JPH076680Y2

JPH076680Y2 - 電力供給装置

Info

Publication number: JPH076680Y2
Application number: JP1987127260U
Authority: JP
Inventors: 良介小椋
Original assignee: Tamura Corp
Current assignee: Tamura Corp
Priority date: 1987-08-21
Filing date: 1987-08-21
Publication date: 1995-02-15
Anticipated expiration: 2002-08-21
Also published as: JPS6434837U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は可動体の負荷に商用電源から電力を供給する電
力供給装置に関するものである。

（従来技術およびその問題点）一般に可動体の負荷に商用電源から電力を供給する場合
には接続器（コネクタ）が用いられるが、この場合には接続，切断が迅速に行えない。

接続，切断の頻度が高い場合には操作が煩雑である。

接触不良により電力供給が行えない場合がある。

等の欠点があった。

また、電波による電力の供給も検討されているが、装置
が複雑となると共に効率が悪いという欠点があり、実用
化には適さないものである。

（問題点を解決するための手段）本考案は上記の点に鑑み提案されたものであり、その目
的とするところは、可動体の負荷と迅速，手軽で確実な
結合が行えると共に、簡単な構成で効率の高い電力供給
装置を提供することにある。

本考案は上記の目的を達成するため、１次側用鉄芯２に
巻回された１次コイル１と、前記１次側用鉄芯２と分離
して形成された２次側用鉄芯４に巻回された２次コイル
３と、前記１次コイル１と商用電源ACとの間に直列接続
されたインピーダンス素子と並列に接続されたスイッチ
５と、前記２次コイル３の前記１次コイル１への接近を
１次コイル１のインピーダンス変化に伴う電圧、電流の
変化により検出する検出装置７と、この検出装置７の出
力に応じて前記インピーダンス素子と並列に接続された
スイッチ５を制御する制御装置８とを備え、前記商用電
源ACより前記２次コイル３に接続される負荷６に電力を
供給することを特徴とした電力供給装置を要旨としてい
る。

（作用）本考案の電力供給装置では、１次側用鉄芯２に巻回され
た１次コイル１と、１次側用鉄芯２と分離して形成され
た２次側用鉄芯４に巻回された２次コイル３とで変圧器
を構成し、２次コイル３の接近を１次コイル１のインピ
ーダンス変化に伴う電圧，電流の変化により検出し、両
コイルが接近している時のみ商用電源ACから１次コイル
１を介して２次コイル３に接続された負荷６に電力を供
給するようにしているので、簡単な構成により、確実な
結合が迅速，手軽に行えると共に、効率の高い電力供給
が行えるものである。

（実施例）以下、実施例を示す図面に沿って本考案を詳述する。

第１図は本考案の電力供給装置の基本的な構成を示す図
である。図において、２は１次側用鉄芯、４は２次側用
鉄芯であり、１次側用鉄芯２には１次コイル１が巻回さ
れ、２次側用鉄芯４には２次コイル３が巻回され、両者
は分離して形成されており、接近して結合した状態で通
常の変圧器と同様になる。そして、１次コイル１は一端
にインピーダンス素子と並列に接続されたスイッチ５を
介して商用電源ACに接続され、２次コイル３の両端には
負荷６が接続されている。一方、１次コイル１の両端に
は２次コイル３の１次コイル１への接近を検出する検出
装置７が接続され、この検出装置７より制御装置８を介
してインピーダンス素子と並列に接続されスイッチ５が
制御されるようになっている。

動作にあっては、２次側用鉄芯４が１次側用鉄芯２から
遠ざかっている場合は、１次コイル１のインピーダンス
が低く、検出装置７はその状態から２次側用鉄芯４すな
わち、２次コイル３が遠ざかっていることを検出し、制
御装置８によりインピーダンス素子と並列に接続された
スイッチ５が開いた状態となるように制御する。一方、
２次側用鉄芯４が１次側用鉄芯２に接近して変圧器とし
て充分な結合になると、１次コイル１のインピーダンス
が高くなり、検出装置７はこれにより２次側用鉄芯４す
なわち、２次コイル３の接近を検出し、制御装置８によ
りインピーダンス素子と並列に接続されたスイッチ５を
閉じるように制御し、商用電源ACをほぼ直接に１次コイ
ル１に接続し、電磁誘導により２次コイル３を介して負
荷６に電力を供給する。

