非接触电力传输线圈、便携式终端和终端充电装置的制作方法

专利名称：非接触电力传输线圈、便携式终端和终端充电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种非接触电力传输(power-transmission)线圏，该非接触 电力传输线圈用于对包含在小尺寸、薄的便携式终端(例如移动电话单元) 中的可充电电池充电时使用电磁感应以非接触模式进行电力传输。本发明还 涉及包含这种非接触电力传输线圈的便携式终端和终端充电装置，以及用于 形成这种非接触电力传输线圈的平面线圈中的磁性层的磁性层形成方法以 及磁性层形成装置。
背景技术：
在过去已经知道这样的系统，其中，通过使用非接触电力传输线圈的电 磁感应传输对例如包含在便携式终端中的可充电电池充电的充电电力。
此外，日本未审查专利申请公开No.2006-42519 (图2和图3 )公开了 一种作为安装在便携式终端上的非接触电力传输线圈的平面线圈，这些便携 式终端希望是薄的，例如是移动电话单元。在这种情况下，构造平面线圈使 得电线由单股或绞合线形成。电线的表面提供有绝缘层。此外，电线基本上 在同一平面上螺旋缠绕。而且，该专利文献还公开了》兹片的形成。也就是说， 在电力传输侧上的平面线圈和在电力接收侧上的平面线圈彼此面对设置。然 后，每一线圈的相对表面，即与面对另一线圈的表面相反的表面，被磁片完 全覆盖，以阻止由于两个线圈产生的磁场的不需要的辐射。
图1和图2示出了使用相关技术的螺旋型平面线圏的非接触电力传输线 圏200的构造的概要。
如图1所示，在螺旋型平面线圈中，使用单股线或者绞合线的电线201, 在单个平面中以螺旋形式缠绕。在平面线圈的外部圆周203上的电线端部 205 (例如，在绕线端部一侧上的电线端部)被引向外边。在另一方面，在 内部圓周202上的电线端部204 (例如，在绕线起始部分的电线端部)越过 或(从下面穿过)绕成螺旋形状的电线端部并且引至外部。如图2所示，》兹 片210通过粘结片211或类似物附着到非接触电力传输线圏200的平面线圈的一个平面部分上。如果需要，其它的平面部分通过使用粘结片211或类似 物被附着到端部外壳213的内壁等。尽管没有在图中示出，铝等的金属片也
被附着到磁性片210的外部。
然而，近些年来已经期望移动电话单元等更薄，为此希望不但减少设置 在终端壳体中的各种电子元件本身的厚度，而且希望减少具有上述螺旋形状 的平面线圈的非接触电力传输线圈的厚度。
在如上述图1和图2所示的非接触电力传输线圏200的情况中，当粘结 片211用于将磁性片210附着到平面线圈从而形成》兹路时，使用接近一定厚 度并且具有弹性的薄片。也就是说，由于缠绕电线201在平面线圈的平面部 分形成凹陷和突起，例如如果使用薄粘结片，则平面线圈和磁性片的粘结性 可能不充分，》兹性片可能与平面线圈分离。因此，为了吸收平面线圈表面中 的凹陷和突起并且加强平面线圈和磁性片之间的粘性，使用具有接近一定厚 度并且此外还具有粘性的粘结片211。
然而，从减小非接触电力传输线圏的厚度的观点而言，使用厚的粘结片 211不是优选的，可能引起不能充分减少移动电话单元的厚度。
而且，在上述非接触电力传输线圈中，提供磁性片210以有效形成磁路 并且提高电力传输特性。然而，即使具有这样的磁性片的非接触电力传输线 圈与通过使用普通连接器等的直接连接进行的电力传输相比仍可能较低的 效率，因此可能需要通过非接触电力传输线圈进一步提高电力传输效率。

发明内容
期望的是提供一种具有更薄的形状并且能够更高效率地传输电力的非 接触电力传输线圈，和提供一种包含这种非接触电力传输线圈的便携式终端 和终端充电装置，以及提供一种平面线圈磁性层形成装置以及磁性层形成方 法。
根据本发明的实施方式，提供了一种非接触电力传输线圈，包括平面 线圈，通过基本上在同一平面中以螺旋形状缠绕的线性导体形成；以及^f兹性 层，通过施加液态^兹性溶液/人而覆盖平面线圈的 一个平面部分以及平面线圏 的侧面部分而形成，在该磁性溶液中磁性粒子与粘结溶剂混合。
根据本发明的另一实施方式，提供了一种便携式终端，包括可充电电 池；非接触电力传输线圈，具有基本上在同一平面中以螺旋形状缠绕的线性导体形成的平面线圈，以及通过施加液态^兹性溶液乂人而;ft盖平面线圈的一个 平面部分以及平面线圈的侧面部分而形成的磁性层，在该磁性溶液中磁性粒 子与粘结溶剂混合。而且，便携式终端包括充电控制电路，其执行控制从而 通过经由非接触电力传输线圈接收的电力对可充电电池充电。
根据本发明的又一实施方式，提供了一种终端充电装置，包括终端安 装基座，其中安装了具有可充电电池的预定便携式终端；非接触电力传输线
圏；和电源控制单元。非接触电力传输线圈具有基本上在同一平面中以螺旋
形状缠绕的线性导线形成的平面线圏，以及通过施加液态石兹性溶液从而覆盖 平面线圈的一个平面部分和平面线圈的侧面部分而形成的》兹性层，在该A兹性 溶液中磁性粒子与粘结溶剂混合。非接触电力传输线圏以非接触方式使用电 磁感应通过安装在预定便携式终端中的线圈来对该^便携式终端的可充电电 池充电。电源控制单元控制对非接触电力传输线圈的电源供给。
根据本发明的再一实施方式，提供了 一种包括平面线圏装配部分和磁性 溶液施加部分的平面线圈磁性层形成装置。该平面线圈装配部分具有在其上 安装通过基本上在同 一平面中以螺旋形式缠绕的线性导体形成的平面线圏 的另一平面部分侧的底部表面部分，以及至少比平面线圏的外部圓周直径更 大的内壁部分，其中形成有至少比平面线圏的厚度更深的凹陷形状。磁性溶 液施加部分通过从平面线圈装配部分的孔部施加其中磁性粒子和粘结溶剂 混合的液态石兹性溶液，在其中平面线圈装配到平面线圈装配部分的状态下， 形成覆盖平面线圈的 一个平面部分和平面线圈的侧面部分的磁性层。
还是根据本发明的再一 实施方式，提供了 一种平面线圈磁性层形成方
法，包括如下步骤
将平面线圈装配到平面线圏装配部分，该平面线圏是通过基本上在同一 平面中以螺旋形状缠绕线性导体形成的，该平面线圈装配部分具有在其上设 置平面线圏的 一 个平面部分侧的底部表面部分以及至少比平面线圈的外部 圓周直径更大的内壁部分，并且在其中形成至少比平面线圈的厚度更深的凹 陷形状；以及
形成》兹性层，该^t性层覆盖平面线圈的一个平面部分和平面线圏的侧面 部分，该f兹性层是通过使用磁性溶液施加部分，在其中平面线圏装配到平面 线圏装配部分的状态时，从平面线圈安装部分的孔施加液态石兹性溶液形成 的，在该》兹性溶液中^t性粒子与粘结溶剂混合。也就是说，根据本发明的实施方式，通过施加磁性层从而覆盖平面线圈 的一个平面部分和平面线圈的侧面部分，》兹路可以有效形成，并且此外可以 增加链接的^t通。
根据本发明的实施方式，通过施加磁性层从而覆盖平面线圈的一个平面 部分以及侧面部分，可以使得非接触电力传输线圈更薄并且可以提高电力传 输效率，此外也可以使得便携式终端和终端充电装置更薄。


图1是相关技术的平面线圏的正面意图，其中，在缠绕成螺旋形状的电 线的内部圆周侧上电线端部越过或从下穿过缠绕成螺旋形状的电线部分并 且被引至外部。 .
