JPH11176676A - 小型非接触伝送装置 - Google Patents
小型非接触伝送装置Info
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- JPH11176676A JPH11176676A JP9338564A JP33856497A JPH11176676A JP H11176676 A JPH11176676 A JP H11176676A JP 9338564 A JP9338564 A JP 9338564A JP 33856497 A JP33856497 A JP 33856497A JP H11176676 A JPH11176676 A JP H11176676A
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- transmission device
- ferrite
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 伝送部の小型・軽量化・部品点数の削減とを
充分に図り得るべくフェライトコアとコイルと電気回路
基板を一体構成し，更なる小型非接触伝送装置を提供す
ること。 【解決手段】 空隙を介して互いに対向し，一方が入力
又は送信側，他方が出力又は受信側となるコイル１，
２，及び６，７を含み，前記対向するコイル１，２及び
６，７間に生じる電磁誘導作用を利用して信号並びに電
力を伝送する非接触型伝送装置であって，前記コイル
１，２及び６，７は，印刷回路基板の基材としてのフェ
ライトコア２１，３１に配置されている。
充分に図り得るべくフェライトコアとコイルと電気回路
基板を一体構成し，更なる小型非接触伝送装置を提供す
ること。 【解決手段】 空隙を介して互いに対向し，一方が入力
又は送信側，他方が出力又は受信側となるコイル１，
２，及び６，７を含み，前記対向するコイル１，２及び
６，７間に生じる電磁誘導作用を利用して信号並びに電
力を伝送する非接触型伝送装置であって，前記コイル
１，２及び６，７は，印刷回路基板の基材としてのフェ
ライトコア２１，３１に配置されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，コイル間に発生す
る電磁誘導作用により非接触で電力或いは信号，または
両方同時に伝送する小型非接触型伝送装置に関する。
る電磁誘導作用により非接触で電力或いは信号，または
両方同時に伝送する小型非接触型伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来，矩形フェライトコアに巻線を施し
たコイルを，空隙を介して対向し一方が入力側コイル，
他方が出力側コイルに配置し，これら対向するコイル間
に生じる電磁誘導作用を利用して非接触に伝送する伝送
装置が知られている。上記のコイル並びに付随する電子
部品を搭載する専用のＦＰＣ（フレキシブル配線回路基
板）等の電気回路基板を用いて構成している。
たコイルを，空隙を介して対向し一方が入力側コイル，
他方が出力側コイルに配置し，これら対向するコイル間
に生じる電磁誘導作用を利用して非接触に伝送する伝送
装置が知られている。上記のコイル並びに付随する電子
部品を搭載する専用のＦＰＣ（フレキシブル配線回路基
板）等の電気回路基板を用いて構成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，フェラ
イトコアは，インダクタンスを大きくし且つコイルの直
流抵抗を小さくする為，磁束密度（Ｂ）及び透磁率
（μ）が各々大きな材料であるＭｎ−Ｚｎ系のフェライ
トコアを採用していた。従って，コアの電気抵抗値も低
く（１Ω・ｍ程度），コイル並びに付随する電子部品を
コアに直接配置する事が出来ず，柔軟な電気回路基板兼
ねたを絶縁物として使用していた。更に，Ｍｎ−Ｚｎ系
フェライトは，雰囲気（不活性ガス）の炉中でしか焼結
することが出来ず，安価大量に供給出来ない。
イトコアは，インダクタンスを大きくし且つコイルの直
流抵抗を小さくする為，磁束密度（Ｂ）及び透磁率
（μ）が各々大きな材料であるＭｎ−Ｚｎ系のフェライ
トコアを採用していた。従って，コアの電気抵抗値も低
く（１Ω・ｍ程度），コイル並びに付随する電子部品を
コアに直接配置する事が出来ず，柔軟な電気回路基板兼
ねたを絶縁物として使用していた。更に，Ｍｎ−Ｚｎ系
フェライトは，雰囲気（不活性ガス）の炉中でしか焼結
することが出来ず，安価大量に供給出来ない。
【０００４】本発明は，掛かる問題点を解決すべくなさ
れたもので，その技術的課題は，伝送部の小型・軽量化
・部品点数の削減とを充分に図り得るべくフェライトコ
アとコイルと電気回路基板を一体構成し，更なる小型非
接触伝送装置を提供することにある。
れたもので，その技術的課題は，伝送部の小型・軽量化
・部品点数の削減とを充分に図り得るべくフェライトコ
アとコイルと電気回路基板を一体構成し，更なる小型非
接触伝送装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば，空隙を
