| 【発明の名称】 |
非接触給電システムのレール継ぎ手 |
| 【発明者】 |
【氏名】近藤 直
【氏名】森田 勝幸
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| 【要約】 |
【課題】非接触給電システムのレール継ぎ手における損失を少なくすることである。
【解決手段】レール継ぎ手１１は棒状で、レール１２の上の部分を接続するレール継ぎ手１１と、レール１２の下の部分を接続するレール継ぎ手１１の２個のレール継ぎ手１１からなる。レール継ぎ手１１は、非磁性のステンレス、アルミ等の非磁性の金属で構成されている。レール継ぎ手１１には３個の取り付け穴があけられており、ボルト、ねじ等によりレール継ぎ手１１をレール１２に固定することにより２本のレール１２を継ぎ目１３の部分で接続することができる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】移動経路に沿って敷設された給電線により、受電コアを介して移動体へ給電する非接触給電システムにおける、移動体の走行を案内するとともに、前記給電線が延設されたレールを前記受電コアと対向する箇所で互いに接続するレール継ぎ手において、非磁性材料からなり、前記レールの両端部においてそれぞれ接続する複数のレール継ぎ手からなることを特徴とする非接触給電システムのレール継ぎ手。
【請求項２】移動経路に沿って敷設された給電線により、受電コアを介して移動体へ給電する非接触給電システムにおける、移動体の走行を案内するとともに、前記給電線が延設されたレールを前記受電コアと対向する箇所で互いに接続するレール継ぎ手において、非磁性材料からなり、前記受電コアと対向する部分の一部を貫通する形状のレール継ぎ手からなることを特徴とする非接触給電システムのレール継ぎ手。
【請求項３】移動経路に沿って敷設された給電線により、受電コアを介して移動体へ給電する非接触給電システムにおける、移動体の走行を案内するとともに、前記給電線が延設されたレールを前記受電コアと対向する箇所で互いに接続するレール継ぎ手において、絶縁材料からなることを特徴とする非接触給電システムのレール継ぎ手。
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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、移動体に非接触で電力を供給する非接触給電システムにおける移動体の走行を案内するレールの継ぎ手に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、工場や倉庫において、決められた搬送路を走行する搬送車を用いて部品や荷物を搬送することが行われている。このような搬送車に電力を供給する方法として、電源から給電線を介して非接触で搬送車に電力を供給する非接触給電システムが実現されている。非接触給電システムでは、給電線に高周波の交流電流を供給し、搬送車側に設けた受電コアにより給電線から電磁誘導により高周波電力を受電する。
【０００３】ところで、非接触給電システムでは、移動体の走行を案内するためのレールが敷設されているが、移動体の走行距離が長い場合には、複数のレールをレール継ぎ手で連結する必要がある。
【０００４】図４は非接触給電システムにおける従来のレールの継ぎ目部の構造を示す図である。移動体の走行の案内のためのレール４１の側面には、給電線４２が給電線支持部材４３により支持されて取り付けられている。レール４１はレール継ぎ目４４の位置でアルミニウム等の金属材料からなるレール継ぎ手４５により連結されている。
【０００５】レール継ぎ手４５はレール４１の継ぎ目４４を上から下までを覆うように長方形の形状をしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ここで、上記のようにレール継ぎ手４５が取り付けられたときに、レール継ぎ手４５を貫通する磁束について図５を参照して説明する。
【０００７】給電線４２を流れる高周波電流により発生する磁束は、図示しない移動体に設けられた受電コア５１の中央部のコアの先端の凸部を通り、ギャップを通り、上下の水平方向に延びるコアを通って受電コア５１内部に戻る閉ループを形成する。給電線４２から発生する磁束の大部分は、ギャップを含む受電コア５１内部を通るが、一部の磁束が外部に漏れレール継ぎ手４５を貫通する。
