JPH10136587A - 電力波受信装置 - Google Patents
電力波受信装置Info
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- JPH10136587A JPH10136587A JP8290329A JP29032996A JPH10136587A JP H10136587 A JPH10136587 A JP H10136587A JP 8290329 A JP8290329 A JP 8290329A JP 29032996 A JP29032996 A JP 29032996A JP H10136587 A JPH10136587 A JP H10136587A
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- power wave
- coils
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Abstract
(57)【要約】
【課題】左右方向に限らず、前後方向の応動範囲も広げ
る。 【解決手段】電力波受信コイル１を、０の字状に巻かれ
た０の字コイル４と、８の字状に巻かれた８の字コイル
５と、該８の字コイル５よりも細く８の字状に巻かれて
８の字コイル５の両端に沿って配置された２つの８の字
コイル６、７と、を備えて構成し、各コイル４〜７の閉
塞部を、電力波送信コイル11の閉塞部11ａ，11ｂと対峙
させる。
る。 【解決手段】電力波受信コイル１を、０の字状に巻かれ
た０の字コイル４と、８の字状に巻かれた８の字コイル
５と、該８の字コイル５よりも細く８の字状に巻かれて
８の字コイル５の両端に沿って配置された２つの８の字
コイル６、７と、を備えて構成し、各コイル４〜７の閉
塞部を、電力波送信コイル11の閉塞部11ａ，11ｂと対峙
させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力波送信コイル
から送信される電力波を受信する電力波受信コイルを備
えた電力波受信装置に関し、特に応動範囲を広げる技術
に関する。
から送信される電力波を受信する電力波受信コイルを備
えた電力波受信装置に関し、特に応動範囲を広げる技術
に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、鉄道交通においては、列車を安
全に運行するために自動列車停止装置（以下、ＡＴＳ装
置とする）が設備されている。このＡＴＳ装置では、地
上側から車上側に列車運行に必要な情報を供給するため
の地上子が、列車軌道に沿って所定地点に備えられてい
る。前記地上子は、地上の電源供給設備から電源供給を
受ける有電源のものが一般的であるが、地点情報等、固
定情報を送信する場合には、車上側に設備された電力波
送信コイルから電力波を供給し、その電力波を地上子に
内蔵した電力波受信装置で受信してエネルギ変換し、地
上子内の回路駆動用の電力を得るようにした無電源地上
子が用いられる。
全に運行するために自動列車停止装置（以下、ＡＴＳ装
置とする）が設備されている。このＡＴＳ装置では、地
上側から車上側に列車運行に必要な情報を供給するため
の地上子が、列車軌道に沿って所定地点に備えられてい
る。前記地上子は、地上の電源供給設備から電源供給を
受ける有電源のものが一般的であるが、地点情報等、固
定情報を送信する場合には、車上側に設備された電力波
送信コイルから電力波を供給し、その電力波を地上子に
内蔵した電力波受信装置で受信してエネルギ変換し、地
上子内の回路駆動用の電力を得るようにした無電源地上
子が用いられる。
【０００３】無電源地上子に内蔵される従来の電力波受
信装置は、図６に示すように、車上側に搭載される電力
波送信コイル11からの電力波を受信する電力波受信コイ
ル１と、電力波受信コイル１の出力を整流する整流回路
２と、からなり、整流回路２の直流出力を地上子内の回
路駆動用電力としている。尚、電力波送信コイル11に
は、自己のコイルの中で電波を打ち消し合うようにする
ため、８の字コイルが使用される。そして、前記電力波
受信コイル１を、電力波送信コイル11と同様に、８の字
状に巻回したものを１個設け、電力波送信コイル11の閉
塞部11ａ，11ｂと電力波受信コイル１の閉塞部１ａ，１
ｂを対峙して配置している。尚、12は、電力波送信コイ
ル11に交流電流を供給する車上側に搭載された交流電流
供給回路である。
信装置は、図６に示すように、車上側に搭載される電力
波送信コイル11からの電力波を受信する電力波受信コイ
ル１と、電力波受信コイル１の出力を整流する整流回路
２と、からなり、整流回路２の直流出力を地上子内の回
路駆動用電力としている。尚、電力波送信コイル11に
は、自己のコイルの中で電波を打ち消し合うようにする
ため、８の字コイルが使用される。そして、前記電力波
受信コイル１を、電力波送信コイル11と同様に、８の字
状に巻回したものを１個設け、電力波送信コイル11の閉