图2是在图1中的平面线圈的横截面示意图。
图3是根据本发明实施方式的移动电话单元和支座的主要部分的内部结 构示意图。
图4是移动电话单元和支座中相邻设置的两个非接触电力传输线圈附近
的部分的横截面示意图，其中^f兹性片仅附着到平面线圏的平面部分。
图5以放大的方式示出了图4一部分，并且示出了在两个线圏之间形成 的石兹通量的流动。
图6是移动电话单元和支座中相邻设置的两个非接触电力传输线圏附近 的部分的横截面示意图，其中磁性层比平面线圈的平面部分更大，且仅仅附 着到平面线圈的平面部分上。
图7以放大的方式示出了图6的一部分，并且示出了在两个线圏之间形 成的》兹通量的纟克动。
图8是移动电话单元和支座中相邻设置的两个非接触电力传输线圈附近 部分的横截面示意图，其中磁性层比平面线圈的平面部分更大，且附着来覆 盖平面线圈和壳体或类似物的壁表面部分。
图9以放大的方式示出了图8—部分，并且示出了在两个线圏之间形成 的》兹通量的流动。
图10是示出了在非接触电力传输中用于比较输出电压和输出电流特性 的特性比较测量电路的电路方框图。
图11是图8和图9 (条件Jl )的示例的非接触电力传输线圈以及图6和图7 (条件J2)的示例的非接触电力传输线圈的^r出电压和输出电流特性
之间的比4交图。
图12是图8和图9 (条件Jl )的结构示例的非^t妾触电力传输线圈以及 图6和图7 (条件J2)的结构示例的非接触电力传输线圈的电力传输效率特 性和输出电流的比较图。
图13是在通过施加磁性层至平面线圏的平面部分和侧面部分形成的移
动电话单元和支座中相邻设置的实施方式的两个非4妾触电力传输线圈附近 部分的横截面示意图。
图14是示出了图13的放大部分以及在两个线圈之间形成的磁通量的流 动的示意图。
图15是设计成使得在平面线圈的内部圆周部分的电线端部越过(或从 下穿过)平面线圏并且被引至外部圓周侧的实施方式的非接触电力传输线圈 的横截面示意图。
图16是图15的部分放大^L图。
图17是通过在具有与平面线圈基本上匹配的形状的柔性印刷电路板上 附着以螺旋形状缠绕电线形成的平面线圈所制备的非接触电力传输线圈的 主视图。
图18是具有附着的平面线圏的图17的柔性印刷电路板的主视图。
图19是具有形成在平面线圈的平面部分和侧面部分上的磁性层的图17
的非接触电力传输线圈的横截面示意图。
图20是图19的非接触电力传输线圈的部分放大视图。
图21是具有与螺旋形导体图形形成的平面线圈图形基本匹配的形状的
多层柔性印刷电路板的非接触电力传输线圈的主视图。
图22是具有形成在多层柔性印刷电路板的平面线圈的平面部分和侧面
部分上的磁性层的图21的非接触电力传输线圈的4黄截面示意图。 图23是图22的非接触电力传输线圈的部分》文大示意图。 图24是非接触电力传输线圈的横截面示意图，其中通过提供在与由螺
旋形状导体图形形成的平面线圈图形基本匹配的形状的多层柔性印刷电路
板的平面线圈内部圆周部分的孔形成为中间位置的》兹性层。 图25是图24的非接触电力传输线圈的部分放大视图。 图26是实施方式的磁性层形成装置的主要部分的侧面的横截面示意图，其能够通过注入磁性溶液在平面线圏的侧面部分和平面部分上形成磁性层。 图27是从平面线圈装配侧看的磁性层形成装置的主视图。
图28示出了其中平面线圈被装配到实施方式的磁性层形成装置的平面
线圈装配部分的状态图。
图29示出了其中平面线圈被完全装配到实施方式的磁性层形成装置的 平面线圈装配部分的状态图。
图30示出了其中磁性溶液净皮注入到实施方式的^兹性层形成装置的平面 线圈装配部分中的状态图。
图31示出了其中磁性溶液被完全注入到实施方式的磁性层形成装置的 平面线圈装配部分中的状态图。
图32示出了注入到实施方式的磁性层形成装置的平面线圈装配部分的 磁性溶液被压缩成形的状态图。
图33示出了注入到实施方式的磁性层形成装置的平面线圈装配部分的 磁性溶液被完全压缩成形的状态图。
图34是在实施方式中已经施加磁性溶液的平面线圏的干燥步骤示图。
图35是其中多孔筛被定位在实施方式的磁性层形成装置的平面线圈装 配部分的状态图。
图36是其中磁性溶液经由多孔筛施加到实施方式的磁性层形成装置的 平面线圈安装部分的状态图。
图37是对于其中形成有磁导率为30的磁性层的情况，在平面线圈之间 的桥连接的磁路以及输出电压和传输效率之间的关系的特性示意图。
图38是对于其中形成有磁导率为50的磁性层的情况，在平面线圈之间 的桥连接的磁路以及输出电压和传输效率之间的关系的特性示意图。
图39是对于其中形成有磁导率为70的磁性层的情况，在平面线圈之间 的桥连接的磁路以及输出电压和传输效率之间的关系的特性示意图。
具体实施例方式
以下，参考附图解释本发明的实施方式。
在这些实施方式中，移动电话单元作为便携式终端的示例描述，其包括 具有根据本发明的实施方式的螺旋形状的平面线圈的非接触电力传输线圈， 以及至少能够对上述移动电话单元进行充电的支座作为根据本发明的实施方式的终端充电装置的示例描述；当然这些解释都是示例性的，本发明不受
这些示例的限制。
图3是根据本发明的实施方式的移动电话单元2和支座1的主要部分的
内部结构的示意图。
本实施方式的移动电话单元2在其壳体中至少包括具有可充电电池的 电池22，其为该单元产生操作电力；次级传输线圈21,其是在电池22充电 过程中的接收侧非接触电力传输线圈；以及电路板23，在其上安装有各种电 子电路，包括充电控制电路用于将经由次级传输线圈21接收的电力提供给 电池22从而对电池22进行充电。在本实施方式中，在通常的移动电话单元 中提供的其它构造元件在附图和解释中被忽略了 。
电池22可以是连接的或者分离的，当附着和分离电池22时可以打开和 闭合的(或者连接和分离的)电池盖20被提供在移动电话单元2上。
如下所述，次级传输线圈21使用平面线圈，其中具有导电性的线性导 体形成为螺旋形状。二次传输线圈21的平面部分之一附着到电池盖20的内 壁表面，或者附着到电池22的电池盖侧上的外部表面。在本实施方式中， 解释了这样的示例，其中次级传输线圈21附着到电池盖20的内壁表面。以 下解释二次传输线圈21的详细结构。
另一方面，本实施方式的支座1在支座壳体中至少包括初级传输线圈 10，其是在移动电话单元2的电池22充电过程中的传输侧非接触传输线圈； 控制板部分ll，其为初级传输线圈IO供给电力并且控制该供给；以及电源 线12,其连接至例如商用电源。在本实施方式中，在通常的支座中提供的其 它构成单元在附图和解释中被忽略了 。
支座1的初级传输线圈10基本上与移动电话单元2的次级传输线圈21 相似，为通过将具有导电性的线性导体缠绕成螺:旋形状形成的平面线圈。该 初级传输线圈10的一个平面部分附着到提供在支座1中的终端安装基座的 壳体内壁表面。
移动电话单元2设置在支座1的终端安装基座上。通过将移动电话单元 2的次级传输线圈21和支座1的初级传输线圈10的接近设置，在初级传输 线圈10中的磁场的状态改变。然后，控制板部分11通过间歇性驱动等，监 视当次级传输线圈21接近设置时在初级传输线圈10中磁场的状态变化。当终端设置在支座1的终端安装基座中和次级传输线圈21被设置成与 支座1的初级传输线圈IO接近设置时，作为在次级传输线圈21中的磁场发 生变化的结果，本实施方式的移动电话单元2的充电控制电路能够通过磁场
状态的变化检测电压变化。因此，如下所述，移动电话单元2的充电控制电
路确定该单元已经被放置在支座1的终端安装基座中。也就是说，当由于相
