(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面上に配置され、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。【選択図】図２
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【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２コイルの巻回軸に平行な方向において、前記第１コイルの中心線または前記第２コイルの中心線の少なくとも一方が前記第１磁性体の中心線に対してずれている、
コイルユニット。
【請求項２】
前記第１磁性体の一部を覆う中空部材を備え、
前記第２コイルは、前記中空部材の外周に巻回されている、
請求項１に記載のコイルユニット。
【請求項３】
前記第１コイルは、フレキシブル基板に設けられたコイルパターンであり、
前記フレキシブル基板は、前記第１面上に配置されている、
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】
前記フレキシブル基板は複数の層を有し、
前記第１コイルは、前記フレキシブル基板の複数の前記層に設けられたコイルパターンであり、
複数の前記層における前記コイルパターンは、複数の前記層の積層方向において、重なり部分を有する、
請求項３に記載のコイルユニット。
【請求項５】
前記第１コイルは、前記第１面に対して垂直な方向から見た場合、前記第２コイルの巻回軸に平行な方向において、前記第２コイルの巻回軸に垂直な方向における開口幅が前記第１磁性体の中心線に近付くほど狭くなる形状を有する、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のコイルユニット。
【請求項６】
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コイルと前記第１磁性体の端の辺との距離は、前記第１コイルの前記第１導体の幅より大きい、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のコイルユニット。
【請求項７】
前記第１コイルは、複数の第３コイルを有する、
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のコイルユニット。
【請求項８】
前記第１コイルは、複数の第３コイルを有し、
複数の前記第３コイルの少なくとも一部は、他の前記第３コイルとは異なる前記フレキシブル基板に設けられたコイルパターンである、
請求項３に記載のコイルユニット。
【請求項９】
前記第１コイルには、前記第１コイルとは別に引出し部が設けられており、
前記第１コイルの前記引出し部は、前記第１面に対して垂直な方向から見た場合、前記第１コイルの渦巻き状の部分の一部と同一の方向に延びて重なるように配置されている、
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のコイルユニット。
【請求項１０】
請求項１から請求項９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１１】
請求項１から請求項９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１２】
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９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、一次側巻線部及び二次側巻線部が移動可能に設けられており、給電側ユニットと受電側ユニットとの位置ずれに応じて一次側巻線部及び二次側巻線部を相対移動させることで給電効率の低下を防止し、給電側ユニットと受電側ユニットとが一次側巻線部及び二次側巻線部の可動範囲の和よりも大きく位置ずれした場合であっても、巻線部同士を相対移動させることによる効果を得ることができる、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）。
