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JP5168404B1 - Non-contact charging module and portable terminal equipped with the same - Google Patents

Non-contact charging module and portable terminal equipped with the same Download PDF

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JP5168404B1
JP5168404B1 JP2011267966A JP2011267966A JP5168404B1 JP 5168404 B1 JP5168404 B1 JP 5168404B1 JP 2011267966 A JP2011267966 A JP 2011267966A JP 2011267966 A JP2011267966 A JP 2011267966A JP 5168404 B1 JP5168404 B1 JP 5168404B1
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Abstract

【課題】非接触充電コイルとNFCアンテナと磁性シートとをひとつのモジュール化とすることで小型化を達成し、同一方向の通信及び電力伝送を可能とする非接触充電モジュール及び携帯端末を提供することを目的とする。
【解決手段】導線が巻回された充電コイル30と、充電コイル30を囲むように配置されたNFCコイル40と、充電コイル30とNFCコイル40とを同一方向から支持する磁性シート10と、を備えたことを特徴とする非接触充電モジュールとする。
【選択図】図1
Provided are a non-contact charging module and a portable terminal that achieve miniaturization by making a non-contact charging coil, an NFC antenna, and a magnetic sheet into one module, and enable communication and power transmission in the same direction. For the purpose.
A charging coil 30 around which a conducting wire is wound, an NFC coil 40 disposed so as to surround the charging coil 30, and a magnetic sheet 10 that supports the charging coil 30 and the NFC coil 40 from the same direction. A non-contact charging module is provided.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、非接触充電モジュールとNFCアンテナとを備えた非接触充電モジュール及びそれを備えた携帯端末に関する。   The present invention relates to a contactless charging module including a contactless charging module and an NFC antenna, and a portable terminal including the contactless charging module.

近年、携帯端末機器などの通信装置に搭載されているアンテナとして、RFID(Radio Frequency IDentification)技術を利用し、13.56MHz帯域の電波を使用したNFC(Near Field Communication)アンテナなどがある。NFCアンテナは、その通信効率を向上させるために、13.56MHz帯域の通信の効率を向上させる磁性シートを備え、NFCアンテナモジュールとする。また、通信装置に非接触充電モジュールを搭載し、通信装置の充電方式を非接触充電で行うことも提案されている。これは、充電器側に送電用コイル、通信装置側に受電用コイルを配し、約100kHz〜200kHz帯域において両コイル間に電磁誘導を生じさせ、充電器から通信装置側に電力を伝送するものである。非接触充電モジュールもまた、その通信効率を向上させるために、約100kHz〜200kHz帯域の通信の効率を向上させる磁性シートを備え、非接触充電モジュールとする。   In recent years, as an antenna mounted on a communication device such as a portable terminal device, there is an NFC (Near Field Communication) antenna using a radio frequency identification (RFID) technology and using a 13.56 MHz band radio wave. In order to improve the communication efficiency of the NFC antenna, a NFC antenna module is provided with a magnetic sheet that improves the efficiency of 13.56 MHz band communication. It has also been proposed to mount a contactless charging module in a communication device and perform the charging method of the communication device by contactless charging. This is a power transmission coil on the charger side, a power reception coil on the communication device side, and electromagnetic induction is generated between both coils in the band of about 100 kHz to 200 kHz, and power is transmitted from the charger to the communication device side. It is. In order to improve the communication efficiency, the non-contact charging module also includes a magnetic sheet that improves the efficiency of communication in the band of about 100 kHz to 200 kHz, and is a non-contact charging module.

そして、これらNFCモジュールと非接触充電モジュールとを備える携帯端末が提案されている(例えば特許文献1)。   And the portable terminal provided with these NFC modules and a non-contact charge module is proposed (for example, patent documents 1).

特許第4669560号公報Japanese Patent No. 4669560

NFCは13.56MHz帯の周波数を用いて電磁誘導により通信を行う近距離無線通信である。また、非接触充電は、約100kHz〜200kHz帯域の周波数を用いて電磁誘導により電力伝送を行う。従って、それぞれの周波数帯域の通信(電力伝送)を高効率化させる最適な磁性シートは、NFCモジュールと非接触充電モジュールとで異なる。その一方で、NFCモジュールと非接触充電モジュールとの双方とも電磁誘導によって通信(電力伝送)を行うため、お互いに干渉しやすい。すなわち、一方のモジュールの通信時に他方のモジュールが磁束を奪う可能性や、他方のコイルに渦電流が発生して一方のモジュールの電磁誘導を弱める可能性がある。   NFC is short-range wireless communication in which communication is performed by electromagnetic induction using a 13.56 MHz band frequency. In the non-contact charging, power is transmitted by electromagnetic induction using a frequency in a band of about 100 kHz to 200 kHz. Therefore, the optimum magnetic sheet for improving the efficiency of communication (power transmission) in each frequency band differs between the NFC module and the non-contact charging module. On the other hand, since both the NFC module and the non-contact charging module perform communication (power transmission) by electromagnetic induction, they tend to interfere with each other. That is, when one module communicates, the other module may lose magnetic flux, or an eddy current may be generated in the other coil and weaken electromagnetic induction of one module.

そのため、(特許文献1)では、NFCモジュールと非接触充電モジュールとをそれぞれが磁性シートを備え、それぞれをモジュールとして配置し、通信装置の小型化を妨げてしまう。また、お互いの通信を干渉しあわないよう、通信方向を異ならせており、通信の種類によって通信面が変わってしまうため非常に不便となる。更に、近年では筐体の一方の面のほとんどを表示部とするスマートフォンがあり、スマートフォンに適用した場合は一方の通信を表示部側で行わなくてはならなくなる。   Therefore, in (patent document 1), each of the NFC module and the non-contact charging module includes a magnetic sheet, and each of them is arranged as a module, which hinders downsizing of the communication device. Also, the communication directions are changed so as not to interfere with each other's communication, and the communication surface changes depending on the type of communication, which is very inconvenient. Furthermore, in recent years, there are smartphones that use most of one surface of the housing as a display unit. When applied to a smartphone, one communication must be performed on the display unit side.

上記課題に鑑み本発明は、非接触充電コイルとNFCアンテナと磁性シートとをひとつのモジュール化とすることで小型化を達成し、同一方向の通信及び電力伝送が可能である非接触充電モジュール及びそれを備えた携帯端末を提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention achieves downsizing by making the non-contact charging coil, the NFC antenna, and the magnetic sheet into one module, and can perform communication and power transmission in the same direction and An object is to provide a portable terminal equipped with the same.

上記課題を解決するために本発明の非接触充電モジュールは、導線が巻回された充電コイルと、前記充電コイルを囲むように配置されたNFCコイルと、前記充電コイルと前記NFCコイルとを同一方向から支持する磁性シートと、を備え、前記NFCコイルは、辺部とコーナー部を有し、前記充電コイルは、前記NFCコイルのコーナー部に最も近い位置に、前記NFCコイルのコーナー部の最内端部よりも緩やかに湾曲して内側に入り込んだ最外端部を備え、前記NFCコイルのコーナー部における前記NFCコイルと前記充電コイルとの間の距離は、前記NFCコイルの辺部における前記NFCコイルと前記充電コイルとの間の距離よりも大きいことを特徴とする。 In order to solve the above problems, a non-contact charging module according to the present invention includes a charging coil wound with a conductive wire, an NFC coil disposed so as to surround the charging coil, the charging coil, and the NFC coil. A magnetic sheet supported from the direction, the NFC coil has a side portion and a corner portion, and the charging coil is located at a position closest to the corner portion of the NFC coil, at a position closest to the corner portion of the NFC coil. An outermost end portion that curves more gently than the inner end portion and enters the inside, and the distance between the NFC coil and the charging coil at the corner portion of the NFC coil is equal to the distance at the side portion of the NFC coil. It is characterized by being larger than the distance between the NFC coil and the charging coil.

本発明によれば、非接触充電コイルとNFCアンテナと磁性シートとをひとつのモジュール化とすることで小型化を達成し、かつモジュール化することによる悪影響を軽減することができ、更に同一方向の通信及び電力伝送を可能とする非接触充電モジュール及び通信装置を得ることができる。   According to the present invention, the non-contact charging coil, the NFC antenna, and the magnetic sheet are made into one module, so that the downsizing can be achieved, and the adverse effects caused by the modularization can be reduced. A contactless charging module and a communication device that enable communication and power transmission can be obtained.

本発明の実施の形態における非接触充電モジュールの概略図Schematic of the non-contact charging module in the embodiment of the present invention マグネットを備える1次側非接触充電モジュール及び充電コイルの関係を示す図The figure which shows the relationship between a primary side non-contact charging module provided with a magnet, and a charging coil 1次側非接触充電モジュールにマグネットを備える場合と備えない場合とにおける充電コイルの外径を一定にしたときの充電コイルの内径の大きさと充電コイルのL値との関係を示す図The figure which shows the relationship between the magnitude | size of the internal diameter of a charging coil, and the L value of a charging coil when the outer diameter of a charging coil is made constant with the case where a primary side non-contact charging module is equipped with the case where it does not comprise 1次側非接触充電モジュールにマグネットを備える場合と備えない場合とにおいて充電コイルのL値と中心部のくり抜きの割合との関係を示した図The figure which showed the relationship between the L value of a charging coil, and the ratio of the hollowing of a center part in the case where a primary side non-contact charging module is provided with a magnet 本実施の形態における非接触充電モジュールを示す図The figure which shows the non-contact charge module in this Embodiment 本実施の形態におけるL字のスリットを備える第1の磁性シートを示す概略図Schematic which shows a 1st magnetic sheet provided with the L-shaped slit in this Embodiment 本実施の形態における第1の磁性シート及び第2の磁性シートの周波数特性を示す図The figure which shows the frequency characteristic of the 1st magnetic sheet and 2nd magnetic sheet in this Embodiment 本実施の形態の非接触充電モジュールを備えた携帯端末を模式的に示した断面図Sectional drawing which showed typically the portable terminal provided with the non-contact charge module of this Embodiment

請求項1に記載の発明は、導線が巻回された充電コイルと、前記充電コイルを囲むように配置されたNFCコイルと、前記充電コイルと前記NFCコイルとを同一方向から支持する磁性シートと、を備え、前記NFCコイルは、辺部とコーナー部を有し、前記充電コイルは、前記NFCコイルのコーナー部に最も近い位置に、前記NFCコイルのコーナー部の最内端部よりも緩やかに湾曲して内側に入り込んだ最外端部を備え、前記NFCコイルのコーナー部における前記NFCコイルと前記充電コイルとの間の距離は、前記NFCコイルの辺部における前記NFCコイルと前記充電コイルとの間の距離よりも大きいことを特徴とする非接触充電モジュールであって、非接触充電コイルとNFCアンテナと磁性シートとをひとつのモジュール化とすることで小型化を達成し、かつモジュール化することによる悪影響を軽減することができ、更に同一方向の通信及び電力伝送を可能とする。 The invention according to claim 1 is a charging coil around which a conducting wire is wound, an NFC coil disposed so as to surround the charging coil, and a magnetic sheet that supports the charging coil and the NFC coil from the same direction. The NFC coil has a side portion and a corner portion, and the charging coil is looser than the innermost end portion of the corner portion of the NFC coil at a position closest to the corner portion of the NFC coil. An outermost end portion that is curved and enters the inside, and the distance between the NFC coil and the charging coil at the corner portion of the NFC coil is such that the NFC coil and the charging coil at the side portion of the NFC coil A non-contact charging module characterized in that the distance between the non-contact charging coil, the NFC antenna and the magnetic sheet is one module. To achieve size reduction by a, and can reduce the adverse effect due to the modular further allow the same direction of communication and power transmission.

請求項に記載の発明は、前記磁性シートは、前記充電コイルを支持する第1の磁性シートと、前記NFCコイルを支持する第2の磁性シートと、を備え、第1の磁性シートはMn−Zn系フェライトシートであり、第2の磁性シートはNi−Zn系フェライトシートであることを特徴とする請求項1に記載の非接触充電モジュールであって、充電コイルによる非接触充電の電力伝送効率と、NFCコイルによるNFC通信の通信効率との双方を同時に、効率的に向上させることができる。 According to a second aspect of the present invention, the magnetic sheet includes a first magnetic sheet that supports the charging coil, and a second magnetic sheet that supports the NFC coil, and the first magnetic sheet is Mn. a -Zn ferrite sheet, the second magnetic sheet is a non-contact charging module according to claim 1, characterized in that the Ni-Zn ferrite sheet, power transmission of the non-contact charging by the charging coil Both efficiency and the communication efficiency of NFC communication by the NFC coil can be improved at the same time.

請求項に記載の発明は、前記NFCコイル及び前記充電コイルは矩形であり、前記充電コイルのコーナー部は曲線状に形成されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかひとつに記載の非接触充電モジュールであって、電力伝送効率及び通信効率のよい矩形コイルにおいて、両コイルの磁束が集中するコーナー部間の距離を離すことによって、小型化を達成しつつも、それぞれの電力伝送効率及び通信効率を非常に向上させることができる。 The invention according to claim 3 is characterized in that the NFC coil and the charging coil are rectangular, and the corner portion of the charging coil is formed in a curved shape. This is a non-contact charging module of a rectangular coil with good power transmission efficiency and communication efficiency, while reducing the distance between the corners where the magnetic flux of both coils is concentrated, while achieving miniaturization, each power transmission Efficiency and communication efficiency can be greatly improved.

請求項に記載の発明は、前記NFCコイルは矩形であり、前記充電コイルは円形であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかひとつに記載の非接触充電モジュールであって、通信効率のよい矩形のNFCコイルにおいて磁束が集中するコーナーと、充電コイルと、の距離を離すことによって、お互いのコイルの干渉を低減して、それぞれの電力伝送効率及び通信効率を非常に向上させることができる。 The invention according to claim 4 is the contactless charging module according to any one of claims 1 to 3, wherein the NFC coil is rectangular and the charging coil is circular. By reducing the distance between the corner where the magnetic flux concentrates in the efficient rectangular NFC coil and the charging coil, the interference between the coils is reduced, and each power transmission efficiency and communication efficiency are greatly improved. Can do.

請求項6に記載の発明は、請求項1〜6のいずれかひとつに記載された非接触充電モジュールを備えたことを特徴とする携帯端末であって、非接触充電コイルとNFCアンテナと磁性シートとをひとつのモジュール化とすることで小型化を達成し、かつモジュール化することによる悪影響を軽減することができ、更に同一方向の通信及び電力伝送を可能とする携帯端末とすることができる。   A sixth aspect of the present invention is a portable terminal comprising the non-contact charging module according to any one of the first to sixth aspects, wherein the non-contact charging coil, the NFC antenna, and the magnetic sheet are provided. Can be reduced in size and the adverse effect of modularization can be reduced, and a portable terminal capable of communication and power transmission in the same direction can be obtained.

(実施の形態)
〔非接触充電モジュールについて〕
以下、図1を用いて本発明の実施の形態における非接触充電モジュールの概要について説明する。図1は、本発明の実施の形態における非接触充電モジュールの概略図である。図1(a)は、非接触充電モジュールの組立斜視図、図1(b)は、NFCコイルの上面図、図1(c)は、充電コイルの上面図、図1(d)は、第2の磁性シートの上面図、図1(e)は、第1の磁性シートの上面図である。
(Embodiment)
[About non-contact charging module]
Hereinafter, the outline of the non-contact charging module in the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram of a contactless charging module according to an embodiment of the present invention. 1A is an assembly perspective view of a contactless charging module, FIG. 1B is a top view of an NFC coil, FIG. 1C is a top view of the charging coil, and FIG. FIG. 1E is a top view of the first magnetic sheet.

本実施の形態の非接触充電モジュール100は、導線が巻回された充電コイル30と、充電コイル30を囲むように配置されたNFCコイル40と、充電コイル30とNFCコイル40とを同一方向から支持する第1の磁性シート10と、を備えたことを特徴とする。   The non-contact charging module 100 of the present embodiment includes a charging coil 30 wound with a conducting wire, an NFC coil 40 disposed so as to surround the charging coil 30, and the charging coil 30 and the NFC coil 40 from the same direction. And a first magnetic sheet 10 to be supported.

