(57)【要約】  接合容量を安定的に増大させるとともに、電磁波放射を低減することにより安全性を高め、さらに、ゴミ等の混入に対しての耐性を高める方法を提供する方法を提供すること。  電界結合電力伝送技術を適用した電力供給システムであって、送電部１は、所定の波長の電源Ｖｆからの電力を送電する。受電部２は、櫛形受電電極２２を有し、送電部１に沿って移動し、送電部１のうち櫛形受電電極２２と対向する部位を多溝送電電極１２として、多溝送電電極１２と櫛形受電電極２２とにより形成される複数の接合容量Ｃｃを介して送電部１から電力を受電して負荷Ｒに供給する。また、受電部２は、ばね性部材であるヘッド固定部２２３を構成要素に含み、負荷Ｒに電力が供給されている状態で送電部１の湾曲部Ｃに沿って移動可能である。
2017146082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電界結合電力伝送技術を適用した電力供給システムであって、  所定の波長の交流電源からの電力を送電する電力伝送線路と、  受電電極を有し、前記電力伝送線路に沿って移動し、前記電力伝送線路のうち前記受電電極と対向する部位を送電電極として、当該送電電極と当該受電電極とにより形成される複数の接合容量を介して前記電力伝送線路から電力を受電して負荷に供給する受電部と、  を備え、  前記受電部は、ばね性部材を構成要素に含み、前記負荷に電力が供給されている状態で前記電力伝送線路の湾曲部に沿って移動可能である、  電力供給システム。
【請求項２】
前記送電電極と前記受電電極とが相互に入れ子状に対向配置された状態で前記接合容量が形成される、  請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項３】
複数の前記送電電極の近傍かつ前記交流電源側に、前記複数の送電電極に対し非接触で対向配置された送電側導電板と、  複数の前記受電電極の近傍かつ前記負荷側に、前記複数の受電電極に対し非接触で対向配置された受電側導電板と、  をさらに備え、  前記送電側導電板と前記受電側導電板とが、前記送電電極及び前記受電電極の端部よりも外側にはみ出た状態で、前記送電電極及び前記受電電極を外側から挟むように配置されている、  請求項１又は２に記載の電力供給システム。
【請求項４】
前記送電側導電板と前記受電側導電板とのうち、前記送電電極及び前記受電電極の端部よりも外側にはみ出た部位が湾曲部を有し、前記送電側導電板の端部と前記受電側導電板の端部とが互いに接近した状態が維持されている、  請求項３に記載の電力供給システム。
【請求項５】
電界結合電力伝送技術を適用した電力供給システムであって、  所定の波長の交流電源からの電力を送電する送電部と、  受電電極を有し、前記送電部のうち前記受電電極と対向する部位を送電電極として、当該送電電極と当該受電電極とにより形成される複数の接合容量を介して前記送電部から電力を受電して負荷に供給する受電部と、  を備え、  前記送電部は、  回転軸と、前記回転軸と電気的に絶縁されている複数層の平板からなる送電電極とを有し、  前記受電部は、  前記回転軸の周囲に配置された固定体と、前記固定体及び前記送電電極と電気的に絶縁された状態で前記固定体に固定された複数層の平板からなる受電電極と、を有し、  前記送電電極と前記受電電極とが、相互に入れ子状に対向配置されている、  電力供給システム。
【請求項６】
電界結合電力伝送技術を適用した電力供給システムであって、  所定の波長の交流電源からの電力を送電する送電部と、  受電電極を有し、前記送電部のうち前記受電電極と対向する部位を送電電極として、当該送電電極と当該受電電極とにより形成される複数の接合容量を介して前記送電部から電力を受電して負荷に供給する受電部と、  を備え、  前記送電部は、  回転軸の周囲に配置された固定体と、前記固定体及び前記受電電極と電気的に絶縁された状態で前記固定体に固定された複数層の平板からなる送電電極と、を有し、  前記受電部は、  前記回転軸と、前記回転軸と電気的に絶縁されている複数層の平板からなる受電電極とを有し、  前記受電電極と前記送電電極とが、相互に入れ子状に対向配置されている、  電力供給システム。
【請求項７】
所定の波長の交流電源からの電力を送電する送電部と、  受電電極を有し、前記送電部のうち前記受電電極と対向する部位を送電電極として、当該送電電極と当該受電電極とにより形成される複数の接合容量を介して前記送電部から電力を受電して負荷に供給する受電部と、  を備える、電界結合電力伝送技術を適用した電力供給システムであって、  回転軸と、前記回転軸と電気的に絶縁されている複数層の平板からなる第１電極と、  前記回転軸の周囲に配置された固定体と、前記固定体及び前記第１電極と電気的に絶縁された状態で前記固定体に固定された複数層の平板からなる第２電極と、  が相互に入れ子状に対向配置されており、  前記第１電極群が前記受電電極であり前記第２電極群が前記送電電極である場合であって、かつ前記回転軸を回路の一部に含む場合には、前記第１電極群の一部が前記回転軸に接触した状態であっても、前記接合容量を介して前記負荷に電力が供給され、  前記第１電極群が前記受電電極であり前記第２電極群が前記送電電極である場合であって、かつ前記固定体を回路の一部に含む場合には、前記第２電極群の一部が前記固定体に接触した状態であっても、前記接合容量を介して前記負荷に電力を供給され、  前記第１電極が前記送電電極であり前記第２電極が前記受電電極である場合であっても、前記負荷に電力が供給される、  電力供給システム。
【請求項８】
前記送電電極と前記受電電極との間に流入された流体の存在によって、前記送電電極と前記受電電極とが離隔している、  請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の電力供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、電力供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】  従来より、電界結合によって電力を供給する際に接合容量を増大させる技術は公開されている（特許文献１乃至２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−００７２００号公報
【特許文献２】特開２０１５−０９９８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかしながら、特許文献１及び２の技術では、受電電極部と送電電極部とがむき出しの状態となっているため、電磁波放射を低減させるための対策、人が接触することにより生じ得る感電を防ぐための対策、ごみの混入への対策等が取られていない。また、湾曲部を有する線路への対応性も有しない。  このように、特許文献１及び２を含め、従来の技術では、以上のような課題が存在するため、利用範囲が限定されている状況にあった。  また、電極同士が軽く接触するフェザータッチ電極を用いた場合、接合容量を増大させ、電磁波放射を低減させ、ゴミ混入に対する耐性等を持たせることは実現できるが、電極間が完全に非接触の状態でこれらを実現させることはできない。【０００５】  本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上述の課題を根本的に解決し、接合容量を安定的に増大させるとともに、電磁波放射を低減させ、感電を防止することにより安全性を高め、さらに、ゴミ等の混入に対しての耐性を高める手法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  上記目的を達成するため、本発明の一態様の電力供給システムは、  電界結合電力伝送技術を適用した電力供給システムであって、  所定の波長の交流電源からの電力を送電する電力伝送線路と、  受電電極を有し、前記電力伝送線路に沿って移動し、前記電力伝送線路のうち前記受電電極と対向する部位を送電電極として、当該送電電極と当該受電電極とにより形成される複数の接合容量を介して前記電力伝送線路から電力を受電して負荷に供給する受電部と、  を備え、  前記受電部は、ばね性部材を構成要素に含み、前記負荷に電力が供給されている状態で前記電力伝送線路の湾曲部に沿って移動可能である。