JP2007195265A - ピックアップユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、直列共振回路において所定の電圧を得ることができ、発熱を抑えることができるピックアップユニットを提供することを目的とする。
【解決手段】両凹部にそれぞれ誘導線路Lが配置される、断面がE字形状の第1フェライト11と、第1フェライト11の各両側の凸部11a上に重ねられる断面がL字形状の第2フェライト12と、第1フェライト11の中央の凸部11b上に重ねられるブロック形状の第3フェライト13と、第1フェライト11の中央の凸部11bで、誘導線路Lに対向しない両側部に沿って接触する断面が半円形状の棒体3Aが立設されたなる支持部材14と、第1フェライト11の中央の凸部11bおよび支持部材14の第1プレート3の両棒体3Aに渡って巻かれたピックアップコイル15と、支持部材14の第2プレート4の裏面に接触して固定されたフィン16とを設ける。
【選択図】図1
【解決手段】両凹部にそれぞれ誘導線路Lが配置される、断面がE字形状の第1フェライト11と、第1フェライト11の各両側の凸部11a上に重ねられる断面がL字形状の第2フェライト12と、第1フェライト11の中央の凸部11b上に重ねられるブロック形状の第3フェライト13と、第1フェライト11の中央の凸部11bで、誘導線路Lに対向しない両側部に沿って接触する断面が半円形状の棒体3Aが立設されたなる支持部材14と、第1フェライト11の中央の凸部11bおよび支持部材14の第1プレート3の両棒体3Aに渡って巻かれたピックアップコイル15と、支持部材14の第2プレート4の裏面に接触して固定されたフィン16とを設ける。
【選択図】図1
Description
本発明は、高周波電流が給電される複数の誘導線路により発生する磁束により起電力が誘起されるピックアップユニットに関するものである。
従来の上記ピックアップユニットが、例えば、特許文献1に開示されている。
この特許文献1に開示されているピックアップユニットは、断面がE形のフェライトを5個、その凸部を揃え所定の間隙を設けて横方向に並べ、各フェライトの中央の凸部に、フェライト板を載置し、このフェライト板ごと非磁性体のプレートを介してベース体にねじにより固定し、さらに横方向に並べたフェライトの中央の凸部の側面に渡って、たとえば10〜20ターンのリッツ線を巻いてピックアップコイルを形成し、またベース体の側部に取付け部材を取付けて構成されている。上記フェライト間の間隙は、誘導線路により発生する磁束により起電力が誘起されてピックアップコイルに電流が流れたとき、ピックアップコイルに発生する熱を逃がすために設けられている。
この特許文献1に開示されているピックアップユニットは、断面がE形のフェライトを5個、その凸部を揃え所定の間隙を設けて横方向に並べ、各フェライトの中央の凸部に、フェライト板を載置し、このフェライト板ごと非磁性体のプレートを介してベース体にねじにより固定し、さらに横方向に並べたフェライトの中央の凸部の側面に渡って、たとえば10〜20ターンのリッツ線を巻いてピックアップコイルを形成し、またベース体の側部に取付け部材を取付けて構成されている。上記フェライト間の間隙は、誘導線路により発生する磁束により起電力が誘起されてピックアップコイルに電流が流れたとき、ピックアップコイルに発生する熱を逃がすために設けられている。
またこのようにコイルに発生した熱を放熱する構成として、例えば特許文献2に、コアを形成する多数の鉄片間に、コアの外周面に露出するように放熱フィンを設けたトランスの構成が開示され、特許文献3に、コア(鉄心)の外側面に多数のフィンを備えた熱伝導板を取り付け、この熱伝導板を取り付けたコアの周囲に、コイルを巻いた静止誘導電気機器の構成が開示されている。
特開平9−284905号公報(図6)
特開平11−273964号公報
特開2002−217040号公報
上記ピックアップユニットを使用した無接触給電設備の2次側受電回路には、例えば特開2002−320347号公報に開示されているように、直列共振回路を使用した回路がある。すなわち、複数のピックアップユニットのピックアップコイル毎に直列にコンデンサを接続して、高周波電流を流す(1次側)誘導線路の周波数に共振する直列共振回路を形成し、直列共振回路に、直列共振回路により発生する電圧を整流する整流回路を設け、これら整流回路を消費電力が変動する負荷へ接続している回路がある。
このように、直列共振回路を使用していることにより、重負荷になると、ピックアップコイルに際限なく電流が流れるため、コイルが発熱する。また直列共振回路は、基本的に定電圧の電流増幅回路であるので、所定の電圧を得るには、コアに巻くピックアップコイルの巻線数を増してやる必要があるが、このように巻線数が増すと、電流が流れたときに発熱しやすくなる。
