(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コ字状またはＥ字状のフェライトの側部にコイルを巻回してピックアップコイルを形成し、
前記フェライトの凹部の開放部から深部への略中心線に沿って複数の誘導線路を並べて敷設し、
前記複数の誘導線路に高周波電流を流し、前記ピックアップコイルに誘導される起電力により負荷に給電し、
前記複数の誘導線路は所定のピッチでその位置を入れ替えることを特徴とする移動体の無接触給電設備。
【請求項２】
移動体を移動自在に案内する案内レールの横側面に、高周波電流を流す誘導線路を張設し、前記移動体に、前記誘導線路から無接触で給電されるピックアップコイルを設けた移動体の無接触給電設備であって、
前記ピックアップコイルは、コ字状またはＥ字状のフェライトの側部にコイルを巻回して形成され、前記フェライトの凹部を横向きにして前記移動体に固定され、
前記誘導線路は、前記フェライトの凹部の開放部から深部への方向である水平方向に複数並べて敷設され、
前記複数の誘導線路に高周波電流を流し、前記ピックアップコイルに誘導される起電力により負荷に給電し、
前記複数の誘導線路は所定のピッチでその位置を入れ替えることを特徴とする移動体の無接触給電設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体の無接触給電設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の無接触給電設備としては、たとえば特開平６−１５３３０５号公報に開示されている。
【０００３】
すなわち、移動体の移動線路に沿って高周波電流を流す誘導線路を張設し、前記移動体に、前記誘電線路から無接触で給電されるコイルを設け、このコイルに共振回路を形成するコンデンサを接続し、このコンデンサに整流／平滑回路を接続し、さらに直流電圧安定化回路を介して、負荷に接続し、負荷に無接触で給電している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の移動体の給電設備では、１本の誘導線路に流すことができる電流には許容電流値の制限があるために、コイルに誘導される起電力には限度があり、負荷へ供給できる電流が制限されていた。
【０００５】
そこで、本発明は、コイルに誘導される起電力を増加させることができる移動体の無接触給電設備を提供することを目的としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、コ字状またはＥ字状のフェライトの側部にコイルを巻回してピックアップコイルを形成し、前記フェライトの凹部の開放部から深部への略中心線に沿って複数の誘導線路を並べて敷設し、前記複数の誘導線路に高周波電流を流し、前記ピックアップコイルに誘導される起電力により負荷に給電し、前記複数の誘導線路は所定のピッチでその位置を入れ替えることを特徴とするものである。
【０００７】
上記構成により、複数の誘導線路により発生する磁束により、コイルに起電力が誘導され、負荷に給電される。また、複数の誘導線路のうちコイルに近接している誘導線路と離れている誘導線路に流れる誘導電流は、均等に分布する。
また請求項２記載の発明は、移動体を移動自在に案内する案内レールの横側面に、高周波電流を流す誘導線路を張設し、前記移動体に、前記誘導線路から無接触で給電されるピックアップコイルを設けた移動体の無接触給電設備であって、前記ピックアップコイルは、コ字状またはＥ字状のフェライトの側部にコイルを巻回して形成され、前記フェライトの凹部を横向きにして前記移動体に固定され、前記誘導線路は、前記フェライトの凹部の開放部から深部への方向である水平方向に複数並べて敷設され、前記複数の誘導線路に高周波電流を流し、前記ピックアップコイルに誘導される起電力により負荷に給電し、前記複数の誘導線路は所定のピッチでその位置を入れ替えることを特徴とするものである。
【０００８】
上記構成により、複数の誘導線路により発生する磁束により、コイルに起電力が誘導され、負荷に給電される。また、複数の誘導線路を水平方向に配置することにより、ピックアップコイルは案内レールのカーブ部でも誘導線路に接触しない。また、複数の誘導線路のうちコイルに近接している誘導線路と離れている誘導線路に流れる誘導電流は、均等に分布する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図４は本発明の実施の形態における移動体の無接触給電設備の側面図、図５は同無接触給電設備の移動体の一部断面正面図である。
【００１０】
移動体としての搬送用車体Ｖは、駆動トロリー１Ａ、従動トロリー１Ｂ、およびこれらトロリー１Ａ，１Ｂにて支持される物品搬送用キャリア１Ｃから構成され、この車体Ｖを移動自在に案内する案内レールＢとが設けられている。
【００１１】
