(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルを収納するコイル収納部と、電気部品を収納する電気部品収納部と、を備え、
コイル収納部を安全増防爆構造とするとともに、電気部品収納部を耐圧防爆構造又は内圧防爆構造とした防爆形非接触給電装置。
【請求項２】
安全増防爆構造の端子収納部をさらに備え、前記端子収納部に前記コイルと前記電気部品とを電気的に接続する端子台を内蔵する端子箱を収納した請求項１に記載の防爆形非接触給電装置。
【請求項３】
前記コイル収納部、前記端子収納部、前記電気部品収納部を、この順に一体的に接続した請求項２に記載の防爆形非接触給電装置。
【請求項４】
前記端子収納部を前記コイル収納部と一体的に接続し、前記端子箱に前記電気部品収納部を収納した請求項２に記載の防爆形非接触給電装置。
【請求項５】
前記コイル収納部は、一部に空間を設けて樹脂を充填した請求項１乃至４の何れかに記載の防爆形非接触給電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、危険区域内の電気機器に非接触状態で給電する防爆形非接触給電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の移動経路を走行する自走式車両として、移動経路に沿って配置されたレールから非接触で給電を受ける電気自走式車両がある。電気自走式車両は、例えば工場内での部品の運搬に使用される。
【０００３】
電気自走式車両は、コイル及び電気部品を含む非接触給電装置を搭載し、高周波電流が供給されるレール内の給電線との間の電磁誘導によってコイルに生じた磁気エネルギをコンデンサ等の電気部品を介して電力に変換し、モータ等の動力源を駆動する（例えば、特許文献１参照。）。コイルは、レールに近接させて配置する必要があり、レールを跨ぐＵ字状断面の鉄心に巻き付けられてコイル収納部に収納される。コイル以外のコンデンサ等の電気部品は、電気部品収納部に収納される。
【特許文献１】特開２００２−３２０３４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電気自走式車両で運搬した部品を供給する機械設備が引火性ガス雰囲気等の危険区域内に設置されている場合があるが、従来の非接触給電装置ではコイル収納部及び電気部品収納部を防爆構造としたものがなかった。
【０００５】
この発明の目的は、コストの高騰及び装置の大型化を招来する構造の複雑化を伴うことなくコイル収納部及び電気部品収納部を防爆構造とすることができ、危険区域内で使用することができる防爆形非接触給電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するための手段として、この発明の防爆形非接触給電装置は、コイル収納部と電気部品収納部とを備えている。コイル収納部は、安全増防爆構造とされ、コイルを収納する。電気部品収納部は、耐圧防爆構造又は内圧防爆構造とされ、電気部品を収納する。
【０００７】
防爆構造のうち耐圧防爆構造は、容器内に侵入したガスが爆発した場合にも容器が爆発圧力に耐えるとともに爆発による火炎が容器外部のガスに点火しないようにした構造であり、正常運転時に点火源となりうる電気機器を収納する容器に要求される。内圧防爆構造は、空気、窒素ガス又は炭酸ガス等の保護ガスによって容器の内部を陽圧とし、外部の雰囲気が容器内に侵入しないようにした構造である。安全増防爆構造は、正常運転時に点火源となる可能性のない電気機器の絶縁性能を向上させるとともに温度上昇による危険や外力による破損を防止するようにした構造であり、耐圧防爆構造や内圧防爆構造よりも簡易な構造である。
【０００８】
この発明の構成では、点火源とならないコイルが安全増防爆構造の収納部に収納され、顕在的点火源となる電気部品が耐圧防爆構造又は内圧防爆構造の収納部に収納される。収納物が異なる２つの収納部のそれぞれは、収納物の危険度に応じた構造とされ、必要十分な安全性が維持される。
【０００９】
この発明の構成において、安全増防爆構造の端子収納部をさらに備えてもよい。端子収納部は、コイルと電気部品との電気接続用の端子台を内蔵する。コイル収納部に収納されたコイルと電気部品収納部に収納された電気部品とを端子収納部に収納された端子台で電気的に接続する場合にも、構造の複雑化を伴うことがなく、コストの高騰及び装置の大型化を防止できる。