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２０１５−８０３２４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２コイルの巻回軸に平行な方向において、前記第１コイルの中心線または前記第２コイルの中心線の少なくとも一方が前記第１磁性体の中心線に対してずれている、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】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】変形例１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４】変形例２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５】変形例２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６】変形例３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】変形例３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８】変形例４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９】変形例４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１０】変形例５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１１】変形例６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１２】変形例６に係るコイルユニットにおけるフレキシブル基板の１層目の構成の一例を示す正面図である。
【図１３】変形例６に係るコイルユニットにおけるフレキシブル基板の２層目の構成の一例を示す正面図である。
【図１４】変形例６に係るコイルユニットにおけるフレキシブル基板の３層目の構成の一例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜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として、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（本実施形態では、第１ボビンＣ１の中空の部分が延びる方向と同じ方向）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】
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。
【００４９】
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接せられて配置されている。
他の例として、第２コイルの一部または全部において、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もよい。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。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。
また、本実施形態では、隣接する第２導体同士（絶縁膜同士）を接触させて配置したが、他の例として、第２コイル１４２の一部または全部において、隣接する第２導体同士（絶縁膜同士）を離間させて（つまり、接触させずに）配置する構成が用いられてもよい。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
このように、実施形態に係るコイルユニット１４ａ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２コイル１４２の巻回軸に平行な方向（図２の例では、Ｙ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。
【００６１】
また、実施形態に係るコイルユニット１４ａは、第１磁性体Ｂ１の一部を覆う中空部材（第１ボビンＣ１）を備える。そして、第２コイル１４２は、中空部材（第１ボビンＣ１）の外周に巻回されている。
また、実施形態に係るコイルユニット１４ａでは、第１コイル１４１は、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。そして、フレキシブル基板Ｆ１は、第１面Ｍ１上に配置されている。
【００６２】
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。
【００６３】
＜変形例１＞
図３は、変形例１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３には、図２と同様なＸＹＺ三次元座標系を示してある。
