JPH06163273A - 電磁給電装置 - Google Patents
電磁給電装置Info
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- JPH06163273A JPH06163273A JP4309998A JP30999892A JPH06163273A JP H06163273 A JPH06163273 A JP H06163273A JP 4309998 A JP4309998 A JP 4309998A JP 30999892 A JP30999892 A JP 30999892A JP H06163273 A JPH06163273 A JP H06163273A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
- H01F2007/1676—Means for avoiding or reducing eddy currents in the magnetic circuit, e.g. radial slots
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- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】
【構成】突き合せ端面の破損防止及びギャップ損失低減
が可能な電磁給電装置を提供する。 【構成】一次コア及び二次コアを突き合せて、有ギャッ
プ磁気回路が形成され、一次コイルから二次コイル交流
電力が伝送される。両コアの少なくとも一方の突き合せ
端面に被着される磁性体部6、7はコア突き合せ時の衝
撃を吸収したり分散し、またコアの突き合せ端面の強度
を強化する。これによりコア突き合せ時の衝撃によるフ
ェライトコアの突き合せ端面の割れや欠けを防止する。
またこの磁性体部6、7は高透磁性をもつのでギャップ
損失を低減する。更に、磁性体部6、7に設けられたス
リットは磁性体部6、7の渦電流を低減する。
が可能な電磁給電装置を提供する。 【構成】一次コア及び二次コアを突き合せて、有ギャッ
プ磁気回路が形成され、一次コイルから二次コイル交流
電力が伝送される。両コアの少なくとも一方の突き合せ
端面に被着される磁性体部6、7はコア突き合せ時の衝
撃を吸収したり分散し、またコアの突き合せ端面の強度
を強化する。これによりコア突き合せ時の衝撃によるフ
ェライトコアの突き合せ端面の割れや欠けを防止する。
またこの磁性体部6、7は高透磁性をもつのでギャップ
損失を低減する。更に、磁性体部6、7に設けられたス
リットは磁性体部6、7の渦電流を低減する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電磁給電装置に関す
る。
る。
【0002】
【従来の技術】一次コイルが巻装された一次コアと二次
コイルが巻装された二次コアとを突き合わせて有ギャッ
プ磁気回路を構成し、一次コイルから二次コイルに給電
する電磁給電方式が公知であり、一次コア及び二次コア
の形状としては、コ字形(特開昭63−151006号
公報)、E字形(図4参照)、同軸円筒形(特開昭63
−240331号公報)が知られている。E字形コア及
び同軸円筒形コアは断面が三脚となるので、本明細書で
は三脚型コアと呼ぶ。
コイルが巻装された二次コアとを突き合わせて有ギャッ
プ磁気回路を構成し、一次コイルから二次コイルに給電
する電磁給電方式が公知であり、一次コア及び二次コア
の形状としては、コ字形(特開昭63−151006号
公報)、E字形(図4参照)、同軸円筒形(特開昭63
−240331号公報)が知られている。E字形コア及
び同軸円筒形コアは断面が三脚となるので、本明細書で
は三脚型コアと呼ぶ。
【0003】すなわち、上記した従来の三脚型コアを用
いる電磁給電装置では、断面がE字状の一次コアに一次
コイルを、断面がE字状の二次コアに二次コイルを巻装
し、両コアを突き合わせて給電を行う。また、三脚型コ
アの代わりにコ字状コアを突き合わせてロ字状の有ギャ
ップ磁気回路を構成することもでき、この場合を二脚型
コアと呼ぶ。
いる電磁給電装置では、断面がE字状の一次コアに一次
コイルを、断面がE字状の二次コアに二次コイルを巻装
し、両コアを突き合わせて給電を行う。また、三脚型コ
アの代わりにコ字状コアを突き合わせてロ字状の有ギャ
ップ磁気回路を構成することもでき、この場合を二脚型
コアと呼ぶ。
【0004】コアには通常、積層磁性シートが採用され
るが、鉄損低減のために高周波化を図る場合にはフェラ
イトが採用される。このようなフェライトコアは脆いの
でコア同士を強く突き合せると、突き合せ端面が欠けた
り割れたりする場合があり、これを防止するために、実
開昭61−177417号公報は、両コアの突き合せ端
面をナイロンやテフロンといった樹脂層で被覆してい
る。
るが、鉄損低減のために高周波化を図る場合にはフェラ
イトが採用される。このようなフェライトコアは脆いの
でコア同士を強く突き合せると、突き合せ端面が欠けた