塞部11ａ，11ｂと電力波受信コイル１の閉塞部１ａ，１
ｂを対峙して配置している。尚、12は、電力波送信コイ
ル11に交流電流を供給する車上側に搭載された交流電流
供給回路である。
【０００４】しかし、かかる従来の電力波受信装置で
は、電力波受信コイル１が、電力波送信コイル11と同様
の８の字コイルのため、電力波を受信できる左右の応動
範囲は受信コイルの大きさ、形状によって決まってしま
う欠点があり、列車が振動やカーブ等により進行方向に
向かって左右に揺れたときに生ずる電力波送信コイル11
の左右に揺れる変動により電力波を確実に受信できなく
なる。
は、電力波受信コイル１が、電力波送信コイル11と同様
の８の字コイルのため、電力波を受信できる左右の応動
範囲は受信コイルの大きさ、形状によって決まってしま
う欠点があり、列車が振動やカーブ等により進行方向に
向かって左右に揺れたときに生ずる電力波送信コイル11
の左右に揺れる変動により電力波を確実に受信できなく
なる。
【０００５】このため、０の字状に巻かれた２つの電力
波受信コイルを並設し、両コイルの出力をそれぞれ整流
して加算する図７に示すような構成の電力波受信装置が
本出願人により提案された（特開平６−２５３１５２号
公報）。これにより、電力波受信コイルの形状を小さく
しても、左右の応動距離が増えて左右の応動特性も広が
り、相対的位置関係がずれた場合でも、電力波送信コイ
ルから出力された電力波を電力波受信コイルで確実にし
かも効率良く受信できるようになった。
波受信コイルを並設し、両コイルの出力をそれぞれ整流
して加算する図７に示すような構成の電力波受信装置が
本出願人により提案された（特開平６−２５３１５２号
公報）。これにより、電力波受信コイルの形状を小さく
しても、左右の応動距離が増えて左右の応動特性も広が
り、相対的位置関係がずれた場合でも、電力波送信コイ
ルから出力された電力波を電力波受信コイルで確実にし
かも効率良く受信できるようになった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる従来の
電力波受信装置では、元々８の字コイルを上下２段に構
成すべきところを、８の字コイルと０の字コイルとの２
段にしたため、８の字コイルが２個から１個に減少して
いる。このため、左右の応動範囲は広がったものの、電
力波送信コイル11が電力波受信コイル１に対して前後方
向にずれたときの受信レベルが低下し、左右に変動して
いないときの応動範囲が狭くなるという不具合が生じ
た。
電力波受信装置では、元々８の字コイルを上下２段に構
成すべきところを、８の字コイルと０の字コイルとの２
段にしたため、８の字コイルが２個から１個に減少して
いる。このため、左右の応動範囲は広がったものの、電
力波送信コイル11が電力波受信コイル１に対して前後方
向にずれたときの受信レベルが低下し、左右に変動して
いないときの応動範囲が狭くなるという不具合が生じ
た。
【０００７】これを補うために、８の字コイルの巻数を
増やし、受信レベルを上げて、応動範囲を広げる方法も
あるが、この方法では、電力波受信コイル１のインダク
タンスが大きくなってしまい、自己共振点が実用周波数
に近づいて、受信、整流する回路で共振がとれなくなっ
てしまう。このため、巻数を増やして応動範囲を広げる
こともできない。
増やし、受信レベルを上げて、応動範囲を広げる方法も
あるが、この方法では、電力波受信コイル１のインダク
タンスが大きくなってしまい、自己共振点が実用周波数
に近づいて、受信、整流する回路で共振がとれなくなっ
てしまう。このため、巻数を増やして応動範囲を広げる
こともできない。
【０００８】本発明はこのような従来の課題に鑑みてな
されたもので、できるだけ応動範囲を広げられるような
電力波受信装置を提供することを目的とする。
されたもので、できるだけ応動範囲を広げられるような
電力波受信装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１の発
明にかかる装置は、８の字状に巻かれて２つの閉塞部を
有する電力波送信コイルから送信される電力波を受信す
る電力波受信コイルを備えた電力波受信装置において、
前記電力波受信コイルは、前記電力波送信コイルの２つ
の閉塞部と対峙するように８の字状に巻かれた第１の８
の字コイルと、電力波送信コイルの２つの閉塞部と対峙
するように該第１の８の字コイルよりも細い８の字に巻
かれて第１の８の字コイルの閉塞部内の両端に沿うよう
に配置された２つの第２の８の字コイルと、を備えて構
成された。
明にかかる装置は、８の字状に巻かれて２つの閉塞部を
有する電力波送信コイルから送信される電力波を受信す
る電力波受信コイルを備えた電力波受信装置において、
前記電力波受信コイルは、前記電力波送信コイルの２つ
の閉塞部と対峙するように８の字状に巻かれた第１の８
の字コイルと、電力波送信コイルの２つの閉塞部と対峙
するように該第１の８の字コイルよりも細い８の字に巻
