JPWO2018055698A1 - コイル装置 - Google Patents

Abstract

コイル装置は、コイルを形成する導線と、導線を収容する溝が形成されたコイルベースと、コイルベースとは別体であり、コイルベースに取り付けられて導線を覆うストッパと、を備える。ストッパは、溝に隣接する位置でコイルベースに取り付けられたベース部と、ベース部に一体化されて導線を覆う先端部と、を含む。ストッパのベース部は回転可能である。または、ストッパの先端部は変形可能である。

Description

本開示は、コイル装置に関する。

非接触給電システムは、送電用のコイル装置および受電用のコイル装置を備え、コイル間の電磁誘導または磁界共鳴等を利用して、非接触での給電を実現している。たとえば特許文献１に記載されたコイル装置では、平面状に巻回された線材は、ボビンの一方の面に形成された溝部に収容されている。このようなコイル装置において、線材が硬い材料で形成されている場合、線材が溝部から浮き上がり、溝部の所望の位置に線材を収容することができない可能性がある。このような課題に対して、たとえば特許文献２に記載されたコイル装置では、巻回された導線を底板と側板とで囲まれた領域に収容し、接着性の樹脂によって、その領域内で導線を固定している。上記した他にも、特許文献３に記載されたコイル装置が知られている。

特開２０１５−１２０６６号公報 特開２０１４−２３９１６８号公報 特開２０１２−１１４０５８号公報

上述したようなコイル装置では、溝の所望の位置に導線を確実に収容しつつ、導線を容易に取り付けることが求められている。本開示は、溝の所望の位置に導線を確実に収容しつつ、導線を容易に取り付けることができるコイル装置を説明する。

本開示の一態様に係るコイル装置は、コイルを形成する導線と、導線を収容する溝が形成されたコイルベースと、コイルベースとは別体であり、コイルベースに取り付けられて導線を覆うストッパと、を備え、ストッパは、溝に隣接する位置でコイルベースに取り付けられたベース部と、ベース部に一体化されて導線を覆う先端部と、を含み、ストッパのベース部が回転可能であるか、または、ストッパの先端部が変形可能である。

本開示の一態様によれば、溝の所望の位置に導線を確実に収容しつつ、導線をコイルベースに容易に取り付けることができる。

図１は、本開示の第１実施形態に係るコイル装置を示す分解斜視図である。 図２は、図１中の保持部材およびコイルを示す平面図である。 図３は、図２のIII-III線に沿う断面図である。 図４は、図３の部分拡大図であり、コイルの保持構造を示す断面図である。 図５は、本開示の第２実施形態における保持部材およびコイルを示す平面図である。 図６は、図５のVI-VI線に沿う断面図である。 図７は、図６の部分拡大図であり、コイルの保持構造を示す断面図である。 図８は、コイルの保持構造の変形例を示す断面図である。 図９は、本開示の第３実施形態におけるコイルの保持構造を示す断面図である。

本開示の一態様に係るコイル装置は、コイルを形成する導線と、導線を収容する溝が形成されたコイルベースと、コイルベースとは別体であり、コイルベースに取り付けられて導線を覆うストッパと、を備え、ストッパは、溝に隣接する位置でコイルベースに取り付けられたベース部と、ベース部に一体化されて導線を覆う先端部と、を含み、ストッパのベース部が回転可能であるか、または、ストッパの先端部が変形可能である。

コイル装置のコイルベースには、ストッパが取り付けられている。ストッパの先端部は、導線を覆う。ストッパは、溝に収容された導線が溝から抜け出すことを防止する。よって、溝の所望の位置に導線を確実に収容することができる。一方、ストッパのベース部を回転させるか、ストッパの先端部を変形させることにより、溝内における導線の収容場所から先端部を離すことができる。よって、溝内に導線を入れることができる。ベース部を回転させてストッパを戻すか、変形した先端部を元の位置に戻すことにより、先端部は導線を覆う。このようにして、導線をコイルベースに容易に取り付けることができる。

いくつかの態様において、コイルベースには、溝に連続する収容部が形成されており、ベース部は収容部に収容されている。ベース部が収容部に収容されていると、ストッパの一部がコイルベース内に収まる。ストッパ付きのコイルベースがコンパクトになる。また、ベース部が溝の近くにあるので、先端部が導線を覆いやすくなる。