り割れたりする場合があり、これを防止するために、実
開昭61−177417号公報は、両コアの突き合せ端
面をナイロンやテフロンといった樹脂層で被覆してい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記公報
の提案では、フェライトコアの破損防止に有効であるが
ギャップが樹脂層の約2倍の厚さだけ拡大する。電磁給
電装置ではギャップ長の僅かな増加が電力変換効率(二
次有効電力/一次有効電力)の大幅な低下を招くので、
このような樹脂層の被着は実用上大きな問題がある。
の提案では、フェライトコアの破損防止に有効であるが
ギャップが樹脂層の約2倍の厚さだけ拡大する。電磁給
電装置ではギャップ長の僅かな増加が電力変換効率(二
次有効電力/一次有効電力)の大幅な低下を招くので、
このような樹脂層の被着は実用上大きな問題がある。
【0006】またコアを積層磁性シートで構成する場合
でも、突き合せ端面に積層面が露出することになるので
突き合せ端面の平坦性が悪く、そのために両コアの突き
合せ端面を突き合せた場合、両突き合せ端面間に無視で
きないギャップが生じてしまい、上記と同様に大幅に電
力変換効率が低下してしまう。本発明は上記問題点に鑑
みなされたものであり、突き合せ端面の破損防止及びギ
ャップ損失低減が可能な電磁給電装置を提供すること
を、その解決すべき課題としている。
でも、突き合せ端面に積層面が露出することになるので
突き合せ端面の平坦性が悪く、そのために両コアの突き
合せ端面を突き合せた場合、両突き合せ端面間に無視で
きないギャップが生じてしまい、上記と同様に大幅に電
力変換効率が低下してしまう。本発明は上記問題点に鑑
みなされたものであり、突き合せ端面の破損防止及びギ
ャップ損失低減が可能な電磁給電装置を提供すること
を、その解決すべき課題としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の電磁給電装置
は、フェライト又は積層磁性シートからなり突き合わせ
により有ギャップ磁気回路を構成する一次コア及び二次
コアと、前記一次コアに巻装される一次コイルと、前記
二次コアに巻装される二次コイルと、導電性を有する軟
磁性材膜からなり前記両コアの少なくとも一方の突き合
せ端面に被着される磁性体部とを備え、前記磁性体部
は、渦電流低減用のスリットを有することを特徴として
いる。
は、フェライト又は積層磁性シートからなり突き合わせ
により有ギャップ磁気回路を構成する一次コア及び二次
コアと、前記一次コアに巻装される一次コイルと、前記
二次コアに巻装される二次コイルと、導電性を有する軟
磁性材膜からなり前記両コアの少なくとも一方の突き合
せ端面に被着される磁性体部とを備え、前記磁性体部
は、渦電流低減用のスリットを有することを特徴として
いる。
【0008】好適な態様において、前記磁性体部を渦巻
き状又は短冊状に区画する。
き状又は短冊状に区画する。
【0009】
【作用及び発明の効果】一次コア及び二次コアを突き合
せて、有ギャップ磁気回路が形成され、一次コイルから
二次コイルに電磁誘導により交流電力が伝送される。両
コアの少なくとも一方の突き合せ端面に被着される磁性
体部はコア突き合せ時の衝撃を吸収したり分散し、また
コアの突き合せ端面の耐衝撃強度を増大させる。これに
よりコア突き合せ時の衝撃によるフェライトコアの突き
合せ端面の割れや欠けを防止する。またこの磁性体部は
高透磁性をもつので、ギャップ損失を低減する。
せて、有ギャップ磁気回路が形成され、一次コイルから
二次コイルに電磁誘導により交流電力が伝送される。両
コアの少なくとも一方の突き合せ端面に被着される磁性
体部はコア突き合せ時の衝撃を吸収したり分散し、また
コアの突き合せ端面の耐衝撃強度を増大させる。これに
よりコア突き合せ時の衝撃によるフェライトコアの突き
合せ端面の割れや欠けを防止する。またこの磁性体部は
高透磁性をもつので、ギャップ損失を低減する。
【0010】更に、磁性体部に形成されたスリットは、
磁性体部の渦電流を低減して、電力変換効率を向上させ
る。
磁性体部の渦電流を低減して、電力変換効率を向上させ
る。
【0011】
(実施例1)本発明の電磁給電装置の一実施例を図1に
示す。この電磁給電装置は、一次コア1及び一次コイル
2からなる給電部と、二次コア3及び二次コイル4から
なる受電部からなる。この例では受電部は固定、給電部
は手動ないし自動で変位可能となっており、両コア1、
3の突き合せ端面15、35を着脱可能に突き合せて有
ギャップの三脚型閉磁路鉄心を形成している。
示す。この電磁給電装置は、一次コア1及び一次コイル
2からなる給電部と、二次コア3及び二次コイル4から
なる受電部からなる。この例では受電部は固定、給電部
は手動ないし自動で変位可能となっており、両コア1、
3の突き合せ端面15、35を着脱可能に突き合せて有
ギャップの三脚型閉磁路鉄心を形成している。
【0012】一次コア1及び二次コア3は、突き合わせ
た状態で積層磁性シート又はフェライトを素材として同
