KR20090006762A - 코일 유닛 및 전자 기기 - Google Patents

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히로후미 오까다
요오이찌로오 곤도오
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 부품으로서의 취급이 간이하고, 게다가 이물질의 혼입을 방지할 수 있는 코일 유닛 및 그것을 이용한 전자 기기를 제공하는 것이다.
코일 유닛(22)은 평면 형상 코일(30)과, 평면 형상 코일을 수용하는 오목부(41)를 포함하고, 오목부의 저면(42)에 평면 형상 코일의 전송면(32)을 대면시켜 배치시키는 코일 수용 하우징(40)과, 평면 형상 코일의 비전송면(33)측에 실장 부품(53)이 탑재되는 실장면(51)을 갖고, 평면 형상 코일의 내측 단부 인출선 및 외측 단부 인출선(34, 35)이 접속되는 기판(50)을 갖는다. 기판(50)은 코일 수용 하우징(40)의 오목부(41)의 개구 단부(48)측에서 코일 수용 하우징(40)의 덮개로서 고정된다.
코일 유닛, 코일 수용 하우징, 단부 인출선, 실장면, 기판

Description

코일 유닛 및 전자 기기 {COIL UNIT AND ELECTRICAL DEVICE}
본 발명은 코일을 이용한 무접점 전력 전송에 관한 코일 유닛 및 전자 기기 등에 관한 것이다.
최근 전자 유도(電磁誘導)를 이용하여 금속 부분의 접점이 없어도 전력 전송을 가능하게 하는 무접점 전력 전송(비접촉 전력 전송)이 각광을 받고 있다. 이 무접점 전력 전송의 적용예로서, 휴대 전화기나 가정용 기기(예를 들어, 전화기의 무선 단말기)의 충전 등이 제안되어 있다.
무접점 전력 전송의 종래 기술로서 특허 문헌 1이 있다. 이 특허 문헌 1에서는 송전 드라이버의 출력에 접속된 공진 콘덴서와 1차 코일에 의해 직렬 공진 회로를 구성하여 송전 장치(1차측)로부터 수전 장치(2차측)로 전력을 공급하고 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 출원 공개 제2006-60909호 공보
무접점 전력 전송에서는 1차측 및 2차측에 코일 유닛을 배치하는 것이 불가결하다. 특히 소형 기기에 코일 유닛을 내장하는 경우, 코일 유닛 자체의 소형화 가 요구된다. 또한, 기기의 조립에 필요로 하는 하나의 부품으로서 코일 유닛 자체가 취급하기 쉬운 형상인 것이 요망된다. 또한, 코일 유닛 자체에 이물질이 혼입되어 전기적 고장을 야기시키는 것이어서는 안 된다.
본 발명의 몇 개의 형태는 부품으로서의 취급이 간이하고, 게다가 이물질의 혼입을 방지할 수 있는 코일 유닛 및 그것을 이용한 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 형태에 관한 코일 유닛은,
평면 형상 코일과,
상기 평면 형상 코일을 수용하는 오목부를 포함하고, 상기 오목부의 저면(底面)에 상기 평면 형상 코일의 전송면을 대면시켜 배치시키는 코일 수용 하우징과,
상기 평면 형상 코일의 비전송면측에 실장 부품이 탑재되는 실장면을 갖고, 상기 평면 형상 코일의 내측 단부 인출선 및 외측 단부 인출선이 접속되는 기판을 갖고,
상기 기판이 상기 코일 수용 하우징의 상기 오목부의 개구 단부측에서 상기 코일 수용 하우징의 덮개로서 고정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 형태에 따르면, 코일은 코일 수용 하우징과 기판으로 덮이므로 코일 유닛으로서 평면 형상 코일 자체가 노출되지 않아 전기 부품으로서 취급하기 쉬운 형상으로 된다. 게다가 코일 수용 하우징에는 불필요하게 구멍을 형성할 필요가 없으므로, 평면 형상 코일의 수용 공간은 코일 수용 하우징과 기판으로 덮여 외부로부터 이물질이 혼입되지 않는 구조로 된다. 코일 수용 하우징의 내부 공간에는 평면 형상 코일 외에 실장 부품이나 실장 패턴이 존재하지만, 금속 이물질의 혼입에 의한 전기적 장해도 발생되기 어렵다.
