CN104937683A - 感应充电线圈装置 - Google Patents

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Abstract

本发明从一种感应充电线圈装置(10a-i)、尤其是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(12a-i；12’a；12’e-f)、具有至少一个屏蔽单元(78a-i)、具有至少一个芯单元(14a-i)和具有至少一个待屏蔽的电子部件单元(16a-i)和/或电池单元(18a-b，18e-f)。提出，所述芯单元(14a-i)的在沿所述线圈单元(12a-i)的绕组轴线(22a-i)的方向投影时的投影面(20a-i)至少基本上覆盖所述待屏蔽的电子部件单元(16a-i)和/或电池单元(18a-b；18e-f)。

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、具有至少一个屏蔽单元、具有至少一个芯单元和具有至少一个待屏蔽的电子部件单元和/或电池单元。
发明内容
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，其具有至少一个线圈单元、具有至少一个屏蔽单元、具有至少一个芯单元和具有至少一个待屏蔽的电子部件单元和/或电池单元。
提出，所述芯单元的在沿线圈单元的绕组轴线的方向投影时的投影面至少基本上覆盖待屏蔽的电子部件单元和/或电池单元。“线圈单元”在本文中尤其应理解为一个单元，该单元具有至少一个导体回路，导体回路具有至少一个由导体构成的绕组。线圈单元设置用于，在至少一种运行状态下发送和/或优选接收电能。优选，线圈单元具有绕组承载件。该绕组承载件尤其可以设置用于支撑所述至少一个导体回路。优选，线圈单元设置用于，将所接收的能量尤其通过变压器和/或充电电子部件供给用电器和/或蓄电池的电池单元。替代地，感应充电线圈装置可以设置用于，向另外的感应充电线圈装置发送能量。优选，线圈单元设置用于，将交变电流转化为电磁交变场和/或反之。优选，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”在本文中尤其应理解为手持式工具的、手持式工具蓄电池组的或者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”在本文中尤其应理解为由使用者手引导的电子器具，如尤其是钻孔机、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。“屏蔽单元”在本文中尤其应理解为一种装置，该装置设置用于，使从线圈单元向待屏蔽的电子部件单元和/或电池单元的方向传播的电磁交变场的场强度在待屏蔽的电子部件单元和/或电池单元的区域中减小。优选，电磁交变场的场强度减小至少50％、特别优选至少80％。“芯单元”在本文中尤其应理解为一种装置，该装置设置用于使电磁交变场集束。芯单元尤其可以至少部分地由磁材料构成。优选，“磁材料”在本文中应理解为亚铁磁材料、尤其软磁材料。替代地，也可以考虑使用铁磁和/或反铁磁材料。芯单元可以由陶瓷的磁材料构成。芯单元可以具有承载材料尤其粘合剂。所述承载材料尤其可以设置用于支撑磁材料。“电子部件单元”在本文中尤其应理解为一种装置，该装置具有至少一种电构件和/或电子构件。有利地，电子部件单元可以具有手持式工具蓄电池组的和/或手持式工具蓄电池充电装置的充电电子部件。所述电子部件单元尤其可以具有印制电路板。“印制电路板”在本文中尤其应理解为一种面式的构件，该面式的构件设置用于电构件和/或电子构件的支承和接触。优选，印制电路板具有至少一个电绝缘的承载层和至少一个附着在该承载层上的导体层。这也是可能的：在所述承载层的一侧上布置多个导体层，所述多个导体层通过绝缘层分开。“电池单元”在本文中尤其应理解为一种能量存储单元，该能量存储单元具有至少一个蓄电池电池，该蓄电池电池尤其设置用于电化学地存储电能。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。“绕组轴线”在本文中尤其应理解为这样的轴线，该轴线在中心处延伸穿过感应充电线圈装置的至少一个线圈单元的导体回路的绕组的中心。“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，芯单元在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％。有利地，芯单元可以这样使电磁交变场集束，使得在电子部件单元和/或电池单元的区域中仅仅出现减小的场强度。
