(57)【要約】【課題】非接触無線通信用コイル及び非接触電力伝送用コイル等の複数のコイルを共存させる場合に、各コイルの性能劣化を抑制しつつ、省スペースで簡単に製造可能にする。【解決手段】伝送コイルとしてのコイルユニットでは、第１コイル１２と第１磁性体１１との第１境界面Ｂ１と、第２コイル２２と第２磁性体２１との第２境界面Ｂ２とは、略同一平面、又は第２境界面Ｂ２が第１境界面Ｂ１よりコイルの厚さ方向において上部となる。また、第２磁性体２１Ｂの位置が厚さ方向でばらつくことを抑えるために、第２磁性体２１Ｂの下部に第２磁性体２１Ｂの位置を規制するスペーサ２５を配置することで、第２磁性体２１Ｂの位置が固定される。又は、コイルの厚さ方向における第２磁性体２１Ｃの厚さを第１磁性体１１Ｂの厚さ以上とした。【選択図】図１３
2013138404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１コイルと、
第２コイルと、
所定の透磁率を有する第１磁性体と、
前記第１磁性体の所定の透磁率と異なる透磁率を有する第２磁性体と、を備え、
コイルの厚さ方向において、前記第１磁性体の面上に前記第１コイルを配置すると共に、前記第２磁性体の面上に前記第２コイルを配置し、
コイルの面方向において、前記第１磁性体の外周に前記第２磁性体を配置し、
前記第１コイルと前記第１磁性体との第１境界面と、前記第２コイルと前記第２磁性体との第２境界面とは、略同一平面、又は前記第２境界面が前記第１境界面より前記コイルの厚さ方向において上部となる伝送コイル。
【請求項２】
請求項１に記載の伝送コイルであって、
前記第１境界面と前記第２境界面とが略同一平面、又は前記第２境界面が前記第１境界面より前記コイルの厚さ方向において上部となるように、前記第１磁性体の厚さに対する前記第２磁性体の厚さが設定される伝送コイル。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の伝送コイルであって、
前記第２磁性体の、前記第２コイルが配置された面とは反対側の面に、前記コイルの厚さ方向における前記第２磁性体の位置を規制する位置規制部材を配置し、
前記第１境界面と前記第２境界面とが略同一平面、又は前記第２境界面が前記第１境界面より前記コイルの厚さ方向において上部となるように前記位置規制部材の厚さが設定される伝送コイル。
【請求項４】
請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の伝送コイルであって、
前記第１磁性体の透磁率が前記第２磁性体の透磁率よりも高い伝送コイル。
【請求項５】
請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の伝送コイルであって、
前記第１コイルの共振周波数が前記第２コイルの共振周波数よりも低い伝送コイル。
【請求項６】
請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の伝送コイルであって、
前記第１コイルが非接触電力伝送用であり、前記第２コイルが非接触無線通信用である伝送コイル。
【請求項７】
請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の伝送コイルを搭載した携帯無線端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触電力伝送及び非接触無線通信が可能な伝送コイル、及び伝送コイルを搭載した携帯無線端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば携帯電話端末又はスマートフォンなどの携帯無線端末では、ＦｅｌｉＣａ（登録商標）等を含むＮＦＣ（Near Field Communication）、すなわち、非接触無線通信（例えばＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification））機能を搭載したものが普及している。この種の非接触無線通信によって、電子マネー機能、及び電子乗車券機能などが実現されている。
【０００３】
また、携帯無線端末において、近年、非接触で電力を伝送することにより、電池の充電（非接触充電）を行う機能を搭載したものが用いられつつある。非接触電力伝送の方式としては、電磁誘導方式又は磁界共鳴方式などがあり、給電側のコイルと受電側のコイルとを対向配置して電力伝送を行うものが主流である。
【０００４】
非接触充電機能を搭載した携帯無線端末では、充電用コイルが電池パックと一体化されたものが主流となっている。このため、携帯無線端末の薄型化のために電池パックを更に薄くしようとすると、電池容量が少なくなるという課題がある。一方、充電用コイルを電池パックと別体として構成する場合、上記の非接触無線通信機能を搭載した携帯無線端末では、非接触無線通信用コイルと充電用コイルとを共存させることが課題となる。
【０００５】
非接触無線通信用コイルと非接触電力伝送用コイル（充電用コイル）とを共存させる場合を想定する。２つのコイルを設けた従来例として、例えば特許文献１には、電力波用アンテナを形成する第１のコイルと、データ波用アンテナを形成する第２のコイルとを２重の輪となるように配設した無線カードが開示されている。この構成により、無線カードを保持する手の指などで第１のコイル及び第２のコイルが覆われるおそれが少なく、双方のコイルの受信状況をほぼ同様にすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１１０８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の特許文献１の構成では、２つのコイルを２重の輪となるように配設しているため、コイルの配置面積が大きくなる。また、各コイルの性能を考慮せずに複数のコイルを単純に併設しただけでは、コイル間の電磁結合によって性能劣化が予想される。特に、コイルを搭載する端末を小型化するために複数のコイルを近接して配置させた場合、コイル間の電磁結合によって電力伝送効率、通信距離などの性能が劣化する。
【０００８】
また、上記の特許文献１に記載されている無線カードにおける２つのコイルの配設を、上記の非接触充電機能及び非接触無線通信機能を含む携帯無線端末に適用する場合には、２つのコイルの併設による性能劣化を抑制すると共に、携帯無線端末の小型化を簡単に実現できる様な各コイルの配設が要求されると考えられる。
【０００９】
