特許 7504038 コイル部品及びこれを備えるワイヤレス電力伝送デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-13

(45)【発行日】2024-06-21

(54)【発明の名称】コイル部品及びこれを備えるワイヤレス電力伝送デバイス

(51)【国際特許分類】

   H01Q 7/06 20060101AFI20240614BHJP

   H02J 50/10 20160101ALI20240614BHJP

【ＦＩ】

H01Q7/06

H02J50/10

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021013316

(22)【出願日】2021-01-29

(65)【公開番号】P2022116898

(43)【公開日】2022-08-10

【審査請求日】2023-08-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000003067

【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100115738

【弁理士】

【氏名又は名称】鷲頭 光宏

(74)【代理人】

【識別番号】100121681

【弁理士】

【氏名又は名称】緒方 和文

(72)【発明者】

【氏名】松島 正樹

(72)【発明者】

【氏名】千代 憲隆

(72)【発明者】

【氏名】吉田 拓也

【審査官】佐藤 当秀

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２０／１７５６５９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－０９９２３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｑ ７／０６

Ｈ０２Ｊ ５０／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１コイルパターンと、
前記第１コイルパターンを軸方向から覆う磁性体と、を備え、
いずれも前記軸方向と直交するよう前記第１コイルパターンの中心を通り、且つ、互いに直交する第１仮想線と第２仮想線を定義した場合、
前記第１コイルパターンの中心から前記磁性体の外周端までの前記第１仮想線に沿った一方向における第１距離は、前記第１コイルパターンの中心から前記第１コイルパターンの外周端までの前記第１仮想線に沿った前記一方向における第２距離よりも大きく、且つ、前記第１コイルパターンの中心から前記磁性体の外周端までの前記第１仮想線に沿った前記一方向とは反対側の逆方向における第３距離よりも大きく、
前記第１コイルパターンの中心から前記磁性体の外周端までの前記第２仮想線に沿った一方向における第４距離は、前記第１コイルパターンの中心から前記第１コイルパターンの内周端までの前記第２仮想線に沿った前記一方向における第５距離よりも小さい、コイル部品。

【請求項2】

前記第１コイルパターンの中心から前記磁性体の外周端までの前記第２仮想線に沿った前記一方向とは反対側の逆方向における第６距離は、前記第１コイルパターンの中心から前記第１コイルパターンの内周端までの前記第２仮想線に沿った前記逆方向における第７距離よりも小さい、請求項１に記載のコイル部品。

【請求項3】

前記第１距離と前記第２距離の差は、前記第４距離と前記第５距離の差よりも大きい、請求項１又は２に記載のコイル部品。

【請求項4】

前記第１距離と前記第２距離の差は、前記第１コイルパターンの前記第１仮想線に沿った外形サイズよりも小さい、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のコイル部品。

【請求項5】

前記第２仮想線よりも前記第１仮想線の前記一方向側における前記第１コイルパターンの開口面積は、前記第２仮想線よりも前記第１仮想線の前記逆方向側における前記第１コイルパターンの開口面積よりも大きい、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のコイル部品。

【請求項6】

前記第１コイルパターンは、前記第２仮想線よりも前記第１仮想線の前記一方向側に位置する第１及び第２コーナー部と、前記第２仮想線よりも前記第１仮想線の前記逆方向側に位置する第３及び第４コーナー部を有し、
前記第１及び第２コーナー部の曲率半径は、前記第３及び第４コーナー部の曲率半径よりも小さい、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のコイル部品。

【請求項7】

前記第１コイルパターンの開口領域に配置され、前記第１コイルパターンと同じ軸方向を有する第２コイルパターンをさらに備える、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のコイル部品。

【請求項8】

基材をさらに備え、
前記第１及び第２コイルパターンは、前記基材の少なくとも一方の表面に設けられている、請求項７に記載のコイル部品。

【請求項9】

請求項７又は８に記載のコイル部品と、
前記第１コイルパターンに接続される通信回路と、
前記第２コイルパターンに接続される送電回路と、を備えるワイヤレス電力伝送デバイス。

