電子機器用カバー部材および電池蓋
【課題】
電子機器をその落下や衝突から保護し、かつワイヤレス充電に高い利便性をもたらす電子機器用カバー部材および電池蓋を提供する。
【解決手段】
本発明は、電子機器７０の操作面７１側を開口して当該電子機器７０の外側を覆う電子機器用カバー部材１であって、少なくとも操作面７１の方向に開口するトレイ１０と、トレイ１０よりも低硬度であると共にトレイ１０の開口側内面の反対側の面を少なくとも覆う弾性部材３０とを備え、トレイ１０または弾性部材３０に、ワイヤレス充電用の受電部品５０，５１を少なくとも備える電子機器用カバー部材１に関する。
電子機器をその落下や衝突から保護し、かつワイヤレス充電に高い利便性をもたらす電子機器用カバー部材および電池蓋を提供する。
【解決手段】
本発明は、電子機器７０の操作面７１側を開口して当該電子機器７０の外側を覆う電子機器用カバー部材１であって、少なくとも操作面７１の方向に開口するトレイ１０と、トレイ１０よりも低硬度であると共にトレイ１０の開口側内面の反対側の面を少なくとも覆う弾性部材３０とを備え、トレイ１０または弾性部材３０に、ワイヤレス充電用の受電部品５０，５１を少なくとも備える電子機器用カバー部材１に関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器用カバー部材および電池蓋に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、携帯電話、携帯型のゲーム機器、電子ブック等の小型電子機器を持ち運ぶ機会が益々増えてきており、それに伴い、小型電子機器を落下させあるいは移動中に何かに接触させて破損する機会も増えている。小型電子機器を落下あるいは何かに接触させた際にその破損から防護する方法の一つに、小型電子機器をクッション性の高いカバーあるいはケースにて覆う方法が考えられる。例えば、小型電子機器の操作面のみを開口し、側面から裏面までを覆う形状であって、開口部分の伸縮性を高めて、小型電子機器の着脱容易にした電子機器用カバーが知られている（特許文献１を参照）。また、携帯電話の操作面側を開口した比較的硬質の材料（プラスチックあるいは金属）から構成される携帯電話用の容器および保持具も知られている（特許文献２を参照）。
【０００３】
一方、最近、電子機器と充電器とを有線接続せずに、電子機器内の二次電池の充電を行うワイヤレス充電が注目されている。ワイヤレス充電の方法は、従来から行われている電磁誘導方式の他、コイル間の共鳴を利用して給電を行う磁気共鳴方式（例えば、特許文献３を参照）、および電極間に発生する電界を利用して給電を行う電界結合方式（静電容量方式ともいう）が知られている（例えば、特許文献４を参照）。
【０００４】
電磁誘導方式は、給電側のコイルと受電側のコイルを十分近づけ、給電側のコイル側の磁界を変化させると、受電側のコイル側に磁界が発生して電流が流れるファラデーの法則を利用した充電方法である。磁気共鳴方式は、コイル間で給電する点において電磁誘導方式と共通するが、コイル間の共鳴現象を利用する点で異なる。磁気共鳴方式では、給電側のコイルに電流が流れることにより生じた磁場の振動が、同じ周波数で共振する受電側のコイルに伝わり、受電側のコイルに電流が流れる。また、電界結合方式は、給電側と受電側にそれぞれ電極を設置し、電極間に発生する電界を利用してエネルギーを伝送する方法である。磁気共鳴方式は電磁誘導方式に比べて給電部と受電部とが近接していなくても給電でき、電界結合方式は電磁誘導方式に比べて給電部と受電部とが平面的に多少ずれて対向していても給電できるため、最近、特に脚光を浴びている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−０２７０７６号公報
【特許文献２】特開２０００−２０１２１０号公報
【特許文献３】特開２０１０−１５４７００号公報
【特許文献４】特表２００９−５３１００９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、電子機器に保護カバーを取り付けた場合、電子機器と充電器との間に、保護カバーが介在することになる。このため、上述の非接触充電を行う際に、電子機器と充電器との距離が大きくなり、充電効率が低下してしまう。保護カバーを電子機器から取り外して充電すれば、充電効率の低下の問題は生じにくくなるが、充電の度に保護カバーを取り外す煩わしさが生じる。加えて、電子機器内の受電部品の一部に支障があると、電子機器全体の修理若しくは取替えを余儀なくされるという問題もある。
【０００７】
本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、電子機器をその落下や衝突から保護し、かつワイヤレス充電に高い利便性をもたらす電子機器用カバー部材および電池蓋を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を解決するため、本発明の一形態は、電子機器の操作面側を開口して当該電子機器の外側を覆う電子機器用カバー部材であって、少なくとも操作面の方向に開口するトレイと、トレイよりも低硬度であると共にトレイの開口側内面の反対側の面を少なくとも覆う弾性部材とを備え、トレイまたは弾性部材に、ワイヤレス充電用の受電部品を少なくとも備える電子機器用カバー部材である。
【０００９】
また、本発明の別の形態は、さらに、ワイヤレス充電用の受電部品がコイルを含む電子機器用カバー部材である。
【００１０】
また、本発明の別の形態は、さらに、コイルが受電用の共鳴コイルを含む電子機器用カバー部材である。
【００１１】
また、本発明の別の形態は、さらに、トレイに、電子機器と電気的に接続するための接続部を備える電子機器用カバー部材である。
【００１２】
また、本発明の別の形態は、さらに、接続部をトレイの底板の開口側内面に備える電子機器用カバー部材である。
【００１３】
本発明の一形態は、上述のいずれかの電子機器用カバー部材が電池収納部の開口面を覆う蓋を兼ねる電池蓋である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電子機器をその落下や衝突から保護し、かつワイヤレス充電に高い利便性をもたらす電子機器用カバー部材および電池蓋を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の第一の実施の形態に係る電子機器用カバー部材の開口面側から見た斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す電子機器用カバー部材の開口面と反対側から見た斜視図である。
【図３】図３は、図１に示す電子機器用カバー部材の構成部材の一つであるトレイの構成を示す平面図である。
【図４】図４は、図３に示すコイルの平面図および側面図である。
【図５】図５は、図３に示すトレイのコイル周辺のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図６は、図１に示す電子機器用カバー部材を電子機器に取り付けた状態を示す斜視図である。
【図７】図７は、本発明の第二の実施の形態に係る電子機器用カバー部材をその開口側から見た斜視図である。
【図８】図８は、図７に示す薄型コイルの拡大図である。
【図９】図９は、図８に示す薄型コイルのＢ−Ｂ線断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第三の実施の形態に係る電子機器用カバー部材を構成するトレイに備えるコイルの斜視図である。
【図１１】図１１は、電磁誘導方式により、充電器から電子機器用カバー部材を介して電子機器の二次電池に充電するための回路構成の一例である。
【図１２】図１２は、図１１に示す回路と一部異なる回路構成の一例である。
【図１３】図１３は、本発明の第四の実施の形態に係る電子機器用カバー部材をその開口側から見た斜視図である。
【図１４】図１４は、図５と同様に、図１３に示す電子機器用カバー部材を切断したときの断面図である。
【図１５】図１５は、磁気共鳴方式により、充電器から電子機器用カバー部材を介して電子機器の二次電池に充電するための回路構成の一例である。
【図１６】図１６は、本発明の第五の実施の形態に係る電子機器用カバー部材をその開口側から見た斜視図である。
【図１７】図１７は、図１６に示す電子機器用カバー部材を構成するトレイの開口面と反対側の面から見た斜視図である。
【図１８】図１８は、電界結合方式により、充電器から電子機器用カバー部材を介して電子機器の二次電池に充電するための回路構成の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明に係る電子機器用カバー部材および電池蓋の各実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
＜１．電磁誘導方式のワイヤレス充電機能を備える形態＞
（１）第一の実施の形態
図１は、本発明の第一の実施の形態に係る電子機器用カバー部材の開口面側から見た斜視図である。図２は、図１に示す電子機器用カバー部材の開口面と反対側から見た斜視図である。図３は、図１に示す電子機器用カバー部材の構成部材の一つであるトレイの構成を示す平面図である。図４は、図３に示すコイルの平面図および側面図である。図５は、図３に示すトレイのコイル周辺のＡ−Ａ線断面図である。図６は、図１に示す電子機器用カバー部材を電子機器に取り付けた状態を示す斜視図である。
【００１８】
第一の実施の形態に係る電子機器用カバー部材（以後、単に、「カバー部材」と称する）１は、電子機器７０の操作面７１側を開口して当該電子機器７０の外側を覆うと共に、少なくとも操作面７１の方向に開口するトレイ１０と、トレイ１０よりも低硬度であると共にトレイ１０の開口側内面の反対側の面を少なくとも覆う弾性部材３０とを備える。
【００１９】
トレイ１０は、図１および図２に示すように、電子機器７０の背面側に位置する底板１１と、底板１１から電子機器７０の外側面に向かって延出する側壁１２とを連接して構成される部材である。側壁１２は、電子機器７０の一対の側面、この実施の形態では短辺側の両側面を十分に覆う一方、他方の一対の側面、この実施の形態では長辺側の両側面を大きく切り欠いた形状を有する。トレイ１０は、電子機器７０の側面および底面に備えられる外部アクセス部の一例であるスイッチ、接続口、カメラのレンズ等の位置に合わせて、底板１１および側壁１２に貫通孔１５，１６，１７，１９を備える。ここで、「外部アクセス部」は、カバー部材１の外側と電子機器７０との間にていずれか一方からアクセス可能な部分をいう。アクセスの手法は、直接的な接触のみならず、光、音等の入出も含まれる。
【００２０】