本発明は、上記した従来の事情に鑑みてなされたもので、非接触無線通信用コイル及び非接触電力伝送用コイル等の複数のコイルを筺体内に共存させる場合において、各コイルの性能劣化を抑制しつつ、筺体の厚さの薄型化を簡単に実現する伝送コイル及び携帯無線端末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】
【００１０】
本発明は、伝送コイルであって、第１コイルと、第２コイルと、所定の透磁率を有する第１磁性体と、前記第１磁性体の所定の透磁率と異なる透磁率を有する第２磁性体と、を備え、コイルの厚さ方向において、前記第１磁性体の面上に前記第１コイルを配置すると共に、前記第２磁性体の面上に前記第２コイルを配置し、コイルの面方向において、前記第１磁性体の外周に前記第２磁性体を配置し、前記第１コイルと前記第１磁性体との第１境界面と、前記第２コイルと前記第２磁性体との第２境界面とは、略同一平面、又は前記第２境界面が前記第１境界面より前記コイルの厚さ方向において上部となるものである。
【００１１】
上記構成により、複数のコイルを筺体内に共存させる場合に、コイル間の電磁結合を低減でき、電磁結合による性能劣化が抑制される。また、複数のコイルを並列に配置することで、筺体の薄型化を簡単に実現可能にする。
【００１２】
また、本発明は、上記の伝送コイルであって、前記第１境界面と前記第２境界面とが略同一平面、又は前記第２境界面が前記第１境界面より前記コイルの厚さ方向において上部となるように、前記第１磁性体の厚さに対する前記第２磁性体の厚さが設定されるものを含む。
【００１３】
また、本発明は、上記の伝送コイルであって、前記第２磁性体の、前記第２コイルが配置された面とは反対側の面に、前記コイルの厚さ方向における前記第２磁性体の位置を規制する位置規制部材を配置し、前記第１境界面と前記第２境界面とが略同一平面、又は前記第２境界面が前記第１境界面より前記コイルの厚さ方向において上部となるように、前記第１磁性体の厚さに対する、前記第２磁性体の厚さと前記位置規制部材の厚さの総和が設定されるものである。
【００１４】
また、本発明は、上記の伝送コイルであって、前記第１磁性体の透磁率が前記第２磁性体の透磁率よりも高いものを含む。
【００１５】
また、本発明は、上記の伝送コイルであって、前記第１コイルの共振周波数が前記第２コイルの共振周波数よりも低いものを含む。
【００１６】
また、本発明は、上記の伝送コイルであって、前記第１コイルが非接触電力伝送用であり、前記第２コイルが非接触無線通信用であるものを含む。
【００１７】
また、本発明は、上記いずれかの伝送コイルを搭載した携帯無線端末である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、非接触無線通信用コイル及び非接触電力伝送用コイル等の複数のコイルを筺体内に共存させる場合において、各コイルの性能劣化を抑制しつつ、筺体の厚さの薄型化を簡単に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施形態に係るコイルユニットの構成を示す平面図
【図２】第１の実施形態のコイルユニットの断面図、（Ａ）図１のＡ−Ａ′線における断面図、（Ｂ）図１のＢ−Ｂ′線における断面図、（Ｃ）図２（Ａ）の領域Ｃの一例の拡大図、（Ｄ）図２（Ａ）の領域Ｃの他の一例の拡大図
【図３】（Ａ）図１のＡ−Ａ′線断面の位置（図２（Ａ）の位置）の、第１コイルの動作時におけるコイルユニットの磁界分布を示す図、（Ｂ）図１のＡ−Ａ′線断面の位置（図２（Ａ）の位置）の、第２コイルの動作時におけるコイルユニットの磁界分布を示す図
【図４】（Ａ）図１のＢ−Ｂ′線断面の位置（図２（Ｂ）の位置）の、第１コイルの動作時におけるコイルユニットの磁界分布を示す図、（Ｂ）図１のＢ−Ｂ′線断面の位置（図２（Ｂ）の位置）の、第２コイルの動作時におけるコイルユニットの磁界分布を示す図
【図５】本実施形態のコイルユニットを搭載した携帯無線端末と外部機器としての充電器及びリーダ／ライタ装置の構成を示すブロック図
【図６】（Ａ）、（Ｂ）実施例に係るコイルユニットの寸法の一例を示す図、（Ｃ）実施例に係るコイルユニットの平面図、（Ｄ）図６（Ｃ）のＡ−Ａ′線における断面図、（Ｅ）図６（Ｄ）の領域Ｄの拡大図
【図７】（Ａ）実施例に係るコイルユニットの性能として、非接触電力伝送時の電力伝送効率を測定した結果を示す図、（Ｂ）実施例に係るコイルユニットの性能として、非接触無線通信時の最大通信距離を測定した結果を示す図
【図８】（Ａ）、（Ｂ）比較例に係るコイルユニットの寸法の一例を示す図、（Ｃ）比較例に係るコイルユニットの平面図、（Ｄ）図８（Ｃ）のＡ−Ａ′線における断面図、（Ｅ）図８（Ｄ）の領域Ｅの拡大図
【図９】（Ａ）比較例に係るコイルユニットの性能として、非接触電力伝送時の電力伝送効率を測定した結果を示す図、（Ｂ）比較例に係るコイルユニットの性能として、非接触無線通信時の最大通信距離を測定した結果を示す図
【図１０】第２の実施形態に係るコイルユニットの構成を示す平面図
【図１１】（Ａ）図１０のＡ−Ａ′線における断面図、（Ｂ）図１０のＢ−Ｂ′線における断面図
【図１２】第２磁性体２１の位置がコイルの厚さ方向でばらついた場合における第２コイル２２の通信性能の変化を説明する図、（Ａ）第１の実施形態のコイルユニットの構成を示す平面図、（Ｂ）図６（Ｃ）のＡ−Ａ′線における断面図、（Ｃ）図８（Ｃ）のＡ−Ａ′線における断面図、（Ｄ）第２磁性体２１の位置がコイルの厚さ方向において通信性能が高くなる方向にばらついている状態と通信性能が低くなる方向にばらついている状態とにおける第２コイル２２の各通信性能の比較結果を示す図
【図１３】第３の実施形態に係るコイルユニットの構成を示す図、（Ａ）コイルユニットの構成を示す平面図、（Ｂ）及び（Ｃ）図１３（Ａ）のＡ−Ａ´線における断面図
【図１４】第２磁性体２１Ｂの底面（下面）に当接するようにスペーサ２５を配置した場合の実施例１に係るコイルユニットの構成を示す図、（Ａ）及び（Ｂ）実施例１に係るコイルユニットの寸法の一例を示す図、（Ｃ）実施例１に係るコイルユニットの平面図、（Ｄ）図１４（Ｃ）のＡ−Ａ′線における断面図、（Ｅ）図１４（Ｄ）の領域ｇの拡大図
【図１５】第２磁性体２１Ｃの厚さが第１磁性体１１の厚さと略等しい場合の実施例２に係るコイルユニットの構成を示す図、（Ａ）及び（Ｂ）実施例２に係るコイルユニットの寸法の一例を示す図、（Ｃ）実施例２に係るコイルユニットの平面図、（Ｄ）図１５（Ｃ）のＡ−Ａ′線における断面図、（Ｅ）図１５（Ｄ）の領域ｈの拡大図
【図１６】実施例１及び２に係る各コイルユニットの性能として、非接触電力伝送時の電力伝送効率及び非接触無線通信時の最大通信距離を測定した結果を示す図、（Ａ）電力伝送効率の測定結果、（Ｂ）最大通信距離の測定結果