邻设置初级传输线圈IO在次级传输线圈21中的磁场状态变化所引起的电压 波动导致的电压值等于预先确定的预定电压值时，移动电话单元2的充电控 制电路检测已经到已放置该单元。
而且，在本实施方式中，支座1和移动电话单元2可以经由初级传输线 圏IO和次级传输线圈21传输信息。例如，当移动电话单元2被放置在支座 1的终端安装基座中，并且基于如上所述的磁场状态的变化检测到初级线圏 10和次级线圏21 ;故相互邻近地;改置时，支座1和移动电话单元2交换身份 识别信息用于相互识别。这种信息可以经由初级传l餘线圏10和次级传输线 圈21交换。
而且，在本实施方式中，初级线圈IO和次级线圈21的相邻设置通过支 座1和通过移动电话单元2检测，并且此外当支座1和移动电话单元2已经 彼此辨认时，从支座l传输电力。因此，移动电话单元2的电池22使用传 输的电力充电。
当如上所述开始移动电话单元2的电池22的充电时，支座1的控制板 部分11将经由电源线12提供的商用交流(AC)电压转换成预定直流(DC) 电压，并且使用该DC电压产生预定频率的AC电压。产生的AC电压被提 供给初级传输线圏10。另一方面，在移动电话单元2侧，当通过来自支座l 的初级传输线圈10的AC电压在次级传输线圈21中感应AC电压时，感应 的AC电压^L整流并且转换成DC电压，该DC电压用于为电池22充电。
而且，在本实施方式中，基于初级传输线圈10的磁场状态变化的电压 值可能不是预先确定的预定电压值。而且，基于初级传输线圈10的磁场状 态变化的电压值可能达到预先确定的预定电压值，但是基于身份识别信息的 其它装置的辨认可能不行。在这种情况中，支座1的控制板部分11确定初 级传输线圈10的磁场的状态已经由于例如硬币的金属物体或另一导电物体 存在于终端安装基座上而发生变化，并且控制板部分11执行控制使得电源 不会提供给初级传输线圈10。而且，在本实施方式中，当移动电话单元2的电池22通过由支座1传
输的电力充电时，充电信息在支座1和移动电话单元2之间经由初级传输线 圈IO和次级传输线圈21传输。也就是说，在通过由支座1传输的电力对电 池22充电的过程中，移动电话单元2的充电控制电路将用于电池22的充电 信息传输给支座1。支座1的控制板部分11使用由移动电话单元2传输的充 电信息以监视终端2的电池22的充电状态。当电池22的充电未完成的实事 根据充电信息被确定时，控制板部分11继续经由初级传输线圈10电力传输。 然而，当电池22完成充电的实事根据充电信息被确定时，控制板部分ll停 止电力传输。另外，例如当从移动电话单元2提供了指示某些异常的信息时， 控制板部分11执行控制以停止电力传输。
在解释根据本发明的实施方式的非接触电力传输线圈之前，首先解释由 于将磁性片附着到非接触电力传输线圈的方式所导致的链接的磁通的变化。 磁性片被附着到平面线圈的平面部分上，其中可以是单股线或者绞合线的电 线基本上在同 一平面中以螺旋形状缠绕。
图4至图9是支座中的非接触电力传输线圈和移动电话单元中的非接触 电力传输线圈在各自的外壳壁位于中间时的处于相邻放置状态的横截面示 意图。线圈绕组的数量和尺寸、位置以及每一部分的其它细节与实际情况有 不同。元件根据需要修改以帮助对于本发明的实施方式的解释。而且在图4 至图9中粘结片从这些图中被忽略。
图4是移动电话单元的非接触电力传输线圏21A附近的部分的横截面示 意图，磁性片44A仅4又附着到平面线圏的平面部分，该平面线圈是通过以螺 旋形状缠绕例如可以是单股线或绞合线的电线40而形成的，且该平面线圈 附着到电池壳的壁25上。此外，图中示出了附着到支座的壳壁13上的非接 触电力传输线圈IOA的线圈(接近终端安装基座)附近的部分，磁性片84A 仅仅形成在缠绕电线80的平面线圈的平面部分。相似地，图6是移动电话 单元的非接触电力传输线圈21B附近的部分的横截面示意图，比平面线圈的 平面部分更大的》兹性片46B仅^叉附着到平面线圈平面部分。此外，该图中示 出了支座中的非接触电力传输线圈10B附近的部分，类似地比平面线圏更大 的磁性片86B仅仅附着到平面线圈的平面部分。图8是移动电话单元的非接 触电力传输线圏21C附近的部分的横截面示意图，比平面线圈的平面部分更大的磁性片43C附着来覆盖该平面部分和壁25。此外，图中示出了在支座 中的非接触电力传输线圈IOC附近的部分，比平面线圈的平面部分更大的磁 性片83C附着来覆盖该平面部分和壳壁13。
而且，图5以放大的方式示出了图4中由椭圓El包围的部分，并且示 出了由支座中和移动电话单元中的平面线圈所形成的》兹通M的流动。相似 地，图7示出了图6中被椭圓E2包围的部分，并且还示出了由两个平面线 圈所形成的,兹通M的流动。图9示出了图8中由椭圓E3包围的部分，并且 示出了由两个平面线圈所形成的》兹通M的流动。在图5、图7和图9的示例 中，i兹通M的方向在一个方向标出以简化附图；然而，由于在实际电力传 输时使用的是AC电压，磁通M的方向是交替颠倒的。
在图4至图9中，如图4和图5所示，例如，当尺寸基本上与平面线圈 的平面部分的形状匹配的磁性片44A、 84A被附着时，磁性片仅仅存在于平 面线圈的上表面上，使得磁路不能有效形成，并且链接的磁通的量很小。如 图6和图7所示，例如，当比平面线圈的平面部分更大的石兹性片46B、 86B 被仅仅附着到平面线圈的平面部分时，形成的磁路不仅通过平面线圏的上表 面，而且通过位于平面线圈的上表面的外部的磁性片46B和86B。然而，由 于在距离平面线圈的上表面一定距离设置的两磁性片46B和86B之间存在 开放的间隔以及在片之间存在间隙，磁路不能有效形成，并且链接的磁通的 量4艮小。另一方面，当如图8和图9所示，例如，石兹性片43C和83C附着 来覆盖平面线圈的平面部分以及壳体或类似物的壁表面部分时，由于在平面 线圈的外围附近区域中存在磁性片43C和83C，因此形成通过磁性片43C和 83C的这些部分的^^各。然而，在图8和图9的示例中，由于在平面线圈的 外部圓周处在磁性片43C、 83C和平面线圈之间存在一定的间隙，在一定程 度上磁路被延长并且不能有效形成，并且链接的^兹通的量可能不大。
接着，图11示出了使用图10中的特性比较测量电路测量的输出电压和 输出电流的特性。测量是针对示例的非接触电力传输线圈进行的(条件J1), 在该示例中磁性片43C、 83C附着来覆盖平面线圏的平面部分和壳体或类似 物的壁表面部分，如图8和图9所示。而且，测量是针对示例的非接触电力 传输线圈进行的(条件J2)，在该示例中比平面线圈的平面部分更大的磁性 片46B、 86B仅仅附着到平面部分。然后比较这些结果。而且，图12是比 较图8和图9的示例的非接触电力传输线圈(条件Jl )以及图6和图7的示例的非接触电力传输线圈(条件J2)的电力传输效率和输出电流的图。
在图IO示出的特性比较测量电路中，由AC适配器160提供的DC电源 经由连接器171提供给初级电路161。初级电路161的控制电路172使用由 连接器171提供的电源以测量参考频率产生用于初级线圈173电源的AC电 压。另一方面，在次级电路162中，来自初级线圈173的AC电压在次级线 圏174中感应AC电压，并且该AC电压在整流电^各175中转换成DC电压。 DC电压通过控制电路并且被发送至连接于负载179的电流表178和电压表 177。使用该特性比较测量电路，获得的输出电压和输出电流特性比较结果 在如图11和图12示出。
