(57)【要約】      （修正有）【課題】直列に多段接続された各非接触給電回路の送電・受電コイルの自己インダクタンスの調整をせずに、各非接触給電回路から出力される定電圧を所望の値に調整する非接触給電システムを提供する。【解決手段】非接触給電システム１は、一対の第１入力端子間２１、２２に接続されて一対の第１入力端子に入力される定電流で駆動される第１送電コイル２３、電磁誘導作用により第１送電コイルから電力が給電される第１受電コイル２４及び第１受電側コンデンサ２５の直列回路を有する第１非接触給電回路２と、第２送電コイル３１１及び第２送電側コンデンサ３２１の送電側直列回路、電磁誘導作用により第２送電コイルから電力が給電される第２受電コイル３３１及び第２受電側コンデンサ３４１の受電側直列回路を有する第２非接触給電回路３１と、入力した電圧を電流に変換して出力する電圧電流変換回路４１と、を備える。【選択図】図１
2020195223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の第１入力端子間に接続されて当該一対の第１入力端子に入力される定電流で駆動される第１送電コイル、並びに電磁誘導作用により前記第１送電コイルから電力が給電される第１受電コイルおよび第１受電側コンデンサの直列回路を有すると共に、当該直列回路が一対の第１出力端子間に接続されて、前記定電流を定電圧に変換して当該一対の第１出力端子間から出力する第１非接触給電回路と、
第２送電コイルおよび第２送電側コンデンサの送電側直列回路、並びに電磁誘導作用により前記第２送電コイルから電力が給電される第２受電コイルおよび第２受電側コンデンサの受電側直列回路を有すると共に、前記送電側直列回路は一対の第２入力端子間に接続されて、前記第２送電コイルは当該一対の第２入力端子間に入力される定電流で駆動され、かつ前記受電側直列回路は一対の第２出力端子間に接続されて、当該定電流を定電圧に変換して当該一対の第２出力端子間から出力する第２非接触給電回路と、
入力した電圧を電流に変換して出力する電圧電流変換回路とを備え、
前記第２非接触給電回路は、当該第２非接触給電回路の前記一対の第２入力端子が前記電圧電流変換回路を介在させた状態で前記第１非接触給電回路の前記一対の第１出力端子に接続されている非接触給電システム。
【請求項２】
前記第２非接触給電回路および前記電圧電流変換回路をそれぞれ複数備え、
前記複数の第２非接触給電回路は、前段の前記第２非接触給電回路の前記一対の第２出力端子と後段の前記第２非接触給電回路の前記一対の第２入力端子との間に前記電圧電流変換回路が接続された状態で直列に多段接続されている請求項１記載の非接触給電システム。
【請求項３】
前記電圧電流変換回路は、コイルおよびコンデンサで構成されたＴ型ローパスフィルタまたはπ型ローパスフィルタである請求項１または２記載の非接触給電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つの電源から出力される電力を、直列に多段接続された非接触給電回路が非接触で後段に順次給電（供給）する非接触給電システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
非接触給電システム（非接触給電回路）として、下記の特許文献１において背景技術として記載されているように、一次コイル（送電コイル）、一次コイルに直列に接続された一次側直列コンデンサ、電磁誘導作用により一次コイルから電力が給電される二次コイル（受電コイル）、および二次コイルに並列に接続された二次側並列コンデンサを備えて構成されたＳＰ方式の非接触給電システム（非接触給電回路）が知られている。このＳＰ方式の非接触給電システムでは、一次コイルを定電圧で駆動した場合、二次コイルの出力は定電圧出力になる。
【０００３】
この構成のため、このＳＰ方式の非接触給電システム（非接触給電回路）を直列に多段接続すると共に、初段の非接触給電システムの一次コイルを定電圧電源で駆動してこの初段の非接触給電システムに電力を供給したときには、各段の非接触給電システムが定電圧・定電圧変換動作して電力が順次中継されることで、すべての非接触給電システムに電力が給電されると考えられる。