非接触充電モジュール100は、対向する上面及び下面を備えるシート状の第1の磁性シート10を備え、第1の磁性シート10の上面の一部に第2の磁性シート20を配置する。第2の磁性シート20もシート状で、対向する上面及び下面を備えるが、口状の形状をしており、その中央部が貫通孔となっている。第2の磁性シート20の貫通孔内には充電コイル30が第1の磁性シート10の上面に配置され、平面状に巻回された充電コイル30の下面が第1の磁性シート10の上面に接着され、充電コイル30の周囲は第2の磁性シート20に囲まれている。また、第2の磁性シート20の上面にはNFCコイル40が備えられ、NFCコイル40は、充電コイル30から一定の距離を置いて充電コイル30の周囲に巻回される。また、第1の磁性シート10の上面と第2の磁性シート20の下面との接着、第1の磁性シート10の上面と充電コイル30の下面との接着、第2の磁性シート20の上面とNFCコイル40の下面との接着は、絶縁性の両面テープや接着剤などで接着される。充電コイル30全体が第1の磁性シート10上からはみ出さずに載置され、NFCコイル40全体が第2の磁性シート20上からはみ出さずに載置されるとよい。第2の磁性シート20は第1の磁性シート10からはみ出さずに載置されるとよい。このようにすることで、充電コイル30及びNFCコイル40の双方の通信効率を向上させることができる。なお、第1の磁性シート10にはスリット11が形成され、その形状は、図1(a)のような形(後述する図6のような形)であっても、図1(d)のような形であってもよい。   The non-contact charging module 100 includes a sheet-like first magnetic sheet 10 having an upper surface and a lower surface facing each other, and the second magnetic sheet 20 is disposed on a part of the upper surface of the first magnetic sheet 10. The second magnetic sheet 20 is also sheet-shaped and has an upper surface and a lower surface facing each other, but has a mouth shape, and a central portion thereof is a through hole. The charging coil 30 is disposed on the upper surface of the first magnetic sheet 10 in the through hole of the second magnetic sheet 20, and the lower surface of the charging coil 30 wound in a planar shape is on the upper surface of the first magnetic sheet 10. The charging coil 30 is surrounded and surrounded by the second magnetic sheet 20. Further, an NFC coil 40 is provided on the upper surface of the second magnetic sheet 20, and the NFC coil 40 is wound around the charging coil 30 at a certain distance from the charging coil 30. Also, adhesion between the upper surface of the first magnetic sheet 10 and the lower surface of the second magnetic sheet 20, adhesion between the upper surface of the first magnetic sheet 10 and the lower surface of the charging coil 30, and the upper surface of the second magnetic sheet 20 The NFC coil 40 is bonded to the lower surface with an insulating double-sided tape or an adhesive. The entire charging coil 30 may be mounted without protruding from the first magnetic sheet 10, and the entire NFC coil 40 may be mounted without protruding from the second magnetic sheet 20. The second magnetic sheet 20 may be placed without protruding from the first magnetic sheet 10. By doing in this way, the communication efficiency of both the charging coil 30 and the NFC coil 40 can be improved. In addition, the slit 11 is formed in the 1st magnetic sheet 10, Even if the shape is a shape like FIG. 1 (a) (shape like FIG. 6 mentioned later), FIG. It may be a shape like this.

〔充電コイルについて〕
図1(b)を用いて充電コイルについて詳細に説明する。
[About the charging coil]
The charging coil will be described in detail with reference to FIG.

本実施の形態においては、充電コイル30は略正方形に巻回されているが、略長方形を含める略矩形、円形、楕円形、多角形など、どのような形状であってもよい。   In the present embodiment, charging coil 30 is wound in a substantially square shape, but may have any shape such as a substantially rectangular shape including a substantially rectangular shape, a circular shape, an elliptical shape, or a polygonal shape.

充電コイルは、2つの脚部(端子)32a、32bを始端及び終端として、線径が0.1mm程度の導線8〜15本程度のリッツ線や複数線(好ましくは0.08mm〜0.3mmの導線を2〜15本程度)を、中空部を中心に面上で渦を描くように巻回されている。例えば、線径が0.1mmの導線12本からなるリッツ線で巻回されたコイルは、同一の断面積をもつ導線1本で巻回されたコイルよりも、表皮効果によりはるかに交流抵抗が下がる。コイルの動作中の交流抵抗が下がればコイルによる発熱が下がり、熱特性の良好な充電コイル30とすることができる。このとき、0.08mm〜1.5mmの導線8〜15本からなるリッツ線であることで、電力伝送効率を良好にすることができる。単線であれば、線径が0.2mm〜1mmである導線であるとよい。また、例えば、0.2mmの導線を3本、0.3mmの導線を2本用いてリッツ線のように1本の導線として構成してもよい。また、電流供給部としての端子32a、32bは、外部電源である商用電源からの電流を充電コイル30に供給する。なお、充電コイル30を流れる電流量は、約0.4A〜2A程度である。本実施の形態においては、0.7Aである。   The charging coil has two leg portions (terminals) 32a and 32b as starting and ending ends, and a wire diameter of about 8 to 15 litz wires and a plurality of wires (preferably 0.08 mm to 0.3 mm). 2 to 15 conductors) are wound around the hollow portion so as to draw a vortex on the surface. For example, a coil wound with a litz wire consisting of 12 conductors having a wire diameter of 0.1 mm has much higher AC resistance due to the skin effect than a coil wound with one conductor having the same cross-sectional area. Go down. If the AC resistance during the operation of the coil decreases, the heat generated by the coil decreases, and the charging coil 30 with good thermal characteristics can be obtained. At this time, the power transmission efficiency can be improved by being a litz wire composed of 8 to 15 conductive wires of 0.08 mm to 1.5 mm. If it is a single wire, it is good in it being a conducting wire whose wire diameter is 0.2 mm-1 mm. Further, for example, three 0.2 mm conducting wires and two 0.3 mm conducting wires may be used to form one conducting wire like a litz wire. Further, the terminals 32 a and 32 b as current supply units supply the charging coil 30 with current from a commercial power source that is an external power source. The amount of current flowing through the charging coil 30 is about 0.4 A to 2 A. In the present embodiment, it is 0.7 A.

本実施の形態における充電コイル30は略正方形の中空部の対向する辺間距離(一辺の長さ)が20mm(好ましくは15mm〜25mm)であり、略正方形の外端における対向する辺間距離(一辺の長さ)が35mm(好ましくは25mm〜45mm)となっている。充電コイル30はドーナツ形状に巻回されている。また、充電コイル30が略長方形に巻回される場合は、略長方形の中空部の対向する短辺間距離(一辺の長さ)が15mm(好ましくは10mm〜20mm)、長辺間距離(一辺の長さ)が23mm(好ましくは15mm〜30mm)、であり、略正方形の外端における対向する短辺間距離(一辺の長さ)が28mm(好ましくは15mm〜35mm)、長辺間距離(一辺の長さ)が36mm(好ましくは20mm〜45mm)、となっている。また、充電コイル30が円形に巻回される場合、中空部の直径が20mm(好ましくは10mm〜25mm)であり、円形の外端の径が35mm(好ましくは25mm〜45mm)となっている。   Charging coil 30 in the present embodiment has a substantially square hollow portion having a distance between opposing sides (length of one side) of 20 mm (preferably 15 mm to 25 mm), and a distance between opposing sides at a substantially square outer end ( The length of one side) is 35 mm (preferably 25 mm to 45 mm). The charging coil 30 is wound in a donut shape. When the charging coil 30 is wound in a substantially rectangular shape, the distance between the short sides (length of one side) of the substantially rectangular hollow portion is 15 mm (preferably 10 mm to 20 mm), and the distance between the long sides (one side) ) Is 23 mm (preferably 15 mm to 30 mm), the distance between the short sides facing each other (length of one side) at the outer end of the substantially square is 28 mm (preferably 15 mm to 35 mm), and the distance between the long sides ( The length of one side is 36 mm (preferably 20 mm to 45 mm). When the charging coil 30 is wound in a circular shape, the diameter of the hollow portion is 20 mm (preferably 10 mm to 25 mm), and the diameter of the circular outer end is 35 mm (preferably 25 mm to 45 mm).

また、充電コイル30は、電力伝送の相手であり充電コイル30に電力供給する充電器内の非接触充電モジュールのコイルとの位置合わせに、マグネットを利用する場合がある。これは、規格(WPC)によって、マグネットは円形(コイン形状)のネオジウム磁石であり、直径が約15.5mm(約10mm〜20mm)であり、厚みは約1.5〜2mmであることなどが定められている。また、強さは約75mTから150mT程度でよい。1次側非接触充電モジュールのコイルと充電コイル30との間隔は、2〜5mm程度であるので、この程度のマグネットで十分位置合わせが可能となる。マグネットは1次側または2次側非接触充電モジュールコイルの中空部内に配置される。本実施の形態における充電コイル30の中空部内に配置してもよい。   Moreover, the charging coil 30 may use a magnet for position alignment with the coil of the non-contact charging module in the charger which is a partner of electric power transmission and supplies electric power to the charging coil 30. According to the standard (WPC), the magnet is a circular (coin-shaped) neodymium magnet, the diameter is about 15.5 mm (about 10 mm to 20 mm), and the thickness is about 1.5 to 2 mm. It has been established. The strength may be about 75 mT to 150 mT. Since the distance between the coil of the primary side non-contact charging module and the charging coil 30 is about 2 to 5 mm, it is possible to sufficiently align with this degree of magnet. The magnet is disposed in the hollow portion of the primary side or secondary side non-contact charging module coil. You may arrange | position in the hollow part of the charging coil 30 in this Embodiment.

すなわち、位置合わせの方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。例えば充電器の充電面に凸部、2次側の電子機器に凹部を形成しはめ込むといった、物理的(形状的)に強制的な位置合わせを行う方法。また、少なくとも1次側及び2次側の一方にマグネットを搭載することで、お互いのマグネットもしくは一方のマグネットと他方の磁性シートとが引き付けあって位置合わせを行う方法。1次側が2次側のコイルの位置を検出することで、1次側のコイルを自動的に2次側のコイルの位置まで移動させる方法。充電器に多数のコイルを備えることで、携帯機器が充電器の充電面のどこにおいても充電可能とする方法など。   That is, examples of the alignment method include the following methods. For example, a method of performing physical (formal) forced alignment, such as forming a protrusion on the charging surface of the charger and forming a recess on the secondary electronic device. Also, a method of performing alignment by attracting each other's magnets or one magnet and the other magnetic sheet by mounting magnets on at least one of the primary side and the secondary side. A method in which the primary side automatically moves the primary side coil to the position of the secondary side coil by detecting the position of the secondary side coil. A method that allows a portable device to be charged anywhere on the charging surface of the charger by providing the charger with a large number of coils.

このように、一般的な1次側(充電側)非接触充電モジュール及び2次側(被充電側)非接触充電モジュールのコイルの位置合わせには様々な方法が挙げられるが、マグネットを使用する方法とマグネットを使用しない方法とに分けられる。そして、非接触充電モジュール100としては、マグネットを使用する1次側(充電側)非接触充電モジュール及びマグネットを使用しない1次側非接触充電モジュールの双方に適応できるようにすることで1次側非接触充電モジュールのタイプに関係せず充電ができ利便性が向上する。   As described above, there are various methods for positioning the coils of the general primary side (charging side) non-contact charging module and the secondary side (charged side) non-contact charging module, but magnets are used. It can be divided into a method and a method not using a magnet. The non-contact charging module 100 can be applied to both a primary side (charging side) non-contact charging module using a magnet and a primary side non-contact charging module not using a magnet. Charging is possible regardless of the type of the non-contact charging module, and convenience is improved.

ここで、マグネットが非接触充電モジュール100の電力伝送効率に与える影響について説明する。   Here, the influence of the magnet on the power transmission efficiency of the contactless charging module 100 will be described.

電力伝送のために1次側非接触充電モジュールと非接触充電モジュール100との間に電磁誘導のための磁束が発生している際、その間や周辺にマグネットが存在すると磁束はマグネットを避けるように伸びる。もしくは、マグネットの中を貫く磁束はマグネットの中で渦電流や発熱となり、損失となる。更に、マグネットが第1の磁性シート10の近傍に配置されることによって、マグネット近傍の第1の磁性シート10が飽和して透磁率が低下してしまう。従って、1次側非接触充電モジュールに備えられたマグネットは、充電コイル30のL値を低下させてしまう。その結果、非接触充電モジュール間の伝送効率が低下してしまう。これを防ぐために、本実施の形態においては、充電コイル30の中空部を、マグネットよりも大きくしている。すなわち、中空部の面積をコイン上のマグネットの円形面の面積よりも大きくし、充電コイル30の内端(中空部を囲っている部分)がマグネットの外端よりも外側になるようにする。また、マグネットの直径は15.5mm以下であるため、中空部を、直径15.5mmの円よりも大きくすればよい。また、その他の方法としては、充電コイル30を略長方形に巻回し、略長方形の中空部の対角線がマグネットの直径(最大15.5mm)よりも長くすればよい。それにより、略長方形に巻回された充電コイル30のうち磁束が集中するコーナー部(四隅)がマグネットよりも外側に位置するため、マグネットの影響を抑えることができる。以下に、上記の構成による効果を示す。   When a magnetic flux for electromagnetic induction is generated between the primary-side non-contact charging module and the non-contact charging module 100 for power transmission, the magnetic flux should avoid the magnet if there is a magnet between and around it. extend. Alternatively, the magnetic flux penetrating through the magnet becomes eddy current or heat generation in the magnet, resulting in loss. Furthermore, when the magnet is disposed in the vicinity of the first magnetic sheet 10, the first magnetic sheet 10 in the vicinity of the magnet is saturated and the magnetic permeability is lowered. Therefore, the magnet provided in the primary side non-contact charging module decreases the L value of the charging coil 30. As a result, the transmission efficiency between the non-contact charging modules decreases. In order to prevent this, in this embodiment, the hollow portion of the charging coil 30 is made larger than the magnet. That is, the area of the hollow portion is made larger than the area of the circular surface of the magnet on the coin so that the inner end of the charging coil 30 (the portion surrounding the hollow portion) is outside the outer end of the magnet. Moreover, since the diameter of a magnet is 15.5 mm or less, what is necessary is just to make a hollow part larger than the circle | round | yen with a diameter of 15.5 mm. As another method, the charging coil 30 may be wound into a substantially rectangular shape, and the diagonal line of the hollow portion of the substantially rectangular shape may be longer than the diameter of the magnet (maximum 15.5 mm). Thereby, since the corner part (four corners) where magnetic flux concentrates among the charging coils 30 wound in a substantially rectangular shape is positioned outside the magnet, the influence of the magnet can be suppressed. Below, the effect by said structure is shown.

図2は、マグネットを備える1次側非接触充電モジュール及び充電コイルの関係を示す図である。図2(a)は充電コイルの内幅が小さいときに位置合わせのマグネットを用いた場合、図2(b)は充電コイルの内幅が大きいときに位置合わせのマグネットを用いた場合、図2(c)は充電コイルの内幅が小さいときに位置合わせのマグネットを用いない場合、図2(d)は充電コイルの内幅が大きいときに位置合わせのマグネットを用いない場合である。   FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between a primary side non-contact charging module including a magnet and a charging coil. 2A shows a case where the alignment magnet is used when the inner width of the charging coil is small, and FIG. 2B shows a case where the alignment magnet is used when the inner width of the charging coil is large. FIG. 2C shows a case where the alignment magnet is not used when the inner width of the charging coil is small, and FIG. 2D shows a case where the alignment magnet is not used when the inner width of the charging coil is large.

充電器内に配置される1次側非接触充電モジュール200は1次側コイル210、マグネット220、磁性シート(図示せず)を備える。また、図2においては、非接触充電モジュール100内の第1の磁性シート10と第2の磁性シート20と充電コイル30とを模式的に示す。   The primary side non-contact charging module 200 disposed in the charger includes a primary side coil 210, a magnet 220, and a magnetic sheet (not shown). FIG. 2 schematically shows the first magnetic sheet 10, the second magnetic sheet 20, and the charging coil 30 in the non-contact charging module 100.

非接触充電モジュール100と1次側非接触充電モジュール200は、1次側コイル210と充電コイル30とが対向するように位置合わせされている。1次側コイル210の内側部分211と、充電コイル30の内側部分33との間においても磁界が発生し、電力伝送される。内側部分211と内側部分33とは対向している。また、内側部分211と内側部分33とはマグネット220に近い部分でもあり、マグネット220からの悪影響を受けやすい。   The non-contact charging module 100 and the primary side non-contact charging module 200 are aligned so that the primary side coil 210 and the charging coil 30 face each other. A magnetic field is also generated between the inner portion 211 of the primary coil 210 and the inner portion 33 of the charging coil 30 to transmit power. The inner part 211 and the inner part 33 are opposed to each other. Further, the inner portion 211 and the inner portion 33 are also portions close to the magnet 220, and are easily affected by the magnet 220.

