(57)【要約】【課題】無線電力伝送時に周囲へ電磁波が漏洩するのを防止する。【解決手段】本発明の一態様としての電磁波漏洩防止装置において、第１導電体板は、第１共振子の第２共振子に対向する側と反対側に設けられ、第１および第２導電性部材は、それぞれの第１端が前記第１導電体板に接続可能であり、第２端が、前記第２共振子の前記第１共振子と対向する側の反対側に設けられた第２導電体板に接続可能であり、前記第１および第２導電性部材の第１端が前記第１導電体板に電気的に接続され、前記第１および第２導電性部材の第２端が前記第２導電体板に電気的に接続されたときに、前記第１導電性部材と前記第２導電性部材と前記第１導電体板と前記第２導電体板により、前記第１および第２共振子の周囲を囲む導電性ループが形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１磁性体と前記第１磁性体を巻回する第１コイルとを含む第１共振子が、前記第１共振子に対向配置された第２共振子と無線電力伝送を行うための電磁波漏洩防止装置であって、
前記第１共振子の前記第２共振子に対向する側と反対側に設けられる第１導電体板と、
それぞれ第１端が前記第１導電体板に電気的に接続可能であり、第２端が、前記第２共振子の前記第１共振子と対向する側の反対側に設けられた第２導電体板に電気的に接続可能であり、前記第１端が前記第１導電体板に電気的に接続され、前記第２端が前記第２導電体板に電気的に接続されたときに、前記第１導電体板と前記第２導電体板とともに、前記第１および第２共振子の周囲を囲む導電性ループを形成するように配置される第１および第２導電性部材と、
を備えた電磁波漏洩防止装置。
【請求項２】
前記第１導電性部材および第２導電性部材の前記第１端は、前記第１導電体板に固定接続されており、
前記第１導電性部材および第２導電性部材の前記第２端は、前記第２導電体板に接続および分離可能である、
請求項１に記載の電磁波漏洩防止装置。
【請求項３】
前記第１導電性部材は、前記第１コイルの幅方向に平行な方向に前記第１共振子から離れて配置され、
前記第２導電性部材は、前記第１導電性部材と略反対方向に前記第１共振子から離れて配置された
請求項１または２に記載の電磁波漏洩防止装置。
【請求項４】
前記第１導電性部材は、前記第１コイルの長さ方向に平行な方向に前記第１共振子から離れて配置され、
前記第２導電性部材は、前記第１導電性部材と略反対方向に前記第１共振子から離れて配置された
請求項１または２に記載の電磁波漏洩防止装置。
【請求項５】
前記第１導電性部材と前記第２導電性部材の組を複数備えた
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の電磁波漏洩防止装置。
【請求項６】
前記第１導電性部材の前記第２端は、第１端が前記第２導電体板に接続された第３導電性部材の第２端と接続可能であり、
前記第２導電性部材の前記第２端は、第１端が前記第２導電体板に接続された第４導電性部材の第２端と接続可能である
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の電磁波漏洩防止装置。
【請求項７】
前記第１および第２導電性部材の前記第２端には凸部または凹部がされ、前記凸部または凹部が、前記第３および第４導電性部材の前記第２端に形成された凹部または凸部と結合可能である
請求項６に記載の電磁波漏洩防止装置。
【請求項８】
前記第１および第２導電性部材の第２端にはフック部が形成され、前記フック部が、前記第３および第４導電性部材の第２端に形成されたフック部と係止可能である
請求項６に記載の電磁波漏洩防止装置。
【請求項９】
前記第１導電性板、前記第１導電性部材および第２導電性部材は、車両の下部に配置され、
前記第１導電性部材および第２導電性部材の前記第２端は、駐車面に配置された前記第２導電性板に接続可能である
請求項１ないし８のいずれか一項に記載の電磁波漏洩防止装置。
【請求項１０】
前記第１導電性板、前記第１導電性部材および第２導電性部材は、駐車面に沿って配置され、
前記第１導電性部材および第２導電性部材の前記第２端は、前記駐車面に停車している車両の下部に配置された前記第２導電性板に接続可能である
請求項１ないし８のいずれか一項に記載の電磁波漏洩防止装置。
【請求項１１】
前記第１導電性板は、前記車両の車体の一部を構成する
請求項９または１０に記載の電磁波漏洩防止装置。
【請求項１２】
前記第１導電性板、前記第１導電性部材および第２導電性部材は、レール上に存在する電車の下部に配置され、
前記第１導電性部材および第２導電性部材の前記第２端が、前記電車の前後または左右の車輪の表面にそれぞれ接続可能である
請求項１ないし８のいずれか一項に記載の電磁波漏洩防止装置。
【請求項１３】
前記第１導電性板は、前記電車の車体の一部を構成する
請求項１２に記載の電磁波漏洩防止装置。
【請求項１４】
第１磁性体と前記第１磁性体を巻回する第１コイルとを含む第１共振子が、前記第１共振子に対向配置された第２磁性体と無線電力伝送を行うための電磁波漏洩防止装置であって、
前記第１共振子および前記第２共振子が対向する方向と直交する方向に前記第１共振子および前記第２共振子から離れて、ループ面が前記第１共振子および前記第２共振子に対向するように配置された第１導電性ループ部
を備えた電磁波漏洩防止装置。
【請求項１５】
