CN110612583A - 线圈单元的连接结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够将与电缆连接的部位集中在多个线圈单元的排列方向的单侧的线圈单元的连接结构。在将多个线圈单元(11g～11i)电连接的线圈单元的连接结构中，各线圈单元(11g～11i)具备线圈(21)和回线(33)。多个线圈单元(11g～11i)的多个线圈(21)彼此电连接，多个线圈单元(11g～11i)的多个回线(33)彼此电连接。线圈单元的连接结构设置有终端单元(15)，该终端单元(15)具有将终端的线圈单元(11i)的线圈(21)与回线(33)电连接的连接线(38)。

Description

线圈单元的连接结构
技术领域
本发明涉及将多个线圈单元电连接的线圈单元的连接结构。
背景技术
已知有在供给电力的初级线圈和接受电力的次级线圈之间传送电力的非接触电力传送装置(参照例如专利文献1)。当交流电流流过初级线圈时，在初级线圈周围产生磁场，利用交链次级线圈的磁通量而在次级线圈产生感应电动势。在该非接触电力传送装置中，有时将作为初级线圈的线圈单元沿次级线圈的移动方向排列多个，并将多个线圈单元电连接。即使次级线圈移动，也能够使次级线圈与多个线圈单元中的任一个对置，因此能够持续向次级线圈传送电力。
在非接触电力传送装置以外，在例如马达、变压器、各种电子设备等中，有时也将多个线圈部件(即线圈单元)电连接。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平8-140331号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在以往的将多个线圈单元电连接的线圈单元的连接结构中，在线圈单元的排列方向的两端连接有电缆(例如电源的出线侧的缆线L和电源的返回侧的缆线N)，因此存在难以进行电缆的配线这一课题。另外，线圈单元的长度与线圈单元的个数相应地变化，因此还存在需要能够改变电缆的长度这一课题。
于是，本发明的第一课题在于提供能够将与电缆连接的部位集中在多个线圈单元的排列方向的单侧的线圈单元的连接结构。
另外，在以往的线圈单元的连接结构中，存在如下课题：在将安装于主体的多个线圈单元中的任意一个线圈单元从主体拆下时，需要将剩余的全部的线圈单元从主体拆下，线圈单元的更换作业困难。
于是，本发明的第二课题在于提供能够容易地将多个线圈单元中的任意一个线圈单元从主体拆下的线圈单元的连接结构。
用于解决课题的方案
为了解决上述第一课题，本发明的第一方式提供一种线圈单元的连接结构，其是多个线圈单元的连接结构，其中，各线圈单元具备线圈和回线，所述多个线圈单元的所述多个线圈彼此电连接，所述多个线圈单元的所述多个回线彼此电连接。
为了解决上述第二课题，本发明的第二方式提供一种线圈单元的连接结构，其是多个线圈单元的连接结构，其中，各线圈单元具备：线圈；以及与所述线圈电连接的端子，相邻的所述线圈单元的所述端子彼此经由能够相对于这些端子装卸的中继体而相互电连接。
发明效果
根据本发明的第一方式，能够将与电缆连接的部位集中在多个线圈单元的排列方向的单侧。
根据本发明的第二方式，能够容易地将多个线圈单元中的任意一个线圈单元从主体拆下。
附图说明
图1是装入有本发明的第一实施方式的线圈单元的连接结构的X工作台的立体图。
图2是X工作台的电气系统的结构图。
图3是第一实施方式的线圈单元(初级线圈)的连接结构的立体图(图3的(a)是终端侧的三个初级线圈的立体图，图3的(b)是将终端的初级线圈分解后的立体图)。
图4是第一实施方式的初级线圈的立体图(包含局部剖视图)。
图5是第一实施方式的初级线圈的主视图。
图6是第一实施方式的初级线圈的接线图。
图7是第二实施方式的线圈单元的连接结构的立体图。
图8是第二实施方式的初级线圈的立体图(包含局部剖视图)。
图9是第三实施方式的线圈单元的连接结构的立体图。
图10是第三实施方式的初级线圈的立体图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式的线圈单元的连接结构详细地进行说明。但是，本发明的线圈单元的连接结构能够以各种方式具体化，并不限定于本说明书所记载的实施方式。本实施方式意在通过使说明书的公开充分而使本领域技术人员能够充分理解发明的范围而提供。