形に形成され、それぞれ円盤状の基部11、31と、基
部11、31の軸心に沿って直立する円柱状の中央脚部
12、32と、基部11、31の外周部から中央脚部1
2、32と同方向に直立する円筒状の端脚部13、33
とからなる。突き合せ端面15は中央脚部12及び端脚
部13の先端面により構成され、突き合せ端面35は中
央脚部32及び端脚部33の先端面により構成され、両
突き合せ端面15、35が突き合せられている。
た状態で積層磁性シート又はフェライトを素材として同
形に形成され、それぞれ円盤状の基部11、31と、基
部11、31の軸心に沿って直立する円柱状の中央脚部
12、32と、基部11、31の外周部から中央脚部1
2、32と同方向に直立する円筒状の端脚部13、33
とからなる。突き合せ端面15は中央脚部12及び端脚
部13の先端面により構成され、突き合せ端面35は中
央脚部32及び端脚部33の先端面により構成され、両
突き合せ端面15、35が突き合せられている。
【0013】一次コイル2は一次コア1の中央脚部12
に巻装され、二次コイル4は二次コア3に巻装されてい
る。また、両コイル2、4の開口側表面には薄肉の樹脂
層5が被着され、コイル2、4を保護している。樹脂層
5としては、ナイロン66、テフロンなどの樹脂や耐熱
ゴム系素材(例えばシリコンゴムやふっそゴム)を採用
することができる。
に巻装され、二次コイル4は二次コア3に巻装されてい
る。また、両コイル2、4の開口側表面には薄肉の樹脂
層5が被着され、コイル2、4を保護している。樹脂層
5としては、ナイロン66、テフロンなどの樹脂や耐熱
ゴム系素材(例えばシリコンゴムやふっそゴム)を採用
することができる。
【0014】更に、中央脚部12、32の突き合せ端面
15、35には薄肉の磁性体部6が接着剤により貼着さ
れ、同様に端脚部13、33の突き合せ端面15、35
にも薄肉の磁性体部7が接着剤により貼着されている。
本実施例の特徴をなす磁性体部6、7は、導電性を有す
る厚さ10μm〜2mmのパーマロイ膜からなる。
15、35には薄肉の磁性体部6が接着剤により貼着さ
れ、同様に端脚部13、33の突き合せ端面15、35
にも薄肉の磁性体部7が接着剤により貼着されている。
本実施例の特徴をなす磁性体部6、7は、導電性を有す
る厚さ10μm〜2mmのパーマロイ膜からなる。
【0015】図2は一次コア1を突き合せ端面15側か
ら軸方向に見た正面図である。磁性体部6には渦巻状の
スリット61が形成され、磁性体部7には短冊状のスリ
ット71、72が形成されている。なお、スリット71
は輪板状の磁性体部6の外周から求心方向に形成され、
スリット72は磁性体部6の内周から遠心方向に形成さ
れている。スリット61、71、72の幅は約0.5m
m、スリット61の径方向ピッチは約3mm、71、7
2の長さは約5mm、磁性体部7の径方向幅は7mm、
磁性体部7の内径は30mm、外径は35mmとした。
ら軸方向に見た正面図である。磁性体部6には渦巻状の
スリット61が形成され、磁性体部7には短冊状のスリ
ット71、72が形成されている。なお、スリット71
は輪板状の磁性体部6の外周から求心方向に形成され、
スリット72は磁性体部6の内周から遠心方向に形成さ
れている。スリット61、71、72の幅は約0.5m
m、スリット61の径方向ピッチは約3mm、71、7
2の長さは約5mm、磁性体部7の径方向幅は7mm、
磁性体部7の内径は30mm、外径は35mmとした。
【0016】パーマロイは低ヒステリシス損及び高飽和
磁束密度を有し、引っ張り強度及び圧縮強度も大きく耐
衝撃性も良好であるが、電気抵抗が低いという欠点を有
しており、そのために渦電流損失が大きい。以下、この
装置の動作を説明する。図1の状態に両コア1、3を突
き合せて、一次コイル2に通電すると両コア1、3間に
有ギャップ磁気回路が形成され、二次コイル4に出力電
圧が誘導される。
磁束密度を有し、引っ張り強度及び圧縮強度も大きく耐
衝撃性も良好であるが、電気抵抗が低いという欠点を有
しており、そのために渦電流損失が大きい。以下、この
装置の動作を説明する。図1の状態に両コア1、3を突
き合せて、一次コイル2に通電すると両コア1、3間に
有ギャップ磁気回路が形成され、二次コイル4に出力電
圧が誘導される。
【0017】本実施例によれば、渦巻き状又は短冊状に
多数切り込まれたスリット61、71、72により渦電
流経路の等価長が延長されるために渦電流損失を大幅に
低減できる利点を有する。更に、この実施例では磁性体
部6、7はスリット61、71、72により渦巻き状又
は短冊状に形成されるので、渦電流経路の等価長を大幅
に延長することができるにもかかわらず、磁性体部6を
断片化することを回避でき、少数枚の磁性体部6、7を
突き合せ端面15、35に貼着するだけよく、作業性が
向上するという効果がある。
多数切り込まれたスリット61、71、72により渦電
流経路の等価長が延長されるために渦電流損失を大幅に
低減できる利点を有する。更に、この実施例では磁性体
