WO2025154635A1 - コイルアッセンブリー - Google Patents
コイルアッセンブリーInfo
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- WO2025154635A1 WO2025154635A1 PCT/JP2025/000478 JP2025000478W WO2025154635A1 WO 2025154635 A1 WO2025154635 A1 WO 2025154635A1 JP 2025000478 W JP2025000478 W JP 2025000478W WO 2025154635 A1 WO2025154635 A1 WO 2025154635A1
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- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
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- H—ELECTRICITY
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- H01F38/14—Inductive couplings
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- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
Definitions
- This disclosure relates to a coil assembly.
- Coil assemblies with multiple coil layers having planar coils have been used in the past.
- the self-inductance of the planar coils differs due to the difference in distance from the magnetic body.
- the mutual inductance between the coil parts affects the impedance of each coil part.
- the above technology which adjusts the line length of the planar coil depending on the distance from the magnetic body, does not take into account the mutual inductance between the coil parts, and there is still a risk of impedance differences between the coil parts described above occurring.
- Such problems are not limited to configurations that use magnetic materials together with the coil assembly, but can also occur in configurations that do not use magnetic materials. For example, they can occur in coil assemblies in which planar coils included in different coil layers are connected in series to form a single coil section, and multiple such coil sections are connected in parallel. For these reasons, technology that can better suppress current bias between coil sections is desired.
- a coil assembly includes a plurality of coil layers stacked in a stacking direction, each of which has a plurality of planar coils wound in a planar direction intersecting the stacking direction and connected in parallel to each other, the plurality of coil layers being a plurality of coil sections each of which is composed of at least one of the planar coils, and which constitute a plurality of coil sections connected in parallel to each other, and at least some of the coil layers include a first pitch wire set in which the pitch between adjacent wires is a first pitch, and a second pitch wire set in which the pitch between adjacent wires is a second pitch larger than the first pitch, and the first pitch wire set is located outside the second pitch wire set in the coil width direction of the coil layer.
- At least some of the multiple coil layers include a first pitch wire set in which the pitch between adjacent wires is a first pitch, and a second pitch wire set in which the pitch between adjacent wires is a second pitch larger than the first pitch, and the first pitch wire set is located widthwise outboard of the second pitch wire set.
- FIG. 1 is an exploded plan view showing a schematic configuration of a coil assembly according to an embodiment of the present disclosure
- FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a non-contact power supply system to which the coil assembly of the first embodiment is applied
- FIG. 3 is an explanatory diagram showing an equivalent circuit of the coil assembly of the first embodiment
- FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a coil assembly according to a first embodiment
- FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining impedance of each coil portion in the coil assembly of the first embodiment
- FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a coil assembly of Comparative Example 1;
- FIG. 7 is an explanatory diagram showing the results of numerical analysis of various parameters related to impedance of the coil assemblies of Example 1 and Comparative Example 1;
- FIG. 8 is a partial cross-sectional view of a coil assembly according to a second embodiment;
- FIG. 9 is an explanatory diagram showing an equivalent circuit of a coil assembly according to a second embodiment;
- FIG. 10 is a partial cross-sectional view of a coil assembly of Comparative Example 2;
- FIG. 11 is an explanatory diagram showing numerical analysis results of various parameters related to impedance of the coil assemblies of Example 2 and Comparative Example 2;
- FIG. 12 is an exploded plan view showing a schematic configuration of a coil assembly according to a third embodiment;
- FIG. 13 is a partial cross-sectional view of a coil assembly according to the third embodiment.
- the coil assembly 100 of this embodiment includes a first coil layer S1 and a second coil layer S2.
- the coil assembly 100 forms a coil (inductor) as a whole.
- the coil assembly 100 is used in a contactless power supply system 500 shown in Fig. 2.
- the contactless power supply system 500 is a system for supplying power supplied from a power supply device 300 to a load device 300A electrically connected to the power receiving device 200A by contactlessly transmitting power from a power transmitting device 200 to the power receiving device 200A.
- the contactless power supply system 500 includes a resonant circuit 150 including a coil assembly 100, a power transmission device 200 including the resonant circuit 150, a power transmission output circuit 210, a power receiving coil assembly 100A, a resonant circuit 150A including the power receiving coil assembly 100A, a power receiving device 200A including the resonant circuit 150A, and a rectifier circuit 210A.
- the resonant circuit 150 has a configuration in which an inductor made of the coil assembly 100 and a capacitor (not shown) are connected in series.
- the power transmitting device 200 includes the resonant circuit 150, and uses the power supplied from the power transmitting output circuit 210 to supply power to the power receiving device 200A in a non-contact manner.
- the power transmission output circuit 210 includes an inverter circuit and a filter circuit (not shown), converts the DC power supplied from the power supply device 300 into AC power of a predetermined operating frequency, and also removes noise components from the AC power before supplying it to the power transmission device 200.
- the coil assembly 100 includes a magnetic body 110 and a shielding member 112.
- the magnetic body 110 is a thin plate-like member made of a magnetic material, and in this embodiment is made of ferrite. As shown in FIG. 2, the magnetic body 110 and the shielding member 112 are used by being disposed on the opposite side of the coil assembly 100 from the side facing the power receiving coil assembly 100A.
- the magnetic body 110 directs the magnetic flux generated in the coil assembly 100 more efficiently toward the power receiving coil assembly 100A, increasing the magnetic flux penetrating the power receiving coil assembly 100A.
- the shield member 112 is a plate-shaped member made of aluminum or an aluminum alloy.
- the shield member 112 has a shielding function to prevent the magnetic flux generated in the coil assembly 100 from escaping to the outside.
- the shield member 112 also dissipates heat generated in the coil assembly 100.
- the shield member 112 may be made of copper or other metal plates instead of aluminum or an aluminum alloy. Other detailed configurations of the coil assembly 100 will be described later. Note that the coil assembly 100 does not have to include the magnetic body 110 and the shield member 112.
- the power receiving side coil assembly 100A is an inductor that constitutes part of the resonant circuit 150A provided in the power receiving device 200A.
- the configuration of the power receiving side coil assembly 100A is the same as that of the coil assembly 100, which will be described in detail later.
- the power receiving side coil assembly 100A comprises a power receiving side magnetic body 110A and a shielding member 112A.
- the power receiving side magnetic body 110A has a configuration similar to that of the magnetic body 110 described above.
- the shielding member 112A has a configuration similar to that of the shielding member 112 described above.
- the power receiving device 200A includes a resonant circuit 150A in which an inductor consisting of the power receiving coil assembly 100A and a capacitor (not shown) are connected in series. While power is being supplied to the power transmitting device 200, the resonant circuit 150 in the power transmitting device 200 resonates at a predetermined operating frequency, generating a magnetic flux. This magnetic flux passes through the power receiving coil assembly 100A of the power receiving device 200A, and this magnetic flux generates an induced electromotive force in the power receiving device 200A, transmitting and receiving power.
- the rectifier circuit 210A includes a bridge circuit and a smoothing capacitor (not shown), and converts the AC power output from the power receiving device 200A into DC power and supplies it to the load device 300A.
- the non-contact power supply system 500 having the above-mentioned configuration may be used, for example, by disposing the power transmission output circuit 210 and the power transmission device 200 underground or on the ground surface, and mounting the power receiving device 200A, the rectifier circuit 210A, and the load device 300A on a moving object such as an electric vehicle, to supply power to the moving object.
- the load device 300A corresponds to a battery or a motor mounted on the moving object.
- FIG. 1 shows an X axis, a Y axis, and a Z axis that are orthogonal to each other, and these XYZ axes correspond to the XYZ axes in other drawings.
- the direction from the power transmitting device 200 to the power receiving device 200A shown in FIG. 2 corresponds to the +Z direction.
- the magnetic body 110 and the shielding member 112 are omitted in FIG. 1.
- Each coil layer S1, S2 has multiple planar coils made of wire wound in the XY plane.
- the wire is made of copper foil.
- the number of planar coils in each coil layer S1, S2 is "4", that is, an even number.
- Each coil layer S1, S2 has a configuration in which an insulator such as prepreg is sandwiched between the coil patterns of planar coils made of copper foil.
- the planar coil located on the outermost side (surface side) of the coil assembly 100 in the Z direction may be covered with, for example, solder resist.
- the first coil layer S1 includes a first planar coil 1, a second planar coil 2, a third planar coil 3, and a fourth planar coil 4.
- the second coil layer S2 includes a fifth planar coil 5, a sixth planar coil 6, a seventh planar coil 7, and an eighth planar coil 8.
- the number of turns in each of the planar coils 1 to 8 is "1". Note that the number of turns in each of the planar coils 1 to 8 is not limited to 1 and may be any number.
- Coil assembly 100 has four through-hole vias v1, v2, v3, and v4 formed through each of coil layers S1 and S2.
- Fourth planar coil 4 and fifth planar coil 5 each have one end connected to through-hole via v1.
- Third planar coil 3 and sixth planar coil 6 each have one end connected to through-hole via v2.
- Second planar coil 2 and seventh planar coil 7 each have one end connected to through-hole via v3.
- First planar coil 1 and eighth planar coil 8 each have one end connected to through-hole via v4.
- the first coil layer S1 has a connection terminal portion t1 in the center.
- the second coil layer S2 has a connection terminal portion t2 in the center.
- the other ends of the first planar coil 1, the second planar coil 2, the third planar coil 3, and the fourth planar coil 4 are connected to the connection terminal portion t1.
