JP2009241645A - Non-contact type power supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、非接触式給電システムにより受け渡される電流を駆動源として移動体を走行させるトロリーシステムのために電力供給を行う非接触式給電システムに関する。 The present invention relates to a non-contact power feeding system that supplies power for a trolley system that travels a moving body using a current delivered by a non-contact power feeding system as a drive source.
従来では天井クレーンやモノレールなどのトロリーシステムにあって、自走式ホイストや搬送台車などの移動体に駆動源となる電気を供給するにあたって給電システムが用いられる。給電システムは、ホイストを走行させるレールに沿って配索した給電ダクト(給電線)とホイスト側に設けた集電子(ブラシ)との間で電流を受け渡しするようになっており、ブラシで受け取った電流で移動体を走行駆動する。このとき、一般的には、給電システムとしてブラシが給電線に常時接触する接触式給電システムが用いられる(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in a trolley system such as an overhead crane or a monorail, a power feeding system is used to supply electricity as a driving source to a moving body such as a self-propelled hoist or a carriage. The power supply system is designed to pass current between a power supply duct (power supply line) routed along the rail that runs the hoist and a current collector (brush) provided on the hoist side. The moving body is driven to travel with electric current. At this time, in general, a contact-type power supply system in which a brush always contacts a power supply line is used as the power supply system (see, for example, Patent Document 1).
ところが、接触式給電システムでは、ブラシが給電線に常時接触しつつ移動するため、ブラシや給電線に摩耗が発生して定期的に交換する必要があり、ランニングコストが高いものとなる。 However, in the contact-type power supply system, the brush moves while always in contact with the power supply line, so that the brush and the power supply line are worn and need to be replaced regularly, resulting in high running costs.
このため、近年では、給電線に高周波電流を流して、その給電線の周りに発生する磁界による電磁誘導によって、その給電線に非接触状態で近接させた受電子に誘導電流を発生させるようにした非接触式給電システムが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、上述の非接触式給電システムは、設置される場所が工場などとなる場合には、室内温度の幅が大きくなり、給電線が膨張することや、逆に給電線が縮むことが避けられない。そして、この給電線の伸縮が発生すると給電線の断線となり、メンテナンスをしなければならない問題がある。 However, when the place where the above-mentioned contactless power supply system is installed is a factory or the like, the range of the indoor temperature becomes large, and it is avoided that the power supply line expands or conversely shrinks. Absent. When the power supply line expands and contracts, the power supply line is disconnected, and there is a problem that maintenance is required.
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、非接触式給電システムの環境変化によってもメンテナンス工程を削減できる非接触式給電システムを提供することを目的とする。 Then, this invention is proposed in view of the situation mentioned above, and it aims at providing the non-contact-type electric power feeding system which can reduce a maintenance process also by the environmental change of a non-contact-type electric power feeding system.
本願発明は、躯体側に固定的に設置されたレールと、前記レールに走行可能に案内支持される移動体と、前記レールに沿って配索され高周波電流が流される給電線と、前記移動体に伴って移動し前記給電線から受け渡される電流で前記移動体を駆動する受電ブロックとを備え、前記受電ブロックは、前記給電線に非接触状態で配置される受電子を有し、前記給電線と前記受電ブロックとの間の電流受け渡しを、前記給電線に発生する磁界による電磁誘導によって前記受電子に誘導電流を発生させて行う非接触式給電システムである。 The present invention includes a rail fixedly installed on the housing side, a movable body that is guided and supported so as to be able to travel on the rail, a feed line that is routed along the rail and that allows high-frequency current to flow, and the movable body And a power receiving block that drives the moving body with a current that is transferred from the power supply line, the power receiving block having electrons received in a non-contact state with the power supply line, and the power supply block. In the non-contact type power feeding system, current passing between an electric wire and the power receiving block is performed by generating an induced current in the received electrons by electromagnetic induction by a magnetic field generated in the power feeding line.
このような非接触式給電システムにおいて、第1給電線と第2給電線との接続機構を有し、当該接続機構のうちの第1給電線が挿入される第1挿入部及び前記第2給電線の第2挿入部が挿通する構成とされ、当該第1挿入部は第2挿入部に向かうほどその径が小さくされ、当該第2挿入部は第1挿入部に向かうほどその径が小さくされていることを特徴とする。 In such a non-contact power supply system, the first power supply line has a connection mechanism between the first power supply line and the second power supply line, and the first insertion portion into which the first power supply line of the connection mechanism is inserted and the second power supply line. It is set as the structure which the 2nd insertion part of an electric wire penetrates, The diameter becomes small so that the said 1st insertion part goes to a 2nd insertion part, and the said 2nd insertion part becomes small the diameter, so that it goes to a 1st insertion part. It is characterized by.