【０００７】  また、前記送電電極と前記受電電極とが相互に入れ子状に対向配置された状態で前記接合容量を形成させることができる。【０００８】  また、複数の前記送電電極の近傍かつ前記交流電源側に、前記複数の送電電極に対し非接触で対向配置された送電側導電板と、  複数の前記受電電極の近傍かつ前記負荷側に、前記複数の受電電極に対し非接触で対向配置された受電側導電板と、  をさらに備え、  前記送電側導電板と前記受電側導電板とが、前記送電電極及び前記受電電極の端部よりも外側にはみ出た状態で、前記送電電極及び前記受電電極を外側から挟むように配置させることができる。【０００９】  また、前記送電側導電板と前記受電側導電板とのうち、前記送電電極及び前記受電電極の端部よりも外側にはみ出た部位が湾曲部を有し、前記送電側導電板の端部と前記受電側導電板の端部とが互いに接近した状態を維持させることができる。【００１０】  また、本発明が適用される電力供給システムは、  電界結合電力伝送技術を適用した電力供給システムであって、  所定の波長の交流電源からの電力を送電する送電部と、  受電電極を有し、前記送電部のうち前記受電電極と対向する部位を送電電極として、当該送電電極と当該受電電極とにより形成される複数の接合容量を介して前記送電部から電力を受電して負荷に供給する受電部と、  を備え、  前記送電部は、  回転軸と、前記回転軸と電気的に絶縁されている複数層の平板からなる送電電極とを有し、  前記受電部は、  前記回転軸の周囲に配置された固定体と、前記固定体及び前記送電電極と電気的に絶縁された状態で前記固定体に固定された複数層の平板からなる受電電極と、を有し、  前記送電電極と前記受電電極とが、相互に入れ子状に対向配置されている。【００１１】  また、本発明が適用される電力供給システムは、  電界結合電力伝送技術を適用した電力供給システムであって、  所定の波長の交流電源からの電力を送電する送電部と、  受電電極を有し、前記送電部のうち前記受電電極と対向する部位を送電電極として、当該送電電極と当該受電電極とにより形成される複数の接合容量を介して前記送電部から電力を受電して負荷に供給する受電部と、  を備え、  前記送電部は、  回転軸の周囲に配置された固定体と、前記固定体及び前記受電電極と電気的に絶縁された状態で前記固定体に固定された複数層の平板からなる送電電極と、を有し、  前記受電部は、  前記回転軸と、前記回転軸と電気的に絶縁されている複数層の平板からなる受電電極とを有し、  前記受電電極と前記送電電極とが、相互に入��子状に対向配置されている。【００１２】  また、本発明が適用される電力供給システムは、  所定の波長の交流電源からの電力を送電する送電部と、  受電電極を有し、前記送電部のうち前記受電電極と対向する部位を送電電極として、当該送電電極と当該受電電極とにより形成される複数の接合容量を介して前記送電部から電力を受電して負荷に供給する受電部と、  を備え、  回転軸と、前記回転軸と電気的に絶縁されている複数層の平板からなる第１電極群と、  前記回転軸の周囲に配置された固定体と、前記固定体及び前記第１電極と電気的に絶縁された状態で前記固定体に固定された複数層の平板からなる第２電極群と、  が相互に入れ子状に対向配置されており、  前記第１電極群が前記受電電極であり前記第２電極群が前記送電電極である場合であって、かつ前記回転軸を回路の一部に含む場合には、前記第１電極群の一部が前記回転軸に接触した状態であっても、前記接合容量を介して前記負荷に電力を供給することができる。  また、前記第１電極群が前記受電電極であり前記第２電極群が前記送電電極である場合であって、かつ前記固定体を回路の一部に含む場合には、前記第２電極群の一部が前記固定体に接触した状態であっても、前記接合容量を介して前記負荷に電力を供給することができる。  また、前記第１電極が前記送電電極であり前記第２電極が前記受電電極である場合であっても前記負荷に電力を供給することができる。【００１３】  また、前記送電電極と前記受電電極との間に流入された流体の存在によって、前記送電電極と前記受電電極とを離隔させることができる。
【発明の効果】
【００１４】  本発明によれば、回転体及び湾曲部を有する線路において、電力の伝送を行う際に、接合容量を安定的に増大させるとともに、電磁波放射を低減させ、感電を防止することにより安全性を高め、さらに、ゴミ等の混入に対しての耐性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】電界結合電力伝送技術を適用した電力伝送回路のうち、サンドウィッチ電極によって接合容量を形成させた場合の例を示す回路図である。
【図２】湾曲部を有する多溝送電電極に対応する櫛形受電電極の一例として、ヘッド付フェザータッチ湾曲型の櫛形受電電極を示す図である。
【図３】湾曲部を有する多溝送電電極に対応する櫛形受電電極の一例として、ヒンジ型の櫛形受電電極を示す図である。
【図４】湾曲部を有する多溝送電電極に対応する櫛形受電電極の一例として、ホイール付フェザータッチ型の櫛形受電電極を示す図である。
【図５】湾曲部を有する多溝送電電極に対応する櫛形受電電極の一例として、ホイール付の櫛形受電電極を示す図である。
【図６】電界結合電力伝送技術によって、送電側から受電側に電力が送電された際に、外部に放射される電界Ｅの分布を示す図である。
【図７】多溝送電電極及び櫛形受電電極に対してシャーシが引っ込んだ状態から飛び出た状態に変化する際に、外部に放射する電界にどのような変化が生ずるのかを示す図である。
【図８】電極間電圧を１０Ｖ、周波数を６．７８ＭＨｚ、負荷抵抗を５０Ωとした場合に、オーバーハングによって放射電界強度と距離との関係にどのような変化が生じるかを表すグラフを示す図である。
【図９】湾曲した受電電極に、オーバーハングの技術を応用した例を示す図である。
【図１０】１つのトレンチ内で対向する内面の夫々に、１対の正負電極と放射低減用のオーバーハング電極とを配置させた例を示す図である。
【図１１】トレンチの内部に敷居となる壁を設けることにより、正の送電電極と負の送電電極とを分離して配置させ、その上に電磁波放射を低減化させるＣＡＰ電極を配置させた場合の例を示す図である。
【図１２】トレンチ自体をＧＮＤ電極として用いる例を示す図である。
【図１３】トレンチ型電力伝送レールの全体に極薄の金属カバーを取り付けた場合の例を示す図である。
【図１４】サンドウィッチ構造の電極を有する電力伝送軸受の例を示す図である。
【図１５】２組のサンドウィッチ電極を有する軸受けにおける、回路とシールドとの関係を示す段面図である。
【図１６】大電力型の電力伝送軸受けの回路の例を示す図である。
【図１７】軸固定ブロックによる回転軸の固定方法を示す図である。
【図１８】回転軸に絶縁性のじゃばら板を固定させる方法を示す図である。
【図１９】軸固定ブロックを用いて、回転軸に回転子電極を取り付ける方法を示す図である。
【図２０】回転軸に半割れ形状の回転子電極を取り付ける他の方法を示す図である。
【図２１】回転軸に固定子電極を取り付ける方法の一例として、半割れ法を示す図である。
【図２２】回転軸に固定子電極を取り付ける方法の一例として、開口法を示す図である。
