(57)【要約】本発明は、誘導的エネルギー伝送のためのコイル構成（１）であって、第１の側面（１０）及び第２の側面（１１）を有する非導電性基板（２）と、第１の側面（１０）及び第２の側面（１１）に配置され誘導的エネルギー伝送のためのコイル（５０）を形成する複数の導電路（３０）と、基板（２）を貫いて導電路（３０）を通すための、基板（２）に設けられた複数のめっきスルーホール（４）と、を備える、上記コイル構成（１）において、基板（２）に設けられた複数の導電路（３０）の少なくとも２つが、互いに撚り合されて配置される、上記コイル構成（１）を創出する。さらに、本発明は、エネルギー伝送装置、及び、誘導的エネルギー伝送のためのコイル構成（１）を製造する方法を創出する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導的エネルギー伝送のためのコイル構成（１）であって、
第１の側面（１０）及び第２の側面（１１）を有する非導電性基板（２）と、
前記第１の側面（１０）及び前記第２の側面（１１）に配置され前記誘導的エネルギー伝送のためのコイル（５０）を形成する複数の導電路（３０）と、
前記基板（２）を貫いて前記導電路（３０）を通すための、前記基板（２）に設けられた複数のめっきスルーホール（４）と、
を備えた、前記コイル構成（１）において、
前記基板（２）に設けられた前記複数の導電路（３０）の少なくとも２つが、互いに撚り合されて配置される、コイル構成（１）。
【請求項２】
前記基板（２）は、複数の基板セグメント（２０；２１；２２；２４；２５）から形成される、請求項１に記載のコイル構成（１）。
【請求項３】
前記基板セグメント（２０；２１；２２；２４；２５）は、扇形状に形成される、請求項１又は２に記載のコイル構成（１）。
【請求項４】
前記基板（２）又は基板セグメント（２５）は、前記導電路（３０）の可変的な接続ために構成された導電路区間（３１）を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のコイル構成（１）。
【請求項５】
前記可変的な接続のための前記導電路区間（３１）は、前記コイル（５０）の前記巻回数及び／又は前記巻回横断面を調整するためのアクティブなスイッチ（３５）を有する、請求項４に記載のコイル構成（１）。
【請求項６】
少なくとも２つの隣接する基板セグメント（２０；２１）の間には、前記基板セグメント（２０；２１）の前記導電路（３０）を接続するためのコンデンサ（８）が配置される、請求項２〜５のいずれか１項に記載のコイル構成（１）。
【請求項７】
前記基板（２）は、複数の基板層（２５；２６）を有し、前記導電路（３０）は、個々の前記基板層（２５；２６）の両側に形成される、請求項１〜６のいずれか１項に記載のコイル構成（１）。
【請求項８】
前記コイル（５０）の無効電力補償のために構成されたコンデンサ（８）が、前記基板（２）に載置される、請求項１〜７のいずれか１項に記載のコイル構成（１）。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の少なくとも１つのコイル構成（１）を備えた、誘導的エネルギー伝送装置（１００）。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の誘導的エネルギー伝送のためのコイル構成（１）を製造する方法であって、以下の工程、即ち、
第１の側面（１０）及び第２の側面（１１）を有する非導電性基板（２）を準備する工程と、
前記誘導的エネルギー伝送のためのコイル（５０）を形成するための前記基板（２）の前記第１の側面（１０）及び前記第２の側面（１１）に、複数の導電路（３０）を形成する工程であって、前記基板（２）に設けられた前記複数の導電路（３０）の少なくとも２つが互い撚り合されて形成される、前記形成する工程と、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導的エネルギー伝送のためのコイル構成、及び、誘導的エネルギー伝送方法に関する。さらに、本発明は、誘導的エネルギー伝送のためのコイル構成を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機のみによって駆動される電気自動車が知られている。さらに、電動機と他の駆動システムとの組み合わせにより駆動されるハイブリッド自動車も知られている。電動機を駆動するための電気エネルギーは、電気エネルギー貯蔵器によって、例えば主バッテリによって提供される。エネルギー貯蔵器が完全に又は部分的に放電した後には、エネルギー貯蔵器を再充電する必要がある。エネルギー貯蔵器の充電については、様々なアプローチが存在する。
