JP2002160553A - 有軌道台車システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 給電線を保持するための給電線ホルダを固定
するための構造体が受電ユニットに対向して配置されて
いると、構造体に磁束が発生することによって、その磁
束を打ち消すような渦電流が発生して給電効率が悪くな
っていた。 【解決手段】 ガイドレール２０と、給電線５と、ガイ
ドレールに沿って給電線を保持する給電線ホルダ３０
と、上記給電線を受容し得る開口凹部を有する受電コア
を含む受電ユニット９と、上記ガイドレールに案内され
る搬送台車とを備えた有軌道台車システムであって、受
電ユニットのコアの開口側は台車の外側に向いて配置さ
れ、かつ、給電線ホルダは、一端で給電線を保持し、他
端で前記開口側より偏位した位置でガイドレールに固定
されるとともに、給電線ホルダはガイドレールの長手方
向に沿って断続的に配置されているようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有軌道台車に非接
触で給電線から電力を供給する非接触給電システムに関
し、特に、給電線を支持する給電線ホルダの構成に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から工場や倉庫内等で物品を搬送す
るために、軌道上を搬送台車が走行するようにして、こ
の搬送台車に対して非接触で給電線より電力を供給する
ことによって、トロリー式等の如く、給電線に給電子が
接触して粉塵等の発生がないようにして、クリーンルー
ム等でも使用できるようにした技術が知られている。

【０００３】この非接触式給電方式の構造は、図１０に
示すように、軌道となるレールに沿って構造体６を設け
て、該構造体６に支持部材（給電線ホルダ）２・２を介
して一対の給電線５ａ・５ｂが架設されている。一方搬
送台車側には受電ユニット９が設けられ、該受電ユニッ
ト９は前記給電線５ａ・５ｂを囲む如く、略Ｅ字状のコ
ア３を設け、該コア３にピックアップコイル４を巻い
て、給電線５ａ・５ｂに交流電流が流れることによっ
て、ピックアップコイル４に電流が生じて、搬送台車の
モーター等に電力を供給するようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記各給電線５・５に
高周波電流を流すと、給電線の回りを互いに逆方向に１
周するような磁束１が形成される。このとき、例えば給
電線５ａによって生成される磁束の一部１は、コア３の
内部を透過し、Ｅ字形状の中央の突起部３ａの先端部か
ら出て、上部の突起部３ｂの先端部に到達することによ
って周回する。

【０００５】そして、突起部３ａ・３ｂ・３ｂに対向し
た位置には、給電線５・５を保持するための給電線ホル
ダ２・２を固定するための構造体６またはレールが存在
する。この構造体６またはレールは通常鉄等の金属で構
成さているため渦電流が発生する。

【０００６】したがって、給電線５から供給される電力
の一部が、この渦電流によって熱として消費されるの
で、構造体６が発熱するとともに、このことによって２
次側で取り出すことが出来る電力が減少してしまう。そ
こで、本発明は給電効率の良い有軌道台車システムを提
供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するた
めの手段を説明する。即ち、請求項１においては、ガイ
ドレールと、給電線と、ガイドレールに沿って給電線を
保持する給電線ホルダと、上記給電線を受容し得る開口
凹部を有する受電コアを含む受電ユニットと、上記ガイ
ドレールに案内される搬送台車とを備えた有軌道台車シ
ステムであって、受電ユニットのコアの開口側は台車の
外側に向いて配置され、かつ、給電線ホルダは、一端で
給電線を保持し、他端で前記開口側より偏位した位置で
ガイドレールに固定されるとともに、給電線ホルダはガ
イドレールの長手方向に沿って断続的に配置され、上記
受電コアの対向側には実質的に給電線ホルダの構成部以
外本システムの構成部は何も存在しないようにした。

【０００８】また、請求項２においては、前記有軌道台
車は、床上搬送台車であって、床に固定されたガイドレ
ールには、車輪の走行面と、ガイドローラのガイド面
と、給電線ホルダの位置規制面とを設けた。

