JP2022067921A - コイルユニット、移動体、受電装置、及び、電力伝送システム - Google Patents

Abstract

【課題】ワイヤレス電力伝送に用いるコイルユニットを軽量化する。【解決手段】移動体に設置される受電コイルユニット（４００）は、受電コイル（４１０）と、受電コイル（４１０）を収容する収容部（４９１）を有する筐体（４９０）とを備える。筐体（４９０）は、金属により構成されたベースプレート（４３０）と、樹脂により構成された樹脂プレート（４４０）と、ベースプレート（４３０）と組み合わされるカバー（４５０）と、を有する。ベースプレート（４３０）は、内表面（４３２）と外表面（４３１）との間を貫通する開孔を有する。樹脂プレート（４４０）は、開孔を塞ぐ位置に設けられる主要部（４４３）を有する。主要部（４４３）の厚さは、ベースプレート（４３０）の厚さよりも薄い。【選択図】図４

Description

本開示は、コイルユニット、移動体、受電装置、及び、電力伝送システムに関する。

ワイヤレスで電力を伝送するワイヤレス電力伝送技術が注目されている。ワイヤレス電力伝送技術は、送電装置から受電装置にワイヤレスで送電できるので、電車、電気自動車等の輸送機器、家電機器、無線通信機器、玩具等の様々な製品への応用が期待されている。ワイヤレス電力伝送技術では、電力の伝送のために、磁束により結合された送電コイルと受電コイルとが用いられる。ワイヤレス伝送技術を電気自動車に適用する場合、例えば、駐車スペースの路面上に送電コイルを設置し、電気自動車の車体の底に受電コイルを設置する。

ここで、車体における受電コイルの設置位置には、コイルから生じた磁束を遮断するための金属板が取り付けられることが多い。コイルから生じた磁束は、基本的に、この金属板の働きにより適切に遮断される。ところで、受電コイルを収容する筐体は、筐体の強度を高めるために金属により構成されることがある。例えば、特許文献１には、受電コイルを収容する筐体が金属製のベースと合成樹脂製のカバーとにより構成された非接触給電装置が記載されている。

特開２０１４－１２７５９２号公報

しかしながら、特許文献１に記載された非接触給電装置では、筐体のベースの全体が金属で構成されているため、コイルユニットの重量が増大していた。このため、ワイヤレス電力伝送に用いるコイルユニットを軽量化する技術が望まれている。

本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ワイヤレス電力伝送に用いるコイルユニットを軽量化することを目的とする。

上記課題を解決するため、本開示の一実施態様に係るコイルユニットは、
移動体に設置されるコイルユニットであって、
コイルと、
前記コイルを収容する収容部を有する筐体と、を備え、
前記筐体は、金属により構成されたベースプレートと、樹脂により構成された樹脂プレートと、前記ベースプレートと組み合わされるカバーと、を有し、
前記ベースプレートは、内表面と外表面との間を貫通する開孔を有し、
前記樹脂プレートは、前記開孔を塞ぐ位置に設けられる主要部を有し、
前記主要部の厚さは、前記ベースプレートの厚さよりも薄い。

上記構成のコイルユニットによれば、ワイヤレス電力伝送に用いるコイルユニットを軽量化することができる。

実施の形態１に係る電力伝送システムの概略構成図 実施の形態１に係る送電コイルユニット及び受電コイルユニットの斜視図 実施の形態１に係る受電コイルユニットの設置方法の説明図 実施の形態１に係る受電コイルユニットの断面図 実施の形態１に係るベースプレート及び樹脂プレートの分解斜視図 実施の形態１に係る受電コイルユニットによる磁力の遮断の説明図 実施の形態２に係るベースプレート及び樹脂プレートの斜視図 実施の形態２に係るベースプレート及び樹脂プレートの分解斜視図 実施の形態３に係るベースプレート及び樹脂プレートの斜視図 実施の形態３に係るベースプレート及び樹脂プレートの分解斜視図 実施の形態４に係るベースプレート及び樹脂プレートの斜視図 実施の形態４に係るベースプレート及び樹脂プレートの分解斜視図 実施の形態５に係るベースプレート及び樹脂プレートの斜視図 実施の形態５に係るベースプレート及び樹脂プレートの断面図 実施の形態５に係る受電コイルユニットの断面図 実施の形態６に係るベースプレート及び樹脂プレートの断面図 実施の形態７に係るベースプレート及び樹脂プレートの断面図

以下、本開示に係る技術の実施の形態に係る電力伝送システムを、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態において、同一の構成部分には同一の符号を付す。また、各図に示した構成要素の大きさの比率及び形状は、実施の際と必ずしも同じではない。

（実施の形態１）
本実施の形態に係る電力伝送システムは、ＥＶ(Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ；電気自動車)、スマートフォン等のモバイル機器、産業機器等、様々な装置の２次電池の充電に利用できる。以下、電力伝送システムが、ＥＶの蓄電池の充電を実行する場合を例示する。

図１は、電気自動車９００が備える蓄電池８００の充電に用いられる電力伝送システム１０００の概略構成を示す図である。電気自動車９００は、リチウムイオン電池、鉛蓄電池等の蓄電池８００に充電された電力により駆動されるモータを動力源として走行する。図１において、鉛直方向上向きの軸がＺ軸、Ｚ軸と直交する軸がＸ軸、Ｚ軸とＸ軸とに直交する軸がＹ軸である。

図１に示すように、電力伝送システム１０００は、磁気結合によりワイヤレスで送電装置３００から受電装置６００に送電するシステムである。電力伝送システム１０００は、交流又は直流の商用電源７００の電力を電気自動車９００にワイヤレス送電する送電装置３００と、送電装置３００が送電した電力を受けて蓄電池８００を充電する受電装置６００とを備える。なお、以下の説明においては、商用電源７００が交流電源である。

送電装置３００は、磁気結合によりワイヤレスで受電装置６００に送電する装置である。送電装置３００は、交流電力を電気自動車９００に送電する送電コイルユニット１００と、送電コイルユニット１００に交流電力を供給する電力供給装置２００と、を備える。

