(57)【要約】      （修正有）【課題】磁束を用いて電力及び信号が伝送される際に、信号伝送に与える電力伝送の影響を小さくすることができるコイルユニットを提供する。【解決手段】コイルユニット１４ａにおいて、第１面Ｍ１を有する第１磁性体Ｂ１と、第１面Ｍ１上に配置され、第１面Ｍ１上において第１導体が渦巻き状に設けられた第１コイル１４１と、第１面Ｍ１の一部を覆うソレノイドコイルとして第２導体が第１磁性体Ｂ１に巻回された第２コイル１４２と、を備える。第１コイル１４１または第２コイル１４２の少なくとも一方は、第２コイル１４２の巻回軸に平行な方向において、第１磁性体Ｂ１の中心線に対して一方の側の形状と他方の側の形状とが異なる。【選択図】図２
2019169529.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面を有する第１磁性体と、
前記第１面上に配置され、前記第１面上において第１導体が渦巻き状に設けられた第１コイルと、
前記第１面の一部を覆うソレノイドコイルとして第２導体が前記第１磁性体に巻回された第２コイルと、を備え、
前記第１コイルまたは前記第２コイルの少なくとも一方は、前記第２コイルの巻回軸に平行な方向において、前記第１磁性体の中心線に対して一方の側の形状と他方の側の形状とが異なる、
コイルユニット。
【請求項２】
前記第２コイルは、前記第２コイルの巻回軸に平行な方向において、前記第１磁性体の中心線に対して一方の側における前記第２導体の間隔と他方の側における前記第２導体の間隔とが異なる、
請求項１に記載のコイルユニット。
【請求項３】
中空の部分に前記第１磁性体を収容する中空部材を備え、
前記第２コイルの前記第２導体は、前記中空部材の外周に巻回されることで前記第１磁性体に巻回されており、
前記中空部材は、前記第２導体の巻き始めまたは巻き終わりの部分を配置することが可能な複数の領域を有するコイル端配置部を備える、
請求項１または請求項２に記載のコイルユニット。
【請求項４】
前記第１コイルは、平行ではない２以上の面にわたって配置されている、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のコイルユニット。
【請求項５】
前記第１コイルは、互いに対向する２つの面にわたって配置されている、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のコイルユニット。
【請求項６】
請求項１から請求項５のうちいずれか１項に記載のコイルユニットを備える、
ワイヤレス送電装置。
【請求項７】
請求項１から請求項５のうちいずれか１項に記載のコイルユニットを備える、
ワイヤレス受電装置。
【請求項８】
ワイヤレス送電装置と、ワイヤレス受電装置と、を備えるワイヤレス電力伝送システムであって、
前記ワイヤレス送電装置と前記ワイヤレス受電装置との少なくとも一方は、請求項１から請求項５のうちいずれか１項に記載のコイルユニットを備える、
ワイヤレス電力伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルユニット、ワイヤレス送電装置、ワイヤレス受電装置、及びワイヤレス電力伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレスによる電力の伝送であるワイヤレス電力伝送に関する技術の研究や開発が行われている。
【０００３】
ワイヤレス電力伝送では、アンテナとしてソレノイドコイルを用いることにより、電力を伝送する距離を長くできることが知られている。
【０００４】
一方、ワイヤレス電力伝送では、受電装置が送電装置から受電する電力を安定化させる方法として、受電装置が受電した電力を示す情報を送電装置に伝送し、当該情報に基づいて送電装置が受電装置に送電する電力を制御する方法が知られている。ここで、送電装置は、受電装置に電力を送電する送電側の装置である。受電装置は、送電装置から伝送された電力を受電する受電側の装置である。受電装置から送電装置への情報の伝送は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の通信によって行われることが多い。しかしながら、当該通信を用いる場合、送電装置と受電装置とのそれぞれを製造する製造コストが増大してしまう。
【０００５】
以上のような事情から、ワイヤレス電力伝送を行う装置では、ソレノイドコイルによって電力の伝送を行うとともに、信号伝送用のコイルによって各種の情報を示す信号の伝送を行う方法が用いられる場合がある。これにより、当該装置は、電力を伝送する距離を長くすることができるとともに、受電装置が受電する電力の安定化を図ることができる。また、当該装置は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の通信を用いる場合と比較して、製造コストの増大を抑制することができる。
【０００６】
特許文献１には、第１巻回軸の周りに巻回された第１コイル導体と、第１コイル導体に囲まれた第１コイル開口とを有する第１システム用コイルアンテナと、第１巻回軸の方向と異なる方向の第２巻回軸の周りに巻回された第２コイル導体と、第２コイル導体に囲まれた第２コイル開口とを有する第２システム用コイルアンテナと、を備え、第１巻回軸方向から視て、第２コイル導体は、第２巻回軸の方向における第１コイル導体及び第１コイル開口の形成領域内に位置するアンテナ装置が記載されている（特許文献１参照）。
ここで、当該アンテナ装置には、電力を伝送するためのソレノイドコイルと、各種の情報を示す信号を伝送するための渦巻きコイルとが搭載されている。渦巻きコイルは、ある面上において渦巻き状に巻回されたコイルである。
しかしながら、当該アンテナ装置では、信号伝送に電力伝送の影響が生じる場合があり、その影響を小さくすることが考慮されていなかった。
【０００７】
また、特許文献２には、送電コイルまたは受電コイルが変形可能な非接触給電装置（ワイヤレス電力伝送システム）が記載されている（特許文献２参照）。特許文献２に記載された技術では、送電共振コイルまたは受電共振コイルのいずれか一方の共振コイルは、立体的に屈曲または湾曲した立体形状を有し、他方の共振コイルは平面形状を有する。立体形状の共振コイルは、コイルの巻き線の屈曲部分または湾曲部分により規定される部分平面領域が、少なくとも３箇所存在するように構成され、平面形状の共振コイルの平面に対する各々の部分平面領域の平面の方向が互いに異なっている。
しかしながら、当該非接触給電装置では、信号送受信用のコイルは配置されてない。例えば、磁束を用いて電力及び信号が伝送される構成において、信号伝送に電力伝送の影響が生じる場合があり、その影響を小さくすることが考慮されていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２０１７／０９４３５５号
【特許文献２】特開２０１４−８７１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のように、電力伝送用のコイルと信号伝送用のコイルを備えたコイルユニットにより、磁束を用いて電力及び信号が伝送される構成において、信号伝送に電力伝送の影響が生じる場合があり、従来では、その影響を小さくすることが考慮されていなかった。
【００１０】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、磁束を用いて電力及び信号が伝送される際に、信号伝送に与える電力伝送の影響を小さくすることができるコイルユニット、ワイヤレス送電装置、ワイヤレス受電装置、及びワイヤレス電力伝送システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様は、第１面を有する第１磁性体と、前記第１面上に配置され、前記第１面上において第１導体が渦巻き状に設けられた第１コイルと、前記第１面の一部を覆うソレノイドコイルとして第２導体が前記第１磁性体に巻回された第２コイルと、を備え、前記第１コイルまたは前記第２コイルの少なくとも一方は、前記第２コイルの巻回軸に平行な方向において、前記第１磁性体の中心線に対して一方の側の形状と他方の側の形状とが異なる、コイルユニットである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、磁束を用いて電力及び信号が伝送される際に、信号伝送に与える電力伝送の影響を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの構成の一例を示す図である。
