(57)【要約】  給電対象機器を適切に配置することが容易な非接触給電装置、及びそれを備える非接触電力伝送装置を提供する。  非接触電力伝送装置１において、非接触給電装置１０は、給電コイル１１と、給電コイル１１を収容する筐体１２と、給電コイル１１を巻き付けるボビン１３とを備える。筐体１２は、給電対象機器の少なくとも一部を収容可能な凹部１２ａを有する。凹部１２ａは、給電対象機器が載置される内面の少なくとも一部が湾曲面となっている。凹部１２ａの湾曲した内面は、給電対象機器の直立を防止する。給電対象機器である携帯用電子機器８０は、凹部１２ａに少なくとも一部が収容される。
2017037811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電コイルと、前記給電コイルを収容する筐体とを備え、
前記筐体は、給電対象機器の少なくとも一部を収容可能な凹部を有し、
前記給電コイルは、前記凹部の周囲を螺旋状に周回する、非接触給電装置。
【請求項２】
前記凹部は、開口部側から底部側に向かって幅が狭くなる部分を有する、請求項１に記載の非接触給電装置。
【請求項３】
前記凹部は、給電対象機器が載置される内面の少なくとも一部が湾曲面となっている、請求項１又は２に記載の非接触給電装置。
【請求項４】
前記凹部の内面は、開口部側から底部側に向かって前記湾曲面の曲率が小さくなる部分を有する、請求項３に記載の非接触給電装置。
【請求項５】
前記凹部は、自身に給電対象機器が載置されたときに前記給電対象機器の受電コイルの軸方向と前記給電コイルの軸方向とが直交しない姿勢となるように前記給電対象機器を支持する内面形状を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の非接触給電装置。
【請求項６】
前記凹部の開口幅が、給電対象機器の本体部の最大長よりも長い、請求項１から５のいずれか一項に記載の非接触給電装置。
【請求項７】
前記給電コイルの外周を覆う第１の磁性体を備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の非接触給電装置。
【請求項８】
前記筐体内において前記凹部の底部と対向する位置に設けられた第２の磁性体を備え、前記第２の磁性体は、前記凹部の中央底部と対向する部分が貫通している、請求項１から７のいずれか一項に記載の非接触給電装置。
【請求項９】
前記筐体内において前記凹部の底部と対向する位置に設けられた、平面的に周回する補助給電コイルを備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の非接触給電装置。
【請求項１０】
前記補助給電コイルの、前記凹部の底部とは反対側に、第２の磁性体を備える、請求項９に記載の非接触給電装置。
【請求項１１】
前記凹部の中央底部に突起部が設けられている、請求項１から１０のいずれか一項に記載の非接触給電装置。
【請求項１２】
前記給電コイルは、前記凹部の底部側から開口部側に向かって外側に拡がるように周回する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の非接触給電装置。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項に記載の非接触給電装置と、前記非接触給電装置の前記凹部に少なくとも一部が収容された携帯用電子機器とを備え、
前記携帯用電子機器は、二次電池及び受電コイルを含む非接触受電装置を有する、非接触電力伝送装置。
【請求項１４】
前記受電コイルは、前記二次電池の周囲を螺旋状に周回する、請求項１３に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項１５】
前記受電コイルと前記二次電池の外周面との間に、第３の磁性体が設けられ又は延在する、請求項１４に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項１６】