前記第１導電性ループ部と略反対方向に前記第１共振子および前記第２共振子から離れて、ループ面が、前記第１共振子および前記第２共振子に対向するように配置された第２導電性ループ部
をさらに備えた請求項１４に記載の電磁波漏洩防止装置。
【請求項１６】
前記第１共振子および第２共振子の一方が車両の下部に配置され、他方の共振子が駐車面に配置されており、前記第１導電性ループ部は、前記車両の下部と駐車面の間において前記第１および第２共振子に対向するように配置される
請求項１４または１５に記載の電磁波漏洩防止装置。
【請求項１７】
前記第１導電性ループ部は、ループ面が車両の下部に沿うように配置されており、前記車両の下部から送り出されて前記車両の下部と駐車面の間において前記ループ面が前記第１および第２共振子に対向するように配置される
請求項１４または１５に記載の電磁波漏洩防止装置。
【請求項１８】
前記第１導電性ループ部は、ループ面が駐車面に沿うように配置されており、前記駐車面から送り出されて前記車両の下部と駐車面の間において前記ループ面が前記第１および第２共振子に対向するように配置される
請求項１４または１５に記載の電磁波漏洩防止装置。
【請求項１９】
前記第１導電性ループ部は、前記第１コイルの長さ方向に平行な方向に沿って複数配置される
請求項１４ないし１８のいずれか一項に記載の電磁波漏洩防止装置。
【請求項２０】
互いに対向配置された第１および第２コイル間で無線電力伝送するための電磁波漏洩防止装置であって、
前記第１コイルまたは第２コイルの内部を移動な磁性体ブロックを備え、前記磁性体ブロックは、無線電力伝送時に前記第１コイルおよび前記第２コイル間の空間の少なくとも一部を占めるように配置され、非無線電力伝送時に前記第１コイルまたは第２コイルの内部を移動させて前記無線電力伝送時よりも前記空間に占める領域が少なくなるようにされる
電磁波漏洩防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明の実施形態は、電磁波漏洩防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば２．４５ＧＨｚといったマイクロ波の送受電アンテナを用いて、非接触充電を行う無線送電システムが知られている。このシステムは、出力面からマイクロ波を出力する送電アンテナと、送電時に出力面に対向する位置に配置され、送電アンテナが出力するマイクロ波を入力面において受信する受電アンテナと、送電アンテナと受電アンテナとの間の空間を外部から電磁的に遮蔽する遮蔽部とを備える。遮蔽部は、送電アンテナの出力面を取り囲む領域に、多数本の線状または棒状の導電体を束ねてなるブラシ状の導電部材を配置したものとして構成される。
【０００３】
また、別の無線送電システムとして、マイクロ波の漏れをより確実に防ぐことを意図して、ブラシ状の導電部材の代わりに、送電アンテナを取り囲むように電波を遮蔽するためのコイルばねを取り付けるものが知られている。
【０００４】
しかし、例えば、１０〜２００ｋＨｚといった長波帯の周波数を用いる非接触充電装置の場合、単純に導電性ブラシやコイルばねなどでシールドしても、車体下の凹凸による間隙やプラスチック筐体による誘電体層が存在すると、電磁波の漏洩が生じる。
【０００５】
約１００ｋＨｚを伝送周波数とし、上下の共振子間で非接触給電を行う非接触充電装置において、上の共振子の上、下の共振子の下にそれぞれ金属板を設け、さらに、上下共振子をロの字の断面をもつ金属シールドで囲った場合の磁界分布を考える。下の金属板と金属シールドとの間には隙間がないが、上の金属板と金属シールドに５ｍｍの隙間があるとする。この場合の周囲の磁界分布は、ロの字の断面をもつ金属シールドがない場合と比べて、差異が小さい磁界分布となる。例えば、共振子の中心から左に２ｍの位置では、金属シールドがある場合磁界は、金属シールドがない場合の磁界の約３分の１、−１０ｄＢ弱の低減効果にとどまる。  
このように、従来の技術では、車体下の凹凸による間隙やプラスチック筐体による誘電体層が存在すると、電磁波の漏洩が生じるという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−５４４２４号公報
【特許文献２】特開２０１１−１０４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明の実施形態は、無線電力伝送時において周囲への電磁波の漏洩を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様としての電磁波漏洩防止装置は、第１磁性体と前記第１磁性体を巻回する第１コイルとを含む第１共振子が、前記第１共振子に対向配置された第２共振子と無線電力伝送を行うための電磁波漏洩防止装置であって、第１導電体板と、第１導電性部材と、第２導電性部材とを備える。
【０００９】
前記第１導電体板は、前記第１共振子の前記第２共振子に対向する側と反対側に設けられる。
【００１０】
前記第１および第２導電性部材は、それぞれ第１端が前記第１導電体板に電気的に接続可能であり、第２端が、前記第２共振子の前記第１共振子と対向する側の反対側に設けられた第２導電体板に電気的に接続可能であり、前記第１端が前記第１導電体板に電気的に接続され、前記第２端が前記第２導電体板に電気的に接続されたときに、前記第１導電体板と前記第２導電体板とともに、前記第１および第２共振子の周囲を囲む導電性ループを形成するように配置される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係る電磁波漏洩防止装置を示す。
