KR20090009732A - 코일 유닛 및 전자 기기 - Google Patents

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KR20090009732A
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미노루 하세가와
히로후미 오까다
요오이찌로오 곤도오
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 방열성이 우수하면서 박형화가 가능한 코일 유닛 및 그것을 이용한 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
코일 유닛(22)은 전송면(31) 및 비전송면(32)을 갖는 평면 형상 코일(30)과, 평면 형상 코일의 비전송면(32)측에 설치된 자성 시트(40)와, 자성 시트가 평면 형상 코일과 면하는 측과는 반대측의 면에 적층되어, 평면 형상 코일의 발열을 방열시키고, 또한 상기 자성 시트가 완전히 포착할 수 없었던 자속을 흡수하여 자기 실드하는 방열/자기 실드판(50)을 갖고, 방열/자기 실드판(50)의 판 두께가 자성 시트(40)보다도 두껍다.
방열성, 박형화, 전송면, 비전송면, 자기 실드판

Description

코일 유닛 및 전자 기기{COIL UNIT AND ELECTRONIC INSTRUMENT}
본 발명은, 코일을 이용한 무접점 전력 전송에 관한 코일 유닛 및 전자 기기 등에 관한 것이다.
전자 유도를 이용하여 금속 부분의 접점이 없어도 전력 전송을 가능하게 하는 무접점 전력 전송이 알려져 있다. 이 무접점 전력 전송의 적용예로서 휴대 전화의 충전이나 가정용 기기(예를 들어 전화기의 별체)의 충전 등이 제안되고 있다.
무접점 전력 전송에서는 전송용 코일의 발열이라고 하는 문제가 있어, 그 발열을 억제하는 기술이 제안되어 있다(특허 문헌1 내지 5). 특허 문헌1은 비접촉 충전의 발열을 억제하는 설계 방법이 개시되어 있다. 특허 문헌2는 코일과 자성재의 구성에 의해 발열을 억제하는 기술이 개시되어 있다. 특허 문헌3은 공냉 기구를 구비한 무접점 충전 장치가 개시되어 있다. 특허 문헌4는 세라믹을 1차측의 코일과 2차측의 코일 사이에 두고 방열시키는 구조에 대해 개시되어 있다. 특허 문헌5는 방열성을 높인 하우징의 구조가 개시되어 있다.
<특허 문헌1> 일본 특허공개 평8-103028호 공보
<특허 문헌2> 일본 특허공개 평8-148360호 공보
<특허 문헌3> 일본 특허공개 평11-98705호 공보
<특허 문헌4> 일본 특허공개 제2003-272938호 공보
<특허 문헌5> 일본 특허공개 제2005-110357호 공보
본 발명의 몇개의 형태는 방열성이 우수하면서 박형화가 가능한 코일 유닛 및 그것을 이용한 전자 기기를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 형태에 관한 코일 유닛은,
전송면 및 비전송면을 갖는 평면 형상 코일과,
상기 평면 형상 코일의 비전송면측에 설치된 자성 시트와,
상기 자성 시트가 상기 평면 형상 코일과 면하는 측과는 반대측의 면에 적층되어, 상기 평면 형상 코일의 발열을 방열시키고 또한 상기 자성 시트가 완전히 포착할 수 없었던 자속을 흡수하여 자기 실드하는 방열/자기 실드판을 갖고,
상기 방열/자기 실드판의 판 두께가 상기 자성 시트보다도 두꺼운 것을 특징으로 한다.
평면 형상 코일의 발열은 이 평면 형상 코일에 적층된 자성 시트 및 방열/자기 실드판의 고체 열전도를 이용하여 방열된다. 이때, 방열/자기 실드판은 방열판으로서의 기능과, 자성 시트가 완전히 포착할 수 없었던 자속을 흡수하여 자기 실드하는 기능을 더불어 갖는다. 구체적으로는, 방열/자기 실드판은 반자성체, 상자 성체 및 반강자성체의 총칭인 비자성체를 이용할 수 있고, 알루미늄, 구리를 적절하게 사용할 수 있다.
