KR20110013536A

KR20110013536A - 평면 코일

Info

Publication number: KR20110013536A
Application number: KR1020107029498A
Authority: KR
Inventors: 히데키 타무라; 토모히로 오타; 쿄헤이 카다; 마사유키 스즈키
Original assignee: 파나소닉 전공 주식회사
Priority date: 2008-07-04
Filing date: 2009-06-22
Publication date: 2011-02-09
Also published as: KR101248499B1; RU2481662C2; JP2010016235A; EP2309522A1; EP2309522A4; US20110102125A1; JP4752879B2; WO2010001749A1; CA2729788A1; US8362868B2; CN102084440A; TW201015592A; RU2010151780A

Abstract

평면 코일에 있어서 고주파 영역에서의 실효 저항의 증대를 저감함과 아울러 박형화한다. 평면 코일(10)은 서로 병행인 복수개의 도전선(11)이 대략 평면 형상으로 배열되어 소용돌이 형상으로 권회되고, 각 도전선(11)의 단부(13a,13b)끼리가 코일 인출부(12a,12b)에서 전기적으로 접속됨으로써 병렬 접속된다. 이에 따라, 평면 코일(10)은 도전선(11)이 대략 평면 형상으로 배열되므로 코일 두께가 증가되지 않아 박형화된다. 또한, 복수개의 도전선(11)이 병렬 접속되므로 고주파 영역에서의 표피 효과에 의한 실효 저항의 증대가 저감된다.

Description

평면 코일{PLANE COIL}

본 발명은 비접촉 전력 전송 장치 등에 이용되는 평면 코일에 관한 것이다.

종래부터 비접촉 전력 전송 기술로서, 예컨대, 일본 특허 공개 제 2006-42519 호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 코일의 전자 유도 작용을 이용한 비접촉 전력 전송 장치가 제안되어 있다. 도 15는 그러한 장치를 나타낸다. 비접촉 전력 전송 장치(80)는 대향하는 송전측 코일(81S) 및 수전측 코일(81R)[이하, 총칭해서 코일(81)이라고 함]을 구비한다. 송전측 코일(81S)에 교류 전류를 통전함으로써 전자 유도 작용에 의해 전력이 수전측 코일(81R)에 전송된다. 도 16(a)(b)는 코일(81)에 이용되는 평면 코일의 형상을 나타낸다. 평면 코일(82)은 코일이 소용돌이 평면 형상으로 구성되어 박형화되어 있다.

비접촉 전력 전송 장치(80)를 소형화하기 위해서 일반적으로 코일(81)은 소형화되며 수십~수백㎑의 고주파에서 이용된다. 도 17은 이 종류의 코일의 실효 저항의 주파수 특성을 나타낸다. 1개의 단동선(單銅線)을 권회해서 코일을 형성했을 경우, 표피 효과와 근접 효과의 영향에 의해 고주파 영역에서 실효 저항이 증대되어 전력의 전송 효율이 저하된다.

그 때문에, 코일(81)은 고주파에서의 실효 저항의 증대를 방지하기 위해서 리츠선(litz wire)을 권회해서 형성한 것이 이용된다. 도 18은 리츠선(83)의 단면 구성을 나타낸다. 리츠선(83)은 일반적으로 외경이 가느다란 구리의 소선(素線)(84)을 복수개 묶어 꼬아서 구성되어 있다. 리츠선(83)은, 이와 같은 구성에 의해, 소선(84)의 총표면적이 커져 고주파 영역에서의 실효 저항의 증대를 억제한다(도 17 참조).

그러나, 이 리츠선(83)을 평면 코일(82)에 적용하면 복수개의 소선을 꼬아서 구성되므로 그 꼬임 선의 외경이 커져 박형화가 저해된다.

또한, 코일(81)은 전력의 전송 효율의 관점으로부터는 코일 외경이 큰 쪽이 좋다. 코일(81)에 리츠선(83)을 이용할 경우, 코일 외경을 확보하기 위해서는 필요 턴(turn)수 이상 권회하거나 권선 사이에 공간을 형성할 필요가 있다. 도 19는 리츠선(83)의 권선 사이에 공간을 형성해서 구성한 평면 코일(85)을 나타낸다. 이 평면 코일(85)은 공간용으로 불필요한 부재를 사용하거나 특별한 공법에 의해 권선 사이에 공간을 확보하면서 권회할 필요가 있다.

