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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-10-03
(45)【発行日】2024-10-11
(54)【発明の名称】非接触給電装置
(51)【国際特許分類】
H02J 50/05 20160101AFI20241004BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20241004BHJP
【ＦＩ】
H02J50/05
H02J7/00 301D
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2024543482
(86)(22)【出願日】2024-03-08
(86)【国際出願番号】 JP2024008948
【審査請求日】2024-07-23
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002941
【氏名又は名称】弁理士法人ぱるも特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】長谷川 裕樹
(72)【発明者】
【氏名】吉野 浩行
【審査官】木村 励
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２１－１０２４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１４／６６８５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１８－６８０７９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｊ ５０／０５
Ｈ０２Ｊ ７／００
Ｂ６０Ｌ ５３／１２
Ｂ６０Ｌ ５／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
固定体と、固定体に対して移動可能に設置された移動体と、前記移動体の移動方向に対して平行に設置される送電電極部と、前記移動体に設置されて、前記送電電極部と容量結合する受電電極部と、を備え、
前記送電電極部は複数の送電電極歯部を有し、前記受電電極部は複数の受電電極歯部を有し、前記送電電極歯部を連結して１つの構造体を成す送電電極連結部を有し、前記受電電極歯部を連結して１つの構造体を成す受電電極連結部を有し、前記送電電極歯部と前記受電電極歯部とは互いに一定間隔で離隔されて対向し、
前記送電電極部の第１送電電極歯部と前記受電電極部の第１受電電極歯部との対向領域に第１容量が形成され、
前記送電電極部の第１送電電極歯部と前記受電電極部の第２受電電極歯部との対向領域に第２容量が形成され、
前記送電電極部の第１送電電極歯部の端部と前記受電電極部の受電電極連結部との対向領域に第３容量が形成され、
前記受電電極部の第２受電電極歯部の端部と前記送電電極部の送電電極連結部との対向領域に第４容量が形成されて電力が供給される、非接触給電装置であって、
前記送電電極部の前記送電電極歯部および前記送電電極連結部、および前記受電電極部の前記受電電極歯部および前記受電電極連結部のうち、
前記第１容量を形成する面の少なくとも一部、前記第２容量を形成する面の少なくとも一部、前記第３容量を形成する面の少なくとも一部、および前記第４容量を形成する面の少なくとも一部に、誘電体が設けられている非接触給電装置。
【請求項2】
前記誘電体は、前記送電電極部と前記受電電極部とが対向する面の全面、前記送電電極歯部と前記受電電極連結部とが対向する面の全面、および、前記受電電極歯部と前記送電電極連結部とが対向する面の全面に設置されている請求項１に記載の非接触給電装置。
【請求項3】
前記第１容量および前記第２容量を形成する面の両方に設けられた誘電体を第１誘電体、前記第３容量および前記第４容量を形成する面の両方に設けられた誘電体を第２誘電体としたとき、
前記第２誘電体の比誘電率は、前記第１誘電体の比誘電率と同じである請求項１または請求項２に記載の非接触給電装置。
【請求項4】
前記第２誘電体の厚さは、前記第１誘電体の厚さと同じである請求項３に記載の非接触給電装置。
【請求項5】
前記第１容量および前記第２容量を形成する面の両方または一方に設けられた誘電体を第１誘電体、前記第３容量および前記第４容量を形成する面の両方または一方に設けられた誘電体を第２誘電体としたとき、前記第２誘電体は、比誘電率が前記第１誘電体よりも高い材質の誘電体である請求項１または請求項２に記載の非接触給電装置。
【請求項6】
前記第１容量および前記第２容量および前記第３容量および前記第４容量を形成する面の離隔距離の標準値を第１標準値、および前記第１誘電体の厚さおよび前記第２誘電体の厚さの標準値を第２標準値としたとき、前記第１容量および前記第２容量および前記第３容量および前記第４容量を形成する面の離隔距離が前記第１標準値よりも小さい値であり、
前記第１誘電体の厚さが前記第２標準値よりも大きい値である、請求項５に記載の非接触給電装置。
【請求項7】
前記第１容量および前記第２容量および前記第３容量および前記第４容量を形成する面の離隔距離の標準値を第１標準値、および前記第１誘電体の厚さおよび前記第２誘電体の厚さの標準値を第２標準値としたとき、前記第３容量および前記第４容量を形成する面の離隔距離は、前記第１標準値よりも小さい値である、請求項５に記載の非接触給電装置。
【請求項8】
前記第１誘電体はピロピレン系であり、前記第２誘電体はチタン酸バリウム系である請求項５に記載の非接触給電装置。
【請求項9】
前記送電電極歯部と前記受電電極歯部とが対向する方向を対向方向としたとき、前記受電電極連結部と対向する前記送電電極歯部は、前記送電電極連結部から前記送電電極歯部の端部までの前記対向方向の厚さが前記送電電極歯部の端部の厚さよりも小さい値であり、
前記送電電極連結部と対向する前記受電電極歯部は、前記受電電極連結部から前記受電電極歯部の端部までの前記対向方向の厚さが前記受電電極歯部の端部の厚さよりも小さい値であり、
前記送電電極連結部と対向しない前記受電電極歯部は、前記受電電極歯部の前記対向方向の厚さが前記送電電極連結部と対向する前記受電電極歯部の厚さと同じ値である、請求項２に記載の非接触給電装置。
【請求項10】
前記送電電極歯部と前記受電電極歯部とが対向する方向を対向方向としたとき、
前記受電電極連結部と対向する前記送電電極歯部は、前記送電電極連結部から前記送電電極歯部の端部までの前記対向方向の厚さが前記送電電極歯部の端部の厚さよりも小さい値であり、
前記送電電極連結部と対向する前記受電電極歯部は、前記受電電極連結部から前記受電電極歯部の端部までの前記対向方向の厚さが前記受電電極歯部の端部の厚さよりも小さい値であり、
