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特開2025-8293コイル部品、送電装置、受電装置、移動体、及び電力伝送システム
(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】P2025008293
(43)【公開日】2025-01-20
(54)【発明の名称】コイル部品、送電装置、受電装置、移動体、及び電力伝送システム
(51)【国際特許分類】
H01F 38/14 20060101AFI20250109BHJP
H01F 27/36 20060101ALI20250109BHJP
H01F 27/28 20060101ALI20250109BHJP
H02J 50/10 20160101ALI20250109BHJP
B60M 7/00 20060101ALI20250109BHJP
B60L 5/00 20060101ALI20250109BHJP
B60L 53/12 20190101ALI20250109BHJP
【ＦＩ】
H01F38/14
H01F27/36 150
H01F27/28 K
H02J50/10
B60M7/00 X
B60L5/00 B
B60L53/12
【審査請求】未請求
【請求項の数】19
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023110320
(22)【出願日】2023-07-04
(71)【出願人】
【識別番号】000002897
【氏名又は名称】大日本印刷株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100120031
【弁理士】
【氏名又は名称】宮嶋 学
(74)【代理人】
【識別番号】100127465
【弁理士】
【氏名又は名称】堀田 幸裕
(74)【代理人】
【識別番号】100208188
【弁理士】
【氏名又は名称】榎並 薫
(72)【発明者】
【氏名】岡部 将人
【テーマコード（参考）】
5E043
5E058
5H105
5H125
【Ｆターム（参考）】
5E043BA01
5E058CC15
5H105AA17
5H105BA09
5H105BB05
5H105CC04
5H105CC07
5H105DD10
5H105EE15
5H125AA01
5H125AC12
5H125AC26
5H125AC27
5H125FF15
(57)【要約】 （修正有）
【課題】コイル部品の製造効率を向上させる。
【解決手段】電力伝送システムにおいて、コイル部品５は、第１、第２平面コイル要素１１、１２を含むコイル１０を備える。第１、第２平面コイル要素は、各々が複数のターン部１１１～１１６、１２１～１２３を有する渦巻形状を有している。第１、第２平面コイル要素は、この渦巻形状の中心軸線Ｃ１、Ｃ２上を延びる軸方向に互いに対向して配置されている。第１、第２平面コイル要素は、互いに直列接続されている。第２平面コイル要素のターン数は、第１平面コイル要素のターン数よりも少ない。また、軸方向に見て、第２平面コイル要素の複数のターン部の少なくとも１つは、第１平面コイル要素の複数のターン部の２以上と重なる。また、軸方向に見て、第２平面コイル要素の複数のターン部の間の各隙間が、第１平面コイル要素の複数のターン部の間の隙間のいずれかと重なる。
【選択図】図３
【解決手段】電力伝送システムにおいて、コイル部品５は、第１、第２平面コイル要素１１、１２を含むコイル１０を備える。第１、第２平面コイル要素は、各々が複数のターン部１１１～１１６、１２１～１２３を有する渦巻形状を有している。第１、第２平面コイル要素は、この渦巻形状の中心軸線Ｃ１、Ｃ２上を延びる軸方向に互いに対向して配置されている。第１、第２平面コイル要素は、互いに直列接続されている。第２平面コイル要素のターン数は、第１平面コイル要素のターン数よりも少ない。また、軸方向に見て、第２平面コイル要素の複数のターン部の少なくとも１つは、第１平面コイル要素の複数のターン部の２以上と重なる。また、軸方向に見て、第２平面コイル要素の複数のターン部の間の各隙間が、第１平面コイル要素の複数のターン部の間の隙間のいずれかと重なる。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
各々が複数のターン部を有する渦巻形状を有し、前記渦巻形状の中心軸線上を延びる軸方向に互いに対向して配置され、互いに直列接続されている第１平面コイル要素及び第２平面コイル要素を含むコイルを備え、
前記第２平面コイル要素のターン数が、前記第１平面コイル要素のターン数よりも少なく、
前記軸方向に見て、前記第２平面コイル要素の前記複数のターン部の少なくとも１つは、前記第１平面コイル要素の複数のターン部の２以上と重なり、
前記軸方向に見て、前記第２平面コイル要素の前記複数のターン部の間の各隙間が、前記第１平面コイル要素の前記複数のターン部の間の隙間のいずれかと重なる、コイル部品。
前記第２平面コイル要素のターン数が、前記第１平面コイル要素のターン数よりも少なく、
前記軸方向に見て、前記第２平面コイル要素の前記複数のターン部の少なくとも１つは、前記第１平面コイル要素の複数のターン部の２以上と重なり、
前記軸方向に見て、前記第２平面コイル要素の前記複数のターン部の間の各隙間が、前記第１平面コイル要素の前記複数のターン部の間の隙間のいずれかと重なる、コイル部品。
【請求項2】
前記第１平面コイル要素のターン数は、前記第２平面コイル要素のターン数の２倍であり、
前記軸方向に見て、前記第２平面コイル要素の各ターン部は、前記第１平面コイル要素の２つのターン部と重なる、請求項１に記載のコイル部品。
前記軸方向に見て、前記第２平面コイル要素の各ターン部は、前記第１平面コイル要素の２つのターン部と重なる、請求項１に記載のコイル部品。
【請求項3】
前記軸方向に見て、前記第２平面コイル要素の各ターン部の内方の縁部が、前記第１平面コイル要素のいずれかのターン部の内方の縁部と重なり、前記第２平面コイル要素の各ターン部の外方の縁部が、前記第１平面コイル要素のいずれかのターン部の外方の縁部と重なる、請求項１に記載のコイル部品。
【請求項4】
前記第２平面コイル要素の前記複数のターン部に、当該ターン部に沿って延びる長孔が形成されている、請求項１に記載のコイル部品。
【請求項5】
前記長孔は、前記第２平面コイル要素の渦巻形状に沿って延びている、請求項４に記載のコイル部品。
【請求項6】
前記軸方向に見て、前記長孔は、前記第１平面コイル要素の前記複数のターン部の間の隙間のいずれかと重なる、請求項４に記載のコイル部品。
【請求項7】
前記第２平面コイル要素の厚さが、０．１５ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下である、請求項１に記載のコイル部品。
【請求項8】
前記第２平面コイル要素と対向して配置される磁気シールド部材を更に備える、請求項１に記載のコイル部品。
【請求項9】
前記軸方向に沿って延び、且つ、前記軸方向に見て前記第１平面コイル要素の複数のターン部の間の隙間に沿って延びる磁性体壁部を更に備え、
前記磁性体壁部は、前記第１平面コイル要素の前記第２平面コイル要素に対向する第１面とは反対側の第２面に対向して配置されている、請求項８に記載のコイル部品。
前記磁性体壁部は、前記第１平面コイル要素の前記第２平面コイル要素に対向する第１面とは反対側の第２面に対向して配置されている、請求項８に記載のコイル部品。
【請求項10】
前記軸方向に沿って延び、且つ、前記軸方向に見て前記第１平面コイル要素の複数のターン部の間の隙間に沿って延びる磁性体壁部を更に備え、
前記磁性体壁部は、前記第１平面コイル要素の複数のターン部の間の隙間を通って、前記第１平面コイル要素の一方の側から他方の側へ、前記軸方向に沿って延びている、請求項８に記載のコイル部品。
前記磁性体壁部は、前記第１平面コイル要素の複数のターン部の間の隙間を通って、前記第１平面コイル要素の一方の側から他方の側へ、前記軸方向に沿って延びている、請求項８に記載のコイル部品。
【請求項11】
前記第１平面コイル要素と対向して配置される磁気シールド部材を更に備える、請求項１に記載のコイル部品。
【請求項12】
前記軸方向に沿って延び、且つ、前記軸方向に見て前記第２平面コイル要素の複数のターン部の間の隙間に沿って延びる磁性体壁部を更に備え、
前記磁性体壁部は、前記第２平面コイル要素の前記第１平面コイル要素に対向する第３面とは反対側の第４面に対向して配置されている、請求項１１に記載のコイル部品。
前記磁性体壁部は、前記第２平面コイル要素の前記第１平面コイル要素に対向する第３面とは反対側の第４面に対向して配置されている、請求項１１に記載のコイル部品。
【請求項13】
前記軸方向に沿って延び、且つ、前記軸方向に見て前記第２平面コイル要素の複数のターン部の間の隙間に沿って延びる磁性体壁部を更に備え、
前記磁性体壁部は、前記第２平面コイル要素の複数のターン部の間の隙間を通って、前記第２平面コイル要素の一方の側から他方の側へ、前記軸方向に沿って延びている、請求項１１に記載のコイル部品。
前記磁性体壁部は、前記第２平面コイル要素の複数のターン部の間の隙間を通って、前記第２平面コイル要素の一方の側から他方の側へ、前記軸方向に沿って延びている、請求項１１に記載のコイル部品。
【請求項14】
前記第２平面コイル要素の前記複数のターン部に、当該ターン部に沿って延びる長孔が形成され、
前記コイル部品は、追加の磁性体壁部を更に備え、
前記追加の磁性体壁部は、前記軸方向に沿って延び、且つ、前記軸方向に見て前記長孔に沿って延び、
前記追加の磁性体壁部は、前記第２平面コイル要素の前記第１平面コイル要素に対向する第３面とは反対側の第４面に対向して配置されている、請求項１１に記載のコイル部品。
前記コイル部品は、追加の磁性体壁部を更に備え、
前記追加の磁性体壁部は、前記軸方向に沿って延び、且つ、前記軸方向に見て前記長孔に沿って延び、
前記追加の磁性体壁部は、前記第２平面コイル要素の前記第１平面コイル要素に対向する第３面とは反対側の第４面に対向して配置されている、請求項１１に記載のコイル部品。
【請求項15】
前記第２平面コイル要素の前記複数のターン部に、当該ターン部に沿って延びる長孔が形成され、
前記コイル部品は、追加の磁性体壁部を更に備え、
前記追加の磁性体壁部は、前記軸方向に沿って延び、且つ、前記軸方向に見て前記長孔に沿って延び、
前記追加の磁性体壁部は、前記第２平面コイル要素の複数のターン部に形成された前記長孔を通って、前記第２平面コイル要素の一方の側から他方の側へ、前記軸方向に沿って延びている、請求項１１に記載のコイル部品。
前記コイル部品は、追加の磁性体壁部を更に備え、
前記追加の磁性体壁部は、前記軸方向に沿って延び、且つ、前記軸方向に見て前記長孔に沿って延び、
前記追加の磁性体壁部は、前記第２平面コイル要素の複数のターン部に形成された前記長孔を通って、前記第２平面コイル要素の一方の側から他方の側へ、前記軸方向に沿って延びている、請求項１１に記載のコイル部品。
【請求項16】
請求項１に記載のコイル部品を備える、送電装置。
【請求項17】
請求項１に記載のコイル部品を備える、受電装置。
【請求項18】
請求項１７に記載の受電装置を備える、移動体。
【請求項19】
送電装置と、受電装置とを備え、
前記送電装置及び前記受電装置のうちの少なくともいずれかが、請求項１に記載のコイル部品を備える、電力伝送システム。
