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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024141508
(43)【公開日】2024-10-10
(54)【発明の名称】無線給電カプラ、送電用カプラ及び受電用カプラ
(51)【国際特許分類】
H02J 50/05 20160101AFI20241003BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20241003BHJP
【ＦＩ】
H02J50/05
H02J7/00 301A
【審査請求】未請求
【請求項の数】24
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023053203
(22)【出願日】2023-03-29
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和五年度、国立研究開発法人科学技術振興機構、戦略的イノベーション創造プログラム「ＩｏＥ社会のエネルギーシステム Ｂ２ ＷＰＴシステムへの応用を見据えたＩｏＥ共通基盤技術」委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願
(71)【出願人】
【識別番号】000005290
【氏名又は名称】古河電気工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100114292
【弁理士】
【氏名又は名称】来間 清志
(74)【代理人】
【識別番号】100145713
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 竜太
(72)【発明者】
【氏名】鶴谷 直樹
(72)【発明者】
【氏名】山崎 広行
(72)【発明者】
【氏名】武脇 広和
【テーマコード（参考）】
5G503
【Ｆターム（参考）】
5G503AA01
5G503BA01
5G503BB01
5G503FA06
5G503GB09
(57)【要約】
【課題】簡素な構成で、ＬＣ共振回路の共振周波数をより広い範囲で手軽に変更できる無線給電カプラ、送電側カプラ及び受電側カプラを提供すること。
【解決手段】無線給電カプラ１００は、所定の間隔を空けて配置される第１電極１１及び第２電極１２と、第１電極１１及び第２電極１２のそれぞれと電気的に接続される第１コイル部５１と、を有する送電用ＬＣ共振回路１０と、所定の間隔を空けて配置される第３電極２１及び第４電極２２と、第３電極２１及び第４電極２２のそれぞれと電気的に接続される第２コイル部と、を有する受電用ＬＣ共振回路２０と、を備え、第１電極１１と第３電極２１とが対向し、第２電極１２と第４電極２２とが対向した状態で、送電用カプラ１から受電用カプラ２に無線で電力伝送し、第１コイル部５１は送電側ケース３０から独立して着脱可能であり、第２コイル部は受電側ケース４０から独立して着脱可能である。
【選択図】図１
【解決手段】無線給電カプラ１００は、所定の間隔を空けて配置される第１電極１１及び第２電極１２と、第１電極１１及び第２電極１２のそれぞれと電気的に接続される第１コイル部５１と、を有する送電用ＬＣ共振回路１０と、所定の間隔を空けて配置される第３電極２１及び第４電極２２と、第３電極２１及び第４電極２２のそれぞれと電気的に接続される第２コイル部と、を有する受電用ＬＣ共振回路２０と、を備え、第１電極１１と第３電極２１とが対向し、第２電極１２と第４電極２２とが対向した状態で、送電用カプラ１から受電用カプラ２に無線で電力伝送し、第１コイル部５１は送電側ケース３０から独立して着脱可能であり、第２コイル部は受電側ケース４０から独立して着脱可能である。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
送電用ＬＣ共振回路と、該送電用ＬＣ共振回路を収容する送電側ケースと、を有する送電用カプラと、受電用ＬＣ共振回路と、該受電用ＬＣ共振回路を収容する受電側ケースと、を有する受電用カプラと、を備え、前記送電用ＬＣ共振回路と前記受電用ＬＣ共振回路とが電界共鳴することで、前記送電用カプラから前記受電用カプラに無線で電力伝送する無線給電カプラであって、
前記送電用ＬＣ共振回路は、
所定の間隔を空けて配置される第１電極及び第２電極と、
前記第１電極及び前記第２電極のそれぞれと電気的に接続される第１コイル部と、を有し、
前記受電用ＬＣ共振回路は、
所定の間隔を空けて配置される第３電極及び第４電極と、
前記第３電極及び前記第４電極のそれぞれと電気的に接続される第２コイル部と、を有し、
前記第１電極と前記第３電極とが対向し、前記第２電極と前記第４電極とが対向した状態で、前記送電用カプラから前記受電用カプラにワイヤレスで電力伝送し、
前記第１コイル部は前記送電側ケースから独立して着脱可能であり、
前記第２コイル部は前記受電側ケースから独立して着脱可能である無線給電カプラ。
前記送電用ＬＣ共振回路は、
所定の間隔を空けて配置される第１電極及び第２電極と、
前記第１電極及び前記第２電極のそれぞれと電気的に接続される第１コイル部と、を有し、
前記受電用ＬＣ共振回路は、
所定の間隔を空けて配置される第３電極及び第４電極と、
前記第３電極及び前記第４電極のそれぞれと電気的に接続される第２コイル部と、を有し、
前記第１電極と前記第３電極とが対向し、前記第２電極と前記第４電極とが対向した状態で、前記送電用カプラから前記受電用カプラにワイヤレスで電力伝送し、
前記第１コイル部は前記送電側ケースから独立して着脱可能であり、
前記第２コイル部は前記受電側ケースから独立して着脱可能である無線給電カプラ。
【請求項2】
前記送電側ケースは、
前記送電用ＬＣ共振回路が配置され、開口部を有する導電性の送電側ベース部と、
前記送電側ベース部に取り付けられる送電側絶縁カバーと、を有し、
前記第１コイル部は、
前記送電側ベース部に着脱可能な第１導電性平板に支持され、
前記送電側ベース部に前記第１導電性平板が取り付けられることで、前記開口部を介して前記送電側ケース内に配置され、
前記受電側ケースは、
前記受電用ＬＣ共振回路が配置され、開口部を有する導電性の受電側ベース部と、
前記受電側ベース部に取り付けられる受電側絶縁カバーと、を有し、
前記第２コイル部は、
前記受電側ベース部に着脱可能な第２導電性平板に支持され、
前記受電側ベース部に前記第２導電性平板が取り付けられることで、前記開口部を介して前記受電側ケース内に配置される請求項１に記載の無線給電カプラ。
前記送電用ＬＣ共振回路が配置され、開口部を有する導電性の送電側ベース部と、
前記送電側ベース部に取り付けられる送電側絶縁カバーと、を有し、
前記第１コイル部は、
前記送電側ベース部に着脱可能な第１導電性平板に支持され、
前記送電側ベース部に前記第１導電性平板が取り付けられることで、前記開口部を介して前記送電側ケース内に配置され、
前記受電側ケースは、
前記受電用ＬＣ共振回路が配置され、開口部を有する導電性の受電側ベース部と、
前記受電側ベース部に取り付けられる受電側絶縁カバーと、を有し、
前記第２コイル部は、
前記受電側ベース部に着脱可能な第２導電性平板に支持され、
前記受電側ベース部に前記第２導電性平板が取り付けられることで、前記開口部を介して前記受電側ケース内に配置される請求項１に記載の無線給電カプラ。
【請求項3】
前記第１コイル部は、
第１共振用コイルと、
該第１共振用コイルを支持するとともに、前記第１導電性平板に対して着脱可能に接続される第１樹脂パイプと、を有し、
第１金属部材を介して前記第１電極に接続されるとともに、第２金属部材を介して前記第２電極に接続され、
前記第２コイル部は、
第２共振用コイルと、
該第２共振用コイルを支持するとともに、前記第２導電性平板に対して着脱可能に接続される第２樹脂パイプと、を有し、
第３金属部材を介して前記第３電極に接続されるとともに、第４金属部材を介して前記第４電極に接続される請求項２に記載の無線給電カプラ。
第１共振用コイルと、
該第１共振用コイルを支持するとともに、前記第１導電性平板に対して着脱可能に接続される第１樹脂パイプと、を有し、
第１金属部材を介して前記第１電極に接続されるとともに、第２金属部材を介して前記第２電極に接続され、
前記第２コイル部は、
第２共振用コイルと、
該第２共振用コイルを支持するとともに、前記第２導電性平板に対して着脱可能に接続される第２樹脂パイプと、を有し、
第３金属部材を介して前記第３電極に接続されるとともに、第４金属部材を介して前記第４電極に接続される請求項２に記載の無線給電カプラ。
【請求項4】
前記第１コイル部は、
第１共振用コイルと、
該第１共振用コイルを支持するとともに、前記第１導電性平板に固定された第１樹脂部材に支持される第１樹脂パイプと、を有し、
第１金属部材を介して前記第１電極に接続されるとともに、第２金属部材を介して前記第２電極に接続され、
前記第２コイル部は、
第２共振用コイルと、該第２共振用コイルを支持するとともに、前記第２導電性平板に固定された第２樹脂部材に支持される第２樹脂パイプと、を有し、
第３金属部材を介して前記第３電極に接続されるとともに、第４金属部材を介して前記第４電極に接続される請求項２に記載の無線給電カプラ。
第１共振用コイルと、
該第１共振用コイルを支持するとともに、前記第１導電性平板に固定された第１樹脂部材に支持される第１樹脂パイプと、を有し、
第１金属部材を介して前記第１電極に接続されるとともに、第２金属部材を介して前記第２電極に接続され、
前記第２コイル部は、
第２共振用コイルと、該第２共振用コイルを支持するとともに、前記第２導電性平板に固定された第２樹脂部材に支持される第２樹脂パイプと、を有し、
第３金属部材を介して前記第３電極に接続されるとともに、第４金属部材を介して前記第４電極に接続される請求項２に記載の無線給電カプラ。
【請求項5】
前記第１コイル部は、ネジが挿通される第１貫通孔を有する第１金属部材を介して前記第１電極に接続されるとともに、ネジが挿通される第２貫通孔を有する第２金属部材を介して前記第２電極に接続され、
