JP2013197224A - 球形用非接触電源データ送受信デザインネイルチップのコイルないしコイル基盤 - Google Patents

Abstract

【課題】強い球形状加工におけるコイル内径外形距離差による破損や不規則歪曲を回避し薄い球形状層の中に正確にコイルを内蔵、設置する。指先における大小電源の供給源を作ることにより様々な用途への利用を図る
【解決手段】コイルの内径、外径の距離差を吸収、中和、伸縮、提供するために切断、面方向、面方向外凹凸、突起、窪み、波形状、可動域、斜面などをコイル一部、ないし全面に行う。また指先における大小電源の供給源を作ることにより様々な用途への利用を図り、これにより何度も平球形状への可変も可能にする。
【選択図】図１

Description

本発明は半楕円球形状の主に付け爪であるデザインネイルチップ形状であるコイル式アンテナとその他のＩＣなどのＲＦＩＤ、及びおおよそ１つの機能を行う単機能電子部品からなる非接触式電源データ送受信機における強い球形湾曲状加工におけるコイル内径外形距離差による破損や不規則歪曲、負荷を回避し薄い球形状層の中に正確にコイルを内蔵、設置することに関する。

非接触データキャリアは、蓄電装置を有せずアンテナ式コイルとＩＣからなり電磁誘導の法則に従って非接触で電源、ないし電気的信号を送受信し交換する。よって形状には大きな制限が伴わない。しかし、電磁誘導の法則により正確な信号を送受信するためにはリーダーライターから発せられる磁軸が非接触データキャリアのコイル内径に収まることが好ましい。これは磁力線方向の向きが線を跨ぎ相互になっていることが好ましいからである。そのためにコイル内径は最大限大きい形状の利用が合わせやすく好ましい。
本発明は、前記非接触データキャリアにおける電力送受信をデータキャリアにとどまらず表示、発光装置、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＰＵ、コンデンサー、抵抗器、ないしこれらを含むＩＣ、蓄電装置、爪装着用電磁ロック接続装置、センサー、アクチュエータ、延長コードなどの様々なディバイスに対応する非接触電源データ送受信装置であることを想定し、前記非接触電源データ送受信装置における薄い球面形状内におけるコイルの板状時から球形状時へ変形させたときの内径外径の距離差を中和、吸収、散乱させるためのものである。デザインネイルチップは、美感を備え爪に密装着するために半楕円球形状層であり、左右と前後の長さが違う。

ネイルチップ形状表示装置であり、太陽電池で稼働するもの特許文献１、ネイルチップ形状表示装置であり、蓄電池で稼働するもの特許文献２、あるいは物などがある。３Ｄで読み取りデザインを描画出来るもの特許文献３などがある。
特許文献１、２のような表示装置においては球形状が緩いものでなくてはならなく、そうでない場合表示装置外径は、内径との距離差でシワが出来てしまう。金属は熱可塑性絶縁体素材に比べ高温の場合でないと伸縮が難しいと考え、２つのものを同時に変形する時、金属の伸ばす場合不規則な変形になる恐れがある。
また既存の腕時計にＩＣなどのデータキャリアを付けられるもの非特許文献１。ＩＣチップ型付け爪に利用者情報を書き込みこれを公衆回線で利用するというもの非特許文献２。円形コイルを内蔵する腕時計などに円形コイルを内蔵するもの非特許文献３。バッテリースタンドと携帯本体の磁軸を合わせるようにするもの非特許文献４。２種類の電波を１つのアンテナで受信するなどがある非特許文献５などがある。

特許４７６３３２３ 特許４７６３３２３ 特許３０１６１４７

特開２００２―００６０６１ 特開２００３―００６３０９ 特開２００１―００６００７ 特開２００６―００５５１２ 特開２００６―３０９４７６

強い球形湾曲状加工におけるコイル内径外形距離差による破損や不規則歪曲を回避し薄い球形状層の中に正確にコイルを内蔵、設置する。

例として外径１．６センチ内径１センチの円形３層、導線幅１ミリのコイルがあった場合、（円周率＝３．１４で計算）最外径コイルの円周の長さは下辺は５．０２４センチ。上辺４．３９６センチ。最内径下辺は３．７６８センチ。上辺最内径距離は３．１４センチであり最内径上辺と最外径下辺の差は１．８８４、最外周上下辺の差は、０．６２８センチ。約６ミリであり、最内径が球成型時の最外周に近づくほどこの差距離分の余りがコイルのどこかにシワ、ないし負荷となって表れる。コイル断面積の増加、多層多段コイルなどによる受信効率向上を計る時なおさら余分による成型不備が問題になってくる。

