WO2013046757A1 - 電子機器 - Google Patents

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WO2013046757A1
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housing
power transmission
electronic device
conductor
incorporated
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Inventor
大舘紀章
小川健一郎
工藤浩喜
山田亜希子
司城徹
庄木裕樹
尾林秀一
Original Assignee
株式会社 東芝
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/02—Casings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14—Inductive couplings

Definitions

  • the embodiment of the present invention relates to an electronic device using wireless power transmission.
  • a battery such as a lithium secondary battery is widely used as a power supply of an electronic device such as a mobile device, but in an electronic device requiring a large amount of power, the weight of the battery is increased. Portability has come to be impaired.
  • the power connector differs in design shape from one type of electronic device to another and is not versatile.
  • power reception means including a coil and a magnetic body is disposed in an electronic device casing, and power is transmitted by power transmission means such as a coil disposed in the vicinity of the electronic device casing.
  • An object of this embodiment is to provide an electronic device having a wireless power transmission device capable of incorporating a coil in the device without using a magnetic material.
  • the electronic device includes a first case containing an electronic component, a first surface common to the first case, a second surface having an angle with respect to the first surface, and It has a second housing having a third surface that is at an angle to the second surface, and a power transmission coil built in a portion facing each of the second surface and the third surface. It is characterized by
  • Schematic for explaining the wireless power transmission device of the first embodiment Schematic explaining the modification of the coil for electric power transmission Schematic for demonstrating the wireless power transmission apparatus of Example 4.
  • Schematic diagram for explaining a modification of the conductor part which can be incorporated in the second housing Schematic for explaining a circular spiral antenna
  • Schematic for explaining a square circular spiral antenna Schematic for explaining a power transmission coil including a cable
  • a schematic diagram for explaining the configuration when applying this embodiment to a printer A schematic diagram for explaining the configuration in the case of applying this embodiment to an air cleaner
  • a schematic diagram for explaining a configuration in the case of applying this embodiment to a vacuum cleaner A schematic diagram for explaining the configuration when this embodiment is applied to an electric vehicle
  • the power receiving unit including the coil and the magnetic body is disposed in the housing of the electronic device.
  • the shape of the magnetic line of force changes.
  • the occurrence of eddy currents is suppressed when the conductor component is disposed at a place where the number of magnetic lines of force decreases. Since energy loss occurs in the eddy current, the transmission efficiency can be increased when the generation of the eddy current is suppressed.
  • the magnetic material is disposed to reduce the magnetic force lines to the place where the conductor component such as the electronic component in the device is located, the wireless power can be highly efficient. Transmission becomes possible.
  • the device incorporating the coil is a mobile device represented by a notebook computer or a mobile phone, or a moving object represented by an electric car, an electric motorcycle, or a bicycle with an electric assist, the problem of increased weight is significant. turn into.
  • the electronic device of this embodiment is made to solve the above-described conventional problems, and provides a wireless power transmission device capable of incorporating a coil in the device without using a magnetic material, which has been difficult in the prior art.
  • the purpose is to
  • the electronic device includes a first case containing an electronic component, a first surface common to the first case, a second surface having an angle with respect to the first surface, and It has a second housing having a third surface having an angle with respect to the second surface, and a power transmission coil incorporated in a portion facing each of the second surface and the third surface. It is characterized by With such a device, the shape of the magnetic lines of force is controlled by the power transmission coil, the coupling with the electronic component is reduced, and highly efficient wireless power transmission becomes possible.
  • the first surface, the second surface, and the third surface of the second housing of the first housing are disposed so as to contact each other at an angle.
  • the term "having" means that the surfaces are in contact without forming a single plane.
  • the most preferable embodiment is a state in which two surfaces are in contact with each other at right angles.
  • the electronic device of this embodiment receives power by magnetic lines of force formed by the power transmission coil disposed outside the housing of the electronic device, but the magnetic lines of force pass through the plurality of power transmission coils on the power reception side.
  • the power transmission coil is disposed.
  • the plurality of power transmission coils may be arranged such that the centers of these coils are located on the arc of a circle corresponding to the magnetic field lines, and the magnetic field lines are orthogonal to each other near the center of the coil plane. desirable.
  • the first surface is formed of a conductor, and the conductor constituting the first surface as compared to the equivalent conductivity of the electronic component incorporated in the first housing.
  • the conductivity is preferably increased.
  • the first surface is preferably made of an insulator. This makes it possible to reduce the loss due to the coupling between the common surface and the magnetic lines when there are magnetic lines that leak toward the electronic component.
  • each of the second surface and the third surface is preferably made of an insulator.
  • a winding axis of the power transmission coil is perpendicular to each of the second surface and the third surface. This makes it possible to widen the space inside the second housing.
  • the electronic device it is preferable to adopt a conductor part having a resonant frequency different from the frequency transmitted or received by the power transmission coil as the conductor part disposed in the electronic device.
  • the number of components that can be incorporated in the housing 2 increases, so the housing 1 can be miniaturized.
  • a conductor component whose area of a shadow formed on a projection plane is smaller than the area of the power transmission coil is used in the second case. It is preferable to incorporate it. As a result, the number of components that can be incorporated in the housing 2 increases, so the housing 1 can be miniaturized.
