本发明涉及无线地传输电力或信号的磁耦合装置以及使用其的无线电力传输系统。
背景技术：
不使用电源电缆(power cable)或电源线(power cord)就传输电力的无线电力传输技术不断受到人们关注。无线电力传输技术因为能够从输电侧无线地将电力提供给受电侧，所以期待应用到轨道线电车和电动汽车等的运输设备、家电产品、电子设备、无线通信设备、玩具、产业设备等的各种各样的产品。
作为无线电力传输的方法有通过电流流到输电线圈而使磁通产生并且该磁通交链于受电线圈从而使电压产生于受电线圈来进行电力传输的方法。虽然变成了用受电线圈来进行受电的能量被提供给负载，但是在负载基本不限于其种类的情况下变得有必要提供稳定的电力、电压或者电流，并且要求以被提供的这些电力、电压或电流当中任意一个成为恒定的形式进行控制。
为了实现如此控制而有必要从受电侧将控制信号传输到输电侧。作为传输控制信号的方法有使用磁场耦合来进行的方法。磁场耦合方式是一种以下所述的方法，即，用受电侧的信号发送线圈来使磁通产生并使该磁通交链于输电侧的信号接收线圈，从而使电压产生并传输信号。此时，因为电力传输的磁通也产生，所以会有如果该磁通交链于信号接收线圈的话则变得不能够控制的问题。
在这种背景下，要构成不受电力传输的磁通影响的磁场耦合方式就成为了一个技术问题。例如，在专利文献1中有方案提出一种通过设置进行电力传输的线圈所产生的磁场的方向Hp相对于进行信号传输的线圈进行受电的磁场的方向Hs进行正交的结构从而信号传输难以受电力传输的磁通影响的磁场耦合方式的信号传输接受线圈结构。
另外，在专利文献2中有方案提出一种电力传输线圈和NFC(Near Field Communication)用线圈被配置的线圈装置。有方案提出一种技术，即，电力传输频率和NFC的频率不同，另外，磁性材料也使用配合于其频率的材料。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利申请公开2011-3947号公报
专利文献2：日本专利申请公开2013-169122号公报
技术实现要素：
发明所要解决的技术问题
然而，就专利文献1所公开的技术而言，进行电力传输的线圈和进行信号传输的线圈被配置于彼此近旁，因为担忧电力传输的磁通依然会影响到信号传输所以有改善的余地。
另外，就专利文献2所公开的技术而言，NFC用线圈因为不与电力传输线圈同时进行工作所以不用考虑电力传输中的磁通给到信号传输的影响，因此有改善的余地。
本发明就是借鉴了以上所述的技术问题而做出的不懈努力之结果，其目的在于提供一种能够确保减小了电力传输的磁通影响的信号传输的磁耦合装置以及使用其的无线电力传输系统。
解决技术问题的手段
为了解决上述技术问题，本发明所涉及的磁耦合装置的特征在于：具备第1线圈单元(coil unit)、在与所述第1线圈单元之间无线地传输电力或者信号的第2线圈单元，所述第1以及第2线圈单元各自具有第1以及第2线圈，所述第1以及第2线圈单元的所述第1线圈彼此进行磁耦合，所述第1以及第2线圈单元的所述第2线圈彼此进行磁耦合，所述第1以及第2线圈单元中的至少一方具有被配置在阻止所述第1线圈与所述第2线圈之间的磁耦合的位置的电磁屏蔽构件。
根据本发明，能够由电磁屏蔽构件来抑制从第1以及第2线圈中的一方产生的磁通波及到另一方的线圈的影响。由电磁屏蔽构件来完全阻止第1以及第2线圈之间的磁耦合是困难的，但是通过电磁屏蔽构件被配置于阻止第1以及第2线圈之间的磁耦合的位置即阻止有助于磁耦合的磁通的至少一部分的位置，从而就能够期待使第1以及第2线圈之间的磁耦合度降低的效果。因此，例如在第1以及第2线圈单元的第1线圈之间进行电力传输并且在第2线圈之间进行信号传输，在此情况下能够确保将电力传输的磁通的影响降低到极小的信号传输。
在本发明中，所述电磁屏蔽构件优选以在从所述第1以及第2线圈单元相对的方向看的时候至少覆盖所述第2线圈的导线区域的方式被构成。由此，就能够更进一步抑制从第1以及第2线圈中的一方产生的磁通波及到另一方的线圈的影响。
在本发明中，所述电磁屏蔽构件优选以在从所述第1以及第2线圈单元相对的方向看的时候覆盖所述第2线圈周围的形式被构成。由此，就能够更进一步抑制从第1线圈产生的磁通波及到第2线圈的影响。
在本发明中，所述电磁屏蔽构件优选被配置得比所述第1线圈更接近于所述第2线圈。由此，既抑制从第1线圈产生的磁通波及到第2线圈的影响又能够抑制第1线圈之间的传输效率的降低。
在本发明中，优选：所述第1线圈为在第1方向上具有线圈轴的螺旋(spiral)线圈，所述第2线圈为在与所述第1方向相正交的第2方向上具有线圈轴的螺线管线圈(solenoid coil)。根据该结构，能够使与第1线圈交链的磁通方向和与第2线圈交链的磁通方向正交并将互相的影响抑制到最小限。
在本发明中，从所述第1方向看的所述螺线管线圈的平面尺寸优选小于所述螺旋线圈的开口部的平面尺寸。由此，就能够抑制从螺旋线圈产生的磁通波及到螺线管线圈的影响。
在本发明中，优选：所述第1以及第2线圈单元中的至少一方进一步具备构成与所述螺旋线圈交链的磁通的磁路的第1磁性体、构成与所述螺线管线圈交链的磁通的磁路的第2磁性体，所述螺旋线圈被形成于所述第1磁性体的主面，所述螺线管线圈被卷绕于所述第2磁性体，从所述第1方向看的所述第2磁性体的平面尺寸小于所述螺旋线圈的开口部的平面尺寸，从所述第1方向看的所述电磁屏蔽构件是以覆盖所述第2磁性体的方式被构成。由此，就能够充分抑制从螺旋线圈产生的磁通波及到螺线管线圈的影响并且能够提高一对螺线管线圈之间的传输效率。
在本发明中，优选：所述第1磁性体具有在俯视图中与所述螺旋线圈的开口部相重叠的贯通孔，所述第2磁性体的平面尺寸小于所述贯通孔的平面尺寸。由此，不仅仅能够谋求到第1磁性体的低成本化而且还能够谋求到凭靠将第2线圈插入到贯通孔的线圈单元的薄型化。
在本发明中，所述第1磁性体和所述第2磁性体优选不被配置于同一平面上。由此，就能够抑制从螺旋线圈产生的磁通波及到螺线管线圈的影响并且能够提高一对螺线管线圈之间的传输效率。
在本发明中，优选：从所述第1方向看的所述螺线管线圈的所述第2方向的尺寸大于所述螺旋线圈的开口部的所述第2方向的尺寸，且从所述第1方向看的所述螺线管线圈的与所述第1方向以及所述第2方向相正交的第3方向的尺寸小于所述螺旋线圈的开口部的所述第3方向的尺寸。即使是如此结构也能够抑制从螺旋线圈产生的磁通波及到螺线管线圈的影响。另外，能够通过增加螺线管线圈的圈数来增强两者的磁耦合，并且能够提高传输效率。