- the other ends of the fifth planar coil 5, the sixth planar coil 6, the seventh planar coil 7, and the eighth planar coil 8 are connected to the connection terminal portion t2.
- the connection terminal portions t1 and t2 are exposed at the end faces in the -Z direction and the +Z direction of the coil assembly 100, and are connected to the power transmission device 200 via a capacitor (not shown).
- the first planar coil 1 and the eighth planar coil 8 are connected in series to form the coil portion a.
- the second planar coil 2 and the seventh planar coil 7 are connected in series to form the coil portion b
- the third planar coil 3 and the sixth planar coil 6 are connected in series to form the coil portion c
- the fourth planar coil 4 and the fifth planar coil 5 are connected in series to form the coil portion d.
- These four coil portions a to d are connected in parallel with each other.
- the current flowing through the coil portion a is referred to as the current Ia.
- each wire can be made thinner, and the generation of eddy currents can be suppressed, thereby improving the power transmission efficiency.
- the magnetic body 110 and the shielding member 112 are omitted in FIG. 3.
- FIG. 4 shows a cross section taken along line IV-IV in FIG. 1.
- the wire pair of the wires of the first planar coil 1 and the wires of the second planar coil 2 which are two wire pairs located on the outer side of the coil width of the first coil layer S1
- the wire pair of the wires of the third planar coil 3 and the wires of the fourth planar coil 4 are all arranged so that the pitch between the wires is the first pitch p1.
- the wire pair of the wires of the first planar coil 1 and the wires of the second planar coil 2, and the wire pair of the wires of the third planar coil 3 and the wires of the fourth planar coil 4 each correspond to the "first pitch wire pair” in this disclosure.
- the "pitch between wires” refers to the distance in the planar direction between the center of each wire in the width direction and the center of the width direction of the other adjacent wires.
- coil width refers to the overall width of the wire group that constitutes one turn, or more specifically, the distance between the inner end of the wire that is located on the innermost side in the planar direction and the outer end of the wire that is located on the outermost side in the planar direction among the wire group that constitutes one turn.
- “outside in the width direction” refers to the region of the wire group that constitutes one turn that is farther away from the center position of the coil width, or in this embodiment, the region that is farther away from the center position Ct1.
- the two wire pairs located on the inner side in the width direction of the coil width of the first coil layer S1, which in this embodiment are the two wire pairs closest to the central position Ct1 that is the central position of the coil width, are arranged so that the pitch between the wires is the second pitch p2. That is, the wire pair of the wires of the second planar coil 2 and the wires of the third planar coil 3 corresponds to the "second pitch wire pair" in this disclosure.
- "Inner side in the width direction” means a region in the wire group constituting one turn that is closer to the central position of the coil width, and in this embodiment, a region that is closer to the central position Ct1.
- the first pitch wire pair is located on the outer side in the width direction of the coil width of the first coil layer S1 than the second pitch wire pair.
- the effect of the first pitch wire pair and the second pitch wire pair having such a positional relationship will be described later.
- the wire group constituting the second coil layer S2 has the same positional relationship as the first coil layer S1. That is, among the wires adjacent in the planar direction in the second coil layer S2, the wire group of the fifth planar coil 5 and the wire group of the sixth planar coil 6, which are two wire groups located on the outer side of the coil width of the second coil layer S2, and the wire group of the seventh planar coil 7 and the wire group of the eighth planar coil 8, are both arranged so that the pitch between the wires is the first pitch p1, and correspond to the first pitch wire group.
- Equations 1-a, 1-b, 1-c, and 1-d shown in the top row of Figure 5.
- V is the terminal voltage of coil parts a to d
- Ra to Rd are the resistance of each coil part a to d
- La to Ld are the self-inductance of each coil part a to d
- ⁇ is the angular frequency.
- Ia to Id are the currents flowing through each coil part a to d.
- equations 1-a to 1-d can be transformed into equations 2-a to 2-d in the second row.
- the "sum of self-inductance and mutual inductance" in equations 2-a to 2-d is replaced with Sa, Sb, Sc, and Sd (hereinafter referred to as "inductance parameters") as in equations 3-a to 3-d in the third row, equations 4-a to 4-d in the fourth row are obtained.
- coil portion b is constructed by connecting in series the second planar coil 2 wound radially outward in the first coil layer S1 and the seventh planar coil 7 wound radially inward in the second coil layer S2.
- coil portion c is constructed by connecting in series the third planar coil 3 wound radially inward in the first coil layer S1 and the sixth planar coil 6 wound radially outward in the second coil layer S2.
- the self-inductances La to Ld are made uniform by using the same thickness of wire in each of the coil sections a to d and winding the wire with the same number of turns.
- the mutual inductance between two coil sections that are closer to each other is greater than the mutual inductance between two coil sections that are farther apart.
- the distance between coil sections b and c is smaller than the distance between coil sections a and d.
- the mutual inductance Mbc between coil sections b and c is greater than the mutual inductance Mad between coil sections a and d.
- the inductance parameters Sb and Sc that include a larger mutual inductance Mbc in their formulas are greater than the inductance parameters Sa and Sd that include a smaller mutual inductance Mad in their formulas. In this way, differences can occur in the inductance parameters Sa to Sd.
- the first pitch p1 and the second pitch p2 are adjusted so that the inductance parameters Sa to Sd, i.e., the sum of the self-inductance and the mutual inductance, are equal to each other.
- the sum of the self-inductance and the mutual inductance are equal to each other has a broader meaning that includes not only the case where the sums are exactly equal, but also the case where the relationship between the sum of the self-inductance and the mutual inductance is such that the difference in the inductance parameters between the coil sections a to d can be reduced compared to a configuration in which the first pitch p1 and the second pitch p2 are equal to each other.
- Example 1 shown in Figure 4 the distance from the central axis Cu1 (the axis extending parallel to the Z axis from the central position when viewed in the Z direction) of each coil layer S1, S2 to the central position Ct1 was 20 mm (millimeters).
- the wire thickness was 300 ⁇ m (micrometers), and the wire width was 300 ⁇ m.
- the coil width was 6 mm.
- the first pitch p1 was 0.9 mm
- the second pitch p2 was 4.5 mm.
- each coil layer S1, S2 is "4", i.e. an even number
- the second pitch wire set is composed of wire set 2 and wire 3, which are the two wires closest to the center position of the coil width. Therefore, in a coil assembly having a coil layer composed of an even number of planar coils, it is possible to suppress current bias between coil sections.
- the sum of the self-inductance and the mutual inductance is equal between coil sections a to d, so differences in impedance between coil sections a to d can be suppressed.
- coil assembly 101 shows a cross section of coil assembly 101 at a position similar to the IV-IV cross section in FIG. 1.
- coil assembly 101 includes a first coil layer S11 and a second coil layer S12 stacked on top of each other.
- the first coil layer S11 includes a first planar coil 1, a second planar coil 2, a third planar coil 3, a fourth planar coil 4, and a fifth planar coil 5.
- the second coil layer S12 includes a sixth planar coil 6, a seventh planar coil 7, an eighth planar coil 8, a ninth planar coil 9, and a tenth planar coil 10.
- the number of turns of each of planar coils 1 to 10 is "1". Note that the number of turns of each of planar coils 1 to 10 is not limited to 1 and may be any number.
- the center positions Ct2 of the coil widths of the coil layers S11 and S12 are the same.
- the third planar coil 3 of the first coil layer S11 and the eighth planar coil 8 of the second coil layer S12 are both located at the center position Ct2.
- the first planar coil 1 and the tenth planar coil 10 are connected in series to form coil portion a.
- the second planar coil 2 and the ninth planar coil 9 are connected in series to form coil portion b
- the third planar coil 3 and the eighth planar coil 8 are connected in series to form coil portion c
- the fourth planar coil 4 and the seventh planar coil 7 are connected in series to form coil portion d
- the fifth planar coil 5 and the sixth planar coil 6 are connected in series to form coil portion e.
- These five coil portions a to e of the fifth planar coil are connected in parallel with each other.
- the wire pair of the sixth planar coil 6 and the wire pair of the seventh planar coil 7, which are two wire pairs located on the outer side of the coil width of the second coil layer S12, and the wire pair of the ninth planar coil 9 and the wire pair of the tenth planar coil 10, are arranged so that the pitch between the wires is the first pitch p1, and correspond to the first pitch wire pair.
- the wire pair of the second planar coil 2 and the wire pair of the third planar coil 3, which are two wire pairs located on the inside of the first coil layer S11 in the width direction, and the wire pair of the third planar coil 3 and the wire pair of the fourth planar coil 4, are arranged so that the pitch between the wires is the second pitch p2, and correspond to the second pitch wire pair.
- the coil assembly 102 has, in its center, four through-hole vias v21, v22, v23, v24, v25, and v26 that penetrate each of the coil layers S21 and S22.
- the sixth planar coil 6 and the seventh planar coil 7 each have one end connected to the through-hole via v21.
- the fifth planar coil 5 and the eighth planar coil 8 each have one end connected to the through-hole via v22.
- the fourth planar coil 4 and the ninth planar coil 9 each have one end connected to the through-hole via v23.
- the third planar coil 3 and the tenth planar coil 10 each have one end connected to the through-hole via v24.
- the spacing between the wires constituting the second pitch wire set is larger than the spacing between the wires constituting the first pitch wire set, making it easier to arrange the pillars 121 compared to between the wires constituting the first pitch wire set.
