(57)【要約】  従来よりも優れた電力供給システムを提供すること。  電力供給システムは、固定体８は、固定体８の軸心方向に沿って配置された内導体９と、固定体８の軸心方向に沿って内導体９を覆うように配置された外導体１３と、内導体９と外導体１３との相互間に配置された高周波導電路誘電体５とを備え、回転体７は、回転体７の軸心方向に沿って配置された内導体９と、回転体７の軸心方向に沿って内導体９を覆うように配置された外導体１３と、内導体９と外導体１３との相互間に配置された高周波導電路誘電体５とを備え、高周波電源２７から負荷２６に対して電力を供給することができるように、高周波電源２７と、固定体８の外導体１３と、回転体７の外導体１３と、負荷２６とを電気的に接続し、固定体８と回転体７とを組み合わせることにより、当該電力供給システムから放射される電磁波を低減するための電磁波低減構造を形成している。
2016010145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１軸と、前記第１軸に対して回転可能な第２軸とを介して、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、
前記第１軸は、
当該第１軸の軸心方向に沿って配置された第１内部軸導体と、
当該第１軸の軸心方向に沿って前記第１内部導体を覆うように配置された第１外部軸導体と、
前記第１内部軸導体と前記第１外部軸導体との相互間に配置された第１軸絶縁体とを備え、
前記第２軸は、
当該第２軸の軸心方向に沿って配置された第２内部軸導体と、
当該第２軸の軸心方向に沿って前記第２内部導体を覆うように配置された第２外部軸導体と、
前記第２内部軸導体と前記第２外部軸導体との相互間に配置された第２軸絶縁体とを備え、
前記電源から前記負荷に対して電力を供給することができるように、当該電源と、前記第１外部軸導体と、前記第２外部軸導体と、前記負荷とを電気的に接続し、
前記第１軸と前記第２軸とを組み合わせることにより、当該電力供給システムから放射される電磁波を低減するための電磁波低減構造を形成した、
電力供給システム。
【請求項２】
前記電磁波低減構造を、前記第１外部軸導体と前記第２外部軸導体とが電気的に接続されている部分が外部に露出しないように、当該第１外部軸導体によって当該第２外部軸導体の少なくとも一部が覆われた被覆構造として形成した、
請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項３】
前記電磁波低減構造を、前記第１外部軸導体と前記第２外部軸導体との導電性を確保できるように、当該第１外部軸導体と当該第２外部軸導体とを接触させた接触構造として形成した、
請求項１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】
固定体に対して回転可能な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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２８２８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来のシステムには、次の問題点があった。【０００６】
１）導電性の集電環と導電性のブラシ等を接触させているため、導電性の摩耗粉が発生する。このため、メンテナンス（ゴミの除去）を頻繁に行う必要があった。【０００７】
２）集電環、ブラシはともに導電材料であり、接触させることにより電力の伝送が可能になる。このため、水濡れ時には、特に高速回転時には水の膜が集電環とブラシの間に入り込み、送電効率を低下させていた。【０００８】
３）集電環とブラシが露出されているため、酸またはアルカリ環境でスリップリングを用いた場合には、集電環やブラシに酸またはアルカリの液体や気体が届くと、腐食が生じるおそれがあった。【０００９】
４）スリップリング内に水や気体の導入をさせない構造を採用するとなると、機械的に高い精度が求められ製造コストが増大する。しかし、回転軸受部に高級なゴムパッキングをはめても、完全遮断は出来ない。さらに、回転に対する摩擦力が増大するという問題が生じる。【００１０】
このような点に鑑みて、本発明は、従来よりも優れた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】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の電力供給システムは、第１軸と、前記第１軸に対して回転可能な第２軸とを介して、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、前記第１軸は、当該第１軸の軸心方向に沿って配置された第１内部軸導体と、当該第１軸の軸心方向に沿って前記第１内部導体を覆うように配置された第１外部軸導体と、前記第１内部軸導体と前記第１外部軸導体との相互間に配置された第１軸絶縁体とを備え、前記第２軸は、当該第２軸の軸心方向に沿って配置された第２内部軸導体と、当該第２軸の軸心方向に沿って前記第２内部導体を覆うように配置された第２外部軸導体と、前記第２内部軸導体と前記第２外部軸導体との相互間に配置された第２軸絶縁体とを備え、前記電源から前記負荷に対して電力を供給することができるように、当該電源と、前記第１外部軸導体と、前記第２外部軸導体と、前記負荷とを電気的に接続し、前記第１軸と前記第２軸とを組み合わせることにより、当該電力供給システムから放射される電磁波を低減するための電磁波低減構造を形成した。【００１２】
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、前記電磁波低減構造を、前記第１外部軸導体と前記第２外部軸導体とが電気的に接続されている部分が外部に露出しないように、当該第１外部軸導体によって当該第２外部軸導体の少なくとも一部が覆われた被覆構造として形成した。【００１３】
請求項３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、前記電磁波低減構造を、前記第１外部軸導体と前記第２外部軸導体との導電性を確保できるように、当該第１外部軸導体と当該第２外部軸導体とを接触させた接触構造として形成した。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の電力供給システムによれば、第１軸は、当該第１軸の軸心方向に沿って配置された第１内部軸導体と、当該第１軸の軸心方向に沿って第１内部導体を覆うように配置された第１外部軸導体と、第１内部軸導体と第１外部軸導体との相互間に配置された第１軸絶縁体とを備え、第２軸は、当該第２軸の軸心方向に沿って配置された第２内部軸導体と、当該第２軸の軸心方向に沿って第２内部導体を覆うように配置された第２外部軸導体と、第２内部軸導体と第２外部軸導体との相互間に配置された第２軸絶縁体とを備え、電源から負荷に対して電力を供給することができるように、当該電源と、第１外部軸導体と、第２外部軸導体と、負荷とを電気的に接続しているので、第１内部軸導体と第２内部軸導体とで電界結合が行なわれる場合には、以下に示す効果が得られる。具体的には、第１内部軸導体と第２内部軸導体とを接触させることがないので、これら第１内部軸導体及び第２内部軸導体のメンテナンスが不要になるか、又はメンテナンス間隔を延ばすことができる。また、第１軸の内部又は第２軸の内部に水が浸入しても、第１内部軸導体及び第２内部軸導体を問題なく使用することができる（特に、水は比誘電率８０の強誘電材料であるため、電界による結合を強くすることができる）。よって、水の浸入を許容する設計が可能になるため、製造コストを低減できる。また、第２軸を高速回転させた場合でも、送電効率の低下を抑制できる。また、第１内部軸導体が第１軸絶縁体によって覆われており、第２内部軸導体が第２軸絶縁体によって覆われているため、これら軸絶縁体が耐酸性及び耐アルカリ性を有する限り、第１内部軸導体及び第２内部軸導体の劣化を防止することができる。
また、第１軸と第２軸とを組み合わせることにより、当該電力供給システムから放射される電磁波を低減するための電磁波低減構造を形成したので、当該電力供給システムから外部に向けて放出される電磁波を低減することができるため、安全性を向上させることができる。【００１５】
請求項２に記載の電力供給システムによれば、電磁波低減構造を、第１外部軸導体と第２外部軸導体とが電気的に接続されている部分が外部に露出しないように、当該第１外部軸導体によって当該第２外部軸導体の少なくとも一部が覆われた被覆構造として形成したので、当該被覆構造を簡易に形成することができるため、製造性を向上させると共に、製造コストを一層低減することが可能となる。【００１６】
請求項３に記載の電力供給システムによれば、電磁波低減構造を、第１外部軸導体と第２外部軸導体との導電性を確保できるように、当該第１外部軸導体と当該第２外部軸導体とを接触させた接触構造として形成したので、当該接触構造を簡易に形成することができるため、製造性を向上させると共に、製造コストを一層低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】電力送電及び通信を行う電力供給システムの構成を示す断面図である。
【図２】電力供給システムから電磁波が放射されている状態を示す側面図である。
【図３】シールド構造を用いた電力供給システムの構成を示す側面図である。
【図４】導電性が確保できる構成を示す側面図である。
【図５】導電性が確保できる構成を示す側面図である。
【図６】導電性が確保できる構成を示す側面図である。
【図７】独立電極を用いた電力供給システムの構成を示す断面図である。
【図８】回転体側リング電極及び固定体側リング電極の構成を示す断面図である。
【図９】独立電極を用いた電力供給システムの構成を示す断面図である。
【図１０】独立電極を用いた電力供給システムの構成を示す断面図である。
【図１１】回転体側リング電極及び固定体側リング電極の構成を示す断面図である。
【図１２】独立電極を用いた電力供給システムの構成を示す断面図である。
【図１３】回転体側リング電極及び固定体側リング電極の構成を示す断面図である。
【図１４】図１０に示す電力供給システムに用いられる回路の構成を示す図である。
【図１５】独立電極を用いた電力供給システムの構成を示す断面図である。
【図１６】独立電極を用いた電力供給システムの構成を示す断面図である。
