無接点電力伝送装置
【課題】 破損しにくく、小型化、薄型化が容易で携帯性に優れる無接点電力伝送装置を提供する。
【解決手段】 無接点電力伝送装置１は、樹脂またはエラストマー製の基材２０と、基材２０の表裏少なくとも一面に配置されエラストマーおよび導電材を含む平面渦巻き状のコイル部２１と、を有する柔軟電力伝送ユニット２と、コイル部２１の端部２１０、２１１と外部端子とを接続しエラストマーおよび導電材を含む配線部３０、３１と、を備えることを特徴とする。
【解決手段】 無接点電力伝送装置１は、樹脂またはエラストマー製の基材２０と、基材２０の表裏少なくとも一面に配置されエラストマーおよび導電材を含む平面渦巻き状のコイル部２１と、を有する柔軟電力伝送ユニット２と、コイル部２１の端部２１０、２１１と外部端子とを接続しエラストマーおよび導電材を含む配線部３０、３１と、を備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁誘導を利用して携帯電話等のモバイル機器への充電を行うための無接点電力伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、タブレットＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、小型ゲーム機器、電子ペーパー等のモバイル機器が普及拡大している。これらに内蔵された二次電池を充電するため、電磁誘導を利用した無接点電力伝送システムの開発が進められている（例えば、特許文献１〜４参照）。無接点電力伝送システムにおいては、充電器に配置される送電側コイルに通電し、送電側コイルと、モバイル機器に配置される受電側コイルと、の間で電磁誘導を生じさせ、受電側コイルに誘起された電圧により二次電池を充電する。送電側コイル、受電側コイルとしては、電線を同一平面において巻回した平面コイルが用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１７２８７２号公報
【特許文献２】特開２００８−２０５２１５号公報
【特許文献３】特開２０１１−１０９５４６号公報
【特許文献４】特開２００９−４５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の無接点電力伝送システムにおいて、充電器は、一つまたは複数の平面コイルを、硬質のケース内に収容して構成される。このため、落下等により、充電器が破損しやすい。また、平面コイルの厚さ等に規制され、ケースの薄型化は難しい。さらに、受電側コイルとの位置決めを容易にするために、平面コイルを重ね合わせて複数配置したり、ケース内を移動可能に配置する場合には、その分だけケースを大きくする必要がある。よって、充電器が大型化しやすく、重くなる。このため、持ち運びが不便である。
【０００５】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、破損しにくく、小型化、薄型化が容易で携帯性に優れる無接点電力伝送装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）上記課題を解決するため、本発明の無接点電力伝送装置は、樹脂またはエラストマー製の基材と、該基材の表裏少なくとも一面に配置されエラストマーおよび導電材を含む平面渦巻き状のコイル部と、を有する柔軟電力伝送ユニットと、該コイル部の端部と外部端子とを接続しエラストマーおよび導電材を含む配線部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の無接点電力伝送装置において、柔軟電力伝送ユニットを構成する基材は、樹脂またはエラストマー製である。コイル部は、エラストマーを母材とする。このため、柔軟電力伝送ユニットは、全体として柔軟である。また、後に（６）の構成において説明するように、表出するコイル部については、エラストマー製のカバー層で被覆することができる。よって、従来のように、コイル部を収容する硬質のケースは必要ない（但し、硬質のケースに収容される態様を排除するものではない）。この場合、本発明の無接点電力伝送装置は、落下した場合においても、破損しにくい。なお、本明細書において、エラストマーは、ゴムおよび熱可塑性エラストマーを含む。
【０００８】
また、本発明の無接点電力伝送装置においては、配線部も、エラストマーを母材とする。このため、コイル部および配線部は、基材の弾性変形に追従して、伸縮することができる。また、従来の銀ペーストとは異なり、伸長されても、電気抵抗が増加しにくい。したがって、例えば、本発明の無接点電力伝送装置を、充電器として用いた場合には、無接点電力伝送装置そのものを筒状に巻くことができる。すなわち、本発明の無接点電力伝送装置は、収納しやすく、持ち運びに便利である。加えて、配線部が柔軟であるため、接続される外部端子の形状に沿いやすい。よって、配線部と外部端子との接合性が、良好である。すなわち、硬質な物同士を接合する場合と比較して、配線部における面精度が要求されない。
【０００９】
ちなみに、上記特許文献１〜３においては、平面コイルとして、絶縁基板の表面に導電パターンを形成したものが開示されている。しかし、通常、導電パターンは、バインダー樹脂に銀粉末を高充填した銀ペーストから形成される。このため、伸縮性に乏しい。また、伸長されると、導電パターンにクラックが発生し、著しく電気抵抗が増加してしまう。また、絶縁基板も、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂を基材とする。このため、絶縁基板は、屈曲性を有するものの伸縮性に乏しい。
【００１０】
また、本発明の無接点電力伝送装置によると、電線を巻回した平面コイルと比較して、コイル部の厚さを薄くすることができる。このため、無接点電力伝送装置を薄型化しやすい。また、コイル部が軽量化されると共に硬質のケースが必須ではないため、無接点電力伝送装置を軽量にすることができる。また、基材の大きさを、充電する電子機器の大きさに応じて調整しやすい。このため、無接点電力伝送装置を小型化しやすい。これらの点においても、本発明の無接点電力伝送装置は、収納性および携帯性に優れる。
【００１１】
本発明の無接点電力伝送装置は、送電側の充電器にも、受電側の電子機器にも適用することができる。例えば、電子機器に搭載した場合、電子機器の薄型化、軽量化を図ることができる。
【００１２】
（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記コイル部および前記配線部は、前記エラストマーおよび前記導電材を含む塗料から形成される構成とする方がよい。
【００１３】
塗料は、エラストマーおよび導電材の他、必要に応じて分散剤、補強剤、可塑剤、老化防止剤、着色剤等の添加剤を含んでいてもよい。塗料は、エラストマー成分のポリマー（エラストマーが架橋ゴムの場合には、架橋前のポリマー）を、所定の添加剤と共に溶剤に溶解した溶液に、導電材を分散させて調製される。そして、調製した塗料を、基材等に塗布し、乾燥させて、コイル部および配線部を形成する。必要に応じて、乾燥時に架橋反応を進行させればよい。塗料の固形分濃度は、採用する塗布方法に適した粘度になるように、適宜、調整すればよい。例えば、塗料の固形分濃度を大きくすると、塗布した時の、溶剤による基材等の膨潤を、抑制することができる。本構成によると、薄膜状のコイル部および配線部を、容易に形成することができる。
【００１４】
塗料の塗布方法としては、既に公知の種々の方法を採用することができる。例えば、スクリーン印刷、インクジェット印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、パッド印刷、リソグラフィー等の印刷法の他、ディップ法、スプレー法、バーコート法等が挙げられる。例えば、印刷法を採用すると、塗布する部分と塗布しない部分との塗り分けを、容易に行うことができる。また、大きな面積、細線、複雑な形状の印刷も容易である。印刷法の中でも、高粘度の塗料が使用でき、塗膜厚さの調整が容易であるという理由から、スクリーン印刷法が好適である。
【００１５】
（３）好ましくは、上記（１）または（２）の構成において、前記コイル部および前記配線部の前記導電材は、金属粒子を含む構成とする方がよい。
【００１６】
一般に、金属の体積抵抗率は小さい。よって、本構成によると、コイル部および配線部の体積抵抗率を、小さくすることができる。換言すると、コイル部および配線部の導電性を高くすることができる。金属粒子としては、銀、銅、金、ニッケル、ロジウム、パラジウム、クロム、チタン、白金、鉄、およびこれらの合金等が挙げられる。これらの一種を単独で用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。なかでも銀、銅は、体積抵抗率が小さいため好適である。したがって、導電材として、銀粉末、銅粉末、銀合金粉末、銅合金粉末を用いるとよい。
【００１７】
（４）好ましくは、上記（１）ないし（３）のいずれかの構成において、前記基材の切断時伸びは、５％以上である構成とする方がよい。
【００１８】
上述したように、柔軟電力伝送ユニットを構成する基材は、樹脂またはエラストマー製である。本構成によると、基材の常温下での伸縮性を、確保することができる。これにより、例えば、基材を筒状に巻くことができる。したがって、本発明の無接点電力伝送装置を、充電器として用いた場合に、収納性および携帯性が向上する。なお、本明細書においては、切断時伸びとして、ＪＩＳ Ｋ６２５１（２０１０）の引張り試験により求められた値を採用する。
【００１９】
（４−１）好ましくは、上記（４）の構成において、前記基材の前記樹脂は、ポリエステル樹脂、変性ポリエステル樹脂（ウレタン変性ポリエステル樹脂、エポキシ変性ポリエステル樹脂、アクリル変性ポリエステル樹脂等）、ポリエーテルウレタン樹脂、ポリカーボネートウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ニトロセルロース、変性セルロース類（セルロース・アセテート・ブチレート（ＣＡＢ）、セルロース・アセテート・プロピオネート（ＣＡＰ）等）等の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂から選ばれる一種以上である構成とする方がよい。また、前記基材の前記エラストマーは、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン共重合ゴム、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、イソブチレンイソプレンゴム等の架橋ゴム、およびスチレン系、オレフィン系、塩ビ系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリアミド系等の熱可塑性エラストマーから選ばれる一種以上である構成とする方がよい。
【００２０】
（５）好ましくは、上記（１）ないし（４）のいずれかの構成において、前記基材、前記コイル部、および前記配線部の前記エラストマーは、硫黄、硫黄化合物、有機過酸化物を用いずに架橋された架橋ゴム、および熱可塑性エラストマーから選ばれる一種以上である構成とする方がよい。
【００２１】
ゴムポリマーを架橋する場合、架橋剤として、硫黄や硫黄化合物、あるいは有機過酸化物を用いることが多い。これらの架橋剤残渣が架橋ゴム中に残存すると、コイル部等に導電材として金属粒子が含まれる場合に、当該金属粒子が酸化されたり硫化されるおそれがある。金属粒子が酸化、硫化されると、金属粒子の表面の電気抵抗が増加して、コイル部等の導電性が低下してしまう。
【００２２】
この点、本構成によると、基材、コイル部、および配線部のエラストマーは、硫黄、硫黄化合物、有機過酸化物を含まない。このため、導電材として金属粒子が含まれていても、金属粒子が、酸化や硫化により劣化しにくい。したがって、長期間使用しても、コイル部および配線部の導電性が、低下しにくい。つまり、本構成によると、無接点電力伝送装置の耐久性が向上する。
【００２３】
（６）好ましくは、上記（１）ないし（５）のいずれかの構成において、さらに、前記コイル部を覆うように配置されるエラストマー製のカバー層を備える構成とする方がよい。
【００２４】
本構成によると、コイル部を外部から絶縁することができる。このため、安全性が向上する。また、コイル部に導電材として金属粒子が含まれる場合には、当該金属粒子の酸化を抑制することができる。さらに、基材とカバー層との間にコイル部が挟装されるため、コイル部の変形は、基材およびカバー層により拘束される。つまり、カバー層は、コイル部を補強し保護する役割をも果たす。
【００２５】
カバー層のエラストマーは、基材等のエラストマーと同じでも異なっていてもよい。また、基材やコイル部の伸縮を阻害しないという観点から、カバー層の切断時伸びは、５％以上であることが望ましい。
【００２６】
（７）好ましくは、上記（６）の構成において、前記カバー層の前記エラストマーは、硫黄、硫黄化合物、有機過酸化物を用いずに架橋された架橋ゴム、および熱可塑性エラストマーから選ばれる一種以上である構成とする方がよい。
【００２７】
上記（５）の構成において説明したように、カバー層に架橋剤残渣が残存すると、コイル部に含まれる金属粒子が、酸化されたり硫化されるおそれがある。本構成によると、コイル部に導電材として金属粒子が含まれていても、金属粒子が、酸化や硫化により劣化しにくい。したがって、長期間使用しても、コイル部の導電性が、低下しにくい。つまり、本構成によると、無接点電力伝送装置の耐久性が向上する。
【００２８】
（８）好ましくは、上記（６）または（７）の構成において、前記コイル部は、前記基材の表面に配置され、前記カバー層は、該コイル部の内周端部との導通を確保するための導通孔を有し、前記外部端子は、第一外部端子と第二外部端子とを有し、前記配線部は、該カバー層の表面に配置され該導通孔を介して該内周端部と該第一外部端子とを接続する内周側配線部と、該基材の表面に配置され該コイル部の外周端部と該第二外部端子とを接続する外周側配線部と、を有する構成とする方がよい。
【００２９】