- the second coil layer S22 is arranged and housed such that the support 121 is located between the wires of the ninth planar coil 9 and the wires of the tenth planar coil 10, which are wires that make up the second pitch wire set in the third turn T3. Note that the magnetic body 110 and the shielding member 112 are omitted from illustration in Figures 12 and 13.
- the spacing between the wires that make up the second pitch wire set is greater than the spacing between the wires that make up the first pitch wire set, it is easier to position the struts 121 between the wires that make up the second pitch wire set compared to between the wires that make up the first pitch wire set.
- the pitch between the wires constituting each of the first pitch wire sets is the first pitch p1 and is the same as each other, but the present disclosure is not limited to this.
- the pitch between the wires constituting each of the first pitch wire sets may be any pitch smaller than the second pitch p2. This embodiment also provides the same effects as the above embodiment.
- the pitch between the wires constituting each of the multiple second pitch wire groups is the second pitch p2 and is the same as each other, but the present disclosure is not limited to this.
- the pitch between the wires constituting each second pitch wire group may be any pitch greater than the first pitch p1. This form also achieves the same effects as the above embodiment.
- the wire pairs of the second planar coil 2 and the third planar coil 3, and the wire pairs of the fourth planar coil 4 and the fifth planar coil 5 are configured as first pitch wire pairs having a first pitch p1, but the present disclosure is not limited thereto.
- the wire pairs of the second planar coil 2 and the third planar coil 3, and the wire pairs of the fourth planar coil 4 and the fifth planar coil 5 may be configured as second pitch wire pairs having a second pitch p2.
- each of the multiple coil layers has a first pitch wire set and a second pitch wire set, but the present disclosure is not limited to this. As long as at least some of the multiple coil layers have a first pitch wire set and a second pitch wire set, the pitch between the wires constituting the coil layer in the other coil layers may all be the same. This configuration also makes it possible to suppress current bias compared to a configuration in which the pitch between the wires constituting each coil layer in all of the multiple coil layers is the same.
- each coil assembly 100 to 103 in each embodiment are merely examples and may be modified in various ways.
- the planar shape (shape when viewed in the Z direction) of each coil layer S1, S2, S11, S12, S21, and S22 does not have to be rectangular as in each embodiment, and may be, for example, a circle, an ellipse, or a rectangle with rounded corners.
- the number of coil layers is not limited to two and may be any number multiple.
- the present disclosure is not limited to the above-mentioned embodiment, and can be realized in various configurations without departing from the spirit of the present disclosure.
- the technical features in each embodiment corresponding to the technical features in the form described in the Summary of the Invention column can be appropriately replaced or combined in order to solve some or all of the above-mentioned problems or to achieve some or all of the above-mentioned effects.
- the technical feature is not described as essential in this specification, it can be appropriately deleted.
- the present invention further includes a housing (120) for housing the plurality of coil layers, the housing having a support (121) extending in the stacking direction, the plurality of coil layers are arranged such that the support pillars are located between the strands constituting the second pitch strand set. Coil assembly.
- Each of the coil portions is configured by connecting the planar coils of two or more of the coil layers in series,
- the two or more planar coils constituting each of the coil portions include the planar coil wound radially inward in one of the coil layers and the planar coil wound radially outward in another of the coil layers.
- Coil assembly. (Form 5) A coil assembly according to any one of aspects 1 to 4, the number of the planar coils constituting at least a part of the coil layers among the plurality of coil layers is an even number,
- the second pitch wire set is composed of two wires closest to the center position of the coil width.
- Coil assembly. (Form 6) In the coil assembly according to any one of aspects 1 to 5, The sums of the self-inductance and the mutual inductance of the coil portions are equal to each other. Coil assembly.
Landscapes
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Abstract
