CN104871266A - 感应充电线圈装置 - Google Patents

Abstract

本发明从感应充电线圈装置、尤其手持式工具感应充电线圈装置出发，所述感应充电线圈装置具有至少一个线圈单元(12a-g,12’c)，其具有至少一个导体(14a-g)。本发明提出，所述导体(14a-f；14g’；14g”；14g”’)具有至少两个主横截面(16a；16c；16g’；16g”；16g”’)。

Description

感应充电线圈装置

背景技术

已知感应充电线圈装置、尤其手持式工具感应充电线圈装置，其具有至少一个线圈单元。

发明内容

本发明由感应充电线圈装置、尤其手持式工具感应充电线圈装置出发，其具有至少一个线圈单元。

提出，所述线圈单元具有至少一个导体，所述导体带有至少两个按照线路技术平行地布置的主横截面。“线圈单元”应在上下文中尤其理解为这样的单元，其具有至少一个导体回路，所述导体回路带有至少一个由导体构成的绕组。所述线圈单元设置用于在至少一个运行状态下发射和/或优选接收电能。优选，线圈单元具有绕组承载件。该绕组承载件可尤其设置用于支撑至少一个导体回路。优选，所述线圈单元设置用于，将尤其通过变压器和/或充电电子部件所接收的能量供给用电器和/或蓄电池单元。备选地，所述感应充电线圈装置可设置用于，发射能量到另外的感应充电线圈装置上。优选，所述线圈单元设置用于将交变电流转换为磁交变场和/或反之。优选，所述交变场具有10-500kHZ、特别优选100-120kHZ的频率。“手持式工具感应充电线圈装置”应在上下文中尤其理解为手持式工具机、手持式工具机蓄电池组或手持式工具蓄电池充电装置的感应充电线圈装置。“手持式工具机”应在上下文中尤其理解为通过使用者手引导的电子器具，尤其如钻孔机、钻锤、锯、刨刀、螺钉机、铣刀、研磨机、角磨机和/或多功能工具或者园艺工具，如树篱剪、灌木剪和/或割草机。“主横截面”在上下文中应尤其理解为由导电的材料构成的导体横截面的这样的区域，所述区域相对于主横截面之间的区域具有增大的厚度。“厚度”在上下文中应尤其理解为垂直于这些主横截面的间距的方向。“增大的”厚度在上下文中应理解为增加50％，优选75％，特别优选多于90％。优选，所述主横截面按照线路技术平行地布置。优选，所述主横截面沿着导体长度的占主导的部分伸展，特别优选沿着多于导体长度的90％延伸。“按照线路技术平行地”在上下文中应尤其理解为按照电路技术并联。优选，所述导体的主横截面具有共同的缠绕方向。优选，所述导体的主横截面在所述导体回路的区域中关于绕绕组轴线的绕组半径彼此并列地布置。导体的对于期望的线圈单元电阻必需的材料横截面能有利地分配到按照线路技术平行地布置的主横截面上。尤其，所述导体的主横截面的材料横截面能尤其在绕组半径的方向上小于线圈单元的主横截面的材料横截面，该线圈单元的绕组由具有单个主横截面的导体构成。在相同的总横截面的情况下，所述导体的表面能相对于具有单一的主横截面的导体增大。导体的“表面”在上下文中应尤其理解为所述导体的能导电的材料的表面。所述导体中的涡轮损耗能够被有效降低。在具有多个主横截面的导体中，皮肤效应能较小。“皮肤效应”在上下文中应尤其理解为，在被高频交流电通流过的导体中，该导体的表面上的电流密度比其内部的电流密度高。电损耗能够被减低。所述线圈单元的发热能够被降低。效率能够被有利地提高。

提出，所述导体具有至少三个主横截面。各个主横截面的横截面积能够进一步被减少。导体的表面能够进一步增大。电损耗能够特别小。所述感应充电线圈装置的效率能够特别高。

另外提出，至少一个导体的相邻的主横截面相接触地布置和/或至少一个导体的相邻的主横截面相互连接。“接触”在上下文中应尤其理解为，在相邻的主横截面之间这些主横截面的表面这样接触，使得在这些主横截面之间存在电接触。“连接”在上下文中应尤其理解为，这些主横截面具有特别材料锁合的连接。优选，材料锁合的连接具有相对于所述主横截面的厚度减小的厚度，尤其减小多于50％、优选多于80％的厚度。所述主横截面能够特别空间节省地布置。所述导体能具有特别大的总横截面。

优选，主横截面在导体回路的区域中彼此电绝缘。“绝缘”在上下文中应优选理解为，在该导体回路区域中主横截面之间的电阻大于1千欧姆。尤其，相邻的主横截面能够彼此具有间距地布置。所述导体的总表面能够特别大。所述主横截面之间的电流能够被避免。所述感应充电线圈装置的损耗能进一步地降低。

另外提出一种绝缘体，该绝缘体至少部分地布置在导体的相邻的主横截面之间。“绝缘体”应尤其理解为具有低于10^-3S/m、优选低于10^-8S/m(西门子/米)的导电性能的材料。尤其，该绝缘体可具有空气层和/或至少一个漆层。所述导体的主横截面之间的电流能在绕组区域中被有效地减小。所述感应充电线圈装置的损耗能进一步地降低。

