JP6672955B2

JP6672955B2 - コイルユニット、ワイヤレス給電装置、ワイヤレス受電装置およびワイヤレス電力伝送装置

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Publication number: JP6672955B2
Application number: JP2016067814A
Authority: JP
Inventors: 小林　正幸; 正幸小林; 昌之菅澤
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2016-03-30
Filing date: 2016-03-30
Publication date: 2020-03-25
Anticipated expiration: 2036-03-30
Also published as: JP2017183476A

Description

本発明は、コイルユニット、ワイヤレス給電装置、ワイヤレス受電装置およびワイヤレス電力伝送装置に関するものである。

給電コイルと受電コイルとの間で、電磁誘導作用を利用して、ワイヤレスで電力伝送を行うワイヤレス電力伝送技術がある。このワイヤレス電力伝送技術では、電気的な接続部分である端子の露出がないために、絶縁性や防水性の確保が容易になることから、携帯機器や電気自動車などの様々な商品への応用が期待されている。

ところで、これらの商品に対しては、小型化、薄型化の要求が高まっており、ワイヤレス電力伝送技術に用いられる給電コイルや受電コイルなどの搭載部品に対しても小型化、薄型化の検討がなされている。例えば、特許文献１には、樹脂によって、コイルとともに磁性体やシールド部材がハウジングに成形一体化されてハウジング内に埋め込まれているワイヤレス電力伝送機器が提案されている。

特開２００９−００４５１４号公報

しかしながら、特許文献１のように成形一体化すると、筐体外部からの衝撃が加わった時に、コイルやシールド部材などの内部部材に対し、成形された樹脂を介して直接応力が加わるため破損につながる虞があった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、外部からの衝撃が加わった際の耐衝撃性を向上させることを目的とする。

本発明に係るコイルユニットは、対向するコイルとの間でワイヤレスにて電力伝送が行われる電力伝送用コイルと、電力伝送用コイルを封止するモールド樹脂と、を備え、モールド樹脂は、当該モールド樹脂の電力伝送用コイルにより電力伝送が行われる側の表面と電力伝送用コイルとの間に内部空間を有し、内部空間は、電力伝送用コイルとコイルとの対向方向から見て、電力伝送用コイルと重なる部分を有する。

本発明によれば、モールド樹脂は、当該モールド樹脂の電力伝送用コイルにより電力伝送が行われる側の表面と電力伝送用コイルとの間に内部空間を有し、内部空間は、電力伝送用コイルとコイルとの対向方向から見て、電力伝送用コイルと重なる部分を有している。そのため、モールド樹脂の電力伝送用コイルにより電力伝送が行われる側の表面に衝撃が加わったときに内部空間が変形することにより、電力伝送用コイルへの直接的な衝撃が緩和される。したがって、外部からの衝撃が加わった際の耐衝撃性を向上させることができる。

好ましくは、内部空間は、対向方向から見て、電力伝送用コイル全体を覆う大きさであるとよい。この場合、電力伝送用コイルが存在する範囲に応力の伝達を遮る空間が存在することから、衝撃を緩和することのできる空間が確保され、筐体外部からの衝撃が電力伝送用コイルに直接伝わりにくくすることができる。

好ましくは、内部空間は、複数の部分空間を有するとよい。この場合、筐体外部からの衝撃緩和効果を増大することができる。

好ましくは、複数の部分空間は、電力伝送用コイルとの距離が異なる複数の上部空間と複数の下部空間をそれぞれ有し、複数の下部空間は、対向方向から見て、複数の上部空間と重ならない部分を有するとよい。この場合、モールド樹脂の電力伝送が行われる側の表面から電力伝送用コイルに至る部分に上部空間あるいは下部空間が存在するため、筐体外部からの衝撃緩和効果を増大することができる。

好ましくは、内部空間は、対向方向と直交する方向にモールド樹脂を貫通しているとよい。この場合、内部空間が空気の滞留がなく通気性を持たせた空間となるため、コイルユニットの内部部品に対する冷却効果を向上させることができる。

