(57)【要約】【課題】簡易な構造で効率的に回転体に電力を供給することができ、信頼性の高い電力供給システムを提供すること。【解決手段】軸２と、境界層４を挟んで軸２を支持する軸受３とを備え、当該軸２及び軸受３を介して交流電源７から所定の負荷６に対して電力を供給する電力供給システム１であって、軸受３は、軸受電極３２ａ、３２ｂを備え、軸２は、軸受電極３２ａ、３２ｂに対して境界層４を挟んで対向状かつ非接触に配置される軸電極２０、２１を備え、軸受電極３２ａ、３２ｂに対向するように軸電極２０、２１が配置されることでコンデンサ８ａ、８ｂが構成され、交流電源７は、コンデンサ８ａ、８ｂを介して負荷６への送電を行う。【選択図】図１
2011019293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸と、境界層を挟んで前記軸を支持する軸受とを備え、当該軸及び軸受を介して交流電源から所定の負荷に対して電力を供給する電力供給システムであって、
前記軸受は、軸受電極を備え、
前記軸は、前記軸受電極に対して前記境界層を挟んで対向状かつ非接触に配置される軸電極を備え、
前記軸受電極に対向するように前記軸電極が配置されることで結合コンデンサが構成され、
前記交流電源は、
前記結合コンデンサを介して前記負荷への送電を行う、
電力供給システム。
【請求項２】
前記軸受は、
電力が供給される第１の前記軸受電極及び第２の前記軸受電極を備え、
前記軸は、
第１の前記軸電極及び第２の前記軸電極を備え、
前記第１の軸受電極に対向するように前記第１の軸電極が配置されることで第１の前記結合コンデンサが構成されると共に、前記第２の軸受電極に対向するように前記第２の軸電極が配置されることで第２の前記結合コンデンサが構成され、
前記交流電源は、
前記第１の結合コンデンサ及び第２の結合コンデンサを介して前記負荷への送電を行う、
請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項３】
前記軸又は前記軸受は、
前記第１の結合コンデンサに直列に接続された第１のコイルと、第２の結合コンデンサに直列に接続された第２のコイルとを備え、
前記交流電源は、
前記第１の結合コンデンサ及び第１のコイルと前記第２の結合コンデンサ及び第２のコイルとに直列共振を発生させる条件で、前記第１の結合コンデンサ及び第２の結合コンデンサを介して前記負荷への送電を行う、
請求項２に記載の電力供給システム。
【請求項４】
前記軸受は、
複数の前記第１の軸受電極を備え、
前記軸は、
複数の前記第１の軸電極を備え、
前記複数の第１の軸受電極に対向するように前記複数の第１の軸電極が配置されることで複数の前記第１の結合コンデンサが構成され、
前記軸又は前記軸受は、
前記複数の第１の結合コンデンサ毎に直列に接続された複数の前記第１のコイルを備え、
前記交流電源は、
前記複数の第１の結合コンデンサ及び複数の第１のコイルと前記第２の結合コンデンサ及び第２のコイルとに直列共振を発生させる条件で、前記複数の第１の結合コンデンサ及び第２の結合コンデンサを介して複数の前記負荷への送電を行う、
請求項３に記載の電力供給システム。
【請求項５】
前記軸電極は、
雄ネジ形状に形成され、
前記軸受電極は、
前記軸電極の雄ネジ形状に螺合する雌ネジ形状に形成される、
請求項１から４の何れか一項に記載の電力供給システム。
【請求項６】
前記軸は、
前記第１の軸電極と前記第２の軸電極との間に相互に並列接続される第１のコンデンサと第３のコイルを備え、
前記交流電源は、
前記第１のコンデンサと前記第３のコイルとに並列共振を発生させる条件で、前記第１の結合コンデンサ及び第２の結合コンデンサを介して前記負荷への送電を行う、
請求項２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】
この発明は、各種の負荷に対して電力供給を行うための電力供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
回転体に設置された負荷に対して電力の供給を行う電力供給システムは、一般に、露出するように回転体に設けられた電極に外部から電極を接触させて電力供給を行う接触式の電力供給システムと、回転体の内部に非露出状に設けられた電極に接触することなく電力供給を行う非接触式の電力供給システムとに大別できる。
【０００３】
このうち、従来の接触式の電力供給システムは、例えば特許文献１に開示されている。このシステムでは、回転体にスリップリングと呼ばれる電極を設けると共に、回転体の外部にはブラシと呼ばれる電極を設け、これらのスリップリングとブラシとを接触、摺動させることにより電力伝送を行う。
【０００４】
また、従来の非接触式の電力供給システムは、例えば特許文献２に開示されている。このシステムでは、固定側に１次コイルを設けると共に、回転体に２次コイルを設け、これらの１次コイルと２次コイルとを例えば対向させるように配置する。これにより、１次コイルに交流電力を供給すると２次コイルに誘導起電力が発生し、回転体の負荷に電力が供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２８２８０１号公報（段落「０００４」）
【特許文献２】特開２０００−０５８３５５号公報（段落「０００２」）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載の電力供給システムでは、安定した電力供給を行わせるためには、ブラシとスリップリングとの間の接触圧を適切に管理する必要があった。すなわち、接触圧が適正値より高い場合は、摺動抵抗が増大すると共にブラシ及びスリップリングの磨耗が促進され、装置寿命の短縮化を招く可能性があった。また、接触圧が適正値より低い場合は、ブラシとスリップリングとの接触不良により電力伝送が不安定となる可能性があった。従って、信頼性を確保するためには部品の交換や調整等の定期的なメンテナンス等が必要となっていた。
【０００７】
また、上記特許文献２に記載の電力供給システムでは、電磁誘導による給電効率を高めるために鉄心等のコアを回転体に設ける必要があり、構造の複雑化や重量増を招いていた。また、回転体の回転速度が上がると遠心力により２次コイルが変形するため、高速回転する回転体には適用が困難であった。さらに、回転体の回転数によって２次コイルに発生する誘導起電力の周波数が変動するという問題もあった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構造で効率的に回転体に電力を供給することができ、信頼性の高い電力供給システム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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１に記載の電力供給システムは、軸と、境界層を挟んで前記軸を支持する軸受とを備え、当該軸及び軸受を介して交流電源から所定の負荷に対して電力を供給する電力供給システムであって、前記軸受は、軸受電極を備え、前記軸は、前記軸受電極に対して前記境界層を挟んで対向状かつ非接触に配置される軸電極を備え、前記軸受電極に対向するように前記軸電極が配置されることで結合コンデンサが構成され、前記交流電源は、前記結合コンデンサを介して前記負荷への送電を行う。
