JP4960710B2 - 無接点電力伝送コイル、携帯端末及び端末充電装置、平面コイルの磁性体層形成装置及び磁性体層形成方法 - Google Patents

無接点電力伝送コイル、携帯端末及び端末充電装置、平面コイルの磁性体層形成装置及び磁性体層形成方法 Download PDF

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Description

本発明は、例えば携帯電話端末などの小型且つ薄型の携帯端末に内蔵された二次電池の充電を行う際に、電磁誘導を利用して非接触による電力伝送を行うための無接点電力伝送コイルと、その無接点電力伝送コイルを内蔵した携帯端末及び端末充電装置、その無接点電力伝送コイルの平面コイルに磁性体層を形成する磁性体層形成装置及び磁性体層形成方法に関する。
従来より、例えば携帯端末に内蔵された二次電池を充電するための充電用電力を、無接点電力伝送コイルによる電磁誘導を利用して伝送するようなシステムが知られている。
また、特開2006−42519号の公開特許公報(特許文献1)には、例えば携帯電話端末のように薄型化が要求される携帯端末に搭載される無接点電力伝送コイルとして、表面に絶縁層が設けられた単線又は撚り線からなる電線を略々同一平面内に渦巻き状(スパイラル状)に巻回した平面コイルを用いることが開示されている。さらに、この公報には、送電側の平面コイルと受電側の平面コイルを対向させて配置した時に、それら両コイルの対向面の反対側の面に、両コイルから発生する磁界による不要輻射を抑えるため及び磁路形成のための磁性シートを、当該反対側の面全体を覆うようにそれぞれ設けることが開示されている。
特開2006−42519号公報(図2及び図3)
図38及び図39には、従来の渦巻き状の平面コイルを備えた無接点電力伝送コイル200の概略的な構造を示す。
図38に示すように、渦巻き状平面コイルは、単線や撚り線からなる電線201を同一平面内に渦巻き状に巻回したものとなされており、当該平面コイルの外周側203の電線端部(例えば巻き終わり側の電線端部)205がそのまま外部へ引き出され、一方、内周側202の電線端部(例えば巻き始め側の電線端部)204が上記渦巻き状に巻回された電線部の上(若しくは下)を通って外周側に引き出されている。そして、当該無接点電力伝送コイル200は、図39に示すように、上記平面コイルの一方の平面部側に、接着シート211等により磁性シート210が貼り付けられ、他方の平面部側が必要に応じて接着シート211等により端末筐体213の内壁面等に貼り付けられる。なお、図示は省略しているが、磁性シート210の外側には、アルミニウム等からなる金属シートも貼り付けられる。
ところで、近年は、携帯電話端末等をこれまで以上に薄型化することが望まれており、そのため、端末筐体内に配設される各種電子部品そのものの厚みを薄くすることのみならず、上述した渦巻き状平面コイルを有する無接点電力伝送コイルについても、その厚みをさらに薄くすることが要求されている。
ここで、上述の図38及び図39に示したような無接点電力伝送コイル200の場合、磁路形成のための磁性シート210を平面コイルに貼り付けるための接着シート211として、或る程度厚く且つ弾力性を有するものが使用されている。すなわち、平面コイルの平面部には、巻回された電線201による凹凸が形成されているため、例えば厚みの薄い接着シートを用いたのでは、平面コイルと磁性シートの密着性が悪くなり、最悪の場合、磁性シートが平面コイルから剥がれてしまうことになる。したがって、上記接着シート211には、上記平面コイル上の凹凸を吸収でき且つ当該平面コイルと磁性シートの密着性を高めるために、或る程度の厚みを持ち且つ弾力性を有するものが用いられている。
しかしながら、厚みの大きい接着シート211を用いるということは、無接点電力伝送コイルの薄型化にとって好ましいことではなく、携帯電話端末の更なる薄型化への要求に対する障害の一つになっている。
また、上述のような無接点電力伝送コイルにおいて、磁性シート210は、磁路を効率良く形成して電力伝送の特性を上げるために設けられているが、当該磁性シートを有する無接点電力伝送コイルであっても、一般的なコネクタ等に直接接続された状態で行われる電力伝送に比べて効率が落ちることは否めず、したがって、無接点電力伝送コイルについて更なる電力伝送の高効率化が求められている。
本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、更なる薄型化と電力伝送の高効率化を可能とする無接点電力伝送コイルと、その無接点電力伝送コイルを内蔵した携帯端末及び端末充電装置、平面コイルの磁性体層形成装置及び磁性体層形成方法を提供することを目的とする。
本発明の無接点電力伝送コイルは、単線又は撚り線からなる線状導体略々同一平面内渦巻き状に巻回されて形成されているとともに線状導体の内周部に中央穴部を有した平面コイルと、磁性体粒子がバインダ溶剤中に混入された液状の磁性体溶液を平面コイルの一方の平面部及び当該平面コイルの側面部を覆うように塗布するとともに平面コイルの中央穴部を当該平面コイルの厚み分よりも所定厚み分だけ浅く塞ぐように塗布して形成された磁性体層と、第一,第二の外部接続端子部と線状導体の内周側端部に接続される第一の接点部と線状導体の外周側端部に接続される第二の接点部と第一の接点部に第一の外部接続端子部を接続する第一の導体パターンと第二の接点部に第二の外部接続端子部を接続する第二の導体パターンとが形成され、平面コイルの他方の平面部が表面上に貼り付けられるフレキシブルプリント基板とを有することにより、上述した課題を解決する。
また、本発明の無接点電力伝送コイルは、渦巻き状の導体パターンが各々形成され且つその導体パターンの内周部に中央穴部が形成されているとともに当該導体パターンの外周形状に略々合わせた形状となされた複数の積層されたフレキシブルプリント基板と、そのフレキシブルプリント基板の各層の導体パターンの内周部のパターン端部をそれぞれ電気的に接続する第一のスルーホールと、フレキシブルプリント基板の各層の導体パターンの外周部のパターン端部をそれぞれ電気的に接続する第二のスルーホールとを有し、フレキシブルプリント基板のうち一層のフレキシブルプリント基板が、第一,第二の外部接続端子部と、第一のスルーホールに第一の外部接続端子部を電気的に接続する第一の導体パターンと、第二のスルーホールに第二の外部接続端子部を電気的に接続する第二の導体パターンとを備えた平面コイルと、磁性体粒子がバインダ溶剤中に混入された液状の磁性体溶液を、平面コイルの一方の平面部及び当該平面コイルの側面部を覆うように塗布するとともに平面コイルの上記中央穴部を当該平面コイルの厚み分よりも所定厚み分だけ浅く塞ぐように塗布して形成された磁性体層とを有することにより、上述した課題を解決する。
また、本発明の携帯端末は、二次電池と、他の無接点電力伝送コイルとの間で電磁誘導を利用して非接触により電力伝送を行う無接点電力伝送コイルと、無接点電力伝送コイルを通じて受電した電力を二次電池へ充電する制御を行う充電制御回路とを備え、無接点電力伝送コイルは、単線又は撚り線からなる線状導体が略々同一平面内で渦巻き状に巻回されて形成されているとともに線状導体の内周部に中央穴部を有した平面コイルと、磁性体粒子がバインダ溶剤中に混入された液状の磁性体溶液を平面コイルの一方の平面部及び当該平面コイルの側面部を覆うように塗布するとともに平面コイルの中央穴部を当該平面コイルの厚み分よりも所定厚み分だけ浅く塞ぐように塗布して形成された磁性体層と、第一,第二の外部接続端子部と線状導体の内周側端部に接続される第一の接点部と線状導体の外周側端部に接続される第二の接点部と第一の接点部に第一の外部接続端子部を接続する第一の導体パターンと第二の接点部に第二の外部接続端子部を接続する第二の導体パターンとが形成され、平面コイルの他方の平面部が表面上に貼り付けられるフレキシブルプリント基板とを有することにより、上述した課題を解決する。
また、本発明の携帯端末は、二次電池と、他の無接点電力伝送コイルとの間で電磁誘導を利用して非接触により電力伝送を行う無接点電力伝送コイルと、無接点電力伝送コイルを通じて受電した電力を二次電池へ充電する制御を行う充電制御回路とを備え、無接点電力伝送コイルは、渦巻き状の導体パターンが各々形成され且つその導体パターンの内周部に中央穴部が形成されているとともに当該導体パターンの外周形状に略々合わせた形状となされた複数の積層されたフレキシブルプリント基板と、そのフレキシブルプリント基板の各層の導体パターンの内周部のパターン端部をそれぞれ電気的に接続する第一のスルーホールと、フレキシブルプリント基板の各層の導体パターンの外周部のパターン端部をそれぞれ電気的に接続する第二のスルーホールとを有し、各層のフレキシブルプリント基板のうち一層のフレキシブルプリント基板が、第一,第二の外部接続端子部と第一のスルーホールに第一の外部接続端子部を電気的に接続する第一の導体パターンと第二のスルーホールに第二の外部接続端子部を電気的に接続する第二の導体パターンとを備えた平面コイルと、磁性体粒子がバインダ溶剤中に混入された液状の磁性体溶液を、平面コイルの一方の平面部及び当該平面コイルの側面部を覆うように塗布するとともにその平面コイルの中央穴部を当該平面コイルの厚み分よりも所定厚み分だけ浅く塞ぐように塗布して形成された磁性体層とを有することにより、上述した課題を解決する。
