(57)【要約】【課題】適切に近接効果を低減すると共に、端末加工をより容易とすることが可能な平型リッツ線及びコイルユニットを提供する。【解決手段】平型リッツ線１は、導体１１と導体１１の外周に設けられた絶縁皮膜１２とを有する絶縁導体１０を複数本集合して形成されたものであって、複数本の絶縁導体１０が互いに編み込まれて平型の編組構造となっており、平型の編組構造の内側にポリプロピレンからなる絶縁性の板材２０が介在されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体と導体の外周に設けられた絶縁皮膜とを有する絶縁導体を複数本集合して形成された平型リッツ線であって、
前記複数本の絶縁導体が互いに編み込まれて平型の編組構造となっており、前記平型の編組構造の内側にポリプロピレンからなる絶縁層が介在されている
ことを特徴とする平型リッツ線。
【請求項２】
請求項１に記載の平型リッツ線と、
前記平型リッツ線が巻き回されるボビンと、を備え、
前記ボビンは、前記平型リッツ線が巻き回されてコイルを形成した場合において、コイル軸方向と垂直となる断面の形状が略楕円形状となっている
ことを特徴とするコイルユニット。
【請求項３】
前記ボビンは、断面形状が略楕円形状となる長軸側端部において角部を有する
ことを特徴とする請求項２に記載のコイルユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平型リッツ線及びコイルユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、導体と導体の外周に設けられた絶縁皮膜とを有する絶縁導体を複数本集合して形成された平型リッツ線が知られている。この平型リッツ線によれば、導体に流れる電流の周波数が増加するにつれて電流が導体表面に集中する表皮効果による交流抵抗の増加を抑えることができる（特許文献１参照）。
【０００３】
このような平型リッツ線においては、例えば絶縁皮膜としてエナメルを用いたエナメル素線を平打編組構造とし、平打編組の内部に絶縁体を設けたものが提案されている（特許文献２参照）。この平型リッツ線では、平打編組の内部に絶縁体を設けているため、近接効果が低減し高周波抵抗を低減させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２２７２０号公報
【特許文献２】特開平６−１６８６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献２に記載の平型リッツ線では、平打編組の内部に絶縁体を備えるため、この絶縁体が端子と接触してしまうなど、端末加工が容易でなくなってしまう。
【０００６】
また、リッツ電線は、例えば地上側のコイルと車両に設けられたコイルとの電磁誘導作用により車両バッテリを充電する非接触給電システムのコイル部分に好適に用いられる。このため、特許文献２に記載の平型リッツ線についてもコイル状に巻かれることとなるが、内部の絶縁体が曲げに耐え切れず破断してしまうことがあり、この場合には、近接効果の低減効果が弱まってしまう。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するものであり、その目的とするところは、適切に近接効果を低減すると共に、端末加工をより容易とすることが可能な平型リッツ線及びコイルユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の平型リッツ線は、導体と導体の外周に設けられた絶縁皮膜とを有する絶縁導体を複数本集合して形成された平型リッツ線であって、前記複数本の絶縁導体が互いに編み込まれて平型の編組構造となっており、前記平型の編組構造の内側にポリプロピレンからなる絶縁層が介在されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の平型リッツ線によれば、平型の編組構造の内側にポリプロピレンからなる絶縁層が介在されているため、絶縁層により近接効果を低減させることができる。しかも、絶縁層がポリプロピレンであるため、機械的強度に優れ、たとえコイル状に巻かれたとしても曲げにより破断し難く、適切に近接効果を低減することができる。加えて、ポリプロピレンの融点は１３０℃であり、半田融点よりも低いことから半田を用いた端末加工の際に絶縁層が融解して絶縁層のみが端子と接触するような事態に陥り難く端末加工は比較的容易である。従って、適切に近接効果を低減すると共に、端末加工をより容易とすることができる。
【００１０】
また、本発明のコイルユニットは、上記に記載の平型リッツ線と、前記平型リッツ線が巻き回されるボビンと、を備え、前記ボビンは、前記平型リッツ線が巻き回されてコイルを形成した場合において、コイル軸方向と垂直となる断面の形状が略楕円形状となっている。
【００１１】
本発明のコイルユニットによれば、ボビンは断面の形状が略楕円形状となっているため、ボビンに平型リッツ線を巻いてコイルユニットを形成した場合、ボビンが円筒形状である場合と比較してその厚みを小さくすることができ、薄型のコイルユニットを提供することができる。しかも、ボビンが略楕円形状であることから、長軸側端部において平型リッツ線に比較的大きな曲げが発生して絶縁層に負荷が掛かるが、絶縁層がポリプロピレンにて構成されているため、破断し難く断面略楕円形状のボビンに巻かれる場合においても適切に近接効果を低減することができる。