在本发明的一种有利的构造中提出，线圈至少部分地由印制电路板的至少一个导体层的导体带构成。优选，该印制电路板具有至少一个电绝缘的承载层和至少一个在该承载层上附着的导体层。所述承载层可由柔性的薄膜或者优选抗弯的材料如塑料、尤其纤维强化的塑料构成。也可以是另外的、本领域技术人员已知的材料。该导体层可优选由铜合金或其他导电的材料、尤其金属构成。优选，该导电层的导体带构成所述线圈单元的至少一个绕组的导体的主横截面。线圈单元的绕组的缠绕能被取消。用于缠绕线圈单元的绕组的绕组承载件能被取消。所述印制电路板的承载层能支撑绕组。所述印制电路板的承载层能实现所述线圈单元的绕组承载件的功能。所述线圈单元的在所述绕组轴线方向上的厚度能够特别小。所述线圈单元能够成本特别合算地制造。所述印制电路板的承载层能够特别好地支撑所述导体的主横截面。所述线圈单元能特别牢固。

特别有利地，所述线圈单元至少部分地布置在所述印制电路板的两个导体层上。尤其，所述线圈单元能够至少部分地布置在所述印制电路板的至少一个承载层的两个相对置的侧上。优选，在所述承载层的相对置的侧上能够布置构成线圈单元的导体回路的导体层。多个导体层通过绝缘层隔开地布置在承载层的一侧上，也是可能的。特别有利地，该印制电路板具有带有多个承载层的多层构造。在所述承载层上能够分别在单侧和/或在两侧布置有导体层。多个导体层通过绝缘层隔开地布置在承载层的一侧上，也是可能的。特别大数量的导体层能够可供使用。所述线圈单元的导体回路能够特别灵活地布置。感应充电线圈装置能够具有特别大数量的导体回路。所述导体回路能够具有总和特别大的卷绕圈数。提出，所述线圈单元至少具有三个导体回路。优选，所述导体回路布置在所述印制电路板的承载层的至少三个侧上。优选，带有两个承载层的双层印制电路板在承载层的三个侧上具有导体回路，并且在第四侧上具有导体带，所述导体带设置用于另外的应用、尤其用于接收和/或连接电气和/或电子构件。

优选，所述导体回路具有具有相同缠绕方向的绕组。“缠绕方向”在上下文中应尤其理解为绕绕组轴线的缠绕方向。所述线圈单元的导体回路能够电磁地至少基本上具有线圈的特性，所述线圈具有连续的导体回路，所述导体回路具有卷绕圈数，所述卷绕圈数相应于线圈单元的导体回路的卷绕圈数的总和。为所述线圈单元所需要的数量的绕组能有利地布置在多个导体层上。单个导体回路的卷绕圈数能被减少。

提出，印制电路板至少具有一个穿引部，线圈单元的至少一个连接导体穿过该穿引部。该连接导体能至少连接线圈单元的两个导体回路。优选，该连接导体通过印制电路板的至少一个承载层的空隙引导。这些导体回路能够有效地电连接。

优选，两个导体回路的卷绕圈数总和为奇数。特别优选，两个布置在一个承载层上的导体回路的卷绕圈数总和为奇数。一个绕组能被分配到两个导体回路上。优选，这两个导体回路分别具有一个半个绕组。导体回路的通过所述连接导体连接的端部能有利地在空间上与导体回路的另外的、自由的端部隔开地布置。优选，通过所述连接导体连接的端部能够关于绕组轴线与另外的端部相对地布置在印制电路板上。

优选，提出，线圈单元的接头区域在印制电路板的厚度方向上至少很大程度上叠合地布置。线圈单元的“接头区域”应该理解这样的区域，所述区域接收接头器件，所述接头器件设置用于电接触所述导体回路。优选，该接头区域与导体回路的自由的端部连接。“自由的端部”应在上下文中理解为导体回路的这样的端部，所述端部构成所述线圈单元的通过导体回路构成的线圈的开端和/或端部。尤其，可以在所述接头区域中设置接触器件如尤其是插接连接器和/或钎焊面。接头器件能够特别有利地布置。所述感应充电线圈装置的构造能特别简单。

