(57)【要約】【課題】磁性シート上のスリットを収納溝長手方向に対して斜めに形成し、磁性シートが破損しやすくなるのを困難にすることで、電力伝送特性に悪影響を与えてしまうことを防止し、かつ非接触充電モジュールの電力伝送効率を大きく低下させることを防止することができる非接触充電モジュール、携帯端末及び非接触充電器を提供することを目的とする。【解決手段】平面コイル部２の導線の一部を収納する凹部３３と、磁性シート３に柔軟性をもたせる複数の斜めスリット３６とを備え、斜めスリット３６は凹部３３の長手方向に対して斜めに交差することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導線が巻回された平面コイル部と、
前記平面コイル部のコイル面を載置し、前記平面コイル部のコイル面に対向するように設けられた磁性シートと、
前記磁性シートに設けられ、前記平面コイル部の巻き始めの点から前記磁性シートの端部にまで延び、前記平面コイル部の導線の一部を収納する凹部またはスリットと、
前記磁性シートに柔軟性をもたせる複数の柔軟スリットと、を備え、
前記柔軟スリットは、前記凹部またはスリットの長手方向に対して斜めに交差することを特徴とする非接触充電モジュール。
【請求項２】
前記磁性シートは、その形状が矩形であるとともに、その一辺が前記凹部またはスリットの長手方向に平行であることを特徴とする請求項１に記載の非接触充電モジュール。
【請求項３】
前記磁性シートの前記凹部またはスリットの長手方向に平行である辺の長さをａ、前記凹部またはスリットの長手方向の長さをｂ、前記凹部またはスリットの幅をｃ、前記柔軟スリットが前記凹部またはスリットの長手方向に対して斜めに交差する角度をθとした時に、前記θがｔａｎ-1（ｃ／（ａ−ｂ））＜θ＜９０°を満たすことを特徴とする請求項２に記載の非接触充電モジュール。
【請求項４】
前記凹部またはスリットの長手方向と斜めに交わる複数の前記柔軟スリットの前記凹部またはスリットの幅方向の間隔長が、前記凹部またはスリットの幅よりも長いことを特徴とする請求項１に記載の非接触充電モジュール。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の非接触充電モジュールを備えたことを特徴とする非接触充電器。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の非接触充電モジュールを備えたことを特徴とする携帯端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導線を巻回した平面コイル部と磁性シートとを有する非接触充電モジュール、携帯端末及び非接触充電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、本体機器を充電器で非接触充電することのできるものが多く利用されている。これは、充電器側に送電用コイル、本体機器側に受電用コイルを配し、両コイル間に電磁誘導を生じさせることにより充電器側から本体機器側に電力を伝送するものである。そして、上記本体機器として携帯端末機器等を適用することも提案されている。
【０００３】
この携帯端末機器等の本体機器や充電器に用いられる非接触充電モジュールは、薄型化や小型化が要望されるものである。この要望に応えるため、（特許文献１）のように、この種の非接触充電モジュールは送電用コイルや受電用コイルとしての平面コイル部と、磁性シートとを備えることが考えられる。また、磁性シートに関しては、（特許文献２）のようにスリットを入れて柔軟性を有するものがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−４２５１９号公報
【特許文献２】特許第４４００５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
（特許文献１）に記載の非接触充電モジュールに採用されている磁性シートは、平板状の磁性シートであり、柔軟性を備えていないという課題があった。このため、非接触充電モジュールの取り扱い方により、磁性シートが破損してしまい、電力伝送特性に悪影響を与えてしまう。
【０００６】
このため、（特許文献２）に記載された、スリットを入れることで柔軟性を備えた磁性シートをこの種の非接触充電モジュールに搭載されることが検討されている。（特許文献２）に記載された磁性シートを非接触充電モジュールに採用すると、磁性シートは柔軟性を備えるようになるが、平面コイル部から引き出されたリード線を納めるために磁性シートに作られた収納溝の構成によっては逆に磁性シートが破損しやすくなり、電力伝送特性に悪影響を与えてしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、上記の問題に鑑み、磁性シート上の柔軟性を付与するスリットを収納溝の長手方向に対して斜めに形成し、磁性シートが破損しやすくなるのを防止することで、電力伝送特性に悪影響を与えてしまうことを防止し、かつ非接触充電モジュールの電力伝送効率を大きく低下させることを防止することができる非接触充電モジュール、携帯端末及び非接触充電器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】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明は、導線が巻