JP2024006880A - コイルユニット - Google Patents
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Abstract
Description
任意の中心軸線の周りで渦巻形状に形成されたコイル要素を含むコイルと、磁性体樹脂層と、第1シールド部材と、第2シールド部材と、を備え、
前記コイルは、第1主面と前記第1主面とは反対側の面である第2主面とを有し、
前記磁性体樹脂層は、前記コイルの前記第2主面に密着し、
前記コイル及び前記磁性体樹脂層と、前記第1シールド部材と、前記第2シールド部材とは、前記第1主面から前記第2主面に向かう方向に、この順で積層されており、
前記第1シールド部材は、複数のシールド小片に分割されている、コイルユニット。
前記第1シールド部材はフェライトを含む、[1]に記載のコイルユニット。
前記第1シールド部材と前記第2シールド部材との距離は、2mm以下である、[1]に記載のコイルユニット。
前記第1シールド部材と前記第2シールド部材との間に熱伝導部材が配置されている、[3]に記載のコイルユニット。
前記コイル要素は、径方向に配列され且つ第1方向に延びる複数の第1直線部から成る第1直線部群と、径方向に配列され且つ前記第1方向と非平行な第2方向に延びる複数の第2直線部から成る第2直線部群であって、各第2直線部が隣り合う前記第1直線部に接続された第2直線部群と、を含み、
前記第1シールド部材には、隣り合うシールド小片間を直線状に延びる間隙であって、軸方向に見て前記第1直線部群の少なくとも一部を横断する間隙が形成されている、[1]に記載のコイルユニット。
軸方向に見て、前記間隙と前記第1直線部群の少なくとも一部とが成す角度は、80°~100°である、[5]に記載のコイルユニット。
軸方向に見て、前記間隙と前記第1直線部群の少なくとも一部とは直交している、[5]に記載のコイルユニット。
前記間隙は、前記第1直線部群よりも径方向の内方から前記第1直線部群よりも径方向の外方に亘って延びている、[5]に記載のコイルユニット。
軸方向に見て、前記間隙は、前記第2直線部群と前記中心軸線との間を延びている、[5]~[8]のいずれかに記載のコイルユニット。
軸方向に見て、前記間隙またはその延長線は前記中心軸線と重なる、[5]~[8]のいずれかに記載のコイルユニット。
前記第1シールド部材には、隣り合うシールド小片間を直線状に延びる他の間隙であって、軸方向に見て前記第1直線部群内を前記第1直線部に沿って延びる他の間隙が形成されており、
前記他の間隙は、前記複数の第1直線部のうちの最内方の第1直線部より数えて前記複数の第1直線部の総数を3で割った値以上の最小の整数番目の第1直線部よりも、前記中心軸線の側を延びている、[5]~[10]のいずれかに記載のコイルユニット。
前記第1シールド部材には、隣り合うシールド小片間を直線状に延びる他の間隙であって、軸方向に見て前記第2直線部群内を前記第2直線部に沿って延びる他の間隙が形成されており、
前記他の間隙は、前記複数の第2直線部のうちの最内方の第2直線部より数えて前記複数の第2直線部の総数を3で割った値以上の最小の整数番目の第2直線部よりも、前記中心軸線の側を延びている、[5]~[10]のいずれかに記載のコイルユニット。
前記第1シールド部材には、隣り合うシールド小片間を直線状に延びる他の間隙であって、軸方向に見て前記第1直線部群内を前記第1直線部に沿って延びる他の間隙が形成されており、
前記他の間隙は、前記複数の第1直線部のうちの最外方の第1直線部より数えて前記複数の第1直線部の総数を3で割った値以上の最小の整数番目の第1直線部よりも、前記中心軸線の側とは反対の側を延びている、[5]~[10]のいずれかに記載のコイルユニット。
前記第1シールド部材には、隣り合うシールド小片間を直線状に延びる他の間隙であって、軸方向に見て前記第2直線部群内を前記第2直線部に沿って延びる他の間隙が形成されており、
前記他の間隙は、前記複数の第2直線部のうちの最外方の第2直線部より数えて前記複数の第2直線部の総数を3で割った値以上の最小の整数番目の第2直線部よりも、前記中心軸線の側とは反対の側を延びている、[5]~[10]のいずれかに記載のコイルユニット。
