(57)【要約】【課題】線間に生じる浮遊容量を低減しつつ、大型化を抑制して構成することができるアンテナコイルを提供する。【解決手段】放射状に配置された複数のアーム７２を有するアンテナフレーム７と、伝送面Ｐ１の側に位置する部分と、アンテナフレーム７における、アーム７２の放射方向に沿った放射面に対して一方側である伝送面Ｐ１と、伝送面Ｐ１とは反対側である反伝送面Ｐ２の側に位置する部分とを交互に有して、導体線４０がアーム７２に対して扁平渦巻き状に巻き回され、複数のアーム７２に保持されているコイル４１と、反伝送面Ｐ２においてアンテナフレーム７の放射面に沿って配置されたシールド部材８とを備える。【選択図】図３
2015065341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電回路から受電回路へワイヤレス給電を行う電力伝送用のアンテナコイルであって、
放射状に配置された複数のアームを有するアンテナフレームと、
前記アンテナフレームにおける、前記アームの放射方向に沿った放射面に対して一方側である伝送面の側に位置する部分と、前記伝送面とは反対側である反伝送面側に位置する部分とを交互に有して、導体線が前記アームに対して扁平渦巻き状に巻き回され、前記複数のアームに保持されているコイルと、
前記反伝送面において前記アンテナフレームの前記放射面に沿って配置されたシールド部材と、
を備えるアンテナコイル。
【請求項２】
前記シールド部材は、磁性体により構成されていると共に、前記コイルの前記放射面に直交する方向から見た外形の径の１倍から１．５倍の径を有する請求項１に記載のアンテナコイル。
【請求項３】
前記コイルの前記放射面に直交する方向から見た外形は、当該外形の重心を通り互いに直交する２本の仮想直線のそれぞれを対称軸として線対称であって、“１”とは異なるアスペクト比を有する形状である請求項１又は２に記載のアンテナコイル。
【請求項４】
前記給電回路に備えられる給電用アンテナである請求項１から３の何れか一項に記載のアンテナコイル。
【請求項５】
請求項３に記載のアンテナコイルを給電用アンテナ及び受電用アンテナに用いた電力伝送システムであって、
前記給電用アンテナを前記給電回路に備え、前記受電用アンテナを前記受電回路に備え、
前記給電用アンテナ及び前記受電用アンテナは、電力伝送のために互いに対向配置された状態で、偏向方向が９０度異なるようなアスペクト比を有して構成されている電力伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給電回路から受電回路へワイヤレス給電を行う電力伝送用のアンテナコイル、並びに、当該アンテナコイルを利用した電力伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機、個人情報端末（ＰＤＡ）、電動アシスト自転車、電気自動車、ハイブリッド自動車など、一箇所に据え置かれることなく移動可能な電気機器や電動装置は、外部から電源を供給されることなく動作可能なように、内部に電池などの蓄電装置を有している。近年、このような機器や装置に搭載された蓄電装置を充電する技術の開発が進められている。多くの場合、この充電は、例えば、機器や装置に設けられた充電口と、電力供給装置とをケーブル等で接続することによって行われる。
【０００３】
しかし、近年、このようなケーブルを用いることなくワイヤレスで、つまり非接触で電力を供給する技術が注目されている。このようなワイヤレス電力伝送では、アンテナを介して電力が伝送される。例えば、特開２０１２−８９６１８号公報（特許文献１）には、エアギャップを有して非接触で近接する１次コイルと２次コイルとの間で、電力を伝送する非接触給電装置が開示されている（請求項１、第１６、２６段落、図１等）。これらの１次コイルや２次コイルは、扁平な平面状の構造である。具体的には、これらのコイルは、絶縁されたコイル導線が同一平面において渦巻き状に複数回、巻き回されて構成されている。
【０００４】