한편, 도 20은 프린트 배선판을 이용한 평면 코일을 나타낸다. 이 평면 코일(86)은 프린트 배선판(87)의 동박 패턴(88)에 의해 코일이 구성되고, 코일의 내측 단부를 인출하는 스루홀(89)을 갖는다. 평면 코일(86)은 동박 패턴의 표면적이 크고 고주파 영역에서의 실효 저항의 증대는 적다. 도 21은 평면 코일(86)의 X부분을 확대해서 나타낸다. 동박 패턴(88)은 쇄교(鎖交)하는 자속(B)에 의한 와전류(91)가 크고 동박 패턴(88)의 폭을 크게 할수록 와전류 손실이 커진다.

일본 특허 공개 제 2006-42519 호 공보

상기 문제를 해결하기 위해서 본 발명의 목적은 평면 코일에 있어서 고주파 영역에서의 실효 저항의 증대를 저감함과 아울러 박형화하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 평면 코일에 있어서 서로 병행인 복수개의 도전선이 대략 평면 형상으로 배열되어 소용돌이 형상으로 권회되고, 각 도전선의 단부끼리가 코일 인출부에서 전기적으로 접속됨으로써 병렬 접속되어 있는 것이다.

이 구성에 의하면, 도전선이 대략 평면 형상으로 배열되므로 코일 두께가 증가되지 않아 박형화된다. 또한, 복수개의 도전선이 병렬 접속되므로 고주파 영역에서의 표피 효과에 의한 실효 저항의 증대가 저감된다.

상술한 발명에 있어서 상기 도전선은 권회 도중에 있어서 병렬 접속의 선끼리의 내외주 위치의 배열이 변경되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 권회 도중에 있어서 병렬 접속의 선끼리의 내외주 위치의 배열이 변경되어 있으므로 루프 전류의 발생이 방지되어 코일 손실이 억제되고, 비접촉 전력 전송에 이용했을 경우, 전력 전송의 효율이 향상된다.

상술한 개량된 발명에 있어서 바람직하게는 상기 도전선의 배열의 변경이 1턴에 대해서 짝수회 이루어지고 있다.

이 구성에 의하면, 도전선의 배열의 변경이 1턴에 대해서 짝수회 이루어지므로, 소용돌이 형상에 의한 코일 지름의 변화의 영향이 경감되어서 루프 전류가 정밀도 좋게 상쇄되어 코일 손실이 저감된다.

상술한 개량된 발명에 있어서 상기 복수개의 변경 위치가 서로 어긋나도록 배치되어도 좋다.

이 구성에 의하면, 변경 위치가 적절하게 서로 어긋나도록 배치되므로 1개소에 변경 위치가 집중되지 않고, 변경에 의한 두께의 증가가 최소한으로 억제된다.

상술한 발명에 있어서 상기 평면 코일은 병렬 접속하는 개수를 짝수배한 개수의 도전선이 소정 턴수를 동 짝수로 나눈 턴수로 권회됨과 아울러, 내외주 위치의 배열이 다른 상기 도전선이 코일 인출부에서 직렬 접속됨으로써 소정 턴수로 되고, 코일 인출부에서 단부끼리가 병렬 접속된 것이여도 좋다.

이 구성에 의하면, 코일 인출부에서 도전선의 배열을 변경하므로 코일 권회 내에서 도전선의 배열을 변경할 필요가 없어 코일 권회가 간단하고 박형의 평면 코일을 용이하게 구성할 수 있다.

상술한 개량된 발명에 있어서 상기 평면 코일은 코일 지름 및 턴수 중 적어도 한쪽이 동등한 코일을 짝수개 겹치고, 내외주 위치의 배열이 다른 상기 도전선을 코일 사이에서 배열을 변경시켜서 직렬 접속한 것이여도 좋다.

이 구성에 의하면, 코일 사이에서 도전선의 배열을 변경하므로 코일 권회 내에서 도전선의 배열을 변경할 필요가 없어 코일 감기가 간단하다.

상술한 발명에 있어서 상기 도전선은 동선이여도 좋다.

이 구성에 의하면, 가느다란 동선을 이용함으로써 평면 코일이 박형화된다.