(第一实施方式)
图1示出装入有本发明的第一实施方式的线圈单元的连接结构的X工作台2的立体图。X工作台2具备：基座3；工作台4；将工作台4以能够沿X方向移动的方式引导的线性引导件7；沿X方向驱动工作台4的线性电动机8(参照图2)；向线性电动机8供给适于进行控制的电力的驱动器9(参照图2)；以及向驱动器9供给电力的非接触电力传送装置1。需要说明的是，以下，为了便于说明，使用图1所示的X、Y、Z各方向来说明X工作台2的结构。
基座3沿X方向延伸。基座3具有：底部3a；以及设置于底部3a的Y方向的两端且相互对置的一对侧壁3b。在YZ剖面中，基座3是“コ”型。在侧壁3b的上表面设置有线性引导件7。
线性引导件7具备：安装于侧壁3b的上表面，沿X方向延伸的导轨5；以及以能够沿X方向移动的方式安装于导轨5的滑架6。在滑架6与导轨5之间以能够进行滚动运动的方式夹设有多个滚动体，以使得滑架6顺畅地移动。在滑架6的上表面安装有工作台4。
工作台4被线性电动机8(参照图2)驱动。线性电动机8具备：安装于例如基座3且具有多个永磁铁的励磁部；以及安装于工作台4的电枢部。在工作台4上还安装有驱动器9(参照图2)。
非接触电力传送装置1具备：安装于基座3且沿X方向延伸的主体13；安装于主体13的作为多个线圈单元的多个初级线圈11a～11i；以及安装于工作台4的次级线圈12。初级线圈11a～11i沿X方向排列。相邻的线圈11a与11b、11b与11c…相互电连接。初级线圈11a～11i通过螺栓等紧固构件以能够装卸的方式安装于主体13。在终端(X方向的一端部)的初级线圈11i相邻地配置有终端单元15。在始端(X方向的另一端部)的初级线圈11a连接有电缆14。
次级线圈12与初级线圈11a～11i隔开间隙而对置。次级线圈12与工作台4一同沿X方向移动。即使沿X方向移动，次级线圈12也与初级线圈11a～11i中的任一个对置。
图2示出本实施方式的X工作台2的电气系统的结构图。在非接触电力传送装置1的初级线圈11a～11i经由电缆14连接有高频电源10。在图2仅图示了一个初级线圈，但实际上多个初级线圈11a～11i串联连接。在次级线圈12经由缆线16连接有驱动器9。在初级线圈11a～11i串联连接有初级侧谐振电容器17。在次级线圈12并联连接有次级侧谐振电容器18。
当高频电源10向初级线圈11a～11i供给高频电力时，在初级线圈11a～11i的周围产生高频磁场，利用交链次级线圈12的磁通量而在次级线圈12产生感应电动势。在次级线圈12产生的电力向驱动器9供给。驱动器9向线性电动机8供给适于进行控制的电力。线性电动机8将从驱动器9供给的电力转换为动力。
图3的(a)、(b)示出本实施方式的线圈单元的连接结构的立体图。图3的(a)示出终端侧的三个初级线圈11g、11h、11i的立体图，图3的(b)示出将终端的初级线圈11i分解后的立体图。需要说明的是，在图3(a)、(b)中，示出将图1的初级线圈11g、11h、11i向顺时针方向旋转90度后的状态。
初级线圈11a～11i分别具备：线圈21；供线圈21卷绕的芯体22；以及支承芯体22的线圈基座23。
图4示出初级线圈11i的立体图(包含局部剖视图)。初级线圈11a～11i的结构相同，因此在此以初级线圈11i为代表进行说明。线圈基座23具备：底部23a；以及设置于底部23a的宽度方向的两端且相互对置的一对侧壁23b。在该实施方式中，将侧壁23b在上下分割为二，但也能够将侧壁23b一体化。在与X方向正交的剖面上，线圈基座23是“コ”型。凹部25通过线圈基座23的底部23a和侧壁23b而形成。在凹部25收容线圈21。
芯体22具备：底部22a；以及设置于底部22a的宽度方向的两端且相互对置的一对侧壁22b。在与X方向正交的剖面上，芯体22也是“コ”型。在线圈基座23的侧壁23b形成有收容芯体22的切口26。