有利地，屏蔽单元可以至少部分地由芯单元构成。有利地，在感应充电线圈装置运行时沿着从线圈单元向电子部件单元和/或电池单元的方向传播的电磁交变场可以被芯单元向线圈单元的方向集束。包含在电磁交变场中的能量可以至少部分地被线圈单元接收并且增强电流。电磁交变场的场强度可以在芯单元的朝向电子部件单元和/或电池单元的一侧上减小至少50％、特别优选至少80％。待屏蔽的电子部件单元和/或电池单元可以被保护不受电磁交变场。可以减小电磁交变场对电子部件单元和/或电池单元的影响。可以减小电子部件单元和/或电池单元中由于电磁交变场造成的损耗电流。可以避免电子部件单元和/或电池单元由于损耗电流引起的加热。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。
进一步提出，芯单元的投影面至少基本上无留空。“至少基本上”在本文中应理解为，投影面的留空的总面积小于投影面的总面积的10％、优选小于5％、特别优选小于1％。有利地，芯单元可以至少基本上无留空地覆盖线圈单元的导体回路。特别优选，芯单元至少无留空地覆盖线圈单元的导体回路。芯单元可以特别有效地屏蔽电磁交变场。
进一步提出，屏蔽单元至少部分地由至少一个导电的材料层构成。导电的材料层尤其可以屏蔽电磁场，其方式是，该导电的材料层反射该电磁场并且将其投回。可以保护待屏蔽的电子部件单元和/或电池单元免受电磁场。可以减小电磁场对电子部件单元和/或电池单元的影响。可以减小在电子部件单元和/或电池单元中由于电磁交变场造成的损耗电流。可以减少电子部件单元和/或电池单元由于损耗电流引起的加热。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。导电的材料层尤其可以由铜材料和/或铝材料构成。“铜材料和/或铝材料”在本文中尤其应理解为一种材料，该材料至少主要由铜和/或铝组成。铜材料和/或铝材料可以构成特别有效率的、导电的材料层。铜材料和/或铝材料尤其可以以涂覆方法、优选以电镀方法施加在承载层上。材料层可以特别持久地与承载层连接。材料层可以特别薄。材料层尤其可以比0.5mm薄、优选比0.1mm薄。材料层可以特别轻和/或成本便宜。有利地，材料层可以由印制电路板的导体层构成。在本发明的一种替代的构型中，材料层可以由印制和/或涂漆的层构成。材料层尤其可以由导电的漆构成。导电的漆尤其可以包含导电的颗粒，如石墨颗粒或者金属颗粒。材料层可以特别简单地施加在承载层上。屏蔽单元可以包括导电的材料层和芯单元。屏蔽可以特别有效。
进一步提出，至少一个导电的材料层具有投影面，在沿线圈单元的绕组轴线的方向投影时该投影面至少基本上覆盖待屏蔽的电子部件单元和/或电池单元。导电的材料层可以相对于电磁交变场特别有效地屏蔽待屏蔽的电子部件单元和/或电池单元。
替代地和/或附加地，提出导电的材料层，该材料层具有投影面，在沿线圈单元的绕组轴线的方向投影时该投影面至少基本上处于芯单元的投影面之内。尤其，导电材料层的投影面的相对于绕组轴线的外部边缘离绕组轴线的间距可以比芯单元的投影面的相对于绕组轴线的内部边缘离绕组轴线的间距小1-10mm、优选2-5mm、特别优选2.5-3.5mm。导电的材料层可以有效地屏蔽线圈单元的绕组的内部空间中的电磁交变场。在芯单元的外部边沿的区域中，电磁交变场的场强度可能特别高。导电的材料层可以布置在该具有特别高的场强度的区域之外。由该电磁交变场在导电的材料层中感生出的电势可以减小并且尽管如此可以达到高的品质。电磁交变场对与导电的材料层导电地连接的构件的影响能够是小的。
进一步提出，屏蔽单元在沿线圈单元的绕组轴线的方向上的投影面中具有多个导电的、通过绝缘体相互分开的材料层。材料层尤其可以布置在绕组的投影面之内。“绝缘体”在本文中尤其应理解为电绝缘的材料和/或间距。材料层可能具有不同的电势。优选，构件可以与材料层导电地连接。尤其，与所述材料层之一连接的构件可以在连接的区域中具有共同的电势。可以避免，构件的不同电势通过与共同的导电的材料层的连接被补偿。
进一步提出，至少一个导电的材料层布置在电子部件单元的背侧上。“背侧”在本文中尤其应理解为电子部件单元的背离装备侧的侧。“装备侧”在本文中尤其应理解为电子部件单元的一侧，在该侧上布置电子部件单元的至少多个电子和/或电部件。至少一个导电材料层尤其可以由电子部件单元的印制电路板的朝向线圈单元的导体层构成。优选，所述至少一个导电材料层在绕组轴线的方向上具有投影面，该投影面处于线圈单元的绕组的投影面之内。优选，印制电路板可以在绕组的投影面之内具有多个由绝缘体分开的材料层。材料层可以具有不同的电势。优选，材料层可以分别与电子部件单元的一个或多个构件、尤其电构件和/或电子构件连接，尤其借助于穿过印制电路板的接头线连接。优选，接头线与材料层钎焊。优选，构件与材料层的连接具有相同的电势。优选，所述连接至少主要由具有好的导热能力的材料、尤其金属构成。在感应充电线圈装置运行时在电构件和/或电子构件中所产生的热可以向材料层放出和/或被材料层辐射。材料层可以构成与材料层连接的构件的冷却体。具有不同的电材料的构件可以与不同的、由绝缘体分开的材料层连接。可以避免构件的不同势能的补偿。