トレイ１０は、好適には樹脂から成り、より好適には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂から成り、その中でも特に好適には、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂あるいはポリアミド系樹脂から成る。トレイ１０の底板１１および側壁１２の厚さは、電子機器７０の大きさ、重量等によって適正な厚さに設計可能である。例えば、電子機器７０の厚さが８〜２０ｍｍ、短辺が５０〜２００ｍｍ、長辺が８０〜３００ｍｍの範囲にある場合、樹脂製のトレイ１０の底板１１および側壁１２は、最も厚い部分にて０．４〜１．４ｍｍ、より好適には０．４〜１．０ｍｍの範囲に設計可能である。
【００２１】
トレイ１０は、電子機器７０の長辺側の切り欠いた部分を有する２つの側壁１２に、電子機器７０側に向かって立設される規制板２１を１つずつ備える。規制板２１は、カバー部材１の内側にあるトレイ１０と電子機器７０の外面との固定を確実にし、電子機器７０がカバー部材１から容易に脱落しないようにするための部分である。なお、規制板２１は、トレイ１０の長辺側の側壁１２ではなく、底板１１の長辺側に形成されていても良い。
【００２２】
図１〜図３に示すように、トレイ１０は、その底板１１に、ワイヤレス充電用の受電部品として、電子機器７０と電気的に接続可能な接続部５０と、当該接続部５０と電気的に接続されるコイル５１とを備える。接続部５０は、底板１１の内面に立設されており、カバー部材１に電子機器７０を嵌め込んだときに、電子機器７０側の接続凹部（不図示）と容易に接続できる構成である。接続部５０は、好適には、例えば、同軸ケーブルに接続された接続プラグのような形態を有し、電子機器７０側のプラグ接続口にプラグ・イン可能なものであるが、その形態に限定されない。また、接続部５０は、トレイ１０の底板１１に限定されず、側壁１２に配置されても良い。
【００２３】
コイル５１は、金属線を絶縁フィルムにて被覆した形態を持ち、互いに接触しても電気的な短絡が起きない。コイル５１は、好適には、リング面を底板１１の表裏方向に向けて、底板１１の厚さ方向内方に備えられている。図３および図５に示すように、底板１１は、その内面側に、厚さ方向に向かって窪む２つの凹部２２，２３を備える。凹部２２は、コイル５１の巻き線部分５２を嵌め込むためのリング状の凹部である。一方、凹部２３は、コイル５１の２本の端部５３ａ，５３ｂ（総括する場合には、５３）を配置するためのライン状の凹部である。凹部２２は、凹部２３に比べて、深く形成されている。コイル５１は、トレイ１０の底板１１の内面側に形成された凹部２２，２３に嵌め込まれる。凹部２２，２３は、その開口側を、樹脂製のフィルム６０にて覆われる。電子機器７０とコイル５１とが接触しないようにして、コイル５１を保護すると共に電子機器７０のフレームに傷が付かないようにするためである。これに対して、接続部５０は、フィルム６０にて覆われず、露出している。なお、凹部２２，２３をより深く形成し、あるいはコイル５１を損傷しにくいように形成する場合には、必ずしもフィルム６０を要しない。また、コイル５１は、トレイ１０の底板１１の開口側内面ではなく、その裏側の面に露出して、あるいは底板１１の内部に完全に埋設して備えられても良い。さらに、コイル５１は、側壁１２に備えられていても良い。また、コイル５１は、トレイ１０ではなく、弾性部材３０のトレイ１０側の面若しくはその反対側の面に固定され、あるいは弾性部材３０の内部に完全に埋設されていても良い。
【００２４】
弾性部材３０は、電子機器７０の背面側に位置する底板３１と、底板３１から電子機器７０の外側面を覆う側壁３２と、側壁３２から電子機器７０の操作面７１の外縁を覆う操作面側外縁部３３とを連接して構成されるボート形状を有する部材である。弾性部材３０は、熱可塑性エラストマー、熱硬化性エラストマーなどから好適に構成され、例えば、ウレタン系あるいはシリコーン系エラストマーから特に好適に構成される。トレイ１０の底板１１および側壁１２の最も厚い部分が０．４〜１．４ｍｍ、より好適には０．４〜１．０ｍｍの範囲の場合、上記エラストマー製の弾性部材３０の底板３１および側壁３２は、最も厚い部分にて０．４〜１．４ｍｍ、より好適には０．４〜１．０ｍｍの範囲に設計可能である。弾性部材３０は、電子機器７０の側面および底面に備えられるスイッチ、接続口、カメラのレンズ等の位置に合わせて、底板３１および側壁３２に、凸状被覆部３４、貫通孔３５，３６，３７，３８，３９を備える。凸状被覆部３４は、カバー部材１から電子機器７０にタッチして操作できるように、好適には他の部分よりも薄肉状に形成されている。貫通孔３５，３６，３７，３８，３９は、そこを通して電子機器７０に接触し、あるいは光を通過可能に形成される部分である。凸状被覆部３４および貫通孔３５，３６，３７，３８，３９の大きさ、形状、位置および個数は、電子機器７０の形態に応じて変動する。
【００２５】
弾性部材３０の側壁３２は、トレイ１０の側壁１２の高さ以上に形成されている。トレイ１０の側壁１２の内で最も高い位置でも、弾性部材３０の操作面側外縁部３３の内側に接する位置である。これによって、少なくとも、操作面側外縁部３３は、トレイ１０と接しない部分となり、電子機器７０との脱着の際に自由に変形できる。弾性部材３０の貫通孔３５，３６，３７，３９は、トレイ１０の貫通孔１５，１６，１７，１９と同じ位置に、ほぼ同じ形状と大きさにて形成される。弾性部材３０は、トレイ１０の底板１１および側壁１２の各外側を完全に覆う一方、それらの内側を完全に覆うことなく、当該内側の一部を露出させる。なお、弾性部材３０は、好適には、トレイ１０の貫通孔１５，１６，１７，１９の少なくともいずれか１つの内周面の一部または全部を覆う。ただし、貫通孔１５，１６，１７，１９の内周面は、弾性部材３０によって覆われていなくても良い。
【００２６】
この実施の形態に係るカバー部材１は、電子機器７０の電池収納部に二次電池を入れた状態にて電子機器７０に取り付けることにより電池蓋１’としても機能するものである。このため、電子機器７０に、カバー部材１以外に、二次電池の脱落を防止するための別の蓋を必要としない。ただし、カバー部材１が電池蓋１’を兼ねることは、必須ではない。電子機器７０の電池収納部に、専用の電池蓋を備え、その上からカバー部材１を取り付けても良い。カバー部材１が電池蓋１’を兼ねることができる点は、以後の各実施の形態でも同様である。
【００２７】
（２）第二の実施の形態
次に、本発明の第二の実施の形態に係る電子機器用カバー部材について説明する。第一の実施の形態と共通する構成には、同じ符号を付し、重複した説明を省略する。
【００２８】
図７は、本発明の第二の実施の形態に係る電子機器用カバー部材をその開口側から見た斜視図である。図８は、図７に示す薄型コイルの拡大図である。図９は、図８に示す薄型コイルのＢ−Ｂ線断面図である。
【００２９】
図７に示すように、トレイ１０は、底板１１の内面に、ワイヤレス充電用の受電部品として、図４に示すコイル５１よりも薄い薄型コイル８１を備えることもできる。薄型コイル８１は、好適には、例えば、金属蒸着、金属粉末を含むインクを用いた印刷、あるいは金属箔の貼り付け等の手法により、トレイ１０の底板１１の内面に形成される。薄型コイル８１の厚さは、好適には、例えば、１００μｍ以下にすることができる。薄型コイル８１は、同心状に外側から内側に巻かれた巻き線部分８２と、２本の端部８３ａ，８３ｂ（総括する場合には、８３）とから成る。薄型コイル８１は、図４に示すコイル５１と異なり、そのコイル線を絶縁フィルムにて被覆していない。このため、端部８３ｂ（若しくは端部８３ａ）と巻き線部８２との短絡を防ぐ一つの方法として、図９に示すように、巻き線部分８２上に絶縁部材８４を介して端部８３ｂを立体的に交差させている。絶縁部材８４は、絶縁性の高い顔料を含むインクを用いて、巻き線部分８２の一部の上から重ねて印刷して、形成することができる。ただし、絶縁部材８４は、印刷によらず、絶縁シートの貼り付け、絶縁性の高い接着剤の塗布等の手法にて形成することもできる。また、底板１１の内部に金属線を埋め込み、巻き線部８２の内側の端部８３ｂを底板１１内の金属線に向けて埋め込んで、当該金属線と電気的に接続しても良い。
【００３０】
図７に示すカバー部材１は、薄型コイル８１上にこれを覆うフィルムを備えていないが、図１に示すカバー部材１と同様、薄型コイル８１と電子機器７０との接触によって薄型コイル８１が損傷しないように、薄型コイル８１上にフィルムを貼り付けても良い。その場合、接続部５０は、電子機器７０との電気的接続の必要から、フィルムに覆われないようにする。薄型コイル８１は、トレイ１０の底板１１の開口側内面ではなく、その裏側の面に露出して、あるいは底板１１の内部に完全に埋設して備えられても良い。さらに、薄型コイル８１は、側壁１２に備えられていても良い。また、薄型コイル８１は、トレイ１０ではなく、弾性部材３０のトレイ１０側の面若しくはその反対側の面に固定され、あるいは弾性部材３０の内部に完全に埋設されていても良い。
【００３１】
（３）第三の実施の形態
図１０は、本発明の第三の実施の形態に係る電子機器用カバー部材を構成するトレイに備えるコイルの斜視図である。
【００３２】
ワイヤレス充電用のコイルは、トレイ１０の底板１１の内面とコイル面とを平行にして備えるのみならず、コイルの長さ方向を当該内面と平行にして備えても良い。図１０に示すコイル９１は、磁性材料から成るコア９０の略中央に位置する薄板領域９０ａに巻かれている。コア９０の両端９０ｂ，９０ｂは、充電器側に備える一次コイル（不図示）からの磁束の入出領域となる。すなわち、コア９０は、充電器側の一次コイルとコイル９１内の磁束が通る閉磁路の一部を構成する。コア９０およびコイル９１は、共に、ワイヤレス充電用の受電部品である。コア９０にコイル９１を巻くことにより、透磁率を向上することができる。コア９０に相当する磁性材料は、上述の各実施の形態におけるコイル５１内または薄型コイル８１内に配置しても良い。コア９０およびコイル９１は、トレイ１０の底板１１の開口側内面、その裏側の面に露出して、あるいは底板１１の内部に完全に埋設して備えられても良い。さらに、コア９０およびコイル９１は、側壁１２に備えられていても良い。また、コア９０およびコイル９１は、トレイ１０ではなく、弾性部材３０のトレイ１０側の面若しくはその反対側の面に固定され、あるいは弾性部材３０の内部に完全に埋設されていても良い。
【００３３】
（４）充電回路の構成（第一〜第三の各実施の形態に共通）
図１１は、電磁誘導方式により、充電器から電子機器用カバー部材を介して電子機器の二次電池に充電するための回路構成の一例である。
【００３４】