ところで、このように巻き回されたコイル用導線の径方向、即ち線間には浮遊容量が生じる。この浮遊容量は、コイルのインピーダンスとなり、電力伝送の際に損失を増大させる。特許文献１では、このような浮遊容量を低減するために、平面において３本や４本などの複数本置きに隙間が形成されている。線間を大きくすることによって浮遊容量は小さくなる。但し、同じ巻き数を確保しようとすると、この隙間の分だけ、コイルの径が大きくなってしまい給電装置が大型化する傾向がある。また、このようなコイルは、特許文献１の図１にも例示されているように、軸方向（コイルが扁平に巻き回される基準となる平面に対して直交する方向）において複数段（ここでは２段）を有して構成される場合がある。上述したような線間における浮遊容量は、軸方向においても生じるが、この点については特許文献１においても考慮はされていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−８９６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記背景に鑑みて、線間に生じる浮遊容量を低減しつつ、大型化を抑制して構成することができるアンテナコイルの提供が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題に鑑みた本発明に係るアンテナコイルの特徴構成は、
給電回路から受電回路へワイヤレス給電を行う電力伝送用のアンテナコイルであって、
放射状に配置された複数のアームを有するアンテナフレームと、
前記アンテナフレームにおける、前記アームの放射方向に沿った放射面に対して一方側である伝送面の側に位置する部分と、前記伝送面とは反対側である反伝送面側に位置する部分とを交互に有して、導体線が前記アームに対して扁平渦巻き状に巻き回され、前記複数のアームに保持されているコイルと、
前記反伝送面において前記アンテナフレームの前記放射面に沿って配置されたシールド部材と、を備える点にある。
【０００８】
この構成によれば、コイルが扁平渦巻き状に形成されるので、アンテナコイルを薄く構成することができる。また、コイルは、伝送面側に位置する部分（導体線）と、反伝送面側に位置する部分（導体線）とを交互に有して構成されている。従って、例えば導体線がアンテナフレームを１周するごとに、それぞれのアーム又は隣接する複数のアームにより構成されるアーム群を導体線が通る面（面伝送面側又は反伝送面側）が異なるように、導体線を巻き回すことができる。これによって、アーム又はアーム群において、コイルの径方向（アームの放射方向）に隙間無く隣接する導体線の有効長が減少する。また、導体線が隙間を有して隣接する場合には、当該隙間として導体線の線径以上の距離が確保されることになる。従って、隣接する導体線の間に生じる浮遊容量も大きく抑制される。
【０００９】
さらに、伝送面側と反伝送面側との双方に導体線が存在するので、導体線の間に隙間を設けながらも２段構成のコイルを薄く形成することができる。つまり、径方向にコイルが大型化することを抑制しつつ必要な巻き数を確保することができる。この際、伝送面側の導体線と反伝送面側の導体線とは、伝送面（及び反伝送面）に直交する方向（軸方向）に見て重複しない。また、この方向では、アンテナフレームの軸方向の厚みによっても隙間が設けられる。従って、軸方向において隣接する導体線の間の浮遊容量も抑制することができる。また、反伝送面の側には、シールド部材が備えられており、伝送方向以外の空間への電磁波の拡散が抑制されている。このシールド部材は、アンテナフレームの放射面に沿って配置されており、扁平渦巻き状のコイルと合わせても薄型のアンテナコイルを形成することができる。このように、本構成によれば、反伝送面側への電磁波の拡散を抑制しつつ、線間に生じる浮遊容量を低減し、大型化することなくアンテナコイルを構成することができる。
【００１０】
ここで、前記シールド部材は、磁性体により構成されていると共に、前記コイルの前記放射面に直交する方向から見た外形の径の１倍から１．５倍の径を有すると好適である。磁性体により構成されたシールド部材は、反伝送面側に放射される電磁波を良好に遮蔽又は減衰させることができる。また、組み立て時の公差や、電磁波の漏れも考慮すると、シールド部材の径は、少なくともコイルの径に対して１倍以上であることが、電磁波の遮蔽や減衰を行う上で好ましい。また、発明者らによる実験等によれば、シールド部材の径が、コイルの外形の径の１．５倍程度となると電気的特性も安定し、それ以上の倍率でシールド部材を設けることによる効果の増大は限定的であることが確認されている。従って、シールド部材の径は、少なくともコイルの径に対して１倍から１．５倍であると好適である。
【００１１】