回された平面コイル部と、平面コイル部のコイル面を載置し、平面コイル部のコイル面に対向するように設けられた磁性シートと、磁性シートに設けられ、平面コイル部の巻き始めの点から磁性シートの端部にまで延び、平面コイル部の導線の一部を収納する凹部またはスリットと、磁性シートに柔軟性をもたせる複数の柔軟スリットとを備え、柔軟スリットは凹部またはスリットの長手方向と斜めに交差することを特徴とする非接触充電モジュールとした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、磁性シート上に柔軟スリットを備えることで磁性シートに柔軟性を付与させるとともに、磁性シート上の柔軟スリットを収納溝長手方向に対して斜めに形成し、磁性シートが破損しやすくなるのを防止することで、電力伝送特性に悪影響を与えてしまうことを防止し、かつ非接触充電モジュールの電力伝送効率を大きく低下させることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態における非接触充電モジュールの組立図
【図２】本発明の実施の形態における非接触充電モジュールの概念図
【図３】本発明の実施の形態における非接触充電モジュールの磁性シートの詳細図
【図４】本発明の実施の形態における非接触充電モジュールを備える非接触電力伝送機器を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態における非接触充電モジュールを備える非接触充電器の構成を示す図
【図６】本発明の実施の形態における非接触充電モジュールを備える携帯端末機器の構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、導線が巻回された平面コイル部と、平面コイル部のコイル面を載置し、平面コイル部のコイル面に対向するように設けられた磁性シートと、磁性シートに設けられ、平面コイル部の巻き始めの点から磁性シートの端部にまで延び、平面コイル部の導線の一部を収納する凹部またはスリットと、磁性シートに柔軟性をもたせる複数の柔軟スリットとを備え、柔軟スリットは凹部またはスリットの長手方向と斜めに交差することを特徴とする非接触充電モジュールであって、磁性シート上に柔軟スリットを備えることで磁性シートに柔軟性を付与させるとともに、磁性シート上の柔軟スリットを収納溝長手方向に対して斜めに形成し、磁性シートが破損しやすくなるのを防止することで、電力伝送特性に悪影響を与えてしまうことを防止し、かつ非接触充電モジュールの電力伝送効率を大きく低下させることを防止することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、磁性シートはその形状が矩形であるとともに、その一辺が凹部またはスリットの長手方向に平行であることを特徴とする請求項１に記載の非接触充電モジュールであって、磁性シートの形状を平面コイルに合った矩形にしているために、非接触充電モジュールは必要最小限の大きさで構成することができ、その非接触充電モジュールを搭載する機器を小型化することができ、非接触充電モジュールを容易に配置させることができる。
【００１３】
また、磁性シートの一辺が凹部またはスリットの長手方向に平行であるので、磁性シート内で占める凹部またはスリットの面積を少なくすることができ、非接触充電モジュールの伝送効率の低下を抑えることができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、磁性シートの凹部またはスリットの長手方向に平行である辺の長さをａ、凹部またはスリットの長手方向の長さをｂ、凹部またはスリットの幅をｃ、柔軟スリットが凹部またはスリットの長手方向に対して斜めに交差する角度をθとした時に、θがｔａｎ-1（ｃ／（ａ−ｂ））＜θ＜９０°を満たすことを特徴とする請求項２に記載の非接触充電モジュールであって、凹部またはスリットの長手方向に対して斜めに交差する柔軟スリットの角度がｔａｎ-1（ｃ／（ａ−ｂ））＜θ＜９０°を満たすようにさせることで、磁性シートを凹部またはスリットの長手方向を軸として折り曲げた場合でも、凹部またはスリットの溝と柔軟スリットとが互いに作用しあって磁性シートが破断しやすくなるのを防ぐことができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、凹部またはスリットの長手方向と斜めに交わる複数の前記柔軟スリットの凹部またはスリットの幅方向の間隔長が、凹部またはスリットの幅よりも長いことを特徴とする請求項１に記載の非接触充電モジュールであって、凹部またはスリットの幅方向の柔軟スリットの間隔を凹部またはスリットの幅より長くすることで、凹部またはスリットの幅方向の辺と柔軟スリットは最大でも２つとしか交わらず最小では１つも交わらず、磁性シートを凹部またはスリットの長手方向を軸にして折り曲げた場合でも柔軟スリットによる磁性シートへの破損加担の影響を最小限に抑えることができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の非接触充電モジュールに備えられた平面コイル部を、送電用コイルまたは受電用コイルの少なくともいずれかひとつに用いたことを特徴とする非接触充電機器であって、磁性シート上に柔軟スリットを備えることで磁性シートに柔軟性を付与させるとともに、磁性シート上の柔軟スリットを収納溝長手方向に対して斜めに形成し、磁性シートが破損しやすくなるのを防止することで、電力伝送特性に悪影響を与えてしまうことを防止し、かつ非接触充電モジュールの電力伝送効率を大きく低下させることを防止することができ、非接触充電モジュールを搭載する非接触充電機器を小型化することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の非接触充電モジュールを備えたことを特徴とする非接触充電器であって、磁性シート上に柔軟スリットを備えることで磁性シートに柔軟性を付与させるとともに、磁性シート上の柔軟スリットを収納溝長手方向に対して斜めに形成し、磁性シートが破損しやすくなるのを防止することで、電力伝送特性に悪影響を与えてしまうことを防止し、かつ非接触充電モジュールの電力伝送効率を大きく低下させることを防止することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の非接触充電モジュールを備えたことを特徴とする携帯端末であって、磁性シート上に柔軟スリットを備えることで磁性シートに柔軟性を付与させるとともに、磁性シート上の柔軟スリットを収納溝長手方向に対して斜めに形成し、磁性シートが破損しやすくなるのを防止することで、電力伝送特性に悪影響を与えてしまうことを防止し、かつ非接触充電モジュールの電力伝送効率を大きく低下させることを防止することができる。
【００１９】
（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態における非接触充電モジュールの組立図である。図２は、本発明の実施の形態における非接触充電モジュールの概念図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ´方向から見た断面図である。図３は、本発明の実施の形態における非接触充電モジュールの磁性シートの詳細図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は収納溝が凹部構造時のＢ−Ｂ'断面図、（ｃ）は収納溝がスリット構造時のＢ−Ｂ'断面図である。
【００２０】
なお、図２においては、磁性シート３に設けられた凹部３３とコイル２１の導線の線径がかなり近い値であるが、実際は導線の線径が０．２５〜０．３５ｍｍ程度、凹部３３の幅は１〜３ｍｍ程度、凹部３３の深さは０．２５〜０．５ｍｍ程度である。もちろん、この値に限られるものではない。
【００２１】
また、本実施の形態ではコイル２１から引き出されたリード線を収納する収納溝の形状を凹部で代表して説明しているが、溝が深さ方向に貫通したスリットであっても同様である。
【００２２】
図１に示すとおり、本実施の形態の非接触充電モジュール１は、導線が渦巻き状に巻回された平面コイル部２と、平面コイル部２のコイル２１の面に対向するように設けられた磁性シート３とを備える。
【００２３】
平面コイル部２は、面上で渦を描くように径方向に向けて導電体を巻いたコイル２１と、コイル２１の両端に設けられた端子２２、２３を備える。コイル２１は導線を平面上で平行に巻回したものであり、コイルによって形成された面をコイル面と呼ぶ。本実施の形態では、コイル２１は直径が２０ｍｍの内径から外に向かって巻回され、外径が３０ｍｍとなっている。すなわち、コイル２１はドーナツ形状に巻回されている。なお、コイル２１は円形に巻回されてもよいし、多角形に巻回されてもよい。
【００２４】
また、図２に示すように本実施の形態においては、コイル２１の導線の断面は円形状としているが、矩形形状などの形状でもよい。ただし、断面が矩形状の導線と比較して円形状の導線とでは、隣り合う導線どうしの間に隙間が生じるため、導線間の浮遊容量が小さくなり、コイル２１の交流抵抗を小さく抑えることができる。
【００２５】
また、コイル２１は厚さ方向に２段で巻回するよりも１段で巻回した方がコイル２１の交流抵抗が低くなり、伝送効率を高くすることができる。これは、２段で導線を巻回すると、上段の導線と下段の導線との間に浮遊容量が発生するためである。従って、コイル２１は全体を２段で巻回するよりも、本実施の形態のようになるべく多くの部分を１段によって巻回した方がよい。
【００２６】
こうすることで、非接触充電モジュール１の電力伝送効率に寄与するコイル２１のインダクタンスであるＬ値を向上させることができるとともに、１段で巻回することによって非接触充電モジュール１を薄型化させることができる。
【００２７】
すなわち、コイル２１の交流抵抗を低くすることでコイル２１における損失を防ぎ、コイル２１のインダクタンスであるＬ値を向上させることによってＬ値に依存する非接触充電モジュール１の電力伝送効率を向上させることができる。
【００２８】
また、コイル２１を構成する導線は単線の場合もあるが、複数線を並列に巻回し、その端部を半田などで接合することで１本の導線のようにしても良い。これにより、導線の断面積を増加（倍増）させ、流すことのできる電流を大きくすることができる。また、端部を接合される複数線は、磁性シート３に平行にお互いに隣り合っても良いし、垂直に隣り合って良い。これにより、断面積の大きい導線を１本使用するよりも、導線間距離を小さくでき、巻回数を増加してコイル２１のＬ値を向上させたり、非接触充電モジュール１の薄型化が可能となる。
【００２９】