本構成においては、カバー層に導通孔を穿設し、内周側配線部をカバー層の表面に配置して、コイル部の巻き始めの内周端部−導通孔−内周側配線部を導通させる。これにより、内周端部を、コイル部を構成する線条と重なることなく、第一外部端子に接続することができる。なお、内周側配線部は、コイル部の内周端部と第一外部端子とを、コイル部の形成領域においてはカバー層の表面を利用して、接続できればよい。したがって、内周側配線部の全てが、カバー層の表面に配置されていなくてもよい。すなわち、内周側配線部の第一外部端子側の端部は、カバー層ではなく基材の表面に配置されていてもよい。
【００３０】
（９）好ましくは、上記（１）ないし（８）のいずれかの構成において、複数の前記柔軟電力伝送ユニットを備え、該柔軟電力伝送ユニットは、表裏方向に積層される構成とする方がよい。
【００３１】
本構成の無接点電力伝送装置においては、コイル部が表裏方向に積層される。コイル部を積層することにより、コイル部の巻き数や線径（線条の幅）を変更することなく、インダクタンスやインピーダンスを調整することができる。コイル部で発生する磁束は、コイル部を流れる電流およびコイル部の巻き数に比例する。例えば、コイル部を直列に接続すると、巻き数を増加したのと同等の効果を得ることができる。すなわち、コイル部で発生する磁束を、増加させることができる。一方、コイル部を並列に接続すると、線径を大きくしたのと同等の効果を得ることができる。すなわち、インピーダンスを小さくし、コイル部を流れる電流を大きくすることができる。これにより、コイル部で発生する磁束を、増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第一実施形態の充電器の斜視図である。
【図２】同充電器の上面図である。
【図３】同充電器の分解斜視図である。
【図４】第二実施形態の充電器の分解斜視図である。
【図５】第三実施形態の充電器の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の無接点電力伝送装置の実施形態について説明する。以下に示す実施形態は、本発明の無接点電力伝送装置を、携帯電話の充電器として具現化したものである。
【００３４】
＜第一実施形態＞
［構成］
まず、本実施形態の充電器の構成について説明する。図１に、本実施形態の充電器の斜視図を示す。図２に、同充電器の上面図を示す。図３に、同充電器の分解斜視図を示す。なお、図１においては、携帯電話を充電している状態を示す。図２においては、説明の便宜上、携帯電話を一点鎖線で示す。また、上下方向に積層される部材を透過して示す。
【００３５】
図１〜図３に示すように、充電器１は、柔軟電力伝送ユニット２と、内周側配線部３０と、外周側配線部３１と、カバー層４０と、配線部カバー層４１と、制御部５０と、接続ケーブル５１と、を備えている。
【００３６】
充電器１の制御部５０を除く上面全体には、携帯電話９が載置されている。携帯電話９には、二次電池（図略）と、受電側コイル９０と、が内蔵されている。受電側コイル９０は、リッツ線を同一平面において渦巻き状に巻回したものである。
【００３７】
柔軟電力伝送ユニット２は、基材２０と、コイル部２１と、を備えている。基材２０は、シリコーンゴム製であり、長方形のシート状を呈している。基材２０の切断時伸びは、４００％である。コイル部２１は、アミン架橋アクリルゴムと銀粒子とを含んでいる。銀粒子の含有量は、コイル部２１の体積を１００ｖｏｌ％とした場合の３８ｖｏｌ％である。コイル部２１は、平面渦巻き状を呈している。コイル部２１は、内周端部２１０を巻き始めとして、反時計回りに巻回されている。コイル部２１は、基材２０の上面（表面）に配置されている。コイル部２１は、基材２０の上面における前方の中央付近に、配置されている。コイル部２１と受電側コイル９０とは、対向している。
【００３８】
カバー層４０は、基材２０と同じシリコーンゴム製であり、円形状を呈している。カバー層４０は、コイル部２１の上面を被覆している。カバー層４０の大きさは、コイル部２１の外周よりやや大きい。カバー層４０には、導通孔４００が穿設されている。導通孔４００は、コイル部２１の内周端部２１０に対応する位置に、配置されている。導通孔４００には、内周側配線部３０の一部が進入している。
【００３９】
内周側配線部３０の材質は、コイル部２１の材質と同じである。すなわち、内周側配線部３０は、アミン架橋アクリルゴムと銀粒子とを含んでいる。内周側配線部３０は、直線状を呈している。内周側配線部３０は、カバー層４０の上面において、導通孔４００から前方に延在している。内周側配線部３０の後半分は、カバー層４０の上面（表面）に配置され、前半分は、基材２０の上面に配置されている。内周側配線部３０の前端には、内周側端子部３００が配置されている。内周側端子部３００は、制御部５０に配置された第一外部端子（図略）に接続されている。このようにして、内周側配線部３０は、導通孔４００を介して、内周端部２１０と第一外部端子とを接続している。
【００４０】
外周側配線部３１の材質も、コイル部２１の材質と同じである。すなわち、外周側配線部３１は、アミン架橋アクリルゴムと銀粒子とを含んでいる。外周側配線部３１は、直線状を呈している。外周側配線部３１は、基材２０の上面に配置されている。外周側配線部３１の後端は、コイル部２１の巻き終わりの外周端部２１１に接続されている。外周側配線部３１の前端には、外周側端子部３１０が配置されている。外周側端子部３１０は、制御部５０に配置された第二外部端子（図略）に接続されている。このようにして、外周側配線部３１は、外周端部２１１と第二外部端子とを接続している。
【００４１】
配線部カバー層４１は、カバー層４０と同じシリコーンゴム製であり、長方形状を呈している。配線部カバー層４１は、制御部５０に覆われない内周側配線部３０および外周側配線部３１の上面を覆うように、配置されている。
【００４２】
制御部５０は、基材２０の上面前端に配置されている。制御部５０は、樹脂製のケース５００と、回路基板（図略）と、を備えている。回路基板は、ケース５００の内部に収容されている。回路基板には、第一外部端子と、第二外部端子と、制御回路部（図略）と、が配置されている。上述したように、第一外部端子は、内周側端子部３００に接続されている。第二外部端子は、外周側端子部３１０に接続されている。第一外部端子、第二外部端子を介して、コイル部２１への通電が行われる。また、制御回路部は、コイル部２１の電圧値、携帯電話９の充電状況等に基づいて、通電のＯＮ／ＯＦＦを制御する。
【００４３】
接続ケーブル５１は、制御部５０の左端から導出されている。接続ケーブル５１は、制御部５０の回路基板に、電気的に接続されている。接続ケーブル５１は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）コネクタを備えており、パソコン等に接続可能である。
【００４４】
［製造方法］
次に、充電器１の製造方法について説明する。まず、基材２０として、シリコーンゴムシートを準備する。次に、コイル部２１および外周側配線部３１を形成する。すなわち、アクリルゴムポリマーおよび架橋剤の安息香酸アンモニウムを、溶剤のエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートに溶解して、ポリマー溶液を調製する。そして、ポリマー溶液に、銀粉末を混合、分散させて、塗料を調製する。続いて、調製した塗料を、基材２０の上面にスクリーン印刷する。その後、加熱により塗膜を乾燥させると共に、架橋反応を進行させる。このようにして、コイル部２１および外周側配線部３１を形成する。
【００４５】
次に、カバー層４０を形成する。液状のシリコーンゴムポリマーを、コイル部２１を覆うように、基材２０の上面にスクリーン印刷する。この際、コイル部２１の内周端部２１０の上面には、シリコーンゴムポリマーを印刷しない。そして、塗膜を加熱することにより、架橋反応を進行させる。このようにして、導通孔４００を有するカバー層４０を形成する。
【００４６】
次に、内周側配線部３０を形成する。外周側配線部３１を形成したのと同じ塗料を、導通孔４００を含むカバー層４０および基材２０の上面に、スクリーン印刷する。この際、塗料を導通孔４００の内部にも進入させる。そして、加熱により塗膜を乾燥させると共に、架橋反応を進行させる。このようにして、内周側配線部３０を形成する。
【００４７】
次に、配線部カバー層４１を形成する。カバー層４０を形成したのと同じ液状のシリコーンゴムポリマーを、内周側配線部３０および外周側配線部３１の上面を覆うように、スクリーン印刷する。そして、塗膜を加熱することにより、架橋反応を進行させる。このようにして、配線部カバー層４１を形成する。
【００４８】
次に、制御部５０の回路基板を、基材２０の表面に配置して、第一外部端子と内周側端子部３００、第二外部端子と外周側端子部３１０、を各々電気的に接続する。そして、接続ケーブル５１を導出した状態で、回路基板を含む基材２０の前端を、ケース５００で封止することにより、制御部５０を形成する。このようにして、充電器１は製造される。
【００４９】
［動作］
次に、充電器１の動作について説明する。まず、制御部５０の制御回路部において、接続ケーブル５１を通して供給される直流電圧から、所定の交流電圧を生成する。生成された交流電圧は、内周側配線部３０および外周側配線部３１を介して、コイル部２１に印加される。これにより、コイル部２１に電流が流れ、磁束が発生する。コイル部２１の磁束が変化すると、コイル部２１に対向して配置されている携帯電話９の受電側コイル９０に、交流電圧が誘起される。誘起された交流電圧は、携帯電話９に内蔵された制御回路部により、直流電圧に変換され、これにより二次電池が充電される。
【００５０】
［作用効果］
次に、充電器１の作用効果について説明する。充電器１によると、基材２０、コイル部２１、内周側配線部３０、外周側配線部３１、カバー層４０、および配線部カバー層４１の全てが、エラストマー製あるいはエラストマーを母材とする。このため、柔軟電力伝送ユニット２を含む充電器１全体が、柔軟である。また、コイル部２１等が硬質のケースに収容されていない。したがって、充電器１は、落下した場合においても、破損しにくい。
【００５１】
基材２０の切断時伸びは、４００％である。基材２０は、伸縮可能である。そして、コイル部２１、内周側配線部３０、および外周側配線部３１は、基材２０の弾性変形に追従して、伸縮可能である。また、伸長されても、電気抵抗が増加しにくい。したがって、充電器１を、筒状に巻くことができる。このように、充電器１は、収納しやすく、持ち運びに便利である。
【００５２】
柔軟電力伝送ユニット２によると、従来の電線を巻回した平面コイルと比較して、コイル部２１の厚さを薄くすることができる。このため、充電器１を薄型化しやすい。また、コイル部２１自体の軽量化と、コイル部２１等を収容する硬質のケースが不要になることから、充電器１の軽量化を図ることができる。また、基材２０の大きさを、携帯電話９の大きさと、略同じにすることができる。このため、充電器１の小型化を図ることができる。これらの点においても、充電器１は、収納性および携帯性に優れる。
【００５３】
内周側配線部３０および外周側配線部３１は、柔軟である。このため、内周側端子部３００、外周側端子部３１０は、各々、第一外部端子、第二外部端子の形状に沿いやすい。よって、端子間の接合性が良好である。
【００５４】
基材２０、コイル部２１、内周側配線部３０、外周側配線部３１、カバー層４０、および配線部カバー層４１のエラストマーは、硫黄、硫黄化合物、有機過酸化物のいずれも用いずに架橋された架橋ゴムである。つまり、これらの部材には、硫黄、硫黄化合物、有機過酸化物が含まれない。このため、コイル部２１等に含まれる銀粒子は、酸化や硫化しにくい。したがって、長期間使用しても、コイル部２１、内周側配線部３０、および外周側配線部３１の導電性が、低下しにくい。つまり、充電器１は、耐久性に優れる。
【００５５】
コイル部２１、内周側配線部３０、および外周側配線部３１は、塗料をスクリーン印刷して形成されている。よって、薄膜状のコイル部２１等の形成が、容易である。また、導電材として、銀粉末を使用している。このため、コイル部２１、内周側配線部３０、および外周側配線部３１の導電性は高い。また、コイル部２１、内周側配線部３０、および外周側配線部３１は、カバー層４０や配線部カバー層４１で被覆されている。このため、絶縁性を確保することができ、安全性が高い。また、コイル部２１等に含まれる銀粒子の酸化も、抑制される。
【００５６】
カバー層４０には、導通孔４００が穿設されている。コイル部２１の内周端部２１０は、導通孔４００を介して、カバー層４０の上面に形成された内周側配線部３０に、接続されている。これにより、コイル部２１の内周端部２１０を、コイル部２１を構成する線条と重ねずに、第一外部端子に接続することができる。
【００５７】
＜第二実施形態＞
本実施形態の充電器と、第一実施形態の充電器と、の主な相違点は、基材の下面（裏面）にもコイル部を配置した点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
【００５８】
［構成］
まず、本実施形態の充電器の構成について説明する。図４に、本実施形態の充電器の分解斜視図を示す。図４中、図３と対応する部材については、同じ符合で示す。図４においては、携帯電話を省略して示す。
【００５９】
図４に示すように、充電器１は、柔軟電力伝送ユニット２と、表側配線部３２ｕと、裏側配線部３２ｄと、表側カバー層４２ｕと、裏側カバー層４２ｄと、磁性体層４３と、制御部５０と、接続ケーブル５１と、を備えている。
【００６０】
柔軟電力伝送ユニット２は、基材２０と、表側コイル部２２ｕと、裏側コイル部２２ｄと、を備えている。表側コイル部２２ｕは、基材２０の上面（表面）に配置されている。裏側コイル部２２ｄは、基材２０の下面（裏面）に配置されている。表側コイル部２２ｕ、裏側コイル部２２ｄは、基材２０を挟んで対向している。表側コイル部２２ｕ、裏側コイル部２２ｄの構成は、第一実施形態のコイル部２１の構成と同じである。表側コイル部２２ｕは、内周端部２２０ｕを巻き始めとして、反時計回りに巻回されている。一方、裏側コイル部２２ｄは、内周端部２２０ｄを巻き始めとして、時計回りに巻回されている。
【００６１】
