JP2003272938A - Non-contact charging device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、送電装置に充電対
象物である電子機器を着脱可能に装着することで、送電
装置から電子機器に対して非接触で充電するための非接
触充電装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-contact charging device for non-contact charging from a power transmitting device to an electronic device by detachably mounting an electronic device which is a charging target to the power transmitting device. It is a thing.
【０００２】[0002]
【従来の技術】非接触充電装置は、たとえば図９に示す
ような構造のものがある。図９に示す従来の非接触充電
装置１０００は、充電用クレードル１００２と電子機器
の一例である携帯電話１００８により構成されている。
このクレードル１００２は、収納凹部１００１を備えて
いる。この収納凹部１００１は、クレードル１００２の
上面の中央において一方向に傾斜して形成されている。
クレードル１００２の内部には、プリント基板１００４
が配置されている。このプリント基板１００４は、電子
部品１００３を組み込んであり、プリント基板１００４
は制御回路部１００５を構成している。コード１００６
は、制御回路部１００５に対してＡＣ電力を供給する。2. Description of the Related Art A contactless charging device has a structure as shown in FIG. 9, for example. A conventional non-contact charging device 1000 shown in FIG. 9 includes a charging cradle 1002 and a mobile phone 1008 which is an example of an electronic device.
The cradle 1002 has a storage recess 1001. The storage recess 1001 is formed so as to be inclined in one direction at the center of the upper surface of the cradle 1002.
Inside the cradle 1002 is a printed circuit board 1004.
Are arranged. This printed circuit board 1004 incorporates an electronic component 1003, and the printed circuit board 1004
Constitutes a control circuit unit 1005. Code 1006
Supplies AC power to the control circuit unit 1005.
【０００３】送電コイル１００７は、制御回路部１００
５に接続されている。送電コイル１００７は、収納凹部
１００１を構成する壁面の一部に対応して配置されてい
る。これに対して携帯電話１００８は、その筐体の内部
に回路部１０１０を備えており、この回路部１０１０は
各種電子部品１００９を組み込んでいる。携帯電話１０
０８の下部は収納凹部１００１に着脱可能に収納され
る。回路部１０１０は、受電コイル１０１１を有してお
り、この受電コイル１０１１は、送電コイル１００７と
対応する携帯電話１００８の筐体の内面側に取り付けら
れている。本明細書でいう非接触充電とは、送電コイル
からの電磁誘導で受電コイルに対して電力を伝送し、た
とえばバッテリやキャパシタといった電子部品に充電す
る方式である。The power transmission coil 1007 is a control circuit unit 100.
Connected to 5. The power transmission coil 1007 is arranged corresponding to a part of the wall surface forming the storage recess 1001. On the other hand, the mobile phone 1008 is provided with a circuit portion 1010 inside its housing, and the circuit portion 1010 incorporates various electronic components 1009. Cell phone 10
The lower part of 08 is removably housed in the housing recess 1001. The circuit portion 1010 has a power receiving coil 1011. The power receiving coil 1011 is attached to the inner surface side of the casing of the mobile phone 1008 corresponding to the power transmitting coil 1007. The non-contact charging as referred to in this specification is a method in which electric power is transmitted to a power receiving coil by electromagnetic induction from a power transmitting coil to charge an electronic component such as a battery or a capacitor.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、この種の従
来の非接触充電装置では次のような問題がある。この種
の非接触充電装置においては、携帯性が望まれているた
め小型化が必須である。しかしながら、非接触充電装置
は従来から製品化されている、電動歯ブラシや携帯用電
話機、ＰＨＳ（パーソナルハンディホンシステム）のみ
ならず、将来はＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔ
ａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）やデジタルスチルカメラ
やミニディスクなどの充電にも利用されることが想定さ
れる。その充電に際しては、従来以上の電力を伝送しな
ければならないため、そのときの送電ロスも大きくな
り、そのまま熱に交換されることになる。However, this type of conventional non-contact charging device has the following problems. In this type of non-contact charging device, portability is desired, so downsizing is essential. However, the contactless charging device is not limited to the electric toothbrush, the mobile phone, the PHS (personal handyphone system) which have been commercialized in the past, and the PDA (Personal digit) in the future.
It is expected that the battery will be used for charging a digital still camera, a digital still camera, a mini disk, and the like. When charging the battery, it is necessary to transfer more power than before, so that the power transmission loss at that time is also large, and the heat is directly exchanged for heat.
【０００５】ここでいう発熱の原因としては、電流値が
大きくなることによる、ジュール熱の増加や渦電流損失
が考えられる。この発熱の問題があったために、これま
でＰＤＡなどへの使用はされてこなかった。The cause of the heat generation here is considered to be an increase in Joule heat and an eddy current loss due to an increase in current value. Due to this problem of heat generation, it has not been used for PDAs or the like so far.
【０００６】また、従来のパワートランジスタなどのパ
ワーデバイスは、必ず発熱のためにヒートシンクやヒー
トスプレッダが直接接続されていたが、ＰＤＡや携帯用
電話機などの小型機器には筐体の小型化の要求のために
そのような部品を入れ込むスペースがなくなってきてい
る。Further, in the conventional power device such as a power transistor, a heat sink or a heat spreader is always directly connected for heat generation, but a small device such as a PDA or a portable telephone is required to have a small housing. Because of that, there is no space to put such parts.
【０００７】これまで、受電コイルと送電コイルの間に
配置される板は導電性を持ってはいけないため、ＡＢＳ
（アクリロニトリルブタジエンスチレン）などのプラス
チックが使用されてきた。しかし、プラスチックの熱伝
導率は０．２〜０．３Ｗ／ｍＫと低く、熱がこもりやす
いという問題を抱えていた。また、受電コイルと送電コ
イルの発熱量が大きい場合、コイル間のプラスチックが
熱変形し、コイル間の寸法が変わってしまうため、電力
伝送効率が下がってしまう恐れがあった。そこで本発明
は上記課題を解消し、送電コイルと受電コイルの温度上
昇を防ぐことが可能であり、小型化が図れ、安定した非
接触充電が可能な非接触充電装置を提供することを目的
としている。Until now, the plate placed between the power-receiving coil and the power-transmitting coil must not be electrically conductive.
Plastics such as (acrylonitrile butadiene styrene) have been used. However, the thermal conductivity of plastics is as low as 0.2 to 0.3 W / mK, and there is a problem in that heat easily accumulates. In addition, when the heat generation amount of the power receiving coil and the power transmitting coil is large, the plastic between the coils is thermally deformed, and the dimension between the coils is changed, which may reduce the power transmission efficiency. Then, this invention solves the above-mentioned subject, it is possible to prevent the temperature rise of the power transmission coil and the power reception coil, it is possible to achieve a miniaturization, and to provide a contactless charging device capable of stable contactless charging. There is.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、送電
装置に充電対象物である電子機器を着脱可能に装着する
ことで、前記送電装置から前記電子機器に対して非接触
で充電するための非接触充電装置であり、前記送電装置
は、前記本体と、前記本体に配置された第１セラミック
ス部材と、前記第１セラミックス部材に設けられている
送電コイルと、を有し、前記電子機器は、筐体と、前記
送電装置に前記電子機器が装着された状態で、前記第１
セラミックス部材に対応する位置の前記筐体の部分に配
置された第２セラミックス部材と、前記第２セラミック
ス部材に設けられて、前記送電コイルからの電磁誘導に
より電力を非接触で受ける受電コイルと、を有している
ことを特徴とする非接触充電装置である。According to a first aspect of the present invention, an electronic device, which is an object to be charged, is detachably attached to a power transmission device so that the power transmission device charges the electronic device in a non-contact manner. And a power transmission coil provided on the first ceramic member, the power transmitting device including: a main body; a first ceramic member disposed on the main body; The device includes the housing, and the electronic device mounted on the power transmission device.
A second ceramics member arranged in a portion of the housing at a position corresponding to the ceramics member; and a power receiving coil provided on the second ceramics member and receiving electric power in a contactless manner by electromagnetic induction from the power transmission coil, It is a non-contact charging device characterized by having.
【０００９】請求項１では、送電装置の第１セラミック
ス部材は、送電装置の本体に配置されている。送電装置
の送電コイルは、第１セラミックス部材に設けられてい
る。電子機器の第２セラミックス部材は、送電装置に電
子機器が装着された状態で、送電装置の第１セラミック
ス部材に対応する位置の筐体部分に配置されている。電
子機器の受電コイルは、第２セラミックス部材に設けら
れており、この受電コイルは送電コイルからの電磁誘導
により電力を非接触で受ける部分である。これにより、
送電装置の送電コイルは、電気絶縁性および高熱伝導性
に優れた第１セラミックス部材を用いるために、送電コ
イルの温度上昇を防ぐことが可能である。同様にして電
子機器の受電コイルは、電気絶縁性および高熱伝導性に
優れた第２セラミックス部材に設けられているので、受
電コイルの温度上昇を防ぐことが可能である。In the first aspect, the first ceramic member of the power transmission device is arranged in the main body of the power transmission device. The power transmission coil of the power transmission device is provided on the first ceramic member. The second ceramic member of the electronic device is arranged in the housing portion at a position corresponding to the first ceramic member of the power transmitting device in a state where the electronic device is mounted on the power transmitting device. The power receiving coil of the electronic device is provided on the second ceramic member, and the power receiving coil is a portion that receives power in a non-contact manner by electromagnetic induction from the power transmitting coil. This allows
Since the power transmission coil of the power transmission device uses the first ceramic member having excellent electrical insulation and high thermal conductivity, it is possible to prevent the temperature increase of the power transmission coil. Similarly, since the power receiving coil of the electronic device is provided on the second ceramic member having excellent electric insulation and high thermal conductivity, it is possible to prevent the temperature of the power receiving coil from rising.