本発明に係るワイヤレス給電装置は、給電コイルユニットを備え、給電コイルユニットは、上記コイルユニットである。本発明によれば、外部からの衝撃が加わった際の耐衝撃性を向上させたワイヤレス給電装置を提供することができる。

本発明に係るワイヤレス受電装置は、受電コイルユニットを備え、受電コイルユニットは、上記コイルユニットである。本発明によれば、外部からの衝撃が加わった際の耐衝撃性を向上させたワイヤレス受電装置を提供することができる。

本発明に係るワイヤレス電力伝送装置は、給電コイルユニットを有するワイヤレス給電装置と、受電コイルユニットを有するワイヤレス受電装置と、を備え、給電コイルユニットおよび受電コイルユニットの少なくとも一方は、上記コイルユニットである。本発明によれば、外部からの衝撃が加わった際の耐衝撃性を向上させたワイヤレス電力伝送装置を提供することができる。

本発明によれば、外部からの衝撃が加わった際の耐衝撃性を向上させることができる。

本発明の実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置を蓄電器とともに示す概略図である。本発明の第１実施形態に係るコイルユニットを示す斜視図である。本発明の第１実施形態に係るコイルユニットの構成を示す分解斜視図である。図２におけるＩ−Ｉ線に沿うコイルユニットの断面斜視図である。本発明の第２実施形態に係るコイルユニットを示す斜視図である。図５におけるＩＩ−ＩＩ線に沿うコイルユニットの断面斜視図である。本発明の第３実施形態に係るコイルユニットを示す斜視図である。本発明の第４実施形態に係るコイルユニットを示す斜視図である。本発明の応用例に係るコイルユニットを示す斜視図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

まず、図１を参照して、本発明の実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置Ｓ１の全体構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置を蓄電器とともに示す概略図である。

ワイヤレス電力伝送装置Ｓ１は、図１に示されるように、ワイヤレス給電装置１００と、ワイヤレス受電装置２００と、を有する。ここでは、ワイヤレス電力伝送装置Ｓ１を移動体への給電設備に適用した例を用いて説明する。つまり、ワイヤレス給電装置１００は地上に設置される給電設備となり、ワイヤレス受電装置２００は移動体に搭載される受電設備となる。ワイヤレス受電装置２００が適用される移動体としては、二次電池の電力を利用する電気自動車やハイブリッド自動車などを始めとして、工場内搬送装置や産業用ロボット等の産業機器や電動ゴルフカート等の民生機器が挙げられる。なお、本例においては、ワイヤレス電力伝送装置Ｓ１を電気自動車への給電設備に適用した例を用いて説明する。

ワイヤレス給電装置１００は、電源ＶＧと、インバータＩＮＶと、給電コイルユニットＬ１と、を有する。電源ＶＧは、直流電力を後述するインバータＩＮＶに供給する。電源ＶＧとしては、直流電力を出力するものであれば特に制限されず、商用交流電源を整流・平滑した直流電源、二次電池、太陽光発電した直流電源、あるいはスイッチングコンバータなどのスイッチング電源装置などが挙げられる。

インバータＩＮＶは、電源ＶＧから供給される入力直流電力を交流電力に変換する機能を有している。インバータＩＮＶとしては、複数のスイッチング素子がブリッジ接続されたスイッチング回路から構成される。このスイッチング回路を構成するスイッチング素子としては、例えばＭＯＳ−ＦＥＴ（ＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ−ＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）やＩＧＢＴ（ＩｎｓｕｌａｔｅｄＧａｔｅＢｉｐｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などの素子が挙げられる。

給電コイルユニットＬ１は、給電コイルを含んで構成され、インバータＩＮＶから供給される交流電力を後述する受電コイルユニットＬ２にワイヤレスにて送電する給電部として機能する。ワイヤレス電力伝送装置Ｓ１を電気自動車への給電設備に適用した場合、給電コイルユニットＬ１は地中又は地面近傍に配設されることとなる。図１に示す例においては、給電コイルユニットＬ１は、給電コイルＬ１１と、磁性シールド材１２０と、これらを収容する筐体１１０を含んで構成されている。