也就是，根据图11和图12，在磁性片被附着到平面线圈的情况下，当 附着磁性片43C、 83C以覆盖平面线圈的平面部分和壳体或类似物的壁表面 部分的整体时，对于传输效率获得优选的结果。也就是，当磁性片43C、 83C 也存在于平面线圈的侧表面部分的附近时，可以获得这种优选结果。然而， 即使在如图8和图9所示其中磁性片43C、 83C附着来覆盖壳体或其它壁表 面部分以及平面线圈的平面部分的结构中，^磁性片43C、 83C没有紧密地附 着于平面线圈的侧表面部分，并且存在一定间隙。因此，卩磁路形成的效率相 关于间隙的程度而降低。
因此，在根据实施方式的非接触电力传输线圈中，^兹性溶液被施加在平 面线圈的侧表面部分和平面部分上。例如，铁氧体粉末或者其它磁性金属粉 末或类似物被混入粘结溶剂，其中橡胶或环氧树脂被溶解于挥发溶剂以获得 磁性溶液。因此，如图13和图14所示，形成的-兹性层45、 85不仅完全紧 密地附着于平面线圈的平面部分，而且紧密附着于侧表面部分。
图13是支座1的线圈(终端安装基座)附近的部分以及本实施方式的 移动电话单元2的线圈附近的部分的横截面示意图。在移动电话单元中，非 接触电力传输线圈21被附着于电池盖的壁25上，磁性层45施加于平面线 圈的平面部分和侧表面部分，该平面线圈由为单股线或绞合线的电线40缠 绕成螺旋形状而形成的。在支座1中，非接触电力传输线圈IO被附着到壳 体壁13上，磁性层85施加于缠绕电线80的平面线圏的平面部分和侧表面 部分。图14以放大的方式示出了图13中由椭圆E4包围的部分，并且还示 了由移动电话单元2和支座1中的两个平面线圈形成的石兹通M的流动。在 图14的示例中，石兹通M的方向以一个方向标出以简化附图；但是，由于在实际电力传输中使用AC电压，石兹通M的方向是交替颠倒的。
才艮据本实施方式，如图13和图14所示，通过在平面线圈的平面部分和
侧表面部分上施加形成了,兹性层。因此，》兹性层不^f又紧密附着于平面线圈的 上表面，而且紧密附着于侧表面部分，而且;兹性层存在来完全紧密地附着到 由于电线绕组产生的平面线圏的凹陷/突起部分。结果，有效形成磁路，并且
形成大量的链接的磁通量。因此，使用如图13和图14中所示的结构的示例，
可以进一步增加非接触电力传输线圏的电力传输效率。
而且，根据本实施方式，通过施加形成》兹性层，石兹性材料更牢固并且更 紧密地附着到电线上，使得不会发生使用粘结片或类似物附着磁性片时发生 的如上所述的磁性片的分离，并且可以稳定电力传输特性。
而且，根据本实施方式，通过施加形成磁性层，使得不再需要使用如上 所述的具有一定厚度和弹性的粘结片。结果，非接触电力传输线圈可以制造 得非常薄。因此，根据本实施方式，提供有这种非接触电力传输线圈的移动
电话单元或类似物的厚度也可得以减小。
此外，根据本实施方式，采用了在其上通过施加形成有磁性层的平面线 圏作为非接触电力传输线圏的单元。因此，如上所述的附着磁性片的工艺可 以不再必需，并且当组装移动电话单元或类似物时例如可以省略步骤而且可 以简化处理。
图15和图16示出了本实施方式的非接触电力传输线圈21的结构示例， 其中，如上述图1的示例一样，通过施加在平面线圏的侧表面部分和平面部 分上形成磁性层，该平面线圈通过将电线40缠绕成螺旋形状形成。在以下 解释的每一实施方式中，主要为安装在移动电话单元2中的非接触电力传输 线圏(次级传输线圈21 )提供示例。
图15的示例示出了本实施方式的非接触电力传输线圈21的横截面示意 图。非接触电力传输线圈21具有平面线圈，在该平面线圈中为单股线或绞 合线的电线40在同 一表面缠绕成螺旋形状。在平面线圏的外部圆周部分38 的电线端部(例如，在绕组端部的电线端部)直接引到外部。在内部圆周部 分37的电线端部44 (例如，在绕组开始的电线端部)越过(或从下穿过) 缠绕成螺旋形状的电线部分并且被引至外部圆周部分38。图16以放大的方 式示出了图15中所示的由椭圓E5包围的部分。在图15和图16中示出的非接触电力传输线圈21中，^f兹性层45通过施 加形成从而至少覆盖平面线圈的侧表面部分以及平面线圈在一侧上的平面 部分的顶部，在该一侧上内部圓周部分37的电线端部44一皮引至外部圓周部 分38。而且，磁性层45还施加于平面线圈的螺旋形电线40的内部圆周部分 37的中心孔部分，并且形成来基本上填充该中心孔部分。此外，在该非接触 电力传输线圈21中，粘结片42或类似物用于将其上没有形成^f兹性层45的 平面部分侧附着到本实施方式的移动电话单元2的电池盖20的内壁表面上。 而且，尽管未示出，铝等的金属片还可以附着到磁性层45的外部。
根据在图15和图16中示出的非接触电力传输线圈，磁性层45形成来 不仅紧密附着于平面线圏的上表面，而且紧密附着于侧表面部分。而且，磁 性层45存在来完全紧密地粘附到由于电线40缠绕成平面线圏所产生的凹陷 /突起部分。因此，有效地形成了》兹3各，并且形成大量的链-接的石兹通。而且， 由于通过施加形成了磁性层45，所以与其中附着磁性片的情况相比，可以减 少加工步骤，可以简化处理，并且可以稳定特性。
图17至图20示出了实施方式的非接触电力传输线圈21WD的结构示 例。在非接触电力传输线圈21WD中，通过施加在平面线圈的侧表面部分和 平面部分上形成^f兹性层，在平面线圈中电线40缠绕成螺旋形状。而且，电 线40的内部圓周部分37的电线端部(例如，在绕组开始的电线端部)使用 柔性印刷电路板90被引出至外部圓周部分38。图17从正面示意性示出了其 中平面线圈被附着到电路板90上的状态的示意图。图18从正面示意性示出 了电路板卯在其中没有固定平面线圈的状态的示意图。图19示出了本实施 方式的非接触电力传输线圈21WD的横截面示意图。图20以放大的方式示 出了如图19所示的由椭圓E6包围的部分。
如图17至图20所示，使用例如粘结片42将本实施方式的非接触电力 传输线圈21WD的通过缠绕电线40形成的平面线圈的一侧上的平面部分附 着到柔性印刷电路板90的表面上。而且，石兹性层100是通过将磁性溶液施 加到平面线圏的侧表面部分和另一平面部分上形成的。 一磁性层IOO还施加到 在平面线圈的螺旋缠绕电线40的内部圓周部分37的中心孔部分，使得中心 孔部分基本上被填充。而且，尽管未示出，如果需要，铝等的金属片可以附 着到磁性层100的外部。而且，在相对于非接触电力传输线圈21WD被附着的表面侧上，柔性印刷电路板卯的表面使用未示出的粘结片或类似物被附
着到移动电话单元2的电池盖20的内壁表面。
柔性印刷电路板90是非常薄的使用聚酰亚胺树脂或类似物作为基础材 料的片形板。在表面上形成绝缘层，并且此外该电鴻4反板具有基本匹配于平 面线圈的平面部分的形状。在根据本实施方式的柔性印刷电路板90上，表 面绝缘层没有形成在位于平面线圈的内部圓周部分37中的第一线圈连接部 分36上、在位于平面线圈外部圆周38的外部附近中第二线圈连接部分35 上、在第一外部连接端子部分31和在第二外部连接端子部分32上。因此， 柔性印刷电路板90的内部导体暴露于外部。第一线圏连接部分36和第一外 部连接端子部分31经由形成在表面绝缘层下面的第一内部导体图形33电连 接，第二线圈连接部分35和第二外部连接端子部分32经由形成在表面绝缘 层下面的第二内部导体图形34电连接。当平面线圏附着到柔性印刷电路板 90时，在平面线圈的内部圆周部分37中的绕組电线始端电连接至第一线圏 连接部分36。平面线圈的外部圆周部分38的绕组电线末端电连接至第二线 圈连接部分35。在本实施方式中，如图17和图18所示，柔性印刷电路板 卯具有突起部分39，第一外部连接端子部分31和第二外部连接端子部分32 设置在该突起部分39上。然而，突起部分39的形状不限于图17和图18中 示出的示例。