また、本発明の端末充電装置は、二次電池を備えた所定の携帯端末が載置される端末載置台と、定の携帯端末に搭載されている無接点電力伝送コイルとの間の電磁誘導を利用して非接触により当該携帯端末の二次電池を充電するための電力伝送を行う無接点電力伝送コイルと、無接点電力伝送コイルへの電力供給を制御する電力供給制御部とを備え、無接点電力伝送コイルは、単線又は撚り線からなる線状導体が略々同一平面内で渦巻き状に巻回されて形成されているとともにその線状導体の内周部に中央穴部を有した平面コイルと、磁性体粒子がバインダ溶剤中に混入された液状の磁性体溶液を平面コイルの一方の平面部及び当該平面コイルの側面部を覆うように塗布するとともに平面コイルの中央穴部を当該平面コイルの厚み分よりも所定厚み分だけ浅く塞ぐように塗布して形成された磁性体層と、第一,第二の外部接続端子部と線状導体の内周側端部に接続される第一の接点部と線状導体の外周側端部に接続される第二の接点部と第一の接点部に第一の外部接続端子部を接続する第一の導体パターンと第二の接点部に第二の外部接続端子部を接続する第二の導体パターンとが形成され、平面コイルの他方の平面部が表面上に貼り付けられるフレキシブルプリント基板とを有することにより、上述した課題を解決する。
また、本発明の端末充電装置は、二次電池を備えた所定の携帯端末が載置される端末載置台と、所定の携帯端末に搭載されているコイルとの間の電磁誘導を利用した非接触により当該携帯端末の二次電池を充電するための電力伝送を行う無接点電力伝送コイルと、無接点電力伝送コイルへの電力供給を制御する電力供給制御部とを備え、無接点電力伝送コイルは、渦巻き状の導体パターンが各々形成され且つその導体パターンの内周部に中央穴部が形成されているとともに当該導体パターンの外周形状に略々合わせた形状となされた複数の積層されたフレキシブルプリント基板と、そのフレキシブルプリント基板の各層の導体パターンの内周部のパターン端部をそれぞれ電気的に接続する第一のスルーホールと、フレキシブルプリント基板の各層の導体パターンの外周部のパターン端部をそれぞれ電気的に接続する第二のスルーホールとを有し、各層のフレキシブルプリント基板のうち一層のフレキシブルプリント基板が、第一,第二の外部接続端子部と第一のスルーホールに第一の外部接続端子部を電気的に接続する第一の導体パターンと第二のスルーホールに第二の外部接続端子部を電気的に接続する第二の導体パターンとを備えた平面コイルと、磁性体粒子がバインダ溶剤中に混入された液状の磁性体溶液を平面コイルの一方の平面部及び当該平面コイルの側面部を覆うように塗布するとともに平面コイルの中央穴部を当該平面コイルの厚み分よりも所定厚み分だけ浅く塞ぐように塗布して形成された磁性体層とを有することにより、上述した課題を解決する。
また、本発明の平面コイルの磁性体層形成装置は、線状導体略々同一平面内渦巻き状に巻回されて形成された平面コイルの他方の平面部側が載置され、平面コイルの線状導体の内周部に設けられた中央穴部に略々密着可能な径の外周部を有し且つ平面コイルの厚み分よりも所定厚み分だけ低くなされた円柱状の突起部を備えた底面部と、平面コイルの外周形状に略々相似し且つ当該平面コイルの外周部の直径よりも所定長だけ大きい径の内壁部とを有し平面コイルの厚み分よりも深い窪み形状となされた平面コイル装填部と、平面コイル装填部に平面コイルが装填された状態で、磁性体粒子がバインダ溶剤中に混入された液状の磁性体溶液を平面コイル装着部の開口部分から注入することにより、平面コイルの一方の平面部及び当該平面コイルの側面部を覆うとともに平面コイルの中央穴部を当該平面コイルの厚み分よりも所定厚み分だけ浅く塞ぐように塗布する磁性体溶液塗布部と、磁性体溶液塗布部により平面コイルの一方の平面部及び当該平面コイルの側面部を覆うとともに中央穴部を当該平面コイルの厚み分よりも所定厚み分だけ浅く塞ぐように塗布された磁性体溶液を圧縮する圧縮成型機と、平面コイル装填部の上記底面部側に設けられ、当該平面コイル装填部に装填された平面コイルを底面部側から押し出して取り出すための平面コイル押出部と、平面コイル装填部から取り出された平面コイル上に塗布された磁性体溶液を乾燥させる乾燥機とを有し、平面コイルの一方の平面部及び当該平面コイルの側面部を覆うとともに中央穴部を当該平面コイルの厚み分よりも所定厚み分だけ浅く塞ぐ磁性体層を形成することにより、上述した課題を解決する。
また、本発明の平面コイルの磁性体層形成方法は、線状導体略々同一平面内渦巻き状に巻回されて形成された平面コイルの他方の平面部側が載置され、平面コイルの線状導体の内周部に設けられた中央穴部に略々密着可能な径の外周部を有し且つ平面コイルの厚み分よりも所定厚み分だけ低くなされた円柱状の突起部を備えた底面部と、平面コイルの外周形状に略々相似し且つ当該平面コイルの外周部の直径よりも所定長だけ大きい径の内壁部とを有し平面コイルの厚み分よりも深い窪み形状となされた平面コイル装填部へ平面コイルを装填する工程と、平面コイル装填部に平面コイルが装填された状態で、磁性体粒子がバインダ溶剤中に混入された液状の磁性体溶液を、磁性体溶液塗布部にて平面コイル装着部の開口部分から注入することにより、平面コイルの一方の平面部及び当該平面コイルの側面部を覆うとともに平面コイルの上記中央穴部を当該平面コイルの厚み分よりも所定厚み分だけ浅く塞ぐように塗布する工程と、磁性体溶液塗布部により平面コイルの一方の平面部及び当該平面コイルの側面部を覆うとともに中央穴部を当該平面コイルの厚み分よりも所定厚み分だけ浅く塞ぐように塗布された磁性体溶液を、圧縮成型器により圧縮する工程と、平面コイル装填部の底面部側に設けられた平面コイル押出部により、平面コイル装填部に装填された平面コイルを底面部側から押し出して取り出す工程と、平面コイル装填部から取り出された平面コイル上に塗布された磁性体溶液を、乾燥機により乾燥させる工程とを有し、平面コイルの一方の平面部及び当該平面コイルの側面部を覆うとともに中央穴部を当該平面コイルの厚み分よりも所定厚み分だけ浅く塞ぐ磁性体層を形成することにより、上述した課題を解決する。
すなわち本発明によれば、平面コイルの一方の平面部と側面部を覆うとともに平面コイルの中央穴部を当該平面コイルの厚み分よりも所定厚み分だけ浅く塞ぐように磁性体層を塗布することにより、磁路が効率良く形成され且つ鎖交磁束が多くなるようにしている。
本発明によれば、平面コイルの一方の平面部と側面部を覆うとともに平面コイルの中央穴部を当該平面コイルの厚み分よりも所定厚み分だけ浅く塞ぐように磁性体層を塗布することにより、無接点電力伝送コイルの更なる薄型化と電力伝送の高効率化を可能とし、且つ、携帯端末及び端末充電装置の薄型化をも可能としている。
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。
なお、本実施形態では、本発明の渦巻き状平面コイルを有する無接点電力伝送コイルが搭載された携帯端末の一例として携帯電話端末を挙げ、また、本発明の端末充電装置の一例として、上記携帯電話端末を少なくとも充電可能なクレードルを挙げているが、勿論、ここで説明する内容はあくまで一例であり、本発明はこの例に限定されないことは言うまでもない。
〔クレードルと携帯電話端末の概略構成及び充電時の基本動作〕
図1には、本発明実施形態の携帯電話端末2とクレードル1の主要部の概略的な内部構造を示す。
本実施形態の携帯電話端末2は、少なくとも、当該端末の動作電力を発生する二次電池からなるバッテリ22と、当該バッテリ22の充電を行う際の受電側の無接点電力伝送コイルである二次側伝送コイル21と、上記二次側伝送コイル21を通じて受電した電力を上記バッテリ22へ供給して充電させるための充電制御回路を含む各種電子回路が実装された回路基板23とを、当該端末筐体の内部に備えている。なお、本実施形態において、一般的な携帯電話端末が備えているその他の構成要素の図示及び説明については省略している。
上記バッテリ22は着脱可能となされており、携帯電話端末2には当該バッテリ22を着脱する際に開閉(若しくは着脱)されるバッテリ蓋20が設けられている。
上記二次側伝送コイル21は、後述するように、導電性を有する線状導体が渦巻き状に形成された平面コイルとなされており、当該二次側伝送コイル21の一方の平面部が、上記バッテリ蓋20の内壁面、若しくは上記バッテリ22のバッテリ蓋側の外表面上に貼り付けられている。本実施形態では、上記バッテリ蓋20の内壁面に二次側伝送コイル21が貼り付けられている場合を例に挙げて説明する。上記二次側伝送コイル21の詳細な構成については後述する。
一方、本実施形態のクレードル1は、少なくとも、携帯電話端末2のバッテリ22の充電を行う際の送電側の無接点電力伝送コイルである一次側伝送コイル10と、上記一次側伝送コイル10への電力供給とその制御を行う制御基板部11と、例えば家庭用電源に接続される電源コード12とを、当該クレードル筐体の内部に備えている。なお、本実施形態において、一般的なクレードルが備えているその他の構成要素の図示及び説明については省略する。
このクレードル1の一次側伝送コイル10は、携帯電話端末2の二次側伝送コイル21と略々同様に、導電性を有する線状導体が渦巻き状に形成された平面コイルとなされており、当該一次側伝送コイル10の一方の平面部が、当該クレードル1に設けられている端末載置台の筐体内壁面側に貼り付けられている。
制御基板部11は、当該クレードル1の端末載置台に上記携帯電話端末2が置かれ、その携帯電話端末2の二次側伝送コイル21と当該クレードル1の一次側伝送コイル10とが近接配置することにより、一次側伝送コイル10内の磁界の状態が変化する。そして、制御基板部11は、上記二次側伝送コイル21が近接配置された時の一次側伝送コイル10における磁界の状態変化を間欠駆動等により監視する。