コイルの内径、外径の距離差を吸収、中和、伸縮、提供するために切断、面方向、面方向外凹凸、突起、窪み、波形状、可動域、斜面などをコイル一部、ないし全面に行う。また指先における大小電源の供給源を作ることにより様々な用途への利用を図る。

図１は、半楕円球形状加工後のものであり、１ｄが内径外径を跨ぐブリッジであり、１ｅは内径外径をつなぎループを作成する導線である。一括して成型後これらをつなぐ場合もある図８、８０１。図２は内径外形距離差の説明であり、２０ｂグレー部距離に２０ｃ半楕円球形状予定距離を合わせた場合２０ｅ最外径コイル距離はあまるのでシワが発生する。２１ｂグレー部に２１ｃ半楕円球形状予定距離を合わせた場合、２１ｅ中径のコイルは距離が足らず破断、ないし距離を保つため内側に入ってしまう。

請求項１においてコイルを予め切断しておき３０ａ、この空間、ないしスペースによって内径外径の距離差を中和、吸収、散乱させる３０ｂ。これは板状時接触している場合３１ａ、非接触３１ｂ、一部連結３１ｃなどがある。コイルの内径、外径の距離差を吸収、中和するために図３、３０、３１台は切断させるというもので成型前にループや、ブリッジを予め繋げたり、成型後ループや、ブリッジをつなぐ方法がある図７。コイル間が重なるものは請求項４、５で補う。この場合絶縁処理はコイル全体で行う。また成型金型に固定部を設け前記固定部とコイル、ないしコイル基盤の固定部とを合致させる方法などがある。

請求項２において熱加工時半楕円球形状の表層、面方向に距離差を吸収させる。図３、３２では矢印の面方向に吸収を行う。図３、３２はコイルの内径、外径の距離差を吸収、中和を面方向、基盤層方向で行う。

請求項３において距離差を面、表層以外の方向に作成する。図３、３３ａ〜ｇは面以外方向に幅全部、あるいは一部に凹凸、窪み、突起、連続した波を作成しコイルの内径、外径の距離差を吸収、中和、伸縮、提供を行うというもの。図３３ａ〜ｇの各方法などがある。吸収中和だけでなく距離差が足らない時も予め波形状などの余分があれば伸縮が可能になる。図３３ａ波形状は電流の方向に対し直角方向であり、端から出て端に換える形である。コイル巻き数１の板状円形コイルにおいても、コイル上下辺の距離差はあり、この場合一部に凹凸加工を行う。成型時図４のような形状群になる。図４点線は様々な波、凹凸の幅一部全部逆方向などの頂点である。受電力の向上も行える。
４１は最外周下辺一部に窪みで、４２は最外周上辺一部に鋭角的突起で、４３、４４は最外周幅全部に突起で、４５、４６は最外周幅全部に窪みで４７は中層コイル下辺が窪み、４８は上辺突起による吸収中和である。

また、球形状加工する金型、ないし抜き型において、雄型、雌型、あるいはその双方に平面コイルないし板状コイル基盤を球形加工するときコイルの内径、外径の距離差を吸収、中和、散乱させる方式で行うことも考える。

請求項１〜３は中間内径にも行われるが、主にコイル最外周で行われる。

請求項４において、図５は、コイルに基盤絶縁樹脂と一体化する固定部と可動出来る非固定部を設け、コイルの内径、外径を自由に動かす場合である。固定部とはコイル同士が絶縁体により結びつけられているところであり一体化してあるところである図５、５１。非固定部とはコイル同士がバラバラに動くところである。内径、外径の距離差を吸収、中和するためにコイルを一部自由可動な部分を作る。この場合コイル間で一部接触の場合が考えられるので、コイルは各々絶縁処理が好ましく、コイルを重ね内径、外径の距離差を吸収、中和する場合もこれに当たる。球形に近くなるにつれ内径は請求項５、図６のように立つ状態になる。基盤に接着されていなければこれがフレキシブルに可動する。主に製造は基盤と一体化したものの一部を非固定部として切断し可動域を設ける。

