WO2018105167A1

WO2018105167A1 - コイルユニット

Info

Publication number: WO2018105167A1
Application number: PCT/JP2017/027428
Authority: WO
Inventors: 鈴木　秀和; 勉清原
Original assignee: パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date: 2016-12-05
Filing date: 2017-07-28
Publication date: 2018-06-14
Also published as: EP3550579B1; JPWO2018105167A1; EP3550579A1; EP3550579A4

Abstract

コイルユニットは、複数の素線で形成されたコイル導線と、コイル導線を保持するように構成された溝部を有するコイルベースとを備える。コイル導線は、３ｍｍ以上、６ｍｍ以下の直径を有する。溝部は、直線部と、少なくとも２０ｍｍの曲率半径を有する円弧部とを有する。本態様によれば、コイル導線のコイルベースからの脱落と、コイル導線の断線とを抑制することができる。その結果、コイルユニットの信頼性を向上させることができる。

Description

コイルユニット

　本開示は、コイルユニットに関する。

　従来、形成された溝においてコイルを保持する保持部材を有するコイルユニットが知られている（例えば、特許文献１参照）。

　図１５は、従来のコイルユニットの分解斜視図である。図１５に示すように、従来のコイルユニットは、概ね長方形形状のくぼみを有する車両パッドカバー１０１と、車両パッドカバー１０１に保持されたＤＤコイル構造１０２とを有する。

　車両パッドカバー１０１のくぼみの底に、丸みを帯びた長方形形状のくぼみ１０３が形成される。くぼみ１０３には、ＤＤコイル構造１０２を保持するように形成された螺旋状溝１０４が形成される。

　従来のコイルユニットでは、ＤＤコイル構造１０２は、螺旋状溝１０４に挿入されて、車両パッドカバー１０１に保持される。

特表２０１６－５２６２８０号公報

　上記従来のコイルユニットにおいて、コイルユニットの信頼性を向上させるという観点からは未だ改善の余地がある。

　すなわち、上記従来技術には、保持部材に形成された螺旋状溝にコイル導線が挿入され、保持されるコイルユニットの構成が記載されている。しかし、螺旋状溝の寸法については、開示も示唆もなされていない。

　このため、例えば、コイル導線の直径に対して、螺旋状溝の曲率半径が小さすぎる場合など、コイル導線の直径に対する螺旋状溝の曲率が適切でないと、螺旋状溝からコイル導線が浮き上がり、コイルユニットを所望の状態に保つことができない。その結果、コイルユニットの性能、信頼性が低下する。

　本開示は、上記従来技術の有する問題点を解決するものであり、信頼性の高いコイルユニットを提供することを目的とする。

　本開示の一態様のコイルユニットは、複数の素線で形成されたコイル導線と、コイル導線を保持するように構成された溝部を有するコイルベースとを備える。コイル導線は、３ｍｍ以上、６ｍｍ以下の直径を有する。溝部は、直線部と、少なくとも２０ｍｍの曲率半径を有する円弧部とを有する。

　本態様によれば、コイル導線のコイルベースからの脱落と、コイル導線の断線とを抑制することができる。その結果、コイルユニットの信頼性を向上させることができる。

図１は、実施の形態に係る受電側のコイルユニットおよび送電側のコイルユニットの斜視図である。図２は、実施の形態に係る受電側のコイルユニットおよび送電側のコイルユニットの分解斜視図である。図３は、実施の形態に係る受電側のコイル導線の断面図である。図４は、実施の形態に係る受電側のコイルベースの平面図である。図５は、実施の形態に係る受電側のコイルベースの斜視図である。図６は、実施の形態に係る送電側のコイル導線の断面図である。図７は、実施の形態に係る送電側のコイルベースの斜視図である。図８は、実施の形態に係る受電側のコイルベースの断面図である。図９は、実施の形態に係る送電側のコイルベースの断面図である。図１０は、実施の形態の変形例に係る受電側のコイルベースの断面図である。図１１は、実施の形態の変形例に係る送電側のコイルベースの断面図である。図１２Ａは、実施の形態に係る受電側の第２の撚り線の断面図である。図１２Ｂは、実施の形態に係る送電側の第２の撚り線の断面図である。図１３Ａは、実施の形態に係る受電側の第３の撚り線の断面図である。図１３Ｂは、実施の形態に係る送電側の第３の撚り線の断面図である。図１４Ａは、実施の形態に係る受電側のコイル導線の断面図である。図１４Ｂは、実施の形態に係る送電側のコイル導線の断面図である。図１５は、従来のコイルユニットの分解斜視図である。