また、この非接触式給電システムは、第1給電線と第2給電線との接続機構を有し、当該接続機構のうちの第1給電線の第1接続部と前記第2給電線の第2接続部との間隔が可変とされた構造となっていることを特徴とする。 The contactless power supply system includes a connection mechanism between the first power supply line and the second power supply line, and the first connection portion of the first power supply line and the second power supply line of the second power supply line are connected. It is characterized in that the distance between the two connecting portions is variable.
本発明によれば、第1給電線の第1接続部と前記第2給電線の第2接続部との間隔が可変とされた構造となっている、又は、第1挿入部は第2挿入部に向かうほどその径が小さくされ且つ第2挿入部は第1挿入部に向かうほどその径が小さくされているので、非接触式給電システムの環境変化によって給電線が伸縮してもメンテナンス工程を削減できる。 According to the present invention, the distance between the first connection portion of the first feed line and the second connection portion of the second feed line is variable, or the first insertion portion is the second insertion portion. Since the diameter of the second insertion portion is reduced toward the first insertion portion and the diameter of the second insertion portion is reduced toward the first insertion portion, the maintenance process can be performed even if the power supply line expands or contracts due to the environmental change of the non-contact type power supply system. Can be reduced.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図6は本発明にかかる非接触式給電システムを用いたトロリーシステムの実施形態を示し、図1はトロリーシステムの全体を示す概略構成図、図2は図1中II−II線に沿った拡大断面図であり、図3は給電線の接続端部を示す拡大斜視図、図4は給電線を接続する接続具の拡大斜視図である。 1 to 6 show an embodiment of a trolley system using a contactless power feeding system according to the present invention, FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the entire trolley system, and FIG. 2 is taken along line II-II in FIG. FIG. 3 is an enlarged perspective view showing a connecting end portion of the feeder line, and FIG. 4 is an enlarged perspective view of a connecting tool for connecting the feeder line.
図1に示すように、本実施形態のトロリーシステム1は、図示省略した移動体用レールに沿って移動可能な移動体3と、この移動体3に電力を供給する非接触式給電システム4と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the
移動体3を案内する移動体用レールは、図示省略した工場や倉庫などの躯体に固定して設置される。そして、移動体3は、非接触式給電システム4から供給された電力によってモータ31を駆動して、所定の仕事を行う。移動体3は、例えば移動体用レールに沿った走行や図示省略したチェーンブロックの作動、搬送ベルトの駆動などを行なう。
The moving body rail for guiding the moving body 3 is fixedly installed on a housing such as a factory or a warehouse not shown. Then, the moving body 3 performs a predetermined work by driving the
非接触式給電システム4は、レール2と、このレール2に沿って配索され電源5から高周波電流が流される複数の給電線6と、移動体3に従動し給電線6から受け渡される電流を移動体3に供給する受電ブロック7と、を備える。この非接触式給電システム4は、電磁誘導によって給電線6に接触することなく給電線6から電力を受け取ることができるようになっている。
The non-contact type
受電ブロック7は、移動体3に固定されて移動体3に牽引されるようになっている。これにより受電ブロック7は、移動体3に牽引されることでレール2に沿って移動する。
The power receiving block 7 is fixed to the moving body 3 and pulled by the moving body 3. Accordingly, the power reception block 7 moves along the
受電ブロック7は、給電線6に非接触状態で配置される受電子としてのコア71を有している。コア71は、図2に示すように、給電線6を側方から跨るように断面ほぼU字状の外郭71sを有する。その外郭71sの内部には、給電線6の両側方に位置するように一対のコイル71p、71mが対向配置されている。これによりコア71は電磁ピックアップを構成している。なお、コイル71p、71mは、給電線6に可能な限り近接させることが好ましい。そして、電源5から給電線6に高周波電流が供給されることにより、給電線6の周囲には、供給された高周波電流の周波数に応じた磁界MFの発生現象が発生し、それが磁束密度の変化となってコイル71p、71mに誘導電流が発生する。