いくつかの態様において、ストッパの全体が収容部および溝に収容されており、ストッパはコイルベースの表面から突出しない。この場合、ストッパはコイルベースの表面から突出しないので、導線は他の部品に干渉しにくい。導線を保持したコイルベースを他の部品に組み付けやすい。コイル装置全体がコンパクトになる。

いくつかの態様において、ストッパのベース部が軸線の周りに回転可能であり、ストッパの先端部は、導線を覆う第１位置と、溝から離れる第２位置とに移動可能である。ストッパが第１位置にあるとき、ストッパは導線が溝から抜け出すことを防止する。ストッパが第２位置にあるとき、導線を溝内に容易に入れることができる。

いくつかの態様において、ストッパのベース部は、コイルベースの壁面に形成された窪みに係合可能な突起を含む。この場合、突起が窪みに係合することにより、ストッパの回転が規制される。よって、ストッパが意図せずに動いてしまうことを抑制できる。ストッパの位置を維持しやすい。

いくつかの態様において、コイルベースは、ストッパのベース部に形成された窪みに係合可能な突起を含む。この場合、窪みに突起が係合することにより、ストッパの回転が規制される。よって、ストッパの位置を維持しやすい。

いくつかの態様において、ストッパは、軸線の周りに回転可能な円筒状のベース部と、ベース部の外周に設けられた複数の歯部と、を含み、歯部の１つが先端部として導線を覆う。導線を溝内に入れる際、導線がストッパの歯部に当たり得るが、ベース部が回転することにより、導線にかかる負荷を小さくできる。導線を溝内に容易に入れることができる。導線を収容した後は、歯部が導線を覆うので、導線は溝から抜け出しにくい。

いくつかの態様において、ストッパは、弾性材料からなり、ストッパの先端部が変形可能である。変形可能なストッパにより、導線を溝内に容易に入れることができる。弾性材料からなるストッパによれば、先端部が導線を押さえることもできる。

図１を参照して、第１実施形態のコイル装置１について説明する。コイル装置１は、たとえば、非接触給電システムに適用され得る。コイル装置１は、非接触給電システムの送電装置または受電装置に適用され得る。送電装置は、たとえば駐車場等に設置される。受電装置は、たとえば電気自動車に搭載される。非接触給電システムは、電気自動車に対し、磁界共鳴方式または電磁誘導方式等を利用して、電力を供給するように構成される。

コイル装置１は、たとえば扁平な直方体状や錘台状をなしている。コイル装置１は、平板状のベースプレート６と、扁平な直方体状のカバー７と、コイル１０と、コイルベース８と、フェライト９と、を備えている。ベースプレート６とカバー７とで囲まれた収容空間には、ベースプレート６側から順に、フェライト９、コイルベース８、コイル１０が収容されている。たとえば、コイル装置１が電気自動車に取り付けられる場合、ベースプレート６が車体側に固定される。カバー７が、送電装置のコイル装置に対向する。

ベースプレート６は、コイル装置１の強度を確保し、漏えい磁束の外部流出を遮蔽している。ベースプレート６は、たとえば、非磁性および導電性の材料（アルミニウム等）で形成されている。

カバー７は、コイル１０、コイルベース８、およびフェライト９を保護している。カバー７は、たとえば、非磁性および絶縁性の材料（ＧＦＲＰ（ガラス繊維強化樹脂））で形成されている。

コイル１０は、誘導電流を発生させることができる。コイル１０は、同一平面内で略矩形の渦巻状に巻回された導線１１によって形成されている。コイル１０は、たとえばサーキュラー型である。サーキュラー型とは、導線１１が平面渦巻状に巻回された態様である。巻軸方向から見たコイル１０の形状は、矩形、円形、楕円形等の種々の形状を含む。導線１１は、たとえば、銅もしくはアルミニウムの単線、リッツ線、またはバスバー等であり得る。

コイル１０は、略矩形の渦巻状に巻回されたコイル本体１２と、コイル本体１２の最外周端からカバー７の開口７ａを介して収容空間外に延びる引出し部１３と、コイル本体１２の最内周端からカバー７の開口７ｂを介して収容空間外に延びている引出し部１４と、を含む。引出し部１３，１４は、同方向に向かって延びている。なお、引出し部１３，１４は、異方向に向かって延びていてもよい。