介して互いに対向し，一方が入力側又は送信側，他方が
出力側又は受信側となるコイルを含み，前記対向するコ
イル間に生じる電磁誘導作用を利用して信号並びに電力
を伝送する非接触型伝送装置であって，前記コイルは，
配線パターンを備えた基板の基材としてのフェライトコ
アに夫々配置されていることを特徴とする小型非接触伝
送装置が得られる。
介して互いに対向し，一方が入力側又は送信側，他方が
出力側又は受信側となるコイルを含み，前記対向するコ
イル間に生じる電磁誘導作用を利用して信号並びに電力
を伝送する非接触型伝送装置であって，前記コイルは，
配線パターンを備えた基板の基材としてのフェライトコ
アに夫々配置されていることを特徴とする小型非接触伝
送装置が得られる。
【０００６】また，本発明によれば，前記小型非接触伝
送装置において，前記対向するコイルは，平面ミアンダ
型コイル或いは平面渦巻型コイルより構成され，夫々の
構成数は少なくとも１個であることを特徴とする小型非
接触伝送装置が得られる。
送装置において，前記対向するコイルは，平面ミアンダ
型コイル或いは平面渦巻型コイルより構成され，夫々の
構成数は少なくとも１個であることを特徴とする小型非
接触伝送装置が得られる。
【０００７】また，本発明によれば，前記いずれかの小
型非接触伝送装置において，前記フェライトコアは，電
気抵抗の高いＮｉ−Ｚｎ系或いはＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フ
ェライトからなるＮｉ系フェライトからなり，前記フェ
ライトコアを前記基板の基材とする事を特徴とする小型
非接触伝送装置が得られる。
型非接触伝送装置において，前記フェライトコアは，電
気抵抗の高いＮｉ−Ｚｎ系或いはＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フ
ェライトからなるＮｉ系フェライトからなり，前記フェ
ライトコアを前記基板の基材とする事を特徴とする小型
非接触伝送装置が得られる。
【０００８】また，本発明によれば，前記いずれかの小
型非接触伝送装置において，前記フェライトコアは，磁
束飽和密度の高いＭｎ−Ｚｎ系フェライトからなり，前
記フェライトコアを前記基板の基材とし，且つ絶緑の為
に前記フェライトコアと前記配線パターンとの間に介在
した絶縁体を備えていることを特徴とする小型非接触伝
送装置が得られる。
型非接触伝送装置において，前記フェライトコアは，磁
束飽和密度の高いＭｎ−Ｚｎ系フェライトからなり，前
記フェライトコアを前記基板の基材とし，且つ絶緑の為
に前記フェライトコアと前記配線パターンとの間に介在
した絶縁体を備えていることを特徴とする小型非接触伝
送装置が得られる。
【０００９】また，本発明によれば，前記いずれかの小
型非接触伝送装置において，前記配線パターンは，入力
側には入力側コイル及び共振コンデンサを搭載する為の
夫々の接続部及び外部接続端子部を備え，出力側は出力
側コイル，共振コンデンサ，整流ダイオード，及び平滑
コンデンサを夫々搭載する為の接続部及び外部接続端子
部を備えていることを特徴とする小型非接触伝送装置が
得られる。
型非接触伝送装置において，前記配線パターンは，入力
側には入力側コイル及び共振コンデンサを搭載する為の
夫々の接続部及び外部接続端子部を備え，出力側は出力
側コイル，共振コンデンサ，整流ダイオード，及び平滑
コンデンサを夫々搭載する為の接続部及び外部接続端子
部を備えていることを特徴とする小型非接触伝送装置が
得られる。
【００１０】また，本発明によれば，前記いずれかの小
型非接触伝送装置において，前記フェライトコアは，Ｎ
ｉ−Ｚｎ系フェライトからなる場合，電気抵抗（ρ）は
１０ｋΩ・ｍ以上であり，Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライ
トからなる場合は，１ＭΩ・ｍ以上であり，飽和磁束密
度（Ｂ）は，３００ｍＴ以上，透磁率（μ）は５００以
上で有り，Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトからなる場合は，電
気抵抗（ρ）は５Ω・ｍ以上であり，飽和磁束密度
（Ｂ）は５００ｍＴ以上であり，透磁率（μ）は２００
０以上であることを特徴とする小型非接触伝送装置が得
られる。
型非接触伝送装置において，前記フェライトコアは，Ｎ
ｉ−Ｚｎ系フェライトからなる場合，電気抵抗（ρ）は
１０ｋΩ・ｍ以上であり，Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライ
トからなる場合は，１ＭΩ・ｍ以上であり，飽和磁束密
度（Ｂ）は，３００ｍＴ以上，透磁率（μ）は５００以
上で有り，Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトからなる場合は，電
気抵抗（ρ）は５Ω・ｍ以上であり，飽和磁束密度
（Ｂ）は５００ｍＴ以上であり，透磁率（μ）は２００
０以上であることを特徴とする小型非接触伝送装置が得
られる。
【００１１】また，本発明によれば，前記いずれかの小
型非接触伝送装置において，前記フェライトコアは，Ｎ