[1]~[14]のいずれかに記載のコイルユニットを備える、送電装置。
[1]~[14]のいずれかに記載のコイルユニットを備える、受電装置。
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]~[14]のいずれかに記載のコイルユニットを備える、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ユニット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。
図2は、本実施の形態に係るコイルユニット5の斜視図である。図3は、コイルユニット5の分解斜視図である。図4は、図2のIV-IV線に沿うコイルユニット5の断面図である。図5は、コイルユニット5の平面図である。図3及び図5では、後述する第1接続端子46及び第2接続端子47の図示を省略している。
図5に示すように、コイル10は、任意の中心軸線Cの周りで渦巻形状に形成されたコイル要素10iを含んでいる。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。ここで言う平面曲線には、折れ線状に曲がって連なる平面パターンも含む。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。コイル要素10iは、導電材料から形成される。本実施の形態では、コイル要素10iが銅から形成されるが、これに限られない。コイル要素10iは、アルミニウムなどの他の導電材料から形成されてもよい。
磁性体樹脂層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ている。磁性体樹脂層20は、コイル10の軸方向でコイル10と重なる。この状態で、磁性体樹脂層20は、コイル10の第2主面10bに密着している。磁性体樹脂層20は、第2主面10bを覆っている。より詳しくは、磁性体樹脂層20は、その外周縁が、軸方向に見てコイル10の外側に位置するように形成されている。
第1シールド部材30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。第1シールド部材30は、板状に形成され、コイル10の軸方向に垂直な面に沿って拡がっている。第1シールド部材30は、軸方向で見て、その外周縁が磁性体樹脂層20及びコイル10の外側に位置する大きさを有している。第1シールド部材30は、第2シールド部材40と、コイル10及び磁性体樹脂層20との間に設けられている。
第2シールド部材40は、コイル10の第2側に配置されている。第2シールド部材40は、コイル10が発する電磁波を第2側から遮蔽する。コイルユニット5が発する電磁波が第2シールド部材40によって遮断されることにより、当該電磁波が他の電子部品や人体等に影響を与えることを抑制することができる。第2シールド部材40を形成する材料としては、例えばアルミニウム等の金属を採用可能である。
図2に示すように、第1接続端子46は、コイル要素10iの最内周部を形成する第1ターン部101の第1直線部11に接続されている。第2接続端子47は、コイル要素10iの最外周部を形成する第8ターン部108の第4直線部14に接続されている。第1接続端子46及び第2接続端子47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46と第1ターン部101との接続及び第2接続端子47と第8ターン部108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。
なお、上述した一実施の形態に対して、様々な変更を加えることが可能である。以下、図6乃至図17を参照して、本実施の形態の変形例について説明する。図6乃至図14では、第1接続端子46及び第2接続端子47の図示を省略している。
実施例1-1のコイルユニット5として、図1乃至図5に示すように、渦巻状に形成されたコイル10と磁性体樹脂層20と第1シールド部材30及び第2シールド部材40からなるコイルユニット5を準備した。
