JP2022153964A - 無接点充電コイルユニット及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】防水性、耐振動性、絶縁性及び熱伝導性が優れた無接点充電コイルユニット及び無接点充電コイルユニットの製造方法を提供する。【解決手段】無接点充電コイルユニットは、上面に中央部から外周側に向けて渦状に形成された巻線収納部を有するベース部材と、絶縁皮膜を有する複数の断面形状が円形状の丸線を撚り合わせてなるリッツ線を巻線収納部に沿って巻回してなるコイルと、下面にベース部材の巻線収納部に対応し嵌め合い可能な凸部を有し、ベース部材の上部を覆うカバー部材と、コイルをベース部材とカバー部材との間に固着し、水密に封止するための封止材とを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、電気自動車（ＥＶ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）に非接触充電を行うための電磁誘導型非接触充電システム用の無接点充電コイルユニット及び無接点充電コイルユニットの製造方法に関する。

従来、充電ケーブルによって、電気自動車専用のコンセントを使って充電する方法が一般的である。ＥＶ市場は今後さらに拡大する中で、充電の自動化は必須条件である。充電ケーブルを接続しなくても指定の位置に駐車するだけで充電ができる無接点充電（非接触充電）と呼ばれる車体に触れず充電できるシステムが期待を集めている。

電気自動車の無接点充電方法の一つとして、コイルを用いた電磁誘導方式の非接触給電システムが提案されている。この非接触給電システムは、交流電源から電力が供給される給電側コイル（１次コイル）と、給電側コイルに対向して配置され、給電側コイルと磁気的に結合する受電側コイル（２次コイル）とを備える。このような電気自動車用の非接触給電システムにおいては、給電側コイルが車外（床面）に配置され、受電側コイルが車内に配置される。１次コイルとその上に近接させた受信部の２次コイルとの間で発生する電磁気誘導により、２次コイルに電気的に連結されたバッテリーを充電するようになっている。

非接触給電システム用コイルユニットは、ＩＨ電磁調理器のように、上ケースと下ケースとの間にコイルを配置する構成となっている。近年、線材と、コイルユニット周辺に配置されるシールド材等の金属系材料との絶縁を十分に確保すると共に、コイルユニットの耐荷重性能を向上するワイヤレス電力伝送用コイルユニットが提案されている（例えば、特許文献１）。

特許文献１に記載されているワイヤレス電力伝送用コイルユニットは、平面状ボビンの表面に中央から外周側に向けて渦状に形成された溝状の巻線収納部が設けられ、この巻線収納部に沿って線材（丸線）が巻回され、平面状ボビンの上に絶縁カバー部材が覆うように配置されている。

また、非接触給電システムの高性能化に対応して給電側コイル及び受電側コイルには平角線を使用することが望まれている。また、コイルの占積率のさらなる向上を目的として巻線の断面積が大きくなる傾向にある。しかし、断面積が大きくなるにつれて渦電流損失が増大する問題があった。この渦電流損失への対策として、コイルの導体として複数本のエナメル線からなるリッツ線（集合線）を用いる方法が注目されている。リッツ線を用いることにより、単線に比べて、渦電流の影響により生じる導体損失（渦損失）を低減することができる利点がある。しかし、一般的なリッツ線を用いる場合は、コイルの占積率が低いという問題点があった。

近年、寸法上の要求を満たしながら、安定した高い電気特性を確保するために、リッツ線を渦巻き状に巻線し円環状の平面コイルに形成した後、厚さ方向に加圧成形によりリッツ線の断面を略矩形にした無接点給電システム用のリッツ線コイルが提案されている（例えば、特許文献２）。

特許文献２に記載されているリッツ線コイルの製造方法は、円環状の平面部と、平面部の中央に円筒状に形成された内径規制部と、平面部の外周縁に起立して形成された外径規制部とを有する巻枠を用いて、リッツ線を巻枠内に渦巻き状に巻線し円環状の平面コイルに形成した後、巻枠の平面部に対応する円環形状を有する加圧部材によって、巻線されたリッツ線を厚さ方向に所定の圧力で加圧成形する。これにより、リッツ線の断面が矩形となり、占積率を高めることができる。