另外提出，所述感应充电线圈装置具有电子部件单元和/或芯单元和用于接触所述线圈单元的接触单元，并且该接触单元通过该电子部件单元和/或该芯单元的空隙引导。“电子部件单元”在上下文中应尤其理解为具有至少一个电气和/或电子构件的装置。尤其，该电子部件单元可以具有印制电路板。“芯单元”在上下文中应尤其理解为设置用于集束电磁场的装置。尤其，该芯单元能至少部分地由磁材料构成。“磁材料”在上下文中应尤其理解为亚铁磁的、尤其软磁的材料。备选地也可考虑应用铁磁的和/或反铁磁的材料。尤其，该磁材料能够由亚铁的材料构成。“亚铁”在上下文中应尤其理解为这样的材料，所述材料至少70％、有利地至少80％、优选至少90％地由铁氧化物(Fe₂O₃和/或Fe₃O₄)构成。优选，该磁材料具有大于100、优选大于1000、特别优选大于5000的导磁率μ。该芯单元可以是烧结构件。优选，该芯单元可以是复合构件。尤其，该芯单元可以是由基质材料构成的复合构件，由磁材料构成的元件埋置到所述基质材料中。所述元件能优选由陶瓷的、尤其铁磁的材料构成，从而能有利地在能量传递时达到特别高的效率。“陶瓷的”材料应尤其理解为通过烧结过程制造的、无机的多晶体材料。优选，该芯材料至少部分地布置在所述电子部件单元和所述线圈单元之间。“接触单元”在上下文中应优选理解为设置用于可脱开地接触所述线圈单元的装置。该接触单元能尤其构造为具有两个插接连接元件的插接连接装置。该插接连接装置能优选具有插接件和耦合器。但是也可考虑该接触单元的备选构造，尤其借助钎焊连接来建立接触的馈电线。优选，插接连接元件中的一个、优选插接件能与所述线圈单元固定连接。优选，该插接连接元件可以与所述线圈单元钎焊。优选，另外的插接连接元件与所述电子部件单元连接，优选钎焊。优选，另外的插接连接元件构造为耦合器。优选，在所述感应充电线圈装置的已安装的状态下，在该状态下该接触单元使该线圈单元与该电子部件单元接触，该插接连接元件至少大部分地布置在该芯单元和/或该电子部件单元的空隙内。“大部分”在上下文中应理解为插接连接装置外部体积的多于50％、优选多于60％、特别优选多于80％。所述感应充电线圈装置能特别紧凑。所述感应充电线圈装置尤其能在沿绕组轴线方向的厚度方向上特别薄。所述感应充电线圈装置的特别节省空间的安置能够是可能的。具有所述感应充电线圈装置的装置能特别紧凑。所述感应充电线圈装置的安装能特别简单。尤其，该连接单元可以在所述线圈单元与该芯单元和该电子部件单元在安装运动中组装时构成该线圈单元与该电子部件单元的接触。

另外提出，所述线圈单元具有至少一个绕组，所述绕组具有与圆形不同的卷绕形状。“卷绕形状”在上下文中应尤其理解为导体回路的绕组的平均的绕组轨迹。“与圆形不同的”应在上下文中尤其理解为与圆形不同的卷绕形状，在该卷绕形状中绕组轨迹的长度比记入到该绕组轨迹中的最大的圆的周长长至少10％、优选长多于20％，特别优选长多于30％。尤其，该卷绕形状能匹配壳体的安装空间的形状，在所述壳体中布置有所述感应充电线圈装置。所述感应充电线圈装置能特别好地利用安装空间。所述感应充电线圈装置能特别有效率。所述线圈单元的电功率能特别高。

提出，至少一个导体回路具有至少接近矩形的卷绕形状。“至少接近矩形”应在上下文中尤其理解为所述绕组轨迹沿着其周长的大于50％、优选大于75％相对于最小绕组直径而言与矩形偏差小于10％、优选小于5％。优选，所述导体回路的卷绕形状的角具有半径。特别优选，所述导体回路的卷绕形状能接近方形。除了方形的和矩形的卷绕形状以外，也可考虑另外的卷绕形状，尤其椭圆的卷绕形状。所述感应充电线圈装置能特别灵活地匹配已有的安装空间。所述线圈单元能特别好地发射和/或接收不同于圆形对称的电磁场。所述感应充电线圈装置的效率和/或功率可以与对准有关。所述感应充电线圈装置的效率和/或功率能是可调节的。

另外提出一种线圈支承单元，该线圈支承单元设置用于，使至少一个线圈单元可绕至少一个轴线转动地支承。优选，该线圈支承单元设置用于，使至少一个线圈单元可绕其绕组轴线转动地支承。所述线圈支承单元使所述感应充电线圈装置可转动地支承，也是可能的。尤其，所述线圈支承单元能使所述感应充电线圈装置可转动地支承在壳体单元上、尤其在手持式工具机或者手持式工具蓄电池组的壳体单元上。所述线圈单元的定向能有利地贴与另外的感应充电线圈装置的线圈单元的定向匹配。尤其，所述线圈单元的定向能被改变，而具有该线圈单元的手持式工具机和/或者手持式工具蓄电池组保持位置固定。

另外提出一种对准单元，该对准单元设置用于，使所述线圈单元在绕至少一个轴线定向时对准。优选，该对准单元设置用于，使所述线圈单元在其绕其绕组轴线定向时对准。该对准单元可尤其是至少部分地实施所述线圈单元的自动对准的装置。该对准能相应于所限定的对准来实施，尤其相应于另外的感应充电线圈装置的对准。该对准可与所述感应充电线圈装置的功率有关，尤其该对准能这样进行，使得所述感应充电线圈装置的电功率和/或效率达到期望值、尤其被最大化。所述对准单元尤其能包含至少一个主动的对准器件、如尤其促动器。所述对准单元能包含机械的对准器件，尤其用于借助形状锁合来对准的器件，例如导向装置和/或滑槽。所述线圈单元能特别有效地被有利地对准。