  • a plurality of the conductor components be incorporated in the second housing. This further increases the number of components that can be incorporated into the housing 2 and thus enables further downsizing of the housing 1.
  • the power transmission coil is configured of a self-resonance coil. This allows the distance between the power transfer coils to be large, thus increasing the freedom of the coil installation location.
  • one of the power transmission coils includes a cable connected to the electronic component incorporated in the first housing.
  • the power transmission coils are coupled to each other, only one of the coils needs to be connected to the electronic component having the power receiving circuit, and the cost of the electronic device can be reduced.
  • one of the power transmission coils includes a cable connected to the conductor component incorporated in the second housing.
  • an apparatus applied to a handy printer in which roll paper is built in the second case may be mentioned. This enables wireless power transmission to the handy printer.
  • Example 1 An electronic apparatus having the wireless power transmission device according to the first embodiment will be described.
  • the first embodiment is directed to a handy printer.
  • a first housing 103 containing an electronic component 101 and a printing component 102 is connected to a second housing 105 containing a roll paper 104.
  • the second housing has a first surface 106 that is a common surface with the first housing. Furthermore, it has a second surface 107 that is at an angle to the first surface, and a third surface 108 that is at an angle to the second surface.
  • the power transmission coil 109 is built in a portion facing each of the second surface and the third surface.
  • the first housing 103 incorporates the electronic component 101 and the print component 102.
  • the electronic component may be a battery for operating the print component or a power supply circuit.
  • it may be a circuit board on which an electronic component having a function of receiving print data from a personal computer or the like and transmitting the received print data to a print component is mounted.
  • it may be a camera for acquiring print data, a bar code reader, or an RFID reader / writer.
  • the print component is a component that is configured from a printer head, ink, etc. and has a function to print.
  • the second housing 105 incorporates roll paper 104.
  • This roll paper is used in the printing part of the first housing.
  • the roll paper may be only paper.
  • it may be a sheet on which characters, lines, and the like have been printed in advance.
  • it may be in the form of a seal so that it can be used as a seal after printing.
  • the first surface 106 is provided in a shared portion at the time of connection. And it has the 2nd surface 107 which makes an angle with the 1st surface. Furthermore, it has a third surface 108 that is at an angle to the second surface. Each face may have any shape.
  • a power transmission coil 109 is built in a portion facing each of the second surface and the third surface.
  • the power transmission coil is formed by winding a conductor in a coil shape.
  • the conductor may be composed of one wire, may be a bundle of a plurality of wires, or may be a litz wire in which a plurality of insulated wires are bundled.
  • the shape of the coil may be flatly wound or three-dimensionally wound. In addition, it may be wound with an arbitrary outer shape such as a circle, an oval, a rectangle, a hexagon, or the like.
  • the power transmission coil is incorporated in a portion facing each of the second surface and the third surface.
  • FIG. 1 it is assumed that there is a power transmission coil 110 below the handy printer.
  • a power transmission circuit such as a high frequency power source is connected to the power transmission coil.
  • the high frequency energy output from the high frequency power source is input to the coil.
  • a current flows in the coil, and the current forms magnetic lines in the space.
  • the magnetic field lines of this embodiment are shown in FIG.
  • the magnetic field lines 111 generated by the power transmission coil pass through the power transmission coil incorporated in the second surface and pass through the power transmission coil incorporated in the third surface. And it returns to a power transmission coil.
  • power transmission is performed with magnetic lines as shown in FIG.
  • the lines of magnetic force are as shown in FIG. 1, it is possible to reduce the leakage of the lines of magnetic force to the first housing in which the electronic component is built. As a result, power can be transmitted to a handy printer having electronic components without using a magnetic material.
  • the roll paper and the magnetic flux lines contained in the second housing are in the same housing. However, in the case of an insulator such as roll paper, the generation of eddy current is small, and the deterioration of transmission efficiency can be reduced.
  • this embodiment by incorporating the power transmission coil on the second surface and the third surface of the second housing, it is possible to control the shape of the magnetic lines of force. Wireless power transmission can be performed with high efficiency without using magnetic materials. Note that this embodiment is not limited to the above, and can be applied to various devices in which the insulator component is incorporated in the second housing.
  • Example 2 A handy printer having a wireless power transmission apparatus according to a second embodiment will be described.
  • the first surface is made of a conductor. Then, the conductivity of the conductor constituting the first surface is larger than the equivalent conductivity of the electronic component contained in the first housing. It becomes possible to make transmission efficiency high by doing in this way.
  • the first surface which is a common surface, is formed of a conductor.
  • the conductor blocks magnetic lines of force, and the loss in the electronic component incorporated in the first housing is reduced.
  • the conductivity of the first surface is made larger than the equivalent conductivity of the electronic component incorporated in the first housing.
  • the electronic components contained in the first housing are all components contained in the first housing.
  • equivalent conductivity means the averaged conductivity, when parts with different conductivity are mixed.
  • the first housing which is the common surface is formed of a conductor, and the conductivity of the conductor is made larger than the equivalent conductivity of the electronic component incorporated in the first housing.
  • the loss due to the magnetic field lines leaking to the first housing is improved, and highly efficient wireless power transmission is possible.
