CN112582159A - 一种用于磁刺激的刺激线圈及其绕制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于磁刺激的刺激线圈及其绕制方法，包括线圈本体，所述线圈本体的中部设有圈孔，所述线圈本体包括上层线圈和下层线圈，所述上层线圈和下层线圈均由同一条线管紧密绕制而成，所述上层线圈与下层线圈在所述圈孔的外沿通过过渡线管相连接，所述上层线圈的外圈的线管通过弯折伸出一段构成电流输入管路，所述下层线圈的外圈的线管通过弯折伸出一段构成电流输出管路，所述电流输出管路的弯折处靠近所述电流输入管路的弯折处。本申请中的刺激线圈相比于传统的刺激线圈，在性能方面具有品质因素Q高、使用时升温慢、重量轻、抗振动性能好等优势。

Description

一种用于磁刺激的刺激线圈及其绕制方法

技术领域

本发明涉及刺激线圈技术领域，尤其涉及一种用于磁刺激的刺激线圈及其绕制方法。

背景技术

常规的刺激线圈采用传统绕制方法获得，请参阅图1所示，仅有一层结构，绕制之后一个引线在内侧，另一个引线在外侧，且在使用过程中，必须让在内侧的引线输入电流，由位于外侧的引线输出电流。因内侧的引线需要搭接在线圈外侧，在做刺激线圈的外壳时还需要专门留出避让空间，对结构和外观设计有一定的影响，这种刺激线圈的性能方面品质因素Q低、升温快、重量重、抗振动性能差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于磁刺激的刺激线圈及其绕制方法，以解决上述背景技术中遇到的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于磁刺激的刺激线圈，包括线圈本体，所述线圈本体的中部设有圈孔，所述线圈本体包括上层线圈和下层线圈，所述上层线圈和下层线圈均由同一条线管紧密绕制而成，所述上层线圈与下层线圈在所述圈孔的外沿通过过渡线管相连接，所述上层线圈的外圈的线管通过弯折伸出一段构成电流输入管路，所述下层线圈的外圈的线管通过弯折伸出一段构成电流输出管路，所述电流输出管路的弯折处靠近所述电流输入管路的弯折处。

上述方案中，所述上层线圈和下层线圈在线圈本体上呈α状结构。

上述方案中，所述线圈本体的最外周环的范围为120-130mm，所述线圈本体中圈孔的外沿范围为40-60mm，所述线圈本体的高度范围为10-12mm。

上述方案中，所述线圈本体的线管截面为圆形、方形、矩形中的任意一种。

上述方案中，所述线圈本体的线管内部填充有铜丝导线，所述铜丝导线设有2000-3000根，每根所述铜丝导线的外表面均涂覆有绝缘油漆。

上述方案中，所述线圈本体为从外向内逐渐凹陷的凹面型结构。

上述方案中，所述线圈本体设有两个，两个所述线圈本体均由同一条线管紧密绕制而成，两个所述线圈本体之间通过连接管相连接。

上述方案中，所述线圈本体包括上层线圈和下层线圈，两个所述线圈本体之间通过两个所述下层线圈之间的连接管相连接，其中一个所述线圈本体的上层线圈的外圈的线管通过弯折伸出一段构成电流输入管路，另一个所述线圈本体的上层线圈的外圈的线管通过弯折伸出一段构成电流输出管路，所述电流输出管路的弯折处靠近所述电流输入管路的弯折处。

上述方案中，两个所述线圈本体均为从外向内逐渐凹陷的凹面型结构，且两个所述线圈本体的凹面相对设置。

一种用于磁刺激的刺激线圈的绕制方法，包括以下步骤：

S1、将一条刺激线圈的管路线伸出一段作为电流输出管路，经过弯折后从外向内紧密绕圈构成下层线圈；

S2、在刺激线圈下层线圈中部的圈孔外沿向上弯折构成过渡线管，使其位于下层线圈的顶部；

S3、将过渡线管的端部经过弯折后从内向外紧密绕圈构成上层线圈，上层线圈的的外圈的线管通过弯折伸出一段构成电流输入管路；

S4、将电流输入管路盘绕至电流输出管路的附近，使电流输入管路和电流输出管路均位于刺激线圈的外周环面上；

S5、采用抽真空灌胶方式将上层线圈与下层线圈紧紧的粘结在一起，也使上层线圈中各圈的管路线紧密的粘结在一起，还使下层线圈中各圈的管路线紧密的粘结在一起。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明是一种面向磁刺激线圈模组设计，线圈采用阿尔法双层绕线，可以增大线圈的性能品质因素Q，降低发热量，在结构方面两个引线都在外侧有利于更好的装配。在相同的体积空间下线圈采用这种绕线的方式，品质因素Q大。本发明有效地提高磁刺激线圈性能，使刺激线圈磁场分布均匀，提升产品量产中的品质等级，降低产品工艺难度，同时提高性价比，改进现有磁刺激线圈的设计缺陷，提高磁刺激线圈性能。

