JP2020096414A - ケース - Google Patents

Abstract

【課題】電子機器に装着した状態で充電しても、電子機器の受電コイルと充電器の送電コイルとの間からの磁束の漏れを軽減し、電子機器の充電効率の低下を抑制する。【解決手段】本発明に係るケース（１）は、磁性体（１５）を備えた本体部（２）を備え、前記磁性体（１５）は、前記電子機器（２１）の受電コイル（２２）が搭載された位置と重なるように前記本体部（２）に備えられる。【選択図】図７

Description

本発明は受電コイルが搭載された電子機器に装着されるケースに関する。

スマートフォン等の携帯電子機器の保護や該携帯電子機器を操作し易くするために、該携帯電子機器にケースを装着させることが従来技術として知られている。

例えば、特許文献１には、携帯電話に代表される機器が取り付けられるカバーであって、機器が取り付けられる本体部と、機器の少なくとも一部を覆う形状に形成され、本体部に対して開閉自在に支持されたカバー部とを備えるカバーが開示されている。

特開２０１８−６７８７２号公報（２０１８年４月２６日公開）

しかしながら、特許文献１に開示されているカバーにおいて、該カバーを機器に装着させた状態で該機器を非接触充電方式により充電するときに、機器の非接触充電用受電コイルと充電器の送電コイルとの間が離れてしまう。その結果、受電コイルと送電コイル間の隙間から磁束の漏れが発生し、機器の充電効率が悪くなるという問題がある。

よって、本発明の一態様は、電子機器に装着した状態で充電しても、電子機器の受電コイルと充電器の送電コイルとの間からの磁束の漏れが軽減され、電子機器の充電効率の低下が抑制された、ケースを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るケースは、受電コイルが搭載された電子機器に装着されるケースであって、
前記電子機器に装着される本体部を備え、
前記本体部は磁性体を備え、
前記磁性体は、前記本体部を前記電子機器に装着したときに、前記電子機器の受電コイルが搭載された位置と重なるように前記本体部に備えられる。

本発明の一態様によれば、電子機器に装着した状態で充電しても、電子機器の受電コイルと充電器の送電コイルとの間からの磁束の漏れが軽減され、電子機器の充電効率の低下が抑制された、ケースを提供することができる。

本発明の実施形態１のケースを示す断面模式図である。 本発明の実施形態１のケースを示す斜視図である。 本発明の実施形態１のケースに装着される電子機器の背面図である。 本発明の実施形態１のケースを示す背面図である。 本発明の実施形態１のケースの充電器への設置を示す断面模式図である。 従来のケースを装着した電子機器の、充電器への設置を示す断面模式図である。 本発明の実施形態１のケースを装着した電子機器の、充電器への設置を示す断面模式図である。 本発明の実施形態２のケースを示す背面図である。 本発明の実施形態２のケースを装着した電子機器の、充電器への設置を示す断面模式図である。 本発明の実施形態２のケースを装着した電子機器の、充電器への設置を示す断面模式図である。 本発明の実施形態２の変形例のケースを装着した電子機器の、充電器への設置を示す断面模式図である。 本発明の実施形態３のケースに装着される電子機器の背面図である。 本発明の実施形態３のケースを示す背面図である。 本発明の実施形態３のケースを装着した電子機器の、ＮＦＣリーダー／ライターへの設置を示す断面模式図である。

〔実施形態１〕
図１〜５および７に基づいて、本発明の実施形態１のケースについて説明する。図１は、実施形態１のケースを示す断面模式図である。図２は、実施形態１のケースを示す斜視図である。図３は、実施形態１のケースに装着される電子機器の背面図である。図４は、実施形態１のケースを示す背面図である。図５は、実施形態１のケースの充電器への設置を示す断面模式図である。

（電子機器２１）
まず、本実施形態に係るケース１を装着する電子機器２１について図３を参照して説明する。電子機器２１の例として、スマートフォン、タブレット、電子辞書、ノート型パソコン等の携帯型電子機器が挙げられる。図３に示すように、電子機器２１は、その内部に、非接触充電用の受電コイル２２を備えて構成される。

受電コイル２２として、例えば、導電線を平面状に渦巻きに巻いた平面コイルを用いることができる。

（ケース１）
続いて、本実施形態に係るケース１について説明する。図１に示すように、実施形態１のケース１は、電子機器２１に装着される。このように、ケース１は、電子機器２１の少なくとも一部を覆うカバーとして用いられるものであり、収容ケースと表現される場合もある。以下では混乱のない限り「ケース」との表現を用いる。ケース１の部材の例としては、樹脂等が挙げられる。