基材２０には、二つの導通孔２００、２０１が穿設されている。導通孔２００は、表側コイル部２２ｕの内周端部２２０ｕと、裏側コイル部２２ｄの内周端部２２０ｄと、の間に介在している。導通孔２００には、上方から内周端部２２０ｕの一部が、下方から内周端部２２０ｄの一部が、各々進入している。これにより、導通孔２００を介して、内周端部２２０ｕ、２２０ｄ同士が、導通している。導通孔２０１は、後述する裏側配線部３２ｄの前端に対応する位置に配置されている。基材２０の上面には、導通孔２０１を囲むように、裏側端子部３２０ｄが形成されている。裏側端子部３２０ｄの材質は、裏側配線部３２ｄの材質と同じである。導通孔２０１には、下方から裏側配線部３２ｄの一部が、上方から裏側端子部３２０ｄの一部が、各々進入している。
【００６２】
表側配線部３２ｕの材質は、第一実施形態の外周側配線部３１の材質と同じ（つまり、表側コイル部２２ｕの材質と同じ）である。表側配線部３２ｕは、直線状を呈している。表側配線部３２ｕは、基材２０の上面に配置されている。表側配線部３２ｕの後端は、表側コイル部２２ｕの巻き終わりの外周端部２２１ｕに接続されている。表側配線部３２ｕの前端には、表側端子部３２０ｕが配置されている。表側端子部３２０ｕは、制御部５０に配置された第一外部端子（図略）に接続されている。このようにして、表側配線部３２ｕは、外周端部２２１ｕと第一外部端子とを接続している。
【００６３】
裏側配線部３２ｄは、基材２０の下面に配置されている。裏側配線部３２ｄの構成は、表側配線部３２ｕの構成と同じである。すなわち、裏側配線部３２ｄの後端は、裏側コイル部２２ｄの巻き終わりの外周端部２２１ｄに接続されている。裏側配線部３２ｄの前端は、導通孔２０１を介して、基材２０の上面に形成された裏側端子部３２０ｄに接続されている。裏側端子部３２０ｄは、制御部５０に配置された第二外部端子（図略）に接続されている。このようにして、裏側配線部３２ｄは、外周端部２２１ｄと第二外部端子とを接続している。
【００６４】
表側カバー層４２ｕ、裏側カバー層４２ｄの材質は、第一実施形態のカバー層４０の材質と、同じである。表側カバー層４２ｕは、本体部４２０ｕと、凸部４２１ｕと、を有している。本体部４２０ｕは、円形状を呈している。本体部４２０ｕは、表側コイル部２２ｕの上面を被覆している。凸部４２１ｕは、長方形状を呈しており、本体部４２０ｕの外周縁から前方に突出している。凸部４２１ｕは、表側配線部３２ｕの上面を被覆している。裏側カバー層４２ｄも、同様に、本体部４２０ｄと、凸部４２１ｄと、を有している。本体部４２０ｄは、円形状を呈している。本体部４２０ｄは、裏側コイル部２２ｄの下面を被覆している。凸部４２１ｄは、長方形状を呈しており、本体部４２０ｄの外周縁から前方に突出している。凸部４２１ｄは、裏側配線部３２ｄの下面を被覆している。
【００６５】
磁性体層４３は、シリコーンゴムと磁性体粒子とを含んでおり、円形状を呈している。磁性体層４３の大きさは、裏側カバー層４２ｄの本体部４２０ｄの大きさと、同じである。磁性体層４３は、本体部４２０ｄの下面を被覆している。
【００６６】
制御部５０は、基材２０の前端に配置されている。制御部５０は、樹脂製のケース５００ｕ、５００ｄと、回路基板（図略）と、を備えている。回路基板は、ケース５００ｕの内部に収容されている。回路基板には、第一外部端子と、第二外部端子と、制御回路部（図略）と、が配置されている。上述したように、第一外部端子は、表側端子部３２０ｕに接続されている。第二外部端子は、裏側端子部３２０ｄに接続されている。第一外部端子、第二外部端子を介して、表側コイル部２２ｕ、裏側コイル部２２ｄへの通電が行われる。
【００６７】
［製造方法］
次に、充電器１の製造方法について説明する。まず、基材２０として、シリコーンゴムシートを準備する。当該シリコーンゴムシートには、予め、二つの導通孔２００、２０１を穿設しておく。次に、表側コイル部２２ｕ、表側配線部３２ｕ、および裏側端子部３２０ｄを形成する。すなわち、第一実施形態と同じ塗料を、基材２０の上面にスクリーン印刷する。この際、塗料を導通孔２００、２０１の内部にも進入させる。その後、加熱により塗膜を乾燥させると共に、架橋反応を進行させる。このようにして、表側コイル部２２ｕ、表側配線部３２ｕ、および裏側端子部３２０ｄを形成する。
【００６８】
次に、表側カバー層４２ｕを形成する。液状のシリコーンゴムポリマーを、表側コイル部２２ｕおよび表側配線部３２ｕを覆うように、基材２０の上面にスクリーン印刷する。そして、塗膜を加熱することにより、架橋反応を進行させる。このようにして、表側カバー層４２ｕを形成する。
【００６９】
次に、基材２０を裏返して、裏側コイル部２２ｄおよび裏側配線部３２ｄを形成する。すなわち、第一実施形態と同じ塗料を、基材２０の下面（図４における下面。印刷時には上向きに配置する。）にスクリーン印刷する。この際、塗料を導通孔２００、２０１の内部にも進入させる。その後、加熱により塗膜を乾燥させると共に、架橋反応を進行させる。このようにして、裏側コイル部２２ｄおよび裏側配線部３２ｄを形成する。
【００７０】
次に、裏側カバー層４２ｄを形成する。液状のシリコーンゴムポリマーを、裏側コイル部２２ｄおよび裏側配線部３２ｄを覆うように、基材２０の下面にスクリーン印刷する。そして、塗膜を加熱することにより、架橋反応を進行させる。このようにして、裏側カバー層４２ｄを形成する。
【００７１】
次に、磁性体層４３を形成する。すなわち、液状のシリコーンゴムポリマーに、磁性体粉末を混合、分散させて、磁性塗料を調製する。続いて、調製した磁性塗料を、裏側カバー層４２ｄの下面にスクリーン印刷する。その後、塗膜を加熱することにより、架橋反応を進行させる。このようにして、磁性体層４３を形成する。
【００７２】
次に、制御部５０の回路基板を、基材２０の表面に配置して、第一外部端子と表側端子部３２０ｕ、第二外部端子と裏側端子部３２０ｄ、を各々電気的に接続する。そして、接続ケーブル５１を導出した状態で、回路基板を含む基材２０の上部前端をケース５００ｕで、基材２０の下部前端をケース５００ｄで封止することにより、制御部５０を形成する。このようにして、充電器１は製造される。
【００７３】
［動作］
次に、充電器１の動作について説明する。まず、制御部５０の制御回路部において、接続ケーブル５１を通して供給される直流電圧から、所定の交流電圧を生成する。生成された交流電圧は、表側配線部３２ｕおよび裏側配線部３２ｄを介して、表側コイル部２２ｕおよび裏側コイル部２２ｄに印加される。これにより、表側コイル部２２ｕおよび裏側コイル部２２ｄに電流が流れ、磁束が発生する。表側コイル部２２ｕおよび裏側コイル部２２ｄの磁束が変化すると、これらに対向して配置されている携帯電話９の受電側コイル９０に、交流電圧が誘起される（前出図３参照）。誘起された交流電圧は、携帯電話９に内蔵された制御回路部により、直流電圧に変換され、これにより二次電池が充電される。
【００７４】
［作用効果］
本実施形態の充電器１は、構成が共通する部分に関しては、第一実施形態の充電器１と同様の作用効果を有する。また、本実施形態の充電器１によると、基材２０の上下両面に、表側コイル部２２ｕ、裏側コイル部２２ｄを配置している。そして、これらのコイル部２２ｕ、２２ｄを、直列に接続している。このため、第一実施形態のコイル部２１の巻き数を、約２倍に増加したのと同等の効果を得ることができる。すなわち、コイル部２２ｕ、２２ｄにおいて、第一実施形態の約２倍の磁束を、発生させることができる。これにより、携帯電話９の受電側コイル９０において、より大きな電圧を発生させることができる。
【００７５】
また、内周端部２２０ｕ、２２０ｄ同士を、導通孔２００を介して導通させている。このため、内周端部２２０ｕ、２２０ｄを、各々、外部端子に接続する必要はない。したがって、配線構造が単純である。また、表側配線部３２ｕは表側カバー層４２ｕにより、裏側配線部３２ｄは裏側カバー層４２ｄにより、各々被覆されている。このため、第一実施形態のように、別途、配線部カバー層４１を配置する必要はない。よって、部品点数を減らすことができる。
【００７６】
充電器１は、磁性体層４３を備えている。これにより、表側コイル部２２ｕ、裏側コイル部２２ｄの領域に、磁束を集中させて、磁束漏れを抑制することができる。
【００７７】
＜第三実施形態＞
本実施形態の充電器と、第一実施形態の充電器と、の主な相違点は、柔軟電力伝送ユニットを三つ積層させた点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
【００７８】
［構成］
まず、本実施形態の充電器の構成について説明する。図５に、本実施形態の充電器の分解斜視図を示す。図５中、図３と対応する部材については、同じ符合で示す。図５においては、携帯電話を省略して示す。
【００７９】
図５に示すように、充電器１は、柔軟電力伝送ユニットとしての第一ユニット２ａ、第二ユニット２ｂ、および第三ユニット２ｃと、内周側配線部３０と、外周側配線部３１と、カバー層４０と、配線部カバー層４１と、制御部５０と、接続ケーブル５１と、を備えている。
【００８０】
第一ユニット２ａ、第二ユニット２ｂ、および第三ユニット２ｃは、この順に下から上方に積層されている。第一ユニット２ａは、第一基材２０ａと、第一コイル部２３ａと、を備えている。第一コイル部２３ａは、第一基材２０ａの上面に配置されている。第一コイル部２３ａの巻き終わりの形状を除いて、第一ユニット２ａの構成は、第一実施形態のコイル部２１の構成と同じである。すなわち、第一ユニット２ａにおいて、第一コイル部２３ａの外周端部２３１ａは、円形状を呈している。
【００８１】
第二ユニット２ｂは、第二基材２０ｂと、第二コイル部２３ｂと、を備えている。第二基材２０ｂの前後方向長さは、制御部５０の分だけ、第一基材２０ａよりも短くなっている。第二基材２０ｂには、二つの導通孔２００ｂ、２０１ｂが穿設されている。導通孔２００ｂは、第二コイル部２３ｂの内周端部２３０ｂと、第一コイル部２３ａの内周端部２３０ａと、の間に介在している。導通孔２００ｂには、内周端部２３０ｂの一部が進入している。これにより、導通孔２００ｂを介して、内周端部２３０ａ、２３０ｂ同士が、導通している。導通孔２０１ｂは、第二コイル部２３ｂの外周端部２３１ｂと、第一コイル部２３ａの外周端部２３１ａと、の間に介在している。導通孔２０１ｂには、外周端部２３１ｂの一部が進入している。これにより、導通孔２０１ｂを介して、外周端部２３１ａ、２３１ｂ同士が、導通している。第二コイル部２３ｂは、第二基材２０ｂの上面に配置されている。第二基材２０ｂ以外については、第二ユニット２ｂの構成は、第一ユニット２ａの構成と同じである。
【００８２】
第三ユニット２ｃは、第三基材２０ｃと、第三コイル部２３ｃと、を備えている。第三ユニット２ｃの構成は、第二ユニット２ｂの構成と同じである。すなわち、第三基材２０ｃには、二つの導通孔２００ｃ、２０１ｃが穿設されている。導通孔２００ｃは、第三コイル部２３ｃの内周端部２３０ｃと、第二コイル部２３ｂの内周端部２３０ｂと、の間に介在している。導通孔２００ｃには、内周端部２３０ｃの一部が進入している。これにより、導通孔２００ｃを介して、内周端部２３０ｂ、２３０ｃ同士が、導通している。導通孔２０１ｃは、第三コイル部２３ｃの外周端部２３１ｃと、第二コイル部２３ｂの外周端部２３１ｂと、の間に介在している。導通孔２０１ｃには、外周端部２３１ｃの一部が進入している。これにより、導通孔２０１ｃを介して、外周端部２３１ｂ、２３１ｃ同士が、導通している。
【００８３】
カバー層４０は、円形状を呈しており、第三コイル部２３ｃの上面を被覆している。カバー層４０の大きさは、第三コイル部２３ｃの外周よりやや大きい。カバー層４０には、導通孔４００が穿設されている。導通孔４００は、第三コイル部２３ｃの内周端部２３０ｃに対応する位置に、配置されている。導通孔４００には、内周側配線部３０の一部が進入している。
【００８４】
内周側配線部３０は、直線状を呈している。内周側配線部３０は、カバー層４０の上面において、導通孔４００から前方に延在している。内周側配線部３０の後半分は、カバー層４０の上面に配置され、前半分は、第三基材２０ｃの上面から第一基材２０ａの上面に亘って配置されている。内周側配線部３０の前端には、内周側端子部３００が配置されている。内周側端子部３００は、制御部５０に配置された第一外部端子（図略）に接続されている。内周側配線部３０は、導通孔２００ｂ、２００ｃ、４００を介して、三つの内周端部２３０ａ〜２３０ｃと第一外部端子とを接続している。
【００８５】
外周側配線部３１は、直線状を呈している。外周側配線部３１は、第一基材２０ａの上面に配置されている。外周側配線部３１の後端は、第一コイル部２３ａの外周端部２３１ａに接続されている。外周側配線部３１の前端には、外周側端子部３１０が配置されている。外周側端子部３１０は、制御部５０に配置された第二外部端子（図略）に接続されている。外周側配線部３１は、導通孔２０１ｂ、２０１ｃを介して、三つの外周端部２３１ａ〜２３１ｃと第二外部端子とを接続している。
【００８６】
配線部カバー層４１は、長方形状を呈している。配線部カバー層４１は、制御部５０に覆われない内周側配線部３０の上面を覆うように、配置されている。
【００８７】
制御部５０は、基材２０の上面前端に配置されている。制御部５０は、樹脂製のケース５００と、回路基板（図略）と、を備えている。回路基板は、ケース５００の内部に収容されている。回路基板には、第一外部端子と、第二外部端子と、制御回路部（図略）と、が配置されている。接続ケーブル５１は、制御部５０の左端から導出されている。接続ケーブル５１は、制御部５０の回路基板に、電気的に接続されている。
【００８８】
［製造方法］
次に、充電器１の製造方法について説明する。まず、第一〜第三基材２０ａ〜２０ｃとして、シリコーンゴムシートを準備する。第二基材２０ｂには、予め、二つの導通孔２００ｂ、２０１ｂを穿設しておく。同様に、第三基材２０ｃにも、予め、二つの導通孔２００ｃ、２０１ｃを穿設しておく。
【００８９】
次に、第一基材２０ａの上面に、第一コイル部２３ａおよび外周側配線部３１を形成する。すなわち、第一実施形態と同じ塗料を、基材２０の上面にスクリーン印刷する。その後、加熱により塗膜を乾燥させると共に、架橋反応を進行させる。このようにして、第一コイル部２３ａおよび外周側配線部３１を形成する。
【００９０】
同様にして、第二基材２０ｂの上面に、第二コイル部２３ｂを形成する。この際、塗料を導通孔２００ｂ、２０１ｂの内部にも進入させる。また、第三基材２０ｃの上面に、第三コイル部２３ｃを形成する。この際、塗料を導通孔２００ｃ、２０１ｃの内部にも進入させる。
