(57)【要約】【課題】耐衝撃性を確保しつつ、発熱を防止した磁性体を備えたコイルユニットを提供すること。【解決手段】コイルユニット（受電コイルユニット１０１）は、巻線（巻線部２００）と、磁性体２０２と、を備え、磁性体２０２は、厚み方向に対向する２つの主面を有する複数の個片が厚み方向と略直交する方向に行列配置されており、２つの主面は、多角形状を呈しており、且つ、多角形状を構成する内角が全て鈍角（但し、直角は除く）である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレスにて電力を送電あるいは受電するコイルユニットであって、
巻線と、
磁性体と、を備え、
前記磁性体は、厚み方向に対向する２つの主面を有する複数の個片が前記厚み方向と略直交する方向に行列配置されており、
前記２つの主面は、多角形状を呈しており、且つ、多角形状を構成する内角が全て鈍角（但し、直角は除く）であることを特徴とするコイルユニット。
【請求項２】
ワイヤレスにて電力を送電あるいは受電するコイルユニットであって、
巻線と、
磁性体と、を備え、
前記磁性体は、厚み方向に対向する２つの主面を有する複数の個片が前記厚み方向と略直交する方向に行列配置されており、
前記２つの主面は、略円形状を呈していることを特徴とするコイルユニット。
【請求項３】
前記複数の個片は、千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のコイルユニット。
【請求項４】
前記複数の個片は、前記厚み方向に層状に配置されており、
前記複数の個片の中心部同士は、前記厚み方向から見て、互いに重なり合わないことを特徴とする請求項２または３に記載のコイルユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレス給電システムに用いられるコイルユニットは、伝送効率の向上の目的として、送電用コイルユニットと受電用コイルユニット間の結合係数を向上させるために、磁性体を用いて構成される。この磁性体をセラミック材料にて構成する場合、硬くて脆いため機械的な応力に非常に弱く、少しの衝撃が加わると割れてしまうため、特段の配慮が必要になる。
【０００３】
このような要求に対して、特許文献１には、最も長い辺が厚みの１０倍以下であるフェライト片に分割されているフェライト層は、既に充分分割されており、実装の際あるいは実装後に応力が印加されたとしても、それ以上分割されることは防止されることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２１１３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、電気自動車などの大電力伝送が必要となるワイヤレス給電システムのコイルユニットに特許文献１に開示される技術を適用した場合、フェライト層を個片にすることで耐衝撃性は確保されたとしても、個片同士が隣接する箇所において局所的な発熱が生じるという新たな課題があった。
【０００６】
具体的には、磁性体を貫く磁束は、磁気抵抗が小さい方向へ収束する性質がある一方、磁束密度と磁性体のヒステリシス損や渦電流損は線形関係にあり、磁束の収束、すなわち磁束密度の増加は、局所的な発熱につながる傾向がある。ところが、特許文献１に示されるようなランダム形状の複数のフェライト片に分割したフェライト層では、隣接する個片同士の尖っている角部が近接する状況が生じうるため、磁束は磁気抵抗の小さい部分、すなわち個片の尖っている角部に収束し、局所的に大きな発熱を生じる虞があった。
【０００７】
そこで、本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、耐衝撃性を確保しつつ、発熱を防止した磁性体を備えたコイル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】
【０００８】