  • the magnitudes of the equivalent conductivity and the conductivity of the common surface can be compared as follows. First, all the electronic components contained in the first housing are prepared. Next, wireless power transmission using a coil is performed, and the transmission efficiency is measured by sandwiching the electronic component built in the first housing in the meantime. This efficiency is ⁇ (electronic component). Next, the transmission efficiency is measured in the case where a conductor of the same type as that of the first surface and of the same type as that of the electronic component contained in the first housing is sandwiched between the coils. This efficiency is ⁇ (conductor). If ⁇ (electronic component) ⁇ ((conductor), the conductivity of the conductor is higher than the equivalent conductivity of the electronic component.
  • Example 3 A handy printer having a wireless power transmission apparatus according to a third embodiment will be described.
  • the first surface is made of an insulator. It becomes possible to make transmission efficiency high by doing in this way.
  • the lines of magnetic force may leak to the first housing.
  • the first surface by forming the first surface with an insulator, it is possible to reduce the eddy current generated on the first surface. As a result, energy loss is reduced, and highly efficient wireless power transmission is possible.
  • the insulator may be made of expanded polystyrene or plastic. Alternatively, it may be air.
  • the first surface is formed of the insulator, the eddy current generated on the first surface by the magnetic lines of force leaking to the first housing is reduced, and highly efficient wireless power transmission is possible. It becomes.
  • FIG. 2 shows a power transmission coil 203 incorporated in a portion facing the second surface 202.
  • the winding axis 201 of the coil is perpendicular to the second surface 202.
  • Example 4 A fourth embodiment will be described. As shown in FIG. 3, it is characterized in that a conductor part 303 having a resonant frequency different from the frequency to be transmitted or received by the power transmission coil is incorporated in the second casing. Since such a conductor part can be inserted into the second housing, the first housing can be miniaturized.
  • the conductor part When there is a conductor part in the second housing, an eddy current flows in the conductor part and a loss occurs. This eddy current is most influential when the conductor part resonates at the wavelength of the radio wave. That is, there may be no problem in practical use, as long as it is other than the resonating conductor.
  • the circumference of the plane is one wavelength.
  • the wavelength is a wavelength at a frequency used for transmission of wireless power transmission.
  • such a conductor part can be incorporated in the second housing.
  • a conductor part whose resonance frequency is different from the transmission frequency and a conductor part whose area is smaller than the area of the power transmission coil may be combined and incorporated in the plurality of second housings.
  • the number of components to be incorporated in the first casing is reduced, and downsizing of the first casing becomes possible.
  • a self-resonant coil in the shape of a circular spiral antenna 501 may be formed.
  • it may be configured of a self-resonant coil in the shape of a rectangular spiral antenna 601.
  • one of the power transmission coils 707 may include a cable 708 connected to the electronic component 701 contained in the first housing 702. Since the power transmission coils are coupled to each other, only one of the coils needs to be connected to the electronic component having the power receiving circuit, and the cost of the electronic device can be reduced.
  • one of the power transmission coils may include a cable connected to a conductor component incorporated in the second housing. Since the power transmission coils are coupled to each other, only one of the coils needs to be connected to the conductor part having the power receiving circuit, and the cost of the electronic device can be reduced.
  • FIG. 8 is an example of a printer.
  • the electronic component 801 is incorporated in the first housing 802, and the paper 803 is stored in the second housing 804.
  • FIG. 9 is an example of an air cleaner.
  • the electronic component 901 is incorporated in the first housing 902, and the filter 903 is embedded in the second housing 904.
  • FIG. 10 is an example of a vacuum cleaner.
  • An electronic component 1001 such as a motor is built in the first housing 1002, and a second housing 1003 is a dust collection unit into which dust such as dust or dirt enters.
  • FIG. 11 is an example of an electric vehicle.
  • the first housing 1102 incorporates an electronic component 1101 such as a motor.
  • the body of this electric car is made of resin, and power transmission to the built-in coil is possible.
  • FIG. 12 shows a configuration in which the second housing 1203 does not have an insulator. As described above, when nothing is built in, the efficiency deterioration is extremely small, and highly efficient wireless power transmission is possible.
  • wireless communication can be performed by modulating a high frequency to be transmitted.
  • wireless communication may be used as transmission / reception hardware.
  • the wireless power transmission means power loss due to the magnetic material is prevented, and further weight reduction, cost reduction, power increase, resonance frequency control of the electronic device, coil Thinning etc. can be realized.
  • the present invention is not limited to the above embodiment as it is, and in the implementation stage, the constituent elements can be modified and embodied without departing from the scope of the invention.
  • various inventions can be formed by appropriate combinations of a plurality of constituent elements disclosed in the embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, components in different embodiments may be combined as appropriate.
  • Third Surface 308 Coil for power transmission 401: Projection plane for shadow 402: Shadow for conductor parts 403: Conductor part 404: Coil for power transmission 406: Area for coil for power transmission 501: Circular flat spiral antenna 601: Rectangular plane Spiral antenna 701: electronic component 702: first casing 703: second casing 704: first surface 705: second surface 70 6. Third surface 707 Coil for power transmission 801 Electronic component 802 First casing 803 Paper 804 Second casing 805 First surface 806 Second surface 807 Third surface 808 For power transmission Coil 901 Electronic parts 902 First casing 903 Filter 904 Second casing 905 First face 906 Second face 907 Third power transmission coil 1001 Electronic parts 1002 First casing Body 1003 ...
