(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】
(24)【登録日】2022-10-31
(45)【発行日】2022-11-09
(54)【発明の名称】コイル対、送電装置及び受電装置並びに電力伝送システム
(51)【国際特許分類】
H01F 38/14 20060101AFI20221101BHJP
H02J 50/10 20160101ALI20221101BHJP
H01F 5/00 20060101ALI20221101BHJP
【ＦＩ】
H01F38/14
H02J50/10
H01F5/00 F
H01F5/00 M
H01F5/00 J
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2018229773
(22)【出願日】2018-12-07
(65)【公開番号】P2020092225
(43)【公開日】2020-06-11
【審査請求日】2021-10-25
(73)【特許権者】
【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】110000958
【氏名又は名称】特許業務法人 インテクト国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100120189
【弁理士】
【氏名又は名称】奥 和幸
(72)【発明者】
【氏名】岡部 将人
【審査官】秋山 直人
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１１－２０００４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１１／１２５３２８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】実開平５－６６９３６（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２０１５－９５６５６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｆ ３８／１４
Ｈ０２Ｊ ５０／１０
Ｈ０１Ｆ ５／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
非接触型電力伝送用のコイル対において、送電又は受電用の第１コイルと、
送電時には当該送電すべき電力が供給され、受電時には当該受電された電力が出力される第２コイルであって、前記第１コイルに対して同心に積層される第２コイルと、
を備え、
前記第１コイルは、
同心に複数回巻回された第１巻回線と、
同心に巻回され且つ前記第１巻回線より巻回数が多い第２巻回線と、
を備え、
前記第１巻回線の巻回の中心と、前記第２巻回線の巻回の中心と、が一致するように、当該第１巻回線と当該第２巻回線とが絶縁部を挟んで積層されており、
前記第１巻回線に対向する位置に積層されている前記第２巻回線である対向第２巻回線以外の当該第２巻回線の断面積が、当該対向第２巻回線の断面積よりも大きいことを特徴とするコイル対。
【請求項2】
請求項１に記載のコイル対において、前記対向第２巻回線以外の前記第２巻回線の幅が、当該対向第２巻回線の幅よりも広く形成されることにより、当該対向第２巻回線以外の前記第２巻回線の断面積が、当該対向第２巻回線の断面積よりも大きく形成されていることを特徴とするコイル対。
【請求項3】
請求項１又は請求項２に記載のコイル対において、前記対向第２巻回線以外の前記第２巻回線が当該対向第２巻回線よりも厚く形成されることにより、当該対向第２巻回線以外の前記第２巻回線の断面積が、当該対向第２巻回線の断面積よりも大きく形成されていることを特徴とするコイル対。
【請求項4】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のコイル対において、前記第１巻回線と前記第２巻回線とが前記第１コイルの内周部で接続されており、
前記第１巻回線及び前記第２巻回線それぞれの外周端部が開放されていることを特徴とするコイル対。
【請求項5】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のコイル対において、前記第１巻回線及び前記第２巻回線のそれぞれが、前記第１コイルの径方向に平たい薄膜線であることを特徴とするコイル対。
【請求項6】
送電装置と、当該送電装置から離隔した受電装置と、により構成され、前記送電装置から非接触で前記受電装置に電力を伝送する電力伝送システムに含まれる前記送電装置において、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の前記コイル対である送電コイル対と、
伝送すべき電力を前記送電コイル対の前記第２コイルに出力する出力手段と、
を備えることを特徴とする送電装置。
【請求項7】
送電装置と、当該送電装置から離隔した受電装置と、により構成され、前記送電装置から非接触で前記受電装置に電力を伝送する電力伝送システムに含まれる前記受電装置において、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の前記コイル対であって、前記送電装置に対向して配置される受電コイル対と、
当該受電コイル対の前記第２コイルに接続された入力手段と、
を備えることを特徴とする受電装置。
【請求項8】
請求項６に記載の送電装置と、当該送電装置から離隔し、且つ前記送電コイル対に対向して配置される受電装置であって、前記送電装置から送信された電力を受電する受電装置と、
を備えることを特徴とする非接触型の電力伝送システム。
【請求項9】
送電装置と、請求項７に記載の受電装置であって、前記送電装置から離隔し且つ前記受電コイル対が当該送電装置に対向して配置され、前記送電装置から送信された電力を受電する受電装置と、
を備えることを特徴とする非接触型の電力伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、コイル対、送電装置及び受電装置並びに電力伝送システムの技術分野に属し、より詳細には、非接触型電力伝送用のコイル対並びに当該コイル対を用いた非接触型の送電装置及び受電装置並びに電力伝送システムの技術分野に属する。
【背景技術】
【0002】
近年、例えばリチウムイオン電池等からなる蓄電池を搭載した電気自動車が普及しつつある。このような電気自動車では、蓄電池に蓄えた電力を使ってモータを駆動して移動することとなるため、蓄電池への効率のよい充電が求められる。そこで、電気自動車に対して充電用プラグ等を物理的に接続することなくそれに搭載されている蓄電池を充電する方法として、互いに離隔して対向された受電コイルと送電コイルを用いる、いわゆるワイヤレス電力伝送に関する研究が行われている。ワイヤレス電力伝送の方式としては、一般には、電界結合方式、電磁誘導方式及び磁界共鳴方式等がある。これらの方式を、例えば使用周波数、水平及び垂直それぞれの方向の位置自由度並びに伝送効率等の観点から比較した場合、電気自動車に搭載されている蓄電池を充電するためのワイヤレス電力伝送の方式としては、コンデンサを使った電界結合方式又はコイルを使った磁界共鳴方式が有望視されており、これらに対する研究開発も活発に行われている。このような背景技術を開示した先行技術文献としては、例えば下記特許文献１が挙げられる。この特許文献１には、１回巻き（１ターン）のループコイルと、５．５回巻き（５．５ターン）のオープンコイルと、を用いて磁界共鳴方式により電力伝送を行うコイルが開示されている。
【0003】
