平面线圈制造技术

技术编号:7137808 阅读:592 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
针对平面线圈,降低在高频区域的有效电阻的增大并且使平面线圈薄型化。平面线圈(10)为:互相并行的多根导电线(11)排列成大致平面状地卷绕成螺旋状,并且通过各导电线(11)的各个端部(13a)、(13b)在线圈引出部(12a)、(12b)电连接,所述多根导电线并联连接。由此,因为导电线(11)排列成大致平面状,所以平面线圈(10)的线圈厚度并不增加,实现了薄型化。另外,因为多根导电线(11)并联连接,所以由高频区域的集肤效应所导致的有效电阻的增大得以降低。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及非接触电力传输装置等所利用的平面线圈
技术介绍
以前,作为非接触电力传输技术,例如在日本国专利公开2006-42519号公报所记 载那样,提出了利用线圈的电磁感应作用的非接触电力传输装置。图15表示此种装置。非 接触电力传输装置80具有对置的送电侧线圈81S和受电侧线圈81R(以下,统称为线圈 81)。通过在送电侧线圈81S中通以交流电流,并借助电磁感应作用,电力传输到受电侧线 圈81R。图16的(a)、(b)表示线圈81所用的平面线圈的形状。平面线圈82的线圈构成 为螺旋平面状并且被薄型化。为了使非接触电力传输装置80小型化,一般而言,是将线圈81小型化,并且在数 十至数百kHz的高频下使用。图17表示此种线圈的有效电阻的频率特性。在卷绕一根单铜 线来形成线圈的情况下,由于集肤效应和邻近效应的影响,在高频区域下有效电阻将增大, 并且电力传输效率将降低。因此,为了防止在高频下的有效电阻增大,使用卷绕李兹线(litz wire)来形成的 线圈81。图18表示李兹线83的截面结构。一般而言,李兹线83是将多根外径细的铜导 线84捆起来并拧在一起而构成的。根据此种结构,李兹线83的导线84的总表面积变大, 并且将会抑制在高频区域的有效电阻增大(参照图17)。但是,如果在平面线圈82中使用该李兹线83,则由于李兹线是将多根导线拧在一 起而构成的,因此其绞线的外径大,妨碍薄型化。另外,根据电力传输效率的观点,线圈81的线圈外径越大越好。在线圈81中利用 李兹线83时,为了确保线圈外径,需要卷绕必要圈数以上或者在绕线间设置空隙。图19是 表示在李兹线83的绕线间设置有空隙而构成的平面线圈85。该平面线圈85需要为了设置 空隙用而使用不必要的构件,或者借助特别的加工法在绕线间确保空隙并进行卷绕。另一方面,图20表示利用了印刷布线板的平面线圈。该平面线圈86的线圈是利 用印刷布线板87的铜箔图案88构成的,并且具有用于对线圈的内侧端部进行引出的通孔 (through hole)89。平面线圈86的铜箔图案的表面积大,在高频区域的有效电阻增大较少。 图21扩大表示平面线圈86的X部分。在铜箔图案88中,由交链的磁通B产生的涡电流91 大,并且铜箔图案88的宽度越大,涡电流损失变得越大。现有专利文献专利文献1 日本特开2006-42519号公报。
技术实现思路
专利技术所要解决的问题为了解决上述问题,本专利技术的目的在于,针对平面线圈,降低高频区域的有效电阻 增大并且使平面线圈薄型化。用于解决问题的手段为了达成上述目的,本专利技术的平面线圈为互相并行的多根导电线排列成大致平 面状而卷绕成螺旋状,并且通过使各导电线的各个端部在线圈引出部电连接,从而使得多 根所述导电线并联连接。根据该结构,因为导电线排列成大致平面状,所以线圈厚度并不增加,实现了薄型 化。另外,因为多根导电线并联连接,所以因高频区域的集肤效应所导致的有效电阻增大得 以降低。在上述的专利技术中,所述导电线,在卷绕途中对并联连接的各线的内外周位置的排 列进行变换。根据该结构,因为在卷绕途中变换并联连接的各根线的内外周位置的排列,所以 防止环电流的产生,抑制线圈损耗,并且若利用于非接触电力传输,则电力传输的效率会提高。在上述的改良后的专利技术中,优选地,在每一圈进行偶数次所述导电线的排列的变换。根据该结构,因为在每一圈进行偶数次导电线的排列的变换,所以螺旋形状对线 圈直径的变化的影响得以减轻,并且环电流得以高精度地抵消,线圈损耗得以低減。在上述的改良后的专利技术中,所述多根导电线的变换位置可以配置成互相错开。根据该结构,因为变换位置被恰当地配置成互相错开,所以变换位置并不集中在 一个位置,变换所导致的厚度的增加被抑制到最小限度。在上述的专利技术中,所述平面线圈可以这样构成使特定根数的导电线卷绕特定圈 数,并且通过使内外周的位置排列不同的所述导电线在线圈引出部串联连接以达到需要圈 数,各端部在线圈引出部并联连接,上述特定根数是并联连接的导电线根数的偶数倍,上述 特定圈数是上述需要圈数除以该偶数得到的圈数。