JP2019129564A - 非接触給電装置の異物検出素子、及び非接触給電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高感度で異物検出が可能であり誘導電流の発熱の問題を回避することが可能な非接触給電装置の異物検出素子の提供。【解決手段】非接触給電装置において給電・受電の両コイルの対向面側に配設して用いられる異物検出素子１において、シート状の絶縁体からなる可撓性のベースシート２と、ベースシート２のシート面に沿って線状に配線されたリード導体対３ａ，３ｂと、リード導体対の両リード導体間に接続された面実装タイプのサーミスタチップ４とを備えた。両リード導体３ａ，３ｂは、互いに電気的に絶縁されており、且つ、ベースシート２のシート面に垂直な方向に並列するように配線されている。これにより、両リード導体３ａ，３ｂの間を鎖交する磁束Ｂは略０となり誘導電流による発熱が生せず高感度で異物検出が可能となる。【選択図】図１

Description

本発明は、給電コイルと受電コイルとの間で非接触給電を行う非接触給電装置において、前記給電コイル又は前記受電コイルのコイル環内の両コイルの対向面に配設して用いられる異物検出素子に関する。

近年、携帯型電話機の充電台、電気自動車の充電スタンド、自立型ロボットの充電スタンド等において、載置し又は接近させるだけで、非接触で給電を行う非接触給電装置が広く用いられるようになってきている。斯かる非接触給電装置では、給電側に給電コイル、被給電側に受電コイルを設け、給電コイルに交流電流を流して給電コイルの周囲に交番磁場を発生させ、受電コイルを此の交番磁場内に置くことで受電コイルに誘導電流を発生させ、これにより両コイル間で送電が行われる。此のとき、給電コイルの近傍、特に受電コイルが配置される側に、金属などの導電性の異物が置かれた場合、該異物内に誘導電流が生じて発熱し発火事故や故障発生の原因となる。其処で、非接触給電装置においては斯かる異物を検出するための異物検出装置が用いられる。此のような異物検出装置としては、特許文献１−７に記載のものが公知である。

特許文献１には、渦巻き状の巻き線からなる伝送コイル（２）と、該伝送コイル（２）に印加する交流電圧を制御する回路部（３）とを備え、伝送コイル（２）に交流電圧を印加して電磁誘導により被給電機器または被充電機器に電力を伝送する非接触給電装置（１）であって、伝送コイル（２）に設置され温度に応じて電気抵抗が変化する感熱部（４）を有したフィルム状温度センサ（５）を備え、感熱部（４）が、巻き線の一部に巻き付けて設置されていることを特徴とする温度センサ付き非接触給電装置が記載されている（仝文献の図１〜図５参照）。此の非接触給電装置においては、フィルム状温度センサ（５）の感熱部（４）により、伝送コイル（２）の温度を測定することで、伝送コイル（２）の過度な発熱を検知して異物検出を行うことが出来る。

特許文献２には、円板状の巻かれた給電コイル（３５）の板面に重ねてＦＰＣ（flexible printed circuits）のシート基材（３１７）を設け、此のシート基材（３１７）上に、給電コイル（３５）の軸（Ａ）方向から平面視でコイル（３５）と重なり合わない位置に複数のＰＣＴ（positive temperature coefficient）サーミスタ（３１９）を設けて、これらのサーミスタ（３１９）を配線導体（３２１）により直列接続した温度検知手段（３９）を備えた温度センサ付き非接触給電装置が記載されている（仝文献の明細書〔００１８〕−〔００２２〕，図２Ｃ〜図６参照）。温度検知手段（３９）により異物の過熱を検知することで、異物検出を行うことが出来る。

特許文献３には、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂などの高分子フィルムから成るシート状部材の内部に、線状サーミスタを格子状に配線した温度検出シート（３０）を給電コイル（Ｌ１）の上面に貼り付けた形態の非接触電力送電システムが記載されている（仝文献の明細書〔００２２〕，図２，図３参照）。

