JP7809940B2 - コイル部品、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、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。なお、リッツ線を渦巻形状に巻き回すことでも平面コイルは作成され得るが、製造効率の向上は見込めない。

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、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

上述のように平面コイルを送電装置及び受電装置で用いる場合、平面コイルは各装置の内部に組み込まれる。送電装置が路面に設置される場合には、車両が送電装置に乗り上がることが想定される。そのため、平面コイルを保護する上壁部を、上壁部から下方に延びる側壁部や内部に配置する支柱により支持することが望ましい。

上述のような側壁部や支柱の材料は、金属でもよい。この場合、所望の強度を確保しやすくなる。しかしながら、金属製の側壁部や支柱は導電性を有するため、例えば渦導電流の発生により、コイルの伝送特性に不所望な影響を及ぼす虞がある。また、車両に設置される受電装置側では、その周囲に多くの金属製の周辺部品が位置する。これら金属製の周辺部品も、コイルの伝送特性に不所望な影響を及ぼす虞がある。

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、コイルの周囲の部材の影響でコイルの性能が低下することを抑制できるコイル部品、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、コイルと、前記コイルの外周に位置する側壁部を有するケースと、を備え、前記側壁部が、二種の材料を含み、前記二種の材料のうちの一方の材料が導電性を有し、他方の材料が磁性又は絶縁性を有する。

前記一方の材料は、金属であり、前記他方の材料は、磁性を有し、前記他方の材料は、前記一方の材料よりも高い透磁率を有し且つ前記一方の材料よりも高い電気抵抗値を有してもよい。

前記他方の材料は、フェライト、ケイ素鋼、電磁軟鉄、及びアモルファス金属のうちのいずれか又は二種以上を含んでもよい。

前記他方の材料は、フェライト、ケイ素鋼、電磁軟鉄、及びアモルファス金属のうちのいずれか又は二種以上からなる粒体と、前記粒体を含有する樹脂とを含んでもよい。

また、前記一方の材料は、金属であり、前記他方の材料は、樹脂でもよい。

前記他方の材料は、前記コイルの軸方向における一方側の前記側壁部の端部を含む部分を形成し、前記一方の材料は、前記側壁部における前記端部を含む部分とは異なる部分を形成してもよい。

また、一実施の形態に係るコイル部品は、コイルと、前記コイルの外周に位置する側壁部を有するケースと、を備え、前記側壁部が、二種の材料を含み、前記二種の材料のうちの一方の材料が樹脂であり、他方の材料が磁性を有する。

前記他方の材料は、前記コイル側を向く前記側壁部の内周面を形成してもよい。

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に延びる支柱をさらに備え、前記支柱は、二種の材料を含み、前記二種の材料のうちの一方である第１支柱材料が導電性を有し、他方である第２支柱材料が磁性又は絶縁性を有してもよい。

前記第２支柱材料は、前記コイルの軸方向における一方側の前記支柱の端部を含む部分を形成し、前記第１支柱材料は、前記支柱における前記端部を含む部分とは異なる部分を形成してもよい。

前記第２支柱材料は、前記支柱の外周面を形成し、前記支柱における前記第１支柱材料が形成する部分は、少なくとも部分的に前記第２支柱材料により覆われてもよい。

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見た際に、前記コイルと重なるように配置される磁気シールド部材をさらに備えてもよい。

前記磁気シールド部材は、フェライトを含んでもよい。

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、コイルの周囲の部材の影響でコイルの性能が低下することを抑制できる。

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が備える支柱周辺の斜視図である。 第２の実施の形態に係るコイル部品の斜視図であり、コイル部品が備える支柱周辺の斜視図である。 第２の実施の形態に係るコイル部品の断面図である。 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斜視図である。 第４の実施の形態に係るコイル部品が備える中央支柱の斜視図である。 図８のＸ－Ｘ線に沿うコイル部品の断面図である。 第５の実施の形態に係るコイル部品の斜視図である。 第６の実施の形態に係るコイル部品の斜視図である。 第７の実施の形態に係るコイル部品の斜視図であり、コイル部品の一部が切断されて示された斜視図である。 第７の実施の形態に係るコイル部品の断面図である。 第７の実施の形態に係るコイル部品が備えるコイル及びケースの斜視図である。 図１５に示したコイル及びケースの分解図である。 第７の実施の形態に係るコイル部品の性能評価（インダクタンス）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。 第７の実施の形態に係るコイル部品の性能評価（ケース損失）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。 第７の実施の形態に係るコイル部品の性能評価（コイル損失）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。 第８の実施の形態に係るコイル部品の平面図である。 第８の実施の形態に係るコイル部品の斜視図である。 第８の実施の形態に係るコイル部品の側面図である。

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４は、コイル部品１０Ａが備える支柱２４周辺の斜視図である。なお、図３は、詳しくは、ＩＩＩ－ＩＩＩ線から延びる矢印の方向にコイル部品１０Ａを切断した場合の断面図である。

図２乃至図４に示すように、コイル部品１０Ａは、コイル１１と、ケース２０と、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。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、を有する。磁気シールド部材４０及びコイル１１は、底壁部２２上にこの順に配置されている。また、磁気シールド部材４０及びコイル１１は、側壁部２３によって囲まれている。

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。また、コイル１１は板状である。図３に示すように、コイル１１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。

図２及び図３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。図２に示すように、コイル１１は、渦巻形状を構成する径方向に並ぶ複数の巻回部分（周回部分）が矩形状をなすように巻き回される。ただし、コイル１１は、各巻回部分（周回部分）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。

本実施の形態では、コイル１１が銅板から渦巻形状に打ち抜かれて形成される。コイル１１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、車載に望ましくない。そのため、コイル１１の厚さは、例えば１．０ｍｍ以下でもよい。

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、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、製造効率の観点で打ち抜きが望ましい。

ケース２０は、コイル１１の軸方向に離れた状態でコイル１１及び磁気シールド部材４０を底壁部２２上に支持している。すなわち、コイル１１及び磁気シールド部材４０は、コイル１１の軸方向でコイル１１と離れている。コイル１１及び磁気シールド部材４０は、底壁部２２と磁気シールド部材４０との間に設けられる複数のコイル支柱を介して底壁部２２に支持されてもよい。また、コイル１１及び磁気シールド部材４０は、底壁部２２と磁気シールド部材４０との間に設けられる板材を介して底壁部２２に支持されてもよい。