コイル10は、図1乃至図5に示すコイル10と同様に形成されていた。コイル10は銅で形成され、その線幅は6mmであり、厚さは0.5mmであった。また、隣り合うターン部101,102;・・・;107,108間の距離は、6mmであった。コイル10の第1方向D1及び第2方向D2に沿った寸法は、それぞれ、295mm及び295mmであった。
磁性体樹脂層20は、磁性体粉を混合した2液硬化性エポキシ樹脂を硬化させて形成された。コイル10は、図4に示すように磁性体樹脂層20の凹部25内に収納されており、コイル10の第2主面10bは磁性体樹脂層20と密着していた。
第1シールド部材30は、4つのシールド小片31~34に分割して形成された。各シールド小片31~34はフェライト板であった。第1シールド部材30の第1方向D1及び第2方向D2の寸法は、それぞれ、300mm及び300mmであった。また、磁性体樹脂層20と第1シールド部材30との間の距離は、1mmであった。
隣り合うシールド小片31,32;32,33;33,34;34,31間の間隙50の幅は、5mmであった。隣り合うシールド小片31,32;32,33;33,34;34,31の間に形成された4つの間隙50の1つ(第1間隙51)は、軸方向に見て、第2~第8ターン部102~108の第1直線部11を横断していた。この間隙50は、軸方向に見て、第2~第8ターン部102~108の第1直線部11と直交していた。他の3つの間隙50(第2~第4間隙52~54)は、軸方向に見て、それぞれ、第1~第8ターン部101~108の第2~第4直線部12~14を横断していた。これら3つの間隙50は、軸方向に見て、それぞれ、第1~第8ターン部101~108の第2~第4直線部12~14と直交していた。4つの間隙50(第1~第4間隙51~54)は、その延長線が中心軸線Cを通るように形成されていた。
第2シールド部材40は、アルミニウムで形成された。第2シールド部材40の第1方向D1及び第2方向D2の寸法は、それぞれ、320mm及び320mmであった。また、第1シールド部材30と第2シールド部材40との間の距離は、1mmであった
次にこのようにして作製された実施例1-1のコイルユニット5のコイル10に、85kHzの高周波電流を流し、コイル10のQ値及びコイルユニット5の損失を測定した。
実施例1-1のコイル10のQ値及びコイルユニット5の損失は、それぞれ、121.0及び87.7Wであった。
図7に示す例と同様に第1シールド部材30を6つのシールド小片31~36に分割して形成したこと以外は、実施例1-1の場合と同様に実施例1-2のコイルユニット5を作製した。
各シールド小片31~36はフェライト板であった。
隣り合うシールド小片31,32;32,33;33,34;34,35;35,36;36,31;32,35間の間隙50の幅は、5mmであった。
隣り合うシールド小片31,32;32,33;33,34;34,35;35,36;36,31;32,35の間に形成された7つの間隙50のうち2つは、軸方向に見て、第2~第8ターン部102~108の第1直線部11又は第1~第8ターン部101~108の第3直線部13を横断していた。これら2つの間隙50は、軸方向に見て、第2~第8ターン部102~108の第1直線部11又は第1~第8ターン部101~108の第3直線部13と直交していた。また、これら2つの間隙50は、その延長線が中心軸線Cを通るように形成されていた。
また、上記7つの間隙50のうち1つは、第1ターン部101で囲まれた領域内を第2方向D2に沿って延びていた。この間隙50は、軸方向に見て中心軸線Cと重なっていた。
また、残りの4つの間隙50は、軸方向に見て、第1~第8ターン部101~108の第2直線部12又は第4直線部14を横断していた。これら4つの間隙50は、軸方向に見て、第1~第8ターン部101~108の第2直線部12又は第4直線部14と直交していた。また、これら4つの間隙50のうち2つは、軸方向に見て、第1直線部群11Gと中心軸線Cとの間を延びていた。また、これら4つの間隙50のうち他の2つは、軸方向に見て、第3直線部群13Gと中心軸線Cとの間を延びていた。
次にこのようにして作製された実施例1-2のコイルユニット5のコイル10に、85kHzの高周波電流を流し、コイル10のQ値及びコイルユニット5の損失を測定した。