【００１０】
また、コイル収納部、端子収納部、電気部品収納部を、この順に一体的に接続してもよく、端子収納部をコイル収納部と一体的に接続し、端子箱に電気部品収納部を収納してもよい。
【００１１】
さらに、コイル収納部は、一部に空間を設けて樹脂を充填してもよい。コイルの電磁誘導を妨げることなく、コイルの絶縁性能を維持し、コイル収納部の内部でコイルを固定も兼ね、コイル収納部を安全増防爆構造とすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、コイル収納部及び電気部品収納部を、それぞれの収納物の危険度に応じて必要十分な安全性を維持できる構造にすることで、コストの高騰及び装置の大型化を招来する構造の複雑化を伴うことなく防爆構造とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、この発明の実施形態に係る防爆形非接触給電装置の概略の構成を示す図である。この発明の防爆形非接触給電装置１０は、コイル収納部１、端子収納部２、電気部品収納部３によって構成されている。
【００１４】
コイル収納部１は、一例として略Ｕ字状の断面を呈する樹脂製の容器である。コイル収納部１の断面の凹部にレール２０が位置する。端子収納部２は、一例として金属製の筐体である。電気部品収納部３は、耐圧防爆構造の容器であり、各々独立した耐圧防爆構造である電気部品収納ボックス３Ｃと端子ボックス３Ｄとから構成されている。コイル収納部１は、端子収納部２に一体的に取り付けられる。端子収納部２と電気部品収納部３とは、ケーブル４で接続される。
【００１５】
レール２０は、例えば爆発性ガス雰囲気の工場内等の危険区域で、電気自走式車両が走行すべき所定の移動経路に沿って配置されている。
【００１６】
電気部品収納部３は、コンデンサ等の顕在的点火源となる電気部品を収納する。このため、電気部品収納部３は、一般的な耐圧防爆構造の容器であり、壁面の一部に、ケーブル４が貫通する耐圧パッキンを含む耐圧防爆構造の引込器具３Ａを備えている。電気部品収納部３は、電気部品をモータ等の負荷機器に接続するためのケーブルが貫通する別の引込金具３Ｂ（耐圧防爆構造）を備えている。
【００１７】
図２は、この発明の防爆形非接触給電装置の要部の断面図である。コイル収納部１は、内部にピックアップコイル５及び鉄心６を収納している。ピックアップコイル５は、鉄心６に巻回されたこの発明のコイルであり、レール２０内で高周波電流の供給を受ける給電線２１との間の電磁誘導により、磁束を発生する。
【００１８】
ピックアップコイル５及び鉄心６は、正常運転時及び通電時に火花やアークを発生せず、高温となることもないため、点火源となる虞がない。このため、コイル収納部１は、安全増防爆構造とすることができる。そこで、コイル収納部１の内部は、ピックアップコイル５及び鉄心６を収納した後、一部に空間１１を設けて樹脂１Ａが充填される。樹脂１Ａは、ピックアップコイル５及び鉄心６の絶縁性能を向上させるとともに温度上昇による危険や外力による破損を防止する。
【００１９】
また、コイル収納部１は、空間１１を設けて樹脂を充填しているため、樹脂充填防爆構造とはならない。このため、コイル収納部１は、樹脂充填防爆構造の煩雑な規格要件を満足する必要はない。
【００２０】
ピックアップコイル５は、樹脂製筐体のコイル収納部１内で樹脂１Ａによって被覆されるため、給電線２１との間の電磁誘導を妨げられることなく固定される。
【００２１】
コイル収納部１は、必ずしも樹脂１Ａの充填によって安全増防爆構造とする必要はない。ピックアップコイル５と給電線２１との間の電磁誘導を妨げないことを条件に、コイル収納部１を任意の方法で安全増防爆構造とすることができる。また、コイル収納部１の樹脂成形時に鉄心６に巻回されたピックアップコイル５をインサートすることもできる。
【００２２】
