CN102792401A - 无线电力传输用磁元件和电力供给装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无线电力传输用磁元件和电力供给装置，无线电力传输用磁元件（1）在与磁耦合方向相一致的截面上，沿与磁耦合方向相正交的方向并列配置有导体部（2）和与导体部（2）相邻的磁性体部（3），导体部（2）和磁性体部（3）中的任一者具有比另一者向磁耦合方向突出的突出区域（61）。

Description

无线电力传输用磁元件和电力供给装置

技术领域

本发明涉及利用电磁感应作用以非接触方式传输电力的无线电力传输用磁元件和电力供给装置。

背景技术

近年来，像电动牙刷、无线电话那样，利用无线供电进行运转的设备逐渐增加。另外，关于壁挂电视、个人计算机，也正在开发利用无线供电进行运转的设备。因而，以往，就提出并开发有能够以高传输效率进行供电的无线电力传输用磁元件、电力供给装置。例如，在专利文献1中，提出了如下装置，即，在磁性层的一面上埋设螺旋型的平面线圈，并且在平面线圈的中心部配置磁性窗，而且以磁性体构成磁性窗的至少一部分，从而能够实现高传输效率与小型化。

专利文献1：日本特开2004－47700号公报

但是，为了对包括有耗电较大部件的各种设备供给电力，除了上述以往的结构以外，期望有利用高传输效率所进行的供电。

发明内容

本发明就是鉴于上述问题而做成的，其目的在于提供能够利用高传输效率进行供电的无线电力传输用磁元件和电力供给装置。

本发明是利用磁耦合来引发感应电动势的无线电力传输用磁元件，

在与上述磁耦合方向相一致的截面上，沿与上述磁耦合方向相正交的方向并列配置有交流电流向同一方向流通流动的多个导体部和设在上述导体部间的间隙中1个以上间隙内的磁性体部，上述导体部和上述磁性体部中的任一者具有比另一者项向上述磁耦合方向突出的突出区域。

采用上述结构，与未设有突出区域的情况相比较，能够减少导体部周边处的对于磁耦合无效的磁场，并且能够抑制整体的磁场的扩张，作为结果，能够提高磁通量密度。另外，针对因交流电流在导体部中流动生成的磁场与其它导体部相交，使其它导体部内产生感应电流，该感应电流作为阻抗发挥作用的现象，能够利用设在突出区域中的导体部间的间隙内的磁性体部来抑制该现象。由此，因为降低由感应电流所形成的阻抗并形成高磁通量密度，即使是将本发明用于形成磁耦合侧（magnetically-coupling）与被磁耦合(magnetically-coupled)侧中的任一侧的情况下，也能够利用高传输效率进行供电和受电。

另外，本发明中的上述突出区域也可以配置在上述磁耦合方向的两侧上。

采用上述结构，由于能够使配置在磁耦合方向的另一侧的突出区域能够与设在并列配置的导体部的排列方向上的磁性体发挥相同的功能，因此能够利用更高的传输效率进行供电和受电。

另外，也可以在排列方向上排列的所有的上述导体部上配置本发明中的上述突出区域。

采用上述结构，突出区域存在于排列方向上排列的所有的导体部上，从而能够利用更高的传输效率进行供电和受电。

另外，本发明中的上述磁性体部也可以由软磁性材料形成。软磁性材料可以是金属类磁性材料。金属类磁性材料可以是非晶磁性材料。

采用上述结构，能够利用由突出区域所形成的更高的传输效率进行供电和受电。

另外，本发明的无线电力传输用磁元件具有长条状的导体部、以沿着上述导体部的长度方向的方式与上述导体部并列配置的长条状的磁性体部、以及使上述导体部和上述磁性体部中的任一者的宽度方向端部比另一者的宽度方向端部突出而形成的突出区域。

采用上述结构，与未设有突出区域的情况相比较，能够减少导体部周边处的对于磁耦合无效的磁场，并且能够抑制整体的磁场的扩张，作为结果，能够提高磁通量密度。另外，针对因交流电流在导体部上流动生成的磁场与其它导体部相交，使其它导体部中产生感应电流，该感应电流作为阻抗发挥作用的现象，能够利用沿导体部并列配置的磁性体部来抑制该现象。由此，利用降低由感应电流形成的阻抗和形成高磁通量密度，即使是将本发明用于形成磁耦合侧与被磁耦合侧中的任一侧的情况下，也能够利用高传输效率进行供电和受电。

另外，在本发明的无线电力传输用磁元件中，上述导体部与上述磁性体部以它们在至少一部分电绝缘状态下一体化的方式相接合。

采用上述结构，导体部与磁性体部通过至少使一部分相接合而一体化，从而即使是在导体部和磁性体部受到振动、冲击等外力的情况下，也能够将导体部和磁性体部的位置关系、突出区域的形态维持在最初状态，因此能够在长时间内维持初期的高传输效率。另外，在导体部发热时，导体部的热经由接合成一体的部位高效地向磁性体部传递，因此在磁性体部上能够高效地释放导体部的热。由此，与导体部与磁性体部分开时相比，能够增大通电的电力。其结果，仅以使导体部与磁性体部的至少一部分一体化的简单结构就能够在防止导体部过热的同时提高输送量。而且，由于通过导体部与磁性体部的一体化使操作简单化，因此向各种设备上的组装操作、保管简单化。

