WO2015199151A1 - コイル装置およびインダクタンス変更機構 - Google Patents

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coil support
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conducting wire
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健太郎 降矢
晋 徳良
正一 原
荒木 淳
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株式会社Ihi
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Definitions

  • the present disclosure relates to a coil device.
  • the present disclosure relates to an inductance changing mechanism for changing the inductance of a coil in an electric circuit.
  • This application is based on Japanese Patent Application No. 2014-130242 filed on June 25, 2014 and Japanese Patent Application No. 2014-265498 filed on December 26, 2014. Alleging the benefit of priority, the entire contents of which are hereby incorporated by reference.
  • the non-contact power feeding system includes a power transmission coil device that is a part of a power transmission device and a power reception coil device that is a part of a power reception device, and uses magnetic coupling between coils such as an electromagnetic induction method and a magnetic field resonance method. Realizes contactless power transmission.
  • a power supply system of an electric vehicle or a plug-in hybrid vehicle can be given.
  • the power receiving coil device is mounted on the vehicle.
  • Patent Document 1 describes that, in a power transmission device including a coil and a magnetic field shield that is a magnetic material, the inductance is changed by moving the magnetic field shield so that the positional relationship between the coil and the magnetic field shield is changed. ing.
  • Patent Document 2 describes that the inductance changes depending on the distance between the coil and the shield.
  • Examples of the electric circuit including the coil include a non-contact power feeding circuit and a non-contact power receiving circuit.
  • the non-contact power feeding circuit and the non-contact power receiving circuit are described in Patent Document 3 below, for example.
  • the non-contact power feeding circuit includes a power feeding coil to which power is supplied, and the non-contact power receiving circuit includes a power receiving coil that receives power in a non-contact manner from the power feeding coil by electromagnetic induction.
  • the non-contact power receiving circuit supplies power received by a power receiving coil to a battery or a load.
  • Such a non-contact power feeding circuit and a non-contact power receiving circuit are provided in, for example, a device for supplying power to a car and a car, respectively. That is, electric power is supplied from the power feeding coil of the non-contact power feeding circuit to the vehicle battery via the power receiving coil of the non-contact power receiving circuit provided in the car.
  • This disclosure describes a coil device and an inductance changing mechanism that can achieve a desired inductance.
  • One aspect of the present invention is a coil device that faces another coil device and performs power transmission or reception in a contactless manner, and is opposed to a second coil portion of the other coil device and includes a first coil. And at least one nonmagnetic member disposed on the opposite side to the side facing the second coil portion, and the nonmagnetic member blocks the eddy current formed in the nonmagnetic member by blocking a part thereof. It includes an eddy current blocking unit that changes the state of the eddy current.
  • One embodiment of the present invention is an inductance changing mechanism for changing the inductance of a coil in an electric circuit, comprising a coil support that supports the coil, and the coil is wound around the coil support.
  • the coil support is formed of a plurality of types of first and second fixing portions that are fixed at both end portions of the coil and whose relative positions can be changed, or a plurality of types for fixing the conducting wire.
  • the conductive wire is fixed by having a fixing portion and changing a relative position between the first and second fixing portions, or by fixing one of the plurality of types of fixing portions.
  • the shape of the coil can be changed by changing between one state and another state in which the conducting wire is fixed by any one of the other fixing portions.
  • a desired inductance can be realized.
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows the principal part structure of the non-contact electric power feeding system to which the coil apparatus of 1st Embodiment of this invention was applied.
  • A is a perspective view which shows typically the power transmission coil apparatus or power receiving coil apparatus in FIG. 1
  • B is a top view of (A).
  • A) is a perspective view which shows the coil apparatus of 2nd Embodiment
  • (B) is a top view which shows typically schematic structure of the power transmission coil apparatus or power receiving coil apparatus which concerns on 2nd Embodiment.
  • A) is a perspective view which shows the coil apparatus of 3rd Embodiment
  • B is a top view which shows typically schematic structure of the power transmission coil apparatus or power receiving coil apparatus which concerns on 3rd Embodiment.
  • FIG. 5 It is sectional drawing which shows the coil apparatus which concerns on 4th Embodiment.
  • A is a top view which shows the state which moved the nonmagnetic member in the coil apparatus shown in FIG. 5
  • B is sectional drawing of (A).
  • A) is a top view which shows typically the coil apparatus which concerns on 5th Embodiment
  • B) is a top view which shows the state by which a nonmagnetic member is moved by the moving mechanism of the coil apparatus of (A).
  • A)-(C) are figures which show the various aspects of the nonmagnetic member corresponding to a different type coil part.
  • 9 shows a configuration example 1 of an inductance changing mechanism according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 shows a configuration example 2 of an inductance changing mechanism according to a sixth embodiment of the present invention.
  • 9 shows a configuration example 3 of an inductance changing mechanism according to a sixth embodiment of the present invention.
  • 9 shows a configuration example 4 of an inductance changing mechanism according to a sixth embodiment of the present invention.
  • the means to fix the 1st and 2nd coil support parts to each other in composition example 4 of a 6th embodiment is shown.
  • 9 shows a configuration example 5 of an inductance changing mechanism according to a sixth embodiment of the present invention.
  • 9 shows a configuration example 1 of an inductance changing mechanism according to a seventh embodiment of the present invention.
  • 9 shows a configuration example 2 of an inductance changing mechanism according to a seventh embodiment of the present invention.
  • 9 shows a configuration example 3 of an inductance changing mechanism according to a seventh embodiment of the present invention.
  • 9 shows a configuration example 4 of an inductance changing mechanism according to a seventh embodiment of the present invention.
  • the eddy current blocking part is provided in the nonmagnetic member, part of the eddy current generated in the nonmagnetic member is blocked and flows so as to bypass the eddy current blocking part.
  • This increases the eddy current flow distance, increases the magnetic resistance, and reduces the eddy current.
  • the eddy current-dependent magnetic flux that cancels the magnetic flux generated by the first coil portion is reduced, and the inductance is increased.
  • the nonmagnetic member is brought closer to the first coil (that is, the conducting wire)
  • By utilizing the increase in inductance caused by the eddy current interrupting part it is possible to suppress an increase in the size of the apparatus.
  • the eddy current blocking portion is a hole provided in the nonmagnetic member and penetrating the nonmagnetic member in a direction opposite to the second coil portion, or a recess recessed in the opposite direction.
  • Some embodiments further include a moving mechanism that moves the non-magnetic member in a direction orthogonal to the facing direction of the second coil portion. Since the non-magnetic member is provided with an eddy current blocking part, when the non-magnetic member is moved in that direction by the moving mechanism, the positional relationship between the lead wire of the first coil part and the eddy current blocking part changes, and the eddy current blocking part changes. The route changes. Therefore, the desired inductance can be adjusted by moving the nonmagnetic member.
  • a movement control mechanism that controls the movement mechanism to adjust the movement distance of the nonmagnetic member by the movement mechanism.
  • the moving distance of the nonmagnetic member can be actively controlled.
  • the plurality of nonmagnetic members are adjacent to the first nonmagnetic member and the first nonmagnetic member on a side farther from the second coil portion than the first nonmagnetic member.
  • a second non-magnetic member disposed in the same manner.
  • each of the first nonmagnetic member and the second nonmagnetic member includes a hole that is an eddy current blocking portion, and the first hole and the second nonmagnetic member of the first nonmagnetic member.
  • the second hole is formed in the same pattern.
  • each of the first nonmagnetic member and the second nonmagnetic member includes a hole that is an eddy current blocking portion, and the first hole and the second nonmagnetic member of the first nonmagnetic member.
  • the second hole may be formed in a different pattern.
  • the first nonmagnetic member includes a hole that is an eddy current blocking portion, and the second nonmagnetic member does not have an eddy current blocking portion. In this case, magnetic field radiation can be reduced.
  • Some embodiments include a conductive sheet-like member that is provided between the first nonmagnetic member and the second nonmagnetic member and can be in close contact with the first nonmagnetic member and the second nonmagnetic member.
  • the eddy current interrupting portion is a long hole portion or a groove portion extending in a direction orthogonal to the facing direction to the second coil portion, and the long hole portion or the groove portion is an extension of the conducting wire in the first coil portion. It extends in a direction that intersects the direction. Eddy currents tend to flow along the conductor (in the opposite direction to the current flowing through the conductor). Therefore, according to the long hole portion or the groove portion extending in the direction crossing the flow, the detour path of the eddy current can be maximized. That is, the change width of the inductance can be maximized.
  • the long hole portion or the groove portion protrudes outward from the first coil portion in the orthogonal direction. In this case, more eddy currents are blocked and the eddy current detour path becomes larger. Therefore, the inductance can be easily increased.
  • a configuration example of the inductance changing mechanism which is an aspect of the present invention is configured as follows, for example.
  • the coil support has one end portion and the other end portion in the winding axis direction of the conducting wire, and the one end portion is the first fixing portion to which the portion of the conducting wire that is one end portion of the coil is fixed.
  • the other end portion includes the second fixing portion to which the portion of the conducting wire serving as the other end portion of the coil is fixed, and the coil support body is extendable and contractible in the winding axis direction.
  • the coil support body is expanded and contracted.
  • the shape of the coil can be changed.
  • the value of the inductance of a coil can be changed.
  • the coil support body includes a first coil support portion having the first fixing portion and a second coil support portion having the second fixing portion, and the coil Is a conductive coil spring, and the second coil support portion extends from the end surface of the first coil support portion in the winding axis direction in the winding axis direction, and the extension amount can be changed. Accordingly, the relative positions of the first and second fixing portions are changed to change the shape of the coil, and the inductance changing mechanism uses the changed extension amount as an elastic restoration of the coil spring. It is equipped with a maintenance structure that resists force.
  • the shape of the coil can be changed by changing the extension amount of the conductive coil spring and maintaining the changed extension amount in the maintenance structure. Thereby, the value of the inductance of a coil can be changed.
  • the coil support includes first and second coil support portions, and each of the first and second coil support portions includes a slide surface, and the first coil The slide surface of the support portion is in contact with the slide surface of the second coil support portion, and in this state, the first and second coil support portions are movable relative to each other along these slide surfaces.
  • the relative positions of the first and second fixing portions can be changed.
  • the coil support has first and second coil supports, and the first and second coil supports are movable relative to each other along these sliding surfaces, thereby The relative positions of the first and second fixing portions can be changed. As a result, the shape of the coil changes, whereby the value of the coil inductance can be changed.
  • the coil support is detachable from the central member so as to cover the central member having an outer peripheral surface extending in the circumferential direction around the winding shaft and the outer peripheral surface of the central member.
  • a cover member and when the cover member is not attached to the center side member, the conductive wire can be wound around the outer peripheral surface of the center side member, and the cover member is wound around the center side member.
  • the conductive wire can be wound around the outer peripheral surface of the cover member, and the conductive wire is placed on the outer peripheral surface of the central member and the outer peripheral surface of the cover member, respectively.
  • the first and second grooves to be arranged are provided as the plurality of types of fixing portions, and the first and second grooves extend spirally in a direction around the outer peripheral surface, and an inductance changing mechanism is provided.
  • the central side The one state in which the conductor is disposed in the first groove on the outer peripheral surface of the cover, and the other in which the conductor is disposed in the second groove on the outer peripheral surface of the cover member attached to the center side member.
  • the shape of the coil can be changed by changing the state of the coil.
  • the shape of the coil can be changed by changing the inductance changing mechanism. Thereby, the value of the inductance of a coil can be changed.
  • a plurality of types of grooves for arranging the conductive wires are formed as the plurality of types of fixing portions on the outer peripheral surface of the coil support, and these grooves are spiral in a direction around the outer peripheral surface.
  • the inductance changing mechanism arranges the conductor in the one state where the conductor is disposed in any one of the plurality of kinds of grooves, and the conductor is disposed in any one of the other kinds of grooves.
  • the shape of the coil can be changed by being able to change between the other states.
  • the inductance changing mechanism is provided between one state in which the conductor is disposed in any one of the plurality of kinds of grooves and another state in which the conductor is disposed in any one of the other kinds of grooves.
  • the shape of the coil can be changed.
  • the value of the inductance of a coil can be changed.
  • holes of a plurality of types of arrangement patterns are formed as the plurality of types of fixing portions on the outer peripheral surface of the coil support, and each of the plurality of types of arrangement patterns includes the conductors. It is an array pattern for fixing with the plurality of types of arrangement patterns, and a fixing member for fixing the conducting wire is inserted and attached to each hole of each type of array pattern.
  • the one state in which the conducting wires are fixed by the fixing member attached to the holes of any one of the arrangement patterns of the arrangement patterns, and the holes of any one of the arrangement patterns The shape of the coil can be changed by being able to change between the other state in which the conducting wire is fixed by the fixing member attached to the wire.
  • the coil support includes a main coil support and a sub-coil support that can be attached to and detached from the main coil support in the winding axis direction.
  • first and second grooves for arranging the conductive wires are formed as the plurality of types of fixing portions, respectively.
  • the main coil support portion extends in a direction around the outer peripheral surface
  • the second groove extends in a direction around the outer peripheral surface of the sub-coil support portion
  • an inductance changing mechanism includes the main coil support portion.
  • the second of the attached auxiliary coil support part By being changeable between said other state of placing the wire in the groove, the shape of the coil is in changeable.
  • the shape of the coil is changed by changing an inductance changing mechanism between the groove and the other state in which the conducting wire is arranged in the second groove of the sub-coil supporting portion attached to the main coil supporting portion. Can be changed. Thereby, the value of the inductance of a coil can be changed.
  • the non-contact power feeding system 1 is a system (device) for charging a battery mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle.
  • the non-contact power supply system 1 includes a power transmission device 3 installed on the ground surface and a power reception device 4 provided on the vehicle 2 side.
  • the power transmission device 3 is installed on the ground surface, and when the vehicle 2 traveling on the ground is stopped in a predetermined positional relationship (a positional relationship in which an electromagnetic coupling circuit to be described later is formed), the vehicle 2
  • the power (power for charging the battery 24) can be transmitted to the power receiving device 4 in a non-contact manner.
  • the power transmission device 3 includes an external power supply 11, a rectifier circuit 12, a power transmission circuit 13, a power transmission coil device 14, and the like.
  • the external power supply 11 is a power supply that supplies power necessary to generate power to be transmitted to the vehicle 2, and is a power supply that supplies, for example, three-phase AC power having a voltage of 200 [V].
  • the external power source 11 is not limited to a three-phase AC power source, and may be a power source that supplies single-phase AC power such as a commercial AC power source.
  • the rectifier circuit 12 is a circuit that rectifies AC power supplied from the external power supply 11 and converts it into DC power. Note that a DC power source such as a fuel cell or a solar cell can be used as the external power source 11, and in this case, the rectifier circuit 12 can be omitted.
  • the power transmission circuit 13 supplies the electric power supplied from the rectifier circuit 12 to the vehicle 2 in a non-contact manner through an electromagnetic coupling circuit formed by the power transmission coil device 14 and the power receiving coil device 25 provided in the vehicle 2.
  • the power transmission circuit 13 includes, for example, an inverter circuit, converts the DC power from the rectifier circuit 12 into AC power (high frequency power) having a frequency higher than that of the AC power of the external power supply 11, and transmits the power transmission coil device 14.
  • the power transmission coil unit 15 provided in the above, non-contact power feeding to the vehicle 2 is realized. That is, non-contact power feeding is enabled by transmitting power from the power transmitting coil unit 15 to the power receiving coil unit 26 provided in the power receiving coil device 25 in the power receiving device 4 of the vehicle 2.
  • the power transmission circuit 13 may include a resonance capacitor that constitutes a power transmission side resonance circuit together with the power transmission coil unit 15 provided in the power transmission coil device 14 on the output side of the inverter circuit.
  • the power transmission coil device 14 is installed on the ground surface, and includes a power transmission coil unit 15 and a power transmission side shield plate (nonmagnetic member) 16 in the housing.
  • the power transmission coil unit 15 is a coil for supplying the AC power supplied from the power transmission circuit 13 to the vehicle 2 in a non-contact manner as described above, and is formed by a solenoid coil having a coil shape dimension defined in advance, for example. Yes. The details of such a power transmission coil device 14 will be described later.
  • the power receiving coil device 25 is provided in the vehicle 2 and includes a power receiving coil portion 26 and a power receiving side shield plate (non-magnetic member) 27 in a housing as will be described later.
  • the power receiving coil portion 26 is formed by a solenoid coil having a coil diameter that is substantially the same as that of the power transmitting coil portion 15, for example.
  • This electromagnetic coupling circuit means a circuit in which the power transmission coil unit 15 and the power receiving coil unit 26 are electromagnetically coupled and non-contact power feeding from the power transmission coil unit 15 to the power receiving coil unit 26 is performed. "May be a circuit that supplies power, or may be a circuit that supplies power by an" electromagnetic resonance method ".
  • the power receiving coil device 25 receives power (AC power) supplied from the power transmitting coil device 14 in a contactless manner.
  • the vehicle 2 includes a power receiving device 4. Although omitted in FIG. 1, the vehicle 2 has a configuration necessary for traveling such as a motor, an operation handle, and a brake.
  • the power receiving device 4 includes a power receiving coil device 25, a power receiving circuit 29, a charging circuit 30, and a battery 24.
  • the power receiving coil device 25 includes the power receiving coil portion 26 and the power receiving side shield plate 27.
  • the power receiving coil unit 26 is provided on the bottom of the vehicle 2 in such a posture that the coil axes are parallel to each other so as to be able to face the power transmitting coil unit 15 of the power transmitting coil device 14.
  • the power receiving circuit 29 converts the power from the power receiving coil device 25 into DC power and outputs it to the charging circuit 30.
  • the power reception circuit 29 may include a resonance capacitor that constitutes a power reception resonance circuit together with the power reception coil unit 26.
  • the capacitance of the resonance capacitor of the power reception circuit 29 can be set so that the resonance frequency of the power reception side resonance circuit is the same as the resonance frequency of the power transmission side resonance circuit described above.
  • the charging circuit 30 has an input terminal connected to the output terminal of the power receiving circuit 29 and an output terminal connected to the input terminal of the battery 24, and converts power (DC power) from the power receiving circuit 29 into desired power.
  • the battery 24 is supplied.
  • the battery 24 is a rechargeable battery (for example, a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery) mounted on the vehicle 2 and supplies electric power to a travel motor (not shown).
  • the charging circuit 30 is controlled based on a power reception control program prepared in advance by a power reception control unit (not shown).
  • the power transmission coil device 14 includes a housing (not shown), a power transmission coil unit 15 disposed in the housing, and a power transmission shield plate 16.
  • the power transmission coil unit 15 is a solenoid-type coil having a coil shape dimension defined in advance, that is, a conducting wire is formed into a flat rectangular tube shape with respect to a flat core member (not shown, for example, ferrite). It consists of a wound coil.
  • the power transmission coil part 15 you may consist of a circular type coil so that it may mention later.
  • the power transmission side shield plate 16 is a nonmagnetic and conductive member, and is made of, for example, aluminum or copper.
  • the power transmission side shield plate 16 is disposed on the side opposite to the side facing the power receiving coil unit 26 of the power receiving coil device 25 shown in FIG.
  • the power transmission side shield plate 16 is disposed to face the power transmission coil unit 15 so as to be parallel to the coil axis of the power transmission coil unit 15.
  • the power transmission side shield plate 16 can be easily attached to and detached from a preset position (in the vicinity of the power transmission coil unit 15) in the housing. Further, the power transmission side shield plate 16 may be disposed outside the housing.
  • the power transmission side shield plate 16 is formed in a rectangular shape that is sufficiently larger than the planar view shape of the power transmission coil portion 15, and the power transmission coil portion 15 is located inside in a state in plan view. It arrange
  • a counterclockwise or clockwise eddy current as shown by an arrow in FIG. 2A is generated so as to be opposite to the direction.
  • Such formation of the eddy current in the power transmission side shield plate 16 affects the inductance of the power transmission coil unit 15, and the inductance of the power transmission coil unit 15 changes depending on the size of the formed eddy current.
  • a part of the eddy current formed on the power transmission side shield plate 16 is blocked by the power transmission coil unit 15 to bypass the eddy current state.
  • An eddy current blocking section 40 is formed to change the.
  • the eddy current interrupting portion 40 is formed by a plurality of slits (long hole portions) 40a penetrating the front and back surfaces of the power transmission side shield plate 16. That is, the slit 40 a penetrates the power transmission side shield plate 16 in the facing direction between the power transmission coil device 14 and the power reception coil device 25.
  • the slit 40 a is formed to extend in a direction (crossing direction) substantially perpendicular to the winding direction (extending direction) of the conducting wire forming the power transmission coil unit 15. That is, the slit 40 a is formed to extend in a direction along the coil axis (center axis) of the power transmission coil unit 15.
  • the slits 40 a are formed so that both ends thereof are located on the outer side with respect to both ends in the coil axis (center axis) direction of the power transmission coil unit 15. That is, the slit 40 a protrudes outward from the power transmission coil device 14 in a direction orthogonal to the facing direction of the power transmission coil device 14 and the power reception coil device 25.
  • the slit 40a (eddy current blocking unit 40) blocks a part of the eddy current formed on the power transmission side shield plate 16 by the power transmission coil unit 15, thereby partially bypassing the eddy current.
  • the state of the eddy current is changed as compared with the case where there is no slit 40a. That is, the inductance of the power transmission coil unit 15 can be changed by changing the state of the eddy current.
  • both ends of the slit 40a are formed so as to be located on the outer side with respect to both ends in the coil axis (center axis) direction of the power transmission coil portion 15, eddy currents formed on the power transmission side shield plate 16 are generated. More can be blocked and greatly diverted, thereby changing the state of the eddy current more greatly.
  • the power receiving coil device 25 has substantially the same configuration as that of the power transmitting coil device 14 shown in FIG. 2A, and the power receiving coil unit 26 and the power receiving side shield plate 27 are provided in a housing (not shown). And is configured.
  • the power receiving side shield plate 27 is a non-magnetic and conductive member, and is made of, for example, aluminum or copper.
  • the power receiving side shield plate 27 is disposed on the side opposite to the side facing the power transmitting coil unit 15 with respect to the power receiving coil unit 26.
  • the power receiving side shield plate 27 is disposed to face the power receiving coil portion 26 so as to be parallel to the coil axis of the power receiving coil portion 26.
  • the power reception side shield plate 27 is formed with an eddy current blocking portion 40 including a slit 40 a. As a result, the inductance of the power receiving coil section 26 is also changed.
  • a plurality of slits 40a constituting the eddy current blocking unit 40 are formed in parallel with each other at substantially equal intervals, and the power transmission coil unit 15 (or the power receiving unit).
  • the coil portion 26 extends in a direction along the coil axis (center axis), and both ends thereof are formed so as to be located on the outer side with respect to both ends of the power transmission coil portion 15 (or the power receiving coil portion 26).
  • the slit 40a various forms can be adopted as long as a part of the eddy current is blocked to bypass the eddy current and the state of the eddy current can be changed as compared with the case without the slit 40a.
  • the number of the slits 40a is arbitrary including one, and the width and length thereof are appropriately set according to the shape of the power transmission coil unit 15 or the power reception coil unit 26.
