(57)【要約】【課題】  非接触給電部のコイルが巻装してあるコアに、非接触受電装置の空芯コイル間の隙間が掛かる回数が少なく、非接触受電装置の受電能力の低下が小さい非接触給電システムの提供。【解決手段】  交流電流が供給されるコイル２１が巻装されたコア２２を有する非接触給電部２と、搬送路（図示せず）に沿って搬送され、コイル２１に誘導結合する複数の空芯コイル１１を有し、非接触給電部２から受電する非接触受電装置１とを備え、コア２２が設置されており、コイル２１の周囲に生じる磁束が、搬送されてきた非接触受電装置１の空芯コイル１１に鎖交する給電区間Ｓと、コア２２が設置されていない非給電区間とが搬送路に設けてある非接触給電システム。搬送路の長さ方向のコア２２の長さは、空芯コイル１１の前記長さ方向の長さ以下である。【選択図】        図４
2006211804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電流が供給されるコイルが巻装されたコアを有する非接触給電部と、搬送路に沿って搬送され、前記コイルに誘導結合する複数の空芯コイルを有し、前記非接触給電部から受電する非接触受電装置とを備え、前記コアが設置されており、前記コイルの周囲に生じる磁束が、搬送されてきた前記非接触受電装置の空芯コイルに鎖交する給電区間と、前記コアが設置されていない非給電区間とが前記搬送路に設けてある非接触給電システムであって、
前記搬送路の長さ方向の前記コアの長さは、前記空芯コイルの前記長さ方向の長さ以下であることを特徴とする非接触給電システム。
【請求項２】
交流電流が供給されるコイルが巻装された複数のコアを有する非接触給電部と、搬送路に沿って搬送され、前記コイルに誘導結合する等間隔に設けられた複数の空芯コイルを有し、前記非接触給電部から受電する非接触受電装置とを備え、前記コアが設置されており、前記コイルの周囲に生じる磁束が、搬送されてきた前記非接触受電装置の空芯コイルに鎖交する給電区間と、前記コアが設置されていない非給電区間とが前記搬送路に設けてある非接触給電システムであって、
前記搬送路の長さ方向の前記複数のコアの長さの合計は、前記空芯コイルの前記長さ方向の長さ以下であり、前記複数のコアは、該コアの各部分と前記空芯コイルの各部分との相対位置関係が重複しないように設置されていることを特徴とする非接触給電システム。
【請求項３】
交流電流が供給されるコイルが巻装されたコアを有する非接触給電部と、搬送路に沿って搬送され、前記コイルに誘導結合する等間隔に設けられた複数の空芯コイルを有し、前記非接触給電部から受電する非接触受電装置とを備え、前記コアが設置されており、前記コイルの周囲に生じる磁束が、搬送されてきた前記非接触受電装置の空芯コイルに鎖交する給電区間と、前記コアが設置されていない非給電区間とが前記搬送路に設けてある非接触給電システムであって、
前記搬送路の長さ方向の前記コアの長さは、前記空芯コイルの前記長さ方向の長さと、該空芯コイル間の距離との和に等しいことを特徴とする非接触給電システム。
【請求項４】
交流電流が供給されるコイルが巻装された複数のコアを有する非接触給電部と、搬送路に沿って搬送され、前記コイルに誘導結合する等間隔に設けられた複数の空芯コイルを有し、前記非接触給電部から受電する非接触受電装置とを備え、前記コアが設置されており、前記コイルの周囲に生じる磁束が、搬送されてきた前記非接触受電装置の空芯コイルに鎖交する給電区間と、前記コアが設置されていない非給電区間とが前記搬送路に設けてある非接触給電システムであって、
前記搬送路の長さ方向の前記複数のコアの長さの合計は、前記空芯コイルの前記長さ方向の長さと、該空芯コイル間の距離との和に等しく、前記複数のコアは、該コアの各部分と前記空芯コイルの各部分との相対位置関係が重複しないように設置されてい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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触給電部から非接触で受電する非接触受電装置が搬送路に沿って搬送される非接触給電システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
非接触給電システムは、非接触給電部及び非接触受電装置を備えており、非接触受電装置は、例えば、予め定められた搬送路を搬送される搬送体に設置されている。非接触受電装置は、搬送路に設けられている非接触給電部から非接触で受電して、搬送体に設置されている昇降装置、照明装置等の負荷に給電する。搬送体は、搬送装置によって例えばチェーンで牽引されることにより搬送されており、搬送装置に給電する装置は、非接触受電装置とは別途設けられている。
【０００３】
従来、非接触給電部としては、搬送路の略全経路にわたって敷設された給電線が用いられており、非接触受電装置は、交流電流が流れる給電線に誘導結合するコイルを備えている。このコイルは、磁性体製のコアに巻装されているので、給電線からの受電効率が向上する。このような従来の非接触給電システムは、搬送路に沿って搬送される負荷に対して連続的に給電する必要がある場合、又は負荷に対して搬送路の任意の位置で給電する場合に好適である（特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、負荷に対して搬送路の特定の区間で給電する区間給電を行なう場合、給電線を搬送路の略全経路にわたって敷設する従来の非接触給電システムでは、敷設された給電線及び給電線の敷設工程に無駄が生じるという問題があった。