【請求項10】

金属部材をさらに備え、
前記磁性体は、前記金属部材と前記第１及び第２コイルパターンとの間に配置される、請求項９に記載のワイヤレス電力伝送デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示はコイル部品及びこれを備えるワイヤレス電力伝送デバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

スマートフォンなどの携帯端末を載置するための端末ホルダーは、携帯端末と通信するための無線通信アンテナを備えていることがある。ここで、汎用の端末ホルダーの場合、形状やサイズが異なる種々の携帯端末が載置されることから、携帯端末と正しく通信するためには、通信可能エリアを十分に確保する必要がある。例えば、特許文献１には、近距離無線通信（ＮＦＣ）用のコイルパターンと、ワイヤレス電力伝送用のコイルパターンを備えるアンテナ装置において、ＮＦＣ用のコイルパターンを複数設けることによって通信可能エリアを拡大させた例が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開ＷＯ２０１９／２２０８１８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、ＮＦＣ用のコイルパターンを複数設けると、構造が複雑になるだけでなく、全体のサイズが大型化するという問題があった。

【0005】

したがって、本開示は、簡単な構造で広い通信可能エリアを得ることができるコイル部品及びこれを備えるワイヤレス電力伝送デバイス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】

【0006】

本開示の一実施態様によるコイル部品は、第１コイルパターンと、第１コイルパターンを軸方向から覆う磁性体とを備え、いずれも軸方向と直交するよう第１コイルパターンの中心を通り、且つ、互いに直交する第１仮想線と第２仮想線を定義した場合、第１コイルパターンの中心から磁性体の外周端までの第１仮想線に沿った一方向における第１距離は、第１コイルパターンの中心から第１コイルパターンの外周端までの第１仮想線に沿った一方向における第２距離よりも大きく、且つ、第１コイルパターンの中心から磁性体の外周端までの第１仮想線に沿った一方向とは反対側の逆方向における第３距離よりも大きく、第１コイルパターンの中心から磁性体の外周端までの第２仮想線に沿った一方向における第４距離は、第１コイルパターンの中心から第１コイルパターンの内周端までの第２仮想線に沿った一方向における第５距離よりも小さい。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、簡単な構造で広い通信可能エリアを得ることができるコイル部品及びこれを備えるワイヤレス電力伝送デバイスを提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、一実施形態によるコイル部品を内蔵する端末ホルダー１の外観を示す略斜視図である。

【図2】図２は、端末ホルダー１の載置面２にスマートフォン１０又は２０を載置した状態を示す模式図であり、スマートフォン１０，２０の略中央部にＮＦＣ用のアンテナコイルが搭載されている例を示している。

【図3】図３は、端末ホルダー１の載置面２にスマートフォン１０又は２０を載置した状態を示す模式図であり、スマートフォン１０，２０のｙ方向における略端部にＮＦＣ用のアンテナコイルが搭載されている例を示している。

【図4】図４は、台形Ａ１と台形Ａ２の位置関係を示す模式図である。

【図5】図５は、一実施形態によるコイル部品１００の構造を説明するための略平面図である。

【図6】図６（ａ）は図５に示すＡ－Ａ線に沿った略断面図であり、図６（ｂ）は図５に示すＢ－Ｂ線に沿った略断面図である。

【図7】図７は、第１コイルパターンＣＰ１と磁性体７の位置関係をより詳細に説明するための模式図である。

【図8】図８は、コイル部品１００を用いたワイヤレス電力伝送デバイス６０のブロック図である。

【図9】図９は、変形例によるコイル部品１００ａの構造を説明するための略平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照しながら、本開示の好ましい実施形態について詳細に説明する。

