JP2004130846A

JP2004130846A - 非接触給電システムにおける配線接続装置

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Publication number: JP2004130846A
Application number: JP2002295073A
Authority: JP
Inventors: Sunao Kondo; 近藤　直; Akimichi Kageyama; 影山　晃通; Yoichi Kawasaki; 川崎　陽一
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2002-10-08
Filing date: 2002-10-08
Publication date: 2004-04-30
Anticipated expiration: 2022-10-08
Also published as: JP3937995B2

Abstract

【課題】強度が高く、且つ、発熱の少ない配線同士を接続するための非接触給電システムにおける配線接続装置を提供することを目的とする。
【解決手段】着脱可能な一対のケース１１及び１２の中に、配線１３が接続される接続端子１４などをそれぞれ組み込み、その一対のケース１１及び１２を勘合することで配線１３同士を電気的に接続するように構成することにより、強度を高め、その一対のケース１１及び１２を非磁性材料で形成することにより、配線１３に流れる電流より発生する磁界を弱めている。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非接触給電システムに使用される配線同士を接続させるための配線接続装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、工場や倉庫において、予め決められた経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用化されている。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が、その給電線から電磁誘導作用により電力を受け取る。
【０００３】
ところで、このような非接触給電システムは、例えば、搬送車のメンテナンスを行う際、その搬送車をメンテナンスエリアに移動させるために、搬送車を本軌道のレールからメンテナンスエリアにつながる他の軌道のレールに移す必要がある。そして、搬送車をその他の軌道のレールに移すために、本軌道のレールの一部が垂直方向あるいは平行方向に移動するものがある。そして、このような構成の非接触給電システムでは、本軌道のレールの給電線と、移動レールの給電線とが渡り配線など接続されている。
【０００４】
図３（ａ）は、既存の非接触給電システムにおいて、本軌道のレールの給電線配線と移動レールの給電線との接続の様子を示す図である。
図３（ａ）に示すように、移動レール３０及び本軌道レール３１に取り付けられている給電線３２は、渡り配線３４を利用して端子台３３において互いに接続されている。そして、移動レール３０を移動させる際には、この端子台３３から渡り配線３４を一旦切り離し、移動レール３０を他の軌道となるレール３１−１まで移動させ、移動レール３０及びレール３１−１の各渡り配線３４を端子台３３−１において接続している。このように、垂直方向の移動に限らず、レールの一部を移動させる場合、レールに配設されている渡り配線３４を脱着する必要がある。そして、搬送車に異常が発生した場合には、移動レール３０の移動、特に、渡り配線３４の脱着を短時間で行い、搬送車をメンテナンスエリアに移動させ復旧させることが重要である。
【０００５】
しかしながら、本軌道レール３１と移動レール３０との間の渡り配線３４が、このような端子台３３により接続される構成においては、この渡り配線３４は、端子台３３にボルトなどで固定されているため、脱着に手間がかかる。
ところで、配線同士を接続する作業を簡単にするために、各配線の先端に雌雄の略円柱状のコネクタが取り付けられているものがある（特許文献１参照）。このコネクタは、雄側の先端部分に多数本のピンを有しており、もう一方の雌側の先端部分にピンを差し込み可能な同数のピン穴が設けられており、雄側のピンを雌側のピン穴に差し込むだけで簡単に配線同士を接続可能にしている。このコネクタを上述の移動レール３０に配設される渡り配線３４の先端部と本軌道レール３１に配設される渡り配線３４の先端部に設ければ、その渡り配線３４同士の着脱をスムーズに行うことができる。
【０００６】