導線１１は、リッツ線であり得る。導線１１には、高周波の電流が、コイル装置１に流され得る。一般的に、導線１１に流れる電流が高周波であるほど、導線１１における表皮効果が大きくなる。表皮効果が大きくなるほど、導線１１での抵抗が増加し、熱損失が増加し得る。リッツ線は、その表皮効果を抑え得る。リッツ線は、互いに絶縁された複数の導体素線が撚り合わされた構造を有する。

コイルベース８は、コイル１０とベースプレート６との間に位置している。平板状のコイルベース８は、対向する第１表面２１ａおよび第２表面２１ｂのうちの第１表面２１ａ側でコイル１０を保持している。コイルベース８の詳細構成については、後述する。

フェライト９は、磁性体である。フェライト９は、コイル１０から発生した磁力線の方向付けおよび集約を行う。平板状のフェライト９は、コイルベース８とベースプレート６との間に位置している。フェライト９は、コイルベース８とベースプレート６とによって挟まれて保持されている。フェライト９の形状および大きさは、適宜決められ得る。フェライト９の形状は、平面視において、コイルベース８の形状に略等しくてもよい。フェライト９の大きさは、平面視において、コイルベース８の大きさに略等しくてもよい。フェライト９は、コイルベース８より小さくてもよいし、コイルベース８より大きくてもよい。

続いて、図２および図３を参照して、コイルベース８の構成について説明する。コイルベース８は、矩形平板状の本体部２０と、本体部２０の第１表面２１ａに形成されて導線１１を収容する溝３０と、を備えている。本体部２０の第１表面２１ａは、カバー７の天面７ｃに対向する。本体部２０の第２表面２１ｂは、ベースプレート６の第１面６ａに対向する。

コイルベース８は、電気絶縁特性を有する材料からなる。コイルベース８は、硬い樹脂材料等（ポリフェニレンサルファイド樹脂等）で形成されている。コイルベース８は、一体成形されている。コイルベース８は、所定の厚みを有する。コイルベース８の厚みは、導線１１の外径ｃよりも大きい。コイルベース８は、外乱（外力）に対して変形または破損しないように、所定の強度を有する。コイルベース８は、コイル１０の形状を維持可能である。

溝３０は、第１表面２１ａを平面視したときに、略矩形の渦巻状を呈している。溝３０は、コイル本体１２を収容する略矩形の渦巻状の溝本体３１と、引出し部１３を収容する第１端部３２と、引出し部１４を収容する第２端部３３と、を含む。溝本体３１および第１端部３２は、第１表面２１ａに形成され、第２端部３３は、第２表面２１ｂに形成されている。第２端部３３は、貫通孔２２を通じて溝本体３１と連通している。なお、コイルベース８の裏面側の第２端部３３に、コイル１０の引出し部１４が収容される態様に限られない。コイル１０の引出し部１４が、フェライト９に形成された溝（スリット）に収容されてもよい。その場合、コイルベース８は比較的薄くなり、導線１１とフェライト９との距離は小さくなる。

溝本体３１は、直線状に延在する複数の直線溝３４ａと、湾曲している複数の湾曲溝３４ｂと、を含む。溝本体３１は、各ターンにおいて、直線溝３４ａと湾曲溝３４ｂとが巻回方向に沿って交互に連続することにより、渦巻状の溝を構成している。

各直線溝３４ａは、本体部２０の外縁を構成する４つの辺２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄに沿ってそれぞれ平行に並べられている。各直線溝３４ａは、第１表面２１ａの中心部から辺２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄのそれぞれに向かって、平行に且つ等間隔に並べられている。各湾曲溝３４ｂは、第１表面２１ａの中心部から本体部２０の４つの角部２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄのそれぞれに向かって、平行に且つ等間隔に並べられている。各湾曲溝３４ｂの曲率半径は、各角部２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄに向かうほど小さくなる。

溝３０の形状について、より詳細に説明する。図４に示されるように、溝３０は、導線１１を収容する。導線１１の軸心Ｌに直交する断面における溝３０の形状は、カバー７側に開放されたＵ字形状をなす。溝３０は、第１表面２１ａに対して窪んでおり、所定の深さを有する。溝３０の深さは、導線１１の外径ｃよりも大きい。導線１１は溝３０内に収まる。言い換えれば、導線１１の第１表面２１ａ側の端面１６ａは、第１表面２１ａよりも引っ込んだ位置にある。