【図１７】独立電極を用いた電力供給システムの構成を示す断面図である。
【図１８】独立電極を用いた電力供給システムの構成を示す断面図である。
【図１９】独立電極を用いた電力供給システムの構成を示す断面図である。
【図２０】独立電極を用いた電力供給システムの構成を示す断面図である。
【図２１】図２０に示す電力供給システムにおける回転体側リング電極及び固定体側リング電極の構成を示す拡大図である。
【図２２】図２０に示す電力供給システムにおける回転体側リング電極及び固定体側リング電極の構成を示す拡大図である。
【図２３】独立電極を用いた電力供給システムの構成を示す断面図である。
【図２４】電力供給システムが接触給電を行うと共に、通信波での通信を行う場合における回路の構成の一例を示す図である。
【図２５】電力供給システムが非接触給電を行うと共に、通信波での通信を行う場合における回路の構成の一例を示す図である。
【図２６】電力供給システムが接触給電を行うと共に、光通信を行う場合における回路の構成の一例を示す図である。
【図２７】電力供給システムが非接触給電を行うと共に、光通信を行う場合における回路の構成の一例を示す図である。
【図２８】独立電極を用いた電力供給システムの構成を示す断面図である。
【図２９】独立電極を用いた電力供給システムの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る電力供給システムの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、〔１〕電力供給システムの基本的概念について説明し、次いで、〔２〕シールド構造を用いた電力供給システムの構成、〔３〕独立電極を用いた電力供給システムの構成について説明し、最後に実施の形態に対する変形例について説明する。ただし、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１９】
〔１〕電力供給システムの基本的概念
最初に、本発明の実施の形態に係る電力供給システムの基本的概念について説明する。本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（又は、電源に対して相対的に移動する移動体等）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。
【００２０】
（電力供給システムの原理）
次に、本願発明者が見出した、本実施の形態に係る電力供給システムの原理について説明する。
【００２１】
図１は、電力送電及び通信を行う電力供給システムの構成を示す断面図である。図２は、電力供給システムから電磁波が放射されている状態を示す側面図である。図１、図２に示すように、電力供給システムは、送電側の軸である固定体８であって、回転不能に固定された固定体８（第１軸）と、受電側の軸である回転体７であって、固定体８に対して回転可能な回転体７（第２軸）とを備えている。また、この電力供給システムにおいては、固定体８の右端部に固定体８を支持するための図示しない軸受が設けられると共に、回転体７の左端部に回転体７を支持するための図示しない軸受が設けられている。
【００２２】
ここで、図１に示す電力供給システムでは、固定体８及び回転体７の構成として同軸線路構造が用いられている。具体的には、固定体８及び回転体７の各々は、長尺状に形成された内導体９（第１内部軸導体、第２内部軸導体）と、長尺状に形成されたものであって、内導体９の外部において、当該内部体に対して同心状に配置された外導体１３（第１外部軸導体、第２外部軸導体）と、内導体９と外導体１３との相互間に配置されたものであって、これら内導体９と外導体１３とを相互に絶縁する高周波導電路誘電体５（第１軸絶縁体、第２軸絶縁体）とを備えている。
【００２３】
また、これら固定体８及び回転体７の配置関係については、それぞれの外導体１３同士、内導体９同士、及び高周波導電路誘電体５同士が非接触となるように相互に間隔を隔てて配置されている。また、これら外導体１３及び内導体９の対向面の形状については、外導体１３同士及び内導体９同士を容量結合可能なように対向面積が大きくなり、且つ、回転軸の長手方向から適度な圧力が加えられる形状に形成されており、具体的には、歯形状等に形成されている。
【００２４】
また、この電力供給システムにおける送電及び通信回路は、少なくとも回転体７の外導体１３と内導体９とに電気的に接続された負荷２６（負荷）と、固定体８の外導体１３と内導体９とに電気的に接続された高周波電源２７（電源）とを備えて構成されている。
【００２５】
このような構成により、２つの回転軸の接合部で相互に回転させることが可能になる。また、２つの回転軸のいずれか一方から高周波電流を流すことが可能になり、電力伝送に限らず、通信伝送も可能である。
【００２６】
しかしながら、上記電力供給システムには、以下に示す問題点が生じていた。具体的には、固定体８に対して回転体７を近接させた状態で、回転体７を回転させることが難しかった。このため、上述した電力供給システムが実際に使用されている場合に、回転体７（又は固定体８）の軸受に応力が負荷されることで固定体８と回転体７との相互間の隙間が変化することにより、接合容量が変化していた。また、図２に示すように、固定体８と回転体７の外導体１３との相互間に電圧がかかるため、電力供給システムから外部に向けて電磁波が放射されていた。
【００２７】
これらの問題を解消できる構成として、以下に示す構成が考えられる。具体的には、固定体８の外導体１３と回転体７の外導体１３とを接触させる構成（以下、「シールド構造を用いた電力供給システム」と称する）が挙げられる。このような構成により、固定体８に対して回転体７を密着させながら回転体７のみを回転させることができるので、接合容量が変化することを防止できる。また、固定体８の外導体１３と回転体７の外導体１３とを接触させることでシールド構造が形成されるため、当該形成されたシールド構造によって電力供給システムから外部に向けて放射される電磁波を低減できる。
【００２８】
また、固定体８の外導体１３及び回転体７の外導体１３との対向部と、固定体８の内導体９及び回転体７の内導体９との対向部とを電力伝送用接合容量として使用せず、固定体８の外導体１３によって回転体７の外導体１３が覆われると共に、別途異なる対向電極を設ける構成（以下、「独立電極を用いた電力供給システム」と称する）も挙げられる。このような構成により、固定体８の外導体１３及び回転体７の外導体１３とに電圧がかからなくなるため、接合容量が変化するという問題が解消されると共に、電力供給システムから外部に向けて放射される電磁波を低減できる。なお、この構成においては、固定体８及び回転体７には通信波のみを流すことができたり、あるいは、固定体８及び回転体７の内部に光導波路が形成された場合には光のみを流すことができる。
【００２９】
以上のような構成を踏まえて、本実施の形態に係る電力供給システムを構成する。
【００３０】
〔２〕シールド構造を用いた電力供給システムの構成
次に、シールド構造を用いた電力供給システムの構成について説明する。図３は、シールド構造を用いた電力供給システムの構成を示す側面図である。
【００３１】
図３に示す電力供給システムは、図２に示す電力供給システムとほぼ同様に構成されているが、以下に示す構成が異なる。具体的には、固定体８の外導体１３と回転体７の外導体１３との導電性を確保できるように、固定体８の外導体１３と回転体７の外導体１３とが接触するように配置された接触構造（電磁波低減構造）が形成されている。この場合において、固定体８の内導体９と回転体７の内導体９との配置については、例えば、固定体８の内導体９と回転体７の内導体９とが接触されるように配置されてもよく、あるいは、固定体８の内導体９と回転体７の内導体９とが非接触となるように配置されてもよい。
このような構成により、図２に示す電力供給システムのように、固定体８の外導体１３と回転体７の外導体１３との相互間に隙間が形成されないため、電力供給システムから外部に放出される電磁波を低減することができる。
【００３２】
ここで、固定体８の外導体１３と回転体７の外導体１３との接触においては、導電性を確保できるように、回転体７を回転させつつ固定体８の外導体１３と回転体７の外導体１３とを接触させることにより、これら外導体１３の相互間に生じるギャップによってこれら外導体１３同士の接触状態が不十分となる場合が生じる。この場合には、わずかなギャップの発生に止まれば、大きな接合容量が確保できる可能性が高い。しかしながら、現実的には、回転体７における固定体８との接触界面において、当該固定体８と接触する部分（以下、「接触部」と称する）と、当該固定体８と接触しない部分（以下、「容量部」と称する）とが並列的に存在することになる。また、状況により、回転体７における固定体８との接触界面において、接触部と容量部とが占める割合が変化する可能性がある。
【００３３】
また、電流、電圧、及び接合容量の関係については、下記式（１）、（２）のように表される。
【００３４】
ｉ＝ｊ×ω×Ｃ×Ｖ・・・（１）
【００３５】
ω＝２×π×ｆ・・・（２）
【００３６】
ここで、電流ｉ、虚数ｊ、接合容量Ｃ、接合容量に発生する電圧Ｖ、周波数ｆである。これら式（１）、（２）から、電流が一定の条件下においては、接合容量に発生する電圧と接合容量の積は一定になる。このことからすると、上述した回転体７の固定体８との接触界面における接触部と容量部とが並列的に存在する場合において、接合容量が大きくなれば、印加される電圧が小さくなるため、電力供給システムから外部に向けて放射される電磁波を低減することができると言える。ただし、この場合には、電圧が接触抵抗に支配されることになる。
【００３７】
また、図３に示す電力供給システムにおいて、固定体８の外導体１３と回転体７の外導体１３との相互間において生じる導電性又は容量性の結合については、固定体８又は回転体７に何らかの応力が負荷されたとしても、その性能を確保しなければならない。そこで、回転体７の回転によって固定体８の外導体１３と回転体７の外導体１３とが擦れ合った場合でも、固定体８の外導体１３と回転体７の外導体１３との導電性を確保できる構成として、以下に示す構成が挙げられる。
【００３８】
図４から図６は、導電性が確保できる構成を示す側面図である。
【００３９】