特開２０１６－７６６０５号公報 特開２０１４－１２０３２５号公報

ところで、電気自動車用の非接触給電システム用コイルユニットは、屋外環境で使用されるため、薄い皮膜を持つ繊細なリッツ線からなるコイルを水や振動、さらに荷重等に対して保護することが要求される。

しかしながら、上述した特許文献１に記載のコイルユニットは、線材とコイルユニット周辺に配置されるシールド材等の金属系材料との絶縁を十分に確保すること及びコイルユニットの耐荷重性能を向上することができるが、防水性、耐振動及び熱伝導性を確保することができないという問題点があった。また、コイルの占積率が低いという問題点があった。

また、上述した特許文献２に記載のリッツ線コイルの製造方法では、リッツ線の断面が矩形となる円環状の平面コイルを形成した後、コイルを巻枠から取り出し、テープ等で固定する必要があり、また、コイルを収納ケースに配置してコイルユニットを構成する必要があるため、コイル巻く作業が煩雑で、品質を確保することが困難である。また、コイルユニットの防水性、耐振動性、絶縁性及び熱伝導性が考慮されていないという問題点があった。

従って、本発明の目的は、防水性、耐振動性、絶縁性及び熱伝導性が優れた無接点充電コイルユニット及び無接点充電コイルユニットの製造方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、低コストで生産効率良く、大量生産に適する無接点充電コイルユニット及び無接点充電コイルユニットの製造方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、コイルの占積率を向上することができる無接点充電コイルユニット及び無接点充電コイルユニットの製造方法を提供することにある。

本発明によれば、無接点充電コイルユニットは、上面に中央部から外周側に向けて渦状に形成された巻線収納部を有するベース部材と、絶縁皮膜を有する複数の断面形状が円形状の丸線を撚り合わせてなるリッツ線を巻線収納部に沿って巻回してなるコイルと、下面にベース部材の巻線収納部に対応し嵌め合い可能な凸部を有し、ベース部材の上部を覆うカバー部材と、コイルをベース部材とカバー部材との間に固着し、水密に封止するための封止材とを備えている。

リッツ線を巻線収納部に沿って巻回してなるコイルは、カバー部材の凸部で押えられ、封止材によりベース部材とカバー部材との間に固着、封止されることで、コイルが封止材で保護され、電気的信頼性を確保すると共に、コイルユニットの防水性、耐振動性、絶縁性及び熱伝導性を向上することができる。また、リッツ線を用いるため、低コストで生産効率良く、大量生産に適する。

巻線収納部は、ベース部材の上面に中央部から外周側に向けて渦状に形成された溝から構成されていることが好ましい。

リッツ線は凸部の押圧により断面が平角形状となるように平角形状化されていることが好ましい。これにより、コイルの占積率を向上することができる。

カバー部材は、凸部に上面まで貫通した複数の貫通穴が設けられていることが好ましい。これにより、封止する際に、溝状の巻線収納部内の空気を外部へ抜くことができ、また、加圧時に封止材が充分に塗布されたかを確認することができる。

巻線収納部は、ベース部材の上面に立設された複数のガイドピンから形成されていることが好ましい。これにより、封止材の量をより多く、十分にリッツ線に囲み込めるようにすることができ、耐衝撃性や熱伝導性や防水性の向上ができる。

ベース部材及びカバー部材は、柔軟な可撓性を有する樹脂から所定の湾曲形状に形成されていることが好ましい。これにより、湾曲形状のような多彩で柔軟な車載用無接点充電コイルユニットの形状用途に対応することができる。

封止材は、シリコーン樹脂からなることが好ましい。

本発明によれば、無接点充電コイルユニットの製造方法は、上面に中央部から外周側に向けて渦状に形成された巻線収納部を有するベース部材の少なくとも巻線収納部に所定量の封止材を塗布する封止材塗布工程と、絶縁皮膜を有する複数の断面形状が円形状の丸線を撚り合わせてなるリッツ線を巻線収納部に沿って巻回してコイルを成形するコイル成形工程と、下面にベース部材の巻線収納部に対応し嵌め合い可能な凸部を有するベース部材を上からかぶせて凸部を巻線収納部に嵌合し、余分の封止材を外部へ押し出すと共に、コイルを巻線収納部に水密に封止する封止工程と、コイルをベース部材とカバー部材との間に固着するように、封止材を硬化させる硬化工程とを備えている。

