| 【発明の名称】 |
非接触給電システム |
| 【発明者】 |
【氏名】小山 晋吾
【住所又は居所】大阪府大阪市中央区城見２丁目１番６１号 株式会社椿本チエイン内
【氏名】植平 眞
【住所又は居所】大阪府大阪市中央区城見２丁目１番６１号 株式会社椿本チエイン内
【氏名】▲高▼繁 聡
【住所又は居所】大阪府大阪市中央区城見２丁目１番６１号 株式会社椿本チエイン内
【氏名】上田 敬
【住所又は居所】大阪府大阪市中央区城見２丁目１番６１号 株式会社椿本チエイン内
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| 【要約】 |
【課題】移動体のピックアップが、該ピックアップのコイルの端部が給電線と接触することなく、レールの曲線部に沿って移動することができ、また、レールの曲線部において出力電力が低下せず、若しくは低下量を低減することができる非接触給電システムを提供する。
【解決手段】所定間隔毎に、レールに給電線支持部材４１を横設し、該給電線支持部材４１の端部に給電線４を取り付ける。レールの曲線部において、給電線支持部材４１の長さを、直線部における長さをｈとした場合、ｈ−△ｈとなるように構成する。△ｈは曲線部の曲率に基づき、ピックアップ１の移動中に、ピックアップ１のコイル１１の端部が給電線４と接触しないように設定する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 移動体が走行し、曲線部を有するレールに沿って、交流電流が流れる給電線を設けてあり、該給電線に前記移動体のピックアップを対向させて、該ピックアップが備えるコイルに発生する誘導起電力を前記移動体の負荷へ供給すべく構成されている非接触給電システムにおいて、前記曲線部の内側を前記ピックアップが移動する場合に、前記曲線部におけるレールと給電線との間隔を、直線部におけるレールと給電線との間隔より狭くしてあることを特徴とする非接触給電システム。
【請求項２】 移動体が走行し、曲線部を有するレールに沿って、交流電流が流れる給電線を設けてあり、該給電線に前記移動体のピックアップを対向させて、該ピックアップが備えるコイルに発生する誘導起電力を前記移動体の負荷へ供給すべく構成されている非接触給電システムにおいて、前記曲線部の外側を前記ピックアップが移動する場合に、前記曲線部におけるレールと給電線との間隔を、直線部におけるレールと給電線との間隔より広くしてあることを特徴とする非接触給電システム。
【請求項３】 前記レールの前記ピックアップ開口部に対向する面に、前記給電線を取り付けるための給電線支持部材を、前記面と給電線との間隔を変更自在に設けてある請求項１又は２記載の非接触給電システム。
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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、移動体のピックアップを給電線に対向させ、ピックアップに発生する誘導起電力を移動体の負荷へ供給する非接触給電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】モノレール方式の搬送設備は、工場内又は倉庫内において広く用いられており、搬送車に搭載した走行用のモータ又は荷物の積み卸し装置等の負荷には、走行用のレールに沿って設けられた給電線を介して電力が供給される。電力を供給する方法の一つとして、搬送車に設けたピックアップを給電線から非接触の状態で給電線に対向させ、給電線に流れる交流電流により発生する誘導起電力を負荷へ供給する非接触給電方法がある。
【０００３】図８は、従来の非接触給電システムを示す模式的平面図であり、図９はピックアップを示す側面図である。この非接触給電システムにおいては、レール３に沿って給電線４が設けられており、把持部１３により把持された状態で搬送車（図示せず）に備えられたピックアップ１，１が給電線４に対向させられている。ピックアップ１は、略Ｃ字型に形成された磁性材製のコア１１と、コア１１の背部に一連に巻回されたコイル１２とからなり、Ｃ字の内側に給電線４を位置させている。給電線４に流れる交流電流により給電線４の周囲には時間的に変化する磁束が発生し、この磁束がコイル１２に鎖交して誘導起電力が発生し、発生した誘導起電力は搬送車の走行用のモータ等の負荷（図示せず）へ供給される。レール３は略Ｈ字型状をなし、基部３１と、搬送車の車輪を案内する車輪案内部３２と、基部３１と車輪案内部３２とを連結する連結部３３とからなる。連結部３３には給電線支持部材４１が横設されており、給電線支持部材４１の端部には給電線４が取り付けられている。レール３に沿う全ての部分において、レール３と給電線４との間の間隔ｈは略一定に保たれており、コイル１２に鎖交する磁束の大きさも略一定となるため、全ての部分において搬送車へ供給される電力は略一定である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図１０は、レール３が曲線部を有し、給電線４がレール３の内側に位置する場合を示す平面図である。上述したように、従来の非接触給電システムにおいては、レール３と給電線４との間隔ｈは一定であり、図１０に示すように、ピックアップ１，１がレール３の内側を移動する場合には、ピックアップ１，１のコイル１２の端部が給電線４と接触する虞があった。従って、レール３の曲線部の曲率が大きい場合には、ピックアップ１，１が曲がることができないという問題があった。