本発明に係るコイルユニットは、ワイヤレスにて電力を送電あるいは受電するコイルユニットであって、巻線と、磁性体と、を備え、磁性体は、厚み方向に対向する２つの主面を有する複数の個片が厚み方向と略直交する方向に行列配置されており、２つの主面は、多角形状を呈しており、且つ、多角形状を構成する内角が全て鈍角（但し、直角は除く）であることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、磁性体が複数の個片で構成されているため、応力が印加されても磁性体の割れを防ぐことができることから、耐衝撃性を確保することができる。また、厚み方向に対向する２つの主面の内角に鋭角が存在しないため、個片同士の隣接箇所における磁束の収束を抑制でき、隣接箇所における局所的な発熱を防止することが可能となる。
【００１０】
本発明に係るコイルユニットは、ワイヤレスにて電力を送電あるいは受電するコイルユニットであって、巻線と、磁性体と、を備え、磁性体は、厚み方向に対向する２つの主面を有する複数の個片が厚み方向と略直交する方向に行列配置されており、２つの主面は、略円形状を呈していることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、磁性体が複数の個片で構成されているため、応力が印加されても磁性体の割れを防ぐことができることから、耐衝撃性を確保することができる。磁性体が複数の個片で構成されているため、応力が印加されても磁性体の割れを防ぐことができることから、耐衝撃性を確保することができる。また、厚み方向に対向する２つの主面の内角に鋭角が存在しないため、個片同士の隣接箇所における磁束の収束を抑制でき、隣接箇所における局所的な発熱を防止することが可能となる。さらに、各個片が略円形状を呈していることから、衝撃により個片の隣接箇所がこすれ合うことから生じる磁性体粉末の脱落を効果的に防止することが可能となる。
【００１２】
好ましくは、複数の個片は、千鳥状に配置されているとよい。この場合、コイルユニットの体積あたりの個片の個数を効率的に高めることが可能となるため、コイルユニットの実効的な比透磁率が向上し、ひいては送電コイルユニットと受電コイルユニットの結合効率を高めることが可能となる。
【００１３】
好ましくは、複数の個片は、厚み方向に層状に配置されており、複数の個片の中心部同士は、厚み方向から見て、互いに重なり合わないとよい。この場合、隣接する層の一方の層に行列配置される複数の個片同士の隣接箇所と、他方の層に行列配置される複数の個片同士の隣接箇所が厚み方向に一致しなくなるため、個片の隣接箇所を磁束が通る過程で、磁性体外へ一部漏れ出た磁束は、隣接層の個片に入り込み、コイルユニット外に磁束が漏れにくくなる。したがって、コイルユニットの実効透磁率が向上し、ひいては送電コイルユニットと受電コイルユニットの結合効率を高めることが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、耐衝撃性を確保しつつ、発熱を防止した磁性体を備えたコイルユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るコイルユニットが用いられるワイヤレス給電システムのブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る受電コイルユニットを示す模式斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る磁性体の複数の個片の形状と配置を示すために一部拡大した模式斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る磁性体の複数の個片の形状と配置を示すために一部拡大した模式斜視図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る磁性体の複数の個片の配置を示すために一部拡大した模式斜視図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る磁性体の複数の個片の配置を示すために一部拡大した模式斜視図である。
【図７】実施例１における磁性体を構成する複数の個片の形状および配置を示す模式図である。
【図８】実施例２における磁性体を構成する複数の個片の形状および配置を示す模式図である。
【図９】比較例１における磁性体を構成する複数の個片の形状および配置を示す模式図である。