ワイヤレス受電装置２００は、受電コイルユニットＬ２と、整流器２３０と、充電器２４０と、を有する。

受電コイルユニットＬ２は、受電コイルを含んで構成され、給電コイルユニットＬ１から送電された交流電力をワイヤレスにて受電する受電部として機能する。ワイヤレス電力伝送装置Ｓ１を電気自動車への給電設備に適用した場合、受電コイルユニットＬ２は電気自動車の車両下部に搭載されることとなる。図１に示す例においては、受電コイルユニットＬ２は、受電コイルＬ１２と、磁性シールド材２２０と、これらを収容する筐体２１０を含んで構成されている。

整流器２３０は、受電コイルユニットＬ２が受電した交流電力を直流電力に整流する機能を有している。整流器２３０としては、半波整流回路や全波整流回路などの複数のスイッチング素子がブリッジ接続されたブリッジ型回路と、このブリッジ型回路に並列に接続され、整流された電圧を平滑して直流電圧を生成する平滑コンデンサから構成される。

充電器２４０は、整流器２３０により整流された直流電力を蓄電器２５０に対して最適な電流・電圧で充電できるように制御している。蓄電器２５０は、電力を蓄える機能を有している。蓄電器２５０としては、例えば二次電池（リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、ニッケル水素電池など）や容量素子（電気二重層キャパシタなど）が挙げられ、エネルギー密度が高いという観点から、リチウムイオン電池が好ましい。なお、蓄電器２５０としてリチウムイオン電池を用いた場合、単一のリチウムイオン電池から構成されていてもよく、複数のリチウムイオン電池が直列又は／及び並列に組み合わされて構成されていてもよい。

このような構成を備えることにより、ワイヤレス給電装置１００からワイヤレス受電装置２００にワイヤレスにて電力が伝送されるワイヤレス電力伝送装置Ｓ１が実現される。

続いて、上述した給電コイルユニットＬ１または／および受電コイルユニットＬ２に適用される本発明の好適な実施形態に係るコイルユニットの構成について詳述する。

（第１実施形態）
図２〜図４を参照して、本発明の第１実施形態に係るコイルユニットＬ３の構成について説明する。図２は、本発明の第１実施形態に係るコイルユニットを示す斜視図である。図３は、本発明の第１実施形態に係るコイルユニットの構成を示す分解斜視図である。図４は、図２におけるＩ−Ｉ線に沿うコイルユニットの断面斜視図である。

コイルユニットＬ３は、図２および図３に示されるように、ベースプレート３００と、磁性シールド材３２０と、ボビン３３０と、電力伝送用コイル３４０と、を有し、これらがモールド樹脂３１０にて、一体的にモールド成型されている。電力伝送用コイル３４０の終端部は、モールド樹脂３１０の外側に引き出されている。モールド樹脂３１０の四隅の角部には、丸みが付けられている。これは、電気自動車などの移動体が、コイルユニットＬ３に乗り上げた際にタイヤの損傷を防ぐ効果を持つ。

ベースプレート３００は、図３に示されるように、略正方形の平板状の外形を呈している。ベースプレート３００は、モールド樹脂３１０にて一体モールド成型する際に、筐体としての形状を保持する土台としての機能を有する。ベースプレート３００の材料としては、銅やアルミニウムなどの金属材料や絶縁性の樹脂などが挙げられる。なお、ベースプレート３００が金属材料から構成される場合、ベースプレート３００は、電力伝送用コイル３４０が発生する磁束の外部への不要な漏洩を抑制する遮蔽材としての機能を有することとなる。