  • the width and length may be individually changed without making the width and length all the same.
  • one slit 40a shown in FIG. 2B may be divided into a plurality of pieces, and in that case, the width and length of the divided slits may be changed.
  • the arrangement of the divided slits may be regular or irregular.
  • the thickness of the conductive plate forming the power transmission side shield plate 16 or the power reception side shield plate 27 may be changed in order to change the depth of the slit.
  • the slit 40a may be extremely shortened, and a hole may be simply formed and used as a component of the eddy current blocking unit 40.
  • the number and arrangement of the holes are arbitrary, and the holes may be arranged in the length direction of the slit 40a, that is, in the direction along the coil axis (center axis) of the power transmission coil unit 15 (or the power reception coil unit 26). For example, they may be arranged in a staggered pattern. Moreover, it may be arranged completely irregularly, a part may be arranged regularly, and the remaining part may be arranged irregularly.
  • a method for manufacturing the power transmission coil device 14 or the power reception coil device 25 including the power transmission side shield plate 16 or the power reception side shield plate 27 in which such an eddy current blocking portion 40 is formed will be described.
  • a plurality of conductive plates such as copper plates are prepared as nonmagnetic members for the power transmission side shield plate 16 and the power reception side shield plate 27, respectively.
  • eddy current blocking portions 40 are respectively formed on the plurality of conductive plates, and the power transmission side shield plate 16 and the power reception side shield plate 27 are formed as processed nonmagnetic members.
  • the form of the eddy current blocking portion 40 formed for each of the plurality of conductive plates is changed, thereby forming a plurality of types of processed nonmagnetic members (the power transmission side shield plate 16 and the power reception side shield plate 27).
  • the number, width and length of the slits are changed between the conductive plates as described above, or the width and length of a plurality of slits formed on the same conductive plate are changed.
  • a part or all of the slit is changed to a hole.
  • the depth of the slit is changed by preparing conductive plates having different thicknesses in advance.
  • the power transmission coil unit 15 is disposed in the casing.
  • the power receiving coil portion 26 is disposed in the housing.
  • one type is selected from a plurality of types of processed nonmagnetic members (power transmission side shield plate 16) and arranged.
  • the power transmission side shield plate 16 is disposed in the vicinity of the power transmission coil unit 15 and a current is passed through the power transmission coil unit 15, an eddy current is formed in the power transmission side shield plate 16, which is influenced by this and the inductance of the power transmission coil unit 15. Changes compared with the case where the eddy current blocking portion 40 is not formed on the power transmission side shield plate 16. That is, the inductance of the power transmission coil unit 15 can be changed as compared with the case where the power transmission side shield plate 16 in which the eddy current blocking unit 40 is not formed.
  • an appropriate type is selected from the plurality of types of processed nonmagnetic members (power transmission side shield plate 16) prepared in advance, and the power transmission coil is selected. Arranged near the portion 15.
  • the power receiving coil device 25 in the same manner as the power transmitting coil device 14, an appropriate type is selected from a plurality of types of processed nonmagnetic members (power receiving side shield plate 27) prepared in advance, and the power receiving coil unit 26.
  • the inductance of the receiving coil part 26 is adjusted by arrange
  • the power transmission coil device 14 and the power reception coil device 25 can be obtained by appropriately selecting the power transmission side shield plate 16 and the power reception side shield plate 27, respectively.
  • the shield is formed of a non-magnetic material (aluminum or copper), the closer the shield is to the coil, the smaller the inductance.
  • the shield is moved away from the coil, resulting in an increase in the size of the coil device.
  • it is desirable to suppress an increase in the size of the coil device because of restrictions on the installation location of the power transmission device and the power receiving device including the coil device.
  • the power transmission side shield 40 is provided on the power transmission side shield plate 16 (or the power reception side shield plate 27). A part of the eddy current generated in the plate 16 is blocked and flows so as to bypass the eddy current blocking unit 40. This increases the eddy current flow distance, increases the magnetic resistance, and reduces the eddy current. Thereby, the eddy current dependent magnetic flux that cancels the magnetic flux generated by the power transmission coil device 14 is reduced, and the inductance is increased.
  • the decrease in inductance by bringing the power transmission side shield plate 16 closer and the increase in inductance by the eddy current blocking unit 40 are appropriately performed.
  • a desired inductance is realized.
  • the power transmission side shield plate 16 With the slit 40a as the eddy current blocking section 40, a part of the eddy current can be reliably and easily blocked in the power transmission side shield plate 16, and the eddy current path can be changed. Can do.
  • the slit 40a which is a through hole, the air passes through the power transmission side shield plate 16, and the temperature rise of the shield is suppressed.
  • the slit 40 a protrudes outward from the power transmission coil unit 15 in a direction orthogonal to the facing direction to the power receiving coil device 25. In this case, more eddy currents are blocked and the eddy current detour path becomes larger. Therefore, the inductance can be further increased.
  • the slit 40a extends in a direction intersecting the extending direction of the conducting wire in the power transmission coil device 14. Eddy currents tend to flow along the conductor (in the opposite direction to the current flowing through the conductor). Therefore, according to the slit 40a extending in the direction intersecting with this flow, the detour path of the eddy current is maximized. That is, the change width of the inductance is maximized.
  • the change of the inductance can be realized by changing the shape of the coil portion.
  • physically changing the coil part may cause damage to the coil part.
  • the coil part is responsible for non-contact power transmission, and damage to the coil part affects its transmission capability.
  • the inductance change is realized by providing the eddy current blocking part 40 in the power transmission side shield plate 16, and the coil part itself is not changed. Therefore, the transmission capability in the coil portion is not affected.
  • the eddy current blocking portion formed of the slit 40a is provided in the nonmagnetic member as in the above embodiment, it is realized with a hard metal (aluminum, copper) instead of a relatively brittle magnetic body (for example, ferrite). It is possible. Therefore, when providing a slit, it can suppress that an eddy current interruption
  • a plurality of types of processed nonmagnetic members are formed by changing the form of the eddy current blocking section 40, and these processed nonmagnetic members are used.
  • Select a kind Thereby, adjustment of the inductance of the power transmission coil part 15 and the receiving coil part 26 can be performed only by replacement
  • the eddy current blocking unit 40 is realized by a slit 40a, and the slit 40a is formed in a direction intersecting with the winding direction of the conducting wire of the power transmission coil unit 15 or the power receiving coil unit 26.
  • the eddy current formed in the power transmission side shield plate 16 and the power reception side shield plate 27 can be blocked more efficiently, and the inductance of the power transmission coil unit 15 and the power reception coil unit 26 can be changed more greatly.
  • the adjustment of the inductance of the power transmission coil unit 15 and the power reception coil unit 26 by the power transmission side shield plate 16 and the power reception side shield plate 27 can be more effectively performed.
  • the slit 40a is formed such that both ends thereof are located on the outer side with respect to both ends in the coil axis (center axis) direction of the power transmission coil unit 15 and the power receiving coil unit 26. Also by this, eddy currents formed on the power transmission side shield plate 16 and the power reception side shield plate 27 can be blocked more efficiently. Therefore, the inductances of the power transmission coil unit 15 and the power reception coil unit 26 can be changed more greatly.
  • the eddy current blocking portion 40 is formed in the power transmission side shield plate 16 and the power reception side shield plate 27 in this way and the eddy current path is changed, the eddy current path is particularly shortened. Loss caused by heat generated by current can be reduced and power transmission efficiency can be increased.
  • a conductive wire is formed by a solenoid type coil wound in a flat rectangular tube shape.
  • the conductive wire is circular in the same plane.
  • a circular coil wound in a spiral shape may be used.
  • the power transmission side shield plate 16 or the power reception side shield plate 27 disposed in the vicinity of the circular power transmission coil unit 15 or the power reception coil unit 26 is formed with the eddy current blocking unit 40.
  • a plurality of slits 40 a are formed as the eddy current blocking part 40.
  • the plurality of slits 40a are preferably formed so as to extend in the direction of radiating from the center of the power transmission coil portion 15 (power reception coil portion 26) (six in the example shown in FIG. 3B).
  • the slits 40a are formed so that both ends thereof are located so as to extend from the inner side to the outer side of the power transmission coil unit 15 (power reception coil unit 26) from the power transmission coil unit 15 (power reception coil unit 26).
  • a core member for example, ferrite
  • ferrite may be disposed between the power transmission coil unit 15 (power reception coil unit 26) and the power transmission side shield plate 16 (power reception side shield plate 27).
  • a plurality of types of processed nonmagnetic members are formed by changing the form of the eddy current interrupting portion 40, and one type is selected from these processed nonmagnetic members.
  • the inductance of the power receiving coil unit 26 can be adjusted. Therefore, for example, the inductance of the power transmitting coil unit 15 and the power receiving coil unit 26 can be easily adjusted even after the power transmitting coil device 14 and the power receiving coil device 25 are assembled. Therefore, it is possible to reduce the manufacturing cost.
  • the eddy current blocking part 40 is formed by the slit 40a and the slit 40a is formed in the direction of radiating from the center of the power transmission coil part 15 or the power reception coil part 26, the power transmission side shield plate 16 or the power reception side shield plate 27 is formed. Therefore, the inductance of the power transmission coil unit 15 and the power reception coil unit 26 can be changed more greatly by diverting the generated eddy current more greatly. Thereby, the adjustment of the inductance of the power transmission coil unit 15 and the power reception coil unit 26 by the power transmission side shield plate 16 and the power reception side shield plate 27 can be more effectively performed.
  • the slit 40a is formed so that both ends thereof extend from the inner side to the outer side of the power transmission coil unit 15 and the power reception coil unit 26, so that the power transmission side shield plate 16 and the power reception side shield plate are also formed.
  • the eddy current formed on the power transmission coil unit 27 can be blocked more efficiently, and the inductance of the power transmission coil unit 15 and the power reception coil unit 26 can be changed more greatly.
  • the conducting wire 51 is wound in a rectangular spiral shape. That is, the coil portion 15A is a rectangular circular type coil.
  • a cross-shaped slit 50 ⁇ / b> A is provided in the power transmission side shield plate 16 ⁇ / b> A as an eddy current blocking portion.
  • the slit 50 ⁇ / b> A extends in a direction substantially orthogonal to the extending direction of the conducting wire 51. Further, the slit 50A protrudes outward from the region where the coil portion 15A (conductive wire 51) is provided.
  • the eddy current formed on the power transmission side shield plate 16A can be more efficiently blocked by the slit 50A (as shown in FIG. 5B).
  • the inductance of the coil portion 15A can be greatly changed.
  • a solenoid type coil portion 15B including a conducting wire 52 is provided in a casing constituted by a base 54 and a protective cover 55. Between the coil portion 15B and the base 54, two first shield plates (first nonmagnetic members) 56a and second shield plates (second nonmagnetic members) 56b are provided. A sheet-like member 53 is interposed between the first shield plate 56a and the second shield plate 56b. The first shield plate 56a and the second shield plate 56b are relatively slidable.
  • first moving portions 57a and 57a are provided between the first shield plate 56a and the protective cover 55, that is, at both ends of the first shield plate 56a.
  • Second moving portions 57b and 57b are provided between the second shield plate 56b and the protective cover 55, that is, at both ends of the second shield plate 56b.
  • These are made of, for example, screw members such as bolts, and are made of, for example, a nonmagnetic material.
  • the first moving portion 57a and the second moving portion 57b can be rotated from the outside of the protective cover 55, and move the first shield plate 56a and the second shield plate 56b by the rotation.
  • the first moving unit 57a and the second moving unit 57b constitute the moving mechanism 57 of this embodiment.
  • the structure of a moving mechanism is not restricted to the aspect using a screw member.
  • a plurality of parallel slits 50B are formed in each of the first shield plate 56a and the second shield plate 56b.
  • Each slit 50 ⁇ / b> B extends in a direction substantially orthogonal to the extending direction of the conducting wire 52.
  • the slit 50B formed in the first shield plate 56a and the slit 50B formed in the second shield plate 56b are formed in the same pattern. More specifically, the slit 50B formed in the first shield plate 56a and the slit 50B formed in the second shield plate 56b have the same size, shape, and number.
  • the sheet-like member 53 may be made of a non-conductive material or a conductive material.
  • the magnetic flux enters the second shield plate 56b via the slit 50B of the first shield plate 56a and the sheet-like member 53. Since the amount of magnetic flux entering the second shield plate 56b changes due to the difference in the area of the second shield plate 56b overlapping the slit 50B of the first shield plate 56a, the magnitude of the eddy current generated in the second shield plate 56b. Changes. As a result, the inductance changes.
  • the sheet-like member 53 is not provided between the first shield plate 56a and the second shield plate 56b, and the first shield plate 56a and the second shield plate 56b may be in direct contact with each other.
  • the sheet-like member 53 is conductive, the same effect as when the first shield plate 56a and the second shield plate 56b are in direct contact can be obtained.
  • the first shield plate 56a and the second shield plate 56b are in direct contact with the first shield plate 56a and the second shield plate 56b being uneven, the first shield plate 56a.
  • the second shield plate 56b may be insufficiently in electrical contact. Then, it becomes difficult for the eddy current generated in the first shield plate 56a to move to the second shield plate 56b. Therefore, even if the overlapping state of the slits 50B of both the shield plates 56a and 56b changes, the eddy current path is unlikely to change.
  • the sheet-like member 53 is preferably in close contact (that is, in close contact) with the first shield plate 56a and the second shield plate 56b.
  • the electrical connection between the first shield plate 56a and the second shield plate 56b is ensured by providing the sheet-like member 53 that can be brought into close contact with the uneven shape of the first shield plate 56a and the second shield plate 56b. be able to.
  • the sheet-like member 53 is preferably made of a deformable material, for example, a gel-like substance containing a metal powder.
  • the slits 50B and 50B are overlapped and communicated between the first shield plate 56a and the second shield plate 56b. Let me. By moving one or both of the first shield plate 56a and the second shield plate 56b by the moving mechanism 57, the overlapping degree of the slits 50B and 50B can be changed. That is, if necessary, these shield plates are appropriately shifted, and the form of the eddy current blocking portion formed by these slits 50B is changed by changing the width and length of the slits 50B.
  • the moving direction by the moving mechanism 57 is, for example, a direction orthogonal to the width direction of the slit 50B, that is, the facing direction of the coil device of FIG.
  • the orthogonal direction is not strictly limited to the 90 ° direction with respect to the opposing direction, and when the first and second shield plates 56a and 56b are arranged obliquely with respect to the opposing direction.
  • the first and second shield plates 56a and 56b are also assumed to move obliquely.
  • the first shield plate 56a and the second shield plate 56b are provided with the slits 50B and 50B, which are eddy current blocking sections.
  • the second shield plate 56b is slid, the positional relationship between the conducting wire 52 of the coil portion 15B and the slit 50B changes, and the eddy current path changes. More specifically, when the area of the through hole is reduced by overlapping the slits 50B and 50B, the inductance is reduced. Thus, it can adjust to desired inductance.
  • the inductance adjustment range is widened as a whole of the power transmission side shield plate 56B.
  • the slit 50B of the first shield plate 56a and the slit 50B of the second shield plate 56b are formed in the same pattern, either one of the first shield plate 56a and the second shield plate 56b is moved.
  • the overlapping degree of the slits 50B and 50B can be easily adjusted. Therefore, adjustment of the inductance of the power transmission side shield plate 56B as a whole is facilitated.
  • a plurality of types of processed nonmagnetic members can be prepared as a result by shifting the pair of conductive plates from each other and changing the form of the eddy current blocking portion. . Therefore, the power transmission coil unit 15 is selected by selecting an appropriate type from a plurality of types of processed nonmagnetic members prepared in this way, that is, processed nonmagnetic members having eddy current blocking portions in which the width and length of the slits are changed.
  • the inductance of the power receiving coil section 26 can be easily adjusted to be a preset inductance.
  • the number of conductive plates required for the processed nonmagnetic members to be prepared can be reduced. And therefore cost can be reduced. Further, by shifting the pair of conductive plates from each other, the form of the eddy current blocking part can be changed little by little into many different forms, and accordingly, the inductances of the power transmitting coil part 15 and the power receiving coil part 26 are set according to preset values. You can get closer.
  • the coil device according to the fourth embodiment has an advantageous effect on the invention of Patent Document 1 described above.
  • Patent Document 1 describes that the inductance is changed by changing the number of shields, but according to the fourth embodiment, at least two sheets can be used without increasing the number of sheets by three or more. Inductance adjustment is possible, and further miniaturization is possible.
  • the coil device it is possible to suppress cracking or cracking due to movement by realizing a shield with a hard metal (aluminum, copper) rather than a relatively brittle magnetic material.
  • a fifth embodiment will be described with reference to FIG. 7A, in the coil device of the fifth embodiment, a plurality of parallel slits 50C are provided in the power transmission side shield plate 56C.
  • the direction in which the slit 50C extends and the region in which the slit 50C is provided are the same as those in the first and fourth embodiments that employ solenoid type coils.
  • transforms according to a temperature change is provided as a moving mechanism of 56 C of power transmission side shield boards. More specifically, a bimetal 58 longer than the length of one side of the power transmission side shield plate 56C is provided so as to face both ends of the power transmission side shield plate 56C. Both ends of the bimetal 58 are fixed to pins or the like (not shown) near the corners of the power transmission side shield plate 56C, and are usually wound around the pins or the like.
  • a cooling device (movement control mechanism) 59 including, for example, a Peltier element is connected to the bimetal 58.
  • the cooling device 59 adjusts the moving distance of the power transmission side shield plate 56C.
  • the cooling device 59 by reversing the polarity of the current flowing through the cooling device 59, the direction of heat transfer can be controlled, and switching between heat absorption and heat dissipation can be controlled.
  • the temperature inside the coil device tends to increase due to eddy currents or heat generated by the conductive wires, it is more important to cool the bimetal 58 than to heat it.
  • the desired inductance can be adjusted by moving the power transmission side shield plate 56C.
  • the moving distance of the power transmission shield plate 56C can be actively controlled by the cooling device 59.
  • FIG. 8A in a circular type coil in which a conducting wire 61 is wound in a circular spiral shape, two first shield plates 65a provided with six radially extending slits 50D are provided.
  • the second shield plate 65b may be used.
  • the slit 50D extends in a direction substantially orthogonal to the extending direction of the conducting wire 61 (that is, the tangential direction of the arcuate conducting wire 61).
  • a moving mechanism or a cooling device may be applied to such a power transmission side shield plate 65. Even with such a coil device, the same operations and effects as in the fourth embodiment can be obtained.
  • FIG. 8B in a circular coil in which a conducting wire 62 is wound in a rectangular spiral shape, two first shield plates 66a and a second shield plate provided with a cross-shaped slit 50E. 66b may be used.
  • the slit 50 ⁇ / b> E extends in a direction substantially perpendicular to the extending direction of the conducting wire 62.
  • a moving mechanism or a cooling device may be applied to such a power transmission side shield plate 66. Even with such a coil device, the same operations and effects as those of the fourth embodiment are obtained.
  • first shield plates 67a and second shield plates provided with lattice-shaped slits 50F. 67b may be used.
  • the slit 50 ⁇ / b> F extends in a direction substantially perpendicular to the extending direction of the conducting wire 63.
  • a moving mechanism or a cooling device may be applied to such a power transmission side shield plate 67. Even with such a coil device, the same operations and effects as those of the fourth embodiment are obtained.
  • the slit which is a long hole portion is formed in the nonmagnetic shield plate as the eddy current blocking portion.
  • the slit is not limited to the long hole portion, and a circular or elliptical hole portion is provided. Or a square hole may be provided.
  • blocking part it is not restricted to when through-holes, such as a slit, are formed, The recessed part which is not penetrated may be provided.
  • a groove part which is a concave part extending in a predetermined direction may be formed. In these cases, the recess is formed in a shape that is recessed in the opposing direction of the coil device.
  • the slits or grooves are not limited to extending in a direction perpendicular to the extending direction of the conducting wire, and may extend in a direction other than 90 degrees (a direction forming an acute angle).
  • the holes or the recesses may be formed in different patterns.
  • a hole or recess eddy current blocking portion
  • a hole or recess eddy current blocking portion
  • magnetic field radiation can be reduced.
  • the shield plate (the other shield plate) on which the eddy current blocking part is not provided may not be formed of the same material but may be formed of a different material for each region. In this case, the inductance can be changed depending on the material of the region of the other shield plate that overlaps the eddy current blocking portion of one shield plate.
  • a water-cooled or air-cooled cooling device may be combined with the bimetal 58 of the fifth embodiment.
  • a pneumatic actuator may be used as the moving mechanism. In that case, it can be set as the structure provided with a pump.
  • the moving mechanism is described as moving a plurality of shield plates, but the moving mechanism may be provided to move a single shield plate. Due to the movement of one shield plate, the position of the eddy current blocking portion provided on the shield plate with respect to the coil portion changes. As a result, the position where the eddy current is interrupted (or the eddy current path) changes, and the inductance changes accordingly.
  • the contactless power feeding system is applied to a system (device) for charging a battery mounted on a vehicle (moving body) such as an electric vehicle or a hybrid vehicle.
  • a non-contact power supply system for charging a battery provided in a consumer device such as a household appliance or an industrial device (for example, a stage, an arm, a crane, a robot, etc.)
  • the present invention can also be applied to a non-contact power supply system for supplying power to be driven.
  • the present invention can also be applied to induction heating systems.
  • the coil device which is one embodiment of the present invention can be applied to a coil device on the power transmission side and a coil device on the power reception side.
  • FIGSixth Embodiment 9 to 15 show configuration examples 1 to 5 of the inductance changing mechanism 110 according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the inductance changing mechanism 110 is for changing the inductance of the coil 103 included in the electric circuit.
  • the electric circuit includes a coil
  • an error in production occurs in a component related to the coil (for example, the thickness, length, density of the conductive wire, and magnetic characteristics of the coil core).
  • the value of the coil inductance may deviate from the preferred range.
  • the current flowing in the electric circuit or the voltage generated in the electric circuit may exceed a threshold value (current resistance or voltage resistance of the electric circuit).
  • the power transmission efficiency in an electric circuit for example, the above-described contactless power feeding circuit or contactless power receiving circuit for sending power may fall below a reference value depending on the inductance value of the coil.
  • the coil inductance value is not within the preferred range, it is necessary to change the coil inductance value.
  • Patent Document 4 the amount of insertion of the magnetic material arranged inside the coil into the coil is changed.
  • Patent Document 5 the kind of magnetic body arrange
  • the current flowing in the electric circuit or the voltage generated in the electric circuit can be reduced below the threshold value, or the power transmission efficiency in the electric circuit for sending electric power can be increased.
  • the electrical circuit is, for example, the above-described contactless power feeding circuit or contactless power receiving circuit, but may be another electrical circuit.
  • the inductance changing mechanism 110 includes a coil support 105 that supports the coil 103.
  • the coil 103 is formed by a conductive wire 107 that extends around the winding axis C of the coil support 105.
  • the winding axis C is the axis of the coil support 105 that coincides with the axis of the coil 103.
  • the outer surface of the conducting wire 107 is not shown, it is preferably covered with an insulating film.