図３では、図２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、変形例１において説明する構成部分以外の点については、図２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。
【００６４】
図２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３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設けられたコイルである。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。
【００６５】
変形例１に係るコイルユニット１４ｂにおいても、実施形態に係るコイルユニット１４ａと同様な効果を得ることが可能である。
【００６６】
＜変形例２＞
図４および図５は、変形例２に係るコイルユニット１４ｃの構成の一例を示す正面図である。コイルユニット１４ｃは、コイルユニット１４の一例である。
図４および図５には、図２と同様なＸＹＺ三次元座標系を示してある。
変形例２に係るコイルユニット１４ｃでは、図２に示されるコイルユニット１４ａあるいは図３に示されるコイルユニット１４ｂに対して、第１コイル１４１ｂの形状が異なっている。第１コイル１４１ｂは、第１コイル１４１の変形例である。図４および図５の例では、第１コイル１４１ｂが導線から構成されている場合を示すが、他の例として、第１コイル１４１ｂはフレキシブル基板に形成された導体のパターンから構成されてもよい。
なお、変形例２において説明する構成部分以外の点については、図２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。
【００６７】
ここで、図４の例では、説明の便宜上、コイルユニット１４ｃの構成要素として、第１磁性体Ｂ１および第１コイル１４１ｂのみを示してあるが、他の構成要素としては図２あるいは図３に示されるものと同様な構成要素を備える。なお、図４には、説明の便宜上から、第２コイル１４２ａの巻回軸に平行な方向（Ｙ軸に平行な方向）における、第１磁性体Ｂ１の第１面Ｍ１上の中心線Ｄ１を示してある。
同様に、図５の例では、説明の便宜上、コイルユニット１４ｃの構成要素として、第１磁性体Ｂ１、第１コイル１４１ｂおよび第２コイル１４２ａのみを示してあるが、他の構成要素としては図２あるいは図３に示されるものと同様な構成要素を備える。
なお、第２コイル１４２ａは、第２コイル１４２の変形例であるが、第２コイル１４２と同様なコイルであってもよい。
【００６８】
変形例２に係るコイルユニット１４ｃでは、第１コイル１４１ｂは、第１面Ｍ１に対して垂直な方向から見た場合、第２コイル１４２ａ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の両端では当該巻回軸に垂直な方向（Ｘ軸に平行な方向）の幅（開口幅）が広く、第１磁性体Ｂ１の中央部では当該幅（開口幅）が狭くなっている。そして、これら２つの異なる幅を接続する部分（第１磁性体Ｂ１の両端の付近）では、第１磁性体Ｂ１の両端から中央部に向かって次第に当該幅が狭くなっている。ここで、第１コイル１４１ｂは、第２コイル１４２ａの巻回軸に平行な方向（Ｙ軸に平行な方向）について、第１磁性体Ｂ１の第１面Ｍ１上の中心線Ｄ１に対して対称な形状を有する。
【００６９】
変形例２に係るコイルユニット１４ｃにおいても、実施形態に係るコイルユニット１４ａと同様な効果を得ることが可能である。
また、変形例２に係るコイルユニット１４ｃでは、第１コイル１４１ｂが第１磁性体Ｂ１の両端から中央部に向かって次第に幅が狭くなっている部分を有する。このため、第１コイル１４１ｂの開口部のうち、第２コイル１４２ａの両側のうちの一方の側にある第１開口部Ｈ１ａの面積と、他方の側にある第２開口部Ｈ２ａの面積との違いを細かく設定し易い。
なお、第１開口部Ｈ１ａおよび第２開口部Ｈ２ａは、それぞれ、図２に示される第１開口部Ｈ１および第２開口部Ｈ２に相当する部分である。
【００７０】
このように、変形例２に係るコイルユニット１４ｃでは、第１コイル１４１ｂは、第１面Ｍ１に対して垂直な方向から見た場合、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の巻回軸に垂直な方向における開口幅が第１磁性体Ｂ１の中心線に近付くほど狭くなる形状を有する。
【００７１】
＜変形例３＞
図６は、変形例３に係るコイルユニット１４ｄの構成の一例を示す斜視図である。コイルユニット１４ｄは、コイルユニット１４の一例である。
図６には、図２と同様なＸＹＺ三次元座標系を示してある。