より具体的には、溝３０は、互いに対向する一対の側面３０ａ，３０ａと、一対の側面３０ａ，３０ａを接続する断面半円状の底面３０ｂと、を含む。一対の側面３０ａ，３０ａは、平行な平面である。側面３０ａ，３０ａは、たとえば、第１表面２１ａに略直交する。側面３０ａ，３０ａの第１端は、第１表面２１ａに接続されている。側面３０ａ，３０ａの第２端は、底面３０ｂに接続されている。側面３０ａ，３０ａは、第１表面２１ａに平行な方向のうち導線１１の軸心Ｌに直交する所定方向Ｘに離れている。「所定方向Ｘ」は、第１表面２１ａに平行な方向のうち溝３０の延在方向に直交する方向と定義されてもよい。

各側面３０ａと第１表面２１ａとが接続される位置に配置された開口３７の幅ａは、側面３０ａ，３０ａの間の距離に等しい。本実施形態では、溝３０の幅ａは、本体部２０の板厚方向において、開口３７から各側面３０ａの第２端に至るまで一定である。溝３０の幅ａは、導線１１の外径ｃよりもわずかに大きい。溝３０の幅ａは、導線１１の外径ｃに、更に外径ｃの最大公差等を加えた長さよりも長い。

コイル装置１は、導線１１を保持する保持構造１００を備えている。図２〜図４を参照して、導線１１の保持構造１００について説明する。図２に示されるように、導線１１のコイル本体１２は、直線溝３４ａに収容される直線部１６と、湾曲溝３４ｂに収容される湾曲部１７とを含む。直線部１６と湾曲部１７とが巻回方向に沿って交互に連続することにより、複数のターンが形成される。コイル本体１２は、全体として渦巻状をなす。

図２および図３に示されるように、導線１１の直線部１６に対して、導線１１が溝３０（溝本体３１）から抜け出ることを防止する複数のストッパ４０が設けられている。保持構造１００は、これらのストッパ４０を含む。ストッパ４０は、コイルベース８とは別体である。各ストッパ４０は、コイルベース８の本体部２０に取り付けられている。ストッパ４０は、導線１１が延びる方向（すなわち軸心Ｌ方向）に所定の幅を有し得る。ストッパ４０は、所定方向Ｘに所定の長さを有し得る。なお、図１においては、ストッパ４０の図示は省略されている。

１つのターンに対して、たとえば４つのストッパ４０が設けられている。ストッパ４０は、たとえば、周方向に等間隔に設けられている。複数のターンに対して設けられた複数のストッパ４０が、コイル本体１２の径方向（図４に示される所定方向Ｘ）に並んでもよい。なお、ストッパ４０の個数および位置は、上記の態様に限られず、適宜に変更され得る。１つターン当たりのストッパ４０の個数が異なってもよい。ストッパ４０が設けられないターンが存在してもよい。ストッパ４０は、湾曲部１７に対して設けられてもよい。ストッパ４０は、直線部１６および湾曲部１７の両方に対して設けられてもよい。

以下、各ストッパ４０の構造について説明する。ストッパ４０は、本体部２０から溝３０の方に向けて突出している。言い換えれば、ストッパ４０の一部は、本体部２０上であって溝３０外に位置しており、ストッパ４０の残りの一部は、溝３０内に位置している。ストッパ４０は、所定方向Ｘに延びるアーム状の単体部品である。

図４に示されるように、ストッパ４０は、本体部２０に取り付けられたベース部４１と、ベース部４１に一体化されて導線１１を覆う先端部４２とを含む。ストッパ４０は、たとえば一体成形され得る。ベース部４１は、たとえば円柱状をなす。先端部４２は、ベース部４１の周面から所定方向Ｘに延びるアーム状の部分である。先端部４２は、溝３０の開口３７に配置される。先端部４２の厚みは、ベース部４１の直径より小さい。ストッパ４０は、先細形状をなす。先端部４２は、導線１１（直線部１６）の径方向の約半分を覆っている。先端部４２と開口３７の縁との間には、導線１１の外径ｃよりも小さい間隙が形成されている。先端部４２は、溝３０の深さ方向すなわち本体部２０の厚み方向において、導線１１に対面する。先端部４２は、導線１１の第１表面２１ａ側の端面１６ａに当接してもよい。先端部４２と導線１１との間に僅かな隙間が形成されてもよい。

