JPS63224601A - 非接触電力供給装置 - 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、例えばクリーンルーム内でウェハや磁気ディ
スク等のワークを搬送するクリーンロボット等に電力を
供給する非接触電力供給装置に関し、特に周辺機器に対
する電磁障害を防止することができる非接触電力供給装
置に関する。

〔従来の技術〕

従来、第４図に示すような所定箇所から他の所定箇所ま
で敷設された搬送レール１を有すると共に、この搬送レ
ール１上を移動する移動架台２を有し、この移動架台２
にはワーク３を保持するハンドリング機構４が設けられ
たクリーンロボット５等に電力を供給する非接触電力供
給装置としては、上記搬送レール１の側方に直線状に張
設された電力供給線６と、上記移動架台２の側部に設け
られ上記電力供給線６と電磁結合する電力電送部７とか
ら成るものが、特願昭６１−２１５９００号で提案され
ている。

その細部の構造は、第５図に示すように、電力供給線６
は所定箇所と他の所定箇所の間で一往復して直線状に張
設されると共に交流電源８に接続され、電力電送部７は
ドーナツ形のコア（トロイダルコア）９にコイル１０を
巻き付けそのコイル１０の引き出し端部１０ａ、１０ｂ
を負荷へ接続すると共に上記電力供給線６の一方の直線
部にコア９の中心孔を嵌合して該電力供給線６に沿って
矢印Ａ、Ｂ方向に往復移動可能とさおでいた。そして、
この状態で上記コア９に対して電力供給線６が一次巻線
として、コイル１０が二次巻線としてそれぞれ配置され
、上記電力供給線６に交流電源８から一次電流１１を流
して両者の電磁結合によりコイル１０に二次電流１２が
流れることにより、電力供給線６から電力電送部７のコ
イル１０に対して非接触で電力を供給するようになって
いた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このような従来の非接触電力供給装置において
は、電力供給線６と電力電送部７のコイル１０との電磁
結合によって両者に一次電流１１及び二次電流１２が流
九ると、それぞれ磁束を生ずるが、この磁束のうち互い
に他の巻線に鎖交しない磁束があり、これが漏れ磁束と
なって第５図に矢印Ｃ，Ｄで示すようにそのまま空間に
放射されるものであった。そして、上記漏れ磁束により
生じた電磁波がそのまま空中を伝播し、その周囲に設置
された周辺機器にノイズとして到達し、該周辺機器の誤
動作を招くという電磁障害の原因となるものであった。

従って、上記漏れ磁束の発生によって周辺機器の信頼性
が低下することがあった。

そこで、本発明は、漏れ磁束による周辺機器に対する電
磁障害を防止することができる非接触電力供給装置を提
供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決する本発明の手段は、交流電源に接
続され所定箇所と他の所定箇所の間で直線状に張設され
た電力供給線と、ドーナツ形のコアにコイルを巻き付け
そのコイル端部は負荷へ接続されると共に上記電力供給
線にコアの中心孔を嵌合して該電力供給線に沿って往復
移動可能とされた電力電送部とから成り、上記電力供給
線と電力電送部のコイルとの電磁結合により非接触で電
力を供給する非接触電力供給装置において、上記電力供
給線は電力電送部の往復移動の軸線を中心としてその周
囲に各直線部が互いに平行で線間距離が小さくなるよう
に空間配置して二往復させると共に、隣接する各直線部
は電流の向きが互いに反対となるように結線し、かつ上
記各直線部に一個ずつ電力電送部を組み合わせると共に
それらを一体的に連結して移動可能とした非接触電力供
給装置によってなされる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明による非接触電力供給装置の実施例を示
す斜視図である。この非接触電力供給装置は、第４図に
示すと同様に、所定箇所から他の所定箇所まで敷設され
た搬送レール１を有すると共に、この搬送レール１上を
移動する移動架台２を有し、この移動架台２にはワーク
３を保持するハンドリング機構４が設けられたクリーン
ロボット５等に電力を供給するもので、第１図に示すよ
うに、電力供給線１１と、電力電送部１２ａ、１２ｂ、
１２ｃ、１２ｄとから成る。