しかして、１次側用鉄芯２と２次側用鉄芯４とを接近さ
せるだけで電力の供給が行えるため、結合が迅速かつ簡
単に行え、更に電気的な接触部がないため、接触不良が
全く発生しないものである。また、１次側用鉄芯２と２
次側用鉄芯４とが接近した状態では通常の変圧器と同様
な状態となるため、電力のロスが少なく、効率が高い。
更に、２次側用鉄芯４すなわち、２次コイル３が接近し
ていない状態では１次コイル１に大きな磁界が発生しな
いため、外部機器に悪影響を与えることがなく、また、
無駄な電力消費がないものである。なお、図から明らか
なように構成も簡単である。

次に、第２図ないし第４図は本考案の電力供給装置の具
体的な回路構成の例を示す図である。

第２図において、抵抗R₁とリレー接点SWとの並列回路が
インピーダンス素子と並列に接続されたスイッチ５に相
当し、コンデンサC₁とトランジスタQ₁のベース回路とダ
イオードD₁とが検出装置７に相当し、トランジスタQ₁の
コレクタ回路とリレーRLと直流電源（電池）Ｂとが制御
装置８に相当している。

動作としては、２次側用鉄芯４が１次側用鉄芯２に接近
して電磁的結合をしている時には１次コイル１の磁束は
１次側用鉄芯２と２次側用鉄芯４とで構成される閉磁回
路を通り、１次コイル１のインダクタンスは大きいが、
２次側用鉄芯４が１次側用鉄芯２から離れている時には
１次コイル１の磁束は１次側用鉄芯２の開磁回路から空
中を通り、１次コイル１のインダクタンスは数十分の一
に激減する。このため、２次側用鉄芯４が１次側用鉄芯
２から離れている間は、１次コイル１のインピーダンス
が小さくR₁が大きいので殆んど入力電圧に近い電圧がR₁
に加わり、わずかな電圧がトランジスタQ₁のベース回路
に加わり、そのためトランジスタQ₁のベース電流が少な
く、トランジスタQ₁のコレクタ回路のリレーRLを駆動す
るのに充分なコレクタ電流は得られない。

一方２次側用鉄芯４が１次側用鉄芯２に接近すると前述
のように１次コイル１のインダクタンスが大きくなり、
加わる電圧が高くなるので、トランジスタQ₁のベース回
路に加わる電圧も高くなる。従って、コンデンサC₁を通
してトランジスタQ₁のエミッタに流れる電流が増えるの
で、コレクタ電流も増大してリレーRLを駆動しスイッチ
SWがオンし、商用電源ACが１次コイル１に直接接続され
る。これにより商用電源ACから負荷６に電力の供給が行
われる。そして、再び２次側用鉄芯４が１次側用鉄芯２
から遠ざかると、１次コイル１のインピーダンスが低下
し、トランジスタQ₁のベース電流が減少してリレー接点
SWがオフとなる。なお、ダイオードD₁はトランジスタQ₁
のベース・エミッタ間の逆電圧破壊を防止すると共にコ
ンデンサC₁の放電路を形成するためのものである。

次に、第３図はリレー接点の代わりにトライアックを用
いたものであり、抵抗R₁とトライアックTRとの並列回路
が第１図のインピーダンス素子と並列に接続されたスイ
ッチ５に相当し、ダイオードD₂と抵抗R₂とコンデンサC₂
とダイオードD₃とが検出装置７に相当し、トライアック
TRのゲートが制御装置８に相当している。

動作としては、２次側用鉄芯４が１次側用鉄芯２から遠
ざかっている場合は、１次コイル１のインピーダンスが
低く、その両端電圧が低いため、トライアックTRのゲー
トにはトリガ信号が与えられず、トライアックTRはオフ
を維持し、抵抗R₁が１次コイル１と商用電源ACとの間に
挿入された状態にある。一方、２次側用鉄芯４が１次側
用鉄芯２に接近して変圧器として充分な結合になると、
１次コイル１のインピーダンスが高くなり、その両端電
圧が高くなってトライアックTRはトリガ信号が与えられ
たオンに転じ、商用電源ACが１次コイル１に直接接続さ
れる。これにより商用電源ACから負荷６に電力の供給が
行われる。そして、再び２次側用鉄芯４が１次側用鉄芯
２から遠ざかると、１次コイル１のインピーダンスが低
下し、トライアックTRがオフに転じる。

