JP2010075020A

JP2010075020A - 非接触給電装置

Info

Publication number: JP2010075020A
Application number: JP2008242931A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Nihata; 康二畠; Hiroshi Maeda; 裕史前田; Koichi Teraura; 浩一寺裏; Yoji Endo; 洋治遠藤; Yukihiro Matsunobu; 幸博松信; Masato Toki; 政人土岐; Shinji Hara; 信次原; Hironobu Hori; 堀　　宏展
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2008-09-22
Filing date: 2008-09-22
Publication date: 2010-04-02
Anticipated expiration: 2028-09-22
Also published as: JP5276393B2

Abstract

【課題】コイルの高周波抵抗の安定化を図る。
【解決手段】ボビン４の外周面には、コア２の軸方向に沿って外側に突出する板状の複数の位置決め突部４１がコア２の周方向に沿って並設されている。これら複数の位置決め突部４１は、コイル３の巻線３０が収納される収納部４２を形成する２個を１組として、隣り合う各組が等間隔ａに並んでいる。而して、ボビン４の外周面における巻線３０の位置が収納部４２の位置で位置決めされる。故に、ボビン４の外周面における巻線３０間の隙間が一定となり、その結果、コイル３の高周波抵抗の安定化を図ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、高周波電流が流れる給電線と誘導結合されるピックアップ部を備え、ピックアップ部に誘起される誘導起電力によって負荷に給電する非接触給電装置に関するものである。

この種の非接触給電装置として、例えば、特許文献１に記載されているものがある。特許文献１に記載されているものは、エレベータの乗かごが昇降する昇降路に沿って高周波電流を流す給電線を張設し、前記給電線と誘導結合されたピックアップ部を前記乗かごに配置し、前記ピックアップ部に誘起される誘導起電力によって負荷（乗かごを移動させる巻上機）に給電するものである。

ピックアップ部は、Ｅ形のコアと、コアの中脚に巻線を巻回してなるコイルとを有し、給電線の周囲に生じる磁束の大半がコア内を通ることでコイルに誘起される誘導起電力を高くしている。尚、コイルは、コアの中脚を覆うボビンに巻線を多層巻きして形成されている。
特開２００２−３３４８１２号公報

ところで、特許文献１に記載されている従来例では、コアの中脚が略角柱形状であるために巻線を均一に巻回することは容易である。しかしながら、巻線の巻回部分が湾曲した形状を有するコア、例えば、内周面及び外周面の双方が曲面で構成され且つ軸方向に交差する断面形状が略Ｃ形である筒状のコアにおいては、内周面で巻線が密に巻回されていたとしても外周面では巻線間に隙間が生じ、しかも、その隙間にばらつきがあるためにコイルの高周波抵抗が安定せずに歩留まりが悪化するという問題がある。

本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、コイルの高周波抵抗の安定化を図ることができる非接触給電装置を提供することにある。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、高周波電流が流れる給電線と誘導結合されるピックアップ部を備え、ピックアップ部に誘起される誘導起電力によって負荷に給電する非接触給電装置において、ピックアップ部は、給電線を周方向に沿って囲む筒状のコアと、コアに外挿されるボビンと、ボビンに巻線を巻回してなるコイルとを有し、コアは、内周面及び外周面の双方が曲面で構成され且つ軸方向に交差する断面形状が略Ｃ形に形成されてなり、ボビンは、コアの周方向に沿って設けられた複数の位置決め突部を外周面に有し、隣り合う位置決め突部の間に形成される収納部に巻線が収納されてなることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、ボビンの位置決め突部間に形成される収納部に巻線が収納されるので、ボビンの外周面における巻線間の隙間が一定となり、その結果、コイルの高周波抵抗の安定化を図ることができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、ボビンの周方向に沿って並ぶ複数の収納部は、相対的に深さ寸法が大きい第１の収納部と、相対的に深さ寸法が小さい第２の収納部とが交互に設けられてなることを特徴とする。

請求項２の発明によれば、隣接する巻線間の距離を広げることで近接効果による影響を低減して高周波抵抗を減少させることができる。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、ボビンは、巻線と接する角の部分が曲面で構成されていることを特徴とする。

請求項３の発明によれば、ボビンの角の部分で巻線が損傷して断線するのを防ぐことができる。

本発明によれば、コイルの高周波抵抗の安定化を図ることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

本実施形態の非接触給電装置は、図３（ａ）に示すようにループ状に設置された給電線１００と、給電線１００に高周波電流を流す高周波電源１１０と、給電線１００と誘導結合されるピックアップ部１とを備え、ピックアップ部１から負荷（例えば、インバータ並びにモータ）１１１に給電するものである。

給電線１００は、図３（ｂ）に示すように円筒形状の内管部１０１と、内管部１０１の外側に配置された円筒形状の外管部１０２と、内管部１０１と外管部１０２を互いに同心となるように連結する連結部１０３とが金属板を曲げ加工することで一体に形成された導体を、角筒状の合成樹脂成形品からなる絶縁体１０４で被覆して構成されている。すなわち、高周波電流が流れる給電線においては、導体の材料（金属板）が有する電気抵抗以外に表皮効果と近接効果による抵抗（高周波抵抗）が存在するが、図３（ｂ）に示す二重管構造の導体を給電線１００に用いれば、円柱形状の導体に比較して高周波抵抗を低減し且つ損失を減少させることができる。