  • the coil support body 105 has first and second fixing portions 109 and 111 in which both end portions of the coil 103 are fixed and the relative positions thereof can be changed.
  • the first fixing part 109 is a part on one end side (for example, one end part) in the coil support body 105
  • the second fixing part 111 is a part on the other end side (for example, the other end part) in the coil support body 105.
  • the conductive wire 107 forming the coil 103 extends spirally from the first fixed portion 109 to the second fixed portion 111 so as to turn around the winding axis C.
  • the means for fixing one end of the coil 103 to the first fixing portion 109 may be appropriate.
  • one end portion of the coil 103 may be fixed to the first fixing portion 109 by sticking one end portion of the coil 103 to the fixing portion with an adhesive tape, or a clip attached to the first fixing portion 109 may be used.
  • the one end portion of the coil 103 may be fixed to the first fixing portion 109 by sandwiching one end portion of the coil 103.
  • the means for fixing the other end portion of the coil 103 to the second fixing portion 111 is the same.
  • the relative positions of the first and second fixing portions 109 and 111 can be changed. Accordingly, the inductance value of the coil 103 can be changed by changing the shape of the coil 103. Thereby, a desired inductance is realized.
  • one end and the other end of the coil 103 are electrically connected to other portions P1 and P2 of the electric circuit including the coil 103 through the connecting lead wire 113, respectively.
  • the connecting conductor 113 is slack so that it can follow the extension of the coil support 105 or can respond to a change in the total length of the conductor forming the coil 103.
  • FIG. 9 shows the coil support 105 according to the first configuration example.
  • the coil support 105 has one end and the other end in the winding axis C direction.
  • the one end portion includes a first fixing portion 109 to which a portion of the conducting wire 107 serving as one end portion of the coil 103 is fixed, and the other end portion is secured to a portion of the conducting wire 107 serving as the other end portion of the coil 103.
  • the second fixing portion 111 is included.
  • the coil support 105 can be expanded and contracted in the direction of the winding axis C, whereby the relative positions of the first and second fixing portions 109 and 111 are changed, and the shape of the coil 103 is changed. .
  • the coil support 105 can be expanded and contracted by the following configuration.
  • the coil support 105 includes first and second coil support portions 105a and 105b.
  • a hole 115 is formed in the first coil support portion 105a.
  • the hole 115 extends in the winding axis C direction, and opens on the end surface 104 of the first coil support portion 105a in the winding axis C direction.
  • the second coil support portion 105b is inserted into the hole 115 so as to be movable in the winding axis C direction with respect to the first coil support portion 105a.
  • the length by which the second coil support portion 105b protrudes from the end surface 104 in the winding axis C direction can be changed. That is, the coil support 105 can be expanded and contracted.
  • the first coil support part 105 a includes a first fixing part 109.
  • the first fixing portion 109 is at a fixed position in the first coil support portion 105 a regardless of the amount of expansion and contraction of the coil support body 105.
  • the second coil support part 105 b includes a second fixing part 111.
  • the second fixing portion 111 is at a fixed position in the second coil support portion 105b regardless of the amount of expansion / contraction of the coil support 105.
  • the conducting wire 107 forming the coil 103 is formed of an elastic body. That is, the coil 103 is a conductive coil spring. In the following description, the coil 103 is not a conductive coil spring unless the coil 103 is described as a conductive coil spring.
  • the coil 103 when the coil 103 is a conductive coil spring, when the coil support 105 is extended from the state of FIG. 9A (for example, when the coil 103 is in the state of FIG. 9B), the coil 103 An elastic restoring force is generated in the coil 103 to return the shape to the state shown in FIG. The restoring force also acts on the coil support 105 via the first and second fixing portions 109 and 111, thereby returning the expansion / contraction state of the coil support 105 to the state shown in FIG. . Therefore, for example, when the coil support 105 is extended from the state shown in FIG. 9A by human work (that is, the second coil support 105b is removed from the end surface 104 of the first coil support 105a in FIG. 9).
  • a maintenance structure When extended from the state of (A), a maintenance structure is provided to maintain this amount of extension.
  • a plurality of holes 117 are opened at intervals in the winding axis C direction on the outer peripheral surface of the second coil support portion 105 b, and a person attaches a pin 119 to any one of the holes 117.
  • the part of the pin 119 which has come out of the hole 117 is engaged with the end face 104 of the first coil support part 105a.
  • the above-described extension amount is maintained against the above-described restoring force.
  • the above-described maintenance structure includes the hole 117 and the pin 119.
  • the maintenance structure described above may be other than the hole 117 and the pin 119 described above.
  • the maintenance structure described above may be configured by a male screw formed on the outer peripheral surface of the second coil support portion 105 b and a female screw formed on the inner peripheral surface of the hole 115. That is, the amount by which the second coil support portion 105b extends from the end surface 104 of the first coil support portion 105a is maintained by the male screw and the female screw being screwed together. Further, when the person rotates the second coil support portion 105b around the winding axis C, the amount by which the second coil support portion 105b extends from the end surface 104 of the first coil support portion 105a is changed.
  • the other end portion of the coil 103 is removed from the second fixing portion 111, the second coil support portion 105b is rotated around the winding axis C, and the second coil support portion 105b from the end face 104 is rotated.
  • the extension amount is changed, the other end of the coil 103 is fixed to the second fixing unit 111 again.
  • the coil 103 when the coil 103 is a conductive coil spring, one end of the coil spring is fixed to the first fixing portion 109 and the other end of the coil spring is fixed to the second fixing portion 111. As a result, the coil 103 is supported by the coil support 105.
  • the coil 103 when the coil 103 is not a conductive coil spring, it is the same as described above except the points described below.
  • the means (hole 117) for maintaining the extended state of the coil support 105 is omitted. Instead, in order to maintain the stretched state of the coil support 105, a female screw is formed on the inner surface of the hole 115, and a male screw is formed on the outer peripheral surface of the second coil support portion 105b. Accordingly, the male screw on the outer peripheral surface of the second coil support portion 105b is screwed with the female screw on the inner peripheral surface of the hole 115 in the first coil support portion 105a.
  • the second coil support portion 105b when the person rotates the second coil support portion 105b with respect to the first coil support portion 105a, the second coil support portion 105b extends from the end face 104 in the winding axis C direction. Can be changed. That is, the coil support 105 can be expanded and contracted. Thereby, the relative positions of the first and second fixing portions 109 and 111 can be changed.
  • the coil 103 is not a conductive coil spring
  • the following is performed. First, one end or the other end of the coil 103 is removed from the first or second fixing portions 109 and 111, and the conducting wire 107 is unwound from the outer peripheral surface of the coil support 105. Next, the expansion / contraction amount of the coil support 105 is changed. Then, the conducting wire 107 is wound around the outer peripheral surface of the coil support body 105 (first and second coil support portions 105a and 105b). Next, one end or the other end of the coil 103 is fixed to the first or second fixing portions 109 and 111 again. Such a series of operations is performed by a person.
  • the conductive wire 107 is wound around the outer peripheral surface of the coil support body 105, so that the coil 103 103 is supported by the coil support 105.
  • the other points may be the same as described above.
  • FIG. 10 shows an example of the configuration example 1 in which the coil 103 is not a conductive coil spring.
  • the coil support 105 includes a first coil support 105a, a second coil support 105b, and an intermediate coil support 108.
  • the first coil support portion 105a, the second coil support portion 105b, and the intermediate coil support portion 108 each have an outer peripheral surface on which the coil 103 can be wound.
  • the first coil support portion 105a, the second coil support portion 105b, and the intermediate coil support portion 108 may each preferably have a columnar shape or a prism shape with the winding axis C as an axis.
  • a hollow hole 122 is formed in the first coil support portion 105a in the winding axis C direction.
  • the hollow hole 122 is open to one end face in the winding axis C direction of the first coil support portion 105a.
  • the hollow hole 122 passes through the first coil support portion 105 a in the winding axis C direction.
  • the intermediate coil support portion 108 is accommodated in the hollow hole 122.
  • a hollow hole 124 is formed in the intermediate coil support portion 108 in the winding axis C direction.
  • the hollow hole 124 is open to one end surface of the intermediate coil support portion 108 in the winding axis C direction.
  • the hollow hole 124 passes through the intermediate coil support portion 108 in the winding axis C direction.
  • the second coil support portion 105 b is accommodated in the hollow hole 124.
  • the coil support 105 is contracted in the direction of the winding axis C as a whole. From the state shown in FIG. 10A to the state shown in FIG. 10B, the intermediate coil support portion 108 is moved in the direction of the winding axis C from one end surface of the first coil support portion 105a in the direction of the winding axis C.
  • the second coil support portion 105b can be protruded in the winding axis C direction from one end surface of the intermediate coil support portion 108 in the winding axis C direction. Thereby, the coil support body 105 is extended.
  • the bracket 126 fixed to the other end surface of the intermediate coil support 108 is attached to an adhesive, an adhesive tape, a screw, etc. (in this example, a screw 128), it is fixed to the inner peripheral surface of the first coil support portion 105a forming the hollow hole 122.
  • the intermediate coil support portion 108 is fixed to the first coil support portion 105a.
  • the second coil support part 105b is fixed to the intermediate coil support part 108 by the same means.
  • the following when changing the expansion / contraction amount of the coil support 105, the following is performed. First, one end or the other end of the coil 103 is removed from the first or second fixing portions 109 and 111 (for example, from the state of FIG. 10A), and the conducting wire 107 is unwound from the coil support 105. Next, the expansion / contraction amount of the coil support 105 is changed. Thereafter, as shown in FIG. 10B, the conductor 107 is rewound around the outer peripheral surface of the coil support 105 (the first coil support 105a, the second coil support 105b, and the intermediate coil support 108), and the coil One end or the other end of 103 is fixed to the first or second fixing portions 109 and 111. Such a series of operations may be performed by a person.
  • intermediate coil support portion 108 may also be extendable and retractable in the winding axis C direction.
  • the intermediate coil support portion may be configured to be extendable / contractable by the same means as described above or other means. In this case, other points may be the same as described above.
  • FIG. 11 shows the coil support 105 according to the second configuration example.
  • the coil support body 105 has one end and the other end in the winding axis C direction.
  • the one end portion includes a first fixing portion 109 to which a portion of the conducting wire 107 serving as one end portion of the coil 103 is fixed, and the other end portion is secured to a portion of the conducting wire 107 serving as the other end portion of the coil 103.
  • the second fixing portion 111 is included.
  • the coil support 105 can be expanded and contracted in the direction of the winding axis C, whereby the relative positions of the first and second fixing portions 109 and 111 are changed, and the shape of the coil 103 is changed. .
  • the coil support 105 can be expanded and contracted by the following configuration.
  • the coil support body 105 has a bellows portion 106 at an intermediate portion in the winding axis C direction.
  • the coil support 105 has a first coil support part 105a on one end side in the winding axis C direction and a second coil support part 105b on the other end side in the winding axis C direction.
  • One end of the bellows portion 106 in the winding axis C direction is coupled to the first coil support portion 105a.
  • the other end portion of the bellows portion 106 in the winding axis C direction is coupled to the second coil support portion 105b.
  • the first coil support part 105 a includes a first fixing part 109.
  • the first fixing portion 109 is at a fixed position in the first coil support portion 105 a regardless of the amount of expansion and contraction of the coil support body 105.
  • the second coil support part 105 b includes a second fixing part 111.
  • the second fixing portion 111 is at a fixed position in the second coil support portion 105b regardless of the amount of expansion / contraction of the coil support 105.
  • the coil support 105 further includes a connecting portion 121 that connects the first and second coil supporting portions 105a and 105b to each other.
  • the connecting portion 121 is located inside the bellows portion 106, and an external thread is formed on the outer peripheral surface of one end side portion thereof.
  • One end side portion of the connecting portion 121 is inserted into the hole 115 of the first coil support portion 105a.
  • the hole 115 is opened in the end surface 104 in the winding axis C direction of the first coil support portion 105a, and extends in the winding axis C direction.
  • a female screw is formed on the inner peripheral surface of the hole 115.
  • the male screw on one end side of the connecting portion 121 is screwed into the female screw on the inner peripheral surface of the hole 115 in the first coil support portion 105a.
  • the other end portion of the connecting portion 121 is connected to the second coil support portion 105b in the direction of the winding axis C so as to be rotatable around the winding axis C with respect to the second coil support portion 105b. Therefore, in FIG. 11, the connecting part 121 has a pair of diameter-enlarged parts 121a and 21b that penetrate the second coil support part 105b and sandwich the second coil support part 105b in the winding axis C direction.
  • the conducting wire 107 is wound around the outer peripheral surface of the bellows portion 106.
  • the conducting wire 107 may be wound around the outer peripheral surface of one or both of the first and second coil support portions 105a and 105b (in FIG. 11, the first coil support portion 105a).
  • the following is performed. First, one end or the other end of the coil 103 is removed from the first or second fixing portions 109 and 111 (for example, from the state shown in FIG. 11A), and the conducting wire 107 is released from the bellows portion 106. Next, the expansion / contraction amount of the bellows portion 106 is changed. Thereafter, the conducting wire 107 is rewound around the outer peripheral surface of the bellows portion 106, and one end portion or the other end portion of the coil 103 is fixed to the first or second fixing portions 109 and 111.
  • the outer peripheral surface is similarly changed when the expansion / contraction amount of the bellows portion 106 is changed.
  • the conducting wire 107 is also rewound around the outer peripheral surface, and one end or the other end of the coil 103 is connected to the first or second end.
  • the fixing portions 109 and 111 are fixed. Such a series of operations may be performed by a person.
  • the conductive wire 107 is wound around the outer peripheral surface of the bellows portion 106, or the outer peripheral surface of the bellows portion 106 and one or both outer peripheral surfaces of the first and second coil support portions 105a and 105b. As a result, the coil 103 is supported by the coil support 105.
  • FIG. 12 shows the coil support 105 according to the third configuration example.
  • the coil support body 105 includes first and second coil support portions 105a and 105b.
  • the first coil support portion 105 a includes a first fixing portion 109 to which a portion of the conductive wire 107 that is one end portion of the coil 103 is fixed.
  • the first fixing portion 109 is at a fixed position in the first coil support portion 105a.
  • the second coil support portion 105 b includes a second fixing portion 111 to which a portion of the conducting wire 107 that is the other end portion of the coil 103 is fixed.
  • the second fixing portion 111 is at a fixed position in the second coil support portion 105b.
  • the second fixing portion 111 is located at the tip end of the second coil support portion 105b in the winding axis C direction.
  • a hole 115 is formed in the first coil support portion 105a.
  • the hole 115 extends in the winding axis C direction, and opens on the end surface 104 of the first coil support portion 105a in the winding axis C direction.
  • the second coil support portion 105b is inserted into the hole 115 so as to be movable in the winding axis C direction with respect to the first coil support portion 105a.
  • the length by which the second coil support portion 105b extends from the end surface 104 in the winding axis C direction can be changed. Thereby, the relative positions of the first and second fixing portions 109 and 111 can be changed.
  • the coil 103 is a conductive coil spring.
  • the conducting wire 107 forming the coil 103 extends from the first fixing portion 109 to the second fixing portion 111 so as to gradually move inward in the radial direction with respect to the winding shaft C while rotating around the winding shaft C.
  • the radial direction is a direction orthogonal to the winding axis C (hereinafter the same).
  • a maintenance structure that maintains the amount by which the second coil support portion 105b extends from the end face 104 of the first coil support portion 105a is provided.
  • a plurality of holes 117 are opened at intervals in the winding axis C direction on the outer peripheral surface of the second coil support portion 105 b, and a person attaches a pin 119 to any one of the holes 117.
  • the part of the pin 119 which has come out of the hole 117 is engaged with the end face 104 of the first coil support part 105a. Accordingly, the amount of the second coil support portion 105b extending from the end face 104 of the first coil support portion 105a is maintained against the elastic restoring force described above.
  • the above-described maintenance structure includes the hole 117 and the pin 119.
  • the maintenance structure described above may be other than the hole 117 and the pin 119 described above.
  • the maintenance structure described above may be configured by a male screw formed on the outer peripheral surface of the second coil support portion 105 b and a female screw formed on the inner peripheral surface of the hole 115. That is, the amount by which the second coil support portion 105b extends from the end surface 104 of the first coil support portion 105a is maintained by the male screw and the female screw being screwed together. Further, when the person rotates the second coil support portion 105b around the winding axis C, the amount by which the second coil support portion 105b extends from the end surface 104 of the first coil support portion 105a is changed.
  • the other end portion of the coil 103 is removed from the second fixing portion 111, the second coil support portion 105b is rotated around the winding axis C, and the second coil support portion 105b from the end face 104 is rotated.
  • the extension amount is changed, the other end of the coil 103 is fixed to the second fixing unit 111 again.
  • the entire coil 103 is positioned on the same virtual plane.
  • the hole 115 passes through the first coil support portion 105a, and the second coil support portion 105b passes through the hole 115 (see FIG. 12B). .
  • one end of the coil 103 is fixed to the first fixing portion 109 and the other end of the coil 103 is fixed to the second fixing portion 111, so that the coil 103 is a coil support. 105 is supported.
  • FIG. 13 shows the coil support 105 according to the fourth configuration example.
  • the relative positions of the first and second fixing portions 109 and 111 can be changed as follows.
  • the coil support 105 includes first and second coil support portions 105a and 105b.
  • the first and second coil support portions 105a and 105b have slide surfaces 112 and 114, respectively.
  • the slide surface 112 of the first coil support portion 105a is in contact with the slide surface 114 of the second coil support portion 105b.
  • the first and second coil support portions 105a and 105b are movable relative to each other along the slide surfaces 112 and 114. Thereby, the relative positions of the first and second fixing portions 109 and 111 can be changed.
  • the slide surfaces 112 and 114 have shapes that are aligned with each other, and may be flat or curved as long as they can slide along the slide surfaces 112 and 114 while being in contact with each other. A combination of a plane and a curved surface may be used. Further, in the state of FIG. 13A, the first and second coil support portions 105a and 105b have a single columnar shape or prismatic shape as a whole.
  • the first coil support portion 105 a includes a first fixing portion 109 to which a portion of the conductive wire 107 that is one end portion of the coil 103 is fixed.
  • the first fixing portion 109 is at a fixed position (the end portion in the winding axis C direction in FIG. 13) in the first coil support portion 105a.
  • the second coil support portion 105 b includes a second fixing portion 111 to which a portion of the conducting wire 107 that is the other end portion of the coil 103 is fixed.
  • the second fixing portion 111 is at a certain position (the end portion in the winding axis C direction in FIG. 13) in the first coil support portion 105a.
  • the direction in which the first and second coil support portions 105a and 105b move relative to each other along the slide surfaces 112 and 114 is a direction inclined with respect to the winding axis C. Therefore, the first and second coil support portions 105a and 105b from the state of FIG. 13A to the state of FIG. 13B or from the state of FIG. 13B to the state of FIG. Move along the slide surfaces 112 and 114, the first and second fixing portions 109 and 111 not only change the distance in the winding axis C direction but also are orthogonal to the winding axis C direction. The distance between each other in the direction also changes.
  • first and second coil support portions 105a and 105b are moved relative to each other along the slide surfaces 112 and 114 from the state of FIG. 13A to the state of FIG.
  • the first and second coil support portions 105a and 105b are preferably fixed with respect to each other. For example, it can be fixed as shown in FIGS.
  • the first coil support portion 105a can be bent around the rotation axis C1.
  • the bent portion is brought into contact with the end surface 118 of the second coil support portion 105b and fixed to the second coil support portion 105b by fixing means 123 (bolts or screws).
  • the second coil support portion 105b can be bent around the rotation axis C2.
  • the part bent in this way is brought into contact with the end surface 116 of the first coil support part 105a and fixed to the first coil support part 105a by fixing means 123 (bolts or screws).
  • the 1st and 2nd coil support parts 105a and 105b are fixed to each other.
  • the engagement member 127 pin, wedge-shaped member, bolt, screw, claw, etc.
  • the engagement member 127 is inserted into the hole 125 opened in the slide surfaces 112, 114 of the first and second coil support portions 105a, 105b.
  • These engaging members 127 engage with the end surfaces 116 and 118 of the first and second coil support portions 105a and 105b, respectively. Thereby, the 1st and 2nd coil support parts 105a and 105b are fixed to each other.
  • the engaging member 129 provided on the first coil support portion 105a is thin as shown in FIG. 14C around the rotation axis C3 by the elastic force of an appropriate spring (not shown). It rises from the state of the alternate long and short dash line and engages with the end surface 118 of the second coil support part 105b.
  • the engagement member 129 provided on the second coil support portion 105b rises from the state of the thin dashed-dotted line in FIG. 14C around the rotation axis C4 by the elastic force of an appropriate spring (not shown). , Engage with the end face 116 of the first coil support 105a. Thereby, the 1st and 2nd coil support parts 105a and 105b are fixed to each other.
  • FIG. 13A the first and second coil support portions 105a and 105b are fixed to each other with screws, bolts and nuts, or an adhesive (screw 134 in this example). The state of FIG. 13A may be maintained.
  • the coil 103 is supported on the coil support 105 by winding the conductive wire 107 around the outer peripheral surface of the coil support 105.
  • first and second fixing portions 109 and 111 are changed, the following is performed. First, one end or the other end of the coil 103 is removed from the first or second fixing portions 109 and 111, and the conducting wire 107 is unwound from the outer peripheral surface of the coil support 105. Next, the first and second coil support portions 105 a and 105 b are moved relative to each other along the slide surfaces 112 and 114. Thereafter, the first and second coil support portions 105a and 105b are fixed to each other. Thereafter, the conducting wire 107 is wound around the outer peripheral surface, and one end or the other end of the coil 103 is fixed to the first or second fixing portion 109 or 111. Such a series of operations may be performed by a person.
  • FIG. 15 shows a coil support 105 according to the fifth configuration example.
  • Configuration example 5 differs from configuration example 4 in the following points.
  • the direction in which the first and second coil support portions 105a and 105b move relative to each other along the slide surfaces 112 and 114 is the winding axis C direction.
  • the other points of the configuration example 5 are the same as those of the configuration example 4.
  • FIG. 16 to 20 show configuration examples 1 to 4 of the inductance changing mechanism 110 according to the seventh embodiment of the present invention.
  • the inductance changing mechanism 110 according to the seventh embodiment is for changing the inductance of the coil 103 included in the electric circuit, as in the sixth embodiment.
  • the inductance in one example, the current flowing in the electric circuit or the voltage generated in the electric circuit can be reduced to a threshold value or lower, or the power transmission efficiency in the electric circuit for sending electric power can be increased.
  • the electrical circuit is, for example, the above-described contactless power feeding circuit or contactless power receiving circuit, but may be another electrical circuit.
  • the inductance changing mechanism 110 includes a coil support 105 that supports the coil 103.
  • the coil 103 is formed by a conductive wire 107 that extends around the winding axis C of the coil support 105.
  • the outer surface of the conducting wire 107 is not shown, it is preferably covered with an insulating film.
  • the coil support 105 has a plurality of types of fixing portions (described later) for fixing the conducting wire 107.
