(57)【要約】【課題】ピックアップ電流及び負荷電流を容易に所定値以下に保持して、過電流又は過電流による過電圧から各部を保護することができる非接触給電装置を提供する。【解決手段】ピックアップＰ１のコ字状のコア３１がなす磁路の断面の内、ピックアップＰ１のコイル５１が巻回されていない基部３１ａの断面の面積Ｓ［ｍ２  ］を、Ｓ＝（コイル５１のインダクタンス×最大ピックアップ電流値）／（コア３１の飽和磁束密度×コイル５１の巻き数）の式で規定している。【選択図】        図４
2004350480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体を用いてなるピックアップコアと、該ピックアップコアに巻回してあるコイルと、前記コイルに接続してある共振コンデンサとを用いてなる受電部を備える非接触給電装置において、
前記受電部の最大電力出力時に前記コイルに流れる電流で前記ピックアップコアに発生する磁束による前記ピックアップコアの一部又は全部の磁束密度と、前記磁性体の飽和磁束密度とが略等しいことを特徴とする非接触給電装置。
【請求項２】
前記ピックアップコアがなす磁路の断面の内、一部又は全部の断面の面積Ｓ［ｍ２  ］が、式（１）で規定されることを特徴とする請求項１に記載の非接触給電装置。
Ｓ≦（Ｌ×Ｉ）／（Ｂ×Ｎ）                                    …（１）
Ｂ：磁性体の飽和磁束密度［Ｔ］，
Ｉ：受電部の最大電力出力時にコイルに流れる電流の値［Ａ］，
Ｌ：コイルのインダクタンス［Ｈ］，
Ｎ：コイルの巻き数．
【請求項３】
前記ピックアップコアは、基部及び複数の脚部を有し、コイルを巻回していない基部又は脚部は、面積Ｓの断面を有することを特徴とする請求項２に記載の非接触給電装置。
【請求項４】
前記ピックアップコアは、磁路の断面を減少させる穴部又は溝部を有することを特徴とする請求項２又は３に記載の非接触給電装置。
【請求項５】
前記ピックアップコアは、着脱自在の断面積調整部材を備えることを特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載の非接触給電装置。
【請求項６】
前記コイルと前記共振コンデンサとが直列に接続してあることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の非接触給電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交流電流が流れる給電線から物理的に非接触の状態で受電して負荷へ給電する非接触給電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
非接触給電装置が備える非接触給電用ピックアップ（以下、ピックアップという）は、交流電流が流れる給電線から物理的に非接触の状態で受電するコイルと、該コイルが巻回されているコ字状、Ｃ字状、Ｅ字状、Ｈ字状、又はＩ字状略等の断面を有するピックアップコア（以下、コアという）とで構成されている（例えば、特許文献１，２，３参照）。
また、非接触給電装置が備える受電部は、ピックアップと、該ピックアップが有するコイルに直列又は並列に接続されている共振コンデンサとを用いてなる。
【０００３】
図１４は、従来の非接触給電装置が備えるピックアップＰ０の構成を示す模式図である。また、図１５は、磁束密度［Ｔ］と磁界の強度［ｋＡ／ｍ］との関係を示すＢ−Ｈ特性図の一例である。
ピックアップＰ０は、コイル５１と、コ字状の断面を有するコア５２とを備える。コア５２は、基部５２ａ及び２本の脚部５２ｂ，５２ｃを有し、該脚部５２ｂ，５２ｃに、コイル５１が巻回してある。ピックアップＰ０と、給電線４とは、所定の間隔を隔てて対面し、給電線４がコア５２の脚部５２ｂ，５２ｃの間に位置するよう配置される。
図中の矢符は、ある瞬間の磁力線を示している。
【０００４】
コア５２は磁性体を用いてなり、コア５２の磁路の各断面（この場合、コ字状の断面に垂直な断面。該断面の形状は矩形）の面積Ｓ０  ［ｍ２  ］が略一定になるよう形成されている。面積Ｓ０  は、コア５２の材質に応じたコア５２の飽和磁束密度より低い値Ｂ０  ［Ｔ］と、コイル５１に流れる電流（以下、ピックアップ電流という）の電流値Ｉ０  とを用いて、式（２）で規定されている。
Ｓ０  ≧（Ｌ×Ｉ０  ）／（Ｂ０  ×Ｎ）                              …（２）
ここで、Ｌはコイルのインダクタンス［Ｈ］、Ｎはコイルの巻き数である。また、電流値Ｉ０  は、例えば、非接触給電装置が備える受電部の最大電力出力時のピックアップ電流の値である。
【０００５】
前記値Ｂ０  は、図１５に示すようなＢ−Ｈ特性の直線性の高い部分に対応する磁束密度の値を使用することが好ましい。この場合、ピックアップＰ０のインダクタンスの変化が少なくなる。また、ピックアップ電流の電流値Ｉ０  、コイルのインダクタンスＬ、及びコイルの巻き数Ｎは、理論計算又は機械的設計略等で決定される。
コア５２のようなコ字状のコアの場合、コア５２のどの部分の磁束も同じだけ流れていると仮定し、基部５２ａと各脚部５２ｂ，５２ｃの厚みｄが略等しくなるよう形成される。
一般に、ピックアップＰ０は、面積Ｓ０  が充分大きくなるよう形成されているため、コア５２の磁気飽和が防止されている。
【０００６】
図１６は、ピックアップＰ０を備える従来の非接触給電装置の構成を示す電気回路図である。
図中４０は高周波電源装置であり、該高周波電源装置４０は、高周波交流を給電線４へ定電流（正弦波）として出力する。
非接触給電装置は、受電部５を備える。また、受電部５の出力部に、負荷であるモータＭが、モータＭを駆動するモータドライバを介して接続してある。
【０００７】
受電部５は、ピックアップＰ０と、ピックアップＰ０のコイル５１に直列に接続された共振コンデンサ５３を有する直列共振回路５０とを備え、直列共振回路５０は、定電圧の交流を出力する。
また、受電部５は、コイル５１と共振コンデンサ５３との間に、コイル５１に直列に接続されたヒューズ５７を備える。
更に、受電部５は、直列共振回路５０の出力である定電圧の交流を全波整流する整流回路５５と、整流回路５５が出力した直流を平滑化する平滑部５６とを備える。
【０００８】
図１７は、ピックアップＰ０を備える従来の他の非接触給電装置の構成を示す電気回路図である。
高周波電源装置４０は、高周波交流を給電線４へ定電流として出力する。
非接触給電装置は、受電部５を備える。また、受電部５の出力部にモータＭが接続してある。
受電部５は、ピックアップＰ０と、ピックアップＰ０のコイル５１に並列に接続された共振コンデンサ５３を有する並列共振回路５８とを備え、並列共振回路５８は、定電流を出力する。
また、受電部５はコイル５１と共振コンデンサ５３との間に、コイル５１に直列に接続されたヒューズ５７を備える。
【０００９】
更に、受電部５は、並列共振回路５８の出力である定電流を定電圧に変換する定電圧回路である電力変換回路（例えばイミタンス変換回路）５４と、イミタンス変換回路５４の出力である定電圧の交流を全波整流する整流回路５５と、整流回路５５が出力した直流を平滑化する平滑部５６とを備える。
