CN105471118A - 非接触电力传输装置及其制造方法、搭载其的电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明为非接触电力传输装置及其制造方法、搭载其的电子设备。提供在发生输电线圈和受电线圈的位置偏移的情况下，也能确保输电距离的小型非接触电力传输装置。在受电线圈（12）进行由输电线圈（16）形成的磁场内的通过非接触进行的电力传输的非接触电力传输装置中，所述输电线圈（16）在与所述受电线圈（12）对置面侧的相反面的线圈表面具有磁性体，所述受电线圈（12）在与所述输电线圈（16）对置面侧的相反面的线圈表面具有磁性体，使所述受电线圈（12）的外形或外径相对于所述输电线圈（16）的外形或外径相对比为0.7以下0.3以上，从而在发生输电线圈（16）和受电线圈的位置偏移的情况下，也能确保使用所需的输电距离。

Description

非接触电力传输装置及其制造方法、搭载其的电子设备

技术领域

本发明涉及非接触电力传输装置、搭载非接触电力传输装置的电子设备及非接触电力传输装置的制造方法。

背景技术

近年来，部件的小型化、高性能化越来越明显，随着半导体元件的高集成化、高密度安装带来的基板的小型化，能够将电子设备进一步小型化。进而，通过小型高容量的二次电池的供给，搭载这些的电子设备作为不受使用场所的限制的便携设备或超小型便携设备而得到迅速普及。

另外，对于这样的超小型便携设备，能够以无端子、非物理连接方式进行供电的非接触电力传输技术备受眼目。

然而，当前引进市场的非接触电力传输装置，实际上以对内置于无绳电话、便携电话、智能电话的二次电池的电力供给为主，对装置还是对给供电力而言从数百mW大到数W。

进而充电器即输电装置所具备的一次线圈（以下，称为输电线圈。）和作为被充电器的受电装置所具备的二次线圈（称为受电线圈。），绝不是对于当前的小型便携终端设备的外形而言能称为小型小径的线圈的尺寸。

另外，配置在非接触电力传输装置的输电装置以及受电装置所具备的各线圈的相对的位置而实施输电，但是对于两线圈的上下左右相对位置关系、收纳线圈的壳体形状尺寸也存在很多线圈尺寸的限制、以及线圈尺寸中的电力的传输效率（以下，称为送电效率。）的限制等的问题点，有意回避向小型便携设备的引入。

因此，在专利文献1记载的非接触电力传输装置中，如图12那样在输电线圈的空心部配置棒状芯118，通过使用扁平的输电线圈116和受电线圈112，能够使受电侧部件111和输电侧部件117以平面状态对置。进而，介绍了通过棒状芯118来集中输电线圈116中产生的交链磁通并提高输电线圈和受电线圈的磁耦合力，从而获得高效率的送电效率。

进而输电线圈116的空心部直径φG和受电线圈112的空心部直径φH的关系为φG＜φH的关系，在与输电线圈116和受电线圈112对置时能够谋求扩大两线圈的位置偏移容许值。

而且，其结果，在装入非接触电力传输装置的便携设备等的壳体设计中缓和受电装置和输电装置的对位精度对设计自由度的扩大有很大的贡献。

接着在专利文献2记载的非接触电力传输装置中，介绍了通过使输电线圈和受电线圈的外形大致相同的直径，即，使输电线圈的外径与受电线圈的外径之比为0.7～1.3进而使输送接受电的两线圈的外径内径之比为0.3～0.7，能得到输电效率最好的输电效率。

进而，介绍了在对输电受电线圈的上下的配置位置产生偏移的情况下，通过输电受电的两线圈的空心部的哪一个线圈的空心部直径增大1mm，缓和偏移量1mm下的对位精度，如同，即便发生该范围内的位置偏移也能相对于在基准位置接受的受电率以90％以上对二次电池进行快速充电。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10－12468号公报

专利文献2：WO1999/027603号公报。

发明内容

发明要解决的课题

然而，在将非接触电力传输装置内置于蓝牙式耳塞、音乐再现设备等的小型便携设备的情况下，收纳于小型便携设备的受电装置的受电线圈必然要求小型、小径。进而输电装置的输电线圈也同样不得不经常采用大致相同的直径。因而，受电线圈以及输电线圈成为小型、小径并且两者的磁耦合力会不足，因此难以加长传输距离，进而输出电力也成为较小的电力，因此作为系统而言是非效率的电力传输装置。

这样小径线圈造成的磁耦合力的不足会产生这样的课题，即，在输电线圈和受电线圈的对置的面与面出现上下左右的位置偏移的情况下对位许容量较窄，不能确保使用所需的输电距离。

因此本发明旨在提供发生输电线圈和受电线圈的位置偏移的情况下，也能确保使用所需的输电距离的小型非接触电力传输装置。

用于解决课题的方案

本发明的非接触电力传输装置，其特征在于，由设在输电侧部件的被施加电力的一次线圈和设在受电侧部件的接受电力的二次线圈构成，在所述输电侧部件和所述受电侧部件的平面彼此对置中的位于所述一次线圈的轴方向的所述二次线圈进行由所述一次线圈产生的磁场内的通过非接触进行的电力传输的非接触电力传输装置中，所述一次线圈在与所述二次线圈对置面侧的相反面的线圈表面具有磁性体，所述二次线圈在与所述一次线圈对置面侧的相反面的线圈表面具有磁性体，所述二次线圈的外形或外径相对于所述一次线圈的外形或外径相对比为0.7以下0.3以上。