実施例1-2のコイル10のQ値及びコイルユニット5の損失は、それぞれ、115.0及び91.3Wであった。
図10に示すように第1シールド部材30を6つのシールド小片31~36に分割して形成したこと以外は、実施例1-1の場合と同様に実施例1-3のコイルユニット5を作製した。
各シールド小片31~36はフェライト板であった。
隣り合うシールド小片31,32;32,33;33,34;34,35;35,36;36,31;32,35間の間隙50の幅は、5mmであった。
隣り合うシールド小片31,32;32,33;33,34;34,35;35,36;36,31;32,35の間に形成された7つの間隙50のうち2つは、軸方向に見て、第2~第8ターン部102~108の第1直線部11又は第1~第8ターン部101~108の第3直線部13を横断していた。これら2つの間隙50は、軸方向に見て、第2~第8ターン部102~108の第1直線部11又は第1~第8ターン部101~108の第3直線部13と直交していた。また、これら2つの間隙50は、その延長線が中心軸線Cを通るように形成されていた。
また、上記7つの間隙50のうち1つは、第1ターン部101で囲まれた領域内を第2方向D2に沿って延びていた。この間隙50は、軸方向に見て中心軸線Cと重なっていた。
また、残りの4つの間隙50のうち3つは、軸方向に見て、第2方向D2に沿って延び、第1ターン部101の第1直線部11又は第3直線部13と重なっていた。また、この4つの間隙50のうち他の1つは、軸方向に見て、第1直線部11の延長線上を延びていた。
次にこのようにして作製された実施例1-3のコイルユニット5のコイル10に、85kHzの高周波電流を流し、コイル10のQ値及びコイルユニット5の損失を測定した。
実施例1-3のコイル10のQ値及びコイルユニット5の損失は、それぞれ、102.0及び99.5Wであった。
図11に示すように第1シールド部材30を6つのシールド小片31~36に分割して形成したこと以外は、実施例1-1の場合と同様に実施例1-4のコイルユニット5を作製した。
各シールド小片31~36はフェライト板であった。
隣り合うシールド小片31,32;32,33;33,34;34,35;35,36;36,31;32,35間の間隙50の幅は、5mmであった。
隣り合うシールド小片31,32;32,33;33,34;34,35;35,36;36,31;32,35の間に形成された7つの間隙50のうち3つは、軸方向に見て、第2~第8ターン部102~108の第1直線部11又は第1~第8ターン部101~108の第3直線部13を横断していた。これら3つの間隙50は、軸方向に見て、第2~第8ターン部102~108の第1直線部11又は第1~第8ターン部101~108の第3直線部13と直交していた。また、これら3つの間隙50の1つは、軸方向に見て中心軸線Cと重なっていた。また、これら3つの間隙50の他の2つは、その延長線が中心軸線Cを通るように形成されていた。
また、残りの4つの間隙50のうち2つは、軸方向に見て、第1直線部群11G内を第1直線部11に沿って延びていた。より具体的には、これらの間隙50は、第2ターン部102及び第3ターン部103の第1直線部11の間を延びていた。また、この4つの間隙50のうち他の2つは、軸方向に見て、第3直線部群13G内を第3直線部13に沿って延びていた。より具体的には、これらの間隙50は、第2ターン部102及び第3ターン部103の第3直線部13の間を延びていた。
次にこのようにして作製された実施例1-4のコイルユニット5のコイル10に、85kHzの高周波電流を流し、コイル10のQ値及びコイルユニット5の損失を測定した。
実施例1-4のコイル10のQ値及びコイルユニット5の損失は、それぞれ、94.5及び104.0Wであった。
図12に示すように第1シールド部材30を6つのシールド小片31~36に分割して形成したこと以外は、実施例1-1の場合と同様に実施例1-5のコイルユニット5を作製した。
各シールド小片31~36はフェライト板であった。
隣り合うシールド小片31,32;32,33;33,34;34,35;35,36;36,31;32,35間の間隙50の幅は、5mmであった。
