JPH09102429A - 電気自動車用充電装置 - Google Patents

電気自動車用充電装置

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JPH09102429A
JPH09102429A JP8192187A JP19218796A JPH09102429A JP H09102429 A JPH09102429 A JP H09102429A JP 8192187 A JP8192187 A JP 8192187A JP 19218796 A JP19218796 A JP 19218796A JP H09102429 A JPH09102429 A JP H09102429A
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primary coil
electric vehicle
secondary coil
primary
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Heiji Kuki
平次 九鬼
Tadashi Miyazaki
正 宮崎
Kunihiko Watanabe
邦彦 渡辺
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気自動車側の二次コイルユニットの構成を
小型・軽量化でき、一次・二次間の電力伝達効率の高い
電気自動車用充電装置を提供する。 【解決手段】 一次コイルユニット３０は、上面を開放
した保護ケース３３の内部にコア３２と一次コイル３１
を収容しており、その上面は保護フィルム３３ｂで覆わ
れている。保護ケース３３の支持基部３４に設けられた
一対の支軸３５は壁面Ｗの軸受孔３６ａに支持され、支
軸３５の水平・垂直方向に配置された圧縮スプリング３
７，３８によって回動可能な状態となっている。一方、
電気自動車Ｅの前下部には二次コイルユニット１０が、
一次コイルユニット３０を収容可能な受容ケース１１の
上部に、二次コイルユニット３０を上下反転させた形状
で設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電気自動車に充電す
るための充電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電気自動車の充電システムとして
電磁誘導を利用した非接触形のものが開発されており、
その一例として特開平５−２５８９６２号公報に示され
たものがある。これは、図１０に示すように、二次コイ
ルユニット１を電気自動車の車体側に配置し、ここに充
電用電源５に接続した一次コイルユニット６をセットし
て電磁結合状態とし、一次コイルユニット６に交流電流
を流して二次コイル１側に電力を発生させるというもの
である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電気自動車
の充電のためには相当な電力を長時間供給することにな
るから、一次及び二次の両コイルユニット間の電力伝達
効率を高めて発熱や電力損失をできるだけ少なくするこ
とが必要である。また、電気自動車の軽量化のために
は、二次コイルユニットをできるだけ小型・軽量化する
という要望も強い。
【０００４】しかるに、上述の従来技術では、二次コイ
ルユニット１は、一方の面を開放した容器形コア２に二
次コイル３を収容したものを一対形成し、各容器形コア
２の開放面を一次コイル６挿入用のギャップを介して対
向させることで構成されている。
【０００５】このため、二次コイルユニット１のために
それぞれ２個のコア２及び二次コイル３とが必須になっ
て大型で重くなるという問題がある。また、一次コイル
ユニット６を２個の二次コイルユニット１，１の間に挿
入する構成であるから、電力伝達効率の向上のために
は、一次コイルユニット６と２つの二次コイルユニット
１，１との間の２つのギャップを同時に適切に管理する
ことが必要である。このようなギャップ管理は、一方の
ギャップを最適にすれば他方のギャップが不適切になる
という事態を招き易いため、非常に困難であり、勢い電
力伝達効率を十分に向上させ得ないという問題を抱えて
いたのである。
【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされ、その目
的は、電気自動車側の二次コイルユニットの構成をでき