側壁部２３は、コイル１１の外周に位置し、本例ではコイル１１の全周を囲んでいる。側壁部２３は、底壁部２２側とは反対側の端部が開放している。すなわち、ケース２０は、一端が開放した形状である。また、底壁部２２及び側壁部２３は平面視で矩形であるが、円形などの他の形状でもよい。

本実施の形態におけるケース２０は、底壁部２２の四隅に支柱２４をさらに備え、各支柱２４は、コイル１１の軸方向に延びる。支柱２４は、コイル１１の軸方向で底壁部２２側から側壁部２３を越えるように延びている。図３に示すように、支柱２４の底壁部２２側とは反対側の端部は、二点鎖線で示す被覆壁部２５に接し、これにより、支柱２４は被覆壁部２５を支持する。支柱２４は円柱形状であるが、その形状は特に限られるものではない。

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。この場合、被覆壁部２５は、コイル１１を上方から覆って保護する。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、被覆壁部２５が受ける車両の荷重が支柱２４に伝わる。なお、支柱２４よりも中心軸線Ｃ側にコイル１１を軸方向に通過する支柱をさらに設けてもよく、このような支柱で追加的に被覆壁部２５が支持されてもよい。

被覆壁部２５は、高い剛性及び強度を有することが望ましく、非導電性であることが望ましい。このような点を考慮し、被覆壁部２５の材料は、繊維強化プラスチックでもよい。ただし、被覆壁部２５の材料は特に限られるものではない。

底壁部２２は、金属材料で形成され、導電性を有する。具体的には、本実施の形態における底壁部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、底壁部２２は、高い剛性及び強度を有することが望ましい。そのため、底壁部２２の材料として金属が用いられている。底壁部２２の材料は特に限られるものではなく、アルミニウム合金、ステンレス鋼などでもよい。

側壁部２３は、二種の材料を含み、本実施の形態では、二種の材料のうちの一方の材料が導電性を有し、他方の材料が磁性を有する。詳しくは、側壁部２３は、金属と、この金属よりも高い透磁率を有し且つ高い電気抵抗値を有する材料と、を含む。具体的には、本実施の形態における側壁部２３は、アルミニウムと、フェライトとを含んでいる。

図３及び図４に示すように、側壁部２３は、コイル１１の軸方向における一方側（図３における上側）の端部を含む先端側部分２３Ａと、先端側部分２３Ａと底壁部２２との間に位置する残りの部分である基端側部分２３Ｂと、を有している。そして、先端側部分２３Ａが、フェライトで形成され、基端側部分２３Ｂが、アルミニウムで形成されている。

本実施の形態では先端側部分２３Ａがフェライトで形成されるが、これに限られものではなく、ケイ素鋼、電磁軟鉄、又はアモルファス金属で形成されてもよい。また、先端側部分２３Ａは、フェライト、ケイ素鋼、電磁軟鉄、及びアモルファス金属のうちの二種以上を含む材料で形成されてもよい。また、先端側部分２３Ａは、フェライト、ケイ素鋼、電磁軟鉄、及びアモルファス金属のうちのいずれか又は二種以上からなる複数の粒体と、複数の粒体を含有する樹脂とを含む材料で形成されてもよい。

一方で、基端側部分２３Ｂは、アルミニウム合金、ステンレス鋼などでもよい。基端側部分２３Ｂは、底壁部２２と一体に形成されてもよい。また、基端側部分２３Ｂと底壁部２２とが別々に形成された後、基端側部分２３Ｂが底壁部２２に接合されてもよい。

また、支柱２４も、側壁部２３と同様に、二種の材料を含み、二種の材料のうちの一方である第１支柱材料が導電性を有し、他方である第２支柱材料が磁性を有する。詳しくは、支柱２４も、金属と、この金属よりも高い透磁率を有し且つ高い電気抵抗値を有する材料と、を含む。具体的には、支柱２４も、アルミニウムと、フェライトとを含む。

そして、図３及び図４に示すように、支柱２４は、コイル１１の軸方向における一方側（図３における上側）の端部を含む先端側柱部分２４Ａと、先端側柱部分２４Ａと底壁部２２との間に位置する残りの部分である基端側柱部分２４Ｂと、を有する。そして、先端側柱部分２４Ａが、フェライトで形成され、基端側柱部分２４Ｂが、アルミニウムで形成されている。

側壁部２３の場合と同様に、先端側柱部分２４Ａはフェライトで形成されるが、これに限られものではなく、ケイ素鋼、電磁軟鉄、又はアモルファス金属で形成されてもよい。また、先端側柱部分２４Ａは、フェライト、ケイ素鋼、電磁軟鉄、及びアモルファス金属のうちの二種以上を含む材料で形成されてもよい。また、先端側柱部分２４Ａは、フェライト、ケイ素鋼、電磁軟鉄、及びアモルファス金属のうちのいずれか又は二種以上からなる複数の粒体と、複数の粒体を含有する樹脂とを含む材料で形成されてもよい。

一方で、基端側柱部分２４Ｂは、アルミニウム合金、ステンレス鋼などでもよい。基端側柱部分２４Ｂは、底壁部２２と一体に形成されてもよい。また、基端側柱部分２４Ｂと底壁部２２とが別々に形成された後、基端側柱部分２４Ｂが底壁部２２に接合されてもよい。

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ている。磁気シールド部材４０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。磁気シールド部材４０は、コイル１１の軸方向で見た際に、コイル１１と重なるように配置され、本実施の形態ではコイル１１の全体と軸方向で接している。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。また、コイル部品１０Ａは車両に設置され得るが、この際、コイル部品１０Ａ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。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。

図２及び図３に示すように、磁気シールド部材４０は矩形のシート状であるが、磁気シールド部材４０の四隅は面取りされている。この面取りされた箇所を介して、支柱２４が磁気シールド部材４０をコイル１１側に越えるように延びている。また、本実施の形態では側壁部２３の先端側部分２３Ａが、コイル１１の径方向で見たとき、コイル１１及び磁気シールド部材４０とコイル１１の径方向で重なるように位置する。同様に、支柱２４の先端側柱部分２４Ａも、コイル１１の径方向で見たとき、コイル１１及び磁気シールド部材４０とコイル１１の径方向で重なるように位置する。