【００１０】請求項２の発明は、請求項１に記載の非接
触充電装置において、前記電子機器は携帯用電子機器で
あり、前記送電装置の前記本体は、前記電子機器の前記
筐体の挿入部分を挿入して保持するための凹部形状の装
着保持部を有し、前記送電装置の前記第１セラミックス
部材と前記送電コイルは、前記装着保持部に位置され、
前記第２セラミックス部材と前記受電コイルは、前記電
子機器の前記筐体の前記挿入部分に位置されている。請
求項２では、電子機器は携帯用電子機器であり、送電装
置の本体の凹部形状の装着保持部は、電子機器の筐体の
挿入部分を挿入して保持する。送電装置の第１セラミッ
クス部材と送電コイルは、装着保持部に位置されてい
る。第２セラミックス部材と受電コイルは、電子機器の
筐体の挿入部分に位置されている。According to a second aspect of the present invention, in the non-contact charging device according to the first aspect, the electronic device is a portable electronic device, and the main body of the power transmission device is inserted into the housing of the electronic device. A mounting holder having a concave shape for inserting and holding a portion, wherein the first ceramic member and the power transmission coil of the power transmission device are located in the mounting holder,
The second ceramic member and the power receiving coil are located in the insertion portion of the housing of the electronic device. In the second aspect, the electronic device is a portable electronic device, and the recessed mounting holding portion of the main body of the power transmission device inserts and holds the insertion portion of the housing of the electronic device. The first ceramics member and the power transmission coil of the power transmission device are located in the mounting holder. The second ceramics member and the power receiving coil are located in the insertion portion of the housing of the electronic device.
【００１１】請求項３の発明は、請求項１に記載の非接
触充電装置において、前記送電装置の前記本体と前記電
子機器の前記筐体は、プラスチックで作られている。請
求項３では、送電装置の本体と電子機器の筐体がいずれ
もプラスチックで作られていたとしても、送電コイルは
第１セラミックス部材に設けられており、受電コイルは
第２セラミックス部材に設けられていることから、上述
したように電気絶縁性および高熱伝導性に優れた第１セ
ラミックス部材および第２セラミックス部材を用いるた
めに、送電コイルおよび受電コイルの温度上昇を防ぐこ
とが可能である。According to a third aspect of the present invention, in the non-contact charging device according to the first aspect, the main body of the power transmitting device and the housing of the electronic device are made of plastic. In claim 3, even if both the main body of the power transmission device and the housing of the electronic device are made of plastic, the power transmission coil is provided on the first ceramic member and the power receiving coil is provided on the second ceramic member. Therefore, as described above, since the first ceramic member and the second ceramic member having excellent electric insulation and high thermal conductivity are used, it is possible to prevent the temperature increase of the power transmission coil and the power reception coil.
【００１２】請求項４の発明は、請求項３に記載の非接
触充電装置において、前記第１セラミックス部材は、前
記送電装置の前記本体の内面側から形成された第１底部
を有する第１取り付け用凹部にはめ込まれて取り付けら
れ前記第１セラミックス部材と前記本体の前記第１底部
とが積層されており、前記第２セラミックス部材は、前
記電子機器の前記筐体の内面側から形成された第２底部
を有する第２取り付け用凹部にはめ込まれて取り付けら
れて前記第２セラミックス部材と前記電子機器の前記第
２底部とが積層されている。According to a fourth aspect of the present invention, in the contactless charging device according to the third aspect, the first ceramic member has a first bottom portion formed from an inner surface side of the main body of the power transmission device. The first ceramic member and the first bottom portion of the main body, which are fitted in and attached to the recess for use, are laminated, and the second ceramic member is formed from the inner surface side of the housing of the electronic device. The second ceramic member and the second bottom portion of the electronic device are stacked by being fitted into the second mounting recess having two bottom portions.
【００１３】請求項４では、第１セラミックス部材は、
送電装置の本体の内面側から形成された第１底部を有す
る第１取り付け用凹部にはめ込まれて取り付けられてい
る。これにより第１セラミックス部材と本体の第１底部
とが積層構造になっている。同様にして第２セラミック
ス部材は、電子機器の筐体の内面側から形成された第２
底部を有する第２取り付け用凹部にはめ込まれて取り付
けられている。これにより第２セラミックス部材と電子
機器の第２底部とが積層されている。従って、第１セラ
ミックス部材とプラスチック製の第１底部とが積層され
ている二層構造になっているので、第１セラミックス部
材を取り付けたとしても耐衝撃性が得られる。同様にし
て第２セラミックス部材とプラスチック製の第２底部と
が積層された二層構造になっているので、耐衝撃性に優
れる。In the present invention, the first ceramic member is
The power transmission device is fitted and mounted in a first mounting recess having a first bottom formed from the inner surface side of the body. As a result, the first ceramic member and the first bottom portion of the main body have a laminated structure. Similarly, the second ceramic member is the second ceramic member formed from the inner surface side of the housing of the electronic device.
It is fitted in and attached to a second mounting recess having a bottom. As a result, the second ceramic member and the second bottom portion of the electronic device are laminated. Therefore, since it has a two-layer structure in which the first ceramic member and the plastic first bottom portion are laminated, impact resistance can be obtained even if the first ceramic member is attached. Similarly, since it has a two-layer structure in which the second ceramic member and the second bottom portion made of plastic are laminated, the impact resistance is excellent.
【００１４】請求項５の発明は、請求項３に記載の非接
触充電装置において、前記第１セラミックス部材は、前
記送電装置の前記本体に形成された第１取り付け用穴部
にはめ込まれて取り付けられ、前記第２セラミックス部
材は、前記電子機器の前記筐体に形成された第２取り付
け用穴部にはめ込まれて取り付けられている。According to a fifth aspect of the present invention, in the contactless charging device according to the third aspect, the first ceramic member is attached by being fitted into a first attaching hole formed in the main body of the power transmitting device. The second ceramic member is fitted and mounted in a second mounting hole formed in the housing of the electronic device.
【００１５】請求項６の発明は、請求項４に記載の非接
触充電装置において、前記送電装置は、前記本体内に配
置されて前記送電コイルが発生する熱を伝える第１熱伝
導部材と、前記本体内に配置されて前記第１熱伝導部材
に熱的に接続されて伝わった前記熱を放熱するヒートシ
ンクと、を有し、前記電子機器は、前記筐体内に配置さ
れて前記受電コイルが発生する熱を伝える第２熱伝導部
材と、前記筐体内に配置されて前記第２熱伝導部材に熱
的に接続されて伝わった前記熱を放熱するヒートスプレ
ッダと、を有する。According to a sixth aspect of the present invention, in the non-contact charging device according to the fourth aspect, the power transmission device is arranged in the main body, and a first heat conduction member for transmitting heat generated by the power transmission coil, A heat sink disposed in the main body to radiate the heat transmitted by being thermally connected to the first heat conducting member, the electronic device is disposed in the housing, and the power receiving coil is It has a 2nd heat conduction member which transmits the generated heat, and a heat spreader which is arranged in the case, is thermally connected to the 2nd heat conduction member, and radiates the heat transmitted.
【００１６】請求項６では、送電装置の第１熱伝導部材
は、本体内に配置されて送電コイルの発生する熱を伝え
る。送電装置のヒートシンクは、本体内に配置されてお
り、このヒートシンクは第１熱伝導部材に熱的に接続さ
れて伝わった熱を放熱する。これにより送電コイルが発
生する熱は、ヒートシンク側に伝えることにより逃がす
ことができる。また電子機器の第２熱伝導部材は筐体内
に配置されて受電コイルが発生する熱を伝える。ヒート
スプレッダは、筐体内に配置されており、このヒートス
プレッダは第２熱伝導部材に熱的に接続されて伝わった
熱を放熱する。これにより、受電コイルが発生する熱
は、第２熱伝導部材を介してヒートスプレッダにより逃
がすことができる。従って、送電コイルの熱と受電コイ
ルの熱は双方とも的確に逃がすことができるので、安定
した非接触充電作業を確保することができる。In the sixth aspect, the first heat conducting member of the power transmission device is arranged in the main body and transfers heat generated by the power transmission coil. The heat sink of the power transmission device is disposed in the main body, and the heat sink is thermally connected to the first heat conductive member to radiate the heat transmitted. Thereby, the heat generated by the power transmission coil can be dissipated by transmitting it to the heat sink side. In addition, the second heat conducting member of the electronic device is arranged in the housing and transmits the heat generated by the power receiving coil. The heat spreader is arranged in the housing, and the heat spreader is thermally connected to the second heat conducting member to radiate the heat transmitted. Accordingly, the heat generated by the power receiving coil can be dissipated by the heat spreader via the second heat conducting member. Therefore, both the heat of the power transmission coil and the heat of the power reception coil can be dissipated accurately, and a stable non-contact charging operation can be secured.