【図１０】実施例１，２および比較例１における磁性体の熱分布の測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００１７】
図１は、本発明の好適な実施形態に係るコイルユニットが用いられるワイヤレス給電システムＳ１のブロック図である。本発明の好適な実施形態に係るコイルユニットが用いられるワイヤレス給電システムＳ１としては、例えば、バッテリー式電動輸送機器（ＢＥＶ：Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）やプラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ：Ｐｌｕｇ−ｉｎ  Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）などの車両への充電のためのシステムが挙げられる。
【００１８】
ワイヤレス給電システムＳ１は、車両に対して電力をワイヤレスで伝送するため、車両を駐車させることが可能な給電ステーション１００に設けられる。車両の運転者は、手動あるいは自動にて、このワイヤレス給電システムＳ１が設けられている給電ステーション１００に、車両に搭載されている受電コイルユニット１０１と、送電コイルユニット１０２とを対向するように車両を駐車させる。
【００１９】
ワイヤレスで伝送する電力は、充電時間の短縮、すなわち利便性から、１．５ｋＷ以上が少なくとも必要となり、３．３ｋＷ以上の電力伝送が求められる。
【００２０】
給電ステーション１００には、送電コイルユニット１０２などが車両下部の地表部に設置、あるいは地中部に埋設され、送電コイルユニット１０２には、電源部１０３と商用電源ライン１０４が接続される。
【００２１】
ワイヤレス給電システムＳ１における電源部１０３は、入力される商用電源ライン１０４からの商用周波数の交流電力を直流電力に変換するコンバーター部１０５と、この直流電力における直流電圧を後述する共振周波数付近の交流矩形波電圧に変換するインバーター部１０６からなる。インバーター部１０６は、例えば、フルブリッジ方式で接続された４個のＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）で構成される。
【００２２】
送電コイルユニット１０２は、ＬＣ共振回路から主に構成されており、対向して配置される車両搭載のＬＣ共振回路から主に構成される受電コイルユニット１０１と共鳴することで、送電コイルユニット１０２から出力される電気エネルギーを受電コイルユニット１０１に送ることができるようになっている。送電コイルユニット１０２と受電コイルユニット１０１が共鳴するためには、送電コイルユニット１０２と、受電コイルユニット１０１の共振周波数が極めて近い関係を有することが必要になる。そのため、インバーター部１０６は、送電コイルユニット１０２と、受電コイルユニット１０１の共振周波数付近の交流矩形波電圧を送電コイル１０２に供給できるようになっている。
【００２３】
次に、車両側に設けられている構成について説明する。受電コイルユニット１０１は、車両の底面部に取り付けられている。
【００２４】
送電コイルユニット１０２との共鳴の結果、受電コイルユニット１０１で受電された交流電力は、整流部１０７において整流され、整流された電力は、ＤＣ／ＤＣコンバーター１０８を介してバッテリー１０９に蓄電されるようになっている。
【００２５】
続いて、本発明の好適な実施形態に係るコイルユニットの構成について詳細に説明する。なお、本発明の好適な実施形態に係るコイルユニットは、受電コイルユニットと送電コイルユニットのいずれにも適用可能であるが、以下の実施形態においては、特に耐衝撃性が求められる受電コイルユニットに適用した例につき説明する。
【００２６】
（第１実施形態）
図２は、本発明の第１実施形態に係る受電コイルユニットを示す模式斜視図である。ここで、磁性体２０２の厚み方向（以下、単に「厚み方向と記す」）は、図２に図示した矢印の方向を指す。
【００２７】
受電コイルユニット１０１は、金属線の巻回により構成される巻線部２００、一つまたは複数のコンデンサを直列または並列に接続したコンデンサユニット部２０１、磁性体２０２、シールド部２０３を有し、これらを収納する樹脂あるいは非磁性金属から形成される図示しない筐体からなる。
