特許 6607007 コイル装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6607007

(24)【登録日】2019年11月1日

(45)【発行日】2019年11月20日

(54)【発明の名称】コイル装置

(51)【国際特許分類】

   H01F 38/14 20060101AFI20191111BHJP

   H01F 27/28 20060101ALI20191111BHJP

   H01F 17/04 20060101ALI20191111BHJP

   H02J 50/10 20160101ALI20191111BHJP

【ＦＩ】

   H01F38/14

   H01F27/28 K

   H01F17/04 F

   H01F17/04 A

   H02J50/10

【請求項の数】8

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2015-234921(P2015-234921)

(22)【出願日】2015年12月1日

(65)【公開番号】特開2017-103335(P2017-103335A)

(43)【公開日】2017年6月8日

【審査請求日】2018年10月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100176245

【弁理士】

【氏名又は名称】安田 亮輔

(74)【代理人】

【識別番号】100170818

【弁理士】

【氏名又は名称】小松 秀輝

(72)【発明者】

【氏名】降矢 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】徳良 晋

(72)【発明者】

【氏名】西村 賢二

(72)【発明者】

【氏名】荒木 淳

(72)【発明者】

【氏名】奈賀野 英樹

【審査官】 田中 崇大

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／１２７９５３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−０１７２５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１１６５４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１３６３１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０４０６９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２２９４０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−７７１６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ１７／００−２１／１２

２７／００

２７／０２

２７／０６

２７／０８

２７／２３

２７／２６−２７／３０

２７／３２

２７／３６

２７／４２

３８／１４

３８／１８

３８／４２

Ｈ０２Ｊ５０／００−５０／９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コイル装置であって、
軸線の周りに渦巻き状をなす第１の導線を有する第１の渦巻きコイルと、
前記軸線の周りに渦巻き状をなす第２の導線を有する第２の渦巻きコイルと、を備え、
前記第１の渦巻きコイルは、前記第２の渦巻きコイルに電気的に並列接続され、
前記第１の導線は、前記第２の導線に対して前記軸線の方向に隣り合い、
前記第１の導線及び前記第２の導線は、第１のコイル層にそれぞれ配置されると共に、前記第１のコイル層に対して前記軸線の方向に離間した第２のコイル層にそれぞれ配置され、
前記第１のコイル層における前記第１の導線の巻き数は、前記第２の導線の巻き数と異なる、コイル装置。

【請求項2】

前記第１のコイル層では、前記第１の導線が前記第２の導線よりも外側に配置され、
前記第２のコイル層では、前記第２の導線が前記第１の導線よりも外側に配置される、請求項１に記載のコイル装置。

【請求項3】

前記第１のコイル層における前記第１の導線の巻き数は、前記第２の導線の巻き数よりも少なく、
前記第２のコイル層における前記第２の導線の巻き数は、前記第１の導線の巻き数よりも少ない、請求項１又は２に記載のコイル装置。

【請求項4】

コイル装置であって、
軸線の周りに渦巻き状をなす第１の導線を有する第１の渦巻きコイルと、
前記軸線の周りに渦巻き状をなす第２の導線を有する第２の渦巻きコイルと、を備え、
前記第１の渦巻きコイルは、前記第２の渦巻きコイルに電気的に並列接続され、
前記第１の導線は、前記第２の導線に対して前記軸線の方向に隣り合い、
前記第１の導線は、第１のコイル層に配置され、
前記第２の導線は、前記第１のコイル層に対して前記軸線の方向に離間した第２のコイル層に配置され、
前記第１の渦巻きコイルのインダクタンスは、前記第２の渦巻きコイルのインダクタンスと異なる、コイル装置。

【請求項5】

前記第１の渦巻きコイルの内径は、前記第２の渦巻きコイルの内径と異なる、請求項４に記載のコイル装置。

【請求項6】

前記第１の渦巻きコイルの外径は、前記第２の渦巻きコイルの外径と異なる、請求項４又は５に記載のコイル装置。

【請求項7】

前記第１の渦巻きコイルは、前記第１の導線が巻き回された第１のスパイラル部を含み、
前記第２の渦巻きコイルは、前記第２の導線が巻き回された第２のスパイラル部を含み、
前記第１のスパイラル部における前記第１の導線同士の間隔は、前記第２のスパイラル部における前記第２の導線同士の間隔と異なる、請求項４〜６のいずれか一項に記載のコイル装置。

【請求項8】

前記第１の導線の断面積は、前記第２の導線の断面積と異なる、請求項４〜７のいずれか一項に記載のコイル装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コイル装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電力を伝送する装置として、非接触給電システムが知られている。非接触給電システムは、コイルによる電磁誘導又は磁気共鳴などを利用した給電システムである。このシステムは、送電装置から、送電装置に対して直接に接触していない受電装置へ電力を伝送する。このシステムは、例えば、電気自動車やプラグインハイブリッド車といった電気をエネルギ源として利用する移動体を充電するためのシステムなどに適用される。このような充電システムでは、受電装置が電気自動車のシャーシなどに取り付けられ、送電装置が車両下方に配置される。

【0003】

非接触給電システムに用いられるコイル装置として、特許文献１に記載された技術が知られている。このコイル装置は、渦巻き状に巻きまわされたコイル導体が設けられた複数の基板を有する。基板はその厚み方向に積層され、コイル導体は１本の導体とされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−８６８９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

コイル間における電力効率は、コイルのインダクタンスによる。そこで、特許文献１のコイル装置では、インダクタンスを増大させるために、コイルの巻き数を増加させている。しかし、巻き数を増加させるとコイルの導線が長くなるので、導線の電気抵抗が大きくなる。この電気抵抗が大きくなると、銅損が発生しコイルがジュール熱を発生させる。ジュール熱が発生すると、電力効率が低下してしまう。

【0006】

本発明は、所望のインダクタンスを確保しつつ、ジュール熱の発生を抑制することができるコイル装置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】

【0007】

本発明の一形態は、コイル装置であって、軸線の周りに渦巻き状をなす第１の導線を有する第１の渦巻きコイルと、軸線の周りに渦巻き状をなす第２の導線を有する第２の渦巻きコイルと、を備え、第１の渦巻きコイルは、第２の渦巻きコイルに電気的に並列接続され、第１の導線は、第２の導線に対して軸線の方向に隣り合っている。

【0008】

送電コイル装置は、２個の渦巻きコイルである第１の渦巻きコイルと第２の渦巻きコイルとを有する。従って、送電コイル装置は、第１の渦巻きコイルと第２の渦巻きコイルとが磁気的に結合されたものであると考えられ、この結合の度合いに対応するインダクタンスが送電コイル装置の総合インダクタンスである。この送電コイル装置では、第１の導線が第２の導線に対して軸線の方向に隣り合っている。このような配置によれば、第１の導線が発生させる磁場と第２の導線が発生させる磁場との磁気的な結合度合いが高まる。また、第１の渦巻きコイル及び第２の渦巻きコイルのインダクタンスは、第１の渦巻きコイル及び第２の渦巻きコイルの温度の影響を受ける。この送電コイル装置では、第１の導線と第２の導線とが並列接続される。このような並列接続によれば、第１の渦巻きコイル又は第２の渦巻きコイルにおける１個あたりの電気抵抗と比較すると、送電コイル装置の電気抵抗が低下する。そうすると、第１の渦巻きコイル及び第２の渦巻きコイルのジュール熱の発生が抑制される。従って、送電コイル装置では、総合インダクタンスに影響する磁気的結合の度合いを所望の値に確保し、ジュール熱の発生が抑制される。これにより、送電コイル装置は、所望のインダクタンスを確保しつつ、ジュール熱の発生を抑制することができる。