充電器１００側の給電回路は、整流・平滑回路１０１、共振回路１０２、一次コイル１０３、コンデンサ１０４等を含む。カバー部材１は、上述のように、コイル５１、薄型コイル８１あるいはコイル９１（二次コイル等５１，８１，９１）を備える。電子機器７０側の受電回路は、コンデンサ１０９、整流回路１１０、充電制御回路１１１および二次電池１２０を含む。受電回路は、カバー部材１内および電子機器７０内の両回路にて構成される。なお、コンデンサ１０９は、カバー部材１側に配置しても良い。さらに、整流回路１１０および充電制御回路１１１の少なくとも一方を、カバー部材１に配置しても良い。
【００３５】
整流・平滑回路１０１は、商用電源（交流電源）からの交流をダイオードを用いた整流回路で整流化し、それを平滑回路によって平滑化し、直流に変換する。共振回路１０２は、高周波の発振を行い、その結果、ＬＣ回路を構成する一次コイル１０３の周囲に磁界が生じる。当該磁界により生じた磁束は、カバー部材１の二次コイル等５１，８１，９１を通り、電磁誘導によって、二次コイル等５１，８１，９１に電流が誘起される。二次コイル等５１，８１，９１とコンデンサ１０９とから構成されるＬＣ回路を流れる交流は、整流回路１１０にて直流に変換される。充電制御回路１１１は、二次電池１２０に直流を供給し、二次電池１２０の充電が行われる。所定の充電が完了すると、充電制御回路１１１は、充電を停止する。
【００３６】
図１２は、図１１に示す回路と一部異なる回路構成の一例である。
【００３７】
図１２に示すように、電子機器７０側に、二次コイル１３１と、コンデンサ１３２と、カバー部材１側の二次コイル等５１，８１，９１との回路の切替えを可能にする切替回路１３０とを備え、カバー部材１の有無にかかわらず、電子機器７０内の二次電池１２０の充電を可能にすることもできる。接続部５０を介してカバー部材１と電子機器７０とを接続した場合には、切替回路１３０は、二次コイル等５１，８１，９１を受電回路に接続する。この場合、二次コイル１３１は、充電回路と非接続状態になる。一方、カバー部材１を電子機器７０から外すと、二次コイル１３１と受電回路とが接続状態になる。このような回路構成にすると、カバー部材１の有無にかかわらず、二次電池１２０の充電が可能になる。
【００３８】
（５）電子機器用カバー部材の製造方法
トレイ１０は、例えば、金型内に溶融樹脂を射出して成形する射出成形法、軟化させた板状の樹脂を金型内で型締めする成形法にて好適に製造できる。また、後者の成形法の場合には、一方の金型側から減圧する方法、一方の金型側から高圧気体を送気する方法、当該減圧と送気とを組み合わせる方法を用いても良い。弾性部材３０は、例えば、成形後のトレイ１０を金型内にセットして、金型とトレイ１０との隙間に弾性部材３０を構成可能な組成物を供給して、当該組成物を架橋させる方法などにより成形できる。かかる成形法を用いると、トレイ１０と弾性部材３０とを容易に一体化することができる。なお、トレイ１０と弾性部材３０との密着性を高めるため、成形後のトレイ１０における弾性部材３０との密着領域に、プライマーを塗布してから金型にセットして、弾性部材３０を構成する組成物を金型内に供給しても良い。トレイ１０と弾性部材３０とを一体化した後、第一の実施の形態に係るカバー部材１の場合、トレイ１０の底板１１の内面側に、受電部品である接続部５０およびコイル５１、さらにはフィルム６０を備える。第二の実施の形態に係るカバー部材１の場合、トレイ１０の底板１１の内面側に、受電部品である接続部５０および薄型コイル８１を備える。第三の実施の形態に係るカバー部材１の場合、トレイ１０の底板１１の内面側に、受電部品である接続部５０、コア９０およびコイル９１を備える。いずれの実施の形態の場合においても、トレイ１０の底板１１の内面への上記部品の一部または全部の取り付けは、トレイ１０の成形後であって、弾性部材３０とトレイ１０との一体成形の前に行うこともできる。
【００３９】
次に、トレイ１０の材料としてポリカーボネート系樹脂を、弾性部材３０の材料としてシリコーンエラストマーをそれぞれ用い、二色成形法によりカバー部材１を製造する好適な製造方法につき例示する。
【００４０】
まず、トレイ１０を賦形可能な金型内に、溶融状態のポリカーボネート樹脂を射出する。その後、金型を開くと、図３に示す形状のトレイ１０が得られる。次に、トレイ１０の外側の面に、プライマーを塗布し、乾燥させる。次に、プライマーを塗布したトレイ１０を、カバー部材１を賦形可能な別の金型内にセットし、当該金型内に、溶融状態のシリコーン組成物（信越化学工業株式会社製、品番：ＫＥ−２０９０−４０Ａ／Ｂ）を供給する。当該シリコーン組成物が架橋した後に金型を開いて、トレイ１０と弾性部材３０とから成るカバー部材１を得る。トレイ１０に着色または加飾を施す必要がある場合には、弾性部材３０との一体成形に先立ち、トレイ１０を塗料中にディッピングし、塗料をスプレーにて塗布し、印刷し、あるいは加飾シートを貼付しても良い。また、弾性部材３０の外面に加飾する必要がある場合には、トレイ１０との一体成形後に、当該外面に塗料をスプレーにて塗布し、印刷し、あるいは加飾シートを貼付しても良い。なお、溶融状態のポリカーボネート樹脂中に顔料を予め練り込んでおいてから成形し、弾性部材３０の加飾を実現しても良い。その後、トレイ１０の底板１１の内面に、受電部品等のワイヤレス充電に必要な部品（接続部５０、コイル５１およびフィルム６０； 接続部５０および薄型コイル８１； あるいは接続部５０、コア９０およびコイル９１）を取り付ける。
【００４１】
＜２．磁気共鳴方式のワイヤレス充電機能を備える形態＞
第四の実施の形態
次に、本発明の第四の実施の形態に係る電子機器用カバー部材について説明する。第一の実施の形態と共通する構成には、同じ符号を付し、重複した説明を省略する。
【００４２】
（１）電子機器用カバー部材の構成
図１３は、本発明の第四の実施の形態に係る電子機器用カバー部材をその開口側から見た斜視図である。図１４は、図５と同様に、図１３に示す電子機器用カバー部材を切断したときの断面図である。
【００４３】
この実施の形態では、トレイ１０は、その底板１１に、ワイヤレス充電用の受電部品として、電子機器７０と電気的に接続可能な接続部１４０と、当該接続部１４０と電気的に接続される受電コイル１４１と、同じく当該接続部１４０と電気的に接続される共鳴コイルとしての受電側共鳴コイル１５１とを備える。受電側共鳴コイル１５１は、充電器側に備えられる給電側共鳴コイルとの間で共鳴を生じることによって、充電器側から電力の供給を受けるコイルである。受電コイル１４１は、受電側共鳴コイル１５１から、電磁誘導により磁束エネルギーを受け取るコイルである。この実施の形態に係るカバー部材１は、受電側共鳴コイル１５１を備える点で、第一〜第三の各実施の形態に係るカバー部材１と異なる。受電側に受電側共鳴コイル１５１を、給電側に給電側共鳴コイルを配置して、両共鳴コイル間でエネルギーを受け取る方式にすることで、カバー部材１と充電器との間の距離が比較的離れている場合でも、高効率な充電が可能である。
【００４４】
接続部１４０は、底板１１の内面に立設されており、カバー部材１に電子機器７０を嵌め込んだときに、電子機器７０側の接続凹部（不図示）と接続できる構成である。接続部１４０は、トレイ１０の底板１１に限定されず、側壁１２に配置されても良い。受電コイル１４１は、金属膜のみで構成される略一巻きのコイルである。受電コイル１４１は、好適には、例えば、金属蒸着、金属粉末を含むインクを用いた印刷、あるいは金属箔の貼り付け等の手法により、トレイ１０の底板１１の内面に形成される。受電コイル１４１の厚さは、好適には、例えば、１００μｍ以下にすることができる。ただし、受電コイル１４１は、必ずしも金属膜のみで構成されることを要せず、金属線を絶縁フィルムにて被覆されたコイルでも良い。また、受電コイル１４１の開口形状は、円形あるいは楕円形等の矩形以外の形状としても良い。
【００４５】
受電側共鳴コイル１５１は、金属線を絶縁フィルムにて被覆されたコイルであって、受電コイル１４１よりも巻き数の多い（例えば、巻き数：５〜７）コイルであり、互いに接触しても電気的な短絡が起きない。受電側共鳴コイル１５１は、前述の受電コイル１４１よりも開口面積の小さなコイルとしているが、受電コイル１４１と同じあるいはより大きな開口面積を持つコイルとしても良い。図１３および図１４に示すように、トレイ１０は、底板１１の内面側に、厚さ方向に窪む２つの凹部２２，２３を備える。凹部２２は、受電側共鳴コイル１５１の巻き線部分１５２を嵌め込むためのリング状の凹部である。一方、凹部２３は、受電側共鳴コイル１５１の２本の端部１５３ａ，１５３ｂ（総括する場合には、１５３）を配置するためのライン状の凹部である。凹部２２は、凹部２３に比べて、深く形成されている。受電側共鳴コイル１５１は、底板１１の内面側に形成された凹部２２，２３に嵌め込まれる。受電コイル１４１および受電側共鳴コイル１５１は、トレイ１０の底板１１の開口側内面ではなく、その裏側の面に露出して、あるいは底板１１の内部に完全に埋設して備えられても良い。さらに、受電コイル１４１および受電側共鳴コイル１５１は、側壁１２に備えられていても良い。また、受電コイル１４１および受電側共鳴コイル１５１は、トレイ１０ではなく、弾性部材３０のトレイ１０側の面若しくはその反対側の面に固定され、あるいは弾性部材３０の内部に完全に埋設されていても良い。
【００４６】
（２）充電回路の構成
図１５は、磁気共鳴方式により、充電器から電子機器用カバー部材を介して電子機器の二次電池に充電するための回路構成の一例である。
【００４７】
充電器１００側の給電回路は、整流・平滑回路１０１、共振回路１０２、給電コイル１６１、コンデンサ１６２、給電側共鳴コイル１７１およびコンデンサ１７２を含む。給電コイル１６１とコンデンサ１６２は、ＬＣ回路を構成する。同様に、給電側共鳴コイル１７１とコンデンサ１７２も、ＬＣ回路を構成する。給電コイル１６１と給電側共鳴コイル１７１は、電磁誘導によって給電コイル１６１から給電側共鳴コイル１７１に磁束エネルギーを効率良く供給する必要から、互いの各開口面を対向させ、かつその互いの距離をできるだけ狭くするように非接触状態にて配置されるのが好ましい。
【００４８】
カバー部材１は、上述のように、受電コイル１４１と、受電側共鳴コイル１５１とを備える。受電コイル１４１と受電側共鳴コイル１５１は、電磁誘導によって受電側共鳴コイル１５１から受電コイル１４１に磁束エネルギーを効率良く供給する必要から、互いの各開口面を対向させ、かつその互いの距離をできるだけ狭くするように非接触状態にて配置されるのが好ましい。また、受電側共鳴コイル１５１は、磁気共鳴現象によって、給電側共鳴コイル１７１からエネルギーを受け取る必要から、給電側共鳴コイル１７１と同じ共振周波数を持つコイルとする。
【００４９】