図２に、送電コイルユニット１００の主要な部分と、受電コイルユニット４００の主要な部分とを示す。図２に示すように、送電コイルユニット１００は、電力供給装置２００から交流電力が供給され、交番磁束Φを誘起する送電コイル１１０と、送電コイル１１０が発生する磁力を通過させて磁力の損失を抑制する磁性体板１２０とを備える。送電コイル１１０は、磁性体板１２０上に導線が渦巻状に巻回されて構成される。送電コイル１１０と送電コイル１１０の両端のそれぞれに設けられたキャパシタとは、共振回路を構成し、交流電圧の印加に伴って交流電流が流れることで交番磁束Φを誘起する。

磁性体板１２０は、中央部分に孔が空いた板状であり、磁性体で構成される。磁性体板１２０は、例えば、酸化鉄と金属との複合酸化物であるフェライトで構成される板状の部材である。なお、磁性体板１２０は、複数の磁性体個片の集合体により構成されていてもよく、この複数の磁性体個片が枠状に配置されて中央部分に開孔を有するように形成されてもよい。

電力供給装置２００は、商用電源７００が供給する商用交流電力の力率を改善する力率改善回路と、送電コイル１１０に供給する交流電力を発生するインバータ回路と、を備える。力率改善回路は、商用電源７００が生成した交流電力を整流及び昇圧し、予め定められた電圧値を有する直流電力に変換する。インバータ回路は、力率改善回路が電力の変換により生成した直流電力を、予め定められた周波数の交流電力に変換する。送電装置３００は、例えば、駐車場の床面に固定される。

受電装置６００は、磁気結合によりワイヤレスで送電装置３００から受電する装置である。受電装置６００は、送電装置３００が送電した交流電力を受電する受電コイルユニット４００と、受電コイルユニット４００から供給された交流電力を直流電力に変換して蓄電池８００に供給する整流回路５００と、を備える。

図２に示すように、受電コイルユニット４００は、送電コイル１１０が誘起した交番磁束Φの変化に応じて起電力を誘起する受電コイル４１０と、受電コイル４１０が発生する磁力を通過させて磁力の損失を抑制する磁性体板４２０とを備える。受電コイル４１０と受電コイル４１０の両端のそれぞれに設けられたキャパシタとは共振回路を構成する。

電気自動車９００が予め設定された充電位置に停止した状態で、送電コイル１１０と受電コイル４１０とが対向し、送電コイル１１０のコイル軸１１１と受電コイル４１０のコイル軸４１１とがほぼ重なる。電力供給装置２００からの電力を受けて送電コイル１１０が交番磁束Φを誘起すると、この交番磁束Φが受電コイル４１０に鎖交する。これにより、受電コイル４１０に誘導起電力が誘起され、送電装置３００から受電装置６００に電力が供給される。

磁性体板４２０は、中央部分に孔が空いた板状であり、磁性体で構成される。磁性体板４２０は、例えば、酸化鉄と金属との複合酸化物であるフェライトで構成される板状の部材である。なお、磁性体板４２０は、複数の磁性体個片の集合体により構成されていてもよく、この複数の磁性体個片が枠状に配置されて中央部分に開孔を有するように形成されてもよい。

整流回路５００は、受電コイル４１０に誘起された起電力を整流し、直流電力を生成する。整流回路５００が生成した直流電力は、蓄電池８００に供給される。なお、受電装置６００は、整流回路５００と蓄電池８００との間に、整流回路５００から供給された直流電力を、蓄電池８００を充電するための適切な直流電力に変換する充電回路を備えていてもよい。受電装置６００は、例えば、電気自動車９００の車体の下方に固定される。

次に、図３を参照して、受電コイルユニット４００の設置方法について説明する。図３は、電気自動車９００の車体の底に受電コイルユニット４００が設置された様子を示している。図３に示すように、受電コイルユニット４００は、金属板９２０を介して電気自動車９００の車体の底面９１０に設置される。

金属板９２０は、金属により構成された板状の部材である。金属板９２０は、例えば、締結部材により車体の底面９１０に固定される。また、金属板９２０には、受電コイルユニット４００が固定される。金属板９２０は、送電コイル１１０又は受電コイル４１０から発生した磁束を遮断する役割を果たす。金属板９２０の働きにより、車体側に設置された部品の加熱が抑制される。金属板９２０は、アルミニウムにより構成された板状の部材である。

次に、図４を参照して、受電コイルユニット４００の構成について詳細に説明する。図４は、図３におけるＡ－Ａ線における断面図である。具体的には、図４は、Ｘ軸と直交する平面であってＡ－Ａ線を通過する平面で、受電コイルユニット４００と金属板９２０とを切断したときの受電コイルユニット４００及び金属板９２０の断面を示す図である。図４に示すように、受電コイルユニット４００は、受電コイル４１０と、複数の磁性体片４２１と、基板４６０と、電気部品４７０と、絶縁シート４８０と、筐体４９０とを備える。

受電コイル４１０は、送電コイル１１０が誘起した交番磁束Φの変化に応じて起電力を誘起するコイルである。磁性体片４２１は、磁性体により構成された板状の部材である。複数の磁性体片４２１が中央に開孔を有するように配置されることにより、磁性体板４２０が形成される。基板４６０は、電気部品４７０を実装するための基板である。基板４６０に電気部品４７０が実装されることにより、受電回路４６３が形成される。受電回路４６３には、受電コイルユニット４００の受電コイル４１０に生じる電圧が供給される。

電気部品４７０は、受電に必要な電気部品である。なお、電気部品は、電子部品を含む概念である。電気部品４７０は、例えば、共振回路を構成するキャパシタ、整流回路を構成するダイオード、半導体スイッチ、チップ抵抗である。電気部品４７０は、主に、基板４６０の表面４６１に実装される。なお、基板４６０の表面４６１は、基板４６０が備える２つの面のうち金属板９２０の側の面である。また、基板４６０の裏面４６２は、基板４６０が備える２つの面のうち受電コイル４１０の側の面である。