【図２】第１実施形態に係るコイルユニットの構成の一例を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態に係るコイルユニットの構成の一例を示す正面図である。
【図４】第２実施形態に係るコイルユニットの構成の一例を示す斜視図である。
【図５】第２実施形態に係るコイルユニットの構成の他の一例を示す斜視図である。
【図６】第３実施形態に係るコイルユニットの構成の一例を示す斜視図である。
【図７】第３実施形態に係るコイルユニットの構成の一例を示す側面断面図である。
【図８】第３実施形態に係るコイルユニットの構成の他の一例を示す側面断面図である。
【図９】第３実施形態に係るコイルユニットを説明するための参考となる構成の一例を示すコイルユニットの側面断面図である。
【図１０】第４実施形態に係るコイルユニットの構成の一例を示す側面断面図である。
【図１１】第４実施形態に係るコイルユニットの構成の他の一例を示す側面断面図である。
【図１２】第５実施形態に係るコイルユニットの構成の一例を示す正面図である。
【図１３】第５実施形態に係るコイルユニットを説明するための参考となる構成の一例を示すコイルユニットの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
＜ワイヤレス電力伝送システムの概要＞
実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１の概要について説明する。図１は、実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１の構成の一例を示す図である。なお、以下では、説明の便宜上、ワイヤレスによる電力の伝送をワイヤレス電力伝送と称して説明する。
【００１６】
ワイヤレス電力伝送システム１は、ワイヤレス送電装置１０と、ワイヤレス受電装置２０を備える。ワイヤレス電力伝送システム１では、ワイヤレス電力伝送によって電力がワイヤレス送電装置１０からワイヤレス受電装置２０に伝送される。
【００１７】
ワイヤレス送電装置１０は、図１に示したように、直流電源１１と接続されている。そして、ワイヤレス送電装置１０は、送電回路１２と、制御回路１３と、コイルユニット１４を備える。また、コイルユニット１４は、第１コイル１４１と、第２コイル１４２を備える。ここで、本実施形態におけるコイルは、ある領域とある物体との少なくとも一方の周囲に巻回された導体、又は、ある領域とある物体との少なくとも一方の周囲に渦巻き状に設けられた導体のことを意味し、当該導体から他の回路へと接続される引き出し線としての導体を含んでいない。
【００１８】
直流電源１１は、直流電圧を供給できる電源であれば如何なる電源であってもよく、例えば、商用電源を整流平滑した直流電源、二次電池、スイッチング電源等である。スイッチング電源は、スイッチングコンバーター等のことである。直流電源１１は、直流電圧を送電回路１２に供給する。なお、直流電源１１は、ワイヤレス送電装置１０に備えられる構成であってもよい。
【００１９】
送電回路１２は、直流電源１１から出力される直流電圧を駆動周波数の交流電圧に変換するインバーターを備える構成であってもよく、当該インバーターに加えて、直流電源１１と当該インバーターとの間に設けられるＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）／ＤＣコンバーターを備える構成であってもよく、直流電源１１から出力される直流電圧を駆動周波数の交流電圧に変換する他の回路を備える構成であってもよい。当該インバーターは、例えば、スイッチング素子がブリッジ接続されたスイッチング回路（フルブリッジ回路、ハーフブリッジ回路等）のことである。以下では、一例として、送電回路１２が、直流電源１１から出力される直流電圧を駆動周波数の交流電圧に変換するインバーターと、直流電源１１と当該インバーターとの間に設けられるＤＣ／ＤＣコンバーターを備える場合について説明する。送電回路１２は、変換した交流電圧を、コイルユニット１４が備える第２コイル１４２に供給する。
【００２０】
制御回路１３は、送電回路１２が備えるＤＣ／ＤＣコンバーターの出力直流電圧を制御する。なお、制御回路１３は、当該ＤＣ／ＤＣコンバーターの出力直流電圧を制御する構成に代えて、送電回路１２が備えるインバーターの駆動周波数を制御する構成であってもよく、当該インバーターのデューティ比を制御する構成であってもよく、当該インバーターの駆動周波数を制御するとともに当該インバーターのデューティ比を制御する構成であってもよい。
また、制御回路１３は、コイルユニット１４が備える第１コイル１４１によってワイヤレス受電装置２０から受信された制御信号を入力して取得する。この制御信号は、送電回路１２が備えるＤＣ／ＤＣコンバーターの出力直流電圧の制御に関する信号である。制御回路１３は、取得した制御信号に応じて、当該出力直流電圧を制御し、必要に応じて、当該出力直流電圧を変化させる。
【００２１】
第１コイル１４１は、通信用のアンテナとして機能するコイルである。第１コイル１４１は、ワイヤレス受電装置２０から伝送される制御信号を受信する。
【００２２】
第２コイル１４２は、電力伝送用のアンテナとして機能するコイルである。第２コイル１４２は、ワイヤレス電力伝送によって電力をワイヤレス受電装置２０に送電する。
【００２３】
ワイヤレス受電装置２０は、コイルユニット２１と、整流平滑回路２２と、検出部２４と、比較部２５と、信号発生部２６を備える。また、コイルユニット２１は、第１コイル２１１と、第２コイル２１２を備える。
また、整流平滑回路２２には、負荷２３が接続されている。
【００２４】
第１コイル２１１は、通信用のアンテナとして機能するコイルである。第１コイル２１１は、信号発生部２６から供給された制御信号をワイヤレス送電装置１０に送信する。本実施形態では、一例として、第１コイル２１１の構成が、第１コイル１４１の構成と同様の構成である場合について説明する。
【００２５】
第２コイル２１２は、電力伝送用のアンテナとして機能するコイルである。第２コイル２１２は、ワイヤレス電力伝送によってワイヤレス送電装置１０から伝送された電力を受電する。本実施形態では、一例として、第２コイル２１２の構成が、第２コイル１４２の構成と同様の構成である場合について説明する。
【００２６】
本実施形態では、一例において、コイルユニット２１の構成は、コイルユニット１４の構成と同様の構成である。なお、第１コイル２１１の構成は、第１コイル１４１の構成と異なる構成であってもよい。また、第２コイル２１２の構成は、第２コイル１４２の構成と異なる構成であってもよい。すなわち、コイルユニット２１の構成は、コイルユニット１４の構成と同じ構成であってもよく、あるいは、異なる構成であってもよい。
【００２７】
整流平滑回路２２は、第２コイル２１２に接続され、第２コイル２１２が受電した交流電圧を直流電圧に変換する。整流平滑回路２２は、変換した直流電圧を負荷２３に供給（出力）する。整流平滑回路２２は、コンバーターであり、例えば、図示しないブリッジダイオードと、図示しない平滑用キャパシターとから構成される。整流平滑回路２２は、例えば、第２コイル２１２によって受電された交流電圧を全波整流し、全波整流した電圧を平滑用キャパシターによって平滑にする。
【００２８】
負荷２３は、整流平滑回路２２から直流電圧が供給される。例えば、負荷２３は、再充電可能な二次電池（例えば、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池等）である。なお、負荷２３は、二次電池に代えて、直流電圧に応じた動作を行う他の装置であってもよい。
なお、整流平滑回路２２と負荷２３との間には、整流平滑回路２２の出力を変換する変換回路（例えば、ＤＣ／ＤＣコンバーターやＤＣ／ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）インバーター等）が備えられる構成であってもよい。
