっている。このため、アルミ板が撓むことにより、フェライト板に局所的に押圧力が集中して、フェライト板が割れてしまう。   When an aluminum plate is used as the shield plate, the rigidity of the aluminum plate is low. Therefore, when the aluminum plate is pressed as described above, the portion between the support walls is bent and deformed. The ferrite plate has high rigidity and is less likely to be deformed than the aluminum plate. For this reason, when the aluminum plate is bent, the pressing force is locally concentrated on the ferrite plate, and the ferrite plate is broken.

このようなフェライト板の割れを抑制する対策として、支持壁の数をさらに増加させて、アルミ板の変形を抑制することが考えられる。しかしながら、支持壁の数を増加させた場合には、筐体内の空間が狭くなり、筐体内に、電子部品や整流器等の機器を配置するスペースを確保することが困難となる。   As a measure for suppressing such cracking of the ferrite plate, it is conceivable to further increase the number of support walls to suppress the deformation of the aluminum plate. However, when the number of support walls is increased, the space in the case becomes narrow, and it becomes difficult to secure a space for arranging devices such as electronic components and rectifiers in the case.

一方で、シールド板として、アルミ板よりも剛性の高い鉄板を用いた場合には、外部からコイルユニットに衝撃が加えられた場合には、シールド板の変形を抑制することができる。しかしながら、鉄板は、アルミ板よりも透磁率が大きいため、コイルユニット内に配置されたコイルによって生成された磁束が鉄板に入り込んでしまい、エネルギー損失が発生する。これにより、充電効率が低下する。   On the other hand, when an iron plate having a rigidity higher than that of the aluminum plate is used as the shield plate, deformation of the shield plate can be suppressed when an impact is applied to the coil unit from the outside. However, since the iron plate has a permeability higher than that of the aluminum plate, the magnetic flux generated by the coil disposed in the coil unit enters the iron plate, causing energy loss. This lowers the charging efficiency.

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、筐体の内のスペースを確保しつつシールド板の剛性を向上させることができるとともに、充電効率の低下を抑制することができるコイルユニットを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to improve the rigidity of the shield plate while securing the space in the housing, and to reduce the charging efficiency. To provide a coil unit capable of suppressing the

このコイルユニットは、巻回軸の周囲を取り囲むように配置されたコイルと、上記巻回軸に交差するように設けられ、上記コイルによって生成される電磁波を遮蔽するシールド部材と、上記コイルと上記シールド部材との間に位置するように、上記シールド部材上に配置されるフェライト板と、上記シールド部材に対して上記コイルが位置する側とは反対側から上記シールド部材を支持する支持部を含み、上記コイルおよび上記シールド部材を収容する筐体と、を備える。上記シールド部材は、上記コイル側に位置する第１シールド部材と、上記第１シールド部材に対して上記コイルが位置する側とは反対側に位置するように上記第１シールド部材に積層され、上記第１シールド部材を補強する第２シールド部材とを含み、上記巻回軸方向から見た場合に、上記第２シールド部材の外周縁部は、上記第１シールド部材の外周縁部よりも内側に位置する。   The coil unit includes a coil disposed to surround the winding axis, a shield member provided to intersect the winding axis, and shielding an electromagnetic wave generated by the coil, the coil, and the coil A ferrite plate disposed on the shield member and a support portion for supporting the shield member from the side opposite to the side where the coil is located with respect to the shield member so as to be located between the shield member and the shield member And a case for housing the coil and the shield member. The shield member is laminated on the first shield member so as to be positioned on the side opposite to the side where the coil is located with respect to the first shield member located on the coil side, and the side where the coil is located with respect to the first shield member. And a second shield member for reinforcing the first shield member, and when viewed from the winding axial direction, the outer peripheral edge portion of the second shield member is on the inner side than the outer peripheral edge portion of the first shield member To position.

上記コイルユニットにおいては、シールド部材を第１シールド部材と第２シールド部材とで構成し、第１シールド部材を第２シールド部材によって補強することにより、シールド部材の剛性を向上させることができる。この結果、シールド部材を支持する支持部を増加させる必要がなくなり、筐体内のスペースを確保することができる。   In the above-mentioned coil unit, the rigidity of a shield member can be improved by constituting a shield member with the 1st shield member and the 2nd shield member, and reinforcing the 1st shield member by the 2nd shield member. As a result, it is not necessary to increase the number of supports for supporting the shield member, and a space in the housing can be secured.