【0010】

図１は、一実施形態によるコイル部品を内蔵する端末ホルダー１の外観を示す略斜視図である。

【0011】

図１に示す端末ホルダー１は、スマートフォンなどの携帯端末を載置する載置面２と、載置面２上の携帯端末をｙ方向に位置決めする下部ストッパー３と、載置面２上の携帯端末のｘ方向における位置を制限する左側ストッパー４及び右側ストッパー５とを備えている。載置面２はｘｙ平面を有している。載置面２は傾斜しており、載置面２上に携帯端末が載置されると、重力によって携帯端末の下部が下部ストッパー３に押し当てられ、これにより携帯端末がｙ方向に位置決めされる。携帯端末のｘ方向における位置は、左側ストッパー４と右側ストッパー５の間の任意の位置となる。

【0012】

載置面２のｚ方向における下部には、後述する近距離無線通信（ＮＦＣ）用のコイルパターンとワイヤレス電力伝送用のコイルパターンが配置されている。これにより、スマートフォンなどの携帯端末を端末ホルダー１に載置すると、端末ホルダー１と携帯端末の間で近距離無線通信を行うことができるとともに、ワイヤレス電力伝送によって携帯端末を充電することができる。本開示によるコイル部品を内蔵する装置としては、図１に示す端末ホルダー１に限らず、自動車の車内に設けられるセンターコンソールなど、携帯端末が載置される装置であれば特に限定されない。

【0013】

図２及び図３は、端末ホルダー１の載置面２にスマートフォン１０又は２０を載置した状態を示す模式図であり、図２はスマートフォン１０，２０の略中央部にＮＦＣ用のアンテナコイルが搭載されている例を示し、図３はスマートフォン１０，２０のｙ方向における略端部にＮＦＣ用のアンテナコイルが搭載されている例を示している。

【0014】

図２及び図３に示すように、スマートフォン１０はサイズが比較的小型であり、スマートフォン２０はサイズが比較的大型である。図２及び図３には、小型のスマートフォン１０が左側ストッパー４と接するよう最も左側に配置された状態、並びに、大型のスマートフォン２０が右側ストッパー５と接するよう最も右側に配置された状態が模式的に示されている。小型のスマートフォン１０のｘ方向における位置は、Ｘ１の範囲において変動しうる。大型のスマートフォン２０のｘ方向における位置は、Ｘ２の範囲において変動しうる。これに対し、スマートフォン１０，２０のｙ方向における位置は、重力により、下部ストッパー３によって位置決めされる。

【0015】

ここで、スマートフォン１０のサイズが端末ホルダー１に載置されるスマートフォンの最小サイズであると仮定し、スマートフォン２０のサイズが端末ホルダー１に載置されるスマートフォンの最大サイズであると仮定すると、略中央部にＮＦＣ用のアンテナコイルが搭載されたスマートフォン１０，２０においては、ＮＦＣ通信エリア１１，２１の中心位置が図２に示す台形Ａ１の範囲内となり、略端部にＮＦＣ用のアンテナコイルが搭載されたスマートフォン１０，２０においては、ＮＦＣ通信エリア１２，２２の中心位置が図３に示す台形Ａ２の範囲内となる。台形Ａ１，Ａ２は、下辺の長さがいずれもＸ１であり、上辺の長さがいずれもＸ２である。

【0016】

このため、端末ホルダー１に載置されるスマートフォンのサイズ及びＮＦＣ用のアンテナコイルの搭載位置によって、図４に示すように、端末ホルダー１に求められる通信可能エリアが２箇所に分離する。このような２箇所のエリアのいずれにおいても通信可能とする方法としては、ＮＦＣ用のコイルパターンによって台形Ａ１，Ａ２の両方を囲む方法や、台形Ａ１，Ａ２をそれぞれ囲むようＮＦＣ用のコイルパターンを２つ設ける方法が考えられる。しかしながら、前者の方法ではコイルパターンが大型化するという問題が生じ、後者の方法ではコイルパターンが複雑化するという問題が生じる。これに対し、以下に説明する本実施形態によるコイル部品は、コイルパターンを大型化又は複雑化することなく、２箇所のエリアのいずれにおいても通信可能である。