電子機器７０側の受電回路は、受電コイル１４１との間でＬＣ回路を構成するコンデンサ１４２と、受電側共鳴コイル１５１との間でＬＣ回路を構成するコンデンサ１５５と、受電コイル１４１からの交流を整流する整流回路１１０と、充電の制御を行う充電制御回路１１１と、二次電池１２０を含む。受電回路は、カバー部材１内および電子機器７０内の両回路にて構成される。なお、コンデンサ１４２およびコンデンサ１５５の少なくともいずれか一方は、カバー部材１側に配置しても良い。さらに、整流回路１１０および充電制御回路１１１の少なくとも一方を、カバー部材１に配置しても良い。
【００５０】
整流・平滑回路１０１と共振回路１０２の各機能は、先に図１１に基づいて述べた各機能と共通する。給電コイル１６１の周囲に生じた磁束は、給電側共鳴コイル１７１を貫く結果、電磁誘導により給電側共鳴コイル１７１に電流が誘起する。受電側共鳴コイル１５１は、給電側共鳴コイル１７１との間で共鳴を生じ、給電側共鳴コイル１７１からエネルギーを受け取る。受電側共鳴コイル１５１の周囲に生じた磁束は、受電コイル１４１を貫く結果、電磁誘導により受電コイル１４１に電流が誘起する。受電コイル１４１とコンデンサ１４２とから構成されるＬＣ回路を流れる交流は、整流回路１１０にて直流に変換される。充電制御回路１１１は、二次電池１２０に直流を供給し、二次電池１２０の充電が行われる。所定の充電が完了すると、充電制御回路１１１は、充電を停止する。
【００５１】
第四の実施の形態では、受電コイル１４１と受電側共鳴コイル１５１とをカバー部材１内に配置しているが、両コイル１４１，１５１のいずれか一方を、電子機器７０内に配置しても良い。また、図１２に基づいて説明したように、電子機器７０内に、受電コイル１４１と受電側共鳴コイル１５１の別のセットと、切替回路１３０と同様の切替回路とをさらに備え、カバー部材１の有無によらず、ワイヤレス充電を可能な構成にしても良い。
【００５２】
（３）電子機器用カバー部材の製造方法
トレイ１０と弾性部材３０との二色成形は、第一〜第三の実施の形態で説明した製造方法と共通する。その後、トレイ１０の底板１１の内面に、受電部品等のワイヤレス充電に必要な部品（接続部１４０、受電コイル１４１および受電側共鳴コイル１５１）を取り付ける。
【００５３】
＜３．電界結合方式のワイヤレス充電機能を備える形態＞
第五の実施の形態
次に、本発明の第五の実施の形態に係る電子機器用カバー部材について説明する。第一の実施の形態と共通する構成には、同じ符号を付し、重複した説明を省略する。
【００５４】
（１）電子機器用カバー部材の構成
図１６は、本発明の第五の実施の形態に係る電子機器用カバー部材をその開口側から見た斜視図である。図１７は、図１６に示す電子機器用カバー部材を構成するトレイの開口面と反対側の面から見た斜視図である。
【００５５】
この実施の形態では、トレイ１０は、その底板１１に、ワイヤレス充電用の受電部品として、電子機器７０と電気的に接続可能な接続部５０と、当該接続部５０と電気的に接続される回路基板１９０と、回路基板１９０と電気的に接続される第一電極１８０とを備える。第一電極１８０と回路基板１９０とは、配線１８１にて接続されている。接続部５０と回路基板１９０とは、配線１９１にて接続されている。図１７に示すように、接続部５０は、電子機器７０との接続の必要から、トレイ１０の底板１１の開口側内面から露出している。一方、第一電極１８０、配線１８１，１９１は、底板１１の開口側内面と反対側の面（裏側の面）に露出して備えられている。トレイ１０は、接続部５０の近傍に貫通孔２５を、回路基板１９０を取り付ける側壁１２に貫通孔２８を、それぞれ備える。配線１９１は、貫通孔２５を通して、接続部５０と回路基板１９０との間をつないでいる。回路基板１９０は、貫通孔２８に嵌め込まれ、接着剤等を用いて側壁１２に固定されている。
【００５６】
回路基板１９０の固定方法は、接着剤を使用せず、嵌め込みのみでも良い。さらに、回路基板１９０は、側壁１２に限らず、底板１１に固定されても良く、例えば、回路基板１９０と接続部５０とを一つの接続ユニットとしても良い。その場合には、配線１９１は不要である。第一電極１８０は、トレイ１０の裏側の面ではなく、開口側内面に露出して、あるいは底板１１の内部に埋設して備えられても良い。さらに、第一電極１８０は、トレイ１０ではなく、弾性部材３０に備えられていても良い。その場合、第一電極１８０は、弾性部材３０のトレイ１０側の面若しくはその反対側の面に固定し、または弾性部材３０の内部に埋設しても良い。第一電極１８０は、トレイ１０の底板１１の略中央に配置されているが、かかる場所に限定されるものではなく、配置可能である限り、トレイ１０の如何なる場所に配置されても良い。
【００５７】
（２）充電回路の構成
図１８は、電界結合方式により、充電器から電子機器用カバー部材を介して電子機器の二次電池に充電するための回路構成の一例である。
【００５８】
充電器１００側の給電回路は、変調回路２００、昇圧／安定回路２０１および第二電極２１０を含む。カバー部材１は、上述のように、第一電極１８０、配線１８１、回路基板１９０および配線１９１を備える。回路基板１９０は、降圧／安定回路２２０と、第三電極２２１とを備える。電子機器７０側の受電回路は、整流回路２３０、充電制御回路２３１および二次電池１２０を含む。受電回路は、カバー部材１内および電子機器７０内の両回路にて構成される。なお、整流回路２３０および充電制御回路２３１の少なくとも一方を、カバー部材１に配置しても良い。
【００５９】
変調回路２００は、商用電源（交流電源）からの交流の周波数を変調し、高周波発振する。昇圧／安定回路２０１は、複数のコイルを備え、高電圧に昇圧する（例えば、２４００Ｖ）。この結果、昇圧／安定回路２０１内で分離された回路の一端にある第二電極２１０に高電圧が生じる。この結果、第一電極１８０側に高電圧が発生する。降圧／安定回路２２０は、複数のコイルを備え、降圧した電力を電子機器７０側に送る（例えば、１２Ｖ）。降圧／安定回路２２０内は、複数のコイルを対向させて、第一電極１８０、コイル、第三電極２２１へと向かう回路と、別のコイルから電子機器７０内の整流回路２３０、充電制御回路２３１、二次電池１２０を含む回路に分離されている。降圧／安定回路１９０にて降圧された交流は、整流回路２３０にて直流に変換される。充電制御回路２３１は、二次電池１２０に直流を供給し、二次電池１２０の充電が行われる。所定の充電が完了すると、充電制御回路２３１は、充電を停止する。
【００６０】
第五の実施の形態においても、前述の図１２に基づいて説明したと同様に、電子機器７０内に、第一電極１８０および回路基板１９０の別のセットと、切替回路１３０と同様の切替回路とをさらに備え、カバー部材１の有無によらず、ワイヤレス充電を可能な構成にしても良い。
【００６１】
（３）電子機器用カバー部材の製造方法
トレイ１０と弾性部材３０との二色成形は、第一〜第三の実施の形態で説明した製造方法と共通する。その後、トレイ１０の底板１１の内面に、受電部品等のワイヤレス充電に必要な部品（接続部５０、第一電極１８０、配線１８１、回路基板１９０および配線１９１）を取り付ける。
【００６２】
＜その他の実施の形態＞
以上、本発明の好適な各実施の形態について説明してきたが、本発明は、上記の各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限り、種々変形実施可能である。
【００６３】
例えば、電子機器７０のボタン、スピーカ、カメラのレンズ等の位置によっては、トレイ１０に、貫通孔１６等を設けず、切り欠き部を設けても良い。弾性部材３０は、その側壁３２を、必ずしもトレイ１０の側壁１２の高さ以上に形成しなくても良い。また、弾性部材３０は、必ずしも、その側壁３２から連接して、電子機器７０の操作面７１の外縁の一部または全部を覆う操作面側外縁部３３を備えていなくても良い。弾性部材３０は、トレイ１０の開口側内面よりもその反対側の面を広く覆っていなくとも良い。また、弾性部材３０は、第一の実施の形態と比較して、トレイ１０の開口側内面の一部をより広く覆い、あるいはトレイ１０の開口側内面と反対側の面をより露出しても良い。また、その逆に、弾性部材３０は、第一の実施の形態と比較して、トレイ１０の開口側内面の一部をより露出し、あるいはトレイ１０の開口側内面と反対側の面をより広く覆っても良い。また、トレイ１０と弾性部材３０とは、互いに密着しているのが好ましいが、密着していない領域があっても良い。トレイ１０は、電子機器７０の操作面７１側のみならず、側壁１２の一方を開口しても良い。その場合、当該開口と反対側の側壁１２の内面に、接続部５０，１４０を備えると、当該開口から電子機器７０を挿入してカバー部材１に電子機器７０を取り付けると同時に、接続部５０，１４０を電子機器７０に接続できる。
【００６４】
電子機器７０とカバー部材１との電気的な接続は、接続部５０，１４０を介して実現しているが、接続部５０，１４０を設けずに、電子機器７０とカバー部材１との間をワイヤレスにて接続しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、電子機器のワイヤレス充電を可能とする保護カバーとして利用できる。
【符号の説明】
【００６６】
１ カバー部材（電子機器用カバー部材）
１’ 電池蓋
１０ トレイ
１１ 底板
３０ 弾性部材
５０ 接続部（ワイヤレス充電用の受電部品の一つ）
５１ コイル（ワイヤレス充電用の受電部品の一つ）
７０ 電子機器
７１ 操作面
８１ 薄型コイル（ワイヤレス充電用の受電部品の一つ）
９０ コア（ワイヤレス充電用の受電部品の一つ）
９１ コイル（ワイヤレス充電用の受電部品の一つ）
１４０ 接続部
１４１ 受電コイル（ワイヤレス充電用の受電部品の一つ）
１５１ 受電側共鳴コイル（共鳴コイル、ワイヤレス充電用の受電部品の一つ）
１８０ 第一電極（ワイヤレス充電用の受電部品の一つ）
１８１ 配線（ワイヤレス充電用の受電部品の一つ）
１９０ 回路基板（ワイヤレス充電用の受電部品の一つ）
１９１ 配線（ワイヤレス充電用の受電部品の一つ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器用カバー部材および電池蓋に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、携帯電話、携帯型のゲーム機器、電子ブック等の小型電子機器を持ち運ぶ機会が益々増えてきており、それに伴い、小型電子機器を落下させあるいは移動中に何かに接触させて破損する機会も増えている。小型電子機器を落下あるいは何かに接触させた際にその破損から防護する方法の一つに、小型電子機器をクッション性の高いカバーあるいはケースにて覆う方法が考えられる。例えば、小型電子機器の操作面のみを開口し、側面から裏面までを覆う形状であって、開口部分の伸縮性を高めて、小型電子機器の着脱容易にした電子機器用カバーが知られている（特許文献１を参照）。また、携帯電話の操作面側を開口した比較的硬質の材料（プラスチックあるいは金属）から構成される携帯電話用の容器および保持具も知られている（特許文献２を参照）。
