(57)【要約】【課題】給電能力をより向上させるとともに製造コストを低く抑えることができるボビン、非接触給電機構、機能装置ならびにそれに用いられる拡張機能モジュールおよび非接触給電機構の製造方法を提供する。【解決手段】筒状部１０ａに軸方向に渡って切れ目ｉが設けられるため、当該切れ目ｉから磁性コア１１を介挿することができる。また、差し込み口ｈが設けられるため、自動巻線機１１０の巻線治具１００にボビン１０を容易に取り付けることができ、ボビン１０に磁性コア１１を取り付けた上で自動巻線機１１０を用いて、筒状部１０ａ表面に導線１３０を巻き回すことにより、容易にコイル１２を形成することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に導線を巻き回す筒状部と、巻線機の巻線治具に挿入可能な差し込み片または巻線機の巻線治具を挿入可能な差し込み口が設けられた治具固定部とを有し、筒状部は、周方向から磁性コアを挿入可能に形成されることを特徴とするボビン。
【請求項２】
筒状部には、軸方向に渡って磁性コア取り付け用の切れ目が設けられることを特徴とする請求項１記載のボビン。
【請求項３】
筒状部は、軸方向に互いに分断された部材からなることを特徴とする請求項１記載のボビン。
【請求項４】
治具固定部が分離可能に構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のボビン。
【請求項５】
一次側の筐体と二次側の筐体とが接続可能に構成されるとともに一次側から二次側へ非接触により電力を供給可能な非接触給電機構であって、
請求項１〜４のいずれかに記載のボビンの筒状部内に磁性コアを介挿した上で当該筒状部に導線を巻き回して構成されることを特徴とする非接触給電機構。
【請求項６】
電力線に接続されている電力路接続口と情報線に接続されている情報路接続口とをモジュール化して形成した接続口を備えたゲート装置に接続される機能装置であって、
前記ゲート装置の電力路接続口および情報路接続口に接続され、前記ゲート装置から前記電力を得るとともに前記ゲート装置を介して前記情報信号の授受を行う基本機能モジュールと、基本機能モジュールに接続可能に構成され、基本機能モジュールから非接触により電力の供給を受け得る少なくとも１つの拡張機能モジュールとを具備し、
基本機能モジュールと拡張機能モジュールとの非接触給電機構および拡張機能モジュール同士の非接触給電機構は、請求項５記載の非接触給電機構であることを特徴とする機能装置。
【請求項７】
請求項６記載の機能装置に用いられることを特徴とする拡張機能モジュール。
【請求項８】
請求項４に記載のボビンを用いた非接触給電機構の製造方法であって、
前記ボビンの筒状部内に磁性コアを介挿し、
磁性コアが介挿されたボビンの治具固定部に巻線機を取り付け、
巻線機を用いてボビンを筒状部の軸中心に回転させることにより導線を筒状部表面に巻き回してコイルを形成し、
ボビンの治具固定部を分離することを特徴とする非接触給電機構の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触給電機構を構成するボビンに関し、さらに、当該ボビンを備えた非接触給電機構、当該機構を備えた配線システムに用いる機能装置ならびにそれに用いられる拡張機能モジュールおよび非接触給電機構の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一次側の筐体および二次側の筐体間で非接触給電を行うための非接触給電機構において、一次側および二次側の筐体のそれぞれにコイルおよび磁性コアを用い、かつ両者を絶縁すべく、内側に磁性コアを介挿し、外側に導線が巻き回された樹脂製等のボビンが公知である。
【０００３】
このような非接触給電機構により、一次側のコイルに電流を流すことにより磁界を生じさせ、二次側のコイルに誘導電流を発生させて電力を伝達することができる。このとき、一次側および二次側の磁性コアにより、一次側で発生した磁界による磁束を効率よく誘導することができる。
【０００４】