【０００３】
１つには、適切な充電ケーブルを用いて電気自動車を充電ステーションと直流的に接続することが可能である。このためには、ユーザは、電気自動車と充電ステーションとの間の電気的接続を確立する必要がある。このことは、特に、例えば雨天等の天候状態が悪い際には不快に感じる可能性がある。さらに、電気自動車及びプラグイン（Ｐｌｕｇｉｎ）ハイブリッド自動車の電気的な航続距離は非常に制限されているため、ユーザは上記ケーブル接続を頻繁に確立する必要があり、このことは、多くのユーザに、従来の自動車に対する電気自動車の大きな短所として受け止められている。
【０００４】
従って、他方では、充電ステーションから電気自動車へのエネルギー伝送のための無線による解決策が存在する。この場合エネルギーは、充電ステーションから交番磁界を介して、一次コイルから電気自動車内の二次コイルへと誘導的に伝送され、車両内の主バッテリに供給される。
【０００５】
一次コイルを形成するために、高周波リッツ線（ＨＦリッツ線）が利用されることがある。高周波リッツ線は、比較的大きな数の互いに絶縁された細い素線から成り、上記素線は、統計的平均において、各素線がリッツ線の横断面全体における可能な限り全ての箇所に同じ頻度で出現するように、撚り合されている。
【０００６】
独国特許出願公開第１０２０１３０１０６９５号明細書には一次巻線構成が記載されており、この一次巻線構成は、巻線を含む巻線構成を有する。有利な構成において、巻線としてＨＦリッツ線が利用され、その際にリッツ線は、互いに電気的に絶縁された素線の束として実現されている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、特許請求項１の特徴を備えた誘導的エネルギー伝送のためのコイル構成、及び、請求項９の特徴を備えた誘導的エネルギー伝送装置、及び、請求項１０に記載の特徴を備えたコイル構成を製造する方法を創出する。
【０００８】
これに応じて、誘導的エネルギー伝送のためのコイル構成であって、第１の側面及び第２の側面を有する非導電性基板と、第１の側面及び第２の側面に配置され誘導的エネルギー伝送のためのコイルを形成する複数の導電路と、基板を貫いて導電路を通すための、基板に設けられた複数のめっきスルーホールと、を備えた、上記コイル構成において、基板に設けられた複数の導電路の少なくとも２つが、互いに撚り合されて配置される、上記コイル構成が構想される。
【０００９】
さらに、本発明に係る少なくとも１つのコイル構成を備えた誘導的エネルギー伝送装置が構想される。
【００１０】
さらに、誘導的エネルギー伝送のためのコイル構成を製造する方法であって、以下の工程、即ち、第１の側面及び第２の側面を有する非導電性基板を準備する工程と、誘導的エネルギー伝送のためのコイルを形成するための基板の第１の側面及び第２の側面に、複数の導電路を形成する工程であって、基板に設けられた複数の導電路の少なくとも２つが互い撚り合されて形成される、上記形成する工程と、を含む、上記方法が提供される。
【００１１】
好適な発展形態は、各従属請求項の主題である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の根底にある考えは、巻回されたＨＦリッツ線の代わりに、互いに撚り合された導電路が形成された基板を、誘導的エネルギー伝送のためのコイルとして利用することである。
【００１３】
リッツ線を実現するための基板の利用によって、複数の利点を同時に解消させ、交番磁界の純粋な構築よりも多くの機能をカバーすることが可能である。さらに、個々の巻線の部分的な無効電力補償が容易に可能となり、これにより最大で発生する共振電圧が制限される。
【００１４】