본 발명의 일 형태에서는 상기 평면 형상 코일은 상기 내측 단부 인출선이 상기 전송면 상을 통해 인출되고, 상기 코일 수용 하우징의 상기 저면에는 상기 내측 단부 인출선을 수용하는 수용부를 설치할 수 있다. 이와 같이 하면, 평면 형상 코일의 내측 단부 인출선의 두께가 코일 유닛의 높이에 영향을 미치지 않거나 적어도 그 영향을 저감시킬 수 있어 코일 유닛의 소형화가 도모된다.
본 발명의 일 형태에서는 상기 평면 형상 코일은 공심부를 갖고, 상기 코일 수용 하우징에는 상기 평면 형상 코일의 상기 공심부를 위치 결정하는 위치 결정 돌기부를 설치할 수 있다.
이와 같이 하여 평면 형상 코일 자체의 형상인 공심부를 이용하여 평면 형상 코일을 위치 결정할 수 있다.
본 발명의 일 형태에서는 상기 평면 형상 코일의 상기 비전송면측에 배치되는 자성 시트를 더 갖고, 상기 코일 수용 하우징과 상기 기판 사이에 상기 평면 형상 코일 및 상기 자성 시트를 수용할 수 있다.
자성 시트는 평면 형상 코일로부터의 자속(磁速)을 받는 작용을 하여, 평면 형상 코일의 인덕턴스를 높일 수 있다.
본 발명의 일 형태에서는 상기 자성 시트는 상기 기판의 실장면과 대면하는 측에 자기 실드 시트를 적층할 수 있다.
자기 실드 시트는 자성 시트가 완전히 포착하지 않은 자속을 흡수하여 기판 상의 실장 부품에의 자속의 악영향을 회피할 수 있다.
본 발명의 일 형태에서는 상기 자성 시트의 외주 단부와 상기 코일 수용 하우징의 내벽 사이에 밀봉재가 봉입되고, 상기 평면 형상 코일의 상기 내측 단부 및 외측 단부 인출선은 상기 밀봉재를 통과하여 상기 기판에 접속할 수 있다.
이와 같이 하면 자성 시트의 단부를 덮거나 혹은 자성 시트의 단부의 재료가 낙하하는 경로를 밀봉할 수 있다. 이로 인해, 기판의 실장면 상에 금속 이물질이 낙하하는 것을 방지할 수 있고, 따라서 패턴 쇼트 등의 전기적 폐해를 야기시키는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 형태에서는 상기 기판은 상기 실장면과는 반대측의 노출면에, 상기 내측 단부 인출선 및 상기 외측 단부 인출선이 접속되는 접속 패턴이 설치되고, 상기 기판의 외주 단부에 절결부가 형성되고, 상기 내측 단부 및 외측 단부 인출선은 상기 절결부를 통해 상기 실장면으로부터 상기 노출면으로 인출될 수 있다.
기판의 노출면에 접속 패턴이 있으면 코일 유닛을 조립한 후에 평면 형상 코일을 접속 패턴에 접속할 수 있어 작업성이 높아진다.
본 발명의 일 형태에서는 상기 기판은 상기 실장면에 상기 내측 단부 인출선 및 상기 외측 단부 인출선이 접속되는 접속 패턴을 가질 수 있다.
이와 같이 하면 기판에 절결부를 마련하는 것 및 절결부를 통해 내측 단부 인출선 및 외측 단부 인출선을 노출면에 인출할 필요가 없어 기판에 의해 코일 수용 하우징을 밀폐할 수 있다.
본 발명의 일 형태에서는 상기 코일 수용 하우징은 상기 저면에 관통하는 진공 흡인 구멍을 가질 수 있다. 이와 같이 하면 조립시에 코일 수용 하우징의 저면에 평면 형상 코일을 진공 흡착시켜 밀착성을 높일 수 있다.
본 발명의 일 형태에 관한 코일 유닛은,
코일과,
상기 코일을 수용하는 오목부를 포함하는 코일 수용 하우징과,
상기 코일에 전기적으로 접속된 전자 부품이 탑재된 베이스를 포함하고,
상기 베이스는 상기 오목부를 덮도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 형태는 상술한 코일 유닛을 포함하는 전자 기기를 정의하고 있다.
