JP7859080B2 - コイル部品、コイル、送電装置、受電装置、及び電力伝送システム - Google Patents

Description

本開示は、コイル部品、コイル、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。

特開２０２１－２７１１２号公報

例えば路面に設置される送電装置では、通常、コイルがケースに収納される。ケースは、通常、底壁部と、底壁部から立ち上がり、コイルの外周を囲む側壁部と、側壁部を閉鎖する頂壁部と、を有する。

特許文献１に開示されるような平面コイルが送電装置のケースに収納される場合、平面コイルは、頂壁部及び底壁部のそれぞれから離れる状態で保持されてもよい。しかしながら、この構成では、例えば車両からの荷重がケースの頂壁部から側壁部に伝わった際に、側壁部のみが荷重を負担する。また、頂壁部が撓んで平面コイルに接し、平面コイルが曲がる又はスペーサが破損する状況が発生し得る。そのため、送電装置の強度が十分でなくなる虞がある。

ケースの強度を向上させるべくケースを重厚にすることも考えられるが、この場合には、コイルサイズに制約が生じることで所望のコイル特性が得られなくなる虞がある。

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、良好な強度及び良好なコイル特性を確保できるコイル部品、コイル、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、渦巻形状を有する導電体を含み、前記導電体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む、コイルと、前記コイルを収納する収納部材と、前記コイルの軸方向に延び、前記コイルを通過する一つ又は複数の支柱と、を備え、前記支柱の両端部のうちの少なくとも一方は、前記収納部材の内面に接続されるか又は前記収納部材の内面に接するか又は前記収納部材の内面から離れて前記内面と向き合う、コイル部品である。

前記一つ又は複数の支柱には、最内周に位置する前記ターン部の径方向の内方に位置する第１支柱が含まれてもよい。

前記一つ又は複数の支柱には、前記径方向に隣り合う前記ターン部の間を通過する第２支柱が含まれてもよい。

前記第２支柱は、前記コイルの前記径方向の内方から２つ目の前記ターン部と前記コイルの前記径方向の外方から２つ目の前記ターン部との間に位置してもよい。

前記第２支柱が通過する前記径方向に隣り合う前記ターン部の間の隙間は、前記第２支柱が通過する第１領域と、前記第１領域の前記径方向での幅よりも前記径方向での幅が狭い第２領域とを含んでもよい。

前記第２支柱が通過する隙間を形成する前記径方向に隣り合う前記ターン部のうちの前記径方向の内方に位置する内方ターン部及び前記径方向の外方に位置する外方ターン部のそれぞれは、直線に沿って延びる第１直線部分及び第２直線部分と、前記第１直線部分及び前記第２直線部分を連結するコーナー部分と、を有してもよい。そして、前記コーナー部分は、円弧状又は直線状又は円弧に沿った折れ線状であり、前記第１直線部分は、前記コーナー部分の一端から直線状に延び、前記第２直線部分は、前記コーナー部分の他端から直線状に延びてもよい。そして、前記内方ターン部及び前記外方ターン部において、各前記第１直線部分は前記径方向に隣り合い、各前記第２直線部分は前記径方向に隣り合い、前記外方ターン部の前記コーナー部分の両端間の距離は、前記内方ターン部の前記コーナー部分の両端間の距離よりも小さく、前記第１領域は、前記内方ターン部の前記コーナー部分と前記外方ターン部の前記コーナー部分との間の領域でもよい。

前記内方ターン部の前記コーナー部分及び前記外方ターン部の前記コーナー部分は円弧状であり、前記内方ターン部の前記コーナー部分の曲率は、前記外方ターン部の前記コーナー部分の曲率よりも小さくてもよい。

前記コイルの軸方向に見たとき、前記収納部材は矩形状であり、前記コイルの軸方向に見たとき、前記第２支柱は、前記収納部材の対角線上に位置するか、又は、前記収納部材の対角線を前記収納部材の中心周りに±１０度回転させた位置に延びる線分に挟まれる範囲内に位置してもよい。

前記第２支柱が通過する隙間を形成する前記径方向に隣り合う前記ターン部のうちの前記径方向の内方に位置する内方ターン部及び前記径方向の外方に位置する外方ターン部のそれぞれは、直線に沿って延びる直線部分を有してもよい。そして、前記第２支柱は、互いに隣り合う前記内方ターン部の前記直線部分と前記外方ターン部の前記直線部分の間を通過してもよい。

また、一実施の形態に係るコイル部品は、前記コイルの軸方向で前記コイルに接する絶縁部材をさらに備え、前記絶縁部材には、前記第２支柱が通過する前記径方向に隣り合う前記ターン部の間の隙間に重なる貫通孔が形成され、前記第２支柱は、前記貫通孔と、前記隙間とを通過してもよい。

前記第２支柱が通過する隙間を形成する前記径方向に隣り合う前記ターン部のうちの前記径方向の内方に位置する内方ターン部及び前記径方向の外方に位置する外方ターン部のそれぞれは、直線に沿って延びる直線部分を有し、前記貫通孔は、互いに隣り合う前記内方ターン部の前記直線部分と前記外方ターン部の前記直線部分との間で、前記隙間に重なってもよい。

