JP2006287988A - Pickup unit and contactless power supply facility equipped with pickup unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無接触給電設備に関するものである。 The present invention relates to a contactless power supply facility.
従来の無接触給電設備におけるピックアップユニットの一例が、たとえば特許文献1に開示されている。
この特許文献1に開示されている無接触給電設備は、移動体の移動線路に沿って高周波電流を流す誘導線路を張設している誘導線路ユニットと、E字状のコアおよびこのコアに巻回されて誘導線路から無接触で給電されるピックアップコイルを有し誘導線路ユニットに対向して移動体に設けられているピックアップユニットとを備え、前記ピックアップコイルに共振回路を形成するコンデンサを接続し、このコンデンサに整流および平滑回路を接続し、さらに直流電圧安定化回路を介して、負荷に接続し、誘導線路に無接触で負荷に給電している。
The non-contact power feeding facility disclosed in
しかし、上記した従来の構成によると、1本の誘導線路に流すことができる電流には許容電流値の制限があるために、ピックアップコイルに誘導される起電力には限度があり、負荷へ供給できる電流が制限されるという問題がある。 However, according to the conventional configuration described above, since there is a limit on the allowable current value for the current that can be passed through one induction line, there is a limit to the electromotive force that is induced in the pickup coil, which is supplied to the load. There is a problem that the current that can be produced is limited.
そこで本発明は、コイルに誘起される起電力を増加させることができるピックアップユニットおよびそのピックアップユニットを備えた無接触給電設備を提供することを目的としたものである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a pickup unit capable of increasing an electromotive force induced in a coil and a non-contact power supply facility including the pickup unit.
前記した目的を達成するために、本発明の請求項1に記載のピックアップユニットは、高周波電流が給電される一対の誘導線路より起電力が誘起されるピックアップユニットであって、複数のコ字状のコアを、それら各凹部を相互逆にした状態で連設させてS字形状または連続したS字形状に形成し、前記各凹部の略中心または前記中心より奥側の位置に前記一対の誘導線路が配置されるコア体と、前記コア体の中央部に巻回され、前記一対の誘導線路より起電力が誘起されるコイルを備えることを特徴としたものである。
In order to achieve the above object, a pickup unit according to
上記構成によれば、複数のコ字状のコアを、それら各凹部を相互逆にした状態で連設させてS字形状または連続したS字形状のコア体を形成することにより、コアの各凹部の略中心または中心より奥側の位置に配置されている一対の誘導線路に高周波電流が給電されると、コア体を同寸法でE字状または連続したE字状に形成したときと比較して、コア体の中央部に巻回されたコイルと鎖交する磁束が増加することとなるため、コイルに大きな起電力が発生する。 According to the above configuration, a plurality of U-shaped cores are connected in a state where the respective concave portions are reversed to form an S-shaped core or a continuous S-shaped core body. When high-frequency current is fed to a pair of induction lines arranged at the approximate center of the recess or at the back side of the center, compared with the case where the core body is formed in an E shape or a continuous E shape with the same dimensions. Then, since the magnetic flux interlinking with the coil wound around the central portion of the core body increases, a large electromotive force is generated in the coil.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明であって、前記一対の誘導線路は、前記コア体の各凹部において、凹部を形成する各面からそれぞれ略等距離の位置に配置されることを特徴としたものである。
The invention according to
上記構成によれば、凹部を形成する各面からそれぞれ略等距離の位置に配置された一対の誘導線路に交流電流が供給されて磁束が発生すると、各コイルに最も効率よく起電力が発生する。 According to the above configuration, when an alternating current is supplied to a pair of induction lines arranged at substantially equal distances from the surfaces forming the recesses to generate a magnetic flux, an electromotive force is generated most efficiently in each coil. .
そして、請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の発明であって、2つのコ字状のコアは、筒状の連結手段に各コアの一つの突部を相互逆に挿入することにより連結され、前記連結手段に、前記コイルが巻回されていることを特徴としたものである。
The invention according to
上記構成によれば、2つのコ字状のコアを、筒状の連結手段に各コアの一つの突部を相互逆に挿入して連結するとともに、連結手段にコイルを巻回することにより、中心部に一対の誘導線路により起電力が誘起されるコイルが巻回された、S字状のコア体が形成される。 According to the above configuration, the two U-shaped cores are connected to the cylindrical connecting means by inserting one projecting portion of each core in a reverse manner, and by winding a coil around the connecting means, An S-shaped core body in which a coil in which an electromotive force is induced by a pair of induction lines is wound at the center is formed.
さらに、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明であって、前記連結手段は、各開口部周辺に縁部が形成されていることを特徴としたものである。
上記構成によれば、連結手段の各開放部周辺に縁部が形成されることにより、連結手段にコイルが巻きやすくなり、また巻回されたコイルがずれたりすることなく、しっかりと固定される。
Further, the invention described in claim 4 is the invention described in
According to the above configuration, since the edge is formed around each open portion of the connecting means, the coil is easily wound around the connecting means, and the wound coil is firmly fixed without being displaced. .
