TW201310845A - 無線電力傳輸感應板結構及其製程 - Google Patents

Abstract

一種無線電力傳輸感應板結構，係至少包括一表面上設有至少一凹槽的鐵心板；至少一呈中心鏤空狀的感應線圈，配置於該鐵心板上並對應該凹槽；以及至少一磁性件容置於該感應線圈之中心鏤空處，其下方一部份嵌入該凹槽內，使得該磁性件與該鐵心板結合的高度小於等於該感應線圈與該鐵心板結合的高度，以使整體模組簿型化、電力傳輸最大化、磁性件最小數量化、最小體積化以及最大磁力化。

Description

無線電力傳輸感應板結構及其製程

本發明係為一種無線電力傳輸感應板結構及其製程，特別是關於一種無線電力傳輸感應板，其中定位磁鐵的厚度不超出線圈厚度，又不影響磁力及線圈感應能力的結構及其製程。

按，於手持式電子裝置，如手機、PDA(個人數位助理器)、掌上型電腦、筆記型電腦或平板電腦...等，都是使用電池供電，以方便使用者在無市電狀態時使用，且該些電子裝置都會附帶有線的電力供應器，方便電池充電或者使用市電供電。

由於科技的進步，目前已有開發出新型式的無線電力傳輸系統，可利用電磁感應的方式傳輸電力，以供電該些手持式電子裝置使用，或對該些手持式電子裝置的電池充電。該無線電力傳輸系統，包括有一電力傳送模組1及一電力接收模組2，如圖一係為其示意圖。

該電力傳送模組1及該電力接收模組2皆具有一線圈11及一感應板12，當兩者相接近時，該電力傳送模組10可輸入一電力，並轉換成一電磁場，而該電力接收模組20則可感應該電磁場，並轉換成電力輸出。

其中一端的感應板12上設一磁鐵13，而另一端的感應板12上設一鐵塊14，當兩者接近時，該磁鐵13可吸磁該鐵塊14，使兩端的線圈11能盡可能的對應靠近，使線圈感應的電力最大化。

由於成本考量，該磁鐵13會以最小數量化、體積最小化及磁力最大化的方向來設計，因此一般會將磁鐵13設置於線圈11的中心，而另一端的線圈11中心則會對應放置鐵塊14，如此磁鐵13的厚度就成了影響表面磁力大小的重要因素之一，為使磁鐵13能產生較大的磁力以吸磁鐵塊14，則需要有一定的厚度，如此則會造成磁鐵13的厚度超出該線圈11的厚度。

然而該磁鐵13的厚度超出該線圈11的厚度，又會造成整個無線電力傳輸模組整體厚度的增加，不但浪費空間、增加製造成本，還可能影響傳送及接收兩端線圈及鐵心板的磁場感應能力，因為兩端間的距離越近，則磁場感應越佳，電力傳送越好，反之則越差。

因此，本案發明人提出一種無線電力傳輸感應板結構，使該磁鐵13能具有一定的體積及厚度，又能與該線圈11等高，而不影響磁鐵13的吸磁力，又可縮小無線電力傳輸模組的整體厚度，更能縮短傳送及接收兩端間的距離，最佳化地感應電力傳輸。

本發明的主要技術特徵係在於提供一種無線電力傳輸感應板結構，係至少包括：一鐵心板，係於一表面上設有至少一凹槽；至少一感應線圈，係呈中心鏤空狀，配置於該鐵心板上，且該鏤空處係對應該凹槽；及至少一磁性件，係容置於該感應線圈之中心鏤空處，其下方一部份嵌入該凹槽內，使得該磁性件與該鐵心板結合的高度不大於該感應線圈與該鐵心板結合的高度。