隣り合うシールド小片31,32;32,33;33,34;34,35;35,36;36,31;32,35の間に形成された7つの間隙50のうち3つは、軸方向に見て、第2~第8ターン部102~108の第1直線部11の一部及び/又は第1~第8ターン部101~108の第3直線部13の一部を横断していた。これら3つの間隙50は、軸方向に見て、第2~第8ターン部102~108の第1直線部11の一部及び/又は第1~第8ターン部101~108の第3直線部13の一部と直交していた。また、これら3つの間隙50の1つは、軸方向に見て中心軸線Cと重なっていた。また、これら3つの間隙50の他の2つは、その延長線が中心軸線Cを通るように形成されていた。
また、残りの4つの間隙50のうち2つは、軸方向に見て、第1直線部群11G内を第1直線部11に沿って延びていた。より具体的には、これらの間隙50は、第3ターン部102及び第4ターン部104の第1直線部11の間を延びていた。また、この4つの間隙50のうち他の2つは、軸方向に見て、第3直線部群13G内を第3直線部13に沿って延びていた。より具体的には、これらの間隙50は、第3ターン部103及び第4ターン部104の第3直線部13の間を延びていた。
次にこのようにして作製された実施例1-5のコイルユニット5のコイル10に、85kHzの高周波電流を流し、コイル10のQ値及びコイルユニット5の損失を測定した。
実施例1-5のコイル10のQ値及びコイルユニット5の損失は、それぞれ、89.7及び103.0Wであった。
図13に示すように第1シールド部材30を6つのシールド小片31~36に分割して形成したこと以外は、実施例1-1の場合と同様に実施例1-6のコイルユニット5を作製した。
各シールド小片31~36はフェライト板であった。
隣り合うシールド小片31,32;32,33;33,34;34,35;35,36;36,31;32,35間の間隙50の幅は、5mmであった。
隣り合うシールド小片31,32;32,33;33,34;34,35;35,36;36,31;32,35の間に形成された7つの間隙50のうち3つは、軸方向に見て、第2~第8ターン部102~108の第1直線部11の一部及び/又は第1~第8ターン部101~108の第3直線部13の一部を横断していた。これら3つの間隙30は、軸方向に見て、第2~第8ターン部102~108の第1直線部11の一部及び/又は第1~第8ターン部101~108の第3直線部13の一部と直交していた。また、これら3つの間隙50の1つは、軸方向に見て中心軸線Cと重なっていた。また、これら3つの間隙50の他の2つは、その延長線が中心軸線Cを通るように形成されていた。
また、残りの4つの間隙50のうち2つは、軸方向に見て、第1直線部群11G内を第1直線部11に沿って延びていた。より具体的には、これらの間隙50は、第6ターン部106及び第7ターン部107の第1直線部11の間を延びていた。また、この4つの間隙50のうち他の2つは、軸方向に見て、第3直線部群13G内を第3直線部13に沿って延びていた。より具体的には、これらの間隙50は、第6ターン部106及び第7ターン部107の第3直線部13の間を延びていた。
次にこのようにして作製された実施例1-6のコイルユニット5のコイル10に、85kHzの高周波電流を流し、コイル10のQ値及びコイルユニット5の損失を測定した。
実施例1-6のコイル10のQ値及びコイルユニット5の損失は、それぞれ、95.4及び100.0Wであった。
図14に示すように第1シールド部材30を6つのシールド小片31~36に分割して形成したこと以外は、実施例1-1の場合と同様に実施例1-7のコイルユニット5を作製した。
各シールド小片31~36はフェライト板であった。
隣り合うシールド小片31,32;32,33;33,34;34,35;35,36;36,31;32,35間の間隙50の幅は、5mmであった。