  • the fixing part used for fixing the conducting wire 107 can be changed between a plurality of types of fixing parts. That is, it is possible to change between one state in which the conductive wire 107 is fixed by any one type of fixing portion among the plurality of types of fixing portions and another state in which the conductive wire 107 is fixed by any one type of fixing portion. It is. Thereby, the shape of the coil 103 is changed. As a result, the inductance value of the coil 103 is changed. Thereby, a desired inductance is realized.
  • one end and the other end of the coil 103 are electrically connected to other portions P1 and P2 of the electric circuit including the coil 103 through the connecting lead wire 113, respectively.
  • FIG. 16 shows the coil support 105 according to the first configuration example.
  • the fixing unit used to fix the conducting wire 107 can be changed between a plurality of types of fixing units by the following configuration.
  • FIG. 17A is a view taken along line VIII-VIII in FIG.
  • the coil support 105 includes a center side member 105c having an outer peripheral surface extending in the circumferential direction around the winding axis C, and a cover member 105d (see FIGS. 16B and 17) that can be attached to the center side member 105c.
  • the center side member 105c has a magnetic core inside or is formed of a magnetic material.
  • the cover member 105d is detachable from the center side member 105c.
  • the cover member 105d has first and second cover portions 131 and 133 as shown in FIGS. 16 (B) and 17.
  • the first and second cover portions 131 and 133 are coupled to each other so as to be rotatable with respect to each other around a rotation axis C5 extending in the winding axis C direction.
  • the first and second cover portions 131 and 133 are connected to each other via a hinge 132 and are rotatable with respect to each other around the rotation axis C ⁇ b> 5 of the hinge 132.
  • the attachment / detachment of the cover member 105d to / from the center side member 105c is performed as follows.
  • the first and second cover parts 131 and 133 are opened around the rotation axis C5 as shown in FIG. 17B, and the center side member 105c is inserted between the first and second cover parts 131 and 133.
  • the first and second cover parts 131 and 133 are closed around the rotation axis C5.
  • the cover member 105d is attached to the center side member 105c.
  • the cover member 105d can be removed from the center side member 105c by the reverse procedure.
  • FIG. 16A shows a state where the cover member 105d is not attached to the outer peripheral surface of the center side member 105c
  • FIG. 16B shows a state where the cover member 105d is attached to the outer peripheral surface of the center side member 105c.
  • the cover member 105d covers the outer peripheral surface of the center side member 105c.
  • the conducting wire 107 can be wound around the outer peripheral surface of the center side member 105c.
  • the cover member 105d When the cover member 105d is attached to the center side member 105c, the cover member 105d can be wound around the outer peripheral surface of the cover member 105d.
  • the cross-sectional area of the coil 103 in FIG. 16A is smaller than the cross-sectional area of the coil in FIG.
  • the outer peripheral surface of the center side member 105c and the outer peripheral surface of the cover member 105d are provided with the first and second grooves 135 and 137 in which the conducting wire 107 is arranged, as the above-described plural types of fixing portions, respectively.
  • the first and second grooves 135 and 137 extend in a direction around the outer peripheral surfaces of the center side member 105c and the cover member 105d.
  • the conducting wire 107 is fixed by being disposed in the first or second groove 135, 137.
  • the cover member 105d is attached to and detached from the center side member 105c, and the groove in which the conducting wire 107 is disposed is the first groove 135 on the outer peripheral surface of the center side member 105c and the outer periphery of the cover member 105d attached to the center side member 105c. It can be changed between the second groove 137 of the surface. That is, the conductor 107 is arranged in one state where the conductor 107 is arranged in the first groove 135 on the outer peripheral surface of the center side member 105c and the second groove 137 on the outer circumference of the cover member 105d attached to the center side member 105c. Can be changed between other states. Thereby, the fixing part used for fixing the conducting wire 107 can be changed between a plurality of types of fixing parts 135 and 137.
  • connection conducting wire 113 connected to the wire forms one wiring.
  • the wiring portion (conductive wire 107) wound around the outer peripheral surface of the center side member 105c or the cover member 105d forms the coil 103. Further, the length of such wiring is set so that the groove in which the conducting wire 107 is disposed can be changed between the first groove 135 and the second groove 137.
  • the coil 103 is supported by the coil support 105 by arranging the coil 103 in the first or second groove 135, 137.
  • FIG. 18 shows a coil support 105 according to the second configuration example.
  • the fixing portion used for fixing the conductive wire 107 can be changed between a plurality of types of fixing portions by the following configuration.
  • a plurality of types of grooves 139 and 141 in which the conductive wires 107 are arranged are formed on the outer peripheral surface of the coil support 105 as the above-described plurality of types of fixing portions. These grooves 139 and 141 extend in the direction of turning around the outer peripheral surface of the coil support 105. The conducting wire 107 is fixed by being disposed in the groove 139 or the groove 141.
  • Each of the grooves 139 and 141 is a single groove continuously extending in a spiral shape from one end of the coil support 105 to the other end of the coil support 105 while turning around the winding axis C.
  • the number of times that one type of spiral groove 139 is wound around the winding axis C (that is, the number of turns of the coil 103 disposed in the groove 139) is that the other type of spiral groove 141 is This is different from the number of turns (that is, the number of turns of the coil 103 arranged in the groove 141).
  • the pitch of one type of spiral groove 139 is different from the pitch of the other type of spiral groove 141.
  • the length and the direction in which the grooves 139 and 141 extend are different between the plurality of types of grooves 139 and 141.
  • the plurality of types of grooves 139 and 141 intersect each other at a plurality of locations.
  • FIG. 18A shows a state in which the conductive wire 107 is not disposed in any of the plurality of types of grooves 139 and 141.
  • FIG. 18B shows a state in which the conducting wire 107 is disposed in the groove 139.
  • FIG. 18C shows a state in which the conducting wire 107 is disposed in the groove 141.
  • Each groove 139, 141 is a fixing portion for fixing the conducting wire 107 arranged in this groove.
  • positions the conducting wire 107 can be changed between several types of groove
  • connection conducting wire 113 connected to the wire forms one wiring.
  • a wiring portion (conductive wire 107) arranged in any of a plurality of types of grooves 139 and 141 forms a coil 103. Further, the length of such wiring is set such that the groove in which the conducting wire 107 is disposed can be changed between the groove 139 and the groove 141.
  • the coil 103 is supported by the coil support 105 by arranging the coil 103 in any of the plurality of types of grooves 139 and 141.
  • FIG. 19 shows a coil support 105 according to Configuration Example 3.
  • the fixing unit used to fix the conducting wire 107 can be changed between a plurality of types of fixing units by the following configuration.
  • the coil support 105 may have a cylindrical shape or a prismatic shape.
  • the holes 143 and 145 having a plurality of types of arrangement patterns are formed on the outer peripheral surface of the coil support 105 as the above-described plurality of types of fixing portions.
  • the plural types of arrangement patterns are arrangement patterns for fixing the conducting wires 107 with the corresponding plural types of arrangement patterns, respectively.
  • FIG. 19A shows an arrangement pattern of the conductive wires 107 corresponding to the holes 143 formed by one kind of arrangement pattern.
  • FIG. 19B shows an arrangement pattern of the conductive wires 107 corresponding to the holes 145 formed by another type of arrangement pattern.
  • a thick alternate long and short dash line virtually shows the conducting wire 107 when arranged in each arrangement pattern.
  • Each hole 143, 145 of each type of arrangement pattern is a fixing part for fixing the conducting wire 107.
  • a fixing member 146 for fixing the conducting wire 107 is inserted and attached to each hole 143, 145 of each type of arrangement pattern.
  • the conducting member 107 arranged in a corresponding arrangement pattern is fixed by inserting a fixing member 146 into the hole 143 formed in one kind of arrangement pattern.
  • the fixing member 146 is a U-shaped member. By inserting the two tips of each U-shaped member into the two holes 143, the fixing member 146 is positioned between the fixing member 146 and the outer peripheral surface of the coil support body 105. The conducting wire 107 is sandwiched between the two. Thereby, the conducting wire 107 is fixed and supported.
  • the fixing member 146 is a U-shaped member.
  • the fixing member 146 is positioned between the fixing member 146 and the outer peripheral surface of the coil support body 105.
  • the conducting wire 107 is sandwiched between the two. Thereby, the conducting wire 107 is fixed and supported.
  • connection conducting wire 113 connected to the wire forms one wiring.
  • a wiring portion (conductive wire 107) arranged in an arrangement pattern corresponding to any one of a plurality of types of arrangement patterns forms a coil 103.
  • the length of such wiring is set so that the arrangement pattern of the conducting wire 107 can be changed between a plurality of types of arrangement patterns.
  • FIG. 20 shows a coil support 105 according to the fourth configuration example.
  • the fixing portion used for fixing the conductive wire 107 can be changed between a plurality of types of fixing portions by the following configuration.
  • the coil support 105 includes a main coil support 105e and a sub-coil support 105f that can be attached to and detached from the main coil support 105e coaxially in the direction of the winding axis C.
  • FIG. 20A shows the main coil support portion 105e and the sub coil support portion 105f that are separated from each other.
  • the sub-coil support portion 105f is coaxially attached to the main coil support portion 105e (see FIG. 20C)
  • the main coil support portion 105e and the sub-coil support portion 105f have a single cylindrical shape or prismatic shape as a whole. Will have.
  • the sub-coil support portion 105f is coupled to the main coil support portion 105e by, for example, screwing into the main coil support portion 105e, and the sub-coil support portion 105f is coupled to the main coil support portion 105e by releasing this screwing. Removed from.
  • the secondary coil support portion 105f has a male screw portion 147
  • the main coil support portion 105e has a female screw portion 149 into which the male screw portion 147 is screwed.
  • the auxiliary coil support portion 105f may be detachable from the main coil support portion 105e by other means.
  • the first and second grooves 151 and 153 in which the conductive wire 107 is disposed are formed as the above-described plural types of fixing portions, respectively. Yes.
  • the first groove 151 continuously extends spirally in a direction around the outer peripheral surface of the main coil support portion 105e, and the second groove 153 spirals in a direction around the outer peripheral surface of the sub-coil support portion 105f. It extends continuously.
  • channels 151 and 153 is the above-mentioned fixing
  • the first groove 151 of only the main coil support part 105e, the first groove 151 of the main coil support part 105e, and the main coil support It can be changed between the second groove 153 of the auxiliary coil support part 105f attached to the part 105e. That is, the one state in which the conductor 107 is disposed in the first groove 151 of only the main coil support portion 105e out of the main coil support portion 105e and the sub coil support portion 105f, and the main coil support portion 105e.
  • FIG. 20B shows a case where the conductive wire 107 is disposed only in the first groove 151 of the first and second grooves 151 and 153