かれて第１の８の字コイルの閉塞部内の両端に沿うよう
に配置された２つの第２の８の字コイルと、を備えて構
成された。
【００１０】かかる構成によれば、第１の８の字コイル
だけの場合、電力波送信コイルが電力波受信コイルに対
して前後方向にずれたとき、即ち、この第１の８の字コ
イルの２つの閉塞部が、夫々、電力波送信コイルの１つ
の閉塞部に共に入ることなく、ずれたときは、電力波送
信コイルからの電力波による磁束の鎖交数が少なくなる
ため、受信レベルは低くなるが、その第１の８の字コイ
ルの両端に２つの第２の８の字コイルが配置されている
ため、２つのコイルで電力波送信コイルからの電力波を
受信するようになる。従って、前後方向にずれても受信
レベルが低下しなくなり、前後方向での応動範囲が広が
る。
だけの場合、電力波送信コイルが電力波受信コイルに対
して前後方向にずれたとき、即ち、この第１の８の字コ
イルの２つの閉塞部が、夫々、電力波送信コイルの１つ
の閉塞部に共に入ることなく、ずれたときは、電力波送
信コイルからの電力波による磁束の鎖交数が少なくなる
ため、受信レベルは低くなるが、その第１の８の字コイ
ルの両端に２つの第２の８の字コイルが配置されている
ため、２つのコイルで電力波送信コイルからの電力波を
受信するようになる。従って、前後方向にずれても受信
レベルが低下しなくなり、前後方向での応動範囲が広が
る。
【００１１】請求項２の発明にかかる装置では、前記電
力波受信コイルが、第１の８の字コイルと２つの第２の
８の字コイルとを１本の線で同一方向に巻いて構成され
ている。かかる構成によれば、電力波送信コイルからの
電力波を受信したとき、同じ方向に起電力が発生し、こ
の起電力による電流が整流手段によって整流される。
力波受信コイルが、第１の８の字コイルと２つの第２の
８の字コイルとを１本の線で同一方向に巻いて構成され
ている。かかる構成によれば、電力波送信コイルからの
電力波を受信したとき、同じ方向に起電力が発生し、こ
の起電力による電流が整流手段によって整流される。
【００１２】請求項３の発明にかかる装置では、前記電
力波受信コイルは、第１の８の字コイルと２つの第２の
８の字コイルとを異なる線で巻いて構成される一方、該
第１の８の字コイルと２つの第２の８の字コイルとの出
力電流を整流する整流手段と、各整流手段の出力電流を
加算する加算手段と、を備えている。かかる構成によれ
ば、電力波送信コイルからの電力波を受信したとき、第
１の８の字コイル、２つの第２の８の字コイルで起電力
が発生し、この起電力により各コイルに電流が流れる。
この電流は、各整流手段によって整流され、加算手段に
よって加算される。
力波受信コイルは、第１の８の字コイルと２つの第２の
８の字コイルとを異なる線で巻いて構成される一方、該
第１の８の字コイルと２つの第２の８の字コイルとの出
力電流を整流する整流手段と、各整流手段の出力電流を
加算する加算手段と、を備えている。かかる構成によれ
ば、電力波送信コイルからの電力波を受信したとき、第
１の８の字コイル、２つの第２の８の字コイルで起電力
が発生し、この起電力により各コイルに電流が流れる。
この電流は、各整流手段によって整流され、加算手段に
よって加算される。
【００１３】請求項４の発明にかかる装置では、前記電
力波受信コイルは、前記電力波送信コイルの２つの閉塞
部と対峙するように０の字状に巻かれ、第１の８の字コ
イル及び２つの第２の８の字コイルに重ねられた０の字
コイルを備え、該０の字コイルの出力電流を整流する第
２の整流手段と、該第２の整流手段の出力電流を加算す
る第２の加算手段と、を備えるようにした。
力波受信コイルは、前記電力波送信コイルの２つの閉塞
部と対峙するように０の字状に巻かれ、第１の８の字コ
イル及び２つの第２の８の字コイルに重ねられた０の字
コイルを備え、該０の字コイルの出力電流を整流する第
２の整流手段と、該第２の整流手段の出力電流を加算す
る第２の加算手段と、を備えるようにした。
【００１４】かかる構成によれば、電力波送信コイルと
電力波受信コイルの相対的位置関係が左右にずれて、第
１の８の字コイル及び２つの第２の８の字コイルの左端
（又は右端）が電力波送信コイルの中心より右側（又は
左側）となった場合でも、電力波送信コイルから発せら
れた電力波は電力波受信コイルで確実にしかも効率良く
受信でき、安定した直流電力が得られる。
電力波受信コイルの相対的位置関係が左右にずれて、第
１の８の字コイル及び２つの第２の８の字コイルの左端
（又は右端）が電力波送信コイルの中心より右側（又は
左側）となった場合でも、電力波送信コイルから発せら
れた電力波は電力波受信コイルで確実にしかも効率良く
受信でき、安定した直流電力が得られる。
【００１５】また、第１及び第２の８の字コイルと０の
字コイルが、対峙する電力波送信コイルの一方の閉塞部
内に共に入った場合には、第１及び第２の８の字コイル
からは起電力が得られないが、０の字状に巻かれた電力
波受信コイルからは鎖交する磁束により起電力を得るこ
とができ、この方向にずれたときでも、受信レベルは維