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はフェライトを含む、好ましくはソフトフェライトを含む。なお、磁気シールド部材４０は、渦電流を積極的に発生させることで磁力線の透過を抑制する部材で構成されもよい。この場合、磁気シールド部材４０は非磁性且つ導電性の材料から形成され、例えば銅やアルミニウムなどから形成されてもよい。ただし、渦電流を積極的に発生させる場合には発熱の問題が生じる。そのため、少なくともコイル部品１０Ａが車両に設置される場合にはフェライトの使用が望ましい。

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。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１０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。

また、コイル部品１０Ａは、トランス、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１０Ａ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、コイル１１の中央側から鉄心に磁束を供給できる。

以上のような各種の用途でコイル部品１０Ａに高周波電流を供給して、コイル部品１０Ａで磁界を発生させる場合、磁界は周期的に向きを変化させる。このような磁界は、金属に交差しようとする際に渦電流を発生させ得る。このような渦電流が発生し得る箇所としては、例えば、ケース２０の金属部分や、コイル部品１０Ａの周辺に位置する他の金属部材などが挙げられる。

そこで、本実施の形態では、側壁部２３が二種の材料を含み、二種の材料のうちの一方の材料が導電性を有し、他方の材料が磁性を有する。詳しくは、側壁部２３は、金属と、この金属よりも高い透磁率を有し且つ高い電気抵抗値を有する材料と、を含む。具体的には、本実施の形態における側壁部２３は、アルミニウムと、フェライトとを含んでいる。この場合、側壁部２３における高い透磁率を有し且つ高い電気抵抗値を有する材料、具体的にはフェライトで形成される部分では、渦電流の発生が抑制される。したがって、側壁部２３の全てがアルミニウムなどの導電性を有し比較的電気抵抗値が低い材料で形成される場合に比べて、インダクタンスが向上し得るとともに、損失が低減され得る。

また、支柱２４も、側壁部２３と同様に二種の材料を含み、二種の材料のうちの一方である第１支柱材料が導電性を有し、他方である第２支柱材料が磁性を有する。詳しくは、支柱２４も、金属と、この金属よりも高い透磁率を有し且つ高い電気抵抗値を有する材料と、を含む。具体的には、支柱２４も、アルミニウムと、フェライトとを含んでいる。この場合も、支柱２４の全てがアルミニウムなどの導電性を有し比較的電気抵抗値が低い材料で形成される場合に比べて、インダクタンスが向上し得るとともに、損失が低減され得る。

したがって、本実施の形態に係るコイル部品１０Ａによれば、コイル１１の周囲の部材の影響でコイル１１の性能が低下することを抑制できる。具体的には、コイル１１の周囲の側壁部２３や、支柱２４や、周囲の他の金属部材の影響でインダクタンスが大きく低下し、損失が大きく増加する状況を抑制できるため、コイル１１の周囲の部材の影響でコイル１１の性能が低下することを抑制できる。

また、本実施の形態では、側壁部２３の先端側部分２３Ａがフェライトで形成され、基端側部分２３Ｂがアルミニウムで形成されている。また、支柱２４の先端側柱部分２４Ａがフェライトで形成され、基端側柱部分２４Ｂがアルミニウムで形成されている。この場合、二種の材料を含む側壁部２３及び支柱２４を容易に作製できる。

また、本実施の形態では側壁部２３の先端側部分２３Ａが、コイル１１の径方向で見たときに、コイル１１及び磁気シールド部材４０と径方向で重なるように位置する。同様に、支柱２４の先端側柱部分２４Ａも、コイル１１の径方向で見たときに、コイル１１及び磁気シールド部材４０と径方向で重なるように位置する。この場合、導電性を有する側壁部２３の基端側部分２３Ｂ及び支柱２４の基端側柱部分２４Ｂと、コイル１１との距離が離れる。また、磁界の経路が狭まることで漏れ磁束が抑制される。これにより、コイル１１の性能が低下することを効果的に抑制できる。

なお、本実施の形態では、側壁部２３及び支柱２４がそれぞれ、二種の材料を含み、二種の材料のうちの一方の材料が導電性を有し、他方の材料が磁性を有する。この態様に代えて、側壁部２３及び支柱２４のうちの一方のみが、二種の材料を含み、二種の材料のうちの一方の材料が導電性を有し、他方の材料が磁性を有し、側壁部２３及び支柱２４のうちの他方は、例えば導電性の金属材料のみで形成されてもよい。

また、本実施の形態では、側壁部２３の先端側部分２３Ａがフェライトで形成され、基端側部分２３Ｂがアルミニウムで形成されている。また、支柱２４の先端側柱部分２４Ａがフェライトで形成され、基端側柱部分２４Ｂがアルミニウムで形成されている。
このような態様に代えて、側壁部２３の先端側部分２３Ａが樹脂などの絶縁性材料で形成され、基端側部分２３Ｂがアルミニウムなどの導電性を有する金属で形成されてもよい。また、支柱２４の先端側柱部分２４Ａが樹脂などの絶縁性材料で形成され、基端側柱部分２４Ｂがアルミニウムなどの導電性を有する金属で形成されてもよい。

このような構成においても、側壁部２３の先端側部分２３Ａ及び支柱２４の先端側柱部分２４Ａでは、渦電流が生じない。これにより、側壁部２３及び支柱２４の全てがアルミニウムなどの導電性を有し比較的電気抵抗値が低い材料で形成される場合に比べて、損失が低減され得る。したがって、コイル１１の性能が低下することを抑制できる。

＜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５は、コイル部品１０Ｂの斜視図であり、コイル部品１０Ｂが備える支柱２４周辺の斜視図である。図６は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に対応するコイル部品１０Ｂ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。

図５及び図６に示すように、本実施の形態における支柱２４は、芯部２４Ｃと、外周被覆部２４Ｄとを有する。芯部２４Ｃは、底壁部２２から立ち上がる。外周被覆部２４Ｄは、芯部２４Ｃの外周面を被覆し、支柱２４の外周面を形成している。支柱２４は、第１の実施の形態と同様に、二種の材料を含み、二種の材料のうちの一方である第１支柱材料が導電性を有し、他方である第２支柱材料が磁性を有する。

