JPH07322535A - 直動機構用無接触給電装置 - Google Patents
直動機構用無接触給電装置Info
- Publication number
- JPH07322535A JPH07322535A JP6133637A JP13363794A JPH07322535A JP H07322535 A JPH07322535 A JP H07322535A JP 6133637 A JP6133637 A JP 6133637A JP 13363794 A JP13363794 A JP 13363794A JP H07322535 A JPH07322535 A JP H07322535A
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- Japan
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- transformer unit
- power supply
- contactless power
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 数ｍ以上の長尺でも放射ノイズや洩れインダ
クタンスの増大を防ぎながら、高効率無接触給電を行
う。 【構成】 無接触給電トランスの１次巻線を巻回したコ
アを複数個移動方向に分散配設し、必要な場所のみ給電
を行い、さらに給電を行う高周波インバータ３も複数個
移動方向に分散配設して最寄りの高周波インバータ３を
適用する。
クタンスの増大を防ぎながら、高効率無接触給電を行
う。 【構成】 無接触給電トランスの１次巻線を巻回したコ
アを複数個移動方向に分散配設し、必要な場所のみ給電
を行い、さらに給電を行う高周波インバータ３も複数個
移動方向に分散配設して最寄りの高周波インバータ３を
適用する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リニアローダなど直動
機構に対する無接触給電装置に関する。
機構に対する無接触給電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の給電を目的とする方法と
しては、長尺の電源コードを使用する方法あるいはトロ
リー方式または特公昭58-23723 (無接触給電装置）によ
る方法があった。
しては、長尺の電源コードを使用する方法あるいはトロ
リー方式または特公昭58-23723 (無接触給電装置）によ
る方法があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の長尺
の電源コードを使用する方法ではコードの疲労破損や、
コードの仕様による最高速の制限という問題点があり、
トロリー方式では電極の磨耗や火花の発生という問題点
がある。また特公昭58-23723の方式では長尺になるに従
って１次巻線のループ面積が増大するため、長尺時は短
尺時と較べて同一電力を給電する場合、放射ノイズや洩
れインダクタンスが増大し、給電効率が低下し実用性が
低下すると言う問題点がある。そこで本発明は、上記の
諸問題点を全て解決し、例えば数メートル以上の長尺に
おいても、無接触給電により、低ノイズ高効率で電力を
供給する直動機構用無接触給電機構を提供することを目
的とする。
の電源コードを使用する方法ではコードの疲労破損や、
コードの仕様による最高速の制限という問題点があり、
トロリー方式では電極の磨耗や火花の発生という問題点
がある。また特公昭58-23723の方式では長尺になるに従
って１次巻線のループ面積が増大するため、長尺時は短
尺時と較べて同一電力を給電する場合、放射ノイズや洩
れインダクタンスが増大し、給電効率が低下し実用性が
低下すると言う問題点がある。そこで本発明は、上記の
諸問題点を全て解決し、例えば数メートル以上の長尺に
おいても、無接触給電により、低ノイズ高効率で電力を
供給する直動機構用無接触給電機構を提供することを目
的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明は、直動方向に移動する移動体を備えた直
動機構において、高周波インバータと位置検出手段に従
って開閉するスイッチを設けた１次巻線と高周波用磁性
材料で造るコアから成る複数個の１次トランスユニット
と、２次巻線と高周波用磁性材料で造るコアと位置検出
手段の被検出体とから成る２次側トランスユニットとか
ら形成され、１次トランスユニットを移動体の全移動範
囲に渡り複数個間欠的に配置して無接触給電用トランス