【図２】第２の実施形態に係る電磁波漏洩防止装置を示す。
【図３】第３の実施形態に係る電磁波漏洩防止装置を示す。
【図４】第２の実施形態による磁界漏洩防止効果のシミュレーション結果を示す。
【図５】第４の実施形態に係る電磁波漏洩防止装置を示す。
【図６】第５の実施形態に係る電磁波漏洩防止装置を示す。
【図７Ａ】第６の実施形態に係る電磁波漏洩防止装置を示す。
【図７Ｂ】第６の実施形態に係る電磁波漏洩防止装置を示す。
【図８Ａ】第７の実施形態に係る電磁波漏洩防止装置を示す。
【図８Ｂ】第７の実施形態に係る電磁波漏洩防止装置を示す。
【図９Ａ】第８の実施形態に係る電磁波漏洩防止装置を示す。
【図９Ｂ】第８の実施形態に係る電磁波漏洩防止装置を示す。
【図１０】第９の実施形態に係る電磁波漏洩防止装置を示す。
【図１１】第１０の実施形態に係る電磁波漏洩防止装置を示す。
【図１２】第１１の実施形態に係る電磁波漏洩防止装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態は、１次側共振子および２次側共振子間で無線電力伝送を行う場合に周囲への電磁波漏洩を防止する電磁波漏洩防止装置に関する。本電磁波漏洩防止装置は、たとえば、駐車面に設置した１次側共振子と、電気自動車等の車両の下部に設置した２次側共振子とを用いて、非接触充電向けの無線電力伝送を行う場合に、周囲への電磁波の漏洩を防止するのに用いて好適である。ただし、本発明の実施形態は、電気自動車や電車などの移動体の他、充電池で動作させる各種電気機器への無線電力伝送を行う場合の電磁波の漏洩防止にも適用可能である。
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１（ａ）に、第１の実施形態に係る電磁波漏洩防止装置と、２次側共振子とを備えた無線電力伝送装置（２次側伝送装置）の上面図を示す。図１（ｂ）には、１次側共振子を備えた無線電力伝送装置（１次側伝送装置）を、図１（ａ）の無線電力伝送装置に対向させたときの正面図を示す。
【００１５】
本電磁波漏洩防止装置は、導電体板１０２および導電性部材１０３、１０４を備える。本例では、導電性部材１０３、１０４は、導電性ワイヤの形態を有する。
【００１６】
２次側共振子１０６は、磁性体コア１０６Ａと、磁性体コア１０６Ａを巻回する送信コイル１０６Ｂとを含む。磁性体コア１０６Ａは概ね扁平な形状を有する。送信コイル１０６Ｂは概ね扁平な上断面を有する。
【００１７】
導電体板１０２は、２次側共振子１０６の背面側、すなわち、２次側共振子１０６が１次側共振子１０５と対向する側の反対側に配置されている。
【００１８】
導電性ワイヤ１０３は、コイル１０６Ｂの幅方向に平行な方向に、２次側共振子１０６から離れて配置されている。導電性ワイヤ１０３の一端は導電体板１０２に接続され、導電性ワイヤ１０３の他端は、導電性板１０１の表面に接触させるまたは非接触にすることで、導電性板１０１に電気的に接続および分離可能である。当該他端は先端がＪ字にカーブしており、このカーブ部分で導電性板１０１に接触する。図１（ｂ）では、接続された状態が示されている。
【００１９】
導電性ワイヤ１０４は、導電性ワイヤ１０３と略反対方向に２次側共振子１０６から離れて配置されている。導電性ワイヤ１０４、１０３の間に、２次側共振子１０６が位置している。導電性ワイヤ１０４の一端は、導電体板１０２に接続され、他端は、導電性板１０１の表面に接触させるまたは非接触にすることで、導電性板１０２に電気的に接続および分離可能である。当該他端は先端がＪ字にカーブしており、このカーブ部分で導電性板１０１に接触する。図１（ｂ）では、接続された状態が示されている。なお、導電性ワイヤ１０３、１０４の他端は、上側の導電性板１０２から垂れ下がる格好となっている。
【００２０】
図１（ｂ）では、導電性ワイヤ１０３、１０４の一端は、導電性板１０２に固定的に接続されていたが、接続および分離可能な構成を採用してもよい。また、非使用時（無線電力伝送を行わない時）は、導電性ワイヤ１０３、１０４を導電性板１０２に略平行に配置して両端が解放された状態としておき、使用時に、図１（ｂ）のように導電性板１０２から他端が垂れ下さがり、一端が自動的に導電体板１０２に接続する格好にしてもよい。
【００２１】
１次側共振子１０５は、磁性体コア１０５Ａと、磁性体コア１０５Ａを巻回する受信コイル１０５Ｂとを含む。磁性体コア１０５Ａは概ね扁平な形状を有する。受信コイル１０５Ｂは概ね扁平な上断面を有する。１次側共振子１０５および２次側共振子１０６の各コイルの中央に配置した磁性体コア１０５Ａ、１０６Ａにより、無線電力伝送時に共振子間の結合係数を増やすことができる。
【００２２】
導電性ワイヤ１０３、１０４の他端が１次側の導電性板１０１に接続することで、導電性ワイヤ１０３、１０４と導電性板１０１、１０２により、共振子対を囲むように、導電性ループが形成される。導電性ループは、図１（ｂ）の紙面に沿って、共振子対の左右上下を廻るように、共振子対の全体を囲んでいる。図示の例では、導電性ループは、コイル１０６Ｂ、１０５Ｂの巻線方向と概ね平行である。ただし、平行であることは必須ではない。この導電性ループにより、１次側から２次側への無線電力伝送時に、周囲への電磁波の漏洩が低減される。