  • FIG. 20C shows the first coil support portion 105e. The case where the conducting wire 107 is disposed in the first groove 151 and the second groove 153 of the auxiliary coil support portion 105f attached to the main coil support portion 105e is shown.
  • the first groove 151 and the second groove 153 form one continuous spiral groove in a state where the auxiliary coil support part 105f is coaxially attached to the main coil support part 105e.
  • connection conducting wire 113 connected to the wire forms one wiring.
  • the first groove 151 or the wiring portion (conductive wire 107) arranged in the first groove 151 and the second groove 153 forms the coil 103. Further, the length of such wiring is set so that the groove in which the conducting wire 107 is disposed can be changed between the first groove 151, the first groove 151, and the second groove 153.
  • the coil 103 is supported by the coil support 105 by arranging the coil 103 in the first groove 151 or the second groove 153.
  • the coil support is fixed to both ends of the coil, and the first and second fixing parts whose relative positions can be changed, or a plurality of types of fixing parts for fixing the conducting wire.
  • the relative position of the first and second fixing parts can be changed, or one state in which the conducting wire is fixed by any one type of fixing parts among the plurality of types of fixing parts and the other
  • the shape of the coil changes by being able to change between other states in which the conducting wire is fixed by any one type of fixing portion. That is, at least one of the cross-sectional area of the coil, the number of turns of the coil, and the axial length of the coil changes.
  • the value of the coil inductance depends on the cross-sectional area of the coil, the number of turns of the coil, and the axial length of the coil. Therefore, the value of the coil inductance can be changed by changing the shape of the coil (that is, at least one of the cross-sectional area of the coil, the number of turns of the coil, and the axial length of the coil). In this change, since the inductance value of the coil is changed by changing the shape of the coil, the magnetic material disposed inside the coil is not used. Therefore, even if it is a case where a magnetic body is arrange
  • the bellows part 106 is disposed outside the connecting part 121
  • the present invention is not limited to this aspect.
  • the bellows portion 106 can be omitted, and a cover member having the same configuration as the cover member 105d of the configuration example 1 of the seventh embodiment can be attached to the connecting portion 121.
  • holes similar to the groove 137 of the configuration example 1 of the seventh embodiment and holes of a plurality of types of arrangement patterns may be formed as in the configuration example 3 of the seventh embodiment.
  • the configuration of the seventh embodiment is such that the conducting wire 107 is fixed by arranging the conducting wire 107 in such a groove, or the fixing member 146 is inserted into each hole formed by any one of a plurality of types of arrangement patterns.
  • the conducting wire 107 is fixed in the same manner as in Example 3.
  • the whole or a part of the coil support 105 of the sixth embodiment and the seventh embodiment may be formed of a magnetic member (ferrite, silicon steel plate, amorphous magnetic alloy, etc.).
  • a desired inductance can be realized.

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Abstract

 コイル装置は、他のコイル装置の第2コイル部に対向し、導線を含む第1コイル部と、第2コイル部に対向する側と反対側に配置される少なくとも1つの非磁性部材とを含む。非磁性部材は、非磁性部材に形成される渦電流の一部を遮ることによりその渦電流の状態を変化させる渦電流遮断部を含む。

Description

コイル装置およびインダクタンス変更機構
 本開示は、コイル装置に関する。本開示は、電気回路内のコイルのインダクタンスを変更するためのインダクタンス変更機構に関する。本出願は、2014年6月25日に提出された日本特許出願第2014-130242号および2014年12月26日に提出された日本特許出願第2014-265498号に基づいており、それらに対して優先権の利益を主張するものであり、それらの内容全体は、参照されることによって本出願に援用される。
 非接触給電システムは、送電装置の一部である送電コイル装置と、受電装置の一部である受電コイル装置とを備え、電磁誘導方式や磁界共鳴方式等のコイル間の磁気結合を利用して、非接触での送電を実現している。非接触給電システムの適用先としては、例えば、電気自動車やプラグインハイブリッド車の給電システムが挙げられる。この場合、受電コイル装置は、車に搭載されることになる。
 コイル装置間で伝送される電力は、コイル部のインダクタンスにより変化するものである。そのため、伝送電力の観点から、システム毎に最適なインダクタンスの値が定まる。しかし、製造ばらつきや、温度や湿度等の使用環境の変動によりインダクタンスは変化するおそれがあり、従来、この変化を抑える技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1には、コイルと、磁性体である磁界シールドとを備えた送電装置において、コイルと磁界シールドとの位置関係が変わるように磁界シールドを動かすことにより、インダクタンスを変更する点が記載されている。特許文献2には、コイルとシールドとの間の距離によりインダクタンスが変化する点が記載されている。
 コイルを含む電気回路として、例えば、非接触給電回路および非接触受電回路がある。非接触給電回路および非接触受電回路は、例えば、下記の特許文献3に記載されている。特許文献3のように、非接触給電回路は、電力が供給される給電用のコイルを含み、非接触受電回路は、電磁誘導により給電用のコイルから非接触で電力を受ける受電用のコイルを含む。非接触受電回路は、受電用のコイルで受けた電力をバッテリや負荷に供給する。
 このような非接触給電回路および非接触受電回路は、例えば、それぞれ、自動車へ電力を供給する装置および自動車に設けられる。すなわち、非接触給電回路の給電用のコイルから、自動車に設けた非接触受電回路の受電用のコイルを介して自動車のバッテリへ電力が供給される。
国際公開第2011/070637号 特開2011-135754号公報 特開2010-148210号公報 特開2014-17927号公報 特開2012-079454号公報
 本開示は、所望のインダクタンスを実現することができるコイル装置及びインダクタンス変更機構を説明する。
 本発明の一態様は、他のコイル装置に対向し、非接触で送電または受電を行うためのコイル装置であって、他のコイル装置の第2コイル部に対向し、導線を含む第1コイル部と、第2コイル部に対向する側と反対側に配置される少なくとも1つの非磁性部材とを備え、非磁性部材は、非磁性部材に形成される渦電流の一部を遮ることによりその渦電流の状態を変化させる渦電流遮断部を含む。
 また、本発明の一態様は、電気回路内のコイルのインダクタンスを変更するためのインダクタンス変更機構であって、前記コイルを支持するコイル支持体を備え、前記コイルは、前記コイル支持体に巻かれた導線により形成され、前記コイル支持体は、前記コイルの両端部がそれぞれ固定され互いの相対位置が変更可能な第1および第2の固定部、または、前記導線を固定するための複数種類の固定部を有し、前記第1および第2の固定部の相対位置が変更可能であることにより、または、前記複数種類の固定部のうちいずれか1種類の前記固定部で前記導線を固定した1つの状態と他のいずれか1種類の前記固定部で前記導線を固定した他の状態との間で変更可能であることにより、前記コイルの形状が変更可能になっている。
 本発明のいくつかの態様によれば、所望のインダクタンスが実現できる。
本発明の第1実施形態のコイル装置が適用された非接触給電システムの要部構成を示すブロック図である。 (A)は図1中の送電コイル装置または受電コイル装置を模式的に示す斜視図、(B)は(A)の平面図である。 (A)は第2実施形態のコイル装置を示す斜視図、(B)は第2実施形態に係る送電コイル装置または受電コイル装置の概略構成を模式的に示す平面図である。 (A)は第3実施形態のコイル装置を示す斜視図、(B)は第3実施形態に係る送電コイル装置または受電コイル装置の概略構成を模式的に示す平面図である。 第4実施形態に係るコイル装置を示す断面図である。 (A)は図5に示すコイル装置において非磁性部材を移動させた状態を示す平面図、(B)は(A)の断面図である。 (A)は第5実施形態に係るコイル装置を模式的に示す平面図、(B)は(A)のコイル装置の移動機構によって非磁性部材が移動させられる状態を示す平面図である。 (A)~(C)は、異なるタイプのコイル部に対応する非磁性部材の各種態様を示す図である。 本発明の第6実施形態によるインダクタンス変更機構の構成例1を示す。 構成例1において、コイルが導電性のコイルバネでない場合の一例を示す。 本発明の第6実施形態によるインダクタンス変更機構の構成例2を示す。 本発明の第6実施形態によるインダクタンス変更機構の構成例3を示す。 本発明の第6実施形態によるインダクタンス変更機構の構成例4を示す。 第6実施形態の構成例4において第1および第2のコイル支持部を互いに対して固定する手段を示す。 本発明の第6実施形態によるインダクタンス変更機構の構成例5を示す。 本発明の第7実施形態によるインダクタンス変更機構の構成例1を示す。 第7実施形態の構成例1において中心側部材に対するカバー部材の着脱を説明するための図である。 本発明の第7実施形態によるインダクタンス変更機構の構成例2を示す。 本発明の第7実施形態によるインダクタンス変更機構の構成例3を示す。 本発明の第7実施形態によるインダクタンス変更機構の構成例4を示す。
 上記のコイル装置によれば、非磁性部材に渦電流遮断部が設けられていることにより、非磁性部材に発生する渦電流の一部が遮られ、渦電流遮断部を迂回するように流れる。これにより、渦電流の流れの距離が長くなり、磁気抵抗が増え、渦電流が小さくなる。これにより、第1コイル部によって発生する磁束を打ち消す渦電流依存の磁束が減り、インダクタンスが増大する。このように、非磁性部材を第1コイル(すなわち導線)に近づけた場合でも、非磁性部材を近づけることによるインダクタンスの減少と、渦電流遮断部によるインダクタンスの増大とを適宜調整することで、所望のインダクタンスが実現できる。渦電流遮断部によるインダクタンスの増大を利用することで、装置の大型化を抑えることができる。
 いくつかの態様において、渦電流遮断部は、非磁性部材に設けられて第2コイル部との対向方向に非磁性部材を貫通する孔部またはその対向方向に窪んだ凹部である。渦電流遮断部としての孔部または凹部が非磁性部材に設けられることにより、非磁性部材において、渦電流の一部を確実かつ容易に遮ることができ、渦電流の経路を変えることができる。
 いくつかの態様において、第2コイル部との対向方向に直交する方向に非磁性部材を移動させる移動機構を更に備える。非磁性部材には渦電流遮断部が設けられているため、移動機構によって非磁性部材をその方向に移動させると、第1コイル部の導線と渦電流遮断部との位置関係が変わり、渦電流の経路が変化する。よって、非磁性部材を移動させることにより、所望のインダクタンスに調整することができる。
 いくつかの態様において、移動機構を制御して移動機構による非磁性部材の移動距離を調整する移動制御機構を備える。この場合、非磁性部材の移動距離を能動的に制御することができる。
 いくつかの態様において、非磁性部材は複数であり、複数の非磁性部材は、第1非磁性部材と、第1非磁性部材よりも第2コイル部から離れる側で第1非磁性部材に隣接して配置された第2非磁性部材とを含む。この場合、第1非磁性部材および第2非磁性部材の位置をそれぞれ調整することにより、渦電流遮断部の重なり具合を変えることができ、これによって渦電流の経路が変わる。非磁性部材が1枚である場合に比べて、非磁性部材全体として、インダクタンスの調整範囲を広げることができる。
 いくつかの態様において、第1非磁性部材および第2非磁性部材のそれぞれは、渦電流遮断部である孔部を含んでおり、第1非磁性部材の第1孔部と第2非磁性部材の第2孔部とは、同様のパターンで形成されている。第1孔部と第2孔部とが同様のパターンで形成されていると、第1非磁性部材および第2非磁性部材のいずれか一方を移動させることで、孔部の重なり具合を容易に調整できるため、非磁性部材全体としてのインダクタンスの調整が容易である。
 いくつかの態様において、第1非磁性部材および第2非磁性部材のそれぞれは、渦電流遮断部である孔部を含んでおり、第1非磁性部材の第1孔部と第2非磁性部材の第2孔部とは、異なるパターンで形成されていてもよい。
 いくつかの態様において、第1非磁性部材は渦電流遮断部である孔部を含み、第2非磁性部材は渦電流遮断部を有していない。この場合、磁界放射を低減することができる。
 いくつかの態様において、第1非磁性部材と第2非磁性部材との間に設けられ、第1非磁性部材および第2非磁性部材に密接可能な導電性のシート状部材を含む。第1非磁性部材および第2非磁性部材の凸凹の形状に密接可能なシート状部材を設けることにより、第1非磁性部材と第2非磁性部材との電気的な接続を確実にすることができる。
 いくつかの態様において、渦電流遮断部は、第2コイル部との対向方向に直交する方向に延びる長孔部または溝部であり、長孔部または溝部は、第1コイル部における導線の延在方向に交差する方向に延びている。渦電流は、導線に沿って(導線を流れる電流と反対向きに)流れる傾向がある。よって、この流れに交差する方向に延びる長孔部または溝部によれば、渦電流の迂回経路を最大化できる。すなわち、インダクタンスの変化幅を最大化できる。
 いくつかの態様において、長孔部または溝部は、直交する方向において第1コイル部よりも外側に突出している。この場合、より多くの渦電流が遮られ、渦電流の迂回経路が大きくなる。よって、インダクタンスを容易に増大させることができる。
 また、本発明の一態様であるインダクタンス変更機構の一構成例は、例えば以下のように構成される。
 前記コイル支持体は、前記導線の巻軸方向における一端部と他端部を有し、前記一端部は、前記コイルの一端部となる前記導線の部分が固定された前記第1の固定部を含み、前記他端部は、前記コイルの他端部となる前記導線の部分が固定された前記第2の固定部を含み、前記コイル支持体は、前記巻軸方向に伸縮可能であり、これにより、前記第1および第2の固定部の相対位置が変更されて前記コイルの形状が変わるようになっている。
 このように、コイル支持体の巻軸の方向における一端部と他端部(第1および第2の固定部)に、コイルの一端部と他端部を固定する場合に、コイル支持体を伸縮させることにより、コイルの形状を変えることができる。これにより、コイルのインダクタンスの値を変更できる。
 別の構成例では、前記コイル支持体は、前記第1の固定部を有する第1のコイル支持部と、前記第2の固定部を有する第2のコイル支持部と、を有し、前記コイルは、導電性のコイルバネであり、前記第2のコイル支持部は、前記第1のコイル支持部における前記巻軸方向の端面から前記巻軸方向に伸長しており、この伸長量が変更可能であることにより、前記第1および第2の固定部の相対位置が変更されて前記コイルの形状が変わるようになっており、インダクタンス変更機構は、変更された前記伸長量を、前記コイルバネの弾性復元力に抗して維持する維持構造を備える。
 このように、導電性のコイルバネの伸長量を変更し、変更した伸長量を維持構造で維持することにより、コイルの形状を変えることができる。これにより、コイルのインダクタンスの値を変更できる。
 別の構成例では、前記コイル支持体は、第1および第2のコイル支持部を有し、前記第1および第2のコイル支持部は、それぞれ、スライド面を有し、前記第1のコイル支持部の前記スライド面は、前記第2のコイル支持部の前記スライド面と接し、この状態で、前記第1および第2のコイル支持部は、これらのスライド面に沿って互いに対して移動可能であり、これにより、前記第1および第2の固定部は、互いの相対位置が変更可能になっている。
 このように、コイル支持体は、第1および第2のコイル支持部を有し、第1および第2のコイル支持部は、これらのスライド面に沿って互いに対して移動可能であり、これにより、第1および第2の固定部は、互いの相対位置が変更可能になっている。その結果、コイルの形状が変わり、これにより、コイルのインダクタンスの値を変更できる。
 別の構成例では、前記コイル支持体は、前記巻軸まわりの周方向に延びる外周面を有する中心側部材と、該中心側部材の前記外周面を覆うように該中心側部材に着脱可能なカバー部材とを含み、前記中心側部材に前記カバー部材を取り付けていない場合には、前記中心側部材の前記外周面に前記導線を巻くことが可能であり、前記中心側部材に前記カバー部材を取り付けた場合には、前記カバー部材の前記外周面に前記導線を巻くことが可能であり、前記中心側部材の前記外周面と、前記カバー部材の前記外周面とには、それぞれ、前記導線を配置する第1および第2の溝が前記複数種類の固定部として設けられており、前記第1および第2の溝は、前記外周面を回る方向に螺旋状に延びており、インダクタンス変更機構が、前記中心側部材の前記外周面の前記第1の溝に前記導線を配置した前記1つの状態と、前記中心側部材に取り付けた前記カバー部材の前記外周面の前記第2の溝に前記導線を配置した前記他の状態との間で変更可能であることにより、前記コイルの形状が変更可能になっている。
 このように、中心側部材の外周面の第1の溝に導線を配置した1つの状態と、中心側部材に取り付けたカバー部材の外周面の第2の溝に導線を配置した他の状態との間でインダクタンス変更機構を変更することにより、コイルの形状を変えることができる。これにより、コイルのインダクタンスの値を変更できる。
 別の構成例では、前記コイル支持体の外周面には、前記導線を配置する複数種類の溝が前記複数種類の固定部として形成され、これらの溝は、前記外周面を回る方向に螺旋状に延びており、インダクタンス変更機構が、前記複数種類の溝のうちいずれか1種類の前記溝に前記導線を配置した前記1つの状態と、他のいずれか1種類の前記溝に前記導線を配置した前記他の状態との間で変更可能であることにより、前記コイルの形状が変更可能になっている。
 このように、複数種類の溝のうちいずれか1種類の溝に導線を配置した1つの状態と、他のいずれか1種類の溝に導線を配置した他の状態との間でインダクタンス変更機構を変更することにより、コイルの形状を変えることができる。これにより、コイルのインダクタンスの値を変更できる。
 別の構成例では、前記コイル支持体の外周面には、複数種類の配列パターンの穴が、前記複数種類の固定部として形成されており、前記複数種類の配列パターンは、それぞれ、前記導線を前記複数種類の配置パターンで固定するための配列パターンであり、各種類の配列パターンの前記各穴には、前記導線を固定する固定部材が挿入されて取り付けられ、インダクタンス変更機構が、前記複数種類の配列パターンのうちいずれか1種類の前記配列パターンの前記各穴に取り付けられた前記固定部材で前記導線を固定した前記1つの状態と、他のいずれか1種類の前記配列パターンの前記各穴に取り付けられた前記固定部材で前記導線を固定した前記他の状態との間で変更可能であることにより、前記コイルの形状が変更可能になっている。
 このように、複数種類の配列パターンのうちいずれか1種類の配列パターンの各穴に取り付けられた固定部材で導線を固定した1つの状態と、他のいずれか1種類の配列パターンの各穴に取り付けられた固定部材で導線を固定した他の状態との間でインダクタンス変更機構を変更することにより、穴に取り付けられた固定部材で固定されるコイルの形状を変えることができる。これにより、コイルのインダクタンスの値を変更できる。
 別の構成例では、前記コイル支持体は、主コイル支持部と、該主コイル支持部に対して前記巻軸方向に着脱可能な副コイル支持部と、を有し、前記主コイル支持部の外周面と、前記副コイル支持部の外周面には、それぞれ、前記導線を配置する第1および第2の溝が前記複数種類の固定部として形成されており、前記第1の溝は、前記主コイル支持部の前記外周面をまわる方向に延びており、前記第2の溝は、前記副コイル支持部の前記外周面をまわる方向に延びており、インダクタンス変更機構が、前記主コイル支持部と前記副コイル支持部のうち前記主コイル支持部のみの前記第1の溝に前記導線を配置した前記1つの状態と、前記主コイル支持部の前記第1の溝および前記主コイル支持部に取り付けた前記副コイル支持部の前記第2の溝に前記導線を配置した前記他の状態との間で変更可能であることにより、前記コイルの形状が変更可能になっている。
 このように、前記主コイル支持部と前記副コイル支持部のうち前記主コイル支持部のみの前記第1の溝に前記導線を配置した前記1つの状態と、前記主コイル支持部の前記第1の溝および前記主コイル支持部に取り付けた前記副コイル支持部の前記第2の溝に前記導線を配置した前記他の状態との間でインダクタンス変更機構を変更することにより、前記コイルの形状を変えることができる。これにより、コイルのインダクタンスの値を変更できる。
 以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。まず、第1実施形態に係るコイル装置が適用された非接触給電システム1について、図1を参照して説明する。非接触給電システム1は、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両に搭載されたバッテリを充電するためのシステム(装置)である。
 非接触給電システム1は、地表面に設置された送電装置3と、車両2側に設けられる受電装置4とを備えて構成される。送電装置3は、地表面に設置されており、地上を走行する車両2が、予め定められた位置関係(後述する電磁結合回路が形成される位置関係)で停車しているときに、車両2の受電装置4に対して電力(バッテリ24を充電するための電力)を非接触で伝送可能に構成されている。
 送電装置3は、外部電源11、整流回路12、送電回路13、送電コイル装置14等を備えて構成される。外部電源11は、車両2に伝送すべき電力を生成するために必要となる電力を供給する電源であり、例えば電圧が200[V]である三相交流電力を供給する電源である。なお、この外部電源11は、三相交流電源に限られることはなく、商用交流電源のような単相交流電力を供給する電源であってもよい。
 整流回路12は、外部電源11から供給される交流電力を整流して直流電力に変換する回路である。なお、外部電源11としては燃料電池や太陽電池など直流電源を利用することも可能であり、その場合には、整流回路12を省略することができる。
 送電回路13は、整流回路12から供給される電力を、送電コイル装置14と車両2に設けられる受電コイル装置25とによって形成される電磁結合回路を介して、非接触で車両2に供給する。具体的には、送電回路13は、例えば、インバータ回路を備え、整流回路12からの直流電力を外部電源11の交流電力よりも周波数が高い交流電力(高周波電力)に変換して送電コイル装置14に備えられた送電コイル部15に与えることにより、車両2に対する非接触給電を実現する。すなわち、送電コイル部15から車両2の受電装置4における受電コイル装置25に備えられた受電コイル部26に対して送電を行うことにより、非接触給電を可能にしている。また、送電回路13は、インバータ回路の出力側に、送電コイル装置14に備えられた送電コイル部15とともに送電側共振回路を構成する共振用コンデンサを備え得る。
 送電コイル装置14は、地表面に設置されており、筐体内に送電コイル部15と送電側シールド板(非磁性部材)16とを備えて構成されている。送電コイル部15は、前述したように送電回路13から供給される交流電力を非接触で車両2に給電するためのコイルであり、例えば予め規定されたコイル形状寸法を有するソレノイドコイルによって形成されている。なお、このような送電コイル装置14の詳細については後述する。
 受電コイル装置25は、車両2に設けられており、後述するように筐体内に受電コイル部26と受電側シールド板(非磁性部材)27とを備えて構成されている。受電コイル部26は、例えば送電コイル部15とほぼ同じコイル径を有するソレノイドコイルによって形成されている。
 送電コイル装置14と車両2に設けられた受電コイル装置25とが近接し、送電コイル部15と受電コイル部26とが近接した状態に位置させられることで、電磁結合回路が形成される。この電磁結合回路は、送電コイル部15と受電コイル部26とが電磁気的に結合して送電コイル部15から受電コイル部26への非接触の給電が行われる回路を意味し、「電磁誘導方式」で給電を行う回路であってもよく、「電磁界共鳴方式」で給電を行う回路であってもよい。受電コイル装置25は、送電コイル装置14から非接触で供給されてくる電力(交流電力)を受けとる。
 図1に示すように、車両2は、受電装置4を備えている。なお、図1では省略しているが、車両2は、モータ、操作ハンドル、及びブレーキ等の走行に必要な構成を備えている。受電装置4は、受電コイル装置25、受電回路29、充電回路30、バッテリ24を備える。受電コイル装置25は、前述したように受電コイル部26と受電側シールド板27とを備えて構成されている。受電コイル部26は、送電コイル装置14の送電コイル部15と対向可能なようにコイル軸が互いに平行となる姿勢で、車両2の底部に設けられている。
