JP7809939B2

JP7809939B2 - コイル部品、送電装置、受電装置、及び電力伝送システム

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Publication number: JP7809939B2
Application number: JP2021162289A
Authority: JP
Inventors: 将人岡部
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2021-09-30
Filing date: 2021-09-30
Publication date: 2026-02-03
Anticipated expiration: 2041-09-30
Also published as: JP2023051528A

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。

近年、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。今後、大電力を伝送可能なワイヤレス電力伝送システムの需要が特に高まると予想される。

大電力をワイヤレスで伝送する場合、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。

表皮効果は、交流抵抗を増大させ、発熱により電力を消費するため、伝送効率を低下させる原因にもなる。

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。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。一方で、渦巻形状且つ板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、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。

上記リッツ線のコイル及び上記平面コイルの好適な材料としては、銅が挙げられる。銅は導電性が高いため、損失を抑制できる。

特開２０２１－２７１１２号公報

ワイヤレス電力伝送システムで大電力を伝送する場合、コイルのサイズが大きくなり得るとともに、全長が長くなり得る。

しかしながら、大型のコイルの材料として銅を用いると、重量が大きくなり且つコストが増加する。例えば電気自動車にワイヤレスで大電力を伝送する場合、特に車載側のコイルの軽量化が求められる。さらには、コイルの搭載が過度の車両価格上昇を招くのは望まれない。

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、重量を抑制しつつ又は重量に制約がある条件下でも、好適なコイル性能を確保できるコイル部品、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、第１のコイルと、前記第１のコイルと重ねられた第２のコイルと、を備え、前記第１のコイルの比重は、前記第２のコイルの比重と異なる。

前記第２のコイルの比重は、前記第１のコイルの比重よりも小さくてもよく、前記第２のコイルの導電性は、前記第１のコイルの導電性よりも小さくてもよい。

コイル部品は、磁性体を含む磁性部材をさらに備え、前記磁性部材、前記第２のコイル、及び第１のコイルがこの順に配置されてもよい。

前記磁性体は、フェライトでもよい。

前記第１のコイルは、銅又は銅合金で形成されてもよく、前記第２のコイルは、アルミニウム又はアルミニウム合金で形成されてもよい。

前記第１のコイルは、前記第２のコイルとの間に隙間を空けて前記第２のコイルと重なってもよく、前記第１のコイルは、第１端部及び第２端部を有してもよく、前記第２のコイルは、第１端部及び第２端部を有してもよく、前記第１のコイルの第１端部及び第２端部のうちの一方が、前記第２のコイルの第１端部及び第２端部のうちの一方に電気的に接続されてもよく、前記第１のコイルの第１端部及び第２端部のうちの他方が、前記第２のコイルの第１端部及び第２端部のうちの他方に電気的に接続されてもよい。

前記第１のコイルは、前記隙間に配置される絶縁層を介して前記第２のコイルと重なってもよい。

前記第１のコイルは、渦巻形状であり、前記第２のコイルは、渦巻形状であり、前記第１のコイルの内周側端部としての前記第１端部が、前記第２のコイルの内周側端部としての前記第１端部に電気的に接続されてもよく、前記第１のコイルの外周側端部としての前記第２端部が、前記第２のコイルの外周側端部としての前記第２端部に電気的に接続されてもよく、前記第１のコイルの前記第１端部は、前記第２のコイルの前記第１端部に、前記絶縁層に設けられた孔を通して接続されてもよい。

前記第１のコイルは、渦巻形状でもよく、前記第２のコイルは、前記第１のコイルと同じパターンの渦巻形状でもよく、前記第１のコイル及び前記第２のコイルは、互いの渦巻形状が整合するように重なり且つ接してもよい。

前記第１のコイルは板状でもよく、前記第２のコイルは板状でもよい。

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、重量を抑制しつつ又は重量に制約がある条件下でも、好適なコイル性能を確保できる。

第１の実施の形態に係るコイル部品が適用され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平面図である。図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿うコイル部品の断面図である。図２のＩＶ－ＩＶ線に沿うコイル部品の断面図である。第２の実施の形態に係るコイル部品の断面図である。図５とは異なる方向で切断された第２の実施の形態に係るコイル部品の断面図である。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。実施の形態に係るコイル部品の性能評価に関するシミュレーション結果を示すグラフを示す図である。実施の形態及び変化例に係るコイル部品の性能評価に関するシミュレーション結果を示すグラフを示す図である。実施の形態に係るコイル部品の性能評価に関するシミュレーション結果を示すグラフを示す図である。

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。さらに、本明細書において、シート状の部材の法線方向とは、対象となるシート状の部材のシート面への法線方向のことを指す。

＜第１の実施の形態＞
図１は、第１の実施の形態に係るコイル部品１０が適用され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。

（ワイヤレス電力伝送システム）
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。

本実施の形態では、送電装置１及び受電装置２のそれぞれがコイル部品１０を含む。ただし、送電装置１及び受電装置２のうちの一方のみにコイル部品１０が用いられ、他方には異なる形式のコイル部品が用いられてもよい。

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、本実施の形態に係るコイル部品１０は、電磁誘導方式の電力伝送システムで用いられてもよい。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。また、コイル部品１０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、コイル部品１０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。

（コイル部品）
図２は、コイル部品１０の平面図である。図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿うコイル部品１０の断面図である。図４は、図２のＩＶ－ＩＶ線に沿うコイル部品１０の断面図である。

コイル部品１０は、第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２を有する。第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２は、重ねられている。図２乃至図４に示されたコイル部品１０は、第１のコイル１１１と、第２のコイル１１２と、支持部材２０と、磁性部材としての磁気シールド部材４０と、第１接続端子５１と、第２接続端子５２と、を有する。第１のコイル１１１、第２のコイル１１２及び磁気シールド部材４０は、支持部材２０上に配置される。

本実施の形態では、第２のコイル１１２がシート状の基材層１２１上に設けられる。第１のコイル１１１が、第２のコイル１１２上に中間被覆層１３１を介して設けられる。また、第１のコイル１１１上に表面被覆層１４１が設けられる。なお、図２では、説明の便宜のために表面被覆層１４１の図示が省略されている。

基材層１２１、中間被覆層１３１及び表面被覆層１４１はそれぞれ絶縁性を有する。基材層１２１、中間被覆層１３１及び表面被覆層１４１の形成材料は特に限られず、熱可塑性樹脂でもよいし、熱硬化性樹脂でもよい。なお、コイル部品１０では、支持部材２０や磁気シールド部材４０が無くてもよい。例えばコイル部品１０は、第１のコイル１１１、第２のコイル１１２、基材層１２１、中間被覆層１３１及び表面被覆層１４１で構成されてもよい。また、基材層１２１、中間被覆層１３１及び表面被覆層１４１が無くてもよい。