このような磁性コアとしては、Ｕ型コアまたはＥ型コアが多く用いられる。Ｕ型コアは、略平行に離間して設けられた２つの脚部と当該２つの脚部の一端側同士を繋ぐ胴部とで構成され、Ｅ型コアは、Ｕ型コアの胴部の略中央にもう１つの脚部が他の脚部と略平行に離間して設けられている。このようなＵ型コアまたはＥ型コアにボビンを取り付ける場合、導線を巻き回したボビンは、胴部に取り付けるが、脚部によりボビンの内側に磁性コアを介挿するには、一端磁性コアの脚部のいずれか一方を切断し、ボビンに介挿後、再び接着する必要が生じていた。このような非接触給電機構の製造方法では、製造コストが高い問題があった。また、再接着面においてギャップが増加し、磁束の流れが悪くなり、給電効率が低下する問題もあった。なお、Ｅ型コアにおいては、中央の脚部に当該脚部にボビンを介挿する構成も可能であるが、胴部に介挿する構成に比較してボビンの軸方向長さが短くなり、コイルの取り付けスペースが小さくなってしまうため、給電効率を上げることができない。特に、一次側および二次側の筐体において小型化が要請される場合には、非接触給電機構も小型化する必要があり、小型化によって給電効率の低下が給電能力に顕著に現れる場合があった。
【０００５】
また、ボビンの小型化によってボビンに導線を巻き回す工程における製造コストが高くなる問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、給電能力をより向上させるとともに製造コストを低く抑えることができるボビン、非接触給電機構、機能装置ならびにそれに用いられる拡張機能モジュールおよび非接触給電機構の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るボビンは、表面に導線を巻き回す筒状部と、巻線機の巻線治具に挿入可能な差し込み片または巻線機の巻線治具を挿入可能な差し込み口が設けられた治具固定部とを有し、筒状部は、周方向から磁性コアを挿入可能に形成されることを特徴とするものである。
【０００８】
より好ましくは、筒状部には、軸方向に渡って磁性コア取り付け用の切れ目が設けられることを特徴とするものである。あるいは、筒状部は、軸方向に互いに分断された部材からなることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明に係るボビンによれば、筒状部に軸方向に渡って切れ目が設けられるため、当該切れ目から磁性コアを介挿することができる。もしくは、筒状部が軸方向に互いに分断された部材からなるため、分断された両部材により磁性コアを挟み付けることにより筒状部内に磁性コアを介挿することができる。つまり、筒状部の周方向から磁性コアを挿入することができる。
【００１０】
また、治具固定部に差し込み片または差し込み口が設けられるため、巻線機の巻線治具にボビンを容易に取り付けることができ、ボビンに磁性コアを取り付けた上で巻線機を用いて、筒状部表面に導線を巻き回すことにより、容易にコイルを形成することができる。
【００１１】
したがって、磁性コアを切断することなく非接触給電機構を形成することができるため、給電能力をより向上させるとともに製造コストを低く抑えることができる。
【００１２】
好ましくは、治具固定部が分離可能に構成される。
【００１３】
この場合、治具固定部が分離可能に構成されるため、巻線機を用いて筒状部にコイルを形成した後、非接触給電機構としては不要な治具固定部を分離することができる。したがって、非接触給電機構をより小型化することができる。
【００１４】
また、本発明に係る非接触給電機構は、一次側の筐体と二次側の筐体とが接続可能に構成されるとともに一次側から二次側へ非接触により電力を供給可能な非接触給電機構であって、上記のボビンの筒状部内に磁性コアを介挿した上で当該筒状部に導線を巻き回して構成されることを特徴とするものである。
【００１５】
そして、本発明に係る非接触給電機構の製造方法は、上記のボビンを用いた非接触給電機構の製造方法であって、前記ボビンの筒状部内に磁性コアを介挿し、磁性コアが介挿されたボビンの治具固定部に巻線機を取り付け、巻線機を用いてボビンを筒状部の軸中心に回転させることにより導線を筒状部表面に巻き回してコイルを形成し、ボビンの治具固定部を分離することを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明に係る機能装置は、電力線に接続されている電力路接続口と情報線に接続されている情報路接続口とをモジュール化して形成した接続口を備えたゲート装置に接続される機能装置であって、前記ゲート装置の電力路接続口および情報路接続口に接続され、前記ゲート装置から前記電力を得るとともに前記ゲート装置を介して前記情報信号の授受を行う基本機能モジュールと、基本機能モジュールに接続可能に構成され、基本機能モジュールから非接触により電力の供給を受け得る少なくとも１つの拡張機能モジュールとを具備し、基本機能モジュールと拡張機能モジュールとの非接触給電機構および拡張機能モジュール同士の非接触給電機構は、上記の非接触給電機構であることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明に係る拡張機能モジュールは、上記の機能装置に用いられることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るボビン、非接触給電機構、機能装置ならびにそれに用いられる拡張機能モジュールおよび非接触給電機構の製造方法によれば、筒状部に軸方向に渡って切れ目が設けられるため、当該切れ目から磁性コアを介挿することができる。