(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波電流を供給される一次側電線と、前記一次側電線と共振状態で電磁結合により電力を取り出す二次側ピックアップコイルと、共振用コンデンサとを備え、前記二次側ピックアップコイル出力を整流し、安定化電源回路を介し、直流電源として出力する非接触給電装置において、
前記共振用コンデンサと並列に、前記ピックアップコイルの両端間に、前記ピックアップコイルまたは電源回路部品の温度が一定値以上になった時オンとなって前記ピックアップコイルが共振状態から脱するように該ピックアップコイルの両端間を短絡してオン期間中は電流が流れつづけるサーモスタットを挿入したことを特徴とする非接触給電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動式の移動体に非接触で電力を供給する非接触給電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来の非接触給電装置の構成を示すブロック図である。この装置は、一次給電線１に高周波電流を流すと、発生する磁界により、一次給電線１に磁気的に結合されたピックアップコイル２に電圧が誘起され、一次給電線１からピックアップコイル２に非接触で電力を伝送する構成となっている。ピックアップコイル２とコンデンサ３は共振回路を構成しており、無効電力を少なくし、電力伝送効率を増大させている。ピックアップコイル２の出力は、整流回路４で整流され、定電圧回路５で安定化され、インバータ６へ供給される。インバータ６は定電圧回路５の出力を交流に変換し、リニアモータ７へ出力する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、非接触給電装置において何らかの原因で負荷が解放状態になると、ピックアップコイル２に過電流を生じ、共振用コンデンサ３に過大電圧が印可される。あるいはこの他に、リニアモータ７に短絡などの異常が起こると、インバータ６の出力電圧の低下をきたし、インバータ６では一定電力を供給するために電圧が低下すれば電流が増大し、その結果として整流部４、定電圧回路５、インバータ６に過大電流が流れ、この状態で回路を解放するとピックアップコイル２にも過大電流が生じる。
このように、過負荷状態に過電流が流れたり、素子の故障などの異常が発生すると、各電源回路部品が発熱する。そして、発熱を放置すると、これらの部品が過熱状態となって壊れたり、燃えたりする危険性がある。また、他の装置や機器の故障によっても、非接触給電装置からの電力供給を止める必要が生じてくる。
【０００４】
この問題に対して、ピックアップコイル２の二次側回路は共振回路なので、この二次側回路を短絡すれば、共振状態から脱し、あたかもＣＴ（変流器）のような状態となる。よって、ピックアップコイル２に流れる過電流による過熱を防ぐことができる。また、定電圧回路５の入力電圧がほとんど０Ｖとなるため、定電圧回路５の制御素子の発熱を防ぐことができる。すなわち、非接触給電装置に何らかの異常が生じたときには、ピックアップコイル２や制御素子の発熱を感知し、二次側を短絡すればよい。あるいは、ピックアップコイル２からの入力を共振コンデンサ３よりも前で遮断してやればよい。
【０００５】
しかしながら、非接触給電装置を電源としており、全ての回路部分がピックアップコイル２からの電力で動作している。よって、ピックアップコイル２を短絡すると、定電圧回路５の電圧が殆ど０Ｖとなるため、制御系の電源も０Ｖとなり制御回路は機能しなくなる。よって、ピックアップコイル２をリレー、スイッチング素子（ＦＥＴ、トランジスタ）などの電気的手段で短絡すれば、制御回路の電源がなくなるため、リレー、スイッチング素子は再び短絡状態から解放状態となり電源が投入され、一向に過熱状態から抜けられなくなる。また、他の故障した装置や機器に再び電力を供給してしまうため、二次故障などが生じる可能性もある。
さらに、サイリスタなど自己保持ができる素子を用いた場合、復帰のための電気信号を送ることができないため、二度と復帰できなくなる。復帰させるためには非接触給電装置を搭載したモータユニットを取り出し、外部より電気信号を与えてやる必要がある。そのため、復帰までの間、他の正常な搬送車までも、搬送路が一本であれば進むことができずに搬送が全て止まってしまうという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような点を考慮してなされたもので、ピックアップコイルや素子の熱を感知し、電気信号以外の手段でピックアップコイルの二次側を短絡、もしくは二次側入力部を遮断し、温度が下がれば自動的に元の状態に復帰するようにしたもので、制御用電源喪失に伴う不具合事項を解消し、ピックアップコイルや素子の過熱を防ぐことができる非接触給電装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、高周波電流を供給される一次側電線と、前記一次側電線と共振状態で電磁結合により電力を取り出す二次側ピックアップコイルと、共振用コンデンサとを備え、前記二次側ピックアップコイル出力を整流し、安定化電源回路を介し、直流電源として出力する非接触給電装置において、前記共振用コンデンサと並列に、前記ピックアップコイルの両端間に、前記ピックアップコイルまたは電源回路部品の温度が一定値以上になった時オンとなって前記ピックアップコイルが共振状態から脱するように該ピックアップコイルの両端間を短絡してオン期間中は電流が流れつづけるサーモスタットを挿入したことを特徴とする非接触給電装置である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態による非接触給電装置の構成を示すブロック図、図２は同非接触給電装置が装備されたリニアモータ式搬送装置の構成を示す概略断面図である。