본 발명에 따르면, 부품으로서의 취급이 간이하고 게다가 이물질의 혼입을 방지할 수 있는 코일 유닛 및 그것을 이용한 전자 기기를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다. 또한 이하에 설명하는 본 실시 형태는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하는 것은 아니며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전부가 본 발명의 해결 수단으로서 필수라고 단언할 수는 없다.
1. 충전 시스템
도1 및 도2는 충전기(10)와, 이 충전기(10)에 의해 충전되는 전자 기기 예를 들어 휴대 전화기(20)로 이루어지는 충전 시스템을 모식적으로 도시하는 도면이다. 도1은 충전기(10)에 횡배치되는 휴대 전화기(20)를 도시하고 있다. 충전기(10)로부터 휴대 전화기(20)로의 충전은 충전기(10)의 1차 코일 유닛(12)의 코일과 휴대 전화기(20)의 2차 코일 유닛(22)의 코일 사이에 발생되는 전자 유도 작용을 이용하여 무접점 전력 전송에 의해 행해진다.
여기서, 도1에 도시하는 바와 같이 코일 유닛(12, 22)끼리가 대향하여 무접점 전력 전송을 실시할 때의 대향면측을 전송면이라 한다. 도1의 코일 유닛(12)은 상측면이 전송면이고, 코일 유닛(22)은 하측면이 전송면이다. 전송면과는 반대측의 면을 비전송면이라 한다.
2. 코일 유닛의 구조
도2는 도1에 도시하는 코일 유닛(12, 22) 중, 특히 소형화가 요구되는 2차 코일 유닛(22)에 적합한 구조를 도시하는 조립 분해 사시도이다. 또한, 도2에 도시하는 구조를 코일 유닛(12)에 적용해도 좋다.
도2에 있어서, 본 실시 형태에 관한 코일 유닛(22)은 그 기본적 구성으로서 공심부(31)를 갖는 평면 형상 코일(30)과, 평면 형상 코일(30)을 수용하는 코일 수용 하우징(40)과, 평면 형상 코일(30)을 수용한 코일 수용 하우징(40)의 덮개로서 기능하는 기판(50)을 갖는다.
도2에서는 평면 형상 코일(30)의 비전송면측에 배치되는 자성 시트(60)를 더 갖고, 코일 수용 하우징(40)과 기판(50) 사이에 평면 형상 코일(30) 및 자성 시트(60)가 수용되어 있다. 또한, 자성 시트(60)는 기판(50)측에 자기 실드 시 트(62)(후술하는 도5 참조)를 적층하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 도2에서는 기판(50)을 코일 수용 하우징(40)의 덮개로서 고정하기 위해, 예를 들어 띠 형상의 양면 접착 테이프(70)를 이용하고 있다.
평면 형상 코일(30)은 평면적인 공심 코일이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 단심 또는 다심의 피복 코일선을 평면상에서 권취한 코일을 적용할 수 있다.
도3의 (A)는 코일 수용 하우징의 평면도, 도3의 (B)는 코일 수용 하우징의 이면도, 도4는 코일 수용 하우징의 부분 단면도, 도5는 코일 유닛의 부분 단면도이다.
코일 수용 하우징(40)은 예를 들어 수지재로 사출 성형되어 있다. 이 코일 수용 하우징(40)은 도4에 도시하는 바와 같이 평면 형상 코일(30)을 수용하는 오목부(41)를 갖는다. 오목부(41)의 저면(42)에 평면 형상 코일(30)의 전송면이 대면하여 배치된다. 저면(42)의 중심에는 위치 결정 돌기부(43)가 형성되어 있다. 이 위치 결정 돌기부(43)에 평면 형상 코일(30)의 공심부(31)가 위치함으로써 코일 수용 하우징(40)에 평면 형상 코일(30)이 위치 결정된다.
또한, 저면(42)은 원형의 단차부(44) 내에 형성되어 있다. 이 단차부(44)의 직경은 도5에 도시하는 바와 같이 평면 형상 코일(30)의 직경보다 크다. 또한, 단차부(44)는 필수는 아니다.
