(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電流が流れる給電線にピックアップを近接させ、該ピックアップを構成するコイルに発生する誘導起電力を負荷へ供給する非接触給電システムにおいて、
前記給電線の一部分が、該部分を配設してある場所に前記ピックアップが位置したときの前記給電線と前記コイルとの間の距離を変更する方向へ移動できる構成としてあることを特徴とする非接触給電システム。
【請求項２】
交流電流が流れる給電線にピックアップを近接させ、該ピックアップを構成するコイルに発生する誘導起電力を負荷へ供給する非接触給電システムにおいて、
前記給電線を配設してある場所のうち、負荷が必要とする電力がほぼ一定である場所では、該場所に前記ピックアップが位置したときの前記給電線と前記コイルとの間の距離をほぼ一定に保って前記給電線を配設し、負荷が必要とする電力がより大きい場所では、前記距離をより小さくして前記給電線を配設してあることを特徴とする非接触給電システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピックアップを給電線に近接させ、該ピックアップに発生する誘導起電力を負荷に供給する非接触給電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
モノレール方式の搬送設備は、工場内又は倉庫内において広く用いられており、搬送車に搭載した走行用のモータ又は荷物の積み卸し装置などの負荷への電力は、走行レールに沿って付設された給電線を介して供給される。電力を供給する方法の一つとして、搬送車側に設けたピックアップを給電線から物理的に非接触の状態で該給電線に近接させ、該給電線に流れる交流電流により発生する誘導起電力を負荷へ供給する非接触給電方法がある。
【０００３】
図５は、従来の非接触給電システムを示す模式的側面図であり、図６は同じく正面図である。レール３に沿って給電線４が付設されており、搬送車に備えられたピックアップ１１が給電線４に近接されている。ピックアップ１１は、正面視で略Ｅ字型に形成された磁性材製のコア１２と、コア１２の非開放側脚部に一連に巻回されたコイル１３とを用いて構成されており、Ｅ字の内側に給電線４を位置させている。給電線４に流れる交流電流により給電線４の周囲には時間的に変化する磁束が発生し、該磁束がコイル１３に鎖交して誘導起電力が発生し、発生した誘導起電力は搬送車の走行用モータ等の負荷へ供給される。レール３に沿った全ての場所において、給電線４とコイル１３との間の距離ｄはほぼ一定に保たれており、コイル１３に鎖交する磁束の大きさもほぼ一定となるため、全ての場所において搬送車へ供給される電力はほぼ一定である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
非接触給電システムにより電力を供給される搬送車を運用する際には、該搬送車が起動する場所または荷物の積み卸しを行う場所等の特定の場所において、単に搬送を行っている場所に比べて大きい電力が必要となる場合がある。この場合、従来の非接触給電システムでは、前述のごとく全ての場所において供給される電力がほぼ一定であるため、形状の大きなピックアップを用いるなど、必要となる最大電力を供給できるように非接触給電システムを設計する必要があり、設備のコストが高くなるという問題があった。
【０００５】
また、図５に示した如く、ポイントの切り替え場所などのレールの継ぎ目部分においては、レールが分離可能なように給電線が不連続になっている場合があり、この場合には、給電線が不連続になっている部分で給電線が大きく弛み、給電線とピックアップのコイルとの間の距離が大きくなっている。このように、非接触給電システムの構造上、給電線とピックアップのコイルとの間の距離が大きくなる場所が存在する場合があり、この場合は、前記距離が大きくなるためにピックアップのコイルに鎖交する磁束が小さくなって発生する誘導起電力が小さくなり、供給される電圧が低下して搬送車が動作不良に陥るという問題があった。