前記送電装置及び前記受電装置のうちの少なくともいずれかが、請求項１に記載のコイル部品を備える、電力伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、コイル部品、送電装置、受電装置、移動体、及び電力伝送システムに関する。
【背景技術】
【0002】
非接触で電力を伝送するワイヤレス電力伝送システムが普及しつつある。
【0003】
電力を非接触で伝送する場合、コイルを含む共振回路に高周波の電流が流される。このような共振回路に用いられるコイル部品が、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されたコイル部品は、渦巻形状且つ板状の平面コイル要素を２枚積層してなるコイルを用いている。これにより、平面視におけるコイルの寸法を小さくすることができる。
【0004】
コイルを２枚の平面コイル要素の積層体として形成する場合、特許文献１に開示されているように、同一又は対応するパターンの（すなわち、ターン数及びターン部のピッチが互いに同じ）２枚の平面コイル要素を作製し、これらを上下に重ね合わせて電気的に接続する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０２１－２７１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
その一方で、コイル部品の製造効率を向上させることが求められている。コイル部品の製造効率は、例えば、コイル部品を構成する部材の取り扱い性を改善することで、向上させることができる。とりわけ、平面コイル要素の厚みが小さいコイル部品の場合、コイル部品を組み立てる際の平面コイル要素の取り扱いが難しいことが問題となっている。
【0007】
本開示の実施形態は、コイル部品の製造効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示の一実施の形態は、以下の［１］～［１９］に関連する。
【0009】
［１］
各々が複数のターン部を有する渦巻形状を有し、前記渦巻形状の中心軸線上を延びる軸方向に互いに対向して配置され、互いに直列接続されている第１平面コイル要素及び第２平面コイル要素を含むコイルを備え、
前記第２平面コイル要素のターン数が、前記第１平面コイル要素のターン数よりも少なく、
前記軸方向に見て、前記第２平面コイル要素の前記複数のターン部の少なくとも１つは、前記第１平面コイル要素の複数のターン部の２以上と重なり、
前記軸方向に見て、前記第２平面コイル要素の前記複数のターン部の間の各隙間が、前記第１平面コイル要素の前記複数のターン部の間の隙間のいずれかと重なる、コイル部品。
各々が複数のターン部を有する渦巻形状を有し、前記渦巻形状の中心軸線上を延びる軸方向に互いに対向して配置され、互いに直列接続されている第１平面コイル要素及び第２平面コイル要素を含むコイルを備え、
前記第２平面コイル要素のターン数が、前記第１平面コイル要素のターン数よりも少なく、
前記軸方向に見て、前記第２平面コイル要素の前記複数のターン部の少なくとも１つは、前記第１平面コイル要素の複数のターン部の２以上と重なり、
前記軸方向に見て、前記第２平面コイル要素の前記複数のターン部の間の各隙間が、前記第１平面コイル要素の前記複数のターン部の間の隙間のいずれかと重なる、コイル部品。
【0010】
［２］
前記第１平面コイル要素のターン数は、前記第２平面コイル要素のターン数の２倍であり、
前記軸方向に見て、前記第２平面コイル要素の各ターン部は、前記第１平面コイル要素の２つのターン部と重なる、［１］に記載のコイル部品。
前記第１平面コイル要素のターン数は、前記第２平面コイル要素のターン数の２倍であり、
前記軸方向に見て、前記第２平面コイル要素の各ターン部は、前記第１平面コイル要素の２つのターン部と重なる、［１］に記載のコイル部品。
【0011】
［３］
前記軸方向に見て、前記第２平面コイル要素の各ターン部の内方の縁部が、前記第１平面コイル要素のいずれかのターン部の内方の縁部と重なり、前記第２平面コイル要素の各ターン部の外方の縁部が、前記第１平面コイル要素のいずれかのターン部の外方の縁部と重なる、［１］又は［２］に記載のコイル部品。
前記軸方向に見て、前記第２平面コイル要素の各ターン部の内方の縁部が、前記第１平面コイル要素のいずれかのターン部の内方の縁部と重なり、前記第２平面コイル要素の各ターン部の外方の縁部が、前記第１平面コイル要素のいずれかのターン部の外方の縁部と重なる、［１］又は［２］に記載のコイル部品。
【0012】
［４］
前記第２平面コイル要素の前記複数のターン部に、当該ターン部に沿って延びる長孔が形成されている、［１］～［３］のいずれかに記載のコイル部品。
前記第２平面コイル要素の前記複数のターン部に、当該ターン部に沿って延びる長孔が形成されている、［１］～［３］のいずれかに記載のコイル部品。
【0013】
［５］
前記長孔は、前記第２平面コイル要素の渦巻形状に沿って延びている、［４］に記載のコイル部品。
前記長孔は、前記第２平面コイル要素の渦巻形状に沿って延びている、［４］に記載のコイル部品。
【0014】
［６］
前記軸方向に見て、前記長孔は、前記第１平面コイル要素の前記複数のターン部の間の隙間のいずれかと重なる、［４］又は［５］に記載のコイル部品。
前記軸方向に見て、前記長孔は、前記第１平面コイル要素の前記複数のターン部の間の隙間のいずれかと重なる、［４］又は［５］に記載のコイル部品。
【0015】
［７］
前記第２平面コイル要素の厚さが、０．１５ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下である、［１］～［６］のいずれかに記載のコイル部品。
前記第２平面コイル要素の厚さが、０．１５ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下である、［１］～［６］のいずれかに記載のコイル部品。
【0016】
［８］
前記第２平面コイル要素と対向して配置される磁気シールド部材を更に備える、［１］～［７］のいずれかに記載のコイル部品。
前記第２平面コイル要素と対向して配置される磁気シールド部材を更に備える、［１］～［７］のいずれかに記載のコイル部品。
【0017】
［９］
前記軸方向に沿って延び、且つ、前記軸方向に見て前記第１平面コイル要素の複数のターン部の間の隙間に沿って延びる磁性体壁部を更に備え、
前記磁性体壁部は、前記第１平面コイル要素の前記第２平面コイル要素に対向する第１面とは反対側の第２面に対向して配置されている、［８］に記載のコイル部品。
前記軸方向に沿って延び、且つ、前記軸方向に見て前記第１平面コイル要素の複数のターン部の間の隙間に沿って延びる磁性体壁部を更に備え、
前記磁性体壁部は、前記第１平面コイル要素の前記第２平面コイル要素に対向する第１面とは反対側の第２面に対向して配置されている、［８］に記載のコイル部品。
【0018】
［１０］
前記軸方向に沿って延び、且つ、前記軸方向に見て前記第１平面コイル要素の複数のターン部の間の隙間に沿って延びる磁性体壁部を更に備え、
前記磁性体壁部は、前記第１平面コイル要素の複数のターン部の間の隙間を通って、前記第１平面コイル要素の一方の側から他方の側へ、前記軸方向に沿って延びている、［８］に記載のコイル部品。
前記軸方向に沿って延び、且つ、前記軸方向に見て前記第１平面コイル要素の複数のターン部の間の隙間に沿って延びる磁性体壁部を更に備え、
前記磁性体壁部は、前記第１平面コイル要素の複数のターン部の間の隙間を通って、前記第１平面コイル要素の一方の側から他方の側へ、前記軸方向に沿って延びている、［８］に記載のコイル部品。
【0019】
［１１］
前記第１平面コイル要素と対向して配置される磁気シールド部材を更に備える、［１］～［７］のいずれかに記載のコイル部品。
前記第１平面コイル要素と対向して配置される磁気シールド部材を更に備える、［１］～［７］のいずれかに記載のコイル部品。
【0020】
［１２］
前記軸方向に沿って延び、且つ、前記軸方向に見て前記第２平面コイル要素の複数のターン部の間の隙間に沿って延びる磁性体壁部を更に備え、
前記磁性体壁部は、前記第２平面コイル要素の前記第１平面コイル要素に対向する第３面とは反対側の第４面に対向して配置されている、［１１］に記載のコイル部品。
前記軸方向に沿って延び、且つ、前記軸方向に見て前記第２平面コイル要素の複数のターン部の間の隙間に沿って延びる磁性体壁部を更に備え、
前記磁性体壁部は、前記第２平面コイル要素の前記第１平面コイル要素に対向する第３面とは反対側の第４面に対向して配置されている、［１１］に記載のコイル部品。
【0021】
［１３］
前記軸方向に沿って延び、且つ、前記軸方向に見て前記第２平面コイル要素の複数のターン部の間の隙間に沿って延びる磁性体壁部を更に備え、
前記磁性体壁部は、前記第２平面コイル要素の複数のターン部の間の隙間を通って、前記第２平面コイル要素の一方の側から他方の側へ、前記軸方向に沿って延びている、［１１］に記載のコイル部品。
前記軸方向に沿って延び、且つ、前記軸方向に見て前記第２平面コイル要素の複数のターン部の間の隙間に沿って延びる磁性体壁部を更に備え、
前記磁性体壁部は、前記第２平面コイル要素の複数のターン部の間の隙間を通って、前記第２平面コイル要素の一方の側から他方の側へ、前記軸方向に沿って延びている、［１１］に記載のコイル部品。
【0022】
［１４］
前記第２平面コイル要素の前記複数のターン部に、当該ターン部に沿って延びる長孔が形成され、
前記コイル部品は、追加の磁性体壁部を更に備え、
前記追加の磁性体壁部は、前記軸方向に沿って延び、且つ、前記軸方向に見て前記長孔に沿って延び、
前記追加の磁性体壁部は、前記第２平面コイル要素の前記第１平面コイル要素に対向する第３面とは反対側の第４面に対向して配置されている、［１１］～［１３］のいずれかに記載のコイル部品。
前記第２平面コイル要素の前記複数のターン部に、当該ターン部に沿って延びる長孔が形成され、
前記コイル部品は、追加の磁性体壁部を更に備え、
前記追加の磁性体壁部は、前記軸方向に沿って延び、且つ、前記軸方向に見て前記長孔に沿って延び、
前記追加の磁性体壁部は、前記第２平面コイル要素の前記第１平面コイル要素に対向する第３面とは反対側の第４面に対向して配置されている、［１１］～［１３］のいずれかに記載のコイル部品。
【0023】
［１５］
前記第２平面コイル要素の前記複数のターン部に、当該ターン部に沿って延びる長孔が形成され、
前記コイル部品は、追加の磁性体壁部を更に備え、
前記追加の磁性体壁部は、前記軸方向に沿って延び、且つ、前記軸方向に見て前記長孔に沿って延び、
前記追加の磁性体壁部は、前記第２平面コイル要素の複数のターン部に形成された前記長孔を通って、前記第２平面コイル要素の一方の側から他方の側へ、前記軸方向に沿って延びている、［１１］～［１３］のいずれかに記載のコイル部品の製造方法。
前記第２平面コイル要素の前記複数のターン部に、当該ターン部に沿って延びる長孔が形成され、
前記コイル部品は、追加の磁性体壁部を更に備え、
前記追加の磁性体壁部は、前記軸方向に沿って延び、且つ、前記軸方向に見て前記長孔に沿って延び、
前記追加の磁性体壁部は、前記第２平面コイル要素の複数のターン部に形成された前記長孔を通って、前記第２平面コイル要素の一方の側から他方の側へ、前記軸方向に沿って延びている、［１１］～［１３］のいずれかに記載のコイル部品の製造方法。
【0024】
［１６］
［１］～［１５］のいずれかに記載のコイル部品を備える、送電装置。
［１］～［１５］のいずれかに記載のコイル部品を備える、送電装置。