るだけ小型・軽量化でき、しかも、一次・二次間の電力
伝達効率を高く維持することができる電気自動車用充電
装置を提供するところにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】請求項１
の発明に係る電気自動車用充電装置は、電気自動車に設
けられた二次コイルユニットと、充電用電源に接続して
設けられ二次コイルユニットと電磁結合可能な一次コイ
ルユニットとを備えたものであって、一次及び二次の各
コイルユニットは、それぞれ互いに対面可能な一つの面
のみを磁気的に開放させたコアにコイルを巻回して構成
されるとともに、両コイルユニットは、各コアの開放面
が横にスライドして対面状態となるようにセットされる
ところに特徴を有する。
【０００８】この構成によれば、二次コイルユニットを
各１つコア及びコイルによって構成できるから、二次コ
イルユニット全体の小型・軽量化を達成できる。また、
磁気的なギャップは一次及び二次の各コイルユニット間
に１箇所生じるだけであるから、そのギャップ管理は簡
単であり、これを適切に管理することにより電力伝達効
率を高く維持することができる。
【０００９】また、この種の電磁誘導による電力供給を
行う場合には、両コイルユニットのコアの対向面積は磁
気抵抗の低減のためにできるだけ広く確保することが望
ましく、このために両コイルユニットは扁平形状とする
ことが好ましい。この点に鑑み、本発明では二次コイル
ユニットを横にスライドさせて各コアが対面状態になる
ようにしているから、二次コイルユニットを一次コイル
ユニットとの対面状態にするための挿入路を小さくする
ことができ、電気自動車の構造上、或いは意匠上、好都
合である。
【００１０】請求項２の発明に係る充電装置は、請求項
１のものにおいて、さらに一次コイルユニットを電気自
動車の駐車場側に設けるとともに、二次コイルユニット
を電気自動車の前部又は後部に設け、その電気自動車を
駐車場の所定位置に駐車することにより、二次コイルユ
ニットのコアの開放面が前記一次コイルユニットのコア
の開放面に対して横にスライドして対面状態となるよう
にしたところに特徴を有する。この構成によれば、電気
自動車を前進或いは後退させながら所定の位置に駐車す
るという本来的な動きを利用して両コイルユニットを所
定の電磁結合位置にセットすることができるから、充電
のための操作が簡単になる。
【００１１】請求項３の発明に係る充電装置は、請求項
２のものにおいて、さらに一次コイルユニットを、支持
基部を有する保護ケースにコア及び一次コイルを収容し
て構成し、その支持基部を駐車場の壁面に設けたホルダ
に弾性体を介して支持することにより一次コイルユニッ
トの先端側を変位可能としたところに特徴を有する。こ
のようにすれば、一次コイルユニットの先端側を、二次
コイルユニットの位置に追従して変位させることができ
るから、電気自動車を多少ずれたところに駐車しても一
次コイルユニットがこれに追従して二次コイルユニット
との電磁結合位置に至るようになる。
【００１２】請求項４の発明に係る充電装置は、請求項
２のものにおいて、一次コイルユニットを、支持基部を
有する保護ケースにコア及び一次コイルを収容して構成
し、その支持基部を駐車場側に設けたホルダに支軸を介
して回動可能に設けるとともに、支軸の前後にホルダの
内面との間に弾性体を配置して一次コイルユニットの先
端側を変位可能に支持したところに特徴を有する。この
構成でも、一次コイルユニットの先端側が、二次コイル
ユニットの位置に追従して変位し、一次コイルユニット
が二次コイルユニットとの電磁結合位置に確実に進入す
るようになる。しかも、支軸を介して一次コイルユニッ
トがホルダに支持されているから、弾性体のみで支持す
る場合に比べて一次コイルユニットの位置が安定し、耐
久性もよくなる。
【００１３】請求項５の発明に係る充電装置は、請求項
４の発明において、支軸を受ける軸受孔は支軸よりも大
きく形成して支軸をがたつき状態で収容することにより
一次コイルユニットの先端側を変位可能としたところに
特徴を有する。このようにすれば、一次コイルユニット
は支軸を中心とした首振り運動だけでなく、支軸を含む
面内の首振り運動が可能になり、支軸によって一次コイ
ルユニットを安定して支持できながら、一次コイルユニ
ットは上下左右への全方向への変位が可能になり、両コ
イルの結合がより確実になる。
【００１４】また、請求項１ないし請求項５のものにお