【００１２】
また、本発明のコイルユニットにおいて、前記ボビンは、断面形状が略楕円形状となる長軸側端部において角部を有することが好ましい。
【００１３】
このコイルユニットによれば、ボビンは、断面形状が略楕円形状となる長軸側端部において角部を有するため、この部位において平型リッツ線に一層大きな曲げが発生して絶縁層に負荷が掛かるが、絶縁層がポリプロピレンにて構成されているため、破断し難く長軸側端部に角部を有するボビンにおいても、より一層適切に近接効果を低減することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、適切に近接効果を低減すると共に、端末加工をより容易とすることが可能な平型リッツ線及びコイルユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る平型リッツ線が適用される非接触給電システムの概略構成図である。
【図２】本実施形態に係る平型リッツ線を示す構成図であり、断面図を示している。
【図３】本実施形態に係る平型リッツ線を用いたコイルユニットを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明は以下の実施形態に限られるものではない。
【００１７】
図１は、本実施形態に係る平型リッツ線が適用される非接触給電システム１００の概略構成図である。図１に示すように、本実施形態に係る非接触給電システム１００は、地上側に設けられる非接触給電装置２００と、車両Ｖに搭載される車両側ユニット３００とを備え、非接触給電装置２００から車両側ユニット３００に対して非接触で電力を供給し、車両Ｖに設けられる車両電池Ｂを充電するシステムである。
【００１８】
非接触給電装置２００は、給電スタンドや駐車場などに設置されるものであって、車両Ｖが所定の駐車位置に駐車されるとコイル（後述の送電コイルＬ１と受電コイルＬ２）間の非接触給電により電力を供給するものである。このような非接触給電装置２００は、高周波電源２０１と、コイルユニット２０２とを備えている。
【００１９】
高周波電源２０１は、商用電源（ＡＣ２００Ｖ）から送電される交流電力を高周波の交流電力に変換し、コイルユニット２０２内の送電コイルＬ１に送電するための回路であり、整流部、ＰＦＣ（Power Factor Correction）回路、及びインバータなどを備えて構成されている。
【００２０】
コイルユニット２０２は、車両Ｖが適正位置に駐車された場合に、その直上に車両Ｖのコイル（後述の受電コイルＬ２）が位置するように設けられた筐体であって、その内部には送電コイルＬ１を備えている。送電コイルＬ１は、非接触で電力を供給するためのコイルであって、本実施形態においてはコイル軸が水平方向となるソレノイド型のコイルとなっている。
【００２１】
車両Ｖの車両側ユニット３００は、コイルユニット３０１と、整流器３０２と、車両電池Ｂとを備えている。コイルユニット３０１は、車両Ｖが適正位置に駐車された場合に、その直下に地上側のコイルユニット２０２が位置するように設けられた筐体であって、その内部には受電コイルＬ２を備えている。受電コイルＬ２は、非接触で電力の供給を受けるためのコイルであって、本実施形態においてはコイル軸が水平方向となるソレノイド型のコイルとなっている。
【００２２】
整流器３０２は、受電コイルＬ２に接続され、受電コイルＬ２で受電された交流電力を直流に整流する整流回路により構成されている。車両電池Ｂは、整流器３０２で整流された直流電力により充電されるものである。
【００２３】
なお、商用電源から高周波電源２０１、高周波電源２０１からコイルユニット２０２、コイルユニット３０１から整流器３０２、及び、整流器３０２から車両電池Ｂは、それぞれコネクタを介して高圧電線により接続されている。
【００２４】
ここで、図１に示したコイルＬ１，Ｌ２は、図２に示す平型リッツ線がコイル状に巻かれることによって形成されている。
【００２５】
図２は、本実施形態に係る平型リッツ線を示す構成図であり、断面図を示している。図２に示すように、本実施形態に係る平型リッツ線１は、絶縁導体１０を複数本集合して形成されたものであって、複数本の絶縁導体１０が互いに編み込まれて平型の編組構造となっている。
【００２６】
各絶縁導体１０は、導体１１と、導体１１の外周側に設けられたエナメルからなる絶縁皮膜１２とから構成されたエナメル素線となっている。このような平型リッツ線１は、複数本の絶縁導体１０が互いに編み込まれて平型の編組構造となっているため、その厚みは丸型の平型リッツ線よりも小さくなる。また、平型となっている関係上、各絶縁導体１０の全周が他の絶縁導体１０に覆われることなく、放熱性に優れるものとすることができる。すなわち、本実施形態に係る平型リッツ線１は、平型であるため、絶縁導体１０の本数が同じ丸型の平型リッツ線と比較すると、表面積が大きくなり、放熱性に優れることとなる。
【００２７】
さらに、本実施形態において平型リッツ線１は、平型の編組構造の内側にポリプロピレンからなる絶縁性の板材（絶縁層）２０が介在されている。このため、近接効果を低減させることができる。具体的に説明すると、例えば１本の絶縁導体１０ａに対して、図２の紙面手前側から奥側に電流が流れた場合、発生する磁場によって、近接する絶縁導体１０には逆向きの電流が流れることとなり、高周波抵抗が増加することとなる。しかし、本実施形態に係る平型リッツ線１は、ポリプロピレンという絶縁体からなる板材２０が介在しているため、１本の絶縁導体１０ａと板材２０を介して反対側に位置する絶縁導体１０ｂは、磁場の影響を受け難くなり、高周波抵抗の増加が抑えられることとなる。よって、近接効果を低減させることができる。