【図２３】回転体電極と固定体電極との間に流体を注入する電力伝送軸受の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】  以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【００１７】  図１は、電界結合電力伝送技術を適用した電力伝送回路のうち、サンドウィッチ電極によって接合容量Ｃｃを形成させた場合の例を示す回路図である。
【００１８】  図１に示すように、電界結合電力伝送技術を適用した電力伝送回路は、送電部１と受電部２とを備える。  電界結合電力伝送技術は、対向する金属板からなる電極対によって接合容量Ｃｃが形成された状態で、高周波電流を流すことにより非接触の電力電送を実現する技術である。  即ち、電源Ｖｆからの電力を送電する送電部１の末端に金属板の多溝送電電極１２と、当該電力を受電して負荷Ｒに供給する受電部２の先端に金属板の櫛形受電電極２２とを対向させて配置することにより接合容量Ｃｃが形成され、電界結合電力電送技術が実現される。
【００１９】  ここで、サンドウィッチ電極とは、複数の溝を有する送電電極である多溝送電電極１２に、櫛形形状の受電電極である櫛形受電電極２２を入れ子にした状態にある電極対をいう。このように、送電電極と受電電極とを入れ子にすることにより、送電電極と受電電極とが対向する部分の面積を効率良く増やすことができるため、接合容量Ｃｃを効率良く増大させることができる。  なお、サンドウィッチ電極を使用したものは、図２を参照して後述するスライドレール型の電極だけではなく、図１４を参照して後述する軸受型の電極にも採用することができる。
【００２０】  送電部１は、並列共振回路１１と、多溝送電電極１２と、トランスＴ１とを備える。送電部１には交流電源Ｖｆが接続されるため、送電部１はここから電力の供給を受けることができる。  並列共振回路１１は、コンデンサＣ１とコイルＬ２とを備える。並列共振回路１１にはトランスＴ１を介して交流電源Ｖｆが接続される。即ち、コンデンサＣ１とコイルＬ２とが相互に並列に接続されることによって並列共振回路１１が構成される。  また、コイルＬ１が一次側巻線として採用され、コイルＬ２が二次側巻線として採用されることによってトランスＴ１が構成される。  ここで、コイルＬ１の巻線数とコイルＬ２の巻線数との比率は、１：ｎとなる。このため、一次側の電圧、即ち交流電源Ｖｆの電圧は、トランスＴ１においてｎ倍に昇圧されて並列共振回路１１に印加されることになる。  また、並列共振回路１１の両端には、２つの多溝送電電極１２が接続される。
【００２１】  受電部２は、並列共振回路２１と、櫛形受電電極２２と、トランスＴ２とを備える。  並列共振回路２１は、コンデンサＣ２とコイルＬ３とを備える。並列共振回路２１には受電部２の櫛形受電電極２２が接続される。即ち、コンデンサＣ２とコイルＬ３とが相互に並列に接続されることによって並列共振回路２１が構成される。  また、コイルＬ３が一次側巻線として採用され、コイルＬ４が二次側巻線として採用されることによってトランスＴ２が構成される。  ここで、コイルＬ３の巻線数とコイルＬ４の巻線数との比率は、ｎ：１となる。このため、一次側の電圧、即ち受電部２で受信されて並列共振回路２１に印加された電圧は、トランスＴ２において１／ｎ倍に降圧されて、負荷Ｒに印加されることになる。
【００２２】  ここからは、多溝送電電極１２が、スライドレール型である場合の例について説明する。  図２は、湾曲部を有する多溝送電電極１２に対応する櫛形受電電極２２の一例として、ヘッド付フェザータッチ湾曲型の櫛形受電電極２２を示す図である。  図２（ａ）は、２条の溝からなる多溝送電電極１２の湾曲部に２枚で一組の櫛形受電電極２２が配置された状態を示す断面平面図である。なお、図２の例では多溝送電電極１２の溝の数は２条で構成されているが、溝の数は２条に限定されるものではない。  図２（ａ）に示すように、多溝送電電極１２が湾曲部Ｃを有する場合、櫛形受電電極２２は、湾曲部Ｃに位置するときには湾曲部Ｃの形状に合わせて変形し、かつ、多溝送電電極１２と受電電極部２２１とが接触しない。  図２（ｂ）は、櫛形受電電極２２が多溝送電電極１２に挿入された状態を示す断面正面図である。  図２（ｂ）に示すように、櫛形受電電極２２は、電極固定ロッド２２４によって受電電極部２２１が２枚で一組となるように繋ぎ合わされ固定される。
【００２３】  図２（ｃ）は、櫛形受電電極２２の概要を示す平面図である。  図２（ｄ）は、櫛形受電電極２２の概要を示す側面図である。  図２（ｃ）及び（ｄ）に示すように、櫛形受電電極２２は、受電電極部２２１と、弾性体２２２と、ヘッド固定部２２３との３層構造となっている。櫛形受電電極２２の両端部にはヘッド部２２５が配置されている。  受電電極部２２１は、導電性を有する極薄の金属板で構成される。弾性体２２２は、弾性を有する発砲体等で構成されるが、特に発砲体に限定されない。ヘッド固定部２２３は、ばね性を有する極薄の金属板で構成される。電極固定ロッド２２４は、上述したように、複数枚の受電電極部２２１を一組になるように繋ぎ合わせて固定する。ヘッド部２２５は、電極固定ロッド２２４の中に配置されている導電線に接続されており、実際に電力を受電する電極として機能する。  また、ヘッド固定部２２３は、次の機能を有する。  即ち、（ア）後述するオーバーハング電極として機能し、受電電極部２２１とは導通しない。（イ）櫛形受電電極２２の端部を防護するヘッド部２２５を固定する。なお、ヘッド固定部２２３は、櫛形受電電極２２が湾曲する際に、２枚の受電電極部２２１の夫々の端部の長さに差異が生じること防止するとともに、多溝送電電極１２同士の繋ぎ目の段差部で櫛形受電電極２２が引っかかることを防止する。（ウ）受電電極部２２１を固定するための弾性体２２２を固定する。なお、弾性体２２２を固定する方法は特に限定されない。具体的には例えば、弾性体２２２として採用された発砲体を両面テープで張り付けることによって弾性体２２２を固定してもよい。なお、弾性体２２２は、受電電極部２２１を支える。さらに、受電電極部２２１が湾曲部Ｃに位置するときには、受電電極部２２１が多溝送電電極１２の内壁面に広く対向するように変形する。（エ）ヘッド固定部２２３は、ばね性を有しており、受電電極部２２１を真っすぐに伸ばす機能を有している。（オ）電極固定ロッド２２４と機械的に接続されており、櫛形受電電極２２の全体を支える。
【００２４】  図３は、湾曲部を有する多溝送電電極１２に対応する櫛形受電電極２２の一例として、ヒンジ型の櫛形受電電極２２を示す図である。  図３（ａ）は、ヒンジ型の櫛形受電電極２２の概要を示す平面図である。  図３（ｂ）は、ヒンジ型の櫛形受電電極２２の概要を示す側面図である。  図３に示すように、ヒンジ型の櫛形受電電極２２は、５つのブロック（センターブロックＡ、ヒンジブロックＢ乃至Ｅ）をヒンジピン２３５で連接させている。なお、ブロックの数は５つに限定されない。ヒンジピン２３５には、ホイール２３３が設けられていることにより、各ブロックの受電電極部２３１の夫々が互いに接触しない構成となっている。また、全てのブロックを通してばね材２３４が挿入されているため、外部から力が加わらない限り、櫛形受電電極２２全体を真っすぐな状態で維持させることができる。また、各ブロックの電気的接続を向上させるために、接続線２３６が電極固定ロッド２３２内の導線に接続されている。  また、センターブロックＡは、電極固定ロッド２３２と機械的に接続されている。  なお、ヒンジ型の櫛形受電電極２２の場合には、後述するオーバーハングによる電磁波放射の抑圧機能を適用することはできない。また、ヒンジ型の櫛形受電電極２２は、重量が他の方式に比べて重くなることが予想される。