상술한 발명에 있어서 상기 도전선은 동박 패턴이여도 좋다.

이 구성에 의하면, 동박 패턴의 복수개의 배선이 병렬 접속되므로 각 배선의 폭을 가늘게 할 수 있어 와전류가 감소된다.

상술한 발명에 있어서 상기 동선은 바람직하게는 리츠선이다.

이 구성에 의하면, 복수개의 리츠선이 배열되어 소용돌이 형상으로 권회되므로 평면 코일에 필요한 코일 외경이 확보된다.

도 1(a)는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 평면 코일의 평면도, 도 1(b)는 동 평면 코일의 측면도이다.
도 2는 동 평면 코일의 등가회로도이다.
도 3은 비접촉 전력 전송에 있어서의 동 평면 코일의 배치를 나타내는 측면도이다.
도 4(a)는 동 평면 코일에 쇄교하는 자속을 나타내는 평면도, 도 4(b)는 동 자속을 나타내는 측면도이다.
도 5는 동 평면 코일의 등가회로도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 평면 코일의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 평면 코일의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제 4 실시형태에 의한 평면 코일의 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제 5 실시형태에 의한 평면 코일의 도전선의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 10은 동 평면 코일의 도전선의 접속을 나타내는 평면도이다.
도 11은 동 평면 코일의 등가회로도이다.
도 12(a)는 본 발명의 제 6 실시형태에 의한 평면 코일의 평면도, 도 12(b)는 동 평면 코일의 측면도이다.
도 13은 동 평면 코일의 등가회로도이다.
도 14는 도전선에 동박 패턴을 이용한 본 발명의 평면 코일의 평면도이다.
도 15는 종래의 비접촉 전력 전송 장치의 구성도이다.
도 16(a)는 동 장치의 평면 코일의 평면도, 도 16(b)는 동 평면 코일의 측면도이다.
도 17은 코일의 실효 저항의 일반적인 주파수 특성도이다.
도 18은 리츠선의 단면도이다.
도 19는 리츠선을 이용한 종래의 평면 코일의 평면도이다.
도 20은 프린트 배선판을 이용한 종래의 평면 코일의 평면도이다.
도 21은 도 20의 X부의 확대도이다.

도 1(a)(b)는 본 발명을 구체화한 제 1 실시형태에 의한 평면 코일(10)의 구성을 나타낸다. 이 평면 코일(10)은 서로 병행인 복수개의 도전선(11A,11B,11C,11D)[이하, 총칭해서 도전선(11)이라고 함]이 대략 평면 형상으로 배열되어 소용돌이 형상으로 권회되어 형성된다. 평면 코일(10)의 코일 인출부(12a,12b)에는 도전선(11)의 단부(13a,13b)가 위치한다. 도전선(11)은 코일 인출부(12a)에서 서로 병행된 도전선(11)의 단부(13a)끼리가 전기적으로 접속됨과 아울러 다른 코일 인출부(12b)에서 반대 끝의 단부(13b)끼리가 전기적으로 접속됨으로써 병렬 접속된다. 도전선(11)은 단부(13a)와 단부(13b) 사이에서는 서로 절연되어 있다. 도전선(11)은 개수가 4개로 한정되지 않고, 2개 이상 몇개라도 좋고, 사용 주파수에 있어서의 실효 저항값 및 평면 코일(10)의 코일 외경 및 코일 두께 등의 제약으로부터 적절하게 지름과 개수가 선택된다.

도 2는 평면 코일(10)의 등가회로를 나타낸다. 단부(13a,13b) 사이로의 통전, 또는, 평면 코일(10)에 쇄교하는 자속의 변화에 의해 코일에 전류가 흐른다.

평면 코일(10)은 예컨대, 선상의 도전선(11)을 권선용 보빈(도시 생략)에 권회해서 형성된다. 권선용 보빈에는 보빈 측판의 간격이 도전선(11)의 지름보다 약간 클 정도의 좁은 것이 이용되고, 복수개의 도전선(11)은 보빈 측판 사이에 끼워져서 소용돌이 형상으로 권취된다. 도전선(11)은, 예컨대, 에나멜 동선 둘레에 융착 재료의 층이 설치된 자기융착성 절연 전선이다. 융착 재료는 폴리비닐부티랄 수지, 공중합 폴리아미드 수지, 페녹시 수지 등이다. 자기융착성 절연 전선은 가열 또는 용제 처리에 의해 선끼리가 신속하고 또한 용이하게 융착된다. 평면 코일(10)은 도전선(11)의 융착에 의해 소용돌이 형상의 배열이 유지된다. 형성된 평면 코일(10)은 권선용 보빈으로부터 분리된다.