【００２８】
巻線部２００に用いる金属線は、リッツ線が好ましく用いられる。リッツ線とは、銅やアルミニウムあるいはそれらの合金の単体もしくは積層された直径０．２ｍｍ以下の細線を多本数撚り合わせたものを指す。巻線部２００の巻回数は、受電コイルユニット１０１のインダクタンスを調整する目的で適宜調整される。インダクタンスの値は、後述するコンデンサユニット部２０１の静電容量の値と合わせて共振周波数を決定し得る。このため、目標の共振周波数を得るために、巻線部２００の巻回数によりインダクタンスを調整する。本実施形態では、巻線部２００は、リッツ線が樹脂性の絶縁板２０５の上に巻回されて構成されている。これにより、リッツ線と後述する磁性体２０２との絶縁を確保することができる。また、本実施形態における巻線部２００は、リッツ線が厚み方向と略直交方向に沿って平面状に巻回されて形成されるスパイラル構造のコイルから構成されている。
【００２９】
コンデンサユニット部２０１は、複数のセラミックコンデンサもしくはフィルムコンデンサで構成され、その合成された静電容量は共振周波数を決定し得る。なお、本実施形態では、１つの巻線部２００と１つのコンデンサユニット部２０１を直列に接続したが、目標の共振周波数を得るためには、複数のコンデンサユニット部２０１を巻線部２００に対して直列あるいは並列に接続してもかまわない。また、本実施形態における受電コイルユニット１０１では、コンデンサユニット部２０１を巻線部２００と同一の筐体に収納しているが、コンデンサユニット部２０１を収めるための筐体を別途設けても構わないし、コンデンサユニット部２０１を整流部と一体化して配置しても構わない。すなわち、受電コイルユニット１０１にコンデンサユニット部２０１を必ずしも含める必要はない。
【００３０】
シールド部２０３は、外界から影響で巻線部２００のインダクタンス値の変動を抑制する目的を主に有する。すなわち、車両本体部や地表付近に存在する金属構造物や磁性材料構造物などの影響による受電コイルユニット１０１のインダクタンス値変動を抑制できる。シールド部２０３は、巻線部２００に対し、対向する送電コイルユニット１０２とは反対側に位置することが好ましい。また、シールド部２０３の大きさは、厚み方向から見て、巻線部２００を覆うように構成されていると好ましく、シールド部２０３の厚み方向から見た外形寸法が巻線部２００の厚み方向から見た外形寸法以上であると、外界からの影響を一層低減できることからより好ましい。さらに、シールド部２０３の厚み方向における厚さは、１ｍｍ以上あればよい。このようなシールド部２０３の部材としては、銅やアルミニウム等の非磁性金属が好ましく用いられる。
【００３１】
磁性体２０２は、比抵抗が大きく、透磁率が大きく、磁気ヒステリシスが小さいセラミック材料で構成することが望ましい。例えばフェライトなどの磁性材料が好ましく、マンガンや亜鉛を含むフェライト焼結体を用いるとより好ましい。このような磁性体２０２は、巻線部２００に対し、対向する送電コイルユニットとは反対側であって、厚み方向と直交する方向に巻線部２００と平行となるように配置されている。具体的には、磁性体２０２は、巻線部２００とシールド部２０３との間に位置している。すなわち、厚み方向において、送電コイルユニット１０２から受電コイルユニット１０１に向かう方向で、巻線部２００、磁性体２０２、シールド部２０３の順に配置されることとなる。また、上述したように、磁性体２０２は、絶縁板２０５などにより巻線部２００とは電気的な絶縁をしていると好ましい。さらに、磁性体２０２の大きさは、厚み方向から見て、巻線部２００を覆うように構成されていると好ましく、磁性体２０２の厚み方向から見た外形寸法が巻線部２００の厚み方向から見た外形寸法以上であると、受電コイルユニット１０１と送電コイルユニット１０２間の伝送効率を高める上で好ましい。
【００３２】
本実施形態では、磁性体２０２が複数の個片から構成されており、応力が印加されたとしてもそれ以上分割されることが防止されるため、高い耐衝撃性を有する受電コイルユニット１０１が達成される。
【００３３】
