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【発明の名称】 移動体への非接触給電システム
【発明者】 【氏名】村田 究

【氏名】植平 眞
【要約】 【課題】給電線の長さを略半分にし、コストダウンを実現することができるとともに、給電線の抵抗損失及び渦電流による損失を低減させることができる移動体への非接触給電システムを提供する。

【解決手段】２線の走行路９，９間の中央部に、案内レール７，７と平行に、断面がコの字形状をなす給電線支持部５が、開口部を上に向けた状態で設けられている。給電線支持部５の各上端面には、リッツ線からなる給電線６，６が取り付けられている。そして、各給電線６に対応させて、移動体１，１の側面に、ピックアップコイル２ａ，２ａが巻かれたピックアップコア２，２が設けられている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 移動体の走行路を平行に複数設けてあり、前記走行路に沿って設けられた給電線を流れる電流によって生ずる磁束を、各移動体に設けられた、コイルが巻かれたピックアップコアに鎖交させ、前記給電線から前記コイルを介して移動体の負荷に電力を供給すべくなしてある、移動体への非接触給電システムにおいて、走行路２線毎に、各走行路に対応させて、直列に接続された給電線を各１本設け、各給電線に対応させて各走行路の移動体に前記ピックアップコアを設けてあることを特徴とする移動体への非接触給電システム。
【請求項２】 走行路と走行路との間に前記給電線が設けてある請求項１記載の移動体への非接触給電システム。
【請求項３】 前記ピックアップコアは、断面がＣ字形を有する請求項１又は２記載の移動体への非接触給電システム。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高周波の交流電源に接続された一次側回路の給電線から、これと物理的に非接触の状態で磁気結合させた二次側回路のコイルを介して移動体の負荷に給電を行うようにした移動体への非接触給電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】案内レールに沿って移動する移動体により荷物の搬送を行う搬送システムが種々実施されており、工場内、倉庫内の物流の効率化が図られている。一般に、このような移動体の走行には走行用モータが使用されており、この走行用モータへの駆動電力は、案内レールに沿って敷説されている給電線を介して供給される。
【０００３】この給電方法には、トロリー式と非接触方式とがある。トロリー式は、移動体側に設けた集電子を、移動体の走行路に架設した給電線に接触させて給電する方式である。一方、非接触方式は、給電線に対向させて移動体に、コイルが巻かれたピックアップコアを設け、前記コイルに誘導起電力を発生させて交流電力を得る方式である。トロリー式は、給電線との摺接に伴い、集電子が摩耗して塵芥が発生したり、火花が発生したりするという問題を有しており、給電不良に対処するために定期的な保守作業が必要であった。非接触方式においてはこのような問題がないので、非接触方式の給電装置が多用されている。
【０００４】図５は、従来の非接触給電システムを示す平面図、図６は正面図であり、図中１９は走行路である。走行路１９には案内レール１７，１７が設けられており、この案内レール１７，１７の上端面を移動体１１の車輪１３，１３が転動すべくなしてある。図５に示したように、走行路１９は、平行に２線設けられている。案内レール１７，１７間の中央部には、案内レール１７，１７と平行に給電線設置板１４が設けられており、給電線設置板１４上には、断面がコの字形状をなす給電線支持部１５が、開口部を上に向けた状態で設けられている。給電線支持部１５の各上端面には、高周波電源１８に接続された、リッツ線からなる給電線１６，１６が取り付けられている。この給電線１６，１６は走行路１９の一端側で直列に接続されており、２線の走行路１９，１９の隣合う側の給電線１６，１６は、走行路１９，１９の他端側で直列に接続されている。
【０００５】移動体１１の底面の中央部には、磁性材製であり、断面がＥ字形状をなすピックアップコア１２が、開口部を下に向けた状態で配されている。ピックアップコア１２の中央部の脚部には、リッツ線からなるピックアップコイル１２ａが巻回されている。ピックアップコイル１２ａは、給電線１６，１６間に配される。ピックアップコイル１２ａの両端は、図示しない受電回路を介して移動体１１のモータを含む動力回路及び制御回路に接続されている。
【０００６】この非接触給電システムにおいては、給電線１６に高周波電流を流してその周囲に磁界を形成させることにより、移動体１１側のピックアップコイル１２ａに起電力が生じて、移動体１１の負荷へ電力が供給される。