部6、7はスリット61、71、72により渦巻き状又
は短冊状に形成されるので、渦電流経路の等価長を大幅
に延長することができるにもかかわらず、磁性体部6を
断片化することを回避でき、少数枚の磁性体部6、7を
突き合せ端面15、35に貼着するだけよく、作業性が
向上するという効果がある。
【0018】なお、このようなスリット61、71、7
2は、一枚の磁性体箔を打ち抜いて一度に形成するのが
簡単である。変形態様を以下に説明する。磁性体部6、
7の素材としては、導電性及び高透磁性を有するもので
あればよく、純軟鉄、アモルファス磁性膜などでもよ
い。
2は、一枚の磁性体箔を打ち抜いて一度に形成するのが
簡単である。変形態様を以下に説明する。磁性体部6、
7の素材としては、導電性及び高透磁性を有するもので
あればよく、純軟鉄、アモルファス磁性膜などでもよ
い。
【0019】磁性体部6、7は、貼着ではなく、突き合
せ端面15、35にめっきなどで直接形成することがで
きる。ただしフェライトコアの場合は無電界めっきとす
ることが好ましい。この場合スリットを形成するには、
めっき前にスリット形成予定領域にグリス状物質をコー
トしておき、めっき後、このグリス状物質を剥離すれば
良い。
せ端面15、35にめっきなどで直接形成することがで
きる。ただしフェライトコアの場合は無電界めっきとす
ることが好ましい。この場合スリットを形成するには、
めっき前にスリット形成予定領域にグリス状物質をコー
トしておき、めっき後、このグリス状物質を剥離すれば
良い。
【0020】端脚部13に渦巻き状の磁性体部を被着
し、中央脚部12に短冊状の磁性体部を被着してもよ
い。磁性体部6、7はそれぞれ複数個に分割することも
できる。ただしこのような複数の磁性体部6、7を貼着
する場合には、作業性の点から、薄い樹脂フィルムなど
にスリット61、71、72付きの磁性体部6、7を貼
り付け、この樹脂フィルムを付けたまま突き合せ端面1
5、35に貼着したり、またはその後に樹脂フィルムを
剥がしたりすることができる。
し、中央脚部12に短冊状の磁性体部を被着してもよ
い。磁性体部6、7はそれぞれ複数個に分割することも
できる。ただしこのような複数の磁性体部6、7を貼着
する場合には、作業性の点から、薄い樹脂フィルムなど
にスリット61、71、72付きの磁性体部6、7を貼
り付け、この樹脂フィルムを付けたまま突き合せ端面1
5、35に貼着したり、またはその後に樹脂フィルムを
剥がしたりすることができる。
【0021】図3は図2の拡大矢視断面図である。なお
上記実施例において、スリット71、72を完全に設け
て磁性体部7を多数の小片に分断することも当然可能で
ある。このようにすれば、渦電流経路を完全に遮断でき
るので、更に渦電流損失を低減することができる。 (変形態様)コア1、3としてはフェライトコアの代わ
りに、積層珪素鋼板や積層アモルファスシートなどを採
用することもできる。このような積層磁性シートは、突
き合せ端面15、35に積層端面が露出するために凹凸
が生じ易い。このような凹凸はギャップ損失の増大を生
じるが、本実施例のような磁性体部6、7を設けること
により上記凹凸を埋めてギャップ損失を低減することが
できる。なお、上記凹凸を埋めるという点で磁性体部6
としてめっきなどで形成することが好ましい。
上記実施例において、スリット71、72を完全に設け
て磁性体部7を多数の小片に分断することも当然可能で
ある。このようにすれば、渦電流経路を完全に遮断でき
るので、更に渦電流損失を低減することができる。 (変形態様)コア1、3としてはフェライトコアの代わ
りに、積層珪素鋼板や積層アモルファスシートなどを採
用することもできる。このような積層磁性シートは、突
き合せ端面15、35に積層端面が露出するために凹凸
が生じ易い。このような凹凸はギャップ損失の増大を生
じるが、本実施例のような磁性体部6、7を設けること
により上記凹凸を埋めてギャップ損失を低減することが
できる。なお、上記凹凸を埋めるという点で磁性体部6
としてめっきなどで形成することが好ましい。
【図1】本発明の電磁給電装置の一実施例を示す断面
図、
図、
【図2】図1の磁性体部の正面図、
【図3】図1の磁性体部の拡大断面図、
1は一次コア、2は一次コイル、3は二次コア、4は二
次コイル、6、7は磁性体部、61、71、72はスリ
ット。
次コイル、6、7は磁性体部、61、71、72はスリ
ット。
Claims (2)
- 【請求項1】 フェライト又は積層磁性シートからなり
突き合わせにより有ギャップ磁気回路を構成する一次コ
ア及び二次コアと、 前記一次コアに巻装される一次コイルと、 前記二次コアに巻装される二次コイルと、 導電性を有する軟磁性材膜からなり前記両コアの少なく
とも一方の突き合せ端面に被着される磁性体部とを備
え、 前記磁性体部は、渦電流低減用のスリットを有すること
を特徴とする電磁給電装置。 - 【請求項2】 前記スリットは、前記磁性体部を渦巻き