さらに、上記コイルユニットにおいては、巻回軸方向から見た場合に、第２シールド部材の外周縁部が、第１シールド部材の外周縁部よりも内側に位置することにより、第１シールド部材によって第２シールド部材が覆われる。これにより、第２シールド部材として第１シールド部材よりも透磁率が大きいものを用いた場合であっても、充電時にコイルから発生する磁束が第２シールド部材に入り込むことを抑制することができる。この結果、エネルギーの損失を抑制し、充電効率の低下を抑制することができる。   Furthermore, in the coil unit, the outer peripheral edge portion of the second shield member is positioned inward of the outer peripheral edge portion of the first shield member when viewed from the winding axis direction, whereby the first shield member is used. The second shield member is covered. Thus, even when the second shield member has a magnetic permeability larger than that of the first shield member, it is possible to suppress the magnetic flux generated from the coil during charging from entering the second shield member. As a result, the loss of energy can be suppressed, and a decrease in charging efficiency can be suppressed.

本発明によれば、筐体の内のスペースを確保しつつシールド板の剛性を向上させることができるとともに、充電効率の低下を抑制することができるコイルユニットを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to improve the rigidity of a shield board, ensuring the space in a housing | casing, the coil unit which can suppress the fall of charging efficiency can be provided.

実施の形態に係る非接触充電システムを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the non-contact charge system which concerns on embodiment. 実施の形態に係る非接触充電システムを示す電気回路図である。It is an electric circuit diagram showing a non-contact charge system concerning an embodiment. 実施の形態に係るコイルユニットを示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the coil unit which concerns on embodiment. 実施の形態に係るコイルユニットに具備されるケース本体、送電コイル、フェライト板を示す平面図である。It is a top view which shows the case main body comprised to the coil unit which concerns on embodiment, a power transmission coil, and a ferrite board. 実施の形態に係るコイルユニットの断面図であり、図４に示すＶ−Ｖ線に対応する部分の断面図である。It is sectional drawing of the coil unit which concerns on embodiment, and is sectional drawing of the part corresponding to the VV line | wire shown in FIG. 実施の形態に係るコイルユニットにおける磁束の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the magnetic flux in the coil unit which concerns on embodiment. 比較例に係るコイルユニットにおける磁束の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the magnetic flux in the coil unit which concerns on a comparative example.

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the embodiments described below, the same or common parts are denoted by the same reference numerals in the drawings, and the description thereof will not be repeated.

図１は、実施の形態に係る非接触充電システムを示す模式図である。図２は、実施の形態に係る非接触充電システムを示す電気回路図である。図１および図２を参照して、実施の形態に係る非接触充電システム１について説明する。なお、図１などにおいて、「Ｕ」は、上方向を示す。「Ｄ」は、下方向を示す。   FIG. 1 is a schematic view showing a non-contact charging system according to an embodiment. FIG. 2 is an electric circuit diagram showing the non-contact charging system according to the embodiment. With reference to FIG. 1 and FIG. 2, the non-contact charge system 1 which concerns on embodiment is demonstrated. In addition, in FIG. 1 etc., "U" shows upper direction. "D" indicates the downward direction.

図１および図２に示すように、非接触充電システム１は、コイルユニット４およびバッテリ７が搭載された車両２と、車両２の外部に設けられたコイルユニット３とを含む。コイルユニット４は、車両２のフロアパネル１５の下面に設けられており、コイルユニット３から非接触で電力を受電する。   As shown to FIG. 1 and FIG. 2, the non-contact charge system 1 contains the vehicle 2 by which the coil unit 4 and the battery 7 were mounted, and the coil unit 3 provided in the exterior of the vehicle 2. As shown in FIG. The coil unit 4 is provided on the lower surface of the floor panel 15 of the vehicle 2 and receives power from the coil unit 3 without contact.

コイルユニット４は、共振器５と、共振器５に接続された整流器６とを含む。共振器５は、受電コイル８およびコンデンサ９とを含み、受電コイル８およびコンデンサ９によってＬＣ共振回路が形成されている。整流器６は、共振器５が受電した交流電力を直流電力に変換して、バッテリ７に供給する。   The coil unit 4 includes a resonator 5 and a rectifier 6 connected to the resonator 5. The resonator 5 includes a power receiving coil 8 and a capacitor 9, and the power receiving coil 8 and the capacitor 9 form an LC resonant circuit. The rectifier 6 converts the AC power received by the resonator 5 into DC power and supplies the DC power to the battery 7.