由此能够提供在发生输电线圈和受电线圈的位置偏移的情况下，也能确保使用所需的输电距离的小型非接触电力传输装置。

进而本发明的非接触电力传输装置，其特征在于，在所述一次线圈的与所述二次线圈对置面侧的相反面的线圈表面粘合的磁性体、和在所述二次线圈的与所述一次线圈对置的相反侧的线圈表面粘合的磁性体为薄膜的可塑性变形的片状，所述一次线圈所具有的片状的磁性体具有以所述一次线圈的厚度尺寸的量从一次线圈边缘部伸出，并形成为凸缘状的输电侧磁性体弯曲凸缘部，所述二次线圈所具有的片状的磁性体，具有以所述二次线圈的厚度尺寸的量从二次线圈边缘部伸出，并形成为凸缘状的受电侧磁性体弯曲凸缘部。

由此在发生输电线圈和受电线圈的位置偏移的情况下，也能更加长地确保输电距离。

进而本发明的非接触电力传输装置，其特征在于，所述输电侧磁性体弯曲凸缘部以沿着一次线圈的侧面的方式弯曲，所述受电侧磁性体弯曲凸缘部以沿着二次线圈的侧面的方式弯曲，所述一次线圈和所述二次线圈通过各自的凸缘部以覆盖的方式沿着线圈侧面弯曲而加工形成。

由此在发生输电线圈和受电线圈的位置偏移的情况下，也能更加长地确保输电距离。

进而本发明的非接触电力传输装置，其特征在于，包括以下中至少任一个：所述输电侧部件，其中在所述一次线圈粘合的片状的磁性体按所述一次线圈的厚度尺寸形成有凹部，进而所述凹部以与所述一次线圈相同的外形尺寸埋入并包住所述一次线圈的方式形成，并且在所述一次线圈全周形成有凸缘部；以及所述受电侧部件，其中在所述二次线圈粘合的片状的磁性体按所述二次线圈的厚度尺寸形成有凹部，进而所述凹部以与所述二次线圈相同的外形尺寸埋入并包住所述二次线圈的方式形成，并且在所述二次线圈全周形成凸缘部。

由此在发生输电线圈和受电线圈的位置偏移的情况下，也能更加长地确保输电距离。

进而本发明的非接触电力传输装置，所述二次线圈的中央的空心部的内径相对于所述一次线圈的空心部的内径相对比为0.6以上1.0以下。

由此在发生输电线圈和受电线圈的位置偏移的情况下，也能更加长地确保输电距离。

进而本发明的非接触电力传输装置，是以在所述二次线圈的所述空心部填充有磁性体为特征的权利要求5的任一项所述的非接触电力传输装置。

由此在发生输电线圈和受电线圈的位置偏移的情况下，也能更加长地确保输电距离。

本发明的非接触电力传输装置的制造方法，是由设在输电侧部件的被施加电力的一次线圈和设在受电侧部件的接受电力的二次线圈构成，并且所述输电侧部件和所述受电侧部件的平面彼此对置中的位于所述一次线圈的轴方向的所述二次线圈进行由所述一次线圈产生的磁场内的通过非接触进行的电力传输的非接触电力传输装置的制造方法，其中包括：一次线圈磁性片粘合工序，在所述一次线圈的与所述二次线圈对置面侧的相反面的线圈表面粘合薄膜的可塑性变形的片状的磁性体；以及二次线圈磁性片粘合工序，在二次线圈的与一次线圈对置的相反侧的线圈表面粘合薄膜的可塑性变形的片状的磁性材料。

由此能够制造在发生输电线圈和受电线圈的位置偏移的情况下，也能确保使用所需的输电距离的小型非接触电力传输装置。

进而本发明的非接触电力传输装置的制造方法，还包括：一次线圈磁性片弯曲工序，以使所述记载的一次线圈所具有的可塑性的磁性材料的凸缘部沿着一次线圈的侧面的方式弯曲；以及二次线圈磁性片弯曲工序，以使所述记载的二次线圈所具有的可塑性的磁性材料的凸缘部沿着二次线圈的侧面的方式弯曲。

由此能够制造在发生输电线圈和受电线圈的位置偏移的情况下，也能更加长地确保输电距离的小型非接触电力传输装置。

本发明的非接触电力传输装置的制造方法，是由设在输电侧部件的被施加电力的一次线圈和设在受电侧部件的接受电力的二次线圈构成，并且所述输电侧部件和所述受电侧部件的平面彼此对置中的位于所述一次线圈的轴方向的所述二次线圈进行由所述一次线圈产生的磁场内的通过非接触进行的电力传输的非接触电力传输装置的制造方法，其中，具有在所述一次线圈的与所述二次线圈对置面侧的相反面的线圈表面粘合的磁性体、和在所述二次线圈的与所述一次线圈对置的相反侧的线圈表面粘合的磁性体，进而在所述一次线圈及所述二次线圈粘合的所述磁性体为薄膜的可塑性变形的片状，包括：一次线圈的磁性片凹部形成工序，在所述一次线圈粘合的所述磁性体以与所述一次线圈的厚度尺寸的量相同的外形尺寸形成凹部；以及所述一次线圈的凹部形成磁性片凸缘部外形形成工序，通过在所述凹部的外周以埋入所述一次线圈的方式形成，在所述一次线圈全周形成凸缘部。

由此能够制造在发生输电线圈和受电线圈的位置偏移的情况下，也能确保使用所需的输电距离的小型非接触电力传输装置。

本发明的非接触电力传输装置的制造方法，是由设在输电侧部件的被施加电力的一次线圈和设在受电侧部件的接受电力的二次线圈构成，并且所述输电侧部件和所述受电侧部件的平面彼此对置中的位于所述一次线圈的轴方向的所述二次线圈进行由所述一次线圈产生的磁场内的通过非接触进行的电力传输的非接触电力传输装置的制造方法，其中，具有在所述一次线圈的与所述二次线圈对置面侧的相反面的线圈表面粘合的磁性体、和在所述二次线圈的与所述一次线圈对置的相反侧的线圈表面粘合的磁性体，进而在所述一次线圈及所述二次线圈粘合的所述磁性体为薄膜的可塑性变形的片状，包括：二次线圈的磁性片凹部形成工序，在所述二次线圈粘合的所述磁性体以与所述二次线圈的厚度尺寸的量相同的外形尺寸形成凹部；以及所述二次线圈的凹部形成磁性片凸缘部外形形成工序，通过在所述凹部的外周以埋入并包住所述二次线圈的方式形成，在所述二次线圈全周形成凸缘部。