更に、マグネット220が第1の磁性シート10、第2の磁性シート20の近傍に配置されることによって、マグネット220近傍の磁性シートの透磁率が低下してしまう。もちろん、第2の磁性シート20よりも第2の磁性シート10の方がマグネット220に近接し、マグネット220の影響を受けやすい。従って、1次側非接触充電モジュール200に備えられたマグネット220は、1次側コイル210及び充電コイル30の特に内側部分211と内側部分33の磁束を弱めてしまい、悪影響を及ぼす。その結果、非接触充電の伝送効率が低下してしまう。従って、図2(a)の場合、マグネット220の悪影響を受けやすい内側部分33が大きくなってしまう。   Furthermore, when the magnet 220 is disposed in the vicinity of the first magnetic sheet 10 and the second magnetic sheet 20, the magnetic permeability of the magnetic sheet in the vicinity of the magnet 220 is lowered. Of course, the second magnetic sheet 10 is closer to the magnet 220 than the second magnetic sheet 20 and is more susceptible to the influence of the magnet 220. Therefore, the magnet 220 provided in the primary side non-contact charging module 200 weakens the magnetic fluxes of the primary side coil 210 and the charging coil 30, particularly the inner portion 211 and the inner portion 33, and has an adverse effect. As a result, the transmission efficiency of non-contact charging is reduced. Therefore, in the case of FIG. 2A, the inner portion 33 that is easily affected by the magnet 220 is enlarged.

それに対して、マグネットを用いない図2(c)は充電コイル30の巻き数が多いためL値は大きくなる。その結果、図2(c)におけるL値から図2(a)におけるL値へは大幅に数値が減少するため、内幅が小さいコイルでは、マグネット220が位置合わせのために備えられる場合と備えられる場合とで、L値減少率が非常に大きくなってしまう。   On the other hand, in FIG. 2C in which no magnet is used, since the number of turns of the charging coil 30 is large, the L value becomes large. As a result, since the numerical value is greatly reduced from the L value in FIG. 2C to the L value in FIG. 2A, the magnet 220 is provided for alignment in a coil having a small inner width. In some cases, the L value reduction rate becomes very large.

また、図2(a)のように充電コイル30の内幅がマグネット220の直径よりも小さいと、マグネット220と対向する面積だけ充電コイル30はダイレクトにマグネット220の悪影響を受けてしまう。従って、充電コイル30の内幅はマグネット220の直径よりも大きい方がよい。   If the inner width of the charging coil 30 is smaller than the diameter of the magnet 220 as shown in FIG. 2A, the charging coil 30 is directly affected by the magnet 220 by an area facing the magnet 220. Therefore, the inner width of the charging coil 30 is preferably larger than the diameter of the magnet 220.

対して、図2(b)のように充電コイル30の内幅が大きいと、マグネット220の悪影響を受けやすい内側部分33が非常に小さくなる。また、マグネット220を用いない図2(d)は充電コイル30の巻き数が少なくなるためL値は図2(c)に比べて小さくなる。その結果、図2(d)におけるL値から図2(b)におけるL値へは数値の減少が小さいため、内幅が大きいコイルではL値減少率を小さく抑えることができる。また、充電コイル30の内幅が大きいほど、マグネット220から充電コイル30の中空部の端部が離れるため、マグネット220の影響を抑えることができる。   On the other hand, when the inner width of the charging coil 30 is large as shown in FIG. 2B, the inner portion 33 that is easily affected by the magnet 220 becomes very small. Further, in FIG. 2D in which the magnet 220 is not used, since the number of turns of the charging coil 30 is reduced, the L value is smaller than that in FIG. As a result, since the decrease in the numerical value is small from the L value in FIG. 2D to the L value in FIG. 2B, the L value decrease rate can be kept small in the coil having a large inner width. Moreover, since the edge part of the hollow part of the charging coil 30 leaves | separates from the magnet 220, so that the inner width of the charging coil 30 is large, the influence of the magnet 220 can be suppressed.

一方で、通信ジュール100は電子機器などに搭載されるため、充電コイル30ある一定以上の大きさに形成することが出来ない。従って、充電コイル30の内幅を大きくしてマグネット220からの悪影響を小さくしようとすると、巻き数が減ってしまいマグネット有り無しに関係せずL値そのものが減少してしまう。従って、マグネット220の面積と充電コイル30の中空部の面積とがほぼ同一(マグネット220の外径が充電コイル30の内幅よりも0〜2mm程度小さい、またはマグネット220の面積が充電コイル30の中空部の面積の75%〜95%程度)である場合、マグネット30aを最大限に大きくすることができるので、1次側非接触充電モジュールと2次側非接触充電モジュールとの位置合わせの精度が向上できる。また、マグネット220の面積が充電コイル30の中空部の面積よりも小さい(マグネット220の外径が充電コイル30の内幅よりも2〜8mm程度小さい、またはマグネット220の面積が充電コイル30の中空部の面積の45%〜75%程度)場合、位置合わせの精度にばらつきがあっても内側部分211と内側部分33が対向する部分の間にはマグネット220が存在しないようにすることができる。   On the other hand, since the communication module 100 is mounted on an electronic device or the like, the charging coil 30 cannot be formed in a certain size or larger. Therefore, if the inner width of the charging coil 30 is increased to reduce the adverse effect from the magnet 220, the number of turns decreases, and the L value itself decreases regardless of the presence or absence of the magnet. Accordingly, the area of the magnet 220 and the area of the hollow portion of the charging coil 30 are substantially the same (the outer diameter of the magnet 220 is about 0 to 2 mm smaller than the inner width of the charging coil 30 or the area of the magnet 220 is If it is about 75% to 95% of the area of the hollow portion), the magnet 30a can be maximized, so the alignment accuracy between the primary side non-contact charging module and the secondary side non-contact charging module Can be improved. The area of the magnet 220 is smaller than the area of the hollow portion of the charging coil 30 (the outer diameter of the magnet 220 is about 2 to 8 mm smaller than the inner width of the charging coil 30, or the area of the magnet 220 is hollow in the charging coil 30. In the case where the inner portion 211 and the inner portion 33 face each other, the magnet 220 can be prevented from being present even if the alignment accuracy varies.

また、同じ横幅及び縦幅をもつ非接触充電モジュール100に組み込まれる充電コイル30としては、円形に巻回されるよりも、略矩形に巻回された方がマグネット220の影響を抑えることができる。すなわち、中空部の直径がxである円形コイルと、中空部の対向する辺間距離(一辺の長さ)がxである略正方形コイルと、で比較する。このとき、同一の線径の導線を同一の巻数で巻回すると、同じ幅の大きさの非接触充電モジュール100間に収納される。このとき、略正方形コイルの中空部の対角線長yは、y>xである。従って、マグネット220の直径をmとすると、円形コイルの最内端部とマグネット220との距離は、常に(x−m)一定である(x>m)。一方、略矩形コイルの最内端部とマグネット220との距離は、最小が(x−m)であり、コーナー部31a〜31dにおいて最大の(y−m)となる。また、充電コイル30にコーナー部31a〜31dのような角があると、電力伝送時には角に磁束が集中する。すなわち、もっとも磁束が集中するコーナー部31a〜31dが、もっともマグネット220から離れており、なおかつ非接触充電モジュール100の幅(サイズ)は変化しない。従って、非接触充電モジュール100を大型化することなく、受電コイル30の電力伝送効率を向上させることができる。   Moreover, as the charging coil 30 incorporated in the non-contact charging module 100 having the same horizontal width and vertical width, the influence of the magnet 220 can be suppressed when wound in a substantially rectangular shape rather than being wound in a circular shape. . That is, a comparison is made between a circular coil whose hollow portion has a diameter x and a substantially square coil whose distance between opposite sides (length of one side) of the hollow portion is x. At this time, when conducting wires having the same wire diameter are wound with the same number of turns, they are accommodated between the non-contact charging modules 100 having the same width. At this time, the diagonal length y of the hollow portion of the substantially square coil is y> x. Therefore, if the diameter of the magnet 220 is m, the distance between the innermost end of the circular coil and the magnet 220 is always (x−m) constant (x> m). On the other hand, the minimum distance between the innermost end portion of the substantially rectangular coil and the magnet 220 is (x−m), and the maximum is (ym) in the corner portions 31a to 31d. Further, if the charging coil 30 has corners such as corner portions 31a to 31d, magnetic flux concentrates on the corners during power transmission. That is, the corner portions 31a to 31d where the magnetic flux is most concentrated are farthest from the magnet 220, and the width (size) of the non-contact charging module 100 does not change. Therefore, the power transmission efficiency of the power receiving coil 30 can be improved without increasing the size of the contactless charging module 100.

また、充電コイル30を略長方形に巻回すると、更に小型化が可能になる。すなわちm、略長方形である中空部の短辺がmより小さくても、長辺がmよりも大きければ、4つのコーナー部をマグネット220の外周の外側に配置させることができる。従って、略長方形の中空部を中心に略長方形に充電コイル30を巻回した場合は、すくなくとも中空部の長辺がmよりも大きければよい。なお、充電コイル30の最内端部が1次側非接触充電モジュール200に備えられたマグネット220の外側であったり、略矩形に巻回された充電コイル30の略矩形の中空部の四隅がマグネット220の外側であるとは、図2(b)のようなことをいう。すなわち、マグネット220の円形面の端部を積層方向に伸ばして非接触充電モジュール100にまで延長させたとき、延長線で囲まれる領域が充電コイル30の中空部内におさまることをいう。   Further, when the charging coil 30 is wound in a substantially rectangular shape, the size can be further reduced. That is, even if the short side of the hollow part that is substantially rectangular is m is smaller than m, the four corners can be arranged outside the outer periphery of the magnet 220 if the long side is larger than m. Therefore, when the charging coil 30 is wound in a substantially rectangular shape around the substantially rectangular hollow portion, at least the long side of the hollow portion only needs to be larger than m. Note that the innermost end of the charging coil 30 is outside the magnet 220 provided in the primary-side non-contact charging module 200, or the four corners of the substantially rectangular hollow portion of the charging coil 30 wound in a substantially rectangular shape. Being outside the magnet 220 means the one shown in FIG. That is, when the end of the circular surface of the magnet 220 is extended in the stacking direction and extended to the non-contact charging module 100, the region surrounded by the extension line fits in the hollow portion of the charging coil 30.

図3は、1次側非接触充電モジュールにマグネットを備える場合と備えない場合とにおける充電コイルの外径を一定にしたときの充電コイルの内径の大きさと充電コイルのL値との関係を示す図である。図3に示すように、マグネット220のサイズ及び充電コイル30の外径を一定にした場合、充電コイル30の巻き数を減らして充電コイル30の内径を大きくしていくと、マグネット220の充電コイル30に対する影響が小さくなる。すなわち、マグネット220を1次側非接触充電モジュール41と2次側非接触充電モジュール42との位置合わせに利用する場合と利用しない場合における充電コイル30のL値が近づく。従って、マグネット220を使用するときと使用しないときとの共振周波数が非常に近い値となる。なお、このとき、コイルの外径は30mmに統一している。また、充電コイル30の中空部端部(充電コイル30の最内端部)とマグネット220の外側端部との距離は、0mmより大きく、6mmよりも小さくすることで、L値を15μH以上としつつ、マグネット220を利用する場合と利用しない場合でのL値を近づけることができる。   FIG. 3 shows the relationship between the charging coil inner diameter and the charging coil L value when the outer diameter of the charging coil is constant when the primary non-contact charging module includes a magnet and when the magnet does not. FIG. As shown in FIG. 3, when the size of the magnet 220 and the outer diameter of the charging coil 30 are made constant, the charging coil of the magnet 220 is increased by decreasing the number of turns of the charging coil 30 and increasing the inner diameter of the charging coil 30. The effect on 30 is reduced. That is, the L value of the charging coil 30 in the case where the magnet 220 is used for the alignment of the primary side non-contact charging module 41 and the secondary side non-contact charging module 42 and the case where it is not used approaches. Therefore, the resonance frequency when the magnet 220 is used and when it is not used is very close. At this time, the outer diameter of the coil is unified to 30 mm. In addition, the distance between the end of the hollow portion of the charging coil 30 (the innermost end of the charging coil 30) and the outer end of the magnet 220 is greater than 0 mm and smaller than 6 mm, so that the L value is 15 μH or more. However, the L value between when the magnet 220 is used and when it is not used can be made closer.

また、充電コイル30の導線は1本の導線を複数段に積層してもよく、この積層方向は第1の磁性シート10と充電コイル30とが積層する積層方向と同一の方向である。このとき、上下に並ぶ導線の層は、お互いに空間を空けるように積層されることによって、上段の導線と下段の導線との間の浮遊容量が小さくなり、充電コイル30の交流抵抗を小さく抑えることができる。また、空間を詰めるように巻回されることによって、充電コイル30の厚みを抑えることができる。このように導線を積層することによって、充電コイル30の巻き数を増やしてL値を向上させることができる。ただし、充電コイル30は積層方向に複数段で巻回するよりも、1段で巻回した方が充電コイル30の交流抵抗が低くなり、伝送効率を高くすることができる。   Moreover, the conducting wire of the charging coil 30 may be a single conducting wire laminated in a plurality of stages, and this laminating direction is the same as the laminating direction in which the first magnetic sheet 10 and the charging coil 30 are laminated. At this time, the layers of the conductive wires arranged vertically are stacked so as to leave a space between each other, so that the stray capacitance between the upper conductive wire and the lower conductive wire is reduced, and the AC resistance of the charging coil 30 is reduced. be able to. Moreover, the thickness of the charging coil 30 can be suppressed by being wound so as to close the space. By laminating the conductive wires in this way, the number of turns of the charging coil 30 can be increased and the L value can be improved. However, when the charging coil 30 is wound in a plurality of stages in the stacking direction, the AC resistance of the charging coil 30 is lowered when the winding is wound in one stage, and the transmission efficiency can be increased.

また、充電コイル30を多角形に巻回した場合は、以下のようにコーナー部(角)31a〜31dを設ける。略正方形に巻回された充電コイル30は、中空部四隅のコーナー部31a〜31dのR(四隅の曲線の半径)が中空部の辺幅の30%以下のものをいう。すなわち、図1(b)において、略正方形の中空部は四隅が曲線状となっている。直角であるよりも、多少でも曲線であることで、四隅における導線の強度を向上させることができる。しかしながら、Rが大きくなりすぎると円形コイルとほとんど変化なく、略正方形の充電コイル30ならではの効果を得ることができなくなる。中空部の辺幅が例えば20mmであった場合、各四隅の曲線の半径Rが6mm以下であれば、マグネットの影響をより効果的に抑えることができることがわかった。また、前述したように四隅の強度まで考慮すると、各四隅の曲線の半径Rが略正方形の中空部の辺幅の5〜30%であることによって、前述したもっとも矩形コイルの効果を得ることができる。なお、略長方形に巻回された充電コイル30であっても、各四隅の曲線の半径Rが略長方形の中空部の辺幅(短辺及び長辺のいずれか)の5〜30%であることによって、前述した略長方形コイルの効果を得ることができる。なお、本実施の形態においては、充電コイル30の最内端(中空部)の四隅の角はRが2mmであり、0.5mm〜4mm程度が好ましい。   Further, when the charging coil 30 is wound in a polygon, corner portions (corners) 31a to 31d are provided as follows. The charging coil 30 wound in a substantially square shape is one in which the corners 31a to 31d at the corners 31a to 31d of the hollow portion have a radius of 30% or less of the side width of the hollow portion. That is, in FIG. 1B, the substantially square hollow portion has curved corners. The strength of the conducting wire at the four corners can be improved by being slightly curved rather than perpendicular. However, if R becomes too large, there is almost no change from the circular coil, and the effect unique to the substantially square charging coil 30 cannot be obtained. When the side width of the hollow portion is, for example, 20 mm, it has been found that the influence of the magnet can be more effectively suppressed if the radius R of the curve at each of the four corners is 6 mm or less. Further, considering the strength of the four corners as described above, the effect of the most rectangular coil described above can be obtained when the radius R of the curve at each corner is 5 to 30% of the side width of the hollow portion of the substantially square shape. it can. Even in the charging coil 30 wound in a substantially rectangular shape, the radius R of the curve at each of the four corners is 5 to 30% of the side width (either the short side or the long side) of the hollow portion of the substantially rectangular shape. Thereby, the effect of the substantially rectangular coil mentioned above can be acquired. In the present embodiment, the corners of the four corners of the innermost end (hollow part) of charging coil 30 have R of 2 mm, preferably about 0.5 mm to 4 mm.