【００１７】請求項７の発明は、請求項６に記載の非接
触充電装置において、前記第１熱伝導部材と前記第２熱
伝導部材は、導電性金属の厚膜又はグラファイトシート
である。According to a seventh aspect of the present invention, in the non-contact charging device according to the sixth aspect, the first heat conducting member and the second heat conducting member are thick films of conductive metal or graphite sheets.
【００１８】請求項８の発明は、請求項１に記載の非接
触充電装置において、前記送電装置の前記本体内には、
前記送電コイルと前記本体内の他の要素とを断熱ししか
も電気絶縁性を有する断熱および電気絶縁性部材が配置
されている。請求項８では、断熱および電気絶縁性部材
が、送電コイルと本体内の他の要素とを断熱ししかも電
気絶縁性を図っているので熱に弱い他の要素の保護を図
ることができる。According to an eighth aspect of the present invention, in the non-contact charging device according to the first aspect, in the main body of the power transmitting device,
A heat insulating and electrically insulating member is disposed which insulates the power transmission coil and other elements in the main body from each other and has electrical insulation. According to the eighth aspect, the heat insulating and electrically insulating member insulates the power transmission coil and the other elements in the main body from each other and has an electrical insulating property. Therefore, it is possible to protect other elements that are weak against heat.
【００１９】請求項９の発明は、請求項１に記載の非接
触充電装置において、前記電子機器の前記筐体内には、
前記受電コイルと前記筐体内の他の要素とを断熱ししか
も電気絶縁性を有する断熱および電気絶縁性部材が配置
されている。請求項９では、断熱および電気絶縁性部材
が、受電コイルと筐体内の他の要素とを断熱ししかも電
気絶縁性を図っているので、筐体内の他の要素を熱から
守ることができる。According to a ninth aspect of the present invention, in the non-contact charging device according to the first aspect, in the housing of the electronic device,
A heat insulating and electrically insulating member is provided which insulates the power receiving coil from other elements in the housing and has electrical insulation. According to the ninth aspect, the heat insulating and electrically insulating member insulates the power receiving coil and the other elements in the housing from each other and has an electrical insulating property. Therefore, the other elements in the housing can be protected from heat.
【００２０】請求項１０の発明は、送電装置に充電対象
物である電子機器を着脱可能に装着することで、前記送
電装置から前記電子機器に対して非接触で充電するため
の非接触充電装置であり、前記送電装置は、前記本体
と、前記本体に配置された第１ガラス部材と、前記第１
ガラス部材に設けられている送電コイルと、を有し、前
記電子機器は、筐体と、前記送電装置に前記電子機器が
装着された状態で、前記第１ガラス部材に対応する位置
の前記筐体の部分に配置された第２ガラス部材と、前記
第２ガラス部材に設けられて、前記送電コイルからの電
磁誘導により電力を非接触で受ける受電コイルと、を有
していることを特徴とする非接触充電装置である。According to a tenth aspect of the invention, a non-contact charging device for charging the electronic device in a non-contact manner from the power transmitting device by detachably mounting the electronic device which is an object to be charged in the power transmitting device. The power transmission device includes the main body, a first glass member disposed on the main body, and the first glass member.
A power transmission coil provided on a glass member, wherein the electronic device is a housing, and the housing is at a position corresponding to the first glass member in a state where the electronic device is mounted on the power transmission device. It has a 2nd glass member arrange | positioned at a body part, and the receiving coil provided in the said 2nd glass member and receiving non-contact electric power by the electromagnetic induction from the said power transmission coil, It is characterized by the above-mentioned. It is a non-contact charging device that does.
【００２１】請求項１０では、送電装置の第１ガラス部
材は、送電装置の本体に配置されている。送電装置の送
電コイルは、第１ガラス部材に設けられている。電子機
器の第２ガラス部材は、送電装置に電子機器が装着され
た状態で、送電装置の第１ガラス部材に対応する位置の
筐体部分に配置されている。電子機器の受電コイルは、
第２ガラス部材に設けられており、この受電コイルは送
電コイルからの電磁誘導により電力を非接触で受ける部
分である。これにより、送電装置の送電コイルは、電気
絶縁性および高熱伝導性に優れた第１ガラス部材を用い
るために、送電コイルの温度上昇を防ぐことが可能であ
る。同様にして電子機器の受電コイルは、電気絶縁性お
よび高熱伝導性に優れた第２ガラス部材に設けられてい
るので、受電コイルの温度上昇を防ぐことが可能であ
る。In the tenth aspect, the first glass member of the power transmission device is arranged in the main body of the power transmission device. The power transmission coil of the power transmission device is provided on the first glass member. The second glass member of the electronic device is arranged in the housing portion at a position corresponding to the first glass member of the power transmitting device in a state where the electronic device is attached to the power transmitting device. The power receiving coil of electronic equipment is
The power receiving coil is provided on the second glass member, and is a portion that receives power in a contactless manner by electromagnetic induction from the power transmitting coil. Accordingly, the power transmission coil of the power transmission device uses the first glass member excellent in electrical insulation and high thermal conductivity, and thus it is possible to prevent the temperature of the power transmission coil from rising. Similarly, since the power receiving coil of the electronic device is provided on the second glass member having excellent electrical insulation and high thermal conductivity, it is possible to prevent the temperature of the power receiving coil from rising.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. The embodiment described below is a preferred specific example of the present invention,
Although various technically preferable limitations are given, the scope of the present invention is not limited to these forms unless otherwise specified in the description below.
【００２３】図１は、本発明の非接触充電装置の好まし
い実施の形態を示している。図１の非接触充電装置２０
０は、断面で示しており、その内部構造が分かるように
示している。図２は、図１の非接触充電装置２００の主
要部分を拡大して示している。図１と図２に示す非接触
充電装置２００は、概略的には送電装置５０と電子機器
の一例としての携帯電話１０から構成されている。この
携帯電話（携帯用電話機ともいう）１０は、いわゆる携
帯型の電子機器の一例である。送電装置５０の本体（充
電クレードルともいう）９０の中には、送電コイル１０
１、第１セラミックス部材１０３、回路基板１０５、ヒ
ートコンダクタ９９およびヒートシンク９７等が収容さ
れている。携帯電話１０の筐体１２の中には、バッテリ
１００、回路部７５、第２セラミックス部材７３、ヒー
トコンダクタ６６およびヒートスプレッダ６３等が収容
されている。FIG. 1 shows a preferred embodiment of the contactless charging device of the present invention. The contactless charging device 20 of FIG.
0 is shown in a cross section so that its internal structure can be seen. FIG. 2 shows an enlarged main part of the contactless charging device 200 of FIG. The contactless charging device 200 shown in FIGS. 1 and 2 is roughly configured by a power transmission device 50 and a mobile phone 10 as an example of an electronic device. The mobile phone (also referred to as a mobile phone) 10 is an example of a so-called portable electronic device. In the main body (also called a charging cradle) 90 of the power transmission device 50, the power transmission coil 10
1, the first ceramic member 103, the circuit board 105, the heat conductor 99, the heat sink 97, etc. are accommodated. A battery 100, a circuit unit 75, a second ceramic member 73, a heat conductor 66, a heat spreader 63, and the like are housed in the housing 12 of the mobile phone 10.
【００２４】図３と図４は、携帯電話１０の形状例を示
している。図３と図４は、電子機器の一例として携帯電
話を示しており、この例では携帯電話１０には１つの電
池１００が着脱自在に装着されている。携帯電話１０
は、筐体１２、表示部１６、アンテナ１４、スピーカ２
２、マイク２０、操作部１８等を有している。筐体１２
は、フロント部２４とリヤ部２６を有している。筐体１
２の挿入部分２５は、充電時に送電装置に挿入して装着
するための部分である。表示部１６は、各種情報を表示
する部分であり、たとえば液晶表示装置を用いることが
できる。スピーカ２２は音声を聞くためのものであり、
マイク２０は操作者の声を入力する部分である。操作部
１８は、テンキー１８Ｃ、電話を掛けるためのボタン１
８Ａおよび電話を切るためのボタン１８Ｂ等を有してい
る。3 and 4 show an example of the shape of the mobile phone 10. 3 and 4 show a mobile phone as an example of an electronic device. In this example, one battery 100 is detachably attached to the mobile phone 10. Cell phone 10
Is a housing 12, a display unit 16, an antenna 14, and a speaker 2.