図６では、図２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、変形例３において説明する構成部分以外の点については、図２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。
【００７２】
コイルユニット１４ｄ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１４１ｃと、第１ボビンＣ１ａと、第２コイル１４２ｂを備える。
第１ボビンＣ１ａは、第１ボビンＣ１の変形例である。
なお、第１フレキシブル基板Ｆ１ａと、第１コイル１４１ｃと、第２コイル１４２ｂは、それぞれ、第１フレキシブル基板Ｆ１と、第１コイル１４１と、第２コイル１４２の変形例であるが、第１フレキシブル基板Ｆ１と、第１コイル１４１と、第２コイル１４２の一部または全部と同様な構成が用いられてもよい。
【００７３】
第１コイル１４１ｃは、第１フレキシブル基板Ｆ１ａに第１導体が設けられたコイルパターンである。
本実施形態では、第１コイル１４１ｃ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。
【００７４】
第１ボビンＣ１ａは、図２に示される第１ボビンＣ１とは異なる形状を有する。第１ボビンＣ１ａは、第１磁性体Ｂ１、第１フレキシブル基板Ｆ１ａおよび第１コイル１４１ｃを収容することが可能な中空の部分を有している。また、第１ボビンＣ１ａは、中空の部分に第１磁性体Ｂ１が収容された状態で、当該中空の部分が延びる方向において、第１磁性体Ｂ１の第１面Ｍ１の側の中央部を覆うとともに、当該中央部の両側に開口部を持つ形状を有する。なお、第１ボビンＣ１ａは、第１面Ｍ１の側とは反対の面の側については、第１磁性体Ｂ１のほぼすべてを覆う形状を有する。
【００７５】
第２コイル１４２ｂは、第２導体である導線が渦巻き状に巻回されたコイルである。第２コイル１４２ｂは、第１ボビンＣ１ａの中空の部分が延びる方向における中央部に巻回されている。
本実施形態では、第１ボビンＣ１ａを介して、第２コイル１４２ｂ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。
【００７６】
第１コイル１４１ｃが形成された第１フレキシブル基板Ｆ１ａは、第１ボビンＣ１ａの中空の部分において、第１磁性体Ｂ１の第１面Ｍ１上に収容されている。
第１ボビンＣ１ａが有する２個の開口部のうちの一方の開口部に第１コイル１４１ｃの一部が配置されており、他方の開口部に第１コイル１４１ｃの他の一部が配置されており、また、第１コイル１４１ｃの残りの部分（中央の部分）は第１ボビンＣ１ａの中央の部分によって覆われている。
【００７７】
変形例３では、第２コイル１４２ｂの巻回軸に平行な方向において、第１コイル１４１ｃの中心線が、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コイル１４１ｃの開口部のうち、第２コイル１４２ｂの両側のうちの一方の側にある第１開口部Ｈ１ｂの面積と、他方の側にある第２開口部Ｈ２ｂの面積とは、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コイル１４１ｃの開口部のうち、第２コイル１４２ｂの両側のうちの一方の側にある第１開口部Ｈ１ｂの面積と、他方の側にある第２開口部Ｈ２ｂの面積とが異なる構成としてある。
なお、第１開口部Ｈ１ｂおよび第２開口部Ｈ２ｂは、それぞれ、図２に示される第１開口部Ｈ１および第２開口部Ｈ２に相当する部分である。
【００７８】
図７は、変形例３に係るコイルユニット１４ｄの構成の一例を示す正面図である。
図７には、図２と同様なＸＹＺ三次元座標系を示してある。
図７では、説明の便宜上、第１ボビンＣ１ａの図示を省略している。
第１コイル１４１ｃは、第１ボビンＣ１ａの中空の部分の方向において、第１磁性体Ｂ１の一方の端から長さａ１以上内側であり、かつ、第１磁性体Ｂ１の他方の端から長さａ２以上内側である範囲ａ３に配置される。つまり、第１ボビンＣ１ａの中空の部分の方向において、第１磁性体Ｂ１の一方の端では当該第１磁性体Ｂ１の辺が第１コイル１４１ｃよりも長さａ１以上はみ出しており、第１磁性体Ｂ１の他方の端では当該第１磁性体Ｂ１の辺が第１コイル１４１ｃよりも長さａ２以上はみ出している。
【００７９】
ここで、長さａ１および長さａ２は、それぞれ、第１コイル１４１ｃを構成する第１導体のパターンの幅（第１面Ｍ１における幅）よりも大きい。なお、長さａ１と長さａ２とは、例えば、同じ長さであってもよく、あるいは、異なる長さであってもよい。また、他の例として、第１導体として導線が用いられる場合には、長さａ１および長さａ２は、それぞれ、当該導線の線径よりも大きい。
長さａ３は、第１ボビンＣ１ａの中空の部分の方向において、例えば、第１フレキシブル基板Ｆ１ａの長さよりも大きいが、他の例として、同じであってもよい。
