(57)【要約】【課題】所望の性能を確実に発揮し得るコイル装置を提供する。【解決手段】コイル装置１は、コイル４と、コイル４を封止する複合ポッティング部６と、を備える。複合ポッティング部６は、第１のポッティング部１１と第２のポッティング部１２とを含む。第１のポッティング部１１を構成する充填材の熱伝導率は、第２のポッティング部１２を構成する充填材の熱伝導率よりも高い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルと、
前記コイルを封止する複合封止部と、を備え、
前記複合封止部は、第１の部分と、第２の部分とを含み、
前記第１の部分は、前記第２の部分に対して異なる物理的特性を有する、コイル装置。
【請求項２】
前記物理的特性は、熱伝導率を含む、請求項１に記載のコイル装置。
【請求項３】
前記第１の部分は、前記コイルを封止し、
前記第２の部分は、前記第１の部分よりも熱伝導率が低い、請求項２に記載のコイル装置。
【請求項４】
前記第２の部分は、機能素子を封止する、請求項３に記載のコイル装置。
【請求項５】
前記コイルを前記コイル装置とは別の部材に固定するための固定部をさらに備え、
前記第１の部分は、前記第２の部分と前記固定部との間に配置される、請求項３又は４に記載のコイル装置。
【請求項６】
前記コイルを前記コイル装置とは別の部材に固定するための固定部をさらに備え、
前記第２の部分は、前記第１の部分と前記固定部との間に配置される、請求項３又は４に記載のコイル装置。
【請求項７】
前記コイルは、サーキュラー型のコイルであり、
前記第２の部分は、前記コイルを封止した前記第１の部分に囲まれている、請求項３又は４に記載のコイル装置。
【請求項８】
前記コイルを前記コイル装置とは別の部材に固定するための固定部をさらに備え、
前記第１の部分は、前記第２の部分と前記固定部との間に配置され、
前記第２の部分は、前記機能素子を封止する第３の部分と、前記第３の部分を囲む第４の部分とを含む、請求項４に記載のコイル装置。
【請求項９】
前記物理的特性は、密度を含む、請求項１〜８の何れか一項に記載のコイル装置。
【請求項１０】
前記物理的特性は、さらに密度を含み、
前記第２の部分の密度は、前記第１の部分の密度より小さい、請求項７に記載のコイル装置。
【請求項１１】
前記物理的特性は、硬度を含む、請求項１〜１０の何れか一項に記載のコイル装置。
【請求項１２】
前記物理的特性は、さらに硬度を含み、
前記第２の部分の硬度は、前記第１の部分の硬度よりも高い請求項６に記載のコイル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コイル装置は、例えば、非接触給電システムに用いられる。非接触給電システムは、送電コイルと受電コイルとを備えている。これらのコイル同士は、電磁誘導又は磁界共鳴といった原理に基づき磁気的に互いに結合する。このコイル同士の磁気的結合を利用して、非接触による送電が実現されている。非接触給電システムは、電気自動車やプラグインハイブリッド車等の移動体に用いられる。
【０００３】
特許文献１には、コイルを備える給電システムが記載されている。この給電システムは、ケース内にコイルが収容され、ケース内側の空間全体には熱伝導部材が充填されている。また、特許文献２には、コイルを備えるコイルユニットが記載されている。このコイルユニットは、筐体が画成する空間にコイルが収容され、収容されたコイルを覆うようにエポキシ樹脂といった樹脂が充填されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１５３８９号公報
【特許文献２】特開２０１３−１９２４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、コイル装置は厳しい環境条件のもとで使用されることがある。このような環境条件下であっても、コイル装置は所望の性能を発揮することが求められる。コイル装置が所望の性能を発揮するためには、コイル装置を構成する個々の部品の機能が損なわれることなく動作することが必要である。従って、コイル装置に課される環境条件に応じて、コイル装置を構成する部品を適切に保護することが望まれる。
【０００６】
そこで、本発明は、所望の性能を確実に発揮し得るコイル装置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】
【０００７】
本発明の一形態であるコイル装置は、コイルと、コイルを封止する複合封止部と、を備え、複合封止部は、第１の部分と、第２の部分とを含み、第１の部分は、第２の部分に対して異なる物理的特性を有する。
【０００８】
このコイル装置は、コイルが複合封止部によって封止されている。そして、複合封止部は、互いに物理的特性が異なる少なくとも２個の部分を含んでいる。従って、コイル装置が配置される環境の条件に応じて、第１の部分と第２の部分との物理的特性を選択することができる。この物理的特性の選択によれば、使用環境に応じてコイルに作用する外的負荷をコイルが許容し得る条件まで低減させることが可能になる。従って、コイル装置は所望の性能を確実に発揮することができる。
