JP2006174621A - 自走搬送車 - Google Patents

Abstract

【課題】 搬送物を積載する為のスペースの増加、消費電力の削減及び軽量化を図ることが出来る自走搬送車の提供。
【解決手段】 ピックアップコイルＬ１、Ｌ２とコンデンサＣ１、Ｃ２とが直列に接続され、軌道（図示せず）に付設され交流定電流が供給される給電線８から、非接触で交流定電流に共振して受電する直列共振回路（９）と、直列共振回路（９）が受電した交流電力を整流する整流回路１８と、整流回路１８が整流した直流電力を平滑する平滑回路１９と、搬送物を積載し、平滑回路１９が平滑した電力を駆動源として軌道に沿って走行する車体（図示せず）とを備える自走搬送車。コンデンサＣ１、Ｃ２は、ピックアップコイルＬ１、Ｌ２の近傍に配設され、整流回路１８及び平滑回路１９は、車体側に配設されている構成である。
【選択図】 図４

Description

本発明は、軌道に付設され交流定電流が供給される給電線から、非接触で交流定電流に直列共振して受電し、受電した交流電力を整流し、整流し平滑した直流電力を駆動源として軌道に沿って走行する、物品を積載、搬送する自走搬送車に関するものである。

モノレール方式の自走搬送車は、自動車等の組立工程において広く採用されている。このような自走搬送車では、搬送物を載せた複数の自走搬送車が、共用の軌道に載架され、各自走搬送車に搭載した走行駆動用のモータ及び制御系に給電を行い、各自走搬送車を独立に駆動制御し、各自走搬送車を予め定めた各ステーションに停止させつつ自動走行させるようになっている。
このような各自走搬送車に対する給電法の１つとして、共用の軌道に沿って高周波電源に接続された給電線を配設する一方、自走搬送車側には給電線と物理的に非接触の状態で磁気結合するピックアップ部を設け、このピックアップ部を介して給電線から各搬送車に給電する非接触給電装置が採用されている。

本出願人は、特許文献１において、給電線に交流定電流を通流させ、それぞれ複数のピックアップコイル及びコンデンサを有するピックアップ部が、この交流定電流に直列共振して受電するように構成することにより、受電後に定電圧電力に変換する為の電力変換回路が不要となる非接触給電装置を提案している。
特許第３４６５０７５号公報 特許第３２５２８８６号公報 特開平１０−１７２８４４号公報

上述した非接触給電装置を備えた自走搬送車では、ピックアップコイルは、当然、給電線の近傍に配設されているが、コンデンサ、受電した交流電力を整流する整流回路、及び整流した直流電力を平滑する平滑回路は、ピックアップコイルとは離隔した車体内に配設されている。その為、搬送物を積載する為のスペースが狭くなり、また、複数のピックアップコイル及びコンデンサを直列接続した場合に、配線数が多くかつ配線が長くなることにより電力損失及び重量が増加するという問題がある。
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、搬送物を積載する為のスペースの増加、消費電力の削減及び軽量化を図ることが出来る自走搬送車を提供することを目的とする。

第１発明に係る自走搬送車は、１又は複数のピックアップコイルと１又は複数のコンデンサとが直列に接続され、軌道に付設され交流定電流が供給される給電線から、非接触で前記交流定電流に共振して受電する１又は複数の直列共振回路と、該直列共振回路が受電した交流電力を整流する整流回路と、該整流回路が整流した直流電力を平滑する平滑回路と、搬送物を積載し、前記平滑回路が平滑した電力を駆動源として前記軌道に沿って走行する車体とを備える自走搬送車において、前記コンデンサは、前記ピックアップコイルの近傍に配設され、前記整流回路及び平滑回路は、前記車体側に配設されていることを特徴とする。