まず、図４（ａ）に示す電力供給システムは、図３に示す電力供給システムとほぼ同様に構成されているが、以下に示す構成が異なる。具体的には、塑性変形しやすい金属（以下、「塑性金属３２」と称する）が固定体８及び回転体７に対して巻きつくように設けられている。また、この塑性金属３２は、固定体８の外導体１３又は回転体７の外導体１３のいずれか一方に対して固定ボルト３４で固定されると共に、固定体８の外導体１３又は回転体７の外導体１３のいずれか他方に対してスプリング付バンド３３（又はゴムバンド）で縛り付けられている。
ここで、塑性金属３２の構成については、例えば、軸受を巻いた鋼材に対して軸方向に沿ってスリットが形成されたものや、発泡アルミニウム、亜鉛アルミニウム、バビッドメタル、ホワイトメタル等によって形成された略円筒状体等が採用される。また、この塑性金属３２が用いられる理由としては、回転体７の外導体１３の真円度が高く、且つ凹凸も少ない場合に、弾性変形しやすい金属に比べて、当該塑性金属３２における回転体７の外導体１３との接触面積が大きくなるからである。ただし、塑性金属３２と回転体７の外導体１３との擦れ合いによって、塑性金属３２が削れてしまうため、塑性金属３２を定期的に交換する必要がある。
このような構成により、固定体８の外導体１３と回転体７の外導体１３とを接触させる力を継続的に加えることができるため、固定体８の外導体１３と回転体７の外導体１３との導電性を確保することができる。なお、固定体８の外導体１３における回転体７との接触界面（又は回転体７の外導体１３における固定体８との接触界面）は、例えば導電性潤滑油によってコーティングされてもよい（なお、図４（ｂ）、（ｃ）、図５、図６に示す上記接触界面についても同様とする）。
【００４０】
また、図４（ｂ）に示す電力供給システムは、図３に示す電力供給システムとほぼ同様に構成されているが、以下に示す構成が異なる。具体的には、固定体８の外導体１３における回転体７との接触界面及び回転体７の外導体１３における固定体８との接触界面の各々が、鏡面研磨されている。また、この鏡面研磨された接触界面に対して摺動性に優れた導電性ダイヤモンド・ライク・カーボン（以下、「導電性ＤＬＣ３６」と称する）がコーティングされている。なお、上記鏡面研磨された接触界面にコーティングされるのは、導電性ＤＬＣ３６に限定されず、これ以外の摺動性に優れたコーティング材がコーティングされてもよい。
このような構成により、固定体８の外導体１３における回転体７との接触界面及び回転体７の外導体１３における固定体８との接触界面がすべり軸受として機能するので、回転体７の回転によって固定体８の外導体１３と回転体７の外導体１３とが擦れ合うことにより生じる摩擦抵抗を低減できるため、固定体８の外導体１３と回転体７の外導体１３との導電性を確保しながら、電力供給システムから外部に向けて放射される電磁波を低減することができる。
【００４１】
また、図４（ｃ）に示す電力供給システムは、図３に示す電力供給システムとほぼ同様に構成されているが、以下に示す構成が異なる。具体的には、固定体８の外導体１３における回転体７との接触界面又は回転体７の外導体１３における固定体８との接触界面のいずれか一方に導電性ブラシ３７が埋め込まれている。また、固定体８の外導体１３における回転体７との接触界面又は回転体７の外導体１３における固定体８との接触界面のいずれか他方に対して導電性ＤＬＣ３６がコーティングされている。
ここで、この導電性ブラシ３７の構成については、例えばメタルファイバー、導電性カーボナノチューブ等に形成されたブラシ材が用いられる。
このような構成により、回転体７の回転によって固定体８の外導体１３と回転体７の外導体１３とが擦れ合うことにより生じる摩擦抵抗を低減できるため、固定体８の外導体１３と回転体７の外導体１３との導電性を確保しながら、電力供給システムから外部に向けて放射される電磁波を低減することができる。
【００４２】
また、図５に示す電力供給システムは、図３に示す電力供給システムとほぼ同様に構成されているが、以下に示す構成が異なる。具体的には、回転体７の外導体１３と固定体８の外導体１３とは、ロータリージョイント１２を介して接触するように配置されている。また、回転体７の内導体９と固定体８の内導体９とは、接触するように配置されており、ゴムブッシュ３８によって接続されている。また、これら内導体９の各々とゴムブッシュ３８との相互間には、ロータリージョイント１２が設けられている。また、回転体７の固定体８側とは反対側の端部、及び固定体８の回転体７側とは反対側の端部には、通信波を入力又は出力するための高周波入出力ポート１４が設けられている。また、固定体８における回転体７との接触界面及び回転体７における固定体８との接触界面の形状については具体的には、フラット状に形成されている。
ここで、回転体７の外導体１３と固定体８の外導体１３との接触状態を維持するための構成については、具体的には、固定体８の外導体１３に設けれられた固定体側軌道盤８３が、導電性材料にて形成された転動体１７を介して回転体７の外導体１３に取り付けられた回転体側軌道盤８４と接触するように配置されており、回転体側軌道盤８４に対してスプリング付固定バネ８５によって与圧されながら固定される構成が採用されている。
このような構成により、固定体８の外導体１３と回転体７の外導体１３との導電性を確保することができる。また、転動体１７によって、固定体８の外導体１３全体及び回転体７の外導体１３全体の電位を一定に保つことができると共に、電力供給システムから外部に向けて放射される電磁波を低減できるため、当該転動体１７をシールド構造として機能させることが可能となる。
【００４３】
また、図６に示す電力供給システムは、図３に示す電力供給システムとほぼ同様に構成されているが、以下に示す構成が異なる。具体的には、固定体８の回転体７側とは反対側の端部が、土台４３に対して固定ボルト４４によって固定されている。また、固定体８の外導体１３、高周波導電路誘電体５、及び内導体９と、土台４３とによって囲繞された空間には、固定体８の内導体９及び回転体７の内導体９とを回転させるためのモーター２１が設けられている。また、回転体７の高周波導電路誘電体５と固定体８の高周波導電路誘電体５とは、すべり軸受２３を介して接触するように配置されている。また、回転体７の内導体９と固定体８の内導体９とが一体形成されており、固定体８の内導体９が軸固定部２２を介してモーター２１と接続されている。また、回転体７の固定体８側とは反対側の端部、及び固定体８の土台４３側の近傍には、高周波入出力ポート１４が設けられている。
ここで、回転体７の外導体１３と固定体８の外導体１３との接触状態を維持するための構成については、具体的には、回転体７の外導体１３と固定体８の外導体１３が、これら一部が軸受内輪４０、針状ころ軸受３９、及び軸受外輪４１を介して接触すると共に、これら一部以外の部分が直接的に接触するように配置されている。ここで、針状ころ軸受３９は、軸受内輪４０と軸受外輪４１とを線接触させるための軸受である。
このような構成により、回転体７の回転によって固定体８の外導体１３と回転体７の外導体１３とが擦れ合うことにより生じる摩擦抵抗を低減できるため、固定体８の外導体１３と回転体７の外導体１３との導電性を確保しながら、電力供給システムから外部に向けて放射される電磁波を低減することができる。特に、針状ころ軸受３９が用いられているので、針状ころ軸受３９の長さや本数に応じて、上記摩擦抵抗の大きさを調整することが可能となる。
【００４４】
〔３〕独立電極を用いた電力供給システムの構成
次に、独立電極を用いた電力供給システムの構成について説明する。この説明では、まず、基本的な構成について説明し、次いで、様々な用途に対応可能な構成と、構造を簡素化した構成と、一般的な通信規格を利用した構成とについて説明し、最後に空気の送風が可能な構成について説明する。
【００４５】
（独立電極を用いた電力供給システムの構成−基本的な構成）
まず、独立電極を用いた電力供給システムの基本的な構成について説明する。図７、図９は、独立電極を用いた電力供給システムの構成を示す断面図である。図８は、回転体側リング電極１及び固定体側リング電極２の構成を示す断面図である。
【００４６】
図７に示す電力供給システムは、図２に示す電力供給システムとほぼ同様に構成されているが、以下に示す構成が異なる。具体的には、回転体７の外導体１３における固定体８とは反対側の端部には、回転体７の外導体１３の一部であって、回転体７を支持するためのトッププレート１８（第２外部軸導体）が取り付けられている。また、固定体８の外導体１３の一部であるシリンダボディ２０（第１外部軸導体）における回転体７とは反対側の端部には、固定体８の外導体１３の一部であるボトムプレート１９（第１外部軸導体）であって、シリンダボディ２０を支持するためのボトムプレート１９が取り付けられている。また、トッププレート１８及びボトムプレート１９の各々には、高周波入出力ポート１４が設けられている。
【００４７】
ここで、固定体８の外導体１３と回転体７の外導体１３とが電気的に接続されている部分（具体的には、後述する回転体側リング電極１及び後述する固定体側リング電極２）が外部に露出しないように、以下に示す構成が採用されている。具体的には、シリンダボディ２０によって回転体７の外導体１３の外周面の少なくとも一部が覆われるように配置された被覆構造（電磁波低減構造）が形成されている。ここで、シリンダボディ２０の内周面のうち回転体７の外導体１３の外周面と対向する部分には、図７のトッププレート１８側に位置する円筒状の固定体側リング電極２が円筒状の固定体側リング電極固定絶縁台座（弾性）４を介して固定されていると共に、図７のボトムプレート１９側に位置する円筒状の固定体側リング電極２が円筒状の固定体側リング電極固定絶縁台座（弾性）４を介して固定されている。また、回転体７の外導体１３の内周面には、図７のトッププレート１８側に位置する固定体側リング電極２と対向する位置に、円筒状の回転体側リング電極１が剛体である円筒状の回転体側リング電極固定絶縁台座３を介して固定されていると共に、図７のボトムプレート１９側に位置する固定体側リング電極２と対向する位置に、円筒状の回転体側リング電極１が剛体である円筒状の回転体側リング電極固定絶縁台座３を介して固定されている。
この場合において、図７のトッププレート１８側及びボトムプレート１９側に位置する回転体側リング電極固定絶縁台座３、回転体側リング電極１、固定体側リング電極２、及び固定体側リング電極固定絶縁台座（弾性）４は、電力供給システムの長手方向に直交する方向に沿って積層して配置されている。また、回転体７の内導体９と固定体８の内導体９とは、接触するように配置されており、ロータリージョイント導電性ピン１０によって接続されている。また、このロータリージョイント導電性ピン１０には、押出バネ１１が設けられている。この押出バネ１１は、通信用の信号を回転体７の内導体９に流すために、バネ力でロータリージョイント導電性ピン１０を固定体８側から回転体７側に向けて押し付けるためのバネである。