　本開示の第１の態様のコイルユニットは、複数の素線で形成されたコイル導線と、コイル導線を保持するように構成された溝部を有するコイルベースとを備える。コイル導線は、３ｍｍ以上、６ｍｍ以下の直径を有する。溝部は、直線部と、少なくとも２０ｍｍの曲率半径を有する円弧部とを有する。

　本開示の第２の態様のコイルユニットによれば、第１の態様において、溝部の深さがコイル導線の直径より大きく、溝部の深さとコイル導線の直径との差が１．５ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下の範囲内である。

　本開示の第３の態様のコイルユニットによれば、第１の態様において、コイル導線が、複数の素線を撚り合わせて形成された第１の撚り線と、複数の第１の撚り線を撚り合わせて形成された第２の撚り線と、複数の第２の撚り線を撚り合わせて形成された第３の撚り線とを有する。

　本開示の第４の態様のコイルユニットによれば、第３の態様において、第１の撚り線が、第２の撚り線の撚りピッチより小さい撚りピッチで形成される。第２の撚り線が、第３の撚り線の撚りピッチより小さい撚りピッチで形成される。

　本開示の第５の態様のコイルユニットによれば、第１の態様において、コイル導線が、外周を覆う絶縁部材を有する。

　以下、図面を参照しながら本開示のコイルユニットの好適な実施形態について詳細に説明する。以下の説明において、同一または相当部分には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。

　以下の実施の形態は、本開示に係るコイルユニットが、電気車両に対して非接触で電力を供給する非接触電力伝送装置に適用された例である。

　＜コイルユニットの概要＞
　図１、図２はそれぞれ、本開示の実施の形態に係る受電側のコイルユニット１０および送電側のコイルユニット２０の斜視図、分解斜視図である。

　図１、図２に示すように、非接触電力伝送装置は、電気車両に配置されたコイルユニット１０と、電気車両が停車する所定位置に配置されたコイルユニット２０とを有する。

　電気車両が所定位置に停車すると、コイルユニット１０がコイルユニット２０の上方に位置する。この状況で、コイルユニット２０に接続された電源ユニット（図示せず）からコイルユニット２０に高周波電力が供給される。これにより、電力が非接触で伝送され、コイルユニット１０に接続された車載バッテリなど（図示せず）に蓄えられる。

　図２に示すように、コイルユニット１０は、受電側のコイル導線１１と受電側のコイルベース１２と受電側の防磁部材１３と受電側の遮音部材１４とを有する。コイルベース１２はコイル導線１１を保持する。防磁部材１３は、コイル導線１１の上方に配置される。遮音部材１４は、防磁部材１３の上方に配置される。

　図３は、本実施の形態に係るコイル導線１１の断面図である。図３に示すように、コイル導線１１は、複数の素線１１ａと、複数の素線１１ａの外周を覆う絶縁部材１１ｂとを有する。コイル導線１１は、その直径Ｒ１が３ｍｍ以上、６ｍｍ以下となるように、複数の素線１１ａを撚り合わせて形成される。コイル導線１１の詳細については後述する。

　図４、図５はそれぞれ、本実施の形態に係るコイルベースの平面図、斜視図である。図４、図５に示すように、コイルベース１２は、コイル導線１１を挿入するための螺旋状に形成された溝部１５を有する。

　溝部１５は、内周側から外周側に向かって形成された複数の直線部１５ａと複数の円弧部１５ｂとを有する。

　複数の直線部１５ａの各々は、互いに平行に形成される。複数の円弧部１５ｂは同一の中心を有し、複数の円弧部１５ｂの各々は所定の曲率半径を有する。複数の円弧部１５ｂは、最も内周側に位置する円弧部１５ｂの曲率半径が２０ｍｍ以上となるように形成される。

　図２に示すように、コイル導線１１の上方を覆うように、フェライト製の複数の防磁部材１３が並設される。コイルベース１２の上方を覆うように、アルミニウム板で構成された遮音部材１４が配置される。

　コイルユニット２０は、送電側のコイル導線２１と送電側のコイルベース２２と送電側の防磁部材２３と送電側の遮音部材２４とを有する。コイルベース２２はコイル導線２１を保持する。防磁部材２３は、コイル導線２１の下方に配置される。遮音部材２４は、防磁部材２３の下方に配置される。