【０００３】
一方、最近、電子機器と充電器とを有線接続せずに、電子機器内の二次電池の充電を行うワイヤレス充電が注目されている。ワイヤレス充電の方法は、従来から行われている電磁誘導方式の他、コイル間の共鳴を利用して給電を行う磁気共鳴方式（例えば、特許文献３を参照）、および電極間に発生する電界を利用して給電を行う電界結合方式（静電容量方式ともいう）が知られている（例えば、特許文献４を参照）。
【０００４】
電磁誘導方式は、給電側のコイルと受電側のコイルを十分近づけ、給電側のコイル側の磁界を変化させると、受電側のコイル側に磁界が発生して電流が流れるファラデーの法則を利用した充電方法である。磁気共鳴方式は、コイル間で給電する点において電磁誘導方式と共通するが、コイル間の共鳴現象を利用する点で異なる。磁気共鳴方式では、給電側のコイルに電流が流れることにより生じた磁場の振動が、同じ周波数で共振する受電側のコイルに伝わり、受電側のコイルに電流が流れる。また、電界結合方式は、給電側と受電側にそれぞれ電極を設置し、電極間に発生する電界を利用してエネルギーを伝送する方法である。磁気共鳴方式は電磁誘導方式に比べて給電部と受電部とが近接していなくても給電でき、電界結合方式は電磁誘導方式に比べて給電部と受電部とが平面的に多少ずれて対向していても給電できるため、最近、特に脚光を浴びている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−０２７０７６号公報
【特許文献２】特開２０００−２０１２１０号公報
【特許文献３】特開２０１０−１５４７００号公報
【特許文献４】特表２００９−５３１００９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、電子機器に保護カバーを取り付けた場合、電子機器と充電器との間に、保護カバーが介在することになる。このため、上述の非接触充電を行う際に、電子機器と充電器との距離が大きくなり、充電効率が低下してしまう。保護カバーを電子機器から取り外して充電すれば、充電効率の低下の問題は生じにくくなるが、充電の度に保護カバーを取り外す煩わしさが生じる。加えて、電子機器内の受電部品の一部に支障があると、電子機器全体の修理若しくは取替えを余儀なくされるという問題もある。
【０００７】
本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、電子機器をその落下や衝突から保護し、かつワイヤレス充電に高い利便性をもたらす電子機器用カバー部材および電池蓋を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を解決するため、本発明の一形態は、電子機器の操作面側を開口して当該電子機器の外側を覆う電子機器用カバー部材であって、少なくとも操作面の方向に開口するトレイと、トレイよりも低硬度であると共にトレイの開口側内面の反対側の面を少なくとも覆う弾性部材とを備え、トレイまたは弾性部材に、ワイヤレス充電用の受電部品を少なくとも備える電子機器用カバー部材である。
【０００９】
また、本発明の別の形態は、さらに、ワイヤレス充電用の受電部品がコイルを含む電子機器用カバー部材である。
【００１０】
また、本発明の別の形態は、さらに、コイルが受電用の共鳴コイルを含む電子機器用カバー部材である。
【００１１】
また、本発明の別の形態は、さらに、トレイに、電子機器と電気的に接続するための接続部を備える電子機器用カバー部材である。
【００１２】
また、本発明の別の形態は、さらに、接続部をトレイの底板の開口側内面に備える電子機器用カバー部材である。
【００１３】
本発明の一形態は、上述のいずれかの電子機器用カバー部材が電池収納部の開口面を覆う蓋を兼ねる電池蓋である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電子機器をその落下や衝突から保護し、かつワイヤレス充電に高い利便性をもたらす電子機器用カバー部材および電池蓋を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の第一の実施の形態に係る電子機器用カバー部材の開口面側から見た斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す電子機器用カバー部材の開口面と反対側から見た斜視図である。
【図３】図３は、図１に示す電子機器用カバー部材の構成部材の一つであるトレイの構成を示す平面図である。
【図４】図４は、図３に示すコイルの平面図および側面図である。
【図５】図５は、図３に示すトレイのコイル周辺のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図６は、図１に示す電子機器用カバー部材を電子機器に取り付けた状態を示す斜視図である。
【図７】図７は、本発明の第二の実施の形態に係る電子機器用カバー部材をその開口側から見た斜視図である。
【図８】図８は、図７に示す薄型コイルの拡大図である。
【図９】図９は、図８に示す薄型コイルのＢ−Ｂ線断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第三の実施の形態に係る電子機器用カバー部材を構成するトレイに備えるコイルの斜視図である。
【図１１】図１１は、電磁誘導方式により、充電器から電子機器用カバー部材を介して電子機器の二次電池に充電するための回路構成の一例である。
【図１２】図１２は、図１１に示す回路と一部異なる回路構成の一例である。
【図１３】図１３は、本発明の第四の実施の形態に係る電子機器用カバー部材をその開口側から見た斜視図である。
【図１４】図１４は、図５と同様に、図１３に示す電子機器用カバー部材を切断したときの断面図である。
【図１５】図１５は、磁気共鳴方式により、充電器から電子機器用カバー部材を介して電子機器の二次電池に充電するための回路構成の一例である。
【図１６】図１６は、本発明の第五の実施の形態に係る電子機器用カバー部材をその開口側から見た斜視図である。
【図１７】図１７は、図１６に示す電子機器用カバー部材を構成するトレイの開口面と反対側の面から見た斜視図である。
【図１８】図１８は、電界結合方式により、充電器から電子機器用カバー部材を介して電子機器の二次電池に充電するための回路構成の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明に係る電子機器用カバー部材および電池蓋の各実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
＜１．電磁誘導方式のワイヤレス充電機能を備える形態＞
（１）第一の実施の形態
図１は、本発明の第一の実施の形態に係る電子機器用カバー部材の開口面側から見た斜視図である。図２は、図１に示す電子機器用カバー部材の開口面と反対側から見た斜視図である。図３は、図１に示す電子機器用カバー部材の構成部材の一つであるトレイの構成を示す平面図である。図４は、図３に示すコイルの平面図および側面図である。図５は、図３に示すトレイのコイル周辺のＡ−Ａ線断面図である。図６は、図１に示す電子機器用カバー部材を電子機器に取り付けた状態を示す斜視図である。
【００１８】
第一の実施の形態に係る電子機器用カバー部材（以後、単に、「カバー部材」と称する）１は、電子機器７０の操作面７１側を開口して当該電子機器７０の外側を覆うと共に、少なくとも操作面７１の方向に開口するトレイ１０と、トレイ１０よりも低硬度であると共にトレイ１０の開口側内面の反対側の面を少なくとも覆う弾性部材３０とを備える。
【００１９】
トレイ１０は、図１および図２に示すように、電子機器７０の背面側に位置する底板１１と、底板１１から電子機器７０の外側面に向かって延出する側壁１２とを連接して構成される部材である。側壁１２は、電子機器７０の一対の側面、この実施の形態では短辺側の両側面を十分に覆う一方、他方の一対の側面、この実施の形態では長辺側の両側面を大きく切り欠いた形状を有する。トレイ１０は、電子機器７０の側面および底面に備えられる外部アクセス部の一例であるスイッチ、接続口、カメラのレンズ等の位置に合わせて、底板１１および側壁１２に貫通孔１５，１６，１７，１９を備える。ここで、「外部アクセス部」は、カバー部材１の外側と電子機器７０との間にていずれか一方からアクセス可能な部分をいう。アクセスの手法は、直接的な接触のみならず、光、音等の入出も含まれる。
【００２０】
トレイ１０は、好適には樹脂から成り、より好適には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂から成り、その中でも特に好適には、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂あるいはポリアミド系樹脂から成る。トレイ１０の底板１１および側壁１２の厚さは、電子機器７０の大きさ、重量等によって適正な厚さに設計可能である。例えば、電子機器７０の厚さが８〜２０ｍｍ、短辺が５０〜２００ｍｍ、長辺が８０〜３００ｍｍの範囲にある場合、樹脂製のトレイ１０の底板１１および側壁１２は、最も厚い部分にて０．４〜１．４ｍｍ、より好適には０．４〜１．０ｍｍの範囲に設計可能である。
【００２１】
トレイ１０は、電子機器７０の長辺側の切り欠いた部分を有する２つの側壁１２に、電子機器７０側に向かって立設される規制板２１を１つずつ備える。規制板２１は、カバー部材１の内側にあるトレイ１０と電子機器７０の外面との固定を確実にし、電子機器７０がカバー部材１から容易に脱落しないようにするための部分である。なお、規制板２１は、トレイ１０の長辺側の側壁１２ではなく、底板１１の長辺側に形成されていても良い。
【００２２】
図１〜図３に示すように、トレイ１０は、その底板１１に、ワイヤレス充電用の受電部品として、電子機器７０と電気的に接続可能な接続部５０と、当該接続部５０と電気的に接続されるコイル５１とを備える。接続部５０は、底板１１の内面に立設されており、カバー部材１に電子機器７０を嵌め込んだときに、電子機器７０側の接続凹部（不図示）と容易に接続できる構成である。接続部５０は、好適には、例えば、同軸ケーブルに接続された接続プラグのような形態を有し、電子機器７０側のプラグ接続口にプラグ・イン可能なものであるが、その形態に限定されない。また、接続部５０は、トレイ１０の底板１１に限定されず、側壁１２に配置されても良い。
【００２３】