【０００６】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、ピックアップを構成するコイルと該コイルに近接している給電線との間の距離を変化させることにより、必要に応じて供給する電力を調整することができる非接触給電システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る非接触給電システムは、交流電流が流れる給電線にピックアップを近接させ、該ピックアップを構成するコイルに発生する誘導起電力を負荷へ供給する非接触給電システムにおいて、前記給電線の一部分が、該部分を配設してある場所に前記ピックアップが位置したときの前記給電線と前記コイルとの間の距離を変更する方向へ移動できる構成としてあることを特徴とする。
【０００９】
第２発明に係る非接触給電システムは、交流電流が流れる給電線にピックアップを近接させ、該ピックアップを構成するコイルに発生する誘導起電力を負荷へ供給する非接触給電システムにおいて、前記給電線を配設してある場所のうち、負荷が必要とする電力がほぼ一定である場所では、該場所に前記ピックアップが位置したときの前記給電線と前記コイルとの間の距離をほぼ一定に保って前記給電線を配設し、負荷が必要とする電力がより大きい場所では、前記距離をより小さくして前記給電線を配設してあることを特徴とする。
【００１１】
第１発明においては、負荷が大きい電力を必要とする可能性がある場所に配設してある給電線を、前記場所に非接触給電装置のピックアップが位置したときの該ピックアップに対して移動可能に構成する。前記場所にて負荷が大きい電力を必要とするときには、前記場所に配設してある給電線を移動させ、ピックアップを構成するコイルと給電線との間の距離を局所的に小さくすることにより、負荷が必要とする電力を供給することができる。
【００１２】
第２発明においては、非接触給電装置のピックアップを構成するコイルと給電線との間の距離をほぼ一定として給電線を配設し、負荷が大きい電力を必要とする場所では、前記距離を局所的に小さくして給電線を配設する。これにより、夫々の場所で負荷が必要とする電力を供給することができる。
【００１３】
【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き具体的に説明する。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る本発明の非接触給電システムの構成を示す模式的側面図である。本実施の形態においては、ピックアップに対する給電線の位置を変更可能とすることにより本発明に係る非接触給電システムを実現する。図中１は非接触給電装置であり、レール３に沿って走行する搬送車に備えられ、レール３に沿って付設された給電線４に近接して誘導起電力を発生させるピックアップ１１と、ピックアップ１１に発生した電圧を計測する電圧計１４と、電圧計１４が計測した電圧の値を外部へ送信する送信器１７とを用いて構成されている。
図２はピックアップ１１と給電線４との位置関係を示した正面図である。レール３に沿って一繋ぎの給電線４が往復して配設されており、給電線４は、所定の間隔でレール３に垂直に突設された棒状の支持部材４１，４１…によって支持されている。ピックアップ１１は、側面視で矩形、正面視で略Ｅ字型に形成された磁性材製のコア１２と、コア１２に一連に巻回されたコイル１３とを用いて構成されており、Ｅ字の内側に給電線４を位置させている。給電線４に流れる交流電流は給電線４の周囲に時間的に変化する磁束を発生させ、発生した磁束はコイル１３に鎖交して誘導起電力を発生させ、発生した誘導起電力は搬送車の負荷へ供給される。
電圧計１４は交流電圧計であり、コイル１３に発生する電圧を計測し、計測した電圧の値を送信器１７へ入力する。送信器１７は、電圧計１４より入力された電圧の値を外部へ無線にて送信する。
【００２３】
レール３に沿って一繋ぎの給電線４が往復して配設されており、給電線４は、所定の間隔でレール３に垂直に突設された支持部材４１，４１…によって支持されている。支持部材４１，４１…は、棒状の部材をレール３に対して垂直に取り付けて該部材の一部をレール３の外に突き出して構成されている。非接触給電装置１を備えた搬送車が起動する場所または荷物の積み卸しを行う場所などの、負荷が大きい電力を必要とする可能性がある場所に存在する支持部材４１，４１…には、夫々のレール３の外に突き出ていない部分に伸縮装置４２，４２…が連結されてある。伸縮装置４２，４２…は、ソレノイド又はモータ等の電磁式のアクチュエータを用いて構成されており、必要時に前記支持部材４１，４１…を構成する棒状の部材を長手方向へ移動させ、前記支持部材４１，４１…を伸縮させる構成となっている。前記場所に配設されている給電線４は、前記支持部材４１，４１…の伸縮によって位置を変更可能なように、長さを適宜たるませて配設されている。伸縮装置４２，４２…は第２制御装置４３に接続しており、第２制御装置４３には受信器４４が接続している。