另外，在本发明的无线电力传输用磁元件中，可以是上述导体部具有由电绝缘体构成的覆膜，上述磁性体部以与上述导体部一体化的方式与上述覆膜相接合。即，可以是上述导体部具有由电绝缘体构成的覆膜，上述磁性体部与该覆膜相接合。

采用上述结构，由于能够将形成有绝缘皮膜的线圈等的一般的构件用于导体部，因此能够简单地获得无线电力传输用磁元件。

采用上述结构，能够简单地获得导热性优异的磁性体部，并且能够简单地容易将导体部与磁性体部一体化。

另外，本发明的电力供给装置具有多个上述无线电力传输用磁元件，并使上述无线电力传输用磁元件配置在同一平面上。

采用上述结构，能够形成将无线电力传输用磁元件的高度设为最小厚度的薄片状、垫状、板状的电力供给装置。另外，通过在平面上配置有多个无线电力传输用磁元件，在电力供给装置内的任意的位置都能够以相同条件对电力受信装置进行供电。

采用本发明，能够利用高传输效率进行供电。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式的无线电力传输用磁元件和电力供给装置的说明图。

图2是表示磁场的状态的说明图。

图3是表示磁场的状态的说明图。

图4是表示磁场的状态的说明图。

图5是无线电力传输用磁元件的剖视图。

图6是表示磁场的状态的说明图。

图7是无线电力传输用磁元件的剖视图。

图8是表示磁场的状态的说明图。

图9是本发明的第2实施方式的无线电力传输用磁元件和电力供给装置的说明图。

图10是表示无线电力传输用磁元件的结构的说明图。

图11是表示无线电力传输用磁元件的结构的说明图。

图12是表示实施例1～3与比较例1、2的测量结果的说明图。

具体实施方式

（实施方式1）

以下，参照附图说明本发明优选的第1实施方式。

（无线电力传输用磁元件1）

如图1所示，无线电力传输用磁元件1构成为利用磁耦合来引发感应电动势，且能够用于供电和受电中的任一者。作为供电用装置，能够示例出供电电力是0.1W～500W左右，供电距离是1mm～10cm的电力供给装置10。例如，无线电力传输用磁元件1能够应用于如下装置中，即，应用于壁挂用平板电视等壁挂型的设备的电力供给装置10；应用于个人计算机、鼠标等载置型的设备的电力供给装置10；应用于埋入体内的起搏器等小型医疗设备的电力供给装置10。另外，无线电力传输用磁元件1也能够应用于超过了上述供电电力和供电距离的电力供给装置10，例如，机器人、电动汽车等的电力供给装置10。

另一方面，作为受电用设备，能够示例有：载置在上述电力供给装置10上或与上述电力供给装置10相接触的平板电视等壁挂型的设备；个人计算机、鼠标等载置型的设备；埋入体内的起搏点等小型医疗设备。而且，无线电力传输用磁元件1也能够应用于机器人、电动汽车等。

用于上述用途的无线电力传输用磁元件1，在与磁耦合方向相一致的截面上，沿与磁耦合方向相正交的方向并列配置有导体部2和与导体部2相邻的磁性体部3。而且，无线电力传输用磁元件1中，导体部2和磁性体部3中的任一者具有比另一者向磁耦合方向突出的突出区域61。换言之，无线电力传输用磁元件1具有：长条状的导体部2、以沿着导体部2的长度方向的方式与之并列配置的长条状的磁性体部3、以及使导体部2和磁性体部3中的任一者的宽度方向端部比另一者的宽度方向端部突出而形成的突出区域61。

在此，磁耦合方向”指的是，例如，如在相同尺寸的无线电力传输用磁元件1的中心部彼此相对配置的情况下，在利用在形成磁耦合侧（供电侧）与被磁耦合侧（受电侧）相对配置时的最强的磁耦合产生最大的感应电动势的位置关系形成时，将形成磁耦合侧与被磁耦合侧的中心部连起来的方向。另外，“正交方向”指的是大致正交的程度。

如图2和图3所示，如上所述地构成的无线电力传输用磁元件1中，导体部2和磁性体部3中的任一者具有比另一者向磁耦合方向突出的突出区域61，从而与未设有这样的突出区域61的情况相比较，能够减少导体部2周边处的对于磁耦合无效的磁场，能够抑制整体的磁场的扩张。由此，能够提高磁耦合时的磁通量密度。而且，即使是在无线电力传输用磁元件1用于形成磁耦合侧与被磁耦合侧中任一侧的情况下，也能够利用高磁通量密度进行高传输效率的供电和受电。