本実施の形態においては、図２に示すコイル２１の内側の内径Ｘは１０ｍｍ〜２０ｍｍであり、外径Ｙは約３０ｍｍである。同じ設置面積を持つ非接触充電モジュール１においては内径Ｘが小さいほどコイル２１のターン数を増やすことができ、Ｌ値を向上させることができる。
【００３０】
なお、端子２２、２３はお互いに近接してもよく、離れて配置されてもよいが、近接して配置された方が端子の後処理がしやすく、非接触充電モジュール１は実装しやすい。
【００３１】
磁性シート３は電磁誘導作用を利用した非接触充電の電力伝送効率を向上させるとともに磁性シート３裏面側への磁束漏れを低減するために設けたものであって、平坦部３１と凹部３３そして磁性シート３の柔軟性を持たせる斜めスリット３６とを備える。
【００３２】
斜めスリット３６は、焼成前に磁性シート３の片面に複数の浅い切り込み（スリットではない）を入れ、焼成後に磁性シート３の両面にテープを貼り付け、切り込みを入れた面の反対側の面を加圧して割って作成される（斜めスリット３６の詳細は後述する）。
【００３３】
なお、斜めスリット３６の形状は、溝状に形成するものであれば、いずれの形状であってもよく、例えば、Ｕ字状であってもよい。また、図２および図３において、斜めスリット３６は他の部分よりも誇大して記載されているが、実際の斜めスリット３６（磁性シート３の一方の表面に形成された溝部）の幅方向の寸法はコイル２１の導線径のおよそ１／１０程度である。
【００３４】
また、磁性シート３の面は一面平坦になっているが、磁性シート３は必ずしも平坦である必要もなく、コイル２１の中空部である内周円に対応する位置にある磁性シート３の一部が筒抜けであってもよいし凹型や凸型であってもよい。
【００３５】
また、図２（ａ）にあるように、コイル２１から引き出されたリード線を収納する溝である凹部３３を設けることによって、コイル２１の巻き終わりから端子２３までの導線（図２（ｂ）での黒丸に相当）を凹部３３内に収納することができるので、薄型化することができる。すなわち、凹部３３は磁性シート３の端部とほぼ垂直であり、コイル２１の内周部の接線と重なるように形成される。
【００３６】
このように凹部３３を形成することによって、リード線は導線を９０°以上折り曲げることなく端子２３までストレートに引き出すことができる。なお、この場合、凹部３３の長さは約５ｍｍ〜２０ｍｍである。ただし、凹部３３の長さはコイル２１の内径に依存する。
【００３７】
また、凹部３３は、磁性シート３の端部とコイル２１の内周が最も近づく部分に形成してもよい。これによって、端子２２や端子２３まで引き出すリード線はともに導線を９０°以上折り曲げることなく引き出すことができ、凹部３３の形成面積を最低限に抑えることができ、非接触充電モジュール１の伝送効率の低下を抑えることができる。なお、この場合、凹部３３の長さは約５ｍｍ〜１０ｍｍである。
【００３８】
前述したように、コイル２１はなるべく１段構造であることが望ましく、その場合、コイル２１の半径方向のすべてのターンを１段構造とするか、１部を１段構造として他の部分を２段構造とすることが考えられる。従って、端子２２、２３のうち１方はコイル２１外周から引き出すことができるが、他方は内側から引き出さなくてはならない。従って、コイル２１が巻回されている部分と、足部２４とが、必ず厚さ方向において重なってしまう。従って、その重なる部分に凹部３３を設け、足部２４をその中に収納すればよい。ここで足部２４とは、コイル２１の巻き終わりから端子２２または２３までの部分をいう。
【００３９】
図２（ａ）に示すように、凹部３３は、コイル２１面の内周円の円周の接線に平行であって、コイル面の巻始めもしくは巻き終わりの点から磁性シート３の端部にまで伸びる直線状のものである。なお、凹部３３またはスリット３４はなるべく短い方がよく、最短距離になるように設けられることが好ましい。なお、コイル２１面の内周円の円周の接線とは、凹部３３はコイル２１面の内周円から伸びており、凹部３３がコイル２１面の内周円に近づく場所における内周円の円周の接線である。このように凹部３３を形成することによって、磁性シート３上で導線を折り曲げることなく端子２２、２３を形成することができる。すなわち、凹部３３を設け、その凹部３３に導線をはめ込むため、平坦部３１から凹部３３に向かって導線を厚み方向に屈折させなくてはならない。従って、導線が平坦部３１から凹部３３に向かってはめ込まれる部分において、磁性シート３上で導線を折り曲げることがないため、導線の強度を維持したまま薄型化を達成することができる。なお、この場合、凹部３３の直線部の長さは約１５ｍｍ〜２０ｍｍである。
【００４０】
また、凹部３３はコイル２１面の内周円の円周の接線に平行であって、コイル２１面の巻始めもしくは巻き終わりの点から磁性シート３の端部にまで最短距離で伸びる直線状のものであるので、磁性シート３内で占める凹部３３の面積を少なくすることができ、非接触充電モジュール１の伝送効率の低下を抑えることができる。すなわち、凹部３３を設けることで、磁性シート３の一部分が欠落、または薄くなってしまう。従って、凹部３３から磁束が漏れ、非接触充電モジュール１の電力伝送効率が多少であるが低下する恐れがある。従って、凹部３３の形成面積を最低限に抑えることで磁束の漏れを最小限に抑えて非接触充電装置の電力伝送効率を維持したまま、薄型化を達成することができる。
【００４１】
