(57)【要約】  本発明の課題は、回転中における磁気特性を安定化しながら、給電トランスを軽量化できる非接触給電装置を提供することにある。  上記課題を解決するために、本発明は、電源に接続された第１の回路と、給電トランスと、負荷へ電力を供給する第２の回路とを備え、前記電源の電力を前記第１の回路から前記第２の回路へ前記給電トランスを介して非接触で電力を伝送する非接触給電装置において、前記給電トランスは、円環状に巻かれた巻線と、前記巻線の内周と外周に沿うようにそれぞれ形成された内周コアと外周コアのうち少なくとも一方とからなる一対の給電コイルを、所定のギャップを挟んで対向配置した構成を備えたことを特徴とするものである。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源に接続された第１の回路と、給電トランスと、負荷へ電力を供給する第２の回路とを備え、前記電源の電力を前記第１の回路から前記第２の回路へ前記給電トランスを介して非接触で電力を伝送する非接触給電装置において、
前記給電トランスは、円環状に巻かれた巻線と、前記巻線の内周と外周に沿うようにそれぞれ形成された内周コアと外周コアのうち少なくとも一方とからなる一対の給電コイルを、所定のギャップを挟んで対向配置した構成であることを特徴とする非接触給電装置。
【請求項２】
請求項１の非接触給電装置において、前記内周コアと前記外周コアの両方を備えたことを特徴とする非接触給電装置。
【請求項３】
請求項２の非接触給電装置において、前記巻線の対向面と反対側に、前記内周コアと前記外周コアとを磁気的に結合する底面コアを備えたことを特徴とする非接触給電装置。
【請求項４】
請求項１〜３のうちの１つの非接触給電装置において、前記非接触給電装置は、架台固定部と、前記架台固定部に対して回転自在に支持された回転部とを有し、前記架台固定部は、前記第１の回路と、前記給電コイルの一方とを備え、前記回転部は、前記給電コイルの他方と、前記第２の回路と、前記負荷とを備えたことを特徴とする非接触給電装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうちの１つの非接触給電装置において、前記給電コイルの一方の前記巻線及び／又は前記内周コア及び／又は前記内周コアと、前記給電コイルの他方の前記巻線及び／又は内周コア及び／又は前記外周コアを、それぞれ概ね等しい径としたことを特徴とする非接触給電装置。
【請求項６】
請求項１〜４のうちの１つの非接触給電装置において、前記給電コイルの一方が備えた前記巻線及び／又は内周コア及び／又は前記外周コアと、前記給電コイルの他方が備えた前記巻線及び／又は内周コア及び／又は前記外周コアを、それぞれ異なる径としたことを特徴とする非接触給電装置。
【請求項７】
請求項３〜６のうちの１つの非接触給電装置において、前記底面コアを、前記巻線の円周方向に分割したことを特徴とする非接触給電装置。
【請求項８】
請求項１〜７のうちの１つの非接触給電装置において、前記内周コア及び／又は前記外周コアを、前記巻線の円周方向に分割したことを特徴とする非接触給電装置。
【請求項９】
請求項８の非接触給電装置において、分割して配置された前記内周コア及び／又は前記外周コアの間隙部に、前記底面コアを配置したことを特徴とする非接触給電装置。
【請求項１０】
請求項８又は９のいずれかの非接触給電装置において、前記給電コイルの一方が備えた前記内周コア及び／又は前記外周コアと、前記給電コイルの他方が備えた前記内周コア及び／又は前記外周コアを、異なる数に分割したことを特徴とする非接触給電装置。
【請求項１１】
請求項１０の非接触給電装置において、前記給電コイルの一方が備えた前記内周コア及び／又は前記外周コアの分割数をＮとし、前記給電コイルの他方が備えた前記内周コア及び／又は前記外周コアの分割数をＮ−１としたことを特徴とする非接触給電装置。
【請求項１２】
請求項３〜１１のうちの１つのの非接触給電装置において、前記巻線と、前記内周コアと、前記外周コアと、前記底面コアとを支持する支持部材を備えることを特徴とする非接触給電装置。
【請求項１３】