持される。
字コイルが、対峙する電力波送信コイルの一方の閉塞部
内に共に入った場合には、第１及び第２の８の字コイル
からは起電力が得られないが、０の字状に巻かれた電力
波受信コイルからは鎖交する磁束により起電力を得るこ
とができ、この方向にずれたときでも、受信レベルは維
持される。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図５に基づいて説明する。尚、図６及び図７と同一要
素のものについては同一符号を付して説明は省略する。
図１において、交流電流供給回路12から８の字状の電力
波送信コイル11に交流電流を供給し、電力波送信コイル
11から電力波が送信されることは従来と同様である。こ
れらの交流電流供給回路12及び電力波送信コイル11は、
列車上から地上に設置された地上子に電力波を供給する
ため列車側に搭載されている。
〜図５に基づいて説明する。尚、図６及び図７と同一要
素のものについては同一符号を付して説明は省略する。
図１において、交流電流供給回路12から８の字状の電力
波送信コイル11に交流電流を供給し、電力波送信コイル
11から電力波が送信されることは従来と同様である。こ
れらの交流電流供給回路12及び電力波送信コイル11は、
列車上から地上に設置された地上子に電力波を供給する
ため列車側に搭載されている。
【００１７】列車は、矢印方向に進行し、電力波送信コ
イル11は、その２つの閉塞部11ａ，11ｂが列車進行方向
に対して横に並んで移動するように配置される。そし
て、この電力波を受信する本実施の形態の電力波受信装
置は、以下のように構成される。即ち、電力波受信コイ
ル１は、０の字状に巻かれた０の字コイル４と、８の字
状に巻かれた第１の８の字コイルとしての８の字コイル
５と、同じく８の字状に巻かれた第２の８の字コイルと
しての８の字コイル６、７と、によって構成され、各コ
イル４〜７は、その閉塞部が電力波送信コイル11の閉塞
部11ａ，11ｂと対峙するように配置されている。従っ
て、８の字コイル５〜７の向きは、電力波送信コイル11
の向きと同じである。
イル11は、その２つの閉塞部11ａ，11ｂが列車進行方向
に対して横に並んで移動するように配置される。そし
て、この電力波を受信する本実施の形態の電力波受信装
置は、以下のように構成される。即ち、電力波受信コイ
ル１は、０の字状に巻かれた０の字コイル４と、８の字
状に巻かれた第１の８の字コイルとしての８の字コイル
５と、同じく８の字状に巻かれた第２の８の字コイルと
しての８の字コイル６、７と、によって構成され、各コ
イル４〜７は、その閉塞部が電力波送信コイル11の閉塞
部11ａ，11ｂと対峙するように配置されている。従っ
て、８の字コイル５〜７の向きは、電力波送信コイル11
の向きと同じである。
【００１８】８の字コイル６、７は、例えば図２に示す
ように、８の字コイル５と同一方向に１本の線で、８の
字コイル５よりも細い８の字に巻かれ、受信効率の低い
８の字コイル５の閉塞部５ａ，５ｂ内の両端に夫々配置
されている。また、８の字コイル５〜７は、インダクタ
ンスを抑えるように少ない巻数で巻かれている。
ように、８の字コイル５と同一方向に１本の線で、８の
字コイル５よりも細い８の字に巻かれ、受信効率の低い
８の字コイル５の閉塞部５ａ，５ｂ内の両端に夫々配置
されている。また、８の字コイル５〜７は、インダクタ
ンスを抑えるように少ない巻数で巻かれている。
【００１９】これらの電力波受信コイル１、コイル４〜
７の出力電流を整流する整流回路２Ａ，２Ｂ、この整流
回路２Ａ，２Ｂからの出力電流を加算する加算回路３
は、線路の枕木上に設置される無電源地上子に内蔵され
る。次に、電力波送信コイル11と電力波受信コイル１と
の相対的位置関係と、その出力関係と、を図３、４に基
づいて説明する。尚、図３は、列車の進行方向である前
後方向を示し、図４は、列車の進行方向と直角方向の左
右方向を示す。また、図４では、８の字コイル５〜７
は、同じように作用するので、８の字コイル５について
のみ説明するものとする。
７の出力電流を整流する整流回路２Ａ，２Ｂ、この整流
回路２Ａ，２Ｂからの出力電流を加算する加算回路３
は、線路の枕木上に設置される無電源地上子に内蔵され
る。次に、電力波送信コイル11と電力波受信コイル１と
の相対的位置関係と、その出力関係と、を図３、４に基
づいて説明する。尚、図３は、列車の進行方向である前
後方向を示し、図４は、列車の進行方向と直角方向の左
右方向を示す。また、図４では、８の字コイル５〜７
は、同じように作用するので、８の字コイル５について
のみ説明するものとする。
【００２０】電力波送信コイル11に交流電流供給回路12
から交流電流（例えば２４５ＫＨZ）が供給されると、
アンペアの右ネジの法則により電力波送信コイル11から
は磁束が生ずる。この磁束の向きは８の字を構成する２
つの閉塞部11ａ，11ｂで夫々コイルの巻き方向が逆にな
るため、互いに異なる方向の磁束となる。列車が進行