これを解決する為に、給電線を搬送路の所定区間にのみ敷設してある非接触給電システムが考えられている。しかし、その非接触受電装置は、コイルが巻装されたコアを１又は複数備える為、重量が大きくなるという問題があった。
また、搬送路に沿って搬送される負荷に対して連続的に給電する場合、又は負荷に対して搬送路の任意の位置で給電する場合でも、非接触受電装置は、コイルが巻装されたコアを１又は複数備える為、重量が大きくなるという問題があった。
【０００５】
そこで、本出願人は、このような問題を解決する為に、非接触給電部のコイル及びコアを設置してある給電区間と設置していない非給電区間とを搬送路に設け、非接触受電装置が空芯コイルを備えることにより、給電線を搬送路の略全経路にわたって敷設する必要がなく、非接触受電装置を軽量化することが出来る非接触給電システムを、特願２００４−１０３２２７号において提案している。
【特許文献１】特許第２８２２７８０号公報
【特許文献２】特開２００１−４４０５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この非接触給電システムでは、図１４（ａ）の説明図に示すように、非接触給電部のコイル２１２が巻装してあるコア２２１の、搬送体の搬送方向の長さが、非接触受電装置の空芯コイル１１の搬送方向の長さより大きい場合、図１４（ａ）の説明図に示すように、コア２２１に空芯コイル１１間の隙間が２ヶ所掛かるときがある。
空芯コイル１１間の隙間は、コア２２１からの受電に寄与しない部分であり、図１５の電力−電圧特性図に示すように、空芯コイル１１間の隙間が、コア２２１に掛からないとき（Ａ）に比べて、隙間がコア２２１に１ヶ所掛かるとき（Ｂ）、及び隙間がコア２２１に２ヶ所掛かるとき（Ｃ）では、非接触受電装置の受電能力が低下して変動し、安定しないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述したような問題に鑑みてなされたものであり、非接触給電部のコイルが巻装してあるコアに、非接触受電装置の空芯コイル間の隙間が掛かる箇所が少なく、非接触受電装置の受電能力の低下が小さい非接触給電システムを提供することを目的とする。
また、本発明は、非接触給電部のコイルが巻装してあるコアに、非接触受電装置の空芯コイル間の隙間が掛かる部分の長さの和が変動せず、非接触受電装置の受電能力が安定した非接触給電システム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】
【０００８】
第１発明に係る非接触給電システムは、交流電流が供給されるコイルが巻装されたコアを有する非接触給電部と、搬送路に沿って搬送され、前記コイルに誘導結合する複数の空芯コイルを有し、前記非接触給電部から受電する非接触受電装置とを備え、前記コアが設置されており、前記コイルの周囲に生じる磁束が、搬送されてきた前記非接触受電装置の空芯コイルに鎖交する給電区間と、前記コアが設置されていない非給電区間とが前記搬送路に設けてある非接触給電システムであって、前記搬送路の長さ方向の前記コアの長さは、前記空芯コイルの前記長さ方向の長さ以下であることを特徴とする。
【０００９】
この非接触給電システムでは、非接触給電部が、交流電流が供給されるコイルが巻装されたコアを有し、非接触受電装置が、搬送路に沿って搬送され、前記コイルに誘導結合する複数の空芯コイルを有し、非接触給電部から受電する。搬送路には、前記コアが設置されており、前記コイルの周囲に生じる磁束が、搬送されてきた非接触受電装置の空芯コイルに鎖交する給電区間と、前記コアが設置されていない非給電区間とが設けてある。搬送路の長さ方向の前記コアの長さは、空芯コイルの前記長さ方向の長さ以下である。
【００１０】
第２発明に係る非接触給電システムは、交流電流が供給されるコイルが巻装された複数のコアを有する非接触給電部と、搬送路に沿って搬送され、前記コイルに誘導結合する等間隔に設けられた複数の空芯コイルを有し、前記非接触給電部から受電する非接触受電装置とを備え、前記コアが設置されており、前記コイルの周囲に生じる磁束が、搬送されてきた前記非接触受電装置の空芯コイルに鎖交する給電区間と、前記コアが設置されていない非給電区間とが前記搬送路に設けてある非接触給電システムであって、前記搬送路の長さ方向の前記複数のコアの長さの合計は、前記空芯コイルの前記長さ方向の長さ以下であり、前記複数のコアは、該コアの各部分と前記空芯コイルの各部分との相対位置関係が重複しないように設置されていることを特徴とする。
【００１１】
この非接触給電システムでは、非接触給電部が、交流電流が供給されるコイルが巻装された複数のコアを有し、非接触受電装置が、搬送路に沿って搬送され、前記コイルに誘導結合する等間隔に設けられた複数の空芯コイルを有し、非接触給電部から受電する。搬送路には、前記コアが設置されており、前記コイルの周囲に生じる磁束が、搬送されてきた非接触受電装置の空芯コイルに鎖交する給電区間と、前記コアが設置されていない非給電区間とが設けてある。搬送路の長さ方向の複数のコアの長さの合計は、空芯コイルの前記長さ方向の長さ以下であり、複数のコアは、該コアの各部分と空芯コイルの各部分との相対位置関係が重複しないように設置されている。
