(57)【要約】      （修正有）【課題】電力の伝送効率をより最適化することが可能な非接触型の電力伝送システムを提供する。【解決手段】非接触型電力伝送用の送電コイルは、送電オープンコイルと、送電ループコイルＴＬと、を備える。送電ループコイルＴＬは、外周側から内周側に向けて同心に巻回された外内銅薄膜線ＴＣＬ１と、内周側から外周側に向けて同心に且つ外内巻回線ＴＣＬ１と同じ巻回方向に巻回された内外銅薄膜線ＴＣＬ２と、が接続されてなる直列接続を備え、外内銅薄膜線ＴＣＬ１の巻回の中心と、内外銅薄膜線ＴＣＬ２の巻回の中心と、が一致するように、各巻回線が巻回されている。送電ループコイルＴＬにおいて、上記直列接続における両端部のそれぞれが、最外周部で接続用端子Ｏ１及び接続用端子Ｏ２とされている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触型電力伝送用のコイル対において、
送電又は受電用の第１コイルと、
送電時には当該送電すべき電力が供給され、受電時には受電された電力が出力される第２コイルであって、前記第１コイルに対して同心に積層される第２コイルと、
を備え、
前記第２コイルは、
当該第２コイルの外周側から内周側に向けて同心に巻回された外内巻回線と、
当該第２コイルの内周側から外周側に向けて同心に且つ前記外内巻回線と同じ巻回方向に巻回された内外巻回線と、
が接続されてなる直列接続を備え、
前記第２コイルにおいて、前記直列接続における両端部のそれぞれが当該第２コイルの最外周部で外部接続用端子とされていることを特徴とするコイル対。
【請求項２】
請求項１に記載のコイル対において、
前記外内巻回線及び前記内外巻回線は、それぞれ、前記第２コイルにおける当該外内巻回線の巻回の中心と当該内外巻回線の巻回の中心とが一致するように巻回されていることを特徴とするコイル対。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のコイル対において、
前記第２コイルでは、前記外内巻回線と前記内外巻回線とが、相互に絶縁されつつ一の層内で巻回されていることを特徴とするコイル対。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載のコイル対において、
前記第２コイルでは、前記外内巻回線が形成されている層と、前記内外巻回線が形成されている層と、が、絶縁部を挟んで積層されていることを特徴とするコイル対。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のコイル対において、
前記コイル対の径方向における前記第２コイルの位置が、当該径方向における前記第１コイルの位置に相当する位置であり、
前記第２コイルにおいて最外周に巻回された巻回線の前記径方向における位置が、前記第１コイルにおいて最外周に巻回された巻回線の前記径方向における位置に相当する位置とされ、
前記第２コイルにおいて最内周に巻回された巻回線の前記径方向における位置が、前記第１コイルにおいて最内周に巻回された巻回線の前記径方向における位置に相当する位置とされていることを特徴とするコイル対。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のコイル対において、
前記外内巻回線及び前記内外巻回線それぞれの巻回数が、一回半以上三回以下であることを特徴とするコイル対。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のコイル対において、
前記第１コイルは、それぞれが同心に巻回された複数の巻回線が、絶縁部を挟んで積層されて構成されていることを特徴とするコイル対。
【請求項８】
送電装置と、当該送電装置から離隔した受電装置と、により構成され、前記送電装置から非接触で前記受電装置に電力を伝送する電力伝送システムに含まれる前記送電装置において、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の前記コイル対である送電コイル対と、
伝送すべき電力を前記送電コイル対に出力する出力手段と、
を備えることを特徴とする送電装置。
【請求項９】
送電装置と、当該送電装置から離隔した受電装置と、により構成され、前記送電装置から非接触で前記受電装置に電力を伝送する電力伝送システムに含まれる前記受電装置において、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の前記コイル対であって、前記送電装置に対向して配置される受電コイル対と、
当該受電コイル対に接続された入力手段と、
を備えることを特徴とする受電装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の送電装置と、
当該送電装置から離隔し、且つ前記送電コイル対に対向して配置される受電装置であって、前記送電装置から送信された電力を受電する受電装置と、
を備えることを特徴とする非接触型の電力伝送システム。
【請求項１１】
送電装置と、
請求項９に記載の受電装置であって、前記送電装置から離隔し且つ前記受電コイル対が当該送電装置に対向して配置され、前記送電装置から送信された電力を受電する受電装置と、
を備えることを特徴とする非接触型の電力伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル対、送電装置及び受電装置並びに電力伝送システムの技術分野に属する。より詳細には、非接触型電力伝送用のコイル対並びに当該コイル対を用いた非接触型の送電装置及び受電装置並びに電力伝送システムの技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えばリチウムイオン電池等からなる蓄電池を搭載した電気自動車が普及しつつある。このような電気自動車では、蓄電池に蓄えた電力を使ってモータを駆動して移動することとなるため、蓄電池への効率のよい充電が求められる。そこで、電気自動車に対して充電用プラグ等を物理的に接続することなくそれに搭載されている蓄電池を充電する方法として、互いに離隔して対向された受電コイルと送電コイルを用いる、いわゆるワイヤレス電力伝送に関する研究が行われている。ワイヤレス電力伝送の方式としては、一般には、電界結合方式、電磁誘導方式及び磁界共鳴方式等がある。これらの方式を、例えば使用周波数、水平及び垂直それぞれの方向の位置自由度並びに伝送効率等の観点から比較した場合、電気自動車に搭載されている蓄電池を充電するためのワイヤレス電力伝送の方式としては、コンデンサを使った電界結合方式又はコイルを使った磁界共鳴方式が有望視されており、これらに対する研究開発も活発に行われている。このような背景技術を開示した先行技術文献としては、例えば下記特許文献１が挙げられる。この特許文献１には、１回巻き（１ターン）のループコイルと、５．５回巻き（５．５ターン）のオープンコイルと、を用いて磁界共鳴方式により電力伝送を行うコイルが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２０００４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、上述したような方式のワイヤレス電力伝送システムは、それが屋外で用いられるものである等の理由により、当該ワイヤレス電力伝送システムが用いられる国における電波法等の法規等に対応する必要がある。このとき上記法規等は、例えば人体への影響を考慮して漏洩磁界が予め決められた所定のレベル以下になるように規制している。また、広い汎用性を確保すべく、全ての送電コイルと受電コイルとの間における相互接続利用を可能とするためには、結果的に、両者が予め決められた所定範囲の周波数を利用する必要があり、このため上記所定範囲の周波数又は周波数帯域も、上記法規等としてのＩＳＯ（International Organization for Standardization）又はＩＥＣ（International Electrotechnical Commission）等の国際機関の推奨に従う必要がある。更に、上記送電コイルと上記受電コイルとの間の所定の位置ずれも考慮した電力の伝送効率の下限値も上記国際機関により規定されているため、結果的に特定の周波数において高い電力の伝送効率が要求される。
【０００５】
そこで本発明は、上記の要請に鑑みて為されたもので、その課題の一例は、電力の伝送効率をより最適化することが可能な非接触型電力伝送用のコイル対並びに当該コイル対を用いた非接触型の送電装置及び受電装置並びに電力伝送システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、非接触型電力伝送用のコイル対において、送電又は受電用の第１コイルと、送電時には当該送電すべき電力が供給され、受電時には受電された電力が出力される第２コイルであって、前記第１コイルに対して同心に積層される第２コイルと、を備え、前記第２コイルは、当該第２コイルの外周側から内周側に向けて同心に巻回された外内巻回線と、当該第２コイルの内周側から外周側に向けて同心に且つ前記外内巻回線と同じ巻回方向に巻回された内外巻回線と、が接続されてなる直列接続を備え、前記第２コイルにおいて、前記直列接続における両端部のそれぞれが当該第２コイルの最外周部で外部接続用端子とされている。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、第１コイルに対して同心に積層される第２コイルが、外内巻回線と内外巻回線とが接続されてなる直列接続を備え、直列接続における両端部のそれぞれがコイル対の最外周部で外部接続用端子とされているので、コイル対全体としての電力の伝送効率をより最適化することができる。
【０００８】
上記の課題を解決するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のコイル対において、前記外内巻回線及び前記内外巻回線は、それぞれ、前記第２コイルにおける当該外内巻回線の巻回の中心と当該内外巻回線の巻回の中心とが一致するように巻回されている。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の作用に加えて、外内巻回線の巻回の中心と内外巻回線の巻回の中心とが一致するように各巻回線が巻回されているので、伝送効率を向上させることができる。