【０００９】
物理的特性は、熱伝導率を含んでもよい。この構成によれば、コイル装置の外部からコイル装置に流入する熱を制御することが可能になる。また、コイルが発生する熱をコイル装置の外部に排出する熱経路を構築することが可能になる。すなわち、使用環境に応じた熱制御が可能になるので、コイル装置が熱的に保護され、ひいては所望の性能をさらに確実に発揮させることができる。
【００１０】
第１の部分は、コイルを封止し、第２の部分は、第１の部分よりも熱伝導率が低くてもよい。この構成によれば、コイルが発生した熱が効率よく外部に排出されるので、コイルの温度上昇を抑制することが可能になる。従って、所望の性能をさらに確実に発揮させることができる。
【００１１】
第２の部分は、機能素子を封止してもよい。この構成によれば、機能素子が第１の部分よりも熱伝導率の低い第２の部分により封止される。従って、コイル装置の外部から流入し得る熱に対して機能素子が熱的に保護される。これによれば、コイル装置を構成する機能素子が使用環境に起因する熱から保護されるので、コイル装置は所望の性能を確実に発揮することができる。
【００１２】
上記コイル装置は、コイルをコイル装置とは別の部材に固定するための固定部をさらに備え、第１の部分は、第２の部分と固定部との間に配置されてもよい。この構成によれば、コイルは相対的に熱伝導率が高い第１の部分に封止される。そして、第１の部分は、第２の部分と固定部との間に配置される。そうすると、コイルにおいて発生された熱は、第１の部分と固定部を介してコイル装置の外部へ効率よく排出することが可能になる。従って、所望の性能をさらに確実に発揮させることができる。
【００１３】
上記コイル装置は、コイルをコイル装置とは別の部材に固定するための固定部をさらに備え、第２の部分は、第１の部分と固定部との間に配置されてもよい。この構成によれば、コイル装置が固定された別の部材とコイルを含む第１の部分との間に第２の部分が配置される。第２の部分は、第１の部分よりも熱伝導率が低いので、別の部材からコイル装置へ熱の流入を抑制することができる。
【００１４】
コイルは、サーキュラー型のコイルであり、第２の部分は、コイルを封止した第１の部分に囲まれてもよい。この構成によれば、コイルにおいて発生された熱が好適にコイル装置の外部へ排出される。従って、所望の性能をさらに確実に発揮させることができる。
【００１５】
コイルをコイル装置とは別の部材に固定するための固定部をさらに備え、第１の部分は、第２の部分と固定部との間に配置され、第２の部分は、機能素子を封止する第３の部分と、第３の部分を囲む第４の部分とを含んでもよい。この構成によれば、コイルが発生した熱が効率よく外部に排出されるので、コイルの温度上昇を抑制することが可能になる。さらに、コイル装置の外部から流入し得る熱に対して機能素子が熱的に保護される。従って、所望の性能をより確実に発揮させることができる。
【００１６】
物理的特性は、密度を含んでもよい。この構成によれば、コイル装置における密度の分布を制御することが可能になる。このため、コイル装置が軽量化されて振動や衝撃といった環境条件に対する耐性を高めることができる。従って、所望の性能をより確実に発揮させることができる。
【００１７】
物理的特性は、さらに密度を含み、第２の部分の密度は、第１の部分の密度より小さくてもよい。この構成によれば、コイル装置が軽量化されて振動や衝撃といった環境条件に対する耐性をさらに高めることができる。
【００１８】
物理的特性は、硬度を含んでもよい。この構成によれば、コイル装置において硬さの分布を制御することが可能になる。従って、許容し得る機械的な負荷及び熱的な負荷が小さい部品であっても好適に保護することが可能になる。従って、コイル装置は所望の性能を確実に発揮することができる。
【００１９】
物理的特性は、さらに硬度を含み、第２の部分の硬度は、第１の部分の硬度よりも高くてもよい。この構成によれば、第２の部分の硬度がコイルを封止する第１の部分の硬度よりも高く、さらに、コイルが相対的に硬度の低い第１の部分材に封止される。従って、コイル装置に作用する衝撃力がコイルに伝達されるまでに好適に減衰させることが可能になるので、コイルが衝撃から保護される。従って、コイル装置は所望の性能を確実に発揮することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、所望の性能を確実に発揮し得るコイル装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、第１実施形態に係るコイル装置を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示されたコイル装置を断面視した図である。
【図３】図３は、第２実施形態に係るコイル装置を示す斜視図である。
【図４】図４は、図３に示されたコイル装置を断面視した図である。
【図５】図５は、第３実施形態に係るコイル装置を示す斜視図である。
【図６】図６は、図５に示されたコイル装置を断面視した図である。
【図７】図７は、第４実施形態に係るコイル装置の適用例を示す図である。
【図８】図８は、第４実施形態に係るコイル装置を示す斜視図である。