　図６は、本実施の形態に係るコイル導線２１の断面図である。図６に示すように、コイル導線２１は、複数の素線２１ａと、複数の素線２１ａの外周を覆う絶縁部材２１ｂとを有する。コイル導線２１は、その直径Ｒ２が３ｍｍ以上、６ｍｍ以下となるように、複数の素線２１ａを撚り合わせて形成される。コイル導線２１の詳細については後述する。

　図７は、本実施の形態に係るコイルベース２２の斜視図である。図７に示すように、コイルベース２２は、コイル導線２１が挿入されるための、互いに平行に螺旋状に形成された二つの溝部２５を有する。溝部２５は第２の溝部に相当する。

　溝部２５は、内周側から外周側に向かって形成された複数の直線部２５ａと複数の円弧部２５ｂとを有する。

　複数の円弧部２５ｂは同一の中心を有し、複数の円弧部２５ｂの各々は所定の曲率半径を有する。複数の円弧部２５ｂは、最も内周側に位置する円弧部２５ｂの曲率半径が２０ｍｍ以上となるように形成される。

　コイル導線２１の上方を覆うように、フェライト製の複数の防磁部材２３が並設される。コイルベース２２の上方を覆うように、アルミニウム板で構成された遮音部材２４が配置される。

　コイル導線１１の最低限必要な直径Ｒ１、コイル導線２１の最低限必要な直径Ｒ２は、供給される高周波電力に依存する。

　具体的には、図３に示すコイル導線１１に３．７ｋＷの高周波電力が供給される場合、コイル導線１１は、少なくとも３ｍｍの直径Ｒ１を有する必要がある。

　この場合のコイル導線１１は、０．０５ｍｍの直径を有する１５００本の素線１１ａを撚り合わせて形成された集合線（図示せず）の外周を、絶縁部材１１ｂでコーティングすることで形成される。絶縁部材１１ｂは、フッ素樹脂などの耐熱性に優れた樹脂で形成され、０．１５ｍｍの厚みを有する。

　コイル導線１１に７．７ｋＷの高周波電力が供給される場合、コイル導線１１は、少なくとも５ｍｍの直径Ｒ１を有する必要がある。

　この場合のコイル導線１１は、０．０５ｍｍの直径を有する５０００本の素線１１ａを撚り合わせて形成された集合線（図示せず）の外周を、絶縁部材１１ｂでコーティングすることで形成される。

　図６に示すコイル導線２１に３．７ｋＷの高周波電力が供給される場合、コイル導線２１は、少なくとも３ｍｍの直径Ｒ２を有する必要がある。

　この場合のコイル導線２１は、０．０５ｍｍの直径を有する１５００本の素線２１ａを撚り合わせて形成された集合線（図示せず）の外周を、絶縁部材２１ｂでコーティングすることで形成される。絶縁部材２１ｂは、フッ素樹脂などの耐熱性に優れた樹脂で形成され、０．１５ｍｍの厚みを有する。

　コイル導線２１に７．７ｋＷの高周波電力が供給される場合、コイル導線２１は、少なくとも５ｍｍの直径Ｒ２を有する必要がある。

　この場合のコイル導線２１は、０．０５ｍｍの直径を有する５０００本の素線２１ａを撚り合わせて形成された集合線（図示せず）の外周を絶縁部材２１ｂでコーティングすることで形成される。

　素線１１ａの直径および本数、素線２１ａの直径および本数、コイル導線１１の直径Ｒ１、コイル導線２１の直径Ｒ２は、供給される高周波電力の大きさなどに応じて適宜設定される。

　図８は、本実施の形態に係るコイルベース１２の、溝部１５にコイル導線１１が挿入された状態における断面図である。図８に示すように、コイル導線１１は、コイルベース１２に形成された溝部１５内に挿入されることで、コイルベース１２に保持される。溝部１５は第１の溝部に相当する。

　図９は、本実施の形態に係るコイルベース２２の、溝部２５にコイル導線２１が挿入された状態における断面図である。図９に示すように、コイル導線２１は、コイルベース２２に形成された溝部２５内に挿入されることで、コイルベース２２に保持される。