【0009】

コイル装置は、軸線と交差する主面を含む磁性部材をさらに備え、第１の渦巻きコイルは、第１の導線と主面との間の距離に基づく第１のインダクタンスを有し、第２の渦巻きコイルは、第２の導線と主面との間の距離に基づく第２のインダクタンスを有し、第１の渦巻きコイル及び第２の渦巻きコイルは、第１のインダクタンスと第２のインダクタンスとの差分が小さくなるように構成されてもよい。第１のインダクタンスと第２のインダクタンスとの差分が小さくされた構成によれば、第１の渦巻きコイルに流れる電流と第２の渦巻きコイルに流れる電流との差分が小さくなる。すなわち、第１の渦巻きコイル及び第２の渦巻きコイルにおける電流の片寄りが抑制される。電流の片寄りが抑制されることにより、第１の渦巻きコイル及び第２の渦巻きコイルにおけるジュール熱の発生が抑制される。

【0010】

コイル装置は、第１の導線及び第２の導線が、第１のコイル層にそれぞれ配置されると共に、第１のコイル層に対して軸線の方向に離間した第２のコイル層にそれぞれ配置されてもよい。この配置によれば、フェライト板から第１の渦巻きコイルまでの平均距離と、フェライト板から第２の渦巻きコイルまでの平均距離との差異が小さくなる。従って、電流の片寄りに起因するジュール熱の発生が抑制される。

【0011】

コイル装置は、第１のコイル層及び第２のコイル層では、軸線と交差する方向に沿って、第１の導線及び第２の導線が交互に配置されてもよい。この配置によれば、フェライト板から第１の渦巻きコイルまでの平均距離と、フェライト板から第２の渦巻きコイルまでの平均距離との差異がさらに小さくなる。従って、電流の片寄りに起因するジュール熱の発生がより抑制される。

【0012】

第１のコイル層では、第１の導線が第２の導線よりも外側に配置され、第１のコイル層における第１の導線の巻き数は、第２の導線の巻き数よりも少なく、第２のコイル層では、第２の導線が第１の導線よりも外側に配置され、第２のコイル層における第２の導線の巻き数は、第１の導線の巻き数よりも少なくてもよい。この配置によれば、フェライト板から第１の渦巻きコイルまでの平均距離と、フェライト板から第２の渦巻きコイルまでの平均距離との差異が小さくなる。また、第１の導線及び第２の導線における第１のコイル層から第２のコイル層への配置の変更、及び第２のコイル層から第１のコイル層への配置の変更の回数が少なくされる。従って、総合インダクタンスを低下させつつ、第１の渦巻きコイル及び第２の渦巻きコイルの製造を容易にできると共に、コイル装置の組立ても容易にできる。

【0013】

第１の導線は、第１のコイル層に配置され、第２の導線は、第１のコイル層に対して軸線の方向に離間した第２のコイル層に配置されてもよい。この配置によっても、送電コイル装置は、所望のインダクタンスを確保しつつ、ジュール熱の発生を抑制することができる。

【0014】

コイル装置は、軸線と交差する主面を含む磁性部材をさらに備え、第１の渦巻きコイルは、第１の導線と主面との間の距離に基づく第１のインダクタンスを有し、第２の渦巻きコイルは、第２の導線と主面との間の距離に基づく第２のインダクタンスを有し、第１の渦巻きコイル及び第２の渦巻きコイルは、第１のインダクタンスと第２のインダクタンスとの差分が大きくなるように構成されてもよい。この構成によれば、所望の設計条件に応じたインダクタンスの差分を設定することができる。

【0015】

第１の導線は、第１の入力部と、第１の出力部とを有し、第２の導線は、第２の出力部と、第２の入力部とを有し、第１の入力部は、第２の出力部とツイストされると共に、第２の入力部に接続され、第２の入力部は、第１の出力部とツイストされると共に、第１の入力部に接続されてもよい。

【0016】

送電コイル装置では、第１の入力部と第２の出力部とが撚り合わされている。この構造はいわゆるツイストペアケーブル構造である。従って、第１の導線と第２の導線に流れる電流に起因する磁束が互いに打ち消しあうので、ノイズの発生を抑制できる。また、外部から作用する磁束によって発生したノイズとなる電流が互いに打ち消しあうので、外部から作用する磁束の影響を抑制できる。この構成によれば、互いに撚り合わされている第１の入力部と第２の出力部とを、渦巻きの外側から延在するように配置することができる。また、互いに撚り合わされている第２の入力部と第１の出力部とを、渦巻きの内側から延在するように配置することができる。従って、第１の渦巻きコイルと第２の渦巻きコイルとを積層させたときに、それぞれの配線設計を容易にできる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、所望のインダクタンスを確保しつつ、ジュール熱の発生を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の第１実施形態に係る送電コイル装置を含む非接触給電システムの構成を示す断面図である。

【図2】図１に示された送電コイル装置が備える送電コイル部の構成を示す断面図である。

【図3】図１に示された送電コイル装置の電気的な接続構成を模式的に示す図である。

【図4】本発明の第２実施形態に係る送電コイル装置が備える送電コイル部の構成を示す分解斜視図である。

【図5】図４に示された送電コイル部の断面を示す斜視図である。

【図6】図４に示された送電コイル部の断面図である。

【図7】第２実施形態に係る送電コイル装置の変形例を示す断面図である。

【図8】第２実施形態に係る送電コイル装置の別の変形例を示す断面図である。

【図9】（ａ）部は、第３実施形態に送電コイル装置が備える送電コイル部の断面図であり、（ｂ）部及び（ｃ）部は第３実施形態に送電コイル装置の変形例を示す断面図である。

【図10】第３実施形態に送電コイル装置の別の変形例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、各図面は説明用のために作成されたものであり、説明の対象部位を特に強調するように描かれている。そのため、図面における各部材の寸法比率は、必ずしも実際のものとは一致しない。

【0020】

〔第１実施形態〕
第１実施形態に係る送電コイル装置と、当該送電コイル装置を備えた非接触給電システムについて説明する。図１に示されるように、非接触給電システム１は、送電コイル装置２と受電コイル装置３とを備えており、送電コイル装置２から受電コイル装置３に非接触で電力を供給する。送電コイル装置２および受電コイル装置３は、上下方向（対向方向）に離間するように配置される。送電コイル装置２は、例えば駐車場等の路面Ｒに設置される。受電コイル装置３は、例えば電気自動車（移動体）ＥＶに搭載される。非接触給電システム１は、駐車場等に到着した電気自動車ＥＶに対し、磁界共鳴方式又は電磁誘導方式等のコイル間の磁気結合を利用して、電力を供給するように構成される。