이 방열/자기 실드판은 자성 시트보다도 두껍게 형성된다. 자성 시트가 완전히 포착할 수 없었던 자속은 방열/자기 실드판에서 흡수된다. 이때, 방열/자기 실드판은 자성 시트가 완전히 포착할 수 없었던 자속에 의해 유도 가열된다. 그러나, 방열/자기 실드판은 소정의 두께를 가짐으로써 열용량이 비교적 크고, 발열 온도가 낮은 데다가 또한 방열 특성에 의해 방열되기 쉽다. 따라서, 평면 형상 코일의 발열을 효율적으로 발열할 수 있다. 또한, 이 코일 유닛은 두께가 1.65㎜ 정도로 형성할 수 있으므로 박형화도 유지할 수 있다.
본 발명의 일 형태에서는 상기 방열/자기 실드판이 고정되는 기판과, 상기 기판에 탑재되어, 상기 자성 시트 및 방열/자기 실드판의 고체 열전도를 통하여 전열된 상기 평면 형상 코일의 발열 온도를 검출하는 온도 검출 소자를 더 설치할 수 있다.
이에 의해, 이물질 등이 들어가 평면 형상 코일의 온도 상승에 의해 방열/자기 실드판의 온도가 매우 높아졌다고 해도 그 이상(異常)을 검지할 수 있다.
본 발명의 일 형태에서는 상기 기판에는 상기 방열/자기 실드판과 대면하는 표면 및 그 이면에 전열용 도전 패턴이 형성되고, 상기 온도 검출 소자는 상기 기판의 이면에 탑재할 수 있다.
이렇게 하면, 평면 형상 코일의 발열은 자성 시트, 방열/자기 실드판, 표면측의 전열용 도전 패턴, 기판 및 이면측의 전열용 도전 패턴의 고체 열전도를 통하 여 온도 검출 소자에 전열된다. 게다가, 온도 검출 소자를 기판 이면에 설치함으로써 온도 검출 소자는 방열/자기 실드판과 간섭하지 않는다.
이 경우, 상기 기판의 표면 및 이면에 형성된 전열용 도전 패턴은, 상기 기판을 관통하는 스루홀에 의해 접속되어 있는 것이 바람직하다. 기판은 절연체이므로 전열성이 낮으나, 대신 스루홀에 인해 열전도성을 높일 수 있다.
본 발명의 일 형태에서는, 상기 방열/자기 실드판이 상기 기판과 대향하는 면에는 오목부가 형성되고, 상기 온도 검출 소자는 상기 기판의 표면에 탑재되어, 상기 방열/자기 실드판의 오목부 내에 배치되어도 좋다. 이렇게 하면, 온도 검출 소자를 기판 표면에 설치해도 온도 검출 소자는 방열/자기 실드판과 간섭하지 않는다. 또한, 평면 형상 코일의 중심에 공심부를 갖는 경우에는 그 공심부와 대향하는 위치에서 방열/자기 실드판에 구멍을 형성하고，이 구멍을 오목부로 할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 형태에서는 방열/자기 실드판은 소정의 두께를 가짐으로써 온도 검출 소자를 수용할 수 있는 두께를 확보할 수 있다는 효과도 있다. 또한, 상기 구조의 경우에는 상기 기판의 상기 방열/자기 실드판과 대면하는 표면에 전열용 도전 패턴이 형성되면 좋다.
본 발명의 일 형태에서는, 상기 온도 검출 소자는 평면 형상 코일의 발열 온도에 기초하여 상기 평면 형상 코일로의 전력 공급을 차단 또는 억제해도 좋다. 이렇게 하면, 이상 시에 전력 공급을 차단 또는 억제할 수 있다. 이러한 종류의 온도 검출 소자로서는, 예를 들어 고온에 의해 저항값이 증대되어 전류를 억제 또는 차단하는 서미스터, 혹은 온도에 의해 용단되어 전류 차단하는 휴즈 등의 소자 를 예로 들 수 있다.
