(57)【要約】【課題】非接触での電力伝送と非接触での信号伝送とを適正に両立することができる電力伝送通信ユニットを提供することを目的とする。【解決手段】電力伝送通信ユニット１は、第１電力伝送コイル１１、第１信号伝送コイル１２、第１ケース１５を有する第１ユニット１０と、第２電力伝送コイル２１、第２信号伝送コイル２２、第２ケース２５を有する第２ユニット２０とを備え、第１ユニット１０と第２ユニット２０とは、第１ケース１５と第２ケース２５とが相互に嵌合した状態で第１電力伝送コイル１１と第２電力伝送コイル２１とが第１結合軸方向Ｄ１に沿って対向し、第１信号伝送コイル１２と第２信号伝送コイル２２とが第１結合軸方向Ｄ１とは異なる第２結合軸方向Ｄ２に沿って対向した位置関係となることを特徴とする。【選択図】図１
2019193505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触で電力を伝送可能である第１電力伝送コイル、非接触で信号を伝送可能である第１信号伝送コイル、及び、前記第１電力伝送コイルと第１信号伝送コイルとが設けられる第１ケースを有する第１ユニットと、
前記第１電力伝送コイルと非接触で電力を伝送可能である第２電力伝送コイル、前記第１信号伝送コイルと非接触で信号を伝送可能である第２信号伝送コイル、及び、前記第２電力伝送コイルと第２信号伝送コイルとが設けられ前記第１ケースと嵌合可能である第２ケースを有する第２ユニットとを備え、
前記第１ユニットと前記第２ユニットとは、前記第１ケースと前記第２ケースとが相互に嵌合した状態で前記第１電力伝送コイルと前記第２電力伝送コイルとが第１結合軸方向に沿って対向し、前記第１信号伝送コイルと前記第２信号伝送コイルとが前記第１結合軸方向とは異なる第２結合軸方向に沿って対向した位置関係となることを特徴とする、
電力伝送通信ユニット。
【請求項２】
前記第１結合軸方向は、前記第１ケースと前記第２ケースとの嵌合方向に沿い、
前記第２結合軸方向は、前記第１結合軸方向と直交する、
請求項１に記載の電力伝送通信ユニット。
【請求項３】
前記第１ケースと前記第２ケースとは、相互に嵌合した状態で前記第１結合軸方向に沿って対向する面がともに当該第１結合軸方向と交差する方向に沿って延在し、前記第２結合軸方向に沿って対向する面がともに当該第２結合軸方向と交差する方向に沿って延在する、
請求項１又は請求項２に記載の電力伝送通信ユニット。
【請求項４】
前記第１ケースは、前記第２ケースが嵌合可能な嵌合凹部を有し、
前記第１電力伝送コイルと前記第２電力伝送コイルとは、前記第１結合軸方向に沿って前記嵌合凹部の底部を挟んで対向し、
前記第１信号伝送コイルと前記第２信号伝送コイルとは、前記第２結合軸方向に沿って前記嵌合凹部の側部を挟んで対向し、当該第２結合軸方向に対して前記第２信号伝送コイルが前記第１信号伝送コイルの内側に位置する、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電力伝送通信ユニット。
【請求項５】
前記第１ユニットは、前記第１ケースに設けられ前記第１ケースと前記第２ケースとの嵌合方向に対して前記第１電力伝送コイルを挟んで前記第１信号伝送コイル側とは反対側に位置する第１磁性体を有し、
前記第２ユニットは、前記第２ケースに設けられ前記嵌合方向に対して前記第２電力伝送コイルと前記第２信号伝送コイルとの間に位置する第２磁性体を有し、
前記第２磁性体は、前記嵌合方向と直交する方向に対して前記第２電力伝送コイルより大きい、
請求項４に記載の電力伝送通信ユニット。
【請求項６】
前記第２磁性体は、前記嵌合方向と直交する方向の端部が前記嵌合方向に対して前記第２電力伝送コイル側に向けて曲がっている、
請求項５に記載の電力伝送通信ユニット。
【請求項７】
前記第１ユニットは、前記嵌合方向と直交する方向に対して、前記第１電力伝送コイル、及び、前記第１磁性体を囲う第１金属シールド部材を有し、
前記第２ユニットは、前記嵌合方向と直交する方向に対して、前記第２電力伝送コイル、及び、前記第２磁性体を囲う第２金属シールド部材を有する、
請求項５又は請求項６に記載の電力伝送通信ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力伝送通信ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電力伝送通信ユニットとして、例えば、特許文献１には、基板と、磁性体シートと、非接触充電用コイルと、近傍磁界誘導用コイルとを備えた通信機器が開示されている。磁性体シートは、基板の第１の面側に配置されている。非接触充電用コイルは、磁性体シート上に配置されている。近傍磁界誘導用コイルは、基板の第２の面側に配置されている。この構成により、この通信機器は、非接触で電力を伝送することにより電池の充電（非接触充電）を行う機能や近距離無線通信機能を搭載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−０９９１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述の特許文献１に記載の通信機器は、例えば、非接触での電力伝送と非接触での信号伝送との両立の点で更なる改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、非接触での電力伝送と非接触での信号伝送とを適正に両立することができる電力伝送通信ユニット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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る電力伝送通信ユニットは、非接触で電力を伝送可能である第１電力伝送コイル、非接触で信号を伝送可能である第１信号伝送コイル、及び、前記第１電力伝送コイルと第１信号伝送コイルとが設けられる第１ケースを有する第１ユニットと、前記第１電力伝送コイルと非接触で電力を伝送可能である第２電力伝送コイル、前記第１信号伝送コイルと非接触で信号を伝送可能である第２信号伝送コイル、及び、前記第２電力伝送コイルと第２信号伝送コイルとが設けられ前記第１ケースと嵌合可能である第２ケースを有する第２ユニットとを備え、前記第１ユニットと前記第２ユニットとは、前記第１ケースと前記第２ケースとが相互に嵌合した状態で前記第１電力伝送コイルと前記第２電力伝送コイルとが第１結合軸方向に沿って対向し、前記第１信号伝送コイルと前記第２信号伝送コイルとが前記第１結合軸方向とは異なる第２結合軸方向に沿って対向した位置関係となることを特徴とする。
【０００７】