【図９】図９は、図８に示されたコイル装置を断面視した図である。
【図１０】図１０は、第５実施形態に係るコイル装置を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、図１０に示されたコイル装置を断面視した図である。
【図１２】図１２は、第６実施形態に係るコイル装置を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、図１２に示されたコイル装置を断面視した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２３】
＜第１実施形態＞
はじめに、図１及び図２を参照しつつ、第１実施形態に係るコイル装置について説明する。図１は、第１実施形態に係るコイル装置１を示す斜視図である。図１では、コイル装置１の内部構造が示されている。図２は、コイル装置１を断面視した図である。
【００２４】
図１に示されるように、コイル装置１は、ハウジング２と、ベース３（固定部）と、コイル４と、複合ポッティング部６（複合封止部）とを有する。ハウジング２とベース３とは、コイル装置１の外殻を構成すると共に、コイル４と複合ポッティング部６とを収容する収容空間を形成する。コイル４は、収容空間に配置されて、収容空間に充填される複合ポッティング部６により封止される。
【００２５】
ハウジング２は、平板状の蓋部２ａと、蓋部２ａの外周縁から起立する外周壁部２ｂと、を有する。外周壁部２ｂは、矩形状の開口を有する。ハウジング２は、樹脂又は金属といった比較的硬度の高い材料により構成される。ここでいう比較的硬度が高いとは、コイル装置１が備える構成要素との比較において相対的に硬度が高いことをいう。
【００２６】
ベース３は、コイル装置１をコイル装置１とは別の装置や地面といった要素に取り付けるための固定部である。ベース３は、平板状の部材であり、平面視してハウジング２の外形と略同じ形状と大きさとを有する。ベース３は、ハウジング２の開口を閉鎖するように配置され、ハウジング２の外周壁部２ｂに対して、接着等により固定される。ハウジング２にベース３が取り付けられることにより、閉鎖された収容空間が形成される。ベース３は、ハウジング２と同様に、樹脂又は金属といった比較的硬度の高い材料により構成される。
【００２７】
コイル４は、同一平面内で略矩形の渦巻状に巻回された導線４ａによって形成され、誘導電流を発生させる。コイル４は、いわゆるサーキュラー型のコイルである。サーキュラーコイルとは、導線４ａが平面渦巻状に巻回された態様のコイルである。平面渦巻状とは、巻軸を囲むように外側から内側へ、もしくは内側から外側へ導線が巻かれている形状である。コイル４は、導線４ａが平面渦巻状に巻回された態様であればよく、一層であっても多層であってもよい。巻軸方向から見たコイル４の形状は、矩形、円形、楕円形等の種々の形状であってもよい。導線４ａとしては、例えば互いに絶縁された複数の導体素線が撚り合わされたリッツ線が用いられる。導線４ａは、銅もしくはアルミニウムの単線、又はバスバー等であってもよい。コイル４は、軸線が厚み方向Ｚと平行とされて、厚み方向Ｚに方向における略中央に配置される。コイル４は、複合ポッティング部６によってその位置が保持される。
【００２８】
図２に示されるように、複合ポッティング部６は、第１のポッティング部１１と、第２のポッティング部１２と、を有する。第１のポッティング部１１（第１の部分）及び第２のポッティング部１２（第２の部分）は、この順にベース３上に積層されている。
【００２９】
第１のポッティング部１１は、コイル４を封止する。換言すると、第２のポッティング部１２は、コイル４を含まない。第１のポッティング部１１は、収容空間においてベース３側に配置される。具体的には、第１のポッティング部１１は、下面がベース３に接触し、上面が第２のポッティング部１２に接触する。また、第１のポッティング部１１の外周面は、ハウジング２の外周壁部２ｂの内周面に接触する。
【００３０】
第２のポッティング部１２は、収容空間においてハウジング２の蓋部２ａ側に配置される。具体的には、第２のポッティング部１２は、下面が第１のポッティング部１１の上面に接触し、上面が蓋部２ａの裏面に接触する。また、第２のポッティング部１２の外周面は、ハウジング２の外周壁部２ｂの内周面に接触する。
【００３１】
ここで、第１のポッティング部１１を構成する充填材の物理的特性は、第２のポッティング部１２を構成する充填材の物理的特性とは異なっている。本実施形態における物理的特性とは、熱伝導率をいう。具体的には、第１のポッティング部１１を構成する充填材の熱伝導率は、第２のポッティング部１２を構成する充填材の熱伝導率よりも高い。換言すると、第２のポッティング部１２を構成する充填材の熱伝導率は、第１のポッティング部１１を構成する充填材の熱伝導率よりも低い。熱伝導率が相対的に高い高熱伝導性充填材料には、例えば、一般的な充填材料（シリコーン、ウレタン、エポキシ等）に熱伝導性フィラー（アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、シリカ等）を含有させた材料がある。この複合的な材料は、熱伝導率が約０．２［Ｗ／ｍ・Ｋ］である充填樹脂に熱伝導性のフィラーを混合させることにより所望の熱伝導率を得るものである。熱伝導率は、フィラーの配合割合やフィラー形状により制御することができる。また、熱伝導性を有する樹脂材料を利用することもできる。例えば、熱伝導性シリコーンは、０．８〜２．２［Ｗ／ｍ・Ｋ］の熱伝導率を有し得る。