【００１０】
上記の課題を解決するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のコイル対において、前記第２コイルでは、前記外内巻回線と前記内外巻回線とが、相互に絶縁されつつ一の層内で巻回されている。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の作用に加えて、外内巻回線と内外巻回線とが、相互に絶縁されつつ一の層内で巻回されているので、コイル対全体としての電力の伝送効率の最適化とコイル対としての小型化とを両立することができる。
【００１２】
上記の課題を解決するために、請求項４に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のコイル対において、前記第２コイルでは、前記外内巻回線が形成されている層と、前記内外巻回線が形成されている層と、が、絶縁部を挟んで積層されている。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の作用に加えて、外内巻回線が形成されている層と内外巻回線が形成されている層とが絶縁部を挟んで積層されているので、コイル対全体としての電力の伝送効率をより最適化することができる。
【００１４】
上記の課題を解決するために、請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のコイル対において、前記コイル対の径方向における前記第２コイルの位置が、当該径方向における前記第１コイルの位置に相当する位置であり、前記第２コイルにおいて最外周に巻回された巻回線の前記径方向における位置が、前記第１コイルにおいて最外周に巻回された巻回線の前記径方向における位置に相当する位置とされ、前記第２コイルにおいて最内周に巻回された巻回線の前記径方向における位置が、前記第１コイルにおいて最内周に巻回された巻回線の前記径方向における位置に相当する位置とされている。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、コイル対の径方向における第２コイルの位置が当該径方向における第１コイルの位置に相当する位置であり、第２コイルにおいて最外周に巻回された巻回線のコイル対の径方向における位置が第１コイルにおいて最外周に巻回された巻回線の当該径方向における位置に相当する位置とされ、第２コイルにおいて最内周に巻回された巻回線の当該径方向における位置が第１コイルにおいて最内周に巻回された巻回線の当該径方向における位置に相当する位置とされている。よって、結果的に、第２コイルにおいて最外周に巻回された巻回線と、第２コイルにおいて最内周に巻回された巻回線と、が離れることとなり、効果的に電力の伝送効率を最適化することができる。
【００１６】
上記の課題を解決するために、請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のコイル対において、前記外内巻回線及び前記内外巻回線それぞれの巻回数が、一回半以上三回以下であるように構成される。
【００１７】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、外内巻回線及び内外巻回線それぞれの巻回数が一回半以上三回以下であるので、効果的に電力の伝送効率を最適化することができる。
【００１８】
上記の課題を解決するために、請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のコイル対において、前記第１コイルは、それぞれが同心に巻回された複数の巻回線が、絶縁部を挟んで積層されて構成されている。
【００１９】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１から請求項６に記載の発明の作用に加えて、第１コイルが、それぞれが同心に巻回された複数の巻回線が絶縁部を挟んで積層されて構成されているので、コイル対としての電力の伝送効率及び反射率を向上させることができる。
【００２０】
上記の課題を解決するために、請求項８に記載の発明は、送電装置と、当該送電装置から離隔した受電装置と、により構成され、前記送電装置から非接触で前記受電装置に電力を伝送する電力伝送システムに含まれる前記送電装置において、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の前記コイル対である送電コイル対と、伝送すべき電力を前記送電コイル対に出力する出力手段と、を備える。
【００２１】
上記の課題を解決するために、請求項９に記載の発明は、送電装置と、当該送電装置から離隔した受電装置と、により構成され、前記送電装置から非接触で前記受電装置に電力を伝送する電力伝送システムに含まれる前記受電装置において、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の前記コイル対であって、前記送電装置に対向して配置される受電コイル対と、当該受電コイル対に接続された入力手段と、を備える。
【００２２】
上記の課題を解決するために、請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載の送電装置と、当該送電装置から離隔し、且つ前記送電コイル対に対向して配置される受電装置であって、前記送電装置から送信された電力を受電する受電装置と、を備える。
【００２３】
上記の課題を解決するために、請求項１１に記載の発明は、送電装置と、請求項９に記載の受電装置であって、前記送電装置から離隔し且つ前記受電コイル対が当該送電装置に対向して配置され、前記送電装置から送信された電力を受電する受電装置と、を備える。
【００２４】
請求項８から請求項１１のいずれか一項に記載の発明によれば、電力伝送システムを構成する送電装置に備えられた送電コイル体又は受電装置に備えられた受電コイル体の少なくともいずれか一方が請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のコイル体であるので、電力伝送システム全体としての電力の伝送効率を最適化することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、第１コイルに対して同心に積層される第２コイルが、外内巻回線と内外巻回線とが接続されてなる直列接続を備え、直列接続における両端部のそれぞれがコイル対の最外周部で外部接続用端子とされている。
【００２６】
従って、コイル対全体としての電力の伝送効率を最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態の電力伝送システムの概要構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態のコイルの構造を示す平面図（ｉ）である。
【図３】第１実施形態のコイルの構造を示す平面図（ii）である。
【図４】第１実施形態のコイルの構造を示す平面図（iii）である。
【図５】第１実施形態のコイルの構造を示す平面図（iv）である。
【図６】第１実施形態のコイルの構造を示す平面図（ｖ）である。
【図７】第１実施形態のコイルの構造を示す平面図（vi）である。
【図８】第１実施形態のコイルの構造を示す平面図（vii）である。
【図９】図６乃至図８のＡ−Ａ’部分の断面図である。
【図１０】第１実施形態のコイルの構造による効果としての反射・伝送効率−周波数の関係を示すグラフ図である。
【図１１】第２実施形態のコイルの構造を示す平面図（ｉ）である。
【図１２】第２実施形態のコイルの構造を示す平面図（ii）である。
【図１３】第２実施形態のコイルの構造を示す平面図（iii）である。
【図１４】第２実施形態のコイルの構造を示す平面図（iv）である。
【図１５】第３実施形態のコイルの構造を示す平面図である。
【図１６】第４実施形態のコイルの構造を示す平面図である。
【図１７】第５実施形態のコイルの構造を示す平面図である。
【図１８】第６実施形態のコイルの構造を示す平面図である。
【図１９】第２実施形態乃至図６実施形態それぞれのコイルの構造による効果としての反射・伝送効率−周波数の関係を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
次に、本発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する各実施形態は、電気自動車に搭載されている充電池を充電するための電力を、当該充電池を備えた電気自動車に対して磁界共鳴方式により非接触で電送する電力伝送システムに対して、本発明を適用した場合の実施形態である。
【００２９】
ここで、各実施形態の磁界共鳴方式による電力伝送システムは、電力を送る送電コイルと、当該送電コイルから離隔して向き合うように（即ち対向するように）配置され且つ送電コイルから送られた電力を受電する受電コイルと、を備える。そして上記送電コイルは、後述する送電ループコイルと、後述する送電オープンコイルと、が、同心に積層されて構成されている。また上記受電コイルは、後述する受電オープンコイルと、後述する受電ループコイルと、が、同心に積層されて構成されている。
【００３０】
（Ｉ）第１実施形態
初めに、本発明に係る第１実施形態について、図１乃至図９を用いて説明する。
【００３１】
（ｉ）第１実施形態の電力伝送システムの全体構成及び動作について
先ず、第１実施形態の電力伝送システムの全体構成及び動作について、図１を用いて説明する。なお図１は、第１実施形態の電力伝送システムの概要構成を示すブロック図である。
【００３２】