また、上記電力伝送通信ユニットでは、前記第１結合軸方向は、前記第１ケースと前記第２ケースとの嵌合方向に沿い、前記第２結合軸方向は、前記第１結合軸方向と直交するものとすることができる。
【０００８】
また、上記電力伝送通信ユニットでは、前記第１ケースと前記第２ケースとは、相互に嵌合した状態で前記第１結合軸方向に沿って対向する面がともに当該第１結合軸方向と交差する方向に沿って延在し、前記第２結合軸方向に沿って対向する面がともに当該第２結合軸方向と交差する方向に沿って延在するものとすることができる。
【０００９】
また、上記電力伝送通信ユニットでは、前記第１ケースは、前記第２ケースが嵌合可能な嵌合凹部を有し、前記第１電力伝送コイルと前記第２電力伝送コイルとは、前記第１結合軸方向に沿って前記嵌合凹部の底部を挟んで対向し、前記第１信号伝送コイルと前記第２信号伝送コイルとは、前記第２結合軸方向に沿って前記嵌合凹部の側部を挟んで対向し、当該第２結合軸方向に対して前記第２信号伝送コイルが前記第１信号伝送コイルの内側に位置するものとすることができる。
【００１０】
また、上記電力伝送通信ユニットでは、前記第１ユニットは、前記第１ケースに設けられ前記第１ケースと前記第２ケースとの嵌合方向に対して前記第１電力伝送コイルを挟んで前記第１信号伝送コイル側とは反対側に位置する第１磁性体を有し、前記第２ユニットは、前記第２ケースに設けられ前記嵌合方向に対して前記第２電力伝送コイルと前記第２信号伝送コイルとの間に位置する第２磁性体を有し、前記第２磁性体は、前記嵌合方向と直交する方向に対して前記第２電力伝送コイルより大きいものとすることができる。
【００１１】
また、上記電力伝送通信ユニットでは、前記第２磁性体は、前記嵌合方向と直交する方向の端部が前記嵌合方向に対して前記第２電力伝送コイル側に向けて曲がっているものとすることができる。
【００１２】
また、上記電力伝送通信ユニットでは、前記第１ユニットは、前記嵌合方向と直交する方向に対して、前記第１電力伝送コイル、及び、前記第１磁性体を囲う第１金属シールド部材を有し、前記第２ユニットは、前記嵌合方向と直交する方向に対して、前記第２電力伝送コイル、及び、前記第２磁性体を囲う第２金属シールド部材を有するものとすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る電力伝送通信ユニットは、第１ユニットが第１電力伝送コイル、第１信号伝送コイル、及び、第１ケースを有して構成され、第２ユニットが第２電力伝送コイル、第２信号伝送コイル、及び、第２ケースを有して構成される。そして、電力伝送通信ユニットは、第１ケースと第２ケースとが相互に嵌合した状態で、第１電力伝送コイルと第２電力伝送コイルとが第１結合軸方向に沿って対向し、第１信号伝送コイルと第２信号伝送コイルとが第２結合軸方向に沿って対向した位置関係となる。この構成により、電力伝送通信ユニットは、第１電力伝送コイルと第２電力伝送コイルとが相互に非接触で電力を伝送することができ、第１信号伝送コイルと第２信号伝送コイルとが相互に非接触で信号を伝送することができる。この場合に、電力伝送通信ユニットは、第１結合軸方向と第２結合軸方向とが異なる方向となるように、第１電力伝送コイル、第１信号伝送コイル、第２電力伝送コイル、第２信号伝送コイルが設けられる。この構成により、電力伝送通信ユニットは、効率の良い電力伝送、及び、品質の良い信号伝送を実現することができる。この結果、電力伝送通信ユニットは、非接触での電力伝送と非接触での信号伝送とを適正に両立することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施形態１に係る電力伝送通信ユニットの概略構成を表す模式的な断面図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る電力伝送通信ユニットの概略構成を表す模式的な斜視図である。
【図３】図３は、実施形態２に係る電力伝送通信ユニットの概略構成を表す模式的な断面図である。
【図４】図４は、実施形態３に係る電力伝送通信ユニットの概略構成を表す模式的な断面図である。
【図５】図５は、実施形態４に係る電力伝送通信ユニットの概略構成を表す模式的な断面図である。
【図６】図６は、比較例に係る電力伝送通信ユニットの概略構成を表す模式的な断面図である。
【図７】図７は、実施形態に係る電力伝送通信ユニットに対するシミュレーション結果を表す図である。
【図８】図８は、実施形態に係る電力伝送通信ユニットに対するシミュレーション結果を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。なお、図２は、電力伝送通信ユニットの構成要素の一部を簡略化して図示している。
【００１６】
［実施形態１］
図１、図２に示す本実施形態の電力伝送通信ユニット１は、電源からの電力を種々の電気負荷に伝送する際に、少なくとも一部分をワイヤレス化し、非接触電力伝送とするワイヤレス給電システムである。本実施形態の電力伝送通信ユニット１は、電源側の機器と電気負荷側の機器との間で、電力、及び、信号の双方を非接触で伝送する。以下、各図を参照して電力伝送通信ユニット１の各構成について詳細に説明する。
【００１７】
具体的には、本実施形態の電力伝送通信ユニット１は、第１ユニット１０と、第２ユニット２０とを備え、２つが一対となってワイヤレス給電システムを構成する。電力伝送通信ユニット１は、一対の第１ユニット１０、第２ユニット２０の一方が送電ユニットを構成し、一対の第１ユニット１０、第２ユニット２０の他方が受電ユニットを構成する。本実施形態の電力伝送通信ユニット１は、第１ユニット１０が電源からの電力を受電ユニットに非接触で送電する送電ユニットを構成し、第２ユニット２０が送電ユニットから送電される電力を非接触で受電する受電ユニットを構成する。
【００１８】
第１ユニット１０は、上述の電源側の機器に相当し、上述の電気負荷側の機器への電力の供給源側のユニットに相当する。第１ユニット１０は、例えば、バッテリや発電機等の電源、当該電源からの電力を各部に分配する電源分配機能部品、電力供給や信号通信を制御する制御機能部品等の機器（マスタ側機器という場合もある。）と電源線、接地線、通信線等の配索体を介して接続される。第２ユニット２０は、上述の電気負荷側の機器に相当し、上述の電源側の機器からの電力の供給先側のユニットに相当する。第２ユニット２０は、例えば、電源からの電力によって駆動する各種機器（スレーブ側機器という場合もある。）と電源線、接地線、通信線等の配索体を介して接続される。ここで、電源線は、各部を駆動させる電力を伝送するための配索体である。接地線は、いわゆるアース（接地）をとるための配索体である。通信線は、各種通信信号を伝送するための配索体である。
【００１９】