【００１２】
第３発明に係る非接触給電システムは、交流電流が供給されるコイルが巻装されたコアを有する非接触給電部と、搬送路に沿って搬送され、前記コイルに誘導結合する等間隔に設けられた複数の空芯コイルを有し、前記非接触給電部から受電する非接触受電装置とを備え、前記コアが設置されており、前記コイルの周囲に生じる磁束が、搬送されてきた前記非接触受電装置の空芯コイルに鎖交する給電区間と、前記コアが設置されていない非給電区間とが前記搬送路に設けてある非接触給電システムであって、前記搬送路の長さ方向の前記コアの長さは、前記空芯コイルの前記長さ方向の長さと、該空芯コイル間の距離との和に等しいことを特徴とする。
【００１３】
この非接触給電システムでは、非接触給電部が、交流電流が供給されるコイルが巻装されたコアを有し、非接触受電装置が、搬送路に沿って搬送され、前記コイルに誘導結合する等間隔に設けられた複数の空芯コイルを有し、非接触給電部から受電する。搬送路には、前記コアが設置されており、前記コイルの周囲に生じる磁束が、搬送されてきた非接触受電装置の空芯コイルに鎖交する給電区間と、前記コアが設置されていない非給電区間とが設けてある。搬送路の長さ方向の前記コアの長さは、空芯コイルの前記長さ方向の長さと、空芯コイル間の距離との和に等しい。
【００１４】
第４発明に係る非接触給電システムは、交流電流が供給されるコイルが巻装された複数のコアを有する非接触給電部と、搬送路に沿って搬送され、前記コイルに誘導結合する等間隔に設けられた複数の空芯コイルを有し、前記非接触給電部から受電する非接触受電装置とを備え、前記コアが設置されており、前記コイルの周囲に生じる磁束が、搬送されてきた前記非接触受電装置の空芯コイルに鎖交する給電区間と、前記コアが設置されていない非給電区間とが前記搬送路に設けてある非接触給電システムであって、前記搬送路の長さ方向の前記複数のコアの長さの合計は、前記空芯コイルの前記長さ方向の長さと、該空芯コイル間の距離との和に等しく、前記複数のコアは、該コアの各部分と前記空芯コイルの各部分との相対位置関係が重複しないように設置されていることを特徴とする。
【００１５】
この非接触給電システムでは、非接触給電部が、交流電流が供給されるコイルが巻装された複数のコアを有し、非接触受電装置が、搬送路に沿って搬送され、前記コイルに誘導結合する等間隔に設けられた複数の空芯コイルを有し、非接触給電部から受電する。搬送路には、前記コアが設置されており、前記コイルの周囲に生じる磁束が、搬送されてきた非接触受電装置の空芯コイルに鎖交する給電区間と、前記コアが設置されていない非給電区間とが設けてある。搬送路の長さ方向の前記複数のコアの長さの合計は、空芯コイルの前記長さ方向の長さと、空芯コイル間の距離との和に等しく、複数のコアは、該コアの各部分と空芯コイルの各部分との相対位置関係が重複しないように設置されている。
【発明の効果】
【００１６】
第１発明の非接触給電システムによれば、非接触給電部のコイルが巻装してあるコアに、非接触受電装置の空芯コイル間の隙間が掛かる箇所が最大で１ヶ所となり、非接触受電装置の受電能力の低下が小さい非接触給電システムを実現することが出来る。
【００１７】
第２発明の非接触給電システムによれば、非接触給電部のコイルが巻装してあるコアに、非接触受電装置の空芯コイル間の隙間が掛かる箇所が最大で１ヶ所となり、非接触受電装置の受電能力の低下が小さく、また、非接触給電部のコアの配置の自由度が増す非接触給電システムを実現することが出来る。
【００１８】
第３発明の非接触給電システムによれば、非接触給電部のコイルが巻装してあるコアに、非接触受電装置の空芯コイル間の隙間が掛かる部分の長さの和が変動せず一定となり、非接触受電装置の受電能力が安定した非接触給電システムを実現することが出来る。
【００１９】
第３，４発明の非接触給電システムによれば、非接触給電部のコイルが巻装してあるコアに、非接触受電装置の空芯コイル間の隙間が掛かる部分の長さの和が変動せず、非接触受電装置の受電能力が安定し、また、非接触給電部のコアの配置の自由度が増す非接触給電システムを実現することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明に係る非接触給電システムの実施の形態１を用いた搬送システムの例を示す説明図であり、図２及び図３は、図１に示す搬送システムの搬送体の構成例を示す正面図及び側面図である。図１に示す搬送システム６は、自動車製造システムの例であり、複数の自動車を流れ作業的に製造する製造ラインであり、車体（以下、ワークという）を複数、一方向に搬送しつつ、部品の取り付け及び検査等の作業が行なわれる。
【００２１】
この搬送システム６は、複数（例えば１５台）の搬送体３，３，…、非接触受電装置１，１，…（図２，３）、及び昇降機器５，５，…をそれぞれ同数備え、所定の搬送路に沿って各搬送体３を搬送させる為の搬送装置４を備えている。
非接触給電システム７（図２）は、搬送路の一部に給電区間Ｓ，Ｓ，…を、他部に非給電区間Ｎ，Ｎ，…を設けてあり、更に、給電区間Ｓ，Ｓ，…の個数と同数の非接触給電部２，２，…（図２）を備えている。
