(57)【要約】【課題】電力用コイルと通信用コイルとをコンパクトな構成とし、搭載機器の小型化を図ることができる非接触電力伝送装置を提供する。【解決手段】電力の送電又は受電を行う電力用コイル１３，２２と、送受電時の信号授受を行う認証用コイル（通信用コイル）１５，２４とを備えるものであり、電力用コイル１３，２２を構成する導線の巻回の際に形成される隙間及び凹所に認証用コイル１５，２４を構成する導線が位置するように巻回されて、電力用及び認証用コイル１３，１５（２２，２４）を構成した。【選択図】図１
2011066336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力用コイル及び通信用コイルをともに備え、前記電力用コイルを通じて交流電力の送電又は受電を行うとともに、前記通信用コイルを通じて送受電時の信号授受を行う非接触電力伝送装置であって、
前記電力用コイルを構成する導線の巻回の際に形成される隙間及び凹所の少なくとも一方に前記通信用コイルを構成する導線が位置するように巻回されて、前記電力用コイル及び前記通信用コイルが構成されたことを特徴とする非接触電力伝送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の非接触電力伝送装置において、
前記電力用コイルを構成する導線の隣接間の隙間に前記通信用コイルを構成する導線が完全収容可能な導線の線径に設定したことを特徴とする非接触電力伝送装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の非接触電力伝送装置において、
前記電力用コイルを構成する導線は、断面視で規則的な配置となるように巻回されたことを特徴とする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、携帯機器と充電器との間等、２つの機器間で電磁誘導にて電力伝送を行う非接触電力伝送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、携帯電話やデジタルカメラ等の携帯機器に内蔵される二次電池（バッテリ）を非接触で充電するものが知られている。携帯機器及びこれに対応する専用の充電器には、それぞれ充電のための電力を伝送するコイルが備えられており、両コイルでの電磁誘導により充電器から携帯機器に交流電力を伝送し、これを直流電力に変換して二次電池を充電させるようになっている。
【０００３】
ところで、このような非接触充電においては、充電器と携帯機器との間で相互が適合するものかどうかを充電動作前に確認することが誤動作等を防止する上で望ましい。そのため、充電のための電力を伝送するコイル（電力用コイル）とは別に、相互の確認のための通信を行う通信用コイルを用い、先に通信用コイルにて充電器と携帯機器との相互間で確認のための信号の授受を行って、充電器側で適合機器である旨の判定がなされた後に充電動作を許可するように構成される。
【０００４】
このような電力用コイルと通信用コイルとを併設する構成は、例えば特許文献１や特許文献２等で開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２０６２９６号公報
【特許文献２】特開２００８−２７０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１や特許文献２では、電力用コイルの外周側に同心円で通信用コイルを配置したり、電力用コイルと通信用コイルとを単純に隣接させる構成のため、コイル部の平面方向（径方向）への大型化を招いている。また、電力用コイルと通信用コイルとを積層する構成では、当然ながらコイル部の平面方向と直交方向（軸方向）に大型化してしまう。そのため、両コイルを搭載する充電器及び携帯機器の小型化を図るべく、両コイルをコンパクトに構成することが望まれている。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、電力用コイルと通信用コイルとをコンパクトな構成とし、搭載機器の小型化を図ることができ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】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、電力用コイル及び通信用コイルをともに備え、前記電力用コイルを通じて交流電力の送電又は受電を行うとともに、前記通信用コイルを通じて送受電時の信号授受を行う非接触電力伝送装置であって、前記電力用コイルを構成する導線の巻回の際に形成される隙間及び凹所の少なくとも一方に前記通信用コイルを構成する導線が位置するように巻回されて、前記電力用コイル及び前記通信用コイルが構成されたことをその要旨とする。
