JP2023124707A - コイル部品、送電装置、受電装置、及び電力伝送システム - Google Patents

Abstract

【課題】コイルの熱を効率的に排出できるコイル部品を提供する。【解決手段】一実施の形態に係るコイル部品１０Ａは、渦巻形状のコイル１１と、コイル１１を収納する収納部材としてのケース２０と、コイル１１の熱をケース２０の内面に伝達する熱伝導性部材としてのスペーサ部材４０と、を備える。そして、スペーサ部材４０は、コイル１１の径方向でコイル１１の外周縁１１ｅｐの内方の範囲に位置する。【選択図】図４

Description

本開示は、コイル部品、送電装置、受電装置、及び電力伝送システムに関する。

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。

大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大電流が流される。この際、コイルの発熱量が大きくなる。コイルの発熱量は、例えば表皮効果により増加する。

コイルとしてリッツ線を用いた場合、表皮効果が抑制される。そのため、コイルの発熱を抑制できる。ただし、リッツ線は、多数のエナメル線を撚り合わせて形成されるため、製造コストが高く且つ製造に手間がかかる。大電力のシステムではコイルが大きくなり得るため、製造コスト及び製造の手間が一層嵩み得る。

一方で、渦巻形状且つ板状であり、導線断面が矩形となる平面コイルを採用する技術も知られている（特許文献１参照）。このような平面コイルによれば、コイルのサイズによらず製造効率の向上が図れる。そのため、このような平面コイルは、コイルのサイズが大きくなり得る大電力のシステムに適している。

電気自動車用のワイヤレス電力伝送システムでは、送電装置が駐車場などの路面に設置され、受電装置が電気自動車に設置される。例えば電気自動車の用途で上記平面コイルを用いた場合には、送電装置及び受電装置のいずれにおいても特に高さ寸法を抑制できる。そのため、上記平面コイルは、スペースの制約が厳しく課される例えば車両分野において有益に機能する。

また、上述のような送電装置及び受電装置にコイルを組み込む場合、通常、コイルはケースに収納される。この場合、ケースはコイルの放熱を阻害する虞がある。そのため、コイルをケースに収納した場合の放熱に関する技術が従来から種々提案されている（例えば、特許文献２、３）。

特開２０２１－２７１１２号公報 特開２０１９－３００８９号公報 国際公開第２０１３／１８３１０５

ケースの外部から内部に冷却風などの冷媒を導入する場合、冷媒を通過させる孔が必要になる。このような孔は、防水性能や防塵性能を低下させる虞がある。一方で、ケースにコイルとともに熱伝導性部材を収納し、コイルの熱を熱伝導性部材及びケースを介して外部に排出してもよい。しかしながら、この構成では、熱伝導性部材の設置が、重量増加やケースのサイズアップを招く虞がある。また、熱伝導性部材においては放熱に大きく寄与しない部分が含まれる場合もあり得る。また、熱伝導性部材が他の部材のサイズや設置に制約を与える状況もあり得る。

本開示は上記事情を考慮してなされたものであり、その課題は、コイルの熱を効率的に排出できるコイル部品、送電装置、受電装置、及び電力伝送システムを提供することである。

一実施の形態に係るコイル部品は、渦巻形状のコイルと、前記コイルを収納する収納部材と、前記コイルの熱を前記収納部材の内面に伝達する熱伝導性部材と、を備え、前記熱伝導性部材は、前記コイルの径方向で前記コイルの外周縁の内方の範囲に位置する。

前記熱伝導性部材は、前記コイルと前記収納部材の内面とが離れた状態を維持するスペーサ部材でもよい。

前記熱伝導性部材は、前記コイルの軸方向で前記コイルと重なってもよい。

前記熱伝導性部材は複数設けられ、複数の前記熱伝導性部材は、前記径方向で前記コイルの外周縁の内方の範囲に点在してもよい。

前記コイルは、渦巻形状の中心軸線から径方向の外方に配列された複数のターン部を含み、複数の前記熱伝導性部材のうちの少なくとも一部は、前記複数のターン部のうちの最内周のターン部から、前記最内周のターン部より数えて前記コイルのターン数を２で割った値以下の最大の整数番目のターン部までの範囲に、配置されてもよい。

前記熱伝導性部材は、前記最内周のターン部の前記径方向の内方の範囲に設けられなくてもよい。

一実施の形態に係るコイル部品は、前記径方向に沿って延びる板状の支持部材をさらに備え、前記支持部材は熱伝導性を有し、前記熱伝導性部材と前記コイルとの間に設けられてもよい。

前記支持部材は、前記コイルの軸方向で前記コイルの中心軸線と重なる中央部と、前記中央部を囲む状態で前記中央部と接続する外枠部と、を含み、前記中央部の熱伝導率が、前記外枠部の熱伝導率よりも大きくてもよい。

一実施の形態に係るコイル部品は、前記径方向に沿って延びるシート状の磁性部材をさらに備え、前記磁性部材は、前記支持部材と前記コイルとの間に設けられてもよい。

記支持部材は、前記径方向で前記磁性部材の外周縁の内方に位置してもよい。

前記支持部材は、矩形状であり、且つ四隅を除いて前記径方向で前記コイルの外周縁の内方に位置してもよい。

前記支持部材の熱伝導率は、１Ｗ／ｍ・ｋ以上でもよい。
前記熱伝導性部材の熱伝導率は、１Ｗ／ｍ・ｋ以上でもよい。

また、一実施の形態に係る送電装置は、前記のコイル部品を備える。
また、一実施の形態に係る受電装置は、前記のコイル部品を備える。
また、一実施の形態に係る電力伝送システムは、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、前記のコイル部品を備える。

本開示によれば、コイルの熱を効率的に排出できる。

実施の形態に係るコイル部品が適用され得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。 第１の実施の形態に係るコイル部品の斜視図である。 第１の実施の形態に係るコイル部品の分解斜視図である。 図２のＩＶ－ＩＶ線に沿うコイル部品の断面図である。 第１の実施の形態に係るコイル部品の平面図である。 第１の実施の形態に係るコイル部品における支持部材と磁気シールド部材とのサイズ差と、Ｑ値との関係を説明する表を示す図である。 第１の実施の形態に係るコイル部品における支持部材と磁気シールド部材とのサイズ差と、Ｑ値との関係を説明するグラフを示す図である。 第２の実施の形態に係るコイル部品の平面図である。 第３の実施の形態に係るコイル部品の断面図である。 第４の実施の形態に係るコイル部品の断面図である。 第５の実施の形態に係るコイル部品の断面図である。 第６の実施の形態に係るコイル部品の断面図である。 第７の実施の形態に係るコイル部品を示す図である。 第８の実施の形態に係るコイル部品を示す図である。

以下、図面を参照しながら各実施の形態について説明する。

なお、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。

また、本明細書において「シート面（板面、フィルム面）」とは、対象となるシート状の部材を全体的且つ大局的に見た場合において対象となるシート状の部材の平面方向（面方向）と一致する面のことを指す。

＜ワイヤレス電力伝送システム＞
図１は、後述する実施の形態に係るコイル部品が適用され得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。

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１０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１０は、送電コイルとして機能する。高周波電流供給部１Ａは、送電コイルとしてのコイル部品１０に高周波電流を供給する。

受電装置２は、コイル部品１０と、変換部２Ａとを含む。受電装置２におけるコイル部品１０は、受電コイルとして機能する。変換部２Ａは、コイル部品１０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。

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から送電コイルとしてのコイル部品１０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１０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、受電コイルとしてのコイル部品１０に高周波電流が生じる。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。

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、電力伝送システムＳは、電磁誘導方式の電力伝送システムとして構成されてもよい。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。

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。なお、実施の形態に係るコイル部品の用途は、ワイヤレス電力伝送システムに限られない。例えば、実施の形態に係るコイル部品は、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。

電力伝送システムＳはそれぞれ、コイル部品１０として、後述する各実施の形態に係るコイル部品のいずれかを備える。なお、送電装置１及び受電装置２のそれぞれにおいて、同じ実施の形態のコイル部品が用いられてもよい。また、送電装置１及び受電装置２のそれぞれにおいて、互いに異なる実施の形態のコイル部品が用いられてもよい。また、送電装置１及び受電装置２のうちの一方において実施の形態のコイル部品が用いられ、他方ではその他の形式のコイル部品が用いられてよい。以下、各実施の形態に係るコイル部品について説明する。

