电子设备的制作方法
【专利摘要】该电子设备具有：第1框体，内置电子部件；第2框体，具有成为与所述第1框体的共有面的第1面、相对所述第1面具有角度的第2面、以及相对所述第2面具有角度的第3面；以及电力传送用线圈，内置于与所述第2面以及所述第3面的各个相面对的部分中。
【专利说明】电子设备
【技术领域】
[0001 ] 本发明的实施方式涉及使用了无线电力传送的电子设备。
【背景技术】
[0002]随着电子设备的移动化发展，要求电源的轻量化。以往，移动设备那样的电子设备的电源广泛使用锂二次电池等那样的电池，但在需要大容量的电力的电子设备中，电池的重量变大，在可搬性中产生障碍。
[0003]另外，在内置电池的电子设备中，在对电池进行充电时，通常连接电源连接器来传送电力，但电源连接器在小型化中有界限，成为电子设备小型化的瓶颈。进而，电源连接器针对电子设备的每个种类其设计形状不同，没有通用性。
[0004]因此，作为不使用电源连接器而对移动设备供给电力的手法，关注无线电力传送技术。在该无线电力传送技术中，在电子设备框体内，配置由线圈和磁性体构成的受电单元，通过在电子设备框体的附近配置的线圈等送电单元传送电力。
[0005]专利文献1:日本特开2010-239848
【发明内容】
[0006]在具有以往的无线电力传送装置的电子设备中，在设备中内置线圈的情况下使用磁性体，所以存在发生电力损失的课题。
[0007]该实施方式的目的在于提供一种具有无需使用磁性体而能够将线圈内置于设备中的无线电力传送装置的电子设备。
[0008]该实施方式提供一种电子设备，其特征在于，具有:第I框体，内置电子部件；第2框体，具有成为与所述第I框体的共有面的第I面、相对所述第I面具有角度的第2面、以及相对所述第2面具有角度的第3面；以及电力传送用线圈，内置于与所述第2面以及所述第3面的各个相面对的部分中。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是用于说明实施例1的无线电力传送装置的概略图。
[0010]图2是说明电力传送用线圈的变形例的概略图。
[0011]图3是用于说明实施例4的无线电力传送装置的概略图。
[0012]图4是用于说明能够在第2框体中内置的导体部件的变形例的概略图。
[0013]图5是用于说明圆形螺旋天线的概略图。
[0014]图6是用于说明方圆形螺旋天线的概略图。
[0015]图7是用于说明包括电线的电力传送线圈的概略图。
[0016]图8是用于说明向打印机应用该实施方式的情况的结构的概略图。
[0017]图9是用于说明向空气净化器应用该实施方式的情况的结构的概略图。
[0018]图10是用于说明向吸尘器应用该实施方式的情况的结构的概略图。[0019]图11是用于说明向电动汽车应用该实施方式的情况的结构的概略图。
[0020]图12是用于说明未向第2框体内置绝缘体的变形例的概略图。
[0021](符号说明)
[0022]101:电子部件；102:印刷部件；103:第I框体；104:辊纸；105:第2框体；106:第I面；107:第2面；108:第3面；109:电力传送用线圈；110:送电线圈；111:磁力线；201:卷轴；202 --第2面；203 --第2面；301:电子部件；302:第I框体；303:导体部件；304 --第2框体；305:第I面；306:第2面；307:第3面；308:电力传送用线圈；401:阴影的投影平面；402:导体部件的阴影；403:导体部件；404:光源；405:电力传送用线圈；406:电力传送用线圈的面积；501:圆形平面螺旋天线；601:方形平面螺旋天线；701:电子部件；702 --第I框体；703 --第2框体；704 --第I面；705 --第2面；706 --第3面；707:电力传送用线圈；801:电子部件；802:第I框体；803:纸；804:第2框体；805:第I面；806:第2面；807:第3面；808:电力传送用线圈；901:电子部件；902:第I框体；903:过滤器；904:第2框体；905:第I面；906:第2面；907:第3面；908:电力传送用线圈；1001:电子部件；1002 --第I框体；1003:第2框体(灰尘收集部);1004:第I面；1005:第2面；1006:第3面；1007:电力传送用线圈；1101:电子部件；1102:第I框体；1103:第2框体；1104:第I面；1105:第2面；1106:第3面；1107:电力传送用线圈；1201:电子部件；1202:第I框体；1203:第2框体；1204:第I面；1205:第2面；120 6:第3面；1207:电力传送用线圈。