非接触受電装置１（図２，３）は、空芯コイル１１，１１，…と共振コンデンサ１２１，１２１，…（図５参照）とを備え、非接触給電部２（図２）は、コイル２１，２１，…とコア２２，２２，…とを備えている。以下では、搬送体３の搬送方向を前後方向（長さ方向）といい、搬送方向に略直交する水平方向を左右方向（幅方向）と記述する。
【００２２】
搬送体３は、４個の車輪３２，３２，…（図２，３）を前後左右に有する全長約６ｍの台車３１を備え、ワークが載置される昇降台３５を台車３１上に備える。また、搬送体３には、昇降台３５を昇降させる昇降機器５が設置してあり、更に、昇降機器５に給電する非接触受電装置１が設置してある。即ち、搬送体３が搬送路を搬送されることにより、非接触受電装置１が搬送路に沿って搬送される。
【００２３】
搬送装置４は、レール４１，４６を備え、レール４１は、底部４１ｂと、底部４１ｂの左右両端部に並置された凸条部４１ａ，４１ａとを有し、凸条部４１ａ，４１ａに各搬送体３左右の車輪３２，３２，…が転接している。レール４６は、レール４１と略同様の構成である。レール４１，４６は、搬送体３の搬送路であり、それぞれ全長約１３０ｍを有する。
レール４１上を搬送される搬送体３の昇降台３５には、図示しないワークが載置され、レール４６上を搬送される搬送体３にはワークが載置されない。つまり、レール４１は各搬送体３の往路（作業用搬送路）であり、レール４６は復路（返送用搬送路）である。レール４６は例えば床面に敷設され、レール４１はレール４６の上側に離隔して設置されている。
【００２４】
更に、搬送装置４は、駆動ローラ４２、従動ローラ４３、モータ４４及びチェーン４５を備えている。駆動ローラ４２及び従動ローラ４３は、レール４１の前後方向両端部に、ローラ４２，４３の軸方向を左右方向に略一致させて配置されている。チェーン４５は、無端状に設けられ、レール４１の上側及び下側を通って、ローラ４２，４３に懸吊されている。モータ４４は、駆動ローラ４２を略一定の所定速度で回転させる。
このような搬送装置４は、例えば商用電源から電線を介してモータ４４駆動用の電力を得る。搬送体３，３，…は、互いに適長離隔してレール４１上部側のチェーン４５に着脱自在に掛止されている。
【００２５】
モータ４４により駆動ローラ４２が回転した場合、チェーン４５を介して従動ローラ４３も回転し、チェーン４５が白抜矢符方向に略一定速度で回転する。搬送体３，３，…は、チェーン４５の回転により車輪３２，３２，…（図２，３）が転動して、レール４１の一端側から他端側へ白抜矢符方向に略一定速度（例えば時速４ｋｍ）でレール４１上を搬送される。つまり、搬送体３，３，…は、自走せず、互いに数珠状につながれた状態でチェーン４５に牽引されて移動する。また、搬送装置４は、レール４１に係る構成と同様に、レール４６に沿って矢符方向に搬送体３を搬送する為の図示しない駆動ローラ、従動ローラ、モータ及びチェーンを備えている。
【００２６】
本実施の形態１における搬送路には、昇降機器５に対して給電する為の給電区間Ｓが、離散的に複数（例えば６箇所）設けてあり、給電区間Ｓ以外の搬送路は、昇降機器５に給電しない非給電区間Ｎである。作業者は、給電区間Ｓ，Ｓ，…の何れかに搬送体３が掛かっている場合に、つまり、搬送体３が給電区間Ｓを通過している間に、昇降台３５上のワークに対して所定の作業を行なう。このとき、作業者は、作業内容及び作業の利便性等に応じて、昇降機器５を用いて昇降台３５を昇降させ、ワークの上下方向の位置を調整する。ここで、作業者は、搬送体３に乗り込んで作業を行なっても良く、レール４１の左右外側に設けられた図示しない作業台上にて作業を行なっても良い。
【００２７】
搬送体３が給電区間Ｓを通過した後、次の給電区間Ｓに到達する迄、ワークに対して昇降機器５を用いる作業は行なわれない。つまり、本実施の形態１における各昇降機器５には、搬送体３が給電区間Ｓに掛かっている間のみ給電すれば良く、それ以外は給電する必要がない。尚、搬送体３が給電区間Ｓに掛かっていないときに、ワークに対して昇降機器５を用いない作業を行なうことが出来る。
【００２８】
このように、給電区間Ｓ，Ｓ，…は、昇降台３５に載置されたワークに対して、作業者が所定の作業を行なうべき作業区間でもあり、給電区間Ｓ，Ｓ，…は、往路であるレール４１に関して設けられており、復路であるレール４６に関しては設けられていない。この為、各搬送体３のレール４６上における搬送速度は、レール４１上における搬送速度より高速であることが望ましい。また、搬送体３は、給電区間Ｓで停止することはない。この為、各ワークに対する作業が効率良く行なわれる。
【００２９】
各搬送体３は、レール４１の一端側にて昇降台３５にワークが載置され、更に、各搬送体３自身がチェーン４５に取り付けられる。この後、各搬送体３はレール４１上を搬送され、給電区間Ｓ，Ｓ，…を通過する。レール４１の他端側に到着したとき、各搬送体３は、昇降台３５からワークが取り外され、更に各搬送体３自身がチェーン４５から取り外されて、図示しない昇降装置で下段のレール４６へ移送される。ワークが載置されていない各搬送体３は、レール４６の一端側から他端側へレール４６上を搬送され、他端側に到着したときに、上段のレール４１の一端側へ移送される。レール４１へ移送された各搬送体３は、昇降台３５に新たなワークが載置され、チェーン４５に取り付けられて、再びレール４１上を搬送される。