本実施形態の携帯電話端末2の充電制御回路は、クレードル1の端末載置台に自端末が置かれて、二次側伝送コイル21とクレードル1の一次側伝送コイル10とが近接配置することで、二次側伝送コイル21内の磁界の状態に変化が生じた時、その磁界状態変化に応じた電圧変動を検知可能となされている。そして、携帯電話端末2の充電制御回路は、上記一次側伝送コイル10が近接配置された時の二次側伝送コイル21における磁界の状態変化に応じた電圧変動による電圧値が、予め定めた所定の電圧値になったことを検知した時に、自端末がクレードル1の端末載置台に置かれたと判断する。
また、本実施形態において、クレードル1と携帯電話端末2は、上記一次側伝送コイル10及び二次側伝送コイル21を介した情報の伝達が可能となされている。例えば、上記携帯電話端末2がクレードル1の端末載置台に置かれ、上述のように磁界の状態変化に基づいて相互に一次側コイル10と二次側コイル21とが近接配置した時、それらクレードル1と携帯電話端末2は、上記一次側伝送コイル10及び二次側伝送コイル21を介した情報伝達により、互いに相手方を認証するための識別情報の交換を行う。
そして、本実施形態において、上記一次側コイル10と二次側コイル21とが近接配置されたことをクレードル1及び携帯電話端末2が共に検知し、更に、クレードル1と携帯電話端末2とが互いに相手方を認証できた時に、クレードル1から電力伝送が行われ、その伝送された電力により携帯電話端末2のバッテリ22の充電が行われることになる。
このように携帯電話端末2のバッテリ22への充電が開始される場合、上記クレードル1の制御基板部11は、上記電源コード12を通じて供給される家庭用交流電圧を所定の直流電圧に変換し、その直流電圧を用いて所定の周波数の交流電圧を生成して、当該生成した交流電圧を上記一次側伝送コイル10へ供給する。一方、携帯電話端末2側では、上記クレードル1の一次側伝送コイル10からの交流電圧により上記二次側伝送コイル21に交流電圧が誘起されると、その誘起された交流電圧を整流して直流電圧に変換し、その直流電圧によりバッテリ22の充電を行う。
また、本実施形態において、クレードル1の制御基板部11は、一次側伝送コイル10の磁界の状態変化に基づく電圧値が予め定めた所定の電圧値にならなかった時、若しくは、一次側伝送コイル10の磁界の状態変化に基づく電圧値が予め定めた所定の電圧値になった場合でも上記識別情報による相手方の認証が出来なかった時には、上記一次側伝送コイル10の磁界の状態変化が例えばコイン等の金属物体やその他の導電性物体が端末載置台に載っていることで発生したものであると判断し、上記一次側伝送コイル10への電力供給を行わないように制御する。
また、本実施形態において、クレードル1からの電力伝送により携帯電話端末2のバッテリ22の充電が行われている時、それらクレードル1と携帯電話端末2との間では、上記一次側伝送コイル10及び二次側伝送コイル21を介して充電情報の伝達が行われる。すなわち、携帯電話端末2の充電制御回路は、クレードル1からの電力伝送によりバッテリ22の充電が行われている時、そのバッテリ22の充電情報をクレードル1へ伝送する。クレードル1の制御基板部11は、携帯電話端末2から伝達された充電情報により、その端末2のバッテリ22の充電状況を監視しており、バッテリ22の充電が完了していないことを当該充電情報により把握している場合には上記一次側伝送コイル10を通じた電力伝送を続行し、一方、バッテリ22の充電が完了したことを充電情報により把握した場合には電力伝送を停止するような制御を行う。その他にも、制御基板部11は、例えば、携帯電話端末2から何らかの異常を示す情報が供給されたような場合にも電力伝送を停止する制御を行う。
〔無接点電力伝送コイルの平面コイルと磁性シートによる鎖交磁束の説明〕
先ず、本発明実施形態の無接点電力伝送コイルの説明に先立ち、単線や撚り線からなる電線が同一平面内に渦巻き状に巻回された平面コイルの平面部上に磁性シートが貼り付けられた無接点電力伝送コイルにおいて、その磁性シートの貼り付け方によって変わる鎖交磁束について説明する。
以下に示す図2〜図7は、携帯電話端末側の無接点電力伝送コイルとクレードル側の無接点電力伝送コイルがそれぞれ筐体壁を介して近接配置されている状態での概略的な断面を示すものである。なお、コイルの巻線数や各部の縮尺,配置等については実際のものとは異なっており、本発明の説明を容易にするために必要に応じてデフォルメされて示されている。また、これら図2〜図7には接着シートの図示については省略している。
図2には、例えば単線又は撚り線が渦巻き状に巻回された電線40からなる平面コイルの平面部上にのみ磁性シート44Aが貼り付けられた無接点電力伝送コイル21Aをバッテリ蓋の壁25に貼り付けた携帯電話端末の当該コイル近傍部分と、同じく、巻回された電線80からなる平面コイルの平面部上にのみ磁性シート84Aが形成された無接点電力伝送コイル10Aを筐体壁13に貼り付けたクレードルの当該コイル近傍(端末載置台近傍)部分の概略的な断面を示す。同様に、図4には、平面コイルの平面部よりも大きい磁性シート46Bが当該平面コイルの平面部上にのみ貼り付けられた携帯電話端末側の無接点電力伝送コイル21Bと、同じく平面コイルよりも大きい磁性シート86Bが当該平面コイルの平面部上にのみ貼り付けられたクレードル側の無接点電力伝送コイル10Bとが近接した部分、図6には、平面コイルの平面部よりも大きい磁性シート43Cが当該平面部と壁25を覆うように貼り付けられた携帯電話端末側の無接点電力伝送コイル21Cと、平面コイルの平面部より大きい磁性シート83Cが当該平面部と筐体壁13を覆うように貼り付けられたクレードル側の無接点電力伝送コイル10Cとが近接した部分の概略的な断面を示す。
また、図3には図2中の楕円E1で囲った部分を拡大すると同時に携帯電話端末とクレードルの両平面コイルにより形成される磁束Mの流れを示し、同様に、図5には図4中の楕円E2で囲った部分を拡大すると同時に両平面コイルにより形成される磁束Mの流れを、図7には図6中の楕円E3で囲った部分を拡大すると同時に両平面コイルにより形成される磁束Mの流れを示している。なお、図3,図5,図7の例では、図示を簡略化するための磁束Mの向きを一方向で描いているが、実際の電力伝送時には交流電圧が用いられるため磁束Mの向きは交互に反転することになる。
これら図2〜図7において、例えば図2及び図3のように、平面コイルの平面部の形状に略々合わせた大きさの磁性シート44A,84Aを貼り付けた構成では、平面コイルの上面にしか磁性シートが存在しないため、磁路が効率良く形成されず鎖交磁束は少なくなる。また、例えば図4及び図5のように、平面コイルの平面部よりも大きな磁性シート46B,86Bを平面コイルの平面部上にのみ貼り付けた構成では、平面コイルの上面だけでなく、平面コイルの上面から外れた位置の磁性シート46B,86Bを通る磁路も形成されることになるが、当該平面コイルの上面から外れた位置の両磁性シート46B,86Bの間隔が開いており、その間が空間になっているため、磁路が効率良く形成されず鎖交磁束は少なくなる。一方、例えば図6及び図7のように平面コイルの平面部と筐体等の壁面部を覆うように磁性シート43C,83Cを貼り付けた構成では、平面コイルの外周部の近傍にも磁性シート43C,83Cが存在するため、その部分の磁性シート43C,83Cを磁路が通ることになる。しかしながら、図6及び図7の例の場合、平面コイルの外周部で磁性シート43C,83Cと平面コイルとの間に或る程度の隙間が生じているため、その分だけ磁路が遠くなって効率良く形成されず、鎖交磁束が多くなるとは言い難い。
次に、図6及び図7のように平面コイルの平面部と筐体等の壁面部を覆うように磁性シート43C,83Cを貼り付けた構成例(条件J1)の無接点電力伝送コイルと、図4及び図5のように平面コイルの平面部よりも大きな磁性シート46B,86Bを平面部上にのみ貼り付けた構成例(条件J2)の無接点電力伝送コイルについて、図8に示す特性比較測定回路により測定を行った出力電圧と出力電流の特性比較図を図9に示す。また、図10には、図6及び図7の構成例(条件J1)の無接点電力伝送コイルと、図4及び図5の構成例(条件J2)の無接点電力伝送コイルについて、出力電流と電力伝送効率の特性比較図を示す。
図8に示す特性比較測定回路において、ACアダプタ160から供給された直流電力はコネクタ171を通じて一次回路161に供給される。一次回路161の制御回路172は、上記コネクタ171から供給された電力を用いて、測定用の基準周波数の交流電圧を生成して一次側コイル173に供給する。一方、二次回路162では、一次側コイル173からの交流電圧により上記二次側コイル175に交流電圧が誘起され、その交流電圧が整流回路175にて直流電圧に変換され、その直流電圧が制御回路を通って、負荷179が接続された電流計178と電圧計177に送られる。この特性比較測定回路により、図9,図10に示すような出力電圧と出力電流の特性比較結果が得られる。
すなわち、それら図9及び図10によれば、平面コイルに磁性シートを貼り付ける場合には、図6及び図7の構成例のように、平面コイルの平面部と筐体等の壁面部の全体を覆うように磁性シート43C,83Cを貼り付けた方、すなわち、平面コイルの側面部の近傍にも磁性シート43C,83Cが存在する構成とする方が、伝送効率の点で好ましい結果が得られることがわかる。但し、上記図6及び図7のように平面コイルの平面部と筐体等の壁面部を覆うように磁性シート43C,83Cを貼り付けた構成であっても、平面コイルの側面部で磁性シート43C,83Cが密着しておらず、或る程度の隙間が生じているため、その分だけ磁路形成の効率が低下していることになる。
そこで、本発明実施形態の無接点電力伝送コイルでは、例えば、ゴムやエポキシ樹脂を揮発性溶剤中に溶かしたバインダ溶剤中にフェライト粉又は磁性金属粉末等を混入させた磁性体溶液を、上記平面コイルの平面部及び側面部に塗布することにより、図11及び図12に示すように、平面コイルの平面部だけでなく側面部にも完全に密着した磁性体層45,85を形成する。