また、コイル２１は導線を円形に巻回して構成されるとともに磁性シート３の形状は矩形の一種である正方形である。すなわち、円形のコイル２１に合った正方形の磁性シート３の形状にしているために、非接触充電モジュール１は必要最小限の大きさで構成することができ、その非接触充電モジュール１を搭載する機器を小型化することができ、非接触充電モジュール１を容易に配置させることができる。
【００４２】
なお、コイル２１は多角形状に巻回されてもよく、その場合、コイル２１面の内側端部が形成する空間の形状またはその接線に平行であって、コイル面の巻始めもしくは巻き終わりの点から磁性シート３の端部にまで最短距離で伸びる直線状に凹部３３を設けるとよい。
【００４３】
また、磁性シート３に、コイル２１面の内周円の円周の接線に垂直であって、コイル面の巻始めもしくは巻き終わりの点から磁性シート３の端部にまで最短距離で伸びる凹部３３を形成してもよい。これによって、凹部３３の形成面積を最低限に抑えることができ、非接触充電モジュール１の伝送効率の低下を抑えることができる。すなわち、凹部３３を設けることで、磁性シート３の一部分が欠落、または薄くなってしまう。従って、凹部３３から磁束が漏れ、非接触充電モジュール１の電力伝送効率が多少であるが低下する恐れがある。従って、凹部３３の形成面積を最低限に抑えることで磁束の漏れを最小限に抑えて非接触充電装置の電力伝送効率を維持したまま、薄型化を達成することができる。なお、この場合、凹部３３の直線部の長さは約５ｍｍ〜１０ｍｍである。なお、コイル２１は多角形状に巻回されてもよく、その場合、コイル２１面の内側端部が形成する空間の形状またはその接線に垂直であってもよいので、コイル２１面の巻始めもしくは巻き終わりの点から磁性シート３の端部にまで最短距離で伸びる直線状に凹部３３を設けるとよい。
【００４４】
以上のことから、凹部３３はコイル２１と足部２４とが重なりあう部分に設けられ、平坦部３１上にはコイル２１の面が設置される。なお、凹部３３は、多少長くまたは短く設けられても良いが、少なくともコイル２１と足部２４とが重なりあう部分の８０％以上はカバーできるようにしたほうが良い。
【００４５】
なお、本実施の形態では凹部３３はその長手方向に磁性シート３の底がある凹部構造になっているが、凹部構造に限らず底の無い、すなわち磁性シート３が切り抜かれたスリット構造であってもよい。しかし、凹部構造にしたほうが磁性シートの無い領域を少なくすることができるので、凹部３３から磁束が漏れるのを防ぎ、非接触充電モジュール１の電力伝送効率が低下するのを抑えることができる。
【００４６】
また、本実施の形態においては磁性シート３としてＭｎ−Ｚｎ系のフェライトシート（焼結体）を使用している。他に、Ｎｉ−Ｚｎ系のフェライトシート、Ｍｇ−Ｚｎ系のフェライトシートおよびアモルファス金属の磁性シートなどを使うこともできる。なお、フェライトシートはアモルファス金属の磁性シートに比較してコイル２１の交流抵抗を低下させることができる。
【００４７】
磁性シート３は高飽和磁束密度材で作られているが、場合によっては高飽和磁束密度材と高透磁率材とを積層させても作られる。なお、高飽和磁束密度材と高透磁率材とを積層する場合でもしない場合でも、飽和磁束密度３５０ｍＴ以上、厚みは約３００μｍから７００μｍの高飽和磁束密度材を使用するとよい。
【００４８】
磁性シート３の大きさは約３３ｍｍ×３３ｍｍであり、磁性シート３の厚みは、高飽和磁束密度材の厚みは０．４５ｍｍであり、積層時には高透磁率材の厚みは０．１５ｍｍである。
【００４９】
図３（ａ）に示すように、凹部３３は磁性シート３の端部３ａと略平行に、磁性シート３の端部３ｂからコイル２１の内周円の円周上（図２参照）に向かって一直線状に延びている。すなわち、本実施の形態の磁性シート３は矩形であるので凹部３３は矩形の磁性シート３の一方の一対の対向する端部３ａの辺に平行であり、他方の一対の対向する端部３ｂの辺には垂直である。
【００５０】
しかしながら、磁性シート３の形状は矩形に限定されず、円形、多角形など様々な形状が考えられる。従って、例えば磁性シート３の形状は多角形であり、凹部３３はその一端が突き当たる辺に対して垂直であることによって、利用しやすい多角形の磁性シート３において凹部３３の面積を最小限に抑えることができる。特に磁性シート３の形状が矩形の場合には、磁性シート３の一方の一対の対向する端部の辺に平行であり、他方の一対の対向する端部の辺には垂直であることによって、簡単に製造することができる矩形の磁性シート３において凹部３３の面積を最小限に抑えることができる。
【００５１】
本実施の形態では凹部３３はその長手方向に磁性シート３の底がある凹部構造（図３（ｂ）参照）になっているが、凹部構造に限らず底の無い、すなわち磁性シート３が切り抜かれたスリット構造（図３（ｃ）参照）であってもよい。しかし、凹部構造にしたほうが磁性シート３の無い領域を少なくすることができるので、凹部３３から磁束が漏れるのを防ぎ、非接触充電モジュール１の電力伝送効率が低下するのを抑えることができる。
【００５２】
次に、図３（ａ）を用いて磁性シート３の凹部３３と斜めスリット３６との関係について詳細に説明する。
【００５３】
磁性シート３には、図１、図２、および図３に示されるとおり、凹部３３の長手方向に対して斜め左右の二方向に互いに略直角で略等間隔に斜めスリット３６が設けられている。
【００５４】