請求項５においては、図６断面図のように１つのコイル基盤に斜面を設け、内外距離差を少なくしておく方法がある。傾斜によりコイル内径、外径の距離差を予め少なくしておく。一体化、一部一体化、非一体化の場合がある。図６、６０ａが基盤縁側に食い込む時、形状はコイルが重なったようになる。

請求項１〜５は内径外径の距離差による余分を任意の場所に作成することにより不規則な凹凸、変形をなくし、コイル破断、接触を防ぎ、歪曲による基盤面からの露出、重心バランスの不規則性を防ぐことに役立つ。１つ巻線の場合コイルの内径、外径は、上下辺の距離差に置き換わる。

コイルは多重多層のものも含まれ、前提としてコイルが可動において予想外、接触を想定しない個所で内外コイルと接触する恐れがある場合、各コイルは絶縁処理され両コイルが接触しないようにする。また。図などはすべて板状導線のもので表わされているが、板状、円状の導線であっても同じことが言える。また、１つ巻線の場合上下辺の距離差を問題にする。

請求項６において図９のような穴、スロット、フック、ないし突起、窪みを用い成型時のコイルのズレを防止する。あとはコイルがその形状に合わせ最も安定する形に落ち着く。ここで素材を流し込むなどする。雄型を押し当てる場合ずれは少ないが、雌型を押し当てる時土台が雄型球形状なので設置が安定しない。これを安定させるため金型固定設置手段における金型とは、球形加工のものと、デザインカバー面、ないし樹脂による閉じ込め型両者のことである。金型固定設置手段はコイル、基盤となる絶縁素材片方ないし双方において設置される。

請求項７においては、前記請求項６までの方法を併用するものである。

請求項８においてコイルの両端子が付いたディスプレイなどの表示、ダイオードなどの発光装置、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＰＵ、コンデンサー、抵抗器、ないしこれらを含むＩＣ、バッテリーなどの蓄電装置、予め人体の爪にフックがあり接着剤なしでデザインネイルを装着可能な磁力でフックが出る爪装着用電磁ロック接続装置、太陽電池などのセンサー、モーターなどのアクチュエータ、他のディバイスと接続するケーブルなどのディバイスなどを接続する接続具備が備わっており利用者の判断で脱着使用できるというもの。具備とは突起やスロット誘導溝のことであり、これに端子が付いている図１２。非接触式電源データ送受信能力は電力においてはとても小さいものなので使用時はリーダーライターや誘導起電力システムを有する携帯端末に常に近接しておくことが好ましい。

請求項９においてカードやネイルなどにおいて併用できる形態であり、カードのスロット、デザインネイルのスロットにコイルごと装着するというもの、またはカードのスロットにデザインネイルごと装着する。前者の場合変形予定平面と変形予定球面の中間の位置で基本成型されることが好ましい。

強い球形状加工におけるコイル内径外形距離差による破損や不規則歪曲を回避し薄い球形状層の中に、規則的、正確にコイルを内蔵することが可能になる。請求項８、ＩＣ装着においてデザイン面の破損、汚濁による交換、デザイン変更がデータ内容を同じにして外装を変えることで可能になる。請求項９において預金データなどの入るＩＣの場合デザインネイルをそのままカードに収めることが可能になる。

代表図、概要図 内径外形の距離差の説明 請求項１〜３の説明図 請求項３の詳細な説明図 請求項４の基盤固定部と非固定部の説明図 請求項５の説明図 予めループしてあるコイル、成型後にループを作成するコイルと成型後に接着される端子接続基盤の例図 図７の詳細な説明図 請求項６の説明図 請求項８の実施例図 請求項９の概要図 図７−７１ｄ、７２ｄ、図８−８９の実施形態例