본 발명의 일 형태에서는, 상기 자성 시트의 단부를 덮는 피복 부재를 더 가질 수 있다. 자성 시트의 단부는 취약하여 이탈되기 쉬우나, 피복 부재에 의해 피복함으로써 자성 시트 단부의 재료가 비산하는 것을 방지할 수 있다. 이 피복 부재는 절연 시트나 실리콘 등의 밀봉 부재로 할 수 있다.
이 피복 부재는, 상기 평면 형상 코일을 수용하는 구멍부를 갖고, 상기 자성 시트 및 상기 방열/자기 실드판의 각 단부를 덮어, 상기 자성 시트 및 상기 방열/자기 실드판을 상기 기판의 표면에 접착 고정하는 보호 시트로 해도 된다. 이렇게 하면, 피복 부재를 자성 시트 및 방열/자기 실드판의 고정 부재로서 겸용할 수 있다.
본 발명의 일 형태에서는, 상기 자성 시트는 복수 매 형성해도 된다. 이렇게 하면, 평면 형상 코일에 대전류가 흐르는, 예를 들어 전원 구동 시에 1매의 자성 시트만으로는 자기 포화되는 경우에도 복수 매로 함으로써 자속 누출을 저감시킬 수 있다. 또한, 방열/자기 실드판의 두께는 복수 매의 자성 시트의 합계 두께보다도 두껍다.
본 발명의 일 형태에서는, 상기 평면 형상 코일은 내측 단부 및 외측 단부 인출선을 갖고, 상기 내측 단부 인출선은 상기 평면 형상 코일의 상기 비전송면을 경유하여 취출되고, 상기 평면 형상 코일과 상기 자성 시트 사이에 상기 내측 단부 인출선의 굵기와 실질적으로 동일한 스페이서 부재를 설치할 수 있다.
이렇게 하면, 평면 형상 코일의 전송면측이 편평하게 되어, 무접점 전력 전 송할 때에 1차·2차 코일을 근접 배치하기 쉬워진다. 또한, 평면 형상 코일의 비전송면측은 내측 단부 인출선부만큼 돌출되나, 스페이서 부재에 의해 평면 형상 코일의 비전송면을 편평하게 하여 자성 시트와 밀착시킬 수 있다. 이렇게 해서, 전열성을 유지할 수 있다.
본 발명의 일 형태에서는, 상기 기판은 상기 방열/자기 실드판과 대면하는 영역으로부터 연장된 영역에 실장 부품이 탑재되는 실장면이 설치되고, 상기 실장면은 상기 방열/자기 실드판이 대면하는 표면과는 반대측인 이면으로 할 수 있다.
이렇게 하면, 기판의 표면측에서는 평면 형상 코일, 자성 시트 및 방열/자기 실드판만이 돌출되므로 무접점 전력 전송할 때에 1차·2차 코일을 근접 배치하기 쉬워진다.
또한, 본 발명의 일 형태에 관한 코일 유닛은,
코일과,
상기 코일의 근방에 배치되는 자성 재료와,
상기 코일과의 사이에 상기 자성 재료가 끼워지도록 배치되는 부재를 포함하는 코일 유닛이며,
상기 자성 재료의 두께보다 상기 부재의 두께가 두꺼운 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 형태는, 상술한 코일 유닛을 포함하는 전자 기기를 정의하고 있다.
본 발명에 따르면, 방열성이 우수하면서 박형화가 가능한 코일 유닛 및 그것 을 이용한 전자 기기를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 또한 이하에 설명하는 본 실시 형태는 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하는 것은 아니며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 모두가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다.
1.충전 시스템
도1은 충전기(10)와 피충전기(20)를 모식적으로 도시하는 도면이다. 1차측 전자 기기, 예를 들어 충전기(10)로부터 2차측 전자 기기, 예를 들어 휴대 전화기(20)로의 충전은 충전기(10)의 코일 유닛(12)의 코일과 휴대 전화기(20)의 코일 유닛(22)의 코일 사이에 발생하는 전자 유도 작용을 이용하여 무접점 전력 전송에 의해 행해진다.