【００２３】
なぜなら、無線電力伝送時に、上下の共振子間で、主に前後と上下に磁束が生じ、上下の共振子間でこの磁束の行き帰りがアンバランスになると、導電性ループに、このアンバランス分の磁束密度に応じた誘導電流が流れ、アンバランス分の磁束を打ち消す働きをするためである。
【００２４】
一般的に１０〜２００ｋＨｚといった長波帯の周波数には、効果的な吸収体が存在しないとされる。このような低周波磁気領域（近傍界）において、一般的に２つの重要な磁気シールド方法は、磁束の流れを変える高透磁率強磁性体（フェライトなど）の使用、および、逆向きの磁界を発生する短絡ループの使用、がある。本実施形態では、特に短絡ループに着目し、無線電力伝送への影響が少ない共振子対から距離が離れた部分で、簡易に短絡ループを構成する。これにより、効果的に磁気シールドが可能となり、周囲への電磁波の漏洩は防止される。
【００２５】
図１（ａ）、図１（ｂ）では２次側の導電体板１０２に導電性ワイヤを設置したが、図１（ｃ）に示すように、１次側の導電体板１０１に導電性ワイヤ１０３Ａ、１０４Ａを設置してもよい。
【００２６】
この場合、導電性ワイヤ１０３Ａ、１０４Ａの一端は導電体板１０１に接続され、他端が導電体板１０２に電気的に接続および分離可能である。具体的に、無線電力伝送時に２次側伝送装置が対向配置された際に、導電性ワイヤ１０３Ａ、１０４Ａの他端が、２次側の導電性板１０２に電気的に接続される。図１（ｃ）にはこのときの状態が示されている。導電性ワイヤ１０３Ａ、１０４Ａは、下側の導電性板１０１から立ち上がる格好となる。このように１次側の導電体板に導電性ワイヤを形成した場合も、共振子対の周囲に導電性ループが形成されることで、効果的に磁気シールドが形成され、周囲への電磁波の漏洩は防止される。
【００２７】
なお図１（ｂ）に示した例では、導電性ワイヤ１０３の一端は、導電体板１０１の導電体板１０２と向かい合う側の面に接続されたが、反対側の面に接続される構成も可能である。たとえば、導電体板１０１に小さな孔を形成し、その孔を介して導電性ワイヤ１０３の一端を通過させて、反対側の面にＪ字の先端を接触させてもよい。Ｊ字の幅とワイヤの太さに合わせて細長の孔を形成し、孔を通過させた後、ワイヤを軸周りに１／４回転させるなどして、ワイヤが抜けにくくなるようにしてもよい。導電性ワイヤ１０４についても、導電性ワイヤ１０３と同様に構成してもよい。
【００２８】
（第２の実施形態）
図２に、第２の実施形態に係る電磁波漏洩防止装置と、共振子とを備えた無線電力伝送装置を示す。共振子は、１次側共振子でも、２次側共振子でもよい。
【００２９】
磁性体コア２０５Ａとコイル２０５Ｂとを含む共振子２０５に対して、電磁波漏洩防止装置が配置されている。電磁波漏洩防止装置は、導電体板２０１と、導電体板２０１に一端が接続された複数の導電性ワイヤ２０３、２０４の組を有する。これらの他端は、電力伝送時に対向配置される共振子の背面の導電体板に接触し、当該導電体板と電気的に接続される。これにより、電力伝送時には、複数の短絡ループが、前後方向における異なる箇所に形成される。よって、前後方向の異なる場所におけるアンバランス分の磁束を打ち消す働きがあり、周囲への漏洩磁界を、より低減することができる。
【００３０】
図４を用いて、第２の実施形態による磁界漏洩防止効果を示すシミュレーション結果を説明する。図４（ａ）は、第２の実施形態の構成によるシミュレーション結果を示す。５つのループを１０ｃｍ間隔で配置した。図４（ｂ）は、図２の構成から導電性ワイヤ２０３、２０４を全て除去した構成（従来構成）によるシミュレーション結果を示す。従来構成では導電性ループは形成されない。
【００３１】
図４（ａ）に示すように、５つのループを１０ｃｍ間隔で配置した場合、周囲の磁界を大きく低減できている。例えば、共振子の中心から左に２ｍの位置では、図４（ａ）の磁界は、図４（ｂ）の磁界の約２０分の１、−２６ｄＢの低減効果を得ることができている。
【００３２】
なお、関連技術として、導電性ブラシやコイルばねを、共振子対を取り囲むように密に配置する構成が知られている。これは、これら導電性ブラシを構成する各金属ワイヤや各コイルばねにより、共振子対の周囲に密閉空間を形成することで、電磁波の漏洩を防止するものである。各金属ワイヤや各コイルばねが、共振子対の上下に配置した両方の金属板に電気的に接触する条件が満たされる場合のみ、磁気シールド効果が生じる。この構成では、導電性ブラシやコイルばねを密に配置しなければならず、重量化およびコスト高の問題がある。また構成上、金属板との間に隙間が生じやすい。これに対して、本実施形態では、導電性ループを密に配置する必要はなく、また、導電性板との隙間も生じにくい。よって、少ないループで、かつ、疎に配置しても、高いシールド効果が得ることができる。なおこの効果は、第１の実施形態でも同様に得ることができる。
【００３３】
（第３の実施形態）
図３には、第３の実施形態に係る電磁波漏洩防止装置と、共振子とを備えた無線電力伝送装置を示す。共振子は、１次側共振子でも、２次側共振子でもよい。図２と同様の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００３４】
導電性板２０２が、導電性板２０１の背面側（紙面に向かって奥側）に設けられている。ただし、導電性板２０２は、導電性板２０１と一体に形成されてもよいし、導電性板２０１の表面側（紙面に向かって手前側）に設けられてもよい。