【0017】

図５は、一実施形態によるコイル部品１００の構造を説明するための略平面図であり、図６（ａ）は図５に示すＡ－Ａ線に沿った略断面図、図６（ｂ）は図５に示すＢ－Ｂ線に沿った略断面図である。

【0018】

図５及び図６に示すように、本実施形態によるコイル部品１００は、ＰＥＴフィルムなどからなる基材３０と、基材３０の表面３１，３２に設けられた第１コイルパターンＣＰ１及び第２コイルパターンＣＰ２と、磁性体７とを備えている。磁性体７の裏面側には、端末ホルダー１の筐体や回路基板などからなる金属部材８が存在する。つまり、磁性体７は、第１コイルパターンＣＰ１及び第２コイルパターンＣＰ２と、金属部材８の間に配置されている。通常、コイルパターンの近傍に金属部材８が存在するとアンテナ効率が低下するが、両者間に磁性体７が配置されていることから、磁性体７が磁路として機能し、アンテナ効率の低下が抑えられる。第１コイルパターンＣＰ１及び第２コイルパターンＣＰ２の上面は、端末ホルダー１の筐体や保護フィルムなどからなる絶縁性部材６で覆われている。絶縁性部材６の表面は、図１に示した端末ホルダー１の載置面２を構成する。

【0019】

第１コイルパターンＣＰ１はＮＦＣ用のアンテナコイルであり、第２コイルパターンＣＰ２はワイヤレス電力伝送用の送電コイルである。第１コイルパターンＣＰ１及び第２コイルパターンＣＰ２は、それぞれ開口を有する。第２コイルパターンＣＰ２は、第１コイルパターンＣＰ１の開口領域に配置されている。第１コイルパターンＣＰ１及び第２コイルパターンＣＰ２の軸方向はいずれもｚ方向である。第１コイルパターンＣＰ１のコイル軸と第２コイルパターンＣＰ２のコイル軸は、一致していても構わないし、ｘ方向又はｙ方向における位置が互いに異なっていても構わない。このように、第２コイルパターンＣＰ２を第１コイルパターンＣＰ１の開口領域に配置していることから、第１コイルパターンＣＰ１及び第２コイルパターンＣＰ２の両方を基材３０の表面に形成することができ、部品点数が削減される。また、第１コイルパターンＣＰ１と第２コイルパターンＣＰ２は同時に形成することができるため、製造プロセスも簡素化される。

【0020】

第１コイルパターンＣＰ１は、基材３０の表面３１に形成された導体パターン４１と、基材３０の表面３２に形成された導体パターン４２と、基材３０を貫通して設けられ、導体パターン４１，４２を接続するビア導体４３によって構成されている。図５及び図６に示す例では、第１コイルパターンＣＰ１のターン数が約２ターンであるが、第１コイルパターンＣＰ１のターン数については特に限定されない。第１コイルパターンＣＰ１のターン数が１ターン未満である場合、基材３０の表面３１に形成されたパターン４１だけで第１コイルパターンＣＰ１を構成することが可能である。第２コイルパターンＣＰ２はワイヤレス電力伝送用の送電コイルであり、大きなインダクタンスが必要であることから、基材３０の表面３１，３２の両方に形成され、そのターン数は第１コイルパターンＣＰ１のターン数よりも多い。