ｉ−Ｚｎ系及びＮｉ一Ｚｎ−Ｃｕ系フェライトのいずれ
かのＮｉ系フェライトからなり，伝送に使用する周波数
が２００ｋＨｚ以上で有ることを特徴とする小型非接触
伝送装置が得られる。
型非接触伝送装置において，前記フェライトコアは，Ｎ
ｉ−Ｚｎ系及びＮｉ一Ｚｎ−Ｃｕ系フェライトのいずれ
かのＮｉ系フェライトからなり，伝送に使用する周波数
が２００ｋＨｚ以上で有ることを特徴とする小型非接触
伝送装置が得られる。
【００１２】また，本発明によれば，前記いずれかの小
型非接触伝送装置において，前記フェライトコアが，Ｍ
ｎ−Ｚｎ系フェライトからなり，伝送に使用する周波数
が２００ｋＨｚ以下で有る事を特徴とする小型非接触伝
送装置が得られる。
型非接触伝送装置において，前記フェライトコアが，Ｍ
ｎ−Ｚｎ系フェライトからなり，伝送に使用する周波数
が２００ｋＨｚ以下で有る事を特徴とする小型非接触伝
送装置が得られる。
【００１３】また，本発明によれば，前記いずれかの小
型非接触伝送装置において，前記フェライトコアの厚さ
が０．１〜５ｍｍの範囲内で有る事を特徴とする小型非
接触伝送装置が得られる。
型非接触伝送装置において，前記フェライトコアの厚さ
が０．１〜５ｍｍの範囲内で有る事を特徴とする小型非
接触伝送装置が得られる。
【００１４】また，本発明によれば，前記いずれかの小
型非接触伝送装置において，伝送に寄与する接点を無く
した方式を用いていることを特徴とする小型非接触伝送
装置が得られる。
型非接触伝送装置において，伝送に寄与する接点を無く
した方式を用いていることを特徴とする小型非接触伝送
装置が得られる。
【００１５】また，本発明によれば，前記いずれかの小
型非接触伝送装置において，前記フェライトコアの夫々
は，一面のコイルを含む電気回路を備え，前記電気回路
の外側部に装着され，前記電気回路から発生する漏れ磁
束を４０％以下に抑制することを特徴とする小型非接触
伝送装置が得られる。
型非接触伝送装置において，前記フェライトコアの夫々
は，一面のコイルを含む電気回路を備え，前記電気回路
の外側部に装着され，前記電気回路から発生する漏れ磁
束を４０％以下に抑制することを特徴とする小型非接触
伝送装置が得られる。
【００１６】また，本発明によれば，前記いずれかの小
型非接触伝送装置において，前記出力側又は受信側コイ
ルを一面に形成したフェライトコアの前記一面に対向す
る他面側に，０〜２ｍｍの空隙を介して充電用部材を配
する構成或いは，前記充電用部材及び前記電気回路の内
の少なくとも前記充電部材と前記フェライトコアとを分
離出来る構成を備えていることを特徴とする小型非接触
伝送装置が得られる。
型非接触伝送装置において，前記出力側又は受信側コイ
ルを一面に形成したフェライトコアの前記一面に対向す
る他面側に，０〜２ｍｍの空隙を介して充電用部材を配
する構成或いは，前記充電用部材及び前記電気回路の内
の少なくとも前記充電部材と前記フェライトコアとを分
離出来る構成を備えていることを特徴とする小型非接触
伝送装置が得られる。
【００１７】さらに，本発明によれば，前記いずれかの
小型非接触伝送装置において，前記コイルの対向間隔で
ある空隙が０〜５ｍｍ（但し，０を含まず）で有る事を
特徴とする小型非接触伝送装置が得られる。
小型非接触伝送装置において，前記コイルの対向間隔で
ある空隙が０〜５ｍｍ（但し，０を含まず）で有る事を
特徴とする小型非接触伝送装置が得られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下に，本発明の実施の形態につ
いて，図面を参照して説明する。
いて，図面を参照して説明する。
【００１９】図１は本発明の実施の形態による小型非接
触伝送装置を示す分解組立斜視図である。図２は図１の
小型非接触伝送装置の回路図である。
触伝送装置を示す分解組立斜視図である。図２は図１の
小型非接触伝送装置の回路図である。
【００２０】図１に示すように，小型非接触伝送装置１
０は，受信部２０と送信部３０とを渦巻コイル１，２及
び渦巻コイル６，７を夫々対向させて配置されている。
０は，受信部２０と送信部３０とを渦巻コイル１，２及
び渦巻コイル６，７を夫々対向させて配置されている。
【００２１】受信部２０は，フェライトコア２１の一面
に絶縁体２２が設けられその上に銅箔からなる配線パタ
ーン２３が施されている。配線パターン２３は，コイル
１，２を夫々搭載するためのコイル接続部２３ａ，２３
ｂ，及び２３ｃ，２３ｄと，共振コンデンサを搭載する
ための共振コンデンサ接続部２３ｅ，２３ｆと，整流・
検波ダイオードを搭載するためのダイオード接続部２３
ｇ，２３ｈと，平滑コンデンサを搭載するための平滑コ
ンデンサ接続部２３ｉ，２３ｊと，外部端子部２３ｋ，
２３ｌとを備えている。
に絶縁体２２が設けられその上に銅箔からなる配線パタ
ーン２３が施されている。配線パターン２３は，コイル
１，２を夫々搭載するためのコイル接続部２３ａ，２３
ｂ，及び２３ｃ，２３ｄと，共振コンデンサを搭載する
ための共振コンデンサ接続部２３ｅ，２３ｆと，整流・
検波ダイオードを搭載するためのダイオード接続部２３
ｇ，２３ｈと，平滑コンデンサを搭載するための平滑コ