 受電回路29は、受電コイル装置25からの電力を直流電力に変換して充電回路30に出力する。この受電回路29は、受電コイル部26とともに受電側共振回路を構成する共振用コンデンサを備え得る。なお、受電回路29の共振用コンデンサの静電容量は、受電側共振回路の共振周波数が前述した送電側共振回路の共振周波数と同一周波数になるように設定され得る。
 充電回路30は、入力端が受電回路29の出力端に接続されるとともに出力端がバッテリ24の入力端に接続されており、受電回路29からの電力(直流電力)を所望電力に変換してバッテリ24に供給する。バッテリ24は、車両2に搭載された再充電が可能な電池(例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池)であり、図示しない走行モータ等に電力を供給する。なお、この充電回路30は、受電用制御部(図示せず)によって予め用意された受電用制御プログラムに基づいて制御されるようになっている。
 次に、本実施形態に係る送電コイル装置14および受電コイル装置25について詳しく説明する。図2(A)に示すように、送電コイル装置14は、図示しない筐体と、この筐体内に配置された送電コイル部15と、送電側シールド板16とを有している。送電コイル部15は、本実施形態では予め規定されたコイル形状寸法を有するソレノイド型のコイル、すなわち、導線を平板状のコア部材(図示せず、例えばフェライト)に対して扁平な四角筒状に巻回したコイルからなっている。なお、送電コイル部15としては、後述するようにサーキュラー型のコイルからなっていてもよい。
 図2(B)に示すように、四角筒状に巻回したソレノイド型の送電コイル部15は、平面視矩形状に形成される。送電側シールド板16は、非磁性かつ導電性の部材であり、たとえばアルミニウムまたは銅からなる。送電側シールド板16は、送電コイル部15に対して、図1に示す受電コイル装置25の受電コイル部26に対向する側と反対の側に配置されている。送電側シールド板16は、送電コイル部15のコイル軸と平行になるようにして送電コイル部15に対向して配置されている。なお、この送電側シールド板16は、筐体内の予め設定された位置(送電コイル部15の近傍)に容易に着脱できるようになっている。また、送電側シールド板16は、筐体の外部に配置してもよい。
 図2(B)に示すように、この送電側シールド板16は、送電コイル部15の平面視形状より充分に大きい矩形状に形成され、かつ平面視した状態で送電コイル部15が内部に位置するように送電コイル部15の直下に配置される。そして、この送電側シールド板16は、送電コイル部15の近傍に配置され、すなわち僅かな隙間を介して配置されており、したがって送電コイル部15によりその面内に、送電コイル部15の電流の向きと逆になるように、図2(A)の矢印で示すような反時計回り、あるいは時計回りの渦電流が生じるようになっている。
 このような送電側シールド板16での渦電流の形成は、送電コイル部15のインダクタンスに影響を及ぼし、形成される渦電流の大小などによって送電コイル部15のインダクタンスは変化する。本実施形態では、図2(A)、(B)に示すように、送電コイル部15によって送電側シールド板16に形成される渦電流の一部を遮ってこれを迂回させ、渦電流の状態を変化させる、渦電流遮断部40が形成されている。
 渦電流遮断部40は、本実施形態では送電側シールド板16の表裏面を貫通する複数のスリット(長孔部)40aによって形成されている。すなわち、スリット40aは、送電コイル装置14と受電コイル装置25との対向方向に送電側シールド板16を貫通している。スリット40aは、送電コイル部15を形成する導線の巻線方向(延在方向)に対してほぼ直交する方向(交差する方向)に延びて形成されている。すなわち、スリット40aは、送電コイル部15のコイル軸(中心軸)に沿う方向に延びて形成されている。また、これらスリット40aは、その両端が、送電コイル部15のコイル軸(中心軸)方向における両端に対してそれぞれ外側に位置するように形成されている。すなわち、スリット40aは、送電コイル装置14と受電コイル装置25との対向方向に直交する方向において送電コイル装置14よりも外側に突出している。
 このように形成されることでスリット40a(渦電流遮断部40)は、送電コイル部15によって送電側シールド板16に形成される渦電流の一部を遮り、これによって渦電流を一部迂回させることでスリット40aが無い場合に比べて渦電流の状態を変化させている。すなわち、渦電流の状態を変化させることによって送電コイル部15のインダクタンスを変化させることができる。特に、スリット40aの両端を、送電コイル部15のコイル軸(中心軸)方向における両端に対してそれぞれ外側に位置するように形成しているので、送電側シールド板16に形成される渦電流をより多く遮って大きく迂回させ、これによって渦電流の状態をより大きく変化させることができる。
 なお、受電コイル装置25も、図2(A)に示した送電コイル装置14とほぼ同様の構成を有しており、筐体(図示せず)内に受電コイル部26と受電側シールド板27とを備えて構成されている。受電側シールド板27は、非磁性かつ導電性の部材であり、たとえばアルミニウムまたは銅からなる。
 受電側シールド板27は、受電コイル部26に対し、送電コイル部15と対向する側と反対の側に配置されている。受電側シールド板27は、受電コイル部26のコイル軸と平行になるようにして受電コイル部26に対向して配置されている。受電側シールド板27には、送電側シールド板16と同様に、スリット40aからなる渦電流遮断部40が形成されている。これにより、受電コイル部26もそのインダクタンスが変化させられる。
 ここで、渦電流遮断部40を構成するスリット40aとしては、図2(B)に示したように、複数を互いに平行に、かつ、ほぼ等間隔で形成するとともに、送電コイル部15(または受電コイル部26)のコイル軸(中心軸)に沿う方向に延びて、その両端が送電コイル部15(または受電コイル部26)の両端に対してそれぞれ外側に位置するように形成しているが、スリット40aについては、渦電流の一部を遮って渦電流を迂回させ、スリット40aが無い場合に比べて渦電流の状態を変化させることができれば、種々の形態を採用することができる。
 具体的には、スリット40aの数については一つを含んで任意であり、また、その幅や長さも送電コイル部15または受電コイル部26の形状等に応じて適宜に設定される。スリット40aを複数形成する場合、その幅や長さを全て同一にすることなく、個々に幅や長さを変えてもよい。また、図2(B)中に示す一つのスリット40aを複数に分割してもよく、その場合にも分割したスリットの幅や長さを変えてもよい。また、分割したスリットの配置についても、規則的にしてもよく、不規則にしてもよい。また、スリットの深さを変えるべく、送電側シールド板16や受電側シールド板27を形成する導電板の厚さを変えてもよい。
 さらには、スリット40aを極端に短くした形態として、単に孔を形成してこれを渦電流遮断部40の構成要素としてもよい。その場合にも、孔の数や配置は任意であり、スリット40aの長さ方向、すなわち送電コイル部15(または受電コイル部26)のコイル軸(中心軸)に沿う方向に配列してもよく、例えば千鳥状に配置してもよい。また、全く不規則に配置してもよく、一部を規則的に、残部を不規則に配置してもよい。
 次に、このような渦電流遮断部40を形成した送電側シールド板16または受電側シールド板27を備える、送電コイル装置14または受電コイル装置25の製造方法について説明する。まず、送電側シールド板16用、受電側シールド板27用の非磁性部材として、それぞれ銅板等の導電板を複数枚用意する。
 次に、これら複数の導電板に対してそれぞれ渦電流遮断部40を形成し、加工非磁性部材としてとしての送電側シールド板16、受電側シールド板27を形成する。ただし、複数の導電板に対してそれぞれ形成する渦電流遮断部40の形態を変え、これによって複数種の加工非磁性部材(送電側シールド板16、受電側シールド板27)を形成する。具体的には、導電板間で前述したようにスリットの数や幅、長さを変えるか、または、同じ導電板に形成する複数のスリットについて、その幅や長さを変える。また、スリットの一部または全部を孔に変える。さらに、予め厚さの異なる導電板を用意にすることにより、スリットの深さを変える。
 次に、このような加工非磁性部材(送電側シールド板16、受電側シールド板27)を備える送電コイル装置14、受電コイル装置25を組み立てるべく、筐体内に送電コイル部15を配設する。また、筐体内に受電コイル部26を配設する。
 次いで、送電コイル部15の近傍に、複数種の加工非磁性部材(送電側シールド板16)の中から一種を選択して配置する。送電側シールド板16を送電コイル部15の近傍に配置し、送電コイル部15に電流を流すと、送電側シールド板16には渦電流が形成され、これに影響されて送電コイル部15のインダクタンスは、送電側シールド板16に渦電流遮断部40が形成されていない場合に比べて変化する。すなわち、渦電流遮断部40が形成されていない送電側シールド板16を用いた場合に比べ、送電コイル部15のインダクタンスを変化させることができる。
 したがって、送電コイルのインダクタンスを予め設定されたインダクタンスとなるように調整すべく、先に用意した複数種の加工非磁性部材(送電側シールド板16)の中から適宜な一種を選択し、送電コイル部15の近傍に配置する。
 また、受電コイル装置25についても、送電コイル装置14と同様にして、予め用意した複数種の加工非磁性部材(受電側シールド板27)の中から適宜な一種を選択して受電コイル部26の近傍に配置することにより、受電コイル部26のインダクタンスを調整する。このように送電側シールド板16、受電側シールド板27をそれぞれ適宜に選択することにより、送電コイル装置14、受電コイル装置25を得ることができる。
 ここで、上述した特許文献2に記載のコイルのインダクタンスの変更について説明する。シールドが非磁性体(アルミまたは銅等)で形成されている場合、シールドをコイルに近づけるほど、インダクタンスは小さくなる。たとえば、所望のインダクタンスを実現するためにインダクタンスを大きくする必要がある場合には、シールドをコイルから遠ざけることになるため、コイル装置の大型化を招く。一方で、コイル装置を含む送電装置や受電装置の設置場所の制約から、コイル装置の大型化を抑えることが望ましい。
 以上説明した本実施形態の送電コイル装置14または受電コイル装置25によれば、送電側シールド板16(または受電側シールド板27)に渦電流遮断部40が設けられていることにより、送電側シールド板16に発生する渦電流の一部が遮られ、渦電流遮断部40を迂回するように流れる。これにより、渦電流の流れの距離が長くなり、磁気抵抗が増え、渦電流が小さくなる。これにより、送電コイル装置14によって発生する磁束を打ち消す渦電流依存の磁束が減り、インダクタンスが増大する。このように、送電側シールド板16を送電コイル装置14(すなわち導線)に近づけた場合でも、送電側シールド板16を近づけることによるインダクタンスの減少と、渦電流遮断部40によるインダクタンスの増大とを適宜調整することで、所望のインダクタンスが実現される。渦電流遮断部40によるインダクタンスの増大を利用することで、装置の大型化が抑えられる。
 渦電流遮断部40としてのスリット40aが送電側シールド板16に設けられることにより、送電側シールド板16において、渦電流の一部を確実かつ容易に遮ることができ、渦電流の経路を変えることができる。貫通孔であるスリット40aが設けられることにより、送電側シールド板16の内部を空気が通り、シールドの温度上昇が抑えられる。
 また、スリット40aは、受電コイル装置25との対向方向に直交する方向において送電コイル部15よりも外側に突出している。この場合、より多くの渦電流が遮られ、渦電流の迂回経路が大きくなる。よって、インダクタンスをより増大させることができる。
 スリット40aは、送電コイル装置14における導線の延在方向に交差する方向に延びている。渦電流は、導線に沿って(導線を流れる電流と反対向きに)流れる傾向がある。よって、この流れに交差する方向に延びるスリット40aによれば、渦電流の迂回経路が最大化している。すなわち、インダクタンスの変化幅が最大化する。
 なお、インダクタンスの変更は、コイル部の形状を変更することにより実現することもできる。一方、コイル部を物理的に変更することは、コイル部の損傷を招くおそれがある。コイル部は、非接触での電力伝送を担うものであり、コイル部の損傷は、その伝送能力に影響を及ぼす。本実施形態では送電側シールド板16に渦電流遮断部40を設けることによりインダクタンスの変更を実現しており、コイル部自体を変更するものではない。よって、コイル部における伝送能力に影響を及ぼすことがない。
 上記実施形態のように、非磁性部材にスリット40aからなる渦電流遮断部を設ける構成とすることにより、比較的脆い磁性体(例えば、フェライト)ではなく、固い金属(アルミ、銅)で実現することが可能である。よって、スリットを設ける際に渦電流遮断部が割れたり、ひびが入ったりすることが抑えられる。
 また、上記した製造方法によれば、渦電流遮断部40の形態を変えて複数種の加工非磁性部材(送電側シールド板16、受電側シールド板27)を形成し、これら加工非磁性部材から一種を選択する。これにより、送電コイル部15や受電コイル部26のインダクタンスの調整を単に加工非磁性部材(送電側シールド板16、受電側シールド板27)の交換によって行うことができる。したがって例えば送電コイル装置14や受電コイル装置25を組み上げた後でも送電コイル部15や受電コイル部26のインダクタンスを容易に調整することができる。特に、送電コイル装置14や受電コイル装置25の筐体の外に加工非磁性部材を配置する場合に有効である。よって、製造コストの低減化を可能にすることができる。
 また、渦電流遮断部40はスリット40aで実現され、スリット40aは、送電コイル部15または受電コイル部26の導線の巻回方向に対して交差する方向に形成されている。これにより、送電側シールド板16や受電側シールド板27に形成される渦電流をより効率良く遮ることができ、送電コイル部15や受電コイル部26のインダクタンスをより大きく変化させることができる。これにより、送電側シールド板16や受電側シールド板27による送電コイル部15や受電コイル部26のインダクタンスの調整をより効果的に行うことができる。
 また、スリット40aは、その両端が送電コイル部15や受電コイル部26のコイル軸(中心軸)方向における両端に対してそれぞれ外側に位置するように形成されている。これによっても送電側シールド板16や受電側シールド板27に形成される渦電流をより効率良く遮ることができる。したがって送電コイル部15や受電コイル部26のインダクタンスをより大きく変化させることができる。
 また、このように送電側シールド板16や受電側シールド板27に渦電流遮断部40を形成し、渦電流の経路を変更させているので、特に渦電流の経路を短くした場合などでは、渦電流による発熱などに起因する損失を低減し、送電効率を高めることができる。
 次に、図3を参照して、第2実施形態について説明する。第1実施形態では、送電コイルや受電コイルとして、導線を扁平な四角筒状に巻回したソレノイド型のコイルによって形成したが、図3(A)に示すように、導線を同一平面内で円形の渦巻状に巻回したサーキュラー型のコイルによって形成してもよい。
 その場合にも、このようなサーキュラー型の送電コイル部15または受電コイル部26の近傍に配置する送電側シールド板16または受電側シールド板27として、渦電流遮断部40を形成したものを用いる。図3(B)に示すように、渦電流遮断部40として、複数のスリット40aが形成される。複数のスリット40aは、送電コイル部15(受電コイル部26)の中心から放射する方向に延びるように形成するのが好ましい(図3(B)に示す例では6本)。また、その場合に、これらスリット40aを、その両端が送電コイル部15(受電コイル部26)より内側から送電コイル部15(受電コイル部26)より外側にまで延びて位置するように、形成するのが好ましい。なお、サーキュラー型のコイルでは、送電コイル部15(受電コイル部26)と、送電側シールド板16(受電側シールド板27)との間に、コア部材(例えば、フェライト)が配置され得る。
 このようなサーキュラー型の送電コイル部15または受電コイル部26を用いた場合にも、第1実施形態と同様の作用・効果が奏される。渦電流遮断部40の形態を変えて複数種の加工非磁性部材(送電側シールド板16、受電側シールド板27)を形成し、これら加工非磁性部材から一種を選択して送電コイル部15または受電コイル部26のインダクタンスを調整することができ、したがって例えば送電コイル装置14や受電コイル装置25を組み上げた後でも送電コイル部15や受電コイル部26のインダクタンスを容易に調整することができる。よって、製造コストの低減化を可能にすることができる。
 また、渦電流遮断部40をスリット40aで形成し、スリット40aを送電コイル部15または受電コイル部26の中心から放射する方向に形成しているので、送電側シールド板16や受電側シールド板27に形成される渦電流をより効率良く遮ることができ、したがって形成される渦電流をより大きく迂回させることにより、送電コイル部15や受電コイル部26のインダクタンスをより大きく変化させることができる。これにより、送電側シールド板16や受電側シールド板27による送電コイル部15や受電コイル部26のインダクタンスの調整をより効果的に行うことができる。
 また、スリット40aを、その両端が送電コイル部15や受電コイル部26より内側からその外側にまで延びて位置するように形成しているので、これによっても送電側シールド板16や受電側シールド板27に形成される渦電流をより効率良く遮ることができ、したがって送電コイル部15や受電コイル部26のインダクタンスをより大きく変化させることができる。
 次に、図4を参照して、第3実施形態について説明する。第3実施形態のコイル部15Aでは、導線51は、矩形の渦巻状に巻回されている。すなわち、コイル部15Aは矩形状サーキュラー型のコイルである。この場合、渦電流遮断部として、送電側シールド板16Aには十字型のスリット50Aが設けられている。スリット50Aは、導線51の延在方向にほぼ直交する方向に延びている。また、スリット50Aは、コイル部15A(導線51)が設けられた領域よりも外側に突出している。
 このような送電側シールド板16Aが設けられたコイル装置によれば、スリット50Aによって、送電側シールド板16Aに形成される渦電流をより効率良く遮ることができ(図5(B)に示される矢印参照)、コイル部15Aのインダクタンスを大きく変化させることができる。
 次に、図5を参照して、第4実施形態について説明する。第4実施形態のコイル装置では、ベース54および保護カバー55によって構成された筐体内に、導線52を含むソレノイド型のコイル部15Bが設けられている。コイル部15Bとベース54との間には、2枚の第1シールド板(第1非磁性部材)56aおよび第2シールド板(第2非磁性部材)56bが設けられている。第1シールド板56aおよび第2シールド板56bの間には、シート状部材53が介在されている。第1シールド板56aおよび第2シールド板56bは、相対的にスライド移動可能である。
 さらに、第1シールド板56aと保護カバー55との間、すなわち第1シールド板56aの両端部には、第1移動部57a,57aが設けられている。第2シールド板56bと保護カバー55との間、すなわち第2シールド板56bの両端部には、第2移動部57b,57bが設けられている。これらは、たとえばボルト等のねじ部材からなり、たとえば非磁性の材料からなる。第1移動部57aおよび第2移動部57bは、保護カバー55の外部から回転操作可能であり、その回転によって第1シールド板56aおよび第2シールド板56bを移動させる。第1移動部57aおよび第2移動部57bによって、本実施形態の移動機構57が構成されている。なお、移動機構の構成は、ねじ部材を用いる態様に限られない。
 さらに、第1シールド板56aおよび第2シールド板56bのそれぞれには、平行な複数のスリット50Bが形成されている。各スリット50Bは、導線52の延在方向にほぼ直交する方向に延びている。第1シールド板56aに形成されたスリット50Bと、第2シールド板56bに形成されたスリット50Bとは同様のパターンで形成されている。より詳細には、第1シールド板56aに形成されたスリット50Bと、第2シールド板56bに形成されたスリット50Bとは、大きさ、形状および本数が等しくなっている。
 シート状部材53は、非導電性の材料からなってもよく、導電性の材料からなってもよい。シート状部材53が非導電性である場合、第2シールド板56bには、第1シールド板56aのスリット50B及びシート状部材53を介して、磁束が入り込む。第1シールド板56aのスリット50Bに重なっている第2シールド板56bの面積の違いにより、第2シールド板56bに入り込む磁束の量が変わるため、第2シールド板56bに発生する渦電流の大きさが変化する。これにより、インダクタンスが変化する。
 なお、第1シールド板56aおよび第2シールド板56bの間にシート状部材53が設けられておらず、第1シールド板56aおよび第2シールド板56bが直接接触していてもよい。
 また、シート状部材53が導電性である場合は、第1シールド板56aおよび第2シールド板56bが直接接触している場合と同様の効果が得られる。ここで、第1シールド板56aと第2シールド板56bとが凸凹を有している状態で第1シールド板56aおよび第2シールド板56bが直接接触している場合には、第1シールド板56aと第2シールド板56bとの電気的な接触が不十分になり得る。すると、第1シールド板56aで発生した渦電流が第2シールド板56bに移動し難くなる。よって、シールド板56a及び56bの双方のスリット50Bの重なり具合が変わっても、渦電流の経路が変わりにくくなる。
 導電性のシート状部材53が設けられる場合、シート状部材53は、第1シールド板56aと第2シールド板56bと密に接触すること(すなわち密接すること)が好ましい。第1シールド板56aと第2シールド板56bとの凸凹の形状に密接可能なシート状部材53を設けることにより、第1シールド板56aと第2シールド板56bとの電気的な接続を確実にすることができる。シート状部材53は、変形可能な材質であることが好ましく、例えば、金属粉末を含むゲル状物質である。
 このような構成を有するコイル装置では、図6(A)および(B)に示されるように、第1シールド板56aと第2シールド板56bとの間で、スリット50B,50Bを重ね合わせ、連通させておく。移動機構57によって、第1シールド板56aと第2シールド板56bとのいずれか一方または双方をスライド移動させることにより、スリット50B,50Bの重なり具合を変えることができる。すなわち、必要に応じてこれらのシールド板を適宜にずらし、スリット50Bの幅や長さを変えることでこれらスリット50Bによって形成される渦電流遮断部の形態を変える。ここで、移動機構57による移動方向は、たとえばスリット50Bの幅方向、つまり図5のコイル装置と非接触給電のために対向するコイル装置との対向方向に直交する方向である。なお、直交する方向とは、厳密に対向方向と90°の方向であることに限定されず、第1および第2シールド板56a,56bが対向方向に対して斜めに配置されている場合には、第1および第2シールド板56a,56bが斜めに移動することも含むものとする。
 第4実施形態によれば、第1シールド板56aおよび第2シールド板56bには渦電流遮断部であるスリット50B,50Bが設けられているため、移動機構57によって第1シールド板56aおよび/または第2シールド板56bをスライド移動させると、コイル部15Bの導線52とスリット50Bとの位置関係が変わり、渦電流の経路が変化する。より具体的には、スリット50B,50Bが重なることにより貫通孔の面積が小さくなると、インダクタンスが減少する。このように、所望のインダクタンスに調整することができる。
 第1シールド板56aおよび第2シールド板56bの位置をそれぞれ調整することにより、渦電流遮断部であるスリット50B,50Bの重なり具合を変えることができ、これによって渦電流の経路が変わる。非磁性部材が1枚である場合に比べて、送電側シールド板56B全体として、インダクタンスの調整範囲が広がっている。
 第1シールド板56aのスリット50Bと、第2シールド板56bのスリット50Bとが同様のパターンで形成されているため、第1シールド板56aおよび第2シールド板56bのいずれか一方を移動させることで、スリット50B,50Bの重なり具合を容易に調整できる。したがって、送電側シールド板56B全体としてのインダクタンスの調整が容易になっている。
 また、第4実施形態のコイル装置の製造過程においては、一対の導電板を互いにずらし、渦電流遮断部の形態を変えることにより、結果的に複数種の加工非磁性部材を用意することができる。したがって、このようにして用意した複数種の加工非磁性部材、すなわちスリットの幅や長さを変えた渦電流遮断部を有する加工非磁性部材から適宜な一種を選択することにより、送電コイル部15や受電コイル部26のインダクタンスを、予め設定されたインダクタンスとなるように容易に調整することができる。
 このように一対の導電板を用いて渦電流遮断部の形態を変えた複数種の加工非磁性部材を用意することにより、用意する加工非磁性部材に必要な導電板の数を少なくすることができ、したがってコストを削減することができる。また、一対の導電板を互いにずらすことで渦電流遮断部の形態を少しずつ、かつ多くの異なる形態に変えることができ、したがって送電コイル部15や受電コイル部26のインダクタンスを予め設定した値により近づけることができる。
 第4実施形態のコイル装置は、上記した特許文献1の発明に対して有利な効果を奏する。特許文献1には、シールドの枚数を変えることにより、インダクタンスを変更することが記載されているが、第4実施形態によれば、3枚以上の枚数増加を伴わなくても最低2枚でのインダクタンス調整が可能であり、さらなる小型化が可能になっている。
 第4実施形態のコイル装置では、比較的脆い磁性体の移動ではなく、固い金属(アルミ、銅)でシールドを実現することにより、可動によって割れたり、ひびが入ったりすることが抑えられる。
 次に、図7を参照して、第5実施形態について説明する。図7(A)に示されるように、第5実施形態のコイル装置では、送電側シールド板56Cに、複数の平行なスリット50Cが設けられている。スリット50Cが延びる方向およびスリット50Cが設けられた領域は、ソレノイド型のコイルを採用した第1実施形態および第4実施形態と同様である。第5実施形態では、送電側シールド板56Cの移動機構として、温度変化に応じて変形するバイメタル58が設けられている。より詳細には、送電側シールド板56Cの両端部に対面するようにして、送電側シールド板56Cの一辺の長さよりも長いバイメタル58が設けられている。バイメタル58の両端は、送電側シールド板56Cの隅部付近でピン等(図示せず)に固定され、かつ、通常時はピン等に巻回されている。
 さらに、バイメタル58には、たとえばペルチェ素子を備えた冷却装置(移動制御機構)59が接続されている。冷却装置59によってバイメタル58の温度が制御されると、バイメタル58の変形によって送電側シールド板56Cが押圧され、所定の距離だけ移動させられる。このように、冷却装置59は、送電側シールド板56Cの移動距離を調整する。冷却装置59によれば、冷却装置59を通る電流の極性を反転させることにより、熱の移動方向を制御し、吸熱と放熱を切り替え制御可能である。特に、コイル装置の内部は、渦電流や導線での発熱により温度が上昇する傾向にあるため、バイメタル58の温度制御は、温めることよりも、冷却することの方が重要である。
 このようなコイル装置によれば、バイメタル58によって送電側シールド板56Cを移動させることにより、コイル部の導線と渦電流遮断部との位置関係が変わり、渦電流の経路が変化する。よって、送電側シールド板56Cを移動させることにより、所望のインダクタンスに調整することができる。しかも、冷却装置59によって、送電側シールド板56Cの移動距離を能動的に制御することができる。
 以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。たとえば、図8(A)に示されるように、円形の渦巻状に導線61を巻回したサーキュラー型のコイルにおいて、放射状に延びる6本のスリット50Dが設けられた2枚の第1シールド板65aおよび第2シールド板65bを用いてもよい。スリット50Dは、導線61の延在方向(すなわち弧状の導線61の接線方向)にほぼ直交する方向に延びている。このような送電側シールド板65に対して移動機構や冷却装置を適用してもよい。このようなコイル装置によっても、上記第4実施形態と同様の作用・効果が奏される。
 図8(B)に示されるように、矩形の渦巻状に導線62を巻回したサーキュラー型のコイルにおいて、十字型のスリット50Eが設けられた2枚の第1シールド板66aおよび第2シールド板66bを用いてもよい。スリット50Eは、導線62の延在方向にほぼ直交する方向に延びている。このような送電側シールド板66に対して移動機構や冷却装置を適用してもよい。このようなコイル装置によっても、上記第4実施形態等と同様の作用・効果が奏される。