由此能够制造在发生输电线圈和受电线圈的位置偏移的情况下，也能确保使用所需的输电距离的小型非接触电力传输装置。

另外，本发明的电子设备搭载这些非接触电力传输装置。

由此能够提供在发生输电线圈和受电线圈的位置偏移的情况下，也能确保使用所需的输电距离的小型电子设备。

发明效果

依据本发明，通过使二次线圈的外形或外径相对于一次线圈的外形或外径相对比为0.7以下且0.3以上，提供在发生输电线圈和受电线圈的位置偏移的情况下，也能确保使用所需的输电距离的小型非接触电力传输装置。

附图说明

图1是第1实施方式中的非接触电力送电装置的结构图。

图2是表示磁性材料和线圈特性的阻抗变化的关系的图。

图3是第2实施方式中的非接触电力送电装置的结构图。

图4是第2实施方式中的位置偏移量/斜率/输电距离测定的图。

图5是表示比例0.67下的无线送电输电距离（mm）和受电率（％）的关系的图。

图6是表示比例0.45下的无线送电输电距离（mm）和受电率（％）的关系的图。

图7是第4实施方式中的非接触电力送电装置的结构图。

图8是表示带有凸缘的线圈的其他形状的图。

图9是使用带有凸缘的线圈时的磁性闭路概念图。

图10是第1带有凸缘的线圈形成工序图。

图11是第2带有凸缘的线圈形成工序图。

图12是现有的实施方式中的非接触电力送电装置的结构图。

具体实施方式

以下，基于附图，对本发明的实施方式进行说明。

（第1实施方式）

利用图1，对本发明的非接触电力送电装置的第1实施方式进行说明。图1是第1实施方式中的非接触电力送电装置的结构图。

非接触电力传输装置成为受电装置101和输电装置201这2个装置的结构。

受电装置101中，用导电部件形成的厚度1.0mm的作为二次线圈的受电线圈2（外径实际尺寸φD8.13mm、内径φ6.0mm）粘合在以外径φ10.0mm、厚度0.5mm形成的磁性体1并收纳于由厚度0.5mm的绝缘体的壳体形成材料形成的受电侧壳体4中。

输电装置201中，用导电部件形成的厚度1.0mm的作为一次线圈的输电线圈6（实际尺寸外径φB、内径φ6.0mm）与以外径φB＋2.0mm、厚度0.5mm形成的磁性体5粘合并收纳于由厚度0.5mm的绝缘体的壳体形成材料形成的输电侧壳体7中。此时，受电侧的磁性体1的外径以比受电侧线圈2的φD伸出1.0mm的方式形成凸缘部1a并且以直径10.0mm形成。进而，输电侧的磁性体5的外径以比输电侧线圈6的φB伸出1.0mm的方式形成凸缘部5a并以直径φB＋2.0mm形成。

在表1示出改变输电线圈6的外径并且在受电装置101确认充电量30mA下的输电距离的结果。此外，此时输电线圈6的内径恒定，与受电线圈2的内径比也恒定为1.0。

[表1]

Φ8.13mm受电线圈和各输电线圈的可受电距离

根据表1可知可输电的距离随着输电线圈直径变大而变大。另外，依据此情况，能够确认通过使输电线圈直径为比受电线圈直径大口径来延伸输电距离。

本第1实施方式中所使用的输电线圈的外径φB与受电线圈的外径φD的比为0.33以上0.40以下。另外，受电线圈的外径和输电线圈的外径的关系为φB＞φD的关系。通过设为这样的受电线圈的外径和输电线圈的外径的关系及外径比，能够实现能够确保输电距离的小型非接触电力传输装置。

另外，利用图2来说明使用磁性体的情况下的电感值的变化。图2是表示磁性材料和线圈特性的阻抗的变化的关系的图。比较了单独线圈和在相同线圈粘贴从0.1mm到0.5mm的磁性体后的电感值。另外，磁性体采用特性值不同的A类型、B类型两种。依据图2可知即便单独线圈的电感值为6.2μH，也能通过在线圈粘合磁性体来增加电感值。另外，可知不管是特性值不同的磁性体A类型还是B类型，都有电感值也随着厚度增加而增加的倾向。因而，对磁性体能够预计到形状对使用方法中输电距离扩大的效果。

此外，本第1实施方式中所使用的磁性体，使用了比A类型的导磁率低的磁性体。

（关于导磁率，是第1实施方式使用磁性体＜A类型＜B类型的关系。）

（第2实施方式）

利用图3来说明本发明的非接触电力送电装置的第2实施方式。在本实施方式中，设想受电能力100mA的装置而采用了内径φA为6.06mm且外径φB为20.83mm的输电线圈16和内径φC为4.02mm且外径φD为14.03mm的受电线圈12。此外，受电线圈12和输电线圈16的外形尺寸比为外径比（φD14.03mm/φB20.83mm）＝0.67、内径比（φC4.02mm/φA6.06mm）＝0.63。

受电侧磁性材料11以包住受电线圈12的侧面部的方式具有受电侧磁性材料弯曲部11a。受电侧磁性材料弯曲部11a从受电线圈12的外周部以凸缘状伸出受电线圈12的厚度即1.0mm，其外径尺寸被加工制作为与受电线圈12的外形φD＋2.0mm相等，进而将该凸缘状的端部以与输电装置200对置的方式弯曲而形成。

