(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さ方向に配列する第１主表面および第２主表面を含み板状に形成されているフェライトと、
前記第１主表面に配置されている受電コイルと、
を備え、
前記受電コイルは、前記厚さ方向に延びる巻回軸線の周囲を取り囲むように形成されており、
前記受電コイルから前記巻回軸線の延びる方向に離れた観察位置から前記受電コイルを視ると、前記受電コイルには中空部が形成されており、前記受電コイルの外周縁部は、複数の曲げ部と、隣り合う曲げ部同士を接続する辺部とを含み、
前記観察位置から前記フェライトを視ると、前記フェライトは、前記受電コイルの曲げ部から外方に突出する角部を含み、
前記観察位置から前記受電コイルおよびフェライトを視ると、前記フェライトの外周縁部には前記辺部と重なり合う部分に切欠部が形成されており、
前記受電コイルの周方向における前記切欠部の幅は、前記受電コイルの中空部から離れる方向に向かうにつれて、大きくなる、受電装置。
【請求項２】
前記観察位置から前記フェライトおよび前記受電コイルを視ると、前記切欠部は、前記受電コイルの前記辺部の中央部と重なり合うように形成された、請求項１に記載の受電装置。
【請求項３】
前記フェライトには穴部が形成されており、
前記フェライトと前記受電コイルとを前記観察位置から見ると、前記フェライトの穴部は、前記受電コイルの中空部内に位置しており、
前記穴部の内周縁部は、前記中央部に近い第１部分と、前記角部に近い第２部分とを含み、
前記中空部の内周縁部と前記第２部分との間の距離は、前記中空部の内周縁部と前記第１部分との間の距離よりも長い、請求項２に記載の受電装置。
【請求項４】
前記フェライトには、前記穴部から前記角部に達する第１空隙部と、前記穴部から前記切欠部に達する第２空隙部とが形成されており、
前記フェライトは、前記受電コイルの周方向に間隔をあけて配置された複数の分割フェライトを含み、
各分割フェライトは、前記角部の外周縁部に位置する外周辺と、前記穴部の内周縁部の一部を形成する内周辺と、前記外周辺および前記内周辺とを接続する斜辺と、前記外周辺に接続されており、前記切欠部の内周縁部の一部を形成する切欠辺と、前記内周辺および前記切欠辺を接続する短辺とを含み、
前記第１空隙部を間に挟んで前記斜辺同士が対向するように配置された２つの前記分割フェライトの前記外周辺によって、前記角部の外周縁部が形成されており、
前記第２空隙部を間に挟んで前記短辺同士が対向するように配置された２つの分割フェライトの前記切欠辺によって、前記切欠部の内周縁部が形成されている、請求項３に記載の受電装置。
【請求項５】
厚さ方向に配列する第１主表面および第２主表面を含み板状に形成されているフェライトと、
前記第１主表面に配置されている送電コイルと、
を備え、
前記送電コイルは、前記厚さ方向に延びる巻回軸線の周囲を取り囲むように形成されており、
前記送電コイルから前記巻回軸線の延びる方向に離れた観察位置から前記送電コイルを視ると、前記送電コイルには中空部が形成されており、前記送電コイルの外周縁部は、複数の曲げ部と、隣り合う曲げ部同士を接続する辺部とを含み、
前記観察位置から前記フェライトを視ると、前記フェライトは、前記送電コイルの曲げ部から外方に突出する角部を含み、
前記観察位置から前記送電コイルおよびフェライトを視ると、前記フェライトの外周縁部には前記辺部と重なり合う部分に切欠部が形成されており、
前記送電コイルの周方向における前記切欠部の幅は、前記送電コイルの中空部から離れる方向に向かうにつれて、大きくなる、送電装置。
【請求項６】
前記観察位置から前記フェライトおよび前記送電コイルを視ると、前記切欠部は、前記送電コイルの前記辺部の中央部と重なり合うように形成された、請求項５に記載の送電装置。
【請求項７】
前記フェライトには穴部が形成されており、
前記フェライトと前記送電コイルとを前記観察位置から見ると、前記フェライトの穴部は、前記送電コイルの中空部内に位置しており、
前記穴部の内周縁部は、前記中央部に近い第１部分と、前記角部に近い第２部分とを含み、
前記中空部の内周縁部と前記第２部分との間の距離は、前記中空部の内周縁部と前記第１部分との間の距離よりも長い、請求項６に記載の送電装置。
【請求項８】
前記フェライトには、前記穴部から前記角部に達する第１空隙部と、前記穴部から前記切欠部に達する第２空隙部とが形成されており、
前記フェライトは、前記送電コイルの周方向に間隔をあけて配置された複数の分割フェライトを含み、
各分割フェライトは、前記角部の外周縁部に位置する外周辺と、前記穴部の内周縁部の一部を形成する内周辺と、前記外周辺および前記内周辺とを接続する斜辺と、前記外周辺に接続されており、前記切欠部の内周縁部の一部を形成する切欠辺と、前記内周辺および前記切欠辺を接続する短辺とを含み、
前記第１空隙部を間に挟んで前記斜辺同士が対向するように配置された２つの前記分割フェライトの前記外周辺によって、前記角部の外周縁部が形成されており、
前記第２空隙部を間に挟んで前記短辺同士が対向するように配置された２つの分割フェライトの前記切欠辺によって、前記切欠部の内周縁部が形成されている、請求項７に記載の送電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受電装置および送電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から送電装置から受電装置に非接触で電力を送電する非接触電力送電システムが提案されている（特許文献１〜６参照）。
【０００３】
たとえば、特開２００８−１２０２３９号公報に記載された送電装置は、長方形形状に形成されたフェライトと、フェライトの主表面に配置された長円形形状の送電コイルとを含む。
【０００４】
フェライトの主表面は一対の長辺と一対の短辺とを含む。長辺には、上方に向けて突出する側辺凸部が形成されており、主表面の中央部にも、上方に向けて突出する中央凸部が形成されている。
【０００５】
送電コイルの中央部に中空部が形成されており、上方から平面視すると、送電コイルの外形は長円形形状に形成されている。具体的には、送電コイルの外周縁部は、一対の側辺部と、各側辺部の各端部を接続する一対の円弧部とを含む。
【０００６】
送電コイルの中空部に中央凸部が挿入されており、送電コイルは、フェライトの中央部に形成された凸部の周囲を取り囲むように形成されている。送電コイルは、コイルの一端から他端に向かうにつれて、中央凸部の周囲を取り囲むと共に、巻数が増えるにつれて、中央凸部から離れるように形成されている。なお、受電装置も送電装置と同様に形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−１５４８１５号公報
【特許文献２】特開２０１３−１４６１５４号公報
【特許文献３】特開２０１３−１４６１４８号公報
【特許文献４】特開２０１３−１１０８２２号公報
【特許文献５】特開２０１３−１２６３２７号公報
【特許文献６】特開２０１３−５１２８５号公報
【特許文献７】特開２００８−１２０２３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特開２００８−１２０２３９号公報に記載された送電装置において、受電装置に電力を送電する際には、送電コイルに交流電力が供給される。送電コイルに交流電流が流れると、送電コイルの周囲に磁束が形成される。送電コイルからの磁束は、送電コイルの中心およびその周囲から放射状に出射される。
【０００９】
ここで、送電コイルが長円形形状に形成されているため、送電コイルの中心と側辺部との間の距離は、送電コイルの中心と円弧部との間の距離よりも短い。
【００１０】
そのため、送電コイルの中心およびその周囲から出射される磁束の多くは、送電コイルの側辺部側に向けて進み、その後、フェライトの長辺部分に入射する。フェライトに入射した磁束は、フェライト内を流れ、送電コイルの中空部に達する。このように、多くの磁束が送電コイルの側辺部の周囲を取り囲むように流れる。送電コイルの円弧部に向かう磁束の一部は、円弧部よりも外側でフェライトに入射し、フェライト内を通って、再度、巻回軸線およびその近傍に戻る。
【００１１】
その一方で、円弧部に向かう磁束経路は長いため、円弧部に向かう磁束が通る磁気経路の径（受電コイルからの距離）が長くなり易い。磁気経路の径が大きくなると、送電コイルと対向配置される受電コイルに近づきやすく、磁束が受電コイルと鎖交し易くなる。送電コイルからの磁束が受電コイルと鎖交することで、受電コイルが受電する。
【００１２】
このように、特開２００８−１２０２３９号公報に記載された送電装置においては、送電コイルの周囲を自閉するように流れる磁束が多く、受電コイルと鎖交する磁束が少なく、結合係数が低下するという課題が生じる。
【００１３】
受電装置も、送電装置と同様に構成されている。そのため、受電コイル内を誘導電流が流れたときに、当該誘導電流によって形成される磁束の多くが、受電コイルの側辺部の周囲を自閉するように流れる。その結果、結合係数が低くなるという課題が生じる。
【００１４】
結合係数を単純に大きくするためには、フェライトの大きさを大きくすることが考えられるが、フェライト材料は高価であり、製造コストの観点から使用するフェライト量を低減する必要がある。しかし、単に、フェライト量を低減したのでは、却って、結合係数の悪化を招くおそれがある。
【００１５】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、円弧部および辺部を含むコイルを備えた受電装置および送電装置において、必要となるフェライト量の低減を図りつつも、高い結合係数を得ることができる受電装置および送電装置を供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本願発明に係る受電装置は、１つの局面では、厚さ方向に配列する第１主表面および第２主表面を含み板状に形成されているフェライトと、第１主表面に配置されている受電コイルとを備える。上記受電コイルは、厚さ方向に延びる巻回軸線の周囲を取り囲むように形成されている。上記受電コイルから巻回軸線の延びる方向に離れた観察位置から受電コイルを視ると、受電コイルには中空部が形成されており、受電コイルの外周縁部は、複数の曲げ部と、隣り合う曲げ部同士を接続する辺部とを含む。上記観察位置からフェライトを視ると、フェライトは、受電コイルの曲げ部から外方に突出する角部を含む。上記観察位置から受電コイルおよびフェライトを視ると、フェライトの外周縁部には辺部と重なり合う部分に切欠部が形成されている。上記受電コイルの周方向における切欠部の幅は、受電コイルの中空部から離れる方向に向かうにつれて、大きくなる。
【００１７】
上記の受電装置においては、フェライトに切欠部が形成されているため、必要となるフェライト量を低減することができ、製造コストの低減が図られている。次に、上記のように製造コストの低減を図りつつも結合係数が確保されていることについて説明する。
【００１８】