在线圈基座23的底部23a设置有一对第一端子31以及一对第二端子32(也参照图3的(b))。第一端子31以及第二端子32都由棒状(换言之短圆柱状)的导电体构成。线圈21的两端部通过钎焊等与第一端子31电连接。回线33的两端部通过钎焊等与第二端子32电连接。回线33在线圈基座23的底部23a以与线圈21绝缘的状态设置。回线33是将一对第二端子32之间以小电阻连接的导线(换言之短路线)。
如图3的(b)所示，相邻的初级线圈11g与11h、11h与11i的第一端子31彼此经由能够装卸的第一中继体34而相互电连接。相邻的初级线圈11g与11h、11h与11i的第二端子32彼此经由能够装卸的第二中继体35而相互电连接。剩余的初级线圈11a～11f也同样。
如图5的初级线圈11i的主视图所示，第一中继体34是供第一端子31嵌合的大致筒状，并且具有供第一端子31沿与轴向正交的方向(图中上下方向)插入的能够张开的开口部34a。开口部34a的宽度A比第一端子31的直径B小。在将第一中继体34与第一端子31嵌合时，以使开口部34a扩张的方式使第一中继体34变形，之后，第一中继体34以开口部34a收窄的方式复原。开口部34a的端部34b向外侧扩张以使得易于将第一中继体34与第一端子31嵌合。在第一中继体34的外周34c的内表面设置有导电体。在第一中继体34的外周34c的外表面设置有绝缘体。第二中继体35也与第一中继体34同样地具有：外周35c；开口部35a；以及端部35b。
如图3的(b)所示，终端单元15具有：大致筒状的第一端子36；大致筒状的第二端子37；以及将第一端子36与第二端子37电连接的连接线38(参照图6)。连接线38是电阻小的导线。终端单元15的第一端子36以及第二端子37分别与终端的初级线圈11i的第一端子31以及第二端子32嵌合。终端单元15使终端的初级线圈11i的线圈21与回线33(参照图4)短路。需要说明的是，也能够代替终端单元15而在终端的初级线圈11i设置将第一端子31与第二端子32电连接的连接线。
根据本实施方式的线圈单元的连接结构，起到以下的效果。如图6所示，初级线圈11g～11i的线圈21彼此通过第一中继体34而电连接。初级线圈11g～11i的回线33彼此通过第二中继体35而电连接。剩余的初级线圈11a～11f也同样。并且，终端的初级线圈11i的线圈21与回线33通过终端单元15而短路。因此，能够将与电缆14连接的部位集中在初级线圈11a～11i的排列方向的单侧(即始端的初级线圈11a的单侧)。
通过设置具有将第一端子36与第二端子37电连接的连接线38的终端单元15，能够使初级线圈11a～11i的结构相同。
相邻的初级线圈11a与11b、11b与11c…的第一端子31彼此经由第一中继体34而相互电连接，相邻的初级线圈11a与11b、11b与11c…的第二端子32彼此经由第二中继体35而相互电连接，因此能够容易地将多个初级线圈11a～11i中的任意一个初级线圈11a～11i从主体拆下。
第一端子31以及第二端子32是棒状，第一中继体34以及第二中继体35是大致筒状，并且具有能够张开的开口部34a、35a，因此能够容易地使第一中继体34以及第二中继体35与第一端子31以及第二端子32嵌合。另外，由于没有压接、螺纹紧固，因此接触部位的电阻变小，从而电力的损失变小。
初级线圈11a～11i分别具备：供线圈21卷绕的芯体22；以及支承芯体22的线圈基座23，因此能够将线圈21以稳定的状态支承。
(第二实施方式)
图7示出本发明的第二实施方式的线圈单元的连接结构的立体图。图7与图3的(b)同样地，示出将终端的初级线圈11i分解后的立体图。
在第二实施方式中，初级线圈11g～11i的第一端子41和第二端子42是大致筒状且第一中继体43和第二中继体44是棒状这一点与第一实施方式不同。其它的结构与第一实施方式相同，因此标注相同的附图标记并省略其说明。
图8示出初级线圈11i的立体图(局部剖视图)。在线圈基座23的底部23a设置有第一端子41和第二端子42。线圈21的两端部通过钎焊等与第一端子41电连接。回线33的两端部通过钎焊等与第二端子42电连接。第一端子41是供棒状的第一中继体43嵌合的大致筒状，并且具有供第一中继体43沿与轴向正交的方向插入的能够张开的开口部41a。第二端子42也是大致筒状，并具有开口部42a。