进一步提出，芯单元和/或至少一个导电的材料层在沿绕组轴线的方向投影时的投影面至少基本上相应于待屏蔽的电子部件单元和/或电池单元在沿绕组轴线的方向投影时的投影面。“至少基本上”在本文中尤其应理解为小于20％、优选小于10％、特别优选小于5％的偏差。芯单元和/或至少一个导电的材料层可以特别紧凑。可以避免，芯单元和/或导电的材料层垂直于绕组轴线超过电子部件单元和/或电池单元伸出。芯单元的投影面可以特别好地与电子部件单元和/或电池单元相配合。
进一步提出，芯单元和/或至少一个导电的材料层至少部分地罐形地构造。“罐形的”在本文中尤其应理解为具有凹陷的形状，其中，优选该凹陷绕线圈单元的绕组轴线向线圈单元的方向延伸。芯单元和/或至少一个导电的材料层可以特别好地屏蔽布置在芯单元的背离线圈单元的侧上的电子部件单元和/或电池单元免受在感应充电线圈装置运行时到达芯单元上的磁交变场。
特别优选，芯单元和/或至少一个导电的材料层至少部分地包围待屏蔽的电子部件单元和/或电池单元。电子部件单元和/或电池单元、优选电子部件单元和电池单元的优选至少30％、特别优选至少50％布置在芯单元的罐形地构造的区域中。可以进一步改进对电子部件单元和/或电池单元的免受在感应充电线圈装置运行时到达芯单元上和/或到达至少一个导电的材料层上的电磁交变场的屏蔽。
进一步提出，芯单元至少部分地由埋置在粘接剂中的芯元件构成。“芯元件”在本文中尤其应理解为芯单元的组成部分，所述组成部分至少基本上对芯单元的磁特性负责。优选，芯元件至少主要由磁材料、尤其烧结的亚铁材料构成。有利地，芯元件至少70％、优选至少80％、特别优选至少90％地由锰锌(MnZn)和/或镍-锌(NiZn)烧结材料构成。优选，芯元件可以以构造为模铸树脂(Giessharz)的粘接剂、尤其环氧树脂浇注。有利地，可以用铸造法制造芯单元。替代地，粘接剂可以包括如内酰胺和/或环状的丁基对苯二酸盐寡聚物(Butylenterephtalat-Oligomere)这样的热塑性塑料的线性地聚合的单体模块(Monomerbausteine)和/或寡聚物模块(Oligomerbausteine)。粘接剂可以包围芯元件并且聚合为如尤其聚酰胺这样的多聚物。这个过程可以比环氧树脂的硬化更快地进行。芯单元的制造和/或硬化可以在特别短的时间段内进行。芯单元可以是特别牢固的。粘接剂可以与芯元件构成特别抗断裂的单元，断裂强度尤其可以比在芯单元由烧结构件组成的情况下高。替代地，芯元件可以用构造为漆的粘接剂重新上漆、即铺上。芯元件可以相互粘接。可能需要特别少的粘接剂。在芯元件之间，空室可以部分地保持空着。芯单元可以具有特别小的质量。芯单元可以是特别成本便宜的。
替代地，提出，芯单元由陶瓷的、尤其铁磁的材料组成，由此可以有利地在能量传递中实现特别高的效率。尤其可以使由于涡流引起的损耗最小。“陶瓷的”材料尤其应理解为无机的多晶的材料，所述材料已由烧结过程制造。在此，优选芯单元具有至少两个相对于彼此可运动的芯元件，如例如在DE 10 2011 083 003 A1中所说明的这样。优选芯元件在壳体变形时可以相对于彼此无损地运动。“相对于彼此可运动”的说法尤其应理解为，一个芯元件的位置相对于另一个芯元件的部位能够无损地移动一段间距，在芯单元为整体的情况下，这段距离破坏该芯单元。优选，芯元件可以相对于彼此运动大于0.1mm、有利地大于0.4mm、特别有利地大于1mm。“芯元件”尤其应理解为芯单元的单块的(einstueckger)区域，该区域有利地由均质的材料组成。优选，芯单元具有至少三个、特别优选至少四个芯元件。芯元件可以由烧结构件构成。芯单元尤其具有至少一个分隔元件，该分隔元件设置用于，使芯段相对于彼此隔开间距地布置，由此，实现极为有效并且尽管如此被良好地保护以防损伤的芯单元。“分隔元件”尤其应理解为这样的元件，该元件在至少一种运行状态下在芯元件中的至少一个上产生力，该力对抗芯元件的相互靠近。优选，分隔元件布置在至少两个芯元件之间。即，分隔元件尤其布置在一条直线上，该直线分开至少两个不同的、相邻的芯元件。优选，分隔元件具有粘接层、发泡的材料和/或另外的、本领域技术人员看起来有意义的材料。特别优选，分隔元件构造为塑料层。
在本发明的一种特别有利的构型中，提出，芯单元具有带有不同的芯材料组分的区域。“芯材料组分”在本文中尤其应理解为形成芯单元的区域的芯材料的化学和/或物理的组成。芯材料组分尤其可以由芯元件和粘接剂的比例确定。芯材料组分可以特别好地与芯单元之内的不同要求相配合。尤其，芯材料组分可以在当线圈单元的运行时具有高的场强度的区域中特别好地适合于使磁场集束。优选，芯材料组分可以在具有高的机械载荷的区域中、如在设置用于支承芯单元的支承器件的区域中特别抗断裂。优选，芯单元在没有特别要求的区域中可以特别成本便宜。尤其在功能性以及材料成本方面，本领域技术人员可以最优地选择芯材料组分。有利地，芯材料组分可以这样选择，使得芯单元的磁导率μ至少在芯单元的朝向线圈单元的导体回路的部分区域中大于200。在线圈单元的、背离线圈单元的导体回路和/或离导体回路最远的部分区域中，磁导率μ可以小于20。芯单元可以是特别有效率的和/或耐久的和/或成本便宜。可以减少为了制造芯单元所需要的磁材料的数量。