コイルユニット３は、共振器１４と、変換器１１とを含む。共振器１４は、送電コイル１２とコンデンサ１３とを含み、送電コイル１２およびコンデンサ１３によってＬＣ共振回路が形成されている。   The coil unit 3 includes a resonator 14 and a converter 11. The resonator 14 includes a power transmission coil 12 and a capacitor 13, and the power transmission coil 12 and the capacitor 13 form an LC resonant circuit.

変換器１１は、電源１０に接続されており、電源１０から供給される交流電流の周波数を調整すると共に、電圧を調整して、共振器１４に供給する。   The converter 11 is connected to the power supply 10, and adjusts the frequency of the alternating current supplied from the power supply 10 and adjusts the voltage to supply the resonator 14.

図３は、実施の形態に係るコイルユニッを示す分解斜視図である。なお、図３においては、便宜上のため、変換器１１を省略している。図４は、実施の形態に係るコイルユニットに含まれるケース本体、送電コイル、フェライト板を示す平面図である。図５は、実施の形態に係るコイルユニットの断面図であり、図４に示すＶ−Ｖ線に対応する部分の断面図である。図３から図５を参照して、コイルユニット３について説明する。   FIG. 3 is an exploded perspective view showing a coil unit according to the embodiment. In addition, in FIG. 3, the converter 11 is abbreviate | omitted for convenience. FIG. 4 is a plan view showing a case main body, a power transmission coil, and a ferrite plate included in the coil unit according to the embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view of the coil unit according to the embodiment, and is a cross-sectional view of a portion corresponding to the V-V line shown in FIG. 4. The coil unit 3 will be described with reference to FIGS. 3 to 5.

図３から図５に示すように、コイルユニット３は、筐体としての収容ケース２０と、収容ケース２０内に収容された送電コイル１２、ボビン２３、複数のフェライト板２４、シールド部材２５および基板２６とを含む。   As shown in FIGS. 3 to 5, the coil unit 3 includes a housing case 20 as a housing, a power transmission coil 12 housed in the housing case 20, a bobbin 23, a plurality of ferrite plates 24, a shield member 25 and a substrate And 26.

収容ケース２０は、ケース本体２１と、ケース本体２１を覆うように設けられた樹脂蓋２２とを含む。ケース本体２１は、たとえば、アルミニウムやアルミニウム合金によって形成されている。   The housing case 20 includes a case main body 21 and a resin lid 22 provided to cover the case main body 21. The case body 21 is made of, for example, aluminum or an aluminum alloy.

ケース本体２１は、ベース部３０と、環状壁部３１と、複数の支持壁３２とを含む。ベース部３０は、略平板形状を有する。ベース部３０は、樹脂蓋２２に向かい合う主面３３を有する。ベース部３０の外周縁部には、台座３４および張出部２７が設けられている。   The case body 21 includes a base 30, an annular wall 31, and a plurality of support walls 32. The base portion 30 has a substantially flat shape. The base portion 30 has a main surface 33 facing the resin lid 22. A pedestal 34 and an overhang 27 are provided on the outer peripheral edge of the base 30.

台座３４には、ネジ穴３５が形成されている。ネジ穴３５にボルト４２が挿入され、収容ケース２０が地面等に固定される。なお、収容ケース２０は、他の態様によっても地面に固定されていてもよい。   Screw holes 35 are formed in the pedestal 34. The bolt 42 is inserted into the screw hole 35, and the storage case 20 is fixed to the ground or the like. In addition, the storage case 20 may be fixed to the ground in other manners.

また、張出部２７にもネジ穴２８が形成されている。ネジ穴２８には、後述するボルト４８が挿入され、樹脂蓋２２がケース本体２１に固定される。   In addition, a screw hole 28 is also formed in the overhanging portion 27. A bolt 48 described later is inserted into the screw hole 28, and the resin lid 22 is fixed to the case main body 21.