いて、一次コイルユニットの先端側に先細形状にする傾
斜面を形成したり（請求項６の発明）、二次コイルユニ
ットに一次コイルユニットを収容する受容部を設け、そ
の受容部の前面開口部に、前方ほど開口面積を大きくす
る案内斜面を形成するようにしても良く（請求項７の発
明）、これにより両コイルの結合がいっそう確実に行わ
れるようになるという効果が得られる。
【００１５】また、請求項８の発明では、電気自動車に
一次コイルユニットを二次コイルユニット側に所定の対
面状態になるように付勢する付勢部材を設けたところに
特徴を有する。この構成では、一次コイルユニットが付
勢部材によって二次コイルユニット側に付勢されること
になるから、両コイル間に一定のギャップが形成される
等の所定の対面状態が得られ、安定した確実な電磁結合
状態とすることができる。
【００１６】そして、請求項９の発明では、二次コイル
ユニットに一次コイルユニットを収容する受容部を設
け、一次コイルユニットにはその受容部に一次コイルユ
ニットを手で挿入するためのハンドルを設けたところに
特徴を有する。この構成では、一次コイルユニットを手
で持って二次コイルユニットとの電磁結合位置にセット
することができ、全体の構成が極めて簡単になって安価
に構成できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
＜第１実施形態＞以下、本発明の第１実施形態について
図１ないし図５を参照して説明する。
【００１８】図１は駐車場内に電気自動車Ｅを進入させ
た状態を示す。駐車場の壁面Ｗには、電磁誘導装置の一
方を構成する一次コイルユニット３０が前方に突出して
設けられている。これは図２及び図３に示すように、例
えばフェライト製のコア３２に一次コイル３１を収容
し、これを例えば硬質の合成樹脂材料製の保護ケース３
３内に収納して構成されている。このコア３２は１つの
面（上面）のみを開放した扁平な円形容器状をなしてお
り、中央に円柱部３２ａを備え、その円柱部３２ａに一
次コイル３１が巻回された状態となっている。また、保
護ケース３３の開放上面はコア３２に密着する平滑な所
定厚さの保護フィルム３３ｂによって覆われていて、コ
ア３２及び一次コイル３１を密閉した状態にしている。
【００１９】保護ケース３３の一端部には支持基部３４
が一体に設けられ、ここから横方向に一対の支軸３５が
突設されるとともに、保護ケース３３の先端は弧状の斜
面３３ａが形成されて先細形状となっている。
【００２０】一方、駐車場の壁面Ｗにはホルダ３６が埋
設され、ここに保護ケース３３の支持基部３４が挿入さ
れている。ホルダ３６の内側壁には前記支軸３５を受け
る軸受孔３６ａが形成され、保護ケース３３がその支軸
３５を中心に上下（図３の矢印Ａ方向）に沿って回動可
能に支持されている。また、上記軸受孔３６ａは支軸３
５に比べて十分に大きく、比較的大きな空隙を余して支
持されており、これにより保護ケース３３が図２の矢印
Ｃ方向にも水平方向の首振り運動ができるようになって
いる。
【００２１】そして、図２に示すように、支持基部３４
の左右両側部とホルダ３６の左右内側壁との間には支軸
３５の前後に位置して計４本の弾性体に相当する圧縮ス
プリング３７が配置されており、これにて保護ケース３
３を水平方向に弾性支持し、常時は図２に実線で示すよ
うに保護ケース３３が壁面Ｗに対して垂直に突出する形
態とするとともに、その状態から保護ケース３３の先端
側が横方向に力を受けると、それに応じて保護ケース
３３ひいては一次コイルユニット３０を首振り運動させ
ることができる。さらに、図３に示すように、支持基部
３４の上下両面とホルダ３６の上下内側壁との間にはや
はり支軸３５の前後に位置して計４本の圧縮スプリング
３８が配置されており、これにて保護ケース３３を上下
方向に弾性支持しており、常時は図３に示すように保護
ケース３３が壁面Ｗに対して垂直に突出する形態とする
とともに、その状態から保護ケース３３の先端側が上下
方向に力を受けると、それに応じて保護ケース３３ひい
ては一次コイルユニット３０を支軸３５を中心に上下に
回動させるようになっている。
【００２２】一方、電気自動車Ｅの前下部には、二次コ
イルユニット１０が設けられている。これは前記一次コ
イルユニット３０を収容するための受容ケース１１の上
部にやはり例えばフェライト製のコア１３に二次コイル
１４を収容して構成されている。このコア１３は、一次