本明細書で紹介するコイル構成の更なる別の利点は、公知の技術による非常に簡単な制作である。例えば、コイル構成は、例えば多層基板（ＰＣＢ：ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ、プリント基板）又はＬＴＣＣ（ｌｏｗ−ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｃｏｆｉｒｅｄ  ｃｅｒａｍｉｃ、低温同時焼成セラミック）基板（セラミックス）として作成されうる。例えば、基板セグメントが、簡単に従来の技術で作成され、組み立てられ、続いて１つに作り上げられ、又は、例えばより小さなコイルシステムの場合には、コイルシステム全体が１つの基板上に作成される。
【００１５】
撚り合された導電路から成るＨＦリッツ線を基板に形成することによって、コイルの電磁気特性を非常に正確に設定し、さらに予め計算することも可能である。例えば、低い占積率で撚り合わせることによって、個々の心線同士及び個々のコイル同士の相互作用を、従来のリッツ線に対して低減することが可能である。
【００１６】
「撚り合される」とは、本文脈において、少なくとも２つの導電路が交互に、貫通部を介して、基板の第１の側面から基板の第２の側面へと、さらに再び基板の第１の側面へと伸びていることを意味している。導電路は、このようにして互いに捻じられ、さらに螺旋状に互いの周りに巻回される。
【００１７】
導電路によって形成される、誘導的エネルギー伝送のためのコイルは、様々な形態により基板に配置されうる。例えば、導電路から形成されるコイルは、ハニカムコイル、バスケットコイル、交差コイル、又は、他の形態で巻回されたコイルであってもよい。このようにして、コイルが、各要請に対して良好に適合されうる。
【００１８】
導電路は、その経路全体において及び／又は特定のポイントで、互いの場所が入れ替わる。その際に、撚り係数は１．００１〜２．０、特に１．０２〜１．０４である。
【００１９】
当然のことながら、上記撚り合わせ（Ｖｅｒｓｅｉｌｕｎｇ）は２個の導電路に限定されず、如何なる数の導電路も互いに撚り合されて伸びているということが可能である。例えば、３個の導電路、４個の導電路、５個の導電路、１０個の導電路、又は、全ての導電路が互いに撚り合されて配置されうる。
【００２０】
個々の導電路に分けることにより、占積率は全体でより低くなるが、より低い占積率は、適切な磁気的設計によって、例えば近接効果及び／又は表皮効果を最小に抑えるために利用されうる。好適な発展形態によれば、基板は、複数の基板セグメントから形成される。例えば、基板は、公知の技術で作成された複数の基板セグメントで形成され、組み立てられ、続いて１つに作り上げられる。このようにして、コイル構成は、非常に簡単なやり方で、各適用分野に対して適合されうる。さらに上記形成によって、コイル構成の製造のために既存の製造装置を利用できるためコストが省かれる。
【００２１】
他の好適な発展形態によれば、基板セグメントは形状が対称的に形成されている。このようにコイル構成を形成することによって、更なるコストを省くことが可能である。なぜならば、形状が対称的な基板セグメントを形成することによって、特に個数が多い際に、製造技術的な利点が得られるからである。
【００２２】
更なる別の好適な発展形態において、基板は、複数の扇形状の基板セグメントから形成される。例えば、基板は、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、又はそれ以上の個別の基板セグメントから形成される。その場合、基板セグメントは、円形へと、又は、他の形状、例えば四角形へと１つに作り上げられ、このようにして１つの基板を形成する。上記形成によって、制作コスト及び製造コスト全体が下げられる。なぜならば、均一に形成される基板セグメントの制作が自動化され、量産が行えるからである。
【００２３】
更なる別の好適な実施形態によれば、基板又は基板セグメントは、導電路の可変的な接続ために構成された導電路区間を有する。例えば、基板セグメントは、２個、３個、又はそれ以上の導電路又は導電路区間を電気的に互いに結合する導電路区間を有する。このような構成によって、コイルの巻回数及び／又は巻回横断面が、簡単なやり方で適用に対して適合され、その際に、全ての基板セグメント又は基板全体が変更される必要はない。
【００２４】