環状壁部３１は、ベース部３０の主面３３上に設けられている。環状壁部３１は、ベース部３０の外周縁部の内側において、ベース部３０の外周縁部に沿って設けられている。環状壁部３１は、送電コイル１２の巻回軸Ｏ１に沿って樹脂蓋２２側に突出するように設けられている。環状壁部３１と、ベース部３０の外周縁部との間には、複数のボス３８が設けられている。複数のボス３８の各々には穴部３９が形成されている。   The annular wall portion 31 is provided on the main surface 33 of the base portion 30. The annular wall 31 is provided inside the outer peripheral edge of the base 30 along the outer peripheral edge of the base 30. The annular wall portion 31 is provided to protrude toward the resin lid 22 along the winding axis O1 of the power transmission coil 12. A plurality of bosses 38 are provided between the annular wall 31 and the outer peripheral edge of the base 30. A hole 39 is formed in each of the plurality of bosses 38.

複数の支持壁３２は、ベース部３０の主面３３上に設けられている。複数の支持壁３２は、環状壁部３１の内側に設けられている。複数の支持壁３２は、ベース部３０の中央から略放射状に設けられている。複数の支持壁３２は、送電コイル１２の巻回軸Ｏ１に沿って樹脂蓋２２側に突出するように設けられている。送電コイル１２の巻回軸Ｏ１方向に沿った複数の支持壁３２の高さは、巻回軸Ｏ１方向に沿った環状壁部３１の高さと同等である。   The plurality of support walls 32 are provided on the major surface 33 of the base portion 30. The plurality of support walls 32 are provided on the inside of the annular wall 31. The plurality of support walls 32 are provided substantially radially from the center of the base portion 30. The plurality of support walls 32 are provided to project toward the resin lid 22 along the winding axis O1 of the power transmission coil 12. The heights of the plurality of support walls 32 along the winding axis O1 direction of the power transmission coil 12 are equal to the height of the annular wall 31 along the winding axis O1 direction.

環状壁部３１および複数の支持壁３２は、シールド部材２５に対して送電コイル１２が位置する側とは反対側からシールド部材２５を支持する。環状壁部３１および複数の支持壁３２は、シールド部材２５を支持する支持部に相当する。   The annular wall portion 31 and the plurality of support walls 32 support the shield member 25 from the side opposite to the side where the power transmission coil 12 is located with respect to the shield member 25. The annular wall 31 and the plurality of support walls 32 correspond to a support that supports the shield member 25.

基板２６は、環状壁部３１内に位置する部分のベース部３０に設けられた固定部（不図示）によってベース部３０に固定される。基板２６は、ベース部３０の主面３３とシールド部材２５との間に位置する。   The substrate 26 is fixed to the base portion 30 by a fixing portion (not shown) provided on the base portion 30 of a portion located in the annular wall portion 31. The substrate 26 is located between the major surface 33 of the base portion 30 and the shield member 25.

基板２６は、複数のスリット２６ａを有する。複数のスリット２６ａの各々は、複数の支持壁３２の各々に対応する位置に設けられている。複数のスリット２６ａの各々には、対応する支持壁３２が貫通する。   The substrate 26 has a plurality of slits 26a. Each of the plurality of slits 26 a is provided at a position corresponding to each of the plurality of support walls 32. A corresponding support wall 32 passes through each of the plurality of slits 26a.

基板２６には、上述のコンデンサ１３等の実装部品が実装されている。コンデンサ１３は、基板２６を貫通する複数の支持壁３２に干渉しないように配置されている。   On the substrate 26, mounted components such as the above-described capacitor 13 are mounted. The capacitor 13 is disposed so as not to interfere with the plurality of support walls 32 penetrating the substrate 26.

シールド部材２５は、環状壁部３１および複数の支持壁３２上に配置される。シールド部材２５は、送電コイル１２によって生成される電磁波を遮蔽する。シールド部材２５は、巻回軸Ｏ１に交差するように設けられている。シールド部材２５の中央部は、基板２６が位置する側と反対側に突出する。   The shield member 25 is disposed on the annular wall 31 and the plurality of support walls 32. The shield member 25 shields an electromagnetic wave generated by the power transmission coil 12. The shield member 25 is provided to intersect the winding axis O1. The central portion of the shield member 25 protrudes to the side opposite to the side where the substrate 26 is located.

シールド部材２５は、第１シールド部材２５１および第２シールド部材２５２を含む。第１シールド部材２５１は、送電コイル１２側に位置する。第１シールド部材２５１の中央部は、基板２６から遠ざかるように突出する。第１シールド部材２５１は、たとえば、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって構成されている。   The shield member 25 includes a first shield member 251 and a second shield member 252. The first shield member 251 is located on the power transmission coil 12 side. The central portion of the first shield member 251 protrudes away from the substrate 26. The first shield member 251 is made of, for example, aluminum or an aluminum alloy.