図１６及び図１７に示すような非接触給電装置においては、非接触給電装置に異常（例えば短絡）又は過負荷等が生じて、コイル５１に、電流値Ｉ０  を超える過電流が流れた場合に、ヒューズ５７が開放される。このとき、非接触給電装置による電力供給が強制的に停止されるため、過電流（又は過電流による過電圧）による非接触給電装置の回路素子の異常発熱、破壊、又は焼損等が防止される。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−１７５３７８号公報
【特許文献２】
特開２００１−３１３２１９号公報
【特許文献３】
特開２００２−８４６８６号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のピックアップＰ０は、コア５２が磁気飽和しないよう磁路の面積Ｓ０  を十分に大きくしていたため、ピックアップＰ０が大型化し、ピックアップＰ０の質量が増加するという問題があった。
また、従来の非接触給電装置は、異常時若しくは過負荷時等の過電流又は過電圧による回路素子の異常発熱、破壊、又は焼損等を防止するため、及び負荷を含む給電システム全体の安定性を確保するための保護手段を備える必要があった。このような保護手段として、ヒューズ５７を用いる場合、ヒューズ５７が動作したとき、ヒューズ５７を新たなヒューズと交換する必要があるという問題があった。
【００１２】
また、過負荷時の保護手段として、共振コンデンサの両端電圧（ピックアップの両端電圧）を検出することによって過負荷を検出し、過負荷を検出した場合に、非接触給電装置による電力供給を、過負荷が検出されなくなるまで一時的に停止させるよう構成される保護手段が特許文献３に開示されている。しかしながら、このような保護手段は、能動的に過負荷を検出して電力供給を停止させるものであるため、装置に何らかの異常が生じて検出手段が機能しなくなることを防止する手段が更に必要であるという問題があった。
【００１３】
以上のような問題は、ピックアップＰ０が、直列共振回路５０を有する非接触給電装置に備えられる場合であっても並列共振回路５８を有する非接触給電装置に備えられる場合であっても、また、特許文献１に開示されているように、一のコアに対して分割して巻回された複数のコイルを有する非接触給電装置に備えられる場合であっても、同様に生じる。
また、特許文献２に開示されているピックアップは、無負荷時又は定常時にコアを磁気飽和させて定電圧を維持するものであり、短絡時又は過負荷時等に回路素子を保護することを目的としていない。更に、前記ピックアップは、断面形状が略Ｅ型のコアを用いており、また、Ｅ型のコアの３本の脚部間の橋部に関し、該橋部の中央部の長軸に対向する軸の長さを、中央部の長軸の長さより短くしているため、形状の自由度が低い。
【００１４】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、受電部の最大電力出力時に、磁性体を用いてなるコアの一部又は全部の磁束密度と、前記磁性体の飽和磁束密度とが略等しいコアを備えることにより、異常時若しくは過負荷時等の過電流、又は過電流による過電圧から非接触給電装置の回路素子、あるいは非接触給電装置によって給電される負荷等を確実に保護できる非接触給電装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る非接触給電装置は、磁性体を用いてなるピックアップコアと、該ピックアップコアに巻回してあるコイルと、前記コイルに接続してある共振コンデンサとを用いてなる受電部を備える非接触給電装置において、前記受電部の最大電力出力時に前記コイルに流れる電流で前記ピックアップコアに発生する磁束による前記ピックアップコアの一部又は全部の磁束密度と、前記磁性体の飽和磁束密度とが略等しいことを特徴とする。
【００１６】
第１発明にあっては、一般に、受電部の最大電力出力時（受電部の最大負荷時）にコイルに流れる電流は、コイルに流れる最大電流（以下、最大ピックアップ電流という）である。
このような最大電流がコイルに流れる場合、最大ピックアップ電流によってピックアップコアに発生する磁束に起因するコアの一部又は全部の磁束密度が、コアを構成する磁性体の飽和磁束密度に略等しくなる。即ち、ピックアップコアの一部又は全部が磁気飽和する。
【００１７】
このため、ピックアップ電流が一定の値（最大ピックアップ電流）以下に保持される。この結果、コイルには最大ピックアップ電流より大きい過電流が流れないため、非接触給電装置を構成している回路素子、又は非接触給電装置によって給電される負荷等が、異常発熱、破壊、若しくは焼損等を起こすことが防止される。
以上のようにして、ピックアップコアは、非接触給電装置を保護する保護手段として機能する。この場合、保護手段としてヒューズを備えるときと比較して、保護手段の機能が動作した場合に保護手段であるピックアップコアを交換する必要がない。
【００１８】
第２発明に係る非接触給電装置は、前記ピックアップコアがなす磁路の断面の内、一部又は全部の断面の面積Ｓ［ｍ２  ］が、式（１）で規定されることを特徴とする。
Ｓ≦（Ｌ×Ｉ）／（Ｂ×Ｎ）                                    …（１）
Ｂ：磁性体の飽和磁束密度［Ｔ］，
Ｉ：受電部の最大電力出力時にコイルに流れる電流の値［Ａ］，
Ｌ：コイルのインダクタンス［Ｈ］，
Ｎ：コイルの巻き数．
【００１９】
第２発明にあっては、受電部の最大電力出力時にコイルに流れる電流（即ち最大ピックアップ電流）がコイルに流れる場合にピックアップコアの一部又は全部を磁気飽和させるべく、ピックアップコアの一部又は全部の面積を規定している。具体的には、ピックアップコアがなす磁路（ピックアップコアの、磁界が通る部分）の断面の内、一部又は全部の断面の面積が、式（１）で規定されている。即ち、磁路の断面が、面積Ｓで一定であったり、面積ＳとＳ以上の面積とを有していたり、面積ＳとＳ以下の面積とを有していたりする。
この場合、ピックアップコアが磁気飽和しないよう磁路の断面積を決定していた従来のピックアップコアと比べて、磁路の断面積が小さくなるため、ピックアップコアが小型化して軽量化される。
【００２０】
非接触給電装置は、例えばＳ＝（Ｌ×Ｉ）／（Ｂ×Ｎ）のときは、電流値Ｉの電流がコイルに流れた場合にピックアップコアが磁気飽和する。このため、コイルを流れる電流（ピックアップ電流）の電流値が過剰に増大した場合であっても、ピックアップコアの磁路の断面が面積Ｓを有する部分で、ピックアップコアが磁気飽和し、電流の値が電流値Ｉで一定となる。
ピックアップコアの飽和磁束密度Ｂは、ピックアップコアの材質に応じて求められ、また、ピックアップコアを磁気飽和させる電流値である最大ピックアップ電流値Ｉ、コイルのインダクタンスＬ及びコイルの巻き数Ｎは、非接触給電装置の設計条件に応じて決定される。最大ピックアップ電流値Ｉは、最大許容電流以下の値であるため、コイルには、過電流より小さい電流しか流れない。