また、充電コイル30を矩形に巻回する場合は、脚部32a、32bは、コーナー部31a〜31dの近傍に設けられることが好ましい。充電コイル30を円形に巻回した場合は、どこに脚部32a、32bを設けても、平面コイル部が曲線に巻回されている部分に脚部32a、32bを設けることができる。曲線状に導線が巻回されていると、その曲線形状を維持しようとする力が働き、脚部32a、32bを形成しても全体の形状が崩れにくい。対して矩形に導線が巻回されたコイルの場合は、辺部分(直線部分)とコーナー部分とで、コイルがコイル自体の形状を維持しようとする力が異なる。すなわち、図1(b)のコーナー部31a〜31dにおいては、充電コイル30の形状を維持しようとする力が大きく働く。しかしながら、辺部分においては充電コイル30の形状を維持しようとする力が小さく、コーナー部31a〜31dの曲線を軸に、導線が充電コイル30からほどけやすくなる。その結果、充電コイル30の巻き数が例えば1/8ターン分程度変動し、充電コイル30のL値が変動する。すなわち、充電コイル30のL値がばらついてしまう。従って、導線は脚部32a側の巻き始めの点32aaはコーナー部31aに近接し、導線は巻き始めの点32aaからすぐにコーナー部31aを曲がるとよい。巻き始めの点32aaとコーナー部32aは隣接していてもよい。そして、複数回巻回して、コーナー部31aを曲がる手前で巻き終わりの点32bbとなり、導線は脚部32bとなって充電コイル30の外側へ曲げられる。このとき、導線の曲がりは、巻き始めの点31aaよりも巻き終わりの点31bbのほうが緩やかに大きく曲がる。これは、脚部32bの形状を維持しようとする力を向上させるためである。   Further, when the charging coil 30 is wound in a rectangular shape, the leg portions 32a and 32b are preferably provided in the vicinity of the corner portions 31a to 31d. When the charging coil 30 is wound in a circle, no matter where the leg portions 32a and 32b are provided, the leg portions 32a and 32b can be provided at portions where the planar coil portion is wound in a curved line. When the conducting wire is wound in a curved shape, a force for maintaining the curved shape works, and even if the leg portions 32a and 32b are formed, the entire shape is not easily broken. On the other hand, in the case of a coil in which a conducting wire is wound in a rectangular shape, the force with which the coil tries to maintain the shape of the coil itself differs between the side portion (straight portion) and the corner portion. That is, in the corner portions 31a to 31d of FIG. However, the force to maintain the shape of the charging coil 30 is small at the side portion, and the conductive wire is easily unwound from the charging coil 30 with the curves of the corner portions 31a to 31d as axes. As a result, the number of turns of the charging coil 30 varies by, for example, about 1/8 turn, and the L value of the charging coil 30 varies. That is, the L value of the charging coil 30 varies. Therefore, the winding start point 32aa on the leg portion 32a side is close to the corner portion 31a, and the conducting wire may bend the corner portion 31a immediately from the winding start point 32aa. The winding start point 32aa and the corner portion 32a may be adjacent to each other. Then, after winding a plurality of times, the winding end point 32bb is obtained before the corner portion 31a is bent, and the conductive wire is bent to the outside of the charging coil 30 as the leg portion 32b. At this time, the bending of the conducting wire bends more slowly and gradually at the winding end point 31bb than at the winding start point 31aa. This is to improve the force for maintaining the shape of the leg portion 32b.

また、導線がリッツ線であれば、より充電コイル30の形状を維持しようとする力が向上する。リッツ線は1本あたりの表面積が大きいため、接着剤などで充電コイル30の形状を固定すると固定されやすい。対して導線が単線であると、導線1本あたりの表面積が小さくなるため、接着される表面積が少なく、充電コイル30の形状はほどけやすい。   Moreover, if a conducting wire is a litz wire, the force which tries to maintain the shape of the charging coil 30 will improve more. Since the litz wire has a large surface area, it is easy to fix the shape of the charging coil 30 with an adhesive or the like. On the other hand, when the conducting wire is a single wire, since the surface area per conducting wire is small, the surface area to be bonded is small, and the shape of the charging coil 30 is easy to unwind.

なお、本実施の形態では、断面形状が円形状の導線を使用して充電コイル30を形成しているが、使用する導線は断面形状が方形形状の導線でもよい。断面形状が円形状の導線を使用する場合、隣り合う導線どうしの間に隙間が生じるため、導線間の浮遊容量が小さくなり、充電コイル30の交流抵抗を小さく抑えることができる。   In the present embodiment, the charging coil 30 is formed using a conducting wire having a circular cross-sectional shape, but the conducting wire used may be a conducting wire having a square cross-sectional shape. When using a conducting wire having a circular cross-sectional shape, a gap is formed between adjacent conducting wires, so that the stray capacitance between the conducting wires is reduced, and the AC resistance of the charging coil 30 can be kept small.

〔NFCコイルについて〕
図1(c)に示される本実施の形態におけるNFCコイル40とは、13.56MHz帯の周波数を用いて電磁誘導により通信を行う近距離無線通信を行うアンテナであり、一般的にシートアンテナが用いられる。
[About NFC coil]
The NFC coil 40 in the present embodiment shown in FIG. 1C is an antenna that performs short-range wireless communication that performs communication by electromagnetic induction using a frequency of 13.56 MHz band. Used.

NFCコイル40は、フェライト系磁性体を主成分とした第2の磁性シート20、磁性シートを挟む保護部材及び整合回路や端子接続部、基材、整合用チップコンデンサなどを備える。ICカードやICタグなどの無線通信媒体に格納されてもよく、リーダやリーダライタなどの無線通信媒体処理装置に格納されてもよい。   The NFC coil 40 includes a second magnetic sheet 20 mainly composed of a ferrite-based magnetic material, a protective member sandwiching the magnetic sheet, a matching circuit, a terminal connection portion, a base material, a matching chip capacitor, and the like. It may be stored in a wireless communication medium such as an IC card or an IC tag, or may be stored in a wireless communication medium processing device such as a reader or a reader / writer.

NFCコイル40はアンテナパターンであり、スパイラル状の導体で形成される(すなわち、導線が巻回される)。スパイラルの構造としては、中央に開口部を備えたスパイラル形状であればよく、その形状は円形または略矩形、略正方形または多角形のいずれであってもよい。本実施の形態においては矩形とし、特に正方形にしている。スパイラル構造とすることで、十分な磁界を発生させて、誘導電力の発生と相互インダクタンスによる通信を可能とする。   The NFC coil 40 is an antenna pattern and is formed of a spiral conductor (that is, a conducting wire is wound). The spiral structure may be a spiral shape having an opening at the center, and the shape may be any of a circle, a substantially rectangle, a substantially square, or a polygon. In the present embodiment, it is rectangular, particularly square. By adopting a spiral structure, a sufficient magnetic field is generated to enable induction power generation and communication by mutual inductance.

また、第2の磁性シート20の表面もしくは内部に直接回路を形成できるので、NFCコイル40や整合回路や端子接続部を直接第2の磁性シート20に形成することが可能である。   In addition, since a circuit can be formed directly on or inside the second magnetic sheet 20, it is possible to form the NFC coil 40, the matching circuit, and the terminal connection portion directly on the second magnetic sheet 20.

整合回路は、基材に形成されたNFCコイル40の導体を橋渡しするように実装されたチップコンデンサで構成されるものであり、このことにより整合回路をNFCコイル上に形成することができる。   The matching circuit is composed of a chip capacitor mounted so as to bridge the conductor of the NFC coil 40 formed on the base material, and thus the matching circuit can be formed on the NFC coil.

整合回路はコイルに接続することで、アンテナの共振周波数を所望の周波数に調整し、不整合による定在波の発生を抑え、動作の安定した損失の少ないNFCコイル40となる。整合素子として使用するチップコンデンサはNFCコイル40の導体を橋渡しするように実装されている。   By connecting the matching circuit to the coil, the resonance frequency of the antenna is adjusted to a desired frequency, generation of a standing wave due to mismatching is suppressed, and the NFC coil 40 with stable operation and low loss is obtained. A chip capacitor used as a matching element is mounted so as to bridge the conductor of the NFC coil 40.

基材は、ポリイミド、PET、ガラエポ基板、FPC基板などで形成することが可能であり、ポリイミド、PETなどに形成することで薄くて柔軟性を有するNFCコイル40を印刷などで形成することができる。本実施の形態においては厚さが0.2mmであるFPC基板で構成している。   The base material can be formed of polyimide, PET, glass epoxy substrate, FPC substrate, etc., and the thin and flexible NFC coil 40 can be formed by printing or the like by forming it on polyimide, PET, or the like. . In this embodiment, the FPC board is 0.2 mm thick.

なお、上記説明したNFCコイル40あくまで一例であり、上述の構成、素材などに限定されるわけではない。   Note that the above-described NFC coil 40 is merely an example, and is not limited to the above-described configuration and materials.

NFCコイル40は、基材に導線をパターン印刷して形成され、薄く形成することができる。充電コイル30と異なって通信の際の電流量が極めて小さいため、パターン印刷で形成可能である。電流は略0.2A〜0.4Aである。NFCコイル40の幅は0.1mm〜1mm、厚みは15μm〜35μm、である。本実施の形態においては4ターンほど巻回しており、2ターン〜6ターンである。また、NFCコイル40の外形一辺の長さは約39mm×39mm程度(好ましくは一辺の長さが30mm〜60mm)であり、基材は約39.6mm×39.6mm程度(好ましくは一辺の長さが30mm〜60m)である。また、NFCコイル40が長方形に巻回される場合は、基材及びNFCコイル40の外径は、好ましくは長辺の長さが40mm〜60mm、短辺が30mm〜50mmである。また、四隅の角は、NFCコイル40の最内端部でR0.1mm〜0.3mm、最外端部でR0.2mm〜0.4mmであって、必ず最内端部の四隅の角よりも最外端部の四隅の角の方が緩やかに曲がる。   The NFC coil 40 is formed by pattern-printing a conductive wire on a base material, and can be formed thin. Unlike the charging coil 30, the amount of current during communication is extremely small and can be formed by pattern printing. The current is approximately 0.2 A to 0.4 A. The NFC coil 40 has a width of 0.1 mm to 1 mm and a thickness of 15 μm to 35 μm. In this embodiment, it is wound about 4 turns, and is 2 to 6 turns. Further, the length of one side of the outer shape of the NFC coil 40 is about 39 mm × 39 mm (preferably the length of one side is 30 mm to 60 mm), and the base material is about 39.6 mm × 39.6 mm (preferably the length of one side). 30 mm to 60 m). When the NFC coil 40 is wound in a rectangular shape, the outer diameters of the base material and the NFC coil 40 are preferably such that the long side is 40 mm to 60 mm and the short side is 30 mm to 50 mm. The corners of the four corners are R0.1 mm to 0.3 mm at the innermost end of the NFC coil 40 and R0.2 mm to 0.4 mm at the outermost end. Also, the corners at the four corners of the outermost end bend gently.

〔第1の磁性シートについて〕
また、第1の磁性シート10は、充電コイル30と第2の磁性シート20とを載置する平坦部21と、平坦部21の略中心部にあって充電コイル30の中空領域内に相当(対向)する中心部13と、充電コイル30の2本の脚部32a、32bの少なくとも一部が挿入されるスリット11とを備える。スリット11は図1(d)のように貫通したスリット形状だけでなく、貫通しない凹部形状であってもよい。スリット形状の方が製造も簡単で確実に導線を収納できる反面、凹部形状であることによって第1の磁性シート10の体積を大きくすることができるので充電コイル30のL値を向上させ、伝送効率を向上させることができる。中心部13は、平坦部12に対して凸部形状、平坦形状、凹部形状、貫通孔である形状となり、いずれであってもよい。凸部形状であれば、充電コイル21aの磁束を強めることができる。平坦であれば、製造しやすく充電コイル21aを載置しやすい上、後述する位置合わせのマグネットの影響と充電コイル21aのL値のバランスをとることができる。凹部形状、貫通孔に関しては、詳しく後述する。
[About the first magnetic sheet]
In addition, the first magnetic sheet 10 corresponds to a flat portion 21 on which the charging coil 30 and the second magnetic sheet 20 are placed, and in a hollow region of the charging coil 30 at a substantially central portion of the flat portion 21 ( The center part 13 which opposes, and the slit 11 in which at least one part of the two leg parts 32a and 32b of the charging coil 30 is inserted is provided. The slit 11 is not limited to the slit shape penetrating as shown in FIG. Although the slit shape is easier to manufacture and can securely store the conductive wire, the concave shape allows the volume of the first magnetic sheet 10 to be increased, so that the L value of the charging coil 30 is improved and the transmission efficiency is improved. Can be improved. The central portion 13 has a convex shape, a flat shape, a concave shape, or a shape that is a through hole with respect to the flat portion 12, and may be any shape. If it is a convex shape, the magnetic flux of the charging coil 21a can be strengthened. If flat, it is easy to manufacture and easy to place the charging coil 21a, and it is possible to balance the influence of an alignment magnet, which will be described later, and the L value of the charging coil 21a. The concave shape and the through hole will be described in detail later.

また、第1の磁性シート10として、Ni−Zn系のフェライトシート、Mn−Zn系のフェライトシート、Mg−Zn系のフェライトシートなどを使うことができる。単層構成としてもよいし、同一材料を厚み方向に複数枚積層した構成でもよいし、異なる磁性シートを厚み方向に複数枚積層してもよい。少なくとも、透磁率が250以上、飽和磁束密度が350mT以上のものであると好ましい。   Further, as the first magnetic sheet 10, a Ni—Zn ferrite sheet, a Mn—Zn ferrite sheet, a Mg—Zn ferrite sheet, or the like can be used. A single layer configuration may be used, a configuration in which a plurality of the same materials are stacked in the thickness direction, or a plurality of different magnetic sheets may be stacked in the thickness direction. It is preferable that at least the magnetic permeability is 250 or more and the saturation magnetic flux density is 350 mT or more.

また、アモルファス金属も第1の磁性シート10として用いることができる。第1の磁性シート10としてフェライトシート(焼結体)を使用する場合は充電コイル30の交流抵抗を低下させる点で有利となり、磁性シートとしてアモルファス金属を使用する場合は充電コイル30を薄型化することができる。   An amorphous metal can also be used as the first magnetic sheet 10. When a ferrite sheet (sintered body) is used as the first magnetic sheet 10, it is advantageous in that the AC resistance of the charging coil 30 is reduced. When an amorphous metal is used as the magnetic sheet, the charging coil 30 is made thin. be able to.

第1の磁性シート10は、略正方形であり、約40×40mm以内(35mm〜50mm)程度のサイズであり、NFCコイル40の基材と同一化、多少大きく形成する。略長方形の場合は、サイズを、短辺が35mm(25mm〜45mm)、長辺が45mm(35mm〜55mm)とする。厚みは0.43mmで、(実際は0.4mm〜0.55mmの間で、好ましくは0.3mm〜0.7mm)である。第1の磁性シート10は第2の磁性シート20の外周端よりも同程度または大きく形成されることが望ましい。また、第1の磁性シート10の形状は、円形、矩形、多角形、四隅に大きな曲線を備える矩形及び多角形でもよい。   The first magnetic sheet 10 has a substantially square shape and a size of about 40 × 40 mm or less (35 mm to 50 mm). The first magnetic sheet 10 is the same as the base material of the NFC coil 40 and is formed somewhat larger. In the case of a substantially rectangular shape, the size is 35 mm (25 mm to 45 mm) on the short side and 45 mm (35 mm to 55 mm) on the long side. The thickness is 0.43 mm (actually between 0.4 mm and 0.55 mm, preferably 0.3 mm to 0.7 mm). The first magnetic sheet 10 is preferably formed to be approximately the same or larger than the outer peripheral edge of the second magnetic sheet 20. The shape of the first magnetic sheet 10 may be a circle, a rectangle, a polygon, a rectangle having large curves at four corners, and a polygon.

図1(d)に記載のスリット11は、充電コイル30の巻始めの点32aa(コイルの最内側部分)及び巻き終わりの点32bb(コイルの最外端部分)から第1の磁性シート10の下端部14までの脚部32a、32bの双方の少なくとも一部の導線を収納する。これにより、コイルの巻始めの点32aaから脚部32aまでの導線が、充電コイル30の平面巻回部分に積層方向に重なることを防ぐ。更に、脚部32a、32bがNFCコイル40と積層方向に重なって非接触充電モジュール100の厚みが増すことを防ぐ。   The slit 11 shown in FIG. 1D is formed from the winding start point 32aa (the innermost part of the coil) and the winding end point 32bb (the outermost end part of the coil) of the charging coil 30. At least a part of the conductors of both the leg portions 32a and 32b up to the lower end portion 14 are accommodated. This prevents the conducting wire from the coil winding start point 32aa to the leg portion 32a from overlapping the planar winding portion of the charging coil 30 in the stacking direction. Furthermore, the leg portions 32a and 32b are prevented from overlapping the NFC coil 40 in the stacking direction and increasing the thickness of the non-contact charging module 100.