【具体实施方式】
[0023]在以往的无线电力传送技术中，如上所述，将由线圈和磁性体构成的受电单元配置于电子设备的框体内。
[0024]根据该技术，通过在线圈的附近配置磁性体，磁力线的形状变化。在向通过磁力线的形状变化而磁力线变少的场所配置了导体部件的情况下涡电流的发生被抑制。
[0025]在涡电流中发生能量的损失，所以如果涡电流的发生被抑制，则能够提高传送效率。这样，如果使用以往技术，则在将线圈内置于设备中的情况下，如果以使向设备内的有电子部件等导体部件的场所的磁力线变少的方式配置磁性体，则能够高效地传送无线电力。
[0026]但是，在以往的无线电力传送装置中，由于使用磁性体，所以存在发生磁性体所致的损失的课题。另外，存在磁性体的成本和重量增加的课题。特别在内置线圈的设备是以笔记本个人电脑、便携电话为代表的移动设备、以电动汽车、电动摩托车、带电动助力的自行车为代表的移动体的情况下，重量增加的问题变得严重。
[0027]本实施方式的电子设备是为了解决上述以往的问题而完成的，其目的在于提供一种以往困难的无需使用磁性体而能够将线圈内置于设备中的无线电力传送装置。
[0028]本实施方式的电子设备的特征在于，具有--第I框体，内置电子部件;第2框体，具有成为与所述第I框体的共有面的第I面、相对所述第I面具有角度的第2面、以及相对所述第2面具有角度的第3面；以及电力传送用线圈，内置于与所述第2面以及所述第3面的各个相面对的部分中。
[0029]通过设为这样的装置，通过电力传送用线圈控制磁力线的形状，与电子部件的结合变小，能够实现高效无线电力传送。[0030]在所述实施方式的电子设备中，第I框体的第I面、第2面以及第2框体的第3面被配置成相互具有角度地相接，该“具有角度”这样的用语是指:这些面不形成在单一平面上而相接的状态。最优选的样式是2个面正交地相接的状态。
[0031]本实施方式的电子设备通过由配置于该电子设备的框体外的送电线圈形成的磁力线而接受电力，但优选以使该磁力线通过受电侧的多个电力传送用线圈内的方式，配置电力传送用线圈。因此，多个电力传送用线圈优选被配置成这些线圈的中心位于与磁力线相当的圆的圆弧上，磁力线在线圈平面的中心附近正交。
[0032]在所述第I实施方式的电子设备中，优选所述第I面由导体构成，相比于内置于所述第I框体中的所述电子部件的等效导电率，构成所述第I面的导体的导电率更大。由此，进一步抑制在损失比电子部件小的导电率的第I面中向电子部件的一方泄漏的磁力线，减小电子部件和磁力线的结合，而高效传送。
[0033]另外，在所述第I实施方式的电子设备中，所述第I面优选由绝缘体构成。由此，在有向电子部件的一方泄漏的磁力线的情况下，能够减小共有面和磁力线的结合所致的损失。
[0034]进而，在所述实施方式的电子设备中，所述第2面和所述第3面优选分别由绝缘体构成。
[0035]由此，磁力线通过第2面、第3面，但该通过所致的损失变小。
[0036]进而，在所述实施方式的电子设备中，所述电力传送用线圈的卷轴优选相对所述第2面和所述第3面分别成为垂直。
[0037]由此，能够扩大第2框体的内部的空间。
[0038]进而，在所述实施方式的电子设备中，作为配置于电子设备内的导体部件，优选采用具有与在所述电力传送线圈中发送或者接收的频率不同的共振频率的导体部件。
[0039]由此，能够在框体2中内置的部件增加，所以能够实现框体I的小形化。
[0040]进而，在所述实施方式的电子设备中，优选将在从任意的角度照射了光时，在投影平面中形成的影子的面积都小于所述电力传送线圈的面积的导体部件内置于所述第2框体中。
[0041]由此，能够在框体2中内置的部件增加，所以能够实现框体I的小形化。
[0042]进而，在所述实施方式的电子设备中，优选将多个所述导体部件内置于所述第2框体中。
[0043]由此，能够在框体2中内置的部件进一步增加，所以能够使框体I进一步小形化。
[0044]进而，在所述实施方式的电子设备中，所述电力传送线圈优选由自共振线圈构成。
[0045]由此，能够增大电力传送线圈之间的距离，所以线圈的设置场所的自由度增加。
[0046]进而，在所述实施方式的电子设备中，所述电力传送线圈中的一个优选包括与在所述第I框体中内置的所述电子部件连接的电线。
[0047]由此，电力传送线圈相互结合，所以仅将一方的线圈与具有受电电路的电子部件连接即可，能够使电子装置低成本化。
[0048]进而，在所述实施方式的电子设备中，所述电力传送线圈中的一个优选包括与在所述第2框体中内置的所述导体部件连接的电线。
[0049]由此，电力传送线圈相互结合，所以仅将一方的线圈与具有受电电路的导体部件连接即可，能够使电子装置低成本化。