上記の受電装置において、受電コイルが送電コイルから電力を受電すると、受電コイル内に電流が流れ、この電流によって受電コイルの周囲に磁束が形成される。フェライトの外周縁部のうち、受電コイルの辺部と重なり合う部分には、切欠部が形成されている。このため、巻回軸線およびその周囲から受電コイルの辺部側に向かう磁気経路は、辺部の外側を通った後に、さらに、切欠部を通った後にフェライトに達する。その一方で、巻回軸線およびその周囲から受電コイルの曲げ部側に向かう磁気経路は、フェライトの角部が受電コイルの外方に張り出しているため、受電コイルの曲げ部の外側を通ると直ぐに、フェライトに達する。
【００１９】
このため、辺部側に向かう磁気経路の方が、曲げ部側に向かう磁気経路よりも、空気中を通る長さが長くなり易く、磁気抵抗が高くなり易い。
【００２０】
そのため、辺部側に向かう磁束が減り、その減った磁束が、受電コイルの角部側を通るようになる。その結果、巻回軸線およびその周囲から受電コイルの曲げ部側に向かう磁束が多くなる。当該磁気経路を通る磁束量が多くなると、巻回軸線およびその周囲から出射して、受電コイルから離れた位置を通り、角部に入射する磁束が多くなる。
【００２１】
受電コイルの曲げ部と巻回軸線との間の距離は長いため、当該磁気経路の径（受電コイルからの距離）が大きくなり易い。そして、受電コイルから離れるにつれて、送電コイルに近くなるため、受電コイルの曲げ部に向けて流れる磁束量が増えるにつれて、送電コイルと鎖交する磁束も多くなり、結合係数が大きくなる。
【００２２】
送電コイルと鎖交した磁束は、受電装置のフェライトの角部に戻り、フェライトの角部から入射した磁束は、受電コイルの中空部に向けて流れる。この際、磁束は、切欠部以外の部分を通ることになる。切欠部の幅が中空部に向かうにつれて狭くなるため、当該磁束が流れることができる流路幅が狭くなることが抑制されている。このように、送電コイルおよび受電コイルに鎖交する磁束が流れる経路幅が確保されており、高い結合係数を確保することができる。
【００２３】
好ましくは、上記観察位置からフェライトおよび受電コイルを視ると、切欠部は、受電コイルの辺部の中央部と重なり合うように形成されている。
【００２４】
上記の受電装置においては、受電コイルの外周縁部と巻回軸線との間の距離のうち、辺部の中央と巻回軸線との間の距離が最も短くなる。仮に、切欠部が設けられていない場合には、巻回軸線側から辺部の中央部に向かう磁束量が多くなり、送電コイルと鎖交する磁束が少なくなる。そこで、辺部の中央に切欠部を形成することで、辺部の中央に向かう磁束量を減らすことができる。その結果、フェライトの角部に向かう磁束量を増やすことができ、送電コイルと鎖交する磁束量も増やすことができる。
【００２５】
好ましくは、上記フェライトには穴部が形成されている。上記フェライトと受電コイルとを観察位置から見ると、フェライトの穴部は、受電コイルの中空部内に位置している。上記穴部の内周縁部は、中央部に近い第１部分と、角部に近い第２部分とを含む。上記中空部の内周縁部と第２部分との間の距離は、中空部の内周縁部と第１部分との間の距離よりも長い。
【００２６】
上記の受電装置において、フェライトの穴部の内周縁部は、第２部分の方が第１部分よりも巻回軸線側に近い位置にある。このため、中空部から露出するフェライトにおいて、第２部分側において露出する面積の方が、第１部分側で露出する面積よりも広くなっている。巻回軸線およびその周囲からフェライトの角部に向かう磁束は、第２部分を通る一方で、第２部分の露出面積が広い。その結果、巻回軸線およびその周囲から角部に向かう磁束が増えたとしても、磁気飽和が生じることを抑制することができる。これにより、送電コイルと鎖交する磁束量を増やすことができる。
【００２７】
好ましくは、フェライトには、穴部から角部に達する第１空隙部と、穴部から切欠部に達する第２空隙部とが形成されている。上記フェライトは、受電コイルの周方向に間隔をあけて配置された複数の分割フェライトを含む。
【００２８】
上記分割フェライトは、角部の外周縁部に位置する外周辺と、穴部の内周縁部の一部を形成する内周辺と、外周辺および内周辺とを接続する斜辺と、外周辺に接続されており、切欠部の内周縁部の一部を形成する切欠辺と、内周辺および切欠辺を接続する短辺とを含む。上記第１空隙部を間に挟んで斜辺同士が対向するように配置された２つの分割フェライトの外周辺によって、角部の外周縁部が形成されている。上記記第２空隙部を間に挟んで短辺部同士が対向するように配置された２つの分割フェライトの切欠辺によって、切欠部の内周縁部が形成されている。
【００２９】
上記の受電装置においては、隣り合う分割フェライトの形状を一致させることができるので、１つの金型で各分割フェライトを形成することができる。そのため、製造コストの大幅な低減を図ることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る受電装置および送電装置によれば、円弧部および辺部を含むコイルを備えた受電装置および送電装置において、必要となるフェライト量の低減を図りつつも、高い結合係数を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】非接触充電システム１を示す模式図である。
【図２】非接触充電システム１を模式的に示す回路図である。
【図３】送電装置３を示す斜視図である。
【図４】送電装置３を示す分解斜視図である。
【図５】図４に示す観察位置２９から送電コイル１２およびフェライト２２を視たときの平面図である。
【図６】簡略化して示した送電コイル１２およびフェライト２２を示す平面図である。
【図７】分割フェライト４５を示す平面図である。
【図８】図６に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線において、送電装置３を断面視したときの断面図である。
【図９】具体的には、巻回軸線Ｏ１から空隙部４４ｂおよび切欠部４２を通る断面で送電装置３を視たときの断面図である。
【図１０】ボビン２３の下面３９を示す平面図である。
【図１１】ベース板２５の上面を示す平面図である。
【図１２】図６に示すＸＩＩ−ＸＩＩ線で送電装置３を断面視したときの断面図である。
【図１３】受電装置４を示す斜視図である。
【図１４】受電装置４を示す分解斜視図である。
【図１５】受電コイル８およびフェライト７２よりも下方から受電コイル８およびフェライト７２を視たときの平面図である。
【図１６】簡略化して示した受電コイル８と、フェライト７２とを示す平面図である。
【図１７】分割フェライト９５を示す平面図である。
【図１８】図１６に示すＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線において、受電装置４を断面視したときの断面図である。
【図１９】図１６に示すＸＩＸ−ＸＩＸ線において、受電装置４を断面視したときの断面図である。
【図２０】ボビン７３の上面７８を示す平面図である。
【図２１】ベース板７４の下面を示す平面図である。
【図２２】受電コイル８と送電コイル１２とが位置合わせされた状態を示す平面図である。
【図２３】図２２において、ＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線において送電装置３および受電装置４を断面視したときの断面図である。
【図２４】図２２において、ＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ線における断面図であり、巻回軸線Ｏ１，Ｏ２および曲げ部４０を通る断面図である。
【図２５】図２３に示す受電装置４を拡大した断面図である。
【図２６】図２４に示す受電装置４を拡大した断面図である。
【図２７】実施の形態２に係る送電装置３Ａのフェライト２２Ａおよび送電コイル１２Ａを示す平面図である。
【図２８】実施の形態２に係る受電装置４Ａのフェライト７２Ａおよび受電コイル８Ａを示す平面図である。
【図２９】実施の形態３に係る送電装置３Ｂの送電コイル１２Ｂおよびフェライト２２Ｂを示す平面図である。
【図３０】実施の形態３に係る受電装置４Ｂの受電コイル８Ｂおよびフェライト７２Ｂを示す平面図である。
【図３１】実施の形態４に係る送電装置３Ｃの送電コイル１２Ｃおよびフェライト２２Ｃを示す平面図である。
【図３２】実施の形態４に係る受電装置４Ｃのフェライト７２Ｃおよび受電コイル８Ｃを示す平面図である。
【図３３】実施の形態４に係る送電装置３Ｃの変形例を示す平面図である。
【図３４】内周辺５１Ｃおよびその周囲の構成を示す拡大図である。
【図３５】図３２に示す受電装置４Ｃの変形例を示す平面図である。
【図３６】送電装置３Ｅのフェライト２２Ｅおよび送電コイル１２Ｅを示す平面図である。
【図３７】送電装置３Ｆを示す平面図である。
【図３８】フェライトの変形例を示す平面図である。
【図３９】フェライトの変形例を示す平面図である。
【図４０】送電装置の変形例を示す平面図である。
【図４１】非接触充電システム１の変形例を模式的に示す斜視図である。
【図４２】実施例１〜５および比較例１〜４の結合係数を示すグラフである。
【図４３】比較例１に係る送電装置３Ｊのフェライト２２Ｊおよび送電コイル１２Ｊを示す平面図である。
【図４４】比較例２に係る送電装置３Ｋのフェライト２２Ｋおよび送電コイル１２Ｋを示す平面図である。
【図４５】比較例３に係る送電装置３Ｌを示す平面図である。
【図４６】比較例４に係る送電装置３Ｍを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
（実施の形態１）
図１は、非接触充電システム１を示す模式図であり、図２は、非接触充電システム１を模式的に示す回路図である。非接触充電システム１は、受電装置４およびバッテリ７を含む車両２と、電源１０に接続された送電装置３とを備える。
【００３３】
受電装置４は、共振器５と、共振器５が受電した交流電力を直流電力に変換してバッテリ７に供給する整流器６とを含む。
【００３４】
共振器５は、ＬＣ共振器であり、整流器６に接続された受電コイル８およびコンデンサ９を含む。共振器５のＱ値は１００以上である。
【００３５】
送電装置３は、共振器１４と、電源１０に接続された変換器１１とを含む。変換器１１は、電源１０から供給される交流電力の周波数および電圧を調整して、共振器１４に供給する。共振器１４は、ＬＣ共振器であり、共振器１４に接続された送電コイル１２およびコンデンサ１３を含む。共振器１４のＱ値も１００以上である。なお、共振器１４の共振周波数と、共振器５の共振周波数とは、実質的に一致している。
【００３６】
なお、図１において「Ｕ」とは上方向Ｕを示し、「Ｄ」とは下方向Ｄを示す。「Ｆ」とは、前方向Ｆを示し、「Ｂ」とは後方向Ｂを示す。「Ｌ」とは、左方向Ｌを示す。なお、図２以降において示す「Ｒ」とは右方向Ｒを示す。
【００３７】
次に、図３から図１２を用いて、送電装置３の構成について説明する。
図３は、送電装置３を示す斜視図であり、図４は、送電装置３を示す分解斜視図である。この図４において、送電装置３は、筐体２０と、筐体２０内に収容された支持板２１、フェライト２２およびボビン２３を含む。