更なる別の好適な発展形態によれば、可変的な接続のための導電路区間は、コイルの巻回数及び／又は巻回横断面を調整するためのアクティブな（ａｋｔｉｖ）スイッチを有する。上記スイッチは、例えば半導体スイッチとして又は継電器として形成され、制御装置を介して駆動されうる。このようにして、コイルの駆動中にも、コイルの巻回数又は巻回横断面が調整される。
【００２５】
好適な発展形態によれば、２つの隣接する基板セグメントの間には、基板セグメントの導電路を接続するためのコンデンサが配置される。例えば、個々の基板セグメントを接続するために、セラミックコンデンサが利用されうる。セラミックコンデンサは、セラミック基質が容易に成形可能であることにより、簡単なやり方で所望の形状に作成されうる。さらに、セラミックコンデンサは耐火性を有する。さらに、セラミックコンデンサは、ＳＭＤ積層セラミックコンデンサ（ＭＬＣＣ：Ｍｕｌｔｉ−Ｌａｙｅｒ  Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）として、技術的にも価格的にも好都合に、表面実装可能な構成要素として製造されうる。しかしながら、コンデンサは、例えばプラスチックフィルムコンデンサとしても構成されうる。
【００２６】
更なる別の好適な発展形態によれば、基板は複数の基板層を有し、導電路は個々の基板層の両側に形成される。複数の基板層を有する基板を形成することによって、より大きな数の導電路、従ってより大きな数のコイル巻回数、及び／又は、より大きな巻回横断面を有する多層基板が形成されうる。例えば、１つの基板は、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、１１個、１２個、又はそれ以上の如何なる数の基板層も有する。このようにして、コイル構成が、簡単なやり方で各適用分野に対して適合される。
【００２７】
更なる別の好適な発展形態によれば、コイルの無効電力補償のために構成されたコンデンサが、基板に載置される。基板にコイルを形成することによって、より多くのコンデンサが利用可能である。なぜならば、この構成によって十分な場所が提供されるからである。さらにこの構成によって、コンデンサの余熱が、特に効果的なやり方で基板を介して逃がされる。さらに、部分単位での補償が可能であり、これにより、最大で発生する共振電圧が下げられるとともに、電磁両立性及び絶縁要求に関する利点も得られる。
【００２８】
好適に、無効電力補償は、２つの異なる導電路及び／又は導電路区間及び／又は基板セグメントに載置された少なくとも２つのコンデンサに分散されている。このようにして、部分単位及び／又はセグメント単位での無効電力補償を実行することが可能である。分散された無効電力補償によって、電磁両立性（ＥＭＶ）及び絶縁要求に関する利点がもたらされる。なぜならば、最大で発生する共振電圧が部分単位でも下げられるからである。
【００２９】
更なる別の好適な発展形態によれば、導電路は、貫通部の領域では細くなって形成される。このようにして、基板の内部の導電路のより高い実装密度が実現される。さらに、このようにして、個々の導電路の撚りの度合いが上げられる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
以下では、本発明の更なる別の特徴及び利点が、図面に関連する実施形態を用いて解説される。
【図１】本発明の一実施形態に係るコイル構成の概略的な上面図を示す。
【図２】本発明の他の実施形態に係るコイル構成の概略的な上面図を示す。
【図３】本発明の他の実施形態に係るコイル構成の概略的な断面図を示す。
【図４】本発明の更なる別の実施形態に係るコイル構成の概略的な断面図を示す。
【図５】本発明の更なる別の実施形態に係るコイル構成の概略的な断面図を示す。
【図６】本発明の更なる別の実施形態に係るコイル構成の概略的な断面図を示す。
【図７】本発明の更なる別の実施形態に係るコイル構成の概略的な上面図を示す。
【図８】本発明の更なる別の実施形態に係るコイル構成の一部分の概略的な上面図を示す。
【図９】本発明の更なる別の実施形態に係るコイル構成の概略的な上面図を示す。
【図１０】本発明の更なる別の実施形態に係る撚り合された導電路の概略図を示す。
【図１１】本発明の更なる別の実施形態に係る撚り合された導電路の概略図を示す。