【０００４】
このようにＳＰ方式の非接触給電システム（非接触給電回路）を直列に多段接続されて構成された直列型多段接続非接触給電システムは、例えば、複数の関節を介して直列に配設された複数のアーム（アームロボットのアームなど）のそれぞれにＳＰ方式の非接触給電システムが１つずつ、それぞれの一次コイルおよび二次コイルが関節部分に配置された状態で設置されることで、基端部のアームに設置されたＳＰ方式の１つの非接触給電システムに電力を供給するだけで、先端部のアームまでの各アームに配置された負荷（例えば駆動モータ）に電力を非接触で供給する（給電する）ことが可能となる。なお、この直列型多段接続非接触給電システムは、各ステージに駆動モータが負荷として配置されたＸＹステージに対しても適用することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第６２６９９３９号公報（第６−８頁、第７−８図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記のＳＰ方式の非接触給電システム（非接触給電回路）では、一次コイルを駆動する定電圧（説明のため、定電圧Ｖｉｎと表記する）と、二次コイルから出力される定電圧（説明のため、定電圧Ｖｏｕｔと表記する）との間には、以下のような関係が成り立っている。
Ｖｏｕｔ∝Ｖｉｎ／ｋ×Ｎｏｕｔ／Ｎｉｎ
ここで、記号∝は比例を示し、パラメータｋは一次コイルと二次コイルとの間の結合係数（一次コイルの自己インダクタンスと、二次コイルの自己インダクタンスと、一次コイルおよび二次コイルの相互インダクタンスとで構成される係数）を示し、パラメータＮｉｎは一次コイルの巻数を示し、パラメータＮｏｕｔは二次コイルの巻数を示している。
【０００７】
したがって、このようなＳＰ方式の非接触給電システム（非接触給電回路）を直列に多段接続されて構成された直列型多段接続非接触給電システムでは、所望の定電圧Ｖｏｕｔを得るためには、一次コイルを駆動する定電圧Ｖｉｎおよびその周波数が一定のもとでは、一次コイルおよび二次コイルの各自己インダクタンスの調整が必要になる。
【０００８】
しかしながら、一次コイルおよび二次コイルの各自己インダクタンスの調整には、一次コイルおよび二次コイルの各巻数の調整が必要になるが、一次コイルおよび二次コイルの各巻数の調整によって一次コイルおよび二次コイルの各自己インダクタンスを所望の値に合わせ込むことは、極めて難しいという課題がある。
【０００９】
本発明は、かかる課題を改善すべくなされたものであり、直列に多段接続された各非接触給電回路を構成する一次コイル（送電コイル）および二次コイル（受電コイル）の各自己インダクタンスの調整を行うことなく、各非接触給電回路の二次コイル（受電コイル）から出力される定電圧を所望の値に調整し得る直列型多段接続非接触給電システム（以下では、単に非接触給電システムともいう）を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成すべく請求項１記載の非接触給電システムは、一対の第１入力端子間に接続されて当該一対の第１入力端子に入力される定電流で駆動される第１送電コイル、並びに電磁誘導作用により前記第１送電コイルから電力が給電される第１受電コイルおよび第１受電側コンデンサの直列回路を有すると共に、当該直列回路が一対の第１出力端子間に接続されて、前記定電流を定電圧に変換して当該一対の第１出力端子間から出力する第１非接触給電回路と、第２送電コイルおよび第２送電側コンデンサの送電側直列回路、並びに電磁誘導作用により前記第２送電コイルから電力が給電される第２受電コイルおよび第２受電側コンデンサの受電側直列回路を有すると共に、前記送電側直列回路は一対の第２入力端子間に接続されて、前記第２送電コイルは当該一対の第２入力端子間に入力される定電流で駆動され、かつ前記受電側直列回路は一対の第２出力端子間に接続されて、当該定電流を定電圧に変換して当該一対の第２出力端子間から出力する第２非接触給電回路と、入力した電圧を電流に変換して出力する電圧電流変換回路とを備え、前記第２非接触給電回路は、当該第２非接触給電回路の前記一対の第２入力端子が前記電圧電流変換回路を介在させた状態で前記第１非接触給電回路の前記一対の第１出力端子に接続されている。