そして、磁性を有する第２支柱材料が外周被覆部２４Ｄを形成し、支柱２４の外周面を形成している。一方で、導電性を有する第１支柱材料が芯部２４Ｃを形成している。そして、芯部２４Ｃは、外周面の全体を外周被覆部２４Ｄにより覆われている。

本実施の形態では、外周被覆部２４Ｄがフェライトで形成され、芯部２４Ｃがアルミニウムで形成されている。ただし、このような材料は特に限られない。外周被覆部２４Ｄは、ケイ素鋼、電磁軟鉄、又はアモルファス金属で形成されてもよい。また、外周被覆部２４Ｄは、フェライト、ケイ素鋼、電磁軟鉄、及びアモルファス金属のうちの二種以上を含む材料で形成されてもよい。また、外周被覆部２４Ｄは、フェライト、ケイ素鋼、電磁軟鉄、及びアモルファス金属のうちのいずれか又は二種以上からなる複数の粒体と、複数の粒体を含有する樹脂とを含む材料で形成されてもよい。

本実施の形態においても、支柱２４の全てがアルミニウムなどの導電性を有し比較的電気抵抗値が低い材料で形成される場合に比べて、コイル１１のインダクタンスが向上し得るとともに、損失が低減され得る。したがって、コイル１１の周囲の部材の影響でコイル１１の性能が低下することを抑制できる。また、芯部２４Ｃが被覆壁部２５に接し、被覆壁部２５から受けた荷重を底壁部２２に伝えるため、耐久性に関して有利になる。

＜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１０Ｃ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１０Ｃ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。

本実施の形態では、第２の実施の形態と同様に、支柱２４が芯部２４Ｃと外周被覆部２４Ｄとを有する。ただし、芯部２４Ｃの外周面のうちの先端側の部分のみが外周被覆部２４Ｄにより覆われている。芯部２４Ｃは、基端と先端との中間位置から先端にわたり細くなっている。この芯部２４Ｃの細くなった部分に外周被覆部２４Ｄが設けられている。外周被覆部２４Ｄは、コイル１１の径方向で見たとき、コイル１１及び磁気シールド部材４０とコイル１１の径方向で重なるように位置する。

本実施の形態においても、支柱２４の全てがアルミニウムなどの導電性を有し比較的電気抵抗値が低い材料で形成される場合に比べて、コイル１１のインダクタンスが向上し得るとともに、損失が低減され得る。したがって、コイル１１の周囲の部材の影響でコイル１１の性能が低下することを抑制できる。また、芯部２４Ｃの断面積を大きく確保できるため、耐久性に関して一層有利になる。

＜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８は、コイル部品１０Ｄの斜視図である。図９は、コイル部品１０Ｄが備える中央支柱２６の斜視図である。図１０は、図８のＸ－Ｘ線に沿うコイル部品１０Ｄ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。なお、図１０は、詳しくは、図８のＸ－Ｘ線を含む位置で厚さ方向にコイル部品１０Ｄを切断した場合の断面図であり、Ｘ－Ｘ線から延びる矢印の方向に断面を見た場合の断面図である。

本実施の形態におけるケース２０は、底壁部２２の中央に中央支柱２６を備えている。中央支柱２６は、コイル１１の中央を通過する状態でコイル１１の軸方向に延びている。図１０に示すように、中央支柱２６の底壁部２２側とは反対側の端部は、二点鎖線で示す被覆壁部２５に接し、これにより、中央支柱２６は被覆壁部２５を支持する。中央支柱２６は横断面が、角が丸みを帯びた矩形状であるが、その形状は特に限られるものではない。また、磁気シールド部材４０には、中央支柱２６が通過する孔が設けられている。

中央支柱２６は、芯部２６Ｃと、外周被覆部２６Ｄとを有する。芯部２６Ｃは、底壁部２２から立ち上がる。外周被覆部２６Ｄは、芯部２６Ｃの外周面を被覆し、中央支柱２６の外周面を形成している。そして、中央支柱２６は、二種の材料を含み、二種の材料のうちの一方である第１中央支柱材料は導電性を有し、他方である第２中央支柱材料は磁性を有する。そして、磁性を有する第２中央支柱材料が外周被覆部２６Ｄを形成し、中央支柱２６の外周面を形成している。一方で、導電性を有する第１中央支柱材料は芯部２６Ｃを形成している。そして、芯部２６Ｃは、外周面の全体を外周被覆部２６Ｄにより覆われている。

本実施の形態では、外周被覆部２６Ｄがフェライトで形成され、芯部２６Ｃがアルミニウムで形成されている。ただし、このような材料は特に限られない。外周被覆部２６Ｄは、ケイ素鋼、電磁軟鉄、又はアモルファス金属で形成されてもよい。また、外周被覆部２６Ｄは、フェライト、ケイ素鋼、電磁軟鉄、及びアモルファス金属のうちの二種以上を含む材料で形成されてもよい。また、外周被覆部２６Ｄは、フェライト、ケイ素鋼、電磁軟鉄、及びアモルファス金属のうちのいずれか又は二種以上からなる複数の粒体と、複数の粒体を含有する樹脂とを含む材料で形成されてもよい。

芯部２６Ｃは、底壁部２２と一体に形成されてもよい。また、芯部２６Ｃ及び底壁部２２は別々に形成された後、互いに接合されてもよい。

本実施の形態においても、中央支柱２６の全てがアルミニウムなどの導電性を有し比較的電気抵抗値が低い材料で形成される場合に比べて、中央支柱２６における渦電流の発生を抑制できる。そのため、コイル１１のインダクタンスが向上し得るとともに、損失が低減され得る。したがって、コイル１１の周囲の部材の影響でコイル１１の性能が低下することを抑制できる。

＜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１１は、コイル部品１０Ｅの斜視図であり、詳しくは、コイル部品１０Ｅが備える中央支柱２６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１１に示すように、本実施の形態における中央支柱２６は、第４の実施の形態と同様に、芯部２６Ｃと外周被覆部２６Ｄとを有する。ただし、芯部２６Ｃの外周面のうちの先端側の部分のみが外周被覆部２６Ｄにより覆われている。芯部２６Ｃは、基端と先端との中間位置から先端にわたり細くなっている。この芯部２６Ｃの細くなった部分に外周被覆部２６Ｄが設けられている。