従来の特許文献1に開示されているピックアップユニットでは、ピックアップコイルの巻数が10〜20ターンであるため、直列共振回路に必要な所定の電圧を得ることが困難であり、また巻線数が増すと、電流が流れたときに発熱してしまい、ピックアップコイルが発熱してしまうと、ピックアップコイルが焼け切れてしまうという問題や、コアに熱が伝わりコアの温度が上昇し、コアの磁気特性が変化し、すなわち透磁率が減少してインダクタンスが変化し、共振状態が崩れて、必要な出力を得ることができないという問題が発生する。またピックアップコイルは耐電圧が低いリッツ線から形成され、且つピックアップコイルのコイル電圧は、直列共振により増幅され900V〜1000Vに達して高圧となるため、ピックアップコイルが電気絶縁を維持できないという問題が発生する。またピックアップコイルと直列共振コンデンサ間を接続する電線も高圧となるため、この電線は低圧電線と引き回しを別にする必要があり、作業性や引き回しルートの設定が困難となるという問題が発生する。なお、ピックアップコイルに直列共振コンデンサを接続すると、コンデンサの電圧ベクトルがピックアップコイルと逆向きにでることにより、直列共振回路の両端の電圧はコイル電圧に戻され、所定の電圧が得られる。
また特許文献2に開示されているトランスと特許文献3に開示されている静止誘導電気機器では、コア(鉄心)が鋼板でありフィンのようにして熱を放出しているが、フェライトコアの場合には熱伝導率が低くフィン形状への加工も困難であるという問題があり、さらに特許文献3に開示されている静止誘導電気機器では、コイルがコアに密着していないために、磁束の漏れや線間浮遊容量が悪影響を及ぼして、変換効率が低下するという問題が発生する。無接触で起電力が誘起されるピックアップユニットでは、特に、磁束が通るフェライトにコイルが密着していないと、すなわちピックアップコイルとフェライトとの間に空隙が生じると、変換効率が低下してしまうという問題が発生する。
そこで、本発明は、直列共振回路において所定の電圧を得ることができ、発熱を抑えることができ、変換効率を改善できるピックアップユニットを提供することを目的としたものである。
前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項1に記載の発明は、高周波電流が給電される一対の誘導線路により発生する磁束により起電力が誘起されるピックアップユニットであって、両凹部に前記誘導線路が配置される、断面がE字形状の第1フェライトと、断面が逆L字形状であり、その垂直部が前記第1フェライトの両側の各凸部上に重ねられ、水平部が前記第1フェライトの外方へ位置する第2フェライトと、前記第1フェライトの中央の凸部上に、前記第2フェライトの垂直部に対向して配置された第3フェライトと、前記第1フェライトの中央の凸部の両側部を支持する一対の非磁性金属製の支持具を備えて、前記第1フェライトと第2フェライトを外方から支持する非磁性金属製の支持部材と、前記第1フェライトの中央の凸部および前記支持部材の両支持具に渡って巻かれたピックアップコイルとを設けたことを特徴とするものである。
前記第1フェライトの中央の凸部の両側部とは、中央の凸部の4つの側部のうち前記誘導線路に対向しない側部である。また非磁性金属は、たとえばアルミニウム、SUS304、銅などである。
上記構成によれば、ピックアップコイルに発生する熱は、フェライトより熱伝導率が良好な非磁性金属製の支持具に伝わり、さらにこの支持具より非磁性金属製の支持部材に伝わり放熱され、ピックアップコイルの発熱が抑えられる。なお、支持部材の支持具は非磁性金属ではあるが、第1フェライトの中央の凸部で、前記誘導線路に対向しない両側部に沿って配置されることにより、誘導線路に発生する磁束による、うず電流が発生しにくく、支持具自体が発熱することは殆どない。
また支持部材の支持具を第1フェライトの中央の凸部の両側部に設けることにより、ピックアップコイルを巻きやすくなり、作業効率が改善され、数多くのピックアップコイルを巻くことができ、直列共振回路として使用するときに必要な所定の電圧を得ることができる。
また前記第2フェライトと第3フェライトを設けたことにより、誘導線路の周りに発生する磁束を効率よく捕らえてピックアップコイルに交差でき、給電効率が改善される。また前記第1フェライトの両凹部の開放側では、断面がL字形状の第2フェライトの水平部が外方へ位置する(延びる)ことにより、前記第1フェライトの両凹部の開放側へ逃げてしまう磁束を、より効率的に捕らえることができる。
また請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明であって、前記ピックアップコイルとして被覆付き絶縁電線を使用し、前記第1フェライトの中央の凸部および前記一対の支持具に渡って巻かれた前記被覆付き絶縁電線に対して、その広がりを防止する広がり防止手段を設けたことを特徴とするものである。
上記構成によれば、被覆付き絶縁電線は耐電圧が高いことにより、ピックアップコイルのコイル電圧が、直列共振により増幅され900V〜1000Vに達したときでも、ピックアップコイルは電気絶縁を維持できる。