より具体的には、第１ユニット１０は、第１電力伝送コイル１１、第１信号伝送コイル１２、第１磁性体１３、基板１４、及び、第１ケース１５を有する。第２ユニット２０は、第２電力伝送コイル２１、第２信号伝送コイル２２、第２磁性体２３、基板２４、及び、第２ケース２５を有する。
【００２０】
第１電力伝送コイル１１は、第２電力伝送コイル２１と非接触で電力を伝送可能な導体コイルである。第２電力伝送コイル２１は、第１電力伝送コイル１１と非接触で電力を伝送可能な導体コイルである。つまり、第１電力伝送コイル１１と第２電力伝送コイル２１とは、相互間で非接触で電力を伝送可能である。第１電力伝送コイル１１、第２電力伝送コイル２１は、例えば、いわゆるスパイラル型の導体コイルによって構成されてもよいし、ソレノイド（ヘリカル）型の導体コイルによって構成されてもよい。スパイラル型の導体コイルは、導電性を有する素線が中心軸線を中心として当該中心軸線周りに渦巻状に巻き回されて形成される。一方、ソレノイド型の導体コイルは、導電性を有する素線が中心軸を中心として当該中心軸線周りに螺旋状に巻き回されて形成される。ここでは、第１電力伝送コイル１１、第２電力伝送コイル２１は、例えば、中心軸線Ｃ周りに渦巻状に巻き回されて形成されたスパイラル型の導体コイルによって構成される。第１電力伝送コイル１１と第２電力伝送コイル２１とは、互いに対向した状態で、電磁誘導方式、電磁界共鳴方式等、種々の方式によって非接触で電力を伝送することができる。第１電力伝送コイル１１と第２電力伝送コイル２１とは、一方が電力を送電する送電コイルとなり、他方が電力を受電する受電コイルとなる。ここでは、第１電力伝送コイル１１と第２電力伝送コイル２１とは、典型的には、送電ユニット側のコイルである第１電力伝送コイル１１が送電コイルとなり、受電ユニット側のコイルである第２電力伝送コイル２１が受電コイルとなる。
【００２１】
第１信号伝送コイル１２は、第２信号伝送コイル２２と非接触で信号を伝送可能な導体コイルである。第２信号伝送コイル２２は、第１信号伝送コイル１２と非接触で信号を伝送可能な導体コイルである。つまり、第１信号伝送コイル１２と第２信号伝送コイル２２とは、相互間で非接触で信号を伝送可能（無線通信）である。第１信号伝送コイル１２、第２信号伝送コイル２２は、例えば、いわゆるスパイラル型の導体コイルによって構成されてもよいし、ソレノイド型の導体コイルによって構成されてもよい。ここでは、第１信号伝送コイル１２、第２信号伝送コイル２２は、例えば、中心軸線Ｃ周りに螺旋状に巻き回されて形成されたソレノイド型の導体コイルによって構成される。第１信号伝送コイル１２、第２信号伝送コイル２２は、高周波エネルギを電磁波（電波）として空間に放射（送信）したり、空間の電磁波（電波）を高周波エネルギへ相互に変換（受信）したりする通信アンテナを構成する。第１信号伝送コイル１２と第２信号伝送コイル２２とは、互いに対向した状態で、種々の方式によって非接触で信号を伝送することができる。第１信号伝送コイル１２と第２信号伝送コイル２２とは、一方が信号を送電する送信アンテナとなり、他方が信号を受電する受信アンテナとなる。
【００２２】
第１磁性体１３、第２磁性体２３は、第１電力伝送コイル１１、第２電力伝送コイル２１が発生させる磁束を通過させることで相対する第１電力伝送コイル１１、第２電力伝送コイル２１間の結合を強めるためのものである。また、第１磁性体１３、第２磁性体２３は、第１電力伝送コイル１１、第２電力伝送コイル２１からの磁束が第１信号伝送コイル１２、第２信号伝送コイル２２や後述の基板１４、２４等に届き難くする機能も有する。第１磁性体１３、第２磁性体２３は、例えば、酸化鉄を主成分にコバルト、ニッケル、マンガン等の金属材料を混合焼結したものである。第１磁性体１３、第２磁性体２３は、例えば、円状に形成される。第１磁性体１３は、第１電力伝送コイル１１と隣接して設けられる。第２磁性体２３は、第２電力伝送コイル２１と隣接して設けられる。
【００２３】
基板１４は、種々の機能を発揮する素子（電子部品）が実装され、第１ユニット１０の種々の機能を実現するための電子回路を構成するものである。基板１４は、第１電力伝送コイル１１、第１信号伝送コイル１２や電源線、接地線、通信線等の配索体と電気的に接続されている。同様に、基板２４は、種々の機能を発揮する素子（電子部品）が実装され、第２ユニット２０の種々の機能を実現するための電子回路を構成するものである。基板２４は、第２電力伝送コイル２１、第２信号伝送コイル２２や電源線、接地線、通信線等の配索体と電気的に接続されている。基板１４、２４は、例えば、プリント回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ：ＰＣＢ）や導電性の金属材料からなる回路体としてのバスバを絶縁性の樹脂材料で被覆し基板化したバスバプレート基板等によって構成される。第１ユニット１０は、基板１４が構成する電子回路によって、第１電力伝送コイル１１を介した電力伝送、及び、第１信号伝送コイル１２を介した信号伝送が制御される。第２ユニット２０は、基板２４が構成する電子回路によって、第２電力伝送コイル２１を介した電力伝送、及び、第２信号伝送コイル２２を介した信号伝送が制御される。
【００２４】
第１ケース１５、第２ケース２５は、それぞれ第１ユニット１０、第２ユニット２０の各部が組み付けられるものである。第１ケース１５は、第１電力伝送コイル１１と第１信号伝送コイル１２と第１磁性体１３と基板１４とが設けられる第１筐体である。第２ケース２５は、第２電力伝送コイル２１と第２信号伝送コイル２２と第２磁性体２３と基板２４とが設けられる第２筐体である。第１ケース１５、第２ケース２５は、例えば、絶縁性を有する樹脂材料によって形成される。なお、基板１４によって構成される電子回路、及び、基板２４によって構成される電子回路は、一部の構成が第１ケース１５、第２ケース２５外に設けられていてもよい。
【００２５】
本実施形態の第１ケース１５と第２ケース２５とは、相互に嵌合可能に構成される。そして、本実施形態の第１ユニット１０と第２ユニット２０とは、第１ケース１５と第２ケース２５とが相互に嵌合した状態で第１電力伝送コイル１１と第２電力伝送コイル２１とが対向し、第１信号伝送コイル１２と第２信号伝送コイル２２とが対向した位置関係となるように構成される。
【００２６】
具体的には、第１ケース１５、又は、第２ケース２５の一方は、嵌合凹部１６を有し、第１ケース１５、又は、第２ケース２５の他方は、嵌合凹部１６に嵌合可能に形成される。本実施形態の嵌合凹部１６は、第１ケース１５に設けられ、第２ケース２５が嵌合凹部１６に嵌合可能に形成される。
【００２７】