ンデンサ接続部２３ｉ，２３ｊと，外部端子部２３ｋ，
２３ｌとを備えている。
【００２２】この絶縁体２２の各パターンの接続部２３
ａ〜２３ｊには，２つの巻線コイル１，２と，共振コン
デンサ３と，整流・検波ダイオード４と，平滑コンデン
サ５が夫々搭載され，配線２３´で示されるように結線
されるような電気回路が構成される。尚，符号１１，１
１は，外部接続端子部であり，符号２３ｋ，２３ｌに示
されるパターンに該当する。
ａ〜２３ｊには，２つの巻線コイル１，２と，共振コン
デンサ３と，整流・検波ダイオード４と，平滑コンデン
サ５が夫々搭載され，配線２３´で示されるように結線
されるような電気回路が構成される。尚，符号１１，１
１は，外部接続端子部であり，符号２３ｋ，２３ｌに示
されるパターンに該当する。
【００２３】また，送信部３０は，フェライトコア３１
の一面に，同様に絶縁体３２を介して配線パターン３３
が設けられている。配線パターン３３には，コイル６，
７を搭載するためのコイル接続部３３ａ，３３ｂ，３３
ｃ，３３ｄと共振コンデンサを搭載するための共振コン
デンサ接続部３３ｅ，３３ｆと，外部接続部３３ｇ，３
３ｈとが形成されている。この配線パターン３３上に渦
巻状のコイル６，７と，共振コンデンサ８が搭載され
て，電気回路が構成される。
の一面に，同様に絶縁体３２を介して配線パターン３３
が設けられている。配線パターン３３には，コイル６，
７を搭載するためのコイル接続部３３ａ，３３ｂ，３３
ｃ，３３ｄと共振コンデンサを搭載するための共振コン
デンサ接続部３３ｅ，３３ｆと，外部接続部３３ｇ，３
３ｈとが形成されている。この配線パターン３３上に渦
巻状のコイル６，７と，共振コンデンサ８が搭載され
て，電気回路が構成される。
【００２４】送信部３０と受信部２０との対向間隔は，
５ｍｍ以下である。
５ｍｍ以下である。
【００２５】尚，この一対のコイル１，２，及び６，７
の夫々は，平面渦巻コイルであるが，平面ミアンダコイ
ルであっても良い。
の夫々は，平面渦巻コイルであるが，平面ミアンダコイ
ルであっても良い。
【００２６】また，フェライトコア２１，３１として
は，厚さ０．１〜５ｍｍで，飽和磁束密度の高いＭｎ−
Ｚｎ系フェライトを用いることができる。このＭｎ−Ｚ
ｎ系フェライトは，電気抵抗（ρ）は，５Ω・ｍ以上で
あり，飽和磁束密度（Ｂ）は５００ｍＴ以上，透磁率
（μ）は２０００以上である。このＭｎ−Ｚｎ系フェラ
イトは，絶縁性が低いので，絶縁体２２，３２を介して
配線パターン２３，３３を施す。あるいは，Ｍｎ−Ｚｎ
系フェライトコアは，予めコアの上に直接絶縁層を塗布
・乾燥させ，その後の印刷工程にて電気回路を絶縁層の
上に形成することもできる。さらに，配線パターンを施
したＦＰＣも用いることができる。また，Ｍｎ−Ｚｎ系
フェライトコアを用いた場合，２００ｋＨｚ以下の周波
数帯域で透磁率（μ）が大きく，伝送周波数は，２００
ｋＨｚ以下が好ましい。
は，厚さ０．１〜５ｍｍで，飽和磁束密度の高いＭｎ−
Ｚｎ系フェライトを用いることができる。このＭｎ−Ｚ
ｎ系フェライトは，電気抵抗（ρ）は，５Ω・ｍ以上で
あり，飽和磁束密度（Ｂ）は５００ｍＴ以上，透磁率
（μ）は２０００以上である。このＭｎ−Ｚｎ系フェラ
イトは，絶縁性が低いので，絶縁体２２，３２を介して
配線パターン２３，３３を施す。あるいは，Ｍｎ−Ｚｎ
系フェライトコアは，予めコアの上に直接絶縁層を塗布
・乾燥させ，その後の印刷工程にて電気回路を絶縁層の
上に形成することもできる。さらに，配線パターンを施
したＦＰＣも用いることができる。また，Ｍｎ−Ｚｎ系
フェライトコアを用いた場合，２００ｋＨｚ以下の周波
数帯域で透磁率（μ）が大きく，伝送周波数は，２００
ｋＨｚ以下が好ましい。
【００２７】また，フェライトコア２１，３１として
は，厚さ０．１〜５ｍｍで，電気抵抗の高いＮｉ−Ｚｎ
系フェライト或いはＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライトを用
いることができる。このＮｉ−Ｚｎ系フェライトは，電
気抵抗（ρ）は１０ｋΩ・ｍ以上，Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系
フェライトの場合は，電気抵抗（ρ）は，１ＭｋΩ・ｍ
以上であり，飽和磁束密度（Ｂ）は３００ｍＴ以上，透
磁率（μ）は５００以上である。これらのＮｉ系フェラ
イトを用いる場合には，配線パターンを直接フェライト
コアの一面に形成し，電気回路を構成することができ
る。従って，Ｎｉ系フェライトコアの上に，直接印刷工
程にて電気回路を形成することもできる。また，Ｎｉ系
フェライトコアを用いた場合は，２００ＫＨｚ以上の周
波数帯で，透磁率（μ）が高いので，伝送周波数は，２
００ＫＨｚ以上が好ましい。
は，厚さ０．１〜５ｍｍで，電気抵抗の高いＮｉ−Ｚｎ
系フェライト或いはＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライトを用
いることができる。このＮｉ−Ｚｎ系フェライトは，電
気抵抗（ρ）は１０ｋΩ・ｍ以上，Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系