特别有利地，所述感应充电线圈装置具有显示单元，该显示单元在至少一个运行状态中设置用于，以信号方式向使用者表明所述线圈单元绕所述轴线对准的品质。该显示单元尤其可以设置用于，以信号方式向使用者表明所述线圈单元绕它的绕组轴线对准的品质。该显示单元尤其能具有信号器件如灯和/或发光二极管，该灯和/或发光二极管彩色地和/或符号地显示所述对准的品质。尤其，该显示单元能使好和/或足够的对准信号化，尤其通过绿色的信号颜色和/或图示法。该显示单元能通过黄色或红色的信号颜色和/或图示法显示不准确和/或尤其不合适的对准。也可考虑图形的和/或数值的显示，这种显示例如显示将对准的品质作为最优的对准的百分数来显示。也可考虑声学的显示和另外的、本领域技术人员认为合理的对准显示方式。

另外提出电子部件单元和/或电池单元和布置在所述线圈单元和该电子部件单元和/或该电池单元之间的屏蔽单元，该屏蔽单元具有导电的、具有投影面的材料层，在沿线圈单元的绕组轴线方向投影时该投影面至少基本上覆盖电子部件单元和电池单元。“电子部件单元”在上下文中应尤其理解为具有至少一个电气和/或电子构件的装置。尤其，该电子部件单元能具有印制电路板。优选，充电电子部件能是电子部件单元的部分。“电池单元”在上下文中应尤其理解为能量储存单元，该能量储存单元至少具有至少一个尤其设置用于电化学地储存电能的蓄电池电池。所述蓄电池电池可以是铅蓄电池电池、NiCd蓄电池电池、NiMH蓄电池电池，然而尤其可以是基于锂的蓄电池电池。也可以考虑另外的、本领域技术人员已知的类型的蓄电池电池。“屏蔽”在这种情况下应尤其理解为，在从线圈单元向待屏蔽的组件方向传播的电磁交变场在被屏蔽的组件的区域中被减少。优选，所述电磁交变场被减少至少50％、特别优选至少80％。优选，所述电磁交变场由于所述感应充电线圈装置的运行引起。“投影面”在本文中尤其应理解为本体的在沿投影方向平行投影时阴影投掷的平面。“至少基本上覆盖”在本文中尤其应理解为，屏蔽单元的沿投影方向的投影面覆盖电子部件单元和/或电池单元的、优选电子部件单元和电池单元的外部轮廓至少90％、优选大于95％、特别优选至少100％。所述导电的材料层能尤其屏蔽电磁场，其方式是，该导电的材料层反射和回射该电磁场。待屏蔽的电子部件单元和/或电池单元能被保护免遭电磁场。所述电磁场对所述电子部件单元和/或所述电池单元的影响能被减低。通过电磁交变场在所述电子部件单元和/或所述电池单元中引起的的损耗电流能被减少。所述电子部件单元和/或所述电池单元的由于损耗电流引起的发热能被减少。可以避免由于电磁交变场对电子部件单元和/或电池单元的影响而引起的、电子部件单元和/或电池单元的损坏和/或电子部件单元和/或电池单元的使用寿命降低和/或电子部件单元和/或电池单元功能故障。可以提高感应充电线圈装置的效率。

在本发明的备选的构型中提出芯单元，该芯单元的在沿线圈单元的绕组轴线方向投影时的投影面至少基本上覆盖所述电子部件单元和/或电池单元。优选，该芯单元可使电磁交变场的场线集束并且在所述线圈单元的区域中集中和/或向另外的感应充电线圈装置的方向偏转。在电磁交变场中包含的能量能被所述线圈单元至少部分地吸收并且使电流加强。所述芯单元能作为屏蔽单元屏蔽所述电子部件单元和/或电池单元免遭所述电磁场。所述芯单元能具有所述屏蔽单元的上述优点。

另外提出带有具有上述特征的感应充电线圈装置的手持式工具装置。在此，该手持式工具装置能由手持式工具机、手持式工具蓄电池组、手持式工具箱或由手持式工具蓄电池充电装置构成。该手持式工具装置能具有所述感应充电线圈装置的上述优点。

附图说明

从以下的附图说明得出另外的优点。在附图中示出本发明的实施例。附图、说明书和权利要求包括众多特征的组合。本领域技术人员按目的地也单个地考虑这些特征并且将它们总结为另外的有意义的组合。