另外，无线电力传输用磁元件1被设为，在与磁耦合方向相一致的截面上并列配置有多个导体部2的结构，且在交流电流向同一方向流动的多个导体部2间的间隙中的1个以上间隙内设有磁性体部3。另外，优选无线电力传输用磁元件1在导体部2间的所有间隙内都设有磁性体部3，且导体部2与磁性体部3交替配置。在与磁耦合方向相一致的截面上，多个导体部2作为交流电流向同一方向流动的结构，示例有长条的导体部2和磁性体部3从内周侧向外周侧卷绕，或多个导体部2和磁性体部3形成为中心点一致的、半径不同的环状的结构。

在上述结构的情况中，如图4所示，对于因交流电流在导体部2流动而生成的磁场同与该导体部并列配置的其它导体部2相交，是其它导体部2产生感应电流，该感应电流作为阻抗发挥作用的现象，能够利用设在突出区域61中的导体部2间的间隙内的磁性体部3抑制该现象。由此，因为降低由感应电流形成的阻抗和形成高磁通量密度，即使是在该结构用于形成磁耦合侧与被耦合侧中的任一侧的情况下，也能够利用高传输效率进行供电和受电。

若详细地说明，则如图1所示，无线电力传输用磁元件1具有导体集合部6。导体集合部6具有平板形状的外形，且具有能够形成为与受电侧或供电侧的设备相对的磁开放面的表面6a和背面6b。另外，导体集合部6能够形成为任意的表面形状。例如，导体集合部6既可以是在俯视呈三角形、四边形等多边形的表面形状，也可以是在俯视呈椭圆形状、圆形状的表面形状。

导体集合部6具有长条的导体部2与长条的磁性体部3。上述导体部2和磁性体部3从内周侧至外周侧隔开恒定间隔的间隙形成为漩涡状。由此，导体集合部6被设为，在与磁耦合方向相一致的纵截面（A－A’线向截面、B－B’线向截面）上，沿与磁耦合方向相正交的方向交替地并列配置有多个导体部2与多个磁性体部3的结构。

另外，也可以在导体集合部6的内周侧配置有由磁性体构成的芯部。在该情况下，能够使磁场集中在导体集合部6的内周侧。另外，无线电力传输用磁元件1也可以是导体集合部6向外部暴露的形态，但是为了保护表面，也可以在导体集合部6的表面6a、背面6b上设有由环氧树脂、聚酰亚胺树脂等绝缘树脂、玻璃等的非磁性的并且为电绝缘体的材料构成的保护材料的覆膜。

（磁性体部3）

磁性体部3由高透磁率的材料形成。即，磁性体部3也可以由软磁性材料形成。软磁性材料也可以是金属类磁性材料。金属类磁性材料也可以是非晶磁性材。具体地说，磁性体部3是使用以树脂固定具有铁氧体、铝硅铁粉、非晶体（非晶质）、微结晶的磁性材料等的磁性粉末而形成的，或者是使用在由快速凝固法等获得的薄带、绝缘薄膜上利用溅射、蒸镀等气相沉积或镀敷进行成膜的磁性膜而形成的。另外，非晶列举有Co类非晶体、Fe类非晶体，具有微结晶的磁性材料列举有具有300埃（0.03μm）以下的微结晶的Fe类磁性材料。另外，作为由气相沉积或电镀镀敷所形成的磁性膜，列举有CoZrNb类、CoZrNbTa类、FeBN类、CoFeB－SiO类、CoFeAlO类、CoAlPdO类、CoFeMn类、CoFeN类、FeNi类等软磁性膜。

磁性体部3具有与磁耦合方向相一致的宽度和与磁耦合方向相正交的方向（导体集合部6的半径方向）相一致的厚度。

（导体部2）

导体部2的长度方向的一端部与另一端部分别与未图示的一对端子相连接。在无线电力传输用磁元件1应用于电力供给装置10等的供电装置中的情况下，各端子与电源装置8相连接。电源装置8设为能够以任意频率向导体部2供给交流电力。另一方面，在无线电力传输用磁元件1应用于受电装置的情况下，各端子与整流装置相连接。整流装置将由电磁感应形成的交流电力转化为直流电力并对电池充电，或用于运转驱动设备。

导体部2优选以Cu、Al等金属材料来形成。导体部2能够利用气相沉积、镀敷、蚀刻来形成。导体部2具有与磁耦合方向相一致的宽度和与磁耦合方向相正交的方向（导体集合部6的半径方向）相一致的厚度。

另外，上述磁性体部3是以树脂固定铁氧体、非晶体等磁性材料的粉末而形成的构件，即，在磁性体部3具有绝缘性的情况下，也可以以接触状态配置磁性体部3与导体部2。另一方面，在如仅固定非晶体而形成的构件那样使磁性体部3具有导电性的情况下，需要在磁性体部3与导体部2之间配置绝缘层。绝缘层列举有聚对苯二甲酸乙二醇酯等绝缘性树脂、氧化物等无机绝缘材料等。