もしくは、筒状部が軸方向に互いに分断された部材からなるため、分断された両部材により磁性コアを挟み付けることにより筒状部内に磁性コアを介挿することができる。また、治具固定部に差し込み片または差し込み口が設けられるため、巻線機の巻線治具にボビンを容易に取り付けることができ、ボビンに磁性コアを取り付けた上で巻線機を用いて、筒状部表面に導線を巻き回すことにより、容易にコイルを形成することができる。つまり、筒状部の周方向から磁性コアを挿入することができる。
【００１９】
したがって、磁性コアを切断することなく非接触給電機構を形成することができるため、給電能力をより向上させるとともに製造コストを低く抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を説明する。図２は本発明に係る一実施形態における機能装置を用いる配線システムの構成図である。図３は本実施形態における基本機能モジュールの回路構成図であり、図４は本実施形態における拡張機能モジュールの回路構成図である。
【００２１】
本実施形態の機能装置を用いるシステムでは、建物内の適所において埋め込み配設している１乃至複数のスイッチボックスを基本ベースとして用いる。これらのスイッチボックス間には壁面内に先行配線した電力線Ｌ１と、情報線Ｌ２とを送り配線する。また、始端のスイッチボックス２に対して、配線ボックス１内の主幹ブレーカＭＢと分岐ブレーカＢＢとを介して屋内に引き込まれた電力線Ｌ１を導入するとともに、外部のインターネット網ＮＴにゲートウェイＧＷ（必要に応じてルータ、ハブ）を介して接続されている情報線Ｌ２を導入してある。
【００２２】
なお、本実施形態においては、情報線Ｌ２を導入することにより情報を送ることとしているが、少なくとも電力線Ｌ１を送る構成として実現可能であり、情報線Ｌ２の代わりに後述する各機能モジュールに無線により情報を送ったり、情報線Ｌ２によることなく各機能モジュール単体で各機能を実行することとしてもよい。
【００２３】
これらのスイッチボックスは、例えばＪＩＳで規格化された大角形の１個モジュール寸法の埋め込み型の配線器具が３個取り付けることができる１連の取付枠に対応して規格化されたスイッチボックスからなり、上部から配電ボックス１または他のスイッチボックスから送り配線されてくる電力線Ｌ１および情報線Ｌ２を導入するとともに、下部からは他のスイッチボックスへ送り配線するための電力線Ｌ１および情報線Ｌ２が導出している。そして各スイッチボックスには本発明の機能装置を構成する基本機能モジュール８を接続するゲート装置３を取り付けてある。
【００２４】
ゲート装置３は、ボディ背面部に速結端子構造の接続端子部５ａ，５ｂおよび送り配線用の接続端子部５ａ’，５ｂ’を設け、それぞれに対応する電力線Ｌ１、情報線Ｌ２を接続するようになっている。また、ボディ前面部には、送られてきた電力線Ｌ１に電気的に接続されている接触部を備えた電力路接続口６Ａと、送られてきた情報線Ｌ２に電気的に接続されている情報路接続口６Ｂとを有し、モジュール化した接続口６を備えている。
【００２５】
基本機能モジュール８は、後述する拡張機能モジュール９と機能装置を構成する。基本機能モジュール８は、合成樹脂製で扁平なモジュール本体内に図３に示す回路を内蔵しており、背面部のコネクタ７の被接続部７Ａ，７Ｂをゲート装置３の接続口６Ａ，６Ｂに結合させることで、スイッチボックスの前面開口を覆うとともに、周部のフランジをスイッチボックスの前面開口周辺の壁面に重ねた状態となる。
【００２６】
基本機能モジュール８は、図３に示すように、被接続部７Ａを介して接続される商用電源ＡＣを整流平滑するＡＣ／ＤＣコンバータ１３ａと、平滑化された交流電源を高い周波数に変換し、磁性コア１１に巻装したコイル１２に印加するＤＣ／ＡＣコンバータ１３ｂと、ＡＣ／ＤＣコンバータ１３ａおよびＤＣ／ＡＣコンバータ１３ｂの間を接続する線路に接続され、安定した直流電圧からなる内部回路の動作電源＋Ｖを得る直流電源部１４と、被接続部７Ｂを介して接続される情報線Ｌ２を通じて双方向に伝送される情報信号を送受信部１５と、情報線Ｌ２を介して受信される情報信号をＥ／Ｏ変換して発光素子ＬＥＤを通じて送出するするＥ／Ｏ変換部１６と、後述する拡張機能モジュール９側から送られてくる光信号からなる情報信号を受光素子ＰＤで受光してＯ／Ｅ変換して送受信部１５に渡すＯ／Ｅ変換部１７とを備えている。