前記第１電極は、少なくとも前記第１導電性平板側の面に前記ネジと螺合する第１螺合部を有し、
前記第１金属部材と前記第１電極とは、前記ネジが前記第１貫通孔に挿通された状態で、前記第１電極に設けられた前記第１螺合部と螺合することで互いに接続され、
前記第２電極は、少なくとも前記第１導電性平板側の面に前記ネジと螺合する第２螺合部を有し、
前記第２金属部材と前記第２電極とは、前記ネジが前記第２貫通孔に挿通された状態で、前記第２電極に設けられた前記第２螺合部と螺号することで互いに接続され、
前記第１導電性平板には、前記第１貫通孔の軸方向視で前記第１貫通孔及び前記第１螺合部に重なる位置に第１開口部と、前記第２貫通孔の軸方向視で前記第２貫通孔及び前記第２螺合部に重なる位置に第２開口部と、が形成され、
前記第２コイル部は、ネジが挿通される第３貫通孔を有する第３金属部材を介して前記第３電極に接続されるとともに、ネジが挿通される第４貫通孔を有する第４金属部材を介して前記第４電極に接続され、
前記第３電極は、少なくとも前記第２導電性平板側の面に前記ネジと螺合する第３螺合部を有し、
前記第３金属部材と前記第３電極とは、前記ネジが前記第３貫通孔に挿通された状態で、前記第３電極に設けられた前記第３螺合部と螺合することで互いに接続され、
前記第４電極は、少なくとも前記第２導電性平板側の面に前記ネジと螺合する第４螺合部を有し、
前記第４金属部材と前記第４電極とは、前記ネジが前記第４貫通孔に挿通された状態で、前記第４電極に設けられた前記第４螺合部と螺号することで互いに接続され、
前記第２導電性平板には、前記第３貫通孔の軸方向視で前記第３貫通孔及び前記第３螺合部に重なる位置に第３開口部と、前記第４貫通孔の軸方向視で前記第４貫通孔及び前記第４螺合部に重なる位置に第４開口部と、が形成される請求項２に記載の無線給電カプラ。
前記第１電極は、少なくとも前記第１導電性平板側の面に前記ネジと螺合する第１螺合部を有し、
前記第１金属部材と前記第１電極とは、前記ネジが前記第１貫通孔に挿通された状態で、前記第１電極に設けられた前記第１螺合部と螺合することで互いに接続され、
前記第２電極は、少なくとも前記第１導電性平板側の面に前記ネジと螺合する第２螺合部を有し、
前記第２金属部材と前記第２電極とは、前記ネジが前記第２貫通孔に挿通された状態で、前記第２電極に設けられた前記第２螺合部と螺号することで互いに接続され、
前記第１導電性平板には、前記第１貫通孔の軸方向視で前記第１貫通孔及び前記第１螺合部に重なる位置に第１開口部と、前記第２貫通孔の軸方向視で前記第２貫通孔及び前記第２螺合部に重なる位置に第２開口部と、が形成され、
前記第２コイル部は、ネジが挿通される第３貫通孔を有する第３金属部材を介して前記第３電極に接続されるとともに、ネジが挿通される第４貫通孔を有する第４金属部材を介して前記第４電極に接続され、
前記第３電極は、少なくとも前記第２導電性平板側の面に前記ネジと螺合する第３螺合部を有し、
前記第３金属部材と前記第３電極とは、前記ネジが前記第３貫通孔に挿通された状態で、前記第３電極に設けられた前記第３螺合部と螺合することで互いに接続され、
前記第４電極は、少なくとも前記第２導電性平板側の面に前記ネジと螺合する第４螺合部を有し、
前記第４金属部材と前記第４電極とは、前記ネジが前記第４貫通孔に挿通された状態で、前記第４電極に設けられた前記第４螺合部と螺号することで互いに接続され、
前記第２導電性平板には、前記第３貫通孔の軸方向視で前記第３貫通孔及び前記第３螺合部に重なる位置に第３開口部と、前記第４貫通孔の軸方向視で前記第４貫通孔及び前記第４螺合部に重なる位置に第４開口部と、が形成される請求項２に記載の無線給電カプラ。
【請求項6】
前記第１コイル部は、第１金属部材を介して前記第１電極に接続されるとともに、第２金属部材を介して前記第２電極に接続され、
前記第１電極は、前記送電側ベース部に向かって延出し、前記第１金属部材を挟持可能な一対の第１延出部を有し、
前記第２電極は、前記送電側ベース部に向かって延出し、前記第２金属部材を挟持可能な一対の第２延出部を有し、
前記第２コイル部は、第３金属部材を介して前記第３電極に接続されるとともに、第４金属部材を介して前記第４電極に接続され、
前記第３電極は、前記受電側ベース部に向かって延出し、前記第３金属部材を挟持可能な一対の第３延出部を有し、
前記第４電極は、前記受電側ベース部に向かって延出し、前記第４金属部材を挟持可能な一対の第４延出部を有する請求項２に記載の無線給電カプラ。
前記第１電極は、前記送電側ベース部に向かって延出し、前記第１金属部材を挟持可能な一対の第１延出部を有し、
前記第２電極は、前記送電側ベース部に向かって延出し、前記第２金属部材を挟持可能な一対の第２延出部を有し、
前記第２コイル部は、第３金属部材を介して前記第３電極に接続されるとともに、第４金属部材を介して前記第４電極に接続され、
前記第３電極は、前記受電側ベース部に向かって延出し、前記第３金属部材を挟持可能な一対の第３延出部を有し、
前記第４電極は、前記受電側ベース部に向かって延出し、前記第４金属部材を挟持可能な一対の第４延出部を有する請求項２に記載の無線給電カプラ。
【請求項7】
前記送電側ケースの前記送電側ベース部は、平板状であり、
前記送電側絶縁カバーは、箱状であり、前記送電用ＬＣ共振回路の周囲を覆うように前記送電側ベース部に取り付けられ、
前記受電側ケースの前記受電側ベース部は、平板状であり、
前記受電側絶縁カバーは、箱状であり、前記受電用ＬＣ共振回路の周囲を覆うように前記受電側ベース部に取り付けられる請求項２に記載の無線給電カプラ。
前記送電側絶縁カバーは、箱状であり、前記送電用ＬＣ共振回路の周囲を覆うように前記送電側ベース部に取り付けられ、
前記受電側ケースの前記受電側ベース部は、平板状であり、
前記受電側絶縁カバーは、箱状であり、前記受電用ＬＣ共振回路の周囲を覆うように前記受電側ベース部に取り付けられる請求項２に記載の無線給電カプラ。
【請求項8】
前記送電側ケースの前記送電側ベース部は、一面が開放された箱状であり、
前記送電側絶縁カバーは、前記送電側ベース部の開放面を塞ぐように前記送電側ベース部に取り付けられ、
前記受電側ケースの前記受電側ベース部は、一面が開放された箱状であり、
前記受電側絶縁カバーは、前記受電側ベース部の開放面を塞ぐように前記受電側ベース部に取り付けられる請求項２に記載の無線給電カプラ。
前記送電側絶縁カバーは、前記送電側ベース部の開放面を塞ぐように前記送電側ベース部に取り付けられ、
前記受電側ケースの前記受電側ベース部は、一面が開放された箱状であり、
前記受電側絶縁カバーは、前記受電側ベース部の開放面を塞ぐように前記受電側ベース部に取り付けられる請求項２に記載の無線給電カプラ。
【請求項9】
送電用ＬＣ共振回路と、該送電用ＬＣ共振回路を収容する送電側ケースと、を有し、受電用カプラに無線で電力伝送する送電用カプラであって、
前記送電用ＬＣ共振回路は、
所定の間隔を空けて配置される第１電極及び第２電極と、
前記第１電極及び前記第２電極のそれぞれと電気的に接続される第１コイル部と、を有し、
前記第１コイル部は前記送電側ケースから独立して着脱可能である送電用カプラ。
前記送電用ＬＣ共振回路は、
所定の間隔を空けて配置される第１電極及び第２電極と、
前記第１電極及び前記第２電極のそれぞれと電気的に接続される第１コイル部と、を有し、
前記第１コイル部は前記送電側ケースから独立して着脱可能である送電用カプラ。
【請求項10】
前記送電側ケースは、
前記送電用ＬＣ共振回路が配置され、開口部を有する導電性の送電側ベース部と、
前記送電側ベース部に取り付けられる送電側絶縁カバーと、を有し、
前記第１コイル部は、
前記送電側ベース部に着脱可能な第１導電性平板に支持され、
前記送電側ベース部に前記第１導電性平板が取り付けられることで、前記開口部を介して前記送電側ケース内に配置される請求項９に記載の送電用カプラ。
前記送電用ＬＣ共振回路が配置され、開口部を有する導電性の送電側ベース部と、
前記送電側ベース部に取り付けられる送電側絶縁カバーと、を有し、
前記第１コイル部は、
前記送電側ベース部に着脱可能な第１導電性平板に支持され、
前記送電側ベース部に前記第１導電性平板が取り付けられることで、前記開口部を介して前記送電側ケース内に配置される請求項９に記載の送電用カプラ。
【請求項11】
前記第１コイル部は、
第１共振用コイルと、
該第１共振用コイルを支持するとともに、前記第１導電性平板に対して着脱可能に接続される第１樹脂パイプと、を有し、
第１金属部材を介して前記第１電極に接続されるとともに、第２金属部材を介して前記第２電極に接続される請求項１０に記載の送電用カプラ。
第１共振用コイルと、
該第１共振用コイルを支持するとともに、前記第１導電性平板に対して着脱可能に接続される第１樹脂パイプと、を有し、
第１金属部材を介して前記第１電極に接続されるとともに、第２金属部材を介して前記第２電極に接続される請求項１０に記載の送電用カプラ。
【請求項12】
前記第１コイル部は、
第１共振用コイルと、
該第１共振用コイルを支持するとともに、前記第１導電性平板に固定された第１樹脂部材に支持される第１樹脂パイプと、を有し、
第１金属部材を介して前記第１電極に接続されるとともに、第２金属部材を介して前記第２電極に接続される請求項１０に記載の送電用カプラ。
第１共振用コイルと、
該第１共振用コイルを支持するとともに、前記第１導電性平板に固定された第１樹脂部材に支持される第１樹脂パイプと、を有し、
第１金属部材を介して前記第１電極に接続されるとともに、第２金属部材を介して前記第２電極に接続される請求項１０に記載の送電用カプラ。
【請求項13】
前記第１コイル部は、ネジが挿通される第１貫通孔を有する第１金属部材を介して前記第１電極に接続されるとともに、ネジが挿通される第２貫通孔を有する第２金属部材を介して前記第２電極に接続され、
前記第１電極は、少なくとも前記第１導電性平板側の面に前記ネジと螺合する第１螺合部を有し、
前記第１金属部材と前記第１電極とは、前記ネジが前記第１貫通孔に挿通された状態で、前記第１電極に設けられた前記第１螺合部と螺合することで互いに接続され、