コイル５１は、金属線を絶縁フィルムにて被覆した形態を持ち、互いに接触しても電気的な短絡が起きない。コイル５１は、好適には、リング面を底板１１の表裏方向に向けて、底板１１の厚さ方向内方に備えられている。図３および図５に示すように、底板１１は、その内面側に、厚さ方向に向かって窪む２つの凹部２２，２３を備える。凹部２２は、コイル５１の巻き線部分５２を嵌め込むためのリング状の凹部である。一方、凹部２３は、コイル５１の２本の端部５３ａ，５３ｂ（総括する場合には、５３）を配置するためのライン状の凹部である。凹部２２は、凹部２３に比べて、深く形成されている。コイル５１は、トレイ１０の底板１１の内面側に形成された凹部２２，２３に嵌め込まれる。凹部２２，２３は、その開口側を、樹脂製のフィルム６０にて覆われる。電子機器７０とコイル５１とが接触しないようにして、コイル５１を保護すると共に電子機器７０のフレームに傷が付かないようにするためである。これに対して、接続部５０は、フィルム６０にて覆われず、露出している。なお、凹部２２，２３をより深く形成し、あるいはコイル５１を損傷しにくいように形成する場合には、必ずしもフィルム６０を要しない。また、コイル５１は、トレイ１０の底板１１の開口側内面ではなく、その裏側の面に露出して、あるいは底板１１の内部に完全に埋設して備えられても良い。さらに、コイル５１は、側壁１２に備えられていても良い。また、コイル５１は、トレイ１０ではなく、弾性部材３０のトレイ１０側の面若しくはその反対側の面に固定され、あるいは弾性部材３０の内部に完全に埋設されていても良い。
【００２４】
弾性部材３０は、電子機器７０の背面側に位置する底板３１と、底板３１から電子機器７０の外側面を覆う側壁３２と、側壁３２から電子機器７０の操作面７１の外縁を覆う操作面側外縁部３３とを連接して構成されるボート形状を有する部材である。弾性部材３０は、熱可塑性エラストマー、熱硬化性エラストマーなどから好適に構成され、例えば、ウレタン系あるいはシリコーン系エラストマーから特に好適に構成される。トレイ１０の底板１１および側壁１２の最も厚い部分が０．４〜１．４ｍｍ、より好適には０．４〜１．０ｍｍの範囲の場合、上記エラストマー製の弾性部材３０の底板３１および側壁３２は、最も厚い部分にて０．４〜１．４ｍｍ、より好適には０．４〜１．０ｍｍの範囲に設計可能である。弾性部材３０は、電子機器７０の側面および底面に備えられるスイッチ、接続口、カメラのレンズ等の位置に合わせて、底板３１および側壁３２に、凸状被覆部３４、貫通孔３５，３６，３７，３８，３９を備える。凸状被覆部３４は、カバー部材１から電子機器７０にタッチして操作できるように、好適には他の部分よりも薄肉状に形成されている。貫通孔３５，３６，３７，３８，３９は、そこを通して電子機器７０に接触し、あるいは光を通過可能に形成される部分である。凸状被覆部３４および貫通孔３５，３６，３７，３８，３９の大きさ、形状、位置および個数は、電子機器７０の形態に応じて変動する。
【００２５】
弾性部材３０の側壁３２は、トレイ１０の側壁１２の高さ以上に形成されている。トレイ１０の側壁１２の内で最も高い位置でも、弾性部材３０の操作面側外縁部３３の内側に接する位置である。これによって、少なくとも、操作面側外縁部３３は、トレイ１０と接しない部分となり、電子機器７０との脱着の際に自由に変形できる。弾性部材３０の貫通孔３５，３６，３７，３９は、トレイ１０の貫通孔１５，１６，１７，１９と同じ位置に、ほぼ同じ形状と大きさにて形成される。弾性部材３０は、トレイ１０の底板１１および側壁１２の各外側を完全に覆う一方、それらの内側を完全に覆うことなく、当該内側の一部を露出させる。なお、弾性部材３０は、好適には、トレイ１０の貫通孔１５，１６，１７，１９の少なくともいずれか１つの内周面の一部または全部を覆う。ただし、貫通孔１５，１６，１７，１９の内周面は、弾性部材３０によって覆われていなくても良い。
【００２６】
この実施の形態に係るカバー部材１は、電子機器７０の電池収納部に二次電池を入れた状態にて電子機器７０に取り付けることにより電池蓋１’としても機能するものである。このため、電子機器７０に、カバー部材１以外に、二次電池の脱落を防止するための別の蓋を必要としない。ただし、カバー部材１が電池蓋１’を兼ねることは、必須ではない。電子機器７０の電池収納部に、専用の電池蓋を備え、その上からカバー部材１を取り付けても良い。カバー部材１が電池蓋１’を兼ねることができる点は、以後の各実施の形態でも同様である。
【００２７】
（２）第二の実施の形態
次に、本発明の第二の実施の形態に係る電子機器用カバー部材について説明する。第一の実施の形態と共通する構成には、同じ符号を付し、重複した説明を省略する。
【００２８】
図７は、本発明の第二の実施の形態に係る電子機器用カバー部材をその開口側から見た斜視図である。図８は、図７に示す薄型コイルの拡大図である。図９は、図８に示す薄型コイルのＢ−Ｂ線断面図である。
【００２９】
図７に示すように、トレイ１０は、底板１１の内面に、ワイヤレス充電用の受電部品として、図４に示すコイル５１よりも薄い薄型コイル８１を備えることもできる。薄型コイル８１は、好適には、例えば、金属蒸着、金属粉末を含むインクを用いた印刷、あるいは金属箔の貼り付け等の手法により、トレイ１０の底板１１の内面に形成される。薄型コイル８１の厚さは、好適には、例えば、１００μｍ以下にすることができる。薄型コイル８１は、同心状に外側から内側に巻かれた巻き線部分８２と、２本の端部８３ａ，８３ｂ（総括する場合には、８３）とから成る。薄型コイル８１は、図４に示すコイル５１と異なり、そのコイル線を絶縁フィルムにて被覆していない。このため、端部８３ｂ（若しくは端部８３ａ）と巻き線部８２との短絡を防ぐ一つの方法として、図９に示すように、巻き線部分８２上に絶縁部材８４を介して端部８３ｂを立体的に交差させている。絶縁部材８４は、絶縁性の高い顔料を含むインクを用いて、巻き線部分８２の一部の上から重ねて印刷して、形成することができる。ただし、絶縁部材８４は、印刷によらず、絶縁シートの貼り付け、絶縁性の高い接着剤の塗布等の手法にて形成することもできる。また、底板１１の内部に金属線を埋め込み、巻き線部８２の内側の端部８３ｂを底板１１内の金属線に向けて埋め込んで、当該金属線と電気的に接続しても良い。
【００３０】
図７に示すカバー部材１は、薄型コイル８１上にこれを覆うフィルムを備えていないが、図１に示すカバー部材１と同様、薄型コイル８１と電子機器７０との接触によって薄型コイル８１が損傷しないように、薄型コイル８１上にフィルムを貼り付けても良い。その場合、接続部５０は、電子機器７０との電気的接続の必要から、フィルムに覆われないようにする。薄型コイル８１は、トレイ１０の底板１１の開口側内面ではなく、その裏側の面に露出して、あるいは底板１１の内部に完全に埋設して備えられても良い。さらに、薄型コイル８１は、側壁１２に備えられていても良い。また、薄型コイル８１は、トレイ１０ではなく、弾性部材３０のトレイ１０側の面若しくはその反対側の面に固定され、あるいは弾性部材３０の内部に完全に埋設されていても良い。
【００３１】
（３）第三の実施の形態
図１０は、本発明の第三の実施の形態に係る電子機器用カバー部材を構成するトレイに備えるコイルの斜視図である。
【００３２】
ワイヤレス充電用のコイルは、トレイ１０の底板１１の内面とコイル面とを平行にして備えるのみならず、コイルの長さ方向を当該内面と平行にして備えても良い。図１０に示すコイル９１は、磁性材料から成るコア９０の略中央に位置する薄板領域９０ａに巻かれている。コア９０の両端９０ｂ，９０ｂは、充電器側に備える一次コイル（不図示）からの磁束の入出領域となる。すなわち、コア９０は、充電器側の一次コイルとコイル９１内の磁束が通る閉磁路の一部を構成する。コア９０およびコイル９１は、共に、ワイヤレス充電用の受電部品である。コア９０にコイル９１を巻くことにより、透磁率を向上することができる。コア９０に相当する磁性材料は、上述の各実施の形態におけるコイル５１内または薄型コイル８１内に配置しても良い。コア９０およびコイル９１は、トレイ１０の底板１１の開口側内面、その裏側の面に露出して、あるいは底板１１の内部に完全に埋設して備えられても良い。さらに、コア９０およびコイル９１は、側壁１２に備えられていても良い。また、コア９０およびコイル９１は、トレイ１０ではなく、弾性部材３０のトレイ１０側の面若しくはその反対側の面に固定され、あるいは弾性部材３０の内部に完全に埋設されていても良い。
【００３３】
（４）充電回路の構成（第一〜第三の各実施の形態に共通）
図１１は、電磁誘導方式により、充電器から電子機器用カバー部材を介して電子機器の二次電池に充電するための回路構成の一例である。
【００３４】
充電器１００側の給電回路は、整流・平滑回路１０１、共振回路１０２、一次コイル１０３、コンデンサ１０４等を含む。カバー部材１は、上述のように、コイル５１、薄型コイル８１あるいはコイル９１（二次コイル等５１，８１，９１）を備える。電子機器７０側の受電回路は、コンデンサ１０９、整流回路１１０、充電制御回路１１１および二次電池１２０を含む。受電回路は、カバー部材１内および電子機器７０内の両回路にて構成される。なお、コンデンサ１０９は、カバー部材１側に配置しても良い。さらに、整流回路１１０および充電制御回路１１１の少なくとも一方を、カバー部材１に配置しても良い。
【００３５】
整流・平滑回路１０１は、商用電源（交流電源）からの交流をダイオードを用いた整流回路で整流化し、それを平滑回路によって平滑化し、直流に変換する。共振回路１０２は、高周波の発振を行い、その結果、ＬＣ回路を構成する一次コイル１０３の周囲に磁界が生じる。当該磁界により生じた磁束は、カバー部材１の二次コイル等５１，８１，９１を通り、電磁誘導によって、二次コイル等５１，８１，９１に電流が誘起される。二次コイル等５１，８１，９１とコンデンサ１０９とから構成されるＬＣ回路を流れる交流は、整流回路１１０にて直流に変換される。充電制御回路１１１は、二次電池１２０に直流を供給し、二次電池１２０の充電が行われる。所定の充電が完了すると、充電制御回路１１１は、充電を停止する。
【００３６】
図１２は、図１１に示す回路と一部異なる回路構成の一例である。
【００３７】
図１２に示すように、電子機器７０側に、二次コイル１３１と、コンデンサ１３２と、カバー部材１側の二次コイル等５１，８１，９１との回路の切替えを可能にする切替回路１３０とを備え、カバー部材１の有無にかかわらず、電子機器７０内の二次電池１２０の充電を可能にすることもできる。接続部５０を介してカバー部材１と電子機器７０とを接続した場合には、切替回路１３０は、二次コイル等５１，８１，９１を受電回路に接続する。この場合、二次コイル１３１は、充電回路と非接続状態になる。一方、カバー部材１を電子機器７０から外すと、二次コイル１３１と受電回路とが接続状態になる。このような回路構成にすると、カバー部材１の有無にかかわらず、二次電池１２０の充電が可能になる。
【００３８】
（５）電子機器用カバー部材の製造方法