＜第１の実施の形態＞
図２は、第１の実施の形態に係るコイル部品１０Ａの斜視図である。図３は、コイル部品１０Ａの分解斜視図である。図４は、図２のＩＶ－ＩＶ線に沿うコイル部品１０Ａの断面図である。

図２乃至図４に示すように、コイル部品１０Ａは、コイル１１と、ケース２０と、スペーサ部材４０と、支持部材４２と、磁気シールド部材４４と、絶縁部材４６と、第１接続端子５１と、第２接続端子５２と、を備える。

ケース２０は、底壁部２２と、底壁部２２から立ち上がる側壁部２３と、側壁部２３の先端に設けられる頂壁部２４と、を有する。図２では、説明の便宜上、頂壁部２４が分離された状態で示されている。また、第１接続端子５１及び第２接続端子５２は、二点鎖線で簡易的に示されている。

ケース２０は、コイル１１、支持部材４２、磁気シールド部材４４、及び絶縁部材４６を収納する。なお、後述するようにスペーサ部材４０は底壁部２２に一体化されるが、底壁部２２、側壁部２３及び頂壁部２４によって囲まれるケース２０の内部空間に位置する。スペーサ部材４０、支持部材４２、磁気シールド部材４４、及び絶縁部材４６は、底壁部２２上にこの順に位置する。スペーサ部材４０、磁気シールド部材４４及び絶縁部材４６はそれぞれシート状であり、重なっている。また、スペーサ部材４０、支持部材４２、磁気シールド部材４４、絶縁部材４６、及びコイル１１は、側壁部２３によって囲まれ、図３における上側から頂壁部２４により覆われている。

スペーサ部材４０は、底壁部２２と、支持部材４２、磁気シールド部材４４及び絶縁部材４６との間に介在して、支持部材４２、磁気シールド部材４４及び絶縁部材４６を支持する。コイル１１は後述するように平面コイルであり、シート状の絶縁部材４６に一体化されている。これにより、コイル１１は、底壁部２２から離れた状態で保持されている。

コイル部品１０Ａは、複数のスペーサ部材４０を備え、複数のスペーサ部材４０は、本実施の形態では柱状又は針状である。スペーサ部材４０の一端は、支持部材４２に接し、スペーサ部材４０の他端は、底壁部２２に、すなわちケース２０の内面に接する。詳しくは、スペーサ部材４０の他端は底壁部２２に接続されている。スペーサ部材４０は熱伝導性部材に対応する部材であり、スペーサ部材４０は熱伝導性を有し、コイル１１で生じた熱を支持部材４２から受けて、底壁部２２に、すなわちケース２０の内面に伝達できる。これにより、コイル部品１０Ａの、コイル１１の熱を外部に排出できる。熱伝導性とは、物体で生じた高温部から物体における低温部に熱を伝える性質のことであり、少なくとも空気などの気体や樹脂の熱伝導率（Ｗ／ｍ・ｋ）よりも大きい熱伝導率を有することを意味する。以下、コイル部品１０Ａを構成する各部について詳細に説明する。

（コイル）
図５は、コイル部品１０Ａの平面図である。図５では、ケース２０の図示が省略されている。コイル１１は渦巻形状であり、導電材料から形成される。本実施の形態では、コイル１１が銅から形成されるが、コイル１１は導電材料であればよく、アルミニウムなどから形成されてもよい。図５では、説明の便宜上、コイル１１の範囲にドットが付されている。

コイル１１は板状である。すなわち、コイル１１は平面コイルである。詳しくは、コイル１１は、非リッツ線の平面コイルである。図３に示すように、コイル１１の渦巻形状の周回方向に直交する方向での導線断面形状は矩形状になっている。

図２乃至図５に示す符号Ｃは、コイル１１の渦巻形状の中心を通るコイル１１の中心軸線を示している。以下、コイル１１の軸方向と言う場合、その方向は、中心軸線Ｃ上を延びる方向又は中心軸線Ｃに平行な方向を意味する。また、中心軸線Ｃに直交する方向を径方向と言う。

コイル１１は、渦巻形状を有する導電体１１Ｅを含む。導電体１１Ｅは、複数のターン部１２ｎを含む。複数のターン部１２ｎは、渦巻形状の中心軸線Ｃから径方向の外方に配列される。そして、複数のターン部１２ｎは、中心軸線Ｃから径方向の外方に向かって中心軸線Ｃから次第に離れるように径方向に配列されて且つ順に連なり、これにより、渦巻形状を形成する。すなわち、渦巻形状とは、螺旋状に巻いた平面曲線の形を意味する。詳しくは、渦巻形状は、ある位置を中心として、径方向における位置が中心位置から離れるようにして順に周回する形状である。図示された本実施の形態において、渦巻形状は、中心軸線に直交する仮想平面上に位置している。

ターン部１２ｎは、線状の導体部分が環状をなさずに中心軸線Ｃの周りを３６０度周回する形状を有する。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の径方向の外方側の端部に他のターン部１２ｎの径方向の内方側の端部が接続し、他のターン部１２ｎが中心軸線Ｃから離れるように延びていく。

ターン部１２ｎにおける「ｎ」は、１から、コイル１１のターン数に対応する数字を取る変数を意味する。以下では、複数のターン部１２ｎのうちの中心軸線Ｃ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における径方向の外方側の端部に接続するターン部を、ターン部１２２と称す場合があり、ターン部１２２における径方向の外方側の端部に接続するターン部を、ターン部１２３と称す場合がある。図５の例では、ターン数が９であり、複数のターン部１２ｎが、９個のターン部１２１～１２９で構成される。ターン部１２９は、最外周に位置するターン部に対応する。

なお、ある部材の径方向の内方とは、当該部材よりも中心軸線Ｃに近い位置のことを意味する。また、ある部材の径方向の外方とは、当該部材よりも径方向の外方に離れた位置のことを意味する。例えば「コイル１１の径方向の内方」と言う場合、これは、最内周のターン部１２１よりも中心軸線Ｃに近い位置のことを意味する。「コイル１１の径方向の外方」と言う場合、これは、最外周のターン部１２９よりも径方向の外方に離れた位置のことを意味する。

図示の例において、コイル１１の径方向の内方から１つ目のターン部１２ｎは、ターン部１２１であり、コイル１１の径方向の内方から２つ目のターン部１２ｎは、１２２である。コイル１１の径方向の外方から１つ目のターン部１２ｎは、ターン部１２９であり、コイル１１の径方向の外方から２つ目のターン部１２ｎは、１２８である。また、２つの部材の位置関係を説明する際、径方向の内方の部材と言い、径方向の外方の部材と言う場合がある。この場合には、２つの部材のうちの中心軸線Ｃに近い部材が、径方向の内方の部材に対応する。また、２つの部材のうちの径方向の内方の部材よりも径方向に離れた位置にある部材は、径方向の外方の部材に対応する。図５で二点鎖線で示す基準線Ｓｔは、径方向に隣り合う２つのターン部１２ｎのうちの径方向の内方のターン部１２ｎにおける径方向の外方側の端部と、径方向の外方のターン部１２ｎにおける径方向の内方側の端部とが接続する境界を示す。ターン部１２ｎの始端と終端は、図示の例において基準線Ｓｔ上に位置する。

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。

本実施の形態では、ターン部１２ｎが矩形状をなすように周回する。これにより、コイル１１の平面視での形状も矩形状になる。なお、図５に示すターン部１２ｎは矩形状に周回するが、ターン部１２ｎの形状は特に限られるものではない。例えばターン部１２ｎの一部又は全部は、円形をなすように周回する形状を有してもよい。なお、本明細書及び本開示で言う渦巻形状とは、上述したように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って連なる平面パターンも含む。