【００３８】
筐体２０は、金属製のベース板２５と、ベース板２５の上面を覆うように配置された樹脂蓋２４とを含む。
【００３９】
ベース板２５の上面には複数の支持壁２６が形成されており、支持壁２６上に金属製の支持板２１が配置されている。
【００４０】
支持壁２６によって、支持板２１とベース板２５との間には、空間が形成されており、支持板２１およびベース板２５の間に変換器１１およびコンデンサ１３が配置されている。
【００４１】
支持板２１は、金属材料によって形成されており、平板状に形成されている。支持板２１の中央部には、上方に向けて突出する凸部２７が形成されている。
【００４２】
フェライト２２は、凸部２７の周囲を取り囲むように、支持板２１の上面に配置されている。フェライト２２は、板状に形成されており、フェライト２２は、フェライト２２の厚さ方向に配列する上面（第１主表面）３５および下面（第２主表面）３６を含む。上面３５にボビン２３が配置されている。
【００４３】
ボビン２３は、樹脂などの絶縁材料によって形成されており、板状に形成されている。ボビン２３の上面３８には、螺旋状に延びるコイル溝２８が形成されており、送電コイル１２がこのコイル溝２８内に収容されている。
【００４４】
樹脂蓋２４は、樹脂材料によって形成されており、送電コイル１２の周囲に形成される磁束が通過可能な材料によって形成されている。
【００４５】
図５は、図４に示す観察位置２９から送電コイル１２およびフェライト２２を視たときの平面図である。この図５に示すように、送電コイル１２は、巻回軸線Ｏ１の周囲を取り囲むように形成されている。なお、巻回軸線Ｏ１は、板状に形成されたフェライト２２の厚さ方向に延びており、この図５に示す例においては、巻回軸線Ｏ１は、上下方向に延びている。なお、図４に示す観察位置２９は、巻回軸線Ｏ１が延びる方向に送電コイル１２から離れた位置である。なお、本実施の形態１においては、巻回軸線Ｏ１は、送電コイル１２の外周縁部の中心に位置している。その一方で、送電コイル１２は、中空部３７内を通る軸線の周囲を取り囲むように形成されておればよく、必ずしも、巻回軸線Ｏ１と、送電コイル１２の外周縁部の中心とが一致している必要はない。
【００４６】
送電コイル１２は、内周端３０および外周端３１を含む。内周端３０には、コンデンサ１３に接続された引出線３２が接続されており、外周端３１には、変換器１１に接続された引出線３３が接続されている。
【００４７】
送電コイル１２は、内周端３０から外周端３１に向けて巻数が増えるにつれて、巻回軸線Ｏ１からの距離が大きくなるように形成されている。
【００４８】
送電コイル１２の外周縁部は、複数の曲げ部４０と、隣り合う曲げ部４０同士を接続する辺部４１とを含む。
【００４９】
このように、送電コイル１２は、角部が湾曲形状にとされた多角形状の渦巻き型コイルであり、送電コイル１２の中央部には、中空部３７が形成されている。
【００５０】
図６は、簡略化して示した送電コイル１２およびフェライト２２を示す平面図である。
図６に示すように、フェライト２２の外周縁部は略多角形状であり、フェライト２２は、複数の角部４６を含む。角部４６は、送電コイル１２の曲げ部４０よりも外方に張り出している。
【００５１】
フェライト２２の外周縁部には、複数の切欠部４２が形成されている。切欠部４２は、フェライト２２の角部４６の間に位置している。送電コイル１２およびフェライト２２を観察位置２９から視たときに、切欠部４２と送電コイル１２とが重なりあうように、切欠部４２が形成されている。そして、切欠部４２は、隣り合う曲げ部４０の間の中央部分と重なり合う位置に形成されており、この図６に示す例においては、切欠部４２は、辺部４１の中央部４８と重なりあうように形成されている。このように、フェライト２２には、複数の切欠部４２が形成されているため、切欠部４２が形成されていないフェライトと比較すると、必要となるフェライト材料が少ない。その結果、当該フェライト２２の製造コストの低減が図られている。
【００５２】
送電コイル１２の周方向における切欠部４２の幅Ｗ１は、送電コイル１２の中空部３７から離れるにつれて、大きくなるように形成されている。
【００５３】
フェライト２２の中央部には、穴部４３が形成されており、穴部４３から放射状に空隙部４４ａ，４４ｂが延びている。穴部４３は、中空部３７内に位置している。
【００５４】
空隙部４４ａ，４４ｂは、巻回軸線Ｏ１を中心として放射状に延びている。空隙部４４ａは、角部４６に達しており、空隙部４４ｂは、切欠部４２に接続されている。
【００５５】
フェライト２２は、送電コイル１２の周方向に間隔をあけて配置された複数の分割フェライト４５を含む。各分割フェライト４５は、送電コイル１２の外周縁部から送電コイル１２の中空部３７内に達するように長尺に形成されている。
【００５６】
送電コイル１２の周方向に隣り合う分割フェライト４５が間隔をあけて配置されることで、空隙部４４ａおよび空隙部４４ｂが形成されている。
【００５７】
図７は、分割フェライト４５を示す平面図である。この図７に示すように、分割フェライト４５の外周縁部は、外周辺５０と、内周辺５１と、斜辺５２と、短辺５３と、切欠辺５４とを含む。
【００５８】
外周辺５０は、フェライト２２の外周縁部に位置している。内周辺５１は、穴部４３の内周縁部の一部を形成する。斜辺５２は、外周辺５０の一端と内周辺５１の一端とを接続する。切欠辺５４は、切欠部４２の内周縁部の一部を形成し、切欠辺５４の一端は、外周辺５０の他端に接続されている。短辺５３は、切欠辺５４の他端と内周辺５１の他端を接続する。
【００５９】
空隙部４４ａは、隣り合う分割フェライト４５の斜辺５２によって形成されており、斜辺５２は、巻回軸線Ｏ１から角部４６に向かう仮想線と平行になるように形成されている。空隙部４４ｂは、隣り合う分割フェライト４５の短辺５３によって形成されており、短辺５３は、巻回軸線Ｏ１から辺部４１の中央部４８に向かう仮想線と平行となるように形成されている。
【００６０】
そして、空隙部４４ａを間に挟んで隣り合う分割フェライト４５の外周辺５０によって角部４６が形成されており、空隙部４４ｂを挟んで隣り合う分割フェライト４５の切欠辺５４によって切欠部４２が形成されている。
【００６１】
また、送電コイル１２の周方向に配列する分割フェライト４５の内周辺５１によって、穴部４３が形成されている。
【００６２】
内周辺５１および短辺５３によって角部６９ａが形成されており、内周辺５１および斜辺５２によって、角部６９ｂが形成されている。角部６９ａは、穴部４３の内周縁部のうち、最も、中央部４８に近接しており、角部６９ｂは、穴部４３の内周縁部のうち最も角部４６に近接している。
【００６３】
この図７に示す例においては、距離Ｌ１１は、角部６９ａと、中空部３７の内周縁部との間の最短距離であり、距離Ｌ１２は、角部６９ｂと中空部３７の内周縁部との間の最短距離である。
【００６４】
そして、角部６９ａから角部６９ｂに向かうにつれて、内周辺５１と中空部３７との間の最短距離が大きくなるように形成されている。
【００６５】
ここで、図７の二点鎖線で示すように、穴部４３の内周縁部と中空部３７との間の距離が一定（距離Ｌ１２）とされると共に角部６９ａを通る仮想線を内周辺５１ａとする。フェライト２２のうち、角部６９ｂおよびその近傍に位置する部分は、二点鎖線で示した内周辺５１ａよりも、巻回軸線Ｏ１側に位置している。
【００６６】
送電コイル１２の外周縁部は、曲げ部４０と、曲げ部４０に接続されると共に直線状に延びる辺部４１とを含み、曲げ部４０と辺部４１との境界部分には、変曲点６６が位置している。
【００６７】
ここで、巻回軸線Ｏ１を通り、辺部４１に垂直に交差する仮想線を直線Ｌ３とし、直線Ｌ３と辺部４１との交点を交点６８とする。また、切欠辺５４と外周辺５０とによって形成される角部を角部６７とする。
【００６８】
そして、変曲点６６と角部６７との間の距離を距離Ｌ４とし、交点６８と角部６７との間の距離を距離Ｌ５とすると、距離Ｌ５は距離Ｌ４以下である。この図７に示す例においては、切欠辺５４と斜辺５２とは平行である。
【００６９】
外周辺５０は、変曲点６６よりも角部４６の先端部側においても、直線状に延びる一方で、送電コイル１２の曲げ部４０は湾曲している。このため、角部４６は、送電コイル１２よりも外方に突出するように形成されている。
【００７０】
図８は、図６に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線において、送電装置３を断面視したときの断面図であり、具体的には、巻回軸線Ｏ１から空隙部４４ａを通り角部４６を通る断面面で送電装置３を断面視したときの断面図である。
【００７１】
図９は、図６に示すＩＸ−ＩＸ線における断面図であり、具体的には、巻回軸線Ｏ１から空隙部４４ｂおよび切欠部４２を通る断面で送電装置３を視たときの断面図である。
【００７２】
図８において、巻回軸線Ｏ１から送電コイル１２の曲げ部４０までの距離を距離Ｌ１とし、図９において、巻回軸線Ｏ１から送電コイル１２の辺部４１までの距離を距離Ｌ２とすると、距離Ｌ１の方が距離Ｌ２よりも長くなる。このように、距離Ｌ１と距離Ｌ２とに差が生じるのは、送電コイル１２の外形が多角形状に形成されているためである。
【００７３】
図８に示すように、支持板２１の外周縁部には、全周に亘って、フェライト２２の下面から離れた段差部１６が設けられている。このため、フェライト２２の下面は、フェライト２２の外周縁部に沿って、支持板２１から露出している。
【００７４】
図１０は、ボビン２３の下面３９を示す平面図である。この図１０に示すように、ボビン２３の下面３９には、図６に示す各分割フェライト４５の周囲を取り囲む壁部５５が形成されている。
【００７５】
壁部５５は、枠壁５６と、内周壁５７と、斜辺壁５８と、短辺壁５９と、切欠壁６０とを含む。ボビン２３がフェライト２２上に配置されると、外枠壁５６は、図７に示す分割フェライト４５の外周辺５０を支持する。内周壁５７は、各内周辺５１を支持する。斜辺壁５８は、空隙部４４ａに挿入され、分割フェライト４５の斜辺５２を支持する。
【００７６】
そして、短辺壁５９が空隙部４４ｂに挿入され、分割フェライト４５の短辺５３を支持する。さらに、切欠壁６０が分割フェライト４５の切欠辺５４を支持する。
【００７７】
図１１は、ベース板２５の上面を示す平面図である。この図１１に示すように、ベース板２５の上面には、支持壁２６が形成されている。
【００７８】
支持壁２６は、外枠壁６１と、内周壁６２と、斜辺壁６３と、短辺壁６４と、切欠壁６５とを含む。
【００７９】
外枠壁６１は、図１０に示す外枠壁５６の下方に位置している。同様に、内周壁６２，斜辺壁６３、短辺壁６４および切欠壁６５は、それぞれ、内周壁５７、斜辺壁５８、短辺壁５９および切欠壁６０の下方に位置している。
【００８０】
図１２は、図６に示すＸＩＩ−ＸＩＩ線で送電装置３を断面視したときの断面図である。この図１２に示すように、ボビン２３の下面に壁部５５が形成され、ボビン２３の上面にコイル溝２８が形成されている。そして、分割フェライト４５の周囲には、ボビン２３の下面に形成された斜辺壁５８などの壁部５５が配置されており、ベース板２５には、支持板２１を間に挟んで、壁部５５を支持する支持壁２６が形成されている。