附图示出：

图1感应充电线圈装置的线圈单元的示意图，

图2手持式工具蓄电池充电装置的示意图和具有根据本发明的感应充电线圈装置的手持式工具蓄电池组的示意图，

图3所述手持式工具蓄电池组的感应充电线圈装置的示意性的剖视图，

图4在第二实施例中，带有感应充电线圈装置的手持式工具蓄电池组的示意图，

图5在第三实施例中，感应充电线圈装置的线圈单元的示意图，

图6带有第三实施例的感应充电线圈的装置的手持式工具蓄电池组和带有另外感应充电线圈装置的手持式工具蓄电池充电装置的示意性的剖面图，

图7所述手持式工具蓄电池组的线圈单元在第二剖面中的示意性的剖面图，

图8另外的可能的卷绕形状的示意图，

图9在第四实施例中，带有两个感应充电线圈装置的系统的示意图，

图10在第五实施例中，带有感应充电线圈装置的手持式工具蓄电池组的示意图。

图11在第六实施例中，感应充电线圈装置的线圈单元的示意性剖面图和

图12另外的感应充电线圈装置的另外的线圈单元的导体的可能的主横截面的示意图。

具体实施方式

图1示出感应充电线圈装置10a的线圈单元12a，其具有两个各带有一个螺旋形的绕组34a的导体回路60a。该线圈单元12a由矩形的印制电路板24a构成(图2)。该印制电路板24a具有构成导体带(Leiterbahnen)20a的导体层22a。该导体带20a构成该线圈单元12a的绕组34a(图2)。所述导体层22a布置在所述印制电路板24a的承载层28a的两侧26a上。所述印制电路板24a的承载层28a因此实现所述线圈单元12a的绕组34a的绕组承载件的功能。所述绕组34a分别具有一具有三个主横截面16a的导体14a。这些主横截面16a按照线路技术平行地布置并且由所述导体带20a构成。在绕着绕组轴线46a的半径方向上的、相邻的主横截面16a之间的中间空间62a构成绝缘体18a。所述主横截面16a附加地以没有进一步地示出的漆层被绝缘和封漆。在所述印制电路板24a的关于所述绕组轴线46a彼此相对置的两侧上，主横截面16a在围绕所述绕组轴线46a四又二分之一圈后终止在接头区域66a中。穿过所述印制电路板24a的穿引部(Durchfuehrung)30a引导与所述主横截面16连接的连接导体32a。该连接导体32a在所述印制电路板24a的两侧26a上连接所述绕组34a。所述绕组34a具有绕着绕组轴线46a的相同缠绕方向。所述两个导体回路60a具有相同的四又二分之一圈的卷绕圈数，从而该线圈单元12a具有奇数9的卷绕圈数。由于每个导体回路60a具有一个半个的圈并且所述穿引部30a与所述接头区域66a相对置，所述两个绕组34a在布置在所述印制电路板24a的两侧26a上的接头区域66a的区域中终止。通过所述三个按照线路技术平行地布置的主横截面16a，所述导体回路60a在主横截面16a被高频率电流通流时仅具有小的涡流损耗。

所述感应充电线圈装置10a是手持式工具装置58a的组成部分(图2)。所述手持式工具装置58a构造为手持式工具蓄电池组82a。在壳体单元84a中布置有设置用于给手持式工具机充电的电池单元38a。所述感应充电线圈装置10a设置用于该电池单元38a的充电过程的无线的能量传递。所述感应充电线圈装置10a布置在电池单元38a和壳体单元84a的壳体壁86a之间。从该壳体壁86a出发朝向该电池单元38a的方向上跟随：首先是所述线圈单元12a、芯单元48a和电子部件单元36a。该电子部件单元36a借助连接导体68a与所述电池单元38a连接并且包含设置用于给所述电池单元38a充电的充电电子部件。穿过电子部件单元36a和芯单元48a的空隙54a，56a的接触单元52a(图3)连接该电子部件单元36a和所述线圈单元12a。该接触单元52a具有带有接头销98a的插接件100a，所述接头销穿过通过线圈单元12a的空隙102a并且接触接头区域96a。插座104a伸到该电子部件单元36a的空隙54a中。在所述感应充电线圈装置10a的操作准备就绪状态下，该插接件100a伸到插座104a中。该插接件100a和插座104a构成所述接触单元52a。在电子部件单元36a的面向芯单元48a的一侧上布置有由导电的材料层42a构成的屏蔽单元40a，该屏蔽单元具有投影面44，在沿线圈单元12a的绕组轴线46a方向投影时该投影面覆盖电子部件单元36a和电池单元38a。线圈单元12a的区域中的磁交变场大部分被该屏蔽单元40a向该线圈单元12a的方向上投回，使得该电池单元38a和该电子部件单元36a的区域中的场强度被减少。

为了给所述电池单元38a充电，将所述手持式工具蓄电池组82a放置到构造为手持式工具蓄电池充电装置88a’的手持式工具装置58a’上，该手持式工具装置具有类似地构造的感应充电线圈装置10a’。手持式工具蓄电池充电装置88a’具有供电装置70a’。如果给该手持式工具蓄电池充电装置88a’供电，则该感应充电线圈装置10a’被由布置在电子部件单元36a’上的充电电子部件所产生的100kHZ的高频率交流电通流。在线圈单元12a’中产生磁交变场，该磁交变场被芯单元48a’集束并且基本上向所述感应充电线圈装置10a的方向发射。在该感应充电线圈装置10a的线圈单元12a中感生出电流，用该电流能够给所述电池单元38a充电。