一般的に、磁性シート３に柔軟性をもたせるためのスリットは、例えば凹部３３の長手方向に対して平行に設けられる。なぜならば、加工が難しいためである。凹部３３の長手方向と柔軟性をもたせるためのスリットが斜めの関係であると、お互いが交わる点に鋭角の破片が形成される。すなわち、磁性シート３に柔軟性をもたせるためのスリットによって形成される磁性小片（セラミック小片）の形状が、例えば凹部３３の長手方向と柔軟性をもたせるためのスリットが平行及び垂直の場合、セラミック小片の形状は長方形や正方形になる。その場合、外径の角部分が、９０°程度であるので、鋭角が形成されない。そのため、セラミック小片ひとつひとつが破損しにくい。対して、凹部３３の長手方向と柔軟性をもたせるためのスリットが斜めに交わる場合、必ずセラミック小片に鋭角部分が形成される。従って、セラミック小片の中には、破損しやすい小片が存在するため、加工が難しくなる。しかしながら、本願発明は凹部３３の長手方向に対して斜め左右の二方向に互いに略直角で略等間隔に斜めスリット３６とすることによって、下記のように効果を奏する。
【００５５】
なお、この斜めスリット３６は必ずしも斜め左右の二方向でなくてもよく、例えば一方向でもよいが、斜め左右の二方向にした場合のほうが磁性シート３の柔軟性をもつ方向を多くすることができる。
【００５６】
また、この斜め左右の二方向の斜めスリット３６は必ずしも略直角（約８０〜１００°）でなくてもよい（約３０〜１５０°）が、磁性シート３の柔軟性を発揮させるには略直角であるほうがよい。
【００５７】
なお、この磁性シート３の構成については、（特許文献２）に詳しく説明されている。
【００５８】
ここで、図３を用いて凹部３３と斜めスリット３６の構成について詳細に説明する。磁性シート３の凹部３３の長手方向に平行である端部３ａの辺の長さをａ、凹部３３の長手方向の長さをｂ、凹部３３の幅をｃとし、斜めスリット３６が凹部３３の長手方向に対して斜めに交差（到達）する角度をθとした時に、斜めに交差する角度θがｔａｎ-1（ｃ／（ａ−ｂ））＜θ＜９０°を満足するように角度θを設定する。なお、斜め左右の二方向の斜めスリット３６ではそれぞれ角度向きの取り方は異なるが、同様な考え方で設定すればよい。
【００５９】
斜めスリット３６の構成する角度を上述したようにすることで、凹部３３の長手方向の延長上で磁性シート３の端部３ｂの凹部３３の幅に相当する部分（辺Ｃに平行な端部３ｂの部分すなわち辺Ｄに相当）から始まり凹部３３方向へ延びる斜めスリット３６は、辺Ｃとは交差しない。すなわち、例えば辺Ｄから始まる斜めスリット３６は、辺Ｄが存在する磁性シートの端辺以外の端辺に到達し、辺Ｃには到達しない。対して、例えば辺Ｃに到達する斜めスリット３６は、辺Ｄ以外の部分の磁性シート３の端部から始まる。
【００６０】
したがって、凹部３３の長手方向に延長した領域（図３で一点鎖線で囲まれた領域）内で辺Ｄから始まった斜めスリット３６は凹部３３の辺Ｃとは交わらないので、凹部３３の長手方向と斜めスリット３６の方向とをずらすことができる。すなわち、磁性シート３を凹部３３の長手方向を軸として折り曲げた場合でも、凹部３３の溝と斜めスリット３６とが互いに作用しあって磁性シート３が破断しやすくなるのを防ぐことができる。すなわち、磁性シート３を構成する磁性小片（例えばセラミック小片）の一部が破損しやすくなるため加工が難しくなったとしても、凹部３３の溝と斜めスリット３６とが互いに作用しあって磁性シート３全体が大きく破断しやすくなるのを防ぐことができる。そして、磁性小片ひとつひとつが破損した場合よりも磁性シート３全体が破損した場合の方が磁性シート３の特性を大きく変化させ、磁性シート３からもれる平面コイル部２のもれ磁束が多くなる。そのため、本願発明は、このような問題を解決し、非接触充電モジュール１の特性が大きく変化することを防ぐことができる。
【００６１】
本実施の形態では磁性シート３の柔軟性を備えるために、磁性シート３には間隔２ｍｍで、凹部３３の長手方向に対しての角度θが４５°の角度で斜めの２方向にＶ字状の斜めスリット３６が形成されている。
【００６２】
斜めスリット３６は、それぞれの方向（凹部３３の長手方向に対して角度が４５°または１３５°である方向）のスリットにおいてそれぞれ略同一の間隔で形成されており、２つの方向の斜めスリット３６は互いに直交している。それによって、磁性シートに方向性が生じず、最も効果的である直交する２方向に柔軟性を有することになる。
【００６３】
一方、凹部３３の長手方向と斜めスリット３６とは角度４５°で斜めに交差しているので両者のスリットの延びている方向は一致しない。そのために、例えば凹部３３の長手方向を軸にして磁性シート３を折り曲げた場合でも斜めスリット３６の方向と一致していないので斜めスリット３６によって折れ曲がって破損を加速させるという脆弱性を防ぐことができるし、逆に斜めスリット３６の１方向を軸にして磁性シート３を折り曲げた場合でも凹部３３の方向と一致していないので凹部３３によって折れ曲がって破損を加速させるという脆弱性を防ぐことができる。
【００６４】
ここで、凹部３３の長手方向に対する２つの斜めスリット３６の角度θは０°または１８０°でなければよいが、１０°〜８０°または１００°〜１７０°、好ましくは３０°〜６０°または１２０°〜１５０°の範囲内の角度であり、磁性シート３の柔軟性を発揮させながらその破損を防止させるには角度が４５°または１３５°であるのが特によい。
【００６５】
なお、本実施の形態では凹部３３の幅を２ｍｍ、斜めスリット３６の凹部３３の幅方向の間隔を２．２ｍｍとしているが、凹部３３の幅は約１〜３ｍｍ、斜めスリット３６の間隔は約１．２〜６ｍｍ内で設定するとよい。
【００６６】