また、導電体１１Ｅにおける複数の径方向に隣り合うターン部１２ｎのペアの数は、ターン数が９であるため、８つになる。本実施の形態では、隣り合うターン部１２ｎの或るペアの間の隙間の幅が一定であるが、他の隣り合うターン部１２ｎのペアの間の一定の隙間とは大きさが異なる場合がある。

具体的には、コイル１１の径方向の内方から１つ目から４つ目までの４つのターン部１２１～１２４の間では、隣り合うターン部１２ｎのペアの全ての間の隙間は一定である。また、コイル１１の径方向の内方から５つ目から９つ目までの５つのターン部１２５～１２９の間では、隣り合うターン部１２ｎのペアの全ての間の隙間は一定である。ただし、径方向の内方から５つ目から９つ目までの５つのターン部１２５～１２９の間において一定の大きさとなる隣り合うターン部１２ｎのペア間の隙間は、径方向の内方から１つ目から４つ目までの４つのターン部１２１～１２４の間において一定の大きさとなる隣り合うターン部１２ｎのペア間の隙間よりも小さい。

すなわち、本実施の形態では、コイル１１のターン数ｎを２で割った値より大きい位置に存在する隣り合うターン部１２ｎの間の隙間は、ターン数ｎを２で割った値より小さい位置に存在する隣り合うターン部１２ｎの間の隙間よりも小さい。なお、隙間の大小の判断は、ターン数ｎを２で割った値より大きい位置に存在する隣り合うターン部１２ｎの全ペア間の隙間の総面積を前記大きい位置に存在し連なる複数のターン部の全長で割った値と、ターン数ｎを２で割った値より小さい位置に存在する隣り合うターン部１２ｎの全ペア間の隙間の総面積を前記小さい位置に存在し連なる複数のターン部の全長で割った値と、を比較することにより行われてもよい。

以上に説明したコイル１１は、一例として銅板から渦巻形状に打ち抜かれて形成される。一方で、コイル１１は、銅箔を渦巻形状にエッチングすることでも形成され得る。この場合、コイル１１を複雑な渦巻形状パターンで形成可能となる。ただし、エッチングでは大電力の伝送を実施可能なコイル１１の厚さの確保に手間がかかる。そのため、製造効率の観点では打ち抜きが好ましい。

また、コイル１１における導電体１１Ｅの厚さ、言い換えるとターン部１２ｎの厚さは、例えば０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下でもよい。また、コイル１１の半径（中心軸線Ｃから径方向で最も離れた部分までの距離）は２００ｍｍ以上でもよい。磁界共鳴方式で電気自動車に電力を伝送する場合、コイル１１の半径（中心軸線Ｃから径方向で最も離れた部分までの距離）は、通常、２００ｍｍ以上で３５０ｍｍ以下である。本実施の形態では、コイル１１が長方形状であるが、この場合、コイル１１のサイズは、中心軸線Ｃから半径３５０ｍｍの範囲内であって、長手方向の最大寸法は、５００ｍｍ以上７００ｍｍ以下でもよく、長手方向に直交する短手方向の最大寸法は、４００ｍｍ以上６５０ｍｍ以下でもよい。また、磁界共鳴方式で電気自動車に電力を伝送する場合、１０ＫＨｚから２００ＫＨｚ、特に７９ＫＨｚから９０ＫＨｚの高周波電流の周波数域で、１Ｋｗ以上、望ましくは５Ｋｗ以上の電力を伝送可能とすることが望ましい。この場合、銅で形成されるコイル１１の厚さは、０．４ｍｍ以上であることが好ましい。なお、コイル１１の厚さが大き過ぎると重量が増加し、例えば車載に好ましくない。そのため、コイル１１の厚さは、例えば２．０ｍｍ以下でもよいし、１．５ｍｍ以下でもよいし、１．０ｍｍ以下でもよい。

コイル１１における導電体１１Ｅの線幅は、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域で、１Ｋｗ以上、好ましくは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１２ｎの線幅は、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。なお、線幅とは、導電体１１Ｅが周回する方向に直交する断面での導電体１１Ｅの内周面と外周面との間の距離のことを意味する。

なお、上述した渦巻形状の中心軸線Ｃ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、中心軸線Ｃとして定められる。

（ケース）
ケース２０は、上述したように、底壁部２２と、側壁部２３と、頂壁部２４とを有している。底壁部２２は板状である。側壁部２３は、底壁部２２の周縁部から立ち上がり、コイル１１の外周に位置する。側壁部２３は、コイル１１、スペーサ部材４０、支持部材４２、磁気シールド部材４４及び絶縁部材４６を囲む。頂壁部２４は、側壁部２３の先端に結合し、側壁部２３を閉鎖している。

ケース２０は平面視で矩形状であり、底壁部２２及び頂壁部２４も平面視で矩形状である。側壁部２３は、平面視で矩形枠状である。ただし、ケース２０の平面視の形状は特に限られず、円形などの他の形状でもよい。コイル部品１０Ａは、例えば路面に設置される送電装置に組み込まれてもよい。路面に設置される送電装置では、車両が送電装置に乗り上がることが想定される。この場合、頂壁部２４は、コイル１１を上方から覆って保護する。

本実施の形態では、一例として側壁部２３と頂壁部２４とが一体的に形成され、同じ材料から形成されている。底壁部２２は、側壁部２３と頂壁部２４とは別体で形成される。底壁部２２は金属材料で形成され、導電性を有してもよい。具体的には、底壁部２２はアルミニウムで形成されている。

上述したように、コイル部品１０Ａは路面に設置される送電装置に組み込まれることが想定される。この場合、側壁部２３及び頂壁部２４は、高い剛性及び強度を有することが好ましい。そのため、側壁部２３と頂壁部２４の材料は、繊維強化プラスチックなどでもよい。側壁部２３及び頂壁部２４の材料は特に限られるものではない。ただし、コイル部品１０Ａでは、コイル１１が発生させた磁気又は他のコイルからの磁気を頂壁部２４を通して送受することを想定している。したがって、頂壁部２４を形成する材料としては、磁気を遮断しない材料が選択される。頂壁部２４は高い剛性及び強度を有することが好ましく、非導電性（絶縁性）且つ非磁性であることが好ましい。このような点を考慮し、頂壁部２４の材料としては、繊維強化プラスチックが良い。絶縁性とは、体積抵抗率が、１０^１０Ω・ｍ以上であることを意味する。非磁性とは、磁性を示さないことを意味する。

側壁部２３及び頂壁部２４は、例えば射出成形により一体物で形成されてよい。また、側壁部２３と頂壁部２４とが別々に形成された後、溶着などにより互いに接合されてもよい。

底壁部２２は、頂壁部２４及び側壁部２３とは異なる材料から形成されてもよい。底壁部２２の材料は、アルミニウム合金、ステンレス鋼、合成樹脂などでもよい。底壁部２２は、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼などで形成される場合、外部への磁気漏洩を防ぐ磁気シールドとしても機能する。底壁部２２が繊維強化プラスチックなどの合成樹脂で形成される場合には、生産性や軽量化の点で有利になり得る。ただし、底壁部２２の材料は特に限られるものではない。

底壁部２２を側壁部２３に取り付ける態様は特に限られない。底壁部２２は、側壁部２３にネジ、ボルト等の締結手段により着脱可能に取り付けられてもよい。底壁部２２は、側壁部２３に溶着により取り付けられてもよいし、接着剤により取り付けられてもよい。

（スペーサ部材）
図３乃至図５に示すように、スペーサ部材４０は底壁部２２に点在するように複数で配置されている。詳しくは、コイル１１の軸方向で見た場合に、複数のスペーサ部材４０の全てが、コイル１１の外周縁１１ｅｐの内方の範囲に位置する。言い換えると、複数のスペーサ部材４０の全ては、径方向でコイル１１の外周縁１１ｅｐの内方の範囲に位置する。コイル１１の外周縁１１ｅｐとは、コイル１１において径方向で最も外方に位置する点が周方向に連なる部分である。図５には、外周縁１１ｅｐに沿って延びる二点鎖線ＣＬが示されている。すなわち、本実施の形態における外周縁１１ｅｐは、最外周のターン部１２９の外周縁の一部と、ターン部１２９の径方向の外方の端部に接続された外側リード部１３ｅの外周縁とで形成されている。外側リード部１３eは、ターン部１２９の始端側の部分よりも径方向の外方に位置する。なお、複数のスペーサ部材４０のうちの一部が径方向でコイル１１の外周縁１１ｅｐの外方に位置してもよい。ただし、この場合、外周縁１１ｅｐの外方に位置するスペーサ部材４０は、非磁性であることが望ましい。