【００２７】
コイル１２および磁性コア１１は、基本機能モジュール８と連結する拡張機能モジュール９に電力を非接触で供給するための非接触給電機構を構成するトランスの一次側となる電磁結合部（電力供給部）を構成するもので、連結する拡張機能モジュール９（図４参照）側に設けたコイル１８を巻回した磁性コア１９に磁性コア１１が磁気結合してトランス作用によりコイル１８側に電源電圧を誘起させて電力供給を行うようになっている。ここで、ＤＣ／ＡＣコンバータ１３ｂにより商用周波数よりも周波数が高い交流電力に変換することで、電磁結合部によるトランス構成の小型化を図っている。
【００２８】
一方、Ｅ／Ｏ変換部１６の発光素子ＬＥＤは隣接する拡張機能モジュール９に情報信号を光信号により非接触で伝達するためのもので、連結された拡張機能モジュール９側のＯ／Ｅ変換部２０に設けた受光素子ＰＤに対置される。また、Ｏ／Ｅ変換部１７の受光素子ＰＤは隣接する拡張機能モジュール９から光信号により伝達されてくる情報信号を受け取るためのもので、連接する拡張機能モジュール９側のＥ／Ｏ変換部２１の発光素子ＬＥＤに対置される。
【００２９】
なお、磁性コア１１とコイル１２とからなる電磁結合部は、図３では１組しか示していないが、必要に応じて電気的に並列に２組備えていてもよい。また、Ｅ／Ｏ変換部１６の発光素子ＬＥＤ，Ｏ／Ｅ変換部１７の受光素子ＰＤもそれぞれに別の発光素子ＬＥＤ、受光素子ＰＤを接続しており、モジュール本体の両側において側壁に近接する内部位置にそれぞれ１組ずつ配置している。
【００３０】
なお、図３ではゲート装置３の両接続口６Ａ，６Ｂおよび基本機能モジュール８のコネクタ７の被接続部７Ａ，７Ｂを縦方向で示しているが、実際は横方向になっている。
【００３１】
本実施形態の機能装置を用いる配線システムでは、電力供給を受けて動作する機能によって複数の種類の拡張機能モジュール９が準備されているが、高さ寸法を基本機能モジュール８と同じ高さ寸法に規格化され、また横幅寸法も規格化された単位モジュール寸法の整数倍に規格化され、また背面を平坦な面に形成して壁面に沿わせることができるようにしている。
【００３２】
拡張機能モジュール９内には図４に示すように上述のコイル１８、磁性コア１９からなる電磁結合部を２組備え、モジュール本体の両側壁に近接する内部に配置される。電力受給部となる一方の電磁結合部（二次側）には、整流回路２８が電気的に接続され、基本機能モジュール８または他の拡張機能モジュール９の一次側から受けた電力を平滑化する。また、電力供給部となる他方の電磁結合部（一次側）には、整流回路２８に電気的に接続されたＤＣ／ＡＣコンバータ２９が電気的に接続され、平滑化された電力を周波数が高い交流電力に変換する。これらの電磁結合部を構成する磁性コア１９の先端が近接配置されるモジュール本体の側面位置が磁気結合部となる。なお、図４に示すように、基本機能モジュール８の右側に拡張機能モジュール９を増設可能な構成を説明しているが、基本機能モジュール８の左側に拡張機能モジュール９を増設可能とする構成も、整流回路２８およびＤＣ／ＡＣコンバータ２９を入れ替えることにより実現可能である。また、整流回路２８およびＤＣ／ＡＣコンバータ２９間を接続する線路には直流電源部２２が接続され、内部回路の動作電源＋Ｖを得るようになっている。
【００３３】
さらに、情報信号を授受するために、拡張機能モジュール９内には連結する基本機能モジュール８または拡張機能モジュール９から送られてくる光信号からなる情報信号を受光素子ＰＤで受光して電気的な信号に変換するＯ／Ｅ変換部２０と、電気信号からなる情報信号を隣接する基本機能モジュール８または９へ光信号からなる情報信号として発光素子ＬＥＤで送り出すためのＥ／Ｏ変換部２１と、Ｏ／Ｅ変換部２０からの電気信号からなる情報信号を受け取るとともに、電気信号からなる情報信号をＥ／Ｏ変換部２１へ送り出す情報信号送受信部２３とからなる情報信号送受信手段を二組設け、一方の発光素子ＬＥＤと受光素子ＰＤをモジュール本体の左側側壁近傍の内部に、また他方の伝送処理部の発光素子ＬＥＤと受光素子ＰＤをモジュール本体の右側側壁近傍の内部に配置してある。ここで、左側に配置される発光素子ＬＥＤの位置は、受光素子ＰＤの下側であり、右側に配置される発光素子ＬＥＤの位置は受光素子ＰＤの上側となる。