この自走搬送車では、１又は複数の直列共振回路が、１又は複数のピックアップコイルと１又は複数のコンデンサとが直列に接続され、軌道に付設され交流定電流が供給される給電線から、非接触で前記交流定電流に共振して受電する。整流回路が、その受電した交流電力を整流し、平滑回路が、その整流した直流電力を平滑する。車体が、搬送物を積載し、平滑回路が平滑した電力を駆動源として軌道に沿って走行する。コンデンサは、ピックアップコイルの近傍に配設され、整流回路及び平滑回路は、車体側に配設されている。

第２発明に係る自走搬送車は、前記整流回路が、前記ピックアップコイルの近傍に配設されていることを特徴とする。

第３発明に係る自走搬送車は、前記平滑回路が、前記ピックアップコイルの近傍に配設されていることを特徴とする。

第１，２発明に係る自走搬送車によれば、搬送物を積載する為のスペースの増加、消費電力の削減、軽量化及び小型化を図ることが出来る自走搬送車を実現することが出来る。また、断線する可能性が低下し、信頼性を増すことが出来る。

第３発明に係る自走搬送車によれば、搬送物を積載する為のスペースの増加、消費電力の削減、軽量化及び小型化を図ることが出来る自走搬送車を実現することが出来る。また、断線する可能性が低下し、信頼性を増すことが出来ると共に、トロリー接触方式の給電装置と非接触給電装置との入れ替えを容易に行うことが出来る。

以下に、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明に係る自走搬送車の実施の形態１が備える非接触給電装置の要部構成を示す平面図であり、図２は、この非接触給電装置の縦断面図である。
この自走搬送車１はモノレール式であり、断面形状がＩ型の走行レール（軌道）２（図２）に沿って走行する前後２つの走行フレーム３（図１）を備えており、各走行フレーム３は連結フレーム４により相互に連結されている。走行フレーム３及び連結フレーム４間は、走行フレーム３下部に設けられた連結軸５により、水平面内で回動自在に結合されている。
連結フレーム４の下方には、搬送物を保持又は積載する為の後述する車体１３（図３）を備えている。

前方の走行フレーム３上には、前輪である走行車輪６が水平軸回りに回転するように設けられた車輪部１４を備えており、後方の走行フレーム３上には、後輪である走行車輪６ａが水平軸回りに回転するように設けられた車輪部１５を備えている。
各走行車輪６，６ａは、走行レール２の中央位置より側方へ片寄った位置に配置されており、走行レール２の下部フランジ部２Ａの一側上面に形成されている走行車輪支持面２Ｃにより支持されている。
車輪部１４が備える走行車輪６（前輪）は、モータ７により駆動される駆動輪となっており、モータ７は、走行レール２に付設された給電線８（図２）から、車輪部１４，１５が備える各受電回路部９を介して給電される。各受電回路部９はそれぞれコンデンサ部１７を有している。

各車輪部１４，１５は、垂直軸回りに回転自在に取り付けられた上部ガイドローラ１０及び下部ガイドローラ１１を備えている。上部ガイドローラ１０は、走行レール２の上部フランジ部２Ｂの、走行車輪６，６ａ側の側面２Ｄに当接するように設けられ、下部ガイドローラ１１は、走行レール２の下部フランジ部２Ａの、走行車輪６，６ａが設けられていない側の側面２Ｅに当接するように設けられている。上部ガイドローラ１０及び下部ガイドローラ１１は、それぞれ、走行車輪６，６ａを挟んで前後に２個配設されている。

走行レール２の上部フランジ部２Ｂの側面２Ｄの反対側には、側面２Ｆが形成されており、側面２Ｆには、走行フレーム３に垂直軸回りに回転自在に取り付けられた２個の補助ガイドローラ１２が、それぞれ僅かな隙間を空けて対向配置されている。各補助ガイドローラ１２は、それぞれ上部ガイドローラ１０に対応した位置に設けられている。

走行レール２の下部フランジ部２Ａの、走行車輪６，６ａ側の側面２Ｇには、走行フレーム３に垂直軸回りに回転自在に取り付けられた２個の補助ガイドローラ１３が、それぞれ僅かな隙間を空けて対向配置されている。各補助ガイドローラ１３は、それぞれ下部ガイドローラ１１に対応した位置に設けられている。
車体１３（図３）及び搬送物の荷重は、連結軸５を介して走行フレーム３に作用しており、連結軸５の位置が、走行フレーム３に荷重が作用する吊り点Ｐとなっている。