【００１０】
また、請求項２に記載の電力供給システムは、請求項１に記載の電力供給システムにおいて、前記軸受は、電力が供給される第１の前記軸受電極及び第２の前記軸受電極を備え、前記軸は、第１の前記軸電極及び第２の前記軸電極を備え、前記第１の軸受電極に対向するように前記第１の軸電極が配置されることで第１の前記結合コンデンサが構成されると共に、前記第２の軸受電極に対向するように前記第２の軸電極が配置されることで第２の前記結合コンデンサが構成され、前記交流電源は、前記第１の結合コンデンサ及び第２の結合コンデンサを介して前記負荷への送電を行う。
【００１１】
また、請求項３に記載の電力供給システムは、請求項２に記載の電力供給システムにおいて、前記軸又は前記軸受は、前記第１の結合コンデンサに直列に接続された第１のコイルと、第２の結合コンデンサに直列に接続された第２のコイルとを備え、前記交流電源は、前記第１の結合コンデンサ及び第１のコイルと前記第２の結合コンデンサ及び第２のコイルとに直列共振を発生させる条件で、前記第１の結合コンデンサ及び第２の結合コンデンサを介して前記負荷への送電を行う。
【００１２】
また、請求項４に記載の電力供給システムは、請求項３に記載の電力供給システムにおいて、前記軸受は、複数の前記第１の軸受電極を備え、前記軸は、複数の前記第１の軸電極を備え、前記複数の第１の軸受電極に対向するように前記複数の第１の軸電極が配置されることで複数の前記第１の結合コンデンサが構成され、前記軸又は前記軸受は、前記複数の第１の結合コンデンサ毎に直列に接続された複数の前記第１のコイルを備え、前記交流電源は、前記複数の第１の結合コンデンサ及び複数の第１のコイルと前記第２の結合コンデンサ及び第２のコイルとに直列共振を発生させる条件で、前記複数の第１の結合コンデンサ及び第２の結合コンデンサを介して複数の前記負荷への送電を行う。
【００１３】
また、請求項５に記載の電力供給システムは、請求項１から４の何れか一項に記載の電力供給システムにおいて、前記軸電極は、雄ネジ形状に形成され、前記軸受電極は、前記軸電極の雄ネジ形状に螺合する雌ネジ形状に形成される。
【００１４】
また、請求項６に記載の電力供給システムは、請求項２に記載の電力供給システムにおいて、前記軸は、前記第１の軸電極と前記第２の軸電極との間に相互に並列接続される第１のコンデンサと第３のコイルを備え、前記交流電源は、前記第１のコンデンサと前記第３のコイルとに並列共振を発生させる条件で、前記第１の結合コンデンサ及び第２の結合コンデンサを介して前記負荷への送電を行う。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の電力供給システムによれば、軸受電極と軸電極とを直接接触させる必要がないため、電極間の接触圧力の管理や電極の磨耗等を考慮する必要がなく、電力供給の信頼性を容易に高めることができる。また、コア材やコイル等を回転体に設ける必要が無いため、構造の複雑化や重量増を回避できる。さらに、回転体に供給される電力が回転速度に影響されないという利点も得ることができる。また、軸受用潤滑油や潤滑性樹脂等の境界層を挟んで、軸受の内周面上に配置された軸受電極と軸の外周面上に配置された軸電極とを対向状かつ非接触に配置したので、従来のすべり軸受の機械的な構造を生かし、簡易かつ信頼性の高い構造により電力供給システムを構成することができる。
【００１６】
また、請求項２に記載の電力供給システムによれば、第１の軸受電極に対向するように第１の軸電極が配置されることで第１の結合コンデンサが構成されると共に、第２の軸受電極に対向するように第２の軸電極が配置されることで第２の結合コンデンサが構成され、これらの第１の結合コンデンサ及び第２の結合コンデンサを介して負荷への送電を行うので、交流電源、第１の結合コンデンサ、負荷、及び第２の結合コンデンサを用いた閉回路を構成することができる。
【００１７】
また、請求項３に記載の電力供給システムによれば、第１の結合コンデンサ及び第１のコイルと第２の結合コンデンサ及び第２のコイルとに直列共振を発生させる条件で、第１の結合コンデンサ及び第２の結合コンデンサを介して負荷への送電を行うので、電力供給回路のインピーダンスを最小化することができ、電力供給効率を向上させることができる。
【００１８】
また、請求項４に記載の電力供給システムによれば、複数の第１の結合コンデンサ及び複数の第１のコイルと第２の結合コンデンサ及び第２のコイルとに直列共振を発生させる条件で、複数の第１の結合コンデンサ及び第２の結合コンデンサを介して複数の負荷への送電を行うので、回転体に設けられた複数の負荷に対して、軸受及び軸を介して個別に電力を供給することができる。
【００１９】
また、請求項５に記載の電力供給システムによれば、軸電極を雄ネジ形状に形成すると共に、軸受電極を、軸電極の雄ネジ形状に螺合する雌ネジ形状に形成したので、送りねじの回転に伴って移動するナットに接続された負荷に対しても、送りねじに設けた軸電極とナットに設けた軸受電極とを介して電力供給を行うことができる。
【００２０】
また、請求項６に記載の電力供給システムによれば、第１の軸電極と第２の軸電極との間に相互に並列接続されるように設けた第１のコンデンサと第３のコイルとに並列共振を発生させる条件で、第１の結合コンデンサ及び第２の結合コンデンサを介して負荷への送電を行うので、これらの第１のコンデンサと第３のコイルとによって構成される第１並列共振回路と負荷とを含む軸側の回路のインピーダンスを増大させることができる。これにより、結合コンデンサにおける電圧降下を低減し、結合コンデンサのキャパシタンスの変動に関わらず安定した電力供給を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態１に係る電力供給システムを概念的に示す概略図である。
【図２】電力供給システムの縦断面図であり、図２（ａ）は第１の軸及び第１の軸受を示す縦断面図、図２（ｂ）は第２の軸及び第２の軸受を示す縦断面図である。
【図３】電力供給システムの回路構成を簡略化して示した図である。
【図４】実施の形態２に係る電力供給システムを簡略化して示す横断面図である。
【図５】図４の電力供給システムの回路構成を示した図である。