一方、上記ワイヤレス電力伝送により送受電される電力の周波数は、それを担う機器ごとに例えば法律により予め定められており、上記電気自動車に対する電力伝送の場合には８５キロヘルツとされている。ここで一般に、上記電力伝送システムにおいて電力伝送に用いられる周波数は、上記受電コイル及び上記送電コイルを用いる場合はそれぞれの共振周波数に対応する。そして当該共振周波数は、各コイルの大きさ（平面的な大きさ）とそれぞれの巻回数、又は、共振させるコンデンサの容量等によって決定されるのであり、このような共振周波数は、通常は８５キロヘルツよりも高い周波数となる。よってこの場合には、当該共振周波数の低減が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１１－２０００４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
一方、上記特許文献１に開示されているようなコイルを車両に搭載したり、又は上記蓄電池への充電が行われる領域又は位置に例えば埋設したりすることを考慮した場合には、当該各コイルの大きさや、上記共振させるコンデンサの容量の範囲が制約を受ける。そこで、このような制約がある場合でも上記共振周波数の低減を図るべく、例えば各コイルの巻回数を増やすとすると、必然的にコイルを構成する巻回線の幅が狭くなり、それに伴う発熱による温度上昇を考慮すると、結果的に送電コイルから受電コイルに伝送できる電力が制限される。よって、コイルの形状等を工夫することで、上記発熱の原因の一つとなる電流密度のコイル内での偏りを平準化することが求められるが、上記特許文献１では、このような要請に関する検討は一切されていない。
【0006】
そこで本発明は、上記の各問題点に鑑みて為されたもので、その課題の一例は、非接触型の電力伝送システムに用いられるコイル対における電流密度を平準化して当該コイル対としての配置の自由度及び巻回線材料の利用効率を向上させることができると共に、コイル対としての発熱も抑制することが可能なコイル対及び当該コイル対を用いた非接触型の送電装置及び受電装置並びに電力伝送システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、非接触型電力伝送用のコイル対において、送電又は受電用の第１コイルと、送電時には当該送電すべき電力が供給され、受電時には当該受電された電力が出力される第２コイルであって、前記第１コイルに対して同心に積層される第２コイルと、を備え、前記第１コイルは、同心に複数回巻回された第１巻回線と、同心に巻回され且つ前記第１巻回線より巻回数が多い第２巻回線と、を備え、前記第１巻回線の巻回の中心と、前記第２巻回線の巻回の中心と、が一致するように、当該第１巻回線と当該第２巻回線とが絶縁部を挟んで積層されており、前記第１巻回線に対向する位置に積層されている前記第２巻回線である対向第２巻回線以外の当該第２巻回線の断面積が、当該対向第２巻回線の断面積よりも大きいように構成される。
【0008】
請求項１に記載の発明によれば、第１巻回線に対向して積層された対向第２巻回線以外の第２巻回線の断面積が、対向第２巻回線の断面積よりも大きいので、流れる電流の密度が高くなる第２巻回線の部分、即ち対向第２巻回線以外の第２巻回線の断面積を増大させることで、当該密度を平準化してコイル対としての配置の自由度及び巻回線材料の利用効率を向上させることができると共に、コイル対としての発熱も抑制することができる。また、第１巻回線の巻回数と第２巻回線の巻回数とが異なっているので、コイル対としての共振周波数を低減することができる。
【0009】
上記の課題を解決するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のコイル対において、前記対向第２巻回線以外の前記第２巻回線の幅が、当該対向第２巻回線の幅よりも広く形成されることにより、前記対向第２巻回線以外の前記第２巻回線の断面積が、当該対向第２巻回線の断面積よりも大きく形成されている。
【0010】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の作用に加えて、対向第２巻回線以外の第２巻回線の幅が、当該対向第２巻回線の幅よりも広く形成されることにより、対向第２巻回線以外の第２巻回線の断面積が、当該対向第２巻回線の断面積よりも大きく形成されているので、簡易な製造工程により、電流の密度を平準化することができる。
【0011】
上記の課題を解決するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のコイル対において、前記対向第２巻回線以外の前記第２巻回線が当該対向第２巻回線よりも厚く形成されることにより、前記対向第２巻回線以外の前記第２巻回線の断面積が、当該対向第２巻回線の断面積よりも大きく形成されている。
【0012】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の作用に加えて、対向第２巻回線以外の第２巻回線が当該対向第２巻回線よりも厚く形成されることにより、対向第２巻回線以外の第２巻回線の断面積が当該対向第２巻回線の断面積よりも大きく形成されているので、簡易な製造工程により、電流の密度を平準化することができる。
【0013】
上記の課題を解決するために、請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のコイル対において、前記第１巻回線と前記第２巻回線とが前記第１コイルの内周部で接続されており、前記第１巻回線及び前記第２巻回線それぞれの外周端部が開放されている。
【0014】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、第１巻回線と第２巻回線とが第１コイルの内周部で接続されており、第１巻回線及び第２巻回線それぞれの外周端部が開放されているので、非接触型電力伝送としての伝送効率を向上させることができる。
【0015】
上記の課題を解決するために、請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のコイル対において、前記第１巻回線及び前記第２巻回線のそれぞれが、前記第１コイルの径方向に平たい薄膜線であるように構成される。
【0016】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、第１巻回線及び第２巻回線のそれぞれが、第１コイルの径方向に平たい薄膜線であるので、第１巻回線と第２巻回線との間の寄生容量を有効に活用してコイル対全体としての共振周波数を調整することができる。
【0017】
上記の課題を解決するために、請求項６に記載の発明は、送電装置と、当該送電装置から離隔した受電装置と、により構成され、前記送電装置から非接触で前記受電装置に電力を伝送する電力伝送システムに含まれる前記送電装置において、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の前記コイル対である送電コイル対と、伝送すべき電力を前記送電コイル対の前記第２コイルに出力する出力手段と、を備える。
【0018】
上記の課題を解決するために、請求項７に記載の発明は、送電装置と、当該送電装置から離隔した受電装置と、により構成され、前記送電装置から非接触で前記受電装置に電力を伝送する電力伝送システムに含まれる前記受電装置において、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の前記コイル対であって、前記送電装置に対向して配置される受電コイル対と、当該受電コイル対の前記第２コイルに接続された入力手段と、を備える。
【0019】
上記の課題を解決するために、請求項８に記載の発明は、請求項６に記載の送電装置と、当該送電装置から離隔し、且つ前記送電コイル対に対向して配置される受電装置であって、前記送電装置から送信された電力を受電する受電装置と、を備える。
【0020】
上記の課題を解決するために、請求項９に記載の発明は、送電装置と、請求項７に記載の受電装置であって、前記送電装置から離隔し且つ前記受電コイル対が当該送電装置に対向して配置され、前記送電装置から送信された電力を受電する受電装置と、を備える。
【0021】