図１に示すように、第１実施形態の電力伝送システムＳは、受電部ＲＶ及び上記受電コイルＲＣを備えた受電装置Ｒと、送電部ＴＲ及び上記送電コイルＴＣを備えた送電装置Ｔと、により構成されている。このとき受電装置Ｒは上記電気自動車に搭載され、且つ当該電気自動車に搭載されている図示しない蓄電池に接続されている。一方送電装置Ｔは、当該電気自動車が移動又は停車する位置の地面に設置されている。そして、当該蓄電池を充電する場合、受電装置Ｒの受電コイルＲＣと送電装置Ｔの送電コイルＴＣとが対向するように、電気自動車が運転又は停車される。なお、第１実施形態の電力伝送システムＳによる上記蓄電池の充電に際しては、停車している電気自動車に搭載されている受電装置Ｒに対して、その停車位置の下方の地面に設置された送電装置Ｔの送電コイルＴＣを介して、当該送電装置Ｔから電力を伝送するように構成することができる。またこの他、移動中の電気自動車に搭載されている受電装置Ｒに対して、その電気自動車が移動している道路の一定距離の区間に設置された複数の送電装置Ｔの送電コイルＴＣを介して、当該送電装置Ｔから連続的に電力を伝送するように構成してもよい。このとき、送電部ＴＲが本発明の「出力手段」の一例に相当し、受電部ＲＶが本発明の「入力手段」の一例に相当する。
【００３３】
一方上記送電コイルＴＣは、送電ループコイルＴＬと、送電オープンコイルＴＯと、を備えている。また上記受電コイルＲＣは、受電オープンコイルＲＯと、受電ループコイルＲＬと、を備えている。このとき送電ループコイルＴＬには、送電すべき電力が送電部ＴＲから入力される。そして送電オープンコイルＴＯは、送電ループコイルＴＬに対して同心に積層され且つその両端が開放されている。他方受電オープンコイルＲＯは、送電オープンコイルＴＯに対向するように配置され且つその両端が開放されている。そして受電ループコイルＲＬは、受電オープンコイルＲＯに対して同心に積層され、且つ磁界共鳴方式により送電コイルＴＣから受電した電力を受電部ＲＶに出力する。このとき、送電コイルＴＣ又は受電コイルＲＣが本発明の「コイル対」の一例に相当し、送電オープンコイルＴＯ又は受電オープンコイルＲＯが本発明の「第１コイル」の一例に相当し、送電ループコイルＴＬ又は受電ループコイルＲＬが本発明の「第２コイル」の一例に相当する。
【００３４】
以上の構成において、送電装置Ｔの送電部ＴＲは、例えば電力伝送システムＳが用いられる国における上記法規等に対応しつつ、受電装置Ｒに伝送すべき電力を送電コイルＴＣに出力する。一方、上記磁界共鳴方式により送電コイルＴＣからの電力を受電した受電装置Ｒの受電コイルＲＣは、当該受電した電力を受電部ＲＶに出力する。これにより受電部ＲＶは、当該電力に対応した出力（例えば８５キロヘルツの高周波電力となる）を、例えば図示しない電力変換ユニットによりＤＣ（直流）電流に変換し、電気自動車の蓄電池に出力する。これにより当該蓄電池には、必要量の電力が充電される。
【００３５】
（ii）送電コイルＴＣ（受電コイルＲＣ）の構成について
次に、上述した第１実施形態の電力伝送システムＳに用いられる、第１実施形態の送電コイルＴＣ及び受電コイルＲＣの構成について、図２乃至図９を用いて説明する。なお、第１実施形態の送電コイルＴＣと受電コイルＲＣとは、基本的に同じ構成を備える。即ち、上記送電ループコイルＴＬの構成と上記受電ループコイルＲＬの構成とは基本的に同一である。また、上記送電オープンコイルＴＯの構成と上記受電オープンコイルＲＯの構成とは基本的に同一である。更に、上記送電ループコイルＴＬと上記送電オープンコイルＴＯとの送電コイルＴＣ内における位置関係と、上記受電ループコイルＲＬと上記受電オープンコイルＲＯとの受電コイルＲＣ内における位置関係と、は基本的に同一である。よって以下の説明では、送電コイルＴＣについて、その構造を説明する。また、図２乃至図８は第１実施形態の送電コイルＴＣの構造を示す平面図であり、図９は第１実施形態の送電コイルＴＣの構造を示す部分断面図である。なお図２乃至図８は、送電装置Ｔにおいて、送電部ＴＲ側から送電コイルＴＣを見た場合の平面図である。
【００３６】
図２にその平面図を示すように、第１実施形態の送電コイルＴＣは、送電ループコイルＴＬ（図１参照）と、送電オープンコイルＴＯ（図１参照）と、が、図２の紙面方向に積層されて構成される。そして、送電ループコイルＴＬは、図２にその平面形状を示すループコイルＴＣＬ１と、図２において図示を省略するループコイルＴＣＬ２と、が、図２に示す絶縁性のフィルムＢＦ１（詳細は後述する）を介して図２の紙面方向に積層されて構成される。また送電オープンコイルＴＯは、後述する二つのコイルＣＬ１及びコイルＣＬ２が、図２において図示を省略する絶縁性のフィルムＢＦ３（詳細は後述する）を介して図２の紙面方向に積層されて構成される。そして、送電ループコイルＴＬと送電オープンコイルＴＯと間にも、フィルムＢＦ１及びフィルムＢＦ３と同じ材料からなり且つ図２において図示を省略する絶縁性のフィルムＢＦ２（詳細は後述する）が積層されている。なお第１実施形態では、送電ループコイルＴＬを構成するループコイルＴＣＬ１とループコイルＴＣＬ２との間の絶縁のためにフィルムＢＦ１を用い、送電ループコイルＴＬと送電オープンコイルＴＯとの間の絶縁のためにフィルムＢＦ２を用い、更にコイルＣＬ１とコイルＣＬ２との間の絶縁のためにフィルムＢＦ３を用いているが、これらの他に、ガラスエポキシ材料等の絶縁性の材料をそれぞれの層間に用いることもできる。また、送電コイルＴＣとして発生した熱を効率良く放熱するため、例えばセラミック粒子等を分散した薄膜化材料を絶縁用として用いることもできる。更に、ループコイルＴＣＬ１、ループコイルＴＣＬ２、コイルＣＬ１及びコイルＣＬ２をそれぞれ構成する後述の銅薄膜線の巻回の中心は、相互に同一又は略同一とされている。
【００３７】
そして図２に示すように、送電ループコイルＴＬのループコイルＴＣＬ１は、その最外周端部（図２に示す場合は右辺部の中央）が、送電部ＴＲに接続される接続用端子Ｏ１とされている。そしてループコイルＴＣＬ１は、当該接続用端子Ｏ１から始まる反時計回りに、その最外周部から最内周部に向けて、例えば銅薄膜線が渦巻き状に一回転半（１．５ターン）巻回されて構成されている。この、ループコイルＴＣＬ１を構成する銅薄膜線が、本発明の「外内巻回線」の一例に相当する。また、ループコイルＴＣＬ１を構成する上記銅薄膜線は、ループコイルＴＣＬ１の全周に渡って同一幅及び同一厚さとされている。更にループコイルＴＣＬ１では、図２におけるその上辺部、下辺部、左辺部及び右辺部それぞれに直線部が設けられており、それぞれの直線部が曲線部により接続されている。ここで、ループコイルＴＣＬ１を構成する上記銅薄膜線における一巻回目の銅薄膜線と、二巻回目の銅薄膜線との間の距離ｗは、ループコイルＴＣＬ１自体の位置が積層方向においてループコイルＴＣＬ２並びに送電オープンコイルＴＯのコイルＣＬ１及びコイルＣＬ２に重なる位置となる範囲において、なるべく長いことが望ましい。また、ループコイルＴＣＬ１の最内周部には、図２の紙面方向においてその直下に積層されているループコイルＴＣＬ２との間の電気的接続を構成するためのビアＶ１が接続されている。
【００３８】
次に、上記フィルムＢＦ１を介して上記ループコイルＴＣＬ１の直下に積層されている、送電ループコイルＴＬを構成するループコイルＴＣＬ２の構成について、図３を用いて説明する。なお図３は、当該ループコイルＴＣＬ２のみを取り出して示す平面図である。
【００３９】
図３に示すように、送電ループコイルＴＬのループコイルＴＣＬ２は、その最内周部に、上記ループコイルＴＣＬ１との電気的接続を構成するための上記ビアＶ１が接続されている。即ち、ループコイルＴＣＬ１とループコイルＴＣＬ２との接続は直列接続とされている。そしてループコイルＴＣＬ２は、当該ビアＶ１から始まる反時計回りに（即ち、ループコイルＴＣＬ１と同じ巻回方向に）、その最内周部から最外周部に向けて、例えば銅薄膜線が渦巻き状に一回転半（１．５ターン）巻回されて構成されている。またその最外周端部（図３に示す場合は右辺部の中央）が、送電部ＴＲに接続されるもう一つの接続用端子Ｏ２とされている。この、ループコイルＴＣＬ２を構成する銅薄膜線が、本発明の「内外巻回線」の一例に相当する。また、ループコイルＴＣＬ２を構成する上記銅薄膜線は、ループコイルＴＣＬ２の全周に渡って同一幅及び同一厚さとされている。更にループコイルＴＣＬ２では、図３におけるその上辺部、下辺部、左辺部及び右辺部それぞれに直線部が設けられており、それぞれの直線部が曲線部により接続されている。ここで、ループコイルＴＣＬ２を構成する上記銅薄膜線における一巻回目の銅薄膜線と、二巻回目の銅薄膜線との間の距離は、ループコイルＴＣＬ１における当該距離ｗ（図２参照）と同一である。
【００４０】
ここで、上記ループコイルＴＣＬ１及び上記ループコイルＴＣＬ２をそれぞれ構成する銅薄膜線同士の位置関係としては、上記反時計周りに一回転半（１．５ターン）巻回されているループコイルＴＣＬ１の銅薄膜線の巻回の中心の位置と、同じ反時計周りに一回転半（１．５ターン）巻回されているループコイルＴＣＬ２の銅薄膜線の巻回の中心の位置と、が、略一致するように、それぞれの銅薄膜線が巻回されている。そして、それぞれの最内周部に接続されているビアＶ１により、ループコイルＴＣＬ１とループコイルＴＣＬ２とが直列に接続されている。これにより、ループコイルＴＣＬ１の最外周部から最内周部への巻回を、ビアＶ１を介して同じ巻回方向のまま層を変えてループコイルＴＣＬ２に繋げることで、ループコイルＴＣＬ２が最内周部から最外周部へ巻回されていることになる。そして、それぞれの最外周端部が、相互に隣接する位置で上記接続用端子Ｏ１及び上記接続用端子Ｏ２とされている。
【００４１】
次に、上記フィルムＢＦ２を介して上記送電ループコイルＴＬのループコイルＴＣＬ２の直下に積層されている、送電オープンコイルＴＯを構成するコイルＣＬ１の構成について、図４を用いて説明する。なお図４は、当該コイルＣＬ１のみを取り出して示す平面図である。
【００４２】
図４に示すように、送電オープンコイルＴＯを構成するコイルＣＬ１は、その最外周端部が開放端Ｔ１とされている。そしてコイルＣＬ１は、当該開放端Ｔ１から始まる反時計回りに、その最外周部から最内周部に向けて、例えば銅薄膜線が渦巻き状に十回転半（１０．５ターン）巻回されて構成されている。またその最内周部には、図４の紙面方向においてその直下に積層されているコイルＣＬ２との間の電気的接続を構成するためのビアＶ２が接続されている。なおコイルＣＬ１を構成する上記銅薄膜線は、コイルＣＬ１の全周に渡って同一厚さ及び同一幅とされている。更にコイルＣＬ１では、図４におけるその上辺部、下辺部、左辺部及び右辺部それぞれに、互いに平行な直線部が設けられており、各直線部が、略同心円弧状の曲線部によりそれぞれ接続されている。
【００４３】
