JP4811309B2

JP4811309B2 - 給電装置

Info

Publication number: JP4811309B2
Application number: JP2007067119A
Authority: JP
Inventors: 裕史前田; 康二畠
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2007-03-15
Filing date: 2007-03-15
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2027-03-15
Also published as: JP2008226778A

Description

本発明は、高周波電力の給電に用いられる給電装置に関するものである。

従来から、図１５に示すように、高周波用の給電線２として、それぞれ導電材料からなり円筒形状であって高周波電流が軸方向に流される複数の導電管２ａと、それぞれ絶縁材料からなる筒形状の複数の絶縁体２ｂとが交互に入れ子状に設けられたものがある（例えば、特許文献１参照）。この給電線２は、絶縁体２ｂによって互いに絶縁された導電管２ａを複数設け、個々の導電管２ａにおいて高周波電流による磁界に直交する方向（導電管の径方向）での肉厚を表皮深さよりも小さくすることにより、表皮効果の影響を低減したものである。このような給電線２を用いて送電される高周波電力は、例えば電磁誘導を用いた被接触での負荷への給電に使用される。

さらに、図１６に示すように導電材料からなり入れ子状に配置された複数の導電管２１ｇ，２１ｈと導電管２１ｇ，２１ｈの間をそれぞれ周方向の一部において互いに連結する連結部２１ｉとを有して全体が連続した形状の導電体２１と、絶縁材料からなり導電体２１を覆う絶縁被覆２２とを有する給電線２も提案されている。この給電線２においては、個々の導電管２１ｇ，２１ｈの肉厚をそれぞれ表皮深さ以下とすることによって図１５の給電線２と同様の効果を得ることができる上に、各導電管２１ｇ，２１ｈが互いに電気的に接続されているため、電気的接続を導電管２１ｇ，２１ｈ毎に行う必要がない。

さらに、図１７に示すように、各導電管２１ｇ，２１ｈをそれぞれ周方向の一部が切り欠かれた形状とし、絶縁被覆２２を合成樹脂で成型する際に合成樹脂が各導電管２１ｇ，２１ｈの内側にもそれぞれ流入するようにした給電線２も提供されている。図１６や図１７の給電線２では、それぞれ最も外側の導電管２１ｇの外面（図における下面）に、導電管２１ｇの軸方向すなわち高周波電流が流される方向に平行な平面である平坦部２１ａが設けられている。

図１６や図１７のように導電体２１の外面に平坦部２１ａが設けられた給電線２同士を互いに電気的に接続する接続装置１として、例えば図１８〜図２０に示すものがある。この接続装置１は、例えば金属板のような導電材料からなり断面コ字形状の保持体３を備え、２本の給電線１のそれぞれ一端部において絶縁被覆２２を除去された導電体２１がそれぞれ接続されることにより、該２本の給電線２を互いに電気的に接続するものである。以下、上下左右は図２０を基準とし、図２０の紙面に直交する方向（図１９の左右方向）を前後方向と呼ぶ。保持体３は、例えば金属板に曲げ加工を施すことによって形成され、断面が上向きコ字形状の連結部３１と、連結部３１の両端部からそれぞれ上方へ延設されて左右に対向する２個の挟持部３２とを有する。保持体３は、挟持部３２間の隙間を大きくするように弾性変形可能となっており、給電線２の一端部において絶縁被覆２２が除去された導電体２１を挟持部３２間に弾性的に挟持することにより、給電線２に電気的且つ機械的に接続される。各挟持部３２においてそれぞれ上端部は、上方に向かって他方の挟持部３２から離れる方向へ傾斜した誘導部３２ｂとなっている。また、誘導部３２ｂの下側は、外向きに膨出した膨出部３２ｃとなっており、給電線２は、導電体２１の径方向の両端部がそれぞれ膨出部３２ｃに嵌まり込むことによって保持体３の上方への脱落を防止される。また、導電体２１の導入時には、導電体２１の外面が挟持部３２の誘導部３２ｂ上を摺動することにより、挟持部３２間への導電体２１の導入が容易となっている。

さらに、上記接続装置１は、導電体２１との接触面積を増加させるために、導電材料からなり前後方向の中央部が厚さ方向を上下方向に向けた扁平な形状であって前後方向の両端部がそれぞれ下向きに湾曲した接触片４と、前後方向の中央から両端に向かって上向きに傾斜したＶ字形状の導電材料製の板ばねからなり中央部が保持体３の連結部３１の中央部に連結されるとともに両端部がそれぞれ接触片４の端部に連結されたばね片５とを設けることが提案されている。上記構成によれば、ばね片５のばね力によって各給電線２のそれぞれ導電体２１の平坦部２１ａに接触片４の上面が弾接することにより、接続装置１と導電体２１との接触面積が増加する。
特開平５−１９００２６号公報