の１次側を構成し、これらの１次側トランスユニットの
各１次巻線を高周波インバータと並列接続し、２次側ト
ランスユニットを無接触給電用トランスの１次側と空隙
を介し対向するように移動体に取り付ける直動機構用無
接触給電装置であり、また１次トランスユニットの直動
方向への寸法をＬとした場合、１次トランスユニットの
コアの配列の間隔もＬとし、移動体に取り付けられた前
記２次側トランスユニットのコアの直動方向への寸法を
２Ｌとし、かつＬの間隔をもって複数個の２次側トラン
スユニットを移動方向に取り付けて無接触給電用トラン
スの２次側とする前項に記載の直動機構用無接触給電装
置であり、さらに１次巻線を励磁する高周波インバータ
を複数個一定の間隔を置いて移動区間に配置し、高周波
インバータの近傍の前記１次トランスユニットの１次巻
線を励磁するようにした前々項に記載の直動機構用無接
触給電装置である。
めに、本発明は、直動方向に移動する移動体を備えた直
動機構において、高周波インバータと位置検出手段に従
って開閉するスイッチを設けた１次巻線と高周波用磁性
材料で造るコアから成る複数個の１次トランスユニット
と、２次巻線と高周波用磁性材料で造るコアと位置検出
手段の被検出体とから成る２次側トランスユニットとか
ら形成され、１次トランスユニットを移動体の全移動範
囲に渡り複数個間欠的に配置して無接触給電用トランス
の１次側を構成し、これらの１次側トランスユニットの
各１次巻線を高周波インバータと並列接続し、２次側ト
ランスユニットを無接触給電用トランスの１次側と空隙
を介し対向するように移動体に取り付ける直動機構用無
接触給電装置であり、また１次トランスユニットの直動
方向への寸法をＬとした場合、１次トランスユニットの
コアの配列の間隔もＬとし、移動体に取り付けられた前
記２次側トランスユニットのコアの直動方向への寸法を
２Ｌとし、かつＬの間隔をもって複数個の２次側トラン
スユニットを移動方向に取り付けて無接触給電用トラン
スの２次側とする前項に記載の直動機構用無接触給電装
置であり、さらに１次巻線を励磁する高周波インバータ
を複数個一定の間隔を置いて移動区間に配置し、高周波
インバータの近傍の前記１次トランスユニットの１次巻
線を励磁するようにした前々項に記載の直動機構用無接
触給電装置である。
【０００５】
【作用】本発明はこのような構成であるから、移動体が
移動可能な範囲のどの位置にあっても、２次側トランス
ユニットと対向している１次側トランスユニットが常に
１個以上励磁されており、移動体へ電力が供給される。
また、従来例の前記特公昭58-23723の方式と比較して、
１次巻線のループ面積が著しく小さいため、放射ノイズ
が減少し、実用上有利となる。
移動可能な範囲のどの位置にあっても、２次側トランス
ユニットと対向している１次側トランスユニットが常に
１個以上励磁されており、移動体へ電力が供給される。
また、従来例の前記特公昭58-23723の方式と比較して、
１次巻線のループ面積が著しく小さいため、放射ノイズ
が減少し、実用上有利となる。
【０００６】 また、１次側トランスユニットのコアの
直動方向の寸法をＬで相互間隔もＬ更に２次側トランス
ユニットの直動方向の寸法を２Ｌとしたことで、励磁さ
れる１次側トランスユニットのコアは常に２次側トラン
スユニットのコアに完全に対向し、かつこの２次側トラ
ンスユニットのコアは両隣の１次側トランスユニットの
コアには全く対向しないと言う条件が得られ、洩れイン
ダクタンスが小さくなりトランスの特性上有利である。
直動方向の寸法をＬで相互間隔もＬ更に２次側トランス
ユニットの直動方向の寸法を２Ｌとしたことで、励磁さ
れる１次側トランスユニットのコアは常に２次側トラン
スユニットのコアに完全に対向し、かつこの２次側トラ
ンスユニットのコアは両隣の１次側トランスユニットの
コアには全く対向しないと言う条件が得られ、洩れイン
ダクタンスが小さくなりトランスの特性上有利である。
【０００７】 さらに、移動体が移動区間のどの場所に
あったとしても、高周波インバータを複数個間欠的に配
置したことから、各１次側トランスユニットの１次巻線
は直近の高周波インバータから給電を受けることがで
き、高周波インバータから１次側トランスユニットまで
の高周波リード長を一定長さ以下に制限できる。これに
よって、直動機構が長尺になっても、高周波インバータ
の個数を変更することで、高周波リード長を制限でき
る。高周波インバータから各１次側トランスユニットま
での高周波リード長はノイズの発生と洩れインダクタン
スに大きな影響があり、高周波リード長を短く制限でき