特許文献４には、給電コイル上の異物検出に用いる温度センサとして、ＰＣＴ又はＮＴＣ（negative temperature coefficient）のシート状感温センサを用いたものが記載されている（仝文献の明細書〔００１７〕，図４，図５参照）。給電コイルが発生する交番磁束によるセンサ自体の昇温を防止するため、シート状感温センサは、磁束による渦電流が流れない抵抗値を有するようにするとされている（仝文献の明細書〔００１７〕参照）。

特許文献５には、給電コイル上の異物検出に用いる温度センサとして、光ファイバを用いたものが記載されている（仝文献の明細書〔００３４〕−〔００３５〕，図２−図５参照）。異物が交番磁場で過熱すると、光ファイバが熱せられて屈折率が局所的に変化し、これにより光ファイバに通される検査光の周波数成分が変化するため、此の周波数成分の変化を検出して異物検出を行うものである（仝文献の明細書〔００３５〕参照）。

特許文献６には、給電コイル上の異物検出に用いる温度センサとして、焦電型赤外線センサを用いたものが記載されている（仝文献の明細書〔００１５〕，〔００１９〕，図２，図５参照）。

特許文献７には、給電コイル上の異物検出に用いる温度センサとして、ヒューズ線（筐体の耐熱温度よりも低い温度で溶解する光ファイバ又は非磁性体の金属線などの信号線）を用いたものが記載されている（仝文献の明細書〔００４０〕，図４，図５等参照）。

特開２０１２−１８２２５８号公報 特開２０１６−７１００号公報 特開２０１３−５６８２号公報 特開２０１３−１７２４７号公報 特開２０１４−１３５７９６号公報 特開２０１５−１９５６３３号公報 特開２０１５−１９５０８号公報

上記従来の異物検出装置には次のような課題がある。特許文献１記載の異物検出装置は、図９に示したようなフィルム状温度センサ１０２で構成されている。図９において、伝送コイル１０１の上面にはフィルム状温度センサ１０２が貼り付けられており、フィルム状温度センサ１０２の先端の感熱部１０５が伝送コイル１０１に巻き付けられている（図９（ｄ））。フィルム状温度センサ１０２は、ポリイミド樹脂シートの絶縁フィルム１０３の面内に、左右のパターン配線１０４が形成され、パターン配線１０４の先端部分に感熱部１０５が形成されている。感熱部１０５は、TiAlN等の窒素酸化物からなる薄膜サーミスタ材料で形成されている。此のフィルム状温度センサ１０２は、図９（ｂ），（ｃ）に示したように、絶縁フィルム１０３の先端の薄膜サーミスタ（感熱部１０５）から、絶縁フィルム１０３の面内で左右のパターン配線１０４が絶縁フィルム１０３の基端部まで引き出された構造である。そして此のフィルム状温度センサ１０２を伝送コイル１０１の上面に貼り付けることにより、伝送コイル１０１の上面の異物が、交番磁場により過熱されたときの温度上昇を検出して異物の有無を判定する。ところで、伝送コイル１０１に交流電流を通電すると、伝送コイル１０１から発生する交番磁場Ｂは、図９（ｂ），（ｃ）に示したように、左右のパターン配線１０４，１０４の間を鎖交するため、パターン配線１０４に起電力が生じる。図９（ｂ），（ｃ）の状態を等価回路で表すと図９（ｅ）のようになる。従って、伝送コイル１０１には交番磁場Ｂによって誘導された誘導電流が流れ、此の誘導電流が薄膜サーミスタ（感熱部１０５）を通過しジュール熱を生じる。従って、伝送コイル１０１の上面に異物が存在しない場合でも、薄膜サーミスタ（感熱部１０５）では一定の温度上昇が生じるため、異物の誤検出を生じるという問題がある。特許文献２記載の異物検出装置（温度検知手段（３９））、特許文献３記載の異物検出装置（温度検出シート（３０））についても同様の問題がある。

