JP2013219991A - 非接触充電モジュールの製造方法及び非接触充電モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】小片に分割された磁性シートを採用することによって、磁性シートの柔軟性を得、かつ磁性シートと導線との強固な接着を達成した非接触充電モジュール及びその製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】磁性シート３の一方の面に、複数の切り込みを形成し、磁性シートを焼成し、磁性シートの両面に磁性シート３を保持するシートを接着し、磁性シート３の他方の面側から加圧してスリットを形成し、磁性シート３の一方の面側に、シートを介して導線が巻回された平面コイル部を接着することを特徴とする非接触充電モジュールの製造方法。
【選択図】図４

Description

本発明は、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の製造方法及び非接触充電モジュールに関する。

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。

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。

特開２００６−４２５１９号公報 特許第４４００５０９号公報

（特許文献１）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、磁性シートが破損することで特性が変化し、特性を安定させることが困難であった。

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。しかしながら、導線と磁性シートとの接着は点接触によるものであるので、スリットの入った磁性シートと導線との強固な接着が課題となる。

そこで、本発明は、上記の問題に鑑み、小片に分割されて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特性に悪影響を与えてしまうことを防ぎ、かつスリットの入った磁性シートと導線との強固な接着を達成した非接触充電モジュールの製造方法及び非接触充電モジュールを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、磁性シートの第１の面に、複数の切り込みを形成し、前記磁性シートを焼成し、前記磁性シートの前記第１の面と前記第１の面とは反対の第２の面とのそれぞれに、前記磁性シートを保持するシートを接着し、前記磁性シートの前記第２の面側から加圧することで前記複数の切り込みにおいて前記磁性シートを分割するスリットを形成し、前記磁性シートの前記第１の面側に、前記シートを介して導線が巻回された平面コイル部を接着することを特徴とする非接触充電モジュールの製造方法とした。

本発明によれば、小片に分割されて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、特性に悪影響を与えてしまうことを防ぎ、かつ磁性シートとコイルとを密着させて固定することで特性の向上と安定を達成した非接触充電モジュールの製造方法及び非接触充電モジュールを提供することができる。

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 本発明の実施の形態における非接触充電モジュールの正面図 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と平面コイルとを接着する工程順を示す図 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 本発明の実施の形態における非接触電力伝送機器を示すブロック図 本発明の実施の形態における非接触充電器の構成を示す図 本発明の実施の形態における携帯端末機器の構成を示す図

請求項１に記載の発明は、磁性シートの第１の面に、複数の切り込みを形成し、前記磁性シートを焼成し、前記磁性シートの前記第１の面と前記第１の面とは反対の第２の面とのそれぞれに、前記磁性シートを保持するシートを接着し、前記磁性シートの前記第２の面側から加圧することで前記複数の切り込みにおいて前記磁性シートを分割するスリットを形成し、前記磁性シートの前記第１の面側に、前記シートを介して導線が巻回された平面コイル部を接着することを特徴とする非接触充電モジュールの製造方法であって、磁性シート製造時に形成される突起の有する面を避けることで、突起が存在しない磁性シートにコイルを接着するので、コイルの面の傾きが発生されない。またもし突起がある面に接着する場合に発生するコイルの浮きも発生しない。これにより、磁性シートとコイルとは確実にかつフラットに接着することができ、非接触充電モジュールの電力伝送を確実に行なうことができるとともに、振動や落下などのダメージに対して特性変動を少なくすることができる。また、磁性シートとコイルとを密着させることにより磁性シートとコイルとの距離を近づけ、磁性シートによるコイルの伝送効率向上効果を良好にし、特性を向上、安定させることができる。