図示するように、第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２は、平面コイルであってもよい。第２のコイル１１２は、第１のコイル１１１の軸方向で第１のコイル１１１に重ねられている。ここで、軸方向とは、コイルの中心軸線上を延びる方向又は中心軸線と平行な方向を意味する。

図示するように、第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２は、同軸の状態で重ねられている。すなわち、第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２は、中心軸線が概ねそろうようにして、好ましくは一致するようにして、重ねられている。図２乃至図４に示す符号Ｃは、同軸に配置された第１のコイル１１１の渦巻形状の中心及び第２のコイル１１２の渦巻形状の中心を通る共通の中心軸線を示している。

第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２はともに渦巻形状である。詳しくは、第２のコイル１１２は、第１のコイル１１１と同じパターンの渦巻形状である。そして、第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２は、互いの渦巻形状が整合するように重なっている。したがって、図２においては、第１のコイル１１１の輪郭のみが示されている。

第１のコイル１１１は、線状の第１導電体１１１Ｅを含む。この第１導電体１１１Ｅが渦巻形状で、渦巻き状に延びる。また、第１のコイル１１１は板状である。図３に示すように、第１のコイル１１１の渦巻形状の巻回方向に直交する方向での断面形状は、矩形状である。すなわち、渦巻形状の巻回方向に直交する方向での第１導電体１１１Ｅの断面形状は、矩形状である。

同様に、第２のコイル１１２は、線状の第２導電体１１２Ｅを含む。この第２導電体１１２Ｅが渦巻形状で、渦巻き状に延びる。また、第２のコイル１１２も板状である。図３に示すように、第２のコイル１１２の渦巻形状の巻回方向に直交する方向での断面形状は、矩形状である。すなわち、渦巻形状の巻回方向に直交する方向での第２導電体１１２Ｅの断面形状は、矩形状である。

第１のコイル１１１の第１導電体１１１Ｅは、第２のコイル１１２側を向く底面１１１Ｅａと、底面１１１Ｅａと接続し中心軸線Ｃ側を向く第１側面１１１Ｅｂと、底面１１１Ｅａと接続し中心軸線Ｃ側とは反対側を向く第２側面１１１Ｅｃと、第２のコイル１１２側とは反対側を向く頂面１１１Ｅｄと、を有する。第２のコイル１１２の第２導電体１１２Ｅは、基材層１２１側を向く底面１１２Ｅａと、底面１１２Ｅａと接続し中心軸線Ｃ側を向く第１側面１１２Ｅｂと、底面１１２Ｅａと接続し中心軸線Ｃ側とは反対側を向く第２側面１１２Ｅｃと、基材層１２１側とは反対側を向く頂面１１２Ｅｄと、を有する。

上述した第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２が互いの渦巻形状が整合するように重なる状態においては、第１導電体１１１Ｅ及び第２導電体１１２Ｅが互いの渦巻形状が整合するように重なる。言い換えると、線状の第１導電体１１１Ｅ及び線状の第２導電体１１２Ｅは、少なくとも一部分において、互いに重ねられている。更に言い換えると、線状の第１導電体１１１Ｅ及び線状の第２導電体１１２Ｅは、少なくとも一部分において、並行して延びている。すなわち、線状の第２導電体１１２Ｅは、少なくとも部分的に、線状の第１導電体１１１Ｅに重なるようにして線状の第１導電体１１１Ｅに沿って延びている。また、第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２が互いの渦巻形状が整合するように重なる状態では、第１導電体１１１Ｅの底面１１１Ｅａと第２導電体１１２Ｅの頂面１１２Ｅｄとが少なくとも部分的に互いに向き合う。本実施の系形態では、第１導電体１１１Ｅの幅と第２導電体１１２Ｅの幅とが同じであるが、互いに異なってもよい。例えば、第１導電体１１１Ｅの幅が、第２導電体１１２Ｅの幅よりも小さくてもよい。

図示された第１のコイル１１１は平面コイルであり、図示された第２のコイル１１２は平面コイルである。平面コイルとは、ある平面上に位置するコイルである。平面コイルをなす線状の導電体は、ある平面上で、中心軸線を中心として周回するように延び、且つ、周回中に次第に径方向における外方に位置するようになる。つまり、線状の導電体は、渦巻形状になる。平面コイルの軸方向は、導電体が位置する「ある平面」に直交する方向となる。平面コイルでは、径方向に導電体（導電体の巻回部分）が隙間をあけて配列される。径方向は、平面コイルの中心軸線に直交する方向である。径方向における外方は、径方向における中心軸線から離間する側のことである。径方向における内方は、径方向における中心軸線に近接する側のことである。

図２に示すように、各コイル１１１、１１２（各導電体１１１Ｅ、１１２Ｅ）では、渦巻形状を構成する径方向に並ぶ複数の巻回部分が矩形状をなすように巻き回される、言い換えると周回する。なお、正確には、図２では上記巻回部分がなす矩形状の角部分は湾曲している。ただし、各コイル１１１、１１２（各導電体１１１Ｅ、１１２Ｅ）は、各巻回部分が円形をなすように巻き回されてもよい。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、図示のような一部が直線状に延びる平面パターンも含む。また、言い換えると、渦巻形状は、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。

図示のコイル形状を詳しく説明すると、図２において第１のコイル１１１（第１導電体１１１Ｅ）は、第１端部としての内周側端部１１１Ａと第２端部としての外周側端部１１１Ｂとを有する。そして、第１のコイル１１１（第１導電体１１１Ｅ）は、内周側端部１１１Ａから外周側端部１１１Ｂにかけて９回転周回する形状で形成される。すなわち、第１のコイル１１１は、９つの巻回部分を渦巻形状が形成されるように連ねる。隣り合う巻回部分の間の隙間は一定である。また、正確に言うと、図示の例では、最外周（９つ目）の巻回部分が３／４周した後、真っすぐに延びている。また、内周側端部１１１Ａから外周側端部１１１Ｂまでの幅は一定である。
なお、第１のコイル１１１において隣り合う或る巻回部分の間の隙間のサイズは、他の巻回部分の間の隙間のサイズと異なってもよい。また、隣り合う或る巻回部分の間の隙間のサイズは、部分的に異なってもよい。また、第１のコイル１１１の内周側端部１１１Ａから外周側端部１１１Ｂまでの幅は、一定でなくてもよい。