なお、図11は、単線又は撚り線が渦巻き状に巻回された電線40からなる平面コイルの平面部及び側面部に、磁性体層45を塗布により形成した無接点電力伝送コイル21をバッテリ蓋の壁25に貼り付けた本実施形態の携帯電話端末2の当該コイル近傍部分と、同じく、巻回された電線80からなる平面コイルの平面部及び側面部に、磁性体層85を塗布により形成した無接点電力伝送コイル10を筐体壁13に貼り付けたクレードル1の当該コイル近傍(端末載置台近傍)部分の概略的な断面を示している。また、図12には図11中の楕円E4で囲った部分を拡大すると同時に携帯電話端末2とクレードル1の両平面コイルにより形成される磁束Mの流れを示している。図12の例では、図示を簡略化するための磁束Mの向きを一方向で描いているが、実際の電力伝送時には交流電圧が用いられるため磁束Mの向きは交互に反転することになる。
本実施形態によれば、図11及び図12に示すように、平面コイルの平面部及び側面部に磁性体層を例えば塗布により形成したことにより、平面コイルの上面だけでなく側面部にも磁性体層が密着して存在し、また、平面コイル上の巻回された電線による凹凸部分にも完全に密着するように磁性体層が存在することになるため、磁路が効率良く形成されて多くの鎖交磁束が形成されることになる。したがって、図11及び図12の構成例によれば、無接点電力伝送コイルによる電力伝送の更なる高効率化が可能になる。
また、本実施形態によれば、塗布により磁性層を形成することで、磁性体が電線により強固に密着するようになるため、前述の磁性シートを接着シートなどで貼り付ける場合のように磁性シートが剥がれてしまうようなことがなくなり、電力伝送特性の安定化が図れる。
また、本実施形態によれば、磁性体層が塗布により形成されているため、前述したような或る程度の厚みを有し且つ弾力性をも備えた接着シートを使用する必要がなくなり、その結果、無接点電力伝送コイルの厚みを非常に薄くすることができることになる。したがって、本実施形態によれば、その無接点電力伝送コイルを搭載した携帯電話端末等の厚みも薄くすることができるようになる。
さらに、本実施形態によれば、平面コイルに磁性体層が塗布により形成されたものを無接点電力伝送コイルのユニットとして扱うことが可能となるため、前述したような磁性シートを貼り付ける等の工程が不要となり、例えば携帯電話端末等に組み込む際の工程の削減と取り扱いが簡易となる。
〔電線が巻回された平面コイル側面部に塗布により磁性体層が形成された例〕
図13及び図14には、前述の図38の例のように、電線40が渦巻き状に巻回された平面コイルの平面部及び側面部に、塗布により磁性体層が形成された本発明実施形態の無接点電力伝送コイル21の一構成例を示す。なお、以下に説明する各実施形態では、主に携帯電話端末2に搭載される無接点電力伝送コイル(二次側伝送コイル21)を例に挙げている。
図13の例は、単線や撚り線からなる電線40が同一平面内に渦巻き状に巻回された平面コイルを有し、当該平面コイルの外周側38の電線端部(例えば巻き終わり側の電線端部)がそのまま外部へ引き出され、一方、内周部37の電線端部(例えば巻き始め側の電線端部)44が当該渦巻き状に巻回された電線部の上(若しくは下)を通って外周部38側に引き出されるようになされた本実施形態の無接点電力伝送コイル21の概略断面を示している。また、図14は、図13中の楕円E5で囲った部分を拡大して示している。
この図13及び図14に示した無接点電力伝送コイル21では、少なくとも、平面コイルの内周部37の電線端部44が外周部38側に引き出されている側の平面部上と、当該平面コイルの側面部とを覆うように、磁性体層45が塗布により形成されている。また、磁性体層45は、平面コイルの渦巻き状の電線40の内周部37の中央穴部分にも塗布されており、当該中央穴部分を略々塞ぐように形成されている。その他、当該無接点電力伝送コイル21において、上記磁性体層45が形成されていない側の平面部側は接着シート42等により、本実施形態の携帯電話端末2のバッテリ蓋20の内壁面に貼り付けられる。また、図示は省略しているが、磁性体層45の外側には、アルミニウム等からなる金属シートも貼り付けられる。
この図13及び図14に示した無接点電力伝送コイルによれば、平面コイルの上面のみならず側面部にも磁性体層45が密着して形成されており、さらに、平面コイル上の巻回された電線40による凹凸部分にも完全に密着するように磁性体層45が存在することになるため、磁路が効率良く形成されて多くの鎖交磁束が形成されることになる。また、磁性体層45を塗布により形成しているため、磁性シートを貼り付ける場合よりも製造工程の削減、取り扱いの簡易化、特性の安定化が可能となる。
〔電線引き出し部をフレキシブルプリント基板により形成した例〕
図15〜図18には、電線40が渦巻き状に巻回された平面コイルの平面部と側面部の両者に塗布により磁性体層を形成すると共に、電線40の内周部37の電線端部(例えば巻き始め側の電線端部)をフレキシブルプリント基板90により外周部38側へ引き出すようにした実施形態の無接点電力伝送コイル21WDの構成例を示す。なお、図15は基板90上に平面コイルが貼り付けられた状態を正面から見た概略図を示しており、図16は平面コイルが貼り付けられていない状態の基板90を正面から見た概略図を、図17は本実施形態の無接点電力伝送コイル21WDの概略断面図を、図18は図17中の楕円E6で囲った部分を拡大して示している。
図15〜図18において、本実施形態の無接点電力伝送コイル21WDは、電線40が巻回された平面コイルの一方の平面部側がフレキシブルプリント基板90の表面上に例えば接着シート42にて貼り付けられており、また、当該平面コイルの他方の平面部と側面部には上記磁性体溶液を塗布することにより磁性体層100が形成されている。また、磁性体層100は、平面コイルの渦巻き状の電線40の内周部37の中央穴部分にも塗布されており、当該中央穴部分を略々塞ぐように形成されている。その他、図示は省略しているが、磁性体層100の外側には必要に応じてアルミニウム等からなる金属シートが貼り付けられる。また、フレキシブルプリント基板90の上記無接点電力伝送コイル21WDが貼り付けられた面の反対側の面は、図示しない接着シート等により、携帯電話端末2のバッテリ蓋20の内壁面に貼り付けられることになる。
フレキシブルプリント基板90は、ポリイミド樹脂などを基材とした非常に薄いシート状の基板であり、その表面には絶縁層が形成されていると共に、平面コイルの平面部に略々合致した形状を有している。また、この実施形態のフレキシブルプリント基板90は、平面コイルの内周部37内に配置される第一のコイル接点部36と、平面コイル外周部38の外側近傍に配置される第二のコイル接点部35と、第一の外部接続端子部31及び第二の外部接続端子部32とについては、表面絶縁層が形成されず、当該フレキシブルプリント基板90の内部導体が外部へ露出しており、さらに、第一のコイル接点部36と第一の外部接続端子部31は表面絶縁層下に形成された第一の内部導体パターン33を通じて電気的に接続され、第二のコイル接点部35と第二の外部接続端子部32は表面絶縁層下に形成された第二の内部導体パターン34を通じて電気的に接続されている。そして、上記フレキシブルプリント基板90に平面コイルが貼り付けられた時、上記第一のコイル接点部36には当該平面コイルの内周部37の巻き始め電線端部が電気的に接続され、上記第二のコイル接点部35には当該平面コイルの外周部38の巻き終わり電線端部が電気的に接続される。なお、この実施形態の場合、図15及び図16に示すように、フレキシブルプリント基板90は、突出部39を有し、この突出部39に第一の外部接続端子部31と第二の外部接続端子部32が配されているが、突出部39の形状については図15,図16の例に限定されるものではない。
上述のように、図15〜図18に示した無接点電力伝送コイル21WDによれば、第一のコイル接点部36と第一の外部接続端子部31とがフレキシブルプリント基板90の第一の内部導体パターン33を通じて電気的に接続され、第二のコイル接点部35と第二の外部接続端子部32とがフレキシブルプリント基板90の第二の内部導体パターン34を通じて電気的に接続されているため、図13に示した例のように内周部37の電線端部44が平面コイルの巻回された電線部の上(若しくは下)を通って外周部38側に引き出される構成例よりも、当該無接点電力伝送コイル21WDの厚みを非常に薄くすることが可能になっている。
また、図15〜図18の無接点電力伝送コイル21WDにおいては、平面コイルの平面部と側面部、さらには電線40の巻回により生ずる平面コイルの凹凸内にも完全に密着するように磁性体層100が塗布形成されているため、当該携帯電話端末2の充電時にはクレードル1の無接点電力伝送コイルとの間で磁路が効率良く形成されて多くの鎖交磁束が形成されることになり、効率の良い電力伝送が可能となる。また、磁性体層100を塗布により形成しているため、磁性シートを貼り付ける場合よりも製造工程の削減、取り扱いの簡易化、特性の安定化が可能となる。
〔平面コイルを多層フレキシブルプリント基板により形成した例〕
図19〜図21には、渦巻き状の導体パターンからなる平面コイルパターンが各々形成された複数のフレキシブルプリント基板を積層した多層構造の無接点電力伝送コイル21PDの概略構成を示す。なお、図19は多層構造のフレキシブルプリント基板からなる無接点電力伝送コイル21PDを正面から見た概略図を示しており、図20は多層構造のフレキシブルプリント基板からなる本実施形態の無接点電力伝送コイル21PDの概略断面図を、図21は図20中の楕円E7で囲った部分を拡大して示している。