請求項６から請求項９のいずれか一項に記載の発明によれば、電力伝送システムを構成する送電装置に備えられた送電コイル対又は受電装置に備えられた受電コイル対の少なくともいずれか一方が請求項１から５のいずれか一項に記載のコイル対であるので、当該コイル対を送電用又は受電用として用いる非接触型の電力伝送システムにおいて、電流密度の平準化を有効に行うことができる。
【発明の効果】
【0022】
本発明によれば、第１巻回線に対向して積層された対向第２巻回線以外の第２巻回線の断面積が、対向第２巻回線の断面積よりも大きいので、流れる電流の密度が高くなる第２巻回線の部分、即ち対向第２巻回線以外の第２巻回線の断面積を増大させることで、当該密度を平準化してコイル対としての配置の自由度及び巻回線材料の利用効率を向上させることができると共に、コイル対としての発熱も抑制することができる。
【0023】
従って、第１巻回線の巻回数と第２巻回線の巻回数とが異なっているので、コイル対としての共振周波数を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】実施形態の電力伝送システムの概要構成を示すブロック図である。
【図2】実施形態のコイルの構造を示す平面図（ｉ）である。
【図3】実施形態のコイルの構造を示す平面図（ii）である。
【図4】実施形態及び比較例それぞれのコイルにおける銅薄膜線の幅の一例を示すグラフ図である。
【図5】実施形態のコイルの構造を示す平面図（iii）である。
【図6】実施形態のコイルの構造を示す平面図（iv）である。
【図7】実施形態のコイルの構造を示す平面図（ｖ）である。
【図8】実施形態のコイルの構造を示す部分断面図である。
【図9】実施形態のコイルの構造による効果としての巻回線番号と電流密度との関係を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
次に、本発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施形態及び変形形態は、電気自動車に搭載されている充電池を充電するための電力を、当該充電池を備えた電気自動車に対して磁界共鳴方式により非接触で電送する電力伝送システムに対して、本発明を適用した場合の実施形態及び変形形態である。
【0026】
ここで、実施形態及び変形形態の磁界共鳴方式による電力伝送システムは、電力を送る送電コイルと、当該送電コイルから離隔して向き合うように（即ち対向するように）配置され且つ送電コイルから送られた電力を受電する受電コイルと、を備える。そして上記送電コイルは、後述する送電ループコイルと、後述する送電オープンコイルと、が、積層されて構成されている。また上記受電コイルは、後述する受電オープンコイルと、後述する受電ループコイルと、が、積層されて構成されている。
【0027】
（Ｉ）実施形態の電力伝送システムの全体構成及び動作について
初めに、実施形態の電力伝送システムの全体構成及び動作について、図１を用いて説明する。なお図１は、実施形態の電力伝送システムの概要構成を示すブロック図である。
初めに、実施形態の電力伝送システムの全体構成及び動作について、図１を用いて説明する。なお図１は、実施形態の電力伝送システムの概要構成を示すブロック図である。
【0028】
図１に示すように、実施形態の電力伝送システムＳは、受電部ＲＶ及び上記受電コイルＲＣを備えた受電装置Ｒと、送電部ＴＲ及び上記送電コイルＴＣを備えた送電装置Ｔと、により構成されている。このとき受電装置Ｒは上記電気自動車に搭載され、且つ当該電気自動車に搭載されている図示しない蓄電池に接続されている。一方送電装置Ｔは、当該電気自動車が移動又は停車する位置の地面に設置されている。そして、当該蓄電池を充電する場合、受電装置Ｒの受電コイルＲＣと送電装置Ｔの送電コイルＴＣとが対向するように電気自動車が運転又は停車される。なお、実施形態の電力伝送システムＳによる上記蓄電池の充電に際しては、停車している電気自動車に搭載されている受電装置Ｒに対して、その停車位置の下方の地面に設置された送電装置Ｔの送電コイルＴＣを介して、当該送電装置Ｔから電力を伝送するように構成することができる。またこの他、移動中の電気自動車に搭載されている受電装置Ｒに対して、その電気自動車が移動している道路の一定距離の区間に設置された複数の送電装置Ｔの送電コイルＴＣを介して、当該送電装置Ｔから連続的に電力を伝送するように構成してもよい。このとき、送電部ＴＲが本発明の「出力手段」の一例に相当し、受電部ＲＶが本発明の「入力手段」の一例に相当する。
【0029】
一方上記送電コイルＴＣは、送電ループコイルＴＬと、送電オープンコイルＴＯと、を備えている。また上記受電コイルＲＣは、受電オープンコイルＲＯと、受電ループコイルＲＬと、を備えている。このとき送電ループコイルＴＬには、送電すべき電力が送電部ＴＲから入力される。そして送電オープンコイルＴＯは、送電ループコイルＴＬに対して同心に積層され且つその両端が開放されている。他方受電オープンコイルＲＯは、送電オープンコイルＴＯに対向するように配置され且つその両端が開放されている。そして受電ループコイルＲＬは、受電オープンコイルＲＯに対して同心に積層され、且つ受電オープンコイルＲＯを介して磁界共鳴方式により送電コイルＴＣから受電した電力を受電部ＲＶに出力する。このとき、送電コイルＴＣ又は受電コイルＲＣが本発明の「コイル対」の一例にそれぞれ相当し、送電ループコイルＴＬ又は受電ループコイルＲＬが本発明の「第２コイル」の一例にそれぞれ相当し、送電オープンコイルＴＯ又は受電オープンコイルＲＯが本発明の「第１コイル」の一例にそれぞれ相当する。
【0030】
以上の構成において、送電装置Ｔの送電部ＴＲは、例えば電力伝送システムＳが用いられる国における電波法等の法規等に対応しつつ、受電装置Ｒに伝送すべき電力を送電コイルＴＣに出力する。このとき上記法規等は、例えば人体への影響を考慮して漏洩磁界が予め決められた所定のレベル以下になるように規制している。また、全ての送電装置Ｔと上記受電装置Ｒとの間における相互接続利用が可能となるためには、結果的に、両者が予め決められた所定範囲の周波数を利用する必要があり、このため上記所定範囲の周波数又は周波数帯域は、上記法規等としてのＩＳＯ（International Organization for Standardization）又はＩＥＣ（International Electrotechnical Commission）等の国際機関の推奨に従う必要がある。また、送電コイルＴＣと受電コイルＲＣとの間の所定の位置ずれも考慮した伝送効率の下限値も上記国際機関により規定されているため、高い電力伝送効率が要求される。
【0031】
一方、上記磁界共鳴方式により送電コイルＴＣからの電力を受電した受電装置Ｒの受電コイルＲＣは、当該受電した電力を受電部ＲＶに出力する。これにより受電部ＲＶは、当該電力に対応した出力（例えば、上記８５キロヘルツの高周波電力となる）を、例えば図示しない電力変換ユニットによりＤＣ（直流）電流に変換し、電気自動車の蓄電池に出力する。これにより当該蓄電池には、必要量の電力が充電される。
【0032】
（II）送電コイルＴＣ（受電コイルＲＣ）の構成について
次に、上述した実施形態の電力伝送システムＳに用いられる、実施形態の送電コイルＴＣ及び受電コイルＲＣの構成について、図２乃至図８を用いて説明する。なお、実施形態の送電コイルＴＣと受電コイルＲＣとは、基本的に同じ構成を備える。即ち、上記送電ループコイルＴＬの構成と上記受電ループコイルＲＬの構成とは基本的に同一である。また、上記送電オープンコイルＴＯの構成と上記受電オープンコイルＲＯの構成とは基本的に同一である。更に、上記送電ループコイルＴＬと上記送電オープンコイルＴＯとの送電コイルＴＣ内における位置関係と、上記受電ループコイルＲＬと上記受電オープンコイルＲＯとの受電コイルＲＣ内における位置関係と、は基本的に同一である。よって以下の説明では、送電コイルＴＣについて、その構造を説明する。