構成を特定する際の条件としての「軸方向に見た場合」とは、「軸方向に投影した場合」と同義である。したがって、「軸方向に見た場合」の構成は、現物のコイル部品等を軸方向から見た場合に人間の視覚によって観察される構成に限られない。一例として、「コイル１１の軸方向で見た場合に、複数のスペーサ部材４０のうちの少なくとも一部は、コイル１１の外周縁１１ｅｐの内方の範囲に位置する」とは、軸方向への投影において複数のスペーサ部材４０のうちの少なくとも一部がコイル１１の外周縁１１ｅｐの内方の範囲に位置することを意味し、外周縁１１ｅｐの内方の範囲に位置するスペーサ部材４０が、他の構成要素等によって隠蔽されること等によって、目視では確認できない場合にも該当し得る。

本実施の形態では、矩形状のケース２０の底壁部２２の長手方向と、長手方向に直交する底壁部２２の短手方向とのそれぞれで、スペーサ部材４０が間隔を空けて配置されている。各スペーサ部材４０は、底壁部２２と支持部材４２とに接している。図示の例では、コイル１１の軸方向で見た場合に、複数のスペーサ部材４０のうちの５０％以上が外周縁１１ｅｐの内方の範囲に点在している。上述したように、スペーサ部材４０は熱伝導性を有し、コイル１１で生じた熱を支持部材４２から受けて、底壁部２２に、すなわちケース２０の内面に伝達できる。コイル１１は、高周波電流を印可された際に全体的に発熱する。したがって、スペーサ部材４０の多くが、軸方向で見た場合にコイル１１の外周縁１１ｅｐの内方の範囲に位置するように配置されることで、コイル１１の熱が効率的に外部に排出される。

また、スペーサ部材４０は、コイル１１を底壁部２２から離した位置で支持する部材でもある。本実施の形態におけるスペーサ部材４０は、支持部材４２、磁気シールド部材４４及び絶縁部材４６を介してコイル１１を支持している

図示のスペーサ部材４０は、コイル１１の軸方向に延びる柱状又は針状であり、それぞれ互いに離れる状態で配置されており、つまり上述したように点在している。これにより、底壁部２２と支持部材４２との間には空間が形成される。底壁部２２と支持部材４２との間には、各種の部材が配置されてもよい。図４及び図５における二点鎖線で示す部品１００は、例えば送電装置を構成する際に用いられるコンデンサでもよい。部品１００は、底壁部２２におけるスペーサ部材４０が存在しない部分に配置され、図示の例ではコイル１１の軸方向で見た場合に、コイル１１の外周縁１１ｅｐの外方に位置している。

また、図５に示すように、径方向でコイル１１の外周縁１１ｅｐの内方に位置するスペーサ部材４０は、コイル１１、詳しくは導電体１１Ｅとコイル１１の軸方向で重なっている。これにより、コイル１１とスペーサ部材４０との間の熱伝達経路の距離が抑制されるため、コイル１１の熱がスペーサ部材４０に伝達され易くなる。ただし、スペーサ部材４０は、コイル１１と重ならなくてもよい。

また、コイル１１の外周縁１１ｅｐの内方に位置するスペーサ部材４０の一部は、複数のターン部１２ｎのうちの最内周のターン部１２１から、最内周のターン部１２１より数えてコイルのターン数（図示された例では「９」）を２で割った値（図示された例では「４．５」）以下の最大の整数（図示された例では「４」）番目のターン部１２４までの範囲に少なくとも配置されている。コイル１１では、中心軸線Ｃ寄りの部分が外周縁１１ｅｐ寄りの部分よりも高温になる傾向がある。したがって、スペーサ部材４０を中心軸線Ｃ寄りに多く配置した場合には、コイル１１の熱がより効率的に外部に排出され得る。

本実施の形態では、コイル１１の外周縁１１ｅｐの内方に位置するスペーサ部材４０のうちの最内周のターン部１２１から、ターン数（図示された例では「９」）を２で割った値（図示された例では「４．５」）以下の最大の整数番目のターン部である４番目のターン部１２４までの範囲に設けられるスペーサ部材４０の数が、５番目のターン部１２５から最外周のターン部１２９までの範囲に配置されるスペーサ部材４０の数よりも小さい。ただし、放熱性能の向上のために、前者の数を後者の数よりも大きくしてもよい。また、最内周のターン部１２１から、ターン数（図示された例では「９」）を２で割った値（図示された例では「４．５」）以下の最大の整数番目のターン部である４番目のターン部１２４までの範囲に設けられるスペーサ部材４０の密度が、５番目のターン部１２５から最外周のターン部１２９までの範囲に配置されるスペーサ部材４０の密度よりも大きくなるように、スペーサ部材４０が配置されてもよい。

一方で、コイル１１の軸方向で見た場合に、スペーサ部材４０は、最内周のターン部１２１の径方向の内方の範囲に設けられない。コイル１１の熱は、コイル１１が存在しない箇所では生じない。本実施の形態では、コイル１１が存在しない最内周のターン部１２１の径方向の内方にスペーサ部材４０を設けないことにより、放熱性能に有効に寄与しないスペーサ部材４０の数及び占有範囲の抑制を図っている。

スペーサ部材４０の材料は特に限られないが、スペーサ部材４０は、少なくとも空気などの気体や樹脂の熱伝導率（Ｗ／ｍ・ｋ）よりも大きい熱伝導率を有する材料から形成される。具体的には、スペーサ部材４０の熱伝導率は、１Ｗ／ｍ・ｋ以上である。なお、熱伝導率は、２７℃（３００Ｋ）のときの熱伝導率である。スペーサ部材４０は、アルミニウム、アルミニウム合金の金属などで形成されてもよい。詳しくは、本実施の形態では、スペーサ部材４０がアルミニウムで形成され、底壁部２２及び側壁部２３と同じ材料であって、底壁部２２及び側壁部２３と一体成形で同時に形成されている。スペーサ部材４０の熱伝導率は、２Ｗ／ｍ・ｋ以上でもよく、１０Ｗ／ｍ・ｋ以上でもよく、２０Ｗ／ｍ・ｋ以上でもよく、４０Ｗ／ｍ・ｋ以上でもよい。なお、アルミニウムの熱伝導率は、２３７（Ｗ／ｍ・ｋ）である。本件発明者の鋭意研究では、スペーサ部材４０の熱伝導率は８０（Ｗ／ｍ・ｋ）以上であれば、十分な放熱性能が発揮され得る。したがって、スペーサ部材４０の熱伝導率は８０（Ｗ／ｍ・ｋ）以上でもよく、１００（Ｗ／ｍ・ｋ）以上でもよく、１５０（Ｗ／ｍ・ｋ）以上でもよく、２００（Ｗ／ｍ・ｋ）以上でもよい。

スペーサ部材４０の厚さは、すなわち軸方向での寸法は、４０ｍｍ以下でもよい。また、スペーサ部材４０の厚さは、１５ｍｍ以上でもよく、２０ｍｍ以上でもよく、２５ｍｍ以上でもよい。スペーサ部材４０の厚さをある程度大きく確保した場合には、部品の収納スペースを有効活用し易くなる。ただし、スペーサ部材４０の寸法は特に限られない。また、スペーサ部材４０の形状は特に限られず、例えば、直方体や立方体などのブロック状の部材でもよいし、板材などでもよい。