第２シールド部材２５２は、第１シールド部材２５１に対して送電コイル１２が位置する側とは反対側に位置するように第１シールド部材２５１に積層されている。第２シールド部材２５２は、第１シールド部材２５１を補強する。これにより、シールド部材２５の剛性は、第１シールド部材２５１単体の剛性よりも大きくなる。第２シールド部材２５２の剛性は、第１シールド部材２５１の剛性よりも大きいことが好ましい。また、第２シールド部材２５２の透磁率は、第１シールド部材２５１の透磁率よりも大きくてもよい。   The second shield member 252 is stacked on the first shield member 251 so as to be located on the opposite side to the side where the power transmission coil 12 is located with respect to the first shield member 251. The second shield member 252 reinforces the first shield member 251. Thereby, the rigidity of the shield member 25 is larger than the rigidity of the first shield member 251 alone. The rigidity of the second shield member 252 is preferably larger than the rigidity of the first shield member 251. Further, the magnetic permeability of the second shield member 252 may be larger than the magnetic permeability of the first shield member 251.

第２シールド部材２５２は、第１シールド部材２５１に対応した形状を有する。第２シールド部材２５２の中央部は、基板２６から遠ざかるように突出する。巻回軸Ｏ１方向から見た場合に、第２シールド部材２５２の外周縁部は、第１シールド部材２５１の外周縁部よりも内側に位置する。第２シールド部材２５２は、鉄または鉄合金によって構成されている。   The second shield member 252 has a shape corresponding to the first shield member 251. The central portion of the second shield member 252 projects away from the substrate 26. When viewed from the winding axis O <b> 1 direction, the outer peripheral edge portion of the second shield member 252 is located inside the outer peripheral edge portion of the first shield member 251. The second shield member 252 is made of iron or iron alloy.

複数のフェライト板２４は、送電コイル１２とシールド部材２５との間に位置するように、シールド部材２５上に配置されている。複数のフェライト板２４は、突出するシールド部材２５の中央部を囲むように放射状に配置されている。   The plurality of ferrite plates 24 are disposed on the shield member 25 so as to be located between the power transmission coil 12 and the shield member 25. The plurality of ferrite plates 24 are radially disposed so as to surround the central portion of the protruding shield member 25.

複数のフェライト板２４は、巻回軸Ｏ１方向から見た場合に、複数の支持壁３２と重ならないように配置されている。すなわち、巻回軸Ｏ１方向から見た場合に、互い隣り合うフェライト板２４の間の隙間に、支持壁３２が配置されている。   The plurality of ferrite plates 24 are disposed so as not to overlap the plurality of support walls 32 when viewed from the winding axis O1 direction. That is, when viewed in the winding axis O1 direction, the support wall 32 is disposed in the gap between the ferrite plates 24 adjacent to each other.

ボビン２３は、シールド部材２５に対して基板２６が位置する側とは反対側から複数のフェライト板２４を覆う。ボビン２３は、送電コイル１２を収容するためのコイル溝４３を有する。ボビン２３は、互いに相対する主面を有する。コイル溝４３は、上記主面のうち、複数のフェライト板２４と対向する主面と反対側に位置する主面に設けられている。   The bobbin 23 covers the plurality of ferrite plates 24 from the side opposite to the side where the substrate 26 is positioned with respect to the shield member 25. The bobbin 23 has a coil groove 43 for accommodating the power transmission coil 12. The bobbins 23 have main surfaces facing each other. The coil groove 43 is provided on the main surface located on the opposite side to the main surface facing the plurality of ferrite plates 24 among the main surfaces.

ボビン２３の外周縁部には、複数のピン１６が形成されている。各ピン１６は、ベース部３０の主面３３に向けて突出している。このピン１６が、ボス３８の穴部３９に挿入されることにより、ボビン２３がケース本体２１に固定される。   A plurality of pins 16 are formed on the outer peripheral edge of the bobbin 23. Each pin 16 protrudes toward the main surface 33 of the base portion 30. The bobbin 16 is fixed to the case main body 21 by inserting the pin 16 into the hole 39 of the boss 38.