次に、上述した実施形態の電力伝送システムＳに用いられる、実施形態の送電コイルＴＣ及び受電コイルＲＣの構成について、図２乃至図８を用いて説明する。なお、実施形態の送電コイルＴＣと受電コイルＲＣとは、基本的に同じ構成を備える。即ち、上記送電ループコイルＴＬの構成と上記受電ループコイルＲＬの構成とは基本的に同一である。また、上記送電オープンコイルＴＯの構成と上記受電オープンコイルＲＯの構成とは基本的に同一である。更に、上記送電ループコイルＴＬと上記送電オープンコイルＴＯとの送電コイルＴＣ内における位置関係と、上記受電ループコイルＲＬと上記受電オープンコイルＲＯとの受電コイルＲＣ内における位置関係と、は基本的に同一である。よって以下の説明では、送電コイルＴＣについて、その構造を説明する。
【0033】
また、図２及び図３並びに図５乃至図７は実施形態の送電コイルＴＣの構造を示す平面図であり、図４は実施形態及び比較例それぞれの送電コイルにおける銅薄膜線の幅の一例を示すグラフ図であり、図８は実施形態の送電コイルＴＣの構造を示す部分断面図である。なお図２及び図３並びに図５乃至図７は、送電装置Ｔにおいて、送電部ＴＲ側から送電コイルＴＣを見た場合の平面図である。また図３では、図面の明確化のため、コイルＣＬ１を構成する銅薄膜線の巻回の一部の記載を省略している。
【0034】
図２にその平面図を示すように、実施形態の送電コイルＴＣは、送電ループコイルＴＬと、図２において図示されない送電オープンコイルＴＯと、が、絶縁性のフィルムＢＦ１（詳細は後述する）を介して図２の紙面方向に積層されて構成される。また送電オープンコイルＴＯは、後述する二つのコイルＣＬ１及びコイルＣＬ２が、それぞれに絶縁性のフィルムＢＦ２（図２において図示を省略し、詳細は後述する。）を介して図２の紙面方向に積層されて構成される。なお実施形態では、送電ループコイルＴＬと送電オープンコイルＴＯとの間の絶縁のためにフィルムＢＦ１を用い、コイルＣＬ１とコイルＣＬ２との間の絶縁のためにフィルムＢＦ２を用いているが、これらの他に、ガラスエポキシ材料等の絶縁性の材料を用いることもできる。また、送電コイルＴＣとして発生した熱を効率良く放熱するため、例えばセラミック粒子等を分散した薄膜化材料を用いることもできる。更に適切な空隙保持材を用いて、必要な空隙を介して積層するように構成してもよい。更にまた、送電ループコイルＴＬ、コイルＣＬ１及びコイルＣＬ２をそれぞれ構成する後述の銅薄膜線の巻回の中心は、相互に同一又は略同一とされている。なお、コイルＣＬ１が本発明の「第２巻回線」の一例に相当し、コイルＣＬ２が本発明の「第１巻回線」の一例に相当する。
【0035】
そして図２に示すように、送電ループコイルＴＬは、その最外周部の一辺に、送電部ＴＲに接続される接続用端子Ｏ１及び接続用端子Ｏ２を有している。そして送電ループコイルＴＬは、例えば銅薄膜線が三回転（３ターン）巻回されて構成されており、その両端部（図２に示す場合は右辺部の中央）が上記接続用端子Ｏ１及び上記接続用端子Ｏ２とされている。なお送電ループコイルＴＬを構成する上記銅薄膜線は、送電ループコイルＴＬの全周に渡って同一幅及び同一厚さとされている。更に送電ループコイルＴＬでは、図２におけるその上辺部、下辺部、左辺部及び右辺部それぞれに直線部が設けられており、それぞれの直線部が曲線部により接続されている。なお、図２において重なっている送電ループコイルＴＬの部分では、例えばジャンパ線等を用いることで、送電ループコイルＴＬを構成する上記銅薄膜線同士の絶縁が維持されている。
【0036】
次に、上記フィルムＢＦ１を介して上記送電ループコイルＴＬの直下に積層されている、送電オープンコイルＴＯを構成する上記コイルＣＬ１の構成について、図３及び図４を用いて説明する。なお図３は、当該コイルＣＬ１のみを取り出して示す平面図である。
【0037】
図３に示すように、送電オープンコイルＴＯを構成するコイルＣＬ１は、その最外周部が開放端Ｔ１とされている。そしてコイルＣＬ１は、当該開放端Ｔ１から始まる反時計回りに、その最外周部から最内周部に向けて、例えば銅薄膜線が渦巻き状に十回転半（１０．５ターン）巻回されて構成されている。またその最内周部には、図３の紙面方向においてその直下に積層されているコイルＣＬ２との間の電気的接続を構成するためのビアＶが接続されている。
【0038】
また、コイルＣＬ１を構成する上記銅薄膜線は、コイルＣＬ１の全周に渡って同一の厚さとされている。一方当該銅薄膜線の幅は、コイルＣＬ１を全体的に見た場合には、図３に示すように、コイルＣＬ１の最外周端部にある開放端Ｔ１から最内周端部においてビアＶが接続されている部分にかけて広くなっている。このとき、上記コイルＣＬ２を構成する銅薄膜線に対向する位置に積層され且つコイルＣＬ１を構成する銅薄膜線を「対向銅薄膜線」という場合、対向銅薄膜線以外のコイルＣＬ１を構成する銅薄膜線の幅は、対向銅薄膜線の幅よりも広くなっている。換言すれば、コイルＣＬ１を構成する銅薄膜線においては、コイルＣＬ１に流れる電流の方向において対向銅薄膜線の前後にある銅薄膜線の幅が、対向銅薄膜線の幅よりも広くなっている。このようなコイルＣＬ１を構成する銅薄膜線の幅の変化は、コイルＣＬ１における電流密度が、コイルＣＬ１の外周から内周に向かって高くなる傾向にあると共に、対向銅薄膜線以外のコイルＣＬ１構成する銅薄膜線における電流密度の方が対向銅薄膜線における電流密度よりも高い傾向にあることが、本願の発明者による実験結果（シミュレーション結果。以下、同様）により判明したことによる。なお、実施形態のコイルＣＬ１を構成する銅薄膜線とコイルＣＬ２を構成する銅薄膜線との関係では、後述するように、コイルＣＬ１における中心から第２巻回目、第４巻回目及び第６巻回目の銅薄膜線が対向銅薄膜線となる。よってこの場合に、コイルＣＬ１を構成する銅薄膜線の幅のより具体的な変化としては、図４に例示するような変化となるのが好ましい。
【0039】
またコイルＣＬ１では、図３におけるその上辺部、下辺部、左辺部及び右辺部それぞれに、互いに平行な直線部が設けられており、各直線部が、略同心円弧状の曲線部によりそれぞれ接続されている。そして、コイルＣＬ１を構成する銅薄膜線の幅としては、各直線部では一定となっている一方、それらを接続する各曲線部において、上述したような変化となるように調整されている。このとき、コイルＣＬ１を構成する銅薄膜線の幅は、コイルＣＬ１を全体的に見た場合にその最外周端部から最内周端部に向けて広くなっていると共に、上記対向銅薄膜線以外のコイルＣＬ１を構成する銅薄膜線の幅が対向銅薄膜線の幅よりも広くなっていればよく、当該最外周端部から当該最内周端部にかけて例えば一時的に（部分的に）狭くなっていても、実施形態の電力伝送システムＳを用いた電力伝送による効果に対する影響はない。
【0040】
【0041】
図５に示すように、上記コイルＣＬ１と共に送電オープンコイルＴＯを構成するコイルＣＬ２は、その最内周部に、上記コイルＣＬ１との電気的接続を構成するための上記ビアＶが接続されている。この場合にコイルＣＬ１とコイルＣＬ２との接続は、直列接続とされている。そしてコイルＣＬ２は、当該ビアＶから始まる時計回りに（即ち、コイルＣＬ１に対して反対方向に）、その最内周部から最外周部に向けて、例えば銅薄膜線が渦巻き状に二回転半（２．５ターン）巻回されて構成されている。またその最外周部が開放端Ｔ２とされている。なおコイルＣＬ２を構成する上記銅薄膜線は、コイルＣＬ２の全周に渡って同一の厚さとされている。一方当該銅薄膜線の幅は、図５に示すように、コイルＣＬ２の最外周端部にある開放端Ｔ２から最内周端部においてビアＶが接続されている部分にかけて広くなっている。このようなコイルＣＬ２を構成する銅薄膜線の幅の変化は、コイルＣＬ２における電流密度についても、コイルＣＬ２の外周から内周に向かって高くなる傾向にあることが、本願の発明者による実験結果により判明したことによる。
【0042】
