(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上移動体が走行する走行路に沿って配置され且つ支柱の先端部に固定されて中空支持された誘導線を一次側とし、地上移動体に設けられた鉄心に巻回されたコイルを二次側とし、前記誘導線が前記鉄心の開口の略中心位置に入り込んだ状態で、前記誘導線に接続された高周波電源の電力を電磁誘導により地上移動体に給電する地上移動体の非接触給電装置において、前記支柱の先端部と前記誘導線との間に磁路となる非導電性磁性体が配設され、前記非導電性磁性体は、前記誘導線の略全長に亘って設けられ且つ当該誘導線の鉄心開口側外周面の一部が嵌まり込むフエライト製の溝形樋であることを特徴とする地上移動体の非接触給電装置。
【請求項２】
地上移動体が走行する走行路に沿って配置され且つ支柱の先端部に固定されて中空支持された誘導線を一次側とし、地上移動体に設けられた鉄心に巻回されたコイルを二次側とし、前記誘導線が前記鉄心の開口の略中心位置に入り込んだ状態で、前記誘導線に接続された高周波電源の電力を電磁誘導により地上移動体に給電する地上移動体の非接触給電装置において、前記支柱の先端部と前記誘導線との間に磁路となる非導電性磁性体が配設され、前記非導電性磁性体は、前記誘導線の略全長に亘って設けられた板体であって当該誘導線の鉄心開口側外周面に接するフエライト製のフラットバーであることを特徴とする地上移動体の非接触給電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は走行路に沿って走行する地上移動体の非接触給電装置に係り、特に有軌道の走行路を走行する地上移動体の非接触給電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より荷物を載置して予め設定されてた走行路に沿って走行する搬送台車等の地上移動体に対する給電方法としては、走行路に沿って配設したトロリー線を台車に設けたコレクタで集電する方式、走行路に配設したトロリーパスダクトを台車側のシューで集電する方式、台車に接続された給電ケーブルをこれに搭載したケーブルキャリアによって台車とともに移動させる給電方式、又は台車に設けたケーブルリールで走行路上のケーブルを巻取る方式等がある。しかし、前記各方式は部品の摩耗とか、給電装置が大形化したり、ケーブルが断線する等の欠点があった。
【０００３】
このような欠点を解消するために次のような地上移動体の非接触給電装置が開発されている。図９は従来の同装置の要部を説明するための断面図である。図に於いて１０は地上１１に支柱２０を介して配設された誘導線で、基端を図外の高周波電源に接続され、先端を接続して１個のループ状に形成されている。支柱２０は非磁性非導電材よりなり、基台２１上に所定間隔を設けて立設されており、先端に設けたホルダ２２によって前記誘導線１０が固定されている。
【０００４】
一方、地上移動体３０には、誘導線１０に対向してピックアップ３１が設けられており、ピックアップ３１はＥ字状に形成された鉄心３２と、この鉄心３２の中央脚部に巻回されたコイル３３とを具備している。
【０００５】
そして高周波電源から誘導線１０に高周波電流を流すと、誘導線１０を一次側とし、コイル３３を二次側とする電磁誘導作用によりコイル３３に起電力が発生する。この起電力により発生した交流電力が所定の電圧に変換され、地上移動体３０の負荷に供給される。これにより地上移動体３０が走行中に非接触で給電されるようになっている。
【０００６】
地上移動体３０が走行路を移動する場合に、前記鉄心３２の開口部３２Ａが誘導線１０の支柱２０を通過するように構成されているため、前記開口部３２Ａの幅がを前記ホルダ２２の幅よりも大きく設定されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記開口部３２Ａの幅を大きくすると、一次側の洩れ磁束が多くなる。従って、一定の電力を二次側に供給する場合には、一次側誘導線１０に大きな電流を流さねばならず、設備費が嵩むという問題点があった。
【０００８】