請求項２に記載の発明は、平面コイルと、前記平面コイルを第１の面に載置する磁性シートと、前記磁性シートの前記第１の面と前記第１の面とは反対の第２の面とを保持するシートと、を備え、前記磁性シートは、前記第１の面に複数の切り込みと、前記複数の切り込みを通り前記磁性シートを複数に分割するスリットと、前記第２の面の前記スリット部分に形成された凸部と、を備えることを特徴とした非接触充電モジュールであって、突起が存在しない磁性シートにコイルを接着するので、コイルの面の傾きが発生されない。またもし突起がある面に接着する場合に発生するコイルの浮きも発生しない。これにより、磁性シートとコイルとは確実にかつフラットに接着することができ、非接触充電モジュールの電力伝送を確実に行なうことができるとともに、振動や落下などのダメージに対して特性変動を少なくすることができる。また、磁性シートとコイルとを密着させることにより磁性シートとコイルとの距離を近づけ、磁性シートによるコイルの伝送効率向上効果を良好にし、特性を向上、安定させることができる。

（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正面図である。なお、図２においては、磁性シート３に設けられたスリットとコイル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、スリットが２ｍｍ程度である。もちろん、この値に限られるものではない。

図１、２に示すとおり、本願発明の非接触充電モジュール１は、平面コイル部２と、平面コイル部２を載置する磁性シート３と、を備える。磁性シート３は、平面コイル部２を載置する第１の面（図１の上側の面）に複数の切り込み３５と、複数の切り込み３５を通り磁性シート３を複数に分割するスリットと、第１の面とは反対の面（図１の下側の面）のスリット部分に形成された凸部と、を備える。

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２１によって形成された面をコイル面と呼ぶ。なお、厚み方向とは、平面コイル部２と磁性シート３との積層方向である。本実施の形態では、コイル２１は直径が２０ｍｍの中空部から外に向かって巻回され、外径が３０ｍｍとなっている。コイル２１が円形に巻回される場合は、中空部の直径が１０〜３０ｍｍ、外側の径が３０〜５０ｍｍ程度である。略正方形や略長方形に巻回される場合は、中空部の矩形の一辺が１０〜２５ｍｍ、外側の一辺の幅が３０〜５０ｍｍ程度である。

コイル２１はドーナツ形状に巻回されている。コイル２１は円形、楕円形に巻回されてもよいし、多角形や矩形に巻回されてもよい。矩形に巻回する場合、コイル２１の中空部は矩形であっても外形になるほどに円形に近くなることがある。また、平面コイル部２の導線は、単線やリッツ線であってもよく、厚み方向に積層されていても単層であってもよい。

円形に巻回したコイルと矩形に巻回したコイルとを比較したとき、円形コイルの径と矩形コイルの一辺が同じ幅であったとする。このとき、矩形コイルの対角の幅は、円形コイルの径よりも大きくなるため、矩形コイルの方が開口部を広く確保することができ、コイルのＬ値を向上させることができる。その結果、非接触充電モジュール１の伝送効率を向上させることができる。その一方で、円形コイルは、角度合わせの必要がなく、１次側非接触充電モジュール側のコイルと、２次側非接触充電モジュール側のコイルと、が位置合わせすれば、お互いの角度に関係せずに安定した電力伝送が可能となる。

また、導線はお互いに空間を空けるように巻回されることによって、上段の導線と下段の導線との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。また、空間を詰めるように巻回されることによって、コイル２１の厚みを抑えることができる。

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る。

図３を用いて、本実施の形態に用いられる磁性シート３について説明する。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と平面コイルとを接着する工程順を示す図である。とりわけ、磁性シート３の切り込み３５が形成された面の裏側の面に突起５０がなぜ形成されるのかを詳細に説明する。

本実施の形態における非接触充電モジュール１の製造方法は、磁性シートである例えばフェライトシート（焼成前）の一方の面に、複数の切り込みを形成し、フェライトシートを焼成し、フェライトシートの一方の面とこの一方の面と反対の面である他方の面とのそれぞれに、フェライトシートを保持するシートを接着し、フェライトシートの他方の面を加圧することで複数の切り込みにおいてフェライトシートを分割するスリットを形成し、フェライトシートの一方の面側に、シートを介して導線が巻回された平面コイル部を接着し、平面コイル部は、加圧工程において他方の面のスリットに対応する位置に形成された突起を避けて接着される。