  • 2nd case (garbage collection unit) 1004 ... 1st surface 1005 ... 2nd surface 1006 ... 3rd surface 1007 ...
  • Power transmission coil 1101 ... Electronic component 1102 ... 1st case 1103 ... 2nd case 1104 ... 1st surface 1105 ... 2nd surface 1106 ... 2nd item Three sides 1107: Power transmission coil 1201: Electronic component 1202: First housing 1203: Second housing 1204: First surface 1205: Second surface 1206: Third surface 1207: Power transmission coil

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Abstract

　この電子機器は、電子部品を内蔵する第１筐体と、前記第１筐体との共有面となる第１面、前記第１面に対して角度を持つ第２面、および前記第２面に対して角度を持つ第３面とを有する第２筐体と、前記第２面および前記第３面のそれぞれに面する部分に内蔵される電力伝送用コイルとを有している。

Description

電子機器
　本発明の実施の形態は、無線電力伝送を用いた電子機器に関する。
　電子機器のモバイル化が進み、それとともに、電源の軽量化が求められている。従来モバイル機器のような電子機器の電源は、リチウム二次電池などのような電池が広く用いられているが、大容量の電力を必要とする電子機器においては、電池の重量が大きくなり、可搬性に支障が生じるようになった。
　また、電池を内蔵する電子機器において、電池を充電する際には、通常電源コネクタを接続して、電力を伝送しているが、電源コネクタは、小型化することには限界があり、電子機器小型化の隘路となっている。さらに、電源コネクタは、電子機器の機種ごとにその設計形状が異なっており、汎用性がなかった。
　そこで、電源コネクタを用いることなく、電力をモバイル機器に供給する手法として、無線電力伝送技術に関心が集まっている。この無線電力伝送技術は、電子機器筐体内に、コイルと磁性体からなる受電手段を配置し、電子機器筐体の近傍に配置されるコイルなどの送電手段によって電力を伝送するものである。
特開２０１０－２３９８４８
　従来の無線電力伝送装置を有する電子機器においては、コイルを機器に内蔵する場合に磁性体を用いるために、電力損失が発生してしまう課題があった。
　この実施の形態は、磁性体を用いることなくコイルを機器に内蔵可能な無線電力伝送装置を有する電子機器を提供することを目的とする。
課題を解決する手段
　この実施の形態の電子機器は、電子部品を内蔵する第１筐体と、前記第１筐体との共有面となる第１面、前記第１面に対して角度を持つ第２面、および前記第２面に対して角度を持つ第３面とを有する第２筐体と、前記第２面および前記第３面のそれぞれに面する部分に内蔵される電力伝送用コイルと、を有することを特徴とする。
実施例１の無線電力伝送装置を説明するための概略図 電力伝送用コイルの変形例を説明する概略図 実施例４の無線電力伝送装置を説明するための概略図 第２の筐体に内蔵可能な導体部品の変形例を説明するための概略図 円形スパイラルアンテナを説明するための概略図 方円形スパイラルアンテナを説明するための概略図 ケーブルを含む電力伝送コイルを説明するための概略図 プリンタへこの実施の形態を適用する場合の構成を説明するめの概略図 空気清浄機へこの実施の形態を適用する場合の構成を説明するめの概略図 掃除機へこの実施の形態を適用する場合の構成を説明するめの概略図 電気自動車へこの実施の形態を適用する場合の構成を説明するめの概略図 第２の筐体へ絶縁体が内蔵されない変形例を説明するための概略図
　従来の無線電力伝送技術においては、上述のように、コイルと磁性体からなる受電手段を電子機器の筐体内に配置している。
　この技術によれば、コイルの近傍に磁性体を配置することで、磁力線の形状が変化する。磁力線の形状が変化することで、磁力線の少なくなった場所へ導体部品が配置された場合に渦電流の発生が抑圧される。
　渦電流ではエネルギーの損失が発生するので、渦電流の発生が抑圧されると、伝送効率を高くすることができる。このように従来技術を使えば、コイルを機器に内蔵する場合に、機器内の電子部品などの導体部品のある場所への磁力線を少なくするように磁性体を配置すれば、高効率に無線電力伝送が可能となる。
　しかし、従来の無線電力伝送装置では、磁性体を用いるために、磁性体による損失が発生する課題があった。また、磁性体のコストと重量が増加してしまう課題があった。特に、コイルを内蔵する機器がノートパソコンや携帯電話に代表されるモバイル機器や、電気自動車、電動オートバイ、電動アシストつき自転車に代表される移動体の場合に、重量が増加してしまう問題が大きくなってしまう。