前記第２電極は、少なくとも前記第１導電性平板側の面に前記ネジと螺合する第２螺合部を有し、
前記第２金属部材と前記第２電極とは、前記ネジが前記第２貫通孔に挿通された状態で、前記第２電極に設けられた前記第２螺合部と螺号することで互いに接続され、
前記第１導電性平板には、前記第１貫通孔の軸方向視で前記第１貫通孔及び前記第１螺合部に重なる位置に第１開口部と、前記第２貫通孔の軸方向視で前記第２貫通孔及び前記第２螺合部に重なる位置に第２開口部と、が形成される請求項１０に記載の送電用カプラ。
前記第１電極は、少なくとも前記第１導電性平板側の面に前記ネジと螺合する第１螺合部を有し、
前記第１金属部材と前記第１電極とは、前記ネジが前記第１貫通孔に挿通された状態で、前記第１電極に設けられた前記第１螺合部と螺合することで互いに接続され、
前記第２電極は、少なくとも前記第１導電性平板側の面に前記ネジと螺合する第２螺合部を有し、
前記第２金属部材と前記第２電極とは、前記ネジが前記第２貫通孔に挿通された状態で、前記第２電極に設けられた前記第２螺合部と螺号することで互いに接続され、
前記第１導電性平板には、前記第１貫通孔の軸方向視で前記第１貫通孔及び前記第１螺合部に重なる位置に第１開口部と、前記第２貫通孔の軸方向視で前記第２貫通孔及び前記第２螺合部に重なる位置に第２開口部と、が形成される請求項１０に記載の送電用カプラ。
【請求項14】
前記第１コイル部は、第１金属部材を介して前記第１電極に接続されるとともに、第２金属部材を介して前記第２電極に接続され、
前記第１電極は、前記送電側ベース部に向かって延出し、前記第１金属部材を挟持可能な一対の第１延出部を有し、
前記第２電極は、前記送電側ベース部に向かって延出し、前記第２金属部材を挟持可能な一対の第２延出部を有する請求項１０に記載の送電用カプラ。
前記第１電極は、前記送電側ベース部に向かって延出し、前記第１金属部材を挟持可能な一対の第１延出部を有し、
前記第２電極は、前記送電側ベース部に向かって延出し、前記第２金属部材を挟持可能な一対の第２延出部を有する請求項１０に記載の送電用カプラ。
【請求項15】
前記送電側ケースの前記送電側ベース部は、平板状であり、
前記送電側絶縁カバーは、箱状であり、前記送電用ＬＣ共振回路の周囲を覆うように前記送電側ベース部に取り付けられる請求項１０に記載の送電用カプラ。
前記送電側絶縁カバーは、箱状であり、前記送電用ＬＣ共振回路の周囲を覆うように前記送電側ベース部に取り付けられる請求項１０に記載の送電用カプラ。
【請求項16】
前記送電側ケースの前記送電側ベース部は、一面が開放された箱状であり、
前記送電側絶縁カバーは、前記送電側ベース部の開放面を塞ぐように前記送電側ベース部に取り付けられる請求項１０に記載の送電用カプラ。
前記送電側絶縁カバーは、前記送電側ベース部の開放面を塞ぐように前記送電側ベース部に取り付けられる請求項１０に記載の送電用カプラ。
【請求項17】
受電用ＬＣ共振回路と、該受電用ＬＣ共振回路を収容する受電側ケースと、を有し、送電用カプラから無線で伝送される電力を受電する受電用カプラであって、
前記受電用ＬＣ共振回路は、
所定の間隔を空けて配置される第３電極及び第４電極と、
前記第３電極及び前記第４電極のそれぞれと電気的に接続される第２コイル部と、を有し、
前記第２コイル部は前記受電側ケースから独立して着脱可能である受電用カプラ。
前記受電用ＬＣ共振回路は、
所定の間隔を空けて配置される第３電極及び第４電極と、
前記第３電極及び前記第４電極のそれぞれと電気的に接続される第２コイル部と、を有し、
前記第２コイル部は前記受電側ケースから独立して着脱可能である受電用カプラ。
【請求項18】
前記受電側ケースは、
前記受電用ＬＣ共振回路が配置され、開口部を有する導電性の受電側ベース部と、
前記受電側ベース部に取り付けられる受電側絶縁カバーと、を有し、
前記第２コイル部は、
前記受電側ベース部に着脱可能な第２導電性平板に支持され、
前記受電側ベース部に前記第２導電性平板が取り付けられることで、前記開口部を介して前記受電側ケース内に配置される請求項１７に記載の受電用カプラ。
前記受電用ＬＣ共振回路が配置され、開口部を有する導電性の受電側ベース部と、
前記受電側ベース部に取り付けられる受電側絶縁カバーと、を有し、
前記第２コイル部は、
前記受電側ベース部に着脱可能な第２導電性平板に支持され、
前記受電側ベース部に前記第２導電性平板が取り付けられることで、前記開口部を介して前記受電側ケース内に配置される請求項１７に記載の受電用カプラ。
【請求項19】
前記第２コイル部は、
第２共振用コイルと、
該第２共振用コイルを支持するとともに、前記第２導電性平板に対して着脱可能に接続される第２樹脂パイプと、を有し、
第３金属部材を介して前記第３電極に接続されるとともに、第４金属部材を介して前記第４電極に接続される請求項１８に記載の受電用カプラ。
第２共振用コイルと、
該第２共振用コイルを支持するとともに、前記第２導電性平板に対して着脱可能に接続される第２樹脂パイプと、を有し、
第３金属部材を介して前記第３電極に接続されるとともに、第４金属部材を介して前記第４電極に接続される請求項１８に記載の受電用カプラ。
【請求項20】
前記第２コイル部は、
第２共振用コイルと、該第２共振用コイルを支持するとともに、前記第２導電性平板に固定された第２樹脂部材に支持される第２樹脂パイプと、を有し、
第３金属部材を介して前記第３電極に接続されるとともに、第４金属部材を介して前記第４電極に接続される請求項１８に記載の受電用カプラ。
第２共振用コイルと、該第２共振用コイルを支持するとともに、前記第２導電性平板に固定された第２樹脂部材に支持される第２樹脂パイプと、を有し、
第３金属部材を介して前記第３電極に接続されるとともに、第４金属部材を介して前記第４電極に接続される請求項１８に記載の受電用カプラ。
【請求項21】
前記第２コイル部は、ネジが挿通される第３貫通孔を有する第３金属部材を介して前記第３電極に接続されるとともに、ネジが挿通される第４貫通孔を有する第４金属部材を介して前記第４電極に接続され、
前記第３電極は、少なくとも前記第２導電性平板側の面に前記ネジと螺合する第３螺合部を有し、
前記第３金属部材と前記第３電極とは、前記ネジが前記第３貫通孔に挿通された状態で、前記第３電極に設けられた前記第３螺合部と螺合することで互いに接続され、
前記第４電極は、少なくとも前記第２導電性平板側の面に前記ネジと螺合する第４螺合部を有し、
前記第４金属部材と前記第４電極とは、前記ネジが前記第４貫通孔に挿通された状態で、前記第４電極に設けられた前記第４螺合部と螺号することで互いに接続され、
前記第２導電性平板には、前記第３貫通孔の軸方向視で前記第３貫通孔及び前記第３螺合部に重なる位置に第３開口部と、前記第４貫通孔の軸方向視で前記第４貫通孔及び前記第４螺合部に重なる位置に第４開口部と、が形成される請求項１８に記載の受電用カプラ。
前記第３電極は、少なくとも前記第２導電性平板側の面に前記ネジと螺合する第３螺合部を有し、
前記第３金属部材と前記第３電極とは、前記ネジが前記第３貫通孔に挿通された状態で、前記第３電極に設けられた前記第３螺合部と螺合することで互いに接続され、
前記第４電極は、少なくとも前記第２導電性平板側の面に前記ネジと螺合する第４螺合部を有し、
前記第４金属部材と前記第４電極とは、前記ネジが前記第４貫通孔に挿通された状態で、前記第４電極に設けられた前記第４螺合部と螺号することで互いに接続され、
前記第２導電性平板には、前記第３貫通孔の軸方向視で前記第３貫通孔及び前記第３螺合部に重なる位置に第３開口部と、前記第４貫通孔の軸方向視で前記第４貫通孔及び前記第４螺合部に重なる位置に第４開口部と、が形成される請求項１８に記載の受電用カプラ。
【請求項22】
前記第２コイル部は、第３金属部材を介して前記第３電極に接続されるとともに、第４金属部材を介して前記第４電極に接続され、
前記第３電極は、前記受電側ベース部に向かって延出し、前記第３金属部材を挟持可能な一対の第３延出部を有し、
前記第４電極は、前記受電側ベース部に向かって延出し、前記第４金属部材を挟持可能な一対の第４延出部を有する請求項１８に記載の受電用カプラ。
前記第３電極は、前記受電側ベース部に向かって延出し、前記第３金属部材を挟持可能な一対の第３延出部を有し、
前記第４電極は、前記受電側ベース部に向かって延出し、前記第４金属部材を挟持可能な一対の第４延出部を有する請求項１８に記載の受電用カプラ。
【請求項23】
前記受電側ケースの前記受電側ベース部は、平板状であり、
前記受電側絶縁カバーは、箱状であり、前記受電用ＬＣ共振回路の周囲を覆うように前記受電側ベース部に取り付けられる請求項１８に記載の受電用カプラ。
前記受電側絶縁カバーは、箱状であり、前記受電用ＬＣ共振回路の周囲を覆うように前記受電側ベース部に取り付けられる請求項１８に記載の受電用カプラ。
【請求項24】
前記受電側ケースの前記受電側ベース部は、一面が開放された箱状であり、
前記受電側絶縁カバーは、前記受電側ベース部の開放面を塞ぐように前記受電側ベース部に取り付けられる請求項１８に記載の受電用カプラ。
前記受電側絶縁カバーは、前記受電側ベース部の開放面を塞ぐように前記受電側ベース部に取り付けられる請求項１８に記載の受電用カプラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無線給電カプラ、送電用カプラ及び受電用カプラに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、携帯電話や電気自動車などの普及に伴い、無線で電力を供給する無線電力伝送システムの開発が積極的になされている。例えば送電側と受電側にＬＣ共振回路を形成し、電界や磁界等によって、送電側から受電側に無線で電力を送電する技術が知られている。この無線伝送では、電力の伝送効率を最適化させることが重要である。
【0003】
