CN106256009A - 线圈装置 - Google Patents

Abstract

螺线管型的线圈装置具备：包括卷绕部以及卷绕于卷绕部的导线的线圈部、收容线圈部的壳体、以及将卷绕部与壳体紧固的至少一个紧固部。导线包括多个延伸部分，多个延伸部分在卷绕部上沿着绕线方向延伸，并且在卷轴方向上具有间隔，线圈部包括扩大部，该扩大部在卷轴方向上相邻的延伸部分的间隔比其他延伸部分的间隔宽。紧固部设置于扩大部。

Description

线圈装置

技术领域

本发明涉及线圈装置。本申请基于2014年5月22日提出的日本专利申请第2014-105906号并对其主张优先权，本申请通过参照而引用其全部内容。

背景技术

非接触供电***具备送电线圈装置以及受电线圈装置，利用线圈之间的电磁感应、磁场谐振等实现非接触方式的送电。各线圈装置在内部具有线圈以及铁氧体。线圈装置被壳体包围。壳体例如由保护罩和铝板构成。非接触供电***的适用对象例如为电动汽车的供电***。在该情况下，受电线圈装置搭载于车辆。

公知有下述专利文献1、2以及3所记载的技术。在专利文献1记载的装置中，作为受电线圈装置的车内转换器(transducer)搭载于车辆(机架)内。或者，车内转换器被搭载为向底盘的下表面的下方突出。在专利文献2记载的装置中，对作为受电线圈的二次自谐振线圈进行支承的线轴，由连接于其凸缘部的固定部件安装于车辆。

在专利文献3记载的装置中，受电部的铝制的基板经由螺栓孔而由非磁性螺栓固定于移动体的下部。供电部的铝制的基板经由螺栓孔而由非磁性螺栓固定于行驶路面等。聚碳酸酯制的保护罩经由螺栓孔而由非磁性螺栓固定于基板。在保护罩与绝缘板之间设置有隔离件，借助该隔离件来提高保护罩的强度。

专利文献1：日本特开2013-153132号公报

专利文献2：日本特开2010-87353号公报

专利文献3：日本特开2008-120239号公报

在专利文献1记载的螺线管型的线圈中，供导线卷绕的卷绕部(在专利文献1的装置中，为铁氧体壳体部分)配置为在保护罩与铝板之间以平板状延伸。在卷绕部形成有多个插槽状的槽，在该槽中配置导线。在这样的结构中，卷绕于卷绕部的导线在卷绕部的表面侧以及背面侧分别具有多个平行的直线状部分。因此导线遍布配置在保护罩与铝板之间的卷绕部的整个区域存在。

公知有为了提高壳体的强度，而设置专利文献3记载的那样的隔离件。但是，在导线遍布卷绕部的整个区域存在的螺线管型的线圈中，难以应用这样的隔离件。在采用螺线管型线圈的线圈装置中，提高壳体的强度成为课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够提高壳体的强度的螺线管型的线圈装置。

本发明的一个方式的线圈装置是螺线管型的线圈装置，具备：线圈部，其包括卷绕部和卷绕于所述卷绕部的导线；壳体，其***述线圈部；以及至少一个紧固部，其将所述卷绕部与所述壳体紧固，所述导线包括多个延伸部分，多个延伸部分在所述卷绕部上沿着绕线方向延伸，并且在卷轴方向上具有间隔，所述线圈部包括扩大部，该扩大部是所述卷轴方向上相邻的所述延伸部分的间隔比其他所述延伸部分的间隔宽的部分，所述紧固部设置于所述扩大部。

根据该线圈装置，壳体收容包括卷绕部的线圈部。在卷绕部上沿绕线方向延伸的多个延伸部分在卷轴方向上具有间隔。在线圈部设置扩大部，该扩大部是相邻的延伸部分的间隔比其他延伸部分的间隔宽的部分。在扩大部设置至少一个紧固部。利用紧固部将卷绕部与壳体紧固。在扩大部由于延伸部分的间隔变宽，因此能够避免紧固部对延伸部分产生干涉。因此在螺线管型的线圈装置中，能够提高壳体的强度。

在几种方式中，线圈部还包括配置于卷绕部的内部的磁性部件。在该情况下，能够提高电力效率。

在几种方式中，壳体包括：第一壳体部件，其面对平板状的线圈部的第一面；第二壳体部件，其固定于第一壳体部件并面对与第一面相反的一侧的第二面。在该情况下，卷绕部与第一壳体部件以及第二壳体部件的至少一方由紧固部紧固，从而能够提高壳体的强度。

在几种方式中，卷绕部包括：第一卷绕板，其配置在第一壳体部件与磁性部件之间；第二卷绕板，其配置在第二壳体部件所述磁性部件之间，紧固部将磁性部件贯通，并且将第一卷绕板与第二卷绕板紧固。在该情况下，在第一壳体部件以及第二壳体部件之间设置有磁性部件。由于紧固部贯通磁性部件，将第一卷绕板与第二卷绕板紧固，因此壳体更牢固地相对于卷绕部固定。

在几种方式中，在磁性部件设置孔部，第一卷绕板包括向孔部内突出的突出部，紧固部包括：凸缘部，其从第一壳体部件侧抵接于第一卷绕板的突出部；轴部，其形成于凸缘部的前端侧，将第一卷绕板、磁性部件以及第二卷绕板贯通；以及前端部，其形成于轴部的前端侧并旋装于第二壳体部件。在该情况下，通过紧固部将第一卷绕板的突出部按压于第二卷绕板以及第二壳体部件。第一卷绕板和第二卷绕板被更牢固地紧固。磁性部件被第一卷绕板以及第二卷绕板夹持而保持。磁性部件虽可能具有脆弱性，但根据上述构成，也能够提高磁性部件的强度。

在几种方式中，紧固部包括：第一螺纹部件，其将凸缘部、轴部以及前端部一体地成形；第二螺纹部件，其贯通第一壳体部件且旋装于轴部。在该情况下，借助第一螺纹部件，首先将第一卷绕板的突出部按压于第二卷绕板以及第二壳体部件。借助第二螺纹部件将第一壳体部件紧固于一体化的第一卷绕板、第二卷绕板以及第二壳体部件。通过这样分为两个阶段分别进行紧固，从而能够可靠且容易地设置紧固部。