【００２９】
検出部２４は、整流平滑回路２２から出力される電圧を検出する。検出部２４は、検出した電圧を比較部２５に出力する。ここで、本実施形態では、整流平滑回路２２から出力される電圧の一部が検出部２４に入力されて検出される。なお、検出部２４は、整流平滑回路２２から出力される電流を検出する構成であってもよく、整流平滑回路２２から出力される電力を検出する構成であってもよい。
【００３０】
比較部２５は、検出部２４から出力された電圧と、基準電圧（目標電圧）とを比較し、当該電圧と当該基準電圧との差分を信号発生部２６に出力する。
【００３１】
信号発生部２６は、比較部２５から出力された差分に基づき制御信号を生成する。信号発生部２６は、生成した制御信号を、第１コイル２１１を介してワイヤレス送電装置１０に送信する。すなわち、ワイヤレス送電装置１０において、制御回路１３は、第１コイル１４１を介して取得した制御信号が示す差分が小さくなるように送電回路１２が備えるＤＣ／ＤＣコンバーターの出力直流電圧を制御する。
【００３２】
以上のような構成により、ワイヤレス電力伝送システム１では、ワイヤレス送電装置１０からワイヤレス受電装置２０に電力が伝送される。また、ワイヤレス送電装置１０は、ワイヤレス受電装置２０が受電して負荷２３に出力する直流電圧がほぼ一定になるようにワイヤレス受電装置２０に電力を伝送する。すなわち、ワイヤレス電力伝送システム１では、ワイヤレス送電装置１０がワイヤレス受電装置２０から制御信号を受信して送電電力量を制御することにより、ワイヤレス受電装置２０が受電する電力を安定化させる。
【００３３】
＜コイルユニットの構成＞
ワイヤレス送電装置１０のコイルユニット１４の構成について説明する。なお、本実施形態では、ワイヤレス受電装置２０のコイルユニット２１の構成はワイヤレス送電装置１０のコイルユニット１４の構成と同様であるため、説明を省略する。
【００３４】
図２は、実施形態に係るコイルユニット１４ａの構成の一例を示す斜視図である。コイルユニット１４ａは、コイルユニット１４の一例である。
また、図２には、互いに直行するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を有する三次元座標系を示してある。本実施形態では、説明の便宜上、図２に示した三次元座標系におけるＺ軸の正方向を上方向と称し、当該Ｚ軸の負方向を下方向と称して説明する。また、本実施形態では、説明の便宜上、図２に示した三次元座標系におけるＹ軸の正方向を右方向と称し、当該Ｙ軸の負方向を左方向と称して説明する。
【００３５】
図２において、コイルユニット１４ａの上側は、当該コイルユニット１４ａを備えるワイヤレス送電装置１０がワイヤレス受電装置２０と対向する側、すなわち、ワイヤレス受電装置２０が電力を受電する側である。そして、第２コイル１４２と第２コイル２１２とが対向させられた状態で電力が伝送されるとともに、第１コイル１４１と第１コイル２１１とが対向させられた状態で信号が伝送される。
【００３６】
コイルユニット１４ａは、第１磁性体Ｂ１と、第１フレキシブル基板Ｆ１と、第１コイル１４１と、第１ボビンＣ１と、第２コイル１４２を備える。
なお、コイルユニット１４ａは、これらの構成要素に加えて、共振回路を構成するキャパシター、コイル間の磁気的な結合を高める磁性体（第１磁性体Ｂ１とは異なる磁性体）、第２コイル１４２が発生させる磁界の外部への漏洩を抑制する電磁気遮蔽体（例えば、アルミニウム板）等を備える構成であってもよい。
【００３７】
第１磁性体Ｂ１は、第１面Ｍ１を有する磁性体であり、例えば、フェライトであってもよい。第１面Ｍ１は、第１コイル１４１が配置される面である。本実施形態では、一例として、第１磁性体Ｂ１の形状が矩形板状である場合について説明する。この場合、第１面Ｍ１は、矩形状の平面である。図２の例では、第１面Ｍ１は、三次元座標系において、ＸＹ平面に平行な面であり、Ｚ軸と直交している。すなわち、第１面Ｍ１は、第１磁性体Ｂ１の上面である。なお、第１面Ｍ１は、平面に代えて、曲面であってもよい。また、第１磁性体Ｂ１の形状は、矩形板状に代えて、他の形状であってもよく、円板状等の形状であってもよい。
【００３８】
本実施形態では、第１コイル１４１は、第１フレキシブル基板Ｆ１に設けられたコイルパターンである。第１フレキシブル基板Ｆ１の面は、第１コイル１４１の開口面のすべてを含む大きさを有する。第１フレキシブル基板Ｆ１は、第１面Ｍ１に接着剤等によって貼付されて配置される。これにより、コイルユニット１４ａは、製造が容易になるとともに製造コストを抑制することができる。その結果、コイルユニット１４ａは、量産し易くなる。
なお、通常、フレキシブル基板にコイルパターンが設けられる場合、同一平面上でコイルパターンが交差することはなく、例えば、コイルパターンはスルーホールを介して他の層を迂回して交差する。本実施形態では、このような構成を概略的に図示してある。
【００３９】
本実施形態では、第１フレキシブル基板Ｆ１を介して、第１コイル１４１は、第１面Ｍ１上に配置されている。第１コイル１４１は、第１面Ｍ１上において第１導体が渦巻き状に設けられた（スパイラル型の）コイルである。第１導体は、第１コイル１４１を構成する導体である。ここで、第１コイル１４１は、スパイラルコイル、あるいは、平面コイル等とも称される場合がある。第１導体の幅は、例えば、一定である。
本実施形態では、第１コイル１４１は、第１面Ｍ１に対して反対側（上側）に配置されるが、他の例として、第１面Ｍ１の側に配置されてもよい。
【００４０】
第１ボビンＣ１は、中空の部分を有する中空部材である。当該中空の部分に、第１磁性体Ｂ１、第１フレキシブル基板Ｆ１および第１コイル１４１が収容されている。第１ボビンＣ１は、例えば、樹脂を用いて構成されている。
本実施形態では、第１ボビンＣ１は、中空の部分に収容された第１磁性体Ｂ１の第１面Ｍ１側の形状と反対の面側の形状とが対称となっている。
また、第１ボビンＣ１の中空の部分が延びる方向（図２の例では、Ｙ軸に平行な方向）で見た場合、第１ボビンＣ１の中空の部分の断面（図２の例では、ＸＺ平面に平行な矩形）と、第１ボビンＣ１の中空の部分に収容されるもの（第１磁性体Ｂ１、第１フレキシブル基板Ｆ１および第１コイル１４１を合わせたもの）の断面（図２の例では、ＸＺ平面に平行な矩形）とがほぼ同じ形状になっている。
ここで、第１ボビンＣ１の中空の部分が延びる方向は、第２コイル１４２の巻回軸の方向と平行である。
【００４１】
第１ボビンＣ１の中空の部分が延びる方向において、第１ボビンＣ１の一方の端の側面は、第１面Ｍ１に対して垂直な面となっている。当該面に中空の部分の一方の開口部が設けられている。
同様に、第１ボビンＣ１の中空の部分が延びる方向において、第１ボビンＣ１の他方の端の側面は、第１面Ｍ１に対して垂直な面となっている。当該面に中空の部分の他方の開口部が設けられている。
第１ボビンＣ１が有するこれらの両端の側面は、これらの両端に挟まれる部分の断面と比べて、第１面Ｍ１に対して垂直な方向に大きくなっている。
【００４２】
第１ボビンＣ１のうち第１磁性体Ｂ１等を覆っている部分の外周に、第２コイル１４２が設けられている。
第２コイル１４２は、第１ボビンＣ１の周囲（外周）に、第２導体がソレノイド状に巻回された（ソレノイド型の）コイルである。第２導体は、第２コイル１４２を構成する導体であり、本実施形態では、導線である。当該導線の幅は、例えば、一定である。
【００４３】
本実施形態では、第１ボビンＣ１を介して、第２コイル１４２は、第１面Ｍ１の一部を覆うソレノイドコイルとして、第１磁性体Ｂ１に対して配置されている。
第１コイル１４１の開口部の一部は、第１面Ｍ１上において、第１ボビンＣ１により覆われており、第１ボビンＣ１上の第２導体に覆われている。第１コイル１４１の開口部のうち第２導体に覆われていない部分は、第１ボビンＣ１の中空の部分が延びる方向において、第１ボビンＣ１の一方の端よりも外側における第１開口部Ｈ１と、第１ボビンＣ１の他方の端よりも外側における第２開口部Ｈ２が存在する。
【００４４】