前記第３の磁性体は、前記二次電池を収容する内部空間を有する箱形状を成している、請求項１５に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項１７】
前記第３の磁性体は、前記受電コイルの軸方向の両端部にそれぞれ鍔部を有する、請求項１６に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項１８】
前記第３の磁性体は、内側に前記二次電池を収容する、両端が開口した中空筒状である、請求項１５に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項１９】
前記第３の磁性体の一方の開口を覆う第４の磁性体を備える、請求項１８に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項２０】
前記第３の磁性体の他方の開口を覆う第５の磁性体を備える、請求項１９に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項２１】
前記携帯用電子機器は、前記二次電池の出力電圧を変換する電圧変換回路を有し、前記電圧変換回路は電圧変換用コイルを含み、前記受電コイル及び前記電圧変換用コイルの一方の中心軸が、他方の内寸範囲内にある、請求項１３から２０のいずれか一項に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項２２】
前記電圧変換用コイルは、前記二次電池の周囲を螺旋状に周回する、請求項２１に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項２３】
前記電圧変換用コイルと前記二次電池の外周面との間に、磁性体が設けられ又は延在する、請求項２２に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項２４】
前記受電コイル及び前記電圧変換用コイルがバイファイラ巻線の一方と他方である、請求項２１から２３のいずれか一項に記載の非接触電力伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯用電子機器等の給電対象機器に非接触で給電する非接触給電装置及びそれを備える非接触電力伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、イヤホン、ヘッドセット、補聴器等のウェアラブル機器を含む携帯用電子機器では、小型化が進むと共に、電源の二次電池化が進んでいる。電源を二次電池にした場合、携帯用電子機器に充電ケーブルのコネクタを差し込んで充電する方法が考えられるが、コネクタを差し込む作業が煩雑である。また、コネクタの差込が簡単な構造にすると、今度は防水が難しくなる。これに対し、非接触電力伝送を利用した充電であれば、携帯用電子機器にコネクタを差し込む煩雑さもなければ、防水構造も取りやすい。下記特許文献１は、非接触電力伝送技術を補聴器に適用した例を開示する。この補聴器は、受電モジュール（受電コイル等）の少なくとも一部が、補聴器本体の外壁部材、イヤモールドの外壁部材、及び連結部の外壁部材の何れか１以上の表面形状に沿って配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１６１１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非接触給電装置の給電コイルから給電対象機器の受電コイルに効率良く電力を伝送するには、給電コイルに対して受電コイルが適切な位置となるように、非接触給電装置に対して給電対象機器を配置する必要がある。特許文献１ではこの点に関して何ら考慮されていないが、給電対象機器を非接触給電装置に適切に配置することが難しい構成であると、ユーザの負担が大きく利便性が損なわれ、また配置ミスにより電力伝送が実行できない虞もある。【０００５】
