コイル装置
【課題】 無接点充電装置において使用される１００ｋＨｚ近傍のＱ値の劣化が発生しやすいという問題があった。この様に１００ｋＨｚ近傍のＱ値が劣化した場合、無接点充電装置において伝送効率が悪化してしまう。コイルのインダクタンス値を変更することなく高いＱ値を得ることができるコイル装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 巻線を巻回して第１の層と第２の層が形成されたコイルとコアを備えている。コイルは第１の層の外径と第２の層の外径を異ならせる。そして、コイルの外径の小さい方の層をコアに取り付ける。
【解決手段】 巻線を巻回して第１の層と第２の層が形成されたコイルとコアを備えている。コイルは第１の層の外径と第２の層の外径を異ならせる。そして、コイルの外径の小さい方の層をコアに取り付ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻線を巻回して形成されたコイルと、このコイルが取り付けられるコアを備えたコイル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のコイル装置に、巻線を巻回してコイルを形成し、このコイルをコイルの内周から引き出された引き出し線がない面を下にした状態で板状のコアに取り付けた無接点充電用のコイル装置がある（例えば、特許文献１を参照。）。この無接点充電用のコイル装置は、コイル自身の損失を少なくするために、その大きさの許す限り平行２線やリッツ線など太い巻線を巻回してコイルを形成したり、場合によっては図４に示す様に、平行２線によって構成された巻線４１をバイファイラ巻きして２つの層を有するコイルを形成したりしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平7-231586号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種のコイル装置が実装される無接点充電装置においては、コイルのインダクタンス値やコイルの最大形状等が規格で決められたものもある。
この様な状況の中、巻線をバイファイラ巻きして２つの層を有するコイルを形成した従来のコイル装置は、同じ巻数になる様に巻回しても、巻線を巻線機で巻く際の巻線機の巻枠のスペースと、巻線の厚みによって巻線同士の重なり具合が異なり、コイル４１の２つの層の外径が同じにならないことがあった。この様なコイルは、２つの層のインダクタンス値が同じであるものの、このコイル４１をコア４２に取り付けた場合、無接点充電装置において使用される１００ｋＨｚ近傍のＱ値の劣化が発生しやすいという問題があった。この様に１００ｋＨｚ近傍のＱ値が劣化した場合、無接点充電装置において電力の伝送効率が悪化してしまう。
【０００５】
本発明は、コイルのインダクタンス値を変更することなく高いＱ値を得ることができるコイル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のコイル装置は、巻線を巻回して第１の層と第２の層が形成されたコイルとコアを備え、コイルは第１の層の外径と第２の層の外径を異ならせ、外径の小さい方の層をコアに取り付ける。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のコイル装置は、巻線を巻回して第１の層と第２の層が形成されたコイルとコアを備え、コイルは第１の層の外径と第２の層の外径を異ならせ、外径の小さい方の層をコアに取り付けるので、コイルのインダクタンス値を変更することなく高いＱ値を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明のコイル装置の第１の実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明のコイル装置の製造途中を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明のコイル装置の第２の実施例を示す上面図である。
【図４】従来のコイル装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のコイル装置は、巻線を巻回して２つの層が形成され、内周と外周からそれぞれ引き出し線が引き出されたコイルと、このコイルが取り付けられる板状のコアを備える。コイルは、平行２線によって構成された巻線をその２つの線がコイルの巻軸と平行な方向に並ぶ様に配列した状態でバイファイラ巻きすることにより２つの層が形成されると共に、一方の層の外径が他方の層の外径よりも大きく形成される。このコイルは、外径の小さい方の層がコアに接触する様に取り付けられ、内周側の引き出し線が外径の大きい方の層の上面側から引き出される。
【実施例】
【００１０】
以下、本発明のコイル装置の実施例を図１乃至図３を参照して説明する。
図１は本発明のコイル装置の第１の実施例を示す斜視図である。