【００３０】
各非接触受電装置１は、導線又は導体製のパイプを用いてロ字状に形成された空芯コイル１１を複数（例えば１０個）備える。搬送体３の台車３１底面には、台車３１底面からレール４１の底部４１ｂ側へ突出するＩ字状のコイル取付部３３が台車３１の最前部から最後部にわたって設けてあり、各空芯コイル１１はコイル固定具３４でコイル取付部３３に固定されることにより、レール４１の底部４１ｂに対向して台車３１底面に吊設されている。尚、各空芯コイル１１をコイル取付部３３に固定する構成ではなく、非磁性体製のコイル取付部に巻装する構成でも良い。
【００３１】
空芯コイル１１，１１，…は、搬送体３の側面側から見た各空芯コイル１１の形状（以下、側面視の形状と記す）がロ字状になるような向きで、前後方向に互いに適長離隔されて略一直線に並置されている。つまり、搬送体３の正面／背面側から見た各空芯コイル１１の形状（以下、正面視の形状と記す）がＩ字状になるよう配置されている。また、空芯コイル１１，１１，…は隣り合う空芯コイル１１，１１同士が直列に接続されており、非接触給電部２（図２）のコイル２１，２１，…に誘導結合する。
【００３２】
コイル取付部３３は、アルミニウムで形成されており、台車３１と空芯コイル１１，１１，…との間に介在して、空芯コイル１１，１１，…に係る漏れ磁束を遮蔽し、漏れ磁束の外部（例えば搬送体３に搭載された電気機器）への悪影響を低減する磁界遮蔽部としても機能する。尚、コイル取付部３３で磁界を遮蔽する構成ではなく、台車３１と空芯コイル１１，１１，…との間に介在する、例えば、非磁性体であり導電性の非鉄金属を用いてなる磁界遮蔽板を設けておく構成でも良い。
【００３３】
各給電区間Ｓには、非接触給電部２が備えるコア２２と、コア２２に巻装されたコイル２１とが設置されているが、各非給電区間Ｎには、コア２２もコイル２１も設置されていない。コア２２は、図５（ａ）に示すように、正面視がコ字状に形成されたフェライト製であり、基部２２ａ及び２つの脚部２２ｂ，２２ｂを有し、コイル２１は脚部２２ｂ，２２ｂに巻装されている。尚、図５（ｂ）に示すように、コア２２の脚部２２ｂ，２２ｂに代えて、コア２２の基部２２ａにコイル２１１を巻装しても良い。
【００３４】
図４は、本発明に係る非接触給電システム７の実施の形態１が備える非接触給電部２及び非接触受電装置１の構成例を示す斜視図である。図４では、空芯コイル１１，１１，…と非接触給電部２との位置関係を明示する為、搬送体３の図示を省略している。
給電区間Ｓにおけるレール４１の底部４１ｂ上面には、細長矩形のコア取付板４０が、コア取付板４０の長さ方向が前後方向に略一致するようにして敷設してある。コア２２は、正面視の形状がＵ字状になるような向きで、基部２２ａがコア取付板４０に固定され、脚部２２ｂ，２２ｂを上にして設置されている。
【００３５】
空芯コイル１１，１１，…は、搬送体３が搬送されている場合に、コア２２の脚部２２ｂ，２２ｂの間を搬送方向（図４、白抜矢符方向）へ移動し、この場合、空芯コイル１１とコイル２１及びコア２２とは、適長離隔しており、互いに接触しない。尚、空芯コイル１１，１１，…を樹脂モールドしたり、空芯コイル１１，１１，…に対して合成樹脂製のカバーを設けたりして、空芯コイル１１，１１，…を保護し、空芯コイル１１とコイル２１及びコア２２等との直接的な当接を防止する構成でも良い。
コア２２の長さ、コア２２に対するコイル２１の巻き数、各空芯コイル１１の巻き数、長さ、空芯コイル１１の個数及び離隔距離等は、昇降機器５が必要とする電力（例えば最大１．５ｋＷ〜２ｋＷ）、台車３１の長さ等の仕様に応じて決定される。
【００３６】
図６は、本実施の形態１の非接触受電装置１の空芯コイル１１と非接触給電部２のコア２２との搬送方向の長さの関係を示す説明図である。搬送方向の長さａを有する各空芯コイル１１は、隙間ｄを隔てて設けられており、上記搬送方向のコア２２の長さｂは、各空芯コイル１１の長さａ以下に設定されている。これにより、コア２２からの受電に寄与しない、空芯コイル１１間の隙間がコア２２に掛かるのは、１ヶ所以下となり、非接触受電装置１の受電能力の低下を抑制することが出来る。
【００３７】
図７は、非接触給電部２及び非接触受電装置１の回路構成例を示すブロック図である。非接触給電部２は、コイル２１の他に補償コンデンサ２３及び高周波電源装置２４を備えている。コイル２１及び補償コンデンサ２３は、高周波電源装置２４に直列に接続されている。
高周波電源装置２４は、商用電源に接続され、ＡＣ２００Ｖ、６０Ｈｚの商用電源を整流し平滑化して直流に変換した後、変換した直流をインバータ（ＤＣ−ＡＣ変換器）ににより高周波交流（例えば２０ＫＨｚ）に変換し、変換した高周波交流をイミタンス変換回路により高周波の定電流としてコイル２１に通流させる。
【００３８】
高周波電源装置２４により非接触給電部２のコイル２１に高周波電流が通流されると、コイル２１の周囲に、時間的に変化する磁束が形成される。搬送体３が搬送されているとき、各空芯コイル１１は、コイル２１の周囲に生じる磁束に対して搬送方向に順次的に鎖交する。非接触受電装置１は、コイル２１の周囲に生じた磁束が空芯コイル１１，１１，…に鎖交することにより、空芯コイル１１，１１，…に発生した誘導起電力を受電する。