【図１７】他の部材の面が平坦な面でない場合のコイルユニットの構成を示す断面図、（Ａ）及び（Ｂ）他の部材４０Ａの面のうち、第２磁性体２１Ｂ側の面４０Ａ１が第１磁性体１１Ｂ側の面４０Ａ２に比べ、コイルの厚さ方向において上方に位置する場合の断面図、（Ｃ）及び（Ｄ）他の部材４０Ｂの面のうち、第２磁性体２１Ｃ側の面４０Ａ３が第１磁性体１１Ｃ側の面４０Ａ４に比べ、コイルの厚さ方向において下方に位置する場合の断面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下の各実施形態では、本発明に係る伝送コイル及びこれを搭載した携帯無線端末の一例として、非接触無線通信用コイルと非接触電力伝送用コイルとを有する伝送コイルとしてのコイルユニットと、このコイルユニットを搭載した携帯無線端末の構成例を示す。
【００２１】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るコイルユニットの構成を示す平面図である。図２は、第１の実施形態のコイルユニットの断面図である。図２（Ａ）は、図１のＡ−Ａ′線における断面図である。図２（Ｂ）は、図１のＢ−Ｂ′線における断面図である。図２（Ｃ）は、図２（Ａ）の領域Ｃの一例の拡大図である。図２（Ｄ）は、図２（Ａ）の領域Ｃの他の一例の拡大図である。なお、図２（Ａ）の矢印Ｈの方向は本実施形態のコイルユニットが搭載される携帯無線端末の背面筺体の内壁側の方向を表し、同図の矢印Ｈと反対側の方向は同携帯無線端末の筺体内部側の方向、すなわち表面筐体側の方向を表す。
【００２２】
また、以下の説明において、矢印Ｈの方向又は矢印Ｈと反対側の方向を「コイルの厚さ方向」と称し、コイルの厚さ方向に直交する方向を「コイルの面方向」と称する。
【００２３】
本実施形態のコイルユニットは、所定の透磁率を有する第１磁性体１１と、非接触電力伝送用コイルとして機能する第１コイル１２と、第１磁性体１１の所定の透磁率と異なる透磁率を有する第２磁性体２１と、非接触無線通信用コイルとして機能する第２コイル２２とを備える。本実施形態のコイルユニットにおいて、第１磁性体１１は第１コイル１２に対応して設けられ、第２磁性体２１は第２コイル２２に対応して設けられる。
【００２４】
第１磁性体１１は、方形の板状に形成され、板面の一方（携帯無線端末の背面筺体の内壁側）の面上に第１コイル１２が配置され、板面の他方（携帯無線端末の筺体内部側）の面上には電池パック又はシールドケース（不図示）等が配置される。第１磁性体１１は、例えばフェライトなどの透磁率が１よりも高い材料を用いて構成される。第１磁性体１１の比透磁率μｒ１は、例えばμｒ１＝２００〜２０００のものが用いられる。
【００２５】
第１コイル１２は、導体の巻線が楕円環状に巻回されてなるコイルを用いて構成され、充電用のコイルとして、外部の充電器から供給（伝送）される電力を受電する。第１コイル１２の共振周波数ｆ１は、第１コイル１２に並列若しくは直列に接続したコンデンサ等を用いて調整した周波数であり、例えばｆ１≒１００ｋＨｚ程度である。第１磁性体１１の外径と第１コイル１２の外径とは略同一である。
【００２６】
第２磁性体２１は、方形の環状の板状に形成され、板面の一方（携帯無線端末の背面筺体の内壁側）の面上に、基板３０の図２（Ａ）の矢印Ｈの反対方向側（携帯無線端末の筺体内部側）に搭載された第２コイル２２が配置される。更に、第２磁性体２１は、板面の他方（携帯無線端末の筺体内部側）の面上には、方形の環境の板状に形成されたスペーサ（不図示）が配置されている。スペーサの板面の一方（携帯無線端末の背面筺体の内壁側）の面と、第２磁性体２１の板面の他方（携帯無線端末の筺体内部側）とは当接している。このスペーサは、第１磁性体１１の板面の他方（携帯無線端末の筺体内部側）の面と、スペーサの他方（携帯無線端末の筺体内部側）の面とが同一平面となるように配置される。
【００２７】
更に、第２磁性体２１は、コイルの面方向において、板面の全体が第１磁性体１１の外周部よりも外側に配置される。第２磁性体２１は、例えばフェライトなどの透磁率が１よりも高い材料を用いて構成される。第２磁性体２１の比透磁率μｒ２は、例えばμｒ２＝１０〜３００のものが用いられる。また、第２磁性体２１と第２コイル２２との間における第２境界面Ｂ２とは、第１磁性体１１と第１コイル１２との間における第１境界面Ｂ１より、コイルの厚さ方向の特に矢印Ｈの方向において上部となるように配置される（図２（Ｃ）参照）。又は、第１磁性体１１と第１コイル１２との間における第１境界面Ｂ１と、第２磁性体２１と第２コイル２２との間における第２境界面Ｂ２とは略同一平面でもよい（図２（Ｄ）参照）。
【００２８】
第２コイル２２は、基板３０の図２（Ａ）の矢印Ｈの反対側方向側（携帯無線端末の筺体内部側）の面上に形成された導体の配線パターンにより、方形環状に巻回されてなるコイルを用いて構成される。第２コイル２２は、非接触無線通信用のコイルとして、リーダ／ライタ装置等の外部機器との間でデータを送受信する。第２コイル２２の共振周波数ｆ２は、第２コイル２２に並列若しくは直列に接続したコンデンサ等を用いて調整した周波数であり、例えばｆ２≒１３．５６ＭＨｚ程度である。第２磁性体２１の外径と第２コイル２２の外径とは略同一である。
【００２９】
基板３０は、例えばガラスエポキシ樹脂或いはフレキシブルプリント基板を用いて成形され、図２（Ａ）の矢印Ｈの方向側の面上には例えばＡＢＳ（Acrylonitrile ButadieneStyrene）樹脂で形成された携帯無線端末の背面筐体が配置される。基板３０の一端部には、第１コイル１２用の一対の第１端子３１と、第２コイル２２用の一対の第２端子３２とが導体の配線パターンにより形成されている。第１端子３１は配線パターンを介して第１コイル１２と接続され、第２端子３２は基板３０の配線パターンによって第２コイル２２と接続されている。なお、図２（Ａ）〜（Ｄ）には、図面の複雑化を避けるために、第１端子３１、第２端子３２から第１コイル１２、第２コイル２２へのそれぞれの配線パターンの図示を省略している。
【００３０】