本發明之次一技術特徵係在於提供一種無線電力感應板製程，該製程首先備置一鐵心板，並於該鐵心板之一表面上開設至少一凹槽；接著備置至少一呈中心鏤空狀的感應線圈，將該感應線圈黏著於該鐵心板上，並使該感應線圈之中心鏤空處對應該鐵心板之凹槽；最後備置至少一磁性件，將該磁性件置入於該感應線圈之中心鏤空處，並黏著該磁性件下方一部分於該凹槽內，使得該磁性件與該鐵心板結合的高度小於等於該感應線圈與該鐵心板結合的高度。

請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，然而所附圖式僅為本發明實施例之參考與說明，並非用來對本發明加以限制者。

請參閱圖二所示，係為本發明無線電力傳輸感應板結構之立體分解示意圖，而圖三係為圖二之組合立體示意圖，而圖四係為圖三A-A’剖面側視示意圖，本發明電力傳輸感應板20係可以為電力傳送模組或者電力接收模組，至少包括有一鐵心板21、一感應線圈22及一磁性件23，其中該鐵心板21具有一第一厚度H1，其一表面上設有至少一凹槽24，較佳地該鐵心板21凹槽24的深度D與鐵心板21厚度的比率可以為1:1.15~6.3，較佳地該鐵心板21係由磁鐵心材料壓製而成，且可製成可彎曲的可撓式鐵心板，本發明製作可撓式鐵心板的結構及方法將說明於後。

而該感應線圈22具有一第二厚度H2，呈中心鏤空狀，配置於該鐵心板21上，且該線圈22的鏤空處係對應於該鐵心板21的凹槽24，該感應線圈22的面積係小於該鐵心板21的面積，該感應線圈22具有至少一引出線221，用以引用感應電流，較佳地，該引出線221對應於該磁鐵心板21上的位置處設有一呈長條狀的溝槽211，使該引出線221可埋入該溝槽211內，以避免該引出線221影響該感應線圈的高度。

本發明之該磁性件23具有一第三厚度H3，可容置於該感應線圈22之中心鏤空處，該磁性件23的下方有一部份嵌入該凹槽24內，使得該磁性件23與該鐵心板21結合的高度小於等於該感應線圈22與該鐵心板21結合的高度，意即H1-D+H3≦H1+H2。

較佳地，該鐵心板21之凹槽24係呈圓形，而該磁性件23的外觀亦呈與該凹槽24對應的圓筒狀，如圖五本發明鐵心板與磁性件之第一實施例所示，較佳地該凹槽24與該溝槽211之間可以具有一間隙隔牆241，容置於該磁性件23與感應線圈22間的間隙內；或者該鐵心板21之凹槽24係呈矩形，而該磁性件23的外觀亦呈與該凹槽24對應的矩形狀，如圖六本發明鐵心板與磁性件之第二實施例所示，較佳地該溝槽211係貫穿該鐵心板21。

較佳地，該磁性件23可以為一本身具磁力的磁鐵，或者可為一不具磁力的鐵心，但可藉由電流流經圍繞在該鐵心外的該感應線圈22產生一電磁力。

該感應線圈22係可利用一不導電材料製成的黏著件25黏著於該鐵心板21上，而該磁性件23亦同樣利由該黏著件25黏著於該鐵心板21的凹槽24內，其中該黏著件25係可以為一雙面膠帶或者是為一黏著劑。

請一併參閱圖七所示，係為本發明無線電力傳輸感應板製程的流程示意圖，本發明無線電力傳輸感應板製程首先備置一鐵心板21(101)，並於該鐵心板21的一表面上開設至少一凹槽23(102)，接著備置至少一感應線圈22(103)，該感應線圈22係呈中心鏤空狀，並利用一黏著件25將該感應線圈22黏著於該鐵心板21上(104)，並使該感應線圈22之中心鏤空處對應該鐵心板21之凹槽24。

接著再備置至少一磁性件23(105)，並將該磁性件23置入於該感應線圈22之中心鏤空處，最後利用該黏著件25將該磁性件23下方一部分黏著於該凹槽24內(106)，使得該磁性件23與該鐵心板32結合的高度不大於該感應線圈22與該鐵心板21結合的高度。