状又は短冊状に区画する請求項1記載の電磁給電装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04309998A JP3083006B2 (ja) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | 電磁給電装置 |
US08/428,279 US5656983A (en) | 1992-11-11 | 1995-04-25 | Inductive coupler for transferring electrical power |
US08/471,643 US5719546A (en) | 1992-11-11 | 1995-06-06 | Inductive coupler for transferring electrical power |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04309998A JP3083006B2 (ja) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | 電磁給電装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06163273A true JPH06163273A (ja) | 1994-06-10 |
JP3083006B2 JP3083006B2 (ja) | 2000-09-04 |
Family
ID=17999917
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04309998A Expired - Fee Related JP3083006B2 (ja) | 1992-11-11 | 1992-11-19 | 電磁給電装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3083006B2 (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007080820A1 (ja) * | 2006-01-12 | 2007-07-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 受電装置とそれを用いた電子機器および非接触充電装置 |
WO2007111019A1 (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 受電装置とそれを用いた電子機器および非接触充電装置 |
WO2007122788A1 (ja) * | 2006-03-24 | 2007-11-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 受電装置とそれを用いた電子機器および非接触充電装置 |
JP2009170627A (ja) * | 2008-01-16 | 2009-07-30 | Ricoh Elemex Corp | 非接触授受装置 |
JP2009290764A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 携帯端末および充電システム |
EP2246864A1 (en) * | 2008-02-20 | 2010-11-03 | Panasonic Electric Works Co., Ltd | Power receiving coil block |
JP2011259484A (ja) * | 2011-08-05 | 2011-12-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 携帯電話機 |
US20130069595A1 (en) * | 2011-09-20 | 2013-03-21 | Marcin Rejman | Hand tool device having at least one charging coil |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105244156A (zh) * | 2015-10-17 | 2016-01-13 | 李德生 | 轴向电能导磁环 |
-
1992
- 1992-11-19 JP JP04309998A patent/JP3083006B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012169633A (ja) * | 2006-01-12 | 2012-09-06 | Toshiba Corp | 受電装置を用いた電子機器および非接触充電装置 |
JPWO2007080820A1 (ja) * | 2006-01-12 | 2009-06-11 | 株式会社東芝 | 受電装置とそれを用いた電子機器および非接触充電装置 |
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