ることは、ノイズの低減と電力の高効率伝送に非常に有
利である。
あったとしても、高周波インバータを複数個間欠的に配
置したことから、各１次側トランスユニットの１次巻線
は直近の高周波インバータから給電を受けることがで
き、高周波インバータから１次側トランスユニットまで
の高周波リード長を一定長さ以下に制限できる。これに
よって、直動機構が長尺になっても、高周波インバータ
の個数を変更することで、高周波リード長を制限でき
る。高周波インバータから各１次側トランスユニットま
での高周波リード長はノイズの発生と洩れインダクタン
スに大きな影響があり、高周波リード長を短く制限でき
ることは、ノイズの低減と電力の高効率伝送に非常に有
利である。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の一実施例の全体の回路構成の概
要を示すブロック図である。図１に示すように、１は直
動ガイド上を移動する移動体、２は移動体１の軌道とな
る直動ガイド、３は高周波インバータ、４は２次巻線を
コアに巻回した２次側トランスユニット、５は１次巻線
をコアに巻回した１次側トランスユニット、６は位置検
出手段（例えば磁気センサ）、７は位置検出手段６の出
力によって開閉されるスイッチ、８は位置検出手段６の
被検出体、９は高周波インバータ３と各１次側トランス
ユニット５を並列接続するケーブルである。このケーブ
ル９は例えばツイストペアケーブルまたは同軸ケーブル
(twist pair ／coaxial cable)のように自己インダクタ
ンスの小さいものがよい。
する。図１は、本発明の一実施例の全体の回路構成の概
要を示すブロック図である。図１に示すように、１は直
動ガイド上を移動する移動体、２は移動体１の軌道とな
る直動ガイド、３は高周波インバータ、４は２次巻線を
コアに巻回した２次側トランスユニット、５は１次巻線
をコアに巻回した１次側トランスユニット、６は位置検
出手段（例えば磁気センサ）、７は位置検出手段６の出
力によって開閉されるスイッチ、８は位置検出手段６の
被検出体、９は高周波インバータ３と各１次側トランス
ユニット５を並列接続するケーブルである。このケーブ
ル９は例えばツイストペアケーブルまたは同軸ケーブル
(twist pair ／coaxial cable)のように自己インダクタ
ンスの小さいものがよい。
【０００９】 図１において、高周波インバータ３の発
生した電力は、１次側トランスユニット５の内の位置検
出手段６と被検出体８の作用で、すなわち被検出体８が
例えば３番目の１次側トランスユニット５の近傍にある
ときはそれが内蔵する被検出体８がオンとなるので、ス
イッチ７が閉じられた３番目の１次側トランスユニット
５だけに通電され、２次側トランスユニット４に伝達さ
れる。移動体１が移動するに従って通電される１次側ト
ランスユニット５は自動的に逐次切り換えられ、２次側
トランスユニット４への電力伝送は続けられる。図２
は、１次側トランスユニットと２次側トランスユニット
とで相互に電力伝送を行うトランス部の一部を切り欠い
た側面図である。被検出体８が位置検出手段６に検出さ
れて、スイッチ７を閉じることとなる。
生した電力は、１次側トランスユニット５の内の位置検
出手段６と被検出体８の作用で、すなわち被検出体８が
例えば３番目の１次側トランスユニット５の近傍にある
ときはそれが内蔵する被検出体８がオンとなるので、ス
イッチ７が閉じられた３番目の１次側トランスユニット
５だけに通電され、２次側トランスユニット４に伝達さ
れる。移動体１が移動するに従って通電される１次側ト
ランスユニット５は自動的に逐次切り換えられ、２次側
トランスユニット４への電力伝送は続けられる。図２
は、１次側トランスユニットと２次側トランスユニット
とで相互に電力伝送を行うトランス部の一部を切り欠い
た側面図である。被検出体８が位置検出手段６に検出さ
れて、スイッチ７を閉じることとなる。
【００１０】 図３は、１次側トランスユニットと２次
側トランスユニットとの移動体移動方向の寸法と配置関
係を示すトランス部分の構成図である。１次側トランス
ユニット５のコアは移動方向にＬの長さを持ち、かつ各
１次側トランスユニット５相互はＬの間隔で配置されて
いる。空隙を介して１次側トランスユニット５と対向す
る２次側トランスユニット４のコアは移動方向に２Ｌの
長さを持ち、各２次側トランスユニット４相互はＬの間
隔を開けてｎ個［ここでは２個］が連結され、２次側ト
ランスを形成する。この図３では２次側トランスユニッ
ト４のコアの右半分に検出体を取り付け、１次側トラン