請參閱圖八所示，係為本發明製成可撓式鐵心板之結構立體示意圖，而圖九係為其製程流程示意圖。本發明的鐵心板21可由磁鐵心材料壓製而成，為使該鐵心板具有可撓式，其製程首先備置該鐵心板21(201)，接著在該鐵心板21的至少一表面上做一圖樣化處理，或兩面皆做圖樣化處理，使該鐵心板21的表面形成有圖樣化複數溝槽41(202)。

而本發明圖樣化處理該鐵心板21可以使用一衝壓機台，如圖十之示意圖所示，機台上設有圖樣化之複數齒狀治具，當以治具衝壓該鐵心板21後，可於該鐵心板21之表面上形成圖樣化的複數溝槽41，而該些溝槽41可以呈內凹之三角狀、圓弧狀或梯形狀。

接下來本發明依該些溝槽41斷裂該鐵心板21，使該鐵心板21變成複數各自獨立的鐵心塊(203)，而該圖樣化的溝槽41可以呈橫長條狀或直長條狀，如圖十一A及圖十一B所示，使該鐵心板21可斷裂成複數長條狀的鐵心塊，或者該圖樣化的溝槽41可以呈橫直條交錯的方格狀，如圖十一C所示，使該鐵心板21斷裂成複數方塊狀的鐵心塊，又或者該方格狀溝槽41的橫直交錯處係隔開一空隙未有溝槽，如圖十一D所示，再或者該圖樣化溝槽41可以呈蜂巢狀，如圖十一E所示，或其它不規則幾何形狀等等。

最後本發明組合該些鐵心塊成一平板狀，並以至少一可撓性材料50黏貼或包覆組成平板狀的鐵心塊組合至少一表面，以形成該感應板(204)，其中該可撓性材料50可以使用一不導電之PET膠帶或者使用黏著劑，若使用PET膠帶時，兩相鄰鐵心塊之間可以緊密相靠而沒有間隙，若使用黏著劑時，兩相鄰鐵心塊之間可以有微小間隙，用以容置該黏著劑。

職是，本發明無線電力傳輸感應板結構及其製程具有以下的優點：

1.由前述本發明結構可知，本發明於鐵心板開設凹槽以嵌入一部份磁性件，可使磁性件與鐵心板結合的厚度可不超出感應線圈與鐵心板結合的厚度，以使整個無線電力傳輸的感應模組儘可能的簿型化。

2.本發明結構可縮短與另一端的距離，使傳輸的電力最大化。

3.本發明的結構可使磁性件最小數量化、最小體積化，以及具有最大磁力化，以節省成本。

4.本發明可利用感應線圈圍繞一鐵心構成磁性件，當電流流經感應線圈時，不但能產生電力磁場傳輸電力，亦可產生電磁力以吸磁另一端的鐵塊。

職是，本發明確能藉上述所揭露之技術，提供一種迥然不同於習知者的設計，堪能提高整體之使用價值，又其申請前未見於刊物或公開使用，誠已符合發明專利之要件，爰依法提出發明專利申請。

1．．．電力傳送模組

2．．．電力接收模組

11．．．線圈

12．．．感應板

13．．．磁鐵

14．．．鐵塊

20．．．電力傳輸感應板

21．．．鐵心板

211．．．溝槽

22．．．感應線圈

221．．．引出線

23．．．磁性件

24．．．凹槽

241．．．間隙隔牆

25．．．黏著件

41．．．溝槽

50．．．可撓性材料

圖一係為習知電力傳輸系統之示意圖；

圖二係為本發明無線電力傳輸感應板之立體分解示意圖；

圖三係為圖二之組合立體示意圖；

圖四係為圖三A-A’剖面側視示意圖；

圖五係為本發明鐵心板與磁性件之第一實施例立體示意圖；

圖六係為本發明鐵心板與磁性件之第二實施例立體示意圖；

圖七係為本發明無線電力傳輸感應板的製程流程示意圖。

圖八係為本發明製成可撓式鐵心板之結構立體示意圖。

圖九係為本發明可撓式鐵心板製程流程示意圖。

圖十係為本發明使用衝壓機台圖樣化處理鐵心板之示意圖。

圖十一A~E係為本發明圖樣化溝槽的實施例示意圖。

20．．．電力傳輸感應板

21．．．鐵心板

22．．．感應線圈

23．．．磁性件

24．．．凹槽

25．．．黏著件

Claims (36)