 図8(C)に示されるように、矩形の渦巻状に導線63を巻回したサーキュラー型のコイルにおいて、格子状のスリット50Fが設けられた2枚の第1シールド板67aおよび第2シールド板67bを用いてもよい。スリット50Fは、導線63の延在方向にほぼ直交する方向に延びている。このような送電側シールド板67に対して移動機構や冷却装置を適用してもよい。このようなコイル装置によっても、上記第4実施形態等と同様の作用・効果が奏される。
 上記の実施形態では、渦電流遮断部として、非磁性のシールド板に長孔部であるスリットが形成される場合について説明したが、長孔部に限られず、円形または楕円形の孔部が設けられてもよく、正方形の孔部が設けられてもよい。また、渦電流遮断部として、スリット等の貫通孔が形成される場合に限られず、貫通していない凹部が設けられてもよい。渦電流遮断部として、所定の方向に延びた凹部である溝部が形成されてもよい。これらの場合、凹部は、コイル装置の対向方向に窪んだ形状に形成される。
 スリットまたは溝部は、導線の延在方向に直交する方向に延びる場合に限られず、90度以外の方向(鋭角をなす方向)に延びていてもよい。2枚のシールド板を用いる場合において、孔部または凹部は、異なるパターンで形成されていてもよい。対向するコイル装置に近い方のシールド板に孔部または凹部(渦電流遮断部)が形成され、対向するコイル装置から遠い方のシールド板には孔部または凹部(渦電流遮断部)が形成されていなくてもよい。一方のシールド板に渦電流遮断部が設けられ、他方のシールド板に渦電流遮断部が設けられない構成によれば、磁界放射を低減することができる。また、渦電流遮断部が設けられないシールド板(他方のシールド板)は、同一の材質で形成されず、領域毎に異なる材質で形成されてもよい。この場合、一方のシールド板の渦電流遮断部と重なる他方のシールド板の領域の材質によってインダクタンスを変化させることができる。
 移動制御機構として、第5実施形態のバイメタル58に水冷または空冷の冷却装置を組み合わせてもよい。移動機構として、空気式アクチュエータを用いてもよい。その場合、ポンプを備える構成とすることができる。
 上記の実施形態では、移動機構は複数のシールド板を移動させるものとして説明したが、移動機構は、1枚のシールド板を移動させるために設けられてもよい。1枚のシールド板の移動により、シールド板に設けられた渦電流遮断部のコイル部に対する位置が変わる。これにより、渦電流が遮断される位置(もしくは、渦電流の経路)が変わるため、それに伴いインダクタンスが変化する。
 上記の実施形態では、非接触給電システムを、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両(移動体)に搭載されたバッテリを充電するためのシステム(装置)に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、例えば家庭用電化製品等の民生用機器に設けられたバッテリを充電するための非接触給電システムや、産業用機器(例えば、ステージ、アーム、クレーン、ロボット等)を駆動する電力を供給するための非接触給電システム等にも本発明を適用することができる。本発明は、誘導加熱システムにも適用することができる。
 本発明の一態様であるコイル装置は、送電側のコイル装置にも受電側のコイル装置にも適用することができる。
 [第6実施形態]
 図9~図15は、本発明の第6実施形態によるインダクタンス変更機構110の構成例1~5を示す。インダクタンス変更機構110は、電気回路に含まれるコイル103のインダクタンスを変更するためのものである。
 電気回路がコイルを含む場合、このコイルに関連する部品(例えば、導線の太さや長さや密度、コイルのコアの磁性特性)に製作時の誤差が生じる。その結果、コイルのインダクタンスの値が、好ましい範囲から外れてしまう場合がある。これにより、例えば、コイルのインダクタンスの値により、電気回路を流れる電流または電気回路内に生じる電圧がしきい値(電気回路の耐電流または耐電圧)を超えてしまう場合がある。または、コイルのインダクタンスの値により、電力を送るための電気回路(例えば、上述の非接触給電回路または非接触受電回路)における送電効率が基準値を下回ってしまう場合もある。
 コイルのインダクタンスの値が、好ましい範囲に入っていない場合、コイルのインダクタンスの値を変更する必要がある。そのために、コイルの内部に配置した磁性体を利用する従来技術がある。特許文献4では、コイルの内部に配置される磁性体のコイル内部への挿入量を変更する。特許文献5では、コイルの内部に配置する磁性体の種類を変える。
 しかし、上述したインダクタンスの値を変更する装置では、コイルの内部に磁性体を配置しない場合には、コイル内部の磁性体を利用して、コイルのインダクタンスの値を変更できない。
 本実施形態では、電気回路のコイルの内部に磁性体を配置した場合であっても、電気回路のコイルの内部に磁性体を配置しない場合であっても、このような磁性体を利用せずに、コイルのインダクタンスを変更できる新たなインダクタンス変更機構を説明する。
 インダクタンスの変更により、一例では、電気回路を流れる電流もしくは電気回路内に生じる電圧をしきい値以下にしたり、電力を送るための電気回路における送電効率を高めたりできる。電気回路は、例えば、上述した非接触給電回路または非接触受電回路であるが、他の電気回路であってもよい。
 インダクタンス変更機構110は、コイル103を支持するコイル支持体105を備える。コイル103は、コイル支持体105の巻軸Cをまわるように延びている導線107により形成される。巻軸Cは、コイル103の軸と一致することになるコイル支持体105の軸である。導線107の外表面は、図示を省略するが、好ましくは、絶縁性の被膜で覆われているのがよい。
 コイル支持体105は、コイル103の両端部がそれぞれ固定され互いの相対位置が変更可能な第1および第2の固定部109,111を有する。第1の固定部109はコイル支持体105における一端側(例えば一端部)の部位であり、第2の固定部111はコイル支持体105における他端側(例えば、他端部)の部位である。また、コイル103を形成する導線107は、巻軸Cをまわるように、第1の固定部109から第2の固定部111まで螺旋状に延びている。
 なお、コイル103の一端部を第1の固定部109に固定する手段は、適宜のものであってよい。例えば、コイル103の一端部を粘着テープで固定部に貼り付けることにより、コイル103の一端部を第1の固定部109に固定してもよいし、第1の固定部109に取り付けたクリップで、コイル103の一端部を挟むことにより、コイル103の一端部を第1の固定部109に固定してもよい。コイル103の他端部を第2の固定部111に固定する手段も、同様である。
 第6実施形態によると、第1および第2の固定部109,111は、互いの相対位置が変更可能になっている。これにより、コイル103の形状を変化させて、コイル103のインダクタンスの値が変更可能になっている。これにより、所望のインダクタンスが実現される。
 電気回路において、コイル103の一端部と他端部とは、それぞれ、コイル103を含む電気回路の他の箇所P1,P2と、接続用導線113を通して電気的に接続されている。接続用導線113は、コイル支持体105の伸長に追従できるように、または、コイル103を形成する導線の全長の変化に対応できるように弛んでいる。
 上記の説明は、図9~図15に示す構成例1~5に当てはまる。以下、構成例1~5について順に詳しく説明する。
 (構成例1)
 図9は、構成例1によるコイル支持体105を示す。構成例1では、コイル支持体105は、巻軸C方向における一端部と他端部を有する。この一端部は、コイル103の一端部となる導線107の部分が固定された第1の固定部109を含み、この他端部は、コイル103の他端部となる導線107の部分が固定された第2の固定部111を含む。コイル支持体105は、巻軸C方向に伸縮可能であり、これにより、第1および第2の固定部109,111の互いの相対位置が変更されてコイル103の形状が変わるようになっている。
 構成例1では、以下の構成により、コイル支持体105が伸縮可能になっている。
 コイル支持体105は、第1および第2のコイル支持部105a,105bを有する。第1のコイル支持部105aには、穴115が形成されている。穴115は、巻軸C方向に延びており、第1のコイル支持部105aの巻軸C方向の端面104に開口している。この穴115には、第2のコイル支持部105bが、第1のコイル支持部105aに対して巻軸C方向に移動可能に挿入されている。第2のコイル支持部105bが、巻軸C方向に端面104から突出する長さが変更可能である。すなわち、コイル支持体105が伸縮可能である。
 第1のコイル支持部105aは、第1の固定部109を含む。第1の固定部109は、コイル支持体105の伸縮量によらず、第1のコイル支持部105aにおいて一定の位置にある。第2のコイル支持部105bは、第2の固定部111を含む。第2の固定部111は、コイル支持体105の伸縮量によらず、第2のコイル支持部105bにおいて一定の位置にある。
 一例では、コイル103を形成する導線107は弾性体で形成されている。すなわち、コイル103は、導電性のコイルバネである。なお、以下において、コイル103が導電性のコイルバネであると述べていない場合には、コイル103は、導電性のコイルバネではない。
 構成例1において、コイル103が導電性のコイルバネである場合には、コイル支持体105が図9(A)の状態から伸長すると(例えば、図9(B)の状態になると)、コイル103の形状を図9(A)の状態に戻そうとする弾性復元力がコイル103に生じる。この復元力は、第1および第2の固定部109,111を介してコイル支持体105にも作用することにより、コイル支持体105の伸縮状態を図9(A)の状態に戻そうとする。そのため、例えば人の手作業で、コイル支持体105を図9(A)の状態から伸長させた時に(すなわち、第1のコイル支持部105aの端面104から第2のコイル支持部105bを図9(A)の状態から伸長させた時に)、この伸長量を維持する維持構造が設けられる。図9の例では、第2のコイル支持部105bの外周面には、巻軸C方向に間隔をおいて複数の穴117が開口しており、人が、いずれかの穴117にピン119を挿入することにより、穴117の外部に出ているピン119の部分が第1のコイル支持部105aの端面104に係合する。これにより、上述の復元力に抗して上述の伸長量を維持する。すなわち、上述の維持構造は、穴117とピン119からなる。
 なお、上述の維持構造は、上述の穴117とピン119以外のものであってもよい。例えば、上述の維持構造は、第2のコイル支持部105bの外周面に形成された雄ネジと、穴115の内周面に形成された雌ネジとから構成されてもよい。すなわち、この雄ネジと、この雌ネジとが互いに螺合していることにより、第1のコイル支持部105aの端面104から第2のコイル支持部105bが伸長している量が維持される。また、人が、第2のコイル支持部105bを巻軸Cまわりに回転させることにより、第1のコイル支持部105aの端面104から第2のコイル支持部105bが伸長する量が変更される。なお、この時、第2の固定部111からコイル103の他端部を取り外して、第2のコイル支持部105bを巻軸Cまわりに回転させて端面104からの第2のコイル支持部105bの伸長量を変更したら、コイル103の他端部を再び第2の固定部111に固定する。
 また、構成例1において、コイル103が導電性のコイルバネである場合には、コイルバネの一端部が第1の固定部109に固定され、コイルバネの他端部が第2の固定部111に固定されていることにより、コイル103がコイル支持体105に支持されている。
 構成例1において、コイル103が導電性のコイルバネでない場合には、以下で述べる点以外は、上述と同じである。コイル支持体105の伸長状態を維持する手段(穴117)が省略される。代わりに、コイル支持体105の伸縮状態を維持するために、穴115の内面には雌ねじが形成され、第2のコイル支持部105bの外周面には雄ねじが形成されている。したがって、第2のコイル支持部105bの外周面の雄ねじが、第1のコイル支持部105aにおける穴115の内周面の雌ねじに螺合する。この構成で、第1のコイル支持部105aに対して第2のコイル支持部105bを人が回転させることにより、第2のコイル支持部105bが、巻軸C方向に端面104から伸長する長さが変更可能である。すなわち、コイル支持体105が伸縮可能である。これにより、第1および第2の固定部109,111は、互いの相対位置が変更可能になっている。
 また、コイル103が導電性のコイルバネでない場合には、コイル支持体105の伸縮量を変更する時には、次のようにする。最初に、コイル103の一端部または他端部を第1または第2の固定部109,111から取り外して、導線107をコイル支持体105の外周面から解く。次に、コイル支持体105の伸縮量を変更する。その後、導線107をコイル支持体105(第1および第2のコイル支持部105a、105b)の外周面に巻き直す。次に、コイル103の一端部または他端部を再び第1または第2の固定部109,111に固定する。このような一連の作業は、人が行う。
 なお、構成例1において、コイル103が導電性のコイルバネでない場合には、例えば図9において、図示とは違って、導線107がコイル支持体105の外周面に巻きつけられていることにより、コイル103がコイル支持体105に支持されている。この場合、他の点は、上述と同じであってよい。
 図10は、構成例1において、コイル103が導電性のコイルバネでない場合の一例を示す。図10では、コイル支持体105は、第1のコイル支持部105aと、第2のコイル支持部105bと、中間コイル支持部108とを有する。
 第1のコイル支持部105aと第2のコイル支持部105bと中間コイル支持部108は、それぞれ、コイル103を巻き付けることが可能な外周面を有する。第1のコイル支持部105aと第2のコイル支持部105bと中間コイル支持部108は、好ましくは、それぞれ、巻軸Cを軸とする円柱形状または角柱形状を有していてよい。
 第1のコイル支持部105aには、巻軸C方向に中空穴122が形成されている。この中空穴122は、第1のコイル支持部105aにおける巻軸C方向の一端面に開口している。図10の例では、中空穴122は、第1のコイル支持部105aを巻軸C方向に貫通している。図10(A)のように、中空穴122には、中間コイル支持部108が収容されている。
 中間コイル支持部108には、巻軸C方向に中空穴124が形成されている。この中空穴124は、中間コイル支持部108における巻軸C方向の一端面に開口している。図10の例では、中空穴124は、中間コイル支持部108を巻軸C方向に貫通している。図10(A)のように、中空穴124には、第2のコイル支持部105bが収容されている。
 図10(A)では、コイル支持体105は、全体として巻軸C方向に収縮している。図10(A)の状態から図10(B)の状態へ、例えば人の手で、第1のコイル支持部105aにおける巻軸C方向の一端面から中間コイル支持部108を巻軸C方向に突出させ、中間コイル支持部108における巻軸C方向の一端面から第2のコイル支持部105bを巻軸C方向に突出させることができる。これにより、コイル支持体105を伸長させる。
 このようにコイル支持体105が伸長した状態で、図10(B)の例では、中間コイル支持部108の他端面に固定したブラケット126を接着剤や粘着テープやネジなど(この例では、ネジ128)により、中空穴122を形成する第1のコイル支持部105aの内周面に固定する。これにより、中間コイル支持部108を第1のコイル支持部105aに固定する。なお、同様の手段で、第2のコイル支持部105bを中間コイル支持部108に固定する。
 図10の例では、コイル支持体105の伸縮量を変更する時には、次のようにする。最初に、(例えば図10(A)の状態から)コイル103の一端部または他端部を第1または第2の固定部109,111から取り外して、導線107をコイル支持体105から解く。次に、コイル支持体105の伸縮量を変更する。その後、図10(B)のように、導線107をコイル支持体105(第1のコイル支持部105aと第2のコイル支持部105bと中間コイル支持部108)の外周面に巻き直して、コイル103の一端部または他端部を第1または第2の固定部109,111に固定する。このような一連の作業は人が行ってよい。
 なお、中間コイル支持部108も巻軸C方向に伸縮可能であってもよい。この場合、中間コイル支持部は、上述と同様の手段または他の手段により、伸縮可能に構成されていてよい。また、この場合、他の点は、上述と同じであってよい。
 (構成例2)
 図11は、構成例2によるコイル支持体105を示す。構成例2では、構成例1と同様に、コイル支持体105は、巻軸C方向における一端部と他端部を有する。この一端部は、コイル103の一端部となる導線107の部分が固定された第1の固定部109を含み、この他端部は、コイル103の他端部となる導線107の部分が固定された第2の固定部111を含む。コイル支持体105は、巻軸C方向に伸縮可能であり、これにより、第1および第2の固定部109,111の互いの相対位置が変更されてコイル103の形状が変わるようになっている。
 構成例2では、以下の構成により、コイル支持体105が伸縮可能になっている。
 コイル支持体105は、巻軸C方向の中間部において蛇腹部106を有している。また、コイル支持体105は、巻軸C方向の一端側において第1のコイル支持部105aを有し、巻軸C方向の他端側において第2のコイル支持部105bを有する。第1のコイル支持部105aには、蛇腹部106の巻軸C方向一端部が結合されている。第2のコイル支持部105bには、蛇腹部106の巻軸C方向他端部が結合されている。
 第1のコイル支持部105aは、第1の固定部109を含む。第1の固定部109は、コイル支持体105の伸縮量によらず、第1のコイル支持部105aにおいて一定の位置にある。第2のコイル支持部105bは、第2の固定部111を含む。第2の固定部111は、コイル支持体105の伸縮量によらず、第2のコイル支持部105bにおいて一定の位置にある。
 コイル支持体105は、さらに、第1および第2のコイル支持部105a,105bを互いに連結する連結部121を有する。連結部121は、蛇腹部106の内部に位置し、その一端側部分の外周面には、雄ネジが形成されている。連結部121の一端側部分は、第1のコイル支持部105aの穴115に挿入されている。この穴115は、第1のコイル支持部105aの巻軸C方向の端面104に開口しており、巻軸C方向に延びている。また、穴115の内周面には、雌ネジが形成されている。連結部121の一端側部分の雄ネジが、第1のコイル支持部105aにおける穴115の内周面の雌ネジに螺合する。連結部121の他端側部分は、第2のコイル支持部105bに対し、巻軸Cまわりに回転自在に第2のコイル支持部105bに巻軸C方向に連結されている。そのため、図11では、連結部121は、第2のコイル支持部105bを貫通し、第2のコイル支持部105bを巻軸C方向に挟む1対の拡径部121a,21bを有する。
 この構成で、第1のコイル支持部105aに対して連結部121を人が巻軸Cまわりに回転させることにより、蛇腹部106がねじれることなく、蛇腹部106が巻軸C方向に伸縮する。すなわち、コイル支持体105が伸縮する。これにより、第1および第2の固定部109,111は、互いの相対位置が変更可能になっている。
 導線107は、蛇腹部106の外周面に巻かれる。なお、導線107は、さらに、第1および第2のコイル支持部105a,105bの一方または両方(図11では、第1のコイル支持部105a)の外周面にも巻かれてもよい。
 蛇腹部106の伸縮量を変更する時には、次のようにする。最初に、(例えば図11(A)の状態から)コイル103の一端部または他端部を第1または第2の固定部109,111から取り外して、導線107を蛇腹部106から解く。次に、蛇腹部106の伸縮量を変更する。その後、導線107を蛇腹部106の外周面に巻き直して、コイル103の一端部または他端部を第1または第2の固定部109,111に固定する。なお、導線107が、第1および第2のコイル支持部105a,105bの一方または両方の外周面にも巻かれる場合には、蛇腹部106の伸縮量を変更する時に、同様に、該外周面からも導線107を蛇腹部106から解いて、蛇腹部106の伸縮量を変更した後、導線107を該外周面にも巻き直して、コイル103の一端部または他端部を第1または第2の固定部109,111に固定する。このような一連の作業は人が行ってよい。
 なお、構成例2において、導線107が、蛇腹部106の外周面、または、蛇腹部106の外周面と第1および第2のコイル支持部105a,105bの一方または両方の外周面に巻きつけられていることにより、コイル103がコイル支持体105に支持されている。
 (構成例3)
 図12は、構成例3によるコイル支持体105を示す。構成例3では、以下の構成により、第1および第2の固定部109,111は、互いの相対位置が変更可能になっている。
コイル支持体105は、第1および第2のコイル支持部105a,105bを有する。
 第1のコイル支持部105aは、コイル103の一端部となる導線107の部分が固定されている第1の固定部109を含む。第1の固定部109は、第1のコイル支持部105aにおいて一定の位置にある。第2のコイル支持部105bは、コイル103の他端部となる導線107の部分が固定されている第2の固定部111を含む。第2の固定部111は、第2のコイル支持部105bにおいて一定の位置にある。第2の固定部111は、第2のコイル支持部105bの巻軸C方向の先端部に位置する。
 第1のコイル支持部105aには、穴115が形成されている。穴115は、巻軸C方向に延びており、第1のコイル支持部105aの巻軸C方向の端面104に開口している。この穴115には、第2のコイル支持部105bが、第1のコイル支持部105aに対して巻軸C方向に移動可能に挿入されている。第2のコイル支持部105bが、巻軸C方向に端面104から伸長する長さが変更可能である。これにより、第1および第2の固定部109,111は、互いの相対位置が変更可能になっている。
 構成例3では、コイル103は、導電性のコイルバネである。コイル103を形成する導線107は、第1の固定部109から第2の固定部111まで、巻軸Cをまわりながら、次第に、巻軸Cに対する半径方向の内側へ移行するように延びている。なお、半径方向は、巻軸Cに直交する方向である(以下、同様)。
 図12(A)の状態では、コイルバネ103には、弾性的な復元力が生じていない。図12(A)の状態から、第1のコイル支持部105aの端面104から巻軸C方向に第2のコイル支持部105bが伸長する量を増やすと(例えば、図12(B)の状態にすると)、コイルバネ103の形状を図12(A)の状態に戻そうとする弾性復元力がコイルバネ103に生じる。この復元力は、第1および第2の固定部109,111を介してコイル支持体105にも作用することにより、コイル支持体105の状態を図12(A)の状態に戻そうとする。そのため、第1のコイル支持部105aの端面104から第2のコイル支持部105bが伸長している量を維持する維持構造が設けられる。図12の例では、第2のコイル支持部105bの外周面には、巻軸C方向に間隔をおいて複数の穴117が開口しており、人が、いずれかの穴117にピン119を挿入することにより、穴117の外部に出ているピン119の部分が第1のコイル支持部105aの端面104に係合する。これにより、上述の弾性復元力に抗して、第1のコイル支持部105aの端面104から第2のコイル支持部105bが伸長している量を維持する。すなわち、上述の維持構造は、穴117とピン119から構成される。
 なお、上述の維持構造は、上述の穴117とピン119以外のものであってもよい。例えば、上述の維持構造は、第2のコイル支持部105bの外周面に形成された雄ネジと、穴115の内周面に形成された雌ネジとから構成されてもよい。すなわち、この雄ネジと、この雌ネジとが互いに螺合していることにより、第1のコイル支持部105aの端面104から第2のコイル支持部105bが伸長している量が維持される。また、人が、第2のコイル支持部105bを巻軸Cまわりに回転させることにより、第1のコイル支持部105aの端面104から第2のコイル支持部105bが伸長する量が変更される。なお、この時、第2の固定部111からコイル103の他端部を取り外して、第2のコイル支持部105bを巻軸Cまわりに回転させて端面104からの第2のコイル支持部105bの伸長量を変更したら、コイル103の他端部を再び第2の固定部111に固定する。
 なお、一例では、コイルバネ103に弾性的な復元力が生じていない状態において(図12(A)の状態)、コイル103の全体が、同一の仮想平面上に位置する。また、図12の例では、穴115は、第1のコイル支持部105aを貫通しており、第2のコイル支持部105bは、穴115(図12(B)を参照)を貫通している。
 なお、構成例3において、コイル103の一端部が第1の固定部109に固定され、コイル103の他端部が第2の固定部111に固定されていることにより、コイル103がコイル支持体105に支持されている。
 (構成例4)
 図13は、構成例4によるコイル支持体105を示す。構成例4では、次のように、第1および第2の固定部109,111は、互いの相対位置が変更可能になっている。
 コイル支持体105は、第1および第2のコイル支持部105a,105bを有する。第1および第2のコイル支持部105a,105bは、それぞれ、スライド面112,114を有する。第1のコイル支持部105aのスライド面112は、第2のコイル支持部105bのスライド面114と接している。この状態で、第1および第2のコイル支持部105a,105bは、スライド面112,114に沿って互いに対して移動可能になっている。これにより、第1および第2の固定部109,111は、互いの相対位置が変更可能になっている。
 なお、構成例4において、スライド面112,114は、互いに整合する形状であって、スライド面112,114に沿って互いに接触しながらスライド可能であれば、平面であっても曲面であっても、平面と曲面との組み合わせであってもよい。また、図13(A)の状態で、第1および第2のコイル支持部105a,105bは、全体として1つの円柱形状または角柱形状を有している。
 第1のコイル支持部105aは、コイル103の一端部となる導線107の部分が固定されている第1の固定部109を含む。第1の固定部109は、第1のコイル支持部105aにおいて一定の位置(図13では、巻軸C方向の端部)にある。第2のコイル支持部105bは、コイル103の他端部となる導線107の部分が固定されている第2の固定部111を含む。第2の固定部111は、第1のコイル支持部105aにおいて一定の位置(図13では、巻軸C方向の端部)にある。
 図13では、第1および第2のコイル支持部105a,105bがスライド面112,114に沿って互いに対して移動する方向は、巻軸Cに対して傾いた方向である。したがって、図13(A)の状態から図13(B)の状態まで、または、図13(B)の状態から図13(A)の状態まで、第1および第2のコイル支持部105a,105bがスライド面112,114に沿って互いに対して移動すると、第1および第2の固定部109,111は、巻軸C方向における互いの距離が変化するだけでなく、巻軸C方向と直交する方向における互いの距離も変化する。
 例えば、図13(A)の状態から図13(B)の状態まで、第1および第2のコイル支持部105a,105bをスライド面112,114に沿って互いに対して移動させたら、適宜の手段により、第1および第2のコイル支持部105a,105bを互いに対して固定するのがよい。例えば、図14(A)~(C)のように固定できる。
 図14(A)の例では、第1のコイル支持部105aが回転軸C1まわりに折り曲げ可能になっている。このように折り曲げた部分を、第2のコイル支持部105bの端面118に接触させ、固定手段123(ボルトやネジ)により第2のコイル支持部105bに固定する。同様に、第2のコイル支持部105bも回転軸C2まわりに折り曲げ可能になっている。このように折り曲げた部分を、第1のコイル支持部105aの端面116に接触させ、固定手段123(ボルトやネジ)により第1のコイル支持部105aに固定する。これにより、第1および第2のコイル支持部105a,105bが互いに対して固定される。
 図14(B)の例では、第1および第2のコイル支持部105a,105bのスライド面112,114に開口する穴125に係合部材127(ピン、くさび状部材、ボルト、ネジ、つめ等)を挿入する。これらの係合部材127が、それぞれ、第1および第2のコイル支持部105a,105bの端面116、118に係合する。これにより、第1および第2のコイル支持部105a,105bが互いに対して固定される。
 図14(C)の例では、第1のコイル支持部105aに設けた係合部材129が、適宜のバネ(図示せず)の弾性力により、回転軸C3まわりに図14(C)の細い一点鎖線の状態から起き上がり、第2のコイル支持部105bの端面118に係合する。同様に、第2のコイル支持部105bに設けた係合部材129が、適宜のバネ(図示せず)の弾性力により、回転軸C4まわりに図14(C)の細い一点鎖線の状態から起き上がり、第1のコイル支持部105aの端面116に係合する。これにより、第1および第2のコイル支持部105a,105bが互いに対して固定される。
 一方、図13(A)において、第1および第2のコイル支持部105a,105bを、ネジ、ボルトとナットまたは接着剤(この図の例では、ネジ134)により互いに対して固定することにより、図13(A)の状態が維持されてよい。