另外，采用多股漆包线，减少肌肤效应，减少ACR提高产品的性能。采用铜丝制造，整体重量轻，方便手持移动。采用抽真空灌胶方式将上下两层线圈紧紧的粘结在一起，减少通入高频交流电流时的震动，从而降低使用过程中的噪音，因此本申请中的刺激线圈抗震性能要高于传统的刺激线圈。

附图说明

图1为现有技术中传统的刺激线圈结构示意图；

图2为本发明中的刺激线圈结构示意图；

图3为本发明中的刺激线圈半剖结构示意图；

图4为本发明另一实施例中的刺激线圈结构示意图；

图5为图4中刺激线圈另一视角的结构示意图；

图6为本发明对比传统的刺激线圈在相同方案治疗10min时的温度变化图。

图中标号：1-线圈本体；11-上层线圈；12-下层线圈；13-过渡线管；2-圈孔；3-电流输入管路；4-电流输出管路；5-连接管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。

实施例1，如图2和图3所示，一种用于磁刺激的刺激线圈，包括线圈本体1，线圈本体1的中部设有圈孔2，线圈本体1包括上层线圈11和下层线圈12，上层线圈11和下层线圈12均由同一条线管紧密绕制而成。由这条线管一根接一根的紧密排布在一块，通过注入高强度胶水固化后构成了这两层线圈。

线圈本体1的最外周环的范围为120-130mm，可以为120mm、125mm、130mm，优选125mm；线圈本体1中圈孔2的外沿范围为40-60mm，可以为40mm、50mm、60mm，优选50mm；线圈本体1的高度范围为10-12mm，可以为10mm、11mm、12mm，优选11mm。值得注意的是，线圈本体1的高度为上层线圈11或下层线圈12单层的高度。

在线圈本体1内部时，上层线圈11与下层线圈12在圈孔2的外沿通过过渡线管13相连接，在线圈本体1外部时，上层线圈11的外圈的线管通过弯折伸出一段构成电流输入管路3，下层线圈12的外圈的线管通过弯折伸出一段构成电流输出管路4，电流输出管路4的弯折处靠近电流输入管路3的弯折处。

上层线圈11和下层线圈12在线圈本体1上呈α状结构，上层线圈11与下层线圈12可以如图1所示那样并排在一起，也可以交叉在一起，只要两个接头在一块且都处于线圈外侧就可以，这样便于安装也便于接线。

在相同体积空间下采用电流输出管路4的弯折处靠近电流输入管路3的弯折处，且都处于线圈的外侧位置，或者采用α(即：阿尔法)双层绕线，这样做可以提高线圈的品质因素Q，降低线圈本体1在使用过程中的发热量，产品一致性好。在结构方面两个引线都在外侧有利于更好的装配，排线整齐使磁场分布均匀。

当导体中有交流电或者交变电磁场时，导体内部的电流分布不均匀，电流集中在导体的“皮肤”部分，也就是说电流集中在导体外表的薄层，越靠近导体表面，电流密度越大，导体内部实际上电流较小。结果使导体的电阻增加，使它的损耗功率也增加。这一现象称为集肤效应(亦称趋肤效应)。由于存在集肤效应，而将电流限制在导体截面上的一部分区域，这不仅降低了导线的有效使用面积，还增加了等效电阻。在传动的刺激线圈中这种集肤效应尤为明显，因为传统的刺激线圈中的导线规格为直径1毫米、数量为21根，整体重量较重，集肤效应导致导线的交流电阻增加，使用过程中刺激线圈在通入高频电流时，整个刺激线圈都会发生振动。