送電コイル１２は、コイル溝４３に収容されている。送電コイル１２は、巻回軸Ｏ１の周囲を取り囲むように形成されている。なお、図３に示す例においては、巻回軸Ｏ１は、車両の上下方向に延びている。送電コイル１２は、渦巻型コイルであり、中央部に開口部４９が形成されている。   The power transmission coil 12 is accommodated in the coil groove 43. The power transmission coil 12 is formed to surround the winding axis O1. In the example shown in FIG. 3, the winding axis O1 extends in the vertical direction of the vehicle. The power transmission coil 12 is a spiral coil, and an opening 49 is formed at the center.

樹脂蓋２２は、上下方向における一方側が開口する略箱型形状を有する。樹脂蓋２２は、ボビン２３を覆う。樹脂蓋２２の外周縁部には、複数の張出部４６が形成されている。各張出部４６には穴部４７が形成されている。この穴部４７と、ケース本体２１のネジ穴２８とにボルト４８が挿入されることにより、樹脂蓋２２がケース本体２１に固定される。   The resin lid 22 has a substantially box-like shape opened on one side in the vertical direction. The resin lid 22 covers the bobbin 23. A plurality of overhangs 46 are formed at the outer peripheral edge of the resin lid 22. A hole 47 is formed in each overhang 46. The resin lid 22 is fixed to the case main body 21 by inserting the bolt 48 into the hole 47 and the screw hole 28 of the case main body 21.

図６は、実施の形態に係るコイルユニットにおける磁束の一例を示す図である。図６を参照して、コイルユニット３における磁束ＭＰ３の一例について説明する。   FIG. 6 is a view showing an example of magnetic flux in the coil unit according to the embodiment. An example of the magnetic flux MP3 in the coil unit 3 will be described with reference to FIG.

非接触充電システム１において、コイルユニット３からコイルユニット４に電力を供給する際には、送電コイル１２に交流電力が供給され、送電コイル１２の周囲に多くの磁束が形成される。   In the non-contact charging system 1, when power is supplied from the coil unit 3 to the coil unit 4, AC power is supplied to the power transmission coil 12, and a large amount of magnetic flux is formed around the power transmission coil 12.

たとえば、図６に示すように、基板２６側に向かう磁束ＭＰ３は、第１シールド部材２５１として、アルミニウム等の透磁率の小さい部材を用いることにより、送電コイル１２側に向けて反射させることができる。   For example, as shown in FIG. 6, the magnetic flux MP3 directed to the substrate 26 side can be reflected toward the power transmission coil 12 by using a member having a small magnetic permeability such as aluminum as the first shield member 251. .

この際、第２シールド部材２５２として、第１シールド部材２５１よりも鉄等の透磁率の大きな部材を用いた場合であっても、第２シールド部材２５２の外周縁部は、第１シールド部材２５１の外周縁部の内側に位置することにより、第２シールド部材２５２に磁束が入り込むことを抑制することができる。   Under the present circumstances, even when it is a case where a member with large magnetic permeability, such as iron, is used rather than the 1st shield member 251 as the 2nd shield member 252, the perimeter edge part of the 2nd shield member 252 is the 1st shield member 251 The magnetic flux can be suppressed from entering the second shield member 252 by being located inside the outer peripheral edge portion of the second shield member 252.

この結果、第２シールド部材２５２に磁束による渦電流が発生することが抑制され、電力伝送時に、第２シールド部材２５２が高温となることを抑制できるとともに、エネルギーの損失による充電効率の低下を抑制することができる。   As a result, generation of an eddy current due to the magnetic flux is suppressed in the second shield member 252, so that it is possible to suppress the second shield member 252 from becoming high temperature during power transmission, and suppress a decrease in charging efficiency due to energy loss. can do.

なお、第１シールド部材２５１の外周縁部に第２シールド部材２５２側に向けて折り曲がる折曲部を設け、当該折曲部によって第２シールド部材２５２の外周縁部における端面を覆うことにより、さらに磁束ＭＰ３が第２シールド部材２５２に入り込むことをさらに抑制することができる。   In addition, a bending portion bent toward the second shield member 252 side is provided on the outer peripheral edge portion of the first shield member 251, and the end surface of the outer peripheral edge portion of the second shield member 252 is covered with the bending portion. Furthermore, the magnetic flux MP3 can be further suppressed from entering the second shield member 252.