【0021】

送電コイル装置２は、路面Ｒから上方に突出するように設けられる。送電コイル装置２は、扁平な錘台状や直方体状をなす。送電コイル装置２には制御器やインバータ等（いずれも図示せず）が接続され、直流電源や交流電源で生成された所望の交流電力が送電コイル装置２に供給される。交流電力が供給された送電コイル装置２は、磁束を発生させる。なお、送電コイル装置２は、路面Ｒから突出せずに路面Ｒに埋め込まれていてもよい。

【0022】

以下、送電コイル装置２の具体的構成を例に、本発明の実施形態に係るコイル装置について説明する。

【0023】

送電コイル装置２は、磁束を発生させる送電コイル部４と、送電コイル部４を収容するハウジング６とを備える。扁平なハウジング６は、ベース７と保護カバー８とを含む。ベース７は、路面Ｒに固定される。保護カバー８は、ベース７との間に収容空間を形成するようにベース７に固定される。ベース７及び保護カバー８は、例えば、樹脂製又は非磁性且つ導電性の材料（例えば、アルミニウム）により構成される。送電コイル部４は、矩形板状の磁性部材であるフェライト板９と、第１の渦巻きコイル１１と、第２の渦巻きコイル１２と、を備える。第１、第２の渦巻きコイル１１，１２は、フェライト板９の主面９ａ上に配置される。

【0024】

第１の渦巻きコイル１１は、リッツ線である第１の導線１３を有する。第１の導線１３は、第１の保持部材２１に保持されている。第１の保持部材２１は、例えば矩形平板状であり、表面に第１の導線１３を形成する溝が形成されている。第２の渦巻きコイル１２は、リッツ線である第２の導線１４を有する。第２の導線１４は、第２の保持部材２２に保持されている。第２の保持部材２２は、例えば矩形平板状であり、表面に第２の導線１４を形成する溝が形成されている。第１及び第２の保持部材２１，２２は、別体であっても、一体成型されたものであってもよい。第１及び第２の保持部材２１，２２が一体成型された場合、一体成型部材の一方の表面と他方の表面の双方に溝が形成される。第１及び第２の保持部材２１，２２が別体である場合、それぞれの部材の溝は、保護カバー８側の表面又はベース７側の表面のいずれであってもよい。図１では、第１の保持部材２１の溝は、ベース７側の表面に設けられ、第２の保持部材２２の溝は、保護カバー８側の表面に設けられている。第１の保持部材２１の溝が保護カバー８側の表面に設けられている場合に比べ、第１の導線１３は、フェライト板９に近くなる。その結果、第１の導線１３で発生した熱は、フェライト板９を介して効率的に送電コイル装置２（又は受電コイル装置３）の外部に放出される。また、第２の保持部材２２の溝がベース７側の表面に設けられている場合に比べ、第２の導線１４は、保護カバー８に近くなる。その結果、第２の導線１４で発生した熱は、保護カバー８を介して効率的に送電コイル装置２（又は受電コイル装置３）の外部に放出される。

【0025】

図２は、第１の渦巻きコイル１１と第２の渦巻きコイル１２との電気的な接続構成を模式的に示す図である。図２に示されるように、第１の導線１３は、スパイラル部１３ａと、スパイラル部１３ａの一方の端部に設けられた第１の入力部１３ｂと、スパイラル部１３ａの他方の端部に設けられた第１の出力部１３ｃとを有する。ここでいう他方の端部は、渦巻き状に巻き回された第１の導線１３における内側から延在する端部である。内側とは、渦巻き状のスパイラル部１３ａにおいて軸線Ａに近い側をいい、軸線Ａから遠い側を外側という。スパイラル部１３ａは、第１の導線１３が軸線Ａの周りに渦巻き状（スパイラル状）に巻き回された部分である。第１の渦巻きコイル１１では、スパイラル部１３ａにおいて第１の導線１３は外側から内側に向かって右巻きに巻き回される。軸線Ａは、フェライト板９の主面９ａの法線方向と平行な線であり、主面９ａと交差する。このような第１の渦巻きコイル１１は、スパイラルコイルやサーキュラコイルとも呼ばれる。

【0026】

第２の渦巻きコイル１２も、第１の渦巻きコイル１１と略同様の構成を有する。すなわち、第２の導線１４は、スパイラル部１４ａと、スパイラル部１４ａの一方の端部に設けられた第２の入力部１４ｂと、スパイラル部１４ａの他方の端部に設けられた第２の出力部１４ｃとを有する。第２の渦巻きコイル１２では、スパイラル部１３ａにおいて第２の導線１４は外側から内側に向かって左巻きに巻き回される。ここで、それぞれのスパイラル部１３ａ，１４ａを構成する第１の導線１３と第２の導線１４の長さは、略同じ長さである。

【0027】

ここで、第１の渦巻きコイル１１と第２の渦巻きコイル１２とが有する入出力部の端末処理についてさらに説明する。

【0028】

第１の渦巻きコイル１１と第２の渦巻きコイル１２とは、電気的に並列接続される。従って、電気的な点からみると、第１の入力部１３ｂは、入力端子１６において第２の入力部１４ｂに接続される。また、第１の出力部１３ｃは、出力端子１７において第２の出力部１４ｃに接続される。

【0029】

一方、構造的な点からみると、第１の入力部１３ｂと第２の出力部１４ｃとは、互いに撚り合わされる。この２本の導線が撚り合された構造は、いわゆるツイストペアケーブル構造である。同様に、第２の入力部１４ｂ及び第１の出力部１３ｃも撚り合されて、ツイストペアケーブル構造をなす。

【0030】

図３に示されるように、フェライト板９の上には、第１のコイル層１８及び第２のコイル層１９がこの順に積層される。第１のコイル層１８及び第２のコイル層１９には、スパイラル部１３ａにおける第１の導線１３及び／又はスパイラル部１４ａにおける第２の導線１４が配置される。第１実施形態の送電コイル部４では、第１のコイル層１８は、スパイラル部１３ａにおける第１の導線１３を含む。第２のコイル層１９は、スパイラル部１３ａにおける第２の導線１４を含む。このような構成では、第１の渦巻きコイル１１のスパイラル部１３ａ及び第２の渦巻きコイル１２のスパイラル部１４ａは、平面コイルであるともいえる。送電コイル部４では、フェライト板９側から第１のコイル層１８、第２のコイル層１９の順で設定されている。そうすると、第１の渦巻きコイル１１及び第２の渦巻きコイル１２も、この順で積層される。すなわち、第１の導線１３及び第２の導線１４は、フェライト板９の主面９ａから、軸線Ａの方向に沿って第１の導線１３、第２の導線１４の順に積層される。