【００２５】  図４は、湾曲部を有する多溝送電電極１２に対応する櫛形受電電極２２の一例として、ホイール付フェザータッチ型の櫛形受電電極２２を示す図である。  図４（ａ）は、ホイール付フェザータッチ型の櫛形受電電極２２の概要を示す平面図である。  図４（ｂ）は、ホイール付フェザータッチ型の櫛形受電電極２２の概要を示す正面図である。  図４に示すように、ホイール付フェザータッチ型の櫛形受電電極２２は、中央部に、ばね性を有する極薄の金属板で構成されるホイール固定金属板２４６が配置されている。ホイール固定金属板２４６は、ホイール２４４を固定する機能を有する。また、ホイール固定金属板２４６の表面と裏面には、両面粘着剤付きの弾性体２４７が貼付さられている。さらに弾性体２４７の外側には、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）コーティングが施された極薄の金属板からなる受電電極部２４１が貼付されている。これら受電電極部２４１は、電極固定ロッド２４２内の導線２４９に接続されている。
【００２６】  受電電極部２４１は、ホイール固定金属板２４６よりも一回り小さいサイズで構成されている。このため、ホイール固定金属板２４６は、オーバーハング放射低減機能を有している。さらに、ホイール固定金属板２４６は、ばね性も有していているため、外部から力が加わらない限り、櫛形受電電極２２全体を真っすぐな状態で維持させることができる。
【００２７】  ホイール付フェザータッチ型の櫛形受電電極２２を採用した場合には、多溝送電電極１２の湾曲部において、櫛形受電電極２２が送電電極面を摺動して移動することができるため、大きな接合容量Ｃｃを得ることができる。ホイール２４４は、櫛形受電電極２２の両端部に配置されている。このため、櫛形受電電極２２は、多溝送電電極１２のつなぎ目の段差部をスムーズに通過することができる。  また、多溝送電電極１２の湾曲部において、受電電極部２４１の表面と多溝送電電極１２の表面が接触するため、受電電極部２４１の表面には、硬質、潤滑性、耐摩耗性、化学的安定性、表面平滑性等を有するＤＬＣ膜がコーティングされている。  また、櫛形受電電極２２は、電極固定ロッド２４２を貫通させた受電電極部２４１の表面に吸排気口２５１を設けている。ここから気体を吸排気させることができる。なお、吸排気口２５１は吸排気口２４８につながっている。  吸排気口２５１から気体を排気させた場合には、受電電極部２４１と多溝送電電極１２の表面との間に気体が送り込まれることになるため、対向する電極の間隔を広げることができる。また、吸排気口２５１から気体を吸気させた場合には、当該間隔を狭めることができる。さらに、気体の吸排気を繰り返すことにより、受電電極部２４１に振動を与えてもよい。受電電極部２４１に振動を与えることにより、受電電極部２４１と多溝送電電極１２の表面との摩擦係数を低下させることができる。  さらに、吸排気させる気体内に、回転ベアリングとしての機能を有する物質を分散させて混入させてもよい。混入させる物質としては、フラーレン（Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８２、Ｃ８４、Ｃ８６、Ｃ８８、Ｃ９０、Ｃ９２、Ｃ９４、Ｃ９６、Ｃ１１６等）やセラミックボール等を採用することができる。この場合、受電電極部２４１と多溝送電電極１２の表面との間の距離に応じて使い分けることができる。また、櫛形受電電極２２の移動速度に対応させて、吸排気口２４８及び２５１の位置をずらしても良い。  なお、吸排気口２５１からは、気体を吸排気させてもよいし、液体を吸入または排出させてもよい。
【００２８】  図５は、湾曲部を有する多溝送電電極１２に対応する櫛形受電電極２２の一例として、ホイール付の櫛形受電電極２２を示す図である。  図５（ａ）は、ホイール付の櫛形受電電極２２の概要を示す平面図である。  図５（ｂ）は、ホイール付の櫛形受電電極２２の概要を示す側面図である。  図５に示すように、図４の例（ホイール付フェザータッチ型の櫛形受電電極２２）に対してホイールの数を増やしたものが図５に示す例である。このようにホイールの数を増やすことにより、櫛形受電電極２２と多溝送電電極１２との間を非接触の状態で維持させることができる。
【００２９】  なお、図４の例と同様に、図５の例でも電極固定ロッド２５２を貫通させて受電電極部２６１の表面に吸排気口２５１を設けている。なお、吸排気口２５１は吸排気口２５８につながっている。これにより、受電電極部２４１と多溝送電電極１２の表面との間隔を調節することができる。また、中央保持板２５３は、ばね性を有していているため、外部から力が加わらない限り、櫛形受電電極２２全体を真っすぐな状態で維持させることができる。
【００３０】  図６は、電界結合電力伝送技術によって、送電側から受電側に電力が送電された際に、外部に放射される電界Ｅの分布を示す図である。  図６に示すように、２つの送電電極板１２３の近傍かつ電源Ｖｆ側には、送電電極板１２３に対し非接触で対向配置された導電板としての送電部シャーシ１１１が配置されている。また、２つの受電電極板２７３の近傍かつ負荷Ｒ側には、受電電極板２７３に対し非接触で対向配置された導電板としての受電部シャーシ２７１が配置されている。また、送電部シャーシ１１１と受電部シャーシ２７１とが、電極板よりも外側にはみ出た状態で、電極板を外側から挟むように配置されている。  このとき、送電電極板１２３は電源Ｖｆに直結されているため、十分な電荷供給を受けることができる。これに対して、受電電極板２７３とその周辺の受電部シャーシ２７１は電荷的に中和している。この状態で２つの送電電極板１２３のうち一方が正の電荷、残りの他方が負の電荷を持つと、周辺金属には逆の電荷が誘起される。逆電荷は、単に受電電極板２７３に誘起されるだけではなく、受電部シャーシ２７１まで誘起される。
【００３１】  図７は、送電電極板１２３及び受電電極板２７３に対して送電部シャーシ１１１及び受電部シャーシ２７１（以下単に「シャーシ」と呼ぶ）が引っ込んだ状態から飛び出た状態に変化する際に、外部に放射する電界Ｅにどのような変化が生ずるのかを示す図である。  図７（ａ）は、ＯＨの値が−５であるときの電界Ｅの様子を示す図である。  図７（ｂ）は、ＯＨの値が０であるときの電界Ｅの様子を示す図である。  図７（ｃ）は、ＯＨの値が５であるときの電界Ｅの様子を示す図である。  図７（ｄ）は、ＯＨの値が１０であるときの電界Ｅの様子を示す図である。  図７（ｅ）は、ＯＨの値が１５であるときの電界Ｅの様子を示す図である。なお、説明の便宜上、図６の左側の電極のみを拡大表示させている。  ここで、送電電極板１２３及び受電電極板２７３よりシャーシが外に飛び出た距離をオーバーハング（またはＯＨ）と呼ぶ。図７に示すように、ＯＨの値が−５であるときには、電極がシャーシの外側にむき出しの状態になるため、外側に電界Ｅが多く分布することになる。しかし、ＯＨが大きくなるに従い外部に放射される電界Ｅが少なくなる。このように、ＯＨの値を大きくすることにより、放射電磁波を抑制させることができる。
【００３２】  図８は、電極間電圧を１０Ｖ、周波数を６．７８ＭＨｚ、負荷抵抗を５０Ωとした場合に、オーバーハング（ＯＨ）によって放射電界強度と距離との関係にどのような変化が生じるかを表すグラフを示す図である。  なお、横軸のＸはＯＨの値を示し、縦軸のＹは放射電界強度の絶対値を示している。  図８に示すように、ＯＨの値が−５ｍｍから１０ｍｍまで変化したときには、放射電界強度が約１／１００に低減している。さらに、ＯＨの値を大きくしても特に大きな効果は得られない。これは図７（ｄ）と（ｅ）とを比較した場合に、外部に放射される電界に大きな差がないことからもわかる。
【００３３】  図９は、湾曲した受電電極に、オーバーハングの技術を応用した例を示す図である。