【００２１】
また、ピックアップコアは、コイルの巻回位置、又はピックアップコアの形状等とは無関係に磁気飽和する。このため、ピックアップコアを保護手段として機能させるために、ピックアップコアの断面形状（コ字状、Ｃ字状、Ｅ字状、Ｈ字状、又はＩ字状等）又はコイルの巻回位置（例えばコ字状のピックアップコアの基部であるか脚部であるか）等の設計条件が制限されることはない。また、ピックアップコアは、磁路の断面の形状及び面積が一定であっても良く、前記形状及び面積が変化しても良い。また、面積Ｓを有する部分は、コイルが巻回されている部分であっても良く、巻回されていない部分であっても良い。
【００２２】
また、ピックアップコアは、装置他部の構成とは無関係に磁気飽和するため、ピックアップコアを保護手段として機能させるために装置他部の設計条件が制限されることはない。このため、非接触給電装置は、直列共振回路を備えていても良く、並列共振回路を備えていても良く、また、一のコアに対して分割して巻回された複数のコイルを備えていても良い。
【００２３】
また、ピックアップコアの大部分で同時的に磁束密度が増大し、磁気飽和する場合、コアロスによってピックアップコアでの発熱量が大きくなり、コイルの温度上昇も大きくなる。このため、ピックアップコアの極一部が面積Ｓを有し、該極一部で磁気飽和させる（極一部のみで磁束密度を増大させる）ことによって、ピックアップコアでの発熱量が低減され、コイルの温度上昇が抑制される。
なお、ピックアップコア全体の磁路の断面が一定の面積Ｓを有する場合、コイルの巻回位置、又は漏れ磁束等の影響で、ピックアップコア内の磁束密度は均一にならない。このため、ピックアップコア全体が同時に磁気飽和するのではなく、ピックアップコアの一部で磁気飽和すると考えられる。
【００２４】
第３発明に係る非接触給電装置は、前記ピックアップコアは、基部及び複数の脚部を有し、コイルを巻回していない基部又は脚部は、面積Ｓの断面を有することを特徴とする。
【００２５】
第３発明にあっては、ピックアップコアが、コ字状、Ｅ字状、若しくはＨ字状等の断面を有し、基部、脚部、又は基部と脚部とにコイルが巻回され、更に、コイルが巻回されていない基部又は脚部を備える。
本発明の非接触給電装置におけるピックアップコアは、コイルが巻回されていない基部又は脚部が面積Ｓを有し、該基部又は脚部の全部若しくは一部で磁気飽和させる。このため、前記基部又は脚部で発熱し、該基部又は脚部の温度が上昇する場合であっても、発生した熱が、コイルが巻回されている基部又は脚部に伝導してコイルに伝導するまでに放熱されるため、コイルに伝導する熱量が低減し、コイルの温度上昇が抑制される。
【００２６】
第４発明に係る非接触給電装置は、前記ピックアップコアは、磁路の断面を減少させる穴部又は溝部を有することを特徴とする。
【００２７】
第４発明にあっては、貫通穴若しくは凹部のような穴部、又は溝部を設けることによって、磁路の断面の内、穴部又は溝部を含む断面の面積が、穴部又は溝部を含まない断面の面積より小さくなる。穴部又は溝部を含む断面の内、一部又は全部の断面が面積Ｓである場合、前記断面を有するピックアップコアの一部が磁気飽和する。
以上のような非接触給電装置におけるピックアップコアは、ピックアップコア全体、又はピックアップコアが備える基部又は脚部の全体の断面積を面積Ｓで一定（例えば同一の形状）にすることなく、ピックアップコアの極一部の断面積を面積Ｓにするため、ピックアップコアの形成が簡易である。
【００２８】
第５発明に係る非接触給電装置は、前記ピックアップコアは、着脱自在の断面積調整部材を備えることを特徴とする。
【００２９】
第５発明にあっては、ピックアップコアがなす磁路の断面の面積Ｓを増減するときに、断面積調整部材を着脱する。面積Ｓは、最大ピックアップ電流値Ｉ又はコイルの巻き数Ｎ等を変更する場合に増減する。
このような非接触給電装置におけるピックアップコアは、ピックアップコアの形成後も、受電部の最大電力又は設計条件の変更等に応じて、ピックアップコアが磁気飽和する条件が調整される。
【００３０】
第６発明に係る非接触給電装置は、前記コイルと前記共振コンデンサとが直列に接続してあることを特徴とする。
【００３１】
第６発明にあっては、コイルと共振コンデンサとが直列に接続してある直列共振回路が、定電圧の交流を出力する。直列共振回路は定電圧を出力するため、定電流を定電圧に変換する電力変換回路（例えばイミタンス変換回路）を備える必要がない。
直列共振回路を備える場合、受電部が出力する電流（以下、負荷電流という）とピックアップ電流とが略等しくなる。このため、ピックアップコアを磁気飽和させる電流値（最大ピックアップ電流値Ｉ）を、受電部の最大電力出力時における負荷電流の電流値にすることによって、ピックアップ電流が一定値以上流れないため、ピックアップコアは、非接触給電装置を保護する保護手段として機能する。つまり、ピックアップコアを設計する際に、電流値Ｉの決定が容易である。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施の形態  １．）
図１は、本発明の実施の形態１に係る非接触給電装置８を備える非接触給電システムの構成を示す斜視図であり、図２は、非接触給電装置８を搭載している移動体２の底部付近を示す拡大正面図である。
非接触給電システムは、ＡＣ２００Ｖ、６０Ｈｚの商用電源９（図３参照）を入力して高周波（例えば２０ＫＨｚ）の定電流を出力する高周波電源装置４０を備える。
【００３３】
また、非接触給電システムは、高周波電源装置４０によって高周波の定電流を供給される給電線４を備える。給電線４は、その両端が高周波電源装置４０に接続されており、中途から折り返されて往路４ａと復路４ｂとが設けられている。
更に、非接触給電システムは、非接触給電装置８を備え、非接触給電装置８は、ピックアップＰ１を備える。非接触給電装置８は、移動体２に搭載されている。
移動体２は、非接触給電システムを介して駆動用の電力を得て、床面に敷設されたレール１上を移動する。移動体２は、底部のレール１側に、コイル５１とコア３１とを備えるピックアップＰ１、及びモータＭ（図３参照）を吊設してある。
【００３４】
レール１上には、コ字状の断面を有するダクト１１が、開口部を上側（移動体２側）へ向けて、移動体２又はピックアップＰ１等に当接しないようにして、レール１に沿って設置されている。ダクト１１の内部には、棒状部材を用いてなる給電線支持具が、長手方向に適宜間隔で、略垂直に設けられている。
給電線４の往路４ａは、前記給電線支持具の先端部に固定されることによって、レール１に沿って、ダクト１１の内部に敷設されている。給電線４の復路４ｂは、ダクト１１の内部下側に固定されている。
【００３５】
ピックアップＰ１が備えるコア３１は、断面形状がコ字状に形成された単一の磁性体（例えばフェライト）を用いてなり、後述する図４に示すように、基部３１ａ及び２本の脚部３１ｂ，３１ｃを有し、該脚部３１ｂ，３１ｃに、コイル５１が巻回してある。