ここで、第１コイル１４１の開口部は、第１面Ｍ１上において第１導体によって囲まれた領域のことである。ここで、第１面Ｍ１上において第１導体によって囲まれた領域は、第１面Ｍ１と直交する方向から第１面Ｍ１上を見た場合において、第１導体が設けられた導体領域の内側の領域のことである。なお、第１面Ｍ１上において第１導体によって囲まれた領域は、第１面Ｍ１と直交する方向から第１面Ｍ１上を見た場合において、第１コイル１４１の最内周部分から内側の領域のことであってもよい。第１コイル１４１は、第１導体に電流が流された場合、開口部を通る磁束を発生させる。また、第１コイル１４１では、開口部を通る磁束が変化した場合、電磁誘導の法則によって第１導体に電流が流れる。
【００４５】
本実施形態では、第２コイル１４２の巻回軸に平行な方向において、第１コイル１４１の中心線または第２コイル１４２の中心線の少なくとも一方が、第１磁性体Ｂ１の中心線に対してずれている。この場合、第１開口部Ｈ１の面積（第１磁性体Ｂ１を覆う面積）と第２開口部Ｈ２の面積（第１磁性体Ｂ１を覆う面積）とは、同じになる構成と、異なる構成があり得るが、本実施形態では、第１開口部Ｈ１の面積（第１磁性体Ｂ１を覆う面積）と第２開口部Ｈ２の面積（第１磁性体Ｂ１を覆う面積）とが異なる構成としてある。ここで、本実施形態では、第１開口部Ｈ１のすべておよび第２開口部Ｈ２のすべてが第１磁性体Ｂ１の第１面Ｍ１上に存在するため、第１開口部Ｈ１の面積は当該第１開口部Ｈ１が第１磁性体Ｂ１の第１面Ｍ１を覆う面積に相当し、第２開口部Ｈ２の面積は当該第２開口部Ｈ２が第１磁性体Ｂ１の第１面Ｍ１を覆う面積に相当する。
【００４６】
本実施形態では、第２コイル１４２により発生する磁束が第１開口部Ｈ１を鎖交する量と、当該磁束が第２開口部Ｈ２を鎖交する量とが、等しくなるように、第１開口部Ｈ１の面積と第２開口部Ｈ２の面積が設定されている。なお、理論的には第１開口部Ｈ１の面積と第２開口部Ｈ２の面積とが等しいときに両者の鎖交量が等しくなるが、実際にはずれが生じ得るため、本実施形態では、実際の両者の鎖交量が等しくなるように、第１開口部Ｈ１の面積と第２開口部Ｈ２の面積が設定されている。
【００４７】
第２コイル１４２により発生する磁束が第１開口部Ｈ１を鎖交する量と、当該磁束が第２開口部Ｈ２を鎖交する量とが等しい場合、第２コイル１４２による電力伝送が第１コイル１４１による通信に与える影響を小さく（理想的にはゼロに）することができる。
つまり、２個の開口部（第１開口部Ｈ１、第２開口部Ｈ２）における電力伝送の磁束の鎖交量が異なると、信号伝送の受信電圧に電力伝送の影響が出るが、これらの鎖交量を等しくすることで当該影響を小さくすることができる。
【００４８】
図３は、第１実施形態に係るコイルユニット１４ａの構成の一例を示す正面図である。
図３には、図２と同様なＸＹＺ三次元座標系を示してある。
図３の例では、第２コイル１４２の巻回軸に平行な方向において、第１磁性体Ｂ１の中心線に対して一方の側における第１ボビンＣ１および第２コイル１４２の形状と、他方の側における第１ボビンＣ１および第２コイル１４２の形状とが異なる。本実施形態では、第２コイル１４２の巻回軸に平行な方向において、第１磁性体Ｂ１の中心線に対して第１ボビンＣ１および第２コイル１４２が非対称となっており、実質的に、第１磁性体Ｂ１の中心線に対して第１ボビンＣ１および第２コイル１４２の中心線がずれている。
【００４９】
なお、他の例として、第２コイル１４２の巻回軸に平行な方向において、第１磁性体Ｂ１の中心線に対して一方の側における第１コイル１４１の形状と、他方の側における第１コイル１４１の形状とが異なる構成が用いられてもよい。
また、他の例として、第２コイル１４２の巻回軸に平行な方向において、第１磁性体Ｂ１の中心線に対して一方の側における第１コイル１４１、第１ボビンＣ１および第２コイル１４２の形状と、他方の側における第１コイル１４１、第１ボビンＣ１および第２コイル１４２の形状とが異なる構成が用いられてもよい。
【００５０】
また、本実施形態では、第２コイル１４２は、第２コイル１４２の巻回軸に平行な方向において、第１磁性体Ｂ１の中心線に対して一方の側における第２導体の間隔と他方の側における第２導体の間隔とが異なる。図３の例では、第１磁性体Ｂ１の中心線に対して一方の側（左の側）における第２導体の間隔よりも、他方の側（右の側）における第２導体の間隔が大きい。
【００５１】
なお、図２の例では、第１コイル１４１が第１磁性体Ｂ１と第２コイル１４２との間に配置されている。この場合、第１コイル１４１は、第１面Ｍ１によって拘束され、変形が抑制される。その結果、第１コイル１４１の電磁気的な特性を安定化させることができる。
他の例として、第２コイル１４２が第１磁性体Ｂ１と第１コイル１４１との間に配置されてもよい。この場合、例えば、第１ボビンＣ１は、第１磁性体Ｂ１と第１コイル１４１との間に配置されてもよい。
【００５２】
また、図２の例では、第２コイル１４２を構成する第２導体は、隣接する部分が互いに所定の間隔をあけて配置されている。
他の例として、第２コイル１４２を構成する第２導体は、例えば、当該第２導体の少なくとも一部において、隣接する部分が互いに接せられて配置されてもよい。
【００５３】
ここで、ワイヤレス送電装置１０の第１コイル１４１とワイヤレス受電装置２０の第１コイル２１１との間において行われる信号伝送の周波数は、例えば、ワイヤレス送電装置１０の第２コイル１４２とワイヤレス受電装置２０の第２コイル２１２との間において行われる電力伝送の周波数の１０倍以上である。なお、第１コイル１４１と第１コイル２１１との間において行われる信号伝送の周波数は、第２コイル１４２と第２コイル２１２との間において行われる電力伝送の周波数の１０倍未満であってもよい。
【００５４】
例えば、第１コイル１４１に対して、第１面Ｍ１の側に、高周波特性が良い磁性体が配置されてもよい。電力伝送の周波数に対して信号伝送の周波数が１０倍以上である場合、信号伝送については、そのような高い周波数においても十分に高い透磁率が保持される磁性体が用いられることが好ましい。なお、このような磁性体としては、例えば、薄膜磁性体が用いられてもよい。
また、このような磁性体は、例えば、第１フレキシブル基板Ｆ１と一体化されてもよい。この場合、このような磁性体は、例えば、第１フレキシブル基板Ｆ１において、第１コイル１４１が形成される面とは反対の面に設けられる。
【００５５】
また、第２導体は、例えば、絶縁膜によって被覆されている。このため、本実施形態では、第２導体同士の離間は、当該第２導体の絶縁膜同士の離間を意味している。このため、本実施形態では、第２コイル１４２の変形により第２導体同士の離間距離が設定（調整）される場合、第２導体ばかりでなくその絶縁膜も変形し得る。そして、図３の例では、第１磁性体Ｂ１の中心線に対して一方の側（左の側）における第２導体の間隔（つまり、第２導体の絶縁膜同士の間隔）よりも、他方の側（右の側）における第２導体の間隔（つまり、第２導体の絶縁膜同士の間隔）が大きい。なお、各図においては、図が煩雑になることを防ぐために、第２導体の絶縁膜の明示を省略して図示している。
【００５６】
また、コイルユニット１４において、第１コイル１４１の構成と第２コイル１４２の構成とは、逆であってもよい。
同様に、コイルユニット２１において、第１コイル２１１の構成と第２コイル２１２の構成とは、逆であってもよい。
なお、コイルユニット１４とコイルユニット２１とは、電力伝送および信号伝送を行うことが可能なように、互いに対応した構成とされる。
【００５７】
また、本実施形態では、第１面Ｍ１上に配置される態様は、第１面Ｍ１上の空間内に配置される態様を意味している。このため、例えば、コイルユニット１４において、第１コイル１４１又は第２コイル１４２と第１面Ｍ１との間にスペーサー等が配置される構成であってもよい。当該スペーサーは、平板形状であってもよく、例えば凹凸を有する形状のように平板以外の形状であってもよい。
【００５８】
また、第１磁性体Ｂ１は、例えば、複数個の磁性体を組み合わせて構成されてもよい。この場合、複数の磁性体が組み合わされて第１磁性体Ｂ１が構成された状態で、第２コイル１４２の巻回軸に平行な方向において、複数の磁性体の区切り目が無い構成が好ましい。
【００５９】
また、第１フレキシブル基板Ｆ１は、例えば、単層のフレキシブル基板であってもよく、あるいは、多層のフレキシブル基板であってもよい。第１フレキシブル基板Ｆ１が多層のフレキシブル基板である場合、例えば、第１コイル１４１は第１フレキシブル基板Ｆ１の複数の層にわたって形成される。