【００３５】
共振子２０５のコイル２０５Ｂの長さ方向（前後方向）に平行な方向に、共振子２０５から離れて、導電性部材２０７が配置されている。導電性部材２０５と略反対方向に共振子２０５から離れて、導電性部材２０８が配置されている。導電性部材２０７，２０８の一端は、導電性板２０２に接続されており、導電性部材２０７，２０８の他端は、電力伝送時に本共振子２０５に対向配置される共振子の背面側の導電体板に接触し、当該導電体板と電気的に接続される。これにより、紙面に沿って縦方向（前後方向）に廻るループが形成される。このループは、導電体ワイヤ２０３、２０４により形成される５つのループと概ね直交する。
【００３６】
電力伝送時は、上下の共振子対の対向方向と前後方向の磁束が生じる。電力伝送時に、特に上下の共振子の前後左右の位置がずれた場合、あるいは、上下の共振子の周囲の物の配置等が対称でない場合に、左右方向の磁束のアンバランスが発生する。このとき、本実施形態の前後方向のループが、このアンバランスを打ち消すように機能する。これにより、周囲への漏洩磁界を低減することができる。
【００３７】
（第４の実施形態）
図５には、第４の実施形態に係る電磁波漏洩防止装置と、共振子とを備えた無線電力伝送装置を示す。共振子は、１次側共振子でも、２次側共振子でもよい。図３と同様の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００３８】
図３に示した第３の実施形態では導電性ワイヤ２０７、２０８の組が１つであったが、本実施形態では、複数の組を有する。これにより、電力伝送時には、前後方向の短絡ループが、左右方向に異なる箇所に形成される。よって、左右方向の異なる場所におけるアンバランス分の磁束を打ち消し、周囲への漏洩磁界をさらに低減することができる。
【００３９】
（第５の実施形態）
図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）、図６（ｄ）に、第５の実施形態に係る電磁波漏洩防止装置を備えた無線電力伝送システムの正面図を示す。図１と対応する要素には同一の符号を付して重複する説明を省略する。図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）、図６（ｄ）のいずれの図も、第１の実施形態における導電性部材の変形例を示す。
【００４０】
図６（ａ）の構成では、１次側の導電性板１０１に、導電性ワイヤ３０１、３０２の各一端が接続され、他端はＪ型のフック形状の部分（フック部）が形成されている。２次側の導電性板１０２にも、導電性ワイヤ３０３、３０４の各一端が接続され、他端はＪ型のフック形状の部分（フック部）が形成されている。１次側の導電性板１０１から立ち上がる導電性ワイヤ３０１、３０２の他端のフック部と、２次側の導電性板１０２から垂れ下がる導電性ワイヤ３０３、３０４の他端のフック部が係止することで、短絡ループが形成される。
【００４１】
図６（ｂ）の構成は、１次側と２次側の導電性ワイヤの長さが図６（ａ）と異なっている。図６（ａ）では、１次側の導電性板１０１に接続された導電性ワイヤの方が、２次側の導電性板１０２に接続された導電性ワイヤよりも短かった。これに対し、本例では、１次側の導電性板１０１に接続された導電性ワイヤ３１１、３１２の方が、２次側の導電性板１０２に接続された導電性ワイヤ３１３、３１４よりも長い。
【００４２】
図６（ｃ）の構成では、１次側の導電性板１０１に、導電性ワイヤ３２１、３２２の各一端が接続され、他端には球状の凸部が形成されている。２次側の導電性板１０２にも導電性ワイヤ３２３、３２４の各一端が接続され、他端には凸部にかみ合う半球状の凹部が形成されている。
【００４３】
１次側の導電性板１０１から立ち上がる導電性ワイヤ３２１、３２２の凸部と、２次側の導電性板１０２から垂れ下がる導電性ワイヤ３０３、３０４の凹部がかみ合うように接触することで、短絡ループが形成される。
【００４４】
図６（ｄ）の構成では、１次側と２次側の導電性ワイヤに形成される凹部と凸部の関係が、図６（ｃ）と反対である。図６（ｃ）では、１次側の導電性板１０１に接続された導電性ワイヤの他端に凸部が形成され、２次側の導電性板１０２に接続された導電性ワイヤの他端に凹部が形成された。これに対し、本例では、１次側の導電性板１０１に接続された導電性ワイヤ３３１、３３２の他端に凹部が形成され、２次側の導電性板１０２に接続された導電性ワイヤ３３３、３３４の他端に凸部が形成されている。
【００４５】
図６（ｃ）と図６（ｄ）の構成に関しては、上下の共振子を含めた構造の前後左右の位置ずれの許容範囲と同程度に、凸部の大きさを定める必要が生じる。これに対し、第１の実施形態における図１（ｂ）と図１（ｃ）に示した構成では、導電体板１０１、あるいは、導電体板１０２に、前後左右の位置ずれの許容範囲に相当する面積を持たせる。このため、図１（ｂ）と図１（ｃ）の構成では、導電性ワイヤの大きさ等の構成に、大きな制約が生じないという利点がある。
【００４６】
（第６の実施形態）
図７Ａ（ａ）および図７Ｂ（ａ）に、第６の実施形態に係る電磁波漏洩防止装置と、２次側共振子とを備えた無線電力伝送装置の上面図を示す。図７Ａ（ｂ）および図７Ｂ（ｂ）に、当該２次側共振子に１次側共振子を対向させた構成の正面図、図７Ａ（ｃ）および図７Ｂ（ｃ）に、当該構成の側面図を示す。図７Ａ（ａ）〜（ｃ）は、本電磁波漏洩防止装置の非使用時の状態、図７Ｂ（ａ）〜（ｃ）は、本電磁波漏洩防止装置の使用時の状態を示す。以下、２次側共振子および電磁波漏洩防止装置が、車両等の下部に配置され、１次側共振子が駐車面に配置される場合を想定して説明を行う。