도3의 (A) 및 도3의 (B)에 도시하는 바와 같이, 코일 수용 하우징(40)의 예를 들어 대각선 상에 위치하는 모서리부의 2부위에는 제1 관통 구멍(44)이 형성되 어 있다. 이 제1 관통 구멍(44)은 후술하는 바와 같이 코일 유닛(22)의 조립시에 코일 수용 하우징(40)을 지그에 위치 결정하기 위해 이용할 수 있다. 또한, 코일 수용 하우징(40)의 단차부(44) 내의 저면(42)에는 예를 들어 3부위에 제2 관통 구멍(45)이 형성되어 있다. 이 제2 관통 구멍(45)은 후술하는 바와 같이 코일 유닛(22)의 조립시에 코일 수용 하우징(40)의 저면(42)측에 평면 형상 코일(30)을 진공 흡인하기 위한 것이다. 또한, 코일 수용 하우징(40)의 중심에 제3 관통 구멍(46)이 형성되어 있다. 제3 관통 구멍(46)은 위치 결정 돌기부(43)의 오목부로서 기능하지만, 제1, 제3 관통 구멍(44, 46)은 이 코일 유닛(22)을 도1에 도시하는 휴대 전화기(20)에 장착할 때의 위치 결정부로서 이용할 수도 있다.
도3의 (A) 및 도3의 (B)에 도시하는 바와 같이, 코일 수용 하우징(40)의 단차부(44) 내의 저면(42)에는 긴 구멍(넓은 의미로는 수용부)(47)이 형성되어 있다. 도2에 도시하는 바와 같이, 평면 형상 코일(30)의 내측 단부 인출선(34)이 평면 형상 코일(30)의 전송면(32) 상을 경유하여 취출되어 있다. 긴 구멍(47)은 전송면(32) 상에 있는 내측 단부 인출선(34)을 수용하기 위한 것이다. 이에 의해, 평면 형상 코일(30)의 전송면(32)의 전역에서 도5에 도시하는 바와 같이 평면 형상 코일(30)의 전송면(32)을 코일 수용 하우징(40)의 저면(42)에 밀착시킬 수 있다. 결과적으로 코일 유닛(22)의 전체 높이를 낮게 하여 박형화에 기여한다. 또한, 코일 수용 하우징(40)의 저면(42)의 두께는 내측 단부 인출선(34)의 굵기보다도 두꺼우므로, 내측 단부 인출선(34)이 긴 구멍(47)에 수용되어 긴 구멍(47)으로부터 밖으로 돌출되는 일은 없다.
이와 같이 긴 구멍(47)에 내측 단부 인출선(34)을 수용함으로써 내측 단부 인출선(34)이 코일 유닛(22) 자체의 두께에 기여하지 않는다. 또한, 수용부는 관통한 긴 구멍(47)에 한정되지 않고 비관통 오목부라도 좋다. 이 경우에는 내측 단부 인출선(34)이 코일 유닛(22)의 두께에 기여하는 것을 저감시킬 수 있다.
도2 및 도5에 도시하는 자성 시트(60)는 평면 형상 코일(30)을 덮는 데 충분한 크기로 형성되어 있다. 이 자성 시트(60)는 평면 형상 코일(30)로부터의 자속을 받는 작용을 하여 평면 형상 코일(30)의 인덕턴스를 높이는 기능을 갖는다. 자성 시트(60)의 재질로서는 연자성재가 바람직하고, 페라이트 연자성재나 금속 연자성재를 적용할 수 있다.
또한, 자성 시트(60)가 평면 형상 코일(30)에 면하는 측의 반대측에는 필요에 따라서 자기 실드 시트(62)를 설치할 수 있다. 자기 실드 시트(62)는 자성 시트(60)가 완전히 포착하지 않은 자속을 흡수하는 역할을 갖는다. 이에 의해, 기판(50) 상의 실장 부품(53)이나 휴대 전화기(20) 내의 부품에의 자속의 악영향을 회피할 수 있다. 자기 실드 시트(62)의 재질은 자속을 흡수할 수 있는 재질이면 특별히 한정되지 않으며, 비자성체 예를 들어 알루미늄을 들 수 있다.
