(57)【要約】【課題】所定の周波数範囲の無線伝送信号と干渉する電磁エネルギーを減衰させるが、異なる周波数範囲の無線信号は実質的に減衰させずに通過させるシステムの提供。【解決手段】ワイヤレス充電器を車両内で使用するときのＡＭラジオ干渉を防ぐ遮蔽構造は、減衰すべき周波数に対応する互いに距離を置いて配列された複数の平行導体を有し、相互接続配置が固体導電性接合部を含みループを形成せずに導体を互いに接続しかつ接地し、導体はＰＣＢ上に配設されたトレースであり、追加の平行な導体が第１の導体に対して直交配向でＰＣＢの反対側に配設され、導体間の間隔は減衰すべき周波数と携帯電話の信号等の導体を伝搬すべき周波数を超える周波数とに対応して決定され、プリント回路基板に配設された固体導電性接合部は銅のように電気的かつ熱的に伝導性である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮蔽構造であって、
互いに第１の所定の横方向距離を置いて配列された複数の実質的に平行な導体であって、前記第１の所定の横方向距離は、電磁エネルギーが前記遮蔽構造を通って伝搬する際に減衰させることが所望される電磁エネルギーの周波数に対応する、導体と、
前記複数の実質的に平行な導体を互いに接続するための相互接続配置と、を備える
ことを特徴とする遮蔽構造。
【請求項２】
プリント回路基板が更に設けられ、前記複数の実質的に平行な導体は、前記プリント回路基板の第１の面に配設された導電性トレースを備える、請求項１記載の遮蔽構造。
【請求項３】
前記相互接続配置は、前記プリント回路基板に配設された固体導電性接合部を備える、請求項２記載の遮蔽構造。
【請求項４】
前記プリント回路基板には、第２の面が設けられ、互いに第２の所定の横方向距離を置いて配列された更なる複数の実質的に平行な導体であって、前記複数の実質的に平行な導体に対して所定の角度配向を有する、更なる複数の実質的に平行な導体が設けられる、請求項３記載の遮蔽構造。
【請求項５】
前記所定の角度配向は、実質的に直交の角度配向である、請求項４記載の遮蔽構造。
【請求項６】
前記第１の所定の横方向距離と前記第２の所定の横方向距離とは、互いに等しい、請求項４記載の遮蔽構造。
【請求項７】
前記更なる複数の実質的に平行な導体を互いに接続するための更なる相互接続配置が更に設けられる、請求項４記載の遮蔽構造。
【請求項８】
前記更なる相互接続配置は、前記プリント回路基板に配設された前記固体導電性接合部を備える、請求項６記載の遮蔽構造。
【請求項９】
前記プリント回路基板に配設された前記固体導電性接合部は、熱を伝導するように構成される、請求項３記載の遮蔽構造。
【請求項１０】
前記プリント回路基板に配設された前記固体導電性接合部は、電気的かつ熱的に伝導性である材料から形成される、請求項３記載の遮蔽構造。
【請求項１１】
前記プリント回路基板に配設された前記固体導電性接合部は、銅を含有する金属材料から形成される、請求項１０記載の遮蔽構造。
【請求項１２】
ハンドヘルドデバイスのためのワイヤレス充電構造であって、
入力電気パルスを受けるための電気入力部を有する一次充電コイルであって、前記入力電気パルスは、前記入力電気パルスに応答して、前記一次充電コイルに時間変化する磁場及び時間変化する電場を生じさせる、一次充電コイルと、
前記時間変化する電場を減衰させる電場遮蔽部と、を備える
ことを特徴とするワイヤレス充電構造。
【請求項１３】
前記時間変化する電場は、ＡＭラジオ伝送帯域の周波数成分を含み、前記電場遮蔽部は、ＡＭラジオ伝送帯域の電磁信号との干渉を生成する時間変化する電場の成分を減衰させるように構成される、請求項１２記載のワイヤレス充電構造。
【請求項１４】
前記電場遮蔽部は、前記時間変化する磁場内で渦電流の生成を防ぐように構成される、請求項１３記載のワイヤレス充電構造。
【請求項１５】
前記電場遮蔽部は、前記ＡＭラジオ伝送帯域の周波数を超える周波数を有する電磁信号の当該電場遮蔽部を通る伝搬を可能にするように構成される、請求項１３記載のワイヤレス充電構造。
【請求項１６】
前記電場遮蔽部は、前記ワイヤレス充電構造の周囲を取り囲むように配列される、請求項１５記載のワイヤレス充電構造。
【請求項１７】
前記電場遮蔽部は、前記一次充電コイルと前記ハンドヘルドデバイスとの間に間置される、請求項１４記載のワイヤレス充電構造。