図１において、１１はコイル、１２はコアである。
コイル１１は、巻線として絶縁された導線２本が平行に配列され、互いに融着された平行２線を用い、２つの線１１Ａ、１１Ｂがコイルの巻軸と平行な方向に並ぶ様に配列した状態でバイファイラ巻きすることにより同じ巻数巻かれた２つの層Ａ、Ｂが形成される。この２つの層Ａ、Ｂは、一方の層Ａの外径が他方の層Ｂの外径よりも大きく形成される。このコイル１１は、内周から引き出し線１１Ａ１、１１Ｂ１が、外周から引き出し線１１Ａ２、１１Ｂ２がそれぞれ引き出される。この時、コイル１１の内周側の引き出し線１１Ａ１、１１Ｂ１は、外径が大きい方の層Ａの上面側から外周に向けて引き出される。
この様に形成されたコイル１１は、外径が小さい方の層Ｂを下に向けた状態でコア１２に搭載される。
コア１２は、フェライトで板状に形成されたものが用いられ、上面に搭載されたコイル１１の外径が小さい方の層Ｂの底面が接着剤で接着される。
【００１１】
この様なコイル装置は次の様にして製造される。図２は本発明のコイル装置におけるコイルの製造途中を模式的に示した断面図である。
まず、絶縁された導線２本が平行に配列され、互いに融着された平行２線が巻線機を用いて巻回される。巻線機は、その表面に段差が設けられ、径の小さい部分と径の大きい部分が形成された巻枠２３、この巻枠を回転させるための軸２４、巻枠２３の径の大きい部分側に設けられた鍔２５及び、巻線を巻回する際に巻枠２３の径の小さい部分に接触させて巻枠２３と連動して回転する鍔２６を備える。平行２線は、２つの線１１Ａ、１１Ｂの一端を、平行２線の２つの線１１Ａ、１１Ｂが巻線機の巻枠２３の表面上に平行に並ぶ様に、線１１Ａを巻枠の径の大きい部分に、線１１Ｂを巻枠１１Ｂの径の小さい部分にそれぞれ配置する。この状態で巻線機の巻枠２３を回転させることにより、平行２線がバイファイラ巻きされる。巻線機の巻枠２３と鍔２６を離間させて巻回された巻線を巻枠２３から取り外すことにより、外径が大きい層Ａと外径の小さい層Ｂの２つの層が形成されたコイル１１が形成される。
このコイル１１は、内周側の引き出し線１１Ａ１、１１Ｂ１を外径が大きい層の上面側から外周に向けて引き出し、外径が小さい層を下に向けた状態で板状のコア１２に接着される。
【００１２】
この様に形成されたコイル装置は、外径が大きい層をコアに接着した場合コイル単体のＱの周波数特性が全体的に低くなってコイル単体のＱ値よりも低くなるのに対して、外径が小さい層をコアに接着した場合、予め無接点充電装置において使用される１００ｋＨｚよりも高い周波数でＱが最大になるように設定されたコイル単体のＱの周波数特性が低周波側にシフトするだけなので、無接点充電装置において使用される１００ｋＨｚ近傍のＱ値を高くすることができる。
【００１３】
図３は本発明のコイル装置の第２の実施例を示す上面図である。
コイル３１は、平行２線を構成する２つの線がコイルの巻軸と平行な方向に並ぶ様に配列した状態でバイファイラ巻きすることにより２つの層が形成される。この２つの層は、一方の層の外径が他方の層の外径よりも大きく形成される。このコイル３１は、内周から引き出し線３１Ａ１、３１Ｂ１が、外周から引き出し線３１Ａ２、３１Ｂ２がそれぞれ引き出される。この時、コイル３１の内周側の引き出し線３１Ａ１、３１Ｂ１は、外径が小さい方の層の底面側から外周に向けて引き出される。
この様に形成されたコイル３１は、外径が小さい方の層を下に向けた状態でコア３２に搭載される。
コア３２は、フェライトで板状に形成されたものが用いられ、切り込み３２Ａが設けられる。このコア３２の上面に搭載されたコイル３１は、外径が小さい方の層の底面が接着剤でコア３２に接着され、内周側の引き出し線３１Ａ１、３１Ｂ１が切り込み３２Ａ内に収納される。
【００１４】
以上、本発明のコイル装置の実施例を述べたが、本発明はこの実施例に限られるものではない。例えば、コアは磁性体のシートで構成されてもよい。また、コアは金属磁性体で形成してもよい。さらに、巻線機は表面に段差が設けられていない巻枠と、この巻枠を回転させるための軸、巻枠に設けられた鍔及び、巻線を巻回する際に巻枠に接触させて巻枠と連動して回転する鍔を備え、２つの鍔を２つの鍔の間隔が平行２線の幅よりも僅かに小さくなる様に形成し、平行２線が巻枠の表面に対して斜めに配置される様にしてもよい。
また、実施例では巻線に平行２線を用いた場合を説明したが、巻線にリッツ線を用いた場合にも適用することができる。
【符号の説明】
【００１５】
１１ コイル
１２ コア