이와 같이, 본 실시형태의 평면 코일(10)은 도전선(11)이 대략 평면 형상으로 배열되므로 코일 두께가 증가하지 않아 박형화된다. 또한, 복수개의 도전선(11)이 병렬 접속되므로 고주파 영역에서의 표피 효과에 의한 실효 저항의 증대가 저감된다. 또한, 서로 병행인 복수개의 도전선(11)이 소용돌이 형상으로 권회되므로 필요한 코일 외경의 확보가 용이하다.

상기 평면 코일(10)을 이용한 비접촉 전력 전송에 대해서 이어서 설명한다. 도 3은 비접촉 전력 전송에 있어서의 평면 코일의 배치를 나타낸다. 본 실시형태의 평면 코일(10)로 이루어지는 송전측 코일(10S)과 수전측 코일(10R)은, 예컨대, 송전측 케이스(14)와 수전측 케이스(15)를 사이에 두고 대향해서 배치된다. 자속(B)이 송전측 코일(10S)과 수전측 코일(10R)에 쇄교하여 송전측으로부터 수전측으로 전력이 전송된다.

이어서, 비접촉 전력 전송에 있어서의 각 평면 코일에 쇄교하는 자속에 대해서 2개의 도전선을 권수 1턴 권회한 평면 코일을 예로 들어 상세하게 설명한다. 도 4(a)(b)는 그 평면 코일과 자속을 나타낸다. 또한, 평면 코일의 외주보다 외측의 자속은 도시를 생략한다. 평면 코일(17)은 서로 병행된 2개의 도전선(18,19)이 대략 평면 형상으로 배열되어 1턴 권회되어 있다. 평면 코일(17)의 코일 인출부(20)에 있어서 도전선(18,19)의 단부(18a,19a)를 땜납 등으로 전기적으로 접속하고, 다른 코일 인출부(21)에 있어서 마찬가지로 단부(18b,19b)를 전기적으로 접속하고 있다. 코일 인출부(20,21)로부터 전류를 흘림으로써 평면 코일(17)은 자속(B)이 쇄교한 상태가 되어 전력이 전송된다. 자속(B)은 전력 전송에 기여하는 자속 이외에 전력 전송에 기여하지 않는 자속이 도전선(18,19) 사이에 존재한다. 도전선(18,19) 사이의 자속(B)은 병렬 접속된 도전선(18,19)에 루프 형상의 전류(23)를 발생한다. 이 루프 전류(23)는 평면 코일(17)에 코일 손실을 발생하여 전력의 전송 효율을 저하한다. 또한, 루프 전류(23)에 의해 평면 코일(17)의 온도가 상승되어 방열이 필요로 되어서 비접촉 전력 전송 장치의 소형화가 저해된다.

도 5는 평면 코일(17)의 등가회로를 나타낸다. 한쪽의 단부(18a 및 19a)가 전기적으로 접속되고 다른쪽의 단부(18b 및 19b)가 전기적으로 접속되어 양단부 사이가 코일로 되어 있다.

도 6은 본 발명을 구체화한 제 2 실시형태에 의한 평면 코일(24)의 구성을 나타낸다. 이 평면 코일(24)은, 제 1 실시형태와 동일한 구성에 추가해서, 도전선(25,26)은 권회 도중의 변경부(27)에 있어서 병렬 접속의 선끼리의 내외주 위치의 배열이 변경되어 있다. 코일 인출부(28,29) 각각에 있어서 도전선(25,26)은 전기적으로 접속된다.

상기한 바와 같이 구성된 평면 코일(24)에서는 코일 인출부(28)와 변경부(27) 사이[도 6의 코일(24) 좌측]와, 변경부(27)와 코일 인출부(29) 사이[도 6의 코일(24) 우측]에서는 도전선(25,26)을 흐르는 루프 전류가 역방향이 되어서 상쇄되어 루프 전류는 흐르지 않는다. 변경부(27)는 평면 코일(24)의 코일 인출부(28,29)로부터의 선 길이가 대략 동일한 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 코일 인출부(28,29)와 변경부(27) 사이의 대칭성이 좋아져 루프 전류가 정밀도 좋게 상쇄된다.