【0031】

第１、第２の渦巻きコイル１１，１２は、同じ数（６回）の巻き数を有する。従って、図３に示される断面には、１２個の第１の導線１３の断面と、１２個の第２の導線１４の断面とが現れる。第１の渦巻きコイル１１のスパイラル部１３ａでは、第１の導線１３同士の間隔（即ち導線ピッチＰ１）は等間隔である。同様に、第２の渦巻きコイル１２のスパイラル部１３ａでは、第２の導線１４の導線ピッチＰ２は等間隔である。また、第１の渦巻きコイル１１の導線ピッチＰ１は、第２の渦巻きコイル１２の導線ピッチＰ２と略同じである。要するに、第２の渦巻きコイル１２は、第１の渦巻きコイル１１と比較すると、構造的には、スパイラル部１４ａにおける巻き方向が相違するのみであり、そのほかの物理的構造は同じである。

【0032】

以下、比較例１に係るコイル装置の作用効果と対比しつつ、送電コイル装置２の作用効果について、説明する。

【0033】

比較例１に係るコイル装置は、単層の渦巻きコイルであり、この渦巻きコイルが有する導線の長さは、第１の導線１３の長さと第２の導線１４の長さとを足し合わせた長さであるとする。導線の長さに対応する巻き数が得られ、この巻き数に基づくインダクタンスが決定される。すなわち、比較例１のコイル装置は、電気的には、本実施形態の第１の導線１３と第２の導線１４とが直列接続された構成に相当する。なお、コイルの内径、外形、導線の直径、導線ピッチを利用することにより、与えられた導線の長さから巻き数が得られる。また、導線の長さに対応する電気抵抗が得られ、この電気抵抗に基づくジュール熱が発生する。

【0034】

一方、本実施形態の送電コイル部４は、２個の渦巻きコイルである第１の渦巻きコイル１１と第２の渦巻きコイル１２とを有する。従って、送電コイル部４は、第１の渦巻きコイル１１と第２の渦巻きコイル１２とが磁気的に結合されたものであると考えられ、この磁気的結合の度合いに基づいて送電コイル部４の総合インダクタンスが決まる。以下、送電コイル部４のインダクタンスを総合インダクタンス（ＬＤ）、第１の渦巻きコイル１１のインダクタンスを第１のインダクタンス（Ｌ１）、第２の渦巻きコイル１２のインダクタンスを第２のインダクタンス（Ｌ２）と呼ぶ。送電コイル部４の総合インダクタンス（ＬＤ）は、第１の渦巻きコイル１１と第２の渦巻きコイル１２との磁気的結合の度合いに基づく。

【0035】

まず、第１の渦巻きコイル１１と第２の渦巻きコイル１２との磁気的結合の度合いについて説明する。第１の導線１３と第２の導線１４とは、渦巻き状のそれぞれの場所において軸線Ａの方向に沿って並置される。このような配置によれば、第１の導線１３の磁場と第２の導線１４の磁場との磁気的な結合度合いが高まる。磁気的な結合度合いは、いわゆる結合係数（ｋ）によって示される。送電コイル装置２では、第１の導線１３及び第２の導線１４が軸線Ａに沿って並置されている。この第１の導線１３と第２の導線１４との配置によれば、理論上の結合係数の最大値に近づけることができる。

【0036】

さらに磁気的結合の度合いについて説明する。既に述べたように、送電コイル部４は、第１の渦巻きコイル１１と第２の渦巻きコイル１２とが並列接続される。第１の渦巻きコイル１１と第２の渦巻きコイル１２とは、軸線Ａの方向に積層される。つまり、送電コイル部４は、二層並列構造を有する。二層並列構造の送電コイル部４の総合インダクタンス（ＬＤ）は、式（１）に示される。

【数1】

ＬＤ：送電コイル部４が有する総合インダクタンス
Ｌ１：第１の渦巻きコイル１１が有する第１のインダクタンス
Ｌ２：第２の渦巻きコイル１２が有する第２のインダクタンス
Ｍ：第１の渦巻きコイル１１と第２の渦巻きコイル１２との相互インダクタンス
相互インダクタンス（Ｍ）は、第１のコイル層１８における第１の渦巻きコイル１１と、第２のコイル層１９における第２の渦巻きコイル１２と、の間で相互誘導が生じることによる。

【0037】

ここで、第１のインダクタンス（Ｌ１）は、第２のインダクタンス（Ｌ２）と等しい（Ｌ１＝Ｌ２＝Ｌ）と仮定する。この仮定によれば、式（１）から式（２）が得られる。また、この仮定によれば、相互インダクタンス（Ｍ）は、式（３）で表される。式（３）の係数（ｋ）は、コイル同士の磁気的結合の度合いを示す、いわゆる結合係数である。結合係数（ｋ）は、０以上１以下の数（ｋ≦１）であり、第１の渦巻きコイル１１と第２の渦巻きコイル１２との相対的な位置関係に対応する。第１の渦巻きコイル１１と第２の渦巻きコイル１２との位置関係によっては、結合係数ｋは０．８以上とすることができる。結合係数ｋが０．８である場合には、総合インダクタンス（ＬＤ）は０．９Ｌとなる。

【数2】

【数3】

【0038】

次に、第１、第２の渦巻きコイル１１，１２のジュール熱について説明する。送電コイル部４は、第１の導線１３と第２の導線１４とが並列接続される。従って、送電コイル部４の電気抵抗は、式（４）に示される。

【数4】

ＲＤ：送電コイル部４の総合電気抵抗
Ｒ１：第１の渦巻きコイル１１の電気抵抗
Ｒ２：第２の渦巻きコイル１２の電気抵抗
スパイラル部１３ａにおける第１の導線１３の長さは、スパイラル部１４ａにおける第２の導線１４の長さと同じである。そうすると、例えば、送電コイル部４の総合電気抵抗（ＲＤ）は、第１の渦巻きコイル１１の電気抵抗（Ｒ１）に対して１／２である。ジュール熱は電気抵抗に比例する（Ｑ＝Ｒ×Ｉ^２×ｔ）ので、電気抵抗が１／２になると、第１、第２の渦巻きコイル１１，１２のジュール熱も１／２になる。従って、第１の渦巻きコイル１１及び第２の渦巻きコイル１２の並列接続により、ジュール熱の発生が抑制される。

【0039】

従って、送電コイル装置２では、第１の導線１３と第２の導線１４とを軸線Ａの方向に並置されるので、総合インダクタンス（ＬＤ）を高める方向に作用する磁気的結合の度合い（結合係数ｋ）が所望の値に確保される。さらに、第１の渦巻きコイル１１と第２の渦巻きコイル１２とは電気的に並列に接続されるので、ジュール熱の発生が抑制される。従って、送電コイル装置２は、所望のインダクタンスを確保しつつ、ジュール熱を抑制することができる。

【0040】

また、送電コイル装置２では、第１の渦巻きコイル１１と第２の渦巻きコイル１２との入出力部が、いわゆるツイストペアケーブル構造をなす。このケーブル構造によれば、第１の導線１３と第２の導線１４に流れる電流に起因する磁束が互いに打ち消しあうので、送電コイル装置２から外部へ放射されるノイズを低減できる。また、第１の導線１３と第２の導線１４とに外部から磁束が作用した場合には、第１の導線１３と第２の導線１４とに流れる電流に外部磁束に起因するノイズが重畳される可能性がある。この第１の導線１３と第２の導線１４とのツイストペアケーブル構造によれば、外部から作用する磁束によって発生したノイズとなる電流が互いに打ち消しあうので、外部から作用する磁束の影響を抑制できる。