絶縁シート４８０は、絶縁体により構成されたシート状の部材である。絶縁シート４８０は、電気部品４７０と後述するベースプレート４３０との接触を抑制し、電気部品４７０とベースプレート４３０とが電気的に接続されることを抑制する役割を果たす。絶縁シート４８０は、受電コイル４１０の軸方向であるＺ軸方向から見て、ベースプレート４３０の内表面４３２における、絶縁が望まれる電気部品４７０と重なる位置に取り付けられる。

なお、ベースプレート４３０の外表面４３１は、ベースプレート４３０が備える２つの面のうち金属板９２０の側の面である。また、ベースプレート４３０の内表面４３２は、ベースプレート４３０が備える２つの面のうち受電コイル４１０の側の面である。絶縁が望まれる電気部品４７０は、例えば、金属と接触することが望ましくない電気部品４７０のうち、ベースプレート４３０までの距離があまり確保できない電気部品４７０である。

筐体４９０は、受電コイル４１０と複数の磁性体片４２１と基板４６０と電気部品４７０と絶縁シート４８０とを収容する収容部４９１を備える。筐体４９０は、ベースプレート４３０と、樹脂プレート４４０と、カバー４５０とを備える。ベースプレート４３０は、収容部４９１に収容される部材を支持する部材であり、金属板９２０に取り付けられる部材である。従って、ベースプレート４３０は、ある程度の強度が担保される金属により構成される。ベースプレート４３０は、例えば、アルミニウムにより構成される。

樹脂プレート４４０は、受電コイルユニット４００の軽量化のために、ベースプレート４３０の一部と置き換えられる部材である。樹脂プレート４４０は、絶縁性があり、難燃性であり、強度が強い樹脂により構成されることが好適である。樹脂プレート４４０は、例えば、繊維強化型プラスチックである。カバー４５０は、ベースプレート４３０と組み合わされる部材である。カバー４５０は、軽量であり、強度が強い素材により構成されることが好適である。

ここで、図５に示すように、ベースプレート４３０は、内表面４３２と外表面４３１との間を貫通する開孔４３３を有する。受電コイル４１０の軸方向から見たとき、開孔４３３の形状は矩形である。また、樹脂プレート４４０は、開孔４３３を塞ぐ位置に設けられる主要部４４３を有する。主要部４４３は、樹脂プレート４４０のうち、開孔４３３を塞ぐ役割を果たす主要な部分であり、開孔４３３に嵌め込まれる部分である。本実施の形態では、樹脂プレート４４０の全体が開孔４３３に嵌め込まれる。従って、本実施の形態では、樹脂プレート４４０の全体が主要部４４３である。

樹脂プレート４４０をベースプレート４３０に組み込む方法は、適宜、調整することができる。例えば、樹脂プレート４４０は、開孔４３３に嵌め込まれることにより、摩擦力でベースプレート４３０に固定されてもよい。又は、樹脂プレート４４０は、周囲に接着剤が付された開孔４３３に嵌め込まれることにより、接着剤でベースプレート４３０に固定されてもよい。又は、液体状態の樹脂が開孔４３３に流し込まれ、この樹脂が固体状態になることにより樹脂プレート４４０が形成され、ベースプレート４３０に固定されてもよい。

このように、筐体４９０を構成するベースプレート４３０の一部が樹脂プレート４４０に置き換えられる。このため、受電コイルユニット４００の軽量化が期待できる。なお、ベースプレート４３０の一部が樹脂プレート４４０に置き換えられたとしても、送電コイル１１０又は受電コイル４１０が発する磁力の遮断効果が維持されると考えられる。以下、図６を参照して、その理由について説明する。

図６において、太い矢印は磁力線を示している。この磁力線は、下方から上方、つまり、受電コイル４１０から金属板９２０に向かう方向に延びる。ここで、ベースプレート４３０における開孔４３３が存在する部分、つまり、樹脂プレート４４０の主要部４４３が存在する部分では、磁力は遮断されない。しかしながら、この主要部４４３の上方は、金属板９２０で覆われている。つまり、主要部４４３を通過した磁力は、金属板９２０のうち、受電コイル４１０の軸方向から見て、主要部４４３と重なる部分において遮断される。

従って、ベースプレート４３０の一部が樹脂プレート４４０に置き換えられたとしても、磁力の遮断効果が維持され、磁力による悪影響は車体側で発生しないと考えられる。このように、磁力の遮断は金属板９２０だけで十分であると考えられる。このため、ベースプレート４３０における樹脂プレート４４０の嵌め込み箇所は、電気部品４７０の配置、受電コイル４１０の配置等を考慮して、自由に決定することができる。

また、ベースプレート４３０は、基板４６０と電気部品４７０とに対して、磁力線の下流に配置されている。このため、ベースプレート４３０の一部が樹脂プレート４４０に置き換えられたとしても、基板４６０と電気部品４７０とが受ける磁力の影響はそれほど変化しないと考えられる。なお、基板４６０と電気部品４７０とが受ける磁力は、基板４６０と電気部品４７０とに対して磁力線の上流に配置された磁性体板４２０により既に低減されている。

また、図６に示すように、主要部４４３の厚さであるＴ２は、ベースプレート４３０の厚さであるＴ１よりも薄い。このため、主要部４４３の厚さがベースプレート４３０の厚さ以上の厚さである場合に比べて、更なる軽量化が期待できる。なお、樹脂により構成される樹脂プレート４４０は、金属により構成されるベースプレート４３０に比べて、薄く形成することが容易である。

また、樹脂プレート４４０は、ベースプレート４３０の開孔４３３の周囲に位置する外表面４３１と主要部４４３の外表面４４１とが、同一面に位置するように配置される。これにより、ベースプレート４３０の外表面４３１と樹脂プレート４４０の主要部４４３の外表面４４１との境界部分においては段差がない状態となる。本実施の形態では、ベースプレート４３０の外表面４３１の全体と主要部４４３の外表面４４１とが、同一面に位置するように配置される。なお、主要部４４３の外表面４４１は、主要部４４３が備える２つの面のうち金属板９２０の側の面である。また、主要部４４３の内表面４４２は、主要部４４３が備える２つの面のうち受電コイル４１０の側の面である。かかる構成によれば、収容部４９１の容積は、主要部４４３の直下において、主要部４４３の厚さとベースプレート４３０の厚さとの差の分だけ拡大することが可能である。