另外的实施例的随后的说明和附图基本上局限于所述实施例的区别，其中，在相同地标记的构件方面、尤其在具有相同的附图标记的构件方面，原则上也可以参考其它的实施例的附图和/或说明。为了区分实施例，替代第一实施例的字母a地，将字母b-g置于另外的实施例的附图标记后面。

图4以第二实施例示出具有感应充电线圈装置10b的手持式工具蓄电池组82b，感应充电线圈装置具有线圈单元12b。该感应充电线圈装置10b与第一实施例的感应充电线圈装置10a的区别尤其在于，芯单元48b构造成槽形并且具有沿线圈单元12b的绕组轴线46b方向的投影面50b，该投影面覆盖电子部件单元36b和电池单元38b。通过该槽形的构造，该芯单元48b绕着绕组轴线46b完全地包围该电子部件单元36b以及部分地包围该电池单元38b。该芯单元48b使从线圈单元12b的方向到达该芯单元48b上的磁交变场集束，并且使该磁交变场向该芯单元48b的方向偏转。在该芯单元48b的面向该电子部件单元36b和该电池单元38b的一侧上，磁交变场的场强度特别小。该电子部件单元36b和该电池单元38b能够被保护免受磁交变场的影响。该线圈单元12b由带有导体带20b的印制电路板24b构成。

图5在第三实施例中示出感应充电线圈装置10c的线圈单元12c的示意图。该线圈单元12c具有两个带有绕组34c的导体回路60c，所述绕组具有与圆形不同的、与带有倒圆的角118c的方形接近的卷绕形状。

该导体回路60c的绕组34c由导体带20c构成，该导体带由方形印制电路板24c的导体层22c(图6)构成。所述导体层22c布置在所述印制电路板24c的承载层28c的相对置的两侧26c上。绕组34c分别具有导体14c，该导体为了减少涡旋电流损失而各具有三个按照线路技术平行地布置的主横截面16c，所述主横截面由导体带20c构成。用没有进一步地示出的漆层绝缘和封漆所述主横截面16c。在所述印制电路板24c的关于所述绕组轴线46c彼此相对置的两侧上，主横截面16c在绕所述绕组轴线46c五又二分之一圈后终止。

接头区域96c在所述印制电路板24c的厚度方向94c上叠合地布置。穿过所述印制电路板24c的穿引部30c引导与所述主横截面16c连接的连接导体32c。该连接导体32c在所述印制电路板24c两侧上26c连接所述绕组34c的端部。所述导体回路60c的绕组34c具有绕着绕组轴线46c的、相同的缠绕方向。所述两个导体回路60c具有相同的五又二分之一圈的卷绕圈数，使得该线圈单元12c一共具有奇数11的卷绕圈数。

所述感应充电线圈装置10c是手持式工具装置58c的组成部分(图6)。所述手持式工具装置58c构造为手持式工具蓄电池组82c。在壳体单元84c中布置有设置用于给手持式工具机充电的电池单元38c。所述印制电路板24的形状和所述导体回路60的卷绕形状与壳体单元84c的壳体壁86c的垂直于绕组轴线46c的基面相匹配并且大于94％地使用该基面。

所述感应充电线圈装置10c设置用于该电池单元38c的充电过程的无线的能量传递。所述感应充电线圈装置10c布置在电池单元38c和壳体单元84c的壳体壁86c之间。从该壳体壁86c出发朝向该电池单元38c的方向跟随：首先是所述线圈单元12c、芯单元48c和电子部件单元36c。该电子部件单元36c借助连接导体68c与所述电池单元38c连接并且包含设置用于给所述电池单元38c充电的充电电子部件。穿过芯单元48c和电子部件单元36c的空隙54c，56c的接触单元52c(图7)连接该电子部件单元36c和所述线圈单元12c。该接触单元52c具有带有接头销98c的插接件100c，该接头销穿过通过所述线圈单元12c的空隙102c并且接触接头区域96c。插座104c伸入到该电子部件单元36c的空隙54c内。在所述感应充电线圈装置10c操作准备就绪的状态下，该插接件100c伸入到该插座104c中。该插接件100c和该插座104c构成所述接触单元52c。在电子部件单元36c的面向芯单元48c的一侧上布置有由导电的材料层42c构成的屏蔽单元40c，该屏蔽单元具有投影面44c，在沿线圈单元12c的绕组轴线46c方向投影时该投影面覆盖电子部件单元36c和电池单元38c。线圈单元12c区域中的磁交变场大部分被该屏蔽单元40c向该线圈单元12c的方向上反射回来，使得该电池单元38c和该电子部件单元36c的区域中的场强度被减少。