図19〜図21において、本実施形態の無接点電力伝送コイル21PDは、例えば四層構造からなり、第一層目基板64a,第二層目基板64b,第三層目基板64c,第四層目基板64dは、それぞれ例えばポリイミド樹脂などを基材としたシート状の基板上に渦巻き状に巻回された線状の導体パターン60が形成されている。最上層である第一層目基板64aの表面には表面絶縁層62が形成されており、第一層目基板64aと第二層目基板64bとの間には接着層及び層間絶縁層63aが形成されている。同様に、第二層目基板64bと第三層目基板64cとの間には接着層及び層間絶縁層63bが、第三層目基板64cと第四層目基板64dとの間には接着層及び層間絶縁層63cが形成されている。最下層の第四層目基板64dの裏面側及び当該多層フレキシブルプリント基板の側面部には、少なくとも絶縁層65が形成されており、さらにその絶縁層65の外側には、前述同様の磁性体溶液を塗布することにより磁性体層101が形成されている。また、本実施形態の無接点電力伝送コイル21PDにおいて、渦巻き状の導体パターン50の内周部57には、当該内周部57より僅かに小さい穴を空ける加工などを施すことで中央穴が形成されており、上記磁性体層101はその中央穴部分にも塗布されており、当該中央穴部分を略々塞ぐように形成されている。その他、図示は省略しているが、磁性体層101の外側には必要に応じてアルミニウム等からなる金属シートも貼り付けられる。また、表面絶縁層62の表面側は、図示しない接着シートにより携帯電話端末2のバッテリ蓋20の内壁面に貼り付けられることになる。
また、この例の無接点電力伝送コイル21PDにおいて、第一層目基板64a〜第四層目基板64dの各導体パターン60の内周部57のパターン端部(巻き始め端部)は第一のスルーホール56により電気的に接続され、第一層目基板64a〜第四層目基板64dの各導体パターン60の外周部58のパターン端部(巻き終わり端部)は第二のスルーホール55により電気的に接続され、各層の導体パターン60の内周部57側の第一のスルーホール56は各層の導体パターン60の外周部58側のスルーホール61と電気的に接続されている。さらに、当該無接点電力伝送コイル21PDにおいて、例えば第四層目基板64dの第二のスルーホール55は第二の内部導体パターン54を通じて第二の外部接続端子部52と電気的に接続されており、第四層目基板64dの第一のスルーホール56はスルーホール61と第一の内部導体パターン53を通じて第一の外部接続端子部51と電気的に接続されている。なお、この実施形態の場合、図19に示すように、多層構造のフレキシブルプリント基板は、突出部59を有し、この突出部59に第一の外部接続端子部51と第二の外部接続端子部52が配されているが、突出部59の形状については図19の例に限定されるものではない。
上述のように、図19〜図21に示した実施形態の無接点電力伝送コイル21PDによれば、電線に比べて非常に薄い多層フレキシブルプリント基板上の導体パターン60により平面コイルが形成されていると共に、導体パターン60の内周部57のパターン端部が第一のスルーホール56及びスルーホール61と第一の内部導体パターン53を通じて第一の外部接続端子部51と接続され、同様に、導体パターン60の外周部58のパターン端部が第二のスルーホール55と第二の内部導体パターン54を通じて第二の外部接続端子部52と接続されているため、当該無接点電力伝送コイル21PDの厚みを非常に薄くすることが可能になっている。
上述のように、図19〜図21に示した実施形態の無接点電力伝送コイル21PDによれば、平面コイルが電線に比べて非常に薄い多層フレキシブルプリント基板上の導体パターン60により形成されていると共に、平面コイルの各導体パターン60の内周部57のパターン端部(巻き始めパターン端部)が接続された第一のスルーホール56と第一の外部接続端子部51とが、上記スルーホール61と第一の内部導体パターン53を通じて電気的に接続され、同様に、平面コイルの各導体パターン60の外周部58のパターン端部(巻き終わりパターン端部)が接続された第二のスルーホール55と第二の外部接続端子部52とが第二の内部導体パターン54を通じて電気的に接続され、前述の図38及び図39に示したように電線が重なってしまう部分が無く、したがって当該無接点電力伝送コイル21PDの厚みを非常に薄くすることが可能になっている。
また、図19〜図21の無接点電力伝送コイル21PDにおいては、平面コイルパターンの平面部と側面部に完全に密着するように磁性体層101が塗布により形成されているため、当該携帯電話端末2の充電時にはクレードル1の無接点電力伝送コイルとの間で磁路が効率良く形成されて多くの鎖交磁束が形成されることになり、効率の良い電力伝送が可能となる。
〔平面コイル内周部の中央穴部分に形成される磁性体層の説明〕
上述した図13〜図18にて説明した各実施形態の無接点電力伝送コイル21,21WDにおいては、電線40が巻回された平面コイルの内周部37の中央穴部分を略々塞ぐように磁性体層45,100が形成され、また、図19〜図21にて説明した実施形態の無接点電力伝送コイル21PDにおいては、多層フレキシブルプリント基板の平面コイルの内周部57に空けられた中央穴部分を略々塞ぐように磁性体層101が形成されている。したがって、それら各実施形態の無接点電力伝送コイルによれば、上記中央穴部の磁性体層により磁束を集中させることができ、磁路が効率良く形成されて多くの鎖交磁束が形成されることになるため、効率の良い電力伝送が可能となる。
ここで、磁路を効率良く形成するためには、前述したように、上記中央穴部分を略々完全に塞ぐように磁性体層を形成することが望ましいが、例えば、磁性体層の塗布時に平面コイルを治具に固定する際の位置決め用穴として当該中央穴部分を用いたり、或いは、無接点電力伝送コイルを携帯電話端末等へ組み込む際の位置決め用穴として中央穴部分を用いるような場合には、上記磁性体層にて中央穴部分の全てを塞ぐようにせずに、磁性体層を中央穴部分の途中(平面コイルの厚み方向の途中)までに留めるようにして形成してもよい。
図22及び図23には、例えば多層フレキシブルプリントの平面コイルに空けられた中央穴部分の途中まで磁性体層101が形成された無接点電力伝送コイルの概略構成を示す。なお、図22は、この例の無接点電力伝送コイルの概略断面図を、図23は図22中の楕円E8で囲った部分を拡大して示している。
〔無接点電力伝送コイルの磁性体層形成装置及び磁性体層形成工程の説明〕
以下、上述のように磁性体溶液を塗布することにより平面コイルの平面部及び側面部に磁性体層を形成する磁性体層形成装置の構成、及び、その磁性体層形成装置における磁性体層形成工程について説明する。なお、以下の説明では、電線40が渦巻き状に巻回された平面コイルに対して磁性体溶液を塗布する場合の磁性体層形成装置及び磁性体層形成工程を例に挙げて説明する。
図24〜図32には、磁性体溶液を注入することにより、平面コイルの平面部及び側面部に磁性体層を形成可能とした磁性体層形成装置120の主要部の概略構成及び磁性体層形成工程の概要を示す。なお、図24,図26〜図31には磁性体層形成装置120を側面側から見た概略断面図を、図25には平面コイルが装填される側から見た磁性体層形成装置120の概略正面図を示している。また、図32には、本実施形態の磁性体層形成工程により平面コイルに磁性体層が形成された状態を示している。なお、図24〜図32の複数の押出ピン部(押出ピン頭部122,押出ピン棒部123,押出ピン用穴部126)の個数,配置及び形状は一例であり、本発明はこの例に限定されるものではない。
図24〜図31において、平面コイル装填部121は、電線40が渦巻き状に巻回された平面コイルが位置決めされて当該平面コイルの一方の平面部側が載置される底面部と、平面コイルの外周形状に略々相似していると共に当該平面コイルの外周部38の直径よりも所定長だけ大きい径の内壁部127とを有し、さらに、その平面コイルの厚み分よりも十分に深い所定深さを有する略々円筒状の窪み部となされている。なお、当該平面コイル装填部121における上記所定長は、平面コイルの外周部38の電線40の外周側(平面コイルの側面部)に塗布されることになる磁性体層の厚みを決める値となり、上記所定深さは、平面コイルの平面部の電線40上に塗布される磁性体層の厚みを決める値となっている。また、当該平面コイル装填部121の円筒状の窪み部底面部分の中央部には、平面コイルの装填位置を決めると共に、当該平面コイルが装填された時に、その平面コイルの内周部37に略々密着可能な径(内周部37の直径よりも僅かに小さい径)の外周部124Cを有し且つ平面コイルの厚み分よりも所定厚み分だけ低くなされた円柱状の突起部124が設けられている。なお、当該平面コイル装填部121における上記所定厚みは、平面コイルの内周部37を塞ぐように塗布される磁性体層の厚みを決める値となる。また、平面コイル装填部121の内壁部127近傍の底面部分には、平面コイルの装填位置を決めると共に、当該平面コイルが装填された時に、その平面コイルの外周部38側の電線40が当該底面部分と接する円状の接触位置から、その平面コイルの外周部38端までの電線40の外周部分までの間が、略々密着するような曲線形状を有し且つ平面コイルの厚み分よりも所定厚み分だけ低くなされた円形突起部125が形成されている。なお、当該平面コイル装填部121における上記所定厚みは、平面コイルの平面部に塗布された磁性体層の面位置から当該平面コイルの外周部38側における磁性体層の高さを決める値となる。
また、平面コイル装填部121の底面部分には、複数の押出ピン部が設けられている。上記複数の各押出ピン部は、それぞれ押出ピン頭部122と押出ピン棒部123と押出ピン用穴部126とからなる。