在本发明中，优选：所述第1以及第2线圈单元当中的至少一方进一步具备构成与所述螺旋线圈交链的磁通的磁路的第1磁性体、构成与所述螺线管线圈交链的磁通的磁路的第2磁性体，所述螺旋线圈被形成于所述第1磁性体的主面，所述螺线管线圈被卷绕于所述第2磁性体，从所述第1方向看的所述第2磁性体的所述第2方向的尺寸大于所述第1磁性体的所述第2方向的尺寸，且从所述第1方向看的所述第2磁性体的所述第3方向的尺寸小于所述螺旋线圈的开口部的所述第3方向的尺寸。由此，就能够进一步抑制从螺旋线圈产生的磁通波及到螺线管线圈的影响。
在本发明中，优选：所述第2线圈为在第1方向上具有线圈轴的螺旋线圈，所述第1线圈为在与所述第1方向相正交的第2方向上具有线圈轴的螺线管线圈，所述螺旋线圈的平面尺寸从所述第1方向看小于所述螺线管线圈的平面尺寸。根据该结构，能够使与第1线圈交链的磁通方向和与第2线圈交链的磁通方向正交并将互相的影响抑制到最小限。
在本发明中，所述第1线圈单元的所述螺线管线圈以及所述第2线圈单元的所述螺线管线圈优选被设置于被所述第1线圈单元的所述螺旋线圈和所述第2线圈单元的所述螺旋线圈所夹的空间内。在该情况下，所述电磁屏蔽构件优选被配置于所述第1线圈单元内的所述第1线圈与所述第2线圈之间以及所述第2线圈单元内的所述第1线圈与所述第2线圈之间中的至少一方。由该结构就能够容易地抑制从螺旋线圈产生的磁通波及到螺线管线圈的影响。
在本发明中，所述第1线圈单元的所述螺线管线圈以及所述第2线圈单元的所述螺线管线圈优选被设置于被所述第1线圈单元的所述螺旋线圈和所述第2线圈单元的所述螺旋线圈所夹的空间的外侧。根据如此结构，也能够抑制从螺旋线圈产生的磁通波及到螺线管线圈的影响。
在本发明中，优选：在被所述第1线圈单元的所述螺旋线圈和所述第2线圈单元的所述螺旋线圈所夹的空间的外侧设置所述第1线圈单元的所述螺线管线圈和第2线圈单元的所述螺线管线圈，所述电磁屏蔽构件被配置于所述第1线圈单元内的所述螺旋线圈与所述螺线管线圈之间以及所述第2线圈单元内的所述螺旋线圈与所述螺线管线圈之间当中的至少一方，所述电磁屏蔽构件的平面尺寸小于所述第2磁性体的平面尺寸。根据该结构，由电磁屏蔽构件就不会使一对螺线管线圈之间的传输效率降低，并且能够抑制从螺旋线圈产生的磁通波及到螺线管线圈的影响。
在本发明中，优选：所述第1线圈为在第1方向上具有线圈轴的第1螺线管线圈，所述第2线圈为在与所述第1方向相正交的第2方向上具有线圈轴的第2螺线管线圈。根据该结构，能够使与第1线圈交链的磁通方向和与第2线圈交链的磁通方向正交并将互相的影响抑制到最小限。
在本发明中，优选：所述第1以及第2线圈单元当中的至少一方进一步具备构成与所述第1螺线管线圈交链的磁通的磁路的第1磁性体、构成与所述第2螺线管线圈交链的磁通的磁路的第2磁性体，所述第1螺线管线圈被卷绕于所述第1磁性体，所述第2螺线管线圈被卷绕于所述第2磁性体，从与所述第1方向以及所述第2方向相正交的第3方向看的所述电磁屏蔽构件以覆盖所述第2磁性体的形式被构成。由此，就能够充分抑制从第1螺线管线圈产生的磁通波及到第2螺线管线圈的影响并提高一对第2螺线管线圈之间的传输效率。
在本发明中，优选：从所述第3方向看的所述第1螺线管线圈的所述第1方向的尺寸大于所述第2螺线管线圈的所述第1方向的尺寸，从所述第3方向看的所述第1螺线管线圈的所述第2方向的尺寸小于所述第2螺线管线圈的所述第2方向的尺寸。根据该结构，能够容易地使与第1螺线管线圈交链的磁通方向和与第2螺线管线圈交链的磁通方向正交并将互相的影响抑制到最小限。
在本发明中，优选：从所述第3方向看的所述第1磁性体的所述第1方向的尺寸大于所述第2磁性体的所述第1方向的尺寸，从所述第3方向看的所述第1磁性体的所述第2方向的尺寸小于所述第2磁性体的所述第2方向的尺寸。由此，就能够进一步抑制从第1螺线管线圈产生的磁通波及到第2螺线管线圈的影响。
在本发明中，从所述第3方向看的所述第2螺线管线圈的平面尺寸优选小于所述第1螺线管线圈的平面尺寸。
在本发明中，从所述第3方向看的所述第2磁性体的平面尺寸优选小于所述第1磁性体的平面尺寸。由此，就能够充分抑制从第1螺线管线圈产生的磁通波及到第2螺线管线圈的影响并提高一对第2螺线管线圈之间的传输效率。
在本发明中，所述第1线圈单元的所述第2螺线管线圈以及所述第2线圈单元的所述第2螺线管线圈优选被设置于被所述第1线圈单元的所述第1螺线管线圈和所述第2线圈单元的所述第1螺线管线圈所夹的空间内。由该结构就能够容易地抑制从第1螺线管线圈产生的磁通波及到第2螺线管线圈的影响。
本发明所涉及的磁耦合装置优选：具备以旋转轴为中心进行旋转的第1支撑体、不与所述第1支撑体一起进行旋转的第2支撑体，所述第1以及第2线圈单元中的一方被设置于所述第1支撑体，所述第1以及第2线圈单元中的另一方被设置于所述第2支撑体。根据本发明，在旋转体即第1支撑体与非旋转体(或者别的旋转体)即第2支撑体之间能够传输电力或者信号并能够由电磁屏蔽构件来抑制从第1以及第2线圈中的一方产生的磁通波及到另一方的线圈的影响。
在本发明中，优选：所述第1线圈为螺线管线圈，所述第2线圈为被形成于圆筒面的环形(loop)线圈，所述螺线管线圈的线圈轴在所述旋转轴方向上延伸，所述环形线圈的线圈轴在与所述旋转轴相正交的径向上以放射状延伸。就这样因为一对第1线圈的线圈轴在旋转轴方向上延伸并且一对第2线圈的线圈轴在与旋转轴相正交的径向上以放射状延伸，所以能够使与第2线圈交链的磁通方向正交于与第1线圈交链的磁通方向。因此，对于被用于旋转体的旋转型磁耦合装置来说，能够减小一对第1线圈之间的电力或者信号的传输与一对第2线圈之间的电力或者信号的传输的互相影响。
在本发明中，所述第1以及第2线圈单元的各个所述第1线圈优选经由所述电磁屏蔽构件，与所述第1以及第2线圈单元的各个所述第2线圈相比，被配置于所述径向的外侧。根据该结构，与一对第1线圈被配置于比一对第2线圈更靠近于径向的内侧的情况相比，相对来说能够增大一对第1线圈的开口尺寸，并且能够提高线圈的电感来获得更强的磁耦合。如此结构对于使用一对第1线圈来传输电力并且使用一对第2线圈来传输信号的磁耦合装置来说是适宜的。
在本发明中，所述电磁屏蔽构件优选为被配置于所述第1以及第2线圈单元的所述第1线圈与所述第1以及第2线圈单元的所述第2线圈之间的大致圆筒状的构件。由此，由电磁屏蔽构件就能够抑制从第1以及第2线圈中的一方产生的磁通波及到另一方的线圈的影响。