作为一种优选的方案，线圈本体1的线管截面为圆形、方形、矩形中的任意一种。其中线圈本体1的线管内部填充有铜丝导线，铜丝导线设有2000-3000根，优选规格为直径0.1毫米、数量为2500根的铜丝绞合在一起的导线，每根铜丝导线的外表面均涂覆有绝缘油漆。采用铜丝、银丝等导线包线，多股绝缘油漆包线绞线减少集肤效应减少直流电阻，铜丝的利用率高，相比其他金属截面积小，使线圈总质量减轻操作者更好的操作治疗，方便医护人员手持移动。

作为一种优选的方案，线圈本体1为从外向内逐渐凹陷的凹面型结构。平面的线圈本体1用于为腰椎部位、盆底骶骨部位进行磁刺激治疗，而带有凹面的线圈本体1用于跟人体头部相配合进行经颅磁刺激，用于治疗神经类疾病。

一种用于磁刺激的刺激线圈的绕制方法，包括以下步骤：

S1、将一条刺激线圈的管路线伸出一段作为电流输出管路，经过弯折后从外向内紧密绕圈构成下层线圈。一圈一圈的绕，线圈的外径逐渐增大。

S2、在刺激线圈下层线圈中部的圈孔外沿向上弯折构成过渡线管，使其位于下层线圈的顶部，方便绕制第二层线圈。

S3、将过渡线管的端部经过弯折后从内向外紧密绕圈构成上层线圈，一圈一圈的绕，线圈的外径逐渐增大。上层线圈的的外圈的线管通过弯折伸出一段构成电流输入管路，用于通入交流电。

S4、将电流输入管路盘绕至电流输出管路的附近，使电流输入管路和电流输出管路均位于刺激线圈的外周环面上，方便装配，节约设备的内部空间。

S5、采用抽真空灌胶方式将上层线圈与下层线圈紧紧的粘结在一起，也使上层线圈中各圈的管路线紧密的粘结在一起，还使下层线圈中各圈的管路线紧密的粘结在一起。一个整体的结构具有减少震动从而减少噪音的作用，并且结构紧凑，节约工作空间。

请参阅图6，为本发明对比传统的刺激线圈在相同方案治疗10min时的温度变化图。图中给出了在升温状态下(使用状态下)传统刺激线圈(即：old)与本申请(即：new)中在相同方案治疗10min时的温度变化图，以及在自然降温下(非使用状态下)传统刺激线圈(即：old)与本申请(即：new)中在相同方案治疗10min时的温度变化图。

从图6中可以看出，从升温方面讲，在相同方案治疗10min时，old线圈从26度温度上升至125度，而new线圈从26度温度上升至91度，可见在相同方案治疗且同一时间段内，采用本申请的线圈在工作时升温慢，使用过程中温度低。从自然降温方面讲，在相同方案治疗10min时，old线圈从125度温度下降至76度，而new线圈从91度温度下降至56度，可见在相同方案治疗且同一时间段内，采用本申请的线圈在非工作时自然降温速度快，有利于提高工作效率，为下一次工作做准备。

实施例2，请参阅图4和图5，在该实施例中，线圈本体1设有两个，两个线圈本体1均由同一条线管紧密绕制而成，两个线圈本体1之间通过连接管5相连接。

具体的，线圈本体1包括上层线圈11和下层线圈12，两个线圈本体1之间通过两个下层线圈12之间的连接管5相连接，其中一个线圈本体1的上层线圈11的外圈的线管通过弯折伸出一段构成电流输入管路3，另一个线圈本体1的上层线圈11的外圈的线管通过弯折伸出一段构成电流输出管路4，电流输出管路4的弯折处靠近电流输入管路3的弯折处。

作为一种优选的方案，两个线圈本体1均为从外向内逐渐凹陷的凹面型结构，且两个线圈本体1的凹面相对设置。带有两个凹面的线圈本体1用于跟人体头部相配合进行经颅磁刺激，通过头盔固定在人体头部，对头部两侧进行磁刺激，用于治疗神经类疾病。

本发明是一种面向磁刺激线圈模组设计，线圈采用阿尔法双层绕线，可以增大线圈的性能品质因素Q，降低发热量，在结构方面两个引线都在外侧有利于更好的装配。在相同的体积空间下线圈采用这种绕线的方式，品质因素Q大。本发明有效地提高磁刺激线圈性能，使刺激线圈磁场分布均匀，提升产品量产中的品质等级，降低产品工艺难度，同时提高性价比，改进现有磁刺激线圈的设计缺陷，提高磁刺激线圈性能。