また、前記コイルの前記放射面に直交する方向から見た外形は、当該外形の重心を通り互いに直交する２本の仮想直線のそれぞれを対称軸として線対称であって、“１”とは異なるアスペクト比を有する形状であると好適である。コイルがこのように“１”とは異なるアスペクト比を有することによって、給電回路に備えられるアンテナコイルと、受電回路に備えられるアンテナコイルとを対向させた際に生じる位置ずれを吸収して、伝送効率を維持することが可能となる。
【００１２】
例えば、給電回路に備えられるアンテナコイルが第１の方向に長く偏向し、受電回路に備えられるアンテナコイルが同一平面において第１の方向に直交する第２の方向に長く偏向している場合、受電回路のアンテナコイルが第１の方向に沿ってずれた場所に位置して、給電回路のアンテナコイルと対向しても、伝送効率の低下が抑制される。即ち、１つの態様として、本発明に係るアンテナコイルを給電用アンテナ及び受電用アンテナに用いた電力伝送システムは、前記給電用アンテナを前記給電回路に備え、前記受電用アンテナを前記受電回路に備え、前記給電用アンテナ及び前記受電用アンテナが、電力伝送のために互いに対向配置された状態で、偏向方向が９０度異なるようなアスペクト比を有して構成されていると好適である。
【００１３】
ところで、このように小型化（薄型化）が可能なアンテナコイルを適用すれば、給電設備を小規模に構成することが可能である。１つの態様として、本発明に係るアンテナコイルは、前記給電回路に備えられる給電用アンテナであると好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ワイヤレス給電システムの構成を模式的に示すブロック図
【図２】共振回路の等価回路図
【図３】アンテナコイルの構成を模式的に示す平面図
【図４】導体線とアームとの関係を模式的に示す拡大側面図
【図５】アンテナコイルの構成を模式的に示す側面図
【図６】シールド部材の大きさに対するコイルの電気的特性の一例を示すグラフ
【図７】シールド部材の大きさに対するコイルの電気的特性の一例を示すグラフ
【図８】電力伝送時の給電側及び受電側のアンテナコイルの位置関係の例を示す図
【図９】車両における電力伝送の例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を、電磁界共振結合（以下適宜“磁界共鳴”と略称する）を利用して、車両に対してワイヤレス給電（ワイヤレス電力伝送）を行うワイヤレス給電システム（電力伝送システム）を例として、図面に基づいて説明する。図１に示すように、ワイヤレス給電システム１は、給電施設に設置された給電システム２と、車両９の側に搭載された受電システム３とにより構成される。本実施形態では、給電システム２は、例えば、屋外施設であれば地面Ｇの近傍に、屋内施設であれば床面の近傍に設置されている。
【００１６】
図１に示すように、給電システム２は、交流電源２１と、ドライバ回路２２と、給電側共振回路２５とを有して構成されている。給電側共振回路２５は、給電側共振コイル２４（給電用アンテナ）を有して構成されている。受電システム３は、受電側共振回路３５と、整流回路３２と、蓄電装置３１とを有して構成されている。受電側共振回路３５は、受電側共振コイル３４（受電用アンテナ）を有して構成されている。給電側共振回路２５と受電側共振回路３５とは、同じ固有振動数（共振周波数）を有する共振回路であり、両者を総称して共振回路５と称する。また、給電側共振コイル２４及び受電側共振コイル３４を総称して、共振コイル或いはアンテナコイル４と称する。
【００１７】
給電システム２の交流電源２１は、例えば、電力会社が保有する商用の配電線網から供給される電源（系統電源）であり、その周波数は例えば５０Ｈｚや６０Ｈｚである。ドライバ回路２２は、５０Ｈｚや６０Ｈｚの系統電源の周波数を、給電側共振回路２５（共振回路５）の共振周波数に変換する回路であり、高周波電源回路により構成される。
【００１８】
受電システム３の蓄電装置３１は、充放電可能な直流電源であり、例えばリチウムイオンやニッケル水素などの二次電池やキャパシタが利用される。一方、受電側共振回路３５が受電した電力は、受電側共振回路３５の共振周波数を有する交流電力である。整流回路３２は、この共振周波数を有する交流電力を直流電力に整流する。尚、ドライバ回路２２と給電側共振回路２５とを併せて、或いは給電システム２全体は、広義の給電回路に相当する。また、給電側共振回路２５は、狭義の給電回路に相当する。同様に、受電側共振回路３５と整流回路とを併せて、或いは受電システム３の全体は、広義の受電回路に相当する。また、受電側共振回路３５は、狭義の受電回路に相当する。