し、列車に備えられた車上子８が、図３（Ａ）に示すよ
うに地上子９上に差し掛かり、電力波送信コイル11が８
の字コイル５の一部と８の字コイル６上に位置するよう
になったとき、電力波送信コイル11の磁束は、対峙する
０字コイル４（図示せず）、８の字コイル５の閉塞部５
ａと５ｂの一部及び進行方向手前に配置された８の字コ
イル６の閉塞部６ａと６ｂを鎖交する。この位置では、
電力波送信コイル11からの磁束が８の字コイル５を鎖交
する鎖交数が少なくなるため、８の字コイル５だけでは
受信レベルは低くなる。しかし、電力波送信コイル11か
らの磁束は、８の字コイル５の端に配置された８の字コ
イル６の閉塞部も鎖交する。このため、受信レベルが維
持される。そして、閉塞部５ａと５ｂ及び閉塞部６ａと
６ｂでは、共に８の字の方向に起電力が発生するため、
８の字コイル５、６の両コイルで生じた起電力は加わり
合い、８の字コイル５〜７は、１本の線でつながってい
るため、８の字コイル５〜７に交流電流が流れる。８の
字コイル５〜７に流れる交流電流は整流回路２Ｂによっ
て整流され、整流された直流電流が加算回路３で加算さ
れて、地上子９内部の各回路に駆動用の電力として供給
される。
から交流電流（例えば２４５ＫＨZ）が供給されると、
アンペアの右ネジの法則により電力波送信コイル11から
は磁束が生ずる。この磁束の向きは８の字を構成する２
つの閉塞部11ａ，11ｂで夫々コイルの巻き方向が逆にな
るため、互いに異なる方向の磁束となる。列車が進行
し、列車に備えられた車上子８が、図３（Ａ）に示すよ
うに地上子９上に差し掛かり、電力波送信コイル11が８
の字コイル５の一部と８の字コイル６上に位置するよう
になったとき、電力波送信コイル11の磁束は、対峙する
０字コイル４（図示せず）、８の字コイル５の閉塞部５
ａと５ｂの一部及び進行方向手前に配置された８の字コ
イル６の閉塞部６ａと６ｂを鎖交する。この位置では、
電力波送信コイル11からの磁束が８の字コイル５を鎖交
する鎖交数が少なくなるため、８の字コイル５だけでは
受信レベルは低くなる。しかし、電力波送信コイル11か
らの磁束は、８の字コイル５の端に配置された８の字コ
イル６の閉塞部も鎖交する。このため、受信レベルが維
持される。そして、閉塞部５ａと５ｂ及び閉塞部６ａと
６ｂでは、共に８の字の方向に起電力が発生するため、
８の字コイル５、６の両コイルで生じた起電力は加わり
合い、８の字コイル５〜７は、１本の線でつながってい
るため、８の字コイル５〜７に交流電流が流れる。８の
字コイル５〜７に流れる交流電流は整流回路２Ｂによっ
て整流され、整流された直流電流が加算回路３で加算さ
れて、地上子９内部の各回路に駆動用の電力として供給
される。
【００２１】尚、列車の進行方向と直角方向である左右
方向に列車が変動していない場合、即ち、図４（Ａ）の
ように電力波送信コイル10の中心（図中の点線ａで示
す）と２つの電力波受信コイル４，５の中心が一致して
いる場合、０の字コイル４が電力波送信コイル11の各閉
塞部11ａ，11ｂの両方に均等に跨がって対峙しているた
め、０の字コイル４では、閉塞部11ａと閉塞部11ｂから
の磁束がお互いに相殺しあい、０の字コイル４には起電
力は生じない。
方向に列車が変動していない場合、即ち、図４（Ａ）の
ように電力波送信コイル10の中心（図中の点線ａで示
す）と２つの電力波受信コイル４，５の中心が一致して
いる場合、０の字コイル４が電力波送信コイル11の各閉
塞部11ａ，11ｂの両方に均等に跨がって対峙しているた
め、０の字コイル４では、閉塞部11ａと閉塞部11ｂから
の磁束がお互いに相殺しあい、０の字コイル４には起電
力は生じない。
【００２２】車上子８が、図３（Ｂ）に示すように、地
上子９の真上に位置したとき、電力波送信コイル11の磁
束は、すべての８の字コイル５〜７の閉塞部と鎖交する
ので、受信レベルは、最も要求される位置で最大とな
る。そして、８の字コイル５〜７に起電力が発生し、こ
の起電力により、加算器３から最大電力が供給される。
車上子８が、図３（Ｃ）に示すように、地上子８の真上
を通過し、電力波送信コイル11が８の字コイル５の一部
及び８の字コイル７上に位置したとき、８の字コイル５
の受信レベルは低下してくるが、電力波送信コイル11の
磁束が８の字コイル７の閉塞部７ａと７ｂとも鎖交する
ため、図３（Ａ）の場合と同様に受信レベルは維持され
る。そして、８の字コイル５、７に発生した起電力によ
り、加算器３から電力が供給される。
上子９の真上に位置したとき、電力波送信コイル11の磁
束は、すべての８の字コイル５〜７の閉塞部と鎖交する
ので、受信レベルは、最も要求される位置で最大とな
る。そして、８の字コイル５〜７に起電力が発生し、こ
の起電力により、加算器３から最大電力が供給される。
車上子８が、図３（Ｃ）に示すように、地上子８の真上
を通過し、電力波送信コイル11が８の字コイル５の一部
及び８の字コイル７上に位置したとき、８の字コイル５
の受信レベルは低下してくるが、電力波送信コイル11の