まず、第１の工程（図２（ａ）から図２（ｂ））では、厚み０．６ｍｍのフェライトグリーンシート（焼成前の磁性シート）の上面（第１の面）に縦２．４ｍｍ、横２．４ｍｍピッチで、カッター刃にて深さ約０．１ｍｍの切り込み３５を設ける。切り込み３５の深さは、０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍ程度でよい。切り込み３５の幅は、約０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍで、特に０．０３ｍｍ〜０．０８ｍｍが好ましい。ただし、ブレイク後の隣り合う小片同士のほとんどは少なくとも一部で接触しあっている。

すなわち、切り込み３５部分は磁性シート３とコイル２１が離間してしまうが、磁性シート３の面積に比較して切り込み３５の占有面積は極めて小さいため、離間部分によるコイル２１への悪影響はほとんどない。

また、このとき、切り込み３５は格子状だけに限られず、また直線状でなくても良い。また、縦方向及び横方向の２方向が必ずしも必要ではなく、どちらか一方向でも良い。さらに、切り込み３５として、複数の凹部（お互いに離間する）や「＋」のようにクロスした模様の複数の切り込み（お互いに離間する）を形成しても良い。また、切り込み３５として、お互いに離間した複数の（多数の）点状凹部を形成しても良い。点状凹部としては、円形や多角形などいずれの形状でも良く、その幅を０．１〜０．５ｍｍ程度とし、点状凹部間距離を１ｍｍ程度とすることが好ましい。フェライトシートの厚みにもよるが、この複数の凹部や複数の切り込みを利用して（きっかけとして）、フェライトシートを分割することができる。ただし、格子状の切り込みとすることで、柔軟性をもたらすスリットを確実に、均等に形成することができる。また、切り込み３５は、フェライトシートを貫通する部分があってもよく、貫通しなくても良い。その後、この切り込み３５や凹部が入った状態でフェライトグリーンシートを焼成する。

第２の工程（図２（ｂ）から図２（ｃ））では、切り込み３５が形成された磁性シート３の両面（図２Ａ面、Ｂ面）に、厚み０．０６ｍｍのアクリル系粘着材（商品名：９３１３Ｂ、住友３Ｍ［登録商標］製）を有する、ＰＥＴ系の接着シート４０を接着して保持する。接着シート４０はフェライトシートを保護し、厚みは０．０３〜０．１ｍｍ程度である。

第３の工程（図２（ｃ）から図２（ｄ））では、下方（第２の面側）からローラなどで加圧して分割すると（ブレイクすると）、図に示す通りＶ字状の縦横スリット３６が形成される（図には示されていないが、スリット３６は縦横に形成されている）。すなわち、切り込み３５が設けられていない方の裏面側から押圧される（切り込み３５が設けられている面を表面とする）。従って、ローラなどのブレイク手段で下方から裏面を押圧するか、一度上下をひっくり返して上方から裏面を加圧してブレイクする。このＶ字状の縦横スリット３６によって磁性シート３は柔軟性を有するようになり、これ以上破損し難くしている。なお、正方形の格子状に切り込み３５が作られるが、矩形や平行四辺形などの他の形状であってもよい。切り込み３５を矩形にすることで、磁性シート３の縦横２方向に柔軟性を持たせることができる。

また、第４の工程（図２（ｄ）から図２（ｅ））において、磁性シート３をローラなどで加圧して縦横スリット３６に分割する時に微小な破片が生じる。すなわち、切り込みを起点としてフェライトシートの表面から裏面に向かってブレイクするため、裏側の点Ａを軸として分割される。従って、点Ａに大きな圧力がかかるため、点Ａで隣り合う小片どうしが擦れ合って生じる微小破片が点Ａに溜まる。また、ローラなどのブレイク手段で下方から裏面を押圧する場合は、更に分割の際に生じる微小破片全てが点Ａに溜まる。この微小破片によって、カッター刃を入れた面（図２のＡ面）の反対側の面（図２のＢ面）である裏面には縦横スリット３６に対応する位置に多数の凸部である突起５０（微小破片）が生じる。突起５０の高さは、接着シート４０の厚みよりも大きい。従って、接着シート４０を介して突起５０を見ても、十分に突起５０として凸状に起伏している。