【００３９】
非接触受電装置１は、空芯コイル１１，１１，…の他に受電部１２と出力端子１０とを備え、また、昇降機器５は、直流を交流に変換するインバータ機能を有するモータドライバ５１と、交流モータであるモータ５２とを備えている。非接触受電装置１の出力端子１０には、ＤＣバスＤＢを介してモータドライバ５１が接続してあり、モータドライバ５１は、負荷であるモータ５２を駆動して、昇降台３５を昇降させる。
【００４０】
受電部１２は、空芯コイル１１，１１，…と同数の共振コンデンサ１２１，１２１，…を備え、空芯コイル１１，１１，…と共振コンデンサ１２１，１２１，…とは、それぞれ直列に接続されて直列共振回路１２０を構成している。また、受電部１２は、直列共振回路１２０の出力側に接続され、交流を全波整流するダイオードブリッジを用いた整流回路１２２と、整流回路１２２の出力電圧を平滑する平滑コンデンサ１２３とを備え、平滑コンデンサ１２３の両端子が非接触受電装置１の出力端子１０，１０に接続されている。
【００４１】
直列共振回路１２０は、空芯コイル１１，１１，…がコイル２１に誘導結合する為に、コイル２１を流れる高周波電流に共振するよう構成されている。この場合、直列共振回路１２０は、空芯コイル１１，１１，…に誘起された電力を受けて、高周波交流の定電圧源として機能する。尚、直列共振回路１２０をコイル２１を流れる高周波電流に完全に共振させる必要はない。
【００４２】
直列共振回路１２０の出力（交流定電圧）は、整流回路１２２で全波整流され、整流回路１２２から出力された直流は、平滑コンデンサ１２３で平滑される。非接触受電装置１は、平滑コンデンサ１２３で平滑された直流を、出力端子１０及びＤＣバスＤＢを通じて、モータドライバ５１へ供給する。モータドライバ５１は、供給された直流を交流に変換して、モータ５２へ供給する。
【００４３】
ところで、非接触給電部２が補償コンデンサ２３を備えない場合、コイル２１をコア２２に巻装してあるので、コイル２１のインダクタンスが高周波電源装置２４内の共振回路（イミタンス変換回路）の定数より大きくなり、共振状態が維持できなくなり、非接触受電装置１の受電効率が低下する。つまり、補償コンデンサ２３は、非接触給電部２のインダクタンスを所定値以下に維持して、非接触受電装置１の受電効率の低下を防止する為に備えている。
【００４４】
以上のような非接触給電システム７では、搬送体３が給電区間Ｓに掛かっているときに、非接触受電装置１が、非接触給電部２から給電され（受電し）て、負荷である昇降機器５へ給電する。また、昇降機器５への給電時に搬送体３が停止する必要がなく、移動中に給電可能である。これにより、自動車製造システムの自動車製造効率が向上する。
【００４５】
（実施の形態２）
図８（ａ）は、本発明に係る非接触給電システムの実施の形態２の非接触受電装置の空芯コイルと非接触給電部のコアとの関係を示す説明図である。この本非接触給電システム７ａでは、非接触受電装置１は、搬送方向の長さａを有する各空芯コイル１１が隙間ｄを隔てて設けられており、非接触給電部１ａは、上記搬送方向の長さｂを有する２つのコア２２ａ，２２ｂが設けられている。２つのコア２２ａ，２２ｂは、それぞれコイル２１ａ，２１ｂが巻装され、図８（ｂ）に示すように、長さｂの合計２ｂが、各空芯コイル１１の長さａ以下になるように設定されている。尚、２つのコア２２ａ，２２ｂの長さは等しくなくても良い。
【００４６】
また、コア２２ａ，２２ｂは、コア２２ａ，２２ｂの各部分と各空芯コイル１１の各部分との相対位置関係が重複しないように、例えば、コア２２ａが、空芯コイル１１の前半部に掛かっているときは、コア２２ｂは、他の空芯コイル１１の後半部に掛かるように配置されている。
これにより、２つのコア２２ａ，２２ｂからの受電に寄与しない、空芯コイル１１間の隙間がコア２２ａ，２２ｂに掛かるのは、１ヶ所以下となり、つまり、例えば、空芯コイル１１間の隙間がコア２２ａに掛かるときは、同時に他の空芯コイル１１間の隙間がコア２２ｂに掛かることがなく、非接触受電装置１の受電能力の低下を抑制することが出来る。
【００４７】
本非接触給電システム７ａの非接触給電部２ａは、コイル２１ａ、補償コンデンサ、コイル２１ｂ及び補償コンデンサが、高周波電源装置２４に直列に接続されている。本非接触給電システム７ａのその他の構成及び動作は、上述した本発明に係る非接触給電システムの実施の形態１の構成（図1〜５，７）及び動作と同様であるので、説明を省略する。
【００４８】
（実施の形態３）
図９（ａ）は、本発明に係る非接触給電システムの実施の形態３の非接触受電装置の空芯コイルと非接触給電部のコアとの関係を示す説明図である。本非接触給電システム７ｂでは、非接触受電装置１は、搬送方向の長さａを有する各空芯コイル１１が隙間ｄを隔てて設けられており、非接触給電部２ｂは、上記搬送方向の長さｂを有する３つのコア２２ｃ，２２ｄ，２２ｅが設けられている。３つのコア２２ｃ，２２ｄ，２２ｅは、それぞれコイル２１ｃ，２１ｄ，２１ｅが巻装され、図９（ｂ）に示すように、長さｂの合計３ｂが、各空芯コイル１１の長さａ以下になるように設定されている。尚、３つのコア２２ｃ，２２ｄ，２２ｅの長さは等しくなくても良い。
【００４９】