여기서, 도1에 도시한 바와 같이 코일 유닛(12, 22)끼리가 대향하여 무접점 전력 전송을 실시할 때의 대향면측을 전송면이라고 칭한다. 도1의 코일 유닛(12)은 상측면이 전송면이며, 코일 유닛(22)은 하측면이 전송면이다. 전송면과는 반대측의 면을 비전송면이라고 칭한다.
2. 코일 유닛의 구조
코일 유닛(12, 22)의 구성으로서, 예를 들어 코일 유닛(12)에 대하여 도2 및 도3의 (A), 도3의 (B)를 참조하여 설명한다. 또한, 도2의 구조를 코일 유닛(22)에 적용해도 좋다.
도2는 코일 유닛(12)의 분해 조립 사시도, 도3의 (A)는 코일 유닛(12)을 표면측에서 본 사시도, 도3의 (B)는 코일 유닛(12)을 이면측에서 본 사시도이다.
도2에 있어서 코일 유닛(12)의 기본적 구성으로서 전송면(31) 및 비전송면(32)을 갖는 평면 형상 코일(30)과, 평면 형상 코일(30)의 비전송면(32)측에 설치된 자성 시트(40)와, 자성 시트가 평면 형상 코일(30)과 면하는 측과는 반대측의 면에 적층된 방열/자기 실드판(50)을 포함한다.
평면 형상 코일(30)은 평면적인 공심 코일이면 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 단심 또는 다심의 피복 코일선을 평면 상에서 권회한 코일을 적용할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 평면 형상 코일(30)은 중심에 공심부(33)를 갖는다. 또한, 평면 형상 코일(30)은 스파이럴의 내측 단부에 접속된 내측 단부 인출선(34)과, 스파이럴 외측 단부에 접속된 외측 단부 인출선(35)을 포함한다. 본 실시 형태에서는, 내측 단부 인출선(34)은 평면 형상 코일(30)의 비전송면(32)을 경유하여 반경 방향 외측으로 인출되어 있다. 이렇게 하면, 평면 형상 코일(30)의 전송면(31)측이 편평해져 무접점 전력 전송할 때에 1차·2차 코일을 근접 배치하기 쉬워진다.
평면 형상 코일(30)의 비전송면(32)측에 배치되는 자성 시트(40)는 평면 형상 코일(30)을 덮기에 충분한 크기로 형성되어 있다. 이 자성 시트(40)는 평면 형상 코일(30)로부터의 자속을 받는 작용을 하여 평면 형상 코일(30)의 인덕턴스를 올리는 기능을 갖는다. 자성 시트(40)의 재질로서는 연자성재가 바람직하고, 페라이트 연자성재나 금속 연자성재를 적용할 수 있다.
또한, 자성 시트(40)가 평면 형상 코일(30)에 면하는 측의 반대측에는 방열/자기 실드판(50)이 배치된다. 이 방열/자기 실드판(50)의 판 두께는 자성 시트(40)보다도 두껍다. 방열/자기 실드판(50)은 방열판으로서의 기능과, 자성 시트(40)가 완전히 포착할 수 없었던 자속을 흡수하여 자기 실드하는 기능을 더불어 갖는다. 구체적으로는, 방열/자기 실드판(50)은 반자성체, 상자성체 및 반강자성체의 총칭인 비자성체를 이용할 수 있고, 알루미늄, 구리를 적합하게 사용할 수 있다.
평면 형상 코일(30)에 통전되었을 때의 평면 형상 코일(30)의 발열은 이 평면 형상 코일(30)에 적층된 자성 시트(40) 및 방열/자기 실드판(50)의 고체 열전도를 이용하여 방열된다. 또한, 자성 시트(40)가 완전히 포착할 수 없었던 자속은 방열/자기 실드판(50)에서 흡수된다. 이때, 방열/자기 실드판(50)은 자성 시트(40)가 완전히 포착할 수 없었던 자속에 의해 유도 가열된다. 그러나, 방열/자기 실드판(50)은 소정의 두께를 가짐으로써 열용량이 비교적 크고, 발열 온도가 낮은 데다가 또한 방열/자기 실드판(50)은 그 방열 특성에 의해 방열되기 쉽다. 따라서, 평면 형상 코일(30)의 발열을 효율적으로 방열할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 평면 코일(30), 자성 시트(40) 및 방열/자기 실드판(50)의 토탈 두께는 1.65㎜ 정도로 얇게 할 수 있다.