また、ベースプレート４３０は、受電コイル４１０の軸方向から見て、受電コイル４１０の導線領域と重なる位置に、開孔４３３を有する。つまり、ベースプレート４３０は、受電コイル４１０の軸方向から見て、受電コイル４１０の導線領域と対向する位置に、開孔４３３を有する。受電コイル４１０の導線領域は、受電コイル４１０を構成する導線が存在する領域である。本実施の形態では、受電コイル４１０の導線領域は、コイル軸４１１からある程度離れた領域である。コイル軸４１１から離れた領域は、受電コイルユニット４００の中心から離れた領域である。

ここで、ベースプレート４３０が、受電コイルユニット４００の中心から近い領域に開孔４３３を有する場合、筐体４９０の強度が低いと考えられる。しかしながら、本実施の形態では、受電コイルユニット４００の中心からある程度離れた領域に開孔４３３が設けられるため、筐体４９０の強度がある程度確保されると考えられる。

また、受電コイルユニット４００は、筐体４９０に収容される電気部品４７０を備える。本実施の形態では、受電コイルユニット４００は、電気部品４７０Ａと電気部品４７０Ｂと電気部品４７０Ｃと電気部品４７０Ｄと電気部品４７０Ｅとを備える。なお、電気部品４７０Ａと電気部品４７０Ｂと電気部品４７０Ｃと電気部品４７０Ｄと電気部品４７０Ｅとを総称して、適宜、電気部品４７０という。そして、筐体４９０は、受電コイル４１０の軸方向から見て、電気部品４７０と重なる位置に、樹脂プレート４４０を有する。本実施の形態では、筐体４９０は、受電コイル４１０の軸方向から見て、電気部品４７０Ａと電気部品４７０Ｂとに重なる位置に、樹脂プレート４４０を有する。

従って、電気部品４７０Ａと電気部品４７０Ｂとについては、絶縁距離の制約を排除することが可能である。また、電気部品４７０Ａと電気部品４７０Ｂとについては、電気部品４７０Ｃと電気部品４７０Ｄと電気部品４７０Ｅとは異なり、絶縁シート４８０の設置が不要である。また、電気部品４７０Ａと電気部品４７０Ｂとが比較的高さを有する部品であっても、主要部４４３の厚さとベースプレート４３０の厚さとの差の分だけ、筐体４９０の厚さを薄くすることができる。

本実施の形態では、ベースプレート４３０の一部が樹脂プレート４４０に置き換えられるため、受電コイルユニット４００の軽量化が期待できる。また、本実施の形態では、主要部４４３の厚さがベースプレート４３０の厚さよりも薄いため、更なる軽量化が期待できる。また、本実施の形態では、ベースプレート４３０の開孔４３３の周囲に位置する外表面４３１と主要部４４３の外表面４４１とが同一面に配置されるため、収容部４９１の容積を拡大することが可能である。

また、本実施の形態では、ベースプレート４３０は、受電コイル４１０の軸方向から見て、受電コイル４１０の導線領域と重なる位置に、開孔４３３を有するため、筐体４９０の強度がある程度確保される。また、本実施の形態では、筐体４９０は、受電コイル４１０の軸方向から見て、電気部品４７０と重なる位置に、樹脂プレート４４０を有する。従って、この電気部品４７０については、絶縁距離の制約を排除することが可能であり、絶縁シート４８０の設置が不要である。また、筐体４９０の厚さを薄くすることができる。

（実施の形態２）
実施の形態１では、ベースプレートに１つの開孔が設けられる例について説明した。本実施の形態では、ベースプレートに２つの開孔が設けられる例について説明する。なお、実施の形態１と同様の構成及び処理については、説明を省略又は簡略化する。

図７に、本実施の形態に係るベースプレート４３０Ａ及び樹脂プレート４４０Ａ，４４０Ｂの斜視図を示す。図８に、本実施の形態に係るベースプレート４３０Ａ及び樹脂プレート４４０Ａ，４４０Ｂの分解斜視図を示す。図８に示すように、本実施の形態では、ベースプレート４３０Ａは、複数の開孔４３３Ａ，４３３Ｂを有する。そして、筐体４９０は、複数の開孔４３３Ａ，４３３Ｂにそれぞれ対応する複数の樹脂プレート４４０Ａ，４４０Ｂを有する。本実施の形態では、開孔４３３Ａに樹脂プレート４４０Ａが嵌め込まれ、開孔４３３Ｂに樹脂プレート４４０Ｂが嵌め込まれたベースプレート４３０Ａと、カバー４５０とが組み合わされることにより、筐体４９０が形成される。

樹脂プレート４４０Ａの全体が主要部であり、樹脂プレート４４０Ｂの全体が主要部である。樹脂プレート４４０Ａの厚さと樹脂プレート４４０Ｂの厚さとは、ベースプレート４３０Ａの厚さよりも薄い。ベースプレート４３０Ａの開孔４３３Ａの周囲に位置する外表面と樹脂プレート４４０Ａの主要部の外表面とは、同一面に位置するように配置され、ベースプレート４３０Ａの開孔４３３Ｂの周囲に位置する外表面と樹脂プレート４４０Ｂの主要部の外表面とは、同一面に位置するように配置される。本実施の形態では、ベースプレート４３０Ａの外表面の全体と樹脂プレート４４０Ａの主要部の外表面と樹脂プレート４４０Ｂの主要部の外表面とは、同一面に位置するように配置される。また、受電コイル４１０の軸方向から見て、樹脂プレート４４０Ａと重なる位置にある電気部品４７０が配置され、樹脂プレート４４０Ｂと重なる位置に他の電気部品４７０が配置されることが好適である。