また、左側に連結される基本機能モジュール８または拡張機能モジュール９の右側に配置されている発光素子ＬＥＤおよび受光素子ＰＤと、左側に配置されている受光素子ＰＤおよび発光素子ＬＥＤとがそれぞれ対向している。また、右側に連結される基本機能モジュール８または拡張機能モジュール９の左側に配置されている発光素子ＬＥＤおよび受光素子ＰＤと、右側に配置されている受光素子ＰＤおよび発光素子ＬＥＤとがそれぞれ対向している。そして、モジュール本体内において両側の情報信号送受信部２３間を双方向の信号ライン２４で接続して、両側に隣接する基本機能モジュール８または拡張機能モジュール９に対して情報信号を中継できるようになっている。
【００３４】
また、拡張機能モジュール９内には、信号ライン２４上の情報信号を受信するとともに、信号ライン２６上に情報信号を送出する送受信部２５と、この送受信部２５で受信される情報信号からデータを取り込んで処理を行うとともに、当該拡張機能モジュール９から他の拡張機能モジュール９にデータを送る場合のデータ生成処理を行う演算処理部２６と、Ｉ／Ｏインターフェース２７を介して演算処理部２６との間でデータの授受を行って動作する機能部３０とを具備する。これらの各部には、動作電源＋Ｖが前記の直流電源部２２から供給される。機能部３０の構成は、拡張機能モジュール９によって異なる。
【００３５】
拡張機能モジュール９としては、空調機器の運転操作器を構成する拡張機能モジュールや、空調機器の温度設定器を構成する拡張機能モジュール、照明器具のオン・オフ操作用の壁スイッチを構成する拡張機能モジュール、ガス、火災または防犯用の警報器を構成する拡張機能モジュール、さらに、電力供給を利用した電気カミソリ、電動歯ブラシ、携帯オーディオプレーヤ等の充電器を構成する拡張機能モジュール、インターホンの通話機能と訪問者を撮影するべく設置されたテレビカメラにより撮影される画像を表示する表示機能（モニタ）とを備えたインターホンの親機に対応する子機を構成する拡張機能モジュール等、種々適用可能である。
【００３６】
なお、本発明の機能装置を用いる配線システムの情報信号の伝送方式としては、ベースバンド伝送またはブロードバンド伝送の何れを採用してもよく、またプロトコルについても限定されないが、音声、映像などを用いるインターホンの親機、子機との間にはＪＴ−Ｈ２３２パケットに基づいて音声・映像を相互に送るようにし、また制御系における操作側からの操作データにより１または複数の機能を操作できるような１対１または１対Ｎの対応が可能なユニキャストやブロードキャストに対応する経路制御プロトコルを適宜採用することが好ましい。また、ゲート装置３間の使用プロトコルと、ゲート装置３に連なる機能モジュール８，９での使用プロトコルとを異ならせることとしてもよく、例えばゲート装置３にプロトコル変換を行うようにしてもよい。
【００３７】
機能装置を構成する基本機能モジュール８を使用するにあたっては、まず、ゲート装置３を予め建物の適所の壁面に埋設してあるスイッチボックス２に取付枠を介して取り付け、先行配線されている電力線Ｌ１および情報線Ｌ２の接続を行う。その後、ゲート装置３の前面部に設けられた電線路接続口６Ａ，６Ｂに対して基本機能モジュール８のコネクタ７の対応する被接続部７Ａ，７Ｂを接続するとともに、基本機能モジュール８をゲート装置３の前面部を覆うように取付枠に取り付ける。この基本機能モジュール８はこの取り付けた状態において壁面よりも前面部が突出し、両側面が室内側に露出することになる。
【００３８】
そして、拡張機能モジュール９は基本機能モジュール８の露出した両側側面（接続面）の一方に片側の側面（接続面）を面接させ、この状態で連結体等により拡張機能モジュール９と基本機能モジュール８とを機械的に連結する。これによって基本機能モジュール８と拡張機能モジュール９とで機能装置が構成されることになる。この際、後述するように位置決めのための嵌合手段として、嵌合凸部および嵌合凹部をそれぞれのモジュールの接続面の対応する位置に設けることにより、モジュール間の連結が確実となる。
【００３９】
さらに、先に連結した拡張機能モジュール９に別の拡張機能モジュール９を連結する場合には、対向側面を面接させた状態で連結体等により互いに機械的に連結する。このようにして図２に示すように順次拡張機能モジュール９（９1…９3）を側方に連結することができる。
【００４０】