またコイルＣＬ２では、コイルＣＬ１と同様に、図５におけるその上辺部、下辺部、左辺部及び右辺部それぞれに互いに平行な直線部が設けられており、各直線部が、略同心円弧状の曲線部によりそれぞれ接続されている。そして、コイルＣＬ２を構成する銅薄膜線の幅は、各直線部では一定となっている一方、それらを接続する各曲線部において、その最内周端部に向けて広くなっている。このとき、コイルＣＬ２を構成する銅薄膜線の幅も、上記コイルＣＬ１を構成する銅薄膜線の幅と同様に、コイルＣＬ２を全体的に見た場合にその最外周端部から最内周端部に向けて広くなっていればよく、当該最外周端部から当該最内周端部にかけて例えば一時的に（部分的に）狭くなっていてもよい。
【0043】
ここで、上記コイルＣＬ１及び上記コイルＣＬ２をそれぞれ構成する銅薄膜線同士の位置関係としては、上記反時計方向に巻回されているコイルＣＬ１及び上記時計方向に巻回されているコイルＣＬ２それぞれの銅薄膜線の位置が、コイルＣＬ１及びコイルＣＬ２それぞれの巻回の中心から見て略一致するように、それぞれの銅薄膜線が巻回されている。そして、それぞれの最内周部に接続されているビアＶにより、コイルＣＬ１とコイルＣＬ２とが直列に接続されている。これにより、コイルＣＬ１の最外周部から最内周部への巻回に対して、反対の巻回方向となるように当該最内周部でコイルＣＬ２が接続され、その巻回方向を維持したまま、コイルＣＬ２が最内周部から最外周部へ巻回されていることになる。この構造により、実施形態の送電オープンコイルＴＯとしては、コイルＣＬ１において最外周部から最内周部に向けて反時計方向に電流が流れ、その電流が、コイルＣＬ２において最内周部から最外周部に向けて反対の時計方向に流れることになる。
【0044】
次に、上記送電ループコイルＴＬ並びに上記送電オープンコイルＴＯ（即ち上記コイルＣＬ１及び上記コイルＣＬ２）をそれぞれ構成する銅薄膜線同士の位置関係について、図６及び図７を用いて説明する。なお図６は、送電ループコイルＴＬと、コイルＣＬ１と、の重なり状況を示す平面図であり、送電ループコイルＴＬを実線で、その直下にフィルムＢＦ１（図６において図示を省略している）を介して積層されている送電オープンコイルＴＯのコイルＣＬ１を破線で、それぞれ示している。また図７は、送電オープンコイルＴＯのコイルＣＬ１と、コイルＣＬ２と、の重なり状況を示す平面図であり、コイルＣＬ１を実線で、その直下にフィルムＢＦ２（図７において図示を省略している）を介して積層されているコイルＣＬ２を破線で、それぞれ示している。
【0045】
図６に破線で示すように、外周から内周に向けて巻回され、且つその最内周部でビアＶによりコイルＣＬ２と接続されるコイルＣＬ１では、その四分の一周ごとに、銅薄膜線の巻回におけるピッチ（即ち、各辺において隣り合う銅薄膜線の中心線の、巻回における径方向の距離。以下、同様。）の四分の一ずつその直線部の位置が内周側にずれるように、各曲線部が形成されて銅薄膜線が巻回されている。一方図６に実線で示すように、送電ループコイルＴＬはコイルＣＬ１と略同じ位置となるように積層されており、接続用端子Ｏ１及び接続用端子Ｏ２がそれぞれ巻回の外側に突出する形状とされている。更にコイルＣＬ１とは、それぞれの最内周部にあるビアＶにより、フィルムＢＦ２を貫通するように接続されている。
【0046】
次に図７に破線で示すように、内周から外周に向けて巻回され、且つその最内周部でビアＶによりコイルＣＬ１と接続されるコイルＣＬ２では、その四分の一周ごとに、銅薄膜線の巻回におけるピッチの四分の一ずつその直線部の位置が外周側にずれるように、各曲線部が形成されて銅薄膜線が巻回されている。一方図７に実線で示すように、コイルＣＬ１はコイルＣＬ２と略同じ位置となるように積層されており、開放端Ｔ１及び開放端Ｔ２がそれぞれ巻回の外側に形成され、更に、それぞれの最内周部にあるビアＶにより、フィルムＢＦ２を貫通するようにコイルＣＬ２に接続されている。
【0047】
以上の図６及び図７に示した通り、送電ループコイルＴＬと送電オープンコイルＴＯのコイルＣＬ１及びコイルＣＬ２とが積層されている送電コイルＴＣでは、上下左右それぞれの辺では、送電ループコイルＴＬと送電オープンコイルＴＯ（コイルＣＬ１及びコイルＣＬ２）を構成する各銅薄膜線がそれぞれ略重なるように積層されている。これに加えて、コイルＣＬ１における上記対向銅薄膜線は、コイルＣＬ２を構成する銅薄膜線に対向して積層されている、コイルＣＬ１における中心から第２巻回目、第４巻回目及び第６巻回目の銅薄膜線である。
【0048】
【0049】
図８に示すように、図２及び図３並びに図５乃至図７における左辺部では、送電ループコイルＴＬとコイルＣＬ１とがフィルムＢＦ１（図２参照）を挟んで積層されており、更にコイルＣＬ１とコイルＣＬ２とがフィルムＢＦ２を挟んで積層されており、コイルＣＬ１及びコイルＣＬ２が、ビアＶにより電気的に接続されている。このビアＶの位置から、コイルＣＬ１の上記反時計方向の巻回に対して反対の巻回方向となるようにコイルＣＬ２の上記時計方向の巻回が形成されている。
【0050】
（III）送電コイルＴＣ及び受電コイルＲＣの製造方法について
次に、実施形態の送電コイルＴＣ及び受電コイルＲＣの製造方法について説明する。
次に、実施形態の送電コイルＴＣ及び受電コイルＲＣの製造方法について説明する。
【0051】
当該製造方法としては、基本的には従来と同様の、下記（ａ）－１乃至（ａ）－１１の各工程を含む第１製造方法、又は下記（ｂ）－１乃至（ｂ）－１２の各工程を含む第２製造方法等を用いることができる。
【0052】
（ａ）第１製造方法
（ａ）－１：フィルムＢＦ２の両面全体に銅薄膜を形成
（ａ）－２：上記（ａ）－１で形成された銅薄膜（両面）の上にそれぞれレジストを塗布
（ａ）－３：上記（ａ）－２で塗布したレジストを、それぞれの面についてコイルＣＬ１及びコイルＣＬ２の銅薄膜線にパターニング（このとき、実施形態のコイルＣＬ１（コイルＣＬ２）を構成する銅薄膜線の幅が、上述したように、コイルＣＬ１（コイルＣＬ２）の最外周端部にある開放端Ｔ１（開放端Ｔ２）から最内周端部においてビアＶが接続されている部分にかけて広くなるように、且つ対向銅薄膜線以外のコイルＣＬ１を構成する銅薄膜線の幅が対向銅薄膜線の幅よりも広くなるようにパターニングする（図４参照））
（ａ）－４：上記（ａ）－３のパターニング後にエッチング処理を施し、コイルＣＬ１及びコイルＣＬ２としての銅薄膜線を形成
（ａ）－５：コイルＣＬ１とコイルＣＬ２とを接続するビアＶを形成して送電オープンコイルＴＯとする。
（ａ）－６：フィルムＢＦ１の片面全体に銅薄膜を形成
（ａ）－７：上記（ａ）－６で形成された銅薄膜の上にレジストを塗布
（ａ）－８：上記（ａ）－７で塗布したレジストを送電ループコイルＴＬの銅薄膜線にパターニング
（ａ）－９：上記（ａ）－８のパターニング後にエッチング処理を施し、送電ループコイルＴＬとしての銅薄膜線を形成（上記ジャンパ線等による絶縁の維持を含む）
（ａ）－１０：上記（ａ）－５の送電オープンコイルＴＯと、上記（ａ）－９の送電ループコイルＴＬと、を貼り合わせて、送電コイルＴＣを形成
（ａ）－１１：接続用端子Ｏ１及び接続用端子Ｏ２と、送電部ＴＲ（送電装置Ｔの場合）又は受電部ＲＶ（受電装置Ｒの場合）とを接続
（ａ）－１：フィルムＢＦ２の両面全体に銅薄膜を形成
（ａ）－２：上記（ａ）－１で形成された銅薄膜（両面）の上にそれぞれレジストを塗布
（ａ）－３：上記（ａ）－２で塗布したレジストを、それぞれの面についてコイルＣＬ１及びコイルＣＬ２の銅薄膜線にパターニング（このとき、実施形態のコイルＣＬ１（コイルＣＬ２）を構成する銅薄膜線の幅が、上述したように、コイルＣＬ１（コイルＣＬ２）の最外周端部にある開放端Ｔ１（開放端Ｔ２）から最内周端部においてビアＶが接続されている部分にかけて広くなるように、且つ対向銅薄膜線以外のコイルＣＬ１を構成する銅薄膜線の幅が対向銅薄膜線の幅よりも広くなるようにパターニングする（図４参照））
（ａ）－４：上記（ａ）－３のパターニング後にエッチング処理を施し、コイルＣＬ１及びコイルＣＬ２としての銅薄膜線を形成
（ａ）－５：コイルＣＬ１とコイルＣＬ２とを接続するビアＶを形成して送電オープンコイルＴＯとする。
（ａ）－６：フィルムＢＦ１の片面全体に銅薄膜を形成
（ａ）－７：上記（ａ）－６で形成された銅薄膜の上にレジストを塗布
（ａ）－８：上記（ａ）－７で塗布したレジストを送電ループコイルＴＬの銅薄膜線にパターニング