【００３２】
一方、熱伝導率が相対的に低い低熱伝導性充填材料には、例えば熱伝導性フィラーを含有させない一般的な充填材料や、断熱材である発泡ウレタン、発泡シリコーンなどが挙げられる。すなわち、シリコーン、ウレタン、エポキシ等といった充填樹脂は、熱伝導率が相対的に低い材料として利用できる。また、空洞（空気層：熱伝導率０．００２５［Ｗ／ｍ・Ｋ］）も断熱材として機能し得るので、第２のポッティング部１２として採用し得る。従って、例えば、第１のポッティング部１１を、アルミナを含有させたシリコーンにより形成し、アルミナを含有させないシリコーンにより第２のポッティング部１２を形成することにより、このような熱伝導率の関係が実現される。
【００３３】
この構成によれば、コイル４において発生した熱Ｈは、相対的に熱伝導率の高い第１のポッティング部１１に流れる。そして、第１のポッティング部１１に流入した熱Ｈは、ベース３を介してコイル装置１の外部に排出される。従って、コイル装置１は、コイル４において発生した熱Ｈを選択的に伝達する熱経路を有する。コイル装置１は、ベース３が地面に固定されているので、空気に晒されているハウジング２よりも熱Ｈを排出しやすい。そこで、コイル装置１は、熱伝導率の高い第１のポッティング部１１によってコイル４を封止し、第１のポッティング部１１をベース３と第２のポッティング部１２との間に配置することにより、コイル４において発生した熱Ｈをベース３に積極的に流す熱経路を構成する。要するに、相対的に高い熱伝導率を有する充填材により構成されたポッティング部を、地面１００といった排熱側に配置する。さらに、この構成によれば、ハウジング２側に伝わる熱Ｈが低減されるので、ハウジング２の温度上昇が抑制されるので、ハウジング２に取り付けられる或いは接触する部品が加熱されることを抑制できる。
【００３４】
＜第２実施形態＞
次に、図３及び図４を参照しつつ、第２実施形態に係るコイル装置について説明する。図３は、第２実施形態に係るコイル装置１Ａを示す斜視図である。図３では、コイル装置１Ａの一部が切り欠かれて内部構造が示されている。また、図４は、コイル装置１Ａを断面視した図である。
【００３５】
図３に示されるように、コイル装置１Ａは、ハウジング２と、ベース３と、コイル４と、複合ポッティング部６Ａと、処理基板７Ａ，７Ｂと、を有する。すなわち、第２実施形態に係るコイル装置１Ａは、処理基板７Ａ，７Ｂを有する点で、第１実施形態に係るコイル装置１と相違する。また、後述するように、複合ポッティング部６Ａが第３のポッティング部１３と第４のポッティング部１４とを有する点で、第１実施形態に係るコイル装置１と相違する。以下、複合ポッティング部６Ａと処理基板７Ａ，７Ｂとについて詳細に説明し、ハウジング２、ベース３、コイル４に関する詳細な説明は省略する。
【００３６】
本実施形態でいう処理基板７Ａ，７Ｂは、回路基板と、複数の電子部品（機能素子）とを有する。電子部品としては、ＩＣチップやキャパシタが挙げられる。処理基板７Ａ，７Ｂは、所望の機能を奏するように構成された電気回路を有する。例えば、処理基板７Ａ，７Ｂは、異物検出用の制御基板で有り得る。また、処理基板７Ａ，７Ｂは、検出コイル基板で有り得る。処理基板７Ａ，７Ｂは、コイル４に囲まれるように、コイル４の内側に配置されている。従って、平面視した処理基板７Ａ，７Ｂの大きさは、平面視したコイル４の大きさよりも小さい。また、処理基板７Ａ，７Ｂは、コイル装置１Ａの厚み方向に積層されてもよい。複数の処理基板７Ａ，７Ｂを積層配置する場合には、互いの処理基板７Ａ，７Ｂ同士は互いに接触することなく、所定の間隔を有するように配置される。
【００３７】
複合ポッティング部６Ａは、収容空間に配置されている。複合ポッティング部６Ａは、第３のポッティング部１３と、第４のポッティング部１４とを有する。第３のポッティング部１３は、コイル４を封止する。第４のポッティング部１４は、処理基板７Ａ，７Ｂを封止する。
【００３８】
第３のポッティング部１３は、コイル４の全体を含むように枠状の形状を有する。従って、第３のポッティング部１３は、中央に矩形又は円形の穴を有する環状を呈する。平面視したときの第３のポッティング部１３の一辺は、平面視したコイル４の一辺よりも長い。また、第３のポッティング部１３の穴１３ａの内法は、コイル４の内法よりも小さい。さらに、第３のポッティング部１３の厚みは、コイル４の厚みよりも大きい。
【００３９】
第３のポッティング部１３は、下面がベース３に接触し、上面が蓋部２ａに接触する。また、第３のポッティング部１３の外周面は、ハウジング２の外周壁部２ｂの内周面に接触する。すなわち、第３のポッティング部１３は、収容空間と同じ外形寸法を有する。第３のポッティング部１３において、コイル４は、その厚み方向Ｚにおいて略中央に配置されている。