본 실시 형태에서는 평면 형상 코일(30)과 자성 시트(40) 사이에 내측 단부 인출선(34)의 굵기와 실질적으로 동일한 스페이서 부재(60)를 갖는다. 이 스페이서 부재(60)는 평면 형상 코일(30)과 거의 동일 직경의 원형으로 형성되고, 적어도 내측 단부 인출선(34)을 피하는 위치에 슬릿(62)을 갖는다. 이 스페이서 부재(60)는, 예를 들어 양면 접착 시트이며 평면 형상 코일(30)을 자성 시트(40) 상에 접착한다.
본 실시 형태에서는 평면 형상 코일(30)의 비전송면(32)측은 내측 단부 인출선(34)분만큼 돌출되나, 스페이서 부재(60)에 의해 평면 형상 코일(30)의 비전송면(32)측을 편평하게 하여 자성 시트(40)와 밀착시킬 수 있다. 이렇게 해서, 전열성을 유지할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 방열/자기 실드판(50)이 고정되는 기판(100)을 더 갖는다. 이 경우, 방열/자기 실드판(50)은 기판(100)에 방열한다. 기판(100)에는 평면 형상 코일(30)의 내측 단부 및 외측 단부 인출선(34, 35)이 접속되는 코일 접속 패드(103)를 갖는다.
또한, 자성 시트(40) 및 방열/자기 실드판(50)의 각 단부를 덮어, 자성 시트(40) 및 방열/자기 실드판(50)을 기판(100)의 표면(101)에 접착 고정하는 보호 시트(70)를 갖는다. 이때, 평면 형상 코일(30)의 내측 단부 및 외측 단부 인출선(34, 35)은 보호 시트(70) 상을 경유하여 기판(100)의 코일 접속 패드(103)에 접속된다(도3의 (A) 참조). 보호 시트(70)는 평면 형상 코일(30)을 수용하는 구멍부(71)를 갖는다. 보호 시트(70)는 자성 시트(40)의 단부를 덮는 피복 부재로서도 기능한다. 자성 시트(40)의 단부는 취약하여 이탈되기 쉬우나, 피복 부재인 보호 시트(70)에 의해 자성 시트(40)의 단부를 피복함으로써 자성 시트(40)의 단부의 재료가 비산하는 것을 방지할 수 있다. 이 피복 부재는 보호 시트(70) 대신에 실리 콘 등의 밀봉 부재로 형성해도 좋다.
이 코일 유닛(12)의 제조 방법으로서, 우선 기판(100) 상에 자성 시트(40) 및 방열/자기 실드판(50)을 적층하여 배치한다. 이때, 기판(100)의 네 코너의 구멍(104)을 이용하여 기판(100)은 도시하지 않은 지그 상에 위치 결정 배치된다. 기판(100) 상의, 예를 들어 4개소의 구멍(104)과, 방열/자기 실드판(50)의, 예를 들어 4개의 구멍(51)과, 그 구멍(51)과 대향하여 기판(100)에 형성된 구멍(107)은, 지그로부터 돌출되는 위치 결정 핀에 삽입된다. 이에 의해, 지그 상의 기판(100)에 대하여 방열/자기 시드판(50)이 위치 결정된다. 이 후, 방열/자기 실드판(50) 상에 자성 시트(40)를 겹쳐 놓고, 그 위로부터 재차 보호 시트(70)를 씌우고, 보호 시트(70)에 의해 자성 시트(40) 및 방열/자기 실드판(50)을 기판(100) 상에 고정한다.