このように、斜めスリット３６の凹部３３の幅方向の間隔を凹部３３の幅より長くすることで、凹部３３の辺Ｃと斜めスリット３６は最大でも２つとしか交わらず最小では１つも交わらず、磁性シート３を凹部３３の長手方向を軸にして折り曲げた場合でも斜めスリット３６による磁性シート３への破損加担の影響を最小限に抑えることができる。
【００６７】
次に、本発明の非接触充電モジュール１を備えた非接触充電機器について説明する。
【００６８】
図４は、本発明の実施の形態における非接触充電モジュールを備える非接触電力伝送機器を示すブロック図である。なお、図４においては磁性シート３に斜めスリット３６が入っているようには見えないが、非接触電力伝送機器を分かりやすく説明するために省いているのであって、本来は上記で説明した斜めスリット３６を備える磁性シート３を備える。但し、１次側非接触充電モジュール４１及び２次側非接触充電モジュール４２の少なくとも１つに備えられれば良い。
【００６９】
非接触電力伝送機器は、１次側非接触充電モジュール４１（送信側非接触充電モジュール）と、２次側非接触充電モジュール４２（受信側非接触充電モジュール）とから構成され、電磁誘導作用を利用して１次側非接触充電モジュール４１から２次側非接触充電モジュール４２に電力伝送が行われる。この非接触電力伝送機器は、約５Ｗ以下の電力伝送に使用される。また、電力伝送の周波数は約１１０〜２０５ｋＨｚである。１次側非接触充電モジュール４１は例えば充電器に搭載され、２次側非接触充電モジュール４２は例えば携帯電話、デジタルカメラ、ＰＣ等に搭載される。上記で説明した非接触充電モジュール１は、１次側非接触充電モジュール４１と２次側非接触充電モジュール４２との、どちらとしても採用することができる。
【００７０】
１次側非接触充電モジュール４１は、１次側コイル２１ａ、磁性シート５１、共振コンデンサ（図示せず）、電力入力部７１を備えて構成される。電力入力部７１は、外部電源としての商用電源３００に接続されて１００〜２４０Ｖ程度の電力供給を受け、所定電流１（直流１２Ｖ、１Ａ）に変換して１次側コイル２１ａに供給する。１次側コイル２１ａは、その形状、巻数及び供給を受けた電流に応じた磁界を発生させる。共振コンデンサは、１次側コイル２１ａに接続され、１次側コイル２１ａとの関係により１次側コイル２１ａから発生させる磁界の共振周波数を決定する。１次側非接触充電モジュール４１から２次側非接触充電モジュール４２に対する電磁誘導作用は、この共振周波数により行われる。
【００７１】
一方、２次側非接触充電モジュール４２は、２次側コイル２１ｂ、磁性シート５２、共振コンデンサ（図示せず）、整流回路７２、電力出力部８２から構成される。２次側コイル２１ｂは、１次側コイル２１ａから発生した磁界を受けて、その磁界を電磁誘導作用により所定電流２に変換して、整流回路７２、電力出力部８２を介して、２次側非接触充電モジュール４２の外部に出力する。整流回路７２は、交流電流である所定電流２を整流して直流電流である所定電流３（直流５Ｖ、１．５Ａ）に変換する。また、電力出力部８２は２次側非接触充電モジュール４２の外部出力部であり、この電力出力部８２を介して、２次側非接触充電モジュール４２に接続される電子機器２００に電力供給を行う。
【００７２】
次に、１次側非接触充電モジュール４１を非接触充電器に搭載する場合について説明する。
【００７３】
図５は、本発明の実施の形態における非接触充電モジュールを備える非接触充電器の構成を示す図である。なお、図５に示す非接触充電器は、その内部が分かるように示したものである。また、図５においては１次側非接触充電モジュール４１の磁性シートに斜めスリット３６が入っているようには見えないが、非接触充電器を分かりやすく説明するために省いているのであって、本来は上記で説明した斜めスリット３６を備える磁性シートを備える。
【００７４】
電磁誘導作用を利用して電力を送信する非接触充電器４００は、その外装を構成するケースの内部に１次側非接触充電モジュール４１を有する。
【００７５】
非接触充電器４００は、屋内もしくは屋外に設置された商用電源３００のコンセント３０１に差し込むプラグ４０１を有する。このプラグ４０１をコンセント３０１に差し込むことによって、非接触充電器４００は商用電源３００から電力供給を受けることができる。
【００７６】
非接触充電器４００は机上５０１に設置され、１次側非接触充電モジュール４１は非接触充電器４００の机面側とは反対側の面４０２の近傍に配置される。そして、１次側非接触充電モジュール４１における１次側コイル２１ａの主平面を、非接触充電器４００の机面側とは反対側の面４０２に平行に配置する。このようにすることで、２次側非接触充電モジュール４２を搭載した電子機器の電力受信作業エリアを確保することができる。なお、非接触充電器４００は壁面に設置されてもよく、この場合、非接触充電器４００は壁面側とは反対側の面の近傍に配置される。
【００７７】
また、１次側非接触充電モジュール４１は、２次側非接触充電モジュール４２との位置合わせに用いるマグネット３０ａを有する場合がある。この場合、１次側コイル２１ａの中央領域に位置する中空部に配置される。
【００７８】
次に、２次側非接触充電モジュール４２を携帯端末機器に搭載する場合について、説明する。
【００７９】