【００３４】  図９に示す例では、正負電極の他に、これら電極を囲むようにトレンチＴが設けられている。このトレンチＴが電磁波の漏洩を防ぐシールドとして機能する。なお、図９に示すトレンチＴは、上端部が開いた構造となっているため、電磁波の漏洩を防ぐシールドとしては不十分である。例えばｋＷクラスの電力を送電する場合には、電磁波の漏えいを防ぐ追加対策を講じる必要がある。
【００３５】  追加対策として、上述したオーバーハング（ＯＨ）の技術を用いることができる。図９（ａ）は、トレンチＴの内部に、対向する２組の正負電極板を送電電極板Ｐ及びＲとして配置させた場合の概要を示す断面図である。トレンチＴの内部に送電電極板Ｐ及びＲとして配置された正負電極板は、長尺のレールで構成されるため、トレンチＴと同様に長手方向に延在する送電電極板となっている。なお、図９（ｂ）は、説明の便宜上、２組の正負送電電極板のうち一方の正負送電電極板のみを拡大表示させた図である。  受電電極側には、送電電極板Ｐに対向させて受電電極板Ｑを配置し、送電電極板Ｒに対向させて受電電極板Ｓを配置している。さらに、受電電極板Ｑ及びＳの上方（即ち送電電極板Ｐ及びＲとは反対側）にオーバーハングしたオーバーハング電極ＯＨを配置している。オーバーハング電極ＯＨには、導線が接続されておらず、フローティングの状態となっている。
【００３６】  電界結合では、結合容量ＣｐｑおよびＣｒｓを介して電力が流れるが、送電電極板Ｐ及び送電電極板Ｒは電源に直結されているため、十分な量の電荷が供給される。これに対し、受電電極板Ｑ及び受電電極板Ｓは、一体化させて考えた場合に電荷の総量が中和されるため、受電電極板Ｑと受電電極板Ｓとのうち一方の電極に負電荷が誘起されれば、他方の電極には負電荷と同じ量の正電荷が誘起される。さらに電極ＯＨおよびトレンチＴも電荷の総量は０である。
【００３７】  ここで注目すべきことは、送電電極板Ｐが正電位、送電電極板Ｒが負電位を電源から与えられたときには、周辺の電極において反対の電荷が誘起され、送電電極板Ｐと送電電極板Ｑとの間には最も強い電界Ｅが発生する。次に強い電界Ｅは、送電電極板ＰとトレンチＴ間の電界である。ただし、これらの電界は逆方向となっている。この場合、空間に変異電流を流す装置としてのアンテナを定義することができる。即ち、送電電極板Ｐを中心として流れる電界（変異電流）が空間に流れた場合、これがアンテナとして機能することになる。  しかし、オーバーハング電極ＯＨが存在し、オーバーハング電極ＯＨが送電電極板Ｐ及び送電電極板Ｑよりもオーバーハングして存在すると、トレンチＴとオーバーハング電極ＯＨは、同極に電荷が誘起されているため、その間の変位電流は小さくなる。即ち、電界Ｅｐｑ−Ｅｐｔは、オーバーハング電極ＯＨとトレンチＴ内に局在するだけとなり、外部空間に出ることができない。これにより、放射電磁波を大幅に低減させることが可能となる。
【００３８】  しかし、送電電極板Ｐ及び送電電極板ＲをトレンチＴの近傍に配置し、受電電極板Ｑ及び受電電極板Ｓの近傍にオーバーハング電極ＯＨを配置する場合、これら電極間で寄生容量が増大する問題が生じる。  この問題に対しては、並列共振回路が威力を発揮する。即ち、受電側の共振回路には、本来はコンデンサＣ２で共振することになっているが、受電電極板Ｑとオーバーハング電極ＯＨとの間の寄生容量ＣＱＯＨと、受電電極板Ｓとオーバーハング電極ＯＨと間の寄生容量ＣＳＯＨとを直列接続した容量が線間容量となるため、コンデンサＣ２から線間容量分を差し引いた値にすれば、この問題を解決することができる。このような調整が可能なのは、電力供給システムに並列共振回路を使用しているからである。  なお、正負電極板にまたがってオーバーハング電極ＯＨやトレンチＴが近接しているため、これらに対して誘起電荷を中和する電流（Ｊ１、Ｊ２）が流れる。
【００３９】  図１０は、１つのトレンチＴ内で対向する内面の夫々に、１対の正負電極板と放射低減用のオーバーハング電極ＯＨとを配置させた例を示す図である。  図１０は、トレンチＴの内部に、対向する正負電極板を送電電極板Ｐ及びＲとして配置させた場合の概要を示す断面図である。図９の例と同様に、トレンチＴの内部に送電電極板Ｐ及びＲとして配置された正負電極は、長尺のレールで構成されるため、トレンチＴと同様に長手方向に延在する送電電極板となっている。  図１０（ａ）に示すように、受電電極側には、送電電極板Ｐに対向して受電電極板Ｑが配置される。また、送電電極板Ｒに対向して受電電極板Ｓが配置される。なお、オーバーハング電極ＯＨに誘起される電荷を中和するためにケーブルＵが設けられている。図１０（ｂ）に示すように、オーバーハング電極ＯＨ１とオーバーハング電極ＯＨ２とは分かれているが、図２、図４、及び図５の例においては、１つの金属板を共用してもよい。
【００４０】  オーバーハング電極ＯＨ１と受電電極板Ｑとの間隔、及びオーバーハング電極ＯＨ２と受電電極板Ｓとの間隔を固定することにより、オーバーハング電極ＯＨ１とオーバーハング電極ＯＨ２とがフレキシブルに動けるようにしておくことにより、多溝送電電極１２の湾曲部Ｃ等への対応も容易になる。このために、オーバーハング電極ＯＨ１とオーバーハング電極ＯＨ２とを結ぶケーブルＵもフレキシブルに動けるものとしている。  図１０の例も、図９の例と同様に、オーバーハング電極ＯＨを、送電電極板Ｐ、受電電極板Ｑ、送電電極板Ｒ、及び受電電極板Ｓよりも空間側に張り出すことにより、各電極板のエッジ部に流れる変位電流が空間に放射されることを防ぐことができる。その結果として、放射される電界Ｅの強度を大幅に低減させることができる。
【００４１】  図１１は、トレンチＴの内部に敷居となる壁Ｗを設けることにより、正の送電電極板と負の送電電極板とを分離して配置させ、その上に電磁波放射を低減化させるＣＡＰ電極４００を配置させた場合の例を示す図である。  図１１（ａ）及び（ｂ）は、図９及び図１０の例と同様に、トレンチＴの内部に送電電極板Ｐ及びＲとして配置された正負電極は、長尺のレールで構成されるため、トレンチＴと同様に長手方向に延在する送電電極板となっている。  また、図１１（ｃ）は、長尺のレールを側面から見た図であるため、送電電極板Ｐと受電電極板Ｑとが左右に延在いている。  図１１の例では、オーバーハング電極ＯＨは用いずに、ＣＡＰ電極４００を用いる。図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、トレンチＴの正電極側と負電極側とを跨ってＣＡＰ電極４００を被せるように配置している。ＣＡＰ電極４００には、正の電極と負の電極に対向した面に逆の電荷が現れる。同様にトレンチＴ側にもＣＡＰ電極４００に誘起された電荷と同じ電荷が誘起される。この結果、ＣＡＰ電極４００とトレンチＴ間の電位差は極めて小さくなるため、ほとんど変位電流が流れない。これため、電磁波は外部に放射されないことになる。
【００４２】  図１１（ｃ）に示すように、移動体となる受電電極板Ｑの前後方向にＣＡＰ電極４００を折り曲げて配置することにより、前後からの電磁波の放射を低減することができる。ただし、トレンチＴの境界部分に、送電電極板Ｐ及び送電電極板ＲがＣＡＰ電極４００を貫通する貫通口を開ける必要がある。  以上のように、図９、１０、及び１１を参照して、トレンチＴ及びオーバーハング電極ＯＨ、ＣＡＰ電極４００を用いた電磁波放射の低減方法を説明した。  次に、トレンチＴ自体をＧＮＤ電極として機能させる方法を説明する。
【００４３】  図１２は、トレンチＴ自体をＧＮＤ電極として用いる例を示す図である。  図１２に示すように、ＧＮＤ電極としてのトレンチＴにアースを接続し、電源の一方もアースに落とす。これにより、トレンチＴの内部には、負の電極を設置する必要がなくなるため、構造を簡素化することができる。  さらに、トレンチＴの表面に人が触れたとしても安全である。