本実施形態のコイルユニットは、コイルの厚さ方向（図２の上下方向）において、図２の下側から矢印Ｈ方向（携帯無線端末の背面筺体の内壁側の方向）に、第２境界面Ｂ２が第１境界面Ｂ１より上部（図２の矢印Ｈ方向）又は略同一平面となるように第１磁性体１１と第２磁性体２１とが配置され、第１磁性体１１の面上に第１コイル１２が積層して配置される。また、第２磁性体２１の面上には、コイルの厚さ方向において、図２の下側から矢印Ｈ方向（携帯無線端末の背面筺体の内壁側の方向）に、第２コイル２２、基板３０の順に積層して配置される。本実施形態のコイルユニットを携帯無線端末に搭載する場合、基板３０より更に矢印Ｈ方向に携帯無線端末の背面筐体が位置し、当該筐体内にコイルユニットが収納されて設けられる。よって、外部機器側、すなわち携帯無線端末の背面筐体の内壁側からみた場合、基板３０、第２コイル２２、第２磁性体２１の順に積層して配置され、第２境界面Ｂ２が第１境界面Ｂ１より上部（図２の矢印Ｈ方向）又は略同一平面となるように第２磁性体２１と第１磁性体１１とが配置され、第１コイル１２、第１磁性体１１の順に積層して配置される。このように複数の磁性体をコイルに対して積層した構成でコイルを並列して配置することで、両コイルの電磁結合による性能劣化を抑制でき、各コイルの性能を確保しつつ、コイルユニットの薄型化を実現することによって携帯無線端末の小型化を図れる。
【００３１】
このとき、第１コイル１２と第２コイル２２とは、コイルの厚さ方向において重ならないように配置されることが好ましい。また、第１コイル１２は楕円形、第２コイル２２は方形であるので、第２コイル２２の四隅部分が重ならない領域となっており、この四隅部分で第２コイル２２が第１コイル１２の外側に位置している。このような構成により、両コイルの電磁結合を低減できる。なお、図１では第１コイル１２は、導体の巻線が楕円環状に巻回されているが、導体の巻線が四隅部に屈曲半径を設けた方形環状に巻回されてなるコイルであっても良い。
【００３２】
また、本実施形態では、第１コイル１２及び第２コイル２２の共振周波数の関係は、第１コイル１２の共振周波数が第２コイル２２の共振周波数よりも低い（ｆ１＜ｆ２）ようにする。そして、第１磁性体１１及び第２磁性体２１の各透磁率の関係は、第１磁性体１１の透磁率が第２磁性体２１の透磁率よりも高い（比透磁率μｒ１＞μｒ２）ようにするのが好ましい。上記のように第１コイル１２，第２コイル２２及び第１磁性体１１，第２磁性体２１の各特性を設定することにより、両コイルの電磁結合による性能劣化をより効果的に低減できる。
【００３３】
次に、本実施形態のコイルユニットの動作時の作用を説明する。図３（Ａ）は、図１のＡ−Ａ′線断面の位置（図２（Ａ）の位置）の、第１コイル１２の動作時におけるコイルユニットの磁界分布を示す図である。図３（Ｂ）は、図１のＡ−Ａ′線断面の位置（図２（Ａ）の位置）の、第２コイル２２の動作時におけるコイルユニットの磁界分布を示す図である。図４（Ａ）は、図１のＢ−Ｂ′線断面の位置（図２（Ｂ）の位置）の、第１コイル１２の動作時におけるコイルユニットの磁界分布を示す図である。図４（Ｂ）は、図１のＢ−Ｂ′線断面の位置（図２（Ｂ）の位置）の、第２コイル２２の動作時におけるコイルユニットの磁界分布を示す図である。なお、図３及び図４において、説明を簡単にするために、スペーサの図示は省略している。
【００３４】
第１コイル１２の動作時、すなわち電力伝送時には、図３（Ａ）、図４（Ａ）に示すように、第１コイル１２の近傍において、磁力線が第１磁性体１１の中を通過して空間に出るように磁界が発生する。この場合、第１コイル１２から第２コイル２２への磁界の影響は少ない。
【００３５】
また、第２コイル２２の動作時、すなわち非接触無線通信のデータ伝送時には、図３（Ｂ）、図４（Ｂ）に示すように、第２コイル２２の近傍において、磁力線が第２磁性体２１の中を通過して空間に出るように磁界が発生する。この場合、第２コイル２２から第１コイル１２への磁界の影響は少ない。
【００３６】
本実施形態のコイルユニットは、第１コイル１２及び第２コイル２２が重ならない領域を有するため、コイル間の電磁結合が小さくなる。特に、図４（Ａ）、（Ｂ）のように両コイルが重なっていないコイルの四隅の領域では、電磁結合を十分小さくできる。
【００３７】
図５は、本実施形態のコイルユニットを搭載した携帯無線端末と外部機器としての充電器及びリーダ／ライタ装置の構成を示すブロック図である。
【００３８】
携帯無線端末５０は、充電用の第１コイル１２と、非接触無線通信用の第２コイル２２とを備える。第１コイル１２は非接触充電部５１に接続され、第２コイル２２は非接触無線通信部５２に接続される。第１コイル１２は、コンデンサ５４と並列に接続され、更に非接触充電部５１の整流回路５５と接続されている。第２コイル２２は、コンデンサ５６と並列に接続され、更に非接触無線通信部５２の変復調回路５７と接続されている。非接触充電部５１及び非接触無線通信部５２は、制御回路５３に接続され、制御回路５３によって各部の動作が制御される。
【００３９】
充電器６０は、非接触電力伝送用コイル６３を備える。非接触電力伝送用コイル６３は、コンデンサ６４と並列に接続され、更に交流電源回路６１と接続されている。交流電源回路６１は、制御回路６２と接続され、制御回路６２によって充電用の交流電力の出力が制御される。
【００４０】
リーダ／ライタ装置７０は、非接触無線通信用コイル７３を備える。非接触無線通信用コイル７３は、コンデンサ７４と並列に接続され、更に変復調回路７１と接続されている。変復調回路７１は、制御回路７２と接続され、制御回路７２によって非接触無線通信によるデータの変調、復調の動作が制御される。
【００４１】
上記の構成において、携帯無線端末５０の充電を行う場合は、充電器６０の非接触電力伝送用コイル６３と携帯無線端末５０の第１コイル１２とを近接させて対向して配置し、充電器６０から携帯無線端末５０へ給電する。このとき、非接触電力伝送用コイル６３と第１コイル１２とが電磁結合し、両コイルを介して非接触で充電用の電力が伝送される。非接触電力伝送用コイル６３から第１コイル１２へ給電するための共振周波数ｆ１は、第１コイル１２に並列に接続したコンデンサ５４及び、非接触電力伝送用コイル６３に並列に接続したコンデンサ６４によって調整され、ここではｆ１＝１００ｋＨｚである。交流電源回路６１において発生し出力した交流電力は、非接触電力伝送用コイル６３から第１コイル１２に伝送され、携帯無線端末５０にて受電される。伝送された交流電力は、整流回路５５にて整流されて直流電力に変換され、その直流出力が電池部５８に供給されることにより充電が行われる。なお、直流出力を携帯無線端末５０内の回路に供給し、各部の動作電源とすることも可能である。
【００４２】
