(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次コイルを含む送電装置と、
前記１次コイルと磁気的に結合可能な中継コイルと、
前記中継コイルと磁気的に結合可能な補助コイル、前記補助コイルと磁気的に結合可能な２次コイル、および、前記２次コイルと電気的に接続される給電回路を含む受電装置とを備え、
前記補助コイルは前記給電回路と電気的に接続されず、前記２次コイルよりも大きいＱ値を有し、
前記２次コイルの導電線の径は前記１次コイルの導電線の径よりも細い
非接触式電力伝送装置。
【請求項２】
１次コイルを含む送電装置と、
前記１次コイルと磁気的に結合可能な中継コイルと、
前記中継コイルと磁気的に結合可能な補助コイル、前記補助コイルと磁気的に結合可能な２次コイル、および、前記２次コイルと電気的に接続される給電回路を含む受電装置とを備え、
前記補助コイルは前記給電回路と電気的に接続されず、前記２次コイルよりも大きいＱ値を有し、
前記補助コイルの導電線の径は前記１次コイルの導電線の径よりも細い
非接触式電力伝送装置。
【請求項３】
１次コイルを含む送電装置と、
前記１次コイルと磁気的に結合可能な中継コイルと、
前記中継コイルと磁気的に結合可能な補助コイル、前記補助コイルと磁気的に結合可能な２次コイル、および、前記２次コイルと電気的に接続される給電回路を含む受電装置とを備え、
前記補助コイルは前記給電回路と電気的に接続されず、前記２次コイルよりも大きいＱ値を有し、
前記送電装置は、前記１次コイルが配置される本体、および、前記本体に対して移動可能な可動部を含み、
前記１次コイルは前記本体に配置され、
前記中継コイルは前記可動部に配置される
非接触式電力伝送装置。
【請求項４】
前記２次コイルの巻き数は前記１次コイルの巻き数よりも少ない
請求項１〜３のいずれか一項に記載の非接触式電力伝送装置。
【請求項５】
前記補助コイルの巻き数は前記１次コイルの巻き数と等しい
請求項１〜４のいずれか一項に記載の非接触式電力伝送装置。
【請求項６】
前記送電装置は洗面台である
請求項１〜５のいずれか一項に記載の非接触式電力伝送装置。
【請求項７】
前記送電装置はキッチンである
請求項１〜５のいずれか一項に記載の非接触式電力伝送装置。
【請求項８】
前記送電装置は車両の内装部分である
請求項１〜５のいずれか一項に記載の非接触式電力伝送装置。
【請求項９】
前記受電装置は小型電子機器である
請求項１〜６のいずれか一項に記載の非接触式電力伝送装置。
【請求項１０】
前記受電装置は電動歯ブラシである
請求項９に記載の非接触式電力伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１次コイルを含む送電装置と、１次コイルにより伝送される電力を受ける２次コイル、および、２次コイルと電気的に接続される給電回路を含む受電装置とを備える非接触式電力伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の非接触式電力伝送装置は、１次コイルの磁束を２次コイルに鎖交させることにより２次コイルに電力を伝送する。そして、２次コイルの電流を給電回路に供給することにより２次電池を充電する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３４１６８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非接触式電力伝送装置においては、伝送距離を大きくすることが望まれている。なお、特許文献１の非接触式電力伝送装置は、伝送距離を大きくすることについて特に考慮されていない。
【０００５】
本発明の目的は伝送距離を伸ばすことが可能な非接触式電力伝送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に従う非接触式電力伝送装置の一形態は、１次コイルを含む送電装置と、前記１次コイルと磁気的に結合可能な中継コイルと、前記中継コイルと磁気的に結合可能な補助コイル、前記補助コイルと磁気的に結合可能な２次コイル、および、前記２次コイルと電気的に接続される給電回路を含む受電装置とを備え、前記補助コイルは前記給電回路と電気的に接続されず、前記２次コイルよりも大きいＱ値を有する。
【発明の効果】
【００１１】
上記非接触式電力伝送装置は伝送距離を伸ばすことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】は第１実施形態の非接触式電力伝送装置の斜視図である。
【図２】は図１の非接触式電力伝送装置の断面図である。
【図３】は図１の非接触式電力伝送装置の回路図である。
【図４】は第２実施形態の非接触式電力伝送装置の断面図である。
【図５】は負荷抵抗と伝送効率との関係の一例を示すグラフである。
【図６】は軸間距離と伝送効率との関係の一例を示すグラフである。
【図７】は第３実施形態の非接触式電力伝送装置の斜視図である。
【図８】は図７の非接触式電力伝送装置の断面図である。
【図９】は第４実施形態の非接触式電力伝送装置の平面図である。
【図１０】は図９の非接触式電力伝送装置の断面図である。
【図１１】は第５実施形態の非接触式電力伝送装置の斜視図である。
【図１２】は変形例の補助コイルおよび２次コイルの模式的な平面図である。
【図１３】は変形例に関する図である（ａ：装置の断面図、ｂ：コアの平面図）。
【図１４】は変形例のＥＥＲコアの斜視図である。
【図１５】は変形例に関する図である（ａ：装置の断面図、ｂ：コアの斜視図）。
【図１６】は変形例の非接触式電力伝送装置の断面図である。
【図１７】は変形例の補助コイル、２次コイル、および、コアの断面図である。
【図１８】は変形例に関する図である（ａ：装置の平面図、ｂ：Ａ−Ａ断面図）。
【図１９】は変形例の送電装置および受電装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（非接触式電力伝送装置が取り得る形態の一例）
〔１〕本発明に従う非接触式電力伝送装置の一形態は、１次コイルを含む送電装置と、前記１次コイルと磁気的に結合可能な中継コイルと、前記中継コイルと磁気的に結合可能な補助コイル、前記補助コイルと磁気的に結合可能な２次コイル、および、前記２次コイルと電気的に接続される給電回路を含む受電装置とを備え、前記補助コイルは前記給電回路と電気的に接続されず、前記２次コイルよりも大きいＱ値を有し、前記２次コイルの導電線の径は前記１次コイルの導電線の径よりも細い。
〔２〕本発明に従う非接触式電力伝送装置の別の一形態は、１次コイルを含む送電装置と、前記１次コイルと磁気的に結合可能な中継コイルと、前記中継コイルと磁気的に結合可能な補助コイル、前記補助コイルと磁気的に結合可能な２次コイル、および、前記２次コイルと電気的に接続される給電回路を含む受電装置とを備え、前記補助コイルは前記給電回路と電気的に接続されず、前記２次コイルよりも大きいＱ値を有し、前記補助コイルの導電線の径は前記１次コイルの導電線の径よりも細い。
〔３〕本発明に従う非接触式電力伝送装置の別の一形態は、１次コイルを含む送電装置と、前記１次コイルと磁気的に結合可能な中継コイルと、前記中継コイルと磁気的に結合可能な補助コイル、前記補助コイルと磁気的に結合可能な２次コイル、および、前記２次コイルと電気的に接続される給電回路を含む受電装置とを備え、前記補助コイルは前記給電回路と電気的に接続されず、前記２次コイルよりも大きいＱ値を有し、前記送電装置は、前記１次コイルが配置される本体、および、前記本体に対して移動可能な可動部を含み、前記１次コイルは前記本体に配置され、前記中継コイルは前記可動部に配置される。
〔４〕前記非接触式電力伝送装置の一例によれば、前記２次コイルの巻き数は前記１次コイルの巻き数よりも少ない。
〔５〕前記非接触式電力伝送装置の一例によれば、前記補助コイルの巻き数は前記１次コイルの巻き数と等しい。
〔６〕前記非接触式電力伝送装置の一例によれば、前記送電装置は洗面台である。
〔７〕前記非接触式電力伝送装置の一例によれば、前記送電装置はキッチンである。
〔８〕前記非接触式電力伝送装置の一例によれば、前記送電装置は車両の内装部分である。
〔９〕前記非接触式電力伝送装置の前記受電装置の一例は小型電子機器である。
〔１０〕前記非接触式電力伝送装置の前記受電装置の一例は電動歯ブラシである。
【００１４】
（第１実施形態）
図１を参照して、非接触式電力伝送装置１０の構成について説明する。なお、図１では、１次コイル３０および各中継コイル３１〜３３の巻数を実際の巻数よりも少なくし、１次コイル３０および各中継コイル３１〜３３の形状を簡略化している。また、図２以降の図のうちのコイルが記載されている図についても、図１と同様に巻数を少なくしてコイルを表示している。