1. 一種無線電力傳輸感應板結構，係至少包括：一鐵心板，係於一表面上設有至少一凹槽；至少一感應線圈，係具有至少一引出線，呈中心鏤空狀，配置於該鐵心板上，且該鏤空處係對應該凹槽；以及至少一磁性件，係容置於該感應線圈之中心鏤空處，其下方一部份嵌入該凹槽內，使得該磁性件與該鐵心板結合的高度不大於該感應線圈與該鐵心板結合的高度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之無線電力傳輸感應板結構，其中更包括：至少一黏著件，係為一不導電材料，用以黏著該感應線圈於該鐵心板上，及黏著該磁性件下方一部分與該鐵心板凹槽結合內。
3. 如申請專利範圍第2項所述之無線電力傳輸感應板結構，其中該黏著件係為一雙面膠帶或黏著劑。
4. 如申請專利範圍第1項所述之無線電力傳輸感應板結構，其中該感應線圈的面積係小於該鐵心板。
5. 如申請專利範圍第1項所述之無線電力傳輸感應板結構，其中該鐵心板凹槽的深度與鐵心板厚度的比率為1:1.15~6.3。
6. 如申請專利範圍第1項所述之無線電力傳輸感應板結構，其中該鐵心板之凹槽係呈圓形，而該磁性件亦呈與該凹槽對應的圓筒狀。
7. 如申請專利範圍第1項所述之無線電力傳輸感應板結構，其中該鐵心板之凹槽係呈矩形狀，而該磁性件亦呈與該凹槽對應的矩形狀。
8. 如申請專利範圍第1項所述之無線電力傳輸感應板結構，其中該磁性件係為一磁鐵。
9. 如申請專利範圍第1項所述之無線電力傳輸感應板結構，其中該磁性件係由該感應線圈圍繞一鐵心所構成，可因電流流經該感應線圈而產生電磁力。
10. 如申請專利範圍第1項所述之無線電力傳輸感應板結構，其中該引出線對應該磁鐵心板之位置處設有一呈長條狀的溝槽，使該引出線可埋入該溝槽內。
11. 如申請專利範圍第10項所述之無線電力傳輸感應板結構，其中該溝槽係貫穿該磁鐵心板。
12. 如申請專利範圍第10項所述之無線電力傳輸感應板結構，其中該溝槽與該凹槽之間具有一間隙隔牆。
13. 如申請專利範圍第1項所述之無線電力傳輸感應板結構，其中該鐵心板係由磁鐵心材料壓製而成。
14. 如申請專利範圍第1項所述之無線電力傳輸感應板結構，其中該鐵心板係於至少一表面做圖樣化處理，形成圖樣化複數溝槽後，斷裂成複數獨立的鐵心塊，再組成平板狀，以至少一可撓性材料黏貼或包覆該鐵心板至少一表面所形成。
15. 如申請專利範圍第14項所述之無線電力傳輸感應板結構，其中該溝漕係呈內凹之三角狀、圓弧狀或梯形狀。
16. 如申請專利範圍第14項所述之無線電力傳輸感應板結構，其中該溝槽呈橫長條狀或直長條狀，使該鐵心板可斷裂成複數長條塊狀。
17. 如申請專利範圍第14項所述之無線電力傳輸感應板結構，其中該溝槽呈橫直條交錯的方格狀，使該鐵心板斷裂成複數方塊狀。
18. 如申請專利範圍第14項所述之無線電力傳輸感應板結構，其中該可撓性材料係為一不導電之PET膠帶或黏著劑。