　直径Ｒ１に対して円弧部１５ｂの曲率半径が適切に設定されていないと、コイル導線１１が円弧部１５ｂから浮き上がる可能性がある。直径Ｒ２に対して円弧部２５ｂの曲率半径が適切に設定されていないと、コイル導線２１が円弧部２５ｂから浮き上がる可能性がある。

　本実施の形態では、直径Ｒ１、Ｒ２が３ｍｍである場合、溝部１５の最も内周側に位置する円弧部１５ｂの曲率半径が２０ｍｍ以上となるように形成される。本実施の形態では、溝部２５の最も内周側に位置する円弧部２５ｂの曲率半径が２０ｍｍ以上となるように形成される。

　これにより、上記不具合の発生を抑制することができ、コイルユニット１０、２０の信頼性を向上させることができる。

　直径Ｒ１、Ｒ２が５ｍｍである場合、最も内周側に位置する円弧部１５ｂの曲率半径を３０ｍｍ以上とし、最も内周側に位置する円弧部２５ｂの曲率半径を３０ｍｍ以上とする。

　直径Ｒ１、Ｒ２が６ｍｍである場合、最も内周側に位置する円弧部１５ｂの曲率半径を３５ｍｍ以上とし、最も内周側に位置する円弧部２５ｂの曲率半径が３５ｍｍ以上とする。

　最も内周側に位置する円弧部１５ｂの曲率半径、および、最も内周側に位置する円弧部２５ｂの曲率半径が大きくなるにつれて、コイルユニット１０、２０は大きくなる。

　コイルユニット１０、２０が大きいと、電気車両が所定位置に停車したとき、コイルユニット２０の上方に位置しないコイルユニット１０の面積が大きくなる。この場合、コイルユニット２０からコイルユニット１０に効率的に電力を供給できない可能性がある。

　従って、最も内周側に位置する円弧部１５ｂの曲率半径、および、最も内周側に位置する円弧部２５ｂの曲率半径が、５０ｍｍ以下であることが好ましい。

　これにより、コイルユニット１０、２０を小型化することができる。その結果、コイルユニット２０からコイルユニット１０に効率的に電力を供給することができる。

　本実施の形態では、コイル導線１１、２１が、０．０５ｍｍの直径を有する素線１１ａ、２１ａを用いてそれぞれ形成される。このため、コイル導線１１、２１を軽量化することができる。

　従来のコイルユニットでは、比較的太い複数の素線（０．１ｍｍ、０．２ｍｍなど）を撚り合わせて形成されたコイル導線が設けられていた。素線の直径を半分にすると、素線の表面積は１／４、素線の体積は１／８になる。このため、素線の本数を倍にすると、従来の撚り線と同じ表面積を確保しつつ、体積および重量の増加を抑制することができる。

　本実施の形態では、従来の素線に比べ、半分以下の直径を有する素線１１ａ、２１ａが設けられる。このため、従来のコイル導線に比べて、コイル導線１１、２１を軽量化することができる。

　本実施の形態では、コイル導線１１は、複数の素線１１ａと絶縁部材１１ｂとで形成される。コイル導線２１は、複数の素線２１ａと絶縁部材２１ｂとで形成される。

　この構成により、コイル導線１１、２１が溝部１５、２５にそれぞれ挿入される際における、コイル導線１１、２１の断線を抑制することができる。その結果、コイルユニット１０、２０の信頼性を向上させることができる。

　本実施の形態では、コイルベース２２に二つの溝部２５が形成される。しかし、コイルベース２２に一つの溝部２５が形成されてもよい。

　本実施の形態では、素線１１ａ、２１ａの直径は０．０５ｍｍである。素線１１ａ、２１ａの直径は、これに限定されるものではなく、０．０３ｍｍ以上、０．０８ｍｍ以下であればよい。

　本実施の形態では、７．７ｋＷの高周波電力が供給されるコイルユニット１０には、０．０５ｍｍの直径を有する５０００本の素線１１ａを撚り合わせて形成されたコイル導線１１が設けられる。７．７ｋＷの高周波電力が供給されるコイルユニット２０には、０．０５ｍｍの直径を有する５０００本の素線２１ａを撚り合わせて形成されたコイル導線２１が設けられる。