しかしながら、このようなコネクタよる配線の接続では、単に、その接続端子部分のピンにより、各配線を接合しているので、そのコネクタ部分に負荷がかかると、ピンがピン穴から抜けてしまい簡単に渡り配線３４同士が外れてしまうおそれがある。
【０００７】
この問題を解決するためには、例えば、図３（ｂ）に示すように、配線同士の接続に、カプラ３５を利用する方法が考えられている。このカプラ３５は、上下一対のケース３５−１及び３５−２などから構成され、このケース３５−１及び３５−２の中には、それぞれ渡り配線３４が接続される接続端子が組み込まれている（例えば、ケース３５−１の接続端子には移動レール３０の渡り配線３４が接続され、ケース３５−２の接続端子３６には本軌道レール３１の渡り配線３４が接続されている）。そして、ケース３５−１とケース３５−２とを勘合することで渡り配線３４同士が電気的に接続される。すなわち、このカプラ３５を利用して渡り配線３４同士を接続することにより、上述のコネクタと同様に脱着を簡単にすることができる。また、このカプラ３５の材質を金属製にすることにより、外部からの負荷に対する強度も高めることが可能になる。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−２４７５４号　（第３〜４頁、第３〜５図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、渡り配線３４同士を、カプラ３５を用いて接続すると、そのカプラ３５内に設けられている接続端子３６などがカプラ３５を形成するケース３５−１及び３５−２で覆われるため、接続端子３６部分などにおけるジュール損による熱がそのカプラ３５のケース内でこもり易くなり、カプラ３５全体の温度を上げてしまう。
【００１０】
また、カプラ３５のケース３５−１及び３５−２を鉄等で形成すると、各渡り配線３４は、図３（ｃ）に示すように、ケース３５−１及び３５−２を貫通するので、その渡り配線３４の周りには、高周波磁界（磁力線）が発生し、その磁界に起因してケース３５−１及び３５−２上に渦電流が発生する。そして、この渦電流によりケース３５−１及び３５−２自体が発熱し、カプラ３５全体の温度を更に上げてしまう。この結果、カプラ３５内の接続端子３６部分が高温となり、接続強度を弱め、接続不良の原因となるなどの問題がある。
【００１１】
そこで、本発明は、強度が高く、且つ、発熱の少ない非接触給電システムにおける配線接続装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、以下のように構成する。
まず、本発明の配線接続装置は、非接触給電システムに使用される配線同士を接続させる配線接続装置であって、第１の配線に接続される第１の端子と、第２の配線に接続される第２の端子と、上記第１の端子を取り囲む第１のケースと、上記第１のケースに着脱可能であり、その第１のケースと勘合したときに上記第１の端子と上記第２の端子とを電気的に接続させる、上記第２の端子を取り囲む第２のケースとを備え、上記第１及び第２のケースが、非磁性材料で形成されることを特徴としている。
【００１３】
このように構成される第１及び第２のケースは、強度に強く、また、非磁性材料で形成することによって、第１及び第２の配線に流れる電流に起因して発生する磁力線の数を少なくすることができるので、第１及び第２の配線の周りに発生する渦電流を少なくすることができ、その渦電流による第１及び第２のケース自体の発熱を抑制することができる。
【００１４】
また、上記配線接続装置は、上記第１及び第２のケースが、不導体で形成されることを特徴としている。
このように、第１及び第２のケースを不導体で形成することによって、第１及び第２の配線に流れる電流に起因して発生する渦電流が第１及び第２のケースにおいて流れなくなるので、第１及び第２のケース自体の発熱を抑えることができる。
【００１５】
また、上記配線接続装置は、上記第１及び第２のケースが、上記第１及び第２配線に流れる電流より発生する磁力線の経路を遮断するように形成されていることを特徴としている。
非接触給電システムに使用される配線には、搬送車などに電力を供給するため電流が流れており、その電流により配線の周りには磁界が発生する。そして、その磁界により第１及び第２のケースに渦電流が流れ、第１及び第２のケース自体が発熱する。本発明では、第１及び第２のケースを、この配線に流れる電流に起因して発生する磁力線などを遮断するように形成している。
【００１６】
これより、磁力線が遮断されるケース部分の磁界は弱まり、第１及び第２のケースに流れる電流量が小さくなり、第１及び第２のケース自体の発熱を抑制することが可能となる。
また、上記配線接続装置は、上記第１及び第２のケースに、上記第１及び第２の配線に流れる電流より発生する磁力線の経路を遮断する孔又はスリットが設けられていることを特徴としている。