【請求項１８】
ワイヤレス充電構造を使用して、ハンドヘルドデバイスの内部電池を充電するときに、ＡＭラジオ干渉を減少させる方法であって、前記ワイヤレス充電構造と影響されるＡＭラジオ受信部との間に電場遮蔽部を間置するステップを含む
ことを特徴とする方法。
【請求項１９】
前記ワイヤレス充電構造と影響されるＡＭラジオ受信部との間に電場遮蔽部を間置する前記ステップは、互いから第１の所定の横方向距離を置いて配列された第１の複数の実質的に平行な導体を間置するステップを含み、前記第１の所定の横方向距離は、電磁エネルギーが前記遮蔽構造を通って伝搬する際に減衰されることが所望される電磁エネルギーの周波数に対応する、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記ワイヤレス充電構造と影響されるＡＭラジオ受信部との間に電場遮蔽部を間置する前記ステップは、前記ワイヤレス充電構造と影響されるＡＭラジオ受信部との間に、互いから前記第１の所定の横方向距離を置いて配列された更なる複数の実質的に平行な導体を間置するステップを含み、前記更なる複数の実質的に平行な導体は、前記第１の複数の実質的に平行な導体に対して所定の角度配向を有する、請求項１９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、所望されない電磁場及び熱を生じさせる電力システムに関し、より詳細には、電磁場及び熱の伝搬が減衰されるが、渦電流損失を最小限にして磁場が通過することを可能にする、充電可能なデバイスのための充電システムに特に有用である遮蔽構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレス充電システムは、一次コイルで時間変化する磁場を生成することによって一次コイルと二次コイルとの間でエネルギーを伝達する。この磁場はまた、同じ時間変化する電場（electric field、又はE-field）を生成する。この一次信号の基本周波数は、車両用途のＡＭラジオ受信と干渉するのを避けるために、ＡＭラジオ帯域より下になるように設計することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、それは、ＡＭ帯域に波及しかつＡＭラジオ受信に干渉する一次信号の高調波を除去するために、費用がかかり、電力利用の観点から非効率である。したがって、当該技術分野においてワイヤレス充電システムによって引き起こされるＡＭ帯域干渉を減少させることが求められている。
【０００４】
従来技術は、一次、二次システムの外体積の周囲に磁気遮蔽を設けることによって磁気干渉に関する問題に対処しようとした。しかしながら、従来技術はワイヤレス充電の自動車用途及びワイヤレス充電のＡＭラジオ受信との干渉の特有の懸念に対処しないようである。
【０００５】
ワイヤレス充電に固有の別の問題は、充電可能なデバイスと接する充電器表面の温度上昇である。この表面の過度の温度上昇によって、充電可能なデバイス自体を過熱から守るために充電可能なデバイスの充電が終了する。充電コイルからの廃熱を取り除くことの難しさは、渦電流形成によりコイルの上に確立される導電性ループがあり得ないことである。したがって、固体導電性材料は、ヒートシンクとして機能するようにコイルの上に設置される可能性はない。
【０００６】
したがって、当該技術分野においてＡＭ帯域干渉を減少させ、好ましくはそれを除去することに加えて、ワイヤレス充電構造が充電器表面に過度の熱を発生させないワイヤレス充電構造が求められている。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、ハンドヘルドデバイスに伝達される過度の熱を引き起こさないハンドヘルドデバイスのためのワイヤレス充電構造を提供することにある。
【０００８】
本発明の別の目的は、情報伝送の対象となる周波数範囲の干渉を引き起こす電気装置から生じる電磁エネルギーを減衰させるためのシステムを提供することにある。
【０００９】
本発明の目的はまた、無線伝送信号に干渉する電磁エネルギーを減衰させるためのシステムを提供することにある。
【００１０】