請求項３〜１２のうちの１つの非接触給電装置において、前記巻線と、前記内周コア及び／又は前記外周コア及び／又は前記底面コアとの間に絶縁体を挿入したことを特徴とする非接触給電装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のうちの１つの非接触給電装置において、前記給電トランスを複数備えたことを特徴とする非接触給電装置。
【請求項１５】
請求項１４の非接触給電装置において、前記給電コイルの一方を複数の前記給電トランスで共用したことを特徴とする非接触給電装置。
【請求項１６】
請求項１〜１５のうちの１つの非接触給電装置を搭載したＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線ＣＴ装置や風力発電装置など電気エネルギーを動力とする装置へ給電トランスを用いて非接触で電力を伝送する非接触給電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばＸ線ＣＴ装置や風力発電装置は架台固定部と、架台固定部に対して回転自在に支持された回転部を備えており、回転部に搭載された装置を駆動するには、架台固定部に配置された電源装置から回転部への電力供給が必要である。多くのＸ線ＣＴ装置や風力発電装置では、架台固定部と回転部との間の電力伝送手段として、スリップリングが使われている。スリップリングは、金属円環と前記金属円環上に接触させた金属ブラシを備え、例えば架台固定部に金属円環と、回転部に金属ブラシを設けた構造となる。このような構造により、回転部を回転させながら、架台固定部と回転部との間の電力伝送が可能となる。しかしながら、スリップリングでは、金属円環と金属ブラシを接触させながら回転部を回転させるため、金属円環と金属ブラシの摩耗による摩耗粉が生じ、摩耗粉の除去等のメンテナンス作業が必要となる。また、金属円環と金属ブラシの磨耗時に熱が発生するため、高速回転運動に適していないとされている。【０００３】
この課題を解決する非接触給電装置として、〔特許文献１〕が開示されている。〔特許文献１〕に記載されている非接触給電装置では、架台固定部に搭載された一次コイルと回転部に搭載された二次コイルを対向配置し、電磁誘導の利用により一次コイルから二次コイルへ非接触で電力を伝送する。一次コイル及び二次コイルは、円環状に巻かれた巻線に沿って、一体成型されたコの字型の磁性体コアを環状に配置した構成としている。さらに、一次コイルと二次コイルで配置する磁性体コアを異なる数とすることで、回転中における給電コイルの磁気特性の安定化を図っている。【０００４】
しかしながら、給電コイル間の磁気結合を向上するためには、多数の磁性体コアを隙間なく配置する必要があるため、給電トランスの軽量化が難しい課題がある。【０００５】
この課題を解決する非接触給電装置として、〔特許文献２〕又は〔特許文献３〕が開示されている。〔特許文献２〕に記載される非接触給電装置では、磁性体コアの形状を矩形の一辺を切り欠いた開放面を有するコの字型とし、磁性体コアの突端部を回転移動方向に沿って長い対向面を有する形状とすることで、磁気特性の安定化と給電トランスの軽量化を図っている。また、〔特許文献３〕に記載される非接触給電装置では、一次コイルを、円環状に巻いた巻線と、コの字型コアを環状に配置した構成とし、二次コイルを、一次コイルの円周方向に沿って複数の磁性体コアを配置し、これら複数の磁性体コアにそれぞれ巻線を巻装し、各巻線を直列接続した構成とすることで回転部に配置される二次コイルの軽量化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１５０２７６号公報
【特許文献２】特開２００１−２６９３３０号公報
【特許文献３】特開２００９−１３１６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、〔特許文献２〕に記載の技術では、磁性体コアの形状が複雑になる課題がある。さらに、コの字型コアの中央部に巻線を巻回した構成であるため、給電コイル間の磁気結合を向上させることが難しい課題がある。【０００８】