コイルユニット３０のコア３２を上下反転させた形状で
あり、１つの面（下面）のみを開放した扁平な円形容器
状をなし、中央に円柱部１３ａを備え、その円柱部１３
ａに二次コイル１４が巻回された状態となっている。ま
た、そのコア１３の開放下面はコア１３に密着する平滑
な所定厚さの保護フィルム１１ｂによって覆われてい
て、コア１３及び二次コイル１４を密閉した状態にして
いる。また、上記受容ケース１１の底面には、付勢部材
に相当する円弧状の凸形状とした板バネ１２が設けら
れ、受容ケース１１内に一次コイルユニット３０が収容
されると、その保護ケース３３を上方に付勢して一次及
び二次の両コイルユニット１０，３０を２枚の保護フィ
ルム１１ｂ、３３ｂを介して密着させ、両コイル３１，
１４がコア１３，３２を同軸上に位置させた磁気的結合
状態にされる。
【００２３】また、受容ケース１１は、例えば硬質の合
成樹脂製であって、車両の前面側を開放して一次コイル
ユニット３０の保護ケース３３を収容可能な偏平箱形を
なし、前面開口部には、前方ほど開口面積を大きくする
案内斜面１１ａが形成されていて保護ケース３３の先端
を案内できるようになっている。
【００２４】なお、駐車場の壁面Ｗには上記一次コイル
ユニット３０の周囲部に位置して緩衝材３９が配置して
あり、ここに電気自動車ＥのバンパーＢが当接するとき
の衝撃を吸収できるようにしている。また、緩衝材３９
内には圧力スイッチ４０が埋め込まれ、電気自動車Ｅが
一次コイルユニット３０の保護ケース３３が受容ケース
１１内に完全に収容される位置まで前進してバンパーＢ
が緩衝材３９に衝突すると、その圧力スイッチ４０が作
動するようになっており、従って、この圧力スイッチ４
０が自動車位置検出手段として機能するようになってい
る。そして、駐車場の壁面Ｗの上部には停止ランプ４１
が取り付けられ、上記圧力スイッチ４０が作動したとき
に点灯される。また、駐車場の壁面Ｗには一次コイルユ
ニット３０の下方に位置して赤外線通信素子４２が取り
付けられ、電気自動車Ｅが所定の位置に駐車すると、電
気自動車Ｅの前部バンパーＢの下部に設けた赤外線通信
素子１５と対向するようになっている。
【００２５】さて、電気的構成は図５に示す通りであ
る。一次コイル３１には駐車場側に設置した電源回路４
４が接続されている。この電源回路４４は、商用電源４
５をいったん整流してスイッチングすることにより例え
ば４０ｋＨZ の高周波電流を一次コイル３１に流すこと
ができる。また、自動車位置検出回路４６は、圧力スイ
ッチ４０からの信号を受けて、電気自動車Ｅが所定位置
に駐車したことを検出し、これに基づき停止ランプ４１
を点灯させるとともに、充電制御回路４７に車両検出信
号Ｓevを出力する。充電制御回路４７では、上記自動車
位置検出回路４６から車両検出信号Ｓevを受け、かつ、
通信制御回路４８を介して容量不足信号Ｓcgを受けたこ
とを条件に電線回路４４を動作させて一次コイル３１を
励磁するようになっている。上記通信制御回路４８は、
前記赤外線通信素子４２に接続されており、車両側の赤
外線通信素子１５及び通信制御回路１６を介して充電容
量検出回路１７から充電に関する情報を受信する。
【００２６】一方、電気自動車Ｅ側では、二次コイル１
４に充電回路１８が接続され、これにて動力用バッテリ
ー１９の充電を行う。この充電回路１８は、二次コイル
１４に誘導される交流電圧を整流して動力用バッテリー
１９の充電に必要な直流電圧を発生する。動力用バッテ
リー１９にはメインスイッチ２０を介してモータ駆動回
路２１が接続され、これにて電気自動車Ｅの動力モータ
２２が駆動される。また、前記充電容量検出回路１７
は、動力用バッテリー１９の出力ラインからその残容量
に関する情報を受けるようになっており、例えば出力ラ
インに流れた電流に基づき消費電力を積算することで動
力用バッテリー１９の残容量を推定し、これが所定値に
満たないときには容量不足信号Ｓcgを出力する。また、
充電回路１８からは動力用バッテリー１９に流れ込んだ
充電電流に関する情報を受け、これに基づき充電により
増大する残容量を推定し、これが所定の定格値に達した
ときに容量不足信号Ｓcgの出力を遮断するようになって
いる。
【００２７】次に、この実施形態において電気自動車Ｅ
の充電手順について説明する。電気自動車Ｅを駐車場に
入れ、壁面Ｗに向かってゆっくりと前進させる。電気自
動車Ｅの先端部を壁面Ｗの緩衝材３９に当てるようにす