なお、基本機能モジュール８は、両側に拡張機能モジュール９を連結することができるため、基本機能モジュール８の両側方向に拡張機能モジュール９を連結してもよい。このようにして、拡張機能モジュール９を連結した後、両端に位置する拡張機能モジュール９または基本機能モジュール８の反連結部位の側部に着脱自在にエンドカバーを被着することで、拡張機能モジュール９の連結施工が完了することになる。尚基本機能モジュール８に拡張機能モジュール９を連結しない状態、つまり未使用のまま置いておく場合にはエンドカバー２８を基本機能モジュール８の両側部に被着する。
【００４１】
ここで、基本機能モジュール８に連結できる拡張機能モジュール９の数は連結部位に加わる荷重の大きさにより制限があり、また基本機能モジュール８のＡＣ／ＤＣコンバータ１３ａおよびＤＣ／ＡＣコンバータ１３ｂの電力供給能力によっても制限される。
【００４２】
ここで、本発明に係る機能装置の基本機能モジュール８および拡張機能モジュール９に用いられる非接触給電機構についてより詳しく説明する。本実施形態における非接触給電機構は、基本機能モジュール８および／または拡張機能モジュール９の一次側と二次側とが接続可能に構成されるとともに一次側から二次側へ非接触により電力を供給可能な非接触給電機構であって、ボビン（後述）の筒状部内に磁性コアを介挿した上で当該筒状部に導線を巻き回して構成される。本実施形態のボビンについてより具体的に説明する。図１は本発明に係る第１実施形態における非接触給電機構に用いられるボビンの概略斜視図である。図１においては、基本機能モジュール８における非接触給電機構であって、磁性コア１１としてＵ型コアを用いる場合に基づいて説明するが、拡張機能モジュール９の非接触給電機構についても同様である。
【００４３】
本実施形態のボビン１０は、図１に示すように、表面に導線を巻き回す筒状部１０ａと、巻線機の巻線治具（後述）を挿入可能な差し込み口ｈが設けられた治具固定部１０ｂとを有している。筒状部１０ａの軸方向両端部には、導線を巻き回す際のガイドとなる鍔部１０ｄ，１０ｅが設けられる。そして、鍔部１０ｄ，１０ｅを含む筒状部１０ａには、軸方向（コイル形成時におけるコイルの軸方向、すなわち、コイル／コア内の磁束方向）に渡って磁性コア取り付け用の切れ目ｉが設けられる。本実施形態においては、筒状部１０ａの断面は、角丸矩形形状となっているが、磁性コアの形状や機能モジュールへの取り付け形状等に応じて円、楕円、矩形等、種々採用可能である。
【００４４】
そして、本実施形態においては、治具固定部１０ｂが分離可能に構成されるべく、一方の鍔部１０ｄと治具固定部１０ｂとが容易に切断可能なランナー部１０ｃにより接続されている。本実施形態においては、ボビン１０全体が一体成形樹脂により構成されるが、特に限定されない。例えば、筒状部１０ａと治具固定部１０ｂとを別体として形成し、接続部材で両者を接続することとしてもよい。また、筒状部１０ａは、内部に介挿される磁性コアと表面に巻き回して構成されるコイルとを絶縁する構成であればよい。
【００４５】
続いて、本実施形態のボビン１０を用いた非接触給電機構の製造方法について説明する。図５は図１のボビンを用いた非接触給電機構の製造方法を説明する概略図である。
【００４６】
まず、図５（ａ）に示すように、ボビン１０の筒状部１０ａの軸方向に渡って設けられた切れ目ｉから磁性コア１１の胴部１１ａを挿入することにより、ボビン１０の筒状部１０ａ内に磁性コア１１を介挿する。本実施形態のボビン１０の筒状部１０ａは弾性変形可能な樹脂により形成されているため、切れ目ｉは、磁性コア１１の幅より狭くてもよい。この場合は、挿入時に切れ目ｉを少し押し広げるようにして磁性コア１１の胴部１１ａを筒状部１０ａ内に介挿することができる。なお、本実施形態のボビン１０は、磁性コイル１１の脚部１１ｂが治具固定部１０ｂに干渉しないように、治具固定部１０ｂに切欠き部１０ｆが設けられている。
【００４７】
続いて、図５（ｂ）に示すように、磁性コア１１が介挿されたボビン１０の治具固定部１０ｂに巻線治具１００を取り付ける。具体的には、巻線治具１００の一端がボビン１０の治具固定部１０ｂに設けられた差し込み口ｈに対応する形状（本実施形態においては角柱状）になっており、巻線治具１００を差し込み口ｈに挿入することにより互いに回転不能に固定される。巻線治具１００の他端は、自動巻線機１１０の回転軸１２０に取り付けられる。なお、自動巻線機１１０に巻線治具１００を介してボビン１０を取り付けた際に、ボビン１０の筒状部１０ａが自動巻線機１１０の回転軸１２０と略同軸となるように、巻線治具１００および／または治具固定部１０ｂの差し込み口ｈの位置を設定しておくことが好ましい。また、巻線治具に差し込み口（正方形穴）を設け、治具固定部が当該差し込み口に対応する形状（例えば、角柱状）としてもよい。