ピックアップＰ１と給電線４（給電線４の往路４ａ）とは、所定の間隔を隔てて対面し、給電線４がコア３１の脚部３１ｂ，３１ｃの間に位置するよう配置されている。
高周波電源装置４０によって給電線４に高周波交流が通電されたとき、給電線４の周囲に、時間的に変化する磁束が形成される。非接触給電装置８は、その磁束がコイル５１に鎖交することによってコイル５１に発生した誘導起電力を受電し（即ち、非接触で受電し）、負荷であるモータＭへ供給する。
【００３６】
図３は、非接触給電装置８の構成を示す電気回路図である。
商用電源９に接続された高周波電源装置４０は、商用電源９の入力を整流し、平滑化して直流とし、該直流をインバータ（ＤＣ−ＡＣ変換器）に入力して高周波交流に変換して、変換した高周波交流をイミタンス変換回路により定電流として給電線４へ出力する。
移動体２に搭載してある非接触給電装置８は、受電部５を備える。また、受電部５の出力部に、ＤＣバスＤＢを介してモータドライバＤが接続してあり、モータドライバＤは、負荷としてのモータＭを駆動する。モータＭは交流モータであり、モータドライバＤを介して、受電部５に接続してある。
【００３７】
受電部５は直列共振回路５０を備え、直列共振回路５０は、コイル５１と、コイル５１に直列に接続された共振コンデンサ５３とを備える。直列共振回路５０は、給電線４に誘導結合すべく、給電線４に対し離隔配置されているコイル５１のインダクタンスと、共振コンデンサ５３のキャパシタンスとが、給電線４を流れる高周波交流の周波数と共振状態になるよう構成されている。このため、直列共振回路５０は、コイル５１に誘起された電力を受けて、高周波交流の定電圧源として機能する。
【００３８】
受電部５は、直列共振回路５０の他に、直列共振回路５０の出力である定電圧の交流を全波整流するダイオードブリッジを用いた整流回路５５と、平滑コンデンサを用いてなり、整流回路５５が出力した直流を平滑化する平滑部５６とを備える。
なお、整流回路５５を、全波整流するダイオードブリッジの代わりに半波整流するダイオードを用いて構成しても良い。
【００３９】
受電部５は、直列共振回路５０の出力（定電圧の交流）を、整流回路５５で全波整流し、平滑部５６で平滑することによって、直流をモータドライバＤへ供給する。
モータドライバＤはインバータ機能を有するよう構成してあり、供給された直流を交流電流に変換して、モータＭへ供給する。
【００４０】
図４は、非接触給電装置８が備えるピックアップＰ１の構成を示す模式図である。図４（ａ）は、ピックアップＰ１の正面視の断面図を示し、図４（ｂ）は、コア３１に関する図４（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図を示している。また、図中の矢符は、ある瞬間の磁力線を示している。
ピックアップＰ１は、コイル５１と、コ字状の断面を有するピックアップコアであるコア３１とを備える。コア３１は、夫々前後方向（給電線４の敷設方向）の長さが略等しい直方体状の基部３１ａ及び２本の脚部３１ｂ，３１ｃを有し、該脚部３１ｂ，３１ｃに、コイル５１が巻回してある。
【００４１】
本実施の形態においては、コア３１がなす磁路の断面の内、最も面積が小さい断面を、コイル５１が巻回されていない基部３１ａが有し、基部３１ａの磁路の断面積を、従来の同様のコアの基部の磁路の断面積より小さくするために、基部３１ａの厚みが、前記基部より薄く形成されている。この場合、コア３１は、各脚部３１ｂ，３１ｃの厚みｄが略等しく、基部３１ａの厚みｄ１  が厚みｄより小さく（基部３１ａが脚部３１ｂ，３１ｃより薄く）なるよう形成されている。
また、本実施の形態のピックアップＰ１は、コア３１の磁路長及びエアギャップの磁路の断面積が、従来のピックアップと同様に決定されている。ピックアップＰ１のインダクタンスの値は、エアギャップの部分によって支配的に決定されるため、コア３１の断面積を変更しても、ピックアップＰ１のインダクタンスは、ほとんど変化がない。
【００４２】
コア３１は、基部３１ａの磁路の各断面（図４（ｂ）の斜線部分）の面積が、式（３）に規定される面積Ｓ［ｍ２  ］で略一定になるよう形成されている。
Ｓ＝（Ｌ×Ｉ）／（Ｂ×Ｎ）                                    …（３）
ここで、Ｂはコア３１の飽和磁束密度［Ｔ］、Ｉは受電部５の最大電力出力時のピックアップ電流の電流値、即ち最大ピックアップ電流値［Ａ］、Ｌはコイル５１のインダクタンス［Ｈ］、Ｎはコイル５１の巻き数である。
また、コア３１は、脚部３１ｂ，３１ｃの磁路の各断面の面積が、面積Ｓより十分に大きい面積で略一定になるよう形成されている。この場合、前記面積は、例えば式（２）に規定される面積Ｓ０  であっても良い。
【００４３】
飽和磁束密度Ｂは、コア３１を構成している磁性体の材質に応じて、図１５に示すようなＢ−Ｈ特性を用いて決定され、インダクタンスＬ及び巻き数Ｎは、コア３１の磁気飽和とは無関係に、設計条件に基づく理論計算又は機械的設計等で決定される。
電流値Ｉは、コア３１の基部３１ａを磁気飽和させたい電流値を用いる。本実施の形態では、電流値Ｉは、受電部５の最大電力出力時の負荷電流の電流値（過電流未満の電流値）である。
以上のようなピックアップＰ１は、取付部材によって移動体２に固定されており、ピックアップＰ１と、給電線支持具に支持されている給電線４とは、所定の間隔を隔てて対面し、給電線４がコア３１の脚部３１ｂ，３１ｃの間に位置するよう配置される。
【００４４】
図５は、非接触給電装置８及び従来の非接触給電装置の出力電力とピックアップ電流との関係を示す特性図である。図中の横軸は、非接触給電装置８又は従来の非接触給電装置の出力電力［Ｗ］を示し、縦軸は、コイル５１又は従来の非接触給電装置が備えるコイルに夫々流れる電流（ピックアップ電流）［Ａ］を示している。また、図中Ｉは、式（３）で用いた最大ピックアップ電流値（即ちコア３１を磁気飽和させる電流値）を示している。
図より、従来の非接触給電装置は、出力電力の増大に比例してピックアップ電流も増大し、過負荷状態になっても、出力電力の増大とともにピックアップ電流が増大するため、過電流状態になることがわかる。
【００４５】
一方、本実施の形態の非接触給電装置８は、過負荷状態になるまでは、出力電力の増大に比例してピックアップ電流も増大する。しかしながら、過負荷状態になる前、コア３１が磁気飽和に近づきつつある場合は、ピックアップ電流は増大するが、出力電力が徐々に減少する。そして、コア３１が磁気飽和した場合は、ピックアップ電流は過電流状態にならずに一定値となり、出力電力は減少する。
【００４６】
ところで、コイル５１の電圧ＶＬ  と共振コンデンサ５３の電圧ＶＣ  とは、次式に示すように、ピックアップ電流ｉに比例する。
ＶＬ  ＝ｊωＬｉ                                                …（４）
ＶＣ  ＝ｉ／ｊωＣ                                              …（５）
ここで、ｊは虚数単位、ωはピックアップ電流の角周波数、Ｃは共振コンデンサ５３の静電容量である。