特許文献４記載の異物検出装置（シート状感温センサ）は、電流が面内を自由な経路で流れるため、特許文献１〜３のような線状の温度センサを用いたものに比べて検出感度が大幅に低下するという問題がある。特許文献５記載の異物検出装置（焦電型赤外線センサ）は、焦電型赤外線センサの視界を遮るような凹凸があった場合には、複数の焦電型赤外線センサを設けて死角をカバーする必要があり、装置が複雑となりコストも高くなる。また、給電コイル上に突出させた焦電型赤外線センサの取付け構造も別途必要であり、給電コイル上に余分な突起が生じるため好ましくない。特許文献６記載の異物検出装置（ヒューズ線）は、異物の過熱によりヒューズ線が溶解することによって異物を検出するものであるが、異物が検出される度にヒューズ線が劣化又は断線するために頻繁な部品交換が必要とされ、あまり実用的とはいえない。

そこで、本発明の目的は、高感度で異物検出が可能であるとともに、誘導電流の発熱の問題を回避することが可能で、且つ低コストで構成することが可能な非接触給電装置の異物検出素子を提供することにある。

本発明に係る非接触給電装置の異物検出素子の第１の構成は、給電コイルと受電コイルとの間で非接触給電を行う非接触給電装置において、前記給電コイル又は前記受電コイルの、両コイルが対向する対向面側に配設して用いられる異物検出素子であって、
シート状の絶縁体からなる可撓性のベースシートと、
前記ベースシートのシート面に沿って線状に配線された、一対のリード導体からなるリード導体対と、
前記リード導体対の両リード導体間に接続された、面実装タイプのサーミスタチップと、を備え、
前記リード導体対の両リード導体は、互いに電気的に絶縁されており、且つ、前記ベースシートのシート面に垂直な方向に並列するように配線され又は互いに捩り合わせた撚線状に配線されていることを特徴とする。

此の構成によれば、一対のリード導体をベースシートのシート面に垂直な方向（ベースシートの表面側から裏面側の方向）に並列するように平行に配線し、又は互いに捩り合わせた撚線状に配線したことにより、両リード導体の間を鎖交する磁束Ｂは略０となる。従って、両リード導体間には誘導電流は生ぜず、各サーミスタチップにおいて誘導電流による発熱も生じない。故に、「発明が解決しようとする課題」欄に於いて説明したような誘導電流による異物の誤検出の問題は発生せず、高感度で異物検出が可能となる。

ここで、「面実装タイプのサーミスタチップ」とは、外部接続用のリード線を持たないタイプのサーミスタ素子をいう。リード線を持つタイプのリード付サーミスタでは、両リード線の間に比較的広い空間が必然的に生じてしまうため、此の両リード線間の空間を鎖交する交番磁束により誘導電流が生じてサーミスタが発熱し、精度の良い異物検出を行うことができない。

本発明に係る非接触給電装置の異物検出素子の第２の構成は、前記第１の構成に於いて、前記ベースシートは、最下層の下層ベースシート、中層の中層ベースシート、及び最上層の上層ベースシートを絶縁性樹脂の接着剤で貼り合わせて構成され、前記下層ベースシート、前記中層ベースシート、及び前記上層ベースシートは、其々、絶縁樹脂フィルムで構成されており、
前記リード導体対の両リード導体は、前記中層ベースシートを挟んで、前記ベースシートのシート面に垂直な方向に並列するように平行に配線された長尺なシート状導体で構成されており、
前記各リード導体の其々に同数個形成された、一乃至複数のサーミスタランドを備え、
前記サーミスタチップは、一方の前記リード導体の前記サーミスタランドと他方の前記リード導体の前記サーミスタランドの間に半田付けされていることを特徴とする。

此の構成によれば、ベースシート及び両リード導体は、ＦＰＣ（flexible printed circuit）として一体に製造することが可能であり、異物検出素子の設置も給電コイル上面に貼着するだけであるため、極めて低コストで構成することが可能である。