다음에, 보호 시트(70)에 형성된 구멍(71) 내에서 스페이서 부재(60)에 의해 평면 형상 코일(30)을 자성 시트(40) 상에 접착 고정한다. 이 후, 평면 형상 코일(30)의 내측 단부 및 외측 단부 인출선(34, 35)을 기판(100)의 코일 접속 단자(103)에 접속함으로써 코일 유닛(12)이 완성된다.
본 실시 형태에서는 도3의 (B)에 도시한 바와 같이 기판(100)의, 예를 들어 이면(102)에 탑재되어, 자성 시트(40) 및 방열/자기 실드판(50)에 의한 고체 열전도를 통하여 전열된 평면 형상 코일(30)의 발열 온도를 검출하는 온도 검출 소자(80)를 더 갖는다. 1차·2차 코일 사이에 이물질 등이 들어가 1차측의 평면 형상 코일(30)의 온도가 매우 높아졌다고 해도 온도 검출 소자(80)에 의해 그 이상을 검지할 수 있다. 이 온도 검출 소자(80)에 의해 평면 형상 코일(30)의 이상 온도를 검출한 경우에는 전송을 중지하는 제어를 실행할 수 있다. 이 온도 검출 소자(80)는 온도 검출 기능을 갖는 것이면 되는데, 본 실시 형태에서는, 예를 들어 고온에 의해 저항값이 증대되어 전류를 억제 또는 차단하는 서미스터로 구성하고 있다. 서미스터 대신에 온도에 의해 용단되어 전류 차단하는 휴즈 등의 소자를 이용할 수 있다. 이에 의해, 이물질 등이 들어가 평면 형상 코일(30)의 온도 상승에 의해 방열/자기 실드판의 온도가 매우 높아졌을 때 평면 형상 코일(30)에서의 통전을 차단 또는 억제할 수 있다.
도4는 기판(100)의 표면(101)의 배선 패턴도, 도5는 기판(100)의 이면(102)의 배선 패턴도이다. 도4 및 도5에 도시한 바와 같이, 기판(100)의 표면(101) 및 이면(102)에 있어서, 방열/자기 실드판(50)과 대향하는 영역에는 거의 전체면에 걸쳐 전열용 도전 패턴(110, 111)이 형성되어 있다. 기판(100)의 표리면(101, 102)의 각 전열용 도전 패턴(110, 111)은 다수의 스루홀(112)에 의해 접속되어 있다.
도4에 도시하는 기판(100)의 표면(101)에는 방열/자기 실드판(50) 및 전열용 도전 패턴(110)과는 절연 분리된 서미스터 배선 패턴(113A, 113B)이 형성되어 있다. 이 서미스터 배선 패턴(113)은 2개의 스루홀(114, 115)을 통하여 도5에 도시하는 기판(100)의 이면(102)에 형성된 서미스터 접속 패턴(116A, 116B)에 접속되어 있다. 또한，이 서미스터 접속 패턴(116A, 116B)도 전열용 도전 패턴(111)과는 절연 분리되어 있다.
이렇게 하면, 평면 형상 코일(30)의 발열은 자성 시트(40), 방열/자기 실드 판(50), 기판(100)의 표면(101)측의 전열용 도전 패턴, 스루홀(112) 및 기판(100)의 이면(102)측의 전열용 도전 패턴(111)의 고체 열전도를 통하여 온도 검출 소자(80)(도5에서는 생략)에 전열된다. 게다가, 온도 검출 소자(80)를 기판(100)의 이면(102)에 설치함으로써 온도 검출 소자(80)는 방열/자기 실드판(50)과는 간섭하지 않는다. 또한, 서미스터 배선 패턴(113A, 113B)을 기판(100)의 이면(102)에 설치하고, 기판(100)의 표면(101)은 전열용 도전 패턴(110)의 솔리드 패턴으로 해도 된다.
또한, 기판(100)의 표면(101) 및 이면(102)에 형성된 전열용 도전 패턴(110, 111)은 기판(100)을 관통하는 스루홀(112)에 의해 접속했으나, 이것에 한하지 않는다. 예를 들어 기판(100)이 충분히 얇으면 그 절연 소재를 통하여 열전도해도 좋다.