本実施の形態においても、中央支柱２６の全てがアルミニウムなどの導電性を有し比較的電気抵抗値が低い材料で形成される場合に比べて、コイル１１のインダクタンスが向上し得るとともに、損失が低減され得る。したがって、コイル１１の周囲の部材の影響でコイル１１の性能が低下することを抑制できる。また、芯部２６Ｃの断面積を大きく確保できるため、耐久性に関して一層有利になる。

＜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１２は、コイル部品１０Ｆの斜視図であり、詳しくは、コイル部品１０Ｆが備える中央支柱２６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５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１２に示すように、本実施の形態における中央支柱２６は、コイル１１の軸方向における一方側の端部を含む先端側柱部分２６Ａと、先端側柱部分２６Ａと底壁部２２との間に位置する残りの部分である基端側柱部分２６Ｂと、を有する。そして、先端側柱部分２６Ａが、フェライトで形成され、基端側柱部分２６Ｂが、アルミニウムで形成されている。

先端側柱部分２６Ａはフェライトで形成されるが、これに限られものではなく、樹脂、ケイ素鋼、電磁軟鉄、又はアモルファス金属で形成されてもよい。また、先端側柱部分２６Ａは、フェライト、ケイ素鋼、電磁軟鉄、及びアモルファス金属のうちの二種以上を含む材料で形成されてもよい。また、先端側柱部分２６Ａは、フェライト、ケイ素鋼、電磁軟鉄、及びアモルファス金属のうちのいずれか又は二種以上からなる複数の粒体と、複数の粒体を含有する樹脂とを含む材料で形成されてもよい。

なお、先端側柱部分２６Ａが樹脂のみで形成される場合には、繊維強化プラスチックで形成することが望ましい。

本実施の形態においても、中央支柱２６の全てがアルミニウムなどの導電性を有し比較的電気抵抗値が低い材料で形成される場合に比べて、中央支柱２６における渦電流の発生を抑制できる。そのため、コイル１１のインダクタンスが向上し得るとともに、損失が低減され得る。したがって、コイル１１の周囲の部材の影響でコイル１１の性能が低下することを抑制できる。

＜第７の実施の形態＞
次に、第７の実施の形態に係るコイル部品１０Ｇについて説明する。図１３は、コイル部品１０Ｇの斜視図であり、コイル部品１０Ｇの一部が切断されて示された斜視図である。図１４は、コイル部品１０Ｇ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６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。

上述した第１乃至第６の実施の形態に係るコイル部品は、ワイヤレス電力伝送システムＳで用いられる場合に、送電装置１に適した構造を有している。一方で、以下に説明する第７の実施の形態に係るコイル部品１０Ｇは、受電装置２に適した構造を有している。ただし、第１乃至第６の実施の形態に係るコイル部品は受電装置２側で用いられてもよいし、本実施の形態に係るコイル部品１０Ｇは送電装置１側で用いられてもよい。

図１３に示すように、コイル部品１０Ｇは、コイル１１と、ケース１２０と、第１放熱部材３１と、第２放熱部材３２と、磁気シールド部材４０と、被覆壁部１２５と、を有する。ケース１２０は、上述の各実施の形態と同様に、底壁部１２２と、底壁部１２２から立ち上がる側壁部１２３と、を有する。一方で、底壁部１２２上に配置される部材の態様は、上述の各実施の形態と異なる。すなわち、コイル１１、第１放熱部材３１、磁気シールド部材４０、第２放熱部材３２及び被覆壁部１２５が、底壁部２２上にこの順に配置されている。なお、図２に示した第１接続端子５１及び第２接続端子５２に対応する部材の図示は、省略している。

図１４に示すように、本実施の形態ではコイル１１が底壁部１２２に接している。コイル１１は底壁部１２２の平坦な表面に配置されているが、底壁部１２２に埋め込まれてもよい。側壁部１２３は、底壁部１２２上に配置されたコイル１１の外周に位置している。

側壁部１２３は、外周部分１２３Ａと、外周部分１２３Ａの径方向内側に位置する内周部分１２３Ｂとを有し、内周部分１２３Ｂが側壁部１２３の内周面を形成する。本実施の形態では、外周部分１２３Ａと底壁部１２２とが一体に形成されており、同一の材料で形成されている。一方で、内周部分１２３Ｂは、外周部分１２３Ａ及び底壁部１２２と別体であり、外周部分１２３Ａ及び底壁部１２２とは異なる材料で形成されている。すなわち、側壁部１２３は、二種の材料を含み、このうちの一方の材料が外周部分１２３Ａを形成し、他方の材料が内周部分１２３Ｂを形成している。

詳しくは、外周部分１２３Ａを形成する材料は樹脂であり、内周部分１２３Ｂを形成する材料は磁性を有する材料である。具体的に本実施の形態では、外周部分１２３Ａを形成する樹脂が繊維強化プラスチックであるが、絶縁性を有するものであれば、特に限られるものではない。

一方で、内周部分１２３Ｂを形成する磁性を有する材料はフェライトである。すなわち、側壁部１２３の内周面は、フェライトで形成される。ただし、内周部分１２３Ｂを形成する磁性を有する材料はフェライトに限られず、ケイ素鋼、電磁軟鉄、又はアモルファス金属で形成されてもよい。また、内周部分１２３Ｂは、フェライト、ケイ素鋼、電磁軟鉄、及びアモルファス金属のうちの二種以上を含む材料で形成されてもよい。また、内周部分１２３Ｂは、フェライト、ケイ素鋼、電磁軟鉄、及びアモルファス金属のうちのいずれか又は二種以上からなる複数の粒体と、複数の粒体を含有する樹脂とを含む材料で形成されてもよい。また、側壁部１２３の全体が、フェライト、ケイ素鋼、電磁軟鉄、及びアモルファス金属のうちのいずれか又は二種以上からなる複数の粒体と、複数の粒体を含有する樹脂とを含む材料で形成されてもよい。