【００１１】
また、請求項２記載の非接触給電システムは、請求項１記載の非接触給電システムにおいて、前記第２非接触給電回路および前記電圧電流変換回路をそれぞれ複数備え、前記複数の第２非接触給電回路は、前段の前記第２非接触給電回路の前記一対の第２出力端子と後段の前記第２非接触給電回路の前記一対の第２入力端子との間に前記電圧電流変換回路が接続された状態で直列に多段接続されている。
【００１２】
また、請求項３記載の非接触給電システムは、請求項１または２記載の非接触給電システムにおいて、前記電圧電流変換回路は、コイルおよびコンデンサで構成されたＴ型ローパスフィルタまたはπ型ローパスフィルタである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１，２記載の非接触給電システムによれば、直列に多段（２段または３段以上）接続された各非接触給電回路において後段となる第２非接触給電回路から出力される定電圧を所望の電圧値に調整する必要が生じた際には、前段との間に接続された電圧電流変換回路を構成する素子（パッシブ素子）の値を調整するだけでよい。これにより、この非接触給電システムによれば、第２非接触給電回路から出力される定電圧の調整に際して、微調整の困難な第２非接触給電回路の構成要素の調整（特に、第２送電コイルや第２受電コイルの自己インダクタンスの調整）を行う必要が無いことから、第２非接触給電回路から出力される定電圧の電圧値を所望の電圧値に確実に調整することができる。
【００１４】
請求項３記載の非接触給電システムによれば、ローパスフィルタと同等に構成された４端子回路を電圧電流変換回路として使用することにより、第２非接触給電回路から出力される定電圧に含まれる高周波ノイズを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】非接触給電システム１の構成図である。
【図２】電圧電流変換回路４の一例についての回路図である。
【図３】電圧電流変換回路４の他の例についての回路図である。
【図４】電圧電流変換回路４の他の例についての回路図である。
【図５】電圧電流変換回路４の他の例についての回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、非接触給電システムの実施の形態について説明する。
【００１７】
まず、非接触給電システムの一例としての非接触給電システム１の構成について図面を参照して説明する。
【００１８】
非接触給電システム１は、図１に示すように、第１非接触給電回路２、複数（ｎ個。ｎは２以上の整数）の第２非接触給電回路３（本例では一例として、３個の第２非接触給電回路３１，３２，３３）、および複数（第２非接触給電回路３と同数のｎ個）の電圧電流変換回路４（本例では一例として、３個の電圧電流変換回路４１，４２，４３）を備えて構成されている。また、以下では、各第２非接触給電回路３１，３２，３３について、特に区別しないときには、第２非接触給電回路３ともいい、各電圧電流変換回路４１，４２，４３について、特に区別しないときには、電圧電流変換回路４ともいうものとする。
【００１９】
具体的には、第１非接触給電回路２は、一対の第１入力端子２１，２２間に接続された第１送電コイル２３と、第１受電コイル２４および第１受電側コンデンサ２５の直列回路とを有すると共に、この直列回路が一対の第１出力端子２６，２７に接続されて構成されている。また、第１受電コイル２４は、電磁誘導作用により第１送電コイル２３から電力が給電される。この構成により、第１非接触給電回路２は、一対の第１入力端子２１，２２間に定電流（交流定電流）Ｉ１が供給されたとき（つまり、第１送電コイル２３が定電流Ｉ１で駆動されたとき）には、この定電流Ｉ１を定電圧（交流定電圧）Ｖ１に変換して、一対の第１出力端子２６，２７から出力する。