また被覆付き絶縁電線を使用すると、ピックアップコイルが支持部材の支持具に巻かれることによりコイルボビンが存在しないこと、また支持部材の支持具に巻かれた被覆付き絶縁電線は張力を維持できないことにより、被覆付き絶縁電線は時間とともに次第に広がり、緩んだ状態となり、誘導線路と接触しやすくなる。また緩んだ状態では、線間浮遊容量が増して、コイル電圧に大きなノイズが発生する。そこで、絶縁電線の広がりを防止する広がり防止手段を設けると、緩んだ状態となることが回避され、これに伴い、ノイズの発生が抑えられる。
また請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の発明であって、前記支持部材に、前記ピックアップコイルと前記誘導線路の周波数に共振する直列共振回路を形成する共振コンデンサを取り付けたことを特徴とするものである。
上記構成によれば、ピックアップコイルのコイル電圧は、直列共振により増幅され900V〜1000Vに達して高圧するとき、ピックアップコイルと直列共振コンデンサ間を接続する電線も高圧となるが、共振コンデンサをピックアップユニットに取り付けると、ピックアップコイルを直接、共振コンデンサに接続することができ、ピックアップコイルと共振コンデンサとを接続する高圧電線が不要となり、引き回しをする必要がなくなる。よって、引き回しルートの設定が不要となり、かつ作業性が改善される。
また請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明であって、前記共振コンデンサを2個のコンデンサにより構成し、これら2個のコンデンサを、前記第2フェライトの水平部を支持する前記支持部材の2つの水平支持部のうちの一方の裏面にまとめて取り付け、前記2個のコンデンサそれぞれの一方の端子間に前記ピックアップコイルを接続したことを特徴とするものである。
上記構成によれば、2個のコンデンサそれぞれの一方の端子間にピックアップコイルを接続することにより、2個のコンデンサそれぞれの他方の端子が、ピックアップユニットの引き出し端子として使用でき、配線処理がしやすくなり、メンテナンスが簡単になる。
また請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の発明であって、前記各支持具は、前記第1フェライトの中央の凸部の両側部の幅の寸法と同一の直径を有する半円柱形状の非磁性金属製の棒体により形成され、この半円柱形状の棒体の平面側面部をそれぞれ、第1フェライトの中央の凸部の両側部に接触させて前記ピックアップコイルが巻かれていることを特徴とするものである。
上記構成によれば、半円柱形状の棒体の平面側面部をそれぞれ第1フェライトの中央の凸部の両側部に接触させて設けることにより、ピックアップコイルを第1フェライトの中央の凸部に密着して巻くことができ、より変換効率を改善できる。
また請求項6に記載の発明は、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の発明であって、前記第1フェライトの凸部の高さと、この凸部上に重ねられた前記第2フェライトと第3フェライトの高さとを、同一としたことを特徴とするものである。
上記構成によれば、ピックアップコイルとピックアップユニット(第1フェライト)の両凹部に対向する部材との干渉を防止しつつ、誘導線路がピックアップユニットの中央深部(第1フェライトの中央の凸部と第3フェライトからなる高さ方向の根元部)に位置することになり、より変換効率が改善される。
また請求項7に記載の発明は、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の発明であって、前記第1フェライトを、断面がE字形状のフェライト板を複数連ねて形成し、前記第2フェライトと第3フェライトを、同一の矩形状のフェライト板を複数、組合せて形成したことを特徴とするものである。
上記構成によれば、各フェライト板は、大きな固まりのフェライトと比較して安価であり、安価なフェライト板を組合せることにより、ピックアップユニット自体を安価にすることができる。
また請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の発明であって、前記第3フェライトは、前記同一の矩形状のフェライト板をブロック形状または断面U字形状に組合せて形成されていることを特徴とするものである。
上記構成によれば、同一の矩形状のフェライト板をブロック形状に重ねることにより組み立てが容易となる。また、同一の矩形状のフェライト板を、断面U字形状に形成すると、必要なフェライト板の枚数を減らすことが可能となる。
また請求項9に記載の発明は、請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の発明であって、前記支持部材の裏面に接触して冷却部材を設けたことを特徴とするものである。
