(57)【要約】【課題】  非接触給電装置の断線を防止する。【解決手段】  可撓性回路基板２１が制御回路部２１ａと非制御回路部２１ｂとに区分され、可撓性回路基板の非制御回路部に、コイル保持部２２と、コイル保持部を囲む耳部２３と、コイル保持部を制御回路部に連結する接続部２４とが打ち抜き成形され、可撓性回路基板の制御回路部と非制御回路部の耳部とが支持板２０上に固着され、可撓性回路基板の非制御回路部の耳部上にコア１２が固着され、接続部がコアに乗り上げた状態でコイル保持部がコアに嵌め込まれ、支持板上の可撓性回路基板及びコアの表面が保護体３１で覆われる。これにより給電器又は受電器のコイルと制御回路部との間の電気的断線が防止される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一枚の可撓性回路基板が給電制御回路部と非制御回路部とに区分され、可撓性回路基板の非制御回路部に、給電コイル保持部と、給電コイル保持部を囲む耳部と、給電コイル保持部の給電コイルを給電制御回路部に電気的に連結する接続部とが打ち抜き成形され、可撓性回路基板の給電制御回路部と非制御回路部の耳部とが支持板上に固着され、可撓性回路基板の非制御回路部の耳部上に給電コアが固着され、接続部が給電コアに乗り上げた状態で給電コイル保持部が給電コアに嵌め込まれ、支持板上の可撓性回路基板及び給電コアの表面が保護体で覆われたことを特徴とする給電器。
【請求項２】
一枚の可撓性回路基板が受電制御回路部と非制御回路部とに区分され、可撓性回路基板の非制御回路部に、受電コイル保持部と、受電コイル保持部を囲む耳部と、受電コイル保持部の受電コイルを受電制御回路部に電気的に連結する接続部とが打ち抜き成形され、可撓性回路基板の受電制御回路部と非制御回路部の耳部とが支持板上に固着され、可撓性回路基板の非制御回路部の耳部上に受電コアが固着され、接続部が受電コアに乗り上げた状態で受電コイル保持部が受電コアに嵌め込まれ、支持板上の可撓性回路基板及び受電コアの表面が保護体で覆われたことを特徴とする受電器。
【請求項３】
一枚の可撓性回路基板が給電制御回路部と非制御回路部とに区分され、可撓性回路基板の非制御回路部に、給電コイル保持部と、給電コイル保持部を囲む耳部と、給電コイル保持部の給電コイルを給電制御回路部に電気的に連結する接続部とが打ち抜き成形され、可撓性回路基板の給電制御回路部と非制御回路部の耳部とが支持板上に固着され、可撓性回路基板の非制御回路部の耳部上に給電コアが固着され、接続部が給電コアに乗り上げた状態で給電コイル保持部が給電コアに嵌め込まれ、支持板上の可撓性回路基板及び給電コアの表面が保護体で覆われてなる給電器を備え、一枚の可撓性回路基板が受電制御回路部と非制御回路部とに区分され、可撓性回路基板の非制御回路部に、受電コイル保持部と、受電コイル保持部を囲む耳部と、受電コイル保持部の受電コイルを受電制御回路部に電気的に連結する接続部とが打ち抜き成形され、可撓性回路基板の受電制御回路部と非制御回路部の耳部とが支持板上に固着され、可撓性回路基板の非制御回路部の耳部上に受電コアが固着され、接続部が受電コアに乗り上げた状態で受電コイル保持部がコアに嵌め込まれ、支持板上の可撓性回路基板及び受電コアの表面が保護体で覆われた受電器を備えたことを特徴とする非接触給電装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の給電器、受電器又は非接触給電装置において、給電器又は受電器の支持板と反対側が被覆板で覆われ保護されたことを特徴とする給電器、受電器又は非接触給電装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の給電器、受電器又は非接触給電装置において、給電コア又は受電コアが可撓性回路基板の非制御回路部の耳部上に板状のスペーサを介し固着されたことを特徴とする給電器、受電器又は非接触給電装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の給電器、受電器又は非接触給電装置において、給電コア又は受電コアが位置決め枠により位置決めされたことを特徴とする給電器、受電器又は非接触給電装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の給電器、受電器又は非接触給電装置において、上記接続部等の打ち抜き成形に伴い生じる切れ線の端に小孔が穿設されたことを特徴とする給電器、受電器又は非接触給電