【００２０】
各第２非接触給電回路３は同一に構成されているため、具体的な構成については、第２非接触給電回路３１を例に挙げて説明する。
【００２１】
第２非接触給電回路３１は、第２送電コイル３１１および第２送電側コンデンサ３２１の送電側直列回路と、第２受電コイル３３１および第２受電側コンデンサ３４１の受電側直列回路とを備え、この送電側直列回路が一対の第２入力端子３５１，３６１間に接続され、かつこの受電側直列回路が一対の第２出力端子３７１，３８１間に接続されて構成されている。また、第２受電コイル３３１は、電磁誘導作用により第２送電コイル３１１から電力が給電される。この構成により、第２非接触給電回路３１は、背景技術で説明した特許文献１に開示のＳＳ方式の非接触給電システム（非接触給電回路）と同等に動作して、一対の第２入力端子３５１，３６１間に定電流（交流定電流）Ｉ２１が供給されたとき（つまり、第２送電コイル３１１が定電流Ｉ２１で駆動されたとき）には、この定電流Ｉ２１を定電圧（交流定電圧）Ｖ２１に変換して、一対の第２出力端子３７１，３８１間から出力する。
【００２２】
また、第２非接触給電回路３２は、第２送電コイル３１２および第２送電側コンデンサ３２２の送電側直列回路と、第２受電コイル３３２および第２受電側コンデンサ３４２の受電側直列回路と、一対の第２入力端子３５２，３６２と、一対の第２出力端子３７２，３８２とを備えて構成されて、第２非接触給電回路３１と同様に動作して、一対の第２入力端子３５２，３６２間に定電流Ｉ２２が供給されたとき（つまり、第２送電コイル３１２が定電流Ｉ２２で駆動されたとき）には、この定電流Ｉ２２を定電圧Ｖ２２に変換して、一対の第２出力端子３７２，３８２間から出力する。
【００２３】
また、第２非接触給電回路３３は、第２送電コイル３１３および第２送電側コンデンサ３２３の送電側直列回路と、第２受電コイル３３３および第２受電側コンデンサ３４３の受電側直列回路と、一対の第２入力端子３５３，３６３と、一対の第２出力端子３７３，３８３とを備えて構成されて、第２非接触給電回路３１と同様に動作して、一対の第２入力端子３５２，３６２間に定電流Ｉ２２が供給されたとき（つまり、第２送電コイル３１２が定電流Ｉ２２で駆動されたとき）には、この定電流Ｉ２２を定電圧Ｖ２２に変換して、一対の第２出力端子３７２，３８２間から出力する。
【００２４】
なお、第２送電コイル３１１，３１２，３１３について特に区別しないときには、第２送電コイル３１ともいう。また、第２送電側コンデンサ３２１，３２２，３２３について特に区別しないときには、第２送電側コンデンサ３２ともいう。また、第２受電コイル３３１，３３２，３３３について特に区別しないときには、第２受電コイル３３ともいう。また、第２受電側コンデンサ３４１，３４２，３４３について特に区別しないときには、第２受電側コンデンサ３４ともいう。また、一対の第２入力端子３５１，３６１、３５２，３６２、３５３，３６３について特に区別しないときには、一対の第２入力端子３５，３６ともいう。また、一対の第２出力端子３７１，３８１、３７２，３８２、３７３，３８３について特に区別しないときには、一対の第２出力端子３７，３８ともいう。
【００２５】
各電圧電流変換回路４は、例えば、図２から図５に示すように、コイルおよびコンデンサのパッシブ素子から成る公知の４端子回路のうちのいずれかで構成されている。図２に示す４端子回路は、一対の入力端子４１，４２と、一対の出力端子４３，４４と、第１コイル４５（インダクタンス値Ｌ１）と、第１コンデンサ４６（キャパシタンス値Ｃ１）と、第２コイル４７（インダクタンス値Ｌ２）とを備えて、Ｔ型のローパスフィルタと同等に構成されている。また、図３に示す４端子回路は、一対の入力端子４１，４２と、一対の出力端子４３，４４と、第１コイル４５（インダクタンス値Ｌ１）と、第１コンデンサ４６（キャパシタンス値Ｃ１）と、第２コンデンサ４８（キャパシタンス値Ｃ２）とを備えて、π型のローパスフィルタと同等に構成されている。