【図１２】本発明の一実施形態に係るエネルギー伝送装置の概略図を示す。
【図１３】誘導的エネルギー伝送のためのコイル構成を製造する方法の概略的なフロー図を示す。
【００３１】
図では、同じ符号は、同一又は機能的に同一の構成要素を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１は、本発明の一実施形態に係るコイル構成１の概略的な上面図を示す。誘導的エネルギー伝送のためのコイル構成１は、第１の側面１０及び第２の側面１１（図示せず）を有する非導電性基板２を含む。上記基板２の第１の側面１０及び第２の側面１１には、複数の導電路３０が配置されており、この複数の導電路３０が誘導的エネルギー伝送のためのコイル５０を形成する。さらに、コイル構成１は、基板２を貫いて導電路３０を通すために基板２に設けられた複数のめっきスルーホール４を有する。基板２に設けられた複数の導電路３０のうち、少なくとも２つの導電路３０が互いに撚り合されて配置されている。さらに、基板２の第１の側面には、個々のコイル巻線を接続するために形成された導電路区間３１が形成されている。
【００３３】
図２は、本発明の他の実施形態に係るコイル構成１の概略的な上面図を示している。示される実施形態では、基板２は、３つの基板セグメント２０、２１、及び２２から形成されている。特に、個々の基板セグメント２０、２１、及び２２は、形状が対称的に形成されており、これにより簡単なやり方で量産が可能である。図２に示される実施形態では、基板セグメント２０、２１、及び２２は、扇形状に形成されている。しかしながら、基板セグメント２０、２１、及び２２は他の形状にも形成されうる。例えば、基板セグメント２０、２１、及び２２は、方形、矩形、又は四角形にも形成されてよい。さらに、基板セグメントの間には、無効電力補償のため、及び、基板セグメントの接続のために用いられるコンデンサ８が配置されている。さらに、基板セグメント２２には、個々の導電路３０の接続に用いられる導電路区間３１が形成されている。示される実施形態では、導電路区間３１は、可変的な接続のために、コイルの巻回数及び／又は巻回横断面を調整するためのアクティブなスイッチ３５を有する。このスイッチ３５は、例えば半導体スイッチとして及び／又は継電器として構成され、制御装置（図示せず）を介して駆動されうる。このようにして、コイルの駆動中にも当該コイルの巻回数及び／又は巻回横断面を調整することが可能である。
【００３４】
図３は、本発明の他の実施形態に係るコイル構成１の概略的な断面図を示している。基板２は、第１の側面１０及び第２の側面１１を有する。第１の側面１０及び第２の側面１１には、導電路部分３３及び３４により形成された導電路３０が配置されている。
【００３５】
図から分かるように、導電路部分３３と導電路部分３４とは互いに撚り合されて配置されている。即ち、導電路部分３３と導電路部分３４とは交互に、貫通部４を介して第１の側面１０から第２の側面１１へと通って、再び第１の側面１０へと伸びている。このようにして、導電路３０は互いに撚り合されて配置されている。
【００３６】
図４は、本発明の更なる別の実施形態に係るコイル構成１の概略的な断面図を示している。本実施例では、基板２は、２つの基板層２５及び２６から形成されている。基板層２５及び基板層２６には、導電路部分３３、３４、及び３５が形成されている。導電路部分３３、３４、及び３５も、貫通部４によって互いに撚り合されて基板２に配置されている。当然のことながら、コイル構成１が、２個の基板層２５及び２６よりも多い基板層を有することも可能である。例えば、コイル構成は、３個、４個、５個、６個、又は任意の数の基板層であって、導電路３０が互いに撚り合わされて配置された上記基板層を有してもよい。
【００３７】
図５は、本発明の更なる別の実施形態に係るコイル構成１の概略的な断面図を示している。本実施形態では、コンデンサ８が導電路３０の間に配置されている。例えば、コンデンサ８は、コイル５０の無効電力補償のために設けられる。コンデンサ８によって、コイル構成１は、簡単なやり方で各適用分野及び各境界条件に対して最適に適合されうる。基板２にコンデンサ８を載置することによって、コンデンサ８の余熱が特に効率良く基板２を介して逃がされる。
【００３８】