磁性シールド材３２０は、磁路の磁気抵抗を減らし、コイル間の磁気的な結合を高める作用を有する。磁性シールド材３２０は、図４に示されるように、ベースプレート３００の上方に設けられている。具体的には、磁性シールド材３２０は、略正方形の平板状の外形を呈しており、磁性シールド材３２０の主面がベースプレート３００の主面と対向するように配置されている。また、磁性シールド材３２０は、図４に示されるように、ベースプレート３００と離間して配置されており、磁性シールド材３２０とベースプレート３００との間に絶縁層として機能するモールド樹脂３１０が介在している。またさらには、磁性シールド材３２０の大きさは、電力伝送用コイル３４０よりも大きく、ベースプレート３００よりも小さいと好ましい。つまり、磁性シールド材３２０の外輪郭は、磁性シールド材３２０とベースプレート３００との対向方向（鉛直方向）から見て、電力伝送用コイル３４０の外輪郭（引き出し線除く）よりも外側に位置し、ベースプレート３００の外輪郭よりも内側に位置することとなる。磁性シールド材３２０が電力伝送用コイル３４０よりも大きいと、電力伝送用コイル３４０が発生する磁束のベースプレート３００側への漏洩を抑制するシールド効果を高めることができる。このように構成される磁性シールド材３２０の材料としては、センダスト、ＭｎＺｎフェライト、パーマロイなどが挙げられる。磁性シールド材３２０の透磁率及び電気抵抗は高ければ高いほど好ましく、これらの中では、特にＭｎＺｎフェライトが好ましい。

ボビン３３０は、図３に示されるように、磁性シールド材３２０の上方に設けられており、電力伝送用コイル３４０の形状を保持する役割を有する。このボビン３３０は、中央部に略正方形の孔３３０ａを設けた平板状の外形を呈している。ここで、孔３３０ａは、コイルユニットＬ３の軽量化に寄与するとともに、後述する電力伝送用コイル３４０の内周端を外部へ引き出す役割を担っている。ボビン３３０の材料としては、絶縁性の樹脂が好ましく、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）などが挙げられる。なお、本実施形態では、ボビン３３０の外形形状は略正方形を呈しているがこれに限られることなく、長方形、多角形、円形、楕円形のいずれの形状を呈していてもよい。

電力伝送用コイル３４０は、図３に示されるように、ボビン３３０上に設けられている。つまり、電力伝送が行われる側から、電力伝送用コイル３４０、ボビン３３０、磁性シールド材３２０、ベースプレート３００がこの順で配置されることとなる。この電力伝送用コイル３４０は、コイルユニットＬ３を給電コイルユニットＬ１に適用した場合、磁界を発生させて電力をワイヤレスにて送電する給電コイルとして機能することとなり、コイルユニットＬ３を受電コイルユニットＬ２に適用した場合、磁界を介してワイヤレスにて電力を受電する受電コイルとして機能することとなる。つまり、電力伝送用コイル３４０は、対向するコイルとの間でワイヤレスにて電力伝送が行われることとなる。本実施形態では、電力伝送用コイル３４０は、銅やアルミニウムなどの導線をボビン３３０の上に平面状に連続して巻回して構成されている。ここで、導線の一方の端部（外周端）は、ボビン３３０の一方の主面上を通ってモールド樹脂３１０の側面から引き出されており、導線の他方の端部（内周端）は、ボビン３３０の孔３３０ａを介してボビン３３０の他方の主面上を通ってモールド樹脂３１０の側面から引き出されており、それぞれ導線の端部はモールド樹脂３１０の同一側面から引き出されている。なお、本実施形態では、電力伝送用コイル３４０は、導線を巻回したコイルから構成されているがこれに限られることなく、銅やアルミニウムなどの導電性を有する板材をプレスにより打ち抜いて製造される板状のコイルや細板状の導電性材料を曲げてコイル状に形成されたものであってもよい。