ピックアップ部１は、コア２、コイル３、ボビン４、受電回路部５を有している。受電回路部５は、コイル３とともに共振回路を形成するコンデンサ、コイル３並びにコンデンサの共振回路から出力される共振電圧を定電圧化する定電圧回路などを有している。

コア２は、図１（ａ）に示すように内周面及び外周面の双方が曲面（円筒面）で構成され且つ軸方向（紙面に垂直な方向）に交差する断面形状が略Ｃ形に形成されている。ここで、開口溝２ａを挟んで対向するコア２の両端部２０，２０は、コア２の当該両端部２０を除く部位（以下、「胴部」と呼ぶ。）２１よりも、軸方向に沿った断面の面積が大きく形成されている。

ボビン４は、図１（ｃ）に示すように円弧状に湾曲した角筒形状の合成樹脂成形品からなり、軸方向の両端部に外鍔４０が設けられている。尚、コア２は開口溝２ａと反対側の箇所で胴体部２０が二分割されており、それぞれの胴体部２０，２０にボビン４，４が外挿された後に胴体部２０，２０の端部同士が接合されることによって、図１（ａ）に示すコア２が構成されている。

図１（ａ）並びに（ｂ）に示すように、ボビン４の外周面には、コア２の軸方向に沿って外側に突出する板状の複数の位置決め突部４１がコア２の周方向に沿って並設されている。これら複数の位置決め突部４１は、コイル３の巻線３０が収納される収納部４２を形成する２個を１組として、隣り合う各組が等間隔ａに並んでいる。

また、ボビン４の角部分、すなわち、内周面及び外周面と側面との境界部分が外向きに凸の曲面形状に形成されている（図１（ｂ）参照）。

コイル３は、絶縁被覆を有する巻線３０がボビン３に単層巻きされることで形成されている。尚、コア２の端部２１と胴部２０との段差が巻線３０の直径よりも大きく設定されており、コイル３がコア２の端部２０よりも外側にはみ出さないようになっている。

而して、本実施形態のように内周面及び外周面の双方が曲面で構成され且つ軸方向に交差する断面形状が略Ｃ形である筒状のコア２においては、内周面で巻線３０が密に巻回されていたとしても外周面では巻線３０間に隙間が生じる。従来例では当該隙間にばらつきがあるためにコイルの高周波抵抗が安定せずに歩留まりが悪化するという問題があった。これに対して本実施形態では、ボビン４の外周面に複数の位置決め突部４１が設けられるとともに隣り合う２個１組の位置決め突部４１，４１間の空間を巻線３０の収納部４２としているので、ボビン４の外周面における巻線３０の位置が収納部４２の位置で位置決めされる。故に、ボビン４の外周面における巻線３０間の隙間が一定となり、その結果、コイル３の高周波抵抗の安定化を図ることができる。

また、本実施形態ではボビン４の巻線３０と接する角の部分を曲面で構成することにより、ボビン４の角の部分で巻線３０が損傷して断線するのを防いでいる。

ここで、隣り合う巻線３０同士の間隔が広いほど、近接効果の影響を低減してコイル３の高周波抵抗を減少させることができる。そこで、図２に示すようにボビン４の周方向に沿って並ぶ複数の収納部４２を、相対的に深さ寸法が大きい第１の収納部４２ａと、相対的に深さ寸法が小さい第２の収納部４２ｂとを交互に設けて構成すれば、隣接する巻線３０間の距離ｂ（＞ａ）を広げることができ、その結果、近接効果による影響を低減してコイル３の高周波抵抗を減少させることができる。

本発明の実施形態を示し、（ａ）は一部省略したピックアップ部の断面図、（ｂ）は同上におけるボビンの要部断面図、（ｃ）は同上におけるボビンの斜視図である。同上におけるボビンの別の構成を示す要部断面図である。（ａ）は同上の全体構成図、（ｂ）は同上における給電線の断面図である。

符号の説明

１ピックアップ部
２コア
２ａ開口溝
３コイル
４ボビン
３０巻線
４１位置決め突部
４２収納部

Claims

高周波電流が流れる給電線と誘導結合されるピックアップ部を備え、ピックアップ部に誘起される誘導起電力によって負荷に給電する非接触給電装置において、
ピックアップ部は、給電線を周方向に沿って囲む筒状のコアと、コアに外挿されるボビンと、ボビンに巻線を巻回してなるコイルとを有し、
コアは、内周面及び外周面の双方が曲面で構成され且つ軸方向に交差する断面形状が略Ｃ形に形成されてなり、
ボビンは、コアの周方向に沿って設けられた複数の位置決め突部を外周面に有し、隣り合う位置決め突部の間に形成される収納部に巻線が収納されてなることを特徴とする非接触給電装置。
ボビンの周方向に沿って並ぶ複数の収納部は、相対的に深さ寸法が大きい第１の収納部と、相対的に深さ寸法が小さい第２の収納部とが交互に設けられてなることを特徴とする請求項１記載の非接触給電装置。
ボビンは、巻線と接する角の部分が曲面で構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の非接触給電装置。