【０００５】図１１は、レール３が曲線部を有し、給電線４がレール３の外側に位置する場合を示す平面図である。図１１に示すように、ピックアップ１，１がレール３の外側を移動する場合には、ピックアップ１の内側で、給電線４のピックアップ１開口側の磁束通路の平面視の断面積（図中、ハッチングを付けて示す）が小さくなる。前記断面積が小さくなる程、空気による磁気抵抗が大きくなって電力伝達効率が悪くなり、コイル１２に鎖交する磁束が小さくなるので、出力電力が低下する。図１１に示す曲線部においては、上述したように前記断面積が小さいので、出力電力が低下するという問題があった。
【０００６】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、レールの曲線部の内側をピックアップが移動する場合に、曲線部におけるレールと給電線との間隔を、曲線部の曲率に対応させて、直線部におけるレールと給電線との間隔より適宜の幅狭くすることにより、コイルの端部が給電線と接触することなく、ピックアップが曲線部に沿って移動することができる非接触給電システムを提供することを目的とする。
【０００７】また、本発明は、レールの曲線部の外側をピックアップが移動する場合に、曲線部におけるレールと給電線との間隔を、直線部におけるレールと給電線との間隔より広くすることにより、該間隔と等しい場合と比較して給電線のピックアップ開口側の磁束通路の平面視の断面積が大きくなり、空気による磁気抵抗が小さくなって電力伝達効率が良好になり、コイルに鎖交する磁束が大きくなって、出力電力の低下を抑制することができる非接触給電システムを提供することを目的とする。
【０００８】そして、本発明は、レールのピックアップ開口部に対向する面に、給電線を取り付けるための給電線支持部材を、前記面と給電線との間隔を変更自在に設けることにより、ピックアップの大きさ及びレールの曲線部の曲率に対応させて、容易にレールと給電線との間隔を変更することができる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発明の非接触給電システムは、移動体が走行し、曲線部を有するレールに沿って、交流電流が流れる給電線を設けてあり、該給電線に前記移動体のピックアップを対向させて、該ピックアップが備えるコイルに発生する誘導起電力を前記移動体の負荷へ供給すべく構成されている非接触給電システムにおいて、前記曲線部の内側を前記ピックアップが移動する場合に、前記曲線部におけるレールと給電線との間隔を、直線部におけるレールと給電線との間隔より狭くしてあることを特徴とする。
【００１０】第１発明においては、レールの曲線部におけるレールと給電線との間隔を、曲線部の曲率に対応させて、直線部におけるレールと給電線との間隔より適宜の幅狭くするので、コイルの端部が給電線と接触することなく、ピックアップは曲線部に沿って移動することができる。従って、従来より曲率が大きい曲線部においても、ピックアップの移動が可能になる。
【００１１】第２発明の非接触給電システムは、移動体が走行し、曲線部を有するレールに沿って、交流電流が流れる給電線を設けてあり、該給電線に前記移動体のピックアップを対向させて、該ピックアップが備えるコイルに発生する誘導起電力を前記移動体の負荷へ供給すべく構成されている非接触給電システムにおいて、前記曲線部の外側を前記ピックアップが移動する場合に、前記曲線部におけるレールと給電線との間隔を、直線部におけるレールと給電線との間隔より広くしてあることを特徴とする。
【００１２】第２発明においては、曲線部におけるレールと給電線との間隔を、直線部におけるレールと給電線との間隔より広くするので、該間隔と等しい場合と比較して給電線のピックアップ開口側の磁束通路の平面視の断面積が大きくなり、空気による磁気抵抗が小さくなって電力伝達効率が良好になり、コイルに鎖交する磁束が大きくなって、出力電力の低下を抑制することができる。
【００１３】第３発明の非接触給電システムは、第１又は第２発明において、前記レールの前記ピックアップ開口部に対向する面に、前記給電線を取り付けるための給電線支持部材を、前記面と給電線との間隔を変更自在に設けてあることを特徴とする。
【００１４】第３発明においては、ピックアップの大きさ及びレールの曲線部の曲率に対応させて、容易にレールと給電線との間隔を変更することができる。
【００１５】
【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き具体的に説明する。