（突出区域61）

无线电力传输用磁元件1中，磁性体部3的宽度方向端部与导体部2的宽度方向端部中的任一端部具有比另一端部突出的突出区域61。突出区域61被设定为导体集合部6的整个表面6a。另外，突出区域61既可以被设定为导体集合部6的表面6a和背面6b中的任一面，也可以被设定为表面6a和背面6b的局部。换言之，突出区域61只要被设定在导体集合部6的表面6a和背面6b的至少一个面上的至少一部分即可。

优选突出区域61为如下状态，通过使磁性体部3的宽度方向端部比导体部2的宽度方向端部突出，磁性体部3的表面与磁性体部3突出的侧面被向外部暴露。即，优选突出区域61增大磁性体部3的暴露面积。在该情况下，磁性体部3是高透磁率的材料，此外，因较大的暴露面积而易于受到磁场的影响，并且如图4所示，能够防止在相邻的导体部2、导体部2间由磁场相交导致产生感应电流进而引发的降低磁场的产生效率的情况。另外，突出区域61也可以使导体部2的宽度方向端部比磁性体部3的宽度方向端部突出。即使是在该情况下，相邻的导体部2、导体部2间的磁性体部3，也能够防止由各导体部2、导体部2中产生感应电流引发降低磁场的产生效率的情况。

当将磁性体部3的宽度设为Dm，将导体部2的宽度设为d时，优选磁性体部3或导体部2的突出长度Dm／d是0.2～3.0。若突出长度过小，则难以发挥防止磁场的产生效率的降低这样的效果，若突出长度过大，则会产生突出部彼此间的接触等机械性的问题。

（电力供给装置10）

说明如上所述构成的无线电力传输用磁元件1应用于供电用装置的情况。如图1所示，在电力供给装置10上具有无线电力传输用磁元件1。电力供给装置10形成为薄片状，能够载置移动电话、个人计算机等1个以上利用无线供电进行运转的设备9。在电力供给装置10的整个面上配置有多个无线电力传输用磁元件1。另外，无线电力传输用磁元件1是利用蚀刻处理、喷射液状的材料的印刷处理来形成的。

优选无线电力传输用磁元件1如矩阵状的配置形态那样，以均匀地分布密度呈平面地配置。在该情况下，在电力供给装置10的整体中，能够均等地以高传送效率供给电力。另外，电力供给装置10也可以具有变更了无线电力传输用磁元件1的分布密度的多个载置区域。在该情况下，能够根据设备9的载置位置调整供电量。例如，若设备9是可调光的发光装置，则能够变更载置位置来调整发光量。

另外，无线电力传输用磁元件1设定为，磁放出面（磁开放面）的表面6a为与电力供给装置10的上表面（载置面）相一致的朝向。另外，磁开放面是指供电侧、受电侧的面，是无线电力传输用磁元件1的表面6a和背面6b中的至少一个面。

电力供给装置10直接与设备9相接触，并且具有固定和保持导体部2和磁性体部3的载置层101、形成有无线电力传输用磁元件1的支承层103、设在支承层103的下表面上的遮蔽层104以及设在遮蔽层104的下表面上的保护层105。载置层101、支承层103以及保护层105由非磁性的合成树脂等形成。另外，遮蔽层104由导电材料和磁性材料中的至少一种材料形成，且能够防止从电力供给装置10的下侧（背面侧）泄漏磁场。而且，在支承层103上设有未图示的薄片状的电源电路基板。电源电路基板能够向各无线电力传输用磁元件1供给来自电源装置8的高频的交流电力。

（操作）

在上述结构中，在组装有无线电力传输用磁元件1的电力供给装置10上连接有电源装置8，当供给有高频的交流电流（交流电力）时，各无线电力传输用磁元件1生成交变磁场。此时，如图2所示，在与磁耦合方向相一致的截面上，各无线电力传输用磁元件1在交流电流向同一方向流通流动的多个导体部2间的间隙中的1个以上间隙内设有磁性体部3，导体部2和磁性体部3中的任一者具有比另一者向磁耦合方向突出的突出区域61。因而，如图3所示，与未设有突出区域61的情况相比较，各无线电力传输用磁元件1能够减少导体部2周边处对于磁耦合无效的磁场，从而能够抑制整体的磁场的扩张。其结果，各无线电力传输用磁元件1能够提高朝向载置在电力供给装置10上的设备9的磁通量密度。由此，具有多个无线电力传输用磁元件1的电力供给装置10能够对设备9以高传输效率供给电力。

另外，如图4所示，在各无线电力传输用磁元件1的内部，由在导体部2中流动交流电流生成的磁场与相邻的其它的导体部2相交，从而产生感应电流。但是，感应电流作为阻抗发挥作用的现象能够利用导体部2、导体部2间的间隙内的磁性体部3上的突出区域61来抑制。由此，利用由感应电流所造成的阻抗的降低和高磁通量密度，能够利用高传送效率进行供电。