【００１９】
車両９は、例えば、回転電機９１により駆動される電気自動車や、不図示の内燃機関及び回転電機９１により駆動されるハイブリッド自動車である。回転電機９１は、例えばインバータ９２などの回転電機駆動装置を介して蓄電装置３１に接続されている。本実施形態において、回転電機９１は、例えば３相交流回転電機であり、回転電機駆動装置は、直流と交流との間で電力を変換するインバータ９２を中核として構成されている。回転電機９１は、電動機及び発電機として機能することが可能である。
【００２０】
ワイヤレス給電システム１は、一対の共振回路５（２５，３５）を、磁界を介して共鳴させ、当該磁界を介して給電するシステムである。尚、「磁性」を利用した「共鳴」技術としては、しばしば医療分野において用いられる磁気共鳴画像法（MRI：magnetic resonance imaging）が知られている。但し、ＭＲＩが「磁気スピンの共振」という物理的事象を利用しているのに対して、本実施形態における「磁界共鳴式給電装置」ではそのような物理的事象は利用しておらず、上述したように、２つの共振回路５を「磁界」を介して共鳴させる。従って、ここでは、いわゆるＭＲＩと明確に区別することも含めて、磁界における共鳴を利用して電力を伝送するワイヤレス給電システム１の伝送方式を「電磁界共振結合方式」又は「磁界共鳴方式」と称する。また、この伝送方式は、いわゆる「電磁誘導方式」とも異なる方式である。
【００２１】
上述したように、給電側共振回路２５及び受電側共振回路３５は、同じ共振周波数を有する回路である。例えば、離間して配置された２つの音叉の内の一方を空気中で振動させると、他方の音叉も、空気を介して伝搬した振動に共鳴して振動するのと同様に、給電側共振回路２５と受電側共振回路３５とも共鳴する。より詳しくは、給電側共振回路２５の共振（電磁気的振動）により生じた磁界を介して受電側共振回路３５に伝搬した電磁気的振動に共鳴して、受電側共振回路３５も共振する（電磁気的に振動する）。
【００２２】
１つの好適な態様として、給電側共振回路２５及び受電側共振回路３５は、ＬＣ共振器として構成される。共振回路５は、例えば図２の等価回路に示すように、インダクタンス成分“Ｌ”を有するアンテナコイル４と、キャパシタンス成分“Ｃ”を有するコンデンサ６とを有して構成されている。
【００２３】
本実施形態において、給電回路から受電回路へワイヤレス給電を行う電力伝送用のアンテナコイル４は、図３に模式的に示すように、放射状のアーム７２を有するアンテナフレーム７に導体線４０が扁平渦巻き状に巻き回されたコイル４１を中核として構成されている。アンテナフレーム７は、誘電正接（tanδ）が低く、低誘電率の素材、例えばポリプロピレン、ポリカーボネイト、ポリエチレンなどによって構成されている。アンテナフレームは、図３に示すように放射状に配置された複数のアーム７２を有して構成されており、本実施形態では奇数個のアーム７２が形成されている。また、アンテナフレーム７は、アーム７２の放射方向に沿った放射面に対して一方側である伝送面Ｐ１と、伝送面Ｐ１とは反対側である反伝送面Ｐ２とを有している。
【００２４】
導体線４０は、アンテナフレーム７に対して扁平渦巻き状に巻き回されて、複数のアーム７２によって保持され、コイル４１を形成する。コイル４１は、伝送面Ｐ１の側に位置する部分（導体線４０）と、反伝送面Ｐ２の側に位置する部分（導体線４０）とを交互に有して構成されている。本実施形態では、図３及び図４に示すように、２つのアーム７２ごとに、伝送面Ｐ１の側と反伝送面Ｐ２の側とを交互に通るように、導体線４０が巻き回される。
【００２５】
上述したように、本実施形態においては、アーム７２は奇数個設けられているので、導体線４０が１周するごとに、アーム７２の１本分のずれが生じることになる。これにより、伝送面Ｐ１の側、及び反伝送面Ｐ２の側において、径方向（アーム７２の放射方向）に隙間無く隣接する導体線４０の有効長が減少する。導体線４０が、隙間を有して隣接する場合には導体線４０の２本分の径以上の距離が確保される（図３及び図５参照）。従って、隣接する導体線４０の間に生じる浮遊容量も大きく抑制される。図２に示したように、共振回路５を構成する場合、浮遊容量が生じると共振周波数にも影響を与える。従って、浮遊容量を抑制することは非常に有用である。