另外，采用多股漆包线，减少肌肤效应，减少直流电阻，提高产品的性能。采用铜丝制造，整体重量轻，方便手持移动。采用抽真空灌胶方式将上下两层线圈紧紧的粘结在一起，减少通入高频交流电流时的震动，从而降低使用过程中的噪音，因此本申请中的刺激线圈抗震性能要高于传统的刺激线圈。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式，并不用于限定本发明保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于磁刺激的刺激线圈，包括线圈本体(1)，所述线圈本体(1)的中部设有圈孔(2)，其特征在于：所述线圈本体(1)包括上层线圈(11)和下层线圈(12)，所述上层线圈(11)和下层线圈(12)均由同一条线管紧密绕制而成，所述上层线圈(11)与下层线圈(12)在所述圈孔(2)的外沿通过过渡线管(13)相连接，所述上层线圈(11)的外圈的线管通过弯折伸出一段构成电流输入管路(3)，所述下层线圈(12)的外圈的线管通过弯折伸出一段构成电流输出管路(4)，所述电流输出管路(4)的弯折处靠近所述电流输入管路(3)的弯折处。

2.根据权利要求1所述的一种用于磁刺激的刺激线圈，其特征在于：所述上层线圈(11)和下层线圈(12)在线圈本体(1)上呈α状结构。

3.根据权利要求1所述的一种用于磁刺激的刺激线圈，其特征在于：所述线圈本体(1)的最外周环的范围为120-130mm，所述线圈本体(1)中圈孔(2)的外沿范围为40-60mm，所述线圈本体(1)的高度范围为10-12mm。

4.根据权利要求1所述的一种用于磁刺激的刺激线圈，其特征在于：所述线圈本体(1)的线管截面为圆形、方形、矩形中的任意一种。

5.根据权利要求4所述的一种用于磁刺激的刺激线圈，其特征在于：所述线圈本体(1)的线管内部填充有铜丝导线，所述铜丝导线设有2000-3000根，每根所述铜丝导线的外表面均涂覆有绝缘油漆。

6.根据权利要求1所述的一种用于磁刺激的刺激线圈，其特征在于：所述线圈本体(1)为从外向内逐渐凹陷的凹面型结构。

7.根据权利要求1所述的一种用于磁刺激的刺激线圈，其特征在于：所述线圈本体(1)设有两个，两个所述线圈本体(1)均由同一条线管紧密绕制而成，两个所述线圈本体(1)之间通过连接管(5)相连接。

8.根据权利要求7所述的一种用于磁刺激的刺激线圈，其特征在于：所述线圈本体(1)包括上层线圈(11)和下层线圈(12)，两个所述线圈本体(1)之间通过两个所述下层线圈(12)之间的连接管(5)相连接，其中一个所述线圈本体(1)的上层线圈(11)的外圈的线管通过弯折伸出一段构成电流输入管路(3)，另一个所述线圈本体(1)的上层线圈(11)的外圈的线管通过弯折伸出一段构成电流输出管路(4)，所述电流输出管路(4)的弯折处靠近所述电流输入管路(3)的弯折处。

9.根据权利要求8所述的一种用于磁刺激的刺激线圈，其特征在于：两个所述线圈本体(1)均为从外向内逐渐凹陷的凹面型结构，且两个所述线圈本体(1)的凹面相对设置。

10.根据权利要求1所述的一种用于磁刺激的刺激线圈的绕制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将一条刺激线圈的管路线伸出一段作为电流输出管路，经过弯折后从外向内紧密绕圈构成下层线圈；

S2、在刺激线圈下层线圈中部的圈孔外沿向上弯折构成过渡线管，使其位于下层线圈的顶部；

S3、将过渡线管的端部经过弯折后从内向外紧密绕圈构成上层线圈，上层线圈的的外圈的线管通过弯折伸出一段构成电流输入管路；

S4、将电流输入管路盘绕至电流输出管路的附近，使电流输入管路和电流输出管路均位于刺激线圈的外周环面上；

S5、采用抽真空灌胶方式将上层线圈与下层线圈紧紧的粘结在一起，也使上层线圈中各圈的管路线紧密的粘结在一起，还使下层线圈中各圈的管路线紧密的粘结在一起。

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