前記送電電極連結部と対向しない前記受電電極歯部は、前記受電電極歯部の前記対向方向の厚さが前記送電電極連結部と対向する前記受電電極歯部の厚さと同じ値である、請求項５に記載の非接触給電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、非接触給電装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
電界結合方式による非接触給電は、平行平板で構成された送電電極と受電電極が対向することによって結合容量を形成し、電力伝送を行う技術である。この技術はある特定のレーンを走行する電気自動車および搬送装置などの物体の移動を伴うアプリケーションにおいて、非接触での電力伝送に活用されている。
【0003】
移動体への電界結合方式の非接触給電を行う場合、走行時に発生する移動体の振動により、各電極の離隔距離が変化することに伴って結合容量も変化するため、出力電圧などの給電特性も変化してシステムが不安定になる。
移動体の振動に対して必要以上の離隔距離を確保することは、結合容量に対する安定性は向上するが、結合容量が低下する。したがって、高い結合容量を確保しつつ、離隔距離の変化に対して高い安定性を保持するためには、各電極の対向面積を広く取る必要があるが、各電極のサイズが大きくなり、システムが大型化する課題があった。
移動体の振動に対して必要以上の離隔距離を確保することは、結合容量に対する安定性は向上するが、結合容量が低下する。したがって、高い結合容量を確保しつつ、離隔距離の変化に対して高い安定性を保持するためには、各電極の対向面積を広く取る必要があるが、各電極のサイズが大きくなり、システムが大型化する課題があった。
【0004】
この問題を解決するため、板状の送電電極部とこの送電電極部を挟み込む受電電極部を備えて、離隔距離の変動に対して結合容量が安定する、ロバスト性の高い電極部材構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特第６７２６０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、特許文献の装置では、歯数１の送電電極と、歯数２の受電電極による構成に限定しているため、結合容量増加に限界がある。また、更に大きい結合容量を得るために離隔距離を近づけようとする程、移動体の振動などによって位置が変動した際に結合容量が急峻に変化する問題がある。
【0007】
本開示は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、結合容量の低下が抑制されつつ、離隔距離の変動に対して結合容量の変動も抑制され、結合容量増加が可能である電極構造の非接触給電装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示の非接触給電装置は、固定体と、固定体に対して移動可能に設置された移動体と、前記移動体の移動方向に対して平行に設置される送電電極部と、前記移動体に設置されて、前記送電電極部と容量結合する受電電極部と、を備え、前記送電電極部は複数の送電電極歯部を有し、前記受電電極部は複数の受電電極歯部を有し、前記送電電極歯部を連結して１つの構造体を成す送電電極連結部を有し、前記受電電極歯部を連結して１つの構造体を成す受電電極連結部を有し、前記送電電極歯部と前記受電電極歯部とは互いに一定間隔で離隔されて対向し、前記送電電極部の第１送電電極歯部と前記受電電極部の第１受電電極歯部との対向領域に第１容量が形成され、前記送電電極部の第１送電電極歯部と前記受電電極部の第２受電電極歯部との対向領域に第２容量が形成され、前記送電電極部の第１送電電極歯部の端部と前記受電電極部の受電電極連結部との対向領域に第３容量が形成され、前記受電電極部の第２受電電極歯部の端部と前記送電電極部の送電電極連結部との対向領域に第４容量が形成されて電力が供給される、非接触給電装置であって、前記送電電極部の前記送電電極歯部および前記送電電極連結部、および前記受電電極部の前記受電電極歯部および前記受電電極連結部のうち、前記第１容量を形成する面の少なくとも一部、前記第２容量を形成する面の少なくとも一部、前記第３容量を形成する面の少なくとも一部、および前記第４容量を形成する面の少なくとも一部に、誘電体が設けられているものである。
【発明の効果】
【0009】
本開示の非接触給電装置によれば、結合容量の低下が抑制されつつ、離隔距離の変動に対して結合容量の変動も抑制され、結合容量増加が可能である電極構造の非接触給電装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】実施の形態１による非接触給電装置の適用対象であるリニア搬送システムの斜視図である。
【図2】実施の形態１による非接触給電装置の概略構成図である。
【図3】実施の形態１による非接触給電装置の電極構造の斜視図である。
【図4】実施の形態１による非接触給電装置の電極の基本構造の説明図である。
【図5】実施の形態１による非接触給電装置の電極構造の説明図である。
【図6】実施の形態２による非接触給電装置の電極構造の説明図である。
【図7】実施の形態２による非接触給電装置の電極構造の条件の説明図である。
【図8】実施の形態２による非接触給電装置の電極の静電容量の変化の説明図である。
【図9】実施の形態２による非接触給電装置の電極の静電容量の変化の説明図である。
【図10】実施の形態２による非接触給電装置の電極の誘電体の特性説明図である。
【図11】実施の形態２による非接触給電装置の電極の各条件の静電容量の変化のまとめである。
【図12】実施の形態３による非接触給電装置の電極構造の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
実施の形態１．
実施の形態１は、固定体と、固定体に対して移動可能に設置された移動体と、移動体の移動方向に対して平行に設置される送電電極部と、移動体に設置されて、送電電極部と容量結合する受電電極部と、を備え、送電電極部は複数の送電電極歯部と送電電極連結を有し、受電電極部は複数の受電電極歯部と受電電極連結部を有し、送電電極歯部と受電電極歯部とは互いに一定間隔で離隔されて対向し、送電電極歯部と受電電極部の対向領域に第１容量および第２容量が形成され、送電電極歯部の端部と受電電極連結部との対向領域に第３容量が形成され、受電電極歯部の端部と送電電極連結部との対向領域に第４容量が形成され、第１容量から第４容量とを形成する面に、誘電体が設けられている非接触給電装置に関するものである。