【００４８】
また、回転体側リング電極１及び固定体側リング電極２の構成については、固定体側リング電極２と回転体側リング電極１との密着性を高めて接触安定性が得られる構成が採用されている。具体的には、図８に示すように、固定体側リング電極２は、当該回転体側リング電極１よりも内側に配置された回転体側リング電極１と当接可能に配置されている。また、固定体側リング電極２と当該固定体側リング電極２よりも外側に配置されたシリンダボディ２０との相互間において、弾性材料にて形成された固定体側リング電極固定絶縁台座（弾性）４が与圧された状態で挟み込まれるように配置されている。この場合において、固定体側リング電極２には、固定体側リング電極固定絶縁台座（弾性）４のうち、与圧によって変形された部分を入り込ませるためのカット部８６が形成されている。
【００４９】
また、固定体８に接続された図示しない電源から回転体７に接続された図示しない負荷に向けて電力を送電できるように、以下に示す構成が採用されている。具体的には、シリンダボディ２０には、図示しない電源から図７のトッププレート１８側に位置する固定体側リング電極２に向けてリード線３０を介して電力を送信するための配線路及び当該リード線３０と接続するための電力ポート１５と、図示しない電源から図７のボトムプレート１９側に位置する固定体側リング電極２に向けてリード線３０を介して電力を送信するための配線路及び当該リード線３０と接続するための電力ポート１５とが設けられている。また、回転体７の外導体１３及びトッププレート１８には、図７のトッププレート１８側に位置する回転体側リング電極１から図示しない負極に向けてリード線３０を介して電力を送信するための配線路と、図７のボトムプレート１９側に位置する回転体側リング電極１から図示しない負極に向けてリード線３０を介して電力を送信するための配線路とが設けられていると共に、トッププレート１８には、これらリード線３０の各々と接続するための電力ポート１５が設けられている。
【００５０】
また、回転体７の外導体１３と固定体８のシリンダボディ２０との接触状態を維持できるように、以下に示す構成が採用されている。具体的には、固定体８のシリンダボディ２０に設けれられた軌道盤１６が、転動体１７を介して回転体７の外導体１３に取り付けられた軌道盤１６と接触するように配置されており、回転体７の軌道盤１６に対してスプリング付固定バネ８５によって与圧されながら固定されている。
【００５１】
以上のような構成により、回転体側リング電極１及び固定体側リング電極２とが外部に露出しないので、電力供給システムから外部に向けて放射される電磁波を低減することができる。また、上述した各種の電極及び各種のリード線３０が用いられることで、図７のトッププレート１８側に位置する固定体側リング電極２と回転体側リング電極１との相互間及び図７のボトムプレート１９側に位置する固定体側リング電極２と回転体側リング電極１との相互間において接触結合又は電界結合が生じるので、図示しない電源から図示しない負荷に対して電力供給するため、回転体７の外導体１３と固定体８のシリンダボディ２０とに電力伝送用の電圧がかからないことから、電力供給システムから外部に向けて放射される電磁波を一層低減できる。
【００５２】
なお、図７に示す電力供給システムにおいては、固定体８又は回転体７に何らかの応力がかかった時には、固定体８及び回転体７の内導体９同士、並びに固定体８及び回転体７の外導体１３同士の隙間が開くことになるが、その隙間はわずかである。よって、周波数の高い通信波で通信が行われる場合には、上記隙間の影響を無視できる。また、光通信が行われる場合にも、上記隙間は問題にならない。一方、直流送電（接触給電）、商用周波数送電が行われる場合には、上記隙間は許容できない。また、非接触電力送電（数ＭＨｚを想定）が行われる場合にはインピーダンスが増大するが、並列共振回路を用いることにより上記隙間の影響を無視できる。
【００５３】
また、図９に示す電力供給システムは、図７に示す電力供給システムとほぼ同様に構成されているが、さらにモーター２１を備えている。モーター２１は、例えば公知のモータを用いて構成されており、ボトムプレート１９の内部において、回転体８の内導体と一体に形成された固定体８の内導体９よりも下方側に配置され、固定体８の内導体９に対して軸固定部２２によって接続されている。
このような構成により、固定体８の内導体９によって送電された電力の一部を用いて、モーター２１を駆動させることができる。
【００５４】
（独立電極を用いた電力供給システムの構成−様々な用途に対応可能な構成）
次に、様々な用途に対応可能な構成について説明する。上述した図７、図９に示す電力供給システムにおいては、固定体側リング電極２と回転体側リング電極１とが直接的に当接しているため、これら電極が相互に擦れ合うことによって導電性を確保することができないおそれがあった。また、図７、図９に示す電力供給システムが高速回転、大電力送電、高信頼性、又はロバスト性が求められる用途等に用いられることに適していなかった。そこで、図７、図９に示す電力供給システムの問題点を解消することができる構成について、以下説明する。
【００５５】
図１０、図１２は、独立電極を用いた電力供給システムの構成を示す断面図である。図１１、図１３は、回転体側リング電極１及び固定体側リング電極２の構成を示す断面図である。図１４は、図１０に示す電力供給システムに用いられる回路の構成を示す図である。
【００５６】
まず、図１０に示す電力供給システムは、図７に示す電力供給システムとほぼ同様に構成されているが、図１０のトッププレート１８側及びボトムプレート１９側の回転体側リング電極１における固定体側リング電極２との接触界面及び固定体側リング電極２における回転体側リング電極１との接触界面の各々に対して、導電性ＤＬＣ３６がコーティングされている。また、トッププレート１８及びボトムプレート１９の各々に設けられた高周波入出力ポート１４がトランシーバ２４に接続されている。
また、図１０に示す電力供給システムには、トッププレート１８に設けられた２つの電力ポート１５に接続された負荷２６と、シリンダボディ２０に設けられた２つの電力ポート１５に接続された直流電源２５とを備えた回路が接続されている。
このような構成により、導電性ＤＬＣ３６が用いられることで、図１０のトッププレート１８側に位置する固定体側リング電極２と回転体側リング電極１との相互間及び図１０のボトムプレート１９側に位置する固定体側リング電極２と回転体側リング電極１との相互間において接触結合が生じるので、導電性ＤＬＣ３６に導電性を持たせることができるため、直流送電（接触給電）を行うことが可能になる。よって、共振回路等が不要であるため、低コスト化が実現できると共に、高周波利用に関する申請も不要であるため、おもちゃ等の低コスト製品に利用することが可能になる。また、回転体側リング電極１における固定体側リング電極２との接触面積を大きくとることができるため、既存のスリップリングよりも性能向上、低コスト化を図ることできる。また、超低ノイズ用途にも利用することができる。
【００５７】
また、図１０に示す電力供給システムの変形例として、回転体側リング電極１における固定体側リング電極２との接触界面及び固定体側リング電極２における回転体側リング電極１との接触界面の各々に対して、導電性ＤＬＣ３６に代えて絶縁性ダイヤモンド・ライク・カーボン（以下、「絶縁性ＤＬＣ３５」と称する）がコーティングされてもよい。この場合において、上記絶縁性ＤＬＣ３５によってコーティングされた接触界面同士が擦れ合うことによって生じる摩擦抵抗を低くするために、これら接触界面の各々に油膜を介在させるためのディンプルが設けられてもよい。
この場合において、この電力供給システムには、図１４（ｆ）に示す回路が接続されている（ただし、図１４に示す様々な回路のいずれも適用することが可能である）。この図１４（ｆ）に示す回路は、具体的には、トッププレート１８に設けられた２つの電力ポート１５に接続された負荷２６を含む共振回路２８と、シリンダボディ２０に設けられた２つの電力ポート１５に接続された高周波電源２７とを備えて構成されている。
このような構成により、絶縁性ＤＬＣ３５が用いられることで、図１０のトッププレート１８側に位置する固定体側リング電極２と回転体側リング電極１との相互間及び図１０のボトムプレート１９側に位置する固定体側リング電極２と回転体側リング電極１との相互間において電界結合が生じるので、非接触給電を行うことが可能となる。特に、絶縁性ＤＬＣ３５は導電性ＤＬＣ３６に比べて強度が高いことから、高速回転、大電力送電、高信頼性やロバスト性が求められる用途に利用することができる。すなわち、コーティング膜である導電性ＤＬＣ３６及び絶縁性ＤＬＣ３５を使い分けることで、図１０に示す電力供給システムを様々な用途に応じて利用することが可能となる。
【００５８】
また、図１２に示す電力供給システムは、上述した図１０に示す電力供給システムの変形例とほぼ同様に構成されているが、回転体側リング電極１における固定体側リング電極２との接触界面及び固定体側リング電極２における回転体側リング電極１との接触界面のいずれか一方に、導電性ＤＬＣ３６がコーティングされていると共に、回転体側リング電極１における固定体側リング電極２との接触界面及び固定体側リング電極２における回転体側リング電極１との接触界面のいずれか他方に、絶縁性ＤＬＣ３５がコーティングされている。この場合において、上記導電性ＤＬＣ３６によってコーティングされた接触界面と上記絶縁性ＤＬＣ３５によってコーティングされた接触界面同士が擦れ合うことによって生じる摩擦抵抗を低くするために、これら接触界面の相互間に、水を吸収した不織布や紙が設けられてもよく、あるいは、水素が貯蔵された合金が設けられることで、当該合金から水素を放出させてもよい。このように水や水素を上記接触界面の相互間に介在させる理由としては、導電性ＤＬＣ３６及び絶縁性ＤＬＣ３５の寿命を延ばすために有効であるからである。
このような構成により、絶縁性ＤＬＣ３５の膜厚をさらに薄くして接合容量を増大させることが可能となる。
【００５９】
（独立電極を用いた電力供給システムの構成−構造を簡素化した構成）