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻線を巻回して形成されたコイルと、このコイルが取り付けられるコアを備えたコイル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のコイル装置に、巻線を巻回してコイルを形成し、このコイルをコイルの内周から引き出された引き出し線がない面を下にした状態で板状のコアに取り付けた無接点充電用のコイル装置がある（例えば、特許文献１を参照。）。この無接点充電用のコイル装置は、コイル自身の損失を少なくするために、その大きさの許す限り平行２線やリッツ線など太い巻線を巻回してコイルを形成したり、場合によっては図４に示す様に、平行２線によって構成された巻線４１をバイファイラ巻きして２つの層を有するコイルを形成したりしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平7-231586号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種のコイル装置が実装される無接点充電装置においては、コイルのインダクタンス値やコイルの最大形状等が規格で決められたものもある。
この様な状況の中、巻線をバイファイラ巻きして２つの層を有するコイルを形成した従来のコイル装置は、同じ巻数になる様に巻回しても、巻線を巻線機で巻く際の巻線機の巻枠のスペースと、巻線の厚みによって巻線同士の重なり具合が異なり、コイル４１の２つの層の外径が同じにならないことがあった。この様なコイルは、２つの層のインダクタンス値が同じであるものの、このコイル４１をコア４２に取り付けた場合、無接点充電装置において使用される１００ｋＨｚ近傍のＱ値の劣化が発生しやすいという問題があった。この様に１００ｋＨｚ近傍のＱ値が劣化した場合、無接点充電装置において電力の伝送効率が悪化してしまう。
【０００５】
本発明は、コイルのインダクタンス値を変更することなく高いＱ値を得ることができるコイル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のコイル装置は、巻線を巻回して第１の層と第２の層が形成されたコイルとコアを備え、コイルは第１の層の外径と第２の層の外径を異ならせ、外径の小さい方の層をコアに取り付ける。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のコイル装置は、巻線を巻回して第１の層と第２の層が形成されたコイルとコアを備え、コイルは第１の層の外径と第２の層の外径を異ならせ、外径の小さい方の層をコアに取り付けるので、コイルのインダクタンス値を変更することなく高いＱ値を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明のコイル装置の第１の実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明のコイル装置の製造途中を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明のコイル装置の第２の実施例を示す上面図である。
【図４】従来のコイル装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のコイル装置は、巻線を巻回して２つの層が形成され、内周と外周からそれぞれ引き出し線が引き出されたコイルと、このコイルが取り付けられる板状のコアを備える。コイルは、平行２線によって構成された巻線をその２つの線がコイルの巻軸と平行な方向に並ぶ様に配列した状態でバイファイラ巻きすることにより２つの層が形成されると共に、一方の層の外径が他方の層の外径よりも大きく形成される。このコイルは、外径の小さい方の層がコアに接触する様に取り付けられ、内周側の引き出し線が外径の大きい方の層の上面側から引き出される。
【実施例】
【００１０】
以下、本発明のコイル装置の実施例を図１乃至図３を参照して説明する。
図１は本発明のコイル装置の第１の実施例を示す斜視図である。
図１において、１１はコイル、１２はコアである。
コイル１１は、巻線として絶縁された導線２本が平行に配列され、互いに融着された平行２線を用い、２つの線１１Ａ、１１Ｂがコイルの巻軸と平行な方向に並ぶ様に配列した状態でバイファイラ巻きすることにより同じ巻数巻かれた２つの層Ａ、Ｂが形成される。この２つの層Ａ、Ｂは、一方の層Ａの外径が他方の層Ｂの外径よりも大きく形成される。このコイル１１は、内周から引き出し線１１Ａ１、１１Ｂ１が、外周から引き出し線１１Ａ２、１１Ｂ２がそれぞれ引き出される。この時、コイル１１の内周側の引き出し線１１Ａ１、１１Ｂ１は、外径が大きい方の層Ａの上面側から外周に向けて引き出される。
この様に形成されたコイル１１は、外径が小さい方の層Ｂを下に向けた状態でコア１２に搭載される。
コア１２は、フェライトで板状に形成されたものが用いられ、上面に搭載されたコイル１１の外径が小さい方の層Ｂの底面が接着剤で接着される。
【００１１】
この様なコイル装置は次の様にして製造される。図２は本発明のコイル装置におけるコイルの製造途中を模式的に示した断面図である。