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、給電対象機器を適切に配置することが容易な非接触給電装置、及びそれを備える非接触電力伝送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様は、非接触給電装置である。この非接触給電装置は、
給電コイルと、前記給電コイルを収容する筐体とを備え、
前記筐体は、給電対象機器の少なくとも一部を収容可能な凹部を有し、
前記給電コイルは、前記凹部の周囲を螺旋状に周回する。【０００７】
前記凹部は、開口部側から底部側に向かって幅が狭くなる部分を有してもよい。【０００８】
前記凹部は、給電対象機器が載置される内面の少なくとも一部が湾曲面となっていてもよい。【０００９】
前記凹部の内面は、開口部側から底部側に向かって前記湾曲面の曲率が小さくなる部分を有してもよい。【００１０】
前記凹部は、自身に給電対象機器が載置されたときに前記給電対象機器の受電コイルの軸方向と前記給電コイルの軸方向とが直交しない姿勢となるように前記給電対象機器を支持する内面形状を有してもよい。【００１１】
前記凹部の開口幅が、給電対象機器の本体部の最大長よりも長くてもよい。【００１２】
前記給電コイルの外周を覆う第１の磁性体を備えてもよい。【００１３】
前記筐体内において前記凹部の底部と対向する位置に設けられた第２の磁性体を備え、前記第２の磁性体は、前記凹部の中央底部と対向する部分が貫通していてもよい。【００１４】
前記筐体内において前記凹部の底部と対向する位置に設けられた、平面的に周回する補助給電コイルを備えてもよい。【００１５】
前記補助給電コイルの、前記凹部の底部とは反対側に、第２の磁性体を備えてもよい。【００１６】
前記凹部の中央底部に突起部が設けられていてもよい。【００１７】
前記給電コイルは、前記凹部の底部側から開口部側に向かって外側に拡がるように周回してもよい。【００１８】
本発明のもう１つの態様は、非接触電力伝送装置である。この非接触電力伝送装置は、
前記非接触給電装置と、前記非接触給電装置の前記凹部に少なくとも一部が収容された携帯用電子機器とを備え、
前記携帯用電子機器は、二次電池及び受電コイルを含む非接触受電装置を有する。【００１９】
前記受電コイルは、前記二次電池の周囲を螺旋状に周回してもよい。【００２０】
前記受電コイルと前記二次電池の外周面との間に、第３の磁性体が設けられ又は延在してもよい。【００２１】
前記第３の磁性体は、前記二次電池を収容する内部空間を有する箱形状を成していてもよい。【００２２】
前記第３の磁性体は、前記受電コイルの軸方向の両端部にそれぞれ鍔部を有してもよい。【００２３】
前記第３の磁性体は、内側に前記二次電池を収容する、両端が開口した中空筒状であってもよい。【００２４】
前記第３の磁性体の一方の開口を覆う第４の磁性体を備えてもよい。【００２５】
前記第３の磁性体の他方の開口を覆う第５の磁性体を備えてもよい。【００２６】
前記携帯用電子機器は、前記二次電池の出力電圧を変換する電圧変換回路を有し、前記電圧変換回路は電圧変換用コイルを含み、前記受電コイル及び前記電圧変換用コイルの一方の中心軸が、他方の内寸範囲内にあってもよい。【００２７】
前記電圧変換用コイルは、前記二次電池の周囲を螺旋状に周回してもよい。【００２８】
前記電圧変換用コイルと前記二次電池の外周面との間に、磁性体が設けられ又は延在してもよい。【００２９】
前記受電コイル及び前記電圧変換用コイルがバイファイラ巻線の一方と他方であってもよい。【００３０】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、給電対象機器を適切に配置することが容易な非接触給電装置、及びそれを備える非接触電力伝送装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態１における給電対象機器としての携帯用電子機器８０の斜視図。
【図２】携帯用電子機器８０の要部分解斜視図。
【図３】携帯用電子機器８０の非接触受電装置９０の第１構成例の概略断面図。
【図４】非接触受電装置９０の第２構成例の概略断面図。
【図５】本発明の実施の形態１における非接触給電装置１０の斜視図。
【図６】非接触給電装置１０の、筐体１２を透視した斜視図。