非接触式電力伝送装置１０は、１次コイル３０を有する洗面台２０と、２次コイル６３を有する電動歯ブラシ６０とを有する。洗面台２０の１次コイル３０は、電磁誘導方式により電動歯ブラシ６０の２次電池６６に電力を伝送する。なお、洗面台２０は「送電装置」に相当する。また、電動歯ブラシ６０は「受電装置」に相当する。
【００１５】
洗面台２０は、洗面台２０の上部分を構成する鏡２１および照明器具２６と、洗面台２０の下部分を構成する洗面カウンタ２２とを有する。鏡２１は、左鏡２１Ａおよび右鏡２１Ｂを有する。洗面カウンタ２２は、シンク２３と、電動歯ブラシ６０等を載置することが可能な載置台２４と、鏡２１を支持する支持台２５とを有する。照明器具２６は、鏡２１の上側に位置している。
【００１６】
左鏡２１Ａは、内部に１次コイル３０および磁性シート３４を有する。右鏡２１Ｂは、内部に第１中継コイル３１を有する。シンク２３は、内部に第２中継コイル３２を有する。載置台２４は、内部に第３中継コイル３３を有する。
【００１７】
１次コイル３０は、平面視において四角形を有する平面コイルとして形成されている。第１中継コイル３１は、平面視において四角形を有する平面コイルとして形成されている。第２中継コイル３２は、シンク２３および支持台２５の表面に沿う形状のコイルとしてシンク２３および支持台２５にわたり形成されている。第３中継コイル３３は、載置台２４および支持台２５の表面に沿う形状のコイルとして載置台２４および支持台２５にわたり形成されている。
【００１８】
１次コイル３０、第１中継コイル３１、第２中継コイル３２、および第３中継コイル３３の導電線は、同じ外径を有する。磁性シート３４の各辺の長さは、１次コイル３０の各辺の長さよりも大きい。各中継コイル３１〜３３は、互いに同じ巻数を有する。各中継コイル３１〜３３の巻数は、１次コイル３０の巻数よりも多い。
【００１９】
第２中継コイル３２は、シンク２３と支持台２５との接続部分において屈曲している。このため、第２中継コイル３２のうちのシンク２３に対応する部分に生じる磁束の向き、および第２中継コイル３２のうちの支持台２５に対応する部分に生じる磁束の向きは、互いに異なる。
【００２０】
第３中継コイル３３は、載置台２４と支持台２５との接続部分において屈曲している。このため、第３中継コイル３３のうちの載置台２４に対応する部分に生じる磁束の向き、および第３中継コイル３３のうちの支持台２５に対応する部分に生じる磁束の向きは、互いに異なる。
【００２１】
図２を参照して、電動歯ブラシ６０の構成について説明する。なお、図中の矢印Ｘは、電動歯ブラシ６０の軸方向Ｘを示している。また、図中の矢印Ｙは、電動歯ブラシ６０の幅方向Ｙを示している。幅方向Ｙは、軸方向Ｘに直交する方向に相当する。
【００２２】
電動歯ブラシ６０は、使用者が把持する本体ケース６１と、本体ケース６１への取り付けおよび本体ケース６１からの取り外しが可能なアタッチメント６２とを有する。アタッチメント６２は、ブリッスル束が植毛されたブラシ部分６２Ａを有する。ブラシ部分６２Ａは、アタッチメント６２の先端部分に位置している。
【００２３】
本体ケース６１は、１次コイル３０の磁束と鎖交する補助コイル６４と、補助コイル６４の磁束と鎖交する２次コイル６３と、磁性材料により形成された円柱形状のコア６５と、電動歯ブラシ６０の電源となる２次電池６６と、アタッチメント６２を振動させる電動モータ６７とを有する。補助コイル６４、２次コイル６３、コア６５、２次電池６６、および電動モータ６７は、本体ケース６１の内部に位置している。
【００２４】
２次コイル６３は、平面視において円形を有する円筒形コイルとして形成されている。すなわち、２次コイル６３を構成する複数の円形部分は、電動歯ブラシ６０の軸方向Ｘにおいて互いに積層された構造を有する。２次コイル６３の一方の端部は、補助コイル６４の一方の端部と接触している。
【００２５】
補助コイル６４は、平面視において円形を有する円筒形コイルとして形成されている。すなわち、補助コイル６４を構成する複数の円形部分は、電動歯ブラシ６０の軸方向Ｘにおいて互いに積層された構造を有する。
【００２６】
２次コイル６３および補助コイル６４は、円柱形状のコア６５を有する。コア６５は、２次コイル６３および補助コイル６４の中空部分に位置する。すなわち、２次コイル６３および補助コイル６４は、共通する１つのコア６５を有するコア付きコイルとして構成されている。また、２次コイル６３および補助コイル６４は同軸を有する。
【００２７】
図１と図２を参照して、各コイル３０，６３，６４の関係について説明する。
（Ａ）１次コイル３０の導電線の径は、２次コイル６３の導電線の径よりも大きい。
（Ｂ）１次コイル３０の導電線の径は、補助コイル６４の導電線の径よりも大きい。
（Ｃ）１次コイル３０の巻数は、２次コイル６３の巻数よりも多い。
（Ｄ）１次コイル３０の巻数は、補助コイル６４の巻数と等しい。
【００２８】
補助コイル６４のＱ値は、各コイル３０，６３，６４が上記（Ａ）〜（Ｄ）の関係を有することにより、２次コイル６３のＱ値よりも大きい。また、２次コイル６３と補助コイル６４との結合係数（以下、「受電結合係数」）は、２次コイル６３および補助コイル６４が同軸を有することにより、２次コイル６３および補助コイル６４が同軸を有していない構成の受電結合係数よりも大きい。
【００２９】
図３を参照して、非接触式電力伝送装置１０の回路構成について説明する。
洗面台２０は、１次コイル３０に供給する電力を制御する１次回路４０と、１次コイル３０の磁束を補助コイル６４に中継する中継回路５０とを有する。電動歯ブラシ６０は、１次回路４０から伝送される電力を制御する２次回路７０を有する。
【００３０】
１次回路４０は、１次コイル３０に交番電力を供給する伝送回路４１と、伝送回路４１を制御する送電制御部４２と、伝送回路４１に接続された１次コイル３０と、１次コイル３０に直列に接続されたコンデンサ４３とを有する。またこの他に、２次回路７０との間で信号の送受信を行う１次アンテナ４５を有する。伝送回路４１は、１次コイル３０に接続された複数のトランジスタを有する。１次コイル３０およびコンデンサ４３は、共振回路４４を構成している。
【００３１】
送電制御部４２は、１次アンテナ４５を介して電動歯ブラシ６０等の送信先の機器に応答を要求する電圧信号（以下、「応答要求信号」）を所定周期毎に繰り返し送信する。応答要求信号は、１次コイル３０に供給される交番電力により生成される。
【００３２】
中継回路５０は、第１中継コイル３１およびコンデンサ５４を有する第１中継回路５１と、第２中継コイル３２およびコンデンサ５５を有する第２中継回路５２と、第３中継コイル３３およびコンデンサ５６を有する第３中継回路５３とを有する。
【００３３】
第１中継回路５１は、第１中継コイル３１に直列に接続されたコンデンサ５４と第１中継コイル３１とにより共振回路を構成している。第２中継回路５２は、第２中継コイル３２に直列に接続されたコンデンサ５５と第２中継コイル３２とにより共振回路を構成している。第３中継回路５３は、第３中継コイル３３に直列に接続されたコンデンサ５６と第３中継コイル３３とにより共振回路を構成している。各コンデンサ５４〜５６の容量は、各中継回路５１〜５３の共振周波数が基準周波数ＦＫと一致するように設定されている。
【００３４】
第１中継回路５１、第２中継回路５２、および第３中継回路５３は、互いに電気的に非接続の関係、ならびに１次回路４０および２次回路７０に対して電気的に非接続の関係を有する。このため、上記各関係の少なくとも一方を有していない構成と比較して、各中継コイル３１〜３３のインピーダンスが小さくなる。
【００３５】
２次回路７０は、１次コイル３０との間で磁気回路を形成する補助コイル６４と、補助コイル６４との間で磁気回路を形成する２次コイル６３と、補助コイル６４に直列に接続されたコンデンサ７２とを有する。またこの他に、２次コイル６３に生じる交番電力を直流電力に整流する整流回路７３と、２次電池６６に供給される直流電力を制御する給電制御部７４と、１次回路４０との間で信号の送受信を行う２次アンテナ７５とを有する。なお、整流回路７３および給電制御部７４は「給電回路」に相当する。
【００３６】
整流回路７３は、４つのダイオードを組み合わせて形成された整流ブリッジと、整流ブリッジを通過した電流を平滑化するコンデンサとを有する。整流回路７３と２次コイル６３および給電制御部７４とは、互いに電気的に接続されている。
【００３７】
受電回路７１は、補助コイル６４に直列に接続されたコンデンサ７２と補助コイル６４とにより共振回路を構成している。コンデンサ７２の容量は、受電回路７１の共振周波数が基準周波数ＦＫと一致するように設定されている。
【００３８】
受電回路７１と整流回路７３および給電制御部７４とは、互いに電気的に非接続の関係を有する。このため、同関係を有していない構成と比較して、補助コイル６４のインピーダンスが小さくなる。
【００３９】