実施の形態１は、固定体と、固定体に対して移動可能に設置された移動体と、移動体の移動方向に対して平行に設置される送電電極部と、移動体に設置されて、送電電極部と容量結合する受電電極部と、を備え、送電電極部は複数の送電電極歯部と送電電極連結を有し、受電電極部は複数の受電電極歯部と受電電極連結部を有し、送電電極歯部と受電電極歯部とは互いに一定間隔で離隔されて対向し、送電電極歯部と受電電極部の対向領域に第１容量および第２容量が形成され、送電電極歯部の端部と受電電極連結部との対向領域に第３容量が形成され、受電電極歯部の端部と送電電極連結部との対向領域に第４容量が形成され、第１容量から第４容量とを形成する面に、誘電体が設けられている非接触給電装置に関するものである。
【0012】
以下、実施の形態１に係る非接触給電装置について、非接触給電装置の適用対象であるリニア搬送システムの斜視図である図１、非接触給電装置の概略構成図である図２、電極構造の斜視図である図３、電極の基本構造の説明図である図４、および電極構造の説明図である図５に基づいて説明する。
なお、各図において、同一部分もしくは相当部分は、同一符号で示し、重複する説明は、省略する。
なお、各図において、同一部分もしくは相当部分は、同一符号で示し、重複する説明は、省略する。
【0013】
【0014】
図１において、リニア搬送システム１０００は、固定体１００１と、この固定体１００１の回りの周回軌道上を走行する、すなわち移動可能に設置された移動体（搬送装置）１００２とで構成される。
固定体１００１は送電電極部２００を備え、移動体１００２は受電電極部３００を備える。
固定体１００１は送電電極部２００を備え、移動体１００２は受電電極部３００を備える。
【0015】
次にリニア搬送システム１０００に適用される非接触給電装置１００の具体例を図２で説明する。
非接触給電装置１００は、送電電極部２００および受電電極部３００から構成される非接触給電電極部１５０と、送電回路１６０と、受電回路１７０とから構成される。
車輪１００２Ｗを備えた移動体１００２は、固定体１００１の回りを図では紙面の前方から後方への方向であるＹ方向に周回する。固定体１００１が設置されている床には、送電電極部２００が支持台１００１Ｐで固定されている。移動体１００２には受電電極部３００が設置されている。
送電電極部２００は移動体１００２の移動方向に対して平行に設置され、受電電極部３００は送電電極部２００と対向するように配置される。
非接触給電装置１００は、送電電極部２００および受電電極部３００から構成される非接触給電電極部１５０と、送電回路１６０と、受電回路１７０とから構成される。
車輪１００２Ｗを備えた移動体１００２は、固定体１００１の回りを図では紙面の前方から後方への方向であるＹ方向に周回する。固定体１００１が設置されている床には、送電電極部２００が支持台１００１Ｐで固定されている。移動体１００２には受電電極部３００が設置されている。
送電電極部２００は移動体１００２の移動方向に対して平行に設置され、受電電極部３００は送電電極部２００と対向するように配置される。
【0016】
送電電極部２００は、電線１６１を介して送電回路１６０に接続されている。受電電極部３００は、電線１７１を介して受電回路１７０に接続されている。
送電電極部２００には送電回路１６０から交流電力を供給し、容量結合している受電電極部３００に対して非接触で交流電力を伝送する。受電電極部３００が受電した交流電力は、移動体１００２の内部の受電回路１７０で直流電力に変換されて、移動体１００２に搭載された負荷（図示せず）で消費される。
送電電極部２００には送電回路１６０から交流電力を供給し、容量結合している受電電極部３００に対して非接触で交流電力を伝送する。受電電極部３００が受電した交流電力は、移動体１００２の内部の受電回路１７０で直流電力に変換されて、移動体１００２に搭載された負荷（図示せず）で消費される。
【0017】
次に、非接触給電装置１００の電極構造について、図３～図５に基づいて説明する。
図３は非接触給電装置１００の非接触給電電極部１５０の基本構造を示す斜視図である。
なお、図３では図の上下方向をＺ方向、左右方向をＸ方向、および移動体１００２の走行方向、つまり各送電電極部２００の敷設方向をＹ方向としている。
非接触給電電極部１５０は送電電極部２００と受電電極部３００とから構成されている。なお、非接触給電電極部１５０は、適宜給電電極部１５０と記載する。
図３は非接触給電装置１００の非接触給電電極部１５０の基本構造を示す斜視図である。
なお、図３では図の上下方向をＺ方向、左右方向をＸ方向、および移動体１００２の走行方向、つまり各送電電極部２００の敷設方向をＹ方向としている。
非接触給電電極部１５０は送電電極部２００と受電電極部３００とから構成されている。なお、非接触給電電極部１５０は、適宜給電電極部１５０と記載する。
【0018】
送電電極部２００は櫛歯形構造であり、図中のＸ方向に延びている送電電極歯部２２０と歯部同士を図中のＺ方向に連結している送電電極連結部２３０とから構成されている。送電電極歯部２２０は、第１送電電極歯部２２１、第２送電電極歯部２２２、・・・、第ｍ送電電極歯部２２ｍを備える。
受電電極部３００は櫛歯形構造であり、図中のＸ方向に延びている受電電極歯部３２０と歯部同士を図中のＺ方向に連結している受電電極連結部３３０とから構成されている。受電電極歯部３２０は、第１受電電極歯部３２１、第２受電電極歯部３２２、・・・、第ｎ受電電極歯部３２ｎを備える。
送電電極歯部２２０（２２１、・・・、２２ｍ）と受電電極歯部３２０（３２１、・・・、３２ｎ）は図３のように一定間隔で離隔して対向している。
なお、構成上ｍ、ｎは整数であり、ｍ＝ｎ－１もしくはｍ＝ｎ＋１の関係があり、本開示ではｍ＝ｎ－１の関係においてｍが２以上である構成の非接触給電装置１００を対象としている。
受電電極部３００は櫛歯形構造であり、図中のＸ方向に延びている受電電極歯部３２０と歯部同士を図中のＺ方向に連結している受電電極連結部３３０とから構成されている。受電電極歯部３２０は、第１受電電極歯部３２１、第２受電電極歯部３２２、・・・、第ｎ受電電極歯部３２ｎを備える。
送電電極歯部２２０（２２１、・・・、２２ｍ）と受電電極歯部３２０（３２１、・・・、３２ｎ）は図３のように一定間隔で離隔して対向している。
なお、構成上ｍ、ｎは整数であり、ｍ＝ｎ－１もしくはｍ＝ｎ＋１の関係があり、本開示ではｍ＝ｎ－１の関係においてｍが２以上である構成の非接触給電装置１００を対象としている。
【0019】
図３において、第１受電電極歯部３２１と第１送電電極歯部２２１とが対向するそれぞれの面に第１誘電体ＤＥ１が設けられている。また、第１送電電極歯部２２１と第２受電電極歯部３２２とが対向するそれぞれの面に第１誘電体ＤＥ１が設けられている。
第１送電電極歯部２２１の歯部端部２２１Ｔと受電電極連結部３３０とが対向するそれぞれの面に第２誘電体ＤＥ２が設けられている。また、第２受電電極歯部３２２の歯部端部３２２Ｔと送電電極連結部２３０とが対向するそれぞれの面に第２誘電体ＤＥ２が設けられている。