コイルアッセンブリー(100、101、102)であって、積層方向に積層された複数のコイル層(S1、S2、S11、S12、S21、S22)であって、積層方向と交差する平面方向に巻回された互いに並列接続された複数の平面コイル(1~8、1~10、1~12)をそれぞれ有する複数のコイル層を備え、複数のコイル層は、少なくとも1つの平面コイルによりそれぞれ構成されている複数のコイル部(a~d、a~e)であって、互いに並列接続された複数のコイル部を構成し、複数のコイル層の少なくとも一部は、隣り合う素線との間のピッチが第1ピッチである第1ピッチ素線組と、隣り合う素線との間のピッチが第1ピッチよりも大きい第2ピッチである第2ピッチ素線組とを含み、第1ピッチ素線組は、第2ピッチ素線組よりも、コイル層のコイル幅の幅方向外側に位置する。
Description
本出願は、2024年1月18日に出願された日本出願番号2024-5765号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
本開示は、コイルアッセンブリーに関する。
従来から平面コイルを有する複数のコイル層を備えるコイルアッセンブリーが用いられている。このようなコイルアッセンブリーが磁性シートのような磁性体と共に用いられる場合、磁性体からの距離の差に起因して平面コイル同士で自己インダクタンスが異なることとなる。その結果、1つまたは直列接続された複数の平面コイルによりそれぞれ構成される複数のコイル部が並列接続された構成において、各コイル部のインピーダンスに差違が生じる場合がある。このようなインピーダンスの差違が生じると、一部のコイル部への電流集中が起こり、これにより損失が大きくなるという問題がある。そこで、磁性体からの距離がより大きなコイル層においては、平面コイルの線路長をより長くするようにして、各コイル部のインピーダンスの差違を抑制する技術が提案されている(特許文献1参照)。
上述のようなコイルアッセンブリーでは、コイル部同士の相互インダクタンスが、各コイル部のインピーダンスに影響を与える。しかしながら、磁性体からの距離に応じて平面コイルの線路長を調整する上記技術では、コイル部同士の相互インダクタンスについて何ら考慮されておらず、依然として上述したコイル部間のインピーダンスの差違が生じるおそれがある。
このような問題は、コイルアッセンブリーと共に磁性体を用いる構成に限らず、磁性体を用いない構成においても生じ得る。例えば、互いに異なるコイル層に含まれる平面コイル同士が直列接続されて1つのコイル部を形成し、かかるコイル部が複数並列接続された構成を有するコイルアッセンブリーにおいても生じ得る。このようなことから、コイル部間の電流偏りをより抑制可能な技術が望まれる。
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
本開示の一形態によれば、コイルアッセンブリーが提供される。このコイルアッセンブリーは、積層方向に積層された複数のコイル層であって、前記積層方向と交差する平面方向に巻回された互いに並列接続された複数の平面コイルをそれぞれ有する複数のコイル層を備え、前記複数のコイル層は、少なくとも1つの前記平面コイルによりそれぞれ構成されている複数のコイル部であって、互いに並列接続された複数のコイル部を構成し、前記複数のコイル層のうちの少なくとも一部のコイル層は、隣り合う素線との間のピッチが第1ピッチである第1ピッチ素線組と、隣り合う素線との間のピッチが前記第1ピッチよりも大きい第2ピッチである第2ピッチ素線組とを含み、前記第1ピッチ素線組は、前記第2ピッチ素線組よりも、前記コイル層のコイル幅の幅方向外側に位置する。
この形態のコイルアッセンブリーによれば、複数のコイル層の少なくとも一部は、隣り合う素線との間のピッチが第1ピッチである第1ピッチ素線組と、隣り合う素線との間のピッチが第1ピッチよりも大きい第2ピッチである第2ピッチ素線組とを含み、第1ピッチ素線組は、第2ピッチ素線組よりも幅方向外側に位置する。このため、幅方向内側に位置するコイル部間における相互インダクタンスを、幅方向外側に位置するコイル部間の相互インダクタンスに比べて低減でき、幅方向内側に位置するコイル部と幅方向外側に位置するコイル部との間においてインピーダンスの差異が生じることを抑制し、コイル部間の電流偏りを抑制できる。
本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図1は、本開示の一実施形態としてのコイルアッセンブリーの概略構成を示す分解平面図であり、
図2は、第1実施形態のコイルアッセンブリーを適用した非接触給電システムの概略構成を示すブロック図であり、
図3は、第1実施形態のコイルアッセンブリーの等価回路を示す説明図であり、
図4は、第1実施形態のコイルアッセンブリーの部分断面図であり、
図5は、第1実施形態のコイルアッセンブリーにおける各コイル部のインピーダンスを説明するための説明図であり、
図6は、比較例1のコイルアッセンブリーの部分断面図であり、
図7は、実施例1および比較例1のコイルアッセンブリーのインピーダンスに関する各種パラメータの数値解析結果を示す説明図であり、
図8は、第2実施形態のコイルアッセンブリーの部分断面図であり、
図9は、第2実施形態のコイルアッセンブリーの等価回路を示す説明図であり、
図10は、比較例2のコイルアッセンブリーの部分断面図であり、
図11は、実施例2および比較例2のコイルアッセンブリーのインピーダンスに関する各種パラメータの数値解析結果を示す説明図であり、
図12は、第3実施形態のコイルアッセンブリーの概略構成を示す分解平面図であり、
図13は、第3実施形態のコイルアッセンブリーの部分断面図である。
A.第1実施形態:
A1.全体構成:
図1に示すように、本実施形態のコイルアッセンブリー100は、第1コイル層S1および第2コイル層S2を備える。コイルアッセンブリー100は、全体としてコイル(インダクタ)を形成する。本実施形態においてコイルアッセンブリー100は、図2に示す非接触給電システム500に用いられる。コイルアッセンブリー100の詳細構成については、後述する。非接触給電システム500は、電源装置300から供給される電力を、送電装置200から受電装置200Aへと非接触で送電することにより、受電装置200Aに電気的に接続された負荷装置300Aに対して供給するためのシステムである。
A1.全体構成:
図1に示すように、本実施形態のコイルアッセンブリー100は、第1コイル層S1および第2コイル層S2を備える。コイルアッセンブリー100は、全体としてコイル(インダクタ)を形成する。本実施形態においてコイルアッセンブリー100は、図2に示す非接触給電システム500に用いられる。コイルアッセンブリー100の詳細構成については、後述する。非接触給電システム500は、電源装置300から供給される電力を、送電装置200から受電装置200Aへと非接触で送電することにより、受電装置200Aに電気的に接続された負荷装置300Aに対して供給するためのシステムである。
図2に示すように、非接触給電システム500は、コイルアッセンブリー100を含む共振回路150と、共振回路150を含む送電装置200と、送電出力回路210と、受電側コイルアッセンブリー100Aと、受電側コイルアッセンブリー100Aを含む共振回路150Aと、共振回路150Aを含む受電装置200Aと、整流回路210Aとを備える。
共振回路150は、コイルアッセンブリー100からなるインダクタと図示しないコンデンサとが直列接続された構成を有する。送電装置200は、共振回路150を備え、送電出力回路210から供給される電力を利用して、受電装置200Aに非接触で給電を行う。
送電出力回路210は、図示しないインバータ回路やフィルタ回路を備え、電源装置300から供給される直流電力を所定動作周波数の交流電力に変換し、また、交流電力のノイズ成分を除去して送電装置200に供給する。
コイルアッセンブリー100は、磁性体110とシールド部材112とを備える。磁性体110は、磁性材からなる薄板状の部材であり、本実施形態では、フェライトにより形成されている。図2に示すように、磁性体110およびシールド部材112は、コイルアッセンブリー100から見て受電側コイルアッセンブリー100Aと対向する側とは反対側に配置されて用いられる。磁性体110は、コイルアッセンブリー100に生じる磁束をより効率的に受電側コイルアッセンブリー100Aへと向かわせ、受電側コイルアッセンブリー100Aを貫く磁束を増大させる。
シールド部材112は、アルミニウムやアルミニウム合金からなる板状の部材である。シールド部材112は、コイルアッセンブリー100に生じる磁束を外に逃がさないようにシールドする機能を有する。また、シールド部材112は、コイルアッセンブリー100に発生する熱を放熱する。なお、シールド部材112は、アルミニウムやアルミニウム合金に代えて、銅やその他の金属板により構成されてもよい。コイルアッセンブリー100のその他の詳細構成については後述する。なお、コイルアッセンブリー100は、磁性体110およびシールド部材112を備えなくてもよい。
受電側コイルアッセンブリー100Aは、受電装置200Aが備える共振回路150Aの一部を構成するインダクタである。受電側コイルアッセンブリー100Aの構成は、後ほど詳述するコイルアッセンブリー100の構成と同じである。受電側コイルアッセンブリー100Aは、コイルアッセンブリー100と同様に、受電側磁性体110Aと、シールド部材112Aとを備える。受電側磁性体110Aは、上述した磁性体110と同様な構成を有する。また、シールド部材112Aは、上述したシールド部材112と同様な構成を有する。
受電装置200Aは、受電側コイルアッセンブリー100Aからなるインダクタと図示しないコンデンサとが直列接続された共振回路150Aを備える。送電装置200に電力が供給されている間、送電装置200において共振回路150は、所定の動作周波数にて共振状態となり磁束が生じる。かかる磁束は、受電装置200Aの受電側コイルアッセンブリー100Aを貫き、かかる磁束により受電装置200Aにおいて誘導起電力が生じて電力の送受が行われる。整流回路210Aは、図示しないブリッジ回路および平滑コンデンサを備え、受電装置200Aから出力される交流電力を直流電力に変換して負荷装置300Aに供給する。
上記構成を有する非接触給電システム500は、例えば、送電出力回路210および送電装置200を地中または地表面に配置し、受電装置200Aと整流回路210Aと負荷装置300Aとを電動車両等の移動体に搭載し、走行する移動体に対して給電するために用いられてもよい。かかる構成においては、負荷装置300Aは、移動体に搭載されたバッテリーや、モータなどが該当する。
A2.コイルアッセンブリー100の詳細構成:
コイルアッセンブリー100において、図1に示す2つのコイル層S1、S2は、Z軸に沿って積層されている。具体的には、第1コイル層S1、第2コイル層S2の順序で+Z方向に積層されている。すなわち、Z方向は、本開示における「積層方向」に相当する。なお、図1では、互いに直交するX軸、Y軸およびZ軸が記載されており、かかるXYZ軸は、他の図面のXYZ軸に対応する。また、図2に示す送電装置200から受電装置200Aに向かう方向が+Z方向に相当する。なお、図1では、磁性体110およびシールド部材112を省略している。