しかも、請求項5に記載の発明は、請求項1に記載の発明であって、前記コア体は、中空状に形成され、各開口部周辺に縁部が形成されている連結手段を備え、前記一方のコ次状のコアにおける凹部の突部を、前記連結手段の一方の開口部から挿入するとともに、前記他方のコ字状のコアにおける凹部の突部を、前記連結手段の他方の開口部から挿入し、前記連結手段の縁部間に前記コイルが巻回されていることを特徴としたものである。
Moreover, the invention according to claim 5 is the invention according to
上記構成によれば、一方のコ次状のコアにおける凹部の突部を、連結手段の一方の開口部から挿入するとともに、他方のコ字状のコアにおける凹部の突部を、連結手段の他方の開口部から挿入し、連結手段の縁部間にコイルを巻回することにより、中央部に一対の誘導線路により起電力が誘起されるコイルが巻回された、S字状のコア体が形成される。 According to the above configuration, the protrusion of the recess in one of the cores is inserted from one opening of the connecting means, and the protrusion of the recess in the other U-shaped core is inserted into the other of the connecting means. An S-shaped core body, in which a coil in which an electromotive force is induced by a pair of induction lines, is wound around the center portion by inserting the coil between the edges of the connecting means and winding the coil between the edges of the connecting means. It is formed.
また、請求項6に記載の発明は、移動体の移動線路に沿って高周波電流を流す一対の誘導線路を敷設する誘導線路ユニットと、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のピックアップユニットを備え、前記誘導線路ユニットは、前記一方の誘導線路を先端部に支持する第1の支持体と、この第1の支持体の後端部が固定され第1の支持体を垂直に支持する第2の支持体と、前記他方の誘導線路を先端部に支持する第3の支持体と、この第3の支持体の後端部が固定され第3の支持体を垂直に支持する第4の支持体と、前記第1の支持体により支持される一方の誘導線路が前記ピックアップユニットのコア体の一方の凹部の略中心または前記中心より奥側の位置に配置され、前記第3の支持体により支持される他方の誘導線路が前記ピックアップユニットのコア体の他方の凹部の略中心または前記中心より奥側の位置に配置されるよう前記第2の支持体と第4の支持体を連結する第5の支持体から形成される支持部材を、前記移動線路に沿って所定間隔おきに備えていることを特徴としたものである。
The invention according to
上記構成によれば、移動線路に沿って所定間隔おきに支持部材が配置されているため、一方の誘導線路が、所定間隔おきに移動体側から第1の支持体により支持されるとともに、他方の誘導線路が、所定間隔おきに移動線路側から第3の支持体により支持される。 According to the above configuration, since the support members are arranged at predetermined intervals along the moving line, one guide line is supported by the first support body from the moving body side at predetermined intervals, and the other The induction line is supported by the third support body from the moving line side at predetermined intervals.
さらに、請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の発明であって、前記ピックアップユニットは、前記いずれか一方のコアに、磁束を通過させることのできる部材で形成された取付部材を取り付け、この取付部材と前記移動体とを連結する連結部材により、前記移動体に取り付けられることを特徴としたものである。
Further, the invention according to
上記構成によれば、磁束を通過させることのできる部材で形成された取付部材がいずれか一方のコアに取り付けられているため、この取付部材によりコアに導かれる磁束が遮断されることが防止される。また取付部材および連結部材により、ピックアップユニットの両凹部の略中心または中心より奥側に各誘導線路を位置させた状態で、ピックアップユニットが移動体に取り付けられる。 According to the above configuration, since the mounting member formed of a member capable of passing the magnetic flux is attached to one of the cores, the magnetic flux guided to the core is prevented from being blocked by the mounting member. The In addition, the pickup unit is attached to the moving body by the attachment member and the connecting member in a state where the respective guide lines are positioned at substantially the center of the both concave portions of the pickup unit or the back side from the center.
そして、請求項8に記載の発明は、請求項6または請求項7に記載の発明であって、複数の前記ピックアップユニットは、前記移動経路方向の前記コアの幅よりも広い間隔で前記移動体に取り付けられていることを特徴としたものである。
The invention according to
上記構成によれば、各コアを誘導線路が敷設された方向に配置する際、各コアの間隔を、誘導線路が敷設された方向(誘導線路に沿う方向)におけるコアの幅より大きくすることにより、熱の発散が容易となり温度が下げられ、また各コアにおいて端効果が得られることから、各コアを密着して配置したときと比較して、各コイルで高い起電力が誘起され、大きい電力が得られる。 According to the said structure, when arrange | positioning each core in the direction where the induction line was laid, by making the space | interval of each core larger than the width | variety of the core in the direction (direction along a induction line) where the induction line was laid. Since heat is easily dissipated and the temperature is lowered, and an end effect is obtained in each core, a higher electromotive force is induced in each coil than in the case where the cores are arranged in close contact with each other. Is obtained.
本発明のピックアップユニットは、コア体が、複数のコ字状のコアを、それら各凹部を相互逆にした状態で連設させてS字形状または連続したS字形状に形成されているため、同寸法のE字状または連続したE字状に形成されたコアを使用した場合と比較して、コイルと鎖交する磁束が増加することとなり、コイルに大きな起電力を発生させることができ、したがって大きな負荷に給電することができる。 In the pickup unit of the present invention, the core body is formed in an S-shape or a continuous S-shape by connecting a plurality of U-shaped cores in a state where the respective concave portions are reversed to each other. Compared with the case where a core formed in an E shape or a continuous E shape of the same size is used, the magnetic flux interlinking with the coil is increased, and a large electromotive force can be generated in the coil. Therefore, it is possible to supply power to a large load.