【００１７】
これより、配線に流れる電流により発生する磁力線を孔又はスリットにより遮断することができるので、磁界を弱め、第１及び第２のケースに流れる電流を小さくすることができ、第１及び第２のケース自体の発熱を抑制することが可能となる。
【００１８】
また、上記配線接続装置は、上記第１及び第２のケースに、上記第１及び第２の配線に流れる電流より発生する磁力線の経路を遮断する孔又はスリットが設けられ、更に、上記第１及び第２のケースが、非磁性材料で形成されることを特徴としている。
【００１９】
このように、第１及び第２のケースを非磁性の部材で形成することによって、配線に流れる電流により発生する磁力線の数を少なくし、更に、第１及び第２のケースを磁力線を遮断するように形成しているので、第１及び第２のケースが非磁性材料で形成されるものよりも第１及び第２のケースに流れる電流量を少なくすることができ、発熱を抑制することができる。
【００２０】
また、上記配線接続装置は、上記第１及び第２の端子は、それぞれ互いに逆向きの２本の配線が接続される２つの端子からなり、上記第１及び第２のケースが、上記２本の配線の間に発生する磁力線の経路を遮断するように形成されていることを特徴としている。
【００２１】
このように、第１及び第２の端子のそれぞれに接続される２本の配線には、互いに逆向きの電流が流れているので、２本の配線の間では、それぞれの磁力線の向きが同じになり磁界が強くなっている。そして、その２本の配線の間に発生する磁力線を遮断することにより、渦電流が多く流れるところでの電流量を小さくでき、第１及び第２のケース自体の発熱を抑制することが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る配線接続装置を示す図である。
まず、図１（ａ）に示す配線接続装置１０は、着脱可能な上下一対のケース１１（第１のケース）及びケース１２（第２のケース）から構成され、ケース１１及び１２の中には、それぞれ配線１３（第１及び第２の配線）が接続される接続端子（第１及び第２の端子）が組み込まれており、ケース１１とケース１２とを勘合することで配線１３同士が電気的に接続される。すなわち、例えば、電流が互いに逆向きの２本の配線１３（例えば、図３（ａ）に示される本軌道レール３１に接続されている渡り配線３４）がケース１１内に設けられる雄型の接続端子（不図示）に接続され、ケース１１に接続される２本の配線１３にそれぞれ対応する配線１３（例えば、図３（ａ）に示される移動レール３０に接続されている渡り配線３４）がケース１２内に設けられる雌型の接続端子１４に接続されている。そして、ケース１１とケース１２とを勘合することによりケース１１の雄型の接続端子とケース１２の雌型の接続端子１４とが接合され、ケース１１の配線１３とケース１２の配線１３とが電気的に接続される。
【００２３】
図１（ａ）に示す配線接続装置１０の特徴とするところは、ケース１１及び１２をアルミニウムやステンレス（ＳＵＳ：Ｓｔｅｅｌ　　Ｕｓｅ　Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ）などの非磁性材料を用いて形成しているところである。
このように、非磁性材料を用いてケース１１及び１２を形成することにより、配線１３に流れる高周波電流より発生する磁力線の数が、磁性体を用いて形成されるカプラ３５よりも少なくなるので、ケース１１及び１２の配線１３の周りに発生する渦電流も少なくなり、その渦電流による配線接続装置１０自体の発熱を抑制することができる。
【００２４】
また、ケース１１及び１２をセラミックなどの不導体を用いて形成してもよい。
このように、ケース１１及び１２を不導体を用いて形成することにより、ケース１１及び１２に渦電流が流れなくなるので、非磁性材料で形成されるケース１１及び１２よりも配線接続装置１０自体の発熱を抑えることができる。
【００２５】
次に、図１（ｂ）に示す配線接続装置１５の特徴とするところは、配線１３が接続される接続端子が組み込まれる上下一対のケース１１及び１２から構成され、そのケース１１及び１２に、配線１３に流れる電流より発生する磁力線を遮断するためのスリット（孔）１６を設けているところである。
【００２６】
例えば、図１（ｂ）に示すケース１１及び１２においては、電流の流れる方向が互いに逆向きの２本の配線１３の周りに長手方向に伸びるスリット１６が複数設けられている。
このように、ケース１１及び１２に長手方向に伸びるスリット１６を配線１３の周りに設けることによって、配線１３に流れる高周波電流により発生される磁力線をこのスリットにより遮断し、その磁力線を遮断した部分周辺の磁界を弱めることで、ケース１１及び１２に発生する渦電流の量を少なくし、渦電流による配線接続装置１５自体の発熱を抑制することができる。