ここで、図３を参照して、磁性体２０２を構成する複数の個片の具体的な形状について詳細に説明する。図３は、本発明の第１実施形態に係る磁性体の複数の個片の形状と配置を示すために一部拡大した模式斜視図である。
【００３４】
磁性体３００は、図３に示されるように、厚み方向に対向する２つの主面を有する複数の個片が厚み方向と略直交する方向に行列配置されて構成されている。ここで、図３中、磁性体３００の厚み方向（以下、単に「厚み方向と記す」）をｚ軸方向とし、複数の個片の行方向をｘ軸方向とし、複数の個片の列方向をｘ軸とｚ軸の双方に直交するｙ軸方向とする。なお、厚み方向とは、各個片を立体とみた場合、最も長さが短い軸方向のことを示す。主面とは、複数の個片の最も面積が広い面を指す。複数の個片の２つの主面は、多角形状を呈しており、多角形状を構成する内角が全て鈍角（但し、直角は除く）となっている。多角形状で内角が全て鈍角とは、少なくとも四角形より多い頂点を有する多角形であって、全ての頂点の内角が直角より大きいことを意味する。例えば、略正五角形や略正六角形等の正三角形や正四角形を除く正多角形が挙げられ、正多角形でなくとも全ての頂点の内角が直角より大きい多角形で構成されていれば構わない。なお、本実施形態では、磁性体３００の複数の個片の２つの主面は、全て正六角形を呈しているがこれに限られることなく、正五角形と正六角形が混在していてもよく、内角が全て鈍角（但し、直角は除く）となっている多角形状であれば様々な形状が混在していても構わない。
【００３５】
複数の個片は、上述したように、行方向および列方向に隣り合って配置、すなわち行列配置されている。このとき、複数の個片のうち隣接する個片同士は、互いに接するように配置されていてもよい。また、本実施形態のように複数の個片の２つの主面を正六角形から構成した場合、図３に示されるように、ある１つの個片に対して、行方向に２つの個片が最も近接し、列方向に４つの個片が最も近接するように配置される。つまり、ある１つの個片の周囲に６つの個片が最も近接して配置されることとなる。さらに、本実施形態では、複数の個片は、図３に示されるように、厚み方向と略直交する方向に２つの主面が略平行になるように配置されている。したがって、送電コイルユニット１０２により誘起される磁束の向きが２つの主面の延在方向と平行となる。なお、磁性体３００の全ての個片の２つの主面が、多角形状を呈しており、且つ、多角形状を構成する内角が全て鈍角（但し、直角は除く）であると好ましいが、本発明の効果が奏される限りにおいて、磁性体３００の複数の個片のうち、一部の個片の２つの主面が、内角が鋭角を含む多角形状を呈していてもよい。例えば、応力が印加されやすく、且つ、磁束密度が高い箇所に配置される複数の個片の２つの主面が、多角形状を呈しており、且つ、多角形状を構成する内角が全て鈍角（但し、直角は除く）であるように構成し、その他の箇所に配置される複数の個片の２つの主面が、多角形状を構成する内角が鋭角を含むように構成しても構わない。
【００３６】
以上のように、本実施形態に係る受電コイルユニット１０１は、磁性体３００が複数の個片で構成されているため、応力が印加されても磁性体３００の割れを防ぐことができることから、耐衝撃性を確保することができる。また、厚み方向に対向する２つの主面の内角に鋭角が存在しないため、個片同士の隣接箇所における磁束の収束を抑制でき、隣接箇所における局所的な発熱を防止することが可能となる。
【００３７】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態に係る磁性体の複数の個片の形状と配置を示すために一部拡大した模式斜視図である。第２実施形態では、磁性体４００を構成する複数の個片の形状の点において第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００３８】