【００２６】
また、図４に示す４端子回路は、一対の入力端子４１，４２と、一対の出力端子４３，４４と、第１コイル４５（インダクタンス値Ｌ１）と、第１コンデンサ４６（キャパシタンス値Ｃ１）と、第２コンデンサ４８（キャパシタンス値Ｃ２）とを備えて、Ｔ型のハイパスフィルタと同等に構成されている。また、図５に示す４端子回路は、一対の入力端子４１，４２と、一対の出力端子４３，４４と、第１コイル４５（インダクタンス値Ｌ１）と、第１コンデンサ４６（キャパシタンス値Ｃ１）と、第２コイル４７（インダクタンス値Ｌ２）とを備えて、π型のハイパスフィルタと同等に構成されている。
【００２７】
図２から図５に示す各４端子回路において、ωＬ１＝ωＬ２＝１／（ωＣ１）＝１／（ωＣ２）＝Ｘ（共通の設計インピーダンス）となるように（ここで、ω＝２πｆ。ｆは入力電流Ｉｉｎおよび入力電圧Ｖｉｎの周波数である）、各インダクタンス値Ｌ１，Ｌ２および各キャパシタンス値Ｃ１，Ｃ２を規定したときに、図２に示す入力電流Ｉｉｎおよび入力電圧Ｖｉｎと、同図に示す出力電流Ｉｏｕｔおよび出力電圧Ｖｏｕｔとの関係を示す下記の式（１）におけるＦ行列（Ａ，Ｂ，Ｃ，ＤのＦパラメータで構成される行列）は、以下のように表される。
【００２８】
2020195223.tif 000003
図２，３の４端子回路については、下記の式（２）のように表される。
2020195223.tif 000004
図４，５の４端子回路については、下記の式（３）のように表される。
2020195223.tif 000005
【００２９】
したがって、図２，３の４端子回路についての入力電圧Ｖｉｎと出力電流Ｉｏｕｔとの関係は下記の式（４）で示され、また図４，５の４端子回路についての入力電圧Ｖｉｎと出力電流Ｉｏｕｔとの関係は下記の式（５）で示されることから、各電圧電流変換回路４は、図２から図５に示す４端子回路のうちのいずれで構成された場合にも、入力電圧Ｖｉｎを、その電圧値に応じて電流値が変化する出力電流Ｉｏｕｔに変換して出力する。したがって、各電圧電流変換回路４は、入力電圧Ｖｉｎが定電圧であれば、出力電流Ｉｏｕｔを定電流として出力する（つまり、定電圧である入力電圧Ｖｉｎを定電流である出力電流Ｉｏｕｔに変換して出力する）。
Ｖｉｎ＝ｊＸ・Ｉｏｕｔ  ・・・（４）
Ｖｉｎ＝−ｊＸ・Ｉｏｕｔ  ・・・（５）
【００３０】
上記のような構成要素を備えた非接触給電システム１では、図１に示すように、複数の第２非接触給電回路３（本例では、３個の第２非接触給電回路３１，３２，３３）が、前段の第２非接触給電回路３の一対の第２出力端子３７，３８と後段の第２非接触給電回路３の一対の第２入力端子３５，３６との間に１つの電圧電流変換回路４が接続された状態で直列に多段接続されている。具体的には、第２非接触給電回路３１，３２については、前段（本例では初段）の第２非接触給電回路３１の一対の第２出力端子３７１，３８１と後段（２段目）の第２非接触給電回路３２の一対の第２入力端子３５２，３６２との間に１つの電圧電流変換回路４２が接続された状態で直列に接続されている。また、最後段（３段目）の第２非接触給電回路３３は、前段の第２非接触給電回路３２の一対の第２出力端子３７２，３８２と一対の第２入力端子３５３，３６３との間に１つの電圧電流変換回路４３が接続された状態で、前段の第２非接触給電回路３２に直列に接続されている。
【００３１】
また、このようにして直列に多段（本例では上記のように３段）接続された３個の第２非接触給電回路３１，３２，３３のうちの初段の第２非接触給電回路３１は、この第２非接触給電回路３１の一対の第２入力端子３５１，３６１が１つの電圧電流変換回路４１を介在させた状態で第１非接触給電回路２の一対の第１出力端子２６，２７に接続されている。
【００３２】
以上の構成により、非接触給電システム１は、第１非接触給電回路２および３個の第２非接触給電回路３１，３２，３３で構成される４個の非接触給電回路が直列に多段（本例では４段）接続されて構成されている。