【図７】本発明の実施の形態１に係る非接触電力伝送装置１であって非接触給電装置１０に携帯用電子機器８０をセットした状態の一例を示す斜視図。
【図８】非接触電力伝送装置１の概略断面図。
【図９】本発明の実施の形態２に係る非接触電力伝送装置２の概略断面図。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る非接触電力伝送装置３の概略断面図。
【図１１】本発明の実施の形態４に係る非接触電力伝送装置４の概略断面図。
【図１２】本発明の実施の形態５に係る非接触電力伝送装置５の第１の概略断面図。
【図１３】非接触電力伝送装置５の第２の概略断面図。
【図１４】本発明の実施の形態６に係る非接触電力伝送装置６の概略断面図。
【図１５】図１４の非接触給電装置１０の概略断面図。
【図１６】本発明の実施の形態７に係る非接触電力伝送装置７の概略断面図。
【図１７】本発明の実施の形態８における非接触受電装置９０（第３構成例に係る非接触受電装置９０）の概略断面図。
【図１８】実施の形態８の携帯用電子機器８０の充電時における回路図。
【図１９】携帯用電子機器８０の使用時における回路図。
【図２０】非接触受電装置９０の第４構成例の概略断面図。
【図２１】非接触受電装置９０の第５構成例の概略断面図。
【図２２】非接触受電装置９０の第６構成例の概略断面図。
【図２３】非接触受電装置９０の第７構成例の概略断面図。
【図２４】非接触受電装置９０の第８構成例の概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００３４】
実施の形態１
図１〜図８を参照し、本発明の実施の形態１について説明する。図１に示すように、携帯用電子機器８０は、本実施の形態では補聴器であり、ハウジング８１から引き出されたケーブル８２の先端に耳への挿入部８３を有する。ハウジング８１は、不図示のクリップ等の係止手段によりユーザの服に留めることができる。なお、携帯用電子機器８０は、耳に引っ掛けたり耳に差し込むタイプであってもよい。携帯用電子機器８０は、ハウジング８１の内部に、図３又は図４に示す非接触受電装置９０及び不図示のマイク等の機能部品を有する。なお、図２に示す非接触受電装置９０は、図３に示す第１構成例を概略分解斜視図として示したものである。
【００３５】
図３に示すように、第１構成例に係る非接触受電装置９０は、リチウムイオン二次電池等の二次電池８４、受電コイル８５、並びに第３の磁性体としてのケース８６及び蓋８７を含む。ケース８６及び蓋８７は、例えばフェライト等の磁性粉の焼結体である。受電コイル８５は、二次電池８４の周囲を螺旋状に周回する。受電コイル８５の軸方向は、ハウジング８１の厚さ方向と平行である。もっとも、二次電池８４がハウジング８１内で厚さ方向に対して斜めに配置される場合もあり、そのような場合を含め、受電コイル８５の軸方向はハウジング８１の厚さ方向と平行にならないこともある。ケース８６は、二次電池８４を収容する内部空間を有する箱形状であって、二次電池８４の底面と外周面（側面）を覆う。ケース８６の側面が、受電コイル８５と二次電池８４の外周面との間に介在する。蓋８７は、ケース８６に被せられてケース８６の上部開口を覆う（二次電池８４の上面を覆う）。ケース８６は、側面より外側に延在した鍔部８６ａを底面部に有する。蓋８７は、ケース８６の側面より外側に延在した鍔部８７ａを有する。鍔部８６ａ,８７ａは、受電コイル８５の軸方向の両端部にそれぞれ位置し、ケース８６の側面に受電コイル８５を巻く際のズレを防止する。
【００３６】
図４に示すように、第２構成例に係る非接触受電装置９０は、図３に示すケース８６及び蓋８７が可撓性を有する磁性シート８８,８９ａ,８９ｂに変わった点で相違し、その他の点で一致する。第３の磁性体としての磁性シート８８は、内側に二次電池８４を収容する、両端が開口した中空筒状（例えば円筒状）である。磁性シート８８は、受電コイル８５と二次電池８４の外周面との間に設けられる。第４の磁性体としての磁性シート８９ａは、磁性シート８８の一方の開口（ここでは上部開口）を覆う。第５の磁性体としての磁性シート８９ｂは、磁性シート８８の他方の開口（ここでは下部開口）を覆う。