进一步提出一种接触单元，该接触单元由芯单元和/或电子部件单元的空隙引导。“接触单元”在本文中应优选理解为一种装置，该装置设置用于可脱开地接触线圈单元。接触单元尤其可以构造为具有两个插接连接元件的插接连接装置。优选，该插接连接装置可以具有插接件和耦合器。但是也可以考虑接触单元的替代的构造，尤其是借助于钎焊连接建立接触的馈电线。优选，所述插接连接元件中的一个、优选插接件可以与线圈单元固定地连接。优选，插接连接元件可以与线圈单元钎焊。优选，另外的插接连接元件可以与电子部件单元连接、优选钎焊。优选，另外的插接连接元件可以构造为耦合器。优选，插接连接元件在感应充电线圈装置的已安装的状态下至少大部分布置在芯单元和/或电子部件单元的空隙之内，在所述已安装的状态中，接触单元使线圈单元与电子部件单元接触。“大部分”在本文中尤其应理解为插接连接的外部的体积的大于50％、优选大于60％、特别优选大于80％。感应充电线圈装置可以是特别紧凑的。尤其，感应充电线圈装置在沿绕组轴线的方向上的厚度方向上可以特别薄。特别节省空间地安装感应充电线圈装置是可能的。具有感应充电线圈装置的装置可以是特别紧凑的。感应充电线圈装置的装配可以是特别简单的。接触单元尤其可以在线圈单元与芯单元和电子部件单元组合成整体时在装配运动中构成线圈单元与电子部件单元的接触。
进一步提出一种壳体单元，芯单元被注入到该壳体单元中和/或芯单元被注塑到该壳体单元上。壳体单元尤其可以包括感应充电线圈装置。芯单元可以特别有效地与壳体单元连接。芯单元可以被壳体单元特别好地保护。可以避免芯单元的断裂。特别有利地，线圈单元可以被注入在芯单元中。芯单元、线圈单元和壳体单元可以构成特别牢固的组件。感应充电线圈装置可以是特别长寿命的。
进一步提出一种具有带有所说明的特征的感应充电线圈装置的手持式工具装置。在这里，手持式工具装置可以由手持式工具机、手持式工具蓄电池组、手持式工具箱或者由手持式工具蓄电池充电装置构成。该手持式工具装置可以具有感应充电线圈装置的所提到的优点。
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手持式工具蓄电池组的示意性的截面图示，该手持式工具蓄电池组具有感应充电线圈装置和手持式工具蓄电池充电装置，该手持式工具蓄电池充电装置具有另外的感应充电线圈装置，
图2具有接触单元的感应充电线圈装置的示意性的截面图示，
图3在第二实施例中，具有感应充电线圈装置的手持式工具蓄电池组的示意性的截面图示，
图4在第三实施例中，感应充电线圈装置的芯单元和线圈单元的示意性的截面图示，
图5在第四实施例中，具有感应充电线圈装置的壳体单元的部分的示意图，
图6在第五实施例中，手持式工具蓄电池组和具有感应充电线圈装置的手持式工具蓄电池充电装置的示意图，
图7构成感应充电线圈装置的线圈单元的印制电路板的示意图，
图8在第六实施例中，手持式工具蓄电池组和具有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截面图示，
图9在第七实施例中，感应充电线圈装置的线圈单元的示意性的截面图示，
图10在第八实施例中，具有屏蔽单元的线圈单元的示意图，
图11在第九实施例中，具有屏蔽单元的线圈单元的示意图。
具体实施方式
图1示出具有感应充电线圈装置10a的手持式工具装置40a。手持式工具装置40a构造为手持式工具蓄电池组42a。在壳体单元38a中布置电池单元18a，该电池单元设置用于给手持式工具机供应能量。感应充电线圈装置10a设置用于电池单元18a的充电过程的无线的能量传递。感应充电线圈装置10a布置在电池单元18a和壳体单元38a的壳体壁44a之间。从壳体壁44a向电池单元18a的方向出发，跟随：首先是线圈单元12a、芯单元14a和电子部件单元16a。芯单元14a由陶瓷材料构成。替代地，芯单元14a可以具有埋置在粘接剂中的芯元件或者相对于彼此可运动地支承的芯元件。电子部件单元16a通过连接导体46a与电池单元18a连接并且具有充电电子部件。具有线圈单元12a、芯单元14a和电子部件单元16a的感应充电线圈装置10a具有方形的基面。具有双侧的导体层60a的方形印制电路板58a构成线圈单元12a。线圈单元12a具有两个导体回路50a，所述导体回路具有螺旋形的绕组52a，所述绕组具有绕绕组轴线22a的相同缠绕方向。导体回路50a由导体层60a的导体带(Leiterbahnen)构成，所述导体带布置在印制电路板58a的承载层100a两侧。这样，承载层100a构成导体回路50a的绕组承载件。图2示出感应充电线圈装置10a在方形的印制电路板58a的对角线中的截面图示。布置在感应充电线圈装置10a的一角中的、在图2的截面中示出的接触单元32a设置用于使线圈单元12a与电子部件单元16a接触，并且该接触单元具有与线圈单元12a钎焊的插接连接器54a和与电子部件单元16a钎焊的耦合器56a。接触单元32a穿过电子部件单元16a的空隙34a并穿过芯单元14a的空隙36a。