【００２６】
図５に示すように、アンテナコイル４は、反伝送面Ｐ２においてアンテナフレーム７の放射面に沿って配置されたシールド部材８を備えて構成されている。このシールド部材８は、磁性体により構成されており、コイル４１の放射面に直交する方向に沿って、反伝送面Ｐ２の側に放射される電磁波を遮蔽又は減衰させる。このため、このシールド部材８は、コイル４１の放射面に直交する方向から見たコイル４１の外形（巻き回された導体線４０の最も外側に位置する導体線４０により形成される形状）の径の少なくとも１倍の径を有していることが好ましい。
【００２７】
但し、組み立て時の公差や、電磁波の漏れも考慮すると、シールド部材８の径は、コイル４１の径に対して１倍よりも大きく設定されていることが好ましい。図６及び図７は、コイル４１の外径に対するシールド部材８の径の割合と、コイル４１のインダクタンス及びＥＳＲ（等価直列抵抗）との関係（電気的特性）を示している。図６は、トラック形状のアンテナコイル４の長軸側における特性を示しており、図７は、短軸側における特性を示している。図３に示すように、長軸側におけるコイル４１の外径は“ｄ１×２”であり、シールド部材８の径は“ｄ３×２”である。また、短軸側におけるコイル４１の外径は“ｄ２×２”であり、シールド部材８の径は“ｄ４×２”である。
【００２８】
図６及び図７を参照すると、共に、コイル４１の外径に対するシールド部材８の径の割合（ｄ３／ｄ１、ｄ４／ｄ２）が“１．２”程度で特性の変化が少なくなり、“１．５”程度でほぼ安定する。つまり、電気的特性の安定性の観点からは、コイル４１の外径に対するシールド部材８の径の割合は、少なくとも“１．２”程度を満足することが好ましいといえる。また、この割合が“１．５”よりも大きくても特性に与える影響は少ないので、シールド部材８を不必要に大規模化することになる。従って、この割合は大きくても“１．５”程度であることが好ましいといえる。即ち、電磁波の遮蔽や減衰の程度、電気的特性、アンテナコイル４の設置スペース、製造コスト等を加味して、シールド部材８の径は、コイル４１の径に対して１倍から１．５倍程度、より好ましくは１．２倍から１．５倍程度の値に設定されると好適である。
【００２９】
ところで、図３に例示したように、本実施形態において、コイル４１の放射面に直交する方向から見た外形は、円形ではなく、アスペクト比を有する形状である。ここで、アスペクト比とは、縦横比のことであり、当該外形の重心を通り互いに直交する２本の仮想直線と外形とが交わって形成される２つの線分の長さの比に相当する（例えば“ｄ１：ｄ２”）。本実施形態のコイル４１は、このアスペクト比が“１”とは異なる外形形状を有している。より詳細には、本実施形態のコイル４１は、コイル４１の放射面に直交する方向から見た外形が、当該外形の重心を通り互いに直交する２本の仮想直線のそれぞれを対称軸として線対称であって、“１”とは異なるアスペクト比を有する形状である。
【００３０】
コイル４１がこのように“１”とは異なるアスペクト比を有することによって、給電側共振コイル２４（給電用アンテナ）と受電側共振コイル３４（受電用アンテナ）とを対向させた際に生じる位置ずれを吸収して、伝送効率を維持することが可能となる。効率の良い電力伝送を実現する上では、給電側共振コイル２４が発生させる電磁界に対して、受電側共振コイル３４が適切に鎖交することが好ましい。この際、位置ずれを起こすと想定される量が大きい方向を、給電側共振コイル２４の長軸（相対的に長く偏向する方向）とすると好適である。ずれの方向に対して、給電側共振コイル２４がより多く存在することとなるので、給電側共振コイル２４が発生させる電磁界に対して、受電側共振コイル３４が良好に鎖交する領域が大きくなる。１つの態様として、例えば、図８に示すように、給電側共振コイル２４は図示において横方向に長く偏向し、受電側共振コイル３４は図示において縦方向に長く偏向すると好適である。
【００３１】