【0025】
［１７］
［１］～［１５］のいずれかに記載のコイル部品を備える、受電装置。
［１］～［１５］のいずれかに記載のコイル部品を備える、受電装置。
【0026】
［１８］
［１７］に記載の受電装置を備える、移動体。
［１７］に記載の受電装置を備える、移動体。
【0027】
［１９］
送電装置と、受電装置とを備え、
前記送電装置及び前記受電装置のうちの少なくともいずれかが、［１］～［１５］のいずれかに記載のコイル部品を備える、電力伝送システム。
送電装置と、受電装置とを備え、
前記送電装置及び前記受電装置のうちの少なくともいずれかが、［１］～［１５］のいずれかに記載のコイル部品を備える、電力伝送システム。
【発明の効果】
【0028】
本開示の一実施の形態によれば、コイル部品の製造効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】一実施の形態に係るコイル部品が適用されるワイヤレス電力伝送システムを概略的に示す図である。
【図2】一実施の形態に係るコイル部品の斜視図である。
【図20】実施例１～４及び比較例１～６のコイル部品の性能を示す表である。
【図21】実施例１～４及び比較例１～６のコイル部品の性能を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0030】
以下、図面を参照して一実施の形態及びその変形例について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【0031】
また、本明細書において、「シート」、「フィルム」、「板」などの用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。したがって、例えば「シート」は、フィルムや板とも呼ばれ得るような部材も含む概念である。
【0032】
図１は、一実施の形態に係るコイル部品５が適用されるワイヤレス電力伝送システムＳを概略的に示す。まず、ワイヤレス電力伝送システムＳ（以下、電力伝送システムＳと略す。）について図１を参照しつつ説明する。なお、電力伝送システムＳに本実施の形態に係るコイル部品５とは異なるコイル部品が適用され得ることは、言うまでもない。
【0033】
＜ワイヤレス電力伝送システム＞
電力伝送システムＳは、送電装置１と、受電装置２とを備える。送電装置１は、コイル部品５と、高周波電流供給部１Ａとを含む。送電装置１におけるコイル部品５は、送電コイル部品として機能する。高周波電流供給部１Ａは、送電コイル部品としてのコイル部品５に高周波電流を供給する。
電力伝送システムＳは、送電装置１と、受電装置２とを備える。送電装置１は、コイル部品５と、高周波電流供給部１Ａとを含む。送電装置１におけるコイル部品５は、送電コイル部品として機能する。高周波電流供給部１Ａは、送電コイル部品としてのコイル部品５に高周波電流を供給する。
【0034】
受電装置２は、コイル部品５と、変換部２Ａとを含む。受電装置２におけるコイル部品５は、受電コイル部品として機能する。変換部２Ａは、コイル部品５で生じる高周波電流を整形する。変換部２Ａは、高周波電流を直流電流に変換する整流回路などを有する。変換部２Ａは、例えば複数のダイオードを含む全波整流回路と、平滑化コンデンサーと、を備えてもよい。
【0035】
本実施の形態では、送電装置１及び受電装置２のそれぞれがコイル部品５を含む。ただし、送電装置１及び受電装置２のうちの一方のみにコイル部品５が用いられ、他方には異なる形式のコイル部品が用いられてもよい。
【0036】
送電装置１から受電装置２にワイヤレス（非接触）で電力を伝送する際には、送電装置１が、高周波電流供給部１Ａから送電コイル部品としてのコイル部品５に所定の周波数の高周波電流を供給する。この際、コイル部品５には、電磁誘導により磁界が生じる。そして、この磁界の影響で、受電装置２では、受電コイル部品としてのコイル部品５に高周波電流が生じる。すなわち、受電装置２は送電装置１から磁界を受信して又は送電装置１での磁界の影響を受けて、電磁誘導により高周波電流を通流させる。変換部２Ａは、この高周波電流を直流電流に変換し、変換した直流電流を例えば図示しないバッテリに供給する。
【0037】
図１に示す電力伝送システムＳは、電力伝送方式として、磁界共鳴方式を採用している。ただし、本実施の形態に係るコイル部品５は、電磁誘導方式の電力伝送システムで用いられてもよい。また、電力伝送システムＳは、電気自動車にワイヤレスで電力を伝送するシステムとして構成される。この場合、送電装置１は、道路、駐車場などに設置される。受電装置２は、電気自動車に設置される。
【0038】
ただし、電力伝送システムＳの用途は、電気自動車への電力伝送に限られるものではない。例えば、電力伝送システムＳは、ドローンなどの飛行体、ロボットへの電力伝送に用いられてもよい。また、電力伝送システムＳは、海中における潜水艇や、探査ロボットへの電力伝送に用いられてもよい。このように、電力伝送システムＳは、電気自動車、飛行体、ロボット、潜水艇等、様々な移動体への電力伝送に用いられ得る。また、コイル部品５の用途は、ワイヤレス電力伝送システムに限られない。例えば、コイル部品５は、トランス、ＤＣ－ＤＣコンバータ、アンテナなどに用いられてもよい。
【0039】
＜コイル部品＞
以下、コイル部品５について説明する。図２は、コイル部品５の斜視図である。図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿うコイル部品５の断面図である。図４は、コイル部品５が備えるコイル１０の分解斜視図である。
以下、コイル部品５について説明する。図２は、コイル部品５の斜視図である。図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿うコイル部品５の断面図である。図４は、コイル部品５が備えるコイル１０の分解斜視図である。
【0040】
【0041】
図３に示すように、コイル１０は、磁気シールド部材２０に対面する裏側面１０ａと、裏側面１０ａとは反対側の表側面１０ｂと、を含む。また、コイル１０は、第１平面コイル要素１１と、第２平面コイル要素１２と、を含む。図３に示す例では、第１平面コイル要素１１が表側面１０ｂを形成し、第２平面コイル要素１２が裏側面１０ａを形成している。言い換えると、図３に示すコイル部品５では、磁気シールド部材２０に、第２平面コイル要素１２及び第１平面コイル要素１１がこの順で重なるように配置される。第１平面コイル要素１１と第２平面コイル要素１２は直列に接続され、隙間を空けて重なっている。第２平面コイル要素１２と磁気シールド部材２０も、隙間を空けて重なっている。
【0042】
保持体３０は、第１平面コイル要素１１と第２平面コイル要素１２との間の隙間を維持するとともに、第２平面コイル要素１２と磁気シールド部材２０との間の隙間を維持するように機能する。また、保持体３０は、第１平面コイル要素１１と第２平面コイル要素１２とを一体化させる機能も有する。
【0043】
（第１平面コイル要素及び第２平面コイル要素）
第１平面コイル要素１１及び第２平面コイル要素１２は、図２及び図４に示すように渦巻形状である。第１平面コイル要素１１及び第２平面コイル要素１２は、導電材料から形成される。本実施の形態では、第１平面コイル要素１１及び第２平面コイル要素１２は銅を含む。具体的には、第１平面コイル要素１１及び第２平面コイル要素１２は、銅から形成される。ただし、第１平面コイル要素１１及び第２平面コイル要素１２は、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等で形成されてもよい。第１平面コイル要素１１及び第２平面コイル要素１２は、互いに異なる導電性材料から形成されてもよい。
第１平面コイル要素１１及び第２平面コイル要素１２は、図２及び図４に示すように渦巻形状である。第１平面コイル要素１１及び第２平面コイル要素１２は、導電材料から形成される。本実施の形態では、第１平面コイル要素１１及び第２平面コイル要素１２は銅を含む。具体的には、第１平面コイル要素１１及び第２平面コイル要素１２は、銅から形成される。ただし、第１平面コイル要素１１及び第２平面コイル要素１２は、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等で形成されてもよい。第１平面コイル要素１１及び第２平面コイル要素１２は、互いに異なる導電性材料から形成されてもよい。
【0044】
第１平面コイル要素１１及び第２平面コイル要素１２は、図３及び図４に示すように、板状である。図３に示すように、第１平面コイル要素１１が渦巻形状に周回する方向に直交する方向での第１平面コイル要素１１の断面形状は、矩形状である。同様に、第２平面コイル要素１２が渦巻形状に周回する方向に直交する方向での第２平面コイル要素１２の断面形状は、矩形状である。
【0045】
第１平面コイル要素１１は、第２平面コイル要素１２に対向する第１面１１ａと、第１面１１ａとは反対側の第２面１１ｂとを有する。図４に示す例では第２面１１ｂが、コイル１０の表側面１０ｂを形成する。
【0046】
第２平面コイル要素１２は、第１平面コイル要素１１に対向する第３面１２ａと、第３面１２ａとは反対側の第４面１２ｂとを有する。図４に示す例では第４面１２ｂが、コイル１０の裏側面１０ａを形成する。
【0047】
図２乃至図４に示す符号Ｃ１は、第１平面コイル要素１１の渦巻形状の中心を通る第１平面コイル要素１１の第１中心軸線を示している。以下、「第１平面コイル要素１１の軸方向」とは、第１中心軸線Ｃ１上を延びる方向又は第１中心軸線Ｃ１と平行な方向を意味する。また、「第１平面コイル要素１１の径方向」とは、第１中心軸線Ｃ１上の任意の点を中心として第１中心軸線Ｃ１と直交する平面上に描かれた円の半径方向を意味する。また、第１平面コイル要素１１及びこれを構成するターン部１１ｎの径方向の内方とは、当該径方向において第１中心軸線Ｃ１に近づく方向を意味する。また、第１平面コイル要素１１及びターン部１１ｎの径方向の外方とは、当該径方向において第１中心軸線Ｃ１から離れる方向を意味する。
【0048】
また、図２乃至図４に示す符号Ｃ２は、第２平面コイル要素１２の渦巻形状の中心を通る第２平面コイル要素１２の第２中心軸線を示している。以下、「第２平面コイル要素１２の軸方向」とは、第２中心軸線Ｃ２上を延びる方向又は第２中心軸線Ｃ２と平行な方向を意味する。また、「第２平面コイル要素１２の径方向」とは、第２中心軸線Ｃ２上の任意の点を中心として第２中心軸線Ｃ２と直交する平面上に描かれた円の半径方向を意味する。また、第２平面コイル要素１２及びこれを構成するターン部１２ｎの径方向の内方とは、当該径方向において第２中心軸線Ｃ２に近づく方向を意味する。また、第２平面コイル要素１２及びターン部１２ｎの径方向の外方とは、当該径方向において第２中心軸線Ｃ２から離れる方向を意味する。
【0049】
本実施の形態では、第２平面コイル要素１２が第１平面コイル要素１１と同軸になるように配置されている。つまり、第１平面コイル要素１１の第１中心軸線Ｃ１と第２平面コイル要素１２の第２中心軸線Ｃ２とが一致する。言い換えると、第１中心軸線Ｃ１と第２中心軸線Ｃ２は、同一直線上に位置する。
【0050】
第１平面コイル要素１１は、複数のターン部１１ｎにより渦巻形状をなす導電体１１Ｅを有する。第１平面コイル要素１１の複数のターン部１１ｎは、渦巻形状の第１中心軸線Ｃ１に直交する方向に配列される。詳しくは、当該複数のターン部１１ｎは、渦巻形状の第１中心軸線Ｃ１から径方向の外方に向かって第１中心軸線Ｃ１から次第に離れるように接続される。そして、これにより渦巻形状が形成される。