【００３７】
図５及び図６に示すように、非接触給電装置１０は、給電コイル（送電コイル）１１と、給電コイル１１を収容する筐体（ハウジング）１２と、給電コイル１１を巻き付けるボビン１３とを備える。筐体１２は、例えば樹脂成形体であり、給電対象機器の少なくとも一部を収容可能な凹部１２ａを有する。凹部１２ａの上部開口及び任意の深さにおける横断面の形状は、好ましくは円形である。凹部１２ａは、給電対象機器が載置される内面の少なくとも一部が湾曲面となっている。本実施の形態では、図８に示すように、凹部１２ａの内面が全面的に球面状に湾曲している。凹部１２ａの内面は、楕円体面状に湾曲してもよく、また球面や楕円体面とは別のお椀状に湾曲してもよい。凹部１２ａの内面の傾斜角度は、中央底部に近づくほど小さくなる。凹部１２ａの湾曲した内面は、給電対象機器の直立（給電対象機器の受電コイルの軸方向と給電コイル１１の軸方向の直交）を防止する。すなわち、凹部１２ａは、自身に給電対象機器が載置されたときに給電対象機器の受電コイルの軸方向と給電コイル１１の軸方向とが直交しない姿勢となるように給電対象機器を支持する内面形状を有する。ボビン１３は、例えば円筒状の樹脂成形体であり、凹部１２ａの周囲を囲むように設けられる。給電コイル１１は、ボビン１３の外周面に巻かれ、凹部１２ａの周囲を螺旋状に周回する。ボビン１３は、給電コイル１１の両端にそれぞれ鍔部を有してもよい。給電コイル１１及びボビン１３は、図８の例では筐体１２にインサート成形により埋設（一体化）されているが、インサート成形によらず筐体１２の内部空間に保持されてもよい。
【００３８】
図７及び図８に示すように、本実施の形態の非接触電力伝送装置１は、非接触給電装置１０と、非接触給電装置１０の凹部１２ａに少なくとも一部が収容された携帯用電子機器８０とを備える。凹部１２ａの最大幅（開口幅）Ｌ１は、携帯用電子機器８０の本体部の最大長Ｌ２よりも長い。なお、図８において、携帯用電子機器８０の内部構成は、非接触受電装置９０を除き図示を省略している（図９〜図１６においても同様）。また、図７及び図８に示す携帯用電子機器８０の姿勢は一例であり、他にも様々な姿勢で携帯用電子機器８０の充電が可能である。携帯用電子機器８０の充電が可能となる条件は、携帯用電子機器８０の受電コイル８５の軸方向と非接触給電装置１０の給電コイル１１の軸方向とが相互に直交しないこと、すなわち携帯用電子機器８０が凹部１２ａの内面に直立しないことである。本実施の形態では、凹部１２ａの内面が湾曲しているため、携帯用電子機器８０が直立する可能性は極めて小さく、携帯用電子機器８０を凹部１２ａの内面に置けば、ほとんどの場合、置き方によらず携帯用電子機器８０は傾いた状態で安定する（ポジションフリー）。給電コイル１１に流れる電流が変化すると、給電コイル１１の内側、すなわち凹部１２ａ内の磁界が変化し、受電コイル８５に誘起電圧が発生する。この誘起電圧を利用して、二次電池８４の充電が実行される。
【００３９】
本実施の形態によれば、非接触給電装置１０において給電コイル１１は、携帯用電子機器８０の少なくとも一部を収容する凹部１２ａの周囲を螺旋状に周回するため、凹部１２ａ内に全体的に磁界を発生させることができ、携帯用電子機器８０の受電コイル８５が凹部１２ａ内にあれば、受電コイル８５と給電コイル１１の軸方向が直交するという一部の場合を除き、携帯用電子機器８０の置き方によらず充電が可能となる。また、受電コイル８５と給電コイル１１の軸方向の直交も、凹部１２ａの内面形状の工夫により好適に避けることができる。すなわち、本実施の形態によれば、携帯用電子機器８０を非接触給電装置１０に適切に（充電可能な姿勢で）配置することが容易であり、ユーザは非接触給電装置１０に対する携帯用電子機器８０の配置態様を特に意識する必要がなく、充電に伴う負担が小さくて利便性が高い。また非接触給電装置１０に対する携帯用電子機器８０の配置ミスにより電力伝送が実行できないリスクも大幅に低減できる。
【００４０】