【００４８】
そして、導線１３０の一端部をボビン１０の鍔部１０ｅに取り付けて、自動巻線機１１０に内蔵されたモータ（図示せず）により回転軸１２０を回転させることによりボビン１０の筒状部１０ａを筒状部１０ａの軸中心に回転させるとともに、手または別の器具で導線１３０を所定の張力を保ちつつ摺動させながら、ボビン１０の筒状部１０ａの表面周囲に巻き回す。こうして、ボビン１０の筒状部１０ａの表面周囲にコイル１２を形成する（図５（ｃ））。なお、筒状部１０ａの周囲に導線１３０を巻き回すことにより、筒状部１０ａの切れ目ｉも磁性コア１１が脱落しない程度に狭められる（好ましくは、切れ目ｉが塞がる程度に締め付けられる）ため、磁性コア１１がボビン１０（およびコイル１２）から脱落することおよび磁性コア１１がコイル１２に接触することも防止できる。
【００４９】
コイル１２の形成後、自動巻線機１１０からボビン１０を取り外し、非接触給電機構としては不要な部分である治具固定部１０ｂをボビン１０から分離して取り除く。具体的には、図５（ｃ）に示すように、ボビン１０の鍔部１０ｄとの接続箇所であるランナー部１０ｃを切断することにより、治具固定部１０ｂを分離する。
【００５０】
以上のように、筒状部１０ａに軸方向に渡って切れ目ｉが設けられるため、当該切れ目ｉから磁性コア１１を介挿することができる。つまり、筒状部１０ａの周方向から磁性コア１１を挿入することができる。また、差し込み口ｈが設けられるため、自動巻線機１１０の巻線治具１００にボビン１０を容易に取り付けることができ、ボビン１０に磁性コア１１を取り付けた上で自動巻線機１１０を用いて、筒状部１０ａ表面に導線１３０を巻き回すことにより、容易にコイル１２を形成することができる。
【００５１】
したがって、磁性コア１１を切断することなく非接触給電機構を形成することができるため、給電能力をより向上させるとともに製造コストを低く抑えることができる。
【００５２】
さらに、治具固定部１０ｂが分離可能に構成されるため、自動巻線機１１０を用いて筒状部１０ａにコイル１２を形成した後、非接触給電機構としては不要な治具固定部１１ｂを分離することができる。したがって、非接触給電機構をより小型化することができる。
【００５３】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図６は本発明に係る第２実施形態における非接触給電機構に用いられるボビンの概略斜視図である。
【００５４】
本実施形態のボビン１０は、図６に示すように、表面に導線を巻き回す筒状部１０ａと、巻線機の巻線治具（後述）を挿入可能な差し込み口ｈが設けられた治具固定部１０ｂとを有している。筒状部１０ａの軸方向両端部には、導線を巻き回す際のガイドとなる鍔部１０ｄ，１０ｅが設けられる。そして、鍔部１０ｄ，１０ｅを含む筒状部１０ａが、軸方向（コイル形成時におけるコイルの軸方向、すなわち、コイル／コア内の磁束方向）に互いに分断された部材となるべく、ボビン１０全体が互いに分断された（半割れ）の部材１０Ａ，１０Ｂから構成される。本実施形態においては、ボビン１０の部材１０Ａ，１０Ｂがそれぞれ一体成形樹脂により構成されるが、少なくとも筒状部１０ａ（および）が分断されていればよいため、治具固定部１０ｂは、部材１０Ａ、１０Ｂのいずれかにおいて一体成形としてもよいし、別部材としてもよい。また、本実施形態においては、部材１０Ａ，１０Ｂを接合した際に、差し込み口ｈが形成されるべく構成される。その他の構成については、第１実施形態と同様であるので図６においても図１と同じ符号を付し、説明を省略する。
【００５５】
続いて、本実施形態のボビン１０を用いた非接触給電機構の製造方法について説明する。図７は図６のボビンを用いた非接触給電機構の製造方法を説明する概略図である。
【００５６】
図７に示すように、部材１０Ａおよび１０Ｂの筒状部１０ａ相当箇所に磁性コア１１の胴部１１ａを側方から挟み付けることにより、ボビン１０の筒状部１０ａ内に磁性コア１１を介挿する。なお、挟み付けた状態を維持するために、部材１０Ａ、１０Ｂは互いに嵌合可能な構成（例えば、ダボ等）としてもよいし、接着することとしてもよい。
【００５７】
以降は、第１実施形態（図５(ｂ)，(ｃ)）と同様に、非接触給電機構を形成する。
【００５８】