トレイ１０は、例えば、金型内に溶融樹脂を射出して成形する射出成形法、軟化させた板状の樹脂を金型内で型締めする成形法にて好適に製造できる。また、後者の成形法の場合には、一方の金型側から減圧する方法、一方の金型側から高圧気体を送気する方法、当該減圧と送気とを組み合わせる方法を用いても良い。弾性部材３０は、例えば、成形後のトレイ１０を金型内にセットして、金型とトレイ１０との隙間に弾性部材３０を構成可能な組成物を供給して、当該組成物を架橋させる方法などにより成形できる。かかる成形法を用いると、トレイ１０と弾性部材３０とを容易に一体化することができる。なお、トレイ１０と弾性部材３０との密着性を高めるため、成形後のトレイ１０における弾性部材３０との密着領域に、プライマーを塗布してから金型にセットして、弾性部材３０を構成する組成物を金型内に供給しても良い。トレイ１０と弾性部材３０とを一体化した後、第一の実施の形態に係るカバー部材１の場合、トレイ１０の底板１１の内面側に、受電部品である接続部５０およびコイル５１、さらにはフィルム６０を備える。第二の実施の形態に係るカバー部材１の場合、トレイ１０の底板１１の内面側に、受電部品である接続部５０および薄型コイル８１を備える。第三の実施の形態に係るカバー部材１の場合、トレイ１０の底板１１の内面側に、受電部品である接続部５０、コア９０およびコイル９１を備える。いずれの実施の形態の場合においても、トレイ１０の底板１１の内面への上記部品の一部または全部の取り付けは、トレイ１０の成形後であって、弾性部材３０とトレイ１０との一体成形の前に行うこともできる。
【００３９】
次に、トレイ１０の材料としてポリカーボネート系樹脂を、弾性部材３０の材料としてシリコーンエラストマーをそれぞれ用い、二色成形法によりカバー部材１を製造する好適な製造方法につき例示する。
【００４０】
まず、トレイ１０を賦形可能な金型内に、溶融状態のポリカーボネート樹脂を射出する。その後、金型を開くと、図３に示す形状のトレイ１０が得られる。次に、トレイ１０の外側の面に、プライマーを塗布し、乾燥させる。次に、プライマーを塗布したトレイ１０を、カバー部材１を賦形可能な別の金型内にセットし、当該金型内に、溶融状態のシリコーン組成物（信越化学工業株式会社製、品番：ＫＥ−２０９０−４０Ａ／Ｂ）を供給する。当該シリコーン組成物が架橋した後に金型を開いて、トレイ１０と弾性部材３０とから成るカバー部材１を得る。トレイ１０に着色または加飾を施す必要がある場合には、弾性部材３０との一体成形に先立ち、トレイ１０を塗料中にディッピングし、塗料をスプレーにて塗布し、印刷し、あるいは加飾シートを貼付しても良い。また、弾性部材３０の外面に加飾する必要がある場合には、トレイ１０との一体成形後に、当該外面に塗料をスプレーにて塗布し、印刷し、あるいは加飾シートを貼付しても良い。なお、溶融状態のポリカーボネート樹脂中に顔料を予め練り込んでおいてから成形し、弾性部材３０の加飾を実現しても良い。その後、トレイ１０の底板１１の内面に、受電部品等のワイヤレス充電に必要な部品（接続部５０、コイル５１およびフィルム６０； 接続部５０および薄型コイル８１； あるいは接続部５０、コア９０およびコイル９１）を取り付ける。
【００４１】
＜２．磁気共鳴方式のワイヤレス充電機能を備える形態＞
第四の実施の形態
次に、本発明の第四の実施の形態に係る電子機器用カバー部材について説明する。第一の実施の形態と共通する構成には、同じ符号を付し、重複した説明を省略する。
【００４２】
（１）電子機器用カバー部材の構成
図１３は、本発明の第四の実施の形態に係る電子機器用カバー部材をその開口側から見た斜視図である。図１４は、図５と同様に、図１３に示す電子機器用カバー部材を切断したときの断面図である。
【００４３】
この実施の形態では、トレイ１０は、その底板１１に、ワイヤレス充電用の受電部品として、電子機器７０と電気的に接続可能な接続部１４０と、当該接続部１４０と電気的に接続される受電コイル１４１と、同じく当該接続部１４０と電気的に接続される共鳴コイルとしての受電側共鳴コイル１５１とを備える。受電側共鳴コイル１５１は、充電器側に備えられる給電側共鳴コイルとの間で共鳴を生じることによって、充電器側から電力の供給を受けるコイルである。受電コイル１４１は、受電側共鳴コイル１５１から、電磁誘導により磁束エネルギーを受け取るコイルである。この実施の形態に係るカバー部材１は、受電側共鳴コイル１５１を備える点で、第一〜第三の各実施の形態に係るカバー部材１と異なる。受電側に受電側共鳴コイル１５１を、給電側に給電側共鳴コイルを配置して、両共鳴コイル間でエネルギーを受け取る方式にすることで、カバー部材１と充電器との間の距離が比較的離れている場合でも、高効率な充電が可能である。
【００４４】
接続部１４０は、底板１１の内面に立設されており、カバー部材１に電子機器７０を嵌め込んだときに、電子機器７０側の接続凹部（不図示）と接続できる構成である。接続部１４０は、トレイ１０の底板１１に限定されず、側壁１２に配置されても良い。受電コイル１４１は、金属膜のみで構成される略一巻きのコイルである。受電コイル１４１は、好適には、例えば、金属蒸着、金属粉末を含むインクを用いた印刷、あるいは金属箔の貼り付け等の手法により、トレイ１０の底板１１の内面に形成される。受電コイル１４１の厚さは、好適には、例えば、１００μｍ以下にすることができる。ただし、受電コイル１４１は、必ずしも金属膜のみで構成されることを要せず、金属線を絶縁フィルムにて被覆されたコイルでも良い。また、受電コイル１４１の開口形状は、円形あるいは楕円形等の矩形以外の形状としても良い。
【００４５】
受電側共鳴コイル１５１は、金属線を絶縁フィルムにて被覆されたコイルであって、受電コイル１４１よりも巻き数の多い（例えば、巻き数：５〜７）コイルであり、互いに接触しても電気的な短絡が起きない。受電側共鳴コイル１５１は、前述の受電コイル１４１よりも開口面積の小さなコイルとしているが、受電コイル１４１と同じあるいはより大きな開口面積を持つコイルとしても良い。図１３および図１４に示すように、トレイ１０は、底板１１の内面側に、厚さ方向に窪む２つの凹部２２，２３を備える。凹部２２は、受電側共鳴コイル１５１の巻き線部分１５２を嵌め込むためのリング状の凹部である。一方、凹部２３は、受電側共鳴コイル１５１の２本の端部１５３ａ，１５３ｂ（総括する場合には、１５３）を配置するためのライン状の凹部である。凹部２２は、凹部２３に比べて、深く形成されている。受電側共鳴コイル１５１は、底板１１の内面側に形成された凹部２２，２３に嵌め込まれる。受電コイル１４１および受電側共鳴コイル１５１は、トレイ１０の底板１１の開口側内面ではなく、その裏側の面に露出して、あるいは底板１１の内部に完全に埋設して備えられても良い。さらに、受電コイル１４１および受電側共鳴コイル１５１は、側壁１２に備えられていても良い。また、受電コイル１４１および受電側共鳴コイル１５１は、トレイ１０ではなく、弾性部材３０のトレイ１０側の面若しくはその反対側の面に固定され、あるいは弾性部材３０の内部に完全に埋設されていても良い。
【００４６】
（２）充電回路の構成
図１５は、磁気共鳴方式により、充電器から電子機器用カバー部材を介して電子機器の二次電池に充電するための回路構成の一例である。
【００４７】
充電器１００側の給電回路は、整流・平滑回路１０１、共振回路１０２、給電コイル１６１、コンデンサ１６２、給電側共鳴コイル１７１およびコンデンサ１７２を含む。給電コイル１６１とコンデンサ１６２は、ＬＣ回路を構成する。同様に、給電側共鳴コイル１７１とコンデンサ１７２も、ＬＣ回路を構成する。給電コイル１６１と給電側共鳴コイル１７１は、電磁誘導によって給電コイル１６１から給電側共鳴コイル１７１に磁束エネルギーを効率良く供給する必要から、互いの各開口面を対向させ、かつその互いの距離をできるだけ狭くするように非接触状態にて配置されるのが好ましい。
【００４８】
カバー部材１は、上述のように、受電コイル１４１と、受電側共鳴コイル１５１とを備える。受電コイル１４１と受電側共鳴コイル１５１は、電磁誘導によって受電側共鳴コイル１５１から受電コイル１４１に磁束エネルギーを効率良く供給する必要から、互いの各開口面を対向させ、かつその互いの距離をできるだけ狭くするように非接触状態にて配置されるのが好ましい。また、受電側共鳴コイル１５１は、磁気共鳴現象によって、給電側共鳴コイル１７１からエネルギーを受け取る必要から、給電側共鳴コイル１７１と同じ共振周波数を持つコイルとする。
【００４９】
電子機器７０側の受電回路は、受電コイル１４１との間でＬＣ回路を構成するコンデンサ１４２と、受電側共鳴コイル１５１との間でＬＣ回路を構成するコンデンサ１５５と、受電コイル１４１からの交流を整流する整流回路１１０と、充電の制御を行う充電制御回路１１１と、二次電池１２０を含む。受電回路は、カバー部材１内および電子機器７０内の両回路にて構成される。なお、コンデンサ１４２およびコンデンサ１５５の少なくともいずれか一方は、カバー部材１側に配置しても良い。さらに、整流回路１１０および充電制御回路１１１の少なくとも一方を、カバー部材１に配置しても良い。
【００５０】
整流・平滑回路１０１と共振回路１０２の各機能は、先に図１１に基づいて述べた各機能と共通する。給電コイル１６１の周囲に生じた磁束は、給電側共鳴コイル１７１を貫く結果、電磁誘導により給電側共鳴コイル１７１に電流が誘起する。受電側共鳴コイル１５１は、給電側共鳴コイル１７１との間で共鳴を生じ、給電側共鳴コイル１７１からエネルギーを受け取る。受電側共鳴コイル１５１の周囲に生じた磁束は、受電コイル１４１を貫く結果、電磁誘導により受電コイル１４１に電流が誘起する。受電コイル１４１とコンデンサ１４２とから構成されるＬＣ回路を流れる交流は、整流回路１１０にて直流に変換される。充電制御回路１１１は、二次電池１２０に直流を供給し、二次電池１２０の充電が行われる。所定の充電が完了すると、充電制御回路１１１は、充電を停止する。
【００５１】
第四の実施の形態では、受電コイル１４１と受電側共鳴コイル１５１とをカバー部材１内に配置しているが、両コイル１４１，１５１のいずれか一方を、電子機器７０内に配置しても良い。また、図１２に基づいて説明したように、電子機器７０内に、受電コイル１４１と受電側共鳴コイル１５１の別のセットと、切替回路１３０と同様の切替回路とをさらに備え、カバー部材１の有無によらず、ワイヤレス充電を可能な構成にしても良い。
【００５２】
（３）電子機器用カバー部材の製造方法
トレイ１０と弾性部材３０との二色成形は、第一〜第三の実施の形態で説明した製造方法と共通する。その後、トレイ１０の底板１１の内面に、受電部品等のワイヤレス充電に必要な部品（接続部１４０、受電コイル１４１および受電側共鳴コイル１５１）を取り付ける。
【００５３】
＜３．電界結合方式のワイヤレス充電機能を備える形態＞
第五の実施の形態