【００２４】
受信器４４は、送信器１７より無線にて送信された電圧の値を受信して第２制御装置４３へ入力する。第２制御装置４３は送信器１７より入力された電圧の値に基づいて伸縮装置４２，４２…の駆動を制御する。すなわち、コイル１３に発生する電圧を電圧計１４が計測し、計測した電圧の値が送信器１７及び受信器４４を介して第２制御装置４３へ入力され、入力された電圧の値に基づいて第２制御装置４３は伸縮装置４２，４２…の駆動を制御し、伸縮装置４２，４２…が連結した支持部材４１，４１…が伸縮し、給電線４の前記支持部材４１，４１…に支持されている部分がピックアップ１１に対する位置を変更し、給電線４とコイル１３との間の距離ｄが変更される。
【００２５】
第２制御装置４３は、図３のフローチャートに示した手順にて伸縮装置４２，４２…を制御する。第２制御装置４３は、電圧計１４が計測する電圧の値Ｖの許容できる上限値Ｖｍａｘおよび下限値Ｖｍｉｎをあらかじめ設定しておく。第２制御装置４３は、電圧計１４が計測したコイル１３に発生する電圧の値Ｖを送信器１７及び受信器４４を介して入力され、電圧の値Ｖと電圧の下限値Ｖｍｉｎを比較してＶ＜Ｖｍｉｎであるか否かを判定する（Ｓ１）。判定がＹＥＳである場合は、搬送車が起動するとき又は荷物の積み卸しを行うとき等、負荷が大きい電力を必要としている場合であり、搬送車が位置している場所の伸縮装置４２，４２…を駆動し、前記場所の支持部材４１，４１…を伸長させて給電線４をコイル１３へ近づく方向へ予め定めた１ステップの幅だけ移動させ、コイル１３と給電線４との間の距離ｄを図２（ａ）から図２（ｂ）に示すように１ステップ小さくする（Ｓ２）。このとき、コイル１３に鎖交する磁束が大きくなって負荷へ供給される電力が大きくなる。
【００２６】
ステップＳ１の判定がＮＯの場合、又はステップＳ２が終了した場合は、第２制御装置４３は、次に、電圧の値Ｖと電圧の上限値Ｖｍａｘとを比較してＶ＞Ｖｍａｘであるか否かを判定する（Ｓ３）。判定がＹＥＳの場合は、搬送車が位置している場所の伸縮装置４２，４２…を駆動し、前記場所の支持部材４１，４１…を縮長させて給電線４をコイル１３から遠ざかる方向へ１ステップ移動させ、コイル１３と給電線４との間の距離ｄを１ステップ大きくする（Ｓ４）。このとき、コイル１３に鎖交する磁束が小さくなって負荷に供給される電力が小さくなる。ステップＳ３にて判定がＮＯの場合、又はステップＳ４が終了した場合は、ステップＳ１へ処理を戻す。
【００２７】
本実施の形態においては、電圧計１４が測定した電圧の値を無線を用いて送受信する方法を示したが、光通信など他の通信方法を用いて送受信する方法を用いても良い。
【００２８】
本実施の形態においては、非接触給電装置１を備えた搬送車が起動する場所または荷物の積み卸しを行う場所などの、負荷が大きい電力を必要とする可能性がある場所において、該場所に配設してある給電線４のコイル１３に対する位置を変更可能とすることにより、負荷が必要とする電力に対応して供給する電力を調整することが可能となる。負荷が大きい電力を必要とする可能性がある場所は、前記搬送車が停止して作業を行う場所であるため、前記搬送車が走行している場合に比べてピックアップ１１と給電線４との接触を容易に防止することができる。局所的に給電線４を可動に構成するため、コストの上昇を抑制することができる。
【００２９】
（実施の形態２）
図４は、実施の形態２に係る本発明の非接触給電システムの構成を示す模式的側面図である。本実施の形態においては、大きい電力を必要とする場所にてピックアップのコイルと給電線との間の距離を小さくしておくことにより本発明に係る非接触給電システムを実現する。図中１は非接触給電装置であり、レール３に沿って走行する搬送車に備えられている。非接触給電装置１は、レール３に沿って付設された給電線４に近接して誘導起電力を発生させるピックアップ１１を用いて構成され、発生した誘導起電力を搬送車の負荷へ供給する。ピックアップ１１の構成及びピックアップ１１と給電線４との位置関係は実施の形態１と同様であり、対応する部分に同符号を付してその説明を省略する。