在几种方式中，紧固部贯通壳体。由于从壳体的外部进行基于紧固部的紧固，因此能够可靠且容易地设置紧固部。

在几种方式中，紧固部包括：第一结合部件，其一体地设置于第一壳体部件，并朝向第二壳体部件突出；以及第二结合部件，其一体地设置于第二壳体部件，并朝向第一壳体部件突出，第一结合部件以及第二结合部件的至少一方配置于线圈部内，并且第一结合部件与第二结合部件结合。在该情况下，紧固部不贯通壳体，因此不需要对紧固部周围的密封。

在几种方式中，线圈部的导线包括第一延伸部分和第二延伸部分，它们在卷轴方向上在紧固部的两侧延伸且形成扩大部，紧固部与第二延伸部分的距离比紧固部与第一延伸部分的距离小，第二延伸部分与第三延伸部分的间隔比其他延伸部分的间隔窄，所述第三延伸部分在卷轴方向上与第二延伸部分相邻。根据该构成，紧固部在第一延伸部分与第二延伸部分之间，位于靠第二延伸部分处。第二延伸部分与第三延伸部分的间隔比其他延伸部分的间隔窄。因此在设置有紧固部的扩大部以外，不需要变更延伸部分的间隔(即导线的位置)。因此能够尽可能地减小对磁场的影响。

在几种方式中，紧固部设置于绕线方向以及卷轴方向上卷绕部的中央区域。在该情况下，在与卷绕部的中央区域对应的位置，能够提高壳体的强度。在与卷绕部的中央区域对应的位置，壳体比较容易挠曲。因此壳体的强度进一步提高。

在几种方式中，紧固部设置于绕线方向以及卷轴方向上壳体的中央区域。在该情况下，在与壳体的中央区域对应的位置，能够提高壳体的强度。壳体在中央区域比较容易挠曲。因此壳体的强度进一步提高。

在几种方式中，紧固部设置于因设置紧固部而引起的电力效率的降低为0.1％以下的区域。在该情况下，能够尽可能地减小由紧固部给予电力效率的影响。

在几种方式中，紧固部设置于线圈部中的磁通密度比其他区域低的区域。在该情况下，能够尽可能地减小由紧固部给予磁通的影响。

在几种方式中，紧固部为多个，多个紧固部沿着卷轴方向排列。

在几种方式中，紧固部为多个，多个紧固部沿着绕线方向排列。

根据本发明的几种方式，在螺线管型的线圈装置中，能够提高壳体的强度。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的线圈装置的应用例的图。

图2是表示本发明的一个实施方式的线圈装置的立体图。

图3(a)是示意地表示设置紧固部的部分的剖视图，图3(b)是用于说明图3(a)中的导线的位置关系的图。

图4是表示图2中的紧固部附近的剖视图。

图5是表示壳体以及卷绕部的中央区域的俯视图。

图6(a)是表示考虑了磁通密度或者电力效率的情况下紧固部的设置位置的俯视图，图6(b)是表示考虑了强度的情况下紧固部的设置位置的俯视图。

图7是表示图6(a)所示的区域与图6(b)所示的区域的重叠区域的俯视图。

图8是表示其他方式的线圈装置的立体图。

图9示出又一其他方式，图9(a)是示意地表示设置紧固部的部分的剖视图，图9(b)是用于说明图9(a)中的导线的位置关系的图。

图10示意地表示在又一其他方式中设置紧固部的部分的剖视图。

图11示意地表示在又一其他方式中设置紧固部的部分的剖视图。

图12示意地表示在又一其他方式中设置紧固部的部分的剖视图。

图13示意地表示在又一其他方式中设置紧固部的部分的剖视图。

图14示意地表示在又一其他方式中壳体的键结构的剖视图。

图15(a)是表示在卷轴方向排列有两个紧固部的方式的俯视图，图15(b)是表示在绕线方向排列有两个紧固部的方式的俯视图。

图16是用于说明在现有的螺线管型的线圈中设置有紧固部的情况的剖视图。

具体实施方式

以下，一边参照附图、一边对本发明的实施方式进行说明。另外，在附图的说明中对相同要素标注相同附图标记，并省略重复的说明。

参照图1，对应用了本实施方式的线圈装置的非接触供电***1进行说明。非接触供电***1是用于从送电装置2向受电装置3供给电力的***。送电装置2以及受电装置3例如在上下方向上分离。送电装置2例如设置于停车场等。受电装置3例如搭载于电动汽车(Electric Vehicle)EV。非接触供电***1构成为：利用磁场谐振方式或者电磁感应方式等对到达停车场等的电动汽车EV供给电力。

送电装置2具备非接触供电用的送电线圈装置4，该送电线圈装置4设置为从停车场等的路面向上方突出。送电线圈装置4例如呈扁平的长方体状或锥台状。送电装置2从直流电源、交流电源生成所希望的交流电，并送至受电装置3，送电装置2还具备控制器、变频器等(均未图示)。受电装置3具备非接触供电用的受电线圈装置5，该受电线圈装置5例如安装于电动汽车EV的车体(机架等)的底面，并与送电线圈装置4对置。受电线圈装置5例如呈扁平的长方体状或锥台状。受电装置3从送电装置2接受电力，向负荷(例如为蓄电池)供给电力，受电线圈装置5还具备控制器、整流器等(均未图示)。以下将送电线圈装置4以及受电线圈装置5分别称为线圈装置4以及线圈装置5。

参照图1以及图2，对线圈装置5进行说明。线圈装置5通过在送电线圈装置4产生的磁通与线圈装置5交链而产生感应电流。线圈装置5为螺线管型。线圈装置5具备：产生感应电流的平板状的线圈部C、和收容线圈部C的壳体10。

扁平的长方体状的壳体10例如包括：基底(第二壳体部件)12、和在与基底12之间形成收容空间的保护罩(第一壳体部件)11(参照图3)。保护罩11面对线圈部C的表面(第一面)C1。基底12面对线圈部C的背面(与第一面相反的一侧的第二面)C2。在将线圈装置5安装于电动汽车EV时，例如将基底12固定于车体侧。保护罩11与线圈装置4对置。即，在将线圈装置5安装于电动汽车EV的状态下，基底12配置在线圈部C的上方，保护罩11配置在线圈部C的下方。基底12以及保护罩11例如为树脂制。另外，不与线圈装置4对置的基底12可以用非磁性且导电性的材料(例如铝)实现。