まず、図２において、２１は天井フレームであり、この天井フレーム２１に、垂直下方に伸びる支持フレーム２２，２２が取り付けられ、これらの支持フレーム２２，２２の下端部に長板状の軌道板２３が取り付けられている。そして、この軌道板２３の上面にガイドフレーム２４が取り付けられている。このガイドフレーム２４は、内部に配置されたリニアモータ式搬送装置を移動自在に支持するもので、中央部に長板状の永久磁石２６が取り付けられた底板部２４ａと、この底板部２４ａの両端に連接された垂直脚部２４ｂ，２４ｂと、この垂直脚部２４ｂ，２４ｂに連接された略コ字状のガイド部２４ｃ，２４ｃとから構成されている。
【０００９】
また、ガイドフレーム２４の内部に設けられたリニアモータ式搬送装置において、２７は水平フレームであり、この水平フレーム２７の下面の左右方向中央部にリニアモータコイル２８が永久磁石２６に対向して取り付けられ、このリニアモータコイル２８を挟んで、水平フレーム２７の下面に自在車輪２９，２９が取り付けられている。また、水平フレーム２７の上面中央部には、内部に非接触給電の電源その他が収納されたブロック３０が取り付けられ、このブロック３０の側面に分岐メカ３１，３１が取り付けられ、この分岐メカ３１，３１の先端部にガイドローラ３２，３２が取り付けられている。また、水平フレーム２７の上面の両サイドにもガイドローラ３３，３３が取り付けられている。
【００１０】
上述した分岐メカ３１，３１の上面にはＥ字型の磁性体コア３４，３４が取り付けられている。図３はこの磁性体コア３４の拡大図であり、この磁性体コア３４の上下に一次給電線１，１が配置されている。この一次給電線１，１は、支持部材３５，３５の一端部に取り付けられ、支持部材３５，３５の他端部がガイドフレーム２４のガイド部２４ｃに取り付けられている。また、前記ブロック３０の上部には、取付部材３８が取り付けられ、この取付部材３８に、被搬送部材が収納される収納ボックス３９が取り付けられている。
【００１１】
次に、図１において、１は一次給電線（図２、図３参照）、２はピックアップコイル（図３）、３は共振用コンデンサ、４は整流回路、５は定電圧回路、６はインバータ、７は図２に示すコイル２８と永久磁石２６から構成されるリニアモータであり、これらの構成は図５に示すものと同一である。
この図において図５と異なる点はサーモスタット１１であり、このサーモスタット１１はピックアップコイル２の極く近傍に配置され、そのＮＯ（ノーマルオープン）接点が共振用コンデンサ３に並列に接続されている。
【００１２】
次に、上述した非接触給電装置の動作を説明する。まず、装置各部が正常に動作している場合は、図５に示す装置と全く同じ動作となる。次に、整流回路４、定電圧回路５、インバータ６、リニアモータ７のいずれかで異常が発生し、これにより、ピックアップコイル２に過電流が流れると、同コイル２の温度が上昇する。ピックアップコイル２の温度が上昇し、一定温度に達すると、サーモスタット１１のＮＯ接点がオンとなり、これにより、ピックアップコイル２の両端間が短絡され、整流回路４以降の回路への電源供給が停止される。ここで、係員によって異常箇所の修理が行われる。次に、時間が経過してピックアップコイル２の温度が低下すると、サーモスタット１１のＮＯ接点がオフとなり、電源の自動復帰が行われる。
【００１３】
このように、上記の実施形態によれば、サーモスタット１１を用いているので、異常時に電源なしでピックアップコイル２の両端を短絡することができ、しかも、温度低下によって自動復帰することができる。
なお、上記実施形態によれば、サーモスタット１１の接点をピックアップコイル２の両端間に挿入しているが、これに代えて、整流回路４の出力端間に挿入してもよい（図１の破線参照）。
【００１４】
図４は本発明の他の実施形態による非接触給電装置の構成を示す図である。この実施形態によれば、サーモスタット１１のＮＣ（ノーマルクロース）接点をピックアップコイル２に直列に挿入している。これにより、ピックアップコイル２の温度が上昇し、一定温度に達すると、サーモスタット１１のＮＣ接点がオフとなり、これにより、ピックアップコイル２の回路が遮断され、整流回路４以降の回路への電源供給が停止される。そして、温度が低下すると、自動復帰する。
なお、上述した図１，図４の実施形態においては、サーモスタット１１をピックアップコイル２の極く近傍に配置し、ピックアップコイル２の温度上昇に基づいて回路動作の異常を検出しているが、これに代えて、整流回路４の整流素子（ダイオード等）、定電圧回路５内の制御素子（トランジスタ等）等の異常時に発熱する素子の温度に基づいて異常検出を行ってもよい。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、温度検出、回路短絡にサーモスタットを用いているので、電気信号なしで回路を短絡し、さらに温度が下がれば自動復帰することが可能であるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態による非接触給電装置の構成を示すブロック図である。
【図２】  図１の非接触給電装置が装備されたリニアモータ式搬送装置の構成を示す概略断面図である。
【図３】  図２の磁性体コア３４の拡大図である。
【図４】  本発明の他の実施形態による非接触給電装置の構成を示す図である。
【図５】  従来のリニアモータ式搬送車に搭載された非接触給電装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１．一次給電線
２．ピックアップコイル
３．共振用コンデンサ
４．整流回路
５．定電圧回路
６．インバータ
７．リニアモータ
１１．サーモスタット
【図１】
0003890714.tif 000002
【図２】
0003890714.tif 000003
【図３】
0003890714.tif 000004
【図４】
0003890714.tif 000005
【図５】
0003890714.tif 000006