(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース内に各種電子部品とともに電気的回路を構成する１次側コイルを組込んだプリント基板を収納し、このケースと１次側コイルとを機械的に位置決めして結合した電力供給部と、通信機器および電子機器を構成する電気的回路および機構部品を組込んだ機器ケースに２次側コイルを組込んだ電力受給部とからなり、上記ケースに対する上記１次側コイルの機械的結合として上記ケースに設けたボス部に上記１次側コイルのボビンの取付部を取付ビスにより上記プリント基板とともに結合し、この電力供給部と電力受給部とが上記１次側コイルと２次側コイルが位置ずれすることなく対応するようにはまり合う構成とした非接触型電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は携帯用の通信機器あるいは電子機器に用いられる非接触型電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来におけるこの種の非接触型電源装置としては、図４に示すように構成されていた。すなわち、合成樹脂からなり周縁部に嵌合部２を設け、下面中間部に下方に突出するボス部３を設け、中央部に上方に突出する中空突部４を設けた上ケース１に、中央部に上方に突出する磁心５を組込んだボビン６に１次巻線７を巻回して構成した１次側コイル８を他の電子部品９とともに電気回路部を構成するように上面に実装したプリント基板１０を取付ビス１１を用いて上ケース１のボス部３に結合し、磁心５を中空突部４にはめ込み、この上ケース１に周縁部に上方に立上がった嵌合部２に嵌合する嵌合突部１２をもった下ケース１３を結合して一方の電力供給部とし、同じく合成樹脂などで構成され、通信機器あるいはビデオカメラなどの電子機器としての機能を果たす電気回路や構成部品を組込んだ機器ケース１４の端面に中空状の内方への突部１５を設け、この突部１５の外周部に２次巻線１６を巻回した２次側コイル１７を構成して電力受給部を形成している。
【０００３】
すなわち、このような構成で、機器ケース１４内の電池の充電を行う場合には、電力供給部に電力受給部をセットする。つまり、上ケース１の中央部の中空突部４に機器ケース１４の突部１５がはまり込むように組合せ、１次側コイル８に電力を印加して磁心５を介して磁気結合されている２次側コイル１７に電力を誘起させ、その２次側コイル１７に発生した電力を機器ケース１４内の電池に充電するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成において、１次側コイル８と２次側コイル１７の結合は、出力容量や効率に大きな影響を与えることになる。１次側コイル８と２次側コイル１７の磁気的結合のばらつきを無くし、安定させるために従来は、１次巻線７と２次巻線１６との距離および各々の中心の位置ずれを１次側コイル８をプリント基板１０に実装する工程で、１次側コイル８とプリント基板１０との浮きの基準を基に１次側コイル８のばらつきを管理していた。
【０００５】
すなわち、１次側コイル８を半田付けすることによりプリント基板１０上に実装したものを上ケース１のボス部３に取付ビス１１を用いて固着し１次側コイル８の位置を規制していた。
【０００６】
しかしながら、１次側コイル８の位置が上ケース１のボス部３の高さのばらつき、プリント基板１０の穴位置のずれ、プリント基板１０と１次側コイル８との実装位置ずれ、１次側コイル８を装着したプリント基板１０を上ケース１に組立てるときの位置ずれなどで機器ケース１４側の２次側コイル１７との位置ずれが発生し磁気的結合が大きくばらつき、出力容量や効率に大きな悪影響を及ぼすものとなっていた。
【０００７】
本発明は以上のような従来の欠点を除去し、１次側コイルと２次側コイルとの位置ずれが発生しにくく、磁気的結合の安定した非接触型電源装置を提供することを目的としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の非接触型電源装置は、ケース内に各種電子部品とともに電気的回路を構成する１次側コイルを組込んだプリント基板を収納し、このケースと１次側コイルとを機械的に位置決めして結合した電力供給部と、通信機器および電子機器を構成する電気的回路および機構部品を組込んだ機器ケースに２次側コイルを組込んだ電力受給部とからなり、上記ケースに対する上記１次側コイルの機械的結合として上記ケースに設けたボス部に上記１次側コイルのボビンの取付部を取付ビスにより上記プリント基板とともに結合し、この電力供給部と電力受給部とが上記１次側コイルと２次側コイルが位置ずれすることなく対応するようにはまり合う構成としたものである。
【０００９】
この構成とすることにより、出力容量や効率の優れた非接触型電源装置が提供できることになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、ケース内に各種電子部品とともに電気的回路を構成する１次側コイルを組込んだプリント基板を収納し、このケースと１次側コイルとを機械的に位置決めして結合した電力供給部と、通信機器および電子機器を構成する電気的回路および機構部品を組込んだ機器ケースに２次側コイルを組込んだ電力受給部とからなり、上記ケースに対する上記１次側コイルの機械的結合として上記ケースに設けたボス部に上記１次側コイルのボビンの取付部を取付ビスにより上記プリント基板とともに結合し、この電力供給部と電力受給部とが上記１次側コイルと２次側コイルが位置ずれすることなく対応するようにはまり合う構成としたものであり、この構成によってケースと機器ケースがはまり合うことで１次側コイルと２次側コイルとの位置がずれることなく対応し、磁気的結合が安定し出力容量や効率のばらつきの少ないものとすることができる。
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１について図１を用いて説明する。
【００１４】
図１において弾性を有する合成樹脂によって構成された上ケース２０と下ケース２１により電力供給部のケースを構成している。上記上ケース２０は周縁部に上方に立上がった逆Ｕ字状の嵌合部２２を有し、中間部には下方に突出したボス部２３を設け、中央部に上方に立上がった中空突部２４を有する構成となっている。また、下ケース２１は周縁部に上ケース２０の嵌合部２２に嵌合結合される嵌合周壁２５を有する皿状となっている。