端子収納部２は、一例として金属製の筐体であり、端子台７及び端子箱８を収納する。コイル収納部１は、端子収納部２に取付ネジ１２を介して固定される。コイル収納部１の内部と端子収納部２の内部とは連通孔１３，１４を介して連通している。連通孔１３，１４には、一端をピックアップコイル５に接続した配線１５が貫通する。端子収納部２の壁面の一部には、耐圧パッキンを含む耐圧防爆構造の引込器具９が備えられている。なお、引込器具９は、必ずしも耐圧防爆構造である必要はなく、安全増防爆構造であってもよい。引込器具９の耐圧パッキンにケーブル４が貫通する。
【００２３】
端子台７は、配線１５とケーブル４とを電気的に接続する。端子箱８は、金属製平板で構成された筐体であり、端子台７を収納する。端子台７は、正常運転時及び通電時に火花やアークを発生せず、高温となることもないため、点火源となる虞がない。このため、端子収納部２は、安全増防爆構造とすることができる。そこで、端子収納部２は、端子台７を端子箱８で包囲した状態で収納する。端子箱８は、端子台７の絶縁性能を向上させるとともに温度上昇による危険や外力による破損を防止する。
【００２４】
端子収納部２は、コイル収納部１の取付面と対向する面の反対側の面が開口しており、この開口を閉鎖する蓋体２Ａを備えている。蓋体２Ａは、錠締構造の固定ネジ３１を介して端子箱８のフランジ部８Ａとともに端子収納部２に固定される。
【００２５】
以上の構成により、コイル収納部１及び電気部品収納部３を、それぞれの収納物の危険度に応じて必要十分な安全性を維持できる構造にすることで、コストの高騰及び装置の大型化を招来する構造の複雑化を伴うことなく防爆構造とすることができる。
【００２６】
電気部品収納部３は、コンデンサ等の顕在的点火源となる電気部品を収納した場合にも所定の防爆性能を満足できることを条件に、例えば、内圧防爆構造等の任意の防爆構造とすることができる。また、端子収納部２を耐圧防爆構造とすることで、コンデンサ等の顕在的点火源となる電気部品を端子収納部２に収納することもできる。
【００２７】
図３は、この発明の別の実施形態に係る防爆形非接触給電装置の断面図である。この実施形態に係る防爆形非接触給電装置１１０は、端子収納部２の底面に電気部品収納部３０１を一体的に装着して構成されている。電気部品収納部３０１は、耐圧防爆構造の容器であり、一例として、固定ネジ３１でＬ字金具３２を介して蓋体２Ａ及び端子箱８とともに端子収納部２に固定される。これによって、防爆形非接触給電装置１１０では、コイル収納部１、端子収納部２、電気部品収納部３０１が、この順に一体的に接続されている。
【００２８】
電気部品収納部３０１は、コンデンサ３０２等の電気部品を収納している。端子収納部２には、端子箱８が配置されている。端子箱８には、端子台７，３０５が収納されている。端子台７は、ピックアップコイル５に接続された配線１５とコンデンサ３０２に接続された入力用配線３１１とを接続する。端子台３０５は、コンデンサ３０２に接続された出力用配線３１２と外部配線３１３とを接続する。
【００２９】
電気部品収納部３０１の内部は、配線引込部材３０３を介して端子箱８の内部に連通している。配線引込部材３０３には、入力用配線３１１及び出力用配線３１２が貫通する。外部配線３１３は、耐圧防爆構造の引込器具３０４を介して端子収納部２の外部に露出する。なお、引込金具３０４は、引込器具９と同じく安全増防爆構造であってもよい。
【００３０】
電気部品収納部３０１は、蓋体２Ａの取付面と対向する面の反対側の面が開口しており、この開口を閉鎖する蓋体３２１を備えている。蓋体３２１は錠締構造の固定ネジ３２２により電気部品収納部３０１に固定される。
【００３１】
この構成では、端子収納部２内の端子箱８内に、端子台７とともに端子台３０５を収納し、電気部品収納部３０１内に備えるべき端子箱を不要にすることができる。また、ピックアップコイル５とともに共振回路を構成するコンデンサ３０２をピックアップコイル５に近接して配置することができる。
【００３２】
図４は、この発明のさらに別の実施形態に係る防爆形非接触給電装置の断面図である。この実施形態に係る防爆形非接触給電装置１２０は、端子収納部２の底面を閉塞する蓋体４２１の中央部を下方に延出させ、この延出部分に電気部品収納部４０１を配置して構成されている。電気部品収納部４０１は、耐圧防爆構造の容器であり、一例として、固定ネジ４３１で蓋体４２１に取り付けられたＬ字金具４３２を介して固定される。これによって、防爆形非接触給電装置１２０では、端子収納部２をコイル収納部１と一体的に接続し、端子箱８に電気部品収納部４０１を収納している。