2, a microphone 20, an operation unit 18, and the like. Case 12
Has a front portion 24 and a rear portion 26. Case 1
The insertion portion 25 of 2 is a portion to be inserted and attached to the power transmission device at the time of charging. The display unit 16 is a unit for displaying various information, and for example, a liquid crystal display device can be used. The speaker 22 is for listening to voice,
The microphone 20 is a part for inputting the voice of the operator. The operation unit 18 includes a ten-key pad 18C and a button 1 for making a call.
It has 8A and a button 18B for hanging up the telephone.
【００２５】携帯電話１０の筐体１２はたとえばプラス
チックにより作られている。携帯電話１０の内部構造
は、図１と図２に示している。携帯電話１０の筐体１２
の中には、プリント基板６０、バッテリ１００、ヒート
スプレッダ６３、断熱および電気絶縁性部材６４、ヒー
トコンダクタ６６、受電コイル７０、第２セラミックス
部材７３を有している。プリント基板６０は、筐体１２
の内部に取り付けられており、プリント基板６０は複数
個の電子部品７４を搭載している。この電子部品７４と
プリント基板６０は、回路部７５を構成している。The housing 12 of the mobile phone 10 is made of plastic, for example. The internal structure of the mobile phone 10 is shown in FIGS. 1 and 2. Case 12 of mobile phone 10
Inside, a printed circuit board 60, a battery 100, a heat spreader 63, a heat insulating and electrically insulating member 64, a heat conductor 66, a power receiving coil 70, and a second ceramic member 73 are provided. The printed circuit board 60 includes the housing 12
The printed circuit board 60 has a plurality of electronic components 74 mounted therein. The electronic component 74 and the printed circuit board 60 form a circuit section 75.
【００２６】筐体１２は、上述したようにプラスチック
により作られているが、たとえば少なくとも受電コイル
７０の付近の部分がプラスチックにより作られており、
他の部分は金属たとえばマグネシウム合金等の金属で作
ることもできる。筐体１２の下部は、送電装置５０側の
装着保持部８０に対して着脱可能にはめ込むための挿入
部分２５である。少なくともこの挿入部分２５がプラス
チックにより作られている。筐体１２の挿入部分２５を
除く他の部分は、たとえばプラスチックでもよいし、マ
グネシウム合金等の金属であってもよい。The housing 12 is made of plastic as described above. For example, at least a portion near the power receiving coil 70 is made of plastic,
The other part can also be made of a metal, for example a metal such as a magnesium alloy. The lower portion of the housing 12 is an insertion portion 25 that is detachably fitted into the attachment holding unit 80 on the power transmission device 50 side. At least this insert 25 is made of plastic. The other portion of the housing 12 except the insertion portion 25 may be made of plastic or a metal such as magnesium alloy.
【００２７】図１と図２に示すバッテリ１００は、繰り
返して充電が可能な二次電池であり、たとえばリチウム
イオン電池等である。受電コイル７０は、第２セラミッ
クス部材７３に対して固定されている。受電コイル７０
は筐体１２の内部に突出して位置しているが、この受電
コイル７０とバッテリ１００の間には、断熱および電気
絶縁性部材６４が配置されている。受電コイル７０はプ
リント基板６０側に電気的に接続されているが、バッテ
リ１００もプリント基板６０に対して電気的に接続され
ている。受電コイル７０からの熱および電気の絶縁を図
るために、断熱および電気絶縁性部材６４が、バッテリ
１００と受電コイル７０の間に配置されている。これに
よりバッテリ１００は、受電コイル７０の生じる熱から
保護され、電気絶縁性も確保できる。The battery 100 shown in FIGS. 1 and 2 is a rechargeable secondary battery, for example, a lithium ion battery or the like. The power receiving coil 70 is fixed to the second ceramic member 73. Power receiving coil 70
The heat insulating and electrically insulating member 64 is arranged between the power receiving coil 70 and the battery 100. The power receiving coil 70 is electrically connected to the printed circuit board 60 side, but the battery 100 is also electrically connected to the printed circuit board 60. A heat insulating and electrically insulating member 64 is disposed between the battery 100 and the power receiving coil 70 in order to insulate heat and electricity from the power receiving coil 70. Thereby, the battery 100 is protected from the heat generated by the power receiving coil 70, and the electrical insulation can be secured.
【００２８】第２セラミックス部材７３は、第２熱伝導
部材としてのヒートコンダクタ６６を介してヒートスプ
レッダ６３に熱的に接続されている。これにより受電コ
イル７０が作動した時に発生する熱は、第２セラミック
ス部材７３に伝わり、この熱は第２セラミックス部材７
３からヒートコンダクタ６６を介してヒートスプレッダ
６３に伝わることになる。このヒートスプレッダ６３は
受電コイル７０の熱を筐体１２の中の空間に逃がすこと
ができるのである。The second ceramic member 73 is thermally connected to the heat spreader 63 via the heat conductor 66 as the second heat conducting member. As a result, the heat generated when the power receiving coil 70 operates is transferred to the second ceramic member 73, and this heat is transferred to the second ceramic member 7.
3 to the heat spreader 63 via the heat conductor 66. The heat spreader 63 can release the heat of the power receiving coil 70 to the space inside the housing 12.
【００２９】次に、図１と図２に示す送電装置５０の構
造について説明する。送電装置５０は、クレードルとも
呼ぶ本体９０、制御回路部９３、断熱および電気絶縁性
部材９５、ヒートシンク９７、第１熱伝導部材としての
ヒートコンダクタ９９、送電コイル１０１および第１セ
ラミックス部材１０３を有している。制御回路部９３は
プリント基板１０５と複数個の電子部品１０７で構成さ
れており、プリント基板１０５は電源コード１１１を通
じて、ＡＣ電源１１３に対して電気的に接続する構造で
ある。Next, the structure of the power transmitting device 50 shown in FIGS. 1 and 2 will be described. The power transmission device 50 includes a main body 90 also called a cradle, a control circuit unit 93, a heat insulating and electrically insulating member 95, a heat sink 97, a heat conductor 99 as a first heat conductive member, a power transmission coil 101, and a first ceramic member 103. ing. The control circuit section 93 is composed of a printed circuit board 105 and a plurality of electronic components 107, and the printed circuit board 105 is electrically connected to an AC power source 113 through a power cord 111.
【００３０】送電コイル１０１は、回路基板１０５に対
して電気的に接続されており、ＡＣ電源１１３からの電
力供給により、送電コイル１０１は電磁誘導を発生して
受電コイル７０に対して電力を非接触で伝送して、その
結果受電コイル７０はたとえばバッテリ１００に対して
電力を供給したり、たとえば図示しない表示部である一
例として液晶表示部に対して電力を供給したり回路部７
５に電力を供給するようになっている。The power transmitting coil 101 is electrically connected to the circuit board 105, and when the power is supplied from the AC power source 113, the power transmitting coil 101 generates electromagnetic induction and does not supply power to the power receiving coil 70. The power is transmitted by contact, and as a result, the power receiving coil 70 supplies power to, for example, the battery 100, or supplies power to, for example, a liquid crystal display unit which is a display unit (not shown).
5 is supplied with electric power.
【００３１】送電コイル１０１が作動する時に発生する
熱は、第１セラミックス部材１０３を通じてヒートコン
ダクタ９９を介してヒートシンク９７に熱的に送られ
る。ヒートシンク９７は、送られてくる熱を本体９０の
中で放出する。これにより送電コイル１０１の熱をヒー
トシンク９７を用いて確実に逃がすことができる。本体
９０の装着保持部８０は、少なくとも第１セラミックス
部材１０３を取り付けている部分がプラスチックで作ら
れており、他の部分はたとえばプラスチックで作ってあ
ってもよいしマグネシウム合金等の金属で作ってあって
もよい。The heat generated when the power transmission coil 101 operates is thermally transmitted to the heat sink 97 through the first ceramic member 103 and the heat conductor 99. The heat sink 97 releases the sent heat in the main body 90. Thereby, the heat of the power transmission coil 101 can be surely released by using the heat sink 97. The mounting / holding portion 80 of the main body 90 has at least a portion to which the first ceramic member 103 is attached made of plastic, and other portions may be made of plastic, for example, or a metal such as a magnesium alloy. It may be.
【００３２】断熱および電気絶縁性部材９５が、送電コ
イル１０１と制御回路部９３の間に配置されている。こ
の断熱および電気絶縁性部材９５が配置されていること
により、送電コイル１０１が発生する熱が制御回路部９
３に直接伝わるのを防ぐとともに電気絶縁性を確保して
いる。ヒートスプレッダ６３とヒートシンク９７の材質
は、たとえば熱伝導性に優れ放熱性が良好な銅やアルミ
ニウム合金あるいはマグネシウム合金等の金属もしくは
グラファイトブロック等を使用することができる。A heat insulating and electrically insulating member 95 is arranged between the power transmission coil 101 and the control circuit section 93. By disposing the heat insulating and electrically insulating member 95, heat generated by the power transmission coil 101 is generated by the control circuit unit 9
It is prevented from being directly transmitted to 3 and the electrical insulation is secured. As a material for the heat spreader 63 and the heat sink 97, for example, a metal such as copper or aluminum alloy or magnesium alloy having excellent heat conductivity and good heat dissipation, or a graphite block can be used.