装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の給電器、受電器又は非接触給電装置において、給電コイル保持部の打ち抜き成形の際に、突片が給電コイル保持部に一体的に形成されたことを特徴とする給電器、受電器又は非接触給電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイ等に非接触で給電する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、従来の非接触給電装置の給電器又は受電器は、支持板１上に回路基板２を有し、この回路基板２の非制御回路部上にコア３が接着され、コア３の上にコイルを保持するコイル保持シート４が嵌め込まれる。回路基板２の制御回路部等の上はウレタン等のモールド樹脂からなる保護体５で覆われ、更にその上に被覆板６が被せられ回路基板２、コア３等と一体化される。このような給電器と受電器とがコア３同士が正対するように重ね合わされ、コイル保持シート４上のコイル同士が対向し、給電器から受電器に電力が送られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、従来の給電器又は受電器では、コイル保持シート４からコイルの引出線を保持する接続部４ａが帯状に伸び、この接続部４ａを回路基板２の制御回路部に半田付けすることにより、コイル保持シート４上のコイルが回路基板２の制御回路部に電気的に接続される。ところが、回路基板２とコア３との間には段差があり、またコア３を回路基板２上に位置決めするための位置決め枠７が存在するので、接続部４ａを回路基板２に接続する半田が剥がれやすい。また、接続部４ａをコア３及び位置決め枠７の近傍で回路基板２に半田付けする作業は、端子同士を重ねる際に相手となる端子の位置が作業者から見え難いので極めて面倒なものとなる。
【０００４】
従って、本発明は上記問題点を解決することができる手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、一枚の可撓性回路基板が給電制御回路部と非制御回路部とに区分され、可撓性回路基板の非制御回路部に、給電コイル保持部と、給電コイル保持部を囲む耳部と、給電コイル保持部の給電コイルを給電制御回路部に電気的に連結する接続部とが打ち抜き成形され、可撓性回路基板の給電制御回路部と非制御回路部の耳部とが支持板上に固着され、可撓性回路基板の非制御回路部の耳部上に給電コアが固着され、接続部が給電コアに乗り上げた状態で給電コイル保持部が給電コアに嵌め込まれ、支持板上の可撓性回路基板及び給電コアの表面が保護体で覆われた給電器を採用する。
【０００６】
また、請求項２に係る発明は、一枚の可撓性回路基板が受電制御回路部と非制御回路部とに区分され、可撓性回路基板の非制御回路部に、受電コイル保持部と、受電コイル保持部を囲む耳部と、受電コイル保持部の受電コイルを受電制御回路部に電気的に連結する接続部とが打ち抜き成形され、可撓性回路基板の受電制御回路部と非制御回路部の耳部とが支持板上に固着され、可撓性回路基板の非制御回路部の耳部上に受電コアが固着され、接続部が受電コアに乗り上げた状態で受電コイル保持部が受電コアに嵌め込まれ、支持板上の可撓性回路基板及び受電コアの表面が保護体で覆われた受電器を採用する。
【０００７】
また、請求項３に係る発明は、一枚の可撓性回路基板が給電制御回路部と非制御回路部とに区分され、可撓性回路基板の非制御回路部に、給電コイル保持部と、給電コイル保持部を囲む耳部と、給電コイル保持部の給電コイルを給電制御回路部に電気的に連結する接続部とが打ち抜き成形され、可撓性回路基板の給電制御回路部と非制御回路部の耳部とが支持板上に固着され、可撓性回路基板の非制御回路部の耳部上に給電コアが固着され、接続部が給電コアに乗り上げた状態で給電コイル保持部が給電コアに嵌め込まれ、支持板上の可撓性回路基板及びコアの表面が保護体で覆われてなる給電器を備え、一枚の可撓性回路基板が受電制御回路部と非制御回路部とに区分され、可撓性回路基板の非制御回路部に、受電コイル保持部と、受電コイル保持部を囲む耳部と、受電コイル保持部の受電コイルを受電制御回路部に電気的に連結する接続部とが打ち抜き成形され、可撓性回路基板の受電制御回路部と非制御回路部の耳部とが支持板上に固着され、可撓性回路基板の非制御回路部の耳部上に受電コアが固着され、接続部が受電コアに乗り上げた状態で受電コイル保持部が受電コアに嵌め込まれ、支持板上の可撓性回路基板及び受電コアの表面が保護体で覆われた受電器を備えた非接触給電装置を採用する。