次に、上記フィルムＢＦ３を介して上記コイルＣＬ１の直下に積層されているコイルＣＬ２の構成について、図５を用いて説明する。なお図５は、当該コイルＣＬ２のみを取り出して示す平面図である。
【００４４】
図５に示すように、上記コイルＣＬ１と共に送電オープンコイルＴＯを構成するコイルＣＬ２は、その最内周部に、上記コイルＣＬ１との電気的接続を構成するための上記ビアＶ２が接続されている。即ち、コイルＣＬ１とコイルＣＬ２との接続は直列接続とされている。そしてコイルＣＬ２は、当該ビアＶ２から始まる時計回りに（即ち、コイルＣＬ１と反対の方向に）、その最内周部から最外周部に向けて、例えば銅薄膜線が渦巻き状に二回転半（２．５ターン）巻回されて構成されている。またその最外周端部が開放端Ｔ２とされている。なおコイルＣＬ２を構成する上記銅薄膜線は、コイルＣＬ２の全周に渡って同一厚さ及び同一幅とされている。更にコイルＣＬ２では、図５におけるその上辺部、下辺部、左辺部及び右辺部それぞれに、互いに平行な直線部が設けられており、各直線部が、略同心円弧状の曲線部によりそれぞれ接続されている。
【００４５】
ここで、上記コイルＣＬ１及び上記コイルＣＬ２をそれぞれ構成する銅薄膜線同士の位置関係としては、それらの巻回数が十回転半（１０．５ターン）と二回転半（２．５ターン）で異なっているが、上記反時計方向に巻回されているコイルＣＬ１の銅薄膜線の位置と、上記時計方向に巻回されているコイルＣＬ２の銅薄膜線の位置と、が、コイルＣＬ１及びコイルＣＬ２それぞれの巻回の中心から見て一致するように、それぞれの銅薄膜線が巻回されている。そして、それぞれの最内周部に接続されているビアＶ２により、コイルＣＬ１とコイルＣＬ２とが直列に接続されている。これにより、コイルＣＬ１の最外周部から最内周部への巻回を当該最内周部で反対方向に切り返す（折り返す）ことで、コイルＣＬ２が最内周部から最外周部へ巻回されていることになる。このため結果として、図４及び図５に示すように、コイルＣＬ１を構成する銅薄膜線の幅は、コイルＣＬ２を構成する銅薄膜線の幅よりも狭くなっている。
【００４６】
次に、上記送電ループコイルＴＬ（即ちループコイルＴＣＬ１及びループコイルＴＣＬ２）並びに上記送電オープンコイルＴＯ（即ち上記コイルＣＬ１及び上記コイルＣＬ２）をそれぞれ構成する銅薄膜線同士の位置関係について、図６乃至図８を用いて説明する。
【００４７】
先ず、送電ループコイルＴＬのループコイルＴＣＬ１及びループコイルＴＣＬ２をそれぞれ構成する銅薄膜線同士の位置関係について、図６を用いて説明する。なお図６は、ループコイルＴＣＬ１と、ループコイルＴＣＬ２と、の重なり状況を示す平面図であり、ループコイルＴＣＬ１を実線で、その直下にフィルムＢＦ１（図６において図示を省略する。）を介して積層されているループコイルＴＣＬ２を破線で、それぞれ示している。
【００４８】
図６に破線で示すように、内周から外周に向けて銅薄膜線がループコイルＴＣＬ１と同じ巻回方向で一回転半（１．５ターン）巻回され且つその最内周部でビアＶ１によりループコイルＴＣＬ１と接続されるループコイルＴＣＬ２では、その二分の一周ごとに、銅薄膜線の巻回におけるピッチ（即ち、各辺において隣り合う銅薄膜線の中心線の、巻回における径方向の距離。以下、同様。）の三分の一ずつその直線部の位置が外周側にずれるように、各曲線部が形成されて銅薄膜線が巻回され、接続用端子Ｏ２がそれぞれの巻回の最外周側に突出する形状とされている。一方図６に実線で示すように、外周から内周に向けて銅薄膜線が一回転半（１．５ターン）巻回され且つその最内周部でビアＶ１によりループコイルＴＣＬ２と接続されるループコイルＴＣＬ１では、その二分の一周ごとに、銅薄膜線の巻回におけるピッチの三分の一ずつその直線部の位置が内周側にずれるように、各曲線部が形成されて銅薄膜線が巻回され、接続用端子Ｏ１がその巻回の最外周側に突出する形状とされている。これらにより、ループコイルＴＣＬ１とループコイルＴＣＬ２とが積層されているループコイルＴＬでは、図６に示すように、左右それぞれの辺では、ループループコイルＴＣＬ１とループコイルＴＣＬ２を構成する銅薄膜線が重なるように積層されている。
【００４９】
次に、上記ループコイルＴＣ２及び上記送電オープンコイルＴＯのコイルＣＬ１をそれぞれ構成する銅薄膜線同士の位置関係について、図７を用いて説明する。なお図７は、ループコイルＴＣＬ２と、コイルＣＬ１と、の重なり状況を示す平面図であり、ループコイルＴＣＬ２を実線で、その直下にフィルムＢＦ２（図７において図示を省略する。）を介して積層されているコイルＣＬ１を破線で、それぞれ示している。
【００５０】
図７に破線で示すように、外周から内周に向けて銅薄膜線が十回転半（１０．５ターン）巻回され且つその最内周部でビアＶ２によりコイルＣＬ２（図７において図示を省略する。）と接続されるコイルＣＬ１では、その四分の一周ごとに、銅薄膜線の巻回におけるピッチの四分の一ずつその直線部の位置が内周側にずれるように、各曲線部が形成されて銅薄膜線が巻回されている。一方図７に実線で示すように、上記ループコイルＴＣＬ２を構成する銅薄膜線は、コイルＣＬ１の外縁付近及び内縁付近を、当該外縁及び内縁にそれぞれ沿って積層されている。これらにより、ループコイルＴＣＬ２とコイルＣＬ１とが積層されている送電オープンコイルＴＯでは、図７に示すように、上下左右それぞれの辺では、ループコイルＴＣＬ２とコイルＣＬ１を構成する銅薄膜線が重なるように積層されている。
【００５１】
最後に、上記送電オープンコイルＴＯのコイルＣＬ１及びコイルＣＬ２をそれぞれ構成する銅薄膜線同士の位置関係について、図８を用いて説明する。なお図８は、コイルＣＬ１と、コイルＣＬ２と、の重なり状況を示す平面図であり、コイルＣＬ１を実線で、その直下にフィルムＢＦ３（図８において図示を省略する。）を介して積層されているコイルＣＬ２を破線で、それぞれ示している。
【００５２】
図８に破線で示すように、内周から外周に向けて銅薄膜線が二回転半（２．５ターン）巻回され且つその最内周部でビアＶ２によりコイルＣＬ１と接続されるコイルＣＬ２では、その四分の一周ごとに、銅薄膜線の巻回におけるピッチの四分の一ずつその直線部の位置が外周側にずれるように、各曲線部が形成されて銅薄膜線が巻回されており、その最外周端部が開放端Ｔ２とされている。一方図８に実線で示すように、コイルＣＬ１を構成する銅薄膜線は、コイルＣＬ２の外縁付近及び内縁付近にそれぞれ沿って積層されており、その最外周端部が開放端Ｔ１とされている。これらにより、コイルＣＬ１とコイルＣＬ２とが積層されて構成される送電オープンコイルＴＯと、ループコイルＴＣＬ１とループコイルＴＣＬ２が積層されて構成される送電ループコイルＴＬと、が積層されている送電コイルＴＣでは、図６乃至図８に示すように、上下左右それぞれの辺では、送電ループコイルＴＬ（ループコイルＴＣＬ１及びループコイルＴＣＬ２）を構成する銅薄膜線と、送電オープンコイルＴＯ（コイルＣＬ１及びコイルＣＬ２）と、をそれぞれ構成する銅薄膜線が重なるように積層されている。
【００５３】
次に、上記送電ループコイルＴＬと送電オープンコイルＴＯとの積層状態、並びにループコイルＴＣＬ１とループコイルＴＣＬ２との接続状態及びコイルＣＬ１とコイルＣＬ２との接続状態について、それぞれ、図６乃至図８に示すＡ−Ａ’部分の断面図として、図９を用いて説明する。
【００５４】
図９に示すように、図２乃至図８における左辺部では、先ず、ループコイルＴＣＬ１とループコイルＴＣＬ２とがフィルムＢＦ１を挟んで積層されており、それぞれがビアＶ１により電気的に接続されている。このビアＶ１の位置で、同方向に巻回されているループコイルＴＣＬ１とループコイルＴＣＬ２とがフィルムＢＦ１を挟んで接続されている。一方、送電オープンコイルＴＯのコイルＣＬ１とコイルＣＬ２とはフィルムＢＦ３を挟んで積層されており、それぞれがビアＶ２により電気的に接続されている。このビアＶ２の位置で、コイルＣＬ１の上記反時計方向の巻回が切り返されて（折り返されて）、コイルＣＬ２の上記時計方向の巻回が形成されている。他方、コイルＣＬ１及びコイルＣＬ２からなる送電オープンコイルＴＯと、ループコイルＴＣＬ１及びループコイルＴＣＬ２からなる送電ループコイルＴＬとは、フィルムＢＦ２を挟んで積層されている。このとき、送電ループコイルＴＬと、送電オープンコイルＴＯと、は、フィルムＢＦ２により絶縁されている。
【００５５】
（iii）送電コイルＴＣ及び受電コイルＲＣの製造方法について
次に、第１実施形態の送電コイルＴＣ及び受電コイルＲＣの製造方法について説明する。
【００５６】
当該製造方法としては、基本的には従来と同様の、下記（ａ）−１乃至（ａ）−１２の各工程を含む第１製造方法、又は下記（ｂ）−１乃至（ｂ）−１４の各工程を含む第２製造方法等を用いることができる。なお、送電コイルＴＣの製造方法と受電コイルＲＣの製造方法とは基本的に同一であるので、以下の説明では、送電コイルＴＣの製造方法についてそれぞれ説明する。
（ａ）第１製造方法
（ａ）−１：フィルムＢＦ１の両面全体に銅薄膜を形成する。
（ａ）−２：上記（ａ）−１で形成された銅薄膜（両面）の上にそれぞれレジストを塗布する。
（ａ）−３：上記（ａ）−２で塗布したレジストを、それぞれの面についてループコイルＴＣＬ１及びループコイルＴＣＬ２の銅薄膜線にパターニングする。
（ａ）−４：上記（ａ）−３のパターニング後にエッチング処理を施し、ループコイルＴＣＬ１及びループコイルＴＣＬ２としての銅薄膜線を形成する。
（ａ）−５：上記ビアＶ１を形成して送電ループコイルＴＬとする。
（ａ）−６：フィルムＢＦ３の両面全体に銅薄膜を形成する。
（ａ）−７：上記（ａ）−６で形成された銅薄膜（両面）の上にそれぞれレジストを塗布する。
（ａ）−８：上記（ａ）−７で塗布したレジストを、それぞれの面についてコイルＣＬ１及びコイルＣＬ２の銅薄膜線にパターニングする。
（ａ）−９：上記（ａ）−８のパターニング後にエッチング処理を施し、コイルＣＬ１及びコイルＣＬ２としての銅薄膜線を形成する。
（ａ）−１０：上記ビアＶ２を形成して送電オープンコイルＴＯとする。
（ａ）−１１：上記（ａ）−５の送電ループコイルＴＬと、上記（ａ）−１０の送電オープンコイルＴＯと、を、フィルムＢＦ２を間に挟んで貼り合わせ、送電コイルＴＣを形成する。
（ａ）−１２：接続用端子Ｏ１及び接続用端子Ｏ２と、送電部ＴＲと、を接続する。