　しかし、コイル導線１１、２１は、少なくとも５ｍｍの直径Ｒ１、Ｒ２を有すればよく、その本数は５０００本に限らない。

　本実施の形態では、最も内周側に位置する円弧部１５ｂの曲率半径が２０ｍｍ以上である。最も内周側に位置する円弧部２５ｂの曲率半径が２０ｍｍ以上である。

　しかし、内周側から外周側に向かうにつれて、曲率半径が大きくなるように形成されてもよく、曲率半径が一定となるように形成されていてもよい。最も小さい曲率半径を有する円弧部１５ｂ、２５ｂの曲率半径が２０ｍｍ以上であればよい。

　＜コイルベースの変形例＞
　以下、本開示の実施の形態の変形例について、図１０、図１１を用いて説明する。図１０は、本実施の形態の変形例に係るコイルベース１２の、溝部にコイル導線が挿入された状態における断面図である。図１１は、本実施の形態に係るコイルベース２２の、溝部にコイル導線が挿入された状態における断面図である。

　図１０において、溝部１５の深さは、コイル導線１１の直径Ｒ１より大きく、溝部１５の深さと直径Ｒ１との差は１．５ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下の範囲内である。図１１において、溝部２５の深さは、コイル導線２１の直径Ｒ２より大きく、溝部２５の深さと直径Ｒ２との差は１．５ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下の範囲内である。

　溝部１５の外周に、コイルベース１２から上方に向かって突出するリブ１５ｃが形成される。溝部２５の外周に、コイルベース２２から下方に向かって突出するリブ２５ｃが形成される。リブ１５ｃ、２５ｃは第１、第２のリブにそれぞれ相当する。

　溝部１５にコイル導線１１が挿入された状態において、溝部１５の上端部はコイル導線１１より上方に位置する。溝部２５にコイル導線２１が挿入された状態において、溝部２５の下端部はコイル導線２１より下方に位置する。溝部１５の上端部および溝部２５の下端部は、ＲまたはＣ面の角処理により、丸みのある形状に形成される。

　直線部１５ａと円弧部１５ｂとでコイル導線１１にかかる応力が異なるため、コイル導線１１を溝部１５に挿入すると、溝部１５の円弧部１５ｂにより、コイル導線１１がねじられる。

　このため、コイル導線１１の素線１１ａや絶縁部材１１ｂに残留応力が発生し、円弧部１５ｂにおいて、溝部１５の底部からコイル導線１１が浮き上がるように変形する可能性がある。

　直線部２５ａと円弧部２５ｂとでコイル導線２１にかかる応力が異なるため、コイル導線２１を溝部２５に挿入すると、溝部２５の円弧部２５ｂにより、コイル導線２１がねじられる。

　このため、コイル導線２１の素線２１ａや絶縁部材２１ｂに残留応力が発生し、円弧部２５ｂにおいて、溝部２５の底部からコイル導線２１が浮き上がるように変形する可能性がある。

　このため、本実施の形態では、溝部１５の深さは、コイル導線１１の直径Ｒ１より大きく、溝部１５の深さと直径Ｒ１との差は１．５ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下の範囲内である。溝部２５の深さは、コイル導線２１の直径Ｒ２より大きく、溝部２５の深さと直径Ｒ２との差は１．５ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下の範囲内である。

　これにより、コイル導線１１が溝部１５内に確実に収容され、コイル導線１１が円弧部１５ｂから浮き上がるのを抑制することができる。コイル導線２１が溝部２５内に確実に収容され、コイル導線２１が円弧部２５ｂから浮き上がるのを抑制することができる。その結果、コイルユニット１０、２０の信頼性を向上させることができる。

　リブ１５ｃの高さが高くなるほど、溝部１５内にコイル導線１１を挿入し易くなり、リブ２５ｃの高さが高くなるほど、溝部２５内にコイル導線２１を挿入し易くなる。このため、加工性が向上する。

　しかし、リブの高さが高くなるほど、コイル導線１１と防磁部材１３との距離、および、コイル導線２１と防磁部材２３との距離は大きくなる。このため、給電効率は低下する。従って、リブの高さは、加工性と給電効率とを考慮しながら、できるだけ低く設定されるのが好ましい。

　このようにすれば、コイル導線１１と防磁部材１３との距離を小さくするとともに、その距離のばらつきを抑制することができる。コイル導線２１と防磁部材２３との距離を小さくするとともに、その距離のばらつきを抑制することができる。