非接触給電装置１００の給電電極部１５０をこのような構造とすることで、送電電極歯部２２０と受電電極歯部３２０とが対向し合う領域を効率よく確保することが可能である。
第１送電電極歯部２２１の歯部端部２２１Ｔと受電電極連結部３３０とが対向するそれぞれの面に第２誘電体ＤＥ２が設けられている。また、第２受電電極歯部３２２の歯部端部３２２Ｔと送電電極連結部２３０とが対向するそれぞれの面に第２誘電体ＤＥ２が設けられている。
非接触給電装置１００の給電電極部１５０をこのような構造とすることで、送電電極歯部２２０と受電電極歯部３２０とが対向し合う領域を効率よく確保することが可能である。
【0020】
次に、図４で非接触給電装置１００の電極の基本構造を説明する。本開示は、送電電極歯部２２０の歯数が２以上を対象としているが、わかりやすくするために、まず送電電極歯部２２０の歯数が１の場合について説明する。
【0021】
送電電極部２００は第１送電電極歯部２２１を備え、受電電極部３００は第１受電電極歯部３２１、第２受電電極歯部３２２および受電電極連結部３３０を備える。
第１受電電極歯部３２１と第１送電電極歯部２２１とが対向するそれぞれの面に第１誘電体ＤＥ１が設けられており、この領域に第１容量ＳＣ１が形成されている。
また、第１送電電極歯部２２１と第２受電電極歯部３２２とが対向するそれぞれの面に第１誘電体ＤＥ１が設けられており、この領域に第２容量ＳＣ２が形成されている。
さらに、第１送電電極歯部２２１の歯部端部２２１Ｔと受電電極連結部３３０とが対向するそれぞれの面に第２誘電体ＤＥ２が設けられており、この領域に第３容量ＳＣ３が形成されている。
第１受電電極歯部３２１と第１送電電極歯部２２１とが対向するそれぞれの面に第１誘電体ＤＥ１が設けられており、この領域に第１容量ＳＣ１が形成されている。
また、第１送電電極歯部２２１と第２受電電極歯部３２２とが対向するそれぞれの面に第１誘電体ＤＥ１が設けられており、この領域に第２容量ＳＣ２が形成されている。
さらに、第１送電電極歯部２２１の歯部端部２２１Ｔと受電電極連結部３３０とが対向するそれぞれの面に第２誘電体ＤＥ２が設けられており、この領域に第３容量ＳＣ３が形成されている。
【0022】
次に、図５で非接触給電装置１００の送電電極歯部２２０の歯数が２で、送電電極歯部２２０の歯数が３の場合、つまり図４の構成に対して送電電極歯部２２０と受電電極歯部３２０を各１個追加した場合について説明する。
【0023】
送電電極部２００は第１送電電極歯部２２１、第２送電電極歯部２２２、および送電電極連結部２３０を備える。受電電極部３００は第１受電電極歯部３２１、第２受電電極歯部３２２、第３受電電極歯部３２３および受電電極連結部３３０を備える。
第１受電電極歯部３２１と第１送電電極歯部２２１とが対向するそれぞれの面に第１誘電体ＤＥ１が設けられており、この領域に第１容量ＳＣ１が形成されている。
また、第１送電電極歯部２２１と第２受電電極歯部３２２とが対向するそれぞれの面に第１誘電体ＤＥ１が設けられており、この領域に第２容量ＳＣ２が形成されている。
また、第２受電電極歯部３２２と第２送電電極歯部２２２とが対向するそれぞれの面に第１誘電体ＤＥ１が設けられており、この領域に第１容量ＳＣ１が形成されている。
さらに、第２送電電極歯部２２２と第３受電電極歯部３２３とが対向するそれぞれの面に第１誘電体ＤＥ１が設けられており、この領域に第２容量ＳＣ２が形成されている。
第１受電電極歯部３２１と第１送電電極歯部２２１とが対向するそれぞれの面に第１誘電体ＤＥ１が設けられており、この領域に第１容量ＳＣ１が形成されている。
また、第１送電電極歯部２２１と第２受電電極歯部３２２とが対向するそれぞれの面に第１誘電体ＤＥ１が設けられており、この領域に第２容量ＳＣ２が形成されている。
また、第２受電電極歯部３２２と第２送電電極歯部２２２とが対向するそれぞれの面に第１誘電体ＤＥ１が設けられており、この領域に第１容量ＳＣ１が形成されている。
さらに、第２送電電極歯部２２２と第３受電電極歯部３２３とが対向するそれぞれの面に第１誘電体ＤＥ１が設けられており、この領域に第２容量ＳＣ２が形成されている。
【0024】
第１送電電極歯部２２１の歯部端部２２１Ｔと受電電極連結部３３０とが対向するそれぞれの面に第２誘電体ＤＥ２が設けられており、この領域に第３容量ＳＣ３が形成されている。
また、第２受電電極歯部３２２の歯部端部３２２Ｔと送電電極連結部２３０とが対向するそれぞれの面に第２誘電体ＤＥ２が設けられており、この領域に第４容量ＳＣ４が形成されている。
さらに、第２送電電極歯部２２２の歯部端部２２２Ｔと受電電極連結部３３０とが対向するそれぞれの面に第２誘電体ＤＥ２が設けられており、この領域に第３容量ＳＣ３が形成されている。
また、第２受電電極歯部３２２の歯部端部３２２Ｔと送電電極連結部２３０とが対向するそれぞれの面に第２誘電体ＤＥ２が設けられており、この領域に第４容量ＳＣ４が形成されている。
さらに、第２送電電極歯部２２２の歯部端部２２２Ｔと受電電極連結部３３０とが対向するそれぞれの面に第２誘電体ＤＥ２が設けられており、この領域に第３容量ＳＣ３が形成されている。
【0025】
図５の構成とすることで、送電電極歯部２２０と受電電極歯部３２０の歯部同士で結合する第１容量ＳＣ１、第２容量ＳＣ２と、送電電極歯部２２０と受電電極連結部３３０で結合する第３容量ＳＣ３に加え、受電電極歯部３２０と送電電極連結部２３０で結合する第４容量ＳＣ４が形成される。この結果、全体の結合容量に対して、送電電極歯部と受電電極連結部、および受電電極歯部と送電電極連結部での結合容量（第３容量ＳＣ３および第４容量ＳＣ４）の比率を増加することができる。
【0026】
以上の説明では、第１誘電体ＤＥ１を送電電極歯部２２０と受電電極歯部３２０が対向する面の全面に設置し、第２誘電体ＤＥ２を送電電極歯部２２０と受電電極連結部３３０が対向する面、および受電電極歯部３２０と送電電極連結部２３０とが対向する面の全面に設置することを想定して説明した。しかし、第１誘電体ＤＥ１および第２誘電体ＤＥ２を対向面の全面ではなく、一部に設置しても同様の効果を得ることができる。
【0027】
ここで、実施の形態１の非接触給電装置の特徴とその効果をまとめる。
電界結合方式による非接触給電における非接触給電装置の送電電極部と受電電極部の構造を櫛歯形としている。送電電極部と受電電極部との間に形成される４種類の結合容量（第１容量～第４容量）の特徴を利用することで、結合容量の低下を抑制して、移動体の振動に対して高い安定性が得られる。
具体的には、送電電極歯部と受電電極歯部との間の対向領域を形成する面に誘電体を設置している。さらに、送電電極歯部と受電電極連結部との対向領域を形成する面、受電電極歯部と送電電極連結部との対向領域を形成する面に誘電体を設置している。