上記電力供給線１１は、電力電送部１２ａ〜１２ｄとの
電磁結合における一次巻線となるもので、交流電源８に
接続され所定箇所と他の所定箇所の間で直線状に張設さ
れている。そして、上記電力電送部１２ａ〜１２ｄの矢
印Ａ、Ｂ方向の往復移動の軸線（第２図の符号０参照）
を中心としてその周囲に各直線部１１ａ、ｌｌｂ、ｌｌ
ｃ、１１ｄが互いに平行で、第３図に示すように、それ
ぞれの線間距離ｒが小さくなるように空間配置して二往
復させると共に、隣接する各直線部１１ａ：１１ｂ、ｌ
ｌｂ：ｌｌｃ、ｌｌｃ：ｌｉｄ、１１ｄ：１１ａは一次
電流の向きが互いに反対となるように結線されている。

例えば、ある瞬間における一次電流の向きを示すと矢印
Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈのようになるように、第一の直線部１１
ａの一端が交流電源８の一方の端子に接続され、この第
一の直線部１１ａの他端から第二の直線部１１ｂの一端
に連続して折り返し、この第二の直線部１１ｂの他端か
ら第三の直線部１１ｃの一端に連続して折り返し、さら
にこの第三の直線部１１ｃの他端から第四の直線部ｌｉ
ｄの一端に連続して折り返し、最後にこの第四の直線部
ｌｉｄの他端が交流電源８の他方の端子に接続されてい
る。なお、この電力供給線１１は、適宜の内径を有する
電力供給用パイプを折り曲げて張設し、その内部に電力
供給ケーブルを挿通してもよい。

上記電力供給線１１には、電力電送部１２ａ。

１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが往復移動可能に嵌合されてい
る。この電力電送部１２ａ〜１２ｄは、上記電力供給線
１１の各直線部１１ａ〜ｌｉｄとそれぞれ電磁結合する
もので、ドーナツ形のコア（トロイダルコア）１３ａ、
１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに二次巻線としてのコイル１４
ａ、１４ｂ。

１４ｃ、１４ｄをそれぞれ巻き付け、各々のコイルの引
き出し端部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄは図示外の
負荷へ直列または並列に接続されている。そして、上記
電力供給線１１の各直線部１１ａ、ｌｌｂ、ｌｌｃ、ｌ
ｉｄにそれぞれのコア１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ
の中心孔を嵌合して、各直線部１１ａ〜ｌｉｄに一個ず
つの電力電送部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄをそれ
ぞれ組み合わせ、上記各直線部１１ａ〜ｌｉｄに沿って
矢印Ａ、Ｂ方向に往復移動可能とされている。

さらに、上記各電力電送部１２ａ〜１２ｄは、第２図に
示すように、例えばその外周部が枠部材１６によって一
体的に連結され、上記枠部材１６から側方に突出するア
ーム１７により負荷側の装置に固定されている。従って
、上記四個の電力電送部１２ａ〜１２ｄは、電力供給線
１１に対して一体的に連結して移動可能とされる。

この状態で、上記各電力電送部１２ａ〜１２ｄの各々の
コア１３ａ〜１３ｄに対して電力供給線１１の各直線部
１１ａ〜ｌｉｄが一次巻線として、また各々のコイル１
４ａ〜１４ｄが二次巻線としてそれぞれ配置され、上記
各直線部１１ａ〜１１ｄに交流電源８から一次電流１１
を流して各々両者の電磁結合によりそれぞれのコイル１
４ａ〜１４ｄに二次電流１２が流することにより、電力
供給線１１から各電力電送部１２ａ〜１２ｄのコイル１
４ａ〜１４ｄに対して非接触で電力を供給することがで
きる。