 構成例4では、導線107がコイル支持体105の外周面に巻き付けられることにより、コイル103がコイル支持体105に支持される。
 また、好ましくは、第1および第2の固定部109,111の相対位置を変更する時には、次のようにする。最初に、コイル103の一端部または他端部を第1または第2の固定部109,111から取り外して、導線107をコイル支持体105の外周面から解く。次に、第1および第2のコイル支持部105a,105bをスライド面112,114に沿って互いに対して移動させる。その後、第1および第2のコイル支持部105a,105bを互いに対して固定する。その後、導線107を外周面に巻き直し、コイル103の一端部または他端部を第1または第2の固定部109,111に固定する。このような一連の作業は人が行ってよい。
 (構成例5)
 図15は、構成例5によるコイル支持体105を示す。構成例5では、次の点が構成例4と異なる。構成例5では、第1および第2のコイル支持部105a,105bがスライド面112,114に沿って互いに対して移動する方向は、巻軸C方向である。構成例5において、他の点は、構成例4と同じである。
 [第7実施形態]
 図16~図20は、本発明の第7実施形態によるインダクタンス変更機構110の構成例1~4を示す。第7実施形態によるインダクタンス変更機構110は、第6実施形態と同様に、電気回路に含まれるコイル103のインダクタンスを変更するためのものである。インダクタンスの変更により、一例では、電気回路を流れる電流もしくは電気回路内に生じる電圧をしきい値以下にしたり、電力を送るための電気回路における送電効率を高めたりできる。電気回路は、例えば、上述した非接触給電回路または非接触受電回路であるが、他の電気回路であってもよい。
 インダクタンス変更機構110は、コイル103を支持するコイル支持体105を備える。コイル103は、コイル支持体105の巻軸Cをまわるように延びている導線107により形成される。導線107の外表面は、図示を省略するが、好ましくは、絶縁性の被膜で覆われているのがよい。
 第7実施形態によると、コイル支持体105は、導線107を固定するための複数種類の固定部(後述する)を有する。導線107を固定するのに使用する固定部を複数種類の固定部の間で変更可能である。すなわち、複数種類の固定部のうちいずれか1種類の固定部で導線107を固定した1つの状態と他のいずれか1種類の固定部で導線107を固定した他の状態との間で変更可能である。これにより、コイル103の形状を変える。その結果、コイル103のインダクタンスの値が変更される。これにより、所望のインダクタンスが実現される。
 電気回路において、コイル103の一端部と他端部とは、それぞれ、コイル103を含む電気回路の他の箇所P1,P2と、接続用導線113を通して電気的に接続されている。
 上記の説明は、図16~図20に示す構成例1~4に当てはまる。以下、構成例1~4について順に詳しく説明する。
 (構成例1)
 図16は、構成例1によるコイル支持体105を示す。図16の構成例1では、以下の構成により、導線107を固定するのに使用する固定部を複数種類の固定部の間で変更可能になっている。図17(A)は、図16(B)のVIII-VIII線矢視図である。
 コイル支持体105は、巻軸Cまわりの周方向に延びる外周面を有する中心側部材105cと、中心側部材105cに取り付け可能なカバー部材105d(図16(B)と図17を参照)とを有する。中心側部材105cは、内部に磁性コアを有し、または、磁性材料で形成されている。カバー部材105dは、中心側部材105cに着脱可能である。
 カバー部材105dは、図16(B)と図17に示すように、第1および第2のカバー部131,133を有する。第1および第2のカバー部131,133は、巻軸C方向に延びる回転軸C5まわりに、互いに対して回転可能に互いに連結されている。例えば、第1および第2のカバー部131,133は、蝶番132を介して互いに連結されており、蝶番132の回転軸C5まわりに互いに対して回転可能である。
 中心側部材105cに対するカバー部材105dの着脱は次のように行う。第1および第2のカバー部131,133を、図17(B)のように回転軸C5まわりに開いて、第1および第2のカバー部131,133の間に中心側部材105cを入れ、第1および第2のカバー部131,133を回転軸C5まわりに閉じる。これにより、中心側部材105cにカバー部材105dが取り付けられる。また、これと逆の手順で、中心側部材105cからカバー部材105dを取り外すことができる。
 図16(A)は、中心側部材105cの外周面にカバー部材105dを取り付けていない状態を示し、図16(B)は、中心側部材105cの外周面にカバー部材105dを取り付けた状態を示す。カバー部材105dを中心側部材105cに取り付けた状態では、カバー部材105dは、中心側部材105cの外周面を覆う。カバー部材105dを中心側部材105cに取り付けていない状態では、中心側部材105cの外周面に導線107を巻き付けることが可能である。カバー部材105dを中心側部材105cに取り付けた状態では、カバー部材105dの外周面に巻き付けることが可能である。図16(A)のコイル103の断面積は、図16(B)のコイルの断面積よりも小さい。
 中心側部材105cの外周面と、カバー部材105dの外周面とには、それぞれ、導線107を配置する第1および第2の溝135,137が上述した複数種類の固定部として設けられており、第1および第2の溝135,137は、中心側部材105cとカバー部材105dの外周面を回る方向に延びている。導線107は、第1または第2の溝135,137に配置されることにより固定される。
 中心側部材105cに対してカバー部材105dを着脱して、導線107を配置する溝を、中心側部材105cの外周面の第1の溝135と、中心側部材105cに取り付けたカバー部材105dの外周面の第2の溝137との間で変更可能である。すなわち、中心側部材105cの外周面の第1の溝135に導線107を配置した1つの状態と、中心側部材105cに取り付けたカバー部材105dの外周面の第2の溝137に導線107を配置した他の状態との間で変更可能である。これにより、導線107を固定するのに使用する固定部を複数種類の固定部135,137の間で変更可能になっている。
 なお、箇所P1から箇所P2まで、接続用導線113と導線107と接続用導線113がこの順で連続的に延びており、箇所P1に接続された接続用導線113と、導線107と、箇所P2に接続された接続用導線113とは、1本の配線を形成している。この1本の配線のうち、中心側部材105cまたはカバー部材105dの外周面に巻かれた配線部分(導線107)がコイル103を形成する。また、このような配線の長さは、導線107を配置する溝を、第1の溝135と第2の溝137との間で変更可能に設定されている。
 構成例1において、コイル103が第1または第2の溝135,137に配置されることにより、コイル103がコイル支持体105に支持されている。
 (構成例2)
 図18は、構成例2によるコイル支持体105を示す。図18の構成例2では、以下の構成により、導線107を固定するのに使用する固定部を複数種類の固定部の間で変更可能になっている。
 コイル支持体105の外周面には、導線107を配置する複数種類の溝139,141が上述した複数種類の固定部として形成されている。これらの溝139,141は、コイル支持体105の外周面を回る方向に延びている。導線107は、溝139または溝141に配置されることにより固定される。
 各溝139,141は、巻軸Cをまわりながら、コイル支持体105の一端部からコイル支持体105の他端部まで螺旋状に連続して延びる1本の溝である。1つの種類の螺旋状溝139が、巻軸Cをまわっている回数(すなわち、この溝139に配置されたコイル103の巻き数)は、他の種類の螺旋状溝141が、巻軸Cをまわっている回数(すなわち、この溝141に配置されたコイル103の巻き数)と異なる。例えば、1つの種類の螺旋状溝139のピッチは、他の種類の螺旋状溝141のピッチと異なる。または、複数種類の溝139,141の間で、その長さ、および、溝139,141が延びている方向が異なっている。なお、図18において、複数種類の溝139,141は、複数の箇所において互いに交差している。
 図18(A)は、複数種類の溝139,141のいずれにも導線107を配置していない状態を示す。図18(B)は、溝139に導線107を配置した状態を示す。図18(C)は、溝141に導線107を配置した状態を示す。
 各溝139,141は、この溝に配置された導線107を固定する固定部である。導線107を配置する溝を、複数種類の溝139,141の間で変更可能である。すなわち、複数種類の溝139,141のうちいずれか1種類の溝139に導線107を配置した1つの状態と、他のいずれか1種類の溝141に導線107を配置した他の状態との間で変更可能である。これにより、導線107を固定するのに使用する固定部を複数種類の固定部139,141の間で変更可能になっている。
 なお、箇所P1から箇所P2まで、接続用導線113と導線107と接続用導線113がこの順で連続的に延びており、箇所P1に接続された接続用導線113と、導線107と、箇所P2に接続された接続用導線113とは、1本の配線を形成している。この1本の配線のうち、複数種類の溝139,141のいずれかに配置された配線部分(導線107)がコイル103を形成する。また、このような配線の長さは、導線107を配置する溝を、溝139と溝141との間で変更可能に設定されている。
 構成例2において、コイル103が複数種類の溝139,141のいずれかに配置されることにより、コイル103がコイル支持体105に支持されている。
 (構成例3)
 図19は、構成例3によるコイル支持体105を示す。図19の構成例3では、以下の構成により、導線107を固定するのに使用する固定部を複数種類の固定部の間で変更可能になっている。なお、コイル支持体105は、円柱形状であっても角柱形状であってもよい。
 コイル支持体105の外周面には、複数種類の配列パターンの穴143,145が上述した複数種類の固定部として形成されている。複数種類の配列パターンは、それぞれ、導線107を、対応する複数種類の配置パターンで固定するための配列パターンである。図19(A)は、1つの種類の配列パターンで形成された穴143に対応する導線107の配置パターンを示す。図19(B)は、別の種類の配列パターンで形成された穴145に対応する導線107の配置パターンを示す。図19(A)(B)において、太い一点鎖線は、各配置パターンで配置した場合の導線107を仮想的に示している。
 各種類の配列パターンの各穴143,145は、導線107を固定するための固定部である。各種類の配列パターンの各穴143,145には、導線107を固定する固定部材146が挿入されて取り付けられる。固定部材146が取り付けられる穴143,145の配列パターンを、複数種類の配列パターンの間で変更することにより、穴143,145に取り付けられる固定部材146で固定される導線107の配置パターンが変更され、これにより、コイル103の形状が変わるようになっている。すなわち、複数種類の配列パターンのうちいずれか1種類の配列パターンの各穴143に取り付けられた固定部材146で導線107を固定した1つの状態と、他のいずれか1種類の配列パターンの各穴145に取り付けられた固定部材146で導線107を固定した他の状態との間で変更することにより、コイル103の形状が変わるようになっている。
 図19(C)では、1つの種類の配列パターンで形成された穴143に固定部材146を挿入することにより、対応する配置パターンで配置された導線107を固定している。この例では、固定部材146は、U字状部材であり、各U字状部材の2つの先端を2つの穴143に挿入することより、固定部材146とコイル支持体105の外周面との間に導線107を挟んでいる。これにより、導線107を固定して支持している。
 図19(D)では、別の種類の配列パターンで形成された穴145に固定部材146を挿入することにより、対応する配置パターンで配置された導線107を固定している。この例では、固定部材146は、U字状部材であり、各U字状部材の2つの先端を2つの穴145に挿入することより、固定部材146とコイル支持体105の外周面との間に導線107を挟んでいる。これにより、導線107を固定して支持している。
 なお、箇所P1から箇所P2まで、接続用導線113と導線107と接続用導線113がこの順で連続的に延びており、箇所P1に接続された接続用導線113と、導線107と、箇所P2に接続された接続用導線113とは、1本の配線を形成している。この1本の配線のうち、複数種類の配列パターンのうちいずれかの配列パターンに対応する配置パターンで配置された配線部分(導線107)がコイル103を形成する。また、このような配線の長さは、導線107の配置パターンを、複数種類の配置パターンの間で変更可能に設定されている。
 (構成例4)
 図20は、構成例4によるコイル支持体105を示す。図20の構成例4では、以下の構成により、導線107を固定するのに使用する固定部を複数種類の固定部の間で変更可能になっている。
 コイル支持体105は、主コイル支持部105eと、主コイル支持部105eに対して同軸に巻軸Cの方向に着脱可能な副コイル支持部105fと、を有する。図20(A)は、互いに分離された状態の主コイル支持部105eと副コイル支持部105fを示す。副コイル支持部105fが主コイル支持部105eに同軸に取り付けられると(図20(C)を参照)、主コイル支持部105eと副コイル支持部105fは、全体として、1つの円柱形状または角柱形状を有するようになる。
 副コイル支持部105fは、例えば、主コイル支持部105eに螺合することにより、主コイル支持部105eに結合され、この螺合を解除することにより、副コイル支持部105fは主コイル支持部105eから取り外される。図20(A)では、副コイル支持部105fは雄ネジ部147を有し、主コイル支持部105eは、雄ネジ部147が螺合する雌ネジ部149を有する。ただし、他の手段により、副コイル支持部105fが主コイル支持部105eに対して着脱可能になっていてもよい。
 主コイル支持部105eの外周面と、副コイル支持部105fの外周面には、それぞれ、導線107を配置する第1および第2の溝151,153が上述した複数種類の固定部として形成されている。第1の溝151は、主コイル支持部105eの外周面を回る方向に螺旋状に連続して延びており、第2の溝153は、副コイル支持部105fの外周面を回る方向に螺旋状に連続して延びている。第1および第2の溝151,153の各々は、この溝に配置された導線107を固定する上述の固定部である。
 導線107を配置する溝を、主コイル支持部105eと副コイル支持部105fのうち主コイル支持部105eのみの第1の溝151と、主コイル支持部105eの第1の溝151および主コイル支持部105eに取り付けた副コイル支持部105fの第2の溝153との間で変更可能である。すなわち、前記主コイル支持部105eと前記副コイル支持部105fのうち前記主コイル支持部105eのみの前記第1の溝151に前記導線107を配置した前記1つの状態と、前記主コイル支持部105eの前記第1の溝151および前記主コイル支持部105eに取り付けた前記副コイル支持部105fの前記第2の溝153に前記導線107を配置した前記他の状態との間で変更可能である。これにより、導線107を固定するのに使用する固定部を複数種類の固定部151,153の間で変更可能になっている。図20(B)は、第1および第2の溝151,153のうち第1の溝151にのみ、導線107を配置した場合を示し、図20(C)は、主コイル支持部105eの第1の溝151および主コイル支持部105eに取り付けた副コイル支持部105fの第2の溝153に、導線107を配置した場合を示す。
 好ましくは、副コイル支持部105fが同軸に主コイル支持部105eに取り付けられた状態では第1の溝151と第2の溝153は、1本の連続した螺旋状溝を形成する。
 なお、箇所P1から箇所P2まで、接続用導線113と導線107と接続用導線113がこの順で連続的に延びており、箇所P1に接続された接続用導線113と、導線107と、箇所P2に接続された接続用導線113とは、1本の配線を形成している。この1本の配線のうち、第1の溝151、または、第1の溝151および第2の溝153に配置された配線部分(導線107)がコイル103を形成する。また、このような配線の長さは、導線107を配置する溝を、第1の溝151と、第1の溝151および第2の溝153との間で変更可能に設定されている。
 構成例4において、コイル103が第1の溝151または第2の溝153に配置されることにより、コイル103がコイル支持体105に支持されている。
 上述したインダクタンス変更機構によると、コイル支持体はコイルの両端部がそれぞれ固定され互いの相対位置が変更可能な第1および第2の固定部、または、導線を固定するための複数種類の固定部を有し、第1および第2の固定部の相対位置が変更可能であることにより、または、複数種類の固定部のうちいずれか1種類の固定部で導線を固定した1つの状態と他のいずれか1種類の固定部で導線を固定した他の状態との間で変更可能であることにより、コイルの形状が変わる。すなわち、コイルの断面積、コイルの巻き数、およびコイルの軸方向長さの少なくともいずれかが変わる。コイルのインダクタンスの値は、コイルの断面積、コイルの巻き数、およびコイルの軸方向長さに依存する。したがって、コイルの形状(すなわち、コイルの断面積、コイルの巻き数、およびコイルの軸方向長さの少なくともいずれか)を変えることにより、コイルのインダクタンスの値を変更できる。この変更では、コイルの形状を変えることによりコイルのインダクタンスの値を変更するので、コイルの内部に配置する磁性体を利用しない。よって、電気回路のコイルの内部に磁性体を配置した場合であっても、電気回路のコイルの内部に磁性体を配置しない場合であっても、コイルのインダクタンスを変更できる。これにより、所望のインダクタンスが実現される。
 本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。
 例えば、第6実施形態の構成例2では、連結部121の外部に蛇腹部106が配置された態様を説明したが、本発明はこの態様に限定されない。例えば、蛇腹部106を省略して、連結部121に、第7実施形態の構成例1のカバー部材105dと同様の構成のカバー部材を取り付けることができる。このカバー部材には、第7実施形態の構成例1の溝137と同様の溝や、第7実施形態の構成例3と同様に、複数種類の配列パターンで穴が形成されてよい。このような溝に導線107を配置することにより導線107を固定し、または、複数種類の配列パターンのいずれかのパターンで形成された各穴に固定部材146を挿入して第7実施形態の構成例3と同様に導線107を固定する。
 また、第6実施形態及び第7実施形態のコイル支持体105の全体または一部を磁性部材(フェライト、ケイ素鋼板、アモルファス磁性合金等)で形成してもよい。
 本発明のいくつかの態様によれば、所望のインダクタンスが実現できる。
1 非接触給電システム
3 送電装置
4 受電装置
14 送電コイル装置
15 送電コイル部
15A、15B コイル部
16 送電側シールド板(非磁性部材)
16A 送電側シールド板(非磁性部材)
25 受電コイル装置
26 受電コイル部
27 受電側シールド板(非磁性部材)
40 渦電流遮断部
40a スリット
50A、50B、50C、50D、50E、50F スリット
51 導線
52 導線
53 シート状部材
56a 第1シールド板
56b 第2シールド板
56B 送電側シールド板
57 移動機構
58 バイメタル(移動機構)
59 冷却装置
65、66、67 送電側シールド板
65a、66a、67a 第1シールド板
65b、66b、67b 第2シールド板
103 コイル(コイルバネ)
104 端面
105 コイル支持体
105a 第1のコイル支持部
105b 第2のコイル支持部
105c 中心側部材
105d カバー部材
105e 主コイル支持部
105f 副コイル支持部
106 蛇腹部
107 導線
108 中間コイル支持部
109 第1の固定部
110 インダクタンス変更機構
111 第2の固定部
112 スライド面
113 接続用導線
114 スライド面
115 穴
116 端面
117 穴(維持構造)
118 端面
119 ピン(維持構造)
121 連結部
122 中空穴
121a、121b 拡径部
123 固定手段
124 中空穴
125 穴
126 ブラケット
127 係合部材
128 ネジ
129 係合部材
131 第1のカバー部
132 蝶番
133 第2のカバー部
134 ネジ
135 第1の溝(固定部)
137 第2の溝(固定部)
139、141 溝(固定部)
143、145 穴
146 固定部材
147 雄ネジ部
149 雌ネジ部
151 第1の溝(固定部)
153 第2の溝(固定部)

Claims (19)

  1.  他のコイル装置に対向し、非接触で送電または受電を行うためのコイル装置であって、
     前記他のコイル装置の第2コイル部に対向し、導線を含む第1コイル部と、
     前記第2コイル部に対向する側と反対側に配置される少なくとも1つの非磁性部材とを備え、
     前記非磁性部材は、前記非磁性部材に形成される渦電流の一部を遮ることによりその渦電流の状態を変化させる渦電流遮断部を含む、コイル装置。
  2.  前記渦電流遮断部は、前記非磁性部材に設けられて前記第2コイル部との対向方向に前記非磁性部材を貫通する孔部またはその対向方向に窪んだ凹部である、請求項1に記載のコイル装置。
  3.  前記第2コイル部との対向方向に直交する方向に前記非磁性部材を移動させる移動機構を更に備える、請求項1または2に記載のコイル装置。
  4.  前記移動機構を制御して前記移動機構による前記非磁性部材の移動距離を調整する移動制御機構を備える、請求項3に記載のコイル装置。
  5.  前記非磁性部材は複数であり、
     複数の前記非磁性部材は、第1非磁性部材と、前記第1非磁性部材よりも前記第2コイル部から離れる側で前記第1非磁性部材に隣接して配置された第2非磁性部材とを含む、請求項1~4のいずれか一項に記載のコイル装置。
  6.  前記第1非磁性部材および前記第2非磁性部材のそれぞれは、前記渦電流遮断部である孔部を含んでおり、前記第1非磁性部材の第1孔部と前記第2非磁性部材の第2孔部とは、同様のパターンで形成されている、請求項5に記載のコイル装置。
  7.  前記第1非磁性部材および前記第2非磁性部材のそれぞれは、前記渦電流遮断部である孔部を含んでおり、前記第1非磁性部材の第1孔部と前記第2非磁性部材の第2孔部とは、異なるパターンで形成されている、請求項5に記載のコイル装置。
  8.  前記第1非磁性部材は前記渦電流遮断部である孔部を含み、
     前記第2非磁性部材は前記渦電流遮断部を有していない、請求項5に記載のコイル装置。
  9.  前記第1非磁性部材と前記第2非磁性部材との間に設けられ、前記第1非磁性部材および前記第2非磁性部材に密接可能な導電性のシート状部材を含む、請求項5~8のいずれか一項に記載のコイル装置。
  10.  前記渦電流遮断部は、前記第2コイル部との対向方向に直交する方向に延びる長孔部または溝部であり、
     前記長孔部または溝部は、前記第1コイル部における前記導線の延在方向に交差する方向に延びている、請求項1~9のいずれか一項に記載のコイル装置。
  11.  前記長孔部または溝部は、前記直交する方向において前記第1コイル部よりも外側に突出している、請求項10に記載のコイル装置。
  12.  電気回路内のコイルのインダクタンスを変更するためのインダクタンス変更機構であって、
     前記コイルを支持するコイル支持体を備え、
     前記コイルは、前記コイル支持体の巻軸をまわるように延びている導線により形成され、
     前記コイル支持体は、前記コイルの両端部がそれぞれ固定され互いの相対位置が変更可能な第1および第2の固定部、または、前記導線を固定するための複数種類の固定部を有し、
     前記第1および第2の固定部の相対位置が変更可能であることにより、または、前記複数種類の固定部のうちいずれか1種類の前記固定部で前記導線を固定した1つの状態と他のいずれか1種類の前記固定部で前記導線を固定した他の状態との間で変更可能であることにより、前記コイルの形状が変更可能になっているインダクタンス変更機構。
  13.  前記コイル支持体は、前記導線の巻軸方向における一端部と他端部を有し、
     前記一端部は、前記コイルの一端部となる前記導線の部分が固定された前記第1の固定部を含み、前記他端部は、前記コイルの他端部となる前記導線の部分が固定された前記第2の固定部を含み、
     前記コイル支持体は、前記巻軸方向に伸縮可能であり、これにより、前記第1および第2の固定部の相対位置が変更されて前記コイルの形状が変わるようになっている、請求項12に記載のインダクタンス変更機構。
  14.  前記コイル支持体は、前記第1の固定部を有する第1のコイル支持部と、前記第2の固定部を有する第2のコイル支持部と、を有し、
     前記コイルは、導電性のコイルバネであり、
     前記第2のコイル支持部は、前記第1のコイル支持部における巻軸方向の端面から前記巻軸方向に伸長しており、この伸長量が変更可能であることにより、前記第1および第2の固定部の相対位置が変更されて前記コイルの形状が変わるようになっており、
     変更された前記伸長量を、前記コイルバネの弾性復元力に抗して維持する維持構造を備える、請求項12に記載のインダクタンス変更機構。
  15.  前記コイル支持体は、第1および第2のコイル支持部を有し、
     前記第1および第2のコイル支持部は、それぞれ、スライド面を有し、
     前記第1のコイル支持部の前記スライド面は、前記第2のコイル支持部の前記スライド面と接し、この状態で、前記第1および第2のコイル支持部は、これらのスライド面に沿って互いに対して移動可能であり、これにより、前記第1および第2の固定部は、互いの相対位置が変更可能になっている、請求項12に記載のインダクタンス変更機構。
  16.  前記コイル支持体は、前記巻軸まわりの周方向に延びる外周面を有する中心側部材と、該中心側部材の前記外周面を覆うように該中心側部材に着脱可能なカバー部材とを含み、
     前記中心側部材に前記カバー部材を取り付けていない場合には、前記中心側部材の前記外周面に前記導線を巻くことが可能であり、前記中心側部材に前記カバー部材を取り付けた場合には、前記カバー部材の前記外周面に前記導線を巻くことが可能であり、
     前記中心側部材の前記外周面と、前記カバー部材の前記外周面とには、それぞれ、前記導線を配置する第1および第2の溝が前記複数種類の固定部として設けられており、前記第1および第2の溝は、前記外周面を回る方向に螺旋状に延びており、
     前記中心側部材の前記外周面の前記第1の溝に前記導線を配置した前記1つの状態と、前記中心側部材に取り付けた前記カバー部材の前記外周面の前記第2の溝に前記導線を配置した前記他の状態との間で変更可能であることにより、前記コイルの形状が変更可能になっている、請求項12に記載のインダクタンス変更機構。
  17.  前記コイル支持体の外周面には、前記導線を配置する複数種類の溝が前記複数種類の固定部として形成され、これらの溝は、前記外周面を回る方向に螺旋状に延びており、
     前記複数種類の溝のうちいずれか1種類の前記溝に前記導線を配置した前記1つの状態と、他のいずれか1種類の前記溝に前記導線を配置した前記他の状態との間で変更可能であることにより、前記コイルの形状が変更可能になっている、請求項12に記載のインダクタンス変更機構。
  18.  前記コイル支持体の外周面には、複数種類の配列パターンの穴が、前記複数種類の固定部として形成されており、
     前記複数種類の配列パターンは、それぞれ、前記導線を前記複数種類の配置パターンで固定するための配列パターンであり、
    各種類の配列パターンの前記各穴には、前記導線を固定する固定部材が挿入されて取り付けられ、
     前記複数種類の配列パターンのうちいずれか1種類の前記配列パターンの前記各穴に取り付けられた前記固定部材で前記導線を固定した前記1つの状態と、他のいずれか1種類の前記配列パターンの前記各穴に取り付けられた前記固定部材で前記導線を固定した前記他の状態との間で変更可能であることにより、前記コイルの形状が変更可能になっている、請求項12に記載のインダクタンス変更機構。
  19.  前記コイル支持体は、主コイル支持部と、該主コイル支持部に対して巻軸方向に着脱可能な副コイル支持部と、を有し、
     前記主コイル支持部の外周面と、前記副コイル支持部の外周面には、それぞれ、前記導線を配置する第1および第2の溝が前記複数種類の固定部として形成されており、前記第1の溝は、前記主コイル支持部の前記外周面をまわる方向に延びており、前記第2の溝は、前記副コイル支持部の前記外周面をまわる方向に延びており、
     前記主コイル支持部と前記副コイル支持部のうち前記主コイル支持部のみの前記第1の溝に前記導線を配置した前記1つの状態と、前記主コイル支持部の前記第1の溝および前記主コイル支持部に取り付けた前記副コイル支持部の前記第2の溝に前記導線を配置した前記他の状態との間で変更可能であることにより、前記コイルの形状が変更可能になっている、請求項12に記載のインダクタンス変更機構。
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