【００４０】
第４のポッティング部１４は、処理基板７Ａ，７Ｂの全体を含むように立方体状の形状を有する。第４のポッティング部１４は、第３のポッティング部１３の穴１３ａに配置されている。具体的には、第４のポッティング部１４は、第３のポッティング部１３の穴１３ａを埋めている。第４のポッティング部１４は、下面がベース３に接触し、上面が蓋部２ａに接触する。また、第４のポッティング部１４の外周面は、第３のポッティング部１３の穴１３ａの内周面に接触する。平面視したときの第４のポッティング部１４の一辺は、第３のポッティング部１３の穴１３ａの内法と同じである。また、第４のポッティング部１４の一辺は、処理基板７Ａ，７Ｂの一辺よりも大きい。さらに、第４のポッティング部１４の厚みは、第３のポッティング部１３の厚みと同じである。そして、第４のポッティング部１４の厚みは、処理基板７Ａ，７Ｂの厚みよりも大きい。
【００４１】
第４のポッティング部１４において、処理基板７Ａは厚み方向における下方（ベース３側）に配置され、処理基板７Ｂは厚み方向における上方（蓋部２ａ側）に配置されている。従って、ベース３から蓋部２ａに向かう方向においては、第４のポッティング部１４の一部、処理基板７Ａ、第４のポッティング部１４の一部、処理基板７Ｂ、第４のポッティング部１４の一部、がこの順に積層されている。
【００４２】
ここで、図４に示されるように、第３のポッティング部１３を構成する充填材の熱伝導率は、第４のポッティング部１４を構成する充填材の熱伝導率よりも高い。換言すると、第４のポッティング部１４を構成する充填材の熱伝導率は、第３のポッティング部１３を構成する充填材の熱伝導率よりも低い。
【００４３】
この構成によれば、コイル４において発生した熱Ｈは、第３のポッティング部１３に伝達される。第３のポッティング部１３は、ベース３、ハウジング２及び第４のポッティング部１４に接触する。第４のポッティング部１４の熱伝導率は、第３のポッティング部１３の熱伝導率よりも低いので、第３のポッティング部１３から第４のポッティング部１４へは熱Ｈが比較的伝わりにくい。従って、第４のポッティング部１４に封止された処理基板７Ａ，７Ｂをコイル４が発する熱Ｈから保護することができる。そして、第４のポッティング部１４よりも高い熱伝導率を有するベース３やハウジング２に熱Ｈは伝わり易い。特に、ベース３がアルミニウム合金のように金属材料からなる場合には、第３のポッティング部１３の熱Ｈはベース３に排出される。そして、ベース３に排出された熱Ｈは、ベース３が固定された地面などに排出される。
【００４４】
この構成によれば、許容し得る温度の上限が比較的低い低耐熱部品である電子部品を好適に保護することができる。従って、コイル装置１Ａは所望の性能を確実に発揮することができる。
【００４５】
＜第３実施形態＞
次に、図５及び図６を参照しつつ、第３実施形態に係るコイル装置について説明する。図５は、第３実施形態に係るコイル装置１Ｂを示す斜視図である。図６では、コイル装置１Ｂの一部が切り欠かれて内部構造が示されている。また、図６は、コイル装置１Ｂを断面視した図である。
【００４６】
図５に示されるように、コイル装置１Ｂは、ハウジング２と、ベース３と、コイル４と、複合ポッティング部６Ｂと、処理基板７Ｃと、を有する。すなわち、第３実施形態に係るコイル装置１Ｂは、複合ポッティング部６Ｂが第１のポッティング部１１と第５のポッティング部１５（第３の部分）と第６のポッティング部１６（第４の部分）と、を有する点で、第１実施形態に係るコイル装置１と相違する。以下、複合ポッティング部６Ｂについて詳細に説明し、ハウジング２、ベース３、コイル４、処理基板７Ｃに関する詳細な説明は省略する。
【００４７】
上述したように複合ポッティング部６Ｂは、第１のポッティング部１１と、第５のポッティング部１５と、第６のポッティング部１６と、を有する。第１のポッティング部１１は、第１実施形態の第１のポッティング部１１と同様の構成を有する。すなわち、第１のポッティング部１１は、コイル４を封止し、収容空間におけるベース３側に配置されている。
【００４８】
第５のポッティング部１５は、処理基板７Ｃを封止し、直方体状の形状を有する。従って、第５のポッティング部１５の大きさは、処理基板７Ｃよりも大きい。具体的には、平面視したときの第５のポッティング部１５の一辺は、処理基板７Ｃの一辺よりも大きい。また、第５のポッティング部１５の一辺は、コイル４の内法よりも小さい。すなわち、平面視したとき、第５のポッティング部１５は、コイル４に囲まれて、コイル４の内部に配置されるように見える。換言すると、平面視したとき、第５のポッティング部１５は、第１のポッティング部１１の略中央に配置される。第５のポッティング部１５は、下面が第１のポッティング部１１に接触し、上面が蓋部２ａに接触する。また、第５のポッティング部１５の外周面は、第６のポッティング部１６に接触する。
【００４９】