この結果、誘電体が絶縁体として機能することで、絶縁破壊電圧を高めて離隔距離を小さくすることができ、結合容量を増加させることができる。
電界結合方式による非接触給電における非接触給電装置の送電電極部と受電電極部の構造を櫛歯形としている。送電電極部と受電電極部との間に形成される４種類の結合容量（第１容量～第４容量）の特徴を利用することで、結合容量の低下を抑制して、移動体の振動に対して高い安定性が得られる。
具体的には、送電電極歯部と受電電極歯部との間の対向領域を形成する面に誘電体を設置している。さらに、送電電極歯部と受電電極連結部との対向領域を形成する面、受電電極歯部と送電電極連結部との対向領域を形成する面に誘電体を設置している。
この結果、誘電体が絶縁体として機能することで、絶縁破壊電圧を高めて離隔距離を小さくすることができ、結合容量を増加させることができる。
【0028】
以上説明のように、実施の形態１の非接触給電装置は、離隔距離の変動に対して結合容量の変動が抑制され、結合容量増加が可能である電極構造の非接触給電装置を実現できる。
【0029】
実施の形態２．
実施の形態２は、非接触給電装置の電極構造の各パラメータを調整して、結合容量の最適化を図ったものである。
実施の形態２は、非接触給電装置の電極構造の各パラメータを調整して、結合容量の最適化を図ったものである。
【0030】
実施の形態２の非接触給電装置について、非接触給電装置の電極構造の説明図である図６、電極構造の条件の説明図である図７、電極の静電容量の変化の説明図である図８、図９、電極の誘電体の特性説明図である図１０、および電極の各条件の静電容量の変化のまとめである図１１に基づいて、実施の形態１との差異を中心に説明する。
実施の形態２の構成図において、実施の形態１と同一あるいは相当部分は、同一の符号を付している。
実施の形態２の構成図において、実施の形態１と同一あるいは相当部分は、同一の符号を付している。
【0031】
図６に非接触給電装置の電極構造の各パラメータを調整して、結合容量の最適化を図るための前提となる各パラメータ（誘電体の厚さ、離隔距離、対向面積、ずれ量）を定義する。
図６において、第１誘電体ＤＥ１の厚さをｄＤＥ１、第２誘電体ＤＥ２の厚さをｄＤＥ２とする。また、第１誘電体ＤＥ１の比誘電率をεｓ１、第２誘電体ＤＥ２の比誘電率をεｓ２とする。
第１容量ＳＣ１および第２容量ＳＣ２を形成する領域は、互いに離隔距離ｄ１、対向面積Ｓ１とする。第３容量ＳＣ３および第４容量ＳＣ４を形成する領域は、互いに離隔距離ｄ２、対向面積Ｓ２とする。
固定体１００１の回りの周回軌道上を走行する移動体１００２の振動によって生じる位置の変動は、図６の上下方向（Ｚ方向）の成分が左右方向（Ｙ方向）の成分に対して支配的であるとし、ａで表す。
図６において、第１誘電体ＤＥ１の厚さをｄＤＥ１、第２誘電体ＤＥ２の厚さをｄＤＥ２とする。また、第１誘電体ＤＥ１の比誘電率をεｓ１、第２誘電体ＤＥ２の比誘電率をεｓ２とする。
第１容量ＳＣ１および第２容量ＳＣ２を形成する領域は、互いに離隔距離ｄ１、対向面積Ｓ１とする。第３容量ＳＣ３および第４容量ＳＣ４を形成する領域は、互いに離隔距離ｄ２、対向面積Ｓ２とする。
固定体１００１の回りの周回軌道上を走行する移動体１００２の振動によって生じる位置の変動は、図６の上下方向（Ｚ方向）の成分が左右方向（Ｙ方向）の成分に対して支配的であるとし、ａで表す。
【0032】
非接触給電電極部１５０の合計の結合容量をＣ０、第１容量ＳＣ１の結合容量をＣ１、第２容量ＳＣ２の結合容量をＣ２、第３容量ＳＣ３および第４容量ＳＣ４の結合容量をＣ３とすると、それぞれの容量は以下の式（１）～式（４）で表される。なお、各式の単位は［Ｆ］である。なお、本開示ではｍ＝ｎ－１の関係においてｍが２以上である構成の非接触給電装置１００を対象としている。
【0033】
Ｃ０＝Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３ ・・・（１）
Ｃ１＝（ε０εｓ１Ｓ１）／（２ｄＤＥ１＋εｓ１（ｄ１－ａ））×ｍ ・・・（２） Ｃ２＝（ε０εｓ１Ｓ１）／（２ｄＤＥ１＋εｓ１（ｄ１＋ａ））×ｍ ・・・（３）
Ｃ３＝（ε０εｓ２Ｓ２）／（２ｄＤＥ２＋εｓ２ｄ２）×（２ｍ－１）・・・（４）
Ｃ１＝（ε０εｓ１Ｓ１）／（２ｄＤＥ１＋εｓ１（ｄ１－ａ））×ｍ ・・・（２） Ｃ２＝（ε０εｓ１Ｓ１）／（２ｄＤＥ１＋εｓ１（ｄ１＋ａ））×ｍ ・・・（３）
Ｃ３＝（ε０εｓ２Ｓ２）／（２ｄＤＥ２＋εｓ２ｄ２）×（２ｍ－１）・・・（４）
【0034】
式（１）～式（４）からわかるように、第１容量ＳＣ１および第２容量ＳＣ２は振動による離隔距離のずれ量ａによって変化する。しかし、第３容量ＳＣ３および第４容量ＳＣ４はａによっては変化しない。
【0035】
図７に電極構造の各パラメータの条件を示す。条件１から条件６の６通りの条件を設定している。なお、対向面積Ｓ１、Ｓ２は結合容量を効率的に得る観点で、一般にＳ１＞Ｓ２の関係であることを前提として条件を設定している。
図８に、この６通りの条件に対応した全体の結合容量（Ｃ０）に対する第３容量ＳＣ３および第４容量ＳＣ４（Ｃ３）が占める割合を示す。
図９に、この６通りの条件に対応した全体の結合容量（Ｃ０）を示す。
なお、図８、図９において、条件１は細い実線、条件２は細い一点鎖線、条件３は細い二点鎖線、条件４は太い実線、条件５は太い一点鎖線、条件６は太い二点鎖線で表している。
また、図８、図９において、条件２と条件３の曲線は重なっているため、条件３の線（細い二点鎖線）で描き、条件５と条件６の曲線も重なっているため、条件６の線（太い二点鎖線）で描いている。
図８に、この６通りの条件に対応した全体の結合容量（Ｃ０）に対する第３容量ＳＣ３および第４容量ＳＣ４（Ｃ３）が占める割合を示す。
図９に、この６通りの条件に対応した全体の結合容量（Ｃ０）を示す。
なお、図８、図９において、条件１は細い実線、条件２は細い一点鎖線、条件３は細い二点鎖線、条件４は太い実線、条件５は太い一点鎖線、条件６は太い二点鎖線で表している。
また、図８、図９において、条件２と条件３の曲線は重なっているため、条件３の線（細い二点鎖線）で描き、条件５と条件６の曲線も重なっているため、条件６の線（太い二点鎖線）で描いている。
【0036】
次に、図７の各条件について、各パラメータの変化とその特徴を図８、図９を参照して説明する。なお、「誘電体の厚さ」を適宜「誘電体厚」と記載する。
［条件１］
図７より、送電電極の歯部の数ｍを１、対向面積Ｓ１を１０００ｍｍ２、Ｓ２を３００ｍｍ２、離隔距離ｄ１、ｄ２を６ｍｍとしている。なお、誘電体の挿入はない。
図８より、ａ＝０ｍｍにおけるＣ０に対するＣ３が占める割合が１３．０％、図９よりａ＝０ｍｍにおけるＣ０は３．４ｐＦ、ａ＝０から３ｍｍにずれたときのＣ０の変動率は＋２９．０％となっている。
［条件１］