【0021】

ワイヤレス電力伝送用の第２コイルパターンＣＰ２は、全体が磁性体７によってｚ方向から覆われている。これに対し、ＮＦＣ用の第１コイルパターンＣＰ１は、開口領域の大部分が磁性体７とｚ方向に重なるものの、一部の区間が磁性体７と重なりを有していない。具体的には、第１コイルパターンＣＰ１のｘ方向における開口幅Ｄｘは、磁性体７のｘ方向における外形サイズＷｘよりも大きく、これにより、第１コイルパターンＣＰ１のうち、ｘ方向の両側に位置しｙ方向に延在する区間５１，５２は、磁性体７に対してｚ方向の重なりを有していない。また、磁性体７のｙ方向における外形サイズＷｙは、第１コイルパターンＣＰ１のｙ方向における外形サイズＤｙよりも大きく、これにより、第１コイルパターンＣＰ１のうち、ｙ方向の両側に位置し略ｘ方向に延在する区間５０，５３は、磁性体７に対してｚ方向に重なっている。但し、後述するように、区間５３については磁性体７と重なっていなくても構わない。

【0022】

図７は、第１コイルパターンＣＰ１と磁性体７の位置関係をより詳細に説明するための模式図である。

【0023】

図７には、第１コイルパターンＣＰ１の中心４０を通る第１仮想線Ｓ１と第２仮想線Ｓ２が示されている。第１仮想線Ｓ１はｙ方向に延在し、第２仮想線Ｓ２はｘ方向に延在する。したがって、第１仮想線Ｓ１（ｙ方向）、第２仮想線Ｓ２（ｘ方向）及びコイル軸（ｚ方向）は、互いに直交する。

【0024】

ここで、第１コイルパターンＣＰ１の中心４０から磁性体７の外周端までの第１仮想線Ｓ１に沿った一方向（＋ｙ方向：１２時方向）における長さを第１距離Ｌ１とし、第１コイルパターンＣＰ１の中心４０から第１コイルパターンＣＰ１の外周端までの第１仮想線Ｓ１に沿った一方向（＋ｙ方向：１２時方向）における長さを第２距離Ｌ２とした場合、Ｌ１＞Ｌ２を満たしている。このため、第１コイルパターンＣＰ１のうち、＋ｙ方向（１２時方向）に位置しｘ方向に延在する区間５０は磁性体７と重なる。第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２の差（Ｌ１－Ｌ２）、つまり、第１コイルパターンＣＰ１に対する磁性体７の＋ｙ方向（１２時方向）における突出量は、図４に示した台形Ａ２のｙ方向における位置によって設計される。つまり、磁性体７の＋ｙ方向（１２時方向）における突出部分７ａは、少なくとも一部が台形Ａ２と重なるよう設計される。一方、図４に示した台形Ａ１は、全体が第１コイルパターンＣＰ１の開口領域と重なるよう設計される。

【0025】

これにより、台形Ａ１に対応する通信可能エリアについては、第１コイルパターンＣＰ１の開口領域と重なることから十分な通信特性を得ることができるとともに、台形Ａ２に対応する通信可能エリアについては、少なくとも一部が第１コイルパターンＣＰ１の開口領域とは重ならないものの、磁性体７の＋ｙ方向（１２時方向）における突出部分７ａと重なることによって十分な通信特性を得ることができる。これは、磁性体７の突出部分７ａによって磁束が第１コイルパターンＣＰ１を超えて＋ｙ方向（１２時方向）に広がるためである。但し、磁性体７の突出部分７ａが大きすぎると、台形Ａ２における磁束密度が低下することから、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２の差（Ｌ１－Ｌ２）を第１コイルパターンＣＰ１のｙ方向における外形サイズ、つまり、第１仮想線Ｓ１に沿った外形サイズ（＝Ｌ２＋Ｌ８）よりも小さくすることが好ましい。