しかし、図１８〜図２０の接続装置１においては、各給電線２がそれぞればね片５のばね力によって付勢される方向が接続装置１から脱落する方向であるため、各給電線２に対する保持力がばね片５のばね力によって低下してしまうという問題があった。

本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、接続装置の給電線に対する保持力を確保しながらも、接続装置の保持体と給電線の導電体との接触面積を大きくすることができる給電装置を提供することにある。

請求項１の発明は、導電材料からなり高周波電流が流される導電体と絶縁材料からなり高周波電流の向きに直交する断面において導電体を囲む絶縁被覆とを有して導電体は高周波電流による磁束の向きに垂直な方向での厚みが少なくとも１方向において分断された形状である高周波用の給電線と、導電材料からなりそれぞれ互いに対向する少なくとも一対の挟持部と各挟持部のそれぞれ一端に連結された連結部とを有し対をなす挟持部間の隙間を大きくするように弾性変形可能であって給電線において絶縁被覆を除去された部位の導電体を対をなす挟持部間に弾性的に挟持する保持体を有する接続装置とを備え、導電体の外面には、高周波電流の向きに平行な平面である平坦部が設けられ、保持体の少なくとも一個の挟持部において対をなす他方の挟持部に向けられた面には、導電体の平坦部に面接触する平面である平坦部が設けられていることを特徴とする。

この発明によれば、保持体において給電線の導電体を挟持する面を給電線の導電体に面接触させるので、導電体や保持体に平坦部を設けない場合に比べて給電線の導電体と接続装置の保持体との接触面積を大きくすることができる上に、保持力が低下することもない。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、給電線の導電体は、互いに反対向きの２個の平坦部を有し、保持体において互いに対向して給電線の導電体を挟持する一対の挟持部の両方に、それぞれ導電体の平坦部に面接触する平坦部が設けられていることを特徴とする。

この発明によれば、保持体において給電線の導電体を挟持する面の一方のみを面接触させる場合に比べ、給電線の導電体と接続装置の保持体との接触面積を大きくすることができる。また、平坦部同士を面接触させる位置から、平坦部に平行で且つ高周波電流の向きに直交する軸回りに接続装置を１８０°回転させた位置でも、やはり平坦部同士を面接触させることができ、給電線に対する接続装置の向きの自由度が向上することにより、施工性が向上する。

請求項１の発明は、高周波電流の向きに平行な平面である平坦部が導電体の外面に設けられ、保持体の少なくとも一個の挟持部において対をなす他方の挟持部に向けられた面に、導電体の平坦部に面接触する平面である平坦部が設けられているので、導電体や保持体に平坦部を設けない場合に比べて給電線の導電体と接続装置の保持体との接触面積を大きくすることができる上に、保持力が低下することもない。

請求項２の発明は、給電線の導電体は、互いに反対向きの２個の平坦部を有し、保持体において互いに対向して給電線の導電体を挟持する一対の挟持部の両方に、それぞれ導電体の平坦部に面接触する平坦部が設けられているので、保持体において給電線の導電体を挟持する面の一方のみを面接触させる場合に比べ、給電線の導電体と接続装置の保持体との接触面積を大きくすることができる。また、平坦部同士を面接触させる位置から、平坦部に平行で且つ高周波電流の向きに直交する軸回りに接続装置を１８０°回転させた位置でも、やはり平坦部同士を面接触させることができ、給電線に対する接続装置の向きの自由度が向上することにより、施工性が向上する。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

本実施形態は、図２に示すように、導電材料からなり高周波電流が流される導電体２１及び絶縁材料からなり導電体２１に流される高周波電流の向きに直交する断面において導電体２１を囲む絶縁被覆２２を有する給電線２と、図３に示すように２本の給電線２がそれぞれ接続されることにより該２本の給電線２間を電気的に接続する接続装置１とを備える。

接続装置１は、図４に示すように、図１８〜図２０の従来例と同様の保持体３を備える。以下、上下左右は図４を基準とし、図４の左下−右上方向（図３の左右方向）を前後方向と呼ぶ。