前記コイルは、前記支柱が接続されるか又は接するか又は向き合う前記収納部材の内面から離れてもよい。

前記収納部材は、前記コイルの外周を囲む側壁部と、前記側壁部を閉鎖する頂壁部とを有し、前記支柱は、前記頂壁部に一体的に接続されてもよい。

前記支柱は、前記収納部材と別体であり、前記収納部材の内面における対向部の間に挟み込まれるか又は前記収納部材の内面と他の部材との間に挟み込まれてもよい。

前記支柱は、非磁性且つ絶縁性でもよい。

一実施の形態に係るコイルは、渦巻形状を有する導電体を備え、前記導電体は、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、前記複数のターン部における前記径方向に隣り合う前記ターン部のペアのうちの少なくともいずれかのペアにおける前記径方向の内方に位置する内方ターン部及び前記径方向の外方に位置する外方ターン部のそれぞれは、直線に沿って延びる第１直線部分及び第２直線部分と、前記第１直線部分及び前記第２直線部分を連結するコーナー部分と、を有し、前記コーナー部分は、円弧状又は直線状又は円弧に沿った折れ線状であり、前記第１直線部分は、前記コーナー部分の一端から直線状に延び、前記第２直線部分は、前記コーナー部分の他端から直線状に延び、前記内方ターン部及び前記外方ターン部において、各前記第１直線部分は前記径方向に隣り合い、各前記第２直線部分は前記径方向に隣り合い、前記外方ターン部の前記コーナー部分の両端の間の距離は、前記内方ターン部の前記コーナー部分の両端の距離よりも小さく、前記内方ターン部及び前記外方ターン部との隙間は、前記内方ターン部の前記コーナー部分と前記外方ターン部の前記コーナー部分との間の第１領域と、前記第１領域の前記径方向での幅よりも前記径方向での幅が狭い第２領域と、を含む、コイルである。

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、コイル部品において良好な強度及び良好なコイル特性を確保できる。

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。 図２のＩＩＩ－ＩＩＩ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を構成するコイル及び絶縁部材の斜視図である。 第１の実施の形態に係るコイル部品を構成するコイル及び絶縁部材の平面図である。 第２の実施の形態に係るコイル部品の斜視図である。 第２の実施の形態に係るコイル部品を構成するコイル及び絶縁部材の斜視図である。 第２の実施の形態に係るコイル部品の製造方法を説明する図である。 第２の実施の形態に係るコイル部品の製造方法を説明する図である。 第２の実施の形態に係るコイル部品の製造方法を説明する図である。 第３の実施の形態に係るコイル部品の斜視図である。 第３の実施の形態に係るコイル部品を構成するコイル及び絶縁部材の斜視図である。 第４の実施の形態に係るコイル部品の斜視図である。 第４の実施の形態に係るコイル部品を構成するコイル及び絶縁部材の斜視図である。 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。

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、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿うコイル部品１０Ａの断面図である。

図２及び図３に示すように、コイル部品１０Ａは、コイル１１と、ケース２０と、支柱３０と、スペーサ部材４０、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、スペーサ部材４０、磁気シールド部材４４、及び絶縁部材４６を収納する。支柱３０は、後述するように頂壁部２４に接続されるが、底壁部２２と側壁部２３と頂壁部２４とによって囲まれる空間内に位置する。スペーサ部材４０、磁気シールド部材４４、及び絶縁部材４６は、底壁部２２上にこの順に配置されている。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。スペーサ部材４０は、底壁部２２と、磁気シールド部材４４及び絶縁部材４６との間に介在して、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。

スペーサ部材４０、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。

支柱３０は、底壁部２２と頂壁部２４との間に設けられ、底壁部２２と頂壁部２４は、支柱３０を挟み込むように位置する。本実施の形態では、支柱３０の一端が頂壁部２４に接続され、支柱３０の他端が底壁部２２に接する。これにより、頂壁部２４で受けた荷重が側壁部２３と支柱３０とに伝わり、頂壁部２４で受けた荷重は、側壁部２３と支柱３０とによって支持される。なお、図２では、説明の便宜上、頂壁部２４と支柱３０とが分離された状態で示されている。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４は、コイル１１及び絶縁部材４６の斜視図である。図５は、コイル１１及び絶縁部材４６の平面図である。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連なり、これにより、渦巻形状を形成する。

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４及び図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。

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。図５に示すターン部１２ｎは、第１直線部分１３１ｎ、第１コーナー部分１３２ｎ、第２直線部分１３３ｎ、第２コーナー部分１３４ｎ、第３直線部分１３５ｎ、第３コーナー部分１３６ｎ、第４直線部分１３７ｎ、第４コーナー部分１３８ｎと、第５直線部分１３９ｎと、をこの順で接続させて矩形状をなす。第１直線部分１３１ｎの始端と、第５直線部分１３９ｎの終端とは、中心軸線Ｃから径方向に延ばした基準線Ｓｔ上に位置する関係になる。そして、第５直線部分１３９ｎの終端に、次のターン部１２ｎの第１直線部分１３１ｎの始端が接続される。

上記符号１３１ｎ～１３９ｎにおける「ｎ」も、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、例えばターン部１２１の上記各部分のことを、第１直線部分１３１１、第１コーナー部分１３２１、第２直線部分１３３１、第２コーナー部分１３４１、第３直線部分１３５１、第３コーナー部分１３６１、第４直線部分１３７１、第４コーナー部分１３８１、第５直線部分１３９１と称す場合がある。

ターン部１２ｎの形状について詳述すると、第１コーナー部分１３２ｎは、互いに離れた第１直線部分１３１ｎと第２直線部分１３３ｎとを連結している。第１直線部分１３１ｎ、第１コーナー部分１３２ｎ及び第２直線部分１３３ｎは、弓なりに曲がるように接続されている。本例では、第１コーナー部分１３２ｎが円弧状であり、第１直線部分１３１ｎは、第１コーナー部分１３２ｎの一端から直線に沿って延びる。第２直線部分１３３ｎは、第１コーナー部分１３２ｎの他端から直線に沿って延びる。