【0051】
ターン部１１ｎは、基本的には線状の導体部分が環状をなさずに第１中心軸線Ｃ１の周りを３６０度周回する形状である。いわゆる平面コイルである場合には、ターン部１１ｎの両端部は、径方向にずれる。複数のターン部１１ｎでは、或るターン部１１ｎの径方向の外方の端部に他のターン部１１ｎの径方向の内方の端部が接続し、他のターン部１１ｎが第１中心軸線Ｃ１から離れるように延びていく。
【0052】
以下では、複数のターン部１１ｎのうちの第１中心軸線Ｃ１に最も近いものを、ターン部１１１と称す場合がある。また、ターン部１１１に接続するターン部を、ターン部１１２と称す場合がある。以下において複数のターン部１１ｎのそれぞれに共通となる事項を説明する際には、基本的に、ターン部１１ｎと称す。
【0053】
本実施の形態では、ターン部１１ｎが矩形状をなすように周回する。ただし、ターン部１１ｎは、円形をなすように周回する形状でもよい。なお、本明細書及び本開示で言う渦巻形状とは、螺旋状に巻いた平面曲線の形を意味する。ここで言う平面曲線には、図示のような折れ線状に曲がりつつ繰り返し周回する平面パターンも含む。また、言い換えると、渦巻形状とは、旋回するにつれて中心から遠ざかる（あるいは旋回するにつれて中心に近づく）平面曲線の形を意味する。
【0054】
同様に、第２平面コイル要素１２は、複数のターン部１２ｎにより渦巻形状をなす導電体１２Ｅを有する。第２平面コイル要素１２の複数のターン部１２ｎは、渦巻形状の第２中心軸線Ｃ２に直交する方向に配列される。詳しくは、当該複数のターン部１２ｎは、渦巻形状の第２中心軸線Ｃ２から径方向の外方に向かって第２中心軸線Ｃ２から次第に離れるように接続される。そして、これにより渦巻形状が形成される。
【0055】
ターン部１２ｎは、基本的には線状の導体部分が環状をなさずに第２中心軸線Ｃ２の周りを３６０度周回する形状である。いわゆる平面コイルである場合には、ターン部１２ｎの両端部は、径方向にずれる。複数のターン部１２ｎでは、或るターン部１２ｎの径方向の外方の端部に他のターン部１２ｎの径方向の内方の端部が接続し、他のターン部１２ｎが第２中心軸線Ｃ２から離れるように延びていく。
【0056】
以下では、複数のターン部１２ｎのうちの第２中心軸線Ｃ２に最も近いものを、ターン部１２１と称す場合がある。また、ターン部１２１に接続するターン部を、ターン部１２２と称す場合がある。以下において複数のターン部１２ｎのそれぞれに共通となる事項を説明する際には、基本的に、ターン部１２ｎと称す。
【0057】
本実施の形態では、第２平面コイル要素１２の形状は、第１平面コイル要素１１の形状と対応している。具体的には、図示された例のようにターン部１１ｎが矩形状をなすように周回する場合、ターン部１２ｎも、ターン部１１ｎと同様に矩形状をなすように周回する。また、ターン部１１ｎが円形をなすように周回する形状を有する場合、ターン部１２ｎも、ターン部１１ｎと同様に円形をなすように周回してもよい。
【0058】
ここで、第１中心軸線Ｃ１は、本実施の形態では次のようにして定められる。まず、最内周のターン部１１１の径方向の内方の端部から最内周のターン部１１１と相似の形状の線状の仮想ターン部を径方向の内方に渦巻形状をなすように順次描画していく。そして、直径１ｃｍ内に収まる仮想ターン部が描画できるまで描画を継続する。そして、直径１ｃｍ内に収まる仮想ターン部の径方向の内方の領域を、渦巻形状の周方向及び径方向に直交する方向に通過する線が、第１中心軸線Ｃ１として定められる。第２中心軸線Ｃ２も、第１中心軸線Ｃ１と同様の方法により定められる。まず、最内周のターン部１２１の径方向の内方の端部から最内周のターン部１２１と相似の形状の線状の仮想ターン部を径方向の内方に渦巻形状をなすように順次描画していく。そして、直径１ｃｍ内に収まる仮想ターン部が描画できるまで描画を継続する。そして、直径１ｃｍ内に収まる仮想ターン部の径方向の内方の領域を、渦巻形状の周方向及び径方向に直交する方向に通過する線が、第２中心軸線Ｃ２として定められる。
【0059】
第１平面コイル要素１１の径方向の内方の端部（第１中心軸線Ｃ１に近い端部）は、第２平面コイル要素１２の径方向の内方の端部（第２中心軸線Ｃ２に近い端部）と電気的に接続される。図２に示す接続配線部１４は導電体であり、第１平面コイル要素１１と第２平面コイル要素１２とを直列に電気的に接続する。第１平面コイル要素１１と第２平面コイル要素１２とが接続された際、第１平面コイル要素１１の第２平面コイル要素１２に接続されない端部（第１平面コイル要素１１の径方向の外方の端部）から第２平面コイル要素１２に接続される端部まで、第１平面コイル要素１１が周回する方向は、第２平面コイル要素１２の第１平面コイル要素１１に接続される端部から第１平面コイル要素１１に接続されない端部（第２平面コイル要素１２の径方向の外方の端部）まで、第２平面コイル要素１２が周回する方向と同じである。
【0060】
図示の接続配線部１４は、一例として第１平面コイル要素１１と一体に形成されている。接続配線部１４は、第２平面コイル要素１２に超音波接続などにより接続されてもよい。一方で、第１平面コイル要素１１の径方向の外方の端部（第１中心軸線Ｃ１から遠い端部）は、第１接続端子５１と接続している。また、第２平面コイル要素１２の径方向の外方の端部（第２中心軸線Ｃ２から遠い端部）は、第２接続端子５２と接続している。
【0061】
本実施の形態における第１平面コイル要素１１及び第２平面コイル要素１２は、一例として銅板やアルミ板等の金属板から渦巻形状に打ち抜かれて形成される。ただし、第１平面コイル要素１１及び第２平面コイル要素１２は、銅箔やアルミ箔等の金属箔を渦巻形状にエッチングすることでも形成され得る。
【0062】
第１平面コイル要素１１及び第２平面コイル要素１２の厚さ（導電体１１Ｅ及び１２Ｅの厚さ）は、第１平面コイル要素１１及び第２平面コイル要素１２の軸方向に沿って測定される。第１平面コイル要素１１及び第２平面コイル要素１２の厚さ（導電体１１Ｅ及び１２Ｅの厚さ）は、例えば０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下でもよく、０．２ｍｍ以上０．７ｍｍ以下でもよく、０．３ｍｍ以上０．４ｍｍ以下でもよい。第１平面コイル要素１１及び第２平面コイル要素１２の厚さ（導電体１１Ｅ及び１２Ｅの厚さ）は、例えば０．１５ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下でもよい。第１平面コイル要素１１の厚さ（導電体１１Ｅの厚さ）は、第２平面コイル要素１２の厚さと同じであってもよいし、第２平面コイル要素１２の厚さよりも小さくてもよいし、大きくてもよい。言い換えると、第２平面コイル要素１２の厚さ（導電体１２Ｅの厚さ）が、第１平面コイル要素１１の厚さと同じであってもよいし、第１平面コイル要素１１の厚さよりも大きくてもよいし、小さくてもよい。
【0063】
また、第１平面コイル要素１１の半径（第１中心軸線Ｃ１から径方向で最も離れた部分までの距離）は８０ｍｍ以上でもよく、８０ｍｍ以上４５０ｍｍ以下でもよい。また、断面形状が矩形となる第１平面コイル要素１１（導電体１１Ｅ）のアスペクト比は、第１平面コイル要素１１（導電体１１Ｅ）の線幅（各ターン部１１ｎの径方向での幅）を第１平面コイル要素１１（導電体１１Ｅ）の厚さで割ることにより定められる。第１平面コイル要素１１（導電体１１Ｅ）のアスペクト比は、２以上１２以下でもよいし、３以上１０以下でもよい。
【0064】
同様に、第２平面コイル要素１２の半径（第２中心軸線Ｃ２から径方向で最も離れた部分までの距離）は８０ｍｍ以上でもよく、８０ｍｍ以上４５０ｍｍ以下でもよい。また、断面形状が矩形となる第２平面コイル要素１２（導電体１２Ｅ）のアスペクト比は、第２平面コイル要素１２（導電体１２Ｅ）の線幅（各ターン部１２ｎの径方向での幅）を第２平面コイル要素１２（導電体１２Ｅ）の厚さで割ることにより定められる。第２平面コイル要素１２（導電体１２Ｅ）のアスペクト比は、２以上１２以下でもよいし、３以上１０以下でもよい。
【0065】
導電体１１Ｅ及び１２Ｅの厚さ及び線幅の測定は、コイル部品５を軸方向に切断して導電体１１Ｅ及び１２Ｅを露出させた断面において、導電体１１Ｅ及び１２Ｅの各部を定規などで測定することにより行ってもよいし、断面画像の解析で行ってもよい。また、コイル部品５から第１平面コイル要素１１及び第２平面コイル要素１２を取り出して、導電体１１Ｅ及び１２Ｅの厚さを、定規、ノギス等で測定してもよい。
【0066】
第１平面コイル要素１１と第２平面コイル要素１２は隙間を空けて重なっている。この隙間は、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下でもよい。隙間の寸法は特に限られるものではないが、隙間が大きくなり過ぎると、コイル部品５の薄型化が損なわれる。
【0067】
コイル１０のターン数（第１平面コイル要素１１のターン数Ｔ１と第２平面コイル要素１２のターン数Ｔ２との和）は、コイル部品５に求められる性能を考慮して決定される。より具体的には、コイル部品５が適切なインダクタンスを有するように、決定される。例えば、コイル部品５が電気自動車にワイヤレスで電力を伝送するシステムＳに適用される場合、コイル部品５のインダクタンスは、３５Ｈｚ～５０Ｈｚ程度であることが望ましい。この場合、コイル１０のターン数は、例えば８～１０程度とされる。ただし、コイル１０のターン数はこれに限定されない。コイル１０のターン数は、例えば、６以上２４以下であってよい。
【0068】
ここで、コイル部品５の製造効率を向上させることが求められている。このため、コイル部品５を構成する部材の取り扱い性を改善することが検討されている。
【0069】
このような事情を考慮して、本実施の形態では、第２平面コイル要素１２のターン数Ｔ２が第１平面コイル要素１１のターン数Ｔ１よりも少なくなるように、平面コイル要素１１及び１２の各ターン数が決定されている。これにより、第２平面コイル要素１２の取り扱い性を改善することができる。すなわち、第１平面コイル要素１１と第２平面コイル要素１２とが同じターン数を有する場合と比較して、第２平面コイル要素１２のターン数Ｔ２が減るため、第２平面コイル要素１２の取り扱いが容易になる。図示された例では、第１平面コイル要素１１のターン数Ｔ１は、第２平面コイル要素１２のターン数Ｔ２の２倍である。より具体的には、図示された例ではコイル１０のターン数が８～１０程度とされ、これに基づいて、第１平面コイル要素１１のターン数Ｔ１を６、第２平面コイル要素１２のターン数Ｔ２を３としている。言い換えると、複数のターン部１１ｎは、６個のターン部１１１～１１６で構成される。また、複数のターン部１２ｎは、３個のターン部１２１～１２３で構成される。
【0070】
また、図示された例では、第２平面コイル要素１２の線幅は、第１平面コイル要素１１の線幅よりも大きい。これにより、第２平面コイル要素１２を取り扱う際に第２平面コイル要素１２が変形する虞が、抑制される。したがって、第２平面コイル要素１２の取り扱い性が向上する。また、第２平面コイル要素１２の電気抵抗を低減させることができる。とりわけ、図示された例では、磁気シールド部材２０に対面して配置される第２平面コイル要素１２の線幅は、第１平面コイル要素１１の線幅の２倍以上である。
【0071】