より具体的には、第１ケース１５は、内部に収容空間部１５Ａが形成された箱状に形成される。第１ケース１５は、収容空間部１５Ａ内に、第１電力伝送コイル１１、第１信号伝送コイル１２、第１磁性体１３、及び、基板１４を収容する。第１電力伝送コイル１１、第１信号伝送コイル１２、第１磁性体１３、及び、基板１４は、収容空間部１５Ａに、保持部材等を介して位置決めされ、保持される。第１電力伝送コイル１１、第１信号伝送コイル１２、第１磁性体１３、及び、基板１４は、接着剤等を介して各部に固定されてもよい。そして、第１ケース１５は、箱状の外面に上記嵌合凹部１６が凹部状に形成される。嵌合凹部１６は、中心軸線Ｃを中心とした円柱状の空間部として形成される。言い換えれば、第１ケース１５は、箱状の外面に上記嵌合凹部１６が円柱凹部状に形成される。嵌合凹部１６は、第２ケース２５が嵌合可能な空間部である。
【００２８】
ここで、中心軸線Ｃは、典型的には、上述した第１電力伝送コイル１１、第１信号伝送コイル１２、第２電力伝送コイル２１、第２信号伝送コイル２２の中心軸線Ｃと略一致している。第１ケース１５と第２ケース２５との嵌合方向は、この中心軸線Ｃに沿った方向である。なお、以下の説明では、中心軸線Ｃに沿った方向を「軸線方向Ｘ」といい、軸線方向Ｘと直交する方向を「径方向Ｙ」という場合がある。上記嵌合方向は、当該軸線方向Ｘに相当する。
【００２９】
第１電力伝送コイル１１は、収容空間部１５Ａ内において、嵌合凹部１６の底部１６ａと軸線方向Ｘに沿って対向して位置する。底部１６ａは、嵌合凹部１６の軸線方向Ｘの一方側の奥部の端面（底面）であり、第２ケース２５が挿入される開口１６ｂと軸線方向Ｘに沿って対向する面である。第１信号伝送コイル１２は、収容空間部１５Ａ内において、嵌合凹部１６の側部１６ｃの径方向Ｙの外側に当該側部１６ｃの外周面に巻き付けられるようにして位置する。側部１６ｃは、嵌合凹部１６の軸線方向Ｘに沿った面であり、円筒形状の曲面を構成する部分である。第１磁性体１３は、収容空間部１５Ａ内において、軸線方向Ｘに対して第１電力伝送コイル１１の一方側、ここでは、第１信号伝送コイル１２側とは反対側に当該第１電力伝送コイル１１と隣接して位置する。言い換えれば、第１磁性体１３は、収容空間部１５Ａ内において、軸線方向Ｘに対して第１電力伝送コイル１１を挟んで第１信号伝送コイル１２側とは反対側に位置する。第１磁性体１３は、板厚方向が軸線方向Ｘとなるように位置する。ここでは、第１磁性体１３は、径方向Ｙに対して第１電力伝送コイル１１より大きくなるように形成されている。基板１４は、収容空間部１５Ａ内において、軸線方向Ｘに対して第１磁性体１３の一方側、ここでは、第１電力伝送コイル１１側とは反対側に当該第１磁性体１３とは間隔をあけて位置する。言い換えれば、基板１４は、収容空間部１５Ａ内において、軸線方向Ｘに対して第１磁性体１３を挟んで第１電力伝送コイル１１側とは反対側に位置する。つまり、上述の第１磁性体１３は、軸線方向Ｘに対して第１電力伝送コイル１１と基板１４との間に位置する。第１ユニット１０は、上記のように、収容空間部１５Ａ内において、軸線方向Ｘに沿って一方側から他方側に向けて、基板１４、第１磁性体１３、第１電力伝送コイル１１、第１信号伝送コイル１２の順で並び、かつ、各部が中心軸線Ｃを中心として同軸で位置する。
【００３０】
第２ケース２５は、内部に収容空間部２５Ａが形成された筒状に形成される。第２ケース２５は、嵌合凹部１６に嵌合可能でかつ中心軸線Ｃを中心とした円筒状に形成される。第２ケース２５は、軸線方向Ｘの両端部２５ａ、２５ｂが閉塞端面を構成し、軸線方向Ｘに沿った側部２５ｃが円筒形状の曲面を構成する。第２ケース２５は、収容空間部２５Ａ内に、第２電力伝送コイル２１、第２信号伝送コイル２２、第２磁性体２３、及び、基板２４を収容する。第２電力伝送コイル２１、第２信号伝送コイル２２、第２磁性体２３、及び、基板２４は、収容空間部２５Ａに、保持部材２６等を介して位置決めされ、保持される。第２電力伝送コイル２１、第２信号伝送コイル２２、第２磁性体２３、及び、基板２４は、接着剤等を介して各部に固定されてもよい。第２電力伝送コイル２１は、収容空間部２５Ａ内において、第２ケース２５の端部２５ａと軸線方向Ｘに沿って対向して位置する。端部２５ａは、第２ケース２５の軸線方向Ｘの一方側の端部であり、端部２５ｂと軸線方向Ｘに沿って対向する面である。ここでは、端部２５ａは、嵌合凹部１６に嵌合する側の端部である。第２信号伝送コイル２２は、収容空間部２５Ａ内において、第２ケース２５の側部２５ｃの径方向Ｙの内側で、かつ、当該側部２５ｃの内周面と保持部材２６の外周面との間に巻き回されるようにして位置する。第２磁性体２３は、収容空間部２５Ａ内において、軸線方向Ｘに対して第２電力伝送コイル２１の一方側、ここでは、第２信号伝送コイル２２側に当該第１電力伝送コイル１１と隣接して位置する。言い換えれば、第２磁性体２３は、収容空間部１５Ａ内において、軸線方向Ｘに対して第２電力伝送コイル２１と第２信号伝送コイル２２との間に位置する。第２磁性体２３は、板厚方向が軸線方向Ｘとなるように位置する。ここでは、第２磁性体２３は、径方向Ｙに対して第２電力伝送コイル２１とほぼ同等の大きさになるように形成されている。基板２４は、収容空間部２５Ａ内において、軸線方向Ｘに対して第２磁性体２３の一方側、ここでは、第２電力伝送コイル２１側とは反対側に当該第２磁性体２３とは間隔をあけて位置する。つまり、上述の第２磁性体２３は、軸線方向Ｘに対して第２電力伝送コイル２１と基板２４との間に位置する。さらに言えば、基板２４は、収容空間部２５Ａ内において、軸線方向Ｘに対して第２信号伝送コイル２２の第２磁性体２３側とは反対側に当該第２信号伝送コイル２２とは間隔をあけて位置する。ここでは、第２電力伝送コイル２１、及び、第２磁性体２３は、保持部材２６の軸線方向の一方側（端部２５ａ側）に保持される。基板２４は、保持部材２６の軸線方向の他方側（端部２５ｂ側）に保持される。そして、第２信号伝送コイル２２は、保持部材２６の外周面に巻き付けられるようにして保持される。第２ユニット２０は、上記のように、収容空間部２５Ａ内において、軸線方向Ｘに沿って一方側から他方側に向けて、基板２４、保持部材２６及び第２信号伝送コイル２２、第２磁性体２３、第２電力伝送コイル２１の順で並び、かつ、各部が中心軸線Ｃを中心として同軸で位置する。
【００３１】
上記のように構成される第１ユニット１０と第２ユニット２０とは、第１ケース１５の嵌合凹部１６と第２ケース２５とが相互に嵌合した状態（以下、単に「嵌合状態」という場合がある。）で、軸線方向Ｘに対して第２ケース２５の３分の２程度が嵌合凹部１６内に位置する。第１ユニット１０と第２ユニット２０とは、第１ケース１５と第２ケース２５とが嵌合状態で保持される。第１ケース１５と第２ケース２５とは、嵌合状態で、底部１６ａと端部２５ａとが軸線方向Ｘに沿って対向し、当該対向する底部１６ａが構成する面と端部２５ａが構成する面とが共に当該径方向Ｙに沿って延在する。また、第１ケース１５と第２ケース２５とは、嵌合状態で、側部１６ｃが外側、側部２５ｃが内側に位置して当該側部１６ｃと当該側部２５ｃとが径方向Ｙに沿って対向し、当該対向する側部１６ｃが構成する面と側部２５ｃが構成する面とが共に当該軸線方向Ｘに沿って延在する。