为了给所述电池单元38c充电，将所述手持式工具蓄电池组82c放置到构造为手持式工具蓄电池充电装置88’c的手持式工具装置58’c上，该手持式工具装置具有类似地构造的感应充电线圈装置10’c。该手持式工具蓄电池充电装置88’c具有供电装置70’c。如果给该手持式工具蓄电池充电装置88’c供电，则线圈单元12’c被由布置在电子部件单元36’c上的充电电子部件所产生的100kHZ的高频率交流电通流。在线圈单元12’c中产生磁交变场，该磁交变场被芯单元48’c集束，基本上向所述感应充电线圈装置10c的方向上发射并且在那儿通过所述芯单元48c集束在所述线圈单元12c的区域中。所述芯单元48c和48’c为此目的具有注入到基质材料中的、由亚铁材料构成的、软磁的芯元件。在该感应充电线圈装置10c的线圈单元12c中感生出电流，用该电流能够给所述电池单元38c充电。所述感应充电线圈装置10’c的导体回路60’c完全地覆盖所述感应充电线圈装置10c的导体回路60c而与它们绕绕组轴线46c的定向无关，其方式是，导体回路60’c在其绕绕组轴线46’c的整个周长中的最小绕组具有比所述导体回路60c的最小半径小的半径，并且导体回路60’c在其绕绕组轴线46’c的整个周长中的最大绕组具有比所述导体回路60c的最大半径大的半径。所述感应充电线圈装置10c绕所述绕组轴线46c相对于所述感应充电线圈装置10’c的定向对能量传递只拥有小的影响。

图8示出另外的备选的卷绕形状的例子，这些卷绕形状能替代线圈单元12c的接近方形的卷绕形状被使用。本领域技术人员相应于壳体单元的几何形状挑选适配的卷绕形状。图8-Ⅰ示出具有接近矩形的卷绕形状的导体回路60c’。图8-Ⅱ示出具有接近带有两个直的侧边的两个半圆的卷绕形状的导体回路60c”。图8-Ⅲ示出具有接近椭圆形的卷绕形状的导体回路60c”’。图8-Ⅳ示出具有接近梯形的卷绕形状的导体回路60c””。

图9在第四实施例中示出一种系统，该系统具有构造为手持式工具机蓄电池82d和构造为手持式工具蓄电池充电装置88’d的两个手持式工具装置58d和58’d，手持式工具机蓄电池和手持式工具蓄电池充电装置带有安装在其内部的、具有线圈单元12d和12’d的感应充电线圈装置10d和10’d。所述手持式工具装置58d和58’d与所述第三实施例的区别尤其在于对准单元114d，该对准单元设置用于使该感应充电线圈装置10d的线圈单元12d在围绕至少一个轴线112d定向时对准。该手持式工具蓄电池组82d具有导向沟纹120d，为了对所述手持式工具装置58d的这里没有进一步示出的电池单元充电，借助该沟纹将该手持式工具蓄电池组推入到手持式工具蓄电池充电装置88’d的导向轨122’d中。该导向沟纹120d和该导向轨122’d构成所述对准单元114d，该对准单元设置用于，使所述感应充电线圈装置10d和10’d在围绕由绕组轴线46d和46’d构成的轴线112d定向时相互对准。所述对准单元114d也固定所述手持式工具蓄电池组82d相对于所述手持式工具蓄电池充电装置88’d在另外的旋转自由度以及两个平移自由度上的定向。所述线圈单元12d和12’d具有类似于第三实施例由导体回路60d和60’d构成的绕组34d和34’d以及电子部件单元36d和36’d。

图10在第五实施例中示出构造为手持式工具蓄电池组82e的、具有感应充电线圈装置10e的手持式工具装置58e。所述感应充电线圈装置10e与第三实施例中的感应充电线圈装置10c的区别在于线圈支承单元110e，该线圈支承单元设置用于，使具有线圈单元12e的感应充电线圈装置10d绕轴线112e可转动地支承，该轴线构造为绕组34e的绕组轴线46e，所述绕组由导体回路60e构成。所述感应充电线圈装置10e具有线圈壳体124e，在所述线圈壳体中布置有所述线圈单元12e和芯单元48e。该线圈壳体124e通过所述线圈支承单元110e绕所述线圈单元12e的绕组轴线46e可转动地支承在所述手持式工具蓄电池组82e的壳体单元84e上。止动元件126e用于将该线圈壳体124e固定在基础位置中。在所述手持式工具蓄电池组82e上布置有显示单元116e，在充电运行中，该显示单元以信号方式向使用者表明所述线圈单元12e绕所述轴线112e对准的品质。该显示单元116e因此构成对准单元114e。该显示单元116e以0％至100％之间的步进显示所述品质。使用者能使所述止动元件126e解除止动并且转动所述线圈壳体124e这么久，直到达到优化的品质。如果所述手持式工具蓄电池组82e使用于运行手持式工具机，所述显示单元116e备选地向使用者显示所述手持式工具蓄电池组82e的电池单元38e的充电状态。

