JP7490699B2 - コイル - Google Patents
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Description
非接触電力伝送システムに用いられるコイルが知られている(例えば、特許文献1から3参照)。
(1)本発明に係るコイル(例えば、実施形態のコイル1)は、巻回された導線(例えば、実施形態の導線10)と、前記導線の端末(例えば、実施形態の端末10E)に形成される端子構造(例えば、実施形態の端子構造20)と、を備えるコイルであって、前記導線は、複数の素線(例えば、実施形態の素線10a)を束ねて撚られており、前記素線は、前記コイルの中心軸(例えば、実施形態の中心軸P)に沿って縦長に並ぶ。
以下、図面を参照し、本発明の実施形態に係るコイル1を説明する。
図1は、実施形態のコイル1を備える非接触給電装置100又は非接触受電装置200を示す斜視図である。図2は、図1におけるA矢視断面図である。図3は、図1におけるC矢視断面図である。図4は、端子構造20の組立状況を説明する説明図である。なお、図2は、n巻目の導線10及びその隣の導線10の断面の2巻分の導線10の断面を代表として示している。
なお、以下、コイル1の中心軸Pに沿う方向を縦方向といい、中心軸Pに垂直で導線10の延在方向Dに垂直な方向を横方向Bという場合がある。
コイル1は、非接触給電装置100に用いられてよい。コイル1を備えた非接触給電装置100は、道路の路面近傍に設けられてよい。
コイル1は、非接触受電装置200に用いられてよい。コイル1を備えた非接触受電装置200は、道路を走行する車両の底部に設けられてよい。
図1に示すように、コイル1は、巻回された導線10と、導線10の端末10Eに形成される端子構造20と、を備えている。
図2に示すように、導線10は、複数の素線10aを束ねて撚られている。なお、ここでは、16本の素線10aが、3列に整列している。なお、図2は、素線10aのそれぞれが撚られて束ねられて構成された導線10の任意の一断面を示している。したがって、それぞれの素線10aは、断面によって異なる位置に配置される。
導線10は、例えば、銅、アルミニウム、クラッド鋼等の導電材料で形成されている。
素線10aは、それぞれ、絶縁被膜(不図示)で被覆されている。
素線10aの絶縁被膜は、半田の融点を超える融点を有している。例えば、素線10aは、半田の融点を超える融点の樹脂素材(例えば、PEEK製、ポリウレタン製等の高耐熱性を有する発泡材料)による絶縁被膜で被覆されている。これにより、素線10a及び導線10の耐熱性を高めることができる。よって、非接触受給電システムのような、コイル1に常態的に数万ボルト以上の高電圧が作用するような耐熱性及び耐久性を要求される用途に使用できる。
なお、素線10aの列数は4以上であってもよい。素線10aの列数は4以上であっても、素線10aの列数に応じて仕切板22の厚さを変えれば、端末10Eにおける素線10aを一列ずつ仕切って配置できる。
図3に示すように、端子構造20は、導線10の端末10Eを通す内部空間Sを有するスリーブ21と、内部空間Sを第1領域S1と第2領域S2とに区画する仕切板22と、スリーブ21の内面から内方に向けて突出する刃23を備えている。端末10Eの素線10aは、第1領域S1と第2領域S2とに分けられて配置されている。
このように、端末10Eの素線10aを、仕切板22によって仕切られた第1領域S1と第2領域S2とに分けて配置した。これにより、第1領域S1に配置された素線10aは、仕切板22と刃23との間に縦長に配置された状態で、絶縁被膜を貫通する刃23との接触を介してスリーブ21に電気的に接続される。よって、剥離剤、半田等による処理を要することなく、導線10の端末10Eに端子構造20を形成できる。
なお、2以上の仕切板22により、内部空間Sを、第1領域S1と第2領域S2に加えて第3領域S3に仕切ってもよい。
スリーブ21は、円筒状の回転体であってよく、四角形の角筒状であってもよい。
スリーブ21の内部空間Sは、導線10の端末10Eの断面形状より大きな形状の断面を有している。
スリーブ21の第2領域S2は、スリーブ21と端末10Eとを圧着する前の状態で、素線10aの直径を超え、素線10aの直径の2倍に満たない横幅(刃23と仕切板22との間隔)を有している。
スリーブ21の内部空間Sは、スリーブ21と端末10Eとを圧着する前の状態で、第1領域S1の横幅と、第2領域S2の横幅と、仕切板22の横幅(厚さ)を加えた横幅を有している。
このように、スリーブ21の第1領域S1及び第2領域S2は、それぞれ、素線10aの直径を超え、素線10aの直径の2倍に満たない横幅を有している。これにより、仕切板22をスリーブ21に挿入する際に、内部空間Sにある端末10Eの素線10aを、第1領域S1と第2領域S2に押し分けて、第1領域S1と第2領域S2とに押し分けた素線10aを一列に並べることができる。一列に並べられた素線10aのそれぞれは、スリーブ21の内面にある刃23により絶縁被膜を貫通される。よって、剥離剤、半田等を要することなく、スリーブ21を端末10Eに圧着するだけで、素線10aとスリーブ21とを確実に接続できる。