スユニット５のコアの右端に位置検出手段を取り付けて
いる。これにより、１次側トランスユニット５は２次側
トランスユニット４は完全に対向し、かつ両隣の１次側
トランスユニット５に対向しないときのみ、通電が実施
され、しかも２個の２次側トランスユニット４の内１個
は常に電力供給を受けられることになる。この場合洩れ
インダクタンスは電力供給を受けている２次側トランス
ユニット４が、通電されていない１次側トランスユニッ
ト５に対向する場合に較べて小さくなり、トランスの特
性上有利となる。
側トランスユニットとの移動体移動方向の寸法と配置関
係を示すトランス部分の構成図である。１次側トランス
ユニット５のコアは移動方向にＬの長さを持ち、かつ各
１次側トランスユニット５相互はＬの間隔で配置されて
いる。空隙を介して１次側トランスユニット５と対向す
る２次側トランスユニット４のコアは移動方向に２Ｌの
長さを持ち、各２次側トランスユニット４相互はＬの間
隔を開けてｎ個［ここでは２個］が連結され、２次側ト
ランスを形成する。この図３では２次側トランスユニッ
ト４のコアの右半分に検出体を取り付け、１次側トラン
スユニット５のコアの右端に位置検出手段を取り付けて
いる。これにより、１次側トランスユニット５は２次側
トランスユニット４は完全に対向し、かつ両隣の１次側
トランスユニット５に対向しないときのみ、通電が実施
され、しかも２個の２次側トランスユニット４の内１個
は常に電力供給を受けられることになる。この場合洩れ
インダクタンスは電力供給を受けている２次側トランス
ユニット４が、通電されていない１次側トランスユニッ
ト５に対向する場合に較べて小さくなり、トランスの特
性上有利となる。
【００１１】 図４は、本発明の他の実施例の全体の回
路構成の概要を示すブロック図である。図４に示すよう
に、複数個の高周波インバータ３を例えば等間隔［使用
頻度の多寡などの必要に応じてそれらの間隔を自由に場
所毎に選択配置されることも可能］に移動体移動方向に
配設しておき、移動体１の移動につれ最寄りの高周波イ
ンバータ３から給電を行うシステムである。つまり、高
周波インバータ３で発生した電力は複数個の１次側トラ
ンスユニット５の内で、位置検出手段６と被検出体８の
作用で、スイッチ７が閉じられた１次側トランスユニッ
ト５のみ通電され、２次側トランスユニット４に伝達さ
れる。移動体１が移動するに従って、通電される１次側
トランスユニット５は自動的に切り換えられ、常に高周
波インバータ３と１次側トランスユニット５間の高周波
リード９a の長さは一定長以下に制限される。放射ノイ
ズを拾ったり洩れインダクタンスが多くなったりするこ
とが防止できることになる。
路構成の概要を示すブロック図である。図４に示すよう
に、複数個の高周波インバータ３を例えば等間隔［使用
頻度の多寡などの必要に応じてそれらの間隔を自由に場
所毎に選択配置されることも可能］に移動体移動方向に
配設しておき、移動体１の移動につれ最寄りの高周波イ
ンバータ３から給電を行うシステムである。つまり、高
周波インバータ３で発生した電力は複数個の１次側トラ
ンスユニット５の内で、位置検出手段６と被検出体８の
作用で、スイッチ７が閉じられた１次側トランスユニッ
ト５のみ通電され、２次側トランスユニット４に伝達さ
れる。移動体１が移動するに従って、通電される１次側
トランスユニット５は自動的に切り換えられ、常に高周
波インバータ３と１次側トランスユニット５間の高周波
リード９a の長さは一定長以下に制限される。放射ノイ
ズを拾ったり洩れインダクタンスが多くなったりするこ
とが防止できることになる。
【００１２】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、直動
機構に対し長尺でも無接触で放射ノイズや洩れインダク
タンスの小さい高効率の給電を実現することが可能とい
う特段の効果を奏することができる。
機構に対し長尺でも無接触で放射ノイズや洩れインダク
タンスの小さい高効率の給電を実現することが可能とい
う特段の効果を奏することができる。
【図１】本発明の一実施例の全体の回路構成の概要を示
すブロック図
すブロック図
【図２】１次側トランスユニットと２次側トランスユニ
ットとで相互に電力伝送を行うトランス部の一部を切り
欠いた側面図
ットとで相互に電力伝送を行うトランス部の一部を切り
欠いた側面図
【図３】１次側トランスユニットと２次側トランスユニ
ットとの移動体移動方向の寸法と配置関係を示すトラン
ス部分の構成図
ットとの移動体移動方向の寸法と配置関係を示すトラン