【図６】実施の形態３に係る電力供給システムを示す平面図である。
【図７】図６に示した電力供給システムのＡ−Ａ断面図である。
【図８】本実施の形態４に係る電力供給システムの回路構成を示した図である。
【図９】実施の形態５に係る電力供給システムを概略的に示した斜視図である。
【図１０】図９に示した電力供給システムのＢ−Ｂ断面図である。
【図１１】実施の形態６に係る電力供給システムの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る電力供給システムの各実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。まず、〔I〕各実施の形態に共通の基本的概念を説明した後、〔II〕各実施の形態の具体的内容について説明し、〔III〕最後に、各実施の形態に対する変形例について説明する。ただし、これら各実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２３】
〔I〕各実施の形態に共通の基本的概念
まず、各実施の形態に共通の基本的概念について説明する。各実施の形態に係る電力供給システムは、電源に対して相対的に回転する回転体に設けられた所定の負荷に対して電力を供給するための電力供給システムである。この電力供給システムの適用対象は任意であり、例えば工業用ロボットのアームに電力供給する場合や、首振り動作をする監視カメラに電力供給する場合、あるいはタワークレーンの回転部に電力供給をする場合等、軸と軸受とから構成される回転接続部分を介して回転体に電力供給するために適用することができる。
【００２４】
この電力供給システムは、所定の軸を中心として相対的に回転する軸と軸受との間で非接触で電力の供給を行う。この非接触電力供給は、概略的には、軸と軸受との間に設けられた境界層を挟んで配置されたコンデンサを用いて行われる。すなわち、軸に配置される軸電極と、軸受に配置される軸受電極とを、境界層を挟んで相互に対向状かつ非接触に配置することで、コンデンサ（以下、「結合コンデンサ」と表記する）を構成する。このような結合コンデンサを少なくとも２つ設けて送電路に配置し、この２つの結合コンデンサを介して電界型の送電を行う。この構成によれば、軸電極と軸受電極とを接触させる必要がないため、接触圧力の管理や電極の磨耗等を考慮する必要がなく、電力供給の信頼性を容易に高めることができる。また、コア材やコイル等を回転体に設ける必要が無いため、構造の複雑化や重量増を回避できる。さらに、回転体に供給される電力が回転速度に影響されないという利点も得ることができる。
【００２５】
〔II〕各実施の形態の具体的内容
次に、電力供給システムの各実施の形態の具体的内容について説明する。
【００２６】
〔実施の形態１〕
最初に、実施の形態１について説明する。この実施の形態１は、軸受の内周面上に軸受電極を配置し、軸の外周面上に軸電極を配置した形態である。
【００２７】
（構成）
まず、電力供給システムの構成について説明する。図１は本実施の形態１に係る電力供給システムを概念的に示す概略図である。図２は電力供給システムの縦断面図であり、図２（ａ）は軸及び第１の軸受を示す縦断面図、図２（ｂ）は軸及び第２の軸受を示す縦断面図である。図１に示すように、電力供給システム１は、軸２、軸２を支持する軸受３、及び軸２と軸受３との間に狭持される境界層４を備えている。この電力供給システム１は、軸２と共に回転する回転体５上に設けられた負荷６に対して、軸受３の外部に設けられた交流電源７から軸受３及び軸２を介して電力を供給する。
【００２８】
（構成−軸）
図１に示すように、軸２は、第１の軸電極２０、第２の軸電極２１、負荷６、及び電力線２２を備えている。なお、以下では、第１の軸電極２０と第２の軸電極２１とを相互に区別する必要が無い場合には、これらを単に「軸電極２０、２１」と総称する。
【００２９】
軸電極２０、２１は、軸受３との間で電力の伝送を行う。図２に示すように、軸電極２０、２１は軸２の外周面上に配置されるものであって、第１の軸電極２０は後述する第１の軸受電極３２ａに対して非導電性の境界層４を挟んで対向状かつ非接触に配置され、第２の軸電極２１は後述する第２の軸受電極３２ｂに対して境界層４を挟んで対向状かつ非接触に配置される。軸電極２０、２１は例えば金属等の導電性材料を用いて略円筒形状に形成され、軸２の外周面に固定されている。軸２に対する軸受電極３２ａ、３２ｂの固定方法は任意であるが、例えばプラスチック等の非導電性のスペーサを介して軸２の外周に嵌めこんだり、非導電性接着剤を用いて固定することにより、軸電極２０、２１と軸２との間の絶縁を保ちつつ軸電極２０、２１を軸２に固定する。なお、軸電極２０、２１は、軸２の軸心に直交する面による当該軸電極２０、２１の断面において見た場合に、当該軸心を中心とする３６０度の範囲に渡って連続するように形成されているが、後述するコンデンサ８ａ、８ｂの容量として所望の容量が得られる限りにおいて、３６０度未満の範囲で非連続的に形成してもよい。例えば、金属平板を円筒状に湾曲させて軸電極２０、２１を形成する場合に、湾曲させた金属平板の端部同士を相互に接合することが何らかの理由で困難である場合には、当該端部同士を相互に接合することなく離間させてもよい。
【００３０】
図１に戻り、負荷６は、軸電極２０、２１を介して供給された交流電力にて駆動され、所定機能を発揮するものである。例えば、軸２がロボットアームの関節の一部として構成された場合、負荷６としては、当該軸２を含む関節から延設されたロボットアームに内蔵されたモータや制御ユニットが該当する。この他、負荷６の具体的構成は任意であり、例えば、軸２の回転に伴って首振り動作をする監視カメラ、あるいは、軸２と共に回動するタワークレーンとして構成することができる。なお、負荷６は、必ずしも軸２の内部に設ける必要はなく、軸２を含む回転体５に負荷６を設けると共に、当該負荷６に対して軸２を介して電力供給を行うようにしてもよい。また、図１においては負荷６を１つのみ示しているが、相互に直列又は並列に接続された複数の負荷６に対して電力供給を行ってもよい。
【００３１】
電力線２２は、軸電極２０、２１から負荷６に電力を送電するための電気配線である。電力線２２の具体的な構成は任意であるが、例えば被覆材にて絶縁された導線を用いて軸２の内部に配線される。
【００３２】
（構成−軸受）
図１に示すように、軸受３は、第１の軸受３ａと第２の軸受３ｂとから構成されている。なお、以下では、第１の軸受３ａと第２の軸受３ｂとを相互に区別する必要が無い場合には、これらを単に「軸受３」と総称する。この軸受３は、図２に示すように、固定台３０、及び導電性固定部３１を備えている。さらに、第１の軸受３ａは第１の軸受電極３２ａ及び第１のコイル３３ａ（インダクタ）を備え、第２の軸受３ｂは第２の軸受電極３２ｂ及び第２のコイル３３ｂを備えている。