そして、第１直線部分１３１ｎ、第１コーナー部分１３２ｎ及び第２直線部分１３３ｎと同様の態様で、第２直線部分１３３ｎ、第２コーナー部分１３４ｎ及び第３直線部分１３５ｎが接続され、第３直線部分１３５ｎ、第３コーナー部分１３６ｎ及び第４直線部分１３７ｎが接続され、第４直線部分１３７ｎ、第４コーナー部分１３８ｎ及び第５直線部分１３９ｎが接続される。

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。また、上述のコーナー部分１３２ｎ，１３４ｎ，１３６ｎ，１３８ｎは、直線状又は円弧に沿った折れ線状でもよい。なお、本明細書及び本開示で言う渦巻形状とは、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、言い換えると、渦巻形状は、コイル１１の中心軸線Ｃの周りを、次第に外側に位置するように周回する形状である。

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、これら径方向に隣り合うターン部１２ｎのペアに、径方向に隣り合うターン部１２ｎとの間の隙間の幅が一定のものと、一定でないものと、が含まれる。

詳しくは、コイル１１の径方向の内方から４つ目のターン部１２４と、５つ目のターン部１２５との隙間の幅は一定ではなく、当該隙間は、径方向に幅広の第１領域Ｂ１と、第１領域Ｂ１の径方向の幅よりも径方向での幅が狭い第２領域Ｂ２と、を含む。内方ターン部に対応する４つ目のターン部１２４と外方ターン部に対応する５つ目のターン部１２５においては、例えば、第１直線部分１３１４と第１直線部分１３１５が径方向に隣り合い、第２直線部分１３３４と第２直線部分１３３５が径方向に隣り合う。また、図示例では、第１直線部分１３１４と第１直線部分１３１５とが平行であり、第２直線部分１３３４と第２直線部分１３３５とが平行である。また、２つのターン部のうちの径方向の外方のターン部１２５の第１コーナー部分１３２５の両端である一端と他端との間の距離は、２つのターン部のうちの径方向の内方のターン部１２４の第１コーナー部分１３２４の両端である一端と他端との間の距離よりも小さい。より詳しくは、径方向の内方のターン部１２４の第１コーナー部分１３２４の曲率は、径方向の外方のターン部１２５の第１コーナー部分１３２５の曲率よりも小さい。

以上に説明した態様によって、径方向の外方の第１直線部分１３１５と径方向の内方の第１コーナー部分１３２４との間は、第１コーナー部分１３２４の中点の側に向けて次第に離れるように延びる。同様に、径方向の外方の第２直線部分１３３５と径方向の内方の第１コーナー部分１３２４との間は、第１コーナー部分１３２４の中点の側に向けて次第に離れるように延びる。この場合、径方向の内方の第１コーナー部分１３２４と径方向の外方の第１コーナー部分１３２５との間の距離は、例えば第１直線部分１３１４と第１直線部分１３１５との間の距離よりも長くなる。これにより、径方向の内方の第１コーナー部分１３２４と径方向の外方の第１コーナー部分１３２５との間は部分的に大きくなる。そして、第１領域Ｂ１は、径方向の内方の第１コーナー部分１３２４と径方向の外方の第１コーナー部分１３２５との間に形成される。また、第２領域Ｂ２は、例えば第１直線部分１３１４と第１直線部分１３１５との間に形成される。

本例では、４つ目のターン部１２４と５つ目のターン部１２５との隙間が、４つの第２領域Ｂ１を含む。詳しくは、径方向の内方の第１コーナー部分１３２４と径方向の外方の第１コーナー部分１３２５との間の第１領域Ｂ１に加えて、第２コーナー部分１３４４と第２コーナー部分１３４５との間の第１領域Ｂ１と、第３コーナー部分１３６４と第３コーナー部分１３６５との間の第１領域Ｂ１と、第４コーナー部分１３８４と第４コーナー部分１３８５との間の第１領域Ｂ１と、が形成される。そして、各第１領域Ｂ１には、後述する支柱３０における第２支柱３２が通過している。なお、第１領域Ｂ１及び第２領域Ｂ２は、４つ目のターン部１２４と５つ目のターン部１２５とのペア以外の他のターン部１２ｎのペア間に形成されてもよい。

また、導電体１１Ｅ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、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。

（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、支柱３０、スペーサ部材４０、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及び頂壁部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。

（支柱）
支柱３０はコイル１１の軸方向に延び、コイル１１を通過している。支柱３０は、互いに対向する頂壁部２４と底壁部２２とに挟み込まれるように位置する。本実施の形態では、支柱３０の一端が頂壁部２４の内面に接続され、支柱３０の他端は底壁部２２に接している。

図２に示すように、支柱３０には、最内周に位置するターン部１２１の径方向の内方に位置し且つコイル１１を通過する第１支柱３１と、隣り合うターン部１２ｎの間の隙間に位置し且つコイル１１を通過する第２支柱３２と、が含まれる。詳しくは、コイル部品１０Ａは、１つの第１支柱３１と、４つの第２支柱３２とを備える。ただし、支柱３０の数は特に限られない。

第１支柱３１は平面視で矩形状である。第１支柱３１の４つの角部分は、円弧状に面取りされている。ターン部１２１は、第１直線部分１３１１、第１コーナー部分１３２１、第２直線部分１３３１、第２コーナー部分１３４１、第３直線部分１３５１、第３コーナー部分１３６１、第４直線部分１３７１、第４コーナー部分１３８１と、第５直線部分１３９１と、をこの順で接続させて矩形状をなす。平面視における第１支柱３１の矩形状は、平面視におけるターン部１２１の矩形状と平行になっている。

また、第１支柱３１の４つの角部分はそれぞれ、第１コーナー部分１３２１、第２コーナー部分１３４１、第３コーナー部分１３６１、第４コーナー部分１３８１と向き合う。このようなレイアウトにより、最内周に位置するターン部１２１の径方向の内方にスペース効率良く第１支柱３１が設けられる。これにより、第１支柱３１の断面積を可及的に大きく確保できる。