フェライトの場合は，電気抵抗（ρ）は，１ＭｋΩ・ｍ
以上であり，飽和磁束密度（Ｂ）は３００ｍＴ以上，透
磁率（μ）は５００以上である。これらのＮｉ系フェラ
イトを用いる場合には，配線パターンを直接フェライト
コアの一面に形成し，電気回路を構成することができ
る。従って，Ｎｉ系フェライトコアの上に，直接印刷工
程にて電気回路を形成することもできる。また，Ｎｉ系
フェライトコアを用いた場合は，２００ＫＨｚ以上の周
波数帯で，透磁率（μ）が高いので，伝送周波数は，２
００ＫＨｚ以上が好ましい。
【００２８】また，フェライトコア２１，３１自体の電
気抵抗が大きいので，コアに直接電気回路を印刷塗布形
成する。此のフェライトコア２１，３１の上にコイル
１，２及び６，７を配置する。これらの小型非接触触伝
送装置で用いるＮｉフェライトコアの厚さは，０．１〜
５．０ｍｍとすることが好ましい又，フェライトコアと
して，Ｎｉフェライトコアを選定した理由は，Ｎｉフェ
ライトコアは電気抵抗が高く（１０ｋΩ・ｍ以上），高
周波特性が優れているからである。更に，Ｎｉフェライ
トコアの厚さを０．１〜５．０ｍｍに限定した理由は，
０．１ｍｍ以上とすると磁束を捕捉する効果が明らかに
認められるが，５．０ｍｍ以上になると，薄型化への効
果が著しく低下する為である。
気抵抗が大きいので，コアに直接電気回路を印刷塗布形
成する。此のフェライトコア２１，３１の上にコイル
１，２及び６，７を配置する。これらの小型非接触触伝
送装置で用いるＮｉフェライトコアの厚さは，０．１〜
５．０ｍｍとすることが好ましい又，フェライトコアと
して，Ｎｉフェライトコアを選定した理由は，Ｎｉフェ
ライトコアは電気抵抗が高く（１０ｋΩ・ｍ以上），高
周波特性が優れているからである。更に，Ｎｉフェライ
トコアの厚さを０．１〜５．０ｍｍに限定した理由は，
０．１ｍｍ以上とすると磁束を捕捉する効果が明らかに
認められるが，５．０ｍｍ以上になると，薄型化への効
果が著しく低下する為である。
【００２９】このようなフェライトコア２１，３１を平
行に対向させ，それらの上に櫛形或いは渦巻状コイル同
志を磁束が同コイル内部を貫通する様に配置されてい
る。
行に対向させ，それらの上に櫛形或いは渦巻状コイル同
志を磁束が同コイル内部を貫通する様に配置されてい
る。
【００３０】図２に示すように，送信部３０の外部接続
端子には，外部信号電源供給用のコンセント１３を備え
た周波数変換回路１２が接続されている。送信部３０と
受信部２０とは，渦巻状のコイル６，７及び渦巻状のコ
イル１，２を介して，電力及び／又は信号の伝送を行
う。尚，外部接続端子部１１，１１には，図示しないス
ーパーキャパシタや２次電池等の充電に関係する充電用
部材が接続される。
端子には，外部信号電源供給用のコンセント１３を備え
た周波数変換回路１２が接続されている。送信部３０と
受信部２０とは，渦巻状のコイル６，７及び渦巻状のコ
イル１，２を介して，電力及び／又は信号の伝送を行
う。尚，外部接続端子部１１，１１には，図示しないス
ーパーキャパシタや２次電池等の充電に関係する充電用
部材が接続される。
【００３１】このような構成の小型非接触伝送装置１０
は，空隙を介して対向するコイル１，２及び６，７間に
生じる電磁誘導作用を利用して非接触に伝送するもの
で，対向するコイル１，２及び６，７は送信用の電気回
路部分及び受信用の電気回路部分に接続されている。
は，空隙を介して対向するコイル１，２及び６，７間に
生じる電磁誘導作用を利用して非接触に伝送するもの
で，対向するコイル１，２及び６，７は送信用の電気回
路部分及び受信用の電気回路部分に接続されている。
【００３２】しかも，少なくとも，受信側の電気回路部
分の外側部にはＮｉ系フェライトコアからなるフェライ
トコア１１，１２が装着されている。このＮｉ系フェラ
イトコアは，磁束漏れを防止する効果がある。
分の外側部にはＮｉ系フェライトコアからなるフェライ
トコア１１，１２が装着されている。このＮｉ系フェラ
イトコアは，磁束漏れを防止する効果がある。
【００３３】このような小型非接触伝送装置１０の場
合，後述する様に伝送効率の向上が顕著になる。例え
ば，対向するコイル６，７が出力側電気回路部分を含む
ものとすれば，その出力側部分にコンデンサを挿入する
構成（図示せず）が挙げられる。因みにコイル１，２の
出力側部分にコンデンサを挿入すると変換効率が向上す
るが，これは，励磁の為に消費される供給電力が低減さ
れる為である。
合，後述する様に伝送効率の向上が顕著になる。例え
ば，対向するコイル６，７が出力側電気回路部分を含む
ものとすれば，その出力側部分にコンデンサを挿入する
構成（図示せず）が挙げられる。因みにコイル１，２の
出力側部分にコンデンサを挿入すると変換効率が向上す
るが，これは，励磁の為に消費される供給電力が低減さ
れる為である。
【００３４】こうした幾つかの小型非接触伝送装置１０
に於いて，受信側のコイル６，７，または送信側及び受
信側のコイル１，２及び６，７の外側にＮｉフェライト
コアを装着する事によって伝送効率が向上とする。その
理由は，コイル１，２及び６，７より発生した磁束がＮ