本発明に係る非接触給電装置の異物検出素子の第３の構成は、前記第１又は第２の構成に於いて、前記リード導体対の両リード導体の、前記サーミスタチップが接続された箇所よりも基端側には、其々、外部リード線を半田付け可能な複数の外部接続用ランドが、所定の間隔をおいて複数個形成されていることを特徴とする。

此の構成によれば、用途に応じて、外部リード線を半田付けする外部接続用ランドを残して、該外部接続用ランドよりも基端側の不要部分を切断して使用することで、１つの異物検出素子で多用途に適用することが可能となる。

本発明に係る非接触給電装置の構成は、給電コイルと受電コイルとの間で非接触給電を行う非接触給電装置であって、前記給電コイル又は前記受電コイルの、両コイルが対向する対向面側に、前記第１乃至３の何れか一の構成の異物検出素子が貼設されていることを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、一対のリード導体をベースシートのシート面に垂直な方向に並列するように平行に配線し、又は互いに捩り合わせた撚線状に配線したことにより、両リード導体の間を鎖交する磁束Ｂは略０となる。従って、両リード導体間には誘導電流は生ぜず、各サーミスタチップにおいて誘導電流による発熱も生じない。故に、誘導電流による異物の誤検出の問題は発生せず、高感度で異物検出が可能となる。また、ベースシート及び両リード導体は、ＦＰＣ（flexible printed circuit）として一体に製造することが可能であり、異物検出素子の設置も給電コイル上面に貼着するだけであるため、極めて低コストで構成することが可能である。

本発明の実施例１に係る非接触給電装置の異物検出素子の外観斜視図である。 図１の異物検出素子の分解斜視図である。 （ａ）は図１の異物検出素子のサーミスタチップを除く部分の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。 図１の異物検出素子１を非接触給電装置の給電コイルに装着した例を示す図である。（ａ）異物検出素子１を給電コイルに貼着した状態を示す平面図、（ｂ）図４（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図、（ｃ）異物検出素子の断面を給電コイルが発生する磁束が通過する状態を示す図。 本発明の実施例２に係る非接触給電装置の異物検出素子の平面図である。（ａ）は全体図、（ｂ）は（ａ）の切断線Ａで切断した状態を表す図である。 本発明の実施例３に係る異物検出素子の平面図である。 実施例３に係る異物検出素子において、リード導体をジグザグ配線した例を示す図である。 本発明の実施例３に係る非接触給電装置の異物検出素子の（ａ）平面図及び（ｂ）断面図である。 特許文献１記載の異物検出装置を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る非接触給電装置の異物検出素子の外観斜視図である。図２は、図１の異物検出素子の分解斜視図である。図３（ａ）は、図１の異物検出素子のサーミスタチップを除く部分の平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。図１〜図３において、本実施例の異物検出素子１は、ベースシート２、一対のリード導体３ａ，３ｂ、４個のサーミスタチップ４＿１〜４＿４を備えている。

ベースシート２は、シート状の絶縁体からなる半透明の可撓性の絶縁樹脂フィルムであり、最下層の下層ベースシート２ａ、中層の中層ベースシート２ｂ、及び最上層の上層ベースシート２ｃの３枚の絶縁樹脂フィルムを絶縁性樹脂の接着剤５ａ，５ｂで貼り合わせることによって構成されている。ベースシート２の素材としては、通常のＦＰＣ（flexible printed circuit）で用いられているようなポリイミド等の樹脂を使用することができる。