자성 시트(60)와 자기 실드 시트(62)는, 예를 들어 양면 접착 테이프 등으로 적층되고, 도5에 도시하는 바와 같이 자성 시트(60)가 평면 형상 코일(30)의 비전송면(33)과 밀착하도록 코일 수용 하우징(40) 내에 배치된다.
여기서, 자성 시트(60) 및 자기 실드 시트(62)는, 예를 들어 접착 테이프(도시하지 않음) 등에 의해 평면 형상 코일(30) 또는 코일 수용 하우징(40)에 고정할 수 있다. 또한, 도5에 도시하는 바와 같이 코일 수용 하우징(40)의 오목부(41)의 내벽과 자기 실드 시트(62)의 단부 사이에 실리콘 등의 접착성 수지재나 몰드재 등의 밀봉재(80)를 봉입하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 자성 시트(60)의 단부를 덮거나 혹은 자성 시트(60)의 재료(예를 들어, 연자성 금속 분말)가 낙하하는 경로를 접착재나 몰드재 등의 밀봉재(80)로 밀봉할 수 있다. 이에 의해, 기판(50)의 실장면(51) 상에 금속 이물질이 낙하하는 것을 방지할 수 있고, 따라서 패턴 쇼트 등의 전기적 폐해를 야기시키는 것을 방지할 수 있다. 또한, 밀봉재(80)의 2차적인 기능으로서 자성 시트(60) 및 자기 실드 시트(62)를 코일 수용 하우징(40)에 고정할 수 있다. 또한, 코일 내측 단부 인출선(34) 및 외측 단부 인출선(35)은 도시되어 있지 않지만 밀봉재(80)를 통과하여 기판(50)측으로 인출된다.
기판(50)은 도2에 도시하는 바와 같이 실장면(51)과 그 반대측의 노출면(52)을 갖고, 실장면(51)에는 각종 실장 부품(53)이 탑재되어 있다. 이 기판(50)은 도5에 도시하는 코일 수용 하우징(40)의 개구 단부면(48)에 양면 접착 시트(70)를 통해 접착되어 코일 수용 하우징(40)의 오목부(41)에 덮개를 덮는다. 이에 의해 평면 형상 코일(30)이나 실장 부품(53)이 탑재된 기판(50)의 실장면(51)측에 이물질이 혼입되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 코일 유닛(22)은 코일 수용 하우징(40)과 기판(50)의 노출면(52)으로 덮여 있으므로 부품으로서의 취급도 간편해진다. 또한, 기판(50)과 자성 시트(60) 또는 자기 실드 시트(62) 사이에는 실장 부품(53)을 수용할 수 있는 공간이 확보되어 실장 부품(53)은 노출되지 않는다.
도6은 코일 유닛(22)의 이면도, 즉 기판(50)의 노출면(52)측의 도면이다. 본 실시 형태에서는 기판(50)의 노출면(52)에, 평면 형상 코일(30)의 내측 단부 인출선(34) 및 외측 단부 인출선(35)을 납땜에 의해 접속하는 코일 접속 패드(54)를 갖는다.
여기서, 기판(50)의 모서리부의 일부는 평면 형상 코일(30)의 내측 단부 인출선(34) 및 외측 단부 인출선(35)을 실장면(51)측으로부터 노출면(52)측으로 인출하기 위한 절결부(55)를 갖는다. 또한, 코일 수용 하우징(40)에는 절결부(55)와 대응하는 위치에서 도3의 (B) 및 도6에 도시하는 바와 같이 개구 단부면(48)의 일부가 박육부(49)로서 형성되어 있다. 이에 의해, 도6에 도시하는 바와 같이 절결부(55) 중 박육부(49)로 덮이지 않는 영역의 개구로부터, 평면 형상 코일(30)의 내측 단부 인출선(34) 및 외측 단부 인출선(35)을 실장면(51)측으로부터 노출면(52)측으로 인출할 수 있다. 또한, 기판(50)의 노출면(52)에는 다른 접속 패드(56)도 형성되어 코일 유닛(22)을 휴대 전화기(20) 내의 다른 회로와 전기적으로 접속할 수 있다. 또한, 접속 패드(54, 56)는 예를 들어 스루홀을 통해 실장면(51)측의 배선 패턴과 접속되어 있다.