　この実施の形態の電子機器は、上述した従来の問題を解決するためになされたものであって、従来では困難だった磁性体を用いないでコイルを機器に内蔵可能な無線電力伝送装置を提供することを目的とする。
　この実施の形態の電子機器は、電子部品を内蔵する第１筐体と、前記第１筐体との共有面となる第１面、前記第１面に対して角度を持つ第２面、および前記第２面に対して角度を持つ第３面とを有する第２筐体と、前記第２面および前記第３面のそれぞれに面する部分に内蔵される電力伝送用コイルと、を有することを特徴とする。
　このような装置とすることによって、電力伝送用コイルによって磁力線の形状が制御され、電子部品との結合が小さくなり、高効率無線電力伝送が可能となる。
　前記実施の形態の電子機器において、第１筐体の第１面、第２面及び第２筐体の第３面は、相互に角度を持って接するように配置しているが、この「角度を持つ」という用語は、これらの面が単一平面上を形成することなく接している状態を意味している。最も好ましい態様は、２つの面が直交して接している状態である。
　この実施の形態の電子機器は、この電子機器の筐体外に配置された送電コイルによって形成される磁力線によって電力を受電するが、この磁力線が、受電側の複数の電力伝送用コイル内を通過するよう、電力伝送用コイルを配置することが好ましい。このためには、複数の電力伝送用コイルは、これらのコイルの中心が、磁力線に相当する円の円弧上に位置し、コイル平面の中心近傍を磁力線が直交するように配置されていることが望ましい。
　前記第１の実施の形態の電子機器において、前記第１面は導体で構成され、前記第１筐体に内蔵される前記電子部品の等価導電率に比べて前記第１面を構成する導体の導電率は大きくすることが好ましい。これによって、電子部品に比べて損失の小さい導電率の第１面で電子部品のほうへ漏れた磁力線をさらに制限し、電子部品と磁力線の結合を小さくし、高効率伝送する。
　また、前記第１の実施の形態の電子機器において、前記第１面は絶縁体で構成することが好ましい。これによって、電子部品の方へ漏れた磁力線がある場合に、共有面と磁力線の結合による損失を小さくすることが可能になる。
　さらに、前記実施の形態の電子機器において、前記第２面と前記第３面は、それぞれ絶縁体で構成することが好ましい。
　これによって、第２面、第３面を磁力線が通過するが、この通過による損失が小さくなる。
　さらに、前記実施の形態の電子機器において、前記電力伝送用コイルの巻き軸は、前記第２面と前記第３面に対してそれぞれ垂直になっていることが好ましい。
　これによって、第２の筐体の内部の空間を広くすることが可能となる。
　さらに前記実施の形態の電子機器において、電子機器内に配置する導体部品としては、前記電力伝送コイルで送信、あるいは、受信する周波数と異なる共振周波数を有する導体部品を採用することが好ましい。
　これによって、筐体２に内蔵可能な部品が増えるため、筐体１の小形化が可能になる。
　さらに、前記実施の形態の電子機器において、任意の角度から光を当てたときに、投影平面に形成される影の面積が前記電力伝送コイルの面積よりも小さい導体部品を前記第２筐体に内蔵することが好ましい。
　これによって、筐体２に内蔵可能な部品が増えるため、筐体１の小形化が可能になる。
　さらに、前記実施の形態の電子機器において、複数の前記導体部品を前記第２筐体に内蔵することが好ましい。
　これによって、筐体２に内蔵可能な部品がさらに増えるため、筐体１のさらなる小形化が可能になる。
　さらに前記実施の形態の電子機器において、前記電力伝送コイルは、自己共振コイルで構成されることが好ましい。
　これによって、電力伝送コイル間の距離を大きく離すことが可能になるので、コイルの設置場所の自由度が増す。
　さらに前記実施の形態の電子機器において、前記電力伝送コイルのうちのひとつは前記第１筐体に内蔵される前記電子部品と接続されるケーブルを含むことが好ましい。
　これによって、電力伝送コイルはお互いに結合するので、一方のコイルのみを受電回路を有する電子部品に接続すればよく、電子装置の低コスト化が可能になる。
　さらに前記実施の形態の電子機器において、前記電力伝送コイルのうちのひとつは前記第２筐体に内蔵される前記導体部品と接続されるケーブルを含むことが好ましい。
　これによって、電力伝送コイルはお互いに結合するので、一方のコイルのみを受電回路を有する導体部品に接続すればよく、電子装置の低コスト化が可能になる。
　さらに前記実施の形態の電子機器の一例として、前記第２筐体にロール紙を内蔵したハンディプリンタ装置に適用した装置が挙げられる。これによって、ハンディプリンタへの無線電力伝送が可能となる。
　以下、図面を参照しながらこの実施の形態について詳細に説明する。
（実施例１）
　実施例１に係る無線電力伝送装置を有する電子機器を説明する。実施例１では、ハンディプリンタを対象とする。図１に示すように、電子部品１０１と印刷部品１０２を内蔵する第１筐体１０３と、ロール紙１０４を内蔵する第２筐体１０５が連結して構成される。そして、第２筐体は、第１筐体との共有面となる第１面１０６を有する。さらに、第１面に対して角度を持つ第２面１０７、および第２面に対して角度を持つ第３面１０８を有する。そして、第２面および第３面のそれぞれに面する部分に電力伝送用コイル１０９が内蔵される。このようにハンディプリンタを構成することで、ハンディプリンタへ電力伝送用コイルを内蔵するときに、磁性体を用いないで高効率に無線電力伝送が可能となる。