【００８１】
そして、切欠壁６０および斜辺壁５８の間隔は、車両２の車輪１５の幅よりも狭くなるように形成されている。
【００８２】
このため、樹脂蓋２４の上を車両２の車輪が乗り上げたときに、壁部５５および支持壁２６が車輪１５からの荷重を支持する。これにより、ボビン２３のうち、壁部５５および支持壁２６の間に位置する部分が撓むことが抑制される。これにより、ボビン２３と分割フェライト４５とが接触することが抑制され、分割フェライト４５が割れることが抑制されている。
【００８３】
次に、図１３などを用いて、受電装置４の構成について説明する。なお、受電装置４と、送電装置３との構成は近似しているため、受電装置４の構成については簡単に説明する。
【００８４】
図１３は、受電装置４を示す斜視図であり、図１４は、受電装置４を示す分解斜視図である。図１４に示すように、受電装置４は、筐体７０と、筐体７０内に収容された支持板７１、フェライト７２およびボビン７３とを含む。
【００８５】
筐体７０は、金属製のベース板７４と、ベース板７４の下方から筐体７０を覆うように配置された樹脂板７５とを含む。
【００８６】
ベース板７４の下面には、支持壁７６が形成されている。支持板７１は、ベース板７４の下面に配置されている。支持板７１の下面にフェライト７２が配置されている。フェライト７２は、平板状に形成されており、フェライト７２の厚さ方向に配列する下面８１および上面８２を含む。
【００８７】
このフェライト７２の下面８１側に、ボビン７３が配置されている。ボビン７３の下面７７には、受電コイル８が収容されるコイル溝７９が形成されている。
【００８８】
図１５は、図１４に示す観察位置９８から受電コイル８およびフェライト７２を視たときの平面図である。この図１５に示すように、受電コイル８は、巻回軸線Ｏ２の周囲を取り囲むように形成されている。受電コイル８は、内端８４および外端８５を含み、内端８４から外端８５に向けて巻数が増えるにつれて、巻回軸線Ｏ２から離れるように形成されている。なお、図１４に示す観察位置９８は、受電コイル８から巻回軸線Ｏ２の延びる方向に離れた位置である。
【００８９】
内端８４には、コンデンサ９に接続された引出線８６が接続され、外端８５には整流器６に接続された引出線８７が接続されている。
【００９０】
受電コイル８の外形は、略多角形状に形成されており、受電コイル８の外周縁部は、複数の曲げ部８８と、隣り合う曲げ部８８を接続する辺部８９とを含む。
【００９１】
受電コイル８は、中空状に形成されており、受電コイル８の中央部には、中空部９０が形成されている。
【００９２】
図１６は、簡略化して示した受電コイル８と、フェライト７２とを示す平面図である。フェライト７２の中央部には穴部９３が形成されている。受電コイル８およびフェライト７２の下方から受電コイル８およびフェライト７２を視ると、穴部９３は、受電コイル８の中空部９０内に位置している。すなわち、フェライト７２の一部が中空部９０から露出している。
【００９３】
フェライト７２の外形は、略多角形状に形成されており、フェライト７２は複数の角部９１を含む。角部９１の間には切欠部９２が形成されている。受電コイル８およびフェライト７２を下方から平面視したときには、切欠部９２は、受電コイル８と重なり合うように形成されている。このように、フェライト７２には、切欠部９２が形成されているため、切欠部が形成されていないフェライトと比較すると、製造コストの低減が図られている。
【００９４】
この図１６に示す例においては、切欠部９２は、隣り合う曲げ部８８の中央部と重なり合うように形成されている。具体的には、辺部８９の中央部９６と重なり合うように形成されている。
【００９５】
受電コイル８の周方向における切欠部９２の幅Ｗ２は、受電コイル８の中空部９０から離れるにつれて、大きくなるように形成されている。
【００９６】
フェライト７２には、穴部９３から放射状に延びる複数の空隙部９４ａ，９４ｂが形成されている。空隙部９４ａ，９４ｂは、巻回軸線Ｏ２を中心として放射状に延びている。空隙部９４ａは、角部９１に達しており、空隙部９４ｂは、切欠部９２に達している。
【００９７】
フェライト７２は、受電コイル８の周方向に間隔をあけて配置された複数の分割フェライト９５を含む。
【００９８】
図１７は、分割フェライト９５を示す平面図である。この図１７に示すように、分割フェライト９５は、外周辺１１０と、内周辺１１１と、斜辺１１２と、短辺１１３と、切欠辺１１４とを含む。
【００９９】
外周辺１１０は、角部９１の外周縁部を形成すると共に、フェライト７２の外周辺の一部を形成する。内周辺１１１は、穴部９３の内周縁部の一部を形成する。斜辺１１２は、内周辺１１１の一端と、外周辺１１０の一端とを接続する。
【０１００】
切欠辺１１４の一端は、外周辺１１０の他端に接続され、切欠辺１１４は、切欠部９２の内周縁部の一部を形成する。短辺１１３は、内周辺１１１の他端と切欠辺１１４の他端とを接続する。切欠辺１１４と斜辺１１２とは、平行になるように形成されている。
【０１０１】
短辺１１３および内周辺１１１によって、角部１１８ａが形成され、内周辺１１１と斜辺１１２とによって角部１１８ｂが形成されている。
【０１０２】
そして、穴部９３の内周縁部のうち、角部１１８ａが最も中央部９６に近く、角部１１８ｂが最も角部９１に近い。
【０１０３】
空隙部９４ａは、隣り合う分割フェライト９５の斜辺１１２の間に形成されており、空隙部９４ｂは、隣り合う分割フェライト９５の短辺１１３の間に形成されている。
【０１０４】
さらに、切欠部９２は、隣り合う分割フェライト９５の切欠辺１１４によって形成されている。
【０１０５】
ここで、受電コイル８の外周縁部において、曲げ部８８と、辺部８９と境界部分に位置する変曲点を変曲点１１５とする。また、切欠辺１１４と外周辺１１０とによって形成される角部を角部１１６とする。
【０１０６】
さらに、巻回軸線Ｏ２を通り、辺部８９に垂直に交差する仮想線を直線Ｌ６とし、この直線Ｌ６と辺部８９との交点を交点１１７とする。そして、変曲点１１５と角部１１６との間の距離を距離Ｌ７とし、角部１１６と交点１１７との間の距離を距離Ｌ８とすると、距離Ｌ８は、距離Ｌ７以下である。
【０１０７】
さらに、角部１１８ａと中空部９０の内周縁部との間の最短距離を距離Ｌ１３とし、角部１１８ｂと中空部９０の内周縁部との間の距離を距離Ｌ１４とすると、距離Ｌ１４の方が距離Ｌ１３よりも長い。
【０１０８】
ここで図１７の二点鎖線で示すように、中空部９０ａの内周縁部との間の距離が一定（距離Ｌ１３）になるように内周辺１１１ａを形成したとする。この内周辺１１１ａと本実施の形態の内周辺１１１とを比較すると、内周辺１１１の角部１１８ｂおよびその周囲に位置する部分は、内周辺１１１ａよりも巻回軸線Ｏ２側に張り出している。
【０１０９】
この図１７に示す例においては、角部１１８ａから角部１１８ｂに向かうにつれて、中空部９０および内周辺１１１の間の距離が距離Ｌ１３から距離Ｌ１４となる。すなわち、中空部９０および内周辺１１１の間の距離が長くなるように、内周辺１１１は中空部９０の内周縁部に対して傾斜するように配置されている。このため、中空部９０から露出するフェライト７２の面積は、角部１１８ａから角部１１８ｂに向かうにつれて大きくなる。
【０１１０】
そして、切欠部９２の幅Ｗ２は、中空部９０に向かうにつれて小さくなるため、角部１１６から切欠部９２の頂点部の間において、流路幅Ｗ４が局所的に小さくなることが抑制されている。
【０１１１】
図１８は、図１６に示すＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線において、受電装置４を断面視したときの断面図であり、具体的には巻回軸線Ｏ２から空隙部９４ａを通り角部９１に達する断面で受電装置４を断面視した断面図である。図１９は、図１６に示すＸＩＸ−ＸＩＸ線において、受電装置４を断面視したときの断面図であり、具体的には、巻回軸線Ｏ２から空隙部９４ｂおよび切欠部９２を通る断面で受電装置４を断面視したときの断面図である。
【０１１２】
図１８において、支持板７１の外周縁部には、分割フェライト９５の上面から離れるように形成された段差部１２０が形成されている。そして、巻回軸線Ｏ２から受電コイル８の曲げ部８８までの距離を距離Ｌ９とする。
【０１１３】
同様に、図１９において、巻回軸線Ｏ２から受電コイル８の辺部８９までの距離を距離Ｌ１０とすると、距離Ｌ１０の方が距離Ｌ９よりも短い。受電コイル８の外形形状が略多角形状であり、受電コイル８の曲げ部８８の方が、受電コイル８の辺部８９よりも巻回軸線Ｏ２から離れた位置にあるためである。
【０１１４】
図２０は、ボビン７３の上面７８を示す平面図である。この図２０に示すように、各分割フェライト９５の周囲を取り囲む壁部１２１が形成されている。
【０１１５】
図２１は、ベース板７４の下面を示す平面図である。この図２１に示すように、ベース板７４の下面には、壁部１２１を支持する支持壁１２２が形成されている。
【０１１６】
このため、車両２の走行中において、石などの異物が受電装置４に接触したとしても、分割フェライト９５に外力が加えられることが抑制されており、分割フェライト９５が割れることを抑制することができる。
【０１１７】
上記のように、送電装置３および受電装置４においては、各フェライト２２，７２に切欠部４２，９２が形成されているため、製造コストの低減が図られている。次に、電力伝送時において、本実施の形態１に係る送電装置３および受電装置４によれば、高い結合係数を得ることができることについて説明する。
【０１１８】
図１において、送電装置３から受電装置４に非接触で送電する際には、送電コイル１２の上方に受電コイル８が配置される。送電コイル１２および受電コイル８が正確に位置合わせされたときには図２２に示すように、巻回軸線Ｏ１および巻回軸線Ｏ２が一致する。
【０１１９】
そして、図１において、変換器１１が共振器１４に所定の周波数の交流電電力を供給し、送電コイル１２に交流電流が流れる。送電コイル１２を流れる交流電流の周波数は、たとえば、共振器１４の共振周波数とされる。
【０１２０】
送電コイル１２に交流電流が流れると、送電コイル１２の周囲に磁束が形成される。送電コイル１２に供給される交流電流の周波数が、共振器１４の共振周波数であるときには、送電コイル１２の周囲に形成される磁界の周波数も、共振器１４の共振周波数となる。
【０１２１】
図２２において、送電コイル１２の周囲に形成される磁束は、巻回軸線Ｏ１およびその周囲から放射状に出射される。
【０１２２】
ここで、巻回軸線Ｏ１と辺部４１との間の距離Ｌ２は、巻回軸線Ｏ１と曲げ部４０との間の距離Ｌ１よりも短く、特に、辺部４１の中央部と巻回軸線Ｏ１との間の距離は最短となっている。
【０１２３】
そこで、巻回軸線Ｏ１およびその近傍から辺部４１の中央部に向けて進む磁気経路ＭＰ２と、巻回軸線Ｏ１およびその近傍から曲げ部４０に向けて進む磁気経路ＭＰ１について説明する。
【０１２４】
