WO2016158272A1 - コイル、アンテナ装置、非接触給電モジュール、電子機器および非接触給電システム - Google Patents

コイル、アンテナ装置、非接触給電モジュール、電子機器および非接触給電システム Download PDF

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WO2016158272A1
WO2016158272A1 PCT/JP2016/057427 JP2016057427W WO2016158272A1 WO 2016158272 A1 WO2016158272 A1 WO 2016158272A1 JP 2016057427 W JP2016057427 W JP 2016057427W WO 2016158272 A1 WO2016158272 A1 WO 2016158272A1
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coil
winding
antenna device
side portions
power supply
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久村　達雄
佑介 久保
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デクセリアルズ株式会社
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    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/005—Mechanical details of housing or structure aiming to accommodate the power transfer means, e.g. mechanical integration of coils, antennas or transducers into emitting or receiving devices
    • H—ELECTRICITY
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    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00—Fixed inductances of the signal type 
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections

Definitions

  • the present invention relates to a coil in which a winding is wound, and an antenna device, a non-contact power supply module, an electronic device, and a non-contact power supply system including such a coil.
  • Mobile terminal devices such as smartphones and mobile terminal devices such as tablet PCs (Personal Computers) are equipped with a non-contact power supply function that charges the battery by transmitting (transmitting) power wirelessly. Is being used.
  • Patent Documents 1 and 2 disclose an antenna device including such a non-contact power supply coil (planar coil).
  • such a non-contact power supply coil is generally required to reduce variations in shape (dimensions) and various characteristics. There is also a need to improve such various characteristics. Therefore, it is desired to propose a method for reducing such variations and improving characteristics.
  • a coil capable of reducing variation or improving characteristics, and an antenna device, a non-contact power supply module, an electronic device, and a non-contact power supply system including such a coil.
  • a coil according to an embodiment of the present invention has a winding wound so as to include first and second long side portions facing each other and first and second short side portions facing each other. And a winding structure having a major axis and a minor axis. At least one of the first and second long sides and the first and second short sides has a curved shape in which the winding is curved outward, and the other has a substantially linear shape. Have.
  • the winding is wound so as to include the first and second long side portions facing each other and the first and second short side portions facing each other. And a coil having a winding structure having a major axis and a minor axis, and a magnetic layer disposed so as to overlap at least a part of the coil. At least one of the first and second long sides and the first and second short sides has a curved shape in which the winding is curved outward, and the other has a substantially linear shape. Have.
  • a contactless power supply module includes an antenna device and an electronic component.
  • the antenna device is formed by winding a winding so as to include first and second long side portions facing each other and first and second short side portions facing each other, and a long axis and a short length.
  • a coil having a winding structure having an axis, and a magnetic layer disposed so as to overlap at least a part of the coil are provided.
  • At least one of the first and second long sides and the first and second short sides has a curved shape in which the winding is curved outward, and the other has a substantially linear shape.
  • An electronic apparatus includes a non-contact power supply module having an antenna device and an electronic component.
  • the antenna device is formed by winding a winding so as to include first and second long side portions facing each other and first and second short side portions facing each other, and a long axis and a short length.
  • a coil having a winding structure having an axis, and a magnetic layer disposed so as to overlap at least a part of the coil are provided.
  • At least one of the first and second long sides and the first and second short sides has a curved shape in which the winding is curved outward, and the other has a substantially linear shape.
  • a contactless power supply system includes a first contactless power supply module, and a second contactless power supply module that transmits power to the first contactless power supply module in a contactless manner. It is equipped with.
  • Each of the first and second contactless power supply modules includes an antenna device and an electronic component.
  • the antenna device in at least one of the first and second contactless power supply modules includes first and second long side portions facing each other, and first and second short side portions facing each other.
  • a coil having a winding structure having a major axis and a minor axis and a magnetic layer disposed so as to overlap at least a part of the coil is provided.
  • At least one of the first and second long sides and the first and second short sides has a curved shape in which the winding is curved outward, and the other has a substantially linear shape.
  • coil In the embodiment of the present invention, “coil”, “magnetic layer”, “winding”, “electronic component”, “antenna device” and “(first and second) non-contact power supply module”
  • the “number” is a concept including both one and plural (any two or more).
  • the coil antenna device, contactless power supply module, electronic device, and contactless power supply system of an embodiment of the present invention, it is possible to reduce variation or improve characteristics.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a cross-sectional configuration example of a coil in the antenna device illustrated in FIG. 2. It is a schematic diagram showing the cross-sectional structural example of the coil in the antenna apparatus shown in FIG. It is a schematic diagram showing the example of a positioning mode between the coil and the external power transmission coil in the antenna apparatus shown in FIG. It is a schematic diagram showing the example of a positioning aspect between the coil and the external power transmission coil in the antenna apparatus shown in FIG. It is a figure showing each parameter in the antenna apparatus which concerns on a comparative example and an Example.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a planar configuration example of an antenna device according to Modifications 1 to 4 of the present invention. It is a schematic diagram showing the block structural example of the non-contact electric power feeding system which concerns on the application example 1 of this invention. It is a schematic diagram showing the block structural example of the non-contact electric power feeding system which concerns on the application example 2 of this invention. It is a schematic diagram showing the block structural example of the non-contact electric power feeding system which concerns on the application example 3 of this invention. It is a schematic diagram showing the block structural example of the non-contact electric power feeding system which concerns on the application example 4 of this invention.
  • Embodiment basic configuration example of antenna device provided with coil having curved shape
  • Modifications Modifications 1 to 4 (Other configuration examples of the curved shape in the coil)
  • Application examples application examples 1 to 4: application examples to contactless power supply modules, electronic devices, and contactless power supply systems) 4).
  • Other variations
  • FIG. 1 schematically shows a planar configuration example (XY top surface configuration example) of an antenna device (antenna device 1) according to an embodiment of the present invention.
  • This antenna device 1 is an antenna device (non-contact power feeding antenna device) having a non-contact power feeding function (a non-contact power transmission function, a non-contact power transmission function or a power receiving function), which will be described later.
  • the antenna device 1 may be used for either power transmission or power reception during such non-contact power feeding.
  • the frequency band in the antenna device 1 is, for example, about 100 kHz to 200 kHz in the case of the Qi (Qi) standard, which is an international standard established by WPC (Wireless Power Consortium).
  • the antenna device 1 includes a coil 11 and a magnetic layer 12 as shown in FIG.
  • the coil 11 is a coil in which one or a plurality of windings w1 are wound a predetermined number of times (number of turns) on a magnetic layer 12 described later.
  • the coil 11 includes a pair of long side portions LLp and LLn extending along the Y-axis direction (long axis direction) and an X-axis direction (short axis direction).
  • a substantially rectangular winding structure including a pair of short side portions LSp and LSn and four corner portions Lc disposed between them (four corner regions).
  • the pair of long side portions LLp and LLn are arranged to face each other, and the pair of short side portions LSp and LSn are arranged to face each other.
  • the winding structure of the coil 11 has a major axis (Y axis) and a minor axis (X axis) as shown in FIG.
  • the long side portions LLp and LLn correspond to a specific example of “first and second long side portions” in the present invention
  • the short side portions LSp and LSn correspond to “first and second long sides” in the present invention. This corresponds to a specific example of “short side portion”.
  • the long side portions LLp and LLn of the long side portions LLp and LLn and the short side portions LSp and LSn are respectively outside the antenna device 1.
  • the curved portion Lb is curved toward (bent).
  • each of the long side portions LLp and LLn has a curved shape in which the winding w1 is curved toward the outside of the antenna device 1.
  • the windings w1 in the short side portions LSp and LSn each extend substantially linearly in this example.
  • each of these short side portions LSp and LSn has a substantially linear shape.
  • the ends of the winding w1 in the coil 11 are each drawn out of the antenna device 1 in the -Y-axis direction in this example.
  • Such a winding w1 is a wire having a predetermined cross-sectional area as shown in a typical cross-sectional configuration example (ZX cross-sectional configuration example) in the reference P1 in FIG.
  • the winding w1 has a cross-sectional structure in which an insulating layer (not shown) and a fusion layer 111 are coated on the outer peripheral surface of the conducting wire 110 in this order.
  • the conducting wire 110 is made of a conductive material such as Cu (copper) or Al (aluminum), for example.
  • the fusion layer 111 is made of a resin material such as a modified polyester resin, a polyurethane resin, or a polyamide resin.
  • the winding w1 may be a single line, a parallel line obtained by bundling a plurality of fine lines thinner than the single line, or a knitted line.
  • the winding w1 may be a single layer or two layers of ⁇ winding using a thin rectangular wire or flat wire.
  • an FPC (Flexible Printed Circuit) coil produced by patterning a conductor on one or both surfaces of a dielectric base material in order to reduce the thickness of the coil 11 can also be used.
  • Each size in the coil 11 is, for example, as follows when used for small power feeding such as a smartphone. That is, the lengths of the long side portions LLp and LLs (the length in the Y-axis direction) are each about 15 mm to 70 mm, for example, and the lengths of the short side portions LSp and LSn (the length in the X-axis direction) are respectively For example, it is about 8 mm to 50 mm.
  • the lengths of the long side portions LLp and LLs and the short side portions LSp and LSn are respectively represented by distances between the outer edges of the coil 11 including the corner portion Lc.
  • the shape of the winding structure described above in the coil 11 (the shape of the long side portions LLp, LLn (curved portion Lb), the short side portions LSp, LSn, and the corner portion Lc) is formed as follows, for example. It has become. That is, a jig having such a shape (a shape having a desired curvature) is prepared in advance, and the winding w1 as a self-bonding wire is wound around the jig, and is fused by heat or the like. The layer 111 is melted to bond (adhere) adjacent windings together. Thereby, such a winding structure (winding structure having the curved portion Lb) is realized.
  • the magnetic layer 12 is a magnetic layer disposed so as to overlap at least a part of the coil 11, and in this example, as shown in FIG. 1, it is disposed so as to overlap the entire coil 11 (entire region). Yes.
  • the magnetic layer 12 is disposed below the coil 11 with an adhesive (adhesive layer) (not shown).
  • an adhesive for example, a general inorganic adhesive or organic adhesive, or double-sided tape.
  • the magnetic layer 12 is a resin magnetic body made of magnetic powder and resin
  • a resin magnetic body can be used as such an adhesive.
  • the magnetic layer 12 has a rectangular planar shape having a major axis (Y-axis direction) and a minor axis (X-axis direction) in this example, and has a predetermined thickness. It has a sheet shape having a length in the Z-axis direction.
  • these sizes in the magnetic layer 12 are as follows, for example when used for small electric power feeding, such as a smart phone. That is, the length of the major axis is, for example, about 15 mm to 75 mm, the length of the minor axis is, for example, about 8 mm to 70 mm, and the thickness is, for example, about 20 ⁇ m to 2 mm.
  • Such a magnetic layer 12 is configured using a magnetic material having a magnetic permeability suitable for non-contact power feeding using a coil 11 described later.
  • magnetic materials include oxide magnetic materials such as ferrite, crystalline magnetic materials such as sendust (Fe (iron) -Si (silicon) -Al alloy), Fe-Si-B (boron) -Cr, and the like.
  • oxide magnetic materials such as ferrite, crystalline magnetic materials such as sendust (Fe (iron) -Si (silicon) -Al alloy), Fe-Si-B (boron) -Cr, and the like.
  • amorphous magnetic materials such as (chromium), resin magnetic materials prepared by mixing particles of these magnetic materials with resin, and compacted magnetic materials. A plurality of types of these magnetic materials may be mixed and used, or a laminated structure in which layers of magnetic materials are laminated may be used.