（ａ）－９：上記（ａ）－８のパターニング後にエッチング処理を施し、送電ループコイルＴＬとしての銅薄膜線を形成（上記ジャンパ線等による絶縁の維持を含む）
（ａ）－１０：上記（ａ）－５の送電オープンコイルＴＯと、上記（ａ）－９の送電ループコイルＴＬと、を貼り合わせて、送電コイルＴＣを形成
（ａ）－１１：接続用端子Ｏ１及び接続用端子Ｏ２と、送電部ＴＲ（送電装置Ｔの場合）又は受電部ＲＶ（受電装置Ｒの場合）とを接続
【0053】
（ｂ）第２製造方法
（ｂ）－１：フィルムＢＦ２の両面全体に銅薄膜を形成
（ｂ）－２：コイルＣＬ１とコイルＣＬ２とを接続するビアＶに相当する位置にレーザ等により貫通穴形成
（ｂ）－３：貫通穴を含む全体に対して無電解銅めっき法及び電解銅めっき法による銅めっき処理を施し上記ビアＶを形成
（ｂ）－４：上記（ｂ）－３で形成された銅めっき（両面）の上にそれぞれレジストを塗布
（ｂ）－５：上記（ｂ）－４で塗布したレジストをコイルＣＬ１及びコイルＣＬ２の銅薄膜線にパターニング（このとき、実施形態のコイルＣＬ１（コイルＣＬ２）を構成する銅薄膜線の幅が、上述したように、コイルＣＬ１（コイルＣＬ２）の最外周端部にある開放端Ｔ１（開放端Ｔ２）から最内周端部においてビアＶが接続されている部分にかけて広くなるように、且つ対向銅薄膜線以外のコイルＣＬ１を構成する銅薄膜線の幅が対向銅薄膜線の幅よりも広くなるようにパターニングする）
（ｂ）－６：上記（ｂ）－５のパターニング後にエッチング処理を施し、コイルＣＬ１及びコイルＣＬ２としての銅薄膜線を形成して送電オープンコイルＴＯとする。
（ｂ）－７：フィルムＢＦ１の片面全体に銅薄膜を形成
（ｂ）－８：上記（ｂ）－７で形成された銅薄膜の上にレジストを塗布
（ｂ）－９：上記（ｂ）－８で塗布したレジストを送電ループコイルＴＬの銅薄膜線にパターニング
（ｂ）－１０：上記（ｂ）－９のパターニング後にエッチング処理を施し、送電ループコイルＴＬとしての銅薄膜線を形成（上記ジャンパ線等による絶縁の維持を含む）
（ｂ）－１１：上記（ｂ）－５の送電オープンコイルＴＯと、上記（ｂ）－１０の送電ループコイルＴＬと、を貼り合わせて、送電コイルＴＣを形成
（ｂ）－１２：接続用端子Ｏ１及び接続用端子Ｏ２と送電部ＴＲ（送電装置Ｔの場合）又は受電部ＲＶ（受電装置Ｒの場合）とを接続
（ｂ）－１：フィルムＢＦ２の両面全体に銅薄膜を形成
（ｂ）－２：コイルＣＬ１とコイルＣＬ２とを接続するビアＶに相当する位置にレーザ等により貫通穴形成
（ｂ）－３：貫通穴を含む全体に対して無電解銅めっき法及び電解銅めっき法による銅めっき処理を施し上記ビアＶを形成
（ｂ）－４：上記（ｂ）－３で形成された銅めっき（両面）の上にそれぞれレジストを塗布
（ｂ）－５：上記（ｂ）－４で塗布したレジストをコイルＣＬ１及びコイルＣＬ２の銅薄膜線にパターニング（このとき、実施形態のコイルＣＬ１（コイルＣＬ２）を構成する銅薄膜線の幅が、上述したように、コイルＣＬ１（コイルＣＬ２）の最外周端部にある開放端Ｔ１（開放端Ｔ２）から最内周端部においてビアＶが接続されている部分にかけて広くなるように、且つ対向銅薄膜線以外のコイルＣＬ１を構成する銅薄膜線の幅が対向銅薄膜線の幅よりも広くなるようにパターニングする）
（ｂ）－６：上記（ｂ）－５のパターニング後にエッチング処理を施し、コイルＣＬ１及びコイルＣＬ２としての銅薄膜線を形成して送電オープンコイルＴＯとする。
（ｂ）－７：フィルムＢＦ１の片面全体に銅薄膜を形成
（ｂ）－８：上記（ｂ）－７で形成された銅薄膜の上にレジストを塗布
（ｂ）－９：上記（ｂ）－８で塗布したレジストを送電ループコイルＴＬの銅薄膜線にパターニング
（ｂ）－１０：上記（ｂ）－９のパターニング後にエッチング処理を施し、送電ループコイルＴＬとしての銅薄膜線を形成（上記ジャンパ線等による絶縁の維持を含む）
（ｂ）－１１：上記（ｂ）－５の送電オープンコイルＴＯと、上記（ｂ）－１０の送電ループコイルＴＬと、を貼り合わせて、送電コイルＴＣを形成
（ｂ）－１２：接続用端子Ｏ１及び接続用端子Ｏ２と送電部ＴＲ（送電装置Ｔの場合）又は受電部ＲＶ（受電装置Ｒの場合）とを接続
【実施例】
【0054】
次に、実施形態の送電コイルＴＣ及び受電コイルＲＣを含む実施形態の電力伝送システムＳを用いて電力伝送を行った場合の効果について、本願の発明者による実験結果を踏まえて、図９を用いて説明する。なお、図９は実施形態のコイルの構造による効果としての巻回線番号と電流密度との関係を示すグラフ図である。また以下の説明では、実施形態の電力伝送システムＳを用いて電力伝送を行った場合の効果のシミュレーション結果を、従来例の電力伝送システムを用いて電力伝送を行った場合の効果のシミュレーション結果に対比させつつ、説明する。
【0055】
ここで、図９に示す効果を得た送電オープンコイルＴＯ又は受電オープンコイルＲＯそれぞれにおけるコイルＣＬ１の巻回数は上記十回転半（１０．５ターン）であり、コイルＣＬ２の巻回数は上記二回転半（２．５ターン）であり、その構造に対応した図９の「銅薄膜線番号」とは、当該送電オープンコイルＴＯ又は受電オープンコイルＲＯの開放端Ｔ１（開放端Ｔ２）付近とビアＶ付近とを直線（図３一点鎖線参照）で結んだ場合に当該直線上に並ぶこととなる銅薄膜線（上記巻回数が十回転半であることから、当該銅薄膜線の数は２１本となる）について、ビアＶ側の最外周部に並ぶ銅薄膜線の番号を「１」とし、開放端Ｔ１（開放端Ｔ２）側の最外周部に並ぶ銅薄膜線の番号を「２１」として、この順で番号付けをしたものである。ここで、上記従来例の電力伝送システムに含まれる送電オープンコイル又は受電オープンコイルを構成する銅薄膜線は、その幅が、その最外周端部から最内周端部にかけて単純増加により広くなっている（図４□マーク参照）。この点を除いて、上記従来例の電力伝送システムに含まれる送電オープンコイル又は受電オープンコイルは、実施形態の送電オープンコイルＴＯ又は受電オープンコイルＲＯと同一の構造とされている。
【0056】
一方図９では、実施形態のコイルＣＬ１において上記開放端Ｔ１（開放端Ｔ２）付近とビアＶ付近とを結ぶ直線（図３一点鎖線参照）上に並ぶ銅薄膜線における電流密度の変化を「●」で示しており、従来例のコイルにおける開放端付近とビア付近とを結ぶ直線上に並ぶ銅薄膜線における電流密度の変化を「□」で示している。このとき図９に示す実施例では、コイルＣＬ１及び従来例のコイルそれぞれにおける銅薄膜線の巻回一回につき、近接した二カ所での電流密度を検出しているため、「●」の総数及び「□」の総数は、それぞれ銅薄膜線番号の最大数（「２０」）の二倍となっている。
【0057】
そして図９に示すように、上記開放端Ｔ１（開放端Ｔ２）とビアＶとを結ぶ直線上に並ぶ銅薄膜線における電流密度（図９●マーク参照）は、従来例のコイルにおける電流密度（図９□マーク参照）に対して、コイルＣＬ１の全体に渡って電流密度の平準化が概ね実現されている。
【0058】
以上説明したように、実施形態の送電コイルＴＣ及び受電コイルＲＣを含む実施形態の電力伝送システムＳを用いた電力伝送によれば、コイルＣＬ２に対向して積層された対向銅薄膜線以外のコイルＣＬ１を構成する銅薄膜線の幅が、対向銅薄膜線の幅よりも広いので、流れる電流の密度が高くなるコイルＣＬ１の部分（対向銅薄膜線以外の銅薄膜線の部分）の断面積を増大させることで、当該密度を平準化して送電オープンコイルＴＯ（又は受電オープンコイルＲＯ）としての配置の自由度及び銅薄膜線の材料（即ち銅）の利用効率を向上させることができると共に、送電オープンコイルＴＯ（又は受電オープンコイルＲＯ）としての発熱も抑制することができる。また、コイルＣＬ２の巻回数とコイルＣＬ１の巻回数とが異なっているので、送電オープンコイルＴＯ（又は受電オープンコイルＲＯ）としての共振周波数を低減することができる。
【0059】
更に、対向銅薄膜線以外のコイルＣＬ１の銅薄膜線の幅が、当該対向銅薄膜線よりも広く形成されることにより、対向銅薄膜線以外のコイルＣＬ１の銅薄膜線の断面積が、当該対向銅薄膜線の断面積よりも大きく形成されているので、簡易な製造工程により、電流の密度を平準化することができる。