根据上述解释，使用在图17至图20中示出的非接触电力传输线圈 21WD,第一线圈连接部分36和第一外部连接端子部分31经由柔性印刷电 路板90的第一内部导体图形33电连接。第二线圈连接部分35和第二外部 连接端子部分32经由柔性印刷电路板90的第二内部导体图形34电连接。 因此，与如图15中所示的示例相比，非接触电力传输线圏21WD可以制造 得非常薄，在图15的示例中内部圆周部分37的电线端部44被引至越过(或 从下穿过)缠绕成平面线圈的电线部分的外部圆周部分38侧的结构示例。
而且，在图17至图20的非接触电力传输线圈21WD中，^兹性层100通 过施加形成，从而完全紧密地附着于平面线圈的平面部分和侧表面部分以及 平面线圏由于电线40的绕组而导致的凹陷/突起中。因此，在移动电话单元 2充电的过程中在支座1中通过非接触电力传输线圈能有效形成-兹路，并且 形成大量的链接的磁通，使得有效电力传输成为可能的。而且，与其中附着 磁性层的情况相比，由于;兹性层IOO通过施加形成，可以减少加工步骤，可以简化处理，并且可以稳定性能。
图21至图23示出了具有多层结构的非接触电力传输线圈21PD的示意
性结构，其中多个柔性印刷电路板被层叠，且其中每一个电路板中由螺旋形
导体图形形成了平面线圈图形。图21从正面示意性示出了具有多层结构的 柔性印刷电路板形成的非接触电力传输线圈21PD的示意图。图22是该实施 方式的非接触电力传输线圈21PD的横截面示意图，其由柔性印刷电路板形 成并且具有多层结构。图23以放大的方式示出了图22中示出的由椭圓E7 包围的部分。
如图21至图23所示，本实施方式的非接触电力传输线圈21PD具有例 如四层结构。第一层板64a、第二层板64b、第三层板64c和第四层板64d 每个是聚酰亚胺树脂或其它基础材料的片形板，在其上形成了螺旋形状的线 性导体图形60。在作为最上层的第一层板64a的表面上形成表面绝缘层62。 在第一层板64a和第二层板64b之间，形成粘结层和层间绝缘层63a。相似 地，在第二层板64b和第三层板64c之间形成粘结层和层间绝缘层63b，在 第三层板64c和第四层板64d之间形成粘结层和层间绝缘层63c。在多层柔 性印刷电路板的侧表面部分和最下面的第四层板64d的后侧上至少形成绝缘 层65。此外，通过施加类似于如上面所述的^兹性溶液在绝缘层65的外部上 形成^f兹性层101。在本实施方式的非接触电力传输线圈21PD中，通过执行 机加工等开孔，该孔比螺旋形导体图形50中的内部圆周部分57稍微，从而 形成中心孔。？磁性层101还施加于该中心孔部分，形成的这种中心孔部分基 本上被填充。而且，尽管未示出，如果需要还可以将铝等的金属片附着于磁 性层101的外部。而且，表面绝缘层62的表面侧使用粘结片(未示出)被 附着至移动电话单元2的电池盖20的内壁表面。
而且，在本示例的非接触电力传输线圈21PD中，在第一层板64a至第 四层板64d的每一导体图形60的内部圆周部分57中的图形端部(绕组开始 端部)经由第一贯通孔56电连接。在第一层板64a至第四层板64d的每一 导体图形60的外部圆周部分58中的图形端部(绕组结束端部)经由第二贯 通孔55电连接。在每一层中的导体图形60的内部圆周部分57中的第一贯 通孔56电连接至在每一层中的导体图形60的外部圆周部分58中的贯通孔 61。而且，在该非接触电力传输线圈21PD中，例如第四层板64d的第二贯通孔55经由第二内部导体图形54电连接至第二外部连接端子部分52，第四 层板64d的第一贯通孔56经由贯通孔61和第一内部导体部分53电连接至 第一外部连接端子部分51。在本实施方式的情况中，如图21所示，多层结 构的柔性印刷电路板具有突起部分59,以及第一外部连接端子部分51和第 二外部连接端子部分52设置于该突起59之上；但是突起部分59的形状不 限于图21的示例。
如上所解释的，根据图21至图23中所示的实施方式的非接触电力传输 线圈21PD，由多层柔性印刷电路板上的导体图形60形成平面线圈，该柔性 印刷电路板与电线相比非常薄。此外，导体图形60的内部圆周部分57的图 形端部部分经由第一贯通孔56、贯通孔61和第一内部导体图形53连接至第 一外部连接端子部分51。相似地，导体图形60的外部圆周部分58的图形端 部经由第二贯通孔55和第二内部导体图形54连接至第二外部连接端子部分 52,使得该非接触电力传输线圈21PD可以制造得非常薄。
如上所解释的，使用图21至图23中所示的本实施方式的非接触电力传 输线圈21PD，在多层柔性印刷电路板上的导体图形60用于形成与电线相比 非常的薄的平面线圈。在平面线圈的每一导体图形60的内部圆周部分57中 图形端部(绕组开始图形端部)经由贯通孔61和第一内部导体图形53电连 接至第一贯通孔56和第一外部连接端子部分51。相似地，平面线圈的每一 导体图形的外部圓周部分58中的图形端部(绕组结束图形端部)经由第二 内部导体图形54电连接至第二贯通孔55和第二外部连接端子部分52。因此， 不存在如上述图1和图2所示的电线重叠部分，并且因此可以将非接触电力 传输线圈21PD制造得非常薄。
而且，在图21至图23所示的非接触电力传输线圈21PD中J兹性层101 通过施加形成，从而完全紧密附着于平面线圈图形的侧表面部分和平面部 分。因此，在移动电话单元2充电的过程中通过支座1的非接触电力传输线 圈有效形成磁路，形成的链接的磁通的量很大，高效电力传输成为可能的。
在使用上述图15至图20解释的非接触电力传输线圈21、 21WD中，形 成磁性层45、 100从而基本上填充通过缠绕电线40形成的平面线圈的内部 圆周部分37中的中心孔部分。在使用图21至图23解释的实施方式的非接 触电力传输线圈21PD中，形成磁性层101从而基本上填充多层柔性印刷电路板的平面线圈的内部圆周部分57中敞开的中心孔部分。因此，使用这些 实施方式的每一个的非接触电力传输线圈，磁通可以被中心孔部分中的磁性 层集中，从而可以有效形成磁路，形成大量的链接的磁通，使得有效电力传 输变成可能的。
因此，如上所述，为了有效形成》兹路，期望形成^f兹性层从而基本上完全 填充中心孔部分。然而，在施加,兹性层时，当在夹具中固定平面线圈时中心 孔部分可以用作用于定位的孔。而且，当将非接触电力传输线圈包含在移动 电话单元或类似物中时中心孔部分可以用于定位。在那些情况中，仅仅一部 分中心孔部分可以填充有^t性层(在平面线圈厚度方向的中间)，没有使用 ,兹性层完全填充中心孔部分。
图24和图25示出了非接触电力传输线圈的示意性结构，其中磁性层101 形成在中心孔部分的一部分中，其中该中心孔部分敞开在多层柔性印刷电路 板平面线圈中。图24是本示例的非接触电力传输线圈的横截面示意图。图 25以放大的方式示出了在图24中示出的由椭圆E8包围的部分。
在下文中，解释磁性层形成装置的结构以及用于该磁性层形成装置的磁 性层形成工艺，该^磁性层形成装置通过如上所述施加^t性溶液到平面线圈的 侧表面部分和平面部分上形成磁性层。在以下解释中，描述了这样的示例， 其中当施加磁性溶液至缠绕电线40成螺旋形状而形成的平面线圈时，使用 该^磁性层形成装置和该^磁性层形成步骤。