ることで、壁面Ｗから突出する一次コイルユニット３０
を電気自動車Ｅの前部にある受容ケース１１内に嵌入さ
せる。そして、一次コイルユニット３０が完全に受容ケ
ース１１内に挿入される位置まで進出すると、電気自動
車Ｅの前部バンパーＢが緩衝材３９内の圧力スイッチ４
０を作動させるため、自動車位置検出回路４６からの信
号に基づき停止ランプ４１が点灯するから、そこで電気
自動車Ｅを停止させればよい。
【００２８】このような電気自動車Ｅの駐車過程で、一
次コイルユニット３０は、そのコア３２の開放面が、二
次コイルユニット１０のコア１３の開放面に対して横に
スライドして移動し、受容ケース１１内で一次コイルユ
ニット３０のコア３２が二次コイルユニット１０のコア
１３に同軸状に対向するようになる。また、その状態で
一次コイルユニット３０は受容ケース１１内の板バネ１
２によって二次コイルユニット１０側に付勢され、２枚
の薄い保護フィルム１１ｂ，３３ｂを介した密着状態と
なって両コイル１４，３１は磁気的に結合可能となる。
ここで両保護フィルム１１ｂ，３３ｂは平滑であって所
定の厚さ寸法に予め設定されているから、両コア１３，
３２間のギャップは常に一定の値となって安定した磁気
結合状態となる。
【００２９】そして、これと同時に自動車位置検出回路
４６から充電制御回路４７に車両検出信号Ｓevが出力さ
れる。このとき動力用バッテリー１９の残容量が所定値
以下であれば、充電容量検出回路１７から赤外線通信素
子１５，４２を介して容量不足信号Ｓcgが充電制御回路
４７に与えられるから、電源回路４４が動作して一次コ
イル３１が励磁される。これにより、二次コイル１４に
電磁誘導現象によって電圧が発生し、これに基づき充電
回路１８により電気自動車の動力用バッテリー１９が充
電される。動力用バッテリー１９の充電によりその残容
量が所定値に達すると、容量不足信号Ｓcgの出力が断た
れるから、充電回路１８による一次コイル３１の励磁が
停止されて充電動作が終了する。
【００３０】従って、この実施形態によれば、電気自動
車Ｅを駐車場に入れて所定の箇所に駐車させるという通
常の行為によって一次及び二次の両コイル３１，１４が
結合されて駐車場側の商用電源４５から電気自動車Ｅ内
の充電回路１８に電力が供給されて動力用バッテリー１
９が充電されるから、極めて簡単に充電を行うことがで
き、家庭での使用に極めて好適する。
【００３１】また、二次コイルユニット１０を各１つの
コア１３及びコイル１４によって構成できるから、二次
コイルユニット１０全体の小型・軽量化を達成でき、ひ
いては電気自動車Ｅを軽量化して動力性能の向上に寄与
することができる。しかも、両コイルユニット１０，３
０間の磁気的なギャップはコア１３，３２の対向面間に
１箇所生じるだけであるから、そのギャップ管理は簡単
であり、例えば本実施形態のように板バネ１２によって
一次コイルユニット３０を二次コイルユニット１０側に
付勢するといった簡単な構造でそのギャップを一定に維
持することができる。この結果、両コイルユニット１
０，３０間の電力伝達効率を高く維持することができる
から、長時間の充電によっても発熱が少なく、電力損失
を低く抑えることができるという効果が得られる。ま
た、二次コイルユニット１０を横にスライドさせて各コ
ア１３，３２が対面状態になるようにしているから、各
コア１３，３２がギャップ間の磁気抵抗軽減のために扁
平形状とされるという事情があっても、二次コイルユニ
ット１０を挿入するための開口を最小にすることがで
き、電気自動車Ｅの構造上、或いは意匠上、好都合であ
る。
【００３２】また、この実施形態では、受容ケース１１
の底部に板バネ１２を設け、一次コイルユニット３０を
二次コイルユニット１０側に付勢して密着するようにし
ているから、両コイルユニット１０，３０間には常に保
護フィルム１１ｂ，３３ｂを介した一定のギャップが形
成されることになり、結局、安定した電磁結合状態とな
るという効果が得られる。
【００３３】＜第２実施形態＞この実施形態は、駐車場
側に動力用バッテリー１９の残容量に応じた充電状態を
表示する表示手段を追加したところが相違し、その他は
前記第１実施形態と同様である。そこで、同一部分に同
一符号を付して重複説明を省略し、図６を参照して相違
するところを説明する。
【００３４】駐車場の壁面Ｗの上部には表示ユニット６
０が設けられ、これが表示制御回路６１にて点灯制御さ
れる。表示ユニット６０には、停止ランプ４１と、例え