【０００８】磁束がレール継ぎ手４５を貫通すると、レール継ぎ手４５に渦電流が流れ渦電流損が発生する。その結果、給電線４２から供給された電力の一部がレール継ぎ手で消費され、移動体の受電コア５１で受電される電力が減少し、移動体の動作に影響を及ぼす可能性があるという問題点があった。
【０００９】このような問題点を解決するために、例えば 特開平５−３４４６０３号公報には、鉄材で形成されたレール接続プレートとボルトを使用してレールを連結する場合に、常磁性体のプレートにより強磁性体のレール接続プレートをカバーし、レール接続プレートとボルトに過電流が流れて発熱するのを防止する技術が記載されている。
【００１０】しかしながら、この方法はレール接続プレートと別に常磁性体のプレートを使用する必要があり部品が多くなるという問題点がある。本発明の課題は、部品数を増加させることなく、レール継ぎ手による磁気エネルギーの損失を少なくすることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、移動経路に沿って敷設された給電線により、受電コアを介して移動体へ給電する非接触給電システムにおける、移動体の走行を案内するとともに、給電線が延設されたレールを受電コアと対向する箇所で互いに接続するレール継ぎ手において、非磁性材料からなり、レールの両端部においてそれぞれ接続する複数のレール継ぎ手からなる。
【００１２】この発明によれば、レールの両端部を非磁性材料からなるそれぞれ別のレール継ぎ手により接続するので、給電線から発生する磁束のレール継ぎ手を貫通する割合が少なくなり、またレール継ぎ手が非磁性材料で構成されているので、磁束が貫通したとしてもレール継ぎ手で発生する渦電流損を減らすことができる。
【００１３】請求項２記載の発明は、移動経路に沿って敷設された給電線により、受電コアを介して移動体へ給電する非接触給電システムにおける、移動体の走行を案内するとともに、給電線が延設されたレールを受電コアと対向する箇所で互いに接続するレール継ぎ手において、非磁性材料からなり、受電コアと対向する部分の一部を貫通する形状のレール継ぎ手からなる。
【００１４】この発明によれば、レール継ぎ手がレールの継ぎ目部の側面全体を覆うような形状ではないので、レール継ぎ手を貫通する磁束が少なくなり、レール継ぎ手に発生する渦電流損を減らすことができる。
【００１５】請求項３記載の発明は、移動経路に沿って敷設された給電線により、受電コアを介して移動体へ給電する非接触給電システムにおける、移動体の走行を案内するとともに、給電線が延設されたレールを受電コアと対向する箇所で互いに接続するレール継ぎ手において、レール継ぎ手は絶縁材料からなる。
【００１６】この発明によれば、レール継ぎ手が絶縁材料で構成されているので、移動体の受電コアで給電線から供給される電力を受電する際に、レール継ぎ手を貫通する磁束により渦電流損が発生するのを防止できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。なお、本発明にかかる非接触給電システムの全体構成は図示していなが、レールとそのレールに固定された給電線と、給電線から非接触で電力を受電して部品等を搬送する移動体と、給電線に高周波電力を供給する電源部とから構成されている。
【００１８】図１は、本発明の第１の実施の形態のレール継ぎ目部の構造を示す図である。この実施の形態のレール継ぎ手１１は棒状で、レール１２の側面に延設される給電線２２（図２参照）から受電する受電コア２１（図２参照）と対向する箇所で、レール１２の上の部分を接続するレール継ぎ手１１と、レール１２の下の部分を接続するレール継ぎ手１１の２個のレール継ぎ手１１からなる。レール継ぎ手１１は、非磁性のステンレス、アルミ等の非磁性の金属で構成されている。
【００１９】レール継ぎ手１１には３個の取り付け穴があけられており、ボルト、ねじ等によりレール継ぎ手１１をレール１２に固定することにより、２本のレール１２を継ぎ目１３の部分で接続することができる。
【００２０】次に、給電線２２の周りに発生する磁束とレール継ぎ手１１の関係を、図２を参照して説明する。給電線２２を流れる電流により発生する磁束は、受電コア２１の中央部の水平方向に延びるコア２１ａを通り、ギャップを経て、上下の水平方向に延びるコア２１ｂを通る閉ループを構成する。給電線２２から発生する磁束の大部分は、ギャップを含む受電コア２１の内部を通るが、一部の磁束は外部に漏れる。