输电侧磁性材料15以包住输电线圈16的侧面部的方式具有输电侧磁性材料弯曲部15a。输电侧磁性材料弯曲部15a从输电线圈16的外周部以凸缘状伸出输电线圈16的厚度即1.0mm，其外径尺寸被加工制作为与输电线圈16的外形φB＋2.0mm相等，将该端部进而该凸缘状的端部以与受电装置100对置的方式弯曲而形成。

而且，安装在壳体形成材料厚度0.5mm的输电侧壳体17和受电侧壳体14，所述两线圈使得在受电线圈12和输电线圈16以夹住所述两壳体的形成材料的形式对置的情况下输电距离成为1mm。

接着，在受电线圈12的空心部的内径φC，填充与受电侧磁性材料11相同材质的磁性材料而形成了芯13。此时，芯13的磁性材料以厚度0.5mm、与受电线圈内径φC相同直径的圆形状形成并叠合并粘合2块而作到受电线圈12的厚度（本发明品中受电线圈厚度为1mm。），填充到受电线圈空心部内径。另外，粘合在受电线圈12的受电侧磁性体11使用了与在芯13中使用的磁性体相同材质的厚度0.1mm物品。本实施方式中使用的磁性体在成本、性能上都良好，出于制品规格上的限制使用了A类型的t＝0.1mm物品。

在由以上的结构构成的本第2实施方式的非接触电力传输装置中，改变输电距离即线圈间距离（以下，称为线圈间距离。）并进行了测定。关于详细，利用图4进行说明。

图4是第2实施方式中的位置偏移量/斜率/输电距离测定的图。确认了以下情况下的受电率：使受电线圈12和输电线圈16各自的从线圈中心起的水平方向的距离（线圈的中心偏移量）X变化0mm～8mm的情况；使受电线圈12和输电线圈16各自的从线圈中心起的垂直方向的距离即线圈间距离（以下，称为线圈间距离。）Y变化1mm～6mm的情况；使受电线圈12相对于输电线圈16的斜率（线圈迎角）E以0度、15度变化的情况。

首先，作为条件1，当线圈迎角E为0度时，改变线圈的中心偏移量X、线圈间距离Y，以X＝0mm、Y＝1mm时的测定受电量为基准受电量100％而测定了各条件下的受电量。

另外，作为条件2，当线圈迎角E为15度时，改变线圈中心偏移量X、线圈间距离Y，以条件1下的X＝0mm、Y＝1mm时的测定受电量为基准受电量100％测定了各条件下的受电量。在表2中示出测定各条件下的受电量的结果。

[表2]

a）二次线圈－小型化比例：0.67下的输电距离的关系

b）二次线圈－小型化比例：0.67下的输电距离的关系

在a）示出条件1下的测定结果，在b）示出条件2下的测定结果。

条件1中，当线圈迎角E为0度时，即便两线圈的中心偏移量X最大为7mm、线圈间距离Y最大为5mm，也能得到基准受电量的95%以上的受电量。

接着条件2中，当迎角E为15度时，即便两线圈的线圈中心偏移量X最大为4mm、线圈间距离Y最大为5.8mm，相对于线圈仰角E＝0度时的基准受电量也能得到95％以上的受电量。

接着，利用图5，说明将在图4所示的线圈迎角E为0度时的线圈的中心偏移量X0mm、线圈间距离Y1mm下测定的受电量为基准受电量100％时的受电量与线圈中心间距离的相关。此外，线圈中心间距离表示的是从输电线圈装置的线圈中心P1到受电线圈装置的线圈中心P2为止的直线距离。

图5是表示比例0.67下的无线送电输电距离（mm）和受电率（％）的关系的图。

由此可知随着P1－P2的中心间距离的增加而受电率下降。然而，现有技术中，输电线圈和受电线圈的中心位置偏移2mm下会成为受电率不足60％的状况，但是依据本发明可知即便存在5mm以上的线圈中心间距离也有95％以上的受电率。

另外，参考本第2实施方式和第1实施方式的结果，可知如果输电线圈的外径φB和受电线圈的外径φD的比为0.33以上0.67以下，且受电线圈的外径和输电线圈的外径的关系为φB＞φD的关系，就能实现能够确保输电距离的小型非接触电力传输装置。

另外，可知如果输电线圈的空心部的内径φA和受电线圈的空心部的内径φC的关系为0.6以上1.0以下且输电线圈的空心部内径φA和受电线圈的空心部内径φC的关系为φA≥φC的关系，就能实现能够进一步确保输电距离的小型非接触电力传输装置。

另外，可知通过向以受电线圈12的内径φC形成的空心部填充芯13的磁性材料能够实现能够集中磁并且小型、小径的受电线圈12也能延伸输电距离，进而能确保输电距离的小型非接触电力传输装置。

另外，输电装置的输电侧磁性材料15以比导电体部即输电线圈16的外径φB大输电线圈16的厚度t1的外径，即φB＋2×t1形成，其多余大的输电侧磁性材料15的端以包住输电线圈16的方式弯曲而形成，并且，受电装置的受电侧磁性材料11以比导电体部即受电线圈12的外径φD大受电线圈12的厚度t2的外径，即φD＋2×t2形成，其多余大的受电侧磁性材料11的端以包住受电线圈12的方式弯曲而形成，由此形成磁闭路并且小型、小径的受电线圈也能延伸输电距离。

（第3实施方式）

对本发明的非接触电力送电装置的第3实施方式进行说明。第3实施方式为与第2实施方式同样的结构并且设想受电能力30mA的装置，搭载于受电装置100的受电线圈12的外径φD采用φ9.45mm并使用第2实施方式中使用的输电装置200。由此，受电线圈12和输电线圈16的外形尺寸比为外径比（φD9.45mm/φB20.83mm）＝0.45、内径比（φC3.93mm/φA6.06mm）＝0.65。