次に、構造を簡素化した構成について説明する。上述した図１０、図１２に示す電力供給システムにおいては、回転体側リング電極１及び固定体側リング電極２がすべり軸受として機能させることができるにも関わらず、転動体１７、固定体側軌道盤８３、及び回転体側軌道盤８４が用いられているため、部品点数が多くなっていた。そこで、図１０、図１２に示す電力供給システムの問題点を解消することができる構成について、以下説明する。
【００６０】
図１５から図２０は、独立電極を用いた電力供給システムの構成を示す断面図である。図２１、図２２は、図２０に示す電力供給システムにおける回転体側リング電極１及び固定体側リング電極２の構成を示す拡大図である。
【００６１】
まず、図１５に示す電力供給システムは、図１０に示す電力供給システムとほぼ同様に構成されているが、以下に示す構成が異なる。具体的には、回転体７の外導体１３には、当該外導体１３の一部であり且つ当該外導体１３と一体に形成されたつば付軸４５であって、外側に向けて突出するつば付軸４５（第２外部軸導体）が設けられている。また、固定体８のシリンダボディ２０におけるトッププレート１８側の端部には、固定体８の外導体１３の一部である押さえ金具４６（第１外部軸導体）が取り付けられている。
【００６２】
ここで、固定体８の外導体１３と回転体７の外導体１３とが電気的に接続されている部分が外部に露出しないように、以下に示す構成が採用されている。具体的には、シリンダボディ２０、押さえ金具４６、及びボトムプレート１９によって回転体７の外導体１３の外周面及びつば付軸４５の外周面の少なくとも一部が覆われるように配置された被覆構造（電磁波低減構造）が形成されている。ここで、押さえ金具４６の内周面のうちつば付軸４５の外周面と対向する部分には、図１５のトッププレート１８側に位置する円環状の固定体側リング電極２が円環状のリング電極圧着用弾性板２９を介して固定されている。また、ボトムプレート１９の内周面のうちつば付軸４５の外周面と対向する部分には、図１５のボトムプレート１９側に位置する円環状の固定体側リング電極２が円環状のリング電極圧着用弾性板２９を介して固定されている。また、つば付軸４５の外周面には、図１５のトッププレート１８側に位置する固定体側リング電極２と対向し且つ接触する位置に、円環状の回転体側リング電極１が円環状のリング電極圧着用弾性板２９を介して固定されていると共に、図１５のボトムプレート１９側に位置する固定体側リング電極２と対向し且つ接触する位置に、円環状の回転体側リング電極１が円環状のリング電極圧着用弾性板２９を介して固定されている。
この場合において、図１５のトッププレート１８側及びボトムプレート１９側に位置するリング電極圧着用弾性板２９、回転体側リング電極１、固定体側リング電極２、及びリング電極圧着用弾性板２９は、電力供給システムの長手方向に沿って積層して配置されている。また、回転体７の外導体１３と押さえ金具４６との擦れ合いによって生じる摩擦抵抗を低減し、且つ、電力供給システムが左右方向から受けるラジアル荷重に耐えられるように、この外導体１３と押さえ金具４６との相互間にすべり軸受２３が設けられている。これと同様に、回転体７の外導体１３とボトムプレート１９との相互間にも、すべり軸受２３が設けられている。また、電力供給システムが上方から受けるアキシャル荷重に耐えられるように、図１５のトッププレート１８側及びボトムプレート１９側に位置するリング電極圧着用弾性板２９及び回転体側リング電極１は、押さえ金具４６によってリング電極圧着用弾性板２９を介して圧着されている。
【００６３】
また、固定体８に接続された図示しない電源から回転体７に接続された図示しない負荷に向けて電力を送電できるように、以下に示す構成が採用されている。具体的には、ボトムプレート１９、シリンダボディ２０、及び押さえ金具４６には、図示しない電源から図１５のトッププレート１８側に位置する固定体側リング電極２に向けてリード線３０を介して電力を送信するための配線路が設けられていると共に、ボトムプレート１９には、当該リード線３０と接続するための電力ポート１５が設けられている。また、回転体７の外導体１３及びトッププレート１８には、図１５のトッププレート１８側に位置する回転体側リング電極１から図示しない負極に向けてリード線３０を介して電力を送信するための配線路と、図１５のボトムプレート１９側に位置する回転体側リング電極１から図示しない負極に向けてリード線３０を介して電力を送信するための配線路とが設けられていると共に、トッププレート１８には、これらリード線３０の各々と接続するための電力ポート１５が設けられている。
【００６４】
このような構成により、図１０、図１２に示す電力供給システムに比べて、部品数を減らすことができるため、構造の簡素化を図ることが可能となる。また、回転体７及び固定体８とが同軸線路構造で構成されているので、通信波での通信を行うことができる。
【００６５】
また、図１６に示す電力供給システムは、図１５に示す電力供給システムとほぼ同様に構成されているが、以下に示す構成が異なる。具体的には、回転体７及び固定体８には、回転体７の内導体９及び固定体８の内導体９に代えて光導波路４９が設けられている。また、この光導波路４９のトッププレート１８側の端部及びボトムプレート１９の端部の各々には、入力された１つの信号を複数に分岐したり、入力された複数の信号を１つに結合したりするための光カプラ４７が設けられている。
このような構成により、これら光カプラ４７の相互間で、光導波路４９を介して光通信を行うことができる。
【００６６】
また、図１７に示す電力供給システムは、図１５に示す電力供給システムとほぼ同様に構成されているが、以下に示す構成が異なる。具体的には、回転体７の外導体１３の長手方向の長さ、高周波導電路誘電体５の長手方向の長さ、及び内導体９の長手方向の長さは、図１５に示す電力供給システムに比べて長く設定されている。また、固定体８の外導体１３の長手方向の長さ、高周波導電路誘電体５の長手方向の長さ、及び内導体９の長手方向の長さは、図１５に示す電力供給システムに比べて長く設定されている。また、固定体８のシリンダボディ２０とトッププレート１８とは、直接的に当接されており、固定具等によって接続されている。
【００６７】
また、押さえ金具４６の内周面のうちつば付軸４５の外周面と対向する部分には、図１７のトッププレート１８側に位置する円環状の固定体側リング電極２が押出バネ１１を介して固定されている。また、ボトムプレート１９の内周面のうちつば付軸４５の外周面と対向する部分には、図１７のボトムプレート１９側に位置する円環状の固定体側リング電極２が円環状の固定体側リング電極固定絶縁台座（弾性）４を介して固定されている。また、つば付軸４５の外周面には、図１７のトッププレート１８側に位置する固定体側リング電極２と対向し且つ接触する位置に、円環状の回転体側リング電極１が円環状の回転体側リング電極固定絶縁台座３を介して固定されていると共に、図１７のボトムプレート１９側に位置する固定体側リング電極２と対向し且つ接触する位置に、円環状の回転体側リング電極１が円環状の回転体側リング電極固定絶縁台座３を介して固定されている。
この場合において、図１７のトッププレート１８側に位置する押出バネ１１、回転体側リング電極１、固定体側リング電極２、及び回転体側リング電極固定絶縁台座３は、電力供給システムの長手方向に沿って積層して配置されている。また、図１７のボトムプレート１９側に位置する固定体側リング電極固定絶縁台座（弾性）４、回転体側リング電極１、固定体側リング電極２、及びリング電極圧着用弾性板２９は、電力供給システムの長手方向に沿って積層して配置されている。また、回転体７の外導体１３とトッププレート１８との擦れ合いによって生じる摩擦抵抗を低減し、且つ、電力供給システムが左右方向から受けるラジアル荷重に耐えられるように、この外導体１３とトッププレート１８との相互間にすべり軸受２３が設けられている。これと同様に、回転体７の外導体１３とボトムプレート１９との相互間にも、すべり軸受２３が設けられている。なお、これらすべり軸受２３の接触面積の設定は、図１５に示す電力供給システムのすべり軸受２３に比べて大きく設定されている。
【００６８】
このような構成により、回転体７及び固定体８の各々における外導体１３の長手方向の長さ、高周波導電路誘電体５の長手方向の長さ、及び内導体９の長手方向の長さが比較的長く設定された場合でも、電力供給システムを安定した構造にて形成することができる。
【００６９】
また、図１８に示す電力供給システムは、図１５に示す電力供給システムとほぼ同様に構成されているが、すべり軸受が省略されると共に、以下に示す構成が異なる。具体的には、図１８のトッププレート１８側に位置する回転体側リング電極１の短手方向に直交する断面の断面形状、及び固定体側リング電極２の短手方向に直交する断面の断面形状がＶ字状に形成されている。また、これと同様に、図１８のボトムプレート１９側に位置する回転体側リング電極１の短手方向に直交する断面の断面形状、及び固定体側リング電極２の短手方向に直交する断面の断面形状がＶ字状に形成されている。また、図１８のトッププレート１８側及びボトムプレート１９側に位置する回転体側リング電極１における固定体側リング電極２との接触界面、及び固定体側リング電極２における回転体側リング電極１との接触界面は、摩擦係数が低くなる研磨方法（例えば鏡面仕上げによる方法等）を用いて研磨されている。また、トッププレート１８と押さえ金具４６との相互間には、埃等の異物が流入することを阻止するためのＯリング８１が設けられている。
このような構成により、すべり軸受を省略できるため、製造コストを低減することができる。
【００７０】
また、図１９に示す電力供給システムは、図１８に示す電力供給システムとほぼ同様に構成されているが、以下に示す構成が異なる。具体的には、図１９のトッププレート１８側に位置する回転体側リング電極１の短手方向に直交する断面の断面形状、及び固定体側リング電極２の短手方向に直交する断面の断面形状がＵ字状に形成されている。また、これと同様に、図１９のボトムプレート１９側に位置する回転体側リング電極１の短手方向に直交する断面の断面形状、及び固定体側リング電極２の短手方向に直交する断面の断面形状がＵ字状に形成されている。
このような構成により、図１８に示す電力供給システムと同様に、すべり軸受を省略できるため、製造コストを低減することができる。
【００７１】