図３は、上述したような自走搬送車の電気回路部品の配置を模式的に示す説明図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は縦断面図である。
この自走搬送車では、前後の走行フレーム３の車輪部１４，１５がそれぞれ備える受電回路部９に、ピックアップコイル部１６及びコンデンサ部１７がそれぞれ配置されている。尚、ここでは、走行フレーム３上をピックアップコイルの近傍とする。
前後の走行フレーム３に各連結軸５により連結された車体１３には、各受電回路部９のピックアップコイル部１６及びコンデンサ部１７が、後述するように、直列共振して受電した交流定電圧を整流する整流回路１８と、整流回路１８が整流した電力を平滑する平滑回路１９とを備えている。

図４は、上述したような自走搬送車の電気回路を示すブロック図である。
この自走搬送車の電気回路は、各受電回路部９のピックアップコイル部１６が、給電線８に沿って前後２個のコア２１を備えている。各コア２１は、３本の各給電線８に非接触で磁気結合する為の歯（ティース）を４本有しており、その内側の２本の歯には、ピックアップコイル部１６のピックアップコイルＬ１，Ｌ２がそれぞれ巻回してある。

車輪部１４の受電回路部９は、ピックアップコイルＬ１、コンデンサＣ１、ピックアップコイルＬ２、コンデンサＣ２、ピックアップコイルＬ１、コンデンサＣ１、ピックアップコイルＬ２、コンデンサＣ２の順で直列接続されている。各コンデンサＣ１，Ｃ２は、コンデンサ部１７を構成する。
車輪部１５の受電回路部９は、車輪部１４の受電回路部９と同様の構成であり、車輪部１４の受電回路部９と直列に接続されている。

直列に接続された２つの受電回路部９の各ピックアップコイルＬ１，Ｌ２及びコンデンサＣ１，Ｃ２の各回路定数は、給電線８に流れる交流定電流に略直列共振するように定められている。
直列に接続された２つの受電回路部９には、受電回路部９が直列共振して受電した交流定電圧を整流するダイオードブリッジ回路を有する整流回路１８が接続され、整流回路１８には、整流回路１８が整流した電力を平滑する平滑コンデンサを有する平滑回路１９が接続されている。
平滑回路１９が平滑した直流定電圧は、モータ７（図１，２）とモータ７を制御する図示しない制御部とを有する負荷２０に与えられる。

このような構成の自走搬送車では、車輪部１４，１５の受電回路部９の各ピックアップコイルＬ１，Ｌ２及びコンデンサＣ１，Ｃ２が、給電線８に流れる交流定電流に略直列共振することにより受電し、受電した交流定電圧は、整流回路１８及び平滑回路１９により整流され平滑される。整流され平滑された直流定電圧は、負荷２０に与えられ、モータ７を回転制御する。

モータ７が回転することにより、車輪６が、走行レール２の走行車輪支持面２Ｃ上を転動し、これに伴い、車輪６ａ、上部ガイドローラ１０及び下部ガイドローラ１１も転動する。補助ガイドローラ１２，１３は、転動する車輪６，６ａ、上部ガイドローラ１０及び下部ガイドローラ１１が脱輪しないようにガイドする。これにより、自走搬送車は、車体１３に搬送物を積載して、走行レール２を走行することが出来る。

上述したように、ピックアップコイルを複数に分割して、複数のコンデンサと共に直列共振回路を構成した場合に、コンデンサを車体１３側に配置すると、ピックアップコイル及びコンデンサを接続する配線の本数及び長さが増加する。その為、配線の作業性悪化、多数の長い配線に高周波電流が流れることによる周囲への磁界の影響の増大、及び多数の長い配線に高周波電流が流れることによる電力損失の増大という問題が発生する。
しかし、上述したように、走行フレーム３上であるピックアップコイル近傍に、各コンデンサＣ１，Ｃ２を配置することにより、ピックアップコイル及びコンデンサを接続する配線を短くすることが出来、これらの問題を解決することが出来る。
尚、本実施の形態では、前後の車輪部１４，１５に各受電回路部９を設けてあるが、何れかの車輪部にのみ受電回路部９を設けるようにしても良い。