【００３３】次に、図２と図３に示す送電コイル１０１
と第１セラミックス部材１０３の組み合わせ、および受
電コイル７０と第２セラミックス部材７３の組み合わせ
およびその周辺の構造について詳しく説明する。図５
は、上述した送電コイル１０１と第１セラミックス部材
１０３の組み合わせと、受電コイル７０と第２セラミッ
クス部材７３の組み合わせおよびその周辺部分を示した
断面図である。送電コイル１０１は、送電装置５０の本
体９０の内部に突出するようにして、第１セラミックス
部材１０３の表面に固定されている。同様にして受電コ
イル７０は、第２セラミックス部材７３の表面において
筐体の挿入部分２５の内側に突出するようにして固定さ
れている。Next, the power transmission coil 101 shown in FIGS. 2 and 3.
The combination of the first ceramic member 103 and the first ceramic member 103, the combination of the power receiving coil 70 and the second ceramic member 73, and the surrounding structure will be described in detail. Figure 5
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a combination of the power transmission coil 101 and the first ceramics member 103, a combination of the power receiving coil 70 and the second ceramics member 73, and a peripheral portion thereof described above. The power transmission coil 101 is fixed to the surface of the first ceramics member 103 so as to project into the main body 90 of the power transmission device 50. Similarly, the power receiving coil 70 is fixed on the surface of the second ceramic member 73 so as to project inside the insertion portion 25 of the housing.
【００３４】第１セラミックス部材１０３と第２セラミ
ックス部材７３は、共にたとえば円板状の部材である。
第１セラミックス部材１０３と第２セラミックス部材７
３は、たとえばアルミナ、窒化アルミニウム、窒化ケイ
素、炭化ケイ素等を採用することができるが、必ずしも
これらの材料に限定されるものではない。アルミナ、窒
化ケイ素、窒化アルミ、炭化ケイ素の熱伝導率は、それ
ぞれ、２０〜４０Ｗ／ｍＫ、９０Ｗ／ｍＫ、１７０〜２
００Ｗ／ｍＫ、１００〜３００Ｗ／ｍＫであり、プラス
チックに比べて１００倍以上の熱伝導率を持っている。Both the first ceramic member 103 and the second ceramic member 73 are, for example, disk-shaped members.
First ceramic member 103 and second ceramic member 7
Alumina, aluminum nitride, silicon nitride, silicon carbide or the like can be used for 3, but the material is not necessarily limited to these materials. The thermal conductivity of alumina, silicon nitride, aluminum nitride, and silicon carbide is 20 to 40 W / mK, 90 W / mK, and 170 to 2, respectively.
It has a thermal conductivity of 100 W / mK and 100 to 300 W / mK, which is 100 times or more that of plastic.
【００３５】なお、セラミックスは一般に衝撃に弱いと
いわれているが、窒化ケイ素の曲げ強度は７００〜１１
００ＭＰａ、破壊靱性値は５〜７ＭＰａ・ｍ1/2と大き
な値であり、窒化ケイ素は他のセラミックス材に比べ薄
くすることができ、受電コイルと送電コイルのギャップ
を狭めることができるため、充電効率を高めることがで
きる。Although ceramics are generally said to be weak against impact, the bending strength of silicon nitride is 700-11.
00 MPa, the fracture toughness value is a large value of 5 to 7 MPa · m 1/2, and silicon nitride can be thinner than other ceramic materials, and the gap between the power receiving coil and the power transmitting coil can be narrowed, so charging is possible. The efficiency can be increased.
【００３６】図５に示すように本体９０の部分９０Ａと
筐体の挿入部分２５がプラスチックで作られている場合
には、図５に示すように、第１セラミックス部材１０３
とプラスチックの二層構造を採用し、第２セラミックス
部材７３とプラスチックの二層構造を採用するのが望ま
しい。すなわち、第１セラミックス部材１０３と第２セ
ラミックス部材７３に対してたとえば落下等に対する外
部からの力に対する耐衝撃性を持たせるために、セラミ
ックス部材とプラスチック部材の二層構造を採用してい
るのである。具体的には、図５に示すように、第１セラ
ミックス部材１０３は、本体の部分９０Ａの第１取り付
け用凹部９０Ｂにはめ込まれて取り付けられている。同
様にして第２セラミックス部材７３は筐体の挿入部分２
５の第２取り付け用凹部２５Ｂにはめ込んで取り付けら
れている。第１取り付け用凹部９０Ｂは第１底部９０Ｃ
を有しており、この第１底部９０Ｃに対して第１セラミ
ックス部材１０３が密着してはめ込まれている。同様に
して第１取り付け用凹部２５Ｂは、第２底部２５Ｃを有
しており、第２セラミックス部材７３は第２底部２５Ｃ
に対して密着してはめ込まれている。セラミックス部材
がこれらの底部に対して取り付ける場合には接着剤を用
いることができる。When the portion 90A of the main body 90 and the insertion portion 25 of the housing are made of plastic as shown in FIG. 5, as shown in FIG.
It is desirable to adopt a two-layer structure of a plastic and a plastic, and a two-layer structure of a second ceramic member 73 and a plastic. That is, the first ceramic member 103 and the second ceramic member 73 have a two-layer structure of a ceramic member and a plastic member in order to have impact resistance against an external force against a fall or the like. . Specifically, as shown in FIG. 5, the first ceramic member 103 is fitted and mounted in the first mounting recess 90B of the portion 90A of the main body. Similarly, the second ceramic member 73 is used for the insertion portion 2 of the housing.
The second mounting recess 25B of No. 5 is fitted and mounted. The first mounting recess 90B is the first bottom 90C.
The first ceramics member 103 is closely fitted to the first bottom portion 90C. Similarly, the first mounting recess 25B has a second bottom portion 25C, and the second ceramic member 73 has a second bottom portion 25C.
Is closely fitted to. An adhesive can be used when the ceramic member is attached to these bottoms.
【００３７】このようにすることによって、第１セラミ
ックス部材１０３は、プラスチック層９０Ｄとの二層構
造になり、第２セラミックス部材７３はプラスチック層
２５Ｄとの二層構造になる。そして第１セラミックス部
材１０３、送電コイル１０１および第２セラミックス部
材７３と受電コイル７０は、中心軸ＣＬを中心として配
列されている。この中心軸ＣＬは、図２に示すように送
電装置５０の本体９０の垂直方向に関して所定角度を持
っている。すなわち装着保持部８０は、携帯電話１０の
筐体の挿入部分２５を中心軸ＣＬと垂直方向が成す角度
θ分だけ傾けて着脱可能に挿入して保持することができ
るように、凹部形状になっている。By doing so, the first ceramic member 103 has a two-layer structure with the plastic layer 90D, and the second ceramic member 73 has a two-layer structure with the plastic layer 25D. The first ceramics member 103, the power transmission coil 101, the second ceramics member 73, and the power reception coil 70 are arranged around the central axis CL. The central axis CL has a predetermined angle with respect to the vertical direction of the main body 90 of the power transmission device 50 as shown in FIG. That is, the attachment holding portion 80 has a recessed shape so that the insertion portion 25 of the housing of the mobile phone 10 can be detachably inserted and held by being inclined by an angle θ formed by the direction perpendicular to the central axis CL. ing.
【００３８】このように送電コイル１０１は第１セラミ
ックス部材１０３に対して固定されており、受電コイル
７０は第２セラミックス部材７３に対して固定されてい
ることから、送電コイル１０１が発生した熱は、プラス
チック部分にこもることはなく、図２に示すように第１
セラミックス部材１０３、ヒートコンダクタ９９および
ヒートシンク９７を介して熱を分散させることができ
る。同様にして、受電コイル７０が発生する熱は、第２
セラミックス部材７３、ヒートコンダクタ６６を介して
ヒートスプレッダ６３により熱を分散させることができ
る。Since the power transmitting coil 101 is fixed to the first ceramic member 103 and the power receiving coil 70 is fixed to the second ceramic member 73, the heat generated by the power transmitting coil 101 is not generated. , The plastic part does not stay in the first part, as shown in FIG.
Heat can be dispersed through the ceramic member 103, the heat conductor 99, and the heat sink 97. Similarly, the heat generated by the power receiving coil 70 is
Heat can be dispersed by the heat spreader 63 via the ceramic member 73 and the heat conductor 66.