【００３２】
そして、第１ユニット１０と第２ユニット２０とは、嵌合状態で、第１電力伝送コイル１１と第２電力伝送コイル２１とが軸線方向Ｘに沿って対向した位置関係となるように、第１電力伝送コイル１１、第２電力伝送コイル２１の位置が設定されている。第１電力伝送コイル１１と第２電力伝送コイル２１とは、嵌合状態で、軸線方向Ｘに沿って、嵌合凹部１６の底部１６ａ、及び、第２ケース２５の端部２５ａを挟んで対向して位置する。この構成により、第１ユニット１０と第２ユニット２０とは、電力伝送の際に、第１電力伝送コイル１１の電磁界と第２電力伝送コイル２１の電磁界とが結合する第１結合軸方向としての電力伝送時結合軸方向Ｄ１が軸線方向Ｘに沿った方向となる。電力伝送時結合軸方向Ｄ１は、言い換えれば、中心軸線Ｃに沿った方向、第１ケース１５と第２ケース２５との嵌合方向に沿った方向である。
【００３３】
また、第１ユニット１０と第２ユニット２０とは、嵌合状態で第１信号伝送コイル１２と第２信号伝送コイル２２とが径方向Ｙに沿って対向した位置関係となるように、第１信号伝送コイル１２、第２信号伝送コイル２２の位置が設定されている。第１信号伝送コイル１２と第２信号伝送コイル２２とは、嵌合状態で、径方向Ｙに沿って、嵌合凹部１６の側部１６ｃ、及び、第２ケース２５の側部２５ｃを挟んで対向し、径方向Ｙに対して第２信号伝送コイル２２が第１信号伝送コイル１２の内側に位置する。この構成により、第１ユニット１０と第２ユニット２０とは、信号伝送の際に、第１信号伝送コイル１２の電磁界と第２信号伝送コイル２２の電磁界とが結合する第２結合軸方向としての信号伝送時結合軸方向Ｄ２が径方向Ｙに沿った方向となる。
【００３４】
第１ユニット１０と第２ユニット２０とは、上記のように構成されることで、電力伝送時結合軸方向Ｄ１と信号伝送時結合軸方向Ｄ２とが異なる方向となり、ここでは、相互に直交する位置関係となる。言い換えれば、第１ユニット１０と第２ユニット２０とは、電力伝送時結合軸方向Ｄ１と信号伝送時結合軸方向Ｄ２とが相互に直交する位置関係となるように、第１電力伝送コイル１１、第１信号伝送コイル１２、第２電力伝送コイル２１、第２信号伝送コイル２２が配置される。
【００３５】
また、第１ユニット１０と第２ユニット２０とは、上記のように構成されることで、嵌合状態で、当該嵌合状態を維持しながら、第１ケース１５と第２ケース２５とが回転軸線Ｒを構成する中心軸線Ｃ周りに相対回転することが可能となる。
【００３６】
以上で説明した電力伝送通信ユニット１は、第１ユニット１０が第１電力伝送コイル１１、第１信号伝送コイル１２、及び、第１ケース１５を有して構成され、第２ユニット２０が第２電力伝送コイル２１、第２信号伝送コイル２２、及び、第２ケース２５を有して構成される。そして、電力伝送通信ユニットは、第１ケース１５と第２ケース２５とが相互に嵌合した状態で、第１電力伝送コイル１１と第２電力伝送コイル２１とが電力伝送時結合軸方向Ｄ１に沿って対向し、第１信号伝送コイル１２と第２信号伝送コイル２２とが信号伝送時結合軸方向Ｄ２に沿って対向した位置関係となる。この構成により、電力伝送通信ユニット１は、第１電力伝送コイル１１と第２電力伝送コイル２１とが相互に非接触で電力を伝送することができ、第１信号伝送コイル１２と第２信号伝送コイル２２とが相互に非接触で信号を伝送することができる。この場合に、電力伝送通信ユニット１は、電力伝送時結合軸方向Ｄ１と信号伝送時結合軸方向Ｄ２とが異なる方向となるように、第１電力伝送コイル１１、第１信号伝送コイル１２、第２電力伝送コイル２１、第２信号伝送コイル２２が設けられる。この構成により、電力伝送通信ユニット１は、電力伝送時の第１電力伝送コイル１１と第２電力伝送コイル２１との結合、及び、信号伝送時の第１信号伝送コイル１２と第２信号伝送コイル２２との結合を適正な強さで維持した上で、第１電力伝送コイル１１、第２電力伝送コイル２１と第１信号伝送コイル１２、第２信号伝送コイル２２との結合が相対的に弱くなるようにすることができる。この結果、電力伝送通信ユニット１は、効率の良い電力伝送、及び、品質の良い信号伝送を実現することができる。以上のように、電力伝送通信ユニット１は、非接触での電力伝送と非接触での信号伝送とを適正に両立することができる。
【００３７】
ここでは、以上で説明した電力伝送通信ユニット１は、電力伝送時結合軸方向Ｄ１が第１ケース１５と第２ケース２５との嵌合方向に沿い、信号伝送時結合軸方向Ｄ２が電力伝送時結合軸方向Ｄ１と直交する。この構成により、電力伝送通信ユニット１は、電力伝送時の第１電力伝送コイル１１と第２電力伝送コイル２１との結合、及び、信号伝送時の第１信号伝送コイル１２と第２信号伝送コイル２２との結合を適正な強さで維持した上で、第１電力伝送コイル１１、第２電力伝送コイル２１と第１信号伝送コイル１２、第２信号伝送コイル２２との結合がより弱くなるようにすることができる。この結果、電力伝送通信ユニット１は、非接触での電力伝送と非接触での信号伝送とをより適正に両立することができる。
【００３８】
また、以上で説明した電力伝送通信ユニット１は、第１ケース１５と第２ケース２５とが相互に嵌合した状態で電力伝送時結合軸方向Ｄ１に沿って対向する面がともに当該信号伝送時結合軸方向Ｄ２に沿って延在し、信号伝送時結合軸方向Ｄ２に沿って対向する面がともに当該電力伝送時結合軸方向Ｄ１に沿って延在する。電力伝送通信ユニット１は、第１ケース１５と第２ケース２５とがこのような位置関係でとなる構成において、上記のように電力伝送時結合軸方向Ｄ１と信号伝送時結合軸方向Ｄ２とを交差させる構成を実現し非接触での電力伝送と非接触での信号伝送とを適正に両立することができる。
【００３９】
また、以上で説明した電力伝送通信ユニット１は、第１電力伝送コイル１１と第２電力伝送コイル２１とが電力伝送時結合軸方向Ｄ１に沿って嵌合凹部１６の底部１６ａを挟んで対向する。また、電力伝送通信ユニット１は、第１信号伝送コイル１２と第２信号伝送コイル２２とが信号伝送時結合軸方向Ｄ２に沿って嵌合凹部１６の側部１６ｃを挟んで対向する。そして、電力伝送通信ユニット１は、当該信号伝送時結合軸方向Ｄ２に対して第２信号伝送コイル２２が第１信号伝送コイル１２の内側に位置する。電力伝送通信ユニット１は、第１電力伝送コイル１１、第１信号伝送コイル１２、第２電力伝送コイル２１、及び、第２信号伝送コイル２２がこのような位置関係でとなる構成において、上記のように電力伝送時結合軸方向Ｄ１と信号伝送時結合軸方向Ｄ２とを交差させる構成を実現し非接触での電力伝送と非接触での信号伝送とを適正に両立することができる。
