(57)【要約】【課題】非接触給電装置における給電線の対向する端部間を接続する接続装置において、ピックアップコイルに誘起される電圧が低下しないようにする。【解決手段】接続装置１は、非接触給電装置を構成する給電線３の端部にそれぞれ挟み込まれた板バネ９と、各板バネ９を電気的に接続する可撓性の導線１１とを備える。導線１１がループ状に形成されることによって、板バネ９と導線１１とを通る電流経路１２が正投影視において交差部分１２ａを有するループ状に形成される。ピックアップコイル６は、給電線３の周りの磁界との磁気結合が強くなるように、コイルの中央部６ａが給電線３の軸中心線上を通って移動するように配置される。給電線３を流れる電流経路１２が接続装置１の位置で給電線３の軸中心線を外れても、電流の交差部分１２ａにおける磁力線量自体が増加されるので、ピックアップコイル６に誘起される電圧が低下しない。【選択図】図３
2010047169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触給電装置に用いられる給電線の対向する端部間を接続する給電線用接続装置において、
互いに離間して対向する給電線の各端部に電気的に接続される少なくとも２つの導体と、これら導体間を電気的に接続する可撓性を有する導線と、を備え、
前記導体と導線とに流れる電流経路を、当該経路に流れる電流により発生する磁界が非接触給電装置のピックアップコイルによる受電に作用するように正投影視において交差するループ形状になしたことを特徴とする給電線用接続装置。
【請求項２】
前記２つの導体は、それぞれの給電線方向側部が、互いに他方の導体に向けて段違いに重なるように突出され、該突出部分に前記導線の両端が接続されることを特徴とする請求項１に記載の給電線用接続装置。
【請求項３】
前記突出部分は、前記導体の給電線方向に直交する幅と略同一幅を持って突出されていることを特徴とする請求項２に記載の給電線用接続装置。
【請求項４】
前記突出部分は、前記導体の給電線方向に直交する方向へ、導体の幅を越えて突出されていることを特徴とする請求項２に記載の給電線用接続装置。
【請求項５】
前記導線がリッツ線であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の給電線用接続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送車等の移動体へ非接触で駆動電源を供給する給電装置において給電線の端部同士を接続するための接続装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、クリーンルームにおける搬送車への給電は、塵埃が発生しないようにするために非接触の給電装置が採用される。そのような給電装置の概略構成について、図１１を参照して説明する。給電装置１００は、搬送車１０１の走行経路に沿ってループ状に敷設された給電線１０２と、この給電線１０２に引込み線１０３を介して高周波電流を供給する電源装置１０４と、を備える。給電線１０２は、走行経路の長さや形状に合わせて、接続装置１０６により複数本が接続されて用いられる。
【０００３】
搬送車１０１は、給電線１０２を上下から挟んで給電線１０２から受電する１対のピックアップコイル１０５を有し、給電線１０２に流れる高周波電流によって該ピックアップコイル１０５に誘導電流が発生され、該誘導電流を駆動電源として矢印Ａ方向に走行する。
【０００４】
ところで、各給電線１０２は、搬送車１０１の走行経路を構成するのに適した長さに予め調製されているが、輸送中に生じる巻きぐせ等により、敷設現場における接続作業中に給電線１０２の端部が接続装置１０６の所定位置まで届かないとか、逆に給電線１０２の長さが余ってしまうことがある。
【０００５】
上記のような不具合を解消する接続装置として、給電線１０２の端部に端子台への接続用の専用の接続端子を取付けて給電線をモジュール化したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この接続装置は、図１２に示されるように、給電線１０２の端部にキャップ状の接続端子１０７が取付けられ、該接続端子１０７に長孔１０７ａが開けられている。一方、固定端子台１０８には複数のネジ孔１０９が設けられ、給電線１０２は、その長さに応じて固定端子台１０８に対して位置合わせされた上で、ボルト１１０が長孔１０７ａを通して所定のネジ孔１０９にねじ込まれることによって固定される。固定端子台１０８のネジ孔１０９が設けられた部分１１２は導体で構成されて、２本の給電線１０２が電気的に接続される。
【０００６】
ところが、上記接続装置は、対向する給電線１０２の端部がボルト１１０によって共通の固定端子台１０８にリジッドに固定されるようになっているので、給電線１０２の端部同士の高さが上下にずれている場合や、軸中心線が互いに傾斜している場合には、２本の給電線１０２を無理なく端子台１０８に固定することができない。
【０００７】
そこで、本発明者らは、先に、対向する給電線の高さがずれていたり、互いに軸中心線が傾斜している場合でも給電線の端部同士を確実に接続することができる接続装置を発明した。この接続装置は、図１３に示されるように、各給電線１０２の端部の銅線部分１０２ａに挟み込んで固定されたクリップ状の金属製板バネ１１１と、該板バネ１１１同士を電気的に接続する可撓性の導線１１２と、を備えている。導線１１２の両端は、それぞれかしめ金具１１３によって板バネ１１１の背面１１１ａに固定されている。この接続装置２００では、各給電線１０２の高さがずれていたり、軸中心線が傾斜していても導線１１２が撓んで変形することによって、ずれや傾斜を吸収することができる。