본 실시 형태에서는 도3의 (B)에 도시한 바와 같이 기판(100)은 방열/자기 실드판(50)과 대면하는 영역으로부터 연장된 영역에 실장 부품(106)이 탑재되는 실장면이 설치되고, 이 실장면은 방열/자기 실드판(50)이 대면하는 표면(101)과는 반대측인 이면(102)으로 하고 있다.
이 때문에, 기판(100)의 표면(101)측에서는 평면 형상 코일(30), 자성 시트(40) 및 방열/자기 실드판(50)만이 돌출되므로, 무접점 전력 전송할 때에 1차·2차 코일을 근접 배치하기 쉬워진다.
3. 변형예
또한, 상기한 바와 같이 본 실시 형태에 대하여 상세하게 설명했으나, 본 발 명의 신규 사항 및 효과로부터 실체적으로 일탈하지 않는 많은 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 한번, 보다 광의 또는 동의한 상이한 용어와 함께 기재된 용어는 명세서 또는 도면의 어떠한 개소에 있어서도 그 상이한 용어로 치환할 수 있다.
본 실시 형태는 무접점 전력 전송에 관한 것이었으나, 전자 유도 원리를 이용한 무접점 신호 전송에도 마찬가지로 적용할 수 있다.
도6에 도시하는 바와 같이 온도 검출 소자(80)는 기판(200)의 표면(201)에 탑재되어도 좋다. 이 경우, 도2의 방열/자기 실드판(50) 대신에 도6에 도시하는 바와 같이 구멍(211)이 형성된 방열/자기 실드판(210)을 이용할 수 있다. 이 구멍(211)은 평면 형상 코일(30)의 공심부(33)와 대응하여 형성하면 방열 효과의 열화는 없다. 이 구멍(211)을 방열/자기 실드판(210)에 형성함으로써 온도 검출 소자(80)를 기판(200)의 표면(201)에 설치해도 온도 검출 소자(80)는 방열/자기 실드판(210)과 간섭하지 않는다. 또한，이 경우에는 기판(100) 중 방열/자기 실드판(210)과 대면하는 표면(201)에 전열용 도전 패턴(도6에서는 생략)이 형성되면 좋다. 또한, 온도 검출 소자(80)와 간섭하지 않으면, 방열/자기 실드판(210)에 형성되는 구멍(211) 대신에 오목부를 형성하는 것이어도 좋다. 반대로, 도6에 도시하는 방열/자기 실드판(210)을 도2의 방열/자기 실드판(50) 대신에 사용해도 된다.
또한, 도2 및 도6에 도시하는 자성 시트(40)는 복수 매 형성해도 된다. 이렇게 하면, 평면 형상 코일(30)에 대전류가 흐르는, 예를 들어 전원 구동 시에 1매 의 자성 시트(40)만으로는 자기 포화되는 경우에도 복수 매로 함으로써 자속 누출을 저감시킬 수 있다.
도1은 충전기와 피충전기를 모식적으로 도시한 도면.
도2는 코일 유닛의 분해 조립 사시도.
도3의 (A)는 코일 유닛(12)을 표면측에서 본 사시도, 도3의 (B)는 코일 유닛(12)을 이면측에서 본 사시도.
도4는 기판을 표면측에서 본 평면도.
도5는 기판을 이면측에서 본 이면도.