同様に、第２のコイル１１２（第２導電体１１２Ｅ）は、第１端部としての内周側端部１１２Ａと第２端部としての外周側端部１１２Ｂとを有する。そして、第２のコイル１１２（第２導電体１１２Ｅ）は、内周側端部１１２Ａから外周側端部１１２Ｂにかけて９回転周回して形成される。すなわち、第２のコイル１１２は、９つの巻回部分を渦巻形状が形成されるように連ねる。隣り合う巻回部分の間の隙間は一定である。また、正確に言うと、最外周の９つ目の巻回部分が３／４周した後、真っすぐに延びている。また、内周側端部１１２Ａから外周側端部１１２Ｂまでの幅は一定である。
なお、第２のコイル１１２において隣り合う或る巻回部分の間の隙間のサイズは、他の巻回部分の間の隙間のサイズと異なってもよい。また、隣り合う或る巻回部分の間の隙間のサイズは、部分的に異なってもよい。また、第２のコイル１１２の内周側端部１１２Ａから外周側端部１１２Ｂまでの幅は、一定でなくてもよい。

本実施の形態では、図３に示すように第１のコイル１１１の内周側端部１１１Ａが第２のコイル１１２の内周側端部１１２Ａに電気的に接続されている。図４に示すように、第１のコイル１１１の外周側端部１１１Ｂは、第２のコイル１１２の外周側端部１１２Ｂに電気的に接続されている。第１のコイル１１１の内周側端部１１１Ａは、第２のコイル１１２の内周側端部１１２Ａと絶縁層である中間被覆層１３１に設けられた第１通し孔１３１Ａを通して接触し、超音波溶接などで互いに接続されている。同様に、第１のコイル１１１の外周側端部１１１Ｂは、第２のコイル１１２の外周側端部１１２Ｂと絶縁層である中間被覆層１３１に設けられた第２通し孔１３１Ｂを通して接触し、超音波溶接などで互いに接続されている。

以上のように第１のコイル１１１と第２のコイル１１２とが電気的に接続されることで、第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２は一体的にコイルの機能を発揮できる。例えば、本実施の形態では第１のコイル１１１の内周側端部１１１Ａに入力する電流を、第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２に同時に流した後、第１のコイル１１１の外周側端部１１１Ｂから外部に送ることができる。なお、電気的に接続されるとは、２つの部材が直接的に接することにより電気的に接続される状態でもよいし、２つの部材の間に他の導体が介在した状態で電気的に接続される状態でもよい。

ここで、第１接続端子５１は第１のコイル１１１の内周側端部１１１Ａに接続されている。第２接続端子５２は第１のコイル１１１の外周側端部１１１Ｂに接続されている。詳しくは、第１接続端子５１は、表面被覆層１４１に設けられた第１通し孔１４１Ａを通して第１のコイル１１１の内周側端部１１１Ａに接続されている。第２接続端子５２は、表面被覆層１４１に設けられた第２通し孔１４１Ｂを通して第１のコイル１１１の外周側端部１１１Ｂに接続されている。図２も参照し、第１接続端子５１は、第１のコイル１１１の内周側端部１１１Ａから支持部材２０の外側に向けて表面被覆層１４１上を延びる。これら第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。

また、第１のコイル１１１と第２のコイル１１２との接続態様は本実施の形態の態様に限られない。例えば、第１のコイル１１１の内周側端部１１１Ａが第２のコイル１１２の外周側端部１１２Ｂに電気的に接続され、第１のコイル１１１の外周側端部１１１Ｂは、第２のコイル１１２の内周側端部１１１Ａに電気的に接続されてもよい。また、第１のコイル１１１の内周側端部１１１Ａが第２のコイル１１２の内周側端部１１２Ａに電気的に接続され、第１のコイル１１１の外周側端部１１１Ｂと第２のコイル１１２の外周側端部１１２Ｂは電気的に接続されなくてもよい。

第１のコイル１１１は、導電材料から形成され、本実施の形態では銅から形成される。第２のコイル１１２は、第１のコイル１１１とは異なる導電材料から形成される。詳しくは、第２のコイル１１２はアルミニウムから形成される。

本実施の形態では、第１のコイル１１１を形成する導電材料の比重が第２のコイル１１２を形成する導電材料の比重と異なるように、それぞれの材料が選択される。具体的には、第１のコイル１１１の比重よりも第２のコイル１１２の比重が小さくなるように第１のコイル１１１の材料及び第２のコイル１１２の材料が選択されている。

本実施の形態では、コイル部品１０の重量を抑制しつつ又は重量に制約がある条件下でも好適なコイル性能を確保するために、第１のコイル１１１の比重よりも第２のコイル１１２の比重を小さくする。この場合、例えば銅で形成される一つのコイルと、本実施の形態に係る銅の第１のコイル１１１及びアルミニウムの第２のコイル１１２とを同じ体積で比較した場合に、本実施の形態のほうが軽くなる。一方で、アルミニウムの導電性は銅の導電性よりも小さいが、要求される仕様を十分に充足できる場合もある。また、銅で形成される一つのコイルと、本実施の形態に係る銅の第１のコイル１１１及びアルミニウムの第２のコイル１１２とを同じ重さで比較した場合、本実施の形態における第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２の全体の体積は、銅のみの場合よりも大きくなる。この場合、第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２によって得られるＱ値などのコイル性能が、銅のみで形成される一つのコイルよりも良好になる場合がある。また、本実施の形態に係る銅の第１のコイル１１１及びアルミニウムの第２のコイル１１２の重さが、銅で形成される一つのコイルよりも軽い場合であっても、第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２によって得られるＱ値などのコイル性能が、銅のみで形成される一つのコイルよりも良好になる場合がある。

第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２の材質は特に限定されない。例えば、銅の第１のコイル１１１と、アルミニウム合金の第２のコイル１１２とが組み合わされてもよい。また、銅合金の第１のコイル１１１と、アルミニウム又はアルミニウム合金の第２のコイル１１２とが組み合わされてもよい。

本実施の形態では、第１のコイル１１１が銅板から渦巻形状に打ち抜かれて形成される。第１のコイル１１１の厚さ、正確には第１導電体１１１Ｅの厚さは、例えば０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下でもよい。また、第１のコイル１１１の半径、正確には第１導電体１１１Ｅ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、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、銅で形成される第１のコイル１１１の厚さ、正確には第１導電体１１１Ｅの厚さは、第２のコイル１１２の厚さにもよるが、０．２ｍｍ以上であることが好ましい。なお、銅である第１のコイル１１１の厚さが大き過ぎると重量が増加し、車載に望ましくない。そのため、第１のコイル１１１の厚さは、例えば１．０ｍｍ以下でもよい。

同様に、第２のコイル１１２はアルミニウム板から渦巻形状に打ち抜かれて形成される。第２のコイル１１２の厚さ、正確には第２導電体１１２Ｅの厚さは、例えば０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下でもよい。また、第２のコイル１１２の半径、正確には第２導電体１１２Ｅ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。上述したが、磁界共鳴方式で電気自動車に電力を伝送する場合、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、アルミニウムで形成される第２のコイル１１２の厚さ、正確には第２導電体１１２Ｅの厚さは、第１のコイル１１１の厚さにもよるが、０．２ｍｍ以上であることが好ましい。