【００２８】
次に、本実施形態に係る平型リッツ線１を用いたコイルユニット２０２，３０１を説明する。図３は、本実施形態に係る平型リッツ線１を用いたコイルユニット２０２，３０１を示す図である。
【００２９】
図３に示すように、コイルユニット２０２，３０１は、上記平型リッツ線１が巻き付けられるボビン３０と、ボビン３０ごと平型リッツ線１を覆う筐体（不図示）とを備えている。ボビン３０は、内部に磁性体３１を有する板状の部材であって、側面視して（コイル軸方向に見て）その形状が略楕円形状となっている。また、ボビン３０は、巻き回される平型リッツ線１の位置を定めるためのガイド壁３２を有している。ガイド壁３２は、ボビン３０上に螺旋状に設けられている。よって、作業者は、このガイド壁３２に平型リッツ線１を嵌めるようにして巻き回すことにより、ボビン３０に対して平型リッツ線１を螺旋状に巻き付けることができる。
【００３０】
より詳細に断面が略楕円形状となるボビン３０の長軸側端部には、角部３３が形成されている。このため、平型リッツ線１は、角部３３の位置において折り曲げられるようにしてボビン３０上に巻き回されることとなる。
【００３１】
次に、本実施形態に係る平型リッツ線１の作用を説明する。本実施形態に係る平型リッツ線１は、平型に構成されている。このため、同じ本数の絶縁導体１０を有する丸型平型リッツ線と比較すると表面積が大きくなり放熱性に優れることとなる。また、図２に示すように、ポリプロピレンからなる板材２０が介在しているため、板材２０によって遮られる絶縁導体１０同士の近接効果を低減させることができる。
【００３２】
また、ボビン３０にはガイド壁３２が設けられ、且つ、コイル軸方向と垂直な断面の形状が略楕円形状となっているため、作業者はガイド壁３２に沿って平型リッツ線１をボビン３０に巻き付けることで、高さ方向ｈに小さい薄型のコイルユニット２０２，３０１を作成することができる。この際、断面の形状が略楕円形状となっているため、ボビン３０の長軸側端部において比較的大きな曲げが発生する。特に、本実施形態では長軸側端部に角部３３が形成されているため、一層大きな曲げが発生する。ところが、板材２０がポリプロピレンにて構成されているため、破断し難く長軸側端部に角部３３を有するボビン３０においても適切に近接効果を低減することとなる。
【００３３】
このようにして、本実施形態に係る平型リッツ線１によれば、平型の編組構造の内側にポリプロピレンからなる板材２０が介在されているため、板材２０により近接効果を低減させることができる。しかも、板材２０がポリプロピレンであるため、機械的強度に優れ、たとえコイル状に巻かれたとしても曲げにより破断し難く、適切に近接効果を低減することができる。加えて、ポリプロピレンの融点は１３０℃であり、半田融点よりも低いことから半田を用いた端末加工の際に板材が融解して板材のみが端子と接触するような事態に陥り難く端末加工は比較的容易である。従って、適切に近接効果を低減すると共に、端末加工をより容易とすることができる。
【００３４】
また、本実施形態に係るコイルユニット２０２，３０１によれば、ボビン３０は断面の形状が略楕円形状となっているため、ボビン３０に平型リッツ線１を巻いてコイルユニット２０２，３０１を形成した場合、ボビン３０が円筒形状である場合と比較してその厚みを小さくすることができ、薄型のコイルユニット２０２，３０１を提供することができる。しかも、ボビン３０が略楕円形状であることから、長軸側端部において平型リッツ線１に比較的大きな曲げが発生して板材２０に負荷が掛かるが、板材２０がポリプロピレンにて構成されているため、破断し難く断面略楕円形状のボビン３０に巻かれる場合においても適切に近接効果を低減することができる。
【００３５】
また、本実施形態に係るコイルユニット２０２，３０１によれば、ボビン３０は、断面形状が略楕円形状となる長軸側端部において角部３３を有するため、この部位において平型リッツ線１に一層大きな曲げが発生して板材２０に負荷が掛かるが、板材２０がポリプロピレンにて構成されているため、破断し難く長軸側端部に角部３３を有するボビン３０においても、より一層適切に近接効果を低減することができる。
【００３６】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。
【００３７】
例えば、本実施形態においては、平型リッツ線１が非接触給電システム１００のコイルユニット２０２，３０１に用いられる例を示したが、これに限らず、他の部位に用いられてもよいし、非接触給電システム１００以外に用いられてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１…平型リッツ線
１０…絶縁導体
１１…導体
１２…絶縁皮膜
２０…板材（絶縁層）
３０…ボビン
３１…磁性体
３２…ガイド壁
３３…角部
２０２，３０１…コイルユニット
Ｌ１，Ｌ２…コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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