また、フレキシブル基板に所定の形状を有する導体のパターンが形成されたコイルと、導線を所定の形状に配置したコイルとは、互いに代替が可能である。１個のコイルを構成する導体のパターンは、例えば、一定の幅を有してもよい。同様に、１個のコイルを構成する導線は、例えば、一定の幅（線径）を有してもよい。
【００６０】
以上のような構成により、コイルユニット１４ａは、電力伝送用の第２コイル１４２によって電力を送電することができる。
また、コイルユニット１４ａは、通信用の第１コイル１４１によって電力伝送のレベル制御のための制御信号を受信することができ、ワイヤレス送電装置１０からワイヤレス受電装置２０へ伝送する電力の安定化を図ることができる。
また、コイルユニット１４ａでは、第２コイル１４２をソレノイドコイルとすることにより、電力の長距離伝送を可能とする。
また、コイルユニット１４ａでは、第１コイル１４１のインダクタンスを増加させる磁性体として第１磁性体Ｂ１を用いているとともに、第２コイル１４２のインダクタンスを増加させる磁性体として第１磁性体Ｂ１（共通の磁性体）を用いている。これにより、コイルユニット１４ａは、第１コイル１４１のインダクタンスを増加させる磁性体と第２コイル１４２のインダクタンスを増加させる磁性体とのそれぞれに異なる磁性体を用いる場合と比較して、小型化することができる。
また、コイルユニット１４ａは、コイルを用いて制御信号を通信することから、安価な構成が可能となる。
このように、コイルユニット１４ａは、電力の長距離伝送と伝送する電力の安定化とを両立するとともに、安価、小型化することができる。
【００６１】
また、コイルユニット１４ａは、第２コイル１４２により発生する磁束が第１開口部Ｈ１を鎖交する量と、当該磁束が第２開口部Ｈ２を鎖交する量とが、等しくなるように、第１開口部Ｈ１の面積と第２開口部Ｈ２の面積が設定されているため、磁束を用いて電力及び信号が伝送される際に、信号伝送に与える電力伝送の影響を小さくすることができる。
本実施形態では、第２コイル１４２の巻回軸に平行な方向（Ｙ軸に平行な方向）において、第１磁性体Ｂ１の中心線に対して、第１コイル１４１の中心線または第２コイル１４２の中心線のうちの少なくとも一方がずれている。
【００６２】
なお、本実施形態では、好ましい構成例として、ワイヤレス送電装置１０のコイルユニット１４と、ワイヤレス受電装置２０のコイルユニット２１との両方に、図２に示されるようなコイルユニット（図２では、コイルユニット１４を例示した。）の構成を適用した場合を示したが、他の例として、ワイヤレス送電装置１０のコイルユニット１４と、ワイヤレス受電装置２０のコイルユニット２１のうちの任意の一方のみに、図２に示されるようなコイルユニットの構成が適用されてもよい。この場合、他方のコイルユニットの構成は、例えば、一方のコイルユニットとの間で電力伝送および信号伝送を行うことが可能であればよい。
【００６３】
このように、コイルユニット１４ａでは、第１面Ｍ１を有する第１磁性体Ｂ１と、第１面Ｍ１上に配置され、第１面Ｍ１上において第１導体が渦巻き状に設けられた第１コイル１４１と、第１面Ｍ１の一部を覆うソレノイドコイルとして第２導体が第１磁性体Ｂ１に巻回された第２コイル１４２と、を備える。そして、第１コイル１４１または第２コイル１４２の少なくとも一方は、第２コイル１４２の巻回軸に平行な方向（図２および図３の例では、Ｙ軸に平行な方向）において、第１磁性体Ｂ１の中心線に対して一方の側の形状と他方の側の形状とが異なる。
また、コイルユニット１４ａでは、第２コイル１４２は、第２コイル１４２の巻回軸に平行な方向において、第１磁性体Ｂ１の中心線に対して一方の側における第２導体の間隔と他方の側における第２導体の間隔とが異なる。図２および図３の例では、右側の方が当該間隔が大きい。
【００６４】
本実施形態では、例えば、コイルユニット１４ａを備えるワイヤレス送電装置１０を実施することができる。
また、本実施形態では、コイルユニット１４ａと同様なコイルユニット２１を備えるワイヤレス受電装置２０を実施することができる。
また、本実施形態では、コイルユニット１４ａを備えるワイヤレス送電装置１０と、コイルユニット１４ａと同様なコイルユニット２１を備えるワイヤレス受電装置２０との少なくとも一方を備えるワイヤレス電力伝送システム１を実施することができる。
【００６５】
＜第２実施形態＞
図４は、第２実施形態に係るコイルユニット１４ｂの構成の一例を示す斜視図である。コイルユニット１４ｂは、コイルユニット１４の一例である。
図４には、図２と同様なＸＹＺ三次元座標系を示してある。
図４では、図２および図３に示されるコイルユニット１４ａと同様な部分については、同じ符号を付してある。
なお、第２実施形態において説明する構成部分以外の点については、図２および図３に示されるコイルユニット１４ａと同様な構成が用いられてもよい。
【００６６】
なお、図２および図３に示されるコイルユニット１４ａでは、第１コイル１４１は第１フレキシブル基板Ｆ１に設けられたコイルパターンであるが、図４に示されるコイルユニット１４ｂでは、その代わりに、第１コイル１４１ａは、第１導体である導線が渦巻き状に巻回されたコイルである。当該導線の幅は、例えば、一定である。第１コイル１４１ａは、第１コイル１４１の変形例である。
【００６７】
また、第２実施形態では、第２コイル１４２ａの巻回軸に平行な方向において、第１ボビンＣ１ａは、第１磁性体Ｂ１に対して中央（ほぼ中央）に配置されている。なお、他の例として、第２コイル１４２ａの巻回軸に平行な方向において、第１ボビンＣ１ａは、第１磁性体Ｂ１に対して中央からずれた位置に配置されてもよい。第２コイル１４２ａは、第２コイル１４２の変形例である。
また、第２実施形態では、第２コイル１４２ａの巻回軸に平行な方向において、第２コイル１４２ａの第２導体は、例えば、隣接する第２導体同士の間隔が一定となるように、設けられている。
【００６８】
また、第２実施形態では、図２および図３の例と比べて、第１ボビンＣ１ａの構成が異なっている。
図４の例では、第１ボビンＣ１ａは、第１面Ｍ１の側の外周の面において、第２コイル１４２ａの巻回軸に平行な方向において、一方の端に、コイル端配置部３１１を備える。
コイル端配置部３１１は、第２コイル１４２ａの第２導体の巻き始めまたは巻き終わりの部分を配置することが可能な複数の領域を有する。これにより、コイル端配置部３１１は、第２コイル１４２ａの第２導体の巻き始めまたは巻き終わりの部分を異なる位置に誘導する機能を有する。なお、図４の例では、第２導体の巻き始めの部分と捉えられてもよく、あるいは、第２導体の巻き終わりの部分と捉えられてもよい。
図４の例では、コイル端配置部３１１は、このような複数の領域として、第２導体を配置することが可能な幅を持つ３個の経路領域を備える。コイル端配置部３１１は、第２コイル１４２ａの巻回軸に平行な方向において３個の経路領域のそれぞれの両端を区切る突起部を備える。
図４の例では、第１ボビンＣ１ａにおける３個の経路領域のうちの１個（図４の例では、最も右側の経路領域）に第２導体が配置されている。
【００６９】
図５は、第２実施形態に係るコイルユニット１４ｂ１の構成の他の一例を示す斜視図である。コイルユニット１４ｂ１は、コイルユニット１４ｂの変形例である。
図５には、図２と同様なＸＹＺ三次元座標系を示してある。
図５の例では、図４の例と比べて、第２コイル１４２ａの第２導体の配置が異なっている。つまり、図５の例では、第１ボビンＣ１ａにおける３個の経路領域のうちの１個（図５の例では、最も左側の経路領域）に第２導体が配置されている。
なお、他の例として、第１ボビンＣ１ａにおける３個の経路領域のうちの１個（中央の経路領域）に第２導体が配置されたコイルユニットが実施されてもよい。
また、コイル端配置部３１１に備えられる経路領域の数としては、例えば、２個であってもよく、あるいは、４個以上であってもよい。
【００７０】
本実施形態に係るコイルユニット１４ｂ、１４ｂ１では、第２コイル１４２ａの第２導体の配置によって、第２コイル１４２ａにより発生する磁束が第１開口部Ｈ１ａを鎖交する量と、当該磁束が第２開口部Ｈ２ａを鎖交する量を調整することが可能である。ここで、第１開口部Ｈ１ａは第１開口部Ｈ１の一例であり、第１開口部Ｈ２ａは第１開口部Ｈ２の一例である。
【００７１】
