| 【発明の名称】 |
無接触給電設備 |
| 【発明者】 |
【氏名】安次嶺 徹夫
【氏名】舩橋 和人
【氏名】稲葉 雅人
【氏名】市野 清秀
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| 【要約】 |
【課題】本発明は、給電能力を維持しながら、誘導線路へ給電される電流の周波数の変動を許容可能とする無接触給電設備を提供することを目的とする。
【解決手段】ピックアップコイル５を、断面がエ字状またはＩ字状のコアの中央部の両面に渡ってケーブルを巻回して形成し、自走車Ｖの直進部では、ピックアップコイル５の両側部に位置するように、誘導線路47を敷設し、自走車Ｖの分岐部では、分岐方向のピックアップコイル５の側部に位置するように、ループさせた誘導線路47を敷設する。この構成によれば、自走車Ｖが分岐部を移動中、直線部と同様に、常に２本の誘導線路47により給電されることにより、常に直進部と同様に誘導線路47が２本のときの周波数の変動を許容することができ、従来のように給電能力を維持するために、誘導線路へ給電される電流の周波数の変動を極力抑えなければならないという問題を解消することができる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 移動体の移動経路に沿って高周波電流を流す誘導線路を敷設し、前記移動体に前記誘電線路に対向してピックアップコイルを設け、この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する無接触給電設備であって、前記ピックアップコイルを、コアにケーブルを巻回して形成し、前記移動経路の直進部では、前記ピックアップコイルの両側部に位置するように、前記誘導線路を敷設し、移動経路の分岐部では、分岐方向のピックアップコイルの側部に位置するように、ループさせた誘導線路を敷設したことを特徴とする無接触給電設備。
【請求項２】 前記コアの断面をエ字状またはＩ字状またはＴ字状とし、前記ケーブルは、前記コアの中央の垂直部分の両面に渡って巻回されていることを特徴とする請求項１記載の無接触給電設備。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、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ピックアップコイルを設け、このピックアップ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】上記ピックアップコイルは、断面がＥ形状のコアの中央の凸部に、たとえばリッツ線からなるケーブルを巻いて形成しており、上記誘導線路は、ピックアップコイルのコアの両凹部の中心に位置するように敷設されている。
【０００５】
【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、ピックアップコイルを横向き（断面がＥ形状のコアの凸部を水平とした向き）とすると、移動体を分岐路に案内するとき、分岐路側の誘導線路の設置位置に移動体が移動するまでは給電が停止されてしまうという問題が発生し、またピックアップコイルを上向きあるいは下向き（コアの凸部を垂直とした向き）とすると、移動体を分岐路に案内しようとしても、ピックアップコイルの両端の凸部に邪魔されてピックアップコイルから誘導線路を抜くことができないため、分岐路へ案内することができないという問題が発生する。
【０００６】上記問題を解消するため、コアの形状をエ字状またはＩ字状としたピックアップコイルが提案されている（たとえば、特開平９−２９８８０１号公報参照）。このピックアップコイルを採用した誘導線路の敷設図を図７に示す。２本の誘導線路51がピックアップコイル52のコア53の両凹部内に位置するように敷設されている。しかし、図７から明らかなように、分岐路において、どうしても１本の誘導線路51でしか給電されない箇所が発生する。図２に示すように、誘導線路51が１本だと理想的な周波数（ｆ0）において、誘導線路51が２本のときの２分の１の給電能力を有するが、周波数が変動したとき給電能力の落ち込みが大きく、したがって、給電能力を維持するために、誘導線路51へ給電される電流の周波数の変動を極力抑えなければならないという問題が発生する。
【０００７】そこで、本発明は、給電能力を維持しながら、誘導線路へ給電される電流の周波数の変動を許容可能とする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。
【０００８】
【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、移動体の移動経路に沿って高周波電流を流す誘導線路を敷設し、前記移動体に前記誘電線路に対向してピックアップコイルを設け、この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する無接触給電設備であって、前記ピックアップコイルを、コアにケーブルを巻回して形成し、前記移動経路の直進部では、前記ピックアップコイルの両側部に位置するように、前記誘導線路を敷設し、移動経路の分岐部では、分岐方向のピックアップコイルの側部に位置するように、ループさせた誘導線路を敷設したことを特徴とするものである。