【0060】
更にまた、コイルＣＬ１とコイルＣＬ２とが送電オープンコイルＴＯ（又は受電オープンコイルＲＯ）の内周部で接続されており、コイルＣＬ１及びコイルＣＬ２それぞれの外周端部が開放端Ｔ１及び開放端Ｔ２とされているので、非接触型電力伝送としての伝送効率を向上させることができる。
【0061】
また、コイルＣＬ１及びコイルＣＬ２のそれぞれが、送電オープンコイルＴＯ（又は受電オープンコイルＲＯ）の径方向に平たい銅薄膜線の巻回により構成されているので、コイルＣＬ１とコイルＣＬ２との間の寄生容量を有効に活用して送電オープンコイルＴＯ（又は受電オープンコイルＲＯ）全体としての共振周波数を調整することができる。
【0062】
[変形形態]
次に、本発明の変形形態について説明する。上述した実施形態の電力伝送システムＳの構成については、以下の（Ａ）乃至（Ｋ）に示すような変形を加えてもよい。本発明の発明者は、当該各変形を加えても、上記電力伝送システムＳと同等の効果を奏し得ることを確認している。なお以下の説明では、上述した実施形態の電力伝送システムＳの構成部材に相当する構成部材については、当該実施形態の電力伝送システムＳと同一の部材番号を用いて説明する。
次に、本発明の変形形態について説明する。上述した実施形態の電力伝送システムＳの構成については、以下の（Ａ）乃至（Ｋ）に示すような変形を加えてもよい。本発明の発明者は、当該各変形を加えても、上記電力伝送システムＳと同等の効果を奏し得ることを確認している。なお以下の説明では、上述した実施形態の電力伝送システムＳの構成部材に相当する構成部材については、当該実施形態の電力伝送システムＳと同一の部材番号を用いて説明する。
【0063】
（Ａ）第１変形形態
先ず第１変形形態について、上述した実施形態及び実施例においては、コイルＣＬ１及びコイルＣＬ２それぞれを構成する銅薄膜線の厚さを一定としつつその幅を変化させることにより当該銅薄膜線としての断面積を変化（増大）させる構成としたが、これ以外に、当該銅薄膜線の厚さを第１変形形態のコイルの最外周端部から最内周端部にかけて漸増させて当該銅薄膜線としての断面積を漸増させると共に、対向銅薄膜線以外のコイルＣＬ１を構成する銅薄膜線の厚さを更に増大させるように構成してもよい。この場合には、例えば電気めっき法により、銅薄膜線の膜厚を変化させる製造方法を用いることができる。
先ず第１変形形態について、上述した実施形態及び実施例においては、コイルＣＬ１及びコイルＣＬ２それぞれを構成する銅薄膜線の厚さを一定としつつその幅を変化させることにより当該銅薄膜線としての断面積を変化（増大）させる構成としたが、これ以外に、当該銅薄膜線の厚さを第１変形形態のコイルの最外周端部から最内周端部にかけて漸増させて当該銅薄膜線としての断面積を漸増させると共に、対向銅薄膜線以外のコイルＣＬ１を構成する銅薄膜線の厚さを更に増大させるように構成してもよい。この場合には、例えば電気めっき法により、銅薄膜線の膜厚を変化させる製造方法を用いることができる。
【0064】
この第１変形形態によれば、第１変形形態のコイルＣＬ１における対向銅薄膜線以外の銅薄膜線が当該対向銅薄膜線よりも厚く形成されることにより、対向銅薄膜線以外のコイルＣＬ１を構成する銅薄膜線の断面積が当該対向銅薄膜線の断面積よりも大きく形成されているので、簡易な製造工程により、電流の密度を平準化することができる。
【0065】
更に、銅薄膜線の厚さが厚い部分ほど、コイルＣＬ１の巻回において隣り合う銅薄膜線の間隔も狭くなるので、寄生容量の増大による共振周波数の低周波数化も可能となる。
【0066】
なお第１変形形態の構成と実施形態及び実施例の構成を合わせて、各コイルの厚さ及び幅の双方を変化させることで、当該コイルとしての断面積を変化させるように構成することもできる。
【0067】
（Ｂ）第２変形形態
次に第２変形形態として、実施形態の送電オープンコイルＴＯ（又は受電オープンコイルＲＯ）では、コイルＣＬ１とコイルＣＬ２とをビアＶにより接続する構成としたが、これ以外に、コイルＣＬ１及びコイルＣＬ２を送電ループコイルＴＬ（又は受電ループコイルＲＬ）と接続し且つコイルＣＬ１とコイルＣＬ２とを相互に絶縁するように構成してもよいし、コイルＣＬ１又はコイルＣＬ２のいずれか一方のみを送電ループコイルＴＬ（又は受電ループコイルＲＬ）に接続し且つコイルＣＬ１とコイルＣＬ２とを相互に絶縁するように構成してもよい。
次に第２変形形態として、実施形態の送電オープンコイルＴＯ（又は受電オープンコイルＲＯ）では、コイルＣＬ１とコイルＣＬ２とをビアＶにより接続する構成としたが、これ以外に、コイルＣＬ１及びコイルＣＬ２を送電ループコイルＴＬ（又は受電ループコイルＲＬ）と接続し且つコイルＣＬ１とコイルＣＬ２とを相互に絶縁するように構成してもよいし、コイルＣＬ１又はコイルＣＬ２のいずれか一方のみを送電ループコイルＴＬ（又は受電ループコイルＲＬ）に接続し且つコイルＣＬ１とコイルＣＬ２とを相互に絶縁するように構成してもよい。
【0068】
（Ｃ）第３変形形態
次に第３変形形態として、例えば実施形態の送電オープンコイルＴＯ（又は受電オープンコイルＲＯ）では、それぞれを構成するコイルＣＬ１及びコイルＣＬ２それぞれの巻回数を十回転半（１０．５ターン）及び二回転半（２．５ターン）としたが、これら以外に、コイルＣＬ１とコイルＣＬ２が上記と異なる巻回数であってもよいし、コイルＣＬ１の巻回数とコイルＣＬ２の巻回数とが同じであってもよい。
次に第３変形形態として、例えば実施形態の送電オープンコイルＴＯ（又は受電オープンコイルＲＯ）では、それぞれを構成するコイルＣＬ１及びコイルＣＬ２それぞれの巻回数を十回転半（１０．５ターン）及び二回転半（２．５ターン）としたが、これら以外に、コイルＣＬ１とコイルＣＬ２が上記と異なる巻回数であってもよいし、コイルＣＬ１の巻回数とコイルＣＬ２の巻回数とが同じであってもよい。
【0069】
（Ｄ）第４変形形態
次に第４変形形態として、実施形態の送電オープンコイルＴＯ（又は受電オープンコイルＲＯ）では、例えば送電ループコイルＴＬ（又は受電ループコイルＲＬ）とコイルＣＬ１とを異なる層内に形成したが、これらを同じ層内に形成して送電ループコイルＴＬ（又は受電ループコイルＲＬ）と接続し、且つ送電ループコイルＴＬ（又は受電ループコイルＲＬ）とコイルＣＬ１とを同心に積層してもよい。
次に第４変形形態として、実施形態の送電オープンコイルＴＯ（又は受電オープンコイルＲＯ）では、例えば送電ループコイルＴＬ（又は受電ループコイルＲＬ）とコイルＣＬ１とを異なる層内に形成したが、これらを同じ層内に形成して送電ループコイルＴＬ（又は受電ループコイルＲＬ）と接続し、且つ送電ループコイルＴＬ（又は受電ループコイルＲＬ）とコイルＣＬ１とを同心に積層してもよい。
【0070】
（Ｅ）第５変形形態
次に第５変形形態として、実施形態の送電ループコイルＴＬ（又は受電ループコイルＲＬ）の側から見た実施形態のコイルＣＬ１及びコイルＣＬ２の順番を入れ換えてもよい。
次に第５変形形態として、実施形態の送電ループコイルＴＬ（又は受電ループコイルＲＬ）の側から見た実施形態のコイルＣＬ１及びコイルＣＬ２の順番を入れ換えてもよい。
【0071】
（Ｆ）第６変形形態
次に第６変形形態として、実施形態の送電コイルＴＣにおける送電ループコイルＴＬの位置と送電オープンコイルＴＯの位置とを入れ換え、また、実施形態の受電コイルＲＣにおける受電ループコイルＲＬの位置と受電オープンコイルＲＯの位置とを入れ換えてもよい。この第６変形形態の場合、第６変形形態の電力伝送システム全体としては、送電コイルの送電ループコイルＴＬと受電コイルの受電ループコイルＲＬとが相互に対向して配置されることになる。
次に第６変形形態として、実施形態の送電コイルＴＣにおける送電ループコイルＴＬの位置と送電オープンコイルＴＯの位置とを入れ換え、また、実施形態の受電コイルＲＣにおける受電ループコイルＲＬの位置と受電オープンコイルＲＯの位置とを入れ換えてもよい。この第６変形形態の場合、第６変形形態の電力伝送システム全体としては、送電コイルの送電ループコイルＴＬと受電コイルの受電ループコイルＲＬとが相互に対向して配置されることになる。