このとき、上記電力供給線１１の各直線部１１ａ、４１
ｂ、ｌｌｃ、ｌｉｄに一次電流ｉ、がそれぞれ流れるこ
とにより生ずる磁束の方向は、上記−大電流１１の向き
が第１図に示すように例えば矢印Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの瞬間
においては、第３図に示すように、右ねじの法則により
それぞれ矢印φａ、φｂ、φＣ２φｄのようになる。従
って。

互いに隣接する各直線部１１　ａ　ｙ　１１　ｂ　ｖ　
１１　Ｑ　＋ｌｉｄからそれぞれ生ずる磁束は、φａ：
φｂ。

φｂ：φＣ９φＣ：φｄ、φｄ：φａのように互いに反
対向きとなり、相互に打ち消し合うこととなる。このこ
とから、電力供給線１１の全体から生ずる漏れ磁束を減
少させることができる。そして、この漏れ磁束は、各直
線部１１ａ〜ｌｉｄの線間距離ｒを小さくする程減少さ
せることができ、該直線部１１ａ〜ｌｉｄの中心０から
距離２だけ離れた点Ｐの磁界強度は、ｒｉＱであれば、
はとんど零とすることができる。

なお、図示省略したが、第１図に示す電力供給線１１及
び四個の電力電送部１２ａ〜１２ｄの全体を、上記電力
供給線１１の長手方向の全長にわたって磁性体でできた
シールド板で覆った場合は、磁気遮へいにより更に漏れ
磁束を減衰させることができる。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように構成されたので、電力供給線１１
の互いに隣接する各直線部１１ａ、１１ｂ、ｌｉｅ、ｌ
ｉｄからそれぞれ生ずる磁束は、互いに反対向きとなっ
て相互に打ち消し合うこととなる。従って、上記電力供
給線１１の全体から生ずる漏れ磁束を減少させることが
できる。このことから、従来のように漏れ磁束により生
じた電磁波がそのまま空中を伝播し、周囲に設置された
周辺機器にノイズとして到達するのを防止でき、該周辺
機器に対する電磁障害を防止することができる。さらに
、周辺機器の誤動作を招く電磁障害の原因が減少するの
で、上記周辺機器の信頼性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による非接触電力供給装置の実施例を示
す斜視図、第２図は四個の電力電送部を一体的に連結す
る構造の一例を示す側面図、第３図は電力供給線の各直
線部に一次電流がそれぞれ流れることによって生ずる磁
束の方向を示す説明図、第４図は従来の非接触電力供給
装置により電力を供給する対象としてのクリーンロボッ
トを示す斜視図、第５図は従来の非接触電力供給装置を
示す斜視図である。 ８・・・交流電源、　１１・・・電力供給線、　　１１
ａ〜Ｌｉｄ・・・電力供給線の各直線部、　１２ａ〜１
２ｄ・・・電力電送部、　　１３ａ〜１３ｄ・・・コア
、１４　ａ　〜１４　ｄ−コイル、　　１５　ａ　〜１
５　ｄ　−コイルの引き出し端部、　　１６・・・枠部
材、　　１７・・・アーム、　０・・・電力電送部の往
復移動の軸線、ｒ・・・線間距離。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 交流電源に接続され所定箇所と他の所定箇所の間で直線
   状に張設された電力供給線と、ドーナツ形のコアにコイ
   ルを巻き付けそのコイル端部は負荷へ接続されると共に
   上記電力供給線にコアの中心孔を嵌合して該電力供給線
   に沿って往復移動可能とされた電力電送部とから成り、
   上記電力供給線と電力電送部のコイルとの電磁結合によ
   り非接触で電力を供給する非接触電力供給装置において
   、上記電力供給線は電力電送部の往復移動の軸線を中心
   としてその周囲に各直線部が互いに平行で線間距離が小
   さくなるように空間配置して二往復させると共に、隣接
   する各直線部は電流の向きが互いに反対となるように結
   線し、かつ上記各直線部に一個ずつ電力電送部を組み合
   わせると共にそれらを一体的に連結して移動可能とした
   ことを特徴とする非接触電力供給装置。