【0041】

さらに、送電コイル装置２では、互いに撚り合わされている第１の入力部１３ｂと第２の出力部１４ｃとは、スパイラル部１３ａ，１４ａの外側から延在する。また、互いに撚り合わされている第２の入力部１４ｂと第１の出力部１３ｃとは、スパイラル部１３ａ，１４ａの内側から延在する。従って、第１の渦巻きコイル１１と第２の渦巻きコイル１２とを積層させたときに、それぞれの配線設計が容易になる。

【0042】

〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態に係る送電コイル装置２について説明する。

【0043】

第１実施形態の説明において、総合インダクタンス（ＬＤ）を算出する際に、第１の渦巻きコイル１１の第１のインダクタンス（Ｌ１）と第２の渦巻きコイルの第２のインダクタンス（Ｌ２）とは等しいものとして仮定した。しかし、第１の渦巻きコイル１１と第２の渦巻きコイル１２とが同じ物理的構成及び電気的構成を有している場合であっても、第１のインダクタンス（Ｌ１）と第２のインダクタンス（Ｌ２）とは厳密には同じではない場合がある。例えば、第１の渦巻きコイル１１及び第２の渦巻きコイル１２がフェライト板９上に配置される場合である。フェライト板９は、磁界中で磁化するため、フェライト板９からの磁束が第１の渦巻きコイル１１及び第２の渦巻きコイル１２のインダクタンスに影響を与える。フェライト板９から第１の渦巻きコイル１１までの距離と、フェライト板９から第２の渦巻きコイル１２までの距離が異なるために、第１のインダクタンス（Ｌ１）と第２のインダクタンス（Ｌ２）とは厳密に一致しないことがある。

【0044】

例えば、第１の渦巻きコイル１１と第２の渦巻きコイル１２とが同じ物理的及び電気的構成を有していると仮定する。フェライト板９の存在を無視したとき、第１のインダクタンス（Ｌ１）の大きさと第２のインダクタンス（Ｌ２）の大きさとは同じである。一方、フェライト板９の存在を考慮したとき、フェライト板９に近い第１の渦巻きコイル１１の第１のインダクタンス（Ｌ１）は、フェライト板９から遠い第２の渦巻きコイル１２の第２のインダクタンス（Ｌ２）よりも大きい。２個のコイルの間においてインダクタンスの差異が生じると、第１の渦巻きコイル１１に流れる電流と、第２の渦巻きコイル１２に流れる電流とが互いに相違する。この電流量の相違は、電流の偏りとも呼ばれる。電流の偏りは、第１、第２の渦巻きコイル１１，１２におけるジュール熱の要因となりえる。

【0045】

そこで、第２実施形態の送電コイル装置は、第１の渦巻きコイル１１が有する第１のインダクタンス（Ｌ１）と、第２の渦巻きコイル１２が有する第２のインダクタンス（Ｌ２）と、のインダクタンス差（ΔＬ）を小さくするための構成を有する。以下、インダクタンス差（ΔＬ）を小さくするための構成について具体的に説明する。

【0046】

図４に示されるように、送電コイル装置２Ａは、送電コイル部４Ａを備える。送電コイル部４Ａは、フェライト板９の上に配置された第１の渦巻きコイル１１Ａと第２の渦巻きコイル１２Ａとを有する。図５及び図６に示されるように、第１の渦巻きコイル１１Ａのスパイラル部１３ａでは、第１の導線１３Ａが第１のコイル層１８と第２のコイル層１９とに配置される。第２の渦巻きコイル１２Ａのスパイラル部１４ａでは、第２の導線１４が第１のコイル層１８と第２のコイル層１９とに配置される。換言すると、第１のコイル層１８は、第１の導線１３Ａの一部と、第２の導線１４Ａの一部とを含む。また、第２のコイル層１９は、第１の導線１３Ａの別の一部と、第２の導線１４Ａの別の一部とを含む。すなわち、第１の導線１３Ａ及び第２の導線１４Ａは、第１のコイル層１８と第２のコイル層１９との両方に配置される。

【0047】

第１、第２の渦巻きコイル１１Ａ，１２Ａは、６回の巻き数を有する。図６に示される断面には、１２個の第１の導線１３の断面と、１２個の第２の導線１４の断面とが現れる。ここで、説明の便宜上、第１の導線１３及び第２の導線１４は、軸線Ａに近い側から順に、第１の巻回部Ｍ１、第２の巻回部Ｍ２、第３の巻回部Ｍ３、第４の巻回部Ｍ４、第５の巻回部Ｍ５、第６の巻回部Ｍ６を含むものとする。

【0048】

第１のコイル層１８における、第１、第２、第３、第４の巻回部Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４には第１の導線１３Ａが配置され、第５、第６の巻回部Ｍ５，Ｍ６には第２の導線１４Ａが配置される。一方、第２のコイル層１９における、第１、第２、第３、第４の巻回部Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４には第２の導線１４Ａが配置され、第５、第６の巻回部Ｍ５，Ｍ６には第１の導線１３Ａが配置される。従って、第１、第２、第３、第４の巻回部Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４では、フェライト板９の主面９ａ上において、第１の導線１３Ａ、第２の導線１４Ａがこの順に配置される。つまり、フェライト板９から離間する軸線Ａの方向に沿って、第１の導線１３Ａ、第２の導線１４Ａの順に並置される。一方、第５、第６の巻回部Ｍ５，Ｍ６では、フェライト板９の主面９ａ上において、第２の導線１４Ａ、第１の導線１３Ａがこの順に配置される。つまり、フェライト板９から離間する軸線Ａの方向に沿って、第２の導線１４Ａ及び第１の導線１３Ａの順に並置される。

【0049】

第１の導線１３Ａに注目すると、第１の導線１３Ａが配置される層は、第４の巻回部Ｍ４から第５の巻回部Ｍ５の間において第１のコイル層１８から第２のコイル層１９に変わる。一方、第２の導線１４Ａに注目すると、第２の導線１４Ａの配置される層は、第４の巻回部Ｍ４から第５の巻回部Ｍ５の間において第２のコイル層１９から第１のコイル層１８に変わる。

【0050】

既に述べたように、フェライト板９から第１の導線１３までの距離（Ｄ１）は、第１のインダクタンス（Ｌ１）を決定する変数の一つである。同様に、フェライト板９から第２の導線１４までの距離（Ｄ２）は、第２のインダクタンス（Ｌ２）を決定する変数の一つである。そこで、第２実施形態の送電コイル装置２Ａは、第１の渦巻きコイル１１Ａが有する第１のインダクタンス（Ｌ１）と、第２の渦巻きコイル１２が有する第２のインダクタンス（Ｌ２）と、のインダクタンス差（ΔＬ）を小さくするための構成を有する。具体的には、送電コイル装置２Ａは、フェライト板９から第１の渦巻きコイル１１までの平均距離（Ｅ１）と、フェライト板９から第２の渦巻きコイル１２までの平均距離（Ｅ２）との平均距離差（ΔＥ）が小さくされる。