（支持部材）
支持部材４２は、コイル１１の径方向に沿って延びる板状の部材である。支持部材４２は、磁気シールド部材４４、絶縁部材４６及びコイル１１を載せる土台を形成する。支持部材４２はシート状であり、平面視で磁気シールド部材４４、絶縁部材４６及びコイル１１の全体又は大部分と重なる大きさに形成されている。図４を参照し、本実施の形態では、平面視で（すなわち、コイル１１の軸方向で見た場合）、支持部材４２が、磁気シールド部材４４、絶縁部材４６及びコイル１１よりも小さいが、支持部材４２は、これら磁気シールド部材４４、絶縁部材４６及びコイル１１の大部分と重なる。支持部材４２は、スペーサ部材４０に支持されることでコイル１１の径方向に沿って延びる状態を維持する。

また、支持部材４２は熱伝導性を有し、コイル１１の熱をスペーサ部材４０に伝達する。支持部材４２の材料は特に限られないが、支持部材４２は、少なくとも空気などの気体や樹脂の熱伝導率（Ｗ／ｍ・ｋ）よりも大きい熱伝導率を有する材料から形成される。具体的には、支持部材４２の熱伝導率は、１Ｗ／ｍ・ｋ以上である。支持部材４２は、アルミニウム、アルミニウム合金などの金属で形成されてもよい。詳しくは、本実施の形態では、支持部材４２がアルミニウムで形成される。支持部材４２の熱伝導率は、２Ｗ／ｍ・ｋ以上でもよく、１０Ｗ／ｍ・ｋ以上でもよく、２０Ｗ／ｍ・ｋ以上でもよく、４０Ｗ／ｍ・ｋ以上でもよい。特に、支持部材４２の熱伝導率は、８０（Ｗ／ｍ・ｋ）以上でもよく、１００（Ｗ／ｍ・ｋ）以上でもよく、１５０（Ｗ／ｍ・ｋ）以上でもよく、２００（Ｗ／ｍ・ｋ）以上でもよい。また、支持部材４２は、部分的に熱伝導率が１Ｗ／ｍ・ｋ未満となる例えば樹脂で形成される部分を含んでもよい。この場合の支持部材４２の熱伝導率は、支持部材４２における１Ｗ／ｍ・ｋ以上の部分の熱伝導率で特定する。なお、支持部材４２が部分的に樹脂を含む場合、支持部材４２全体に対する支持部材４２における熱伝導率が１Ｗ／ｍ・ｋ以上の部分の割合は、３０％以上であることが好ましい。

また、支持部材４２と複数のスペーサ部材４０との接触面積は、支持部材４２の平面視での面積の２５％以下にすることが良い。この場合、コイル部品１０Ａの過剰な重量増加を回避できる。

（磁気シールド部材）
磁気シールド部材４４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ている。磁気シールド部材４４はコイル１１の径方向に沿って延びるシート状であり、平面視で、すなわちコイル１１の軸方向で見た場合に、絶縁部材４６及びコイル１１を包含する大きさに形成されている。磁気シールド部材４４は、支持部材４２と、コイル１１及び絶縁部材４６との間に設けられている。したがって、コイル１１の熱は、磁気シールド部材４４から支持部材４２に伝達され、支持部材４２からスペーサ部材４０に伝達される。磁気シールド部材４４と支持部材４２との間、及び、磁気シールド部材４４とコイル１１及び絶縁部材４６との間にはそれぞれ、放熱シートなどの放熱部材が設けられてもよい。このような放熱部材は、非磁性で且つ絶縁性が好ましく、例えばアクリル系の放熱シートでもよい。

磁気シールド部材４４は磁性体を含む。コイル部品１０Ａで生じる磁界は、コイル１１の中心軸線Ｃ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４４は磁性を有することで、広がろうとする磁束線を中心軸線Ｃ側に配向できる。また、コイル部品１０Ａで生じる磁界が他の周辺部品側に流れると、周辺部品に悪影響が生じる場合がある。そのため、磁気シールド部材４４は、磁力線の透過を抑制するために設けられている。これにより、磁気シールド部材４４は電流の発生に寄与しない漏れ磁界を抑制できる。

磁気シールド部材４４は好ましくは軟磁性体を含む。より具体的には、磁気シールド部材４４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。また、磁気シールド部材４４は、ナノ結晶磁性体を含んでもよい。

上述したように電気自動車に電力を伝送する場合、コイル１１の半径（中心軸線Ｃから径方向で最も離れた部分までの距離）は、通常、２００ｍｍ以上で３５０ｍｍ以下である。磁気シールド部材４４がフェライトを含むものである場合、半径が２００ｍｍ以上で３５０ｍｍ以下となるコイル１１を包含する大きさの１枚のフェライト板を形成し、１枚のフェライト板で磁気シールド部材４４を形成することは一般に困難である。したがって、フェライトを用いて磁気シールド部材４４を形成する場合には、複数の小片のフェライト板を平面状に配列してシート状の磁気シールド部材４４を形成してもよい。

複数の小片のフェライト板を使う場合、複数の小片のフェライト板の相対的な位置がずれないように枠部材などでも保持してもよい。この場合、磁気シールド部材４４の取り扱いが容易になる。また、複数の小片のフェライト板の相対的な位置ずれを抑制する構成では、支持部材４２を使用しない場合であっても、コイル１１の支持状態が安定し得る。

一方で、複数の小片のフェライト板の相対的な位置ずれをある程度許容する状態で磁気シールド部材４４を形成してもよい。また、分離した状態の複数の小片のフェライト板の集合で磁気シールド部材４４を形成してもよい。これら構成では、支持部材４２を使用することで、スペーサ部材４０上でのコイル１１の支持状態が安定し得る。一方で、支持部材４２を使用しない場合には、１つのフェライト板を複数のスペーサ部材４０で支持すれば、コイル１１の支持状態が安定し得る。また、複数の小片のフェライト板で磁気シールド部材４４を構成する場合、隣り合うフェライト板の間に隙間が形成されないように隣り合うフェライト板が互いに接触する状態で、複数のフェライト板を配置することが望ましい。これにより、隣り合うフェライト板の間の隙間をコイル１１からの磁束が通過することが抑制される。一方で、隣り合うフェライト板の間に隙間が形成される場合には、支持部材４２を使用せず、スペーサ部材４０でフェライト板を直接的に支持することが望ましい。この場合は、隣り合うフェライト板の間の隙間をコイル１１からの磁束が通過したとしても、スペーサ部材４０までは到達しがたく、損失が抑制され得る。

また、コイル１１の軸方向で見た場合に、支持部材４２は磁気シールド部材４４の外周縁の内方に位置する。言い換えると、コイル１１の軸方向で見た場合に、磁気シールド部材４４は支持部材４２を包含する大きさに形成されている。また、コイル１１の軸方向で見た場合に、支持部材４２は矩形状であり、且つ四隅を除いてコイル１１の外周縁１１ｅｐの内方に位置している。以上のような寸法関係である場合、コイル１１で生じた磁気が、磁気シールド部材４４の径方向の外方を経由して支持部材４２及びスペーサ部材４０に錯交することが抑制され、磁気の損失が抑制され、コイルの性能の低下が抑制される。

図６は、支持部材４２と磁気シールド部材４４とのサイズ差と、Ｑ値との関係を説明する表を示す図である。図７は、支持部材４２と磁気シールド部材４４とのサイズ差と、Ｑ値との関係を説明するグラフを示す図である。支持部材４２と磁気シールド部材４４とのサイズ差は、支持部材４２の外周縁のある点から磁気シールド部材４４の外周縁までの最短距離であり、支持部材４２の外周縁の全周および磁気シールド部材４４の外周縁の全周にわたり同じ値になる。サイズ差は、支持部材４２の磁気シールド部材４４に対する小ささを示す指標のため、図６の表では－で表記されている。また、Ｑ値は、シミュレーションで計算されている。

シミュレーションでは、以下の条件が設定された。
コイル１１の長手方向の最大寸法は５７０ｍｍであり、短手方向の最大寸法は４７０ｍｍである。コイル１１の厚さは、１．５ｍｍである。
支持部材４２はアルミニウム製の厚さ２ｍｍの長方形状の板材で形成され、長手方向の寸法が３９０ｍｍ～５９０ｍｍの範囲で、短手方向の寸法が２９０ｍｍ～４９０ｍｍの範囲で図６に示すとおり変更された。
磁気シールド部材４４は、フェライトを含み、厚さ３ｍｍの長方形状の板状に形成され、長手方向の寸法が５９０ｍｍであり、短手方向の寸法が４９０ｍｍである。