【００３９】第１セラミックス部材１０３と第２セラミ
ックス部材７３は、送電コイル１０１と受電コイル７０
の仕切板としての役割を果たしており、送電装置５０の
本体９０の装着保持部８０に対して携帯電話１０の挿入
部分２５が圧接する部分において、これらの第１セラミ
ックス部材１０３と第２セラミックス部材７３が配置さ
れている。なお、もし送電装置５０の本体９０および携
帯電話１０の筐体１２が共に金属製である場合には、送
電コイル１０１からの磁束を金属製の本体９０と筐体１
２が遮断しないようにするために、第１セラミックス部
材１０３と第２セラミックス部材７３の面積は、送電コ
イル１０１および受電コイル７０の断面積よりも大きく
しなければならない。The first ceramic member 103 and the second ceramic member 73 are composed of the power transmitting coil 101 and the power receiving coil 70.
Of the first ceramic member 103 and the second ceramic member 73 at the portion where the insertion portion 25 of the mobile phone 10 is in pressure contact with the mounting holding portion 80 of the main body 90 of the power transmission device 50. Are arranged. If the main body 90 of the power transmission device 50 and the housing 12 of the mobile phone 10 are both made of metal, the magnetic flux from the power transmission coil 101 is transferred to the metal body 90 and the housing 1.
In order to prevent the 2 from blocking, the areas of the first ceramic member 103 and the second ceramic member 73 must be larger than the cross-sectional areas of the power transmitting coil 101 and the power receiving coil 70.
【００４０】図２において、上述したように送電装置５
０の本体９０と携帯電話１０の筐体１２がプラスチック
で作られている場合には、送電コイル１０１と受電コイ
ル７０が発生する熱を分散させにくい場合があるが、こ
の場合には、送電コイル１０１の熱はヒートシンク９７
のみに熱伝導し、受電コイル７０の熱はヒートスプレッ
ダ６３のみに熱伝導するために、図２に示すようにヒー
トコンダクタ９９とヒートコンダクタ６６を配置して熱
を逃がすことが有効である。In FIG. 2, as described above, the power transmission device 5
When the main body 90 of 0 and the housing 12 of the mobile phone 10 are made of plastic, it may be difficult to dissipate the heat generated by the power transmitting coil 101 and the power receiving coil 70. The heat of 101 is the heat sink 97
Since heat is conducted only to the heat spreader 63 and the heat of the power receiving coil 70 is conducted only to the heat spreader 63, it is effective to dissipate the heat by disposing the heat conductor 99 and the heat conductor 66 as shown in FIG.
【００４１】この第１熱伝導部材としてのヒートコンダ
クタ９９と第２熱伝導部材としてのヒートコンダクタ６
６の材質は、銅箔やアルミニウム箔等の金属材料や、グ
ラファイトシート等を用いることができる。グラファイ
トシートを用いる場合には、このグラファイトシートに
対して高分子シートをラミネートするのがよい。この高
分子シートをラミネート処理することにより、グラファ
イトシートのような導電体であっても電気絶縁性を得る
ことができる。なお第１セラミックス部材と第２セラミ
ックス部材からヒートコンダクタ９９，６６に対して効
率よく熱を伝えるためには、ヒートシンク９７やヒート
スプレッダ６３は、ヒートコンダクタ９９，６６に対し
て高分子シートをラミネートしていない部分を熱的に接
続するのがよい。The heat conductor 99 as the first heat conducting member and the heat conductor 6 as the second heat conducting member.
As a material of 6, a metal material such as a copper foil or an aluminum foil, a graphite sheet, or the like can be used. When a graphite sheet is used, it is preferable to laminate a polymer sheet on this graphite sheet. By laminating this polymer sheet, electrical insulation can be obtained even with a conductor such as a graphite sheet. In order to efficiently transfer heat from the first ceramic member and the second ceramic member to the heat conductors 99 and 66, the heat sink 97 and the heat spreader 63 have a polymer sheet laminated on the heat conductors 99 and 66. It is better to thermally connect the missing parts.
【００４２】送電装置５０の本体９０（クレードル）の
全体が金属製である場合には、クレードル全体をヒート
シンクとして用いることも可能である。ここでいうグラ
ファイトシートとは、図７に示すようなカーボンが層状
構造を取ったものであり、シートの面内の熱伝導率が４
００から１０００Ｗ／ｍＫと銅やアルミニウムなどの金
属より高く、かつ密度が１ｇ／ｃｍ3程度と軽い材料で
ある。同時に高い電気伝導性をもつ材料である。このグ
ラファイトシートをヒートコンダクタとして用いること
により、効率よく熱を伝達させることが可能である。When the entire main body 90 (cradle) of the power transmission device 50 is made of metal, the entire cradle can be used as a heat sink. The graphite sheet referred to here is a layered structure of carbon as shown in FIG. 7, and has a thermal conductivity of 4 in the plane of the sheet.
It is a material that is higher than metals such as copper and aluminum at 00 to 1000 W / mK and has a density as low as about 1 g / cm 3 . At the same time, it is a material with high electrical conductivity. By using this graphite sheet as a heat conductor, it is possible to efficiently transfer heat.
【００４３】以上説明したように、第１セラミックス部
材１０３はプラスチック層９０Ｄとの二層構造を採用し
ており、第２セラミックス部材７３は、プラスチック層
２５Ｄとにより二層構造になっている。これにより図２
に示す携帯電話１０が本体９０の装着保持部８０に対し
て挿入して保持する時に、その衝撃により第１セラミッ
クス部材１０３と第２セラミックス部材７３が割れるの
を防ぐことができる。そして第１セラミックス部材１０
３と第２セラミックス部材７３に送電コイル１０１と受
電コイル７０からの熱が良好に放熱できるようにするた
めに、ヒートコンダクタ９９，６６を採用し、送電コイ
ル１０１の熱はヒートシンク９７を通じて効率よく放熱
し、受電コイル７０の熱はヒートスプレッダ７３により
効率よく放熱することができる。これにより、コイルか
ら発生する熱によりプラスチック製の本体９０が変形し
たり筐体１２が変形するのを防ぐ。As described above, the first ceramic member 103 has a two-layer structure with the plastic layer 90D, and the second ceramic member 73 has a two-layer structure with the plastic layer 25D. As a result,
It is possible to prevent the first ceramics member 103 and the second ceramics member 73 from being cracked by the impact when the mobile phone 10 shown in FIG. And the first ceramic member 10
The heat conductors 99 and 66 are used to allow the heat from the power transmitting coil 101 and the power receiving coil 70 to be radiated favorably to the third and second ceramic members 73, and the heat of the power transmitting coil 101 is efficiently radiated through the heat sink 97. However, the heat of the power receiving coil 70 can be efficiently radiated by the heat spreader 73. This prevents the plastic body 90 and the housing 12 from being deformed by the heat generated from the coil.
【００４４】また、携帯電話１０の筐体１２を装着保持
部８０から外した時に、受電コイル７０の熱は常に放熱
されているので、受電コイル７０付近の挿入部分２５に
手が触れても低温火傷をしてしまうような現象を完全に
防ぐことができる。また送電コイル１０１の付近に配置
されている耐熱温度の低いたとえば制御回路部９３等
は、断熱および電気絶縁性部材９５により断熱できかつ
電気絶縁性を確保することができる。そして図１に示す
ように、受電コイル７０の付近にバッテリ１００や液晶
表示部のような耐熱温度が低い部材があったとしても、
断熱および電気絶縁性部材６４の存在より断熱をして電
気絶縁性を確保することができる。また携帯電話１０の
筐体１２の全体がたとえばマグネシウム合金等の金属で
作られている場合には、第２セラミックス部材７３から
直接筐体に熱が伝わるので、筐体１２の全体をヒートス
プレッダとして用いることが可能になる。この場合には
ヒートコンダクタ６６やヒートスプレッダ６３は不要に
なる。Further, since the heat of the power receiving coil 70 is always radiated when the housing 12 of the mobile phone 10 is removed from the mounting and holding portion 80, even if the insertion portion 25 near the power receiving coil 70 is touched by the hand, the temperature is low. It is possible to completely prevent the phenomenon of being burned. Further, for example, the control circuit section 93 and the like arranged near the power transmission coil 101 and having a low heat resistant temperature can be thermally insulated by the heat insulating and electrically insulating member 95 and the electrical insulating property can be secured. As shown in FIG. 1, even if there is a member having a low heat resistant temperature such as the battery 100 or the liquid crystal display unit near the power receiving coil 70,
Due to the presence of the heat insulating and electrically insulating member 64, heat insulation can be performed to ensure electric insulation. If the entire casing 12 of the mobile phone 10 is made of a metal such as a magnesium alloy, heat is directly transferred from the second ceramic member 73 to the casing, so that the entire casing 12 is used as a heat spreader. It will be possible. In this case, the heat conductor 66 and the heat spreader 63 are unnecessary.