【００４０】
また、以上で説明した電力伝送通信ユニット１は、第２ユニット２０が軸線方向Ｘ（嵌合方向）に対して第２電力伝送コイル２１と第２信号伝送コイル２２との間に位置する第２磁性体２３を有する。この結果、電力伝送通信ユニット１は、第１信号伝送コイル１２と第２信号伝送コイル２２との信号伝送において、第１電力伝送コイル１１と第２電力伝送コイル２１との電力伝送によって生じるノイズの影響を低減することができる。これにより、電力伝送通信ユニット１は、第１電力伝送コイル１１と第２電力伝送コイル２１とによって電力伝送を適正に行った上で、第１信号伝送コイル１２と第２信号伝送コイル２２との信号伝送の品質の低下を確実に抑制することができる。
【００４１】
なお、以上で説明した電力伝送通信ユニット１は、第１信号伝送コイル１２と第２信号伝送コイル２２との信号伝送において、通信距離が短い（例えば、１０ｍｍ以下程度）ＮＦＣのような近接無線通信を採用することで外部へのノイズ放出を抑制することができる。そしてこのことを利用し、電力伝送通信ユニット１は、例えば、第１ケース１５の嵌合凹部１６の深さ（軸線方向Ｘに沿った長さ）を上記通信距離よりも十分に長く確保することで、第１信号伝送コイル１２と第２信号伝送コイル２２との信号伝送による通信内容を、外部から傍受し難い構成とすることもできる。また、電力伝送通信ユニット１は、電気的な接点部が第１ケース１５、第２ケース２５の外側には露出しない構成とすることもできるので、簡易な構成で適正な防水性能を確保し易い構成とすることができる。
【００４２】
また、以上で説明した電力伝送通信ユニット１は、第１ケース１５と第２ケース２５とが相互に嵌合した状態で嵌合方向に沿った回転軸線Ｒ周りに相対回転可能である。この構成により、電力伝送通信ユニット１は、第１ケース１５と第２ケース２５との嵌合向きや位置合わせをしなくても、第１ユニット１０と第２ユニット２０とを、容易に電力、及び、信号を伝送可能な状態に接続することができる。つまり、電力伝送通信ユニット１は、第１ケース１５と第２ケース２５との嵌合向きや位置合わせをすることなく、単に第２ケース２５を嵌合凹部１６に嵌合させるだけで、第１ユニット１０と第２ユニット２０との間で、非接触給電、及び、無線通信が可能な構成を実現することができる。この結果、電力伝送通信ユニット１は、組み付け性を向上することができる。また、電力伝送通信ユニット１は、第１ケース１５と第２ケース２５とが嵌合した状態でかつ第１電力伝送コイル１１と第２電力伝送コイル２１との電力伝送、及び、第１信号伝送コイル１２と第２信号伝送コイル２２との信号伝送が行われている状態で、第１ケース１５と第２ケース２５とが相対回転しても、当該電力伝送、及び、当該信号伝送を継続して行うこともできる。
【００４３】
ここでは、以上で説明した電力伝送通信ユニット１は、第１ケース１５が回転軸線Ｒを中心軸線Ｃとする円柱状に形成された嵌合凹部１６を有し、第２ケース２５が嵌合凹部１６に嵌合可能でかつ回転軸線Ｒを中心軸線Ｃとする円筒状に形成される。この構成により、電力伝送通信ユニット１は、第１ケース１５と第２ケース２５との関係において、回転軸線Ｒ（中心軸線Ｃ）周りに対して方向性のない形状とすることができる。この結果、電力伝送通信ユニット１は、上記のように、第１ケース１５と第２ケース２５とが嵌合した状態で回転軸線Ｒ周りに相対回転可能な構成を実現することができるので、組み付け性を向上することができる。
【００４４】
［実施形態２］
実施形態２に係る電力伝送通信ユニットは、第２磁性体の大きさの点で実施形態１とは異なる。以下では、上述した実施形態と同様の構成要素には共通の符号が付されるとともに、共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略する（以下、同様。）。
【００４５】
図３に示す本実施形態に係る電力伝送通信ユニット２０１は、第２ユニット２０にかえて第２ユニット２２０を備える点で上述の電力伝送通信ユニット１と異なる。電力伝送通信ユニット２０１のその他の構成は、当該電力伝送通信ユニット１と略同様の構成である。本実施形態の第２ユニット２２０は、第２磁性体２３にかえて第２磁性体２２３を備える点で上述の第２ユニット２０と異なる。第２ユニット２２０のその他の構成は、当該第２ユニット２０と略同様の構成である。
【００４６】
本実施形態の第２磁性体２２３は、径方向Ｙに対して第２電力伝送コイル２１より大きくなるように形成されている点で上述の第２磁性体２３と異なる。第２磁性体２２３のその他の構成は、当該第２磁性体２３と略同様の構成である。
【００４７】
以上で説明した電力伝送通信ユニット２０１は、電力伝送通信ユニット１と同様に、非接触での電力伝送と非接触での信号伝送とを適正に両立することができる。
【００４８】
また、以上で説明した電力伝送通信ユニット２０１は、第２ユニット２０が軸線方向Ｘ（嵌合方向）に対して第２電力伝送コイル２１と第２信号伝送コイル２２との間に位置する第２磁性体２３を有する。この構成により、電力伝送通信ユニット２０１は、第１信号伝送コイル１２と第２信号伝送コイル２２との信号伝送において、第１電力伝送コイル１１と第２電力伝送コイル２１との電力伝送によって生じるノイズの影響をより低減することができる。そして、電力伝送通信ユニット２０１は、第２磁性体２２３が径方向Ｙに対して第２電力伝送コイル２１より大きくなるように形成される。この構成により、電力伝送通信ユニット２０１は、信号伝送時の第１信号伝送コイル１２と第２信号伝送コイル２２との結合を適正な強さで維持した上で、第１電力伝送コイル１１、第２電力伝送コイル２１と第１信号伝送コイル１２、第２信号伝送コイル２２との結合がより弱くなるようにすることができる。この結果、電力伝送通信ユニット２０１は、第１信号伝送コイル１２と第２信号伝送コイル２２との信号伝送の品質の低下をより確実に抑制することができる。
【００４９】
［実施形態３］
実施形態３に係る電力伝送通信ユニットは、第２磁性体の形状の点で実施形態２とは異なる。
【００５０】
図４に示す本実施形態に係る電力伝送通信ユニット３０１は、第２ユニット２２０にかえて第２ユニット３２０を備える点で上述の電力伝送通信ユニット２０１と異なる。電力伝送通信ユニット３０１のその他の構成は、当該電力伝送通信ユニット２０１と略同様の構成である。本実施形態の第２ユニット３２０は、第２磁性体２２３にかえて第２磁性体３２３を備える点で上述の第２ユニット２２０と異なる。第２ユニット３２０のその他の構成は、当該第２ユニット２２０と略同様の構成である。