【０００８】
また、請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の給電器、受電器又は非接触給電装置において、給電器又は受電器の支持板と反対側が被覆板で覆われ保護された給電器、受電器又は非接触給電装置を採用する。
【０００９】
また、請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の給電器、受電器又は非接触給電装置において、給電コア又は受電コアが可撓性回路基板の非制御回路部の耳部上に板状のスペーサを介し固着された給電器、受電器又は非接触給電装置を採用する。
【００１０】
また、請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の給電器、受電器又は非接触給電装置において、給電コア又は受電コアが位置決め枠により位置決めされた給電器、受電器又は非接触給電装置を採用する。
【００１１】
また、請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の給電器、受電器又は非接触給電装置において、上記接続部等の打ち抜き成形に伴い生じる切れ線の端に小孔が穿設された給電器、受電器又は非接触給電装置を採用する。
【００１２】
また、請求項８に係る発明は、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の給電器、受電器又は非接触給電装置において、給電コイル保持部の打ち抜き成形の際に、突片が給電コイル保持部に一体的に形成された給電器、受電器又は非接触給電装置を採用する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、一枚の可撓性回路基板が制御回路部と非制御回路部とに区分され、可撓性回路基板の非制御回路部に、コイル保持部と、コイル保持部を囲む耳部と、コイル保持部を制御回路部に連結する接続部とが打ち抜き成形され、可撓性回路基板の制御回路部と非制御回路部の耳部とが支持板上に固着され、可撓性回路基板の非制御回路部の耳部上にコアが固着され、接続部がコアに乗り上げた状態でコイル保持部がコアに嵌め込まれ、支持板上の可撓性回路基板及びコアの表面が保護体で覆われたことから、接続部がコイル保持部と同一の回路基板上にあり、半田付けによることなくコイル保持部上のコイルが回路基板の制御回路部に電気的に繋がることになる。従って、コイルと制御回路部との間の電気的断線が防止され、また、電気的結線作業が不要になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１５】
図１に示すように、この非接触給電装置は、例えば平面ディスプレイ８への給電に使用される。
【００１６】
平面ディスプレイ８は、具体的には有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置であり、例えば大きさ３０ｃｍ×２０ｃｍ、厚さ２ｍｍ程度のシート状に形成される。
【００１７】
この平面ディスプレイ８の非接触給電装置は、給電器９から受電器１０へと非接触で電力を供給するようになっており、例えば給電器９が平面ディスプレイ８の貼り付けられる図示しない壁面に取り付けられ、受電器１０が平面ディスプレイ８の裏面に貼り付けられる。
【００１８】
図１に示すように、給電器９は、給電コイル１１と、給電コア１２と、外部の電源部１６から電力を受け取り給電コイル１１に送る給電部１３と、給電コア１２が受電器１０の受電コア１７に正対したことを検知する検出部１５とを具備する。
【００１９】
外部の電源部１６は、平面ディスプレイ８が取り付けられる壁面の背後等人目に付かない箇所に設けられ、給電器９の給電部１３にリード線により電気的に連結される。
【００２０】
また、図１に示すように、受電器１０は、給電コイル１１及び給電コア１２に近接した位置で正対することにより電磁誘導回路を形成する受電コイル１４及び受電コア１７と、受電コイル１４から来る電力を受け取り電流及び電圧を処理する受電部１８と、受電部１８からの信号を受けて平面ディスプレイ８に駆動信号を出力する駆動部１９とを具備する。
【００２１】