リード導体３ａ，３ｂは、ベースシート２のシート面（表裏面）に沿って線状に配線された長尺偏平状のシート状導体である。リード導体３ａ，３ｂの素材としては、銅などの良伝導性金属が使用される。これら２つのリード導体３ａ，３ｂは、ベースシートの表面側から裏面側の方向（即ち、シート面に垂直な方向）に並列するように平行に配線されている。リード導体３ａ，３ｂは、下層ベースシート２ａと上層ベースシート２ｃとの間に挟み込まれ、また、リード導体３ａ，３ｂの間には中層ベースシート２ｂが挟み込まれており、中層ベースシート２ｂによってリード導体３ａ，３ｂ間は電気的に絶縁されている（図３（ｂ）参照）。また、リード導体３ａ，３ｂは、長手方向の中心軸に対して左右対称に形成されている。各リード導体３ａ，３ｂには、基端部に外部接続用ランド３ｃが突出形成され、先端部及び中間部には、チップ搭載用ランド３ｄが一定の間隔で突出形成されている。リード導体３ａの外部接続用ランド３ｃ及び各チップ搭載用ランド３ｄ，３ｄ，３ｄ，３ｄに対向する上層ベースシート２ｃの部分にはスルーホール（貫通孔）が形成されており、リード導体３ｂの外部接続用ランド３ｃ及び各チップ搭載用ランド３ｄ，３ｄ，３ｄ，３ｄに対向する中層ベースシート２ｂ及び上層ベースシート２ｃの部分には開口が形成されている。これにより、各外部接続用ランド３ｃ及び各チップ搭載用ランド３ｄは、上層ベースシート２ｃの側に露出しており、これらの各ランドに外部リード線やサーミスタチップ４＿１〜４＿４を半田付けすることができる。リード導体３ａ，３ｂの各ランド以外の部分（リード線部）は、図３（ａ）に示したように、ベースシート２のシート面からの平面視で、両者が重なり合うように配置されている。尚、リード導体３ａ，３ｂの幅は、非接触給電装置の給電コイルが発生する交番磁場によりリード導体３ａ，３ｂ内に誘導される渦電流の影響が無視できる程度となるように、交番磁場の周波数に応じて十分に細くする。例えば、交番磁場の周波数が８０ｋＨｚの場合には、リード導体３ａ，３ｂの幅は０．１ｍｍ以下にすれば渦電流の影響は無視できる。

各サーミスタチップ４＿１〜４＿４は、面実装タイプのサーミスタ素子である。サイズは、長さ（左右の電極間方向の長さ）が０．５〜２ｍｍ程度の、できるだけ小型のものが使用される。図３（ｂ）に示すように、各チップ搭載用ランド３ｄは、上層ベースシート２ｃ，中層ベースシート２ｂの開口を通して上層ベースシート２ｃの表面に露出しており、此の露出部分にサーミスタチップ４＿１〜４＿４の電極が半田付けされている。

以上のような構成の本実施例の異物検出素子１について、以下その異物検出素子１を適用した非接触給電装置について説明する。図４は、図１の異物検出素子１を非接触給電装置の給電コイルに装着した例を示す図である。図４（ａ）は、異物検出素子１を給電コイルに貼着した状態を示す平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図、図４（ｃ）は異物検出素子の断面を給電コイルが発生する磁束が通過する状態を示す図である。

図４（ａ），（ｂ）において、給電コイル１０は、全体形状が円柱形であり、磁性体コア１０ａと巻線１０ｂから構成されている。非接触給電装置では、此の給電コイル１０の上部に受電コイル（図示せず）を対向して配置して磁気結合させ、給電コイル１０に対して共振周波数の交流電流を通電することによって、給電コイル１０から受電コイルへ送電が行われる。図４の例では、磁性体コア１０ａは円柱形であり、その上面には、円環状の凹溝１０ｃが凹設されており、此の凹溝１０ｃ内に円環状の巻線１０ｂが嵌設されている。巻線１０ｂの上面は、磁性体コア１０ａの上面と略面一とされている。