図６に示すとおり、サイズ差が、０ｍｍのときのＱ値は１２９であり、－１ｍｍのときのＱ値は１４１であり、－５ｍｍのときのＱ値は１５０であり、－１５ｍｍのときのＱ値は１５６であり、－２０ｍｍのときのＱ値は１５７であり、－５０ｍｍのときのＱ値は１５９であり、－１００ｍｍのときのＱ値は１５８である。すなわち、サイズ差が大きくなるほどＱが大きくなる傾向が確認される。一方で、図７に示すように、サイズ差が１５ｍｍよりも大きくなると（つまり、サイズ差＜－１５ｍｍになると）、Ｑ値の増加率は小さくなり、飽和傾向になることが確認される。

図６及び図７のシミュレーション結果によれば、支持部材４２が磁気シールド部材４４よりも小さいことが好ましいことを確認できる。そして、その際の寸法差は、５ｍｍ以上でもよく、１０ｍｍ以上でもよく、１５ｍｍ以上でもよい。一方で、その寸法差は、３０ｍｍ以下でもよく、２０ｍｍ以下でもよい。

（絶縁部材）
絶縁部材４６は、コイル１１の軸方向でコイル１１と重なる。この状態で、絶縁部材４６はコイル１１と一体化されている。絶縁部材４６はシート状であり、平面視でコイル１１を包含する大きさに形成されている。

図４及び図５に示すように、絶縁部材４６は、コイル１１の渦巻形状に対応する渦巻形状の凹部４６ｇを有する。凹部４６ｇは、コイル１１の軸方向で見るときに渦巻形状であり、且つコイル１１の軸方向で、言い換えると絶縁部材４６の厚さ方向でへこむ。そして、コイル１１の少なくとも一部は、その渦巻形状を凹部４６ｇの渦巻形状に整合させた状態で、凹部４６ｇ内に収納されている。詳しくは、凹部４６ｇは、導電体１１Ｅの全体を収納する。

本実施の形態では、導電体１１Ｅは凹部４６ｇから突出せずに、絶縁部材４６と面一である。ただし、コイル１１の一部が凹部４６ｇから突出するように、コイル１１の一部が凹部４６ｇ内に収納されてもよい。また、絶縁部材４６に凹部４６ｇが形成されず、平坦な絶縁部材４６の面にコイル１１が設けられてもよい。また、導電体１１Ｅは、外部に露出しない状態で絶縁部材４６に埋め込まれてもよい。

絶縁部材４６は、コイル１１に凹部４６ｇにおいて溶着している。すなわち、コイル１１と凹部４６ｇとは、アンカー効果で接合されている。コイル１１と絶縁部材４６とは例えば熱プレスにより一体化される。この際、絶縁部材４６の一部がコイル１１の表面の凹所に入り込み、その後、硬化する。これにより、コイル１１と凹部４６ｇとが溶着され、絶縁部材４６はコイル１１と一体化される。

本実施の形態では、絶縁部材４６がガラス繊維入りエポキシ樹脂を含む。すなわち、絶縁部材４６は、熱硬化性樹脂（熱硬化性材料）としてのエポキシ樹脂と、ガラス繊維とを含む材料から形成されている。コイル１１と絶縁部材４６とが熱プレスにより一体化される場合、絶縁部材４６の形成材料にコイル１１が押し込まれることで、渦巻形状の凹部４６ｇが形成される。この際、絶縁部材４６の形成材料がガラス繊維入りエポキシ樹脂であると、エポキシ樹脂が軟化し、コイル１１の側面に沿うように流動して、凹部４６ｇが形成される。この際、ガラス繊維は、エポキシ樹脂の過剰な流動を抑制する。

以上の点から、絶縁部材４６及びその形成材料は、ガラス繊維入りエポキシ樹脂であることが好ましい。ただし、絶縁部材４６及びその形成材料は特に限られるものではない。例えば、ガラス繊維が含まれなくもよい。また、ガラス繊維の代わりに、炭素繊維などが用いられてもよい。また、エポキシ樹脂ではなく、ポリイミド（熱可塑性樹脂）が用いられてもよい。

また、図３に示すように、絶縁部材４６及び絶縁部材４６に一体化されたコイル１１はケース２０の頂壁部２４の内面から離れている。これにより、頂壁部２４が受けた荷重がコイル１１に伝わることが抑制され、コイル１１の保護が可能となる。ただし、コイル１１及び／又は絶縁部材４６は頂壁部２４の内面に接してもよい。頂壁部２４が過剰に高温になることは望ましくない場合がある。ケース２０の頂壁部２４の内面とコイル１１との間に比較的大きい空間が形成される場合には、コイル１１から頂壁部２４への熱伝導が抑制され、頂壁部２４が過剰に高温になることを抑制できる。また、高温化の抑制により頂壁部２４の厚さを抑制できるようになり、例えば送電装置でコイル部品１０Ａを使用する場合における電送特性の低下を抑制できる。

（接続端子）
図２に示すように、第１接続端子５１はコイル１１の内周側端部１１Ａに接続されている。第２接続端子５２はコイル１１の外周側端部１１Ｂに接続されている。なお、本実施の形態では、図５に示すように導電体１１Ｅにおけるターン部１２１における径方向の内方側の端部に接続された内側リード部１３ｉがコイル１１の内周側端部１１Ａを形成する。ターン部１２９の径方向の外方側の端部に接続された外側リード部１３eがコイル１１の外周側端部１１Ｂを形成する。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と内周側端部１１Ａとの接続及び第２接続端子５２と外周側端部１１Ｂとの接続は、超音波接合で行われる。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。

（コイル部品の用途）
本実施の形態に係るコイル部品１０Ａは、例えば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。

送電コイルとしてコイル部品１０Ａ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１０Ａに供給されると、電流を、第１接続端子５１からコイル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からコイル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、コイル１１の中心軸線に沿う磁力線を含む磁界を発生させることができる。

一方で、受電コイルとしてコイル部品１０Ａを用いる場合、コイル１１の中心軸線に沿う磁力線を含む磁界を受けることで、コイル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。

（作用・効果）
以上に説明したコイル部品１０Ａは、渦巻形状のコイル１１と、コイル１１を収納する収納部材としてのケース２０と、コイル１１の熱をケース２０の内面に伝達する熱伝導性部材としてのスペーサ部材４０と、を備える。そして、スペーサ部材４０は、コイル１１の径方向でコイル１１の外周縁１１ｅｐの内方の範囲に位置する。

この構成では、スペーサ部材４０がコイル１１の熱をコイル１１の軸方向に沿ってケース２０側に伝達し、この際の熱伝達経路の距離を抑制できる。したがって、コイル１１の熱を効率的に排出できる。特にコイル１１の軸方向で見た場合に、複数のスペーサ部材４０がコイル１１の外周縁１１ｅｐの内方の範囲に点在する。これにより、放熱性能を向上できる。

また、スペーサ部材４０は、コイル１１の熱を排出するための熱伝導性部材としての機能を有するとともに、コイル１１とケース２０の内面とが離れた状態を維持する機能を有する。この構成では、スペーサ部材４０によりコイル１１の位置を所望の位置で維持することで、電力伝送システムで使用する場合における伝送効率を向上させつつ、良好な放熱性能を確保できる。

また、スペーサ部材４０は、コイル１１の軸方向でコイル１１と重なる。この構成では、コイル１１からスペーサ部材４０に効率的に熱が伝達されるため、放熱性能を向上できる。

また、コイル１１は、渦巻形状の中心軸線Ｃから径方向の外方に配列された複数のターン部１２ｎを含み、複数のスペーサ部材４０のうちの少なくとも一部は、複数のターン部１２ｎのうちの最内周のターン部１２１から、最内周のターン部１２１より数えてコイル１１のターン数（９）を２で割った値（４．５）以下の最大の整数番目（４）のターン部１２４までの範囲に、配置される。この構成では、コイル１１の中心軸線寄りで高温になる傾向のコイル１１の熱をスペーサ部材４０に効率的に伝達できるため、放熱性能を向上できる。