給電制御部７４は、整流回路７３により整流された直流電力の電圧を制御するＤＣ−ＤＣコンバータ（図示略）と、２次電池６６への直流電力の供給および遮断を切り替えるトランジスタ（図示略）とを有する。給電制御部７４と２次電池６６とは、互いに電気的に接続されている。
【００４０】
給電制御部７４は、２次電池６６の充電状態に応じて直流電力の電圧をＤＣ−ＤＣコンバータにより変更する電圧制御と、２次電池６６に供給される電力量を２次電池６６の充電状態に応じて変更する電力供給制御とを行う。
【００４１】
電力供給制御は、２次電池６６の充電が完了していないとき、トランジスタをオン状態、すなわち２次電池６６に直流電力が供給される状態に維持する。一方、２次電池６６が満充電のとき、トランジスタをオフ状態に維持する。
【００４２】
給電制御部７４は、２次アンテナ７５を介して送電制御部４２の応答要求信号を受信したとき、応答要求信号を受信したことを示す電圧信号（以下、「応答確認信号」）を送電制御部４２に送信する。送電制御部４２は、応答確認信号を受信したとき、洗面台２０の載置台２４に電動歯ブラシ６０が搭載されたと判定する。そして、１次回路４０による２次電池６６の充電を開始する。
【００４３】
図３を参照して、非接触式電力伝送装置１０の電力伝送態様について説明する。なお、１次コイル３０から２次コイル６３への応答要求信号の伝送態様は、以下の電力伝送態様と同様となるため、その説明を省略する。
（Ａ）洗面台２０の送電制御部４２は、伝送回路４１を制御することにより１次コイル３０に基準周波数ＦＫの交番電力を供給する。
（Ｂ）１次コイル３０は、交番電力が供給されることにより交番磁束を発生する。
（Ｃ）第１中継コイル３１および第２中継コイル３２は、１次コイル３０の交番磁束と鎖交することにより、基準周波数ＦＫの交番電力および交番磁束を発生する。
（Ｄ）第３中継コイル３３は、第１中継コイル３１および第２中継コイル３２の交番磁束と鎖交することにより、基準周波数ＦＫの交番電力および交番磁束を発生する。なお、第３中継コイル３３の交番磁束は、２次コイル６３のＱ値よりも補助コイル６４のＱ値が高いことにより、２次コイル６３とほとんど鎖交しない。
（Ｅ）補助コイル６４は、第３中継コイル３３の交番磁束と鎖交することにより、基準周波数ＦＫの交番電力および交番磁束を発生する。なお、補助コイル６４に生じる交番電力および交番磁束は、整流回路７３と受電回路７１とが電気的に接続された構成において補助コイル６４に生じる交番電力および交番磁束よりも大きい。
（Ｆ）２次コイル６３は、補助コイル６４の交番磁束と鎖交することにより交番電力を発生する。
（Ｇ）整流回路７３は、２次コイル６３の交番電力を平滑化して直流電力に変換する。
（Ｈ）給電制御部７４は、整流回路７３の直流電力を２次電池６６に供給する。
【００４４】
（実施形態の効果）
本発明の非接触式電力伝送装置１０は以下の効果を奏する。
（１）非接触式電力伝送装置１０の洗面台２０は、各中継コイル３１〜３３を有する。この構成によれば、各中継コイル３１〜３３が１次コイル３０から補助コイル６４への磁束の流れを中継するため、１次コイル３０の磁束が補助コイル６４に直接的に鎖交する構成と比較して、伝送距離を大きくすることができる。
【００４５】
（２）非接触式電力伝送装置１０の洗面台２０は、複数の中継コイルすなわち第１中継コイル３１、第２中継コイル３２、および第３中継コイル３３を有する。この構成によれば、１つまたは２つの中継コイルを有する構成と比較して伝送距離が大きくなる。また、同構成と比較して、１次コイル３０から補助コイル６４への磁束の流れが中継される範囲が大きくなる。このため、載置台２４以外の位置、例えばシンク２３の外周部分に電動歯ブラシ６０が配置された場合においても洗面台２０から電動歯ブラシ６０に電力が電送される。
【００４６】
（３）非接触式電力伝送装置１０の各中継コイル３１〜３３は、電気負荷に接続されていない。この構成によれば、各中継コイル３１〜３３が電気負荷に接続される構成と比較して、１次コイル３０の磁束が鎖交することにより各中継コイル３１〜３３に生じる電流が大きくなる。このため、上記比較対象の構成よりも伝送距離が大きくなる。
【００４７】
（４）非接触式電力伝送装置１０の補助コイル６４は、整流回路７３に電気的に接続されていない。この構成によれば、補助コイル６４が整流回路７３に電気的に接続される構成と比較して、１次コイル３０の磁束が鎖交することにより生じる補助コイル６４の電流および磁束が大きくなる。すなわち、１次コイル３０の磁束を２次コイル６３に直接的に鎖交させる構成と比較して、電動歯ブラシ６０において１次コイル３０の磁束が最初に鎖交するコイル（補助コイル６４）に生じる電流および磁束が大きくなる。これにより、補助コイル６４の磁束が鎖交することにより発生する２次コイル６３の電流が大きくなるため、上記比較対象の構成よりも伝送距離が大きくなる。
【００４８】
（５）非接触式電力伝送装置１０の補助コイル６４および２次コイル６３は、同軸を有する。この構成によれば、補助コイル６４および２次コイル６３が同軸を有していない構成と比較して、受電結合係数が大きくなる。このため、同構成よりも補助コイル６４を介して生じる２次コイル６３の電流が大きくなる。
【００４９】
（６）非接触式電力伝送装置１０の補助コイル６４および２次コイル６３は、平面視において円形を有する。この構成によれば、平面視において円形以外の形状、例えば三角形または四角形を有するコイルを用いる構成と比較して、補助コイル６４および２次コイル６３のコストが低減される。
【００５０】
（７）非接触式電力伝送装置１０の補助コイル６４は、コア６５を有する。この構成によれば、補助コイル６４からコア６５が省略された構成と比較して、１次コイル３０と補助コイル６４との間の磁束の漏れ量が少なくなる。
【００５１】
（８）非接触式電力伝送装置１０の２次コイル６３は、コア６５を有する。この構成によれば、２次コイル６３からコア６５が省略された構成と比較して、補助コイル６４と２次コイル６３との間の磁束の漏れ量が少なくなる。
【００５２】
（９）非接触式電力伝送装置１０の補助コイル６４および２次コイル６３は、共通のコア６５を有する。この構成によれば、補助コイル６４および２次コイル６３に対して個別にコアを備える構成と比較して、コアの点数を削減することができる。
【００５３】
（１０）非接触式電力伝送装置１０の補助コイル６４および２次コイル６３は、中空部分にコア６５を有する。この構成によれば、補助コイル６４および２次コイル６３を幅方向Ｙの外側から覆うコアを用いる構成と比較して、電動歯ブラシ６０の体格を小さくすることができる。
【００５４】
（第２実施形態）
図４に示される本実施形態の非接触式電力伝送装置１０は、図１に示される第１実施形態の非接触式電力伝送装置１０との主要な相違点として、次の相違点を有する。すなわち、第１実施形態の電動歯ブラシ６０の補助コイル６４および２次コイル６３は、同軸を有する。一方、本実施形態の電動歯ブラシ６０の補助コイル６４および２次コイル６３は、互いに平行する軸を有する。以下では、第１実施形態の非接触式電力伝送装置１０と異なる点の詳細を説明し、第１実施形態と共通する構成については同一の符号を付してその説明の一部または全部を省略する。
【００５５】
電動歯ブラシ６０は、図２のコア６５に代えて、磁性材料により形成されたコア８０を有する。コア８０は、補助コイル６４の中空部分に挿入された円柱形状の第１コア８１と、２次コイル６３の中空部分に挿入された円柱形状の第２コア８２とを有する。
【００５６】
第２コア８２は、電動歯ブラシ６０の軸方向Ｘにおいて第１コア８１の端面から突出している。第２コア８２の中心軸は、第１コア８１の中心軸に対して偏心している。このため、２次コイル６３の中心軸は、補助コイル６４の中心軸に対して偏心している。
【００５７】
各コイル３０，６３，６４の関係を以下に示す。なお、コイル間距離Ｇ１は、電動歯ブラシ６０の軸方向Ｘにおける補助コイル６４の端部と２次コイル６３の端部との距離を示す。またコイル間距離Ｇ２は、電動歯ブラシ６０の軸方向Ｘにおける補助コイル６４の端部と１次コイル３０の端部との距離を示す。
（Ａ）２次コイル６３の軸ＪＡおよび補助コイル６４の軸ＪＢは、互いに平行している。
（Ｂ）補助コイル６４の一方の端部は、２次コイル６３の一方の端部と接触していない。
（Ｃ）コイル間距離Ｇ１は、コイル間距離Ｇ２よりも小さい。
【００５８】
上記（Ａ）の関係は、２次コイル６３および補助コイル６４が同軸を有する構成と比較して、受電結合係数を小さくしている。上記（Ｂ）の関係は、２次コイル６３の一方の端部が補助コイル６４の一方の端部と接触している構成と比較して、受電結合係数を小さくしている。
【００５９】
受電結合係数は、２次コイル６３および補助コイル６４の径方向における２次コイル６３の軸ＪＡと補助コイル６４の軸ＪＢとの距離（以下、「径方向距離Ｒ」）、およびコイル間距離Ｇ１のそれぞれと相関を有する。具体的な関係を以下に示す。