また、図２０に示す電力供給システムは、図１５に示す電力供給システムとほぼ同様に構成されているが、以下に示す構成が異なる。具体的には、図２１に示すように、図２０のトッププレート１８側及びボトムプレート１９側に位置する固定体側リング電極２における回転体側リング電極１側の側面とは反対側の側面には、超音波によって固定体側リング電極２を振動させるための圧電セラミック素子８９が複数取り付けられている。また、これら複数の圧電セラミック素子８９の各々は、当該圧電セラミック素子８９の伸縮方向が電圧の方向とは逆になるように配置されており、圧電素子用電源９０と電気的に接続されている。
【００７２】
ここで、これら複数の圧電セラミック素子８９によって固定体側リング電極２における回転体側リング電極１との接触界面が振動する振幅については、具体的には、１μｍ以下であり、且つ、当該接触界面をコーティングしている絶縁性ＤＬＣ３５又は導電性ＤＬＣ３６の剥離が起きない程度に設定されている。
【００７３】
このような構成により、複数の圧電セラミック素子８９から出力される超音波によって固定体側リング電極２における回転体側リング電極１との接触界面に定在波を立たせることにより、上記接触界面にコーティングされた絶縁性ＤＬＣ３５又は導電性ＤＬＣ３６に対して、回転体側リング電極１との擦れ合いによって生じる原子的クラスターの振動よりも大きな振動が与えられるので、固定体側リング電極２と回転体側リング電極１との相互間の一部に隙間が形成される。このように形成された隙間によって、上記接触界面にストレスが溜まることを抑制することができ、摺動性を一層高めることができる。
ただし、固定体側リング電極２と回転体側リング電極１とが密着している場合において、圧電セラミック素子８９から超音波が加えられても、固定体側リング電極２と回転体側リング電極１とが一体に振動してしまうので、上記隙間を形成することができず、上記効果を得ることができない。このような場合には、回転体側リング電極１と固定体側リング電極２との機械的材料特性（例えば、弾性率等）を変えることで、圧電セラミック素子８９から加えられた超音波に対する固定体側リング電極２及び回転体側リング電極１の振動を異ならせることにより、上記隙間を形成することができるため、上記効果を得ることができる。
また、上述したように、超音波振動が加えられることで、固定体側リング電極２と回転体側リング電極１との相互間で生じる摩擦抵抗の低減に寄与しながら、同時に接触部も形成されることから、固定体側リング電極２と回転体側リング電極１との導電性を確保するためにも有効である。
【００７４】
なお、超音波振動が加えられることで、上記接触部が形成されることから、すべり速度が増大すると、摩擦抵抗が増大してしまう。よって、固定体側リング電極２と回転体側リング電極１との相対速度を低下させる必要がある。そこで、固定体側リング電極２と回転体側リング電極１との相対速度を低下させる方法として、例えば、図２２に示すように、超音波モーターのように進行波を起こして圧電セラミック素子８９を付けた固定体側リング電極２の表面を回転振動させる方法等が挙げられる。これにより、モーターの駆動方向に回転体側リング電極１が動いた時には、回転振動の接線方向速度分だけ相対速度が低くなるため、回転体側リング電極１が回転している時でも摩擦抵抗を低減できる。この場合には、回転体８及び固定体７に対して駆動モーターとしての機能をもたせることになる。
【００７５】
（独立電極を用いた電力供給システムの構成−一般的な通信規格を利用した構成）
次に、一般的な通信規格を利用した構成について説明する。上述した図１５、図１６に示す電力供給システムにおいては、一般的な通信規格を利用して通信を行うことができる。そこで、一般的な通信規格が用いられた場合の構成について、以下説明する。ここで、この一般的な通信規格が用いられた場合の構成については、接触給電及び通信波での通信を行う構成と、非接触給電及び通信波での通信を行う構成と、接触給電及び光通信を行う構成と、非接触給電及び光通信を行う構成とに大別される。よって、以下では、これらの構成の詳細について説明する。
【００７６】
（独立電極を用いた電力供給システムの構成−一般的な通信規格を利用した構成−接触給電及び通信波での通信を行う構成）
まず、接触給電及び通信波での通信を行う構成について説明する。図２３は、独立電極を用いた電力供給システムの構成を示す断面図である。図２４は、電力供給システムが接触給電を行うと共に、通信波での通信を行う場合における回路の構成の一例を示す図である。
【００７７】
図２３に示す電力供給システムは、図１５に示す電力供給システムとほぼ同様に構成されているが、以下に示す構成が異なる。具体的には、固定体８側には電源５５（直流電源）及び固定体側機器５５が設けられていると共に、回転体７側には回転体側機器５４が設けれている。また、トッププレート１８と押さえ金具４６との相互間には、埃等の異物が流入することを阻止するための熱収縮樹脂カバー８２及びＯリング８１が設けられている。また、トッププレート１８には、回転体７の回転角度を検出し、当該検出した回転角度を外部に出力するロータリーエンコーダー８８が取り付けられている。
【００７８】
ここで、電源５５から回転体側機器５４へ電力を送電するための構成については、具体的には、ボトムプレート１９には、電源５５と図２３に示すトッププレート１８側に位置する固定体側リング電極２とをリード線３０を介して接続すると共に、この電源５５と図２３に示すボトムプレート１９側に位置する固定体側リング電極２とをリード線３０を介して接続するための直流電源ソケット５２が設けられている。また、トッププレート１８には、回転体側機器５４と図２３に示すトッププレート１８側に位置する回転体側リング電極１とをリード線３０を介して接続すると共に、この回転体側機器５４と図２３に示すボトムプレート１９側に位置する回転体側リング電極１とをリード線３０を介して接続するための直流電源ソケット５２が設けられている。
【００７９】
また、固定体側機器５５と回転体側機器５４との相互間で通信を行うための構成については、具体的には、ボトムプレート１９には、固定体側機器５５から出力された信号を受信するためのモジュラージャック５１と、モジュラージャック５１及び固定体８の内導体９と接続された媒体変換ユニット５３であって、モジュラージャック５１から出力された信号を所定の通信規格（例えば、無線ＬＡＮ規格等）に変換する媒体変換ユニット５３が設けられている。また、トッププレート１８には、回転体７の内導体９と接続された媒体変換ユニット５３であって、当該内導体９から送られた信号を所定の通信規格（例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）規格等）に変換する媒体変換ユニット５３と、この媒体変換ユニット５３と回転体側機器５４とに接続されたモジュラージャック５１であって、この媒体変換ユニット５３にて変換された信号を回転体側機器５４に出力するためのモジュラージャック５１が設けられている。また、回転体７の内導体９における固定体８側とは反対側の端部、及び固定体８の内導体９における回転体７側とは反対側の端部には、終端抵抗８０が取り付けられている。
【００８０】
また、図２３に示す電力供給システムで用いられる回路の構成については、以下に示す構成が採用される。具体的には、図２４に示すように、電源５５から受電側装置６６（図２３に示す回転体側機器５４に対応）へ電力を送電するための回路の構成については、固定体８側に位置する電力伝送部６８と、一対の接触電極６４（図２３に示す回転体側リング電極１及び固定体側リング電極２に対応）と、回転体７側に位置する電力伝送部６８とが設けられている。
【００８１】
ここで、固定体８側に位置する電力伝送部６８は、ＤＣコンセント６２（図２３に示すボトムプレート１９側に位置する直流電源ソケット５２に対応）を備えている。このうち、ＤＣコンセント６２は、電源５５を含む電力伝送部６８から電力を受け取るものである。また、一対の接触電極６４は、固定体８側に位置する電力伝送部６８のＤＣコンセント６２から受け取った電力を回転体７側に位置する電力伝送部６８に送るものである。また、回転体７側に位置する電力伝送部６８は、ＤＣコンセント６２を備えている。このうち、ＤＣコンセント６２は、一対の接触電極６４から受け取った電力を受電側装置６６へ送るものである。
【００８２】
また、送電側装置６５（図２３に示す固定体側機器５５と対応）と受電側装置６６との相互間で通信するための回路の構成については、以下に示す構成が採用される。具体的には、図２４に示すように、固定体８側に位置する通信部６７と、回転体７側に位置する通信部６７とが設けられている。
【００８３】
ここで、固定体８側に位置する通信部６７は、モジュラージャック６０（図２３に示すボトムプレート１９側に位置するモジュラージャック５１に対応）と、媒体変換モジュール６３（図２３に示すボトムプレート１９側に位置する媒体変換ユニット５３に対応）と、ＤＣコンセント６２と、同軸コネクタ５６とを備えている。このうち、モジュラージャック６０は、送電側装置６５から信号を受信するものである。また、媒体変換モジュール６３は、モジュラージャック６０から出力された信号を所定の通信規格に変換するものであり、回転体７側に位置する通信部６７との通信を制御する無線ＬＡＮコントローラ５７と、送電側装置６５との通信を制御する有線ＬＡＮコントローラ５９と、当該媒体変換モジュール６３を制御するＣＰＵ５８とを備えている。また、ＤＣコンセント６２は、電源５５から供給される電力を媒体変換モジュール６３に送るものである。また、同軸コネクタ５６は、固定体８の内導体９と接続されたものであって、媒体変換モジュール６３に変換された信号を回転体７側に位置する通信部６７に向けて送るものである。
また、回転体７側に位置する通信部６７は、同軸コネクタ５６と、媒体変換モジュール６３（図２３に示すトッププレート１８側に位置する媒体変換ユニット５３に対応）と、モジュラージャック６０（図２３に示すトッププレート１８側に位置するモジュラージャック５１に対応）と、ＤＣ／ＤＣ変換器６９とを備えている。このうち、同軸コネクタ５６は、回転体７の内導体９と接続されたものであって、固定体８側に位置する通信部６７から信号を受信するものである。また、媒体変換モジュール６３は、同軸コネクタ５６から出力された信号を所定の通信規格に変換するものであり、固定体８側に位置する通信部６７との通信を制御する無線ＬＡＮコントローラ５７と、受電側装置６６との通信を制御する有線ＬＡＮコントローラ５９と、当該媒体変換モジュール６３を制御するＣＰＵ５８とを備えている。また、モジュラージャック６０は、媒体変換モジュール６３にて変換された信号を受電側装置６６に送信するものである。また、ＤＣ／ＤＣ変換器６９は、一対の接触電極６４から送られた電力の一部を所定量に変換し、当該変換した電力を媒体変換モジュール６３に供給するものである。