保持体３は、例えば金属板に曲げ加工を施すことによって形成され、断面が上向きコ字形状の連結部３１と、連結部３１の両端部からそれぞれ上方へ延設されて左右に対向する２個の挟持部３２とを有する。保持体３は、挟持部３２間の隙間を大きくするように弾性変形可能となっており、給電線２の一端部において絶縁被覆２２が除去された導電体２１を挟持部３２間に弾性的に挟持することにより、給電線２に電気的且つ機械的に接続される。各挟持部３２においてそれぞれ上端部は、上方に向かって他方の挟持部３２から離れる方向へ傾斜した誘導部３２ｂとなっている。また、誘導部３２ｂの下側は、左右方向の外向きに膨出した膨出部３２ｃとなっており、給電線２は、導電体２１の径方向の両端部がそれぞれ膨出部３２ｃに嵌まり込むことによって保持体３の上方への脱落を防止される。また、導電体２１の導入時には、導電体２１の外面が挟持部３２の誘導部３２ｂ上を摺動することにより、挟持部３２間への導電体２１の導入が容易となっている。

給電線２の導電体２１は、例えば１枚の銅板材を曲げ加工して形成され、円筒形状の内筒部２１ｂと、内筒部２１ｂを形成する部位の両端からそれぞれ外向きに突設された連結部２１ｃと、各連結部２１ｃの先端部からそれぞれ断面が内筒部２１ｂと同心の円弧形状となる半円柱形状に延長され先端部同士が付き合わされて互いに溶接されてなり全体として内筒部２１ｂと同軸の円筒形状の外筒部２１ｄとを有する。以下、内筒部２１及び外筒部２１ｄの軸方向を「導電体２１の軸方向」と呼び、内筒部２１ｂ及び外筒部２１ｄの径方向を「導電体２１の径方向」と呼ぶ。高周波電流は、図２に矢印Ａ１で示すように、導電体２１の軸方向に流される。つまり、高周波電流によって発生する磁束の向きは導電体２１の周方向（すなわち、外筒部２１ｄの周方向）となり、導電体２１は、上記の磁束の向きに直交する方向である導電体２１の径方向において厚みが分断された形状となっている。これにより、図１５〜図１７の各給電線２と同様に、表皮効果の影響が低減されている。

また、本実施形態の特徴として、外筒部２１ｄの外面の径方向の両側（図２の左右両側）には、それぞれ導電体２１の軸方向に平行であって互いに反対向きの平面である平坦部２１ａが設けられている。すなわち、２個の平坦部２１ａは、平坦部２１ａに平行で平坦部２１ａの中間に位置する平面に関して対称（つまり、図１においては左右対称）、且つ、高周波電流の向きに平行な軸である導電体２１の中心軸に関して対称（つまり、図１においては点対称）な配置となっている。

ここで、給電線２は、図４に示すように各平坦部２１ａをそれぞれ挟持部３２の並ぶ方向に直交させる向きで挟持部３２間に導入される。また、図１に示すように各膨出部３２ｃはそれぞれ従来例と違って断面台形状に形成されており、各膨出部３２ｃの左右方向の内側の面（すなわち、対をなす他方の挟持部３２に対向する面）の上下方向の中央部は、それぞれ導電体２１の平坦部２１ａに面接触する平坦部３２ａとなっている。

ところで、給電線２としては、図５に示すように、導電体２１がそれぞれ導電材料からなり互いに同軸の円筒形状の複数個（図では２個）の導電管２１ｅ，２１ｆからなり、導電管２１ｅ，２１ｆの間に絶縁材料からなる円筒形状の絶縁体２３が介在するものがある。この給電線２においては、絶縁体２３によって導電管２１ｅ，２１ｆ間が絶縁されるとともに、内側の導電管２１ｆは外側の導電管２１ｅに対して絶縁体２３により支持される。図５の給電線２においては、外側の導電管２１ｅの外面の径方向の両側（図５の左右両側）に、それぞれ導電体２１の軸方向に平行であって互いに反対向きの平面である平坦部２１ａが設けられている。

このような給電線２が接続される場合には、図６〜図８に示すように、内側の導電管２１ｆに対応した挟持部３３を接続装置１の保持体３に追加すればよい。図６〜図８の例について詳しく説明すると、外側の導電管２１ｅに対応する挟持部３２は１本の給電線２に１対ずつ計２対、前後に分けて設けられている。また、内側の導電管２１ｆに対応した挟持部３３は前後方向の中央部において１個だけ設けられており、この１個が２本の給電線２に対応する。各挟持部３２，３３にはそれぞれ誘導部３２ｂ，３３ｂと膨出部３２ｃ，３３ｃとが設けられ、外側の導電管２１ｅに対応する各挟持部３２にはそれぞれ平坦部３２ａが設けられている。