図７より、送電電極の歯部の数ｍを１、対向面積Ｓ１を１０００ｍｍ２、Ｓ２を３００ｍｍ２、離隔距離ｄ１、ｄ２を６ｍｍとしている。なお、誘電体の挿入はない。
図８より、ａ＝０ｍｍにおけるＣ０に対するＣ３が占める割合が１３．０％、図９よりａ＝０ｍｍにおけるＣ０は３．４ｐＦ、ａ＝０から３ｍｍにずれたときのＣ０の変動率は＋２９．０％となっている。
【0037】
［条件２］
図７より、条件２は条件１の送電電極の歯部の数ｍを１から２に変更している。誘電体の挿入はない。
図８より、ａ＝０ｍｍにおけるＣ０に対するＣ３が占める割合が１８．４％、図９よりａ＝０ｍｍにおけるＣ０は７．２ｐＦ、ａ＝０から３ｍｍにずれたときのＣ０の変動率は＋２７．２％となっている。
この結果は条件１に対してｍを２以上とすることで、結合容量の増加と、ａの値によるＣ０の変動率の低減を実現していることを示している。
図７より、条件２は条件１の送電電極の歯部の数ｍを１から２に変更している。誘電体の挿入はない。
図８より、ａ＝０ｍｍにおけるＣ０に対するＣ３が占める割合が１８．４％、図９よりａ＝０ｍｍにおけるＣ０は７．２ｐＦ、ａ＝０から３ｍｍにずれたときのＣ０の変動率は＋２７．２％となっている。
この結果は条件１に対してｍを２以上とすることで、結合容量の増加と、ａの値によるＣ０の変動率の低減を実現していることを示している。
【0038】
［条件３］
図７より、条件３は条件２の離隔距離ｄ１、ｄ２を６ｍｍから４．５ｍｍに変更し、第１誘電体ＤＥ１、第２誘電体ＤＥ２を挿入している。比誘電率εｓ１、εｓ２を２．６７、誘電体厚ｄＤＥ１、ｄＤＥ２を２ｍｍとしている。
図８より、ａ＝０ｍｍにおけるＣ０に対するＣ３が占める割合が１８．４％、図９よりａ＝０ｍｍにおけるＣ０は７．２ｐＦ、ａ＝０から３ｍｍにずれたときのＣ０の変動率は＋２７．２％となっている。
この結果は条件２と同様であり、誘電体の挿入により離隔距離を近づけることが可能であることを示している。
図７より、条件３は条件２の離隔距離ｄ１、ｄ２を６ｍｍから４．５ｍｍに変更し、第１誘電体ＤＥ１、第２誘電体ＤＥ２を挿入している。比誘電率εｓ１、εｓ２を２．６７、誘電体厚ｄＤＥ１、ｄＤＥ２を２ｍｍとしている。
図８より、ａ＝０ｍｍにおけるＣ０に対するＣ３が占める割合が１８．４％、図９よりａ＝０ｍｍにおけるＣ０は７．２ｐＦ、ａ＝０から３ｍｍにずれたときのＣ０の変動率は＋２７．２％となっている。
この結果は条件２と同様であり、誘電体の挿入により離隔距離を近づけることが可能であることを示している。
【0039】
［条件４］
図７より、条件４は条件３の第１誘電体ＤＥ１の比誘電率を２．６７から２に、第２誘電体ＤＥ２の比誘電率を２．６７から１００に変更している。
図８より、ａ＝０ｍｍにおけるＣ０に対するＣ３が占める割合が２４．４％、図９よりａ＝０ｍｍにおけるＣ０は７．２ｐＦ、ａ＝０から３ｍｍにずれたときのＣ０の変動率は＋２０．５％となっている。
この結果は条件３に対して同じ結合容量を保持して、ａの値によるＣ０の変動率の低減を実現していることを示している。
図７より、条件４は条件３の第１誘電体ＤＥ１の比誘電率を２．６７から２に、第２誘電体ＤＥ２の比誘電率を２．６７から１００に変更している。
図８より、ａ＝０ｍｍにおけるＣ０に対するＣ３が占める割合が２４．４％、図９よりａ＝０ｍｍにおけるＣ０は７．２ｐＦ、ａ＝０から３ｍｍにずれたときのＣ０の変動率は＋２０．５％となっている。
この結果は条件３に対して同じ結合容量を保持して、ａの値によるＣ０の変動率の低減を実現していることを示している。
【0040】
［条件５］
図７より、条件５は条件４の離隔距離ｄ１、ｄ２を４．５ｍｍから３．２ｍｍに変更し、第１の誘電体の誘電体厚を２ｍｍから３．３ｍｍに変更している。
図８より、ａ＝０ｍｍにおけるＣ０に対するＣ３が占める割合が３１．１％、図９よりａ＝０ｍｍにおけるＣ０は７．９ｐＦ、ａ＝０から３ｍｍにずれたときのＣ０の変動率は＋１８．７％となっている。
この結果は条件４に対して、離隔距離ｄ１、ｄ２を共に近づけつつ、第１誘電体ＤＥ１の誘電体厚ｄＤＥ１を厚くすることで、更にａ＝０ｍｍにおけるＣ０に対するＣ３が占める割合を増やすことが可能であることを示している。
図７より、条件５は条件４の離隔距離ｄ１、ｄ２を４．５ｍｍから３．２ｍｍに変更し、第１の誘電体の誘電体厚を２ｍｍから３．３ｍｍに変更している。
図８より、ａ＝０ｍｍにおけるＣ０に対するＣ３が占める割合が３１．１％、図９よりａ＝０ｍｍにおけるＣ０は７．９ｐＦ、ａ＝０から３ｍｍにずれたときのＣ０の変動率は＋１８．７％となっている。
この結果は条件４に対して、離隔距離ｄ１、ｄ２を共に近づけつつ、第１誘電体ＤＥ１の誘電体厚ｄＤＥ１を厚くすることで、更にａ＝０ｍｍにおけるＣ０に対するＣ３が占める割合を増やすことが可能であることを示している。
【0041】
［条件６］
図７より、条件６は条件５の第１の誘電体の誘電体厚を３．３ｍｍから２ｍｍに戻して、離隔距離ｄ１を３．３ｍｍから４．５ｍｍに変更している。
図８より、ａ＝０ｍｍにおけるＣ０に対するＣ３が占める割合が３１．１％、図９よりａ＝０ｍｍにおけるＣ０は７．９ｐＦ、ａ＝０から３ｍｍにずれたときのＣ０の変動率は＋１８．７％となっている。
この結果は条件４に対して、誘電体厚ｄＤＥ１、ｄＤＥ２を共に同じ値（２ｍｍ）として、離隔距離ｄ２を４．５ｍｍから３．３ｍｍに小さくすることで、更にａ＝０ｍｍにおけるＣ０に対するＣ３が占める割合を増やすことが可能であることを示している。
また、条件６は、条件５とＣ０およびＣ０に対するＣ３が占める割合が同じであるため、条件５の異なる態様であることも示している。
図７より、条件６は条件５の第１の誘電体の誘電体厚を３．３ｍｍから２ｍｍに戻して、離隔距離ｄ１を３．３ｍｍから４．５ｍｍに変更している。
図８より、ａ＝０ｍｍにおけるＣ０に対するＣ３が占める割合が３１．１％、図９よりａ＝０ｍｍにおけるＣ０は７．９ｐＦ、ａ＝０から３ｍｍにずれたときのＣ０の変動率は＋１８．７％となっている。
この結果は条件４に対して、誘電体厚ｄＤＥ１、ｄＤＥ２を共に同じ値（２ｍｍ）として、離隔距離ｄ２を４．５ｍｍから３．３ｍｍに小さくすることで、更にａ＝０ｍｍにおけるＣ０に対するＣ３が占める割合を増やすことが可能であることを示している。
また、条件６は、条件５とＣ０およびＣ０に対するＣ３が占める割合が同じであるため、条件５の異なる態様であることも示している。
【0042】
第１誘電体ＤＥ１の比誘電率の値として２、２．６７を採用した。この比誘電率値は、ポリプロピレン系であるポリプロピレンもしくはポリエチレンテレフタレートの使用を想定している。
また、第２誘電体ＤＥ２の比誘電率の値として１００を採用した。この比誘電率値は、チタン酸バリウム系である酸化チタンもしくはチタン酸バリウムの使用を想定している。