【００４５】次に、図６は、図５に対応するように図示
されている本発明の別の実施の形態を示している。また
図８は、図５に対応して図示されている本発明のさらに
別の実施の形態を示している。図６の実施の形態では、
本体の部分９０Ａに第１取り付け穴部３００が形成され
ている。同様にして筐体の挿入部分２５には第２取り付
け穴部３２０が形成されている。これらの第１取り付け
穴部３００と第２取り付け穴部３２０は、貫通孔であ
る。第１取り付け穴部３００には第１セラミックス部材
１０３がはめ込んで固定されている。第２取り付け穴部
３２０には第２セラミックス部材７３がはめ込んで固定
されている。これらのセラミックス部材の固定には接着
剤を用いることができる。このような構造を採用する場
合には、本体の部分９０Ａと筐体の挿入部分２５が金属
製である場合が望ましい。Next, FIG. 6 shows another embodiment of the present invention, which is shown corresponding to FIG. FIG. 8 shows still another embodiment of the present invention shown corresponding to FIG. In the embodiment of FIG. 6,
The first mounting hole portion 300 is formed in the portion 90A of the main body. Similarly, a second mounting hole 320 is formed in the insertion portion 25 of the housing. The first mounting hole portion 300 and the second mounting hole portion 320 are through holes. The first ceramic member 103 is fitted and fixed in the first mounting hole portion 300. The second ceramic member 73 is fitted and fixed in the second mounting hole 320. An adhesive can be used to fix these ceramic members. When adopting such a structure, it is desirable that the main body portion 90A and the housing insertion portion 25 be made of metal.
【００４６】図８の実施の形態では、本体の部分９０Ａ
には、段差部分９０Ｈを有する第１取り付け穴部４００
が形成されている。また筐体の挿入部分２５には、段差
部分２５Ｈを有する第２取り付け穴部４２０が形成され
ている。これらの取り付け穴部４００，４２０には、そ
れぞれ第１セラミックス部材１０３と第２セラミックス
部材７３がはめ込んで固定されている。第１セラミック
ス部材１０３と第２セラミックス部材７３は、図８に示
すように、断面Ｔ字型を形成している。In the embodiment of FIG. 8, the body portion 90A.
Includes a first mounting hole portion 400 having a step portion 90H.
Are formed. Further, a second mounting hole portion 420 having a step portion 25H is formed in the insertion portion 25 of the housing. The first ceramic member 103 and the second ceramic member 73 are fitted and fixed in the mounting hole portions 400 and 420, respectively. As shown in FIG. 8, the first ceramic member 103 and the second ceramic member 73 have a T-shaped cross section.
【００４７】図８の実施の形態では、省スペース化のた
めに、受電コイル７０の上に電力制御基板５００が直接
接続されている。この電力制御板５００自体が発熱する
ために、受電コイル７０の一帯の温度上昇の恐れが生じ
る。筐体がプラスチック製の場合には、受電コイル７０
と電力制御板５００が発生する熱は、ヒートコンダクタ
５１０を通じてたとえば図２に示すヒートコンダクタ６
６を介してヒートスプレッダ６３に伝えればよい。筐体
が金属製の場合には、ヒートコンダクタ５１０を直接金
属製の筐体の挿入部分２５に接続して熱を逃がすことも
可能である。In the embodiment of FIG. 8, the power control board 500 is directly connected to the power receiving coil 70 in order to save space. Since the power control plate 500 itself generates heat, there is a risk that the temperature of a region of the power receiving coil 70 will rise. If the housing is made of plastic, the power receiving coil 70
The heat generated by the power control plate 500 and the heat generated by the power control plate 500 is transmitted through the heat conductor 510, for example, to the heat conductor 6 shown in FIG.
It may be transmitted to the heat spreader 63 via 6. When the housing is made of metal, the heat conductor 510 can be directly connected to the insertion portion 25 of the housing made of metal to release heat.
【００４８】図８の実施の形態では、第１セラミックス
部材１０３と第２セラミックス部材７３は、それぞれ本
体の部分９０Ａと筐体の挿入部分２５に対して抜け出な
いような上述したような断面Ｔ字型を有している。この
ように本発明の非接触充電装置の実施の形態では、送電
コイルと受電コイルに対応して、仕切り板としての電気
絶縁性および高熱伝導性を有する第１セラミックス部材
および第２セラミックス部材を用いているために、送電
コイルおよび受電コイルの温度上昇を防ぐことが可能で
ある。In the embodiment shown in FIG. 8, the first ceramic member 103 and the second ceramic member 73 have the above-described T-shaped cross section so as not to come out from the main body portion 90A and the housing insertion portion 25, respectively. Have a mold. As described above, in the embodiment of the non-contact charging device of the present invention, the first ceramic member and the second ceramic member having the electrical insulating property and the high thermal conductivity as the partition plate are used corresponding to the power transmitting coil and the power receiving coil. Therefore, it is possible to prevent the temperature rise of the power transmission coil and the power reception coil.
【００４９】また第１セラミックス部材とプラスチック
層の二層構造にし、第２セラミックス部材とプラスチッ
ク層の二層構造にすることにより、図１と図２における
携帯電話の筐体を、送電装置５０の本体９０の装着保持
部８０に対して挿入して装着する場合に生じる衝撃に対
して、第１セラミックス部材と第２セラミックス部材が
割れることなくセラミックス板の耐衝撃性を確保するこ
とができる。By adopting a two-layer structure of the first ceramic member and the plastic layer and a two-layer structure of the second ceramic member and the plastic layer, the casing of the mobile phone in FIGS. The impact resistance of the ceramic plate can be ensured without the first ceramic member and the second ceramic member cracking against the impact generated when the main body 90 is inserted into and mounted on the mounting holding portion 80.
【００５０】携帯電話１０の中にヒートスプレッダを配
置したり、送電装置５０の中にヒートシンクを配置する
ことにより、受電コイルおよび送電コイルの熱をそれぞ
れ確実に逃がすことができる。そして携帯電話１０の筐
体１２が金属製である場合には、ヒートスプレッダとし
ての役割も果たせる。以上のような説明により、非接触
充電装置は安定した充電動作が確保できるのである。By disposing a heat spreader in the mobile phone 10 and disposing a heat sink in the power transmitting device 50, the heat of the power receiving coil and the heat of the power transmitting coil can be surely released. When the housing 12 of the mobile phone 10 is made of metal, it can also serve as a heat spreader. With the above description, the non-contact charging device can ensure a stable charging operation.
【００５１】ところで本発明は上記実施の形態に限定さ
れるものではない。上述した実施の形態では、非接触充
電装置２００の電子機器として、いわゆる携帯型の電子
機器である携帯電話を例に挙げている。上述した実施の
形態では、送電装置には第１セラミックス部材を配置
し、電子機器には第２セラミックス部材を配置している
が、これに限らず、次のようにすることもできる。送電
装置の第１セラミックス部材に代えて第１ガラス部材を
配置し、電子機器の第２セラミックス部材に代えて第２
ガラス部材を配置することができる。第１ガラス部材と
第２ガラス部材の形状は、第１セラミックス部材と第２
セラミックス部材の形状と同様なものにすることができ
る。このような第１ガラス部材と第２ガラス部材は、第
１セラミックス部材と第２セラミックス部材と同様に、
電気絶縁性を有し高熱伝導性を有している材質のものを
採用することができる。しかしこれに限らず電子機器と
しては、携帯情報端末（ＰＤＡ）や、その他の情報関連
機器あるいは情報関連機器以外の携帯可能な電気製品で
あっても勿論構わない。The present invention is not limited to the above embodiment. In the above-described embodiment, a mobile phone, which is a so-called portable electronic device, is taken as an example of the electronic device of the contactless charging device 200. In the above-described embodiment, the power transmission device is provided with the first ceramic member and the electronic device is provided with the second ceramic member. However, the present invention is not limited to this, and may be performed as follows. A first glass member is arranged in place of the first ceramic member of the power transmission device, and a second glass member is arranged in place of the second ceramic member of the electronic device.
A glass member can be placed. The shapes of the first glass member and the second glass member are the same as those of the first ceramic member and the second ceramic member.
The shape can be similar to that of the ceramic member. Such a first glass member and a second glass member, like the first ceramic member and the second ceramic member,
A material having electrical insulation and high thermal conductivity may be used. However, the electronic device is not limited to this, and may be a portable information terminal (PDA), another information-related device, or a portable electric product other than the information-related device.
【００５２】[0052]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
送電コイルと受電コイルの温度上昇を防ぐことが可能で
あり、小型化が図れ、安定した非接触充電が可能であ
る。As described above, according to the present invention,
It is possible to prevent the temperature rise of the power transmitting coil and the power receiving coil, reduce the size, and perform stable contactless charging.
【図１】本発明の非接触充電装置の好ましい実施の形態
を示す断面図。FIG. 1 is a sectional view showing a preferred embodiment of a non-contact charging device of the present invention.
【図２】図１の非接触充電装置の中心部分を示す断面
図。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a central portion of the contactless charging device of FIG.
【図３】携帯電話の一例を示す正面図。FIG. 3 is a front view showing an example of a mobile phone.