図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、給電器９は、比較的剛性がある薄い支持板２０を備え、この支持板２０の上に可撓性回路基板（ＦＰＣ）２１が乗せられる。支持板２０は、ガラス繊維を含有したエポキシ樹脂等のＦＲＰで形成されるが、その他熱伝導性の良い金属例えばアルミニウム等により形成することも可能である。可撓性回路基板２１は支持板２０よりやや小面積に形成され、支持板２０の外周よりやや内寄りに配置される。
【００２２】
図５に示すように、可撓性回路基板２１は、給電制御回路部２１ａと非制御回路部２１ｂとに区分される。給電制御回路部２１ａには、図１に示した給電部１３、検出部１５等が含まれる。非制御回路部２１ａには、給電コイル保持部２２と、給電コイル保持部２２を囲む耳部２３と、給電コイル保持部２２を給電制御回路部２１ａに連結する接続部２４とが打ち抜き成形される。符号２５はこの打ち抜き成形により形成された切れ線を示す。切れ線２５の端には、可撓性回路基板２１に亀裂が生じないように円形の小孔２５ａが穿設される。また、給電コイル保持部２２には、その打ち抜き成形の際に突片２２ａが一体的に形成される。
【００２３】
給電コイル保持部２２上には給電コイル１１が形成され、接続部２４上には給電コイル１１から給電制御回路部２１ａに向って伸びる二本の導線が形成される。給電制御回路部２１ａからは給電器９外へとリード線２６が引き出される。
【００２４】
図２（Ｂ）及び図３に示すように、可撓性回路基板２１が支持板２０上に乗せられ、給電制御回路部２１ａと非制御回路部２１ｂの耳部２３とが支持板２０上に両面粘着テープ等（図示せず）により固着される。その際、給電コイル保持部２２と接続部２４は支持板２０に対し解放状態とされる。
【００２５】
図２（Ｂ）及び図３に示すように、可撓性回路基板２１の非制御回路部２１ｂの耳部２３上に給電コア1２が固着される。図３及び図４に示すように、給電コア1２は可撓性回路基板２１の非制御回路部２１ｂ上に乗りうる板状に形成され、その表面には上記給電コイル保持部２２が嵌め込まれる環状溝1２ａと、接続部２４が嵌め込まれる帯状溝1２ｂと、突片２２ａが嵌め込まれる凹溝１２ｃとが形成される。
【００２６】
給電コア１２は可撓性回路基板２１の非制御回路部２１ｂの耳部２３上に直に固着することも可能であるが、必要に応じて図２（Ｂ）に示すように、板状のスペーサ２８を介し固着される。スペーサ２８は、例えばガラス繊維を含有したエポキシ樹脂等のＦＲＰで形成される。スペーサ２８が両面粘着テープ等（図示せず）により可撓性回路基板２１の耳部２３上に固着され、給電コア１２が両面粘着テープ等（図示せず）によりスペーサ２８上に固着される。スペーサ２８は必要に応じて複数枚重ね合わされる。スペーサ２８により給電コア１２の高さ位置が加減され、これにより給電コイル１１から後述する被覆板２９の表面までの距離が調整される。
【００２７】
また、図２及び図３に示すように、給電コア１２はスペーサ２８上に位置決め枠３０により位置決めされる。位置決め枠３０はスペーサ２８の輪郭に沿う形状を有し、スペーサ２８上に両面粘着テープ等（図示せず）により固着される。
【００２８】
給電コイル保持部２２と接続部２４は、給電コア１２等が耳部２３上に貼着される以前に図３に示すように可撓性回路基板２１の上方に持ち上げられている。この給電コイル保持部２２が図２（Ａ）（Ｂ）に示すように給電コア１２の環状溝１２ａ内に嵌め込まれ、溝底に両面粘着テープ等（図示せず）により固着される。また、同時に接続部２４が給電コア１２に乗り上がり、その帯状溝１２ｂに嵌め込まれる。給電コイル保持部２２は接続部２４を介して可撓性回路基板２１に一体的に繋がっているので、給電コイル保持部２２は簡易かつ正確に給電コア１２に装着される。また、可撓性回路基板２１と給電コア１２との間には段差があり、しかも給電コア１２を可撓性回路基板２１上に位置決めするための位置決め枠３０が存在するので接続部２４が折れ曲がるが、給電コイル保持部２２は接続部２４を介して可撓性回路基板２１に一体的に繋がっているので、給電コイル１１と給電制御回路部２１ａとの間に断線を生じない。
【００２９】
また、突片２２ａが給電コア１２の凹溝１２ｃ内に嵌め込まれ、これにより給電コイル保持部２２上のコイルの給電コア１２に対する位置決めがより正確に行われる。また、突片２２ａを指で摘んで給電コイル保持部２２を給電コア１２の環状溝１２ａ内に押し込むことができるので、給電コイル保持部２２を溝底に円滑に貼着することができる。
【００３０】