本発明は上記した背景の下で創作されたものであって、一次側と二次側の電磁的結合を良くすることが可能な地上移動体の非接触給電装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の地上移動体の非接触給電装置は、地上移動体が走行する走行路に沿って配置され且つ支柱の先端部に固定されて中空支持された誘導線を一次側とし、地上移動体に設けられた鉄心に巻回されたコイルを二次側とし、前記誘導線が前記鉄心の開口の略中心位置に入り込んだ状態で、前記誘導線に接続された高周波電源の電力を電磁誘導により地上移動体に給電する装置であって、前述した目的を達成するために次の構成となっている。
【００１０】
即ち、前記支柱の先端部と前記誘導線との間に磁路となる非導電性磁性体が配設され、非導電性磁性体は、前記誘導線の略全長に亘って設けられ且つ当該誘導線の鉄心開口側外周面の一部が嵌まり込むフエライト製の溝形樋となっている。
【００１１】
非導電性磁性体については、誘導線の略全長に亘って設けられた板体であって当該誘導線の鉄心開口側外周面に接するフエライト製のフラットバーを用いて良い。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る地上移動体の非接触給電装置（以下、本発明装置という）の実施の形態を説明する。
【００１３】
図１は本発明装置の一実施形態を示す側面視断面図、図２は本発明装置の要部を示す一部切欠断面図、図３乃至図５は磁束分布図であって、図３は本発明装置による場合を、図４は従来装置による場合を、図５は鉄心の中央脚部先端につばを設けた場合をそれぞれ示している。従来装置と同一の部品は同じで符号を用いている。
【００１４】
本発明装置は地上移動体３０が走行する図外の走行路に沿って配置された誘導線１０と、誘導線１０を固定側１１に固定する非磁性絶縁物からなる支柱２０と、誘導線１０と支柱２０の間に磁路を形成する非導電性磁性体４０と、地上移動体３０に設けた鉄心３２とこれに巻回されたコイル３３からなるピックアップ３１を含んでいる。
【００１５】
誘導線１０は従来装置と同様に配設されており、１本の誘導線をループ状に形成して基端が高周波電源に接続されている。支柱２０、基台２１、ホルダ２２は従来装置と同様で、いずれもプラスチック製で一体に成型されている。
【００１６】
一方、地上移動体３０に設けられたピックアップ３１は従来装置と同様に構成されており、鉄心３２はＥ字状に形成されたフエライトからなっている。そして鉄心３２の中央脚部にピックアップのコイル３３が巻回されている。
【００１７】
前記鉄心３２は開口部３２Ａが誘導線１０側に向かって開口している。そして、中央脚部を挟む両側窓の略中心位置に前記誘導線１０が位置するように地上移動体３０に固定されている。
【００１８】
前記誘導線１０のホルダ２２と誘導線１０との間には磁路を形成するフエライトよりなる非導電性磁性体４０が形成されている。前記非導電性磁性体４０は誘導線１０の通電によって発生する一次側磁束の洩れ磁束を少くし、コイル３３との電磁的結合をよくするためのものである。
【００１９】
本実施形態に於ては、図２に示すように前記非導電性磁性体４０としてフエライト製の溝形樋４１を用いている。前記溝形樋４１は誘導線１０の略全長に亘って設けられ、支柱２０のホルダ２１に保持されている。
【００２０】
前記溝形樋４１は断面形状が樋状で、上部が開口し下部が略半円弧状の周壁を有しており、周壁の端部は半円弧の径方向軸線より下方に位置するように形成されている。そして前記周壁面に誘導線１０の鉄心開口側外周面の略１／２が嵌まり込むように構成されている。すなわち、溝形樋４１の開口部４１Ａと鉄心３２の開口部３２Ａとが対向する向きになっている。
【００２１】
次に本発明装置の作用を説明する。図１に於いて、誘導線１０に通電すると、通電方向が異なる左右の誘導線１０によって矢印に示す方向に磁界Φが発生し、コイル３３に起電力が発生する。
【００２２】
この際、溝形樋４１の開口部４１Ａと鉄心開口部３２Ａが対向しているので、磁束Φは溝形樋４１の周壁端部から空隙を経て鉄心３２の中央脚部に到る磁路を通過し、洩れ磁束が少なくなる。従って誘導線１０とコイル３３との電磁的結合がよくなり、効率よく電力を供給することができる。