なお、第１ボビンＣ１ａは、第２導体の巻き始めの部分と、第２導体の巻き終わりの部分との両方に、コイル端配置部３１１のような構成を有してもよい。
また、第１ボビンＣ１ａは、第１磁性体Ｂ１の第１面Ｍ１の側の外周面の代わりに、反対側の外周面に、コイル端配置部３１１のような構成を有してもよい。また、第１ボビンＣ１ａは、これら両方の面に、コイル端配置部３１１のような構成を有してもよい。
【００７２】
このように、コイルユニット１４ｂでは、中空の部分に第１磁性体Ｂ１を収容する中空部材（本実施形態では、第１ボビンＣ１ａ）を備える。本例では、第２コイル１４２の第２導体は、中空部材の外周に巻回されることで第１磁性体Ｂ１に巻回されている。中空部材は、第２導体の巻き始め（または、巻き終わり）の部分を配置することが可能な複数の領域を有するコイル端配置部３１１を備える。
【００７３】
＜第３実施形態＞
図６は、第３実施形態に係るコイルユニット１４ｃの構成の一例を示す斜視図である。コイルユニット１４ｃは、コイルユニット１４の一例である。
図７は、第３実施形態に係るコイルユニット１４ｃの構成の一例を示す側面断面図である。図７は、図６に対して、Ｑ１−Ｑ１矢視断面図である。
図６および図７には、図２と同様なＸＹＺ三次元座標系を示してある。
図６および図７では、図２および図３に示されるコイルユニット１４ａと同様な部分については、同じ符号を付してある。
なお、第３実施形態において説明する構成部分以外の点については、図２および図３に示されるコイルユニット１４ａと同様な構成が用いられてもよい。
【００７４】
第３実施形態に係るコイルユニット１４ｃは、第１磁性体Ｂ１と、第１フレキシブル基板Ｆ１ａと、第１コイル１４１ｂと、第２コイル１４２ｂと、スペーサーＲ１を備える。
第１コイル１４１ｂは、第１フレキシブル基板Ｆ１ａの一方の面に渦巻き状に設けられている。
第１フレキシブル基板Ｆ１ａは、第１コイル１４１ｂが形成された面が第１磁性体Ｂ１の第１面Ｍ１と対向しない反対側の面となるように、当該第１面Ｍ１に配置されている。第１フレキシブル基板Ｆ１ａは、第１フレキシブル基板Ｆ１の変形例である。
【００７５】
ここで、第１フレキシブル基板Ｆ１ａは、第１磁性体Ｂ１の第１面Ｍ１および反対側の面ではない側面から見た場合（図７の例では、Ｘ軸に平行な視線で見た場合）に、第２コイル１４２ｂの巻回軸に平行な方向における両端のうちの一方の端の側（図７の例では、右側）の一部の面が、第１面Ｍ１に対して所定の角度θ１（θ１は０度よりも大きく１８０度よりも小さい角度）傾斜している。図７の例では、第１フレキシブル基板Ｆ１ａは、第１面Ｍ１に平行な面の部分と、第１面Ｍ１に対して所定の角度θ１傾斜している面とで構成されており、これらの面の境界線は第２コイル１４２ｂの巻回軸に平行な方向に対して垂直な線となっている。
【００７６】
このように、第１フレキシブル基板Ｆ１ａは、当該第１フレキシブル基板Ｆ１ａの一部が第１面Ｍ１に対して所定の角度θ１傾斜するように、折れ曲がった部分を有する。
同様に、第１コイル１４１ｂについても、第１フレキシブル基板Ｆ１ａとともに、当該第１コイル１４１ｂの一部が第１面Ｍ１に対して所定の角度θ１傾斜するように、折れ曲がった部分を有する。
第１フレキシブル基板Ｆ１ａに第１コイル１４１ｂが形成されているため、これらの折れ曲がった部分は同じ位置である。
折れ曲がった部分では、第１磁性体Ｂ１と第１フレキシブル基板Ｆ１ａとの間の空間に、当該空間と同じ（あるいは、ほぼ同じ）形状および大きさを有するスペーサーＲ１が設けられている。
【００７７】
ここで、第３実施形態では、例えば、第２コイル１４２ｂの巻回軸に平行な方向において、第１磁性体Ｂ１の中心線に対して、第１コイル１４１ｂの中心線が一致（あるいは、ほぼ一致）しており、第２コイル１４２ｂの中心線が一致（あるいは、ほぼ一致）している。
なお、他の例として、これらの中心線のうちの１以上が他とずれていてもよい。
【００７８】
図８は、第３実施形態に係るコイルユニット１４ｃ１の構成の他の一例を示す側面断面図である。コイルユニット１４ｃ１は、コイルユニット１４ｃの変形例である。図８の側面断面は、図７の例と同じ視線の方向で見た側面断面である。
図８には、図２と同様なＸＹＺ三次元座標系を示してある。
図８に示されるコイルユニット１４ｃ１では、図７の例と比べて、第１フレキシブル基板Ｆ１ａ１および第１コイル１４１ｂ１が折れ曲がっている角度θ２（θ２は、０度よりも大きく１８０度よりも小さい角度であり、角度θ１とは異なる角度）が異なる。スペーサーＲ２は、折れ曲がった部分に応じた形状および大きさを有する。ここで、第１フレキシブル基板Ｆ１ａ１は第１フレキシブル基板Ｆ１ａの変形例であり、第１コイル１４１ｂ１は第１コイル１４１ｂの変形例である。
【００７９】
図９は、第３実施形態に係るコイルユニットを説明するための参考となる構成の一例を示すコイルユニット１４ｃ２の側面断面図である。コイルユニット１４ｃ２は、コイルユニット１４ｃの変形例であるが、ここでは、図８および図９の例と対比するための参考例である。図９の側面断面は、図７の例と同じ視線の方向で見た側面断面である。
図９には、図２と同様なＸＹＺ三次元座標系を示してある。
すなわち、図９に示されるコイルユニット１４ｃ２では、図７および図８の例と比べて、第１フレキシブル基板Ｆ１ａ２および第１コイル１４１ｂ２が折れ曲がっている角度θが０度であり、つまり、折れ曲がっていない。
【００８０】
図７および図８の例では、第１フレキシブル基板Ｆ１ａ、Ｆ１ａ１および第１コイル１４１ｂ、１４１ｂ１が折れ曲がっている側において、折れ曲がっている角度θ１、θ２に応じて、第２コイル１４２ｂにより発生する磁束が第１開口部Ｈ１ｂを鎖交する量が異なる。そして、図７および図８の例では、第２コイル１４２ｂにより発生する磁束が第１開口部Ｈ１ｂを鎖交する量と、当該磁束が第２開口部Ｈ２ｂを鎖交する量とが、等しくなるように、折り曲げの位置あるいは角度の少なくとも一方が設定されている。
【００８１】
本実施形態に係るコイルユニット１４ｃ、１４ｃ１では、第１フレキシブル基板Ｆ１ａ、Ｆ１ａ１および第１コイル１４１ｂ、１４１ｂ１が折れ曲がった構成によって、第２コイル１４２ｂにより発生する磁束が第１開口部Ｈ１ｂを鎖交する量と、当該磁束が第２開口部Ｈ２ｂを鎖交する量を調整することが可能である。
【００８２】
なお、第１フレキシブル基板Ｆ１ａ、Ｆ１ａ１および第１コイル１４１ｂ、１４１ｂ１の折り曲げの角度としては、様々な角度が用いられてもよい。
また、第１フレキシブル基板Ｆ１ａ、Ｆ１ａ１および第１コイル１４１ｂ、１４１ｂ１が折り曲げられる部分は、２か所以上設けられてもよい。
【００８３】
このように、コイルユニット１４ｃ、１４ｃ１では、第１コイル１４１ｂ、１４１ｂ１は、平行ではない２以上の面にわたって配置されている。図７および図８の例では、これらの面は、第１面Ｍ１に平行な面と、第１面Ｍ１に対して所定の角度θ１、θ２傾いた面である。
【００８４】
＜第４実施形態＞
図１０は、第４実施形態に係るコイルユニット１４ｄの構成の一例を示す側面断面図である。コイルユニット１４ｄは、コイルユニット１４の一例である。
図１０には、図２と同様なＸＹＺ三次元座標系を示してある。
ここで、第４実施形態に係るコイルユニット１４ｄの構成の一例を示す斜視図は、概略的には、図６の例と同様であり、ここでは図示を省略する。図１０の側面断面は、図７の例と同じ視線の方向で見た側面断面である。
図１０では、図２および図３に示されるコイルユニット１４ａと同様な部分については、同じ符号を付してある。
なお、第４実施形態において説明する構成部分以外の点については、図６および図７に示されるコイルユニット１４ａと同様な構成が用いられてもよい。
【００８５】
第４実施形態に係るコイルユニット１４ｄに関し、図６および図７の例とは異なる点について説明する。
コイルユニット１４ｄでは、図６および図７の例と比べて、第２コイル１４２ｂの巻回軸に平行な方向において、第１フレキシブル基板Ｆ１ｂおよび第１コイル１４１ｃが折れ曲がっている位置が異なる。当該位置は、第２コイル１４２ｂの巻回軸に平行な方向において、折れ曲がっている方の端から長さａ１の位置である。ここで、第１フレキシブル基板Ｆ１ｂは第１フレキシブル基板Ｆ１ａの変形例であり、第１コイル１４１ｃは第１コイル１４１ｂの変形例である。図１０の例では、折れ曲がりの角度θ１１（θ１１は０度よりも大きく１８０度よりも小さい角度）は、例えば、一定の角度であってもよく、あるいは、可変な角度であってもよい。