コイルアッセンブリー100において、図1に示す2つのコイル層S1、S2は、Z軸に沿って積層されている。具体的には、第1コイル層S1、第2コイル層S2の順序で+Z方向に積層されている。すなわち、Z方向は、本開示における「積層方向」に相当する。なお、図1では、互いに直交するX軸、Y軸およびZ軸が記載されており、かかるXYZ軸は、他の図面のXYZ軸に対応する。また、図2に示す送電装置200から受電装置200Aに向かう方向が+Z方向に相当する。なお、図1では、磁性体110およびシールド部材112を省略している。
各コイル層S1、S2は、X-Y平面で巻回された素線からなる複数の平面コイルを備える。本実施形態において、素線は、銅箔により構成されている。また、各コイル層S1、S2が備える平面コイルの数は、「4」、すなわち偶数である。各コイル層S1、S2は、銅箔からなる平面コイルのコイルパターン同士の間に、プリプレグ等の絶縁体が挟まれた構成を有する。なお、Z方向においてコイルアッセンブリー100の最も外側(表面側)に位置する平面コイルは、例えばソルダーレジストにより覆われてもよい。
第1コイル層S1は、第1平面コイル1と、第2平面コイル2と、第3平面コイル3と、第4平面コイル4とを備える。第2コイル層S2は、第5平面コイル5と、第6平面コイル6と、第7平面コイル7と、第8平面コイル8と、を備える。各平面コイル1~8のターン数は「1」である。なお、各平面コイル1~8のターン数は1に限らず任意の数であってもよい。
コイルアッセンブリー100には、各コイル層S1、S2を貫く4つのスルーホールビアv1、v2、v3、v4が形成されている。第4平面コイル4および第5平面コイル5は、いずれも一端がスルーホールビアv1に接続されている。第3平面コイル3および第6平面コイル6は、いずれも一端がスルーホールビアv2に接続されている。第2平面コイル2および第7平面コイル7は、いずれも一端がスルーホールビアv3に接続されている。第1平面コイル1および第8平面コイル8は、いずれも一端がスルーホールビアv4に接続されている。
第1コイル層S1は、中央部に接続端子部t1を備える。第2コイル層S2は、中央部に接続端子部t2を備える。接続端子部t1には、第1平面コイル1、第2平面コイル2、第3平面コイル3および第4平面コイル4の他端が接続されている。接続端子部t2には、第5平面コイル5、第6平面コイル6、第7平面コイル7および第8平面コイル8の他端が接続されている。接続端子部t1および接続端子部t2は、コイルアッセンブリー100の-Z方向の端面および+Z方向の端面に露出し、図示しないコンデンサを介して送電装置200と接続される。
図3に示すように、第1平面コイル1および第8平面コイル8が直列接続してコイル部aが形成されている。同様に、第2平面コイル2および第7平面コイル7が直列接続してコイル部bが形成され、第3平面コイル3および第6平面コイル6が直列接続してコイル部cが形成され、第4平面コイル4および第5平面コイル5が直列接続してコイル部dが形成されている。これら4つのコイル部a~dは、互いに並列接続されている。以降では、コイル部aを流れる電流を電流Iaと呼ぶ。同様に、コイル部bを流れる電流をIbと、コイル部cを流れる電流をIcと、コイル部dを流れる電流をIdと、それぞれ呼ぶ。このように、4つのコイル部a~dを並列接続することにより、各素線を細くでき、渦電流の発生を抑制して送電効率を向上できる。なお、図3では、磁性体110およびシールド部材112を省略している。
図4では、図1におけるIV-IV断面を示している。図4に示すように、第1コイル層S1においてX-Y平面に沿った方向(以下、「平面方向」と呼ぶ)において隣り合う素線のうち、第1コイル層S1のコイル幅の幅方向外側に位置する2本の素線組である第1平面コイル1の素線と第2平面コイル2の素線との素線組、および、第3平面コイル3の素線と第4平面コイル4の素線との素線組はいずれも、素線間のピッチが第1ピッチp1となるように配置されている。すなわち、第1平面コイル1の素線と第2平面コイル2の素線との素線組、および、第3平面コイル3の素線と第4平面コイル4の素線との素線組はそれぞれ、本開示における「第1ピッチ素線組」に相当する。なお、「素線間のピッチ」とは、各素線の幅方向の中央と、隣り合う他の素線の幅方向の中央との平面方向の距離を意味する。また、「コイル幅」は、1ターンを構成する素線群全体の幅、より具体的には、1ターンを構成する素線群のうち、平面方向の最も内側に位置する素線の内側の端部と、平面の最も外側に位置する素線の外側の端部との距離を意味する。また、「幅方向外側」は、1ターンを構成する素線群において、コイル幅の中央位置からの距離がより遠い領域、本実施形態では、中央位置Ct1からの距離がより遠い領域を意味する。
他方、第1コイル層S1において平面方向において隣り合う素線のうち、第1コイル層S1のコイル幅の幅方向内側に位置する2本の素線組、本実施形態ではコイル幅の中央位置である中央位置Ct1に最も近い2本の素線組である第2平面コイル2の素線と第3平面コイル3の素線との素線組は、素線間のピッチが第2ピッチp2となるように配置されている。すなわち、第2平面コイル2の素線と第3平面コイル3の素線との素線組は、本開示における「第2ピッチ素線組」に相当する。「幅方向内側」は、1ターンを構成する素線群において、コイル幅の中央位置からの距離がより近い領域、本実施形態では、中央位置Ct1からの距離がより近い領域を意味する。以上説明したように、本実施形態では、第1ピッチ素線組は、第2ピッチ素線組よりも、第1コイル層S1のコイル幅の幅方向外側に位置する。第1ピッチ素線組と第2ピッチ素線組とがかかる位置関係を有することにより奏される効果については後述する。
第2コイル層S2を構成する素線群も、第1コイル層S1と同様の位置関係を有する。すなわち、第2コイル層S2において平面方向において隣り合う素線のうち、第2コイル層S2のコイル幅の幅方向外側に位置する2本の素線組である第5平面コイル5の素線と第6平面コイル6の素線との素線組、および、第7平面コイル7の素線と第8平面コイル8の素線との素線組はいずれも、素線間のピッチが第1ピッチp1となるように配置され、第1ピッチ素線組に相当する。他方、第2コイル層S2のコイル幅の幅方向内側に位置する2本の素線組である第6平面コイル6の素線と第7平面コイル7の素線は、素線間のピッチが第2ピッチp2となるように配置され、第2ピッチ素線組に相当する。なお、各コイル層S1、第2コイル層S2において、コイル幅の中央位置Ct1は、互いに一致している。
第2ピッチp2は、第1ピッチp1に比べて大きい。また、第2ピッチ素線組を構成する素線同士の間隔は、第1ピッチ素線組を構成する素線同士の間隔よりも大きい。「素線同士の間隔」は、互いに隣り合う2本の素線組の間に形成される空間の幅を意味する。このような構成としている理由について、図3および図5を参照しつつ説明する。
図3に示す等価回路は、図5の最上段に示す式1-a、1-b、1-c、1-dにより表される。各式1-a~1-dにおいて、Vは、コイル部a~dの端子間電圧であり、Ra~Rdは、各コイル部a~dの抵抗であり、La~Ldは、各コイル部a~dの自己インダクタンスであり、Mxy(x=a~d、y=a~d)は、コイル部xとコイル部yとの間の相互インダクタンスであり、ωは角周波数である。なお、Ia~Idは、上述のとおり、各コイル部a~dを流れる電流である。
互いに並列接続された4つのコイル部a~dにおいて、電流の偏りが無い状態では、Ia=Ib=Ic=Idである。したがって、式1-a~1-dは、2段目の式2-a~2-dに変形できる。ここで、式2-a~2-dにおける「自己インダクタンスと相互インダクタンスの和」を、3段目の式3-a~3-dのように、Sa、Sb、Sc、Sd(以下、「インダクタンスパラメータ」と呼ぶ)で置き換えると、4段目の式4-a~4-dが得られる。4つのコイル部a~dにおいて、電流の偏りが無い理想の状態では、式4-a~4-dの左辺は、いずれも「V/Ia」で等しい。このように、電流の偏りが無い状態とするためには、抵抗についてRa=Rb=Rc=Rdが成立し、且つ、インダクタンスパラメータについてSa=Sb=Sc=Sdが成立すればよい。
抵抗Ra~Rdについて本実施形態では、各コイル部a~dで同じ太さの素線を用い、且つ、各コイル部a~dの線路長を互いに等しくしている。具体的には、図1に示すように、コイル部aは、第1コイル層S1において径方向外側に巻回されている第1平面コイル1と、第2コイル層S2において径方向内側に巻回されている第8平面コイル8とを直列接続することにより構成されている。他方、コイル部dは、第1コイル層S1において径方向内側に巻回されている第4平面コイル4と、第2コイル層S2において径方向外側に巻回されている第5平面コイル5とを直列接続することにより構成されている。このようにコイル部aおよびコイル部dを構成することにより、コイル部aとコイル部dとで素線の線路長を等しくしている。
同様に、コイル部bは、第1コイル層S1において径方向外側に巻回されている第2平面コイル2と、第2コイル層S2において径方向内側に巻回されている第7平面コイル7とを直列接続することにより構成されている。他方、コイル部cは、第1コイル層S1において径方向内側に巻回されている第3平面コイル3と、第2コイル層S2において径方向外側に巻回されている第6平面コイル6とを直列接続することにより構成されている。このようにコイル部bおよびコイル部cを構成することにより、コイル部bとコイル部cとで素線の線路長を等しくしている。なお、コイル部aおよびコイル部dの素線の線路長と、コイル部bおよびコイル部cの素線の線路長とは、互いに等しくなるように構成されている。
インダクタンスパラメータSa~Sdのうち、自己インダクタンスLa~Ldは、本実施形態では、各コイル部a~dにおいて、同じ太さの素線を用い、且つ、同じターン数で素線を巻回することに互いに均一にしようとしている。しかし、互いの距離がより近い2つのコイル部間の相互インダクタンスは、互いの距離がより遠い2つのコイル部間の相互インダクタンスに比べて大きくなる。より具体的には、コイル部aとコイル部dとの距離と比べて、コイル部bとコイル部cとの距離は小さい。すなわち、コイル部aとコイル部dとの間の相互インダクタンスMadと比べて、コイル部bとコイル部cとの間の相互インダクタンスMbcは大きくなる。したがって、より小さい相互インダクタンスMadを式中に含むインダクタンスパラメータSa、Sdと比べて、より大きい相互インダクタンスMbcを式中に含むインダクタンスパラメータSb、Scは大きくなる。このように、インダクタンスパラメータSa~Sdに差異が生じ得る。
