JPS63124735A - 誘導電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電磁誘導作用により、運動体に設けた負荷へ
非接触で電力を供給する誘導電源装置に関するものであ
る。

〔従来技術〕

第４図は従来のこの種の誘導電源装置の概略構成図であ
る。第４図において、直流又は交流の電源１は高周波発
振器２に接続され、高周波発振器２は該発振器が発振し
た高周波電力を給電コイル３に供給する。給電コイル３
は回転軸６に外嵌されており、給電コイル３の内周側に
は、回転軸６に巻回した受電コイル４を適長離隔した状
態で対向させている。受電コイル４は回転軸６に固設し
た定電圧装置５の入力側に接続しており、この定電圧装
置５の出力側は図示しない負荷に接続している。

この誘導電源装置は、電源１から与えられた電圧で発振
器２が高周波発振する。発復した高周波電力は給電コイ
ル３に供給されて、給電コイル３は電磁誘導作用により
高周波電力を受電コイル４へ供給する。供給された高周
波電力は定電圧装置５に与えられて該定電圧装置により
整流されて直流の定電圧を得、回転軸６に固設している
図示しない計測装置等の負荷に電力を供給する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述の如く構成された誘導電源装置は、高周波発振器２
を使用しているから、装置が大型化するとともに複雑に
なり高価となっている。一方、袷。

受電コイル３，４はともに回転軸６を囲ｈａする構造と
なっているため、回転側へ電力供給すべき要求に迅速に
応じるためには、回転軸６の種々の径寸法に対応した多
種類の給、受電コイル３．４を用息しておく必要がある
。また、これとは別に、回転軸６が中間軸のようにその
両端部々に、更に別の回転体が接続されている場合には
、その中間軸に既製の給、受電コイル３，４を外嵌する
ことができず、中間軸の回転を一旦停止させて現場にて
その中間軸に給、受電コイル３，４を巻回する必要があ
るという煩わしさがある。

本発明は前述した問題に鑑み、高周波発振器及び回転体
を囲繞する構造の給、受電コイルを不要として、小型で
安価に、運動体に設けた負荷へ電力を供給し得、しかも
運動体が運動を停止している間も負荷へ電力を供給でき
る誘導電源装置を提供することを目的としたものである
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の誘導電源装置は、運動体の近傍に設けた永久磁
石と、前記永久磁石の磁束と交叉すべく運動体に設けた
コイルと、前記運動体に設けられ前記コイルの誘起電圧
を定電圧にする定電圧制御器と、該定電圧制御器の出力
側に接続された蓄電池とにより構成する。

〔作用〕

運動体に配設したコイルが、該運動体の近傍に配設した
永久磁石に対して接近、離反を繰り返すと、その永久磁
石により生じている磁界のコイル内の磁界の強さが変化
して、コイルにはその反復周期に同期して間歇的に交流
電圧が誘起される。

この交流電圧は定電圧制御器に入力され、それより直流
定電圧が得られる。得られた直流定電圧は蓄電池に供給
されて蓄電池が充電され、また負荷に供給される。

〔実施例〕

以下に、本発明の誘導電源装置をその実施例を示す図面
によって詳述する。第１図は本発明に係る誘導電源装置
の概略構成図であり、第２図は定電圧制御器の回路図、
第３図は誘導電源装置の各部の電圧波形を示す波形図で
ある。

第１図において、運動体である軸体からなる回転体６の
外面には、導体を矩形状に所要ターン数巻回してなるル
ープコイル８と、定電圧制御器９と、例えばニッケルカ
ドミニウム電池からなる蓄電池１４とを回転体６の軸方
向に並べて、回転体６に固設している。そしてループコ
イル８のコイル両端部と定電圧制御器９とはリード線１
１により、また定電圧制御器９と蓄電池１４とはリード
線１２により接続されている。一方、回転体６の近傍に
固設され延出している支持アームＭには、前記ループコ
イル８の周回転位置と対向して、ルーブコ・イル８から
適長離隔させた永久磁石７を固設している。

定電圧制御器９はループコイル８を接続した状態で第２
図に示すように、ダイオードＤを４個ブリッジ接続した
全波整流回路１０と、平滑用のコンデンサ１１と、所謂
３端子レギエレータを用いてなる電圧調整回路１２とで
構成されている。整流回路１０の直列接続した２つのダ
イオードＤ、Ｄのアノードとカソードが接続されている
夫々の接続部１０ａ。

１０ｂには、ループコイル８のコイル両端部がリード線
ｌを介して各別に接続されており、直列接続された２つ
のダイオードＤ、Ｄのカソード同士及びアノード同士が
接続されている接続部１０ｃ、　１０ｄ間にはコンデン
サ１１が接続されている。コンデンサ１１の両端部は電
圧調整回路１２の入力端子１２ａと共通端子１２ｂに接
続されており、電圧調整回路１２の出力端子１２ｃはア
ノードが接続されている逆流防止用ダイオード１３を介
して定電圧制御器９の出力端子９ａに、共通端子１２ｂ
は直接に定電圧制御器９の出力端子９ｂに接続されてい
る。定電圧制御器９の出力側、つまり再出力端子９ａ、
　９ｂ間には蓄電池１４の正、負１！極が接続され、蓄
電池１４の正、負電極はまた、負荷を接続するための負
荷用端子１４ａ。