【００８６】
また、コイルユニット１４ｄでは、図６および図７の例と比べて、スペーサーＲ１１の形状および大きさが、第１磁性体Ｂ１と第１フレキシブル基板Ｆ１ｂとの間の空間と同程度ではなく一定の形状および大きさである点で異なる。
スペーサーＲ１１は、三角柱の形状を有しており、上辺および下辺の三角形の面が第１磁性体Ｂ１の側面の側に配置される。そして、スペーサーＲ１１によって、少なくとも、折れ曲がった位置の付近における第１磁性体Ｂ１と第１フレキシブル基板Ｆ１ｂとの間の空間が埋められている。
【００８７】
図１１は、第４実施形態に係るコイルユニット１４ｄ１の構成の他の一例を示す側面断面図である。コイルユニット１４ｄ１は、コイルユニット１４ｄの変形例である。
図１１には、図２と同様なＸＹＺ三次元座標系を示してある。
コイルユニット１４ｄ１では、図１０の例と比べて、第２コイル１４２ｂの巻回軸に平行な方向において、第１フレキシブル基板Ｆ１ｂ１および第１コイル１４１ｃ１が折れ曲がっている位置が異なる。当該位置は、第２コイル１４２ｂ１の巻回軸に平行な方向において、折れ曲がっている方の端から長さａ２（ａ２は、ａ１とは異なる長さ）の位置である。ここで、第１フレキシブル基板Ｆ１ｂ１は第１フレキシブル基板Ｆ１ｂの変形例であり、第１コイル１４１ｃ１は第１コイル１４１ｃの変形例である。
【００８８】
図１０および図１１の例では、第１フレキシブル基板Ｆ１ｂ、Ｆ１ｂ１および第１コイル１４１ｃ、１４１ｃ１が折れ曲がっている側において、折れ曲がっている位置（端からの長さａ１、ａ２）に応じて、第２コイル１４２ｂにより発生する磁束が第１開口部Ｈ１ｂを鎖交する量が異なる。そして、図１０および図１１の例では、第２コイル１４２ｂにより発生する磁束が第１開口部Ｈ１ｂを鎖交する量と、当該磁束が第２開口部Ｈ２ｂを鎖交する量とが、等しくなるように、折り曲げの位置あるいは角度の少なくとも一方が設定されている。
【００８９】
本実施形態に係るコイルユニット１４ｄ、１４ｄ１では、第１フレキシブル基板Ｆ１ｂ、Ｆ１ｂ１および第１コイル１４１ｃ、１４１ｃ１が折れ曲がった構成によって、第２コイル１４２ｂにより発生する磁束が第１開口部Ｈ１ｂを鎖交する量と、当該磁束が第２開口部Ｈ２ｂを鎖交する量を調整することが可能である。
【００９０】
ここで、図１０の例と図１１の例とでは、スペーサーＲ１１を同一のスペーサーとしたが、他の例として、異なるスペーサーが用いられてもよい。
また、図１０の例と図１１の例とでは、角度θ１１を同一の角度としたが、他の例として、異なる角度が用いられてもよい。
また、第１フレキシブル基板Ｆ１ｂ、Ｆ１ｂ１および第１コイル１４１ｃ、１４１ｃ１が折り曲げられる部分は、２か所以上設けられてもよい。
【００９１】
このように、コイルユニット１４ｄ、１４ｄ１では、第１コイル１４１ｃ、１４１ｃ１は、平行ではない２以上の面にわたって配置されている。図１０および図１１の例では、これらの面は、第１面Ｍ１に平行な面と、第１面Ｍ１に対して所定の角度θ１１傾いた面である。
【００９２】
＜第５実施形態＞
図１２は、第５実施形態に係るコイルユニット１４ｅの構成の一例を示す正面図である。コイルユニット１４ｅは、コイルユニット１４の一例である。
図１２には、図２と同様なＸＹＺ三次元座標系を示してある。
第５実施形態に係るコイルユニット１４ｅでは、図６に示されるコイルユニット１４ｃに対して、スペーサーを備えておらず、第１フレキシブル基板Ｆ１ｃおよび第１コイル１４１ｄの形状が異なっている。第１フレキシブル基板Ｆ１ｃは第１フレキシブル基板Ｆ１の一例であり、第１コイル１４１ｄは第１コイル１４１の一例である。
なお、第５実施形態において説明する構成部分以外の点については、図６に示されるコイルユニット１４ｃと同様な構成が用いられてもよい。
【００９３】
ここで、図１２の例では、説明の便宜上、コイルユニット１４ｅの構成要素として、第１磁性体Ｂ１、第２コイル１４２ｂ、第１フレキシブル基板Ｆ１ｃおよび第１コイル１４１ｄのみを示してあるが、スペーサー以外の他の構成要素としては図６に示されるものと同様な構成要素を備える。
コイルユニット１４ｅは、第１フレキシブル基板Ｆ１ｃおよび第１コイル１４１ｄの一部が１８０度折り返された形状を有する部分（折り返し部４１１）を備える。図１２の例では、第１磁性体Ｂ１の第１面Ｍ１の矩形が有する１個の角を挟む三角形の部分が、第１面Ｍ１の側に、折り返されている。第１フレキシブル基板Ｆ１ｃおよび第１コイル１４１ｄは、同じ境界線で、折り返されている。
【００９４】
図１３は、第５実施形態に係るコイルユニット１４ｅを説明するための参考となる構成の一例を示すコイルユニット１４ｅ１の正面図である。
図１３には、図２と同様なＸＹＺ三次元座標系を示してある。
図１３では、コイルユニット１４ｅ１の構成要素として図１２に示される構成要素と同様なものを示してあるが、折り返し部４１１が折り返されていない状態を示してある。
コイルユニット１４ｅ１の所定の線Ｐ１を境界線として第１フレキシブル基板Ｆ１ｃおよび第１コイル１４１ｄが折り返された構成のものが、コイルユニット１４ｅに相当する。図１３の例では、当該線Ｐ１は、第１磁性体Ｂ１の第１面Ｍ１の矩形が有する１個の角を挟む２個の辺のうちの一方の途中の点と他方の途中の点とを結ぶ線である。
【００９５】
図１２の例では、第１フレキシブル基板Ｆ１ｃおよび第１コイル１４１ｄが折り返されている側において、折り返し部４１１に応じて、第２コイル１４２ｂにより発生する磁束が第１開口部Ｈ１ｃを鎖交する量が異なる。そして、図１２の例では、第２コイル１４２ｂにより発生する磁束が第１開口部Ｈ１ｃを鎖交する量と、当該磁束が第２開口部Ｈ２ｃを鎖交する量とが、等しくなるように、折り返しの位置が設定されている。
【００９６】
本実施形態に係るコイルユニット１４ｅでは、第１フレキシブル基板Ｆ１ｃおよび第１コイル１４１ｄが折り返された構成によって、第２コイル１４２ｂにより発生する磁束が第１開口部Ｈ１ｃを鎖交する量と、当該磁束が第２開口部Ｈ２ｃを鎖交する量を調整することが可能である。
【００９７】
なお、第１フレキシブル基板Ｆ１ｃおよび第１コイル１４１ｄが折り返される部分の形状あるいは大きさとしては、様々な態様が用いられてもよい。
また、第１フレキシブル基板Ｆ１ｃおよび第１コイル１４１ｄが折り返される部分は、２か所以上設けられてもよい。
【００９８】
このように、コイルユニット１４ｅでは、第１コイル１４１ｄは、互いに対向する２つの面にわたって配置されている、図１２の例では、これらの面は、第１面Ｍ１に平行な面と、第１面Ｍ１に対して１８０度（あるいは、ほぼ１８０度）折り返された面である。
【００９９】
＜変形例＞
以上に示したようなコイルユニットにおいて、当該コイルユニットの一部が変形可能な構成が用いられてもよい。また、当該コイルユニットの一部が固定可能な構成が用いられてもよい。
この場合、例えば、当該コイルユニットを備える製品の出荷前に、当該コイルユニットの一部が変形させられて調整された状態で固定され、当該コイルユニットの一部が固定された状態で当該製品が出荷されてもよい。例えば、出荷前に第２コイルにより電力伝送を行って、第１コイルによる受信信号の波形をモニターして、自動または手動で、当該波形が理想的な波形に近付くように、当該コイルユニットの一部が変形させられて固定されてもよい。
【０１００】
さらに、当該コイルユニットの一部が固定された後に再び変形可能な構成が用いられてもよい。
この場合、例えば、当該コイルユニットを備える製品の出荷後に、ユーザにより、当該コイルユニットの一部が変形（再変形）させられて調整（再調整）された状態で固定されてもよい。
このような変形により、第１コイルの第１開口部の面積（例えば、第１磁性体Ｂ１の第１面Ｍ１を覆う面積）および第２開口部の面積（例えば、第１磁性体Ｂ１の第１面Ｍ１を覆う面積）を変化させることが可能である。
【０１０１】
（図２および図３に示されるコイルユニット１４ａの変形例）