参考に代表的な誘電体とその比誘電率を図１０に示す。なお、この一覧表は（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ａｉｃｔｅｃｈ－ｉｎｃ．ｃｏｍ／ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ／ｃａｐａｃｉｔｏｒ＿ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ０３．ｈｔｍｌ）から引用したものである。
なお、図１０の「Ａ」は第１誘電体の候補を示し、「Ｂ」は第２誘電体の候補を示している。
また、第２誘電体ＤＥ２の比誘電率の値として１００を採用した。この比誘電率値は、チタン酸バリウム系である酸化チタンもしくはチタン酸バリウムの使用を想定している。
参考に代表的な誘電体とその比誘電率を図１０に示す。なお、この一覧表は（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ａｉｃｔｅｃｈ－ｉｎｃ．ｃｏｍ／ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ／ｃａｐａｃｉｔｏｒ＿ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ０３．ｈｔｍｌ）から引用したものである。
なお、図１０の「Ａ」は第１誘電体の候補を示し、「Ｂ」は第２誘電体の候補を示している。
【0043】
以上説明した条件１から条件６の検討結果を図１１にまとめた。
条件１、２は誘電体なしの場合である。条件３はＣ１～Ｃ３を形成する面に同じ比誘電率の誘電体を挿入した場合である。条件４～条件６はＣ１、Ｃ２を形成する面とＣ３を形成する面に異なる比誘電率の誘電体を挿入した場合である。
図１１から、送電電極部２００の送電電極歯部２２０の数ｍを２以上にし、異なる誘電率の誘電体を挿入することで結合容量の低下を抑制して、移動体１００２の振動に対して高い安定性が得られる電極構造を実現できることがわかる。
条件１、２は誘電体なしの場合である。条件３はＣ１～Ｃ３を形成する面に同じ比誘電率の誘電体を挿入した場合である。条件４～条件６はＣ１、Ｃ２を形成する面とＣ３を形成する面に異なる比誘電率の誘電体を挿入した場合である。
図１１から、送電電極部２００の送電電極歯部２２０の数ｍを２以上にし、異なる誘電率の誘電体を挿入することで結合容量の低下を抑制して、移動体１００２の振動に対して高い安定性が得られる電極構造を実現できることがわかる。
【0044】
以上の検討結果を具体化した非接触給電電極の構成とその特徴を説明する。
第１容量ＳＣ１および第２容量ＳＣ２を形成する面に設けられた誘電体を第１誘電体ＤＥ１、第３容量ＳＣ３および第４容量ＳＣ４を形成する面に設けられた誘電体を第２誘電体ＤＥ２としたとき、第２誘電体ＤＥ２の比誘電率を第１誘電体ＤＥ１の比誘電率よりも高い材質の誘電体とすることが有効である。
この構成とすることで、全体の結合容量（Ｃ０）の変動率を低減し、全体の結合容量（Ｃ０）に対する第３容量ＳＣ３および第４容量ＳＣ４（Ｃ３）が占める割合を増やすことが可能である。
第１容量ＳＣ１および第２容量ＳＣ２を形成する面に設けられた誘電体を第１誘電体ＤＥ１、第３容量ＳＣ３および第４容量ＳＣ４を形成する面に設けられた誘電体を第２誘電体ＤＥ２としたとき、第２誘電体ＤＥ２の比誘電率を第１誘電体ＤＥ１の比誘電率よりも高い材質の誘電体とすることが有効である。
この構成とすることで、全体の結合容量（Ｃ０）の変動率を低減し、全体の結合容量（Ｃ０）に対する第３容量ＳＣ３および第４容量ＳＣ４（Ｃ３）が占める割合を増やすことが可能である。
【0045】
第１誘電体ＤＥ１の比誘電率が２、第２誘電体ＤＥ２の比誘電率が１００である場合において、第１容量ＳＣ１および第２容量ＳＣ２を形成する面の離隔距離の標準値を４．５ｍｍ、第３容量ＳＣ３および第４容量ＳＣ４を形成する面の離隔距離の標準値を４．５ｍｍとし、第１誘電体ＤＥ１の厚さの標準値を２ｍｍ、第２誘電体ＤＥ２の厚さの標準値を２ｍｍとしたとき、第１容量ＳＣ１および第２容量ＳＣ２を形成する面の離隔距離、および第３容量ＳＣ３および第４容量ＳＣ４を形成する面の離隔距離をこの標準値４．５ｍｍよりも小さい同じ値３．２ｍｍとし、第１誘電体ＤＥ１の厚さをこの標準値２ｍｍよりも大きい値３．３ｍｍとすることが有効である。
この構成とすることで、全体の結合容量（Ｃ０）の変動率を低減し、全体の結合容量（Ｃ０）に対する第３容量ＳＣ３および第４容量ＳＣ４（Ｃ３）が占める割合を増やすことが可能である。
この構成とすることで、全体の結合容量（Ｃ０）の変動率を低減し、全体の結合容量（Ｃ０）に対する第３容量ＳＣ３および第４容量ＳＣ４（Ｃ３）が占める割合を増やすことが可能である。
【0046】
また、第１誘電体ＤＥ１の比誘電率が２、第２誘電体ＤＥ２の比誘電率が１００である場合において、第１容量ＳＣ１および第２容量ＳＣ２を形成する面の離隔距離の標準値を４．５ｍｍ、第３容量ＳＣ３および第４容量ＳＣ４を形成する面の離隔距離の標準値を４．５ｍｍとし、第１誘電体ＤＥ１の厚さの標準値を２ｍｍ、第２誘電体ＤＥ２の厚さの標準値を２ｍｍとしたとき、第３容量ＳＣ３および第４容量ＳＣ４を形成する面の離隔距離をこの標準値４．５ｍｍよりも小さい値３．２ｍｍとすることもまた有効である。
この構成とすることで、全体の結合容量（Ｃ０）の変動率を低減し、全体の結合容量（Ｃ０）に対する第３容量ＳＣ３および第４容量ＳＣ４（Ｃ３）が占める割合を増やすことが可能である。
この構成とすることで、全体の結合容量（Ｃ０）の変動率を低減し、全体の結合容量（Ｃ０）に対する第３容量ＳＣ３および第４容量ＳＣ４（Ｃ３）が占める割合を増やすことが可能である。
【0047】
以上説明のように、実施の形態２の非接触給電装置は、結合容量の低下が抑制されつつ、離隔距離の変動に対して結合容量の変動も抑制され、結合容量増加が可能である電極構造の非接触給電装置を実現できる。さらに、適切なパラメータを選択することで、結合容量を最適化することができる。
【0048】
実施の形態３．
実施の形態３は、非接触給電電極部の軽量化および小型化を図ったものである。
実施の形態３は、非接触給電電極部の軽量化および小型化を図ったものである。
【0049】
実施の形態３の非接触給電装置について、電極構造の説明図である図１２に基づいて、実施の形態１との差異を中心に説明する。
実施の形態３の構成図において、実施の形態１と同一あるいは相当部分は、同一の符号を付している。
なお、実施の形態１と区別するため、実施の形態３では、例えば非接触給電装置１００Ａ、送電電極部２００Ａ、および受電電極部３００Ａとして、「Ａ」を付加している。
実施の形態３の構成図において、実施の形態１と同一あるいは相当部分は、同一の符号を付している。
なお、実施の形態１と区別するため、実施の形態３では、例えば非接触給電装置１００Ａ、送電電極部２００Ａ、および受電電極部３００Ａとして、「Ａ」を付加している。