上記構成によれば、ピックアップコイルに発生する熱は、アルミニウム製の支持具、アルミニウム製の支持部材を介して冷却部材に伝わり、より効率的に放熱され、ピックアップコイルの発熱がより抑えられる。
上記構成によれば、ピックアップコイルに発生する熱は、アルミニウム製の支持具、アルミニウム製の支持部材を介して冷却部材に伝わり、より効率的に放熱され、ピックアップコイルの発熱がより抑えられる。
本発明のピックアップユニットは、上記構成により、ピックアップコイルに発生する熱を、フェライトより熱伝導率が良いアルミニウム製の支持具へ伝え、支持具より非磁性金属製の支持部材自体へ伝えて放熱することにより、ピックアップコイルの発熱を抑えることができる、という効果を有している。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
[実施の形態1]
図1は本発明の実施の形態1におけるピックアップユニットの図であり、(a)は正面斜め上方から見た斜視図、(b)は裏面斜めから見た斜視図、(c)は回路図である。また図2は図1(a)のピックアップユニットの一部を切り欠いた斜視図、図3は同ピックアップユニットの分解斜視図である。
[実施の形態1]
図1は本発明の実施の形態1におけるピックアップユニットの図であり、(a)は正面斜め上方から見た斜視図、(b)は裏面斜めから見た斜視図、(c)は回路図である。また図2は図1(a)のピックアップユニットの一部を切り欠いた斜視図、図3は同ピックアップユニットの分解斜視図である。
本発明のピックアップユニットPは、高周波電流が給電される一対の誘導線路Lにより発生する磁束により起電力が誘導されるユニットで、特に直列共振回路を構成するために使用されるユニットである。
図1〜図3に示すように、ピックアップユニットPには、両凹部の略中央にそれぞれ誘導線路Lが配置される、断面がE字形状の第1フェライト11と、断面が逆L字形状であり、その垂直部12aが第1フェライト11の両側の各凸部11a上に重ねられ、水平部12bが第1フェライト11の外方へ位置する第2フェライト12と、第1フェライト11の中央の凸部11b上に重ねられたブロック形状の第3フェライト13と、第1フェライト11の中央の凸部11bの4つの側部のうち誘導線路Lに対向しない両側部位置に配置され、中央の凸部11bを前記両側部から支持する一対の半円柱形状(直径は前記側部の幅寸法と同じ)の棒体からなるアルミニウム(非磁性金属の一例)製の支持具3Aが立設された(備えた)アルミニウム(非磁性金属の一例)製の第1プレート3、およびこの第1プレート3、第1フェライト11および第2フェライト12を外方から支持するアルミニウム(非磁性金属の一例)製の第2プレート4とからなる支持部材14と、第1フェライト11の中央の凸部11bの側面および支持部材14の第1プレート3の両支持具3Aに渡って巻かれた、被覆付き絶縁電線からなるピックアップコイル15と、支持部材14の第2プレート4の裏面(第1フェライト11の裏面側)に接触して固定された、誘導線路Lの向きに沿って3列のフィンを設けた熱伝導板(冷却部材の一例)16と、巻かれたピックアップコイル15が緩み誘導線路L側に広がることを防止するため、上方から押し込み、ピックアップコイル15中央部を押える樹脂製の押え部材(広がり防止手段の一例)17と、支持部材14の第2プレート4の両側部の裏面(第2フェライト12の水平部12bの裏面側)にそれぞれ取り付けられ、ピックアップコイル15と誘導線路Lの周波数に共振する直列共振回路を形成する2個の共振コンデンサ18A,18Bとが設けられている。前記熱伝導板16は、ピックアップユニットPが誘導線路Lに沿って移動されるとき、フィン間の空隙に空気が通るように第2プレート4の裏面に設けられている。またピックアップコイル15は、アルミニウム製の支持具3A(半円柱形状の棒体)の平面側面部をそれぞれ、第1フェライト11の中央の凸部11bの両側部に接触させて巻かれている。またピックアップコイル15の両端は、各共振コンデンサ18A,18Bの一方の端子19Aに接続されており、各共振コンデンサ18A,18Bの他方の端子19BがピックアップユニットPへの接続端子(アクセスポイント)として使用される。
ピックアップユニットPのコアは、上記第1フェライト11、第2フェライト12および第3フェライト13により構成される。
なお、第1フェライト11の凸部11a,11bの高さと、これら凸部11a,11b上に重ねられた第2フェライト12と第3フェライト13の高さとを、同一、あるいは略同一としている。
なお、第1フェライト11の凸部11a,11bの高さと、これら凸部11a,11b上に重ねられた第2フェライト12と第3フェライト13の高さとを、同一、あるいは略同一としている。
また図3に詳細に示すように、断面がE字形状の第1フェライト11は、断面がE字形状のフェライト板1を複数(図では4個)、その凸部11a,11bを揃えて、中央に押え部材17の幅に合わせた間隔を設けて、形成されている。