スリット11は、その一端が交差する第1の磁性シート10の端部(端辺)とほぼ垂直であり、第1の磁性シート10の中心部13と接するように形成される。充電コイル30が円形の場合、スリット11を中心部13(円形)の接線と重なるように形成することによって、導線の巻始めを折り曲げることなく脚部32a、32bを形成することができる。また、充電コイル30が略矩形の場合、スリット11を中心部13(略矩形)の辺の延長線と重なるように形成することによって、導線の巻始めを折り曲げることなく脚部32a、32bを形成することができる。スリット11の長さは充電コイル30の内径と第1の磁性シート10の大きさに依存し、本実施の形態の場合、約15mm〜30mmとしている。   The slit 11 is formed so as to be substantially perpendicular to an end portion (end side) of the first magnetic sheet 10 at which one end thereof intersects, and to be in contact with the center portion 13 of the first magnetic sheet 10. When the charging coil 30 is circular, the leg portions 32a and 32b can be formed without bending the winding start of the conducting wire by forming the slit 11 so as to overlap the tangent line of the central portion 13 (circular). Further, when the charging coil 30 is substantially rectangular, the legs 11a and 32b are formed without bending the winding start of the conducting wire by forming the slit 11 so as to overlap the extended line of the side of the central portion 13 (substantially rectangular). can do. The length of the slit 11 depends on the inner diameter of the charging coil 30 and the size of the first magnetic sheet 10, and is about 15 mm to 30 mm in the present embodiment.

また、スリット11は、第1の磁性シート10の端部(端辺)及び中心部13が最も近づく部分に形成してもよい。すなわち、充電コイル30が円形の場合、第1の磁性シート10の端部(端辺)及び中心部13(円形)の接線に対して垂直なスリット11とし、スリット11を短く形成する。また、充電コイル30が略矩形の場合、第1の磁性シート10の端部(端辺)及び中心部13(略矩形)の辺に対して垂直なスリット11とし、スリット11を短く形成する。これによって、スリット11の形成面積を最低限に抑えることができ、非接触電力伝送機器の伝送効率を向上させることができる。なお、この場合、スリット11の長さは約5mm〜20mmである。どちらの配置であっても、直線凹部33aまたはスリット11の内側端部は中心部32aに接続している。   In addition, the slit 11 may be formed in a portion where the end portion (end side) and the center portion 13 of the first magnetic sheet 10 are closest. That is, when the charging coil 30 is circular, the slit 11 is formed perpendicularly to the tangent line of the end portion (end side) and the center portion 13 (circular shape) of the first magnetic sheet 10, and the slit 11 is formed short. Moreover, when the charging coil 30 is substantially rectangular, the slit 11 is perpendicular to the end (end side) and the center 13 (substantially rectangular) side of the first magnetic sheet 10, and the slit 11 is formed short. Thereby, the formation area of the slit 11 can be suppressed to the minimum, and the transmission efficiency of the non-contact power transmission device can be improved. In this case, the length of the slit 11 is about 5 mm to 20 mm. In either arrangement, the linear recess 33a or the inner end of the slit 11 is connected to the center 32a.

次に、先述した位置合わせのためのマグネットによる第1の磁性シート10への悪影響について説明する。先述したように、位置合わせのために1次側非接触充電モジュール200にマグネットが備えられると、マグネットの影響で、第1の磁性シート10のうち特にマグネットに近い部分の透磁率が低下する。従って、1次側非接触充電モジュール200に、位置合わせのためのマグネット220が備えられる場合と備えられない場合とでは、充電コイル30のL値が大きく変化してしまう。そこで、充電コイル30のL値が、マグネット220が近づいた場合と近づかない場合とで、なるべく変化しない磁性シートとすることが必要となる。   Next, an adverse effect on the first magnetic sheet 10 by the magnet for alignment described above will be described. As described above, when the primary-side non-contact charging module 200 is provided with a magnet for alignment, the magnetic permeability of the portion of the first magnetic sheet 10 that is particularly close to the magnet is reduced due to the influence of the magnet. Accordingly, the L value of the charging coil 30 varies greatly depending on whether or not the primary-side non-contact charging module 200 includes the magnet 220 for alignment. Therefore, it is necessary to provide a magnetic sheet in which the L value of the charging coil 30 does not change as much as possible when the magnet 220 approaches or does not approach.

また、搭載される電子機器が携帯電話の場合、携帯電話の外装を構成するケースとその内部に位置する電池パックとの間や、ケースとその内部に位置する基板に配置されることが多い。一般的に、電池パックはアルミニウムの筐体であるため、電力伝送に悪影響を与える。これは、コイルが発生させる磁束を弱める方向にアルミニウムに渦電流が発生するため、コイルの磁束が弱められることに起因する。そのため、電池パックの外装であるアルミニウムとその外装の上に配置される充電コイル30との間に第1の磁性シート10を設け、アルミニウムに対する影響を軽減する必要がある。また、基板に実装された電子部品は、充電コイル30の電力伝送と干渉しあい、お互いに悪影響を及ぼしあう可能性がある。そのため、基板と充電コイル30との間に磁性シートや金属膜を設け、お互いの影響を抑える必要がある。   In addition, when the electronic device to be mounted is a mobile phone, the electronic device is often arranged between a case constituting the exterior of the mobile phone and a battery pack positioned inside the case or a case and a substrate positioned inside the case. Generally, since a battery pack is an aluminum casing, it adversely affects power transmission. This is because an eddy current is generated in aluminum in a direction in which the magnetic flux generated by the coil is weakened, so that the magnetic flux of the coil is weakened. Therefore, it is necessary to provide the 1st magnetic sheet 10 between the aluminum which is the exterior of a battery pack, and the charging coil 30 arrange | positioned on the exterior, and to reduce the influence with respect to aluminum. Moreover, the electronic components mounted on the board may interfere with the power transmission of the charging coil 30 and adversely affect each other. Therefore, it is necessary to provide a magnetic sheet or a metal film between the substrate and the charging coil 30 to suppress the mutual influence.

以上の点を考慮して、非接触充電モジュール100に用いる第1の磁性シート10は、透磁率、飽和磁束密度の高いものが使用され、充電コイル30のL値をなるべく大きくすることが重要である。透磁率250以上、飽和磁束密度350mT以上を備えるものであればよい。本実施の形態においては、Mn−Zn系のフェライトの焼結体であって、透磁率1500以上2500以下、飽和磁束密度400以上500以下、厚みは約400μm以上700μm以下である。ただし、Ni−Zn系フェライトでもよく、透磁率250以上、飽和磁束密度350以上あれば、1次側非接触充電モジュール200と良好な電力伝送が可能である。   In consideration of the above points, the first magnetic sheet 10 used in the non-contact charging module 100 is one having a high magnetic permeability and saturation magnetic flux density, and it is important to increase the L value of the charging coil 30 as much as possible. is there. What is necessary is just to have magnetic permeability 250 or more and saturation magnetic flux density 350 mT or more. In the present embodiment, the sintered body of Mn—Zn ferrite has a magnetic permeability of 1500 to 2500, a saturation magnetic flux density of 400 to 500, and a thickness of about 400 μm to 700 μm. However, Ni-Zn ferrite may be used, and if the magnetic permeability is 250 or more and the saturation magnetic flux density is 350 or more, good power transmission with the primary side non-contact charging module 200 is possible.

そして、充電コイル30は、共振コンデンサを用いてLC共振回路をつくる。このとき、1次側非接触充電モジュール200に備えられるマグネット220を位置合わせに利用する場合と利用しない場合とで、充電コイル30のL値が大幅に変化すると、共振コンデンサとの共振周波数も大幅に変化してしまう。この共振周波数は、1次側非接触充電モジュール200と非接触充電モジュール100との電力伝送(充電)に用いられるため、マグネット220の有無によって共振周波数が大幅に変化すると正しく電力伝送ができなくなってしまう。しかしながら、上記の構成とすることで、マグネット220の有無による共振周波数のばらつきが抑えられ、いずれの情況であっても、電力伝送が高効率化する。   The charging coil 30 creates an LC resonance circuit using a resonance capacitor. At this time, if the L value of the charging coil 30 changes significantly depending on whether or not the magnet 220 provided in the primary-side non-contact charging module 200 is used for alignment, the resonance frequency with the resonance capacitor also greatly increases. Will change. Since this resonance frequency is used for power transmission (charging) between the primary-side non-contact charging module 200 and the non-contact charging module 100, if the resonance frequency changes greatly depending on the presence or absence of the magnet 220, power transmission cannot be performed correctly. End up. However, by adopting the above-described configuration, variation in the resonance frequency due to the presence or absence of the magnet 220 is suppressed, and power transmission is highly efficient in any situation.

また、フェライトシートがMn−Zn系であることによって、更なる薄型化が可能となる。すなわち、規格(WPC)によって、電磁誘導の周波数は100kHz〜200kHz程度(例えば120kHz)と決まっている。このような低周波数帯において、Mn−Zn系のフェライトシートは高効率となる。なお、Ni−Zn系のフェライトシートは高周波において高効率である。従って、本実施の形態においては、約100kHz〜200kHzで電力伝送を行う非接触充電用の第1の磁性シート10をMn−Zn系フェライトシートで構成し、約13.56MHzで通信を行うNFC通信用の第2の磁性シート20をNi−Zn系フェライトシートで構成する。   Further, since the ferrite sheet is Mn—Zn-based, it is possible to further reduce the thickness. That is, according to the standard (WPC), the frequency of electromagnetic induction is determined to be about 100 kHz to 200 kHz (for example, 120 kHz). In such a low frequency band, the Mn—Zn ferrite sheet has high efficiency. Note that the Ni—Zn ferrite sheet is highly efficient at high frequencies. Therefore, in the present embodiment, the first magnetic sheet 10 for non-contact charging that transmits power at about 100 kHz to 200 kHz is composed of a Mn—Zn-based ferrite sheet and performs communication at about 13.56 MHz. The second magnetic sheet 20 is made of a Ni—Zn ferrite sheet.

また、第1の磁性シート10の中心部13の中に穴を形成してもよい。なお、穴とは貫通孔及び凹部のいずれであってもよい。また、穴は中心部13よりも大きくてもいいし、小さくてもよいが、小さい方がよい。すなわち、充電コイル30を第1の磁性シートに載置した際に、充電コイル30の中空部よりも大きくてもよいし、小さくてもよい。小さい場合は、充電コイル30全体が第1の磁性シート10上に載る。   Further, a hole may be formed in the central portion 13 of the first magnetic sheet 10. In addition, any of a through-hole and a recessed part may be sufficient as a hole. Moreover, although a hole may be larger than the center part 13 and may be small, the smaller one is good. That is, when the charging coil 30 is placed on the first magnetic sheet, the charging coil 30 may be larger or smaller than the hollow portion of the charging coil 30. When it is small, the entire charging coil 30 is placed on the first magnetic sheet 10.

前述したように、非接触充電モジュール100としては、マグネットを使用する1次側(充電側)非接触充電モジュール及びマグネットを使用しない1次側非接触充電モジュール200の双方に適応できるようにすることで1次側非接触充電モジュール200のタイプに関係せず充電ができ利便性が向上する。そして、1次側非接触充電モジュール200にマグネット220が備えられる場合の充電コイル30のL値と、備えられない場合の充電コイル30のL値を近づけ、かつ双方のL値を向上させることが求められる。また、マグネット220が第1の磁性シート10の近傍に配置されることによって、マグネット220近傍であるの第1の磁性シート10の中心部13の透磁率が低下してしまう。そこで、中心部13に穴を設けることによって、透磁率の低下を抑えることができる。   As described above, the contactless charging module 100 can be adapted to both the primary side (charging side) contactless charging module using a magnet and the primary side contactless charging module 200 not using a magnet. Thus, charging is possible regardless of the type of the primary side non-contact charging module 200, and convenience is improved. Then, the L value of the charging coil 30 when the primary non-contact charging module 200 is provided with the magnet 220 and the L value of the charging coil 30 when the magnet 220 is not provided are brought close to each other, and both L values are improved. Desired. In addition, by arranging the magnet 220 in the vicinity of the first magnetic sheet 10, the magnetic permeability of the central portion 13 of the first magnetic sheet 10 in the vicinity of the magnet 220 is lowered. Therefore, by providing a hole in the central portion 13, it is possible to suppress a decrease in magnetic permeability.

図4は、1次側非接触充電モジュールにマグネットを備える場合と備えない場合とにおいて充電コイルのL値と中心部のくり抜きの割合との関係を示した図である。なお、くり抜きの割合が100%であるとは、中心部13の穴が貫通口であることを意味し、くり抜きの割合が0%であるとは、穴が設けられないことをいう。更に、くり抜きの割合が50%であるとは、例えば0.6mmの厚さの磁性シートに対して、0.3mmの深さの穴(凹部)を設けることを意味する。   FIG. 4 is a diagram showing a relationship between the L value of the charging coil and the hollowing ratio of the central portion when the primary side non-contact charging module is provided with a magnet and when it is not provided. In addition, the percentage of hollowing out means 100% means that the hole in the central portion 13 is a through hole, and the percentage of hollowing out means that no hole is provided. Furthermore, the percentage cut out means 50% means that a hole (concave portion) having a depth of 0.3 mm is provided on a magnetic sheet having a thickness of 0.6 mm, for example.

図4に示すように、くり抜きの割合を大きくするに従って、1次側非接触充電モジュール200にマグネット220が備えられない場合はL値が減少する。このとき、くり抜きの割合が0%〜75%まではほとんど減少しないが75%〜100%にかけて大きく減少する。対して、1次側非接触充電モジュール200にマグネット220が備えられる場合は、くり抜きの割合を大きくするに従ってL値が向上する。マグネットの悪影響を受けにくくなるからである。このとき、くり抜きの割合が0%〜75%までは徐々にL値が向上し、75%〜100%にかけて大きく向上する。   As shown in FIG. 4, the L value decreases as the hollowing ratio increases, when the primary-side non-contact charging module 200 is not provided with the magnet 220. At this time, the hollowing out ratio hardly decreases to 0% to 75%, but greatly decreases from 75% to 100%. On the other hand, when the magnet 220 is provided in the primary side non-contact charging module 200, the L value is improved as the hollowing ratio is increased. This is because it is less likely to be adversely affected by the magnet. At this time, the L value is gradually improved when the cut-out ratio is from 0% to 75%, and is greatly improved from 75% to 100%.

従って、くり抜きの割合が0%〜75%までは、1次側非接触充電モジュール200にマグネット220が備えられない場合のL値を維持させたまま、1次側非接触充電モジュール200にマグネット220が備えられる場合のL値を向上させることができる。また、くり抜きの割合が75%〜100%では、1次側非接触充電モジュール200にマグネット220が備えられない場合のL値と、1次側非接触充電モジュール200にマグネット220が備えられる場合のL値とを、大幅に近づけることができる。そして、くり抜きの割合が40〜60%のときに最も効果的であって、1次側非接触充電モジュール200にマグネット220が備えられない場合のL値を維持させたまま、1次側非接触充電モジュール200にマグネット220が備えられる場合のL値が1μH以上向上し、更にマグネット220が備えられる場合にマグネット220と第1の磁性シートとが十分に引き合うことができる。   Therefore, when the cut-out ratio is 0% to 75%, the primary side non-contact charging module 200 has the magnet 220 while maintaining the L value when the primary side non-contact charging module 200 does not include the magnet 220. Can be improved. Further, when the hollowing ratio is 75% to 100%, the L value when the magnet 220 is not provided in the primary side non-contact charging module 200 and the case where the magnet 220 is provided in the primary side non-contact charging module 200. The L value can be made much closer. And it is most effective when the percentage of hollowing out is 40 to 60%, and the primary side non-contact is maintained while maintaining the L value when the magnet 220 is not provided in the primary side non-contact charging module 200. When the charging module 200 includes the magnet 220, the L value is improved by 1 μH or more, and when the magnet 220 is further provided, the magnet 220 and the first magnetic sheet can sufficiently attract each other.

〔第2の磁性シートについて〕
図1(e)に示される第2の磁性シート20は、フェライトやパーマロイ、センダスト、珪素合板などの金属材料で構成される。第2の磁性シート20としては、Ni系軟磁性フェライトが好ましく、フェライト粉体を乾式プレス成形し、焼成することにより焼成体、高密度のフェライト焼成体とすることができ、軟磁性フェライトの密度が3.5g/cm3以上であることが好ましい。更に軟磁性フェライトの磁性体の大きさが、結晶粒界以上であることが好ましい。また第2の磁性シート20は、厚さ0.07mm〜0.5mm程度で形成されるシート状(あるいは板状、膜状、層状)のものである。外形のサイズはNFCコイル40の外形とほぼ同一である。ただし、NFCコイル40の外形よりも1〜3mm程度おおきくするとよい。第2の磁性シート20の厚みは0.1mmであり、第1の磁性シート10の厚みよりも薄く半分以下である。透磁率は少なくとも100〜200である。
[About the second magnetic sheet]
The second magnetic sheet 20 shown in FIG. 1 (e) is made of a metal material such as ferrite, permalloy, sendust, or silicon plywood. The second magnetic sheet 20 is preferably Ni-based soft magnetic ferrite, and can be made into a sintered body or a high-density ferrite sintered body by dry press-molding and firing ferrite powder, and the density of the soft magnetic ferrite. Is preferably 3.5 g / cm 3 or more. Furthermore, it is preferable that the size of the magnetic body of the soft magnetic ferrite is not less than the crystal grain boundary. The second magnetic sheet 20 is in the form of a sheet (or plate, film, or layer) formed with a thickness of about 0.07 mm to 0.5 mm. The size of the outer shape is almost the same as the outer shape of the NFC coil 40. However, it is preferable that the outer diameter of the NFC coil 40 be increased by about 1 to 3 mm. The thickness of the second magnetic sheet 20 is 0.1 mm, which is smaller than the thickness of the first magnetic sheet 10 and less than half. The permeability is at least 100-200.