【００３３】
次に、非接触給電システム１の動作について説明する。なお、非接触給電システム１では、直列に多段接続された第１非接触給電回路２および３個の第２非接触給電回路３１，３２，３３のうちの初段としての第１非接触給電回路２は、上記したように、第１送電コイル２３が定電流Ｉ１で駆動される。本例では一例として、図１に示すように、第１非接触給電回路２の一対の第１入力端子２１，２２に交流定電流源５が接続されて、この交流定電流源５が定電流Ｉ１を一対の第１入力端子２１，２２間に供給して、第１送電コイル２３を駆動する。なお、交流定電流源５は、単体の電源装置で構成することもできるが、この構成に限定されるものではない。例えば、図示はしないが、上記した図２から図５に示す４端子回路は、定電圧である入力電圧Ｖｉｎを定電流である出力電流Ｉｏｕｔに変換して出力する回路であることから、単体の電源装置で構成された交流定電圧源と、この交流定電圧源の出力端子に接続された図２から図５に示すいずれかの４端子回路とで、交流定電流源５を構成することもできる。
【００３４】
この非接触給電システム１では、まず、第１非接触給電回路２が、その第１送電コイル２３が定電流Ｉ１で駆動され、電磁誘導作用により第１送電コイル２３から第１受電コイル２４に電力が非接触で給電されることで、一対の第１出力端子２６，２７から定電圧Ｖ１を出力する。次いで、この一対の第１出力端子２６，２７に一対の入力端子４１，４２が接続された電圧電流変換回路４１が、入力される定電圧Ｖ１を定電流である出力電流Ｉ２１に変換して一対の出力端子４３，４４から出力する。
【００３５】
続いて、この一対の出力端子４３，４４に一対の第２入力端子３５１，３６１が接続された第２非接触給電回路３１が、一対の第２入力端子３５１，３６１間に供給されている定電流Ｉ２１（出力電流Ｉ２１）を定電圧Ｖ２１に変換して、一対の第２出力端子３７１，３８１間から出力する。次いで、この一対の第２出力端子３７１，３８１に一対の入力端子４１，４２が接続された電圧電流変換回路４２が、入力される定電圧Ｖ２１を定電流である出力電流Ｉ２２に変換して一対の出力端子４３，４４から出力する。
【００３６】
続いて、この一対の出力端子４３，４４に一対の第２入力端子３５２，３６２が接続された第２非接触給電回路３２が、一対の第２入力端子３５２，３６２間に供給されている定電流Ｉ２２（出力電流Ｉ２２）を定電圧Ｖ２２に変換して、一対の第２出力端子３７２，３８２間から出力する。次いで、この一対の第２出力端子３７２，３８２に一対の入力端子４１，４２が接続された電圧電流変換回路４３が、入力される定電圧Ｖ２２を定電流である出力電流Ｉ２３に変換して一対の出力端子４３，４４から出力する。
【００３７】
続いて、この一対の出力端子４３，４４に一対の第２入力端子３５３，３６３が接続された第２非接触給電回路３３が、一対の第２入力端子３５３，３６３間に供給されている定電流Ｉ２３（出力電流Ｉ２３）を定電圧Ｖ２３に変換して、一対の第２出力端子３７３，３８３間から出力する。
【００３８】
このように、この非接触給電システム１では、第１非接触給電回路２および３個の第２非接触給電回路３１，３２，３３で構成される４個の非接触給電回路が、図２から図５に示すいずれかの電圧電流変換回路４が間に接続された状態（電圧電流変換回路４を介在させた状態）で直列に多段（４段）接続されて構成されて、交流定電流源５からの定電流Ｉ１に基づいて供給される電力を、各非接触給電回路２，３１，３２，３３が順次非接触で後段に給電（伝送）する。
【００３９】