以下に、本発明の実施の形態における無接触給電設備について、図面を参照しながら説明する。
図1に示すように、移動体としての搬送台車Vは、駆動トロリー1A、従動トロリー1B、およびこれらトロリー1A,1Bにて支持され物品搬送用キャリア1Cから構成され、この搬送台車Vを移動自在に案内するアルミニウム製の案内レール(移動線路の一例)Bとが設けられている。
Hereinafter, a non-contact power supply facility according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a transport cart V as a moving body is composed of a drive trolley 1A, a driven
駆動トロリー1Aは、案内レールBの上部に係合する走行用車輪2、案内レールBの下部に両横側から接触する振れ止めローラ3、およびピックアップユニットPを備え、走行用車輪2が減速機付電動モータ4にて駆動される。また従動トロリー1Bは、案内レールBの上部に係合する走行用車輪5、および案内レールBの下部に両横側から接触する振れ止めローラ6を備えている。
The drive trolley 1A includes a
案内レールBは、その上部に車輪案内部7、その下部にローラ案内部8を備え、横一側部に連結される支持枠9によって、天井などから吊り下げ状態に支持され、また案内レールBの支持枠9が取り付けられた側部とは他方の側部に、誘導線路ユニットXが取り付けられている。また案内レールBの車輪案内部7とローラ案内部8からそれぞれ他方の側部の方向(内方)へツメ部7A,8Aが突設されている。
The guide rail B is provided with a
図2,図3に示すように、搬送台車Vの案内レールBに沿って高周波電流を流す一対の誘導線路11を敷設する誘導線路ユニットXは、上方(一方)の誘導線路11を先端部に支持する第1ハンガー12A(第1の支持体の一例)と、この第1ハンガー12Aの後端部が固定され第1ハンガー12Aを水平方向(垂直)に支持する第2ブラケット12B(第2の支持体の一例)と、下方(他方)の誘導線路11を先端部に支持する第3ハンガー12C(第3の支持体の一例)と、この第3ハンガー12Cの後端部が固定され第3ハンガー12Cを水平方向(垂直)に支持する第4ブラケット12D(第4の支持体の一例)と、第1ハンガー12Aにより支持される上方の誘導線路11がピックアップユニットPのコア体20(後述する)の上方の凹部23の中心より奥側の位置に配置され、第3ハンガー12Cにより支持される下方の誘導線路11がピックアップユニットPのコア体20の下方の凹部24の中心より奥側の位置に配置されるよう第2ブラケット12Bと第4ブラケット12Dを連結する第5ブラケット12E(第5の支持体の一例)から形成される、樹脂(磁束が通過する部材の一例)製のブラケット(支持部材の一例)12を、案内レールBに沿って所定間隔おきに備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the guide line unit X laying a pair of
このように、案内レールBに沿って所定間隔おきにブラケット12が配置されているため、上方の誘導線路11が、所定間隔おきに搬送台車V側から第1ハンガー12Aにより支持されるとともに、下方の誘導線路11が、所定間隔おきに案内レールB側から第3ハンガー12Cにより支持される。
As described above, since the
なお、第2ブラケット12Bの上下方向(長軸方向)の長さは、ピックアップユニットPにおけるコア体20の凹部23に対向する上下方向の長さの略1.5倍〜略2倍に設定され、第4ブラケット12Dの上下方向の長さは、ピックアップユニットPにおけるコア体20の凹部24に対向する上下方向の長さの略0.5倍〜略1倍に設定されている。
The length of the
これにより、ピックアップユニットPにおけるコア体20の凹部23に対向する長さの略1.5倍〜略2倍に設定された第2ブラケット12Bが案内レールBに取り付けられる際、第4ブラケット12Dの長さがピックアップユニットPにおけるコア体20の凹部24に対向する長さの略0.5倍〜略1倍に設定されて短く形成されるため、第4ブラケット12Dの上方の空間を利用してピックアップユニットPを誘導線路11間に入れ易くなる。
As a result, when the
また、第1ハンガー12Aおよび第3ハンガー12Cの先端には、袋状の凹部13が設けられ、この凹部13に、水平に通電方向が同じ1本の誘導線路11を長手方向に嵌め込んだカバー14のツメ部14Aが挿入されている。なお、誘導線路11は、絶縁した細い素線を集めて形成した撚線(以下、リッツ線と呼ぶ)を絶縁体、たとえば樹脂材によりカバーして構成され、図1,図5に示すように、始端が電源装置Dに接続され、案内レールBに沿って敷設されている。
Also, a bag-shaped recess 13 is provided at the tip of the
またブラケット12は、第2ブラケット12Bを案内レールBのツメ部7A,8Aに、その上下端部を嵌合させ、上下端に設けたねじ孔15に止めネジ16を螺合させ、その先端を案内レールBに食い込ませることにより、固定している。
The
上記ピックアップユニットPは、図2,図4,図6に示すように、2つのコ字状の上部フェライトコア(コアの一例)21,下部フェライトコア(コアの一例)28の各凹部23,24を相互逆にした状態で隣接させてS字状に形成されており、各凹部23,24の中心より奥側の位置に一対の誘導線路11が配置されるコア体20と、このコア体20の中央部(上部第2コアブロック21Bと下部第1コアブロック28A)に巻回され、一対の誘導線路11より起電力が誘起されるピックアップコイル(コイルの一例)22(第1ピックアップコイル22A,第2ピックアップコイル22B,第3ピックアップコイル22C)を備えている。なお、これらのピックアップコイル22は、例えば10〜20ターンの上記リッツ線を巻いて形成されている。