また、〔特許文献３〕に記載の技術では、二次コイルを複数に分割して構成する必要があるため、給電トランスの構造が複雑になる課題がある。さらに、一次コイルは、多数のコの字型コアを隙間なく配置して構成されるため、一次コイルの軽量化が難しい課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、電源に接続された第１の回路と、給電トランスと、負荷へ電力を供給する第２の回路とを備え、前記電源の電力を前記第１の回路から前記第２の回路へ前記給電トランスを介して非接触で電力を伝送する非接触給電装置において、前記給電トランスは、円環状に巻かれた巻線と、前記巻線の内周と外周に沿うようにそれぞれ形成された内周コアと外周コアのうち少なくとも一方とからなる一対の給電コイルを、所定のギャップを挟んで対向配置した構成であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、給電トランスのコア形状を単純化できるため、回転中の磁気特性を安定化しながら、給電トランスを軽量化できる非接触給電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１の非接触給電装置の構成を示す概略構成図。
【図２】実施例１の給電トランスの構成図。
【図３】実施例１の給電トランスの構成図。
【図４】実施例２の給電トランスの構成図。
【図５】実施例３の給電トランスの構成図。
【図６】実施例４の給電トランスの構成図。
【図７】実施例５の給電トランスの構成図。
【図８】実施例５の給電トランスの構成図。
【図９】実施例６の給電トランスの構成図。
【図１０】実施例７のＸ線ＣＴ装置６０２の構成を示す概略構成図。
【図１１】実施例７の給電トランスの構成図。
【図１２】実施例７の給電トランスの構成図。
【図１３】実施例８の給電トランスの構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の望ましい実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１〜図５を用いて本発明の実施例１について説明する。図１は、本発明の実施例１による非接触給電装置２の概略構成図である。この非接触給電装置２は、架台固定部４と回転部５とで構成され、給電トランスＴｒでの磁気的結合により、架台固定部４から回転部５へ非接触で電力を伝送する。【００１４】
架台固定部４は、交流電源１の電力を入力して一次コイルＴ１へ高周波電力を供給する給電回路１０１と、一次コイルＴ１とを備える。給電回路１０１は、直流のリンク電圧を出力するＡＣ／ＤＣコンバータ６と、直流リンク電圧を入力として任意の周波数の交流電圧を出力することで一次コイルＴ１へ高周波電力を供給する高周波インバータ７と、制御手段９と、通信手段１１とを備える。【００１５】
ＡＣ／ＤＣコンバータ６と、高周波インバータ７は、制御手段９によって制御され、直流リンク電圧及び交流電圧の周波数を任意の値に制御する。【００１６】
一方、回転部５は、一次コイルＴ１と磁気的に結合することで給電トランスＴｒを構成し、一次コイルＴ１から非接触で電力を受電する二次コイルＴ２と、二次コイルＴ２の電力を負荷３へ供給する受電回路１０２と、負荷３とを備える。受電回路１０２は、整流回路８と、制御手段１０と、通信手段１２とを備える。制御手段９と制御手段１０は、通信手段１１と通信手段１２によって無線で接続される。制御手段１０は、整流回路８の出力電圧や出力電流を検出する。【００１７】
次に、図２と図３を用いて給電トランスＴｒの構成を説明する。図２と図３は本発明の給電トランスＴｒの第１の実施の形態を示す構成図である。図２は給電トランスＴｒの分解構成図である。図３（ａ）は給電トランスＴｒを回転軸方向から見た図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ｂ断面を矢印の方向から見た図である。【００１８】
給電トランスＴｒは、一次コイルＴ１と二次コイルＴ２とが、回転軸方向にギャップを介して対向配置されたアキシャルギャップ構造を備える。【００１９】
一次コイルＴ１は、円環状に巻かれた一次巻線Ｎ１と、一次巻線Ｎ１の内周及び外周に沿うように形成された内周コア１３及び外周コア１４と、内周コア１３と外周コア１４を磁気的に結合する底面コア１５と、支持部材１６とを有する。支持部材１６は、内周コア１３と、外周コア１４と、底面コア１５とを架台固定部４へ支持する。【００２０】