【００３３】
固定台３０は、軸受３を固定対象物（図示省略）に固定するための台座であり、例えばプラスチック等の非導電性材料を用いて形成されている。固定対象物への固定方法は任意で、例えばボルト及びナットを用いて固定台３０を固定対象物に固定する。あるいは、固定対象物に設けられた軸受設置用の孔部に軸受３を圧入して固定する。
【００３４】
導電性固定部３１は、第１の軸受電極３２ａ及び第２の軸受電極３２ｂを機械的に補強すると共に、軸受３に固定するためのものである。導電性固定部３１は、図２に示すように例えば金属等の導電性材料を用いて略円筒形状に形成され、固定台３０に設けられた圧入孔に圧入されて固定されている。ただし、この導電性固定部３１は、これら第１の軸受電極３２ａや第２の軸受電極３２ｂと相互に一体に形成してもよい。
【００３５】
第１の軸受電極３２ａ及び第２の軸受電極３２ｂは、交流電源７から電力が供給される軸受電極であり、軸２の外周面と対向する第１の軸受３ａの内周面上に第１の軸受電極３２ａが配置され、軸２の外周面と対向する第２の軸受３ｂの内周面上に第２の軸受電極３２ｂが配置される。なお、以下では、第１の軸受電極３２ａと第２の軸受電極３２ｂとを相互に区別する必要が無い場合には、これらを単に「軸受電極３２ａ、３２ｂ」と総称する。この軸受電極３２ａ、３２ｂは例えば金属等の導電性材料を用いて略円筒形状に形成され、導電性固定部３１の内周面に固定されている。軸受電極３２ａ、３２ｂの固定方法は任意であるが、圧入による固定や導電性接着剤を用いた固定により、軸受電極３２ａ、３２ｂと導電性固定部３１との間で導通が保たれている。また、図１に示すように、第１の軸受電極３２ａが第１のコイル３３ａを介して交流電源７に接続されていると共に、第２の軸受電極３２ｂが第２のコイル３３ｂを介してＧＮＤに接続されており、これらの軸受電極３２ａ、３２ｂに交流電源７から電力が供給される。
【００３６】
（構成−境界層）
境界層４は、軸２と軸受３との間に狭持されるものであって、軸２又は軸受３の少なくとも一方に対して摺動自在に設置される。この境界層４としては、例えば一般的にすべり軸受に用いられている軸受用潤滑油や潤滑性樹脂（四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等）の如き非導電性材料を用いることができる。すなわち、境界層４は、軸電極２０、２１と軸受電極３２ａ、３２ｂの相互間に後述するコンデンサ８ａ、８ｂを形成するためのキャパシタ層であって、軸電極２０、２１と軸受電極３２ａ、３２ｂの短絡を防止する絶縁層である。
【００３７】
この状態において、非導電性の境界層４を挟んで第１の軸受電極３２ａに対向するように第１の軸電極２０が配置されることで第１の結合コンデンサ８ａが構成され、非導電性の境界層４を挟んで第２の軸受電極３２ｂに対向するように第２の軸電極２１が配置されることで第２の結合コンデンサ８ｂが構成される。なお、以下では、第１の結合コンデンサ８ａと第２の結合コンデンサ８ｂとを相互に区別する必要が無い場合には、これらを単に「コンデンサ８ａ、８ｂ」と総称する。
【００３８】
図１に示すように、第１のコイル３３ａは第１の結合コンデンサ８ａと直列に配置され、第２のコイル３３ｂは第２の結合コンデンサ８ｂと直列に配置される。なお、以下では、第１のコイル３３ａと第２のコイル３３ｂとを相互に区別する必要が無い場合には、これらを単に「コイル３３ａ、３３ｂ」と総称する。これらのコイル３３ａ、３３ｂは、コンデンサ８ａ、８ｂと直列共振回路を構成して直列共振による送電を可能とする。これらのコイル３３ａ、３３ｂは、直列共振が可能な限りにおいて任意の構成及び配置をとりうるものであり、例えば軸２に配置しても良いが、ここでは軸受３に配置している。これにより、軸２を含む回転体５の構造の複雑化や重量増加等を防止することができる。
【００３９】
（作用）
次に、上述したように構成される電力供給システム１の作用について説明する。図３は、電力供給システム１の回路構成を簡略化して示した図である。
【００４０】
図３に示すコンデンサ８ａ、８ｂ、コイル３３ａ、３３ｂ、及び負荷６によって構成される直列共振回路における直列共振条件が満たされると直列共振が生じ、境界層４を挟んで相互に非接触に配置されている軸受３及び軸２を介して負荷６に電力が供給される。具体的には、図３に示した回路を、容量（キャパシタンス）Ｃのコンデンサ、インダクタンスＬのコイル、抵抗Ｒの負荷で構成される等価回路（図示省略）で表した場合、共振周波数ｆはｆ＝１／（２π√ＬＣ）で表される。この共振周波数ｆで交流電源７から交流電力が出力されると直列共振が生じる。この場合、電力供給回路のインピーダンスが最小化されるので、電力供給効率を向上させることができる。
【００４１】
（実施の形態１の効果）
このように実施の形態１によれば、軸受電極３２ａ、３２ｂと軸電極２０、２１とを直接接触させる必要がないため、電極間の接触圧力の管理や電極の磨耗等を考慮する必要がなく、電力供給の信頼性を容易に高めることができる。また、コア材やコイル等を回転体５に設ける必要が無いため、構造の複雑化や重量増を回避できる。さらに、回転体５に供給される電力が回転速度に影響されないという利点も得ることができる。また、軸受用潤滑油や潤滑性樹脂等の境界層４を挟んで、軸受３の内周面上に配置された軸受電極３２ａ、３２ｂと軸２の外周面上に配置された軸電極２０、２１とを対向状かつ非接触に配置したので、従来のすべり軸受の機械的な構造を生かし、簡易かつ信頼性の高い構造により電力供給システム１を構成することができる。
【００４２】
また、第１の軸受電極３２ａに対向するように第１の軸電極２０が配置されることで第１の結合コンデンサ８ａが構成されると共に、第２の軸受電極３２ｂに対向するように第２の軸電極２１が配置されることで第２の結合コンデンサ８ｂが構成され、これらの第１の結合コンデンサ８ａ及び第２の結合コンデンサ８ｂを介して負荷６への送電を行うので、交流電源７、第１の結合コンデンサ８ａ、負荷６、及び第２の結合コンデンサ８ｂを用いた閉回路を構成することができる。
【００４３】
また、第１の結合コンデンサ８ａ及び第１のコイル３３ａと第２の結合コンデンサ８ｂ及び第２のコイル３３ｂとに直列共振を発生させる条件で、第１の結合コンデンサ８ａ及び第２の結合コンデンサ８ｂを介して負荷６への送電を行うので、電力供給回路のインピーダンスを最小化することができ、電力供給効率を向上させることができる。
【００４４】
〔実施の形態２〕
次に、実施の形態２について説明する。この形態は、実施の形態１の構成に加えて、複数の軸受電極３２ａ、３２ｂ、及び複数の軸電極２０、２１を備えた形態である。なお、実施の形態２の構成は、特記する場合を除いて実施の形態１の構成と略同一であり、実施の形態１と略同一の構成についてはこの実施の形態１で用いたものと同一の符号及び／又は名称を必要に応じて付して、その説明を省略する。