実施の形態１．図１は、実施の形態１に係る非接触給電システムを示す模式的平面図であり、図中、１はピックアップである。一対のピックアップ１，１は把持部１３により把持された状態で、搬送車（図示せず）に備えられており、搬送車及び走行用のモータ等の負荷（図示せず）へ電力を供給する構成となっている。ピックアップ１，１を備える搬送車は、レール３に沿って走行する構成となっており、レール３の連結部３３には、搬送車へ電力を供給するための給電線４が横設されている。給電線４には、交流電源（図示せず）が接続されており、交流電流が流れている。
【００１６】図２は、ピックアップ１及びレール３の給電線取付部を示す側面図である。レール３は、略Ｈ字型状の縦断面を有し、基部３１と、搬送車の車輪を案内する車輪案内部３２と、基部３１と車輪案内部３２とを連結する連結部３３とからなる。レール３には所定間隔毎に給電線取付部が設けられており、給電線取付部の連結部３３には水平に給電線支持部材４１が突設されている。一繋ぎの給電線４が、給電線支持部材４１の端部と基部３１の上面とに往復して配設されている。
【００１７】ピックアップ１は、平面視で矩形、側面視で略Ｃ字型に形成された磁性材製のコア１１と、コア１１の背部に一連に巻回されたコイル１２とからなり、Ｃ字の内側に給電線４が位置する。給電線４に流れる交流電流は給電線４の周囲に時間的に変化する磁束を発生させ、発生した磁束はコイル１２に鎖交して誘導起電力を発生させ、発生した誘導起電力は搬送車の負荷へ供給される。
【００１８】図３は、レール３の曲線部を示す平面図である。レール３は曲線部を有しており、ピックアップ１は曲線部の内側を移動するように構成されている。この曲線部においては、直線部と比較して、レール３と給電線４との間隔を狭くしてある。すなわち、給電線支持部材４１の長さは、直線部における給電線支持部材４１の長さをｈとした場合、ｈ−Δｈとなるように構成されている。Δｈは曲線部の曲率に基づき設定し、給電線支持部材４１の長さをｈ−Δｈとすることで、ピックアップ１の移動中にコイル１２の端部が給電線４と接触しないように設定する。従って、曲線部の曲率が大きい場合においてもその曲率に対応させて適宜の幅、間隔を狭くすることで、ピックアップ１の移動が可能になる。
【００１９】実施の形態２．実施の形態２に係る非接触給電システムのレール直線部の構成は、図１及び図２に示した、実施の形態１に係る非接触給電システムのレール直線部の構成と同一である。この非接触給電システムにおいては、ピックアップ１，１は曲線部の外側を移動するように構成されている。図４は、レール３の曲線部を示す平面図である。この曲線部においては、直線部と比較して、レール３と給電線４との間隔を広くしてある。すなわち、給電線支持部材４１の長さは、直線部における給電線支持部材４１の長さをｈとした場合、ｈ＋Δｈとなるように構成されている。ここで、ｈ＋Δｈは、曲線部の中央部で給電線支持部材４１とピックアップ１のコイル１２とが接触しない長さとする。以上のように、給電線支持部材４１の長さをｈ＋Δｈにすることにより、給電線４のピックアップ開口側の磁束通路の平面視の断面積（図中、ハッチングを付けて示す）が大きくなる。
【００２０】図５は、給電線のピックアップ開口側の磁束通路の平面視の断面積と出力電力との関係を示すグラフである。図中、横軸は断面積｛レール３の直線部における前記断面積（図１に示すｓ＝ａ×ｂ）を１とする｝、縦軸は、出力電力（前記断面積が「１」である場合の出力電力を１とする）を示す。図５より、前記断面積が大きくなる程、出力電力が大きくなることが判る。前記断面積が大きい場合、空気による磁気抵抗が小さくなって電力伝達効率が良好になり、コイル１２に鎖交する磁束が大きくなって、出力電力が大きくなる。本実施の形態においては、レール３と給電線４との曲線部における間隔を直線部における間隔ｈと等しくした場合と比較して、給電線４のピックアップ１開口側の磁束通路の平面視の断面積が大きく、空気による磁気抵抗が小さくなって電力伝達効率が良好になり、コイルに鎖交する磁束が大きくなるので、出力電力の低下を抑制することができる。
【００２１】実施の形態３．実施の形態３に係る非接触給電システムのレール直線部の構成は、図１に示した、実施の形態１に係る非接触給電システムのレール直線部の構成と同一である。図６は、レール３の給電線取付部を示す側面図であり、図中、図２と同一部分は同一符号を示してある。このレール３においては、基部３１の上面に突起部３４が設けられており、車輪案内部３２の下面に突起部３５が設けられており、この突起部３４及び３５に、上端面及び下端面を嵌合させて、給電線支持プレート４３が設けられている。給電線取付部は、給電線支持部材４１とスペーサ４２と給電線支持プレート４３とからなり、給電線支持プレート４３には、スペーサ４２を介在させて、給電線支持部材４１が設けられており、一繋ぎの給電線４が給電線支持部材４１の端部と基部３１の上面とに往復して配設されている。
【００２２】本実施の形態においては、スペーサ４２を幅が異なるものに変更することにより、又は所定幅を有するスペーサ４２の給電線支持部材４１と給電線支持プレート４３との間に介在させる個数を変更することにより、レール３の曲線部の曲率及びピックアップ１の大きさに対応させて、容易にレール３の連結部３３と給電線４との間隔を変更することができる。そして、種々の長さの給電線支持部材４１を用意する必要がなく、また、複雑な間隔変更機構を要しないので、コストダウンを図ることができる。