本実施形態における磁性体４００は、第１実施形態に係る受電コイルユニット１０１と同様、厚み方向に対向する２つの主面を有する複数の個片が厚み方向と略直交する方向に行列配置されて構成されている。ここで、図４中、磁性体４００の厚み方向（以下、単に「厚み方向と記す」）をｚ軸方向とし、複数の個片の行方向をｘ軸方向とし、複数の個片の列方向をｘ軸とｚ軸の双方に直交するｙ軸方向とする。厚み方向とは、各個片を立体とみた場合、最も長さが短い軸方向のことを示す。主面とは、磁性体４００の個片の最も面積が広い面を指す。本実施形態では、複数の個片の２つの主面は、略円形を呈している。なお、ここで言う略円形とは、真円だけでなく、楕円も含むことを意味する。なお、本実施形態では、磁性体４００の複数の個片の２つの主面は、全て真円形を呈しているがこれに限られることなく、真円形と楕円形が混在していても構わない。
【００３９】
複数の個片は、上述したように、行方向および列方向に隣り合って配置、すなわち行列配置されている。このとき、複数の個片のうち隣接する個片同士は、互いに接するように配置されていてもよい。また、本実施形態のように複数の個片の２つの主面を真円から構成した場合、図４に示されるように、ある１つの個片に対して、行方向において２つの個片が最も近接し、列方向に２つの個片が最も近接するように配置される。つまり、ある１つの個片の周囲に４つの個片が最も近接して配置されることとなる。さらに、本実施形態では、複数の個片は、図４に示されるように、厚み方向と略直交する方向に２つの主面が略平行になるように配置されている。したがって、送電コイルユニット１０２により誘起される磁束の向きが２つの主面の延在方向と平行となる。なお、磁性体４００の全ての個片の２つの主面が、略円形状を呈していると好ましいが、本発明の効果が奏される限りにおいて、磁性体４００の複数の個片のうち、一部の個片の２つの主面が、三角形状や四角形状を呈していてもよい。例えば、応力が印加されやすく、且つ、磁束密度が高い箇所に配置される複数の個片の２つの主面が、略円形状を呈するように構成し、その他の箇所に配置される複数の個片の２つの主面が、三角形状や四角形状を呈するように構成しても構わない。
【００４０】
以上のように、本実施形態では、磁性体４００が複数の個片で構成されているため、応力が印加されても磁性体４００の割れを防ぐことができることから、耐衝撃性を確保することができる。また、厚み方向に対向する２つの主面の内角に鋭角が存在しないため、個片同士の隣接箇所における磁束の収束を抑制でき、隣接箇所における局所的な発熱を防止することが可能となる。さらに、各個片が略円形状を呈していることから、衝撃により個片の隣接箇所がこすれ合うことから生じる磁性体粉末の脱落を効果的に防止することが可能となる。
【００４１】
（第３実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態に係る磁性体の複数の個片の配置を示すために一部拡大した模式斜視図である。第３実施形態では、磁性体５００を構成する複数の個片の行列配置形状の点において第２実施形態と異なっている。以下、第２実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００４２】
本実施形態における磁性体５００は、第２実施形態に係る磁性体４００と同様、厚み方向に対向する２つの主面を有する複数の個片が厚み方向と略直交する方向に行列配置されて構成されている。ここで、図５中、磁性体５００の厚み方向（以下、単に「厚み方向と記す」）をｚ軸方向とし、複数の個片の行方向をｘ軸方向とし、複数の個片の列方向をｘ軸とｚ軸の双方に直交するｙ軸方向とする。厚み方向とは、各個片を立体とみた場合、最も長さが短い軸方向のことを示す。主面とは、磁性体５００の個片の最も面積が広い面を指す。本実施形態では、複数の個片の２つの主面は、略円形を呈している。なお、ここで言う略円形とは、真円だけでなく、楕円も含むことを意味する。
【００４３】
本実施形態においては、図５に示されるように、複数の個片は、千鳥状に配置されている。すなわち、複数の個片は、隣接する列同士における個片の位置が列方向に互いにピッチをずらして配置されている。言い換えると、複数の個片は、隣接する列のうち、一方の列の個片の中心部と他方の列の個片の中心部が列方向にずれている。ここで、一方の列の個片の中心部と他方の列の個片の中心部が列方向にずれているとは、図５に示されるように、ある１つの個片の周囲に６つの個片が最も近接する配置のことを言う。このような配置関係とすることにより、磁性体５００の体積あたりの個片の個数が最も多くなる最密配置を構成することができる。