（Ａ）受電結合係数は、径方向距離Ｒが大きくなるにつれて小さくなる。
（Ｂ）受電結合係数は、コイル間距離Ｇ１が大きくなるにつれて小さくなる。
【００６０】
このため、電動歯ブラシ６０の設計段階において径方向距離Ｒおよびコイル間距離Ｇ１の少なくとも一方を変更することにより、受電結合係数の大きさを各種の設計条件に応じて調整することができる。
【００６１】
図５を参照して、２次コイル６３の負荷抵抗と伝送効率との関係について説明する。図５の縦軸は、伝送効率すなわち、１次コイル３０に供給された電流と同電流により２次コイル６３に生じる電流との割合を示している。図５の横軸は、負荷抵抗の大きさを示している。
【００６２】
負荷抵抗としては、図３の整流回路７３、２次電池６６、および電動モータ６７が挙げられる。１次コイル３０の電圧を一定と仮定したとき、負荷抵抗が大きくなるにつれて整流回路７３，２次電池６６、および電動モータ６７に供給される電流が小さくなる。
【００６３】
ここで、２次コイル６３および補助コイル６４の関係により規定される構成として、「同軸構成」、「第１平行軸構成」、および「第２平行軸構成」をそれぞれ以下のように定義する。
（Ａ）同軸構成は、２次コイル６３と補助コイル６４とが同軸を有し、かつ２次コイル６３が補助コイル６４と接触している構成を示す。同軸構成の受電結合係数は、第１平行軸構成の受電結合係数よりも大きい。
（Ｂ）第１平行軸構成は、２次コイル６３の軸ＪＡと補助コイル６４の軸ＪＢとが互いに平行し、かつ２次コイル６３が補助コイル６４と接触していない構成を示す。
（Ｃ）第２平行軸構成は、２次コイル６３の軸ＪＡと補助コイル６４の軸ＪＢとが互いに平行し、かつ２次コイル６３が補助コイル６４と接触せず、かつ第１平行軸構成よりも受電結合係数が小さい構成を示す。
【００６４】
図５の各曲線Ｌ１〜Ｌ３は、それぞれ以下の関係を示す。
（Ａ）曲線Ｌ１は、同軸構成の負荷抵抗と伝送効率との関係を示す。
（Ｂ）曲線Ｌ２は、第１平行軸構成の負荷抵抗と伝送効率との関係を示す。
（Ｃ）曲線Ｌ３は、第２平行軸構成の負荷抵抗と伝送効率との関係を示す。
【００６５】
各曲線Ｌ１〜Ｌ３から確認される負荷抵抗および伝送効率の関係を以下に示す。なお、以下では任意の曲線においての最大の伝送効率を「最大伝送効率」とし、この最大伝送効率に対応する負荷抵抗を「最大負荷抵抗」としている。
（Ａ）曲線Ｌ２の最大負荷抵抗は、曲線Ｌ１の最大負荷抵抗よりも小さい。
（Ｂ）曲線Ｌ３の最大負荷抵抗は、曲線Ｌ２の最大負荷抵抗よりも小さい。
【００６６】
電動歯ブラシ６０においては、各曲線Ｌ１〜Ｌ３の関係を試験等により予め把握しておくことにより、２次コイル６３に接続される負荷抵抗の大きさに適した伝送効率が得られるように受電結合係数を設定することができる。例えば、負荷抵抗が一定の大きさの場合、負荷抵抗の大きさに対して各曲線Ｌ１〜Ｌ３のうちの伝送効率が最大となる構成を選択することができる。なお、負荷抵抗が一定の大きさの場合としては、２次電池６６の充電が一定電流により行われる場合が挙げられる。
【００６７】
図６を参照して、軸間距離と伝送効率との関係について説明する。図６の縦軸は、伝送効率を示している。図６の横軸は、軸間距離すなわち、図４の電動歯ブラシ６０の幅方向Ｙにおける１次コイル３０の軸ＪＣと補助コイル６４の軸ＪＢとの距離を示している。なお、図４の非接触式電力伝送装置１０は、軸間距離が「０」の状態を示している。
【００６８】
図６の各曲線Ｋ１〜Ｋ３は、それぞれ以下の関係を示す。
（Ａ）曲線Ｋ１は、同軸構成の軸間距離と伝送効率との関係を示す。
（Ｂ）曲線Ｋ２は、第１平行軸構成の軸間距離と伝送効率との関係を示す。
（Ｃ）曲線Ｋ３は、第２平行軸構成の軸間距離と伝送効率との関係を示す。
【００６９】
図６（ａ）は、コイル間距離Ｇ２が小さい構成の軸間距離と伝送効率との関係を示している。図６（ｂ）は、コイル間距離Ｇ２が図６（ａ）よりも大きい構成の軸間距離と伝送効率との関係を示している。図６（ｃ）は、コイル間距離Ｇ２が図６（ｂ）よりも大きい構成の軸間距離と伝送効率との関係を示している。
【００７０】
同軸構成、第１平行軸構成、および第２平行軸構成のそれぞれの軸間距離および伝送効率の関係（曲線Ｋ１〜Ｋ３）は、同一のコイル間距離Ｇ２において、おおむね同じ傾向を示す。
【００７１】
電動歯ブラシ６０においては、各曲線Ｋ１〜Ｋ３の関係を試験等により予め把握しておくことにより、コイル間距離Ｇ２に適した伝送効率が得られるように受電結合係数を設定することができる。例えば、コイル間距離Ｇ２が一定の大きさの場合、コイル間距離Ｇ２の大きさに対して各曲線Ｋ１〜Ｋ３のうちの伝送効率が最大となる構成を選択することができる。
【００７２】
（実施形態の効果）
本実施形態の非接触式電力伝送装置１０は、第１実施形態の非接触式電力伝送装置１０が奏する（１）〜（４）および（６）〜（１０）の効果に加え、以下の効果を奏する。
【００７３】
（１１）非接触式電力伝送装置１０は、個別に形成された２次コイル６３および補助コイル６４を有する。この構成によれば、非接触式電力伝送装置１０の設計段階において、電動歯ブラシ６０の幅方向Ｙにおいて２次コイル６３の軸ＪＡと補助コイル６４の軸ＪＢとの幅方向Ｙの距離を調整することができる。また、電動歯ブラシ６０の軸方向Ｘにおいて２次コイル６３と補助コイル６４との間隔を調整することができる。このため、負荷抵抗の大きさまたは軸間距離の大きさに適した受電結合係数を選択することができる。
【００７４】
（第３実施形態）
図７および図８に示される本実施形態の非接触式電力伝送装置１０は、図１に示される第１実施形態の非接触式電力伝送装置１０との主要な相違点として、次の相違点を有する。すなわち、第１実施形態の洗面台２０は、左鏡２１Ａに１次コイル３０を有し、右鏡２１Ｂ、シンク２３、および載置台２４に各中継コイル３１〜３３を有する。また、受電装置としては、電動歯ブラシ６０を備えている。一方、本実施形態の洗面台２０は、載置台２４に１次コイル３０を有する。また、受電装置としては、第１実施形態の電動歯ブラシ６０に代えて電気かみそり９０を備えている。以下では、第１実施形態の非接触式電力伝送装置１０と異なる点の詳細を説明し、同実施形態と共通する構成については同一の符号を付してその説明の一部または全部を省略する。
【００７５】
図７に示されるように、非接触式電力伝送装置１０は、電気かみそり９０およびその洗浄機９１を有する。洗面カウンタ２２は、シンク２３と、洗浄機９１等を載置することが可能な載置台２４と、鏡２１を支持する支持台２５とを有する。
【００７６】
洗面台２０は、第１実施形態の洗面台２０から各中継コイル３１〜３３（各中継回路５１〜５３）を省略している。また、左鏡２１Ａから１次コイル３０および磁性シート３４を省略している。載置台２４は、１次コイル３０および磁性シート３４を有する。なお、洗面台２０の載置台２４は「送電装置」に相当する。
【００７７】
図８に示されるように、洗浄機９１は、内部に中継コイル９２を有する。中継コイル９２は、平面視において円形を有する平面コイルとして形成されている。中継コイル９２の外径は、１次コイル３０の各辺の寸法よりも小さい。中継コイル９２は、コンデンサ（図示略）と直列に接続されている。中継コイル９２およびコンデンサは、共振回路を構成している。コンデンサの容量は、共振回路の共振周波数が基準周波数ＦＫと一致するように設定されている。なお、中継コイル９２の外径は「中継コイルの巻き径」に相当する。また、１次コイル３０の各辺の寸法は「１次コイルの巻き径」に相当する。
【００７８】
電気かみそり９０は、第１実施形態の電動歯ブラシ６０と同様に、補助コイル６４、２次コイル６３、コア６５、２次回路７０、および２次電池６６を有する。補助コイル６４、２次コイル６３、コア６５、２次回路７０、および２次電池６６は、電気かみそり９０の内部に位置する。
【００７９】
図３および図８を参照して、非接触式電力伝送装置１０の電力伝送態様について説明する。なお、電気かみそり９０の２次コイル６３から２次電池６６までの電力の供給態様は第１実施形態と同様のため、その説明を省略する。
（Ａ）洗面台２０の送電制御部４２は、伝送回路４１を制御することにより１次コイル３０に基準周波数ＦＫの交番電力を供給する。
（Ｂ）１次コイル３０は、交番電力が供給されることにより交番磁束を発生する。
（Ｃ）電気かみそり９０の中継コイル９２は、１次コイル３０の交番磁束と鎖交することにより、基準周波数ＦＫの交番電力および交番磁束を発生する。
（Ｄ）電気かみそり９０の補助コイル６４は、中継コイル９２の交番磁束と鎖交することにより、基準周波数ＦＫの交番電力および交番磁束を発生する。
【００８０】
（実施形態の効果）
本実施形態の非接触式電力伝送装置１０は、第１実施形態の非接触式電力伝送装置１０が奏する（１）〜（１０）の効果に加え、以下の効果を奏する。