　コイル導線１１をコイルベース１２に挿入した後に、コイル導線１１に接着剤などを塗布することで、コイル導線１１を溝部１５の底部側に押し込むことができる。

　コイル導線２１をコイルベース２２に挿入した後に、コイル導線２１に接着剤などを塗布することで、コイル導線２１を溝部２５の上部側に押し込むことができる。

　このようにすれば、コイル導線１１が円弧部１５ｂから浮き上がるのを抑制することができる。コイル導線２１が円弧部２５ｂから浮き上がるのを抑制することができる。

　＜コイル導線の詳細＞
　本開示の実施の形態のコイル導線の詳細について、以下、図１２Ａ～図１４Ｂを用いて説明する。図１２Ａ、図１２Ｂはそれぞれ、本実施の形態に係る撚り線１７、２７の断面図である。図１３Ａ、図１３Ｂはそれぞれ、本実施の形態に係る撚り線１８、２８の断面図である。図１４Ａ、図１４Ｂはそれぞれ、本実施の形態に係るコイル導線１１、２１の断面図である。

　図１２Ａに示すように、複数の素線１１ａを撚り合わせて撚り線１６が形成される。複数の撚り線１６を撚り合わせて撚り線１７が形成される。図１３Ａに示すように、複数の撚り線１７を撚り合わせて撚り線１８が形成される。

　図１４Ａに示すように、複数の撚り線１８を撚り合わせて撚り線１９が形成される。撚り線１９の外周を絶縁部材１１ｂで覆うことにより、コイル導線１１が形成される。撚り線１６、１７、１８、１９は、受電側の第１、第２、第３、第４の撚り線にそれぞれ相当する。

　図１２Ｂに示すように、複数の素線２１ａを撚り合わせて撚り線２６が形成される。複数の撚り線２６を撚り合わせて撚り線２７が形成される。図１３Ｂに示すように、複数の撚り線２７を撚り合わせて撚り線２８が形成される。

　図１４Ｂに示すように、複数の撚り線２８を撚り合わせて撚り線２９が形成される。撚り線２９の外周を絶縁部材２１ｂで覆うことにより、コイル導線２１が形成される。撚り線２６、２７、２８、２９は、送電側の第１、第２、第３、第４の撚り線にそれぞれ相当する。

　撚り線１６、２６は、撚りピッチが撚り線１７、２７の撚りピッチより小さくなるようにそれぞれ形成される。撚り線１７、２７は、撚りピッチが撚り線１８、２８の撚りピッチより小さくなるようにそれぞれ形成される。撚り線１８、２８は、撚りピッチが第４の撚り線１９、２９の撚りピッチより小さくなるようにそれぞれ形成される。

　具体的には、撚り線１６では、複数の素線１１ａを撚り合わせた際の隙間を小さくするように、撚りピッチを約４０ｍｍとする。撚り線２６についても同様である。

　撚り線１７では、撚り線１７を形成する際に素線１１ａにかかる張力が、撚り線１６を形成する際に素線１１ａにかかる張力と同じになるように、撚り線１６を変形させながら、撚りピッチを約５０ｍｍとする。撚り線２７についても同様である。

　撚り線１８では、撚り線１８を形成する際に複数の素線１１ａにかかる張力が、撚り線１７を形成する際に複数の素線１１ａにかかる張力と同じになるように、撚り線１７を変形させながら、撚りピッチを約６０ｍｍとする。撚り線２８についても同様である。

　撚り線１９では、撚り線１９を形成する際に複数の素線１１ａにかかる張力が、撚り線１８を形成する際に複数の素線１１ａにかかる張力と同じになるように、撚り線１８を変形させながら、撚りピッチを約６５～７５ｍｍとする。撚り線２９についても同様である。

　上述の通り、０．０３ｍｍ以上、０．０８ｍｍ以下の直径を有する素線１１ａを撚り合わせて、コイル導線１１が形成される。本実施の形態では、複数の素線１１ａを複数回撚り合わせることにより、導線を形成する際にかかる張力による素線の断線を防止することができる。コイル導線２１についても同様である。

　本実施の形態によれば、従来の素線より細い素線１１ａ、２１ａを用いることにより、コイル導線１１、コイル導線２１をそれぞれ軽量化することができる。

　素線１１ａ、２１ａが受ける張力を一定に保つことにより、素線１１ａ、２１ａの断線を抑制することができる。その結果、コイルユニット１０、２０の信頼性を向上させることができる。