【００４７】
これまでの実施形態では導電性ワイヤの組と、上下の導電性板とで短絡ループを形成したが、本実施形態では、共振子対から離れた位置に、導電性ループそのものを配置する。これにより、共振子対を囲む位置のうち、ある特定の位置から漏洩する磁束を打ち消すことができる。以下、本実施形態の詳細を述べる。
【００４８】
図７Ａ（ａ）に示すように、２次側共振子１０６のコイル１０６Ｂの幅方向に平行な方向に共振子１０６から離れて、導電体ループ７０１が配置されている。導電体ループ７０１は支持体７１１の表面に形成されている。支持体７１１はたとえば誘電体により構成すればよい。
【００４９】
また、導電体ループ７０１と略反対方向に共振子１０６から離れて、導電体ループ７２１が配置されている。導電体ループ７２１は、支持体７１２の表面に形成されている。支持体７１２はたとえば誘電体により構成すればよい。
【００５０】
支持体７１１、７１２は、概ね扁平形状を有する。支持体７１１、７１２の姿勢は制御可能になっている。図７Ａ（ｂ）の破線で示すように、導電体ループ７０１、７０２のループ面が共振子対に対向するように、あるいは共振子間の空間に対向するように、姿勢を変更可能である。なおループ面とは、導電体ループを含むループの内側の領域に一致する面をいう。
【００５１】
非使用時は、ループ７０１、７０２および支持体７１１、７１２は、車両等の下部に沿う形で収納されており、ループ面と磁性体コア１０６Ａの表面とは概ね平行である（図７Ａ）。使用時は、図７Ｂに示すように、導電体ループ７０１、７０２およびそれらの支持体７１１、７１２は、磁性体コア１０６Ａの表面に概ね平行な状態から、概ね垂直に垂らされる。このとき、導電体ループ７０１、７０２および支持体７１１、７１２は車両等の下部と駐車面との間の空間に配置され、導電体ループ７０１、７０２のループ面が、各共振子のコイルの幅方向に直交する。このとき、１次側共振子１０５から２次側共振子１０６へ無線電力伝送を行うと、ループ７０１、７０２を通る磁束に応じた誘導電流がループに流れることで、車両の下部と駐車面の間から外部へ磁束が漏洩することを低減できる。
【００５２】
図７Ａおよび図７Ｂに示した例ではループを２つ設けたが、１つのみを設けても良い。
【００５３】
また、逆に、図７Ａおよび図７Ｂに示すループに対し、追加で前後にループを追加することも可能である。あるいは、２次側共振子の左右に加えて、前後にループを追加することも可能である。これにより、追加した箇所を通る磁束に応じた誘導電流が流れ、この磁束を打ち消すことができる。よって、周囲への漏洩磁界をさらに低減することができる。
【００５４】
（第７の実施形態）
図８Ａ（ａ）および図８Ｂ（ａ）に、第７の実施形態に係る電磁波漏洩防止装置と、１次側共振子とを備えた無線電力伝送装置の上面図を示す。図８Ａ（ｂ）および図８Ｂ（ｂ）に、当該１次側共振子に２次側共振子を対向させた構成の正面図、図８Ａ（ｃ）および図８Ｂ（ｃ）に、当該構成の側面図を示す。図８Ａ（ａ）〜（ｃ）は、本電磁波漏洩防止装置の非使用時の状態、図８Ｂ（ａ）〜（ｃ）は、本電磁波漏洩防止装置の使用時の状態を示す。
【００５５】
第６の実施形態では導電性ループおよび支持体が、２次側（車両等）に配置されていたが、本実施形態では、導電性ループ８０１、８０２およびそれらの支持体８１１、８１２が、１次側（駐車面等）に配置されている。それ以外は第６の実施形態と同様である。
【００５６】
非使用時は、図８Ａに示すように、ループ８０１、８０２のループ面は磁性体コア１０５Ａの表面に概ね平行である。たとえばループ８０１、８０２および支持体８１１、８１２が、駐車面に沿う形で収納されている。
【００５７】
使用時は、図８Ｂに示すように、導電体ループ８０１、８０２およびそれらの支持体８１１、８１２が、磁性体コア１０５Ａの表面に平行な状態から概ね垂直に起こされ、導電体ループ８０１、８０２の各ループ面が、コイルの幅方向に直交する。この状態で１次側共振子１０５から２次側共振子１０６へ無線電力伝送を行うと、このときループ８０１、８０２を通る磁束に応じた誘導電流がループに流れることで、外部へ漏洩する磁束を低減することができる。
【００５８】
（第８の実施形態）
図９Ａ（ａ）および図９Ｂ（ａ）に、第８の実施形態に係る電磁波漏洩防止装置と、２次側共振子とを備えた無線電力伝送装置の上面図を示す。図９Ａ（ｂ）および図９Ｂ（ｂ）に、当該２次側共振子に１次側共振子を対向させた構成の正面図、図９Ａ（ｃ）および図９Ｂ（ｃ）に、当該構成の側面図を示す。図９Ａ（ａ）〜（ｃ）は、本電磁波漏洩防止装置の非使用時の状態、図９Ｂ（ａ）〜（ｃ）は、本電磁波漏洩防止装置の使用時の状態を示す。以下、２次側共振子および電磁波漏洩防止装置が、車両等の下部に配置され、１次側共振子が駐車面に配置される場合を想定して説明を行う。
【００５９】
図７Ａおよび図７Ｂに示した第６の実施形態では、単一の支持体に単一の導電体ループが配置されていたが、本実施形態では、単一の支持体に複数の導電体ループが配置されている。具体的に、複数の導電体ループ７０１Ａ、７０１Ｂが、単一の支持体７１１に配置されている。複数の導電体ループ７０１Ａ、７０１Ｂは、コイルの長さ方向に平行な方向に沿って配置されている。共振子１０６を介して、導電体ループ７０１Ａ、７０１Ｂおよび支持体７１１と反対側に、複数の導電体ループ７１１Ａ、７１１Ｂが、単一の支持体７１２に配置されている。導電体ループ７０１Ａ、７０１Ｂは、コイルの長さ方向に平行な方向に沿って配置されている。