本実施の形態では、ベースプレート４３０Ａの２箇所がそれぞれ樹脂プレート４４０Ａ，４４０Ｂに置き換えられる。このため、例えば、実装高さが高い複数の電気部品４７０が離れて配置されている場合、これらの電気部品４７０にそれぞれ対応する位置に樹脂プレート４４０Ａ，４４０Ｂを配置することにより、受電コイルユニット４００の厚さを薄くすることができる。なお、本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、受電コイルユニット４００の軽量化、収容部４９１の容積の拡大、筐体４９０の強度の確保、絶縁距離の制約を排除、絶縁シート４８０の排除、筐体４９０の厚さの低減等の効果が期待できる。

（実施の形態３）
実施の形態２では、ベースプレートに２つの開孔が設けられる例について説明した。本実施の形態では、ベースプレートに３つの開孔が設けられる例について説明する。なお、実施の形態１，２と同様の構成及び処理については、説明を省略又は簡略化する。

図９に、本実施の形態に係るベースプレート４３０Ｂ及び樹脂プレート４４０Ａ，４４０Ｂ，４４０Ｃの斜視図を示す。図１０に、本実施の形態に係るベースプレート４３０Ｂ及び樹脂プレート４４０Ａ，４４０Ｂ，４４０Ｃの分解斜視図を示す。図１０に示すように、本実施の形態では、ベースプレート４３０Ｂは、３つの開孔、つまり、複数の開孔４３３Ａ，４３３Ｂ，４３３Ｃを有する。そして、筐体４９０は、３つの開孔４３３Ａ，４３３Ｂ，４３３Ｃにそれぞれ対応する複数の樹脂プレート４４０Ａ，４４０Ｂ，４４０Ｃを有する。本実施の形態では、３つの開孔４３３Ａ，４３３Ｂ，４３３Ｃにそれぞれ樹脂プレート４４０Ａ，４４０Ｂ，４４０Ｃが嵌め込まれたベースプレート４３０Ｂと、カバー４５０とが組み合わされることにより、筐体４９０が形成される。

樹脂プレート４４０Ａの全体が主要部であり、樹脂プレート４４０Ｂの全体が主要部であり、樹脂プレート４４０Ｃの全体が主要部である。樹脂プレート４４０Ａの厚さと樹脂プレート４４０Ｂの厚さと樹脂プレート４４０Ｃの厚さとは、ベースプレート４３０Ｂの厚さよりも薄い。ベースプレート４３０Ｂの開孔４３３Ａの周囲に位置する外表面と樹脂プレート４４０Ａの主要部の外表面とは、同一面に位置するように配置され、ベースプレート４３０Ｂの開孔４３３Ｂの周囲に位置する外表面と樹脂プレート４４０Ｂの主要部の外表面とは、同一面に位置するように配置され、ベースプレート４３０Ｂの開孔４３３Ｃの周囲に位置する外表面と樹脂プレート４４０Ｃの主要部の外表面とは、同一面に位置するように配置される。本実施の形態では、ベースプレート４３０Ｂの外表面の全体と樹脂プレート４４０Ａの主要部の外表面と樹脂プレート４４０Ｂの主要部の外表面と樹脂プレート４４０Ｃの主要部の外表面とは、同一面に位置するように配置される。また、受電コイル４１０の軸方向から見て、樹脂プレート４４０Ａ，４４０Ｂ，４４０Ｃのそれぞれと重なる位置に電気部品４７０が配置されることが好適である。

本実施の形態では、ベースプレート４３０Ｂの３箇所がそれぞれ樹脂プレート４４０Ａ，４４０Ｂ，４４０Ｃに置き換えられる。図９において、Ｚ軸と直交する面のうちハッチングされていない部分がベースプレート４３０Ｂの金属部分であり、Ｚ軸と直交する面のうちハッチングされている部分が樹脂プレート４４０Ａ，４４０Ｂ，４４０Ｃの主要部である。ここで、本実施の形態では、受電コイル４１０の軸方向から見て、ベースプレート４３０Ｂの金属部分が占める割合よりも樹脂プレート４４０Ａ，４４０Ｂ，４４０Ｃの主要部が占める割合の方が大きい。このため、受電コイルユニット４００の更なる軽量化が期待できる。

例えば、ベースプレート４３０Ｂを構成する金属の比重に対して、樹脂プレート４４０Ａ，４４０Ｂ，４４０Ｃを構成する樹脂の比重が十分に小さい場合、ベースプレート４３０Ｂの重さを半分程度以下にすることができる。また、本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、収容部４９１の容積の拡大、筐体４９０の強度の確保、絶縁距離の制約を排除、絶縁シート４８０の排除、筐体４９０の厚さの低減等の効果が期待できる。

（実施の形態４）
実施の形態１では、樹脂プレートとして、平板状の樹脂プレートが採用される例について説明した。平板状以外の形状の樹脂プレートが採用されてもよい。本実施の形態では、側面に凸部を有する樹脂プレートが採用された例について説明する。なお、実施の形態１－３と同様の構成及び処理については、説明を省略又は簡略化する。

図１１に、本実施の形態に係るベースプレート４３０Ｃ及び樹脂プレート４４０Ｄの斜視図を示す。図１２に、本実施の形態に係るベースプレート４３０Ｃ及び樹脂プレート４４０Ｄの分解斜視図を示す。図１２に示すように、本実施の形態では、ベースプレート４３０Ｃは、開孔４３３Ｄを有する。そして、筐体４９０は、開孔４３３Ｄに対応する樹脂プレート４４０Ｄを有する。本実施の形態では、開孔４３３Ｄに樹脂プレート４４０Ｄが嵌め込まれたベースプレート４３０Ｃと、カバー４５０とが組み合わされることにより、筐体４９０が形成される。

樹脂プレート４４０Ｄは、４つの側面のうち１つの側面に凸部４４３Ａを備え、４つの側面のうち上記１つの側面と対向する側面に凸部４４３Ｂを備える。受電コイル４１０の軸方向から見て、樹脂プレート４４０Ｄの形状と開孔４３３Ｄの形状とはほぼ同じ形状であり、樹脂プレート４４０Ｄの大きさと開孔４３３Ｄの大きさとはほぼ同じ大きさである。つまり、開孔４３３Ｄは、凸部４４３Ａに対応する凹部と凸部４４３Ｂに対応する凹部とを備える。言い換えれば、ベースプレート４３０Ｃは、凸部４４３Ａと嵌合する凹部４３４Ａと凸部４４３Ｂと嵌合する凹部４３４Ｂとを有する。