なお、第１磁性体Ｂ１は、変形例３に係る構成が満たされるような構成を有する。
【００８０】
変形例３に係るコイルユニット１４ｄにおいても、実施形態に係るコイルユニット１４ａと同様な効果を得ることが可能である。
さらに、変形例３に係るコイルユニット１４ｄでは、第１ボビンＣ１ａの中空の部分の方向の両側において、第１コイル１４１ｃに対して第１磁性体Ｂ１が第１コイル１４１ｃのパターンの幅（あるいは、導線の線径）以上はみ出しているため、第１ボビンＣ１ａの中空の部分の方向について、第１開口部Ｈ１ａと第２開口部Ｈ２ａの細かい設定を容易にすることができる。
【００８１】
このように、本実施形態に係るコイルユニット１４ｄでは、第２コイル１４２ａの巻回軸に平行な方向において、第１コイル１４１ｃと第１磁性体Ｂ１の端の辺との距離は、第１コイル１４１ｃの第１導体の幅（導体パターンの幅、または、導線の線径）より大きい。
【００８２】
＜変形例４＞
図８は、変形例４に係るコイルユニット１４ｅの構成の一例を示す斜視図である。コイルユニット１４ｅは、コイルユニット１４の一例である。
図８には、図２と同様なＸＹＺ三次元座標系を示してある。
図８では、変形例３に係る図６に示されるコイルユニット１４ｄと同様な部分については、同じ符号を付してある。
なお、変形例４において説明する構成部分以外の点については、変形例３に係る図６に示されるコイルユニット１４ｄと同様な構成が用いられてもよい。
【００８３】
コイルユニット１４ｅは、第１磁性体Ｂ１と、第２フレキシブル基板Ｆ２と、第３コイル１５１と、第３フレキシブル基板Ｆ３と、第３コイル１５２と、第１ボビンＣ１ａと、第２コイル１４２ｂを備える。
第３コイル１５１は、第２フレキシブル基板Ｆ２に導体が設けられたコイルパターンである。
第３コイル１５２は、第３フレキシブル基板Ｆ３に導体が設けられたコイルパターンである。
【００８４】
ここで、変形例４では、変形例３に対して、第１コイル１４１ｃが第３コイル１５１と第３コイル１５２から構成されている。第３コイル１５１と第３コイル１５２とは１個のコイル（第１コイル１４１ｃ）と同様な動作が行われるように、所定の部分（図示せず）で電気的に接続されている。このように、変形例４では、平面コイル（第１コイル１４１ｃ）が複数のコイルの部分から構成されている。
なお、他の例として、第３コイル１５１、１５２同士が電気的に接続されない構成が用いられてもよい。
【００８５】
また、第１ボビンＣ１ａが有する２個の開口部のうちの一方の開口部に第３コイル１５１が配置されており、他方の開口部に第３コイル１５２が配置されている。なお、第１ボビンＣ１ａの中央の部分には、フレキシブル基板、第３コイル１５１のコイルパターンおよび第３コイル１５２のコイルパターンは存在しない。第２フレキシブル基板Ｆ２は当該一方の開口部と同程度の形状部分を有しており、当該形状部分にコイルパターンが設けられている。同様に、第３フレキシブル基板Ｆ３は当該他方の開口部と同程度の形状部分を有しており、当該形状部分にコイルパターンが設けられている。
【００８６】
変形例４では、第３コイル１５１の開口部（説明の便宜上、第１開口部Ｈ１ｃと呼ぶ。）の形状と、第３コイル１５２の開口部（説明の便宜上、第２開口部Ｈ２ｃと呼ぶ。）の形状とが、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（本例では、第２コイル１４２ｂの中心線も同じ）に対して、対称となっている。この場合、第１開口部Ｈ１ｃの面積と、第２開口部Ｈ２ｃとは等しい。
これにより、第３コイル１５１と第３コイル１５２から構成される第１コイル１４１ｃを考えた場合に、第２コイル１４２ｂの巻回軸に平行な方向において、第１コイル１４１ｃの中心線が、第１磁性体Ｂ１の中心線に対してずれている。
【００８７】
図９は、変形例４に係るコイルユニット１４ｅの構成の一例を示す斜視図である。
図９には、図２と同様なＸＹＺ三次元座標系を示してある。
図９では、説明の便宜上、第１ボビンＣ１ａの図示を省略している。
【００８８】
変形例４に係るコイルユニット１４ｅにおいても、変形例３に係るコイルユニット１４ｄと同様な効果を得ることが可能である。
さらに、変形例４に係るコイルユニット１４ｅでは、変形例３に係る第１フレキシブル基板Ｆ１ａの面積と比べて、第２フレキシブル基板Ｆ２および第３フレキシブル基板Ｆ３の面積の和が小さくなる。このため、変形例４に係るコイルユニット１４ｅでは、小型化、安価を実現することが可能である。
【００８９】
なお、変形例４では、第１コイル１４１を２個のコイル（第３コイル１５１、第３コイル１５２）に分けて、それぞれのコイルをそれぞれ別々のフレキシブル基板（第２フレキシブル基板Ｆ２、第３フレキシブル基板Ｆ３）に形成したが、他の例として、第１コイル１４１を３個以上のコイルに分けて、それぞれのコイルをそれぞれ別々のフレキシブル基板に形成してもよい。