磁束が８の字コイル７の閉塞部７ａと７ｂとも鎖交する
ため、図３（Ａ）の場合と同様に受信レベルは維持され
る。そして、８の字コイル５、７に発生した起電力によ
り、加算器３から電力が供給される。
【００２３】次に、列車の振動やカーブ等により、左右
に揺れるような変動を生じ、図４（Ｂ）のように電力波
送信コイル11の中心が、８の字コイル５の一方の閉塞部
５ｂの中心と一致している場合には、閉塞部５ｂ内には
電力波送信コイル11の両閉塞部11ａ，11ｂで生じた磁束
が鎖交するが、磁束はお互いに相殺するようになるた
め、閉塞部５ｂ側に起電力は発生しない。一方、他方の
閉塞部５ａには電力波送信コイル11の閉塞部11ａで生じ
た磁束が鎖交するため起電力を生じる。また、前述した
のと同じ電力波送信コイル11側の全ての磁束が０の字コ
イル４を鎖交するため、相殺後の残りの磁束により０の
字コイル４には起電力が発生する。従って、この場合に
は、（Ｂ）図の右側に示すように、０の字コイル４，８
の字コイル５に矢印方向の電流が流れる。
に揺れるような変動を生じ、図４（Ｂ）のように電力波
送信コイル11の中心が、８の字コイル５の一方の閉塞部
５ｂの中心と一致している場合には、閉塞部５ｂ内には
電力波送信コイル11の両閉塞部11ａ，11ｂで生じた磁束
が鎖交するが、磁束はお互いに相殺するようになるた
め、閉塞部５ｂ側に起電力は発生しない。一方、他方の
閉塞部５ａには電力波送信コイル11の閉塞部11ａで生じ
た磁束が鎖交するため起電力を生じる。また、前述した
のと同じ電力波送信コイル11側の全ての磁束が０の字コ
イル４を鎖交するため、相殺後の残りの磁束により０の
字コイル４には起電力が発生する。従って、この場合に
は、（Ｂ）図の右側に示すように、０の字コイル４，８
の字コイル５に矢印方向の電流が流れる。
【００２４】次に、図４（Ｃ）のように電力波送信コイ
ル11の中心が電力波受信コイル１の左端と一致した場合
には、閉塞部５ａと５ｂ内には電力波送信コイル11の閉
塞部11ａで生じた磁束が鎖交するが、磁束は同じ方向で
あり、８の字のコイル５内で発生した起電力がお互いに
相殺するようになるため、８の字のコイル５に起電力は
発生しない。一方、同じ磁束が０の字コイル４を鎖交す
るため、かかる磁束により０の字コイル４には起電力が
発生する。従って、この場合には、（Ｃ）図の右側に示
すように０の字コイル４に矢印方向の電流が流れる。こ
の状況は、０の字コイル４及び８の字コイル５の図中の
左端が電力波送信コイル11の中心から更に離れた場合で
も同様である。
ル11の中心が電力波受信コイル１の左端と一致した場合
には、閉塞部５ａと５ｂ内には電力波送信コイル11の閉
塞部11ａで生じた磁束が鎖交するが、磁束は同じ方向で
あり、８の字のコイル５内で発生した起電力がお互いに
相殺するようになるため、８の字のコイル５に起電力は
発生しない。一方、同じ磁束が０の字コイル４を鎖交す
るため、かかる磁束により０の字コイル４には起電力が
発生する。従って、この場合には、（Ｃ）図の右側に示
すように０の字コイル４に矢印方向の電流が流れる。こ
の状況は、０の字コイル４及び８の字コイル５の図中の
左端が電力波送信コイル11の中心から更に離れた場合で
も同様である。
【００２５】その結果、仮に電力波送信コイル11側の変
動が大きく、電力波送信コイル11の中心線ａが電力波受
信コイル１の端からずれても、電力波送信コイル11に対
して、０の字コイル４と８の字コイル５の少なくとも一
方が一部分でも対峙していれば、必ず起電力が発生し、
両コイルからの起電力を整流後加算するようにしたため
安定して直流電力を得ることが出来る。
動が大きく、電力波送信コイル11の中心線ａが電力波受
信コイル１の端からずれても、電力波送信コイル11に対
して、０の字コイル４と８の字コイル５の少なくとも一
方が一部分でも対峙していれば、必ず起電力が発生し、
両コイルからの起電力を整流後加算するようにしたため
安定して直流電力を得ることが出来る。
【００２６】次に、この地上子９の列車進行方向の受信
特性を図５に示す。特性Ｐ、Ｑ，Ｒは、夫々、図１、
６、７に示す電力波受信装置の特性を示すが、図６に示
す従来の装置では、特性Ｑで示すように、中心からずれ
るとすぐに受信レベルが低下し、図７に示す従来の装置
では、特性Ｒで示すように、特性Ｑと比較して応動範囲
は広がっているものの、最も高い受信レベルが要求され
る中心部で受信レベルが低下している。これに対して本
実施の形態の電力波受信装置では、特性Ｐで示すよう
に、中心部から８の字コイル５の両端の部分まで、高い
受信レベルを維持していることが分かる。
特性を図５に示す。特性Ｐ、Ｑ，Ｒは、夫々、図１、
６、７に示す電力波受信装置の特性を示すが、図６に示
す従来の装置では、特性Ｑで示すように、中心からずれ
るとすぐに受信レベルが低下し、図７に示す従来の装置
では、特性Ｒで示すように、特性Ｑと比較して応動範囲
は広がっているものの、最も高い受信レベルが要求され
る中心部で受信レベルが低下している。これに対して本