本発明の更なる目的は、所定の周波数範囲の無線伝送信号と干渉する電磁エネルギーを減衰させるが、異なる周波数範囲の無線信号は実質的に減衰させずに通過させるシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記及び他の目的は、本発明の第１の装置態様により、互いに第１の所定の横方向距離を置いて配列された複数の実質的に平行な導体を有する遮蔽構造を提供する本発明によって達成される。第１の所定の横方向距離は、電磁エネルギーが遮蔽構造を通って伝搬するときに減衰することが所望される電磁エネルギーの周波数に対応する。複数の実質的に平行な導体を互いに接続するための相互接続配置が更に設けられる。
【００１２】
本発明のこの第１の装置態様の一実施形態では、プリント回路基板が更に設けられ、複数の実質的に平行な導体が、プリント回路基板の第１の面に配設された導電性トレースを構成する。
【００１３】
更なる実施形態では、相互接続配置は、プリント回路基板に配設された固体導電性接合部を含む。
【００１４】
本発明の更に他の実施形態では、プリント回路基板は、第２の面を有し、互いに第２の所定の横方向距離を置いて配列された更なる複数の実質的に平行な導体が設けられる。更なる複数の実質的に平行な導体は、複数の実質的に平行な導体に対して所定の角度配向を有する。いくつかの実施形態では、所定の角度配向は、実質的に直交の角度配向である。
【００１５】
第１の所定の横方向距離と第２の所定の横方向距離とは、本発明のいくつかの実施形態では互いに等しい。また、いくつかの実施形態では、更なる複数の実質的に平行な導体を互いに接続するための更なる相互接続配置が設けられる。有利な実施形態では、更なる相互接続配置は、プリント回路基板に配設された前述の固体導電性接合部である。
【００１６】
本発明の更なる有利な実施形態では、プリント回路基板に配設された固体導電性接合部は、熱を伝導するように構成される。したがって、プリント回路基板に配設された固体導電性接合部は、電気的かつ熱的に伝導性である材料から形成されることが有利である。このための優れた材料は、銅を含有する金属材料である。
【００１７】
本発明の更なる装置態様によるハンドヘルドデバイスのためのワイヤレス充電構造が提供される。本発明のこの更なる態様によるワイヤレス充電構造には、入力電気パルスを受けるための電気入力部を有する一次充電コイルが設けられる。入力電気パルスは、一次充電コイルに時間変化する磁場及び時間変化する電場を生じさせる。両方のこのような場は、入力電気パルスに応答する。時間変化する電場を減衰させる電場遮蔽部が更に設けられる。
【００１８】
本発明のこの更なる装置態様の一実施形態では、時間変化する電場は、ＡＭラジオ伝送帯域の干渉を引き起こす周波数成分を含む。したがって、電場遮蔽部は、時間変化する電場の干渉周波数成分を減衰させるように構成される。
【００１９】
この更なる装置態様の有利な実施形態では、電場遮蔽部は、時間変化する磁場内で渦電流の生成を防ぐように構成される。
【００２０】
本発明のこの態様の更なる有利な実施形態では、電場遮蔽部は、ＡＭラジオ伝送帯域の周波数を超える周波数を有する電磁信号の電場遮蔽部を通る伝搬を可能にするように構成される。電場遮蔽部のこの特性は、電場遮蔽部がワイヤレス充電構造の周囲を取り囲むように配置される本発明の実施形態に特に有用である。しかしながら、他の実施形態では、電場遮蔽部は、一次充電コイルとハンドヘルドデバイスとの間に間置される。
【００２１】
本発明の方法態様によるワイヤレス充電構造を使用して、ハンドヘルドデバイスの内部電池を充電するときに、ＡＭラジオ干渉を減少させる方法が提供される。本方法は、ワイヤレス充電構造と影響されたＡＭラジオ受信部との間に電場遮蔽部を間置するステップを含む。
【００２２】
この方法態様の一実施形態では、ワイヤレス充電構造と影響されたＡＭラジオ受信部との間に電場遮蔽部を間置するステップは、互いに第１の所定の横方向距離を置いて配列される第１の複数の実質的に平行な導体を間置するステップを含み、第１の所定の横方向距離は、電磁エネルギーが遮蔽構造を通って伝搬するときに減衰することが所望される電磁エネルギーの周波数に対応する。
【００２３】