【0051】

ここで、フェライト板９の主面９ａから第１のコイル層１８までの距離が距離（Ｄ１）であり、フェライト板９の主面９ａから第２のコイル層１９までの距離が距離（Ｄ２）である。そうすると、第１実施形態の送電コイル部４のように、第１の渦巻きコイル１１が第１のコイル層１８に配置された場合、第１の渦巻きコイル１１の平均距離（Ｅ１）は距離（Ｄ１）であり、第２の渦巻きコイル１２の平均距離（Ｅ２）は距離（Ｄ２）である。そうすると平均距離差（ΔＥ）は、ΔＥ＝Ｅ２−Ｅ１＝Ｄ２−Ｄ１である。この場合に、平均距離差（ΔＥ）は、平均距離（Ｅ１）と平均距離（Ｅ２）との差分の最大値になる。この平均距離差（ΔＥ）を小さくする場合、第１の渦巻きコイル１１Ａの平均距離（Ｅ１）と第２の渦巻きコイル１２Ａの平均距離（Ｅ２）とを互いに近づければよい。

【0052】

理想的には、例えば、平均距離（Ｅ１）が平均距離（Ｅ２）と等しい場合（Ｅ１＝Ｅ２）には、平均距離差（ΔＥ）はゼロである。すなわち、第１のコイル層１８に配置される第１の導線１３Ａの長さと、第２のコイル層１９に配置される第２の導線１４Ａの長さと、が等しい場合には、平均距離（Ｅ１）は、Ｅ１＝（Ｄ１＋Ｄ２）／２である。同様に、第１のコイル層１８に配置される第２の導線１４の長さと、第２のコイル層１９に配置される第２の導線１４の長さと、が等しい場合には、平均距離（Ｅ２）は、Ｅ２＝（Ｄ１＋Ｄ２）／２である。

【0053】

この平均距離差（ΔＥ）は、ゼロである必要はなく、上述した差分の最大値（距離（Ｄ２−Ｄ１））よりも小さくなっていればよい。そこで、スパイラル部１３ａにおける第１の導線１３Ａの一部を第１のコイル層１８に配置し、別の部分を第２のコイル層１９に配置する。そうすると、第１の渦巻きコイル１１Ａの平均距離（Ｅ１）は、スパイラル部１３ａにおける第１の導線１３が全て第１のコイル層１８に配置された場合よりも大きくなる。従って、第１の渦巻きコイル１１Ａの平均距離（Ｅ１）は、第２の渦巻きコイル１２Ａの平均距離（Ｅ２）に近づく。一方、スパイラル部１４ａにおける第２の導線１４Ａの一部を第１のコイル層１８に配置し、別の部分を第２のコイル層１９に配置する。そうすると、第２の渦巻きコイル１２Ａの平均距離（Ｅ２）は、スパイラル部１４ａにおける第２の導線１４Ａが全て第２のコイル層１９に配置された場合よりも小さくなる。従って、第２の渦巻きコイル１２Ａの平均距離（Ｅ２）は、第１の渦巻きコイル１１Ａの平均距離（Ｅ１）に近づく。

【0054】

そこで、第２実施形態の送電コイル部４Ａでは、第１の導線１３Ａ及び第２の導線１４Ａの配置を、最も外側の領域（第６の巻回部Ｍ６）及びそれに隣接する領域（第５の巻回部Ｍ５）と、それら領域よりも内側の領域（第１、第２、第３、第４の巻回部Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）とで異ならせている。これは、一巻きに要する導線の長さが、外側であるほど長くなる。すなわち、第１のコイル層１８に配置される導線と、第２のコイル層１９に配置される導線との長さを揃えるためには、第１のコイル層１８における導線の巻き数と、第２のコイル層１９における導線の巻き数とを異ならせる。このような送電コイル部４Ａによれば、第１の渦巻きコイル１１Ａにおける平均距離（Ｅ１）と第２の渦巻きコイル１２Ａにおける平均距離（Ｅ２）との平均距離差（ΔＥ）が小さくなるので、第１の渦巻きコイル１１Ａの第１のインダクタンス（Ｌ１）と第２の渦巻きコイル１２Ａの第２のインダクタンス（Ｌ２）の平均距離差（ΔＥ）を小さくすることができる。従って、第２実施形態の送電コイル装置２Ａによれば、第１の渦巻きコイル１１Ａ及び第２の渦巻きコイル１２Ａに流れる電流の片寄りが抑制される。そして、第１、第２の渦巻きコイル１１Ａ，１２Ａにおけるジュール熱が抑制される。

【0055】

なお、第２の実施形態に係る送電コイル装置２Ａが備える送電コイル部４Ａは、図６に示された構成に限定されない。

【0056】

〔変形例１〕
例えば、図７の（ａ）部に示されるように、変形例１に係る送電コイル装置２Ｂは、送電コイル部４Ｂを備える。送電コイル部４Ｂでは、スパイラル部１３ａ，１４ａ（図２参照）の内側から外側に向かって（軸線Ａと交差する方向に沿って）、第１の導線１３Ｂと第２の導線１４Ｂとが一巻きごとに交互に配置されてもよい。すなわち、第１の導線１３Ｂと第２の導線１４Ｂとは、一巻きごとに、配置される第１のコイル層１８と第２のコイル層１９とが入れ替わる。この構成によれば、第１の渦巻きコイル１１Ｂの平均距離（Ｅ１）と、第２の渦巻きコイル１２Ｂの平均距離（Ｅ２）と、の平均距離差（ΔＥ）をさらに小さくすることができる。

【0057】

〔変形例２〕
また、図７の（ｂ）部に示されるように、変形例２に係る送電コイル装置２Ｃは、送電コイル部４Ｃを備える。送電コイル部４Ｃでは、スパイラル部１３ａ，１４ａ（図２参照）の内側から外側に向かって、第１の導線１３Ｃと第２の導線１４Ｃとが二巻きごとに交互に配置されてもよい。すなわち、第１の導線１３Ｃと第２の導線１４Ｃとは、二巻きごとに、配置される第１のコイル層１８と第２のコイル層１９とが入れ替わる。この構成によれば、簡易な構造で第１のインダクタンス（Ｌ１）と第２のインダクタンス（Ｌ２）とのインダクタンス差（ΔＬ）が小さくなる。従って、送電コイル装置２Ｃを効率的に製造することができる。なお、第１、第２の導線１３Ｃ，１４Ｃにおける第１のコイル層１８と第２のコイル層１９とが入れ替えは、一巻き（一周）ごとに限定されず、例えば、１８０度（半周）ごと、或いは、９０度（１／４周）ごとに入れ替えてもよい。