また第2フェライト12の垂直部12aは、同一の正方形状(矩形状の一例)のフェライト板2を複数(図では2個)立て横方向(誘導線路Lの敷設方向)に並べて形成され、水平部12bは、複数(図では5個)のフェライト板2を前記横方向および上方向に重ねて形成され、それぞれ第2プレート4にネジ止めされている。また第2フェライト12には、第1フェライト11に合わせて、中央に間隔が設けられている。
また第3フェライト13は、第1フェライト11を形成する2個のフェライト板1の中央凸部11b上にそれぞれ、中央凸部11bの上部面積に相当する面積を有するフェライト板5を設け、これらフェライト板5上にそれぞれ、複数(図では5個)のフェライト板2を上方向に重ねて形成され、ブロック形状に形成されており、フェライト板1を貫通する貫通孔11cを介して、支持部材14の第1プレート3および第2プレート4にネジ止めされている。また第3フェライト13にも、第1フェライト11に合わせて、中央に間隔が設けられている。
また押え部材17は、第1フェライト11の中央に設けた隙間に合わせた寸法とされ、第1フェライト11の隙間に位置する、ピックアップコイル15の中央部を、両誘導線路L側から中へ押し、その反発力で固定されている。また押え部材17が誘導線路L側へ突出することがないようにしている。
また支持部材14の第1プレート3は、一対の支持具3Aにより第1フェライト11の中央の凸部11bを外方から支持しており、また第2プレート4は、第1プレート3を底部から支持し、第1フェライト11をE字形状の外方から支持し、さらに第2フェライト12の垂直部12aと水平部12bを外方から支持している。また第2プレート4には、その前記横方向の両端部に、外部との取り付け用部4aが突設されている。
上記構成により、本実施の形態のピックアップユニットPは、高周波電流が給電される一対の誘導線路Lにより発生する磁束によりピックアップコイル15に起電力が誘起される。このとき、第2フェライト12と第3フェライト13を設けたことにより、誘導線路Lの周りに発生する磁束を効率よく捕らえてピックアップコイル15に交差でき、給電効率を改善することができる。また断面がL字形状の第2フェライト12の水平部12bが外方へ位置する(延びる)ことにより、第1フェライト11の両凹部の開放側へ逃げてしまう磁束を、より効率的に捕らえることができる。
また起電力が誘起されたことによりピックアップコイル15に発生する熱は、フェライトより熱伝導率が良好なアルミニウム製の支持部材14の第1プレート3の一対の支持具3Aに伝わり、一対の支持具3Aより、支持部材14の第1プレート3および第2プレート4に伝わり放熱され、さらに支持部材14の第2プレート4の裏面に接触して固定された熱伝導板16(フィン)により効率よく放熱されることにより、ピックアップコイル15の発熱を抑えることができる。よって、ピックアップコイル15の発熱に起因してこれらピックアップコイル15が焼け切れてしまうという問題や、第1フェライト11の発熱に起因してコアの磁気特性が変化し、すなわち透磁率が減少してインダクタンスが変化し、直列共振回路として使用する場合、共振状態が崩れて、必要な出力を得ることができないという問題の発生を回避することができる。なお、支持具3Aはアルミニウム製ではあるが、第1フェライト11の中央の凸部11bで、誘導線路Lに対向しない両側部に沿って配置されることにより、誘導線路Lに発生する磁束による、うず電流が発生しにくく、支持具3A自体が発熱することは殆どない。
またアルミニウム製の支持部材14の支持具3Aを第1フェライト11の中央の凸部11bの両側部に設けることにより、ピックアップコイル15を巻きやすくなり、作業効率が改善され、数多くのピックアップコイル15を巻くことができ、直列共振回路として使用するときに必要な所定の電圧を得ることができる。
またアルミニウム製の半円柱形状の支持具3Aの直径と第1フェライト11の中央の凸部11bの両側部の幅とが一致することにより、ピックアップコイル15を第1フェライト11の中央の凸部11bに密着させて巻くことができ、変換効率を改善することができる。
またピックアップコイル15とピックアップユニットP(第1フェライト11)の両凹部に対向する部材(たとえば、図4に示す水平部材35)との干渉を防止しつつ、誘導線路LがピックアップユニットPの中央深部(第1フェライト11の中央の凸部11bと第3フェライト13からなる高さ方向の根元部)に位置することになり、より多くの磁束が交差することによって変換効率を改善できる。
また各フェライト板1,2,5は、大きな固まりのフェライトと比較して安価であり、安価なフェライト板1,2,5を連ね、または組合せることにより、ピックアップユニットP自体を安価にすることができる。
またピックアップコイル15に被覆付き絶縁電線を使用しており、この被覆付き絶縁電線は耐電圧が高いことにより、ピックアップコイル15のコイル電圧が、直列共振により増幅され900V〜1000Vに達したときでも、電気絶縁を維持できる。