本发明所涉及的磁耦合装置优选：进一步具备被配置于所述第1以及第2线圈单元的所述第1线圈与被配置于所述第1以及第2线圈单元的所述第2线圈之间的中间磁性体，所述中间磁性体具有第1圆筒磁性层、与所述第1圆筒磁性层相比被配置于于所述径向的内侧的第2圆筒磁性层，所述电磁屏蔽构件被配置于所述第1圆筒磁性层与所述第2圆筒磁性层之间。根据该结构，不会受到电磁屏蔽构件的影响并且能够分别确保与一对第1线圈交链的磁通的磁路和与一对第2线圈交链的磁通的磁路。
在本发明中，所述第1以及第2线圈单元的所述第1线圈为进行电力传输的线圈，所述第1以及第2线圈单元的所述第2线圈为进行信号传输的线圈。由此，就能够进一步抑制电力传输的磁通波及到信号传输的影响。
在本发明中，优选：所述第1线圈单元的所述第1线圈为进行电力传输的输电线圈，所述第2线圈单元的所述第1线圈为进行电力传输的受电线圈，所述第1线圈单元的所述第2线圈为进行信号传输的信号接收线圈，所述第2线圈单元的所述第2线圈为进行信号传输的信号发送线圈。由此，就能够进一步抑制电力传输的磁通波及到信号传输的影响。
在本发明中，所述信号传输的频率优选为比所述电力传输的频率高出10倍以上。如果信号传输频率为电力传输频率的10倍以上的话则能够抑制电力传输用的交流电压的高频噪声波及到交流信号的影响并且避免与电力传输侧的信号干扰，并且能够确保交流信号的传输质量。
在本发明中，所述信号传输优选在所述电力传输中被进行。在电力传输中进行信号传输，在此情况下电力传输用的交流电压的高频噪声会影响到交流信号，但是通过设置电磁屏蔽构件从而就能够抑制该影响。
另外，本发明所涉及的无线电力传输系统的特征在于：具备：以上所述的本发明所涉及的磁耦合装置；输电电路，将被输入的直流电压转换成交流电压并提供给所述输电线圈；控制电路，根据所述信号接收线圈所接收到的交流信号控制从所述输电电路输出的交流电压；受电电路，将在所述受电线圈上产生的交流电压转换成直流电压；信号生成电路，生成显示所述受电电路的输出电压或者输出电流的大小的交流信号。根据本发明，在输电线圈与受电线圈之间进行电力传输并且在信号发送线圈与信号接收线圈之间进行信号传输，在此情况下能够确保将电力传输的磁通的影响控制到极小的信号传输。
发明效果
根据本发明，能够提供一种确保将电力传输的磁通的影响控制到极小的信号传输为可能的磁耦合装置以及使用了该装置的无线电力传输系统。
附图说明
图1是表示本发明的优选实施方式所涉及的无线电力传输系统结构的电路图。
图2是表示本发明的第1实施方式所涉及的磁耦合装置结构的示意图，图2(a)是大致侧面截面图，图2(b)是输电侧线圈单元10(以及受电侧线圈单元20)的立体图。
图3是表示本发明的第2实施方式所涉及的磁耦合装置结构的示意图，图3(a)是大致侧面截面图，图3(b)是输电侧线圈单元10(以及受电侧线圈单元20)的立体图。
图4是表示本发明的第3实施方式所涉及的磁耦合装置结构的示意图，图4(a)是大致侧面截面图，图4(b)是输电侧线圈单元10(以及受电侧线圈单元20)的立体图。
图5是表示本发明的第4实施方式所涉及的磁耦合装置结构的大致截面图。
图6是表示本发明的第5实施方式所涉及的磁耦合装置结构的大致截面图。
图7是表示本发明的第6实施方式所涉及的磁耦合装置结构的大致截面图。
图8是表示本发明的第7实施方式所涉及的磁耦合装置结构的大致截面图。
图9是表示本发明的第8实施方式所涉及的磁耦合装置结构的大致截面图。
图10是表示本发明的第9实施方式所涉及的磁耦合装置结构的示意图，图10(a)是大致立体图，图10(b)是大致侧面截面图。
图11是表示本发明的第10实施方式所涉及的磁耦合装置结构的示意图，图11(a)是大致立体图，图11(b)是大致侧面截面图。
图12是表示本发明的第11实施方式所涉及的磁耦合装置结构的大致截面图。
图13是图12所表示的磁耦合装置的分解图。
图14是表示信号发送线圈22以及信号接收线圈12的结构的示意图，图14(a)是展开平面图，图14(b)是立体图。
图15(a)以及图15(b)是表示磁芯变形例的大致立体图。
图16(a)～16(c)是表示线圈变形例的大致立体图。
具体实施方式
以下是参照附图并就本发明的优选的实施方式进行详细说明。
图1是表示本发明的优选实施方式所涉及的无线电力传输系统结构的大致截面图。
如图1所示，无线电力传输系统100是组合无线输电装置110和无线受电装置120而成，并且是一种无线地将电力从无线输电装置110传输到无线受电装置120的系统。
无线输电装置110具备将被输入的直流电压转换成例如100kHz的交流电压并将其输出的输电电路111、通过施加交流电压从而使交流磁通产生的输电线圈11、对从无线受电装置120侧被信号传输的交流信号进行接收的信号接收线圈12、根据信号接收线圈12进行信号接收的交流信号控制从输电电路111被输出的交流电压的控制电路114。
输电电路111具有将被输入的直流电压转换成规定直流电压的电源电路112、将电源电路112进行输出的规定直流电压转换成例如100kHz交流电压的电压转换电路113。控制电路114根据信号接收线圈12进行信号接收的交流信号控制从电源电路112被输出的规定直流电压的大小，由此，就能够控制从输电电路111被输出的交流电压。
无线受电装置120具备接收输电线圈11所产生的交流磁通的至少一部分来使交流电压产生的受电线圈21、将产生于受电线圈21的交流电压转换成直流电压的受电电路121、生成表示受电电路121的输出电压或者输出电流的大小的交流信号的信号生成电路122、将交流信号传输到信号接收线圈12的信号发送线圈22。受电电路121的输出电压例如被提供给负载130。
信号生成电路122具有例如输出10MHz交流信号的振荡电路123、对应于受电电路121的输出电压或者输出电流的大小生成振荡电路123电源电压的电源电压生成电路124，电源电压生成电路124根据受电电路121的输出电压或者输出电流与目标值之差控制振荡电路123的电源电压。
就这样通过在电力传输中进行信号传输并将无线受电装置120的输出反馈到无线输电装置110，从而就能够恒定地控制无线受电装置120的输出。