二次コイルＴ２は、円環状に巻かれた二次巻線Ｎ２と、二次巻線Ｎ２の内周及び外周に沿うように形成された内周コア１７及び外周コア１８と、内周コア１７と外周コア１８を磁気的に結合する底面コア１９と、支持部材２０とを有する。支持部材２０は、内周コア１７と外周コア１８と底面コア１９とを回転部５へ支持する。【００２１】
このように、一次コイルＴ１又は二次コイルＴ２の磁性体コアを、内周コアと外周コアと底面コアに分割して構成することで、コアの形状を単純化できる。これにより、コアの強度を確保できるため、一体成型されたコアを用いる場合と比べて、コアの薄型化が容易となり、給電トランスを軽量化することができる。さらに、内周コア及び／又は外周コアを対向配置することで、給電コイル間の磁気結合を向上させるとともに、回転中の磁気特性を安定化することができる。【００２２】
内周コア１３，１７、外周コア１４，１８、底面コア１５，１９に用いられる材料としては、フェライト、珪素鋼板、パーマロイ、その他の強磁性体又は常磁性体などが用いられる。【００２３】
なお、図示していないが、一次巻線Ｎ１及び二次巻線Ｎ２を支持部材１６，１９に固定するための固定部材を備えてもよい。一次巻線Ｎ１及び二次巻線Ｎ２にはエナメル線（単線）が用いられるが、リッツ線を用いてもよい。【００２４】
本実施の形態によれば、給電トランスを構成するコアの形状を単純化することができる。これにより、磁気特性を安定化しながら、給電トランスをの軽量化を実現できる。
【実施例２】
【００２５】
次に、図４を用いて本発明の第２の実施形態について説明する。図４は、本発明の実施例２による給電トランスＴｒの断面図である。【００２６】
第１の実施形態と異なる点は、底面コア１１５，１１９を，支持部材１１６，１２０の両端部まで配置した構成としている点と、一次巻線Ｎ１又は二次巻線Ｎ２と、内周コア１１３，１１７及び／又は外周コア１１４，１１８及び／又は底面コア１５，１９との間に絶縁体１２１，１２２を挿入している点である。【００２７】
本実施形態によれば、一次巻線Ｎ１又は二次巻線Ｎ２とコアとの間に絶縁体を挿入することで、一次巻線Ｎ１又は二次巻線Ｎ２とコアとの絶縁を確保することができる。さらに、絶縁体を樹脂モールドとすることで、巻線をコアに支持する支持材として用いることができる。
【実施例３】
【００２８】
次に、図５を用いて本発明の第３の実施形態について説明する。図５は、本発明の実施例３による給電トランスＴｒの分解構成図である。【００２９】
第１の実施形態と異なる点は、一次コイルＴ１の一次巻線Ｎ１及び／又は内周コア２１３及び／又は外周コア２１４と、二次コイルＴ２の二次巻線Ｎ１及び／又は内周コア２１７及び／又は外周コア２１８を異なる径とし、内周コア２１７及び外周コア２１８を、内周コア２１３及び外周コア２１４で覆った構成としている点である。【００３０】
本実施形態によれば、一次コイルＴ１と二次コイルＴ２の対向面積を増加できるため、給電コイル間の磁気結合を向上することができる。
【実施例４】
【００３１】
次に、図６を用いて本発明の第４の実施形態について説明する。図６は、本発明の実施例４による給電トランスＴｒの分解構成図である。【００３２】
第１の実施形態と異なる点は、一次コイルＴ１及び二次コイルＴ２の底面コア３１５，３１９を、一次巻線Ｎ１及び二次巻線Ｎ２の半径方向に分割して構成した点である。なお、本実施の形態では、一次コイルＴ１と二次コイルＴ２の底面コア３１５，３１９を同じ数に分割しているが、一次コイルＴ１又は二次コイルＴ２のどちらか一方のみの底面コア３１５，３１９を分割した構成としてもよい。また、一次コイルＴ１と二次コイルＴ２で底面コアのを異なる数に分割してもよい。また、本実施の形態では、底面コア３１５，３１９を巻線の円周方向に分割しているが、巻線の半径方向に分割してもよい。底面コアを巻線の円周方向に加え、半径方向にも分割することで、給電トランスＴｒを構成するコア部材をさらに小型化できるため、コアの強度を向上するこができるとともに、コアの製作が容易となり、給電トランスの製作コストを低減することができる。【００３３】