【００８１】
（１２）非接触式電力伝送装置１０の中継コイル９２の外径は、１次コイル３０の各辺の寸法よりも小さい。また中継コイル９２は、円形を有する。また１次コイル３０は、四角形を有する。この構成によれば、１次コイル３０の外周縁により囲まれる範囲内において、中継コイル９２の外周縁が同範囲外とならないように配置することにより、１次コイル３０と２次コイル６３との間の電力の伝送が効率よく行われる。このため、中継コイル９２の外径が１次コイル３０の各辺の寸法と同じ構成と比較して、１次コイル３０に対する中継コイル９２の位置決め、すなわち１次コイル３０に対する洗浄機９１の位置決めを容易にすることができる。
【００８２】
（第４実施形態）
図９と図１０に示される本実施形態の非接触式電力伝送装置１０は、図７に示される第３実施形態の非接触式電力伝送装置１０との主要な相違点として、次の相違点を有する。すなわち、第３実施形態の非接触式電力伝送装置１０は、電気かみそり９０および洗浄機９１を備えている。一方、本実施形態の受電装置は、電動歯ブラシ６０および化粧ポーチ１００を備えている。以下では第３実施形態の非接触式電力伝送装置１０と異なる点の詳細を説明し、同実施形態と共通する構成については同一の符号を付してその説明の一部または全部を省略する。
【００８３】
図９を参照して、化粧ポーチ１００の構成について説明する。
化粧ポーチ１００は、その本体を構成するケース１０１と、１次コイル３０の磁束を鎖交する中継コイル１０２と、中継コイル１０２と直列に接続されたコンデンサ（図示略）とを有する。ケース１０１は、その正面視の外周部分に中継コイル１０２を有する。
【００８４】
中継コイル１０２は、ケース１０１の正面視において四角形を有する平面コイルとして形成されている。中継コイル１０２の各辺の寸法は、図７の１次コイル３０の各辺の寸法よりも小さい。なお、中継コイル１０２の各辺の寸法は「中継コイルの巻き径」に相当する。
【００８５】
中継コイル１０２およびコンデンサは、共振回路を構成している。共振回路は、電動歯ブラシ６０等の他の電気負荷と接続されていない。コンデンサの容量は、共振回路の共振周波数が基準周波数ＦＫと一致するように設定されている。
【００８６】
図１０を参照して、各コイル１０２，６４，６３の関係について説明する。
電動歯ブラシ６０の補助コイル６４は、電動歯ブラシ６０がケース１０１に収容された状態において、中継コイル１０２の中心よりも中継コイル１０２の外周部分よりに位置する。
【００８７】
図３と図１０を参照して、非接触式電力伝送装置１０の電力伝送態様について説明する。なお、電動歯ブラシ６０の２次コイル６３から２次電池６６までの電力の供給態様は第１実施形態と同様のため、その説明を省略する。
（Ａ）洗面台２０の送電制御部４２は、伝送回路４１を制御することにより１次コイル３０に基準周波数ＦＫの交番電力を供給する。
（Ｂ）１次コイル３０は、交番電力が供給されることにより交番磁束を発生する。
（Ｃ）化粧ポーチ１００の中継コイル１０２は、１次コイル３０の交番磁束と鎖交することにより、基準周波数ＦＫの交番電力および交番磁束を発生する。
（Ｄ）電動歯ブラシ６０の補助コイル６４は、中継コイル１０２の交番磁束と鎖交することにより、基準周波数ＦＫの交番電力および交番磁束を発生する。
【００８８】
（実施形態の効果）
本実施形態の非接触式電力伝送装置１０は、第１実施形態の非接触式電力伝送装置１０が奏する（１）〜（１０）の効果、および第３実施形態の非接触式電力伝送装置１０が奏する（１２）の効果と同様の効果を奏する。
【００８９】
（第５実施形態）
図１１に示される本実施形態の非接触式電力伝送装置１０は、図１に示される第１実施形態の非接触式電力伝送装置１０との主要な相違点として、次の相違点を有する。すなわち、第１実施形態の洗面台２０は、１つの１次コイル３０を有する。一方、本実施形態の洗面台２０は、複数の１次コイル３０を有する。以下では第１実施形態の非接触式電力伝送装置１０と異なる点の詳細を説明し、同実施形態と共通する構成については同一の符号を付してその説明の一部または全部を省略する。
【００９０】
図１１（ａ）を参照して、扉が閉じた状態の洗面台２０の構成について説明する。
洗面台２０は、洗面器具等を収容するキャビネット１１０と、キャビネット１１０の中央部分を開閉する中央扉１１１と、キャビネット１１０の左部分を開閉する左扉１１２と、キャビネット１１０の右部分を開閉する右扉１１３とを有する。なお、キャビネット１１０、左扉１１２、および右扉１１３は「送電装置」に相当する。
【００９１】
図１１（ｂ）を参照して、扉が開いた状態の洗面台２０の構成について説明する。図１１（ｂ）においては、キャビネット１１０の中央部分を開放した状態の中央扉１１１を省略している。
【００９２】
キャビネット１１０は、中央扉１１１の開閉状態を検出する中央スイッチ１１４と、左扉１１２の開閉状態を検出する左スイッチ１１５と、右扉１１３の開閉状態を検出する右スイッチ１１６と、各コイル１２１〜１２３への電力の供給状態を切り替える電源スイッチ１１７とを有する。
【００９３】
キャビネット１１０は、１次コイル３０としての第１コイル１２１および第１コンデンサ（図示略）と、第１中継コイル１３１および第４コンデンサ（図示略）とを有する。第１コイル１２１および第１コンデンサは、キャビネット１１０の外周部分に位置する。第１中継コイル１３１および第４コンデンサは、キャビネット１１０内の左上部分に位置する。
【００９４】
第１コンデンサは、第１コイル１２１に対して直列に接続されている。第１コイル１２１および第１コンデンサは、第１共振回路を構成している。第４コンデンサは、第１中継コイル１３１に対して直列に接続されている。第１中継コイル１３１および第４コンデンサは、第４共振回路を構成している。
【００９５】
左扉１１２は、１次コイル３０としての第２コイル１２２および第２コンデンサ（図示略）と、第２中継コイル１３２および第５コンデンサ（図示略）とを有する。第２コンデンサは、第２コイル１２２に対して直列に接続されている。第２コイル１２２および第２コンデンサは、第２共振回路を構成している。第５コンデンサは、第２中継コイル１３２に対して直列に接続されている。第２中継コイル１３２および第５コンデンサは、第５共振回路を構成している。
【００９６】
右扉１１３は、１次コイル３０としての第３コイル１２３および第２コンデンサ（図示略）と、第３中継コイル１３３および第６コンデンサ（図示略）とを有する。第３コンデンサは、第３コイル１２３に対して直列に接続されている。第３コイル１２３および第３コンデンサは、第３共振回路を構成している。第６コンデンサは、第３中継コイル１３３に対して直列に接続されている。第３中継コイル１３３および第６コンデンサは、第６共振回路を構成している。
【００９７】
各コイル１２１〜１２３は、平面視において四角形を有する平面コイルとして形成されている。各中継コイル１３１〜１３３も同様に、平面視において四角形を有する平面コイルとして形成されている。
【００９８】
なお、各コイル１２１〜１２３は「１次コイルＣＡ」および「１次コイルＣＢ」のいずれかに相当する。すなわち、第１コイル１２１が「１次コイルＣＡ」に相当するとき、第２コイル１２２および第３コイル１２３のうちの一方のコイルが「１次コイルＣＢ」に相当する。また、第２コイル１２２が「１次コイルＣＡ」に相当するとき、第１コイル１２１および第３コイル１２３のうちの一方のコイルが「１次コイルＣＢ」に相当する。また、第３コイル１２３が「１次コイルＣＡ」に相当するとき、第１コイル１２１および第２コイル１２２のうちの一方のコイルが「１次コイルＣＢ」に相当する。
【００９９】
各スイッチ１１４〜１１７の動作について説明する。
中央スイッチ１１４は、中央扉１１１が閉じた状態のとき、中央扉１１１との接触によりオン状態となる。一方、中央扉１１１が開いた状態のとき、中央扉１１１が離間することによりオフ状態となる。
【０１００】
左スイッチ１１５は、左扉１１２が閉じた状態のとき、左扉１１２との接触によりオン状態となる。一方、左扉１１２が開いた状態のとき、左扉１１２が離間することによりオフ状態となる。
【０１０１】
右スイッチ１１６は、右扉１１３が閉じた状態のとき、右扉１１３との接触によりオン状態となる。一方、右扉１１３が開いた状態のとき、右扉１１３が離間することによりオフ状態となる。
【０１０２】
中央スイッチ１１４、左スイッチ１１５、および右スイッチ１１６は、それぞれのオン状態またはオフ状態に応じた信号を図３の送電制御部４２に送信する。送電制御部４２は、各スイッチ１１４〜１１６から受信した信号に基づいて、各扉１１１〜１１３の開閉状態を検出する。
【０１０３】