このため、従来の非接触給電装置を用いる場合、ピックアップ電流ｉが増大したとき、コイル５１の電圧ＶＬ  及び共振コンデンサ５３の電圧ＶＣ  が増大し、過電流状態のときは、過電圧状態となる。
【００４７】
一方、非接触給電装置８を用いる場合、ピックアップ電流ｉが増大したときであっても、過電流状態にならずにピックアップ電流ｉが一定値となるため、コイル５１の電圧ＶＬ  及び共振コンデンサ５３の電圧ＶＣ  も一定値となり、過電圧状態にはならない。このため、ピックアップＰ１の電圧が、非接触給電装置８が備える各回路素子の耐圧を超えることが防止される。
【００４８】
図６は、非接触給電装置８の出力電力［Ｗ］と、コア３１の基部３１ａの磁束密度［Ｔ］との関係を示す特性図である。図中Ｂは、基部３１ａの飽和磁束密度を示している。
図より、非接触給電装置８は、出力電力の増大に応じて磁束密度も増大するが、コア３１が磁気飽和した（磁束密度が飽和磁束密度Ｂに達した）場合は、磁束密度が一定値となり、出力電力が減少することがわかる。即ち、コア３１が磁気飽和した後に、更に負荷電流を増大させようとしても、非接触給電装置８から電力が取れなくなることがわかる。
【００４９】
図７は、非接触給電装置８の負荷電流［Ａｄｃ］（ピックアップ電流［Ａ］）と出力電圧［Ｖｄｃ］、及びコア３１の基部３１ａの磁束密度［Ｔ］との関係を示す特性図である。図中Ｂは、基部３１ａの飽和磁束密度を示している。また、非接触給電装置８は、負荷電流とピックアップ電流とが略等しい。
図より、非接触給電装置８は、負荷電流（ピックアップ電流）の増大に応じて磁束密度が増大し、出力電圧が徐々に減少するが、コア３１が磁気飽和した（磁束密度が飽和磁束密度Ｂに達した）場合は、出力電圧が急激に減少することがわかる。即ち、コア３１が磁気飽和した後に、更に負荷電流を増大させ（負荷抵抗を小さくし）ようとしても、非接触給電装置８から電力が取れなくなることがわかる。
【００５０】
以上のような非接触給電装置８は、ピックアップ電流及び負荷電流の電流値が過剰に増大した場合、コア３１の基部３１ａが磁気飽和し、ピックアップ電流は電流値Ｉで一定となる。
非接触給電装置８は直列共振回路５０を備えるため、負荷電流とピックアップ電流とが略等しくなり、負荷電流の増大とともにピックアップ電流も増大し、また、ピックアップ電流が一定値以下の場合は負荷電流も一定値以下となる。このため、ピックアップＰ１は、コア３１の磁気飽和を利用して、負荷電流が過大な電流値となることを防止し、回路の短絡のような異常、又は過負荷等に対する保護手段として機能する。
【００５１】
また、コア３１の基部３１ａが磁気飽和した場合であっても、脚部３１ｂ，３１ｃは磁気飽和が防止されており、また、コイル５１が巻回されていない基部３１ａが、磁路の断面が面積Ｓを有する部分（即ち磁気飽和を起こす部分）を備えるため、コア３１（基部３１ａ）での磁気飽和による発熱が、コイル５１へ伝導することが低減され、コイル５１の温度上昇が抑制される。
また、基部３１ａの厚みが、脚部３１ｂ，３１ｃ（及び従来の基部）より薄いため、コア３１は小型化及び軽量化されている。
なお、コイル５１と共振コンデンサ５３との組は、１個のコア３１に対して複数組が備えられる構成であっても良い
【００５２】
（実施の形態  ２．）
図８は、本発明の実施の形態２に係る非接触給電装置８の構成を示す電気回路図である。
受電部５は並列共振回路５８を備え、並列共振回路５８は、コイル５１と、コイル５１に並列に接続された共振コンデンサ５３とを備える。並列共振回路５８は、給電線４に誘導結合すべく、給電線４に対し離隔配置されているコイル５１のインダクタンスと、共振コンデンサ５３のキャパシタンスとが、給電線４を流れる高周波交流の周波数と共振状態になるよう構成されている。このため、並列共振回路５８は、コイル５１に誘起された電力を受けて、高周波交流の定電流源として機能する。
【００５３】
受電部５は、並列共振回路５８の他に、並列共振回路５８の出力である定電流を定電圧に変換する定電圧部であるイミタンス変換回路５４と、イミタンス変換回路５４の出力である定電圧の交流を整流する整流回路５５と、平滑部５６とを備える。
イミタンス変換回路５４は、インダクタ５４ａ及びキャパシタ５４ｂ，５４ｃをπ型に配置し、インダクタ５４ａのインダクタンスとキャパシタ５４ｂ，５４ｃのキャパシタンスとが共振状態になるよう構成されている。
なお、イミタンス変換回路５４を、インダクタ５４ａ及びキャパシタ５４ｂ，５４ｃをπ型に配置するのみならず、Ｔ型に配置しても良い。また、イミタンス変換回路５４を、π型又はＴ型に配置した２つのインダクタ及び１つのキャパシタを用いて構成しても良い。
【００５４】
受電部５は、並列共振回路５８の出力（定電流）を、イミタンス変換回路５４で定電圧に変換し、整流回路５５で整流し、平滑部５６で平滑することによって、直流をモータドライバＤへ供給する。
その他、実施の形態１に対応する部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
【００５５】
図９は、非接触給電装置８が備えるピックアップＰ２の構成を示す模式図である。図９（ａ）は、ピックアップＰ２の正面視の断面図を示し、図９（ｂ）は、コア３２に関する図９（ａ）のＩＩ−ＩＩ線の断面図を示している。
ピックアップＰ２は、コイル５１と、コ字状の断面を有するコア３２とを備える。コア３２は、夫々前後方向の長さが略等しい略直方体状の基部３２ａ及び直方体状の２本の脚部３２ｂ，３２ｃを有し、該脚部３２ｂ，３２ｃに、コイル５１が巻回してある。
また、ピックアップＰ２は、コア３２の磁路長及びエアギャップの磁路の断面積が、実施の形態１のピックアップＰ１と同様に決定されている。
【００５６】
本実施の形態においては、コア３２がなす磁路の断面の内、最も面積が小さい断面を、コイル５１が巻回されていない基部３２ａが有する。また、基部３２ａの磁路の一部の断面積を、従来の同様のコアの基部の磁路の断面積より小さくするために、基部３２ａの上下方向の中央部に、深さｄ２  の凹状の溝部３２ｄが形成されている。溝部３２ｄの前後方向の長さは、基部３２ａの前後方向の長さに略等しい。この場合、コア３２は、基部３２ａの中央部（溝部３２ｄを有する部分）の厚みｄ１  が、両端部の厚みｄ（＝ｄ１  ＋ｄ２  ）より小さく（即ち、基部３２ａが部分的に薄く）、また、前記厚みｄ及び各脚部３２ｂ，３２ｃの厚みｄが略等しくなるよう形成されている。
【００５７】
コア３２は、基部３２ａの中央部の磁路の各断面（図９（ｂ）の斜線部分）の面積が、式（３）に規定される面積Ｓ［ｍ２  ］で略一定になるよう形成されている。ただし、最大ピックアップ電流の電流値Ｉとして、非接触給電装置８の最大出力時の負荷電流に対応する電流値（過電流未満の電流値）を用いている。
また、コア３２は、基部３２ａの他部（溝部３２ｄを有しない部分）の磁路の断面の面積、及び、脚部３２ｂ，３２ｃの磁路の各断面の面積が、面積Ｓより十分に大きい面積で略一定になるよう形成されている。この場合、前記面積は、例えば式（２）に規定される面積Ｓ０  であっても良い。