図２に示すように、実施形態１のケース１は、本体部２を備える。本体部２は、電子機器２１に装着される。本体部２は、電子機器の背面を覆う電子機器背面カバー部４と、電子機器の側面を保護する電子機器側面カバー部５から構成される。すなわち、実施形態１のケース１は、電子機器背面カバー部４を底部とし、該底部の外周部に電子機器側面カバー部５を設けた、開口を有する略箱状のケースである。

例えば、電子機器がスマートフォンまたはタブレットの場合、スマートフォンまたはタブレットの画面等の表示部が設けられている面が当該電子機器の前面であり、当該表示部が設けられている面と反対側の面が当該電子機器の背面である。

また、図２の（Ｂ）に示すように、ケース１は、電子機器前面カバー部３を備えていてもよい。

電子機器背面カバー部４は板状であり、一方の面が電子機器２１の背面を覆い、ケース１の内面となる。電子機器背面カバー部４の他方の面はケース１の外面となる。電子機器背面カバー部４は平面視において略矩形状である。電子機器背面カバー部４は、電子機器２１の背面全体を覆ってもよいし、該背面の一部のみを覆ってもよい。

電子機器側面カバー部５は、電子機器背面カバー部４の外周部から立ち上がるように形成され、電子機器２１の側面を覆うように構成されている。

電子機器背面カバー部４および電子機器側面カバー部５は、図２に示すように、電子機器２１に配置されたカメラレンズおよびスイッチ等に対応する位置に開口部を設けてもよい。

また、本体部２は磁性体１５を備える。磁性体１５は、本体部２を電子機器２１に装着したときに、電子機器２１の受電コイル２２が搭載された位置と重なるように本体部２に備えられる。

図６は、従来のケースを装着した電子機器の、充電器への設置を示す断面模式図を示す。図７は、実施形態１のケース１を装着した電子機器の、充電器への設置を示す断面模式図を示す。従来のケース１１を装着した電子機器２１の場合、電子機器２１の受電コイル２２と充電器３１の送電コイル３２間が離れてしまう。したがって、電子機器２１の充電時に、受電コイル２２と送電コイル３２間の隙間から磁束の漏れが発生し、電子機器２１の充電効率が抑制される。実施形態１のケース１を装着した電子機器２１の場合、電子機器２１の充電時に、送電コイル３２から発生する磁束が、実施形態１のケース１に備える磁性体１５に集中する。よって、電子機器２１の受電コイル２２と充電器３１の送電コイル３２間の漏れ磁束を軽減することができ、電子機器２１の充電効率の減少を抑制することができる。充電器３１として、例えば、Ｑｉ規格に準拠した充電器等が挙げられる。

磁性体１５の形状は、電子機器２１の受電コイル２２の形状に応じて適宜選択することができる。図３および図４に示すように、磁性体１５の最大径が電子機器２１の受電コイル２２の外径以下であってもよい。電子機器２１の受電コイル２２と充電器３１の送電コイル３２間の漏れ磁束を軽減する点等で、磁性体１５の外径は受電コイル２２の中空部の内径と同等であることが好ましい。

磁性体１５は、電子機器２１の受電コイル２２と充電器の送電コイル３２間の漏れ磁束の軽減の点等で、強磁性体であることが好ましい。また、磁性体１５は、透磁率の高い磁性体であることが好ましい。強磁性体の例として、鉄、コバルト、ニッケル、およびその合金、フェライト等が挙げられる。強磁性体の中でも、抵抗率が高い点で、フェライトを磁性体１５として用いることが好ましい。フェライトを磁性体１５として使用する場合、充電時の周波数帯域で透磁率が高いフェライトを用いることが好ましい。

磁性体１５の厚さは、磁性体１５が設けられた部位における本体部２の厚さ以下であることが好ましく、電子機器背面カバー部４の厚さ以下であることがより好ましい。この構成により、磁性体１５を本体部２に内蔵させることによって、電子機器２１をケース１に装着し易くすることができる。

〔実施形態２〕
次に、図８〜１０に基づいて、本発明の実施形態２のケースについて説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

図８は実施形態２のケースを示す背面図である。図９は、実施形態２のケースを装着した電子機器の、充電器への設置を示す断面模式図である。図１０は、実施形態２のケースを装着した電子機器の、充電器への設置を示す断面模式図である。

実施形態２のケース１において、磁性体１５の最大径が、電子機器２１の受電コイル２２の外径より大きい構成となっている点が、実施形態１のケース１と相違する。この構成により、後述のように、貫通孔を設けることができる。