第1の磁性シート10及び第2の磁性シート20の上下面(表裏面)に貼着される保護部材は、樹脂、紫外線硬化型樹脂、可視光硬化型樹脂、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、耐熱性樹脂、合成ゴム、両面テープ、粘着層、またはフィルムの少なくとも1つの手段がもちいられ、NFCコイル40の曲げやたわみなどに対する柔軟性だけではなく、耐熱性、耐湿性などの耐候性を考慮して選定をおこなってもよい。また、NFCコイル40の片面、両面、片側面、両側面または全面が、保護部材によりコーティングされていてもよい。とくに、本実施の形態においては、第1の磁性シート10と第2の磁性シート20とは予め小片状に粉砕されることで柔軟性を備えている。従って、このシート状に並んだ多数の小片がバラバラにならないよう、保護シートを備えることが有用となる。   The protective members attached to the upper and lower surfaces (front and back surfaces) of the first magnetic sheet 10 and the second magnetic sheet 20 are resin, ultraviolet curable resin, visible light curable resin, thermoplastic resin, and thermosetting resin. At least one means of heat-resistant resin, synthetic rubber, double-sided tape, adhesive layer, or film is used, and not only flexibility for bending and bending of the NFC coil 40 but also weather resistance such as heat resistance and moisture resistance are provided. Selection may be made in consideration. Further, one side, both sides, one side, both sides, or the entire surface of the NFC coil 40 may be coated with a protective member. In particular, in the present embodiment, the first magnetic sheet 10 and the second magnetic sheet 20 are provided with flexibility by being pulverized into small pieces in advance. Therefore, it is useful to provide a protective sheet so that a large number of small pieces arranged in a sheet form do not fall apart.

〔非接触充電モジュールの構成について〕
図5は、本実施の形態における非接触充電モジュールを示す図であり、図5(a)は非接触充電モジュールの上面図、図5(b)は非接触充電モジュールの下面図、図5(c)は図5(a)のA−A断面図、図5(d)は図5(c)におけるB−Bより右側の拡大断面図である。
[Configuration of non-contact charging module]
5A and 5B are diagrams showing the contactless charging module according to the present embodiment. FIG. 5A is a top view of the contactless charging module, FIG. 5B is a bottom view of the contactless charging module, and FIG. FIG. 5C is an AA cross-sectional view of FIG. 5A, and FIG. 5D is an enlarged cross-sectional view on the right side of BB in FIG. 5C.

充電コイル30の電力受電方向と、NFCコイル40の通信方向とを同一方向にして近接させた場合、単純に配置してもお互いの存在が相手の電力伝送効率を低下させる。すなわち、非接触充電の際は、1次側非接触充電モジュール200が発生させる磁束をNFCコイル40が受電して、充電コイル30の受電するパワーが低下する可能性がある。その結果、電力伝送効率が低下する可能性がある。また、NFCコイル40にとっては、1次側非接触充電モジュール200の発生させる磁束が非常に大きく、更に長時間発生される。従って、NFCコイル40にとって大きすぎる電流がNFCコイル40に発生する可能性があり、NFCコイル40に悪影響をもたらすことがある。一方で、NFCコイル40が通信する際は、充電コイル30に渦電流が発生してNFCコイル40の通信を妨げる。すなわち、伝送する電力の大きさの違いから、NFCコイル40と比べて充電コイル30は導線の線径も巻数も全体大きさも大きくなる。その結果、NFCコイル40から見ると充電コイル30は大きな金属体である。NFCコイル40の通信時に発せされる磁束を打ち消そうとする磁束が充電コイル30に流れてしまい、NFCコイル40の通信効率を大幅に低下させてしまう。   When the power receiving direction of the charging coil 30 and the communication direction of the NFC coil 40 are close to each other in the same direction, the presence of each other reduces the power transmission efficiency of the other party even if simply arranged. That is, during non-contact charging, the NFC coil 40 receives the magnetic flux generated by the primary side non-contact charging module 200, and the power received by the charging coil 30 may be reduced. As a result, power transmission efficiency may be reduced. Further, for the NFC coil 40, the magnetic flux generated by the primary side non-contact charging module 200 is very large and is generated for a longer time. Therefore, a current that is too large for the NFC coil 40 may be generated in the NFC coil 40, which may adversely affect the NFC coil 40. On the other hand, when the NFC coil 40 communicates, an eddy current is generated in the charging coil 30 to prevent communication of the NFC coil 40. That is, the charging coil 30 has a larger wire diameter, number of turns, and overall size than the NFC coil 40 due to the difference in power to be transmitted. As a result, when viewed from the NFC coil 40, the charging coil 30 is a large metal body. A magnetic flux that tries to cancel the magnetic flux generated during the communication of the NFC coil 40 flows to the charging coil 30, and the communication efficiency of the NFC coil 40 is greatly reduced.

従って、本実施の形態においては、NFCコイル40を充電コイル30の周囲に配置する。その結果、非接触充電の際は、1次側非接触充電モジュール200が発生させる磁束からNFCコイル40が離れて位置するため受電しにくく、充電コイル30の受電するはずのパワーを奪いにくい。その結果、電力伝送効率の低下を抑えることができる。逆にNFCコイル40を充電コイル30の中空部内に配置した場合、非接触充電の際の磁束をNFCコイル40が全体で受信してしまうため、NFCコイル40が充電コイル30の受電するはずのパワーをたくさん奪ってしまう。なお、NFCコイル40通信時の磁束を充電コイル30が受電したとしても、充電コイル30にとっては非常に小さい磁束、電流のため、なんら影響はない。すなわち、充電コイル30はNFCコイル40に対して渦電流を発生させるが、NFCコイル40に充電コイル30の渦電流が影響するほどに流れることはないので、NFCコイル40の方を外側にして開口面積を大きくし、NFCコイル40の通信効率を向上させる。   Therefore, in the present embodiment, the NFC coil 40 is arranged around the charging coil 30. As a result, during non-contact charging, the NFC coil 40 is positioned away from the magnetic flux generated by the primary side non-contact charging module 200, so that it is difficult to receive power, and it is difficult to deprive the power that the charging coil 30 should receive. As a result, a decrease in power transmission efficiency can be suppressed. On the contrary, when the NFC coil 40 is disposed in the hollow portion of the charging coil 30, the NFC coil 40 receives the magnetic flux at the time of non-contact charging as a whole, so that the power that the NFC coil 40 should receive by the charging coil 30 Take away a lot. Even if the charging coil 30 receives the magnetic flux at the time of communication with the NFC coil 40, the charging coil 30 has a very small magnetic flux and current, and thus has no influence. That is, the charging coil 30 generates an eddy current with respect to the NFC coil 40, but the NFC coil 40 does not flow so much as the eddy current of the charging coil 30 is affected. The area is increased and the communication efficiency of the NFC coil 40 is improved.

更に、NFCコイル40が通信する際は、充電コイル30が内側に位置するため、NFCコイル40の大きさに対してNFCコイル40と隣接する充電コイル30の領域が小さくなる。その結果、充電コイル30には渦電流が発生しにくい。逆に充電コイル30が外側に位置すると、小さいNFCコイル40に対して充電コイル30は大きくなり、その結果NFCコイル40に隣接する充電コイル30の領域が相対的に大きくなる。従って、充電コイル30に発生する渦電流がNFCコイル40にとって非常に大きくなり、NFCコイル40の通信が非常に妨げられる。なお、非接触充電時に、NFCコイル40に渦電流が発生したとしても、充電コイル30にとってはとても小さな電流のため、影響しない。   Furthermore, when the NFC coil 40 communicates, since the charging coil 30 is located inside, the area of the charging coil 30 adjacent to the NFC coil 40 is smaller than the size of the NFC coil 40. As a result, eddy current is unlikely to occur in the charging coil 30. On the contrary, when the charging coil 30 is located outside, the charging coil 30 becomes larger than the small NFC coil 40, and as a result, the area of the charging coil 30 adjacent to the NFC coil 40 becomes relatively large. Therefore, the eddy current generated in the charging coil 30 becomes very large for the NFC coil 40, and the communication of the NFC coil 40 is extremely hindered. In addition, even if an eddy current is generated in the NFC coil 40 during non-contact charging, the charging coil 30 has a very small current and thus has no effect.

また、第1の磁性シート10は、非接触充電を行う約100〜200kHzの電磁誘導の電力伝送を向上することができる周波数特性を備える。しかし、約100〜200kHzにピークがある場合、NFCの通信を行う13.56MHz帯域においてもNFCコイル40の通信を向上させることができる。対して、第2の磁性シート20は、NFCコイル40が通信を行う約13.56MHzの電磁誘導の通信を向上することができる周波数特性を備える。しかし、約13.56MHzにピークがある場合、非接触充電を行う約100〜200kHz帯域においては、非接触充電の効率にほとんど影響を及ぼさない。   Moreover, the 1st magnetic sheet 10 is provided with the frequency characteristic which can improve the electric power transmission of about 100-200 kHz electromagnetic induction which performs non-contact charge. However, when there is a peak at about 100 to 200 kHz, communication of the NFC coil 40 can be improved even in the 13.56 MHz band in which NFC communication is performed. On the other hand, the 2nd magnetic sheet 20 is provided with the frequency characteristic which can improve the communication of about 13.56 MHz electromagnetic induction with which the NFC coil 40 communicates. However, when there is a peak at about 13.56 MHz, the efficiency of contactless charging is hardly affected in the band of about 100 to 200 kHz in which contactless charging is performed.

NFCコイル40と充電コイル30とにおいて、NFCコイル40の中空位置(中空部及び中空部の下部)に充電コイル30を配置させることにより、第1の磁性シート10をNFCコイル40の通信向上に利用させることができる。すなわち、第1の磁性シート10、第2の磁性シート20、充電コイル30、NFCコイル40をモジュール化することにより小型化を達成しつつ、第1の磁性シート10を本来の目的(充電コイル30の効率向上)とは異なる目的(NFCコイル30の効率向上)にも利用することができ、第1の磁性シート10を効率よく利用することができる。   In the NFC coil 40 and the charging coil 30, the first magnetic sheet 10 is used for improving communication of the NFC coil 40 by arranging the charging coil 30 in the hollow position of the NFC coil 40 (hollow part and lower part of the hollow part). Can be made. That is, the first magnetic sheet 10, the second magnetic sheet 20, the charging coil 30, and the NFC coil 40 are modularized, and the first magnetic sheet 10 is used for the original purpose (charging coil 30. The first magnetic sheet 10 can be used efficiently, for purposes other than (improvement of efficiency).

その結果、同じNFCリーダライタからの磁束を受け取ったときの誘起電圧が下記のように変化した。例えば、NFCコイル40の中空部に対応する領域に貫通孔を備えた磁性シートの上にNFCコイル40を載置した場合は1573mVであったのに対し、図5(a)の非接触充電モジュール100においては、1712mVであった。これは、第1の磁性シート10がNFCコイル40の通信効率を向上させるからである。   As a result, the induced voltage when receiving the magnetic flux from the same NFC reader / writer changed as follows. For example, when the NFC coil 40 is placed on a magnetic sheet having a through-hole in a region corresponding to the hollow portion of the NFC coil 40, it was 1573 mV, whereas the non-contact charging module of FIG. In 100, it was 1712 mV. This is because the first magnetic sheet 10 improves the communication efficiency of the NFC coil 40.

更に、図5(a)に示すように、略正方形のNFCコイル40の四隅のコーナー部41a〜41dと、略正方形の充電コイル30の四隅のコーナー部31a〜31dと、の距離d1は、他の部分(それぞれの辺どうし)間距離d2に比較して広くなっている。すなわち、隣接しあっているNFCコイル40の辺部分と充電コイル30の辺部分の距離d2は狭いが、コーナー部41a〜41dとコーナー部31a〜31dとの間の距離d1は大きい。これは、NFCコイル40のコーナー部41a〜41dに比較して、充電コイル30コーナー部31a〜31dが緩やかに曲がっている(大きなアールである)ことで内側に入り込むからである。   Further, as shown in FIG. 5A, the distance d1 between the corner portions 41a to 41d at the four corners of the substantially square NFC coil 40 and the corner portions 31a to 31d at the four corners of the substantially square charging coil 30 is as follows. This is wider than the distance d2 between the respective parts (each side). That is, the distance d2 between the side portions of the adjacent NFC coil 40 and the side portion of the charging coil 30 is narrow, but the distance d1 between the corner portions 41a to 41d and the corner portions 31a to 31d is large. This is because the charging coil 30 corner portions 31a to 31d are gently bent (large rounded) as compared to the corner portions 41a to 41d of the NFC coil 40.

また、略矩形である充電コイル30及びNFCコイル40は、そのコーナー部31a〜31d及びコーナー部41a〜41dにおいて磁束が集中する。従って、コーナー部31a〜31dとコーナー部41a〜41dとの距離d1が大きくなれば、それぞれの磁束を他方に奪われることを抑えることができる。すなわち、NFCコイル40のコーナー部41a〜41dの最内端部よりも充電コイル30のコーナー部31a〜31dの最外端部を緩やかに曲げる(Rを大きく設定する)ことで、対向する辺部分同士間の距離d2よりも対向するコーナー部41a〜41dとコーナー部31a〜31dとの間の距離d1を大きくすることができる。その結果、磁束の集中しない辺部分は近接させることによって非接触充電モジュール100を小型化することができ、コーナー部間を離すことによってそれぞれの通信(電力伝送)効率を向上させることができる。なお、充電コイル30のコーナー部31a〜31dのRは最内端部(中空部)が約2mm、最外端部が約5mm〜15mm程度であって、NFCコイル40のコーナー部41a〜41dのアールは最内端部(中空部)が約0.1mm、最外端部が約0.2mmである。また、本実施の形態においては、コーナー部31a〜31dとコーナー部41a〜41dとの距離d1は2mmであり、1.5mm〜10mm程度であるとよく、対向する辺部分同士間の距離d2は1mmであり、0.5mm〜3mm程度であるとよい。また、好ましくは、d1をd2の3倍以上7倍以下にすることで、小型化と電力伝送効率向上と通信効率向上とをバランスよく達成することができる。   Further, in the charging coil 30 and the NFC coil 40 that are substantially rectangular, magnetic flux concentrates at the corner portions 31a to 31d and the corner portions 41a to 41d. Therefore, if the distance d1 between the corner portions 31a to 31d and the corner portions 41a to 41d is increased, it is possible to suppress the respective magnetic fluxes from being taken away by the other. That is, the opposite side portions are formed by gently bending the outermost ends of the corner portions 31a to 31d of the charging coil 30 (set R to be larger) than the innermost ends of the corner portions 41a to 41d of the NFC coil 40. The distance d1 between the corner portions 41a to 41d and the corner portions 31a to 31d facing each other can be made larger than the distance d2 between them. As a result, the non-contact charging module 100 can be miniaturized by bringing the sides where the magnetic flux is not concentrated close to each other, and the communication (power transmission) efficiency can be improved by separating the corners. The corner portions 31a to 31d of the charging coil 30 have an R of the innermost end portion (hollow portion) of about 2 mm and an outermost end portion of about 5 mm to 15 mm, and the corner portions 41a to 41d of the NFC coil 40 R is about 0.1 mm at the innermost end (hollow part) and about 0.2 mm at the outermost end. In the present embodiment, the distance d1 between the corner portions 31a to 31d and the corner portions 41a to 41d is 2 mm, preferably about 1.5 mm to 10 mm, and the distance d2 between the opposing side portions is 1 mm, preferably about 0.5 mm to 3 mm. In addition, preferably, by making d1 3 times or more and 7 times or less of d2, it is possible to achieve a reduction in size, improvement in power transmission efficiency, and improvement in communication efficiency in a balanced manner.