As shown in FIGS. 2, 4, and 6, the pickup unit P includes
上部フェライトコア21は、水平方向に配置された四角柱形状(または円柱形状)の上部第1コアブロック21A,上部第2コアブロック21Bと、上部第1コアブロック21Aと上部第2コアブロック21Bの一方側(搬送台車V側)を四角柱形状(または円柱形状)の上部第3コアブロック21Cで連結することにより、コ字形状に形成されている。また上部第1コアブロック21Aと上部第2コアブロック21Bの長軸方向の長さは、上部第3コアブロック21Cの長軸方向の長さより長く形成され、さらに上部第3コアブロック21Cの長軸方向における側部表面21cの面積は、上部第1コアブロック21A,上部第2コアブロック21Bの短軸方向における側部表面21a,21bの面積より広く形成されている。
The
下部フェライトコア28は、水平方向に配置された四角柱形状(または円柱形状)の下部第1コアブロック28A,下部第2コアブロック28Bと、下部第1コアブロック28Aと下部第2コアブロック28Bの他方側(案内レールB側)を四角柱形状(または円柱形状)の下部第3コアブロック28Cで連結することにより、コ字形状に形成されている。また下部第1コアブロック28Aと下部第2コアブロック28Bの長軸方向の長さは、下部第3コアブロック28Cの長軸方向の長さより長く形成され、さらに下部第3コアブロック28Cの長軸方向における側部表面28cの面積は、下部第1コアブロック28A,下部第2コアブロック28Bの短軸方向における側部表面28a,28bの面積より広く形成されている。
The
上記一対の誘導線路11は、コア体20の各凹部23,24において、凹部23を形成する上部第1コアブロック21A,上部第2コアブロック21B,上部第3コアブロック21Cの各面、および凹部24を形成する下部第1コアブロック28A,下部第2コアブロック28B,下部第3コアブロック28Cの各面からそれぞれ略等距離の位置に配置されることが、最良とされる。
The pair of
これにより、凹部23,24を形成する上記各面からそれぞれ略等距離の位置に配置された一対の誘導線路11に交流電流が供給されて磁束が発生すると、磁束は最も効率よくコア体20に集められ、ピックアップコイル22に効率よく起電力が発生する。なお、一対の誘導線路11を、コア体20の各凹部23,24の略中心の位置に配置することも可能である。
As a result, when an alternating current is supplied to the pair of
また、図4に示すように、2つのコ字状のコアである上部フェライトコア21,下部フェライトコア28は、磁束を通過させることのできる部材(例えば樹脂)からなり、各開口部29B周辺に縁部29Aが形成されている筒状のボビン(連結手段の一例)29に上部フェライトコア21の一つの突部である上部第2コアブロック21Bと、下部フェライトコア28の一つの突部である下部第1コアブロック28Aを相互逆に挿入することにより連結されており、ボビン29にはピックアップコイル22が巻回されている。
Further, as shown in FIG. 4, the
詳述すると、コア体20は、中空状に形成され、各開口部29B周辺に縁部29Aが形成されているボビン29を備えており、上部フェライトコア21(一方のコ字状のコア)における凹部23の上部第2コアブロック21B(突部)を、ボビン29の一方の開口部29Bから挿入するとともに、下部フェライトコア28(他方のコ字状のコア)における凹部24の下部第1コアブロック28A(突部)を、ボビン29の他方の開口部29Bから挿入し、ボビン29の縁部29A間にピックアップコイル22が巻回されている。
More specifically, the
このように、上部フェライトコア21における凹部23の上部第2コアブロック21Bを、ボビン29の一方の開口部29Bから挿入するとともに、下部フェライトコア28における凹部24の下部第1コアブロック28Aを、ボビン29の他方の開口部29Bから挿入し、またボビン29の縁部29A間に予めピックアップコイル22を巻回しておくことにより、最も作業性よく簡単に、中心部に一対の誘導線路11により起電力が誘起されるピックアップコイル22が巻回されたS字状のコア体20が形成される。
Thus, the upper
また、各ピックアップユニットPは、上部フェライトコア21の上部第3コアブロック21Cに、磁束を通過させることのできる部材(例えば樹脂)で形成された取付部材25を取り付け、この取付部材25の上部側(上部第1コアブロック21A側)と搬送台車Vとを連結する連結部材26により、搬送台車Vに取り付けられる。なお、連結部材26も磁束を通過させることのできる部材(例えば樹脂)で形成することが望ましい。
In addition, each pickup unit P is attached to the upper
これにより、磁束を通過させることのできる部材で形成された取付部材25が上部第3コアブロック21Cに取り付けられているため、下部第2コアブロック28Bの短軸方向における側部表面28bと下部第1コアブロック28Aの短軸方向における側部表面28aおよび上部第3コアブロック21Cの長軸方向における側部表面21cとの間で導かれる磁束が遮断されることが防止され、上記磁束が通過される。また取付部材25および連結部材26により、ピックアップユニットPの上方および下方の凹部23,24の中心より奥側の位置に、上方および下方の誘導線路11を配置させた状態で、ピックアップユニットPが搬送台車Vに取り付けられる。