在本实施方式中相对于电力传输用的交流电压的频率为100kHz的情况，信号传输用的交流信号的频率为10MHz，并且是电力传输用的交流电压的频率的100倍。就这样信号传输用的交流信号的频率优选为电力传输用的交流电压的频率的10倍以上。如果信号传输用的交流信号的频率为电力传输用的交流电压的频率的10倍以上的话则因为电力传输用的交流电压的高次谐波成为相对于交流信号的噪声而不会使输出信号波形有大失真，所以能够避免与电力传输侧的信号干扰，并且能够确保交流信号的传输质量。
在本实施方中，输电线圈11、信号接收线圈12、受电线圈21、信号发送线圈22构成了用于无线传输电力以及信号的磁耦合装置1A。特别是输电线圈11以及信号接收线圈12的组合构成了输电侧线圈单元10(第1线圈单元)，受电线圈21以及信号发送线圈22的组合构成了受电侧线圈单元20(第2线圈单元)。另外，输电线圈11和受电线圈21构成了互相进行磁耦合并进行电力传输的一对线圈(第1线圈)，信号发送线圈22和信号接收线圈12构成了互相进行磁耦合并进行信号传输的一对线圈(第2线圈)。
图2是表示本发明的第1实施方式所涉及的磁耦合装置结构的示意图，图2(a)是大致侧面截面图，图2(b)是输电侧线圈单元10(以及受电侧线圈单元20)的立体图。
如图2(a)以及图2(b)所示，磁耦合装置1A具备组合进行电力传输的输电线圈11和进行信号传输的信号接收线圈12而成的输电侧线圈单元10、组合进行电力传输的受电线圈21和进行信号传输的信号发送线圈22而成的受电侧线圈单元20，并且是一种从输电侧线圈单元10无线地将电力传输到受电侧线圈单元20的磁耦合装置。输电侧线圈单元10以及受电侧线圈单元20实质上具有相同的结构，且在图中的Z轴方向(第1方向)上被相对配置。
输电线圈11是一种以漩涡状将导线14卷绕于平面状磁芯13(第1磁性体)的主面的螺旋线圈，信号接收线圈12是一种以螺旋状将导线16卷绕于磁芯15(第2磁性体)的外周面的螺线管线圈(螺旋形线圈helical coil)。在本实施方式中，相对于输电线圈11以其线圈轴朝向Z轴方向的形式被配置的情况，信号接收线圈12以其线圈轴朝向X轴方向(第2方向)的形式被配置。即，输电线圈11以及信号接收线圈12以彼此的线圈轴为大致正交的形式被配置，由此，与输电线圈11交链的磁通φ1的朝向和与信号接收线圈12交链的磁通φ2的朝向成大致正交。
受电线圈21也与输电线圈11相同是一种以漩涡状将导线24卷绕于平板状磁芯23(第1磁性体)的主面的螺旋线圈，信号发送线圈22也与受电线圈21相同是一种以螺旋状将导线26卷绕于磁芯25(第2磁性体)的外周面的螺线管线圈(螺旋形线圈helical coil)。在本实施方式中，相对于受电线圈21以其线圈轴朝向Z轴方向的形式被配置的情况，信号发送线圈22以其线圈轴朝向X轴方向的形式被配置。即，受电线圈21以及信号发送线圈22以彼此的线圈轴为大致正交的形式被配置，由此，与受电线圈21交链的磁通φ1的朝向和与信号发送线圈22交链的磁通φ2的朝向成大致正交。
在本实施方式中，磁芯15,25的平面尺寸优选小于输电线圈11以及受电线圈21的圈环(loop)的内侧的开口部的平面尺寸。由此，信号发送线圈22以及信号接收线圈12被收纳于输电线圈11以及受电线圈21的圈环的内侧。
进行信号传输的信号接收线圈12以及信号发送线圈22被配置于被进行电力传输的输电线圈11和受电线圈21所夹的空间内。于是，在输电线圈11与信号接收线圈12之间配置第1电磁屏蔽构件17，并且在受电线圈21与信号发送线圈22之间配置第2电磁屏蔽构件27。
第1电磁屏蔽构件17优选从输电线圈11以及受电线圈21的线圈轴方向即Z轴方向看是以至少覆盖信号接收线圈12的导线16的形成区域的形式被构成，进一步优选以全面覆盖信号接收线圈12被卷绕的磁芯15的形式被构成。就这样因为第1电磁屏蔽构件17被设置于阻止输电线圈11与信号接收线圈12的磁耦合的位置，所以能够更进一步抑制电力传输的磁通波及到信号传输的影响。
第2电磁屏蔽构件27优选从Z轴方向看是以至少覆盖信号发送线圈22的导线26的形成区域的形式被构成，进一步优选以全面覆盖信号发送线圈22被卷绕的磁芯25的形式被构成。就这样因为第2电磁屏蔽构件27也被设置于阻止受电线圈21与信号发送线圈22的磁耦合的位置，所以能够更进一步抑制电力传输的磁通波及到信号传输的影响。
第1以及第2电磁屏蔽构件17,27的平面尺寸优选小于输电线圈11以及受电线圈21的圈环的内侧的开口部的平面尺寸。由此，第1以及第2电磁屏蔽构件17,27被收纳于输电线圈11以及受电线圈21的圈环的内侧。
第1电磁屏蔽构件17优选被配置于比输电线圈11更接近于信号接收线圈12，第2电磁屏蔽构件27优选被配置于比受电线圈21更接近于信号发送线圈22。电磁屏蔽构件通过尽可能接近于进行信号传输的线圈侧，从而既抑制了电力传输效率的降低又能够提高抑制电力传输的磁通波及到信号传输的影响的效果。
从输电线圈11产生的磁通φ1如以虚线箭头进行表示的那样通过从输电线圈11的圈环内向Z轴方向的上方行进并通过受电线圈21的圈环内从而与受电线圈21交链。之后，通过磁芯23内朝向受电线圈21的圈环的外侧并向Z轴方向的下方行进，并且通过磁芯13内返回到输电线圈11的圈环内。就这样通过输电线圈11与受电线圈21相磁耦合，从而就能够从无线输电装置110将电力无线传输至无线受电装置120。
另外，从信号发送线圈22产生的磁通φ2如以实线箭头进行表示的那样通过贯通信号发送线圈22圈环内的磁芯25内并向Z轴方向的下方行进之后通过贯通信号接收线圈12圈环内的磁芯15内，从而与信号接收线圈12交链。之后，向Z轴方向的上方行进并返回到信号发送线圈22的圈环内。就这样通过信号发送线圈22与信号接收线圈12相磁耦合从而就能够从无线受电装置120将信号无线传输至无线输电装置110。
与输电线圈11以及受电线圈21交链的磁通φ1构成大的圈环，但是其一部分被第1以及第2电磁屏蔽构件17,27屏蔽，并且不能够侵入到被第1以及第2电磁屏蔽构件17,27所夹的空间内。即，从输电线圈11产生并打算要朝向受电侧线圈单元20的磁通φ1的一部分被第1以及第2电磁屏蔽构件17,27阻止。具体地来说如果磁通φ1的一部分交链于第1以及第2电磁屏蔽构件17,27的话则产生涡电流，并变成磁通φ1的一部分被由该涡电流产生的磁通抵消。
另外，因为与信号发送线圈22以及信号接收线圈12交链的磁通φ2在被第1以及第2电磁屏蔽构件17,27所夹的空间内构成了小的圈环，所以难以受到磁通φ1的影响。因此，能够通过抑制电力传输的磁通φ1波及到信号传输的磁通φ2的影响来提高信号质量。