【０００８】
そして、ピックアップコイル１０５は、搬送車１０１の走行中に給電線１０２の周りに発生する磁界との間で強い磁気結合が得られるように、上下のコイルができるだけ給電線１０２に近接し、かつ各コイル１０５の中央部１０５ａが給電線１０２に沿うように配置される。図１４には非接触給電装置におけるピックアップコイル１０５と給電線１０２との位置関係を正投影視で示しており、ピックアップコイル１０５は、その中央部１０５ａが常に給電線１０２の軸中心線上を通るようにしている。
【特許文献１】特開２００２−１７８８００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、上記図１４に示すような非接触給電装置において、給電線１０２を流れる電流１１４は、接続装置２００の位置では導線１１２が給電線１０２に対して側方へオフセットしている分だけ給電線１０２の軸中心線からずれた位置を蛇行して通ることになり、その分だけピックアップコイル１０５との磁気結合が弱くなりコイルに誘起される電圧が低下し、搬送車１０１の正確な走行制御が行えなくなることがある。
【００１０】
そこで、本発明は、上記課題を解決するものであり、給電線に沿って走行する搬送車等の移動体が給電線の接続装置を通過するときにピックアップコイルに誘起される電圧が低下することのない給電線用接続装置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】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、非接触給電装置に用いられる給電線の対向する端部間を接続する給電線用接続装置において、互いに離間して対向する給電線の各端部に電気的に接続される少なくとも２つの導体と、これら導体間を電気的に接続する可撓性を有する導線と、を備え、前記導体と導線とに流れる電流経路を、当該経路に流れる電流により発生する磁界が非接触給電装置のピックアップコイルによる受電に作用するように正投影視において交差するループ形状になしたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１に記載の給電線用接続装置において、前記２つの導体は、それぞれの給電線方向側部が、互いに他方の導体に向けて段違いに重なるように突出され、該突出部分に前記導線の両端が接続されることを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項２に記載の給電線用接続装置において、前記突出部分は、前記導体の給電線方向に直交する幅と略同一幅を持って突出されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項２に記載の給電線用接続装置において、前記突出部分は、前記導体の給電線方向に直交する方向へ、導体の幅を越えて突出されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の給電線用接続装置において、前記導線がリッツ線であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、導体と導線とを通る電流経路が正投影視において交差するループ形状を持つので、電流の周りに発生する磁界の磁力線量が交差部分において増加し、ピックアップコイルに誘起される電圧が低下することがなくなる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、導線の両端が２つの導体から突出された突出部分に接続されるので、給電線の軸中心線に対する導線の位置ずれ量を小さくすることができ、ピックアップコイルに誘起される電圧の低下を防止することができる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、導体の放熱面積が増加し、接続装置の温度上昇を抑制することができる。
【００１９】
請求項４の発明によれば、導体の放熱面積が増加し、接続装置の温度上昇をさらに抑制することができる。また、導線を給電線から側方へ離れた位置で導体に接続することができるので、太い導線を採用しても導線がピックアップコイルに干渉する虞がなく、また、太い導線を採用して導線の温度上昇を抑制することができる。
【００２０】
請求項５の発明によれば、導線自体の温度上昇を低減することができ、ひいては接続装置の温度上昇を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る給電線用接続装置について、図１乃至図３を参照して説明する。本実施形態の給電線用接続装置（以下、接続装置）１は、図１に示されるように、例えばクリーンルーム内を走行する搬送車２への非接触給電装置１０に用いられる給電線３の端部間を電気的に接続するものである。複数本の給電線３が接続装置１により接続されて搬送車２の走行経路に沿うようにループ状に敷設されている。また、そのように敷設された給電線３の一カ所には引込み線４を介して高周波電流を供給する電源装置５が接続されている。