図２における符号ＬＤは、平面視での輪郭が矩形状の第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２の長手方向の最大長さを示す。符号ＳＤは、長手方向に直交する方向での第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２の最大長さを示す。例えば最大長さＬＤ及び最大長さＳＤは４００ｍｍ以上でもよい。

一方で、第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２は、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、第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２を複雑な渦巻形状パターンで形成可能となる。ただし、大電力の伝送を実施可能な第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２の厚さの確保に手間がかかる。そのため、製造効率の観点で打ち抜きが望ましい。

また、支持部材２０は、軸方向で第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２と重なり、磁気シールド部材４０を介して第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２を支持する。本実施の形態における支持部材２０は、第１のコイル１１１、第２のコイル１１２及び磁気シールド部材４０と重なる底板部２２と、底板部２２の周縁に設けられる側板部２３とを有する。側板部２３は底板部２２から立ち上がる。側板部２３の底板部２２側とは反対側の端部は開放している。支持部材２０は、水分や異物の侵入を防止するため、図示しないカバー部材で覆われていることが望ましく、カバー部材は、磁界の形成を遮蔽しないよう、絶縁性の材質が望ましく、金属以外の材質に限定されてもよい。また、底板部２２は平面視で矩形であるが、円形などの他の形状でもよい。また、漏洩磁界を遮蔽するため、支持部材２０は、金属を含んでもよい。この場合、電力伝送への影響を抑制するため、底板部２２のみを金属にする方が好ましい。

側板部２３は、第１のコイル１１１、第２のコイル１１２及び磁気シールド部材４０を内側に受け入れる。これにより、第１のコイル１１１、第２のコイル１１２及び磁気シールド部材４０の組み込みが容易になる。また、コイル部品１０の取り扱いが容易になる。支持部材２０は、磁気シールド部材４０と例えば粘着シートなどにより接合されてもよい。第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２は基材層１２１を介して磁気シールド部材４０と接合されてもよい。

磁気シールド部材４０は、磁力線の透過及び／又は漏れ磁界の抑制のために設けられる。磁気シールド部材４０は、平面視で第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２を包含する大きさに形成され、基材層１２１の全体と接している。本実施の形態における磁気シールド部材４０は磁性体を含む。コイル部品１０が車両に設置される際、送電側のコイル部品１０で生じる磁界が他の車両部品側に流れると、車両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４０は、磁力線の透過を抑制するために設けられている。また、コイル部品１０で生じる磁界は、コイルの中心軸線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４０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。これにより、磁気シールド部材４０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４０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４０はフェライトを含み、好ましくはソフトフェライトを含む。

（コイル部品の用途）
本実施の形態に係るコイル部品１０は、上述したように例えば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１０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１０に供給されると、電流を、第１接続端子５１から第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２に同時に流した後、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から第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２に同時に流した後、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、第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２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１０を用いる場合、第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２の中心軸線に沿う磁力線を含む磁界を受けることで、第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２を流れる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。

また、コイル部品１０は、トランス、ＤＣ－ＤＣコンバータ、アンテナなどでも用いることができる。例えばトランスにおける一次側コイルとしてコイル部品１０が機能する場合には、第１接続端子５１及び第２接続端子５２が交流電源に接続される。そして、高周波電流を供給されることで、第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２の中央側から鉄心に磁束を供給できる。ＤＣ－ＤＣコンバータにおいてコイル部品１０が用いられる場合には、例えば第１接続端子５１に直流電源が接続され、第２接続端子５２からコンデンサー側に電流を流すことができる。

以上に説明したように本実施の形態に係るコイル部品１０は、第１のコイル１１１と、第１のコイル１１１と重ねられた第２のコイル１１２と、を備え、第１のコイル１１１の比重は、第２のコイル１１２の比重と異なる。具体的に本実施の形態では、第２のコイル１１２の比重が第１のコイル１１１の比重よりも小さい。

この場合、例えば銅で形成される一つのコイルと、本実施の形態に係る銅の第１のコイル１１１及びアルミニウムの第２のコイル１１２とを同じ体積で比較した場合に、本実施の形態のほうが軽くなる。一方で、アルミニウムの導電性は銅の導電性よりも小さいが、要求される仕様を十分に充足できる場合もある。また、銅で形成される一つのコイルと、銅の第１のコイル１１１及びアルミニウムの第２のコイル１１２とを同じ重さで比較した場合、本実施の形態における第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２の全体の体積は、銅のみの場合よりも大きくなる。この場合、第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２によって得られるＱ値などのコイル性能が、銅のみで形成される一つのコイルよりも良好になる場合がある。また、第１のコイル１１１及びアルミニウムの第２のコイル１１２の重さが、銅で形成される一つのコイルよりも軽い場合であっても、第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２によって得られるＱ値などのコイル性能が、銅のみで形成される一つのコイルよりも良好になる場合がある。したがって、本実施の形態に係るコイル部品１０によれば、重量を抑制しつつ又は重量に制約がある条件下でも、好適なコイル性能を確保できる。

＜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１０’ついて説明する。図５は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に対応するコイル部品１０’の断面図である。図６は、図２のＩＶ－ＩＶ線に対応するコイル部品１０’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。

本実施の形態においても、第１のコイル１１１は渦巻形状であり、第２のコイル１１２は、第１のコイル１１１と同じパターンの渦巻形状である。そして、第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２は、互いの渦巻形状が整合するように重なり且つ接している。そして、第１のコイルの１１１と第２のコイル１１２との間には中間被覆層１３１が設けられていない。

より詳しくは、第１のコイル１１１の第１導電体１１１Ｅの底面１１１Ｅａが、第２のコイル１１２の第２導電体１１２Ｅの頂面１１２Ｅｄに接している。

以上の第２の形態に係るコイル部品１０’においても、第１の実施の形態と同様に、重量を抑制しつつ又は重量に制約がある条件下でも、好適なコイル性能を確保できる、という効果が得られる。本実施の形態のように第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２が接した場合には、第１の実施の形態のように第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２が離れた場合よりも、高いＱ値が得られる場合がある。したがって、本実施の形態は、第１のコイル１１１と第２のコイル１１２とを接触させることに特に問題がない場合に非常に有益である。

＜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１０’’ついて説明する。図７は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に対応するコイル部品１０’’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７に示すように、コイル部品１０’’は、第１の実施の形態から支持部材２０と磁気シールド部材４０とを除いた構成を有する。この場合も、他の実施の形態と同様に、重量を抑制しつつ又は重量に制約がある条件下でも、好適なコイル性能を確保できる、という効果が得られる。