図３の３ａ、ならびに切断箇所は、金型等による球形状加工後に内外コイルをループさせ最内外周を連結するブリッジ１ｅを接続させるのが図７、７２である。図７１ｃはループが予めなされているが最終的なブリッジを７２ｃにて成型するということ。更に詳細図８、８００、８０１はコイルであり、８９は成型後に取り付けるＩＣ等を接続するスロット、接続具備である。成型前にこれら接続装置、具備があることがこのましい。８１はループ。８２、８３は各コイル両端。８２と８２ａが接続。８３と８３ａが接続。８４がＩＣ等接続端子略である。８０１はループを８９の８８においてにおいて同時になす。板状基盤に金属噴粉する場合と、全体をループ化し金属そのものの加工をする場合がある。加工後金属同士が直接触れる場所は、絶縁体処理は行わない。図３０ａ〜３１ｃでは、基盤樹脂は記入していない。
一体化とは、固定部でありコイルと基盤樹脂が接触しており、熱加工時基盤樹脂が液状的な体積可動を行い、金属部は形状の変化で球形になるということである。反対に コイルと基盤が一体化してない、非固定の場合で一部のみ一体化したものが請求項４の場合である。請求項４を作成するときは、基盤にコイルを貼り付け、または印刷した板状コイル基盤の可動させたいコイル間、コイル範囲を切断し可動域を設ける方法が好ましい。
請求項１は端子接触部の露出した場合、請求項２〜３の場合形態は、カバーとなる絶縁樹脂を覆ってから球形に塑性できる。請求項４〜６は球形状成型後カバーを掛けることが好ましい。カバーはデザイン層、面のことである。

請求項８の外部ディバイス脱着装置に関して、図１２が実施例であり、板状基盤に取り付けたものを成型する。雄型雌型、その双方型があり、端子接点がある。外部ディバイスを固定するフックなどがあることが好ましい。簡単な形状のものを想定。

請求項１の基盤を熱で楕円球形状に加工後コイル最内外端子をシールなどで多い、全体を覆う絶縁樹脂でコートする。あるいは予めコイル最内外端子を基盤に接続し全体を覆う絶縁樹脂でコート、または半楕円球形状カバーで接着を行うなどのカバー処理を行う。カバー後後端子部分を露出させ様々なディバイスを装着接着する。カバーとはデザイン面、層のことである。

ＩＣカードと同じように使われ、小型の非接触プリペイドカードとして爪に装着する。取り出す手間を省く、また他の電子マネーデータの記録をリーダーライターの専用信号などで別途作成保存する。あるいは、異なった周波数あるいは同周波数により領収データ、消費データ、チャージデータの履歴を保存し電子マネーによる領収データ、ならびに電子マネー交換データを蓄積保存などに役立てる。データは、携帯などに付く非接触電源データ送信方法で編集、読み込みなど出来るものとする。爪にＩＣデータ交換器があれば、例えば目が不自由な人がリーダーライターにその指を付け場所を確認できるなど使用においてカードよりも勝手がいいと気がある。
また、広告などのデータも通常電子マネーカード利用時、爪に装着され同じリーダライターで書き込め、携帯などで閲覧できるなどを考える。

１ａ コイル
１ｂ１ コイル外径
１ｂ２ コイル内径
１ｃ 成型後コイル基盤
１ｄ ブリッジ
１ｅ ループ
２０ａ 中間径を基準板状時コイル
２０ｂ 中間径を基準板状時コイル中間径
２０ｃ 中間径を基準球形時中間径予定位置
２０ｄ 中間径を基準球形時中間径
２０ｅ 中間径を基準球形時コイル最外周
２１ａ 最外周を基準板状時コイル
２１ｂ 最外周を基準板状時コイル中間径
２１ｃ 最外周を基準球形時中間径予定位置
２１ｄ 最外周を基準球形時中間径
２１ｅ 最外周を基準球形時コイル最外周
３０ａ 板状時下部切断部
３０ｂ 球形時下部切断部
３１ａ 切断式スライド
３１ｂ 幅全部切断式
３１ｃ 一部切断式
３２ 面方向中和
３３ａ 波形状
３３ｂ 上辺窪み
３３ｃ 下辺窪み
３３ｅ 単式波形状
３３ 凸形状
３３ｇ 凸形状中和点移動吸収
４１ 下辺のみ凹
４２ 上辺のみ凹
４３ 上辺頂点
４４ 下辺頂点
４５ 下辺辺頂点
４６ 上辺頂点
４７ 下辺凹
４８ 上辺凸
５１ 点線内基盤コイル固定部
６０ 傾斜断面板状時
６０ａ 傾斜側面
６１ 傾斜断面球形状時
７１ 予めループ
７１ａ 板状時
７１ｂ 球形状時
７１ｃ 成型後接続具備装着図
７１ｄ 接続具備
７２ ループない時
７２ａ 板状時
７２ｂ 球形状時
７２ｃ 成型後ループ付き接続具備装着図
７２ｄ 接続具備
８００ ループありコイル
８０１ ループなしコイル
８１ ループ
８２ ループ端１
８２ａ ループ端１接続
８３ ループ端２
８３ａ ループ端２接続
８４ 外部ディバイス接続端子
８５ コイル切断部
８６ ループ端１
８６ｂ ループ端１接続
８７ ループ端２
８７ｂ ループ端２接続
８８ 成型後取り付けループ
８９ 外部ディバイス脱着具備
９１ 金型固定穴、フック
１００ コイル
１０２ 外部ディバイス脱着具備
１０３ 外部ディバイス、立体造形例
１１０ 可変基盤立体時
１１１ 可変基盤板状時
１２ａ 雌型接続具備
１２ｂ 雄型接続具備