【００２３】図７は、他のレール３の給電線取付部を示す側面図である。このレール３の給電線取付部においては、給電線支持プレートを介在させずに、直接連結部３３にスペーサ４２を介して給電線支持部材４１が設けられている。
【００２４】この給電線取付部においても、スペーサ４２を幅が異なるものに変更することにより、又は所定幅を有するスペーサ４２の給電線支持部材４１と連結部３３との間に介在させる個数を変更することにより、レール３の曲線部の曲率及びピックアップ１の大きさに対応させて、容易にレール３の連結部３３と給電線４との間隔を変更することができる。そして、種々の長さの給電線支持部材４１を用意する必要がなく、また、複雑な間隔変更機構を要しないので、コストダウンを図ることができる。
【００２５】なお、本実施の形態においては、スペーサ４２により連結部３３と給電線４との間隔を変更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、本発明の非接触給電システムは、給電線支持部材４１を連結部３３に取り付けるためのボルトを調整することにより、前記間隔を変更することにしてもよい。
【００２６】また、前記実施の形態１乃至３においては、コア１１が側面視で略Ｃ字型に形成された場合につき説明しているが、これに限定されず、コア１１は略Ｅ字型でもよく、コイル１２を巻回する位置は背部、脚部、背部と脚部の両方のいずれでもよい。コア１１が側面視で略Ｅ字型に形成されている場合、レール３の連結部３３に給電線４，４を取り付ける給電線支持部材４１，４１を設け、Ｅ字の内側に給電線４，４が位置するように、ピックアップ１をレール３に対向させる。
【００２７】そして、前記実施の形態１乃至３においては、レール３の車輪案内部３２が水平面内にあるようにレール３を設けた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、本発明は、車輪案内部３２が上下方向に曲線部を形成するようにレール３を設けた場合においても適用することが可能である。
【００２８】さらに、前記実施の形態１乃至３においては、レール３が略Ｈ字型状の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い。
【００２９】
【発明の効果】以上、詳述したように、第１発明による場合は、レールの曲線部の内側をピックアップが移動する場合に、レールの曲線部におけるレールと給電線との間隔を、曲線部の曲率に対応させて、直線部におけるレールと給電線との間隔より適宜の幅狭くするので、コイルの端部が給電線と接触することなく、ピックアップは曲線部に沿って移動することができる。従って、従来より曲率が大きい曲線部においても、ピックアップの移動が可能になる。
【００３０】第２発明による場合は、レールの曲線部の外側をピックアップが移動する場合に、曲線部におけるレールと給電線との間隔を、直線部におけるレールと給電線との間隔より広くするので、該間隔と等しい場合と比較して給電線のピックアップ開口側の磁束通路の平面視の断面積が大きくなり、空気による磁気抵抗が小さくなって電力伝達効率が良好になり、コイルに鎖交する磁束が大きくなって、出力電力の低下を抑制することができる。
【００３１】第３発明による場合は、レールのピックアップ開口部に対向する面に、給電線を取り付けるための給電線支持部材を、前記面と給電線との間隔を変更自在に設けるので、ピックアップの大きさ及びレールの曲線部の曲率に対応させて、容易にレールと給電線との間隔を変更することができる。そして、種々の長さの給電線支持部材を用意する必要がなく、また、複雑な間隔変更機構を要しないので、コストダウンを図ることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３３５５
【氏名又は名称】株式会社椿本チエイン
【住所又は居所】大阪府大阪市北区小松原町２番４号
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| 【出願日】 |
平成１４年４月１日（２００２．４．１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７８８６８
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 登夫
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| 【公開番号】 |
特開２００３−２９９２０４（Ｐ２００３−２９９２０４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年１０月１７日（２００３．１０．１７） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−９９１６９（Ｐ２００２−９９１６９） |
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