【００２２】
搬送車２は、給電線３に近接して上下に配置された非接触受電のための１対のピックアップコイル６、６を有し、該ピックアップコイル６、６が給電線３に流れる高周波電流によって給電線３の周りに発生される磁界の磁力線を横切るときにピックアップコイル６、６に誘導電流が発生する。このようにしてピックアップコイル６、６が受電する電圧を駆動電力として搬送車２が矢印Ａ方向に走行する。
【００２３】
接続装置１は、図２及び図３に示されるように、互いに対向する給電線３の各端部に電気的に接続される２片の板バネ（導体）９、９と、これら板バネ９、９間を電気的に接続する可撓性を有する導線１１と、を備える。給電線３の端部は、被覆７から露出された銅線８部分である。導線１１はループ形状を持ち、該導線１１と導体９、９とを通る電流経路１２が正投影視において交差する部分１２ａを有するループ状に形成されるようになっている。この交差ループ形状は、導体９、９及び導線１１に流れる電流により発生する磁界がピックアップコイル６、６による受電に作用するような形状とする。導線１１の両端１１ａは各板バネ９、９の背面９ａ、９ａに溶接固定される。また、ループの大きさは、本実施形態では板バネ９の給電線３方向に直交する幅ｗ１と同等であるが、特にこの大きさに限定されるものではない。
【００２４】
板バネ９は、長方形の材料板金に曲げ加工を加えて側面視が略Ｕ字形になるように成型されたクリップ状のものであり、図２に示されるように、側方に向かって開いた開口部９ｂに、作業者が給電線３の銅線８部分を比較的強い圧力で挿入したときに、板バネ９自体の弾性によって銅線８を挟み込んで固定するようになっている。
【００２５】
ピックアップコイル６、６は、側方に向かって開いた開放口６１ａを有する横Ｕ字形の支持枠６１によって支持されており、各コイル６、６と給電線３の周りに発生する磁界との磁気結合が強い状態となるように、コイルの中央部６ａ付近が常に給電線３の軸中心線上を通るように配置されている。また、板バネ９は、側方へ張り出す導線１１が給電線３に対して上記開放口６１ａ側になるようにして固定される。このような配置とすることにより、ピックアップコイル６、６が給電線３に沿ってＡ方向へ移動するときに、導線１１が支持枠６１に衝突する等の支障が生じない。
【００２６】
また、導線１１は例えばリッツ線を用いればよい。これにより、導線１１を比較的細いものとした場合でも、高周波電流が流れたときの導線１１自体の発熱量を抑えることができ、ひいては板バネ９に伝わる熱量を小さくできて接続装置１の温度上昇を低減することができる。
【００２７】
上記のように構成された本実施形態の接続装置１によれば、電流経路１２が交差するループ形状を持つので、その交差部分１２ａでは電流の周りに生じる磁界の磁力線量が実質的に約２倍に増加し、給電線３を流れる電流経路１２が、図３に示されるように、給電線３の軸中心線を側方へ外れてもピックアップコイル６が横切る磁力線量自体が増加するので、ピックアップコイル６に誘起される電圧が低下しない。詳細には、給電線３を流れる電流経路１２が、正投影視で見たときのピックアップコイル６の中央部６ａを外れ、ピックアップコイル６と給電線３周りの磁界との磁気結合が弱くなっても、交差部分１２ａにおいて磁力線量自体が増加されるので、ピックアップコイル６に誘起される電圧が低下しない。これにより搬送車２の駆動力が接続装置１の位置において低下することがなく、搬送車２を正確に走行制御することができる。
【００２８】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る接続装置１について、図４及び図５を参照して説明する。本実施形態の接続装置１は、第１の実施形態とほぼ同一の構造であり、板バネ２９の形状のみが異なる。
【００２９】
板バネ２９は、それぞれの給電線３方向の側部が互いに他方の板バネ２９に向けて段違いに重なるように突出されて、突出部分２９ａを形成されている。そして、ループ形状の導線１１は、前述の実施形態のように板バネ２９の背面２９ｂに接続されるのではなく、上記突出部分２９ａに接続されている。具体的には、図４及び図５における右側の板バネ２９は、その上面が左方へ延びる突出部分２９ａを有し、左側の板バネ２９は、その下面が右方へ延びる突出部分２９ａを有しており、導線１１の両端１１ａがそれぞれ左右の突出部分２９ａに溶接により接続されている。
【００３０】
本実施形態の接続装置１においては、前述の実施形態と同様に、導体２９、２９と導線１１とを通るループ状の電流経路１２の交差部分１２ａで磁力線量が増加し、電流経路１２が、図５に示されるように、給電線３の軸中心線を外れてもピックアップコイル６が横切る磁力線量自体が増加するのでピックアップコイル６に誘起される電圧が低下しない。また、導線１１は突出部分２９ａに接続されるので、導線１１の位置を給電線３の軸中心線に近づけることができ、その分だけ前述の実施形態に比べて電流経路１２が給電線３の軸中心線から外れる量ｄを小さくできて、ピックアップコイル６の磁気結合が弱くなる程度を小さくすることができる。
【００３１】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る接続装置１について、図６及び図７を参照して説明する。本実施形態の接続装置１は、第２の実施形態とほぼ同一の構造であり、板バネ３９の突出部分３９ａの幅が異なる。具体的には、各板バネ３９の突出部分３９ａは、板バネ３９の給電線３方向に直交する幅ｗ１と略同一の幅ｗ２（図示では、ｗ２がｗ１より僅かに小さい）を持って突出されている。