上記押出ピン用穴部126は、例えば円筒形状となされており、上記平面コイル装填部121の底面部分から当該磁性体層形成装置120の底部まで貫通するようになされている。上記押出ピン頭部122は、上記平面コイル装填部121の底面部分における上記押出ピン用穴部126の径よりも僅かに小さい径で且つ上記押出ピン用穴部126の内壁面と摺動する外周部を有する円柱形状となされている。なお、図24等の例の場合、押出ピン用穴部126の円筒形状の直径は、上記平面コイル層装填部121の底面部から当該磁性体層形成装置120の底部まで同じ径となされているが、例えば、上記平面コイル装填部121の底部の上記押出ピン頭部122が嵌め込まれている部分よりも下側(磁性体層形成装置120の底部側)の径については、上記押出ピン頭部122の外周部直径よりも小さい径(で且つ押出ピン棒部123の径よりも十分大きい径)にすることにより、押出ピン頭部122の頭頂部面位置が上記平面コイル装填部121の底面部面位置と略々同じになるような面位置決めを可能にすると同時に、押出ピン頭部122が磁性体層形成装置120の底部側へ抜け落ちるのを防止するようにしてもよい。上記押出ピン棒部123は、一方の端部が上記押出ピン頭部122の裏面(平面コイル装填部121の底面側とは反対側となる面)に固定され、他方の端部が当該磁性体層形成装置120の底部よりも突き出すようになされた棒状部材により形成されている。また、本実施形態の磁性体層形成装置120において、上記押出ピン棒部123の他方の端部は、図示しない押出機により、必要に応じて当該押出ピン棒部123を上記平面コイル装填部121側へ押出可能となされている。
上述したような構成を備えた本実施形態の磁性体層形成装置120において、電線40が渦巻き状に巻回された平面コイルに磁性体溶液を塗布して磁性体層を形成する場合、先ず、第1の工程として、図26及び図27に示すように、各押出ピン頭部122の頭頂部面位置が上記平面コイル装填部121の底面部面位置と略々同じになるような面位置決めがなされた状態で、上記平面コイルの内周部37が当該平面コイル装填部121の円柱状突起部124の外周部124Cに略々密着するように嵌め込まれると同時に、平面コイルの外周部38が平面コイル装填部121の円形突起部125の曲線形状に略々密着するように嵌め込まれる。
次に、第2の工程として、図28及び図29に示すように、上記平面コイルが装填された状態の平面コイル装填部121の開口部上には磁性体溶液注入機が配設される。そして、当該第2の工程では、平面コイル装填部121の開口部上で上記磁性体溶液注入機130を移動させつつ、上記平面コイル装填部121内へ磁性体溶液131を所定量だけ注入する。なお、当該第2の工程にて磁性体溶液注入機130により注入される磁性体溶液131の所定量は、後工程である圧縮成型工程と乾燥工程後の平面コイル上の磁性体層の厚さを決める量となっている。
次に、第3の工程として、図30及び図31に示すように、平面コイル装填部121の内壁部127の径よりも僅かに小さい径で且つ当該平面コイル装填部121の内壁部127の壁面と摺動する外周部を有する例えば円柱形状となされている圧縮成型機132により、上記平面コイル装填部121内の磁性体溶液131が、当該平面コイル装填部121の底面部から所定の高さ(深さ)になるまで圧縮成型される。なお、当該第3の工程にて上記圧縮成型機132により圧縮成型された後の磁性体溶液131の所定高さ(深さ)は、後工程である乾燥工程後の平面コイル上の磁性体層の厚さを決める量となっている。そして、上記所定高さまでの圧縮成型が完了すると上記圧縮成型機132は取り外され、その後、図示しない押出機により、上記押出ピン棒部123の他方の端部が上記平面コイル装填部121側へ押し出される。これにより、圧縮成型された磁性体溶液131が塗布された状態の平面コイルが平面コイル装填部121から取り出されることになる。
次に、上記取り出された平面コイルは、第4の工程である乾燥工程に送られる。当該乾燥工程では、上記平面コイル上に塗布された状態の磁性体溶液131が、乾燥機133により乾燥処理される。当該乾燥処理にて上記磁性体溶液の揮発性物質が蒸発することにより、フェライト粉又は磁性金属粉末が平面コイル上に密着した状態で残り、磁性体層100が形成されることになる。
図24〜図32の例は、磁性体溶液注入機130により磁性体溶液を注入して磁性体層を形成する装置及び工程を挙げたが、本発明の磁性体層形成装置は、以下の図33及び図34に示すように、スクリーン塗布法を用いて磁性体溶液を塗布することにより、平面コイルの平面部及び側面部に磁性体層を形成することも可能である。図33及び図34は磁性体層形成装置120を側面側から見た概略断面図を示している。
当該スクリーン塗布法による磁性体層を形成する場合において、平面コイル装填部121に平面コイルを装填する第1の工程と、上記平面コイル装填部121内の磁性体溶液を圧縮成型機132により圧縮成型した後に取り出す第3の工程と、上記取り出された平面コイル上に塗布されている状態の磁性体溶液を乾燥させて磁性体層を蒸着した状態で形成する第4の工程については、前述同様でありここではそれら工程の図示及び説明については省略する。
スクリーン塗布法による磁性体層を形成する場合、第2の工程として、図33及び図34に示すように、上記平面コイルが装填された状態の平面コイル装填部121の開口部上には、多孔スクリーン135と磁性体溶液吐出機136及びヘラ機構137が配設される。多孔スクリーン135は、多数の微細な孔が空けられた板状器具であり、上記平面コイル装填部121の開口部上を覆うように被せて配置される。当該第2の工程では、次に、上記平面コイル装填部121上の被せられた多孔スクリーン135上に、上記磁性体溶液吐出機136から磁性体溶液が吐出される。また、第2の工程では、上記ヘラ機構137を上記多孔スクリーン135上で移動させることで、上記磁性体溶液吐出機136から多孔スクリーン135上に吐出された状態の磁性体溶液を、当該多孔スクリーン135の微細孔部へ塗り込んで、その微細孔部から平面コイル装填部121内へ滴下させる。これにより、多孔スクリーン135の微細孔部を通った磁性体溶液は、上記平面コイル装着部121内に満遍なく注入されることになる。この第2の工程の後は、前述同様の第3の工程に移行する。
〔磁性体溶液と比透磁率の関係〕
前述した磁性体溶液を注入する手法の場合は、磁性体溶液注入機130により磁性体溶液が注入されるため、平面コイル上に形成される磁性体層の内部に粗密が生じてしまうことがあるが、装置構成と工程は非常に簡易になり、また、磁性体溶液内の磁性体粉として、比透磁率を上げるのに非常に有効な粒子径の大きな磁性体粉を使用することが可能となる。
一方、上述のスクリーン塗布法を採用した場合、装置構成と工程は多少増加し、またスクリーンを通過する磁性体粒子の大きさと磁性体溶液塗布時の粘度に或る程度の制限はあるが、平面コイル上に形成される磁性体層の内部には粗密が生じ難く均一な磁性体層を形成可能となるため、比透磁率が或る程度低くてもよい場合には非常に有効となる。
図35〜図37には、本実施形態において磁性体層の比透磁率の値を決める際に測定した、平面コイル間のブリッジ結合磁路とその出力電圧及び伝送効率の関係を示す。なお、図35〜図37中の点線BRはブリッジ結合磁路における出力電圧と出力電流の特性曲線を、図中の二点鎖線OVは出力電圧の変化曲線を、図中の一点鎖線EFは伝送効率の特性曲線を示している。また、図35は透磁率が「30」の磁性体層の例を、図36は透磁率が「50」の磁性体層の例を、図37は透磁率が「70」の磁性体層の例を示している。
ここで、例えば携帯電話端末の急速充電を行う用途の場合、出力電圧は約4.5V〜5.5V、出力電流は約0.4A〜0.6Aが必要であり、磁性体層としては透磁率が高いものを使用する必要がある。このため、本実施形態では、これら図35〜図37の特性曲線と、携帯電話端末とクレードル間の無線点電力伝送にて必要とされる出力電圧及び出力電流値を基に、上記磁性体層形成装置及び磁性体層形成工程において塗布する磁性体溶液として、平面コイル上に形成後の磁性体層の比透磁率が少なくとも「50」以上となるように、バインダ溶剤に対する磁性体の濃度を調整したものを用いることとしている。
上述した実施形態の説明は、本発明の一例である。このため、本発明は上述した各実施形態に限定されることなく、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることはもちろんである。
上述の実施形態では、無接点電力伝送コイルの薄型化について携帯電話端末2を例に挙げて説明したが、クレードル1にも本発明は適用可能である。また、本実施形態では無接点電力伝送コイルは送電側或いは受電側の何れか一方の機能のみを有している例を挙げたが、送電側と受電側の両方の機能を備えた無接点電力伝送コイルにも本発明は適用可能である。
また、本実施形態では、携帯電話端末2とクレードル1の組み合わせを例に挙げたが、本発明はそれらに限定されず、例えばPDA(Personal Digital Assistants)等の各種の携帯端末とそのクレードルとの組み合わせや、非接触型ICカードとそのリーダライタなどに用いられる平面のコイルにも適用可能である。