充電コイル30を矩形にしたことにより、矩形部の辺部において、NFCコイル40と接近するが、開口面積を広く確保することができる。これに対して、充電コイル30を円形に巻回するとNFCコイル40との接近部(最も近接する部分)は辺ではなく、点となり、お互いの干渉を軽減することができる。すなわち、NFCコイル40の四隅と充電コイル30との距離が、より大きくなる。その結果、NFCコイル40の最も磁束が集中する四隅と充電コイル30との距離が離れ、NFCコイル40の通信効率を向上させることができる。更に、充電コイル30を円形状にすることで、充電コイル30と1次側非接触充電モジュール200の1次側コイル210がお互いにどのような向きであっても、方う構成に左右されずに充電することができる。   By making the charging coil 30 rectangular, the side of the rectangular part approaches the NFC coil 40, but a wide opening area can be secured. On the other hand, when the charging coil 30 is wound in a circular shape, the approaching part (the closest part) to the NFC coil 40 is not a side but a point, and mutual interference can be reduced. That is, the distance between the four corners of the NFC coil 40 and the charging coil 30 becomes larger. As a result, the distance between the charging coil 30 and the four corners of the NFC coil 40 where the magnetic flux is most concentrated is increased, and the communication efficiency of the NFC coil 40 can be improved. Furthermore, by making the charging coil 30 into a circular shape, the charging coil 30 and the primary side coil 210 of the primary side non-contact charging module 200 are not affected by the configuration regardless of their orientation. Can be charged.

また、充電コイル30をNFCコイル40の中空部に配置したため、脚部32a、32bとNFCコイル40とが積層し、非接触充電モジュール100の厚みが増加してしまう。特に、充電コイル30はNFCコイル40に比較してかなり厚み方向に厚いので、充電コイル30の脚部32aと脚部32bとが、非接触充電モジュール100の他の部分と積層することで、非接触充電モジュール100の厚みが非常に厚くなってしまう。従って、第1の磁性シート10のスリット11に、脚部32a、32bの双方を収納する。充電コイル30の巻回部分(平面コイル部分)の巻き始め(内側)の点32aaに接続する脚部32aの少なくとも一部は、充電コイル30の巻回部分(平面コイル部分)及びNFCコイル40の双方と積層する。また、充電コイル30の巻回部分(平面コイル部分)の巻き終わり(外側)の点32bbに接続する脚部32bの少なくとも一部は、NFCコイル40と積層する。従って、スリット11を、図5(b)に示す下端部14から少なくとも充電コイル30の巻回部分(平面コイル部分)の巻き始め(内側)の点32bbまで伸ばす。脚部32aのうち、充電コイル30の巻回部分(平面コイル部分)及びNFCコイルと積層する部分がスリット11に収納される。また、脚部32bのうち、NFCコイルと積層する部分がスリット11に収納される。その結果、導線どうしが積層した分だけ厚みが増してしまうのを、スリット11に脚部32a、32bの双方を収納することによって解消することができる。前述したようにスリット11は貫通したスリットであっても底部を備える凹部のスリットであってもよい。少なくとも、充電コイル30の導線の直径よりも深く形成すればよい。スリット11の横幅(短手方向の幅)は、5mmであり、2mm〜10mmが好ましい。なお、本実施の形態の場合、脚部32a、32b双方を収納するのに最低限必要な幅が2mmであった。スリット11の横幅は充電コイル30の導線2本分の線径の2倍以上5倍以下であることが好ましい。すなわち、導線がリッツ線など複数線であっても、スリット11を、充電コイル30の端子4本程度が収まるくらいの幅を備えることが好ましい。また、スリット11の幅がこれ以上大きくなると、充電コイル30の電力伝送効率を低下させてしまう。また、最低限必要な幅の2倍以上としたのは、脚部32aと32bとの間に隙間を設けるためである。それによって、脚部32aと32bとの間の浮遊容量を低下させることができる。その結果、充電コイル30の効率を向上させることができる。また、脚部32aと32bとをスリット11内に収納することが簡単となり、脚部32aと32bとの強度を向上させることができる。   Further, since the charging coil 30 is disposed in the hollow portion of the NFC coil 40, the leg portions 32a and 32b and the NFC coil 40 are stacked, and the thickness of the non-contact charging module 100 increases. In particular, since the charging coil 30 is considerably thicker than the NFC coil 40, the leg portion 32a and the leg portion 32b of the charging coil 30 are laminated with other portions of the non-contact charging module 100, so that The thickness of the contact charging module 100 becomes very thick. Accordingly, both the leg portions 32 a and 32 b are accommodated in the slit 11 of the first magnetic sheet 10. At least a part of the leg 32a connected to the winding start (inner side) point 32aa of the winding portion (planar coil portion) of the charging coil 30 is the winding portion (planar coil portion) of the charging coil 30 and the NFC coil 40. Laminate with both sides. Further, at least a part of the leg portion 32b connected to the end 32b (end) of the winding portion (planar coil portion) of the charging coil 30 is laminated with the NFC coil 40. Therefore, the slit 11 is extended from the lower end portion 14 shown in FIG. 5B to at least the point 32bb at the winding start (inner side) of the winding portion (planar coil portion) of the charging coil 30. Of the leg portion 32 a, the winding portion (planar coil portion) of the charging coil 30 and the portion laminated with the NFC coil are housed in the slit 11. Further, a portion of the leg portion 32 b that is laminated with the NFC coil is housed in the slit 11. As a result, it is possible to eliminate the increase in thickness by the amount of the laminated conductive wires by storing both the leg portions 32 a and 32 b in the slit 11. As described above, the slit 11 may be a penetrating slit or a concave slit having a bottom. What is necessary is just to form deeper than the diameter of the conducting wire of the charging coil 30 at least. The lateral width (width in the short direction) of the slit 11 is 5 mm, and preferably 2 mm to 10 mm. In the case of this embodiment, the minimum width required to accommodate both the legs 32a and 32b was 2 mm. The horizontal width of the slit 11 is preferably not less than 2 times and not more than 5 times the wire diameter of the two conducting wires of the charging coil 30. That is, even if the conducting wire is a plurality of wires such as a litz wire, the slit 11 is preferably provided with a width that can accommodate about four terminals of the charging coil 30. Moreover, if the width | variety of the slit 11 becomes larger than this, the electric power transmission efficiency of the charging coil 30 will be reduced. The reason why the minimum width is set to be twice or more is to provide a gap between the leg portions 32a and 32b. Thereby, the stray capacitance between the legs 32a and 32b can be reduced. As a result, the efficiency of the charging coil 30 can be improved. Moreover, it becomes easy to store the leg parts 32a and 32b in the slit 11, and the strength of the leg parts 32a and 32b can be improved.

また、1つのスリット11内に脚部32aと32bとの双方を収納することで、第1の磁性シート10の欠落部分の面積を最小限に抑えることができる。しかしながら、脚部32a、32bを伸ばす方向によっては、スリット11を複数設けてもよい。すなわち、充電コイル30の巻回部分(平面コイル部分)の巻き始め(内側)の点32aaに接続する脚部32aを収納するスリット11を、下端部14から少なくとも充電コイル30の巻回部分(平面コイル部分)の巻き始め(内側)の点32aaまで伸ばす。脚部32aのうち、充電コイル30の巻回部分(平面コイル部分)及びNFCコイル10と積層する部分がスリット11に収納される。一方で、充電コイル30の巻回部分(平面コイル部分)の巻き終わり(外側)の点32bbに接続する脚部32bを収納するスリットを、下端部14から少なくとも充電コイル30の巻回部分(平面コイル部分)の巻き終わり(外側)の点32bbまで伸ばす。脚部32bのうち、NFCコイル10と積層する部分がスリット11に収納される。このようにスリットを2つ設け、脚部32aと脚部32bとをそれぞれ1つずつスリットに収納することによって、脚部32aと32bとの間の浮遊容量を発生させずに済む。また、脚部32aと脚部32bとを引き出す方向を自由に設定することができる。導線を1本のみ収納するスリット2本を形成する場合は、それぞれのスリットが0.5mm程度である。   Further, by storing both the legs 32a and 32b in one slit 11, the area of the missing portion of the first magnetic sheet 10 can be minimized. However, a plurality of slits 11 may be provided depending on the direction in which the leg portions 32a and 32b are extended. That is, the slit 11 that houses the leg portion 32a connected to the winding start (inner side) point 32aa of the winding portion (planar coil portion) of the charging coil 30 is provided at least from the lower end portion 14 to the winding portion (planar surface) of the charging coil 30. The coil portion is extended to the point 32aa at the start of winding (inside). Of the leg portion 32 a, the winding portion (planar coil portion) of the charging coil 30 and the portion laminated with the NFC coil 10 are accommodated in the slit 11. On the other hand, the slit that accommodates the leg portion 32b connected to the winding end (outside) point 32bb of the winding portion (planar coil portion) of the charging coil 30 is provided at least from the lower end portion 14 to the winding portion (planar surface). Extend to the end (outside) point 32bb of the coil portion. Of the leg portion 32 b, the portion laminated with the NFC coil 10 is accommodated in the slit 11. Thus, by providing two slits and storing the leg portions 32a and the leg portions 32b one by one in the slit, it is not necessary to generate stray capacitance between the leg portions 32a and 32b. Moreover, the direction which pulls out the leg part 32a and the leg part 32b can be set freely. In the case of forming two slits for storing only one conductor, each slit is about 0.5 mm.

更に、脚部32aが充電コイル30の巻回部分(平面コイル部分)と積層する部分にのみ1つ目のスリットを形成し、脚部32aと脚部32bとがNFCコイル40と積層する部分に、脚部32aと脚部32bとを収納する2つ目のスリットを設けてもよい。すなわち、スリット11はどのような形状に形成してもよく、脚部32aと脚部32bとの双方がスリット11内に収納させることが重要である。   Further, the first slit is formed only in the portion where the leg portion 32a is laminated with the winding portion (planar coil portion) of the charging coil 30, and the leg portion 32a and the leg portion 32b are provided in the portion where the NFC coil 40 is laminated. A second slit for accommodating the leg portion 32a and the leg portion 32b may be provided. That is, the slit 11 may be formed in any shape, and it is important that both the leg portion 32 a and the leg portion 32 b are accommodated in the slit 11.

また、スリット11は、図6に示すL字のスリット11aのように形成してもよい。図6は、本実施の形態におけるL字のスリットを備える第1の磁性シートを示す概略図である。図6に示すL字状のスリット11aのうち、領域xは図1(d)のスリット11に相当し、脚部32a、32bを収納する。領域y、領域zまでスリット11aの領域を拡大しているのは、前述したとおり、図1(b)の導線を、巻き始めの点31aaよりも巻き終わりの点31bbのほうが緩やかに大きく曲がるように形成するためである。導線を巻き終わりの点31bbにおいて緩やかに曲げるため、その曲線部分を収納するためにスリット11aを領域yまで拡大している。しかし、領域zまではスリット11aを拡大させる必要はない。しかしながら、本実施の形態においては第1の磁性シート10をフェライトシート(焼結体)で構成しているため、領域zをスリット11aの一部とせずに第1の磁性シート10の一部としてしまうと、領域zのシート部分が破損してしまう。そのため、領域zまでもスリット11aとし、第1の磁性シート10の破損を防ぎ、第1の磁性シート10の特性を安定させる。なお、第1の磁性シート10が破損してしまうと、第1の磁性シート10は大幅に特性が変化し、充電コイル30の特性も大幅に変化してしまう。例えば、L値が低下し、非接触充電の電力伝送効率が低減する。   Further, the slit 11 may be formed like an L-shaped slit 11a shown in FIG. FIG. 6 is a schematic view showing a first magnetic sheet having an L-shaped slit in the present embodiment. Of the L-shaped slit 11a shown in FIG. 6, the region x corresponds to the slit 11 of FIG. 1 (d) and houses the leg portions 32a and 32b. The reason why the area of the slit 11a is expanded to the area y and the area z is that, as described above, the winding end point 31bb of the conducting wire in FIG. 1 (b) is bent more gently than the winding start point 31aa. It is for forming in. In order to gently bend the conducting wire at the winding end point 31bb, the slit 11a is expanded to the region y in order to accommodate the curved portion. However, it is not necessary to enlarge the slit 11a up to the region z. However, in the present embodiment, since the first magnetic sheet 10 is formed of a ferrite sheet (sintered body), the region z is not part of the slit 11a but is part of the first magnetic sheet 10. If it does, the sheet | seat part of the area | region z will be damaged. For this reason, the slits 11a are also formed up to the region z to prevent the first magnetic sheet 10 from being damaged and to stabilize the characteristics of the first magnetic sheet 10. If the first magnetic sheet 10 is damaged, the characteristics of the first magnetic sheet 10 are significantly changed, and the characteristics of the charging coil 30 are also significantly changed. For example, L value falls and the power transmission efficiency of non-contact charge reduces.

次に第1の磁性シートと第2の磁性シートとの周波数特性について説明する。周波数とは、この磁性シートを備えるアンテナ(例えば充電コイル30、NFCコイル40)の周波数である。図7は、本実施の形態における第1の磁性シート及び第2の磁性シートの周波数特性を示す図である。図7(a)は第1の磁性シート10(Mn−Zn系フェライト焼結体)の透磁率の周波数特性、図7(b)は第2の磁性シート20(Ni−Zn系フェライト焼結体)の透磁率の周波数特性、図7(c)は第2の磁性シート20のQ値の周波数特性を示す。   Next, frequency characteristics of the first magnetic sheet and the second magnetic sheet will be described. A frequency is a frequency of an antenna (for example, charging coil 30 and NFC coil 40) provided with this magnetic sheet. FIG. 7 is a diagram illustrating frequency characteristics of the first magnetic sheet and the second magnetic sheet in the present embodiment. 7A shows the frequency characteristics of the magnetic permeability of the first magnetic sheet 10 (Mn—Zn ferrite sintered body), and FIG. 7B shows the second magnetic sheet 20 (Ni—Zn ferrite sintered body). 7) shows the frequency characteristic of the magnetic permeability, and FIG. 7C shows the frequency characteristic of the Q value of the second magnetic sheet 20.

本実施の形態においては、図5(c)に示すように第2の磁性シート20は、第1の磁性シート10の上面に積層される。図7に示すように、第2の磁性シート20は、NFCコイル40の通信の高い周波数(13.56MHz)に良好な特性(高いQ値、透磁率125程度)を備え、第1の磁性シート10は、充電コイル30の電力伝送の低い周波数(100〜200kHz)に良好な特性(透磁率1700程度)を備える。従って、本来であれば、NFCコイル40の真下は第2の磁性シート20のみを厚く形成した方が、NFCコイル40の通信効率を向上させる。しかしながら、本実施の形態においては、第1の磁性シート10をNFCコイル40の真下にまで伸ばして、充電コイル30の電力伝送効率を向上させている。これは、それぞれのフェライトシートの周波数特性による。まず、一般的に、伝送電力の大きな非接触充電に使用される第1の磁性シート10は、十分な電力伝送効率を確保するため高透磁率材料である。一方、電力の小さなNFC通信のための第2の磁性シート20に対しては、第1の磁性シート10ほどの透磁率は必要ない。従って、第1の磁性シート10は、NFC通信の通信周波数帯域でもNFC通信に必要な透磁率を有する。すなわち、非接触充電をサポートする第1の磁性シート10は、NFC通信をサポートする第2の磁性シート20に比べて周波数に関係せず全体的に透磁率が高い。図7(a)に示すとおり、第1の磁性シート10は周波数が13.56MHz程度となっても、透磁率μが500程度であり、十分磁性シートとして機能する。特に先述した本実施の形態における第1の磁性シート10の場合は十分な役割を果たす。対して、図7(b)に示すとおり、第2の磁性シート20は周波数が100kHz〜200kHzの帯域では、非接触充電にとって十分な透磁率を有さない(透磁率125程度)。   In the present embodiment, the second magnetic sheet 20 is laminated on the upper surface of the first magnetic sheet 10 as shown in FIG. As shown in FIG. 7, the second magnetic sheet 20 has good characteristics (high Q value, magnetic permeability of about 125) at a high communication frequency (13.56 MHz) of the NFC coil 40, and the first magnetic sheet 10 has good characteristics (permeability of about 1700) at a low frequency (100 to 200 kHz) of power transmission of the charging coil 30. Therefore, originally, the communication efficiency of the NFC coil 40 is improved by forming only the second magnetic sheet 20 thick below the NFC coil 40. However, in the present embodiment, the first magnetic sheet 10 is extended to just below the NFC coil 40 to improve the power transmission efficiency of the charging coil 30. This is due to the frequency characteristics of each ferrite sheet. First, in general, the first magnetic sheet 10 used for non-contact charging with large transmission power is a high permeability material in order to ensure sufficient power transmission efficiency. On the other hand, the magnetic permeability as low as that of the first magnetic sheet 10 is not necessary for the second magnetic sheet 20 for NFC communication with low power. Therefore, the first magnetic sheet 10 has a magnetic permeability necessary for NFC communication even in the communication frequency band of NFC communication. That is, the first magnetic sheet 10 supporting non-contact charging has a high magnetic permeability as a whole regardless of the frequency as compared with the second magnetic sheet 20 supporting NFC communication. As shown in FIG. 7A, even if the first magnetic sheet 10 has a frequency of about 13.56 MHz, the magnetic permeability μ is about 500, and functions sufficiently as a magnetic sheet. In particular, the first magnetic sheet 10 in the present embodiment described above plays a sufficient role. On the other hand, as shown in FIG.7 (b), the 2nd magnetic sheet 20 does not have sufficient magnetic permeability for non-contact charge (the magnetic permeability is about 125) in the frequency band of 100 kHz to 200 kHz.