実施の形態の電力波受信装置では、特性Ｐで示すよう
に、中心部から８の字コイル５の両端の部分まで、高い
受信レベルを維持していることが分かる。
【００２７】かかる構成によれば、８の字コイル５より
も細く巻かれた８の字コイル６、７が、８の字コイル５
の受信レベルの低い両端に配置され、８の字コイル５と
鎖交する磁束が少ない分を、８の字コイル６、７が鎖交
するので、その分、受信レベルを上げることができる。
しかも、８の字コイル５の両端にのみ、８の字コイル
６、７を巻いているので、インダクタンスを抑えなが
ら、応動範囲を広げることができる。
も細く巻かれた８の字コイル６、７が、８の字コイル５
の受信レベルの低い両端に配置され、８の字コイル５と
鎖交する磁束が少ない分を、８の字コイル６、７が鎖交
するので、その分、受信レベルを上げることができる。
しかも、８の字コイル５の両端にのみ、８の字コイル
６、７を巻いているので、インダクタンスを抑えなが
ら、応動範囲を広げることができる。
【００２８】尚、本実施の形態では、８の字コイル５〜
７を１本の線で巻くようにしたが、これに限らず、異な
る線で巻くようにしてもよい。但し、この場合、８の字
コイル５〜７の出力電流を整流する整流回路を各コイル
毎に備え、各整流回路からの出力電流を加算する加算回
路が必要である。また、本実施の形態では、０の字コイ
ル４を備えるようにしたが、応動範囲を前後方向にのみ
広げるのであれば、０の字コイル４を省くこともでき
る。
７を１本の線で巻くようにしたが、これに限らず、異な
る線で巻くようにしてもよい。但し、この場合、８の字
コイル５〜７の出力電流を整流する整流回路を各コイル
毎に備え、各整流回路からの出力電流を加算する加算回
路が必要である。また、本実施の形態では、０の字コイ
ル４を備えるようにしたが、応動範囲を前後方向にのみ
広げるのであれば、０の字コイル４を省くこともでき
る。
【００２９】また、簡単化するため、１巻のコイルにつ
いて説明したが、実際には所定の電力を得るため、自己
共振点が実用周波数（２４５ＫＨｚ）に近づかない程度
に複数回巻いてもよい。また、各コイル毎の巻数は異な
っていても原理的には支障ないが、特性を揃えるように
統一することが望ましい。更に、０の字コイル４と８の
字コイル５〜７とは図１で示したものとその上下が逆で
あっても良いし、絶縁材を介して重ねるように巻いても
よい。また、各コイルの形状は図では四角で説明した
が、レンツの法則を考慮すれば四角には限定されない。
いて説明したが、実際には所定の電力を得るため、自己
共振点が実用周波数（２４５ＫＨｚ）に近づかない程度
に複数回巻いてもよい。また、各コイル毎の巻数は異な
っていても原理的には支障ないが、特性を揃えるように
統一することが望ましい。更に、０の字コイル４と８の
字コイル５〜７とは図１で示したものとその上下が逆で
あっても良いし、絶縁材を介して重ねるように巻いても
よい。また、各コイルの形状は図では四角で説明した
が、レンツの法則を考慮すれば四角には限定されない。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
かかる装置によれば、前後方向の応動範囲を広げること
ができる。請求項２の発明にかかる装置によれば、第１
の８の字コイル及び２つの第２の８の字コイルが１本の
線で同一方向に巻いてあるので、整流手段を１つ備える
だけで各８の字コイルからの出力を加算することができ
る。
かかる装置によれば、前後方向の応動範囲を広げること
ができる。請求項２の発明にかかる装置によれば、第１
の８の字コイル及び２つの第２の８の字コイルが１本の
線で同一方向に巻いてあるので、整流手段を１つ備える
だけで各８の字コイルからの出力を加算することができ
る。
【００３１】請求項３の発明にかかる装置によれば、整
流手段、加算手段を備える必要はあるものの、請求項２
の発明の発明にかかる装置と同様の効果が得られる。請
求項４の発明にかかる装置によれば、前後方向だけでな
く、左右方向の応動範囲を広げることができる。
流手段、加算手段を備える必要はあるものの、請求項２
の発明の発明にかかる装置と同様の効果が得られる。請
求項４の発明にかかる装置によれば、前後方向だけでな
く、左右方向の応動範囲を広げることができる。
【図１】本発明に係る電力波受信装置の実施の形態の構
成図
成図
【図２】図１の３つの８の字コイルの巻き方例を示す説
明図
明図
【図３】図１の動作説明図
【図４】図１の左右方向の電力波送信コイルと電力波受
信コイルとの相対位置関係に応じた電力波受信コイル側
の鎖交磁束と発生電流の様子を説明する図
信コイルとの相対位置関係に応じた電力波受信コイル側
の鎖交磁束と発生電流の様子を説明する図
【図５】図１の特性図
【図６】従来の電力波受信装置の構成図
【図７】従来の別の電力波受信装置の構成図
１ 電力波受信コイル ２Ａ，２Ｂ 整流回路 ３ 加算回路 ４ ０の字コイル ５〜７ ８の字コイル
Claims (4)