图11在第六实施例中示出感应充电线圈装置10f的线圈单元12f。该线圈单元12f由印制电路板24f构成。该感应充电线圈装置10f与第一实施例的感应充电线圈装置10a的区别在于，该印制电路板24f具有带两个承载层28f的多层结构。印制电路板24f具有三个布置在承载层28f的侧26f上的导体回路60f。两个导体回路60f布置在所述印制电路板24f的承载层28f的构成外侧106f的侧26f上，第三导体回路60f布置在承载层28f的构成两个内侧108f的侧26f之间。所述三个导体回路60f由印制电路板24f的三个导体层22f构成。两个这里没有进一步示出的、具有连接导体的穿引部连接所述导体回路60f。如在上述的实施例中那样，设置有插接件100f用于接触所述线圈单元12f。与第一实施例比较，所述线圈单元12f拥有较大数目的导体回路60f并且因此能总地具有较大数目的、绕绕组轴线46f的绕组34f。线圈单元12f类似于第一实施例地被使用在所述感应充电线圈装置10f中。

图12示出另外的感应充电线圈装置的另外的、在该例中没有进一步示出的线圈单元的导体14g’-g”’的另外的可能的主横截面16g’-g”’。示出的主横截面16g’-g”’能符合意义地应用在所有的实施例中。所述主横截面16g’-g”’由印制电路板24g’-g”’的导体带20g’-g”’构成并且具有梯形的形状，其中，梯形底90g’-g”’定向在所述印制电路板24g’-g”’的承载层28g’-g”’的方向上。

图12-Ⅰ示出导体14g’，其主横截面16g’在绕绕组34g’的绕组轴线46g’的半径方向上被中间空间62g’分开地、具有间距地布置。所述主横截面16g’沿着所述中间空间62g’完全地分开并且彼此电绝缘。这相应于在第一和第二实施例中示出的导体14a,14b。

图12-Ⅱ示出导体14g”，与主横截面16g’不同，其主横截16g”相接触地布置。主横截面16g”分别在其梯形底90g”的外沿上接触。主横截面16g”能这样特别紧凑地布置。在绕绕组轴线46g”的半径方向上相邻的主横截面16g”沿着绕组34g”不具有共同的材料横截面。因此，在相邻的主横截面16g”之间不进行或者只有进行少量的电流流动。在相同的总横截面情况下，导体14g”具有所述主横截面16g”的特别紧凑的布置。

图12-Ⅲ示出导体14g”’，它的梯形的主横截面16g”’在绕绕组34g”’的绕组轴线46g”’的半径方向上这样近地布置，使得它们在连接区域92g”’中在它们的梯形底90g”’上互相连接。基于皮肤效应(其使高频电流渗透到导体表面上)，在高频电流的情况下，相邻的主横截面16g”’之间的电流小。在相同的总横截面情况下，该导体14g”’再次具有所述主横截面16g”’的紧凑的布置。

Claims (11)

1.感应充电线圈装置，尤其是手持式工具感应充电线圈装置，其具有至少一个线圈单元(12a-g,12’c)，所述线圈单元具有至少一个导体(14a-g)，其特征在于，所述导体(14a-f；14g’；14g”；14g”’)具有至少两个主横截面(16a；16c；16g’；16g”；16g”’)。

2.根据权利要求1的感应充电线圈装置，其特征在于，所述至少一个导体(14g”)的相邻的主横截面(16g”)相接触地布置和/或所述至少一个导体(14g”’)的相邻的主横截面(16g”’)相互连接。

3.根据权利要求1的感应充电线圈装置，其特征在于，所述至少一个导体(14a-f；14g’)的相邻的主横截面(16a；16c；16g’)通过绝缘体分开地布置。

4.根据上述权利要求之一的感应充电线圈装置，其特征在于，所述线圈单元(12a-f)至少部分地由印制电路板(24a；24c；24f；24g’；24g”；24g”’)的至少一个导体层(22a；22c；22f)的导体带(20a；20c；20g’；20g”；20g”’)构成。

5.根据权利要求4的感应充电线圈装置，其特征在于，所述线圈单元(12a-f)至少部分地布置在所述印制电路板(24a；24c；24f；24g’；24g”；24g”’)的两个导体层(22a；22c；22f)上。

6.至少根据权利要求4的感应充电线圈装置，其特征在于，所述印制电路板(24a；24c)具有至少一个穿引部(30a,30c)，所述线圈单元(12a；12c)的至少一个连接导体(32a,32c)穿过所述穿引部。

7.根据上述权利要求之一的感应充电线圈装置，其特征在于，两个导体回路(60a；60f；60e)的卷绕圈数的总和为奇数。

8.根据上述权利要求之一的感应充电线圈装置，其特征在于，所述线圈单元(12a；12c)的接头区域(96a；96c)在所述印制电路板(14a；14c)的厚度方向(94a；94c)上至少很大程度上叠合地布置。

9.根据上述权利要求之一的感应充电线圈装置，其特征在于，设置有电子部件单元(36a,c)和/或芯单元(48a,c)和用于接触所述线圈单元(12a,c)的接触单元(52a,c)，其中，该接触单元(52a,c)穿过所述电子部件单元(36a,c)和/或所述芯单元(48a,c)的空隙(54a,c；56a,c)。

10.根据上述权利要求之一的感应充电线圈装置，其特征在于，所述线圈单元(12c)具有至少一个绕组(34c)，所述绕组具有不同于圆形的卷绕形状。

11.手持式工具装置，其具有根据上述权利要求之一的感应充电线圈装置(10a-f)。