【００３３】
電気部品収納部４０１は、コンデンサ４０２等の電気部品を収納している。端子箱８は、端子台７及び４０７を収納している。端子台７は、ピックアップコイル５に接続された配線１５とコンデンサ４０２に接続された入力用配線４１１とを接続する。端子台４０７は、ピックアップコイル５に接続された配線１５及びコンデンサ４０２に接続された出力用配線４１２と外部配線４１３とを接続する。
【００３４】
電気部品収納部４０１の内部は、配線引込部材４０３を介して端子箱８の内部に連通している。配線引込部材４０３には、入力用配線４１１及び出力用配線４１２が貫通する。外部配線４１３は、引込器具４０５を介して端子収納部２の外部に露出する。なお、引込器具４０５は、引込器具９と同じく安全増防爆構造であってもよい。
【００３５】
電気部品収納部４０１は、蓋体４２１の内側面と対向する面の反対側の面が開口しており、この開口を閉鎖する蓋体４４１を備えている。蓋体４４１は固定ネジ４４２により電気部品収納部４０１に固定される。
【００３６】
この構成でも、ピックアップコイル５とともに共振回路を構成するコンデンサ４０２をピックアップコイル５に近接して配置することができる。
【００３７】
また、電気部品収納部４０１を錠締構造で閉鎖されている端子箱８に収納したことにより、固定ネジ４４２を錠締構造にする必要が無くなり、電気部品収納部４０１の構造が簡単になる。これにより、電気部品収納部４０１の軽量・コンパクト化、及びコストダウンを図ることができ、防爆形非接触給電装置自体の軽量・コンパクト化、及びコストダウンに繋がる。
【００３８】
図５は、図３及び図４に示した防爆形非接触給電装置に用いられる配線引込部材の平面図及び断面図である。図３に示した配線引込部材３０３は、樹脂固定用金具であり、内部にガイド板３３１及び３４１を備えている。ガイド板３３１は、樹脂を素材として円盤状を呈する。ガイド板３３１には、中央部に注入用孔３３２が形成されており、注入用孔３３２の周囲に複数の配線用孔３３３が形成されている。ガイド板３４１は、樹脂を素材として円盤状を呈する。ガイド板３４１には、それぞれがガイド板３３１の配線用孔３３３に対向する複数の配線用孔３４２が形成されている。
【００３９】
配線引込部材３０３は、所定のネジ孔に螺合した後、ナット３４０の螺合によって固定される。この状態で配線用孔３３３及び３４２を経由して配線を貫通させた後、注入用孔３３２から内部に樹脂３５０が充填される。
【００４０】
配線引込部材３０３の内部には配線が貫通した後に樹脂が充填されるため、配線引込部材３０３の両側で防爆性能が維持される。
【００４１】
図４に示した配線引込部材４０３も、配線引込部材３０３と同様に構成することができる。
【００４２】
上記の実施形態はいずれも一例であり、この発明はこれらに限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々の変更を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】この発明の実施形態に係る防爆形非接触給電装置の概略の構成を示す図である。
【図２】この発明の防爆形非接触給電装置の要部の断面図である。
【図３】この発明の別の実施形態に係る防爆形非接触給電装置の断面図である。
【図４】この発明のさらに別の実施形態に係る防爆形非接触給電装置の断面図である。
【図５】図３及び図４に示した防爆形非接触給電装置に用いられる配線引込部材の平面図及び断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  コイル収納部
２  端子収納部
３  電気部品収納部
３，３Ｂ，９  引込器具
５  ピックアップコイル（コイル）
７  端子台
８  端子箱
２０  レール
２１  給電線
【図１】
0004929510.tif 000002
【図２】
0004929510.tif 000003
【図３】
0004929510.tif 000004
【図４】
0004929510.tif 000005
【図５】
0004929510.tif 000006