この際、受電側共振コイル３４の長軸の長さが給電側共振コイル２４の短軸の長さに対応しているとさらに好適である。より好ましくは、受電側共振コイル３４の長軸と、給電側共振コイル２４の短軸とがほぼ同一であると、給電側共振コイル２４の長軸上に受電側共振コイル３４の重心が位置した状態で、受電側共振コイル３４が給電側共振コイル２４の長軸に沿って位置ずれを生じても、給電側共振コイル２４が発生する電磁界に受電側共振コイル３４が充分に鎖交する。受電側共振コイル３４が完全に給電側共振コイル２４の内側に入ってしまった場合には、却って鎖交する電磁界が減少する場合もある。従って、図８に示すように、給電側共振コイル２４の偏向方向と、受電側共振コイル３４の偏向方向とが９０度異なるような場合には、受電側共振コイル３４の長軸と、給電側共振コイル２４の短軸とがほぼ同一であると好適である。
【００３２】
尚、受電システム３は多くの機器に搭載されることから、給電システム２に対して数が多くなることが想定される。また、給電システム２は給電設備に設置されるのに対して受電システム３は機器に搭載されることから受電システム３が大型化することは好ましくない。従って、ここでは受電側共振コイル３４に比べて、給電側共振コイル２４の外形が大きい形態を例示しているが、当然ながら、受電側共振コイル３４と給電側共振コイル２４とは、大きさの関係が逆であってもよい。
【００３３】
即ち、給電側共振コイル２４と受電側共振コイル３４とは、対向配置された状態で、偏向方向が９０度異なるようなアスペクト比を有すると共に、理想的な対向位置において一方の外形が他方の外形に内接するような大きさで構成されていると好適である。そして、外形が大きい方のコイル４１の長く偏向する方向（長軸方向）が、位置ずれを起こすと想定される量が大きい方向であると好適である。
【００３４】
ここで、図９に示すように、給電側共振コイル２４が地面等に設置され、受電側共振コイル３４が車両９に設置されている場合を考える。車両９に対して効率よく電力伝送が行われるためには、上述したように、給電側共振コイル２４が発生させる電磁界に対して、受電側共振コイル３４が鎖交するように、給電側共振コイル２４と受電側共振コイル３４とが適切に対向することが好ましい。図１を参照して説明したように、給電側共振コイル２４は、給電施設が屋外施設であれば地面Ｇの近傍に、屋内施設であれば床面の近傍に設置されている。従って、固定された給電側共振コイル２４に対して、移動体である車両９に搭載された受電側共振コイル３４が位置合わせをすることとなる。
【００３５】
この際、車両９の前後方向に関しては、車輪止め等を利用することによって、位置合わせを行うことができる。しかし、車両９の幅方向に関しては、そのような位置決め機構を設けることが困難である。従って、図９に例示するように、給電側共振コイル２４が車幅方向に長く偏向し、受電側共振コイル３４は図示において車両の前後方向に長く偏向するように配置されていると好適である。
【００３６】
〔その他の実施形態〕
以下、本発明のその他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
【００３７】
（１）上記においては、電磁界共振結合（磁界共鳴）を利用して、車両に対してワイヤレス給電を行うワイヤレス給電システム１（電力伝送システム）を例として説明した。しかし、伝送方式はこの方式に限らず、例えば電磁誘導方式であってもよい。
【００３８】
（２）上記においては、アーム７２が奇数個設けられ、２つのアーム７２ごとに、伝送面Ｐ１の側と反伝送面Ｐ２の側とを通るように、導体線４０が巻き回される形態を例として説明した。つまり、隣接する２つのアーム７２によりアーム群（この場合はアーム対）が形成され、このアーム群ごとに交互に伝送面Ｐ１の側と反伝送面Ｐ２の側とを通るように、導体線４０が巻き回される形態を例として説明した。しかし、アーム７２が偶数個設けられている形態を妨げるものではなく、アーム群を構成するアーム７２の数が“２”に限定されるものでもない。
【００３９】
例えば、自然数“ｋ、ｎ”を用い、アーム群を構成するアーム７２の数を “ｋ”として、アーム７２の総数は、“ｋ×ｎ−１”とすることができる。尚、“−１”については、アーム７２の総数が、“ｋ”の倍数でなければよいので、“ｋ”が“２”以上の場合には、“ｋ”よりも小さい値であれば任意の数を設定可能である。ここで、図３の例では、“ｋ＝２”、“ｎ＝１１”であり、アーム７２の総数は“２１”となる。“ｋ＝３”、“ｎ＝７”の場合には、アーム７２の総数は偶数の“２０”となる。この場合も、導体線４０が１周するごとに、アーム７２の１本分のずれが生じることになるので、コイル４１の径方向において隣接する導体線４０の間に隙間を設けることができる。また、“ｋ＝１”、“ｎ＝２２”の場合には、アーム７２の総数は“２１”となる。この場合には、隣接するアーム７２ごとに、交互に伝送面Ｐ１の側と反伝送面Ｐ２の側とを通るように、導体線４０が巻き回されることになる。この場合も、導体線４０が１周するごとに、アーム７２の１本分のずれが生じることになるので、コイル４１の径方向において隣接する導体線４０の間に隙間を設けることができる。