ここで、「ストッパ４０（先端部４２）が導線１１を覆う」との表現は、ストッパ４０が導線１１の外径ｃのすべてを覆う場合と、ストッパ４０が導線１１の径方向の一部を覆う場合とを含むことを意味する。言い換えれば、第１表面２１ａに平行な平面上に導線１１とストッパ４０とを投影した場合に、ストッパ４０の先端部４２の領域と導線１１の領域とが重なっていればよい。先端部４２は、導線１１の外径ｃのすべてを覆ってもよいし、導線１１の半径より小さい領域を覆ってもよい。

コイルベース８の本体部２０には、ベース部４１を収容する空間である収容部５０が形成されている。収容部５０は、直線溝３４ａの側方に位置しており、直線溝３４ａに連続している。収容部５０は、導線１１が延びる方向（すなわち軸心Ｌ方向）に所定の幅を有し得る。収容部５０の幅は、ベース部４１の幅よりも大きい。収容部５０は、側面３０ａに略平行な側面５１と、第１表面２１ａに略平行な底面５２と、側面５１および底面５２を接続する曲面５３とを含む。側面５１および底面５２は平坦であり、略直角をなす。側面５１および底面５２の間の曲面５３は、円筒面の一部の形状（たとえば円筒面を周方向に４分割した形状）をなす。収容部５０は、軸心Ｌ方向の両端に形成された２つの側面（図示せず）を更に含む。これらの２つの側面は、第１表面２１ａに略直交しており、側面５１、底面５２、および曲面５３の各両端に接続されている。

ストッパ４０のベース部４１は、収容部５０に収容されている。本実施形態の保持構造１００では、ベース部４１は、収容部５０のいずれかの壁面（たとえば曲面５３等）に当接して、その壁面に取り付けられてもよい。ベース部４１は、コイルベース８の他の部分に固定されてもよい。たとえば、ベース部４１は、軸心Ｌ方向の両端に形成された２つの側面に固定されてもよい。ベース部４１は、たとえば接着等によって壁面に固定される。ベース部４１は、突起および窪みの嵌合によって壁面に取り付けられてもよい。

ストッパ４０の全体は、収容部５０および溝３０に収容されている。ストッパ４０の平坦な天面４０ａは、コイルベース８の第１表面２１ａから突出しない。天面４０ａは、第１表面２１ａに平行であってもよい。天面４０ａは、第１表面２１ａと面一であってもよい。天面４０ａは、第１表面２１ａから僅かに引っ込んだ位置にあってもよい。

本実施形態の保持構造１００では、ストッパ４０は、弾性材料からなる。より詳細には、ストッパ４０は、柔らかい樹脂材料からなってもよい。ストッパ４０は、コイルベース８とは異なる材料から形成される。言い換えれば、ストッパ４０は、変形可能な材料からなる。これにより、先端部４２は変形可能である。先端部４２は、変形により、溝３０の外部に移動できる。すなわち、先端部４２は、第１表面２１ａから突出する位置に移動できる。

保持構造１００を用いた導線１１（コイル１０）の取付手順について説明する。コイルベース８に、予め複数のストッパ４０が取り付けられる。ストッパ４０はコイルベース８とは異なり、柔軟性を有する。先端部４２が引き上げられる。先端部４２が引き上げられると、溝３０の開口３７に、導線１１の外径ｃより大きい空間ができる。その空間を通って、導線１１が溝３０に嵌め込まれる。先端部４２は、元の位置に戻される。先細形状のストッパ４０によって、導線１１を押さえ付けることができる。

導線１１をコイルベース８とストッパ４０との間に通す際、外径ｃより大きい空間ができるので、導線１１は極度に変形する必要がない。たとえば、特許文献３（特開２０１２−１１４０５８号公報）に記載された従来のコイル装置では、コイルベースの凹部に爪が設けられている。コイルをコイルベースに取り付ける際、導線の断面を変形させながら通過させる必要がある。導線の断面変形によって、撚り目が崩れた場合、表皮効果による実効抵抗の低減性能が悪化し得る。また、導線を構成する細い線材の束に、外皮が付いていない場合もあり得る。導線をコイルベースに取り付ける際、導線を爪部に接触させながら凹部に押し込めると、線材を損傷してしまう可能性がある。本実施形態の保持構造１００によれば、導線１１に過度の外力を加えることなく、導線１１を取り付けることができる。上記した従来技術の懸念が解消されている。