ば複数個のＬＥＤを縦一列に並べてなる容量表示部６２
とが設けられている。
【００３５】また、電気自動車Ｅ側の充電容量検出回路
６３は、充電中における動力用バッテリー１９の残容量
を常時検出し、そのデータを赤外線通信素子１５，４２
を介して常に表示制御回路６１に与えており、これにて
容量表示部６２にて残容量に応じた表示を行う。すなわ
ち、この実施形態では、満充電状態で容量表示部６２の
全てのＬＥＤを点灯し、１／２充電状態で半数のＬＥＤ
を点灯させるという残容量に比例した表示を行うように
しており、これにて充電中の動力用バッテリー１９の残
容量がどの程度あるかを一見して判断することができて
便利となる。
【００３６】＜第３実施形態＞この実施形態は、車両の
識別符号が一致した場合にのみ充電を行うようにしたと
ころが相違し、その他は前記第１実施形態と同様であ
る。そこで、同一部分に同一符号を付して重複説明を省
略し、図７を参照して相違するところを説明する。
【００３７】電気自動車Ｅには識別符号発信回路７０が
設けられ、これが通信制御回路１６と接続され、駐車場
側には識別符号検査回路７１が設けられて通信制御回路
４９及び充電制御回路４７に接続されている。識別符号
検査回路７１は自動車位置検出回路４６から車両検出信
号Ｓevを受けると、赤外線通信素子１５，４２を介して
電気自動車Ｅ側の識別符号発信回路７０に信号を送り、
ここにその電気自動車Ｅ特有の識別符号を赤外線通信素
子１５，４２を介して応答させる。この識別符号が識別
符号検査回路７１に記憶されているものと一致する場合
には、識別符号検査回路７１から充電制御回路４７に一
致信号Ｓsmを出力する。そして、この実施形態の場合に
は、充電制御回路４７は車両検出信号Ｓev、容量不足信
号Ｓcg及び一致信号Ｓsmの全てが揃ったことを条件に一
次コイル３１の励磁を行わせるようにされている。
【００３８】このように構成すれば、識別符号検査回路
７１に予め記憶させた識別符号と一致する識別符号を電
気自動車Ｅから与えられない限り、充電が開始されない
から、駐車場に進入した他人の電気自動車に対して充電
を行ってしまったり、他人の自動車が駐車場に侵入して
無許可で充電を受けるようなことを確実に防止すること
ができる。
【００３９】＜第４実施形態＞図８及び図９は一次コイ
ルユニットを手で電気自動車にセットするようにした構
成例を示す。一次コイルユニット８０は、第１実施例と
同様に一面だけを開放したコア８１に一次コイル８２を
収容し、これを保護ケース８３にて覆った構造で、やは
りコア８１の開放面は平滑な保護フィルム８３ａにて覆
われている。この保護ケース８３の一端側には手で握る
ためのハンドル８４が一体に連結されており、このハン
ドル８４を通して図示しない充電用電源に連なる電力ケ
ーブル８５が引き出されている。
【００４０】一方、電気自動車Ｅ側には車体９０に開口
９１が形成され、その内部に二次コイルユニット９２が
設けられている。この二次コイルユニット９２は、前記
第１実施例と同様に、一次コイルユニット８０を収容す
るための受容ケース９３の上部に例えばフェライト製の
コア９４に二次コイル９５を収容して構成されている。
このコア９４は、一次コイルユニット８０のコア８１を
上下反転させた形状であり、１つの面（下面）のみを開
放した扁平な円形容器状をなし、中央に円柱部９４ａを
備えるとともに、そのコア９４の開放下面は平滑な所定
厚さの保護フィルム９３ａによって覆われている。ま
た、上記受容ケース９３の底面には、付勢部材に相当す
る円弧状の凸形状とした板バネ９６が設けられ、受容ケ
ース９３内に一次コイルユニット８０が収容されると、
それを上方に付勢して一次及び二次の両コイルユニット
８０，９２を２枚の保護フィルム８３ａ、９３ａを介し
て密着させ、両コイル８２，９５が磁気的結合状態にさ
れる。
【００４１】この実施形態では、電気自動車Ｅの充電時
には、一次コイルユニット８０のハンドル８４を握って
二次コイルユニット９２の受容ケース９３内に挿入す
る。これにより、一次コイルユニット８０は、そのコア
８１の開放面が二次コイルユニット９２のコア９４の開
放面に対して横にスライドして移動し、受容ケース９３
内で二次コイルユニット９２のコア９４に同軸状に対向
するようになる。また、その状態で一次コイルユニット
９２は受容ケース９３内の板バネ９６によって二次コイ
ルユニット９２側に付勢され、２枚の薄い保護フィルム