更なる実施形態では、ワイヤレス充電構造と影響されたＡＭラジオ受信部との間に電場遮蔽部を間置するステップは、ワイヤレス充電構造と影響されるＡＭラジオ受信部との間に、互いから第１の所定の横方向距離を置いて配列される更なる複数の実質的に平行な導体を間置するステップを含み、更なる複数の実質的に平行な導体は、第１の複数の実質的に平行な導体に対して所定の角度配向を有する。
【００２４】
上記のように、本発明の一実施形態によるＡＭ干渉問題に対する提案された解決法は、電場遮蔽部がＡＭ帯域場を減衰させるが、磁場が遮蔽部層の渦電流をほとんど損失せずに通過することを可能にするように、一次コイルの上に配設される電場遮蔽部の追加である。渦電流は、ワイヤレス充電器実施形態において効率を低下させる。好ましくは、この遮蔽部は、熱伝導材料から製造され、それによってコイル領域から熱を分散させる付加利益を提供する。コイルを取り囲むがその真上ではない領域において、本発明のいくつかの実施形態では、この遮蔽部は、固体であり、それによってその放熱能力を向上させる。
【００２５】
他の実施形態では、電場遮蔽部は、一次及び二次要素を含む充電器システムの一部分の周囲に配置される。これは、完全な６面エンクロージャのいくつかの実施形態の形態をとってもよく、あるいは影響されるＡＭラジオ受信部の充電器システムとＡＭアンテナとの間に間置される単純に遮蔽の単一面であってもよい。
【００２６】
本発明により提案される解決法は、遮蔽部がプリント配線板（printed wiring board：ＰＷＢ）形式の一次コイル最上層に組み込むことができるために費用効率が高く、また一次コイルの上部に設置された二次ＰＷＢとして追加することができる。いくつかの実施形態では、類似の遮蔽概念は、巻き線型一次コイルに適用されることができるが、全体的な費用及び構造的有利性は、ＰＷＢ形式の一次コイル実装と比較して明白ではない。
【００２７】
本発明の電場遮蔽部の主要な特性のいくつかを以下に記載する。
【００２８】
１）遮蔽部の厚さは、一次コイルと二次コイルとの間の公称間隙を大幅に増大させないようにできるだけ小さくあるべきである。より大きな公称間隙は、ワイヤレス充電器の適用において空隙の有用な範囲を減少させる。
【００２９】
２）閉ループが充電非効率を生じさせ、充電器ハウジング内の望ましくない温度上昇を引き起こす渦電流を支持するため、電場遮蔽部の導電性パターンの閉ループはあってはならない。
【００３０】
３）電場遮蔽部パターンの導体の幅は、個々のトレース内で渦電流を減少させるのに十分に狭くあるべきである。
【００３１】
４）電場遮蔽部トレースの間隔は、ＡＭ信号を遮蔽するのに十分に近くであるべきであるが、全システムの場合、遮蔽部は、携帯電話の信号が通過することを可能にするように離れて十分に遠くであるべきである。
【００３２】
５）遮蔽部トレースは、導電性であるが、磁気的に中性であるべきである。
【００３３】
６）遮蔽部トレースは、車両の負電圧基準に接続されるべきである。
【００３４】
本発明のいくつかの実施形態では、電場遮蔽部は、コイルの真上ではない遮蔽部の領域内の固体銅パターンを設けることによって充電器コイル廃熱の分散を支援する。電場遮蔽部が高度に導電性である材料から製造される場合に電場遮蔽部パターンの有効性が高められる。さらに、材料がヒートシンク機能を高めるのに高度に熱伝導性である場合に大幅な有利性が達成される。銅は、優れた電気かつ熱導体であるので、両限定要素に優れた材料である。遮蔽部導体を接地するのに使用される同一のビアはまた、接地電位でもある充電器の接地したアルミニウムヒートシンクへのサーマルビアとしても機能することができる。
【００３５】
本発明の特定の例示的な実施形態では、遮蔽マットの隣接導体間の距離は、減衰することが所望される周波数の１／４波長未満で離間配列される。したがって、電場遮蔽部トレースの間隔は、ＡＭ信号を遮蔽するのに十分に近く、全システム遮蔽部を用いる本発明の実施形態では、導電性トレースは、携帯電話の信号がそこを通って通過することを可能にするように十分に離れている。このような実施形態では、例示的には、約１５０ｋＨｚ〜約１．７１ＭＨｚのＡＭ帯域の放射を減衰させることが所望される。ロッドアンテナを使用する計測は、本発明の遮蔽部システムによって達成される減衰の有効性を示す。
【００３６】