第１支柱３１の形状は特に限られるものではなく、例えば円柱状や、楕円柱状などでもよい。第１支柱３１が円柱状である場合、ターン部１２１の平面視形状は円形であることが好ましい。第１支柱３１が楕円柱状である場合、ターン部１２１の平面視形状は楕円であることが好ましい。

第２支柱３２は、４つ目のターン部１２４と５つ目のターン部１２５との隙間における上述した４つの第１領域Ｂ１のそれぞれを通過している。第２支柱３２は、コイル１１の径方向の内方から２つ目のターン部１２２からコイル１１の径方向の外方から２つ目のターン部１２８までの範囲において、隣り合うターン部１２ｎの間の隙間を通過することが好ましい。ただし、第２支柱３２の位置は特に限られない。本実施の形態では、第２支柱３２が４つ目のターン部１２４と５つ目のターン部１２５との隙間にのみ通されるが、他のターン部間の隙間に通される第２支柱３２が設けられてもよい。

４つの第２支柱３２は、中心軸線Ｃからの距離が同じになる位置に設けられている。コイル１１の軸方向に見たとき、ケース２０は矩形状である。この場合、第２支柱３２は、コイル１１の軸方向に見たとき、ケース２０の対角線上に位置することが好ましい。又は、第２支柱３２は、コイル１１の軸方向に見たとき、ケース２０の対角線をケース２０の中心周りに±１０度、好ましくは±５度回転させた位置に延びる２つの線分に挟まれる範囲内に位置することが好ましい。本実施の形態では、第２支柱３２が後者の関係で設けられる。

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。

第１領域Ｂ１は、上述したように４つ目のターン部１２４と５つ目のターン部１２５との隙間において部分的に大きくなる領域である。このような第１領域Ｂ１に第２支柱３２が通される場合、第２支柱３２のサイズを大きくすることができる。一方で、４つ目のターン部１２４と５つ目のターン部１２５との隙間における第２領域Ｂ２は、第１領域Ｂ１よりも小さい。これにより、導電体１１Ｅの面積の減少が抑制される。そのため、支柱の影響によりコイル特性が損なわれることが抑制される。

本実施の形態における第２支柱３２は円柱状であるが、第２支柱３２の形状は特に限られない。第２支柱３２は、角柱状や、楕円柱状でもよい。第２支柱３２は、断面形状が三角形、半円状、三日月、扇型等になる柱状でもよい。

第１支柱３１及び第２支柱３２は、コイル１１を通過するため、コイル１１から生じる磁気への影響が少ない又はない材料で形成されることが好ましい。具体的には、第１支柱３１及び第２支柱３２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、第１支柱３１及び第２支柱３２の材料は、繊維強化プラスチックでもよい。ただし、第１支柱３１及び第２支柱３２の材料は特に限られるものではない。

また、第１支柱３１及び第２支柱３２は頂壁部２４と一体的に接続される。本実施の形態では、第１支柱３１及び第２支柱３２と、頂壁部２４とが一体に成形されている。なお、第１支柱３１及び第２支柱３２と頂壁部２４は別々に形成された後、溶着などにより接合されてもよい。また、第１支柱３１及び第２支柱３２は底壁部２２と一体的に接続されてもよい。また、第１支柱３１及び第２支柱３２はケース２０と分離していてもよく、この場合、底壁部２２と頂壁部２４とに挟まれる状態で保持されてもよい。

また、第１支柱３１の平面視での大きさは、コイル１１の平面視での面積の１０％以下でもよい。第２支柱３２の１つあたりの平面視での大きさは、コイル１１の平面視での面積の２．５％以下でもよい。ここで言うコイル１１の平面視での面積は、コイル１１の外周側端部１１Ｂを最外周のターン部１２９に最短距離で接続した閉じ形状で囲まれる範囲の面積である。

（スペーサ部材）
スペーサ部材４０は底壁部２２に重なる状態で配置されている。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ある。本実施の形態におけるスペーサ部材４０は、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。スペーサ部材４０は、底壁部２２と磁気シールド部材４４とに接している。

図示のスペーサ部材４０はシート状又は板状である。底壁部２２におけるスペーサ部材４０が存在しない部分には、送電装置を構成する際に用いられるコンデンサなどの部品が配置されてもよい。ただし、スペーサ部材４０の形状は特に限られない。

また、スペーサ部材４０の材料は特に限られない。スペーサ部材４０は、例えば、金属で形成されてもよいし、樹脂で形成されてもよい。

（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はシート状であり、平面視で絶縁部材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には、支柱３０を通過させるための貫通孔が形成されている。磁気シールド部材４４に形成される貫通孔は、コイル１１において最内周に位置するターン部１２１の径方向の内方と、コイル１１に形成される各第１領域Ｂ１と、に重なる。

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。

（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３乃至図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、絶縁部材４６には、図４及び図５に示すように支柱３０を通過させるための貫通孔４６ｔが形成されている。絶縁部材４６に形成される貫通孔４６ｔは、コイル１１において最内周に位置するターン部１２１の径方向の内方と、コイル１１に形成される各第１領域Ｂ１と、に重なる。詳しくは、貫通孔４６ｔは、ターン部１２１の径方向の内方に重なる第１貫通孔４６ｔ１と、第１領域Ｂ１に重なる第２貫通孔４６ｔ２とを含む。第１貫通孔４６ｔ１は、平面視で矩形状である。第２貫通孔４６ｔ２は、円形である。なお、磁気シールド部材４４に形成される孔は、対応する貫通孔４６ｔと同じ形状でもよい。