図２３は、図２２において、ＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線において送電装置３および受電装置４を断面視したときの断面図であり、巻回軸線Ｏ１，Ｏ２および辺部４１の中央部を通る断面図である。
【０１２５】
この図２３において、フェライト２２のうち、送電コイル１２の辺部４１の中央部と隣り合う部分には切欠部４２が形成されている。そのため、磁気経路ＭＰ２を通る磁束ＭＦは、巻回軸線Ｏ１およびその近傍から辺部４１の外側に向けて流れ、さらに、切欠部４２内を通過した後に、フェライト２２に入射する。その後、巻回軸線Ｏ１およびその近傍に戻る。
【０１２６】
図２４は、図２２において、ＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ線における断面図であり、巻回軸線Ｏ１，Ｏ２および曲げ部４０を通る断面図である。この図２４に示すように、磁気経路ＭＰ１を通る磁束ＭＦは、巻回軸線Ｏ１およびその近傍から曲げ部４０を超えて、角部４６に入射する。図７に示すように、フェライト２２の角部４６は、送電コイル１２の曲げ部４０よりも外側に張り出すように形成されている。このため、磁気経路ＭＰ１を通る磁束ＭＦは、送電コイル１２の曲げ部４０の外側を通過すると、直ぐに、角部４６に入射することができる。角部４６に入射した磁束ＭＦは、フェライト２２内を通り、再度、巻回軸線Ｏ１および巻回軸線Ｏ１の近傍に戻る。
【０１２７】
図２３および図２４において、磁気経路ＭＰ２は、切欠部４２を通る必要があるため、磁気経路ＭＰ２の方が、磁気経路ＭＰ１よりも空気中を通る距離が長い。
【０１２８】
フェライト２２の磁気抵抗は、空気よりも遥かに小さいため、磁気経路ＭＰ１の方が、磁気経路ＭＰ２よりも磁気抵抗が小さい。
【０１２９】
その結果、磁気経路ＭＰ２を通る磁束量よりも、磁気経路ＭＰ１を通る磁束量の方が多くなる。
【０１３０】
図２３において、磁気経路ＭＰ２の径を径Ｒ２とし、図２４において、磁気経路ＭＰ１の径を径Ｒ１とする。ここで、磁束が磁気経路ＭＰ２を通るときには、送電コイル１２に近い位置を通る磁束ＭＦもあれば、送電コイル１２から離れた位置を通る磁束ＭＦもある。そして、磁気経路ＭＰ２の径とは、磁気経路ＭＰ２を通る磁束ＭＦの磁束密度が平均となる経路において、送電コイル１２との間の距離の最大値である。同様に、磁気経路ＭＰ１の径とは、磁気経路ＭＰ１を通る磁束ＭＦの磁束密度が平均となる経路において送電コイル１２との間の距離の最大値である。
【０１３１】
ここで、巻回軸線Ｏ１と辺部４１との間の距離Ｌ２は、巻回軸線Ｏ１と曲げ部４０との間の距離Ｌ１よりも短いため、径Ｒ１は径Ｒ２よりも長くなる。
【０１３２】
そして、切欠部４２が形成されることで、磁気経路ＭＰ２を通る磁束量が減り、磁気経路ＭＰ１を通る磁束量が増えると、磁気経路ＭＰ１を通る磁束ＭＦにおいて、送電コイル１２から離れた位置を通る磁束量が増える。その結果、磁気経路ＭＰ１の径Ｒ１も大きくなる。径Ｒ１が大きくなるにつれて、おおくの磁束ＭＦが受電コイル８に近づくことになる。
【０１３３】
そして、送電コイル１２から所定長さ離れた位置を通り磁気経路ＭＰ１を流れる磁気経路よりも、受電コイル８と鎖交した後、送電コイル１２に戻る磁気経路ＭＰ３の方が磁気抵抗が低くなる。
【０１３４】
その結果、送電コイル１２の周囲に形成された磁束ＭＦの一部が受電コイル８と鎖交することになる。特に、磁気経路ＭＰ１を通る磁束量が多くなると、受電コイル８と鎖交する磁束量も多くなる。
【０１３５】
このように、フェライト２２外周縁部のうち、送電コイル１２の辺部４１と隣り合う位置に切欠部４２を形成することで、送電コイル１２の角部４６に向かう磁束量を増やし、受電コイル８と鎖交する磁束量を増やすことができる。その結果、切欠部４２が形成されていない場合と比較して、送電コイル１２および受電コイル８の結合係数を向上させることができる。
【０１３６】
そして、送電コイル１２からの磁束ＭＦが受電コイル８と鎖交することで、受電コイル８に誘導起電圧が生じて、受電コイル８にも交流電流が流れる。
【０１３７】
ここで、送電コイル１２の周囲に形成される磁界（磁束）の周波数が、共振器１４の共振周波数であるときには、受電コイル８に生じる誘導起電圧の周波数も、共振器１４の共振周波数となる。ここで、受電装置４の共振器５の共振周波数と、送電装置３の共振器１４の共振周波数とが一致しているため、受電コイル８に大きな交流電流が流れる。
【０１３８】
共振回路のインピーダンスは、印加されるときの電圧の周波数が当該共振回路の共振周波数と一致するとき（共振状態のとき）に最も低くなる。そのため、受電装置４の共振器５に大きな電流が流れる。さらに、本実施の形態においては、受電装置４の共振器５のＱ値が１００以上であるため、Ｑ値の低い共振器と比較して、共振状態において共振器５内を流れる電流量を高くすることができる。これにより、受電コイル８に大きな交流電流が流れることになる。
【０１３９】
上記のように受電コイル８に交流電流が流れることで、受電コイル８の周囲にも磁束ＭＦが形成される。この受電コイル８の周囲に形成される磁束ＭＦは、巻回軸線Ｏ２を中心として放射状に出射される。
【０１４０】
ここで、図２２に示すように、巻回軸線Ｏ２と曲げ部８８との間の距離Ｌ９は、巻回軸線Ｏ２と辺部８９との間の距離Ｌ１０よりも長い。そこで、巻回軸線Ｏ２および曲げ部８８側を経由する磁気経路ＭＰ４と、巻回軸線Ｏ２および辺部８９側を通る磁気経路ＭＰ５とについて説明する。
【０１４１】
図２５は、図２３に示す受電装置４を拡大した断面図であり、図２６は、図２４に示す受電装置４を拡大した断面図である。
【０１４２】
図２５に示すように、磁気経路ＭＰ５は、受電コイル８の辺部８９の外側を通過した後切欠部９２を通る。その一方で、図２６に示すように、磁気経路ＭＰ４においては、曲げ部８８外側を通るとすぐに、フェライト７２の角部９１に入射する。その結果、磁気経路ＭＰ４の方が、磁気経路ＭＰ５よりも空気中を通る距離が短く、磁気経路ＭＰ４の方が磁気経路ＭＰ５よりも磁気抵抗が低い。このため、磁気経路ＭＰ４を通る磁束量の方が、磁気経路ＭＰ５を通る磁束量よりも多くなる。
【０１４３】
磁気経路ＭＰ４を通る磁束量が多くなると、受電コイル８から離れた位置を通る磁束ＭＦも増える。その結果、送電コイル１２と鎖交する磁気経路ＭＰ６を通る磁束ＭＦも増加する。
【０１４４】
このように、受電装置４においても、切欠部９２を形成することで、受電コイル８によって形成される磁束を送電コイル１２に誘導することができ、受電コイル８および送電コイル１２の結合係数の向上を図ることができる。
【０１４５】
図６に示すように、切欠部４２は、送電コイル１２の辺部４１の中央部４８と重なり合う位置に形成されている。仮に、当該位置に切欠部４２が形成されていないと、中央部４８と巻回軸線Ｏ１との間の距離は短いため、多くの磁束ＭＦが中央部４８の外側を通る磁気経路を流れる。その結果、受電コイル８と鎖交する磁束ＭＦが少なくなる。
【０１４６】
その一方で、本実施の形態に係る送電装置３においては、中央部４８と重なり合う位置に切欠部４２が形成されているため、巻回軸線Ｏ１から中央部４８の外側を通るような磁束ＭＦを減らすことができると共に、受電コイル８と鎖交する磁束を増やすことができる。
【０１４７】
上記のように、本実施の形態１に係る送電装置３および受電装置４によれば、各フェライト２２，７２に切欠部４２，９２を形成することで、製造コストの低減および高い結合係数を確保することができる。なお、本実施の形態１においては、送電装置３および受電装置４のいずれにも切欠部を形成した例について説明したが、送電装置３および受電装置４の一方に切欠部を形成するようにしてもよい。次に、送電装置３および受電装置４の各種構成による作用効果について説明する。
【０１４８】
図８に示すように、支持板２１の外周縁部には、段差部１６が形成されているため、図７に示す角部４６の上面のみならず、角部４６の下面や、分割フェライト４５の外周辺５０の下面側からも磁束ＭＦが入射することができる。このように、磁束ＭＦが入射することができる面積が広く確保されているため、一部に磁束ＭＦが集中することを抑制することができ、角部４６およびその周囲で磁気飽和が生じることを抑制することができる。
【０１４９】
なお、受電装置４において、図１８に示すように、支持板７１の外周縁部に段差部１２０が形成されているため、角部９１およびその周囲で磁気飽和することを抑制することができる。
【０１５０】
また、図７に示すように、切欠部４２の幅Ｗ１は、中空部３７に向かうにつれて、小さくなるように形成されているため、磁束ＭＦがフェライト２２内を流れるときの流路幅Ｗ３が小さくなることが抑制されており、角部４６の上面および下面と、外周辺５０の下面側から磁束ＭＦが入射したとしても、フェライト２２内で磁気飽和が発生することが抑制されている。
【０１５１】
特に、距離Ｌ４は、距離Ｌ５以上であり、分割フェライト４５Ａの切欠辺５４と、分割フェライト４５Ｂの切欠辺５４とは、いずれも、斜辺５２に平行であるため、流路幅Ｗ３は、角部６７側から切欠部４２の頂点部の間に亘って一定である。
【０１５２】
このため、局所的に磁束ＭＦの流路幅が小さくなる部分もなく、磁束ＭＦがフェライト２２内を良好に流れることができる。これに伴い、受電コイル８と鎖交した磁束の流路が確保され、高い結合係数を確保することができる。
【０１５３】
なお、受電装置４においても、流路幅Ｗ３は、角部１１６から切欠部９２の頂点部に亘って一定である。このため、受電装置４においても、磁気飽和が発生することを抑制することができ、高い結合係数を確保することができる。
【０１５４】
図７において、磁気経路ＭＰ１〜ＭＰ３を通る磁束ＭＦは、フェライト２２のうち中空部３７から露出する部分から出射する。そして、磁気経路ＭＰ１および磁気経路ＭＰ３を通る磁束は、角部４６に入射し、磁気経路ＭＰ２を通る磁束は、切欠部４２の内周縁部からフェライト２２に入射する。
【０１５５】
磁気経路ＭＰ１および磁気経路ＭＰ３を通る磁束は、フェライト２２のうち、角部６９ｂおよび中空部３７の内周縁部の間に位置する部分およびその近傍を主に通る。その一方で、磁気経路ＭＰ２を通る磁束は、フェライト２２のうち、角部６９ａおよび中空部３７の内周縁部の間に位置する部分およびその近傍を主に通る。磁気経路ＭＰ１を流れる磁束量と、磁気経路ＭＰ３を流れる磁束量の合計の磁束量は、磁気経路ＭＰ２を流れる磁束量よりも多い。
【０１５６】
その一方で、角部６９ａ側から角部６９ｂ側に向かうにつれて、内周辺５１と中空部３７の内周縁部との間の距離が大きくなるように形成されている。その結果、中空部３７から露出するフェライト２２の面積は、角部６９ａ側よりも角部６９ｂ側の方が広くなっている。
【０１５７】
このため、中空部３７から露出するフェライト２２において、磁気経路ＭＰ１，ＭＰ３を流れる磁束が出射する面積の方が、磁気経路ＭＰ２を流れる磁束ＭＦが出射する面積よりも広い。このため、フェライト２２のうち、中空部３７から露出する部分において、磁気飽和が生じることを抑制することができ、磁気経路ＭＰ３を流れる磁束流路を確保することができる。
【０１５８】