本件発明者らは、第１平面コイル要素１１の複数のターン部１１１～１１６及び第２平面コイル要素１２の複数のターン部１２１～１２３を次のように配置することにより、コイル部品５のＱ値が、同程度のターン数を有する従来型のコイルを備えたコイル部品と比較して著しく低くなる、ということを防止し得ることを知見した。すなわち、軸方向に見て、第２平面コイル要素１２の複数のターン部１２１～１２３の少なくとも１つが、第１平面コイル要素１１の複数のターン部１１１～１１６の２以上と重なり、且つ、軸方向に見て、第２平面コイル要素１２の複数のターン部１２１～１２３の間の各隙間が、第１平面コイル要素１１の複数のターン部１１１～１１６の間の隙間のいずれかと重なる。
【0072】
図示された例では、第２平面コイル要素１２の各ターン部１２ｎは、軸方向に見て、第１平面コイル要素１１の互いに隣り合う２つのターン部と重なるように、配置されている。図示された例では、軸方向に見て、ターン部１２１は、ターン部１１１及び１１２と重なる。また、軸方向に見て、ターン部１２２は、ターン部１１３及び１１４と重なる。また、軸方向に見て、ターン部１２３は、ターン部１１５及び１１６と重なる。
【0073】
また、図示された例では、軸方向に見て、ターン部１２１及び１２２の間の隙間が、ターン部１１２及び１１３の間の隙間と重なる。また、軸方向に見て、ターン部１２２及び１２３の間の隙間が、ターン部１１４及び１１５の間の隙間と重なる。
【0074】
さらに図示された例では、軸方向に見て、第２平面コイル要素１２の各ターン部１２ｎの縁部が、第１平面コイル要素１１のいずれかのターン部の縁部と重なる。より具体的には、第２平面コイル要素１２の各ターン部１２ｎの内方の縁部が、第１平面コイル要素１１のいずれかのターン部の内方の縁部と重なる。また、第２平面コイル要素１２の各ターン部１２ｎの外方の縁部が、第１平面コイル要素１１のいずれかのターン部の外方の縁部と重なる。図示された例では、ターン部１２１の内方の縁部は、ターン部１１１の内方の縁部と重なる。ターン部１２１の外方の縁部は、ターン部１１２の外方の縁部と重なる。ターン部１２２の内方の縁部は、ターン部１１３の内方の縁部と重なる。ターン部１２２の外方の縁部は、ターン部１１４の外方の縁部と重なる。ターン部１２３の内方の縁部は、ターン部１１５の内方の縁部と重なる。ターン部１２３の外方の縁部は、ターン部１１６の外方の縁部と重なる。
【0075】
第１平面コイル要素１１のターン数Ｔ１と第２平面コイル要素のターン数Ｔ２との比は、２：１に限られない。例えば、当該比は、３：１であってもよい。また、第１平面コイル要素１１のターン数Ｔ１は、第２平面コイル要素１２のターン数Ｔ２の整数倍でなくてもよい。例えば、第１平面コイル要素１１のターン数Ｔ１が５であり、第２平面コイル要素１２のターン数Ｔ２が３であってもよい。この場合、軸方向に見て、第２平面コイル要素１２の複数のターン部１２１～１２３の間の各隙間が、第１平面コイル要素１１の複数のターン部の間の隙間のいずれかと重なるよう、第２平面コイル要素１２の一部のターン部の線幅が、他のターン部の線幅と異なっていてもよい。例えば、ターン部１２１がターン部１１１と重なり、ターン部１２２がターン部１１２及び１１３と重なり、ターン部１２３がターン部１１４及び１１５と重なるように、第２平面コイル要素１２の各ターン部１２ｎの幅が決定されてよい。
【0076】
第１平面コイル要素１１（導電体１１Ｅ）の線幅、すなわち各ターン部１１ｎの径方向幅（径方向での幅）は、特に限られない。ただし、例えば７９ｋＨｚから９０ｋＨｚの高周波電流の周波数帯で、１ｋＷ以上、望ましくは５ｋＷ以上の電力を伝送可能とすることを考慮すると、ターン部１１ｎの径方向幅は、２ｍｍ以上２０ｍｍ以下でもよく、２ｍｍ以上１６ｍｍ以下、２ｍｍ以上１２ｍｍ以下、２ｍｍ以上８ｍｍ以下でもよい。
【0077】
第２平面コイル要素１２（導電体１２Ｅ）の線幅、すなわち各ターン部１２ｎの径方向幅（径方向での幅）も、特に限られない。ただし、第２平面コイル要素１２の各ターン部１２ｎの線幅は、軸方向に見て、第２平面コイル要素１２の複数のターン部１２１～１２３の間の各隙間が第１平面コイル要素１１の複数のターン部１１１～１１６の間の隙間のいずれかと重なるように、決定される。
【0078】
（磁気シールド部材）
磁気シールド部材２０は、磁気の透過及び／又は漏れ磁界の抑制のために設けられる。磁気シールド部材２０は、第１平面コイル要素１１、第２平面コイル要素１２及び保持体３０とは別体のシート状の部材である。磁気シールド部材２０が、第１平面コイル要素１１、第２平面コイル要素１２及び保持体３０と別体であるとは、磁気シールド部材２０が、これら第１平面コイル要素１１、第２平面コイル要素１２及び保持体３０に一体化されていないことを意味する。ただし、磁気シールド部材２０と保持体３０とが接着層などを介して接合されてもよい。磁気シールド部材２０は、平面視で第１平面コイル要素１１及び第２平面コイル要素１２を包含する大きさに形成されている。磁気シールド部材２０は、第１平面コイル要素１１、第２平面コイル要素１２及び保持体３０と重なり、このうちの保持体３０の一部（後述の第２層間部３２）と直接的に接する。
磁気シールド部材２０は、磁気の透過及び／又は漏れ磁界の抑制のために設けられる。磁気シールド部材２０は、第１平面コイル要素１１、第２平面コイル要素１２及び保持体３０とは別体のシート状の部材である。磁気シールド部材２０が、第１平面コイル要素１１、第２平面コイル要素１２及び保持体３０と別体であるとは、磁気シールド部材２０が、これら第１平面コイル要素１１、第２平面コイル要素１２及び保持体３０に一体化されていないことを意味する。ただし、磁気シールド部材２０と保持体３０とが接着層などを介して接合されてもよい。磁気シールド部材２０は、平面視で第１平面コイル要素１１及び第２平面コイル要素１２を包含する大きさに形成されている。磁気シールド部材２０は、第１平面コイル要素１１、第２平面コイル要素１２及び保持体３０と重なり、このうちの保持体３０の一部（後述の第２層間部３２）と直接的に接する。
【0079】
本実施の形態における磁気シールド部材２０は磁性を有し、磁性体を含む又は磁性体でなる。コイル部品５では、第１平面コイル要素１１及び第２平面コイル要素１２に電流が供給された際に磁界が生じる。このようなコイル部品５で生じる磁界は、第１平面コイル要素１１及び第２平面コイル要素１２の各中心軸線Ｃ１，Ｃ２に対して全方向に広がるように生じる。この際、磁気シールド部材２０は磁性を有することで、広がろうとする磁束線を各中心軸線Ｃ１，Ｃ２側に配向できる。また、コイル部品５は移動体に設置され得るが、この際、コイル部品５で生じる磁界が他の移動体部品側に流れると、移動体部品に悪影響が生じる場合がある。このような場合に、磁気シールド部材２０は電流の発生に寄与しない漏れ磁界を抑制できる。
【0080】
磁気シールド部材２０は好ましくは軟磁性体又はナノ結晶磁性体を含む。より具体的には、磁気シールド部材２０はフェライトを含む、好ましくはソフトフェライトを含む。本実施の形態では、磁気シールド部材２０が、プレート状のフェライトを含む。より詳しくは、磁気シールド部材２０は、複数のプレート状のフェライトをシート状に配列して構成されている。
【0081】
磁気シールド部材２０の比透磁率は、５００以上でもよく、１０００以上でもよい。磁気シールド部材２０の比透磁率は、５００以上３０００以下でもよいし、１０００以上３０００以下でもよい。なお、本明細書における比透磁率は、周波数８５ｋＨｚで、環境温度２３度で測定した際の値である。
【0082】
（保持体）
保持体３０は、上述したように第１平面コイル要素１１と第２平面コイル要素１２との間の隙間を維持するとともに、第２平面コイル要素１２と磁気シールド部材２０との間の隙間を維持するように機能する。また、本実施の形態では、保持体３０が、第１平面コイル要素１１と第２平面コイル要素１２とを一体化させる機能も有する。詳しくは、図３に示すように、保持体３０は、第１平面コイル要素１１と第２平面コイル要素１２との間に配置される第１層間部３１と、第２平面コイル要素１２と磁気シールド部材２０との間に配置される第２層間部３２と、を含む。
保持体３０は、上述したように第１平面コイル要素１１と第２平面コイル要素１２との間の隙間を維持するとともに、第２平面コイル要素１２と磁気シールド部材２０との間の隙間を維持するように機能する。また、本実施の形態では、保持体３０が、第１平面コイル要素１１と第２平面コイル要素１２とを一体化させる機能も有する。詳しくは、図３に示すように、保持体３０は、第１平面コイル要素１１と第２平面コイル要素１２との間に配置される第１層間部３１と、第２平面コイル要素１２と磁気シールド部材２０との間に配置される第２層間部３２と、を含む。
【0083】
本実施の形態では、第１層間部３１が第１平面コイル要素１１と第２平面コイル要素１２とに接合し、第２層間部３２が第２平面コイル要素１２に接合している。これにより、第１平面コイル要素１１、第２平面コイル要素１２及び保持体３０が一体化されている。詳しくは、第１層間部３１は、第１平面コイル要素１１及び第２平面コイル要素１２における最内周のターン部１１１、１２１から、最外周のターン部１１６、１２３にわたり、互い対面するターン部１１ｎ、１２ｎの間の隙間を埋めている。また、第２層間部３２は、第２平面コイル要素１２における最内周のターン部１２１から最外周のターン部１２３にわたり、全てのターン部１２１～１２３と、これらに対面する磁気シールド部材２０の部分との間の隙間を埋めている。
【0084】
また、図示された例では、第１層間部３１は、さらに、第１平面コイル要素１１の複数のターン部１１１～１１６の間の隙間を埋めている。また、図示された例では、第２層間部３２は、さらに、第２平面コイル要素１２の複数のターン部１２１～１２３の間の隙間を埋めている。
【0085】
また、本実施の形態における保持体３０は、第１層間部３１及び第２層間部３２の外周側に位置する外周枠部３３と、第１層間部３１及び第２層間部３２の内周側に位置する内周コア部３４と、をさらに含んでいる。そして、第１層間部３１及び第２層間部３２は、外周枠部３３に接続するとともに、内周コア部３４に接続している。これにより、第１層間部３１、第２層間部３２、外周枠部３３及び内周コア部３４は、一体物として形成されている。
【0086】
なお、保持体３０は、第１層間部３１を第１平面コイル要素１１と第２平面コイル要素１２との間の隙間を維持させる目的のみで機能させ、第２層間部３２を第２平面コイル要素１２と磁気シールド部材２０との間の隙間を維持させる目的のみで機能させてもよい。この場合、言うまでないが、第１層間部３１は、第１平面コイル要素１１と第２平面コイル要素１２に接合しなくてもよく、第２層間部３２は第２平面コイル要素１２に接合しなくてもよい。また、保持体３０は、外周枠部３３及び内周コア部３４を含まなくてもよい。
【0087】
保持体３０は絶縁性を有し、樹脂を含む。保持体３０は、例えば絶縁性を有する樹脂から形成されてもよい。保持体３０が含む樹脂は、非磁性且つ絶縁性であれば特に限られない。保持体３０は、例えばポリエチレン又はポリプロピレンを含むか、あるいはポリエチレン又はポリプロピレンから形成されてもよい。また、保持体３０は、例えば繊維強化プラスチックを含むか、又は繊維強化プラスチックから形成されてもよい。より具体的には、保持体３０は、ガラス繊維強化ポリアミドを含むか、又はガラス繊維強化ポリアミドから形成されてよい。なお、絶縁性とは、体積抵抗率が１０１０Ω・ｍ以上であることを意味する。
【0088】
（磁性体壁部）