電源スイッチ１１７は、使用者の操作によりオン状態が選択されているとき、電源スイッチ１１７のオン状態を示すオン信号を送電制御部４２に送信する。一方、使用者の操作によりオフ状態が選択されているとき、電源スイッチ１１７のオフ状態を示すオフ信号を送電制御部４２に送信する。送電制御部４２は、電源スイッチ１１７から受信したオン信号またはオフ信号に基づいて、各コイル１２１〜１２３への通電状態を制御する。
【０１０４】
各コイル１２１〜１２３の関係について説明する。
（Ａ）第２コイル１２２の各辺の寸法は、第１コイル１２１よりも小さい。
（Ｂ）第３コイル１２３の各辺の寸法は、第１コイル１２１よりも小さい。
（Ｃ）第２コイル１２２および第３コイル１２３の各辺の寸法は、互いに等しい。
（Ｄ）各コイル１２１〜１２３の導電線の径は、互いに等しい。
【０１０５】
各中継コイル１３１〜１３３の関係について説明する。
（Ａ）各中継コイル１３１〜１３３の各辺の寸法は、互いに等しい。
（Ｂ）各中継コイル１３１〜１３３の導電線の径は、互いに等しい。
（Ｃ）各中継コイル１３１〜１３３の各辺の寸法は、各コイル１２１〜１２３よりも小さい。
【０１０６】
非接触式電力伝送装置１０の回路構成について説明する。
キャビネット１１０の第１共振回路、左扉１１２の第２共振回路、および右扉１１３の第３共振回路は、互いに並列に接続されている。各共振回路のコンデンサの容量は、各共振回路の共振周波数が基準周波数ＦＫと一致するように設定されている。
【０１０７】
キャビネット１１０の第４共振回路、左扉１１２の第５共振回路、および右扉１１３の第６共振回路は、互いに電気的に接続されていない。また各共振回路は、電動歯ブラシ６０等の他の電気負荷に電気的に接続されていない。各共振回路のコンデンサの容量は、各共振回路の共振周波数が基準周波数ＦＫと一致するように設定されている。
【０１０８】
各コイル１２１〜１２３の位置関係について説明する。
第１コイル１２１に対する第２コイル１２２の位置は、キャビネット１１０に対する左扉１１２の位置、すなわちキャビネット１１０に対する左扉１１２の開度（以下、「左扉開度」）に応じて変化する。
【０１０９】
左扉１１２が閉じた状態のとき、すなわち左扉開度が「０」のとき、第１コイル１２１と第２コイル１２２との距離は最も小さい。一方、左扉１１２が開いた状態のとき、すなわち左扉開度が「０」よりも大きいとき、左扉開度が大きくなるにつれて第１コイル１２１と第２コイル１２２との距離は長くなる。
【０１１０】
第１コイル１２１に対する第３コイル１２３の位置は、キャビネット１１０に対する右扉１１３の位置、すなわちキャビネット１１０に対する右扉１１３の開度（以下、「右扉開度」）に応じて変化する。
【０１１１】
右扉１１３が閉じた状態のとき、すなわち右扉開度が「０」のとき、第１コイル１２１と第３コイル１２３との距離は最も小さい。一方、右扉１１３が開いた状態のとき、すなわち右扉開度が「０」よりも大きいとき、右扉開度が大きくなるにつれて第１コイル１２１と第３コイル１２３との距離は長くなる。
【０１１２】
図１１を参照して、非接触式電力伝送装置１０の電力伝送態様について説明する。なお、電動歯ブラシ６０の２次コイル６３から２次電池６６までの電力の供給態様は第１実施形態と同様のため、その説明を省略する。
（Ａ）洗面台２０の送電制御部４２は、伝送回路４１を制御することにより第１コイル１２１〜第３コイル１２３に基準周波数ＦＫの交番電力を供給する。
（Ｂ）第１コイル１２１〜第３コイル１２３は、交番電力が供給されることにより交番磁束を発生する。
（Ｃ）第１コイル１２１の交番磁束は、第１中継コイル１３１と鎖交することにより基準周波数ＦＫの交番電力および交番磁束を発生する。
（Ｄ）第２コイル１２２の交番磁束は、第２中継コイル１３２と鎖交することにより基準周波数ＦＫの交番電力および交番磁束を発生する。
（Ｅ）第３コイル１２３の交番磁束は、第３中継コイル１３３と鎖交することにより基準周波数ＦＫの交番電力および交番磁束を発生する。
（Ｆ）各中継コイル１３１〜１３３の交番磁束の少なくとも１つは、電動歯ブラシ６０の補助コイル６４と鎖交する。
【０１１３】
図３の送電制御部４２により行われる制御の内容について説明する。
（Ａ）送電制御部４２は、各スイッチ１１４〜１１６から受信した信号に基づいて、各扉１１１〜１１３のいずれか１つが開いていることを検出したとき、かつ電源スイッチ１１７から受信したオン信号に基づいて、電源スイッチ１１７のオン状態が選択されていることを検出したとき、各コイル１２１〜１２３に電力を供給する。これにより、各コイル１２１〜１２３から電動歯ブラシ６０に電力が伝送される。
【０１１４】
（Ｂ）送電制御部４２は、各スイッチ１１４〜１１６から受信した信号に基づいて、各扉１１１〜１１３のいずれか１つが開いていることを検出したとき、かつ電源スイッチ１１７から受信したオフ信号に基づいて、電源スイッチ１１７のオフ状態が選択されていることを検出したとき、各コイル１２１〜１２３に電力を供給しない。
【０１１５】
（Ｃ）送電制御部４２は、各スイッチ１１４〜１１６から受信した信号に基づいて、各扉１１１〜１１３が閉じていることを検出したとき、かつ電動歯ブラシ６０から受信した応答確認信号に基づいて、キャビネット１１０内に電動歯ブラシ６０が配置されていることを検出したとき、電動歯ブラシ６０の２次電池６６の充電を開始する。そして、電動歯ブラシ６０から充電が完了したことを示す信号を受信したとき、２次電池６６の充電を終了する。
【０１１６】
（Ｄ）送電制御部４２は、各スイッチ１１４〜１１６から受信した信号に基づいて、各扉１１１〜１１３が閉じていることを検出したとき、電源スイッチ１１７から受信したオン信号に基づく各コイル１２１〜１２３への電力の供給を停止する。すなわち、各扉１１１〜１１３が閉じているときには、電源スイッチ１１７の操作により電動歯ブラシ６０への電力の伝送を開始することができない。
【０１１７】
（実施形態の効果）
本実施形態の非接触式電力伝送装置１０は、第１実施形態の非接触式電力伝送装置１０が奏する（１）〜（１０）の効果、および第３実施形態の非接触式電力伝送装置１０が奏する（１３）の効果に加え、以下の効果を奏する。
【０１１８】
（１４）非接触式電力伝送装置１０は、第１コイル１２１〜第３コイル１２３を有する。この構成によれば、１次コイルを１つだけ備える洗面台と比較して、電動歯ブラシ６０への電力の伝送範囲を拡大することができる。
【０１１９】
（１５）非接触式電力伝送装置１０の左扉１１２および右扉１１３は、第２コイル１２２または第３コイル１２３を有する。この構成によれば、左扉１１２および右扉１１３が開いた状態のとき、洗面台２０から電動歯ブラシ６０への電力の伝送範囲が拡大する。このため、使用者が電動歯ブラシ６０を使用しているとき、洗面台２０に対する電動歯ブラシ６０の位置が頻繁に変化しても電動歯ブラシ６０に対して適切に電力が伝送される。
【０１２０】
（その他の実施形態）
本発明は、第１〜第５実施形態以外の実施形態を含む。以下、本発明のその他の実施形態としての各実施形態の変形例を示す。なお、以下の各変形例は、互いに組み合わせることもできる。
【０１２１】
・第１および第３〜第５実施形態（図１、図８、図１０、および図１１）の２次コイル６３は、一方の端部が補助コイル６４と接触している。一方、変形例の２次コイル６３は、補助コイル６４と接触していない。
【０１２２】
・第１および第３〜第５実施形態（図１、図８、図１０、および図１１）の２次コイル６３および補助コイル６４は、同軸を有する。一方、変形例の２次コイル６３および補助コイル６４は、互いに平行する軸を有する。
【０１２３】
・第２実施形態（図４）の２次コイル６３は、一方の端部が補助コイル６４と接触していない。一方、変形例の２次コイル６３は、一方の端部が補助コイル６４と接触した構成を有する。
【０１２４】
・第２実施形態（図４）の２次コイル６３および補助コイル６４は、互いに平行する軸を有する。一方、変形例の２次コイル６３および補助コイル６４は、同軸を有する。
・第１〜第５実施形態（図１、図４、図８、図１０、および図１１）の２次コイル６３および補助コイル６４は、円筒形コイルとして形成されている。一方、変形例の２次コイル６３および補助コイル６４の少なくとも一方は、平面コイルとして形成されている。
【０１２５】
・第１〜第５実施形態（図１、図４、図８、図１０、および図１１）の補助コイル６４の外径は、２次コイル６３の外径よりも大きい。一方、変形例の補助コイル６４の外径は、２次コイル６３の外径以下の大きさを有する。
【０１２６】
・第１〜第５実施形態（図１、図４、図８、図１０、および図１１）における補助コイル６４の導電線の径は、２次コイル６３の導電線の径よりも大きい。一方、変形例の補助コイル６４の導電線の径は、２次コイル６３の導電線の径以下の大きさを有する。
【０１２７】