芯单元14a构成屏蔽单元78a并且在很大程度上屏蔽电子部件单元16a和电池单元18a不受来自线圈单元12a区域的电磁交变场的影响，其方式是，所述芯单元使磁场线向线圈单元12a的方向集束。在沿线圈单元12a的绕组轴线22a的方向投影时，芯单元14a具有投影面20a，该投影面覆盖电子部件单元16a和电池单元18a并且该投影面基本上相应于在沿绕组轴线22a的方向投影时电子部件单元16a的投影面30a和电池单元18a的投影面31a。投影面20a基本上无留空。用于接触单元32a的穿引的空隙36a具有相当于小于投影面20a的5％的面积，并且布置在线圈单元12a的具有绕组52a的导体回路50a的直径48a之外，从而芯单元14a在电子部件单元16a和电池单元18a的方向上无留空地覆盖导体回路50a。
如果感应充电线圈装置10a受到电磁交变场的影响，则在线圈单元12a的导体回路50a中感生电流，该电流可以使用于电池单元18a的充电。为了产生电磁交变场，设置类似地构造的第二感应充电线圈装置10’a，该第二感应充电线圈装置布置在另外的、构造为手持式工具蓄电池充电装置70’a的手持式工具装置40’a中。感应充电线圈装置10’a具有电子部件单元16’a，所述电子部件单元由通过供电装置76’a所供给的电流产生具有100kHz的频率的交变电流并且供给线圈单元12’a，从而电磁交变场被产生并且被芯单元14’a集束。如果将手持式工具蓄电池组42a放到手持式工具蓄电池充电装置70’a上，则感应充电线圈装置10a处于感应充电线圈装置10’a的电磁交变场的影响中，从而发生能量传递。
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-i置于另外的实施例的附图标记后面。
图3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42b。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，构成屏蔽单元78b的芯单元14b罐形地构造并且部分地包围待屏蔽的电子部件单元16b和电池单元18b。芯单元14b具有平的基面72b，该基面邻接线圈单元12b并且在沿线圈单元12b的绕组轴线22b的方向投影时该基面完全覆盖电池单元18b和电子部件单元16b。衔接到基面72b上的、向电子部件单元16b的方向延伸的壁区域74b围绕绕组轴线22b包围电子部件单元16b和电池单元18b的部分。罐形的芯单元14b可以特别好地屏蔽电子部件单元16b和电池单元18b免受来自线圈单元12b区域的电磁交变场的影响，其方式是，所述芯单元使磁场线集束并且转向线圈单元12b的方向。
图4沿第三实施例示出感应充电线圈装置10c的线圈单元12c和芯单元14c。感应充电线圈装置10c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14c由埋置在粘接剂24c中的芯元件26c构成。粘接剂24c为环氧树脂。芯元件26c为烧结的亚铁材料的碎块。此外，芯单元14c具有带有不同的芯材料组分的区域28c。区域28c构成芯单元14c的层。朝向线圈单元12c的第一区域28c构成具有高密度芯元件26c的区域62c并且具有平均的磁导率μ＝200。背离线圈单元12c的第三区域28c构成具有低密度芯元件26c和高份额粘接剂24c的区域66c，并且具有平均的磁导率μ＝20。布置在区域62c和66c之间的第二区域64c具有中等密度芯元件26c和平均磁导率μ＝50。在芯单元14c中，在感应充电线圈装置运行时电磁交变场的场强度随着离芯单元14c的朝向线圈单元12c的一侧的间距增加而迅速地减小，从而随着离芯单元14c的朝向线圈单元12c的一侧的间距增加，芯单元26c的下降的份额是足够的。粘接剂24c比芯元件26c具有更小的密度、更低的成本和更高的断裂强度，从而芯元件26c的较小的份额是有利的。
图5以第四实施例示出感应充电线圈装置10d的线圈单元12d和芯单元14d。感应充电线圈装置10d与第三实施例的感应充电线圈装置10c的区别尤其在于，芯单元14d被注入壳体单元38d中。壳体单元38d为在这里未完全示出的手持式工具蓄电池组42d的部分。壳体单元38d具有凹陷68d，线圈单元12d首先被置入到该凹陷中。在下一步骤中，芯元件26d被分布在该凹陷中。在下一步骤中，线圈单元12d与芯元件26d共同被浇注以粘接剂24d。接触单元32d与线圈单元12d连接并且从被注入到壳体单元38d中的芯单元14d中伸出，从而线圈单元12d可以与手持式工具蓄电池组42d的在这里未详细示出的充电电子部件和电池单元连接。芯单元14d具有沿绕组轴线22d方向的投影面30d，该投影面完全地覆盖充电电子部件和电池单元，从而它们被有效地屏蔽免受来自线圈单元12d区域的电磁交变场。如在第三实施例中所示出的这样，芯单元14d可以有利地构造成具有减小的芯元件26d份额的多个层，其方式是，以多个步骤浇注芯单元并且给每层附加其他份额的芯元件26d。