そこで、本実施形態では、上述のピッチの相違により、相互インダクタンスMxy(x=a~d、y=a~d)に差異を生じさせ、かかる差異により、上述のインダクタンスパラメータSa~Sdの差異を抑制するようにしている。具体的には、第1コイル層S1において、第2平面コイル2の素線と第3平面コイル3の素線との間の第2ピッチp2を、第1平面コイル1の素線と第2平面コイル2の素線との間、および、第3平面コイル3の素線と第4平面コイル4の素線との間の第1ピッチp1に比べて大きくすることにより、相互インダクタンスMbcを低減させ、インダクタンスパラメータSa~Sdの差異を抑制するようにしている。これにより、各コイル部a~dにおいてインピーダンスの差異が生じることが抑制され、特定のコイル部への電流集中に起因する損失を抑制できる。
また、第2コイル層S2においても同様に、第6平面コイル6の素線と第7平面コイル7の素線との間の第2ピッチp2を、第5平面コイル5の素線と第6平面コイル6の素線との間、および、第7平面コイル7の素線と第8平面コイル8の素線との間の第1ピッチp1に比べて大きくすることにより、相互インダクタンスMbcを低減させ、インダクタンスパラメータSa~Sdの差異を抑制するようにしている。これにより、第2コイル層S2においても各コイル部a~dにおいてインピーダンスの差異が生じることが抑制され、特定のコイル部への電流集中に起因する損失を抑制できる。
なお、本実施形態のコイルアッセンブリー100では、第1ピッチp1および第2ピッチp2を調整することにより、各インダクタンスパラメータSa~Sd、すなわち、自己インダクタンスと相互インダクタンスの和が互いに等しくなるように構成されている。なお、「自己インダクタンスと相互インダクタンスの和が互いに等しい」とは、和がまったく等しい場合に限らず、第1ピッチp1と第2ピッチp2とが互いに等しい構成と比べてコイル部a~d間のインダクタンスパラメータの差異を低減可能な自己インダクタンスと相互インダクタンスの和の関係である場合をも含む広い意味を有する。
A3.実施例:
図4に示す第1実施形態のコイルアッセンブリー100を実施例1として数値解析し、また、図6に示す比較例1のコイルアッセンブリー900を数値解析した。そして、図7に示すように、これらコイルアッセンブリー100、900について相互インダクタンスMbcや、インダクタンスパラメータSa~Sd等を数値解析してその効果を確認した。
図4に示す第1実施形態のコイルアッセンブリー100を実施例1として数値解析し、また、図6に示す比較例1のコイルアッセンブリー900を数値解析した。そして、図7に示すように、これらコイルアッセンブリー100、900について相互インダクタンスMbcや、インダクタンスパラメータSa~Sd等を数値解析してその効果を確認した。
図4に示す実施例1において、各コイル層S1、S2の中心軸(Z方向に見たときの中心位置からZ軸と平行に延びる軸線)Cu1から中央位置Ct1までの距離は、20mm(ミリメートル)とした。また、素線の厚さは300μm(マイクロメートル)とし、素線の幅は300μmとした。また、コイル幅は6mmとした。また、図7に示すように、第1ピッチp1は0.9mmとし、第2ピッチp2は4.5mmとした。
磁性体110の厚さおよびシールド部材112の厚さは、それぞれ1mmとした。また、磁性体110はフェライトにて構成した。また、各コイル層S1、S2を構成する平面コイル、磁性体110、およびシールド部材112の平面視形状は、それぞれ円形とした。磁性体110の半径およびシールド部材112の半径は、それぞれ30mmとした。上記構成を有するコイルアッセンブリー100に対して、周波数85kHzで電流1Aを通電した。
他方、比較例1のコイルアッセンブリー900では、第1ピッチp1および第2ピッチp2の大きさはともに1.9mmである点において、実施例1のコイルアッセンブリー100と異なり、他の構成は同じである。
図7に示すように、第2ピッチp2の大きさを第1ピッチp1より大きくすることにより相互インダクタンスMbcがより小さくなっている。このため、インダクタンスパラメータSb、Scをより小さくでき、インダクタンスパラメータSa~Sdの相違を抑制できている。その結果、電流Ia~Idの差が小さくなり、実施例1において、コイルアッセンブリー100の交流抵抗Rが、比較例1に比べて低く抑えられた。
以上説明した第1実施形態のコイルアッセンブリー100によれば、隣り合う素線との間のピッチが第1ピッチp1である第1ピッチ素線組と、隣り合う素線との間のピッチが第1ピッチp1よりも大きい第2ピッチp2である第2ピッチ素線組とを含み、第1ピッチ素線組は、第2ピッチ素線組よりも幅方向外側に位置する。このため、幅方向内側に位置するコイル部間における相互インダクタンスを、幅方向外側に位置するコイル部間の相互インダクタンスに比べて低減でき、幅方向内側に位置するコイル部と幅方向外側に位置するコイル部との間においてインピーダンスの差異が生じることを抑制し、コイル部間の電流偏りを抑制できる。
また、各コイル部a~dでは、径方向内側に巻回されている平面コイルと径方向外側に巻回されている平面コイルとが直列接続されているので、コイル部間における素線の線路長の差異を抑制し、各コイル部間のインピーダンスに差異が生じることを抑制できる。
また、各コイル層S1、S2を構成する平面コイルの数は「4」、すなわち偶数であり、第2ピッチ素線組は、コイル幅の中央位置に最も近い2本の素線である2の素線と3の素線との素線組により構成されている。このため、偶数の平面コイルにより構成されたコイル層を有するコイルアッセンブリーにおいて、コイル部間の電流偏りを抑制できる。
また、コイル部a~d間で、自己インダクタンスと相互インダクタンスとの和は、互いに等しいので、コイル部a~d間のインピーダンスの差違が生じることを抑制できる。
B.第2実施形態:
図8に示す第2実施形態のコイルアッセンブリー101は、各コイル層を構成する平面コイルの数が「5」、すなわち奇数である点において第1実施形態のコイルアッセンブリー100と異なり、他の構成は同様である。コイルアッセンブリー101においてコイルアッセンブリー100と同じ構成には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図8に示す第2実施形態のコイルアッセンブリー101は、各コイル層を構成する平面コイルの数が「5」、すなわち奇数である点において第1実施形態のコイルアッセンブリー100と異なり、他の構成は同様である。コイルアッセンブリー101においてコイルアッセンブリー100と同じ構成には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
B1.コイルアッセンブリー101の詳細構成:
図8は、図1におけるIV-IV断面と同様な位置でのコイルアッセンブリー101の断面を示している。図8に示すように、コイルアッセンブリー101は、互いに積層された第1コイル層S11と第2コイル層S12とを備える。第1コイル層S11は、第1平面コイル1と、第2平面コイル2と、第3平面コイル3と、第4平面コイル4と、第5平面コイル5とを備える。第2コイル層S12は、第6平面コイル6と、第7平面コイル7と、第8平面コイル8と、第9平面コイル9と、第10平面コイル10とを備える。各平面コイル1~10のターン数は「1」である。なお、各平面コイル1~10のターン数は1に限らず任意の数であってもよい。
図8は、図1におけるIV-IV断面と同様な位置でのコイルアッセンブリー101の断面を示している。図8に示すように、コイルアッセンブリー101は、互いに積層された第1コイル層S11と第2コイル層S12とを備える。第1コイル層S11は、第1平面コイル1と、第2平面コイル2と、第3平面コイル3と、第4平面コイル4と、第5平面コイル5とを備える。第2コイル層S12は、第6平面コイル6と、第7平面コイル7と、第8平面コイル8と、第9平面コイル9と、第10平面コイル10とを備える。各平面コイル1~10のターン数は「1」である。なお、各平面コイル1~10のターン数は1に限らず任意の数であってもよい。
各コイル層S11、S12において、コイル幅の中央位置Ct2は、互いに一致している。本実施形態では、第1コイル層S11の第3平面コイル3および第2コイル層S12の第8平面コイル8は、ともに中央位置Ct2に位置している。
図9に示すように、本実施形態では、第1平面コイル1および第10平面コイル10が直列接続してコイル部aが形成されている。同様に、第2平面コイル2および第9平面コイル9が直列接続してコイル部bが形成され、第3平面コイル3および第8平面コイル8が直列接続してコイル部cが形成され、第4平面コイル4および第7平面コイル7が直列接続してコイル部dが形成され、第5平面コイル5および第6平面コイル6が直列接続してコイル部eが形成されている。これら第5平面コイル5つのコイル部a~eは、互いに並列接続されている。以降では、コイル部aを流れる電流を電流Iaと、コイル部bを流れる電流をIbと、コイル部cを流れる電流をIcと、コイル部dを流れる電流をIdと、コイル部eを流れる電流をIeとそれぞれ呼ぶ。
本実施形態では、第1コイル層S11において、第1コイル層S11のコイル幅の幅方向外側に位置する2本の素線組である第1平面コイル1の素線と第2平面コイル2の素線との素線組、および、第4平面コイル4の素線と第5平面コイル5の素線との素線組はそれぞれ、各素線間のピッチが第1ピッチp1となるように配置され、第1ピッチ素線組に相当する。同様に、第2コイル層S12において、第2コイル層S12の幅方向外側に位置する2本の素線組である第6平面コイル6の素線と第7平面コイル7の素線との素線組、および、第9平面コイル9の素線と第10平面コイル10の素線との素線組はそれぞれ、各素線間のピッチが第1ピッチp1となるように配置され、第1ピッチ素線組に相当する。
他方、第1コイル層S11において、第1コイル層S11の幅方向内側に位置する2本の素線組である第2平面コイル2の素線と第3平面コイル3の素線との素線組、および、第3平面コイル3の素線と第4平面コイル4の素線との素線組はそれぞれ、各素線間のピッチが第2ピッチp2となるように配置され、第2ピッチ素線組に相当する。同様に、第2コイル層S12において、第2コイル層S12の幅方向内側に位置する2本の素線組である第7平面コイル7の素線と第8平面コイル8の素線との素線組、および、第8平面コイル8の素線と第9平面コイル9の素線との素線組はそれぞれ、各素線間のピッチが第2ピッチp2となるように配置され、第2ピッチ素線組に相当する。
B2.実施例:
図8に示す第2実施形態のコイルアッセンブリー101を実施例2として数値解析し、また、図10に示す比較例2のコイルアッセンブリー901を数値解析した。そして、図11に示すように、これらコイルアッセンブリー101、901について相互インダクタンスMbc、Mcd、Mbdや、インダクタンスパラメータSa~Se等を数値解析してその効果を確認した。
図8に示す第2実施形態のコイルアッセンブリー101を実施例2として数値解析し、また、図10に示す比較例2のコイルアッセンブリー901を数値解析した。そして、図11に示すように、これらコイルアッセンブリー101、901について相互インダクタンスMbc、Mcd、Mbdや、インダクタンスパラメータSa~Se等を数値解析してその効果を確認した。