这样，在所有的无线电力传输用磁元件1中，当磁场从作为表面6a的磁开放面放出时，具有上述无线电力传输用磁元件1的电力供给装置10在整个面上输出与交流电力的频率对应的频率的交变磁场。因而，当利用感应电动势运转的设备9载置在电力供给装置10上时，如图2所示，内置于设备9内的线圈磁耦合而与交变磁场相交，产生感应电动势。然后，整流交流状态的电力并向控制芯片等供给。另外，设备9也可以具有作为受电用装置的无线电力传输用磁元件1，在该情况下，能够以更高的效率进行供电和受电。

（变形例）

如上所述，如图1和图3所示，说明了本实施方式的无线电力传输用磁元件1在导体集合部6的表面6a上配置有突出区域61的结构，但是并不限定于此。即，如图5所示，无线电力传输用磁元件1也可以在表面6a与背面6b上都配置有突出区域61。在该情况下，如图6所示，无线电力传输用磁元件1能够提高磁耦合方向上的磁通量密度。

另外，如图7所示，无线电力传输用磁元件1也可以仅在与磁开放面相反一侧的背面6b上配置有突出区域61。在该情况上，如图8所示，无线电力传输用磁元件1也能够提高磁耦合方向上的磁通量密度。

另外，无线电力传输用磁元件1也可以仅在导体集合部6的内周侧配置有突出区域61。无线电力传输用磁元件1也可以仅在导体集合部6的外周侧配置有突出区域61。无线电力传输用磁元件1为了使磁性体部3的在导体集合部6的内周侧上的突出面积形成为最大，也可以具有从内周侧至外周侧减少突出长度的突出区域61。而且，也可以在导体部2、导体部2间隔开间隙配置有多个磁性体部3、磁性体部3，也可以在磁性体部3、磁性体部3间隔开间隙配置有多个导体部2。另外，无线电力传输用磁元件1也可以任意地组合上述结构。

（实施方式2）

以下，参照附图说明本发明优选的第2实施方式。另外，对于与第1实施方式相同的构件标注相同的附图标记，省略其说明。

（无线电力传输用磁元件201）

如图9所示，本实施方式的无线电力传输用磁元件201具有层叠体204的卷绕体206，并且具有磁性体层203的宽度方向端部比导体层202的宽度方向端部突出的突出区域261，该层叠体204具有供交流电流流动的导体层202和与导体层202的长度方向平行地配置的磁性体层203。另外，突出区域261只要是磁性体层203的宽度方向端部和导体层202的宽度方向端部中的任一个端部比另一个端部突出即可。

若详细地说明，则无线电力传输用磁元件201具有卷绕体206。卷绕体206具有圆柱形状的外形，且具有侧周面206a和配置在侧周面206a的两端并能够形成为磁开放面的端面206b、206b。另外，卷绕体206能够形成为任意的外形形状，例如，也可以是具有三角形、四边形等的端面206b的多边形的棱柱形状等。卷绕体206是通过多次卷绕薄带状的层叠体204而形成的。由此，卷绕体206被设为在轴向的纵截面（A－A’线向截面）上，沿半径方向相互平行地配置有多个层叠体204的结构。

层叠体204卷绕在圆筒形状的卷芯构件207的外周面上。卷芯构件207可以是非磁性体和磁性体中的任一种，但是在使磁场能够集中在卷绕体206的配置有卷芯构件207的内周侧上的点来看，芯构件207优选是磁性体。另外，层叠体204也可以卷绕成不存在卷芯构件207的中空状。另外，卷绕的形状也可以是圆形、椭圆形、长方形等任意的成卷形状。

层叠体204具有导体层202和磁性体层203。导体层202和磁性体层203被相互平行地配置。具体地说，如图10所示，层叠体204具有在聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET：PolyethyleneTerephthalate）的保护薄片411、保护薄片412间夹设了磁性体层203的磁性薄片41和在聚酰亚胺（PI：polyimide）制的基材431上形成有导体层202的导体薄片43。

另外，无线电力传输用磁元件201也可以是卷绕体206向外部暴露的形态，但是为了保护表面，也可以在卷绕体206的侧周面206a、端面206b上设有环氧树脂、聚酰亚胺树脂等绝缘树脂、玻璃等的非磁性的并且为电绝缘体材料构成的保护材料的覆膜。而且，无线电力传输用磁元件201为了防止在半径方向上相邻的磁性体层203、磁性体层203彼此间的接触、变形，也可以在上述磁性体层203、磁性体层203间填充有保护材料。