基底12是相对于电动汽车EV的车体固定的部分，例如在四个角部借助四根螺纹部件15固定于车体。长方形的基底12具有比外形稍小的长方形的收容凹部12a。线圈部C收容于收容凹部12a内，并由螺栓等的螺纹部件固定于基底12。另外，在线圈部C与基底12之间能够***绝缘片。

长方形的保护罩11例如经由基底12边缘的四个螺纹孔13而由四根螺纹部件14固定于基底12。在保护罩11与线圈部C之间遍布线圈部C的表面C1的大致整个区域形成有间隙G(参照图4)。在保护罩11的中央设置有后述的紧固部16。在保护罩11形成有用于设置紧固部16的座部11b以及贯通孔11c。保护罩11在形成有贯通孔11c的部分向线圈部C侧突出。在除了形成有贯通孔11c的部分之外的区域，上述间隙G在保护罩11与线圈部C之间延伸。另外，在形成有贯通孔11c的部分，保护罩11不向线圈部C侧突出，也可以遍布整个区域为扁平。

如图2以及图3所示，线圈部C包括：作为利兹线的导线30、和供导线30卷绕的平板状的卷绕部20。作为线轴的卷绕部20包括：配置于表面C1侧的长方形的第一卷绕板21、和配置于背面C2侧的长方形的第二卷绕板22。第一卷绕板21以及第二卷绕板22由相同材料(例如，聚苯硫醚树脂)形成。

在第一卷绕板21与第二卷绕板22之间配置有铁氧体板(磁性部件)23。即，铁氧体板23配置在卷绕部20的内部。在俯视观察下，铁氧体板23的形状以及大小与第一卷绕板21以及第二卷绕板22的形状以及大小大致相等，或者比其小。铁氧体板23被第一卷绕板21以及第二卷绕板22夹持而保持。在铁氧体板23与保护罩11之间配置有第一卷绕板21。在铁氧体板23与基底12之间配置有第二卷绕板22。

在第一卷绕板21例如形成有沿线圈部C的长边方向延伸的多个槽部21b。多个槽部21b相互平行。多个槽部21b的与上述长边方向垂直的剖面形状为保护罩11侧的一边开放的矩形状。槽部21b相对于第一卷绕板21的表面21a凹陷，并具有规定的深度。

在第二卷绕板22例如形成有沿线圈部C的长边方向延伸的多个槽部22b。多个槽部22b相互平行。多个槽部22b的与上述长边方向垂直的剖面形状为基底12侧的一边开放的矩形状。槽部22b相对于第二卷绕板22的表面22a凹陷，并具有规定的深度。

上述的第一卷绕板21、铁氧体板23以及第二卷绕板22一体化，并在其周围卷绕有导线30。更详细而言，导线30配置在上述槽部21b以及槽部22b内。如图3所示，在线圈部C中，设置槽部21b的位置与设置表面22a的位置在线圈部C的短边方向上不同。换言之，槽部21b以及槽部22b不沿上下方向(与线圈部C的表面C1垂直的方向，即，第一卷绕板21以及第二卷绕板22的板厚方向)整齐排列。1

通过上述构成，卷绕于卷绕部20的导线30包括在第一卷绕板21上延伸的多个表面侧延伸部分31、和在第二卷绕板22上延伸的多个背面侧延伸部分32。线圈部C的长边方向等于导线30的绕线方向，线圈部C的短边方向等于导线30的卷轴方向。绕线方向与卷轴方向正交(交叉)。在卷绕部20的绕线方向的端面，导线30向相对于上下方向倾斜的方向延伸。表面侧延伸部分31的每一个与背面侧延伸部分32的每一个沿上下方向不整齐排列。在从绕线方向观察的情况下，表面侧延伸部分31以及背面侧延伸部分32设置为上下斜交状(锯齿形)(参照图3)。通过这样的导线30的配置，在线圈部C，导线30彼此尽可能地分离，从而能够确保绝缘距离。

参照图3以及图4，对表面侧延伸部分31以及背面侧延伸部分32进行更详细地说明。导线30包括在第一卷绕板21上沿着绕线方向延伸的多个表面侧延伸部分31。多个表面侧延伸部分31为直线状且相互平行。表面侧延伸部分31包括：多个第一延伸部分31a，它们沿卷轴方向以等间隔排列；一个第二延伸部分31b以及一个第三延伸部分31c，它们和卷轴方向上相邻的表面侧延伸部分31的间隔与第一延伸部分31a不同。

如图3(b)所示，两个第一延伸部分31a、31a的中心之间的距离即间距为第一间距P1。第二延伸部分31b与和第二延伸部分31b相邻的第一延伸部分31a的间距为第二间距P2。第二间距P2比第一间距P1大。在比较表面侧延伸部分31彼此的距离时，如上述那样，可以用间距进行比较，如图4所示，也可以用表面侧延伸部分31的间隔进行比较。第一延伸部分31a、31a的间隔即在卷轴方向上对置的两个内端面的距离为第一间隔D1。第二延伸部分31b与和第二延伸部分31b相邻的第一延伸部分31a的间隔为第二间隔D2。第二间隔D2比第一间隔D1大。

线圈部C包括扩大部35，该扩大部35使卷轴方向上相邻的第一延伸部分31a与第二延伸部分31b的第二间隔D2比其他第一延伸部分31a与第一延伸部分31a的间隔宽。换言之，相邻的第一延伸部分31a与第一延伸部分31a的第一间隔D1在线圈部C的多个部分均匀，但相邻的第一延伸部分31a与第二延伸部分31b的第二间隔D2与第一间隔D1不同。通过设置扩大部35，从而作为表面侧延伸部分31整体，使导线30的间隔变得不均匀。另外扩大部35不限定于利用表面侧延伸部分31而形成于线圈部C的表面C1，如图4所示，也可以利用背面侧延伸部分32而形成于背面C2。

如图3(b)所示，第二延伸部分31b与和第二延伸部分31b相邻的第三延伸部分31c的间距为第三间距P3。第三间距P3比第一间距P1小。如图4所示，第二延伸部分31b与和第二延伸部分31b相邻的第三延伸部分31c的间隔为第三间隔D3。第三间隔D3比第一间隔D1小。