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。

（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、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リード部がコイル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リード部がコイル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、コイル１１と、コイル１１を収納する収納部材であるケース２０と、コイル１１の軸方向に延び、コイル１１を通過する一つ又は複数の支柱３０と、を備える。コイル１１は、渦巻形状を有する導電体１１Ｅを含み、導電体１１Ｅ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を含む。そして、支柱３０の両端部のうちの少なくとも一方は、ケース２０の内面に接続されるか又はケース２０の内面に接するか又はケース２０の内面から離れて前記内面と向き合う。本実施の形態では、支柱３０の一端部が頂壁部２４の内面に接続されている。

この構成では、ケース２０が受けた荷重を支柱３０で支持できるため、ケース２０のみで荷重を負担する場合よりもコイル部品１０Ａの強度が向上する。また、支柱３０がコイル１１を通過するように設けられることで、例えばコイル１１の径方向の外方に支柱等の耐力部材が設けられる場合よりもコイルサイズの制約が緩和される。これにより、支柱３０の影響によるコイル面積の減少が抑制されるため、コイル特性が損なわれることが抑制され得る。したがって、良好な強度及び良好なコイル特性を確保できる。

また、支柱３０には、最内周に位置するターン部１２１の径方向の内方に位置する第１支柱３１が含まれる。この構成では、最内周のターン部１２１の径方向の内方の比較的広いスペースを活用して大型の第１支柱３１を設けることができる。これにより、コイル部品１０Ａの強度を効果的に向上できる。

また、支柱３０には、隣り合うターン部１２ｎの間を通過する第２支柱３２が含まれる。この構成では、ターン部１２ｎ間の隙間を活用し第２支柱３２を設けることにより、第２支柱３２がコイル特性へ与える影響を抑制できる。これにより、良好なコイル特性を確保しつつ、コイル部品１０Ａの強度を効果的に向上できる。

また、第２支柱３２は、コイル１１の径方向の内方から２つ目のターン部１２２とコイル１１の径方向の外方から２つ目のターン部１２８との間に位置することが好ましい。本実施の形態では、コイル１１の径方向の内方から４つ目のターン部１２４と５つ目のターン部１２５との間に第２支柱３２が位置する。この構成では、第２支柱３２がコイルの径方向の内方寄り又は外方寄りに偏って配置されることを回避できる。これにより、コイル部品１０Ａにおける局所的な強度及び剛性の低下を抑制できるため、コイル部品１０Ａの強度を効果的に向上できる。

また、第２支柱３２が通過する隣り合うターン部１２４，１２５の間の隙間は、第２支柱３２が通過する第１領域Ｂ１と、第１領域Ｂ１の径方向での幅よりも径方向での幅が狭い第２領域Ｂ２とを含む。この構成では、第１領域Ｂ１を第２領域Ｂ２よりも大きくすることで、第２支柱３２の面積を極力大きく確保できる。また、第２領域Ｂ２を狭くすることで、コイル１１の面積の減少を抑制できる。これにより、コイル部品１０Ａの強度を効果的に向上させつつ、良好なコイル特性を確保できる。

また、第２支柱３２が通過する隙間を形成する隣り合う内方ターン部に対応するターン部１２４及び外方ターン部に対応するターン部１２５においては、第１直線部分１３１４と第１直線部分１３１５が径方向に隣り合い、第２直線部分１３３４と第２直線部分１３３５が径方向に隣り合う。また、２つのターン部のうちの径方向の外方のターン部１２５の第１コーナー部分１３２５の両端である一端と他端との間の距離は、２つのターン部のうちの径方向の内方のターン部１２４の第１コーナー部分１３２４の両端である一端と他端との間の距離よりも小さい。これにより、第１領域Ｂ１は、内方ターン部に対応するターン部１２４の第１コーナー部分１３２４と、外方ターン部に対応するターン部１２５の第１コーナー部分１３２５との間に形成される。

この構成では、ターン部１２ｎにおける急激な形状変化を抑制して電気抵抗を抑制しつつ、第２支柱３２を通過させる第１領域Ｂ１を第２領域Ｂ２よりも大きくできる。これにより、良好な強度及び良好なコイル特性の確保の点で極めて有利となる。本実施の形態では、径方向に隣り合う第１コーナー部分１３２４，１３２５は円弧状であり、径方向の内方の第１コーナー部分１３２４の曲率は、外方の第１コーナー部分１３２５の曲率よりも小さい。この場合、簡易的な形態でターン部１２４，１２５における急激な形状変化を抑制して電気抵抗を抑制しつつ、第２支柱３２を通過させる第１領域Ｂ１を第２領域Ｂ２よりも大きくできる。そのため、生産性、良好な強度及び良好なコイル特性の確保の点で極めて有利となる。

また、コイル１１の軸方向に見たとき、ケース２０は矩形状である。そして、コイル１１の軸方向に見たとき、第２支柱３２は、ケース２０の対角線上に位置するか又はケース２０の対角線をケース２０の中心周りに±１０度回転させた位置に延びる線分に挟まれる範囲内に位置する。この構成では、例えば第２支柱３２がコイル１１の第１支柱３１及びケース２０と協働してケース２０が受けた荷重を負担することにより、支柱３０の数を抑えつつ所望の強度を確保できる。これにより、良好な強度確保の点で有利になる。

また、コイル部品１０Ａは、コイル１１の軸方向でコイル１１に接する絶縁部材４６をさらに備える。絶縁部材４６には、第２支柱３２が通過する隣り合うターン部１２４，１２５の間の隙間に重なる貫通孔が形成される。そして、第２支柱３２は、絶縁部材４６における貫通孔と、隣り合うターン部１２４，１２５の間の隙間とを通過する。この構成では、絶縁部材４６によってコイル１１の補強や変形を抑制しつつ、支柱３０によりコイル部品１０Ａ全体の強度を向上できる。