도6은 온도 검출 소자를 기판의 표면측에 탑재하는 변형예를 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 1차측 전자 기기
12 : 1차측 코일 유닛
20 : 2차측 전자 기기
22 : 2차측 코일 유닛
30 : 평면 형상 코일
31 : 전송면
32 : 비전송면
33 : 공심부
34 : 내측 단부 인출선
35 : 외측 단부 인출선
40 : 자성 시트
50 : 방열/자기 실드판
60 : 스페이서 부재
70 : 보호 시트(피복 부재)
80 : 온도 검출 소자(서미스터)
100 : 기판
110, 111 : 전열용 도전 패턴
112, 114, 115 : 스루홀
113A, 113B : 서미스터 접속 배선
116A, 116B : 서미스터 접속 패턴

Claims (15)

  1. 전송면 및 비전송면을 갖는 평면 형상 코일과,
    상기 평면 형상 코일의 비전송면측에 설치된 자성 시트와,
    상기 자성 시트가 상기 평면 형상 코일과 면하는 측과는 반대측의 면에 적층되어, 상기 평면 형상 코일의 발열을 방열시키고 또한 상기 자성 시트가 완전히 포착할 수 없었던 자속을 흡수하여 자기 실드하는 방열/자기 실드판을 갖고,
    상기 방열/자기 실드판의 판 두께가 상기 자성 시트보다도 두꺼운 것을 특징으로 하는 코일 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 상기 방열/자기 실드판이 고정되는 기판과,
    상기 기판에 탑재되어, 상기 자성 시트 및 방열/자기 실드판의 고체 열전도를 통하여 전열된 상기 평면 형상 코일의 발열 온도를 검출하는 온도 검출 소자를 더 설치한 것을 특징으로 하는 코일 유닛.
  3. 제2항에 있어서, 상기 기판에는 상기 방열/자기 실드판과 대면하는 표면 및 그 이면에 전열용 도전 패턴이 형성되고,
    상기 온도 검출 소자는 상기 기판의 이면에 탑재되어 있는 것을 특징으로 하는 코일 유닛.
  4. 제3항에 있어서, 상기 기판의 표면 및 이면에 형성된 전열용 도전 패턴은, 상기 기판을 관통하는 스루홀에 의해 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 코일 유닛.
  5. 제2항에 있어서, 상기 방열/자기 실드판이 상기 기판과 대향하는 면에는 오목부가 형성되고,
    상기 온도 검출 소자는, 상기 기판의 표면에 탑재되어 상기 방열/자기 실드판의 오목부 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 코일 유닛.
  6. 제5항에 있어서, 상기 기판에는 상기 방열/자기 실드판과 대면하는 표면에 전열용 도전 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 코일 유닛.
  7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 온도 검출 소자는, 상기 평면 형상 코일의 발열 온도에 기초하여 상기 평면 형상 코일로의 전력 공급을 차단 또는 억제하는 소자인 것을 특징으로 하는 코일 유닛.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자성 시트의 단부를 덮는 피복 부재를 더 갖는 것을 특징으로 하는 코일 유닛.
  9. 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평면 형상 코일을 수용하는 구멍부를 갖고, 상기 자성 시트 및 상기 방열/자기 실드판의 각 단부를 덮고, 상기 자성 시트 및 상기 방열/자기 실드판을 상기 기판의 표면에 접착 고정하는 보호 시트를 더 갖는 것을 특징으로 하는 코일 유닛.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자성 시트가 복수 매 설치되고,
    상기 방열/자기 실드판의 두께는 상기 복수 매의 자성 시트의 합계 두께보다도 두꺼운 것을 특징으로 하는 코일 유닛.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평면 형상 코일은 내측 단부 및 외측 단부 인출선을 갖고, 상기 내측 단부 인출선은 상기 평면 형상 코일의 상기 비전송면을 경유하여 취출되고,
    상기 평면 형상 코일과 상기 자성 시트 사이에는, 상기 내측 단부 인출선의 굵기와 실질적으로 동일한 스페이서 부재가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 코일 유닛.
  12. 제3항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판은, 상기 방열/자기 실드판과 대면하는 영역으로부터 연장된 영역에 실장 부품이 탑재되는 실장면이 설치되고, 상기 실장면은, 상기 방열/자기 실드판이 대면하는 표면과는 반대측인 이면으로 한 것을 특징으로 하는 코일 유닛.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 코일 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  14. 코일과,
    상기 코일의 근방에 배치되는 자성 재료와,
    상기 코일과의 사이에 상기 자성 재료가 끼워지도록 배치되는 부재를 포함하는 코일 유닛이며,
    상기 자성 재료의 두께보다 상기 부재의 두께가 두꺼운 것을 특징으로 하는 코일 유닛.
  15. 제14항에 기재된 코일 유닛을 포함하는 전자 기기.
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