また、二次電池８４の上下にコイル配置スペースが取れないといった制約があっても受電コイル８５を配置でき、小型化が進んだ携帯用電子機器８０にも非接触受電機能を実装可能である。ここで、携帯用電子機器８０は、非接触受電機能を備えたことで、電池交換のためのスペース（蓋開閉のラッチ等）、あるいは充電用のケーブル差込用のスペースが不要となり、それによって空いたスペースを受電コイル８５の配置に利用することができる。
【００４１】
実施の形態２
図９は、本発明の実施の形態２に係る非接触電力伝送装置２の概略断面図である。本実施の形態は、実施の形態１と比較して、非接触給電装置１０が第１の磁性体としての円筒状磁性体１４を更に備える点で相違し、その他の点で一致する。円筒状磁性体１４は、例えばフェライト焼結体であり、給電コイル１１の外周を近接して覆うように設けられる（筐体１２に保持される）。本実施の形態によれば、円筒状磁性体１４を設けたことで、給電コイル１１の内側に発生する磁界を強めることができ、給電効率が高められる。
【００４２】
実施の形態３
図１０は、本発明の実施の形態３に係る非接触電力伝送装置３の概略断面図である。本実施の形態は、実施の形態２と比較して、非接触給電装置１０が第２の磁性体としての平板状磁性体１５を更に備える点で相違し、その他の点で一致する。平板状磁性体１５は、例えばフェライト焼結体であり、筐体１２内において凹部１２ａの底部と対向する位置に設けられ、円筒状磁性体１４の下部開口を覆う。平板状磁性体１５は、円板状であって中央部（凹部１２ａの中央底部と対向する部分）が貫通し、ドーナツ形状を成している。本実施の形態によれば、平板状磁性体１５を設けたことで、磁界が弱くなりやすい凹部１２ａの中央底部付近における磁界を強化することができる。なお、実施の形態１の構成に、円筒状磁性体１４を追加せずに平板状磁性体１５を追加してもよい。
【００４３】
実施の形態４
図１１は、本発明の実施の形態４に係る非接触電力伝送装置４の概略断面図である。本実施の形態は、実施の形態２と比較して、非接触給電装置１０が補助給電コイル１６及び第２の磁性体としての平板状磁性体１７を更に備える点で相違し、その他の点で一致する。補助給電コイル１６は、筐体１２内において凹部１２ａの底部と対向する位置に設けられ（筐体１２に保持され）、スパイラル状（渦巻き状）に平面的に周回する。補助給電コイル１６の軸は、好ましくは給電コイル１１の軸と一致する。補助給電コイル１６の中心部は、凹部１２ａの中央底部と対向する。平板状磁性体１７は、補助給電コイル１６の、凹部１２ａの底部とは反対側に近接して設けられる（筐体１２に保持される）。平板状磁性体１７は、例えば円板状のフェライト焼結体である。本実施の形態によれば、補助給電コイル１６を設けたことで、磁界が弱くなりやすい凹部１２ａの中央底部付近における磁界を強化することができる。また、平板状磁性体１７を設けたことで、給電コイル１１の内側に発生する磁界を強めることができ、給電効率が高められる。なお、実施の形態１の構成に、円筒状磁性体１４を追加せずに補助給電コイル１６及び平板状磁性体１７を追加してもよい。
【００４４】
実施の形態５
図１２は、本発明の実施の形態５に係る非接触電力伝送装置５の第１の概略断面図である。図１３は、非接触電力伝送装置５の第２の概略断面図である。本実施の形態は、実施の形態１と比較して、凹部１２ａの中央底部に突起部（凸部）１２ｂが設けられている点で相違し、その他の点で一致する。突起部１２ｂは、給電対象機器である携帯用電子機器８０の直立（受電コイル８５の軸方向と給電コイル１１の軸方向の直交）を防止する。携帯用電子機器８０が直立するのは、携帯用電子機器８０が凹部１２ａの中央底部に直立姿勢の状態で乗る場合であるが、本実施の形態によれば、突起部１２ｂを設けたことにより、携帯用電子機器８０が直立する僅かな可能性を更に低下させることができる。なお、突起部１２ｂは、実施の形態２〜４の構成に追加してもよい。
【００４５】
実施の形態６