Thereby, since the
また搬送台車Vに、少なくとも凹部24に対向してアルミ板27(磁束の通過を遮断する部材の一例)が取り付けられている。
これにより、上部の凹部23に対向する面はアルミニウム(案内レールB)、下部の凹部24に対向する面もアルミニウム(アルミ板27)であることから、漏れ磁束を少なくでき、効率が改善される。
An aluminum plate 27 (an example of a member that blocks the passage of magnetic flux) is attached to the transport carriage V so as to face at least the
Accordingly, the surface facing the
また、連結部材26の水平方向(長軸方向)の長さは、第4ブラケット12Dの水平方向(短軸方向)の長さより長く形成されている。
これにより、ピックアップユニットPが搬送台車Vから所定距離、すなわち少なくとも第4ブラケット12Dの水平方向の長さ以上離れた位置に配置されることとなり、上部第1コアブロック21Aの側部表面21aから第2ブラケット12Bの内面までの間隔L1、および下部第2コアブロック28Bの側部表面28bから第4ブラケット12Dの内面までの間隔L2が所定間隔空くこととなるため、上部第1コアブロック21Aの短軸方向における側部表面21aと上部第2コアブロック21Bの短軸方向における側部表面21bおよび下部第3コアブロック28Cの長軸方向における側部表面28cとの間、且つ下部第2コアブロック28Bの短軸方向における側部表面28bと下部第1コアブロック28Aの短軸方向における側部表面28aおよび上部第3コアブロック21Cの長軸方向における側部表面21cとの間を移動する磁束を妨げることがなくなる。また搬送台車Vがブラケット12に接触することが避けられる。
Further, the length of the connecting
As a result, the pickup unit P is disposed at a predetermined distance from the transport carriage V, that is, at a position separated by at least the horizontal length of the
さらに、第2ブラケット12Bおよび第4ブラケット12Dは、連結部材26と交差することのない長さに形成されている。
これにより、第2ブラケット12Bが案内レールBに取り付けられる際、第4ブラケット12Dは連結部材26と交差することのない長さに形成され、また第4ブラケット12Dが案内レールBに取り付けられる際、第2ブラケット12Bは連結部材26と交差することのない長さに形成される。
Further, the
Thus, when the
また、図6に示すように、ピックアップユニットPは、上記コア体20を3個(複数)、コア体20の中央部(上部第2コアブロック21Bと下部第1コアブロック28A)を水平方向に配置して横方向(図1において案内レールBに沿う方向)に並べられており、3個のピックアップユニットPは、移動経路方向のコア体20の幅aよりも広い間隔b(a<b)で搬送台車Vに取り付けられている。
As shown in FIG. 6, the pickup unit P includes three (a plurality of)
これにより、各ピックアップコイル22A,22B,22Cが巻回された各コア体20の間に十分な間隔bが形成されるため、熱の発散が容易となり温度が下げられ、また各コア体20において端効果が得られることから、ピックアップコイル22A,22B,22Cを密着させた場合と比較して、各ピックアップコイル22A,22B,22Cで高い起電力が誘起され、効率が改善され、大きい電力が得られる。
Thereby, since sufficient space | interval b is formed between each
また、前記連結部材26によりピックアップユニットPは、図2(a)に示すように、ピックアップユニットPのコア体20の中央部(上部第2コアブロック21Bと下部第1コアブロック28A)の中心Oがほぼ誘導線路ユニットXの上下各1本の誘導線路11の中央で、案内レールBに対して直角に位置するように調整して搬送台車Vに固定されている。
Further, as shown in FIG. 2A, the pickup member P is connected to the center O (the second
電源装置Dと搬送台車Vの回路構成を図5の回路図にしたがって説明する。
電源装置Dは、AC200V3相の交流電源31と、コンバータ32と、インバータ33と、過電流保護用のトランジスタ34およびダイオード35とを備えている。コンバータ32は、全波整流器36と、フィルタを構成するコイル37,コンデンサ38,抵抗39,およびこの抵抗39を短絡するトランジスタ40とから構成され、インバータ33は、電流制限用のコイル41と、矩形波信号によりそれぞれ駆動されるフルブリッジに組まれたトランジスタ42から構成されている。なお、トランジスタ制御装置は省略している。
The circuit configuration of the power supply device D and the transport carriage V will be described with reference to the circuit diagram of FIG.