以上のようなピックアップＰ２は、実施の形態１に示すような移動体２に固定されており、ピックアップＰ２と、給電線４とは、所定の間隔を隔てて対面し、給電線４がコア３２の脚部３２ｂ，３２ｃの間に位置するよう配置される。
【００５８】
以上のような非接触給電装置８は、ピックアップ電流及び負荷電流の電流値が過剰に増大した場合、コア３２の溝部３２ｄを有する部分が磁気飽和し、ピックアップ電流は電流値Ｉで一定となる。
非接触給電装置８は並列共振回路５８を備えるため、負荷電流とピックアップ電流とが比例関係となり、負荷電流の増大とともにピックアップ電流も増大し、また、ピックアップ電流が一定値以下の場合は負荷電流も一定値以下となる。このため、ピックアップＰ２は、コア３２の磁気飽和を利用して、負荷電流が過大な電流値となることを防止し、過負荷に対する保護手段として機能する。
また、基部３２ａが溝部３２ｄを有するため、コア３２は軽量化されている。また、基部３２ａの中央部のみで磁束密度が高まる（鉄損が増える）ため、コア３２の発熱量は、実施の形態１のコア３１の発熱量より低減されている。
【００５９】
（実施の形態  ３．）
図１０は、本発明の実施の形態３に係る非接触給電装置が備えるピックアップＰ３の構成を示す模式図である。図１０（ａ）は、ピックアップＰ３の正面視の断面図を示し、図１０（ｂ）は、コア３３に関する図１０（ａ）のＩＩＩ  −ＩＩＩ  線の断面図を示している。
ピックアップＰ３は、実施の形態１のような直列共振回路５０を有する非接触給電装置８に備えられていても良く、実施の形態２のような並列共振回路５８を有する非接触給電装置８に備えられていても良い。
その他、実施の形態１又は２に対応する部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
【００６０】
ピックアップＰ３は、コイル５１と、コ字状の断面を有するコア３３とを備える。コア３３は、夫々前後方向の長さが略等しい直方体状の基部３３ａ及び２本の脚部３３ｂ，３３ｃを有し、該脚部３３ｂ，３３ｃに、コイル５１が巻回してある。
また、ピックアップＰ３は、コア３３の磁路長及びエアギャップの磁路の断面積が、実施の形態１のピックアップＰ１と同様に決定されている。
【００６１】
本実施の形態においては、コア３３がなす磁路の断面の内、最も面積が小さい断面を、コイル５１が巻回されている脚部３３ｂ，３３ｃが有し、脚部３３ｂ，３３ｃの磁路の断面積を、従来の同様のコアの脚部の磁路の断面積より小さくするために、脚部３３ｂ，３３ｃの厚みが、前記脚部より薄く形成されている。この場合、コア３３は、各脚部３３ｂ，３３ｃの厚みｄ３  が略等しく、該厚みｄ３  が基部３３ａの厚みｄより小さく（脚部３３ｂ，３３ｃが基部３３ａより薄く）なるよう形成されている。
コア３３は、脚部３３ｂ及び脚部３３ｃ夫々の磁路の各断面（図１０（ｂ）の斜線部分）の面積が、式（３）に規定される面積Ｓ［ｍ２  ］で略一定になるよう形成されている。
【００６２】
また、コア３３は、基部３３ａの磁路の各断面の面積が、面積Ｓより十分に大きい面積で略一定になるよう形成されている。この場合、前記面積は、例えば式（２）に規定される面積Ｓ０  であっても良い。
以上のようなピックアップＰ３は、実施の形態１に示すような移動体２に固定されており、ピックアップＰ３と給電線４とは、所定の間隔を隔てて対面し、給電線４がコア３３の脚部３３ｂ，３３ｃの間に位置するよう配置される。
また、ピックアップＰ３及び該ピックアップＰ３を備える非接触給電装置は、ピックアップ電流及び負荷電流の電流値が過剰に増大した場合、コア３３の脚部３３ｂ，３３ｃが磁気飽和し、ピックアップ電流は電流値Ｉで一定となる。
【００６３】
非接触給電装置が直列共振回路５０を備える場合であっても並列共振回路５８を備える場合であっても、負荷電流の増大とともにピックアップ電流も増大し、また、ピックアップ電流が一定値以下の場合は負荷電流も一定値以下となる。このため、ピックアップＰ３は、コア３３の磁気飽和を利用して、負荷電流が過大な電流値となることを防止し、過負荷に対する保護手段として機能する。
また、脚部３３ｂ，３３ｃの厚みが、基部３３ａ（及び従来の脚部）より薄いため、コア３３は小型化及び軽量化されている。
なお、脚部３３ｂ，３３ｃの全体の厚みを薄くするのみならず、脚部３３ｂ，３３ｃに穴部又は溝部等を設けたり、脚部３３ｂ，３３ｃのコイル５１が巻回されていない部分の厚みのみを薄くしたりして、磁路の断面積を面積Ｓにしても良い。
【００６４】
（実施の形態  ４．）
図１１は、本発明の実施の形態４に係る非接触給電装置が備えるピックアップＰ４の構成を示す模式図であり、ピックアップＰ４の正面視の断面図を示している。
ピックアップＰ４は、実施の形態１のような直列共振回路５０を有する非接触給電装置８に備えられていても良く、実施の形態２のような並列共振回路５８を有する非接触給電装置８に備えられていても良い。
その他、実施の形態１又は２に対応する部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
【００６５】
ピックアップＰ４は、コイル５１と、コ字状の断面を有するコア３４とを備える。コア３４は、夫々前後方向の長さが略等しい板状の基部３４ａ及び直方体状の２本の脚部３４ｂ，３４ｃを有し、該脚部３４ｂ，３４ｃに、コイル５１が巻回してある。基部３４ａの厚みは、従来の同様のコアの基部の厚み及び各脚部３４ｂ，３４ｃの厚みより薄く形成されている。
また、ピックアップＰ４は、コア３４の磁路長及びエアギャップの磁路の断面積が、実施の形態１のピックアップＰ１と同様に決定されている。
【００６６】
更に、ピックアップＰ４は、断面積調整部材３４ｄ，３４ｄ，…を備える。各断面積調整部材３４ｄは、コア３４と同じ磁性体を、基部３４ａの一面（脚部３４ｂ，３４ｃの突出側とは逆側の面）と同じ形状及び面積の板状に形成してなり、その厚みは、例えば、基部３４ａの厚みと同じであっても違っていても良く、断面積調整部材３４ｄ毎に異なっていても良い。断面積調整部材３４ｄ，３４ｄ，…は、基部３４ａの前記一面側に着脱自在に設けられている。
【００６７】
本実施の形態においては、コア３４がなす磁路の断面の内、最も面積が小さい断面を、基部３４ａ（あるいは１又は複数の断面積調整部材３４ｄが取り付けられた基部３４ａ）が有し、基部３４ａ（あるいは１又は複数の断面積調整部材３４ｄが取り付けられた基部３４ａ）の磁路の各断面の面積が、式（３）に規定される面積Ｓ［ｍ２  ］で略一定になるよう形成されている。
また、コア３４は、脚部３４ｂ，３４ｃの磁路の各断面の面積が、面積Ｓより十分に大きい面積で略一定になるよう形成されている。
以上のようなピックアップＰ４と、実施の形態１に示すような給電線とは、所定の間隔を隔てて対面し、前記給電線がコア３４の脚部３４ｂ，３４ｃの間に位置するよう配置される。
【００６８】