隣り合うシールド小片31,32;32,33;33,34;34,35;35,36;36,31;32,35の間に形成された7つの間隙50のうち3つは、軸方向に見て、第2~第8ターン部102~108の第1直線部11の一部及び/又は第1~第8ターン部101~108の第3直線部13の一部を横断していた。これら3つの間隙50は、軸方向に見て、第2~第8ターン部102~108の第1直線部11の一部及び/又は第1~第8ターン部101~108の第3直線部13の一部と直交していた。また、これら3つの間隙50の1つは、軸方向に見て中心軸線Cと重なっていた。また、これら3つの間隙50の他の2つは、その延長線が中心軸線Cを通るように形成されていた。
また、残りの4つの間隙50のうち2つは、軸方向に見て、第1直線部群11G内を第1直線部11に沿って延びていた。より具体的には、これらの間隙50は、第8ターン部108の第1直線部11と重なっていた。また、この4つの間隙50のうち他の2つは、軸方向に見て、第3直線部群13G内を第3直線部13に沿って延びていた。より具体的には、これらの間隙50は、第8ターン部108の第3直線部13と重なっていた。
次にこのようにして作製された実施例1-7のコイルユニット5のコイル10に、85kHzの高周波電流を流し、コイル10のQ値及びコイルユニット5の損失を測定した。
実施例1-7のコイル10のQ値及びコイルユニット5の損失は、それぞれ、120.5及び88.0Wであった。
実施例2のコイルユニット5として、図15乃至図17に示すように、渦巻状に形成されたコイル要素10j,10jjを含むコイル10と磁性体樹脂層20と第1シールド部材30及び第2シールド部材40からなるコイルユニット5を準備した。
コイル10は、図15乃至図17に示すコイル10と同様に形成されていた。コイル要素10j,10jjは銅で形成され、その線幅は6mmであり、厚さは0.5であった。また、各コイル要素10j,10jjにおいて、隣り合うターン部101,102;・・・;104,105間の距離は、6mmであった。コイル10の第1方向D1及び第2方向D2に沿った寸法は、それぞれ、295mm及び295mmであった。
磁性体樹脂層20は、磁性体粉を混合した2液硬化性エポキシ樹脂を硬化させて形成された。コイル10は、図16に示すように磁性体樹脂層20に埋め込まれており、コイル10の第2主面10bは磁性体樹脂層20と密着していた。
第1シールド部材30は、9つのシールド小片31~39に分割して形成された。各シールド小片31~39はフェライト板であった。第1シールド部材30の第1方向D1及び第2方向D2の寸法は、それぞれ、300mm及び300mmであった。また、磁性体樹脂層20と第1シールド部材30との間の距離は、0mmであった。すなわち、磁性体樹脂層20と第1シールド部材30とは、密着していた。
隣り合うシールド小片31,32;32,33;33,34;34,35;35,36;36,37;37,38;38,31;32,39;34,39;36,39;38,39間の間隙50の幅は、5mmであった。隣り合うシールド小片隣り合うシールド小片31,32;32,33;33,34;34,35;35,36;36,37;37,38;38,31;32,39;34,39;36,39;38,39の間に形成された12の間隙50のうち2つは、軸方向に見て、第1~第5ターン部101~105の第1直線部11を横断していた。これら2つの間隙は、軸方向に見て、第1~第5ターン部101~105の第1直線部11と直交していた。また、上記12の間隙50のうち2つは、軸方向に見て、第1~第5ターン部101~105の第2直線部12を横断していた。これら2つの間隙50は、軸方向に見て、第1~第5ターン部101~105の第2直線部12と直交していた。また、上記12の間隙50のうち2つは、軸方向に見て、第1~第5ターン部101~105の第3直線部13を横断していた。これら2つの間隙50は、軸方向に見て、第1~第5ターン部101~105の第3直線部13と直交していた。また、上記12の間隙50のうち2つは、軸方向に見て、第1~第4ターン部101~104のターン接続部16を横断していた。また、上記12の間隙50のうち4つは、軸方向に見て、最内方に位置する第1ターン部101の径方向の内方を第1方向D1又は第2方向D2に延びていた。
第2シールド部材40は、アルミニウムで形成された。第2シールド部材40の第1方向D1及び第2方向D2の寸法は、それぞれ、320mm及び320mmであった。また、第1シールド部材30と第2シールド部材40との間の距離は、1mmであった