第５の工程（図２（ｅ）から図２（ｆ））では、突起５０の発生の無いＡ面とコイル２１とを接着剤を用いて接着を行なう。このように、突起５０の発生の有るＢ面を避けて突起の発生の無い磁性シート３のＡ面にコイル２１を接着するので、コイル２１の面の傾きが発生せず、またもし突起がある面に接着する場合に発生するコイル２１の浮きも発生しない。これにより、磁性シート３とコイル２１とは確実にかつフラットに接着することができ、非接触充電モジュール１の電力伝送を確実に行なうことができる。また、コイル２１と磁性シート３との間隔全体をほぼ均等にすることができ、磁性シート３によるコイル２１への影響を安定して向上させることができる。

また、磁性シート３のＡ面に複数の切り込みを入れ、磁性シート３の両面（Ａ面、Ｂ面）にテープを貼り付け、平坦な面（Ｂ面）を加圧して縦横スリット３６を作成したので、磁性シート３に切り込み３５を入れた時に発生する小さな欠片を磁性シート３内に閉じ込め、磁性シート３の表面（Ａ面側）に付着することを防止することができる。

次に、縦横スリット３６を磁性シート３に設けた時の効果について説明する。縦横スリット３６の無い磁性シート３を用いた平面コイル部２の場合、正常品のＬ値（コイル２１のインダクタンス値）に比べて振動などのダメージを磁性シート３に与えた後のＬ値は５％程度減少するが、縦横スリット３６の有る磁性シート３を用いた平面コイル部２の場合には、同様なダメージを磁性シート３に与えた後のＬ値はほとんど変化しない。このように、磁性シート３に縦横スリット３６を設けることにより振動や落下などのダメージに対する平面コイル部２のＬ値の変化を少なくすることができる。

なお、磁性シート３の厚み、磁性シート３への刃入れの深さおよび縦横スリット３６の間隔は実施形態で代表的な数値を記載したが、これに限定されるわけではない。磁性シート３の厚みは０．１〜１ｍｍ、磁性シート３への刃入れの深さは磁性シート３の厚みの半分以下、縦横スリット３６の間隔は５ｍｍピッチ以下にするのがよい。また、図２に示すとおり、磁性シート３には、シートの柔軟性を備えるために磁性シートの厚み方向に間隔２ｍｍで縦横にＶ字状の縦横スリット３６が形成されているが、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。

次に、図４を用いて本発明の非接触充電モジュールについて説明する。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の概念図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ方向から見た断面図、（ｃ）及び（ｄ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ方向から見た断面図である。図４に示すように、本願発明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。この平面コイル部２のコイル２１は、磁性シート３において突起５０の発生の無い面に接着剤や両面シートなどを用いて接着されている。なお、接着剤や両面シートは、平面コイル部２のコイル２１と磁性シート３との間に設ければ十分であり、磁性シート全面に設ける必要はない。全面に設ける場合は、他のゴミなどが付着しないよう、カバーなどをするとよい。

なお、コイル２１の断面が円形状である導線としているが、方形形状などの導線でもよい。ただし、断面が方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。また、リッツ線であれば、表皮効果を抑えることができ、効率の良い電力伝送が可能となる。非接触受電の電力伝送は１００ｋＨｚ〜２００ｋＨｚ程度で行われるため、表皮効果による電力伝送効率の低下が問題となるからである。

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、なるべく多くの部分を１段によって巻回した方がよい。また、１段で巻回することによって、非接触充電モジュール１として薄型化することができる。なお、コイル２１の交流抵抗が低いことでコイル２１における損失を防ぎ、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。ただし、複数段に構成することで、コイル２１の巻回数を増加することができ、コイル２１のＬ値を向上させることができる。

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、近接した方が非接触充電モジュール１を実装しやすい。

なお、磁性シート３の中心部３２は、平坦部３１と同一面であってもよいし、凸型、凹型や筒抜けであってもよい。しかし、磁性シート３の厚みが薄くなるほど、平面コイル部２のＬ値が小さくなり電力伝送効率を低下させるとともに磁気シールドの効果が小さくなる。従って、中心部３２はコイル２１の高さだけ凸部を形成した方が、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。また、凸部は平坦部３１と別材料で構成しても良い。