【００４５】
（構成）
図４は実施の形態２に係る電力供給システム１を簡略化して示す横断面図、図５は図４の電力供給システム１の回路構成を示した図である。図４及び図５に示すように、本実施の形態２に係る電力供給システム１は、軸２を含む回転体５上に設けられた複数の負荷６に対して、軸受３の外部に設けられた複数の交流電源７から軸受３及び軸２を介して電力を供給する。
【００４６】
（構成−軸）
図４に示すように、軸２は複数の第１の軸電極２０を備えており、これらの各第１の軸電極２０と第２の軸電極２１との間に、負荷６が接続されている。
【００４７】
また、図５に示すように、本実施の形態２に係る軸２は通信部９を備えている。この通信部９は、軸受３に設けた後述する通信部９と通信を行う通信手段である。この通信部９の具体的構成は任意であるが、例えば、ＲＦ通信をＭＡＣプロトコルで行うＲＦ／ＭＡＣを用いて構成される（後述する軸受３の通信部９においても同じ）。この通信部９は、通信用結合コンデンサ９ａを介して通信信号を線路から取得し、あるいは線路に重畳出力する。なお、この電力供給システム１においては、電力供給には１ＭＨｚ前後の周波数を用いるが、通信部９を用いた通信には数ＧＨｚ付近の周波数帯を使用することを想定している。コンデンサ８ａ、８ｂのキャパシタンスは、通信周波数に対しては十分に大きく、伝送ロスにはならないと考えられる。
【００４８】
（構成−軸受）
図４に示すように、第１の軸受３ａは複数の第１の軸受電極３２ａを備えていると共に、複数の第１の軸受電極３２ａ毎に導電性固定部３１を備えている。これらの複数の導電性固定部３１は、例えば相互に所定間隔を設けて非導電性の固定台３０に配置されることにより、相互に絶縁されている。また、このように相互に絶縁された各導電性固定部３１に第１の軸受電極３２ａが固定されているので、これらの各第１の軸受電極３２ａ間の絶縁性も確保されている。
【００４９】
この状態において、複数の第１の軸受電極３２ａに対向するように複数の第１の軸電極２０が配置されることで複数の第１の結合コンデンサ８ａが構成される。
【００５０】
また、複数の第１の結合コンデンサ８ａ毎に第１のコイル３３ａが直列に接続される。これらの複数の第１のコイル３３ａは、それぞれ第１の結合コンデンサ８ａと直列共振回路を構成して直列共振による送電を可能とする。
【００５１】
また、図５に示すように、本実施の形態２に係る軸受３は通信部９を備えている。通信部９は、軸２に設けた通信部９と通信を行う通信手段である。この通信部９は、軸２の通信部９から出力された通信信号を通信信号用の結合コンデンサを介して線路から取得し、あるいは軸２の通信部９に対する通信信号を線路に重畳出力する。これにより、例えば、軸受３の外部に設けられた制御部（図示省略）から入力された制御信号を軸受３の通信部９から軸２の通信部９に送信し、受信した制御信号を当該軸２の通信部９から回転体５に設けられた制御対象（図示省略）に入力することができ、軸受３及び軸２を介して回転体５上の制御対象の制御を行うことが可能となる。
【００５２】
（実施の形態２の効果）
このように実施の形態２によれば、複数の第１の結合コンデンサ８ａ及び複数の第１のコイル３３ａと第２の結合コンデンサ８ｂ及び第２のコイル３３ｂとに直列共振を発生させる条件で、複数の第１の結合コンデンサ８ａ及び第２の結合コンデンサ８ｂを介して複数の負荷６への送電を行うので、回転体５に設けられた複数の負荷６に対して、軸受３及び軸２を介して個別に電力を供給することができる。
【００５３】
また、通信信号を線路に重畳出力する通信部９を設けたので、軸受３及び軸２を介して回転体５に対する通信を行うことができる。
【００５４】
〔実施の形態３〕
次に、実施の形態３について説明する。この形態は、実施の形態１の構成に加えて、軸電極２０、２１及び軸受電極３２ａ、３２ｂをネジ形状に形成した形態である。なお、実施の形態３の構成は、特記する場合を除いて実施の形態１の構成と略同一であり、実施の形態１と略同一の構成についてはこの実施の形態１で用いたものと同一の符号及び／又は名称を必要に応じて付して、その説明を省略する。
【００５５】
（構成）
図６は実施の形態３に係る電力供給システム１を示す平面図である。図６に示すように、本実施の形態３に係る電力供給システム１は、送りねじとして形成された２本の軸２を備えている。この２本の軸２は同期用チェーン１０を介して相互に連結されており、モータ１１の回転に伴って相互に同期して回転する。これらの２本の軸２の内、モータ１１に直結されていない軸２を第１の軸２ａ、モータ１１に直結されている軸２を第２の軸２ｂとする。また、本実施の形態３に係る電力供給システム１は、軸２との間で電力の伝送を行わずに当該軸２の支持のみを行なう支持用軸受１２を備えている。さらに、各軸２にはナット１３が螺合され、これらのナット１３に対して負荷６を含む移動体１４が固定されている。モータ１１の回転に伴う軸２の回転運動がナット１３を介して直線運動に変換されることにより、移動体１４が軸方向に移動可能となっている。
【００５６】
（構成−軸）
図７は、図６に示した電力供給システム１のＡ−Ａ断面図である。本実施の形態３に係る２本の軸２は、上述のように送りねじとして形成されている。これらの軸２上をナット１３が移動する範囲において、軸電極２０、２１は送りねじの一部として雄ネジ形状に形成され、当該軸２の外周面に固定されている。また、第１の軸２ａのうち第１の軸受３ａに支持されている部分と、第２の軸２ｂのうち第２の軸受３ｂに支持されている部分については、軸電極２０、２１は実施の形態１の場合と同様に略円筒形状に形成され、軸２の外周面に固定されている。また、これらの軸電極２０、２１の雄ネジ形状の部分と略円筒形状の部分とは、相互に電気的に接続されている。
【００５７】
一方、各軸２のうち支持用軸受１２に支持されている部分については、軸電極２０、２１は設けられておらず、非導電性のスペーサ等によって軸２と支持用軸受１２との間が電気的に絶縁されている。また、同期用チェーン１０と軸２との間も同様に電気的に絶縁されている。これにより、軸受３と軸２との間、及び軸２とナット１３との間でのみ、電力の伝送が行われる。
【００５８】
（構成−ナット）
ナット１３は、導電性固定部３１、及び軸受電極３２ａ、３２ｂを備えている。導電性固定部３１は、実施の形態１における軸受３の導電性固定部３１と同様であるので、説明を省略する。
【００５９】
軸受電極３２ａ、３２ｂは、交流電源７から軸２を介して電力が供給されるものであり、軸２の外周面と対向するナット１３の内周面上に軸受電極３２ａ、３２ｂが配置される。この軸受電極３２ａ、３２ｂは、例えば金属等の導電性材料を用いて、軸電極２０、２１の雄ネジ形状に螺合する雌ネジ形状に形成され、ナット１３の導電性固定部３１の内周面に固定されている。この軸受電極３２ａ、３２ｂは、軸電極２０、２１に対して非導電性の境界層４を挟んで対向状かつ非接触に配置される。