　はじめに各部分についての説明をおこない、次に、この実施例の効果について説明する。
　第１筐体１０３は、電子部品１０１と印刷部品１０２を内蔵する。ここで、電子部品とは、印刷部品を動作させるためのバッテリー、あるいは、電源回路であってもよい。また、印刷データをパソコンなどから受信し、受信した印刷データを印刷部品へ伝達する機能を有する電子部品が実装された回路基板であってもよい。また、印刷データを取得するカメラ、バーコードリーダ、ＲＦＩＤの読み書き装置であってもよい。任意の電子部品である。また、印刷部品は、プリンタヘッドやインクなどから構成され、印刷するための機能を有する部品である。
　第２筐体１０５は、ロール紙１０４を内蔵する。このロール紙は第１筐体の印刷部品で用いられる。ここで、ロール紙は、単なる紙だけであってもよい。あるいは、あらかじめ、文字や線などが印刷されている用紙であってもよい。あるいは、シール状になっていて、印刷後にシールとして活用できるようになっていてもよい。
　この第１筐体１０３と第２筐体１０５が連結してハンディプリンタは構成されるが、連結時の共有部分に第１面１０６を有する。そして、第１面と角度を有する第２面１０７を有する。さらに、第２面に対して角度を有する第３面１０８を有する。それぞれの面は任意の形状でよい。
　第２面および第３面のそれぞれに面する部分に電力伝送用コイル１０９が内蔵される。電力伝送用コイルは、導体がコイル状に巻かれたものである。ここで導体とは、１本の線で構成されていてもよいし、複数の線を束ねてもよいし、複数の絶縁された線を束ねたリッツ線であってもよい。
　また、コイルの形状は、平面状に巻かれていてもよいし、立体的に巻かれていてもよい。また、円形、楕円形、長方形、６角形、など任意の外形を有する巻き方でよい。
　そして、電力伝送用コイルは第２面と第３面のそれぞれに面する部分に内蔵される。
　次にこの実施例の効果について説明する。
　図１に示すようにハンディプリンタの下側に送電コイル１１０がある場合を想定する。ここで、送電コイルには、図示していないが、高周波電源などの送電回路が接続される。この高周波電源が出力する高周波エネルギーがコイルに入力される。高周波エネルギーがコイルに入力されると、コイルに電流が流れ、この電流によって空間に磁力線が形成される。図１にこの実施例の磁力線を示す。
　この実施例においては、送電コイルで生成された磁力線１１１は第２面に内蔵される電力伝送用コイルを通り、第３面に内蔵される電力伝送用コイルを通る。そして、送電コイルに戻る。このように、磁力線が形成されると、電力伝送用コイルに電流が流れ、エネルギーが伝送されることとなる。この実施例では、図１に示すような磁力線で電力伝送がおこなわれる。
　ここで、図１のような磁力線となるので、電子部品を内蔵する第１筐体への磁力線の漏れを小さくすることが可能となっている。この結果、電子部品を有するハンディプリンタへも磁性体を用いないで電力伝送が可能となる。また、第２筐体に内蔵されるロール紙と磁力線は同一の筐体内にある。しかし、ロール紙のような絶縁体では渦電流の発生は小さく、伝送効率の劣化を小さくすることができる。
　以上説明したように、この実施例におけるハンディプリンタにおいては、第２筐体の第２面と第３面に電力伝送用コイルを内蔵することで、磁力線の形状を制御することが可能となるので、磁性体を使わないでも高効率に無線電力伝送が可能となる。
　なお、この実施例は前記に限らず、第２筐体に絶縁体部品が内蔵される種々の機器へ適用することが可能である。
（実施例２）
　実施例２に係る無線電力伝送装置を有するハンディプリンタを説明する。この実施例においては、第１面を導体で構成する。そして、第１筐体に内蔵される電子部品の等価導電率に比べて第１面を構成する導体の導電率は大きいことを特徴とする。このようにすることで伝送効率を高くすることが可能となる。
　ここでは、図１に示したように、磁力線が第２筐体に制限されずに、第１筐体へ漏れる場合を考える。この場合、第１筐体へ漏れた磁力線によって、第１筐体に内蔵される電子部品に渦電流が発生し、伝送効率が劣化する。そこで、共有面である第１面を導体で構成する。第１面を導体で構成すると、導体によって磁力線がさえぎられ、第１筐体に内蔵される電子部品での損失が削減される。
　しかし、第１面には渦電流が発生するため、伝送効率が劣化する。この実施例では、第１面に流れる渦電流による損失を小さくするために、第１面の導電率を第１筐体に内蔵される電子部品の等価導電率に比べて大きくしている。ここで、第１筐体に内蔵される電子部品とは、第１筐体に内蔵される全ての部品である。そして、等価導電率とは、異なる導電率の部品が混ざっている場合、平均化した導電率を意味している。
導体に流れる渦電流の振幅を同一条件とした場合、導体の導電率は損失に比例する。したがって、この実施例では、渦電流の流れる導体の導電率が大きいために、損失が小さく、高効率な無線電力伝送が可能となっている。
　以上説明したように、この実施例においては、共有面である第１筐体を導体で構成し、この導体の導電率を第１筐体に内蔵される電子部品の等価導電率よりも大きくすることで、第１筐体へ漏れる磁力線による損失を改善し、高効率な無線電力伝送が可能となっている。　