本発明実施形態の携帯電話端末とクレードルの主要部の概略的な内部構造を示す図である。 平面コイルの平面部上にのみ磁性シートが貼り付けられた携帯電話端末側及びクレードル側の両無接点電力伝送コイルが近接配置されている時の当該コイル近傍部分の概略的な断面図である。 図2の一部を拡大すると共に両コイルにより形成される磁束の流れを示す図である。 平面コイルの平面部よりも大きい磁性シートが平面部上にのみ貼り付けられた携帯電話端末側及びクレードル側の両無接点電力伝送コイルが近接配置されている時の当該コイル近傍部分の概略的な断面図である。 図4の一部を拡大すると共に両コイルにより形成される磁束の流れを示す図である。 平面コイルの平面部よりも大きい磁性シートが平面部と筐体等の壁面部を覆うように貼り付けられた携帯電話端末側及びクレードル側の両無接点電力伝送コイルが近接配置されている時の当該コイル近傍部分の概略的な断面図である。 図6の一部を拡大すると共に両コイルにより形成される磁束の流れを示す図である。 無接点電力伝送による出力電圧と出力電流の特性比較を行うための特性比較測定回路を示すブロック回路図である。 図6及び図7の構成例(条件J1)の無接点電力伝送コイルと、図4及び図5の構成例(条件J2)の無接点電力伝送コイルについて、出力電圧と出力電流の特性を比較して示す図である。 図6及び図7の構成例(条件J1)の無接点電力伝送コイルと、図4及び図5の構成例(条件J2)の無接点電力伝送コイルについて、出力電流と電力伝送効率の特性を比較して示す図である。 平面コイルの平面部及び側面部に磁性体層を塗布により形成した本実施形態の携帯電話端末側及びクレードル側の両無接点電力伝送コイルが近接配置されている時の当該コイル近傍部分の概略的な断面図である。 図11の一部を拡大すると共に両コイルにより形成される磁束の流れを示す図である。 平面コイルの内周部の電線端部が当該平面コイルの上(若しくは下)を通って外周部側に引き出されるようになされた本実施形態の無接点電力伝送コイルの概略的な断面図である。 図13の一部を拡大して示す図である。 電線を渦巻き状に巻回した平面コイルを、その平面コイルに略々合致した形状のフレキシブルプリント基板上に貼り付けた状態の無接点電力伝送コイルを正面から見た概略図である。 図15の平面コイルが貼り付けられていない状態のフレキシブルプリント基板を正面から見た概略図である。 図15の平面コイルの平面部と側面部に磁性体層を形成した状態の無接点電力伝送コイルの概略断面図である。 図17の無接点電力伝送コイルの一部拡大図である。 渦巻き状の導体パターンからなる平面コイルパターンに略々合致した形状の多層フレキシブルプリント基板を有する無接点電力伝送コイルを正面から見た概略図である。 図19の多層フレキシブルプリント基板の平面コイルの平面部と側面部に磁性体層を形成した状態の無接点電力伝送コイルの概略断面図である。 図20の無接点電力伝送コイルの一部拡大図である。 渦巻き状の導体パターンからなる平面コイルパターンに略々合致した形状の多層フレキシブルプリント基板の平面コイル内周部に空けられた穴の途中まで磁性体層が形成された状態の無接点電力伝送コイルの概略断面図である。 図22の無接点電力伝送コイルの一部拡大図である。 磁性体溶液を注入することにより平面コイルの平面部及び側面部に磁性体層を形成可能とした本実施形態の磁性体層形成装置の主要部を側面側からみた概略的な断面図である。 平面コイルが装填される側から見た磁性体層形成装置の概略的な正面図である。 本実施形態の磁性体層形成装置の平面コイル装填部に平面コイルが装填されつつある状態を示す図である。 本実施形態の磁性体層形成装置の平面コイル装填部に平面コイルが完全に装填された状態を示す図である。 本実施形態の磁性体層形成装置の平面コイル装填部に磁性体溶液が注入されつつある状態を示す図である。 本実施形態の磁性体層形成装置の平面コイル装填部に磁性体溶液が完全に注入された状態を示す図である。 本実施形態の磁性体層形成装置の平面コイル装填部に注入された磁性体溶液が圧縮成型されつつある状態を示す図である。 本実施形態の磁性体層形成装置の平面コイル装填部に注入された磁性体溶液が完全に圧縮成型された後の状態を示す図である。 本実施形態の磁性体溶液が塗布された平面コイルの乾燥処理工程を示す図である。 本実施形態の磁性体層形成装置の平面コイル装填部に多孔スクリーンが配置された状態を示す図である。 本実施形態の磁性体層形成装置の平面コイル装填部に多孔スクリーンを通じて磁性体溶液が塗布されている状態を示す図である。 透磁率が「30」の磁性体層が形成された場合の平面コイル間のブリッジ結合磁路とその出力電圧及び伝送効率の関係を示す特性図である。 透磁率が「50」の磁性体層が形成された場合の平面コイル間のブリッジ結合磁路とその出力電圧及び伝送効率の関係を示す特性図である。 透磁率が「70」の磁性体層が形成された場合の平面コイル間のブリッジ結合磁路とその出力電圧及び伝送効率の関係を示す特性図である。 渦巻き状に巻回された電線の内周側の電線端部が、その渦巻き状に巻回された電線部の上若しくは下を通って外周側に引き出される従来の平面コイルを正面から見た概略図である。 図38の平面コイルの概略断面図である。
符号の説明
1 クレードル、2 携帯電話端末、10 クレードル側の無接点電力伝送コイル、11 制御基板部、12 電源コード、13 クレードルの筐体壁、20 バッテリ蓋、21 携帯電話端末側の無接点電力伝送コイル、22 バッテリ、23 回路基板、25 バッテリ蓋の壁、31,51 第一の外部接続端子部、32,52 第二の外部接続端子部、33,53 第一の内部導体パターン、34,54 第二の内部導体パターン、35 第二のコイル接点部、36 第一のコイル接点部、37,57 平面コイル内周部、 38,58 平面コイル外周部、39,59 突出部、40 渦巻き状に巻回された電線、43C,44A,46B 携帯電話端末側の接着シート、45,100,101 磁性体層、55 第二のスルーホール、56 第1のスルーホール、61 スルーホール、60 渦巻き状の導体パターン、62 表面絶縁層、63a 63b,63,c63d 接着層及び層間絶縁層、64a 第一層目基板、64b 第二層目基板、64c 第三層目基板、64d 第四層目基板、65 絶縁層、80 クレードルの渦巻き状に巻回された電線、 83C,84A,86B クレードル側の磁性シート、90 フレキシブルプリント基板、120 磁性体層形成装置、121 平面コイル装填部、122 押出ピン頭部、123 押出ピン棒部、124 平面コイル装填部底面部の円柱状突起部、125 平面コイル装填部底面部の円形突起部、126 押出ピン用穴部、127 平面コイル装填部の内壁部、130 磁性体溶液注入機、132 圧縮成型機、133 乾燥機、135 多孔スクリーン、136 磁性体溶液吐出機、137 ヘラ機構

Claims (12)

  1. 単線又は撚り線からなる線状導体略々同一平面内渦巻き状に巻回されて形成されているとともに、上記渦巻き状に巻回された線状導体の内周部に中央穴部を有した平面コイルと、
    磁性体粒子がバインダ溶剤中に混入された液状の磁性体溶液を、上記平面コイルの一方の平面部及び当該平面コイルの側面部を覆うように塗布するとともに、上記平面コイルの上記中央穴部を当該平面コイルの厚み分よりも所定厚み分だけ浅く塞ぐように塗布して形成された磁性体層と
    第一,第二の外部接続端子部と、上記渦巻き状に巻回された線状導体の内周側端部に接続される第一の接点部と、上記渦巻き状に巻回された線状導体の外周側端部に接続される第二の接点部と、上記第一の接点部と第一の外部接続端子部とを接続する第一の導体パターンと、上記第二の接点部と第二の外部接続端子部とを接続する第二の導体パターンとが形成され、上記平面コイルの他方の平面部が表面上に貼り付けられるフレキシブルプリント基板と、
    を有する無接点電力伝送コイル。
  2. 渦巻き状の導体パターンが各々形成され且つ上記渦巻き状の導体パターンの内周部に中央穴部が形成されているとともに当該渦巻き状の導体パターンの外周形状に略々合わせた形状となされた複数の積層されたフレキシブルプリント基板と、上記積層されたフレキシブルプリント基板の各層の導体パターンの内周部のパターン端部をそれぞれ電気的に接続する第一のスルーホールと、上記積層されたフレキシブルプリント基板の各層の導体パターンの外周部のパターン端部をそれぞれ電気的に接続する第二のスルーホールとを有し、各層のフレキシブルプリント基板のうち一層のフレキシブルプリント基板、第一,第二の外部接続端子部と、上記第一のスルーホールと上記第一の外部接続端子部を電気的に接続する第一の導体パターンと、上記第二のスルーホールと上記第二の外部接続端子部を電気的に接続する第二の導体パターンとを備えた平面コイルと
    磁性体粒子がバインダ溶剤中に混入された液状の磁性体溶液を、上記平面コイルの一方の平面部及び当該平面コイルの側面部を覆うように塗布するとともに、上記平面コイルの上記中央穴部を当該平面コイルの厚み分よりも所定厚み分だけ浅く塞ぐように塗布して形成された磁性体層と、
    を有する無接点電力伝送コイル。
  3. 二次電池と、
    他の無接点電力伝送コイルとの間で電磁誘導を利用して非接触により電力伝送を行う無接点電力伝送コイルと、
    上記無接点電力伝送コイルを通じて受電した電力を上記二次電池へ充電する制御を行う充電制御回路とを備え、
    上記無接点電力伝送コイルは、
    単線又は撚り線からなる線状導体が略々同一平面内で渦巻き状に巻回されて形成されているとともに上記渦巻き状に巻回された線状導体の内周部に中央穴部を有した平面コイルと、
    磁性体粒子がバインダ溶剤中に混入された液状の磁性体溶液を上記平面コイルの一方の平面部及び当該平面コイルの側面部を覆うように塗布するとともに上記平面コイルの上記中央穴部を当該平面コイルの厚み分よりも所定厚み分だけ浅く塞ぐように塗布して形成された磁性体層と、
    第一,第二の外部接続端子部と、上記渦巻き状に巻回された線状導体の内周側端部に接続される第一の接点部と、上記渦巻き状に巻回された線状導体の外周側端部に接続される第二の接点部と、上記第一の接点部と第一の外部接続端子部とを接続する第一の導体パターンと、上記第二の接点部と第二の外部接続端子部とを接続する第二の導体パターンとが形成され、上記平面コイルの他方の平面部が表面上に貼り付けられるフレキシブルプリント基板と、