モールド樹脂３１０は、図２に示されるように、電力伝送用コイル３４０等のコイルユニットＬ３の内部部品を封止している。具体的には、モールド樹脂３１０は、ベースプレート３００上に形成され、内部に電力伝送用コイル３４０、ボビン３３０、磁性シールド材３２０を収容している。すなわち、ベースプレート３００とモールド樹脂３１０は、電力伝送用コイル３４０、ボビン３３０、磁性シールド材３２０を収容するコイルユニットＬ３の筐体として機能する。このモールド樹脂３１０は、図３に示されるように、電力伝送用コイル３４０と当該電力伝送用コイル３４０とワイヤレスにて電力伝送が行われるコイルとの対向方向から見て、ベースプレート３００とほぼ同一の外形寸法の略正方形の外形を呈している。モールド樹脂３１０の材質としては、エポキシ樹脂やウレタン樹脂である熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が挙げられ、熱可塑性樹脂の中でも射出圧の小さいホットメルト樹脂等が適している。本実施形態では、モールド樹脂３１０は、図４に示されるように、内部空間３１５を有している。内部空間３１５は、モールド樹脂３１０のベースプレート３００側の表面とは反対側であって電力伝送用コイル３４０により電力伝送が行われる側の表面３１０ｂと電力伝送用コイル３４０との間に配置されている。この内部空間３１５は、断面視長方形状であって、電力伝送用コイル３４０と当該電力伝送用コイル３４０とワイヤレスにて電力伝送が行われるコイルとの対向方向から見て、電力伝送用コイル３４０と重なる部分を有している。すなわち、内部空間３１５は、モールド樹脂３１０の表面３１０ｂの面内方向と平行な方向に拡がっており、モールド樹脂３１０の表面３１０ｂの面直方向から見て、電力伝送用コイル３４０と重なる部分を有している。本実施形態では、内部空間３１５は、１つの空間から形成され、電力伝送用コイル３４０と当該電力伝送用コイル３４０とワイヤレスにて電力伝送が行われるコイルとの対向方向（モールド樹脂３１０の表面３１０ｂの面直方向）から見た外形寸法が電力伝送用コイル３４０の外形寸法（引き出し線除く）および磁性シールド材３２０の外形寸法よりも大きくなっている。つまり、内部空間３１５は、電力伝送用コイル３４０と当該電力伝送用コイル３４０とワイヤレスにて電力伝送が行われるコイルとの対向方向（モールド樹脂３１０の表面３１０ｂの面直方向）から見て、電力伝送用コイル３４０全体を覆う大きさである。また、内部空間３１５は、モールド樹脂３１０の強度を確保可能としつつ、モールド樹脂３１０の撓みを吸収できる厚さから構成されている。このように構成される内部空間３１５は、モールド樹脂３１０の撓みにより変形し、外部からモールド樹脂３１０に加わる衝撃を緩和する役割を担っている。また、内部空間３１５は、モールド樹脂３１０の内側に存在し、モールド樹脂３１０の表面３１０ｂと内部空間３１５との間に、必要な強度が保てるモールド樹脂３１０の板厚が確保可能となるように構成されている。この内部空間３１５の成形方法は、モールド樹脂３１０の成形時に内部空間３１５となる箇所に中小（なかご）をあらかじめ挿入しておき、離形時に引き抜く方法が挙げられる。但し、内部空間３１５の成形方法はこれに限られない。

以上のように本実施形態に係るコイルユニットＬ３は、対向するコイルとの間でワイヤレスにて電力伝送が行われる電力伝送用コイル３４０と、電力伝送用コイル３４０を封止するモールド樹脂３１０と、を備え、モールド樹脂３１０は、当該モールド樹脂３１０の電力伝送用コイル３４０により電力伝送が行われる側の表面３１０ｂと電力伝送用コイル３４０との間に内部空間３１５を有し、内部空間３１５は、電力伝送用コイル３４０と当該電力伝送用コイル３４０とワイヤレスにて電力伝送が行われるコイルとの対向方向から見て、電力伝送用コイル３４０と重なる部分を有している。そのため、モールド樹脂３１０の電力伝送用コイル３４０により電力伝送が行われる側の表面３１０ｂに衝撃が加わったときに内部空間３１５が変形することにより、電力伝送用コイル３４０への直接的な衝撃が緩和される。したがって、外部からの衝撃が加わった際の耐衝撃性を向上させることができる。