巻線収納部は、ベース部材の上面に中央部から外周側に向けて渦状に形成された溝から構成され、封止工程でカバー部材を上からかぶせて凸部を巻線収納部に嵌合する際に、所定圧力で加圧することによりリッツ線を断面が平角形状となるように平角形状化する平角形状化工程をさらに備えていることが好ましい。

巻線収納部は、ベース部材の上面に立設された複数のガイドピンから形成され、封止材塗布工程では、複数のガイドピンの間に封止材を塗布し、コイル成形工程では、複数のガイドピンにより形成された巻線収納部に沿って巻回してコイルを成形することが好ましい。

本発明の無接点充電コイルユニットによれば、リッツ線を巻線収納部に沿って巻回してなるコイルは、カバー部材の凸部で押えられ、封止材によりベース部材とカバー部材との間に固着、封止されることで、コイルが封止材で保護され、電気的信頼性を確保すると共に、コイルユニットの防水性、耐振動性、絶縁性及び熱伝導性を向上することができる。また、リッツ線を用いるため、低コストで生産効率良く、大量生産に適する。

本発明の無接点充電コイルユニットの製造方法によれば、ベース部材の少なくとも巻線収納部に所定量の封止材を塗布し、リッツ線を巻線収納部に沿って巻回してコイルを成形し、ベース部材を上からかぶせて凸部を巻線収納部に嵌合し、余分の封止材を外部へ押し出すと共に、コイルを巻線収納部に水密に封止し、そして、封止材を硬化させることで、封止材を効果的に充填させることができ、コイルの電気的信頼性が確保されると共に、防水性、耐振動性、絶縁性及び熱伝導性が優れたコイルユニットを得ることができる。また、低コストで生産効率良く、大量生産に適する無接点充電コイルユニットを提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る無接点充電コイルユニットの構成を概略的に示す分解斜視図である。 図１に示す無接点充電コイルユニットの構成を概略的に示す局部断面図である。 本発明に係る無接点充電コイルユニットの製造方法の製造工程を示すフローチャートである。 本発明に係る無接点充電コイルユニットの製造方法の製造工程における状態を示す局部断面図である。 本発明に係る無接点充電コイルユニットの製造方法の封止材塗布工程において、封止材塗布状態の他の例を示す局部断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る無接点充電コイルユニットの構成及び製造方法を概略的に示す局部断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る無接点充電コイルユニットの構成を概略的に示す局部断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る無接点充電コイルユニットの構成を概略的に示す局部分解斜視図及び局部断面図である。 本発明の第５の実施形態に係る無接点充電コイルユニットの構成を概略的に示す外観斜視図及び局部断面図である。

以下、本発明に係る無接点充電コイルユニット及び無接点充電コイルユニットの製造方法の実施形態を、図を参照して説明する。

図１は本発明の第１の実施形態に係る無接点充電コイルユニット１００の構成を概略的に示している。図１において、無接点充電コイルユニット１００のカバー部材２０が分解された状態を示している。図２は、図１に示す無接点充電コイルユニット１００の構成を概略的に示す局部（Ａ－Ａ線）断面図である。

図１及び図２に示すように、無接点充電コイルユニット１００は、ベース部材１０と、ベース部材１０の上部を覆うカバー部材２０と、コイル３０と、封止材４０とを備えている。

ベース部材１０は、例えば、熱可塑性樹脂材料又は熱硬化樹脂材料から成形され、その上面１１に中央部から外周側に向けて渦状に形成された巻線収納部１２が形成されている。この巻線収納部１２は、ベース部材１０の上面に中央部から外周側に向けて渦状に形成された四角形断面の角型の溝から構成されている。この溝の側壁が、コイル３０を形成するためにリッツ線を巻回する際のガイドとして機能する。なお、ベース部材１０の厚さは必要に応じて適宜に設計することができる。

カバー部材２０は、例えば、熱可塑性樹脂材料又は熱硬化樹脂材料から成形され、その下面２１にベース部材１０の巻線収納部１２に対応し嵌め合い可能な凸部２２が設けられ、ベース部材１０の上部を覆うように構成されている。凸部２２は、所定高さを有し、コイル３０を巻線収納部１２内に押え、保持するように構成されている。なお、カバー部材２０の厚さは必要に応じて適宜に設計することができる。