また、図４（ｄ）に示す通り磁性シート３の凹部３３はスリット３４であってもよいし、凹部３３またはスリット３４は必ずしも必要であるわけではない。ただし、図４（ｃ）、（ｄ）にあるように、凹部３３またはスリット３４を設けることによって、コイル２１の巻き始めの点から端子２３までの導線（図４（ｃ）、図４（ｄ）の黒丸に相当）を凹部３３またはスリット３４内に収納することができるので、非接触充電モジュール１を薄型化することができる。すなわち、凹部３３またはスリット３４は磁性シート３の端部とほぼ垂直であり、中心部３２の外周の接線と重なるように形成される。このように凹部３３またはスリット３４を形成することによって、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。なお、この場合、凹部３３またはスリット３４の長さは約１５ｍｍ〜２５ｍｍである。ただし、凹部３３またはスリット３４の長さはコイル２１の内径に依存する。また、凹部３３またはスリット３４は、磁性シート３の端部と中心部３２の外周が最も近づく部分に形成してもよい。これによって、凹部３３またはスリット３４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の伝送効率を向上させることができる。なお、この場合、凹部３３またはスリット３４の長さは約５ｍｍ〜１５ｍｍである。どちらの配置であっても、凹部３３またはスリット３４の内側端部は中心部３２に接続している。また、凹部３３またはスリット３４は、他の配置にしてもよい。

すなわち、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またはスリット３４を設け、足部をその中に収納すればよい。なお、足部とは、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。凹部３３であれば磁性シート３に貫通孔やスリット３４を設けないので磁束が漏れることを防ぎ、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。対して、スリット３４の場合は、磁性シート３の形成が容易となる。凹部３３である場合、図４（ｃ）に示すように断面形状が方形状となるような凹部３３に限定されず、円弧状や、丸みを帯びてもよい。また、コイル２１が１段構成であっても、必ずしも足部が内側から引き出されるわけではない。

また、本実施の形態においては、磁性シート３としてＮｉ−Ｚｎ系のフェライトシート、Ｍｎ−Ｚｎ系のフェライトシート、Ｍｇ−Ｚｎ系のフェライトシートなどを使うことができる。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。ただし、アモルファス金属でもよく、軟磁性体をシート上に形成したものが好ましい。

また、コイル２１を円形に巻回する場合は、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またはスリット３４を形成してもよい。これによって、凹部３３またはスリット３４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の伝送効率を向上させることができる。すなわち、凹部３３またはスリット３４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またはスリット３４から磁束が漏れ、非接触充電モジュール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、直線部３３ｂの長さは約５ｍｍ〜１０ｍｍである。コイル２１を矩形など円形以外の形状に巻回する場合も、最短距離で凹部３３またはスリット３４を形成することで上記のよう効果を得ることができる。なお、中心部３２の外周の接線上であって、磁性シート３の端部に最短距離となるように設けるため、磁性シート３の端部と平行な形状である。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またはスリット３４を設けるとよい。

また、図４では、凹部３３またはスリット３４は方形の磁性シート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。これは、本実施の形態の磁性シート３が方形であるからである。しかしながら、磁性シート３の形状は方形に限定されず、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またはスリット３４は、凹部３３またはスリット３４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において凹部３３またはスリット３４の長手方向の長さを最小限に抑えることができる。特に、磁性シート３の形状は方形であり、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、最も利用しやすい方形形状の磁性シートにおいて凹部３３またはスリット３４の面積を最小限に抑えることができる。ただし、凹部３３またはスリット３４は、凹部３３またはスリット３４の一端が突き当たる辺に対して交差する角度で到達してもよい。

以上のことから、凹部３３またはスリット３４は、コイル２１と足部とが重なりあう部分に設け、平坦部３１上にはコイル２１面が備えられる。なお、凹部３３またはスリット３４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。

なお、図４において、磁性シート３は約３３ｍｍ×３３ｍｍで、厚みは０．６ｍｍである。厚みは、０．１ｍｍ〜１ｍｍ手程度であればよい。

このように、突起５０の発生の有る面（図４（ｃ）、（ｄ）の下側）を避けて突起の発生の無い磁性シート３の面にコイル２１を接着しているので、コイル２１の面の傾きが発生せず、またもし突起がある面に接着する場合に発生するコイル２１の浮きも発生しない。