次にこのようにして作製された実施例2-1のコイルユニット5のコイル10に、85kHzの高周波電流を流し、コイル10のQ値及びコイルユニット5の損失を測定した。
実施例2-1のコイル10のQ値及びコイルユニット5の損失は、それぞれ、121.2及び87.7Wであった。
磁性体樹脂層20と第1シールド部材30との間の距離を1mmとしたこと以外は、実施例2-1の場合と同様に実施例2-2のコイルユニット5を作製した。
次にこのようにして作製された実施例2-2のコイルユニット5のコイル10に、85kHzの高周波電流を流し、コイル10のQ値及びコイルユニット5の損失を測定した。
実施例2-2のコイル10のQ値及びコイルユニット5の損失は、それぞれ、122.0及び85.0Wであった。
磁性体樹脂層20をコイル10から離間して配置したこと以外は、実施例2-1の場合と同様に比較例2-1のコイルユニット5を作製した。コイル10の第2主面10bと磁性体樹脂層20との間の距離は、0.1mmであった。
次にこのようにして作製された比較例2-1のコイルユニット5のコイル10に、85kHzの高周波電流を流し、コイル10のQ値及びコイルユニット5の損失を測定した。
比較例2-1のコイル10のQ値及びコイルユニット5の損失は、それぞれ、90.5及び116.3Wであった。
コイル10の第2主面10bと磁性体樹脂層20との間の距離を1mmとしたこと以外は、比較例2-1の場合と同様に比較例2-2のコイルユニット5を作製した。
次にこのようにして作製された比較例2-2のコイルユニット5のコイル10に、85kHzの高周波電流を流し、コイル10のQ値及びコイルユニット5の損失を測定した。
比較例2-2のコイル10のQ値及びコイルユニット5の損失は、それぞれ、96.6及び106.4Wであった。
磁性体樹脂層20を設けなかったこと以外は、実施例2-1の場合と同様に比較例2-3のコイルユニット5を作製した。
次にこのようにして作製された比較例2-3のコイルユニット5のコイル10に、85kHzの高周波電流を流し、コイル10のQ値及びコイルユニット5の損失を測定した。
比較例2-3のコイル10のQ値及びコイルユニット5の損失は、それぞれ、97.0及び105.2Wであった。
第1シールド部材30と第2シールド部材40との間の距離を6mmとしたこと以外は、比較例2-3の場合と同様に比較例2-4のコイルユニット5を作製した。
次にこのようにして作製された比較例2-4のコイルユニット5のコイル10に、85kHzの高周波電流を流し、コイル10のQ値及びコイルユニット5の損失を測定した。
比較例2-4のコイル10のQ値及びコイルユニット5の損失は、それぞれ、104.0及び100.9Wであった。
第1シールド部材30と第2シールド部材40との間の距離を10mmとしたこと以外は、比較例2-3の場合と同様に比較例2-5のコイルユニット5を作製した。
次にこのようにして作製された比較例2-5のコイルユニット5のコイル10に、85kHzの高周波電流を流し、コイル10のQ値及びコイルユニット5の損失を測定した。
比較例2-5のコイル10のQ値及びコイルユニット5の損失は、それぞれ、106.0及び99.6Wであった。
第1シールド部材30と第2シールド部材40との間の距離を15mmとしたこと以外は、比較例2-3の場合と同様に比較例2-6のコイルユニット5を作製した。
次にこのようにして作製された比較例2-6のコイルユニット5のコイル10に、85kHzの高周波電流を流し、コイル10のQ値及びコイルユニット5の損失を測定した。
比較例2-6のコイル10のQ値及びコイルユニット5の損失は、それぞれ、108.0及び98.3Wであった。
2 受電装置
5 コイルユニット
10 コイル
10a 第1主面
10b 第2主面
10i コイル要素
11 第1直線部
11G 第1直線部群
12 第2直線部
12G 第2直線部群
13 第3直線部
13G 第3直線部群
14 第4直線部
14G 第4直線部群
15 曲線部
20 磁性体樹脂
30 第1シールド部材
30P シールド小片
40 第2シールド部材
50 間隙
101 第1ターン部
102 第2ターン部
103 第3ターン部
104 第4ターン部
105 第5ターン部
