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NONCONTACT POWER FEEDING TRANSMISSION COIL, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND NONCONTACT POWER FEEDING DEVICE UPDATE_EN commons

Patent code P180015151
File No. N17045,S2018-0209-N0
Posted date Jul 13, 2018
Application number P2017-243366
Publication number P2019-110252A
Date of filing Dec 20, 2017
Date of publication of application Jul 4, 2019
Inventor
  • (In Japanese)水野 勉
  • (In Japanese)卜 穎剛
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人信州大学
Title NONCONTACT POWER FEEDING TRANSMISSION COIL, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND NONCONTACT POWER FEEDING DEVICE UPDATE_EN commons
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-contact power feeding transmission coil which enables downsizing and thinning of a portable electronic device and can suppress an increase in alternating current resistance by reducing high frequency loss due to a skin effect or a proximity effect, and a high transmission efficiency non-contact power feeding device using such a transmission coil.
SOLUTION: A non-contact power feeding transmission coil including a substrate and a coil disposed on the substrate and wound in a spiral is provided with a first magnetic film on both sides and both ends of the coil conductor cross section of a coil.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

近年、二次電池を搭載する携帯通信端末やデジタルカメラ等の携帯電子機器への給電装置として、送電用の1次コイルと受電用の2次コイルの間の電磁誘導を利用した非接触給電装置が提案されている。非接触給電装置では、送電コイルに高周波の交流電流を通電し、送電コイルから発生する高周波磁界を受電コイルが受け取ることで、非接触で電力送電する。このような非接触給電装置は、小型であること、特に薄型であることが要求される。そこで、送電用・受電用の伝送コイルとして渦巻型の平面コイルが使用されている。

薄型コイルの形成技術として、例えば、特許文献1には、導電性インクの印刷パターンやプリント基板上に薄膜形成、表面処理によって形成された導電性パターンをコイルに使用することが記載されている。

しかし、薄膜コイルにおいては、コイル導体厚が薄いため、渦電流による表皮効果や近接効果によってコイル導体の両端部で磁束線が集中し電流が集中する。特に、コイル膜厚がコイルの表皮深さと同程度の場合、コイル導体の側面から表皮深さの領域で電流集中が顕著である。このためコイルの交流抵抗が増大し電力伝送効率が低下する問題があった。

このような表皮効果や近接効果による抵抗増大の対策として、例えば、特許文献2には、撚り線(リッツ線)のような絶縁された電線からなるコイルを使用することが記載されている。また、誘導加熱コイルに関する特許文献3では、コイル導体間に磁性体を挿入して配置し高周波損失を低減することが記載されている。

しかし、特許文献2のリッツ線は電線であり、また特許文献3の磁性体はフェライトであって、何れもバルクであるため小型化・薄型化の要請に十分応えられるものではなかった。さらに、特許文献3のフェライトについては、焼結体であるため振動・落下などによる衝撃に弱いという欠点も有していた。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、携帯電子機器等に非接触で給電する非接触給電用の伝送コイルおよびその製造方法に関する。さらにはそれを用いた非接触給電装置に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
基板と、前記基板上に配置され渦巻状に巻回されたコイルとを備えた非接触給電用伝送コイルであって、
前記コイルのコイル導体断面の両側面および両端部上に第一磁性膜を設けた
ことを特徴とする非接触給電用伝送コイル。

【請求項2】
 
前記基板の裏面において前記第一磁性膜に対向する位置に第二磁性膜を設けた
ことを特徴とする請求項1記載の非接触給電用伝送コイル。

【請求項3】
 
前記第一磁性膜における前記コイル導体断面の片端部上の磁性膜部分の長さがコイル導体の表皮深さの1倍以上20倍以下である
ことを特徴とする請求項1又は2記載の非接触給電用伝送コイル。

【請求項4】
 
前記基板がフレキシブル基板である
ことを特徴とする請求項1乃至3記載の非接触給電用伝送コイル。

【請求項5】
 
前記コイル導体上のレジスト感光材の開口部分に磁性コンポジット材を充填し、前記磁性コンポジット材の不要部分を除去して前記第一磁性膜及び前記第二磁性膜を形成する
ことを特徴とする請求項1乃至4記載の非接触給電用伝送コイルの製造方法。

【請求項6】
 
請求項1乃至4のいずれか1項記載の非接触給電用伝送コイルを送電コイルとして又は送電コイルおよび受電コイルとして用いる
ことを特徴とする非接触給電装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2017243366thum.jpg
State of application right Published
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