また、上述のように、第２シールド部材２５２が、第１シールド部材２５１に対して送電コイル１２が位置する側とは反対側に位置するように、第１シールド部材２５１に積層されることにより、シールド部材２５の剛性が、第１シールド部材２５１の剛性よりも大きくなる。   Further, as described above, the second shield member 252 is stacked on the first shield member 251 such that the second shield member 252 is located on the opposite side to the side where the power transmission coil 12 is located with respect to the first shield member 251. The rigidity of the shield member 25 is greater than the rigidity of the first shield member 251.

これにより、ケース本体２１に設けられた支持壁３２の数を増やすことなく、シールド部材２５の剛性を向上させることができる。この結果、収容ケース２０内のスペースを確保することができる。   Thereby, the rigidity of the shield member 25 can be improved without increasing the number of the support walls 32 provided on the case main body 21. As a result, the space in the storage case 20 can be secured.

シールド部材２５の剛性を向上させることにより、コイルユニット３が車両に踏まれたりすることにより外部から外力が加わった場合には、シールド部材２５の変形が抑制されることにより、蓋体２２がフェライト板２４を押圧する押圧力をシールド部材２５に分散させることができる。これにより、フェライト板２４が割れることを抑制することができる。   When external force is applied from the outside by the coil unit 3 being stepped on the vehicle by improving the rigidity of the shield member 25, deformation of the shield member 25 is suppressed so that the lid 22 is a ferrite. The pressing force for pressing the plate 24 can be dispersed to the shield member 25. Thereby, it is possible to suppress the ferrite plate 24 from being broken.

以上のように、実施の形態に係るコイルユニットにあっては、筐体の内のスペースを確保しつつシールド板の剛性を向上させることができるとともに、充電効率の低下を抑制することができる。   As described above, in the coil unit according to the embodiment, the rigidity of the shield plate can be improved while securing the space in the housing, and the decrease in charge efficiency can be suppressed.

なお、コイルユニット４は、上記のコイルユニット３を上下方向に反転させた構成とほぼ同様の構成であり、上記のコイルユニット３に関する技術思想をコイルユニット４に当然に適用することができる。これにより、コイルユニット４においても、コイルユニット３と同様に、筐体の内のスペースを確保しつつシールド板の剛性を向上させることができるとともに、充電効率の低下を抑制することができる。   The coil unit 4 has substantially the same configuration as that of the above-described coil unit 3 inverted in the vertical direction, and the technical idea of the coil unit 3 can naturally be applied to the coil unit 4. Thus, in the coil unit 4 as well as the coil unit 3, the rigidity of the shield plate can be improved while securing the space in the housing, and the decrease in the charging efficiency can be suppressed.

また、車両２の下方側から衝突対象物に衝突した場合等によって、外部からコイルユニット４に外力が加わった場合にあっても、上述同様に、蓋体２２がフェライト板２４を押圧する押圧力をシールド部材２５に分散させることができ、フェライト板２４が割れることを抑制することができる。   Also, even when an external force is applied to the coil unit 4 from the outside due to a collision with the collision object from the lower side of the vehicle 2, the pressing force with which the lid 22 presses the ferrite plate 24 as described above Can be dispersed in the shield member 25 and cracking of the ferrite plate 24 can be suppressed.

（比較例）
図７は、比較例に係るコイルユニットにおける磁束の一例を示す図である。図７を参照して、比較例に係るコイルユニット３Ｘにおける磁束ＭＰＸの一例について説明する。 (Comparative example)
FIG. 7 is a view showing an example of the magnetic flux in the coil unit according to the comparative example. An example of the magnetic flux MPX in the coil unit 3X according to the comparative example will be described with reference to FIG.

図７に示すように、比較例に係るコイルユニット３Ｘは、実施の形態に係るコイルユニット３Ｘと比較した場合に、巻回軸Ｏ１方向から見た場合に、第２シールド部材２５２の外周縁部が第１シールド部材２５１の外周縁部の外側に位置する点において相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。   As shown in FIG. 7, when compared with the coil unit 3X according to the embodiment, the coil unit 3X according to the comparative example is viewed from the direction of the winding axis O1, the outer peripheral edge portion of the second shield member 252 Is located outside the outer peripheral edge of the first shield member 251. The other configurations are almost the same.