【0072】
（Ｇ）第７変形形態
次に第７変形形態として、実施形態のコイルＣＬ１及びコイルＣＬ２では、それらを構成する銅薄膜線の幅を、全体的に見てその外周から内周にかけて広くする構成としたが、これら以外に、対向銅薄膜線以外のコイルＣＬ１を構成する銅薄膜線の幅が同じであり、対向銅薄膜線間でその幅が同じであり、対向銅薄膜線以外のコイルＣＬ１を構成する銅薄膜線の幅が対向銅薄膜線の幅より広く、更にコイルＣＬ２の幅が全周に渡って同じであってもよい。
次に第７変形形態として、実施形態のコイルＣＬ１及びコイルＣＬ２では、それらを構成する銅薄膜線の幅を、全体的に見てその外周から内周にかけて広くする構成としたが、これら以外に、対向銅薄膜線以外のコイルＣＬ１を構成する銅薄膜線の幅が同じであり、対向銅薄膜線間でその幅が同じであり、対向銅薄膜線以外のコイルＣＬ１を構成する銅薄膜線の幅が対向銅薄膜線の幅より広く、更にコイルＣＬ２の幅が全周に渡って同じであってもよい。
【0073】
（Ｈ）第８変形形態
次に第８変形形態として、実施形態の送電オープンコイルＴＯ（受電オープンコイルＲＯ）がコイルＣＬ１及びコイルＣＬ２の二層積層構造とされていたところ、巻回方向が同じ四つのコイルを積層することにより送電オープンコイル（受電オープンコイル）を構成してもよい。この場合、第１のコイルについては最外周部から最内周部に反時計方向に銅薄膜線を巻回させ、当該最内周部で第２のコイルに接続し、第２のコイルについては第１のコイルと接続された最内周部から最外周部に時計方向に銅薄膜線を巻回させ、当該最外周部で第３のコイルに接続する。更に、第３のコイルについては最外周部から最内周部に反時計方向に銅薄膜線を巻回させ、当該最内周部で第４のコイルに接続し、第４のコイルについては第３のコイルと接続された最内周部から最外周部に時計方向に銅薄膜線を巻回させる。また、第１のコイルの最外周端部と第４のコイルの最外周端部はそれぞれ開放端として構成するのが好ましい。そして、例えば第２のコイルよりも巻回数の多い第１のコイルを構成する銅薄膜線のうち第２のコイルを構成する銅薄膜線に対向して積層されている銅薄膜線以外の銅薄膜線の幅を広くし、更に、第４のコイルよりも巻回数の多い第３のコイルを構成する銅薄膜線のうち第４のコイルを構成する銅薄膜線に対向して積層されている銅薄膜線以外の銅薄膜線の幅を広くするのが好ましい。
次に第８変形形態として、実施形態の送電オープンコイルＴＯ（受電オープンコイルＲＯ）がコイルＣＬ１及びコイルＣＬ２の二層積層構造とされていたところ、巻回方向が同じ四つのコイルを積層することにより送電オープンコイル（受電オープンコイル）を構成してもよい。この場合、第１のコイルについては最外周部から最内周部に反時計方向に銅薄膜線を巻回させ、当該最内周部で第２のコイルに接続し、第２のコイルについては第１のコイルと接続された最内周部から最外周部に時計方向に銅薄膜線を巻回させ、当該最外周部で第３のコイルに接続する。更に、第３のコイルについては最外周部から最内周部に反時計方向に銅薄膜線を巻回させ、当該最内周部で第４のコイルに接続し、第４のコイルについては第３のコイルと接続された最内周部から最外周部に時計方向に銅薄膜線を巻回させる。また、第１のコイルの最外周端部と第４のコイルの最外周端部はそれぞれ開放端として構成するのが好ましい。そして、例えば第２のコイルよりも巻回数の多い第１のコイルを構成する銅薄膜線のうち第２のコイルを構成する銅薄膜線に対向して積層されている銅薄膜線以外の銅薄膜線の幅を広くし、更に、第４のコイルよりも巻回数の多い第３のコイルを構成する銅薄膜線のうち第４のコイルを構成する銅薄膜線に対向して積層されている銅薄膜線以外の銅薄膜線の幅を広くするのが好ましい。
【0074】
（Ｉ）第９変形形態
次に第９変形形態として、実施形態の送電オープンコイルＴＯ（受電オープンコイルＲＯ）においては、コイルＣＬ１の巻回方向（反時計方向）とコイルＣＬ２の巻回方向（時計方向）とを反対としたが、これらが同じ方向であってもよい。この点は、上記第８変形形態の四層構造においても同様である。
次に第９変形形態として、実施形態の送電オープンコイルＴＯ（受電オープンコイルＲＯ）においては、コイルＣＬ１の巻回方向（反時計方向）とコイルＣＬ２の巻回方向（時計方向）とを反対としたが、これらが同じ方向であってもよい。この点は、上記第８変形形態の四層構造においても同様である。
【0075】
（Ｊ）第１０変形形態
次に第１０変形形態として、上述した実施形態では、送電オープンコイルＴＯ（受電オープンコイルＲＯ）において、コイルＣＬ１の各巻回の径方向の位置と、コイルＣＬ２の各巻回の径方向の位置と、が、一致するように構成したが（図７参照）、これに限らず、当該各巻回の径方向の位置が異なっていても、コイルＣＬ１とコイルＣＬ２とが積層されていれば、所望される寄生容量の調整が可能となり、上記電力伝送システムＳと同等の効果を奏し得る。
次に第１０変形形態として、上述した実施形態では、送電オープンコイルＴＯ（受電オープンコイルＲＯ）において、コイルＣＬ１の各巻回の径方向の位置と、コイルＣＬ２の各巻回の径方向の位置と、が、一致するように構成したが（図７参照）、これに限らず、当該各巻回の径方向の位置が異なっていても、コイルＣＬ１とコイルＣＬ２とが積層されていれば、所望される寄生容量の調整が可能となり、上記電力伝送システムＳと同等の効果を奏し得る。
【0076】
（Ｋ）第１１変形形態
最後に第１１変形形態として、実施形態において、開放端とされている送電オープンコイルＴＯ又は受電オープンコイルＴＯの端部に対して直列又は並列に、或いは送電ループコイルＴＬ又は受電ループコイルＲＬに対して並列に、それぞれコンデンサを更に接続して、送電ループコイルＴＯ又は受電ループコイルＲＯ、或いは送電オープンコイルＴＬ又は受電オープンコイルＲＬとしての寄生容量を調整することで、共振周波数の低周波数化を図るように構成してもよい。このとき、送電オープンコイルＴＯ又は受電オープンコイルＲＯにおけるいずれかの開放端に対して直列にコンデンサを接続する場合は、当該開放端のいずれかに接続されていないコンデンサの端子を開放端とすればよい。
最後に第１１変形形態として、実施形態において、開放端とされている送電オープンコイルＴＯ又は受電オープンコイルＴＯの端部に対して直列又は並列に、或いは送電ループコイルＴＬ又は受電ループコイルＲＬに対して並列に、それぞれコンデンサを更に接続して、送電ループコイルＴＯ又は受電ループコイルＲＯ、或いは送電オープンコイルＴＬ又は受電オープンコイルＲＬとしての寄生容量を調整することで、共振周波数の低周波数化を図るように構成してもよい。このとき、送電オープンコイルＴＯ又は受電オープンコイルＲＯにおけるいずれかの開放端に対して直列にコンデンサを接続する場合は、当該開放端のいずれかに接続されていないコンデンサの端子を開放端とすればよい。
【産業上の利用可能性】
【0077】
以上それぞれ説明したように、本発明は非接触の電力伝送の分野に利用することが可能であり、特に電気自動車に搭載された蓄電池を充電するための電力伝送の分野に適用すれば特に顕著な効果が得られる。
【符号の説明】
【0078】
Ｓ 電力伝送システム
Ｒ 受電装置
Ｔ 送電装置
Ｖ ビア
ＲＶ 受電部
ＲＣ 受電コイル
ＴＲ 送電部
ＴＣ 送電コイル
ＴＯ 送電オープンコイル
ＴＬ 送電ループコイル
ＲＯ 受電オープンコイル
ＲＬ 受電ループコイル
ＣＬ１、ＣＬ２ コイル
ＢＦ１、ＢＦ２ フィルム
Ｏ１、Ｏ２ 接続用端子
Ｔ１、Ｔ２ 開放端
Ｒ 受電装置
Ｔ 送電装置
Ｖ ビア
ＲＶ 受電部
ＲＣ 受電コイル
ＴＲ 送電部
ＴＣ 送電コイル
ＴＯ 送電オープンコイル
ＴＬ 送電ループコイル
ＲＯ 受電オープンコイル
ＲＬ 受電ループコイル
ＣＬ１、ＣＬ２ コイル
ＢＦ１、ＢＦ２ フィルム
Ｏ１、Ｏ２ 接続用端子
Ｔ１、Ｔ２ 開放端
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】