【0050】
図１２は図５の主要部分を抜き出したものであり、以下に説明するように構成は同じである。なお、各部の寸法が変われば、その領域の容量は変化するから厳密には同じでないが、わかりやすくするため、構成要素のみ区別している。
【0051】
送電電極部２００Ａは第１送電電極歯部２２１Ａ、および送電電極連結部２３０Ａを備える。受電電極部３００Ａは第１受電電極歯部３２１Ａ、第２受電電極歯部３２２Ａ、および受電電極連結部３３０Ａを備える。
第１受電電極歯部３２１Ａと第１送電電極歯部２２１Ａとが対向するそれぞれの面に第１誘電体ＤＥ１が設けられており、この領域に第１容量ＳＣ１が形成されている。
また、第１送電電極歯部２２１Ａと第２受電電極歯部３２２Ａとが対向するそれぞれの面に第１誘電体ＤＥ１が設けられており、この領域に第２容量ＳＣ２が形成されている。
第１受電電極歯部３２１Ａと第１送電電極歯部２２１Ａとが対向するそれぞれの面に第１誘電体ＤＥ１が設けられており、この領域に第１容量ＳＣ１が形成されている。
また、第１送電電極歯部２２１Ａと第２受電電極歯部３２２Ａとが対向するそれぞれの面に第１誘電体ＤＥ１が設けられており、この領域に第２容量ＳＣ２が形成されている。
【0052】
第１送電電極歯部２２１Ａの歯部端部２２１ＡＴと受電電極連結部３３０Ａとが対向するそれぞれの面に第２誘電体ＤＥ２が設けられており、この領域に第３容量ＳＣ３が形成されている。
また、第２受電電極歯部３２２Ａの歯部端部３２２ＡＴと送電電極連結部２３０Ａとが対向するそれぞれの面に第２誘電体ＤＥ２が設けられており、この領域に第４容量ＳＣ４が形成されている。
また、第２受電電極歯部３２２Ａの歯部端部３２２ＡＴと送電電極連結部２３０Ａとが対向するそれぞれの面に第２誘電体ＤＥ２が設けられており、この領域に第４容量ＳＣ４が形成されている。
【0053】
実施の形態３の非接触給電電極部１５０Ａの特徴を説明する。
第３容量ＳＣ３、第４容量ＳＣ４を形成する領域の対向面積Ｓ２、離隔距離ｄ２は図５と同じ値とする。
第１送電電極歯部２２１Ａの歯部端部２２１ＡＴのＺ方向の厚さは図５と同じであるが、送電電極連結部２３０Ａからこの端部までの間のＺ方向の厚さを小さくしている。
第２受電電極歯部３２２Ａの歯部端部３２２ＡＴのＺ方向の厚さは図５と同じであるが、受電電極連結部３３０Ａからこの端部までの間のＺ方向の厚さを小さくしている。
さらに、第１受電電極歯部３２１ＡのＺ方向の厚さを小さくしている。
すなわち、送電電極歯部２２０Ａおよび受電電極歯部３２０Ａは歯部端部を除いて、薄型化している。
なお、第１送電電極歯部２２１Ａの歯部端部２２１ＡＴのＸ方向の長さ、および第２受電電極歯部３２２Ａの歯部端部３２２ＡＴのＸ方向の長さは、第２誘電体ＤＥ２を確実に固定できる寸法であればよい。
第３容量ＳＣ３、第４容量ＳＣ４を形成する領域の対向面積Ｓ２、離隔距離ｄ２は図５と同じ値とする。
第１送電電極歯部２２１Ａの歯部端部２２１ＡＴのＺ方向の厚さは図５と同じであるが、送電電極連結部２３０Ａからこの端部までの間のＺ方向の厚さを小さくしている。
第２受電電極歯部３２２Ａの歯部端部３２２ＡＴのＺ方向の厚さは図５と同じであるが、受電電極連結部３３０Ａからこの端部までの間のＺ方向の厚さを小さくしている。
さらに、第１受電電極歯部３２１ＡのＺ方向の厚さを小さくしている。
すなわち、送電電極歯部２２０Ａおよび受電電極歯部３２０Ａは歯部端部を除いて、薄型化している。
なお、第１送電電極歯部２２１Ａの歯部端部２２１ＡＴのＸ方向の長さ、および第２受電電極歯部３２２Ａの歯部端部３２２ＡＴのＸ方向の長さは、第２誘電体ＤＥ２を確実に固定できる寸法であればよい。
【0054】
この構造とすることで、第３容量ＳＣ３および第４容量ＳＣ４を大きくするために歯部の厚さを大きくする必要がなく、非接触給電電極部１５０Ａの軽量化と小型化、さらにコスト低減を図ることができる。
【0055】
以上説明のように、実施の形態３の非接触給電装置は、結合容量の低下が抑制されつつ、離隔距離の変動に対して結合容量の変動も抑制され、結合容量増加が可能である電極構造の非接触給電装置を実現できる。さらに、非接触給電装置の軽量化と小型化、さらにコスト低減を図ることができる。
【0056】
本開示は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、この明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
従って、例示されていない無数の変形例が、この明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【符号の説明】
【0057】
１００ 非接触給電装置、１５０ 非接触給電電極部、１６０ 送電回路、１６１ 電線、１７０ 受電回路、１７１ 電線、２００ 送電電極部、２２０ 送電電極歯部、２３０ 送電電極連結部、２２１ 第１送電電極歯部、２２２ 第２送電電極歯部、３００ 受電電極部、３２０ 受電電極歯部、３２１ 第１受電電極歯部、３２２ 第２受電電極歯部、３２３ 第３受電電極歯部、３３０ 受電電極連結部、１０００ リニア搬送システム、１００１ 固定体、１００２ 移動体、１００１Ｐ 支持台、１００２Ｗ 車輪、ＤＥ１ 第１誘電体、ＤＥ２ 第２誘電体、ＳＣ１ 第１容量、ＳＣ２ 第２容量、ＳＣ３ 第３容量、ＳＣ４ 第４容量、ｄ１ 離隔距離、ｄ２ 離隔距離、ｄＤＥ１ 第１誘電体の厚さ、ｄＤＥ２ 第２誘電体の厚さ、Ｓ１ 対向面積、Ｓ２ 対向面積、１００Ａ 非接触給電装置、１５０Ａ 非接触給電電極部、２００Ａ 送電電極部、２２１Ａ 第１送電電極歯部、２３０Ａ 送電電極連結部、３００Ａ 受電電極部、３２１Ａ 第１受電電極歯部、３２２Ａ 第２受電電極歯部、３３０Ａ 受電電極連結部。
【要約】
固定体（１００１）と、移動可能に設置された移動体（１００２）と、固定体（１００１）に設置された送電電極部（２００）と、移動体（１００２）に設置されて送電電極部（２００）と容量結合する受電電極部（３００）とを備え、送電電極部（２００）は送電電極歯部（２２０）と送電電極連結（２３０）を有し、受電電極部（２００）は受電電極歯部（２２０）と受電電極連結部（２３０）を有し、送電電極歯部（２２０）と受電電極歯部（３２０）とは互いに離隔されて対向し、送電電極歯部（２２０）と受電電極部（３２０）の対向領域に第１容量および第２容量が形成され、送電電極歯部（２２０）の端部と受電電極連結部（２３０）との対向領域および受電電極歯部（３２０）の端部と送電電極連結部（２３０）との対向領域に第３容量および第４容量が形成され、第１容量～第４容量を形成する面に誘電体が設けられている。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】