【００３２】
本実施形態の接続装置１においては、突出部分３９ａの面積が増加するので、高周波電流が導線１１を流れるときに生じる熱が該突出部分３９ａの広い面積により効率良く空中に放熱され、接続装置１の温度上昇を抑制することができる。
【００３３】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態に係る接続装置１について、図８乃至図１０を参照して説明する。本実施形態の接続装置１は、第３の実施形態に類似の構造であり、板バネ４９の突出部分４９ａの幅が板バネ４９の主体部分の幅よりも大きく形成される点と、導線１１がループ状ではなく略Ｖ字又はＵ字状に形成される点が異なる。
【００３４】
具体的には、各板バネ４９の突出部分４９ａは、板バネ４９の給電線３方向に直交する幅ｗ１を越えて広い幅ｗ２を持って略Ｌ字状に突出されている。本実施形態では、突出部分４９ａの幅ｗ２が板バネ４９の本体部分の幅ｗ１の略２倍になっている。そして、上記各突出部分４９ａの先端に導線１１の両端１１ａが接続され、該突出部分４９ａと導線１１とに流れる電流経路１２が正投影視において交差するループ形状をなしている。
【００３５】
本実施形態の接続装置１においては、電流経路１２の交差部分１２ａで磁力線量が増加し、電流経路１２が、図９に示されるように、給電線３の軸中心線を外れてもピックアップコイル６が横切る磁力線量自体が増加するのでピックアップコイル６に誘起される電圧が低下しない。また、板バネ４９の放熱面積が大きく増加するので、接続装置１の温度上昇をさらに抑制することができる。
【００３６】
さらに、導線１１は、給電線３から側方へ大きく離れた位置で板バネ４９に接続することになるので、太い導線１１を採用しても、ピックアップコイル６が接続装置１の位置を通過するときに導線１１がピックアップコイル６に接触する等の干渉を生じる虞がなく、太い導線１１を採用して導線１１自体の温度上昇をさらに抑制することができる。
【００３７】
また、ピックアップコイル６の導線１１との接触を防止するためにピックアップコイル６の開放口６１ａの大きさを広目に設定する必要がなく、上下のピックアップコイル６は、可能な限り給電線３に近づけて配置することができ、この点でも磁気結合が弱くなることを防止できる。
【００３８】
以上のように、上記各種実施形態に示した接続装置１においては、ループ形状の電流経路１２の交差部分１２ａで電流の周りに発生する磁界の磁力線量が増加するので、搬送車２が接続装置１位置を走行するときにピックアップコイル６が横切るトータルの磁力線量が増加し、コイルに誘起される電圧が低下することがない。なお、上記第１乃至第３の実施形態における導線１１は、いずれも１重のループであるが、２重以上のループを構成するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る給電線用接続装置を備えた非接触給電装置の概略構成図。
【図２】同給電線用接続装置の斜視図。
【図３】同給電線用接続装置の平面図。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る給電線用接続装置の斜視図。
【図５】同給電線用接続装置の平面図。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る給電線用接続装置の斜視図。
【図７】同給電線用接続装置の平面図。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る給電線用接続装置の斜視図。
【図９】同給電線用接続装置の平面図。
【図１０】同給電線用接続装置の正面図。
【図１１】従来の給電線用接続装置を備えた非接触給電装置の概略構成図。
【図１２】従来の給電線用接続装置の斜視図。
【図１３】本発明者らが先に発明した給電線用接続装置の斜視図。
【図１４】同給電線用接続装置の平面図。
【符号の説明】
【００４０】
１  給電線用接続装置
３  給電線
６  ピックアップコイル
８  銅線（端部）
９  板バネ（導体）
１１  導線
１２  電流経路
１２ａ  交差部分
２９  板バネ（導体）
２９ａ  突出部分
３９  板バネ（導体）
３９ａ  突出部分
４９  板バネ（導体）
４９ａ  突出部分
ｗ１  板バネの幅
ｗ２  突出部分の幅
【図１】
2010047169.tif 000003
【図２】
2010047169.tif 000004
【図３】
2010047169.tif 000005
【図４】
2010047169.tif 000006
【図５】
2010047169.tif 000007
【図６】
2010047169.tif 000008
【図７】
2010047169.tif 000009
【図８】
2010047169.tif 000010
【図９】
2010047169.tif 000011
【図１０】
2010047169.tif 000012
【図１１】
2010047169.tif 000013
【図１２】
2010047169.tif 000014
【図１３】
2010047169.tif 000015
【図１４】
2010047169.tif 000016