【００２３】
図３から図５にかけては同一条件で有限要素法による磁気解析結果を図示したものである。図３は本発明装置によるもの（以下、モデル１とする）、図４は従来装置によるもの（以下、モデル２とする）、図５は鉄心の中央脚部につば３４を設けたもの（以下、モデル３とする）である。
【００２４】
前記解析結果によると、コイル３３に鎖交する磁束をモデル３に於いて１．０とすると、モデル２に於ては磁束が０．８１、モデル１に於ては磁束が１．４２となり、本発明装置による効果が明示されている。
【００２５】
図６及び図７は本発明装置の他の実施形態を示す図であって、図６はフラットバーと誘導線の断面図、図７は図６の側面図、図８は他の実施例を示す要部断面図である。従来装置と同一の部品は同じで符号を用いている。本実施形態に於いては、非導電性磁性体は、上記溝形樋４１に替えてフラットバー４２を用いている。
【００２６】
フラットバー４２は誘導線１０の電源接続部を除く略全長に亘って鉄心３２の移動方向に平行して設けられたフエライト製の磁性体板からなっており、適宜箇所を絶縁体のバンド４３で支柱２０又は図外のホルダに固定されている。４４はバンド４３を支柱２０に固定するプラスチック製のピンで、バンド４３に設けた孔を通して支柱２０に差し込み固定される。
【００２７】
フラットバー４２の作用は前記に準ずるので、その説明は省略する。本実施形態による場合、磁路の形成が簡単で部品の製作工数が低減できる。
【００２８】
図８に於ては支柱２０の先端に溝を設けた溝付支柱４５を用いており、前記溝にフラットバー４２と誘導線１０を嵌め込むように構成されている。本構成によると、組立工数が低減できる。
【００２９】
なお、本発明装置に於いて、鉄心３２はＥ字状で、鉄心の中央脚部を挟む両側窓中央部に誘導線１０が位置するものとしたが、これに限るものではない。即ちＣ字状の鉄心を用いてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上、本発明の請求項１に係る地上移動体の非接触給電装置による場合、支柱の先端部と誘導線との間にフエライト製の溝形樋である非導電性磁性体が配設された構成となっているので、誘導線とピックアップのコイルとの電磁的結合がよくなり、効率良く電力を供給することができるので、同一電力を給電する場合に一次側に大きな電流を流す必要がなく、電源設備が低減できるという大きな効果がある。
【００３１】
本発明の請求項２に係る地上移動体の非接触給電装置による場合、支柱の先端部と誘導線との間にフエライト製のフラットバーである非導電性磁性体が配設された構成となっているので、誘導線とピックアップのコイルとの電磁的結合がよくなり、効率良く電力を供給することができるので、同一電力を給電する場合に一次側に大きな電流を流す必要がなく、電源設備が低減できるという大きな効果がある。また、部品の製作や組み立てが簡単であることから、低価格化も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明装置の一実施形態を示す側面視断面図である。
【図２】  本発明装置の要部を示す一部切欠断面図である。
【図３】  本発明装置の磁束分布図である。
【図４】  従来装置の磁束分布図である。
【図５】  図４と異なる従来装置の磁束分布図である。
【図６】  本発明装置の他の実施形態を示す図であって、フラットバーを設けた誘導線の要部断面図である。
【図７】  図６の側面図である
【図８】  他の実施例を示す要部断面図である。
【図９】  従来技術に係る図面で、従来装置の要部断面図である。
【符号の説明】
１０  誘導線
２０  支柱
２２  ホルダ
３０  地上移動体
３１  ピックアップ
３２  鉄心
３２  鉄心開口部
３３  コイル
４０  非導電性磁性体
４１  溝形樋
４１Ａ  開口部
４２  フラットバー
４５  溝付支柱
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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