＜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１０’’’ついて説明する。図８は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に対応するコイル部品１０’’’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８に示すように、コイル部品１０’’’は、第２の実施の形態から支持部材２０と磁気シールド部材４０とを除いた構成を有する。この場合も、他の実施の形態と同様に、重量を抑制しつつ又は重量に制約がある条件下でも、好適なコイル性能を確保できる、という効果が得られる。

＜シミュレーションによる評価＞
次に、上記実施の形態のコイル性能をシミュレーションにて評価した結果を説明する。シミュレーションは、コイル部品の各部の寸法、材質、供給する高周波電流の周波数などの諸条件を設定した後、有限要素法により磁場を解析することで行った。そして、シミュレーションした磁場に基づいて、Ｑ値、インダクタンス（Ｌ）、インピーダンス（Ｚ）、損失（ＬＯＳＳ）等を導いた。

シミュレーションは、ムラタソフトウェア株式会社製のＦｅｍｔｅｔ（登録商標）で行った。

（シミュレーションパターン１）
まず、シミュレーションパターン１では、第１の実施の形態に係るコイル部品１０について、磁場のシミュレーションを行い、比較例１～５と比較した。

「実施の形態のシミュレーション例」
シミュレーションパターン１では、５パターンの実施の形態に係るコイル部品１０について、磁場のシミュレーション（シミュレーション例１～５）を行った。
シミュレーション例１～５に共通する条件として、実施の形態に係るコイル部品１０に対して以下を設定した。
第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２の形状は、同一の渦巻形状である。
第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２の平面視における最大長さＬＤは、６００ｍｍであり、最大長さＳＤは５００ｍｍである（図２参照）。
渦巻形状は、図２に示した形態であり、９回転周回する形状である。
第１のコイル１１１の線幅及び第２のコイル１１２の線幅は、９ｍｍである。渦巻形状の隣り合う巻回部分の間の距離は、９ｍｍである。
第１のコイル１１１と第２のコイル１１２との間の軸方向における隙間は、０．１ｍｍである。
供給する高周波電流は、４０Ａであり、周波数は、８５ＫＨｚである。
第１のコイル１１１の材質は銅であり、電気伝導率は、６．４５×１０^７[S/m]である。
第２のコイル１１２の材質はアルミニウムであり、電気伝導率は３．８３×１０^７[S/m]である。
磁気シールド部材４０は、フェライト板であり、電気伝導率は、１．６７×１０^－１[S/m]であり、比透磁率は、３０００である。
コイルおよび空気層併せて、３０～５０万メッシュに分割してシミュレーションを実施した。

そして、シミュレーション例１～５では、銅の第１のコイル１１１の厚さ及びアルミニウムの第２のコイル１１２の厚さを以下のように変更し、重量を演算により導き、Ｑ値を、シミュレーションした磁場の解析から導いた。

・シミュレーション例１（SIM-1）
第１のコイル１１１の厚さが、０．２ｍｍであり、第２のコイル１１２の厚さが、０．２ｍｍである。
・シミュレーション例２（SIM-2）
第１のコイル１１１の厚さが、０．２ｍｍであり、第２のコイル１１２の厚さが、０．４ｍｍである。
・シミュレーション例３（SIM-3）
第１のコイル１１１の厚さが、０．３ｍｍであり、第２のコイル１１２の厚さが、０．３ｍｍである。
・シミュレーション例４（SIM-4）
第１のコイル１１１の厚さが、０．４ｍｍであり、第２のコイル１１２の厚さが、０．４ｍｍである。
・シミュレーション例５（SIM-5）
第１のコイル１１１の厚さが、０．５ｍｍであり、第２のコイル１１２の厚さが、０．２ｍｍである。

「比較例１～２」
比較例１～２では、第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２と同一の渦巻形状のアルミニウムのコイルについて、磁場のシミュレーションを行った。
アルミニウムコイルの平面視での寸法は、シミュレーション例１～５と同じである。
アルミニウムの電気伝導率は、実施の形態に対するシミュレーションで設定した値と同じである。
また、アルミニウムコイルは、実施の形態に対するシミュレーションで設定したフェライト板で構成される磁気シールド部材４０上に配置される。

そして、アルミニウムコイルの厚さを以下のように変更し、重量を演算により導き、Ｑ値を、シミュレーションした磁場の解析から導いた。

・比較例１
アルミニウムコイルの厚さが、０．８ｍｍである。
・比較例２
アルミニウムコイルの厚さが、１．０ｍｍである。

「比較例３～８」
比較例３～８では、第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２と同一の渦巻形状の銅のコイルについて、磁場のシミュレーションを行った。
銅コイルの平面視での寸法は、シミュレーション例１～５と同じである。
銅の電気伝導率は、実施の形態に対するシミュレーションで設定した値と同じである。
また、銅コイルは、実施の形態に対するシミュレーションで設定したフェライト板で構成される磁気シールド部材４０上に配置される。

そして、銅コイルの厚さを以下のように変更し、重量を演算により導き、Ｑ値を、シミュレーションした磁場の解析から導いた。

・比較例３
銅コイルの厚さは、０．２ｍｍである。
・比較例４
銅コイルの厚さは、０．３ｍｍである。
・比較例５
銅コイルの厚さは、０．４ｍｍである。
・比較例６
銅コイルの厚さは、０．５ｍｍである。
・比較例７
銅コイルの厚さは、０．６ｍｍである。
・比較例８
銅コイルの厚さは、０．８ｍｍである。

「比較例９～１２」
比較例９～１２では、第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２と同一の渦巻形状の銅のコイルを２層で重ねた場合について、磁場のシミュレーションを行った。
銅コイルの平面視での寸法は、シミュレーション例１～５と同じである。
銅の電気伝導率は、実施の形態に対するシミュレーションで設定した値と同じである。
また、銅コイルは、実施の形態に対するシミュレーションで設定したフェライト板で構成される磁気シールド部材４０上に配置される。

・比較例９
１つの銅コイルの厚さは、０．４ｍｍであり、全体の厚さは、０．８ｍｍである。
・比較例１０
１つの銅コイルの厚さは、０．３ｍｍであり、全体の厚さは、０．６ｍｍである。
・比較例１１
１つの銅コイルの厚さは、０．２ｍｍであり、全体の厚さは、０．４ｍｍである。
・比較例１２
１つの銅コイルの厚さは、０．１４ｍｍであり、全体の厚さは、０．２８ｍｍである。