ス部分の構成図
【図４】本発明の他の実施例の全体の回路構成の概要を
示すブロック図
示すブロック図
１ 移動体 ２ 直動ガイド ３ 高周波インバータ ４ ２次側トランスユニット ５ １次側トランスユニット ６ 位置検出手段 ７ スイッチ ８ 被検出体 ９ ツイストペアケーブルまたは同軸ケーブル ９a 高周波リード
Claims (3)
- 【請求項１】 直動方向に移動する移動体を備えた直動
機構において、 高周波インバータと位置検出手段に従って開閉するスイ
ッチを設けた１次巻線と高周波用磁性材料で造るコアか
ら成る複数個の１次トランスユニットと、 ２次巻線と高周波用磁性材料で造るコアと前記位置検出
手段の被検出体とから成る２次側トランスユニットとか
ら形成され、 前記１次トランスユニットを移動体の全移動範囲に渡り
複数個間欠的に配置して無接触給電用トランスの１次側
を構成し、 これらの１次側トランスユニットの各１次巻線を高周波
インバータと並列接続し、 前記２次側トランスユニットを前記無接触給電用トラン
スの１次側と空隙を介し対向するように移動体に取り付
けることを特徴する直動機構用無接触給電装置。 - 【請求項２】 前記１次トランスユニットの直動方向へ
の寸法をＬとした場合、 前記１次トランスユニットのコアの配列の間隔もＬと
し、 移動体に取り付けられた前記２次側トランスユニットの
コアの直動方向への寸法を２Ｌとし、 かつＬの間隔をもって複数個の前記２次側トランスユニ
ットを移動方向に取り付けて無接触給電用トランスの２
次側とすることを特徴とする請求項１記載の直動機構用
無接触給電装置。 - 【請求項３】 前記１次巻線を励磁する高周波インバー
タを複数個一定の間隔を置いて移動区間に配置し、 前記高周波インバータの近傍の前記１次トランスユニッ
トの１次巻線を励磁するようにしたことを特徴とする請
求項１記載の直動機構用無接触給電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6133637A JPH07322535A (ja) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | 直動機構用無接触給電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6133637A JPH07322535A (ja) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | 直動機構用無接触給電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07322535A true JPH07322535A (ja) | 1995-12-08 |
Family
ID=15109483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6133637A Pending JPH07322535A (ja) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | 直動機構用無接触給電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07322535A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2009071909A (ja) * | 2007-09-11 | 2009-04-02 | Showa Aircraft Ind Co Ltd | 移動式の非接触給電装置 |
| JP2009284696A (ja) * | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Kawasaki Plant Systems Ltd | 移動体用給電装置における給電制御装置 |
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| US11011933B2 (en) | 2016-03-25 | 2021-05-18 | Fuji Corporation | Contactless electric power supply device |
-
1994
- 1994-05-23 JP JP6133637A patent/JPH07322535A/ja active Pending
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