【００５１】
本実施形態の第２磁性体３２３は、径方向Ｙの両側の端部３２３ａが軸線方向Ｘに対して第２電力伝送コイル２１側に向けて曲がっている点で上述の第２磁性体２２３と異なる。第２磁性体３２３のその他の構成は、当該第２磁性体２２３と略同様の構成である。第２磁性体３２３は、各端部３２３ａの先端が軸線方向Ｘに対して第２電力伝送コイル２１の第２磁性体３２３側とは反対側の端とほぼ揃っている。端部３２３ａは、中心軸線Ｃを中心とした円環状に形成される。第２磁性体３２３は、全体として底部が径方向Ｙに沿い、かつ、端部３２３ａが第２電力伝送コイル２１側に突出したようなボウル形状に形成され、当該ボウル形状の内側に第２電力伝送コイル２１が配置される。
【００５２】
以上で説明した電力伝送通信ユニット３０１は、電力伝送通信ユニット１、２０１と同様に、非接触での電力伝送と非接触での信号伝送とを適正に両立することができる。
【００５３】
そして、以上で説明した電力伝送通信ユニット３０１は、第２磁性体３２３の径方向Ｙの端部３２３ａが軸線方向Ｘに対して第２電力伝送コイル２１側に向けて曲がっている。この構成により、電力伝送通信ユニット３０１は、電力伝送の際の第２電力伝送コイル２１の磁束線の向きを第１信号伝送コイル１２  第２信号伝送コイル２２から離れるような向きにすることができる。この結果、電力伝送通信ユニット３０１は、電力伝送時の第１信号伝送コイル１２と第２信号伝送コイル２２との結合を適正な強さで維持した上で、第１電力伝送コイル１１、第２電力伝送コイル２１と第１信号伝送コイル１２、第２信号伝送コイル２２との結合がより弱くなるようにすることができる。したがって、電力伝送通信ユニット３０１は、より効率の良い電力伝送、及び、より品質の良い信号伝送を実現することができ、非接触での電力伝送と非接触での信号伝送とをより適正に両立することができる。
【００５４】
［実施形態４］
実施形態４に係る電力伝送通信ユニットは金属シールド部材を備える点で実施形態２とは異なる。
【００５５】
図５に示す本実施形態に係る電力伝送通信ユニット４０１は、第１ユニット１０にかえて第１ユニット４１０を備え、第２ユニット２２０にかえて第２ユニット４２０を備える点で上述の電力伝送通信ユニット２０１と異なる。電力伝送通信ユニット４０１のその他の構成は、当該電力伝送通信ユニット２０１と略同様の構成である。本実施形態の第１ユニット４１０は、さらに、第１金属シールド部材４１７を有する点で上述の第１ユニット１０と異なる。第１ユニット４１０のその他の構成は、当該第１ユニット１０と略同様の構成である。また、本実施形態の第２ユニット４２０は、さらに、第２金属シールド部材４２７を有する点で上述の第２ユニット２２０と異なる。第２ユニット４２０のその他の構成は、当該第２ユニット２２０と略同様の構成である。
【００５６】
第１金属シールド部材４１７、第２金属シールド部材４２７は、金属材料によって形成され電磁波（電磁力）を遮蔽することでノイズ対策部品として機能する。第１金属シールド部材４１７、第２金属シールド部材４２７は、ノイズ等の原因となる不要な電磁波（不要電磁波）を遮蔽しノイズを抑制する。第１金属シールド部材４１７、第２金属シールド部材４２７は、ノイズ対策対象部位への電磁波の侵入やノイズ対策対象部位からの電磁波の漏洩を防ぐ。これにより、第１金属シールド部材４１７、第２金属シールド部材４２７は、ノイズ対策対象部位が発生させた電気的ノイズやノイズ対策対象部位に影響を与える電気的ノイズを遮蔽する。この結果、第１金属シールド部材４１７、第２金属シールド部材４２７は、ノイズ対策対象部位からの電気的ノイズの放射やノイズ対策対象部位への電気的ノイズの影響を抑制する。
【００５７】
本実施形態の第１金属シールド部材４１７は、第１ケース１５の収容空間部１５Ａ内に設けられ、径方向Ｙに対して、第１電力伝送コイル１１、及び、第１磁性体１３を囲うように設けられる。第１金属シールド部材４１７は、第１電力伝送コイル１１、第１磁性体１３の径方向Ｙの外側を囲うように、中心軸線Ｃを中心とした円環枠状に形成される。第２金属シールド部材４２７は、第２ケース２５の収容空間部２５Ａ内に設けられ、径方向Ｙに対して、第２電力伝送コイル２１、及び、第２磁性体２３を囲うように設けられる。第２金属シールド部材４２７は、第２電力伝送コイル２１、第２磁性体２３の径方向Ｙの外側を囲うように、中心軸線Ｃを中心とした円環枠状に形成される。ここでは、第１金属シールド部材４１７、第２金属シールド部材４２７は、ともに中心軸線Ｃを中心とした円筒状に形成され、それぞれ内側に第１電力伝送コイル１１、第１磁性体１３、第２電力伝送コイル２１、第２磁性体２３が設けられる。
【００５８】
第１金属シールド部材４１７、第２金属シールド部材４２７は、例えば、銅、アルミニウム、又は、鉄のいずれか１つを含む。この場合、第１金属シールド部材４１７、第２金属シールド部材４２７は、銅、アルミニウム、又は、鉄の単一の金属元素からなる純金属部材として形成されてもよいし、これらの金属元素を含む合金部材として形成されてもよい。第１金属シールド部材４１７、第２金属シールド部材４２７は、合金部材として形成される場合、例えば、銅に亜鉛等の元素を加えた合金である黄銅、鉄に炭素、クロム、ニッケル等の元素を加えた合金である鋼、ステンレス等として形成されてもよい。
【００５９】
以上で説明した電力伝送通信ユニット４０１は、電力伝送通信ユニット１、２０１、３０１と同様に、非接触での電力伝送と非接触での信号伝送とを適正に両立することができる。
【００６０】
そして、以上で説明した電力伝送通信ユニット４０１は、第１ユニット４１０が第１金属シールド部材４１７を有し、第２ユニット４２０が第２金属シールド部材４２７を有する。この構成により、電力伝送通信ユニット４０１は、第１電力伝送コイル１１、第２電力伝送コイル２１からの放射電磁界を低減することができ、第１電力伝送コイル１１、第２電力伝送コイル２１と第１信号伝送コイル１２、第２信号伝送コイル２２との結合がより弱くなるようにすることができる。したがって、電力伝送通信ユニット４０１は、より効率の良い電力伝送、及び、より品質の良い信号伝送を実現することができ、非接触での電力伝送と非接触での信号伝送とをより適正に両立することができる。
【００６１】
なお、上述した本発明の実施形態に係る電力伝送通信ユニットは、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。本実施形態に係る電力伝送通信ユニットは、以上で説明した各実施形態、変形例の構成要素を適宜組み合わせることで構成してもよい。
【００６２】