次に、本発明の第五の実施の形態に係る電子機器用カバー部材について説明する。第一の実施の形態と共通する構成には、同じ符号を付し、重複した説明を省略する。
【００５４】
（１）電子機器用カバー部材の構成
図１６は、本発明の第五の実施の形態に係る電子機器用カバー部材をその開口側から見た斜視図である。図１７は、図１６に示す電子機器用カバー部材を構成するトレイの開口面と反対側の面から見た斜視図である。
【００５５】
この実施の形態では、トレイ１０は、その底板１１に、ワイヤレス充電用の受電部品として、電子機器７０と電気的に接続可能な接続部５０と、当該接続部５０と電気的に接続される回路基板１９０と、回路基板１９０と電気的に接続される第一電極１８０とを備える。第一電極１８０と回路基板１９０とは、配線１８１にて接続されている。接続部５０と回路基板１９０とは、配線１９１にて接続されている。図１７に示すように、接続部５０は、電子機器７０との接続の必要から、トレイ１０の底板１１の開口側内面から露出している。一方、第一電極１８０、配線１８１，１９１は、底板１１の開口側内面と反対側の面（裏側の面）に露出して備えられている。トレイ１０は、接続部５０の近傍に貫通孔２５を、回路基板１９０を取り付ける側壁１２に貫通孔２８を、それぞれ備える。配線１９１は、貫通孔２５を通して、接続部５０と回路基板１９０との間をつないでいる。回路基板１９０は、貫通孔２８に嵌め込まれ、接着剤等を用いて側壁１２に固定されている。
【００５６】
回路基板１９０の固定方法は、接着剤を使用せず、嵌め込みのみでも良い。さらに、回路基板１９０は、側壁１２に限らず、底板１１に固定されても良く、例えば、回路基板１９０と接続部５０とを一つの接続ユニットとしても良い。その場合には、配線１９１は不要である。第一電極１８０は、トレイ１０の裏側の面ではなく、開口側内面に露出して、あるいは底板１１の内部に埋設して備えられても良い。さらに、第一電極１８０は、トレイ１０ではなく、弾性部材３０に備えられていても良い。その場合、第一電極１８０は、弾性部材３０のトレイ１０側の面若しくはその反対側の面に固定し、または弾性部材３０の内部に埋設しても良い。第一電極１８０は、トレイ１０の底板１１の略中央に配置されているが、かかる場所に限定されるものではなく、配置可能である限り、トレイ１０の如何なる場所に配置されても良い。
【００５７】
（２）充電回路の構成
図１８は、電界結合方式により、充電器から電子機器用カバー部材を介して電子機器の二次電池に充電するための回路構成の一例である。
【００５８】
充電器１００側の給電回路は、変調回路２００、昇圧／安定回路２０１および第二電極２１０を含む。カバー部材１は、上述のように、第一電極１８０、配線１８１、回路基板１９０および配線１９１を備える。回路基板１９０は、降圧／安定回路２２０と、第三電極２２１とを備える。電子機器７０側の受電回路は、整流回路２３０、充電制御回路２３１および二次電池１２０を含む。受電回路は、カバー部材１内および電子機器７０内の両回路にて構成される。なお、整流回路２３０および充電制御回路２３１の少なくとも一方を、カバー部材１に配置しても良い。
【００５９】
変調回路２００は、商用電源（交流電源）からの交流の周波数を変調し、高周波発振する。昇圧／安定回路２０１は、複数のコイルを備え、高電圧に昇圧する（例えば、２４００Ｖ）。この結果、昇圧／安定回路２０１内で分離された回路の一端にある第二電極２１０に高電圧が生じる。この結果、第一電極１８０側に高電圧が発生する。降圧／安定回路２２０は、複数のコイルを備え、降圧した電力を電子機器７０側に送る（例えば、１２Ｖ）。降圧／安定回路２２０内は、複数のコイルを対向させて、第一電極１８０、コイル、第三電極２２１へと向かう回路と、別のコイルから電子機器７０内の整流回路２３０、充電制御回路２３１、二次電池１２０を含む回路に分離されている。降圧／安定回路１９０にて降圧された交流は、整流回路２３０にて直流に変換される。充電制御回路２３１は、二次電池１２０に直流を供給し、二次電池１２０の充電が行われる。所定の充電が完了すると、充電制御回路２３１は、充電を停止する。
【００６０】
第五の実施の形態においても、前述の図１２に基づいて説明したと同様に、電子機器７０内に、第一電極１８０および回路基板１９０の別のセットと、切替回路１３０と同様の切替回路とをさらに備え、カバー部材１の有無によらず、ワイヤレス充電を可能な構成にしても良い。
【００６１】
（３）電子機器用カバー部材の製造方法
トレイ１０と弾性部材３０との二色成形は、第一〜第三の実施の形態で説明した製造方法と共通する。その後、トレイ１０の底板１１の内面に、受電部品等のワイヤレス充電に必要な部品（接続部５０、第一電極１８０、配線１８１、回路基板１９０および配線１９１）を取り付ける。
【００６２】
＜その他の実施の形態＞
以上、本発明の好適な各実施の形態について説明してきたが、本発明は、上記の各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限り、種々変形実施可能である。
【００６３】
例えば、電子機器７０のボタン、スピーカ、カメラのレンズ等の位置によっては、トレイ１０に、貫通孔１６等を設けず、切り欠き部を設けても良い。弾性部材３０は、その側壁３２を、必ずしもトレイ１０の側壁１２の高さ以上に形成しなくても良い。また、弾性部材３０は、必ずしも、その側壁３２から連接して、電子機器７０の操作面７１の外縁の一部または全部を覆う操作面側外縁部３３を備えていなくても良い。弾性部材３０は、トレイ１０の開口側内面よりもその反対側の面を広く覆っていなくとも良い。また、弾性部材３０は、第一の実施の形態と比較して、トレイ１０の開口側内面の一部をより広く覆い、あるいはトレイ１０の開口側内面と反対側の面をより露出しても良い。また、その逆に、弾性部材３０は、第一の実施の形態と比較して、トレイ１０の開口側内面の一部をより露出し、あるいはトレイ１０の開口側内面と反対側の面をより広く覆っても良い。また、トレイ１０と弾性部材３０とは、互いに密着しているのが好ましいが、密着していない領域があっても良い。トレイ１０は、電子機器７０の操作面７１側のみならず、側壁１２の一方を開口しても良い。その場合、当該開口と反対側の側壁１２の内面に、接続部５０，１４０を備えると、当該開口から電子機器７０を挿入してカバー部材１に電子機器７０を取り付けると同時に、接続部５０，１４０を電子機器７０に接続できる。
【００６４】
電子機器７０とカバー部材１との電気的な接続は、接続部５０，１４０を介して実現しているが、接続部５０，１４０を設けずに、電子機器７０とカバー部材１との間をワイヤレスにて接続しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、電子機器のワイヤレス充電を可能とする保護カバーとして利用できる。
【符号の説明】
【００６６】
１ カバー部材（電子機器用カバー部材）
１’ 電池蓋
１０ トレイ
１１ 底板
３０ 弾性部材
５０ 接続部（ワイヤレス充電用の受電部品の一つ）
５１ コイル（ワイヤレス充電用の受電部品の一つ）
７０ 電子機器
７１ 操作面
８１ 薄型コイル（ワイヤレス充電用の受電部品の一つ）
９０ コア（ワイヤレス充電用の受電部品の一つ）
９１ コイル（ワイヤレス充電用の受電部品の一つ）
１４０ 接続部
１４１ 受電コイル（ワイヤレス充電用の受電部品の一つ）
１５１ 受電側共鳴コイル（共鳴コイル、ワイヤレス充電用の受電部品の一つ）
１８０ 第一電極（ワイヤレス充電用の受電部品の一つ）
１８１ 配線（ワイヤレス充電用の受電部品の一つ）
１９０ 回路基板（ワイヤレス充電用の受電部品の一つ）
１９１ 配線（ワイヤレス充電用の受電部品の一つ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器の操作面側を開口して当該電子機器の外側を覆う電子機器用カバー部材であって、
少なくとも上記操作面の方向に開口するトレイと、
当該トレイよりも低硬度であると共に上記トレイの開口側内面の反対側の面を少なくとも覆う弾性部材と、
を備え、
上記トレイまたは上記弾性部材に、ワイヤレス充電用の受電部品を少なくとも備えることを特徴とする電子機器用カバー部材。
【請求項２】
前記ワイヤレス充電用の受電部品は、コイルを含むことを特徴とする請求項１に記載の電子機器用カバー部材。
【請求項３】
前記コイルは、受電用の共鳴コイルを含むことを特徴とする請求項２に記載の電子機器用カバー部材。
【請求項４】
前記トレイは、前記電子機器と電気的に接続するための接続部を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電子機器用カバー部材。
【請求項５】
前記接続部は、前記トレイの底板の開口側内面に備えられることを特徴とする請求項４に記載の電子機器用カバー部材。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電子機器用カバー部材が電池収納部の開口面を覆う蓋を兼ねることを特徴とする電池蓋。
【請求項１】
電子機器の操作面側を開口して当該電子機器の外側を覆う電子機器用カバー部材であって、
少なくとも上記操作面の方向に開口するトレイと、
当該トレイよりも低硬度であると共に上記トレイの開口側内面の反対側の面を少なくとも覆う弾性部材と、
を備え、
上記トレイまたは上記弾性部材に、ワイヤレス充電用の受電部品を少なくとも備えることを特徴とする電子機器用カバー部材。
【請求項２】
前記ワイヤレス充電用の受電部品は、コイルを含むことを特徴とする請求項１に記載の電子機器用カバー部材。
【請求項３】
前記コイルは、受電用の共鳴コイルを含むことを特徴とする請求項２に記載の電子機器用カバー部材。
【請求項４】
前記トレイは、前記電子機器と電気的に接続するための接続部を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電子機器用カバー部材。
【請求項５】
前記接続部は、前記トレイの底板の開口側内面に備えられることを特徴とする請求項４に記載の電子機器用カバー部材。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電子機器用カバー部材が電池収納部の開口面を覆う蓋を兼ねることを特徴とする電池蓋。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１２−１９０５７４（Ｐ２０１２−１９０５７４Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５１０４６（Ｐ２０１１−５１０４６）
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
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