图6以第五实施例示出具有感应充电线圈装置10e的手持式工具装置40e和具有感应充电线圈装置10’e的另一手持式工具装置40’e。感应充电线圈装置10e与第一实施例的感应充电线圈装置10a的区别尤其在于，屏蔽单元78e由导电的材料层80e构成。导电的材料层80e布置在电子部件单元16e的朝向芯单元14e的侧上。在沿线圈单元12e的绕组轴线22e的方向投影时，材料层80e具有投影面90e，该投影面覆盖电子部件单元16e和电池单元18e。在沿绕组轴线22e的方向投影时，投影面90e基本上相应于电池单元18e的投影面31e并且与电子部件单元16e的投影面30e等同。线圈单元12e的区域中的磁交变场大部分被屏蔽单元78e向线圈单元12e的方向投回，从而场强度在电池单元18e的区域中并且从屏蔽单元78e出发向着电子部件单元16e的朝向电池单元18e的一侧的方向被减小。电子部件单元16e具有带有导体层94e的印制电路板92e，所述导体层由铜材料构成。导体层94e构成材料层80e并且覆盖电子部件单元16e的朝向芯单元14e的整个侧，从而电子部件单元16e和屏蔽单元78e具有相同的投影面30e，90e。
另外的具有两个导体层60e的印制电路板58e构成线圈单元12e(图7)。线圈单元12e具有两个具有螺旋形绕组52e的导体回路50e，所述绕组具有绕绕组轴线22e的、相同的缠绕方向。导体回路50e的绕组52e各具有一个带有三个芯线98e的导体96e，所述芯线在线路技术上并列地布置，所述芯线由印制电路板58e的导体层60e构成。芯线98e在绕绕组轴线22e四又二分之一圈52e之后结束。穿过印制电路板58e的穿引部104e引导与芯线98e连接的连接导体106e，该连接导体连接所述导体回路50e，从而线圈单元12e总共具有奇数的9个卷绕圈数。由于三个在线路技术上并列布置的芯线98e，当芯线98e被高频率的电流穿流时，导体回路50e具有仅仅小的涡流损耗。
如果感应充电线圈装置10e受到电磁交变场的影响，则在线圈单元12e的导体回路50e中感生出电流，该电流可以使用于电池单元18e的充电。为了产生电磁交变场，设置手持式工具蓄电池充电装置70’e的类似地构造的第二感应充电线圈装置10’e。线圈单元12’e通过电子部件单元16’e被加载以交变电流，从而感应充电线圈装置10’e产生电磁交变场，该电磁交变场被芯单元14’e集束。如果将手持式工具蓄电池组42e放到手持式工具蓄电池充电装置70’e上，则感应充电线圈装置10e处于感应充电线圈装置10’e的磁交变场的影响中，从而发生能量传递。在电子部件单元16’e的朝向芯单元14’e的侧上布置由导电的材料层80’e构成的屏蔽单元78’e。在沿线圈单元12’e的绕组轴线22e的方向投影时，材料层80’e具有投影面90’e，该投影面覆盖电子部件单元16’e。在沿绕组轴线22e的方向投影时，投影面90’e相应于电子部件单元16’e的投影面30’e。线圈单元12’e的区域中的磁交变场大部分被屏蔽单元78’e向线圈单元12’e的方向投回，从而场强度从屏蔽单元78’e出发向电子部件单元16’e的背离线圈单元12’e的侧的方向被减小。电子部件单元16’e具有带有导体层94’e的印制电路板92’e，所述导体层由铜材料构成。导体层94’e构成材料层80’e并且覆盖电子部件单元16’e的朝向芯单元14’e的整个侧，从而电子部件单元16’e和屏蔽单元78’e具有等同的投影面90’e。
图8以第六实施例示出感应充电线圈装置10f的线圈单元12f。感应充电线圈装置10f为构造为手持式工具蓄电池组42f的手持式工具装置40f的部分。感应充电线圈装置10f与第五实施例的感应充电线圈装置10e的区别尤其在于，屏蔽单元78f构造为槽形的材料层80f并且部分地包围待屏蔽的电子部件单元16f和电池单元18f。屏蔽单元78f构造为具有平的基面72f的铝槽，在沿线圈单元12f的绕组轴线22f的方向投影时，该平的基面完全覆盖芯单元14f。屏蔽单元78f的在沿绕组轴线22f的方向投影时的投影面90f大于电子部件单元16f和电池单元18f的在沿绕组轴线22f的方向投影时的投影面30f，31f。衔接到基面72f上的、向电子部件单元16f的方向延伸的壁区域74f绕绕组轴线22f包围电子部件单元16f和电池单元18f的部分。通过在这里未详细示出的、屏蔽单元78f的相对于绕组轴线22f布置在绕组52f之外的空隙来引导在这里同样未示出的、实施为插接连接器的接触单元，该接触单元使电子部件单元16f与线圈单元12f电接触。槽形的屏蔽单元78f可以特别好地屏蔽电子部件单元16b和电池单元18b免受来自线圈单元12f区域的电磁场的影响。
