电力供给系统技术方案

提供一种比以往更优异的电力供给系统。电力供给系统经由通过第1轴承和第2轴承支承的轴来从交流电源对规定的负载供给电力，经由通过第1轴承的滑动轴承外圈(11)、滑动界面(13)、及旋转轴(2)的外导体所构成的第1耦合电容器能够实现主体(15)与旋转轴(2)的外导体彼此之间的输电，并且经由通过第2轴承的滑动轴承外圈(11)、滑动界面(13)、及滑动轴承内圈(12)所构成的第2耦合电容器能够实现连接导线(14)与旋转轴(2)的内导体(9)彼此之间的输电。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于对各种负载进行电力供给的电力供给系统。
技术介绍
对设置在旋转体上的负载进行电力供给的电力供给系统一般能够大致区分为：接触式电力供给系统，其从外部使电极与以露出的方式设于旋转体上的电极相接触来进行电力供给；以及非接触式电力供给系统，其无需与以非露出状设于旋转体内部的电极接触而进行电力供给。其中，以往的接触式电力供给系统例如由专利文献1公开。该系统中，在旋转体上设置被称为滑环的电极，并在旋转体的外部设置被称为电刷的电极，通过使这些滑环(slipring)与电刷相接触、…动作来进行电力传输。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平6-282801号公报然而，在上述的以往的系统中存在如下问题。1)由于使导电性的集电环与导电性的电刷等相接触，所以会产生导电性的磨损粉末。由此，需要频繁地进行维护保养(垃圾的去除)。2)集电环、电刷均为导电材料，通过使它们相接触，能够实现电力的传输。由此，当被水沾湿时、尤其是高速旋转时，水膜会进入至集电环与电刷之间，导致输电效率降低。3)由于集电环和电刷露出，所以若在酸性或碱性环境下使用滑环的话，当酸性或碱性的液体或气体接触到集电环或电刷时，有发生腐蚀之虞。4)集电环与电刷的接触点为一个点。虽然可以配置很多电刷，并使其分散在集电环的圆周上，但也只是分成数个点。即，由于以数个接触点进行电力传输，所以若在非旋转状态下使用的话，则有特定部位被加热，且集电环及电刷本身劣化之虞，而在固定状态下难以使用。另外，为了在固定状态下使用，就必须使用以沿着旋转体的长度方向较长的形状形成的滑环。5)若采用不使水或气体导入滑环内的结构的话，则要谋求很高的机械精度且制造成本增加。然而，即使给旋转轴承部套上高级的橡胶衬垫，也无法完全隔绝。进一步地，还会产生相对于旋转的摩擦力增大的问题。
技术实现思路
鉴于这些问题，本专利技术以提供一种比以往更优异的电力供给系统为目的。为了解决上述的课题并实现目的，技术方案1记载的电力供给系统经由通过第1轴承和第2轴承支承的轴来从交流电源对规定的负载供给电力，其中，所述轴具备：沿着轴心方向配置的内部轴导体；以沿着轴心方向覆盖所述内部轴导体的方式配置的外部轴导体；和配置在所述内部轴导体与所述外部轴导体彼此之间的轴绝缘体，所述第1轴承具备：支承所述轴的载荷的第1轴承主体；固定在所述第1轴承主体中的与所述外部轴导体的外周面相对的位置上的第1外轴承；和配置在所述第1外轴承与所述外部轴导体彼此之间的第1滑动绝缘层，所述第2轴承具备：固定在所述外部轴导体的外周面上的第2绝缘层；固定在所述第2绝缘层的外周面上的第2内轴承；配置在与所述第2内轴承相对的位置上的第2外轴承；配置在所述第2内轴承与所述第2外轴承彼此之间的第2滑动绝缘层；与第2外轴承连接的第1内布线；和经由形成在所述外部轴导体上的布线孔将所述第2内轴承与所述内部轴导体电连接的第2内布线，经由通过所述第1外轴承、所述第1滑动绝缘层、及所述外部轴导体所构成的第1耦合电容器能够实现所述第1轴承主体与所述外部轴导体彼此之间的输电，并且，经由通过所述第2外轴承、所述第2滑动绝缘层、及所述第2内轴承所构成的第2耦合电容器能够实现所述第1内布线与所述内部轴导体彼此之间的输电。专利技术效果根据技术方案1所述的电力供给系统，经由通过第1外轴承、第1滑动绝缘层、及外部轴导体所构成的第1耦合电容器能够实现第1轴承主体与外部轴导体彼此之间的输电，并且，经由通过第2外轴承、第2滑动绝缘层、及第2内轴承所构成的第2耦合电容器能够实现第1内布线与内部轴导体彼此之间的输电，因此，由于不使导电性材料彼此接触，所以不需要维护保养，或者能够大幅延长维护保养的间隔。另外，即使水侵入至基于电场耦合的输电轴承内也没问题。尤其是，由于水是介电常数为80的强介电材料，所以能够增强基于电场的内聚力。另外，即使使轴高速旋转也不会产生问题。另外，由于可以用绝缘层来覆盖第1轴承内及第2轴承内的所有要素，所以只要绝缘层具有耐酸性、耐碱性，则即使酸或碱侵入至这些轴承内也不会导致劣化，因此，能够实现容许水、酸、碱的侵入的设计，并且还能降低制造成本。另外，由于在内部轴导体及外部轴导体的整个圆周上进行电场耦合，所以不管轴是固定时还是旋转时都能实现输电。附图说明图1是表示固定旋转轴的轴承的剖视图。图2是表示在旋转轴上安装有多个轴承的状态的剖视图。