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公開番号2024072077
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-27
出願番号2022182693
出願日2022-11-15
発明の名称コイル部品及びその製造方法、送電装置、受電装置、並びに電力伝送システム
出願人大日本印刷株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01F 17/04 20060101AFI20240520BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】複数の平面コイルが重ねられる場合において、大型化及び性能低下を抑えつつ、互いに対面する平面コイルの間の絶縁を適正に確保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10は、第1平面コイル11と、第1平面コイル11に隙間を空けて重ねられる第2平面コイル12と、前記隙間を埋める第3層23を含むスペーサ部材20と、を備える。そして、このコイル部品10では、第1平面コイル11と第2平面コイル12とが重なる方向に流れる電流に対する第3層23の体積抵抗値が、第1平面コイル11と第2平面コイル12とが重なる方向に直交する面に定められる直交座標系CS上の第3層23の位置によって異なる。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
第１平面コイルと、
前記第１平面コイルに隙間を空けて重ねられる第２平面コイルと、
前記隙間を埋める層を含むスペーサ部材と、を備え、
前記第１平面コイルと前記第２平面コイルとが重なる方向に流れる電流に対する前記層の体積抵抗値が、前記第１平面コイルと前記第２平面コイルとが重なる方向に直交する面に定められる直交座標系上の前記層の位置によって異なる、コイル部品。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記層の厚さが部分的に異なり、
前記第１平面コイルと前記第２平面コイルとの間の距離が部分的に異なる、請求項１に記載のコイル部品。
【請求項３】
第１平面コイルと、
前記第１平面コイルに隙間を空けて重ねられる第２平面コイルと、
前記隙間を埋める層を含むスペーサ部材と、を備え、
前記層の厚さが部分的に異なり、
前記第１平面コイルと前記第２平面コイルとの間の距離が部分的に異なっている、コイル部品。
【請求項４】
前記第１平面コイルは、径方向に配列される３つ以上のターン部を含み、
前記第２平面コイルは、径方向に配列される３つ以上のターン部を含み、
前記第１平面コイルの中心からｎ番目（ｎは、１から、３以上となる前記第１平面コイルのターン数までの整数）のターン部は、前記第２平面コイルの中心からｎ番目（ｎは、１から、３以上となる前記第２平面コイルのターン数までの整数）のターン部と部分的に対面するように位置し、
前記層における、前記第１平面コイルの中心から３番目以上のターン部と、前記３番目以上のターン部と対面する前記第２平面コイルの対応するターン部との間に位置する部分の一部又は全部の厚さが、前記第１平面コイルの中心から２番目以下のターン部と、前記２番目以下のターン部と対面する前記第２平面コイルの対応するターン部との間に位置する部分の厚さよりも大きくなっている、請求項２又は３に記載のコイル部品。
【請求項５】
前記第１平面コイルと前記第２平面コイルとが重なる方向における前記第２平面コイルの外周縁から前記第１平面コイルまでの距離が、前記第１平面コイルと前記第２平面コイルとが重なる方向における前記第２平面コイルの内周縁から前記第１平面コイルまでの距離よりも大きくなるように、前記第２平面コイルが湾曲している、請求項２又は３に記載のコイル部品。
【請求項６】
前記第１平面コイルと前記第２平面コイルとは、それぞれの径方向の内方の端部で電気的に接続されている、請求項４に記載のコイル部品。
【請求項７】
前記第１平面コイルは、径方向に配列される３つ以上のターン部を含み、
前記第２平面コイルは、径方向に配列される３つ以上のターン部を含み、
前記第１平面コイルの中心からｎ番目（ｎは、１から、３以上となる前記第１平面コイルのターン数までの整数）のターン部は、前記第２平面コイルの中心からｎ番目（ｎは、１から、３以上となる前記第２平面コイルのターン数までの整数）のターン部と部分的に対面するように位置し、
前記層における、前記第１平面コイルの最外周のターン部から数えて３番目以上のターン部と、前記３番目以上のターン部と対面する前記第２平面コイルの対応するターン部とのの間に位置する部分の一部又は全部の部分の厚さが、前記第１平面コイルの最外周の前記ターン部から数えて２番目以下のターン部と、前記２番目以下のターン部と対面する前記第２平面コイルの対応するターン部との間に位置する部分の厚さよりも大きくなっている、請求項２又は３に記載のコイル部品。
【請求項８】
前記第１平面コイルと前記第２平面コイルとが重なる方向における前記第２平面コイルの内周縁から前記第１平面コイルまでの距離が、前記第１平面コイルと前記第２平面コイルとが重なる方向における前記第２平面コイルの外周縁から前記第１平面コイルまでの距離よりも大きくなるように、前記第２平面コイルが湾曲している、請求項２又は３に記載のコイル部品。
【請求項９】
前記第１平面コイルと前記第２平面コイルとは、それぞれの径方向の外方の端部で電気的に接続されている、請求項７に記載のコイル部品。
【請求項１０】
前記第２平面コイルは、径方向に配列される複数のターン部を含み、
前記複数のターン部のうちの少なくとも１つのターン部は、前記第１平面コイルから遠ざかるように湾曲している、請求項１乃至３のいずれかに記載のコイル部品。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、コイル部品及びその製造方法、送電装置、受電装置、並びに電力伝送システムに関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
例えば、コイルを含む共振回路に高周波の電流を流すことで、非接触で電力を伝送するシステムが知られている。
【０００４】
コイルに高周波の電流が流される場合、表皮効果が生じ得る。表皮効果は、交流抵抗を増大させるため、電力伝送時の伝送効率を低下させる原因になる。これを考慮し、コイルをリッツ線で形成した場合には、表皮効果が抑制され得るため、伝送効率の低下が抑制され得る。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り、コイルのサイズが大きくなる程、製造の手間が大きくなる。
【０００５】
一方で、渦巻形状且つ板状で、導線断面が矩形状の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は、例えば板材から打ち抜かれることで形成され得る。したがって、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。また、コイルを組み込む装置の薄型化及び軽量化の点でも有利になる。
【０００６】
また、特許文献１には、コイルに重なるように磁性体を設けるとともに、コイルにおける隣り合うターン部の間に磁性体を設ける構造が開示されている。この構造によれば、ターン部間での近接効果による損失増加を抑制することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０２０－４７６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のような平面コイルでインダクタンスを増加させる場合、複数の平面コイルを重ねて直列に接続することにより、全体的なターン数を増加させてもよい。本件発明者は、このような平面コイルの多層化構造において、互いに対面する平面コイルの間の隙間を、例えば１ｍｍ以下など比較的小さく設定することで、コイル性能が向上し得ることを知見している。また、上記隙間が小さくなると、薄型化の点でも有利になる。本件発明者はさらに、上記隙間を磁性体で埋めた場合には、コイル性能がより向上し得ることも知見している。
【０００９】
しかしながら、上記隙間が小さくなると、互いに対面する平面コイルの間での絶縁破壊又は短絡が生じやすくなる。これを考慮し、上記隙間を大きくした場合には、薄型化及びコイル性能が損なわれ得る。
【００１０】
本開示の課題は、複数の平面コイルが重ねられる場合において、大型化及び性能低下を抑えつつ、互いに対面する平面コイルの間の絶縁を適正に確保できるコイル部品及びその製造方法、送電装置、受電装置、並びに電力伝送システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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