如以上所说明的那样，本实施方式所涉及的无线电力传输系统100具有用于无线传输电力以及信号的磁耦合装置1A，磁耦合装置1A具备组合输电线圈11和信号接收线圈12而成的输电侧线圈单元10、组合受电线圈21和信号发送线圈22而成的受电侧线圈单元20，因为输电侧线圈单元10具有被配置于阻止输电线圈11与信号接收线圈12的磁耦合的位置的第1电磁屏蔽构件17并且受电侧线圈单元20具有被配置于阻止受电线圈21与信号发送线圈22的磁耦合的位置的第2电磁屏蔽构件27，所以能够确保将电力传输的磁通的影响控制到极小的信号传输，并且能够谋求到无线电力传输系统100的高性能化。
图3是表示本发明的第2实施方式所涉及的磁耦合装置结构的示意图，(a)是大致侧面截面图，(b)是输电侧线圈单元10(以及受电侧线圈单元20)的立体图。
如图3(a)以及图3(b)所示，该磁耦合装置1B的特征在于：在被输电线圈11的导线14的圈环围绕的磁芯13的中央部形成贯通孔13a，还在被受电线圈21的导线24的圈环围绕的磁芯23的中央部形成贯通孔23a。其他结构与第1实施方式相同。
磁芯13的贯通孔13a的平面尺寸优选大于信号接收线圈12的磁芯15，磁芯23的贯通孔23a的平面尺寸优选大于信号发送线圈22的磁芯25。再有，贯通孔13a,23a的平面尺寸优选大于第1以及第2电磁屏蔽构件17,27。
如以上所述，具有本实施方式所涉及的磁耦合装置1B的无线电力传输系统100能够取得与第1实施方式相同的效果。另外，不仅仅要谋求磁芯13,23的低成本化并且还要能够谋求到凭靠分别将信号接收线圈12和信号发送线圈22插入到贯通孔13a,23a的线圈单元的薄型化。
图4是表示本发明的第3实施方式所涉及的磁耦合装置结构的示意图，图4(a)是大致侧面截面图，图4(b)是输电侧线圈单元10(以及受电侧线圈单元20)的立体图。
如图4(a)以及图4(b)所示，该磁耦合装置1C的特征在于：信号接收线圈12的X轴方向的尺寸大于输电线圈11的开口部的X轴方向的尺寸，信号发送线圈22的X轴方向的尺寸大于受电线圈21的开口部的X轴方向的尺寸。其他结构与第1实施方式相同。
信号接收线圈12的Y轴方向的尺寸小于输电线圈11的开口部的Y轴方向的尺寸，信号发送线圈22的Y轴方向的尺寸小于受电线圈21的开口部的Y轴方向的尺寸。再有，磁芯15,25的X轴方向的尺寸优选大于磁芯13,23的X轴方向的尺寸，磁芯15,25的Y轴方向的尺寸优选小于输电线圈11以及受电线圈21的开口部的Y轴方向的尺寸。
在输电线圈11与受电线圈21之间配置第1电磁屏蔽构件17，在受电线圈21与信号发送线圈22之间配置第2电磁屏蔽构件27。第1电磁屏蔽构件17优选从输电线圈11以及受电线圈21的线圈轴方向即Z轴方向看是以至少覆盖信号接收线圈12的导线16的形成区域的形式被构成，进一步优选以全面覆盖信号接收线圈12被卷绕的磁芯15的形式被构成。另外，第2电磁屏蔽构件27优选从Z方向看是以至少覆盖信号发送线圈22的导线26的形成区域的形式被构成，进一步优选以全面覆盖信号发送线圈22被卷绕的磁芯25的形式被构成。
从输电线圈11产生的磁通φ1通过在俯视图中与第1以及第2电磁屏蔽构件17,27不相重叠的区域并通过受电线圈21的圈环内而与受电线圈21交链。但是，磁通φ1的一部分因为被第1以及第2电磁屏蔽构件17,27屏蔽，所以不会侵入到被第1以及第2电磁屏蔽构件17,27所夹的空间内。即，从输电线圈11产生并意欲朝向信号接收线圈12或信号发送线圈22的磁通φ1的一部分被电磁屏蔽构件17,27阻止。因此，能够抑制电力传输的磁通φ1波及到信号传输的磁通φ2的影响并使信号质量提高。
如以上所述，具有本实施方式所涉及的磁耦合装置1C的无线电力传输系统100能够取得与第1实施方式相同的效果。另外，能够通过增加信号发送线圈22以及信号接收线圈12的卷绕圈数来增强两者的磁耦合，并且能够提高信号传输效率。
图5是表示本发明的第4实施方式所涉及的磁耦合装置结构的大致截面图。
如图5所示，该磁耦合装置1D的特征在于：输电线圈11以及受电线圈21是由螺旋状的螺线管线圈构成，信号接收线圈12以及信号发送线圈22是由旋涡状的螺旋(spiral)线圈构成。即，进行电力传输的线圈以及进行信号传输的线圈的种类成为与第1实施方式相反。
信号发送线圈22以及信号接收线圈12的平面尺寸小于输电线圈11以及受电线圈21的平面尺寸。因此，与信号发送线圈22以及信号接收线圈12交链的磁通φ2的圈环形成在被输电线圈11和受电线圈21所夹的空间内绕着旋转的小的圈环。相对于此，交链输电线圈11以及受电线圈21的磁通φ1的圈环形成绕着信号发送线圈22以及信号接收线圈12的外侧进行旋转的大的圈环。
在本实施方式中也是因为在输电线圈11与信号接收线圈12之间设置第1电磁屏蔽构件17并且在受电线圈21与信号发送线圈22之间设置第2电磁屏蔽构件27，所以能够取得与第1实施方式相同的效果。即，能够通过抑制电力传输的磁通φ1波及到信号传输的磁通φ2的影响来提高信号质量，由此就能够谋求到无线电力传输系统100的高性能化。
图6是表示本发明的第5实施方式所涉及的磁耦合装置结构的大致截面图。
如图6所示，该磁耦合装置1E的特征在于：在被构成电力传输用变压器的输电线圈11和受电线圈21所夹的空间的外侧设置构成信号传输用变压器的信号发送线圈22和信号接收线圈12，输电线圈11和受电线圈21被信号发送线圈22和信号接收线圈12所夹。因此，从信号发送线圈22产生的磁通φ2随着通过受电线圈21以及输电线圈11的圈环内并贯通磁芯13,23而与信号接收线圈12交链，由此，信号发送线圈22和信号接收线圈12进行磁耦合。
另外，第1电磁屏蔽构件17不是在夹在输电线圈11与信号接收线圈12之间的空间内而是以从Z轴方向看覆盖信号接收线圈12周围的形式被构成。但是，没有必要信号接收线圈12的全周被第1电磁屏蔽构件17包围，也可以仅仅是以覆盖信号接收线圈12的线圈轴方向(X轴方向)的两侧的形式进行构成。
同样，第2电磁屏蔽构件27不是在夹在受电线圈21与信号发送线圈22之间的空间而是以从Z轴方向看覆盖信号发送线圈22周围的形式被构成。但是，没有必要信号发送线圈22的全周被第2电磁屏蔽构件27包围，也可以仅仅是以覆盖信号发送线圈22的线圈轴方向(X轴方向)的两侧的形式进行构成。