駆動トロリー１Ａは、案内レールＢの上部に係合する走行用車輪２、案内レールＢの下部に両横側から接触する振れ止めローラ３、およびピックアップユニットＰを備え、走行用車輪２が減速機付電動モータ４にて駆動される。また従動トロリー１Ｂは、案内レールＢの上部に係合する走行用車輪５、および案内レールＢの下部に両横側から接触する振れ止めローラ６を備えている。
【００１２】
案内レールＢは、その上部に車輪案内部７、その下部にローラ案内部８を備え、横一側部に連結される支持枠９によって、天井などから吊り下げ状態に支持され、また案内レールＢの支持枠９が取り付けられた側部とは他方の側部に、誘導線路ユニットＸが取り付けられている。
【００１３】
誘導線路ユニットＸは、案内レールＢの横一側部に案内レールＢに沿って所定間隔置きに上下一対のハンガー１１が垂直に突設されたブラケット１２が取り付けられ、図１に拡大して示すように、ハンガー３１の先端には袋状の凹部１１Ａが設けられ、この凹部１１Ａに、水平に通電方向が同じ２本の誘導線路１４を長手方向に嵌め込んだカバー１３のツメ部１３Ａが挿入され、案内レールＢに沿って上下各２本の誘導線路１４が敷設されることにより構成されている。
【００１４】
またブラケット１２は、案内レールＢの車輪案内部７とローラ案内部８からそれぞれ内方へ突設されたツメ部７Ａ，８Ａに、その上下端部を嵌合させ、上下端に設けたねじ孔１６に止めネジ１７をら合させ、その先端を案内レールＢに食い込ませることにより、固定している。
【００１５】
また２本の誘導線路１４は、図２に示すように、所定ピッチで案内レールＢに設けた一対の貫通孔２１の近傍でカバー１３を取外し、それぞれ一対の貫通孔２１を介して裏面側（支持枠９が取り付けられた側部）へ案内され、その位置が入替えられて別途案内レールＢに設けた一対の貫通孔２２を介して表側へ案内され、再びカバー１３が取付けられている。よって、所定ピッチで設けた貫通孔２１，２２を経る毎に、２本の誘導線路１４の位置（車体Ｖの走行方向とは直角な位置）が入れ替わる。なお、図２に示すように、上下の貫通孔２１，２２は、その位置を車体Ｖの走行方向にずらして、上下位置において誘導線路１４が途切れないようにしており、少なくとも一方の誘導線路１４によりピックアップコイルＰとの間に磁路を形成している。
【００１６】
また誘導線路１４は、絶縁した細い素線を集めて形成した撚線（以下、リッツ線と呼ぶ）を絶縁体、たとえば樹脂材によりカバーして構成され、図３，図４に示すように、始端が電源装置Ｍに接続され、案内レールＢに沿って２重のループ状に敷設されている。
【００１７】
また、ピックアップユニットＰは、図６に示すように、断面がＥ形のフェライト３１を５個、その中央の凸部３１Ａを横向きにして横方向（図１において案内レールＢに沿う方向）に並べ、各フェライト３１の中央の凸部３１Ａに、フェライト板３２を載置し、このフェライト板３２ごと非磁性体のプレート３３を介してベース体３４にねじ３４Ａにより固定している。また横方向に並べたフェライト３１の中央の凸部３１Ａの上下面に渡って、たとえば１０〜２０ターンの上記リッツ線を巻いてピックアップコイル３６を形成し、またベース体３４の側部に取付け部材３５を取付けて構成されている。また、両端のフェライト３１とプレート３３の折りかえし部間にウレタンゴム３７を挿入している。
【００１８】
前記取付け部材３５によりピックアップユニットＰを、図１（ａ）に示すように、ピックアップユニットＰのフェライト３１の中央の凸部３１Ａの中心Ｌがほぼ誘導線路ユニットＸの上下各２本の誘導線路１４の中央で、案内レールＢに対して直角に位置するように調整して車体Ｖに固定している。誘導線路１４に通電（交流）されると、ピックアップコイル３６に起電力が発生する。
【００１９】
電源装置Ｍと車体（移動体）Ｖの回路構成を図３の回路図にしたがって説明する。
電源装置Ｍは、ＡＣ２００  Ｖ３相の交流電源４１と、コンバータ４２と、正弦波共振インバータ４３と、過電流保護用のトランジスタ４４およびダイオード４５とを備えている。コンバータ４２は全波整流用のダイオード４６と、フィルタを構成するコイル４７とコンデンサ４８と抵抗４９とこの抵抗４９を短絡するトランジスタ５０とから構成され、正弦波共振インバータ４３は、図中に示すように交互に発振される矩形波信号により駆動されるトランジスタ５１，５２と、電流制限用のコイル５３と、トランジスタ５１，５２に接続される電流供給用のコイル５４と、誘導線路１４と並列共振回路を形成するコンデンサ５５とから構成されている。なお、トランジスタ制御装置は省略している。
【００２０】
また車体Ｖは、ピックアップコイル３６に並列に、このピックアップコイル３６と誘導線路１４の周波数に共振する共振回路を構成するコンデンサ５６を設け、この共振回路のコンデンサ５６に並列に整流用のダイオード５７を接続し、このダイオード５７に出力を所定電圧に制御する安定化電源回路５８を接続し、この安定化電源回路５８に負荷、たとえばインバータ６３を介してモータ４を接続して構成している。安定化電源回路５８は、電流制限用のコイル５９と出力調整用トランジスタ６０と、フィルタを構成するダイオード６１およびコンデンサ６２から構成されている。なお、トランジスタ制御装置は省略している。