图3是表示传输电力的情况下的电力供给系统的剖视图。图4是表示电力供给系统的结构的剖视图。图5是表示电力供给系统的结构的剖视图。图6是表示电力供给系统的结构的剖视图。图7是表示电力供给系统的结构的剖视图。图8是表示电力供给系统的结构的剖视图。图9是表示电力供给系统的结构的剖视图。图10是表示电力供给系统的结构的剖视图。图11是表示可动式滑动轴承的结构的剖视图。图12是表示可动式滑动轴承的结构的剖视图。图13是表示电力供给系统的结构的剖视图。图14是电力供给系统用的电路图。图15是电力供给系统用的电路图。图16是电力供给系统用的电路图。图17是表示在隔离壁内存在剧毒气体的情况下使用的电力供给系统的结构的图。图18是表示在隔离壁内为真空状态的情况下使用的电力供给系统的结构的图。图19是表示在隔离壁内为高压状态的情况下使用的电力供给系统的结构的图。图20是表示在防止隔离壁内的电磁波泄漏的情况下使用的电力供给系统的结构的图。图21是表示安装有滑环的增设单元的电力供给系统的结构的图。图22是表示安装有电动机的电力供给系统的结构的图。图23A是表示进行电力传输及通信的旋转轴的结构的剖视图。图23B是表示进行电力传输及通信的旋转轴的结构的剖视图。图24是表示进行电力传输及通信的旋转轴的结构的剖视图。图25是表示进行电力传输及通信的旋转轴的结构的剖视图。图26是表示进行电力传输及通信的旋转轴的结构的剖视图。图27是表示进行电力传输及通信的旋转轴的结构的剖视图。图28是进行电力传输及通信的旋转轴的剖面结构以及能够实现电力传输和通信的电路图。图29是表示将进行电力传输及通信的旋转轴适用于门的铰链部的示例的概要图。图30是图29所示的门铰链部的立体图。图31是表示将两个旋转轴彼此固定的结构的剖视图。图32是表示将两个旋转轴彼此固定的结构的剖视图。图33是表示将三个旋转轴彼此固定的结构的剖视图。图34是表示将两个旋转轴彼此固定的结构的剖视图。图35是表示将两个旋转轴彼此固定并且安装有电动机的结构的剖视图。图36是表示将两个旋转轴彼此固定的结构的剖视图。图37是表示将两个旋转轴彼此固定的结构的剖视图。图38是表示将两个旋转轴彼此固定的结构的剖视图。图39是表示将图38所示的旋转轴适用于电动辅助自行车的示例的概要图。图40是表示进行电力传输及通信的伸缩轴的结构的剖视图。图41是表示进行电力传输及通信的伸缩轴的结构的剖视图。图42是表示进行电力传输及通信的伸缩轴的结构的剖视图。图43是进行电力传输及通信的伸缩轴的结构的剖视图以及能够实现电力传输和通信的电路图。图44是表示进行电力传输及通信的双排活塞的结构的剖视图。图45是表示滑环的立体图。图46是表示布线的结构的图。图47是表示布线的结构的图。图48是表示布线的结构的图。图49是表示布线的结构的图。图50是表示使用了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力供给系统，其经由通过第1轴承和第2轴承支承的轴来从交流电源对规定的负载供给电力，其特征在于，所述轴具备：沿着轴心方向配置的内部轴导体；以沿着轴心方向覆盖所述内部轴导体的方式配置的外部轴导体；和配置在所述内部轴导体与所述外部轴导体彼此之间的轴绝缘体，所述第1轴承具备：支承所述轴的载荷的第1轴承主体；固定在所述第1轴承主体中的与所述外部轴导体的外周面相对的位置的第1外轴承；和配置在所述第1外轴承与所述外部轴导体彼此之间的第1滑动绝缘层，所述第2轴承具备：固定在所述外部轴导体的外周面的第2绝缘层；固定在所述第2绝缘层的外周面的第2内轴承；配置在与所述第2内轴承相对的位置的第2外轴承；配置在所述第2内轴承与所述第2外轴承彼此之间的第2滑动绝缘层；与第2外轴承连接的第2外布线；和经由形成在所述外部轴导体上的布线孔将所述第2内轴承与所述内部轴导体电连接的第2内布线，经由通过所述第1外轴承、所述第1滑动绝缘层、及所述外部轴导体所构成的第1耦合电容器能够实现所述第1轴承主体与所述外部轴导体彼此之间的输电，并且，经由通过所述第2外轴承、所述第2滑动绝缘层、及所述第2内轴承所构成的第2耦合电容器能够实现所述第2外布线与所述内部轴导体彼此之间的输电。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.13 JP 2014-0259711.一种电力供给系统，其经由通过第1轴承和第2轴承支承的轴来从交流电源对规定的负载供给电力，其特征在于，所述轴具备：沿着轴心方向配置的内部轴导体；以沿着轴心方向覆盖所述内部轴导体的方式配置的外部轴导体；和配置在所述内部轴导体与所述外部轴导体彼此之间的轴绝缘体，所述第1轴承具备：支承所述轴的载荷的第1轴承主体；固定在所述第1轴承主体中的与所述外部轴导体的外周面相对的位置的第1外轴承；和配置在所述第1外轴承与所述外部轴导体彼此之间的第1滑动绝缘层，所述第2轴承具备：固定在所述外...

【专利技术属性】
技术研发人员：原川健一，
申请(专利权)人：株式会社EXH，
类型：发明
国别省市：日本;JP