シミュレーション例１～５及び比較例１～１２それぞれの厚さ設定、重量、Ｑ値のシミュレーション結果を、以下の表１に示す。また、図９は、シミュレーション例１～５及び比較例１～１２の性能評価に関するシミュレーション結果を示すグラフである。図９では、横軸は、コイルに加工する前の各コイルの材料である金属の１ｍ^２当たりの重量（Ｋｇｆ）を示し、縦軸がＱ値を示し、シミュレーション結果の対応点が示され、折れ線状に結ばれている。複数の金属の組み合わせの場合、例えば、SIM-1の銅０．２mm、アルミ０．２mmの場合、それぞれの１ｍ^２当たりの重量を足した重さである。コイルの重量は、必要な面積を取り出し、不要部分を除去した重さになるので、横軸の数値よりもかなり小さい値になる。

例えば電気自動車に電力を伝送する場合、Ｑ値は１５０以上であることが望ましい。銅の重量が５Ｋｇｆ以上になると材料コストが大きくなる。厚さは、単層で０．５ｍｍより大きくなると、原材料の銅箔をロール状に巻きにくくなり、金型で打ち抜くときに、抜き刃の寿命が短くなるなど、製造の負荷が大きくなる。車載を考慮し、重量は可能な限り小さいことが望ましい。銅資源への影響も考慮すると、地上側は面積も大きいことから、銅の使用量はできるだけ少なくすることが望ましい。

以上の観点で検討すると、シミュレーション例２～５は、好適な条件を満たしている。

一方で、アルミニウムコイルに関する比較例１、２は、軽量であるが、厚さが大きく、加工適正が望ましくない。図９に示すように、重量を抑えつつＱ値を上げることに関して、アルミニウムコイルは有利ではある。しかしながら、厚さが大きくなるため、加工適正が望ましくない。Ｑ値１５０以上を確保する場合のアルミニウムコイルの単層の厚さは０．５よりもかなり大きくなる。

銅コイルに関する比較例５、６は好適な条件を満たす。ただし、銅コイルの厚さは比較的大きい。比較例７、８は、材料コスト及び加工適正が望ましくない。

重ねられた銅コイルに関する比較例１１は好適な条件を満たす。ただし、Ｑ値が十分に高いとは言えない。比較例９、１０は、重さの点で材料コストが望ましくない。

以上の結果を検討すると、シミュレーション例２～５は、Ｑ値確保、重量抑制、加工適性及び材料コスト抑制の観点で、比較例１～１２よりも合理的に構成されている。

また、例えば、重量３．５Ｋｇｆのシミュレーション例３と、重量３．６Ｋｇの比較例５とを比較したとき、同じ程度の重量であるが、本実施の形態に係るコイル部品のほうが高いＱ値を確保できている（１８７＞１７１）。同様に、重量４．６Ｋｇｆのシミュレーション例４と、重量４．５Ｋｇの比較例６とを比較したとき、同じ程度の重量であるが、本実施の形態に係るコイル部品のほうが高いＱ値を確保できている（２０２＞１８９）。この傾向は、図９に示すように重量２Ｋｇｆから６Ｋｇｆの範囲に存在する。よって、重量に制約がある条件下で、好適なコイル性能を確保できるという本開示の効果を確認できる。

また、例えば、Ｑ値が１８７のシミュレーション例３と、Ｑ値が１８９の比較例６とを比較したとき、同じ程度のＱ値であるが、本実施の形態に係るコイル部品の重量のほうが比較例６よりも小さい（４．５Ｋｇｆ＞３．５Ｋｇｆ）。この傾向は、図９に示すようにＱ値が１５０～２００の範囲に存在する。よって、重量を抑制しつつ、好適なコイル性能を確保できるという本開示の効果を確認できる。

（シミュレーションパターン２）
シミュレーションパターン２では、第１の実施の形態に係るコイル部品１０において第１のコイル１１１と第２のコイル１１２との位置を入れ替えた変形例について、磁場のシミュレーション（変形例シミュレーション１～３）を行った。そして、シミュレーションパターン１におけるシミュレーション例１～５と比較した。

変形例シミュレーション１～３では、銅の第１のコイル１１１と、アルミニウムの第２のコイル１１２の厚さを以下のように変更し、重量を演算により導き、Ｑ値を、シミュレーションした磁場の解析から導いた。シミュレーションの設定及び条件は、シミュレーションパターン１と同じである。

・変形例シミュレーション１
第１のコイル１１１の厚さが、０．２ｍｍであり、第２のコイル１１２の厚さが、０．５ｍｍである。
・変形例シミュレーション２
第１のコイル１１１の厚さが、０．５ｍｍであり、第２のコイル１１２の厚さが、０．２ｍｍである。
・変形例シミュレーション３
第１のコイル１１１の厚さが、０．３ｍｍであり、第２のコイル１１２の厚さが、０．３ｍｍである。

シミュレーション例１～５及び変形例シミュレーション１～３それぞれの厚さ設定、重量、Ｑ値のシミュレーション結果を、以下の表２に示す。また、図１０は、シミュレーション例１～５及び変形例シミュレーション１～３の性能評価に関するシミュレーション結果を示すグラフである。図１０では、上述と同様に、横軸がコイルに加工する前の各コイルの材料である金属の１ｍ^２当たりの重量（Ｋｇｆ）を示し、縦軸がＱ値を示し、シミュレーション結果の対応点が示されている。

シミュレーションパターン２では、導電性の低い（抵抗値の高い）ほうの第２のコイル１１２が磁気シールド部材４０側に配置される場合に、導電性の高い（抵抗値の低い）ほうの第１のコイル１１１が磁気シールド部材４０側に配置される場合よりも、高いＱ値を確保できることが確認された。つまり、実施の形態のほうが、変形例よりもＱ値確保の観点で有利である。したがって、磁気シールド部材４０などの磁性体と、材質の異なる二種以上のコイルを同時に使用する場合には、レイアウトに注意すべきことが確認された。

（シミュレーションパターン３）
シミュレーションパターン３では、第３の実施の形態に係るコイル部品１０’’及び第４の実施の形態に係るコイル部品１０’’’について、磁場のシミュレーション（シミュレーション例６～１５）を行い、比較例１３～１７と比較した。

シミュレーション例６～１５の共通の条件は、磁気シールド部材４０が無い点及び第１のコイル１１１と第２のコイル１１２との間の隙間をシミュレーション例ごとに変化させる点を除き、シミュレーションパターン１と同じである。
そして、シミュレーション例６～１５では、銅の第１のコイル１１１の厚さ及びアルミニウムの第２のコイル１１２の厚さを以下のように変更し、Ｑ値、インダクタンスＬ、インピーダンスＺ、ＬＯＳＳを、シミュレーションした磁場の解析から導いた。