The power supply device D includes an AC 200V three-phase
また搬送台車Vは、高周波電流Iを流す誘導線路11に対向して複数設けられ、誘導線路11より起電力が誘起される第1ピックアップコイル22A,第2ピックアップコイル22B,第3ピックアップコイル22C、および各ピックアップコイル22A,22B,22C毎にそれぞれ直列に接続される第1コンデンサ51A,第2コンデンサ51B,第3コンデンサ51Cから形成され、誘導線路11の周波数に共振する共振回路52A,52B,52Cと、各1次側巻線が、第1ピックアップコイル22Aと第2コンデンサ51Bとの間および第2ピックアップコイル22Bと第3コンデンサ51Cとの間に直列に接続されているトランス53と、入力側がトランス53の2次側に接続されている整流器54と、コレクタおよびエミッタが整流器54の出力端間と接続されている出力調整用トランジスタ55と、整流器54のプラス側出力端と出力調整用トランジスタ55の一端との接続点にアノードが接続され、インバータ60の一端にカソードが接続されているダイオード56と、共振回路52A,52B,52Cにそれぞれ並列に接続され、共振回路52A,52B,52Cにより発生する電圧を整流し、消費電力が変動するモータ4へ給電する整流回路57A,57B,57Cと、整流回路57A,57B,57Cの出力側と直列に接続されている電流制限用のコイル58と、コイル58を介して整流回路57A,57B,57Cの出力側と並列に接続されている平滑コンデンサ59と、この平滑コンデンサ59に負荷、例えばインバータ60を介してモータ4を接続して構成されている。なお、出力調整用トランジスタ55のトランジスタ制御装置は省略している。このトランジスタ制御装置は、インバータ60へ印加される出力電圧を監視しており、所定電圧以下のとき出力調整用トランジスタ55をオンし、所定電圧を越えて過電圧となったことを確認すると出力調整用トランジスタ55をオフし、出力電圧を所定電圧以下に調整している。
A plurality of transport carriages V are provided opposite to the
また、各誘導線路11に、コンデンサ43が直列に接続され、さらにインダクタンス値を調整することにより誘導線路11全体の所定周波数のインピーダンスを調整することが可能な可変インダクタンス44が直列に接続されている。なお、この可変インダクタンス44は、誘導線路11の長さ(線路長)が所定の長さを満たさないとき、すなわち誘導線路11のインダクタンス値が所定のインダクタンス値に満たないときに接続される。
In addition, a
上記電源装置Dと誘導線路11と搬送台車Vの回路構成による作用を説明する。
まず、交流電源31から出力されるAC200V3相の交流はコンバータ32により直流に変換され、インバータ33により高周波、たとえば10kHzの交流電流に変換されて誘導線路11に供給される。ここで、搬送台車Vの走行時においてトランジスタ55がオンとなっていると、上下各1本の誘導線路11に発生する磁束により、誘導線路11の周波数に共振する案内レールB上に位置する搬送台車Vの各ピックアップコイル22に大きな起電力が発生し、この起電力により発生した交流電流は各整流回路57で整流されて、インバータ60を介して減速機付電動モータ4に供給される。このとき共振回路52A,52B,52Cは直列に接続された状態となっており、それぞれ発生する電圧は加算されてインバータ60に印加される。そして、移動体の搬送台車Vは、給電されたこのモータ4により走行用車輪2が駆動され、案内レールBに案内されて移動する。
The effect | action by the circuit structure of the said power supply device D, the induction track |
First, AC 200V three-phase alternating current output from the alternating
ここで、誘導線路11に供給される交流電流によって磁束を発生させると、図6に矢印で示すように、上方の誘導線路11に向こう側から手前側(すなわちピックアップコイル22A側からピックアップコイル22側)に電流が流れ、下方の誘導線路11に手前側から向こう側(すなわちピックアップコイル22C側からピックアップコイル22A側)に電流が流れるとき、上部フェライトコア21に、磁界の向きが反時計周り(上部第2コアブロック21B→上部第3コアブロック21C→上部第1コアブロック21A→上部第2コアブロック21B)となる磁界が発生するとともに、下部フェライトコア28に、磁界の向きが時計回り(下部第1コアブロック28A→下部第2コアブロック28B→下部第3コアブロック28C→下部第1コアブロック28A)となる磁界が発生する。
Here, when the magnetic flux is generated by the alternating current supplied to the
このとき、上述した上部フェライトコア21に発生する磁界においては、上部第2コアブロック21Bの短軸方向における側部表面21bおよび下部第3コアブロック28Cの長軸方向における側部表面28cの面積が、上部第1コアブロック21Aの短軸方向における側部表面21aの面積より広く形成されているため、上部第1コアブロック21Aから多くの磁束が上部第2コアブロック21Bおよび下部第1コアブロック21Aへ導かれる。
At this time, in the magnetic field generated in the
これにより、同寸法でE字状に形成されたコア体を使用した場合と比較して、各ピックアップコイル22と鎖交する磁束が増加することとなるため、各ピックアップコイル22に大きな起電力が発生する。
Thereby, compared with the case where the core body formed in the E shape with the same size is used, the magnetic flux interlinking with each
なお、搬送台車Vの停止時等においてトランジスタ55がオフとなると、上下各1本の誘導線路11に発生する磁束により、誘導線路11の周波数に共振する案内レールB上に位置する搬送台車Vの各ピックアップコイル22A,22B,22cに起電力が発生するが、共振回路52A,52B,52Cは並列に接続された状態となり、1つの共振回路52に発生する電圧がインバータ60に印加され、インバータ60に印加される電圧は低下する。
In addition, when the
以上のように実施の形態によれば、コア体20が、上部フェライトコア21と下部フェライトコア28の各凹部23,24を相互逆にした状態で隣接させてS字状に形成されているため、同寸法のE字状に形成されたコア体を使用した場合と比較して、各ピックアップコイル22と鎖交する磁束が増加することとなるため、各ピックアップコイル22に大きな起電力を発生させることができ、したがって大きな負荷に給電することができる。
As described above, according to the embodiment, the
また、上記実施の形態によれば、コア体20の各凹部23,24において、凹部23を形成する上部第1コアブロック21A,上部第2コアブロック21B,上部第3コアブロック21Cの各面、および凹部24を形成する下部第1コアブロック28A,下部第2コアブロック28B,下部第3コアブロック28Cの各面からそれぞれ略等距離の位置に配置された一対の誘導線路11に交流電流が供給されて磁束が発生すると、各ピックアップコイル22に最も効率よく起電力を発生させることができる。
Moreover, according to the said embodiment, in each recessed
また、上記実施の形態によれば、上部フェライトコア21と下部フェライトコア28を、筒状のボビン29に各コア21,28の一つのコアブロックを相互逆に挿入して連結するとともに、予めボビン29にピックアップコイル22を巻回しておくことにより、中心部に一対の誘導線路11により起電力が誘起されるピックアップコイル22が巻回されたS字状のコア体20を、簡単に効率よく形成することができる。
Further, according to the above-described embodiment, the