【００６０】
また、第１の軸２ａに螺合されているナット１３と、第２の軸２ｂに螺合されているナット１３との間に、負荷６が接続されている。この負荷６は、ナット１３の軸受電極３２ａ、３２ｂに電気的に接続され、当該軸受電極３２ａ、３２ｂを介して供給された交流電力にて駆動される。
【００６１】
この状態において、非導電性の境界層４を挟んでナット１３の軸受電極３２ａ、３２ｂに対向するように第１の軸電極２０が配置されることで第３の結合コンデンサ８ｃが構成され、非導電性の境界層４を挟んで第２の軸受電極３２ｂに対向するように第２の軸電極２１が配置されることで第４の結合コンデンサ８ｄが構成される。なお、以下では、第３の結合コンデンサ８ｃと第４の結合コンデンサ８ｄとを相互に区別する必要が無い場合には、これらを単に「ナット側コンデンサ８ｃ、８ｄ」と総称する。
【００６２】
（作用）
次に、上述したように構成される電力供給システム１の作用について説明する。図６に示すコンデンサ８ａ、８ｂ、コイル３３ａ、３３ｂ、ナット側コンデンサ８ｃ、８ｄ、及び負荷６によって構成される直列共振回路における直列共振条件が満たされると直列共振が生じ、境界層４を挟んで相互に非接触に配置されている軸受３、軸２、及びナット１３を介して負荷６に電力が供給される。
【００６３】
（実施の形態３の効果）
このように実施の形態３によれば、送りねじとして形成された軸２の軸電極を雄ネジ形状に形成すると共に、当該送りねじに螺合されるナット１３の軸受電極３２ａ、３２ｂを、軸電極２０、２１の雄ネジ形状に螺合する雌ネジ形状に形成したので、送りねじの回転に伴って移動するナット１３に接続された負荷６に対しても電力供給を行うことができる。
【００６４】
〔実施の形態４〕
次に、実施の形態４について説明する。この形態は、コンデンサ及びコイルを用いて並列共振回路を構成した形態である。なお、実施の形態４の構成は、特記する場合を除いて実施の形態１の構成と略同一であり、実施の形態１と略同一の構成についてはこの実施の形態１で用いたものと同一の符号及び／又は名称を必要に応じて付して、その説明を省略する。
【００６５】
（構成）
図８は本実施の形態４に係る電力供給システム１の回路構成を示した図である。
【００６６】
（構成−軸）
図８に示すように、本実施の形態４に係る軸２は、軸電極２０、２１、負荷６、及び電力線２２に加えて、第１並列共振回路４０、及び第２並列共振回路５０を備えている。
【００６７】
第１並列共振回路４０は、第１の軸電極２０及び第２の軸電極２１に接続されるものであり、第１のコンデンサ４１及び第３のコイル４２を備えている。第１のコンデンサ４１と第３のコイル４２とは、第１の軸電極２０と第２の軸電極２１との間に相互に並列に接続されることで並列共振回路を構成する。
【００６８】
第２並列共振回路５０は、負荷６に接続されるものであり、第２のコンデンサ５１及び第４のコイル５２を備えている。第２のコンデンサ５１と第４のコイル５２とは、相互に並列に接続されることで並列共振回路を構成している。
【００６９】
また、第３のコイル４２と第４のコイル５２とは、相互に平行かつ所定間隔を隔てて配置され、当該第３のコイル４２と第４のコイル５２との間で相互誘導作用により電力伝送が可能となるように配置されている。さらに、軸電極２０、２１への入力電圧を所望の変成比で変圧して負荷６に供給するため、第３のコイル４２と第４のコイル５２との間の巻数比が設定されている。
【００７０】
（構成−軸受）
図８に示すように、本実施の形態４に係る軸受３は、第３並列共振回路６０、及び第４並列共振回路７０を備えている。
【００７１】
第３並列共振回路６０は、交流電源７に接続されるものであり、第３のコンデンサ６１及び第５のコイル６２を備えている。第３のコンデンサ６１と第５のコイル６２とは、相互に並列に接続されることで並列共振回路を構成している。
【００７２】
第４並列共振回路７０は、第１の軸受電極３２ａ及び第２の軸受電極３２ｂに接続されるものであり、第４のコンデンサ７１及び第６のコイル７２を備えている。第４のコンデンサ７１と第６のコイル７２とは、第１の軸受電極３２ａと第２の軸受電極３２ｂとの間に相互に並列に接続されることで並列共振回路を構成する。また、第５のコイル６２と第６のコイル７２とは、相互に平行かつ所定間隔を隔てて配置され、当該第５のコイル６２と第６のコイル７２との間で相互誘導作用により電力伝送が可能となるように配置されている。さらに、交流電源７の出力電圧を所望の変成比で昇圧して軸受電極３２ａ、３２ｂに供給するため、第５のコイル６２と第６のコイル７２との間の巻数比が設定されている。
【００７３】
ここで、第１並列共振回路４０、第２並列共振回路５０、第３並列共振回路６０、及び第４並列共振回路７０の並列共振周波数ｆ１が相互に等しくなるように、各並列共振回路におけるコンデンサのキャパシタンス及びコイルのインダクタンスが設定されている。従って、これらの並列共振回路に並列共振を発生させる条件で交流電源７から交流電力を出力させること（すなわち、並列共振周波数ｆ１で交流電源７から交流電力を出力させること）により、各並列共振回路で並列共振が発生する。
【００７４】
（作用）
次に、上述したように構成される電力供給システム１の作用について説明する。各並列共振回路に共通の並列共振周波数ｆ１で交流電源７から交流電力が出力され、並列共振条件が満たされると、並列共振回路で並列共振が生じる。この場合、並列共振回路のインピーダンスは並列共振周波数において極めて大きくなることから、並列共振が生じた第１並列共振回路４０、第２並列共振回路５０、及び負荷６を含む軸側の回路のインピーダンスを、コンデンサ８ａ、８ｂのインピーダンスと比較して極めて大きい値とすることができ、コンデンサ８ａ、８ｂのキャパシタンスの変動による電力供給への影響を低減することができる。これにより、例えば軸２の振れ回りによって軸２と軸受３との間の距離が変動し、コンデンサ８ａ、８ｂのキャパシタンスが変動した場合であっても、軸受３及び軸２を介して安定して負荷６に電力を供給することができる。また、第２並列共振回路５０や第３並列共振回路６０を設けることにより、交流電源７から出力される無効電流が低減される。
【００７５】
（実施の形態４の効果）
このように実施の形態４によれば、第１の軸電極２０と第２の軸電極２１との間に相互に並列接続されるように設けた第１のコンデンサ４１と第３のコイル４２とに並列共振を発生させる条件で、第１の結合コンデンサ８ａ及び第２の結合コンデンサ８ｂを介して負荷６への送電を行うので、これらの第１のコンデンサ４１と第３のコイル４２とによって構成される第１並列共振回路４０と負荷６とを含む軸２側の回路のインピーダンスを増大させることができる。これにより、コンデンサ８ａ、８ｂにおける電圧降下を低減し、コンデンサ８ａ、８ｂのキャパシタンスの変動に関わらず安定した電力供給を可能とすることができる。