如图2～图5所示，在线圈部C中，表面侧延伸部分31中仅第二延伸部分31b的位置向卷轴方向的一方偏移(偏心)。在图4中用假想线示出不设置扩大部35，而全部以等间距卷绕有导线30的情况下延伸部分的位置。如图4中用假想线表示的那样，第二间隔D2成为第一间隔D1的2倍以上。在导线30的间隔扩宽的扩大部35设置有能够提高保护罩11的强度的紧固部16。在线圈部C的卷绕部20的第一延伸部分31a与第二延伸部分31b之间，形成有供紧固部16设置的孔部26。通过这样的配置，能够避免紧固部16对导线30的干涉。

如图3(a)以及图3(b)所示，导线30包括在第二卷绕板22上沿着绕线方向延伸的多个背面侧延伸部分32。多个背面侧延伸部分32为直线状且相互平行。背面侧延伸部分32包括沿卷轴方向以等间隔排列的多个延伸部分32a。两个延伸部分32a、32a的中心之间的距离即间距为第一间距P1。如图4所示，延伸部分32a、32a的间隔即在卷轴方向上对置的两个内端面的距离为第一间隔D1。这样，相邻的延伸部分32a与延伸部分32a的第一间隔D1在线圈部C均匀。

扩大部35是“在卷轴方向相邻的延伸部分的间隔比其他延伸部分的间隔宽”的部分。在此，在计算“其他延伸部分的间隔”时，考虑有各种方法。例如，如上述那样，在线圈部C中在大部分的延伸部分具有第一延伸部分31a、31a之间的第一间隔D1的情况下，能够以该第一间隔D1为基准。在相邻的延伸部分的间隔分别不同(或者存在差别)的情况下，能够计算多个点的间隔的平均值，并将间隔比该平均值宽的部分作为扩大部。也可以计算出形成于相邻的延伸部分之间的卷绕部20的露出面积(例如绕线方向的每个单位长度的面积)，将露出面积比其他部分大的部分作为扩大部。也可以计算出多个点的卷绕部20的露出面积的平均值，将露出面积比该平均值宽的部分作为扩大部。

如图3(b)所示，在线圈部C中，除了表面侧延伸部分31的第二延伸部分31b之外，维持表面侧延伸部分31与背面侧延伸部分32的对称性。多个第一延伸部分31a、第二延伸部分31b以及第三延伸部分31c与多个背面侧延伸部分32对应，维持上下斜交状的关系(锯齿形的位置关系)。

参照图4以及图5，对紧固部16进行详细地说明。如图5所示，紧固部16设置于绕线方向以及卷轴方向的卷绕部20的中央区域亦即第一中央区域A1。换言之，紧固部16设置于卷绕部20的第一对角线L1、L1的交点即中心点。

紧固部16也可以设置于以卷绕部20的第一对角线L1、L1的交点为中心的第一中央区域A1内。紧固部16也可以设置于绕线方向以及卷轴方向的壳体10(即保护罩11或基底12)的中央区域亦即第二中央区域A2。换言之，紧固部16可以设置于基底12的第二对角线L2、L2的交点即中心点，也可以设置于以其交点为中心的第二中央区域A2内。

如图4所示，紧固部16沿着上下方向设置。紧固部16与绕线方向以及卷轴方向正交。紧固部16将保护罩11、第一卷绕板21、铁氧体板23以及第二卷绕板22贯通。紧固部16的前端部17c不贯通基底12，而是在基底12内终止。更详细而言，紧固部16包括：旋装于基底12的第一螺纹部件17、和旋装于第一螺纹部件17的第二螺纹部件18。第一螺纹部件17和第二螺纹部件18均由非磁性的材料构成。另外，第一螺纹部件17和第二螺纹部件18的性质可以为非磁性，也可以为磁性。紧固部16通过两个(多个)螺纹部件而将保护罩11、第一卷绕板21、铁氧体板23、第二卷绕板22以及基底12牢固地紧固。另外，在第一螺纹部件17以及第二螺纹部件18由具有热传导性的材质实现的情况下，因非接触供电而发热的铁氧体板23的热量的一部分按照座部21c、第一螺纹部件17、第二螺纹部件18的顺序传递，并从头部18a向外部释放。特别是第一螺纹部件17以及第二螺纹部件18越由热传导性高的材质(例如金属)实现，越能够提高散热效果。

在铁氧体板23的与紧固部16对应的位置，例如设置有圆形的孔部23a。第一卷绕板21包括向孔部23a内突出的圆筒状的座部(突出部)21c。另外孔部23a也可以为矩形。在座部21c的中央设置有圆形的贯通孔21d。在第二卷绕板22形成有与贯通孔21d连通的贯通孔22c。第一卷绕板21的座部21c配置在铁氧体板23的孔部23a内。座部21c的背面抵接于第二卷绕板22。

第一螺纹部件17包括：圆板状的凸缘部17a，其从保护罩11侧抵接于第一卷绕板21的座部21c；轴部17b，其形成于凸缘部17a的前端侧，并将第一卷绕板21、铁氧体板23以及第二卷绕板22贯通；前端部17c，其形成于轴部17b的前端侧并旋装于基底12。轴部17b配置于贯通孔21d以及贯通孔22c的内部。在轴部17b形成有能够供第二螺纹部件18旋装的螺纹***孔以及内螺纹。凸缘部17a、轴部17b以及前端部17c一体地成形。上述的线圈部C的孔部26(参照图2)构成为包括贯通孔21d、孔部23a以及贯通孔22c。

第二螺纹部件18包括：能够供旋转工具等卡合的头部18a、形成于头部18a的前端侧并贯通保护罩11的轴部18b、以及旋装于第一螺纹部件17的轴部17b的前端部18c。轴部18b配置于保护罩11的贯通孔11c内。头部18a、轴部18b以及前端部18c一体地成形。