また、コア２２ｃ，２２ｄ，２２ｅは、コア２２ｃ，２２ｄ，２２ｅの各部分と各空芯コイル１１の各部分との相対位置関係が重複しないように配置されている。例えば、コア２２ｃが、空芯コイル１１の前半の１／３に掛かっているときは、コア２２ｄは、他の空芯コイル１１の中央の１／３に掛かり、コア２２ｅは、更に別の空芯コイル１１の後半の１／３に掛かるように配置されている。
これにより、３つのコア２２ｃ，２２ｄ，２２ｅからの受電に寄与しない、空芯コイル１１間の隙間がコア２２ｃ，２２ｄ，２２ｅに掛かるのは、１ヶ所以下となり、つまり、例えば、空芯コイル１１間の隙間がコア２２ｃに掛かるときは、同時に他の空芯コイル１１間の隙間がコア２２ｄ，２２ｅに掛かることがなく、非接触受電装置１の受電能力の低下を抑制することが出来る。
【００５０】
本非接触給電システム７ｂの非接触給電部２ｂは、コイル２１ｃ、補償コンデンサ、コイル２１ｄ、補償コンデンサ、コイル２１ｅ及び補償コンデンサが、高周波電源装置２４に直列に接続されている。本非接触給電システム７ｂのその他の構成及び動作は、上述した本発明に係る非接触給電システムの実施の形態１の構成（図1〜５，７）及び動作と同様であるので、説明を省略する。
【００５１】
（実施の形態４）
図１０は、本発明に係る非接触給電システムの実施の形態４の非接触受電装置の空芯コイルと非接触給電部のコアとの関係を示す説明図である。本非接触給電システム７ｃでは、非接触受電装置１は、搬送方向の長さａを有する各空芯コイル１１が隙間ｄを隔てて設けられており、非接触給電部２ｃは、上記搬送方向の長さｂを有するコア２２ｆが設けられている。コア２２ｆには、コイル２１ｆが巻装され、コア２２ｆの長さｂは、空芯コイル１１の長さａと隙間ｄとの和に等しくなるように設定されている。
【００５２】
これにより、コア２２ｆからの受電に寄与しない、空芯コイル１１間の隙間がコア２２ｆに掛かる部分の長さの和は、常にｄとなり、非接触受電装置１の受電能力が安定する。本非接触給電システム７ｃのその他の構成及び動作は、上述した本発明に係る非接触給電システムの実施の形態１の構成（図1〜５，７）及び動作と同様であるので、説明を省略する。
【００５３】
（実施の形態５）
図１１（ａ）は、本発明に係る非接触給電システムの実施の形態５の非接触受電装置の空芯コイルと非接触給電部のコアとの関係を示す説明図である。本非接触給電システム７ｄでは、非接触受電装置１は、搬送方向の長さａを有する各空芯コイル１１が隙間ｄを隔てて設けられており、非接触給電部２ｄは、上記搬送方向の長さｂを有する２つのコア２２ｇ，２２ｈが設けられている。２つのコア２２ｇ，２２ｈは、それぞれコイル２１ｇ，２１ｈが巻装され、図１１（ｂ）に示すように、長さｂの合計２ｂが、空芯コイル１１の長さａと隙間ｄとの和に等しくなるように設定されている。尚、２つのコア２２ｇ，２２ｈの長さは等しくなくても良い。
【００５４】
また、コア２２ｇ，２２ｈは、コア２２ｇ，２２ｈの各部分と各空芯コイル１１の各部分との相対位置関係が重複しないように、例えば、コア２２ｇが、空芯コイル１１の前半部、及び隣接する空芯コイル１１との隙間に掛かっているときは、コア２２ｈは、他の空芯コイル１１の後半部に掛かるように配置されている。
これにより、２つのコア２２ｇ，２２ｈからの受電に寄与しない、空芯コイル１１間の隙間がコア２２ｇ，２２ｈに掛かる部分の長さの和は、常にｄとなり、非接触受電装置１の受電能力が安定する。
【００５５】
本非接触給電システム７ｄの非接触給電部２ｄは、コイル２１ｇ、補償コンデンサ、コイル２１ｈ及び補償コンデンサが、高周波電源装置２４に直列に接続されている。本非接触給電システムのその他の構成及び動作は、上述した本発明に係る非接触給電システムの実施の形態１の構成（図1〜５，７）及び動作と同様であるので、説明を省略する。
【００５６】
（実施の形態６）
図１２（ａ）は、本発明に係る非接触給電システムの実施の形態６の非接触受電装置の空芯コイルと非接触給電部のコアとの関係を示す説明図である。本非接触給電システム７ｅでは、非接触受電装置１は、搬送方向の長さａを有する各空芯コイル１１が隙間ｄを隔てて設けられており、非接触給電部２ｅは、上記搬送方向の長さｂを有する３つのコア２２ｉ，２２ｊ，２２ｋが設けられている。３つのコア２２ｉ，２２ｊ，２２ｋは、それぞれコイル２１ｉ，２１ｊ，２１ｋが巻装され、図１２（ｂ）に示すように、長さｂの合計３ｂが、空芯コイル１１の長さａと隙間ｄとの和に等しくなるように設定されている。尚、３つのコア２２ｉ，２２ｊ，２２ｋの長さは等しくなくても良い。
【００５７】
また、コア２２ｉ，２２ｊ，２２ｋは、コア２２ｉ，２２ｊ，２２ｋの各部分と各空芯コイル１１の各部分との相対位置関係が重複しないように配置されている。例えば、コア２２ｉが、空芯コイル１１の前半の１／３、及び隣接する空芯コイル１１との隙間に掛かっているときは、コア２２ｊは、他の空芯コイル１１の中央の１／３に掛かり、コア２２ｋは、更に別の空芯コイル１１の後半の１／３に掛かるように配置されている。
これにより、３つのコア２２ｉ，２２ｊ，２２ｋからの受電に寄与しない、空芯コイル１１間の隙間がコア２２ｉ，２２ｊ，２２ｋに掛かる部分の長さの和は、常にｄとなり、非接触受電装置１の受電能力が安定する。
【００５８】