  • a non-contact power transmission operation using a magnetic field (using an electromagnetic induction method, a magnetic resonance method, or the like) is performed with another external antenna device (not shown).
  • the antenna device 1 uses the coil 11 to perform a non-contact power transmission operation (feed operation) with a non-contact power supply coil (not shown) in the other antenna device. . That is, a non-contact power transmission operation or power reception operation is performed.
  • FIG. 2 schematically shows a planar configuration example (XY top surface configuration example) of an antenna device (antenna device 100) according to a comparative example.
  • the antenna device 100 of this comparative example is an antenna device having a non-contact power feeding function similarly to the antenna device 1, and includes a coil 101 and a magnetic layer 12. That is, this antenna device 100 corresponds to the antenna device 1 in which the coil 101 is provided instead of the coil 11, and the other configurations are basically the same.
  • the coil 101 includes a pair of long side portions LLp and LLn extending along the Y-axis direction and a pair of short side portions LSp and LSn extending along the X-axis direction. And a substantially rectangular winding structure including four corner portions Lc disposed therebetween. That is, the winding structure in the coil 101 is similar to the winding structure described above in the coil 11.
  • the windings w ⁇ b> 1 in the long side portions LLp and LLn and the short side portions LSp and LSn all extend substantially linearly. That is, the winding w1 in the long side portions LLp and LLn is not the curved portion Lb.
  • an antenna device for non-contact power feeding (for example, a power receiving antenna) requires a certain amount of area for installation. Therefore, it is generally used by being attached to a battery pack (rectangular shape) built in various electronic devices. Many. Also, in such an antenna device, it is necessary to ensure a certain amount of inductance from the relationship with the circuit system, and in order to realize in a limited area, conventionally, the rectangular battery pack described above has been used. In general, the magnetic body and the coil are set in a substantially rectangular shape (substantially rectangular shape) in accordance with the shape.
  • the antenna device 100 of the comparative example having such a configuration has the following problems.
  • FIG. 3A shows a cross-sectional configuration example of the coil 101 (cross-section between adjacent windings w1) when viewed along the line IV-IV (the portion of the corner portion Lc) shown in FIG. (Example of configuration).
  • FIG. 3B shows an example of a cross-sectional configuration of the coil 101 when viewed along the line VV (long side portion LLp) shown in FIG.
  • FIG. 3A and 3B the following can be said for the coil 101 in the antenna device 100.
  • the variation in dimensions becomes large as the entire coil 101 (entire circumference).
  • a value between the width ⁇ Wc of the coil 101 at the corner portion Lc and the width ⁇ WL at the long side portion LLp a value between the width ⁇ Wc of the coil 101 at the corner portion Lc and the width ⁇ WL at the long side portion LLp.
  • the variation in the thickness ⁇ dL in the long side portion LLp becomes larger than the variation in the thickness ⁇ dc in the corner portion Lc.
  • the coil 101 when the winding w1 is wound without being in close contact with each other, the coil 101 is unwound or warped (the magnetic layer of the winding w1). (Floating from 12) is likely to occur. Therefore, in the antenna device 100 (coil 101) of this comparative example, transmission characteristics are reduced due to an increase in variation in electrical characteristics such as inductance (resonance deviation etc.), and obstructing the thinning of the antenna device 100 is hindered. As a result, the reliability is lowered due to the unraveling and warping of the coil 101.
  • the present embodiment differs from the comparative example described above as follows.
  • FIG. 4A shows a cross-sectional configuration example of the coil 11 (cross-section between adjacent windings w1) when viewed along the line II-II (part of the corner portion Lc) shown in FIG. (Example of configuration).
  • FIG. 4B shows an example of a cross-sectional configuration of the coil 11 when viewed along the line III-III (the portion of the long side portion LLp) shown in FIG.
  • FIG. 4 (A) and FIG. 4 (B) are compared, the following can be said. That is, first, at the corner portion Lc shown in FIG. 4A, as in the case of the coil 101 according to the comparative example shown in FIG. 3A, the winding w1 is wound around the jig described above. The winding w1 is pressed relatively strongly inward (see the solid arrow F in FIG. 4A). As a result, at the corner portion Lc, for example, as shown in FIG. 4A, the windings w1 constituting the coil 11 are wound in a clogged state.
  • the coil 11 is as follows, unlike the coil 101 of the comparative example.
  • dimensional variation (variation in the width direction and thickness direction) in the entire coil 11 (all circumferences) is smaller than that in the coil 101.
  • the variation in the thickness direction in addition to the variation in the width direction can be suppressed because the tension applied to the winding w1 when the winding w1 is wound can be lowered in the present embodiment. This is because the alignment between the lines w1 becomes good, and the winding unevenness of the winding w1 is suppressed.
  • the difference in value between ⁇ WL is small (desirably, there is almost no difference).
  • the variation in the thickness ⁇ dL in the long side portion LLp becomes small (the same as the variation in the thickness ⁇ dc in the corner portion Lc).
  • the long side portions LLp and LLn are wound in a state where the windings w1 are in close contact with each other. It is difficult for the material to melt or warp (desirably, it will not occur).
  • the antenna device 1 (coil 11) of the present embodiment has a decrease in transmission characteristics due to an increase in variation in electrical characteristics such as inductance ( As a result, the transmission characteristics are improved.
  • the thickness is reduced as compared with the antenna device 100, and a decrease in reliability due to the melting and warping of the coil 11 is avoided (reliability is improved).
  • the coil 101 of the comparative example may have the following problems, particularly when used as a power receiving coil in non-contact power feeding.
  • the above-mentioned Qi standard is generally used in mobile terminal devices such as smartphones.
  • this Qi standard as a coil on the power transmission side, for example, a circular one like the power transmission coil 9 shown in FIG.
  • the substantially rectangular coil 101 according to the comparative example when used as the power receiving coil, a part of the magnetic flux transmitted from the circular power transmitting coil 9 cannot be received effectively. This is because, as can be seen from FIG. 5, a part of the inner peripheral side of the substantially rectangular coil 101 enters the circular power transmission coil 9.
  • the coupling coefficient (magnetic coupling coefficient) k between the power transmission coil 9 and the coil 101 decreases, and the transmission efficiency (feeding efficiency) at the time of non-contact power feeding ) Will also decrease.
  • the long side portions LLp, LLn and the long side portions LLp, LLn of the short side portions LSp, LSn are wound respectively.
  • the line w1 is a curved portion Lb that is curved outward. Therefore, when this coil 11 is used as a power receiving coil, the magnetic flux transmitted from the circular power transmitting coil 9 can be effectively received (pick up) as compared with the case of the coil 101 of the comparative example described above. Become.
  • the coupling coefficient k between the coil 11 and the power transmission coil 9 is improved, and the transmission efficiency (power feeding efficiency) at the time of non-contact power feeding is also improved.
  • the antenna device when using as such a receiving coil, as a coil shape for receiving the magnetic flux from the circular shaped transmission coil as effectively as possible, a method of making it circular or elliptical is also conceivable.
  • the coil having such a shape when the power transmitting coil is circular as described above, the magnetic flux from the power transmitting coil can be effectively received as in the present embodiment,
  • the coupling coefficient k is improved compared to the comparative example.
  • the antenna device is installed in a device such as a smartphone, for example, as described above, the antenna device is provided in a limited rectangular area such as on the battery pack. In this area, the inductance and the coupling coefficient k It is necessary to balance.
  • the coil shape of the present embodiment is suitable for increasing the inductance and further effectively supporting the power transmission coils of various shapes conforming to the Qi standard.
  • the long side portions LLp and LLn of the long side portions LLp and LLn and the short side portions LSp and LSn are curved with the winding w1 facing outward. Since the curved portion Lb is provided, for example, the following effects can be obtained. That is, it is possible to reduce dimensional variations in the entire coil 11 (entire circumference) and to prevent the coil 11 from being unwound and warped. Therefore, it is possible to avoid a decrease in transmission characteristics (resonance shift or the like) due to an increase in variation in electrical characteristics such as inductance, and it is possible to improve transmission characteristics.
  • the thickness of the antenna device 1 it is possible to reduce the thickness of the antenna device 1, and it is possible to avoid a decrease in reliability due to the unraveling and warping of the coil 11 and to improve the reliability. Furthermore, since the dimensional variation in the coil 11 can be reduced as described above, the degree of freedom in design when the antenna device 1 is incorporated into the housing is improved (for example, incorporation with a small dimensional tolerance is realized when incorporating the antenna device 1 into the housing). Be possible).
  • this coil 11 when used as a power receiving coil, the following effects can be obtained.
  • the coupling coefficient k between the power transmission coil and the transmission coil is improved. Efficiency) can also be improved.
  • both of the pair of long side portions LLp and LLn are the curved portions Lb, the following effects can be obtained. That is, for example, as in Modification 3 described later (see FIG. 9C described later), as compared with the case where only one of the long side portions LLp, LLn is a curved portion Lb as described above. Variations in dimensions, variations in electrical characteristics, and the like can be further reduced. Therefore, it is possible to further improve the transmission characteristics and further improve the reliability.
  • FIG. 7 summarizes the values of the parameters according to the comparative example and Examples 1 to 4 as a table.
  • R 42 mm (Embodiment 2)
  • R 52 mm (Embodiment 3)
  • R 82 mm (Embodiment 4)
  • the value of the coupling coefficient k with the coil 9 is shown.
  • Ansys electromagnetic field analysis software Maxwell was used.
  • the value of the coupling coefficient k between the coil 101 of the comparative example (the rectangular shape shown in FIG. 2) and the power transmission coil 9 when the coil 101 is used as a power receiving coil is In contrast.
  • FIG. 8A to FIG. 8D show the antenna device 100 (coil 101) of the comparative example and the antenna devices of the first, second, and fourth embodiments among the comparative example and the first to fourth embodiments.
  • 1 (coil 11) is a schematic representation of their planar configuration example (XY upper surface configuration example).
  • FIG. 8A illustrates a planar configuration example of the antenna device 100 of the comparative example
  • FIG. 8B illustrates a planar configuration example of the antenna device 1 of the first embodiment
  • FIG. ) Shows an example of a planar configuration of the antenna device 1 of the second embodiment
  • FIG. 8D shows an example of a planar configuration of the antenna device 1 of the fourth embodiment.
  • illustration of the lead-out portion of the winding w1 to the outside is omitted.
  • the wire diameter, the number of turns and the major axis dimension (dimension in the Y-axis direction) of the coils 11 and 101 are all the same.
  • the coils 11, 101 are within a range that falls within the region on the magnetic layer 12 so that the self-inductance L of the antenna devices 1, 100 in each of the comparative examples and Examples 1 to 4 is approximately 13 ⁇ H.
  • the shape in the minor axis direction (X-axis direction) is adjusted.
  • -Power transmission coil 9 the above-described circular shape (conforming to Qi standard A10) -Conductor diameter of the coil 11: 0.26 mm -Number of turns of coils 11, 101: 14 turns (bifilar winding) -Size of magnetic layer 12 (magnetic sheet): (35 mm x 46 mm) x 0.3 mm (thickness) Magnetic permeability of magnetic layer 12 (magnetic sheet): 100
  • the first to fourth embodiments having the coil 11 including the curved portion Lb are substantially rectangular (rectangular) coil 101.
  • the value of the coupling coefficient k with the power transmission coil 9 is higher than that of the comparative example having. Therefore, it has been confirmed that the use of the coil 11 including such a curved portion Lb improves the power transmission efficiency during non-contact power feeding.