【００１５】
この上下ケース２０，２１内には１次側コイル２６および各種電子部品２７を実装して電力供給部としての電気的回路を形成したプリント基板２８が組込まれている。上記１次側コイル２６は１次巻線２９を巻回するコイルボビン３０の下面にプリント基板２８への実装用の端子３１を設け、このコイルボビン３０の下端鍔部の両端に取付部３２を設け、しかもコイルボビン３０の中央部にＩ形コアからなる磁心３３を上方に突出するように組込んで構成されている。
【００１６】
この１次側コイル２６を含むプリント基板２８は、取付ビス３４を用いて上ケース２０のボス部２３に結合される。すなわち、取付ビス３４をプリント基板２８および１次側コイル２６のコイルボビン３０の取付部３２に挿入し上ケース２０のボス部２３にねじ止めされて結合される。つまり、上ケース２０のボス部２３の下面には１次側コイル２６のコイルボビン３０の取付部３２が当接して位置決めされ固着されることになる。なお、このとき、１次側コイル２６の磁心３３の上部は上ケース２０の中空突部２４にはまり込んでいる。
【００１７】
一方、３５は同じく合成樹脂などで構成された機器ケースであり、この機器ケース３５内には図示していないが通信機器あるいは電子機器を構成する電気的回路および構成部品が組込まれており、その一端部は上記上ケース２０の嵌合部２２の内部にはまり込む外形寸法に形成されている。この機器ケース３５の一端部には上ケース２０の中空突部２４をはめ込む内方に突出した中空凹部３６が設けられ、この中空凹部３６の外周面にスペーサ３７を介して高さ位置を決定して２次巻線３８を巻回して構成した２次側コイル３９が設けられ電力受給部を構成している。
【００１８】
以上のような構成でその動作について説明する。機器ケース３５内の電池の充電エネルギーが減少すると、機器ケース３５を電力供給部の上ケース２０の嵌合部２２の内部にはめ込ませる。そして電力供給部に電源を投入することにより１次側コイル２６に電力を与えて磁心３３を介して磁気結合されている２次側コイル３９に電力を誘起させ、この２次側コイル３９に発生した電力を機器ケース３５内の電池に充電する。
【００１９】
このとき、上ケース２０および機器ケース３５の外形寸法が規定通りに形成されておれば、１次側コイル２６は上ケース２０のボス部２３に直接取付けられており、２次側コイル３９はスペーサ３７の高い寸法精度でかつ中空凹部３６で位置決めされて機器ケース３５に取付けられているため、１次側コイル２６と２次側コイル３９の位置ずれは全く発生せず磁気的結合にばらつきはなくなり、出力容量や効率化に悪影響を及ぼすことはなく、きわめて高品質で安定した非接触型電源装置とすることができる。
【００２０】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２について図２を用いて説明する。
【００２１】
なお、実施の形態１と同一構成の部分には同一の符号を付して説明を省略し、異なる点のみについて説明する。
【００２２】
図２において、上ケース２０の中間部には下方に突出した係合突片４０をボス部２３の代わりに設け、１次側コイル２６のコイルボビン３０には係合突片４０の下端の係合爪４１と係合する係合凹部４２を設けた構成とし、１次側コイル２６をプリント基板２８に実装した後、上ケース２０の係合突片４０にコイルボビン３０を係合させて固着し、下ケース２１を嵌合させて電力供給部としたものである。
【００２３】
このような構成でその動作は基本的には実施の形態１と同一であるが、上ケース２０に対するプリント基板２８に実装した１次側コイル２６の組込みが簡単かつ確実に行えるという別の効果を得ることができる。
【００２４】
（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３について図３を用いて説明する。
【００２５】
実施の形態２と基本的な構成は同一であり、異なる点のみ説明する。
すなわち、１次側コイル２６として磁心３３を上方に突出させずコイルボビン３０内に収納された寸法とし、これを上ケース２０の係合突片４０に係合爪４１とコイルボビン３０の係合凹部４２を係合させることで結合する。したがって、上ケース２０には中央に中空突部２４は設けなくてよい。
【００２６】
一方、機器ケース３５側も中空凹部３６が不要となり、２次側コイル３９は機器ケース３５の端面に密着して取付けられ、この２次側コイル３９は中央に磁心４３を組込んだコイルボビン４４に２次巻線３８を巻回したもので構成してある。
【００２７】
この構成で、機器ケース３５を上ケース２０の上面の凹部にはめ込むことにより、１次側コイル２６と２次側コイル３９とは近接して対応配置され、磁気的に磁心３３，４３を介して結合されて電力の受給が行えることになる。
【００２８】
これは、上ケース２０および機器ケース３５の形状が単純化されて安価に生産できることになる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明の非接触型電源装置は構成されるため、１次側コイルおよび２次側コイルがケースおよび機器ケースに対して位置決めされて結合されているため、両ケースをはめ合せたとき両コイル間の磁気的結合が著しく安定し、出力容量や効率が安定したものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における非接触型電源装置を示す要部分解断面図
【図２】同実施の形態２の要部分解断面図
【図３】同実施の形態３の要部分解断面図
【図４】従来の非接触型電源装置を示す要部分解断面図
【符号の説明】
２０  上ケース
２１  下ケース
２２  嵌合部
２３  ボス部
２４  中空突部
２５  嵌合周壁
２６  １次側コイル
２７  電子部品
２８  プリント基板
２９  １次巻線
３０  コイルボビン
３１  端子
３２  取付部
３３  磁心
３４  取付ビス
３５  機器ケース
３６  中空凹部
３７  スペーサ
３８  ２次巻線
３９  ２次側コイル
４０  係合突片
４１  係合爪
４２  係合凹部
４３  磁心
４４  コイルボビン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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