就这样因为电磁屏蔽构件17,27的主面与所对应的信号传输线圈的线圈轴方向(磁通φ2的行进方向)相正交，所以既在输电侧线圈单元10以及受电侧线圈单元20中阻止信号传输线圈与电力传输线圈之间的磁耦合又能够确保在信号发送线圈22与信号接收线圈12之间凭靠磁通φ2圈环的磁耦合。
图7是表示本发明的第6实施方式所涉及的磁耦合装置结构的大致截面图。
如图7所示，该磁耦合装置1F为图3所表示的第2实施方式所涉及的磁耦合装置1B的变形例，输电侧线圈单元10内的信号接收线圈12的一部分被收纳于磁芯13的贯通孔13a内，另外，受电侧线圈单元20内的信号发送线圈22的一部分被收纳于磁芯23的贯通孔23a内。另外，第1电磁屏蔽构件17从Z轴方向看是被设置于信号接收线圈12的周围，第2电磁屏蔽构件27从Z轴方向看是被设置于信号发送线圈22的周围。
信号接收线圈12在俯视图中是被配置于磁芯13的贯通孔13a内，但是磁芯13和磁芯15没有被配置于同一个平面上，磁芯15这一方是被配置于比磁芯13稍内侧。同样，信号发送线圈22在俯视图中是被配置于磁芯23的贯通孔23a内，但是磁芯23和磁芯25没有被配置于同一个平面上，磁芯25这一方是被配置于比磁芯23稍内侧。由如此结构就能够通过抑制电力传输的磁通φ1波及到信号传输的磁通φ2的影响来使信号质量提高。
在本实施方式中也是因为电磁屏蔽构件17的主面与所对应的信号传输线圈的线圈轴方向相正交并且覆盖与信号传输线圈交链的磁通的行进方向，所以既在输电侧线圈单元10以及受电侧线圈单元20中阻止信号传输线圈与电力传输线圈之间的磁耦合又能够确保在信号发送线圈22与信号接收线圈12之间凭靠磁通φ2圈环的磁耦合。
图8是表示本发明的第7实施方式所涉及的磁耦合装置结构的大致截面图。
如图8所示，该磁耦合装置1G的特征在于：是图6所表示的第5实施方式所涉及的磁耦合装置1E的变形例，第1电磁屏蔽构件17不仅仅覆盖从Z轴方向看的时候的信号接收线圈12的周围还覆盖Z轴方向的外侧，第2电磁屏蔽构件27不仅仅覆盖从Z轴方向看的时候的信号发送线圈22的周围还覆盖Z轴方向的外侧。另外，信号接收线圈12以及信号发送线圈22的Z轴方向的内侧因为不是分别被第1以及第2电磁屏蔽构件17,27覆盖而是被开放，所以与第5实施方式相同信号发送线圈22与信号接收线圈12的磁耦合是可能的。
就这样在本实施方式中因为电磁屏蔽构件17,27进一步以广范围覆盖进行所对应的信号传输的线圈的周围，所以能够切实阻止线圈单元内的进行信号传输的线圈与进行电力传输的线圈之间的磁耦合。
图9是表示本发明的第8实施方式所涉及的磁耦合装置结构的大致截面图。
如图9所示，该磁耦合装置1H的特征在于：是图6所表示的第5实施方式所涉及的磁耦合装置1E的其他的变形例，第1电磁屏蔽构件17被设置于输电线圈11与信号接收线圈12之间，第2电磁屏蔽构件27被设置于受电线圈21与信号发送线圈22之间。但是，第1电磁屏蔽构件17的平面尺寸小于磁芯15，第2电磁屏蔽构件27的平面尺寸小于磁芯25。再有，第1电磁屏蔽构件17的平面尺寸优选大于信号接收线圈12的导线16的形成区域，并且第2电磁屏蔽构件27的平面尺寸优选大于信号发送线圈22的导线26的形成区域。
在本实施方式中也是从信号发送线圈22产生的磁通φ2通过受电线圈21以及输电线圈11的圈环内并贯通磁芯13,23而与信号接收线圈12交链，由此，因为信号发送线圈22和信号接收线圈12进行磁耦合所以信号传输成为可能。另外，因为第1以及第2电磁屏蔽构件17,27的平面尺寸小于信号传输线圈的磁芯的平面尺寸，所以既确保了凭靠磁通φ2圈环的信号发送线圈22与信号接收线圈12之间的磁耦合又能够阻止进行电力传输的线圈与进行信号传输的线圈之间的磁耦合。
图10是表示本发明的第9实施方式所涉及的磁耦合装置结构的示意图，图10(a)是大致立体图，图10(b)是大致侧面截面图。
如图10(a)以及图10(b)所示，该磁耦合装置1I的特征在于：不但是作为信号传输线圈的信号发送线圈22以及信号接收线圈12而且进行电力传输的线圈即输电线圈11以及受电线圈21也是由螺旋状的螺线管线圈构成。但是，相对于输电线圈11以及受电线圈21(第1螺线管线圈)的线圈轴朝向X轴方向(第1方向)的情况，信号发送线圈22以及信号接收线圈12(第2螺线管线圈)的线圈轴朝向Y轴方向(第2方向)，进行信号传输的线圈的线圈轴与进行电力传输的线圈的线圈轴大致相正交。
如图所示，在输电侧线圈单元10中输电线圈11被卷绕的磁芯13的X轴方向的尺寸大于信号接收线圈12被卷绕的磁芯15的X轴方向的尺寸。相反，磁芯13的Y轴方向的尺寸小于磁芯15的Y轴方向的尺寸，因此，磁芯13和磁芯15的组合在俯视图中成为十字状。受电侧线圈单元20的磁芯23与磁芯25的组合也与此相同。因此，能够使磁通φ1的圈环和磁通φ2的圈环互相正交。
在输电线圈11与信号接收线圈12之间设置第1电磁屏蔽构件17，并且在受电线圈21与信号发送线圈22之间设置第2电磁屏蔽构件27。第1电磁屏蔽构件17优选以从Z轴方向(第3方向)看至少覆盖信号接收线圈12的导线16的形成区域的形式被构成，进一步优选以全面覆盖信号接收线圈12被卷绕的磁芯15的形式被构成。第2电磁屏蔽构件优选以从Z轴方向看至少覆盖信号发送线圈22的导线26的形成区域的形式被构成，进一步优选以全面覆盖信号发送线圈22被卷绕的磁芯25的形式被构成。
就这样本实施方式所涉及的磁耦合装置1I具备组合输电线圈11和信号接收线圈12而成的输电侧线圈单元10、组合受电线圈21和信号发送线圈22而成的受电侧线圈单元20，因为输电侧线圈单元10具有被配置于阻止输电线圈11与信号接收线圈12的磁耦合的位置的第1电磁屏蔽构件17并且受电侧线圈单元20具有被配置于阻止受电线圈21与信号发送线圈22的磁耦合的位置的第2电磁屏蔽构件27，所以与第1实施方式相同能够确保将电力传输的磁通的影响控制到极小的信号传输，并且能够谋求到无线电力传输系统100的高性能化。
图11是表示本发明的第10实施方式所涉及的磁耦合装置结构的示意图，图11(a)是大致立体图，图11(b)是大致侧面截面图。
如图11(a)以及图11(b)所示，该磁耦合装置1J的特征在于：是一种图10所表示的第9实施方式所涉及的磁耦合装置1I的变形例，并且减小了信号接收线圈12以及信号发送线圈22的平面尺寸。另外，与此相配合也减小磁芯15,25和第1以及第2电磁屏蔽构件17,27的平面尺寸。从Z轴方向看，第1以及第2电磁屏蔽构件17,27以至少覆盖信号传输线圈的导线区域的形式被构成，优选全面覆盖信号传输线圈被卷绕的磁芯。