１４ｂに接続されている。

このように構成した誘導電源装置は、回転体６を回転さ
せると回転体６とともにループコイル８が周回転して、
ループコイル８は固定側の永久磁石７に対して接近、離
反を繰り返すことになる。

そのためループコイル８内の永久磁石７により生じる磁
界の強さが変化して、ループコイル８には回転体６、即
ちループコイル８の周回転に同期して第３図ｔａ）に示
すように、永久磁石７とループコイル８が接近した位置
で１サイクルの交流電圧ＶＬが誘起する。この交流電圧
ＶＬは全波整流回路１０により整流されてコンデンサ１
１を充電する。そのためコンデンサ１１の端子電圧ＶＣ
は第３図に示すように、ループコイル８に交流電圧ＶＬ
が誘起される都度、電圧値が最大値となって反復される
脈動電圧となる。このコンデンサ１１の端子電圧ＶＣは
電圧調整回路１２に入力されて、電圧調整回路１２は入
力された脈動電圧の変動を少なくすべく定電圧制御して
、逆流防止用ダイオード１３を介して定電圧制御器９の
出力端子９ａ、　９ｂ間に第３図（Ｃ１に示すような直
流定電圧Ｖが得られる。この直流定電圧Ｖは蓄電池１４
に供給され蓄電池１４を充電するとともに、負荷用端子
１４ａ、　１４ｂから、回転体６に配設している図示し
ない計測装置等の負荷に供給される。このようにして、
回転体６が回転している場合は、回転体６に設けたルー
プコイル８には交流電圧が１１！続的に誘起されるから
、蓄電池１４が充電されるとともに図示しない負荷へ電
力が供給される。

しかるに、回転体６の回転が停止した場合は、ループコ
イル８には電圧が誘起されなくな９て、図示しない負荷
へは蓄電池１４から電力が供給されることになる。した
がって、回転体６の回転が停止している間も、負荷の機
能が停止することはない。

なお、本実施例においては、ループコイルを矩形状とし
たが、円形又は楕円形であってもよい。

またループコイルを複数個、回転体の周方間に適長離隔
して配設し、夫々のループコイルに誘起した電圧を各別
に整流してコンデンサを充電するようにしてもよい。あ
るいは、反対に単一のループコイルとして、複数個の永
久磁石を回転体に接近した円周上に適長離隔して並設し
てもよい。

更に、本実施例では運動体を回転するものとしたが、振
子の如く揺動するものであっても同様に電力を供給でき
るのは言うまでもない。

〔効果〕 以上詳述したように、本発明の誘導電源装置は、従来の
ような高周波発振器及び回転体を囲繞する構造の給、受
電コイルが不要となる。そのため、誘導電源装置は小型
化でき安価となる。また、運動体に配設するコイルは、
運動体の形状、大きさ等に関係なく同一形状のものを使
用できて、多種類のコイルを用意しておく必要がない。

更に運動体が軸端部の夫々に他の運動体が取付いている
中間軸であっても既製コイルを使用できて現場で巻線作
業をする必要もなく、その作業の煩わしさが解消する。

更にまた、運動体の運動が停止している間は、蓄電池に
より負荷へ電力が供給されるから、運動体の運動停止と
ともに負荷の機能が停止することがない等の優れた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る誘導電源装置の原略構成図、第２
図はコイルを接続した状態の定電圧制御器の回路図、第
３図は誘導電源装置の各部の電圧波形を示す波形図、第
４図は従来の誘導電源装置の概略構成図である。 ６・・・回転体　７・・・永久磁石　８・・・ループコ
イル９・・・定電圧制御器　１０・・・整流回路　１１
・・・コンデンサ　　１２・・・電圧調整回路　１４・
・・蓄電池なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分
を示す。 代　理　人　　　　大　　　岩　　増　　　進７−、、
、、；ＴＫ久慮石 ８　　　ルーアコイル ９・　、定電尺制＃器 １４・・・石　電氾 第　１　図 １０　・　　腟シ毘０隆 １１　　　・・　コ〉テ°゛〉７ １２　　・・電圧ｗＡ勢名■番 募　２１２１ 第　　３　　図 第　４　図 手続補正書（自発）　　　５・ 、発明の名称 誘導電源装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　　　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名
　称　　（６０１）三菱電機株式会社代表者志岐守哉 ４、代理人 住　所　　　　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号補
正の対象 図面 第２図を東艶の通り訂正する。 添付書類の目録 訂正図面　　　　　　　　１通

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電磁誘導作用により、運動体に設けた負荷へ非接触
   で電力を供給する誘導電源装置において、運動体の近傍
   に配設された永久磁石と、該永久磁石に接近、離反を反
   復し、永久磁石の磁束と交叉すべき状態で運動体に設け
   たコイルと、該コイルが誘起した電圧を定電圧化する定
   電圧制御器と該定電圧制御器の出力側に接続された蓄電
   池とを備えていることを特徴とする誘導電源装置。 ２、前記定電圧制御器は整流回路と、コンデンサと、電
   圧調整回路とからなる特許請求の範囲第１項記載の誘導
   電源装置。