(第三实施方式)
图9示出本发明的第三实施方式的线圈单元的连接结构的立体图。图9与图3的(b)同样地，示出将终端的初级线圈11i分解后的立体图。
在第三实施方式中，在初级线圈11g～11i的线圈基座23仅设置与线圈21电连接的大致筒状的第一端子51这一点与第一实施方式不同。相邻的初级线圈11g与11h、11h与11i的第一端子51彼此经由能够装卸的棒状的第一中继体52而相互电连接。剩余的初级线圈11a～11f也同样。其它的结构与第一实施方式大致相同，因此标注相同的附图标记并省略其说明。需要说明的是，电能够使第一端子51呈棒状，使第一中继体52呈大致筒状。
图10示出初级线圈11i的立体图。在线圈基座23的底部23a设置有第一端子51。第一端子51是供第一中继体52嵌合的大致筒状，并且具有供第一中继体52沿与轴向正交的方向插入的能够张开的开口部51a。线圈21的两端部通过钎焊等与第一端子51电连接。
根据第三实施方式，如图9所示，在将中间的初级线圈11h和与中间的初级线圈11h相邻的两侧的初级线圈11g、11i安装于主体13的状态下，能够仅将中间的初级线圈11h从主体13拆下。因此，能够容易地将初级线圈11a～11i中的任意一个初级线圈11a～11i从主体13拆下。
需要说明的是，本发明不限定于体现化为上述实施方式，在不变更本发明的主旨的范围内能够体现化为各种实施方式。
在上述实施方式中，对本发明的线圈单元的连接结构以适用于X工作台的非接触电力传送装置的例子进行了说明，但在X工作台以外也能够适用于XY工作台等非接触电力传送装置。另外，在非接触电力传送装置以外也能够适用于例如马达、变压器、各种电子设备等。
本说明书基于2017年5月10日申请的日本特愿2017-093611。其内容全部包含于此。
附图标记说明
11a～11i…初级线圈(线圈单元)，11i…终端的初级线圈(终端的线圈单元)，15…终端单元，21…线圈，22…芯体，23…线圈基座，33…回线，38…连接线，31…第一端子(端子)，32…第二端子(端子)，34…第一中继体(中继体)，34a…开口部，35…第二中继体(中继体)，35a…开口部，41…第一端子(端子)，41a…开口部，42…第二端子(端子)，42a…开口部，43…第一中继体(中继体)，44…第二中继体(中继体)，51…第一端子(端子)，51a…开口部，52…第一中继体(中继体)。

Claims (6)

1.一种线圈单元的连接结构，其是多个线圈单元的连接结构，其中，
各线圈单元具备线圈和回线，
所述多个线圈单元的所述多个线圈彼此电连接，所述多个线圈单元的所述多个回线彼此电连接。
2.根据权利要求1所述的线圈单元的连接结构，其特征在于，
所述线圈单元的连接结构具备终端单元，所述终端单元具有将终端的所述线圈单元的所述线圈与所述回线电连接的连接线。
3.根据权利要求1或2所述的线圈单元的连接结构，其特征在于，
所述各线圈单元具备：与所述线圈电连接的第一端子；以及与所述回线电连接的第二端子，
相邻的所述线圈单元的所述第一端子彼此经由能够相对于所述第一端子装卸的第一中继体而相互电连接，
相邻的所述线圈单元的所述第二端子彼此经由能够相对于所述第二端子装卸的第二中继体而相互电连接。
4.一种线圈单元的连接结构，其是多个线圈单元的连接结构，其中，
各线圈单元具备：线圈；以及与所述线圈电连接的端子，
相邻的所述线圈单元的所述端子彼此经由能够相对于这些端子装卸的中继体而相互电连接。
5.根据权利要求4所述的线圈单元的连接结构，其特征在于，
所述端子和所述中继体中的任一方为棒状，
所述端子和所述中继体中的另一方是供所述端子和所述中继体中的一方嵌合的大致筒状，并且具有供所述端子和所述中继体中的一方沿与轴向正交的方向插入的能够张开的开口部。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的线圈单元的连接结构，其特征在于，
所述各线圈单元具备：供所述线圈卷绕的芯体；以及支承所述芯体的线圈基座。
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