以上説明したように、コイル装置１において、コイルベース８にはストッパ４０が取り付けられている。ストッパ４０の先端部４２は、導線１１を覆う。ストッパ４０は、溝３０に収容された導線１１が溝３０から抜け出すことを防止する。よって、溝３０の所望の位置に導線１１を確実に収容することができる。一方、ストッパ４０の先端部４２を変形させることにより、溝３０内における導線１１の収容場所から、先端部４２を離すことができる。よって、溝３０内に導線１１を入れることができる。変形した先端部４２を元の位置に戻すことにより、先端部４２は導線１１を覆う。このようにして、導線１１をコイルベース８に容易に取り付けることができる。

ベース部４１が収容部５０に収容されていると、ストッパ４０の一部がコイルベース８内に収まる。ストッパ４０付きのコイルベース８がコンパクトになる。また、ベース部４１が溝３０の近くにあるので、先端部４２が導線１１を覆いやすい。

ストッパ４０はコイルベース８の第１表面２１ａから突出しないので、導線１１は他の部品に干渉しにくい。導線１１を保持したコイルベース８を他の部品（ベースプレート６やカバー７等）に組み付けやすい。ストッパ４０付きのコイルベース８は、厚み方向にコンパクトになる。コイル装置１の全体がコンパクトになる。

変形可能なストッパ４０により、導線１１を溝３０内に容易に入れることができる。弾性材料からなるストッパ４０によれば、先端部４２が導線１１を押さえ付けることもできる。

また、ストッパ４０の弾性を調整することにより、導線１１を押さえる強さ（押圧力）を調整してもよい。これにより、コイル１０のインダクタンス（いわゆるＬ値）を微調整することもできる。

続いて、図５〜図７を参照して、第２実施形態のコイル装置１について説明する。第２実施形態が第１実施形態と違う点は、ストッパ４０に代えて、回転可能なストッパ４０Ａが設けられた点である。図５および図６に示されるように、複数のストッパ４０Ａは、第１実施形態と同様の位置に設けられる。ストッパ４０Ａの位置および個数に関しても、これ以降に説明する各種の形態において第１実施形態と同じ思想が適用され得るので、説明を省略する。

図７に示されるように、保持構造１００Ａのストッパ４０Ａは、ストッパ４０と同様の大きさおよび形状を有する。ストッパ４０Ａのベース部４１は、軸４３を含んでおり、コイルベース８に対して回転可能である。軸４３は、軸心Ｌ方向の両端に形成された収容部５０の２つの側面（図示せず）に、回転可能に取り付けられている。軸４３は、たとえば、軸心Ｌに平行である。なお、コイルベース８に固定された軸４３に対して、ストッパ４０Ａが回転可能であってもよい。なお、図６および図７において、軸４３の断面が示されているが、ベース部４１および先端部４２に関しては、これらの側面が示されている。

ストッパ４０Ａは、ストッパ４０とは異なり、コイルベース８と同様の硬い樹脂材料等で形成されてもよい。なお、ストッパ４０Ａは、ストッパ４０と同様の材料で形成されてもよい。

ストッパ４０Ａは、容易に動かないように、コイルベース８に取り付けられている。ストッパ４０Ａは、外部からかなりの力を加えなければ回転しないように、コイルベース８に取り付けられている。たとえば、コイルベース８と軸４３との間の摩擦抵抗が大きくされてもよい。軸４３に対してストッパ４０Ａが回転可能である場合、軸４３とストッパ４０Ａとの間の摩擦抵抗が大きくされてもよい。

ストッパ４０Ａの先端部４２は、導線１１を覆う第１位置Ｐ１（図７において実線で示される）と、溝３０の開口３７から離れる第２位置Ｐ２（図７において仮想線で示される）とに移動可能である。ストッパ４０Ａにおける第１位置Ｐ１は、たとえば、第１実施形態のストッパ４０が導線１１を押さえ付ける位置と同じである。

保持構造１００Ａを用いた導線１１（コイル１０）の取付手順について説明する。コイルベース８に、予め複数のストッパ４０Ａが取り付けられる。先端部４２が引き上げられ、ベース部４１（ストッパ４０）が回転する。ベース部４１が回転すると、先端部４２は第２位置Ｐ２に移動する。溝３０の開口３７に、導線１１の外径ｃより大きい空間ができる。その空間を通って、導線１１が溝３０に嵌め込まれる。先端部４２が押し下げられ、ベース部４１が逆方向に回転する。先端部４２は、第１位置Ｐ１に戻される。先細形状のストッパ４０によって、導線１１を押さえ付けることができる。