（磁性体层203）

磁性体层203由与第1实施方式中的磁性体部3相同的材料形成。磁性体层203形成为具有与作为卷绕体206的卷方向（周向）的长度方向相正交的宽度和与卷绕体206的半径方向相一致的厚度的带状。磁性体层203的厚度优选是100μm以下。在磁特性这一点上，即使超过100μm也不会产生问题，但是若考虑到卷绕的问题，磁性体层的厚度优选是100μm以下，更加优选是50μm以下。另外，磁性体层203的厚度的下限值优选是0.1μm以上。若不足0.1μm，则磁性层较薄，有可能无法获得充分的磁特性。另外，对于均匀地制作较薄的磁性层而言，在制造上的管理复杂，因此优选0.1μm以上。若考虑这样的磁性层的厚度，则优选以能够由快速凝固法获得薄带（带）的非晶作为材料。特别是若是Co类非晶，则磁特性也良好。

（导体层202）

导体层202由与第1实施方式中的导体部2相同的材料形成。导体层202优选由Cu、Al等金属材料形成。导体层202的形态除了薄带状（带状）之外，也可以是气相沉积、镀敷等薄膜。

（突出区域261）

无线电力传输用磁元件201具有突出区域261。突出区域261被设定为卷绕体206的整个两端面206b、206b。另外，突出区域261也可以被设定为卷绕体206中的任一侧的端面206b、206b，也可以被设定为端面206b的局部。换言之，突出区域261可以被设定在卷绕体206的至少一侧的端面206b、206b的至少一部分。

（电力供给装置210）

如图9所示，在电力供给装置210上具有如上所述地构成的无线电力传输用磁元件201。电力供给装置210形成为薄片状或平板状，能够载置移动电话、个人计算机等1个以上利用无线供电进行运转的设备9。在电力供给装置210的整个面上埋入有多个无线电力传输用磁元件201。无线电力传输用磁元件201被设定为以形成为磁放出面（磁开放面）的一侧的端面206b为上表面。

电力供给装置210具有与设备9直接接触的载置层101、固定和保持无线电力传输用磁元件201的侧周面206a的保持层102、支承形无线电力传输用磁元件201的成为下表面的端面206b的支承层103、设在支承层103的下表面上的遮蔽层104和设在磁性体层104的下表面上的保护层105。载置层101、保持层102、支承层103和保护层105由非磁性的合成树脂等形成。另外，遮蔽层104由导电材料和磁性材料中的至少一种材料形成，且防止从电力供给装置210的下侧泄漏磁场。而且，在遮蔽层104与支承层103之间，设有与各无线电力传输用磁元件201中的导体层202的内周侧和外周侧相连接的未图示的薄片状的电路基板。电路基板能够将来自电源装置8的高频的交流电力向各无线电力传输用磁元件201供给。

另外，上述实施方式1（实施方式2）中的无线电力传输用磁元件1（201）以导体部2（导体层202）与磁性体部3（磁性体层203）中的至少一部分在电绝缘状态下一体化的方式相接合。

在此，电绝缘状态能够通过在导体部2（导体层202）和磁性体部3（磁性体层203）间夹设绝缘物来实现。作为夹设绝缘物的方法，能够列举有在导体部2（导体层202）和磁性体部3（磁性体层203）的至少一者上接合经蒸镀处理、镀敷处理过由绝缘材料构成的覆膜得到的材料的方法、在导体部2（导体层202）和磁性体部3（磁性体层203）间夹入绝缘薄片的方法。另外，绝缘物和磁性体部3（磁性体层203）的导热率当然比空气层的导热率高。

采用上述结构，通过使导体部2（导体层202）与磁性体部3（磁性体层203）中的至少一部分一体化，即使是在导体部2（导体层202）和磁性体部3（磁性体层203）受到了振动、冲击等外力的情况下，也能够将导体部2（导体层202）和磁性体部3（磁性体层203）的位置关系、突出区域61（261）的形态维持在初期状态，因此能够在长时间内维持初期的高传输效率。

另外，当导体部2（导体层202）发热时，导体部2（导体层202）的热经由接合成一体的部位高效地向磁性体部3（磁性体层203）传递，因此在磁性体部3（磁性体层203）中，能够高效地释放导体部2（导体层202）的热。由此，与导体部2（导体层202）与磁性体部3（磁性体层203）分开的情况相比，能够增大通电的电力。其结果，仅以导体部2（导体层202）与磁性体部3（磁性体层203）的至少一部分一体化的简单的结构就能够在防止导体部2（导体层202）的过热的同时提高传送量。而且，通过导体部2（导体层202）与磁性体部3（磁性体层203）的一体化而使操作简单化，因此向各种设备上的组装操作、保管简单化。

另外，上述实施方式1（实施方式2）中的无线电力传输用磁元件1（201）的导体部2（导体层202）具有由电绝缘体构成的覆膜，磁性体部3（磁性体层203）可以以与导体部2（导体层202）一体化的方式与覆膜相接合。即，导体部2（导体层202）具有由电绝缘体构成的覆膜，磁性体部3（磁性体层203）可以与该覆膜相接合。

采用上述结构，由于能够将形成有绝缘皮膜的线圈等的一般的构件用于导体部2（导体层202），因此能够简单地获得无线电力传输用磁元件1（201）。另外，能够获得与作为上述实施方式例中的卷绕的形状的辊状的线圈相同的效果。