本発明の理解は、付属図面とともに以下の詳細な説明を読むことによって容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】長手方向に配置された複数の導電性トレースを示す、本発明の原理により構成された電場遮蔽部の１つの面の平面図である。
【図２】図１に示した面上の導電性トレースに対して実質的に直交的に配置された複数の導電性トレースを示す、図１の電場遮蔽部の反対側の平面図である。
【図３】本発明の原理により構成された電場遮蔽部が充電器台と受信部との間に間置されたワイヤレス充電器構造の簡略図である。
【図４】本発明の原理により構成された電場遮蔽部が充電器台及び受信部を取り囲むように配置されたワイヤレス充電器構造の簡略図である。
【図５】本発明の電場遮蔽部が平面充電器コイルからのＡＭ帯域干渉を制限するように適用される、ワイヤレス充電器構造との関係において示される本発明の特定の例示的な実施形態の極めて簡略化されたブロック及び線図である。
【図６】本発明の電場遮蔽部を用いるワイヤレス充電器構造の単一マットモジュールに有用である回路基板の簡略図である。
【図７】本発明の電場遮蔽部を用いるワイヤレス充電器構造の単一マットモジュールに有用であるヒートシンク及び一次コイル配列の簡略図である。
【図８】ワイヤレス充電器構造を形成するためのプリント回路基板、Ｎｏｍｅｘ（登録商標）層、ヒートシンク層、コイル層、及び２つの磁石の配列を示す一部分解図である。
【図９】図８の配置の簡略化された断面図である。
【図１０】プリント回路基板に重なる本発明により構成された電場遮蔽部の簡略化された概略等角図である。
【図１１（ａ）】電場遮蔽をせずにワイヤレス充電構造からのＡＭ干渉の周波数分布の関数としての振幅を示すグラフである。
【図１１（ｂ）】本発明の電場遮蔽によって達成される減衰を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１は、本発明の原理により構成された電場遮蔽部１００の１つの面の平面図であり、回路基板１０４上に長手方向に配置される複数の導電性トレース１０２を示す。本発明のこの特定の例示的な実施形態では、回路基板１０４は、ハンドヘルドデバイス（図示せず）のためのワイヤレス充電器（図示せず）によって使用するために構成される。導電性トレース１０２は、固体パターン１１０で互いに電気的に結合され、この実施形態では、全く閉ループを形成しない。この実施形態では、固体パターンは、銅から形成され、ワイヤレス充電器の充電コイル（この図に図示せず）の近くである回路基板１０４の領域（具体的に指定せず）内に位置しないように配置される。
【００３９】
導電性トレース１０２は、いくつかの実施形態では、減衰することが所望される電気エネルギーの周波数に対応する距離で互いに分離される。本実施形態では、車両での使用を目的とするワイヤレス充電器構造での場合、ＡＭラジオ帯域に干渉する電磁エネルギーを減衰させることが所望される。上述したように、本発明のこの例示的な実施形態では、例示的には、約１５０ｋＨｚ〜約１．７１ＭＨｚのＡＭ帯域で電磁放射の伝搬を減衰させることが所望される。したがって、トレース間の間隔は、減衰されることが所望される最高周波数の４分の１波長より小さくなければならない。しかしながら、充電されることが所望されるハンドヘルドデバイス（図示せず）が携帯電話である本発明の実施形態では、トレース間の間隔は、後述するように、携帯電話が遮蔽された領域内に配設される実施形態において、携帯電話の信号が電場遮蔽部を通過することを可能にするように十分に大きくなければならない。
【００４０】
図２は、回路基板１０４上の図１に示した面上の導電性トレースに対して実質的に直交的に配列される複数の導電性トレース１１２を示す、図１に示した電場遮蔽部１００の反対側の平面図である。前述した構造の要素は、同様に指定される。図１及び図２では、固体パターン１１０は、導電性トレースが接地電位であることが望ましいので接地点として機能する。また、この実施形態では、固体パターン１１０は、後述するように、充電されるハンドヘルドデバイスが配設される領域から離れて熱を伝導するように機能する。
【００４１】
図３は、本発明の原理により構成された電場遮蔽部３６が充電器台３２と受信部３４との間に間置されたワイヤレス充電器構造の簡略図である。
【００４２】