【００９１】
次に、第三コイル部２３ｃの上面に、カバー層４０を形成する。液状のシリコーンゴムポリマーを、第三コイル部２３ｃを覆うように、第三基材２０ｃの上面にスクリーン印刷する。この際、第三コイル部２３ｃの内周端部２３０ｃの上面には、シリコーンゴムポリマーを印刷しない。そして、塗膜を加熱することにより、架橋反応を進行させる。このようにして、導通孔４００を有するカバー層４０を形成する。
【００９２】
次に、各コイル部が形成された第二基材２０ｂ、第三基材２０ｃを、この順に、第一基材２０ａの上側に積層させる。それから、内周側配線部３０を形成する。上記塗料を、導通孔４００を含むカバー層４０、第三基材２０ｃおよび第一基材２０ａの上面に、スクリーン印刷する。この際、塗料を導通孔４００の内部にも進入させる。そして、加熱により塗膜を乾燥させると共に、架橋反応を進行させる。このようにして、内周側配線部３０を形成する。
【００９３】
次に、配線部カバー層４１を形成する。液状のシリコーンゴムポリマーを、内周側配線部３０の上面を覆うように、スクリーン印刷する。そして、塗膜を加熱することにより、架橋反応を進行させる。このようにして、配線部カバー層４１を形成する。
【００９４】
次に、制御部５０の回路基板を、第一基材２０ａの表面に配置して、第一外部端子と内周側端子部３００、第二外部端子と外周側端子部３１０、を各々電気的に接続する。そして、接続ケーブル５１を導出した状態で、回路基板を含む第一基材２０ａの前端を、ケース５００で封止することにより、制御部５０を形成する。このようにして、充電器１は製造される。
【００９５】
［動作］
次に、充電器１の動作について説明する。まず、制御部５０の制御回路部において、接続ケーブル５１を通して供給される直流電圧から、所定の交流電圧を生成する。生成された交流電圧は、内周側配線部３０および外周側配線部３１を介して、第一コイル部２３ａ〜第三コイル部２３ｃに印加される。これにより、第一コイル部２３ａ〜第三コイル部２３ｃに電流が流れ、磁束が発生する。第一コイル部２３ａ〜第三コイル部２３ｃの磁束が変化すると、これらに対向して配置されている携帯電話９の受電側コイル９０に、交流電圧が誘起される（前出図３参照）。誘起された交流電圧は、携帯電話９に内蔵された制御回路部により、直流電圧に変換され、これにより二次電池が充電される。
【００９６】
［作用効果］
本実施形態の充電器１は、構成が共通する部分に関しては、第一実施形態の充電器１と同様の作用効果を有する。また、本実施形態の充電器１によると、三つの柔軟電力伝送ユニット（第一ユニット２ａ、第二ユニット２ｂ、第三ユニット２ｃ）が積層されている。個々のユニット２ａ、２ｂ、２ｃは、柔軟である。よって、積層させても、充電器１の柔軟性を維持することができる。また、第一コイル部２３ａ、第二コイル部２３ｂ、第三コイル部２３ｃは、並列に接続されている。よって、コイル部２３ａ、２３ｂ、２３ｃにおけるインピーダンスは小さくなり、流れる電流が大きくなる。これにより、コイル部２３ａ、２３ｂ、２３ｃで発生する磁束を、増加させることができる。その結果、携帯電話９の受電側コイル９０において、より大きな電圧を発生させることができる。
【００９７】
また、内周端部２３０ａ〜２３０ｃ同士を、導通孔２００ｂ、２００ｃを介して導通させている。このため、内周端部２３０ａ〜２３０ｃを、個々に外部端子に接続する必要はない。同様に、外周端部２３１ａ〜２３１ｃ同士を、導通孔２０１ｂ、２０１ｃを介して導通させている。このため、外周端部２３１ａ〜２３１ｃを、個々に外部端子に接続する必要はない。したがって、配線構造が単純である。
【００９８】
＜その他＞
以上、本発明の無接点電力伝送装置の実施形態について説明した。しかしながら、本発明の無接点電力伝送装置の実施形態は上記形態に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【００９９】
例えば、上記実施形態においては、本発明の無接点電力伝送装置を、送電側の充電器として具現化した。しかし、本発明の無接点電力伝送装置は、例えば携帯電話、タブレットＰＣ等の受電側の電子機器に用いてもよい。例えば、本発明の無接点電力伝送装置を受電側の電子機器に搭載した場合、電子機器の薄型化、軽量化を図ることができる。
【０１００】
基材、カバー層等の形状、厚さ等は、特に限定されない。カバー層を配置しなくてもよい。また、コイル部の巻き数、線径、ピッチ、配線部との接続形態等についても、特に限定されない。基材、コイル部、配線部、カバー層のエラストマーの種類は、上記実施形態に限定されない。これらのエラストマーは、同じでも異なっていてもよい。エラストマーは、可塑剤、加工助剤、架橋剤、架橋促進剤、架橋助剤、老化防止剤、軟化剤、着色剤等の添加剤を含んでいてもよい。
【０１０１】
コイル部や配線部を塗料の印刷等により形成可能で、常温下で伸縮性を有するエラストマーとしては、上記実施形態のシリコーンゴム、アクリルゴムの他、エチレン−プロピレン共重合ゴム、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、エピクロロヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、イソブチレンイソプレンゴム等の架橋ゴム、およびスチレン系、オレフィン系、塩ビ系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリアミド系等の熱可塑性エラストマーが挙げられる。
【０１０２】
また、コイル部や配線部を塗料の印刷等により形成可能で、常温下で伸縮性を有すれば、基材として樹脂製のシートを用いても構わない。この場合、樹脂としては、ポリエステル樹脂、変性ポリエステル樹脂（ウレタン変性ポリエステル樹脂、エポキシ変性ポリエステル樹脂、アクリル変性ポリエステル樹脂等）、ポリエーテルウレタン樹脂、ポリカーボネートウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ニトロセルロース、変性セルロース類（セルロース・アセテート・ブチレート（ＣＡＢ）、セルロース・アセテート・プロピオネート（ＣＡＰ）等）が挙げられる。
【０１０３】
また、導電材として金属粒子を用いる場合、金属粒子の酸化および硫化を抑制するという観点から、エラストマーには、硫黄、硫黄化合物、有機過酸化物のいずれも含まれないことが望ましい。この場合、エラストマーとしては、硫黄、硫黄化合物、有機過酸化物を用いずに架橋された架橋ゴム、および熱可塑性エラストマーから選ばれる一種以上を用いることが望ましい。
【０１０４】
前者の架橋ゴムは、硫黄を含む加硫剤や加硫促進剤、あるいは過酸化物系架橋剤を用いずに架橋されたゴムであればよい。このような架橋ゴムとしては、例えば、シリコーンゴム、ヒドロシリル架橋エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）、アミン架橋アクリルゴム、イソシアネート架橋ウレタンゴム、イソシアネート架橋液状ブタジエンゴムが挙げられる。後者の熱可塑性エラストマーとしては、ポリエステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＥＥ）、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、スチレン系ブロックコポリマー系熱可塑性エラストマー（ＳＩＳ、ＳＢＳ等）が挙げられる。
【０１０５】
コイル部、配線部の導電材の種類は、特に限定されない。上記実施形態の銀粉末の他、金、銅、ニッケル、ロジウム、パラジウム、クロム、チタン、白金、鉄、およびこれらの合金等の金属粉末の一種、あるいは二種以上を用いることができる。また、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、グラファイト等の炭素材料を用いてもよい。また、金属以外の粒子の表面を金属で被覆した被覆粒子を使用してもよい。この場合、金属だけで構成する場合と比較して、導電材の比重を小さくすることができる。よって、塗料化した場合に、導電材の沈降が抑制されて、分散性が向上する。また、粒子を加工することにより、様々な形状の導電材を容易に製造することができる。また、導電材のコストを低減することができる。被覆する金属としては、先に列挙した銀等の金属材料を用いればよい。また、金属以外の粒子としては、カーボンブラック等の炭素材料、炭酸カルシウム、二酸化チタン、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム等の金属酸化物、シリカ等の無機物、アクリルやウレタン等の樹脂等を用いればよい。
【０１０６】
導電材の含有量は、導電性と柔軟性とを両立できるように、適宜決定すればよい。例えば、導電性を確保するという観点から、導電材の含有量は、コイル部または配線部の体積を１００ｖｏｌ％とした場合の１０ｖｏｌ％以上であることが望ましい。１５ｖｏｌ％以上であるとより好適である。一方、導電材の含有量が多くなると柔軟性が低下する。このため、導電材の含有量は、コイル部または配線部の体積を１００ｖｏｌ％とした場合の４０ｖｏｌ％以下であることが望ましい。２５ｖｏｌ％以下であるとより好適である。
【０１０７】
上記実施形態においては、コイル部、配線部、カバー層等を、スクリーン印刷法により形成した。塗料の塗布方法は、特に限定されず、例えば、インクジェット印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、パッド印刷、リソグラフィー等の印刷法の他、ディップ法、スプレー法、バーコート法等を用いてもよい。
【０１０８】
また、上記第二実施形態のように、磁性体層を配置してもよい。磁性体層は、柔軟電力伝送ユニットの裏面側（相手部材と反対側）に配置すればよい。磁性体層を配置することにより、コイル部の領域に磁束を集中させて、磁束漏れを抑制することができる。磁性体層の材質は、特に限定されない。例えば、エラストマーおよび磁性体粉末を含む態様が、伸縮性を有するため好適である。
【０１０９】
コイル部を複数備える場合、コイル部の接続形態（直列つなぎ、並列つなぎ）は、限定されない。柔軟電力伝送ユニットを複数備える場合、柔軟電力伝送ユニットの積層数は、特に限定されない。この場合、柔軟電力伝送ユニットごとに、コイル部と外部端子との接続を行ってもよい。無接点電力伝送装置の接続ケーブルは、家庭用電源に接続可能なＡＣアダプタを備えるものでもよい。
【符号の説明】
【０１１０】
１：充電器（無接点電力伝送装置）
２：柔軟電力伝送ユニット、２ａ：第一ユニット、２ｂ：第二ユニット、２ｃ：第三ユニット。
２０：基材、２０ａ：第一基材、２０ｂ：第二基材、２０ｃ：第三基材、２１：コイル部、２２ｕ：表側コイル部、２２ｄ：裏側コイル部、２３ａ：第一コイル部、２３ｂ：第二コイル部、２３ｃ：第三コイル部、２００、２００ｂ、２００ｃ、２０１、２０１ｂ、２０１ｃ：導通孔、２１０、２２０ｕ、２２０ｄ、２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ：内周端部、２１１、２２１ｕ、２２１ｄ、２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ：外周端部。
３０：内周側配線部、３１：外周側配線部、３２ｕ：表側配線部、３２ｄ：裏側配線部、３００：内周側端子部、３１０：外周側端子部、３２０ｕ：表側端子部、３２０ｄ：裏側端子部。
４０：カバー層、４１：配線部カバー層、４２ｕ：表側カバー層、４２ｄ：裏側カバー層、４３：磁性体層、４００：導通孔、４２０ｕ、４２０ｄ：本体部、４２１ｕ、４２１ｄ：凸部。
５０：制御部、５１：接続ケーブル、５００、５００ｕ、５００ｄ：ケース。
９：携帯電話、９０：受電側コイル。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁誘導を利用して携帯電話等のモバイル機器への充電を行うための無接点電力伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、タブレットＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、小型ゲーム機器、電子ペーパー等のモバイル機器が普及拡大している。これらに内蔵された二次電池を充電するため、電磁誘導を利用した無接点電力伝送システムの開発が進められている（例えば、特許文献１〜４参照）。無接点電力伝送システムにおいては、充電器に配置される送電側コイルに通電し、送電側コイルと、モバイル機器に配置される受電側コイルと、の間で電磁誘導を生じさせ、受電側コイルに誘起された電圧により二次電池を充電する。送電側コイル、受電側コイルとしては、電線を同一平面において巻回した平面コイルが用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１７２８７２号公報
【特許文献２】特開２００８−２０５２１５号公報
【特許文献３】特開２０１１−１０９５４６号公報
【特許文献４】特開２００９−４５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の無接点電力伝送システムにおいて、充電器は、一つまたは複数の平面コイルを、硬質のケース内に収容して構成される。このため、落下等により、充電器が破損しやすい。また、平面コイルの厚さ等に規制され、ケースの薄型化は難しい。さらに、受電側コイルとの位置決めを容易にするために、平面コイルを重ね合わせて複数配置したり、ケース内を移動可能に配置する場合には、その分だけケースを大きくする必要がある。よって、充電器が大型化しやすく、重くなる。このため、持ち運びが不便である。