まず、絶縁された導線２本が平行に配列され、互いに融着された平行２線が巻線機を用いて巻回される。巻線機は、その表面に段差が設けられ、径の小さい部分と径の大きい部分が形成された巻枠２３、この巻枠を回転させるための軸２４、巻枠２３の径の大きい部分側に設けられた鍔２５及び、巻線を巻回する際に巻枠２３の径の小さい部分に接触させて巻枠２３と連動して回転する鍔２６を備える。平行２線は、２つの線１１Ａ、１１Ｂの一端を、平行２線の２つの線１１Ａ、１１Ｂが巻線機の巻枠２３の表面上に平行に並ぶ様に、線１１Ａを巻枠の径の大きい部分に、線１１Ｂを巻枠１１Ｂの径の小さい部分にそれぞれ配置する。この状態で巻線機の巻枠２３を回転させることにより、平行２線がバイファイラ巻きされる。巻線機の巻枠２３と鍔２６を離間させて巻回された巻線を巻枠２３から取り外すことにより、外径が大きい層Ａと外径の小さい層Ｂの２つの層が形成されたコイル１１が形成される。
このコイル１１は、内周側の引き出し線１１Ａ１、１１Ｂ１を外径が大きい層の上面側から外周に向けて引き出し、外径が小さい層を下に向けた状態で板状のコア１２に接着される。
【００１２】
この様に形成されたコイル装置は、外径が大きい層をコアに接着した場合コイル単体のＱの周波数特性が全体的に低くなってコイル単体のＱ値よりも低くなるのに対して、外径が小さい層をコアに接着した場合、予め無接点充電装置において使用される１００ｋＨｚよりも高い周波数でＱが最大になるように設定されたコイル単体のＱの周波数特性が低周波側にシフトするだけなので、無接点充電装置において使用される１００ｋＨｚ近傍のＱ値を高くすることができる。
【００１３】
図３は本発明のコイル装置の第２の実施例を示す上面図である。
コイル３１は、平行２線を構成する２つの線がコイルの巻軸と平行な方向に並ぶ様に配列した状態でバイファイラ巻きすることにより２つの層が形成される。この２つの層は、一方の層の外径が他方の層の外径よりも大きく形成される。このコイル３１は、内周から引き出し線３１Ａ１、３１Ｂ１が、外周から引き出し線３１Ａ２、３１Ｂ２がそれぞれ引き出される。この時、コイル３１の内周側の引き出し線３１Ａ１、３１Ｂ１は、外径が小さい方の層の底面側から外周に向けて引き出される。
この様に形成されたコイル３１は、外径が小さい方の層を下に向けた状態でコア３２に搭載される。
コア３２は、フェライトで板状に形成されたものが用いられ、切り込み３２Ａが設けられる。このコア３２の上面に搭載されたコイル３１は、外径が小さい方の層の底面が接着剤でコア３２に接着され、内周側の引き出し線３１Ａ１、３１Ｂ１が切り込み３２Ａ内に収納される。
【００１４】
以上、本発明のコイル装置の実施例を述べたが、本発明はこの実施例に限られるものではない。例えば、コアは磁性体のシートで構成されてもよい。また、コアは金属磁性体で形成してもよい。さらに、巻線機は表面に段差が設けられていない巻枠と、この巻枠を回転させるための軸、巻枠に設けられた鍔及び、巻線を巻回する際に巻枠に接触させて巻枠と連動して回転する鍔を備え、２つの鍔を２つの鍔の間隔が平行２線の幅よりも僅かに小さくなる様に形成し、平行２線が巻枠の表面に対して斜めに配置される様にしてもよい。
また、実施例では巻線に平行２線を用いた場合を説明したが、巻線にリッツ線を用いた場合にも適用することができる。
【符号の説明】
【００１５】
１１ コイル
１２ コア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻線を巻回して第１の層と第２の層が形成されたコイルとコアを備え、該コイルは第１の層の外径と第２の層の外径を異ならせ、外径の小さい方の層を該コアに取り付けたことを特徴とするコイル装置。
【請求項２】
前記コアに切り込みを設け、前記コイルの内周から引き出された引き出し線が該コアの切り込み内に引き出された請求項１に記載のコイル装置。
【請求項３】
前記コアが磁性体シートである請求項１又は請求項２の記載のコイル装置。
【請求項１】
巻線を巻回して第１の層と第２の層が形成されたコイルとコアを備え、該コイルは第１の層の外径と第２の層の外径を異ならせ、外径の小さい方の層を該コアに取り付けたことを特徴とするコイル装置。
【請求項２】
前記コアに切り込みを設け、前記コイルの内周から引き出された引き出し線が該コアの切り込み内に引き出された請求項１に記載のコイル装置。
【請求項３】
前記コアが磁性体シートである請求項１又は請求項２の記載のコイル装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−１０５７９６（Ｐ２０１３−１０５７９６Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４７０５１（Ｐ２０１１−２４７０５１）
【出願日】平成２３年１１月１１日（２０１１．１１．１１）
【出願人】（０００００３０８９）東光株式会社 (243)
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１１日（２０１１．１１．１１）
【出願人】（０００００３０８９）東光株式会社 (243)
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