図４は、本発明の原理により構成された電場遮蔽部４６が充電器台４２及び受信部４４を取り囲むように配置されたワイヤレス充電器構造の簡略図である。この実施形態では、充電することが所望される（具体的に指定せず）ハンドヘルドデバイス（図示せず）は、受信部４４を取り囲み、電場遮蔽部内で取り囲まれ、したがって電場遮蔽部のトレース間（または導体間）の間隔は、携帯電話の信号がそこを通って通過することを可能にするように十分に大きくなければならない。当業者は、従来のＡＭ帯域に干渉するが、携帯電話の通信信号の著しくより高い周波数が通過することを可能にするように十分に大きい電磁放射の伝送を遮断するように十分に小さいトレース間の間隔を構成することができる。したがって、車両に使用されるとき、ＡＭラジオ帯域干渉は減衰されるが、携帯電話は、稼動中であり、電話を受けるのに有効であることを維持する。
【００４３】
図５は、ワイヤレス充電器構造５０との関係において示される本発明の特定の例示的な実施形態の極めて簡略化されたブロック及び線図である。この実施形態では、本発明の電場遮蔽部５２（簡略化され、想像線で示す）は、一次充電コイル５４（概略的に表す）から生じるＡＭ帯域干渉信号（図示せず）を減衰させるように適用される。電場遮蔽部は、いくつかの実施形態では、プリント配線板（この図には図示せず）上に対応する導電性トレースをプリントすることよって形成される、一次充電コイルに重なるようにこの図では示される。
【００４４】
この図に示されるように、マイクロコントローラ５６は、電気エネルギーをパルス電力モジュール５８にも供給する電源５７から動作電力を受信する。マイクロコントローラは、パルス電力モジュールを介する一次充電コイルへのシステム電力パルス（図示せず）の供給を管理する。パルス電力モジュール５８によって生じる電気パルスは、一次充電コイル５４によってＡＭラジオ伝送を干渉するラジオ周波数成分を含む放出物（図示せず）に変換される周波数成分を含む。したがって、このようなワイヤレス充電器は、ワイヤレス充電器がＡＭラジオ（図示せず）の近くにある車両（図示せず）に用いられるとき、このような干渉信号を抑制する必要がある。この点において、一次充電コイル５４は、入力電気パルスに応答する時間変化する磁場及び時間変化する電場を生じることが留意され、これらはどちらもこの図に示されない。本明細書に記載されるように、電場遮蔽部５２は、時間変化する磁場内で渦電流またはそれの減衰を生成するとしても最小限の程度で生成しながら干渉信号の伝搬を減衰させる。
【００４５】
一次充電コイル５４及び電場遮蔽部５２は、実質的に平面的な構成を有するように本発明のこの特定の例示的な実施形態に示されるが、他のコイル及び遮蔽部構成は、本発明の実施に用いられることができることを理解されるべきである。後述するように、いくつかの実施形態では、電場遮蔽部は、このような遮蔽が非平面コイルからの電場放出物の確定的周波数成分を減衰させるように適用されることを可能にする可撓性の特性を有する。また、上記のように、電場遮蔽部は、本発明の他の実施形態では、ワイヤレス充電器ユニットの全体を取り囲み、また、更に他の実施形態では、ワイヤレス充電器ユニット全体及び充電されるハンドヘルドデバイスを取り囲むように構成されることができる。
【００４６】
図６は、本発明の電場遮蔽部（この図に図示せず）を用いるワイヤレス充電器構造の単一マットモジュール（図示せず）に有用である回路基板６４の簡略図である。この実施形態では、回路基板６４は、約１．００ｍｍの厚さ、約５１．５ｍｍの全面積（図面では垂直に）、及び約５２．５０ｍｍの幅を有する。半円形ノッチ領域６６は、約９．００ｍｍの半径寸法を有し、矩形ノッチ６７は、約６．５ｍｍの深さ及び約１６ｍｍの回路基板６４の縁部に沿った寸法を有する。４つの開口６１は、約４．４ｍｍの直径を有する。
【００４７】
図７は、本発明の電場遮蔽部を用いるワイヤレス充電器構造の単一マットモジュールに有用であるヒートシンク配置７４の簡略図である。ヒートシンク配置７４は、その上に一次コイル７２を配設した。この実施形態では、一次コイル７２は、市販のフェライト及びＮｏｍｅｘ（登録商標）から形成されるプリント回路基板として構成される。
【００４８】