第６のポッティング部１６は、その内部にコイル４や処理基板７Ｃといったコイル装置１Ｂの構成要素を含んでいない。第６のポッティング部１６は、収容空間において、第１のポッティング部１１と第５のポッティング部１５とを配置しときに生じる隙間を埋めるように形成される。従って、第６のポッティング部１６は、第１のポッティング部１１上において、第５のポッティング部１５を囲むように枠状に形成される。第６のポッティング部１６は、下面が第１のポッティング部１１と接触し、上面が蓋部２ａと接触する。また、第６のポッティング部１６の外周面は、ハウジング２の外周壁部２ｂに接触する。そして、第６のポッティング部１６の内周面は、第５のポッティング部１５に接触する。
【００５０】
ここで、図６に示されるように、第１のポッティング部１１を構成する充填材の熱伝導率は、第５のポッティング部１５を構成する充填材の熱伝導率よりも高い。換言すると、第５のポッティング部１５を構成する充填材の熱伝導率は、第１のポッティング部１１を構成する充填材の熱伝導率よりも低い。このような構成によれば、コイル４において発せられた熱Ｈをベース３側に効率よく排出することができる。さらに、コイル４において発せられた熱Ｈから処理基板７Ｃを保護することができる。
【００５１】
第６のポッティング部１６を構成する充填材の熱伝導率は、第１のポッティング部１１及び第５のポッティング部１５の熱伝導率との関係においていくつかの構成を取り得る。
【００５２】
例えば、第６のポッティング部１６を構成する充填材の熱伝導率は、第１のポッティング部１１を構成する充填材の熱伝導率よりも高くしてもよいし、低くしてもよいし、同じとしてもよい。
【００５３】
また、例えば、第６のポッティング部１６を構成する充填材の熱伝導率は、第５のポッティング部１５を構成する充填材の熱伝導率よりも高くしてもよいし、低くしてもよいし、同じとしてもよい。第６のポッティング部１６の熱伝導率を第５のポッティング部１５の熱伝導率よりも高くした場合には、コイル４において発生した熱Ｈを選択的に伝達する熱経路を有することになり、処理基板７Ｃを保護することができる。
【００５４】
＜第４実施形態＞
次に、図７〜図９を参照しつつ、第４実施形態に係るコイル装置について説明する。図７は、第４実施形態に係るコイル装置の適用例を示す図である。図８は、第４実施形態に係るコイル装置１Ｃを示す斜視図である。図８では、コイル装置１Ｃの一部が切り欠かれて内部構造が示されている。また、図９は、コイル装置１Ｃを断面視した図である。
【００５５】
図７の（ａ）部に示されるように、コイル装置１Ｃは、非接触給電システム５０に適用される。非接触給電システム５０は、送電装置５１から受電装置５２に電力を供給するためのシステムである。送電装置５１および受電装置５２は、たとえば上下方向に離間する。送電装置５１は、たとえば駐車場等に設置される。受電装置５２は、たとえば電気自動車（Electric  Vehicle）ＥＶに搭載される。非接触給電システム５０は、駐車場等に到着した電気自動車ＥＶに対し、磁界共鳴方式又は電磁誘導方式等を利用して、電力を供給するように構成される。
【００５６】
送電装置５１は、駐車場等の路面から上方に突出するように設けられた非接触給電用の送電コイル装置であるコイル装置１を備える。送電装置５１は、直流電源や交流電源から所望の交流電力を生成し、受電装置５２に送るものであり、コイル装置１に加えて、制御器、インバータ等（いずれも図示せず）をさらに備える。受電装置５２は、たとえば電気自動車ＥＶの車体（シャーシ等）の底面に取り付けられて、コイル装置１に対向する非接触給電用の受電コイル装置であるコイル装置１Ｃを備える。受電装置５２は、送電装置５１から電力を受け取り、負荷（例えば、バッテリ）に電力を供給するものであり、コイル装置１Ｃに加えて、制御器、整流器等（いずれも図示せず）をさらに備える。
【００５７】
図７の（ｂ）部は、電気自動車ＥＶのシャーシ６１を平面視した図である。シャーシ６１には、エンジン６２から排出された排気ガスを処理するための排気管６３及びマフラー６４が取り付けられている。コイル装置１Ｃは、排気管６３を跨ぐようにシャーシ６１に取り付けられている。排気管６３を流れる排気ガスは高温であるため、コイル装置１Ｃには排気管６３から熱Ｈが流入することがあり得る。そこで、コイル装置１Ｃは、排気管６３からの熱Ｈの流入を抑制する構成を有する。
【００５８】
図８に示されるように、コイル装置１Ｃは、ハウジング２と、ベース３と、コイル４と、複合ポッティング部６Ｃと、を有する。すなわち、第４実施形態に係るコイル装置１Ｃは、後述するように、複合ポッティング部６Ｃが第７のポッティング部１７と第８のポッティング部１８とを有する点で、第１実施形態に係るコイル装置１と相違する。以下、複合ポッティング部６Ｃについて詳細に説明し、ハウジング２、ベース３、コイル４に関する詳細な説明は省略する。
【００５９】
上述したように複合ポッティング部６Ｃは、第７のポッティング部１７と、第８のポッティング部１８と、を有する。第７のポッティング部１７は、コイル４を封止し、略直方体状の形状を有する。第７のポッティング部１７は、その下面の略中央に設けられた凹部１７ａ（図９参照）を有する。平面視したときの第７のポッティング部１７の一辺は、コイル４の一辺よりも大きい。また、第７のポッティング部１７の厚みは、コイル４の厚みよりも大きい。第７のポッティング部１７は、下面がベース３に接触し、上面が蓋部２ａに接触する、ただし、第７のポッティング部１７の下面には、凹部１７ａが設けられている。また、第７のポッティング部１７の外周面は、ハウジング２の外周壁部２ｂに接触する。