本実施形態によれば、底面コアを小型化できるため、第１の実施形態に比べて、コアの製作が容易となる。これにより、給電トランスの製作コストを低減するこができる。
【実施例５】
【００３４】
次に、図７、図８を用いて本発明の第５の実施形態について説明する。図７は、本発明の実施例５による給電トランスＴｒの分解構成図である。図８（ａ）は、本発明の実施例５の一次コイルＴ１の内周コア４１３と、外周コア４１４と、底面コア４１５の位置関係を示した図であり、図８（ｂ）は、本発明の実施例５の二次コイルＴ２の内周コア４１７と、外周コア４１８と、底面コア４１９の位置関係を示した図である。第１の実施形態や第２の実施形態と異なる点は、内周コア４１３，４１７及び外周コア４１４，４１８を複数に分割している点である。【００３５】
なお、本実施の形態では、内周コア４１３，４１７と外周コア４１４，４１８のコアの分割数を同一としているが、内周コアと外周コアでコアの分割数を異なる数としてもよい。【００３６】
また、本実施の形態では、底面コア４１５，４１９を、分割された内周コア４１３，４１７及び外周コア４１４，４１８の間隙部に配置した構成としているが、底面コア４１５，４１９を内周コア４１４，４１７及び外周コア４１４，４１８の中央部に配置した構成としてもよい。【００３７】
本実施形態によれば、コア形状を小型・単純化することができるため、コアの製作が容易となる。コアを小型化することで、内周コアと外周コアで部材を共通化できるため、給電トランスの低コスト化を実現することができる。
【実施例６】
【００３８】
次に、図９を用いて本発明の第６の実施形態について説明する。図９（ａ）は本発明の実施例６の一次コイルＴ１の内周コア５１３と、外周コア５１４と、底面コア５１５の位置関係を示した図であり、図９（ｂ）は本発明の実施例６の二次コイルＴ２の内周コア５１７と、外周コア５１８と、底面コア５１９の位置関係を示した図である。【００３９】
前述の第３の実施形態と異なる点は、一次コイルＴ１と二次コイルＴ２で、内周コア５１３，５１７及び外周コア５１４，５１８を異なる数に分割して構成した点である。【００４０】
なお、本実施形態では、一次コイルＴ１のコアの分割数を７（Ｎ）とし、二次コイルＴ２のコアの分割数を６（Ｎ−１）としているが、これに限らない。例えば、一次コイルＴ１のコアの分割数をＮ−１とし、二次コイルＴ２のコアの分割数をＮとしてもよい。また、内周コア５１３，５１７と外周コア５１４，５１８で、異なる数に分割してもよい。【００４１】
また、一次コイルＴ１と二次コイルＴ２で、底面コア５１５，５１９を異なる数としているが、一次コイルＴ１と二次コイルＴ２で底面コアの数を同一としてもよい。【００４２】
本実施形態によれば、一次コイルＴ１と二次コイルＴ２で内周コア及び外周コアの相対的位置が完全に重なることがないため、第３の実施の形態と比べて回転中の磁気特性を安定化することができる。
【実施例７】
【００４３】
次に、図１０〜１２を用いて本発明の第７の実施形態について説明する。前述の第１の実施形態で説明した非接触給電装置２では、給電トランスを１つ配置した構成としていたが、装置によっては複数の給電トランスを必要とする場合がある。ここでは、Ｘ線ＣＴ装置を例に挙げて説明する。図１０は、本発明の非接触給電装置２を採用したＸ線ＣＴ装置６０２の概略構成を示す図である。【００４４】
本実施形態のＸ線ＣＴ装置６０２は、架台固定部６０４と回転部６０５に分かれている。回転部６０５は、架台固定部６０４に対して回転自在に支持されている。【００４５】
架台固定部６０４は、交流電源１を入力とし、直流のリンク電圧を生成するＡＣ／ＤＣコンバータ６０６と、直流のリンク電圧を入力とし、任意の周波数の交流電圧を生成し、一次コイルＴ１１，Ｔ１２へ高周波電力を供給する高周波インバータ６０７、６２１と、一次コイルＴ１１，Ｔ１２と、制御手段６０９と、画像表示部６３０と、画像処理部６３１と、通信手段６１１，６３２とを備えている。【００４６】