図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、給電コア１２の上から上記支持板２０と略同形同大の被覆板２９が当てられる。そして、上下の支持板２９，２１間にウレタン樹脂がモールドされることにより保護体３１が形成される。この保護体３１が支持板２９，２１間に充填されることより上下の支持板２９，２１同士が結合され、支持板２９，２１間の給電コイル１１、給電コア１２、給電制御回路部２１ａ等が保護される。このように構成された給電器９において、給電コイル１１から支持板２９の表面までの距離は例えば１ｍｍ程度の大きさとなる。この上側の被覆板２９は保護体として機能し、上記保護体３１で給電コア1２等の表面を被覆する場合はこの被覆板２９は省略可能である。
【００３１】
受電器１０は、給電時に図６に示すように上記給電器９に受電コア１７と給電コア１２とが正対するように重ね合わされる。受電器１０には、給電器９と同様な構成の受電コイル１４の保持部、受電コア１７が設けられる。可撓性回路基板には、受電制御回路部２１ｃが設けられる。その他、受電器１０は給電器９と略同じ構成であるから、受電器１０の各構成部分において給電器９と同様な構成部分については同じ符号を用いて示すこととし、それらの詳細な説明は省略する。給電器９と受電器１０との重畳により、受電コア１７と給電コア１２との間の距離は例えば２ｍｍ程度となる。このように受電コア１７と給電コア１２とが近接して正対することにより、給電効率が高められる。
【００３２】
次に、上記構成の非接触給電装置の作用について説明する。
【００３３】
図１及び図６に示すように、給電に際し受電器１０の受電コア１７が給電器９の給電コア１２に正対するように、給電器９と受電器１０とが重ね合わされる。
【００３４】
図１に示すように、電源部１６は、交流電流を例えば直流１２ボルトの電源電流に変換し、電源信号として給電部１３に出力する。
【００３５】
一方、検出部１５は、給電コア１２と受電コア１７とが平行に正対しているか否かを検出し、正対位置にあることを示す検出信号を生成して給電部１３に出力する。
【００３６】
給電部１３は、電源信号を予め設定された周波数を有するパルス状の給電信号に変換し、検出部１５から上記検出信号が出力されていることが確認されたときのみ上記給電信号を給電コイル１１に供給する。
【００３７】
受電コイル１４は、受電コア１７に固定され、給電コイル１１は給電コア１２に固定され、コア１７，１２同士が近接しかつ平行に対向する位置に来ると、給電コイル１１と受電コイル１４との間に電磁誘導回路が形成される。
【００３８】
この状態で給電コイル１１に対して上記給電信号が供給されると、その大きさに対応した誘導起電力が受電コイル１４に発生し、受電コイル１４から受電部１８に対して受電信号が出力される。
【００３９】
受電信号が入力された受電部１８は、この受電信号における電流及び電圧を加工し、駆動部１９に対して電源として出力する。
【００４０】
これにより、電源が駆動部１９に出力され、平面ディスプレイ８を駆動する駆動信号を生成し、これを平面ディスプレイ８に出力し所望の表示を平面ディスプレイ８の画面上で行わせる。
【００４１】
なお、上記実施の形態ではこの非接触給電装置を平面ディスプレイに適用した例を示したが、他の表示装置の給電に使用することも可能である。また、この非接触給電装置はディスプレイに限らず、車両、電灯等他の装置の給電にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】非接触給電装置のブロック線図である。
【図２】給電器を示し、（Ａ）は給電器の平面図、（Ｂ）は（Ａ）中、Ｂ−Ｂ線矢視断面図である。
【図３】給電器の分解断面図である。
【図４】給電コアの平面図である。
【図５】可撓性回路基板の平面図である。
【図６】給電器に受電器を重ね合わせた状態の縦断面図である。
【図７】従来の給電器を示し、（Ａ）は給電器の平面図、（Ｂ）は（Ａ）中、Ｂ−Ｂ線矢視断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
９…給電器
１０…受電器
２０…支持板
２１…可撓性回路基板
２１ａ…給電制御回路部
２１ｂ…非制御回路部
２２…給電コイル保持部
２３…耳部
２４…接続部
３１…保護体
【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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