[发明专利]平面线圈

说明书

技术领域

本发明涉及非接触电力传输装置等所利用的平面线圈。

背景技术

以前，作为非接触电力传输技术，例如在日本国专利公开2006-42519号公报所记载那样，提出了利用线圈的电磁感应作用的非接触电力传输装置。图15表示此种装置。非接触电力传输装置80具有对置的送电侧线圈81S和受电侧线圈81R(以下，统称为线圈81)。通过在送电侧线圈81S中通以交流电流，并借助电磁感应作用，电力传输到受电侧线圈81R。图16的(a)、(b)表示线圈81所用的平面线圈的形状。平面线圈82的线圈构成为螺旋平面状并且被薄型化。

为了使非接触电力传输装置80小型化，一般而言，是将线圈81小型化，并且在数十至数百kHz的高频下使用。图17表示此种线圈的有效电阻的频率特性。在卷绕一根单铜线来形成线圈的情况下，由于集肤效应和邻近效应的影响，在高频区域下有效电阻将增大，并且电力传输效率将降低。

因此，为了防止在高频下的有效电阻增大，使用卷绕李兹线(litz wire)来形成的线圈81。图18表示李兹线83的截面结构。一般而言，李兹线83是将多根外径细的铜导线84捆起来并拧在一起而构成的。根据此种结构，李兹线83的导线84的总表面积变大，并且将会抑制在高频区域的有效电阻增大(参照图17)。

但是，如果在平面线圈82中使用该李兹线83，则由于李兹线是将多根导线拧在一起而构成的，因此其绞线的外径大，妨碍薄型化。

另外，根据电力传输效率的观点，线圈81的线圈外径越大越好。在线圈81中利用李兹线83时，为了确保线圈外径，需要卷绕必要圈数以上或者在绕线间设置空隙。图19是表示在李兹线83的绕线间设置有空隙而构成的平面线圈85。该平面线圈85需要为了设置空隙用而使用不必要的构件，或者借助特别的加工法在绕线间确保空隙并进行卷绕。

另一方面，图20表示利用了印刷布线板的平面线圈。该平面线圈86的线圈是利用印刷布线板87的铜箔图案88构成的，并且具有用于对线圈的内侧端部进行引出的通孔(through hole)89。平面线圈86的铜箔图案的表面积大，在高频区域的有效电阻增大较少。图21扩大表示平面线圈86的X部分。在铜箔图案88中，由交链的磁通B产生的涡电流91大，并且铜箔图案88的宽度越大，涡电流损失变得越大。

现有专利文献：

专利文献1：日本特开2006-42519号公报。

发明内容

发明所要解决的问题

为了解决上述问题，本发明的目的在于，针对平面线圈，降低高频区域的有效电阻增大并且使平面线圈薄型化。

用于解决问题的手段

为了达成上述目的，本发明的平面线圈为：互相并行的多根导电线排列成大致平面状而卷绕成螺旋状，并且通过使各导电线的各个端部在线圈引出部电连接，从而使得多根所述导电线并联连接。

根据该结构，因为导电线排列成大致平面状，所以线圈厚度并不增加，实现了薄型化。另外，因为多根导电线并联连接，所以因高频区域的集肤效应所导致的有效电阻增大得以降低。

在上述的发明中，所述导电线，在卷绕途中对并联连接的各线的内外周位置的排列进行变换。

根据该结构，因为在卷绕途中变换并联连接的各根线的内外周位置的排列，所以防止环电流的产生，抑制线圈损耗，并且若利用于非接触电力传输，则电力传输的效率会提高。

在上述的改良后的发明中，优选地，在每一圈进行偶数次所述导电线的排列的变换。

根据该结构，因为在每一圈进行偶数次导电线的排列的变换，所以螺旋形状对线圈直径的变化的影响得以减轻，并且环电流得以高精度地抵消，线圈损耗得以低減。

在上述的改良后的发明中，所述多根导电线的变换位置可以配置成互相错开。

根据该结构，因为变换位置被恰当地配置成互相错开，所以变换位置并不集中在一个位置，变换所导致的厚度的增加被抑制到最小限度。

在上述的发明中，所述平面线圈可以这样构成：使特定根数的导电线卷绕特定圈数，并且通过使内外周的位置排列不同的所述导电线在线圈引出部串联连接以达到需要圈数，各端部在线圈引出部并联连接，上述特定根数是并联连接的导电线根数的偶数倍，上述特定圈数是上述需要圈数除以该偶数得到的圈数。

根据该结构，因为在线圈引出部变换导电线的排列，所以在线圈卷绕中无须变换导电线的排列，卷绕线圈变得简单，并且能够容易地构成薄型的平面线圈。