ｉフェライトコアを集中して通るようになる為，漏れ磁
束の低減を図れ，伝送に寄与するからである。この漏れ
磁束は，約４０％以下である。
に於いて，受信側のコイル６，７，または送信側及び受
信側のコイル１，２及び６，７の外側にＮｉフェライト
コアを装着する事によって伝送効率が向上とする。その
理由は，コイル１，２及び６，７より発生した磁束がＮ
ｉフェライトコアを集中して通るようになる為，漏れ磁
束の低減を図れ，伝送に寄与するからである。この漏れ
磁束は，約４０％以下である。
【００３５】加えて，上記実施の形態において，対向す
るコイル１，２及び６，７を平面渦巻型コイルとした理
由は，複数の空芯コイルが同一面上に密に配列されてい
ると，それに対応して磁束量の増加が生じ，伝送に寄与
する磁束の増加が図れるからである。
るコイル１，２及び６，７を平面渦巻型コイルとした理
由は，複数の空芯コイルが同一面上に密に配列されてい
ると，それに対応して磁束量の増加が生じ，伝送に寄与
する磁束の増加が図れるからである。
【００３６】尚，複数の平面渦巻コイルを接続して複数
の対向する組で平面渦巻コイルを構成した場合，発生す
る磁束を全て同じ方向とする接続方法と，組において隣
接するもの同士の磁束の向きを逆に接続する方法とがあ
る。後者の構成とすると互いに磁束を強め合う上，外部
への磁束漏れが少ないという利点があり，周囲機器への
影響も軽減できる。
の対向する組で平面渦巻コイルを構成した場合，発生す
る磁束を全て同じ方向とする接続方法と，組において隣
接するもの同士の磁束の向きを逆に接続する方法とがあ
る。後者の構成とすると互いに磁束を強め合う上，外部
への磁束漏れが少ないという利点があり，周囲機器への
影響も軽減できる。
【００３７】このような構成で，平面渦巻きコイルを密
着させて配置すると，１次２次間の相互インダクタンス
に加え，隣接しているコイル間の相互インダクタンスが
有効に作用するため，変換効率が顕著に向上させること
ができる。
着させて配置すると，１次２次間の相互インダクタンス
に加え，隣接しているコイル間の相互インダクタンスが
有効に作用するため，変換効率が顕著に向上させること
ができる。
【００３８】
【発明の効果】以上述べた通り，本発明の小型非接触伝
送装置によれば，空隙を介して対向するコイル間に生じ
る電磁誘導作用に対し，コイルの少なくとも出力側部分
の外側に装着したＮｉ系フェライトにより磁束漏れを防
止するようにしているので，伝送効率が顕著に向上され
る。これにより非接触伝送部や対向するコイルの入力側
が信号源に接続される構成の小型非接触伝送装置に於け
る顕著な薄型化が図られ，各分野での有効な応用が期持
される。
送装置によれば，空隙を介して対向するコイル間に生じ
る電磁誘導作用に対し，コイルの少なくとも出力側部分
の外側に装着したＮｉ系フェライトにより磁束漏れを防
止するようにしているので，伝送効率が顕著に向上され
る。これにより非接触伝送部や対向するコイルの入力側
が信号源に接続される構成の小型非接触伝送装置に於け
る顕著な薄型化が図られ，各分野での有効な応用が期持
される。
【００３９】また，本発明によれば，フェライトコア自
体を電気回路基板の基材にする事により高周波特性の改
善や，回路基板等の部品の低減が図れる。
体を電気回路基板の基材にする事により高周波特性の改
善や，回路基板等の部品の低減が図れる。
【図１】本発明の実施の形態による小型非接触伝送装置
を示す分解組立斜視図である。
を示す分解組立斜視図である。
【図２】図１の小型非接触伝送装置の回路図である。
１０ 小型非接触伝送装置 ２０ 受信部 ３０ 送信部 １，２，６，７ コイル ３ 共振コンデンサ ４ 整流・検波ダイオード ５ 平滑コンデンサ ８ 共振コンデンサ １１ 外部接続端子部 ２１ フェライトコア ２３ 配線パターン ２２ 絶縁体 ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ コイル接続部 ２３ｅ，２３ｆ 共振コンデンサ接続部 ２３ｇ，２３ｈ ダイオード接続部 ２３ｉ，２３ｊ 平滑コンデンサ接続部 ２３ｋ，２３ｌ 外部端子部 ２３´ 配線 ３１ フェライトコア ３３ 配線パターン ３２ 絶縁体 ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ コイル接続部 ３３ｅ，３３ｆ 共振コンデンサ接続部 ３３ｇ，３３ｈ 外部接続端子部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｊ 17/00 Ｈ０１Ｆ 1/34 Ａ
Claims (13)
- 【請求項１】 空隙を介して互いに対向し，一方が入力
側又は送信側，他方が出力側又は受信側となるコイルを
含み，前記対向するコイル間に生じる電磁誘導作用を利
用して信号並びに電力を伝送する非接触型伝送装置であ
って，前記コイルは，配線パターンを備えた基板の基材
としてのフェライトコアに夫々配置されていることを特
徴とする小型非接触伝送装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の小型非接触伝送装置にお