また、コイル１１は、支柱３０が接続されるか又は接するか又は向き合うケース２０の内面から離れる。この構成では、ケース２０の内面からコイル１１に荷重が伝わることを抑制でき、コイル１１を保護できる。また、本実施の形態では支柱３０がケース２０の内面に接続されている。この構成では、ケース２０と支柱３０が一体化させることで、取り扱い性が良好となり、且つ高い強度を確保しやすくなる。また、ケース２０は、コイル１１の外周を囲む側壁部２３と、側壁部２３を閉鎖する端壁に対応する頂壁部２４とを有する。そして、支柱３０は、頂壁部２４に一体的に接続されている。この構成では、支柱３０と側壁部２３とで頂壁部２４からの荷重を負担できる。そのため、コイル部品１０Ａの強度を効果的に向上できる。

＜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６はコイル部品１０Ｂの斜視図である。図７はコイル部品１０Ｂを構成するコイル１１及び絶縁部材４６の斜視図である。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。

図６及び図７に示すように、本実施の形態におけるコイル部品１０Ｂは、２種の第２支柱３２，３２’を備える。２種の第２支柱３２，３２’のうちの第２支柱３２は、第１の実施の形態で説明した構成と同じである。一方で、第２支柱３２’は、第２支柱３２とは異なる位置でコイル１１を通過する。

第２支柱３２’は、径方向に隣り合うターン部１２ｎにおける互いに隣り合う径方向の内方の直線部分と径方向の外方の直線部分との間を通過する。図７に示すように、絶縁部材４６には第２支柱３２’を通過させるための第３貫通孔４６ｔ３が形成される。

より詳しくは、複数の隣り合うターン部１２ｎにおける互いに隣り合う直線部分間に第２支柱３２’が通過している。本実施の形態では、図５も参照し、径方向の内方から１つ目から９つ目までにおいて径方向に隣り合うターン部１２ｎの８つのペアの全てで、径方向の内方の第１直線部分１３１ｎと径方向の外方の第１直線部分１３１ｎとの間、径方向の内方の第２直線部分１３３ｎと径方向の外方の第２直線部分１３３ｎとの間、径方向の内方の第３直線部分１３５ｎと径方向の外方の第３直線部分１３５ｎとの間、径方向の内方の第４直線部分１３７ｎと径方向の外方の第４直線部分１３７ｎとの間に、第２支柱３２’が通過している。第２支柱３２’の平面視での形状は、対応する直線部分間に沿って延びる長方形状である。

図８乃至図１０は、コイル部品１０Ｂの製造方法を説明する図である。本例では、まず、図８に示すように、コイル中間体１１Ｍが準備される。コイル中間体１１Ｍは、コイル１１に、正確には導電体１１Ｅに複数の連結部１１Ｃが設けられた形状を有する。図示の連結部１１Ｃは、導電体１１Ｅにおける径方向で隣り合うターン部１２ｎ間を接続している。渦巻形状そのもののコイル１１が打ち抜き加工で形成される場合には、コイル１１が変形しやすくなる。連結部１１Ｃは、コイル１１の形状を維持するために設けられている。

次いで、図９に示すようにコイル中間体１１Ｍと絶縁部材中間体４６Ｍとが一体化される。コイル中間体１１Ｍと絶縁部材中間体４６Ｍとは熱プレスにより一体化されてもよい。絶縁部材中間体４６Ｍは、貫通孔４６ｔが形成される前の絶縁部材４６に対応する。絶縁部材中間体４６Ｍの形成材料は、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でもよい。熱プレスを行う場合、シート状の絶縁部材中間体４６Ｍの形成材料と、コイル中間体１１Ｍとが重ね合わされてもよい。そして、金型又はプレス機により、絶縁部材中間体４６Ｍの形成材料とコイル中間体１１Ｍとが押し付けられるように加圧しつつ加熱してもよい。

次いで、図１０に示すように連結部１１Ｃが削除される。この際、絶縁部材中間体４６Ｍの一部とともに、連結部１１Ｃが導電体１１Ｅの軸方向に除去される。コイル１１は、連結部１１Ｃが除去されることにより形成される。絶縁部材中間体４６Ｍには、第１貫通孔４６ｔ１と、第２貫通孔４６ｔ２と、第３貫通孔４６ｔ３とが形成される。これにより、絶縁部材４６が形成される。第３貫通孔４６ｔ３は、絶縁部材中間体４６Ｍにおける連結部１１Ｃの対応部分を含む領域に形成される。第３貫通孔４６ｔ３は、連結部１１Ｃよりも大きいサイズに形成される。第３貫通孔４６ｔ３は、隣り合うターン部１２ｎにおける直線部分間に沿って長尺に延びる。これにより、第２支柱３２’のサイズを大きく確保できる。

すなわち、第３貫通孔４６ｔ３は、連結部１１Ｃを除去する際に形成される孔である。本実施の形態では、製造過程に起因して形成される第３貫通孔４６ｔ３が、第２支柱３２’を通す孔として利用されている。

以上に説明した第２の実施の形態では、支柱３０の数が増えるため、コイル部品１０Ｂの強度が向上する。また、隣り合うターン部１２ｎにおける直線部分間に第２支柱３２’を配置することで、第２支柱３２’の長さを大きくしやすくなり、且つ第２支柱３２’の形状も簡易的になる。これにより、支柱の製造にかかる手間を抑制しつつ、良好な強度の確保の点で有利になる。

また、絶縁部材４６における第２支柱３２’を通す第３貫通孔４６ｔ３は、連結部１１Ｃを除去する際に形成される孔である。そのため、製造過程に起因して形成される孔を有効活用してコイル部品１０Ｂの強度を向上できる。なお、第３貫通孔４６ｔ３に第２支柱３２’を配置しない場合には、第３貫通孔４６ｔ３を埋めることで絶縁部材４６の強度を向上させてもよい。