このように、筒状部１０ａが軸方向に互いに分断された部材１０Ａ，１０Ｂからなるため、分断された両部材１０Ａ，１０Ｂにより磁性コア１１を挟み付けることにより筒状部１０ａ内に磁性コア１１を介挿することができる。つまり、筒状部１０ａの周方向から磁性コア１１を挿入することができる。また、別部材１０Ａ，１０Ｂを挟み付ける構成であるので、筒状部１０ａの成形材料が柔軟性を持たない（弾性変形が困難な）場合（第１実施形態のように切れ目ｉを設けても容易に切れ目ｉを開くことができない場合）にも対応可能である。
【００５９】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図８は本発明に係る第３実施形態におけるボビンを用いた非接触給電機構の形成途中を示す概略図である。図８は第１実施形態における図５（ｂ）に対応したものであり、同様の構成には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００６０】
本実施形態のボビン１０は、図８に示すように、Ｅ型コアである磁性コア１１’に対応するものであり、磁性コア１１’の２つの胴部に対応するように２つの筒状部１０ａ’を有し、２つの筒状部１０ａ’間を連結部１０ｇで繋いだものである。磁性コア１１’を筒状部１０ａ’内に介挿する構成については、上記第１および第２実施形態のいずれでもよい。このようなボビン１０の筒状部１０ａ’のそれぞれに磁性コア１１’の２つの胴部を介挿し、自動巻線機１３０に取り付けて、一方の筒状部１０ａ’に導線１３０を巻き回す。その後、他方の筒状部１０ａ’に導線１３０を巻き回す場合には磁束の向きを対向させるべく、自動巻線機１３０の回転軸１２０を逆回転させる。このようにして、一次側と二次側との非接触給電機構を接続したときに磁束が磁性コア１１’内を還流させ得るコイル１２’をそれぞれ形成することができる。
【００６１】
本実施形態において、連結部１０ｇは、治具固定部１０ｂと同様に、隣り合う顎部１０ｅおよび１０ｈとランナー部（図示せず）を介して接続されている。したがって、ボビン１０の鍔部１０ｄとの接続箇所であるランナー部１０ｃを切断することにより、治具固定部１０ｂを分離するとともに、ボビン１０の顎部１０ｅ，１０ｈとの接続箇所であるランナー部を切断することにより、連結部１０ｇを分離する。
【００６２】
したがって、Ｅ型コアにおいても、磁性コア１１’を切断することなく非接触給電機構を形成することができるため、給電能力をより向上させるとともに製造コストを低く抑えることができる。
【００６３】
なお、本実施形態においては、連結部１０ｇにより２つの筒状部１０ａ’が一体となった構成について説明したが、第１または第２実施形態におけるボビン１０を２つ用いて、１つずつ自動巻線機１３０に取り付けて、形成することとしてもよい。
【００６４】
以上の実施形態においては、治具固定部１０ｂ（および連結部１０ｄ）を分離可能に構成したが、分離せずに、例えば、治具固定部を機能モジュールへの取り付け部（嵌め込み足部）として転用可能に構成することとしてもよい。
【００６５】
以上、本発明に係る実施の形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更、修正が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係る第１実施形態における非接触給電機構に用いられるボビンの概略斜視図である。
【図２】本発明に係る一実施形態における機能装置を用いる配線システムの構成図である。
【図３】本実施形態における基本機能モジュールの回路構成図である。
【図４】本実施形態における拡張機能モジュールの回路構成図である。
【図５】図１のボビンを用いた非接触給電機構の製造方法を説明する概略図である。
【図６】本発明に係る第２実施形態における非接触給電機構に用いられるボビンの概略斜視図である。
【図７】図６のボビンを用いた非接触給電機構の製造方法を説明する概略図である。
【図８】本発明に係る第３実施形態におけるボビンを用いた非接触給電機構の形成途中を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６７】
３  ゲート装置
８  基本機能モジュール
９  拡張機能モジュール
１０，１０’，１０’’  ボビン
１０ａ，１０ａ’  筒状部
１０ｂ  治具固定部
１０ｃ  ランナー部
１０Ａ，１０Ｂ  分断された部材
ｈ  差し込み口
ｉ  切れ目
１１，１１’，１９  磁性コア
１２，１２’，１８  コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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