    を有する携帯端末。
  4. 二次電池と、
    他の無接点電力伝送コイルとの間で電磁誘導を利用して非接触により電力伝送を行う接点電力伝送コイルと、
    上記無接点電力伝送コイルを通じて受電した電力を上記二次電池へ充電する制御を行う充電制御回路とを備え、
    上記無接点電力伝送コイルは、
    渦巻き状の導体パターンが各々形成され且つ上記渦巻き状の導体パターンの内周部に中央穴部が形成されているとともに当該渦巻き状の導体パターンの外周形状に略々合わせた形状となされた複数の積層されたフレキシブルプリント基板と、上記積層されたフレキシブルプリント基板の各層の導体パターンの内周部のパターン端部をそれぞれ電気的に接続する第一のスルーホールと、上記積層されたフレキシブルプリント基板の各層の導体パターンの外周部のパターン端部をそれぞれ電気的に接続する第二のスルーホールとを有し、各層のフレキシブルプリント基板のうち一層のフレキシブルプリント基板、第一,第二の外部接続端子部と、上記第一のスルーホールと上記第一の外部接続端子部を電気的に接続する第一の導体パターンと、上記第二のスルーホールと上記第二の外部接続端子部を電気的に接続する第二の導体パターンとを備えた平面コイルと、
    磁性体粒子がバインダ溶剤中に混入された液状の磁性体溶液を、上記平面コイルの一方の平面部及び当該平面コイルの側面部を覆うように塗布するとともに、上記平面コイルの上記中央穴部を当該平面コイルの厚み分よりも所定厚み分だけ浅く塞ぐように塗布して形成された磁性体層と、
    を有する携帯端末。
  5. 二次電池を備えた所定の携帯端末が載置される端末載置台と、
    記所定の携帯端末に搭載されている無接点電力伝送コイルとの間で電磁誘導を利用して非接触により当該携帯端末の二次電池を充電するための電力伝送を行う無接点電力伝送コイルと、
    上記無接点電力伝送コイルへの電力供給を制御する電力供給制御部とを備え、
    上記無接点電力伝送コイルは、
    単線又は撚り線からなる線状導体が略々同一平面内で渦巻き状に巻回されて形成されているとともに上記渦巻き状に巻回された線状導体の内周部に中央穴部を有した平面コイルと、
    磁性体粒子がバインダ溶剤中に混入された液状の磁性体溶液を上記平面コイルの一方の平面部及び当該平面コイルの側面部を覆うように塗布するとともに上記平面コイルの上記中央穴部を当該平面コイルの厚み分よりも所定厚み分だけ浅く塞ぐように塗布して形成された磁性体層と、
    第一,第二の外部接続端子部と、上記渦巻き状に巻回された線状導体の内周側端部に接続される第一の接点部と、上記渦巻き状に巻回された線状導体の外周側端部に接続される第二の接点部と、上記第一の接点部と第一の外部接続端子部を接続する第一の導体パターンと、上記第二の接点部と第二の外部接続端子部を接続する第二の導体パターンと、が形成され、上記平面コイルの他方の平面部が表面上に貼り付けられるフレキシブルプリント基板と、
    を有する端末充電装置。
  6. 二次電池を備えた所定の携帯端末が載置される端末載置台と、
    上記所定の携帯端末に搭載されている無接点電力伝送コイルとの間の電磁誘導を利用して、非接触により当該携帯端末の二次電池を充電するための電力伝送を行う無接点電力伝送コイルと、
    上記無接点電力伝送コイルへの電力供給を制御する電力供給制御部とを備え、
    上記無接点電力伝送コイルは、
    渦巻き状の導体パターンが各々形成され且つ上記渦巻き状の導体パターンの内周部に中央穴部が形成されているとともに当該渦巻き状の導体パターンの外周形状に略々合わせた形状となされた複数の積層されたフレキシブルプリント基板と、上記積層されたフレキシブルプリント基板の各層の導体パターンの内周部のパターン端部をそれぞれ電気的に接続する第一のスルーホールと、上記積層されたフレキシブルプリント基板の各層の導体パターンの外周部のパターン端部をそれぞれ電気的に接続する第二のスルーホールとを有し、各層のフレキシブルプリント基板のうち一層のフレキシブルプリント基板、第一,第二の外部接続端子部と、上記第一のスルーホールと上記第一の外部接続端子部を電気的に接続する第一の導体パターンと、上記第二のスルーホールと上記第二の外部接続端子部を電気的に接続する第二の導体パターンとを備えた平面コイルと、
    磁性体粒子がバインダ溶剤中に混入された液状の磁性体溶液を、上記平面コイルの一方の平面部及び当該平面コイルの側面部を覆うように塗布するとともに、上記平面コイルの上記中央穴部を当該平面コイルの厚み分よりも所定厚み分だけ浅く塞ぐように塗布して形成された磁性体層と、
    を有する端末充電装置。
  7. 線状導体略々同一平面内渦巻き状に巻回されて形成された平面コイルの他方の平面部側が載置され、上記平面コイルの線状導体の内周部に設けられた中央穴部に略々密着可能な径の外周部を有し且つ上記平面コイルの厚み分よりも所定厚み分だけ低くなされた円柱状の突起部を備えた底面部と、上記平面コイルの外周形状に略々相似し且つ当該平面コイルの外周部の直径よりも所定長だけ大きい径の内壁部とを有し上記平面コイルの厚み分よりも深い窪み形状となされた平面コイル装填部と、
    上記平面コイル装填部に上記平面コイルが装填された状態で、磁性体粒子がバインダ溶剤中に混入された液状の磁性体溶液を上記平面コイル装着部の開口部分から注入することにより、上記平面コイルの一方の平面部及び当該平面コイルの側面部を覆うとともに平面コイルの上記中央穴部を当該平面コイルの厚み分よりも所定厚み分だけ浅く塞ぐように塗布する磁性体溶液塗布部と
    上記磁性体溶液塗布部により上記平面コイルの一方の平面部及び当該平面コイルの側面部を覆うとともに上記中央穴部を当該平面コイルの厚み分よりも所定厚み分だけ浅く塞ぐように塗布された磁性体溶液を圧縮する圧縮成型機と、
    上記平面コイル装填部の上記底面部側に設けられ、当該平面コイル装填部に装填された平面コイルを上記底面部側から押し出して取り出すための平面コイル押出部と、
    上記平面コイル装填部から取り出された平面コイル上に塗布された磁性体溶液を乾燥させる乾燥機とを有し、
    上記平面コイルの一方の平面部及び当該平面コイルの側面部を覆うとともに上記中央穴部を当該平面コイルの厚み分よりも所定厚み分だけ浅く塞ぐ磁性体層を形成する磁性体層形成装置。
  8. 上記磁性体溶液塗布部は、多数の微細な孔が空けられた多孔スクリーンと、上記平面コイル装填部の開口部分を覆うように配置された上記多孔スクリーン上に上記磁性体溶液を吐出する磁性体溶液吐出機と、上記多孔スクリーン上を移動して当該多孔スクリーン上に吐出された磁性体溶液を上記微細な孔へ塗り込むことにより当該微細な孔から磁性体溶液を平面コイル装填部内へ滴下させるヘラ機構とを有す請求項記載磁性体層形成装置。
  9. 上記磁性体溶液の上記磁性体粒子とバインダ溶剤の濃度は、比透磁率で50以上となる濃度となされてい請求項記載磁性体層形成装置。
  10. 線状導体略々同一平面内渦巻き状に巻回されて形成された平面コイルの他方の平面部側が載置され、上記平面コイルの線状導体の内周部に設けられた中央穴部に略々密着可能な径の外周部を有し且つ上記平面コイルの厚み分よりも所定厚み分だけ低くなされた円柱状の突起部を備えた底面部と、上記平面コイルの外周形状に略々相似し且つ当該平面コイルの外周部の直径よりも所定長だけ大きい径の内壁部とを有し上記平面コイルの厚み分よりも深い窪み形状となされた平面コイル装填部へ上記平面コイルを装填する工程と、
    上記平面コイル装填部に上記平面コイルが装填された状態で、磁性体粒子がバインダ溶剤中に混入された液状の磁性体溶液を、磁性体溶液塗布部にて上記平面コイル装着部の開口部分から注入することにより、上記平面コイルの一方の平面部及び当該平面コイルの側面部を覆うとともに平面コイルの上記中央穴部を当該平面コイルの厚み分よりも所定厚み分だけ浅く塞ぐように塗布する工程と、
    上記磁性体溶液塗布部により上記平面コイルの一方の平面部及び当該平面コイルの側面部を覆うとともに上記中央穴部を当該平面コイルの厚み分よりも所定厚み分だけ浅く塞ぐように塗布された磁性体溶液を、圧縮成型器により圧縮する工程と、
    上記平面コイル装填部の上記底面部側に設けられた平面コイル押出部により、上記平面コイル装填部に装填された平面コイルを、上記底面部側から押し出して取り出す工程と、
    上記平面コイル装填部から取り出された平面コイル上に塗布された磁性体溶液を、乾燥機により乾燥させる工程とを有し、
    上記平面コイルの一方の平面部及び当該平面コイルの側面部を覆うとともに上記中央穴部を当該平面コイルの厚み分よりも所定厚み分だけ浅く塞ぐ磁性体層を形成する磁性体層形成方法。
  11. 上記磁性体溶液を塗布する工程は、多数の微細な孔が空けられた多孔スクリーンを上記平面コイル装填部の開口部分を覆うように配置する工程と、磁性体溶液吐出機により上記多孔スクリーン上に上記磁性体溶液を吐出する工程と、ヘラ機構を上記多孔スクリーン上で移動させ、上記多孔スクリーン上に吐出された磁性体溶液を上記微細な孔へ塗り込むことで、当該微細な孔から磁性体溶液を上記平面コイル装填部内へ滴下させる工程とを有す請求項10記載磁性体層形成方法。
  12. 上記磁性体溶液の上記磁性体粒子とバインダ溶剤の濃度は、比透磁率で50以上となる濃度となされてい請求項10記載磁性体層形成方法。
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