【０００５】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、破損しにくく、小型化、薄型化が容易で携帯性に優れる無接点電力伝送装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）上記課題を解決するため、本発明の無接点電力伝送装置は、樹脂またはエラストマー製の基材と、該基材の表裏少なくとも一面に配置されエラストマーおよび導電材を含む平面渦巻き状のコイル部と、を有する柔軟電力伝送ユニットと、該コイル部の端部と外部端子とを接続しエラストマーおよび導電材を含む配線部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の無接点電力伝送装置において、柔軟電力伝送ユニットを構成する基材は、樹脂またはエラストマー製である。コイル部は、エラストマーを母材とする。このため、柔軟電力伝送ユニットは、全体として柔軟である。また、後に（６）の構成において説明するように、表出するコイル部については、エラストマー製のカバー層で被覆することができる。よって、従来のように、コイル部を収容する硬質のケースは必要ない（但し、硬質のケースに収容される態様を排除するものではない）。この場合、本発明の無接点電力伝送装置は、落下した場合においても、破損しにくい。なお、本明細書において、エラストマーは、ゴムおよび熱可塑性エラストマーを含む。
【０００８】
また、本発明の無接点電力伝送装置においては、配線部も、エラストマーを母材とする。このため、コイル部および配線部は、基材の弾性変形に追従して、伸縮することができる。また、従来の銀ペーストとは異なり、伸長されても、電気抵抗が増加しにくい。したがって、例えば、本発明の無接点電力伝送装置を、充電器として用いた場合には、無接点電力伝送装置そのものを筒状に巻くことができる。すなわち、本発明の無接点電力伝送装置は、収納しやすく、持ち運びに便利である。加えて、配線部が柔軟であるため、接続される外部端子の形状に沿いやすい。よって、配線部と外部端子との接合性が、良好である。すなわち、硬質な物同士を接合する場合と比較して、配線部における面精度が要求されない。
【０００９】
ちなみに、上記特許文献１〜３においては、平面コイルとして、絶縁基板の表面に導電パターンを形成したものが開示されている。しかし、通常、導電パターンは、バインダー樹脂に銀粉末を高充填した銀ペーストから形成される。このため、伸縮性に乏しい。また、伸長されると、導電パターンにクラックが発生し、著しく電気抵抗が増加してしまう。また、絶縁基板も、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂を基材とする。このため、絶縁基板は、屈曲性を有するものの伸縮性に乏しい。
【００１０】
また、本発明の無接点電力伝送装置によると、電線を巻回した平面コイルと比較して、コイル部の厚さを薄くすることができる。このため、無接点電力伝送装置を薄型化しやすい。また、コイル部が軽量化されると共に硬質のケースが必須ではないため、無接点電力伝送装置を軽量にすることができる。また、基材の大きさを、充電する電子機器の大きさに応じて調整しやすい。このため、無接点電力伝送装置を小型化しやすい。これらの点においても、本発明の無接点電力伝送装置は、収納性および携帯性に優れる。
【００１１】
本発明の無接点電力伝送装置は、送電側の充電器にも、受電側の電子機器にも適用することができる。例えば、電子機器に搭載した場合、電子機器の薄型化、軽量化を図ることができる。
【００１２】
（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記コイル部および前記配線部は、前記エラストマーおよび前記導電材を含む塗料から形成される構成とする方がよい。
【００１３】
塗料は、エラストマーおよび導電材の他、必要に応じて分散剤、補強剤、可塑剤、老化防止剤、着色剤等の添加剤を含んでいてもよい。塗料は、エラストマー成分のポリマー（エラストマーが架橋ゴムの場合には、架橋前のポリマー）を、所定の添加剤と共に溶剤に溶解した溶液に、導電材を分散させて調製される。そして、調製した塗料を、基材等に塗布し、乾燥させて、コイル部および配線部を形成する。必要に応じて、乾燥時に架橋反応を進行させればよい。塗料の固形分濃度は、採用する塗布方法に適した粘度になるように、適宜、調整すればよい。例えば、塗料の固形分濃度を大きくすると、塗布した時の、溶剤による基材等の膨潤を、抑制することができる。本構成によると、薄膜状のコイル部および配線部を、容易に形成することができる。
【００１４】
塗料の塗布方法としては、既に公知の種々の方法を採用することができる。例えば、スクリーン印刷、インクジェット印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、パッド印刷、リソグラフィー等の印刷法の他、ディップ法、スプレー法、バーコート法等が挙げられる。例えば、印刷法を採用すると、塗布する部分と塗布しない部分との塗り分けを、容易に行うことができる。また、大きな面積、細線、複雑な形状の印刷も容易である。印刷法の中でも、高粘度の塗料が使用でき、塗膜厚さの調整が容易であるという理由から、スクリーン印刷法が好適である。
【００１５】
（３）好ましくは、上記（１）または（２）の構成において、前記コイル部および前記配線部の前記導電材は、金属粒子を含む構成とする方がよい。
【００１６】
一般に、金属の体積抵抗率は小さい。よって、本構成によると、コイル部および配線部の体積抵抗率を、小さくすることができる。換言すると、コイル部および配線部の導電性を高くすることができる。金属粒子としては、銀、銅、金、ニッケル、ロジウム、パラジウム、クロム、チタン、白金、鉄、およびこれらの合金等が挙げられる。これらの一種を単独で用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。なかでも銀、銅は、体積抵抗率が小さいため好適である。したがって、導電材として、銀粉末、銅粉末、銀合金粉末、銅合金粉末を用いるとよい。
【００１７】
（４）好ましくは、上記（１）ないし（３）のいずれかの構成において、前記基材の切断時伸びは、５％以上である構成とする方がよい。
【００１８】
上述したように、柔軟電力伝送ユニットを構成する基材は、樹脂またはエラストマー製である。本構成によると、基材の常温下での伸縮性を、確保することができる。これにより、例えば、基材を筒状に巻くことができる。したがって、本発明の無接点電力伝送装置を、充電器として用いた場合に、収納性および携帯性が向上する。なお、本明細書においては、切断時伸びとして、ＪＩＳ Ｋ６２５１（２０１０）の引張り試験により求められた値を採用する。
【００１９】
（４−１）好ましくは、上記（４）の構成において、前記基材の前記樹脂は、ポリエステル樹脂、変性ポリエステル樹脂（ウレタン変性ポリエステル樹脂、エポキシ変性ポリエステル樹脂、アクリル変性ポリエステル樹脂等）、ポリエーテルウレタン樹脂、ポリカーボネートウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ニトロセルロース、変性セルロース類（セルロース・アセテート・ブチレート（ＣＡＢ）、セルロース・アセテート・プロピオネート（ＣＡＰ）等）等の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂から選ばれる一種以上である構成とする方がよい。また、前記基材の前記エラストマーは、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン共重合ゴム、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、イソブチレンイソプレンゴム等の架橋ゴム、およびスチレン系、オレフィン系、塩ビ系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリアミド系等の熱可塑性エラストマーから選ばれる一種以上である構成とする方がよい。
【００２０】
（５）好ましくは、上記（１）ないし（４）のいずれかの構成において、前記基材、前記コイル部、および前記配線部の前記エラストマーは、硫黄、硫黄化合物、有機過酸化物を用いずに架橋された架橋ゴム、および熱可塑性エラストマーから選ばれる一種以上である構成とする方がよい。
【００２１】
ゴムポリマーを架橋する場合、架橋剤として、硫黄や硫黄化合物、あるいは有機過酸化物を用いることが多い。これらの架橋剤残渣が架橋ゴム中に残存すると、コイル部等に導電材として金属粒子が含まれる場合に、当該金属粒子が酸化されたり硫化されるおそれがある。金属粒子が酸化、硫化されると、金属粒子の表面の電気抵抗が増加して、コイル部等の導電性が低下してしまう。
【００２２】
この点、本構成によると、基材、コイル部、および配線部のエラストマーは、硫黄、硫黄化合物、有機過酸化物を含まない。このため、導電材として金属粒子が含まれていても、金属粒子が、酸化や硫化により劣化しにくい。したがって、長期間使用しても、コイル部および配線部の導電性が、低下しにくい。つまり、本構成によると、無接点電力伝送装置の耐久性が向上する。
【００２３】
（６）好ましくは、上記（１）ないし（５）のいずれかの構成において、さらに、前記コイル部を覆うように配置されるエラストマー製のカバー層を備える構成とする方がよい。
【００２４】
本構成によると、コイル部を外部から絶縁することができる。このため、安全性が向上する。また、コイル部に導電材として金属粒子が含まれる場合には、当該金属粒子の酸化を抑制することができる。さらに、基材とカバー層との間にコイル部が挟装されるため、コイル部の変形は、基材およびカバー層により拘束される。つまり、カバー層は、コイル部を補強し保護する役割をも果たす。
【００２５】
カバー層のエラストマーは、基材等のエラストマーと同じでも異なっていてもよい。また、基材やコイル部の伸縮を阻害しないという観点から、カバー層の切断時伸びは、５％以上であることが望ましい。
【００２６】
（７）好ましくは、上記（６）の構成において、前記カバー層の前記エラストマーは、硫黄、硫黄化合物、有機過酸化物を用いずに架橋された架橋ゴム、および熱可塑性エラストマーから選ばれる一種以上である構成とする方がよい。
【００２７】
上記（５）の構成において説明したように、カバー層に架橋剤残渣が残存すると、コイル部に含まれる金属粒子が、酸化されたり硫化されるおそれがある。本構成によると、コイル部に導電材として金属粒子が含まれていても、金属粒子が、酸化や硫化により劣化しにくい。したがって、長期間使用しても、コイル部の導電性が、低下しにくい。つまり、本構成によると、無接点電力伝送装置の耐久性が向上する。
【００２８】
（８）好ましくは、上記（６）または（７）の構成において、前記コイル部は、前記基材の表面に配置され、前記カバー層は、該コイル部の内周端部との導通を確保するための導通孔を有し、前記外部端子は、第一外部端子と第二外部端子とを有し、前記配線部は、該カバー層の表面に配置され該導通孔を介して該内周端部と該第一外部端子とを接続する内周側配線部と、該基材の表面に配置され該コイル部の外周端部と該第二外部端子とを接続する外周側配線部と、を有する構成とする方がよい。
【００２９】
本構成においては、カバー層に導通孔を穿設し、内周側配線部をカバー層の表面に配置して、コイル部の巻き始めの内周端部−導通孔−内周側配線部を導通させる。これにより、内周端部を、コイル部を構成する線条と重なることなく、第一外部端子に接続することができる。なお、内周側配線部は、コイル部の内周端部と第一外部端子とを、コイル部の形成領域においてはカバー層の表面を利用して、接続できればよい。したがって、内周側配線部の全てが、カバー層の表面に配置されていなくてもよい。すなわち、内周側配線部の第一外部端子側の端部は、カバー層ではなく基材の表面に配置されていてもよい。
【００３０】
（９）好ましくは、上記（１）ないし（８）のいずれかの構成において、複数の前記柔軟電力伝送ユニットを備え、該柔軟電力伝送ユニットは、表裏方向に積層される構成とする方がよい。
【００３１】
本構成の無接点電力伝送装置においては、コイル部が表裏方向に積層される。コイル部を積層することにより、コイル部の巻き数や線径（線条の幅）を変更することなく、インダクタンスやインピーダンスを調整することができる。コイル部で発生する磁束は、コイル部を流れる電流およびコイル部の巻き数に比例する。例えば、コイル部を直列に接続すると、巻き数を増加したのと同等の効果を得ることができる。すなわち、コイル部で発生する磁束を、増加させることができる。一方、コイル部を並列に接続すると、線径を大きくしたのと同等の効果を得ることができる。すなわち、インピーダンスを小さくし、コイル部を流れる電流を大きくすることができる。これにより、コイル部で発生する磁束を、増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第一実施形態の充電器の斜視図である。
【図２】同充電器の上面図である。
【図３】同充電器の分解斜視図である。
【図４】第二実施形態の充電器の分解斜視図である。
【図５】第三実施形態の充電器の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の無接点電力伝送装置の実施形態について説明する。以下に示す実施形態は、本発明の無接点電力伝送装置を、携帯電話の充電器として具現化したものである。
【００３４】
＜第一実施形態＞
［構成］
まず、本実施形態の充電器の構成について説明する。図１に、本実施形態の充電器の斜視図を示す。図２に、同充電器の上面図を示す。図３に、同充電器の分解斜視図を示す。なお、図１においては、携帯電話を充電している状態を示す。図２においては、説明の便宜上、携帯電話を一点鎖線で示す。また、上下方向に積層される部材を透過して示す。
【００３５】
図１〜図３に示すように、充電器１は、柔軟電力伝送ユニット２と、内周側配線部３０と、外周側配線部３１と、カバー層４０と、配線部カバー層４１と、制御部５０と、接続ケーブル５１と、を備えている。
【００３６】
充電器１の制御部５０を除く上面全体には、携帯電話９が載置されている。携帯電話９には、二次電池（図略）と、受電側コイル９０と、が内蔵されている。受電側コイル９０は、リッツ線を同一平面において渦巻き状に巻回したものである。
【００３７】
柔軟電力伝送ユニット２は、基材２０と、コイル部２１と、を備えている。基材２０は、シリコーンゴム製であり、長方形のシート状を呈している。基材２０の切断時伸びは、４００％である。コイル部２１は、アミン架橋アクリルゴムと銀粒子とを含んでいる。銀粒子の含有量は、コイル部２１の体積を１００ｖｏｌ％とした場合の３８ｖｏｌ％である。コイル部２１は、平面渦巻き状を呈している。コイル部２１は、内周端部２１０を巻き始めとして、反時計回りに巻回されている。コイル部２１は、基材２０の上面（表面）に配置されている。コイル部２１は、基材２０の上面における前方の中央付近に、配置されている。コイル部２１と受電側コイル９０とは、対向している。