与输电线圈11以及受电线圈21交链的磁通φ1构成大的圈环，但是与信号发送线圈22以及信号接收线圈12交链的磁通φ2在被第1以及第2电磁屏蔽构件17,27所夹的空间内构成小的圈环而且因为处于与磁通φ1相正交的关系所以难以受到磁通φ1的影响。再有，从输电线圈11产生并意欲朝向受电侧线圈单元20的磁通φ1的一部分被第1以及第2电磁屏蔽构件17,27屏蔽，并且不能够侵入到被第1以及第2电磁屏蔽构件17,27所夹的空间内。因此，能够抑制电力传输的磁通φ1波及到信号传输的磁通φ2的影响并使信号质量提高。
本实施方式所涉及的磁耦合装置1J也与第9实施方式相同能够确保将电力传输的磁通的影响控制到极小的信号传输，并且能够谋求到无线电力传输系统100的高性能化。
图12是表示本发明的第11实施方式所涉及的磁耦合装置结构的大致截面图。另外，图13是图12所表示的磁耦合装置的分解图。
如图12以及图13所示，该磁耦合装置1K的特征在于：输电线圈11与信号接收线圈21的组合构成了被纳入到旋转体的电力传输系统的旋转变压器，信号发送线圈22与信号接收线圈12的组合构成了与旋转变压器相同被纳入到旋转体的信号传输系统的旋转变压器，由这2个旋转变压器的组合就构成了旋转型磁耦合装置。
磁耦合装置1K具备被安装于旋转体即旋转轴30的凸缘部30a并与旋转轴30一起进行旋转的旋转骨架(rotating bobbin)31(第1支撑体)、被安装于非旋转体40的固定骨架32(第2支撑体)、被设置于固定骨架32的输电线圈11以及信号接收线圈12、被设置于旋转骨架31的受电线圈21以及信号发送线圈22。在本实施方式中，旋转轴30为金属制，并贯通旋转骨架31以及固定骨架32的中心部。还有，也可以使输电线圈11以及信号接收线圈12与旋转体一起进行旋转，而固定受电线圈21以及信号发送线圈22。
旋转骨架31以及固定骨架32为树脂制，并且各自具有互相嵌合为可能的杯状。详细地来说旋转骨架31为开口部向下的杯状，固定骨架32为开口部向上的杯状，旋转骨架31被旋转自如地嵌合于固定骨架32并且在外观上是与固定骨架32一体化。固定骨架32因为被固定所以不会与旋转骨架31以及旋转轴30一起进行旋转。还有，固定骨架32以及旋转骨架31的上下方向为方便起见，也可将固定骨架32配置于上侧且将旋转骨架31配置于下侧。
旋转骨架31以及固定骨架32都具有双重圆筒状的侧壁构造。具体地来说旋转骨架31具备圆形上面部31a(主面部)、被设置于比上面部31a的最外周更靠近径向内侧的圆筒状外侧侧面部31b、被设置于比外侧侧面部31b更靠近径向内侧的内侧侧面部31c。另外，固定骨架32具备圆形底面部32a(主面部)、被设置于比底面部32a的最外周更靠近径向稍内侧的外侧侧面部32b、被设置于比外侧侧面部32b更靠近径向内侧的内侧侧面部32c。如图12所示，在将旋转骨架31嵌合于固定骨架32的时候，固定骨架32的外侧侧面部32b和内侧侧面部32c是被配置于旋转骨架31的外侧侧面部31b与内侧侧面部31c之间的空间内。
输电线圈11是由在固定骨架32的外侧侧面部32b的外周面被多重卷绕的导线构成的螺线管线圈，受电线圈21是由在旋转骨架31的外侧侧面部31b被多重卷绕的导线构成的螺线管线圈。通过对输电线圈11以及受电线圈21使用某一程度粗细的导线，从而就能够流过大的电流，并且大电力的无线传输就成为可能。
输电线圈11以及受电线圈21以围绕旋转轴30周围的形式与旋转轴30同轴配置。在本实施方式中，受电线圈21在比输电线圈11更靠近径向外侧被配置成同心圆状，但是受电线圈21也可以以在比输电线圈11更靠近径向内侧被配置成同心圆状的形式进行构成。输电线圈11的开口部朝向旋转轴30的延伸方向(旋转轴Z方向)，因为受电线圈21的开口部也朝向旋转轴30的延伸方向(旋转轴Z方向)，所以受电线圈21的线圈轴的朝向与输电线圈11的线圈轴的朝向相同。因此，受电线圈21的开口部与输电线圈11的开口部相重叠，在受电线圈21与输电线圈11之间产生较强的磁耦合。
信号发送线圈22被设置于旋转骨架31的内侧侧面部31c的外周面。另外，信号接收线圈12被设置于固定骨架32的内侧侧面部32c的外周面。信号发送线圈22以及信号接收线圈12以各个开口部围绕旋转轴30周围的形式与旋转轴30同轴配置。在本实施方式中，信号接收线圈12在比信号发送线圈22更靠近径向外侧被配置成同心圆状，但是也可以以信号接收线圈12在比信号发送线圈22更靠近径向内侧被配置成同心圆状的形式进行构成。由以上所述结构，信号发送线圈22以及信号接收线圈12的线圈轴在旋转体的径向上以放射状延伸，信号接收线圈12的开口部在径向上与信号发送线圈22的开口部相重叠。
图14是表示信号发送线圈22以及信号接收线圈12的结构的示意图，图14(a)是展开平面图，图14(b)是立体图。
如图14(a)所示，信号发送线圈22以及信号接收线圈12是一种将导体图形62印刷于细长的大致矩形的柔性基板61(绝缘薄膜)的表层或者内层的线圈。信号发送线圈22以及信号接收线圈12为大约1匝的环状(loop)线圈，并且是以沿着柔性基板61外周描绘出尽可能大的环(loop)的形式进行形成。信号发送线圈22以及信号接收线圈12在从柔性基板61的长边方向的一端侧以顺时针旋转围绕着旋转轴Z的周围进行旋转之后，在柔性基板61的长边方向的另一端侧进行折返，以逆时针旋转围绕着旋转轴Z的周围进行旋转并返回到柔性基板61的长边方向的一端侧。还有，环状(loop)线圈的匝数并没有特别的限定，也可以大于1匝。
如图14(b)所示，柔性基板61以围绕旋转轴Z的周围的形式被弄圆而形成圆筒体，通过柔性基板61的长边方向的一端被连结于另一端，从而位于柔性基板61长边方向的环状(loop)线圈的端部彼此被贴近配置。信号发送线圈22以及信号接收线圈12因为被形成于圆筒面，所以与柔性基板61长边方向相平行的导线部分在圆周方向上延伸，另外，与柔性基板61的短边方向相平行的导线部分与旋转轴Z相平行地延伸。再有，环状(loop)线圈的线圈轴在与旋转轴Z相正交的径向上以放射状延伸。