・第１〜第５実施形態（図１、図４、図８、図１０、および図１１）のコア６５，８０は、補助コイル６４および２次コイル６３の中空部分に位置する。一方、変形例のコア６５，８０は、補助コイル６４に対応する部分（第１コア８１）または２次コイル６３に対応する部分（第２コア８２）を省略している。
【０１２８】
・第１〜第５実施形態（図１、図４、図８、図１０、および図１１）の補助コイル６４および２次コイル６３は、コア６５，８０を有する。一方、変形例の補助コイル６４および２次コイル６３は、コア６５，８０を省略している。
【０１２９】
・第１〜第５実施形態（図１、図４、図８、図１０、および図１１）の補助コイル６４および２次コイル６３は、円筒形状を有する。一方、変形例の補助コイル６４および２次コイル６３は、図１２に示される形状を有する。
（Ａ１）図１２（ａ）に示されるように、補助コイル６４は、平面視において四角形を有する。また２次コイル６３は、平面視において円形を有する。
（Ａ２）図１２（ｂ）に示されるように、補助コイル６４は、平面視において四角形を有する。また２次コイル６３は、平面視において四角形を有する。
（Ａ３）図１２（ｃ）に示されるように、補助コイル６４は、平面視において円形を有する。また２次コイル６３は、平面視において四角形を有する。
【０１３０】
・上記（Ａ１）〜（Ａ３）の補助コイル６４の軸ＪＡおよび２次コイル６３の軸ＪＢは、互いに平行している。一方、上記（Ａ１）〜（Ａ３）の変形例の補助コイル６４および２次コイル６３は、同軸を有する。
【０１３１】
・第１〜第５実施形態（図１、図４、図８、図１０、および図１１）の補助コイル６４および２次コイル６３は、円筒形状を有する。一方、変形例の補助コイル６４および２次コイル６３は、以下の形状を有する。
（Ｂ１）補助コイル６４は、平面視において三角形、四角形、および楕円形のいずれかの形状を有する。
（Ｂ２）２次コイル６３は、平面視において三角形、四角形、および楕円形のいずれかの形状を有する。
（Ｂ３）補助コイル６４として、上記（Ｂ１）のいずれかの形状のコイルを有し、かつ２次コイル６３として、上記（Ｂ２）のいずれかの形状のコイルを有する。
【０１３２】
・第１および第２実施形態（図１）の洗面台２０は、第１中継コイル３１および第２中継コイル３２を有する。一方、変形例の洗面台２０は、第１中継コイル３１および第２中継コイル３２の少なくとも一方を省略している。
【０１３３】
・第１、第２、および第５実施形態（図１、図４、および図１１）の第１中継コイル３１〜第３中継コイル３３は、洗面台２０内に位置している。一方、変形例の第１中継コイル３１〜第３中継コイル３３の少なくとも１つは、洗面台２０から独立した構成を有する。この場合、洗面台２０に対する第１中継コイル３１〜第３中継コイル３３の少なくとも１つの位置を自由に変更することが可能になる。
【０１３４】
・第３実施形態（図８）の洗浄機９１は、１つの中継コイル９２を有する。一方、変形例の洗浄機９１は、複数の中継コイル９２を有する。
・第４実施形態（図９）の化粧ポーチ１００は、ケース１０１の一方の面に中継コイル１０２を有する。一方、変形例の化粧ポーチ１００は、ケース１０１の両面に中継コイル１０２を有する。
【０１３５】
・第１〜第４実施形態（図１、図４、および図７）の洗面台２０は、１つの１次コイル３０を有する。一方、変形例の洗面台２０は、複数の１次コイル３０を有する。
・第５実施形態（図１１）のキャビネット１１０は、第１コイル１２１〜第３コイル１２３を有する。一方、変形例のキャビネット１１０は、第１コイル１２１〜第３コイル１２３のうちの１つまたは２つを省略している。このキャビネット１１０においては、省略したコイルに対応する中継コイルを省略することができる。
【０１３６】
・第１〜第５施形態（図１、図４、図８、図１０、および図１１）の各中継コイル３１〜３３または各中継コイル１３１〜１３３は、電気負荷に接続されていない。一方、変形例の各中継コイル３１〜３３の少なくとも１つ、または各中継コイル１３１〜１３３の少なくとも１つは、他の電気負荷に接続される。この構成において、他の電気負荷として発光ダイオードを有するとき、各中継コイル３１〜３３または各中継コイル１３１〜１３３に磁束が鎖交することにより発光ダイオードが点灯する。
【０１３７】
・第１〜第５実施形態（図１、図４、図８、図１０、および図１１）の電動歯ブラシ６０または電気かみそり９０は、コア６５，８０を有する。一方、変形例の電動歯ブラシ６０または電気かみそり９０は、以下の（Ｃ１）〜（Ｃ４）のいずれかの構成を有する。
【０１３８】
（Ｃ１）図１３（ａ）に示されるように、補助コイル６４は、コア６５，８０に代えてポットコア１４０を有する。２次コイル６３は、電動歯ブラシ６０の軸方向Ｘにおいて、補助コイル６４よりも１次コイル３０に近い側の空間に位置する。２次コイル６３の形状は、円形の平面コイルとしての形状を有する。
【０１３９】
図１３（ｂ）に示されるように、ポットコア１４０は、電動歯ブラシ６０の軸方向Ｘから補助コイル６４の全体を覆う底壁１４１と、補助コイル６４の中空部分に挿入される内壁１４２と、電動歯ブラシ６０の幅方向Ｙから補助コイル６４を覆う外壁１４３とを有する。
【０１４０】
この構成によれば、ポットコア１４０が底壁１４１および外壁１４３を有するため、補助コイル６４がコア６５，８０を有する構成と比較して、１次コイル３０と補助コイル６４との間の磁束の漏れ量が少なくなる。
【０１４１】
（Ｃ２）上記（Ｃ１）の構成の変形例としての補助コイル６４は、ポットコア１４０に代えて、図１４に示されるＥＥＲコア１５０を有する。ＥＥＲコア１５０は、図１３（ａ）の補助コイル６４の一部を電動歯ブラシ６０の軸方向Ｘから覆う矩形状の底壁１５１と、補助コイル６４の中空部分に挿入される円柱形状の内壁１５２と、電動歯ブラシ６０の幅方向Ｙから補助コイル６４を覆う一対の外壁１５３とを有する。
【０１４２】
この構成によれば、ＥＥＲコア１５０が底壁１５１および外壁１５３を有するため、補助コイル６４がコア６５，８０を有する構成と比較して、１次コイル３０と補助コイル６４との間の磁束の漏れ量が少なくなる。
【０１４３】
（Ｃ３）図１５（ａ）に示されるように、補助コイル６４は、コア６５，８０に代えてＥＥコア１６０を有する。２次コイル６３は、電動歯ブラシ６０の軸方向Ｘにおいて補助コイル６４よりも１次コイル３０に近い側の空間に位置する。２次コイル６３の一部は、ＥＥコア１６０に挿入される。
【０１４４】
図１５（ｂ）に示されるように、ＥＥコア１６０は、補助コイル６４の一部を電動歯ブラシ６０の軸方向Ｘから覆う矩形状の底壁１６１と、補助コイル６４の中空部分に挿入される矩形状の内壁１６２と、電動歯ブラシ６０の幅方向Ｙから補助コイル６４を覆う矩形状の一対の外壁１６３とを有する。
【０１４５】
この構成によれば、ＥＥコア１６０が底壁１６１および外壁１６３を有するため、補助コイル６４にコア６５，８０を有する構成と比較して、１次コイル３０と補助コイル６４との間の磁束の漏れ量が少なくなる。また、２次コイル６３がＥＥコア１６０の外壁１６３に挿入されるため、２次コイル６３が外壁１６３に挿入されない構成と比較して、補助コイル６４と２次コイル６３との間の磁束の漏れ量が少なくなる。
【０１４６】
（Ｃ４）図１６に示されるように、２次コイル６３は、コア６５，８０に代えて磁性シート１７０を有する。補助コイル６４は、電動歯ブラシ６０の軸方向Ｘにおいて２次コイル６３よりも１次コイル３０に近い側の空間に位置する。補助コイル６４の外径は、２次コイル６３の外径よりも大きい。
【０１４７】
・上記（Ｃ４）の構成の変形例は、補助コイル６４に磁性シート（図示略）を有する。この場合、磁性シートの各辺の長さは、補助コイル６４の外径よりも大きい。また２次コイル６３は、電動歯ブラシ６０の軸方向Ｘにおいて補助コイル６４に対して１次コイル３０に位置する。
【０１４８】
・上記（Ｃ１）〜（Ｃ４）の構成の変形例としての補助コイル６４および２次コイル６３は、同軸を有する。
・上記（Ｃ１）〜（Ｃ３）の構成の変形例としての２次コイル６３および補助コイル６４は、それぞれのコイルの端部が互いに接触した構成を有する。
【０１４９】
・上記（Ｃ４）の構成の変形例としての補助コイル６４および２次コイル６３は、それぞれのコイルの端部が互いに接触していない構成を有する。
・第１〜第５実施形態（図１、図４、図８、図１０、および図１１）の補助コイル６４および２次コイル６３は、コア６５，８０を有する。一方、変形例の補助コイル６４および２次コイル６３は、図１７に示されるコア１８０を有する。
【０１５０】
コア１８０は、補助コイル６４の中空部分に挿入される第１コア１８１と、２次コイル６３の中空部分に挿入される第２コア１８２とを有する。第１コア１８１および第２コア１８２は、個別に形成されている。第２コア１８２は、電動歯ブラシ６０の軸方向Ｘにおいて第１コア１８１の端面に固定される。第１コア１８１および第２コア１８２の材料としては、磁性材料が用いられる。第２コア１８２の透磁率は、第１コア１８１の透磁率よりも小さい。