本実施例の異物検出素子１は、図４（ａ），（ｂ）に示したように、給電コイル１０の上面から側面にかけて、各サーミスタチップ４＿１〜４＿４が給電コイル１０の上面に位置するように貼設される。異物検出素子１の基端部側は下方に折り曲げられ、給電コイル１０の側面に沿って貼着されている。また、異物検出素子１の基端部にある外部接続用ランド３ｃには、外部リード線１１，１１が半田付けされ、各サーミスタチップ４＿１〜４＿４の端子電圧の検出回路（図示せず）に接続される。給電コイル１０の上面側に金属等の導電性の異物が存在すると、給電コイル１０が発生する交番磁場によって異物内に渦電流が誘電され、発熱する。此の発熱による温度上昇を各サーミスタチップ４＿１〜４＿４によって検出することで、給電コイル１０の上面側に異物が存在するか否かが検出される。

給電コイル１０に交番電流が通電された場合において、給電コイル１０の上面に貼着された異物検出素子１には、図４（ｃ）に示したような、ベースシート２のシート面に垂直な方向の磁束Ｂが貫通することになる。此のとき、ベースシート２内のリード導体３ａ，３ｂは、ベースシート２の表面側から裏面側の方向（即ち、シート面に垂直な方向）に並列するように平行に配線され、リード導体３ａとリード導体３ｂの間隔は中層ベースシート２ｂの厚み分（ベースシート２に通常のＦＰＣ用のポリイミドフィルムを用いた場合では、１０〜３０μｍ程度）しかなく極狭いため、磁束はリード導体３ａ及びリード導体３ｂの導体面に垂直に通過して、リード導体３ａ，３ｂの間を鎖交する磁束Ｂは略０である。従って、リード導体３ａ，３ｂ間には誘導電流は生ぜず、各サーミスタチップ４＿１〜４＿４において誘導電流による発熱も生じない。故に、「発明が解決しようとする課題」欄に於いて説明したような誘導電流による異物の誤検出の問題は発生せず、高感度で異物検出が可能となる。また、ベースシート２及びリード導体３ａ，３ｂは、図１に示したように、ＦＰＣ（flexible printed circuit）として一体に製造することが可能であり、異物検出素子１の設置も図４のように給電コイル１０上面に貼着するだけであるため、極めて低コストで構成することが可能である。

尚、給電コイルへの貼設時に、給電コイル上面に容易に貼着できるように、ベースシート２の裏面（下層ベースシート２ａの裏面）に予め糊を塗布しておき、異物検出素子１全体をシールとして構成することも出来る。此の場合、ベースシート２の裏面を剥離自在な台紙に貼った状態で提供し、使用時に台紙から異物検出素子１を剥がして給電コイル上面に貼着することで、簡単に設置することが出来る。

また、本実施例に於いて、チップ搭載用ランド３ｄ，３ｄ対の数は４対、サーミスタチップ４の数は４個としているが、用途に応じてチップ搭載用ランド３ｄ，３ｄ対及びサーミスタチップ４の数は任意に変更することが出来る。更に、チップ搭載用ランド３ｄ，３ｄ対及びサーミスタチップ４の間隔も、用途に応じて任意に変更することが出来る。

図５は、本発明の実施例２に係る非接触給電装置の異物検出素子の平面図である。図５（ａ）は全体図、図５（ｂ）は図５（ａ）の切断線Ａで切断した状態を表す図である。図５において、図１と同様の部分については同符号を附している。尚、本実施例に於いて、リード導体３ａ，３ｂは、図３（ｂ）と同様に、ベースシートの表面側から裏面側の方向（即ち、シート面に垂直な方向）に並列するように平行に配線されており、下層ベースシート２ａと上層ベースシート２ｃとの間に挟み込まれ、また、リード導体３ａ，３ｂの間には中層ベースシート２ｂが挟み込まれており、中層ベースシート２ｂによってリード導体３ａ，３ｂ間は電気的に絶縁されている。各チップ搭載用ランド対３ｄ，３ｄには、図１と同様にサーミスタチップ４が半田付けされる。図５では、説明の便宜上、サーミスタチップ４は図示を省略している。