  • the value of the coupling coefficient k gradually increases as the value of the radius of curvature R of the curved portion Lb decreases (the curvature increases). You can see that it increases.
  • the minimum value of the radius of curvature R (the maximum value of the curvature) in the curved portion Lb is, for example, as shown in FIGS. 8B to 8D, the short side portion LSp, Each LSn is set within a range where the LSn can exist (within a range in which a region having a substantially linear shape does not disappear). That is, for example, as shown in FIG. 8B, the lower limit value of the radius of curvature R at each of the long side portions LLp, LLn (curved portion Lb) depending on the limit state in which these short side portions LSp, LSn can exist. (The upper limit of curvature) is defined.
  • half of the dimension of the inner diameter of the coils 11 and 101 in the major axis direction (Y-axis direction) is Ly
  • the minor axis direction of the inner diameter (X-axis direction) is Lx
  • the minimum value of the radius of curvature R is defined with ⁇ (Lx 2 + Ly 2 ) / (2 ⁇ Lx) ⁇ as a guide.
  • the radius of curvature R is made too small, the coil 11 protrudes from the magnetic layer 12, so that the minimum value of the radius of curvature R is determined in consideration of this point. That is, the range of the radius of curvature R described above is based on the assumption that the maximum width in the minor axis direction in the winding structure of the coil 11 is constant (predetermined value).
  • the maximum value of the radius of curvature R (the minimum value of the curvature) is defined as follows, for example. That is, the maximum value of the radius of curvature R depends on the tension at the time of winding the winding w1, but is approximately 3 to 3 in the major axis direction (Y axis direction) of the inner diameter of the coil 11. It becomes about 4 times. This is because if the value of the radius of curvature R is larger than this, sufficient crimping force cannot be obtained between the adjacent windings w1, and adhesion between the windings w1 will be insufficient.
  • FIGS. 9A to 9D schematically show planar configuration examples (XY top surface configuration examples) of the antenna devices (antenna devices 1A to 1D) according to the first to fourth modifications.
  • FIG. 9A illustrates a planar configuration example of the antenna device 1A according to the first modification
  • FIG. 9B illustrates a planar configuration example of the antenna device 1B according to the second modification.
  • FIG. 9C illustrates a planar configuration example of the antenna device 1 ⁇ / b> C according to the modification example 3
  • FIG. 9D illustrates a planar configuration example of the antenna device 1 ⁇ / b> D according to the modification example 4.
  • illustration of the lead-out portion of the winding w1 to the outside is omitted.
  • Each of the antenna devices 1A to 1D is all antenna devices having a non-contact power feeding function, similarly to the antenna device 1 of the embodiment.
  • Each of the antenna devices 1A to 1D includes a coil (coils 11A to 11D described later) and a magnetic layer 12.
  • the arrangement configuration of the bending portion Lb is different from that of the coil 11 in the antenna device 1.
  • the antenna device 1A of Modification 1 shown in FIG. 9A corresponds to the antenna device 1 in which the coil 11A is provided instead of the coil 11, and the other configurations are basically the same. It has become.
  • the short side portions LSp and LSn are also curved portions Lb in which the winding w1 is curved toward the outside of the antenna device 1A. That is, as shown in FIG. 9A, the long side portions LLp and LLn and the short side portions LSp and LSn in the coil 11A are all curved portions Lb.
  • the curvature (curvature radius R) of the curved portion Lb in the long side portions LLp and LLn and the curvature of the curved portion Lb in the short side portions LSp and LSn are different from each other. Specifically, in this example, as shown in FIG. 9A, the curvature of the curved portion Lb in the long side portions LLp and LLn is smaller than the curvature of the curved portion Lb in the short side portions LSp and LSn. Yes. In other words, the curvature radius R of the curved portion Lb in the long side portions LLp and LLn is larger than the curvature radius R of the curved portion Lb in the short side portions LSp and LSn.
  • the short side portions LSp and LSn are also the curved portions Lb in addition to the long side portions LLp and LLn, so that the following effects can be obtained. That is, as compared with the case where only the long side portions LLp and LLn are the curved portions Lb as in the coil 11 of the embodiment, for example, the above-described dimensional variation and electrical property variation can be further reduced. . Therefore, it is possible to further improve the transmission characteristics and further improve the reliability.
  • the antenna device 1B of Modification 2 shown in FIG. 9B corresponds to the antenna device 1 in which the coil 11B is provided instead of the coil 11, and the other configurations are basically the same.
  • the short side portions LSp and LSn are respectively curved portions Lb in which the winding w1 is curved toward the outside of the antenna device 1B. That is, as shown in FIG. 9B, the short side portions LSp and LSn are curved portions Lb, respectively, while the windings w1 in the long side portions LLp and LLn are extended substantially linearly. Yes.
  • the antenna device 1C of Modification 3 shown in FIG. 9C corresponds to the antenna device 1 in which the coil 11C is provided instead of the coil 11, and the other configurations are basically the same.
  • the long side portion LLp of the pair of long side portions LLp, LLn is a curved portion Lb in which the winding w1 is curved toward the outside of the antenna device 1C. That is, as shown in FIG. 9C, the long side portion LLp is a curved portion Lb, while the windings w1 in the long side portion LLn and the short side portions LSp, LSn respectively extend substantially linearly. is doing.
  • the antenna device 1D of Modification 3 shown in FIG. 9D corresponds to the antenna device 1 in which the coil 11D is provided instead of the coil 11, and the other configurations are basically the same.
  • the short side portion LSp of the pair of short side portions LSp, LSn is a curved portion Lb in which the winding w1 is curved toward the outside of the antenna device 1D. That is, as shown in FIG. 9D, the short side portion LSp is a curved portion Lb, while the windings w1 in the short side portion LSn and the long side portions LLp, LLn respectively extend substantially linearly. is doing.
  • At least one of the long side portions LLp, LLn and the short side portions LSp, LSn (at least one of the four sides of the coil)
  • the curved portion Lb may be provided on the side.
  • FIGS. 10A to 10D schematically show block configuration examples of the non-contact power feeding systems (non-contact power feeding systems 4, 4A to 4C) according to application examples 1 to 4 of the present invention.
  • FIG. 10A illustrates a block configuration example of the non-contact power feeding system 4 according to application example 1
  • FIG. 10B illustrates a block configuration example of the non-contact power feeding system 4A according to application example 2.
  • 10C illustrates a block configuration example of a contactless power feeding system 4B according to Application Example 3
  • FIG. 10D illustrates a block configuration example of the contactless power feeding system 4C according to Application Example 4.
  • the contactless power feeding system 4 of Application Example 1 illustrated in FIG. 10A includes one or a plurality (one in this example) of electronic devices 3A and one electronic device 3B.
  • This non-contact power feeding system 4 is a system capable of transmitting electric power Pt from the electronic device 3A to the electronic device 3B in a non-contact manner (using the above-described electromagnetic induction method, magnetic field resonance method, etc.). .
  • the electronic device 3A is an electronic device such as a non-contact charging tray, for example, and has one or a plurality of (one in this example) power transmission module 2A.
  • This power transmission module 2A is a module (non-contact power supply module on the power transmission side) having a function (non-contact power transmission function) for transmitting power Pt in a non-contact manner to a power reception module 2B in an electronic device 3B described later.
  • the power transmission module 2A includes one or more (one in this example) antenna device 1 described in the above embodiment (or any one of the antenna devices 1A to 1D described in the first to fourth modifications), and one or And a functional unit 21 including a plurality of electronic components 210.
  • the power transmission module 2A corresponds to a specific example of “a non-contact power supply module (second non-contact power supply module)” in the present invention.
  • the functional unit 21 is a part (circuit unit) for exerting each function (such as a non-contact power transmission function using the coil 11) in the antenna device 1 (1A to 1D) in the power transmission module 2A.
  • the electronic component 210 included in the functional unit 21 is a variety of electronic components that constitute such a circuit unit, such as various capacitors (capacitance elements), transistors, power supply units, voltage or current detection units, and control units. IC (Integrated (Circuit) etc.
  • the electronic device 3B is, for example, an electronic device (mainly a portable electronic device) including a rechargeable battery (battery) such as a mobile phone or a digital camera, and one or a plurality of (one in this example) power receiving module 2B.
  • This power receiving module 2B is a module (a power receiving side non-contact power supply module) having a function of receiving power Pt transmitted in a non-contact manner from the power transmission module 2A in the electronic device 3A (a power receiving function by a non-contact).
  • the power receiving module 2B includes one or a plurality (one in this example) of the antenna device 1 described in the above embodiment (or any one of the antenna devices 1A to 1D described in the modified examples 1 to 4), 1 or And a functional unit 22 including a plurality of electronic components 220.
  • the power receiving module 2B corresponds to a specific example of “a non-contact power supply module (first non-contact power supply module)” in the present invention.
  • the functional unit 22 is a part (circuit unit) for exerting each function (such as a non-contact power receiving function using the coil 11) in the antenna device 1 (1A to 1D) in the power receiving module 2B.
  • the electronic component 220 included in the functional unit 22 is various electronic components that constitute such a circuit unit, and includes, for example, various capacitors (capacitance elements), transistors, rectifying elements, smoothing elements, control ICs, and the like. .
  • the contactless power supply system 4A of Application Example 2 illustrated in FIG. 10B includes one or more (one in this example) electronic device 3A and a plurality (two in this example) of electronic devices 3B1 and 3B2. Yes.
  • the non-contact power supply system 4A is a system that can transmit the power Pt in a non-contact manner from the electronic device 3A to each of the electronic devices 3B1 and 3B2, for example, by time division or simultaneous parallel.
  • the non-contact power feeding system 4 of the application example 1 is a so-called “1: 1” system (a system in which the power transmission side and the power reception side have a 1: 1 configuration), whereas the non-contact power feeding system 4 of the application example 1
  • the contact power supply system 4A is a so-called “1: N” (N: integer greater than or equal to 2) system (a system in which the power transmission side and the power reception side have a 1: N configuration).
  • Each of the electronic devices 3B1 and 3B2 has the same configuration as the above-described electronic device 3B, and has one or a plurality of (one in this example) power receiving module 2B.
  • the non-contact power feeding system 4B of the application example 3 illustrated in FIG. 10C includes one or more (one in this example) electronic device 3A and one electronic device 303B.
  • This non-contact power feeding system 4B is a system that can transmit electric power Pt from the electronic device 3A to the electronic device 303B in a non-contact manner.
  • the electronic device 303B has one or more (one in this example) power receiving module 302B. Similar to the power receiving module 2B, the power receiving module 302B is a module having a function of receiving the power Pt transmitted from the power transmitting module 2A in the electronic device 3A in a non-contact manner (a non-contact power feeding module on the power receiving side).
  • the power receiving module 302 ⁇ / b> B includes a conventional antenna device 300 (for example, the antenna device 100 of the comparative example described above) and a functional unit 22 including one or a plurality of electronic components 220. That is, the power receiving module 302B corresponds to the power receiving module 2B in which the antenna device 300 having the conventional configuration is provided instead of the antenna device 1 (1A to 1D), and other configurations are basically the same.
  • the non-contact power feeding system 4C of the application example 4 illustrated in FIG. 10D includes one or more (one in this example) electronic device 303A and one electronic device 3B.
  • This non-contact power feeding system 4C is a system capable of transmitting electric power Pt from the electronic device 303A to the electronic device 3B in a non-contact manner.
  • the electronic device 303A has one or a plurality of (one in this example) power transmission module 302A. Similar to the power transmission module 2A, the power transmission module 302A is a module (non-contact power supply module on the power transmission side) having a function of transmitting power Pt in a non-contact manner to the power receiving module 2B in the electronic device 3B.