【００８４】
このような構成により、接触給電を行うことができると共に、一般的な通信規格を用いて通信波での通信を行うことが可能となる。
【００８５】
（独立電極を用いた電力供給システムの構成−一般的な通信規格を利用した構成−非接触給電及び通信波での通信を行う構成）
次に、非接触給電及び通信波での通信を行う構成について説明する。図２５は、電力供給システムが非接触給電を行うと共に、通信波での通信を行う場合における回路の構成の一例を示す図である。
【００８６】
この構成に関する電力供給システムは、図２３に示す電力供給システムとほぼ同様に構成されるが、導電性ＤＬＣ３６に代えて絶縁性ＤＬＣ３５がコーティングされている。
【００８７】
また、この電力供給システムで用いられる回路の構成については、図２４に示す回路とほぼ同様に構成されているが、以下に示す構成が異なる。具体的には、図２５に示すように、電源５５（交流電源）から受電側装置６６へ電力を送電するための回路の構成については、固定体８側に位置する電力伝送部６８と、一対の結合容量７０（図２３に示す回転体側リング電極１及び固定体側リング電極２に対応）と、回転体７側に位置する電力伝送部６８とが設けられている。
【００８８】
ここで、固定体８側に位置する電力伝送部６８は、同軸コネクタ５６を備えている。このうち、同軸コネクタ５６は、電源５５を含む電力伝送部６８から電力を受け取るものである。また、一対の結合容量７０は、同軸コネクタ５６から受け取った電力を回転体７側に位置する電力伝送部６８に送るものである。また、回転体７側に位置する電力伝送部６８は、共振回路２８と、整流平滑回路７１と、ＤＣコンセント６２とを備えている。このうち、共振回路２８は、一対の結合容量７０から受け取った電力を整流平滑回路７１に対して非接触で送るものである。整流平滑回路７１は、共振回路２８から受け取った電力を整流するためのものである。また、ＤＣコンセント６２は、整流平滑回路７１にて整流された電力を受電側装置６６へ送るものである。
【００８９】
また、送電側装置６５と受電側装置６６との相互間で通信するための回路の構成については、以下に示す構成が採用される。具体的には、図２５に示すように、固定体８側に位置する通信部６７と、回転体７側に位置する通信部６７とが設けられている。
【００９０】
ここで、固定体８側に位置する通信部６７は、モジュラージャック６０と、媒体変換モジュール６３と、ＤＣコンセント６２と、同軸コネクタ５６とを備えている。また、回転体７側に位置する通信部６７は、同軸コネクタ５６と、媒体変換モジュール６３と、モジュラージャック６０と、ＤＣ／ＤＣ変換器６９とを備えている。このうち、ＤＣ／ＤＣ変換器６９は、整流平滑回路７１にて整流された電力の一部を所定量に変換し、当該変換した電力を媒体変換モジュール６３に供給するものである。
【００９１】
このような構成により、非接触給電を行うことができると共に、一般的な通信規格を用いて通信波での通信を行うことが可能となる。
【００９２】
（独立電極を用いた電力供給システムの構成−一般的な通信規格を利用した構成−接触給電及び光通信を行う構成）
次に、接触給電及び光通信を行う構成について説明する。図２６は、電力供給システムが接触給電を行うと共に、光通信を行う場合における回路の構成の一例を示す図である。
【００９３】
この構成に関する電力供給システムは、図２３に示す電力供給システムとほぼ同様に構成されるが、回転体７の内導体９及び固定体８の内導体９に代えて図示しない光導波路が備えられている。
【００９４】
また、この電力供給システムで用いられる回路の構成については、図２３に示す回路とほぼ同様に構成されているが、以下に示す構成が異なる。具体的には、図２６に示すように、電源５５（直流電源）から受電側装置６６へ電力を送電するための回路の構成については、固定体８側に位置する電力伝送部６８と、一対の接触電極６４と、回転体７側に位置する電力伝送部６８とが設けられている。
【００９５】
ここで、固定体８側に位置する電力伝送部６８は、ＤＣコンセント６２を備えている。また、回転体７側に位置する電力伝送部６８は、ＤＣコンセント６２を備えている。
【００９６】
また、送電側装置６５と受電側装置６６との相互間で通信するための回路の構成については、以下に示す構成が採用される。具体的には、図２６に示すように、固定体８側に位置する通信部６７と、回転体７側に位置する通信部６７とが設けられている。
【００９７】
ここで、固定体８側に位置する通信部６７は、モジュラージャック６０と、媒体変換モジュール６３と、ＤＣコンセント６２と、図示しない電光変換部と、光カプラ７２とを備えている。このうち、媒体変換モジュール６３は、回転体７側に位置する通信部６７との通信を制御する光通信コントローラ７３と、有線ＬＡＮコントローラ５９と、ＣＰＵ５８とを備えている。また、電光変換部は、媒体変換モジュール６３から出力された電気信号を光信号に変換するものである。また、光カプラ７２は、電光変換部から入力された１つの信号を複数に分岐したり、又は当該入力された複数の信号を１つに結合して回転体７側に位置する通信部６７に送信するものである。
また、回転体７側に位置する通信部６７は、光カプラ７２と、図示しない光電変換部と、媒体変換モジュール６３と、モジュラージャック６０と、ＤＣ／ＤＣ変換器６９とを備えている。このうち、光カプラ７２は、固定体８側に位置する通信部６７から入力された１つの信号を複数に分岐したり、又は当該入力された複数の信号を１つに結合して媒体変換モジュール６３に送信するものである。また、光電変換部は、光カプラ７２から出力された光信号を電気信号に変換するものである。また、媒体変換モジュール６３は、固定体８側に位置する通信部６７との通信を制御する光通信コントローラ７３と、有線ＬＡＮコントローラ５９と、ＣＰＵ５８とを備えている。
【００９８】
このような構成により、接触給電を行うことができると共に、一般的な通信規格を用いて光通信を行うことが可能となる。
【００９９】
（独立電極を用いた電力供給システムの構成−一般的な通信規格を利用した構成−非接触給電及び光通信を行う構成）
次に、非接触給電及び光通信を行う構成について説明する。図２７は、電力供給システムが非接触給電を行うと共に、光通信を行う場合における回路の構成の一例を示す図である。
【０１００】
この構成に関する電力供給システムは、図２３に示す電力供給システムとほぼ同様に構成されるが、回転体７の内導体９及び固定体８の内導体９に代えて図示しない光導波路が備えられている。
【０１０１】
また、この電力供給システムで用いられる回路の構成については、図２４に示す回路とほぼ同様に構成されているが、以下に示す構成が異なる。具体的には、図２７に示すように、電源５５（交流電源）から受電側装置６６へ電力を送電するための回路の構成については、固定体８側に位置する電力伝送部６８と、一対の結合容量７０と、回転体７側に位置する電力伝送部６８とが設けられている。
【０１０２】
ここで、固定体８側に位置する電力伝送部６８は、同軸コネクタ５６を備えている。また、回転体７側に位置する電力伝送部６８は、共振回路２８と、整流平滑回路７１と、ＤＣコンセント６２とを備えている。
【０１０３】
また、送電側装置６５と受電側装置６６との相互間で通信するための回路の構成については、以下に示す構成が採用される。具体的には、図２７に示すように、固定体８側に位置する通信部６７と、回転体７側に位置する通信部６７とが設けられている。
【０１０４】
ここで、固定体８側に位置する通信部６７は、モジュラージャック６０と、媒体変換モジュール６３と、ＤＣコンセント６２と、図示しない電光変換部と、光カプラ７２とを備えている。このうち、媒体変換モジュール６３は、回転体７側に位置する通信部６７との通信を制御する光通信コントローラ７３と、有線ＬＡＮコントローラ５９と、ＣＰＵ５８とを備えている。
また、回転体７側に位置する通信部６７は、光カプラ７２と、図示しない光電変換部と、媒体変換モジュール６３と、モジュラージャック６０と、ＤＣ／ＤＣ変換器６９とを備えている。このうち、媒体変換モジュール６３は、固定体８側に位置する通信部６７との通信を制御する光通信コントローラ７３と、有線ＬＡＮコントローラ５９と、ＣＰＵ５８とを備えている。
【０１０５】
このような構成により、非接触給電を行うことができると共に、一般的な通信規格を用いて光通信を行うことが可能となる。
【０１０６】
（独立電極を用いた電力供給システムの構成−空気の送風が可能な構成）
次に、空気の送風が可能な構成について説明する。上述した図７から図２７に示す電力供給システムは、単に電力を送電する機能と通信する機能とを備えているに過ぎなかった。そこで、これらの機能に加えて、さらに空気を送風する機能を備えた構成について、以下説明する。
【０１０７】
図２８、図２９は、独立電極を用いた電力供給システムの構成を示す断面図である。
【０１０８】
まず、図２８に示す電力供給システムは、図１５に示す電力供給システムとほぼ同様に構成されているが、固定体８の内導体９及び回転体７の内導体９の形状が、長尺状の棒状体に形成されていたことに代えて、長尺状の円筒状体に形成されている。
このような構成により、電力を送電する機能及び通信する機能に加えて、乾燥空気７４等の空気又は光を固定体８の内導体９における中空部７５及び回転体７の内導体９における中空部７５を介して固定体８側から回転体７側に向けて送風することができるので、電力供給システムの使用性をさらに向上させることが可能となる。
【０１０９】
また、図２９に示す電力供給システムは、図２８に示す電力供給システムとほぼ同様に構成されているが、以下に示す構成が異なる。具体的には、ボトムプレート１９には、中空モーター７９が設けられている。ここで、中空モーター７９は、固定体８の内導体９及び回転体７の内導体９とを回転させるためのものであり、ローテータ７８と、ステータ７７とを備えている。このうち、固定体８の内導体９及び回転体７の内導体９と共に回転する部分であり、当該ローテータ７８に形成された貫通孔に固定体８の内導体９が挿入されるように配置され、固定体８の内導体９に対して固定具等によって取り付けられている。また、ステータ７７は、ロータを回転させるための力を発生させる部分であり、ローテータ７８の外縁を覆うように配置され、ボトムプレート１９に対して固定具等によって固定されている。