- 【請求項１】８の字状に巻かれて２つの閉塞部を有する
電力波送信コイルから送信される電力波を受信する電力
波受信コイルを備えた電力波受信装置において、 前記電力波受信コイルは、前記電力波送信コイルの２つ
の閉塞部と対峙するように８の字状に巻かれた第１の８
の字コイルと、電力波送信コイルの２つの閉塞部と対峙
するように該第１の８の字コイルよりも細い８の字に巻
かれて第１の８の字コイルの閉塞部内の両端に沿うよう
に配置された２つの第２の８の字コイルと、を備えて構
成されたことを特徴とする電力波受信装置。 - 【請求項２】前記電力波受信コイルは、第１の８の字コ
イルと２つの第２の８の字コイルとを１本の線で同一方
向に巻いて構成されたことを特徴とする請求項１に記載
の電力波受信装置。 - 【請求項３】前記電力波受信コイルは、第１の８の字コ
イルと２つの第２の８の字コイルとを異なる線で巻いて
構成される一方、 該第１の８の字コイルと２つの第２の８の字コイルとの
出力電流を整流する整流手段と、 各整流手段の出力電流を加算する加算手段と、を備えた
ことを特徴とする請求項１に記載の電力波受信装置。 - 【請求項４】前記電力波受信コイルは、前記電力波送信
コイルの２つの閉塞部と対峙するように０の字状に巻か
れ、第１の８の字コイル及び２つの第２の８の字コイル
に重ねられた０の字コイルを備え、 該０の字コイルの出力電流を整流する第２の整流手段
と、 該第２の整流手段の出力電流を加算する第２の加算手段
と、 を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれ
か１つに記載の電力波受信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8290329A JPH10136587A (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 電力波受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8290329A JPH10136587A (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 電力波受信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10136587A true JPH10136587A (ja) | 1998-05-22 |
Family
ID=17754670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8290329A Pending JPH10136587A (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 電力波受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10136587A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013247822A (ja) * | 2012-05-29 | 2013-12-09 | Sharp Corp | ワイヤレス給電装置、ワイヤレス受電装置、ワイヤレス給電システム、および電機機器 |
| WO2015033407A1 (ja) * | 2013-09-04 | 2015-03-12 | 株式会社日立製作所 | 電力伝送装置 |
| CN113708514A (zh) * | 2020-05-20 | 2021-11-26 | 中国航天科工飞航技术研究院（中国航天海鹰机电技术研究院） | 一种无线电能传输装置 |
-
1996
- 1996-10-31 JP JP8290329A patent/JPH10136587A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013247822A (ja) * | 2012-05-29 | 2013-12-09 | Sharp Corp | ワイヤレス給電装置、ワイヤレス受電装置、ワイヤレス給電システム、および電機機器 |
| WO2015033407A1 (ja) * | 2013-09-04 | 2015-03-12 | 株式会社日立製作所 | 電力伝送装置 |
| JP6084696B2 (ja) * | 2013-09-04 | 2017-02-22 | 株式会社日立製作所 | 電力伝送装置 |
| JPWO2015033407A1 (ja) * | 2013-09-04 | 2017-03-02 | 株式会社日立製作所 | 電力伝送装置 |
| CN113708514A (zh) * | 2020-05-20 | 2021-11-26 | 中国航天科工飞航技术研究院（中国航天海鹰机电技术研究院） | 一种无线电能传输装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040323 |