図６は、本発明の更なる別の実施形態に係るコイル構成１の概略的な断面図を示している。本実施形態では、基板２は、２つの基板セグメント２０及び２１から形成されている。基板セグメント２０と基板セグメント２１との間には、導電路３０を接続するためのコンデンサ８が配置されている。このようにして、コンデンサ８が、無効電力補償のため、及び、基板セグメント２０と基板セグメント２１との接続のために利用されうる。
【００３９】
図７は、更なる別の実施形態によるコイル構成１の概略図を示している。図７に示される導電路３０は、ここでも多層技術により撚り合された複数の導電路３０から成る実現である。撚り合わせの質（Ｖｅｒｓｅｉｌｕｎｇｓｇｕｅｔｅ）が最も正確に設定され、予め計算されるという利点が得られるが、このことは、従来のリッツ線では可能ではない。更なる別の利点は、導電路３０間の間隔が拡大された「非常に緩い」撚り合わせを実現するという可能性である。この場合高い実装密度は必要ではないため、近接効果が低減されうる。なぜならば、導電路が互いに密に隣接しておらず、互いに十分な間隔を有するからである。同様に、個々のコイル巻線をより良好に冷却できることも利点である。なぜならば、コイル５０内に空気が存在せず、コンデンサ８及び導電路３０への平坦な冷却インタフェースが存在するからである。さらにこの構成によって、コイル５０を包囲する封止材が無くてもよい。
【００４０】
同様に、基板２にコイルを形成することによって、誘導的エネルギー伝送において無効電力補償のために必要な、如何なる数のコンデンサも実際的に配置することが可能である。今日一般的なプラスチックフィルムコンデンサの代わりに、同じ形態による構成によって、例えば、ＳＭＤセラミックコンデンサが、部分単位での無効電力補償のために使用されうる。コンデンサ８の冷却においても、コンデンサ８がより大きな平面に分散されうる場合には利点が得られる。更なる別の利点は、分散された無効電力補償により、電磁両立性（ＥＭＶ）及び絶縁要求に鑑みて得られる。なぜならば、最大で発生する共振電圧が低減されうるからである。図７で示す誘導的エネルギー伝送のためのコイル構成１は、直列補償されるコイル５０である。当然のことながら、ここで示す製造技術は、並列補償されるコイル又は各他の補償形態にも適用されうる。図７に示されるコイル構成１も、複数の扇形状の基板セグメント２０、２１、２２、及び２３から形成されている。さらに、基板セグメント２３には、個々の導電路３０の接続のために用いられる導電路区間３１が形成されている。
【００４１】
図８は、本発明の更なる別の実施形態に係るコイル構成１の一部分の概略的な上面図を示している。本実施例では、基板２は複数の基板セグメントから形成されており、図８には、導電路３０の接続のために構成された導電路区間３１を有する基板セグメント２５が示されている。この導電路区間３１によって、１つの同一の基板２を用いて様々な巻回数及び／又は導電路横断面を実現することが可能である。本実施形態では、導電路区間３１は、２つに隣接する導電路３０を互いに電気的に接続するよう構成されている。上記構成によって、コイル５０のインダクタンスが、簡単なやり方で各適用に対して適合され、同時に、電流分布が最適化され、導電のために銅全体が活用される。
【００４２】
図９は、本発明の更なる別の実施形態に係るコイル構成１の概略的な上面図を示している。本実施形態では、基板２が、２つの矩形状の基板セグメント２０及び２１から形成されている。ここでは、導電路３０は円形状ではなく、矩形状である。さらに、基板セグメント２０には、個々の導電路３０の接続のために用いられる導電路区間３１が形成されている。上記接続は、例えば簡単な形で、この場所に共振コンデンサを配置することにより行われる。
【００４３】
図１０は、本発明の更なる別の実施形態に係る撚り合された導電路３０の概略図を示している。図１０には、基板の第１の側面に伸びている４つの導電路３０１、３０２、３０３、及び３０４が示されている。さらに、基板の第２の側面に伸びている導電路３０１’、３０２’、３０３’、及び３０４’が示されている。導電路３０１、３０２、３０３、及び３０４は各々、導電路３０１’、３０２’、３０３’、及び３０４’と電気的に接続されている。導電路３０１、３０２、３０３、及び３０４は各々、階段状に左から右へと下降しながら伸びている。導電路３０１’、３０２’、３０３’、及び３０４’は各々、階段状に左から右へと上昇しながら伸びている。導電路３０１、３０２、３０３、及び３０４は、貫通部４０を介して基板の第１の側面から基板の第２の側面へと伸びている。上記構成によって、導電路３０１、３０２、３０３、３０４、３０１’、３０２’、３０３’、及び３０４’は、互いに撚り合されて配置されており、これにより、表皮効果（Ｓｋｉｎ−Ｅｆｆｅｋｔ）により発生する、比較的高い周波数での損失が低減される。