【０００７】以上のように、従来の非接触給電システムにおいては、高周波電源１８との配線長さ及び電界強度等を考慮して、走行路１９の中央部に、給電線１６を平行に２本配していた。しかしながらこの非接触給電システムにおいては、走行路１９が平行に２線設けられた場合、給電線１６が４本分必要となり、給電線１６の長さが長くなるので、給電線１６の費用等のコストが高くなる、抵抗損失等の損失が増加するという問題が生じていた。
【０００８】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、２線の走行路毎に、各走行路に対応させて、直列に接続された給電線を各１本設け、各給電線に対応させて各走行路の移動体にピックアップコアを設けることにより、従来と比較して給電線の長さが略半分となって、コストダウンを実現することができるとともに、給電線の抵抗損失及び渦電流による損失、並びに周囲電界強度を低減させることができる移動体への非接触給電システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１発明の移動体への非接触給電システムは、移動体の走行路を平行に複数設けてあり、前記走行路に沿って設けられた給電線を流れる電流によって生ずる磁束を、各移動体に設けられた、コイルが巻かれたピックアップコアに鎖交させ、前記給電線から前記コイルを介して移動体の負荷に電力を供給すべくなしてある、移動体への非接触給電システムにおいて、走行路２線毎に、各走行路に対応させて、直列に接続された給電線を各１本設け、各給電線に対応させて各走行路の移動体に前記ピックアップコアを設けてあることを特徴とする。
【００１０】第１発明においては、平行に移動する２台の移動体に対して給電線を２本（１往復）配置すればよく、従来と比較して給電線の長さが略半分となるので、給電線費用、給電線設置板等の給電線設置部材の費用、及び設置工事時間が半減する。そして、給電線長さが略半分となるので、給電線抵抗損失及び周囲部材における渦電流損失が略半減し、その結果、高周波電源の容量も低減化させることができる。
【００１１】第２発明の移動体への非接触給電システムは、第１発明において、走行路と走行路との間に前記給電線が設けてあることを特徴とする。第２発明においては、従来の非接触給電システム１つ分の断面スペースで２台の移動体の給電が可能であるので、システムの小型化を実現することができるとともに、周辺電界強度を低減させることができる。この周辺電界強度の低減効果は、２本の給電線の間隔が狭い程、大きくなる。
【００１２】第３発明の非接触給電システムは、第１発明において、前記ピックアップコアが、断面がＣ字形を有することを特徴とする。ここで、「Ｃ字形」として、「コの字形」も含む。第３発明においては、給電の効率が良好である。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
実施の形態１．図１は、本発明の実施の形態１に係る非接触給電システムを示す平面図、図２は正面図であり、図中９は走行路である。走行路９には案内レール７，７が設けられており、案内レール７，７の上端面を移動体１の車輪３，３が転動すべくなしてある。図１に示したように、走行路９は、平行に２線設けられている。２線の走行路９，９間の中央部には、案内レール７，７と平行に給電線設置板４が設けられており、給電線設置板４上には、断面がコの字形状をなす給電線支持部５が、開口部を上に向けた状態で設けられている。給電線支持部５の各上端面には、高周波電源８に接続された、リッツ線からなる給電線６，６が取り付けられている。この給電線６，６は走行路９の端部で直列に接続されている。
【００１４】一方の移動体１の給電線６に向かう側面の下部には、磁性材製であり、断面がコの字形状をなすピックアップコア２が、開口部を下に向けた状態で設けられている。ピックアップコア２の中央部には、リッツ線からなるピックアップコイル２ａが巻回されている。他方の移動体１の給電線６に向かう側面の下部には、ピックアップコア２が、開口部を下に向けた状態で配されている。ピックアップコイル２ａの両端は、図示しない受電回路を介して、移動体１のモータを含む動力回路及び制御回路に接続されている。
【００１５】この非接触給電システムにおいては、給電線６に高周波電流を流してその周囲に磁界を形成させることにより、移動体１のピックアップコイル２ａに起電力が生じて、移動体１の負荷へ電力が供給される。
【００１６】この実施の形態の非接触給電システムにおいては、隣接して、平行に移動する２台の移動体１に対して給電線６が２本分（１往復）あればよく、従来と比較して給電線６の長さが略半分となるので、給電線６の費用、給電線設置板４及び給電線支持部５等の給電線設置部材の費用、及び設置工事時間が半減する。そして、給電線６の長さが略半分となるので、給電線６の抵抗損失及び周囲部材における渦電流損失が略半減し、その結果、高周波電源８の容量も低減化させることができる。また、従来の非接触給電システム１つ分の断面スペースで２台の移動体１への給電が可能であるので、システムの小型化を実現することができるとともに、周辺電界強度を低減させることができる。この周辺電界強度の低減効果は、給電線６，６の間隔を狭くする程、大きくなる。