（ｂ）第２製造方法
（ｂ）−１：フィルムＢＦ１の両面全体に銅薄膜を形成する。
（ｂ）−２：ビアＶ１に相当する位置にレーザ等により貫通穴を形成する。
（ｂ）−３：貫通穴を含む全体に対して無電解銅めっき法および電解銅めっき法による銅めっき処理を施し、ビアＶ１を形成する。
（ｂ）−４：上記（ｂ）−３で形成された銅めっき（両面）の上にそれぞれレジストを塗布する。
（ｂ）−５：上記（ｂ）−４で塗布したレジストをループコイルＴＣＬ１及びループコイルＴＣＬ２の銅薄膜線にパターニングする。
（ｂ）−６：上記（ｂ）−５のパターニング後にエッチング処理を施し、ループコイルＴＣＬ１及びループコイルＴＣＬ２としての銅薄膜線を形成して送電ループコイルＴＬとする。
（ｂ）−７：フィルムＢＦ３の両面全体に銅薄膜を形成する。
（ｂ）−８：ビアＶ２に相当する位置にレーザ等により貫通穴を形成する。
（ｂ）−９：貫通穴を含む全体に対して無電解銅めっき法および電解銅めっき法による銅めっき処理を施し、ビアＶ２を形成する。
（ｂ）−１０：上記（ｂ）−９で形成された銅めっき（両面）の上にそれぞれレジストを塗布する。
（ｂ）−１１：上記（ｂ）−１０で塗布したレジストをコイルＣＬ１及びコイルＣＬ２の銅薄膜線にパターニングする。
（ｂ）−１２：上記（ｂ）−１１のパターニング後にエッチング処理を施し、コイルＣＬ１及びコイルＣＬ２としての銅薄膜線を形成して送電オープンコイルＴＯとする。
（ｂ）−１３：上記（ｂ）−６の送電ループコイルＴＬと、上記（ｂ）−１２の送電オープコイルＴＯと、を、フィルムＢＦ２を間に挟んで貼り合わせ、送電コイルＴＣを形成する。
（ｂ）−１４：接続用端子Ｏ１及び接続用端子Ｏ２と送電部ＴＲとを接続する。
【００５７】
（iv）第１実施形態の電力伝送システムの効果について
次に、第１実施形態の送電コイルＴＣ及び受電コイルＲＣを含む第１実施形態の電力伝送システムＳを用いて電力伝送を行った場合の効果について、本願の発明者による実験結果（シミュレーション結果）を踏まえて、図１０を用いて説明する。なお図１０は、第１実施形態のコイルの構造による効果としての反射・伝送効率−周波数の関係を示すグラフ図である。また以下の説明では、第１実施形態の電力伝送システムＳを用いて電力伝送を行った場合の効果のシミュレーション結果を、従来例の電力伝送システムを用いて電力伝送を行った場合の効果のシミュレーション結果に対比させつつ、説明する。ここで上記従来例としては、一辺が１００ミリメートルの正方形形状で一回転（１ターン）巻き構造のループコイルと、当該ループコイルの中心軸と同軸に配置され且つ当該ループコイルと同じ一辺１００ミリメートルの正方形形状で筒状に十回転半（１０．５ターン）巻き構造のコイル及び二回転半（２．５ターン）巻き構造のコイルを含むオープンコイル（即ち、第１実施形態の送電オープンコイルＴＯ又は受電オープンコイルＲＯと同一構造のオープンコイル）と、からなる送電コイル及び受電コイルを含む電力伝送システムを用いた。
【００５８】
図１０に、反射率を示すＳパラメータ（Ｓ１１）と周波数との関係を◆マーク（第１実施形態）及び▲マーク（従来例）で示すと共に、電力の伝送効率を示すＳパラメータ（Ｓ２１）と周波数との関係を■マーク（第１実施形態）及び●マーク（従来例）で示すように、第１実施形態の送電コイルＴＣ及び受電コイルＲＣを含む第１実施形態の電力伝送システムＳを用いた場合では、共振周波数となる周波数（約１．６５メガヘルツ）において、電力の伝送効率（ＳパラメータＳ２１）が格段に向上しており、且つ反射率（ＳパラメータＳ１１）も格段に低減されていることが判る。
【００５９】
以上説明したように、第１実施形態の送電コイルＴＣ及び受電コイルＲＣを含む第１実施形態の電力伝送システムＳを用いた電力伝送によれば、送電オープンコイルＴＯ（又は受電オープンコイルＲＯ）に対して同心に積層される送電ループコイルＴＬ（又は受電ループコイルＲＬ）が、その外周側から内周側に巻回されるループコイルＴＣＬ１と、その内周側から外周側に巻回されるループコイルＴＣＬ２と、が接続されてなる直列接続を備え、直列接続における両端部のそれぞれが送電コイルＴＣ（又は受電コイルＲＣ）の最外周部で接続用端子Ｏ１及び接続用端子Ｏ２とされているので、送電コイルＴＣ（又は受電コイルＲＣ）全体としての電力の伝送効率を向上させてより最適化することができる。
【００６０】
また、ループコイルＴＣＬ１の巻回の中心とループコイルＴＣＬ２の巻回の中心とが一致するように各銅薄膜線が巻回されているので、伝送効率を向上させることができる。
【００６１】
更に、ループコイルＴＣＬ１が形成されている層とループコイルＴＣＬ２が形成されている層とが、絶縁性のフィルムＢＦ１を挟んで積層されているので、送電コイルＴＣ（又は受電コイルＲＣ）全体としての電力の伝送効率をより最適化することができる。
【００６２】
更にまた、送電コイルＴＣ（又は受電コイルＲＣ）の径方向における送電ループコイルＴＬ（又は受電ループコイルＲＬ）の位置が当該径方向における送電オープンコイルＴＯ（又は受電オープンコイルＲＯ）の位置に相当する位置であり、送電ループコイルＴＬ（又は受電ループコイルＲＬ）において最外周に巻回された銅薄膜線の送電コイルＴＣ（又は受電コイル）の径方向における位置が送電オープンコイルＴＯ（又は受電オープンコイルＲＯ）において最外周に巻回された銅薄膜線の当該径方向における位置に相当する位置とされ、送電ループコイルＴＬ（又は受電ループコイルＲＬ）において最内周に巻回された銅薄膜線の送電コイルＴＣ（又は受電コイル）の径方向における位置が送電オープンコイルＴＯ（又は受電オープンコイルＲＯ）において最内周に巻回された銅薄膜線の当該径方向における位置に相当する位置とされているので、結果的に、送電ループコイルＴＬ（又は受電ループコイルＲＬ）において最外周に巻回された銅薄膜線と最内周に巻回された銅薄膜線とが距離ｗ（図２参照）だけ離れることとなり、効果的に電力の伝送効率を最適化することができる。
【００６３】
また、送電オープンコイルＴＯ（又は受電オープンコイルＲＯ）が、それぞれが同心に巻回された複数の銅薄膜線により構成されるコイルＣＬ１及びコイルＣＬ２が絶縁性のフィルムＢＦ３を挟んで積層されて構成されているので、送電コイルＴＣ（又は受電コイルＲＣ）としての電力の伝送効率及び反射率を向上させることができる。
【００６４】
（II）第２実施形態
次に、本発明の他の実施形態である第２実施形態の構成について、図１１乃至図１４を用いて説明する。
【００６５】
以下に説明する第２実施形態の電力伝送システムは、上述した第１実施形態の電力伝送システムＳに対して、第２実施形態の送電オープンコイル及び受電オープンコイルの構成のみが異なっており、その他の構成及びその製造方法は第１実施形態の電力伝送システムＳと同様である。よって以下の説明では、当該構成が異なる部分についてのみ説明し、その他の当該同様の構成及び製造方法については説明を省略する。また、第１実施形態の電力伝送システムＳと同様に、第２実施形態の送電オープンコイルの構成と第２実施形態の受電オープンコイルの構成とは基本的に同一である。よって以下の説明では、第２実施形態の送電オープンコイルについて、その構造を説明する。更に、図１１乃至図１４は第２実施形態の送電オープンコイルの構造を示す平面図であり、第２実施形態の送電装置において、第２実施形態の送電部側から第２実施形態の送電コイルを見た場合の平面図である。このとき、図１１乃至図１４では、第１実施形態の電力伝送システムＳと同様の構成部材については、同様の部材番号を付している。
【００６６】
第２実施形態の送電コイルは、第１実施形態の送電ループコイルＴＬと同様の構成を備える第２実施形態の送電ループコイルと、図１１乃至図１４を用いてそれぞれの構成を説明する第２実施形態のコイルＣＬ２１及びコイルＣＬ２２を備える第２実施形態の送電オープンコイルと、が、第１実施形態の送電コイルＴＣと同様の絶縁性のフィルム（図１１乃至図１４において図示を省略する。）を介して図１１乃至図１４それぞれの紙面方向に積層されて構成される。また第２実施形態の送電オープンコイルは、二つの上記コイルＣＬ２１及びコイルＣＬ２２が、上記絶縁性のフィルムを介して図１１乃至図１４の紙面方向に積層されて構成される。なお第２実施形態でも、各上記フィルムの他に絶縁用として、ガラスエポキシ材料等の絶縁性の材料やセラミック粒子等を分散した薄膜化材料を用いることもできる。更に、第２実施形態の送電ループコイル並びにコイルＣＬ２１及びコイルＣＬ２２をそれぞれ構成する銅薄膜線の巻回の中心は、相互に同一又は略同一とされている。
【００６７】
次に、上記フィルムを介して第２実施形態の送電ループコイルの直下に積層されている、第２実施形態の送電オープンコイルを構成するコイルＣＬ２１の構成について、図１１を用いて説明する。なお図１１は、当該コイルＣＬ２１のみを取り出して示す平面図である。また図１１では、図面の明確化のため、コイルＣＬ２１を構成する銅薄膜線の巻回の一部の記載を省略している。
【００６８】
図１１に示すように、第２実施形態の送電オープンコイルを構成するコイルＣＬ２１は、その最外周端部が開放端Ｔ１とされている。そしてコイルＣＬ２１は、当該開放端Ｔ１から始まる反時計回りに、その最外周部から最内周部に向けて、例えば銅薄膜線が渦巻き状に十七回転半（１７．５ターン）巻回されて構成されている。またその最内周部には、図１１の紙面方向においてその直下に積層されているコイルＣＬ２２との間の電気的接続を構成するためのビアＶ２が接続されている。なおコイルＣＬ２１を構成する上記銅薄膜線は、コイルＣＬ２１の全周に渡って同一厚さとされているが、その幅は、コイルＣＬ２１の内側になるに従って太くなるように形成されている。更にコイルＣＬ２１では、図１１におけるその上辺部、下辺部、左辺部及び右辺部それぞれに、互いに平行な直線部が設けられており、各直線部が、略同心円弧状の曲線部によりそれぞれ接続されている。そして、コイルＣＬ２１を構成する銅薄膜線の幅は、上記直線部では一定とされ、上記曲線部において、コイルＣＬ２１の内側になるに従って太くなるように形成されている。
【００６９】
次に、上記フィルムを介して上記コイルＣＬ２１の直下に積層されているコイルＣＬ２２の構成について、図１２を用いて説明する。なお図１２は、当該コイルＣＬ２２のみを取り出して示す平面図である。また図１２では、図面の明確化のため、コイルＣＬ２２を構成する銅薄膜線の巻回の一部の記載を省略している。