  • the power transmission module 302 ⁇ / b> A includes the antenna device 300 (for example, the antenna device 100) having the above-described conventional configuration and the functional unit 21 including one or more electronic components 210. That is, the power transmission module 302A corresponds to the power transmission module 2A provided with the antenna device 300 having the conventional configuration instead of the antenna device 1 (1A to 1D), and other configurations are basically the same.
  • the antenna device 1 (1A to 1D) of the above-described embodiment or the like is provided only on one side of the non-contact power feeding module on the power transmission side and the non-contact power feeding module on the power receiving side. ) May be provided.
  • At least one of the non-contact power feeding module on the power transmission side and the non-contact power feeding module on the power receiving side can be An antenna device 1 (1A to 1D) is provided. Therefore, in a system (contactless power feeding system) that transmits electric power Pt in a non-contact manner, the transmission characteristics of the electric power Pt are improved, and the antenna device 1 (1A to 1D) is made thinner and more reliable. Etc. are possible. Further, when the antenna device 1 (1A to 1D) is built in the power receiving module 2B as in application examples 1, 2, and 4, for example, the coupling coefficient k between the power transmitting modules 2A and 302A is improved. It is possible to improve the transmission efficiency (power feeding efficiency) at the time of non-contact power feeding.
  • the configuration (shape, arrangement position, material, etc.) of each member described in the above embodiment is not limited, and other shapes, arrangement positions, materials, etc. may be used.
  • the magnetic layer may be disposed so as to overlap with at least a part of the coil, and does not necessarily overlap with the entire region of the coil.
  • the shape example of the coil was specifically mentioned and demonstrated, However, It is not restricted to these shape examples, If the at least one part is the curved part Lb, another shape will be sufficient as it. It is good.
  • the antenna device, the non-contact power supply module, the electronic device, and the non-contact power supply system have been described as application examples of the coil according to the present invention, but are not limited thereto, for example, You may make it apply the coil which concerns on this invention to another apparatus, a module, and a system (For example, the transmission system etc. which transmit both electric power and a signal non-contactingly).

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Abstract

　コイルは、互いに対向する第１および第２の長辺部と、互いに対向する第１および第２の短辺部と、を含むように巻線が巻回されてなると共に長軸および短軸を有する巻線構造を備えている。第１および第２の長辺部ならびに第１および第２の短辺部のうち、少なくとも１つは巻線が外側に向けて湾曲している湾曲形状を有し、それ以外は略直線形状を有している。

Description

コイル、アンテナ装置、非接触給電モジュール、電子機器および非接触給電システム
　本発明は、巻線が巻回されてなるコイル、ならびに、そのようなコイルを備えたアンテナ装置、非接触給電モジュール、電子機器および非接触給電システムに関する。
　スマートフォンを含む携帯電話端末やタブレットＰＣ（Personal Computer）等の携帯端末機器では、非接触（ワイヤレス）で電力を伝達（伝送）することによって電池への充電を行う、非接触給電機能を搭載したものが用いられつつある。
　また、例えば特許文献１，２には、そのような非接触給電用のコイル（平面コイル）を備えたアンテナ装置が開示されている。
特開２０１３－５７１４号公報 特開２０１４－９３７９５号公報
　ところで、このような非接触給電用のコイルでは一般に、形状（寸法）や各種特性等のばらつきを低減することが求められている。また、そのような各種特性を向上することも求められている。したがって、そのようなばらつきを低減したり、特性を向上したりする手法の提案が望まれる。
　したがって、ばらつきの低減または特性の向上を図ることが可能なコイル、ならびに、そのようなコイルを備えたアンテナ装置、非接触給電モジュール、電子機器および非接触給電システムを提供することが望ましい。
　本発明の一実施の形態のコイルは、互いに対向する第１および第２の長辺部と、互いに対向する第１および第２の短辺部と、を含むように巻線が巻回されてなると共に長軸および短軸を有する巻線構造を備えたものである。第１および第２の長辺部ならびに第１および第２の短辺部のうち、少なくとも１つは巻線が外側に向けて湾曲している湾曲形状を有し、それ以外は略直線形状を有している。
　本発明の一実施の形態のアンテナ装置は、互いに対向する第１および第２の長辺部と、互いに対向する第１および第２の短辺部と、を含むように巻線が巻回されてなると共に長軸および短軸を有する巻線構造を有するコイルと、このコイルの少なくとも一部分に重畳するように配置された磁性層とを備えたものである。第１および第２の長辺部ならびに第１および第２の短辺部のうち、少なくとも１つは巻線が外側に向けて湾曲している湾曲形状を有し、それ以外は略直線形状を有している。
　本発明の一実施の形態の非接触給電モジュールは、アンテナ装置と電子部品とを備えたものである。このアンテナ装置は、互いに対向する第１および第２の長辺部と、互いに対向する第１および第２の短辺部と、を含むように巻線が巻回されてなると共に長軸および短軸を有する巻線構造を有するコイルと、このコイルの少なくとも一部分に重畳するように配置された磁性層とを備えている。第１および第２の長辺部ならびに第１および第２の短辺部のうち、少なくとも１つは巻線が外側に向けて湾曲している湾曲形状を有し、それ以外は略直線形状を有している。
　本発明の一実施の形態の電子機器は、アンテナ装置と電子部品とを有する非接触給電モジュールを備えたものである。このアンテナ装置は、互いに対向する第１および第２の長辺部と、互いに対向する第１および第２の短辺部と、を含むように巻線が巻回されてなると共に長軸および短軸を有する巻線構造を有するコイルと、このコイルの少なくとも一部分に重畳するように配置された磁性層とを備えている。第１および第２の長辺部ならびに第１および第２の短辺部のうち、少なくとも１つは巻線が外側に向けて湾曲している湾曲形状を有し、それ以外は略直線形状を有している。
　本発明の一実施の形態の非接触給電システムは、第１の非接触給電モジュールと、この第１の非接触給電モジュールに対して非接触にて電力を伝送する第２の非接触給電モジュールとを備えたものである。これらの第１および第２の非接触給電モジュールはそれぞれ、アンテナ装置と電子部品とを有している。第１および第２の非接触給電モジュールのうちの少なくとも一方におけるアンテナ装置は、互いに対向する第１および第２の長辺部と、互いに対向する第１および第２の短辺部と、を含むように巻線が巻回されてなると共に長軸および短軸を有する巻線構造を有するコイルと、このコイルの少なくとも一部分に重畳するように配置された磁性層とを備えている。第１および第２の長辺部ならびに第１および第２の短辺部のうち、少なくとも１つは巻線が外側に向けて湾曲している湾曲形状を有し、それ以外は略直線形状を有している。
　なお、本発明の一実施の形態における「コイル」、「磁性層」、「巻線」、「電子部品」、「アンテナ装置」および「（第１および第２の）非接触給電モジュール」（の個数）はそれぞれ、１または複数（２以上のいずれか）のいずれをも含む概念のものである。
　本発明の一実施の形態のコイル、アンテナ装置、非接触給電モジュール、電子機器および非接触給電システムによれば、ばらつきの低減または特性の向上を図ることが可能となる。
本発明の一実施の形態に係るアンテナ装置の平面構成例を表す模式図である。 比較例に係るアンテナ装置の平面構成を表す模式図である。 図２に示したアンテナ装置におけるコイルの断面構成例を表す模式図である。 図１に示したアンテナ装置におけるコイルの断面構成例を表す模式図である。 図２に示したアンテナ装置におけるコイルと外部の送電コイルとの間の位置合わせ態様例を表す模式図である。 図１に示したアンテナ装置におけるコイルと外部の送電コイルとの間の位置合わせ態様例を表す模式図である。 比較例および実施例に係るアンテナ装置における各パラメータを表す図である。 比較例および実施例に係るアンテナ装置の平面構成例を表す模式図である。 本発明の変形例１～４に係るアンテナ装置の平面構成例を表す模式図である。 本発明の適用例１に係る非接触給電システムのブロック構成例を表す模式図である。 本発明の適用例２に係る非接触給電システムのブロック構成例を表す模式図である。 本発明の適用例３に係る非接触給電システムのブロック構成例を表す模式図である。 本発明の適用例４に係る非接触給電システムのブロック構成例を表す模式図である。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（湾曲形状を有するコイルを備えたアンテナ装置の基本構成例）