【００４４】
図１１は、本発明の更なる別の実施形態に係る撚り合された導電路３０の概略図を示している。本実施形態では、３つの平面Ａ、Ｂ、Ｃにおける導電路３００の撚り合わせが示されている。例えば、この３つの平面Ａ、Ｂ、Ｃは、二層から成る基板に形成されている。第１の平面Ａには、左側に３つの導電路３０１、３０２、及び３０３が存在する。この３つの導電路３０１、３０２、及び３０３は、貫通部４によって平面Ｂへと案内されており、平面Ｂには、導電路３０の接続のために用いられる導電路区間３１が形成されている。さらに、平面Ｂにも、導電路３０１、３０２、及び３０３と接続された導電路３０１’、３０２’、３０３’が形成され、さらに平面Ｃにも、導電路３０１、３０２、及び３０３と接続された導電路３０１’
’、３０２’ ’、３０３’ ’が形成されている。Ｂ１の領域では、平面Ａの導電路と平面Ｃの導電路とが、下げ髪形状に互いに撚り合されており、平面Ｂには、導電路３０を接続するための導電路区間３１が存在する。Ｂ２の領域では、平面Ｂの導電路３０と平面Ｃの導電路３０とが下げ髪形状に互いに撚り合されており、平面Ａには、導電路３０の接続及び／又は撚り合せた構成のために用いられる導電路区間３１が形成されている。導電路３０を接続するための導電路区間３１は、定期的な間隔で平面が入れ替わる。当然のことながら、平面が３つよりも大きい際にも本形態による撚り合わせが行われうる。
【００４５】
図１２は、本発明の一実施形態に係るエネルギー伝送装置１００の概略図を示している。エネルギー伝送装置１００は、本発明に係るコイル構成１を有する。コイル構成１は、交番磁界を構築し、誘導的エネルギーを受信装置２００へと伝送するよう構成される。受信装置２００は、例えば、電気自動車の主バッテリでありうる。
【００４６】
図１３は、誘導的エネルギー伝送のためのコイル構成を製造する方法の概略的なフロー図を示している。処理工程Ｓ１において、第１の側面及び第２の側面を有する非電導性基板が準備される。処理工程Ｓ２において、複数の導電路が、誘導的エネルギー伝送のためのコイルを形成するための基板の第１の側面及び第２の側面に形成され、その際に、基板に設けられた複数の導電路のうちの少なくとも２つが、互いに撚り合されて形成される。特に多層基板を形成するために、更なる別の処理工程を、上記処理工程の前、上記処理工程の間、及び／又は、上記処理工程の後に設けてもよい。
【００４７】
誘導的エネルギー伝送装置及び本発明に係るコイル構成は、例えば、電気自動車、電動自転車（Ｅ−Ｂｉｋｅ）、家庭電化製品、及び、消費電子機器の非接触型充電のために利用されうる。
【００４８】
撚り合わせ及び巻線の形態は、各適用分野及び各限界条件に対して適合されうる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年4月14日(2017.4.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導的エネルギー伝送のためのコイル構成（１）であって、
第１の側面（１０）及び第２の側面（１１）を有する非導電性基板（２）と、
前記第１の側面（１０）及び前記第２の側面（１１）に配置され前記誘導的エネルギー伝送のためのコイル（５０）を形成する複数の導電路（３０）と、
前記基板（２）を貫いて前記導電路（３０）を通すための、前記基板（２）に設けられた複数のめっきスルーホール（４）と、
を備えた、前記コイル構成（１）において、
前記基板（２）に設けられた前記複数の導電路（３０）の少なくとも２つが、互いに撚り合されて配置される、コイル構成（１）。
【請求項２】
前記基板（２）は、複数の基板セグメント（２０；２１；２２；２４；２５）から形成される、請求項１に記載のコイル構成（１）。