【図４】携帯電話の一例を示す背面図。FIG. 4 is a rear view showing an example of a mobile phone.
【図５】送電コイル、第１セラミックス部材、受電コイ
ルおよび第２セラミックス部材の付近を示す断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view showing the vicinity of a power transmission coil, a first ceramic member, a power receiving coil, and a second ceramic member.
【図６】本発明の別の実施の形態を示す断面図。FIG. 6 is a sectional view showing another embodiment of the present invention.
【図７】グラファイトシートの層構造の例を示す図。FIG. 7 is a diagram showing an example of a layer structure of a graphite sheet.
【図８】本発明の別の実施の形態を示す断面図。FIG. 8 is a sectional view showing another embodiment of the present invention.
【図９】従来の非接触充電装置を示す断面図。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a conventional non-contact charging device.
１０・・・携帯電話（電子機器の一例）、１２・・・電
子機器の筐体、５０・・・送電装置、７０・・・受電コ
イル、７３・・・第２セラミックス部材、８０・・・装
着保持部、９０・・・送電装置の本体、６３・・・ヒー
トスプレッダ、６４，９５・・・断熱および電気絶縁性
部材、６６・・・ヒートコンダクタ（第２熱伝導部
材）、９７・・・ヒートシンク、９９・・・ヒートコン
ダクタ（第１熱伝導部材）、１０１・・・送電コイル、
１０３・・・第１セラミックス部材、２００・・・非接
触充電装置10 ... Mobile phone (an example of electronic device), 12 ... Electronic device housing, 50 ... Power transmission device, 70 ... Power receiving coil, 73 ... Second ceramic member, 80 ... Mounting / holding portion, 90 ... Main body of power transmission device, 63 ... Heat spreader, 64, 95 ... Insulating and electrically insulating member, 66 ... Heat conductor (second heat conducting member), 97 ... Heat sink, 99 ... Heat conductor (first heat conducting member), 101 ... Power transmission coil,
103 ... First ceramics member, 200 ... Non-contact charging device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 直井 隆義 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Takayoshi Naoi 6-735 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Soni -Inside the corporation
Claims (10)
着脱可能に装着することで、前記送電装置から前記電子
機器に対して非接触で充電するための非接触充電装置で
あり、 前記送電装置は、 前記本体と、 前記本体に配置された第１セラミックス部材と、 前記第１セラミックス部材に設けられている送電コイル
と、を有し、 前記電子機器は、 筐体と、 前記送電装置に前記電子機器が装着された状態で、前記
第１セラミックス部材に対応する位置の前記筐体の部分
に配置された第２セラミックス部材と、 前記第２セラミックス部材に設けられて、前記送電コイ
ルからの電磁誘導により電力を非接触で受ける受電コイ
ルと、を有していることを特徴とする非接触充電装置。1. A non-contact charging device for contactlessly charging the electronic device from the power transmitting device by detachably mounting an electronic device that is a charging target to the power transmitting device. An apparatus includes the main body, a first ceramic member arranged in the main body, and a power transmission coil provided in the first ceramic member, the electronic device includes a housing, and a power transmission device. A second ceramics member disposed in a portion of the housing at a position corresponding to the first ceramics member in a state where the electronic device is mounted; and a second ceramics member provided on the second ceramics member, A non-contact charging device comprising: a power receiving coil that receives electric power by electromagnetic induction in a non-contact manner.
前記送電装置の前記本体は、前記電子機器の前記筐体の
挿入部分を挿入して保持するための凹部形状の装着保持
部を有し、 前記送電装置の前記第１セラミックス部材と前記送電コ
イルは、前記装着保持部に位置され、前記第２セラミッ
クス部材と前記受電コイルは、前記電子機器の前記筐体
の前記挿入部分に位置されている請求項１に記載の非接
触充電装置。2. The electronic device is a portable electronic device,
The main body of the power transmission device has a recessed mounting holding portion for inserting and holding an insertion portion of the housing of the electronic device, and the first ceramic member and the power transmission coil of the power transmission device are The non-contact charging device according to claim 1, wherein the second ceramic member and the power receiving coil are located in the mounting and holding portion, and the second ceramic member and the power receiving coil are located in the insertion portion of the housing of the electronic device.
の前記筐体は、プラスチックで作られている請求項１に
記載の非接触充電装置。3. The contactless charging device according to claim 1, wherein the main body of the power transmission device and the housing of the electronic device are made of plastic.
装置の前記本体の内面側から形成された第１底部を有す
る第１取り付け用凹部にはめ込まれて取り付けられ前記
第１セラミックス部材と前記本体の前記第１底部とが積
層されており、 前記第２セラミックス部材は、前記電子機器の前記筐体
の内面側から形成された第２底部を有する第２取り付け
用凹部にはめ込まれて取り付けられて前記第２セラミッ
クス部材と前記電子機器の前記第２底部とが積層されて
いる請求項３に記載の非接触充電装置。4. The first ceramics member is fitted and mounted in a first mounting recess having a first bottom portion formed from the inner surface side of the main body of the power transmission device, and the first ceramics member and the main body are attached. The first bottom portion is laminated, and the second ceramic member is fitted and attached to a second attachment recess having a second bottom portion formed from the inner surface side of the housing of the electronic device, and the second ceramic member is attached. The non-contact charging device according to claim 3, wherein the second ceramic member and the second bottom portion of the electronic device are laminated.
装置の前記本体に形成された第１取り付け用穴部にはめ
込まれて取り付けられ、 前記第２セラミックス部材は、前記電子機器の前記筐体
に形成された第２取り付け用穴部にはめ込まれて取り付
けられている請求項３に記載の非接触充電装置。5. The first ceramics member is fitted and mounted in a first mounting hole formed in the main body of the power transmission device, and the second ceramics member is mounted in the housing of the electronic device. The non-contact charging device according to claim 3, wherein the non-contact charging device is mounted by being fitted into the formed second mounting hole.
伝える第１熱伝導部材と、 前記本体内に配置されて前記第１熱伝導部材に熱的に接
続されて伝わった前記熱を放熱するヒートシンクと、を
有し、 前記電子機器は、 前記筐体内に配置されて前記受電コイルが発生する熱を
伝える第２熱伝導部材と、 前記筐体内に配置されて前記第２熱伝導部材に熱的に接
続されて伝わった前記熱を放熱するヒートスプレッダ
と、を有する請求項４に記載の非接触充電装置。6. The power transmission device includes: a first heat conducting member that is disposed inside the main body and transfers heat generated by the power transmitting coil; and a heat conducting member that is disposed inside the main body and is thermally connected to the first heat conducting member. A heat sink that dissipates the heat that is connected and transferred; the electronic device is disposed in the housing, and a second heat conductive member that transfers heat generated by the power receiving coil; The non-contact charging device according to claim 4, further comprising: a heat spreader that radiates the heat transmitted by being thermally connected to the second heat conducting member.
材は、導電性金属の厚膜又はグラファイトシートである
請求項６に記載の非接触充電装置。7. The contactless charging device according to claim 6, wherein the first heat conducting member and the second heat conducting member are thick films of conductive metal or graphite sheets.
電コイルと前記本体内の他の要素とを断熱ししかも電気
絶縁性を有する断熱および電気絶縁性部材が配置されて
いる請求項１に記載の非接触充電装置。8. A heat insulating and electrically insulating member that heat-insulates the power transmitting coil and other elements in the main body and has an electrical insulating property is arranged in the main body of the power transmitting device. The non-contact charging device according to.
電コイルと前記筐体内の他の要素とを断熱ししかも電気
絶縁性を有する断熱および電気絶縁性部材が配置されて
いる請求項１に記載の非接触充電装置。9. A heat insulating and electrically insulating member which heat-insulates the power receiving coil and other elements in the housing and has electrical insulation in the housing of the electronic device. The non-contact charging device according to.
を着脱可能に装着することで、前記送電装置から前記電
子機器に対して非接触で充電するための非接触充電装置
であり、 前記送電装置は、 前記本体と、 前記本体に配置された第１ガラス部材と、 前記第１ガラス部材に設けられている送電コイルと、を
有し、 前記電子機器は、 筐体と、 前記送電装置に前記電子機器が装着された状態で、前記
第１ガラス部材に対応する位置の前記筐体の部分に配置
された第２ガラス部材と、 前記第２ガラス部材に設けられて、前記送電コイルから
の電磁誘導により電力を非接触で受ける受電コイルと、
を有していることを特徴とする非接触充電装置。10. A non-contact charging device for charging the electronic device in a non-contact manner from the power transmitting device by detachably mounting an electronic device that is a charging target to the power transmitting device. An apparatus includes the main body, a first glass member arranged in the main body, and a power transmission coil provided in the first glass member, the electronic device includes a housing, and the power transmission device. A second glass member arranged in a portion of the housing at a position corresponding to the first glass member in a state where the electronic device is mounted; and a second glass member provided in the second glass member, A power receiving coil that receives power by electromagnetic induction in a non-contact manner,
A non-contact charging device comprising:
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