２．変形例
　　　変形例１～４（コイルにおける湾曲形状の他の構成例）
３．適用例（適用例１～４：非接触給電モジュール、電子機器および非接触給電システムへの適用例）
４．その他の変形例
＜１．実施の形態＞
［構成］
　図１は、本発明の一実施の形態に係るアンテナ装置（アンテナ装置１）の平面構成例（Ｘ－Ｙ上面構成例）を、模式的に表したものである。このアンテナ装置１は、後述する非接触給電機能（非接触による電力の伝送機能、非接触による送電機能あるいは受電機能）を有するアンテナ装置（非接触給電用のアンテナ装置）である。
　なお、アンテナ装置１は、そのような非接触給電の際の送電用および受電用のいずれとして使用されるものであってもよい。また、このアンテナ装置１における周波数帯域は、例えば、ＷＰＣ（Wireless Power Consortium）により策定された国際標準規格であるＱｉ（チー）規格の場合、１００ｋＨｚ～２００ｋＨｚ程度となっている。
　アンテナ装置１は、図１に示したように、コイル１１および磁性層１２を備えている。
（コイル１１）
　コイル１１は、後述する磁性層１２上において、１または複数の巻線ｗ１が所定の回数（ターン数）にわたって巻回されてなるコイルである。図１に示したように、このコイル１１は、Ｙ軸方向（長軸方向）に沿って延在する一対の長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎと、Ｘ軸方向（短軸方向）に沿って延在する一対の短辺部ＬＳｐ，ＬＳｎと、これらの間（四隅の領域）に配置された４つのコーナー部Ｌｃと、を含む略矩形状の巻線構造を有している。一対の長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎ同士は互いに対向配置されており、一対の短辺部ＬＳｐ，ＬＳｎ同士は互いに対向配置されている。また、このコイル１１における巻線構造は、図１に示したように、長軸（Ｙ軸）および短軸（Ｘ軸）を有している。なお、長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎは、本発明における「第１および第２の長辺部」の一具体例に対応し、短辺部ＬＳｐ，ＬＳｎは、本発明における「第１および第２の短辺部」の一具体例に対応している。
　また、この例では図１に示したように、このような長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎおよび短辺部ＬＳｐ，ＬＳｎのうちの長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎがそれぞれ、巻線ｗ１がアンテナ装置１の外側に向けて湾曲している（撓んでいる）湾曲部Ｌｂとなっている。換言すると、これらの長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎはそれぞれ、巻線ｗ１がアンテナ装置１の外側に向けて湾曲している湾曲形状を有している。一方、短辺部ＬＳｐ，ＬＳｎにおける巻線ｗ１はそれぞれ、この例では略直線状に延伸している。換言すると、これらの短辺部ＬＳｐ，ＬＳｎはそれぞれ、略直線形状を有している。なお、図１に示したように、このコイル１１における巻線ｗ１の端部はそれぞれ、この例では－Ｙ軸方向へ向かってアンテナ装置１の外部へ引き出されるようになっている。
　このような巻線ｗ１は、図１における符号Ｐ１中に模式的な断面構成例（Ｚ―Ｘ断面構成例）を示したように、所定の断面積を有する線材となっている。また、巻線ｗ１は、導線１１０の外周面上に、絶縁層（図示せず）および融着層１１１がこの順に被覆された断面構造を有している。導線１１０は、例えば、Ｃｕ（銅）やＡｌ（アルミニウム）等の導電性材料により構成されている。また、融着層１１１は、例えば、変性ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂等の樹脂材料により構成されている。このような断面構造により、詳細は後述するが、隣接する巻線ｗ１同士、および、巻線ｗ１と後述する磁性層１２との間が、互いに固着されるようになっている（後述する図４（Ａ），（Ｂ）参照）。なお、この巻線ｗ１としては、単線はもとより、単線よりも細い細線を複数本束ねた並行線や、編線を用いるようにしてもよい。また、厚みの薄い平角線もしくは扁平線を用いて、巻線ｗ１を１層または２層のα巻としてもよい。更に、コイル１１としては、このコイル１１の薄型化を図るために導体を誘電体基材の片面あるいは両面にパターニングして作製した、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）コイルを用いることもできる。
　このようなコイル１１における各サイズは、スマートフォン等の小電力給電に用いられる場合、例えば以下の通りである。すなわち、長辺部ＬＬｐ，ＬＬｓの長さ（Ｙ軸方向の長さ）はそれぞれ、例えば１５ｍｍ～７０ｍｍ程度であり、短辺部ＬＳｐ，ＬＳｎの長さ（Ｘ軸方向の長さ）はそれぞれ、例えば８ｍｍ～５０ｍｍ程度である。なお、これら長辺部ＬＬｐ，ＬＬｓおよび短辺部ＬＳｐ，ＬＳｎの長さはそれぞれ、ここでは、コーナー部Ｌｃを含むコイル１１の外縁間の距離で示している。また、上記した湾曲部Ｌｂにおける湾曲の度合い（曲率）は、スマートフォン等の小電力給電に用いられる場合、例えば、曲率半径Ｒ（コイル１１の内径における曲率半径）＝１５ｍｍ～９０ｍｍ程度のものが挙げられる。
　なお、コイル１１における上記した巻線構造の形状（長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎ（湾曲部Ｌｂ）、短辺部ＬＳｐ，ＬＳｎおよびコーナー部Ｌｃの形状）は、例えば以下のようにして形成されるようになっている。すなわち、そのような形状（所望の曲率を持たせた形状）を有する冶具を予め用意し、その冶具の周囲に、自己融着線としての巻線ｗ１を巻回させつつ、熱等で融着層１１１を溶かして隣接する巻線同士を接着（固着）させる。これにより、そのような巻線構造（湾曲部Ｌｂを有する巻線構造）が実現される。
（磁性層１２）
　磁性層１２は、コイル１１の少なくとも一部分に重畳するように配置される磁性層であり、この例では図１に示したように、コイル１１の全体（全領域）を重畳するように配置されている。また、この磁性層１２は、図示しない接着剤（接着層）を介してコイル１１の下方に配置されている。換言すると、コイル１１と磁性層１２とは、そのような接着剤（例えば、一般的な無機系接着剤もしくは有機系接着剤、または両面テープ等）によって、互いに接着されている。なお、磁性層１２が磁性粉と樹脂等とからなる樹脂磁性体である場合は、そのような接着剤として樹脂磁性体を用いることが可能である。
　磁性層１２はまた、図１に示したように、この例では、長軸（Ｙ軸方向）および短軸（Ｘ軸方向）を有する矩形状の平面形状を有していると共に、所定の厚み（Ｚ軸方向の長さ）を有するシート状となっている。なお、磁性層１２におけるこれらのサイズは、スマートフォン等の小電力給電に用いられる場合、例えば以下の通りである。すなわち、上記長軸の長さは、例えば１５ｍｍ～７５ｍｍ程度であり、上記短軸の長さは、例えば８ｍｍ～７０ｍｍ程度であり、上記厚みは、例えば２０μｍ～２ｍｍ程度である。
　このような磁性層１２は、後述するコイル１１を用いた非接触給電に適した透磁率を有する磁性材料を用いて構成されている。そのような磁性材料としては、例えば、フェライト等の酸化物磁性体、センダスト（Ｆｅ（鉄）－Ｓｉ（ケイ素）－Ａｌ合金）等の結晶系磁性体、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ（ホウ素）－Ｃｒ（クロム）等のアモルファス系磁性体、および、これらの磁性体の粒子を樹脂と混ぜて作製した樹脂磁性体、圧粉成形磁性体などが挙げられる。なお、これらの磁性体のうちの複数種類を混在させて使用してもよく、また、各磁性体の層を積層させた積層構造としてもよい。
［作用・効果］
（Ａ．基本動作）
　このアンテナ装置１では、外部の他のアンテナ装置（図示せず）との間で、磁界を用いた（電磁誘導方式や磁界共鳴方式等を利用した）非接触による電力の伝送動作が行われる。具体的には、アンテナ装置１ではコイル１１を用いて、上記他のアンテナ装置における非接触給電用のコイル（図示せず）との間で、非接触による電力伝送動作（給電動作）が行われる。すなわち、非接触による送電動作あるいは受電動作がなされる。
（Ｂ．アンテナ装置１における作用）
　続いて、このようなアンテナ装置１における作用（コイル１１の部分における作用）について、比較例と比較しつつ詳細に説明する。
　図２は、比較例に係るアンテナ装置（アンテナ装置１００）の平面構成例（Ｘ－Ｙ上面構成例）を、模式的に表したものである。この比較例のアンテナ装置１００は、アンテナ装置１と同様に非接触給電機能を有するアンテナ装置であり、コイル１０１および磁性層１２を備えている。すなわち、このアンテナ装置１００は、アンテナ装置１において、コイル１１の代わりにコイル１０１を設けたものに対応し、他の構成は基本的に同様となっている。
　このコイル１０１は、図２に示したように、Ｙ軸方向に沿って延在する一対の長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎと、Ｘ軸方向に沿って延在する一対の短辺部ＬＳｐ，ＬＳｎと、これらの間に配置された４つのコーナー部Ｌｃと、を含む略矩形状の巻線構造を有している。すなわち、コイル１０１における巻線構造は、コイル１１における前述した巻線構造と似たものとなっている。
　ただし、図２に示したように、このコイル１０１ではコイル１１とは異なり、長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎおよび短辺部ＬＳｐ，ＬＳｎにおける巻線ｗ１がいずれも、略直線状に延伸している。すなわち、長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎにおける巻線ｗ１が、湾曲部Ｌｂとはなっていない。
　なお、非接触給電用のアンテナ装置（例えば受電アンテナ）は、設置にある程度の面積を要することから、一般に、各種電子機器に内蔵されているバッテリーパック（矩形状）に貼り付けて使用することが多い。また、このようなアンテナ装置では、回路系との関係から一定の大きさのインダクタンスを確保する必要があり、また、限られた面積にて実現するため、従来では、上記した矩形状のバッテリーパックの形状に合わせて、磁性体およびコイルを略矩形状（略長方形状）に設定するのが一般的である。
　このような構成からなる比較例のアンテナ装置１００では、以下のような問題が生じる。
　ここで、図３（Ａ）は、図２中に示したＩＶ－ＩＶ線（コーナー部Ｌｃの部分）に沿って見たときの、コイル１０１の断面構成例（隣接する巻線ｗ１同士の断面構成例）を表したものである。また、図３（Ｂ）は、図２中に示したＶ－Ｖ線（長辺部ＬＬｐの部分）に沿って見たときの、コイル１０１の断面構成例を表したものである。
　図３（Ａ）および図３（Ｂ）を比較すると、アンテナ装置１００におけるコイル１０１では、以下のことが言える。
　すなわち、まず、図３（Ａ）に示したコーナー部Ｌｃでは、前述した冶具への巻線ｗ１の巻回の際に、巻線ｗ１が内側へ向けて相対的に強く押し付けられる（図３（Ａ）中の実線の矢印Ｆ参照）。その結果、このコーナー部Ｌｃでは、例えば図３（Ａ）に示したように、コイル１０１を構成する巻線ｗ１同士が互いに詰まった状態で巻き付けられていることになる。
　一方、特に図３（Ｂ）に示した長辺部ＬＬｐのように、コーナー部Ｌｃ以外の直線状の部分では、前述した冶具への巻線ｗ１の巻回の際に、巻線ｗ１が内側へ向けて相対的に弱く押し付けられる（図３（Ｂ）中の破線の矢印Ｆ参照）。したがって、例えば図３（Ｂ）に示したように、この長辺部ＬＬｐでは、上記したコーナー部Ｌｃと比べて巻線ｗ１間での密着性が弱くなる結果、コイル１０１の幅方向に沿って巻線ｗ１間に隙間が生じ易くなる。これは、巻線ｗ１同士が密着していない状態で巻回されると、巻線ｗ１同士がほどけ易くなるためである。