【０００９】上記構成によれば、移動体は移動経路の直進部を移動中は、ピックアップコイルの両側部に位置する誘導線路が発生する磁束により、ピックアップコイルに起電力が誘起され、分岐部を移動中は、分岐方向のピックアップコイルの側部に位置するループさせた２本の誘導線路が発生する磁束により、ピックアップコイルに起電力が誘起され、負荷に給電される。これにより、移動体を分岐路に案内するときに給電できなくなるという不具合を解消できるとともに、分岐部での給電能力が分岐部以外の直進部の移動経路の給電能力に維持される。
【００１０】さらに、分岐部において常に２本の誘導線路により給電されることにより、分岐部においても直進部と同等の周波数特性を有することになり、常に直進部と同様に誘導線路が２本のときの周波数の変動を許容することができ、従来のように給電能力を維持するために、誘導線路へ給電される電流の周波数の変動を極力抑えなければならないという問題が解消される。
【００１１】また請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明であって、前記コアの断面をエ字状またはＩ字状またはＴ字状とし、前記ケーブルは、前記コアの中央の垂直部分の両面に渡って巻回されていることを特徴とするものである。
【００１２】上記構成によれば、ピックアップコイルに断面がエ字状またはＩ字状またはＴ字状のコアを採用し、このコアの中央の垂直部分の両面にケーブルを巻回することにより、誘導線路はこのケーブルの側部に誘導線路が位置する。よって、ピックアップコイルの両端の凸部に邪魔されてピックアップコイルから誘導線路を抜くことができないため、分岐路へ案内することができないという不具合が解消され、移動体を分岐路に案内するときに給電できなくなるという不具合が解消される。
【００１３】
【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３は本発明の実施の形態における無接触給電設備を備えた荷の搬送設備の平面図、図４は同搬送設備の自走車の側面図、図５は同搬送設備の一部断面正面図である。
【００１４】荷の搬送設備は、複数の自走車（移動体の一例）Ｖとこの自走車Ｖの移動経路（搬送経路）を形成するレール装置Ｂから構成されており、自走車Ｖはレール装置Ｂに案内されて移動する。自走車Ｖとレール装置Ｂを詳細に説明する。
〔自走車〕自走車Ｖは、自走車本体１と、この自走車本体１の中央部に立設された前後（自走車Ｖの走行方向）２本の支持体２に支持され、搬送する荷Ｃが載置される荷台３から構成されている。
【００１５】前記荷台３の下面中央には、後述する誘導線路が発生する磁束により起電力が誘起されるピックアップコイル５が取付けられている。このピックアップコイル５は、図６に示すように、断面がエ字状（Ｉ字状あるいはＴ字状でもよい）のフェライトからなるコア６を５個、横方向（図４においてレール装置Ｂに沿う方向）に並べ、非磁性体のプレート７を介してベース体８にねじ８Ａにより固定している。また横方向に並べたコア６の中央部６Ａの両面に渡って、たとえば10〜20ターンのリッツ線からなるケーブル９を巻いて形成している。またベース体８の側部に取付け部材10を取付けて構成されている。また、両端のコア６とプレート７の折りかえし部間にウレタンゴム10Ａを挿入している。
【００１６】自走車本体１には、走行手段として、車軸を介して遊転自在に取付けられ、自走車Ｖを支持する前後左右計４個の走行用車輪11と、車軸を介して遊転自在に取付けた前後左右計８個の横移動規制用車輪12と、リニアモータのステータ（一次コイル）13と、前記ピックアップコイル５より給電され、リニアモータの一次コイル13に一次電流を供給するリニアモータのドライバ14が設けられている。
【００１７】また自走車本体１には、走行経路を選択するための手段として、前後にそれぞれ配置され、左右端部にそれぞれ乗り換え用車輪21を取り付けたシーソー22と、このシーソー22の中央の支軸を回転自在に支持する支持体23と、シーソー22の支軸に連結され、さらに前記ピックアップコイル５より給電され、支軸を回動させて左右の乗り換え用車輪21の位置を上下に移動させるモータなどからなる駆動部24と、前後に位置するシーソー22の中央の支軸を連結するシャフト25が設けられている。
【００１８】また、自走車本体１には、自走車本体１の移動により後述する走行レール31の第１走行案内面41との接触により回動するローラ26と、このローラ26の回転軸に連結されたエンコーダ27と、このエンコーダ27から出力されるパルス信号をカウントすることにより走行位置を確認しながら、走行・停止や移動する走行経路を判断するコントローラ（図示せず）が設けられており、コントローラは走行時にリニアモータのドライバ14へ走行指令を出力し、走行経路を変更するときには駆動部24を駆動する。リニアモータのドライバ14は、コントローラの走行指令に応じてリニアモータの一次コイル13に一次電流を供給する。
〔レール装置〕レール装置Ｂは、自走車Ｖの自走車本体１が走行時に発生する塵埃を外部へ拡散させることのないように、自走車本体１をカバーする形状とされており、左右一対の走行レール31と、この左右の走行レール31にそれぞれ固定された左右の側壁パネル32と、荷台３（支持体２を含む）のみを通過可能とした左右一対の上部パネル33とから構成している。また左右一対の走行レール31は、その下端部で連結されている。
【００１９】前記走行レール31は、走行用車輪11に下から接当する第１走行案内面41と、横移動規制用車輪12に外側から接当する第２走行案内面42を有しており、さらに走行レール31の内方に、リニアモータの一次コイル18に対向して自走車Ｖの走行方向にＮ極の磁石とＳ極の磁石44が繰り返し配列されている。