19. 一種無線電力感應板製程，該製程至少包括下列步驟：備置一鐵心板；開設至少一凹槽於該鐵心板之一表面上；備置至少一呈中心鏤空狀的感應線圈；黏著該感應線圈於該鐵心板上，並使該感應線圈之中心鏤空處對應該鐵心板之凹槽；備置至少一磁性件；以及置入該磁性件於該感應線圈之中心鏤空處，並黏著該磁性件下方一部分於該凹槽內，使得該磁性件與該鐵心板結合的高度小於等於該感應線圈與該鐵心板結合的高度。
20. 如申請專利範圍第19項所述之無線電力感應板製程，其中黏著該感應線圈於該鐵心板上的步驟，係使用一不導電材料製成的雙面膠帶或黏著劑黏貼兩者。
21. 如申請專利範圍第19項所述之無線電力感應板製程，其中黏著該磁鐵下方一部份於該凹槽內的步驟，係使用一不導電材料製成的雙面膠帶或黏著劑黏貼兩者。
22. 如申請專利範圍第19項所述之無線電力感應板製程，其中該感應線圈的面積係小於該鐵心板。
23. 如申請專利範圍第19項所述之無線電力感應板製程，其中該鐵心板凹槽的深度與該鐵心板的厚度的比率為1:1.15~6.3。
24. 如申請專利範圍第19項所述之無線電力感應板製程，其中該鐵心板之凹槽係呈圓形狀，而該磁性件亦呈與該凹槽對應的圓筒狀。
25. 如申請專利範圍第19項所述之無線電力感應板製程，其中該鐵心板之凹槽係呈矩形狀，而該磁性件亦呈與該凹槽對應的矩形狀。
26. 如申請專利範圍第19項所述之無線電力感應板製程，其中該磁性件係為一磁鐵。
27. 如申請專利範圍第19項所述之無線電力感應板製程，其中該磁性件係由該線圈圍繞一鐵心所構成，可因電流流經該線圈而產生電磁力。
28. 如申請專利範圍第19項所述之無線電力傳輸感應板製程，其中該引出線對應該磁鐵心板之位置處設有一呈長條狀的溝槽，使該引出線可埋入該溝槽內。
29. 如申請專利範圍第28項所述之無線電力傳輸感應板製程，其中該溝槽係可貫穿或未貫穿該磁鐵心板。
30. 如申請專利範圍第28項所述之無線電力傳輸感應板製程，其中該溝槽與該凹槽之間具有一間隙隔牆。
31. 如申請專利範圍第19項所述之無線電力傳輸感應板製程，其中該鐵心板係為磁鐵心材料壓製而成。
32. 如申請專利範圍第19項所述之無線電力傳輸感應板製程，其中該鐵心板為可撓式性，其製程更包括：於該鐵心板至少一表面做一圖樣化處理，形成圖樣化複數溝槽；依該些溝槽斷裂該鐵心板，形成複數獨立的鐵心塊；以及組合該些鐵心塊成一平板狀，並以至少一可撓性材料黏貼或包覆至少一表面。
33. 如申請專利範圍第32項所述之無線電力傳輸感應板製程，其中該溝漕係呈內凹之三角狀、圓弧狀或梯形狀。
34. 如申請專利範圍第32項所述之無線電力傳輸感應板製程，其中該溝槽呈橫長條狀或直長條狀，使該鐵心板可斷裂成複數長條狀。
35. 如申請專利範圍第32項所述之無線電力傳輸感應板製程，其中該溝槽呈橫直條交錯的方格狀，使該鐵心板斷裂成複數方塊狀。
36. 如申請專利範圍第32項所述之無線電力傳輸感應板製程，其中該可撓性材料係為一不導電之PET膠帶或黏著劑。