【００６０】
この構成では、第６の実施形態に比べて、ループを交差する磁束が小さくなり、誘導電流が小さくなる。共振子間の送電電力などによっては、単一のループでは流れる誘導電流が大きくなりすぎ、ループを構成する導体の太さや導電率を大きくする必要がある。これに対し、本実施形態のように複数のループにすることにより、この制限を緩和することができる。ただし、複数のループ間の間隙が生じるため、この間隙を通る磁束を捕捉できない。このため、第６の実施形態の方が、より良い効果を得ることができる場合もある。
【００６１】
本実施形態では電磁波漏洩防止装置を２次側に配置したが、図８Ａ、図８Ｂに示した第７の実施形態と同様に、１次側に配置する構成も可能である。
【００６２】
（第９の実施形態）
図１０は、第９の実施形態に係る電磁波漏洩防止装置を備えた無線電力伝送システムを示す。本実施形態は、車などの車体が導電体で構成されている場合に、当該車体の導電体と、駐車スペースに敷設した金属板（導電体板）と、２つの導電性ワイヤを用いて、短絡ループを構成することを特徴とする。１次側共振子は駐車面に配置され、２次側共振子は、１次側共振子に対向するように車体の下部に配置されている。
【００６３】
図１０（ａ）は電磁波漏洩防止装置の非使用時の状態、図１０（ｂ）は電磁波漏洩防止機能の使用時の状態を示す。
【００６４】
図１０（ａ）に示すように、電磁波漏洩防止装置の非使用時では、短絡ループを形成するために使う２箇所の導電性ワイヤ８０１、８０２は、車体８０４の下部に収納されている。電磁波漏洩防止装置の使用時では、図１０（ｂ）に示すように、２箇所の導電性ワイヤ８０１、８０２の先端は、駐車スペースに敷設した金属板８０３へ下ろされて金属板８０３に接続される。これにより、導電性ワイヤ８０１、８０２と金属板８０３と車体の導電体とによって、共振子対の周囲を囲むように、短絡ループが形成される。無線伝力伝送時に、この短絡ループを通る磁束に応じた誘導電流が流れることで、この磁束が外部に漏れることを低減できる。
【００６５】
なお、本実施形態では車体の導電体を利用して短絡ループを形成したが、車体の下面に金属板を別途配置し、これを利用する構成も可能である。
【００６６】
なお、変形例として、図１（ｂ）に示した第１の実施形態のように、導電性ワイヤを駐車面に沿って配置し、先端を下からはねあげて車体の導電体に接続する構成も可能である。または、図６に示した第５の実施形態のように、車体と駐車面の金属板との双方に導電性ワイヤを設置し、両者の先端同士（凹部と凸部同士、あるいはフック部同士）を結合させる構成も可能である。
【００６７】
（第１０の実施形態）
図１１は、第１０の実施形態に係る電磁波漏洩防止装置を備えた無線電力伝送システムを示す。本実施形態は、電車などの車体が導電体で構成されており、さらに車輪も送電信号から見て導電体とみなせる場合（たとえば車輪の表面が導電体の場合）に、電車の線路（レール）、車輪、および２箇所の導電性ワイヤを用いて、短絡ループを構成することを特徴とする。１次側共振子はレールに配置され、２次側共振子は、１次側共振子に対向するように電車の車体の下部に配置されている。
【００６８】
なお、電車ではなく、車輪の表面に周回状に導電体が形成されていれば、自動車等の車両でもかまわず、この場合、線路の代わりに、駐車面に配置した金属板を用いればよい。
【００６９】
図１１（ａ）は電磁波漏洩防止装置の非使用時、図１１（ｂ）は電磁波漏洩防止装置の使用時の状態を示す。
【００７０】
図１１（ａ）に示すように、電磁波漏洩防止装置の非使用時では、短絡ループを形成するために使う２箇所の導電性ワイヤ９０１、９０２は、車体９０７の下部に収納されている。電磁波漏洩防止装置の使用時では、図１１（ｂ）に示すように、２箇所の導電性ワイヤ９０１、９０２の先端は、車輪９０４、９０５へ下されて車輪９０４、９０５の表面に電気的に接続される。このとき、車輪９０４、９０５と導電性ワイヤ９０１、９０２とレールと車体とによって、共振子対の周囲を囲むように、短絡ループが形成される。無線電力伝送時に、この短絡ループを通る磁束に応じた誘導電流が流れることで、この磁束が外部へ漏れることを低減できる。
【００７１】
なお、導電性の車輪同士を結ぶ、導電性のシャフトを、レールの代わりに用いて、短絡ループを形成してもよい。また、短絡ループの形成に利用する車輪は電車の前後の車輪ではなく、左右の車輪でもよい。
【００７２】
上述した第１から第１０の実施形態において、短絡ループに流れる誘導電流を監視するモニタを設けることも可能である。
【００７３】
例えば、上下の共振子に位置ずれが大きい場合は、このモニタ値が大きくなる。そこで、このモニタ値を観測しながら、位置ずれの修正作業を行い、モニタ値が下がったことを確認して、位置ずれの修正を終えることにより、より電力効率を向上することができる。
【００７４】
また、モニタ値が大きい場合は、電磁界漏洩の基準を超えている場合がある。そこで、このモニタ値を観測しながら、送電電力を上下することにより、基準以内で、かつ、より大きい電力を送電できる。これにより、充電時間を短縮することができる。
【００７５】