图26至图34示出了磁性层形成装置120的主要部分的示意性结构以及 磁性层形成工艺，其中通过注入磁性溶液，可以在平面线圈的侧表面上和平 面部分上形成磁性层。图26和图28至图33是从侧面看的磁性层形成装置 120的横截面示意图。图27是从安装平面线圈的侧面看的^l性层形成装置 120的主视图。图34示出了其中使用本实施方式的磁性层形成步骤在平面线 圏上形成^f兹性层的状态。多个退出(ejection)销(退出销头122、退出销柱、 退出销孔126)的形状、定位和数量是示例性的，本发明不限于这些示例。
如图26至图33所示，平面线圈安装部分121具有底部表面部分和内壁 部分127，并且形成为基本上圓柱形的凹陷，该凹陷的预定深度比平面线圈 的厚度大。在底部表面部分，在设置平面线圈时，安装平面线圈的一个平面 部分，该平面线圈通过以螺旋形状缠绕电线40形成。壁部分127具有基本上与平面线圈的外圆周形状相似的形状，但是具有比平面线圈的外部圆周部
分38的直径长预定长度的直径。而且，在平面线圈安装部分121中预定的
长度是由磁性层的厚度确定的值，该磁性层是由施加至平面线圈的外部圆周
38上的电线40的外部圓周部分(平面线圏的侧表面部分)获得的。该预定 深度是由磁性层的厚度确定的值，该磁性层施加在平面线圈的平面部分中的 电线40上。在平面线圈安装部分121的圆柱形凹陷的底部表面的中央部分 提供有圆柱形突起部分124。圆柱形突起部分124确定了平面线圈安装位置， 并且具有当安装平面线圈时直径基本上紧密接触平面线圈的内部圆周部分 37的外部圓周部分124C (具有比内部圓周部分37的直径稍^N、的直径)。 此外，圓柱形突起部分124比平面线圈的厚度低预定厚度。在该平面线圈安 装部分121中该预定厚度是由磁性层的厚度确定的，该磁性层施加来填充平 面线圈的内部圆周部分37。而且，在平面线圈安装部分121的内壁部分127 附近的底部表面部分中形成圓形突起部分125。圆形突起部分125确定平面 线圈安装位置。圆形突起部分125比平面线圈厚度低预定厚度，并且具有弯 曲形状，使得当加载平面线圈时，在平面线圈的外部圆周38的侧面上的电 线40基本上从与底部表面部分接触的圓形接触位置至电线40的外部圆周部 分，也就是说，至平面线圈的外部圆周部分38的端部紧密接触。平面线圈 安装部分121中的预定厚度是确定在平面线圈的外部圓周38的侧面上从施 加于平面线圈的平面部分的磁性层的平面位置的磁性层高度的值。
而且，多个退出销部分提供在平面线圈安装部分121的底部表面部分中。 多个退出销的每一个具有退出销头122、退出销柱123和退出销孔126。
退出销孔126是例如圆柱形，并且形成为使得从平面线圈安装部分121 的底部表面部分贯穿至磁性层形成装置120的底部部分。退出销头122具有 比平面线圈安装部分121的底部表面部分中的退出销孔126的直径稍微小的 直径，并且是具有外部圆周的圆柱形，该外部圓周相对于退出销孔126的内 壁滑动。在如图26和其它图中所示的示例的情况中，使得退出销孔126的 圓柱形的直径与从平面线圈安装部分121的底部表面部分至磁性层形成装置 120的底部部分相同的直径。然而，在比其中退出销头122匹配平面线圈安 装部分121的底部部分的部分更低的侧面上(石兹性层形成装置120的底部侧) 的直径，可以比退出销头122的外部圆周直径更小(并且可以比退出销柱123 的直径更大)。因此，设置成使得退出销头122的头平面部分基本上与平面线圏安装部分121的底部表面平面位置相同的平面是可能的，并且可以防止
退出销头122落入磁性层形成装置120的底部侧中。退出销柱123由柱形元 件形成，使得一端固定至退出销头122的后表面(该表面与平面线圏安装部 分121的底部表面部分的侧面相对)，另一端形成为从>磁性层形成装置120 的底部突起。在本实施方式的磁性层形成装置120中，如果需要，使用退出 机构(未示出)，退出销柱123的另一端能够将退出销柱123挤压入平面线 圈安装部分121的侧面。
在本实施方式的磁性层形成装置120中，具有如上所述的结构，当磁性 溶液施加到将电线40缠绕成螺旋形状形成的平面线圈以形成^f兹性层时，以 下的步骤作为第一步骤执行。定位各个退出销头122的头平面位置从而与如 图28和图29所示的平面线圈安装部分121的底部表面平面位置基本上在相 同的平面上。在这种情况中，平面线圈的内部圆周部分37安装成基本上紧 密接触平面线圈安装部分121的圆柱形突起部分124的外部圆周部分124C。 而且，平面线圈的外部圓周部分38安装成基本上紧密接触平面线圏安装部 分121的圆柱形突起部分125的弯曲形状。
接着，在第二步骤中，如图30和图31所示，^兹性溶液注入机构在平面 线圏被安装的状态下被设置在平面线圈安装部分121的孔上方。在该第二步 骤中，当在平面线圈安装部分121的孔之上移动^兹性溶液注入机构130时， 预定量的磁性溶液131被注入到平面线圈安装部分121中。在该第二步骤中， 由,兹性溶液注入机构130注入的》兹性溶液131的预定量是确定压缩成形步骤 和干燥步骤之后在平面线圈上的磁性层的厚度的量，这样步骤是后来的步骤。
接着，作为第三步骤，如图32和图33所示，使用压缩成形机构l32， 在平面线圈安装部分121中的^兹性溶液131被压缩成形，直至在平面线圈安 装部分121中磁性溶液131达到距离平面线圈安装部分121的底部表面的预 定高度(厚度)。压缩成形机构132形成为例如圆柱形，并且具有直径比平 面线圏安装部分121的内壁部分127的直径稍微更小的外部圓周。该外部圓 周沿着平面线圈安装部分121的内壁部分127的壁表面滑动。在第三步骤中， 在通过压缩成形机构132压缩成形之后磁性溶液131的预定高度(厚度)是 确定在干燥步骤之后在平面线圈上的磁性层的厚度的量，该干燥步骤是之后 的步骤。然后，当压缩成形为预定高度完成时，压缩成形机构132被移去，并且之后退出机构(未示出)用于朝向平面线圈安装部分121的侧面挤压退
出销柱123的另一端。结果，在其中已经施加压缩成形磁性溶液131的状态 中，平面线圈被从平面线圈安装部分121中移去。
接着，已经被移去的平面线圈被送至干燥步骤，这是第四步骤。在该干 燥步骤中，在施加到平面线圈的状态中磁性溶液131被干燥机构133干燥。 通过干燥，在磁性溶液中的挥发物质蒸发，使得铁氧体粉末或其它磁性金属 粉末以紧密接触平面线圈的状态保留，形成磁性层100。
在如图26至图34所示的示例中，解释了使用磁性溶液注入机构130以 注入磁性溶液并且形成磁性层的装置和步骤。然而，如图35和图36所示， 根据本发明的实施方式的》兹性溶液形成装置可以使用筛(screen)施加法以 施加》兹性溶液，并且在平面线圈的侧面表面部分和平面部分上形成》兹性层。 图35和图36是从侧面看的磁性层形成装置120的横截面示意图。
在通过这种筛施加法形成磁性层的情况中，第一步骤、第三步骤和第四 步骤与上述的那些步骤相似，从而这些步骤的附图和解释被忽略。特别地， 将平面线圏安装到平面线圈安装部分121中，使用压缩成形机构132在平面 线圈安装部分121中将磁性溶液的压缩成形之后移去线圈，以及在被施加到 已移去的平面线圈的状态中干燥磁性溶液以在沉积的状态中形成磁性层，在 此不再描述。