在保护罩11与凸缘部17a之间适当地设置密封部件。在第二螺纹部件18的轴部18b与保护罩11的座部11b之间设置有筒状部件19。

在进行基于紧固部16的紧固时，使设置有贯通孔22c的第二卷绕板22、设置有孔部23a的铁氧体板23以及设置有贯通孔21d的第一卷绕板21重叠。将第一螺纹部件17拧入基底12，由此将第一卷绕板21、铁氧体板23、第二卷绕板22以及基底12紧固。凸缘部17a将第一卷绕板21的座部21c压入基底12侧。由此座部21c被按压于第二卷绕板22，从而能够夹在第一卷绕板21与第二卷绕板22之间的铁氧体板23被固定。接着，使保护罩11的座部11b经由凸缘部17a而重叠于第一卷绕板21的座部21c。通过将第二螺纹部件18拧入基底12，从而将保护罩11相对于第一卷绕板21、铁氧体板23、第二卷绕板22以及基底12紧固。保护罩11经由紧固部16的凸缘部17a而被基底12以及线圈部C(卷绕部20)支承。

保护罩11的座部11b以从端面11a凹陷的方式形成为圆筒状。在座部11b凹陷的部分形成有圆柱状的空间S。在该空间S收容有第二螺纹部件18的头部18a。头部18a的上端面位于比端面11a靠基底12侧。即，头部18a收纳于比保护罩11的端面11a靠基底12侧。如图1所示，在将线圈装置5安装于电动汽车EV的状态下，保护罩11配置于下方侧。紧固部16的头部18a位于比保护罩11的端面11a(即线圈装置5的下端面)靠基底12侧，由此能够防止线圈装置5的最下端的位置(即最低地上高度)因紧固部16而降低。由此能够避免在电动汽车EV的行驶中或停车时，导致紧固部16的头部18a与物体接触。

根据本实施方式的线圈装置5，壳体10对包括卷绕部20与铁氧体板23的线圈部C进行收容。在卷绕部20上沿绕线方向延伸的多个表面侧延伸部分31以及背面侧延伸部分32，在卷轴方向上具有间隔。在线圈部C设置有扩大部35，该扩大部35是相邻的第一延伸部分31a与第二延伸部分31b的第二间隔D2比其他第一延伸部分31a、31a的第一间隔D1宽的部分。在扩大部35设置有紧固部16。通过紧固部16将卷绕部20与壳体10紧固。在扩大部35由于第一延伸部分31a以及第二延伸部分31b的间隔扩宽，因此能够避免紧固部16与表面侧延伸部分31以及背面侧延伸部分32干涉(参照图4)。在螺线管型的线圈装置5能够提高壳体10的强度。

壳体10包括保护罩11和基底12。卷绕部20与保护罩11以及基底12的双方通过紧固部16而紧固，从而能够提高壳体10的强度。

在保护罩11以及基底12之间设置有铁氧体板23。紧固部16贯通铁氧体板23而将保护罩11与基底12紧固。因此能够将壳体10更牢固地固定于卷绕部20。此外，能够限制铁氧体板23在绕线方向以及卷轴方向的移动。

通过紧固部16，将保护罩11的座部11b按压于第二卷绕板22以及基底12。因此第一卷绕板21与第二卷绕板22被更牢固地紧固。铁氧体板23由第一卷绕板21以及第二卷绕板22夹持而保持。一般情况下，铁氧体板23虽可能具有脆弱性，但根据上述结构，能够提高铁氧体板23的强度。

紧固部16由第一螺纹部件17以及第二螺纹部件18这两个部件构成，利用第一螺纹部件17，首先将第一卷绕板21的座部21c按压于第二卷绕板22以及基底12。利用第二螺纹部件18将保护罩11紧固于一体化的第一卷绕板21、第二卷绕板22以及基底12。这样分为两个阶段分别进行紧固，从而能够可靠且容易地设置紧固部16。

紧固部16贯通壳体10，因此从壳体10的外部容易进行基于紧固部16的紧固。所以能够可靠且容易地设置紧固部16。

紧固部16在第一延伸部分31a与第二延伸部分31b之间位于靠第二延伸部分31b的位置。第二延伸部分31b与第三延伸部分31c的第三间隔D3比其他的第一延伸部分31a、31a的第一间隔D1窄。因此除了设置紧固部16的扩大部35以外，不需要变更或者调整表面侧延伸部分31的间隔(即导线30的位置)。因此对磁场的影响成为最小限度。对于由全部以第一间距P1卷绕导线的线圈部C形成的磁场分布，能够将磁通的泄漏引起的磁场分布的变动抑制为最小限度。

紧固部16设置于绕线方向以及卷轴方向的卷绕部20的第一中央区域A1，因此在与卷绕部20的第一中央区域A1对应的位置，能够提高壳体10的强度。在不设置紧固部16的情况下，在与卷绕部20的第二中央区域A2对应的位置，壳体10比较容易挠曲。通过紧固部16，壳体10的强度进一步提高。

即便在将紧固部16设置于绕线方向以及卷轴方向的壳体10的第二中央区域A2的情况下，也能够在与壳体10的第二中央区域A2对应的位置，提高壳体10的强度。在不设置紧固部16的情况下，壳体10在第二中央区域A2比较容易挠曲。通过紧固部16，壳体10的强度进一步提高。

线圈装置5相对于上述的各现有技术文献起到有利的效果。在上述专利文献1中，对受电线圈装置向车辆外侧安装的方法未做任何研究。在受电线圈装置搭载于车辆内部的情况下，受电线圈装置由机架支承。但是在将受电线圈装置设置为露出于车辆机架的外部的情况下，不清楚如何吊挂受电线圈装置。一般情况下，在送电线圈装置与受电线圈装置之间，距离越短则传送效率越高，因此将受电线圈装置安装于车辆机架的外部的需求较大。关于该点，根据本实施方式的线圈装置5，将基底12固定于机架的外部。用非磁性材料，例如树脂来实现与送电线圈装置4对置的保护罩11，从而不对由线圈装置4产生的磁通带来影响。因此实现有效的非接触供电。此外若在保护罩11使用非磁性且非导电性的材料，则能够进一步提高非接触供电的电力效率。通过用非磁性且导电性的材料实现与车体侧对置的基底12，由此能够抑制对线圈装置4与线圈装置5之间的磁场分布的影响，并且提高线圈装置5的结构强度。另外，非磁性且导电性的基底12作为磁屏蔽部件发挥功能，因此朝向线圈装置4以及5的磁通增加，从而能够实现电力效率的提高。