　なお、等価導電率と共有面の導電率の大小は、次のように比較することが可能である。第１に、第１筐体に内蔵される電子部品の全てを用意する。次にコイルを使った無線電力伝送をおこなうが、この間に第１筐体に内蔵される電子部品を挟んで伝送効率を測定する。この効率をη（電子部品）とする。次に、第１筐体に内蔵される電子部品と同一形状であり、第１面と同一種類の導体をコイルの間に挟んだ場合の伝送効率を測定する。この効率をη（導体）とする。η（電子部品）＜η（導体）であれば、導体の導電率が電子部品の等価的な導電率より高いこととなる。
（実施例３）
　実施例３に係る無線電力伝送装置を有するハンディプリンタを説明する。この実施例においては、第１面を絶縁体で構成する。このようにすることで伝送効率を高くすることが可能となる。
　第２の実施例と同様に、第１筐体へ磁力線が漏れる場合がある。この場合に、第１面を絶縁体で構成することで、第１面に生じる渦電流を削減することが可能となる。この結果、エネルギーの損失が削減され、高効率な無線電力伝送が可能となる。
　ここで、絶縁体とは、発泡スチロールやプラスチックなどで構成されてもよい。あるいは、空気で構成してもよい。
　このように、この実施例においては、第１面を絶縁体で構成しているので、第１筐体へ漏れる磁力線が第１面に作る渦電流が削減され、高効率な無線電力伝送が可能となる。
　以下、電力伝送用コイルの変形例を示す。図２は、第２面２０２に面する部分に内蔵される電力伝送用コイル２０３である。このコイルは、コイルの巻き軸２０１が第２面２０２に垂直になっている。このようにコイルを配置することで、第２筐体の内部空間を大きくすることが可能である。その結果、より大きなロール紙を第２筐体に内蔵することが可能となる。
（実施例４）
　実施例４を説明する。図３に示すように、電力伝送コイルで送信、あるいは、受信する周波数と異なる共振周波数を有する導体部品３０３を前記第２筐体に内蔵することを特徴とする。このような導体部品を第２筐体に入れることが可能になるので、第１筐体の小形化が可能となる。
　第２筐体に導体部品がある場合、導体部品に渦電流が流れ、損失が発生する。この渦電流は、導体部品が電波の波長で共振する場合にもっとも影響が大きくなる。つまり、共振する導体以外であれば、実用上問題のない場合がある。
　共振する導体の例であるが、例えば直線状の棒の長さが２分の１波長の場合。また、２分の１波長の整数倍の場合。平面状の板であって、その平面の外周が１波長場合。また、１波長＋０．５波長の整数倍の場合。また、複雑な形状の場合でもよい。ここで波長とは、無線電力伝送の伝送に用いる周波数での波長である。
　以上説明したように、このような導体部品を第２筐体に内蔵することが可能である。
（変形例）
　以下、第２の筐体に内蔵可能な導体部品の変形例を説明する。図４に示すように、任意の角度から光源４０４を使って光を当てたときに、投影平面４０１に形成される影４０２の面積が電力伝送コイル４０５の面積４０６よりも小さい導体部品４０３を第２筐体に内蔵してもよい。
　また、共振周波数が伝送周波数と異なる導体部品、電力伝送コイルの面積よりも面積の小さい導体部品を組み合わせて、また、複数第２筐体に内蔵してもよい。このように、第２筐体に部品を数多く内蔵することで、第１筐体へ内蔵すべき部品が少なくなり、第１筐体の小形化が可能となる。
　以下、電力伝送コイルの変形例を説明する。図５に示すように、円形スパイラルアンテナ５０１の形状をした自己共振コイルで構成されてもよい。または、図６に示すように、方形スパイラルアンテナ６０１の形状をした自己共振コイルで構成されてもよい。このような自己共振コイルを用いることで、伝送距離を長くすることが可能となり、電力伝送コイルの設置場所の自由度が改善される。
　また、図７に示すように、電力伝送コイル７０７のうちのひとつは第１筐体７０２に内蔵される電子部品７０１と接続されるケーブル７０８を含むようにしてもよい。電力伝送コイルはお互いに結合するので、一方のコイルのみを受電回路を有する電子部品に接続すればよく、電子装置の低コスト化が可能になる。
　また、電力伝送コイルのうちのひとつは第２筐体に内蔵される導体部品と接続されるケーブルを含むようにしてもよい。電力伝送コイルはお互いに結合するので、一方のコイルのみを受電回路を有する導体部品に接続すればよく、電子装置の低コスト化が可能になる。
　以下、第１筐体と第２筐体の変形例を示す。図８は、プリンタの例である。第１筐体８０２に電子部品８０１が内蔵され、第２筐体８０４に紙８０３が収納される。
　図９は、空気清浄機の例である。第１筐体９０２に電子部品９０１が内蔵され、第２筐体９０４にフィルター９０３が内蔵される。
　図１０は、掃除機の例である。第１筐体１００２にモータなどの電子部品１００１が内蔵され、第２筐体１００３は塵や埃などのごみが入るごみ収集部である。
　図１１は、電気自動車の例である。第１筐体１１０２にモータなどの電子部品１１０１が内蔵される。この電気自動車の車体は樹脂で構成されており、内蔵したコイルへの電力伝送が可能である。