当使用筛施加法时形成磁性层时，作为第二步骤，多孔筛135、磁性溶 液配送器136和刀片机构137在安装平面线圈的状态下设置在平面线圈安装 部分121的孔之上，如图35和图36所示。多孔筛135是片形器具，其中开 设有大量微孔，并且设置成覆盖平面线圈安装部分121的孔。在该第二步骤 中，磁性溶液由磁性溶液配送器136配送到覆盖平面线圈安装部分121的多 孔筛135上。而且，在该第二步骤中，刀片机构137在多孔筛135上移动， 从而使得已经由磁性溶液配送器136配送到多孔筛135上的磁性溶液被挤压 入多孔筛135的微孔中，并且从微孔中落至平面线圈安装部分121中。因此， 已经通过多孔筛135的微孔的磁性溶液被均匀地注入到平面线圈安装部分 121中。在本第二步骤之后，执行上述的第三步骤。
在磁性溶液注入的上述方法的情况中，磁性溶液通过磁性溶液注入机构 130注入，使得形成在平面线圈上的磁性层中发生浓度不均匀分布。然而，可以使得装置结构和工艺非常简单，并且作为磁性溶液中的磁性粉末，可以 使用具有大粒子直径的磁性粉末，这是提高相对磁导率非常有效的途径。
在另一方面，当采用上述筛施加法时，会增加装置的复杂性和需要的步 骤，此外，还有对通过筛的磁性粒子尺寸范围以及在磁性溶液施加时粘度的 限制。然而，在形成在平面线圈上的磁性层中不容易发生浓度不均匀分布， 可以形成均匀磁性层，从而在稍微低的相对磁导率可接收时，这种方法是十 分有用的。
图37至图39示出了在平面线圈之间的桥连接^f兹路与输出电压和传输效
率之间的关系，该输出电压和传输效率是在确定本实施方式中的磁性层的相
对磁导率的值时测量的。在图37至图39中虛线BR描述了对于桥连接磁路 输出电压随输出电流特性变化；点-点-虛线OV描述了在输出电压中的变化； 以及在图中点-虚线EF描述了传输效率特性。图37示出了磁性层的磁导率 是30的示例；图38示出了磁性层的磁导率是50的示例；图39示出了磁性 层的^f兹导率是70的示例。
大约4.5V至5.5V的输出电压和大约0.4A至0.6A的输出电流，并且可以使 用具有高磁导率的磁性层。因此，在该实施方式中，基于图37至图39的特 性曲线，以及基于移动电话单元和支座之间非接触电力传输所需要的输出电 压和输出电流，调整磁性材料相对于粘结溶剂的浓度。特别地，作为上述磁 性层形成装置和磁性层形成步骤中使用的磁性溶液，使用这种磁性溶液使得 磁性层在平面线圈上形成之后的相对磁导率是50或更高。
上述实施方式的解释是本发明的示例。因此，本发明不限于上述实施方 式，并且当然可以根据设计和其它需要进行各种修改，只要不背离本发明的 技术要点。
在上述实施方式中，移动电话单元2的示例针对减少非接触电力传输线 圈的厚度进行了解释；但是，本发明还可以应用于支座1。此外，在这些实 施方式中，非接触电力传输线圈具有仅传输电力或接收电力的功能；但是本 发明可以应用于同时提供有电力传输和电力接收的功能的非接触电力传输线圈。
而且，在这些实施方式中，以其中移动电话单元2和支座1是组合的方 式解释了示例。然而，本发明不限于这样的组合，例如用于PDA(个人数字助理)或各种其它便携式终端与支座的组合中使用的平面线圏，以及用于非 接触IC卡及其读/写器等都是可以的。
本领域技术人员应该理解根据设计需要和其它因素可以进行各种修改、 组合、再组合以及改变，均在由权利要求及其等同特征所确定的范围内。
权利要求
1、一种非接触电力传输线圈，包括平面线圈，通过基本上在单一平面中以螺旋形状缠绕线性导体形成；以及磁性层，通过施加液态磁性溶液从而覆盖所述平面线圈的一个平面部分以及所述平面线圈的侧面部分而形成，在所述磁性溶液中磁性粒子与粘结溶剂混合。
2、 根据权利要求1的非接触电力传输线圈，其中，所述平面线圈通过基本上在同 一平面中以螺旋形状缠绕线性导体形成， 所述线性导体包括单股线或绞合线。
3、 根据权利要求2的非接触电力传输线圈，还包括 柔性印刷电路板，在所迷柔性印刷电路板上形成有第一和第二外部连接端子部分、连接到缠绕成螺旋形状的所述线性导体的内缘侧端部的第一接触 部分、连接到缠绕成螺旋形状的所述线性导体的外缘侧端部的第二接触部 分、连接所述第一接触部分和所述第一外部连接端子部分的第 一导体图形、 以及连接所述第二接触部分和所述第二外部连接端子部分的第二导体图形， 其中所述平面线圏的另一平面部分附着到所述柔性印刷电路板的表面上。
4、 根据权利要求1的非接触电力传输线圈，其中所述平面线圈具有多个层叠的柔性印刷电路板、第一贯通孔和第二 贯通孔，在所述柔性印刷电路板的每一个上形成螺旋形状的导体图形，并且 这些柔性印刷电路板形成为与所述螺旋形状的导体图形的外部圆周形状基 本上匹配的形状，所述第一贯通孔电连接层叠的柔性印刷电路板的每一层的 导体图形的内缘图形端部，以及所述第二贯通孔电连接层叠的柔性印刷电路 板的每一层的导体图形的外缘图形端部，以及其中在所述柔性印刷电路板的多个层中的一个柔性印刷电路板层具有 第一和第二外部连接端子部分、第一导体图形以及第二导体图形，所述第一 导体图形电连接所述第一贯通孔和所述第一外部连接端子部分，以及所述第 二导体图形电连接所述第二贯通孔和所述第二外部连接端子部分。
5、 根据权利要求1的非接触电力传输线圈，其中，所述平面线圈具有在缠绕成螺旋形状的线性导体的内缘部分的中心孔 以及》兹性层，所述》兹性层通过施加所述;兹性溶液以填充所述平面线圈的中心 孔而形成。
6、 一种便携式终端，包括非接触电力传输线圈，具有可充电电池、通过基本上在同一平面中以螺 旋形状缠绕线性导体形成的平面线圏、以及;兹性层，所述》兹性层通过施加液 态/磁性溶液从而覆盖所述平面线圈的一个平面部分和所述平面线圏的侧面 部分而形成，在所述液态;兹性溶液中^兹性粒子与粘结溶剂混合；以及充电控制电路，进行控制以使用经由所述非接触电力传输线圈接收的电 力而为可充电电池充电。
7、 根据权利要求6的非接触电力传输线圈，其中，所述非接触电力传输线圈的平面线圈通过基本上在同 一平面中以螺旋 形状缠绕线性导体形成，所述线性导体包括单股线或绞合线。
8、 根据权利要求7的便携式终端，其中所述非接触电力传输线圓具有柔性印刷电路板，在所述柔性印刷电 路板上形成有第一和第二外部i4接端子部分、连接到缠绕成螺旋形状的所述 线性导体的内缘侧端部的第一接触部分、连接到缠绕成螺旋形状的所述线性 导体的外缘侧端部的第二接触部分、连接所述第一接触部分和所述第一外部 连接端子部分的第一导体图形、以及连接所述第二接触部分和所述第二外部 连接端子部分的第二导体图形，以及其中所述平面线圈的另一平面部分附着到所述柔性印刷电路板的表面上。
9、 根据权利要求6的便携式终端，其中所述非接触电力传输线圈的平面线圈具有多个层叠的柔性印刷电 路板、第一贯通孔和第二贯通孔，在所述柔性印刷电路板的每一个上形成螺 旋形状的导体图形，并且这些柔性印刷电路板形成为与所述螺旋形状的导体 图形的外部圓周形状基本上匹配的形状，所述第 一贯通孔电连接层叠的柔性 印刷电路板的每一层的导体图形的内缘图形端部，以及所述第二贯通孔电连 接层叠的柔性印刷电路板的每一层的导体图形的外缘图形端部，以及其中在所述柔性印刷电路板的多个层中的一个柔性印刷电路板层具有 第一和第二外部连接端子部分、第一导体图形以及第二导体图形，所述第一导体图形电连接所述第一贯通孔和所述第一外部连接端子部分，以及所述第 二导体图形电连接所述第二贯通孔和所述第二外部连接端子部分。
10、 根据权利要求6的便携式终端，其中所述非接触电力传输线圈的平面线圈具有在缠绕成螺旋形状的线性导 体的内缘部分的中心孔以及》兹性层，所述^兹性层通过施加所述^兹性溶液以填 充所述平面线圏的中心孔而形成。