従って、充電コイル30及びNFCコイル40双方の通信効率を向上させ維持するためには、NFCコイル40の真下を、第1の磁性シート10と第2の磁性シート20との積層構造としたほうがよい。これにより、双方のコイルの通信効率を向上させることができる。すなわち、第1の磁性シートを大きくすることで非接触充電の電力伝送効率を向上させ、更にNFC通信も十分にサポートする。また、第1の磁性シート10だけでなく、NFC通信のための第2の磁性シートを備えるのは、NFCコイル40によるNFC通信のQ値を向上させるためである。図7(c)に示すとおり、第2の磁性シート20は良好なQ値を備えるため、NFC通信の通信距離を向上させることができる。   Therefore, in order to improve and maintain the communication efficiency of both the charging coil 30 and the NFC coil 40, it is better to have a laminated structure of the first magnetic sheet 10 and the second magnetic sheet 20 directly below the NFC coil 40. . Thereby, the communication efficiency of both coils can be improved. That is, by increasing the size of the first magnetic sheet, the power transmission efficiency of contactless charging is improved, and further, NFC communication is fully supported. The reason why the second magnetic sheet for NFC communication is provided in addition to the first magnetic sheet 10 is to improve the Q value of NFC communication by the NFC coil 40. As shown in FIG. 7C, since the second magnetic sheet 20 has a good Q value, the communication distance of NFC communication can be improved.

また、第1の磁性シート10の厚みが0.43mmであるのに対し、第2の磁性シート20は0.1mmであって相対的に薄い。半分以下である。また、第2の磁性シート20は充電コイル30の導線の線径(0.2mm〜1.0mm程度)よりも薄い。   Further, the thickness of the first magnetic sheet 10 is 0.43 mm, whereas the second magnetic sheet 20 is 0.1 mm and relatively thin. Less than half. The second magnetic sheet 20 is thinner than the wire diameter (about 0.2 mm to 1.0 mm) of the lead wire of the charging coil 30.

更に、第2の磁性シート20及びNFCコイル40は少なくとも一部が第1の磁性シート10上に載置されていればよく、全体が載置される必要はない。一方で、NFCコイル40の全体が、第2の磁性シート20に載置された方がよい。それによってNFCコイル40の通信効率を向上させることができる。しかしながら、NFCコイル40の通信効率向上のためにはNFCコイル40の開口面を大きくすることがよく、その場合、第2の磁性シート20及びNFCコイル40のみを大きくすれば効果を得ることができる。   Furthermore, the second magnetic sheet 20 and the NFC coil 40 need only be at least partially placed on the first magnetic sheet 10 and need not be placed entirely. On the other hand, the entire NFC coil 40 is preferably placed on the second magnetic sheet 20. Thereby, the communication efficiency of the NFC coil 40 can be improved. However, in order to improve the communication efficiency of the NFC coil 40, it is preferable to increase the opening surface of the NFC coil 40. In that case, if only the second magnetic sheet 20 and the NFC coil 40 are enlarged, the effect can be obtained. .

〔携帯端末について〕
8は、本実施の形態の非接触充電モジュールを備えた携帯端末を模式的に示した断面図である。図8(a)〜図8(e)においては、上面側に表示部を備え、下面側を通信面とする。また、図8の携帯端末300においては、筐体301、基板302、電池パック303、非接触充電モジュール100以外の部品を省略しており、図8は、筐体301、基板302、電池パック303、非接触充電モジュール100の配置関係を模式的に説明するものである。
[About mobile devices]
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a portable terminal provided with the contactless charging module of the present embodiment. 8A to 8E, a display unit is provided on the upper surface side, and the lower surface side is a communication surface. Further, in the mobile terminal 300 of FIG. 8, parts other than the casing 301, the substrate 302, the battery pack 303, and the non-contact charging module 100 are omitted, and FIG. 8 shows the casing 301, the substrate 302, and the battery pack 303. The arrangement relationship of the non-contact charging module 100 will be schematically described.

携帯端末300は、筐体301内に、携帯端末300の少なくとも一部の制御を行う基板302、受電した電力を一時的に保存する電池パック(電力保持部)303、上記で説明した非接触充電モジュール100を備える。表示部はタッチパネル機能を備える場合があり、その場合、ユーザーは表示部をタッチ操作することにより携帯端末を操作する。もちろん、非接触充電モジュール100の向きは、第1の磁性シート10が表示部側(図8の上側)となり、充電コイル30やNFCコイル40が筐体301の裏面側(図8の下側)に向くように配置される。これにより、非接触充電の伝送方向も、NFCアンテナの通信方向も筐体301の裏面側(図8の下側)にすることができる。   The mobile terminal 300 includes a substrate 302 that controls at least a part of the mobile terminal 300, a battery pack (power holding unit) 303 that temporarily stores received power, and the non-contact charging described above. A module 100 is provided. The display unit may have a touch panel function. In that case, the user operates the portable terminal by touching the display unit. Of course, the direction of the non-contact charging module 100 is such that the first magnetic sheet 10 is on the display unit side (upper side in FIG. 8), and the charging coil 30 and the NFC coil 40 are on the back side of the housing 301 (lower side in FIG. 8). It is arranged to face. Thereby, the transmission direction of non-contact charging and the communication direction of the NFC antenna can be on the back side of the housing 301 (lower side in FIG. 8).

図8(a)においては、基板302、電池パック303、非接触充電モジュール100のうち、最も表示部側(図8の上側)に基板302が配置され、基板302の裏側に電池パック303が配置され、筐体301の裏面側に最も近いのが通信モジューツ100である。基板302と電池パック303とは少なくとも一部が積層し、電池パック303と非接触充電モジュール100とは少なくとも一部が積層する。これにより、非接触充電モジュール100と基板302及び基板302に搭載された電子部品とがお互いに悪影響(例えば干渉)を及ぼしあうことを防ぐことができる。また、電池パック303と非接触充電モジュール100とが近接配置されるため、お互いの接続が容易である。また、特に基板302、電池パック303、非接触充電モジュール100の面積を十分に確保することができ、設計の自由度が高い。充電コイル30及びNFCコイル40のL値を十分に確保することができる。   8A, among the substrate 302, the battery pack 303, and the non-contact charging module 100, the substrate 302 is disposed on the display unit side (upper side in FIG. 8), and the battery pack 303 is disposed on the back side of the substrate 302. The communication module 100 is closest to the rear surface side of the housing 301. The substrate 302 and the battery pack 303 are at least partially stacked, and the battery pack 303 and the non-contact charging module 100 are at least partially stacked. Thereby, it can prevent that the non-contact charge module 100, the electronic component mounted in the board | substrate 302, and the board | substrate 302 exert a bad influence (for example, interference) mutually. Moreover, since the battery pack 303 and the non-contact charging module 100 are arranged close to each other, they can be easily connected to each other. In particular, the areas of the substrate 302, the battery pack 303, and the non-contact charging module 100 can be sufficiently secured, and the degree of freedom in design is high. L values of the charging coil 30 and the NFC coil 40 can be sufficiently secured.

図8(b)においては、基板302、電池パック303、非接触充電モジュール100のうち、最も表示部側(図8の上側)に基板302が配置され、基板302の裏側に電池パック303及び非接触充電モジュール100が並列に配置される。すなわち、電池パック303及び非接触充電モジュール100は積層せず、図8の横方向に並んで配置される。基板302と電池パック303とは少なくとも一部が積層し、基板302と非接触充電モジュール100とは少なくとも一部が積層する。これにより、電池パック303と非接触充電モジュール100とを積層しないので、筐体301を薄型化することができる。また、特に基板302、電池パック303、非接触充電モジュール100の面積を十分に確保することができ、設計の自由度が高い。充電コイル30及びNFCコイル40のL値を十分に確保することができる。   In FIG. 8B, among the substrate 302, the battery pack 303, and the non-contact charging module 100, the substrate 302 is disposed closest to the display unit (upper side in FIG. 8), Contact charging modules 100 are arranged in parallel. That is, the battery pack 303 and the non-contact charging module 100 are not stacked and are arranged side by side in the horizontal direction of FIG. The substrate 302 and the battery pack 303 are at least partially stacked, and the substrate 302 and the non-contact charging module 100 are at least partially stacked. Thereby, since the battery pack 303 and the non-contact charging module 100 are not stacked, the casing 301 can be thinned. In particular, the areas of the substrate 302, the battery pack 303, and the non-contact charging module 100 can be sufficiently secured, and the degree of freedom in design is high. L values of the charging coil 30 and the NFC coil 40 can be sufficiently secured.

図8(c)においては、基板302、電池パック303、非接触充電モジュール100のうち、最も表示部側(図8の上側)に基板302と電池パック303とが配置され、電池パック303の裏側に非接触充電モジュール100が配置される。すなわち、電池パック303及び基板302は積層せず、図8の横方向に並んで配置される。電池パック303と非接触充電モジュール100とは少なくとも一部が積層する。これにより、電池パック303と基板302とを積層しないので、筐体301を薄型化することができる。また、電池パック303と非接触充電モジュール100とを積層して、電池パック303と非接触充電モジュール100とが近接配置されるため、お互いの接続が容易である。また、基板302、電池パック303、非接触充電モジュール100の面積を十分に確保することができ、充電コイル30及びNFCコイル40のL値を十分に確保することができる。   8C, among the substrate 302, the battery pack 303, and the non-contact charging module 100, the substrate 302 and the battery pack 303 are disposed on the most display side (the upper side in FIG. 8), and the back side of the battery pack 303. The non-contact charging module 100 is disposed in That is, the battery pack 303 and the substrate 302 are not stacked and are arranged side by side in the horizontal direction of FIG. Battery pack 303 and non-contact charging module 100 are at least partially stacked. Accordingly, since the battery pack 303 and the substrate 302 are not stacked, the casing 301 can be thinned. In addition, since the battery pack 303 and the non-contact charging module 100 are stacked and the battery pack 303 and the non-contact charging module 100 are arranged close to each other, it is easy to connect each other. Moreover, the area of the board | substrate 302, the battery pack 303, and the non-contact charge module 100 can fully be ensured, and the L value of the charging coil 30 and the NFC coil 40 can fully be ensured.

図8(d)においては、基板302、電池パック303、非接触充電モジュール100のうち、最も表示部側(図8の上側)に基板302と電池パック303とが配置され、基板302の裏側に非接触充電モジュール100が配置される。すなわち、電池パック303及び基板302は積層せず、図8の横方向に並んで配置される。基板302と非接触充電モジュール100とは少なくとも一部が積層する。これにより、電池パック303と基板302とを積層しないので、筐体301を薄型化することができる。一般的には、基板302、電池パック303、非接触充電モジュール100のうち、電池パック303が最も厚い。従って、電池パックと他部品を積層させるよりも、基板302と非接触充電モジュール301とを積層させたほうが筐体301を薄型化することができる。また、基板302、電池パック303、非接触充電モジュール100の面積を十分に確保することができ、充電コイル30及びNFCコイル40のL値を十分に確保することができる。   8D, among the substrate 302, the battery pack 303, and the non-contact charging module 100, the substrate 302 and the battery pack 303 are arranged on the most display side (the upper side in FIG. 8), and on the back side of the substrate 302. A non-contact charging module 100 is arranged. That is, the battery pack 303 and the substrate 302 are not stacked and are arranged side by side in the horizontal direction of FIG. At least a part of the substrate 302 and the non-contact charging module 100 are stacked. Accordingly, since the battery pack 303 and the substrate 302 are not stacked, the casing 301 can be thinned. Generally, the battery pack 303 is the thickest among the substrate 302, the battery pack 303, and the non-contact charging module 100. Therefore, the case 301 can be made thinner by stacking the substrate 302 and the non-contact charging module 301 than by stacking the battery pack and other components. Moreover, the area of the board | substrate 302, the battery pack 303, and the non-contact charge module 100 can fully be ensured, and the L value of the charging coil 30 and the NFC coil 40 can fully be ensured.

図8(e)においては、基板302、電池パック303、非接触充電モジュール100を、表示部側(図8の上側)に配置する。すなわち、基板302、電池パック303、非接触充電モジュール100はお互いに一切積層せず、図8の横方向に並んで配置される。これにより、筐体301を最も薄型化することができる。   In FIG.8 (e), the board | substrate 302, the battery pack 303, and the non-contact charge module 100 are arrange | positioned at the display part side (upper side of FIG. 8). That is, the substrate 302, the battery pack 303, and the non-contact charging module 100 are not stacked on each other and are arranged side by side in the horizontal direction of FIG. Thereby, the housing | casing 301 can be thinned most.

本発明によれば、非接触充電モジュールとNFCアンテナとを備えた非接触充電モジュールを備える携帯端末、特にポータブル機器である携帯電話、ポータブルオーディオ、パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等の様々な電子機器に有用である。   According to the present invention, various electronic devices such as a mobile terminal including a non-contact charging module including a non-contact charging module and an NFC antenna, in particular, a portable device such as a mobile phone, a portable audio, a personal computer, a digital camera, and a video camera. Useful for equipment.

100 非接触充電モジュール
10 第1の磁性シート
11 スリット
12 平坦部
13 中心部
14 下端部
20 第2の磁性シート
30 充電コイル
31a、31b、31c、31d コーナー部
32a、32b 脚部
33 内側部分
40 NFCコイル
41a、41b、41c、41d コーナー部
50 保護テープ
200 1次側非接触充電モジュール
210 1次側コイル
220 マグネット
300 携帯端末
301 筐体
302 基板
303 電池パック
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Non-contact charge module 10 1st magnetic sheet 11 Slit 12 Flat part 13 Center part 14 Lower end part 20 2nd magnetic sheet 30 Charging coil 31a, 31b, 31c, 31d Corner part 32a, 32b Leg part 33 Inner part 40 NFC Coil 41a, 41b, 41c, 41d Corner part 50 Protective tape 200 Primary side non-contact charging module 210 Primary side coil 220 Magnet 300 Mobile terminal 301 Case 302 Substrate 303 Battery pack

Claims (5)

導線が巻回された充電コイルと、
前記充電コイルを囲むように配置されたNFCコイルと、
前記充電コイルと前記NFCコイルとを同一方向から支持する磁性シートと、を備え、
前記NFCコイルは、辺部とコーナー部を有し、
前記充電コイルは、前記NFCコイルのコーナー部に最も近い位置に、前記NFCコイルのコーナー部の最内端部よりも緩やかに湾曲して内側に入り込んだ最外端部を備え、
前記NFCコイルのコーナー部における前記NFCコイルと前記充電コイルとの間の距離は、前記NFCコイルの辺部における前記NFCコイルと前記充電コイルとの間の距離よりも大きいことを特徴とする非接触充電モジュール。
A charging coil wound with a conducting wire;
An NFC coil arranged to surround the charging coil;
A magnetic sheet that supports the charging coil and the NFC coil from the same direction;
The NFC coil has sides and corners,
The charging coil includes an outermost end portion that is gently curved from the innermost end portion of the corner portion of the NFC coil and enters the inner side at a position closest to the corner portion of the NFC coil,
The distance between the NFC coil and the charging coil at the corner portion of the NFC coil is larger than the distance between the NFC coil and the charging coil at the side portion of the NFC coil. Charging module.
前記磁性シートは、前記充電コイルを支持する第1の磁性シートと、前記NFCコイルを
支持する第2の磁性シートと、を備え、
第1の磁性シートはMn−Zn系フェライトシートであり、第2の磁性シートはNi−Zn系フェライトシートであることを特徴とする請求項1に記載の非接触充電モジュール。
The magnetic sheet includes a first magnetic sheet that supports the charging coil, and a second magnetic sheet that supports the NFC coil,
2. The contactless charging module according to claim 1, wherein the first magnetic sheet is a Mn—Zn-based ferrite sheet, and the second magnetic sheet is a Ni—Zn-based ferrite sheet.
前記NFCコイル及び前記充電コイルは矩形であり、前記充電コイルのコーナー部は曲線状に形成されることを特徴とする請求項1または2のいずれかひとつに記載の非接触充電モジュール。 The NFC coil and the charging coil is rectangular, non-contact charging module according to any one of claims 1 or 2 corners of the charging coil is being formed in a curved shape. 前記NFCコイルは矩形であり、前記充電コイルは円形であることを特徴とする請求項1または2のいずれかひとつに記載の非接触充電モジュール。 The NFC coil is rectangular, non-contact charging module according to any one of claims 1 or 2, wherein the charging coil is circular. 請求項1〜のいずれかひとつに記載された非接触充電モジュールを備えたことを特徴とする携帯端末。 A portable terminal comprising the non-contact charging module according to any one of claims 1 to 4 .
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