回転部６０５は、一次コイルＴ１１，Ｔ１２と磁気的に結合することで給電トランスＴｒ１１，Ｔｒ２１を構成し、一次コイルＴ１１，Ｔ１２から非接触で電力を受電する二次コイルＴ２１，Ｔ２２と、二次コイルＴ２１の電力を整流し、負荷６０３であるＸ線管６２７へ高電圧の直流電圧を供給する整流回路６０８と、二次コイルＴ２２の電力を整流する整流回路６２２と、Ｘ線管６２７が備える回転陽極を回転駆動させるためのステーターコイル６２４へ電力を供給するインバータ６２３と、Ｘ線管６２７が備える陰極を加熱するための加熱変圧器６２６への電力伝送を行うインバータ６２５と、Ｘ線検出部６２８と、制御手段６１０と、通信手段６１２、６３３とを備えている。制御手段６１０は、インバータ６２３，６２５の出力制御と、整流回路６０８の出力電圧及び出力電流を検出する。制御手段６０９と制御手段６１０は、通信手段６１１と制御手段６１２によって無線で接続される。Ｘ線検出部６２８と、画像処理部６３１は、通信手段６３２と通信手段６３３によって無線で接続される。【００４７】
前述の第１の実施形態と異なる点は、ステーターコイル６２４と、加熱変圧器６２６とへ電力伝送を行うために、給電トランスＴｒとは別系統の給電トランスＴｒ２１を備えた点である。Ｘ線管６２７は、整流回路６０８から出力された直流電圧が供給されることにより、被検体６２９に向けてＸ線を照射するものである。被検体６２９を透過したＸ線は、Ｘ線検出部６２８へ入射する。Ｘ線検出部６２８は、被検体６２９を透過したＸ線を検出するとともに、検出した信号を増幅するもので、Ｘ線管６２７と対向配置される。回転部に備えられたＸ線管とＸ線検出部が回転しながら、Ｘ線の照射と検出がなされることにより、様々な角度の透過Ｘ線量分布が計測できる。【００４８】
通信手段６３２、６３３は、Ｘ線検出部６２８の検出信号を回転部６０５から架台固定部６０４へ伝送する。通信手段６３２で受電された検出信号は、画像処理装置６３１へ伝送される。画像処理装置６３１は、伝送された検出信号を処理することで、被検体６２９の断層画像を生成するのである。画像表示装置６３０は、画像処理装置６３１により生成された断層画像を表示するものである。【００４９】
次に、図１１、１２を用いて給電トランスＴｒ１１，Ｔｒ２１の詳細な構成について、以下で説明する。図１１は給電トランスＴｒ１１，Ｔｒ２１の分解構成図であり、図１２は給電トランスＴｒ１１，Ｔｒ２１の断面図である。【００５０】
一次コイルＴ１１は、円環状に巻かれた一次巻線Ｎ１１と、一次巻線Ｎ１１の内周及び外周に沿うように形成された内周コア６１３ａ及び外周コア６１４ａと、内周コア６１３ａと外周コア６１４ａを磁気的に結合する底面コア６１５ｂとを備える。【００５１】
一次コイルＴ１２は、空隙部６３４を介して一次巻線Ｎ１１の内周に沿うように円環状に巻かれた一次巻線Ｎ１２と、一次巻線Ｎ１２の内周及び外周に沿うように形成された内周コア６１３ｂと外周コア６１４ｂと、内周コア６１３ｂと外周コア６１４ｂとを磁気的に結合する底面コア６１５ｂとを備える。内周コア６１３ａ，６１３ｂと、外周コア６１４ａ，６１４ｂと、底面コア６１５ａ，６１５ｂは、支持部材６１６により架台固定部６０４に固定される。【００５２】
一方、二次コイルＴ２１は、円環状に巻かれた二次巻線Ｎ２１と、二次巻線Ｎ２１の内周及び外周に沿うように形成された内周コア６１７ａ及び外周コア６１８ａと、内周コア６１７ａと外周コア６１８ａを磁気的に結合する底面コア６１９ｂとを備える。【００５３】
二次コイルＴ２２は、空隙部６３５を介して二次巻線Ｎ２１の内周に沿うように円環状に巻かれた二次巻線Ｎ２２と、二次巻線Ｎ２２の内周及び外周に沿うように形成された内周コア６１７ｂと外周コア６１８ｂと、内周コア６１７ｂと外周コア６１８ｂとを磁気的に結合する底面コア６１９ｂとを備える。内周コア６１７ａ，６１７ｂと、外周コア６１８ａ，６１８ｂと、底面コア６１９ａ，６１９ｂは、支持部材６２０により回転部６０５に固定される。【００５４】
なお、一次コイルＴ１１の内周コア６１３ａと一次コイルＴ１２の外周コア６１４ｂに共通のコアを用いてもよい。二次コイル２１，Ｔ２２についても同様に、内周コア６１７ａと外周コア６１８ｂに共通のコアを用いてもよい。また、本実施形態では、一次コイル１１の底面コア６１５ａと一次コイルＴ１２の底面コア６１５ｂにそれぞれ分割したコアを用いているが、共通のコアを用いてもよい。二次コイルＴ２１，Ｔ２２についても同様に、底面コア６１９ａと底面コア６１９ｂに共通のコアを用いてもよい。このように、コアを共用することで、給電トランスを構成する部品点数を低減できるため、給電トランスＴｒ１１及び給電トランスＴｒ１２の組み立て工数を低減することができる。【００５５】