また、コイル１１の軸方向で見た場合に、スペーサ部材４０は、最内周のターン部１２１の径方向の内方の範囲に設けられない。この構成では、コイル１１が存在しない箇所にスペーサ部材４０が配置されることを回避することで、スペーサ部材４０の数及び占有範囲を抑制しつつ良好な放熱性能を確保できる。

また、コイル部品１０Ａは、コイル１１の径方向に沿って延びる板状の支持部材４２をさらに備え、支持部材４２は熱伝導性を有し、スペーサ部材４０とコイル１１との間に設けられる。この構成では、コイル１１を支持部材４２を介してスペーサ部材４０で支持できるため、コイル１１を安定した状態で支持できる。また、コイル１１からケース２０への熱の伝達経路のバリエーションが増加されるため、良好な放熱性能を確保できる。

また、コイル部品１０Ａは、コイル１１の径方向に沿って延びるシート状の磁性部材としての磁気シールド部材４４をさらに備え、磁気シールド部材４４は、支持部材４２とコイル１１との間に設けられる。この構成では、コイル１１で生じた磁気がスペーサ部材４０及び支持部材４２に錯交することが抑制され、コイル性能の低下を抑制できる。

また、支持部材４２は、コイル１１の径方向で磁気シールド部材４４の外周縁の内方に位置する。この構成では、コイル１１で生じた磁気が磁気シールド部材４４の外周縁の外方を経由して支持部材４２に至ることが効果的に抑制されるため、コイル性能の低下を効果的に抑制できる。

また、支持部材４２は、矩形状であり、且つ四隅を除いてコイル１１の径方向でコイル１１の外周縁１１ｅｐの内方に位置する。この構成では、コイル１１で生じた磁気が磁気シールド部材４４の外周縁の外方を経由して支持部材４２に至ることが一層効果的に抑制されるため、コイル性能の低下を一層効果的に抑制できる。

＜第２の実施の形態＞
次に、第２の実施の形態に係るコイル部品１０Ｂについて説明する。図８はコイル部品１０Ｂの平面図である。本実施の形態における構成部分のうちの第１の実施の形態の構成部分と同じものには同一の符号が付され、重複する説明は省略する。なお、図８では、支持部材４２が実線で示され、支持部材４２に重なるコイル１１及び絶縁部材４６が二点鎖線で示されている。また、ケース２０及び磁気シールド部材４４の図示は省略されている。

本実施の形態では支持部材４２の構成が第１の実施の形態と異なる。図８に示すように、支持部材４２は、コイル１１の軸方向でコイルの中心軸線Ｃと重なる中央部４２Ａと、中央部４２Ａを囲む状態で中央部４２Ａと接続する外枠部４２Ｂと、を含む。そして、中央部４２Ａの熱伝導率が、外枠部４２Ｂの熱伝導率よりも大きい。中央部４２Ａはアルミニウムで形成され、外枠部４２Ｂはポリカーボネートで形成される。中央部４２Ａの材料は熱伝導率が１Ｗ／ｍ・ｋ以上であれば特に限られず、アルミニウム合金などで形成されてもよい。外枠部４２Ｂの材料も特に限られないが、良好な耐熱性を有し且つ軽量な材料であることが好ましい。外枠部４２Ｂの材料は、アクリル樹脂などでもよい。

中央部４２Ａと外枠部４２Ｂとは、外枠部４２Ｂの内周に中央部４２Ａの外周縁が嵌め込まれることで一体化されてもよい。この際、中央部４２Ａと外枠部４２Ｂとは接着剤や粘着剤を介して接合されてもよい。中央部４２Ａは平面視で矩形状であり、外枠部４２Ｂは平面視で矩形枠状であるが、これら形状は円形、円枠状などでもよい。

コイル１１の軸方向で見た場合における支持部材４２の全体の面積に対する中央部４２Ａの面積の割合は、３０％以上であり、５０％以上であることが好ましい。また、中央部４２Ａは、コイル１１の軸方向で見た場合に、複数のターン部１２ｎのうちの最内周のターン部１２１から、最内周のターン部１２１より数えてコイル１１のターン数（９）を２で割った値（４．５）以下の最大の整数番目（４）のターン部１２４までの範囲を包含するサイズを有する。

以上に説明した第２の実施の形態に係るコイル部品１０Ｂによれば、中心軸線Ｃ寄りで高温になる傾向のコイル１１の熱を中央部４２Ａを介してスペーサ部材４０に効率的に伝達できる。これにより、コイル部品１０Ｂの良好な放熱性能を確保しつつ、外枠部４２Ｂで軽量化や材料コストの抑制を図ることができる。

＜第３の実施の形態＞
次に、第３の実施の形態に係るコイル部品１０Ｃについて説明する。図９はコイル部品１０Ｃの断面図である。本実施の形態における構成部分のうちの第１及び第２の実施の形態の構成部分と同じものには同一の符号が付され、重複する説明は省略する。

図９に示すように、本実施の形態におけるコイル部品１０Ｃでは、コイル１１における導電体１１Ｅが、外部に露出しない状態で絶縁部材４６に埋め込まれている。このような構成では、コイル１１の反りを効果的に抑制できる。

＜第４の実施の形態＞
次に、第４の実施の形態に係るコイル部品１０Ｄについて説明する。図１０はコイル部品１０Ｄの断面図である。本実施の形態における構成部分のうちの第１乃至第３の実施の形態の構成部分と同じものには同一の符号が付され、重複する説明は省略する。

図１０に示すように、本実施の形態におけるコイル部品１０Ｄでは、コイル１１が、第１コイル１１－１と、第２コイル１１－２とを含む。絶縁部材４６は三層の構成であり、第１絶縁部材４６－１と、第２絶縁部材４６－２と、第３絶縁部材４６－３とを含む。そして、第１コイル１１－１と、第２コイル１１－２と、第１絶縁部材４６－１と、第２絶縁部材４６－２と、第３絶縁部材４６－３とが一体化されている。第１コイル１１－１及び第２コイル１１－２それぞれが含む導電体１１Ｅは、外部に露出しない状態で絶縁部材４６（４６－１～４６－３）に埋め込まれている。第１コイル１１－１と、第２コイル１１－２とは、軸方向に重なっており、軸方向に離れた状態で保持されている。第１コイル１１－１は、正確にはその導電体１１Ｅは、第１絶縁部材４６－１と第２絶縁部材４６－２との間に挟まれている。第２コイル１１－２は、正確にはその導電体１１Ｅは、第２絶縁部材４６－２と第３絶縁部材４６－３との間に挟まれている。また、第１絶縁部材４６－１は、磁気シールド部材４４に接している。

第１コイル１１－１と第２コイル１１－２とは直列に接続されてもよいし、並列に接続されてもよい。なお、図１０では、第１絶縁部材４６－１と第２絶縁部材４６－２との境界が、第１コイル１１－１の厚さ方向の中点近傍に示される。第２絶縁部材４６－２と第３絶縁部材４６－３との境界が、第２コイル１１－２の厚さ方向の中点近傍に示される。これら境界は、第１絶縁部材４６－１と第２絶縁部材４６－２と第３絶縁部材４６－３とが一体化された際に外観上表れなくなる場合があるが、図１６で説明の便宜のために明確に示している。

以上のような第４の実施の形態に係るコイル部品１０Ｄでは、第１コイル１１－１と、第２コイル１１－２と、第１絶縁部材４６－１と、第２絶縁部材４６－２と、第３絶縁部材４６－３との一体物で生じ得る反りを効果的に抑制できる。また、コイルの総量が増えることで、コイルの単位面積あたりの発熱量を抑制できる。

＜第５の実施の形態＞
次に、第５の実施の形態に係るコイル部品１０Ｅについて説明する。図１１はコイル部品１０Ｅの断面図である。本実施の形態における構成部分のうちの第１乃至第４の実施の形態の構成部分と同じものには同一の符号が付され、重複する説明は省略する。