　これらのことから、この比較例のアンテナ装置１００（コイル１０１）では、まず、コイル１０１全体（全周）として、寸法（幅方向および厚み方向の大きさ）のばらつきが大きくなる。具体的には、この例では、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示したように、コーナー部Ｌｃにおけるコイル１０１の幅ΔＷｃと、長辺部ＬＬｐにおける幅ΔＷＬとの間での値の差異が大きくなるとともに、長辺部ＬＬｐにおける厚みΔｄＬのばらつきが、コーナー部Ｌｃにおける厚みΔｄｃのばらつきと比べて大きくなる。また、例えば図３（Ｂ）に示した長辺部ＬＬｐのように、巻線ｗ１同士が密着していない状態で巻回されていると、コイル１０１の解けや反り（巻線ｗ１の磁性層１２からの浮き）が発生し易くなる。したがって、この比較例のアンテナ装置１００（コイル１０１）では、インダクタンス等の電気的特性のばらつき増加に起因して伝送特性が低下したり（共振ずれ等の発生）、アンテナ装置１００の薄型化が阻害されたりするとともに、コイル１０１の解けや反りに起因して信頼性が低下してしまうことになる。
　これに対して本実施の形態のアンテナ装置１（コイル１１）では、図１に示したように、長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎおよび短辺部ＬＳｐ，ＬＳｎのうちの長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎがそれぞれ、巻線ｗ１が外側に向けて湾曲している湾曲部Ｌｂとなっている。これにより本実施の形態では上記比較例とは異なり、以下のようになる。
　ここで、図４（Ａ）は、図１中に示したＩＩ－ＩＩ線（コーナー部Ｌｃの部分）に沿って見たときの、コイル１１の断面構成例（隣接する巻線ｗ１同士の断面構成例）を表したものである。また、図４（Ｂ）は、図１中に示したＩＩＩ－ＩＩＩ線（長辺部ＬＬｐの部分）に沿って見たときの、コイル１１の断面構成例を表したものである。
　このコイル１１では、図４（Ａ）および図４（Ｂ）を比較すると、以下のことが言える。すなわち、まず、図４（Ａ）に示したコーナー部Ｌｃでは、図３（Ａ）に示した比較例に係るコイル１０１の場合と同様に、前述した冶具への巻線ｗ１の巻回の際に、巻線ｗ１が内側へ向けて相対的に強く押し付けられる（図４（Ａ）中の実線の矢印Ｆ参照）。その結果、このコーナー部Ｌｃでは、例えば図４（Ａ）に示したように、コイル１１を構成する巻線ｗ１同士が互いに詰まった状態で巻き付けられていることになる。
　また、図４（Ｂ）に示した長辺部ＬＬｐ（および長辺部ＬＬｎ）においても、上記したコーナー部Ｌｃの場合と同様に、前述した冶具への巻線ｗ１の巻回の際に、巻線ｗ１が内側へ向けて相対的に強く押し付けられる（図４（Ｂ）中の実線の矢印Ｆ参照）。これは、前述したように、この冶具の形状もまた、長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎに対応する部分において外側に湾曲した形状となっていることから、この部分において巻線ｗ１が内側へ押し付けされ易くなるためである。その結果、このコイル１１における長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎでは、前述した比較例（図３（Ｂ）参照）とは異なり、例えば図４（Ｂ）に示したように、コイル１１を構成する巻線ｗ１同士が、コーナー部Ｌｃと同様に、互いに詰まった状態で巻き付けられていることになる。
　このようにしてコイル１１では、上記比較例のコイル１０１とは異なり、以下のようになる。
　すなわち、まず、コイル１１全体（全周）における寸法ばらつき（幅方向および厚み方向のばらつき）が、コイル１０１と比べて小さくなる。なお、幅方向のばらつきに加えて厚み方向のばらつきも抑えられるのは、本実施の形態では巻線ｗ１の巻回時に巻線ｗ１に加えるテンションを下げることができることから、コーナー部Ｌｃでの巻線ｗ１同士の整列性が良好となり、巻線ｗ１の巻きむらが抑えられるためである。具体的には、この例では、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示したように、コーナー部Ｌｃにおけるコイル１１の幅ΔＷｃと、長辺部ＬＬｐ（および長辺部ＬＬｎ）における幅ΔＷＬとの間で、値の差異が小さくなる（望ましくは差異がほとんど無くなる）。また、長辺部ＬＬｐにおける厚みΔｄＬのばらつきが、小さくなる（コーナー部Ｌｃにおける厚みΔｄｃのばらつきと同程度となる）。
　また、このコイル１１では、コーナー部Ｌｃに加えて長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎにおいても巻線ｗ１同士が密着した状態で巻回されているため、前述した比較例のコイル１０１とは異なり、コイル１１の解けや反りが発生しにくくなる（望ましくは発生しなくなる）。
　これらのことから、本実施の形態のアンテナ装置１（コイル１１）では、比較例のアンテナ装置１００（コイル１０１）とは異なり、インダクタンス等の電気的特性のばらつき増加に起因した伝送特性の低下（共振ずれ等）が回避される結果、伝送特性が向上することになる。また、アンテナ装置１００と比べて薄型化が実現されるとともに、コイル１１の解けや反りに起因した信頼性の低下が回避される（信頼性が向上する）。
　ここでまた、図５に模式的に示したように、上記比較例のコイル１０１では、特に非接触給電の際の受電コイルとして使用した場合、以下のような問題が生じ得る。
　すなわち、まず、スマートフォンなどの携帯端末機器では一般に、前述したＱｉ規格が主流となっている。そして、このＱｉ規格では、送電側のコイルとしては、例えば図５に示した送電コイル９のように、円形状のものが圧倒的に多い。
　このため、受電コイルとして、比較例に係る略矩形状のコイル１０１を用いた場合、この円形状の送電コイル９から伝送された磁束の一部を、有効に受け取ることができないことになる。これは、図５から分かるように、略矩形状のコイル１０１における内周側の一部が、円形状の送電コイル９の内部に入り込んでしまうためである。その結果、この比較例のコイル１０１を受電コイルとして用いた場合、送電コイル９とコイル１０１との間の結合係数（磁気結合係数）ｋが低下し、非接触給電の際の伝送効率（給電効率）も低下してしまうことになる。
　これに対し、図６に模式的に示したように、本実施の形態のコイル１１では、長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎおよび短辺部ＬＳｐ，ＬＳｎのうちの長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎがそれぞれ、巻線ｗ１が外側に向けて湾曲している湾曲部Ｌｂとなっている。したがって、このコイル１１を受電コイルとして用いた場合に、上記した比較例のコイル１０１の場合と比べ、円形状の送電コイル９から伝送された磁束を、有効に受け取る（拾う）ことができるようになる。その結果、このコイル１１ではコイル１０１と比べ、送電コイル９との間の結合係数ｋが向上し、非接触給電の際の伝送効率（給電効率）も向上することになる。
　なお、このような受電コイルとして用いる場合において、円形状の送電コイルからの磁束をできるだけ有効に受け取るためのコイル形状としては、その他に、円形状もしくは楕円形状にする手法も考えられる。そのような形状のコイルを受電コイルとして用いた場合、上記したように送電コイルが円形状の場合には、本実施の形態と同様に、その送電コイルからの磁束を有効に受け取ることができ、比較例と比べて結合係数ｋが向上することになる。しかしながら、例えばスマートフォンのような機器にアンテナ装置を設置する場合、前述したように、バッテリーパック上のような制限のある矩形状領域内に設けることになり、この領域内でインダクタンスと結合係数ｋとのバランスをとることが必要になる。矩形状領域を有効に活用できる略矩形状コイルでは、インダクタンスを増加させ易いものの、前述したように結合係数ｋを高めるのが困難となる。一方、円形状コイルでは、結合係数ｋを高め易いものの、上記した矩形状領域の一部を無駄にするため、インダクタンスを増加させにくいことになる。これらのことから、インダクタンスを増加させ、更に、Ｑｉ規格対応の各種形状の送電コイルに効果的に対応するには、本実施の形態のコイル形状が適していると言える。
　以上のように本実施の形態では、コイル１１において、長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎおよび短辺部ＬＳｐ，ＬＳｎのうちの長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎが、巻線ｗ１が外側に向けて湾曲している湾曲部Ｌｂとなっているようにしたので、例えば以下の効果を得ることが可能となる。すなわち、コイル１１全体（全周）における寸法ばらつきを低減するとともに、コイル１１の解けや反りを発生しにくくすることができる。よって、インダクタンス等の電気的特性のばらつき増加に起因した伝送特性の低下（共振ずれ等）を回避することができ、伝送特性を向上させることが可能となる。また、アンテナ装置１の薄型化を実現することが可能となるとともに、コイル１１の解けや反りに起因した信頼性の低下が回避し、信頼性を向上させることも可能となる。更に、上記したようにコイル１１における寸法ばらつきを低減できることから、アンテナ装置１を筐体に組み込む際の設計の自由度を向上させる（例えば、筐体に組み込む際に、少ない寸法公差による組み込みを実現する）ことが可能となる。
　更に、上記したように、このコイル１１を受電コイルとして用いた場合には、以下の効果も得ることが可能となる。すなわち、Ｑｉ規格対応の各種形状の送電コイルから伝送された磁束を有効に受け取ることができるため、その送電コイルとの間の結合係数ｋが向上する結果、非接触給電の際の伝送効率（給電効率）も向上させることが可能となる。
　また、特に本実施の形態のコイル１１では、一対の長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎの双方が湾曲部Ｌｂとなっているようにしたので、以下の効果も得ることが可能となる。すなわち、例えば後述する変形例３（後述する図９（Ｃ）参照）のように、これら長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎのうちの一方のみが湾曲部Ｌｂとなっている場合と比べ、上記したような寸法ばらつきや電気的特性のばらつき等を更に低減することができる。よって、伝送特性の更なる向上を図るとともに、信頼性の更なる向上を図ることも可能となる。
　更に、このコイル１１では、隣接する巻線ｗ１同士が互いに固着されているようにしたので、コイル１１における寸法ばらつき（幅方向および厚み方向のばらつき）を更に低減することができる。よって、この点でも、伝送特性の更なる向上や、信頼性の更なる向上を図ることが可能となる。
［実施例］
　ここで、本実施の形態に係る具体的な実施例（実施例１～４）について、前述した比較例（図２参照）と比較しつつ説明する。
　図７は、この比較例および実施例１～４に係る各パラメータの値を、表としてまとめて表したものである。具体的には、この図７では、コイル１１における湾曲部Ｌｂの曲率半径Ｒ（コイル１１の短軸方向（Ｘ軸方向）の内径における曲率半径）の値を、Ｒ＝１６ｍｍ（実施例１），Ｒ＝４２ｍｍ（実施例２），Ｒ＝５２ｍｍ（実施例３），Ｒ＝８２ｍｍ（実施例４）と変化させていったときの、このコイル１１を受電コイルとして用いた場合における前述した送電コイル９との間の結合係数ｋの値を示している。なお、このような結合係数ｋの解析（３次元電磁界解析）には、アンシス社の電磁界解析ソフトMaxwellを使用した。
　また、この図７では、比較例のコイル１０１（図２に示した長方形型）における、このコイル１０１を受電コイルとして用いた場合での送電コイル９との間の結合係数ｋの値についても、対比して示している。
　一方、図８（Ａ）～図８（Ｄ）は、これらの比較例および実施例１～４のうち、比較例のアンテナ装置１００（コイル１０１）と、実施例１，２，４のアンテナ装置１（コイル１１）との各々について、それらの平面構成例（Ｘ－Ｙ上面構成例）を、模式的に表したものである。具体的には、図８（Ａ）は、比較例のアンテナ装置１００の平面構成例を示し、図８（Ｂ）は、実施例１のアンテナ装置１の平面構成例を示し、図８（Ｃ）は、実施例２のアンテナ装置１の平面構成例を示し、図８（Ｄ）は、実施例４のアンテナ装置１の平面構成例を示している。なお、これらの図８（Ａ）～図８（Ｄ）ではそれぞれ、図示の簡略化のため、巻線ｗ１における外部への引き出し部分については、図示を省略している。