（実施の形態２）
図５は、本発明に係る自走搬送車の実施の形態２における電気回路部品の配置を模式的に示す説明図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は縦断面図である。
この自走搬送車では、走行フレーム３の車輪部１５（後輪）が備える受電回路部９に、ピックアップコイル部１６及びコンデンサ部１７に加えて、整流回路１８が配置されている。
前後の走行フレーム３に各連結軸５により連結された車体１３には、平滑回路１９を備えている。

図６は、上述した自走搬送車の電気回路を示すブロック図である。
この自走搬送車の電気回路は、車輪部１５（後輪）の受電回路部９が、ピックアップコイル部１６及びコンデンサ部１７に加えて、ピックアップコイル部１６及びコンデンサ部１７が直列共振して受電した交流定電圧を整流する整流回路１８を備えている。整流回路１８には、整流回路１８が整流した電力を平滑する平滑コンデンサを有する平滑回路１９が接続されている。

このような自走搬送車では、車体１３側に配置する電気回路部品が更に少なくなるので、車体１３の搬送物積載スペースの増大、又は車体１３自身のスペース削減を図ることが出来る。本発明に係る自走搬送車の実施の形態２のその他の構成及び動作は、上述した本発明に係る自走搬送車の実施の形態１の構成及び動作と同様であるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
尚、本実施の形態では、前後の車輪部１４，１５に各受電回路部９を設けてあるが、何れかの車輪部にのみ受電回路部９を設けるようにしても良い。

（実施の形態３）
図７は、本発明に係る自走搬送車の実施の形態３における電気回路部品の配置を模式的に示す説明図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は縦断面図である。
この自走搬送車では、走行フレーム３の車輪部１５（後輪）が備える受電回路部９に、ピックアップコイル部１６、コンデンサ部１７、整流回路１８及び平滑回路１９が配置されている。
前後の走行フレーム３に各連結軸５により連結された車体１３には、整流回路１８及び平滑回路１９は配置されていない。

図８は、上述した自走搬送車の電気回路を示すブロック図である。
この自走搬送車の電気回路は、車輪部１５（後輪）の受電回路部９が、ピックアップコイル部１６、コンデンサ部１７、ピックアップコイル部１６とコンデンサ部１７とが直列共振して受電した交流定電圧を整流する整流回路１８、及び整流回路１８が整流した電力を平滑する平滑回路１９を備えている。

このような自走搬送車では、車体１３側には電気回路部品が配置されないので、走行フレーム３上の部品を交換することのみにより、トロリー接触方式の給電装置と非接触給電装置とを容易に入れ替えることが出来る。本発明に係る自走搬送車の実施の形態３のその他の構成及び動作は、上述した本発明に係る自走搬送車の実施の形態１の構成及び動作と同様であるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
尚、本実施の形態では、前後の車輪部１４，１５に各受電回路部９を設けてあるが、何れかの車輪部にのみ受電回路部９を設けるようにしても良い。

（実施の形態４）
図９は、本発明に係る自走搬送車の形態４における電気回路部品の配置を模式的に示す説明図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は縦断面図である。
この自走搬送車では、走行フレーム３の車輪部１４，１５が備える各受電回路部９に、ピックアップコイル部１６、コンデンサ部１７、整流回路１８及び平滑回路１９がそれぞれ配置されている。各受電回路部９は、負荷２０に並列に接続されている。
前後の走行フレーム３に各連結軸５により連結された車体１３には、整流回路１８及び平滑回路１９は配置されていない。