図６は、本発明の実施の形態における非接触充電モジュールを備える携帯端末機器の構成を示す図であり、携帯端末機器を分解した場合の斜視図である。また、図６においては２次側非接触充電モジュール４２の磁性シート５２に斜めスリット３６が入っているようには見えないが、携帯端末５２０を分かりやすく説明するために省いているのであって、本来は上記で説明した斜めスリット３６を備える磁性シート５２を備える。また、図６は分かりやすくするために２次側コイル２１ｂが電池パック５２４側に配置されているように見えるが、実際は磁性シート５２の方が電池パック５２４側に配置される。<
【００８０】
携帯端末５２０は、液晶パネル５２１、操作ボタン５２２、基板５２３、電池パック５２４等で構成されている。電磁誘導作用を利用して電力を受信する携帯端末５２０は、その外装を形成する筐体５２５と筐体５２６の内部に２次側非接触充電モジュール４２を有する携帯端末機器である。
【００８１】
液晶パネル５２１、操作ボタン５２２が設けられた筐体５２５の裏面には、操作ボタン５２２から入力された情報を受信するともに必要な情報を液晶パネル５２１に表示して携帯端末５２０全体を制御する制御部を備える基板５２３が設けられている。また、基板５２３の裏面には電池パック５２４が設けられている。電池パック５２４は、基板５２３と接続されて基板５２３に電力供給を行う。
【００８２】
更に、電池パック５２４の裏面、すなわち筐体５２６側には２次側非接触充電モジュール４２が設けられている。２次側非接触充電モジュール４２は、電磁誘導作用により１次側非接触充電モジュール４１から電力供給を受け、その電力を利用して電池パック５２４を充電する。
【００８３】
２次側非接触充電モジュール４２は、２次側コイル２１ｂ、磁性シート５２等から構成される。電力供給を受ける方向を筐体５２６側とする場合、筐体５２６側から順に２次側コイル２１ｂ、磁性シート５２を配置すると、基板５２３と電池パック５２４の影響を軽減して電力供給を受けることができる。
【００８４】
また、２次側非接触充電モジュール４２は、１次側非接触充電モジュール４１との位置合わせに用いるマグネット３０ｂを有する場合がある。この場合、２次側コイル２１ｂの中央領域に位置する中空部に配置される。これは、規格（ＷＰＣ）によって、円形であること、直径が１５．５ｍｍ以下であること等が定められている。マグネット３０ａはコイン形状をしており、その中心が１次側コイル２１ａの巻回中心軸と一致するように配置されなければならない。これは、１次側コイル２１ａに対するマグネット３０ａの影響を軽減させるためである。２次側非接触充電モジュール４２に備えられたマグネット３０ｂは、１次側コイル２１ａ及び２次側コイル２１ｂ双方のＬ値を低下させてしまう。
【００８５】
２次側非接触充電モジュール４２がマグネット３０ｂを有する場合、マグネット３０ｂを配置する１番目の方法として、マグネット３０ｂを磁性シート５２の中心部３２ｂの上面に配置する方法がある。また、マグネット３０ｂを配置する２番目の方法として、マグネット３０ｂを磁性シート５２の中心部３２ｂの代わりに配置する方法がある。２番目の方法では、マグネット３０ｂが２次側コイル２１ｂの中空領域に配置されるため、２次側非接触充電モジュール４２を小型化できる。
【００８６】
なお、１次側非接触充電モジュール４１と２次側非接触充電モジュール４２の位置合わせにマグネットを利用しない場合は、マグネット３０ｂは必要ない。
【００８７】
本実施の形態の非接触充電機器は、上記で説明した非接触充電モジュールを備えるため、平面コイル部の断面積を十分に確保して電力伝送効率を向上させた状態で、非接触充電機器を小型化及び薄型化することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明の非接触充電モジュールによれば、スリットの入った柔軟性を有する磁性シートを採用することによって磁性シートが破損してしまい電力伝送特性に悪影響を与えてしまうことを防止し、かつ非接触充電モジュールの電力伝送効率を大きく低下させることを防止することができるため、携帯電話、携帯用のコンピュータなどの携帯端末、ビデオカメラなどの携帯機器などの様々な電子機器の非接触充電モジュールとして有用である。
【符号の説明】
【００８９】
１    非接触充電モジュール
２    平面コイル部
２１    コイル
２１ａ    １次側コイル
２１ｂ    ２次側コイル
２２、２３    端子
２４    足部
３    磁性シート
３ａ、３ｂ    端部
３０ａ    マグネット（１次側）
３０ｂ    マグネット（２次側）
３１    平坦部
３３    凹部
３６    斜めスリット
４１    １次側非接触充電モジュール（送信側非接触充電モジュール）
４２    ２次側非接触充電モジュール（受信側非接触充電モジュール）
５１    磁性シート（１次側）
５２    磁性シート（２次側）
７１    電力入力部
７２    整流回路
８２    電力出力部
２００    電子機器
３００    商用電源
３０１    コンセント
４００    非接触充電器
４０１    プラグ
４０２    面
５０１    机上
５２０    携帯端末
５２１    液晶パネル
５２２    操作ボタン
５２３    基板
５２４    電池パック（電力保持部）
５２５、５２６    筐体
【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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