【００４０】
但し、“ｋ＝１”の場合には、コイル４１の径方向において隣接する導体線４０の間に隙間が生じ易くなるため、コイル４１の外形が同じ場合には“ｋ＝２”の場合と比べて、巻き数が少なくなる。隙間が生じることによって線間容量を低減することが可能となるが、上述したように、“ｋ＝２”の場合も、巻き方の工夫によって線間容量を低減できている。従って、コイル４１の外形に対して充分な巻き数を確保しつつ、線間容量も低減する上では、図３等を参照して上述したように、“ｋ＝２”とする方が好適である。しかし、コイル４１の外形が大きくなっても問題がないような場合や、巻き数が少なくなっても問題がないような場合には、“ｋ＝１”とすることも好適な実施形態である。また、“ｋ＝３”の場合には、コイル４１の径方向において隙間なく隣接する導体線４０が“ｋ＝２”の場合に比べて多くなる。従って、線間容量を抑制する上では、“ｋ＝２”とする方が好適である。
【００４１】
（３）上記においては、シールド部材８が、板状の磁性体により構成されている形態を例示した。しかし、シールド部材８は、コイル４１の磁束を打ち消すような磁束を発生させるキャンセルコイルによって構成されていてもよい。
【００４２】
（４）上記においては、車両に対してワイヤレス給電を行うワイヤレス給電システム１（電力伝送システム）を例として説明した。しかし、ワイヤレス給電システム１は、携帯電話機や個人情報端末（ＰＤＡ）などに給電する用途に適用することもできる。
【００４３】
（５）上記においては、ワイヤレス給電システム１において、本発明に係るアンテナコイル４を給電用アンテナ（給電側共振コイル２４）及び受電用アンテナ（受電側共振コイル３４）に用いた形態を例として説明した。しかし、必ずしも、給電用アンテナと受電用アンテナとの双方に、アンテナコイル４が用いられなくてもよい。例えば、給電用アンテナのみが、本発明に係るアンテナコイル４として用いられていてもよい。
【００４４】
（６）図３に例示したように、導体線４０が１周するごとに、アーム７２の１本分のずれが生じ、コイル４１の径方向に隙間無く隣接する導体線４０の有効長が減少する。また、導体線４０が、隙間を有して隣接する場合には導体線４０の２本分の径以上の距離が確保される。図３及び図４に示すように、２つのアーム７２ごとに、伝送面Ｐ１の側と反伝送面Ｐ２の側とを交互に通るように、導体線４０が巻き回される場合、伝送面Ｐ１の側から反伝送面Ｐ２の側に導体線４０が進む場所と、反伝送面Ｐ２の側から伝送面Ｐ１の側に導体線４０が進む場所とは、異なる場所となる。つまり、導体線４０は、隣接するアーム７２の間（アーム間）において、伝送面Ｐ１と反伝送面Ｐ２との間を行き来するが、同じアーム間において隣接する導体線４０が交差することはない。従って、導体線４０の２本分の径以上の距離の隙間を埋めるように、導体線４０を径方向に曲げて、導体線４０を巻き回すこともできる。この場合、線間容量の低減効果は限定的となるが、コイル４１をより小型化することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、給電回路から受電回路へワイヤレス給電を行う電力伝送用のアンテナコイルに利用することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１        ：ワイヤレス給電システム（電力伝送システム）
４        ：アンテナコイル
７        ：アンテナフレーム
８        ：シールド部材
９        ：車両
２４      ：給電側共振コイル（給電用アンテナ）
３４      ：受電側共振コイル（受電用アンテナ）
４０      ：導体線
４１      ：コイル
７２      ：アーム
Ｐ１      ：伝送面
Ｐ２      ：反伝送面
【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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