図１４は、本発明の実施の形態６に係る非接触電力伝送装置６の概略断面図である。図１５は、図１４の非接触給電装置１０の概略断面図である。本実施の形態は、実施の形態１と比較して、凹部１２ａが、円錐台側面状の第１の内面部１２ｃと、お椀状に湾曲した第２の内面部１２ｄとを有する点で相違し、その他の点で一致する。図１５に示すように、第２の内面部１２ｄは、深さＤ０（凹部１２ａの最深部）から深さＤ１の範囲における曲率が、深さＤ１から深さＤ２の範囲における曲率よりも小さい。すなわち、凹部１２ａの内面は、開口部側から底部側に向かって曲率が小さくなる部分を有する。第２の内面部１２ｄの傾斜角度は、第１の内面部１２ｃの傾斜角度より小さい。また、第２の内面部１２ｄの傾斜角度は、中央底部に近づくほど小さくなる。なお、本実施の形態の凹部１２ａの内面形状は、実施の形態２〜５の構成に適用してもよい。
【００４６】
実施の形態７
図１６は、本発明の実施の形態７に係る非接触電力伝送装置７の概略断面図である。本実施の形態は、実施の形態６と比較して、ボビン１３が凹部１２ａの第１の内面部１２ｃに沿う円錐台側面状であり、給電コイル１１が凹部１２ａの底部側から開口部側に向かって外側に拡がるように周回する点で相違し、その他の点で一致する。本実施の形態によれば、給電コイル１１が凹部１２ａの底部側から開口部側に向かって外側に拡がるように周回することで、磁界が弱くなりやすい凹部１２ａの中央底部付近における磁界を強化することができる。なお、給電コイル１１が凹部１２ａの底部側から開口部側に向かって外側に拡がるように周回する構成は、実施の形態１〜５の構成に適用してもよい。
【００４７】
実施の形態８
図１７は、本発明の実施の形態８における非接触受電装置９０（第３構成例に係る非接触受電装置９０）の概略断面図である。図１８は、実施の形態８の携帯用電子機器８０の充電時における回路図である。図１９は、携帯用電子機器８０の使用時における回路図である。図１８及び図１９は、互いに同じ回路であるが、図１８では携帯用電子機器８０の充電時に非アクティブとなる回路ブロックを破線で示し、図１９では携帯用電子機器８０の使用時に非アクティブとなる回路ブロックを破線で示している。また、図１８及び図１９では、受電回路９３及びＤＣ−ＤＣコンバータ９２のブロックから受電コイル８５及び電圧変換用コイル９１をそれぞれ抜き出して示している。
【００４８】
図１７に示すように、本実施の形態の非接触受電装置９０は、図３に示した実施の形態１のものと異なり、受電コイル８５がバイファイラ巻線の一方とされている点で相違し、その他の点で一致する。バイファイラ巻線の他方は、電圧変換用コイル９１である。すなわち、本実施の形態では、電圧変換用コイル９１が受電コイル８５と一体的に構成されている（電圧変換用コイル９１及び受電コイル８５が１つの構造体として形成されている）。電圧変換用コイル９１は、図１８及び図１９に示す携帯用電子機器８０の電圧変換回路としてのＤＣ−ＤＣコンバータ９２の一部である。受電コイル８５と電圧変換用コイル９１のインダクタンスの違いは、両者の巻数を変えることで対応できる。
【００４９】
携帯用電子機器８０の充電時には、非接触給電装置１０の送電回路１８が給電コイル１１を駆動し、それによって発生した磁界によって受電コイル８５に誘起電圧が発生し、その誘起電圧により受電回路９３及び充電回路９４が二次電池８４に充電電力を供給する。一方、携帯用電子機器８０の使用時には、ＤＣ−ＤＣコンバータ９２が、二次電池８４の出力電圧を、本体９５を駆動するための所定の電圧に変換する。ＤＣ−ＤＣコンバータ９２は、スイッチング電源回路であり、受電コイル８５と同軸に巻かれた電圧変換用コイル９１をインダクタとして利用する。本実施の形態によれば、電圧変換用コイル９１が受電コイル８５と共に二次電池８４の周囲を螺旋状に周回するので、二次電池８４の周囲とは別に電圧変換用コイル９１の配置スペースを設ける場合と比較して省スペース化に有利である。また、電圧変換用コイル９１及び受電コイル８５を１つのコイルユニットとすることで、コイル作製の手間が減じられる。
【００５０】
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。
【００５１】