기판(50)의 대각선 상에 위치하는 모서리부의 2부위이며, 코일 수용 하우징(40)의 제1 관통 구멍(44)과 대응하는 위치에 제4 관통 구멍(57)이 형성되어 있다. 또한, 양면 접착 테이프(70)에는 제1, 제4 관통 구멍(44, 57)과 대향하는 위치에 슬릿(71)이 형성되어 있다. 이들 제1, 제4 관통 구멍 및 슬릿(71)에는 후술하는 지그의 위치 결정 핀이 끼움 삽입된다.
또한, 띠 형상의 양면 접착 테이프(70)는 평면 형상 코일(30)의 내측 단부 인출선(34) 및 외측 단부 인출선(35)과의 간섭을 피하기 위한 절단부(72)를 구비하고 있다.
3. 코일 유닛의 조립 방법
도7은 코일 유닛(22)을 조립하기 위한 제1, 제2 지그(100, 200)를 도시하고 있다. 제1 지그(100)에는 기판 적재면(110)에 의해 돌출되는 2개의 핀(110)을 구비하고 있다. 기판(50)의 관통 구멍(57)과 양면 접착 테이프(70)의 슬릿(71)이, 제1 지그(100)의 2개의 핀(120)에 삽입 관통되어 기판(50) 및 양면 접착 테이프(70)가 제1 지그(100) 상에 위치 결정하여 배치된다.
한편, 제2 지그(200)는 코일 수용 하우징(40)을 수용할 수 있는 오목부(210)를 구비한다. 이 제2 지그(200)는 또한 제1, 제2 진공 흡인 구멍(220, 230)을 갖는다. 제1 진공 흡인 구멍(220)은 코일 수용 하우징(40)을 흡인하여 오목부(210)에 코일 수용 하우징(40)을 밀착 배치하기 위한 것이다. 제2 진공 흡인 구멍(230)은 코일 수용 하우징(40)의 3개의 관통 구멍(45)에 연통된다. 이 결과, 제2 진공 흡인 구멍(230)의 흡인력은 코일 수용 하우징(40)의 3개의 관통 구멍(45)을 통해 평면 형상 코일(30)의 전송면(31)에 작용한다. 이 결과, 제1, 제2 진공 흡인 구멍(220, 230)에 의해 진공 흡인하면 제2 지그(200)의 오목부(210)에 코일 수용 하우징(40)이 밀착되고, 또한 코일 수용 하우징(40)의 저면(42)에 평면 형상 코일(30)의 전송면(31)이 밀착된다. 이와 같이 하여, 평면 형상 코일(30)이 코일 수용 하우징(40)의 위치 결정 돌기부(43)에 걸리는 등의 조립 이상을 방지할 수 있다.
코일 수용 하우징(40) 및 평면 형상 코일(30)의 진공 흡인 후에, 자성 시트(60) 및 자기 실드 시트(62)를 접착 테이프(도시하지 않음)에 의해 평면 형상 코일(30) 또는 코일 수용 하우징(40)에 장착한다. 또한, 코일 수용 하우징(40)의 오목부(41)의 내벽과 자기 실드 시트(62)의 단부 사이에 실리콘 등의 접착성 수지재나 몰드재 등의 밀봉재(80)를 봉입한다. 그 후, 제1, 제2 지그(100, 200)를 상대적으로 이동시켜 양면 접착 테이프(70)를 통해 코일 수용 하우징(40)의 개구 단부면(48)에서 기판(50)에 의해 덮개를 덮을 수 있다.
4. 코일 유닛의 변형예
도8 및 도9는 상기 실시 형태와는 상이한 코일 유닛을 도시하고 있다. 본 실시 형태의 코일 유닛에 이용되는 기판(58)은 실장 부품(53)이 탑재되는 실장면(51)측에 평면 형상 코일(30)의 내측 단부 인출선(34) 및 외측 단부 인출선(35)을 납땜에 의해 접속하는 코일 접속 패드(54)를 갖는 점에서 상기 실시 형태와는 상이하다. 단, 기판(50, 58)을 공통화시켜 실장면(51) 및 노출면(52)의 양쪽에 코일 접속 패드(54)를 갖는 기판을 사용해도 좋다.