８３ａ，９３ａを介した密着状態となって両コイル８
２，９５は磁気的に結合可能となる。従って、上記各実
施形態と同様に、両コア８１，９４間のギャップは常に
一定の値となって安定した磁気結合状態となる。
【００４２】＜他の実施形態＞本発明は上記記述及び図
面によって説明した実施の形態に限定されるものではな
く、例えば次のような実施の形態も本発明の技術的範囲
に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲
内で種々変更して実施することができる。
【００４３】（１）上述の第１ないし第３の各実施形態
では、一次コイルユニット３０を駐車場の壁面Ｗに設け
るようにしたが、本発明はこれに限られず、電気自動車
の底面に設けた二次コイルに対して一次コイルが駐車場
の床面から突出して磁気的に結合する構成としてもよ
く、また、二次コイルは電気自動車の天井面、ボンネッ
ト或いはトランクリッドに設け、一次コイルは駐車場の
天井部から吊り下げる形態で下降して前記二次コイルと
結合するようにしてもよい。また、一次コイルユニット
を必ずしも壁面から露出して突出した状態に設けずと
も、一次コイルユニットは常時は駐車場の壁面内に埋没
した状態に設けておき、ここに電気自動車の前部又は後
部が進入する構成としてもよい。また、一次コイルユニ
ットに防塵或いは保護用のカバーを設けておき、電気自
動車のバンパーの接触或いは接近を検出してそのカバー
が開放して二次コイルユニットとの結合を許容するよう
にしてもよい。さらには、一次コイルを駐車場の壁面に
設ける場合でも、上述の各実施例のように壁面Ｗに固定
的に設けるに限らず、電気自動車が所定位置に駐車した
ら壁面の内部から突出して電気自動車内の二次コイルと
結合する構成としてもよく、また、横軸形の回動軸を中
心にして壁面に旋回可能に取り付けておき、電気自動車
が所定位置に駐車したことを検出して下から水平方向に
旋回することにより電気自動車の前部底面に設けた二次
コイルと結合する位置に至る構成としてもよい。
【００４４】（２）前記各実施形態では充電容量検出手
段を設けて動力用バッテリー１９の残容量が少ない場合
には自動的に充電がされるようにしたが、本発明はこれ
に限らず、充電容量検出手段を省略して例えば車内のイ
ンストルメントパネルに充電スイッチを設け、運転者が
電気自動車を所定位置に駐車して車内の充電スイッチを
操作したことを条件に充電を開始する構成してもよい。
【００４５】（３）自動車位置検出手段としては、上記
各実施形態のように緩衝材３９中に圧力スイッチを設け
るものに限らず、次のような各種の位置検出手段に置き
換えることができる。緩衝材の表面に歪ゲージを取り付
けて電気自動車が接触したときの緩衝材の変形を歪検出
する。緩衝材を導電性ゴムにて形成し、導電性ゴムの導
電率を測定して電気自動車の接触による圧縮を検出す
る。駐車場の壁面側に、超音波、磁気、光等を利用した
近接スイッチを設け、車体の接近を検出する。駐車場の
所定位置に複数対の投受光素子からなる遮光形光電スイ
ッチを設置しておき、電気自動車が所定位置に駐車した
ときに投受光素子の光路が遮られることによりそれを検
出する。電気自動車の所定位置に超音波、光等の発信素
子を設けるとともに、駐車場の壁面等にその検出素子を
設ける。一次コイルに検出用の交流電流を流しておき、
その電圧・電流の位相差を測定することにより、電気自
動車が所定位置に駐車して一次及び二次の両コイルが磁
気的に結合したときの電圧・電流の位相差の変化に基づ
き、電気自動車を検出する。
【００４６】（４）上記実施形態では、電気自動車と駐
車場側との間を赤外線通信素子１５，４２を利用して通
信するようにしたが、本発明はこれに限らず、電波、超
音波、可視光線等を利用して両者間の通信を行うように
してもよい。
【００４７】（５）また、電気自動車を駐車場の所定位
置に駐車するために、駐車場の床面等に電気自動車のタ
イヤが嵌り合う車両ガイドを設けるようにしてもよい。
【００４８】（６）上記実施形態では、圧縮スプリング
３８にて一次コイルユニット３０の支持基部３４を支え
るようにしたが、これに限らず、ゴムや板バネ等の他の
弾性体にて支持基部を支える構造としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す駐車場の内部構
造図
【図２】同じく一次コイルを示す横断面図
【図３】同じく一次コイルを示す縦断面図