図２０は、非接触受電装置９０の第４構成例の概略断面図であり、図１７に示す第３構成例において受電コイル８５及び電圧変換用コイル９１をバイファイラ巻線とせずに同軸かつ上下に分けて巻いた（螺旋状に周回させた）例を示す。図２１は、非接触受電装置９０の第５構成例の概略断面図であり、図２０に示す第４構成例において受電コイル８５の内側の磁性体と電圧変換用コイル９１の内側の磁性体を分けた例を示す。具体的には、ケース８６の側面が受電コイル８５と二次電池８４との間に介在し、蓋８７の側面が電圧変換用コイル９１と二次電池８４との間に介在する。
【００５２】
図２２は、非接触受電装置９０の第６構成例の概略断面図であり、図２１に示す第５構成例において電圧変換用コイル９１と二次電池８４の外周面との間に磁性体を介在させないようにした例を示す。二次電池８４の周囲には円筒状のボビン９６が設けられ、ボビン９６の下部の周囲にケース８６の側面が位置し、ボビン９６の上部の周囲に電圧変換用コイル９１が巻かれている。図２３は、非接触受電装置９０の第７構成例の概略断面図であり、二次電池８４の周囲にボビン９６を介して電圧変換用コイル９１を巻き（螺旋状に周回させ）、電圧変換用コイル９１の周囲にケース８６の側面を介して受電コイル８５を巻いた（螺旋状に周回させた）例を示す。
【００５３】
図２４は、非接触受電装置９０の第８構成例の概略断面図であり、電圧変換用コイル９１及び受電コイル８５を平板状磁性体９７上でそれぞれスパイラル状（渦巻き状）に平面的に周回させた例を示す。本構成例では、大きなインダクタンスが必要な受電コイル８５が、電圧変換用コイル９１の外側を周回する配置としている。本構成例は、二次電池８４の上下いずれかにスペースが取れる場合に利用できる。なお、図２４において、二次電池８４の図示は省略している。図１７及び図２０〜図２４では、受電コイル８５及び電圧変換用コイル９１が同軸である場合を例示したが、同軸でなくても、一方のコイルの軸が他方のコイルの内寸範囲内にある構成であってもよい。
【００５４】
非接触給電装置１０において、凹部１２ａの内面は、円筒面状ないし楕円筒面状に湾曲してもよい。この場合、凹部１２ａの上部開口及び任意の深さにおける横断面は、長方形ないし正方形であってもよい。ポジションフリーの観点ではお椀状の湾曲面のほうが優れているが、円筒面状ないし楕円筒面状の湾曲面であっても、充電の際の携帯用電子機器８０の配置容易性の面で一定の効果が上げられる。他にも、凹部１２ａの内面形状は、円錐側面形状ないし楕円錐側面形状であってもよいし、角錐側面形状のような湾曲面を有さない形状であってもよく、凹部１２ａは、例えば開口部側から底部側に向かって幅が狭くなる部分を有することで給電対象機器の直立（給電対象機器の受電コイルの軸方向と給電コイル１１の軸方向の直交）を防止してもよい。また、実施の形態２（図９）の円筒状磁性体１４は、円錐台側面状、角筒状ないし角錐台側面状の磁性体に置き換えてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１〜７  非接触電力伝送装置、１０  非接触給電装置、１１  給電コイル（送電コイル）、１２  筐体、１２ａ  凹部、１２ｂ  突起部（凸部）、１２ｃ  第１の内面部、１２ｄ  第２の内面部、１３  ボビン、１４  円筒状磁性体（第１の磁性体）、１５  平板状磁性体（第２の磁性体）、１６  補助給電コイル、１７  平板状磁性体（第２の磁性体）、
８０  携帯用電子機器、８１  ハウジング、８２  ケーブル、８３  挿入部、８４  二次電池、８５  受電コイル、８６  ケース、８６ａ  鍔部、８７  蓋、８７ａ  鍔部、８８,８９ａ,８９ｂ  磁性シート（第３〜第５の磁性体）、９０  非接触受電装置、９１  電圧変換用コイル、９２  ＤＣ−ＤＣコンバータ（電圧変換回路）、９３  受電回路、９４  充電回路、９５  本体、９６  ボビン、９７  平板状磁性体
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際調査報告】
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