磁性体壁部４０は、図３に示すように、軸方向に延びている。また、図２及び図３から理解されるように、軸方向に見て、磁性体壁部４０は、第１平面コイル要素１１の複数のターン部１１１～１１６の間の隙間に沿って延びている。図示された例では、磁性体壁部４０は渦巻形状であり、軸方向に見て、第１平面コイル要素１１の複数のターン部１１１～１１６の間の隙間と重なっている。
磁性体壁部４０は、図３に示すように、軸方向に延びている。また、図２及び図３から理解されるように、軸方向に見て、磁性体壁部４０は、第１平面コイル要素１１の複数のターン部１１１～１１６の間の隙間に沿って延びている。図示された例では、磁性体壁部４０は渦巻形状であり、軸方向に見て、第１平面コイル要素１１の複数のターン部１１１～１１６の間の隙間と重なっている。
【0089】
磁性体壁部４０は磁性を有し、渦電流損失や漏れ磁束を抑制したり、結合係数を高くしたりすることにより、コイル性能の向上を図る。磁性体壁部４０の比透磁率は、２．０以上であることが好ましく、２．０以上２０．０以下でもよい。磁性体壁部４０の比透磁率は、５．０以上であることがより好ましく、５．０以上２０．０以下でもよい。磁性体壁部４０の比透磁率は特に限られないが、大き過ぎると磁性体壁部４０の柔軟性や強度が不所望に損なわれる場合がある。したがって、磁性体壁部４０の比透磁率は２００以下でもよい。
【0090】
図３に示す例では、磁性体壁部４０は、第１平面コイル要素１１の第２面１１ｂに対向して配置されている。図示された例では、磁性体壁部４０は、第２面１１ｂと同一面上に配置されている。磁性体壁部４０の高さ（軸方向に沿った寸法）は特に限られるものではないが、例えば０．５ｍｍ以上でもよく、１．０ｍｍ以上でもよい。
【0091】
本実施の形態における磁性体壁部４０は、一例として、樹脂を含む保持材料と、磁性体で構成される複数又は無数の磁性体粒子と、を含む。磁性体粒子は、保持材料に保持される。保持材料は絶縁性であり、詳しくは非磁性且つ絶縁性である。保持材料は特に限られないが、例えばポリエチレン又はポリプロピレンを含むか、あるいはポリエチレン又はポリプロピレンから形成されてもよい。また、保持材料は、例えば繊維強化プラスチックを含むか、又は繊維強化プラスチックから形成されてもよい。より具体的には、保持材料は、ガラス繊維強化ポリアミドを含むか、又はガラス繊維強化ポリアミドから形成されてよい。
【0092】
磁性体粒子は、フェライト特に軟磁性材料のフェライト、ナノ結晶磁性体、ケイ素鋼、電磁軟鉄、及びアモルファス金属のうちのいずれか又は二種以上から形成されてもよい。
【0093】
（接続端子）
図２及び図４に示すように、第１接続端子５１は、第１平面コイル要素１１におけるターン部１１６の径方向の外方の端部に接続されている。第２接続端子５２は、第２平面コイル要素１２におけるターン部１２３の径方向の外方の端部に接続されている。第１接続端子５１及び第２接続端子５２は、例えば高周波電流供給部１Ａ又は変換部２Ａとの接続の際に用いられ得る。第１接続端子５１とターン部１１６との接続及び第２接続端子５２とターン部１２３との接続は、超音波接合で行われてもよい。ただし、その接続手法は限られず、例えば導電性接着剤による接続が採用されてもよい。
図２及び図４に示すように、第１接続端子５１は、第１平面コイル要素１１におけるターン部１１６の径方向の外方の端部に接続されている。第２接続端子５２は、第２平面コイル要素１２におけるターン部１２３の径方向の外方の端部に接続されている。第１接続端子５１及び第２接続端子５２は、例えば高周波電流供給部１Ａ又は変換部２Ａとの接続の際に用いられ得る。第１接続端子５１とターン部１１６との接続及び第２接続端子５２とターン部１２３との接続は、超音波接合で行われてもよい。ただし、その接続手法は限られず、例えば導電性接着剤による接続が採用されてもよい。
【0094】
【0095】
例えば、磁性体壁部４０は、第１平面コイル要素１１の複数のターン部１１１～１１６の間の隙間を通って、第１平面コイル要素１１の一方の側から他方の側へ、軸方向に沿って延びていてもよい。この場合、保持体３０には、磁性体壁部４０を受け入れるスリット３６が形成されていてよい。
【0096】
また、例えば、図６乃至図８に示すように、第２平面コイル要素１２には、第２平面コイル要素１２の複数のターン部１２１～１２３に沿って延びる長孔１２ｈが形成されていてもよい。この場合、表皮効果によって、第２平面コイル要素１２により多くの電流を流すことができる。図示された例では、長孔１２ｈは、第２平面コイル要素１２の渦巻形状に沿って延びている。
【0097】
図６及び図８から理解されるように、第２平面コイル要素１２に長孔１２ｈが形成される場合、長孔１２ｈは、軸方向に見て、第１平面コイル要素１１の複数のターン部１１１～１１６の間の隙間のいずれかと重なっていてよい。この場合、図８に示すように、磁性体壁部４０は、第２平面コイル要素１２の長孔１２ｈ内に延び入っていてもよい。
【0098】
また、図９乃至図１１に示すように、第１平面コイル要素１１が、磁気シールド部材２０と対向して配置されてもよい。言い換えると、第２平面コイル要素１２と磁気シールド部材２０との間に、第１平面コイル要素１１が配置されてもよい。この場合、第２平面コイル要素１２の第４面１２ｂが、コイル１０の表側面１０ｂを形成する。また、第１平面コイル要素１１の第２面１１ｂが、コイル１０の裏側面１０ａを形成する。また、この場合、磁性体壁部４０は、軸方向に見て第２平面コイル要素１２の複数のターン部１２１～１２３の間の隙間に沿って延びてよい。図９及び図１１に示す例では、軸方向に見て、磁性体壁部４０は、第２平面コイル要素１２の複数のターン部１２１～１２３の間の隙間と重なっている。磁性体壁部４０は、図９に示すように、第２平面コイル要素１２の第４面１２ｂに対向して配置されてよい。図９に示す例では、磁性体壁部４０は、第４面１２ｂと同一面上に配置されている。あるいは、図１１に示すように、磁性体壁部４０は、第２平面コイル要素１２の複数のターン部１２１～１２３の間の隙間を通って、第２平面コイル要素１２の一方の側から他方の側へ、軸方向に沿って延びていてもよい。
【0099】
また、第１平面コイル要素１１が磁気シールド部材２０と対向して配置される場合、図１２乃至図１５に示すように、第２平面コイル要素１２には、第２平面コイル要素１２の複数のターン部１２１～１２３に沿って延びる長孔１２ｈが形成されていてもよい。この場合、コイル部品５は、追加の磁性体壁部４５を更に備えていてもよい。追加の磁性体壁部４５は、軸方向に沿って延びている。また、追加の磁性体壁部４５は、軸方向に見て、長孔１２ｈに沿って延びている。図１２乃至図１５に示す例では、軸方向に見て、追加の磁性体壁部４５は、長孔１２ｈと重なっている。追加の磁性体壁部４５は、図１２乃至図１４に示すように、第２平面コイル要素１２の第４面１２ｂに対向して配置されてよい。図１２及び図１３に示す例では、追加の磁性体壁部４５は、第４面１２ｂと同一面上に配置されている。あるいは、図１５に示すように、追加の磁性体壁部４５は、第２平面コイル要素１２の複数のターン部１２１～１２３に形成された長孔１２ｈを通って、第２平面コイル要素１２の一方の側から他方の側へ、軸方向に沿って延びていてもよい。この場合、保持体３０に、追加の磁性体壁部４５を受け入れるためのスリット３７が形成されていてよい。
【0100】
＜コイル部品の用途＞
本実施形態に係るコイル部品５は、上述したワイヤレス電力伝送システムＳの送電装置１における送電コイルとして用いることができ、受電装置２における受電コイルとして用いることができる。
本実施形態に係るコイル部品５は、上述したワイヤレス電力伝送システムＳの送電装置１における送電コイルとして用いることができ、受電装置２における受電コイルとして用いることができる。
【0101】
送電コイルとしてコイル部品５を用いる場合、第１接続端子５１及び第２接続端子５２が図１で示したような高周波電流供給部１Ａ又は交流電源に接続される。高周波電流がコイル部品５に供給されると、電流を、第１接続端子５１から平面コイル要素１１に流した後、第２接続端子５２から高周波電流供給部１Ａ又は交流電源に流すことができる。また、電流を、第２接続端子５２から平面コイル要素１１に流した後、第１接続端子５１から高周波電流供給部１Ａ又は交流電源に流すことができる。これにより、平面コイル要素１１の中心軸線Ｃに沿う磁力線を含む磁界を発生させることができる。
【0102】
一方で、受電コイルとしてコイル部品５を用いる場合、平面コイル要素１１の内側を通過するように磁力線を含む磁界を受ける又は発生させることで、平面コイル要素１１に高周波電流を発生させることができる。そして、この高周波電流を、第１接続端子５１又は第２接続端子５２から外部の装置に供給できる。
【0103】
また、コイル部品５は、トランス、アンテナなどでも用いることができる。例えばトランスにおける一次側コイルとしてコイル部品５が機能する場合には、第１接続端子５１及び第２接続端子５２が交流電源に接続される。そして、高周波電流を供給されることで、平面コイル要素１１の中央側から鉄心に磁束を供給できる。
【0104】
＜コイル部品５の性能評価シミュレーション＞
以下、実施例１～４及び比較例１～６にかかるコイル部品５、５'、５''、５'''及び５''''の性能評価のために行ったシミュレーションについて説明する。シミュレーションは、ムラタソフトウェア株式会社製のＦｅｍｔｅｔ（登録商標）で行った。
以下、実施例１～４及び比較例１～６にかかるコイル部品５、５'、５''、５'''及び５''''の性能評価のために行ったシミュレーションについて説明する。シミュレーションは、ムラタソフトウェア株式会社製のＦｅｍｔｅｔ（登録商標）で行った。
【0105】
実施例１～４及び比較例１～６のシミュレーションにおける共通の条件は、以下の通りである。
・供給する高周波電流は、４０Ａであり、周波数は、８５ＫＨｚである。
・第１平面コイル要素１１及び第２平面コイル要素１２，１２'，１２''は、銅で形成される。
・第１平面コイル要素１１と第２平面コイル要素１２，１２'，１２''，１２'''との間の隙間の寸法は、０．５０ｍｍであり、コイル１０，１０'，１０''，１０'''と磁気シールド部材２０との間の隙間の寸法は、１．０ｍｍである。
・磁気シールド部材２０の比透磁率は、３０００である。
・磁性体壁部４０は、コイル１０，１０'，１０''，１０'''の表側面１０ｂ，１０ｂ'，１０ｂ''，１０ｂ'''と同一面上に配置される。磁性体壁部４０の比透磁率は、５．０である。
・供給する高周波電流は、４０Ａであり、周波数は、８５ＫＨｚである。
・第１平面コイル要素１１及び第２平面コイル要素１２，１２'，１２''は、銅で形成される。
・第１平面コイル要素１１と第２平面コイル要素１２，１２'，１２''，１２'''との間の隙間の寸法は、０．５０ｍｍであり、コイル１０，１０'，１０''，１０'''と磁気シールド部材２０との間の隙間の寸法は、１．０ｍｍである。
・磁気シールド部材２０の比透磁率は、３０００である。
・磁性体壁部４０は、コイル１０，１０'，１０''，１０'''の表側面１０ｂ，１０ｂ'，１０ｂ''，１０ｂ'''と同一面上に配置される。磁性体壁部４０の比透磁率は、５．０である。
【0106】
実施例１～４のシミュレーションにおける共通の条件は、以下の通りである。
・第１平面コイル要素１１のターン数Ｔ１は６であり、第２平面コイル要素１２のターン数Ｔ２は３である。
・第１平面コイル要素１１の線幅は９ｍｍであり、第２平面コイル要素１２の線幅は２２ｍｍである。