このような自走搬送車では、車体１３側には電気回路部品が配置されないので、走行フレーム３上の部品を交換することのみにより、トロリー接触方式の給電装置と非接触給電装置とを容易に入れ替えることが出来る。また、各受電回路部９が負荷２０に並列に接続されているので、負荷２０に大きな電流（例えば２倍の電流）を供給することが出来る。本発明に係る自走搬送車の実施の形態３のその他の構成及び動作は、上述した本発明に係る自走搬送車の実施の形態１の構成及び動作と同様であるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

（実施の形態５）
図１０は、本発明に係る自走搬送車の形態５における電気回路部品の配置を模式的に示す説明図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は縦断面図である。
この自走搬送車では、走行フレーム３の車輪部１４，１５が備える各受電回路部９に、ピックアップコイル部１６、コンデンサ部１７、整流回路１８及び平滑回路１９がそれぞれ配置されている。各受電回路部９は、負荷２０に直列に接続されている。
前後の走行フレーム３に各連結軸５により連結された車体１３には、整流回路１８及び平滑回路１９は配置されていない。

このような自走搬送車では、車体１３側には電気回路部品が配置されないので、走行フレーム３上の部品を交換することのみにより、トロリー接触方式の給電装置と非接触給電装置とを容易に入れ替えることが出来る。また、各受電回路部９が負荷２０に直列に接続されているので、負荷２０に高い電圧（例えば２倍の電圧）を供給することが出来る。本発明に係る自走搬送車の実施の形態３のその他の構成及び動作は、上述した本発明に係る自走搬送車の実施の形態１の構成及び動作と同様であるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
複数の受電回路部９の接続方法を実施の形態４，５から選択し、また、実施の形態４，５を組み合わせることにより、種々の負荷を備えるシステムに対応することが出来る。

本発明に係る自走搬送車の実施の形態が備える非接触給電装置の要部構成を示す平面図である。 本発明に係る自走搬送車の実施の形態が備える非接触給電装置の要部構成を示す縦断面図である。 本発明に係る自走搬送車の実施の形態における電気回路部品の配置を模式的に示す説明図である。 図３に示す自走搬送車の電気回路を示すブロック図である。 本発明に係る自走搬送車の実施の形態における電気回路部品の配置を模式的に示す説明図である。 図５に示す自走搬送車の電気回路を示すブロック図である。 本発明に係る自走搬送車の実施の形態における電気回路部品の配置を模式的に示す説明図である。 図７に示す自走搬送車の電気回路を示すブロック図である。 本発明に係る自走搬送車の形態における電気回路部品の配置を模式的に示す説明図である。 本発明に係る自走搬送車の形態における電気回路部品の配置を模式的に示す説明図である。

符号の説明

１ 自走搬送車
２ 走行レール（軌道）
３ 走行フレーム
４ 連結フレーム
５ 連結軸
６，６ａ 走行車輪
７ モータ
８ 給電線
１３ 車体
１４，１５ 車輪部
１６ ピックアップコイル部
１７ コンデンサ部
１８ 整流回路
１９ 平滑回路
２０ 負荷
２１ コア
Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ
Ｌ１，Ｌ２ ピックアップコイル

Claims (3)

1. １又は複数のピックアップコイルと１又は複数のコンデンサとが直列に接続され、軌道に付設され交流定電流が供給される給電線から、非接触で前記交流定電流に共振して受電する１又は複数の直列共振回路と、該直列共振回路が受電した交流電力を整流する整流回路と、該整流回路が整流した直流電力を平滑する平滑回路と、搬送物を積載し、前記平滑回路が平滑した電力を駆動源として前記軌道に沿って走行する車体とを備える自走搬送車において、
   前記コンデンサは、前記ピックアップコイルの近傍に配設され、前記整流回路及び平滑回路は、前記車体側に配設されていることを特徴とする自走搬送車。
2. 前記整流回路が、前記ピックアップコイルの近傍に配設されている請求項１記載の自走搬送車。
3. 前記平滑回路が、前記ピックアップコイルの近傍に配設されている請求項２記載の自走搬送車。

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