在以上详细的说明中，为了更加简单地理解本发明，以特征的部分为中心进行了说明，但是本发明并不限定于以上详细的说明中所述的实施方式，也能够应用于其它的实施方式，能够尽可能大地解释该应用范围。另外，在本说明书中所使用的用语和语法是为了可靠地说明本发明而使用的用语和语法，并不是为了限制本发明的解释而使用的用语和语法。另外，若是本领域技术人员，则普遍认为能够根据本说明书中所述的发明的概念，简单地推想出本发明的概念所包括的其它的结构、系统、方法等。因而，普遍认为权利要求所记载的是在不脱离本发明的技术思想的范围内包括等同的结构的设备。另外，为了充分理解本发明的目的和本发明的效果，期望充分地参考已公开的文献等。

实施例

将具有突出区域261的无线电力传输用磁元件201的传送状态作为实施例1～3进行测量，并且将不具有突出区域261的无线电力传输用磁元件的传送状态作为比较例1、2进行测量。

（实施例1）

具体地说，如图10所示，准备了在由50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯构成的保护薄片411、保护薄片412间，夹设有由以铁为主要成分的非晶磁性合金制构成的18μm的磁性体层203的磁性薄片41。另外，准备了在25μm的聚酰亚胺制的基材431上形成有由35μm的铜箔而构成的导体层202的导体薄片43。

接着，切出宽度7mm×长度300mm的磁性薄片41。另外，切出宽度5mm×长度300mm的导体薄片43。以对齐磁性薄片41与导体薄片43的宽度方向的一端，且磁性薄片41的另一端从导体薄片43突出2mm的方式层叠两薄片41、43。然后，以20μm的粘接层接合两薄片41、43并作为层叠体204。通过在层叠体204的基材431侧涂敷粘着剂，形成20μm的粘着层42，在由直径Φ13mm的软木塞构成的卷芯构件207上，以6.5圈的圈数进行缠绕，从而形成了在一侧存在有突出区域261的卷绕体206。分别与卷绕体206中的导体层202的内周侧端部与外周侧端部分别与信号线的一端相连接。

之后，准备2个卷绕体206、206，以上述卷绕体206、卷绕体206中的磁性薄片41、磁性薄片41的突出2mm的部分彼此相对的方式，左右对称地配置卷绕体206、卷绕体206。即，以突出区域261彼此相对的方式配置卷绕体206、卷绕体206。此时，将导体层202彼此相对的间隔设为5mm。另外，以卷绕体206、卷绕体206的轴心形成为同心的方式保持卷绕体206、卷绕体206。之后，使与卷绕体206、卷绕体206相连接的信号线的另一端分别与矢量网络分析仪（安捷伦科技有限公司制）的端子1和端子2相连接，以300kHz、500kHz以及1000kHz的测量频率测量了S参数的插入损失（S21）。在此，“S21”表示从端子1输入信号时的通过端子2的信号，用分贝表示，数值越大表示传送效率越高。

（实施例2）

准备与实施例1相同的2个卷绕体206、206，以对齐上述卷绕体206、卷绕体206中的一端后的部分彼此相对的方式，左右对称地配置卷绕体206、卷绕体206。即，以突出区域261彼此不相对的方式配置卷绕体206、卷绕体206。此时，将导体层202彼此相对的间隔设为5mm。然后，以与实施例1相同的条件，以300kHz、500kHz以及1000kHz的测量频率测量了S参数的插入损失（S21）。

（实施例3）

接着，切出宽度9mm×长度300mm的与实施例1相同的磁性薄片41。另外，切出宽度5mm×长度300mm的与实施例1相同的导体薄片43。然后，以对齐磁性薄片41与导体薄片43的中心，且磁性薄片41的两端从铜箔突出2mm的方式层叠两薄片41、43，从而形成层叠体204。通过在由直径Φ13mm的软木塞构成的卷芯构件207上，以6.5圈的圈数缠绕层叠体204，形成了在两侧存在有突出区域261的卷绕体206。

准备2个卷绕体206、206，以上述卷绕体206、卷绕体206中的一端彼此相对的方式，左右对称地配置卷绕体206、卷绕体206。此时，将导体层202彼此相对的间隔设为5mm。然后，以与实施例1相同的条件，以300kH z、500kHz以及1000kHz的测量频率测量了S参数的插入损失（S21）。

（比较例1）

接着，制作不存在突出区域261的无线电力传输用磁元件100。即，切出宽度5mm×长度300mm的与实施例1相同的磁性薄片41和导体薄片43。然后，以磁性薄片41与导体薄片43的两端面形成为相同的方式层叠两薄片41、43，从而形成了层叠体204。通过在由直径Φ13mm的软木塞构成的卷芯构件207上，以6.5圈的圈数缠绕层叠体204而作为卷绕体206。以2个卷绕体206、206中的一端彼此相对的方式，左右对称地配置卷绕体206、卷绕体206。此时，将导体层202彼此相对的间隔设为5mm。然后，以与实施例1相同的条件，以300kHz、500kHz以及1000kHz的测量频率测量了S参数的插入损失（S21）。