また、本実施形態に係るコイルユニットＬ３においては、内部空間３１５は、電力伝送用コイル３４０と当該電力伝送用コイル３４０とワイヤレスにて電力伝送が行われるコイルとの対向方向から見て、電力伝送用コイル３４０全体を覆う大きさである。そのため、電力伝送用コイル３４０が存在する範囲に応力の伝達を遮る空間が存在することから、衝撃を緩和することのできる空間が確保され、筐体外部からの衝撃が電力伝送用コイル３４０に直接伝わりにくくすることができる。

（第２実施形態）
次に、図５〜図６を参照して、本発明の第２実施形態に係るコイルユニットＬ４の構成について説明する。第２実施形態に係るコイルユニットＬ４は、内部空間３１５に代えて内部空間３５０を備えている点において第１実施形態に係るコイルユニットＬ３と相違する。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。図５は、本発明の第２実施形態に係るコイルユニットを示す斜視図である。図６は、図５におけるＩＩ−ＩＩ線に沿うコイルユニットの断面斜視図である。

本実施形態では、内部空間３５０は、複数の部分空間３７０を有している。複数の部分空間３７０は、モールド樹脂３１０のベースプレート３００側の表面とは反対側であって電力伝送用コイル３４０により電力伝送が行われる側の表面３１０ｂと電力伝送用コイル３４０との間に配置されている。この複数の部分空間３７０のそれぞれは、電力伝送用コイル３４０と当該電力伝送用コイル３４０とワイヤレスにて電力伝送が行われるコイルとの対向方向（モールド樹脂３１０の表面３１０ｂの面直方向）と直交する方向（第１の方向）に沿って延在しており、電力伝送用コイル３４０と当該電力伝送用コイル３４０とワイヤレスにて電力伝送が行われるコイルとの対向方向と直交する方向であって、複数の部分空間３７０の延在方向と直交する方向（第２の方向）に互いに離間して配置されている。つまり、複数の部分空間３７０の間には、モールド樹脂３１０が存在することとなる。これにより、モールド樹脂３１０の強度が高まる効果がある。本実施形態では、１７個の部分空間３７０が第２の方向に等間隔で離間して配置されている。また、複数の部分空間３７０の一部は、電力伝送用コイル３４０と当該電力伝送用コイル３４０とワイヤレスにて電力伝送が行われるコイルとの対向方向から見て、電力伝送用コイル３４０と重なっている。つまり、本実施形態においても、内部空間３５０は、電力伝送用コイル３４０と当該電力伝送用コイル３４０とワイヤレスにて電力伝送が行われるコイルとの対向方向から見て、電力伝送用コイル３４０と重なる部分を有している。このように構成される複数の部分空間３７０は、モールド樹脂３１０の撓みにより変形し、外部からモールド樹脂３１０に加わる衝撃を緩和する役割を担っている。なお、ベースプレート３００、磁性シールド材３２０、ボビン３３０、電力伝送用コイル３４０の構成は第１実施形態に係るコイルユニットＬ３と同様のため、説明は省略する。

以上のように、本実施形態に係るコイルユニットＬ４は、内部空間３５０は、複数の部分空間３７０を有している。そのため、筐体外部からの衝撃緩和効果を増大することができる。

（第３実施形態）
次に、図７を参照して、本発明の第３実施形態に係るコイルユニットＬ５の構成について説明する。以下、第２実施形態と異なる点を中心に説明する。図７は、本発明の第３実施形態に係るコイルユニットを示す斜視図である。

本実施形態では、複数の部分空間３７０は、電力伝送用コイル３４０との距離が異なる複数の上部空間３８０と複数の下部空間３８０をそれぞれ有している。複数の上部空間３８０および複数の下部空間３８１は、モールド樹脂３１０のベースプレート３００側の表面とは反対側であって電力伝送用コイル３４０により電力伝送が行われる側の表面３１０ｂと電力伝送用コイル３４０との間に配置されている。具体的には、複数の上部空間３８０は、複数の下部空間３８１よりも、モールド樹脂３１０の電力伝送用コイル３４０により電力伝送が行われる側の表面３１０ｂ側に配置されている。言い換えれば、複数の上部空間３８０と電力伝送用コイル３４０との距離は、複数の下部空間３８１と電力伝送用コイル３４０との距離よりも大きくなっている。