【図４】同じく一次コイル及び二次コイルの結合状態を
示す縦断面図
【図５】同じく充電装置のブロック図
【図６】本発明の第２の実施形態を示すブロック図
【図７】本発明の第３の実施形態を示すブロック図
【図８】本発明の第４の実施形態を示す断面図
【図９】同じく一次コイルユニットの平面図
【図１０】従来の充電装置を示す斜視図
【符号の説明】
Ｅ…電気自動車 Ｗ…壁面 １０…二次コイルユニット １１…受容ケース １１ａ…案内斜面 １１ｂ，３３ｂ…保護フィルム １２…板バネ １３，３２…コア １４…二次コイル ３０…一次コイルユニット ３１…一次コイル ３３…保護ケース ３３ａ…斜面 ３４…支持基部 ３５…支軸 ３６…ホルダ ３６ａ…軸受孔 ３７，３８…圧縮スプリング

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電気自動車の動力用蓄電装置を充電する
    ためのものであって、前記電気自動車に設けられた二次
    コイルユニットと、充電用電源に接続して設けられ前記
    二次コイルユニットと電磁結合可能な一次コイルユニッ
    トとを備えたものにおいて、 前記一次及び二次の各コイルユニットは、それぞれ互い
    に対面可能な一つの面のみを磁気的に開放させたコアに
    コイルを巻回して構成されるとともに、 両コイルユニットは、各コアの開放面が横にスライドし
    て対面状態となるようにセットされることを特徴とする
    電気自動車用充電装置。
  2. 【請求項２】 一次コイルユニットは電気自動車の駐車
    場側に設けられるとともに、二次コイルユニットは前記
    電気自動車の前部又は後部に設けられ、前記電気自動車
    を駐車場の所定位置に駐車することにより、前記二次コ
    イルユニットのコアの開放面が前記一次コイルユニット
    のコアの開放面に対して横にスライドして対面状態とな
    ることを特徴とする請求項１記載の電気自動車用充電装
    置。
  3. 【請求項３】 一次コイルユニットは、支持基部を有す
    る保護ケースにコア及び一次コイルを収容して構成さ
    れ、その支持基部が駐車場の壁面に設けたホルダに弾性
    体を介して支持されることにより前記一次コイルユニッ
    トの先端側が変位可能となっていることを特徴とする請
    求項２記載の電気自動車用充電装置。
  4. 【請求項４】 前記一次コイルユニットは、支持基部を
    有する保護ケースに一次コイルを収容して構成され、そ
    の支持基部が前記駐車場の壁面に設けたホルダに支軸を
    介して回動可能に設けられるとともに、前記支軸の前後
    に前記ホルダの内面との間に弾性体が配置されて一次コ
    イルユニットの先端側が変位可能となっていることを特
    徴とする請求項２記載の電気自動車用充電装置。
  5. 【請求項５】 前記支軸を受ける軸受孔は支軸よりも大
    きく形成して支軸をがたつき状態で収容することにより
    一次コイルユニットの先端側を変位可能としていること
    を特徴とする請求項４に記載の電気自動車用充電装置。
  6. 【請求項６】 前記一次コイルユニットの先端側は先細
    形状にする傾斜面が形成されていることを特徴とする請
    求項１ないし請求項５のいずれかに記載の電気自動車用
    充電装置。
  7. 【請求項７】 二次コイルユニットには一次コイルユニ
    ットを収容する受容部が設けられ、その受容部の前面開
    口部には、前方ほど開口面積を大きくする案内斜面が形
    成されていることを特徴とする請求項２ないし請求項６
    のいずれかに記載の電気自動車用充電装置。
  8. 【請求項８】 電気自動車には一次コイルユニットを二
    次コイルユニット側に所定の対面状態になるように付勢
    する付勢部材が設けられていることを特徴とする請求項
    １ないし請求項７のいずれかに記載の電気自動車用充電
    装置。
  9. 【請求項９】 二次コイルユニットには一次コイルユニ
    ットを収容する受容部が設けられ、一次コイルユニット
    には前記受容部に前記一次コイルユニットを手で挿入す
    るためのハンドルが設けられていることを特徴とする請
    求項１記載の電気自動車用充電装置。
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