在上述专利文献2中，将线轴的外周部安装于车辆，因而中央区域不进行任何固定。因此即使假设如专利文献2那样安装专利文献1的受电线圈装置，中央区域也会挠曲而容易破裂，从而有可能成为因外部冲击而破损的原因。另外，受电线圈装置因受电而热变形、承受车辆的振动。未固定的中央区域也容易受到在这样的状况下产生的力的影响。关于该点，根据本实施方式的线圈装置5，能够提高壳体10的中央区域的强度，从而能够解决上述那样的问题。

在上述专利文献3中，公开了对基板的中央区域进行螺栓紧固的内容。但是被固定的仅是基板，保护罩本身未被固定。因此保护罩的中央区域的挠曲与专利文献2同样地产生。另外在专利文献2中，虽提及了用于确保保护罩的强度的隔离件，但受电部被反向安装，若保护罩挠曲，则在隔离件与保护罩之间产生间隙，因此确保保护罩的强度很困难。关于该点，在本实施方式的线圈装置5中，通过紧固部16将壳体10与卷绕部20紧固，因此能够确保壳体10的强度。

本来如专利文献3那样，能够在受电部的中央区域设置螺栓、隔离件是因为线圈的形状为在中央区域具有空间的环型。专利文献3的方法难以在中央区域也卷绕有导线的专利文献1那样的螺线管型的线圈中采用。另外，在专利文献1的图7中记载有受电线圈装置的剖视图，由于上铁氧体壳体部分与下铁氧体壳体部分的导线位置对齐，因此为了不与导线干涉，也存在能够将螺栓上下***的情况，但导线间隔不必限定为比螺栓的宽度长。如在专利文献2(0025段)中也记载的那样，若在导线的卷绕间隔中产生疏密，则在密部因涡电流而发热、在疏部产生磁通的泄漏会成为问题，因而优选导线以等间隔卷绕。因此若使导线间隔比螺栓的宽度宽，则受电线圈装置整体大型化。但是受电线圈装置在安装于安装位置存在限制的车辆的性质上要求小型化。另外，为了提高传送效率，而存在将导线较密地卷绕的需求。因此难以将导线间隔整体扩宽为螺栓的宽度以上。此外，从确保绝缘距离(欲使导线彼此尽可能分离的需求)的观点出发，导线位置设置为斜交状的情况比上下对齐的情况多(参照图16所示的表面侧延伸部分31以及背面侧延伸部分32)。在该情况下，在上下一方的导线间隔(表面侧延伸部分31、31的间隔)中包含另一方的导线位置(背面侧延伸部分32)，因此将螺栓116以不与导线干涉的方式***会变得更加困难。关于该点，在本实施方式的线圈装置5中能够克服上述那样的各种课题。

本发明不限定于上述的实施方式。本发明包括各种变形方式。在上述实施方式中，虽然对以卷绕部20的第一中央区域A1或者壳体10的第二中央区域A2为基准来决定紧固部16的配置的方式进行了说明，但也可以基于其他基准来决定紧固部16的配置。

例如，如图6(a)所示，也可以基于磁通的观点来决定紧固部16的配置。在卷绕部20中，在卷轴方向的两端部形成有磁通较强的区域FS、FS。在绕线方向的两端部形成有磁通为中等程度的区域FM、FM。除了上述区域FS以及区域FM之外，在卷轴方向以及绕线方向的中央的区域FW，磁通比较弱。在其他方式中，也可以在磁通较弱的区域FW配置一个或多个紧固部16。

对磁通较弱的区域FW的具体的范围进行说明。磁通较强的区域FS、FS为以下区域：以卷轴方向的线圈部C的全长为基准，距离线圈部C的两端部分别为20％～40％的区域。磁通为中等程度的区域FM、FM为以下区域：以绕线方向的线圈部C的全长为基准，距离线圈部C的两端部分别为20％～40％的区域。因此磁通较弱的区域FW例如相当于卷轴方向的中央的20～60％的区域且绕线方向的中央的20～60％的区域。

若从其他观点出发对基于磁通的观点的决定方法进行说明，则可以在设置紧固部16而引起的电力效率的降低为0.1％以下的区域设置紧固部16。电力效率表示受电装置3内的某个位置的电力相对于送电装置2内的某个位置的电力的比例，例如为受电装置3的整流器的输出电力相对于送电装置2的变频器的输入电力的比例。在该情况下，能够尽可能地减小由紧固部16给予电力效率的影响。若进一步从其他观点出发对基于磁通的观点的决定方法进行说明，则也可以在线圈部C的磁通密度比其他区域低的区域设置紧固部16。在该情况下，能够尽可能减小由紧固部16给予磁通的影响。也可以计算出多个区域的平均的磁通密度，并在磁通密度比其平均值低的区域设置紧固部16。也可以在磁通密度最弱的区域设置紧固部16。

如图6(b)所示，也可以基于强度的观点来决定紧固部16的配置。在几个方式中，也可以在以卷绕部20的第一对角线L1、L1的交点为中心向卷绕部20的短边方向(即卷轴方向)扩宽的长方形的区域A3设置一个或多个紧固部16。

如图7所示，也可以在磁通较弱的区域FW与长方形的区域A3的重叠区域A4设置一个或多个紧固部16。

如图8所示，也可以通过仅在绕线方向的一部分设置间隔扩宽的第四延伸部分31d、31d，来设置扩大部35A。在这样的线圈部CA中，在直线状的第一延伸部分31a的中途部设置有弯曲为圆弧状的第四延伸部分31d。扩大部35A设置于第一中央区域A1(参照图5)。在该扩大部35A设置紧固部16。换言之，以在紧固部16迂回的方式设置扩大部35A。

如图9(a)所示，也可以形成为例如在第一卷绕板21上设置有第五延伸部分31e、31e的线圈部CB，该第五延伸部分31e、31e具有第一延伸部分31a、31a之间的第一间距P1的2倍(或者整数倍)的间距。在该情况下，通过设置扩大部35B，从而第一卷绕板21的匝数与第二卷绕板22的匝数相比减少。如图9(b)所示，无法维持表面侧延伸部分31与背面侧延伸部分32的对称性。

如图10所示，也可以采用将紧固部二等分为保护罩11侧的紧固部16C和基底12侧的紧固部16C。扩大部35C构成为与图9(a)所示的扩大部35B同样。在该情况下，两个紧固部16C、16C从壳体10的外侧设置。保护罩11侧的紧固部16C贯通保护罩11，但不贯通铁氧体板23。基底12侧的紧固部16C贯通基底12，但不贯通铁氧体板23。换言之，紧固部16C的前端在第一卷绕板21或第二卷绕板22内终止。在保护罩11侧的紧固部16C与保护罩11之间设置密封部件。在基底12侧的紧固部16C与基底12之间设置密封部件。