コイル３０は、絶縁皮膜を有する複数の断面形状が円形状の丸線を撚り合わせてなるリッツ線を巻線収納部１２に沿って巻回して形成される。本実施形態において、図２に示すように、リッツ線は凸部２２の押圧により断面が平角形状となるように平角形状化されている。

封止材４０は、コイル３０をベース部材１０とカバー部材２０との間に固着し、水密に封止するためのものであり、例えば、ゲル状のシリコーンを用いて塗布することが好ましい。図２に示すように、封止材４０は、リッツ線の表面を囲むように巻線収納部１２に充填され、また、ベース部材１０の上面１１とカバー部材２０の下面２１との間にも充填されている。封止材４０が硬化されることで、コイル３０をベース部材１０とカバー部材２０との間に固着し、水密に封止することができる。なお、シリコーンシート、又は他の樹脂、接着剤を用いても良い。封止材４０として、防水性、耐振動性、絶縁性及び熱伝導性を有する材料を用いることが望ましい。

図３は無接点充電コイルユニットの製造方法の製造工程を示している。図４は各製造工程の状態を示している。図４において、図１に示す無接点充電コイルユニット１００のＡ－Ａ線に相当する局部断面図を示している。

本実施形態において、予め上面１１に中央部から外周側に向けて渦状に形成された巻線収納部１２を有するベース部材１０と、下面２１にベース部材１０の巻線収納部１２に対応し嵌め合い可能な凸部２２を有するカバー部材２０とを用意する。

無接点充電コイルユニット１００の製造方法は、図３及び図４に示すように、まず、封止材塗布工程（ステップＳ１）で、注入機等でベース部材１０の巻線収納部１２に所定量の封止材４０を塗布する（図４（Ａ）及び（Ｂ）参照）。なお、本発明はこれに限定されるものではない。封止材４０の塗布は、図５に示すように、ベース部材１０の巻線収納部１２及び上面１１に塗布、塗布するようにしても良い。次いで、コイル成形工程（ステップＳ２）で、絶縁皮膜を有する複数の断面形状が円形状の丸線を撚り合わせてなるリッツ線を巻線収納部１２に沿って巻回してコイル３０を形成する。巻線収納部１２Ｂにコイル３０が配置された場合、リッツ線により封止材４０が押し上げられ、リッツ線が封止材４０により囲まれるようになる（図４（Ｃ）参照）。次いで、封止工程（ステップＳ３）で、カバー部材２０をベース部材１０の上からかぶせて凸部２２を巻線収納部１２に嵌合し、余分の封止材４０を外部へ押し出すと共に、コイル３０を巻線収納部１２に水密に封止する（図４（Ｄ）参照）。ここで、ベース部材１０とカバー部材２０との締めつけにより、封止材４０を効果的に充填させることができる。次いで、平角形状化工程（ステップＳ４）で、カバー部材２０の上部から加圧し、リッツ線を断面が平角形状となるように平角形状化する（図４（Ｅ）参照）。そして、硬化工程（ステップＳ５）で、封止材４０を硬化（固化）させる。これにより、コイル３０がベース部材１０とカバー部材２０との間に固着、封止される。最後に、外部に押し出された余分の封止材４０を取り除き、図１及び２に示す無接点充電コイルユニット１００が得られる。

上述したように、本実施形態の無接点充電コイルユニット１００は、上面に中央部から外周側に向けて渦状に形成された溝状の巻線収納部１２を有するベース部材１０と、下面２１にベース部材１０の巻線収納部１２に対応し嵌め合い可能な凸部２２を有するカバー部材２０と、リッツ線を巻線収納部１２に沿って巻回して形成されるコイル３０と、ゲル状のシリコーンからなる封止材４０とを備えている。この場合、巻線収納部１２において角型の溝の四隅にシリコーンだまりができて、リッツ線をより効果的に保護することができる。

無接点充電コイルユニット１００の製造方法は、ベース部材１０の巻線収納部１２に所定量の封止材４０を塗布し、リッツ線を巻線収納部１２に沿って巻回してコイル３０を形成し、カバー部材２０をベース部材１０の上からかぶせて凸部２２を巻線収納部１２に嵌合し、余分の封止材４０を外部へ押し出すと共に、コイル３０を巻線収納部１２に水密に封止し、さらに加圧し、リッツ線を断面が平角形状となるように平角形状化し、そして、硬化工程で封止材４０を硬化させる。