【0058】

〔変形例３〕
また、図７の（ｃ）部に示されるように、変形例３に係る送電コイル装置２Ｄは、送電コイル部４Ｄを備える。送電コイル部４Ｄでは、スパイラル部１３ａ，１４ａ（図２参照）の最も内側の構成（第１の巻回部Ｍ１）と最も外側の構成（第６の巻回部Ｍ６）とが、第１の導線１３Ｄ及び第２の導線１４Ｄに関して同じ配置構成を有し、且つ、それらの間に配置される領域（第２，第３，第４，第５の巻回部Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５）は、渦巻きの最も内側（第１の巻回部Ｍ１）及び最も外側（第６の巻回部Ｍ６）における第１の導線１３Ｄ及び第２の導線１４Ｄの配置構成と異なっていてもよい。この構成によれば、第１のインダクタンス（Ｌ１）と第２のインダクタンス（Ｌ２）との差分を小さくする構成を簡易にすることができる。従って、送電コイル装置２Ｄを効率的に製造することができる。

【0059】

〔変形例４〕
第２実施形態の送電コイル装置２Ａでは、第１のインダクタンス（Ｌ１）と第２のインダクタンス（Ｌ２）との差分を小さくするための構成として、軸線Ａの方向における第１の導線１３Ａと第２の導線１４Ａの配置に注目した。インダクタンス差（ΔＬ）を小さくするための構成は、第１の導線１３Ａと第２の導線１４Ａとの配置に限定されることはない。

【0060】

渦巻きコイルのインダクタンスを決定する変数として、コイルの巻き数が挙げられる。図８の（ａ）部に示されるように、送電コイル装置２Ｅは、送電コイル部４Ｅを備える。送電コイル部４Ｅは、第１の渦巻きコイル１１Ｅの巻き数と第２の渦巻きコイル１２Ｅの巻き数とが互いに異っていてもよい。第１の渦巻きコイル１１Ｅは、スパイラル部１３ａを構成する第１の導線１３Ｅが全て第１のコイル層１８に配置される。そして、第１の渦巻きコイル１１Ｅの巻き数は、５回である。第２の渦巻きコイル１２Ｅは、スパイラル部１４ａを構成する第２の導線１４Ｅが全て第２のコイル層１９に配置される。そして、第２の渦巻きコイル１２Ｅの巻き数は、６回である。すなわち、フェライト板９から遠い第２の渦巻きコイル１２Ｅの巻き数が、フェライト板９から近い第１の渦巻きコイル１１Ｅの巻き数より多い。フェライト板９から遠いコイルほど、インダクタンスが小さくなるが、巻き数を多くすることにより、インダクタンスは大きくなる。よって、フェライト板９からの位置に因るインダクタンスの差を、巻き数の調整により縮めることができる。

【0061】

〔変形例５〕
また、渦巻きコイルのインダクタンスを決定する変数として、コイルの内径及び外径が挙げられる。図８の（ｂ）部に示されるように、送電コイル装置２Ｆは、送電コイル部４Ｆを備える。送電コイル部４Ｆは、第１の渦巻きコイル１１Ｆの内径Ｈ１と第２の渦巻きコイル１２Ｆの内径Ｈ２とが互いに異なっていてもよい。また、第１の渦巻きコイル１１Ｆの外径Ｈ３と第２の渦巻きコイル１２Ｆの外径Ｈ４とが互いに異なっていてもよい。具体的には、第１の渦巻きコイル１１Ｆの内径Ｈ１は、第２の渦巻きコイル１２Ｆの内径Ｈ２よりも小さい。さらに、第１の渦巻きコイル１１Ｆの外径Ｈ３は、第２の渦巻きコイル１２Ｆの外径Ｈ４よりも小さい。

【0062】

〔変形例６〕
また、渦巻きコイルのインダクタンスを決定する変数として、導線ピッチが挙げられる。図８の（ｃ）部に示されるように、送電コイル装置２Ｇは、送電コイル部４Ｇを備える。送電コイル部４Ｇは、第１の渦巻きコイル１１Ｇの導線ピッチＰ１と第２の渦巻きコイル１２Ｇの導線ピッチＰ２とが互いに異なっていてもよい。具体的には、第１の渦巻きコイル１１Ｇの導線ピッチＰ１は第２の渦巻きコイル１２Ｇの導線ピッチＰ２よりも大きい。

【0063】

上記変形例４、５、６の送電コイル装置２Ｅ，２Ｆ，２Ｇによれば、フェライト板９を考慮しない場合において、第１の渦巻きコイル１１Ｅ，１１Ｆ，１１Ｇの第１のインダクタンス（Ｌ１）が、第２の渦巻きコイル１２Ｅ，１２Ｆ，１２Ｇの第２のインダクタンス（Ｌ２）よりも小さい。しかし、フェライト板９を考慮する場合において、第１の渦巻きコイル１１Ｅ，１１Ｆ，１１Ｇに与えるフェライト板９の影響は第２の渦巻きコイル１２Ｅ，１２Ｆ，１２Ｇに与えるフェライト板９の影響より大きい。従って、フェライト板９の影響を含めた場合には、第１のインダクタンス（Ｌ１）と第２のインダクタンス（Ｌ２）とのインダクタンス差（ΔＬ）は小さくなる。

【0064】

〔第３実施形態〕
次に、図９の（ａ）部を参照しつつ、第３実施形態に係る送電コイル装置２Ｈについて説明する。第２実施形態の送電コイル装置２Ａは、ジュール熱による総合インダクタンス（ＬＤ）の低下を抑制するために、第１の渦巻きコイル１１Ａと第２の渦巻きコイル１２Ａとのインダクタンス差（ΔＬ）を小さくするように構成されていた。渦巻きコイルは、コイルの巻き数、コイルの内径、コイルの外径、導線ピッチなどをインダクタンスの設計変数として有する。そうすると、インダクタンス差（ΔＬ）は、これらの変数を調整することにより、所望の値に設定することが可能である。すなわち、第２実施形態の送電コイル装置２Ａのようにインダクタンス差（ΔＬ）を小さい値に設定することも可能であるし、逆に第３実施形態に係る送電コイル装置２Ｈのようにインダクタンス差（ΔＬ）を大きい値に設定することも可能である。なお、以下では、フェライト板９が存在する場合について説明するが、フェライト板９を設けずに、コイルの巻き数、コイルの内径、コイルの外径、導線ピッチなどのみを調整して、インダクタンス差（ΔＬ）を大きくしてもよい。

【0065】

送電コイル装置２Ｈは、インダクタンス差（ΔＬ）を大きくするための構成を有する。具体的には、コイルの巻き数が変数として選択される。第１の渦巻きコイル１１Ｈは、スパイラル部１３ａを構成する第１の導線１３Ｈが全て第１のコイル層１８に配置される。第２の渦巻きコイル１２Ｈは、スパイラル部１４ａを構成する第２の導線１４Ｈが全て第２のコイル層１９に配置される。そして、第１の渦巻きコイル１１Ｈの巻き数（６回）は、第２の渦巻きコイル１２Ｈの巻き数（５回）より多い。