　素線１１ａ、２１ａが断線しない程度の張力で、素線同士を密着させながら、素線を寄り合わせることにより、円形に近い断面積を有する第１の撚り線を形成することができる。

　撚り線１６、２６を形成する際には、単線である素線１１ａ、２１ａを撚り合わせるため、単線の引張強度の応力をかけることはできない。このため、撚り合わせる本数に応じて、最適な撚りピッチで複数の素線を撚り合わせる必要がある。

　撚り線１７、２７を形成する際には、複数の素線１１ａ、２１ａの全体に単線の引張強度より大きい応力をかけることができる。この場合、撚り線１７の撚りピッチを撚り線１６の撚りピッチより大きくすると、二つの撚りピッチが同じ場合より、形成された撚り線を細くすることができる。

　同様に、第３の撚り線を形成する際においても、第３の撚り線の撚りピッチを第２の撚り線の撚りピッチよりも大きくすると、二つの撚りピッチが同じ場合より、形成された撚り線を細くすることができる。

　第４の撚り線を形成する際においても、第４の撚り線の撚りピッチを第３の撚り線の撚りピッチよりも大きくすると、二つの撚りピッチが同じ場合より、形成された撚り線を細くすることができる。上記構成により、コイル導線１１、２１を細くすることができる。

　本実施の形態では、撚り線１６、撚り線１７、撚り線１８、撚り線１９の撚りピッチを、約４０ｍｍ、約５０ｍｍ、約６０ｍｍ、約６５～７５ｍｍにそれぞれ設定する。しかし、各撚り線の撚りピッチを１０ｍｍ程度増加または減少させてもよい。

　本実施の形態によれば、直径の細い素線１１ａ、２１ａを使用してコイル導線１１、２１をそれぞれ形成した場合において、コイル導線１１、２１の断線を抑制することができる。その結果、コイルユニット１０、２０の信頼性を向上させることができる。

　コイル導線１１、２１を細くすることができるため、コイル導線１１をコイル導線２１に近づけることができる。その結果、給電効率を向上させることができる。

　コイル導線１１、２１が太いほど、それらの重量は増加する。その結果、コイルユニット１０、２０の重量が増加する。特に、コイルユニット１０が電気車両に搭載される場合、電気車量の重量の増加により、燃費などの省エネ性能が低下する。

　本実施の形態によれば、コイルユニット１０、２０の軽量化により、電気車両の重量の増加を抑制することができる。その結果、省エネ性能を向上させることができる。

　上記の通り、本開示に係るコイルユニットは、電気車両に対して非接触で電力を伝送する非接触電力伝送装置に適用可能である。本開示に係るコイルユニットはそれに限定されるものではなく、例えば、誘導加熱装置にも適用可能である。

　１０，２０　コイルユニット
　１１，２１　コイル導線
　１１ａ，２１ａ　素線
　１１ｂ，２１ｂ　絶縁部材
　１２，２２　コイルベース
　１３，２３　防磁部材
　１４，２４　遮音部材
　１５，２５　溝部
　１５ａ，２５ａ　直線部
　１５ｂ，２５ｂ　円弧部
　１５ｃ，２５ｃ　リブ
　１６，２６，１７，２７，１８，２８，１９，２９　撚り線

Claims

　複数の素線で形成されたコイル導線と、
　前記コイル導線を保持するように構成された溝部を有するコイルベースと、を備え、
　前記コイル導線は、３ｍｍ以上、６ｍｍ以下の直径を有し、
　前記溝部は、直線部と、少なくとも２０ｍｍの曲率半径を有する円弧部とを有するコイルユニット。
　前記溝部の深さが前記コイル導線の前記直径より大きく、前記溝部の前記深さと前記コイル導線の前記直径との差が１．５ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下の範囲内である請求項１に記載のコイルユニット。
　前記コイル導線が、前記複数の素線を撚り合わせて形成された第１の撚り線と、複数の前記第１の撚り線を撚り合わせて形成された第２の撚り線と、複数の前記第２の撚り線を撚り合わせて形成された第３の撚り線とを有する請求項１に記載のコイルユニット。
　前記第１の撚り線が、前記第２の撚り線の撚りピッチより小さい撚りピッチで形成され、前記第２の撚り線が、前記第３の撚り線の撚りピッチより小さい撚りピッチで形成された請求項３に記載のコイルユニット。
　前記コイル導線が、前記複数の素線の外周を覆う絶縁部材を有する請求項１に記載のコイルユニット。