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公開番号2025111874
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-31
出願番号2024005765
出願日2024-01-18
発明の名称コイルアッセンブリー
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人明成国際特許事務所
主分類H01F 38/14 20060101AFI20250724BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】コイルアッセンブリーにおいて、平面コイル間の電流偏りを抑制する。
【解決手段】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。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項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。
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
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３】
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４】
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５】
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６】
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。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、コイルアッセンブリーに関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－１８６３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
【０００７】
本開示の一形態によれば、コイルアッセンブリー（１００、１０１、１０２）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（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。
【０００８】
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。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
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る。
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る。
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る。
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る。
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る。
比較例１のコイルアッセンブリーの部分断面図である。
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る。
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る。
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る。
比較例２のコイルアッセンブリーの部分断面図である。
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る。
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る。
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。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
（【００１１】以降は省略されています）

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