【００１７】実施の形態２．図３は、本発明の実施の形態２に係る非接触給電システムを示す正面図であり、図中、図１及び図２と同一部分は同一符号を付してある。この実施の形態２においては、移動体１の走行路は、上下に平行に２線設けられている。壁１０の２線の走行路９，９間の中央部に対応する位置には、断面がＴ字形状をなす給電線支持部５が、平面部５ａを走行路９に向けた状態で取り付けられている。給電線支持部５の平面部５ａの上部及び下部には、高周波電源８に接続された、リッツ線からなる給電線６，６が取り付けられている。この給電線６，６は走行路９の端部で直列に接続されている。
【００１８】平面部５ａの上部に取り付けられた給電線６に対応する側の移動体１の側面の下部には、磁性材製であり、断面がコの字形状をなすピックアップコア２が、開口部を下に向けた状態で設けられている。ピックアップコア２の中央部には、リッツ線からなるピックアップコイル２ａが巻回されている。平面部５ａの下部に取り付けられた給電線６に対応する側の移動体１の側面の上部には、ピックアップコア２が、開口部を上に向けた状態で設けられている。ピックアップコイル２ａの両端は、図示しない受電回路を介して、移動体１のモータを含む動力回路及び制御回路に接続されている。
【００１９】この実施の形態の非接触給電システムにおいては、上下に、平行移動する２台の移動体１に対して給電線６が２本分（１往復）あればよく、従来と比較して給電線６の長さが略半分となるので、実施の形態１と同様に、給電線６の費用、給電線支持部５等の給電線設置部材の費用、及び設置工事時間が半減する。そして、給電線６の抵抗損失及び周囲部材における渦電流損失が略半減し、システムの小型化を実現することができるとともに、周辺電界強度を低減させることができる。
【００２０】実施の形態３．図４は、本発明の実施の形態３に係る非接触給電システムを示す平面図であり、図中、図１と同一部分は同一符号を付してある。この実施の形態３においては、移動体１の走行路９は平行に４線設けられており、２線の走行路９毎に、該走行路９，９間に、直列に接続された給電線６が２本設けられている。そして、各給電線６，６に対応させて、移動体１，１にピックアップコア２，２が設けられている。
【００２１】この実施の形態３においては、１台の高周波電源８から、一度に４台の移動体１に給電する。この非接触給電システムにおいては、平行に移動する移動体４台に対して給電線６が４本分（１往復）あればよく、従来と比較して給電線６の長さが略半分となる。なお、給電線６の長さ及び電力を考慮し、１台の高周波電源８の給電能力を超える場合には、２台の高周波電源８により給電することにしてもよい。
【００２２】以上のように、本発明の非接触給電システムにおいては、横方向に、又は上下方向に平行に設けられた２線の走行路９毎に、該走行路９，９間に、給電線６，６を配置するので、従来と比較して給電線の長さが略半分となり、コストダウン、抵抗損失の低減、装置の小型化及び周辺電界強度の低減を実現することができる。
【００２３】なお、前記実施の形態においては、ピックアップコイル２ａがコの字形断面を有する場合につき説明しているが、これに限定されるものではなく、他のＣ字形断面等、他の断面形状を有するものであってもよい。但し、断面がコの字形等のＣ字形を有する場合、給電効率が良好であるので、好ましい。
【００２４】また、前記実施の形態においては、移動体１が案内レール７，７上を走行する場合につき説明しているがこれに限定されるものではなく、モノレール方式の案内レール７に移動体１が懸架されるものであってもよい。この場合も、各案内レール７に対応させて給電線６を各１本設け、各給電線６に対応させて各移動体１にピックアップコア２を設ける。
【００２５】
【発明の効果】以上、詳述したように、本発明においては、平行に設けられた２線の走行路毎に、各走行路に対応させて、給電線を各１本設ければよく、従来と比較して給電線の長さが略半分となるので、給電線費用、給電線設置板等の給電線設置部材の費用、及び設置工事時間が半減する。そして、給電線長さが略半分となるので、給電線抵抗損失及び周囲部材における渦電流損失が略半減し、その結果、高周波電源の容量も低減化させることができる。さらに、従来の非接触給電システム１つ分の断面スペースで２台の移動体の給電が可能であるので、システムの小型化を実現することができるとともに、周辺電界強度を低減させることができる。そして、ピックアップコアの断面がＣ字形を有する場合、給電の効率が良好である。
【出願人】 【識別番号】０００００３３５５
【氏名又は名称】株式会社椿本チエイン
【出願日】 平成１２年１１月２４日（２０００．１１．２４）
【代理人】 【識別番号】１０００７８８６８
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 登夫
【公開番号】 特開２００２−１６５３０１（Ｐ２００２−１６５３０１Ａ）
【公開日】 平成１４年６月７日（２００２．６．７）
【出願番号】 特願２０００−３５８００３（Ｐ２０００−３５８００３）