＜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１１はコイル部品１０Ｃの斜視図である。図１２はコイル部品１０Ｃを構成するコイル１１及び絶縁部材４６の斜視図である。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１１及び図１２に示すように、本実施の形態におけるコイル部品１０Ｃは、第１支柱３１と、４つの第２支柱３２とを備える。第１支柱３１及び第２支柱３２の位置及び数は、第１の実施の形態と同様である。一方で、第２支柱３２の形状は、第１の実施の形態と異なる。

詳しくは、本実施の形態における第２支柱３２は平面視で半円状に形成されている。すなわち、第２支柱３２は、横断面での断面形状が半円状の柱状体として形成される。第２支柱３２の円弧面は、隣り合うターン部１２ｎのうちの径方向の外方のコーナー部分と対面している。絶縁部材４６における第３貫通孔４６ｔ３も平面視で半円状に形成される。そして、第３貫通孔４６ｔ３は第１領域Ｂ１に重なる。

本実施の形態では、第２支柱３２が平面視で半円状に形成されることで、第１領域Ｂ１を通過する第２支柱３２のサイズを大きくしやすくなる。これにより、コイル部品１０Ｃにおける良好な強度の確保の点で有利になる。

＜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１３はコイル部品１０Ｄの斜視図である。図１４はコイル部品１０Ｄを構成するコイル１１及び絶縁部材４６の斜視図である。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１３及び図１４に示すように、本実施の形態におけるコイル部品１０Ｄは、第１の実施の形態と同様の第１支柱３１と、第２の実施の形態で説明した複数の第２支柱３２’と、を備える。一方で、コイル１１における第１領域Ｂ１には第２支柱３２が配置されない。

本実施の形態では、絶縁部材４６における貫通孔４６ｔの数を抑えることで、絶縁部材４６の強度確保の点で有利になる。なお、コイル１１においては第１領域Ｂ１が形成されてなくてもよい。

＜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１５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１５に示すように、本実施の形態におけるコイル部品１０Ｅ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１０Ｆについて説明する。図１６はコイル部品１０Ｆ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

図１６に示すように、本実施の形態におけるコイル部品１０Ｆ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１６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。

以上のような構成では、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。

＜コイルの特性評価＞
次に、第１の実施の形態に係るコイル部品１０Ａのコイル特性と、比較例に係るコイル部品のコイル特性とを評価した結果を説明する。評価では、各コイル部品に８５Ｈｚの高周波電流を供給し、その際のインダクタンスＬｓ及びインピーダンスＲｓが測定された。そして、測定されたＬｓ及びＲｓからＱ値が算出された。

第１の実施の形態に係るコイル部品１０Ａでは、コイル１１の径方向の内方から４つ目のターン部１２４と５つ目のターン部１２５との間の隙間が第１領域Ｂ１で部分的に大きくなる。比較例では、コイルの径方向の内方から１つ目～４つ目のターン部の形状は、コイル部品１０Ａと同じである。一方で、４つ目のターン部と５つ目のターン部との隙間の幅は一定である。そして、比較例では、１つ目のターン部から９つ目のターン部まで、ターン部間の隙間の幅を一定にしつつ各ターン部が渦巻形状を形成する。評価結果は、以下の表１に示すとおりである。

本実施の形態に係るコイル部品１０ＡのインダクタンスＬｓは、比較例よりも下がっている。これは、コイル１１の面積が比較例よりも減少したことが原因と考えられる。一方で、コイル部品１０ＡのインピーダンスＲｓは、比較例よりも下がっている。これは、本実施の形態では近接効果による抵抗上昇が抑制されているものと考えられる。そして、Ｑ値で比較すると、両者に差はないと評価できる。このような結果から、本実施の形態では、支柱３０のために広げたターン部１２ｎ間の隙間が近接効果による抵抗上昇の抑制に寄与することが推認された。そして、これにより、コイル特性が損なわれることが抑制されつつ、支柱３０によってコイル部品１０Ａの強度を向上できる効果が得られることが推認された。

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，１０Ｆ…コイル部品
１１…コイル
１１Ａ…内周側端部
１１Ｂ…外周側端部
１１Ｃ…連結部
１１Ｅ…導電体
１１Ｍ…コイル中間体
１２ｎ，１２１，１２２，・・・，１２８，１２９…ターン部
１３１ｎ…第１直線部分
１３２ｎ…第１コーナー部分
１３３ｎ…第２直線部分
１３４ｎ…第２コーナー部分
１３５ｎ…第３直線部分
１３６ｎ…第３コーナー部分
１３７ｎ…第４直線部分
１３８ｎ…第４コーナー部分
１３９ｎ…第５直線部分
２０…ケース
２２…底壁部
２３…側壁部
２４…頂壁部
３０…支柱
３１…第１支柱
３２, ３２’…第２支柱
４０…スペーサ部材
４４…磁気シールド部材
４６…絶縁部材
４６ｇ…凹部
４６ｔ１…第１貫通孔
４６ｔ２…第２貫通孔
４６ｔ３…第３貫通孔
４６Ｍ…絶縁部材中間体
５１…第１接続端子
５２…第２接続端子

Claims (18)