ベースプレート４３０Ｃが有する凹部４３４Ａに樹脂プレート４４０Ｄが有する凸部４４３Ａが嵌め込まれ、ベースプレート４３０Ｃが有する凹部４３４Ｂに樹脂プレート４４０Ｄが有する凸部４４３Ｂが嵌め込まれることにより、ベースプレート４３０Ｃに樹脂プレート４４０Ｄが固定される。凹部４３４Ａと凸部４４３Ａとは互いに嵌合する嵌合部であり、凹部４３４Ｂと凸部４４３Ｂとは互いに嵌合する嵌合部である。ベースプレート４３０Ｃに樹脂プレート４４０Ｄを組み込む方法は、実施の形態１と同様に、適宜、調整することができる。例えば、樹脂プレート４４０Ｄは、単に、ベースプレート４３０Ｃに嵌め込まれるだけでもよいし、接着剤によりベースプレート４３０Ｃに固定されてもよい。

樹脂プレート４４０Ｄの全体が主要部である。樹脂プレート４４０Ｄの厚さは、ベースプレート４３０Ｃの厚さよりも薄い。ベースプレート４３０Ｃの４３３Ｄの周囲に位置する外表面と樹脂プレート４４０Ｄの主要部の外表面とは、同一面に位置するように配置される。本実施の形態では、ベースプレート４３０Ｃの外表面の全体と樹脂プレート４４０Ｄの主要部の外表面とは、同一面に位置するように配置される。また、受電コイル４１０の軸方向から見て、樹脂プレート４４０Ｄと重なる位置に電気部品４７０が配置されることが好適である。

本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、受電コイルユニット４００の軽量化、収容部４９１の容積の拡大、筐体４９０の強度の確保、絶縁距離の制約を排除、絶縁シート４８０の排除、筐体４９０の厚さの低減等の効果が期待できる。また、本実施の形態では、凹部４３４Ａと凸部４４３Ａとが嵌合し、凹部４３４Ｂと凸部４４３Ｂとが嵌合することにより、ベースプレート４３０Ｃに樹脂プレート４４０Ｄが固定される。従って、本実施の形態によれば、ベースプレート４３０Ｃに樹脂プレート４４０Ｄを確実に固定することができる。

（実施の形態５）
実施の形態１では、樹脂プレートの全体が、開孔を塞ぐ位置に設けられる主要部である例について説明した。樹脂プレートの全体が主要部でなくてもよい。本実施の形態では、樹脂プレートが、主要部に加え、フランジ部を備える例について説明する。なお、実施の形態１－４と同様の構成及び処理については、説明を省略又は簡略化する。

図１３に、本実施の形態に係るベースプレート４３０及び樹脂プレート４４０Ｅの斜視図を示す。図１４は、図１３におけるＢ－Ｂ線におけるベースプレート４３０及び樹脂プレート４４０Ｅの断面図である。図１５は、図１３におけるＢ－Ｂ線における受電コイルユニット４００の断面図である。具体的には、図１４は、Ｘ軸と直交する平面であってＢ－Ｂ線を通過する平面で、ベースプレート４３０及び樹脂プレート４４０Ｅを切断したときのベースプレート４３０及び樹脂プレート４４０Ｅの断面を示す図である。また、図１５は、上記平面で、受電コイルユニット４００を切断したときの受電コイルユニット４００の断面を示す図である。

図１４に示すように、樹脂プレート４４０Ｅは、主要部４４３とフランジ部４４４とを備える。主要部４４３は、樹脂プレート４４０Ｅのうち、開孔４３３を塞ぐ位置に設けられる部分である。フランジ部４４４は、主要部４４３の周囲に設けられ、外側に張り出した部分である。図１４において、フランジ部４４４は、主要部４４３の左右に設けられたＬ字型の部分である。フランジ部４４４は、樹脂プレート４４０Ｅをベースプレート４３０が有する開孔４３３に適切に嵌め込むために設けられる。

フランジ部４４４は、ベースプレート４３０の開孔４３３に面する内面４３５とベースプレート４３０の収容部４９１に面する内面である内表面４３２とに沿って延びている。ベースプレート４３０が有する開孔４３３に樹脂プレート４４０Ｅを組み込む方法は、適宜、調整することができる。例えば、フランジ部４４４が内表面４３２に接するまで、平面視で主要部４４３が開孔４３３と重なる状態を維持しながら樹脂プレート４４０Ｅを下方から上方に向けて移動させることが好適である。

本実施の形態では、受電コイルユニット４００は、筐体４９０に収容される電気部品４７０を複数備える。筐体４９０は、受電コイル４１０の軸方向から見て、複数の電気部品４７０のうち受電コイル４１０の導線領域と重なる電気部品４７０の中で、実装高さが最も高い電気部品４７０と重なる位置に、樹脂プレート４４０Ｅを有する。

図１５において、筐体４９０に収容される電気部品４７０は、電気部品４７０Ｆと電気部品４７０Ｇと電気部品４７０Ｈと電気部品４７０Ｉと電気部品４７０Ｊと電気部品４７０Ｋとの６つである。なお、電気部品４７０Ｆと電気部品４７０Ｇと電気部品４７０Ｈと電気部品４７０Ｉと電気部品４７０Ｊと電気部品４７０Ｋとを、適宜、総称して、電気部品４７０という。

この６つの電気部品４７０のうち、受電コイル４１０の導線領域と重なる電気部品４７０は、電気部品４７０Ｋ以外の５つの電気部品４７０である。なお、受電コイル４１０の導線領域と重ならない電気部品４７０Ｋとしては、例えば、筐体４９０の外部の部品と筐体４９０の内部の部品とを接続するためのコネクタがある。この５つの電気部品４７０の中で、実装高さが最も高い電気部品４７０は電気部品４７０Ｇである。そこで、筐体４９０は、受電コイル４１０の軸方向から見て、電気部品４７０Ｇと重なる位置に、樹脂プレート４４０Ｅを有する。なお、図１５において、電気部品４７０Ｇの実装高さはＨ１である。ここで、電気部品４７０の実装高さは、基板実装面から電気部品４７０の遠端部までの距離である。この遠端部は、電気部品４７０における基板実装面から最も離れた場所に位置する部分である。この遠端部には、電気部品４７０における最もベースプレート４３０側に位置する先端部分が含まれる。例えば、電気部品４７０がベースプレート４３０側に突出した突起形状を有する場合、この遠端部には、この突起形状の先端部分が含まれる。