図１５はコイル１１及びケース１２０の斜視図である。図１６は図１５に示したコイル１１及びケース１２０の分解図である。本実施の形態では、図１６に示すように、ケース１２０が、底壁部１２２と、底壁部１２２の四辺のそれぞれに沿って各辺に接続された側壁形成部１２３Ｍとを一体に有するシート基材１２０Ｍから形成される。詳しくは、シート基材１２０Ｍを金型でプレス成型することにより側壁形成部１２３Ｍを立ち上がらせ、隣り合う側壁形成部１２３Ｍを接続することで、一端が開放したケース形状が形成される。ここで、このようなプレス成型の前に、側壁形成部１２３Ｍ上にそれぞれ、側壁形成部１２３Ｍに沿って延びるフェライトからなる内面形成シート１２３Ｎが配置される。これにより、プレス成型後に、図１５に示すように、側壁部１２３の内周部分１２３Ｂが内面形成シート１２３Ｎによって形成される。なお、ケース１２０の形成手法は以上に説明した例に限られず、当然ながら他の手法で形成されてもよい。

第１放熱部材３１及び第２放熱部材３２は、コイル１１の熱を放熱するために設けられている。第１放熱部材３１及び第２放熱部材３２は、セラミックスなどの熱伝導率が比較的高く且つ非磁性の無機材料を樹脂に含有させた材料から形成されてもよい。第１放熱部材３１はシート状に形成され、コイル１１と磁気シールド部材４０との間に配置されている。本実施の形態では、コイル１１と磁気シールド部材４０とが、第１放熱部材３１によりコイル１１の軸方向に離れている。第２放熱部材３２は、磁気シールド部材４０と被覆壁部１２５との間に配置されている。本実施の形態における第２放熱部材３２は柱状であり、複数の第２放熱部材３２が磁気シールド部材４０と被覆壁部１２５との間に配置されている。また、コイル１１の径方向で見たとき、内周部分１２３Ｂは、コイル１１及び磁気シールド部材４０とコイル１１の径方向で重なり、図示の例では、内周部分１２３Ｂが、コイル１１及び磁気シールド部材４０とコイル１１の径方向で接している。

被覆壁部１２５はアルミニウムから形成されるが、その材質は特に限られるものではない。本実施の形態では導電性の金属で被覆壁部１２５が形成されることで、被覆壁部１２５が磁気シールド機能を奏するとともに、放熱性にも優れる。コイル１１の熱は、第１放熱部材３１から磁気シールド部材４０を介して第２放熱部材３２に伝わり、第２放熱部材３２から被覆壁部１２５に伝わり、外部に放熱される。

以上に説明した本実施の形態では、側壁部１２３が二種の材料を含み、二種の材料のうちの一方の材料が樹脂であり、他方の材料が磁性を有する。詳しくは、側壁部１２３は、繊維強化プラスチックと、フェライトとを含んでいる。この場合、側壁部１２３では渦電流が発生しない。また、側壁部１２３の内周面を形成するフェライトによりコイル１１で生じた磁界が外部に抜けることが抑制される。これにより、インダクタンスが向上し得るとともに、損失が低減され得る。

したがって、本実施の形態に係るコイル部品１０Ｇによれば、コイル１１の周囲の部材の影響でコイル１１の性能が低下することを抑制できる。具体的には、コイル１１の周囲の側壁部１２３や、周囲の他の金属部材の影響でインダクタンスが大きく低下し、損失が大きく増加する状況を抑制できるため、コイル１１の周囲の部材の影響でコイル１１の性能が低下することを抑制できる。

＜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）などを導いた。

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。

以下に説明するシミュレーションでは、実施の形態に係るコイル部品について、８パターンの磁場のシミュレーションを行い（シミュレーション例１～８）、比較例１、２と比較した。

シミュレーション例１～８及び比較例１、２に共通する条件として、以下を設定した。
コイル１１は、同一の渦巻形状である。
供給する高周波電流は、４０Ａであり、周波数は、８５ＫＨｚである。
コイルの材質は銅であり、電気伝導率は、６．４５×１０^７[S/m]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１～８では、ケース２０の形状を以下のように種々変更し、Ｑ値、インダクタンス、インピーダンス、及び損失（ＬＯＳＳ）を、シミュレーションした磁場の解析から導いた。なお、損失は、コイルでの損失、ケース形状による損失などのコイル部品で生じ得る損失の総計である。

・シミュレーション例１（SIM-1）
シミュレーション例１は、第６の実施の形態に係るコイル部品１０Ｆ（図１２）についてのシミュレーションである。ケース２０は、中央支柱２６のみを有し、四隅の支柱２４を有さない。図１２に示す先端側柱部分２６Ａは、樹脂で形成され、基端側柱部分２６Ｂは、アルミニウムで形成される。ケース２０の底壁部２２は、アルミニウムで形成される。また、ケース２０の側壁部２３は、フェライトとアルミニウムとを含むものであるが、シミュレーションの簡素化のために、取り除いてシミュレーションを行った。

・シミュレーション例２（SIM-2）
シミュレーション例２は、第６の実施の形態に係るコイル部品１０Ｆについてのシミュレーションであるが、シミュレーション例１から材質が変更されている。詳しくは、先端側柱部分２６Ａは、フェライトで形成され、基端側柱部分２６Ｂは、アルミニウムで形成される。その他の条件は、シミュレーション例１と同じである。

・シミュレーション例３（SIM-3）
シミュレーション例３は、第４の実施の形態に係るコイル部品１０Ｄ（図８）ついてのシミュレーションである。ケース２０は、中央支柱２６のみを有し、四隅の支柱２４を有さない。図８に示す外周被覆部２６Ｄは、フェライトで形成され、芯部２６Ｃは、アルミニウムで形成される。フェライトの比透磁率は、３０００である。その他の条件は、シミュレーション例１と同じである。

・シミュレーション例４（SIM-4）
シミュレーション例４は、第４の実施の形態に係るコイル部品１０Ｄついてのシミュレーションである。シミュレーション例４では、外周被覆部２６Ｄを形成するフェライトの透磁率が、１０（Ｈ／ｍ）である。その他の条件は、シミュレーション例３と同じである。

・シミュレーション例５（SIM-5）
シミュレーション例５は、第１の実施の形態に係るコイル部品１０Ａから支柱２４を取り除いた変形例についてのシミュレーションである。また、シミュレーション例５では、ケース２０の側壁部２３における先端側部分２３Ａが、樹脂で形成され、基端側部分２３Ｂが、アルミニウムで形成されている。ケース２０は、支柱を有さない。ケース２０の底壁部２２は、アルミニウムで形成される。