在旋转骨架31以及固定骨架32的内侧以及外侧设置磁性体(铁氧体芯)。具体地来说具备在固定骨架32的内侧侧面部32c上的信号接收线圈12上被重叠设置的双层结构的中间磁性体33a、在比信号发送线圈22以及信号接收线圈12更靠近径向内侧(旋转骨架31的内侧侧面部31c的内侧)也就是在信号发送线圈22以及信号接收线圈12与旋转轴30之间被配置的内侧磁性体33b、在旋转骨架31的外侧侧面部31b上的受电线圈21上被重叠设置的外侧磁性体33c、覆盖旋转骨架31的上面部31a的上面磁性体33d、覆盖固定骨架32的底面部32a的底面磁性体33e。
中间磁性体33a为双层结构，并且是由第1圆筒磁性层33a1和被设置于其内侧的第2圆筒磁性层33a2构成，在两者之间设置电磁屏蔽构件50。即，第1圆筒磁性层33a1是被配置于输电侧以及受电侧线圈单元10,20的进行电力传输的线圈与电磁屏蔽构件50之间，第2圆筒磁性层33a2是被配置于输电侧以及受电侧线圈单元10,20的进行信号传输的线圈与电磁屏蔽构件50之间。第1圆筒磁性层33a1构成了与由输电线圈11以及受电线圈21的组合构成的电力传输系统的旋转变压器交链的磁通φ1的磁路，第2圆筒磁性层33a2构成了与由信号发送线圈22以及信号接收线圈12的组合构成的信号传输系统的旋转变压器交链的磁通φ2的磁路。
内侧磁性体33b被配置于比被配置于最内周的信号发送线圈22更靠近径向内侧，特别是以围绕旋转轴30的周围的形式被配置于旋转轴30与信号发送线圈22之间。根据该结构，即使金属制的旋转轴30被配置于由信号发送线圈22以及信号接收线圈12的组合构成的信号系统的旋转变压器的近旁，也能够减少由于信号发送线圈22以及信号接收线圈12所产生的磁通与旋转轴30交链而造成的涡流损耗。
外侧磁性体33c被配置于比被配置于最外周的受电线圈21更靠近于径向外侧。根据该结构，即使金属构件被配置于由输电线圈11以及受电线圈21的组合构成的电力传输系统的旋转变压器的近旁，也能够减少由于输电线圈11以及受电线圈21所产生的磁通与金属构件交链而造成的涡流损耗。
上面磁性体33d以及底面磁性体33e与外侧磁性体33c一起构成了覆盖由旋转骨架31以及固定骨架32构成的圆筒状的外壳(case)全体的磁性罩壳。根据该结构，能够将磁路形成于4个线圈的旋转轴方向的两侧，并且能够确保输电线圈11以及受电线圈21所产生的磁通的闭磁路和信号发送线圈22以及信号接收线圈12所产生的磁通的闭磁路双方。因此，能够进一步降低电力损耗以及信号损耗。
如以上所述在径向上的输电线圈11与信号接收线圈12之间设置电磁屏蔽构件50。电磁屏蔽构件50具有圆筒状，并且被设置于被构成中间磁性体33a的第1圆筒磁性层33a1和第2圆筒磁性层33a2所夹的位置。电磁屏蔽构件50是一种被配置于由输电线圈11以及受电线圈21的组合构成的电力传输系统的旋转变压器与由信号发送线圈22以及信号接收线圈12的组合构成的信号传输系统的旋转变压器之间并起到磁分离这两者的作用的构件。根据该结构，因为输电线圈11以及受电线圈21与信号发送线圈22以及信号接收线圈12之间被磁屏蔽，所以能够进一步减小电力传输与信号传输的互相影响。
就以上所述的第1实施方式而言是将第1以及第2电磁屏蔽构件17,27分别设置于输电侧线圈单元10以及受电侧线圈单元20，但是本实施方式所涉及的磁耦合装置1K如果将一个电磁屏蔽构件50设置于输电侧线圈单元10侧以及受电侧线圈单元20中的任何一方就够了。电磁屏蔽构件50在组合两单元的时候因为还能够起到不但阻止受电侧线圈单元20内的受电线圈21与信号发送线圈22之间的磁耦合而且还阻止输电侧线圈单元10内的输电线圈11与信号接收线圈12之间的磁耦合的作用。
本实施方式所涉及的磁耦合装置1K是一种旋转型磁耦合装置，但是能够取得与第1实施方式相同的效果。即，磁耦合装置1K具备组合输电线圈11和信号接收线圈12而成的输电侧线圈单元10、组合受电线圈21和信号发送线圈22而成的受电侧线圈单元20，因为受电侧线圈单元20具有不仅仅阻止受电线圈21与信号发送线圈22的磁耦合而且还阻止输电线圈11与信号接收线圈12的磁耦合的电磁屏蔽构件50，所以能够确保将电力传输的磁通的影响控制到极小的信号传输，并且能够谋求到无线电力传输系统100的高性能化。
以上已就本发明的优选的实施方式作了说明，但是本发明并不限定于以上所述的实施方式，实施方式的组合等以及在不脱离本发明宗旨的范围内各种各样的变更都是可能的，不用说那些当然也是包含于本发明范围内的发明。
例如，用于形成螺旋线圈的磁芯13,23可以不是完全平坦的基板形状，也可以是例如如图15(a)所示螺旋图形的内侧的中央部隆起的形状。另外，如图15(b)所示，用于形成螺线管线圈的磁芯可以不是完全平坦的基板形状，也可以是例如凸缘被设置于线圈轴方向两端的形状。
另外，在上述实施方式中是组合单纯的螺线管线圈和单纯的螺旋线圈来进行构成，但例如螺线管线圈也可以是如图16(a)所示将2个螺旋线圈的串联连接电路形成于相同磁性体上的结构，另外，也可以是如图16(b)所示将磁芯的隆起部设置于2个螺旋线圈的内侧的结构。另外，也可以是如图16(c)所示将螺线管线圈设置于2个螺旋线圈之间的结构。
另外，在上述实施方式中是将电磁屏蔽构件设置于输电侧线圈单元10和受电侧线圈单元20双方，但是也可以是2个线圈双方均是进行电力传输的线圈或者2个线圈双方均是进行信号传输的线圈。
符号说明
1A～1K.磁耦合装置
10.输电侧线圈单元
11.输电线圈
12.信号接收线圈
13.磁芯(第1磁性体)
13a.磁芯的贯通孔
14.导线
15.磁芯(第2磁性体)
16.导线
17.电磁屏蔽构件
20.受电侧线圈单元
21.受电线圈
22.信号发送线圈
23.磁芯(第1磁性体)
23a.磁芯的贯通孔
24.导线
25.磁芯(第2磁性体)
26.导线
27.电磁屏蔽构件
30.旋转轴
30a.凸缘部
31.旋转骨架
31a.旋转骨架的上面部
31b.旋转骨架的外侧侧面部
31c.旋转骨架的内侧侧面部
32.固定骨架
32a.固定骨架的底面部
32b.固定骨架的外侧侧面部
32c.固定骨架的内侧侧面部
33a.中间磁性体
33a1.第1圆筒磁性层
33a2.第2圆筒磁性层
33b.内侧磁性体
33c.外侧磁性体
33d.上面磁性体
33e.底面磁性体
40.非旋转体
50.电磁屏蔽构件
61.柔性基板
62.导体图形
100.无线电力传输系统
110.无线输电装置
111.输电电路
112.电源电路
113.电压转换电路
114.控制电路
120.无线受电装置
121.受电电路
122.信号生成电路
123.振荡电路
124.电源电压生成电路
130.负载