【０００９】また、請求項３においては、前記有軌道台
車は、天井走行台車であって、ガイドレールの上部また
は下部に給電線ホルダを固定するための溝を形成し、そ
の溝に給電線ホルダを挿入するように構成したものであ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例の非接触
給電システムについて図面を参照しながら説明する。給
電線を用いた非接触電力供給方式を用いた有軌道台車シ
ステムから説明する。

【００１１】図１は、給電線から非接触で電力を供給す
る方式の有軌道台車システムを模式的に示す図である。
図１において、軌道１２は、搬送台車１３（破線で示
す）の移動経路に敷設されており、その軌道１２に沿っ
て銅線などの導電線を絶縁材料で被覆した給電線５が配
置されている。搬送台車１３は、給電線５から電力を得
るための受電ユニット９を有し、その受電ユニット９が
取り出す電力を利用して軌道１２上を往復移動可能と
し、軌道１２の側部には物品を移載するためのステーシ
ョン１０・１０が設けられて、搬送台車１３はステーシ
ョン１０・１０間を移動して物品を移載するようにして
いる。

【００１２】前記搬送台車１３は天井走行車であっても
床上走行車であっても良いが、まず、天井走行車に本発
明を適用した実施例について説明する。図２は、本発明
の有軌道台車システムを天井走行車に適用した場合の断
面図、図３は同じく側面図、図４は給電部の拡大図であ
る。

【００１３】図２、図３において、軌道１２を構成する
レール２０が断面視逆Ｕ字状に構成されて、天井に固定
されている。該レール２０の凹部内に搬送台車１３とし
て天井走行車１３Ａが配置され、該天井走行車１３Ａは
上部に走行部２１を配置し、下部に荷物を搭載できるよ
うに載置部２２とし、上下中央部に受電ユニット９を配
置している。

【００１４】前記走行部２１の下部両側に左右方向の車
軸を有するガイド輪２３・２３が配置され、レール２０
の下方より水平方向内側に突出した部分を走行面２０ａ
・２０ａとする。前記走行部２１の上部両側には垂直方
向の車軸を有するガイド輪２４・２４が前後に配置さ
れ、レール２０の内側側面をガイド面として、横方向
（進行方向の左右方向）の位置ズレを防止できるように
している。そして、走行駆動輪２５が搬送台車１３の略
中央に配置され、レール２０の内側上面に形成された走
行面に、スプリングなどの押圧手段により押圧されるよ
うになっている。

【００１５】そして、走行部２１の下面左右中央に受電
ユニット９が配置され、該受電ユニット９の両側方位置
であって、レール２０の両側下面に受電ユニット９に対
向して給電線ホルダ３０・３０が配置されている。

【００１６】前記受電ユニット９は図４に示すように、
フレーム２６の両側に断面が略Ｅ字型をしたフェライト
製のコア３・３が固定されている。以下図２における左
側について説明する。コア３の中央の突出部３ａにピッ
クアップコイル４が巻かれている。コア３は、両側の突
出部３ｂ・３ｂとその間の中央の突出部３ａの間に形成
した２つの凹部に構成した空間内に給電線５・５をそれ
ぞれ一本ずつ位置するようにしている。この給電線５・
５に高周波電流を流すことによって発生する磁界を、ピ
ックアップコイル４で受けるようにしている。そして、
電磁誘導現象を利用し、ピックアップコイル４に発生す
る誘導電圧から電力を取り出す。このようにして、給電
線５から受電ユニット９に非接触で電力を供給し、走行
用のモーターを駆動したり、制御機器に電力を供給した
りする。

【００１７】一方、前記給電線ホルダ３０は略Ｅ字状に
構成されて、支持部３０ｆより平行に突出したアーム部
３０ａ・３０ａは前記コア３の突出部３ａ・３ｂ・３ｂ
の間隔に合わせ、凹部空間内に挿入され、アーム部３０
ａ・３０ａの先端に給電線保持部３０ｂ・３０ｂを形成
し、該給電線保持部３０ｂ・３０ｂは凹部空間の中央よ
り奥側（閉塞側）に配置して給電線５・５を保持してい
る。そして、給電線ホルダ３０の上端には凸状の係合部
３０ｃを形成し、一方、レール２０の下面には凹状の係
合溝２０ｃが形成されて、前記係合部３０ｃを挿入して
固定できるようにしている。