非接触無線通信を行う場合は、リーダ／ライタ装置７０の非接触無線通信用コイル７３と携帯無線端末５０の第２コイル２２とを近接させて対向して配置し、リーダ／ライタ装置７０と携帯無線端末５０との間においてデータの送受信を行う。このとき、非接触無線通信用コイル７３と第２コイル２２とが電磁結合し、両コイルを介して非接触無線通信のデータ伝送が行われる。非接触無線通信用コイル７３と第２コイル２２との間で通信するための共振周波数ｆ２は、第２コイル２２に並列に接続したコンデンサ５６及び、非接触無線通信用コイル７３に並列に接続したコンデンサ７４によって調整され、ここではｆ２＝１３．５６ＭＨｚである。リーダ／ライタ装置７０から携帯無線端末５０へ伝送するデータは、変復調回路７１において変調され、非接触無線通信用コイル７３から第２コイル２２に伝送され、携帯無線端末５０にて受信される。伝送されたデータは、携帯無線端末５０の変復調回路５７において復調される。携帯無線端末５０からリーダ／ライタ装置７０へ伝送するデータは、変復調回路５７において変調され、第２コイル２２から非接触無線通信用コイル７３に伝送され、リーダ／ライタ装置７０にて受信される。伝送されたデータは、リーダ／ライタ装置７０の変復調回路７１において復調される。このように、携帯無線端末５０の非接触無線通信機能を用いて、リーダ／ライタ装置７０から携帯無線端末５０に対して非接触無線通信によるデータの書き込み、読み出しが可能である。
【００４３】
（コイルユニットの実施例）
次に、本実施形態のコイルユニットの性能について、実際に作製した評価サンプルを用いて測定した実施例を示す。図６（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例に係るコイルユニットの寸法の一例を示す図である。図６（Ｃ）は、実施例に係るコイルユニットの平面図である。図６（Ｄ）は、図６（Ｃ）のＡ−Ａ´線における断面図である。図６（Ｅ）は、図６（Ｄ）の領域Ｄの拡大図である。すなわち、図６（Ａ）は第１磁性体１１の面上に積層された第１コイル１２のみ、図６（Ｂ）は第２磁性体２１の面上に積層された第２コイル２２のみ（基板３０の説明は省略）、図６（Ｃ）は第１コイル１２と第２コイル２２とを組み合わせて共存させたコイルユニット、図６（Ｄ）は図６（Ｃ）で示したコイルユニットの断面（第２磁性体２１に当接するように設けられているスペーサの図示は省略）、図６（Ｅ）は図６（Ｄ）の第１境界面Ｂ１と第２境界面Ｂ２との拡大図をそれぞれ示している。実施例に係るコイルユニットは、図６（Ｅ）に示すように、第１境界面Ｂ１と第２境界面Ｂ２とが略同一平面となるように形成されている。
【００４４】
実施例では、第１磁性体１１を一辺ａ＝３０ｍｍの正方形とし、第１コイル１２を外径ｂ＝２９ｍｍの円形状とし、第２磁性体２１を一辺ｃ＝４０ｍｍの正方形の略中央部分からから一辺ｄ＝３０ｍｍの正方形が切り抜かれた形状とし、コイルユニットの厚さｅ＝０．８ｍｍとして構成した。この場合、第１磁性体１１と第１コイル１２の各外周寸法、並びに第２磁性体２１と第２コイル２２の各外周寸法は略一致して重なっており、第１コイル１２と第２コイル２２とは重ならない様に設けられている。特に、第１コイル１２は円形、第２コイル２２は方形であるので、第２コイル２２の四隅部分で第１コイル１２と第２コイル２２の距離が大きくなっている。
【００４５】
図７（Ａ）は、実施例に係るコイルユニットの性能として、非接触電力伝送時の電力伝送効率を測定した結果を示す図である。図７（Ｂ）は、実施例に係るコイルユニットの性能として、非接触無線通信時の最大通信距離を測定した結果を示す図である。電力伝送効率は、コイルのみの伝送効率ではなく、図５に示したような充電器の交流電源回路の直流入力から携帯無線端末の直流出力までを含めた充電システム全体の効率を測定した。
【００４６】
図６（Ｄ）から第２コイル２２を除去した第１コイル１２単体の状態では、電力伝送効率が３８．２［％］であった。また、図６（Ｄ）に示した第１コイル１２と第２コイル２２とを共存させた状態では、電力伝送効率が３８．１［％］であった。この場合、２つのコイルを共存させた状態であり、第１コイル１２の外側に第２コイル２２が配置されていても、非接触電力伝送において電磁結合による性能劣化が生じないことが分かる。
【００４７】
図６（Ｄ）から第１コイル１２を除去した第２コイル２２単体の状態では、最大通信距離が１４１［ｍｍ］であり、不感領域（Ｎｕｌｌ領域）は生じなかった。また、図６（Ｄ）に示した第１コイル１２と第２コイル２２とを共存させた状態では、最大通信距離が１２８［ｍｍ］であり、不感領域（Ｎｕｌｌ領域）は生じなかった。この場合、２つのコイルを共存させた状態であり、第２コイル２２の近傍に第１コイル１２が配置されると、非接触無線通信において電磁結合による性能劣化が生じるが後述の比較例に比べて最大通信距離の絶対値が大きいことが分かる。
【００４８】
（コイルユニットの比較例）
次に、本実施形態のコイルユニットの性能と対比するための比較例に係るコイルユニットの評価サンプルを用いて測定した比較例を示す。図８（Ａ）及び（Ｂ）は、比較例に係るコイルユニットの寸法の一例を示す図である。図８（Ｃ）は、比較例に係るコイルユニットの平面図である。図８（Ｄ）は、図８（Ｃ）のＡ−Ａ´線における断面図である。図８（Ｅ）は、図８（Ｄ）の領域Ｅの拡大図である。すなわち、図８（Ａ）は第１磁性体１１の面上に積層された第１コイル１２のみ、図８（Ｂ）は第２磁性体２１の面上に積層された第２コイル２２のみ（基板３０の説明は省略）、図８（Ｃ）は第１コイル１２と第２コイル２２とを組み合わせて共存させたコイルユニット、図８（Ｄ）は図８（Ｃ）で示したコイルユニットの断面、図８（Ｅ）は図８（Ｄ）の第１境界面Ｂ１と第２境界面Ｂ２との拡大図をそれぞれ示している。比較例に係るコイルユニットは、図８（Ｅ）に示すように、第２境界面Ｂ２が第１境界面よりコイルの厚さ方向（図２の上下方向）においてｆ（＝０．２ｍｍ）ほど下部に位置している。
【００４９】
比較例では、第１磁性体１１を一辺ａ＝３０ｍｍの正方形とし、第１コイル１２を外径ｂ＝２９ｍｍの円形状とし、第２コイル２２を一辺ｃ＝４０ｍｍの正方形の略中央部分からから一辺ｄ＝３０ｍｍの正方形が切り抜かれた形状の範囲内で構成し、コイルユニットの厚さｅ＝０．８ｍｍとして構成した。更に、比較例に係るコイルユニットは、図８（Ｅ）に示すように、第２境界面Ｂ２が第１境界面よりコイルの厚さ方向（図２の上下方向）においてｆ（＝０．２ｍｍ）ほど下部に位置している。この場合、第１コイル１２と第２コイル２２とは重ならない様に設けられている。特に、第１コイル１２は円形、第２コイル２２は方形であるので、第２コイル２２の四隅部分で第１コイル１２と第２コイル２２の距離が大きくなっている。
【００５０】
図９（Ａ）は、比較例に係るコイルユニットの性能として、非接触電力伝送時の電力伝送効率を測定した結果を示す図である。図９（Ｂ）は、比較例に係るコイルユニットの性能として、非接触無線通信時の最大通信距離を測定した結果を示す図である。電力伝送効率は、コイルのみの伝送効率ではなく、図５に示したような充電器の交流電源回路の直流入力から携帯無線端末の直流出力までを含めた充電システム全体の効率を測定した。
【００５１】