【００２１】
上記電源装置Ｍと誘導線路１４と車体Ｖの回路構成による作用を説明する。
まず、交流電源４１から出力されるＡＣ２００  Ｖ３相の交流はコンバータ４２により直流に変換され、正弦波共振インバータ４３により高周波、たとえば１０ｋＨｚ  の正弦波に変換されて誘導線路１４に供給される。２重のループ状に敷設された上下各２本の誘導線路１４に発生する磁束により、誘導線路１４の周波数に共振する案内レールＢ上に位置する車体Ｖのピックアップコイル３６に大きな起電力が発生し、この起電力により発生した交流電流はダイオード５７で整流され、安定化電源回路５８により所定の電圧に整圧されてインバータ６３を介して減速機付電動モータ４に供給され、移動体の車体Ｖは、給電されたこのモータ４により走行用車輪２が駆動され、案内レールＢに案内されて移動する。
【００２２】
このように、無接触で車体Ｖに給電することができるとともに、上下に各２本の誘導線路１４を敷設することにより、１本の誘導線路１４に流れる電流を許容電流値以下に抑えつつ、上下に各１本の誘導線路が敷設された場合と比較して、大きな起電力を発生でき、大きな負荷に給電することができる。
【００２３】
また２本の誘導線路１４を所定のピッチでピックアップユニットＰに対する位置を入れ替えることにより、２本の誘導線路１４のうちピックアップユニットＰに近接している誘導線路（結合度が高い）と離れている誘導線路（結合度が低い）に流れる誘導電流を、均等に分布でき、１本の誘導線路１４に流れる電流を許容電流値以下に抑えることができる。
【００２４】
また２本の誘導線路１４を水平方向に配置することにより、ピックアップコイル３６は案内レールＢのカーブ部でも誘導線路１４に接触することなく、車体Ｖはカーブ部をスムーズに曲がることができ、さらに２本の誘導線路１４に対応するピックアップユニットＰは、フェライト３１の中央凸部３１Ａの長さを長くし、上下面の凹部に渡って、リッツ線を巻いてピックアップコイル３６を形成するだけで対応でき、容易に形成することができる。
【００２５】
なお、本実施の形態では、２本の誘導線路１４を水平方向に並べて配置しているが、さらに多くの誘導線路を並べることにより、１本の誘導線路１４に流れる電流を許容電流値以下に抑えながら、ピックアップコイル３６に誘導される起電力を増加させることができる。なお、複数の誘導線路は所定のピッチ毎にその位置を順に入れ替える必要がある。
【００２６】
なお、本実施の形態では、左右方向に移動する車体Ｖについて記載しているが、一定経路に沿って移動する車体（移動体）にも、同様に適用でき、同様の効果を期待することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、フェライトの凹部の開放部から深部への略中心線に沿って複数の誘導線路を敷設することにより、１本の誘導線路に流れる電流を許容電流値以下に抑えつつ、１本の誘導線路が敷設された場合と比較して、大きな起電力を発生でき、大きな負荷に給電することができる。
【００２８】
また、請求項２記載の発明によれば、複数の誘導線路を所定のピッチでその位置を入れ替えることにより、複数の誘導線路のうちコイルに近接している誘導線路と離れている誘導線路に流れる誘導電流を、均等に分布でき、１本の誘導線路に流れる電流を許容電流値以下に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における無接触給電設備の案内レールの側面図、および要部平面図である。
【図２】同無接触給電設備の案内レールの要部平面図、および側面図である。
【図３】同無接触給電設備の回路構成図である。
【図４】同無接触給電設備の側面図である。
【図５】同無接触給電設備の一部断面正面図である。
【図６】同無接触給電設備のピックアップコイルの平面図、正面図、側面図である。
【符号の説明】
Ｖ    搬送用車体
Ｂ    案内レール
Ｘ    誘導線路ユニット
Ｐ    ピックアップユニット
Ｍ    電源装置
１１    ハンガー
１２    ブラケット
１３    カバー
１４    誘導線路
２１，２２    貫通孔
３１    フェライト
３６    ピックアップコイル
４３    正弦波共振インバータ
５６    ピックアップコイルと共振回路を形成するコンデンサ
【図１】
0003588908.tif 000002
【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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