【００１８】このように構成することで、給電線を取り
付ける時やメンテナンスをする時ににおいて、給電線ホ
ルダ３０を下方より係合するだけの操作なので、容易に
取り付けたり、取り外したりできるのである。ただし、
固定方法は限定するものではなく、係合固定だけでな
く、嵌合したり、ネジで固定したりすることも可能であ
る。

【００１９】こうして、コア３に対向して配置された給
電線ホルダ３０の外側方には、例えば鉄やアルミ等の金
属製のレールや構造体等が存在しない構成としている。
つまり、従来の図１０の如く、レールや構造体が存在す
ると、給電線５・５に交流電流が流されたときに、コア
３に磁束が発生して、この磁束がレールや構造体内を通
るようになり、レールや構造体に渦電流が発生して、供
給電力の効率が悪くなる。

【００２０】しかし本発明の如く、受電ユニット９の側
方には給電ホルダ３０以外は存在しない配置構成とする
ことによって、前述のような給電効率を悪化させたりす
ることがなくなるのである。そして、給電線ホルダ３０
は後述するように、薄板で構成するため、例え磁性体で
構成しても断面を通過する磁束が少ないため、前記のよ
うな給電効率を悪化させるようなことはないのである。
また、レール２０の上端に給電線ホルダ３０を配置し
て、レール２０下方を走行台車１３が走行する構成とす
ることも可能である。この構成は後述する。

【００２１】図５は、搬送台車１３として床上搬送車１
３Ｂに本発明を適用した実施例を示している。４０は走
行輪、４１は床上搬送車１３Ｂの車体フレームより下方
に突設したブラケットであり、該ブラケット４１に略Ｅ
字状に構成したコア３が開口側を外側にして固定されて
いる。該コア３に対向して給電線５・５及び給電ホルダ
３１が配置される。該給電ホルダ３１は前記同様にＥ字
状に構成されて、給電線保持部３１ｂ・３１ｂがコア３
の凹部空間内の奥側に位置するように配設され、該給電
ホルダ３１の下端がレール４３に固定されるのである。

【００２２】つまり、図６、図７に示すように、受電ユ
ニット９の側方に給電線ホルダ３１を配置しており、コ
ア３の開口部は外側方向を向くように配設されている。
給電線ホルダ３１は略Ｅ字状に構成して、アーム３１ａ
・３１ａが支持部３１ｆより略平行に水平方向に突出さ
れ、該アーム３１ａ・３１ｂの先端に給電線保持部３１
ｂ・３１ｂが設けられ、支持部３１ｆの下端を基部３１
ｄとして水平方向に直角に折り曲げ、この基部３１ｄを
レール４３の上面に、平面で固定できるようにして安定
して給電線ホルダが立設できるようにしている。図７で
は給電線ホルダ３１の基部３１ｄをビス等によりレール
に取り付けるようにしているが、レールに形成された係
合穴に基部を弾性変形させて嵌め込み式に取り付けるよ
うにしてもよい。

【００２３】前記レール４３は図５、図６に示すよう
に、一端上に走行輪４０が走行する走行面４３ａを構成
し、その側部にガイド突起４３ｂを上方に立設し、該ガ
イド突起４３ｂの側面をガイド面としてガイドローラ４
４・４４を当接するように配置して、床上搬送車１３Ｂ
が走行時に左右方向に位置ズレしないようにしている。
そして、レール４３の他端にリブ４３ｃが一体的に構成
されており、該リブ４３ｃはレール４３より突設した形
状として、給電線ホルダ３１の基部３１ｄ端が当接する
ように構成している。つまり、給電線ホルダ３１をレー
ル４３に取り付けるときに、基部３１ｄをリブ４３ｃ当
接させることによって容易に位置決めができ、その当接
させた状態で固定するようにしている。ただし、本実施
例ではリブ４３ｃは突起部としてレールに沿って長く延
設する構成としているが、ピン状の部材を突出して並べ
たり、または、レールに沿って凹部を設け、給電線ホル
ダの下部には凸部を設けて、該凸部が凹部に嵌合する構
成とすることもできる。また、このレール及び給電線ホ
ルダーの構成は天井走行車１３Ａに適用することも可能
である。