これにより、封止材４０を効果的に充填させることができ、コイル３０がモールドされた状態になり、封止材４０で保護され、電気的信頼性を確保すると共に、無接点充電コイルユニット１００の防水性、耐振動性、絶縁性及び熱伝導性を向上することができる。また、リッツ線を用いるため、低コストで生産効率良く、大量生産に適する。また、リッツ線の断面を平角形状となるように平角形状化することにより、コイル３０の占積率を向上することができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る無接点充電コイルユニット及びその製造方法の実施形態を説明する。図６は第２の実施形態に係る無接点充電コイルユニット１００Ａの構成及び製造方法を概略的に示す局部断面図であり、同図（Ａ）は封止材塗布工程でベース部材１０Ａの巻線収納部１２Ａに封止材４０が塗布され、コイル成形工程でコイル３０が巻線収納部１２Ａに沿って巻回して形成された状態を示しており、（Ｂ）は封止工程及び平角形状化工程で余分の封止材４０が外部へ押し出され、リッツ線を断面が平角形状化された状態を示しており、（Ｃ）は硬化工程の後、外部に押し出された余分の封止材４０を取り除いた状態を示している。

図６に示すように、無接点充電コイルユニット１００Ａは、ベース部材１０Ａと、ベース部材１０Ａの上部を覆うカバー部材２０Ａと、コイル３０と、封止材４０とを備えている。無接点充電コイルユニット１００Ａにおいて、カバー部材２０Ａが異なる以外は、上述した第１の実施形態の無接点充電コイルユニット１００と同様な構成を有している。製造方法も上述した第１の実施形態の無接点充電コイルユニット１００と同様である。

カバー部材２０Ａは、図６（Ａ）に示すように、熱可塑性樹脂材料又は熱硬化樹脂材料から成形され、その下面２１Ａにベース部材１０Ａの巻線収納部１２Ａに対応し嵌め合い可能な凸部２２Ａを有する。凸部２２Ａは、所定高さを有し、コイル３０を巻線収納部１２Ａ内に押え、保持するように構成されている。また、凸部２２Ａには上面まで貫通した複数の貫通穴２３Ａが設けられている。これら貫通穴２３Ａを設けることで、封止する際に、溝状の巻線収納部１２Ａ内の空気を外部へ抜くことができ、また、加圧時に封止材４０が充分に塗布されたかを確認することができる。

上述したように、本実施形態の無接点充電コイルユニット１００Ａは、ベース部材１０Ａと、カバー部材２０Ａと、コイル３０と、封止材４０とを備え、カバー部材２０Ａに複数の貫通穴２３Ａを設ける構成を有している。上述した第１の実施形態の無接点充電コイルユニット１００と同様な効果が得られる。また、複数の貫通穴２３Ａを設けることで、封止する際に、溝状の巻線収納部１２Ａ内の空気を外部へ抜くことができ、また、加圧時に封止材４０が充分に塗布されたかを確認することができる。

次に、本発明の第３の実施形態に係る無接点充電コイルユニット及びその製造方法の実施形態を説明する。図７は第３の実施形態に係る無接点充電コイルユニット１００Ｂの構成及び製造方法を概略的に示す局部断面図であり、同図（Ａ）は封止材塗布工程でベース部材１０Ｂの巻線収納部１２Ｂに封止材４０が塗布され、コイル成形工程でコイル３０が巻線収納部１２Ｂに沿って巻回して形成された状態を示しており、（Ｂ）は封止工程及び硬化工程の後、外部に押し出された余分の封止材４０を取り除いた状態を示している。

図７に示すように、無接点充電コイルユニット１００Ｂは、ベース部材１０Ｂと、ベース部材１０Ｂの上部を覆うカバー部材２０Ｂと、コイル３０と、封止材４０とを備えている。無接点充電コイルユニット１００Ｂにおいて、カバー部材２０Ｂの凸部２２Ｂの高さが小さく形成した以外は、上述した第１の実施形態の無接点充電コイルユニット１００と同様な構成を有している。また、本実施形態において、リッツ線を断面が平角形状となるように平角形状化する平角形状化工程を省略した以外、上述した第１の実施形態の無接点充電コイルユニット１００の製造方法と同様である。