・軸方向に見て、ターン部１２１の内方の縁部は、ターン部１１１の内方の縁部と重なる。また、軸方向に見て、ターン部１２１の外方の縁部は、ターン部１１２の外方の縁部と重なる。また、軸方向に見て、ターン部１２２の内方の縁部は、ターン部１１３の内方の縁部と重なる。また、軸方向に見て、ターン部１２２の外方の縁部は、ターン部１１４の外方の縁部と重なる。また、軸方向に見て、ターン部１２３の内方の縁部は、ターン部１１５の内方の縁部と重なる。また、軸方向に見て、ターン部１２３の外方の縁部は、ターン部１１６の外方の縁部と重なる。
・第１平面コイル要素１１のターン数Ｔ１は６であり、第２平面コイル要素１２のターン数Ｔ２は３である。
・第１平面コイル要素１１の線幅は９ｍｍであり、第２平面コイル要素１２の線幅は２２ｍｍである。
・軸方向に見て、ターン部１２１の内方の縁部は、ターン部１１１の内方の縁部と重なる。また、軸方向に見て、ターン部１２１の外方の縁部は、ターン部１１２の外方の縁部と重なる。また、軸方向に見て、ターン部１２２の内方の縁部は、ターン部１１３の内方の縁部と重なる。また、軸方向に見て、ターン部１２２の外方の縁部は、ターン部１１４の外方の縁部と重なる。また、軸方向に見て、ターン部１２３の内方の縁部は、ターン部１１５の内方の縁部と重なる。また、軸方向に見て、ターン部１２３の外方の縁部は、ターン部１１６の外方の縁部と重なる。
【0107】
実施例１～４及び比較例１～４のシミュレーションにおける個別の条件は、以下の通りである。
＜実施例１＞
実施例１のコイル部品５では、図２乃至図４に示す例と同様に、磁気シールド部材２０が第２平面コイル要素１２に対向して配置される。第１平面コイル要素１１の厚さは０．２５ｍｍであり、第２平面コイル要素１２の厚さは０．５ｍｍである。磁性体壁部４０は、軸方向に見て、第１平面コイル要素１１の複数のターン部１１１～１１６の間の隙間に沿って延び、当該隙間と重なっている。
＜実施例２＞
実施例２のコイル部品５では、図６及び図７に示す例と同様に、磁気シールド部材２０が第２平面コイル要素１２に対向して配置される。第２平面コイル要素１２は、第２平面コイル要素１２の渦巻形状に沿って延びる長孔１２ｈを有する。長孔１２ｈは、軸方向に見て、ターン部１１１及び１１２の間の隙間、ターン部１１３及び１１４の間の隙間、並びに、ターン部１１５及び１１６の間の隙間と重なる。長孔１２ｈの径方向に沿った幅は、９ｍｍである。その他の構成は、実施例１と同様である。
＜実施例３＞
実施例３のコイル部品５では、図９及び図１０に示す例と同様に、磁気シールド部材２０が第１平面コイル要素１１に対向して配置される。第１平面コイル要素１１の厚さは０．５ｍｍであり、第２平面コイル要素１２の厚さは０２．５ｍｍである。また、磁性体壁部４０が、第２平面コイル要素１２の第４面１２ｂに対向して配置される。磁性体壁部４０は、軸方向に見て、第２平面コイル要素１２の複数のターン部１２１～１２３の間の隙間に沿って延び、当該隙間と重なっている。その他の構成は、実施例１と同様である。
＜実施例４＞
実施例４のコイル部品５では、図１２乃至図１４に示す例と同様に、磁気シールド部材２０が第２平面コイル要素１２に対向して配置される。第１平面コイル要素１１の厚さは０．２５ｍｍであり、第２平面コイル要素１２の厚さは０．５ｍｍである。第２平面コイル要素１２は、第２平面コイル要素１２の渦巻形状に沿って延びる長孔１２ｈを有する。長孔１２ｈは、軸方向に見て、ターン部１１１及び１１２の間の隙間、ターン部１１３及び１１４の間の隙間、並びに、ターン部１１５及び１１６の間の隙間と重なる。長孔１２ｈの径方向に沿った幅は、９ｍｍである。第２平面コイル要素１２の第４面１２ｂに対向して、追加の磁性体壁部４５が配置される。追加の磁性体壁部４５は、軸方向に見て、長孔１２ｈに沿って延び、長孔１２ｈと重なっている。追加の磁性体壁部４５の比透磁率は、５．０である。その他の構成は、実施例３と同様である。
＜比較例１＞
比較例１の従来型のコイル部品５'では、図１６に示すように、磁気シールド部材２０が第２平面コイル要素１２'に対向して配置される。第１平面コイル要素１１'は、４つのターン部１１１～１１４を有する。また、第２平面コイル要素１２'は、４つのターン部１２１～１２４を有する。すなわち、第１平面コイル要素１１のターン数Ｔ１及び第２平面コイル要素１２'のターン数Ｔ２は、共に４である。第１平面コイル要素１１'及び第２平面コイル要素１２'の線幅は、共に１４ｍｍである。軸方向に見て、ターン部１２１の両縁部は、ターン部１１１の両縁部と重なる。また、軸方向に見て、ターン部１２２の両縁部は、ターン部１１２の両縁部と重なる。また、軸方向に見て、ターン部１２３の両縁部は、ターン部１１３の両縁部と重なる。また、軸方向に見て、ターン部１２４の両縁部は、ターン部１１４の両縁部と重なる。その他の構成は、実施例１と同様である。
＜比較例２＞
比較例２の従来型のコイル部品５'では、第１平面コイル要素１１'の線幅及び第２平面コイル要素１２'の線幅は、共に１０ｍｍである。その他の構成は、比較例１と同様である。
＜比較例３＞
比較例３の従来型のコイル部品５'では、第１平面コイル要素１１'の線幅及び第２平面コイル要素１２'の線幅は、共に８ｍｍである。その他の構成は、比較例１と同様である。
＜比較例４＞
比較例４の従来型のコイル部品５''では、図１７に示すように、磁気シールド部材２０が第２平面コイル要素１２''に対向して配置される。第１平面コイル要素１１は、６つのターン部１１１～１１６を有する。また、第２平面コイル要素１２''は、６つのターン部１２１～１２６を有する。すなわち、第１平面コイル要素１１のターン数Ｔ１及び第２平面コイル要素１２''のターン数Ｔ２は、共に６である。第２平面コイル要素１２''の線幅は、９ｍｍである。軸方向に見て、ターン部１２１の両縁部は、ターン部１１１の両縁部と重なる。また、軸方向に見て、ターン部１２２の両縁部は、ターン部１１２の両縁部と重なる。また、軸方向に見て、ターン部１２３の両縁部は、ターン部１１３の両縁部と重なる。また、軸方向に見て、ターン部１２４の両縁部は、ターン部１１４の両縁部と重なる。また、軸方向に見て、ターン部１２５の両縁部は、ターン部１１５の両縁部と重なる。また、軸方向に見て、ターン部１２６の両縁部は、ターン部１１６の両縁部と重なる。その他の構成は、実施例１と同様である。
＜比較例５＞
比較例５のコイル部品５'''では、図１８に示すように、磁気シールド部材２０が第２平面コイル要素１２'に対向して配置される。第１平面コイル要素１１は、６つのターン部１１１～１１６を有する。また、第２平面コイル要素１２'は、４つのターン部１２１～１２４を有する。すなわち、第１平面コイル要素１１のターン数Ｔ１は６であり、第２平面コイル要素１２'のターン数Ｔ２は４である。第２平面コイル要素１２'の線幅は１４ｍｍである。軸方向に見て、第２平面コイル要素１２'の複数のターン部１２１～１２４の間の各隙間が、第１平面コイル要素１１の複数のターン部１１１～１１６の間の隙間のいずれとも重なっていない。その他の構成は、実施例１と同様である。
＜比較例６＞
比較例６のコイル部品５''''では、図１９に示すように、磁気シールド部材２０が第１平面コイル要素１１に対向して配置されている。第１平面コイル要素１１の厚さは０．５ｍｍであり、第２平面コイル要素１２の厚さは０．２５ｍｍである。磁性体壁部４０は、軸方向に見て、第２平面コイル要素１２'の複数のターン部１２１～１２４の間の隙間に沿って延びる。磁性体壁部４０は、軸方向に見て、第２平面コイル要素１２'の複数のターン部１２１～１２４の間の隙間に沿って延び、当該隙間と重なっている。その他の構成は、比較例５と同じである。
＜実施例１＞
実施例１のコイル部品５では、図２乃至図４に示す例と同様に、磁気シールド部材２０が第２平面コイル要素１２に対向して配置される。第１平面コイル要素１１の厚さは０．２５ｍｍであり、第２平面コイル要素１２の厚さは０．５ｍｍである。磁性体壁部４０は、軸方向に見て、第１平面コイル要素１１の複数のターン部１１１～１１６の間の隙間に沿って延び、当該隙間と重なっている。
＜実施例２＞
実施例２のコイル部品５では、図６及び図７に示す例と同様に、磁気シールド部材２０が第２平面コイル要素１２に対向して配置される。第２平面コイル要素１２は、第２平面コイル要素１２の渦巻形状に沿って延びる長孔１２ｈを有する。長孔１２ｈは、軸方向に見て、ターン部１１１及び１１２の間の隙間、ターン部１１３及び１１４の間の隙間、並びに、ターン部１１５及び１１６の間の隙間と重なる。長孔１２ｈの径方向に沿った幅は、９ｍｍである。その他の構成は、実施例１と同様である。
＜実施例３＞
実施例３のコイル部品５では、図９及び図１０に示す例と同様に、磁気シールド部材２０が第１平面コイル要素１１に対向して配置される。第１平面コイル要素１１の厚さは０．５ｍｍであり、第２平面コイル要素１２の厚さは０２．５ｍｍである。また、磁性体壁部４０が、第２平面コイル要素１２の第４面１２ｂに対向して配置される。磁性体壁部４０は、軸方向に見て、第２平面コイル要素１２の複数のターン部１２１～１２３の間の隙間に沿って延び、当該隙間と重なっている。その他の構成は、実施例１と同様である。
＜実施例４＞
実施例４のコイル部品５では、図１２乃至図１４に示す例と同様に、磁気シールド部材２０が第２平面コイル要素１２に対向して配置される。第１平面コイル要素１１の厚さは０．２５ｍｍであり、第２平面コイル要素１２の厚さは０．５ｍｍである。第２平面コイル要素１２は、第２平面コイル要素１２の渦巻形状に沿って延びる長孔１２ｈを有する。長孔１２ｈは、軸方向に見て、ターン部１１１及び１１２の間の隙間、ターン部１１３及び１１４の間の隙間、並びに、ターン部１１５及び１１６の間の隙間と重なる。長孔１２ｈの径方向に沿った幅は、９ｍｍである。第２平面コイル要素１２の第４面１２ｂに対向して、追加の磁性体壁部４５が配置される。追加の磁性体壁部４５は、軸方向に見て、長孔１２ｈに沿って延び、長孔１２ｈと重なっている。追加の磁性体壁部４５の比透磁率は、５．０である。その他の構成は、実施例３と同様である。
＜比較例１＞
比較例１の従来型のコイル部品５'では、図１６に示すように、磁気シールド部材２０が第２平面コイル要素１２'に対向して配置される。第１平面コイル要素１１'は、４つのターン部１１１～１１４を有する。また、第２平面コイル要素１２'は、４つのターン部１２１～１２４を有する。すなわち、第１平面コイル要素１１のターン数Ｔ１及び第２平面コイル要素１２'のターン数Ｔ２は、共に４である。第１平面コイル要素１１'及び第２平面コイル要素１２'の線幅は、共に１４ｍｍである。軸方向に見て、ターン部１２１の両縁部は、ターン部１１１の両縁部と重なる。また、軸方向に見て、ターン部１２２の両縁部は、ターン部１１２の両縁部と重なる。また、軸方向に見て、ターン部１２３の両縁部は、ターン部１１３の両縁部と重なる。また、軸方向に見て、ターン部１２４の両縁部は、ターン部１１４の両縁部と重なる。その他の構成は、実施例１と同様である。
＜比較例２＞
比較例２の従来型のコイル部品５'では、第１平面コイル要素１１'の線幅及び第２平面コイル要素１２'の線幅は、共に１０ｍｍである。その他の構成は、比較例１と同様である。
＜比較例３＞
比較例３の従来型のコイル部品５'では、第１平面コイル要素１１'の線幅及び第２平面コイル要素１２'の線幅は、共に８ｍｍである。その他の構成は、比較例１と同様である。
＜比較例４＞