図８（Ｄ）から第２コイル２２を除去した第１コイル１２単体の状態では、電力伝送効率が３８．１［％］であった。また、図８（Ｄ）に示した第１コイル１２と第２コイル２２とを共存させた状態では、電力伝送効率が３８．０［％］であった。この場合、実施例に係るコイルユニットと比較例に係るコイルユニットとにおける電力伝送性能に関しては大きな相違はないことが分かる。
【００５２】
図８（Ｄ）から第１コイル１２を除去した第２コイル２２単体の状態では、第２磁性体が設けられておらず第２コイル２２が第１磁性体に密着するため、最大通信距離が１３０［ｍｍ］に留まるが、不感領域（Ｎｕｌｌ領域）は生じなかった。また、図８（Ｄ）に示した第１コイル１２と第２コイル２２とを共存させた状態では、最大通信距離が１１７［ｍｍ］であり、不感領域（Ｎｕｌｌ領域）は生じなかった。この場合、２つのコイルを共存させた状態であり、コイル間の電磁結合により最大通信距離が劣化している。
【００５３】
これにより、実施例に係るコイルユニットは、第２コイル２２に対応する第２磁性体２１を第１コイル１２に対応する第１磁性体１１の外側に設け、第１コイル１２と第１磁性体１１との第１境界面Ｂ１と、第２コイル２２と第２磁性体２１との第２境界面Ｂ２とは、略同一平面、又は第２境界面Ｂ２が第１境界面Ｂ１よりコイルの厚さ方向において上部に設けることにより、非接触無線通信において、最大通信距離を向上できる。
【００５４】
このように、本実施形態によれば、第１コイル１２及び第２コイル２２の複数のコイルを筺体内に共存させる場合に、コイル間の電磁結合を低減でき、電磁結合による性能劣化を抑制できる。また、このように複数の磁性体をコイルに対して並列した構成でコイルを近接配置することで、性能劣化の少ないコイルを設けることができ、筺体の厚さの薄型化を簡単に実現させることができる。このため、本実施形態の非接触無線通信用コイルを含むコイルユニットを搭載した携帯無線端末において、携帯無線端末の小型化を図りつつ、非接触電力伝送時と非接触無線通信時との双方の性能劣化を抑制でき、携帯無線端末の筺体を簡単に薄型化できるコイルユニットを用いることによって所望の性能（電力伝送性能、通信性能）を得ることが可能となる。
【００５５】
（第２の実施形態）
図１０は、第２の実施形態に係るコイルユニットの構成を示す平面図である。図１１（Ａ）は、図１０のＡ−Ａ′線における断面図である。図１１（Ｂ）は、図１０のＢ−Ｂ′線における断面図である。なお、図１０及び図１１（Ａ），（Ｂ）の説明では、図１及び図２に示した第１の実施形態と同様の構成要素については同一符号を付して説明を省略する。なお、図１１（Ａ），（Ｂ）には、図面の複雑化を避けるために、第１端子３１、第２端子３２から第１コイル１２、第２コイル２２へのそれぞれの配線パターンの図示を省略している。
【００５６】
第２の実施形態は、第１の実施形態における第２磁性体２１及び第２コイル２２の形状を変更した例である。第１磁性体１１Ａ及び第１コイル１２Ａは第１の実施形態と略同様の構成である。すなわち、第１磁性体１１Ａは方形の板状に形成され、第１コイル１２Ａは、導体の巻線が楕円環状に巻回されてなるコイルを用いて構成される。第２磁性体２１Ａは楕円環状の板状に形成され、第２コイル２２Ａは基板３０Ａの図１１の矢印Ｈの反対側方向の面上に形成された導体の配線パターンにより、楕円環状に巻回されてなるコイルを用いて構成される。
【００５７】
本実施形態のコイルユニットは、第１の実施形態と同様に、コイルの厚さ方向（図１１（Ａ），（Ｂ）の上下方向）において、図１１の下側から矢印Ｈ方向（携帯無線端末の背面筺体の内壁側の方向）に、第２境界面Ｂ２が第１境界面Ｂ１より上部（図２の矢印方向）又は略同一平面となるように第１磁性体１１Ａと第２磁性体２１Ａとが配置され、第１磁性体１１Ａの面上に第１コイル１２Ａが積層して配置される。また、第２磁性体２１Ａの面上には、コイルの厚さ方向において、図１１の下側から矢印Ｈ方向（携帯無線端末の背面筺体の内壁側の方向）に、第２コイル２２Ａ、基板３０Ａの順に積層して配置される。外部機器側、すなわち携帯無線端末の背面筐体の内壁側からみた場合、基板３０Ａ、第２コイル２２Ａ、第２磁性体２１Ａの順に積層して配置され、第１磁性体１１Ａと第２磁性体２１Ａとが第２境界面Ｂ２が第１境界面Ｂ１より上部（図２の矢印方向）又は略同一平面となるように第２磁性体２１Ａと第１磁性体１１Ａとが及び第１コイル１２Ａ、第１磁性体１１Ａの順に積層して配置される。
【００５８】
第１コイル１２Ａと第２コイル２２Ａとは、コイルの厚さ方向において重ならないように配置されている。
【００５９】
このような構成により、第１の実施形態と同様、２つのコイルを近接して共存させた状態であっても、両コイルの電磁結合を低減でき、電磁結合による性能劣化を抑制できる。また、２つのコイルを共存させて並列に配置することで、コイルユニットを搭載した携帯無線端末の筺体を簡単に薄型化することができ、携帯無線端末の小型化を図れる。
【００６０】
（第３の実施形態に至る経緯）
図１２は、第２磁性体２１の位置がコイルの厚さ方向でばらついた場合における第２コイル２２の通信性能の変化を説明する図である。図１２（Ａ）は、第１の実施形態のコイルユニットの構成を示す平面図である。図１２（Ｂ）は、図６（Ｃ）のＡ−Ａ′線における断面図である。図１２（Ｃ）は、図８（Ｃ）のＡ−Ａ′線における断面図である。図１２（Ｄ）は、第２磁性体２１の位置がコイルの厚さ方向において通信性能が高くなる方向にばらついている状態と通信性能が低くなる方向にばらついている状態とにおける第２コイル２２の各通信性能の比較結果を示す図である。以下、コイルユニットの各部の符号を第１の実施形態のコイルユニットと同じ符号を用いて説明する。
【００６１】
図１２（Ｂ）では、第１境界面Ｂ１と第２境界面Ｂ２とは、コイルの面方向において略同一平面である場合を示す。
【００６２】
一方、図１２（Ｃ）では、第２境界面Ｂ２は、コイルの面方向において第１境界面Ｂ１より下方に位置し、第１磁性体１１の底面（下面）と第２磁性体２１の底面（下面）とがコイルの面方向において略同一平面となっている場合を示す。なお、この場合、第１磁性体１１及び第２磁性体２１の各底面（下面）はそれぞれ他の部材（不図示）の平坦な面に当接している。
【００６３】
図１２（Ｄ）に示すように、第１境界面Ｂ１と第２境界面Ｂ２とがコイルの面方向において略同一平面である場合には（図１２（Ｂ）参照）、第２コイル２２による最大通信距離は１２８［ｍｍ］である。
【００６４】