이와 같이, 본 실시형태의 평면 코일(24)은 권회 도중에 있어서 병렬 접속의 선끼리(25, 26)의 내외주 위치의 배열이 변경되어 있으므로 루프 전류의 발생이 방지되어서 코일 손실이 억제되어, 비접촉 전력 전송에 이용했을 경우, 전력 전송의 효율이 향상된다.

도 7은 본 발명을 구체화한 제 3 실시형태에 의한 평면 코일(30)의 구성을 나타낸다. 이 평면 코일(30)은 제 2 실시형태와 동일한 구성에 추가해서, 도전선(31,32)의 배열의 변경이 1턴에 대해서 2회 이상 짝수회 이루어지고 있다. 도전선(31,32)의 단부는 각각 전기적으로 접속된다(도시 생략: 이하 마찬가지임). 평면 코일(30)은 복수개의 도전선(31,32)이 복수 턴 소용돌이 형상으로 권회되고, 병렬 접속의 선끼리의 내외주 위치의 배열이 짝수의 변경부(33,34)에 있어서 변경되어 있다. 짝수의 변경부(33,34)는 평면 코일(30)의 중심에 대하여 대략 대칭의 위치에 배치하는 것이 바람직하다.

복수 턴의 평면 코일은 소용돌이 형상에 의한 코일 지름의 변화 때문에 1턴에 대해서 한번의 도전선의 배열의 변경으로는 루프 전류를 정밀도 좋게 상쇄하는 것이 어렵다. 본 실시형태의 평면 코일(30)은 도전선(31,32)의 배열의 변경이 1턴에 대해서 짝수회 이루어지므로 코일 지름의 변화의 영향이 경감되어서 루프 전류가 정밀도 좋게 상쇄되어 코일 손실이 저감된다.

도 8은 본 발명을 구체화한 제 4 실시형태에 의한 평면 코일(40)의 구성을 나타낸다. 이 평면 코일(40)은, 제 2 실시형태와 동일한 구성에 추가해서, 복수개의 도전선(41~44)의 변경 위치(45,46)가 서로 어긋나도록 배치된다. 예컨대, 4개의 도전선(41~44) 중 2개의 도전선(41,44)을 변경 위치(45)(도 8의 코일 상방 위치)에서 변경하고, 나머지 2개의 도전선(42,43)을 변경 위치(46)(도 8의 코일 하방 위치)에서 변경한다.

다수의 병렬 접속된 도전선을 권회해서 형성되는 평면 코일은 전부의 도전선의 배열의 변경을 1개소에서 행하면 그 부분에서 두께가 두꺼워진다. 본 실시형태의 평면 코일(40)은 변경 위치(45,46)가 적절하게 서로 어긋나도록 배치되므로 1개소에 변경 위치가 집중되지 않아 변경에 의한 두께의 증가가 최소한으로 억제된다.

도 9는 본 발명을 구체화한 제 5 실시형태에 의한 평면 코일에 이용되는 도전선(51~54)의 구성을 나타내고, 도 10은 그 도전선(51~54)을 접속한 본 실시형태의 평면 코일(50)을 나타낸다. 이 평면 코일(50)은, 제 2 실시형태와 동일한 구성에 추가해서, 병렬 접속하는 개수를 짝수배한 개수의 도전선(51~54)이 소정 턴수를 동 짝수로 나눈 턴수로 권회됨과 아울러, 내외주 위치의 배열이 다른 도전선이 코일 인출부에서 직렬 접속됨으로써 소정 턴수로 되고, 코일 인출부에서 단부끼리가 병렬 접속된다.