即ち、まず、封止材塗布工程（ステップＳ１）で、ベース部材１０Ｂの巻線収納部１２に所定量の封止材４０を塗布する。次いで、コイル成形工程（ステップＳ２）で、絶縁皮膜を有する複数の断面形状が円形状の丸線を撚り合わせてなるリッツ線を巻線収納部１２Ｂに沿って巻回してコイル３０を形成する。巻線収納部１２Ｂにコイル３０が配置された場合、リッツ線が封止材４０により囲まれるようになる（図７（Ａ）参照）。次いで、封止工程（ステップＳ３）で、カバー部材２０Ｂをベース部材１０Ｂの上からかぶせて凸部２２Ｂを巻線収納部１２に嵌合し、余分の封止材４０を外部へ押し出すと共に、コイル３０を巻線収納部１２Ｂに水密に封止する。そして、硬化工程（ステップＳ５）で、封止材４０を硬化させる。これにより、コイル３０がベース部材１０Ｂとカバー部材２０Ｂとの間に固着、封止される。最後に、外部に押し出された余分の封止材４０を取り除き、図７（Ｂ）に示す無接点充電コイルユニット１００Ｂが得られる。この無接点充電コイルユニット１００Ｂにおいて、コイル３０はリッツ線の断面が円形断面のまま、ベース部材１０Ｂとカバー部材２０Ｂとの間に固着し、水密に封止されている。この場合、巻線収納部１２Ｂにおいて角型の溝の四隅にシリコーンだまりができて、リッツ線をより効果的に保護することができる。

上述したように、本実施形態の無接点充電コイルユニット１００Ｂは、ベース部材１０Ｂと、カバー部材２０Ｂと、コイル３０と、封止材４０とを備えている。この場合、コイルの占積率はリッツ線を断面が平角形状化された場合より低い以外、上述した第１の実施形態の無接点充電コイルユニット１００と同様な効果が得られる。

次に、本発明の第４の実施形態に係る無接点充電コイルユニット及びその製造方法の実施形態を説明する。図８は第４の実施形態に係る無接点充電コイルユニット１００Ｃの構成及び製造方法を概略的に示しており、同図（Ａ）は無接点充電コイルユニット１００Ｃの局部分解、断面図であり、封止材塗布工程でベース部材１０Ｃの巻線収納部１２Ｃに封止材４０が塗布され、コイル成形工程でコイル３０が巻線収納部１２Ｃに沿って巻回して形成された状態を示しており、（Ｂ）は無接点充電コイルユニット１００Ｃの局部断面図であり、封止工程及び硬化工程の後、外部に押し出された余分の封止材４０を取り除いた状態を示している。

図８に示すように、無接点充電コイルユニット１００Ｃは、ベース部材１０Ｃと、ベース部材１０Ｃの上部を覆うカバー部材２０Ｃと、コイル３０と、封止材４０とを備えている。本実施形態において、コイル３０及び封止材４０は、上述した第１の実施形態の無接点充電コイルユニット１００と同様な構成を有している。

ベース部材１０Ｃは、例えば、熱可塑性樹脂材料又は熱硬化樹脂材料から成形され、その上面１１Ｃに中央部から外周側に向けて渦状に形成された巻線収納部１２Ｃを有する。この巻線収納部１２Ｃは、ベース部材１０Ｃの上面１１Ｃに立設された複数のガイドピン１３Ｃから形成されている。即ち、これら複数のガイドピン１３Ｃが、リッツ線を巻回する際のガイド用側壁となる。複数のガイドピン１３Ｃは、例えば、樹脂材料から成形されている。

カバー部材２０Ｃは、例えば、熱可塑性樹脂材料又は熱硬化樹脂材料から成形され、その下面２１Ｃにベース部材１０Ｃの巻線収納部１２Ｃに対応し嵌め合い可能な凸部２２Ｃを有し、ベース部材１０Ｃの上部を覆うように構成されている。凸部２２Ｃは、所定高さを有し、コイル３０を巻線収納部１２Ｃ内に押え、保持するように構成されている。