本非接触給電システム７ｅの非接触給電部２ｅは、コイル２１ｉ、補償コンデンサ、コイル２１ｊ、補償コンデンサ、コイル２１ｋ及び補償コンデンサが、高周波電源装置２４に直列に接続されている。本非接触給電システム７ｅのその他の構成及び動作は、上述した本発明に係る非接触給電システムの実施の形態１の構成（図1〜５，７）及び動作と同様であるので、説明を省略する。
【００５９】
（実施の形態７）
図１３は、本発明に係る非接触給電システムの実施の形態７の非接触受電装置の空芯コイルと非接触給電部のコアとの関係を示す説明図である。この非接触受電装置１では、例えば４０個の空芯コイル１１を略等分に複数組（例えば４組）に分割してある。分割された各組では、２個の共振コンデンサが、５個の空芯コイル１１毎に直列に接続されて、直列共振回路を構成している。各組の直列共振回路の出力側には、それぞれダイオードブリッジを用いた整流回路１２２ａが接続され、各整流回路１２２の出力側は、抵抗１２６及び平滑コンデンサ１２３に並列に接続されている。平滑コンデンサ１２３が平滑した電力は、ヒューズ１２４を介して、モータドライバ等の負荷１２５に与えられる。
【００６０】
非接触給電システム７（図２）の各給電区間Ｓ（図４）には、コア２２及びコイル２１が例えば２組設置され、それぞれ隣り合う空芯コイル１１の組と誘導結合する。
各給電区間Ｓのコイル２１は、1つの補償コンデンサ２３及び高周波電源装置２４に直列に接続されている。
【００６１】
このような構成の非接触給電システムでは、空芯コイル１１の直列回路を分割して、電流の流れる区間の抵抗を小さくしている（４分割した場合は１／４になる）ので、空芯コイル１１の抵抗の影響が低減される。
また、給電区間Ｓ毎のコア２２及びコイル２１は、図１３が示す構成では、２セット必要であるが、空芯コイル１１からの漏れ磁束を遮蔽するカバーは、給電区間Ｓに掛かる空芯コイル１１の組のみに必要となり、給電区間Ｓ側に設ければ良い。本非接触給電システムのその他の構成及び動作は、上述した本発明に係る非接触給電システムの実施の形態１の構成（図1〜５，７）及び動作と同様であるので、説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係る非接触給電システムの実施の形態を用いた搬送システムの例を示す説明図である。
【図２】図１に示す搬送システムの搬送体の構成例を示す正面図である。
【図３】図１に示す搬送システムの搬送体の構成例を示す側面図である。
【図４】本発明に係る非接触給電システムが備える非接触給電部及び非接触受電装置の構成例を示す斜視図である。
【図５】図４に示す非接触受電装置の空芯コイル、非接触給電部が有するコア、及びコアに巻装されたコイルの関係を示す説明図である。
【図６】本発明に係る非接触給電システムの非接触受電装置の空芯コイルと非接触給電部のコアとの搬送方向の長さの関係を示す説明図である。
【図７】非接触給電部及び非接触受電装置の回路構成例を示すブロック図である。
【図８】本発明に係る非接触給電システムの非接触受電装置の空芯コイルと非接触給電部のコアとの関係を示す説明図である。
【図９】本発明に係る非接触給電システムの非接触受電装置の空芯コイルと非接触給電部のコアとの関係を示す説明図である。
【図１０】本発明に係る非接触給電システムの非接触受電装置の空芯コイルと非接触給電部のコアとの関係を示す説明図である。
【図１１】本発明に係る非接触給電システムの非接触受電装置の空芯コイルと非接触給電部のコアとの関係を示す説明図である。
【図１２】本発明に係る非接触給電システムの非接触受電装置の空芯コイルと非接触給電部のコアとの関係を示す説明図である。
【図１３】本発明に係る非接触給電システムの非接触受電装置の空芯コイルと非接触給電部のコアとの関係を示す説明図である。
【図１４】従来の非接触給電システムの動作の例を示す説明図である。
【図１５】非接触受電装置の電力−電圧の出力特性を示す特性図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  非接触受電装置
２，２ａ〜２ｅ  非接触給電部
６  搬送システム
７，７ａ〜７ｅ  非接触給電システム
１１  空芯コイル
２１，２１ａ〜２１ｋ  コイル
２２，２２ａ〜２２ｋ  コア
２３  補償コンデンサ
２４  高周波電源装置
４１  レール（搬送路）
１２０  直列共振回路
１２１  共振コンデンサ
１２２，１２２ａ  整流回路
Ｓ  給電区間
Ｎ  非給電区間
【図１】
2006211804.tif 000003
【図２】
2006211804.tif 000004
【図３】
2006211804.tif 000005
【図４】
2006211804.tif 000006
【図５】
2006211804.tif 000007
【図６】
2006211804.tif 000008
【図７】
2006211804.tif 000009
【図８】
2006211804.tif 000010
【図９】
2006211804.tif 000011
【図１０】
2006211804.tif 000012
【図１１】
2006211804.tif 000013
【図１２】
2006211804.tif 000014
【図１３】
2006211804.tif 000015
【図１４】
2006211804.tif 000016
【図１５】
2006211804.tif 000017