도 9에 나타내는 바와 같이, 예컨대, 평면 코일(50)의 소정 턴수를 6턴으로 하고, 병렬 접속되는 도전선 수를 2개로 한다. 여기서, 짝수로서 2를 선택하고, 병렬 접속되는 도전선 수 2개의 2배인 4개의 도전선(51,52,53,54)을 소정 턴수 6을 2로 나눈 3턴 권회한다. 평면 코일(50)의 코일 인출부에는 한쪽에 도전선의 단부(51a,52a,53a,54a)가 있고, 다른쪽에 도전선의 단부(51b,52b,53b,54b)가 있다. 이어서, 도 10에 나타내는 바와 같이, 도전선(51,52)과 도전선(53,54)의 단부를 52b-53a, 51b-54a로 내외 위치의 배열을 변경시켜서 직렬 접속하여 코일을 구성한다. 그 결과, 직렬 접속이므로 턴수는 가산되어서 3+3=6턴이 되고, 병렬 접속되는 도전선 수는 2개가 된다. 이 직렬 접속의 부분이 변경부(55)이다. 평면 코일(50)은 이러한 배열을 변경한 접속에 의해 루프 전류에 의한 전류의 방향이 도전선(51,54)과 도전선(52,53) 사이에서 반대가 되므로 전류가 상쇄되어 루프 전류가 흐르지 않는다.

도 11은 평면 코일(50)의 등가회로를 나타낸다. 한쪽의 단부(51a와 52a)가 전기적으로 접속되고 다른쪽의 단부(53b 및 54b)가 전기적으로 접속되어 양단부 사이가 코일로 되어 있다.

이와 같이, 본 실시형태의 평면 코일(50)은 코일 인출부에서 도전선의 배열을 변경하므로 코일 권회 내에서 도전선의 배열을 변경할 필요가 없어 코일 권회가 간단하고, 박형의 평면 코일을 용이하게 구성할 수 있다.

도 12(a)(b)는 본 발명을 구체화한 제 6 실시형태에 의한 평면 코일(60)의 구성을 나타낸다. 이 평면 코일(60)은, 제 2 실시형태와 동일한 구성에 추가해서, 코일 지름 및 턴수 중 적어도 한쪽이 동등한 코일(61,62)을 짝수개 겹치고, 내외주 위치의 배열이 다른 도전선(611,612), 도전선(621,622)을 코일(61,62) 사이에서 배열을 변경시켜서 직렬 접속하고 있다. 루프 전류를 정밀도 좋게 상쇄하기 위해서 코일(61,62)은 코일 지름 및 턴수 양쪽을 동등하게 하는 것이 바람직하다.

도 12(a)(b)에 있어서 코일(61)은 도전선(611)이 외주 위치, 도전선(612)이 내주 위치에 권회되어 있다. 코일(62)은 도전선(621)이 외주 위치, 도전선(622)이 내주 위치에 권회되어 있다. 도전선(611,612)의 한쪽의 단부(611a,612a)가 평면 코일(60)로부터 인출되는 인출 단부, 다른쪽의 단부(611b,612b)가 코일(62)과의 접속 단부이다. 도전선(621,622)의 한쪽의 단부(621a,622a)가 코일(62)과의 접속 단부, 다른쪽의 단부(621b,622b)가 인출 단부이다. 외주 위치의 도전선(611)의 접속 단부(611b)와 내주 위치의 도전선(622)의 접속 단부(622a)를 변경부(63)에서 직렬 접속하고, 내주 위치의 도전선(612)의 접속 단부(612b)와 외주 위치의 도전선(621)의 접속 단부(621a)를 변경부(63)에서 직렬 접속한다.

도 13은 평면 코일(60)의 등가회로를 나타낸다. 한쪽의 인출 단부끼리(611a,612a)가 병렬 접속되고 다른쪽의 인출 단부끼리(621b,622b)가 병렬 접속되어 접속 단부(611b,612b,621a,622a)가 전술한 바와 같이 직렬 접속된다.

이와 같이, 본 실시형태의 평면 코일(60)은 내외주 위치의 배열이 다른 도전선(611 및 612)과 도전선(621 및 622)을 코일(61,62) 사이에서 배열을 변경시켜서 직렬 접속하므로 루프 전류가 상쇄된다. 또한, 코일(61,62) 사이에서 도전선의 배열을 변경하므로 코일 권회 내에서 도전선의 배열을 변경할 필요가 없어 코일 권회가 간단하다.

본 발명은 상기 실시형태의 구성에 한정되지 않고 여러가지의 변형이 가능하다. 예컨대, 각 실시형태에 있어서의 도전선의 개수와 코일의 턴수는 도면에 나타낸 개수와 턴수에 한정되는 것은 아니다. 또한, 도전선은 구리 이외를 도전성 재료로 해도 좋고, 예컨대, 알루미늄 선, 알루미늄박 패턴 등이여도 좋다.