（比较例2）

接着，如图11所示，制作不存在磁性体层203的无线电力传输用磁元件100。即，使用了相同厚度的保护薄片411来取代实施例1的磁性薄片41，形成了层叠体204。通过在由直径Φ13mm的软木塞构成的卷芯构件207上，以6.5圈的圈数缠绕层叠体204而作为卷绕体206。以2个卷绕体206、206中的一端彼此相对的方式，左右对称地配置卷绕体206、卷绕体206。此时，将卷绕体206、卷绕体206的间隔设为5mm。然后，以与实施例1相同的条件，以300kHz、500kHz以及1000kHz的测量频率测量了S参数的插入损失（S21）。

（实施例1～3与比较例1、2的测量结果）

如上所述，在表1中表示测量了S参数的插入损失（S21）的结果，并且在图12进行表示该结果。

[表1]

采用上述测量结果，判明了与不存在突出区域261的比较例1和不存在磁性体层203的比较例2相比，存在有突出区域261的实施例1～3的传输效率较高。根据这一结果，明确了无线电力传输用磁元件201通过使磁性体层203具有比导体层202向宽度方向突出的突出区域261，提高了传输效率。

另外，判明了具有在两侧存在有突出区域261的卷绕体206的实施例3比具有仅在一侧存在有突出区域261的卷绕体206的实施例1、2提高了传输效率。而且，判明了使突出区域261不相对的实施例2比使突出区域261相对的实施例1提高了传输效率。由此，明确了使突出区域261存在于包括磁开放面在内的两侧，在提高传输效率上是很重要的，并且即使突出区域261未配置在磁开放面侧上，也提高了传输效率。

附图标记说明

1、无线电力传输用磁元件；2、导体部；3、磁性体部；6、导体集合部；8、电源装置；9、设备；10、电力供给装置；61、突出区域；201、无线电力传输用磁元件；202、导体层；203、磁性体层；204、层叠体。

Claims (15)

1.一种无线电力传输用磁元件，其利用磁耦合来引发感应电动势，其特征在于，

在与上述磁耦合方向相一致的截面上，沿与上述磁耦合方向相正交的方向并列配置有交流电流向同一方向流动的多个导体部和设在上述导体部间的间隙中的1个以上间隙内的磁性体部，

上述导体部和上述磁性体部中的任一者具有比另一者向上述磁耦合方向突出的突出区域。

2.根据权利要求1所述的无线电力传输用磁元件，其特征在于，

上述突出区域配置在上述磁耦合方向的两侧。

3.根据权利要求2所述的无线电力传输用磁元件，其特征在于，

上述突出区域配置于在排列方向上排列的所有上述导体部。

4.根据权利要求3所述的无线电力传输用磁元件，其特征在于，

上述磁性体部由软磁性材料形成。

5.根据权利要求4所述的无线电力传输用磁元件，其特征在于，

上述软磁性材料是金属类磁性材料。

6.根据权利要求5所述的无线电力传输用磁元件，其特征在于，

上述金属类磁性材料是非晶磁性材料。

7.根据权利要求4所述的无线电力传输用磁元件，其特征在于，

上述导体部与上述磁性体部以至少一部分在电绝缘状态下一体化的方式相接合。

8.根据权利要求7所述的无线电力传输用磁元件，其特征在于，

上述导体部具有由电绝缘体构成的覆膜，且上述磁性体部与该覆膜相接合。

9.根据权利要求1所述的无线电力传输用磁元件，其特征在于，

上述突出区域配置于在排列方向上排列的所有上述导体部。

10.根据权利要求1所述的无线电力传输用磁元件，其特征在于，

上述磁性体部由非晶磁性材料形成。

11.根据权利要求1所述的无线电力传输用磁元件，其特征在于，

上述导体部与上述磁性体部在电绝缘状态下以一体化的方式相接合。

12.一种无线电力传输用磁元件，其特征在于，

该无线电力传输用磁元件具有：

长条状的导体部、

以沿着上述导体部的长度方向的方式与上述导体部并列配置的长条状的磁性体部、

使上述导体部和上述磁性体部中的任一者的宽度方向端部比另一者的宽度方向端部突出而形成的突出区域。

13.根据权利要求12所述的无线电力传输用磁元件，其特征在于，

上述导体部与上述磁性体部，以至少一部分在电绝缘状态下一体化的方式相接合。

14.根据权利要求13所述的无线电力传输用磁元件，其特征在于，

上述导体部具有由电绝缘体构成的覆膜，上述磁性体部与该覆膜相接合。

15.一种电力供给装置，其特征在于，

其具有权利要求1～14中任一项所述的多个无线电力传输用磁元件，并以位于同一平面上的方式配置上述无线电力传输用磁元件。

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