【００４４】  次に、電磁波の放射を抑制する方法として、レール（トレンチＴ）全体にシールドカバーを取り付ける方法を説明する。  図１３は、トレンチ型電力伝送レール（トレンチＴ）の全体に極薄の金属カバー１２１を取り付けた場合の例を示す図である。  図１３に示す例では、ボールねじを備える一軸スライダーに対するゴミの侵入を防止する目的で金属カバー１２１が用いられている。  図１３（ａ１）、（ｂ１）、及び（ｃ１）は、トレンチ型電力伝送レールＴに、受電体としての移動体２７２が存在するときの断面図を示している。  図１３（ａ２）、（ｂ２）、及び（ｃ２）は、トレンチ型電力伝送レールＴに移動体２７２が存在しないときの断面図を示している。  図１３（ａ３）、（ｂ３）、及び（ｃ３）は、トレンチ型電力伝送レールＴの側面図を示している。
【００４５】  図１３（ａ１）、（ａ２）、及び（ａ３）では、金属カバー１２１は、強磁性体からなる極薄の金属膜で構成されている。  金属カバー１２１に極薄金属膜を用いることにより、電磁波の漏洩を防ぐシールドとしての性能を高めることができる。  トレンチ型電力伝送レール（トレンチＴ）側には永久磁石が多数配置されている。このため、通常は、トレンチ型電力伝送レールＴに金属カバー１２１を密着させることができる。ただし、金属カバー１２１は、移動体２７２が移動したときにのみ捲れあがり、移動体２７２を貫通する穴の中を通過する。  また、極薄の金属膜からなる金属カバー１２１をトレンチ型電力伝送レール（トレンチＴ）に固定する方法としては、上述した磁石を用いる方法の他に次のものがある。  即ち、（１）前後方向への引っ張り力を加える、（２）トレンチ型電力伝送レール（トレンチＴ）内の圧力を低減させる。（３）金属カバー１２１に重りを載せる（重力の利用）、（４）金属カバー１２１自身のばね性を利用する（即ち、ばね圧で金属カバー１２１を押える）、（５）金属カバー１２１とトレンチ型電力伝送レール（トレンチＴ）との間の界面を親水性とし、水の表面張力を利用して固定させる等の方法がある。
【００４６】  図１３（ｂ１）、（ｂ２）、及び（ｂ３）の例では、トレンチ型電力伝送レールＴの長手方向に沿って、金属カバー１２１を中央部で分けて配置する。この方法では、金属カバー１２１のばね性を利用して中央の開口部を閉めることができる。なお、中央部で別れた金属カバー１２１をオーバーラップさせてもよい。  図１３（ｃ１）、（ｃ２）、及び（ｃ３）の例では、トレンチ型電力伝送レールＴの片方の淵に金属カバー１２１を固定する。通常は閉まった状態にあるが、移動体２７２がトレンチ型電力伝送レールＴ上を通過する際に、トレンチ型電力伝送レールＴの側面側から隙間を開けることにより移動体２７２を移動させることができる。  上述した各種方法を用いることにより、放射電磁波をさらに低減することができる。
【００４７】  ここからは、電力伝送軸受について説明する。  上述したサンドウィッチ電極構造は、軸受けにも適用することができる。  図１４は、サンドウィッチ構造の電極を有する電力伝送軸受の例を示している。
【００４８】  図１４に示すように、送電電極に接続されている送電電極ディスク１３１を黒色で表示し、負荷に接続されている受電電極ディスク２８１を白色で表示している。  また、受電電極ディスク２８１の枚数は、送電電極ディスク１３１の枚数よりも１枚多くしてある。これにより、枚数の多い送電電極ディスク１３１で、両サイドをカバーすることができるようになっている。このため、ディスク数の多い受電電極ディスク２８１で全体をカバーすることによりシールド構造とすることができる。これにより、受電電極ディスク２８１と送電電極ディスク１３１との間に流れる変位電流が外部に漏洩することを遮断することができる。なお、枚数が多いディスクは受電電極ディスク２８１に限定されず、送電電極ディスク１３１であってもよい。  このようなサンドウィッチ電極を２組用意することにより、電源から負荷に対し電力を流すことができる。なお、シールド構造の場合であっても、２組のサンドウィッチ電極間の変位電流は存在するため、距離を離して設置する等の処置が必要となる。
【００４９】  また、２組のサンドウィッチ電極全体をシールドボックス内に入れることもできる。この場合には、シールドボックスと電極間の寄生容量が問題となるが、並列共振回路の共振容量を調節することにより対応することができる。  なお、図１４の例は、電力伝送軸受であるため、電源側又は負荷側のいずれか一方を回転軸５００側に配置させ、残りの他方は固定体側に配置させることとなる。
【００５０】  図１５は、２組のサンドウィッチ電極を有する軸受けにおける、回路とシールドとの関係を示す段面図である。  図１５に示す軸受けの例では、軸受けの中央部に回転体６０１が配置され、周辺部にドーナッツ状の固定体７０１が配置されている。このため、送電電極ディスク１４１と受電電極ディスク２９１とは、回転体６０１の両側に配置される。送電電極ディスク１４１と受電電極ディスク２９１とは、円盤状に一体化されている。なお、固定体７０１と回転体６０１とを入れ替えてことも可能である。即ち、電源側又は負荷側のいずれか一方を回転体６０１側に配置させ、残りの他方は固定体７０１側に配置させることができる。
【００５１】  図１５（ａ）は、１組のサンドウィッチ構造電極を構成する電極のうち一方の電極によって全体を囲った場合の例を示している。これを上下に２段積み重ね、間に絶縁層２９３を配置させている。これにより、サンドウィッチ電極を構成する送電電極と受電電極間との変位電流は外部には漏えいしないが、電極Ａと電極Ｂとの間には、電圧が掛かるため変位電流が流れる。さらに、人が触ると感電することとなる。また、回転体６０１が金属で構成されている場合には、電極Ａと電極Ｂとは、回転体６０１でショートされてしまう。これに対して、回転体６０１が金属で構成されていない場合には、外部に電磁波が漏洩し、機械的な強度を得難くなる。
【００５２】  図１５（ｂ）は、２組のサンドウィッチ電極全体を、電極とは独立したシールド材でカバーした例を示している。このとき、シールドＳと電極との間隔を確保することにより寄生容量を低減させなければならないが、回転体６０１と固定体７０１との間隔が小さければ、ほぼ完全にシールドすることが可能となる。また、埃の混入の問題、及び電磁波放射の問題を解決することができる。また、寄生容量の問題については、並列共振回路を使用することにより解決することができる。即ち、図１５（ｂ）の例では、シールドＳで完全にカバーする方法を採用することとなる。
【００５３】  電力供給システムにおいては、用途によっては、極めて大きな電力を送電しなければならない場合がある。  図１６は、大電力型の電力伝送軸受けの回路の例を示す図である。  図１６に示す例では、１組の送電電極毎にインバータが設置される。これら複数のインバータの夫々を同期させて動作させることにより、小さな容量のインバータであっても数を増やすことにより大電力を送電することが可能となる。
【００５４】  次に、図１７乃至図２２を参照して、既存の回転軸３０３に電界結合非接触電力伝送系を後付けする方法について説明する。  図１７は、軸固定ブロック３０１による回転軸３０３の固定方法を示す図である。  図１７に示すように、回転軸３０３に内径が密着する軸固定ブロック３０１を被せるように配置させる。この軸固定ブロック３０１は、半分に分かれているため、後から回転軸３０３を挟み込むことができる。なお、軸固定ブロック３０１は、絶縁体で構成されており、内部に導通線３０２を必要な条数通している。
【００５５】  図１７（ａ）の例では、回転軸３０３に貫通穴又はタップネジによる穴を開けて、通しボルト３０４と押さえ金具３０５を用いて軸固定ブロックに押し付けている。これにより、２つに分かれている軸固定ブロック３０１を一体化させるとともに、回転軸３０３に密着させることができる。  図１７（ｂ）の例では、軸固定ブロック３０１の固定方法として、軸固定ブロック３０１に設けたねじ穴間で締め付ける方法を採用している。この方法は、回転軸３０３には一切加工を施す必要が無いというメリットを有する。  図１７（ｃ）の例では、ネジ締付式の固定バンド３０６で軸固定ブロック３０１を密着させる方法を採用している。この方法も回転軸３０３には一切加工を施す必要が無いというメリットを有する。