【００６０】
第８のポッティング部１８は、凹部１７ａ内に設けられる。従って、第８のポッティング部１８の外形形状は、凹部１７ａの形状と一致する。すなわち、第８のポッティング部１８は、下面がベース３と接触し、上面が第７のポッティング部１７における凹部１７ａの底面に接触する。また、第８のポッティング部１８の外周面は、第７のポッティング部１７における凹部１７ａの内周面とハウジング２の外周壁部２ｂに接触する。
【００６１】
ここで、第８のポッティング部１８を構成する充填材の熱伝導率は、第７のポッティング部１７を構成する充填材の熱伝導率よりも低い。換言すると、第７のポッティング部１７を構成する充填材の熱伝導率は、第８のポッティング部１８を構成する充填材の熱伝導率よりも高い。この構成によれば、コイル４において発せられた熱Ｈを効率よくコイル装置１Ｃの外部へ排出できる。また、コイル装置１Ｃの外部からの熱Ｈの流入を抑制し得る。
【００６２】
具体的には、図７及び図９に示されるように、コイル装置１Ｃは電気自動車ＥＶに取り付けられている。この電気自動車ＥＶは、車両の排気管６３を有し、この排気管６３上にコイル装置１Ｃが取り付けられている。この場合、コイル装置１Ｃには排気管６３から熱Ｈが流入する可能性がある。そこで、コイル装置１Ｃでは、コイル装置１Ｃを電気自動車ＥＶに取り付けた状態において、第８のポッティング部１８が排気管６３上に配置されるように、第８のポッティング部１８を設ける。このような構成によれば、第８のポッティング部１８は熱伝導率が低いので、排気管６３からの熱Ｈの流入を抑制することができる。従って、コイル４が熱的に保護されるので、コイル装置１Ｃは所望の性能を確実に発揮することができる。なお、第８のポッティング部１８は、機能素子を含む処理基板を封止していてもよい。処理基板は、コイル４において発せられた熱Ｈや排気管６３からの熱Ｈから第８のポッティング部１８によって保護される。
【００６３】
＜第５実施形態＞
次に、図１０及び図１１を参照しつつ、第５実施形態に係るコイル装置について説明する。図１０は、第５実施形態に係るコイル装置１Ｄを示す斜視図である。図１０では、コイル装置１Ｄの一部が切り欠かれて内部構造が示されている。また、図１１は、コイル装置１Ｄを断面視した図である。
【００６４】
図１０に示されるように、コイル装置１Ｄは、ハウジング２と、ベース３と、コイル４と、複合ポッティング部６Ｄと、を有する。すなわち、第５実施形態に係るコイル装置１Ｄは、後述するように、複合ポッティング部６Ｄが第１０のポッティング部２０と第１１のポッティング部２１とを有する点で、第１実施形態に係るコイル装置１と相違する。以下、複合ポッティング部６Ｄについて詳細に説明し、ハウジング２、ベース３、コイル４に関する詳細な説明は省略する。
【００６５】
図１１に示されるように、第１０のポッティング部２０は、第２実施形態の第３のポッティング部１３と同じ形状を有する。また、第１１のポッティング部２１は、第２実施形態の第４のポッティング部１４と同じ形状を有する。
【００６６】
ここで、第１０のポッティング部２０を構成する充填材は、第１１のポッティング部２１を構成する充填材と比較して、熱伝導率が高く、且つ、密度が高い。すなわち、本実施形態でいう、物理的特性は、熱伝導率と密度とをいう。この熱伝導率と密度との関係は、例えば、第１０のポッティング部２０を構成する充填材を熱伝導エポキシとし、第１１のポッティング部２１を構成する充填材をエポキシ樹脂とすることにより得られる。
【００６７】
このような材料の選択によれば、コイル装置１Ｄにおいて密度の分布を制御することが可能になる。具体的には、コイル装置１Ｄは、第１１のポッティング部２１が設けられた中央付近の密度が小さく、第１０のポッティング部２０が設けられた周囲の密度が大きい。
この密度分布によれば、コイル装置１Ｄが枠部材３１に取り付けられた構成において、固定部から離れた箇所（すなわちコイル装置１Ｄの中央付近）の質量が小さくなる。従って、コイル装置１Ｄの厚み方向Ｚに衝撃や振動（すなわち加速度）が作用したとき、最も変位が生じやすいコイル装置１Ｄの中央近傍に発生する力（質量×加速度）が低減される。従って、コイル装置１Ｄの耐衝撃性と耐振動性を高めることができる。
【００６８】
＜第６実施形態＞
次に、図１２及び図１３を参照しつつ、第６実施形態に係るコイル装置について説明する。図１２は、第６実施形態に係るコイル装置１Ｅを示す斜視図である。図１２では、コイル装置１Ｅの一部が切り欠かれて内部構造が示されている。また、図１３は、コイル装置１Ｅを断面視した図である。
【００６９】
図１３に示されるように、コイル装置１Ｅは、ベース３と、コイル４と、複合ポッティング部６Ｅと、フェライト３２と、を有する。すなわち、第５実施形態に係るコイル装置１Ｅは、ハウジング２を備えていない点で、第１実施形態に係るコイル装置１と相違する。以下、複合ポッティング部６Ｅについて詳細に説明し、ベース３、コイル４に関する詳細な説明は省略する。
【００７０】