如图11所示，也可以采用二等分为保护罩11侧的紧固部16D和基底12侧的紧固部16D。扩大部35D构成为与图9(a)所示的扩大部35B相同。在该情况下，两根紧固部16D、16D从卷绕部20的内侧(即第一卷绕板21的铁氧体板23侧以及第二卷绕板22的铁氧体板23侧)设置。保护罩11侧的紧固部16D不贯通保护罩11以及铁氧体板23。基底12侧的紧固部16D不贯通基底12以及铁氧体板23。换言之，紧固部16D的基端不从第一卷绕板21或第二卷绕板22的铁氧体板23侧的表面突出。保护罩11侧的紧固部16D的前端在保护罩11内终止。基底12侧的紧固部16D的前端在基底12内终止。在保护罩11侧的紧固部16C与保护罩11之间不需要密封部件。在基底12侧的紧固部16C与基底12之间不需要密封部件。

如图12所示，也可以采用在保护罩11侧设置有两根紧固部16E、16E的方式。紧固部16E、16E以与卷轴方向垂直的假想平面为基准而倾斜地配置。紧固部16E、16E以与卷轴方向垂直的假想平面为基准，具有角度。紧固部16E、16E设置为避免与接近的表面侧延伸部分31以及基底12侧的延伸部分32a干涉。紧固部16E、16E贯通保护罩11以及铁氧体板23。紧固部16E、16E的前端在基底12内终止。在紧固部16E、16E与保护罩11之间设置密封部件。

如图13所示，也可以采用使用小型化的多个螺纹部件的方式。在图13中，示出设置四根紧固部16F的情况。紧固部16F各自的粗细(直径)能够适当地变更。例如，在保护罩11侧，使用一个中型的紧固部16F，将保护罩11与第一卷绕板21紧固。在基底12侧，通过两个小型的紧固部16F、16F，将第二卷绕板22与铁氧体板23紧固。此外，通过一个小型的紧固部16F，将基底12与第二卷绕板22紧固。仅在紧固部16F贯通保护罩11或基底12的情况下，在紧固部16F与保护罩11或者基底12之间设置密封部件。另外，“中型的紧固部”以及“小型的紧固部”意味着以图3所示的一个紧固部16为基准的情况下的粗细(直径)。在使用多个中型或小型紧固部的情况下，能够减少对磁场分布的影响。

如图14所示，也可以在保护罩11以及基底12的内部设置键结构。即，紧固部16G包括：一体地设置于保护罩11G并朝向基底12G突出的第一结合部件11g、和一体地设置于基底12G并朝向保护罩11G突出的第二结合部件12g。第一结合部件11g和第二结合部件12g的至少一方配置于线圈部CG内。换言之，第一结合部件11g和第二结合部件12g的至少一方与线圈部CG交叉(进入)。第一结合部件11g与第二结合部件12g结合。更详细而言，紧固部16G构成为第一结合部件11g的前端嵌合于第二结合部件12g的前端的凹部。越将保护罩11G按压于基底12G，第一结合部件11g与第二结合部件12g的紧固强度越提高。在该情况下，紧固部16G一体地设置于壳体10G且不贯通壳体10G，因此不需要对紧固部16G周围的密封。

如图15(a)所示，也可以沿着卷轴方向排列两个(多个)紧固部16H。在该情况下，例如在线圈部CH设置将平行的表面侧延伸部分31的间隔扩宽的两个扩大部35H。在扩大部35H各自设置紧固部16H。在该情况下，紧固部16H、16H关于卷绕部20的第一对角线L1、L1的交点即中心点(参照图5)能够设置为点对称。由此容易取得施加于紧固部16H、16H双方的负载的平衡，从而容易提高保护罩的强度。

如图15(b)所示，也可以沿着绕线方向排列两个(多个)紧固部16J。在该情况下，例如，在线圈部CJ设置两个扩大部35J，这两个扩大部35J通过使直线状的表面侧延伸部分31的中途部弯曲为圆弧状，从而在紧固部16J迂回。在扩大部35J的各自设置紧固部16J。在该情况下，紧固部16J、16J关于卷绕部20的第一对角线L1、L1的交点即中心点(参照图5)设置为点对称。另外，如图5那样，在表面侧延伸部分31中仅第二延伸部分31b的位置向卷轴方向的一方偏移的情况下，与图15(a)的方式不同，即使不设置多个扩大部35，也能够设置多个紧固部16J。通过抑制扩大部35的个数，从而能够抑制磁通从伴随扩大部35的间距之间泄漏。

如上述那样，在设置多个紧固部的情况下，能够以紧固部的磁通通过的面的表面积与设置有一根紧固部16的情况相同的方式，来决定紧固部的大小。若不使磁通通过的面的表面积增大，则不产生紧固部成为多根带来的缺点。

在上述实施方式中，对在第一卷绕板21以及第二卷绕板22形成有槽部21b、槽部22b的情况进行了说明，但不限定于该情况。也可以不在卷绕板形成槽部，而使导线30在平坦的卷绕板的表面上延伸。

本发明不限定于紧固部16的前端部17c不贯通基底12的情况，前端部17c也可以贯通基底12。贯通基底12后的前端部17c例如旋装于车体，从而线圈装置5更牢固地安装于车体。

在上述实施方式中，对仅在保护罩11侧或者保护罩11侧以及基底12侧双方设置扩大部的情况进行了说明，但不限定于该情况。例如也可以仅在基底12侧设置扩大部。

本发明不限定于以第一中央区域A1与第二中央区域A2完全不重合的方式，将卷绕部20配置于基底12上(参照图5)。例如也可以以卷绕部20的中心与基底12的中心重合的方式，使卷绕部20位于基底12上。