또한, 상기 실시형태에 있어서 도전선을 단동선으로 하여 단동선을 복수개 병렬로 권회한 것이여도 좋고, 도전선을 리츠선으로 하여 리츠선을 복수개 병렬로 권회한 것이여도 좋으며, 동일한 효과를 발휘한다. 도전선에는 평면 코일이 이용되는 상품 형태로부터 오는 코일 두께 등의 제약으로부터 적절하게 단동선 또는 리츠선이 선택된다.

또한, 도전선을 동박 패턴으로 해도 좋다. 도 14는 도전선을 동박 패턴으로 한 평면 코일(70)의 구성을 나타낸다. 이 평면 코일(70)은 도전선이 동박 패턴의 배선(71)으로서 형성되어 있다. 각 배선(71)의 패턴 폭을 가늘게 하고, 복수개의 배선(71A,71B,71C,71D)을 기판(72) 상에 형성하고, 배선(71)의 배열의 변경, 인출부에서의 접속시의 변경 등을 행한다. 복수개의 배선(71)이 병렬 접속되므로 각 배선의 패턴 폭을 가늘게 할 수 있어 와전류가 감소된다. 기판(72)은 배선(71)의 권회 도중(코일 내) 및 인출부에 있어서 표리를 관통해서 접속하는 스루홀이 형성되어 있고, 배선(71)의 배열의 변경은 코일 내에서의 스루홀, 또는, 인출부에서의 스루홀(73) 등에 의해 행해진다.

본 발명은 비접촉 전력 전송 장치에 이용되는 평면 코일에 한정되지 않고, 예컨대, AC-DC 컨버터 또는 비접촉 통신 장치에 이용되는 평면 코일이여도 좋다.

또한, 본 발명은 첨부한 도면을 참조한 실시형태에 의해 충분히 기재되어 있지만, 여러가지의 변경이나 변형이 가능한 것은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 있어서 명확할 것이다. 그 때문에, 그러한 변경 및 변형은 본 발명의 범위를 일탈하는 것은 아니고, 본 발명의 범위에 포함된다라고 해석되어야 한다.

10,24,30,40,50,60,70 : 평면 코일
11(11A,11B,11C,11D),25,26,31,32,41~44,51~54,611,612 : 도전선
12a,12b,20,21,28,29 : 코일 인출부
13a,13b : 단부
27,33,34,45,46,55,63 : 변경부(변경 위치)

Claims

서로 병행인 복수개의 도전선이 대략 평면 형상으로 배열되어 소용돌이 형상으로 권회되고, 각 도전선의 단부끼리가 코일 인출부에서 전기적으로 접속됨으로써 병렬 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 평면 코일.
제 1 항에 있어서,
상기 도전선은 권회 도중에 있어서 병렬 접속의 선끼리의 내외주 위치의 배열이 변경되어 있는 것을 특징으로 하는 평면 코일.
제 2 항에 있어서,
상기 도전선의 배열의 변경이 1턴에 대해서 짝수회 이루어지고 있는 것을 특징으로 하는 평면 코일.
제 2 항에 있어서,
상기 복수개의 변경 위치가 서로 어긋나도록 배치되는 것을 특징으로 하는 평면 코일.
제 1 항에 있어서,
병렬 접속하는 개수를 짝수배한 개수의 도전선이 소정 턴수를 동 짝수로 나눈 턴수로 권회됨과 아울러, 내외주 위치의 배열이 다른 상기 도전선이 코일 인출부에서 직렬 접속됨으로써 소정 턴수로 되고, 코일 인출부에서 단부끼리가 병렬 접속되는 것을 특징으로 하는 평면 코일.
제 2 항에 있어서,
코일 지름 및 턴수 중 적어도 한쪽이 동등한 코일을 짝수개 겹치고, 내외주 위치의 배열이 다른 상기 도전선을 코일 사이에서 배열을 변경시켜서 직렬 접속한 것을 특징으로 하는 평면 코일.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도전선은 동선인 것을 특징으로 하는 평면 코일.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도전선은 동박 패턴인 것을 특징으로 하는 평면 코일.
제 7 항에 있어서,
상기 동선은 리츠선인 것을 특징으로 하는 평면 코일.