【００２１】しかしながら、この実施の形態ではレール継ぎ手１１が棒状の形状で、レール１２の上下の部分に配置された２個のレール継ぎ手１１により２本のレール１２を連結しているので、受電コア２１の外部に漏れた磁束はレール継ぎ手１１をほとんど貫通しない。これは、外部に漏れた磁束は受電コア２１の中央部のコア２１ｂの近傍で最も磁束密度が高く、レール継ぎ手１１の配置されている周辺部では磁束密度が低いからである。
【００２２】従って、レール継ぎ手１１を磁束が貫通したときに発生する渦電流がほとんど流れず渦電流損がほとんど生じない。なお、非磁性のステンレスの方がアルミより電気抵抗が大きいので、渦電流損を少なくするうえでは非磁性のステンレスを使用する方が望ましい。
【００２３】次に、レール継ぎ手の一部を貫通させ、口の字型にした本発明の第２の実施の形態について説明する。この第２の実施の形態のレール継ぎ手３１は、図３（Ａ）に示すように口の字型の形状をしており、非磁性金属で構成されている。レール継ぎ手３１の上下にそれぞれ３個の穴が設けられており、それらの穴を利用して２本のレールをねじ等により接続する。
【００２４】このレール継ぎ手３１は口の字型の形状をしているので、前述した受電コア２１の外部に漏れた磁束の貫通する面積が従来のレール継ぎ手４５に比べて大幅に少なく、レール継ぎ手３１を貫通する磁束による渦電流がほとんど流れないので渦電流損を少なくできる。
【００２５】なお、レール継ぎ手３１の形状は、口の字の形状に限らず２本のレール１２を固定できるような形状で、貫通する磁束が少なくなるような形状であればどのような形状でも良い。例えば、日の字型の形状、あるいは複数のスリットが縦方向、または横方向に入ったものでも良い。
【００２６】また、図３（Ｂ）は、レール継ぎ手３２をＦＲＰ等のプラスチック、セラミックなどの非磁性の絶縁材料で構成した本発明の第３の実施の形態を示す図である。
【００２７】このレール継ぎ手３２は絶縁材料で構成され、上下にそれぞれ４個の穴があけられている。この第３の実施の形態のレール継ぎ手３２は絶縁材料で構成されているので、２本のレール１２をレール継ぎ手３２で連結した場合に、受電コア２１の漏れ磁束がレール継ぎ手３２を貫通しても渦電流が発生しないので電力損失が生じない。また、ＦＲＰ等のプラスチック、セラミック等を使用することにより強度的にも強いレール継ぎ手３２を実現できる。
【００２８】なお、前述した第１の実施の形態は、給電線２２がレール１２の側面に延設され、レール継ぎ手１１によりレール１２の側面の上下でそれぞれの両端部を接続する場合であるが、例えば給電線２２が水平に配置されていて、レール１２を水平面でレール継ぎ手１１により接続する場合にも本発明は適用できる。また、レール継ぎ手１１は２本以上であっても良い。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、給電線から発生する磁束によるレール継ぎ手の渦電流損を減らすことができる。また、レール継ぎ手の形状を工夫することで、強度的に強く、渦電流損を極力少なくすることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３２１８
【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機製作所
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| 【出願日】 |
平成１１年６月４日（１９９９．６．４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７４０９９
【弁理士】
【氏名又は名称】大菅 義之
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| 【公開番号】 |
特開２０００−３５０３０２（Ｐ２０００−３５０３０２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１２月１５日（２０００．１２．１５） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１５７９６４ |
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