【0026】

さらに、第１コイルパターンＣＰ１の中心４０から磁性体７の外周端までの第１仮想線Ｓ１に沿った逆方向（－ｙ方向：６時方向）における長さを第３距離Ｌ３とした場合、Ｌ１＞Ｌ３を満たしている。これにより、磁束の－ｙ方向（６時方向）における広がりが抑えられることから、その分、＋ｙ方向（１２時方向）への磁束の広がりが拡大する。ここで、第１コイルパターンＣＰ１の中心４０から第１コイルパターンＣＰ１の外周端までの第１仮想線Ｓ１に沿った逆方向（－ｙ方向：６時方向）における長さを第８距離Ｌ８とした場合、Ｌ３とＬ８の関係は任意である。つまり、磁性体７は、第１コイルパターンＣＰ１の区間５３に対して－ｙ方向（６時方向）に突出していても構わないし、突出していなくても構わない。但し、第８距離Ｌ８に対して第３距離Ｌ３が大きすぎると＋ｙ方向（１２時方向）への磁束の広がりが低減して台形Ａ２に対応する通信可能エリアが狭くなり、第８距離Ｌ８に対して第３距離Ｌ３が小さすぎると台形Ａ１に対応する通信可能エリアが狭くなることから、Ｌ３≒Ｌ８に設計することが好ましい。

【0027】

また、第１コイルパターンＣＰ１の中心４０から磁性体７の外周端までの第２仮想線Ｓ２に沿った一方向（＋ｘ方向：３時方向）における長さを第４距離Ｌ４とし、第１コイルパターンＣＰ１の中心４０から第１コイルパターンＣＰ１の内周端までの第２仮想線Ｓ２に沿った一方向（＋ｘ方向：３時方向）における長さを第５距離Ｌ５とした場合、Ｌ４＜Ｌ５を満たしている。同様に、第１コイルパターンＣＰ１の中心４０から磁性体７の外周端までの第２仮想線Ｓ２に沿った逆方向（－ｘ方向：９時方向）における長さを第６距離Ｌ６とし、第１コイルパターンＣＰ１の中心４０から第１コイルパターンＣＰ１の内周端までの第２仮想線Ｓ２に沿った逆方向（－ｘ方向：９時方向）における長さを第７距離Ｌ７とした場合、Ｌ６＜Ｌ７を満たしている。これにより、第１コイルパターンＣＰ１のうち、ｘ方向の両側に位置しｙ方向に延在する区間５１，５２は、磁性体７と重ならないことから、±ｘ方向における磁束の広がりが大幅に抑えられる。その結果、＋ｙ方向（１２時方向）への磁束の広がりがさらに拡大する。

【0028】

本実施形態においては、Ｌ４＜Ｌ５とＬ６＜Ｌ７の両方を満たしているが、少なくとも一方が満たされていれば、＋ｙ方向（１２時方向）への磁束の広がりを拡大することができる。しかしながら、＋ｙ方向（１２時方向）への磁束の広がりを十分に拡大するためには、図７に示すように、Ｌ４＜Ｌ５とＬ６＜Ｌ７の両方を満たすことが好ましい。ここで、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２の差（Ｌ１－Ｌ２）は、第４距離Ｌ４と第５距離Ｌ５の差（Ｌ５－Ｌ４）、或いは、第６距離Ｌ６と第７距離Ｌ７の差（Ｌ７－Ｌ６）よりも大きいことが好ましい。これにより、台形Ａ１に対応する通信可能エリアを確保しつつ、＋ｙ方向（１２時方向）に磁束を十分に広げることが可能となる。