また、ピックアップコイル15の中央部に、絶縁電線の広がりを防止する押え部材17を取り付けたことにより、ピックアップコイル15が緩んだ状態となることを回避でき、ノイズの発生を抑えることができる。なお、被覆付き絶縁電線を使用すると、ピックアップコイル15が支持部材14の支持具3Aに巻かれることによりコイルボビンが存在しないこと、また支持部材14の支持具3Aに巻かれた被覆付き絶縁電線は張力を維持できないことにより、被覆付き絶縁電線は時間とともに次第に広がり、緩んだ状態となり、誘導線路Lと接触しやすくなる。また緩んだ状態では、線間浮遊容量が増して、コイル電圧に大きなノイズが発生する。
また支持部材14に、ピックアップコイル15と誘導線路Lの周波数に共振する直列共振回路を形成する共振コンデンサ18A,18Bを取り付けたことにより、ピックアップコイル15両端を直接、共振コンデンサ18A,18Bの一方の端子19Aに接続することができ、ピックアップコイル15と共振コンデンサ18A,18Bとを接続する高圧電線が不要となり、高圧電線を引き回す必要をなくすことができ、したがって、高圧電線の引き回しルートの設定が不要となり、かつ作業性を改善できる。さらに、2個の共振コンデンサ18A,18Bそれぞれの一方の端子19A間にピックアップコイル15を接続することにより、2個の共振コンデンサ18A,18Bそれぞれの他方の端子19Bを、ピックアップユニットPの接続端子(アクセスポイント)として使用でき、配線処理をしやすくできる。
また上記ピックアップユニットPは、図4に示すように、実際に使用されるときは、第2プレート4の取り付け部4aにより筒状の垂直支持体31に垂設され、この垂直支持体31が、水平支持体32によりこの姿勢のまま給電する移動体(例えば、自走台車やスタッカークレーン)の車体33に取り付けられる。また一対の誘導線路Lは、所定間隔毎に樹脂製の支持部材34により、一定間隔を維持しつつ水平且つ平行に支持され、またこれら支持部材34は、床面に平行な水平部材35により垂直に支持されている。
また図5に示すように、上記ピックアップユニットPを、間隔を空けて複数(図では5個)、1列に並べ、ピックアップボックスBを構成し、このピックアップボックスBを、取付部材41により筒状の垂直支持体42に垂設し、この垂直支持体42を、水平支持体43によりこの姿勢のまま車体33に取り付けるようにしてもよい。またこのとき、複数のピックアップユニットPのピックアップコイル15を直列に接続して、発生する電圧を高めるようにしてもよい。
[実施の形態2]
図6は本発明の実施の形態2におけるピックアップユニットの図であり、(a)は正面斜め上方から見た斜視図、(b)は裏面斜めから見た斜視図である。なお、実施の形態1と同一の構成には同一の符号を付している。
[実施の形態2]
図6は本発明の実施の形態2におけるピックアップユニットの図であり、(a)は正面斜め上方から見た斜視図、(b)は裏面斜めから見た斜視図である。なお、実施の形態1と同一の構成には同一の符号を付している。
実施の形態2のピックアップユニットPでは、実施の形態1における熱伝導板16を外し、支持部材14の第2プレート4から取り付け用部4aを外している。そして、第1フェライト11の底部および第1プレート3を底部から支持するアルミニウム(非磁性金属の一例)製の平面プレート21と、第1フェライト11のE字形状の外側部および第2フェライト12の垂直部12aと水平部12bを外方から支持する、アルミニウム(非磁性金属の一例)製のL字形状の一対のL形プレート22A,22Bを設け、さらに断面が四角形状で、誘導線路Lの敷設方向に隙間を有するアルミニウム(非磁性金属の一例)製の棒体からなる2本の取付部材23A,23Bを設け、平面プレート21の一方の端部と一方のL形プレート22Aの垂直部の端部を、一方の取付部材23Aの側面にネジ止めし、平面プレート21の他方の端部と他方のL形プレート22Bの垂直部の端部を、他方の取付部材23Bの側面にネジ止めすることにより、実施の形態1の第2プレート4に相当する支持部材14を形成している。
この構成によれば、支持部材14を3枚のプレート21,22A,22Bを取付部材23A,23Bに取り付けて形成することにより、実施の形態1の第2プレート4のように1枚のプレートを曲げて形成するときと比較して工作が容易であり、支持部材14を簡単に精度よく製作することができる。またアルミニウム製の取付部材23A,23Bを設けたことにより、支持部材14からこれら取付部材23A,23Bに熱が伝わり放熱が行われることによって、取付部材23A,23Bが冷却部材の代わりとなり、よって冷却部材(熱伝導板16)を特に設ける必要を無くすことができる。
また実施の形態2のピックアップユニットPでは、第2フェライト12の垂直部12aを、長方形状(矩形状の一例)のフェライト板6を2個立てた姿勢で横方向(誘導線路Lの敷設方向)に間隔を設けて並べ、これらフェライト板6の上方にそれぞれ、直方形状(矩形状の一例)のフェライト板7を重ねて形成し、また第2フェライト12の水平部12bを、フェライト板7の上部側方に、直方形状(矩形状の一例)のフェライト板8を水平に連ねて形成し、それぞれL形プレート22A,22Bにネジ止めしている。