また、上記実施の形態によれば、ボビン29の各開放部29B周辺に縁部29Aが形成されることにより、ボビン29にピックアップコイル22を巻回しやすくなり、作業性を向上でき、さらにボビン29にピックアップコイル22をずれることなく、しっかりと固定することができる。
Further, according to the above-described embodiment, the
また、上記実施の形態によれば、上部フェライトコア21における凹部23の上部第2コアブロック21Bを、ボビン29の一方の開口部29Bから挿入するとともに、下部フェライトコア28における凹部24の下部第1コアブロック28Aを、ボビン29の他方の開口部29Bから挿入し、ボビン29の縁部29B間にピックアップコイル22を巻回することにより、中央部に一対の誘導線路11により起電力が誘起されるピックアップコイル22が巻回されたS字状のコア体20を、簡単に効率よく形成することができる。
Further, according to the embodiment, the upper
また、上記実施の形態によれば、案内レールBに沿って所定間隔おきにブラケット12が配置されることにより、上方の誘導線路11が、所定間隔おきに搬送台車V側から第1ハンガー12Aにより支持されるとともに、下方の誘導線路11が、所定間隔おきに案内レールB側から第3ハンガー12Cにより支持されることとなるため、上方および下方の誘導線路11を撓ますことなく支持することができる。
Moreover, according to the said embodiment, the
また、上記実施の形態によれば、磁束を通過させることのできる部材で形成された取付部材25が上部フェライトコア21の上部第3コアブロック21Cに取り付けられているため、下部第2コアブロック28Bの短軸方向における側部表面28bと下部第1コアブロック28Aの短軸方向における側部表面28aおよび上部第3コアブロック21Cの長軸方向における側部表面21cとの間で導かれる磁束を通過させることができる。また、取付部材25および連結部材26により、ピックアップユニットPの上方および下方の凹部23,24の中心より奥側の位置に、上方および下方の誘導線路11を配置させた状態で、ピックアップユニットPを搬送台車Vに取り付けることができる。
In addition, according to the above embodiment, the
また、上記実施の形態によれば、ピックアップコイル22A,22B,22Cが巻回された各コア体20を誘導線路11が敷設された方向に配置する際、各コア体20の間隔bを、誘導線路11が敷設された方向におけるコア体20の幅aより大きくなるようにすることにより、熱の発散が容易となって温度を下げることができ、したがって空冷の効率を向上させることができる。また、コア体20における側端部の外側に発生する端効果と同じくらいの端効果を、各コア体20の間(間隔bの場所)で得ることができるため、各ピックアップコイル22A,22B,22Cで高い起電力が誘起され、大きい電力を得ることができ、したがって2次側受電回路に対する給電の効率を向上させることができる。さらに、コア体20の数量を減らすことができるため、ピックアップユニットPを軽量化することができ、またコストを低減することができる。
Further, according to the above embodiment, when the
なお、上記実施の形態では、コ字状に形成された上部フェライトコア21と下部フェライトコア28の各凹部23,24を相互逆にした状態で上下方向に隣接させてS字状のコア体を形成していたが、図7に示すように、S字状に形成され、中央部84,85にピックアップコイル84A,85Aが巻回されている上部フェライトコア81,下部フェライトコア82を上下方向に隣接させてコア体83を形成し、上部フェライトコア81と下部フェライトコア82との連結部86にピックアップコイル86Aを巻回してもよい。このとき、2対の誘導線路87から起電力を得ることができるコア体83を実現できる。また上部フェライトコア81と下部フェライトコア82との連結部86にピックアップコイル86Aを巻くことができることとなるため、大きな起電力を発生させることができ、したがって大きな負荷に給電することができる。なお、上記コア体83は、複数のコ字状のフェライトコア(複数の上部フェライトコア21と下部フェライトコア28)を、それら各凹部23,24を相互逆にした状態で連設させることにより、連続したS字形状に形成されてもよい。
In the above embodiment, the S-shaped core body is vertically adjacent to each other with the
また、上記実施の形態では、上方の凹部23の開口部が案内レールB側となり、下方の凹部24の開口部が搬送台車V側となるようコア体20が配置されていたが、図8に示すように、上方の凹部23の開口部が搬送台車V側となり、下方の凹部24の開口部が案内レールB側となるようコア体20を配置してもよい。
Further, in the above embodiment, the
このとき、ブラケット12は、第4ブラケット12Dが案内レールBに固定され、第2ブラケット12Bが搬送台車V側に位置することとなるため、上部第1コアブロック21Aの上面に取付部材25が取り付けられ、L字状の連結部材26により搬送台車Vに取り付けられる。
At this time, the
11 誘導線路
12 ブラケット(支持部材)
12A 第1ハンガー(第1の支持体)
12B 第2ブラケット(第2の支持体)
12C 第3ハンガー(第3の支持体)
12D 第4ブラケット(第4の支持体)
12E 第5ブラケット(第5の支持体)
20 コア体
22A 第1ピックアップコイル(コイル)
22B 第2ピックアップコイル(コイル)
22C 第3ピックアップコイル(コイル)
23 上方の凹部(凹部)
24 下方の凹部(凹部)
25 取付部材
26 連結部材
B 案内レール(移動線路)
P ピックアップユニット
V 搬送台車(移動体)
X 誘導線路ユニット
11
12A First hanger (first support)
12B Second bracket (second support)
12C 3rd hanger (3rd support)
12D Fourth bracket (fourth support)
12E Fifth bracket (fifth support)
20
22B Second pickup coil (coil)
22C Third pickup coil (coil)
23 Upper recess (recess)
24 Lower recess (recess)
25 Mounting
P Pickup unit V Carriage cart (moving body)
X Induction line unit
Claims (8)
複数のコ字状のコアを、それら各凹部を相互逆にした状態で連設させてS字形状または連続したS字形状に形成し、前記各凹部の略中心または前記中心より奥側の位置に前記一対の誘導線路が配置されるコア体と、
前記コア体の中央部に巻回され、前記一対の誘導線路より起電力が誘起されるコイル
を備えること
を特徴とするピックアップユニット。 A pickup unit in which an electromotive force is induced from a pair of induction lines fed with a high-frequency current,
A plurality of U-shaped cores are formed in an S-shape or a continuous S-shape by connecting them in a state in which the respective concave portions are reversed to each other. A core body on which the pair of induction lines are disposed;
A pickup unit comprising a coil wound around a central portion of the core body and in which an electromotive force is induced from the pair of induction lines.