【０１５１】
コア１８０を有する非接触式電力伝送装置１０は、第１コア１８１の透磁率を大きくすることにより、補助コイル６４のＱ値を大きくすることができる。そして、補助コイル６４のＱ値を大きくした場合には、２次コイル６３のＱ値を大きくする必要がないため、透磁率が小さい第２コア１８２を用いることが許容される。透磁率が小さい第２コア１８２を用いた場合には、コアについてのコストが低減される。
【０１５２】
このように、上記非接触式電力伝送装置１０は、第１コア１８１および第２コア１８２を個別に形成しているため、Ｑ値およびコストの観点から補助コイル６４および２次コイル６３に適したコアを選択することができる。
【０１５３】
・第１〜第５実施形態（図１、図６、図９、および図１１）の洗面台２０は、１次コイル３０を有する。一方、変形例の洗面台２０は、図１８に示される１次コイル１９０を有する。
【０１５４】
図１８（ａ）に示されるように、１次コイル１９０は、互いに平行する複数の直線部分１９１と、隣り合う直線部分１９１の端部を互いに接続するとともに直線部分１９１と直交する接続部分１９２とを有する。
【０１５５】
図１８（ｂ）に示されるように、１次コイル１９０に流れる電流は、隣り合う直線部分１９１において流れの方向が互いに反対となる。このため、隣り合う直線部分１９１に生じる磁束が互いに強め合う。また、図１８の１次コイル１９０を有する非接触式電力伝送装置１０は以下の効果を奏する。
【０１５６】
平面視において円形を有する平面コイルは、径方向において導電線が積層される形態を有するため、巻線機または手作業によるコイルの製造時には、径方向において隣り合う導電線同士の接触状態がコイル全体にわたり均一になるように曲線部分の形状を保ちながら作業することが求められる。一方、１次コイル１９０は、複数の直線部分１９１および複数の接続部分１９２により形成されている。すなわち、上記円形を有する平面コイルとは異なり、渦巻状の部分を有していない。
【０１５７】
このため、１次コイル１９０の製造時には、隣り合う導電線同士の接触状態がコイル全体にわたり均一になるように曲線部分の形状を保ちながら作業をすすめる必要が生じない。すなわち、上記円形を有する平面コイルと比較して、製造時の作業に求められる正確さが低くなるため、製造にかかる手間が低減される。
【０１５８】
・図１８の１次コイル１９０を有する構成の変形例は、直線部分１９１に代えて、波形状、蛇腹形状、または円弧形状の部分を有する。すなわち、同変形例の１次コイル１９０は、非渦巻状の配線形態を有する。なお、非渦巻状の配線形態は、平面視において渦巻形状を有する平面コイルの配線形態以外の配線形態を含む。渦巻状は、導電線により複数の環状の部分が形成された形状を含む。環状の部分は、円形、これに類似する形状、多角形、およびこれに類似する形状を含む。
【０１５９】
・第３実施形態（図８）の洗浄機９１における中継コイル９２の軸は、１次コイル３０の軸と平行する。一方、変形例の洗浄機９１における中継コイル９２の軸は、図１９に示されるように、１次コイル３０の軸と直交する。また、電気かみそり９０の補助コイル６４および２次コイル６３は、平面コイルとして形成されている。
【０１６０】
・第１〜第５実施形態（図１、図４、図８、図１０、および図１１）の電動歯ブラシ６０または電気かみそり９０は、２次電池６６を有する。一方、変形例の電動歯ブラシ６０または電気かみそり９０は、２次電池６６を省略している。この電動歯ブラシ６０または電気かみそり９０は、２次コイル６３の電流を電動モータ６７に直接的に供給する。この構成に対応する洗面台２０は、電動モータ６７が駆動しているとき、電動歯ブラシ６０に電力を伝送する。
【０１６１】
・本発明は、第１、第２、第４、および第５実施形態（図１、図４、図１０、および図１１）に例示される電動歯ブラシ６０以外の他の受電装置に適用することもできる。他の受電装置としては、例えば、電動かみそり、鼻毛カッター、またはドライヤー等が挙げられる。この受電装置は、第１、第２、第４および第５実施形態に準じた構成を有する。また第１、第２、第４、および第５実施形態の効果に準じた効果を奏する。
・本発明は、第１〜第５実施形態（図１、図７、図９、および図１１）に例示される送電装置として洗面台２０の左鏡２１Ａ以外の他の送電装置に適用することもできる。他の送電装置としては、例えば、キッチンまたは車両の内装部分が挙げられる。この送電装置は、第１〜第５実施形態に準じた構成を有する。また、第１〜第５実施形態の効果に準じた効果を奏する。
【０１６２】
（課題を解決するための手段に関する付記）
（付記１）
１次コイルを有する送電装置と、２次コイルおよび給電回路を有する受電装置とを備えること、ならびに前記２次コイルに生じる電流を前記給電回路に供給することを条件とする非接触式電力伝送装置において、
前記受電装置は前記給電回路と電気的に接続されていない補助コイルを備え、
前記１次コイルから前記補助コイルへの磁束の流れを中継する中継コイルが前記送電装置と前記受電装置との間に設けられている
ことを特徴とする非接触式電力伝送装置。
（付記２）
前記送電装置は複数の前記１次コイルを備え、
前記複数の１次コイルの磁束が前記中継コイルに鎖交する
付記１に記載の非接触式電力伝送装置。
（付記３）
前記複数の１次コイルのうちの１つを１次コイルＣＡとし、別の１つを１次コイルＣＢとして、前記１次コイルＣＡと前記１次コイルＣＢとの位置関係を変更することができる
付記２に記載の非接触式電力伝送装置。
（付記４）
複数の前記中継コイルを備える
付記１〜３のいずれか一項に記載の非接触式電力伝送装置。
（付記５）
前記中継コイルは前記送電装置とは別体の部材として構成され、
前記中継コイルの巻き径が前記１次コイルの巻き径よりも小さい
付記１〜３のいずれか一項に記載の非接触式電力伝送装置。
（付記６）
前記中継コイルが電気負荷に接続されていない
付記１〜５のいずれか一項に記載の非接触式電力伝送装置。
【符号の説明】
【０１６３】
１０  ：非接触式電力伝送装置
２０  ：洗面台（送電装置）
２１  ：鏡
２１Ａ：左鏡
２１Ｂ：右鏡
２２  ：洗面カウンタ
２３  ：シンク
２４  ：載置台
２５  ：支持台
２６  ：照明器具
３０  ：１次コイル
３１  ：第１中継コイル
３２  ：第２中継コイル
３３  ：第３中継コイル
３４  ：磁性シート
４０  ：１次回路
４１  ：伝送回路
４２  ：送電制御部
４３  ：コンデンサ
４４  ：共振回路
４５  ：１次アンテナ
５０  ：中継回路
５１  ：第１中継回路
５２  ：第２中継回路
５３  ：第３中継回路
５４  ：コンデンサ
５５  ：コンデンサ
５６  ：コンデンサ
６０  ：電動歯ブラシ（受電装置）
６１  ：本体ケース
６２  ：アタッチメント
６２Ａ：ブラシ部分
６３  ：２次コイル
６４  ：補助コイル
６５  ：コア
６６  ：２次電池
６７  ：電動モータ
７０  ：２次回路
７１  ：受電回路
７２  ：コンデンサ
７３  ：整流回路（給電回路）
７４  ：給電制御部
７５  ：２次アンテナ
８０  ：コア
８１  ：第１コア
８２  ：第２コア
９０  ：電気かみそり（受電装置）
９１  ：洗浄機
９２  ：中継コイル
１００：化粧ポーチ
１０１：ケース
１０２：中継コイル
１１０：キャビネット（送電装置）
１１１：中央扉
１１２：左扉
１１３：右扉
１１４：中央スイッチ
１１５：左スイッチ
１１６：右スイッチ
１１７：電源スイッチ
１２１：第１コイル（１次コイル）
１２２：第２コイル（１次コイル）
１２３：第３コイル（１次コイル）
１３１：第１中継コイル
１３２：第２中継コイル
１３３：第３中継コイル
１４０：ポットコア
１４１：底壁
１４２：内壁
１４３：外壁
１５０：ＥＥＲコア
１５１：底壁
１５２：内壁
１５３：外壁
１６０：ＥＥコア
１６１：底壁
１６２：内壁
１６３：外壁
１７０：磁性シート
１８０：コア
１８１：第１コア
１８２：第２コア
１９０：１次コイル
１９１：直線部分
１９２：接続部分
Ｘ    ：軸方向
Ｙ    ：幅方向
Ｇ１  ：イル間距離
Ｇ２  ：コイル間距離
Ｒ    ：径方向距離
ＪＡ  ：軸
ＪＢ  ：軸
ＪＣ  ：軸
ＦＫ  ：基準周波数
Ｋ１  ：曲線
Ｋ２  ：曲線
Ｋ３  ：曲線
Ｌ１  ：曲線
Ｌ２  ：曲線
Ｌ３  ：曲線
【図１】
0005984106.tif 000002
【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】
0005984106.tif 000018
【図１８】
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【図１９】
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