【００３８】
カバー層４０は、基材２０と同じシリコーンゴム製であり、円形状を呈している。カバー層４０は、コイル部２１の上面を被覆している。カバー層４０の大きさは、コイル部２１の外周よりやや大きい。カバー層４０には、導通孔４００が穿設されている。導通孔４００は、コイル部２１の内周端部２１０に対応する位置に、配置されている。導通孔４００には、内周側配線部３０の一部が進入している。
【００３９】
内周側配線部３０の材質は、コイル部２１の材質と同じである。すなわち、内周側配線部３０は、アミン架橋アクリルゴムと銀粒子とを含んでいる。内周側配線部３０は、直線状を呈している。内周側配線部３０は、カバー層４０の上面において、導通孔４００から前方に延在している。内周側配線部３０の後半分は、カバー層４０の上面（表面）に配置され、前半分は、基材２０の上面に配置されている。内周側配線部３０の前端には、内周側端子部３００が配置されている。内周側端子部３００は、制御部５０に配置された第一外部端子（図略）に接続されている。このようにして、内周側配線部３０は、導通孔４００を介して、内周端部２１０と第一外部端子とを接続している。
【００４０】
外周側配線部３１の材質も、コイル部２１の材質と同じである。すなわち、外周側配線部３１は、アミン架橋アクリルゴムと銀粒子とを含んでいる。外周側配線部３１は、直線状を呈している。外周側配線部３１は、基材２０の上面に配置されている。外周側配線部３１の後端は、コイル部２１の巻き終わりの外周端部２１１に接続されている。外周側配線部３１の前端には、外周側端子部３１０が配置されている。外周側端子部３１０は、制御部５０に配置された第二外部端子（図略）に接続されている。このようにして、外周側配線部３１は、外周端部２１１と第二外部端子とを接続している。
【００４１】
配線部カバー層４１は、カバー層４０と同じシリコーンゴム製であり、長方形状を呈している。配線部カバー層４１は、制御部５０に覆われない内周側配線部３０および外周側配線部３１の上面を覆うように、配置されている。
【００４２】
制御部５０は、基材２０の上面前端に配置されている。制御部５０は、樹脂製のケース５００と、回路基板（図略）と、を備えている。回路基板は、ケース５００の内部に収容されている。回路基板には、第一外部端子と、第二外部端子と、制御回路部（図略）と、が配置されている。上述したように、第一外部端子は、内周側端子部３００に接続されている。第二外部端子は、外周側端子部３１０に接続されている。第一外部端子、第二外部端子を介して、コイル部２１への通電が行われる。また、制御回路部は、コイル部２１の電圧値、携帯電話９の充電状況等に基づいて、通電のＯＮ／ＯＦＦを制御する。
【００４３】
接続ケーブル５１は、制御部５０の左端から導出されている。接続ケーブル５１は、制御部５０の回路基板に、電気的に接続されている。接続ケーブル５１は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）コネクタを備えており、パソコン等に接続可能である。
【００４４】
［製造方法］
次に、充電器１の製造方法について説明する。まず、基材２０として、シリコーンゴムシートを準備する。次に、コイル部２１および外周側配線部３１を形成する。すなわち、アクリルゴムポリマーおよび架橋剤の安息香酸アンモニウムを、溶剤のエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートに溶解して、ポリマー溶液を調製する。そして、ポリマー溶液に、銀粉末を混合、分散させて、塗料を調製する。続いて、調製した塗料を、基材２０の上面にスクリーン印刷する。その後、加熱により塗膜を乾燥させると共に、架橋反応を進行させる。このようにして、コイル部２１および外周側配線部３１を形成する。
【００４５】
次に、カバー層４０を形成する。液状のシリコーンゴムポリマーを、コイル部２１を覆うように、基材２０の上面にスクリーン印刷する。この際、コイル部２１の内周端部２１０の上面には、シリコーンゴムポリマーを印刷しない。そして、塗膜を加熱することにより、架橋反応を進行させる。このようにして、導通孔４００を有するカバー層４０を形成する。
【００４６】
次に、内周側配線部３０を形成する。外周側配線部３１を形成したのと同じ塗料を、導通孔４００を含むカバー層４０および基材２０の上面に、スクリーン印刷する。この際、塗料を導通孔４００の内部にも進入させる。そして、加熱により塗膜を乾燥させると共に、架橋反応を進行させる。このようにして、内周側配線部３０を形成する。
【００４７】
次に、配線部カバー層４１を形成する。カバー層４０を形成したのと同じ液状のシリコーンゴムポリマーを、内周側配線部３０および外周側配線部３１の上面を覆うように、スクリーン印刷する。そして、塗膜を加熱することにより、架橋反応を進行させる。このようにして、配線部カバー層４１を形成する。
【００４８】
次に、制御部５０の回路基板を、基材２０の表面に配置して、第一外部端子と内周側端子部３００、第二外部端子と外周側端子部３１０、を各々電気的に接続する。そして、接続ケーブル５１を導出した状態で、回路基板を含む基材２０の前端を、ケース５００で封止することにより、制御部５０を形成する。このようにして、充電器１は製造される。
【００４９】
［動作］
次に、充電器１の動作について説明する。まず、制御部５０の制御回路部において、接続ケーブル５１を通して供給される直流電圧から、所定の交流電圧を生成する。生成された交流電圧は、内周側配線部３０および外周側配線部３１を介して、コイル部２１に印加される。これにより、コイル部２１に電流が流れ、磁束が発生する。コイル部２１の磁束が変化すると、コイル部２１に対向して配置されている携帯電話９の受電側コイル９０に、交流電圧が誘起される。誘起された交流電圧は、携帯電話９に内蔵された制御回路部により、直流電圧に変換され、これにより二次電池が充電される。
【００５０】
［作用効果］
次に、充電器１の作用効果について説明する。充電器１によると、基材２０、コイル部２１、内周側配線部３０、外周側配線部３１、カバー層４０、および配線部カバー層４１の全てが、エラストマー製あるいはエラストマーを母材とする。このため、柔軟電力伝送ユニット２を含む充電器１全体が、柔軟である。また、コイル部２１等が硬質のケースに収容されていない。したがって、充電器１は、落下した場合においても、破損しにくい。
【００５１】
基材２０の切断時伸びは、４００％である。基材２０は、伸縮可能である。そして、コイル部２１、内周側配線部３０、および外周側配線部３１は、基材２０の弾性変形に追従して、伸縮可能である。また、伸長されても、電気抵抗が増加しにくい。したがって、充電器１を、筒状に巻くことができる。このように、充電器１は、収納しやすく、持ち運びに便利である。
【００５２】
柔軟電力伝送ユニット２によると、従来の電線を巻回した平面コイルと比較して、コイル部２１の厚さを薄くすることができる。このため、充電器１を薄型化しやすい。また、コイル部２１自体の軽量化と、コイル部２１等を収容する硬質のケースが不要になることから、充電器１の軽量化を図ることができる。また、基材２０の大きさを、携帯電話９の大きさと、略同じにすることができる。このため、充電器１の小型化を図ることができる。これらの点においても、充電器１は、収納性および携帯性に優れる。
【００５３】
内周側配線部３０および外周側配線部３１は、柔軟である。このため、内周側端子部３００、外周側端子部３１０は、各々、第一外部端子、第二外部端子の形状に沿いやすい。よって、端子間の接合性が良好である。
【００５４】
基材２０、コイル部２１、内周側配線部３０、外周側配線部３１、カバー層４０、および配線部カバー層４１のエラストマーは、硫黄、硫黄化合物、有機過酸化物のいずれも用いずに架橋された架橋ゴムである。つまり、これらの部材には、硫黄、硫黄化合物、有機過酸化物が含まれない。このため、コイル部２１等に含まれる銀粒子は、酸化や硫化しにくい。したがって、長期間使用しても、コイル部２１、内周側配線部３０、および外周側配線部３１の導電性が、低下しにくい。つまり、充電器１は、耐久性に優れる。
【００５５】
コイル部２１、内周側配線部３０、および外周側配線部３１は、塗料をスクリーン印刷して形成されている。よって、薄膜状のコイル部２１等の形成が、容易である。また、導電材として、銀粉末を使用している。このため、コイル部２１、内周側配線部３０、および外周側配線部３１の導電性は高い。また、コイル部２１、内周側配線部３０、および外周側配線部３１は、カバー層４０や配線部カバー層４１で被覆されている。このため、絶縁性を確保することができ、安全性が高い。また、コイル部２１等に含まれる銀粒子の酸化も、抑制される。
【００５６】
カバー層４０には、導通孔４００が穿設されている。コイル部２１の内周端部２１０は、導通孔４００を介して、カバー層４０の上面に形成された内周側配線部３０に、接続されている。これにより、コイル部２１の内周端部２１０を、コイル部２１を構成する線条と重ねずに、第一外部端子に接続することができる。
【００５７】
＜第二実施形態＞
本実施形態の充電器と、第一実施形態の充電器と、の主な相違点は、基材の下面（裏面）にもコイル部を配置した点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
【００５８】
［構成］
まず、本実施形態の充電器の構成について説明する。図４に、本実施形態の充電器の分解斜視図を示す。図４中、図３と対応する部材については、同じ符合で示す。図４においては、携帯電話を省略して示す。
【００５９】
図４に示すように、充電器１は、柔軟電力伝送ユニット２と、表側配線部３２ｕと、裏側配線部３２ｄと、表側カバー層４２ｕと、裏側カバー層４２ｄと、磁性体層４３と、制御部５０と、接続ケーブル５１と、を備えている。
【００６０】
柔軟電力伝送ユニット２は、基材２０と、表側コイル部２２ｕと、裏側コイル部２２ｄと、を備えている。表側コイル部２２ｕは、基材２０の上面（表面）に配置されている。裏側コイル部２２ｄは、基材２０の下面（裏面）に配置されている。表側コイル部２２ｕ、裏側コイル部２２ｄは、基材２０を挟んで対向している。表側コイル部２２ｕ、裏側コイル部２２ｄの構成は、第一実施形態のコイル部２１の構成と同じである。表側コイル部２２ｕは、内周端部２２０ｕを巻き始めとして、反時計回りに巻回されている。一方、裏側コイル部２２ｄは、内周端部２２０ｄを巻き始めとして、時計回りに巻回されている。
【００６１】
基材２０には、二つの導通孔２００、２０１が穿設されている。導通孔２００は、表側コイル部２２ｕの内周端部２２０ｕと、裏側コイル部２２ｄの内周端部２２０ｄと、の間に介在している。導通孔２００には、上方から内周端部２２０ｕの一部が、下方から内周端部２２０ｄの一部が、各々進入している。これにより、導通孔２００を介して、内周端部２２０ｕ、２２０ｄ同士が、導通している。導通孔２０１は、後述する裏側配線部３２ｄの前端に対応する位置に配置されている。基材２０の上面には、導通孔２０１を囲むように、裏側端子部３２０ｄが形成されている。裏側端子部３２０ｄの材質は、裏側配線部３２ｄの材質と同じである。導通孔２０１には、下方から裏側配線部３２ｄの一部が、上方から裏側端子部３２０ｄの一部が、各々進入している。
【００６２】
表側配線部３２ｕの材質は、第一実施形態の外周側配線部３１の材質と同じ（つまり、表側コイル部２２ｕの材質と同じ）である。表側配線部３２ｕは、直線状を呈している。表側配線部３２ｕは、基材２０の上面に配置されている。表側配線部３２ｕの後端は、表側コイル部２２ｕの巻き終わりの外周端部２２１ｕに接続されている。表側配線部３２ｕの前端には、表側端子部３２０ｕが配置されている。表側端子部３２０ｕは、制御部５０に配置された第一外部端子（図略）に接続されている。このようにして、表側配線部３２ｕは、外周端部２２１ｕと第一外部端子とを接続している。
【００６３】
裏側配線部３２ｄは、基材２０の下面に配置されている。裏側配線部３２ｄの構成は、表側配線部３２ｕの構成と同じである。すなわち、裏側配線部３２ｄの後端は、裏側コイル部２２ｄの巻き終わりの外周端部２２１ｄに接続されている。裏側配線部３２ｄの前端は、導通孔２０１を介して、基材２０の上面に形成された裏側端子部３２０ｄに接続されている。裏側端子部３２０ｄは、制御部５０に配置された第二外部端子（図略）に接続されている。このようにして、裏側配線部３２ｄは、外周端部２２１ｄと第二外部端子とを接続している。
【００６４】
表側カバー層４２ｕ、裏側カバー層４２ｄの材質は、第一実施形態のカバー層４０の材質と、同じである。表側カバー層４２ｕは、本体部４２０ｕと、凸部４２１ｕと、を有している。本体部４２０ｕは、円形状を呈している。本体部４２０ｕは、表側コイル部２２ｕの上面を被覆している。凸部４２１ｕは、長方形状を呈しており、本体部４２０ｕの外周縁から前方に突出している。凸部４２１ｕは、表側配線部３２ｕの上面を被覆している。裏側カバー層４２ｄも、同様に、本体部４２０ｄと、凸部４２１ｄと、を有している。本体部４２０ｄは、円形状を呈している。本体部４２０ｄは、裏側コイル部２２ｄの下面を被覆している。凸部４２１ｄは、長方形状を呈しており、本体部４２０ｄの外周縁から前方に突出している。凸部４２１ｄは、裏側配線部３２ｄの下面を被覆している。
【００６５】
磁性体層４３は、シリコーンゴムと磁性体粒子とを含んでおり、円形状を呈している。磁性体層４３の大きさは、裏側カバー層４２ｄの本体部４２０ｄの大きさと、同じである。磁性体層４３は、本体部４２０ｄの下面を被覆している。
【００６６】
制御部５０は、基材２０の前端に配置されている。制御部５０は、樹脂製のケース５００ｕ、５００ｄと、回路基板（図略）と、を備えている。回路基板は、ケース５００ｕの内部に収容されている。回路基板には、第一外部端子と、第二外部端子と、制御回路部（図略）と、が配置されている。上述したように、第一外部端子は、表側端子部３２０ｕに接続されている。第二外部端子は、裏側端子部３２０ｄに接続されている。第一外部端子、第二外部端子を介して、表側コイル部２２ｕ、裏側コイル部２２ｄへの通電が行われる。