【０００９】
この発明では、電力用コイルを構成する導線の巻回の際に形成される隙間及び凹所の少なくとも一方に通信用コイルを構成する導線が位置するように巻回されて、電力用コイル及び通信用コイルが構成される。つまり、電力用の導線間に形成される隙間や凹所といった空間を効率よく利用することで、電力用及び通信用コイルがコンパクトな構成となり、搭載機器の小型化に寄与できる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の非接触電力伝送装置において、前記電力用コイルを構成する導線の隣接間の隙間に前記通信用コイルを構成する導線が完全収容可能な導線の線径に設定したことをその要旨とする。
【００１１】
この発明では、電力用コイルを構成する導線の隣接間の隙間に通信用コイルを構成する導線が完全収容可能な導線の線径に設定される。これにより、電力用コイルの大型化が確実に抑制され、電力用及び通信用コイルのコンパクトな構成が確実となる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の非接触電力伝送装置において、前記電力用コイルを構成する導線は、断面視で規則的な配置となるように巻回されたことをその要旨とする。
【００１３】
この発明では、電力用コイルを構成する導線は、断面視で規則的な配置となるように巻回されることから、通信用コイルを構成する導線を収容可能な隙間や凹所の形成が確実となり、電力用及び通信用コイルのコンパクトな構成が確実となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電力用コイルと通信用コイルとをコンパクトな構成とし、搭載機器の小型化を図ることができ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】
【００１５】
【図１】本実施形態における非接触充電システムの構成図である。
【図２】電力用及び通信用コイルの構成図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）電力用及び通信用コイルの巻回態様の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本実施形態の非接触充電システムを示す。デジタルカメラ等よりなる携帯機器１０は、静止画や動画の撮影等、主たる機能を実行するための機能回路（図示略）を備え、同じく内蔵の二次電池（バッテリ）１１からの電源供給に基づいて動作する。受電側回路１２は、電力用コイル１３を通じて受電した充電器２０からの所定の交流電力に基づいて所定の直流電力に変換するものであり、二次電池１１はその直流電力にて充電される。また、携帯機器１０は認証回路１４を備えており、該認証回路１４は認証用コイル１５を通じて充電器２０との間で確認信号の授受を行う。
【００１７】
充電器２０は、外部からの例えば商用電源の供給に基づいて携帯機器１０の充電に適した所定の交流電力を生成する送電側回路２１を備え、該送電側回路２１は電力用コイル２２を通じて携帯機器１０の電力用コイル１３に向けて電力伝送を行う。また、充電器２０においても認証回路２３を備えており、該認証回路２３は認証用コイル２４を通じて携帯機器１０側の認証回路１４との間で確認信号の授受を行う。
【００１８】
つまり、充電器２０に載置（近接）したものが該充電器２０と適合する携帯機器１０か否かをその確認信号の授受にて判定し、適合の携帯機器１０であるとの判定に基づいて送電側回路２１に充電許可信号を出力し、該送電側回路２１はその充電許可信号の入力に基づいて携帯機器１０に向けての送電を開始するようになっている。これにより、適合しない携帯機器や金属等が充電器２０に載置されても送電が実施されないため、無用な充電動作が防止される。
【００１９】
次に、本実施形態の携帯機器１０の電力用及び認証用の両コイル１３，１５の構成について説明する。尚、充電器２０側の電力用及び認証用の両コイル２２，２４の構成も同様とされている。
【００２０】
図２及び図３（ａ）（ｂ）に示すように、電力用コイル１３及び認証用コイル１５は、それぞれに対応する導線３１，３２が同時に巻回され、１つのコイル体３０として構成されている。詳細には、両導線３１，３２はともに断面円形状をなし、扱う電力の大きい電力用コイル１３の構成のための導線３１の方が認証用コイル１５の構成のための導線３２よりもその径が大きいものが使用されている。また、電力用の導線３１は断面視でコイル１３の径方向及び軸方向に当接するよう巻回され、このような巻回にて形成される電力用の導線３１の隙間３３や凹所３４に認証用の導線３２が予め収容されるように巻回されている。ここで、隙間３３とは、周囲が導線３１で囲まれた空間であり、凹所３４とは、一部が開放された空間である。また本実施形態においては、隣接の電力用の導線３１間の隙間３３を拡大させることなく、各隙間３３に認証用の導線３２が収容可能な線径に設定されている。