また、短絡ループにキャンセル電流発生装置を追加し、モニタ値が大きい場合には、誘導電流に加えて、さらに追加の電流を印加してもよい。これにより、磁束を効率的にキャンセルことが可能である。
【００７６】
上述した第１から第１０の実施形態において、短絡ループを形成する導電性部材や導電体板には、誘起される電流が流れる。そのため、流れる電流量によっては、露出している場合に人体等が接触することにより感電等を起こす可能性がある。これを防ぐために、導電性部材や導電体板が互いに接する可能性がある部位以外の部分を、樹脂やゴムなどの絶縁体で覆うことも考えられる。
【００７７】
（第１１の実施形態）
本実施形態では、これまでの実施形態とは異なり、第１の実施形態の説明で述べた低周波磁気領域（近傍界）における２つの重要な磁気シールド方法のうち、磁束の流れを変える高透磁率強磁性体（フェライトなど）を使用して、電磁波の漏洩を防止する構成を示す。
【００７８】
図１２は、第１１の実施形態に係る電磁波漏洩防止装置を備えた無線電力伝送システムを示す。
【００７９】
図１２（ａ）は電磁波漏洩防止装置の非使用時、図１２（ｂ）は電磁波漏洩防止装置の使用時の状態を示す。図１２（ａ）および図１２（ｂ）の上側の図は上面図、下側の図は側面図である。
【００８０】
水平に巻かれた１次側共振コイル１２０４および２次側１２０５が対向配置されている。１次側共振コイル１２０４の背面側には導電性板１２０２が配置され、２次側共振コイル１２０５の背面側には導電性板１２０３が配置されている。また、１次側には磁性体ブロック１２０１が配置されている。
【００８１】
磁性体ブロック１２０１は円柱状の形状を有している。１次側の導電体板１２０２には、磁性体ブロック１２０１が貫通する孔が形成されている。導電体板１２０２の孔と１次側共振コイル１２０４の貫通孔とは位置合わせされており、磁性体ブロック１２０１は、導電体板１２０２の孔を通って、１次側共振コイル１２０４の内部を移動可能になっている。さらに、２次側共振コイル１２０５が１次側共振コイル１２０４に対向配置されたとき、磁性体ブロック１２０１は、２次側共振コイル１２０５の内部にも挿入されることが可能である。なお、磁性体ブロック１２０１の移動は、機械的、磁気的、または電気的な方法により行えばよい。本電磁波漏洩防止装置は、磁性体ブロック１２０１の移動手段を含んでも良い。
【００８２】
図１２（ａ）に示すように、電磁波漏洩防止装置の非使用時では、磁性体ブロック１２０１は、大部分が駐車面の下部に収納され、一部が１次側共振コイル１２０４を貫通して、共振子１２０４、１２０５間の空間に入り込んでいる。
【００８３】
電磁波漏洩防止装置の使用時では、図１２（ｂ）に示すように、磁性体ブロック１２０１は、下の共振コイル１２０４の内部、共振子１２０４、１２０５間の空間、および振子コイル１２０５の内部を通過するように上昇し、先端が導電性板１２０３に接触する。このように磁性体ブロック１２０１が上昇した状態で、１次側から２次側へ電力伝送を行うことで、磁束の大部分が磁性体ブロック１２０１に流れる。これにより、効果的に磁気シールドが可能となる。また、この場合、上下の共振子１２０４、１２０５間の結合係数も向上し、電力伝送効率も向上するという効果も生じる。なお、磁性体ブロック１２０１の磁気シールドに加えて、導電性板１２０３，１２０２によっても、共振子対の上下方向に電磁波が漏洩することが防止される。
【００８４】
なお、磁性体ブロックは、使用時に、必ずしも、上下コイルの内部に存在しなくてもよく、上下コイル間の空間の少なくとも一部に少なくとも存在すれば、電磁波漏洩防止の効果を得ることが可能である。例えば、車両側にとりつけられた２次側の共振子コイルにカバーがかぶせられている場合などは、当該カバー内のコイルの内部まで磁性体ブロックが到達しなくても、カバーの表面、あるいは、その近傍まで磁性体ブロックが上昇していればよい。磁性体ブロックの上端までは、磁束の大部分が磁性体ブロックに集中して流れるため、磁気シールドの効果が生じる。また、磁性体ブロックを短くして、上昇時に、上下のコイルの内部に磁性体ブロックが存在せず、上下コイル間の空間のみに磁性体ブロックが存在してもよい。
【００８５】
つまり、磁性体ブロックを、非使用時よりも、使用時の方が、共振子間の空間に占める領域が多くなるように移動させればよい。これにより、非使用時には磁性体ブロックが駐車面から大きく飛び出して破損されるのを防ぎ、使用時には駐車面から突出させて共振子間の空間により多くの部分が配置されることで、磁気シールドの機能を十分に発揮させることができる。
【００８６】
上述した例では、磁性体ブロックは１次側に配置されていたが、２次側に配置してもよい。あるいは、磁性体ブロックを１次側と２次側の両方に配置してもよく、この場合、使用時に、両方の磁性体ブロックが、１次側のコイルおよび２次側のコイルの内部を移動してコイル間の空間へ送り出される。
【００８７】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１】
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【図４】
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【図６】
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