この場合において、固定体８の内導体９におけるローテータ７８に挿入されていない部分の一部と固定体８の高周波導電路誘電体５とがすべり軸受２３を介して接触するように配置されている。また、回転体７の内導体９と固定体８の内導体９とが一体形成されている。
このような構成により、中空モーター７９が設けられた場合でも、電力を送電する機能及び通信する機能に加えて、乾燥空気７４等の空気又は光を固定体８の内導体９における中空部７５及び回転体７の内導体９における中空部７５を介して固定体８側から回転体７側に向けて送風することができる。
【０１１０】
〔実施の形態に対する変形例〕
以上、本発明に係る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。
【０１１１】
（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、上述の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。従来のシステムよりも、送電効率を低下する場合であっても、本願発明の手段が従来のシステムの手段と異なっている場合には、本願発明の課題が解決されている。
【０１１２】
（形状、数値、構造、時系列について）
実施の形態や図面において例示した構成要素に関して、形状、数値、又は複数の構成要素の構造若しくは時系列の相互関係については、本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。
【０１１３】
（電源及び負荷について）
上記実施の形態では、電源が固定体８に接続され、負荷が回転体７に接続されると説明したが、これに限られず、例えば、電源が回転体７に接続され、負荷が固定体８に接続されてもよい。
【０１１４】
（固定体について）
上記実施の形態では、固定体８は、回転不能に固定されていると説明したが、例えば、回転体７に対して回転速度よりも遅く回転されてもよい。
【０１１５】
（通信規格について）
上記実施の形態では、図２０に示す電力供給システムにおいて、モジュラージャック５１が用いられると説明したが、これに限られず、他の通信規格の端子が用いられてもよく、例えば、ＵＳＢ端子、ＩＥＥＥ−１３９４に関する規格の端子、ビデオに関する規格の端子、オーディオに関する規格の端子等が用いられてもよい。
【０１１６】
（付記）
付記１の電力供給システムは、第１軸と、前記第１軸に対して回転可能な第２軸とを介して、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、前記第１軸は、当該第１軸の軸心方向に沿って配置された第１内部軸導体と、当該第１軸の軸心方向に沿って前記第１内部導体を覆うように配置された第１外部軸導体と、前記第１内部軸導体と前記第１外部軸導体との相互間に配置された第１軸絶縁体とを備え、前記第２軸は、当該第２軸の軸心方向に沿って配置された第２内部軸導体と、当該第２軸の軸心方向に沿って前記第２内部導体を覆うように配置された第２外部軸導体と、前記第２内部軸導体と前記第２外部軸導体との相互間に配置された第２軸絶縁体とを備え、前記電源から前記負荷に対して電力を供給することができるように、当該電源と、前記第１外部軸導体と、前記第２外部軸導体と、前記負荷とを電気的に接続し、前記第１軸と前記第２軸とを組み合わせることにより、当該電力供給システムから放射される電磁波を低減するための電磁波低減構造を形成した。
【０１１７】
付記２の電力供給システムは、付記１の電力供給システムにおいて、前記電磁波低減構造を、前記第１外部軸導体と前記第２外部軸導体とが電気的に接続されている部分が外部に露出しないように、当該第１外部軸導体によって当該第２外部軸導体の少なくとも一部が覆われた被覆構造として形成した。
【０１１８】
付記３の電力供給システムは、付記１の電力供給システムにおいて、前記電磁波低減構造を、前記第１外部軸導体と前記第２外部軸導体との導電性を確保できるように、当該第１外部軸導体と当該第２外部軸導体とを接触させた接触構造として形成した。
【０１１９】
（付記の効果）
付記１の電力供給システムによれば、第１軸は、当該第１軸の軸心方向に沿って配置された第１内部軸導体と、当該第１軸の軸心方向に沿って第１内部導体を覆うように配置された第１外部軸導体と、第１内部軸導体と第１外部軸導体との相互間に配置された第１軸絶縁体とを備え、第２軸は、当該第２軸の軸心方向に沿って配置された第２内部軸導体と、当該第２軸の軸心方向に沿って第２内部導体を覆うように配置された第２外部軸導体と、第２内部軸導体と第２外部軸導体との相互間に配置された第２軸絶縁体とを備え、電源から負荷に対して電力を供給することができるように、当該電源と、第１外部軸導体と、第２外部軸導体と、負荷とを電気的に接続しているので、第１内部軸導体と第２内部軸導体とで電界結合が行なわれる場合には、以下に示す効果が得られる。具体的には、第１内部軸導体と第２内部軸導体とを接触させることがないので、これら第１内部軸導体及び第２内部軸導体のメンテナンスが不要になるか、又はメンテナンス間隔を延ばすことができる。また、第１軸の内部又は第２軸の内部に水が浸入しても、第１内部軸導体及び第２内部軸導体を問題なく使用することができる（特に、水は比誘電率８０の強誘電材料であるため、電界による結合を強くすることができる）。よって、水の浸入を許容する設計が可能になるため、製造コストを低減できる。また、第２軸を高速回転させた場合でも、送電効率の低下を抑制できる。また、第１内部軸導体が第１軸絶縁体によって覆われており、第２内部軸導体が第２軸絶縁体によって覆われているため、これら軸絶縁体が耐酸性及び耐アルカリ性を有する限り、第１内部軸導体及び第２内部軸導体の劣化を防止することができる。
また、第１軸と第２軸とを組み合わせることにより、当該電力供給システムから放射される電磁波を低減するための電磁波低減構造を形成したので、当該電力供給システムから外部に向けて放出される電磁波を低減することができるため、安全性を向上させることができる。
【０１２０】
付記２の電力供給システムによれば、電磁波低減構造を、第１外部軸導体と第２外部軸導体とが電気的に接続されている部分が外部に露出しないように、当該第１外部軸導体によって当該第２外部軸導体の少なくとも一部が覆われた被覆構造として形成したので、当該被覆構造を簡易に形成することができるため、製造性を向上させると共に、製造コストを一層低減することが可能となる。
【０１２１】
付記３の電力供給システムによれば、電磁波低減構造を、第１外部軸導体と第２外部軸導体との導電性を確保できるように、当該第１外部軸導体と当該第２外部軸導体とを接触させた接触構造として形成したので、当該接触構造を簡易に形成することができるため、製造性を向上させると共に、製造コストを一層低減することが可能となる。
【符号の説明】
【０１２２】
１  回転体側リング電極
２  固定体側リング電極
３  回転体側リング電極固定絶縁台座
４  固定体側リング電極固定絶縁台座（弾性）
５  高周波導電路誘電体
６  軸受部
７  回転体
８  固定体
９  内導体
１０  ロータリージョイント導電性ピン
１１  押出バネ
１２  ロータリージョイント
１３  外導体
１４  高周波入出力ポート
１５  電力ポート
１６  軌道盤
１７  転動体
１８  トッププレート
１９  ボトムプレート
２０  シリンダボディ
２１  モーター
２２  軸固定部
２３  すべり軸受
２４  トランシーバ
２５  直流電源
２６  負荷
２７  高周波電源
２８  共振回路
２９  リング電極圧着用弾性板
３０  リード線
３１  漏洩電磁波
３２  塑性金属
３３  スプリング付バンド
３４  固定ボルト
３５  絶縁性ＤＬＣ
３６  導電性ＤＬＣ
３７  導電性ブラシ
３８  ゴムブッシュ
３９  針状ころ軸受
４０  軸受内輪
４１  軸受外輪
４３  土台
４４  固定ボルト
４５  つば付軸
４６  押さえ金具
４７  光カプラ
４８  光ビーム
４９  光導波路
５０  想定応力
５１  モジュラージャック
５２  直流電源ソケット
５３  媒体変換ユニット
５４  回転体側機器
５５  固定体側機器、電源
５６  同軸コネクタ
５７  無線ＬＡＮコントローラ
５８  ＣＰＵ
５９  有線ＬＡＮコントローラ
６０  モジュラージャック
６２  ＤＣコンセント
６３  媒体変換モジュール
６４  接触電極
６５  送電側装置
６６  受電側装置
６７  通信部
６８  電力伝送部
６９  ＤＣ／ＤＣ変換器
７０  結合容量
７１  整流平滑回路
７２  光カプラ
７３  光通信コントローラ
７４  乾燥空気
７５  中空部
７７  ステータ
７８  ローテータ
７９  中空モーター
８０  終端抵抗
８１  Ｏリング
８２  熱収縮樹脂カバー
８３  固定体側軌道盤
８４  回転体側軌道盤
８５  スプリング付固定バネ
８６  カット部
８７  接触界面
８８  ロータリーエンコーダー
８９  圧電セラミック素子
９０  圧電素子用電源
【図１】
2016010145.tif 000003
【図２】
2016010145.tif 000004
【図３】
2016010145.tif 000005
【図４】
2016010145.tif 000006
【図５】
2016010145.tif 000007
【図６】
2016010145.tif 000008
【図７】
2016010145.tif 000009
【図８】
2016010145.tif 000010
【図９】
2016010145.tif 000011
【図１０】
2016010145.tif 000012
【図１１】
2016010145.tif 000013
【図１２】
2016010145.tif 000014
【図１３】
2016010145.tif 000015
【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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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【国際調査報告】
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