一方、図１２（Ｄ）に示すように、第２磁性体２１の位置がコイルの厚さ方向において通信性能が低くなる方向にばらついたことで、第２境界面Ｂ２がコイルの面方向において第１境界面Ｂ１より下方に位置し、第１磁性体１１の底面（下面）と第２磁性体２１の底面（下面）とがコイルの面方向において略同一平面となってしまっている場合（図１２（Ｃ）参照）、第２コイル２２による最大通信距離は１１７［ｍｍ］となる。また、不感領域（Ｎｕｌｌ領域）はどちらも生じなかった。なお、これらの測定は、前述した第１の実施形態における実施例、及び、後述する第３の実施形態における実施例１及び２と同一の条件の下に行われた。
【００６５】
この結果から、第２磁性体２１の位置がコイルの厚さ方向において通信性能が低くなる方向にばらついた場合、最大通信距離は１１７［ｍｍ］〜１２８［ｍｍ］の範囲でばらつくことが考えられ、第２コイル２２のよる通信性能を安定化させることが困難であった。
【００６６】
（第３の実施形態）
そこで、第３の実施形態では、例えば携帯無線端末の製造時等に第２磁性体の位置がコイルの厚さ方向において通信性能が低くなる方向にばらつく可能性があることを考慮し、第２コイルの通信性能が低くなる方向にバラツキが生じないように第２磁性体の位置ずれを抑えるコイルユニットの例を説明する。
【００６７】
図１３は、第３の実施形態に係るコイルユニットの構成を示す図である。図１３（Ａ）はコイルユニットの構成を示す平面図である。本実施形態を構成する第１磁性体１１、第１コイル１２、第２コイル２２及び基板３０は第１の実施形態のコイルユニットと同一であるので、同一の符号を用いて説明を省略する。本実施形態において、第２磁性体２１Ｂ，２１Ｃは、第１の実施形態の第２磁性体２１と同様に、方形の板状に形成される。
【００６８】
図１３（Ｂ）及び（Ｃ）は、図１３（Ａ）のＡ−Ａ´線における断面図を示す。本実施形態では、第２磁性体２１Ｂの位置がコイルの厚さ方向において通信性能が低くなる方向にばらつかないように第２磁性体２１Ｂの配置について工夫がなされている。
【００６９】
具体的には、図１３（Ｂ）では、第２磁性体２１Ｂの底面（下面）に当接するように、第２磁性体２１Ｂの位置を規制するための位置規制部材としてのスペーサ２５が配置され、第１磁性体１１の底面（下面）とスペーサ２５の底面（下面）とが他の部材４０の面に当接する。これにより、第２磁性体２１Ｂの位置がコイルの厚さ方向において通信性能が低くなる方向にばらつかずに、他の部材４０の面において固定され、第２境界面Ｂ２が第１境界面Ｂ１よりコイルの面方向において下方とならない。他の部材４０は、例えば電池パック、シールドケース、筐体の内壁等である。
【００７０】
スペーサ２５は、第２磁性体２１Ｂと同様、方形の環状の板状に形成されている。なお、スペーサ２５の形状は、第２磁性体２１Ｂの位置を規制できるものであれば、方形の環状の板状の構成に限定されず、例えば第２磁性体２１Ｂの底面（下面）の四隅だけに配置されるようなブロック状のものでもよい。また、スペーサ２５は、金属、樹脂、基板（ガラスエポキシ基板、フレキシブル基板）等で成形されたもので良く、材質等は特に限定されない。
【００７１】
また、図１３（Ｃ）では、スペーサ２５を配置する代わりに、コイルの厚さ方向の第２磁性体２１Ｃの厚さを第１磁性体１１Ｂの厚さ以上となるようにした。これにより、第２磁性体２１Ｂの位置がコイルの厚さ方向において通信性能が低くなる方向にばらつかずに、他の部材４０の面において固定され、第２境界面Ｂ２が第１境界面Ｂ１よりコイルの面方向において下方とならない。
【００７２】
（コイルユニットの実施例）
次に、第３の実施形態のコイルユニットの性能について、実際に作製した評価サンプルを用いて測定した２つの実施例（実施例１、２）を示す。図１４は、実施例１として第２磁性体２１Ｂの底面（下面）に当接するようにスペーサ２５を配置した場合のコイルユニットの構成を示す図である。図１４（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例１に係るコイルユニットの寸法の一例を示す図である。図１４（Ｃ）は、実施例１に係るコイルユニットの平面図である。図１４（Ｄ）は、図１４（Ｃ）のＡ−Ａ´線における断面図である。図１４（Ｅ）は、図１４（Ｄ）の領域ｇの拡大図である。
【００７３】
図１４（Ａ）は第１磁性体１１の面上に積層された第１コイル１２を示し、図１４（Ｂ）は第２磁性体２１Ｂの面上に積層された第２コイル２２を示しており、基板３０の説明は図６と同様であるため省略している。図１４（Ｃ）は第１コイル１２と第２コイル２２とを組み合わせて共存させた実施例１に係るコイルユニット、図１４（Ｄ）は図１４（Ｃ）で示したコイルユニットのＡ−Ａ´線における断面図、図１４（Ｅ）は図１４（Ｄ）の第１境界面Ｂ１と第２境界面Ｂ２との拡大図をそれぞれ示している。
【００７４】
実施例１に係るコイルユニットは、図１４（Ｅ）に示すように、第１境界面Ｂ１と第２境界面Ｂ２とが略同一平面となるように形成されている。
【００７５】
実施例１では、第１磁性体１１を一辺ａ＝３０ｍｍの正方形とし、第１コイル１２を外径ｂ＝２９ｍｍの円形状とし、第２磁性体２１を一辺ｃ＝４０ｍｍの正方形の略中央部分から一辺ｄ＝３１ｍｍの正方形が切り抜かれた形状として構成した。また、コイルユニットの厚さｅ＝０．８ｍｍとして構成した。
【００７６】
この場合、第１磁性体１１と第１コイル１２の各外周寸法、並びに第２磁性体２１Ｂと第２コイル２２の各外周寸法は略一致して重なっており、第１コイル１２と第２コイル２２とは重ならない様に設けられている。特に、第１コイル１２は円形、第２コイル２２は方形であるので、第２コイル２２の四隅部分で第１コイル１２と第２コイル２２の距離が大きくなっている。
【００７７】
更に、実施例１に係るコイルユニットでは、第２磁性体２１Ｂの位置がコイルの厚さ方向において通信性能が低くなる方向にばらつくことを抑えるために、第２磁性体２１Ｂの底面（下面）に当接するように、第２磁性体２１Ｂの位置を規制するためのスペーサ２５が配置されている。これにより、第１磁性体１１の底面（下面）とスペーサ２５の底面（下面）とが一様な平面となり、対向する他の部材４０（例えば電池パック、シールドケース、筐体の内壁等）の面と当接した状態となる。
【００７８】
図１５は、第２磁性体２１Ｃの厚さが第１磁性体１１の厚さと略等しい場合の実施例２に係るコイルユニットの構成を示す図である。図１５（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例２に係るコイルユニットの寸法の一例を示す図である。図１５（Ｃ）は、実施例２に係るコイルユニットの平面図である。図１５（Ｄ）は、図１５（Ｃ）のＡ−Ａ′線における断面図である。図１５（Ｅ）は、図１５（Ｄ）の領域ｈの拡大図である。
【００７９】