【請求項３】
前記基板セグメント（２０；２１；２２；２４；２５）は、扇形状に形成される、請求項１又は２に記載のコイル構成（１）。
【請求項４】
前記基板（２）又は基板セグメント（２５）は、前記導電路（３０）の可変的な接続ために構成された導電路区間（３１）を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のコイル構成（１）。
【請求項５】
前記可変的な接続のための前記導電路区間（３１）は、コイル（５０）の巻回数及び／又は巻回横断面を調整するためのアクティブなスイッチ（３５）を有する、請求項４に記載のコイル構成（１）。
【請求項６】
少なくとも２つの隣接する基板セグメント（２０；２１）の間には、前記基板セグメント（２０；２１）の前記導電路（３０）を接続するためのコンデンサ（８）が配置される、請求項２〜５のいずれか１項に記載のコイル構成（１）。
【請求項７】
前記基板（２）は、複数の基板層（２５；２６）を有し、前記導電路（３０）は、個々の前記基板層（２５；２６）の両側に形成される、請求項１〜６のいずれか１項に記載のコイル構成（１）。
【請求項８】
前記コイル（５０）の無効電力補償のために構成されたコンデンサ（８）が、前記基板（２）に載置される、請求項１〜７のいずれか１項に記載のコイル構成（１）。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の少なくとも１つのコイル構成（１）を備えた、誘導的エネルギー伝送装置（１００）。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の誘導的エネルギー伝送のためのコイル構成（１）を製造する方法であって、以下の工程、即ち、
第１の側面（１０）及び第２の側面（１１）を有する非導電性基板（２）を準備する工程と、
前記誘導的エネルギー伝送のためのコイル（５０）を形成するための前記基板（２）の前記第１の側面（１０）及び前記第２の側面（１１）に、複数の導電路（３０）を形成する工程であって、前記基板（２）に設けられた前記複数の導電路（３０）の少なくとも２つが互い撚り合されて形成される、前記形成する工程と、
を含む、方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
リッツ線を実現するための基板の利用によって、複数の欠点を同時に解消させ、交番磁界の純粋な構築よりも多くの機能をカバーすることが可能である。さらに、個々の巻線の部分的な無効電力補償が容易に可能となり、これにより最大で発生する共振電圧が制限される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
図１１は、本発明の更なる別の実施形態に係る撚り合された導電路３０の概略図を示している。本実施形態では、３つの平面Ａ、Ｂ、Ｃにおける導電路３００の撚り合わせが示されている。例えば、この３つの平面Ａ、Ｂ、Ｃは、二層から成る基板に形成されている。第１の平面Ａには、左側に３つの導電路３０１、３０２、及び３０３が存在する。この３つの導電路３０１、３０２、及び３０３は、貫通部４によって平面Ｂへと案内されており、平面Ｂには、導電路３０の接続のために用いられる導電路区間３１が形成されている。さらに、平面Ｂにも、導電路３０１、３０２、及び３０３と接続された導電路３０１’、３０２’、３０３’が形成され、さらに平面Ｃにも、導電路３０１、３０２、及び３０３と接続された導電路３０１’
’、３０２’ ’、３０３’ ’が形成されている。Ｂ１の領域では、平面Ｂの導電路と平面Ｃの導電路とが、下げ髪形状に互いに撚り合されており、平面Ｂには、導電路３０を接続するための導電路区間３１が存在する。Ｂ２の領域では、平面Ａの導電路３０と平面Ｃの導電路３０とが下げ髪形状に互いに撚り合されており、平面Ａには、導電路３０の接続及び／又は撚り合せた構成のために用いられる導電路区間３１が形成されている。導電路３０を接続するための導電路区間３１は、定期的な間隔で平面が入れ替わる。当然のことながら、平面が３つよりも大きい際にも本形態による撚り合わせが行われうる。
【国際調査報告】
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