比較例４の従来型のコイル部品５''では、図１７に示すように、磁気シールド部材２０が第２平面コイル要素１２''に対向して配置される。第１平面コイル要素１１は、６つのターン部１１１～１１６を有する。また、第２平面コイル要素１２''は、６つのターン部１２１～１２６を有する。すなわち、第１平面コイル要素１１のターン数Ｔ１及び第２平面コイル要素１２''のターン数Ｔ２は、共に６である。第２平面コイル要素１２''の線幅は、９ｍｍである。軸方向に見て、ターン部１２１の両縁部は、ターン部１１１の両縁部と重なる。また、軸方向に見て、ターン部１２２の両縁部は、ターン部１１２の両縁部と重なる。また、軸方向に見て、ターン部１２３の両縁部は、ターン部１１３の両縁部と重なる。また、軸方向に見て、ターン部１２４の両縁部は、ターン部１１４の両縁部と重なる。また、軸方向に見て、ターン部１２５の両縁部は、ターン部１１５の両縁部と重なる。また、軸方向に見て、ターン部１２６の両縁部は、ターン部１１６の両縁部と重なる。その他の構成は、実施例１と同様である。
＜比較例５＞
比較例５のコイル部品５'''では、図１８に示すように、磁気シールド部材２０が第２平面コイル要素１２'に対向して配置される。第１平面コイル要素１１は、６つのターン部１１１～１１６を有する。また、第２平面コイル要素１２'は、４つのターン部１２１～１２４を有する。すなわち、第１平面コイル要素１１のターン数Ｔ１は６であり、第２平面コイル要素１２'のターン数Ｔ２は４である。第２平面コイル要素１２'の線幅は１４ｍｍである。軸方向に見て、第２平面コイル要素１２'の複数のターン部１２１～１２４の間の各隙間が、第１平面コイル要素１１の複数のターン部１１１～１１６の間の隙間のいずれとも重なっていない。その他の構成は、実施例１と同様である。
＜比較例６＞
比較例６のコイル部品５''''では、図１９に示すように、磁気シールド部材２０が第１平面コイル要素１１に対向して配置されている。第１平面コイル要素１１の厚さは０．５ｍｍであり、第２平面コイル要素１２の厚さは０．２５ｍｍである。磁性体壁部４０は、軸方向に見て、第２平面コイル要素１２'の複数のターン部１２１～１２４の間の隙間に沿って延びる。磁性体壁部４０は、軸方向に見て、第２平面コイル要素１２'の複数のターン部１２１～１２４の間の隙間に沿って延び、当該隙間と重なっている。その他の構成は、比較例５と同じである。
【0108】
図２０及び図２１に、シミュレーションの結果を示す。図２０及び図２１から理解されるように、第２平面コイル要素１２のターン数Ｔ２を第１平面コイル要素１１のターン数Ｔ１より少なくしても、第２平面コイル要素１２の複数のターン部１２１～１２３の間の各隙間が、第１平面コイル要素１１の複数のターン部１１１～１１６の間の隙間のいずれかと重なっていれば、第１平面コイル要素１１の線幅が同程度であり且つコイルのターン数が同程度の従来型のコイル１０'を備えた比較例２及び３のコイル部品５'と比較して、コイル部品５のＱ値が著しく低下しないことが理解される。
【0109】
以上に説明してきた一実施の形態及びその変形例によるコイル部品５は、第１平面コイル要素１１及び第２平面コイル要素１２を含むコイル１０を備えている。第１平面コイル要素１１及び第２平面コイル要素１２は、各々が複数のターン部１１１～１１６及び１２１～１２３を有する渦巻形状を有している。第１平面コイル要素１１及び第２平面コイル要素１２は、この渦巻形状の中心軸線Ｃ１及びＣ２上を延びる軸方向に互いに対向して配置されている。第１平面コイル要素１１及び第２平面コイル要素１２は、互いに直列接続されている。第２平面コイル要素１２のターン数Ｔ２が、第１平面コイル要素１１のターン数Ｔ１よりも少ない。また、軸方向に見て、第２平面コイル要素１２の複数のターン部１２１～１２３の少なくとも１つは、第１平面コイル要素１１の複数のターン部１１１～１１６の２以上と重なる。また、軸方向に見て、第２平面コイル要素１２の複数のターン部１２１～１２３の間の各隙間が、第１平面コイル要素１１１の複数のターン部１１１～１１６の間の隙間のいずれかと重なる。このようなコイル部品５によれば、第２平面コイル要素１２の取り扱い性を改善させることができ、コイル部品の製造効率を向上させることができる。また、第１平面コイル要素１１の線幅が同程度であり且つコイルのターン数が同程度の従来型のコイル１０'を備えたコイル部品５'と比較して、コイル部品５のＱ値が著しく低下する虞が低い。
【0110】
一実施の形態及びその変形例によるコイル部品５において、第１平面コイル要素１１のターン数Ｔ１は、第２平面コイル要素１２のターン数Ｔ２の２倍である。軸方向に見て、第２平面コイル要素１２の各ターン部１２１、１２２及び１２３は、第１平面コイル要素１１の２つのターン部１１１，１１２、１２３，１２４及び１２５，１２６と重なる。このようなコイル部品５は、設計が容易である。
【0111】
一実施の形態及びその変形例によるコイル部品５において、軸方向に見て、第２平面コイル要素１２の各ターン部１２１、１２２及び１２３の内方の縁部が、第１平面コイル要素１１のいずれかのターン部１１１、１１３、１１４の内方の縁部と重なる。また、第２平面コイル要素１２の各ターン部１２１、１２２及び１２３の外方の縁部が、第１平面コイル要素のいずれかのターン部１１２、１１４及び１１６の外方の縁部と重なる。
【0112】
変形例によるコイル部品５において、第２平面コイル要素１２の複数のターン部１２１～１２３に、当該ターン部１２１～１２３に沿って延びる長孔１２ｈが形成されている。これにより、第２平面コイル要素１２により多くの電流を流すことができる。
【0113】
変形例によるコイル部品５において、長孔１２ｈは、第２平面コイル要素１２の渦巻形状に沿って延びている。
【0114】
変形例によるコイル部品５において、軸方向に見て、長孔１２ｈは、第１平面コイル要素１１の複数のターン部１１１～１１６の間の隙間のいずれかと重なる。
【0115】
一実施の形態及びその変形例によるコイル部品５において、第２平面コイル要素１２の厚さが、０．１５ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下である。第２平面コイル要素１２の厚さがこのように小さい場合、第２平面コイル要素１２のターン数Ｔ２を減らすことで、第２平面コイル要素１２の取り扱い性が著しく改善される。
【0116】
一実施の形態及びその変形例によるコイル部品５は、第２平面コイル要素１２と対向して配置される磁気シールド部材２０を更に備える。この場合、コイル部品５の性能を向上させることができる。
【0117】
第２平面コイル要素１２が磁気シールド部材２０と対向して配置される実施形態及び変形例において、コイル部品５は、軸方向に沿って延び、且つ、軸方向に見て第１平面コイル要素１１の複数のターン部１１１～１１６の間の隙間に沿って延びる磁性体壁部４０を更に備えている。磁性体壁部４０は、第１平面コイル要素１１の第２平面コイル要素１２に対向する第１面１１ａとは反対側の第２面１１ｂに対向して配置されている。この場合、コイル部品５の性能をさらに向上させることができる。
【0118】
第２平面コイル要素１２が磁気シールド部材２０と対向して配置される変形例において、コイル部品５は、軸方向に沿って延び、且つ、軸方向に見て第１平面コイル要素１１の複数のターン部１１１～１１６の間の隙間に沿って延びる磁性体壁部４０を更に備えている。磁性体壁部４０は、第１平面コイル要素１１の複数のターン部１１１～１１６の間の隙間を通って、第１平面コイル要素１１の一方の側から他方の側へ、軸方向に沿って延びている。この場合、コイル部品５の性能をさらに向上させることができる。
【0119】
変形例によるコイル部品５は、第１平面コイル要素１１と対向して配置される磁気シールド部材２０を更に備える。この場合も、コイル部品５の性能を向上させることができる。
【0120】
第１平面コイル要素１１が磁気シールド部材２０に対向して配置される変形例において、コイル部品５は、軸方向に沿って延び、且つ、軸方向に見て第２平面コイル要素１２の複数のターン部１２１～１２３の間の隙間に沿って延びる磁性体壁部４０を更に備える。磁性体壁部４０は、第２平面コイル要素１２の第１平面コイル要素１１に対向する第３面１２ａとは反対側の第４面１２ｂに対向して配置されている。この場合、コイル部品５の性能をさらに向上させることができる。
【0121】
第１平面コイル要素１１が磁気シールド部材２０に対向して配置される変形例において、コイル部品５は、軸方向に沿って延び、且つ、軸方向に見て第２平面コイル要素１２の複数のターン部１２１～１２３の間の隙間に沿って延びる磁性体壁部４０を更に備える。磁性体壁部４０は、第２平面コイル要素１２の複数のターン部１２１～１２３の間の隙間を通って、第２平面コイル要素１２の一方の側から他方の側へ、軸方向に沿って延びている。この場合、コイル部品５の性能をさらに向上させることができる。
【0122】
第１平面コイル要素１１が磁気シールド部材２０に対向して配置される変形例において、第２平面コイル要素１２の複数のターン部１２１～１２３に、当該ターン部１２１～１２３に沿って延びる長孔１２ｈが形成されている。また、コイル部品５は、追加の磁性体壁部４５を更に備える。追加の磁性体壁部４５は、軸方向に沿って延び、且つ、軸方向に見て長孔１２ｈに沿って延びる。追加の磁性体壁部４５は、第２平面コイル要素１２の第１平面コイル要素１１に対向する第３面１２ａとは反対側の第４面１２ｂに対向して配置されている。この場合、コイル部品５の性能をさらに向上させることができる。
【0123】
第１平面コイル要素１１が磁気シールド部材２０に対向して配置される変形例において、コイル部品５は、第２平面コイル要素１２の複数のターン部１２１～１２３に、当該ターン部１２１～１２３に沿って延びる長孔１２ｈが形成されている。また、コイル部品５は、追加の磁性体壁部４５を更に備える。追加の磁性体壁部４５は、軸方向に沿って延び、且つ、軸方向に見て長孔１２ｈに沿って延びる。追加の磁性体壁部４５は、第２平面コイル要素１２の複数のターン部１２１～１２３に形成された長孔１２ｈを通って、第２平面コイル要素１２の一方の側から他方の側へ、軸方向に沿って延びている。この場合、コイル部品５の性能をさらに向上させることができる。
【0124】
なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【符号の説明】
【0125】
Ｓ…電力伝送システム
１…送電装置
１Ａ…高周波電流供給部
２…受電装置
２Ａ…変換部
５、５'、５''、５'''、５''''…コイル部品
１０、１０’、１０''…コイル
１１、１１’…第１平面コイル要素
１１ａ…第１面
１１ｂ…第２面
１１Ｅ…導電体
１２、１２’、１２''…第２平面コイル要素
１２ａ…第３面
１２ｂ…第４面
１２ｈ…長孔
１２Ｅ…導電体
２０…磁気シールド部材
３０…保持体
４０…磁性体壁部
４５…追加の磁性体壁部
５１…第１接続端子
５２…第２接続端子
Ｃ１…第１中心軸線
Ｃ２…第２中心軸線
１…送電装置
１Ａ…高周波電流供給部
２…受電装置
２Ａ…変換部
５、５'、５''、５'''、５''''…コイル部品
１０、１０’、１０''…コイル
１１、１１’…第１平面コイル要素
１１ａ…第１面
１１ｂ…第２面
１１Ｅ…導電体
１２、１２’、１２''…第２平面コイル要素
１２ａ…第３面
１２ｂ…第４面
１２ｈ…長孔
１２Ｅ…導電体
２０…磁気シールド部材
３０…保持体
４０…磁性体壁部
４５…追加の磁性体壁部
５１…第１接続端子
５２…第２接続端子
Ｃ１…第１中心軸線
Ｃ２…第２中心軸線
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