また第3フェライト13を、第1フェライト11を形成する2個のフェライト板1の中央凸部11b上にそれぞれ、フェライト板5(図3)を設け、これらフェライト板5上にそれぞれ、1個のフェライト板2を上方向に重ね、さらに第2フェライト12の垂直部12aに対向してフェライト板2の両側部上にそれぞれ、立てた姿勢とした直方形状(矩形状の一例)のフェライト板9を取り付けて、断面U字形状に形成している。またフェライト板9は、フェライト板2上に断面U字形状の取付部材10をネジ止めし、この取付部材10にネジ止めされている。
なお、以上のように第2フェライト12と第3フェライト13を形成したときでも、第1フェライト11の凸部11a,11bの高さと、これら凸部11a,11b上に重ねられた第2フェライト12と第3フェライト13の高さとを、同一、あるいは略同一としている。
この構成により、第3フェライト13を形成するフェライト板の枚数を減らすことができ、作業性を向上させることができるともに、ピックアップユニットPの重さを軽くすることができる。
また実施の形態2のピックアップユニットPでは、一方のL形プレート22Aの水平部の裏面(第2フェライト12の水平部12bとは反対の面)に、2個の共振コンデンサ18A,18Bをまとめて取り付け、これら2個の共振コンデンサ18a,18Bそれぞれの一方の端子19A間にピックアップコイル15の両端を接続している。
この構成により、共振コンデンサを2個の共振コンデンサ18A,18Bにより構成し、これら2個の共振コンデンサ18a,18Bそれぞれの一方の端子19A間にピックアップコイル15を接続したことにより、2個のコンデンサそれぞれの他方の端子19Bを、ピックアップユニット15の接続端子(アクセスポイント)として使用でき、配線処理をしやすくでき、また2個の共振コンデンサ18a,18Bを、第2フェライトの水平部12bを支持する支持部材14の2つの水平支持部のうちの一方の裏面(一方のL形プレート22Aの水平部の裏面)にまとめて取り付けたことにより、メンテナンスを簡単にすることができる。
また上記構成によれば、図5に示すように、複数のピックアップユニットPを連続して取り付けるとき、2本のアルミニウム製の取付部材23A,23Bを使用して連続して取り付けると、各ピックアップユニットPを精度よく、取り付けることができる。このとき、各ピックアップユニットPを、ピックアップコイル15を巻いて押え部材17で押え、第3フェライト13を組み立てた第1プレート3と、複数のE字形状のフェライト板1からなる第1フェライト11を、支持部材14を形成する3枚のプレート21,22A,22Bに取り付けた状態として、2本のアルミニウム製の取付部材23A,23Bに取り付けると、各ピックアップユニットP間の間隔をより精度よく、且つ容易に取り付けることができる。なお、各ピックアップユニットPは、2本のアルミニウム製の取付部材23A,23Bに取り付けた後、第2フェライト12と2個の共振コンデンサ18A,18Bを組み立てる。
なお、本実施の形態1,2では、各フェライト11,12,13を複数のフェライト板1,2,5を組合せて構成しているが、必ずしもフェライト板1,2,5を組合せて構成する必要はない。
また本実施の形態1,2では、支持具3Aと第1プレート3と第2プレート4をアルミニウム製とし、また平面プレート21とL形プレート22A,22Bと取付部材23A,23Bをアルミニウム製としているが、いずれもアルミニウム製に限ることはなく、非磁性金属製であればよく、SUS304製、銅製などであってもよい。
また本実施の形態1では、冷却部材として、フィンを備えた熱伝導板16を使用して空冷しているが、フィンの代わりに、冷却した物質(水等)が通る水冷装置を配置して冷却するようにすることもできる。
また本実施の形態1,2では、ピックアップコイル15の広がり防止手段として、押え部材17を設けているが、被覆付き絶縁電線を巻いた後、エナメルやワニスで固めてピックアップコイル15の広がり防止するようにすることもできる。しかし、被覆付き絶縁電線の径(断面積)はリッツ線より大きく、エナメルやワニスで固めると厚さが増して誘導線路L側へ広がり、誘導線路Lと接触しやすくなることによりこのように固めることはあまり好ましくはない。
また本実施の形態1,2では、第1フェライト11、第2フェライト12および第3フェライト13には、押え部材17の幅に合わせた間隔(隙間)を設けているが、これら隙間に合わせた樹脂製の嵌合部材を設け、これら嵌合部材を隙間に嵌め込むようにすることもできる。
L 誘導線路
P ピックアップユニット
B ピックアップボックス
1,2,5〜9 フェライト板
3 第1プレート
3A 支持具
4 第2プレート
11 第1フェライト
12 第2フェライト
13 第3フェライト
14 支持部材
15 ピックアップコイル
16 熱伝導板
17 押え部材