　ここで、これらの比較例および実施例１～４においてはそれぞれ、コイル１１，１０１における線径、巻数および長軸寸法（Ｙ軸方向の寸法）がいずれも同一となっている。また、比較例および実施例１～４の各々におけるアンテナ装置１，１００の自己インダクタンスＬを１３μＨとしてほぼ同一の値となるように、磁性層１２上の領域に収まる範囲内で、コイル１１，１０１における短軸方向（Ｘ軸方向）の形状が調整されている。
　なお、実施例１～４および比較例の各々における、送電コイル９、コイル１１，１０１および磁性層１２の詳細な構成は、以下の通りである。
・送電コイル９：前述した円形状（Ｑｉ規格のＡ１０に適合したもの）
・コイル１１の導体径：０．２６ｍｍ
・コイル１１，１０１の巻数：１４ターン（バイファイラ巻き）
・磁性層１２（磁性シート）のサイズ：（３５ｍｍ×４６ｍｍ）×０．３ｍｍ（厚み）
・磁性層１２（磁性シート）の透磁率：１００
　これらの図７および図８により、以下の点が確認された。
　すなわち、まず、図７に示したように、自己インダクタンスＬが略一定の条件下では、湾曲部Ｌｂを含むコイル１１を有する実施例１～４のほうが、略矩形状（長方形型）のコイル１０１を有する比較例と比べ、送電コイル９との間の結合係数ｋの値が高くなっていることが分かる。したがって、このような湾曲部Ｌｂを含むコイル１１を用いることで、非接触給電の際の電力の伝送効率が向上することが確認された。また、図７に示したように、これらの実施例１～４のうちでは、湾曲部Ｌｂの曲率半径Ｒの値が小さくなる（曲率が大きくなる）のに従って、結合係数ｋの値が徐々に増加していくことが分かる。具体的には、この例では、曲率半径Ｒの最小値であるＲ＝１６ｍｍの場合（実施例１）に、結合係数ｋが最大値（ｋ＝０．７６７）となっていることが分かる。
　ここで、このような湾曲部Ｌｂにおける曲率半径Ｒの最小値（曲率の最大値）は、例えば図８（Ｂ）～図８（Ｄ）に示したように、コイル１１における短辺部ＬＳｐ，ＬＳｎがそれぞれ存在可能な範囲内（略直線形状である領域が無くならない範囲内）で設定されるようになっている。つまり、例えば図８（Ｂ）に示したように、これらの短辺部ＬＳｐ，ＬＳｎがそれぞれ存在可能な限界状態によって、各長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎ（湾曲部Ｌｂ）における曲率半径Ｒの下限値（曲率の上限値）が規定されるようになっている。
　具体的には、例えば図８（Ａ）中に示したように、コイル１１，１０１における内径の長軸方向（Ｙ軸方向）の寸法の半分をＬｙ、内径の短軸方向（Ｘ軸方向）の寸法の半分をＬｘとすると、この曲率半径Ｒの最小値は、｛（Ｌｘ2＋Ｌｙ2）／（２×Ｌｘ）｝を目安に規定される。ただし、曲率半径Ｒを小さくし過ぎると、磁性層１２からコイル１１がはみ出てしまうことになるため、この点も考慮して曲率半径Ｒの最小値が決定されることになる。つまり、上記した曲率半径Ｒの範囲は、コイル１１の巻線構造における短軸方向の最大幅が一定（所定値）である場合が前提となっている。
　一方、曲率半径Ｒの最大値（曲率の最小値）については、例えば以下のようにして規定される。すなわち、この曲率半径Ｒの最大値は、巻線ｗ１を巻回する際のテンション（張力）にも依存するが、おおよそ、コイル１１の内径における長軸方向（Ｙ軸方向）の寸法の３～４倍程度となる。曲率半径Ｒの値がこれ以上大きいと、隣接する巻線ｗ１間で十分な圧着力が得られず、巻線ｗ１間での接着が不十分となってしまうからである。
＜２．変形例＞
　続いて、本発明の変形例（変形例１～４）について説明する。なお、上記実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
　図９（Ａ）～図９（Ｄ）は、変形例１～４に係るアンテナ装置（アンテナ装置１Ａ～１Ｄ）の平面構成例（Ｘ－Ｙ上面構成例）を模式的に表したものである。具体的には、図９（Ａ）は、変形例１に係るアンテナ装置１Ａの平面構成例を示し、図９（Ｂ）は、変形例２に係るアンテナ装置１Ｂの平面構成例を示している。また、図９（Ｃ）は、変形例３に係るアンテナ装置１Ｃの平面構成例を示し、図９（Ｄ）は、変形例４に係るアンテナ装置１Ｄの平面構成例を示している。なお、これらの図９（Ａ）～図９（Ｄ）ではそれぞれ、図示の簡略化のため、巻線ｗ１における外部への引き出し部分については、図示を省略している。
　これらのアンテナ装置１Ａ～１Ｄはいずれも、実施の形態のアンテナ装置１と同様に、非接触給電機能を有するアンテナ装置である。また、アンテナ装置１Ａ～１Ｄはそれぞれ、コイル（後述するコイル１１Ａ～１１Ｄ）および磁性層１２を備えている。
　ただし、これらのアンテナ装置１Ａ～１Ｄにおけるコイル１１Ａ～１１Ｄでは、湾曲部Ｌｂの配置構成が、アンテナ装置１におけるコイル１１とは異なったものとなっている。
［変形例１］
　具体的には、図９（Ａ）に示した変形例１のアンテナ装置１Ａは、アンテナ装置１において、コイル１１の代わりにコイル１１Ａを設けたものに対応し、他の構成は基本的に同様となっている。
　このコイル１１Ａでは、長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎに加えて短辺部ＬＳｐ，ＬＳｎもが、巻線ｗ１がアンテナ装置１Ａの外側に向けて湾曲している湾曲部Ｌｂとなっている。すなわち、図９（Ａ）に示したように、コイル１１Ａにおける長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎおよび短辺部ＬＳｐ，ＬＳｎがいずれも、湾曲部Ｌｂとなっている。
　また、このような長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎにおける湾曲部Ｌｂの曲率（曲率半径Ｒ）と、短辺部ＬＳｐ，ＬＳｎにおける湾曲部Ｌｂの曲率とは、互いに異なっている。具体的には、この例では図９（Ａ）に示したように、長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎにおける湾曲部Ｌｂの曲率は、短辺部ＬＳｐ，ＬＳｎにおける湾曲部Ｌｂの曲率よりも小さくなっている。換言すると、長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎにおける湾曲部Ｌｂの曲率半径Ｒは、短辺部ＬＳｐ，ＬＳｎにおける湾曲部Ｌｂの曲率半径Ｒよりも大きくなっている。
　このような構成の本変形例においても、基本的には上記実施の形態と同様の作用により、同様の効果を得ることが可能である。
　また、特に本変形例では、長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎに加えて短辺部ＬＳｐ，ＬＳｎもが湾曲部Ｌｂとなっているようにしたので、以下の効果も得ることが可能となる。すなわち、例えば実施の形態のコイル１１のように、長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎのみが湾曲部Ｌｂとなっている場合と比べ、前述した寸法ばらつきや電気的特性のばらつき等を更に低減することができる。よって、伝送特性の更なる向上を図るとともに、信頼性の更なる向上を図ることも可能となる。
［変形例２］
　図９（Ｂ）に示した変形例２のアンテナ装置１Ｂは、アンテナ装置１において、コイル１１の代わりにコイル１１Ｂを設けたものに対応し、他の構成は基本的に同様となっている。
　このコイル１１Ｂでは、長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎの代わりに短辺部ＬＳｐ，ＬＳｎがそれぞれ、巻線ｗ１がアンテナ装置１Ｂの外側に向けて湾曲している湾曲部Ｌｂとなっている。すなわち、図９（Ｂ）に示したように、短辺部ＬＳｐ，ＬＳｎがそれぞれ湾曲部Ｌｂとなっている一方、長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎにおける巻線ｗ１はそれぞれ、略直線状に延伸している。
　このような構成の本変形例においても、基本的には上記実施の形態と同様の作用により、同様の効果を得ることが可能である。
　ただし、本変形例のように、短辺部ＬＳｐ，ＬＳｎのみが湾曲部Ｌｂとなっている場合、前述した比較例と比べ、寸法ばらつきや電気的特性のばらつき等を低減することができるものの、前述した円形状の送電コイル９との間での結合係数ｋの向上には繋がらないことになる。したがって、少なくとも長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎ側に湾曲部Ｌｂがあったほうが、結合係数ｋの向上にも寄与するので望ましいと言える。
［変形例３］
　図９（Ｃ）に示した変形例３のアンテナ装置１Ｃは、アンテナ装置１において、コイル１１の代わりにコイル１１Ｃを設けたものに対応し、他の構成は基本的に同様となっている。
　このコイル１１Ｃでは、一対の長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎのうちの長辺部ＬＬｐのみが、巻線ｗ１がアンテナ装置１Ｃの外側に向けて湾曲している湾曲部Ｌｂとなっている。すなわち、図９（Ｃ）に示したように、長辺部ＬＬｐが湾曲部Ｌｂとなっている一方、長辺部ＬＬｎおよび短辺部ＬＳｐ，ＬＳｎにおける巻線ｗ１はそれぞれ、略直線状に延伸している。
　このような構成の本変形例においても、基本的には上記実施の形態と同様の作用により、同様の効果を得ることが可能である。ただし、本変形例では、一対の長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎのうちの長辺部ＬＬｐのみが湾曲部Ｌｂとなっているため、実施の形態の場合と比べて多少効果が小さくなると言える。
［変形例４］
　図９（Ｄ）に示した変形例３のアンテナ装置１Ｄは、アンテナ装置１において、コイル１１の代わりにコイル１１Ｄを設けたものに対応し、他の構成は基本的に同様となっている。
　このコイル１１Ｄでは、一対の短辺部ＬＳｐ，ＬＳｎのうちの短辺部ＬＳｐのみが、巻線ｗ１がアンテナ装置１Ｄの外側に向けて湾曲している湾曲部Ｌｂとなっている。すなわち、図９（Ｄ）に示したように、短辺部ＬＳｐが湾曲部Ｌｂとなっている一方、短辺部ＬＳｎおよび長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎにおける巻線ｗ１はそれぞれ、略直線状に延伸している。
　このような構成の本変形例においても、基本的には上記変形例２と同様の作用により、同様の効果を得ることが可能である。ただし、本変形例では、一対の短辺部ＬＳｐ，ＬＳｎのうちの短辺部ＬＳｐのみが湾曲部Ｌｂとなっているため、変形例２の場合と比べて多少効果が小さくなると言える。
　このようにして、上記実施の形態および変形例１～４のように、長辺部ＬＬｐ，ＬＬｎおよび短辺部ＬＳｐ，ＬＳｎのうちの少なくとも１つ（コイルにおける４つの辺のうちの少なくとも１つの辺）に、湾曲部Ｌｂが設けられているようにすればよい。
＜３．適用例＞
　続いて、上記実施の形態および変形例１～４に係るコイル（コイル１１，１１Ａ～１１Ｄ）およびアンテナ装置（アンテナ装置１，１Ａ～１Ｄ）の適用例（適用例１～４）について説明する。なお、上記実施の形態等における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
　図１０Ａ～図１０Ｄは、本発明の適用例１～４に係る非接触給電システム（非接触給電システム４，４Ａ～４Ｃ）のブロック構成例を模式的に表したものである。具体的には、図１０Ａは、適用例１に係る非接触給電システム４のブロック構成例を示し、図１０Ｂは、適用例２に係る非接触給電システム４Ａのブロック構成例を示している。また、図１０Ｃは、適用例３に係る非接触給電システム４Ｂのブロック構成例を示し、図１０Ｄは、適用例４に係る非接触給電システム４Ｃのブロック構成例を示している。
［適用例１］
　図１０Ａに示した適用例１の非接触給電システム４は、１または複数（この例では１つ）の電子機器３Ａと、１つの電子機器３Ｂとを備えている。この非接触給電システム４は、電子機器３Ａから電子機器３Ｂに対し、電力Ｐｔを非接触にて（前述した電磁誘導方式や磁界共鳴方式等を利用して）伝送することが可能なシステムである。
　電子機器３Ａは、例えば、非接触充電トレー等の電子機器であり、１または複数（この例では１つ）の送電モジュール２Ａを有している。この送電モジュール２Ａは、後述する電子機器３Ｂ内の受電モジュール２Ｂに対して、電力Ｐｔを非接触にて送る機能（非接触による送電機能）を有するモジュール（送電側の非接触給電モジュール）である。送電モジュール２Ａは、上記実施の形態で説明した１または複数（この例では１つ）のアンテナ装置１（あるいは、変形例１～４で説明したアンテナ装置１Ａ～１Ｄのいずれか）と、１または複数の電子部品２１０を含む機能部２１とを有している。なお、この送電モジュール２Ａは、本発明における「非接触給電モジュール（第２の非接触給電モジュール）」の一具体例に対応している。