第２実施形態のコイル装置１によっても、第１実施形態と同様の作用・効果が得られる。ストッパ４０Ａのベース部４１を回転させることにより、溝３０内における導線１１の収容場所から先端部４２を離すことができる。よって、溝３０内に導線１１を入れることができる。ベース部４１を回転させてストッパ４０Ａを戻すことにより、先端部４２は導線１１を覆う。このようにして、導線１１をコイルベース８に容易に取り付けることができる。

ストッパ４０Ａが第１位置Ｐ１にあるとき、ストッパ４０Ａは導線１１が溝３０から抜け出すことを防止する。ストッパ４０Ａが第２位置Ｐ２にあるとき、導線１１を溝３０内に容易に入れることができる。

軸４３を介してのストッパ４０Ａの取付け状態を調整することにより、導線１１を押さえる強さ（押圧力）を調整してもよい。これにより、コイル１０のインダクタンス（いわゆるＬ値）を微調整することもできる。

図８に示されるように、一実施形態として、保持構造１００Ｂが採用され得る。ストッパ４０Ｂは、軸４３を含み、ストッパ４０Ａと同様に回転可能である。ストッパ４０Ｂがストッパ４０Ａと違う点は、ベース部４１の周面に形成された突起４４を含む点である。収容部５０の曲面５３には、窪み５４が形成されている。突起４４は、窪み５４に嵌まることで、窪み５４に係合可能である。

突起４４が窪み５４に係合した状態で、ストッパ４０Ｂは、第１位置Ｐ１に位置する。突起４４が窪み５４に係合することにより、ストッパ４０Ｂは、安易に回転しないように構成されている。突起４４および窪み５４の大きさおよび形状は、適宜に設定され得る。ストッパ４０Ｂを備えたコイル装置１によっても、上記の第１および第２実施形態と同様の作用・効果が得られる。

突起４４が窪み５４に係合することにより、ストッパ４０Ｂの回転が規制される。よって、ストッパ４０Ｂが意図せずに動いてしまうことを抑制できる。ストッパ４０Ｂの位置を維持しやすい。

なお、コイルベースに突起が形成され、その突起が、ストッパ４０Ｂのベース部４１に形成された窪みに係合可能な構成であってもよい。

図９を参照して、第３実施形態のコイル装置１について説明する。保持構造１００Ｃにおいて、ストッパ４０Ｃは、軸４３の周りに回転可能な円筒状のベース部４６と、ベース部４６の外周に等間隔に設けられた複数の歯部４７と、を含む。複数の歯部４７うちの１つが、先端部として導線１１を覆っている。ストッパ４０Ｃは、ギア状のストッパである。

一方、収容部５０の底面５２には、突起５７が設けられている。歯部４７は、ある程度の外力が加わった時のみに突起５７を乗り越えるように、突起５７に噛み合っている。突起５７は、ストッパ４０Ｃの回転をロックするロック部として機能する。これにより、不用意にストッパ４０Ｃが回転しない構成とされている。

第３実施形態のコイル装置１によっても、第１および第２実施形態と同様の作用・効果が得られる。ストッパ４０Ｃのベース部４６を回転させることにより、溝３０内における導線１１の収容場所から、１つの歯部４７を僅かに離すことができる。よって、溝３０内に導線１１を入れることができる。ストッパ４０Ｃが回転することにより、溝３０に導線１１を入れることができる。導線１１をコイルベース８に容易に取り付けることができる。

導線１１を溝３０内に入れる際、導線１１がストッパ４０Ｃの歯部４７に当たり得るが、ベース部４６が回転することにより、導線１１にかかる負荷を小さくできる。導線１１を溝３０内に容易に入れることができる。導線１１を収容した後は、歯部４７が導線１１を覆うので、導線１１は溝３０から抜け出しにくい。