また、ピックアップＰ４及び該ピックアップＰ４を備える非接触給電装置は、ピックアップ電流及び負荷電流の電流値が過剰に増大した場合、コア３４の基部３４ａが磁気飽和し、ピックアップ電流は電流値Ｉで一定となる。
また、前記非接触給電装置が直列共振回路５０を備える場合であっても並列共振回路５８を備える場合であっても、負荷電流の増大とともにピックアップ電流も増大し、また、ピックアップ電流が一定値以下の場合は負荷電流も一定値以下となる。このため、ピックアップＰ４は、コア３４の磁気飽和を利用して、負荷電流が過大な電流値となることを防止し、過負荷に対する保護手段として機能する。
【００６９】
また、所要の負荷（非接触給電装置に接続される機器に必要とされる電力）に応じて、基部３４ａに対して断面積調整部材３４ｄを着脱させ、コア３４の磁路の断面積を調整する。この場合、コア３４が磁気飽和するピックアップ電流及び該ピックアップ電流に対応する負荷電流の電流値が変化する。即ち、断面積調整部材３４ｄの着脱によって、任意の電流値でコア３４が磁気飽和するようになるため、所要の負荷に応じて負荷電流が過大な電流値となることが防止される。
なお、断面積調整部材３４ｄの着脱は、例えばコイル５１の巻き数Ｎを変更した場合であっても良い。
【００７０】
（実施の形態  ５．）
図１２は、本発明の実施の形態５に係る非接触給電装置が備えるピックアップＰ５の構成を示す模式図である。図１２（ａ）は、ピックアップＰ５の斜視図を示し、図１２（ｂ）は、コア３５に関する図１２（ａ）のＩＶ−ＩＶ線の断面図を示している。
ピックアップＰ５は、実施の形態１のような直列共振回路５０を有する非接触給電装置８に備えられていても良く、実施の形態２のような並列共振回路５８を有する非接触給電装置８に備えられていても良い。
その他、実施の形態１又は２に対応する部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
【００７１】
ピックアップＰ５は、コイル５１と、コ字状の断面を有するピックアップコアであるコア３５とを備える。コア３５は、夫々前後方向の長さが略等しい略直方体状の基部３５ａ及び直方体状の２本の脚部３５ｂ，３５ｃを有し、該脚部３５ｂ，３５ｃに、コイル５１が巻回してある。
また、ピックアップＰ５は、コア３５の磁路長及びエアギャップの磁路の断面積が、実施の形態１のピックアップＰ１と同様に決定されている。
【００７２】
本実施の形態においては、コア３５がなす磁路の断面の内、最も面積が小さい断面を、コイル５１が巻回されていない基部３５ａが有する。また、基部３５ａの磁路の一部の断面積を、従来の同様のコアの基部の磁路の断面積より小さくするために、基部３５ａの中央部に、断面形状が略円形の貫通穴状の穴部３５ｄ，３５ｄ，…が３個、前後方向に並置して形成されている。この場合、コア３５は、基部３５ａの中央部（穴部３５ｄ，３５ｄ，…を有する部分）の磁路の断面の内、最も面積が小さい断面（図１２（ｂ）の斜線部分）の面積が、式（３）に規定される面積Ｓ［ｍ２  ］になるよう形成されている。また、コア３５は、前記断面以外の基部３５ａの磁路の断面の面積、及び、脚部３５ｂ，３５ｃの磁路の断面の面積が、面積Ｓより大きい面積になるよう形成されている。
【００７３】
以上のようなピックアップＰ５と、実施の形態１に示すような給電線とは、所定の間隔を隔てて対面し、前記給電線がコア３５の脚部３５ｂ，３５ｃの間に位置するよう配置される。
また、ピックアップＰ５及び該ピックアップＰ５を備える非接触給電装置は、ピックアップ電流及び負荷電流の電流値が過剰に増大した場合、コア３５の基部３５ａの中央部が磁気飽和し、ピックアップ電流は電流値Ｉで一定となる。
【００７４】
また、前記非接触給電装置が直列共振回路５０を備える場合であっても並列共振回路５８を備える場合であっても、負荷電流の増大とともにピックアップ電流も増大し、また、ピックアップ電流が一定値以下の場合は負荷電流も一定値以下となる。このため、ピックアップＰ５は、コア３５の磁気飽和を利用して、負荷電流が過大な電流値となることを防止し、過負荷に対する保護手段として機能する。
【００７５】
また、基部３５ａが穴部３５ｄを有するため、コア３５は軽量化されている。また、基部３５ａの中央部のみで磁束密度が高まる（鉄損が増える）ため、コア３５の発熱量は、実施の形態１のコア３１の発熱量より低減されている。
なお、穴部３５ｄの形状、個数、又は配置位置等は、本実施の形態の形状、個数、又は配置位置等に限定されるものではなく、例えば、断面形状が略矩形の貫通穴が１個だけ、基部３５ａの端部に形成されていても良い。
【００７６】
（実施の形態  ６．）
図１３は、本発明の実施の形態６に係る非接触給電装置が備えるピックアップＰ６、及び従来のピックアップＰ７の構成を示す模式図である。図１３（ａ）は、ピックアップＰ６の正面視の断面図を示し、図１３（ｂ）は、ピックアップＰ７の正面視の断面図を示している。
ピックアップＰ６，Ｐ７は、コイル５１，５１と、Ｅ字状の断面を有するピックアップコアであるコア３６，３７とを備える。コア３６，３７は、夫々前後方向の長さが略等しい直方体状の基部３６ａ，３７ａ及び３本の脚部３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ／脚部３７ｂ，３７ｃ，３７ｄを有し、基部３６ａ，３７ａに、コイル５１，５１が巻回してある。
【００７７】
ピックアップＰ６は、コア３６の磁路長及びエアギャップの磁路の断面積が、ピックアップＰ７と同様に決定されている。
ピックアップＰ７のコア３７は、脚部３７ｃの磁路の断面積が、脚部３７ｂ，３７ｄ夫々の磁路の断面積の約２倍になるよう、脚部３７ｃの厚みが、脚部３７ｂ，３７ｄ夫々の厚みの２倍に形成されている。
ピックアップＰ６のコア３６は、脚部３６ｃの磁路の各断面の面積が、式（３）に規定される面積Ｓ［ｍ２  ］で略一定になるよう形成されている。この場合、面積Ｓは、コア３７の脚部３７ｃの磁路の断面積より小さい。即ち、脚部３６ｃの厚みは、脚部３７ｃの厚みより小さく（即ち脚部３６ｃは脚部３７ｃより薄く）形成されている。
【００７８】
以上のようなピックアップＰ６と給電線とは、所定の間隔を隔てて対面し、給電線がコア３６の脚部３６ｂ，３６ｃ及び脚部３６ｃ，３６ｄの間に位置するよう配置される。
また、ピックアップＰ６及び該ピックアップＰ６を備える非接触給電装置は、ピックアップ電流及び負荷電流の電流値が過剰に増大した場合、コア３６の脚部３６ｃが磁気飽和し、ピックアップ電流は電流値Ｉで一定となる。
【００７９】
また、前記非接触給電装置が直列共振回路５０を備える場合であっても並列共振回路５８を備える場合であっても、負荷電流の増大とともにピックアップ電流も増大し、また、ピックアップ電流が一定値以下の場合は負荷電流も一定値以下となる。このため、ピックアップＰ６は、コア３６の磁気飽和を利用して、負荷電流が過大な電流値となることを防止し、過負荷に対する保護手段として機能する。
また、脚部３６ｃの厚みが、脚部３７ｃより薄いため、コア３６は小型化及び軽量化されている。
【００８０】