例えば特許文献１には、送電用ＬＣ共振回路と受電用ＬＣ共振回路とをそれぞれ収容するように構成されたシールドケースの電位が接地電位となるように調整することで、送電用電極と受電用電極とが非平行に対向配置された場合に、コモンモード電流を抑制できる技術が記載されている。特許文献２には、電力伝送の状態に応じて、送電用ＬＣ回路及び受電用ＬＣ回路の少なくとも一方に電気的に接続される調整コイルのインダクタンスを変更させる技術が記載されている。特許文献３には、送電側コイルと並列に接続され、受電側コイルとは磁界結合していないダミーコイルのインダクタンスと送電側コイルのインダクタンスの比に対し、ダミーコイルに流れる電流と送電側コイルに流れる電流との差電流を検出し、周波数調整を可能とする技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１９－１７６５９１号公報
【特許文献2】特開２０１９－１７６５９２号公報
【特許文献3】特開２０１９－１６２０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、特許文献１のように、電極間の距離や面積を変えて容量を調整して伝送効率を向上させることが可能であるものの、その調整はカプラの電極構造に制限されるため、容量を大きく変更することが難しい。特許文献２及び３では、コイルのインダクタンスを調整することで共振周波数を調整できるものの、インダクタンス可変回路やダミーコイルなどの部材が必要になり、装置をより簡素化するという点で改善の余地がある。
【0006】
本発明は、簡素な構成で、ＬＣ共振回路の共振周波数をより広い範囲で手軽に変更できる無線給電カプラ、送電側カプラ及び受電側カプラ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】
（１）無線給電カプラは、送電用ＬＣ共振回路と、該送電用ＬＣ共振回路を収容する送電側ケースと、を有する送電用カプラと、受電用ＬＣ共振回路と、該受電用ＬＣ共振回路を収容する受電側ケースと、を有する受電用カプラと、を備え、前記送電用ＬＣ共振回路と前記受電用ＬＣ共振回路とが電界共鳴することで、前記送電用カプラから前記受電用カプラに無線で電力伝送する無線給電カプラであって、前記送電用ＬＣ共振回路は、所定の間隔を空けて配置される第１電極及び第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極のそれぞれと電気的に接続される第１コイル部と、を有し、前記受電用ＬＣ共振回路は、所定の間隔を空けて配置される第３電極及び第４電極と、前記第３電極及び前記第４電極のそれぞれと電気的に接続される第２コイル部と、を有し、前記第１電極と前記第３電極とが対向し、前記第２電極と前記第４電極とが対向した状態で、前記送電用カプラから前記受電用カプラにワイヤレスで電力伝送し、前記第１コイル部は前記送電側ケースから独立して着脱可能であり、前記第２コイル部は前記受電側ケースから独立して着脱可能である。
【0008】
（２）（１）に記載の無線給電カプラにおいて、前記送電側ケースは、前記送電用ＬＣ共振回路が配置され、開口部を有する導電性の送電側ベース部と、前記送電側ベース部に取り付けられる送電側絶縁カバーと、を有し、前記第１コイル部は、前記送電側ベース部に着脱可能な第１導電性平板に支持され、前記送電側ベース部に前記第１導電性平板が取り付けられることで、前記開口部を介して前記送電側ケース内に配置され、前記受電側ケースは、前記受電用ＬＣ共振回路が配置され、開口部を有する導電性の受電側ベース部と、前記受電側ベース部に取り付けられる受電側絶縁カバーと、を有し、前記第２コイル部は、前記受電側ベース部に着脱可能な第２導電性平板に支持され、前記受電側ベース部に前記第２導電性平板が取り付けられることで、前記開口部を介して前記受電側ケース内に配置される。
【0009】
（３）（２）に記載の無線給電カプラにおいて、前記第１コイル部は、第１共振用コイルと、該第１共振用コイルを支持するとともに、前記第１導電性平板に対して着脱可能に接続される第１樹脂パイプと、を有し、第１金属部材を介して前記第１電極に接続されるとともに、第２金属部材を介して前記第２電極に接続され、前記第２コイル部は、第２共振用コイルと、該第２共振用コイルを支持するとともに、前記第２導電性平板に対して着脱可能に接続される第２樹脂パイプと、を有し、第３金属部材を介して前記第３電極に接続されるとともに、第４金属部材を介して前記第４電極に接続される。
【0010】
（４）（２）に記載の無線給電カプラにおいて、前記第１コイル部は、第１共振用コイルと、該第１共振用コイルを支持するとともに、前記第１導電性平板に固定された第１樹脂部材に支持される第１樹脂パイプと、を有し、第１金属部材を介して前記第１電極に接続されるとともに、第２金属部材を介して前記第２電極に接続され、前記第２コイル部は、第２共振用コイルと、該第２共振用コイルを支持するとともに、前記第２導電性平板に固定された第２樹脂部材に支持される第２樹脂パイプと、を有し、第３金属部材を介して前記第３電極に接続されるとともに、第４金属部材を介して前記第４電極に接続される。
【0011】
（５）（２）～（４）のいずれか１つに記載の無線給電カプラにおいて、前記第１コイル部は、ネジが挿通される第１貫通孔を有する第１金属部材を介して前記第１電極に接続されるとともに、ネジが挿通される第２貫通孔を有する第２金属部材を介して前記第２電極に接続され、前記第１電極は、少なくとも前記第１導電性平板側の面に前記ネジと螺合する第１螺合部を有し、前記第１金属部材と前記第１電極とは、前記ネジが前記第１貫通孔に挿通された状態で、前記第１電極に設けられた前記第１螺合部と螺合することで互いに接続され、前記第２電極は、少なくとも前記第１導電性平板側の面に前記ネジと螺合する第２螺合部を有し、前記第２金属部材と前記第２電極とは、前記ネジが前記第２貫通孔に挿通された状態で、前記第２電極に設けられた前記第２螺合部と螺号することで互いに接続され、前記第１導電性平板には、前記第１貫通孔の軸方向視で前記第１貫通孔及び前記第１螺合部に重なる位置に第１開口部と、前記第２貫通孔の軸方向視で前記第２貫通孔及び前記第２螺合部に重なる位置に第２開口部と、が形成され、前記第２コイル部は、ネジが挿通される第３貫通孔を有する第３金属部材を介して前記第３電極に接続されるとともに、ネジが挿通される第４貫通孔を有する第４金属部材を介して前記第４電極に接続され、前記第３電極は、少なくとも前記第２導電性平板側の面に前記ネジと螺合する第３螺合部を有し、前記第３金属部材と前記第３電極とは、前記ネジが前記第３貫通孔に挿通された状態で、前記第３電極に設けられた前記第３螺合部と螺合することで互いに接続され、前記第４電極は、少なくとも前記第２導電性平板側の面に前記ネジと螺合する第４螺合部を有し、前記第４金属部材と前記第４電極とは、前記ネジが前記第４貫通孔に挿通された状態で、前記第４電極に設けられた前記第４螺合部と螺号することで互いに接続され、前記第２導電性平板には、前記第３貫通孔の軸方向視で前記第３貫通孔及び前記第３螺合部に重なる位置に第３開口部と、前記第４貫通孔の軸方向視で前記第４貫通孔及び前記第４螺合部に重なる位置に第４開口部と、が形成される。
【0012】
（６）（２）～（４）のいずれか１つに記載の無線給電カプラにおいて、前記第１コイル部は、第１金属部材を介して前記第１電極に接続されるとともに、第２金属部材を介して前記第２電極に接続され、前記第１電極は、前記送電側ベース部に向かって延出し、前記第１金属部材を挟持可能な一対の第１延出部を有し、前記第２電極は、前記送電側ベース部に向かって延出し、前記第２金属部材を挟持可能な一対の第２延出部を有し、前記第２コイル部は、第３金属部材を介して前記第３電極に接続されるとともに、第４金属部材を介して前記第４電極に接続され、前記第３電極は、前記受電側ベース部に向かって延出し、前記第３金属部材を挟持可能な一対の第３延出部を有し、前記第４電極は、前記受電側ベース部に向かって延出し、前記第４金属部材を挟持可能な一対の第４延出部を有する。
【0013】
（７）（２）～（６）のいずれか１つに記載の無線給電カプラにおいて、前記送電側ケースの前記送電側ベース部は、平板状であり、前記送電側絶縁カバーは、箱状であり、前記送電用ＬＣ共振回路の周囲を覆うように前記送電側ベース部に取り付けられ、前記受電側ケースの前記受電側ベース部は、平板状であり、前記受電側絶縁カバーは、箱状であり、前記受電用ＬＣ共振回路の周囲を覆うように前記受電側ベース部に取り付けられる。
【0014】
（８）（２）～（６）のいずれか１つに記載の無線給電カプラにおいて、前記送電側ケースの前記送電側ベース部は、一面が開放された箱状であり、前記送電側絶縁カバーは、前記送電側ベース部の開放面を塞ぐように前記送電側ベース部に取り付けられ、前記受電側ケースの前記受電側ベース部は、一面が開放された箱状であり、前記受電側絶縁カバーは、前記受電側ベース部の開放面を塞ぐように前記受電側ベース部に取り付けられる。
【0015】
（９）送電用カプラは、送電用ＬＣ共振回路と、該送電用ＬＣ共振回路を収容する送電側ケースと、を有し、受電用カプラに無線で電力伝送する送電用カプラであって、前記送電用ＬＣ共振回路は、所定の間隔を空けて配置される第１電極及び第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極のそれぞれと電気的に接続される第１コイル部と、を有し、前記第１コイル部は前記送電側ケースから独立して着脱可能である。
【0016】
（１０）（９）に記載の送電用カプラにおいて、前記送電側ケースは、前記送電用ＬＣ共振回路が配置され、開口部を有する導電性の送電側ベース部と、前記送電用ＬＣ共振回路の周囲を覆うように前記送電側ベース部に取り付けられる送電側絶縁カバーと、を有し、前記第１コイル部は、前記送電側ベース部に着脱可能な第１導電性平板に支持され、前記送電側ベース部に前記第１導電性平板が取り付けられることで、前記開口部を介して前記送電側ケース内に配置される。
【0017】
（１１）（９）に記載の送電用カプラにおいて、前記第１コイル部は、第１共振用コイルと、該第１共振用コイルを支持するとともに、前記第１導電性平板に対して着脱可能に接続される第１樹脂パイプと、を有し、第１金属部材を介して前記第１電極に接続されるとともに、第２金属部材を介して前記第２電極に接続される。