本実施形態の無接点充電コイルユニット１００Ｃの製造方法は、まず、封止材塗布工程で、ベース部材１０Ｃの巻線収納部１２Ｃに所定量の封止材４０を塗布する。次いで、コイル成形工程（ステップＳ２）で、絶縁皮膜を有する複数の断面形状が円形状の丸線を撚り合わせてなるリッツ線を巻線収納部１２Ｃに沿って巻回してコイル３０を形成する。巻線収納部１２Ｃにコイル３０が配置された場合、リッツ線が封止材４０により囲まれるようになる（図８（Ａ）参照）。次いで、封止工程で、カバー部材２０Ｃをベース部材１０Ｃの上からかぶせて凸部２２Ｃを巻線収納部１２Ｃに嵌合し、余分の封止材４０を外部へ押し出すと共に、コイル３０を巻線収納部１２Ｃに水密に封止する。そして、硬化工程で、封止材４０を硬化させる。これにより、コイル３０がベース部材１０Ｃとカバー部材２０Ｃとの間に固着、封止される。最後に、外部に押し出された余分の封止材４０を取り除き、図８（Ｂ）に示す無接点充電コイルユニット１００Ｃが得られる。

上述したように、本実施形態の無接点充電コイルユニット１００Ｃは、ベース部材１０Ｃと、カバー部材２０Ｃと、コイル３０と、封止材４０とを備えている。ベース部材１０Ｃの巻線収納部１２Ｃが複数のガイドピン１３Ｃから形成されているため、溝状の巻線収納部１２より簡単に形成することができる。また、封止材４０の量をより多く、十分にリッツ線に囲み込めるようにすることができ、耐衝撃性や熱伝導性や防水性の向上ができる。なお、この場合、リッツ線を平角形状化しないため、コイル３０の占積率はリッツ線を断面が平角形状化された場合より低い以外、上述した第１の実施形態の無接点充電コイルユニット１００と同様な効果が得られる。

次に、本発明の第５の実施形態に係る無接点充電コイルユニット及びその製造方法の実施形態を説明する。図９は第５の実施形態に係る無接点充電コイルユニット１００Ｄの構成を概略的に示しており、同図（Ａ）は無接点充電コイルユニット１００Ｄの外観を示しており、（Ｂ）は無接点充電コイルユニット１００Ｄの局部断面を示している。

図９に示すように、無接点充電コイルユニット１００Ｄは、ベース部材１０Ｄと、ベース部材１０Ｄの上部を覆うカバー部材２０Ｄと、コイル３０Ｄと、封止材４０とを備えている。本実施形態において、封止材４０は、上述した第１の実施形態の無接点充電コイルユニット１００と同様な構成を有している。

ベース部材１０Ｄは、例えば、シリコーン等の柔軟な可撓性材料から湾曲形状に成形され、その上面１１Ｄに中央部から外周側に向けて渦状に形成された巻線収納部１２Ｄを有する。この巻線収納部１２Ｄは、ベース部材１０Ｄの上面に中央部から外周側に向けて渦状に形成された四角形断面の溝から構成されている。ベース部材１０Ｄの厚さは必要に応じて適宜に設計することができる。

カバー部材２０Ｄは、例えば、シリコーン等の柔軟な可撓性材料から湾曲形状に成形され、その下面２１Ｄにベース部材１０Ｄの巻線収納部１２Ｄに対応し嵌め合い可能な凸部２２Ｄを有し、ベース部材１０Ｄの上部を覆うように構成されている。凸部２２Ｄは、所定高さを有し、コイル３０Ｄを巻線収納部１２Ｄ内に押え、保持するように構成されている。カバー部材２０Ｄの厚さは必要に応じて適宜に設計することができる。

コイル３０Ｄは、絶縁皮膜を有する複数の断面形状が円形状の丸線を撚り合わせてなるリッツ線を巻線収納部１２Ｄに沿って巻回して形成されている。この場合、コイル３０Ｄは、ベース部材１０Ｄと同様な湾曲形状に形成されている。