本実施例の異物検出素子１は、リード導体３ａ，３ｂの基端側に外部接続用ランド対３ｃ，３ｃが、所定の間隔で複数対設けられた点が実施例１の場合と異なっている。尚、図５（ａ）では、外部接続用ランド対３ｃ，３ｃが３対の例を記載しているが、外部接続用ランド対３ｃ，３ｃの数は任意の数とすることができる。また、図５（ａ）において、３つの外部接続用ランド対３ｃ，３ｃの各々は、一方がリード導体３ａに接続され、他方がリード導体３ｂに接続されている。

３つの外部接続用ランド対３ｃ，３ｃを、ベースシート２の基端側から、第１の外部接続用ランド対３ｃ，３ｃ、第２の外部接続用ランド対３ｃ，３ｃ、第３の外部接続用ランド対３ｃ，３ｃと呼ぶ。ベースシート２の第２及び第３の外部接続用ランド対３ｃ，３ｃの近傍の基端側には、切取線Ａ，Ｂが印刷され、又はミシン目により刻設されている。

本実施例の異物検出素子１を使用する場合、適用する給電コイル１０のサイズに応じて、そのまま使用するか、若しくは切断線Ａ又はＢで切り取って使用する。例えば、切取線Ａで切り取って使用する場合には、図５（ｂ）のようになる。

此のように、複数の外部接続用ランド対３ｃ，３ｃを所定の間隔を開けて設けて、目的に応じて切り取って長さの調節を可能としたことにより、適用する給電コイル１０のサイズに応じて外部接続用ランド対３ｃ，３ｃの位置を調節することができる。

図６は、本発明の実施例３に係る異物検出素子の平面図である。図６において、図１と同様の構成部分については同符号を附している。尚、本実施例に於いて、リード導体３ａ，３ｂは、図３（ｂ）と同様に、ベースシートの表面側から裏面側の方向（即ち、シート面に垂直な方向）に並列するように平行に配線されており、下層ベースシート２ａと上層ベースシート２ｃとの間に挟み込まれ、また、リード導体３ａ，３ｂの間には中層ベースシート２ｂが挟み込まれており、中層ベースシート２ｂによってリード導体３ａ，３ｂ間は電気的に絶縁されている。１９対のチップ搭載用ランド対３ｄ，３ｄの各々には、図１と同様にサーミスタチップ４＿１〜４＿１９が半田付けされる。尚、図６のチップ搭載用ランド対３ｄ，３ｄ及びサーミスタチップ４の数は一例であり、これらの数は用途に応じて任意に設定することが出来る。

本実施例では、ベースシート２は円形に構成されており、リード導体３ａ，３ｂは、ベースシート２の中心の周りに螺旋状に配設されている点が、実施例１と異なっている。此のように螺旋状のリード導体３ａ，３ｂに沿ってサーミスタチップ４＿１〜４＿１９を配設することで、図４（ａ）のような円形コイルの上面全体での異物検出を行うことが可能となる。

尚、本実施例では、ベースシート２の形状が円形の例を示したが、ベースシート２の形状は、異物検出を行う領域形状に合わせて、多角形、楕円形など任意の形状とすることが可能である。また、リード導体３ａ，３ｂの配線は、螺線配線の代わりに、図７のようにジグザグ配線とすることもできる。

図８は、本発明の実施例３に係る非接触給電装置の異物検出素子の（ａ）平面図及び（ｂ）断面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面を表している。本実施例では、リード導体３ａ，３ｂをツイスト線（撚線）としたことが、実施例１と相違する。リード導体３ａ，３ｂは、其々、表面がエナメル等の絶縁被覆材で被覆された細い導体線である。リード導体ｂの材質としては、銅などの良導電性の金属が使用されている。ベースシート２は下層ベースシート２ａと上層ベースシート２ｃとから構成されており、ツイスト線のリード導体３ａ，３ｂを下層ベースシート２ａと上層ベースシート２ｃとの間に挟んだ状態で、接着剤５により下層ベースシート２ａと上層ベースシート２ｃとが張り合わされている。リード導体３ａ，３ｂの基端側は、それぞれ、外部接続用ランド３ｃ，３ｃに接続されている。また、リード導体３ａ，３ｂの基端から先端にかけて、所定間隔でチップ搭載用ランド対３ｄ，３ｂが設けられており、各チップ搭載用ランド対３ｄ，３ｂの一方はリード導体３ａに、他方はリード導体３ｂにハンダ接続されている。ここで、各リード導体３ａ，３ｂの、チップ搭載用ランド対３ｄに接続する部分は、絶縁樹脂の被覆を部分的に剥がして、電気的に接続されている。また、各チップ搭載用ランド対３ｄ，３ｂの表面には、それぞれ、サーミスタチップ４が半田付けされている。