【0018】
（１２）（９）に記載の送電用カプラにおいて、前記第１コイル部は、第１共振用コイルと、該第１共振用コイルを支持するとともに、前記第１導電性平板に固定された第１樹脂部材に支持される第１樹脂パイプと、を有し、第１金属部材を介して前記第１電極に接続されるとともに、第２金属部材を介して前記第２電極に接続される。
【0019】
（１３）（９）～（１２）のいずれか１つに記載の送電用カプラにおいて、前記第１コイル部は、ネジが挿通される第１貫通孔を有する第１金属部材を介して前記第１電極に接続されるとともに、ネジが挿通される第２貫通孔を有する第２金属部材を介して前記第２電極に接続され、前記第１電極は、少なくとも前記第１導電性平板側の面に前記ネジと螺合する第１螺合部を有し、前記第１金属部材と前記第１電極とは、前記ネジが前記第１貫通孔に挿通された状態で、前記第１電極に設けられた前記第１螺合部と螺合することで互いに接続され、前記第２電極は、少なくとも前記第１導電性平板側の面に前記ネジと螺合する第２螺合部を有し、前記第２金属部材と前記第２電極とは、前記ネジが前記第２貫通孔に挿通された状態で、前記第２電極に設けられた前記第２螺合部と螺号することで互いに接続され、前記第１導電性平板には、前記第１貫通孔の軸方向視で前記第１貫通孔及び前記第１螺合部に重なる位置に第１開口部と、前記第２貫通孔の軸方向視で前記第２貫通孔及び前記第２螺合部に重なる位置に第２開口部と、が形成される。
【0020】
（１４）（９）～（１２）のいずれか１つに記載の送電用カプラにおいて、前記第１コイル部は、第１金属部材を介して前記第１電極に接続されるとともに、第２金属部材を介して前記第２電極に接続され、前記第１電極は、前記送電側ベース部に向かって延出し、前記第１金属部材を挟持可能な一対の第１延出部を有し、前記第２電極は、前記送電側ベース部に向かって延出し、前記第２金属部材を挟持可能な一対の第２延出部を有する。
【0021】
（１５）（９）～（１４）のいずれか１つに記載の送電用カプラにおいて、前記送電側ケースの前記送電側ベース部は、平板状であり、前記送電側絶縁カバーは、箱状であり、前記送電用ＬＣ共振回路の周囲を覆うように前記送電側ベース部に取り付けられる。
【0022】
（１６）（９）～（１４）のいずれか１つに記載の送電用カプラにおいて、前記送電側ケースの前記送電側ベース部は、一面が開放された箱状であり、前記送電側絶縁カバーは、前記送電側ベース部の開放面を塞ぐように前記送電側ベース部に取り付けられる。
【0023】
（１７）受電用カプラは、受電用ＬＣ共振回路と、該受電用ＬＣ共振回路を収容する受電側ケースと、を有し、送電用カプラから無線で伝送される電力を受電する受電用カプラであって、前記受電用ＬＣ共振回路は、所定の間隔を空けて配置される第３電極及び第４電極と、前記第３電極及び前記第４電極のそれぞれと電気的に接続される第２コイル部と、を有し、前記第２コイル部は前記受電側ケースから独立して着脱可能である。
【0024】
（１８）（１７）に記載の受電用カプラにおいて、前記受電側ケースは、前記受電用ＬＣ共振回路が配置され、開口部を有する導電性の受電側ベース部と、前記受電側ベース部に取り付けられる受電側絶縁カバーと、を有し、前記第２コイル部は、前記受電側ベース部に着脱可能な第２導電性平板に支持され、前記受電側ベース部に前記第２導電性平板が取り付けられることで、前記開口部を介して前記受電側ケース内に配置される。
【0025】
（１９）（１８）に記載の受電用カプラにおいて、前記第２コイル部は、第２共振用コイルと、該第２共振用コイルを支持するとともに、前記第２導電性平板に対して着脱可能に接続される第２樹脂パイプと、を有し、第３金属部材を介して前記第３電極に接続されるとともに、第４金属部材を介して前記第４電極に接続される。
【0026】
（２０）（１８）に記載の受電用カプラにおいて、前記第２コイル部は、第２共振用コイルと、該第２共振用コイルを支持するとともに、前記第２導電性平板に固定された第２樹脂部材に支持される第２樹脂パイプと、を有し、第３金属部材を介して前記第３電極に接続されるとともに、第４金属部材を介して前記第４電極に接続される。
【0027】
（２１）（１８）～（２０）のいずれか１つに記載の受電用カプラにおいて、前記第２コイル部は、ネジが挿通される第３貫通孔を有する第３金属部材を介して前記第３電極に接続されるとともに、ネジが挿通される第４貫通孔を有する第４金属部材を介して前記第４電極に接続され、前記第３電極は、少なくとも前記第２導電性平板側の面に前記ネジと螺合する第３螺合部を有し、前記第３金属部材と前記第３電極とは、前記ネジが前記第３貫通孔に挿通された状態で、前記第３電極に設けられた前記第３螺合部と螺合することで互いに接続され、前記第４電極は、少なくとも前記第２導電性平板側の面に前記ネジと螺合する第４螺合部を有し、前記第４金属部材と前記第４電極とは、前記ネジが前記第４貫通孔に挿通された状態で、前記第４電極に設けられた前記第４螺合部と螺号することで互いに接続され、前記第２導電性平板には、前記第３貫通孔の軸方向視で前記第３貫通孔及び前記第３螺合部に重なる位置に第３開口部と、前記第４貫通孔の軸方向視で前記第４貫通孔及び前記第４螺合部に重なる位置に第４開口部と、が形成される。
【0028】
（２２）（１８）～（２０）のいずれか１つに記載の受電用カプラにおいて、前記第２コイル部は、第３金属部材を介して前記第３電極に接続されるとともに、第４金属部材を介して前記第４電極に接続され、前記第３電極は、前記受電側ベース部に向かって延出し、前記第３金属部材を挟持可能な一対の第３延出部を有し、前記第４電極は、前記受電側ベース部に向かって延出し、前記第４金属部材を挟持可能な一対の第４延出部を有する。
【0029】
（２３）（１８）～（２２）のいずれか１つに記載の受電用カプラにおいて、前記受電側ケースの前記受電側ベース部は、平板状であり、前記受電側絶縁カバーは、箱状であり、前記受電用ＬＣ共振回路の周囲を覆うように前記受電側ベース部に取り付けられる。
【0030】
（２４）（１８）～（２２）のいずれか１つに記載の受電用カプラにおいて、前記受電側ケースの前記受電側ベース部は、一面が開放された箱状であり、前記受電側絶縁カバーは、前記受電側ベース部の開放面を塞ぐように前記受電側ベース部に取り付けられる。
【発明の効果】
【0031】
本発明によれば、簡素な構成で、ＬＣ共振回路の共振周波数をより広い範囲で手軽に変更できる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】第１実施形態に係る無線給電カプラを示す斜視図である。
【図2】第１実施形態に係る無線給電カプラの送電用カプラを示す平面図である。
【図3】第１実施形態に係る無線給電カプラの送電用カプラを示す底面図である。
【図8】第３実施形態に係る無線給電カプラの送電用カプラの第１導電性平板、第１コイル部、第１金属部材及び第２金属部材を示す拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0033】
以下、本発明の実施形態に係る無線給電カプラについて説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものでない。また、以下の説明において参照する各図は、本開示の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、及び位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。即ち、本発明は、各図で例示された形状、大きさ、及び位置関係のみに限定されるものでない。
【0034】
【0035】
無線給電カプラ１００は、送電用ＬＣ共振回路１０を有する送電用カプラ１と、受電用ＬＣ共振回路２０を有する受電用カプラ２を備える。送電用カプラ１は、所定の間隔を空けて配置される第１電極１１及び第２電極１２を有し、受電用カプラ２は、所定の間隔を空けて配置される第３電極２１及び第４電極２２を有する。送電用カプラ１に電源が接続され、受電用カプラ２に負荷が接続される場合、第１電極１１と第３電極２１とが対向し、第２電極１２と第４電極２２とが対向した状態で、送電用ＬＣ共振回路１０と受電用ＬＣ共振回路２０とが電界共鳴する。この電界共鳴により、送電用カプラ１から受電用カプラ２に無線で電力が伝送される。負荷とは、例えば蓄電池であり、産業機器や携帯電子機器等に採用されている。産業機器としては、電気自動車、携帯電子機器としては、ラップトップパソコン、スマートフォン、携帯音楽プレーヤ等が挙げられる。
【0036】
次に、送電用カプラ１の構成について図１～図６を参照しながら説明する。図２は、送電用カプラ１の平面図である。図３は、送電用カプラ１の底面図である。図４は、図２に示す送電用カプラ１の矢印Ａ－Ａ線に沿った断面図である。図５は、図４に示す送電用カプラにおいて送電用コイルユニット５０が装着される前の状態を示す図である。図６は、図２に示す送電用カプラ１を矢印Ｂ－Ｂ線に沿って切断した状態を示す図であり、第１金属部材５３及びその周囲を示す拡大断面図である。なお、図１～図３では、送電側ケース３０を二点鎖線で示している。
【0037】
送電用カプラ１は、図１に示すように送電用ＬＣ共振回路１０と、送電用ＬＣ共振回路１０を収容する送電側ケース３０と、を備える。
【0038】
送電側ケース３０は、送電側ベース部３１と、送電側絶縁カバー３２と、を有する。送電側ベース部３１は、平板状に形成される導電性の部材である。送電側ベース部３１には、送電用ＬＣ共振回路１０が配置される。送電側ベース部３１は、送電用ＬＣ共振回路１０の後述する接地電極としても機能する。送電側ケース３０は、その中心付近に厚み方向に貫通する開口部３１１が形成される。
【0039】