無接点充電コイルユニット１００Ｄの製造方法は、上述した第３の実施形態に係る無接点充電コイルユニット１００Ｂと同様である。ここで、詳細な説明を省略する。

上述したように、本実施形態の無接点充電コイルユニット１００Ｄは、ベース部材１０Ｄと、カバー部材２０Ｄと、コイル３０Ｄと、封止材４０とを備えている。ベース部材１０Ｄ及びカバー部材２０Ｄは、シリコーン等の柔軟な可撓性材料から湾曲形状に成形されているため、車載用無接点充電コイルユニットとして、様々な形状、用途に対応することができる。また、耐衝撃性をより向上することができる。

なお、上述した実施形態において、コイル３０、３０Ｄの形状は、略角環状である例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、円環状、長円環状等の形状であっても良い。

また、上述した実施形態においては、コイル３０、３０Ｄには、リッツ線を用いた例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、丸線、角線を用いても良い。

本発明は、上記の実施形態に限定されるものでなく、特許請求の範囲に記載された発明の要旨を逸脱しない範囲内での種々、設計変更した形態を技術的範囲に含むものである。

本発明は、電気自動車の無接点充電システムに利用できる。

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ ベース部材
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ 上面
１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ 巻線収納部
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ カバー部材
２１、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ 下面
２２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ 凸部
３０、３０Ｄ コイル
４０ 封止材
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ 無接点充電コイルユニット

Claims (10)

1. 上面に中央部から外周側に向けて渦状に形成された巻線収納部を有するベース部材と、
   絶縁皮膜を有する複数の断面形状が円形状の丸線を撚り合わせてなるリッツ線を前記巻線収納部に沿って巻回してなるコイルと、
   下面に前記ベース部材の巻線収納部に対応し嵌め合い可能な凸部を有し、前記ベース部材の上部を覆うカバー部材と、
   前記コイルを前記ベース部材とカバー部材との間に固着し、水密に封止するための封止材とを備えていることを特徴とする無接点充電コイルユニット。
2. 前記巻線収納部は、前記ベース部材の上面に中央部から外周側に向けて渦状に形成された溝から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の無接点充電コイルユニット。
3. 前記リッツ線は前記凸部の押圧により断面が平角形状となるように平角形状化されていることを特徴とする請求項２に記載の無接点充電コイルユニット。
4. 前記カバー部材は、前記凸部に上面まで貫通した複数の貫通穴が設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の無接点充電コイルユニット。
5. 前記巻線収納部は、前記ベース部材の上面に立設された複数のガイドピンから形成されていることを特徴とする請求項１に記載の無接点充電コイルユニット。
6. 前記ベース部材及び前記カバー部材は、柔軟な可撓性を有する樹脂から所定の湾曲形状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の無接点充電コイルユニット。
7. 前記封止材は、シリコーン樹脂からなることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の無接点充電コイルユニット。
8. 上面に中央部から外周側に向けて渦状に形成された巻線収納部を有するベース部材の少なくとも前記巻線収納部に所定量の封止材を塗布する封止材塗布工程と、
   絶縁皮膜を有する複数の断面形状が円形状の丸線を撚り合わせてなるリッツ線を前記巻線収納部に沿って巻回してコイルを成形するコイル成形工程と、
   下面に前記ベース部材の巻線収納部に対応し嵌め合い可能な凸部を有するベース部材を上からかぶせて前記凸部を前記巻線収納部に嵌合し、余分の前記封止材を外部へ押し出すと共に、前記コイルを前記巻線収納部に水密に封止する封止工程と、
   前記コイルを前記ベース部材と前記カバー部材との間に固着するように、前記封止材を硬化させる硬化工程とを備えていることを特徴とする無接点充電コイルユニットの製造方法。
9. 前記巻線収納部は、前記ベース部材の上面に中央部から外周側に向けて渦状に形成された溝から構成され、
   前記封止工程で前記カバー部材を上からかぶせて前記凸部を前記巻線収納部に嵌合する際に、所定圧力で加圧することにより前記リッツ線を断面が平角形状となるように平角形状化する平角形状化工程をさらに備えていることを特徴とする請求項８に記載の無接点充電コイルユニットの製造方法。
10. 前記巻線収納部は、前記ベース部材の上面に立設された複数のガイドピンから形成され、
    前記封止材塗布工程では、前記複数のガイドピンの間に前記封止材を塗布し、
    前記コイル成形工程では、前記複数のガイドピンにより形成された前記巻線収納部に沿って巻回してコイルを成形することを特徴とする請求項８に記載の無接点充電コイルユニットの製造方法。
    
    

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