【００３０】
レール３は、複数のレール部材を長手方向に直列させて構成されている。レール３のポイントの切り替え部分で搬送車が走行するレール部材を切り替えることができるように、給電線４は、夫々のレール部材に沿って一繋ぎに往復して配設されており、所定の間隔で夫々のレール部材に垂直に突設された棒状の支持部材４１，４１…によって支持されている。レール３のレール部材の継ぎ目部分において、夫々のレール部材の端に配置している支持部材４１，４１…は、他の場所に配置している支持部材４１，４１…よりも長く構成してある。これにより、夫々のレール部材の端で給電線４が片持ちの状態となって給電線４が大きく弛んでいる前記継ぎ目部分にピックアップ１１が位置したときに、大きく弛んでいる給電線４とピックアップ１１のコイル１３との間の距離ｄが大きくならず、コイル１３に発生する誘導起電力が減少しない。このため、非接触給電装置１は安定した電力を負荷へ供給することができる。
【００３１】
また、非接触給電装置１を備えて電力を供給される搬送車が起動する場所又は荷物の積み卸しを行う場所などの負荷が大きい電力を必要とする場所において、該場所に配置してある支持部材４１，４１…を、前記搬送車が単に走行を行う場所に配置してある支持部材４１，４１…よりも長く構成してある。このため、負荷が大きい電力を必要とする場所に前記搬送車が位置したときに、給電線４とコイル１３との間の距離ｄが小さくなり、コイル１３に発生する誘導起電力が大きくなって負荷が必要とする電力を供給することができる。
【００３２】
本実施の形態においては、レール３の継ぎ目部分、又は負荷が大きい電力を必要とする場所において、給電線４を支持する支持部材４１，４１…の長さを他の場所に比べて長くして給電線４を配設しているため、給電線４とコイル１３との間の距離が局所的に変更されて負荷が必要とする電力を常に供給することができる。ピックアップ１１と給電線４との接触を防止できる精度にて、局所的に給電線４がコイル１３に近づくように配設するため、コストの上昇を抑制することができる。
【００３３】
【発明の効果】
第１発明においては、負荷が大きい電力を必要とする可能性がある場所において、ピックアップを構成するコイルに対する給電線の位置を変更可能にすることにより、負荷が大きい電力を必要とするときに前記給電線の位置を変更し、前記コイルに発生する誘導起電力を変化させて非接触給電装置が供給する電力を調整し、常に最適な電力を供給することができる。
【００３５】
第２発明においては、負荷が必要とする電力がほぼ一定である場所では、該場所に位置した非接触給電装置のピックアップを構成するコイルと給電線との距離をほぼ一定に保って給電線を配設し、負荷がより大きい電力を必要とする場所では、前記距離が小さくなるように給電線を配設してあるため、前記場所では前記コイルに発生する誘導起電力が大きくなり、負荷が必要とする電力が全ての場所で供給できる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態１に係る本発明の非接触給電システムの構成を示す模式的側面図である。
【図２】  ピックアップと給電線との位置関係を示した正面図である。
【図３】  第１制御装置がアクチュエータの駆動を制御して負荷へ供給する電力を調整する手順を示したフローチャートである。
【図４】  実施の形態２に係る本発明の非接触給電システムの構成を示す模式的側面図である。
【図５】  従来の非接触給電システムを示す模式的側面図である。
【図６】  従来の非接触給電システムを示す正面図である。
【符号の説明】
１    非接触給電装置
１１  ピックアップ
１２  コア
１３  コイル
１４  電圧計
１５  第１制御装置
１６  アクチュエータ
１７  送信器
３    レール
４    給電線
４１  支持部材
４２  伸縮装置
４３  第２制御装置
４４  受信器
【図１】
0003639949.tif 000002
【図２】
0003639949.tif 000003
【図３】
0003639949.tif 000004
【図４】
0003639949.tif 000005
【図５】
0003639949.tif 000006
【図６】
0003639949.tif 000007