次に、第４図は第２図を変形して電流を検出するように
したものであり、抵抗R₁とリレー接点SWとの並列回路が
インピーダンス素子と並列に接続されたスイッチ５に相
当し、抵抗R₃,R₄とダイオードD₄とトランジスタQ₂のベ
ース回路とが検出装置７に相当し、トランジスタQ₂のコ
レクタ回路とリレーRLと直流電源Ｂとが制御装置８に相
当している。

動作としては、２次側用鉄芯４が１次側用鉄芯２から遠
ざかっている場合は、１次コイル１に流入する電流が小
さく、抵抗R₃の両端に発生する電圧が低いため、ダイオ
ードD₄を介してトランジスタQ₂に流れるベース電流が少
なく、トランジスタQ₂はオフを維持し、リレーRLは励磁
されず、抵抗R₁が１次コイル１と商用電源ACとの間に挿
入された状態にある。一方、２次側用鉄芯４が１次側用
鉄芯２に接近して変圧器として充分な結合になると、１
次コイル１に流入する電流が大きくなり、抵抗R₃の両端
電圧が高くなってトランジスタQ₂のベースに流れる電流
が増大し、トランジスタQ₂はオンに転じ、リレーRLが励
磁されてリレー接点SWがオンし、商用電源ACが１次コイ
ル１に直接接続される。これにより商用電源ACから負荷
６に電力の供給が行われる。そして、再び２次側用鉄芯
４が１次側用鉄芯２から遠ざかると、１次コイル１に流
入する電流が減少し、トランジスタQ₂がオフに転じてリ
レー接点SWがオフとなる。

（考案の効果）以上のように本考案の電力供給装置にあっては、１次側
用鉄芯２に巻回された１次コイル１と、前記１次側用鉄
芯２と分離して形成された２次側用鉄芯４に巻回された
２次コイル３と、前記１次コイル１と商用電源ACとの間
に直列接続されたインピーダンス素子と並列に接続され
たスイッチ５と、前記２次コイル３の前記１次コイル１
への接近を１次コイル１のインピーダンス変化に伴う電
圧、電流の変化により検出する検出装置７と、この検出
装置７の出力に応じて前記インピーダンス素子と並列に
接続されたスイッチ５を制御する制御装置８とを備え、
前記商用電源ACより前記２次コイル３に接続される負荷
６に電力を供給するようにしたので、（イ）１次側用鉄芯２と２次側用鉄芯４とを接近させる
だけで電力の供給が行えるため、結合が迅速かつ簡単に
行える。

（ロ）電気的な接触部がないため、接触不良が全く発生
しない。

（ハ）１次側用鉄芯２と２次側用鉄芯４とが接近した状
態では通常の変圧器と同様な状態となるため、電力のロ
スが少なく、効率が高い。

（ニ）２次側用鉄芯４すなわち、２次コイル３が接近し
ていない状態では１次コイル１に大きな磁界が発生しな
いため、外部機器に悪影響を与えることがなく、また、
無駄な電力消費がない。

（ホ）構成が簡単である。

等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の電力供給装置の基本的な構成を示す
図、第２図ないし第４図は具体的な回路構成の例を示す
図である。１……１次コイル、２……１次側用鉄芯、３……２次コ
イル、４……２次側用鉄芯、５……インピーダンス素子
と並列に接続されたスイッチ、６……負荷、７……検出
装置、８……制御装置、AC……商用電源。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】１次側用鉄芯（２）に巻回された１次コイ
ル（１）と、前記１次側用鉄芯（２）と分離して形成さ
れた２次側用鉄芯（４）に巻回された２次コイル（３）
と、前記１次コイル（１）と商用電源（AC）との間に直
列接続されたインピーダンス素子と並列に接続されたス
イッチ（５）と、前記２次コイル（３）の前記１次コイ
ル（１）への接近を１次コイル（１）のインピーダンス
変化に伴う電圧、電流の変化により検出する検出装置
（７）と、この検出装置（７）の出力に応じて前記イン
ピーダンス素子と並列に接続されたスイッチ（５）を制
御する制御装置（８）とを備え、前記商用電源（AC）よ
り前記２次コイル（３）に接続される負荷（６）に電力
を供給することを特徴とした電力供給装置。