【００４４】
以上のように、本実施形態では、磁性体５００を構成する複数の個片が千鳥状に配置されている。そのため、受電コイルユニット１０１の体積あたりの個片の個数を効率的に高めることが可能となるため、受電コイルユニット１０１の実効的な比透磁率が向上し、ひいては送電コイルユニット１０２と受電コイルユニット１０１の結合効率を高めることが可能となる。
【００４５】
（第４実施形態）
図６は、本発明の第４実施形態に係る磁性体の複数の個片の配置を示すために一部拡大した模式斜視図である。第４実施形態では、磁性体６００を構成する複数の個片の集合体における層状配置形状の点において第３実施形態と異なっている。以下、第３実施形態と異なる点を中心に説明する。ここで、磁性体６００の厚み方向（以下、単に「厚み方向と記す」）は、図６に図示した矢印の方向を指す。
【００４６】
本実施形態においては、図６に示されるように、磁性体６００を構成する複数の個片は、厚み方向に層状に配置されており、複数の個片の中心部同士は、厚み方向から見て、互いに重なり合わないように配置されている。具体的には、１層目の個片同士の隣接箇所に２層目の個片の中心部が位置するように配置されている。本実施形態では、２層の配置を示しているが、更に複数の層を配置しても構わない。その場合、厚み方向に複数の層における複数の個片の中心部同士が互いに重なり合わないようにすればよい。
【００４７】
以上のように、本実施形態では、磁性体６００を構成する複数の個片が厚み方向に層状に配置されており、複数の個片の中心部同士は、厚み方向から見て、互いに重なり合わないように配置されている。そのため、隣接する層の一方の層に行列配置される複数の個片同士の隣接箇所と、他方の層に行列配置される複数の個片同士の隣接箇所が厚み方向に一致しなくなるため、個片の隣接箇所を磁束が通る過程で、磁性体外へ一部漏れ出た磁束は、隣接層の個片に入り込み、受電コイルユニット１０１外に磁束が漏れにくくなる。したがって、受電コイルユニット１０１の実効透磁率が向上し、ひいては送電コイルユニット１０２と受電コイルユニット１０１の結合効率を高めることが可能となる。
【実施例】
【００４８】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。
【００４９】
（実施例１）
実施例１における受電コイルユニットを以下のように構成した。巻線部には素線径０．０５ｍｍの素線を約４０００本撚りあわせた銅製のリッツ線を用いた。巻線部は、ほぼ方形でその外形寸法が２５０ｍｍになるようリッツ線にて巻回を２３ターン行い、受電コイルユニットのインダクタンス値を１００ｕＨとした。また、コンデンサユニット部には、複数のセラミックコンデンサを用い、２５ｎＦの合成静電容量とした。そして、コンデンサユニット部と巻線部を直列に接続した結果、共振周波数は１００ｋＨｚとなった。さらに、シールド部には、厚さ２ｍｍで外形寸法が２８０ｍｍのアルミニウムを用いた。
【００５０】
続いて、磁性体の複数の個片は以下のように構成した。図７は、実施例１における磁性体を構成する複数の個片の形状および配置を示す模式図である。磁性体７００の複数の個片７０１のサイズは、直径１４ｍｍで厚さは２ｍｍの円柱を用いた。図７に示すように、１つの個片に対し、４つの個片が最も近接するよう行列配置した。また、磁性体７００を構成する複数の個片７０１の集合体の外形寸法（行方向および列方向の長さ）は、２８０ｍｍとした。
【００５１】
これら巻線部、磁性体７００、シールド部は、巻線部に対し、対向させる送電コイルユニットの反対面に厚さ３ｍｍのポリカーボネート製絶縁板を取り付け、磁性体７００を構成する複数の個片７０１の集合体を配置し、更にシールド部を配置した。
【００５２】
このように構成した実施例１の受電コイルユニットを用いて、整流部の後段に電子負荷装置（菊水電子工業製：製品番号ＰＬＺ１００４ＷＨ）を接続した状態でワイヤレスにて電力の伝送を実施した。送電する電力は整流部で整流後の直流電流が１３Ａｒｍｓで電力が３．３ｋＷとなるように、電子負荷の負荷設定を調整した。３．３ｋＷの伝送実験における磁性体を構成する複数の個片が隣接する箇所における、局所発熱を調べるため、電力伝送を３０分実施したのちに、磁性体を構成する複数の個片の各所の熱分布を図７に示す計測ライン７０２に沿って、サーモカメラ（ＮＥＣ  Ａｖｉｏ赤外線テクノロジー製：製品番号Ｆ２０Ｗ）および熱電対（横河電機製：製品番号ＤＵ−１００）にて測定した。