此外，图8以第六实施例示出感应充电线圈装置10’f的线圈单元12’f。感应充电线圈装置10’f为构造为手持式工具蓄电池充电装置70’f的手持式工具装置40’f的部分。感应充电线圈装置10’f与第五实施例的感应充电线圈装置10’e的区别尤其在于，屏蔽单元78’f构造为槽形的材料层80’f并且部分地包围待屏蔽的、具有印制电路板92’f的电子部件单元16’f。屏蔽单元78’f构造为具有平的基面72’f的铝槽，该平的基面在沿线圈单元12’f的绕组轴线22f的方向投影时完全地覆盖芯单元14’f。屏蔽单元78’f的在沿绕组轴线22f的方向投影时的投影面90’f大于电子部件单元16’f的在沿绕组轴线22f的方向投影时的投影面30’f。衔接到基面72’f上的、向电子部件单元16’f的方向延伸的壁区域74’f绕绕组轴线22f包围电子部件单元16’f。通过屏蔽单元78’f的在这里未详细示出的空隙来引导在这里同样未示出的、实施为插接连接器的接触单元，该接触单元使电子部件单元16’f与线圈单元12’f电接触。槽形的屏蔽单元78’f可以特别好地屏蔽电子部件单元16’f免受来自线圈单元12’f区域的电磁场的影响。
图9以第七实施例示出感应充电线圈装置10g的线圈单元12g。感应充电线圈装置10g与第五实施例的感应充电线圈装置10g的区别尤其在于，线圈单元12g由印制电路板58g构成，该印制电路板具有带有两个承载层100g的多层结构。线圈单元12g具有三个带有导体回路50g的导体层60g，所述导体层布置在印制电路板58g的承载层100g的侧102g上。两个在这里未详细示出的、具有连接导体的穿引部连接所述导体回路50g。接触单元32g的插接件如在以上的实施例中的这样设置用于接触线圈单元12g。与以上的实施例相比，线圈单元12g具有较大数目的导体回路50g并且因此可以总共具有较大数目的绕组52g。
图10以第八实施例示出带有具有线圈单元12h的感应充电线圈装置10h的手持式工具装置40h的屏蔽单元78h。感应充电线圈装置10h与第五实施例的感应充电线圈装置10e的区别尤其在于，导电的材料层80h具有借助于网格阴影示出的投影面90h，该投影面在沿线圈单元12h的绕组轴线22h的方向投影时处于感应充电线圈装置10h的芯单元14h的投影面20h之内。线圈单元12h具有绕组52h和在这里未详细示出的绕组承载件。绕组52h构造为绕绕组轴线22h缠绕到绕组承载件上的软线(Litze)绕组。各个绕组相互绝缘。材料层80h绕绕组轴线22h的最大的外部延伸108h比芯单元14h的最大的外部延伸110h小3mm。材料层80h由未详细示出的电子部件单元的印制电路板的导体层94h构成。材料层80h布置在印制电路板的朝向绕组52h并且背离装备侧(Bestueckungsseite)的背侧上。布置在印制电路板的装备侧上的、在这里未详细示出的电子构件通过它们的具有相等的电势的接头导体与材料层80h连接。构件的接头导体部分地通过印制电路板的穿引部引导并且与材料层80h钎焊。在感应充电线圈装置10h运行时在构件中出现的热通过接头导体引导至材料层80h，从而材料层80h改善构件的散热。
芯单元14h具有多个芯元件26h。在这种情况下，芯单元14h具有四个芯元件26h。芯元件26h扇形地构造和布置。导电的材料层80h的投影面90h和芯单元14h的投影面20h至少基本上具有相同的基本形状。芯元件26h完全由尤其烧结的亚铁材料构成，然而替代地，也可能由烧结的亚铁材料的碎块组成，所述碎块通过粘接剂粘合。
芯元件26h与绕组承载件彼此相对地布置。绕组承载件构造为塑料构件。芯元件26h布置在绕组承载件的留空中，所述留空向导体层94h的方向打开地构造。绕组承载件具有分隔元件，所述分隔元件使芯元件26h相互隔开间距。绕组承载件和印制电路板仅仅形锁合地固定芯元件26h。替代地，绕组承载件和印制电路板尤其可以附加地力锁合和/或材料锁合地固定芯元件26h。
芯元件26h在朝向材料层80h的侧上被涂覆以电绝缘的漆。线圈单元12h的绕组52h在一个平面上围绕芯单元14h。在该平面上，芯单元14h具有圆形的基本形状。
通过感应充电线圈装置10h的运行在材料层80h中感生出的电势足够小，使得不损坏电子构件的功能。这尤其由此实现：材料层80h的最大的外部延伸108h小于芯单元14h的最大的外部延伸110h。在芯单元14h的最大的外部延伸110h附近的区域中，感应充电线圈装置10h运行时的电磁交变场的场强度特别高。材料层80h布置在该具有特别高的场强度的区域之外。可以在感应充电过程中实现高的品质，准确的异物识别由此是可能的，该异物识别用于识别线圈单元12h的磁场中的金属异物。