「実施の形態のシミュレーション例」
・シミュレーション例６（SIM-6）
第１のコイル１１１の厚さが、０．２ｍｍであり、第２のコイル１１２の厚さが、０．５ｍｍである。第１のコイル１１１と第２のコイル１１２との間の軸方向における距離は、０．５ｍｍである。
・シミュレーション例７（SIM-7）
第１のコイル１１１の厚さが、０．２ｍｍであり、第２のコイル１１２の厚さが、０．５ｍｍである。第１のコイル１１１と第２のコイル１１２との間の軸方向における距離は、０．１ｍｍである。
・シミュレーション例８（SIM-8）
第１のコイル１１１の厚さが、０．２ｍｍであり、第２のコイル１１２の厚さが、０．５ｍｍである。第１のコイル１１１と第２のコイル１１２との間の軸方向における距離は、０ｍｍである。
・シミュレーション例９（SIM-9）
第１のコイル１１１の厚さが、０．５ｍｍであり、第２のコイル１１２の厚さが、０．２ｍｍである。第１のコイル１１１と第２のコイル１１２との間の軸方向における距離は、０ｍｍである。
・シミュレーション例１０（SIM-10）
第１のコイル１１１の厚さが、０．５ｍｍであり、第２のコイル１１２の厚さが、０．２ｍｍである。第１のコイル１１１と第２のコイル１１２との間の軸方向における距離は、０．０２ｍｍである。
・シミュレーション例１１（SIM-11）
第１のコイル１１１の厚さが、０．５ｍｍであり、第２のコイル１１２の厚さが、０．２ｍｍである。第１のコイル１１１と第２のコイル１１２との間の軸方向における距離は、０．１ｍｍである。
・シミュレーション例１２（SIM-12）
第１のコイル１１１の厚さが、０．５ｍｍであり、第２のコイル１１２の厚さが、０．２ｍｍである。第１のコイル１１１と第２のコイル１１２との間の軸方向における距離は、０．２ｍｍである。
・シミュレーション例１３（SIM-13）
第１のコイル１１１の厚さが、０．５ｍｍであり、第２のコイル１１２の厚さが、０．２ｍｍである。第１のコイル１１１と第２のコイル１１２との間の軸方向における距離は、０．５ｍｍである。
・シミュレーション例１４（SIM-14）
第１のコイル１１１の厚さが、０．３ｍｍであり、第２のコイル１１２の厚さが、０．３ｍｍである。第１のコイル１１１と第２のコイル１１２との間の軸方向における距離は、０．２ｍｍである。
・シミュレーション例１５（SIM-15）
第１のコイル１１１の厚さが、０．３ｍｍであり、第２のコイル１１２の厚さが、０．３ｍｍである。第１のコイル１１１と第２のコイル１１２との間の軸方向における距離は、０．５ｍｍである。

「比較例１３～１４」
比較例１３～１４では、第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２と同一の渦巻形状の銅のコイル（フェライト無し）について、磁場のシミュレーションを行った。
銅コイルの平面視での寸法は、シミュレーション例６～１５と同じである。
銅の電気伝導率は、シミュレーション例６～１５で設定した値と同じである。

そして、銅コイルの厚さを以下のように変更し、Ｑ値、インダクタンスＬ、インピーダンスＺ、ＬＯＳＳを、シミュレーションした磁場の解析から導いた。

・比較例１３
銅コイルの厚さが、０．５ｍｍである。
・比較例２
銅コイルの厚さが、０．７ｍｍである。

「比較例１５」
比較例１５では、第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２と同一の渦巻形状のアルミニウムのコイルを２層で重ねた場合に生じる磁場のシミュレーションを行った。
アルミニウムコイルの平面視での寸法は、シミュレーション例６～１５と同じである。
アルミニウムの電気伝導率は、シミュレーション例６～１５で設定した値と同じである。

そして、アルミニウムコイルの厚さを以下に設定し、Ｑ値、インダクタンスＬ、インピーダンスＺ、ＬＯＳＳを、シミュレーションした磁場の解析から導いた。

・比較例１５
２つのアルミニウムコイルのうちの一方の厚さは、０．２ｍｍであり、他方の厚さは、０．５ｍｍである。アルミニウムコイルの間の軸方向における距離は、０．５ｍｍである。

「比較例１６」
比較例１６では、第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２と同一の渦巻形状のアルミニウムのコイル（フェライト無し）について、磁場のシミュレーションを行った。
アルミニウムコイルの平面視での寸法は、シミュレーション例６～１５と同じである。
アルミニウムの電気伝導率は、シミュレーション例６～１５で設定した値と同じである。

・比較例１６
アルミニウムコイルの厚さが、０．７ｍｍである。

「比較例１７」
比較例１７では、第１のコイル１１１及び第２のコイル１１２と同一の渦巻形状の銅のコイルを２層で重ねた場合に生じる磁場のシミュレーションを行った。
銅コイルの平面視での寸法は、シミュレーション例６～１５と同じである。
銅の電気伝導率は、シミュレーション例６～１５で設定した値と同じである。

そして、銅コイルの厚さを以下に設定し、Ｑ値、インダクタンスＬ、インピーダンスＺ、ＬＯＳＳを、シミュレーションした磁場の解析から導いた。

・比較例１７
２つの銅コイルのうちの一方の厚さは、０．５ｍｍであり、他方の厚さは、０．２ｍｍである。銅コイルの間の軸方向における距離は、０．５ｍｍである。

シミュレーション例６～１５及び比較例１３～１７それぞれの厚さ設定、隙間距離、Ｑ値、インダクタンス、インピーダンス、損失のシミュレーション結果を、以下の表３に示す。

シミュレーション例６～１５では、コイル全体の厚さが０．６ｍｍ又は０．７ｍｍであり、比較的厚いため、車載用途で好適なＱ値が確保されている。

シミュレーション例８と、比較例１３とを比べるとＱ値が同じである。一方で、シミュレーション例８では、厚さ０．２ｍｍの銅の第１のコイル１１１が使用されるのに対して、比較例１３では、厚さ０．５ｍｍの銅のコイルが使用される。この場合、Ｑ値は同じであるが、本開示に係るコイル部品による軽量化及び材料コスト抑制の効果は有益である。

また、シミュレーション例６～８、及び、シミュレーション例９～１３を検討すると、コイル間の隙間が狭いほど、Ｑ値が上がることが分ける。とりわけ、シミュレーション例９のＱ値は２３０であり、極めて高い。シミュレーション例９のＱ値は、比較例１４の０．７ｍｍの銅コイルのＱ値２４５よりは小さいものの、重量抑制及び材料コスト抑制の点で、極めて有益と言える。

（シミュレーションパターン４）
シミュレーションパターン４では、磁気シールド部材４０による性能向上を検証するために、第１の実施の形態に係るコイル部品１０について、磁場のシミュレーション（シミュレーション例１６～１９）を行った。そして、シミュレーションパターン３の数例と比較した。

シミュレーション例１６～１９の共通の条件は、シミュレーションパターン１と同じである。そして、シミュレーション例１６～１９では、銅の第１のコイル１１１の厚さ及びアルミニウムの第２のコイル１１２の厚さを以下のように変更し、Ｑ値、インダクタンスＬ、インピーダンスＺ、ＬＯＳＳを、シミュレーションした磁場の解析から導いた。