いて，前記対向するコイルは，平面ミアンダ型コイル或
いは平面渦巻型コイルより構成され，夫々の構成数は少
なくとも１個であることを特徴とする小型非接触伝送装
置。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の小型非接触伝送装
置において，前記フェライトコアは，電気抵抗の高いＮ
ｉ−Ｚｎ系或いはＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライトからな
るＮｉ系フェライトからなり，前記フェライトコアを前
記基板の基材とする事を特徴とする小型非接触伝送装
置。 - 【請求項４】 請求項１又は２記載の小型非接触伝送装
置において，前記フェライトコアは，磁束飽和密度の高
いＭｎ−Ｚｎ系フェライトからなり，前記フェライトコ
アを前記基板の基材とし，且つ絶緑の為に前記フェライ
トコアと前記配線パターンとの間に介在した絶縁体を備
えていることを特徴とする小型非接触伝送装置。 - 【請求項５】 請求項１乃至４の内のいずれかに記載の
小型非接触伝送装置において，前記配線パターンは，入
力側には入力側コイル及び共振コンデンサを搭載する為
の夫々の接続部及び外部接続端子部を備え，出力側は出
力側コイル，共振コンデンサ，整流ダイオード，及び平
滑コンデンサを夫々搭載する為の接続部及び外部接続端
子部を備えていることを特徴とする小型非接触伝送装
置。 - 【請求項６】 請求項１乃至５の内のいずれかに記載の
小型非接触伝送装置において，前記フェライトコアは，
Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトからなる場合，電気抵抗（ρ）
は１０ｋΩ・ｍ以上であり，Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェラ
イトからなる場合は，１ＭΩ・ｍ以上であり，飽和磁束
密度（Ｂ）は，３００ｍＴ以上，透磁率（μ）は５００
以上で有り，Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトからなる場合は，
電気抵抗（ρ）は５Ω・ｍ以上であり，飽和磁束密度
（Ｂ）は５００ｍＴ以上であり，透磁率（μ）は２００
０以上であることを特徴とする小型非接触伝送装置。 - 【請求項７】 請求項１乃至６の内のいずれかに記載の
小型非接触伝送装置において，前記フェライトコアは，
Ｎｉ−Ｚｎ系及びＮｉ一Ｚｎ−Ｃｕ系フェライトのいず
れかのＮｉ系フェライトからなり，伝送に使用する周波
数が２００ｋＨｚ以上で有ることを特徴とする小型非接
触伝送装置。 - 【請求項８】 請求項１乃至６の内のいずれかに記載の
小型非接触伝送装置において，前記フェライトコアが，
Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトからなり，伝送に使用する周波
数が２００ｋＨｚ以下で有る事を特徴とする小型非接触
伝送装置。 - 【請求項９】 請求項１乃至８の内のいずれかに記載の
小型非接触伝送装置において，前記フェライトコアの厚
さが０．１〜５ｍｍの範囲内で有る事を特徴とする小型
非接触伝送装置。 - 【請求項１０】 請求項１乃至９の内のいずれかに記載
の小型非接触伝送装置において，伝送に寄与する接点を
無くした方式を用いていることを特徴とする小型非接触
伝送装置。 - 【請求項１１】 請求項１乃至１０の内のいずれかに記
載の小型非接触伝送装置において，前記フェライトコア
の夫々は，一面のコイルを含む電気回路を備え，前記電
気回路の外側部に装着され，前記電気回路から発生する
漏れ磁束を４０％以下に抑制することを特徴とする小型
非接触伝送装置。 - 【請求項１２】 請求項１乃至１１の内のいずれかに記
載の小型非接触伝送装置において，前記出力側又は受信
側コイルを一面に形成したフェライトコアの前記一面に
対向する他面側に，０〜２ｍｍの空隙を介して充電用部
材を配する構成或いは，前記充電用部材及び前記電気回
路の内の少なくとも前記充電部材と前記フェライトコア
とを分離出来る構成を備えていることを特徴とする小型
非接触伝送装置。 - 【請求項１３】 請求項１乃至１２の内のいずれかに記
載の小型非接触伝送装置において，前記コイルの対向間
隔である空隙が０〜５ｍｍ（但し，０を含まず）で有る
事を特徴とする小型非接触伝送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9338564A JPH11176676A (ja) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | 小型非接触伝送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9338564A JPH11176676A (ja) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | 小型非接触伝送装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11176676A true JPH11176676A (ja) | 1999-07-02 |