実施例２に係るコイルユニットの寸法は、スペーサ２５が省かれていること、及び第２磁性体の厚さが異なることを除き、前述した実施例１に係るコイルユニットの寸法と同じである。従って、図１５（Ａ）〜（Ｃ）の説明については省略する。
【００８０】
図１５（Ｄ）は図１５（Ｃ）で示す実施例２に係るコイルユニットの断面図、図１５（Ｅ）は図１５（Ｄ）の領域ｈ、つまり第１境界面Ｂ１と第２境界面Ｂ２との拡大図をそれぞれ示している。図１５（Ｄ）及び（Ｅ）に示すように、第２磁性体２１Ｃの厚さは第１磁性体１１の厚さと略同等である。従って、第２磁性体２１Ｃの底面（下面）と第１磁性体１１の底面（下面）とが一様な平面となり、対向する他の部材４０（例えば電池パック、シールドケース、筐体の内壁等）の平坦な面と当接した状態となる。
【００８１】
図１６は、実施例１及び２に係る各コイルユニットの性能として、非接触電力伝送時の電力伝送効率及び非接触無線通信時の最大通信距離を測定した結果を示す図である。図１６（Ａ）は、電力伝送効率の測定結果を示す。図１６（Ｂ）は、最大通信距離の測定結果を示す。電力伝送効率は、コイルのみの伝送効率ではなく、図５に示したような充電器の交流電源回路の直流入力から携帯無線端末の直流出力までを含めた充電システム全体の効率を測定した。
【００８２】
図１６（Ａ）に示すように、第１の実施形態の実施例に係るコイルユニット（図６参照）では、電力伝送効率、つまり、第１コイル１２による充電効率は３８．１［％］であった。一方、第３の実施形態の実施例１及び２に係る各コイルユニットでは（図１４及び１５参照）、第１コイル１２による充電効率はそれぞれ３８．２［％］、３８．１［％］であった。このように、各コイルユニット間において、電力伝送効率の差分は生じないことが分かる。
【００８３】
また、図１６（Ｂ）に示すように、第１の実施形態の実施例に係るコイルユニットでは（図６参照）、最大通信距離が１２８［ｍｍ］であり、不感領域（Ｎｕｌｌ領域）は生じなかった。一方、第３の実施形態の実施例１及び２に係る各コイルユニットにおいても（図１４及び１５参照）、第２コイル２２による最大通信距離がそれぞれ１２８［ｍｍ］であり、不感領域（Ｎｕｌｌ領域）は生じなかった。このように、各コイルユニット間において、最大通信距離の測定性能における差分は生じないことが分かる。一方、前述した図１２（Ｄ）に示すように、第２磁性体の位置にばらつきがあるために第２境界面Ｂ２がコイルの厚さ方向において第１境界面Ｂ１に対して下方に位置している場合、最大通信距離は１１７［ｍｍ］であった。
【００８４】
このように、第３の実施形態によれば、第２磁性体２１Ｂの底面（下面）に当接するようにスペーサ２５を介在させることにより、又は第２磁性体２１Ｃの厚さを第１磁性体１１の厚さ以上とすることにより、コイルの厚さ方向における第２磁性体２１Ｂ，２１Ｃの位置が規制される。これにより、本実施形態のコイルユニットは、第２磁性体の位置がコイルの厚さ方向において通信性能が低くなる方向にばらつくことを抑えることができ、第２コイルの通信性能（例えば最大通信距離）を安定化させることができる。
【００８５】
なお、上述した他の部材４０の面は平坦な面でなくても良い。図１７は、他の部材４０の面が平坦な面でない場合のコイルユニットの構成を示す断面図である。
【００８６】
図１７（Ａ）及び（Ｂ）は、他の部材４０Ａの面のうち、第２磁性体２１Ｂ側の面４０Ａ１が第１磁性体１１Ｂ側の面４０Ａ２に比べ、コイルの厚さ方向において上方に位置する場合の断面図を示す。図１７（Ａ）の場合、他の部材４０Ａの段差ｍの高さとスペーサ２５の厚さと第２磁性体２１Ｂの厚さとの総和が第１磁性体１１Ｂの厚さ以上になるように構成する。図１７（Ｂ）の場合、他の部材４０Ａの段差ｍの高さと第２磁性体２１Ｃの厚さとの総和が第１磁性体１１Ｂの厚さ以上になるようにする。
【００８７】
一方、図１７（Ｃ）及び（Ｄ）は、他の部材４０Ｂの面のうち、第２磁性体２１Ｃ側の面４０Ａ３が第１磁性体１１Ｃ側の面４０Ａ４に比べ、コイルの厚さ方向において下方に位置する場合の断面図を示す。図１７（Ｃ）の場合、スペーサ２５の厚さと第２磁性体２１Ｃの厚さとの総和が第１磁性体１１Ｃの厚さと他の部材４０Ｂの段差ｎの高さとの総和以上になるように構成する。図１７（Ｄ）の場合、第２磁性体２１Ｃの厚さが第１磁性体１１Ｃの厚さと他の部材４０Ｂの段差ｎの高さとの総和以上になるように構成する。
【００８８】
このように、他の部材４０が平坦な面でなく、コイルユニットの底面に合わせた形状になっている場合では、他の部材４０の面の段差を考慮して、第２境界面Ｂ２が第１境界面Ｂ１以上とすることで、スペーサ２５の厚さ又は第２磁性体２１Ｂ，２１Ｃの厚さを調節することができる。
【００８９】
なお、本発明は、本発明の趣旨ならびに範囲を逸脱することなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が様々な変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
【００９０】
例えば、コイル形状は、四角形、円形、楕円形などの任意の形状であってもよく、特に限定されない。
【００９１】
また、上述した第３の実施形態では、第２磁性体２１の厚さが第１磁性体１１の厚さ以下である場合にスペーサ２５を配置したが、第２磁性体２１の厚さが第１磁性体１１の厚さ以上でも、第２磁性体２１の下部にスペーサを配置してもよく、同様に、第２コイル２２の通信性能を安定化させることができる。
【００９２】
また、上述した各実施形態では、説明を分かり易くするために、コイルユニットが上下方向に配置されているものとして説明したが、左右方向等、任意の方向に配置されても良い。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明は、非接触無線通信用コイル及び非接触電力伝送用コイル等の複数のコイルを共存させる場合に、各コイルの性能劣化を抑制しつつ、省スペースで簡単に製造可能にするという効果を有し、例えば携帯電話端末、スマートフォン等の非接触無線通信が可能な非接触無線通信用コイル、及びこれを搭載した携帯無線端末等として有用である。
【符号の説明】
【００９４】
１１、１１Ａ、１１Ｂ  第１磁性体
１２、１２Ａ  第１コイル
２１、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ  第２磁性体
２２、２２Ａ  第２コイル
２５  スペーサ
３０、３０Ａ、３０Ｂ  基板
４０  他の部材
Ｂ１  第１境界面
Ｂ２  第２境界面
【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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