ここで、図２４に示すように、磁気経路ＭＰ１は、磁気経路ＭＰ３よりも内側を通る。このため、磁気経路ＭＰ１を通る磁束ＭＦがフェライト２２から出射される位置よりも回軸線Ｏ１側に磁気経路ＭＰ３を通る磁束ＭＦが出射する部分を確保する必要がある。さらに、磁気経路ＭＰ１を通る磁束ＭＦがフェライト２２に入射する位置よりも、外側に磁気経路ＭＰ３を通る磁束がフェライト２２に入射する位置を確保する必要がある。
【０１５９】
角部６９ｂは、内周辺５１ａよりも巻回軸線Ｏ１側に位置している。このため、磁気経路ＭＰ１を通る磁束は、中空部３７から露出するフェライト２２のうち、内周辺５１ａよりも中空部３７の内周縁側から主に出射することができ、さらに、磁気経路ＭＰ３を通る磁束は、内周辺５１ａよりも巻回軸線Ｏ１側から出射することができる。
【０１６０】
外周辺５０は、変曲点６６よりも角部４６の先端部側においても、直線状に延びる一方で、送電コイル１２の曲げ部４０は湾曲している。
【０１６１】
このため、磁気経路ＭＰ１を通る磁束は、角部４６のうち曲げ部４０の近傍に位置する領域Ｒ１に入射することができると共に、磁気経路ＭＰ３を通る磁束は、角部４６のうち領域Ｒ１よりも外側に位置する領域Ｒ２に入射することができる。
【０１６２】
このように、内周辺５１を中空部３７の内周縁部に対して傾斜させると共に、外周辺５０を直線状にすることで、磁気経路ＭＰ１および磁気経路ＭＰ３が通る経路を別々にすることができる。これにより、フェライト２２において、局所的に多くの磁束ＭＦが入出力する部分が発生することができ、磁気飽和が発生することを抑制することができる。その結果、磁気経路ＭＰ３が通る流路が確保され、高い結合係数を得ることができる。
【０１６３】
なお、受電装置４においても、図１７に示すように、距離Ｌ１４が距離Ｌ１３よりも長くなるように内周辺１１１が中空部９０の内周縁部に対して傾斜するように形成されている。また、外周辺１１０は、変曲点１１５よりも角部９１の先端部側においても直線状に形成されている。このため、フェライト７２においても磁気飽和が発生することが抑制されている。
【０１６４】
図６に示すように、フェライト２２は、同一形状に形成された分割フェライト４５によって形成されている。各分割フェライト４５が同一形状であるため、１種類の金型で全ての分割フェライト４５を製造することができ、送電装置３の製造コストの低減を図ることができる。
【０１６５】
なお、受電装置４においても、フェライト７２も、同一形状の分割フェライト９５によって形成されており、受電装置４の製造コストの低減が図られている。
【０１６６】
フェライト２２は、複数の分割フェライト４５によって形成されているため、各分割フェライト４５の表面積は、フェライト２２の表面積よりも小さい。
【０１６７】
一般に板状のフェライトを製造する工程は、金型装置のキャビティに粉状のフェライト材料を投入する工程と、フェライト材料を金型装置で圧縮して圧縮成形体を形成する工程と、圧縮成形体を焼結させる焼結工程とを含む。
【０１６８】
ここで、大面積のフェライト板を形成しようとすると、キャビティにフェライト材料を投入する工程において、フェライト材料の充填率がキャビティ内の位置によって偏り易くなる。さらに、焼結工程において、面積の広い圧縮成形体を加熱すると、圧縮成形体の温度分布にばらつきが生じやすくなる。この結果、フェライト板に欠けや亀裂が生じやすく、大面積のフェライト板を製造することは困難である。
【０１６９】
その一方で、本実施の形態１に係るフェライト２２は、複数の分割フェライト４５によって形成されており、各分割フェライト４５は、フェライト２２よりも小型である。このため、分割フェライト４５は良好に製造することができる。その結果、フェライト２２を容易に製造することができ、フェライト２２の製造コストの低減を図ることができる。
【０１７０】
車高が高い車両２に搭載された受電装置４に所定以上の電力を送電する際には、大量の磁束を受電装置４に向けて出射する必要があるため、送電コイル１２およびフェライト２２を大きくする必要がある。このように、フェライト２２を大きくする必要がある場合においても、品質を確保することができる範囲内で各分割フェライト４５を大きくすることで、フェライト２２の大型化を図ることができる。
【０１７１】
なお、受電装置４においても、フェライト７２が複数の分割フェライト９５によって構成されているため、送電装置３と同様の作用効果を得ることができる。
【０１７２】
なお、上記の実施の形態１においては、フェライト２２，７２の各辺部に１つの切欠部を形成した例について説明したが、各辺部に複数の切欠部を形成してもよい。また、切欠部の形状として各種の形状を採用することができる。
（実施の形態２）
図２７は、実施の形態２に係る送電装置３Ａのフェライト２２Ａおよび送電コイル１２Ａを示す平面図である。この図２７に示すように、フェライト２２Ａの外周縁部は、複数の角部４６Ａを含み、フェライト２２Ａの外周縁部には、角部４６Ａの間に複数の切欠部４２Ａが複数形成されている。
【０１７３】
各角部４６Ａは、送電コイル１２Ａの曲げ部４０Ａよりも外方に張り出しており、各切欠部４２Ａは、送電コイル１２Ａの辺部４１Ａと重なり合うように形成されている。
【０１７４】
送電コイル１２Ａの周方向における切欠部４２Ａの幅は、巻回軸線Ｏ１に近づくにつれて小さくなるように形成されている。
【０１７５】
フェライト２２Ａは、角部４６Ａを形成する複数の分割フェライト４５Ａ１と、隣りあう角部４６Ａの間に配置された分割フェライト４５Ａ２とを含む。角部４６Ａは、空隙部４４ａを挟んで隣り合う一対の分割フェライト４５Ａ１によって形成されている。
【０１７６】
分割フェライト４５Ａ２は、長方形形状に形成されている。分割フェライト４５Ａ１の切欠辺５４Ａは、送電コイル１２Ａの角部６７Ａから巻回軸線Ｏ１に向けて延びるように形成されている。
【０１７７】
このように構成された送電装置３Ａにおいては、巻回軸線Ｏ１から送電コイル１２Ａの辺部４１Ａに向かう磁束量を低減することができ、結果として、受電コイル８Ａと鎖交する磁束を増加させることができる。
【０１７８】
図２８は、実施の形態２に係る受電装置４Ａのフェライト７２Ａおよび受電コイル８Ａを示す平面図である。
【０１７９】
図２８に示すように、フェライト７２Ａの外周縁部は、複数の角部９１Ａを含み、フェライト７２Ａの外周縁部には、角部９１Ａの間に複数の切欠部９２Ａが形成されている。
【０１８０】
各角部９１Ａは、受電コイル８Ａの曲げ部８８Ａよりも外方に張り出すように形成されている。
【０１８１】
各切欠部９２Ａは、受電コイル８Ａと重なり合うように形成されており、受電コイル８Ａの周方向における切欠部９２Ａの幅は、巻回軸線Ｏ２に向かうにつれて小さくなるように形成されている。
【０１８２】
フェライト７２は、角部９１Ａを形成する複数の分割フェライト９５Ａ１と、角部９１Ａ間に配置された分割フェライト９５Ａ２とを含む。角部９１Ａは、一対の分割フェライト９５Ａ１によって形成されている。
【０１８３】
図２８に示す受電装置４Ａによれば、受電コイル８Ａの辺部８９Ａに向かう磁束量を低減させることができ、送電コイル１２Ａに向かう磁束量を増やすことができる。
【０１８４】
このため、実施の形態２に係る受電装置４Ａおよび送電装置３Ａにおいても、結合係数の向上を図ることができる。さらに、複数の切欠部４２Ａ，９２Ａが形成されているため、製造コストの低減も図ることができる。
（実施の形態３）
図２９は、実施の形態３に係る送電装置３Ｂの送電コイル１２Ｂおよびフェライト２２Ｂを示す平面図である。この図２９に示すように、送電装置３Ｂは、送電コイル１２Ｂと、フェライト２２Ｂとを含む。
【０１８５】
フェライト２２Ｂは、角部４６Ｂを含み、フェライト２２Ｂの外周縁部のうち、角部４６Ｂ間に位置する部分には、複数の切欠部４２Ｂが形成されている。
【０１８６】
フェライト２２Ｂは、角部４６Ｂを形成する分割フェライト４５Ｂ１と、隣り合う分割フェライト４５Ｂ１間に配置された分割フェライト４５Ｂ２とを含む。
【０１８７】
１つの分割フェライト４５Ｂ１で角部４６Ｂが形成されており、上記の実施の形態１に係る送電装置のように、角部４６Ｂを通る空隙部が形成されていない。
【０１８８】
分割フェライト４５Ｂ２は、台形形状に形成されており、分割フェライト４５Ｂ２の外周縁部は、内周辺１３０と、外周辺１３１と、側辺１３２および側辺１３３とを含む。
【０１８９】
内周辺１３０は、穴部４３Ｂの内周縁部の一部を形成し、外周辺１３１は、フェライト２２Ｂの外周縁部の一部を形成する。内周辺１３０の長さは、外周辺１３１の長さよりも短い。
【０１９０】
ここで、側辺１３２の延長線上に巻回軸線Ｏ１が位置するように側辺１３２が形成されており、側辺１３３の延長線上に巻回軸線Ｏ１が位置するように側辺１３３が形成されている。
【０１９１】
分割フェライト４５Ｂ１の外周縁部は、角部４６Ｂを形成する外側辺１３５，１３６と、穴部４３Ｂの内周縁部の一部を形成する短辺１３７と、側辺１３８，１３９とを含む。
【０１９２】
側辺１３８，１３９は、側辺１３８，１３９の延長上に巻回軸線Ｏ１が位置するように形成されている。
【０１９３】
図３０は、実施の形態３に係る受電装置４Ｂの受電コイル８Ｂおよびフェライト７２Ｂを示す平面図である。この図３０に示すように、受電装置４Ｂのフェライト７２Ｂは、送電装置３Ｂのフェライト２２Ｂと同様に形成されている。
【０１９４】
具体的には、フェライト７２Ｂは、複数の角部９１Ｂを含む。フェライト７２Ｂの外周縁部には、隣り合う角部９１Ｂの間に複数の切欠部９２Ｂが形成されている。
【０１９５】
フェライト７２Ｂは、角部９１Ｂを形成する分割フェライト９５Ｂ１と、隣り合う分割フェライト９５Ｂ１間に配置された分割フェライト９５Ｂ２とを含む。そして、角部９１Ｂは、１つの分割フェライト９５Ｂによって形成されており、実施の形態１に係る受電装置４とは異なり、角部を通る空隙部が形成されていない。
【０１９６】
上記ように構成された送電装置３Ｂおよび受電装置４Ｂにおいては、フェライト２２Ｂ，７２Ｂには、各角部４６Ｂ，９１Ｂを通る空隙部が形成されていない。このため、巻回軸線Ｏ１，Ｏ２および角部４６Ｂ，９１Ｂを通る磁気経路を通る磁束量を増やすことができる。これに伴い、送電コイル１２Ｂと受電コイル８Ｂとのいずれにも鎖交する磁束を増やすことができ、結合係数の向上を図ることができる。
（実施の形態４）
図３１は、実施の形態４に係る送電装置３Ｃの送電コイル１２Ｃおよびフェライト２２Ｃを示す平面図である。この図３１に示すように、フェライト２２Ｃは、複数の角部４６Ｃを含み、フェライト２２Ｃの外周縁部には、角部４６Ｃ間に位置する部分に１つの切欠部４２Ｃが形成されている。切欠部４２Ｃは、送電コイル１２Ｃの辺部４１Ｃの中央部４８Ｃと重なり合う位置に形成されている。
【０１９７】
フェライト２２Ｃの中央部には、穴部４３Ｃが形成されており、穴部４３Ｃの内周縁部は、中空部３７Ｃの内周縁部に沿って延びるように形成されている。フェライト２２Ｃには、穴部４３Ｃから各角部４６Ｃに向けて延びる空隙部４４Ｃが形成されている。
【０１９８】