Family
ID=18319372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9338564A Withdrawn JPH11176676A (ja) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | 小型非接触伝送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11176676A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006525661A (ja) * | 2003-05-02 | 2006-11-09 | リンプキン，ジョージ，アラン | エネルギーを負荷及び関連システムへ供給するための装置 |
| JP2010283263A (ja) * | 2009-06-08 | 2010-12-16 | Nec Tokin Corp | 非接触電力伝送装置 |
| JP2011040769A (ja) * | 2002-05-13 | 2011-02-24 | Access Business Group Internatl Llc | 電力を伝送するシステム、電力を伝送する一次ユニット、電力を伝送する方法、電力伝送領域を有する一次ユニット、および、電力伝送システムでの使用のための一次ユニット |
| JP2012161172A (ja) * | 2011-02-01 | 2012-08-23 | Panasonic Corp | 非接触充電モジュール及び非接触充電機器 |
| JP2012160699A (ja) * | 2011-09-22 | 2012-08-23 | Panasonic Corp | 非接触充電モジュール及び非接触充電機器 |
| JP5029605B2 (ja) * | 2006-04-03 | 2012-09-19 | パナソニック株式会社 | アンテナ内蔵半導体メモリモジュール |
| KR101189289B1 (ko) | 2011-06-08 | 2012-10-09 | 엘지이노텍 주식회사 | 무선 전력 송신 장치 |
| JP2013016550A (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-24 | Equos Research Co Ltd | アンテナ |
| US8698350B2 (en) | 2010-10-08 | 2014-04-15 | Panasonic Corporation | Wireless power transmission unit and power generator with the wireless power transmission unit |
| US8729855B2 (en) | 2011-02-01 | 2014-05-20 | Panasonic Corporation | Non-contact charging module and non-contact charger |
| JP2014207458A (ja) * | 2011-04-27 | 2014-10-30 | サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． | 無接点電力伝送装置及びこれを備える電子機器 |
| WO2015064694A1 (ja) | 2013-11-01 | 2015-05-07 | 戸田工業株式会社 | 軟磁性フェライト樹脂組成物、軟磁性フェライト樹脂組成物成型体及び非接触給電システム用電力伝送デバイス |
| CN107148368A (zh) * | 2014-11-05 | 2017-09-08 | 高通股份有限公司 | 用于充电线圈结构中的集成调谐电容器的系统、方法和装置 |
-
1997
- 1997-12-09 JP JP9338564A patent/JPH11176676A/ja not_active Withdrawn
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20160084372A (ko) | 2013-11-01 | 2016-07-13 | 도다 고교 가부시끼가이샤 | 연자성 페라이트 수지 조성물, 연자성 페라이트 수지 조성물 성형체 및 비접촉 급전 시스템용 전력 전송 디바이스 |
| CN107148368A (zh) * | 2014-11-05 | 2017-09-08 | 高通股份有限公司 | 用于充电线圈结构中的集成调谐电容器的系统、方法和装置 |
| JP2018500864A (ja) * | 2014-11-05 | 2018-01-11 | クアルコム，インコーポレイテッド | 充電コイル構造における統合された同調キャパシタのためのシステム、方法、および装置 |
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