【００６７】
［製造方法］
次に、充電器１の製造方法について説明する。まず、基材２０として、シリコーンゴムシートを準備する。当該シリコーンゴムシートには、予め、二つの導通孔２００、２０１を穿設しておく。次に、表側コイル部２２ｕ、表側配線部３２ｕ、および裏側端子部３２０ｄを形成する。すなわち、第一実施形態と同じ塗料を、基材２０の上面にスクリーン印刷する。この際、塗料を導通孔２００、２０１の内部にも進入させる。その後、加熱により塗膜を乾燥させると共に、架橋反応を進行させる。このようにして、表側コイル部２２ｕ、表側配線部３２ｕ、および裏側端子部３２０ｄを形成する。
【００６８】
次に、表側カバー層４２ｕを形成する。液状のシリコーンゴムポリマーを、表側コイル部２２ｕおよび表側配線部３２ｕを覆うように、基材２０の上面にスクリーン印刷する。そして、塗膜を加熱することにより、架橋反応を進行させる。このようにして、表側カバー層４２ｕを形成する。
【００６９】
次に、基材２０を裏返して、裏側コイル部２２ｄおよび裏側配線部３２ｄを形成する。すなわち、第一実施形態と同じ塗料を、基材２０の下面（図４における下面。印刷時には上向きに配置する。）にスクリーン印刷する。この際、塗料を導通孔２００、２０１の内部にも進入させる。その後、加熱により塗膜を乾燥させると共に、架橋反応を進行させる。このようにして、裏側コイル部２２ｄおよび裏側配線部３２ｄを形成する。
【００７０】
次に、裏側カバー層４２ｄを形成する。液状のシリコーンゴムポリマーを、裏側コイル部２２ｄおよび裏側配線部３２ｄを覆うように、基材２０の下面にスクリーン印刷する。そして、塗膜を加熱することにより、架橋反応を進行させる。このようにして、裏側カバー層４２ｄを形成する。
【００７１】
次に、磁性体層４３を形成する。すなわち、液状のシリコーンゴムポリマーに、磁性体粉末を混合、分散させて、磁性塗料を調製する。続いて、調製した磁性塗料を、裏側カバー層４２ｄの下面にスクリーン印刷する。その後、塗膜を加熱することにより、架橋反応を進行させる。このようにして、磁性体層４３を形成する。
【００７２】
次に、制御部５０の回路基板を、基材２０の表面に配置して、第一外部端子と表側端子部３２０ｕ、第二外部端子と裏側端子部３２０ｄ、を各々電気的に接続する。そして、接続ケーブル５１を導出した状態で、回路基板を含む基材２０の上部前端をケース５００ｕで、基材２０の下部前端をケース５００ｄで封止することにより、制御部５０を形成する。このようにして、充電器１は製造される。
【００７３】
［動作］
次に、充電器１の動作について説明する。まず、制御部５０の制御回路部において、接続ケーブル５１を通して供給される直流電圧から、所定の交流電圧を生成する。生成された交流電圧は、表側配線部３２ｕおよび裏側配線部３２ｄを介して、表側コイル部２２ｕおよび裏側コイル部２２ｄに印加される。これにより、表側コイル部２２ｕおよび裏側コイル部２２ｄに電流が流れ、磁束が発生する。表側コイル部２２ｕおよび裏側コイル部２２ｄの磁束が変化すると、これらに対向して配置されている携帯電話９の受電側コイル９０に、交流電圧が誘起される（前出図３参照）。誘起された交流電圧は、携帯電話９に内蔵された制御回路部により、直流電圧に変換され、これにより二次電池が充電される。
【００７４】
［作用効果］
本実施形態の充電器１は、構成が共通する部分に関しては、第一実施形態の充電器１と同様の作用効果を有する。また、本実施形態の充電器１によると、基材２０の上下両面に、表側コイル部２２ｕ、裏側コイル部２２ｄを配置している。そして、これらのコイル部２２ｕ、２２ｄを、直列に接続している。このため、第一実施形態のコイル部２１の巻き数を、約２倍に増加したのと同等の効果を得ることができる。すなわち、コイル部２２ｕ、２２ｄにおいて、第一実施形態の約２倍の磁束を、発生させることができる。これにより、携帯電話９の受電側コイル９０において、より大きな電圧を発生させることができる。
【００７５】
また、内周端部２２０ｕ、２２０ｄ同士を、導通孔２００を介して導通させている。このため、内周端部２２０ｕ、２２０ｄを、各々、外部端子に接続する必要はない。したがって、配線構造が単純である。また、表側配線部３２ｕは表側カバー層４２ｕにより、裏側配線部３２ｄは裏側カバー層４２ｄにより、各々被覆されている。このため、第一実施形態のように、別途、配線部カバー層４１を配置する必要はない。よって、部品点数を減らすことができる。
【００７６】
充電器１は、磁性体層４３を備えている。これにより、表側コイル部２２ｕ、裏側コイル部２２ｄの領域に、磁束を集中させて、磁束漏れを抑制することができる。
【００７７】
＜第三実施形態＞
本実施形態の充電器と、第一実施形態の充電器と、の主な相違点は、柔軟電力伝送ユニットを三つ積層させた点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
【００７８】
［構成］
まず、本実施形態の充電器の構成について説明する。図５に、本実施形態の充電器の分解斜視図を示す。図５中、図３と対応する部材については、同じ符合で示す。図５においては、携帯電話を省略して示す。
【００７９】
図５に示すように、充電器１は、柔軟電力伝送ユニットとしての第一ユニット２ａ、第二ユニット２ｂ、および第三ユニット２ｃと、内周側配線部３０と、外周側配線部３１と、カバー層４０と、配線部カバー層４１と、制御部５０と、接続ケーブル５１と、を備えている。
【００８０】
第一ユニット２ａ、第二ユニット２ｂ、および第三ユニット２ｃは、この順に下から上方に積層されている。第一ユニット２ａは、第一基材２０ａと、第一コイル部２３ａと、を備えている。第一コイル部２３ａは、第一基材２０ａの上面に配置されている。第一コイル部２３ａの巻き終わりの形状を除いて、第一ユニット２ａの構成は、第一実施形態のコイル部２１の構成と同じである。すなわち、第一ユニット２ａにおいて、第一コイル部２３ａの外周端部２３１ａは、円形状を呈している。
【００８１】
第二ユニット２ｂは、第二基材２０ｂと、第二コイル部２３ｂと、を備えている。第二基材２０ｂの前後方向長さは、制御部５０の分だけ、第一基材２０ａよりも短くなっている。第二基材２０ｂには、二つの導通孔２００ｂ、２０１ｂが穿設されている。導通孔２００ｂは、第二コイル部２３ｂの内周端部２３０ｂと、第一コイル部２３ａの内周端部２３０ａと、の間に介在している。導通孔２００ｂには、内周端部２３０ｂの一部が進入している。これにより、導通孔２００ｂを介して、内周端部２３０ａ、２３０ｂ同士が、導通している。導通孔２０１ｂは、第二コイル部２３ｂの外周端部２３１ｂと、第一コイル部２３ａの外周端部２３１ａと、の間に介在している。導通孔２０１ｂには、外周端部２３１ｂの一部が進入している。これにより、導通孔２０１ｂを介して、外周端部２３１ａ、２３１ｂ同士が、導通している。第二コイル部２３ｂは、第二基材２０ｂの上面に配置されている。第二基材２０ｂ以外については、第二ユニット２ｂの構成は、第一ユニット２ａの構成と同じである。
【００８２】
第三ユニット２ｃは、第三基材２０ｃと、第三コイル部２３ｃと、を備えている。第三ユニット２ｃの構成は、第二ユニット２ｂの構成と同じである。すなわち、第三基材２０ｃには、二つの導通孔２００ｃ、２０１ｃが穿設されている。導通孔２００ｃは、第三コイル部２３ｃの内周端部２３０ｃと、第二コイル部２３ｂの内周端部２３０ｂと、の間に介在している。導通孔２００ｃには、内周端部２３０ｃの一部が進入している。これにより、導通孔２００ｃを介して、内周端部２３０ｂ、２３０ｃ同士が、導通している。導通孔２０１ｃは、第三コイル部２３ｃの外周端部２３１ｃと、第二コイル部２３ｂの外周端部２３１ｂと、の間に介在している。導通孔２０１ｃには、外周端部２３１ｃの一部が進入している。これにより、導通孔２０１ｃを介して、外周端部２３１ｂ、２３１ｃ同士が、導通している。
【００８３】
カバー層４０は、円形状を呈しており、第三コイル部２３ｃの上面を被覆している。カバー層４０の大きさは、第三コイル部２３ｃの外周よりやや大きい。カバー層４０には、導通孔４００が穿設されている。導通孔４００は、第三コイル部２３ｃの内周端部２３０ｃに対応する位置に、配置されている。導通孔４００には、内周側配線部３０の一部が進入している。
【００８４】
内周側配線部３０は、直線状を呈している。内周側配線部３０は、カバー層４０の上面において、導通孔４００から前方に延在している。内周側配線部３０の後半分は、カバー層４０の上面に配置され、前半分は、第三基材２０ｃの上面から第一基材２０ａの上面に亘って配置されている。内周側配線部３０の前端には、内周側端子部３００が配置されている。内周側端子部３００は、制御部５０に配置された第一外部端子（図略）に接続されている。内周側配線部３０は、導通孔２００ｂ、２００ｃ、４００を介して、三つの内周端部２３０ａ〜２３０ｃと第一外部端子とを接続している。
【００８５】
外周側配線部３１は、直線状を呈している。外周側配線部３１は、第一基材２０ａの上面に配置されている。外周側配線部３１の後端は、第一コイル部２３ａの外周端部２３１ａに接続されている。外周側配線部３１の前端には、外周側端子部３１０が配置されている。外周側端子部３１０は、制御部５０に配置された第二外部端子（図略）に接続されている。外周側配線部３１は、導通孔２０１ｂ、２０１ｃを介して、三つの外周端部２３１ａ〜２３１ｃと第二外部端子とを接続している。
【００８６】
配線部カバー層４１は、長方形状を呈している。配線部カバー層４１は、制御部５０に覆われない内周側配線部３０の上面を覆うように、配置されている。
【００８７】
制御部５０は、基材２０の上面前端に配置されている。制御部５０は、樹脂製のケース５００と、回路基板（図略）と、を備えている。回路基板は、ケース５００の内部に収容されている。回路基板には、第一外部端子と、第二外部端子と、制御回路部（図略）と、が配置されている。接続ケーブル５１は、制御部５０の左端から導出されている。接続ケーブル５１は、制御部５０の回路基板に、電気的に接続されている。
【００８８】
［製造方法］
次に、充電器１の製造方法について説明する。まず、第一〜第三基材２０ａ〜２０ｃとして、シリコーンゴムシートを準備する。第二基材２０ｂには、予め、二つの導通孔２００ｂ、２０１ｂを穿設しておく。同様に、第三基材２０ｃにも、予め、二つの導通孔２００ｃ、２０１ｃを穿設しておく。
【００８９】
次に、第一基材２０ａの上面に、第一コイル部２３ａおよび外周側配線部３１を形成する。すなわち、第一実施形態と同じ塗料を、基材２０の上面にスクリーン印刷する。その後、加熱により塗膜を乾燥させると共に、架橋反応を進行させる。このようにして、第一コイル部２３ａおよび外周側配線部３１を形成する。
【００９０】
同様にして、第二基材２０ｂの上面に、第二コイル部２３ｂを形成する。この際、塗料を導通孔２００ｂ、２０１ｂの内部にも進入させる。また、第三基材２０ｃの上面に、第三コイル部２３ｃを形成する。この際、塗料を導通孔２００ｃ、２０１ｃの内部にも進入させる。
【００９１】
次に、第三コイル部２３ｃの上面に、カバー層４０を形成する。液状のシリコーンゴムポリマーを、第三コイル部２３ｃを覆うように、第三基材２０ｃの上面にスクリーン印刷する。この際、第三コイル部２３ｃの内周端部２３０ｃの上面には、シリコーンゴムポリマーを印刷しない。そして、塗膜を加熱することにより、架橋反応を進行させる。このようにして、導通孔４００を有するカバー層４０を形成する。
【００９２】
次に、各コイル部が形成された第二基材２０ｂ、第三基材２０ｃを、この順に、第一基材２０ａの上側に積層させる。それから、内周側配線部３０を形成する。上記塗料を、導通孔４００を含むカバー層４０、第三基材２０ｃおよび第一基材２０ａの上面に、スクリーン印刷する。この際、塗料を導通孔４００の内部にも進入させる。そして、加熱により塗膜を乾燥させると共に、架橋反応を進行させる。このようにして、内周側配線部３０を形成する。
【００９３】
次に、配線部カバー層４１を形成する。液状のシリコーンゴムポリマーを、内周側配線部３０の上面を覆うように、スクリーン印刷する。そして、塗膜を加熱することにより、架橋反応を進行させる。このようにして、配線部カバー層４１を形成する。
【００９４】
次に、制御部５０の回路基板を、第一基材２０ａの表面に配置して、第一外部端子と内周側端子部３００、第二外部端子と外周側端子部３１０、を各々電気的に接続する。そして、接続ケーブル５１を導出した状態で、回路基板を含む第一基材２０ａの前端を、ケース５００で封止することにより、制御部５０を形成する。このようにして、充電器１は製造される。
【００９５】
［動作］
次に、充電器１の動作について説明する。まず、制御部５０の制御回路部において、接続ケーブル５１を通して供給される直流電圧から、所定の交流電圧を生成する。生成された交流電圧は、内周側配線部３０および外周側配線部３１を介して、第一コイル部２３ａ〜第三コイル部２３ｃに印加される。これにより、第一コイル部２３ａ〜第三コイル部２３ｃに電流が流れ、磁束が発生する。第一コイル部２３ａ〜第三コイル部２３ｃの磁束が変化すると、これらに対向して配置されている携帯電話９の受電側コイル９０に、交流電圧が誘起される（前出図３参照）。誘起された交流電圧は、携帯電話９に内蔵された制御回路部により、直流電圧に変換され、これにより二次電池が充電される。
【００９６】
［作用効果］
本実施形態の充電器１は、構成が共通する部分に関しては、第一実施形態の充電器１と同様の作用効果を有する。また、本実施形態の充電器１によると、三つの柔軟電力伝送ユニット（第一ユニット２ａ、第二ユニット２ｂ、第三ユニット２ｃ）が積層されている。個々のユニット２ａ、２ｂ、２ｃは、柔軟である。よって、積層させても、充電器１の柔軟性を維持することができる。また、第一コイル部２３ａ、第二コイル部２３ｂ、第三コイル部２３ｃは、並列に接続されている。よって、コイル部２３ａ、２３ｂ、２３ｃにおけるインピーダンスは小さくなり、流れる電流が大きくなる。これにより、コイル部２３ａ、２３ｂ、２３ｃで発生する磁束を、増加させることができる。その結果、携帯電話９の受電側コイル９０において、より大きな電圧を発生させることができる。
【００９７】