フェライト２２Ｃは、送電コイル１２Ｃの周方向に間隔をあけて配置された複数の分割フェライト４５Ｃを含む。
【０１９９】
分割フェライト４５Ｃの外周縁部は、外周辺５０Ｃと、内周辺５１Ｃと、斜辺５２Ｃと、切欠辺５４Ｃとを含む。
【０２００】
角部４６Ｃは、斜辺５２Ｃ同士が対向するように配置された一対の分割フェライト４５Ｃによって形成されている。各斜辺５２Ｃは、空隙部４４Ｃを間に挟んで対向するように配置されている。
【０２０１】
内周辺５１Ｃは、穴部４３Ｃの内周縁部の一部を形成しており、内周辺５１Ｃは、中空部３７Ｃの内周縁部に沿って延びる。
【０２０２】
切欠部４２Ｃは、隣り合う分割フェライト４５Ｃの切欠辺５４によって形成されている。各切欠辺５４Ｃは、各切欠辺５４の延長上に巻回軸線Ｏ１が位置するように形成されている。
【０２０３】
上記のように構成された送電装置３Ｃにおいても、フェライト２２Ｃに切欠部４２Ｃが形成されており、また、各分割フェライト４５Ｃが同一形状に形成されているため、送電装置３Ｃの製造コストの低減を図ることができる。
【０２０４】
さらに、フェライト２２Ｃの外周縁部に切欠部４２Ｃが形成されているため、巻回軸線Ｏ１および角部４６Ｃを通る磁気経路を流れる磁束量を増やすことができる。これに伴い、結合係数の向上を図ることができる。
【０２０５】
図３２は、実施の形態４に係る受電装置４Ｃのフェライト７２Ｃおよび受電コイル８Ｃを示す平面図である。この図３２に示すように、フェライト７２Ｃの外周縁部には、角部９１Ｃ間の中央部に位置する部分に切欠部９２Ｃが形成されており、フェライト７２Ｃの中央部には、穴部９３Ｃが形成されている。
【０２０６】
切欠部９２Ｃは、受電コイル８Ｃの辺部８９Ｃの中央部９６Ｃと重なり合う位置に形成されている。穴部９３Ｃの内周縁部は、中空部９０Ｃの内周縁部に沿って延びる。フェライト７２Ｃには、穴部９３Ｃから各角部９１Ｃに向けて延びる空隙部９４Ｃが形成されている。
【０２０７】
そして、フェライト７２Ｃは、受電コイル８Ｃの周方向に間隔をあけて配置された複数の分割フェライト９５Ｃを含む。
【０２０８】
上記のように受電装置４Ｃにおいても、各分割フェライト９５Ｃが同一形状であり、さらに、切欠部９２Ｃが形成されているため、製造コストの低減が図られてる。
【０２０９】
さらに、切欠部９２Ｃが形成されているため、送電コイル１２Ｃと鎖交する磁束を増加させることができる。
【０２１０】
図３３は、実施の形態４に係る送電装置３Ｃの変形例を示す平面図である。この図３３に示す送電装置３Ｄの分割フェライト４５Ｄの内周辺５１Ｄの形状は、送電装置３Ｃの分割フェライト４５Ｃの内周辺５１Ｃの形状と異なる。送電装置３Ｄのその他の構成は、送電装置３Ｃの構成と同じである。
【０２１１】
図３４は、内周辺５１Ｃおよびその周囲の構成を示す拡大図である。この図３４に示すように、分割フェライト４５Ｄの内周辺５１Ｄは、切欠辺５４Ｄに一端が接続された辺部１２３と、辺部１２３の他端および斜辺５２Ｄの一端に接続された辺部１２４とを含む。
【０２１２】
辺部１２３および辺部１２４によって、角部１２５が形成され、辺部１２４および斜辺５２Ｄによって角部１２６が形成されている。そして、切欠辺５４Ｄと辺部１２３とによって、角部１２７が形成されている。
【０２１３】
辺部１２３は、中空部３７Ｄの内周縁部に沿って延びている。辺部１２４は、角部１２５から角部１２６に向かうにつれて、中空部３７Ｄの内周縁から離れるように形成されている。
【０２１４】
内周辺５１Ｄのうち、角部１２７が最も送電コイル１２Ｄの中央部４８Ｄに近い。内周辺５１Ｄのうち、角部１２６が角部４６Ｄに最も近い。
【０２１５】
角部１２６と中空部３７Ｄの内周縁部との間の距離を距離Ｌ１５とし、角部１２７と中空部３７Ｄとの間の距離を距離Ｌ１６とすると、距離Ｌ１５の方が距離Ｌ１６よりも長い。
【０２１６】
ここで、フェライト２２Ｄと、図３１に示すフェライト２２Ｃとを比較する。フェライト２２Ｃの内周辺５１Ｃは、中空部３７Ｃの内周縁部に沿って延びる一方で、フェライト２２Ｄの内周辺５１Ｄには、辺部１２４が形成されている。
【０２１７】
そのため、フェライト２２Ｄの角部１２６およびその近傍に位置する部分は、フェライト２２Ｃよりも巻回軸線Ｏ１に近い。このため、フェライト２２Ｄの方がフェライト２２Ｃよりも、中空部３７Ｃ，３７Ｄから露出する面積が広い。このため、巻回軸線Ｏ１側から角部４６Ｄに向かう磁束量を増やすことができると共に、受電コイルと鎖交する磁束を増やすことができる。
【０２１８】
図３５は、図３２に示す受電装置４Ｃの変形例を示す平面図である。この図３５に示すように、受電装置４Ｄは、フェライト７２Ｄおよび受電コイル８Ｄを含み、フェライト７２Ｄは、複数の分割フェライト９５Ｄを含む。
【０２１９】
分割フェライト９５Ｄの外周縁部は、外周辺１１０Ｄと、内周辺１１１Ｄと、斜辺１１２Ｄと、切欠辺１１４Ｄとを含む。そして、内周辺１１１Ｄは、辺部１２８と、辺部１２９とを含む。辺部１２８は、中空部９０Ｄの内周縁部に沿って延びる。辺部１２９は、辺部１２８との接続部分から離れるにつれて、中空部９０Ｄの内周縁部との間の距離が長くなるように形成されている。
【０２２０】
このため、受電装置４Ｄにおいても、送電装置３Ｄと同様に、送電コイル１２Ｄと鎖交する磁束量を増やすことができる。
（実施の形態５）
実施の形態１などにおいては、図６に示すように、フェライト２２に複数の空隙部４４ａそよび複数の空隙部４４ｂが形成されているが、これら空隙部４４ａおよび空隙部４４ｂは、必須の構成ではない。
【０２２１】
図３６は、送電装置３Ｅのフェライト２２Ｅおよび送電コイル１２Ｅを示す平面図である。この図３６に示すように、フェライト２２Ｅには、空隙部４４ａおよび空隙部４４ｂが形成されていない。
【０２２２】
角部４６Ｅに空隙部４４ａが形成されていないため、角部４６Ｅの面積は、図６に示す角部４６の面積よりも広い。
【０２２３】
そのため、巻回軸線Ｏ１から角部４６Ｅに向かう磁束量を増やすことができ、受電コイルと鎖交する磁束量を増やすことができる。
【０２２４】
また、角部４６Ｅから入射した磁束ＭＦが巻回軸線Ｏ１の近傍にまで戻る過程において、磁束ＭＦの流れが空隙部４４ｂによって妨げられることがない。このため、磁束ＭＦは、角部４６Ｅから入射した後、各種経路を通って、巻回軸線Ｏ１およびその近傍に戻ることができる。その結果、フェライト２２Ｅ内において、磁気抵抗の低減を図ることができる。
【０２２５】
なお、受電装置４のフェライトにおいても、フェライト２２Ｅと同様に形成してもよい。
【０２２６】
図３７は、図３６に示す送電装置３Ｅの変形例であり、この送電装置３Ｆのフェライト２２Ｆには、空隙部４４ｂが形成されている一方で、空隙部４４ａが形成されていない。
【０２２７】
フェライト２２Ｆは、送電コイル１２Ｆの周方向に配列する４つの分割フェライト４５Ｆを含む。隣り合う分割フェライト４５Ｆの間には、空隙部４４ｂが形成されている。
【０２２８】
このように、フェライト２２Ｆを複数の分割フェライト４５Ｆで構成することで、送電装置３Ｆを大型化する場合にも対応することができる。さらに、空隙部４４ａが形成されていないため、受電コイルと鎖交する磁束の増加を図ることができる。
【０２２９】
上記実施の形態１〜５においては、フェライト２２の外周縁部は、直線状の辺部によって構成されているが、図３８に示すように、フェライト２２の外周縁部を曲線状、円弧状に形成してもよい。なお、受電装置４のフェライト７２の外周縁部においても同様に曲線状または円弧状に形成してもよい。
【０２３０】
上記実施の形態１〜５において、フェライトの辺部と、送電コイルまたは受電コイルの辺部とが一致しているが、図３９のように、フェライト２２を送電コイル１２よりも大きく形成してもよい。この場合においても、送電コイル１２およびフェライト２２の上方から送電コイル１２およびフェライト２２を視たときに、切欠部４２の一部が送電コイル１２と重なり合う。なお、上記実施の形態１などにおいては、フェライトの辺部と、送電コイルまたは受電コイルの辺部とが上下方向に重なり合うように形成することで、送電装置３および受電装置４の小型化が図られている。さらに、フェライトの辺部においても、磁束が入り込むことができるように、図９などに示すように、フェライトを支持する支持板に段差部１６を形成している。
【０２３１】
上記実施の形態１〜５においては、フェライトに形成された切欠部は、受電コイルおよび送電コイルの外周縁部の辺部の一部と重なり合う程度の大きさになっているが、切欠部の大きさとしては、各種の大きさを採用することができる。
【０２３２】
図４０は、送電装置の変形例を示す平面図である。この図４０に示すように、送電装置３Ｇは、フェライト２２Ｇと、フェライト２２Ｇの上面に配置された送電コイル１２Ｇとを含む。
【０２３３】
フェライト２２Ｇは、複数の角部４６Ｇを含み、フェライト２２Ｇの外周縁部は、角部４６Ｇの間に形成された切欠部４２Ｇを含む。この図４０に示すように、送電コイル１２Ｇおよびフェライト２２Ｇの上方から切欠部４２Ｇおよび送電コイル１２Ｇを視ると、送電コイル１２Ｇの辺部４１Ｇの全体に亘って、切欠部４２Ｇが位置している。
【０２３４】
なお、この送電コイル１２Ｇの幅は、送電コイル１２Ｇの中空部３７Ｇに向かうにつれて小さくなるように形成されている。このため、角部４６Ｇに入射した磁束が流れる流路幅は、角部４６Ｇの先端部から中空部３７Ｇに向かうにつれて大きくなり、磁束が良好に流れることができる。
【０２３５】
なお、上記の実施の形態においては、送電コイルおよび受電コイルが１つの渦巻き型コイルで構成された例について説明したが、送電コイルおよび受電コイルを複数の渦巻きコイルで構成するようにしてもよい。
【０２３６】
図４１は、非接触充電システム１の変形例を模式的に示す斜視図である。この図４１に示す非接触充電システム１Ｈは、送電装置３Ｈと、受電装置４Ｈとを含む。
【０２３７】
送電装置３Ｈは、板状に形成されたフェライト１６０と、このフェライト１６０の上面に配置された送電コイルユニット１４５とを含む。
【０２３８】
送電コイルユニット１４５は、送電コイル１４６と、送電コイル１４６に接続された送電コイル１４７とを含む。送電コイル１４６の中央部には、中空部１９０が形成されており、送電コイル１４７の中央部にも、中空部１９１が形成されている。
【０２３９】
送電コイル１４６は、内端１４８および外端１４９を含み、巻回軸線Ｏ１Ａの周囲を取り囲むように形成されている。さらに、内端１４８から外端１４９に向けて巻き数が増えるにつれて、巻回軸線Ｏ１Ａから離れるように形成されている。
【０２４０】
送電コイル１４７は、外端１５０および内端１５１を含み、外端１５０は外端１４９に接続されている。送電コイル１４７は、巻回軸線Ｏ１Ｂの周囲を取り囲むように形成されており、外端１５０から内端１５１に向けて巻き数が増えるにつれて巻回軸線Ｏ１Ｂとの距離が短くなるように形成されている。
【０２４１】
そして、送電コイル１４６において内端１４８から外端１４９に向かう巻回方向と、送電コイル１４７において、外端１５０から内端１５１に向かう巻回方向とは反対方向である。
【０２４２】