【００２７】
また、ケース１１及び１２にスリット１６を設けることにより渦電流の発生を抑えることができるので、ケース１１及び１２を構成する材質に安価な鉄材を用いることができ、製造コストを抑えることが可能となる。
また、２本の配線１３の間は、図３（ｃ）に示すように、２本の配線にそれぞれ流れる高周波電流より発生する磁力線の向きが同じなので、磁界が強められる。そして、図１（ｃ）に示す配線接続装置１７のように、ケース１１及び１２において、配線１３の間にスリット１６を設けるようにしてもよい。
【００２８】
このように、ケース１１及び１２の配線間部分にスリット１６を設けることにより、磁界が最も強くなるところで磁界を弱めることができるので、渦電流の量も少なくなり、効率良く配線接続装置１７の発熱を抑制することができる。
また、非磁性材料を用いて形成されるケース１１及び１２にスリット１６を設けるようにして配線接続装置を構成してもよい。
【００２９】
このように、非磁性材料を用いてケース１１及び１２を形成することにより、配線１３に流れる高周波電流より発生する磁力線の数を少なくし、更に、ケース１１及び１２の配線１３の周りにスリット１６を設けることにより配線１３の周りの磁界を弱めることができるので、スリット１６が設けられていない非磁性材料で形成される配線接続装置１０よりもケース１１及び１２に流れる渦電流の量を少なくすることができ、配線接続装置自体の発熱を抑制することができる。
【００３０】
また、不導体を用いて形成されるケース１１及び１２にスリット１６を設けるようにして配線接続装置を構成してもよい。
これより、ケース１１及び１２内の接続端子部分で発生する熱を、そのスリット１６よりケース１１及び１２外に放出することができるので、スリット１６が設けられていない不導体を用いて形成される配線接続装置より、配線接続装置全体の温度上昇を小さくすることができる。
＜その他の実施の形態＞
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲において、種々の構成を採用可能である。例えば、以下のような構成変更も可能である。
【００３１】
（１）上記実施の形態では、長手方向に伸びるスリット１６をケース１１及び１２に引き込まれる配線１３の周りに縦に設ける構成としているが、例えば、図２（ａ）に示すように、ケース１１及び１２の配線１３の上下部分に長手方向に伸びるスリット１６を横に設ける構成としてもよい。
【００３２】
このように、ケース１１及び１２の配線１３が引き込まれる位置の上部又は下部付近に、ケース１１及び１２の上面又は下面と平行な長手方向に伸びるスリット１６を設けることによって、上述の縦にスリット１６を設ける構成の配線接続装置１５又は１７と同様に、配線１３に流れる高周波電流より発生する磁界を弱め、渦電流の量を少なくすることができるので、配線接続装置自体の発熱を抑えることができる。
【００３３】
（２）また、例えば、図２（ｂ）に示すように、ケース１１及び１２に引き込まれる配線１３を中心とする円形状の孔を、ケース１１及び１２に設ける構成としてもよい。
このように、ケース１１及び１２に引き込まれる配線１３を中心とする円形状の孔を設けることにより、上述の配線１３の周りに長手方向に伸びるスリット１６を設ける構成の配線接続装置と同様に、配線１３に流れる高周波電流より発生する磁界を弱め、ケース１１及び１２に流れる渦電流を少なくすることができるので、配線接続装置自体の発熱を抑えることができる。
【００３４】
（３）また、上記実施形態では、ケース１１及び１２に接続される配線１３は、２本であるが、１本の配線をケース１１及び１２に接続する構成の配線接続装置でもよい。
このように、１本の配線を接続する構成の配線接続装置であっても、その１本の配線の周りに孔又はスリットを設けることにより、配線の高周波電流により発生する磁界を弱め、ケース１１及び１２に流れる渦電流を少なくすることにできるので、配線接続装置自体の発熱を抑えることができる。
【００３５】
このように、配線接続装置を構成するケース１１及び１２の配線接続部分周辺に孔又はスリットを設けることで、渦電流によるケース１１及び１２の発熱などで配線接続装置自体の温度が上がりすぎてしまうということを抑制することができる。
【００３６】
また、このようなケース１１及び１２を用いて配線接続装置を構成することにより、例えば、図３（ａ）に示す移動レール３０の渡り配線３４と本軌道レール３１の渡り配線３４とを、それぞれケース１１の接続端子とケース１２の接続端子１４とに接続することにより、渡り配線３４同士の脱着が簡単となり移動レール３０の移動も簡単に行うことができ、搬送車のメンテナンスを迅速に行うことが可能となる。すなわち、配線同士の脱着時間が大幅に短縮され、設備の稼働率を上げることができる。