【００５３】
（実施例２）
実施例２における受電コイルユニットを以下のように構成した。図８は、実施例２における磁性体を構成する複数の個片の形状および配置を示す模式図である。図８に示すように、１つの個片に対し、６つの個片が最も近接するよう行列配置した以外は、実施例１と同様の受電コイルユニット構成とした。
【００５４】
このように構成した実施例２の受電コイルユニットを用いて、実施例１と同様に、３．３ｋＷの伝送実験における磁性体８００を構成する複数の個片８０１が隣接する箇所における局所発熱を調べるため、電力伝送を３０分実施したのちに、磁性体８００を構成する複数の個片８０１の各所の熱分布を図８に示す計測ライン８０２に沿って、サーモカメラ（ＮＥＣ  Ａｖｉｏ赤外線テクノロジー製：製品番号Ｆ２０Ｗ）および熱電対（横河電機製：製品番号ＤＵ−１００）にて測定した。
【００５５】
（比較例１）
比較例１における受電コイルユニットを以下のように構成した。図９は、比較例１における磁性体を構成する複数の個片の形状および配置を示す模式図である。図９に示すように、磁性体９００を構成する複数の個片９０１に一辺の長さが１４ｍｍで厚さが２ｍｍの四角柱を用いたとともに、１つの個片に対し、４つの個片が最も近接するよう行列配置した以外は、実施例１と同様の受電コイルユニット構成とした。
【００５６】
このように構成した比較例１の受電コイルユニットを用いて、実施例１と同様に、３．３ｋＷの伝送実験における磁性体９００を構成する複数の個片９０１が隣接する箇所における局所発熱を調べるため、電力伝送を３０分実施したのちに、磁性体９００を構成する複数の個片９０１の各所の熱分布を図９に示す計測ライン９０２に沿って、サーモカメラ（ＮＥＣ  Ａｖｉｏ赤外線テクノロジー製：製品番号Ｆ２０Ｗ）及び熱電対（横河電機製：製品番号ＤＵ−１００）にて測定した。
【００５７】
実施例１，２および比較例１の測定結果を図１０に示す。図１０のグラフにおける縦軸は磁性体の温度を示し、横軸は測定位置を示す。また、図１０の矢印１１１の位置は、磁性体の個片が隣接する位置を示している。図１０に示されるように、磁性体を構成する複数の個片が隣接する位置において、実施例１，２は、比較例１に対して温度が低い、すなわち隣接箇所における局所発熱を効果的に抑制できていることが確認できた。
【００５８】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、いろいろな変形および変更が本発明の特許請求範囲内で可能なこと、またそうした変形例および変更も本発明の特許請求の範囲にあることは当業者に理解されるところである。従って、本明細書での記述および図面は限定的ではなく例証的に扱われるべきものである。
【００５９】
例えば、磁性体の複数の個片の２つの主面を、第１実施形態に示した多角形状を呈しており、且つ、多角形状を構成する内角が全て鈍角（但し、直角は除く）であるものと、第２実施形態に示した略円形状を呈しているものを混在させて構成しても本発明の効果が得られることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明に係るコイルユニットは、バッテリー式電動輸送機器やプラグインハイブリッド電気自動車などの車両へのワイヤレス給電システムにおけるコイルユニットに用いることができる。
【符号の説明】
【００６１】
１００…給電ステーション、１０１…受電コイルユニット、１０２…送電コイルユニット、２００…巻線部、２０１…コンデンサユニット部、２０３…シールド部、２０２，３００，４００，５００，６００，７００，８００，９００…磁性体、７０１，８０１，９０１…磁性体を構成する複数の個片。
【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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