본 실시 형태에서는 평면 형상 코일(30)의 내측 단부 인출선(34) 및 외측 단부 인출선(35)을 실장면(51)측으로부터 노출면(52)측으로 인출할 필요는 없다. 따라서, 도8에 도시하는 기판(58)에는 도2에 도시하는 기판(50)에 마련한 절결부(55)는 불필요하다. 또한, 본 실시 형태에 이용하는 코일 수용 하우징(40)에는 절결부(55)와 대응하는 위치에서 도3의 (B) 및 도6에 도시하는 개구 단부면(48)의 일부를 박육부(49)로 할 필요는 없다. 단, 코일 수용 하우징(40)의 공통화를 위해 박 육부(49)가 형성된 것을 본 실시 형태에 사용해도 좋다. 덧붙여, 본 실시 형태에 이용하는 양면 테이프(76)에는 도2에 도시하는 절단부(72)는 불필요하다.
도9는 코일 외측 단부 인출선(35)의 배선을 도시하고 있지만, 코일 외측 단부 인출선(35)은 코일 수용 하우징(40)과 자성 시트(60) 및 자기 실드 시트(62) 사이의 간극을 통해[밀봉재(80)가 존재할 때에는 밀봉재(80)를 통해] 기판(58)의 실장면(51)측으로 인출되어 코일 접속 패턴(54)(도8 참조)에 접속된다. 이로 인해, 본 실시 형태에서는 코일 수용 하우징(40)의 개구 단부측을 간극 없이 기판(58)으로 밀폐할 수 있다. 따라서, 이물질 혼입의 방지 효과는 더욱 높아진다. 또한, 코일 유닛의 부품으로서 기판(58)의 노출면(52)은 편평해지므로 부품으로서 취급하기 쉬워진다. 단, 코일 수용 하우징(40) 내에서 내측 단부 인출선(34) 및 외측 단부 인출선(35)을 기판(58)의 실장면(51) 상의 코일 접속 패턴(54)에 접속할 필요가 있다.
5. 전자 기기의 적용예
본 실시 형태는 전력 전송이나 신호 전송을 행하는 모든 전자 기기에 적용 가능하고, 예를 들어 손목 시계, 전동 칫솔, 전동 면도기, 무선 전화, 퍼스널 핸디폰, 모바일 퍼스널 컴퓨터, PDA(Personal Digital Assistants), 전동 자전거 등의 2차 전지를 구비하는 피충전 기기와 충전 기기에 적용 가능하다.
전자 기기의 하우징의 일부로서 코일 수용 하우징(40)을 노출시켜도 좋다. 이와 같이 하면 1차·2차 코일 사이의 거리를 단축하는 데 적합하며 전송 효율이 향상된다. 이때, 긴 구멍(47)으로부터 내측 단부 코일 인출선(34)이 노출되는 것 이 문제이면 긴 구멍(47)을 덮는 테이프 등을 부착하면 된다.
또한, 상기한 바와 같이 본 실시 형태에 대해 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 신규 사항 및 효과로부터 실체적으로 일탈하지 않는 다양한 변형이 가능한 것은 당업자에게는 용이하게 이해할 수 있는 것이다. 따라서, 이러한 변형예는 모두 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 한다. 예를 들어, 명세서 또는 도면에 있어서 적어도 한 번 보다 넓은 의미 또는 같은 의미의 상이한 용어와 함께 기재된 용어는 명세서 또는 도면의 어떠한 부위에 있어서도 그 상이한 용어로 치환할 수 있다.
본 실시 형태는 무접점 전력 전송에 관한 것이었지만, 전자 유도 원리를 이용한 무접점 신호 전송에도 동일하게 적용할 수 있다.
도1은 충전기와 그것에 횡배치되는 휴대 전화기를 갖는 충전 시스템을 도시하는 도면.
도2는 도1의 충전 시스템에 이용되는 코일 유닛의 조립 분해 사시도.
도3의 (A)는 코일 수용 하우징의 평면도, 도3의 (B)는 코일 수용 하우징의 이면도.
도4는 코일 수용 하우징의 부분 단면도.