Claims (9)

1. 熱可塑性絶縁体素材で作られ蓄電池を内蔵しない板状非接触電源データ送受信機コイルにおいて、平面コイルないし板状コイル基盤を球形加工するときコイルの内径、外径の距離差を吸収、中和するためのコイルと基盤が一体化し切断あるいは一部切断された切断方式による吸収、中和点を規則的に作成する１つ以上の断絶的距離差中和手段を有することを特徴とした球形用非接触電源データ送受信機板状コイル基盤
2. 熱可塑性絶縁体素材で作られ蓄電池を内蔵しない板状非接触電源データ送受信機コイル基盤において、平面コイルないし板状コイル基盤を球形加工するときコイルの内径、外径の距離差を吸収、中和するための面方向へ吸収、中和する、面方式による吸収、中和点を規則的に作成する１つ以上の面方向距離差中和手段を有することを特徴とした球形用非接触電源データ送受信機板状コイル基盤
3. 熱可塑性絶縁体素材で作られ蓄電池を内蔵しない板状非接触電源データ送受信機コイル、ないしコイル基盤において、板状基盤を球形加工するときコイルの内径、外径の距離差を吸収、中和、伸縮するための面以外に凹凸、波状として吸収、中和、伸縮する面外方式による吸収、中和点を規則的に作成するコイル幅全部、ないし一部に１つ以上の面外方向距離差中和手段を有することを特徴とした球形用非接触電源データ送受信機板状コイル基盤
4. 熱可塑性絶縁体素材で作られ蓄電池を内蔵しない板状非接触電源データ送受信機コイル基盤において、コイル間に１つ以上の絶縁体によるコイル固定部とコイル非固定部を設けコイルの内径、外径の距離差を中和させるコイル自由可動距離差中和手段を有することを特徴とした球形用非接触電源データ送受信機板状コイル基盤
5. 熱可塑性絶縁体素材で作られ蓄電池を内蔵しない板状非接触電源データ送受信機コイル基盤において、基盤のコイルとなる金属噴布面または金属配置面が外側に向け傾斜しており内側に行くほど傾斜が緩くなるコイルの内径、外径の距離差を中和させる１つ以上のコイル傾斜面距離差中和手段を有することを特徴とした球形用非接触電源データ送受信機板状コイル基盤
6. 非接触電源データ送受信機板状半楕円球形状コイル、コイル基盤において、加工金型に挿入時形状加工位置のずれを防止する１つ以上の穴、スロット、フック、ないし突起、窪みである球形金型固定設置手段を有することを特徴とする球形用非接触電源データ送受信機板状コイル基盤
7. 請求項１〜６の内外径距離中和手段を複合的に組み合わせることを特徴とした請求項１〜６の球形用非接触電源データ送受信機板状コイル基盤
8. 請求項１〜７の非接触電源データ送受信機板状コイル基盤において、表示、発光装置、ROM、RAM、EEPROM、CPU、コンデンサー、抵抗器、ないしこれらを含むIC、蓄電装置、爪装着用電磁ロック接続装置、センサー、アクチュエータ、ケーブルなどのディバイスを脱着可能な絶縁体素材で作られコイルの始点と終点の両接触端子の付いた前記ディバイスの固定具備である１つ以上の外部ディバイス脱着手段を有することを特徴とする請求項１〜７の球形用アタッチメント式非接触電源データ送受信デザインネイルチップ板状コイル基盤
9. 前記非接触電源データ送受信機コイル基盤において、ゴム、シリコン、ポリ塩化ビニル、 ポリ塩化ビニリデン、ポリアミドなどの常温柔軟性絶縁体素材を使用し球状、平球両形状に常温で何度も可変可能なコイル基盤常温可変手段を有することを特徴とする請求項１〜７の平球形用アタッチメント式非接触電源データ送受信デザインネイルチップコイル基盤