また、内周端部２３０ａ〜２３０ｃ同士を、導通孔２００ｂ、２００ｃを介して導通させている。このため、内周端部２３０ａ〜２３０ｃを、個々に外部端子に接続する必要はない。同様に、外周端部２３１ａ〜２３１ｃ同士を、導通孔２０１ｂ、２０１ｃを介して導通させている。このため、外周端部２３１ａ〜２３１ｃを、個々に外部端子に接続する必要はない。したがって、配線構造が単純である。
【００９８】
＜その他＞
以上、本発明の無接点電力伝送装置の実施形態について説明した。しかしながら、本発明の無接点電力伝送装置の実施形態は上記形態に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【００９９】
例えば、上記実施形態においては、本発明の無接点電力伝送装置を、送電側の充電器として具現化した。しかし、本発明の無接点電力伝送装置は、例えば携帯電話、タブレットＰＣ等の受電側の電子機器に用いてもよい。例えば、本発明の無接点電力伝送装置を受電側の電子機器に搭載した場合、電子機器の薄型化、軽量化を図ることができる。
【０１００】
基材、カバー層等の形状、厚さ等は、特に限定されない。カバー層を配置しなくてもよい。また、コイル部の巻き数、線径、ピッチ、配線部との接続形態等についても、特に限定されない。基材、コイル部、配線部、カバー層のエラストマーの種類は、上記実施形態に限定されない。これらのエラストマーは、同じでも異なっていてもよい。エラストマーは、可塑剤、加工助剤、架橋剤、架橋促進剤、架橋助剤、老化防止剤、軟化剤、着色剤等の添加剤を含んでいてもよい。
【０１０１】
コイル部や配線部を塗料の印刷等により形成可能で、常温下で伸縮性を有するエラストマーとしては、上記実施形態のシリコーンゴム、アクリルゴムの他、エチレン−プロピレン共重合ゴム、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、エピクロロヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、イソブチレンイソプレンゴム等の架橋ゴム、およびスチレン系、オレフィン系、塩ビ系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリアミド系等の熱可塑性エラストマーが挙げられる。
【０１０２】
また、コイル部や配線部を塗料の印刷等により形成可能で、常温下で伸縮性を有すれば、基材として樹脂製のシートを用いても構わない。この場合、樹脂としては、ポリエステル樹脂、変性ポリエステル樹脂（ウレタン変性ポリエステル樹脂、エポキシ変性ポリエステル樹脂、アクリル変性ポリエステル樹脂等）、ポリエーテルウレタン樹脂、ポリカーボネートウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ニトロセルロース、変性セルロース類（セルロース・アセテート・ブチレート（ＣＡＢ）、セルロース・アセテート・プロピオネート（ＣＡＰ）等）が挙げられる。
【０１０３】
また、導電材として金属粒子を用いる場合、金属粒子の酸化および硫化を抑制するという観点から、エラストマーには、硫黄、硫黄化合物、有機過酸化物のいずれも含まれないことが望ましい。この場合、エラストマーとしては、硫黄、硫黄化合物、有機過酸化物を用いずに架橋された架橋ゴム、および熱可塑性エラストマーから選ばれる一種以上を用いることが望ましい。
【０１０４】
前者の架橋ゴムは、硫黄を含む加硫剤や加硫促進剤、あるいは過酸化物系架橋剤を用いずに架橋されたゴムであればよい。このような架橋ゴムとしては、例えば、シリコーンゴム、ヒドロシリル架橋エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）、アミン架橋アクリルゴム、イソシアネート架橋ウレタンゴム、イソシアネート架橋液状ブタジエンゴムが挙げられる。後者の熱可塑性エラストマーとしては、ポリエステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＥＥ）、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、スチレン系ブロックコポリマー系熱可塑性エラストマー（ＳＩＳ、ＳＢＳ等）が挙げられる。
【０１０５】
コイル部、配線部の導電材の種類は、特に限定されない。上記実施形態の銀粉末の他、金、銅、ニッケル、ロジウム、パラジウム、クロム、チタン、白金、鉄、およびこれらの合金等の金属粉末の一種、あるいは二種以上を用いることができる。また、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、グラファイト等の炭素材料を用いてもよい。また、金属以外の粒子の表面を金属で被覆した被覆粒子を使用してもよい。この場合、金属だけで構成する場合と比較して、導電材の比重を小さくすることができる。よって、塗料化した場合に、導電材の沈降が抑制されて、分散性が向上する。また、粒子を加工することにより、様々な形状の導電材を容易に製造することができる。また、導電材のコストを低減することができる。被覆する金属としては、先に列挙した銀等の金属材料を用いればよい。また、金属以外の粒子としては、カーボンブラック等の炭素材料、炭酸カルシウム、二酸化チタン、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム等の金属酸化物、シリカ等の無機物、アクリルやウレタン等の樹脂等を用いればよい。
【０１０６】
導電材の含有量は、導電性と柔軟性とを両立できるように、適宜決定すればよい。例えば、導電性を確保するという観点から、導電材の含有量は、コイル部または配線部の体積を１００ｖｏｌ％とした場合の１０ｖｏｌ％以上であることが望ましい。１５ｖｏｌ％以上であるとより好適である。一方、導電材の含有量が多くなると柔軟性が低下する。このため、導電材の含有量は、コイル部または配線部の体積を１００ｖｏｌ％とした場合の４０ｖｏｌ％以下であることが望ましい。２５ｖｏｌ％以下であるとより好適である。
【０１０７】
上記実施形態においては、コイル部、配線部、カバー層等を、スクリーン印刷法により形成した。塗料の塗布方法は、特に限定されず、例えば、インクジェット印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、パッド印刷、リソグラフィー等の印刷法の他、ディップ法、スプレー法、バーコート法等を用いてもよい。
【０１０８】
また、上記第二実施形態のように、磁性体層を配置してもよい。磁性体層は、柔軟電力伝送ユニットの裏面側（相手部材と反対側）に配置すればよい。磁性体層を配置することにより、コイル部の領域に磁束を集中させて、磁束漏れを抑制することができる。磁性体層の材質は、特に限定されない。例えば、エラストマーおよび磁性体粉末を含む態様が、伸縮性を有するため好適である。
【０１０９】
コイル部を複数備える場合、コイル部の接続形態（直列つなぎ、並列つなぎ）は、限定されない。柔軟電力伝送ユニットを複数備える場合、柔軟電力伝送ユニットの積層数は、特に限定されない。この場合、柔軟電力伝送ユニットごとに、コイル部と外部端子との接続を行ってもよい。無接点電力伝送装置の接続ケーブルは、家庭用電源に接続可能なＡＣアダプタを備えるものでもよい。
【符号の説明】
【０１１０】
１：充電器（無接点電力伝送装置）
２：柔軟電力伝送ユニット、２ａ：第一ユニット、２ｂ：第二ユニット、２ｃ：第三ユニット。
２０：基材、２０ａ：第一基材、２０ｂ：第二基材、２０ｃ：第三基材、２１：コイル部、２２ｕ：表側コイル部、２２ｄ：裏側コイル部、２３ａ：第一コイル部、２３ｂ：第二コイル部、２３ｃ：第三コイル部、２００、２００ｂ、２００ｃ、２０１、２０１ｂ、２０１ｃ：導通孔、２１０、２２０ｕ、２２０ｄ、２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ：内周端部、２１１、２２１ｕ、２２１ｄ、２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ：外周端部。
３０：内周側配線部、３１：外周側配線部、３２ｕ：表側配線部、３２ｄ：裏側配線部、３００：内周側端子部、３１０：外周側端子部、３２０ｕ：表側端子部、３２０ｄ：裏側端子部。
４０：カバー層、４１：配線部カバー層、４２ｕ：表側カバー層、４２ｄ：裏側カバー層、４３：磁性体層、４００：導通孔、４２０ｕ、４２０ｄ：本体部、４２１ｕ、４２１ｄ：凸部。
５０：制御部、５１：接続ケーブル、５００、５００ｕ、５００ｄ：ケース。
９：携帯電話、９０：受電側コイル。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂またはエラストマー製の基材と、該基材の表裏少なくとも一面に配置されエラストマーおよび導電材を含む平面渦巻き状のコイル部と、を有する柔軟電力伝送ユニットと、
該コイル部の端部と外部端子とを接続しエラストマーおよび導電材を含む配線部と、を備えることを特徴とする無接点電力伝送装置。
【請求項２】
前記コイル部および前記配線部は、前記エラストマーおよび前記導電材を含む塗料から形成される請求項１に記載の無接点電力伝送装置。
【請求項３】
前記コイル部および前記配線部の前記導電材は、金属粒子を含む請求項１または請求項２に記載の無接点電力伝送装置。
【請求項４】
前記基材の切断時伸びは、５％以上である請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の無接点電力伝送装置。
【請求項５】
前記基材、前記コイル部、および前記配線部の前記エラストマーは、硫黄、硫黄化合物、有機過酸化物を用いずに架橋された架橋ゴム、および熱可塑性エラストマーから選ばれる一種以上である請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の無接点電力伝送装置。
【請求項６】
さらに、前記コイル部を覆うように配置されるエラストマー製のカバー層を備える請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の無接点電力伝送装置。
【請求項７】
前記カバー層の前記エラストマーは、硫黄、硫黄化合物、有機過酸化物を用いずに架橋された架橋ゴム、および熱可塑性エラストマーから選ばれる一種以上である請求項６に記載の無接点電力伝送装置。
【請求項８】
前記コイル部は、前記基材の表面に配置され、
前記カバー層は、該コイル部の内周端部との導通を確保するための導通孔を有し、
前記外部端子は、第一外部端子と第二外部端子とを有し、
前記配線部は、該カバー層の表面に配置され該導通孔を介して該内周端部と該第一外部端子とを接続する内周側配線部と、該基材の表面に配置され該コイル部の外周端部と該第二外部端子とを接続する外周側配線部と、を有する請求項６または請求項７に記載の無接点電力伝送装置。
【請求項９】
複数の前記柔軟電力伝送ユニットを備え、該柔軟電力伝送ユニットは、表裏方向に積層される請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の無接点電力伝送装置。
【請求項１】
樹脂またはエラストマー製の基材と、該基材の表裏少なくとも一面に配置されエラストマーおよび導電材を含む平面渦巻き状のコイル部と、を有する柔軟電力伝送ユニットと、
該コイル部の端部と外部端子とを接続しエラストマーおよび導電材を含む配線部と、を備えることを特徴とする無接点電力伝送装置。
【請求項２】
前記コイル部および前記配線部は、前記エラストマーおよび前記導電材を含む塗料から形成される請求項１に記載の無接点電力伝送装置。
【請求項３】
前記コイル部および前記配線部の前記導電材は、金属粒子を含む請求項１または請求項２に記載の無接点電力伝送装置。
【請求項４】
前記基材の切断時伸びは、５％以上である請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の無接点電力伝送装置。
【請求項５】
前記基材、前記コイル部、および前記配線部の前記エラストマーは、硫黄、硫黄化合物、有機過酸化物を用いずに架橋された架橋ゴム、および熱可塑性エラストマーから選ばれる一種以上である請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の無接点電力伝送装置。
【請求項６】
さらに、前記コイル部を覆うように配置されるエラストマー製のカバー層を備える請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の無接点電力伝送装置。
【請求項７】
前記カバー層の前記エラストマーは、硫黄、硫黄化合物、有機過酸化物を用いずに架橋された架橋ゴム、および熱可塑性エラストマーから選ばれる一種以上である請求項６に記載の無接点電力伝送装置。
【請求項８】
前記コイル部は、前記基材の表面に配置され、
前記カバー層は、該コイル部の内周端部との導通を確保するための導通孔を有し、
前記外部端子は、第一外部端子と第二外部端子とを有し、
前記配線部は、該カバー層の表面に配置され該導通孔を介して該内周端部と該第一外部端子とを接続する内周側配線部と、該基材の表面に配置され該コイル部の外周端部と該第二外部端子とを接続する外周側配線部と、を有する請求項６または請求項７に記載の無接点電力伝送装置。
【請求項９】
複数の前記柔軟電力伝送ユニットを備え、該柔軟電力伝送ユニットは、表裏方向に積層される請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の無接点電力伝送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−６２３８６（Ｐ２０１３−６２３８６Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２００１５９（Ｐ２０１１−２００１５９）
【出願日】平成２３年９月１４日（２０１１．９．１４）
【出願人】（０００２１９６０２）東海ゴム工業株式会社 (1,983)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１４日（２０１１．９．１４）
【出願人】（０００２１９６０２）東海ゴム工業株式会社 (1,983)
【Ｆターム（参考）】
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