フェライト３２は、脆性材料である磁性部材からなる板状部材であり、コイル４とベース３との間に配置されている。平面視したフェライト３２の外形形状は、コイル４と略同等の形状を有する。
【００７１】
図１３に示されるように、複合ポッティング部６Ｅは、第１２のポッティング部２２と第１３のポッティング部２３とを有する。第１２のポッティング部２２は、コイル装置１Ｅのハウジングとしての機能を有し、ハウジング２と同様の外形形状を有する。そこで、第１２のポッティング部２２は、熱伝導性エポキシといった比較的硬質の樹脂材料により形成される。第１２のポッティング部２２は、コイル４と、フェライト３２とを収容する収容空間を形成する。この収容空間は、第１２のポッティング部２２の下面に形成された凹部により構成される。第１２のポッティング部２２における枠状の下面には、ベース３が取り付けられる。ベース３が第１２のポッティング部２２に取り付けられることにより、閉鎖空間が構成される。
【００７２】
凹部には、コイル４とフェライト３２が配置され、それらの間と、コイル４と第１２のポッティング部２２との間と、フェライト３２と第１２のポッティング部２２との間と、フェライト３２とベース３との間には、充填材が充填されて第１３のポッティング部２３を構成する。ベース３上において、フェライト３２、コイル４の順に配置されている。
【００７３】
第１３のポッティング部２３を構成する充填材は、第１２のポッティング部２２を構成する充填材よりも柔らかい。すなわち、第１３のポッティング部２３は、比較的軟質の充填材により構成されている。例えば、第１３のポッティング部２３を構成する充填材として、シリコーンやウレタンが挙げられる。
【００７４】
このようなコイル装置１Ｅは、外殻を構成する部材に装置の強度を発揮させる構造（いわゆるモノコック構造）を有するともいえる。従って、コイル装置１Ｅの外部から作用する振動や衝撃といった機械的な外的負荷に対して、第１２のポッティング部２２がコイル４及びフェライト３２を保護する。また、振動や衝撃は、比較的軟質の第１３のポッティング部２３において減衰されるので、さらにコイル４及びフェライト３２を保護する効果が高まる。そのうえ、熱Ｈを発生させやすいコイル４を軟質の充填材により封止することにより、コイル４の発熱による熱変形が生じた際に、その変形が許容されるので、熱応力の発生を抑制し得る。従って、コイル装置１Ｅの所望の性能を確実に発揮させることができる。
【００７５】
以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
【００７６】
複合ポッティング部を構成する材料は、上記例示に限定されることはない。表１は、各種充填材料における熱伝導率と硬さと密度とを整理したものである。表１に例示された材料を適宜選択することにより、複合ポッティング部を構成する材料間における熱伝導率と硬さと密度との関係を所望の関係に制御することができる。なお、表１は、例示であり、各材料が幅のある物理的特性を有することを除外するものではない。例えば、柔いエポキシ樹脂が存在する場合には、表１の物理的特性の組合せに対応する材料は、異なり得る。
【表１】
2018006674.tif 000003
【符号の説明】
【００７７】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ  コイル装置
２  ハウジング
２ａ  蓋部
２ｂ  外周壁部
３  ベース
４  コイル
４ａ  導線
６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ  複合ポッティング部
７Ａ，７Ｂ，７Ｃ  処理基板
１１  第１のポッティング部
１２  第２のポッティング部
１３  第３のポッティング部
１４  第４のポッティング部
１５  第５のポッティング部
１６  第６のポッティング部
１７  第７のポッティング部
１７ａ  凹部
１８  第８のポッティング部
２０  第１０のポッティング部
２１  第１１のポッティング部
２２  第１２のポッティング部
２３  第１３のポッティング部
３１  枠部材
３２  フェライト
５０  非接触給電システム
５１  送電装置
５２  受電装置
６１  シャーシ
６２  エンジン
６３  排気管
６４  マフラー
１００  地面
ＥＶ  電気自動車
Ｚ  厚み方向
【図１】
2018006674.tif 000004
【図２】
2018006674.tif 000005
【図３】
2018006674.tif 000006
【図４】
2018006674.tif 000007
【図５】
2018006674.tif 000008
【図６】
2018006674.tif 000009
【図７】
2018006674.tif 000010
【図８】
2018006674.tif 000011
【図９】
2018006674.tif 000012
【図１０】
2018006674.tif 000013
【図１１】
2018006674.tif 000014
【図１２】
2018006674.tif 000015
【図１３】
2018006674.tif 000016