【００５６】  図１８は、回転軸３０３に絶縁性のじゃばら板３０７を固定させる方法を示す図である。  図１８に示すように、ナイロン等の樹脂で構成されるじゃばら板３０７が回転軸３０３に巻かれ、固定バンド３０６で固定されている。この方法では、じゃばら板３０７の任意の位置に、図１７の例における導通線３０２の機能を有するネジ受け金具３１０を差し込みネジ３０９で止める。  さらに、じゃばら板３０７の端部には針を有する連接金具３０８を挟みこむ。これにより、固定バンド３０６によりじゃばら板３０７が締め付けられる際に、連接金具３０８の針がナイロン等の樹脂材に食い込むため、接合部にずれが生じないようにする。
【００５７】  図１９は、軸固定ブロック３１１を用いて、回転軸３０３に回転子電極３１２及び３１３を取り付ける方法を示す図である。  図１９に示すように、回転軸３０３に軸固定ブロック３１１が付けられた後に、回転子電極３１２及び３１３を取り付ける。回転子電極３１２及び３１３としては、半割れ形状の円板を使用しており、当該円板の付け根には、回転軸３０３にフィットする半割れ形状のパイプが取り付けられている。これらを左右で合わせることにより１枚の回転板を構成させることができる。ただし、左右の半割れ形状の円板同士を接合させる必要があるため、同様の構成を有する半割れ状の円板を裏からあてがう。このとき、分割線を９０度回転させることにより、表側と裏側の回転板同士が背中合わせに重ねた状態で貼り合わせる。具体的には、表面左側の回転子電極３１２ａと表面右側の回転子電極３１２ｂとを接合させることにより、表面に１枚の回転板を構成させることができる。さらに、裏面上側の回転電極子３１３ａと裏面下側の回転電極子３１３ｂとを接合させることにより、裏面に１枚の回転板を構成させることができる。そして、表面の回転板と裏面の回転板とを背中合わせに重ねた状態で貼り合わせる。  そして、軸固定ブロック３１１に回転板を固定ボルト３１５で留める。このとき、一部のボルト（導通ボルト３１６）は、導通線３１４に合わせる。これにより、電気的導通を取ることができる。なお、回転子電極３１２及び３１３を貼り合わせる方法は特に限定されず、溶接や両面テープ密着であっても良い。ただし、表面と裏面とは導通を取っておく必要がある。
【００５８】  図２０は、回転軸３０３に半割れ形状の回転子電極３２４を取り付ける他の方法を示す図である。  図２０（ａ）は、回転軸３０３に絶縁性のゴム板３２１を巻き付けた状態を示す図である。  図２０（ｂ）は、図２０（ａ）に示す状態の回転軸３０３の上に、半割れ形状の金属パイプ３２３を上下から挟み込むようにしてカバーした状態を示す図である。この半割れ形状の金属パイプ３２３は、半割れ形状の回転子電極３２４と電気的に接続するものであるため、半割れ形状の金属パイプ３２３には被覆導線３２２が設けられている。被覆導線３２２は、絶縁性のゴム板３２１内に埋め込まれる。  図２０（ｃ）は、半割れ形状の金属パイプ３２３の割れ目と直交するように、半割れ形状の回転子電極３２４を左右から挟み込んで取り付けている。なお、半割れ形状の回転子電極３２４同士の接合部分は、段差が生じないように、半割れ形状の回転子電極３２４の端部には噛み合わせ部分が取り付けられている。  図２０（ｄ）は、セパレートカラー３２５を最後に取り付けることにより回転子電極を固定する。このような回転子電極板が必要枚数並べられ、導通線で回転子電極板が接続されたならば、次は固定子電極を取り付けることとなる。ここで、固定子電極を取り付ける方法については、図２１及び２２を参照して説明する。
【００５９】  図２１は、回転軸３０３に固定子電極３３３を取り付ける方法の一例として、半割れ法を示す図である。  図２１に示すように、複数の半割れ形状の固定子電極３３３を夫々別の分割ケース３３５に収納して、回転軸３０３の左右から嵌め合わせる。そして、左右の半割れ形状の固定子電極３３３の導通を取ることにより電気的に一体化させる。なお、固定子電極３３３の枚数は、回転子電極３３２の枚数と同じか、又は１枚増減させて挟み込む。回転子電極３３２は、嵌め合わされる２つの半割れ形状の固定子電極３３３と共に、嵌め合わされる分割ケース３３５の中に収納される。
【００６０】  図２２は、回転軸３０３に固定子電極３４１を取り付ける方法の一例として、開口法を示す図である。  図２２に示すように、開口部を有する固定子電極３４１の一方に開口を作り、回転軸３０３が一方向から差し込めるようにする。即ち、回転軸３０３が通る部分に開口部を設ける。なお、この開口部だけが接合容量Ｃｃが小さくなるため、後から開口を塞ぐアタッチメントを用意しても良い。ただし、アタッチメントは、周囲の固定子電極と電気的に一体化することになる。回転子電極３３２は、開口部を有する固定子電極３４１と共にケース３４２の中に収納される。  以上のように、図１７乃至２２に示した方法により、既存の回転軸３０３に対し後付けで電界結合非接触電力供給部を取り付けることが可能になる。
【００６１】  図２３は、回転体電極３５４と固定体電極３５３との間に流体Ｇを注入する電力伝送軸受の例を示す図である。  このとき、流体Ｇ内に回転ベアリングとして機能する物質を分散させて混ぜてもよい。回転ベアリングとして機能する物質としては、フラーレン（Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８２、Ｃ８４、Ｃ８６、Ｃ８８、Ｃ９０、Ｃ９２、Ｃ９４、Ｃ９６、Ｃ１１６等）やセラミックボール等があり、電極間距離に応じて使い分けることができる。図２３では、ポンプＰによって流体Ｇ及び回転ベアリングとして機能する物質を循環させている。また、回転体電極３５４に撹拌機構を設けた場合、ポンプＰは不要となる。
【００６２】  以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【００６３】  例えば、上述した実施形態では、電極対の非接触が前提とされているが、完全な非接触でなくとも絶縁物を介して接触し、電気的に近接状態を維持した場合には、十分な接合容量を確保することは可能である。即ち、電極対の一部が物理的に互いに接触したとしても電気的に絶縁されていれば、十分な電力を供給することができる。
【００６４】  以上まとめると、本発明が適用される電力供給システムは、次のような構成を取れば足り、各種各様な実施形態を取ることができる。  即ち、本発明が適用される電力供給システムは、  電界結合電力伝送技術を適用した電力供給システムであって、  所定の波長の交流電源（例えば図１の電源Ｖｆ）からの電力を送電する電力伝送線路（例えば図１の送電部１）と、  受電電極（例えば図１の櫛形受電電極２２）を有し、前記電力伝送線路に沿って移動し、前記電力伝送線路のうち前記受電電極と対向する部位を送電電極（例えば図１の多溝送電電極１２）として、当該送電電極と当該受電電極とにより形成される複数の接合容量（例えば図１の接合容量Ｃｃ）を介して前記電力伝送線路から電力を受電して負荷（例えば図１の負荷Ｒ）に供給する受電部（例えば図１の受電部２）と、  を備え、  前記受電部は、ばね性部材（例えば図２のヘッド固定部２２３）を構成要素に含み、前記負荷に電力が供給されている状態で前記電力伝送線路の湾曲部（例えば図２の湾曲部Ｃ）に沿って移動可能である。  これにより、湾曲部を有する電力伝送線路において、電力の伝送を行う際に、接合容量を安定的に増大させることができる。
【００６５】  また、前記送電電極と前記受電電極とが相互に入れ子状に対向配置された状態で前記接合容量が形成されることができる。  これにより、湾曲部を有する電力伝送線路において、接合容量をさらに安定的に増大させることができる。