此の場合、ツイスト線のリード導体３ａ，３ｂを鎖交する磁束は打ち消し合って略ゼロとなるため、給電コイル１０が発生する交番磁場による誘導電流はツイスト線には生じない。故に、「発明が解決しようとする課題」欄に於いて説明したような誘導電流による異物の誤検出の問題は発生せず、高感度で異物検出が可能となる。また、ベースシート２及びリード導体３ａ，３ｂは、図１に示したように、ＦＰＣ（flexible printed circuit）として一体に製造することが可能であり、異物検出素子１の設置も図４のように給電コイル１０上面に貼着するだけであるため、極めて低コストで構成することが可能である。

１ 異物検出素子
２ ベースシート
２ａ 下層ベースシート
２ｂ 中層ベースシート
２ｃ 上層ベースシート
３ａ，３ｂ リード導体
３ｃ 外部接続用ランド
３ｄ チップ搭載用ランド
４，４＿１〜４＿１９ サーミスタチップ
５，５ａ，５ｂ 接着剤
１０ 給電コイル
１０ａ 磁性体コア
１０ｂ 巻線
１０ｃ 凹溝
１１ 外部リード線

Claims (4)

1. 給電コイルと受電コイルとの間で非接触給電を行う非接触給電装置において、前記給電コイル又は前記受電コイルの、両コイルが対向する対向面側に配設して用いられる異物検出素子であって、
   シート状の絶縁体からなる可撓性のベースシートと、
   前記ベースシートのシート面に沿って線状に配線された、一対のリード導体からなるリード導体対と、
   前記リード導体対の両リード導体間に接続された、面実装タイプのサーミスタチップと、を備え、
   前記リード導体対の両リード導体は、互いに電気的に絶縁されており、且つ、前記ベースシートのシート面に垂直な方向に並列するように配線され又は互いに捩り合わせた撚線状に配線されていることを特徴とする異物検出素子。
2. 前記ベースシートは、最下層の下層ベースシート、中層の中層ベースシート、及び最上層の上層ベースシートを絶縁性樹脂の接着剤で貼り合わせて構成され、前記下層ベースシート、前記中層ベースシート、及び前記上層ベースシートは、其々、絶縁樹脂フィルムで構成されており、
   前記リード導体対の両リード導体は、前記中層ベースシートを挟んで、前記ベースシートのシート面に垂直な方向に並列するように平行に配線された長尺なシート状導体で構成されており、
   前記各リード導体の其々に同数個形成された、一乃至複数のサーミスタランドを備え、
   前記サーミスタチップは、一方の前記リード導体の前記サーミスタランドと他方の前記リード導体の前記サーミスタランドの間に半田付けされていることを特徴とする請求項１記載の異物検出素子。
3. 前記リード導体対の両リード導体の、前記サーミスタチップが接続された箇所よりも基端側には、其々、外部リード線を半田付け可能な複数の外部接続用ランドが、所定の間隔をおいて複数個形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の異物検出素子。
4. 給電コイルと受電コイルとの間で非接触給電を行う非接触給電装置であって、前記給電コイル又は前記受電コイルの、両コイルが対向する対向面側に、請求項１乃至３の何れか一記載の異物検出素子が貼設されていることを特徴とする非接触給電装置。