【００７０】
図１２に示すように、上記コイルＣＬ２１と共に第２実施形態の送電オープンコイルを構成するコイルＣＬ２２は、その最内周部に、上記コイルＣＬ２１との電気的接続を構成するための上記ビアＶ２が接続されている。即ち、コイルＣＬ２１とコイルＣＬ２２との接続は直列接続とされている。そしてコイルＣＬ２２は、当該ビアＶ２から始まる時計回りに（即ち、コイルＣＬ２１と反対の方向に）、その最内周部から最外周部に向けて、例えば銅薄膜線が渦巻き状に三回転半（３．５ターン）巻回されて構成されている。またその最外周端部が開放端Ｔ２とされている。なおコイルＣＬ２２を構成する上記銅薄膜線は、コイルＣＬ２２の全周に渡って同一厚さとされているが、その幅は、コイルＣＬ２２の外側になるに従って細くなるように形成されている。更にコイルＣＬ２２では、図１２におけるその上辺部、下辺部、左辺部及び右辺部それぞれに、互いに平行な直線部が設けられており、各直線部が、略同心円弧状の曲線部によりそれぞれ接続されている。そして、コイルＣＬ２２を構成する銅薄膜線の幅は、上記直線部では一定とされ、上記曲線部において、コイルＣＬ２２の外側になるに従って細くなるように形成されている。
【００７１】
ここで、上記コイルＣＬ２１及び上記コイルＣＬ２２をそれぞれ構成する銅薄膜線同士の位置関係としては、それらの巻回数が十七回転半（１７．５ターン）と三回転半（３．５ターン）で異なっているが、上記反時計方向に巻回されているコイルＣＬ２１の銅薄膜線の位置と、上記時計方向に巻回されているコイルＣＬ２２の銅薄膜線の位置と、が、コイルＣＬ２１及びコイルＣＬ２２それぞれの巻回の中心から見て一致するように、それぞれの銅薄膜線が巻回されている。そして、それぞれの最内周部に接続されているビアＶ２により、コイルＣＬ２１とコイルＣＬ２２とが直列に接続されている。これにより、コイルＣＬ２１の最外周部から最内周部への巻回を当該最内周部で反対方向に切り返す（折り返す）ことで、コイルＣＬ２２が最内周部から最外周部へ巻回されていることになる。このため結果として、図１１及び図１２に示すように、コイルＣＬ２１を構成する銅薄膜線の幅は、コイルＣＬ２２を構成する銅薄膜線の幅よりも狭くなっている。
【００７２】
次に、第２実施形態の送電ループコイル並びに第２実施形態の送電オープンコイル（即ち上記コイルＣＬ２１及び上記コイルＣＬ２２）をそれぞれ構成する銅薄膜線同士の位置関係について、図１３及び図１４を用いて説明する。
【００７３】
先ず、第２実施形態の送電ループコイルのループコイルＴＣＬ２及び第２実施形態の送電オープンコイルのコイルＣＬ２１をそれぞれ構成する銅薄膜線同士の位置関係について、図１３を用いて説明する。なお図１３は、ループコイルＴＣＬ２と、コイルＣＬ２１と、の重なり状況を示す平面図であり、ループコイルＴＣＬ２を実線で、その直下に絶縁性のフィルム（図１３において図示を省略する。）を介して積層されているコイルＣＬ２１を破線で、それぞれ示している。
【００７４】
図１３に破線で示すように、外周から内周に向けて銅薄膜線が十七回転半（１７．５ターン）巻回され且つその最内周部でビアＶ２によりコイルＣＬ２２（図１３において図示を省略する。）と接続されるコイルＣＬ２１では、その四分の一周ごとに、銅薄膜線の巻回におけるピッチの四分の一ずつその直線部の位置が内周側にずれるように、各曲線部が形成されて銅薄膜線が巻回されている。一方図１３に実線で示すように、上記ループコイルＴＣＬ２を構成する銅薄膜線は、コイルＣＬ２１の外縁付近及び内縁付近を、当該外縁及び内縁にそれぞれ沿って積層されている。これらにより、ループコイルＴＣＬ２とコイルＣＬ２１とが積層されている第２実施形態の送電コイルでは、図１３に示すように、上下左右それぞれの辺では、ループコイルＴＣＬ２とコイルＣＬ２１を構成する銅薄膜線が重なるように積層されている。
【００７５】
次に、第２実施形態の送電オープンコイルのコイルＣＬ２１及びコイルＣＬ２２をそれぞれ構成する銅薄膜線同士の位置関係について、図１４を用いて説明する。なお図１４は、コイルＣＬ２１と、コイルＣＬ２２と、の重なり状況を示す平面図であり、コイルＣＬ２１を実線で、その直下に絶縁性のフィルム（図１４において図示を省略する。）を介して積層されているコイルＣＬ２２を破線で、それぞれ示している。
【００７６】
図１４に破線で示すように、内周から外周に向けて銅薄膜線が三回転半（３．５ターン）巻回され且つその最内周部でビアＶ２によりコイルＣＬ２１と接続されるコイルＣＬ２２では、その四分の一周ごとに、銅薄膜線の巻回におけるピッチの四分の一ずつその直線部の位置が外周側にずれるように、各曲線部が形成されて銅薄膜線が巻回されており、その最外周端部が開放端Ｔ２とされている。一方図１４に実線で示すように、コイルＣＬ２１を構成する銅薄膜線は、コイルＣＬ２２の外縁付近及び内縁付近にそれぞれ沿って積層されており、その最外周端部が開放端Ｔ１とされている。これらにより、コイルＣＬ２１とコイルＣＬ２２とが積層されて構成された第２実施形態の送電オープンコイルと、上記ループコイルＴＣＬ２を含む第２実施形態の送電ループコイルと、が積層されている第２実施形態の送電コイルでは、図１３及び図１４に示すように、上下左右それぞれの辺では、第２実施形態の送電ループコイルを構成する銅薄膜線と、コイルＣＬ２１とコイルＣＬ２２それぞれを構成する銅薄膜線と、が重なるように積層されている。
【００７７】
なお、第２実施形態の電力システムの構成による効果については、後ほど図１９を用いて説明する。
【００７８】
（III）第３実施形態乃至第６実施形態
次に、本発明の更に他の実施形態である第３実施形態乃至第６実施形態の構成について、それぞれ図１５乃至図１８を用いて説明する。
【００７９】
以下に説明する第３実施形態乃至第６実施形態の電力伝送システムは、上述した第２実施形態の電力伝送システムに対して、第３実施形態乃至第６実施形態の送電ループコイル及び受電ループコイルの構成のみが異なっており、その他の送電オープンコイル及び受電オープコイル等の構成並びにその製造方法は、第２実施形態の電力伝送システムと同様である。よって以下の説明では、当該構成が異なる各実施形態の送電ループコイル及び受電ループコイルについてのみその構成を説明し、送電オープンコイル及び受電オープンコイルを含むその他の構成及び製造方法については、それぞれの説明を省略する。また、第２実施形態の電力伝送システムと同様に、第３実施形態乃至第６実施形態の送電オープンコイルの構成と、第３実施形態乃至第６実施形態の受電オープンコイルの構成と、は基本的に同一である。よって以下の説明では、第３実施形態乃至第６実施形態それぞれの送電ループコイルについて、各構成を説明する。
【００８０】
更に、図１５は第３実施形態のコイルの構造を示す平面図であり、図１６は第４実施形態のコイルの構造を示す平面図であり、図１７は第５実施形態のコイルの構造を示す平面図であり、図１８は第６実施形態のコイルの構造を示す平面図である。そして、図１５乃至図１８は、第３実施形態乃至第６実施形態それぞれの電力伝送システムにおける送電部側から当該各実施形態の送電コイルを見た場合の平面図である。このとき、図１５乃至図１８では、第２実施形態の電力伝送システムと同様の構成部材については、同様の部材番号を付している。
【００８１】
なお、第３実施形態乃至第６実施形態の電力システムの構成による効果については、後ほど図１９を用いて纏めて説明する。
【００８２】
（ｉ）第３実施形態の送電ループコイルについて
先ず、第３実施形態の送電ループコイルの構成について、図１５を用いて説明する。
【００８３】
第３実施形態の送電コイルは、図１５にその平面図を示す第３実施形態の送電ループコイルＴＬ３と、第２実施形態の送電オープンコイル（図１１乃至図１４参照。以下、同様。）と同様の構成を備える第３実施形態の送電オープンコイル（図１５において図示を省略する。）と、が、図１５において図示を省略する絶縁性のフィルムを介して、図１５の紙面方向に積層されて構成される。そして送電ループコイルＴＬ３は、図１５にその平面形状を実線で示すループコイルＴＣＬ３１と、図１５にその平面形状を破線で示すループコイルＴＣＬ３２と、が、図１５において図示を省略する絶縁性のフィルムを介して、図１５の紙面方向に積層されて構成される。なお第３実施形態においても、上記フィルムの他に、ガラスエポキシ材料等の絶縁性の材料をそれぞれの層間に用いることもできるし、例えば上記セラミック粒子等を分散した薄膜化材料を絶縁用として用いることもできる。更に、ループコイルＴＣＬ３１及びループコイルＴＣＬ３２をそれぞれ構成する銅薄膜線の巻回の中心と、第３実施形態の送電オープンコイルを構成する銅薄膜線の巻回の中心は、相互に同一又は略同一とされている。
【００８４】
以上の構成において、送電ループコイルＴＬ３のループコイルＴＣＬ３１は、図１５に示すように第１実施形態又は第２実施形態のループコイルＴＣＬ１と同様の構成（即ち、その最外周端部が接続用端子Ｏ１とされた銅薄膜線が、直線部及び曲線部を含んで反時計方向に一回転半（１．５ターン）巻回され且つその最内周部にビアＶ１が接続された構成。以下、同様。）を備えている。また、送電ループコイルＴＬ３のループコイルＴＣＬ３２は、図１５に示すように第１実施形態又は第２実施形態のループコイルＴＣＬ２と同様の構成（即ち、ビアＶ１に接続された最内周部から反時計方向に銅薄膜線が、直線部及び曲線部を含んで一回転半（１．５ターン）巻回され且つその最外周端部が接続用端子Ｏ２とされた構成。以下、同様。）を備えている。そして、上記ループコイルＴＣＬ３１と上記ループコイルＴＣＬ３２とは、上記フィルムを介して積層されており、それぞれの最内周部がビアＶ１を介して接続されている。即ち、積層された異なる層内でそれぞれ同じ巻回方向に巻回された上記ループコイルＴＣＬ３１と上記ループコイルＴＣＬ３２とは、ビアＶ１を介して直列接続とされている。
【００８５】
一方図１５に示すように、第３実施形態の送電ループコイルＴＬ３では、上記ループコイルＴＣＬ３１を構成する銅薄膜線と、上記ループコイルＴＣＬ３２を構成する銅薄膜線と、が、平面視において例えば０．６ミリメートル程度の間隔を空けて近接するように、異なる層内に巻回されている。このとき図１５に示すように、ループコイルＴＣＬ３１を構成する銅薄膜線の一部とループコイルＴＣＬ３１を構成する銅薄膜線の一部（例えば、それぞれの上辺部）は、平面視において重なるように巻回されている。