本実施の形態では、樹脂プレート４４０Ｅにフランジ部４４４が設けられているため、樹脂プレート４４０Ｅをベースプレート４３０が有する開孔４３３に適切に嵌め込むことができる。また、本実施の形態によれば、受電コイルユニット４００の厚さを薄くすることを妨げやすい電気部品４７０が受電コイルユニット４００の厚さに与える影響が減るため、受電コイルユニット４００の厚さを薄くすることができる。

（実施の形態６）
実施の形態５では、接着剤を用いずに、樹脂プレートをベースプレートに固定する例について説明した。本実施の形態では、接着剤を用いて、樹脂プレートをベースプレートに固定する例について説明する。なお、実施の形態１－５と同様の構成及び処理については、説明を省略又は簡略化する。

図１６に、本実施の形態に係るベースプレート４３０及び樹脂プレート４４０Ｅの断面図を示す。具体的には、図１６は、Ｘ軸と直交する平面で、ベースプレート４３０及び樹脂プレート４４０Ｅを切断したときのベースプレート４３０及び樹脂プレート４４０Ｅの断面を示す図である。

本実施の形態では、受電コイルユニット４００は、フランジ部４４４と、ベースプレート４３０の収容部４９１に面する内面である内表面４３２とが接着剤４４５を介して接続されている。ベースプレート４３０の開孔４３３に嵌め込まれた樹脂プレート４４０Ｅは、接着剤４４５によりベースプレート４３０に固定される。従って、本実施の形態によれば、樹脂プレート４４０Ｅをベースプレート４３０に着実に固定することができる。

（実施の形態７）
実施の形態５では、フランジ部とベースプレートとの間に何も設けられない例について説明した。本実施の形態では、フランジ部とベースプレートとの間にパッキンが設けられる例について説明する。なお、実施の形態１－６と同様の構成及び処理については、説明を省略又は簡略化する。

図１７に、本実施の形態に係るベースプレート４３０及び樹脂プレート４４０Ｅの断面図を示す。具体的には、図１７は、Ｘ軸と直交する平面で、ベースプレート４３０及び樹脂プレート４４０Ｅを切断したときのベースプレート４３０及び樹脂プレート４４０Ｅの断面を示す図である。

本実施の形態では、受電コイルユニット４００は、フランジ部４４４と、ベースプレート４３０の収容部４９１に面する内面である内表面４３２との間にパッキン４４６を備える。パッキン４４６は、ベースプレート４３０とフランジ部４４４との隙間を埋めて、筐体４９０の外部から筐体４９０の内部に、水分、又は、埃、塵等の異物が侵入することを防ぐ役割を果たす。

パッキン４４６は、ベースプレート４３０とフランジ部４４４との熱膨張係数の差違を吸収できる素材により構成されることが好適である。例えば、パッキン４４６は、受電コイルユニット４００の周囲の温度が上昇し、ベースプレート４３０と樹脂プレート４４０Ｅとが異なる程度で熱膨張した場合においても、ベースプレート４３０とフランジ部４４４との間に隙間を生じさせないように、柔軟性を有する素材により構成されることが好適である。本実施の形態によれば、筐体４９０の内部への水漏れ、筐体４９０の内部への異物の侵入等を抑制することができる。また、パッキン４４６は、有機質接着剤から構成されてもよい。この場合、筐体４９０の内部への水漏れ、異物の侵入等を抑制できるとともに、樹脂プレート４４０Ｅをベースプレート４３０に着実に固定することができる。

（変形例）
以上、本開示の実施の形態を説明したが、本開示を実施するにあたっては、種々の形態による変形及び応用が可能である。本開示において、上記実施の形態において説明した構成、機能、動作のどの部分を採用するのかは任意である。また、本開示において、上述した構成、機能、動作のほか、更なる構成、機能、動作が採用されてもよい。また、上記実施の形態は、適宜、自由に組み合わせることができる。また、上記実施の形態で説明した構成要素の個数は、適宜、調整することができる。また、本開示において採用可能な素材、サイズ、電気的特性等が、上記実施の形態において示したものに限定されないことは勿論である。

実施の形態１－７では、樹脂プレートが有する主要部の厚さがベースプレートの厚さよりも薄い例について説明した。主要部の厚さは、ベースプレートの厚さと同じであってもよいし、ベースプレートの厚さよりも厚くてもよい。

実施の形態１では、複数の電気部品の何れもが導線領域に配置される例について説明した。また、実施の形態５では、コネクタである電気部品４７０Ｋ以外の電気部品が導線領域に配置される例について説明した。電気部品が配置される領域は、導線領域であってもよいし、導線領域以外の領域である非導線領域あってもよい。例えば、電気部品は、受電コイルユニットの中央付近の非導線領域に配置されてもよい。この場合において、樹脂プレートを重ねる電気部品を選択する手法は、適宜、調整することができる。例えば、実施の形態５に示すように、樹脂プレートを重ねる電気部品は、導線領域に配置された電気機器に限定されてもよいし、限定されなくてもよい。例えば、樹脂プレートを重ねる電気部品は、電気部品が配置された領域に拘わらず、実装高さが最も高い電気部品に重ねられてもよい。