作为条件3，当线圈迎角E为0度时，改变线圈的中心偏移量X、线圈间距离Y，以X＝0mm、Y＝1mm时的测定受电量为基准受电量100％测定了各条件下的受电量。

另外，作为条件4，当线圈迎角E为15度时，改变线圈中心偏移量X、线圈间距离Y，以条件3下的X＝0mm、Y＝1mm时的测定受电量为基准受电量100％而测定了各条件下的受电量。

在表3示出在各条件下测定受电量的结果。

[表3]

a）二次线圈－小型化比例：0.45下的输电距离的关系

b）二次线圈－小型化比例：0.45下的输电距离的关系

在a）示出条件3下的测定结果，在b）示出条件4下的测定结果。

条件3中，当线圈迎角E为0度时，即便两线圈的线圈中心偏移量X最大为7mm、输电距离即线圈间距离Y最大为5mm也能得到基准受电量的95%以上的受电量。

接着条件4中，当线圈仰角E为15度时，即便两线圈的线圈中心偏移量X最大为5mm、输电距离即线圈间距离Y最大为5.3mm，相对于线圈仰角E为0度时的基准受电量也能得到95％以上的受电率。

接着，利用图6，说明将在图4所示的线圈仰角E为0度时的线圈的中心偏移量X0mm、线圈间距离Y1mm下测定的受电量为基准受电量100％时的受电量与线圈中心间距离的相关。图6是表示比例0.45下的无线送电输电距离（mm）和受电率（％）的关系的图。

由此可知与图5同样随着P1－P2的中心间距离的增加而受电率下降。然而，现有技术中，输电线圈和受电线圈的中心位置偏移2mm下会成为受电率不足60％的状况，但是依据本发明可知即便存在5mm以上的线圈中心间距离也有97％以上的受电率。

进而可知通过用磁性材料作成都包入输电线圈以及受电线圈这样的形状，只要受电线圈装置留在输电线圈装置上，形成磁闭路，从而在线圈间距离5mm以内就能够确保95％以上的受电率。

（第4实施方式）

利用图7来说明本发明的非接触电力送电装置的第4实施方式。图7是第4实施方式中的非接触电力送电装置的结构图。

大体为与第2实施方式同样的结构。不同点在于输电侧磁性体22不仅包括以包住输电线圈16的侧面部的方式配置的输电侧磁性材料弯曲部15a而且如图7那样包括输电侧磁性体弯曲凸缘部22a～22d这一点；以及受电侧磁性体21不仅包括以包住受电线圈12的侧面部的方式配置的受电侧磁性材料弯曲部11a而且还包括受电侧磁性体弯曲凸缘部21a～21d这一点。进一步详细描述，则受电侧磁性材料21采用以圆形形状的受电线圈12的外径长（直径）为一边的正方形的磁性材料这一点；以及输电侧磁性材料22采用以输电线圈16的外径直径为一边的正方形的磁性材料这一点有所不同。

与第2实施方式的条件1同样地，当线圈迎角E为0度时，改变线圈的中心偏移量X、线圈间距离Y，以条件1下的X＝0mm、Y＝1mm时的测定受电量为基准受电量100％测定了各条件下的受电量。在表4示出结果。

[表4]

a）二次线圈－小型化比例：0.67下的凸缘部形成品的输电距离的关系

第4实施方式中，当线圈迎角E为0度时，即便两线圈的中心偏移量X最大为8mm、线圈间距离Y最大为6mm也能得到基准受电量的95%以上的受电量。另外与在相同条件下进行测定的第2实施方式相比，具有凸缘部的第4实施方式能够确保更加长的输电距离。

受电侧磁性体弯曲凸缘部21a～21d如F－F截面那样以使受电侧磁性材料21沿着受电线圈12沉入的方式覆盖受电线圈12的侧面，并且使受电侧磁性材料21的四角平行于与受电线圈12的受电侧壳体14相接的面而配置在受电侧壳体14上。由此，能够进一步提高磁耦合力。

另外，输电侧磁性体弯曲凸缘部22a～22d也与受电侧磁性体弯曲凸缘部21a～21d同样，以使输电侧磁性材料22沿着输电线圈16沉入的方式覆盖输电线圈16的侧面，并且使输电侧磁性材料22的四角平行于与输电线圈16的输电侧壳体17相接的面而配置在输电侧壳体17上。由此，能够进一步提高磁耦合力。

结果，通过表4能够确认应该与受电侧磁性材料21的受电侧磁性体弯曲凸缘部21a～21d对置的输电侧磁性材料22的输电侧磁性体弯曲凸缘部22a～22d分别接近，从而提高磁耦合，与第1实施方式同样地不降低受电量而缓和线圈对位精度，另外，进一步扩大受电线圈与输电线圈的对置距离。

通过以上的构成，依据本发明的非接触电力送电装置的结构，即便增大输电线圈、减小受电线圈也不会降低受电量而缓和线圈对位精度，另外，能够扩大受电线圈与输电线圈的对置距离，因此能够搭载到小型便携设备，并且不会损害小型便携设备的设计性而能够采用非接触电力送电装置。

此外，在本实施方式中，以卷绕的圆形的受电线圈以及输电线圈和伴随它们的磁性体为例进行了说明，但是并不限定于圆形形状。关于其他例子，利用图8进行说明。图8是表示带有凸缘的线圈的其他形状的图。如图8（a）那样线圈装置中的凸缘部也可以形成在线圈整体。另外，图8（b）长圆形状的输电线圈以及受电线圈和伴随它们的磁性体；或者，图8（c）角形形状的输电线圈以及受电线圈和伴随它们的磁性体；或者，这些形状的复合性的输电装置200和受电装置100的组合而成的装置结构也能通过实施本发明的结构而得到同样的效果。