在上述实施方式中，对磁性部件为铁氧体板23的情况进行了说明，但不限定于铁氧体板23。磁性部件也可以由其他磁性材料(例如硅钢板、非晶体磁性合金、磁铁)实现。特别是在电力效率提高方面，磁性部件也可以为软磁性材料(例如铁氧体、硅钢板、非晶体磁性合金)。另外，配置于卷绕部20内的部件不限定于磁性部件，也可以为为了确保线圈部C的强度而埋入卷绕部20内的空洞的一部分或整体的加强材料。另外，本发明不限定于在卷绕部20内配置磁性部件、加强材料，线圈部C也可以为卷绕部20内保持空洞的状态的空芯线圈。

在上述实施方式中，作为导线30示出使用利兹线的例子，但不限定于此，只要作为非接触供电用的线圈装置发挥功能，则可以为利兹线以外的导线。例如，导线30的种类、方式、形式、材料、构成、形状、尺寸为能够任意选择的事项。

在上述实施方式中，对将本发明应用于线圈装置5的情况进行了说明，但不限定于此。本发明也可以应用于送电线圈装置4。另外在上述实施方式中，虽然对将本发明的线圈装置应用于非接触供电***的情况进行了说明，但不限定于非接触供电***，例如也可以将本发明的线圈装置应用于感应加热***、涡流探伤***。

在上述实施方式(特别是图4的方式)中，作为紧固部16的详细情况，对紧固部16包括第一螺纹部件17以及第二螺纹部件18的情况进行了说明，但不限定于此。例如，也可以代替第一螺纹部件17，而采用具有与凸缘部17a同样的凸缘部的筒状部件。在该情况下，第二螺纹部件18的轴部18b具有贯通该筒状部件而延伸的形状，前端部18c不旋装于第一螺纹部件17的轴部17b，而是旋装于基底12。

工业上的可利用性

根据本发明的其他方式，在螺线管型的线圈装置中能够提高壳体的强度。

附图标记说明：1…非接触供电***；5…线圈装置；10…壳体；11…保护罩；11b…座部；12…基底；16…紧固部；17…第一螺纹部件；17a…凸缘部；17b…轴部；17c…前端部；18…第二螺纹部件；20…卷绕部；21…第一卷绕板；21c…座部；22…第二卷绕板；23…铁氧体板(磁性部件)；23a…孔部；30…导线；31…表面侧延伸部分；31a…第一延伸部分；31b…第二延伸部分；31c…第三延伸部分；32…背面侧延伸部分；35…扩大部；C…线圈部；C1…表面；C2…背面；D1、D2、D3…间隔。

Claims (15)

1.一种线圈装置，是螺线管型的线圈装置，其特征在于，具备：

线圈部，其包括卷绕部和卷绕于所述卷绕部的导线；

壳体，其***述线圈部；以及

至少一个紧固部，其将所述卷绕部与所述壳体紧固，

所述导线包括多个延伸部分，多个延伸部分在所述卷绕部上沿着绕线方向延伸，并且在卷轴方向上具有间隔，

所述线圈部包括扩大部，该扩大部是所述卷轴方向上相邻的所述延伸部分的间隔比其他所述延伸部分的间隔宽的部分，

所述紧固部设置于所述扩大部。

2.根据权利要求1所述的线圈装置，其特征在于，

所述线圈部还包括配置于所述卷绕部的内部的磁性部件。

3.根据权利要求2所述的线圈装置，其特征在于，

所述壳体包括：第一壳体部件，其面对平板状的所述线圈部的第一面；第二壳体部件，其固定于所述第一壳体部件且面对与所述第一面相反的一侧的第二面。

4.根据权利要求3所述的线圈装置，其特征在于，

所述卷绕部包括：第一卷绕板，其配置在所述第一壳体部件与所述磁性部件之间；第二卷绕板，其配置在所述第二壳体部件与所述磁性部件之间，

所述紧固部将所述磁性部件贯通，并且将所述第一卷绕板与所述第二卷绕板紧固。

5.根据权利要求4所述的线圈装置，其特征在于，

在所述磁性部件设置孔部，

所述第一卷绕板包括向所述孔部内突出的突出部，

所述紧固部包括：

凸缘部，其从所述第一壳体部件侧抵接于所述第一卷绕板的所述突出部；

轴部，其形成于所述凸缘部的前端侧，将所述第一卷绕板、所述磁性部件以及所述第二卷绕板贯通；以及

前端部，其形成于所述轴部的前端侧并旋装于所述第二壳体部件。

6.根据权利要求5所述的线圈装置，其特征在于，

所述紧固部包括：第一螺纹部件，其将所述凸缘部、所述轴部以及所述前端部一体地成形；第二螺纹部件，其贯通所述第一壳体部件且旋装于所述轴部。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的线圈装置，其特征在于，

所述紧固部贯通所述壳体。

8.根据权利要求3～5中任一项所述的线圈装置，其特征在于，

所述紧固部包括：

第一结合部件，其一体地设置于所述第一壳体部件，并朝向所述第二壳体部件突出；以及

第二结合部件，其一体地设置于所述第二壳体部件，并朝向所述第一壳体部件突出，

所述第一结合部件以及所述第二结合部件的至少一方配置于所述线圈部内，并且所述第一结合部件与所述第二结合部件结合。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的线圈装置，其特征在于，

所述线圈部的所述导线包括第一延伸部分和第二延伸部分，它们在所述卷轴方向上在所述紧固部的两侧延伸且形成所述扩大部，

所述紧固部与所述第二延伸部分的距离比所述紧固部与所述第一延伸部分的距离小，

所述第二延伸部分与第三延伸部分的间隔比其他所述延伸部分的间隔窄，所述第三延伸部分在所述卷轴方向上与所述第二延伸部分相邻。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的线圈装置，其特征在于，

所述紧固部设置于所述绕线方向以及所述卷轴方向上所述卷绕部的中央区域。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的线圈装置，其特征在于，

所述紧固部设置于所述绕线方向以及所述卷轴方向上所述壳体的中央区域。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的线圈装置，其特征在于，

所述紧固部设置于因设置所述紧固部而引起的电力效率的降低为0.1％以下的区域。

13.根据权利要求1～12中任一项所述的线圈装置，其特征在于，

所述紧固部设置于所述线圈部中的磁通密度比其他区域低的区域。

14.根据权利要求1～13中任一项所述的线圈装置，其特征在于，

所述紧固部为多个，多个所述紧固部沿着所述卷轴方向排列。

15.根据权利要求1～13中任一项所述的线圈装置，其特征在于，

所述紧固部为多个，多个所述紧固部沿着所述绕线方向排列。