実施形態２のケース１は、図８に示すように、本体部２において、電子機器２１の受電コイル２２が搭載された位置と重なる領域の少なくとも一部に、貫通孔１６が形成されていてもよい。すなわち、磁性体１５に貫通孔１６が形成されていてもよい。

貫通孔１６の大きさは、受電コイル２２の外形の大きさ以上であることが好ましい。貫通孔１６の大きさが受電コイル２２の外形の大きさより小さいと、電子機器２１の受電コイル２２と充電器３１の送電コイル３２との間からの磁束の漏れが十分に軽減されない可能性がある。

図９は、貫通孔１６が形成された実施形態２のケース１を装着した電子機器の、充電器への設置を示す断面模式図である。図１０は、貫通孔１６が形成された実施形態２のケース１を装着した電子機器の、充電器への設置を示す断面模式図である。図１０は、電子機器２１の充電時の磁束の流れを矢印で示す。

図１０に示すように、貫通孔１６が形成されたことによって、電子機器２１の充電時に受電コイル２２から送電コイル３２へのコイル外側の磁束が磁性体１５に集中することによって、送電コイル３２から受電コイル２２へのコイル内側の磁束が閉じ込められる。コイル内側の磁束は貫通孔１６を通過し、磁性体１５による損失を受けないため、さらに電子機器２１の充電効率を向上させることができる。

貫通孔１６の内径は、電子機器２１の充電効率の向上の点で、受電コイル２２の外径と同等であることがより好ましい。

＜変形例＞
上記では、ケース１に貫通孔１６が設けられている構成について説明したが、本実施形態は当該構成に限定されない。図１１は実施形態２の変形例のケースを装着した電子機器の、充電器への設置を示す断面模式図である。図１１の（Ａ）の構成は、ケース１に貫通孔１６を設けずに、磁性体１５の中央部にあたる位置に中空部２４を設けている点が図９の構成と異なる。中空部２４の大きさは、受電コイル２２の外形の大きさ以上であることが好ましい。中空部２４の大きさが受電コイル２２の外形の大きさより小さいと、電子機器２１の受電コイル２２と充電器３１の送電コイル３２との間からの磁束の漏れが十分に軽減されない可能性がある。

また、図１１の（Ｂ）の構成は、図１１の（Ａ）の構成における中空部２４を非磁性部材２５によって充填いている点が図９のケース１と異なる。なお、図９の構成における貫通孔１６を非磁性部材２５によって充填いている構成であってもよい。非磁性部材の例として、樹脂等が挙げられる。非磁性部材２５は、ケース１と同じ部材であってもよいし、ケース１とは異なる非磁性部材であってもよい。

〔実施形態３〕
次に、図１２〜１４に基づいて、本発明の実施形態３のケースについて説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

図１２は、実施形態３のケースに装着される電子機器の背面図である。図１３は、実施形態３のケースを示す背面図である。図１４は、実施形態３のケースを装着した電子機器の、ＮＦＣリーダー／ライター３４への設置を示す断面模式図である。

実施形態３のケース１に装着する電子機器２１は、図１２に示すように、その内部に、非接触充電用の受電コイル２２と、近距離無線通信（ＮＦＣ）アンテナ２３を備えて構成される。

実施形態３のケース１において、図１３に示すように、磁性体１５は、電子機器２１の受電コイル２２が搭載された位置と重なる領域から、電子機器２１の近距離無線通信（ＮＦＣ）アンテナ２３が搭載された位置と重なる領域まで移動可能なように、ケース１に備えられている構成となっている点が、実施形態１のケース１と相違する。

この構成により、ＮＦＣリーダー／ライター３４のＮＦＣアンテナ３５からの信号が磁性体１５によって遮蔽され、電子機器のＮＦＣアンテナ２３が動作しない状態とすることができる。したがって、非充電時に、磁性体１５をＮＦＣアンテナ２３が搭載された位置と重なる領域に移動させることにより、ＮＦＣが意図せずに作動することを防止することができる。これは、磁性体１５をＮＦＣアンテナが搭載された位置と重なる領域に移動させると、遮蔽効果が生じるためである。すなわち、ＮＦＣリーダー／ライター３４とＮＦＣアンテナ２３の間の磁性体１５が無線通信に影響を及ぼし、正常に通信できなくなる。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係るケース（１）は、受電コイル（２２）が搭載された電子機器（２１）に装着されるケースであって、前記電子機器（２１）に装着される本体部（２）を備え、前記本体部（２）は磁性体（１５）を備え、前記磁性体（１５）は、前記本体部（２）を前記電子機器（２１）に装着したときに、前記電子機器（２１）の受電コイル（２２）が搭載された位置と重なるように前記本体部（２）に備えられる。