比較例においては、第１シールド部材２５１から露出する部分の第２シールド部材２５２から露出しているため、第１シールド部材２５１として透磁率の小さい部材を用い、第２シールド部材２５２として透磁率の大きい部材を用いた場合には、第２シールド部材２５２に磁束ＭＰＸが入り込んでしまう。   In the comparative example, since it is exposed from the second shield member 252 in a portion exposed from the first shield member 251, a member having a small magnetic permeability is used as the first shield member 251, and the second shield member 252 has a permeability When a large member is used, the magnetic flux MPX intrudes into the second shield member 252.

このため、第２シールド部材２５２に渦電流が発生し、電力伝送時に、第２シールド部材２５２が高温になるとともに、エネルギーの損失によって充電効率が悪化してしまう。   For this reason, an eddy current is generated in the second shield member 252, the temperature of the second shield member 252 becomes high during power transmission, and the charge efficiency is deteriorated due to the loss of energy.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is indicated by the claims, and includes all the modifications within the meaning and the scope equivalent to the claims.

１ 非接触充電システム、２ 車両、３，３Ｘ，４ コイルユニット、５ 共振器、６ 整流器、７ バッテリ、８ 受電コイル、９ コンデンサ、１０ 電源、１１ 変換器、１２ 送電コイル、１３ コンデンサ、１４ 共振器、１５ フロアパネル、１６ ピン、２０ 収容ケース、２１ ケース本体、２２ 樹脂蓋、２３ ボビン、２４ フェライト板、２５ シールド部材、２６ 基板、２６ａ スリット、２７ 張出部、２８ ネジ穴、３０ ベース部、３１ 環状壁部、３２ 支持壁、３３ 主面、３４ 台座、３５ ネジ穴、３８ ボス、３９ 穴部、４２ ボルト、４３ コイル溝、４６ 張出部、４７ 穴部、４８ ボルト、４９ 開口部、２５１ 第１シールド部材、２５２ 第２シールド部材。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 non-contact charge system, 2 vehicles, 3, 3 X, 4 coil units, 5 resonators, 6 rectifiers, 7 batteries, 8 receiving coils, 9 capacitors, 10 power supplies, 11 converters, 12 power transmission coils, 13 capacitors, 14 resonances , 15 floor panels, 16 pins, 20 housing cases, 21 case bodies, 22 resin lids, 23 bobbins, 24 ferrite plates, 25 shield members, 26 substrates, 26a slits, 27 overhangs, 28 screw holes, 30 base portions , 31 annular wall portion, 32 support wall, 33 principal surface, 34 pedestal, 35 screw hole, 38 boss, 39 hole portion, 42 bolt, 43 coil groove, 46 overhang portion, 47 hole portion, 48 bolt, 49 opening portion , 251 first shield member, 252 second shield member.

Claims (1)

巻回軸の周囲を取り囲むように配置されたコイルと、
前記巻回軸に交差するように設けられ、前記コイルによって生成される電磁波を遮蔽するシールド部材と、
前記コイルと前記シールド部材との間に位置するように、前記シールド部材上に配置されるフェライト板と、
前記シールド部材に対して前記コイルが位置する側とは反対側から前記シールド部材を支持する支持部を含み、前記コイルおよび前記シールド部材を収容する筐体と、を備え、
前記シールド部材は、前記コイル側に位置する第１シールド部材と、前記第１シールド部材に対して前記コイルが位置する側とは反対側に位置するように前記第１シールド部材に積層され、前記第１シールド部材を補強する第２シールド部材と、を含み、
前記巻回軸方向から見た場合に、前記第２シールド部材の外周縁部は、前記第１シールド部材の外周縁部よりも内側に位置する、コイルユニット。 A coil disposed to surround the winding axis;
A shield member provided so as to intersect the winding axis and shielding an electromagnetic wave generated by the coil;
A ferrite plate disposed on the shield member so as to be located between the coil and the shield member;
A housing including a support portion for supporting the shield member from the side opposite to the side where the coil is located with respect to the shield member, and a housing for accommodating the coil and the shield member,
The shield member is stacked on the first shield member so as to be located on the first shield member located on the coil side, and on the opposite side to the side where the coil is located with respect to the first shield member, And a second shield member for reinforcing the first shield member,
The coil unit, wherein the outer peripheral edge portion of the second shield member is located inside the outer peripheral edge portion of the first shield member when viewed from the winding axial direction.
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