樹脂プレートをベースプレートに固定する手法は、実施の形態１－７で説明した手法に限定されない。例えば、実施の形態４では、樹脂プレートが凸部を有し、ベースプレートが上記凸部と嵌合する凹部を有する例について説明した。ベースプレートと樹脂プレートとのうち一方が凸部を有し、ベースプレートと樹脂プレートとのうち他方が凸部と嵌合する凹部を有していればよい。例えば、ベースプレートが凸部を有し、樹脂プレートが上記凸部と嵌合する凹部を有していてもよい。あるいは、ベースプレートと樹脂プレートとがそれぞれ凸部と凹部とを有していてもよい。例えば、ベースプレートが凸部と凹部とを有し、樹脂プレートが、ベースプレートの凸部と嵌合する凹部と、ベースプレートの凹部と嵌合する凸部とを有していてもよい。また、ネジ、ボルト等の締結部材により樹脂プレートをベースプレートに固定してもよい。また、これらの固定方法は、適宜、組み合わせることができる。例えば、実施の形態５のように、樹脂プレートにフランジ部を設けた上、ネジ、ボルト等の締結部材により樹脂プレートをベースプレートに固定してもよい。

また、実施の形態５では、筐体は、受電コイルの軸方向から見て、複数の電気部品のうち受電コイルの導線領域と重なる電気部品の中で、実装高さが最も高い電気部品と重なる位置に、樹脂プレートを有する例について説明した。樹脂プレートは、電気部品の実装高さに拘わらず、電気部品の導電性を有する部分が最もベースプレート側に位置する電気部品と重なる位置に配置されてもよい。

本開示のいくつかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載した発明とその均等の範囲に含まれる。

１００ 送電コイルユニット
１１０ 送電コイル
１１１，４１１ コイル軸
１２０，４２０ 磁性体板
２００ 電力供給装置
３００ 送電装置
４００ 受電コイルユニット
４１０ 受電コイル
４２１ 磁性体片
４３０，４３０Ａ，４３０Ｂ，４３０Ｃ ベースプレート
４３２，４４２ 内表面
４３１，４４１ 外表面
４３３，４３３Ａ，４３３Ｂ，４３３Ｃ，４３３Ｄ 開孔
４３４Ａ，４３４Ｂ 凹部
４３５ 内面
４４０，４４０Ａ，４４０Ｂ，４４０Ｃ，４４０Ｄ，４４０Ｅ 樹脂プレート
４４３ 主要部
４４３Ａ，４４３Ｂ 凸部
４４４ フランジ部
４４５ 接着剤
４４６ パッキン
４５０ カバー
４６０ 基板
４６１ 表面
４６２ 裏面
４６３ 受電回路
４７０，４７０Ａ，４７０Ｂ，４７０Ｃ，４７０Ｄ，４７０Ｅ，４７０Ｆ，４７０Ｇ，４７０Ｈ，４７０Ｉ，４７０Ｊ，４７０Ｋ 電気部品
４８０ 絶縁シート
４９０ 筐体
４９１ 収容部
５００ 整流回路
６００ 受電装置
７００ 商用電源
８００ 蓄電池
９００ 電気自動車
９１０ 底面
９２０ 金属板
１０００ 電力伝送システム

Claims (14)

1. 移動体に設置されるコイルユニットであって、
   コイルと、
   前記コイルを収容する収容部を有する筐体と、を備え、
   前記筐体は、金属により構成されたベースプレートと、樹脂により構成された樹脂プレートと、前記ベースプレートと組み合わされるカバーと、を有し、
   前記ベースプレートは、内表面と外表面との間を貫通する開孔を有し、
   前記樹脂プレートは、前記開孔を塞ぐ位置に設けられる主要部を有し、
   前記主要部の厚さは、前記ベースプレートの厚さよりも薄い、
   コイルユニット。
2. 前記樹脂プレートは、前記ベースプレートの前記開孔の周囲に位置する前記外表面と前記主要部の外表面とが、同一面に位置するように配置されている、
   請求項１に記載のコイルユニット。
3. 前記コイルは、導線が渦巻状に巻回されて構成されており、
   前記ベースプレートは、前記コイルの軸方向から見て、前記コイルの導線領域と重なる位置に、前記開孔を有する、
   請求項１又は２に記載のコイルユニット。
4. 前記ベースプレートは、複数の前記開孔を有し、
   前記筐体は、前記複数の前記開孔にそれぞれ対応する複数の前記樹脂プレートを有する、
   請求項１から３の何れか１項に記載のコイルユニット。
5. 前記コイルの軸方向から見て、前記ベースプレートの金属部分が占める割合よりも前記樹脂プレートの前記主要部が占める割合の方が大きい、
   請求項１から４の何れか１項に記載のコイルユニット。
6. 前記ベースプレートと前記樹脂プレートとのうち一方は凸部を有し、前記ベースプレートと前記樹脂プレートとのうち他方は前記凸部と嵌合する凹部を有する、
   請求項１から５の何れか１項に記載のコイルユニット。
7. 前記樹脂プレートは、フランジ部を有し、
   前記フランジ部は、前記ベースプレートの前記収容部に面する内面に沿って延びている、
   請求項１から６の何れか１項に記載のコイルユニット。
8. 前記フランジ部と前記内面とは、接着剤を介して接続されている、
   請求項７に記載のコイルユニット。
9. 前記フランジ部と前記内面との間にパッキンを備える、
   請求項７に記載のコイルユニット。
10. 前記筐体に収容される電気部品を備え、
    前記筐体は、前記コイルの軸方向から見て、前記電気部品と重なる位置に、前記樹脂プレートを有する、
    請求項１から９の何れか１項に記載のコイルユニット。
11. 複数の前記電気部品を備え、
    前記筐体は、前記コイルの軸方向から見て、前記複数の前記電気部品のうち前記コイルの導線領域と重なる電気部品の中で、実装高さが最も高い電気部品と重なる位置に、前記樹脂プレートを有する、
    請求項１０に記載のコイルユニット。
12. 底面に配置される金属板と、
    前記金属板上に設置される請求項１から１１の何れか１項に記載のコイルユニットと、を備える、
    移動体。
13. 請求項１から１１の何れか１項に記載のコイルユニットと、
    前記コイルユニットの前記コイルに生じる電圧が供給される受電回路と、を備える、
    受電装置。
14. 請求項１３に記載の受電装置と、
    前記受電装置にワイヤレスで送電する送電装置と、を備える、
    電力伝送システム。

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