送電側絶縁カバー３２は、箱状であり、送電側ベース部３１に取り付けられる。送電側絶縁カバー３２は、天板３２１と天板３２１の縁部から送電側ベース部３１側に延出する側板３２２を有する。送電側絶縁カバー３２は、その側板３２２の内側の面が送電側ベース部３１の端縁に接触するとともに、送電側ベース部３１に配置されるＬＣ共振回路１０の周囲を覆うように送電側ベース部３１に取り付けられる。
【0040】
送電用ＬＣ共振回路１０は、第１電極１１と、第２電極１２と、第１無給電電極１３と、第２無給電電極１４と、接地電極と、送電用コイルユニット５０と、を備える。
【0041】
第１電極１１と第２電極１２とは、送電側絶縁カバー３２の天板３２１と対向し、互いに所定の間隔を空けて配置される。具体的には、第１電極１１と第２電極１２とは、同一平面上に所定の間隔を空けて並ぶように配置される。受電用カプラ２の第３電極２１及び第４電極２２も第１電極１１及び第２電極１２と同様の構成である。電源から送電用カプラ１に電力が伝送されると、第１電極１１と受電用カプラ２の第３電極２１との間で容量が形成され、第２電極１２と受電用カプラ２の第４電極２２との間で容量が形成される。
【0042】
第１電極１１は、少なくとも送電側ベース部３１側である底面１１１にネジ４と螺合する第１螺合部１１２を有する。第１電極１１の底面１１１には、後述する第１金属部材３３がネジ４を介して着脱可能に接続される。
【0043】
第１無給電電極１３は、第１電極１１と送電側ベース部３１との間に、第１電極１１及び送電側ベース部３１のそれぞれと対向するように配置される。第１電極１１と第１無給電電極１３とは、複数の第１導電性可変長部材１３１によって接続される。第１電極１１と第１無給電電極１３とは、第１導電性可変長部材１３１を通して導通される。
【0044】
第２電極１２は、少なくとも送電側ベース部３１側である底面１２１にネジ４と螺合する第２螺合部１２２を有する。第２電極１２の底面１２１には、後述する第２金属部材３４がネジ４を介して着脱可能に接続される。
【0045】
第２無給電電極１４は、第２電極１２と送電側ベース部３１との間に、第２電極１２及び送電側ベース部３１のそれぞれと対向するように配置される。第２電極１２と第２無給電電極１４とは、複数の第２導電性可変長部材１４１によって接続される。第２電極１２と第２無給電電極１４とは、第２導電性可変長部材１４１を通して導通される。
【0046】
接地電極は、送電側ベース部３１の少なくとも第１無給電電極１３側の表面と第２無給電電極１４側の表面によって構成され、接地されている。接地電極は、第１無給電電極１３と対向し、容量を形成する。また接地電極は、第２無給電電極１４と対向し、容量を形成する。
【0047】
本実施形態では、第１無給電電極１３又は第２無給電電極１４と接地電極との距離は、調整機構（図示省略）によって変化させることができる。即ち、第１無給電電極１３又は第２無給電電極１４と接地電極との間に生じる容量は、変化させることができる。即ち、容量の変更可能な可変容量が形成される。調整機構は、第１無給電電極１３又は第２無給電電極１４と接地電極との距離を変化させることができる機構であれば特に限定されない。例えば第１無給電電極１３と接地電極とを結んで回転可能で、かつ接地電極と螺合している螺旋棒と、螺旋棒と固着し、かつ第１無給電電極１３と係合する係合部材と、を有し、螺旋棒の締緩により第１無給電電極１３と接地電極との距離を調整する構成であってもよい。
【0048】
送電用コイルユニット５０は、第１コイル部５１等を有する。第１コイル部５１は、送電側ケース３０内に収容され、第１電極１１及び第２電極１２のそれぞれと電気的に接続される。この第１コイル部５１のインダクタンスと、受電用カプラ２の後述する第２コイル部６１のインダクタンス、第１電極１１と第３電極２１の間に形成される容量、第２電極１２と第４電極２２との間に形成される容量等によって、送電用カプラ１から受電用カプラ２に無線で電力を伝送可能な共振回路が形成される。
【0049】
ここで、電源から供給される電力を効率よく負荷に伝えるためには、商用電源である電源からの電力の周波数に共振周波数を合わせる必要がある。具体的には、送電用カプラ１は、ＡＣ／ＤＣ電源部と高周波電源部を介して商用電源に接続される。商用電源から供給される交流電力は、ＡＣ／ＤＣ電源部によって直流に変換され、高周波電源部により、直流から所定の高周波信号が生成され、生成後の高周波信号が送電用カプラ１に送信される。所定の高周波信号の周波数としては、例えば８５ｋＨｚ、４００ｋＨｚ、６．７８ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、２７．１２ＭＨｚ等が挙げられる。無線給電カプラ１００のＬＣ共振回路の共振周波数をこの高周波信号の周波数に合わせる必要がある。共振周波数は、容量を変更することで調整できるものの、その調整は無線給電カプラ１００の電極の構造に制限されるため、容量を大きく変更することが難しい。一方で、第１コイル部５１や第２コイル部６１のインダクタンスを変更することで共振周波数を調整することもできる。しかし、通常、コイル部は送電側ケース等の筐体に収容されており、コイル部を取り出して調整や変更するのに手間がかかる。簡素な構成で、ＬＣ共振回路の共振周波数をより広い範囲で手軽に変更することを可能とすることが本発明の一実施形態の目的である。
【0050】
次に、送電用コイルユニット５０の詳細について説明する。送電用コイルユニット５０は、第１コイル部５１と、第１コイル部５１が支持され、送電側ベース部３１に着脱可能な第１導電性平板５２と、第１金属部材５３と、第２金属部材５４と、を有する。
【0051】
第１コイル部５１は、第１共振用コイル５１１と、第１共振用コイル５１１を支持する第１樹脂パイプ５１２と、を備える。第１樹脂パイプ５１２は、ネジ５を介して第１導電性平板５２に着脱可能に接続される。
【0052】
第１金属部材５３及び第２金属部材５４は、樹脂部材等を介して第１導電性平板５２に支持される。第１金属部材５３及び第２金属部材５４は、第１導電性平板５２とは電気的に導通していない。第１金属部材５３及び第２金属部材５４は、第１導電性平板５２において、第１コイル部５１と接触して電気的に接続可能な位置に配置される。第１金属部材５３と第２金属部材５４とは、互いに間隔を空けて配置される。
【0053】
第１金属部材５３は、ネジ４が挿通される第１貫通孔５３１を有する。第１金属部材５３と第１電極１１は、ネジ４が第１貫通孔５３１に挿通された状態で、第１電極１１に設けられた第１螺合部１１２と螺合することで互いに接続される。
【0054】
第２金属部材５４は、ネジ４が挿通される第２貫通孔５４１を有する。第２金属部材５４と第２電極１２は、ネジ４が第２貫通孔５４１に挿通された状態で、第２電極１２に設けられた第２螺合部１２２と螺合することで互いに接続される。
【0055】
このように、第１コイル部５１は、第１電極１１に接続された第１金属部材５３と第２電極１２に接続された第２金属部材５４に接続される。即ち、第１コイル部５１は、第１金属部材５３を介して第１電極１１に接続され、第２金属部材５４を介して第２電極１２に接続される。
【0056】
第１導電性平板５２は、送電側ベース部３１に着脱可能な板状部材である。第１導電性平板５２は、送電側ベース部３１の開口部３１１よりも大きい平板状の基部５２１と、基部５２１から突出し、その輪郭が開口部３１１の内周面と略同じであり、開口部３１１に嵌合可能である支持台５２２と、を有する。
【0057】
基部５２１の縁部側には、ネジ４が挿通される貫通孔５２７が形成される。送電側ベース部３１の送電用ＬＣ共振回路１０が配置されている面とは反対側の面の開口部３１１の周辺には、ネジ４が螺合する螺合部３１２が形成される。第１導電性平板５２の支持台５２２を開口部３１１に嵌合させ、ネジ４が貫通孔５２７に挿通された状態で、送電側ベース部３１に設けられた螺合部３１２と螺合することで、第１コイル部５１が支持される第１導電性平板５２を送電側ベース部３１に取り付けることができる。即ち、第１コイル部５１は、送電側ケース３０から独立して着脱可能である。第１コイル部５１は、送電側ベース部３１に第１導電性平板５２が取り付けられることで、開口部３１１を介して送電側ケース３０内に配置される。
【0058】
第１導電性平板５２は、その厚み方向に貫通する第１開口部５２３及び第２開口部５２４を有する。第１開口部５２３は、第１導電性平板５２が送電側ベース部３１に取り付けられた状態で、第１貫通孔５３１の軸方向視で第１貫通孔５３１及び前記第１螺合部１１２に重なる位置に形成される。第２開口部５２４は、第１導電性平板５２が送電側ベース部３１に取り付けられた状態で、第２貫通孔５３２の軸方向視で第２貫通孔５３２及び第２螺合部１２２に重なる位置に形成される。
【0059】
例えば、この第１開口部５２３からドライバ等を挿通し、第１貫通孔５３１に挿通された状態で第１螺合部１１２に螺合されたネジ４を緩めて第１金属部材５３と第１電極１１との接続を解除することができる。反対に第１導電性平板５２が送電側ベース部３１に取り付けられた状態であっても、第１開口部５２３を介してドライバで第１金属部材５３を第１電極１１に接続することができる。この構成により、第１導電性平板５２が送電側ベース部３１に取り付けられた状態であっても、第１電極１１や第２電極１２から第１コイル部５１を容易に着脱できる。
【0060】
ここで、本実施形態に係る送電用カプラ１とは異なり、第１コイル部５１がそれを収容する送電側ケース３０から独立して着脱可能ではない送電用カプラでは、ＬＣ共振回路のインダクタンスを調整するためには、多くの工程を要することになる。例えば、送電用カプラ１から送電側絶縁カバー３２を取り外す工程、ネジ４等で固定された第１電極１１や第２電極１２等の受電用カプラ２の第３電極２１及び第４電極２２との間で容量を形成する電極を取り外す工程、第１コイル部５１を露出させる工程、第１コイル部５１と送電側ケース３０との間の接続を外す工程、第１コイル部５１を変更する工程、第１コイル部５１を送電側ケース３０に取り付ける工程、第１電極１１や第２電極１２等の電極を取り付ける工程、送電側絶縁カバー３２を取り付ける工程等が必要である。
【0061】