106 第6ターン部
107 第7ターン部
108 第8ターン部
C 中心軸線
S ワイヤレス電力伝送システム
Claims (14)
- 任意の中心軸線の周りで渦巻形状に形成されたコイル要素を含むコイルと、磁性体樹脂層と、第1シールド部材と、第2シールド部材と、を備え、
前記コイルは、第1主面と前記第1主面とは反対側の面である第2主面とを有し、
前記磁性体樹脂層は、前記コイルの前記第2主面に密着し、
前記コイル及び前記磁性体樹脂層と、第1シールド部材と、第2シールド部材とは、前記第1主面から前記第2主面に向かう方向に、この順で積層されており、
前記第1シールド部材は、複数のシールド小片に分割されている、コイルユニット。 - 前記第1シールド部材はフェライトを含む、請求項1に記載のコイルユニット。
- 前記第1シールド部材と前記第2シールド部材との距離は、2mm以下である、請求項1に記載のコイルユニット。
- 前記第1シールド部材と前記第2シールド部材との間に熱伝導部材が配置されている、請求項3に記載のコイルユニット。
- 前記コイル要素は、径方向に配列され且つ第1方向に延びる複数の第1直線部から成る第1直線部群と、径方向に配列され且つ前記第1方向と非平行な第2方向に延びる複数の第2直線部から成る第2直線部群であって、各第2直線部が隣り合う前記第1直線部に接続された第2直線部群と、を含み、
前記第1シールド部材には、隣り合うシールド小片間を直線状に延びる間隙であって、軸方向に見て前記第1直線部群の少なくとも一部を横断する間隙が形成されている、請求項1に記載のコイルユニット。 - 軸方向に見て、前記間隙と前記第1直線部群の少なくとも一部とが成す角度は、80°~100°である、請求項5に記載のコイルユニット。
- 軸方向に見て、前記間隙と前記第1直線部群の少なくとも一部とは直交している、請求項5に記載のコイルユニット。
- 前記間隙は、前記第1直線部群よりも径方向の内方から前記第1直線部群よりも径方向の外方に亘って延びている、請求項5に記載のコイルユニット。
- 軸方向に見て、前記間隙は、前記第2直線部群と前記中心軸線との間を延びている、請求項5に記載のコイルユニット。
- 軸方向に見て、前記間隙またはその延長線は前記中心軸線と重なる、請求項5に記載のコイルユニット。
- 前記第1シールド部材には、隣り合うシールド小片間を直線状に延びる他の間隙であって、軸方向に見て前記第1直線部群内を前記第1直線部に沿って延びる他の間隙が形成されており、
前記他の間隙は、前記複数の第1直線部のうちの最内方の第1直線部より数えて前記複数の第1直線部の総数を3で割った値以上の最小の整数番目の第1直線部よりも、前記中心軸線の側を延びている、請求項5に記載のコイルユニット。 - 前記第1シールド部材には、隣り合うシールド小片間を直線状に延びる他の間隙であって、軸方向に見て前記第2直線部群内を前記第2直線部に沿って延びる他の間隙が形成されており、
前記他の間隙は、前記複数の第2直線部のうちの最内方の第2直線部より数えて前記複数の第2直線部の総数を3で割った値以上の最小の整数番目の第2直線部よりも、前記中心軸線の側を延びている、請求項5に記載のコイルユニット。 - 前記第1シールド部材には、隣り合うシールド小片間を直線状に延びる他の間隙であって、軸方向に見て前記第1直線部群内を前記第1直線部に沿って延びる他の間隙が形成されており、
前記他の間隙は、前記複数の第1直線部のうちの最外方の第1直線部より数えて前記複数の第1直線部の総数を3で割った値以上の最小の整数番目の第1直線部よりも、前記中心軸線の側とは反対の側を延びている、請求項5に記載のコイルユニット。 - 前記第1シールド部材には、隣り合うシールド小片間を直線状に延びる他の間隙であって、軸方向に見て前記第2直線部群内を前記第2直線部に沿って延びる他の間隙が形成されており、
前記他の間隙は、前記複数の第2直線部のうちの最外方の第2直線部より数えて前記複数の第2直線部の総数を3で割った値以上の最小の整数番目の第2直線部よりも、前記中心軸線の側とは反対の側を延びている、請求項5に記載のコイルユニット。。
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