【００９０】
また、変形例４では、第１コイル１４１ｃが複数のコイル（図８および図９の例では、第３コイル１５１と第３コイル１５２）を電気的に接続して構成される場合を示したが、他の例として、複数のコイル（図８および図９の例では、第３コイル１５１と第３コイル１５２）が電気的に接続されていなくてもよい。この場合、例えば、それぞれのコイル（図８および図９の例では、第３コイル１５１と第３コイル１５２）により受信された信号を、電力伝送の成分が低減するように、総和する処理が制御回路１３などで行われてもよい。
【００９１】
このように、変形例４に係るコイルユニット１４ｅでは、第１コイル１４１は、複数の第３コイル１５１、１５２を有する。そして、複数の第３コイル１５１、１５２のそれぞれは、複数の異なるフレキシブル基板Ｆ２、Ｆ３のそれぞれに設けられたコイルパターンである。
なお、第１コイル１４１は、３以上の第３コイルを有してもよく、この場合、これら３以上の第３コイルは、当該第３コイルと同数またはそれよりも少ない２以上の異なるフレキシブル基板に分散させられて設けられる。つまり、複数の第３コイルの少なくとも一部は、他の第３コイルとは異なるフレキシブル基板に設けられたコイルパターンである。
【００９２】
＜変形例５＞
図１０は、変形例５に係るコイルユニット１４ｆの構成の一例を示す正面図である。コイルユニット１４ｆ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。
図１０では、図２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、変形例５において説明する構成部分以外の点については、図２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。
【００９３】
ここで、図１０の例では、説明の便宜上、コイルユニット１４ｆの構成要素として、第１磁性体Ｂ１、第１コイル１４１ｄおよび第２コイル１４２ａのみを示してあるが、他の構成要素としては図２あるいは図３に示されるものと同様な構成要素を備える。図１０の例では、第１コイル１４１ｄが導線から構成されている場合を示すが、他の例として、第１コイル１４１ｄはフレキシブル基板に形成された導体のパターンから構成されてもよい。
第２コイル１４２ｂの巻回軸に平行な方向において、第２コイル１４２ｂに対して一方の側の第１開口部Ｈ１ｄは第１開口部Ｈ１に対応しており、他方の側の第２開口部Ｈ２ｄは第２開口部Ｈ２に対応している。
【００９４】
変形例５では、第２開口部Ｈ２ｄの側に、第１コイル１４１ｄの引出し部３１１のパターン（第１導体のパターン）が形成されている。そして、第２コイル１４２ｂの巻回軸に平行な方向において、第２コイル１４２ａの中心線と第１コイル１４１ｄの中心線とがそろった（重なった）状態を想定した場合に、第１開口部Ｈ１ｄの面積と第２開口部Ｈ２ｄの面積とが等しくなるように、第１コイル１４１ｄの引出し部３１１の部分の第１導体のパターンが形成されている。図１０の例では、第１導体が外側から内側に向かって渦巻き状に設けられており、最も内側の第１導体が、引出し部３１１において、外側の第１導体と上下方向（図１０の例では、Ｚ軸に平行な方向）で同じ方向に延びて重なるように配置されている。
【００９５】
変形例５に係るコイルユニット１４ｆにおいても、実施形態に係るコイルユニット１４ａと同様な効果を得ることが可能である。
また、変形例５に係るコイルユニット１４ｆでは、第２コイル１４２ｂの巻回軸に平行な方向において、第２コイル１４２ａの中心線と第１コイル１４１ｄの中心線とがずれた状態において、第１コイル１４１ｄの引出し部３１１の部分の形状によって、第１開口部Ｈ１ａの面積と第２開口部Ｈ２ａの面積との違いを細かく設定し易い。
【００９６】
このように、本実施形態に係るコイルユニット１４ｆでは、第１コイル１４１ｄの引出し部３１１は、第１面Ｍ１に対して垂直な方向から見た場合、第１コイル１４１ｄの渦巻き状の部分の一部と同一の方向に延びて重なるように配置されている。本実施形態では、第１コイル１４１ｄの引出し部３１１は、第２コイル１４２ａの巻回軸に平行な方向において、第１コイル１４１ｄの中心線に対して両側の開口部の面積が同じになるように配置されている。
【００９７】
＜変形例６＞
図１１は、変形例６に係るコイルユニット１４ｇの構成の一例を示す正面図である。コイルユニット１４ｇは、コイルユニット１４の一例である。
図１１には、図２と同様なＸＹＺ三次元座標系を示してある。