この接続装置１に接続される各給電線２は、それぞれ、一端部において各導電管２１ｅ，２１ｆについて外周面の一部ずつを露出させるように、絶縁被覆２２と外側の導電管２１ｅと絶縁層２３とを適宜除去した状態で、上記一端部同士を付きあわせる形で接続される。すなわち、各給電線２は、それぞれ、外側の導電管２１ｅを対応する挟持部３２に挟持され、内側の導電管２１ｆを給電線２間で共通の挟持部３３に挟持される。なお、３重以上の導電管を有する給電線２を接続する場合には、最も内側の導電管を挟持する挟持部の対を２本の給電線２間で共用として前後方向の中央部に配置するとともに、内側から２番目以降の導電管を挟持する挟持部の各対を前後方向の中央から外側に向かって、対応する導電管が内側にあるものから順に並ぶように配置すればよい。

上記構成によれば、接続装置１の保持体３の平坦部３２ａと給電線２の導電体２１の平坦部２１ａとが面接触するから、平坦部２１ａ，３２ａを設けない場合に比べて接触面積を増大させることができる。また、図１８〜図２０の従来例と違い、給電線２が保持体３から脱落する方向には付勢されないから保持力が低下することもない。

また、平坦部２１ａ，３２ａを給電線２の導電体２１の径方向の両側にそれぞれ設けていることにより、図９〜図１４に示すように平坦部２１ａ，３２ａが一方側のみ設けられる場合に比べ、接続装置１の保持体３と給電線２の導電体２１との接触面積を増大させることができる。また、図１〜図８の例では、図９〜図１４の例とは違って、平坦部２１ａ，３２ａ同士が面接触する位置から、平坦部３２ａに平行で且つ高周波電流の向きに直交する軸回りに（つまり、上下方向から見た面内で）接続装置１を給電線２に対して１８０°回転させた位置や、導電体２１の中心軸周りに（つまり、前後方向から見た面内で）接続装置１を給電線２に対して１８０°回転させた位置でも、やはり平坦部２１ａ，３２ａ同士を面接触させることができ、接続時の接続装置１の向きの自由度が向上していることにより、施工性が向上している。

本発明の実施形態を示す、図３のＡ−Ａ断面図である。同上の給電線を示す斜視図である。同上を示す右側面図である。同上を示す分解斜視図である。同上の別の形態における給電線を示す斜視図である。図５の形態を示す右側面図である。図５の形態を示す分解斜視図である。図５の形態を示す、図６におけるＢ−Ｂ断面図である。同上の比較例における給電線を示す斜視図である。図９の例を示す分解斜視図である。図９の例を示す、図３のＡ−Ａに相当する断面での断面図である。同上の比較例における給電線を示す斜視図である。図１２の例を示す分解斜視図である。図１２の例を示す、図６のＢ−Ｂに相当する断面での断面図である。従来の給電線の一例を示す斜視図である。従来の給電線の別の例を示す斜視図である。従来の給電線の更に別の例を示す斜視図である。従来の給電装置を示す分解斜視図である。同上を示す一部破断した右側面図である。同上において給電線を１本のみ接続装置に接続した状態を示す正面図である。

符号の説明

１接続装置
２給電線
３保持体
２１導電体
２１ａ平坦部
２２絶縁被覆
３１連結部
３２，３３挟持部
３２ａ平坦部

Claims

導電材料からなり高周波電流が流される導電体と絶縁材料からなり高周波電流の向きに直交する断面において導電体を囲む絶縁被覆とを有して導電体は高周波電流による磁束の向きに垂直な方向での厚みが少なくとも１方向において分断された形状である高周波用の給電線と、
導電材料からなりそれぞれ互いに対向する少なくとも一対の挟持部と各挟持部のそれぞれ一端に連結された連結部とを有し対をなす挟持部間の隙間を大きくするように弾性変形可能であって給電線において絶縁被覆を除去された部位の導電体を対をなす挟持部間に弾性的に挟持する保持体を有する接続装置とを備え、
導電体の外面には、高周波電流の向きに平行な平面である平坦部が設けられ、
保持体の少なくとも一個の挟持部において対をなす他方の挟持部に向けられた面には、導電体の平坦部に面接触する平面である平坦部が設けられていることを特徴とする給電装置。
給電線の導電体は、互いに反対向きの２個の平坦部を有し、
保持体において互いに対向して給電線の導電体を挟持する一対の挟持部の両方に、それぞれ導電体の平坦部に面接触する平坦部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の給電装置。