【００７６】
〔実施の形態５〕
次に、実施の形態５について説明する。この形態は、軸２と直交する面内に結合コンデンサを設けた形態である。なお、実施の形態５の構成は、特記する場合を除いて実施の形態１の構成と略同一であり、実施の形態１と略同一の構成についてはこの実施の形態１で用いたものと同一の符号及び／又は名称を必要に応じて付して、その説明を省略する。
【００７７】
（構成）
図９は実施の形態５に係る電力供給システム１を概略的に示した斜視図であり、図１０は図９に示した電力供給システム１のＢ−Ｂ断面図である。図９及び図１０に示すように、本実施の形態５に係る電力供給システム１は、固定体１００、回転体１１０、及び境界層１２０を備えている。この電力供給システム１は、固定体１００に対して相対的に静止している交流電源７から、回転体１１０に設けられた負荷１１３に対して電力を供給する。
【００７８】
（構成−固定体）
固定体１００は、軸受１０１、第１電極１０２、及びコイル３３ａ、３３ｂを備えている。軸受１０１は、後述する回転体１１０の軸を支持するものであり、例えばすべり軸受や転がり軸受等、公知の軸受を用いることができる。第１電極１０２は、交流電源７から電力が供給される電極であり、第１のコイル３３ａを介して交流電源７に接続される第１電極１０２と、第２のコイル３３ｂを介してＧＮＤに接続される第１電極１０２とを有する。
【００７９】
（構成−回転体）
回転体１１０は、軸１１１、電極固定板１１２、及び負荷１１３を備えている。軸１１１は、軸受１０１に支持され、固定体１００に対して相対的に回転する。
【００８０】
電極固定板１１２は、軸１１１を中心として当該軸１１１と直交する面内に固定的に設けられた略円板であり、非導電性材を用いて構成される。図１０に示すように、電極固定板１１２には２つの第２電極１１４が設けられている。これらの第２電極１１４の配置は任意であり、例えば図１０（ａ）に示すように、電極固定板１１２の一方の面であって当該電極固定板１１２の外周側に一方の第２電極１１４が配置され、電極固定板１１２の他方の面であって当該電極固定板１１２の内周側に他方の第２電極１１４が配置される。これにより、２つの第２電極１１４間の静電容量を低減することができ、電力供給におけるロスを低減することができる。あるいは、図１０（ｂ）に示すように、電極固定板１１２の一方の面全体に一方の第２電極１１４を配置し、他方の面全体に他方の第２電極１１４を配置する。この場合は、電極固定板１１２の厚みを十分にとることにより、２つの第２電極１１４間の静電容量を低減することができる。
【００８１】
負荷１１３は、２つの第２電極１１４の間に接続され、当該第２電極１１４を介して供給された交流電力にて駆動され、所定機能を発揮するものである。
【００８２】
（構成−境界層）
境界層１２０は、第１電極１０２と第２電極１１４との間に狭持されるものであって、軸１１１又は軸受１０１の少なくとも一方に対して回転可能に設置される。この境界層１２０としては、例えば一般的にすべり軸受に用いられている軸受用潤滑油や潤滑性樹脂（四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等）の如き非導電性材料を用いることができる。
【００８３】
この状態において、非導電性の境界層１２０を挟んで第１電極１０２に対向するように第２電極１１４が配置されることでコンデンサ８ａ、８ｂが構成される。例えば、図１０（ａ）の例では、交流電源７に接続されている第１電極１０２と電極固定板１１２の外周側に配置されている第２電極１１４とが、相互に対向するように配置されることで第１の結合コンデンサ８ａが構成される。また、ＧＮＤに接続されている第１電極１０２と電極固定板１１２の内周側に配置されている第２電極１１４とが、相互に対向するように配置されることで第２の結合コンデンサ８ｂが構成される。
【００８４】
あるいは、図１０（ｂ）の例では、交流電源７に接続されている第１電極１０２と電極固定板１１２の一方の面に配置されている第２電極１１４とが、相互に対向するように配置されることで第１の結合コンデンサ８ａが構成される。また、ＧＮＤに接続されている第１電極１０２と電極固定板１１２の他方の面に配置されている第２電極１１４とが、相互に対向するように配置されることで第２の結合コンデンサ８ｂが構成される。
【００８５】
図１０に示すように、交流電源７に接続されている第１のコイル３３ａは第１の結合コンデンサ８ａと直列に配置され、ＧＮＤに接続されている第２のコイル３３ｂは第２の結合コンデンサ８ｂと直列に配置される。これらのコイル３３ａ、３３ｂは、コンデンサ８ａ、８ｂと直列共振回路を構成して直列共振による送電を可能とする。
【００８６】
（作用）
次に、上述したように構成される電力供給システム１の作用について説明する。図１０に示すコンデンサ８ａ、８ｂ、コイル３３ａ、３３ｂ、及び負荷１１３によって構成される直列共振回路における直列共振条件が満たされると直列共振が生じ、境界層１２０を挟んで相互に非接触に配置されている第１電極１０２及び第２電極１１４を介して負荷１１３に電力が供給される。
【００８７】
（実施の形態５の効果）
このように実施の形態５によれば、固定体１００に配置された第１電極１０２と回転体１１０に配置された第２電極１１４とを直接接触させる必要がないため、電極間の接触圧力の管理や電極の磨耗等を考慮する必要がなく、電力供給の信頼性を容易に高めることができる。
【００８８】
〔実施の形態６〕
次に、実施の形態６について説明する。この形態は、回転体側の電極を軸２に直接設けた形態である。なお、実施の形態６の構成は、特記する場合を除いて実施の形態５の構成と略同一であり、実施の形態１と略同一の構成についてはこの実施の形態１で用いたものと同一の符号及び／又は名称を必要に応じて付して、その説明を省略する。
【００８９】
（構成）
図１０は実施の形態６に係る電力供給システム１の断面図である。本実施の形態６に係る電力供給システム１において、軸１１１には、第２電極１１４ａ、１１４ｂ及び負荷１１３が設けられている。第２電極１１４ａは、導電体で構成された軸１１１と一体に形成された電極であり、この第２電極１１４ａに対して、境界層１２０を隔てて、第１電極１０２が対向するように配置されることで、コンデンサ８ａが構成される。また、第２電極１１４ｂは、軸１１１の周面に沿って円筒状に形成されており、その外表面が軸１１１における第２電極１１４以外の部分の周面と相互に略面一状になるように配置されている。そして、この第２電極１１４ｂに対して、境界層１２０を隔てて、第１電極１０２が対向するように配置されることで、コンデンサ８ｂが構成される。第２電極１１４ｂの周囲には、この第２電極１１４ｂを囲繞する円筒状の絶縁層１１５が設けられており、この絶縁層１１５によって、第２電極１１４ａと第２電極１１４ｂとが相互に絶縁されている。なお、図１０の例では、第２電極１１４ａを軸１１１自体によって構成しているが、コンデンサ８ａを構成する第１電極１０２に対向する位置に、第２電極１１４ｂと同様の構造で形成した第２電極１１４ａを配置してもよい。