　機能部２１は、送電モジュール２Ａ内のアンテナ装置１（１Ａ～１Ｄ）における各機能（コイル１１を用いた非接触による送電機能等）を発揮させるための部分（回路部）である。この機能部２１に含まれる電子部品２１０は、このような回路部を構成する各種の電子部品であり、例えば、各種のコンデンサ（容量素子）、トランジスタ、電源部、電圧もしくは電流の検出部、制御ＩＣ（Integrated Circuit）等からなる。
　電子機器３Ｂは、例えば、携帯電話やデジタルカメラ等の、充電池（バッテリー）を含む電子機器（主に携帯型の電子機器）等であり、１または複数（この例では１つ）の受電モジュール２Ｂを有している。この受電モジュール２Ｂは、電子機器３Ａ内の送電モジュール２Ａから非接触にて伝送された電力Ｐｔを受け取る機能（非接触による受電機能）を有するモジュール（受電側の非接触給電モジュール）である。受電モジュール２Ｂは、上記実施の形態で説明した１または複数（この例では１つ）のアンテナ装置１（あるいは、変形例１～４で説明したアンテナ装置１Ａ～１Ｄのいずれか）と、１または複数の電子部品２２０を含む機能部２２とを有している。なお、この受電モジュール２Ｂは、本発明における「非接触給電モジュール（第１の非接触給電モジュール）」の一具体例に対応している。
　機能部２２は、受電モジュール２Ｂ内のアンテナ装置１（１Ａ～１Ｄ）における各機能（コイル１１を用いた非接触による受電機能等）を発揮させるための部分（回路部）である。この機能部２２に含まれる電子部品２２０は、このような回路部を構成する各種の電子部品であり、例えば、各種のコンデンサ（容量素子）、トランジスタ、整流素子、平滑素子、制御ＩＣ等からなる。
［適用例２］
　図１０Ｂに示した適用例２の非接触給電システム４Ａは、１または複数（この例では１つ）の電子機器３Ａと、複数（この例では２つ）の電子機器３Ｂ１，３Ｂ２とを備えている。この非接触給電システム４Ａは、電子機器３Ａから電子機器３Ｂ１，３Ｂ２の各々に対し、例えば時分割や同時並行により、電力Ｐｔを非接触にて伝送することが可能なシステムである。
　すなわち、上記適用例１の非接触給電システム４は、いわゆる「１：１」のシステム（送電側と受電側とが１：１の構成であるシステム）であるのに対し、本適用例の非接触給電システム４Ａは、いわゆる「１：Ｎ」（Ｎ：２以上の整数）のシステム（送電側と受電側とが１：Ｎの構成であるシステム）となっている。
　電子機器３Ｂ１，３Ｂ２はそれぞれ、上記した電子機器３Ｂと同様の構成となっており、１または複数（この例では１つ）の受電モジュール２Ｂを有している。
［適用例３，４］
　図１０Ｃに示した適用例３の非接触給電システム４Ｂは、１または複数（この例では１つ）の電子機器３Ａと、１つの電子機器３０３Ｂとを備えている。この非接触給電システム４Ｂは、電子機器３Ａから電子機器３０３Ｂに対し、電力Ｐｔを非接触にて伝送することが可能なシステムである。
　電子機器３０３Ｂは、１または複数（この例では１つ）の受電モジュール３０２Ｂを有している。この受電モジュール３０２Ｂは、受電モジュール２Ｂと同様に、電子機器３Ａ内の送電モジュール２Ａから非接触にて伝送された電力Ｐｔを受け取る機能を有するモジュール（受電側の非接触給電モジュール）である。受電モジュール３０２Ｂは、従来構成のアンテナ装置３００（例えば前述した比較例のアンテナ装置１００）と、１または複数の電子部品２２０を含む機能部２２とを有している。すなわち、受電モジュール３０２Ｂは、受電モジュール２Ｂにおいて、アンテナ装置１（１Ａ～１Ｄ）の代わりに従来構成のアンテナ装置３００を設けたものに対応し、他の構成は基本的に同様となっている。
　図１０Ｄに示した適用例４の非接触給電システム４Ｃは、１または複数（この例では１つ）の電子機器３０３Ａと、１つの電子機器３Ｂとを備えている。この非接触給電システム４Ｃは、電子機器３０３Ａから電子機器３Ｂに対し、電力Ｐｔを非接触にて伝送することが可能なシステムである。
　電子機器３０３Ａは、１または複数（この例では１つ）の送電モジュール３０２Ａを有している。この送電モジュール３０２Ａは、送電モジュール２Ａと同様に、電子機器３Ｂ内の受電モジュール２Ｂに対して、電力Ｐｔを非接触にて送る機能を有するモジュール（送電側の非接触給電モジュール）である。送電モジュール３０２Ａは、上記した従来構成のアンテナ装置３００（例えばアンテナ装置１００）と、１または複数の電子部品２１０を含む機能部２１とを有している。すなわち、送電モジュール３０２Ａは、送電モジュール２Ａにおいて、アンテナ装置１（１Ａ～１Ｄ）の代わりに従来構成のアンテナ装置３００を設けたものに対応し、他の構成は基本的に同様となっている。
　このような非接触給電システム４Ｂ，４Ｃのように、送電側の非接触給電モジュールおよび受電側の非接触給電モジュールのうちの一方側にのみ、上記実施の形態等のアンテナ装置１（１Ａ～１Ｄ）が設けられているようにしてもよい。
　このように、これら適用例１～４の非接触給電システム４，４Ａ～４Ｃでは、送電側の非接触給電モジュールおよび受電側の非接触給電モジュールのうちの少なくとも一方に、上記実施の形態等のアンテナ装置１（１Ａ～１Ｄ）が設けられている。したがって、電力Ｐｔを非接触にて伝送するシステム（非接触給電システム）において、電力Ｐｔの伝送特性を向上させることや、アンテナ装置１（１Ａ～１Ｄ）の薄型化、信頼性の向上を図ること等が可能となる。また、例えば適用例１，２，４のように、アンテナ装置１（１Ａ～１Ｄ）を受電モジュール２Ｂに内蔵させた場合には、送電モジュール２Ａ，３０２Ａとの間の結合係数ｋを向上させることができ、非接触給電の際の伝送効率（給電効率）も向上させることが可能となる。
＜４．その他の変形例＞
　以上、実施の形態、変形例および適用例をいくつか挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。
　例えば、上記実施の形態等において説明した各部材の構成（形状や配置位置、材料等）は限定されるものではなく、他の形状や配置位置、材料等としてもよい。具体的には、磁性層はコイルの少なくとも一部分に重畳するように配置すればよく、必ずしもコイルの全領域に重畳するようにしなくてもよい。
　また、上記実施の形態等では、コイルの形状例を具体的に挙げて説明したが、これらの形状例には限られず、その少なくとも一部分が湾曲部Ｌｂとなっているのであれば、他の形状としてもよい。
　更に、上記実施の形態等では、本発明に係るコイルの適用例として、アンテナ装置、非接触給電モジュール、電子機器および非接触給電システムについて説明したが、これらには限られない、すなわち、例えば、本発明に係るコイルを、他の装置やモジュール、システム（例えば、電力および信号の双方を非接触にて伝送する伝送システム等）に適用するようにしてもよい。
　加えて、本発明では、これまでに説明した内容を、任意の組み合わせで適用することも可能である。
　本出願は、日本国特許庁において２０１５年３月２７日に出願された日本特許出願番号２０１５－６７５０６号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
　当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。
　１，１Ａ～１Ｄ，３００…アンテナ装置、１１，１１Ａ～１１Ｄ…コイル、１１０…導線、１１１…融着層、１２…磁性層、２Ａ，３０２Ａ…送電モジュール、２Ｂ，３０２Ｂ…受電モジュール、２１，２２…機能部、２１０，２２０…電子部品、３Ａ，３Ｂ，３Ｂ１，３Ｂ２，３０３Ａ，３０３Ｂ…電子機器、４，４Ａ～４Ｃ…非接触給電システム、９…送電コイル、ＬＬｐ，ＬＬｎ…長辺部、ＬＳｐ，ＬＳｎ…短辺部、Ｌｃ…コーナー部、Ｌｂ…湾曲部、ｗ１…巻線、Ｒ…曲率半径、ΔＷｃ，ΔＷＬ…幅、Δｄｃ，ΔｄＬ…厚み、ｄ１，ｄ２…厚み、Ｐｔ…電力。

Claims (11)

  1. 　互いに対向する第１および第２の長辺部と、互いに対向する第１および第２の短辺部と、を含むように巻線が巻回されてなると共に長軸および短軸を有する巻線構造を備え、
    　前記第１および第２の長辺部ならびに前記第１および第２の短辺部のうち、少なくとも１つは前記巻線が外側に向けて湾曲している湾曲形状を有し、それ以外は略直線形状を有する
    　コイル。
  2. 　前記第１および第２の長辺部のうちの少なくとも一方が、前記湾曲形状を有する
    　請求項１に記載のコイル。
  3. 　前記第１および第２の長辺部の双方が、前記湾曲形状を有する
    　請求項２に記載のコイル。
  4. 　前記第１および第２の長辺部における前記湾曲形状の曲率半径がそれぞれ、前記第１および第２の短辺部が存在可能な範囲内で設定されている
    　請求項３に記載のコイル。
  5. 　前記第１および第２の短辺部が存在可能な限界状態によって、前記第１および第２の長辺部における前記湾曲形状の曲率半径の下限値が規定される
    　請求項４に記載のコイル。
  6. 　前記第１および第２の長辺部ならびに前記第１および第２の短辺部の各々が、前記湾曲形状を有する
    　請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載のコイル。
  7. 　互いに対向する第１および第２の長辺部と、互いに対向する第１および第２の短辺部と、を含むように巻線が巻回されてなると共に長軸および短軸を有する巻線構造を有するコイルと、
    　前記コイルの少なくとも一部分に重畳するように配置された磁性層と
    　を備え、
    　前記第１および第２の長辺部ならびに前記第１および第２の短辺部のうち、少なくとも１つは前記巻線が外側に向けて湾曲している湾曲形状を有し、それ以外は略直線形状を有する
    　アンテナ装置。
  8. 　前記巻線構造において前記巻線が複数回にわたって巻回されており、
    　隣接する前記巻線同士、および、前記巻線と前記磁性層とが、互いに固着されている
    　請求項７に記載のアンテナ装置。
  9. 　アンテナ装置と電子部品とを備え、
    　前記アンテナ装置は、
    　互いに対向する第１および第２の長辺部と、互いに対向する第１および第２の短辺部と、を含むように巻線が巻回されてなると共に長軸および短軸を有する巻線構造を有するコイルと、
    　前記コイルの少なくとも一部分に重畳するように配置された磁性層と
    　を備え、
    　前記第１および第２の長辺部ならびに前記第１および第２の短辺部のうち、少なくとも１つは前記巻線が外側に向けて湾曲している湾曲形状を有し、それ以外は略直線形状を有する
    　非接触給電モジュール。
  10. 　アンテナ装置と電子部品とを有する非接触給電モジュールを備え、
    　前記アンテナ装置は、
    　互いに対向する第１および第２の長辺部と、互いに対向する第１および第２の短辺部と、を含むように巻線が巻回されてなると共に長軸および短軸を有する巻線構造を有するコイルと、
    　前記コイルの少なくとも一部分に重畳するように配置された磁性層と
    　を備え、
    　前記第１および第２の長辺部ならびに前記第１および第２の短辺部のうち、少なくとも１つは前記巻線が外側に向けて湾曲している湾曲形状を有し、それ以外は略直線形状を有する
    　電子機器。
  11. 　第１の非接触給電モジュールと、
    　前記第１の非接触給電モジュールに対して、非接触にて電力を伝送する第２の非接触給電モジュールと
    　を備え、
    　前記第１および第２の非接触給電モジュールはそれぞれ、アンテナ装置と電子部品とを有し、
    　前記第１および第２の非接触給電モジュールのうちの少なくとも一方における前記アンテナ装置が、
    　互いに対向する第１および第２の長辺部と、互いに対向する第１および第２の短辺部と、を含むように巻線が巻回されてなると共に長軸および短軸を有する巻線構造を有するコイルと、
    　前記コイルの少なくとも一部分に重畳するように配置された磁性層と
    　を備え、
    　前記第１および第２の長辺部ならびに前記第１および第２の短辺部のうち、少なくとも１つは前記巻線が外側に向けて湾曲している湾曲形状を有し、それ以外は略直線形状を有する
    　非接触給電システム。
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