図８は、ワイヤレス充電器構造（具体的に指定せず）を形成するためのプリント回路基板６４、Ｎｏｍｅｘ（登録商標）層８２、ヒートシンク層７４、コイル層７２、ならびに２つの永久磁石８４及び８６の配置を示す一部分解図である。前述した構造の要素は、同様に指定される。この図からわかる様に、コイル層７２及びヒートシンク層７４は、Ｎｏｍｅｘ（登録商標）層８２によってプリント回路基板６４から分離されて維持される。
【００４９】
図９は、図８の配置の簡略化された断面図である。前述した構造の要素は、同様に指定される。プリント回路基板６４、Ｎｏｍｅｘ（登録商標）層８２、ヒートシンク層７４、コイル層７２、ならびに２つの永久磁石８４及び８６の積層された配置がこの図に示される。永久磁石８４及び８６は、ハンドヘルドデバイス（図示せず）が一次コイル７２の上の中心とする適所にとどまることを確実にするのに有用である。
【００５０】
図１０は、プリント回路基板１００４に重なる本発明により構成された電場遮蔽部１００２の簡略化された概略等角図である。この図に示されるように、電場遮蔽部１００２は、ＡＭ帯域ラジオ信号との干渉を起こす電磁エネルギーを減衰させるのに十分に近く離間配置される複数の導体１００３を有する。前述したように、この導体は、渦電流の形成を防ぎ、かつ固体プリント領域１００６に電気的に結合されるようにループ状ではない。導電性トレースが電場遮蔽部１００２の目に見えない面上に含まれるようないくつかの実施形態では、それらの導電性トレースもまた、固体プリント領域１００６に接続される。
【００５１】
電場遮蔽部１００２は、遮蔽されていない場合、ＡＭラジオ周波数帯域の干渉を引き起こす電磁放射を生じる回路を含むプリント基板１００４に重なるように配置されることが図１０から考えられる。加えて、電場遮蔽部１００２は、多少可撓性であるように示され、したがって、本発明は、非可撓性の基板に限定されない。この図に見られないが、本発明のいくつかの実施形態では、プリント回路基板１００４上に直接一次コイルが設けられる。
【００５２】
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、電場遮蔽をせずにワイヤレス充電構造から生じるＡＭ干渉信号の周波数分布の関数としての振幅、及び本発明の電場遮蔽によって達成される減衰を示すグラフ図である。図１１（ａ）に示されるように、本発明により遮蔽されなかったワイヤレス充電器構造の試験ロッドアンテナ（図示せず）によって受信された信号トレースは、１．０３４０００ＭＨＺで６７．６９９ｄＢμＶ／ｍの振幅を有する。それに対して、図１１（ｂ）は、本発明の遮蔽システムを使用して、１．０３４０００ＭＨＺでの信号トレースは、３９．５５８ｄＢμＶ／ｍのみであることを示す。したがって、本発明の本実施形態は、ＡＭ帯域の生じた干渉信号を減衰させるのに有効であると考えられる。
【００５３】
本発明は、特定の実施形態及び用途に関して記載されたが、請求項に係る発明の範囲を超えることなく、またはその趣旨から逸脱することなく、本教示を考慮して当業者は追加の実施形態を生み出すことができる。したがって、本開示の図面及び説明は、本発明の理解を容易にするように提案され、その範囲を限定するように解釈されるべきではないことが理解されるべきである。
【符号の説明】
【００５４】
３２  充電器台
３４  受信部
３６  電場遮蔽部
４２  充電器台
４４  受信部
４６  電場遮蔽部
５０  ワイヤレス充電器構造
５２  電場遮蔽部
５４  一次充電コイル
５６  マイクロコントローラ
５７  電源
５８  パルス電力モジュール
６１  開口
６４  回路基板
６６  半円形ノッチ領域
６７  矩形ノッチ
７２  一次コイル、コイル層
７４  ヒートシンク配置
８４、８６  永久磁石
１００  電場遮蔽部
１０２  導電性トレース
１０４  回路基板
１１０  固体パターン
１１２  導電性トレース
１００２  電磁遮蔽部
１００３  導体
１００４  プリント回路基板
１００６  固体プリント領域
【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（ａ）】
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【図１１（ｂ）】
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