【0029】

また、第１コイルパターンＣＰ１は、区間５０の一端と区間５１の一端を繋ぐ第１コーナー部Ｃ１と、区間５０の他端と区間５２の一端を繋ぐ第２コーナー部Ｃ２と、区間５１の他端と区間５３の一端を繋ぐ第３コーナー部Ｃ３と、区間５２の他端と区間５３の他端を繋ぐ第４コーナー部Ｃ４とを有する。第１コーナー部Ｃ１及び第２コーナー部Ｃ２は、第２仮想線Ｓ２よりも＋ｙ方向（１２時方向）側に位置する。第３コーナー部Ｃ３及び第４コーナー部Ｃ４は、第２仮想線Ｓ２よりも－ｙ方向（６時方向）側に位置する。第１コーナー部Ｃ１及び第２コーナー部Ｃ２の曲率半径は、第３コーナー部Ｃ３及び第４コーナー部Ｃ４の曲率半径よりも小さい。このため、第１コイルパターンＣＰ１は、第２仮想線Ｓ２よりも＋ｙ方向（１２時方向）側に位置する上側においては矩形に近い形状であり、第２仮想線Ｓ２よりも－ｙ方向（６時方向）側に位置する下側においては円形に近い形状である。これにより、第２仮想線Ｓ２よりも＋ｙ方向（１２時方向）側における第１コイルパターンＣＰ１の開口面積は、第２仮想線Ｓ２よりも－ｙ方向（６時方向）側における第１コイルパターンＣＰ１の開口面積よりも大きくなり、＋ｙ方向（１２時方向）への磁束の広がりが効率よく拡大する。

【0030】

本実施形態においては、第１コイルパターンＣＰ１と磁性体７が上記の位置関係を有していることから、第１コイルパターンＣＰ１と鎖交する磁束の多くが＋ｙ方向（１２時方向）に広がる。その結果、第１コイルパターンＣＰ１を大型化することなく、端末ホルダー１に載置された種々のサイズを有するスマートフォンとの通信が可能となる。

【0031】

図８は、本実施形態によるコイル部品１００を用いたワイヤレス電力伝送デバイス６０のブロック図である。

【0032】

図８に示すワイヤレス電力伝送デバイス６０は、第１コイルパターンＣＰ１及び第２コイルパターンＣＰ２を有するコイル部品１００と、第１コイルパターンＣＰ１に接続された通信回路６１と、第２コイルパターンＣＰ２に接続された送電回路６２とを備えている。通信回路６１及び送電回路６２は、制御回路６３に接続されている。これにより、通信ライン６４を介して送受信されるデータは、ＮＦＣ用の第１コイルパターンＣＰ１を介してスマートフォン１０，２０と通信することができるとともに、電源６５によって供給される電力は、ワイヤレス電力伝送用の第２コイルパターンＣＰ２を介してスマートフォン１０，２０にワイヤレスで送電することができる。

【0033】

このように、本実施形態によれば、ＮＦＣによる通信とワイヤレス電力伝送による充電が可能な端末ホルダー１に適したコイル部品１００を提供することが可能となる。

【0034】

以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は、上記の実施形態に限定されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本開示の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

【0035】

例えば、図５及び図７に示す例では、第１コイルパターンＣＰ１の形状が上側においては矩形に近く、下側においては円形に近い形状であるが、本発明においてこの点は必須でなく、図９に示す変形例によるコイル部品１００ａのように、第１コイルパターンＣＰ１が第２のコイルパターンＣＰ２の外周に沿った形状であっても構わない。これによれば、製品を小型化することが可能となる。

【0036】

本開示に係る技術には、以下の構成例が含まれるが、これに限定されるものではない。

【0037】

本開示の一実施態様によるコイル部品は、第１コイルパターンと、第１コイルパターンを軸方向から覆う磁性体と、を備え、いずれも軸方向と直交するよう第１コイルパターンの中心を通り、且つ、互いに直交する第１仮想線と第２仮想線を定義した場合、第１コイルパターンの中心から磁性体の外周端までの第１仮想線に沿った一方向における第１距離は、第１コイルパターンの中心から第１コイルパターンの外周端までの第１仮想線に沿った一方向における第２距離よりも大きく、且つ、第１コイルパターンの中心から磁性体の外周端までの第１仮想線に沿った一方向とは反対側の逆方向における第３距離よりも大きく、第１コイルパターンの中心から磁性体の外周端までの第２仮想線に沿った一方向における第４距離は、第１コイルパターンの中心から第１コイルパターンの内周端までの第２仮想線に沿った前記一方向における第５距離よりも小さい。