また、複数の上部空間３８０のそれぞれは、電力伝送用コイル３４０と当該電力伝送用コイル３４０とワイヤレスにて電力伝送が行われるコイルとの対向方向（モールド樹脂３１０の表面３１０ｂの面直方向）と直交する方向（第１の方向）に沿って延在しており、電力伝送用コイル３４０と当該電力伝送用コイル３４０とワイヤレスにて電力伝送が行われるコイルとの対向方向と直交する方向であって、複数の部分空間３７０の延在方向と直交する方向（第２の方向）に互いに離間して配置されている。同様に、複数の下部空間３８１のそれぞれは、電力伝送用コイル３４０と当該電力伝送用コイル３４０とワイヤレスにて電力伝送が行われるコイルとの対向方向（モールド樹脂３１０の表面３１０ｂの面直方向）と直交する方向（第１の方向）に沿って延在しており、電力伝送用コイル３４０と当該電力伝送用コイル３４０とワイヤレスにて電力伝送が行われるコイルとの対向方向と直交する方向であって、複数の部分空間３７０の延在方向と直交する方向（第２の方向）に互いに離間して配置されている。このように構成される複数の下部空間３８１は、電力伝送用コイル３４０と当該電力伝送用コイル３４０とワイヤレスにて電力伝送が行われるコイルとの対向方向から見て、複数の上部空間３８０と重ならない部分を有している。本実施形態では、複数の上部空間３８０は、電力伝送用コイル３４０と当該電力伝送用コイル３４０とワイヤレスにて電力伝送が行われるコイルとの対向方向から見て、複数の下部空間３８１の間に存在するモールド樹脂３１０を覆うように配置されている。つまり、複数の上部空間３８０および複数の下部空間３８１は、千鳥状に配置されることとなる。なお、ベースプレート３００、磁性シールド材３２０、ボビン３３０、電力伝送用コイル３４０の構成は第２実施形態と同様であるため、第１実施形態に係るコイルユニットＬ３と同様である。

以上のように、本実施形態に係るコイルユニットＬ５は、複数の部分空間３７０は、電力伝送用コイル３４０との距離が異なる複数の上部空間３８０と複数の下部空間３８１をそれぞれ有し、複数の下部空間３８１は、電力伝送用コイル３４０と当該電力伝送用コイル３４０とワイヤレスにて電力伝送が行われるコイルとの対向方向から見て、複数の上部空間３８０と重ならない部分を有している。そのため、モールド樹脂３１０の電力伝送が行われる側の表面から電力伝送用コイル３４０に至る部分に上部空間３８０あるいは下部空間３８１が存在するため、筐体外部からの衝撃緩和効果を増大することができる。

（第４実施形態）
次に、図８を参照して、本発明の第４実施形態に係るコイルユニットＬ６の構成について説明する。以下、第２実施形態と異なる点を中心に説明する。図８は、本発明の第４実施形態に係るコイルユニットを示す斜視図である。

本実施形態では、内部空間３５０は、電力伝送用コイル３４０と当該電力伝送用コイル３４０とワイヤレスにて電力伝送が行われるコイルとの対向方向（モールド樹脂３１０の表面３１０ｂの面直方向）と直交する方向にモールド樹脂３１０を貫通している。具体的には、複数の部分空間３７０は、電力伝送用コイル３４０と当該電力伝送用コイル３４０とワイヤレスにて電力伝送が行われるコイルとの対向方向にモールド樹脂３１０を貫通している。より具体的には、複数の部分空間３７０は、複数の部分空間３７０の延在方向にモールド樹脂３１０を貫通している。つまり、複数の部分空間３７０は、モールド樹脂３１０の対向する２つの側面の一方の側面から他方の側面に至る空間である。これにより、外部空間から内部空間３５０ならびに内部空間３５０から外部空間に空気を通わせることが可能となる。なお、ベースプレート３００、磁性シールド材３２０、ボビン３３０、電力伝送用コイル３４０の構成は第２実施形態と同様であるため、第１実施形態に係るコイルユニットＬ３と同様である。