　図１２は、第２筐体１２０３に絶縁体が内蔵されない場合の構成である。このように、何も内蔵しない場合には、効率劣化が極めて小さく、高効率な無線電力伝送が可能となる。
　なお、前記の説明では、電子機器が電力を受電する場合で説明してきたが、逆に、電子機器が電力を送信する場合にも同様に適用することができる。
　なお、前記の実施の形態は無線電力伝送以外の用途であっても利用することが出来る。例えば、伝送する高周波を変調することで無線通信をおこなうことができる。この場合には、送受信のハードウエアとして無線通信用を利用すればよい。
　以上、種々説明した実施の形態によれば、無線電力伝送手段において、磁性体による電力損失を防止し、さらに、電子機器の軽量化、低コスト化、大電力化、共振周波数の制御、コイルの薄型化などを実現することが出来る。
　なお、この発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
　以上、この発明のいくつかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
　　１０１…電子部品
　　１０２…印刷部品
　　１０３…第１筐体
　　１０４…ロール紙
　　１０５…第２筐体
　　１０６…第１面
　　１０７…第２面
　　１０８…第３面
　　１０９…電力伝送用コイル
　　１１０…送電コイル
　　１１１…磁力線
　　２０１…巻き軸
　　２０２…第２面
　　２０３…第２面
　　３０１…電子部品
　　３０２…第１筐体
　　３０３…導体部品
　　３０４…第２筐体
　　３０５…第１面
　　３０６…第２面
　　３０７…第３面
　　３０８…電力伝送用コイル
　　４０１…陰の投影平面
　　４０２…導体部品の陰
　　４０３…導体部品
　　４０４…光源
　　４０５…電力伝送用コイル
　　４０６…電力伝送用コイルの面積
　　５０１…円形平面スパイラルアンテナ
　　６０１…方形平面スパイラルアンテナ
　　７０１…電子部品
　　７０２…第１筐体
　　７０３…第２筐体
　　７０４…第１面
　　７０５…第２面
　　７０６…第３面
　　７０７…電力伝送用コイル
　　８０１…電子部品
　　８０２…第１筐体
　　８０３…紙
　　８０４…第２筐体
　　８０５…第１面
　　８０６…第２面
　　８０７…第３面
　　８０８…電力伝送用コイル
　　９０１…電子部品
　　９０２…第１筐体
　　９０３…フィルター
　　９０４…第２筐体
　　９０５…第１面
　　９０６…第２面
　　９０７…第３面
　　９０８…電力伝送用コイル
　　１００１…電子部品
　　１００２…第１筐体
　　１００３…第２筐体（ごみ収集部）
　　１００４…第１面
　　１００５…第２面
　　１００６…第３面
　　１００７…電力伝送用コイル
　　１１０１…電子部品
　　１１０２…第１筐体
　　１１０３…第２筐体
　　１１０４…第１面
　　１１０５…第２面
　　１１０６…第３面
　　１１０７…電力伝送用コイル
　　１２０１…電子部品
　　１２０２…第１筐体
　　１２０３…第２筐体
　　１２０４…第１面
　　１２０５…第２面
　　１２０６…第３面
　　１２０７…電力伝送用コイル

Claims (12)

  1. 　電子部品を内蔵する第１筐体と、
    　前記第１筐体との共有面となる第１面、前記第１面に対して角度を持つ第２面、および前記第２面に対して角度を持つ第３面とを有する第２筐体と、
    　前記第２面および前記第３面のそれぞれに面する部分に内蔵される電力伝送用コイルと、
    を有することを特徴とする電子機器。
  2. 　前記第１面は導体で構成され、前記第１筐体に内蔵される前記電子部品の等価導電率に比べて前記第１面を構成する導体の導電率は大きいことを特徴とする請求項１記載の電子装置。
  3. 　前記第１面は絶縁体で構成されることを特徴とする請求項１記載の電子装置。
  4. 　前記第２面と前記第３面は、それぞれ絶縁体で構成されることを特徴とする請求項１記載の電子装置。
  5. 　前記電力伝送用コイルの巻き軸は、前記第２面と前記第３面に対してそれぞれ垂直になっていることを特徴とする請求項１記載の電子装置。
  6. 　前記電力伝送コイルで送信、あるいは、受信する周波数と異なる共振周波数を有する導体部品を前記第２筐体に内蔵することを特徴とする請求項１記載の電子装置。
  7. 　任意の角度から光を当てたときに、投影平面に形成される影の面積が前記電力伝送コイルの面積よりも小さい導体部品を前記第２筐体に内蔵することを特徴とする請求項１記載の電子装置。
  8. 　複数の前記導体部品を前記第２筐体に内蔵することを特徴とする請求項７記載の電子装置。
  9. 　前記電力伝送コイルは、自己共振コイルで構成されることを特徴とする請求項１記載の電子装置。
  10. 　前記電力伝送コイルのうちのひとつは前記第１筐体に内蔵される前記電子部品と接続されるケーブルを含むことを特徴とする請求項１記載の電子装置。
  11. 　前記電力伝送コイルのうちのひとつは前記第２筐体に内蔵される前記導体部品と接続されるケーブルを含むことを特徴とする請求項６記載の電子装置。
  12. 　前記第２筐体にロール紙が内蔵されることを特徴とする請求項１記載のハンディプリンタ装置。
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