图11以第九实施例示出手持式工具装置40i的屏蔽单元78i，手持式工具装置具有带有线圈单元12i和芯单元14i的感应充电线圈装置10i。感应充电线圈装置10i与第五实施例的感应充电线圈装置10e的区别尤其在于，四个导电的材料层80i布置在电子部件单元16i的印制电路板92i的背侧86i上的四个象限88i中，该背侧背离装备侧、朝向线圈单元12i的绕组52i。芯单元14i由四个扇形地构造和布置的芯元件26i构成。材料层80i由构成绝缘体84i的间距分隔开。材料层80i具有共同的投影面90i，所述投影面在沿绕组轴线22i投影时在很大程度上覆盖芯单元14i和线圈单元12i。在该实施例的一种变型中，也可能的是：材料层80i的投影面90i如在之前的实施例中的这样处于芯单元14i的投影面20i之内。在该变型中，通过感应充电线圈装置10i的运行在材料层80i中感生出的电势被减小。材料层80i由印制电路板92i的导体层94i构成。布置在导体板92i的装备侧上的、在这里未详细示出的电子构件通过其具有相等的电势的接头导体与材料层80i连接。构件的接头导体穿过印制电路板92i的穿引部并且与材料层80i钎焊。其中，具有相等电势的接头导体分别与所述四个材料层80i中的一个钎焊。可以避免与接头导体的电势补偿，所述接头导体分别与其它的材料层80i中的一个钎焊。在感应充电线圈装置10i运行时在构件中产生的热通过接头导体引导至相应的材料层80i，从而材料层80i改善构件的散热。

Claims (13)

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-i；12’a；12’e-f)、具有至少一个屏蔽单元(78a-i)、具有至少一个芯单元(14a-i)和具有至少一个待屏蔽的电子部件单元(16a-i)和/或电池单元(18a-b，18e-f)，其特征在于，在沿所述线圈单元(12a-i)的绕组轴线(22a-i)的方向投影时所述芯单元(14a-i)的投影面(20a-i)至少基本上覆盖所述待屏蔽的电子部件单元(16a-i)和/或电池单元(18a-b；18e-f)。
2.根据权利要求1所述的感应充电线圈装置，其特征在于，所述屏蔽单元(78a-d)至少部分地由所述芯单元(14a-d)构成。
3.根据权利要求1或2所述的感应充电线圈装置，其特征在于，所述芯单元(14a-d)的所述投影面(20a-d)至少基本上无留空。
4.根据以上权利要求中任一项所述的感应充电线圈装置，其特征在于，所述屏蔽单元(78e-f；78g-h；78’e)至少部分地由至少一个导电的材料层(80e-h；80’e)构成。
5.根据权利要求4所述的感应充电线圈装置，其特征在于，所述至少一个导电的材料层(80e-f，80i，80’e)具有投影面(90e-f，90i，90’e)，在沿所述线圈单元(12e-f；12’c)的所述绕组轴线(22e-f；22i)的方向投影时该投影面至少基本上覆盖所述待屏蔽的电子部件单元(16e-f；16i；16’e)和/或电池单元(18e-f)。
6.至少根据权利要求4所述的感应充电线圈装置，其特征在于，至少一个导电的材料层(80h)具有投影面(90h)，在沿所述线圈单元(12h)的绕组轴线(22h)的方向投影时该投影面至少基本上处于所述芯单元(14a-i)的投影面(20a-i)之内。
7.至少根据权利要求4所述的感应充电线圈装置，其特征在于，所述屏蔽单元(78i)在沿所述线圈单元的所述绕组轴线(22i)的方向的投影面(90i)中具有多个导电的、通过绝缘体(84i)相互分开的材料层(80i)。
8.至少根据权利要求4所述的感应充电线圈装置，其特征在于，至少一个导电的材料层(80e-f；80h-i)布置在所述电子部件单元(16e-f；16h-i)的背侧(86e-f，86i)上。
9.根据以上权利要求中任一项所述的感应充电线圈装置，其特征在于，所述芯单元(14a-i)的所述投影面(20a-i)和/或导电的材料层(80e-f；80i；80’e)的在沿所述绕组轴线(22e-f；22i；22’e)的方向投影时的至少一个投影面(90e-f；90i；90’e)至少基本上相应于在沿所述绕组轴线(22a-i)的方向投影时所述待屏蔽的电子部件单元(16a-i)和/或电池单元(18a-b；18e-f)的投影面(30a-i；31a-b；31e-f)。
10.根据以上权利要求中任一项所述的感应充电线圈装置，其特征在于，所述芯单元(14b)和/或至少一个导电的材料层(80f)至少部分地构造成罐形。
11.至少根据权利要求3或4所述的感应充电线圈装置，其特征在于，所述芯单元(14b)和/或至少一个导电的材料层(80f)至少部分地包围所述待屏蔽的电子部件单元(16b；16f)和/或电池单元(18b；18f)。
12.根据以上权利要求中任一项所述的感应充电线圈装置，其特征在于，设置有接触单元(32a)，该接触单元穿过所述电子仪器单元(16a)和/或电池单元(18a)的空隙(34a；36a)。
13.手持式工具装置，其具有根据以上权利要求中任一项所述的感应充电线圈装置(10a-i)。
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