【００６６】  また、複数の前記送電電極の近傍かつ前記交流電源側に、前記複数の送電電極に対し非接触で対向配置された送電側導電板（例えば図６の送電部シャーシ１１１）と、  複数の前記受電電極の近傍かつ前記負荷側に、前記複数の受電電極に対し非接触で対向配置された受電側導電板（例えば図６の受電部シャーシ２７１）と、  をさらに備え、  前記送電側導電板と前記受電側導電板とが、前記送電電極及び前記受電電極の端部よりも外側にはみ出た状態（例えば図７（ｃ）乃至（ｅ）の状態）で、前記送電電極及び前記受電電極を外側から挟むように配置されることができる。
【００６７】  また、前記送電側導電板と前記受電側導電板とのうち、前記送電電極及び前記受電電極の端部よりも外側にはみ出た部位が湾曲部を有し、前記送電側導電板の端部と前記受電側導電板の端部とが互いに接近した状態を維持させることができる。  これにより、湾曲部を有する電力伝送線路において、接合容量を安定的に増大させるとともに、電磁波放射を低減させ、安全性（感電防止）を高め、さらに、ゴミ等の混入に対しての耐性を高めることができる。
【００６８】  また、本発明が適用される電力供給システムは、  電界結合電力伝送技術を適用した電力供給システムであって、  所定の波長の交流電源からの電力を送電する送電部と、  受電電極を有し、前記送電部のうち前記受電電極と対向する部位を送電電極として、当該送電電極と当該受電電極とにより形成される複数の接合容量を介して前記送電部から電力を受電して負荷に供給する受電部と、  を備え、  前記送電部は、  回転軸と、前記回転軸（例えば図１４の回転軸５００）と電気的に絶縁されている複数層の平板からなる送電電極（例えば図１４の送電電極ディスク１３１）とを有し、  前記受電部は、  前記回転軸の周囲に配置された固定体と、前記固定体及び前記送電電極と電気的に絶縁された状態で前記固定体に固定された複数層の平板からなる受電電極（例えば図１４の受電電極ディスク２８１）と、を有し、  前記送電電極と前記受電電極とが、相互に入れ子状に対向配置されている。
【００６９】  また、本発明が適用される電力供給システムは、  電界結合電力伝送技術を適用した電力供給システムであって、  所定の波長の交流電源からの電力を送電する送電部と、  受電電極を有し、前記送電部のうち前記受電電極と対向する部位を送電電極として、当該送電電極と当該受電電極とにより形成される複数の接合容量を介して前記送電部から電力を受電して負荷に供給する受電部と、  を備え、  前記送電部は、  回転軸の周囲に配置された固定体と、前記固定体及び前記受電電極と電気的に絶縁された状態で前記固定体に固定された複数層の平板からなる送電電極と、を有し、  前記受電部は、  前記回転軸と、前記回転軸と電気的に絶縁されている複数層の平板からなる受電電極とを有し、  前記受電電極と前記送電電極とが、相互に入れ子状に対向配置されている。  これにより、回転体に対する電力伝送において、接合容量を安定的に増大させるとともに、電磁波放射を低減させ、安全性（感電防止）を高め、さらに、ゴミ等の混入に対しての耐性を高めることができる。
【００７０】  また、本発明が適用される電力供給システムは、  所定の波長の交流電源からの電力を送電する送電部と、  受電電極を有し、前記送電部のうち前記受電電極と対向する部位を送電電極として、当該送電電極と当該受電電極とにより形成される複数の接合容量を介して前記送電部から電力を受電して負荷に供給する受電部と、  を備える、電界結合電力伝送技術を適用した電力供給システムであって、  回転軸と、前記回転軸と電気的に絶縁されている複数層の平板からなる第１電極と、  前記回転軸の周囲に配置された固定体と、前記固定体及び前記第１電極と電気的に絶縁された状態で前記固定体に固定された複数層の平板からなる第２電極と、  が相互に入れ子状に対向配置されており、  前記第１電極群が前記受電電極であり前記第２電極群が前記送電電極である場合であって、かつ前記回転軸を回路の一部に含む場合には、前記第１電極群の一部が前記回転軸に接触した状態であっても、前記接合容量を介して前記負荷に電力を供給することができる。  また、前記第１電極群が前記受電電極であり前記第２電極群が前記送電電極である場合であって、かつ前記固定体を回路の一部に含む場合には、前記第２電極群の一部が前記固定体に接触した状態であっても、前記接合容量を介して前記負荷に電力を供給することができる。  また、前記第１電極が前記送電電極であり前記第２電極が前記受電電極である場合であっても、前記負荷に電力を供給することができる。
【００７１】  また、前記送電電極と前記受電電極との間に流入された流体の存在によって、前記送電電極と前記受電電極とを離隔させることができる。  これにより、回転体および湾曲部を有する線路に対する電力伝送において、接合容量を安定化させることができる。
【００７２】  本発明が適用される電力供給システムは、完全非接触で、これらの特性を満足するものである。  即ち、複数の方式で対処できる技術を保有することで、用途によって使い分けることが可能となり、複数の技術を組み合わせて使用することもできる。このことは、電界結合非接触電力供給技術の可能性を大きく広げることに繋がる。  サンドウィッチ電極は、対向する面の面積を積層構造によって増大させるもので有るため、完全非接触化させることも可能になる。特に、高速回転部分ではサンドウィッチ電極を活用する必要性が高い。ただし、完全な非接触でなくとも絶縁物を介して接触し、電気的に近接状態を維持した場合には、十分な接合容量を確保することは可能である。即ち、電極対の一部が物理的に互いに接触したとしても電気的に絶縁されていれば、十分な電力を供給することができる。
【符号の説明】
【００７３】１：送電部、２：受電部、１１，２１：並列共振回路、１２：多溝送電電極、２２：櫛形受電電極、１１１：送電部シャーシ、送電電極板：１２３、１２１：金属カバー、１３１，１４１：送電電極ディスク、２２１，２４１：受電電極部、２２２，２４７，２５７：弾性体、２２３：ヘッド固定部、２２４，２３２，２４２，２５２：電極固定ロッド、２２５：ヘッド部、２３１：送電電極、２３３，２４４，２５４：ホイール、２３４：ばね材、２３５：ヒンジピン、２３６：接続線、２４３：中央保持板、２４５，２５５：ホイールピン、２４６：ホイール固定金属板、２４８，２５１，２５８：吸排気口、２４９，２５９：導線、２５０，２６０：コンタクト、２５３：中央保持板、２７１：受電部シャーシ、２７２：移動体、受電電極板：２７３、２８１，２９１：受電電極ディスク、２９２：多重ディスク型サンドウィッチ構造電極、２９３：絶縁層、３０１：軸固定ブロック、３０２：導通線、３０３，５００：回転軸、３０４：通しボルト、３０５：押さえ金具、３０６：固定バンド、３０７：じゃばら板、３０８：連接金具、３０９：ネジ、３１０：ネジ受け金具、３１１，３３１：軸固定ブロック、３１２，３１２ａ，３１２ｂ，３１３，３１３ａ，３１３ｂ，３３２：回転子電極、３１５：固定ボルト、３１６：導通ボルト、３２１：ゴム板、３２２：被覆導線、３２３：半割れ形状の金属パイプ、３２４：半割れ形状の回転子電極、３２５：セパレートカラー、３３３：半割れ形状の固定子電極、３３４：導通ケーブル、３３５：分割ケース、３４１：開口部を有する固定子電極、３４２：ケース、３５１：回転体電極固定絶縁体、３５２：回転体電極固定流体分配絶縁体、３５３：固定体電極、３５４：回転体電極、４００：ＣＡＰ電極、６０１：回転体（固定体）、７０１：固定体（回転体）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際調査報告】
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