【００８６】
（ii）第４実施形態の送電ループコイルについて
次に、第４実施形態の送電ループコイルの構成について、図１６を用いて説明する。
【００８７】
第４実施形態の送電コイルは、図１６にその平面図を示す第４実施形態の送電ループコイルＴＬ４と、第２実施形態の送電オープンコイルと同様の構成を備える第４実施形態の送電オープンコイル（図１６において図示を省略する。）と、が、図１６において図示を省略する絶縁性のフィルムを介して、図１６の紙面方向に積層されて構成される。そして送電ループコイルＴＬ４は、図１６にその平面形状を実線で示すループコイルＴＣＬ４１と、図１６にその平面形状を破線で示すループコイルＴＣＬ４２と、が、図１６において図示を省略する絶縁性のフィルムを介して、図１６の紙面方向に積層されて構成される。なお第４実施形態においても、上記フィルムの他に、ガラスエポキシ材料等の絶縁性の材料をそれぞれの層間に用いることもできるし、例えば上記セラミック粒子等を分散した薄膜化材料を絶縁用として用いることもできる。更に、ループコイルＴＣＬ４１及びループコイルＴＣＬ４２をそれぞれ構成する銅薄膜線の巻回の中心と、第４実施形態の送電オープンコイルを構成する銅薄膜線の巻回の中心は、相互に同一又は略同一とされている。
【００８８】
以上の構成において、送電ループコイルＴＬ４のループコイルＴＣＬ４１は、図１６に示すように第１実施形態又は第２実施形態のループコイルＴＣＬ１と同様の構成を備えている。また、送電ループコイルＴＬ４のループコイルＴＣＬ４２は、図１６に示すように第１実施形態又は第２実施形態のループコイルＴＣＬ２と同様の構成を備えている。そして、上記ループコイルＴＣＬ４１と上記ループコイルＴＣＬ４２とは、上記フィルムを介して積層されており、それぞれの最内周部がビアＶ１を介して接続されている。即ち、積層された異なる層内でそれぞれ同じ巻回方向に巻回された上記ループコイルＴＣＬ４１と上記ループコイルＴＣＬ４２とは、ビアＶ１を介して直列接続とされている。
【００８９】
一方図１６に示すように、第４実施形態の送電ループコイルＴＬ４では、上記ループコイルＴＣＬ４１を構成する銅薄膜線と、上記ループコイルＴＣＬ４２を構成する銅薄膜線と、が、交差する部分を除いて平面視において重ならないように、異なる層内に巻回されている。ここで、第１実施形態のループコイルＴＣＬ１とループコイルＴＣＬ２においては、その一部の辺同士が平面視において重なるようにそれぞれの銅薄膜線が巻回されているが（図６参照）、このような重なりがない点が、第４実施形態のループコイルＴＣＬ４１及びループコイルＴＣＬ４２に特有の構成である。
【００９０】
（iii）第５実施形態の送電ループコイルについて
次に、第５実施形態の送電ループコイルの構成について、図１７を用いて説明する。
【００９１】
第５実施形態の送電コイルは、図１７にその平面図を示す第５実施形態の送電ループコイルＴＬ５と、第２実施形態の送電オープンコイルと同様の構成を備える第５実施形態の送電オープンコイル（図１７において図示を省略する。）と、が、図１７において図示を省略する絶縁性のフィルムを介して、図１７の紙面方向に積層されて構成される。そして送電ループコイルＴＬ５は、図１７にその平面形状を実線で示す第１実施形態のループコイルＴＣＬ１と、図１７にその平面形状を破線で示すループコイルＴＣＬ５２と、が、図１７において図示を省略する絶縁性のフィルムを介して、図１７の紙面方向に積層されて構成される。なお第５実施形態においても、上記フィルムの他に、ガラスエポキシ材料等の絶縁性の材料をそれぞれの層間に用いることもできるし、例えば上記セラミック粒子等を分散した薄膜化材料を絶縁用として用いることもできる。更に、ループコイルＴＣＬ１及びループコイルＴＣＬ５２をそれぞれ構成する銅薄膜線の巻回の中心と、第５実施形態の送電オープンコイルを構成する銅薄膜線の巻回の中心は、相互に同一又は略同一とされている。
【００９２】
以上の構成において、送電ループコイルＴＬ５のループコイルＴＣＬ５２は、図１７に示すように、ループコイルＴＣＬ１と上記フィルムを挟んでビアＶ１を介して接続された最内周部から反時計方向に、直線部及び曲線部を含む銅薄膜線が半回転（０．５ターン）巻回され且つその最外周端部が接続用端子Ｏ２とされた構成を備えている。これに対してループコイルＴＣＬ１は、上述したように、その最外周端部が接続用端子Ｏ１とされた銅薄膜線が、直線部及び曲線部を含んで反時計方向に一回転半（１．５ターン）巻回され且つその最内周部にビアＶ１が接続された構成を備えている。そして、上記ループコイルＴＣＬ１と上記ループコイルＴＣＬ５２とは、上記フィルムを介して積層されており、それぞれの最内周部がビアＶ１を介して接続されている。即ち、積層された異なる層内でそれぞれ同じ巻回方向に巻回された上記ループコイルＴＣＬ１と上記ループコイルＴＣＬ５２とは、ビアＶ１を介して直列接続とされている。
【００９３】
一方図１７に示すように、第５実施形態の送電ループコイルＴＬ５では、上記ループコイルＴＣＬ１を構成する銅薄膜線と、上記ループコイルＴＣＬ５２を構成する銅薄膜線と、が、交差する部分を除いて平面視において重ならないように、異なる層内に巻回されている。
【００９４】
（iv）第６実施形態の送電ループコイルについて
最後に、第６実施形態の送電ループコイルの構成について、図１８を用いて説明する。
【００９５】
第６実施形態の送電コイルは、図１８にその平面図を示す第６実施形態の送電ループコイルＴＬ６と、第２実施形態の送電オープンコイルと同様の構成を備える第６実施形態の送電オープンコイル（図１８において図示を省略する。）と、が、図１８において図示を省略する絶縁性のフィルムを介して、図１８の紙面方向に積層されて構成される。そして送電ループコイルＴＬ６は、図１８にその平面形状を実線で示すループコイルＴＣＬ６１と、図１８にその平面形状を破線で示すループコイルＴＣＬ６２と、が、図１８において図示を省略する絶縁性のフィルムを介して、図１８の紙面方向に積層されて構成される。なお第６実施形態においても、上記フィルムの他に、ガラスエポキシ材料等の絶縁性の材料をそれぞれの層間に用いることもできるし、例えば上記セラミック粒子等を分散した薄膜化材料を絶縁用として用いることもできる。更に、ループコイルＴＣＬ６１及びループコイルＴＣＬ６２をそれぞれ構成する銅薄膜線の巻回の中心と、第６実施形態の送電オープンコイルを構成する銅薄膜線の巻回の中心は、相互に同一又は略同一とされている。
【００９６】
以上の構成において、送電ループコイルＴＬ６のループコイルＴＣＬ６１は、図１８に示すように、その最外周端部が接続用端子Ｏ１とされた銅薄膜線が、直線部及び曲線部を含んで反時計方向に二回転（２ターン）巻回され且つその最内周部（接続用端子Ｏ１に近い側の辺上となる）にビアＶ１が接続された構成を備えている。また、送電ループコイルＴＬ６のループコイルＴＣＬ６２は、図１８に示すように、ビアＶ１に接続された最内周部（下記接続用端子Ｏ２に近い側の辺上となる）から反時計方向に、銅薄膜線が直線部及び曲線部を含んで二回転（２ターン）巻回され、且つその最外周端部が、接続用端子Ｏ１に隣接する接続用端子Ｏ２とされた構成を備えている。そして、上記ループコイルＴＣＬ６１と上記ループコイルＴＣＬ６２とは、上記フィルムを介して積層されており、それぞれの最内周部がビアＶ１を介して接続されている。即ち、積層された異なる層内でそれぞれ同じ巻回方向に巻回された上記ループコイルＴＣＬ６１と上記ループコイルＴＣＬ６２とは、ビアＶ１を介して直列接続とされている。
【００９７】
一方図１８に示すように、第６実施形態の送電ループコイルＴＬ６では、上記ループコイルＴＣＬ６１を構成する銅薄膜線と、上記ループコイルＴＣＬ６２を構成する銅薄膜線と、は、その一部（図１８に例示する場合は右辺及び左辺）で平面視において重なるようにそれぞれの銅薄膜線が巻回されている。
【００９８】
（IV）第３実施形態乃至第６実施形態それぞれの電力伝送システムの効果について
次に、第３実施形態乃至第６実施形態の送電ループコイルを含む各実施形態の電力伝送システムを用いて電力伝送を行った場合の効果について、本願の発明者による実験結果（シミュレーション結果）を踏まえて、それぞれ図１９及び下記表を用いて説明する。なお図１９は、第２実施形態乃至図６実施形態それぞれのコイルの構造による効果としての反射・伝送効率−周波数の関係を示すグラフ図である。また以下の説明では、各実施形態の電力伝送システムを用いて電力伝送を行った場合の効果のシミュレーション結果を、相互に対比させつつ説明する。
【００９９】
【表１】
2020047896.tif 000003
このとき、表１に示されている第１伝送効率は、送電部ＴＲから送電コイルＴＣに入力された送電すべき電力と、受電コイルＲＣにおいて受電されて受電部ＲＶに出力された電力と、の比である。一方第２伝送効率は、送電部ＴＲから送電コイルＴＣに入力された上記送電すべき電力から送電部ＴＲにより反射された電力を差し引いた電力と、受電コイルＲＣにおいて受電されて受電部ＲＶに出力された電力と、の比である。
【０１００】
ここで第１伝送効率及び第２伝送効率について、図１９に示されている第２実施形態の場合を用いてより具体的に説明する。即ち、図１９に示される第２実施形態についての実験結果では、送電部ＴＲから出力された電力の反射率を示すＳパラメータ（Ｓ１１）の値は、「−１１．７」となっている。これにより、送電部ＴＲから出力された電力の約６．８％が送電コイルＴＣに入力されず、送電部ＴＲに反射されていることが判る。このとき上記第１伝送効率では、この反射が考慮されておらず、更に、第２実施形態の場合は電力の伝送効率を示すＳパラメータ（Ｓ２１）の値が「−１．１」となっていることから、送電コイルＴＣに入力された送電すべき電力と、受電部ＲＶに出力された電力と、の比である第１伝送効率は７７．６％となる。これに対し第２伝送効率については、上記６．８％の反射が送電部ＴＲに戻っているので、送電コイルＴＣに入力される電力は、送電部ＴＲから出力された電力の９３．２％であり、この結果、送電コイルＴＣと受電コイルＲＣとの間の第２伝送効率は、７７．６／９３．２≒８３．２％になる。