「実施の形態のシミュレーション例」
・シミュレーション例１６(SIM-16)
第１のコイル１１１の厚さが、０．２ｍｍであり、第２のコイル１１２の厚さが、０．５ｍｍである。第１のコイル１１１と第２のコイル１１２との間の軸方向における距離は、０ｍｍである。
・シミュレーション例１７(SIM-17)
第１のコイル１１１の厚さが、０．２ｍｍであり、第２のコイル１１２の厚さが、０．５ｍｍである。第１のコイル１１１と第２のコイル１１２との間の軸方向における距離は、０．０２ｍｍである。
・シミュレーション例１８(SIM-18)
第１のコイル１１１の厚さが、０．２ｍｍであり、第２のコイル１１２の厚さが、０．５ｍｍである。第１のコイル１１１と第２のコイル１１２との間の軸方向における距離は、０．１ｍｍである。
・シミュレーション例１９(SIM-19)
第１のコイル１１１の厚さが、０．２ｍｍであり、第２のコイル１１２の厚さが、０．５ｍｍである。第１のコイル１１１と第２のコイル１１２との間の軸方向における距離は、０．５ｍｍである。

シミュレーション例１６～１９それぞれの厚さ設定、隙間距離、Ｑ値、インダクタンス（Ｌ）、インピーダンス（Ｚ）、損失（ＬＯＳＳ）のシミュレーション結果を、以下の表４に示す。また、図１１は、シミュレーション例１６～１９及び前述のシミュレーション例９～１３の性能評価に関するシミュレーション結果を示すグラフである。図１１は、横軸が第１のコイル１１１と第２のコイル１１２との間の軸方向における距離（ｍｍ）を示し、縦軸がＱ値を示し、シミュレーション結果の対応点が示されている。

シミュレーション例１６と、シミュレーション例９とを比較すると、シミュレーション例１６の銅の第１のコイル１１１の厚さは、シミュレーション例９の銅の第１のコイル１１１の厚さよりも小さい。一方で、シミュレーション例１６のＱ値は２３４で、シミュレーション例９のＱ値は２３０であるため、両者は概ね同じである。したがって、磁気シールド部材４０の設置によるＱ値の向上の効果を確認できる。

シミュレーション例１７と、シミュレーション例１０とを比較すると、シミュレーション例１７の銅の第１のコイル１１１の厚さは、シミュレーション例１０の銅の第１のコイル１１１の厚さよりも小さい。一方で、シミュレーション例１７のＱ値は１９７で、シミュレーション例１０のＱ値は２０２であるため、両者は概ね同じである。したがって、磁気シールド部材４０の設置によるＱ値の向上の効果を確認できる。シミュレーション例１８とシミュレーション例１１との比較、及び、シミュレーション例１９とシミュレーション例１１との比較からも、磁気シールド部材４０の設置によるＱ値の向上の効果を確認できる。

シミュレーションパターン４では、磁気シールド部材４０（フェライト）によるコイル性能向上の効果が確認された。

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
１０，１０’，１０’’，１０’’’…コイル部品
１１１…第１のコイル
１１１Ｅ…第１導電体
１１１Ａ…内周側端部
１１１Ｂ…外周側端部
１１１Ｅａ…底面
１１１Ｅｂ…第１側面
１１１Ｅｃ…第２側面
１１１Ｅｄ…頂面
１１２…第２のコイル
１１２Ｅ…第２導電体
１１２Ａ…内周側端部
１１２Ｂ…外周側端部
１１２Ｃ…桟
１１２Ｅａ…底面
１１２Ｅｂ…第１側面
１１２Ｅｃ…第２側面
１１２Ｅｄ…頂面
１２１…基材層
１３１…中間被覆層
１３１Ａ…第１通し孔
１３１Ｂ…第２通し孔
１４１…表面被覆層
１４１Ａ…第１通し孔
１４１Ｂ…第２通し孔
２０…支持部材
２２…底板部
２３…側板部
４０…磁気シールド部材
５１…第１接続端子
５２…第２接続端子

Claims

第１のコイルと、
前記第１のコイルと重ねられた第２のコイルと、
磁性体を含む磁性部材と、を備え、
前記第１のコイルの比重は、前記第２のコイルの比重と異なり、
前記第２のコイルの導電性は、前記第１のコイルの導電性よりも小さく、
前記第１のコイルは、銅又は銅合金で形成され、
前記第２のコイルは、アルミニウム又はアルミニウム合金で形成され、
前記磁性部材、前記第２のコイル、及び第１のコイルがこの順に配置される、コイル部品。
前記第２のコイルの比重は、前記第１のコイルの比重よりも小さい、請求項１に記載のコイル部品。
前記磁性体は、フェライトである、請求項１又は２に記載のコイル部品。
前記第１のコイルは、前記第２のコイルとの間に隙間を空けて前記第２のコイルと重なり、
前記第１のコイルは、第１端部及び第２端部を有し、前記第２のコイルは、第１端部及び第２端部を有し、
前記第１のコイルの第１端部及び第２端部のうちの一方が、前記第２のコイルの第１端部及び第２端部のうちの一方に電気的に接続され、前記第１のコイルの第１端部及び第２端部のうちの他方が、前記第２のコイルの第１端部及び第２端部のうちの他方に電気的に接続されている、請求項１乃至３のいずれかに記載のコイル部品。
前記第１のコイルは、前記隙間に配置される絶縁層を介して前記第２のコイルと重なる、請求項４に記載のコイル部品。
前記第１のコイルは、渦巻形状であり、
前記第２のコイルは、渦巻形状であり、
前記第１のコイルの内周側端部としての前記第１端部が、前記第２のコイルの内周側端部としての前記第１端部に電気的に接続され、前記第１のコイルの外周側端部としての前記第２端部が、前記第２のコイルの外周側端部としての前記第２端部に電気的に接続され、
前記第１のコイルの前記第１端部は、前記第２のコイルの前記第１端部に、前記絶縁層に設けられた孔を通して接続されている、請求項５に記載のコイル部品。
前記第１のコイルは、渦巻形状であり、
前記第２のコイルは、渦巻形状であり、
前記第１のコイル及び前記第２のコイルは、互いの渦巻形状が整合するように重なり且つ接する、請求項１乃至４のいずれかに記載のコイル部品。
前記第１のコイルは板状であり、
前記第２のコイルは板状である、請求項１乃至７のいずれかに記載のコイル部品。
請求項１乃至８のいずれかに記載のコイル部品を備える、送電装置。
請求項１乃至８のいずれかに記載のコイル部品を備える、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、請求項１乃至８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。