[0050]进而，作为所述实施方式的电子设备的一个例子，举出应用于在所述第2框体中内置了辊纸的便携打印机装置的装置。由此，能够实现向便携打印机的无线电力传送。
[0051]实施例
[0052]以下，参照附图，详细说明该实施方式。
[0053](实施例1)
[0054]说明具有实施例1的无线电力传送装置的电子设备。在实施例1中，以便携打印机为对象。如图1所不，将内置电子部件101和印刷部件102的第I框体103、以及内置棍纸104的第2框体105连结而构成。另外，第2框体具有成为与第I框体的共有面的第I面106。进而，具有相对第I面具有角度的第2面107、以及相对第2面具有角度的第3面108。另外，在与第2面以及第3面的各个相面对的部分中内置电力传送用线圈109。这样，通过构成便携打印机，在向便携打印机内置电力传送用线圈时，无需使用磁性体而能够高效地进行无线电力传送。
[0055]首先，说明各部分，接下来，说明该实施例的效果。
[0056]第I框体103内置电子部件101和印刷部件102。此处，电子部件也可以是用于使印刷部件动作的电池、或者电源电路。另外，也可以是实装了具有从个人电脑等接收印刷数据，并将所接收的印刷数据传递给印刷部件的功能的电子部件的电路基板。另外，也可以是取得印刷数据的照相机、条形码读出器、RFID的读写装置。是任意的电子部件。另外，印刷部件是由打印机头、墨等构成，具有用于印刷的功能的部件。
[0057]第2框体105内置辊纸104。在第I框体的印刷部件中使用该辊纸。此处，辊纸也可以仅为纸。或者，也可以是预先印刷了文字、线等的用纸。或者，也可以成为贴纸状，而能够在印刷之后活用为贴纸。
[0058]该第I框体103和第2框体105连结而构成便携打印机，但在连结时的共有部分中具有第I面106。另外，具备与第I面具有角度的第2面107。进而，具备相对第2面具有角度的第3面108。各个面可以是任意的形状。
[0059]在与第2面以及第3面的各个相面对的部分中内置电力传送用线圈109。电力传送用线圈是线圈状地卷绕了导体的例子。此处，导体是指:即可以仅由I根线构成，也可以将多根线捆束，也可以是将绝缘了的多根线捆束了的绞合线。
[0060]另外，线圈的形状既可以平面状地卷绕，也可以立体地卷绕。另外，也可以是具有圆形、椭圆形、长方形、六边形等任意的外形的卷绕方法。
[0061]另外，电力传送用线圈内置于与第2面和第3面的各个相面对的部分中。
[0062]接下来，说明该实施例的效果。
[0063]设想如图1所示，在便携打印机的下侧有送电线圈110的情况。此处，在送电线圈中，虽然未图示，但连接有高频电源等送电电路。该高频电源输出的高频能量被输入到线圈。如果高频能量被输入到线圈，则在线圈中流过电流，通过该电流在空间中形成磁力线。图1示出该实施例的磁力线。
[0064]在该实施例中，由送电线圈生成的磁力线111通过在第2面中内置的电力传送用线圈，通过在第3面中内置的电力传送用线圈。然后，返回到送电线圈。这样，如果形成了磁力线，则在电力传送用线圈中流过电流，能量被传送。在该实施例中，通过图1所示那样的磁力线进行电力传送。
[0065]此处，成为图1那样的磁力线，所以能够减小向内置电子部件的第I框体的磁力线泄漏。其结果，向具有电子部件的便携打印机也无需使用磁性体而能够进行电力传送。另夕卜，在第2框体中内置的辊纸和磁力线处于同一框体内。但是，在辊纸那样的绝缘体中涡电流的发生少，能够减小传送效率的劣化。
[0066]如以上说明，在该实施例中的便携打印机中，通过在第2框体的第2面和第3面中内置电力传送用线圈，能够控制磁力线的形状，所以即使不使用磁性体也能够高效地进行无线电力传送。
[0067]另外，该实施例不限于上述，能够应用于在第2框体中内置绝缘体部件的各种设备。
[0068](实施例2)
[0069]说明具有实施例2的无线电力传送装置的便携打印机。在该实施例中，用导体构成第I面。另外，相比于在第I框体中内置的电子部件的等效导电率，构成第I面的导体的导电率更大是特征。由此，能够提高传送效率。
[0070]此处，考虑如图1所示那样磁力线未限制于第2框体，而向第I框体泄漏的情况。在该情况下，通过向第I框体泄漏的磁力线，在第I框体中内置的电子部件中发生涡电流，传送效率劣化。因此，用导体构成作为共有面的第I面。如果用导体构成第I面，则通过导体遮挡磁力线，在第I框体中内置的电子部件中的损失被削减。
[0071]但是，在第I面中发生涡电流，所以传送效率劣化。在该实施例中，为了减小在第I面中流过的涡电流所致的损失，使第I面的导电率大于在第I框体中内置的电子部件的等效导电率。此处，在第I框体中内置的电子部件是在第I框体中内置的所有部件。另外，等效导电率是指:在不同的导电率的部件混合存在的情况下，平均化了的导电率。