・シミュレーション例６（SIM-6）
シミュレーション例６は、シミュレーション例５に四隅の支柱２４が加えられた形態についてのシミュレーションである。ただし、支柱２４は、全体的にアルミニウムで形成されている。その他の条件は、シミュレーション例５と同じである。

・シミュレーション例７（SIM-7）
シミュレーション例７は、四隅の支柱２４の材質が、シミュレーション例６の場合と異なり、その他の条件はシミュレーション例６と同じである。シミュレーション例７では、支柱２４における先端側柱部分２４Ａが、樹脂で形成され、基端側柱部分２４Ｂが、アルミニウムで形成されている。

・比較例１
比較例１は、シミュレーション例１において、中央支柱２６が全体的にアルミニウムで形成された形態についてのシミュレーションである。

・比較例２
比較例２は、シミュレーション例５において、側壁部２３が全体的にアルミニウムで形成された形態についてのシミュレーションである。

シミュレーション例１～８及び比較例１、２それぞれの、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１に示す。

基本的なケース形状が同一となる実施の形態に関するシミュレーション例１～４と比較例１とを対比すると、シミュレーション例１～４は、比較例１よりも性能が良いと評価できる。すなわち、シミュレーション例１～４のＱ値及びインダクタンスは、比較例１よりも高い。シミュレーション例１～４のインピーダンス及び損失は、比較例１よりも低い。したがって、コイルの周囲の部材の影響でコイルの性能が低下することを抑制できるという、本実施の形態に係る効果を確認できる。

基本的なケース形状が同一となる実施の形態に関するシミュレーション例５～７と比較例２とを対比すると、シミュレーション例５～７は、比較例２よりも性能が良いと評価できる。すなわち、シミュレーション例５～７のＱ値及びインダクタンスは、比較例２よりも高い。シミュレーション例５～７のインピーダンス及び損失は、比較例２よりも低いと評価できる。したがって、コイルの周囲の部材の影響でコイルの性能が低下することを抑制できるという、本実施の形態に係る効果を確認できる。

次に、第７の実施の形態に係るコイル部品１０Ｇ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、インダクタンス（Ｌ）、ケース損失、コイル損失を導いた。

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

第７の実施の形態に係るコイル部品１０Ｇについてのシミュレーションでは、ケース１２０における底壁部１２２及び側壁部１２３の外周部分１２３Ａを形成する材料が樹脂である。側壁部１２３の内周部分１２３Ｂを形成する磁性を有する材料は、フェライトである。被覆壁部１２５を形成する材料はアルミニウムである。本シミュレーションでは、コイルの材質や分割時のメッシュサイズに関する条件は、シミュレーション例１～７の場合と同様である。一方で、供給する高周波電流を、２０ＫＨｚから２００ＫＨｚの間で変化させて、インダクタンス、ケース損失、コイル損失を、シミュレーションした磁場の解析から導いた。なお、ケース損失は、ケース１２０及び被覆壁部１２５で生じる損失の総計である。そして、コイル部品１０Ｇについてのシミュレーション結果を、側壁部１２３の全体が樹脂で形成される形態の比較例３と比較した。

図１７は、インダクタンスに関するシミュレーション結果を示すグラフである。図１８は、ケース損失に関するシミュレーション結果を示すグラフである。図１９は、コイル損失に関するシミュレーション結果を示すグラフである。各図の横軸は、周波数（ＫＨｚ）を示す。図１７の縦軸は、インダクタンス（μＨ）を示す。図１８及び図１９の縦軸は、損失（Ｗ）を示す。コイル部品１０Ｇについてのシミュレーション結果は、各グラフにおいて、「○」で示され、比較例についてのシミュレーション結果は、「×」で示されている。

図１７では、周波数範囲の広い範囲（５０ＫＨｚ～２００ＫＨｚ）で、実施の形態についてのインダクタンスが、比較例３に対して高い。図１８では、周波数範囲の全域で、実施の形態についての損失（ケース）が、比較例３に対して低い。図１９では、実施の形態についての損失（コイル）と比較例３との相違が小さい。以上の結果から、ケースにおける損失の低減により、インダクタンスの低下が抑制されていることが分かる。以上のシミュレーションからも、コイルの周囲の部材の影響でコイルの性能が低下することを抑制できるという、本実施の形態に係る効果を確認できる。

なお、以上のシミュレーションでは、内周部分１２３Ｂを形成する磁性を有する材料の比透磁率を、１０に設定したが、図１７乃至図１９で示すような傾向は、比透磁率１０～５０の範囲で同様に生じた。そのため、比透磁率が比較的小さい値でも、コイルの性能低下を抑制できるという効果が得られると推認される。

＜第８の実施の形態＞
次に、第８の実施の形態に係るコイル部品１０Ｈについて説明する。図２０は、コイル部品１０Ｈの平面図である。図２１は、コイル部品１０Ｈの斜視図である。図２２は、コイル部品１０Ｈの側面図である。本実施の形態における構成部分のうちの第１乃至第７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２０乃至図２２に示すように、本実施の形態に係るコイル部品１０Ｈは、コイル１１における内周部と外周部との間でコイル１１を通過する中間支柱２４０を備える。コイル１１は、径方向に並び渦巻形状をなすように連なる複数の巻回部分を有する。コイル１１では、径方向中央側の位置で隣り合う巻回部分の間の隙間が、他の隣り合う巻回部分の間の隙間よりも大きくなっている。そして、この隙間が大きくなる隣り合う巻回部分の間を中間支柱２４０が通過している。磁気シールド部材４０には、中間支柱２４０を通すための孔が形成されている。

コイル１１の平面視での形状は矩形状である。中間支柱２４０は、コイル１１の対角線上に設けられており、詳しくは、対角線上におけるコイル１１の中心軸線Ｃから等距離となる４箇所の位置に設けられている。ただし、中間支柱２４０の位置や数は特に限定されるものではない。中間支柱２４０は、上述の実施の形態で説明した支柱２４や、中央支柱２６とともに形成されてもよい。