此外，利用图9来说明因凸缘形状的差异而发生输电受电装置的位置偏移时的磁耦合闭路。图9是使用带有凸缘的线圈时的磁性闭路概念图。

图9（a）是在第4实施方式中说明的原型。图9（b）是设定为与直至输电装置200的凸缘部22a的端部和凸缘部22b的端部的直径和直至受电装置100的凸缘部21a的端部和凸缘部21b的端部的直径相同的装置结构。因而，凸缘部21a和凸缘部21b比凸缘部22a和凸缘部22b宽，因此容易形成磁闭路，受电装置100如图那样相对于输电装置200发生位置偏移也会因较宽的凸缘部21a和凸缘部21b而能够容许位置偏移量。

图9（c）（d）是在输电装置200或受电装置100的任何一个中在磁性体的边缘形成凸缘部的形状。根据这些形状，通过成形在受电装置的磁性体具有凸缘部21a、21b或在输电装置的磁性体具有凸缘部22a、22b的至少一种收发电装置，能够得到有效的磁耦合力。

这样，不管线圈形状如何，使输电线圈16沉入使输电侧磁性材料15的一边长长于输电线圈16的直径的矩形状的输电侧磁性材料15，从而在输电线圈16的周围形成凸缘部，并且使受电线圈12沉入使输电侧磁性材料15的一边长长于受电线圈12的直径的矩形状的受电侧磁性材料11，从而在受电线圈12的周围也形成凸缘部，由此使受电侧磁性材料11的端部和输电侧磁性材料15的端部即两凸缘部接近而能够形成高效率的磁闭路，即便小型、小径的受电线圈12也能扩大输电距离。

（制造工序）

接着，利用图10及图11来说明本发明的制造工序。图10是第1带有凸缘的线圈形成工序图，示出使用了输电装置200和受电装置100的输电线圈即一次线圈、受电线圈即二次线圈的装置制造工序。

第1实施方式的输电装置201的制造工序直至图10（a）的第4工序的一次线圈磁性体粘合工序，受电装置101的制造工序直至图10（b）的第4工序的二次线圈磁性体粘合工序。

利用图10（a）、（b），以第2实施方式为例进行说明。

首先，根据图10（a），说明包含第1至第3实施方式的输电线圈的输电装置的制造工序。

第1工序中，将导电材料的细线卷绕形成而形成了线圈。（一次线圈形成工序）

第2工序中，对粘合线圈的磁性体涂敷橡胶类、硅类等的粘着材料或热塑性型、热硬化型、光硬化型等的粘接剂。（磁性片粘着材料涂敷工序）此外，这次使用的粘着材料使用橡胶类粘着材料并使用了可塑性变形的片状的磁性体（以下，称为磁性片。）。

第3工序中，对于输电线圈的外形以既定形状形成涂敷有橡胶类粘着材料的磁性片，因此用冲压模来冲裁形成。（磁性片外径形成工序）

第4工序中，在同一中心上粘合了冲裁形成的磁性片和第1工序中形成的一次线圈。（一次线圈磁性片粘合工序）此外，第1实施方式中的输电装置201，通过将直至本工序而制作的输电线圈单元搭载到输电侧壳体7，成为完成体。

第5工序中，将线圈粘合在经冲裁而形成的磁性片上，将伸出的磁性片弯曲而以沿着线圈侧面的方式形成（一次线圈磁性片弯曲工序）。此外，第2、第3实施方式中的输电装置200通过在本工序中搭载到受电侧壳体7而成为完成体。

接着，根据图10（b），说明包含第1至第3实施方式的受电线圈的受电装置的制造工序。

第1工序中，将导电材料的细线卷绕形成而形成了线圈。（二次线圈形成工序）

第2工序中，对粘合线圈的磁性体涂敷橡胶类、硅类等的粘着材料或热塑性型、热硬化型、光硬化型等的粘接剂。（磁性片粘着材料涂敷工序）此外，这次使用的粘着材料采用橡胶类粘着材料并使用了可塑性变形的片状的磁性体（以下，称为磁性片。）。

第3工序中，对于受电线圈的外形以既定形状形成涂敷有橡胶类粘着材料的磁性片，因此用冲压模来冲裁形成。（磁性片外径形成工序）

第4工序中，在同一中心上粘合了冲裁形成的磁性片的磁性体11和第1工序中形成的受电线圈12。（二次线圈磁性片粘合工序）此外，第1实施方式中的受电装置101通过将本工序之前制作组装的受电线圈2和磁性体1的线圈单元搭载到受电侧壳体4而成为完成体。

第5工序中，为了将芯13插入配置于受电线圈12的空心部φC，将涂敷粘着材料的第3工序中加工的磁性片，或者，将厚度不同的相同材质的经过第2工序、第3工序的磁性片以能够插入空心部φC的直径进行冲裁，并将以与接收线圈12的厚度相同的方式冲裁形成的芯部件彼此重叠粘合形成（空心部芯形成工序）。

第6工序中，将与磁性体11相同材质的芯13插入受电线圈12的空心部并加以粘合（二次线圈空心部芯插入粘合工序）。

第7工序中，将插入粘合芯13的磁性体11和由受电线圈12构成的线圈单元的周围伸出的磁性体弯曲而以沿着线圈侧面的方式变形形成。（二次线圈磁性片弯曲工序）此外，第2、第3实施方式中的受电装置100通过在本工序中搭载到受电侧壳体14而成为完成体。