【００３７】
また、上記実施形態の配線接続装置のように、ケース１１及び１２に孔を設けることにより、鉄、ステンレス、又はアルミニウムなどの金属体を用いることができるので、強度上の懸念を無くすことができる。
【００３８】
【発明の効果】
このように、本発明の配線接続装置によれば、着脱可能な一対のケースの中に、配線が接続される接続端子がそれぞれ組み込まれ、その一対のケースを勘合することで配線同士を電気的に接続するように構成している。そして、その一対のケースを非磁性材料で形成することにより、配線に流れる電流より発生する磁界を弱め、渦電流によるケース自体の発熱を抑えることができるので、配線接続装置の温度上昇を抑制することが可能となる。
【００３９】
また、一対のケースを不導体で形成することにより、配線の周りに発生する磁界により発生する渦電流が流れなくなるので、配線接続装置の温度上昇を更に抑制することが可能となる。
また、一対のケースを、配線に流れる電流より発生する磁力線の経路を遮断するように形成することにより、遮断される部分の磁界を弱めることができるので、その部分での渦電流量が少なくなり、ケースに流れる渦電流を少なくし、配線接続装置の温度上昇を抑制することが可能となる。
【００４０】
また、一対のケースを非磁性材料で形成することにより、配線に流れる電流より発生する磁界を弱め、更に、その一対のケースを配線に流れる電流より発生する磁力線の経路を遮断するように形成することによりケースに流れる渦電流を少なくすることができるので、配線接続装置の温度上昇を更に抑制することが可能となる。
【００４１】
また、一対のケースに孔又はスリットを設けることにより配線接続装置の温度上昇を抑制することができるので、ケースに金属体が使用でき強度の高い配線接続装置を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る配線接続装置を示す図である。
【図２】本発明の他の実施の形態に係る配線接続装置を示す図である。
【図３】従来の配線接続装置を説明する図である。
【符号の説明】
１０　配線接続装置
１１　ケース
１２　ケース
１３　配線
１４　接続端子
１５　配線接続装置
１６　スリット（孔）
１７　配線接続装置

Claims

非接触給電システムに使用される配線同士を接続させる配線接続装置であって、
第１の配線に接続される第１の端子と、
第２の配線に接続される第２の端子と、
上記第１の端子を取り囲む第１のケースと、
上記第１のケースに着脱可能であり、その第１のケースと勘合したときに上記第１の端子と上記第２の端子とを電気的に接続させる、上記第２の端子を取り囲む第２のケースと、を備え、
上記第１及び第２のケースは、非磁性材料で形成されることを特徴とする配線接続装置。
非接触給電システムに使用される配線同士を接続させる配線接続装置であって、
第１の配線に接続される第１の端子と、
第２の配線に接続される第２の端子と、
上記第１の端子を取り囲む第１のケースと、
上記第１のケースに着脱可能であり、その第１のケースと勘合したときに上記第１の端子と上記第２の端子とを電気的に接続させる、上記第２の端子を取り囲む第２のケースと、を備え、
上記第１及び第２のケースは、不導体で形成されることを特徴とする配線接続装置。
非接触給電システムに使用される配線同士を接続させる配線接続装置であって、
第１の配線に接続される第１の端子と、
第２の配線に接続される第２の端子と、
上記第１の端子を取り囲む第１のケースと、
上記第１のケースに着脱可能であり、その第１のケースと勘合したときに上記第１の端子と上記第２の端子とを電気的に接続させる、上記第２の端子を取り囲む第２のケースと、を備え、
上記第１及び第２のケースは、上記第１及び第２の配線に流れる電流より発生する磁力線の経路を遮断するように形成されていることを特徴とする配線接続装置。
請求項１〜３の何れか１項に記載の配線接続装置であって、
上記第１及び第２のケースは、上記第１及び第２の配線に流れる電流より発生する磁力線の経路を遮断する孔又はスリットが設けられていることを特徴とする配線接続装置。
請求項３に記載の配線接続装置であって、
上記第１及び第２のケースは、非磁性材料で形成されることを特徴とする配線接続装置。
請求項１〜５の何れか１項に記載の配線接続装置であって、
上記第１及び第２の端子は、それぞれ互いに逆向きの２本の配線が接続される２つの端子からなり、
上記第１及び第２のケースは、上記２本の配線の間に発生する磁力線の経路を遮断するように形成されていることを特徴とする配線接続装置。