以上、本開示の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限られない。

たとえば、コイル１０（導線１１）は、コイルベース８に保持される形態に限られない。コイル１０は、カバー７（図１参照）に保持されてもよい。カバー７の内面側には、上記した各形態と同様にストッパ（保持構造）が設けられ得る。溝３０は、カバー７の平板部（フェライト９およびベースプレート６に対面する部分）の厚みの範囲内に形成される。カバー７とフェライト９との間には、絶縁プレートが配置され得る。このような構成を有するコイル装置では、カバー７がコイルベースを兼ねているため、保持部材としてのボビンは不要になっている。ボビンが省かれることにより、コイル装置の薄型化が図られ得る。カバー７にコイル１０が保持されたコイル装置によっても、上記したコイル装置と同様の作用・効果が奏される。

ストッパの回転軸線は、溝３０すなわち導線１１の軸心Ｌに沿って延びなくてもよい。ストッパの回転軸線は、導線１１の軸心Ｌと交差する方向に延びてもよい。ストッパは、所定の軸線（または軸）の周りに回転する態様に限られない。ストッパのベース部は、コイルベース（収容部）に対して旋回可能（pivotally）に取り付けられてもよい。

ストッパ４０の全体が収容部５０および溝３０に収容されていなくてもよい。ストッパ４０の一部（すなわち天面４０ａ）が、第１表面２１ａから突出してもよい。

コイルベース８において、収容部５０が省略されてもよい。ストッパは、コイルベース８の第１表面２１ａに取り付けられてもよい。

ストッパ４０は、１つのコイル装置１に対して１つのみ設けられてもよい。１つのストッパ４０が、複数の箇所で導線１１を覆ってもよい。すなわち、１つのストッパ４０が、複数の先端部４２を含んでもよい。

第３実施形態におけるギア状のストッパ４０Ｃに限られず、歯部４７が設けられない円筒状のストッパであってもよい。すなわち、外周面が平滑なストッパであってもよい。ストッパが、ある一定の外力が加わらなければ回転しないように取り付けられていれば、ストッパはどのような形状であってもよい。

上記実施形態では、本開示のコイル装置が非接触給電システムに適用される場合について説明したが、非接触給電システムに限定されない。たとえば、本開示のコイル装置は、誘導加熱システムや渦流探傷システムに適用されてもよい。

本開示のいくつかの態様によれば、溝の所望の位置に導線を確実に収容しつつ、導線を容易に取り付けることができる。

１ コイル装置
８ コイルベース
１０ コイル
１１ 導線
３０ 溝
４０ ストッパ
４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ ストッパ
４１ ベース部
４２ 先端部
４３ 軸
４４ 突起
４６ ベース部
４７ 歯部
５０ 収容部
５４ 窪み
５７ 突起
Ｐ１ 第１位置
Ｐ２ 第２位置
Ｘ 所定方向

Claims (8)

1. コイルを形成する導線と、
   前記導線を収容する溝が形成されたコイルベースと、
   前記コイルベースとは別体であり、前記コイルベースに取り付けられて前記導線を覆うストッパと、を備え、
   前記ストッパは、前記溝に隣接する位置で前記コイルベースに取り付けられたベース部と、前記ベース部に一体化されて前記導線を覆う先端部と、を含み、
   前記ストッパの前記ベース部が回転可能であるか、または、前記ストッパの前記先端部が変形可能である、コイル装置。
2. 前記コイルベースには、前記溝に連続する収容部が形成されており、
   前記ベース部は前記収容部に収容されている、請求項１に記載のコイル装置。
3. 前記ストッパの全体が前記収容部および前記溝に収容されており、前記ストッパは前記コイルベースの表面から突出しない、請求項２に記載のコイル装置。
4. 前記ストッパの前記ベース部が軸線の周りに回転可能であり、
   前記ストッパの前記先端部は、前記導線を覆う第１位置と、前記溝から離れる第２位置とに移動可能である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のコイル装置。
5. 前記ストッパの前記ベース部は、前記コイルベースの壁面に形成された窪みに係合可能な突起を含む、請求項４に記載のコイル装置。
6. 前記コイルベースは、前記ストッパの前記ベース部に形成された窪みに係合可能な突起を含む、請求項４に記載のコイル装置。
7. 前記ストッパは、前記軸線の周りに回転可能な円筒状の前記ベース部と、前記ベース部の外周に設けられた複数の歯部と、を含み、前記歯部の１つが前記先端部として前記導線を覆う、請求項４に記載のコイル装置。
8. 前記ストッパは、弾性材料からなり、
   前記ストッパの前記先端部が変形可能である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のコイル装置。

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