接着利用图11（a）、（b），以第4实施方式为例进行说明。

图11是第2带有凸缘的线圈形成工序图，示出使用了带有凸缘的输电装置200和受电装置100的输电线圈即一次线圈、受电线圈即二次线圈的装置制造工序。

首先，根据图11（a），说明包含第4实施方式的输电线圈的输电装置200的制造工序。

第1工序中，将导电材料的细线卷绕形成而形成了线圈。（一次线圈形成工序）

第2工序中，对磁性体涂敷橡胶类、硅类等的粘着材料或热塑性型、热硬化型、光硬化型等的粘接剂。（磁性片粘着材料涂敷工序）此外，这次使用的粘着材采用橡胶类粘着材料并使用了可塑性变形的片状的磁性体。

第3工序中，对于涂敷有橡胶类粘着材料的磁性片15，以与输电线圈16的厚度同样的深度尺寸形成凹部（磁性片凹部形成工序）。

第4工序中，将按照与输电线圈16的厚度同样的深度尺寸形成凹部的磁性体以既定形状进行外形冲裁形成。（凹部形成磁性片外形形成工序）该工序中的外形冲裁时以比输电线圈16的外形大地用模具等进行起模，从而在输电装置200的磁性体22能够形成凸缘部22a～凸缘部22d。

第5工序中，向第4工序中冲裁形成的输电装置侧的磁性体22的凹部插入并粘合输电线圈16。（一次线圈磁性片粘合工序）此外，第4实施方式中的输电装置200通过在本工序中搭载到输电侧壳体17而成为完成体。

接着，根据图11（b），是包含第4实施方式的受电线圈的受电装置100的制造工序。

第1工序中，将导电材料的细线卷绕形成而形成了线圈。（二次线圈形成工序）

第2工序中，对磁性体涂敷橡胶类、硅类等的粘着材料或热塑性型、热硬化型、光硬化型等的粘接剂。（磁性片粘着材料涂敷工序）此外，这次使用的粘着材料采用橡胶类粘着材料并使用了可塑性变形的片状的磁性体。

第3工序中，将涂敷有橡胶类粘着材料的磁性片21以与受电线圈的外径相对的既定形状形成，且以与受电线圈12的厚度同样的深度尺寸形成凹部（磁性片凹部形成工序）。

第4工序中，将以与受电线圈12的厚度同样的深度尺寸形成凹部的磁性体以既定形状进行外形冲裁形成。（凹部形成磁性片外形形成工序）该工序中的外形冲裁时以比受电线圈12的外形大地用模具等进行起模，从而在受电装置100的磁性体21能够形成凸缘部21a～凸缘部21d。

第5工序中，向第4工序中冲裁形成的受电装置侧的磁性体21的凹部插入并粘合输电线圈12。（二次线圈磁性片粘合工序）

第6工序中，为了向受电线圈12的空心部φC插入配置芯13，将涂敷粘着材料的第3工序中加工的磁性片，或者，将以厚度不同的相同材质成形的磁性片以能够插入空心部φC的直径进行冲裁，将以与受电线圈12的厚度相同的方式冲裁形成的芯部件彼此重叠粘合形成（空心部芯形成工序）。

第7工序中，向接收线圈12的空心部插入与磁性体11相同材质的芯13并粘合在第6工序中组装粘合的磁性体11和受电线圈12构成的线圈单元。（二次线圈空心部芯插入粘贴工序）此外，第4实施方式中的输电装置100通过在本工序中搭载到受电侧壳体14而成为完成体。

最后本工序图是仅由所需工序构成的图，因此并不以该工序规定制造全部。

而且关于各工序的制造顺序，不做特别规定在制造各线圈后实施磁性体的加工或者在加工磁性体后制造线圈这样的顺序。

标号说明

1　受电侧磁性体；1a　受电侧磁性体凸缘部；2　二次线圈（受电线圈）；4　受电侧壳体；5　输电侧磁性体；5a　输电侧磁性体凸缘部；6　一次线圈（输电线圈）；7　输电侧壳体；11　受电侧磁性体；11a　受电侧磁性体弯曲部；12　二次线圈（受电线圈）；13　芯；14　受电侧壳体；15　输电侧磁性体；15a　输电侧磁性体弯曲部；16　一次线圈（输电线圈）；17　输电侧壳体；21　受电侧磁性体；21a～21d　受电侧磁性体弯曲凸缘部；22　输电侧磁性体；22a～22d　输电侧磁性体弯曲凸缘部；23　磁性体（收发电侧）；23a～23b　磁性体弯曲凸缘部；24　圆形形状的线圈；25　长圆形状的线圈；26　角形形状的线圈；100、101　受电装置；200、201　输电装置；111　受电侧壳体；112　二次线圈（受电线圈）；116　一次线圈（输电线圈）；117　输电侧壳体；118　棒状芯；φA　输电线圈16的空心部的内径；φB　输电线圈16的外径；φC　受电线圈12的空心部的内径；φD　受电线圈12的外径；φG　输电线圈116的空心部的内径；φH　受电线圈112的空心部的内径；X　线圈中心偏移量；Y　线圈间距离；E　线圈仰角；P1　输电线圈中心；P2　受电线圈中心。

Claims (11)

1.一种非接触电力传输装置，由设在输电侧部件的被施加电力的一次线圈和设在受电侧部件的接受电力的二次线圈构成，在所述输电侧部件和所述受电侧部件的平面彼此对置中的位于所述一次线圈的轴方向的所述二次线圈进行由所述一次线圈产生的磁场内的通过非接触进行的电力传输，其特征在于，