[0072]在使导体中流过的涡电流的振幅成为同一条件的情况下，导体的导电率与损失成比例。因此，在该实施例中，涡电流流过的导体的导电率大，所以损失小，能够实现高效的无线电力传送。
[0073]如以上说明，在该实施例中，用导体构成作为共有面的第I框体，使该导体的导电率大于在第I框体中内置的电子部件的等效导电率，从而能够改善向第I框体泄漏的磁力线所致的损失，实现高效的无线电力传送。
[0074]另外，等效导电率和共有面的导电率的大小能够如以下那样比较。第1，准备在第I框体中内置的所有电子部件。接下来，进行使用了线圈的无线电力传送，在该期间夹着在第I框体中内置的电子部件而测定传送效率。将该效率设为Il (电子部件)。接下来，测定在线圈之间夹着与在第I框体中内置的电子部件相同的形状且与第I面相同的种类的导体的情况的传送效率。将该效率设为n (导体)。如果n (电子部件)(导体)，则导体的导电率高于电子部件的等效的导电率。
[0075](实施例3)
[0076]说明具有实施例3的无线电力传送装置的便携打印机。在该实施例中，用绝缘体构成第I面。由此，能够提高传送效率。
[0077]与第2实施例同样地，有时磁力线向第I框体泄漏。在该情况下，通过用绝缘体构成第I面，能够削减在第I面中产生的涡电流。其结果，能量的损失被削减，能够实现高效的无线电力传送。
[0078]此处，绝缘体也可以由发泡苯乙烯、塑料等构成。或者，也可以由空气构成。
[0079]这样，在该实施例中，用绝缘体构成了第I面，所以向第I框体泄漏的磁力线在第I面中制作的涡电流被削减，能够实现高效的无线电力传送。
[0080]以下，示出电力传送用线圈的变形例。图2是在与第2面202相面对的部分中内置的电力传送用线圈203。关于该线圈，线圈的卷轴201与第2面202垂直。通过这样配置线圈，能够增大第2框体的内部空间。其结果，能够将更大的辊纸内置于第2框体中。
[0081](实施例4)
[0082]说明实施例4。其特征在于:如图3所示，将具有与在电力传送线圈中发送或者接收的频率不同的共振频率的导体部件303内置于所述第2框体中。能够将这样的导体部件放入到第2框体中，所以能够实现第I框体的小形化。
[0083]在第2框体中有导体部件的情况下，在导体部件中流过涡电流，发生损失。该涡电流在导体部件以电波的波长共振的情况下其影响最大。即，只要是共振的导体以外，则有实用上没有问题的情况。
[0084]虽然是共振的导体的例子，但有例如直线状的棒的长度为二分之一波长的情况。另外，有二分之一波长的整数倍的情况。有平面状的板、且其平面的外周为I波长的情况。另外，有I波长+0.5波长的整数倍的情况。另外，也可以是复杂的形状的情况。此处，波长是指在无线电力传送的传送中使用的频率下的波长。
[0085]如以上说明，能够将这样的导体部件内置于第2框体中。
[0086](变形例)
[0087]以下，说明能够在第2框体中内置的导体部件的变形例。也可以如图4所示，将在从任意的角度使用光源404照射了光时，在投影平面401中形成的影子402的面积都小于电力传送线圈405的面积406的导体部件403内置于第2框体中。
[0088]另外，也可以将共振频率与传送频率不同的导体部件、面积小于电力传送线圈的面积的导体部件组合，并且内置于多个第2框体中。这样，通过在第2框体中内置多个部件，应向第I框体内置的部件变少，能够实现第I框体的小形化。
[0089]以下，说明电力传送线圈的变形例。也可以如图5所示，用成为圆形螺旋天线501的形状的自共振线圈构成。或者，也可以如图6所示，用成为方形螺旋天线601的形状的自共振线圈构成。通过使用这样的自共振线圈，能够延长传送距离，改善电力传送线圈的设置场所的自由度。
[0090]另外，也可以如图7所示，电力传送线圈707中的一个包括与在第I框体702中内置的电子部件701连接的电线708。电力传送线圈相互结合，所以仅将一方的线圈与具有受电电路的电子部件连接即可，能够使电子装置低成本化。
[0091]另外，电力传送线圈中的一个也可以包括与在第2框体中内置的导体部件连接的电线。电力传送线圈相互结合，所以仅将一方的线圈与具有受电电路的导体部件连接即可，能够使电子装置低成本化。
[0092]以下，示出第I框体和第2框体的变形例。图8是打印机的例子。在第I框体802中内置电子部件801，在第2框体804中收纳纸803。
[0093]图9是空气净化器的例子。在第I框体902中内置电子部件901，在第2框体904中内置过滤器903。