したがって、この非接触給電システム１によれば、直列に多段接続された各非接触給電回路２，３１，３２，３３において後段となる各第２非接触給電回路３１，３２，３３から出力される定電圧Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３を所望の電圧値に調整する必要が生じた際には、前段との間に接続された電圧電流変換回路４（定電圧Ｖ２１の調整では、第２非接触給電回路３１とその前段の第１非接触給電回路２との間に接続された電圧電流変換回路４１、定電圧Ｖ２２の調整では、第２非接触給電回路３２とその前段の第２非接触給電回路３１との間に接続された電圧電流変換回路４２、定電圧Ｖ２３の調整では、第２非接触給電回路３３とその前段の第２非接触給電回路３２との間に接続された電圧電流変換回路４３）を構成するコイルのインダクタンス値やコンデンサのキャパシタンス値を調整するだけでよい。これにより、この非接触給電システム１によれば、定電圧Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３の各電圧値の調整に際して、微調整の困難な各第２非接触給電回路３１，３２，３３の構成要素の調整（特に、第２送電コイル３１や第２受電コイル３３の調整）を行う必要が無いことから、定電圧Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３の各電圧値を所望の電圧値に確実に調整することができる。なお、この非接触給電システム１では、第１非接触給電回路２から出力される定電圧Ｖ１を所望の電圧値に調整する必要が生じた際には、交流定電流源５から出力される定電流Ｉ１の電流値を調整するだけでよい。
【００４０】
また、この非接触給電システム１によれば、図２や図３に示すようにローパスフィルタと同等に構成された４端子回路を電圧電流変換回路４として使用することにより、各第２非接触給電回路３１，３２，３３から出力される定電圧Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３に含まれる高周波ノイズを低減することができる。
【００４１】
また、この非接触給電システム１は、例えば、図１に示すように、複数の関節（同図では一例として、第１関節５１、第２関節５２、第３関節５３および第４関節５４の４つの関節）を介して本体５５に、直列に配設された状態で接続された複数のアーム（同図では一例として、第１アーム６１、第２アーム６２、第３アーム６３および第４アーム６４の４つのアーム。多関節ロボットのアームなど）に適用することができる。
【００４２】
この場合、図１に示すように、第１非接触給電回路２の第１送電コイル２３は、第１関節５１における本体５５側の構成部に配設されて、本体５５に配設された交流定電流源５から定電流Ｉ１が供給され、第１非接触給電回路２の第１受電コイル２４は、第１関節５１における第１アーム６１側の構成部に配置されて、第１アーム６１に配設された電圧電流変換回路４１および第１負荷ＬＤ１（モータおよびモータの制御・駆動回路など。単に負荷ＬＤ１ともいう）に定電圧Ｖ１を出力する。
【００４３】
第２非接触給電回路３１の第２送電コイル３１１は、第２関節５２における第１アーム６１側の構成部に配設されて、電圧電流変換回路４１から定電流Ｉ２１が供給され、第２非接触給電回路３１の第２受電コイル３３１は、第２関節５２における第２アーム６２側の構成部に配設されて、第２アーム６２に配設された電圧電流変換回路４２および第２負荷ＬＤ２（モータおよびモータの制御・駆動回路など。単に負荷ＬＤ２ともいう）に定電圧Ｖ２１を出力する。
【００４４】
第２非接触給電回路３２の第２送電コイル３１２は、第３関節５３における第２アーム６２側の構成部に配設されて、電圧電流変換回路４２から定電流Ｉ２２が供給され、第２非接触給電回路３２の第２受電コイル３３２は、第３関節５３における第３アーム６３側の構成部に配設されて、第３アーム６３に配設された電圧電流変換回路４３および第３負荷ＬＤ３（モータおよびモータの制御・駆動回路など。単に負荷ＬＤ３ともいう）に定電圧Ｖ２２を出力する。
【００４５】
第２非接触給電回路３３の第２送電コイル３１３は、第４関節５４における第３アーム６３側の構成部に配設されて、電圧電流変換回路４３から定電流Ｉ２３が供給され、第２非接触給電回路３３の第２受電コイル３３３は、第４関節５４における第４アーム６４側の構成部に配設されて、第４アーム６４に配設された第４負荷ＬＤ４（モータおよびモータの制御・駆動回路など。単に負荷ＬＤ４ともいう）に定電圧Ｖ２３を出力する。