【００２１】
そして、携帯機器１０側においては、電力用コイル１３を構成する導線３１が受電側回路１２に接続され、認証用コイル１５を構成する導線３２が認証回路１４に接続されて構成されている。また、充電器２０側においては、電力用コイル２２を構成する導線３１が送電側回路２１に、認証用コイル２４を構成する導線３２は認証回路２３にそれぞれ接続されて構成されている。因みに、電力用及び認証用コイル１３，１５（２２，２４）よりなるコイル体３０の背面側には、磁気特性向上のための磁性板１６（２５）が設置されている。
【００２２】
このように本実施形態の電力用及び認証用の両コイル１３，１５（２２，２４）においては、１つのコイル体３０として構成されるため、携帯機器１０及び充電器２０への組付性の向上が可能である。また、電力用の導線３１の巻回した際に形成される隙間３３や凹所３４に位置するように認証用の導線３２を巻回して空間を効率よく利用する構成としていることから、電力用及び認証用コイル１３，１５（２２，２４）をコンパクトな構成とでき、携帯機器１０及び充電器２０の小型化に寄与する構成となっている。
【００２３】
次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）本実施形態では、電力用コイル１３，２２を構成する導線３１の巻回の際に形成される隙間３３及び凹所３４に認証用コイル１５，２４を構成する導線３２が位置するように巻回されて、電力用及び認証用コイル１３，１５（２２，２４）が構成されている。つまり、電力用の導線３１間に形成される隙間３３や凹所３４といった空間を効率よく利用することで、電力用及び認証用コイル１３，１５（２２，２４）をコンパクトな構成とでき、搭載する携帯機器１０及び充電器２０の小型化に寄与することができる。
【００２４】
（２）本実施形態では、電力用コイル１３，２２を構成する導線３１の隣接間の隙間３３に認証用コイル１５，２４を構成する導線３２が完全収容可能な線径に設定されている。これにより、電力用コイル１３，２２の大型化を確実に抑制でき、電力用及び認証用コイル１３，１５（２２，２４）のコンパクトな構成を確実としている。
【００２５】
（３）本実施形態では、電力用コイル１３，２２を構成する導線３１は、断面視で規則的な配置となるように巻回されている。そのため、認証用コイル１５，２４を構成する導線３２を収容可能な隙間３３や凹所３４の形成を確実とでき、このことによっても電力用及び認証用コイル１３，１５（２２，２４）のコンパクトな構成を確実としている。
【００２６】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、電力用の導線３１の隣接間に形成される隙間３３及び凹所３４の両方に認証用の導線３２を収容したが、隙間３３及び凹所３４のいずれか一方への収容としてもよい。
【００２７】
上記実施形態では、電力用の導線３１の隣接間の隙間３３に認証用の導線３２を完全収容可能に構成したが、隙間３３より導線３２の線径を大としてもよい。このようにしても、空間の効率利用が図られる。
【００２８】
・上記実施形態では、断面視で電力用の導線３１をコイル１３の径方向及び軸方向に当接するよう巻回したが、巻回態様はこれに限らず適宜変更してもよい。この場合、導線３１を規則的な配置とすることが望ましい。
【００２９】
例えば図３（ｃ）に示すように、電力用の導線３１を断面視で千鳥格子状に規則的に巻回し、このような巻回にて形成される電力用の導線３１の凹所３５に認証用の導線３２を２本ずつ収容させて巻回してもよい。
【００３０】
・上記実施形態では、携帯機器１０と充電器２０との電力伝送部にともに適用したが、いずれか一方に適用してもよい。
・上記実施形態では、携帯機器１０と充電器２０との非接触充電システムに適用したが、その他の非接触電力伝送を行う機器に適用してもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１３，２２…電力用コイル、１５，２４…認証用コイル（通信用コイル）、３１，３２…導線、３３…隙間、３４，３５…凹所。
【図１】
2011066336.tif 000003
【図２】
2011066336.tif 000004
【図３】
2011066336.tif 000005