【００２０】また左右の側壁パネル32のそれぞれの内側面に、左右の乗り換え用車輪21にそれぞれ接当する走行案内面を有す一対の案内レール45が設けられ、さらに左右一対の上部パネル33の対向する端部に、この端部より突設されたハンガー46に支持されて誘導線路47が敷設されている。この誘導線路47のレール装置Ｂの分岐部における敷設図を図１に示す。
【００２１】図１に示すように、移動経路（レール装置Ｂ）の直進部では、誘導線路47を上記ピックアップコイル５のエ字状のコア６の側部の両凹部の中心に位置するように敷設し、分岐部では、ピックアップコイル５から一方の誘導線路47が離れる箇所において、分岐方向のピックアップコイル５の凹部内に位置するように、ループさせた誘導線路47を敷設している。図１において矢印は電流の流れる方向を示す。
【００２２】上記構成による作用を説明する。まず、誘導線路47に給電されると、移動経路の直進部では、ピックアップコイル５の両凹部内（側部）に位置する左右の誘導線路47が発生する磁束により、ピックアップコイル５に起電力が誘起され、自走車Ｖのピックアップコイル５に起電力が誘起され、この起電力により発生した交流電流は、整流され、所定の電圧に整圧されて上記コントローラと、リニアモータのドライバ14と、駆動部24へ供給される。そして、コントローラより走行指令が、リニアモータのドライバ14へ出力されると、リニアモータのドライバ14は、コントローラの走行指令に応じてリニアモータの一次コイル13に一次電流を供給し、よって自走車Ｖは走行レール43に案内されて移動する。
【００２３】また移動経路を変更するとき、コントローラは駆動部24へ指令して、選択した移動経路側の案内レール45に乗り換え用車輪21が接当するように、シーソー22を駆動する。そして、分岐部に到達すると、乗り換え用車輪21が選択した移動経路側の案内レール45に案内されることにより移動経路が変更される。また分岐部では、分岐方向のピックアップコイル５の凹部（側部）内に位置するようにループさせた２本の誘導線路47が発生する磁束により、自走車Ｖのピックアップコイル５に起電力が誘起され、同様にこのピックアップコイル５よりコントローラとリニアモータのドライバ14と駆動部24へ給電される。
【００２４】図２に示すように、誘導線路47が１本だと理想的な周波数（ｆ0）において、誘導線路47が２本のときの２分の１の給電能力を有するが、周波数が変動したとき給電能力の落ち込みが大きく、周波数の変動を２本のとき以上に抑える必要がでてくる。上記のように分岐部において常に２本の誘導線路47により給電することにより、直進部のときと同等の周波数特性を有することになり、常に誘導線路47が２本のときの周波数の変動を許容することができ、従来のように給電能力を維持するために、誘導線路へ給電される電流の周波数の変動を極力抑えなければならないという問題を解消することができる。
【００２５】このように、自走車Ｖが移動経路の分岐部を移動中は、分岐方向のピックアップコイル５の凹部内に位置するループさせた２本の誘導線路47が発生する磁束により、ピックアップコイル５に起電力が誘起されることにより、分岐部において直進部と同等の周波数特性を有し、周波数の変動を許容することができ、かつ分岐部での給電能力を直進部の給電能力に維持することができる。またピックアップコイル５に断面がエ字状のコア６を採用することにより、自走車Ｖを分岐可能とするとともに、自走車Ｖを分岐路に案内するときに給電できなくなるという不具合を解消できる。
【００２６】なお、本実施の形態では、２本の誘導線路47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47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５に誘導される起電力を増加させることができる。
【００２７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、移動体が分岐部を移動中、直線部と同様に、常に２本の誘導線路により給電されることにより、常に直進部と同様に誘導線路が２本のときの周波数の変動を許容することができ、従来のように給電能力を維持するために、誘導線路へ給電される電流の周波数の変動を極力抑えなければならないという問題を解消することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３６４３
【氏名又は名称】株式会社ダイフク
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| 【出願日】 |
平成１０年１１月１１日（１９９８．１１．１１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６８０８７
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 義弘
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１５２４０３（Ｐ２０００−１５２４０３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年５月３０日（２０００．５．３０） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３１９６７７ |
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