仕切板22は、楔形状の先端22eを有している。これにより、内部空間Sに配置された端末10Eの素線10aを押し分けやすくでき、仕切板22をスリーブ21の内部空間Sに挿入しやすくできる。
刃23は、導電材料で形成されていることが好ましい。刃23は、スリーブ21と同じ材質であることが好ましい。
刃23の内方の先端は、絶縁被膜をせん断して貫通できるように、鋭利になっている。
刃23は、スリーブ21の軸中心垂直であって加締方向に垂直な方向(縦方向)に延びている。なお、加締方向は、縦長の端末10Eの横方向である。これにより、刃23を、一列に並んだ素線10aのそれぞれの側面に対向させることができる。よって、加締めにより、刃23で確実に素線10aの絶縁被膜を貫通できる。
刃23は、スリーブ21の内面に、対向する位置に対となって設けられている。これにより、スリーブ21を横方向から潰す際に、対となる一方の刃23から第1領域S1にある素線10aに作用するせん断力と、対となる他方の刃23から第2領域S2にある素線10aに作用するせん断力とを、それぞれ同一平面上に位置させることができるので、素線10aの絶縁被膜に対して確実にせん断力を作用させることができる。なお、刃23の対は、1対に限られない。刃23の対は、2対以上の複数の対であってもよい。
次に、図4から図8を用いてコイル1の製造方法を説明する。
図4は、端子構造20の組立状況を説明する説明図である。図5は、スリーブ21に仕切板22を挿入する状況を示す説明図である。図6は、仕切板22により素線10aを押し分ける状況を示す説明図である。図7は、仕切板22により内部空間Sを区画して素線10aを分配した状況を示す説明図である。図8は、スリーブ21を横から潰す状況を示す説明図である。なお、図5から図8は、端子構造20を組み立てる途中の断面を示している。
これにより、刃23を、素線10aに形成された絶縁被膜を貫通させて素線10aにおける絶縁被膜に覆われた導体と接触させることができる。第1領域S1及び第2領域S2のそれぞれの領域において、素線10aを横方向に重ならずに、縦方向に1列に並べることができる。したがって、全ての素線10aにおける絶縁被膜に覆われた導体に刃23を接触させることができる。よって、剥離剤、半田等による処理を要することなく、端末10Eとスリーブ21との電気的な接続を確実にできる。そして、端末処理の容易なコイルを提供できる。
10 導線
10a 素線
10E 端末
20 端子構造
21 スリーブ
22 仕切板
23 刃
25 舌片
26 スリット
B 横方向
D 延在方向
P 中心軸
S 内部空間
Claims (9)
- 巻回された導線と、前記導線の端末に形成される端子構造と、を備えるコイルであって、
前記導線は、複数の素線を束ねて撚られており、
前記素線は、前記コイルの中心軸に沿って縦長に並び、
前記端子構造は、前記端末を通す内部空間を有するスリーブと、前記スリーブの内面から内方に向けて突出する刃と、前記内部空間を第1領域と第2領域とに区画する仕切板と、
を備え、
前記第1領域および前記第2領域は、それぞれ前記スリーブと前記端末とを圧着する前の状態で前記素線の直径を超え、前記刃と前記仕切板との間隔が前記素線の直径の2倍に満たない
コイル。 - 前記素線の直径は、0.20以上0.45mm以下である
請求項1に記載のコイル。 - 前記素線は、前記コイルの中心軸に沿って3列以内で並ぶ
請求項1又は請求項2に記載のコイル。 - 前記素線の絶縁被膜は、半田の融点を超える融点を有する
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のコイル。 - 前記素線は、前記第1領域と前記第2領域とに配置されている
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のコイル。 - 前記端末を前記内部空間に通し、
その後、前記スリーブに縦方向から前記仕切板を挿入して前記素線を押し分けて前記第1領域と前記第2領域とに配列させ、
その後、前記スリーブを横方向から挟んで潰す
請求項5に記載の前記コイルの製造方法。 - 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の前記コイルを備える非接触給電装置。
- 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の前記コイルを備える非接触受電装置。
- 請求項7に記載の前記非接触給電装置と請求項8に記載の前記非接触受電装置とを備える非接触受給電システム。
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