中間支柱２４０の構造は、第１乃至第３の実施の形態で説明した支柱２４と同様の構造でよい。すなわち、中間支柱２４０は、二種の材料を含み、二種の材料のうちの一方である第１支柱材料が導電性を有し、他方である第２支柱材料が磁性を有するものでもよい。中間支柱２４０は、二種の材料を含み、二種の材料のうちの一方である第１支柱材料が導電性を有し、他方である第２支柱材料が絶縁性を有するものでもよい。

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，１０Ｇ，１０Ｈ…コイル部品
１１…コイル
１１Ａ…内周側端部
１１Ｂ…外周側端部
２０，１２０…ケース
２２，１２２…底壁部
２３，１２３…側壁部
２３Ａ…先端側部分
２３Ｂ…基端側部分
１２３Ａ…外周部分
１２３Ｂ…内周部分
１２３Ｍ…側壁形成部
２４…支柱
２４Ａ…先端側柱部分
２４Ｂ…基端側柱部分
２４Ｃ…芯部
２４Ｄ…外周被覆部
２４０…中間支柱
２５，１２５…被覆壁部
２６…中央支柱
２６Ａ…先端側柱部分
２６Ｂ…基端側柱部分
２６Ｃ…芯部
２６Ｄ…外周被覆部
１２０Ｍ…シート基材
１２３Ｍ…側壁形成部
１２３Ｎ…内面形成シート
３１…第１放熱部材
３２…第２放熱部材
４０…磁気シールド部材
５１…第１接続端子
５２…第２接続端子
Ｃ…中心軸線

Claims (19)

1. コイルと、
   前記コイルの外周に位置する側壁部を有するケースと、を備え、
   前記側壁部が、二種の材料を含み、
   前記二種の材料のうちの一方の材料が導電性を有し、他方の材料が磁性を有し、
   前記他方の材料は、前記コイルの軸方向における一方側の前記側壁部の端部を含む部分を形成し、
   前記一方の材料は、前記側壁部における前記端部を含む部分とは異なる部分を形成する、コイル部品。
2. 前記一方の材料は、金属であり、
   前記他方の材料は、前記一方の材料よりも高い透磁率を有し且つ前記一方の材料よりも高い電気抵抗値を有する、請求項１に記載のコイル部品。
3. 前記他方の材料は、フェライト、ケイ素鋼、電磁軟鉄、及びアモルファス金属のうちのいずれか又は二種以上を含む、請求項２に記載のコイル部品。
4. 前記他方の材料は、フェライト、ケイ素鋼、電磁軟鉄、及びアモルファス金属のうちのいずれか又は二種以上からなる粒体と、前記粒体を含有する樹脂とを含む、請求項２に記載のコイル部品。
5. コイルと、
   前記コイルの外周に位置する側壁部を有するケースと、を備え、
   前記側壁部が、二種の材料を含み、
   前記二種の材料のうちの一方の材料が導電性を有し、他方の材料が絶縁性を有し、
   前記他方の材料は、前記コイルの軸方向における一方側の前記側壁部の端部を含む部分を形成し、
   前記一方の材料は、前記側壁部における前記端部を含む部分とは異なる部分を形成する、コイル部品。
6. 前記一方の材料は、金属であり、
   前記他方の材料は、樹脂である、請求項５に記載のコイル部品。
7. コイルと、
   前記コイルの外周に位置する側壁部を有するケースと、
   前記コイルの軸方向に延びる支柱と、を備え、
   前記側壁部が、二種の材料を含み、
   前記側壁部の前記二種の材料のうちの一方の材料が導電性を有し、他方の材料が磁性を有し、
   前記支柱は、二種の材料を含み、
   前記支柱の前記二種の材料のうちの一方である第１支柱材料が導電性を有し、他方である第２支柱材料が磁性を有する、コイル部品。
8. コイルと、
   前記コイルの外周に位置する側壁部を有するケースと、
   前記コイルの軸方向に延びる支柱と、を備え、
   前記側壁部が、二種の材料を含み、
   前記側壁部の前記二種の材料のうちの一方の材料が導電性を有し、他方の材料が絶縁性を有し、
   前記支柱は、二種の材料を含み、
   前記支柱の前記二種の材料のうちの一方である第１支柱材料が導電性を有し、他方である第２支柱材料が磁性を有する、コイル部品。
9. コイルと、
   前記コイルの外周に位置する側壁部を有するケースと、
   前記コイルの軸方向に延びる支柱と、を備え、
   前記側壁部が、二種の材料を含み、
   前記側壁部の前記二種の材料のうちの一方の材料が導電性を有し、他方の材料が磁性を有し、
   前記支柱は、二種の材料を含み、
   前記支柱の前記二種の材料のうちの一方である第１支柱材料が導電性を有し、他方である第２支柱材料が絶縁性を有する、コイル部品。
10. コイルと、
    前記コイルの外周に位置する側壁部を有するケースと、
    前記コイルの軸方向に延びる支柱と、を備え、
    前記側壁部が、二種の材料を含み、
    前記二種の材料のうちの一方の材料が導電性を有し、他方の材料が絶縁性を有し、
    前記支柱は、二種の材料を含み、
    前記二種の材料のうちの一方である第１支柱材料が導電性を有し、他方である第２支柱材料が絶縁性を有する、コイル部品。
11. 前記第２支柱材料は、前記コイルの軸方向における一方側の前記支柱の端部を含む部分を形成し、
    前記第１支柱材料は、前記支柱における前記端部を含む部分とは異なる部分を形成する、請求項７乃至１０のいずれかに記載のコイル部品。
12. 前記第２支柱材料は、前記支柱の外周面を形成し、
    前記支柱における前記第１支柱材料が形成する部分は、少なくとも部分的に前記第２支柱材料により覆われる、請求項１１に記載のコイル部品。
13. 前記コイルの軸方向で見た際に、前記コイルと重なるように配置される磁気シールド部材をさらに備える、請求項１乃至１２のいずれかに記載のコイル部品。
14. 前記磁気シールド部材は、フェライトを含む、請求項１３に記載のコイル部品。
15. 前記コイルは、渦巻形状である、請求項１乃至１４のいずれかに記載のコイル部品。
16. 前記コイルは、板状である、請求項１乃至１５のいずれかに記載のコイル部品。
17. 請求項１乃至１６のいずれかに記載のコイル部品を備える、送電装置。
18. 請求項１乃至１６のいずれかに記載のコイル部品を備える、受電装置。
19. 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１６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。