【００２４】このような構成において、前記同様に受電
ユニット９の側方には給電ホルダ３０以外は存在しない
配置構成としており、磁束の発生によって給電効率を悪
化させたり、引き寄せられたりすることがないようにし
ている。

【００２５】次に給電線を支持する給電線ホルダの他の
実施例の構成について説明する。図８は、天井走行車１
３Ａの上部に受電ユニット９を配置した場合の実施例を
示しており、受電ユニット９のコア３がその開口を上方
に向けて配置され、給電線ホルダ３２はＬ字状に構成し
たアーム３２ａ・３２ｂが略平行に配置され、該アーム
３２ａ・３２ｂの垂直部分の下端に給電線保持部３２ｃ
・３２ｃが設けられ、該給電線保持部３２ｃ・３２ｃを
コア３の凹部内の奥側に配置している。アーム３２ａ・
３２ｂの他端が基部３２ｄに一体に固定され、該基部３
２ｄはレールの側面に固定する構成としている。

【００２６】図９は天井走行搬送車または床上搬送車の
側部に受電ユニット９を配置し、その側方に給電線ホル
ダ３３を配置した実施例を示しており、コア３の開口部
は外側方向を向くように配設されている。給電線ホルダ
３３はＬ字状に構成したアーム３３ａ・３３ｂが略平行
に配置され、該アーム３３ａ・３３ｂの一端に給電線保
持部３３ｃ・３３ｃが設けられてコア３の凹部内に挿入
され、他端を基部３３ｄとしてアーム３３ａ・３３ｂの
基部を一体的に固定して、レール４５の側面に固定す
る。該レール４５は、コア３の側方部分は開口部４５ａ
が構成されて、磁束の悪影響が受ける部分がない構成と
している。

【００２７】上述した給電線ホルダ３０・３１・３２・
３３はいずれも、薄板で構成され、鉄板等の鋼で構成す
る場合には、プレスにより打ち抜きして構成して、製造
が容易、かつ、コスト低減化を図れる構成とすることが
できる。また、塩化ビニル等の合成樹脂等の非導電性部
材にて構成することにより、射出成形等で容易かつ安価
に構成することもできる。

【００２８】そして、給電線をレールと平行に架設する
ために、薄板で構成した給電線ホルダを所定間隔を開け
て配置する。つまり、薄板より構成した給電線ホルダを
断続的に配置して、走行台車が通過するときには瞬時に
給電線ホルダの部分を通りすぎるようにして、磁束が給
電線ホルダに発生しないようにしているのである。ま
た、基部３１ｄ・３２ｄ・３３ｄを固定するレール４３
・４５の端部にリブが一体的に構成され、該リブが基部
３１ｄ・３２ｄ・３３ｄの一端に当接させて固定するこ
とによって容易に位置決めができる構成としている。

【００２９】また、給電線ホルダ３０・３１・３２・３
３はＥまたはＬ字状に構成しているが、一側がコア３の
突起部と平行に挿入できるアーム部を有し、他側が該ア
ーム部に対して直角方向に伸びる延伸部を有し、該延伸
部によって給電線ホルダを固定する部分がコア３の開口
方向の対向面にないようにする構成であれば、限定する
ものではない。また、給電線ホルダの給電線保持部はコ
アの開口部がある空間内の中央よりも内側（奥側）、つ
まり、反開口側寄った位置に配置される構成としてい
る。尚、上記各実施例における給電線保持部は、その凹
部開口端に内向きの爪状突起を形成し、給電線装着の際
に給電線の絶縁性被覆部にこの突起を食い込ませるよう
にすることが、安定な給電線保持上望ましい。