[0094]图10是吸尘器的例子。在第I框体1002中内置马达等电子部件1001，第2框体1003是尘土、尘埃等灰尘进入的灰尘收集部。
[0095]图11是电动汽车的例子。在第I框体1102中内置马达等电子部件1101。该电动汽车的车体由树脂构成，能够向内置的线圈进行电力传送。
[0096]图12是在第2框体1203中未内置绝缘体的情况的结构。这样，在什么也没有内置的情况下，效率劣化极其小，能够实现高效的无线电力传送。
[0097]另外，在所述说明中，以电子设备接受电力的情况进行了说明，但相反地在电子设备发送电力的情况下，也能够同样地应用。
[0098]另外，所述实施方式还能够利用于无线电力传送以外的用途。例如，能够通过调制所传送的高频来进行无线通信。在该情况下，作为发送接收的硬件利用无线通信用即可。
[0099]以上，根据分别说明的实施方式，在无线电力传送单元中，能够防止磁性体所致的电力损失，进而实现电子设备的轻量化、低成本化、大电力化、共振频率的控制、线圈的薄型化等。
[0100]另外，本发明不限于所述实施方式，能够在实施阶段在不脱离其要旨的范围内使构成要素变形而具体化。另外，能够通过所述实施方式公开的多个构成要素的适宜的组合，形成各种发明。例如，也可以从实施方式所示的所有构成要素删除几个构成要素。进而，也可以适宜地组合不同的实施方式的构成要素。
[0101]以上，虽然说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式仅为例示，未限定发明的范围。这些实施方式能够通过其他各种方式实施，能够在不脱离发明的要旨的范围内，进行各种省略、置换、变更。这些实施方式、其变形包含于发明的范围、要旨内，同样地包含于权利要求书记载的发明和其均等范围内。
【权利要求】
1.一种电子设备,其特征在于包括: 第I框体，内置电子部件； 第2框体，具有成为与所述第I框体的共有面的第I面、相对所述第I面具有角度的第2面、以及相对所述第2面具有角度的第3面；以及 电力传送用线圈，内置于与所述第2面以及所述第3面的各个相面对的部分中。
2.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于:所述第I面由导体构成，相比于在所述第I框体中内置的所述电子部件的等效导电率，构成所述第I面的导体的导电率更大。
3.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于:所述第I面由绝缘体构成。
4.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于:所述第2面和所述第3面分别由绝缘体构成。
5.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于:所述电力传送用线圈的卷轴相对所述第2面和所述第3面分别垂直。
6.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于:将具有与在所述电力传送线圈中发送或者接收的频率不同的共振频率的导体部件内置于所述第2框体中。
7.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于:将在从任意的角度照射光时，在投影平面中形成的影子的面积比所述电力传送线圈的面积小的导体部件内置于所述第2框体中。
8.根据权利要求7所述的电子装置，其特征在于:将多个所述导体部件内置于所述第2框体中。
9.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于:所述电力传送线圈由自共振线圈构成。
10.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于:所述电力传送线圈中的一个包括与在所述第I框体中内置的所述电子部件连接的电线。
11.根据权利要求6所述的电子装置，其特征在于:所述电力传送线圈中的一个包括与在所述第2框体中内置的所述导体部件连接的电线。
12.根据权利要求1所述的便携打印机装置，其特征在于:在所述第2框体中内置辊纸。
【文档编号】H02J17/00GK103782482SQ201280042147
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年3月23日 优先权日:2011年9月28日
【发明者】大馆纪章, 小川健一郎, 工藤浩喜, 山田亚希子, 司城徹, 庄木裕树, 尾林秀一 申请人:株式会社东芝