なお、変形例６において説明する構成部分以外の点については、図２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。
【００９８】
ここで、図１１の例では、説明の便宜上、コイルユニット１４ｇの構成要素として、第１フレキシブル基板Ｆ１ｂおよび第１コイル１４１ｅのみを示してあるが、他の構成要素としては図２あるいは図３に示されるものと同様な構成要素を備える。
【００９９】
変形例６では、多層のフレキシブル基板Ｆ１ｂに第１コイル１４１ｅが形成されている。
図１２〜図１４を参照して、３層のフレキシブル基板Ｆ１ｂが用いられる場合における構成例を示す。
図１２は、変形例６に係るコイルユニット１４ｇにおけるフレキシブル基板Ｆ１ｂの１層目Ｆ１ｂ１の構成の一例を示す正面図である。
図１３は、変形例６に係るコイルユニット１４ｇにおけるフレキシブル基板Ｆ１ｂの２層目Ｆ１ｂ２の構成の一例を示す正面図である。
図１４は、変形例６に係るコイルユニット１４ｇにおけるフレキシブル基板Ｆ１ｂの３層目Ｆ１ｂ３の構成の一例を示す正面図である。
図１２〜図１４には、図２と同様なＸＹＺ三次元座標系を示してある。
【０１００】
フレキシブル基板Ｆ１ｂの１層目Ｆ１ｂ１には、コイルユニット１４ｇの１層目の導体パターン１４１ｅ１が形成されている。
フレキシブル基板Ｆ１ｂの２層目Ｆ１ｂ２には、コイルユニット１４ｇの２層目の導体パターン１４１ｅ２が形成されている。
フレキシブル基板Ｆ１ｂの３層目Ｆ１ｂ３には、コイルユニット１４ｇの３層目の導体パターン１４１ｅ３が形成されている。
【０１０１】
１層目の導体パターン１４１ｅ１では、端部ｐ１から端部ｐ２まで導体がループ状に形成されている。
２層目の導体パターン１４１ｅ２では、端部ｐ３から端部ｐ４まで導体がループ状に形成されている。ここで、端部ｐ２と端部ｐ３とがスルーホールを介して電気的に接続されている。
３層目の導体パターン１４１ｅ３では、端部ｐ５から端部ｐ６まで導体がループ状に形成されている。ここで、端部ｐ４と端部ｐ５とがスルーホールを介して電気的に接続されている。
これにより、第１コイル１４１ｅは、端部ｐ１から端部ｐ６まで導体が三重の渦巻き状に設けられたパターンを有する。
図１１〜図１４の例では、多層の積層方向（第１フレキシブル基板Ｆ１ｂの面に対して垂直な方向）から見て、すべての層の導体パターン１４１ｅ１〜１４１ｅ３が重なっている。
【０１０２】
変形例６に係るコイルユニット１４ｇにおいても、実施形態に係るコイルユニット１４ａと同様な効果を得ることが可能である。
【０１０３】
このように、本実施形態に係るコイルユニット１４ｇでは、フレキシブル基板Ｆ１ｂは複数の層（図１１〜図１４の例では、１層目Ｆ１ｂ１、２層目Ｆ１ｂ２、３層目Ｆ１ｂ３）を有する。そして、第１コイル１４１ｅは、フレキシブル基板Ｆ１ｂの複数の層に設けられたコイルパターン（図１１〜図１４の例では、導体パターン１４１ｅ１、１４１ｅ２、１４１ｅ３）である。複数の層におけるコイルパターンは、複数の層の積層方向（図１１〜図１４の例では、Ｚ軸に平行な方向）において、重なり部分を有する。
【０１０４】
＜変形例７＞
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
（図２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と第１磁性体Ｂ１（および第１コイル１４１）との相対的な位置関係が変更し得る構成が用いられてもよい。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と第１磁性体Ｂ１との相対的な位置関係を調整することが可能である。例えば、第１ボビンＣ１の中空の部分が延びる方向に第１ボビンＣ１を移動させることで、第１ボビンＣ１と第１磁性体Ｂ１との相対的な位置関係を簡易に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の移動が容易である。
【０１０７】
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。
【０１０８】
（図３に示されるコイルユニット１４ｂの変形例）
図３に示されるコイルユニット１４ｂについても、図２に示されるコイルユニット１４ａと同様な構成とすることが可能である。
【０１０９】
（図４および図５に示されるコイルユニット１４ｃの変形例）
図４および図５の例に示される第１コイル１４１ｂの形状が用いられる場合、第１ボビンＣ１が第１磁性体Ｂ１の中央付近で移動させられるときに、第１コイル１４１ｂの２個の開口部（第１の開口部Ｈ１ａ、第２の開口部Ｈ２ａ）の面積の変化率が小さいことから、微調整を容易に行うことが可能である。
【０１１０】