図11に示すように、実施例2において、第1ピッチp1は0.6mmとし、第2ピッチp2は2.25mmとした。他方、比較例2において、第1ピッチp1および第2ピッチp2の大きさはともに1.425mmとした。他の構成は、第1実施形態において数値解析を行った構成と同じである。
図11に示すように、第2ピッチp2の大きさを第1ピッチp1より大きくすることにより相互インダクタンスMbc、Mcd、Mbdがより小さくなっている。このため、インダクタンスパラメータSb、Sc、Sdをより小さくでき、インダクタンスパラメータSa~Seの相違を抑制できている。その結果、電流Ia~Ieの差が小さくなり、実施例2において、コイルアッセンブリー101の交流抵抗Rが、比較例2に比べて低く抑えられた。
以上説明した第2実施形態のコイルアッセンブリー101では、各コイル層S11、S12を構成する平面コイルの数は「5」、すなわち奇数である。このように奇数の平面コイルにより構成されたコイル層を有するコイルアッセンブリー101においても第1実施形態と同様に、コイル部間の電流偏りを抑制できる。
C.第3実施形態:
図12および図13に示す第3実施形態のコイルアッセンブリー102は、筐体120を備える点において第1実施形態の100と異なり、他の構成は同様である。コイルアッセンブリー102においてコイルアッセンブリー100と同じ構成には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図12および図13に示す第3実施形態のコイルアッセンブリー102は、筐体120を備える点において第1実施形態の100と異なり、他の構成は同様である。コイルアッセンブリー102においてコイルアッセンブリー100と同じ構成には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図12に示すように、コイルアッセンブリー102は、互いに積層された第1コイル層S21と第2コイル層S22とを備える。第1コイル層S21は、第1平面コイル1と、第2平面コイル2と、第3平面コイル3と、第4平面コイル4と、第5平面コイル5と、第6平面コイル6とを備える。第2コイル層S12は、第7平面コイル7と、第8平面コイル8と、第9平面コイル9と、第10平面コイル10と、第11平面コイル11と第12平面コイル12とを備える。各平面コイル1~12のターン数は「1.5」である。なお、各平面コイル1~12のターン数は1.5に限らず任意の数であってもよい。
コイルアッセンブリー102は、その中央部において、各コイル層S21、S22を貫く4つのスルーホールビアv21、v22、v23、v24、v25、v26を備える。第6平面コイル6および第7平面コイル7は、いずれも一端がスルーホールビアv21に接続されている。第5平面コイル5および第8平面コイル8は、いずれも一端がスルーホールビアv22に接続されている。第4平面コイル4および第9平面コイル9は、いずれも一端がスルーホールビアv23に接続されている。第3平面コイル3および第10平面コイル10は、いずれも一端がスルーホールビアv24に接続されている。第2平面コイル2および第11平面コイル11は、いずれも一端がスルーホールビアv25に接続されている。第1平面コイル1および第12平面コイル12は、いずれも一端がスルーホールビアv26に接続されている。このようにそれぞれのターン数が「1.5」である2つの平面コイル同士が直列に接続されて各コイル部が構成されることにより、各コイル部のターン数は「3」となる。以下の説明において、各コイル部の1ターン目を「第1ターンT1」、2ターン目を「第2ターンT2」、3ターン目を「第3ターンT3」とも呼ぶ。本実施形態では、「コイル幅」は、各ターンを構成する素線群全体の幅、より具体的には、各ターンを構成する素線群のうち、平面方向の最も内側に位置する素線の内側の端部と、平面方向の最も外側に位置する素線の外側の端部との距離を意味する。また、第1ターンT1および第3ターンT3において、各ターンのコイル幅の中央位置Ct21は、互いに一致している。また、第2ターンT2のコイル幅の中央位置は、中央位置Ct22である。
第1コイル層S21は、接続端子部t21を備える。第2コイル層S22は、接続端子部t22を備える。接続端子部t21には、第1平面コイル1、第2平面コイル2、第3平面コイル3、第4平面コイル4、第5平面コイル5および第6平面コイル6の他端が接続されている。接続端子部t2には、第7平面コイル7、第8平面コイル8、第9平面コイル9、第10平面コイル10、第11平面コイル11および第12平面コイル12の他端が接続されている。接続端子部t21および接続端子部t22は、コイルアッセンブリー102の-Z方向の端面および+Z方向の端面に露出し、図示しないコンデンサを介して送電装置200と接続される。
図13では、図12におけるXIII-XIII断面を示している。図13に示すように、本実施形態では、第1ターンT1および第2ターンT2それぞれにおいて幅方向内側に位置する2本の素線組である第3平面コイル3の素線と第4平面コイル4の素線との素線組は、各素線間のピッチが第2ピッチp2となるように配置され、第2ピッチ素線組に相当する。同様に、第3ターンT3において幅方向内側に位置する2本の素線組である第9平面コイル9の素線と第10平面コイル10の素線との素線組は、各素線間のピッチが第2ピッチp2となるように配置され、第2ピッチ素線組に相当する。なお、本実施形態では、「幅方向内側」は、第1ターンT1および第3ターンT3においては、中央位置Ct21からの距離がより近い領域を意味し、第2ターンT2においては、中央位置Ct22からの距離がより近い領域を意味する。
他方、第1ターンT1および第2ターンT2それぞれにおいて、第3平面コイル3の素線と第4平面コイル4の素線との素線組よりも幅方向外側に位置する2本の素線組である第1平面コイル1の素線と第2平面コイル2の素線との素線組、第2平面コイル2の素線と第3平面コイル3の素線との素線組、第4平面コイル4の素線と第5平面コイル5の素線との素線組、および、第5平面コイル5の素線と第6平面コイル6の素線との素線組のそれぞれは、各素線間のピッチが第1ピッチp1となるように配置され、第1ピッチ素線組に相当する。同様に、第3ターンT3において、第9平面コイル9の素線と第10平面コイル10の素線との素線組よりも幅方向外側に位置する2本の素線組である第7平面コイル7の素線と第8平面コイル8の素線との素線組、第8平面コイル8の素線と第9平面コイル9の素線との素線組、第10平面コイル10の素線と第11平面コイル11の素線との素線組、および、第11平面コイル11の素線と第12平面コイル12の素線との素線組のそれぞれは、各素線間のピッチが第1ピッチp1となるように配置され、第1ピッチ素線組に相当する。なお、本実施形態では、「幅方向外側」は、第1ターンT1および第3ターンT3においては、中央位置Ct21からの距離がより遠い領域を意味し、第2ターンT2においては、中央位置Ct22からの距離がより遠い領域を意味する。
筐体120は、図12に示すようにX軸方向およびY軸方向のそれぞれに沿って等間隔に配置される複数の支柱121であって、図13に示すようにそれぞれZ方向に沿って延びる複数の支柱121を有する。筐体120は、第1コイル層S21および第2コイル層S22を収容する。より具体的には、筐体120内において、第1コイル層S21は、第1ターンT1および第2ターンT2のそれぞれにおいて第2ピッチ素線組を構成する素線である第3平面コイル3の素線と第4平面コイル4の素線との間に支柱121が位置するように配置され収容される。第2ピッチ素線組を構成する素線同士の間隔は、第1ピッチ素線組を構成する素線同士の間隔よりも大きいので、第1ピッチ素線組を構成する素線同士の間と比較して、支柱121を配置しやすいためである。同様に、第2コイル層S22は、第3ターンT3において第2ピッチ素線組を構成する素線である第9平面コイル9の素線と第10平面コイル10の素線との間に支柱121が位置するように配置され収容される。なお、図12および図13においては、磁性体110およびシールド部材112の図示は省略されている。
以上説明した第3実施形態のコイルアッセンブリー102によれば、上記第1実施形態と同様の効果を奏する。加えて、コイルアッセンブリー102は、積層方向に沿って延びる支柱121を有する筐体120をさらに備え、筐体120に収容される各コイル層S21、S22は、第2ピッチ素線組を構成する素線との間に支柱121が位置するように配置される。このため、筐体120内の空間において複数の支柱121を配置する間隔を、素線群のターンごとに支柱121を設ける形態と比較して低減できるので、積層方向に平行な方向に沿って筐体120に加えられる外力に対する強度を向上でき、コイル層を外力から保護できる。
また、第2ピッチ素線組を構成する素線同士の間隔は、第1ピッチ素線組を構成する素線同士の間隔よりも大きいので、第1ピッチ素線組を構成する素線同士の間と比較して、第2ピッチ素線組を構成する素線同士の間に支柱121を配置しやすくできる。
D.他の実施形態:
(D1)上記実施形態において、複数の第1ピッチ素線組において、各第1ピッチ素線組を構成する素線間のピッチは、いずれも第1ピッチp1であり互いに同じであるが、本開示はこれに限定されない。各第1ピッチ素線組を構成する素線間のピッチは、第2ピッチp2よりも小さい任意のピッチであってよい。かかる形態によっても上記実施形態と同様の効果を奏する。
(D1)上記実施形態において、複数の第1ピッチ素線組において、各第1ピッチ素線組を構成する素線間のピッチは、いずれも第1ピッチp1であり互いに同じであるが、本開示はこれに限定されない。各第1ピッチ素線組を構成する素線間のピッチは、第2ピッチp2よりも小さい任意のピッチであってよい。かかる形態によっても上記実施形態と同様の効果を奏する。
また、上記実施形態において、複数の第2ピッチ素線組において、各第2ピッチ素線組を構成する素線間のピッチは、いずれも第2ピッチp2であり互いに同じであるが、本開示はこれに限定されない。各第2ピッチ素線組を構成する素線間のピッチは、第1ピッチp1よりも大きい任意のピッチであってよい。かかる形態によっても上記実施形態と同様の効果を奏する。
(D2)上記第3実施形態において、第1ターンT1および第2ターンT2それぞれにおいて、第2平面コイル2の素線と第3平面コイル3の素線との素線組、および、第4平面コイル4の素線と第5平面コイル5の素線との素線組は、第1ピッチp1を有する第1ピッチ素線組として構成されているが、本開示はこれに限定されない。第2平面コイル2の素線と第3平面コイル3の素線との素線組、および、第4平面コイル4の素線と第5平面コイル5の素線との素線組は、第2ピッチp2を有する第2ピッチ素線組として構成されてもよい。同様に、第3ターンT3において、第8平面コイル8の素線と第9平面コイル9の素線との素線組、および、第10平面コイル10の素線と第11平面コイル11の素線との素線組は、第1ピッチp1を有する第1ピッチ素線組ではなく、第2ピッチp2を有する第2ピッチ素線組として構成されてもよい。かかる形態によっても上記実施形態と同様の効果を奏する。