【０１０１】
図１９に、電力の反射率を示すＳパラメータ（Ｓ１１）と周波数との関係を□マーク（第２実施形態）及び○マーク（第３実施形態）並びに◇マーク（第４実施形態）で示すと共に、電力の伝送効率を示すＳパラメータ（Ｓ２１）と周波数との関係を■マーク（第２実施形態）及び○マーク（第３実施形態）並びに◆マーク（第４実施形態）で示し、更に表１に示すように、第１実施形態の送電ループコイルＴＬ（図６参照）と同じ構成の第２実施形態の送電ループコイルを用いた場合と第４実施形態の送電ループコイルＴＬ４を用いた場合は、それぞれ第２伝送効率が８３パーセント（第２実施形態の場合）及び８２パーセント（第４実施形態の場合）と高いのに対して、第３実施形態の送電ループコイルＴＬ３を用いた場合は第２伝送効率が７６パーセントとなっている。これらにより、一般に、送電ループコイル（又は受電ループコイル）を構成する二つの銅薄膜線の送電コイル（又は受電コイル）の径方向の間隔（例えば図２に示す距離ｗ）は広い方が伝送効率が上がることが判る。これに対して、上記各銅薄膜線の少なくとも一部同士が、送電ループコイル（又は受電ループコイル）を平面視した場合に重なっている場合（第２実施形態参照）と、重なっていない場合（第４実施形態参照）と、では、伝送効率には影響がないことが判る。
【０１０２】
一方、第２実施形態乃至第４実施形態と第５実施形態とを比較した場合、第２伝送効率は第５実施形態の方が低い。このことは、伝送効率については、送電ループコイル（又は受電ループコイル）を構成する二つの銅薄膜線は同じ巻回数である方が上がることが判る。
【０１０３】
更に、第６実施形態の場合は第２伝送効率が９４パーセントで最も高いが、これにより、送電ループコイル（又は受電ループコイル）を構成する二つの銅薄膜線の巻回数は、それぞれ二回転（２ターン）の方が、伝送効率が上がることが判る。ここで第６実施形態の場合は、第１伝送効率が例えば第２実施形態や第５実施形態よりも低いが、この点は、各送電ループコイル（又は各受電オープンコイル）におけるインピーダンスの調整により第１伝送効率を上げることが可能である。なお、送電ループコイル（又は受電ループコイル）を構成する二つの銅薄膜線の巻回数については、本願の発明者による他の実験結果では、それぞれの巻回数が二回転半（２．５ターン）である場合も高い伝送効率が得られている。これに対し、それぞれの巻回数を四回転半（４．５ターン）とした場合は、共振周波数が１．５メガヘルツの場合に第１伝送効率が３３パーセントとなり第２伝送効率が７５パーセントとなった。更に、送電ループコイル（又は受電ループコイル）を構成する二つの銅薄膜線それぞれの幅を太くして、各巻回において相隣接する銅薄膜線同士の間隔を狭くした場合は、共振周波数が１．０メガヘルツの場合に第１伝送効率が５パーセントとなり第２伝送効率が４６パーセントとなった。これらによれば、巻回数を増やしすぎても伝送効率としては低下してしまい、また銅薄膜線同士の間隔を狭くすると伝送効率としては更に低下してしまうことが判った。
【０１０４】
以上の実験結果により、送電ループコイル（又は受電ループコイル）を構成する二つの銅薄膜線の巻回数としては、それぞれ同じ巻回数で、且つ一回転半（１．５ターン）以上三回転（３ターン）が最適値であることが判る。
【０１０５】
以上それぞれ説明したように、第２実施形態乃至第６実施形態の電力伝送システムによれば、送電ループコイル（又は受電ループコイル）を構成する二つの銅薄膜線の巻回数を一回転半（１．５ターン）以上三回転（３ターン）とすれば、効果的に電力の伝送効率を最適化することができる。
【０１０６】
なお上述した各実施形態では、送電ループコイル（又は受電ループコイル）を構成する各ループコイルが、絶縁性のフィルムを挟んで積層されていたが、これ以外に、各ループコイルが、ジャンパ線等を用いて相互に絶縁されつつ一の層内で巻回されていてもよい。この場合は、送電コイル（又は受電コイル）全体としての電力の伝送効率の最適化とそれらの小型化とを両立することができる。
【０１０７】
また上述した各実施形態では、送電オープンコイル（又は受電オープンコイル）を構成する各コイルについて、それぞれの最外周部の開放端が巻回における同じ位置となり、それぞれの最内周部も巻回における同じ位置となるように構成したが、これ以外に、開放端の位置並びに最内周部の位置のいずれか又は双方が異なる位置に形成されていてもよい。
【０１０８】
更に、上述した各実施形態における送電ループコイル（又は受電ループコイル）及び送電オープンコイル（又は受電オープンコイル）それぞれを構成する各コイルが形成されている層を入れ換えても（即ち、送電部又は受電部から見た当該各コイルの位置（順番）を入れ換えても）、各実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０９】
更にまた、上述した各実施形態において、送電ループコイル又は受電ループコイル、或いは、開放端とされている送電オープンコイル又は受電オープンコイルの端部に対して、直列又は並列にコンデンサを更に接続して、送電ループコイル又は受電ループコイル、或いは、送電オープンコイル又は受電オープンコイルとしての寄生容量を調整することで、共振周波数の低周波数化を図るように構成してもよい。このとき、送電オープンコイル又は受電オープンコイルとのいずれかの開放端に対して直列にコンデンサを接続する場合は、当該開放端のいずれかに接続されていないコンデンサの端子を開放端とすればよい。
【０１１０】
（Ｖ）変形形態
次に、本発明の変形形態について説明する。上述した各実施形態の電力伝送システムＳの構成については、以下の（Ａ）乃至（Ｇ）に示すような変形を加えてもよい。本発明の発明者は、当該各変形を加えても、上記電力伝送システムＳと同等の効果を奏し得ることを確認している。
【０１１１】
（Ａ）第１変形形態
先ず第１変形形態として、例えば第１実施形態の送電オープンコイルＴＯ（又は受電オープンコイルＲＯ）では、それぞれを構成するコイルＣＬ１及びコイルＣＬ２それぞれの巻回数を十回転半（１０．５ターン）及び二回転半（２．５ターン）としたが、これら以外に、コイルＣＬ１とコイルＣＬ２が上記と異なる巻回数であってもよいし、コイルＣＬ１の巻回数とコイルＣＬ２の巻回数とが同じであってもよい。
【０１１２】
（Ｂ）第２変形形態
次に第２変形形態として、各実施形態の送電オープンコイルＴＯ（又は受電オープンコイルＲＯ）では、例えば送電ループコイルＴＬ（又は受電ループコイルＲＬ）とコイルＣＬ１とを異なる層内に形成したが、これらを同じ層内に形成し、且つ送電ループコイルＴＬ（又は受電ループコイルＲＬ）とコイルＣＬ１とを同心に積層してもよい。
【０１１３】
（Ｃ）第３変形形態
次に第３変形形態として、各実施形態のコイルＣＬ１（又はコイルＣＬ２１）とコイルＣＬ２（又はコイルＣＬ２２）とは、それぞれの最内周部でビアＶ２により接続されていたが、これら以外に、コイルＣＬ１（又はコイルＣＬ２１）とコイルＣＬ２（又はコイルＣＬ２２）とが相互に絶縁されていてもよい。
【０１１４】
（Ｄ）第４変形形態
次に第４変形形態として、例えば第１実施形態の送電ループコイルＴＬ（又は受電ループコイルＲＬ）の側から見た第１実施形態のコイルＣＬ１及びコイルＣＬ２の順番を入れ換えてもよい。
【０１１５】
（Ｅ）第５変形形態
次に第５変形形態として、例えば第１実施形態の送電コイルＴＣにおける送電ループコイルＴＬの位置と送電オープンコイルＴＯの位置とを入れ換え、また、第１実施形態の受電コイルＲＣにおける受電ループコイルＲＬの位置と受電オープンコイルＲＯの位置とを入れ換えてもよい。この第５変形形態の場合、第５変形形態の電力伝送システム全体としては、送電コイルの送電ループコイルＴＬと受電コイルの受電ループコイルＲＬとが相互に対向して配置されることになる。
【０１１６】
（Ｆ）第６変形形態
次に第６変形形態として、各実施形態のコイルＣＬ１（又はコイルＣＬ２１）及びコイルＣＬ２（又はコイルＣＬ２２）では、それらの幅を、その外周から内周にかけて広くする構成としたが、これら以外に、コイルＣＬ１（又はコイルＣＬ２１）及びコイルＣＬ２（又はコイルＣＬ２２）の幅が全周に渡って同じでもよい。
【０１１７】
（Ｇ）第７変形形態
最後に第７変形形態として、例えば第１実施形態において、開放端とされている送電オープンコイルＴＯ又は受電オープンコイルＴＯの端部に対して直列又は並列に、或いは送電ループコイルＴＬ又は受電ループコイルＲＬに対して並列に、それぞれコンデンサを更に接続して、送電ループコイルＴＯ又は受電ループコイルＲＯ、或いは送電オープンコイルＴＬ又は受電オープンコイルＲＬとしての寄生容量を調整することで、共振周波数の低周波数化を図るように構成してもよい。このとき、送電オープンコイルＴＯ又は受電オープンコイルＲＯにおけるいずれかの開放端に対して直列にコンデンサを接続する場合は、当該開放端のいずれかに接続されていないコンデンサの端子を開放端とすればよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
以上それぞれ説明したように、本発明は非接触の電力伝送の分野に利用することが可能であり、特に電気自動車に搭載された蓄電池を充電するための電力伝送の分野に適用すれば特に顕著な効果が得られる。
【符号の説明】
【０１１９】
Ｓ    電力伝送システム
Ｔ    送電装置
Ｒ    受電装置
ＴＲ    送電部
ＴＣ    送電コイル
ＲＶ    受電部
ＲＣ    受電コイル
ＴＬ、ＴＬ３、ＴＬ４、ＴＬ５、ＴＬ６      送電ループコイル
ＴＯ    送電オープンコイル
ＲＯ    受電オープンコイル
ＲＬ    受電ループコイル
Ｏ１、Ｏ２    接続用端子
Ｖ１、Ｖ２    ビア
Ｔ１、Ｔ２    開放端
ＴＣＬ１、ＴＣＬ２、ＴＣＬ３１、ＴＣＬ３２、ＴＣＬ４１、ＴＣＬ４２、ＴＣＬ５２、ＴＣＬ６１、ＴＣＬ６２    ループコイル
ＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ２１、ＣＬ２２    コイル
ＢＦ１、ＢＦ２、ＢＦ３    フィルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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