根据该结构,因为在线圈引出部变换导电线的排列,所以在线圈卷绕中无须变换 导电线的排列,卷绕线圈变得简单,并且能够容易地构成薄型的平面线圈。在上述的改良后的专利技术中,所述平面线圈可以这样构成将线圈直径和圈数这两 个参数中至少一个参数相同的偶数个线圈重叠,并且将内外周的位置排列不同的所述导电 线在线圈间变换排列并进行串联连接。根据该结构,因为在线圈间变换导电线的排列,所以在线圈卷绕中无须变换导电 线的排列,卷绕线圈变得简单。在上述的专利技术中,所述导电线可以为铜线。根据该结构,通过使用细铜线,平面线圈得以薄型化。在上述的专利技术中,所述导电线可以为铜箔图案。根据该结构,因为多根铜箔图案的布线并联连接,所以能够使各布线的宽度变细, 减少涡电流。在上述的专利技术中,所述铜线优选为李兹线。根据该结构,因为多根李兹线排列着卷绕成螺旋状,所以平面线圈所需要的线圈 外径得以确保。附图说明图1的(a)是本专利技术的第一实施方式涉及的平面线圈的俯视图,图1的(b)是该 平面线圈的侧视图。图2是该平面线圈的等效电路图。图3是表示非接触电力传输的该平面线圈的配置的侧视图。图4的(a)是表示与该平面线圈交链的磁通的俯视图,图4(b)是表示该磁通的侧 视图。图5是该平面线圈的等效电路图。图6是本专利技术的第二实施方式涉及的平面线圈的俯视图。图7是本专利技术的第三实施方式涉及的平面线圈的俯视图。图8是本专利技术的第四实施方式涉及的平面线圈的俯视图。图9是表示本专利技术的第五实施方式涉及到平面线圈的导电线的结构的俯视图。图10是表示该平面线圈的导电线的连接的俯视图。图11是该平面线圈的等效电路图。图12的(a)是本专利技术的第六实施方式涉及的平面线圈的俯视图,图12的(b)是 该平面线圈的侧视图。图13是该平面线圈的等效电路图。图14是利用铜箔图案为导电线的本专利技术的平面线圈的俯视图。图15是现有的非接触电力传输装置的结构图。图16的(a)是该装置的平面线圈的俯视图,图16的(b)是该平面线圈的侧视图。图17是线圈的有效电阻的一般的频率特性图。图18是李兹线的截面图。图19是利用了李兹线的现有的平面线圈的俯视图。图20是利用了印刷布线板的现有的平面线圈的俯视图。图21是图20的X部的放大图。具体实施例方式图1的(a)及图1的(b)表示将本专利技术具体化后的第一实施方式涉及的平面线圈 10的结构。该平面线圈10是互相并行的多根导电线11A、11B、11C及11D(以下,统称为导 电线11)排列成大致平面状并卷绕成螺旋状而形成的。导电线11的端部13a、1 位于平面 线圈10的线圈引出部12a、12b上。各互相并行的导电线11的端部13a在线圈引出部1 电连接,并且另一端的各个端部1 在另一个线圈引出部12b电连接,从而导电线11并联 连接。在端部13a与端部1 之间导电线11相互绝缘。导电线11的根数并不限定为四根, 可以是两根以上的几根,可根据使用频率下的有效电阻值、平面线圈10的线圈外径以及线 圈厚度等制约来适宜选择径和根数。图2表示平面线圈10的等效电路。通过使端部13a、13b之间通电或者与平面线 圈10交链的磁通变化,从而使得电流本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种平面线圈,其特征在于,  互相并行的多根导电线排列成大致平面状且卷绕成螺旋状,并且各导电线的端部在线圈引出部彼此电连接,使得多根所述导电线并联连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP2008-1757412008年7月4日1.一种平面线圈,其特征在于,互相并行的多根导电线排列成大致平面状且卷绕成螺旋状,并且各导电线的端部在线 圈引出部彼此电连接,使得多根所述导电线并联连接。2.根据权利要求1所述的平面线圈,其特征在于,所述导电线在卷绕途中被实施了对并联连接的各线的内外周位置的排列变换。3.根据权利要求2所述的平面线圈,其特征在于, 卷绕每一圈都进行偶数次的所述导电线的排列变换。4.根据权利要求2所述的平面线圈,其特征在于, 多根所述导电线的排列变换的位置互相错开。5.根据权利要求1所述的平面线圈,其特征在于,使特定根数的导电线卷绕特定圈数,...

【专利技术属性】
技术研发人员:田村秀树
申请(专利权)人:松下电工株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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