本実施形態によれば、前述の第１の実施形態と同様に、給電トランスを構成するコアの形状を単純化することができる。これにより、磁気特性を安定化しながら、給電トランスを軽量化することができる。
【実施例８】
【００５６】
次に、図１３を用いて本発明の第８の実施形態について説明する。図１３は本発明の実施例８による給電トランスＴｒ１２，Ｔｒ２２の断面図である。【００５７】
第７の実施の形態と異なる点は、給電トランスＴｒ１２と給電トランスＴｒ２２で一次コイルＴ１３を共用した点と、二次コイルＴ２３と二次コイルＴ２４で底面コア７１９を共用し、二次コイルＴ２３は二次巻線Ｎ２３と、内周コア７１７とを備え、二次コイルＴ２４は二次巻線Ｎ２４と、外周コア７１８とを備えた構成とした点である。一次コイルＴ１３は、一次巻線Ｎ１３と、内周コア７１３と、外周コア７１４と、底面コア７１５と、支持部材７１６とを備えている。【００５８】
本実施形態によれば、複数の給電トランスで一次コイルＴ１３を共用化することで、架台固定部に配置される給電トランスの重量を低減することができる。また、給電トランスの部品点数を削減することができ、非接触給電装置を低コスト化することができる。
【００５９】
以上、本発明の実施形態を述べたが、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、第７の実施形態では、２つの給電トランスを備えた非接触給電装置について述べたが、３つ以上の給電トランスを備えた非接触給電装置であっても本発明を適用することは可能である。全ての実施形態において、固定部から回転部へ電力伝送される場合について説明したが、回転部から固定部へ電力伝送される場合や、回転部から回転部へ電力を伝送される場合においても本発明を適用することは可能である。
【産業上の利用の可能性】
【００６０】
本発明の非接触給電装置は、Ｘ線ＣＴ装置に用いられる電源装置や、風力発電機の電源装置や、監視カメラに用いられる電源装置などに適用できる。
【符号の説明】
【００６１】
１・・・交流電源、２・・・非接触給電装置、３，６０３・・・負荷、４，６０４・・・架台固定部、５，６０５・・・回転部、６，６０６・・・ＡＣ／ＤＣコンバータ、７，６０７・・・高周波インバータ、８，６０８，６２２・・・整流回路、９，１０，６０９，６１０・・・制御手段、１１，１２，６１１，６１２，６３２，６３３・・・通信手段、６０２・・・Ｘ線ＣＴ装置、６２３，６２５・・・インバータ，６２４・・・ステーターコイル、６２５・・・加熱変圧器、６２７・・・Ｘ線管、６２８・・・Ｘ線検出部、６２９・・・被検体、６３０・・・画像表示装置、６３１・・・画像処理装置、１３，１１３，２１３，３１３，４１３，５１３，６１３ａ，６１３ｂ，１７，１１７，２１７，３１７，４１７，５１７，６１７ａ，６１７ｂ，７１３，７１７・・・内周コア、１４，１１４，２１４，３１４，４１４，５１４，６１４ａ，６１４ｂ，１８，１１８，２１８，３１８，４１８，５１８，６１８ａ，６１８ｂ，７１４，７１８・・・外周コア，１５，１１５，２１５，３１５，４１５，５１５，６１５ａ，６１５ｂ，１９，１１９，２１９，３１９，４１９，５１９，６１９ａ，６１９ｂ，７１５，７１９・・・底面コア、１６，１１６，２１６，３１６，４１６，５１６，６１６ａ，６１６ｂ，２０，１２０，２２０，３２０，４２０，５２０，６２０ａ，６２０ｂ，７１６，７２０・・・支持部材、１０１・・・給電回路、１０２・・・受電回路、１２１，１２２・・・絶縁体、６３４，６３５・・・空隙部、Ｔｒ，Ｔｒ１１，Ｔｒ１２，Ｔｒ２１，Ｔｒ２２・・・給電トランス、Ｔ１，Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３・・・一次コイル、Ｔ２，Ｔ２１，Ｔ２２，Ｔ２３，Ｔ２４・・・二次コイル、Ｎ１，Ｎ１１，Ｎ１２，Ｎ１３・・・一次巻線、Ｎ２，Ｎ２１，Ｎ２２，Ｎ２３，Ｎ２４・・・二次巻線