を特徴とする請求項1に記載のピックアップユニット。 2. The pickup unit according to claim 1, wherein the pair of induction lines are arranged at substantially equal distances from the surfaces forming the recesses in the recesses of the core body.
前記連結手段に、前記コイルが巻回されていること
を特徴とする請求項1または請求項2に記載のピックアップユニット。 The two U-shaped cores are connected to each other by inserting one protrusion of each core into the cylindrical connecting means,
The pickup unit according to claim 1, wherein the coil is wound around the connecting means.
を特徴とする請求項3に記載のピックアップユニット。 4. The pickup unit according to claim 3, wherein the connecting means has an edge formed around each opening.
中空状に形成され、各開口部周辺に縁部が形成されている連結手段
を備え、
前記一方のコ次状のコアにおける凹部の突部を、前記連結手段の一方の開口部から挿入するとともに、前記他方のコ字状のコアにおける凹部の突部を、前記連結手段の他方の開口部から挿入し、前記連結手段の縁部間に前記コイルが巻回されていること
を特徴とする請求項1に記載のピックアップユニット。 The core body is
It is formed in a hollow shape, and includes connecting means in which an edge is formed around each opening,
The protrusion of the recess in the one core-like core is inserted from one opening of the connecting means, and the protrusion of the recess in the other U-shaped core is inserted into the other opening of the connecting means. The pickup unit according to claim 1, wherein the coil is wound between edges of the connecting means.
請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のピックアップユニット
を備え、
前記誘導線路ユニットは、
前記一方の誘導線路を先端部に支持する第1の支持体と、この第1の支持体の後端部が固定され第1の支持体を垂直に支持する第2の支持体と、前記他方の誘導線路を先端部に支持する第3の支持体と、この第3の支持体の後端部が固定され第3の支持体を垂直に支持する第4の支持体と、前記第1の支持体により支持される一方の誘導線路が前記ピックアップユニットのコア体の一方の凹部の略中心または前記中心より奥側の位置に配置され、前記第3の支持体により支持される他方の誘導線路が前記ピックアップユニットのコア体の他方の凹部の略中心または前記中心より奥側の位置に配置されるよう前記第2の支持体と第4の支持体を連結する第5の支持体から形成される支持部材を、
前記移動線路に沿って所定間隔おきに備えていること
を特徴とする無接触給電設備。 An induction line unit for laying a pair of induction lines for flowing a high-frequency current along the moving line of the moving body;
A pickup unit according to any one of claims 1 to 5, comprising:
The induction line unit is
A first support for supporting the one guide line at the tip, a second support for fixing the rear end of the first support to support the first support vertically, and the other A third support for supporting the guide line at the tip, a fourth support for fixing the rear end of the third support to support the third support vertically, and the first support One guide line supported by the support is arranged at the approximate center of one recess of the core body of the pickup unit or at a position on the back side from the center, and the other guide line supported by the third support Is formed from a fifth support body that connects the second support body and the fourth support body so that the second support body and the fourth support body are disposed at a substantially center of the other concave portion of the core body of the pickup unit or a position behind the center. Support member
A non-contact power supply facility provided at predetermined intervals along the moving line.
前記いずれか一方のコアに、磁束を通過させることのできる部材で形成された取付部材を取り付け、この取付部材と前記移動体とを連結する連結部材により、前記移動体に取り付けられること
を特徴とする請求項6に記載の無接触給電設備。 The pickup unit is
An attachment member formed of a member capable of passing magnetic flux is attached to any one of the cores, and the attachment member is attached to the moving body by a connecting member that connects the attaching member and the moving body. The contactless power supply facility according to claim 6.
を特徴とする請求項6または請求項7に記載の無接触給電設備。 The contactless power supply equipment according to claim 6 or 7, wherein the plurality of pickup units are attached to the moving body at an interval wider than a width of the core in the moving path direction.
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