18 共振コンデンサ
21 平面プレート
22 L形プレート
P ピックアップユニット
B ピックアップボックス
1,2,5〜9 フェライト板
3 第1プレート
3A 支持具
4 第2プレート
11 第1フェライト
12 第2フェライト
13 第3フェライト
14 支持部材
15 ピックアップコイル
16 熱伝導板
17 押え部材
18 共振コンデンサ
21 平面プレート
22 L形プレート
Claims (9)
- 高周波電流が給電される一対の誘導線路により発生する磁束により起電力が誘起されるピックアップユニットであって、
両凹部に前記誘導線路が配置される、断面がE字形状の第1フェライトと、
断面が逆L字形状であり、その垂直部が前記第1フェライトの両側の各凸部上に重ねられ、水平部が前記第1フェライトの外方へ位置する第2フェライトと、
前記第1フェライトの中央の凸部上に、前記第2フェライトの垂直部に対向して配置された第3フェライトと、
前記第1フェライトの中央の凸部の両側部を支持する一対の非磁性金属製の支持具を備えて、前記第1フェライトと第2フェライトを外方から支持する非磁性金属製の支持部材と、
前記第1フェライトの中央の凸部および前記支持部材の両支持具に渡って巻かれたピックアップコイルと
を設けたこと
を特徴とするピックアップユニット。 - 前記ピックアップコイルとして被覆付き絶縁電線を使用し、前記第1フェライトの中央の凸部および前記一対の支持具に渡って巻かれた前記被覆付き絶縁電線に対して、その広がりを防止する広がり防止手段を設けたこと
を特徴とする請求項1に記載のピックアップユニット。 - 前記支持部材に、前記ピックアップコイルと前記誘導線路の周波数に共振する直列共振回路を形成する共振コンデンサを取り付けたこと
を特徴とする請求項1または請求項2に記載のピックアップユニット。 - 前記共振コンデンサを2個のコンデンサにより構成し、これら2個のコンデンサを、前記第2フェライトの水平部を支持する前記支持部材の2つの水平支持部のうちの一方の裏面にまとめて取り付け、前記2個のコンデンサそれぞれの一方の端子間に前記ピックアップコイルを接続したこと
を特徴とする請求項3に記載のピックアップユニット。 - 前記各支持具は、前記第1フェライトの中央の凸部の両側部の幅の寸法と同一の直径を有する半円柱形状の非磁性金属製の棒体により形成され、この半円柱形状の棒体の平面側面部をそれぞれ、第1フェライトの中央の凸部の両側部に接触させて前記ピックアップコイルが巻かれていること
を特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のピックアップユニット。 - 前記第1フェライトの凸部の高さと、この凸部上に重ねられた前記第2フェライトと第3フェライトの高さとを、同一としたこと
を特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のピックアップユニット。 - 前記第1フェライトを、断面がE字形状のフェライト板を複数連ねて形成し、
前記第2フェライトと第3フェライトを、同一の矩形状のフェライト板を複数組合せて形成したこと
を特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載のピックアップユニット。 - 前記第3フェライトは、前記同一の矩形状のフェライト板をブロック形状または断面U字形状に組合せて形成されていること
を特徴とする請求項7に記載のピックアップユニット。 - 前記支持部材の裏面に接触して冷却部材を設けたこと
を特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載のピックアップユニット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006008101A JP2007195265A (ja) | 2006-01-17 | 2006-01-17 | ピックアップユニット |
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JP2007195265A true JP2007195265A (ja) | 2007-08-02 |
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JP (1) | JP2007195265A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015103595A (ja) * | 2013-11-22 | 2015-06-04 | トヨタ自動車株式会社 | 受電装置および送電装置 |
-
2006
- 2006-01-17 JP JP2006008101A patent/JP2007195265A/ja active Pending
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