11、 一种终端充电装置，包括终端安装基座，在所述终端安装基座上安装包括可充电电池的预定便携 式终端；非接触电力传输线圈，具有通过基本上在同 一平面中以螺旋形状缠绕线 性导体形成的平面线圏以及磁性层，以及使用电磁感应以非接触方式通过安 装在所述预定便携式终端中的线圈对所述便携式终端的可充电电池进行充 电，所述磁性层通过施加液态磁性溶液从而覆盖所述平面线圈的一个平面部 分和所述平面线圈的侧面部分而形成，在所述液态;兹性溶液中》兹性粒子与粘 结溶剂混合；以及电源控制单元，控制对所述非接触电力传输线圈的电源供给。
12、 根据权利要求11的终端充电装置，其中所述非接触电力传输线圈的平面线圈通过基本上在同 一平面中以螺旋 形状缠绕线性导体形成，所述线性导体包括单股线或绞合线。
13、 根据权利要求12的终端充电装置，其中所述非接触电力传输线圈具有柔性印刷电路板，在所述柔性印刷电 路板上形成有第 一和第二外部连接端子部分、连接到缠绕成螺旋形状的所述 线性导体的内缘侧端部的第一接触部分、连接到缠绕成螺旋形状的所述线性 导体的外缘侧端部的第二接触部分、连接所述第一接触部分和所述第一外部 连接端子部分的第一导体图形、以及连接所述第二接触部分和所述第二外部 连接端子部分的第二导体图形，以及其中所述平面线圈的另一平面部分附着到所述柔性印刷电路板的表面上。
14、 根据权利要求11的终端充电装置，其中所述非接触电力传输线圈的平面线圈具有多个层叠的柔性印刷电 路板、第一贯通孔和第二贯通孔，在所述柔性印刷电路板的每一个上形成螺旋形状的导体图形，并且这些柔性印刷电路板形成为与所述螺旋形状的导体 图形的外部圆周形状基本上匹配的形状，所述第 一贯通孔电连接层叠的柔性 印刷电路板的每一层的导体图形的内缘图形端部，以及所述第二贯通孔电连 接层叠的柔性印刷电路板的每一层的导体图形的外缘图形端部，以及其中在所述柔性印刷电路^^反的多个层中的 一个柔性印刷电路板层具有 第一和第二外部连接端子部分、第一导体图形以及第二导体图形，所述第一 导体图形电连接所述第一贯通孔和所述第一外部连接端子部分，以及所述第 二导体图形电连接所述第二贯通孔和所述第二外部连接端子部分。
15、 根据权利要求11的终端充电装置，其中所述非接触电力传输线圈的平面线圈具有在缠绕成螺旋形状的线性导 体的内缘部分的中心孔以及^f兹性层，所述》兹性层通过施加所述》兹性溶液以填 充所述平面线圈的中心孔而形成。
16、 一种平面线圈磁性层形成装置，包括平面线圈装配部分，具有底部表面部分以及内壁部分，在所述底部表面 部分上设置通过基本上在同一平面中以螺旋形状缠绕线性导体形成的平面 线圈的另 一平面部分侧，所述内壁部分至少比所述平面线圈的外部圆周直径 更大，并且在所述平面线圈装配部分中形成凹陷形状，所述凹陷形状至少比 所述平面线圈的厚度更深；以及^兹性溶液施加部分，在其中所述平面线圈装配到所述平面线圈装配部分 的状态中，通过从所述平面线圈装配部分的孔部施加液态的石兹性溶液，形成 覆盖所述平面线圈的一个平面部分和所述平面线圈的侧面部分的磁性层，在 所述磁性溶液中磁性粒子与粘结溶剂混合。
17、 根据权利要求16的平面线圈磁性层形成装置，还包括 定位突起部分，在所述平面线圏安装部分的底部表面部分，确定所述平面线圈的装配位置。
18、 根据权利要求16的平面线圈磁性层形成装置，还包括 压缩成形机构，执行对由所述^f兹性溶液施加部分施加从而覆盖所述平面线圈的 一个平面部分和所述平面线圈的侧面部分的磁性溶液的压缩。
19、 根据权利要求16的平面线圈磁性层形成装置，还包括 平面线圈退出部分，在所述平面线圈装配部分的底部表面部分上，从所述底部表面侧退出并且移去装配到所述平面线圈装配部分的平面线圈。
20、 根据权利要求19的平面线圈磁性层形成装置，还包括干燥机构，干燥施加在从所述平面线圏安装部分移去的平面线圈上的磁性溶液。
21、 根据权利要求16的平面线圏磁性层形成装置，其中 所述》兹性溶液施加部分具有》兹性溶液注入4几构，所述》兹性溶液注入冲几构^^所述平面线圈安装部分的孔注入所述石兹性溶液。
22、 根据权利要求16的平面线圈磁性层形成装置，其中 所述》兹性溶液施加部分具有敞开有大量微孔的多孔筛、^t性溶液配送器以及刀片机构，所述磁性溶液配送器在设置来覆盖所述平面线圈安装部分的 孔部分的多孔筛上配送磁性液体，以及所述刀片机构在所述多孔筛上移动并 促使配送到所述多孔筛上的磁性溶液被挤压至所述微孔中并且从所述微孔 滴下至所述平面线圈装配部分上。
23、 根据权利要求16的平面线圈磁性层形成装置，其中 所述磁性溶液中磁性粒子和粘结溶剂的浓度是使得相对磁导率为50或更高的浓度。
24、 一种平面线圈》兹性层形成方法，包括以下步骤 装配平面线圈至平面线圈装配部分中，所述平面线圈通过基本上在同一平面中螺旋形状缠绕线性导体形成，所述平面线圈装配部分具有底部表面部 分以及内壁部分，在所述底部表面部分上设置所述平面线圈的一个平面部分 侧，所述内壁部分至少比所述平面线圈的外部圓周直径更大，并且在所述平 面线圏装配部分中形成凹陷形状，所述凹陷形状至少比所述平面线圈的厚度 更深；以及通过4吏用^兹性溶液施加部分，在其中所述平面线圈装配到所述平面线圈 装配部分的状态中，从所述平面线圈安装部分的孔，施加液态磁性溶液，从 而形成覆盖所述平面线圈的一个平面部分和所述平面线圈的侧面部分的磁 性层，在所述液态磁性溶液中磁性粒子与粘结溶剂混合。
25、 根据权利要求24的平面线圈磁性层形成方法，还包括步骤<吏用压缩成形才几构，压缩通过所述^兹性溶液施加部分施加以覆盖所述平 面线圈的一个平面部分和所述平面线圈的侧面部分的》兹性溶液。
26、 根据权利要求24的平面线圈磁性层形成方法，还包括步骤 在具有施加的^兹性溶液的状态中，从所述平面线圈装配部分的底部表面部分侧，使用提供在所述平面线圏装配部分的底部表面部分侧上的平面线圈 退出部分退出和移去所述平面线圏。
27、 根据权利要求26的平面线圈磁性层形成方法，还包括步骤使用干燥机构，干燥施加在从所述平面线圈装配部分移去的平面线圈上 的,兹性溶液。
28、 根据权利要求24的平面线圈磁性层形成方法，其中， 施加磁性溶液的步骤包括如下的步骤，使用磁性溶液注入机构，从所述平面线圏装配部分的孔部注入所述》兹性溶液。
29、 根据权利要求24的平面线圈磁性层形成方法，其中 施加磁性溶液的步骤具有在所述平面线圈装配部分的孔部上方定位其中敞开有大量微孔的多孔 筛的步骤，从磁性溶液配送器将所述^f兹性溶液配送至所述多孔筛中的步骤，以及 在所述多孔筛上方移动刀片机构以促使配送至所述多孔筛上的磁性溶 液被冲齐压入所述孩i孔中并且/人所述孩￡孔滴入至所述平面线圈装配部分中的步骤。
30、 根据权利要求24的平面线圈磁性层形成方法，其中 所述磁性溶液中磁性粒子和,粘结溶剂的浓度是使得相对磁导率为50或更高的浓度。
全文摘要
本发明公开了一种非接触电力传输线圈、便携式终端和终端充电装置，以及公开了平面线圈磁性层的形成方法以及形成装置。非接触电力传输线圈包括平面线圈和磁性层。平面线圈是通过在基本上同一平面上以螺旋形状缠绕线性导体形成的。磁性层是通过施加液态磁性溶液从而覆盖平面线圈的一个平面部分和平面线圈的侧面部分而形成，在该磁性溶液中磁性粒子与粘结溶剂混合。
文档编号H02J17/00GK101304183SQ20081012779
公开日2008年11月12日 申请日期2008年1月9日 优先权日2007年1月9日
发明者上条贵宏, 依田健太郎, 加藤博, 大西幸太, 山崎学, 曾我部治彦, 神干基, 近藤阳一郎, 铃木克哉, 铃木邦治 申请人:索尼爱立信移动通信日本株式会社;精工爱普生株式会社