なお、磁性シート３の上面（第１の面）及び下面（第２の面）の両方から磁性シート３を保護しているシートの厚みは約０．０３ｍｍであり、一般的に０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍ程度である。突起の高さは約０．０５ｍｍであり、０．０３ｍｍ〜０．１３ｍｍ程度である。この結果、一般的に、シートの厚みは突起の高さよりも小さいため、突起による凸部がシートによって吸収されにくい。

また、縦横スリット３６が無く小片に分割されていない磁性シート３を用いた平面コイル部２の場合、正常品のＬ値に比べて振動などのダメージを磁性シート３に与えた後のＬ値は５％程度減少するが、縦横スリット３６の有る磁性シート３を用いた平面コイル部２の場合には、同様なダメージを磁性シート３に与えた後のＬ値はほとんど変化しない。このように、磁性シート３に縦横スリット３６を設けることにより振動や落下などのダメージに対する平面コイル部２のＬ値の変化を少なくすることができ、非接触充電モジュール１の電力伝送の変化を少なくすることができる。

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である非接触充電器（送電側）および携帯端末（受電側）について説明する。

図５は、本発明の実施の形態における非接触電力伝送機器を示すブロック図である。

非接触電力伝送機器は、非接触充電モジュール１である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）とがあり、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。

１次側非接触充電モジュール４１は、１次側コイル２１ａ、１次側磁性シート３ａ、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（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。

一方、２次側非接触充電モジュール４２は、２次側コイル２１ｂ、２次側磁性シート３ｂ、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を整流して直流電流である所定電流（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。

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。

図６は、本発明の実施の形態における非接触充電器の構成を示す図である。なお、図６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。

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。

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。

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。１次側コイル２１ａは、１次側磁性シート５１よりも主平面側（机面側もしくは壁面側とは反対側）に配置される。

図７は、本発明の実施の形態におけ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。このとき、２次側コイル２１ｂが２次側磁性シート３ｂよりも図面中の上側に見えるが、分かりやすく図示しているだけである。本来は、基板５２３側に２次側磁性シート３ｂが配置され、筐体５２６側に２次側コイル２１ｂが配置される。

携帯端末機器５２０は、表示部である液晶パネル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機器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。なお、表示部がタッチパネル方式である場合、操作ボタンの役割も兼ねることができる。

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機器５２０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。

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。２次側非接触充電モジュール４２は、電池パック５２４の裏面だけに限られず、基板５２３の裏面（筐体５２６側）に配置されてもいい。また、基板５２３の一部が電池パック５２４と積層するとは限らず、基板５２３と電池パックとは横に並列することもある。

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３ｂ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３ｂ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。

本発明の非接触充電モジュールによれば、平面コイル部の断面積を十分に確保した状態で、非接触充電モジュールを薄型化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。

１ 非接触充電モジュール
２ 平面コイル部
２１ コイル
２２、２３ 端子
３ 磁性シート
３１ 平坦部
３２ 中心部
３３ 凹部
３４ スリット
３５ 切り込み
３６ スリット
４０ 接着シート
５０ 突起

Claims (2)

1. 磁性シートの第１の面に、複数の切り込みを形成し、
   前記磁性シートを焼成し、
   前記磁性シートの前記第１の面と前記第１の面とは反対の第２の面とのそれぞれに、前記磁性シートを保持するシートを接着し、
   前記磁性シートの前記第２の面側から加圧することで前記複数の切り込みにおいて前記磁性シートを分割するスリットを形成し、
   前記磁性シートの前記第１の面側に、前記シートを介して導線が巻回された平面コイル部を接着することを特徴とする非接触充電モジュールの製造方法。
2. 平面コイルと、
   前記平面コイルを第１の面に載置する磁性シートと、
   前記磁性シートの前記第１の面と前記第１の面とは反対の第２の面とを保持するシートと、を備え、
   前記磁性シートは、前記第１の面に複数の切り込みと、前記複数の切り込みを通り前記磁性シートを複数に分割するスリットと、前記第２の面の前記スリット部分に形成された凸部と、を備えることを特徴とした非接触充電モジュール。