所述一次线圈在与所述二次线圈对置面侧的相反面的线圈表面具有磁性体，所述二次线圈在与所述一次线圈对置面侧的相反面的线圈表面具有磁性体，

相对于所述二次线圈的外形或外径的、所述一次线圈的外形或外径的相对比为0.7以下0.3以上。

2.如权利要求1所述的非接触电力传输装置，其特征在于，

在所述一次线圈的与所述二次线圈对置面侧的相反面的线圈表面粘合的磁性体、和在所述二次线圈的与所述一次线圈对置的相反侧的线圈表面粘合的磁性体为薄膜，且以可塑性变形的片状形成，

所述一次线圈所具有的片状的磁性体具有以所述一次线圈的厚度尺寸的量从一次线圈边缘部伸出，并形成为凸缘状的输电侧磁性体弯曲凸缘部，

所述二次线圈所具有的片状的磁性体，具有以所述二次线圈的厚度尺寸的量从二次线圈边缘部伸出，并形成为凸缘状的受电侧磁性体弯曲凸缘部。

3.如权利要求1或2所述的非接触电力传输装置，其特征在于，

所述输电侧磁性体弯曲凸缘部以沿着所述一次线圈的侧面的方式弯曲，

所述受电侧磁性体弯曲凸缘部以沿着所述二次线圈的侧面的方式弯曲，

所述一次线圈和所述二次线圈通过各自的凸缘部以覆盖的方式沿着线圈侧面弯曲而形成。

4.如权利要求2或3所述的非接触电力传输装置，其特征在于，

包括以下中至少任一个：

所述输电侧部件，其中在所述一次线圈粘合的片状的磁性体以所述一次线圈的厚度尺寸的量形成有凹部，进而所述凹部以与所述一次线圈相同的外形尺寸埋入并包住所述一次线圈的方式形成，并且在所述一次线圈全周形成有凸缘部；以及

所述受电侧部件，其中在所述二次线圈粘合的片状的磁性体以所述二次线圈的厚度尺寸的量形成有凹部，进而所述凹部以与所述二次线圈相同的外形尺寸埋入并包住所述二次线圈的方式形成，并且在所述二次线圈全周形成凸缘部。

5.如权利要求1或2所述的非接触电力传输装置，其特征在于，

相对于所述二次线圈的中央的空心部的内径，所述一次线圈的空心部的内径的相对比为0.6以上1.0以下。

6.如权利要求5所述的非接触电力传输装置，其特征在于，

在所述二次线圈的所述空心部填充有磁性体。

7.一种非接触电力传输装置的制造方法，所述非接触电力传输装置由设在输电侧部件的被施加电力的一次线圈和设在受电侧部件的接受电力的二次线圈构成，并且所述输电侧部件和所述受电侧部件的平面彼此对置中的位于所述一次线圈的轴方向的所述二次线圈进行由所述一次线圈产生的磁场内的通过非接触进行的电力传输，所述制造方法特征在于，包括：

一次线圈磁性片粘合工序，在所述一次线圈的与所述二次线圈对置面侧的相反面的线圈表面粘合薄膜的可塑性变形的片状的磁性体；以及

二次线圈磁性片粘合工序，在二次线圈的与一次线圈对置的相反侧的线圈表面粘合薄膜的可塑性变形的片状的磁性材料。

8.如权利要求7所述的非接触电力传输装置的制造方法，其特征在于，还包括：

一次线圈磁性片弯曲工序，以使所述记载的一次线圈所具有的可塑性的磁性材料的凸缘部沿着一次线圈的侧面的方式弯曲；以及

二次线圈磁性片弯曲工序，以使所述记载的二次线圈所具有的可塑性的磁性材料的凸缘部沿着二次线圈的侧面的方式弯曲。

9.一种非接触电力传输装置的制造方法，所述非接触电力传输装置由设在输电侧部件的被施加电力的一次线圈和设在受电侧部件的接受电力的二次线圈构成，并且所述输电侧部件和所述受电侧部件的平面彼此对置中的位于所述一次线圈的轴方向的所述二次线圈进行由所述一次线圈形成的磁场内的通过非接触进行的电力传输，其中，

具有在所述一次线圈的与所述二次线圈对置面侧的相反面的线圈表面粘合的磁性体、和在所述二次线圈的与所述一次线圈对置的相反侧的线圈表面粘合的磁性体，

进而在所述一次线圈及所述二次线圈粘合的所述磁性体为薄膜的可塑性变形的片状，

包括：一次线圈的磁性片凹部形成工序，在所述一次线圈粘合的所述磁性体以与所述一次线圈的厚度尺寸的量相同的外形尺寸形成凹部；以及

所述一次线圈的凹部形成磁性片凸缘部外形形成工序，通过在所述凹部的外周以埋入并包住所述一次线圈的方式形成，在所述一次线圈全周形成凸缘部。

10.一种非接触电力传输装置的制造方法，所述非接触电力传输装置由设在输电侧部件的被施加电力的一次线圈和设在受电侧部件的接受电力的二次线圈构成，并且所述输电侧部件和所述受电侧部件的平面彼此对置中的位于所述一次线圈的轴方向的所述二次线圈进行由所述一次线圈形成的磁场内的通过非接触进行的电力传输，其中，

具有在所述一次线圈的与所述二次线圈对置面侧的相反面的线圈表面粘合的磁性体、和在所述二次线圈的与所述一次线圈对置的相反侧的线圈表面粘合的磁性体，

进而在所述一次线圈及所述二次线圈粘合的所述磁性体为薄膜的可塑性变形的片状，

包括：二次线圈的磁性片凹部形成工序，在所述二次线圈粘合的所述磁性体以与所述二次线圈的厚度尺寸的量相同的外形尺寸形成凹部；以及

所述二次线圈的凹部形成磁性片凸缘部外形形成工序，通过在所述凹部的外周以埋入并包住所述二次线圈的方式形成，在所述二次线圈全周形成凸缘部。

11.一种电子设备，搭载权利要求1或2所述的非接触电力传输装置。