【0066】

この構成によれば、フェライト板９を考慮しない場合において、第１のインダクタンス（Ｌ１）が、第２のインダクタンス（Ｌ２）よりも大きい。そして、第１の渦巻きコイル１１Ｈは、第２の渦巻きコイル１２よりもフェライト板９に近い。従って、フェライト板９の影響によりさらに大きくなり、第１のインダクタンス（Ｌ１）と第２のインダクタンス（Ｌ２）とのインダクタンス差（ΔＬ）が大きくなる。従って、インダクタンス差（ΔＬ）を所望の値に設定することができる。

【0067】

〔変形例７〕
また、図９の（ｂ）部に示されるように、変形例７に係る送電コイル装置２Ｋは、インダクタンス差（ΔＬ）を大きくする構成とするために、コイルの内径及び外径を変数として選択してもよい。具体的には、第１の渦巻きコイル１１Ｋの内径Ｈ５は、第２の渦巻きコイル１２Ｋの内径Ｈ６よりも大きい。さらに、第１の渦巻きコイル１１Ｋの外径Ｈ７は、第２の渦巻きコイル１２Ｋの外径Ｈ８よりも大きい。

【0068】

〔変形例８〕
また、図９の（ｃ）部に示されるように、変形例８に係る送電コイル装置２Ｌは、インダクタンス差（ΔＬ）を大きくする構成とするために、導線ピッチＰ１，Ｐ２を変数として選択してもよい。具体的には、第１の渦巻きコイル１１Ｌの導線ピッチＰ１は第２の渦巻きコイル１２Ｌの導線ピッチＰ２よりも小さい。

【0069】

〔変形例９、１０〕
また、第１の導線及び第２の導線の断面寸法や断面形状も、インダクタンスに影響する。従って、インダクタンス差（ΔＬ）を大きくするための構成として、第１の導線及び第２の導線の断面形状や断面寸法を採用することもできる。そこで、図１０の（ａ）部に示されるように、変形例９に係る送電コイル装置２Ｐは、インダクタンス差（ΔＬ）を大きくする構成とするために、第２の導線１４Ｐの線径Ｈ９を第１の導線１３Ｐの線径Ｈ１０より小さくしてもよい。また、図１０の（ｂ）部に示されるように、変形例１０に係る送電コイル装置２Ｑは、第１の導線１３Ｑの断面形状を円形状とし、第２の導線１４Ｑの断面形状を第１の導線１３Ｑの断面形状とは異なる矩形状としてもよい。これらの構成によれば、送電コイル部の厚みを低減することができる。

【0070】

上記第３実施形態及び変形例７〜１０の送電コイル装置２Ｈ，２Ｋ，２Ｌ，２Ｐ，２Ｑによれば、設計要求に応じて、第１のインダクタンス（Ｌ１）と第２のインダクタンス（Ｌ２）とをそれぞれ所望の値に設定することができる。

【0071】

なお、上述した実施形態は本発明に係るコイル装置の一例を示すものである。本発明に係るコイル装置は、実施形態に係るコイル装置に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で、実施形態に係るコイル装置を変形し又は他のものに適用したものであってもよい。

【0072】

上記実施形態では、コイル装置が第１の渦巻きコイルと、第２の渦巻きコイルとを有する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、３層以上のコイル層で構成されたコイル装置にも適用できる。この場合、３層以上のコイル層の全てのコイル層に本発明が適用されてもよいし、３層以上のコイル層の内少なくとも２層に本発明が適用されてもよい。

【0073】

上記実施形態では、第１の導線１３及び第２の導線１４としてリッツ線を用いる例を示したが、これに限られず、非接触給電用のコイル装置として機能する限りにおいて、リッツ線以外の導線であってもよい。例えば、導線３０の種類・形態・形式・材料・構成・形状・寸法は任意に選択できる事項である。

【0074】

上記実施形態では、本発明が送電コイル装置２に適用される場合について説明したが、これに限られない。本発明は、受電コイル装置３に適用されてもよい。上記実施形態では、本発明のコイル装置が非接触給電システムに適用される場合について説明したが、非接触給電システムに限定されるものではなく、例えば、本発明のコイル装置が誘導加熱システムや渦流探傷システムに適用されもよい。

【0075】

上記実施形態では、磁性部材がフェライト板９である場合について説明したが、フェライト板９に限定されない。磁性部材は、他の磁性材料（例えば、ケイ素鋼板、アモルファス磁性合金、磁石）で実現されてもよく、特に電力効率向上の点で軟磁性材料（例えば、フェライト、ケイ素鋼板、アモルファス磁性合金）であることが好ましい。

【0076】

上記実施形態において、渦巻き状というのは、図２に示すように渦巻きコイルを軸線方向から見て円形形状に限られるものではない。外側から内側へ、もしくは内側から外側へ軸線を囲むように巻かれて、渦巻きコイルを軸線Ａと垂直方向から見て平面状であれば、軸線方向から見た形状は問わない。たとえば、図４に示すように直線部を含む形状でもよいし、六角形や八角形状でもよい。また、上記実施形態では、１つのコイル層における渦巻きコイルは、軸線Ａと垂直方向に沿って揃っているが、厳密にこの態様に限られるものではない。渦巻きコイルは、異なる巻回部毎に、１つのコイル層において軸線Ａの方向にずれていてもよい。

【符号の説明】

【0077】

１ 非接触給電システム
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ、２Ｆ、２Ｇ、２Ｈ、２Ｋ、２Ｌ、２Ｐ、２Ｑ 送電コイル装置
３ 受電コイル装置
４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ、４Ｆ、４Ｇ 送電コイル部
６ ハウジング
７ ベース
８ 保護カバー
９ フェライト板
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｅ、１１Ｆ、１１Ｇ、１１Ｈ、１１Ｋ、１１Ｌ 第１の渦巻きコイル
１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｅ、１２Ｆ、１２Ｇ、１２Ｈ、１２Ｋ、１２Ｌ 第２の渦巻きコイル
９ａ 主面
１３、１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ、１３Ｅ、１３Ｈ、１３Ｐ、１３Ｑ 第１の導線
１３ａ、１４ａ スパイラル部
１３ｂ 第１の入力部
１３ｃ 第１の出力部
１４、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅ、１４Ｈ、１４Ｐ、１４Ｑ 第２の導線
１４ｂ 第２の入力部
１４ｃ 第２の出力部
１６ 入力端子
１７ 出力端子
１８ 第１のコイル層
１９ 第２のコイル層
２１ 第１の保持部材
２２ 第２の保持部材
Ａ 軸線
ＥＶ 電気自動車
Ｈ１、Ｈ２、Ｈ５、Ｈ６ 内径
Ｈ３、Ｈ４、Ｈ７、Ｈ８ 外径
Ｈ９、Ｈ１０ 線径
Ｍ１ 第１の巻回部
Ｍ２ 第２の巻回部
Ｍ３ 第３の巻回部
Ｍ４ 第４の巻回部
Ｍ５ 第５の巻回部
Ｍ６ 第６の巻回部
Ｒ 路面
Ｐ１、Ｐ２ 導線ピッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】