これに対して本実施形態では、第１コイル部５１がそれを収容する送電側ケース３０から独立して着脱可能であるので、ＬＣ共振回路のインダクタンスを調整するための工程を削減できる。具体的には、送電側ベース部３１から第１導電性平板５２を取り外すことで、送電側絶縁カバー３２や第１電極１１、第２電極１２を取り外すことができ、また送電側ケース３０から第１コイル部５１を取り外すことができる。そして、例えば第１導電性平板５２に支持される第１コイル部５１を異なるインダクタンスのものに変更し、再度第１導電性平板５２を送電側ベース部３１に取り付けて第１コイル部５１を第１電極１１や第２電極１２と接続することで共振周波数を調整できる。
【0062】
次に、受電用カプラ２について説明する。受電用カプラ２は、受電用ＬＣ共振回路２０と、受電側ケース４０と、を備える。受電用カプラ２のＬＣ共振回路２０及び受電側ケース４０の構成は、電力を受電する点等を除き同様な構成であるので、その説明を省略する。なお、受電側ケース４０の受電側ベース部４１は送電側ベース部３１に対応し、受電側絶縁カバー４２は送電側絶縁カバー３２に対応する構成である。受電用ＬＣ共振回路２０の第３電極２１は第１電極１１に対応し、第４電極２２は第２電極１２に対応し、第３無給電電極は第１無給電電極１３に対応し、第４無給電電極は第２無給電電極１４に対応し、送電用コイルユニット５０は受電用コイルユニットに対応する。また、受電用コイルユニットの第２コイル部は第１コイル部５１に対応し、第１導電性平板５２は第２導電性平板に対応し、第１金属部材５３は第３金属部材に対応し、第２金属部材５４は第４金属部材に対応する。また第１共振用コイル５１１は、第２共振用コイルに対応し、第１樹脂パイプ５１２は、第２樹脂パイプに対応する。
【0063】
次に、第２実施形態に係る無線給電カプラ１００について説明する。図７は、第２実施形態に係る無線給電カプラ１００の送電用カプラ１を示す図であって、図６に対応する図である。なお、以下の説明において、第１実施形態と同じ構成については詳細な説明を省略する。
【0064】
第２実施形態に係る無線給電カプラ１００は、送電用ＬＣ共振回路１０及び送電側ケース３０を有する送電用カプラ１と受電用ＬＣ共振回路２０及び受電側ケース４０を有する受電用カプラ２を備える。
【0065】
第２実施形態の無線給電カプラ１００の詳細な説明について送電用カプラ１を例に説明する。第２実施形態の送電用カプラ１は、第１実施形態の送電用カプラ１とは第１電極１１、第２電極１２、第１金属部材５３、第２金属部材５４、第１導電性平板５２の構成が主に異なる。
【0066】
第１電極１１は、所定の間隔を空けてその底面１１１に形成される一対の第１延出部１１３を有する。一対の第１延出部１１３は、底面１１１から送電側ベース部３１に向かって延出し、第１金属部材５３を挟持可能に構成される。
【0067】
第２電極１２は、所定の間隔を空けてその底面１２１に形成される一対の第２延出部を有する。一対の第２延出部は、底面１２１から送電側ベース部３１に向かって延出し、第２金属部材５４を挟持可能である。
【0068】
第１金属部材５３は、一対の第１延出部１１３の間に嵌合可能な寸法及び形状に形成される。本実施形態の第１金属部材５３は、第１貫通孔５３１を有していない。
【0069】
第２金属部材５４は、一対の第２延出部（図示省略）の間に嵌合可能な寸法及び形状に形成される。本実施形態の第２金属部材５４は、第２貫通孔５４１を有していない。
【0070】
本実施形態の第１導電性平板５２は、その厚み方向に貫通する第１開口部５２３を有していない点が第１実施形態の第１導電性平板５２とは異なる。
【0071】
第２実施形態によれば、例えば第１金属部材５３を一対の第１延出部１１３の間に押し込むことや第１金属部材５３を引き抜くことで、第１金属部材５３と第１電極１１の接続及び接続の解除を容易に行うことができる。よって、第１金属部材５３及び第２金属部材５４を介して第１電極１１及び第２電極１２に第１コイル部５１を容易に着脱することができる。
【0072】
次に、第３実施形態に係る無線給電カプラ１００について説明する。図８は、第２実施形態の送電用カプラ１の第１導電性平板５２、第１コイル部５１、第１金属部材５３及び第２金属部材５４を示す拡大斜視図ある。なお、以下の説明において、第１実施形態と同じ構成については詳細な説明を省略する。
【0073】
第３実施形態に係る無線給電カプラ１００は、送電用ＬＣ共振回路１０及び送電側ケース３０を有する送電用カプラ１及び受電用ＬＣ共振回路２０及び受電側ケース４０を有する受電用カプラ２を備える。
【0074】
第３実施形態の無線給電カプラ１００の詳細な構成について送電用カプラ１を例に説明する。第３実施形態の送電用カプラ１は、第１実施形態の送電用カプラ１とは送電用コイルユニット５０の第１コイル部５１を支持する第１導電性平板５２の構成が主に異なる。
【0075】
第１導電性平板５２には、第１コイル部５１が配置される側の面に一対の第１樹脂部材５２５が固定されている。
【0076】
一対の第１樹脂部材５２５は、互いに所定の間隔を空けて送電側絶縁カバー３２の天板３２１に向かって延出するように配置される。一対の第１樹脂部材５２５のそれぞれには、第１樹脂パイプ５１２の両端部側の径に対応し、第１樹脂パイプ５１２を嵌合可能な嵌合溝５２６が形成される。即ち、第１樹脂パイプ５１２は、第１樹脂部材５２５を介して第１導電性平板５２に着脱可能に接続される。
【0077】
第３実施形態によれば、例えば、嵌合溝５２６に第１樹脂パイプ５１２を着脱することで、第１導電性平板５２に支持される第１コイル部５１を異なるものに取り換えることができるので、共振周波数を調整するためのインダクタンスの変更を容易に行うことができる。
【0078】
次に、第４実施形態に係る無線給電カプラ１００について説明する。図９は、第４実施形態に係る無線給電カプラ１００の送電用カプラ１を示す図であって、図４に対応する図である。なお、以下の説明において、第１実施形態と同じ構成については詳細な説明を省略する。
【0079】
第４実施形態に係る無線給電カプラ１００は、送電用ＬＣ共振回路１０及び送電側ケース３０を有する送電用カプラ１及び受電用ＬＣ共振回路２０及び受電側ケース４０を有する受電用カプラ２を備える。
【0080】
第４実施形態の無線給電カプラ１００の詳細な構成について送電用カプラ１を例に説明する。第４実施形態の送電用カプラ１は、第１実施形態の送電用カプラ１とは送電側ケース３０の構成が主に異なる。
【0081】
送電側ケース３０は、送電側ベース部３１と、送電側ベース部３１に取り付けられる送電側絶縁カバー３２と、を有する。
【0082】
本実施形態の送電側ベース部３１は、一面が開放された箱状に形成される導電性の部材である。送電側ベース部３１は、送電用ＬＣ共振回路１０が配置される底板３１３と、底板３１３の縁部から送電側ベース部３１側に立ち上がる側板３１４と、底板３１３と対向する位置に形成される開口である開放面３１５とを有する。底板３１３は、送電用ＬＣ共振回路１０の接地電極としても機能する。底板３１３は、その中心付近に厚み方向に貫通する開口部３１１が形成される。側板３１４は、送電用ＬＣ共振回路１０の周囲を囲うように形成される。
【0083】
送電側絶縁カバー３２は、略平板状であり、送電側ベース部３１の開放面３１５を覆うように取り付けられる。送電側絶縁カバー３２は、天板３２１と、天板３２１の縁部から突出し、送電側ベース部３１の側板３１４と嵌合可能な嵌合突出部３２３を有する。送電側絶縁カバー３２は、その嵌合突出部３２３の内側の面が送電側ベース部３１の側板３１４の外側の面に接触するように送電側ベース部３１に取り付けられる。
【0084】
以上説明した実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
【0085】
上記実施形態に係る無線給電カプラ１００は、送電用ＬＣ共振回路１０と、該送電用ＬＣ共振回路１０を収容する送電側ケース３０と、を有する送電用カプラ１と、受電用ＬＣ共振回路２０と、該受電用ＬＣ共振回路２０を収容する受電側ケース４０と、を有する受電用カプラ２と、を備え、送電用ＬＣ共振回路１０と受電用ＬＣ共振回路２０とが電界共鳴することで、送電用カプラ１から受電用カプラ２に無線で電力伝送する無線給電カプラ１００であって、送電用ＬＣ共振回路１０は、所定の間隔を空けて配置される第１電極１１及び第２電極１２と、第１電極１１及び第２電極１２のそれぞれと電気的に接続される第１コイル部５１と、を有し、受電用ＬＣ共振回路２０は、所定の間隔を空けて配置される第３電極２１及び第４電極２２と、第３電極２１及び第４電極２２のそれぞれと電気的に接続される第２コイル部と、を有し、第１電極１１と第３電極２１とが対向し、第２電極１２と第４電極２２とが対向した状態で、送電用カプラ１から受電用カプラ２に無線で電力伝送し、第１コイル部５１は送電側ケース３０から独立して着脱可能であり、第２コイル部は受電側ケース４０から独立して着脱可能である。
【0086】
これにより、送電側ケース３０及び受電側ケース４０から第１コイル部５１及び第２コイル部を独立して着脱可能な構成であるので、送電用ＬＣ共振回路１０又は受電用ＬＣ共振回路２０が収容されたケースから第１コイル部５１及び第２コイル部のみを取り出すことや取り付けることができる。このため、例えばケースの絶縁カバーの開閉やケース内の電極の取り外し等の作業が不要となり、工程数をかけずにインダクタンスの異なるコイルへの変更やコイルの巻き数の調整等を行うことが可能となる。よって、簡素な構成で、ＬＣ共振回路１０、２０の共振周波数をより広い範囲で手軽に変更できる。
【0087】
また上記実施形態に係る無線給電カプラ１００は、送電側ケース３０は、送電用ＬＣ共振回路１０が配置され、開口部３１１を有する導電性の送電側ベース部３１と、送電側ベース部３１に取り付けられる送電側絶縁カバー３２と、を有し、第１コイル部５１は、送電側ベース部３１に着脱可能な第１導電性平板５２に支持され、送電側ベース部３１に第１導電性平板５２が取り付けられることで、開口部３１１を介して送電側ケース３０内に配置され、受電側ケース４０は、受電用ＬＣ共振回路２０が配置され、開口部を有する導電性の受電側ベース部４１と、受電側ベース部に取り付けられる受電側絶縁カバー４２と、を有し、第２コイル部は、受電側ベース部に着脱可能な第２導電性平板に支持され、受電側ベース部に第２導電性平板が取り付けられることで、開口部を介して受電側ケース内に配置される。