【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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【手続補正書】
【提出日】平成26年11月27日(2014.11.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源に接続された第１の回路と、給電トランスと、負荷へ電力を供給する第２の回路とを備え、前記電源の電力を前記第１の回路から前記第２の回路へ前記給電トランスを介して非接触で電力を伝送する非接触給電装置において、
前記給電トランスは、円環状に巻かれた巻線と、前記巻線の内周と外周に沿うようにそれぞれ形成された内周コアと外周コアと、前記内周コアと前記外周コアとを磁気的に結合する底面コアとからなる一対の給電コイルを、所定のギャップを挟んで対向配置して構成し、前記底面コアを、前記巻線の円周方向に分割したことを特徴とする非接触給電装置。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
請求項１に記載の非接触給電装置において、前記非接触給電装置は、架台固定部と、前記架台固定部に対して回転自在に支持された回転部とを有し、前記架台固定部は、前記第１の回路と、前記給電コイルの一方とを備え、前記回転部は、前記給電コイルの他方と、前記第２の回路と、前記負荷とを備えたことを特徴とする非接触給電装置。
【請求項５】
請求項１に記載の非接触給電装置において、前記給電コイルの一方の前記巻線及び／又は前記内周コア及び／又は前記外周コアと、前記給電コイルの他方の前記巻線及び／又は内周コア及び／又は前記外周コアを、それぞれ概ね等しい径としたことを特徴とする非接触給電装置。
【請求項６】
請求項１に記載の非接触給電装置において、前記給電コイルの一方が備えた前記巻線及び／又は内周コア及び／又は前記外周コアと、前記給電コイルの他方が備えた前記巻線及び／又は内周コア及び／又は前記外周コアを、それぞれ異なる径としたことを特徴とする非接触給電装置。
【請求項７】
（削除）
【請求項８】
請求項１に記載の非接触給電装置において、前記内周コア及び／又は前記外周コアを、前記巻線の円周方向に分割したことを特徴とする非接触給電装置。
【請求項９】
請求項８の非接触給電装置において、分割して配置された前記内周コア及び／又は前記外周コアの間隙部に、前記底面コアを配置したことを特徴とする非接触給電装置。
【請求項１０】
請求項８又は９のいずれかの非接触給電装置において、前記給電コイルの一方が備えた前記内周コア及び／又は前記外周コアと、前記給電コイルの他方が備えた前記内周コア及び／又は前記外周コアを、異なる数に分割したことを特徴とする非接触給電装置。
【請求項１１】
請求項１０の非接触給電装置において、前記給電コイルの一方が備えた前記内周コア及び／又は前記外周コアの分割数をＮとし、前記給電コイルの他方が備えた前記内周コア及び／又は前記外周コアの分割数をＮ−１としたことを特徴とする非接触給電装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の非接触給電装置において、前記巻線と、前記内周コアと、前記外周コアと、前記底面コアとを支持する支持部材を備えることを特徴とする非接触給電装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の非接触給電装置において、前記巻線と、前記内周コア及び／又は前記外周コア及び／又は前記底面コアとの間に絶縁体を挿入したことを特徴とする非接触給電装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の非接触給電装置において、前記給電トランスを複数備えたことを特徴とする非接触給電装置。
【請求項１５】
請求項１４の非接触給電装置において、前記給電コイルの一方を複数の前記給電トランスで共用したことを特徴とする非接触給電装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の非接触給電装置を搭載したＸ線ＣＴ装置。
【国際調査報告】
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