なお、コアの断面形状は、コ字状又はＥ字状以外に、Ｃ字状、Ｅ字状、Ｈ字状、又はＩ字状等であっても良い。また、脚部を有しないＩ字状のコア、又は基部と脚部との区別がないＣ字状のコアの場合は、例えば、コア全体の厚みを薄くしたり、コアの一部の厚みを薄くしたりして、磁路の断面の面積を面積Ｓにする。コアの一部の断面積を面積Ｓにする場合、面積Ｓを有する部分とコイルとを可及的離隔させることが望ましい。
【００８１】
【発明の効果】
本発明の非接触給電装置によれば、所定の電流がコイルに流れた場合にピックアップコアの一部又は全部が磁気飽和するようなピックアップコアを備える。具体的には、ピックアップコアがなす磁路の断面の内、一部又は全部の断面の面積が、所定の電流値でピックアップコアが磁気飽和する面積となるように決定されている。このため、ピックアップコアを、過負荷時又は異常時等、過電流が生じる場合に非接触給電装置及び負荷を含む非接触給電システムを保護する保護手段として機能させることができる。
また、ピックアップコアを構成する磁性体は単一の磁性体を用いて良いため、ピックアップコアの形成が容易である。
【００８２】
設定した負荷（受電部の最大出力電力）でピックアップコアが磁気飽和することによって、非接触給電装置には、一定値以下のピックアップ電流及び負荷電流のみが流れるため、非接触給電装置の安全性及び信頼性を向上することができる。即ち、ピックアップ電流及び負荷電流が一定値を超えないため、過電圧状態が生じず、各回路素子に印加される電圧が、該回路素子の耐圧を超えることがない。
また、ピックアップコアが磁気飽和してピックアップ電流が一定値以下に保持される現象は受動的な現象であり、電流又は電圧を検出したり検出結果に基づいてピックアップ電流を一定値以下に保持したりする能動的な手段を必要としないため、保護手段としての信頼性、及び安全性が高い。
【００８３】
また、ピックアップコアの磁路の断面積を規定することによってピックアップコアを保護手段として機能させるため、非接触給電装置の保護手段の構成が容易である。また、過電流に対する他の保護手段を別途備える必要がないため、非接触給電装置の構成が簡易である。即ち、このような非接触給電装置は低コストである。
更に、ピックアップコアの磁路の断面積を、例えば断面積調整部材を用いて随時調整することによって、非接触給電装置の設計条件又は使用条件等の変更にも対応することができる。
また、ピックアップコアの磁路の断面積が従来の断面積より小さくなるため、非接触給電装置を小型・軽量化することができる。
【００８４】
また、ピックアップコアの磁路の一部の断面積のみを小さくしたり、コイルが巻回されていない部分の断面積を小さくしたりすることによって、磁気飽和状態でのコアロスによる発熱を低減したり、コイルへ伝達する熱量を低減したりすることができる。
また、保護手段の機能が動作した場合、保護手段としてヒューズを用いるときはヒューズの交換が必要であるが、保護手段としてピックアップコアを用いるときはピックアップコアを交換する必要がない。
【００８５】
更に、ピックアップコアの一部又は全部（磁路の断面積がＳである部分）が磁気飽和するようなピックアップコアを設ければよいため、ピックアップコアの形状の自由度が高い。また、ピックアップコアを保護手段として用いても、非接触給電装置の他部の設計条件（例えば、１組のコイル及びピックアップコアを備えるか複数組のコイル及びピックアップコアを備えるか、又は、直列共振回路を備えるか並列共振回路及び定電流を定電圧に変換する電力変換回路を備えるか等）を制限されることがない。以上のようなことから、ピックアップコアを保護手段として用いつつ、設計の自由度を保持することができる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る非接触給電装置を備える非接触給電システムの構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る非接触給電装置を搭載している移動体の底部付近を示す拡大正面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る非接触給電装置の構成を示す電気回路図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る非接触給電装置が備えるピックアップの構成を示す模式図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る非接触給電装置の出力電力とピックアップ電流との関係を示す特性図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る非接触給電装置の出力電力と磁束密度との関係を示す特性図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る非接触給電装置の負荷電流（ピックアップ電流）と出力電圧及び磁束密度との関係を示す特性図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る非接触給電装置の構成を示す電気回路図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る非接触給電装置が備えるピックアップの構成を示す模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る非接触給電装置が備えるピックアップの構成を示す模式図である。
【図１１】本発明の実施の形態４に係る非接触給電装置が備えるピックアップの構成を示す模式図である。
【図１２】本発明の実施の形態５に係る非接触給電装置が備えるピックアップの構成を示す模式図である。
【図１３】本発明の実施の形態６に係る非接触給電装置が備えるピックアップ及び従来のピックアップの構成を示す模式図である。
【図１４】従来の非接触給電装置が備えるピックアップの構成を示す模式図である。
【図１５】磁束密度と磁界の強度との関係を示すＢ−Ｈ特性図である。
【図１６】従来の非接触給電装置の構成を示す電気回路図である。
【図１７】従来の他の非接触給電装置の構成を示す電気回路図である。
【符号の説明】
３１，３２，３３，３４，３５，３６  コア
３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａ，３５ａ，３６ａ  基部
３１ｂ，３１ｃ，３２ｂ，３２ｃ，３３ｂ，３３ｃ  脚部
３４ｂ，３４ｃ，３５ｂ，３５ｃ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ  脚部
３２ｄ  溝部
３４ｄ  断面積調整部材
３５ｄ  穴部
５１  コイル
５３  共振コンデンサ
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６  ピックアップ
【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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