第２コイル１４２の巻回軸に平行な方向において、第１ボビンＣ１が伸び縮みすることが可能な構成が用いられてもよい。この場合、第２コイル１４２の巻回軸に平行な方向における第１ボビンＣ１の両端について、当該両端の一方側には第２コイル１４２の第２導体の一方側がずれないように固定されており、当該両端の他方側には第２コイル１４２の第２導体の他方側がずれないように固定されている。当該両端の間において第１ボビンＣ１に巻回された第２導体によりソレノイドが形成される。このような構成では、第２コイル１４２の巻回軸に平行な方向において、第１ボビンＣ１の伸び縮みの度合いに応じて、第２コイル１４２も伸び縮みすることで、第２コイル１４２において隣接する第２導体同士の間隔がずれ、ソレノイドが変形し得る。
【０１０２】
ここで、例えば、第２コイル１４２の巻回軸に平行な方向における第１ボビンＣ１の中心線などの位置が第１磁性体Ｂ１に固定されると、当該位置の両側のそれぞれにおいて独立に、第１ボビンＣ１の伸び縮みを調整することが可能である。
【０１０３】
これにより、第２コイル１４２により発生する磁束が第１開口部Ｈ１を鎖交する量と、当該磁束が第２開口部Ｈ２を鎖交する量とが等しくなるように、第１ボビンＣ１の伸び縮みの度合いを調整することが可能である。また、第１コイル１４１が第１フレキシブル基板Ｆ１に形成されているため、第１ボビンＣ１の伸び縮みの変化が容易である。
【０１０４】
第１ボビンＣ１と第２コイル１４２の第２導体とは、例えば、接着剤などを用いて固定されてもよい。
他の例として、第１ボビンＣ１と第２コイル１４２の第２導体とは、コイルユニット１４ａに設けられた任意の機構によって固定されてもよい。また、当該機構は、第１ボビンＣ１と第２コイル１４２の第２導体との位置関係を固定した後に再び移動可能とする構成であってもよい。
【０１０５】
第１ボビンＣ１と第１磁性体Ｂ１とは、例えば、接着剤などを用いて固定されてもよい。
他の例として、第１ボビンＣ１と第１磁性体Ｂ１とは、コイルユニット１４ａに設けられた任意の機構によって固定されてもよい。また、当該機構は、第１ボビンＣ１と第１磁性体Ｂ１との位置関係を固定した後に再び移動可能とする構成であってもよい。
【０１０６】
（図４および図５に示されるコイルユニット１４ｂの変形例）
第１ボビンＣ１ａのコイル端配置部３１１において、第２コイル１４２ａの第２導体の位置を複数の経路のなかから選択的に設定することが可能な構成とする。例えば、第２コイル１４２ａであるソレノイドコイルの巻き始めまたは巻き終わりの少なくとも一方の部分の位置を変更することが可能であり、これにより、当該ソレノイドコイルの形状を変更することが可能である。
【０１０７】
これにより、第２コイル１４２ａにより発生する磁束が第１開口部Ｈ１ａを鎖交する量と、当該磁束が第２開口部Ｈ２ａを鎖交する量とが等しくなるように、第１ボビンＣ１ａのコイル端配置部３１１における第２導体の位置を調整することが可能である。
【０１０８】
（図６〜図８に示されるコイルユニット１４ｃ、１４ｃ１の変形例）
第１フレキシブル基板Ｆ１ａ、Ｆ１ａ１および第１コイル１４１ｂ、１４１ｂ１が折り曲げられる角度θ１、θ２を変更することが可能な構成とする。例えば、折り曲げの角度θ１、θ２に応じて、適した大きさを有するスペーサーＲ１、Ｒ２が使用されるように切り替えることが可能であってもよい。スペーサーＲ１、Ｒ２としては、折り曲げの角度θ１、θ２を維持することが可能な形状および大きさを有するものが用いられる。
【０１０９】
これにより、第２コイル１４２ｂにより発生する磁束が第１開口部Ｈ１ｂを鎖交する量と、当該磁束が第２開口部Ｈ２ｂを鎖交する量とが等しくなるように、第１フレキシブル基板Ｆ１ａ、Ｆ１ａ１および第１コイル１４１ｂ、１４１ｂ１の折り曲げの角度を調整することが可能である。
なお、第１フレキシブル基板Ｆ１ａ、Ｆ１ａ１および第１コイル１４１ｂ、１４１ｂ１は、それぞれ、折り曲げの角度θ１、θ２が変化しても、破断しない部材が用いられると好ましい。このような部材としては、例えば、破断せずに折り曲げられることが可能な程度でやわらかい材質を有する部材が用いられてもよい。
【０１１０】
（図１０および図１１に示されるコイルユニット１４ｄ、１４ｄ１の変形例）
第１フレキシブル基板Ｆ１ｂ、Ｆ１ｂ１および第１コイル１４１ｃ、１４１ｃ１が折り曲げられる位置（長さａ１、ａ２）を変更することが可能な構成とする。
【０１１１】
これにより、第２コイル１４２ｂにより発生する磁束が第１開口部Ｈ１ｂを鎖交する量と、当該磁束が第２開口部Ｈ２ｂを鎖交する量とが等しくなるように、第１フレキシブル基板Ｆ１ｂ、Ｆ１ｂ１および第１コイル１４１ｃ、１４１ｃ１の折り曲げの位置を調整することが可能である。
なお、第１フレキシブル基板Ｆ１ｂ、Ｆ１ｂ１および第１コイル１４１ｃ、１４１ｃ１は、それぞれ、折り曲げの位置（長さａ１，ａ２）が変化しても、破断しない部材が用いられると好ましい。このような部材としては、例えば、破断せずに折り曲げられることが可能な程度でやわらかい材質を有する部材が用いられてもよい。
【０１１２】
（図１２および図１３に示されるコイルユニット１４ｅの変形例）
第１フレキシブル基板Ｆ１ｃおよび第１コイル１４１ｄの折り返し部４１１の形状、大きさ、位置、あるいは、数などを変更することが可能な構成とする。
【０１１３】
これにより、第２コイル１４２ｂにより発生する磁束が第１開口部Ｈ１ｂを鎖交する量と、当該磁束が第２開口部Ｈ２ｂを鎖交する量とが等しくなるように、第１フレキシブル基板Ｆ１ｃおよび第１コイル１４１ｄの折り返し部４１１の態様を調整することが可能である。
なお、第１フレキシブル基板Ｆ１ｃおよび第１コイル１４１ｄは、それぞれ、折り返し部４１１の態様が変化しても、破断しない部材が用いられると好ましい。このような部材としては、例えば、破断せずに折り曲げられることが可能な程度でやわらかい材質を有する部材が用いられてもよい。
【０１１４】
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない限り、変更、置換、削除等されてもよい。
例えば、ソレノイド形状のコイル以外に、２個の渦巻き状のコイル部分（２個の平面コイル部分）を有するコイルであって当該２個の渦巻きが互いに逆向きであるコイルが用いられる場合にも、小型で伝送距離を長くすることが可能である。発明の要旨を逸脱しない限り、例えば、ソレノイド形状のコイルなどの代わりに、このようなコイルが用いられてもよい。
【符号の説明】
【０１１５】
１…ワイヤレス電力伝送システム、１０…ワイヤレス送電装置、１１…直流電源、１２…送電回路、１３…制御回路、１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｂ１、１４ｃ、１４ｃ１、１４ｃ２、１４ｄ、１４ｅ、１４ｅ１、２１…コイルユニット、２０…ワイヤレス受電装置、２２…整流平滑回路、２３…負荷、２４…検出部、２５…比較部、２６…信号発生部、１４１、１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｂ１、１４１ｂ２、１４１ｃ、１４１ｃ１、１４１ｄ、２１１…第１コイル、１４２、１４２ａ、１４２ｂ、２１２…第２コイル、３１１…コイル端配置部、４１１…折り返し部、Ｂ１…第１磁性体、Ｍ１…第１面、Ｃ１、Ｃ１ａ…第１ボビン、Ｆ１、Ｆ１ａ、Ｆ１ａ１、Ｆ１ａ２、Ｆ１ｂ、Ｆ１ｂ１、Ｆ１ｃ…第１フレキシブル基板、Ｈ１、Ｈ１ａ、Ｈ１ｂ、Ｈ１ｃ…第１開口部、Ｈ２、Ｈ２ａ、Ｈ２ｂ、Ｈ２ｃ…第２開口部、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ１１…スペーサー、ａ１、ａ２…長さ、Ｐ１…線
【図１】
2019169529.tif 000003
【図２】
2019169529.tif 000004
【図３】
2019169529.tif 000005
【図４】
2019169529.tif 000006
【図５】
2019169529.tif 000007
【図６】
2019169529.tif 000008
【図７】
2019169529.tif 000009
【図８】
2019169529.tif 000010
【図９】
2019169529.tif 000011
【図１０】
2019169529.tif 000012
【図１１】
2019169529.tif 000013
【図１２】
2019169529.tif 000014
【図１３】
2019169529.tif 000015