【００３０】

【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、以下
の効果を奏するものである。即ち、請求項１の如く、ガ
イドレールと、給電線と、ガイドレールに沿って給電線
を保持する給電線ホルダと、上記給電線を受容し得る開
口凹部を有する受電コアを含む受電ユニットと、上記ガ
イドレールに案内される搬送台車とを備えた有軌道台車
システムであって、受電ユニットのコアの開口側は台車
の外側に向いて配置され、かつ、給電線ホルダは、一端
で給電線を保持し、他端で前記開口側より偏位した位置
でガイドレールに固定されるとともに、給電線ホルダは
ガイドレールの長手方向に沿って断続的に配置され、上
記受電コアの対向側には実質的に給電線ホルダの構成部
以外本システムの構成部は何も存在しないようにしたの
で、コアの開口部と対向する部位における渦電流発生磁
束を最小とし、また、ガイドレールなどの本システムの
構成部にまでコアの漏れ磁束が届きにくくなり、これら
により給電効果が向上する。

【００３１】また、請求項２の如く、前記有軌道台車
は、床上搬送台車であって、床に固定されたガイドレー
ルには、車輪の走行面と、ガイドローラのガイド面と、
給電線ホルダの位置規制面とを設けたので、給電線とコ
アとの相対水平・垂直位置が常に一定となり、安定した
電力の取り出しが保証される。

【００３２】また、請求項３の如く、前記有軌道台車
は、天井走行台車であって、ガイドレールの上部または
下部に給電線ホルダを固定するための溝を形成し、その
溝に給電線ホルダを挿入するように構成したので、ガイ
ドガイドレールに形成された溝に給電線ホルダを挿入す
ることで、位置規制することができ、給電線ホルダが所
定の位置からズレるのを防ぐことができ、給電線をコア
の所定位置に配置することができる。また、溝をガイド
レールの上端部または下端部に形成したため、給電線を
より容易にガイドレールから離すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】給電線から非接触で電力を供給する方式の有軌
道台車システムを模式的に示す図である。

【図２】本発明の有軌道台車システムを天井走行車に適
用した場合の断面図である。

【図３】同じく側面図である。

【図４】給電部の拡大図給電部の拡大図である。

【図５】本発明を適用した床上搬送車の正面図である。

【図６】受電ユニット９と給電線ホルダ３１を配置した
部分の拡大図である。

【図７】給電線ホルダの斜視図である。

【図８】天井走行搬送車の受電ユニットを上部に配置し
た場合のである。

【図９】天井走行搬送車または床上搬送車の側部に受電
ユニット９を配置し、その側方に給電線ホルダ３２が配
置したである。

【図１０】従来の受電ユニットと給電線支持部の構成を
示す断面図である。

【符号の説明】

５ 給電線 ９ 受電ユニット ２０ ガイドレール ３０ 給電線ホルダ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガイドレールと、給電線と、ガイドレー
   ルに沿って給電線を保持する給電線ホルダと、上記給電
   線を受容し得る開口凹部を有する受電コアを含む受電ユ
   ニットと、上記ガイドレールに案内される搬送台車とを
   備えた有軌道台車システムであって、受電ユニットのコ
   アの開口側は台車の外側に向いて配置され、かつ、給電
   線ホルダは、一端で給電線を保持し、他端で前記開口側
   より偏位した位置でガイドレールに固定されるととも
   に、給電線ホルダはガイドレールの長手方向に沿って断
   続的に配置され、上記受電コアの対向側には実質的に給
   電線ホルダの構成部以外本システムの構成部は何も存在
   しないようにしたことを特徴とする有軌道台車システ
   ム。
2. 【請求項２】 前記有軌道台車は、床上搬送台車であっ
   て、床に固定されたガイドレールには、車輪の走行面
   と、ガイドローラのガイド面と、給電線ホルダの位置規
   制面とが備えられている請求項１記載の有軌道台車シス
   テム。
3. 【請求項３】 前記有軌道台車は、天井走行台車であっ
   て、ガイドレールの上部または下部に給電線ホルダを固
   定するための溝を形成し、その溝に給電線ホルダを挿入
   する請求項１記載の有軌道台車システム。