(D3)上記第3実施形態において、支柱121は、第2ピッチ素線組を構成する素線同士の間に設けられているが、本開示はこれに限定されない。支柱121は、第1ピッチ素線組を構成する素線同士の間に設けられてもよい。かかる形態によっても、支柱121を有さない形態と比較して、積層方向に平行な方向に沿って筐体120に加えられる外力に対する強度を向上でき、コイル層を外力から保護できる。
(D4)上記実施形態では、複数のコイル層のいずれもが、第1ピッチ素線組と第2ピッチ素線組とを有するが、本開示はこれに限定されない。複数のコイル層の少なくとも一部が第1ピッチ素線組と第2ピッチ素線組とを有していれば、他のコイル層においては、当該コイル層を構成する素線間のピッチがすべて同じであってもよい。かかる形態によっても、複数のコイル層のすべてにおいて各コイル層を構成する素線間のピッチがすべて同じである形態と比較して、電流の偏りを抑制できる。
(D5)上記実施形態では、複数のコイル層のいずれもが奇数の平面コイルにより構成され、または、複数のコイル層のいずれもが偶数の平面コイルにより構成されているが、本開示はこれに限定されない。例えば、コイルアッセンブリーが4つのコイル層を有する形態においては、4つのコイル層のうち、2つのコイル層のそれぞれは偶数の平面コイルにより構成され、他の2つの平面コイルのそれぞれは奇数の平面コイルにより構成されてよい。かかる形態によっても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
(D6)上記実施形態において、各コイル層は、銅箔からなる平面コイルのコイルパターン同士の間に、プリプレグ等の絶縁体が挟まれることにより構成されているが、本開示はこれに限定されない。各コイル層は、リッツ線が巻回されることにより構成されてもよい。かかる形態によっても上記実施形態と同様の効果を奏する。
(D7)各実施形態において、2つのコイル層において、一方のコイル層における各ターンのコイル幅の中央位置は、他のコイル層における各ターンのコイル幅の中央位置と一致しているが、本開示はこれに限定されない。一方のコイル層における各ターンのコイル幅の中央位置は、他のコイル層における各ターンのコイル幅の中央位置に比べて、各コイル層の中心軸からより遠くに位置していてもよい。かかる形態によっても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
(D8)各実施形態のコイルアッセンブリー100~103は、あくまでも一例に過ぎず、様々に変形してもよい。例えば、各コイル層S1、S2、S11、S12、S21、S22において、平面視形状(Z方向に見たときの形状)は、各実施形態のような矩形でなくてもよく、例えば、円形や、楕円形や、四隅にRが設けられたR付矩形であってもよい。また、コイル層の数は、2に限らず複数の任意の数であってもよい。
本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した形態中の技術的特徴に対応する各実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
(形態1)
コイルアッセンブリー(100、101、102)であって、
積層方向に積層された複数のコイル層(S1、S2、S11、S12、S21、S22)であって、前記積層方向と交差する平面方向に巻回された互いに並列接続された複数の平面コイル(1~8、1~10、1~12)をそれぞれ有する複数のコイル層を備え、
前記複数のコイル層は、少なくとも1つの前記平面コイルによりそれぞれ構成されている複数のコイル部(a~d、a~e)であって、互いに並列接続された複数のコイル部を構成し、
前記複数のコイル層のうちの少なくとも一部のコイル層は、隣り合う素線との間のピッチが第1ピッチである第1ピッチ素線組と、隣り合う素線との間のピッチが前記第1ピッチよりも大きい第2ピッチである第2ピッチ素線組とを含み、
前記第1ピッチ素線組は、前記第2ピッチ素線組よりも、前記コイル層のコイル幅の幅方向外側に位置する、
コイルアッセンブリー。
(形態2)
形態1に記載のコイルアッセンブリーであって、
前記第2ピッチ素線組を構成する素線同士の間隔は、前記第1ピッチ素線組を構成する素線同士の間隔よりも大きい、
コイルアッセンブリー。
(形態3)
形態2に記載のコイルアッセンブリーであって、
前記複数のコイル層を収容する筐体(120)であって、前記積層方向に延びる支柱(121)を有する筐体をさらに備え、
前記複数のコイル層は、前記第2ピッチ素線組を構成する素線との間に前記支柱が位置するように配置される、
コイルアッセンブリー。
(形態4)
形態1から形態3のいずれかひとつに記載のコイルアッセンブリーにおいて、
各前記コイル部は、2以上の前記コイル層がそれぞれ有する前記平面コイル同士が直列接続されて構成され、
各前記コイル部を構成する2以上の前記平面コイルは、一の前記コイル層において径方向内側に巻回されている前記平面コイルと、他の前記コイル層において径方向外側に巻回されている前記平面コイルとを含む、
コイルアッセンブリー。
(形態5)
形態1から形態4のいずれかひとつに記載のコイルアッセンブリーであって、
前記複数のコイル層のうちの少なくとも一部のコイル層を構成する前記平面コイルの数は偶数であり、
前記第2ピッチ素線組は、前記コイル幅の中央位置に最も近い2本の素線により構成される、
コイルアッセンブリー。
(形態6)
形態1から形態5までのいずれかひとつに記載のコイルアッセンブリーにおいて、
前記コイル部同士における自己インダクタンスと相互インダクタンスとの和は、互いに等しい、
コイルアッセンブリー。
(形態1)
コイルアッセンブリー(100、101、102)であって、
積層方向に積層された複数のコイル層(S1、S2、S11、S12、S21、S22)であって、前記積層方向と交差する平面方向に巻回された互いに並列接続された複数の平面コイル(1~8、1~10、1~12)をそれぞれ有する複数のコイル層を備え、
前記複数のコイル層は、少なくとも1つの前記平面コイルによりそれぞれ構成されている複数のコイル部(a~d、a~e)であって、互いに並列接続された複数のコイル部を構成し、
前記複数のコイル層のうちの少なくとも一部のコイル層は、隣り合う素線との間のピッチが第1ピッチである第1ピッチ素線組と、隣り合う素線との間のピッチが前記第1ピッチよりも大きい第2ピッチである第2ピッチ素線組とを含み、
前記第1ピッチ素線組は、前記第2ピッチ素線組よりも、前記コイル層のコイル幅の幅方向外側に位置する、
コイルアッセンブリー。
(形態2)
形態1に記載のコイルアッセンブリーであって、
前記第2ピッチ素線組を構成する素線同士の間隔は、前記第1ピッチ素線組を構成する素線同士の間隔よりも大きい、
コイルアッセンブリー。
(形態3)
形態2に記載のコイルアッセンブリーであって、
前記複数のコイル層を収容する筐体(120)であって、前記積層方向に延びる支柱(121)を有する筐体をさらに備え、
前記複数のコイル層は、前記第2ピッチ素線組を構成する素線との間に前記支柱が位置するように配置される、
コイルアッセンブリー。
(形態4)
形態1から形態3のいずれかひとつに記載のコイルアッセンブリーにおいて、
各前記コイル部は、2以上の前記コイル層がそれぞれ有する前記平面コイル同士が直列接続されて構成され、
各前記コイル部を構成する2以上の前記平面コイルは、一の前記コイル層において径方向内側に巻回されている前記平面コイルと、他の前記コイル層において径方向外側に巻回されている前記平面コイルとを含む、
コイルアッセンブリー。
(形態5)
形態1から形態4のいずれかひとつに記載のコイルアッセンブリーであって、
前記複数のコイル層のうちの少なくとも一部のコイル層を構成する前記平面コイルの数は偶数であり、
前記第2ピッチ素線組は、前記コイル幅の中央位置に最も近い2本の素線により構成される、
コイルアッセンブリー。
(形態6)
形態1から形態5までのいずれかひとつに記載のコイルアッセンブリーにおいて、
前記コイル部同士における自己インダクタンスと相互インダクタンスとの和は、互いに等しい、
コイルアッセンブリー。
Claims (6)
- コイルアッセンブリー(100、101、102)であって、
積層方向に積層された複数のコイル層(S1、S2、S11、S12、S21、S22)であって、前記積層方向と交差する平面方向に巻回された互いに並列接続された複数の平面コイル(1~8、1~10、1~12)をそれぞれ有する複数のコイル層を備え、
前記複数のコイル層は、少なくとも1つの前記平面コイルによりそれぞれ構成されている複数のコイル部(a~d、a~e)であって、互いに並列接続された複数のコイル部を構成し、
前記複数のコイル層のうちの少なくとも一部のコイル層は、隣り合う素線との間のピッチが第1ピッチである第1ピッチ素線組と、隣り合う素線との間のピッチが前記第1ピッチよりも大きい第2ピッチである第2ピッチ素線組とを含み、
前記第1ピッチ素線組は、前記第2ピッチ素線組よりも、前記コイル層のコイル幅の幅方向外側に位置する、
コイルアッセンブリー。 - 請求項1に記載のコイルアッセンブリーであって、
前記第2ピッチ素線組を構成する素線同士の間隔は、前記第1ピッチ素線組を構成する素線同士の間隔よりも大きい、
コイルアッセンブリー。 - 請求項2に記載のコイルアッセンブリーであって、
前記複数のコイル層を収容する筐体(120)であって、前記積層方向に延びる支柱(121)を有する筐体をさらに備え、
前記複数のコイル層は、前記第2ピッチ素線組を構成する素線との間に前記支柱が位置するように配置される、
コイルアッセンブリー。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のコイルアッセンブリーにおいて、
各前記コイル部は、2以上の前記コイル層がそれぞれ有する前記平面コイル同士が直列接続されて構成され、
各前記コイル部を構成する2以上の前記平面コイルは、一の前記コイル層において径方向内側に巻回されている前記平面コイルと、他の前記コイル層において径方向外側に巻回されている前記平面コイルとを含む、
コイルアッセンブリー。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のコイルアッセンブリーであって、
前記複数のコイル層のうちの少なくとも一部のコイル層を構成する前記平面コイルの数は偶数であり、
前記第2ピッチ素線組は、前記コイル幅の中央位置に最も近い2本の素線により構成される、
コイルアッセンブリー。 - 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載のコイルアッセンブリーにおいて、
前記コイル部同士における自己インダクタンスと相互インダクタンスとの和は、互いに等しい、
コイルアッセンブリー。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2024-005765 | 2024-01-18 | ||
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