（図６および図７に示されるコイルユニット１４ｄの変形例）
例えば、第１ボビンＣ１ａと第１磁性体Ｂ１との位置関係が固定されており、これらに対して、第１コイル１４１ｃが形成された第１フレキシブル基板Ｆ１ａの配置位置を変更することが可能な構成が用いられてもよい。
一例として、第２コイル１４２の巻回軸に平行な方向において、図７に示される範囲ａ３で任意の位置に、第１フレキシブル基板Ｆ１ａを配置することが可能である。つまり、第２コイル１４２の巻回軸に平行な方向において、第１フレキシブル基板Ｆ１ａを一方の端（Ｙ軸の正の方向の端）に配置することと、第１フレキシブル基板Ｆ１ａを他方の端（Ｙ軸の負の方向の端）に配置することと、第１フレキシブル基板Ｆ１ａをこれらの間の位置に配置することが可能である。第１フレキシブル基板Ｆ１ａは、当該範囲ａ３でスライドさせることが可能であってもよい。当該範囲ａ３は、第１フレキシブル基板Ｆ１ａの移動範囲となる。
【０１１１】
ここで、第１ボビンＣ１は、第２コイル１４２の巻回軸に平行な方向に第１フレキシブル基板Ｆ１ａが移動しても、両側において、第１フレキシブル基板Ｆ１ａが第１磁性体Ｂ１からはみ出さず、かつ、第１フレキシブル基板Ｆ１ａの外側に第１磁性体Ｂ１が所定の長さａ１、ａ２以上維持される構成とされている。このため、第１フレキシブル基板Ｆ１ａの配置位置（第１コイル１４１ｃの配置位置）が変更させられるときに、急激な磁束の鎖交量の変化がなく、円滑な調整が可能となる。
なお、第１コイル１４１ｃとして、第１フレキシブル基板Ｆ１ａに形成される導体パターンの代わりに、導線が用いられる場合には、例えば、平板状の樹脂の面の上に導線を巻回すると、当該樹脂を移動させることで、当該導線（第１コイル１４１ｃ）を容易に移動させることが可能である。
【０１１２】
（図８および図９に示されるコイルユニット１４ｅの変形例）
例えば、第１ボビンＣ１ａと第１磁性体Ｂ１との位置関係が固定されており、これらに対して、第３コイル１５１が形成された第２フレキシブル基板Ｆ２の配置位置を変更することが可能な構成が用いられてもよい。
同様に、例えば、第１ボビンＣ１ａと第１磁性体Ｂ１との位置関係が固定されており、これらに対して、第３コイル１５２が形成された第３フレキシブル基板Ｆ３の配置位置を変更することが可能な構成が用いられてもよい。
また、これら両方のフレキシブル基板（第２フレキシブル基板Ｆ２、第３フレキシブル基板Ｆ３）の配置位置を、それぞれ独立に、変更することが可能な構成が用いられてもよい。
【０１１３】
このように、第１ボビンＣ１ａは、第３コイル１５１が形成された第２フレキシブル基板Ｆ２と、第３コイル１５２が形成された第３フレキシブル基板Ｆ３のうちの少なくとも一方を移動させることが可能な構成とされている。
ここで、第２フレキシブル基板Ｆ２を移動させる機構は、例えば、図６および図７の例における第１開口部Ｈ１ｂの部分を移動させる機構と同様な機構が用いられてもよい。
また、第３フレキシブル基板Ｆ３を移動させる機構は、例えば、図６および図７の例における第２開口部Ｈ２ｂの部分を移動させる機構と同様な機構が用いられてもよい。
【０１１４】
本例では、移動可能な単位のフレキシブル基板（第２フレキシブル基板Ｆ２、第３フレキシブル基板Ｆ３）の大きさが、第１フレキシブル基板Ｆ１よりも小さいため、フレキシブル基板（および、それに形成されたコイル）の移動が容易である。
【０１１５】
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】
【０１１６】
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、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ、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、１４１ｃ、１４１ｄ、１４１ｅ、２１１…第１コイル、１４１ｅ１〜１４１ｅ３…導体パターン、１４２、１４２ａ、１４２ｂ、２１２…第２コイル、１５１、１５２…第３コイル、３１１…引出し部、Ｂ１…第１磁性体、Ｍ１…第１面、Ｃ１、Ｃ１ａ…第１ボビン、Ｆ１、Ｆ１ａ、Ｆ１ｂ…第１フレキシブル基板、Ｆ１ｂ１…１層目、Ｆ１ｂ２…２層目、Ｆ１ｂ３…３層目、Ｆ２…第２フレキシブル基板、Ｆ３…第３フレキシブル基板、Ｈ１、Ｈ１ａ、Ｈ１ｂ、Ｈ１ｃ、Ｈ１ｄ…第１開口部、Ｈ２、Ｈ２ａ、Ｈ２ｂ、Ｈ２ｃ、Ｈ２ｄ…第２開口部、Ｄ１…中心線、ａ１、ａ２…長さ、ａ３…範囲、ｐ１〜ｐ６…端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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