以上のように、本実施形態に係るコイルユニットＬ６は、内部空間３５０は、電力伝送用コイル３４０と当該電力伝送用コイル３４０とワイヤレスにて電力伝送が行われるコイルとの対向方向と直交する方向にモールド樹脂３１０を貫通している。そのため、内部空間３５０が空気の滞留がなく通気性を持たせた空間となるため、コイルユニットＬ６の内部部品に対する冷却効果を向上させることができる。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明したが、本発明は上述の実施形態に限られることなく、様々な変形や変更が可能である。上述の第４実施形態に係るコイルユニットＬ６における特徴的構成は、第３実施形態に係るコイルユニットＬ５に適用しても構わない。図９は、本発明の応用例に係るコイルユニットを示す斜視図である。図９に示すように、複数の上部空間３８０と複数の下部空間３８１は、電力伝送用コイル３４０と当該電力伝送用コイル３４０とワイヤレスにて電力伝送が行われるコイルとの対向方向と直交する方向にモールド樹脂３１０を貫通するように構成しても構わない。

１００…ワイヤレス送電装置、１１０，２１０…筐体、１２０，２２０，３２０…磁性シールド材、Ｌ１１，Ｌ１２，３４０…電力伝送用コイル、２００…ワイヤレス受電装置、２３０…整流器、２４０…充電器、２５０…蓄電器、ＩＮＶ…インバータ、Ｌ１〜Ｌ６…コイルユニット、Ｓ１…ワイヤレス電力伝送装置、ＶＧ…電源、３００…ベースプレート、３１０…モールド樹脂、３１０ｂ…天板、３１５…内部空間、３２０…磁性シールド材、３３０…ボビン、３３０ａ…孔、３４０…電力伝送用コイル、３５０…内部空間、３７０…部分空間、３８０…上部空間、３８１…下部空間。

Claims

対向するコイルとの間でワイヤレスにて電力伝送が行われる電力伝送用コイルと、
前記電力伝送用コイルを内部に収容して封止するモールド樹脂と、を備え、
前記モールド樹脂は、当該モールド樹脂の前記電力伝送用コイルにより電力伝送が行われる側の表面と前記電力伝送用コイルとの間に内部空間を有し、
前記内部空間は、前記電力伝送用コイルと前記コイルとの対向方向から見て、前記電力伝送用コイルと重なる部分を有し、前記電力伝送用コイル全体を覆う大きさであるコイルユニット。
前記内部空間は、複数の部分空間を有する請求項１に記載のコイルユニット。
前記複数の部分空間は、前記電力伝送用コイルとの距離が異なる複数の上部空間と複数の下部空間をそれぞれ有し、
前記複数の下部空間は、前記対向方向から見て、前記複数の上部空間と重ならない部分を有する請求項２に記載のコイルユニット。
前記内部空間は、前記対向方向と直交する方向に前記モールド樹脂を貫通している請求項１〜３のいずれか一項に記載のコイルユニット。
給電コイルユニットを備え、
前記給電コイルユニットは、請求項１〜４のいずれか一項に記載のコイルユニットであるワイヤレス給電装置。
受電コイルユニットを備え、
前記受電コイルユニットは、請求項１〜４のいずれか一項に記載のコイルユニットであるワイヤレス受電装置。
給電コイルユニットを有するワイヤレス給電装置と、
受電コイルユニットを有するワイヤレス受電装置と、を備え、
前記給電コイルユニットおよび前記受電コイルユニットの少なくとも一方は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のコイルユニットであるワイヤレス電力伝送装置。