上記の構成によれば、電子機器の非接触充電用受電コイルと重なる、ケースの領域に磁性体を配置させることにより、充電器の送電コイルから発生する磁束が磁性体に集中し、電子機器の受電コイルと充電器の送電コイル間の漏れ磁束を軽減する。その結果、電子機器の充電効率の減少を抑制することができる。

本発明の態様２に係るケース（１）は、上記態様１において、前記磁性体（１５）が強磁性体である構成としてもよい。

上記の構成によれば、電子機器の受電コイルと充電器の送電コイル間の漏れ磁束をより軽減でき、電子機器の充電効率の減少を抑制することができる。

本発明の態様３に係るケース（１）は、上記態様１または２において、前記磁性体（１５）の厚さが、当該磁性体（１５）が設けられた部位における前記本体部（２）の厚さ以下である構成としてもよい。

上記の構成によれば、磁性体を本体部に内蔵することによって、電子機器をケースに装着し易くすることができる。

本発明の態様４に係るケース（１）は、上記態様１〜３のいずれかにおいて、前記磁性体（１５）の最大径が、前記電子機器（２１）の受電コイル（２２）の外径以下である構成としてもよい。

上記の構成によれば、送電コイルの磁束が磁性体に集中されることによって、漏れ磁束の発生を抑制することができ、電子機器の充電効率の減少を抑制することができる。

本発明の態様５に係るケース（１）は、上記態様１〜３のいずれかにおいて、前記磁性体（１５）の最大径が、前記電子機器（２１）の受電コイル（２２）の外径より大きい構成としてもよい。

上記の構成によれば、電子機器の受電コイルと充電器の送電コイル間の漏れ磁束をより軽減でき、電子機器の充電効率の減少を抑制することができる。

本発明の態様６に係るケース（１）は、上記態様５において、前記本体部（２）において、前記電子機器（２１）の受電コイル（２２）が搭載された位置と重なる領域の少なくとも一部に貫通孔（１６）が形成されている構成としてもよい。

上記の構成によれば、磁性体にコイル外周の受電コイルから送電コイルへの磁束が集中するため、コイル内側の磁束が閉じ込められる。コイル内側の磁束は磁性体による損失を受けないため、より電子機器の充電効率を向上させることができる。

本発明の態様７に係るケース（１）は、上記態様１〜５のいずれかにおいて、前記磁性体（１５）は、前記電子機器（２１）の近距離無線通信アンテナ（２３）が搭載された位置と重なる領域に移動可能に備えられる構成としてもよい。

上記の構成によれば、磁性体を近距離無線通信（ＮＦＣ）アンテナが搭載された位置と重なる領域に移動させることにより、ＮＦＣが意図せずに作動することを防止することができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１、１１ ケース
２ 本体部
３ 電子機器前面カバー部
４ 電子機器背面カバー部
５ 電子機器側面カバー部
１５ 磁性体
１６ 貫通孔
２１ 電子機器
２２ 受電コイル
２３ ＮＦＣアンテナ
２４ 中空部
２５ 非磁性部材
３１ 充電器
３２ 送電コイル
３３ 充電ケーブル
３４ ＮＦＣリーダー／ライター
３５ 通信ケーブル

Claims (7)

1. 受電コイルが搭載された電子機器に装着されるケースであって、
   前記電子機器に装着される本体部を備え、
   前記本体部は磁性体を備え、
   前記磁性体は、前記本体部を前記電子機器に装着したときに、前記電子機器の受電コイルが搭載された位置と重なるように前記本体部に備えられる、ケース。
2. 前記磁性体が強磁性体である、請求項１に記載のケース。
3. 前記磁性体の厚さが、当該磁性体が設けられた部位における前記本体部の厚さ以下である、請求項１または２に記載のケース。
4. 前記磁性体の最大径が、前記電子機器の受電コイルの外径以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のケース。
5. 前記磁性体の最大径が、前記電子機器の受電コイルの外径より大きい、請求項１〜３のいずれか１項に記載のケース。
6. 前記本体部において、前記電子機器の受電コイルが搭載された位置と重なる領域の少なくとも一部に貫通孔が形成されている、請求項５に記載のケース。
7. 前記磁性体は、前記電子機器の受電コイルが搭載された位置と重なる領域から前記電子機器の近距離無線通信アンテナが搭載された位置と重なる領域まで移動可能に備えられる、請求項１〜５のいずれか１項に記載のケース。

Images