【００４６】
このように非接触給電システム１が適用された多関節ロボットでは、第１アーム６１に配設された負荷ＬＤ１に供給される定電圧Ｖ１を所望の電圧値に調整する必要が生じた際には、交流定電流源５から出力される定電流Ｉ１の電流値を調整すればよく、また各アーム６２，６３，６４に配設された負荷ＬＤ２，ＬＤ３，ＬＤ４に供給される定電圧Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３を所望の電圧値に調整する必要が生じた際には、電圧電流変換回路４１，４２，４３のうちの対応する電圧電流変換回路４を構成するコイルのインダクタンス値やコンデンサのキャパシタンス値を調整するだけでよい。このため、この多関節ロボットでは、定電圧Ｖ１，Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３の各電圧値の調整に際して、微調整の困難な各非接触給電回路２，３１，３２，３３の構成要素の調整（特に、第１送電コイル２３、第１受電コイル２４、第２送電コイル３１および第２受電コイル３３の調整）を行う必要が無い。したがって、この多関節ロボットによれば、各アーム６１〜６４に配設された各負荷ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３，ＬＤ４に所望の電圧値に調整された各定電圧Ｖ１，Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３を確実に供給することができる。なお、この非接触給電システム１については、上記のような多関節ロボットだけでなく、各ステージに駆動モータが負荷として配置されたＸＹステージに対しても適用することができる。
【００４７】
また、複数の第２非接触給電回路３の一例として、３個の第２非接触給電回路３が直列に多段（３段）接続された状態で、第１非接触給電回路２に接続されることで、全体として複数（４個の）の非接触給電回路が直列に４段接続された非接触給電システム１の例を挙げて説明したが、第２非接触給電回路３は２個以上の任意の数ｎ（この場合、電圧電流変換回路４の数は第２非接触給電回路３と同数）とすることができる。この非接触給電システム１は、図示はしないが、１つの第１非接触給電回路２とｎ個の第２非接触給電回路３とから成る複数（（１＋ｎ）個）の非接触給電回路が電圧電流変換回路４を介在させた状態で直列に多段（（１＋ｎ）段）接続されて構成される。また、第２非接触給電回路３は、複数ではなく１個とすることもできる。この非接触給電システム１は、図示はしないが、１つの第１非接触給電回路２と１個の第２非接触給電回路３とから成る複数（２個）の非接触給電回路が電圧電流変換回路４を介在させた状態で直列に多段（２段）接続されて構成される。
【符号の説明】
【００４８】
１  非接触給電システム
２  第１非接触給電回路
３１，３２，３３  第２非接触給電回路
４１，４２，４３  電圧電流変換回路
２１，２２  一対の第１入力端子
２３  第１送電コイル
２４  第１受電コイル
２５  第１受電側コンデンサ
２６，２７  一対の第１出力端子
３１１，３１２，３１３  第２送電コイル
３２１，３２２，３２３  第２送電側コンデンサ
３３１，３３２，３３３  第２受電コイル
３４１，３４２，３４３  第２受電側コンデンサ
３５１，３５２，３５３，３６１，３６２，３６３  一対の第２入力端子
３７１，３７２，３７３，３８１，３８２，３８３  一対の第２出力端子
Ｉ１，Ｉ２１，Ｉ２２，Ｉ２３  定電流
Ｖ１，Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３  定電圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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