1. 渦巻形状を有する導電体を含み、前記導電体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む、コイルと、
   前記コイルを収納する収納部材と、
   前記コイルの軸方向に延び、前記コイルを通過する一つ又は複数の支柱と、を備え、
   前記支柱の両端部のうちの少なくとも一方は、前記収納部材の内面に接続されるか又は前記収納部材の内面に接するか又は前記収納部材の内面から離れて前記内面と向き合い、
   前記一つ又は複数の支柱には、前記径方向に隣り合う前記ターン部の間を通過する第２支柱が含まれ、
   前記第２支柱が通過する前記径方向に隣り合う前記ターン部の間の隙間は、前記第２支柱が通過する第１領域と、前記第１領域の前記径方向での幅よりも前記径方向での幅が狭い第２領域とを含み、
   前記第２支柱の前記径方向の寸法は、前記第２領域の前記径方向での幅よりも大きい、コイル部品。
2. 前記一つ又は複数の支柱には、最内周に位置する前記ターン部の径方向の内方に位置する第１支柱が含まれる、請求項１に記載のコイル部品。
3. 前記一つ又は複数の支柱には、複数の前記第２支柱が含まれ、
   複数の前記第２支柱が通過する前記径方向に隣り合う前記ターン部の間に、複数の前記第１領域および複数の前記第２領域が前記ターン部の延びる方向に沿って交互に位置している、請求項１又は２に記載のコイル部品。
4. 前記第２支柱は、前記コイルの前記径方向の内方から２つ目の前記ターン部と前記コイルの前記径方向の外方から２つ目の前記ターン部との間に位置する、請求項１乃至３のいずれかに記載のコイル部品。
5. 前記第２支柱が通過する隙間を形成する前記径方向に隣り合う前記ターン部のうちの前記径方向の内方に位置する内方ターン部及び前記径方向の外方に位置する外方ターン部のそれぞれは、直線に沿って延びる第１直線部分及び第２直線部分と、前記第１直線部分及び前記第２直線部分を連結するコーナー部分と、を有し、
   前記コーナー部分は、円弧状又は直線状又は円弧に沿った折れ線状であり、前記第１直線部分は、前記コーナー部分の一端から直線状に延び、前記第２直線部分は、前記コーナー部分の他端から直線状に延び、
   前記内方ターン部及び前記外方ターン部において、各前記第１直線部分は前記径方向に隣り合い、各前記第２直線部分は前記径方向に隣り合い、前記外方ターン部の前記コーナー部分の両端間の距離は、前記内方ターン部の前記コーナー部分の両端間の距離よりも小さく、前記第１領域は、前記内方ターン部の前記コーナー部分と前記外方ターン部の前記コーナー部分との間の領域である、請求項１乃至４のいずれかに記載のコイル部品。
6. 前記内方ターン部の前記コーナー部分及び前記外方ターン部の前記コーナー部分は円弧状であり、前記内方ターン部の前記コーナー部分の曲率は、前記外方ターン部の前記コーナー部分の曲率よりも小さい、請求項５に記載のコイル部品。
7. 前記コイルの軸方向に見たとき、前記収納部材は矩形状であり、
   前記コイルの軸方向に見たとき、前記第２支柱は、前記収納部材の対角線上に位置するか、又は、前記収納部材の対角線を前記収納部材の中心周りに±１０度回転させた位置に延びる線分に挟まれる範囲内に位置する、請求項１乃至６のいずれかに記載のコイル部品。
8. 前記コイルの軸方向で前記コイルに接する絶縁部材をさらに備え、
   前記絶縁部材には、前記第２支柱が通過する前記径方向に隣り合う前記ターン部の間の隙間に重なる第２貫通孔が形成され、
   前記第２支柱は、前記第２貫通孔と、前記隙間とを通過する、請求項１乃至７のいずれかに記載のコイル部品。
9. 前記一つ又は複数の支柱には、前記径方向に隣り合う前記ターン部の間を通過する第３支柱が含まれ、
   前記第３支柱が通過する隙間を形成する前記径方向に隣り合う前記ターン部のうちの前記径方向の内方に位置する内方ターン部及び前記径方向の外方に位置する外方ターン部のそれぞれは、直線に沿って延びる直線部分を有し、
   前記第３支柱は、互いに隣り合う前記内方ターン部の前記直線部分と前記外方ターン部の前記直線部分の間を通過する、請求項１乃至８のいずれかに記載のコイル部品。
10. 前記コイルの軸方向で前記コイルに接する絶縁部材をさらに備え、
    前記絶縁部材には、前記第３支柱が通過する前記径方向に隣り合う前記ターン部の間の隙間に重なる第３貫通孔が形成され、
    前記第３支柱は、前記第３貫通孔と、前記隙間とを通過する、請求項９に記載のコイル部品。
11. 前記第３支柱が通過する隙間を形成する前記径方向に隣り合う前記ターン部のうちの前記径方向の内方に位置する内方ターン部及び前記径方向の外方に位置する外方ターン部のそれぞれは、直線に沿って延びる直線部分を有し、
    前記第３貫通孔は、互いに隣り合う前記内方ターン部の前記直線部分と前記外方ターン部の前記直線部分との間で、前記隙間に重なる、請求項１０に記載のコイル部品。
12. 前記コイルは、前記支柱が接続されるか又は接するか又は向き合う前記収納部材の内面から離れている、請求項１乃至１１のいずれかに記載のコイル部品。
13. 前記収納部材は、前記コイルの外周を囲む側壁部と、前記側壁部を閉鎖する頂壁部とを有し、
    前記支柱は、前記頂壁部に一体的に接続されている、請求項１乃至１２のいずれかに記載のコイル部品。
14. 前記支柱は、前記収納部材と別体であり、前記収納部材の内面における対向部の間に挟み込まれるか又は前記収納部材の内面と他の部材との間に挟み込まれる、請求項１乃至１３のいずれかに記載のコイル部品。
15. 前記支柱は、非磁性且つ絶縁性である、請求項１乃至１４のいずれかに記載のコイル部品。
16. 請求項１乃至１５のいずれかに記載のコイル部品を備える、送電装置。
17. 請求項１乃至１５のいずれかに記載のコイル部品を備える、受電装置。
18. 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１５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。