送電コイル１４６の外周縁部は、一対の曲げ部１５２，１５３と、一対の辺部１５４，１５５を含む。送電コイル１４７の外周縁部も、一対の曲げ部１５６，１５７と、一対の１５８，１５９を含む。そして、フェライト１６０の外周縁部のうち、辺部１５８，１５４と重なり合う部分に切欠部１６１，１６２が形成されている。
【０２４３】
受電装置４Ｈは、フェライト１７０と、フェライト１７０の下面に配置された受電コイルユニット１４０とを含む。
【０２４４】
受電コイルユニット１４０は、受電コイル１４１と、受電コイル１４２とを含む。受電コイル１４１の中央部には中空部１９２が形成され、受電コイル１４２の中央部にも中空部１９３が形成されている。受電コイル１４１は、外端１７１および内端１７２を含み、巻回軸線Ｏ２Ａの周囲を取り囲むように形成されている。受電コイル１４２は、外端１７３および内端１７４を含み、巻回軸線Ｏ２Ｂの周囲を取り囲むように形成されている。受電コイル１４１の内端１７２と受電コイル１４２の外端１７３とは接続されている。
【０２４５】
外端１７１から内端１７２に向かう受電コイル１４１の巻回方向と、外端１７３から内端１７４に向かう受電コイル１４２の巻回方向とは反対方向である。
【０２４６】
受電コイル１４１の外周縁部は、一対の曲げ部１７５，１７６と、一対の辺部１７７，１７８とを含む。受電コイル１４２の外周縁部も、一対の曲げ部１８０，１８１と、一対の辺部１８２，１８３とを含む。
【０２４７】
フェライト１７０の外周縁部には、辺部１８２，１７７と重なり合うように、切欠部１８４，１８５が形成されている。
【０２４８】
上記のように構成された非接触充電システム１Ｈにおいて、送電装置３Ｈから受電装置４Ｈに電力を送電するときには、送電コイルユニット１４５に交流電流が供給される。
【０２４９】
送電コイル１４６と送電コイル１４７の巻回方向が反対方向であり、受電コイル１４１の巻回方向と受電コイル１４２の巻回方向とが反対方向である。
【０２５０】
このため、送電コイル１４６の中空部１９０から出射された磁束ＭＦは、受電コイル１４１の中空部１９２を通り、フェライト１７０内に入射する。その後、受電コイル１４２の中空部１９３から出射され、送電コイル１４７の中空部１９１内に入り込む。その後、フェライト１６０内に入り込む。このように磁束ＭＦが流れることで、受電コイルユニット１４０が電力を受電する。
【０２５１】
この際、磁束の一部が、辺部１５４の周囲を自閉するように流れようとしたり、辺部１５８の周囲を自閉するように流れようとする。
【０２５２】
その一方で、フェライト１６０には、切欠部１６１，１６２が形成されているので、上記のような自閉するように流れる磁束量が低減されている。
【０２５３】
これに伴い、中空部１９０および中空部１９１を通る磁気経路を通る磁束量が多くなる。当該磁気経路を流れる磁束量が多くなると、送電コイルユニット１４５から離れた位置を通り、中空部１９１に入射する磁束ＭＦが多くなる。
【０２５４】
送電コイルユニット１４５から離れると、受電コイルユニット１４０に近づくことになる。その結果、中空部１９０から出射した磁束が受電コイル１４１の中空部１９２に入射する磁束も増え、結合係数が向上する。
【０２５５】
このように、本願発明は、各種のコイルにおいても採用することができる。なお、上記実施の形態１〜５においては、フェライトの外形形状およびコイルが略正方形形状である例について説明したが、長方形形状や５角形および６角形などの多角形形状のフェライトおよびコイルに適用することができる。
【実施例】
【０２５６】
実施例に係る送電装置および受電装置の結合係数と、比較例に係る送電装置および受電装置の結合係数とについて説明する。
【０２５７】
図４２は、実施例１〜５と、比較例１〜４の結合係数を示すグラフである。このグラフは、シミュレーション結果であり、電磁界解析ソフトウェアとして、ＪＭＡＧ（登録商標）を用いた。
【０２５８】
実施例１の送電装置は、図２７に示す送電装置３Ａであり、受電装置は、図２８に示す受電装置４Ａである。
【０２５９】
実施例２に係る送電装置は、図６に示す送電装置３であり、受電装置は、図１６に示す受電装置４である。
【０２６０】
実施例３に係る送電装置は、図２９に示す送電装置３Ｂであり、受電装置は、図３０に示す受電装置４Ｂである。
【０２６１】
実施例４に係る送電装置は、図３１に示す送電装置３Ｃであり、受電装置は、図３２に示す受電装置４Ｃである。
【０２６２】
実施例５に係る送電装置は、図３３に示す送電装置３Ｄであり、受電装置は、図３５に示す受電装置４Ｄである。
【０２６３】
次に、各比較例１〜４について説明する。
図４３は、比較例１に係る送電装置３Ｊのフェライト２２Ｊおよび送電コイル１２Ｊを示す平面図である。このフェライト２２Ｊには、切欠部および空隙部のいずれも形成されていない。比較例に係る受電装置は、送電装置３Ｊと同じ構成である。
【０２６４】
図４４は、比較例２に係る送電装置３Ｋのフェライト２２Ｋおよび送電コイル１２Ｋを示す平面図である。フェライト２２Ｋには、空隙部４４ａ，４４ｂが形成されている一方で、切欠部が形成されていない。比較例２に係る受電装置は、送電装置３Ｋと同じ構成である。
【０２６５】
図４５は、比較例３に係る送電装置３Ｌを示す平面図である。送電装置３Ｌは、送電コイル１２Ｌおよびフェライト２２Ｌを含む。フェライト２２Ｌは、複数の分割フェライト４５Ｌを含む。
【０２６６】
フェライト２２Ｌには、空隙部４４ｂと、切欠部４２Ｌとが形成されている。切欠部４２Ｌは、送電コイル１２Ｌの曲げ部４０Ｌと重なり合う位置に形成されている。切欠部４２Ｌは、穴部４３Ｌからフェライト２２Ｌの外周縁部に達するように形成されている。
【０２６７】
フェライト２２Ｌの中央には、穴部４３Ｌが形成されており、穴部４３Ｌの内周縁部は、送電コイル１２Ｌの中空部３７Ｌに沿って延びるように形成されている。なお、実施例３に係る受電装置は、受電装置４Ｌと同じ構成である。
【０２６８】
図４６は、比較例４に係る送電装置３Ｍを示す平面図である。送電装置３Ｍは、フェライト２２Ｍは、複数の分割フェライト４５Ｍを含む。分割フェライト４５Ｍの内周辺１９４は、穴部４３Ｍの内周縁部の一部を形成する。
【０２６９】
内周辺１９４は、辺部１９５と、辺部１９５に接続された辺部１９６とを含む。辺部１９５は、中空部３７Ｍに沿って延びている。そして、辺部１９５および辺部１９６の接続部分から、辺部１９６の他端に向かうにつれて、中空部３７Ｍからの距離が長くなるように、辺部１９６が傾斜している。
【０２７０】
送電装置３Ｍの内周辺１９４以外の構成は、図４５に示す送電装置３Ｌと同じ構成である。また、比較例４に係る受電装置は、送電装置３Ｍと同じ構成である。
【０２７１】
ここで、比較例１および比較例２に係る送電装置３Ｊ，３Ｋにおいては、フェライト２２Ｊ，２２Ｋに切欠部が形成されておらず、実施例１〜５に係る送電装置よりも製造コストが高くなる。
【０２７２】
比較例３および比較例４に係る送電装置３Ｌ，３Ｍおよび受電装置の間の結合係数は、実施例１〜５の結合係数よりも低い。
【０２７３】
比較例３および比較例４においては、フェライトの角部に切欠部が位置しており、送電コイルおよび受電コイルのいずれにも鎖交する磁束が通る磁気経路の磁気抵抗が高いためである。その一方で、実施例１〜５においては、フェライトの角部に切欠部を形成せずに、送電コイルの辺部と重なり合う部分に形成している。これにより、高い結合係数が確保されている。
【０２７４】
実施例２は、実施例１，３よりも結合係数が高いことが分かる。実施例２においては、コイルの辺部の中央部と重なり合うように切欠部が形成されている。その一方で、実施例１，３においては、コイルの辺部の中央部の両側に位置する部分と重なり合うように切欠部が形成されている。このように、実施例２においては、コイルの辺部の中央部と重なり合う部分に切欠部が形成されており、さらに高い結合係数を確保することができることが分かる。
【０２７５】
実施例４，５において、実施例５の方が結合係数が高いことが分かる。図３４に示すように、角部１２６が角部１２５よりも巻回軸線Ｏ１側に位置するようにフェライトが形成されているためである。なお、当該構成を採用することで結合係数を向上させることができる点については、比較例３および比較例４とを比較することでも分かる。さらに、実施例２においても、当該構成が採用されており、結合係数が高められていることが分かる。
【０２７６】
このように、送電コイルの辺部と重なる位置に切欠部を形成することで、製造コストおよび結合係数の確保を図ることができることが分かる。
【０２７７】
以上、本発明に基づいた各実施の形態について説明したが、今回開示された各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０２７８】
本発明は、送電装置および受電装置に適用することができる。
【符号の説明】
【０２７９】
１  非接触充電システム、２  車両、３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆ，３Ｇ，３Ｈ，３Ｊ，３Ｋ，３Ｌ，３Ｍ  送電装置、４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｇ，４Ｈ，４Ｌ  受電装置、５，１４  共振器、６  整流器、７  バッテリ、８，８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ，１４１，１４２  受電コイル、９，１３  コンデンサ、１０  電源、１１  変換器、１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ，１２Ｆ，１２Ｇ，１２Ｊ，１２Ｋ，１２Ｌ，１４６，１４７  送電コイル、１５  車輪、１６，１２０  段差部、２０，７０  筐体、２１，７１  支持板、２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅ，２２Ｆ，２２Ｇ，２２Ｊ，２２Ｋ，２２Ｌ，２２Ｍ，７２，７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃ，７２Ｄ，１６０，１７０  フェライト、２３，７３  ボビン、２４  樹脂蓋、２５，７４  ベース板、２６，７６，１２２  支持壁、２７  凸部、２８，７９  コイル溝、２９  観察位置、３０  内周端、３１  外周端、３２，３３，８６，８７  引出線、３５，３８，７８，８２  上面、３７，３７Ｃ，３７Ｄ，３７Ｇ，３７Ｌ，３７Ｍ，９０，９０Ｃ，９０Ｄ，９０ａ，１９０，１９１，１９２，１９３  中空部、３９，７７，８１  下面、４０，４０Ａ，４０Ｌ  曲げ部、４２，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｇ，４２Ｌ，９２，９２Ａ，９２Ｂ，９２Ｃ，１６１，１６２，１８４，１８５  切欠部。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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