【００９０】
（実施の形態６の効果）
このように実施の形態６によれば、実施の形態５と同様の効果に加えて、実施の形態５で示した電極固定板１１２が不要となるので、構造を一層簡易化でき、電力供給の信頼性を一層高めることができる。
【００９１】
〔実施の形態７〕
次に、実施の形態７について説明する。この形態は、結合コンデンサを一組のみ設けた形態である。なお、実施の形態７の構成は、特記する場合を除いて実施の形態１の構成と略同一であり、実施の形態１と略同一の構成についてはこの実施の形態１で用いたものと同一の符号及び／又は名称を必要に応じて付して、その説明を省略する。
【００９２】
（構成）
上述の実施の形態１から６においては、非導電性の境界層４（実施の形態５、６では境界層１２０）を挟んで第１の軸受電極３２ａ（実施の形態５、６では交流電源７に接続されている第１電極１０２）に対向するように第１の軸電極２０（実施の形態５、６では第２電極１１４）が配置されることで第１の結合コンデンサ８ａが構成され、非導電性の境界層４、１２０を挟んで第２の軸受電極３２ｂ（実施の形態５、６ではＧＮＤに接続されている第１電極１０２）に対向するように第２の軸電極２１（実施の形態５、６では第２電極１１４）が配置されることで第２の結合コンデンサ８ｂが構成される。しかし、必ずしも複数のコンデンサ８ａ、８ｂが必要なわけではなく、本実施の形態７に係る電力供給システム１は一つの結合コンデンサのみを有している。
【００９３】
例えば、本実施の形態７に係る電力供給システム１は、第１の軸受電極３２ａと第１の軸電極２０とで構成された第１の結合コンデンサ８ａのみを備える。この場合、負荷６の一方の電極には第１の軸電極２０が接続され、他方の電極には公知の手段（例えばブラシ等）を用いてＧＮＤが接続される。これにより閉回路が構成され、第１の結合コンデンサ８ａを介して交流電源７から負荷６に電力が供給される。
【００９４】
（実施の形態７の効果）
このように実施の形態７によれば、軸受電極３２ａ、３２ｂと軸電極２０、２１とを直接接触させる必要がないため、電極間の接触圧力の管理や電極の磨耗等を考慮する必要がなく、電力供給の信頼性を容易に高めることができる。
【００９５】
〔III〕各実施の形態に対する変形例
以上、本発明に係る各実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
【００９６】
（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、発明の実施環境や構成の細部に応じて異なる可能性があり、上述した課題の一部のみを解決したり、上述した効果の一部のみを奏することがある。さらに、本発明によって、上述していない課題を解決したり、上述していない効果を奏することもある。
【００９７】
（電力供給システムの適用対象について）
上述の各実施の形態では、固定された電源から回転する軸に対して電力を供給する場合を例に挙げて説明したが、回転する軸から軸受に電力供給する場合についても電力供給システム１を適用することができる。また、軸受が固定的に設置され軸が回転する場合、又は軸が固定的に設置され軸受が回転する場合の何れの場合についても適用することができる。さらに、軸受又は軸の内部に電源を備える場合、又は、軸受又は軸の外部の電源から電力が供給される場合の何れについても適用することができる。また、軸方向において軸と軸受との相対的位置が固定されている場合、又は軸方向において軸と軸受との位置が相対的に変動する場合の何れについても適用することができる。
【００９８】
（軸受について）
上述の実施の形態１から４においては、軸受が第１の軸受３ａと第２の軸受３ｂとから構成されている場合を例として説明したが、これらの第１の軸受３ａと第２の軸受３ｂとを相互に一体の軸受とし、当該軸受の内周面上に第１の軸受電極３２ａと第２の軸受電極３２ｂとが相互に絶縁されて配置されるように構成してもよい。
【００９９】
（コイルについて）
上述の実施の形態１、３、５、及び６では、第１のコイル３３ａと第２のコイル３３ｂとの二つのコイルを備える場合を例として説明したが、これらの第１のコイル３３ａと第２のコイル３３ｂとを統合して、一つのコイルとしてもよい。この場合、統合したコイルの配置位置は任意で、第１の結合コンデンサ８ａ又は第２の結合コンデンサ８ｂの何れに直列接続してもよく、軸２（実施の形態５、６では軸１１１）、軸受３（実施の形態５、６では軸受１０１）、あるいは固定体１００の何れに配置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
この発明は、各種の負荷に対して電力供給を行うものであり、特に、簡易な構造で効率的に回転体５に電力を供給することができ、信頼性の高い電力供給システムに有用である。
【符号の説明】
【０１０１】
１  電力供給システム
２、１１１  軸
２ａ  第１の軸
２ｂ  第２の軸
３、１０１  軸受
３ａ  第１の軸受
３ｂ  第２の軸受
４、１２０  境界層
５、１１０  回転体
６、１１３  負荷
７  交流電源
８ａ  第１の結合コンデンサ
８ｂ  第２の結合コンデンサ
８ｃ  第３の結合コンデンサ
８ｄ  第４の結合コンデンサ
９  通信部
９ａ  通信用結合コンデンサ
１０  同期用チェーン
１１  モータ
１２  支持用軸受
１３  ナット
１４  移動体
２０  第１の軸電極
２１  第２の軸電極
２２  電力線
３０  固定台
３１  導電性固定部
３２ａ  第１の軸受電極
３２ｂ  第２の軸受電極
３３ａ  第１のコイル
３３ｂ  第２のコイル
４０  第１並列共振回路
４１  第１のコンデンサ
４２  第３のコイル
５０  第２並列共振回路
５１  第２のコンデンサ
５２  第４のコイル
６０  第３並列共振回路
６１  第３のコンデンサ
６２  第５のコイル
７０  第４並列共振回路
７１  第４のコンデンサ
７２  第６のコイル
１００  固定体
１０２  第１電極
１１２  電極固定板
１１４、１１４ａ、１１４ｂ  第２電極
１１５  絶縁層
【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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