【0088】
これにより、ケースの絶縁カバーを取り外すことなく、ケースの送電側ベース部３１や受電側ベース部４１から平板とともにコイルを取り出すことができるので、より手軽にインダクタンスを変更して共振周波数を調整することができる。
【0089】
上記実施形態に係る無線給電カプラ１００において、第１コイル部５１は、第１共振用コイル５１１と、該第１共振用コイル５１１を支持するとともに、第１導電性平板５２に対して着脱可能に接続される第１樹脂パイプ５１２と、を有し、第１金属部材５３を介して第１電極１１に接続されるとともに、第２金属部材５４を介して第２電極１２に接続され、第２コイル部は、第２共振用コイルと、該第２共振用コイルを支持するとともに、第２導電性平板に対して着脱可能に接続される第２樹脂パイプと、を有し、第３金属部材を介して第３電極に接続されるとともに、第４金属部材を介して第４電極に接続される。
【0090】
これにより、コイルを支持する樹脂パイプが導電性平板から着脱可能であるので、コイルの巻き数の調整やコイルの変更をより手軽に行うことができる。
【0091】
上記実施形態に係る無線給電カプラ１００において、第１コイル部５１は、第１共振用コイル５１１と、該第１共振用コイル５１１を支持するとともに、第１導電性平板５２に固定された第１樹脂部材５２５に支持される第１樹脂パイプ５１２と、を有し、第１金属部材５３を介して第１電極１１に接続されるとともに、第２金属部材５４を介して第２電極１２に接続され、第２コイル部は、第２共振用コイルと、該第２共振用コイルを支持するとともに、第２導電性平板に固定された第２樹脂部材に支持される第２樹脂パイプと、を有し、第３金属部材を介して第３電極に接続されるとともに、第４金属部材を介して第４電極に接続される。
【0092】
これにより、コイルを支持する樹脂パイプを導電性平板から着脱可能であるとともに、樹脂部材を介して樹脂パイプを導電性平板に着脱できるので、コイルの巻き数の調整やコイルの変更をより手軽に行うことができるとともに、コイルを支持する樹脂パイプの導電性平板への着脱が容易になる。
【0093】
上記実施形態に係る無線給電カプラ１００において、第１コイル部５１は、ネジ４が挿通される第１貫通孔５３１を有する第１金属部材５３を介して第１電極１１に接続されるとともに、ネジ４が挿通される第２貫通孔５３２を有する第２金属部材５４を介して第２電極１２に接続され、第１電極１１は、少なくとも送電側ベース部３１側の面にネジ４と螺合する第１螺合部１１２を有し、第１金属部材５３と第１電極１１とは、ネジ４が第１貫通孔５３１に挿通された状態で、第１電極１１に設けられた第１螺合部１１２と螺合することで互いに接続され、第２電極１２は、少なくとも送電側ベース部３１側の面にネジ４と螺合する第２螺合部１２２を有し、第２金属部材５４と第２電極１２とは、ネジ４が第２貫通孔５４１に挿通された状態で、第２電極１２に設けられた第２螺合部１２２と螺号することで互いに接続され、第１導電性平板５２には、第１貫通孔５３１の軸方向視で第１貫通孔５３１及び第１螺合部１１２に重なる位置に第１開口部５２３と、第２貫通孔５４１の軸方向視で第２貫通孔５４１及び第２螺合部１２２に重なる位置に第２開口部５２４と、が形成され、第２コイル部は、ネジ４が挿通される第３貫通孔を有する第３金属部材を介して第３電極２１に接続されるとともに、ネジ４が挿通される第４貫通孔を有する第４金属部材を介して第４電極２２に接続され、第３電極２１は、少なくとも受電側ベース部４１側の面にネジ４と螺合する第３螺合部を有し、第３金属部材と第３電極２１とは、ネジ４が第３貫通孔に挿通された状態で、第３電極２１に設けられた第３螺合部と螺合することで互いに接続され、第４電極２２は、少なくとも受電側ベース部４１側の面にネジ４と螺合する第４螺合部を有し、第４金属部材と第４電極２２とは、ネジ４が第４貫通孔に挿通された状態で、第４電極２２に設けられた第４螺合部と螺号することで互いに接続され、第２導電性平板には、第３貫通孔の軸方向視で第３貫通孔及び第３螺合部に重なる位置に第３開口部と、第４貫通孔の軸方向視で第４貫通孔及び第４螺合部に重なる位置に第４開口部と、が形成される。
【0094】
これにより、例えば第１コイル部５１を支持する第１導電性平板５２が送電側ベース部３１に取り付けられている状態であっても、第１開口部５２３からドライバ等を挿通し、
ネジ４を緩めて第１金属部材５３と第１電極１１との接続を解除することやネジ４を締め付けて第１金属部材５３を第１電極１１に接続することができる。よって、第１導電性平板５２が送電側ベース部３１に取り付けられた状態であっても、第１電極１１や第２電極１２から第１コイル部５１を容易に着脱できる。
ネジ４を緩めて第１金属部材５３と第１電極１１との接続を解除することやネジ４を締め付けて第１金属部材５３を第１電極１１に接続することができる。よって、第１導電性平板５２が送電側ベース部３１に取り付けられた状態であっても、第１電極１１や第２電極１２から第１コイル部５１を容易に着脱できる。
【0095】
上記実施形態に係る無線給電カプラ１００において、第１コイル部５１は、第１金属部材５３を介して第１電極１１に接続されるとともに、第２金属部材５４を介して第２電極１２に接続され、第１電極１１は、送電側ベース部３１に向かって延出し、第１金属部材５３を挟持可能な一対の第１延出部１１３を有し、第２電極１２は、送電側ベース部３１に向かって延出し、第２金属部材５４を挟持可能な一対の第２延出部を有し、第２コイル部は、第３金属部材を介して第３電極２１に接続されるとともに、第４金属部材を介して第４電極２２に接続され、第３電極２１は、受電側ベース部４１に向かって延出し、第３金属部材を挟持可能な一対の第３延出部を有し、第４電極２２は、受電側ベース部４１に向かって延出し、第４金属部材を挟持可能な一対の第４延出部を有する。
【0096】
これにより、例えば第１金属部材５３を一対の第１延出部１１３の間に押し込むことや第１金属部材５３を引き抜くことで、第１金属部材５３と第１電極１１の接続及び接続の解除を容易に行うことができる。例えば第１金属部材５３及び第２金属部材５４が第１導電性平板５２に支持されている場合、第１導電性平板５２の送電側ケース３０への取り付けに伴い、第１導電性平板５２が送電側ケース３０側に押し込まれ、第１金属部材５３と第１電極１１を接続でき、第１導電性平板５２の送電側ケース３０からの取り外しに伴い、第１導電性平板５２が送電側ケース３０から離れ、第１金属部材４３と第１電極１１の接続を解除できる。よって、第１金属部材５３及び第２金属部材５４を介して第１電極１１及び第２電極１２に第１コイル部５１を容易に着脱することができる。
【0097】
上記実施形態に係る無線給電カプラ１００において、送電側ケース３０の送電側ベース部３１は、平板状であり、送電側絶縁カバー３２は、箱状であり、送電用ＬＣ共振回路１０の周囲を覆うように送電側ベース部３１に取り付けられ、受電側ケース４０の受電側ベース部４１は、平板状であり、受電側絶縁カバー４２は、箱状であり、受電用ＬＣ共振回路２０の周囲を覆うように受電側ベース部４１に取り付けられる。
【0098】
これにより、平板状の送電側ベース部３１又は受電側ベース部４１にＬＣ共振回路が配置されているので、送電側絶縁カバー３２又は受電側絶縁カバー４２を取り外した場合にＬＣ共振回路の調整をより容易に行うことができる。
【0099】
上記実施形態に係る無線給電カプラ１００において、送電側ケース３０の送電側ベース部３１は、一面が開放された箱状であり、送電側絶縁カバー３２は、送電側ベース部３１の開放面３１５を塞ぐように送電側ベース部３１に取り付けられ、受電側ケース４０の受電側ベース部４１は、一面が開放された箱状であり、受電側絶縁カバー４２は、受電側ベース部４１の開放面を塞ぐように受電側ベース部４１に取り付けられる。
【0100】
これにより、箱状に形成された導電性の送電側ベース部３１及び受電側ベース部４１にＬＣ共振回路の周囲が囲まれているので、ＬＣ共振回路を外部のノイズ等からより確実に保護できる。
【0101】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
【0102】
上記実施形態では、送電用ＬＣ共振回路１０が第１無給電電極１３と、第２無給電電極１４と、接地電極とを備え、受電用ＬＣ共振回路２０が第３無給電電極と、第４無給電電極と、接地電極とを備えていたが、これらを備えない構成であってもよい。即ち、送電用ＬＣ共振回路１０は第１電極１１、第２電極１２、第１コイル部５１等によって構成され、受電用ＬＣ共振回路２０は第３電極２１、第４電極２２、第２コイル部等によって構成され、それぞれ可変容量が形成されていない構成であってもよい。
【0103】
また上記実施形態では、第１導電性平板５２は、送電側ベース部３１の開口部３１１よりも大きい平板状の基部５２１と、開口部３１１に嵌合可能である支持台５２２と、を有していたが、基部５２１を有しない構成であってもよい。そして、ネジを用いずに第１導電性平板５２全体を送電側ベース部３１の開口部３１１に嵌合させることで、送電側ケース３０に着脱可能な構成であってもよい。
【符号の説明】
【0104】
１ 送電用カプラ
２ 受電用カプラ
１０ 送電用ＬＣ共振回路
１１ 第１電極
１２ 第２電極
２０ 受電用ＬＣ共振回路
２１ 第３電極
２２ 第４電極
３０ 送電側ケース
４０ 受電側ケース
５１ 第１コイル部
１００ 無線給電カプラ
２ 受電用カプラ
１０ 送電用ＬＣ共振回路
１１ 第１電極
１２ 第２電極
２０ 受電用ＬＣ共振回路
２１ 第３電極
２２ 第４電極
３０ 送電側ケース
４０ 受電側ケース
５１ 第１コイル部
１００ 無線給電カプラ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】