図１１に示すように、本実施の形態におけるコイル部品１０Ｅでは、支持部材４２が設けられず、スペーサ部材４０が磁気シールド部材４４に直接的に接している。スペーサ部材４０と磁気シールド部材４４とは電気的に絶縁されてもよい。スペーサ部材４０は、絶縁層を介して磁気シールド部材４４と接してもよい。絶縁層は例えば樹脂を硬化させることで形成されてもよい。

以上のような第５の実施の形態に係るコイル部品１０Ｅでは、コイル１１の熱がスペーサ部材４０に伝達され易くなるため、放熱性能を向上させることができる。また、コイル部品１０Ｅの厚さを抑制できる。

＜第６の実施の形態＞
次に、第６の実施の形態に係るコイル部品について説明する。図１２は第６の実施の形態に係るコイル部品の断面図である。本実施の形態における構成部分のうちの第１乃至第５の実施の形態の構成部分と同じものには同一の符号が付され、重複する説明は省略する。

本実施の形態では、第１の実施の形態の構成に、第１放熱部材７１と第２放熱部材７２とが追加されている。第１放熱部材７１は、磁気シールド部材４４と、コイル１１及び絶縁部材４６との間に設けられている、第２放熱部材７２は、磁気シールド部材４４と、支持部材４２との間に設けられている。

第１放熱部材７１及び第２放熱部材７２は、シート状に形成されるが、その形状は特に限られない。例えば、第１放熱部材７１及び第２放熱部材７２はそれぞれ、複数のブロック又は板材で構成され、分散されて配置されてもよい。第１放熱部材７１及び第２放熱部材７２は、非磁性で且つ絶縁性が好ましく、例えばアクリル系の放熱シートや、放熱ブロックでもよい。第１放熱部材７１及び第２放熱部材７２の熱伝導率は、１Ｗ／ｍ・ｋ以上でもよく、２Ｗ／ｍ・ｋ以上でもよく、３Ｗ／ｍ・ｋ以上でもよい。

＜第７の実施の形態＞
次に、第７の実施の形態に係るコイル部品について説明する。図１３は第７の実施の形態に係るコイル部品を示す図である。本実施の形態における構成部分のうちの第１乃至第６の実施の形態の構成部分と同じものには同一の符号が付され、重複する説明は省略する。

図１３に示すように、本実施の形態では、磁気シールド部材４４が、複数の小片の磁性板材としてのフェライト板４４Ｐで構成されている。複数のフェライト板４４Ｐは、支持部材４２において互いに隣り合うように配列されている。この例では、隣り合うフェライト板４４Ｐの間には隙間が形成されている。

本実施の形態では、磁気シールド部材４４が複数の小片のフェライト板４４Ｐで構成されるため、磁気シールド部材４４の全体のサイズを容易に大型化できる。なお、複数のフェライト板４４Ｐは、隣り合うフェライト板４４Ｐの間に隙間が形成されないように配列されてもよい。この場合には、コイル１１からの磁束が支持部材４２へ流れ難くなり、効率低下が抑制され得る。

＜第８の実施の形態＞
次に、第８の実施の形態に係るコイル部品について説明する。図１４は第８の実施の形態に係るコイル部品を示す図である。本実施の形態における構成部分のうちの第１乃至第７の実施の形態の構成部分と同じものには同一の符号が付され、重複する説明は省略する。

図１４に示すように、本実施の形態では、磁気シールド部材４４が、複数の小片の磁性板材としてのフェライト板４４Ｐで構成されている。複数のフェライト板４４Ｐはそれぞれ、スペーサ部材４０により支持された状態で、互いに隣り合うように配列されている。隣り合うフェライト板４４Ｐの間には隙間が形成されている。

隣り合うフェライト板４４Ｐの間に隙間が形成される場合には、支持部材４２を使用せず、スペーサ部材４０でフェライト板を直接的に支持することが望ましい。この場合は、隣り合うフェライト板４４Ｐの間の隙間をコイル１１からの磁束が通過したとしても、スペーサ部材４０までは到達しがたく、損失が抑制され得る。

以下の表１は、図１３の構成（第７の実施の形態）におけるＱ値及び損失と、図１４の構成（図８の実施の形態）におけるＱ値及び損失とを、シミュレーションで特定した結果を示す。シミュレーション条件では、図１４の構成で支持部材４２が設けられない点以外は、両者において寸法・数などの上限は同じである。

表１のシミュレーション結果では、図１４の構成のＱ値が、図１３の構成のＱ値よりも高い。そして、図１４の構成の損失が、図１３の構成の損失よりも小さい。このようなシミュレーション結果からも、隣り合うフェライト板４４Ｐの間に隙間が形成される場合には、損失低減の観点で、スペーサ部材４０でフェライト板を直接的に支持することが望ましいことが確認できる。

以上、本開示の実施の形態を説明したが、上述の実施の形態には種々の変更を加えてもよい。このような変形例も、本開示の技術的範囲に含まれ得る。

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
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ,１０Ｅ…コイル部品
１１…コイル
１１Ｅ…導電体
１１ｅｐ…外周縁
１２ｎ，１２１，１２２，・・・，１２８，１２９…ターン部
２０…ケース
２２…底壁部
２３…側壁部
２４…頂壁部
４０…スペーサ部材
４２…支持部材
４２Ａ…中央部
４２Ｂ…外枠部
４４…磁気シールド部材
４６…絶縁部材

Claims (16)

1. 渦巻形状のコイルと、
   前記コイルを収納する収納部材と、
   前記コイルの熱を前記収納部材の内面に伝達する熱伝導性部材と、を備え、
   前記熱伝導性部材は、前記コイルの径方向で前記コイルの外周縁の内方の範囲に位置する、コイル部品。
2. 前記熱伝導性部材は、前記コイルと前記収納部材の内面とが離れた状態を維持するスペーサ部材である、請求項１に記載のコイル部品。
3. 前記熱伝導性部材は、前記コイルの軸方向で前記コイルと重なる、請求項１又は２に記載のコイル部品。
4. 前記熱伝導性部材は複数設けられ、
   複数の前記熱伝導性部材は、前記径方向で前記コイルの外周縁の内方の範囲に点在する、請求項１乃至３のいずれかに記載のコイル部品。
5. 前記コイルは、渦巻形状の中心軸線から径方向の外方に配列された複数のターン部を含み、
   複数の前記熱伝導性部材のうちの少なくとも一部は、前記複数のターン部のうちの最内周のターン部から、前記最内周のターン部より数えて前記コイルのターン数を２で割った値以下の最大の整数番目のターン部までの範囲に、配置される、請求項４に記載のコイル部品。
6. 前記熱伝導性部材は、前記最内周のターン部の前記径方向の内方の範囲に設けられない、請求項５に記載のコイル部品。
7. 前記径方向に沿って延びる板状の支持部材をさらに備え、
   前記支持部材は熱伝導性を有し、前記熱伝導性部材と前記コイルとの間に設けられる、請求項１乃至６のいずれかに記載のコイル部品。
8. 前記支持部材は、前記コイルの軸方向で前記コイルの中心軸線と重なる中央部と、前記中央部を囲む状態で前記中央部と接続する外枠部と、を含み、
   前記中央部の熱伝導率が、前記外枠部の熱伝導率よりも大きい、請求項７に記載のコイル部品。
9. 前記径方向に沿って延びるシート状の磁性部材をさらに備え、
   前記磁性部材は、前記支持部材と前記コイルとの間に設けられる、請求項７又は８に記載のコイル部品。
10. 前記支持部材は、前記径方向で前記磁性部材の外周縁の内方に位置する、請求項９に記載のコイル部品。
11. 前記支持部材は、矩形状であり、且つ四隅を除いて前記径方向で前記コイルの外周縁の内方に位置する、請求項１０に記載のコイル部品。
12. 前記支持部材の熱伝導率は、１Ｗ／ｍ・ｋ以上である、請求項７乃至１１のいずれかに記載のコイル部品。
13. 前記熱伝導性部材の熱伝導率は、１Ｗ／ｍ・ｋ以上である、請求項１乃至１２のいずれかに記載のコイル部品。
14. 請求項１乃至１３のいずれかに記載のコイル部品を備える、送電装置。
15. 請求項１乃至１３のいずれかに記載のコイル部品を備える、受電装置。
16. 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乃至１３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。