【0038】

係るコイル部品においては、簡単な構造で広い通信可能エリアを得ることができる。

【0039】

また、第１コイルパターンの中心から磁性体の外周端までの第２仮想線に沿った一方向とは反対側の逆方向における第６距離は、第１コイルパターンの中心から第１コイルパターンの内周端までの第２仮想線に沿った逆方向における第７距離よりも小さくてもよい。これによれば、略中央部にＮＦＣ用のアンテナコイルが搭載されたスマートフォンに対応する通信可能エリアを確保しつつ、第１仮想線に沿った一方向側に磁束を十分に広げることが可能となる。

【0040】

また、第１距離と第２距離の差は、第４距離と第５距離の差よりも大きくてもよい。これによれば、略中央部にＮＦＣ用のアンテナコイルが搭載されたスマートフォンに対応する通信可能エリアを確保しつつ、第１仮想線に沿った一方向側に磁束を十分に広げることが可能となる。

【0041】

また、第１距離と第２距離の差は、第１コイルパターンの第１仮想線に沿った外形サイズよりも小さくてもよい。これによれば、略端部にＮＦＣ用のアンテナコイルが搭載されたスマートフォンに対して十分な通信特性を得ることができる。

【0042】

また、第２仮想線よりも第１仮想線の一方向側における第１コイルパターンの開口面積は、第２仮想線よりも第１仮想線の逆方向側における第１コイルパターンの開口面積よりも大きくてもよい。これによれば、第１仮想線に沿った一方向側への磁束の広がりが効率よく拡大する。

【0043】

また、第１コイルパターンは、第２仮想線よりも第１仮想線の一方向側に位置する第１及び第２コーナー部と、第２仮想線よりも第１仮想線の逆方向側に位置する第３コーナー部を有し、第１及び第２コーナー部の曲率半径は、第３コーナー部の曲率半径よりも小さくてもよい。これによれば、第１仮想線に沿った一方向側への磁束の広がりが効率よく拡大する。

【0044】

また、コイル部品は、第１コイルパターンの開口領域に配置され、第１コイルパターンと同じ軸方向を有する第２コイルパターンをさらに備えていてもよい。この場合、コイル部品は基材をさらに備え、記第１及び第２コイルパターンは、基材の少なくとも一方の表面に設けられていてもよい。これによれば、第１コイルパターン及び第２コイルパターンの両方を基材の表面に形成することができ、部品点数が削減される。また、第１コイルパターンと第２コイルパターンは同時に形成することができるため、製造プロセスも簡素化される。

【0045】

また、本開示の一実施態様によるワイヤレス電力伝送デバイスは、上記コイル部品と、第１コイルパターンに接続される通信回路と、第２コイルパターンに接続される送電回路と、を備える。

【0046】

係るワイヤレス電力伝送デバイスにおいては、簡単な構造で広い通信可能エリアを得ることができる。

【0047】

また、ワイヤレス電力伝送デバイスは金属部材をさらに備え、磁性体は、金属部材と第１及び第２コイルパターンとの間に配置されていてもよい。これによれば、金属部材と第１及び第２コイルパターンの間に磁性体が配置されていることから、アンテナ効率の低下が抑えられる。

【符号の説明】

【0048】

１ 端末ホルダー
３ 下部ストッパー
４ 左側ストッパー
５ 右側ストッパー
６ 絶縁性部材
７ 磁性体
７ａ 突出部分
８ 金属部材
１０，２０ スマートフォン
１１，１２，２１，２２ ＮＦＣ通信エリア
３０ 基材
３１，３２ 基材の表面
４０ 第１コイルパターンの中心
４１，４２ 導体パターン
４３ ビア導体
５０～５３ 区間
６０ ワイヤレス電力伝送デバイス
６１ 通信回路
６２ 送電回路
６３ 制御回路
６４ 通信ライン
６５ 電源
１００，１００ａ コイル部品

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】