도5는 코일 유닛의 부분 단면도.
도6은 코일 유닛의 이면도.
도7은 코일 유닛의 조립 방법을 도시하는 도면.
도8은 변형예에 관한 코일 유닛의 조립 분해 사시도.
도9는 변형예에 관한 코일 유닛의 부분 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 충전기, 12, 22 : 코일 유닛, 20 : 전자 기기(휴대 전화기), 30 : 평면 형상 코일, 31 : 공심부, 32 : 전송면, 33 : 비전송면, 34 : 내측 단부 인출선, 35 : 외측 단부 인출선, 40 : 코일 수용 하우징, 41 : 오목부, 42 : 저면, 43 : 위치 결정 돌기부, 44 : 관통 구멍, 45 : 진공 흡인 관통 구멍, 47 : 긴 구멍(수용부), 48 : 개구 단부면, 50, 58 : 기판, 51 : 실장면, 52 : 노출면, 53 : 실장 부품, 60 : 자성 시트, 62 : 자기 실드 시트, 70, 76 : 양면 접착 테이프, 72 : 절단부, 80 : 밀봉재

Claims (12)

  1. 평면 형상 코일과,
    상기 평면 형상 코일을 수용하는 오목부를 포함하고, 상기 오목부의 저면에 상기 평면 형상 코일의 전송면을 대면시켜 배치시키는 코일 수용 하우징과,
    상기 평면 형상 코일의 비전송면측에 실장 부품이 탑재되는 실장면을 갖고, 상기 평면 형상 코일의 내측 단부 인출선 및 외측 단부 인출선이 접속되는 기판을 갖고,
    상기 기판은 상기 코일 수용 하우징의 상기 오목부의 개구 단부측에서 상기 코일 수용 하우징의 덮개로서 고정되는 것을 특징으로 하는 코일 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 상기 평면 형상 코일은 상기 내측 단부 인출선이 상기 전송면 상을 통해 인출되고,
    상기 코일 수용 하우징의 상기 저면에는 상기 내측 단부 인출선을 수용하는 수용부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 코일 유닛.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 평면 형상 코일은 공심부를 갖고,
    상기 코일 수용 하우징에는 상기 평면 형상 코일의 상기 공심부를 위치 결정하는 위치 결정 돌기부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 코일 유닛.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평면 형상 코일의 상기 비전송면측에 배치되는 자성 시트를 더 갖고,
    상기 코일 수용 하우징과 상기 기판 사이에 상기 평면 형상 코일 및 상기 자성 시트가 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 코일 유닛.
  5. 제4항에 있어서, 상기 자성 시트는 상기 기판의 실장면과 대면하는 측에 자기 실드 시트를 적층하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 코일 유닛.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 자성 시트의 외주 단부와 상기 코일 수용 하우징의 내벽 사이에 밀봉재가 봉입되고,
    상기 평면 형상 코일의 상기 내측 단부 인출선 및 상기 외측 단부 인출선은 상기 밀봉재를 통과하여 상기 기판에 접속되는 것을 특징으로 하는 코일 유닛.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판은 상기 실장면과는 반대측의 노출면에, 상기 내측 단부 및 외측 단부 인출선이 접속되는 접속 패턴이 설치되고,
    상기 기판의 외주 단부에 절결부가 형성되고, 상기 내측 단부 인출선 및 상기 외측 단부 인출선은 상기 절결부를 통해 상기 실장면으로부터 상기 노출면으로 인출되는 것을 특징으로 하는 코일 유닛.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판은 상기 실장면에 상기 내측 단부 및 외측 단부 인출선이 접속되는 접속 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 코일 유닛.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코일 수용 하우징은 상기 저면에 관통하는 진공 흡인 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 코일 유닛.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 코일 유닛을 포함하는 전자 기기.
  11. 코일과,
    상기 코일을 수용하는 오목부를 포함하는 코일 수용 하우징과,
    상기 코일에 전기적으로 접속된 전자 부품이 탑재된 베이스를 포함하고,
    상기 베이스는 상기 오목부를 덮도록 배치되는 것을 특징으로 하는 코일 유닛.
  12. 제11항에 기재된 코일 유닛을 포함하는 전자 기기.
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