本実施形態の電力伝送通信ユニット１、２０１、３０１、４０１は、第１ユニット１０、４１０が送電ユニットを構成し、第２ユニット２０、２２０、３２０、４２０が受電ユニットを構成するとしたがこれに限らない。電力伝送通信ユニット１、２０１、３０１、４０１は、第１ユニット１０、４１０が受電ユニットを構成し、第２ユニット２０、２２０、３２０、４２０が送電ユニットを構成してもよい。
【００６３】
以上の説明では、嵌合凹部１６は、第１ケース１５に設けられ、第２ケース２５が嵌合凹部１６に嵌合可能に形成されるものとして説明したがこれに限らない。嵌合凹部１６は、第２ケース２５に設けられ、第１ケース１５が嵌合凹部１６に嵌合可能に形成されてもよい。
【００６４】
以上の説明では、嵌合凹部１６は、中心軸線Ｃを中心とした円柱状の空間部として形成され、第２ケース２５は、嵌合凹部１６に嵌合可能でかつ中心軸線Ｃを中心とした円筒状に形成されるものとして説明したがこれに限らない。嵌合凹部１６は、略矩形柱状に形成され、第２ケース２５は、嵌合凹部１６に嵌合可能に略直方体箱状に形成されてもよく、さらに、他の形状であってもよい。
【００６５】
以上の説明では、嵌合凹部１６、第２ケース２５の中心軸線Ｃは、第１電力伝送コイル１１、第１信号伝送コイル１２、第２電力伝送コイル２１、第２信号伝送コイル２２の中心軸線Ｃと一致しているものとして説明したがこれに限らず、相互に多少偏心していてもよい。
【００６６】
［実施例］
次に、図６、図７、図８を参照して、実施形態１の電力伝送通信ユニット１を［実施例１］、実施形態２の電力伝送通信ユニット２０１を［実施例２］、実施形態３の電力伝送通信ユニット３０１を［実施例３］、実施形態４の電力伝送通信ユニット４０１を［実施例４］として行った電力伝送、及び、信号伝送についてのシミュレーションの結果について説明する。またここでは、［比較例］として図６に示す比較例に係る電力伝送通信ユニット１００１についても同様のシミュレーションを行った。この比較例に係る電力伝送通信ユニット１００１は、第１ユニット１０１０の第１ケース１０１５と第２ユニット１０２０の第２ケース２５とが嵌合する構造ではなく、信号伝送時結合軸方向Ｄ２が電力伝送時結合軸方向Ｄ１に沿い同方向となるように、第１信号伝送コイル１０１２、第２信号伝送コイル１０２２が配置される点で電力伝送通信ユニット１と異なる。電力伝送通信ユニット１００１のその他の構成は、当該電力伝送通信ユニット１と略同様の構成である。
【００６７】
図７は、［比較例］、［実施例１］、［実施例２］、［実施例３］、［実施例４］におけるコイル間結合係数のシミュレーションの結果を表している。図７中、「Ｋ（ＱｐＮｐ）」は、第１電力伝送コイル１１と第１信号伝送コイル１２との結合係数を表している。「Ｋ（ＱｐＮｓ）」は、第１電力伝送コイル１１と第２信号伝送コイル２２との結合係数を表している。「Ｋ（ＱｓｐＮｐ）」は、第２電力伝送コイル２１と第１信号伝送コイル１２との結合係数を表している。「Ｋ（ＱｓＮｓ）」は、第２電力伝送コイル２１と第２信号伝送コイル２２との結合係数を表している。「Ｋ（Ｑ）」は、第１電力伝送コイル１１と第２電力伝送コイル２１との結合係数を表している。「Ｋ（ＱｐＮｐ）」、「Ｋ（ＱｐＮｓ）」、「Ｋ（ＱｓｐＮｐ）」、「Ｋ（ＱｓＮｓ）」は、値が相対的に小さいことが好ましい。一方、「Ｋ（Ｑ）」は、値が相対的に大きいことが好ましい。
【００６８】
図７に示すシミュレーション結果からも明らかなように、［比較例］と比較して、「Ｋ（ＱｐＮｐ）」、「Ｋ（ＱｐＮｓ）」、「Ｋ（ＱｓｐＮｐ）」、「Ｋ（ＱｓＮｓ）」については［実施例１］、［実施例２］、［実施例３］、［実施例４］の方が相対的に小さな値となり、「Ｋ（Ｑ）」については［実施例１］、［実施例２］、［実施例３］、［実施例４］の方が相対的に大きな値となっている。そして、「Ｋ（ＱｐＮｐ）」、「Ｋ（ＱｐＮｓ）」、「Ｋ（ＱｓｐＮｐ）」、「Ｋ（ＱｓＮｓ）」については、［実施例１］、［実施例２］、［実施例３］、［実施例４］の順でより小さな値となっている。また、図８は、［実施例１］と［実施例２］との通信品質の比較結果を表している。図８に示すように、［実施例２］の方が［実施例１］よりも電力伝送の通信への影響がより小さく、より良好な通信品質を確保することができることが明らかとなった。
【００６９】
上記のように、［実施例１］、［実施例２］、［実施例３］、［実施例４］は、効率の良い電力伝送、及び、品質の良い信号伝送を実現することができ、非接触での電力伝送と非接触での信号伝送とを適正に両立することができることが明らかである。
【００７０】
なお、［実施例１］は、［実施例２］、［実施例３］、［実施例４］等と比較し、例えば、材料コストを低減できる場合がある。また、［実施例２］は、［実施例１］、［実施例３］、［実施例４］等と比較し、例えば、よりシンプルな形状で効率的に効果を出すことができるので加工コストを低減できる場合がある。また、［実施例３］は、［実施例１］、［実施例２］、［実施例４］等と比較し、例えば、第１電力伝送コイル１１、第２電力伝送コイル２１の結合を高くにすることで電力伝送効率を最大にし、同時に電力伝送から通信への影響を低減させることができる場合がある。また、［実施例４］は、［実施例１］、［実施例２］、［実施例３］等と比較し、例えば、第１電力伝送コイル１１と第２電力伝送コイル２１との結合、第１信号伝送コイル１２と第２信号伝送コイル２２との結合が相対的に弱くなるが、最大の遮蔽効果を確保し通信への影響を最小限とすることができる場合がある。電力伝送通信ユニットは、上記を勘案して、要求されるアプリケーションに応じて重要なファクターを考慮し、適宜各構成の組み合わせが選定されることがより好ましい。
【符号の説明】
【００７１】
１、２０１、３０１、４０１    電力伝送通信ユニット
１０、４１０    第１ユニット
１１    第１電力伝送コイル
１２    第１信号伝送コイル
１３    第１磁性体
１５    第１ケース
１６    嵌合凹部
１６ａ    底部
２０、２２０、３２０、４２０    第２ユニット
２１    第２電力伝送コイル
２２    第２信号伝送コイル
２３、２２３、３２３    第２磁性体
２５    第２ケース
２５Ａ    収容空間部
４１７    第１金属シールド部材
４２７    第２金属シールド部材
Ｃ    中心軸線
Ｄ１    電力伝送時結合軸方向（第１結合軸方向）
Ｄ２    信号伝送時結合軸方向（第２結合軸方向）
Ｄ２    第２結合軸方向
Ｘ    軸線方向（嵌合方向）
Ｙ    径方向（嵌合方向と直交する方向）
【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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