The power reception block 7 has a
そして、コイル71p、71mに発生した電流は、図1に示すように、受電ブロック7に内蔵した共振回路72で安定化され、定電圧回路73を介して移動体3に設けられたインバータ32に供給され、モータ31に供給するようになっている。
As shown in FIG. 1, the current generated in the
給電線6は、図3に示すように、導体部61と、この導体部61を中心部に埋設した絶縁部62と、によって所定長さの長尺体として形成される。給電線6は配索される長さに応じて複数本を繋いで使用される。
As shown in FIG. 3, the
導体部61は、チャンネル状の小径管61aと大径管61bとをほぼ同心円状に配置した二重管構造となっている。小径管61aの開放部61cと大径管61bの開放部61dとは、同方向に配置されている。そして、小径管61aと大径管61bとは、開放部61c、61dとは反対側で連結リブ61eを介して互いに連結される。
The
絶縁部62は、柔軟な合成樹脂などで形成される。この絶縁部62に導体部61をインサートして押出し成型することにより、所定長さの給電線6を連続的に成形することができる。
The
絶縁部62は、全体的にほぼ断面矩形状に形成されている。絶縁部62は、導体部61の開放部61c、61dが配置された側(図中上方)が小さな幅W1となる幅狭部62aとなっている。また、絶縁部62は、開放部61c、61dの反対側(図中下方)が大きな幅W2となる幅広部62bとなり、それら両者間に段差部62cが形成される。ここで、幅狭部62aの外方(図中上方)角部は面取りされている。幅広部62bの外方(図中下方)角部には、その幅広部62bの面方向に若干突出する凸部62dが幅方向に一対突設されている。
The
そして、図1に示すように、給電線6同士は、レール2に沿って配索される際、ジョイナー8、L型ジョイナー8A、エンドジョイナー8Bなどの接続具を介して繋げられる。
As shown in FIG. 1, when the
ここで、レール2には、移動体3の予め設定した走行経路に沿って直線部分、折曲部分および湾曲部分などが形成され、これに伴って給電線6もレール2の直線部分は直線状配索部分6Aとなり、折曲部分は折曲状配索部分6Bとなり、かつ、湾曲部分は湾曲状配索部分6Cとなる。従って、給電線6の直線状配索部分6Aはジョイナー8によって接続され、折曲状配索部分6CはL型ジョイナー8Aによって接続される。また、給電線6は往路側電線6mと復路側電線6nとがほぼ平行して配索されることになるが、それら両線6m、6nの終端部同士はエンドジョイナー8Bで接続される。
Here, a straight portion, a bent portion, a curved portion, and the like are formed on the
電線ハンガー9は、図2に示すように、一対の平行配置される給電線6を保持する保持アーム91、92と、これら保持アーム91、92の基端部同士を連結する連結部93と、によってほぼU字状に形成され、それぞれの保持アーム91、92の先端部に給電線6を保持する保持部91H、92Hを有して構成されている。保持部91H、92Hは、給電線6の外側形状、つまり、絶縁部62の外側断面形状にほぼ沿った内側形状に形成され、保持部91H、92Hによって給電線6をガタ無く密接して保持する。
As shown in FIG. 2, the
ここで、図1では、保持アーム91、92の長さを、便宜上、ほぼ等しい状態で示してあるが、実際には図2に示すように、往路側電線6mを保持する保持アーム91が、復路側電線6nを保持する保持アーム92よりも長く形成され、コア71が復路側の線6mをスペース的に余裕をもって通過できるようになっている。
Here, in FIG. 1, the lengths of the holding
[ジョイナー8の具体的な説明]
このような非接触式給電システムにおいて、ジョイナー8は、図4〜図9に示すように構成される。
[Specific description of Joiner 8]
In such a non-contact power supply system, the joiner 8 is configured as shown in FIGS.
このジョイナー8は、相互の給電線6(第1給電線と第2給電線)との接続機構として機能するものである。このジョイナー8は、図4に示すように、図中奥から第1給電線6が挿入される第1挿入部及び図中手前から第2給電線6が挿入される第2挿入部が挿通する挿通穴81Aを備えた導線挿入部8Aを備えている。この導線挿入部8Aは、第1給電線6と第2給電線6とを支持する電線ハンガー9に接続されている。また、電線ハンガー9は、導線挿入部8Aを支持するジョイナ支持部9aとレール2へのジョイナ固定部9bとレール2にネジ止めされるためのジョイナ固定穴9cとを備えている。
The joiner 8 functions as a connection mechanism between the feed lines 6 (first feed line and second feed line). As shown in FIG. 4, the joiner 8 is inserted through a first insertion portion into which the
なお、本例においては、電線ハンガー9と一体化したジョイナー8を示したが、後述の図5,6に示すような構成であれば、電線ハンガー9と一体化ではなくても良い。
In addition, in this example, the joiner 8 integrated with the
そして、このようなジョイナー8は、その内部構造が、図5に示すようになっている。すなわち、挿通穴81Aの一方端の第1挿入部(図中Aと示す範囲)は、他方端の第2挿入部に向かうほどその径が小さくされ、逆に、挿通穴81Aの他方端の第2挿入部は、一方端の第1挿入部に向かうほどその径が小さくされている形状となっている。このような形状の内部導体8Aaに対し、その端部が絶縁部62をむいて導体部61がむき出しになった第1給電線6が挿入された場合、絶縁部62を内径方向に圧接するように第1給電線6を固定する。そして、第1給電線6が導線挿入部8Aに保持されている状態で、導体部61を内部導体8Aaに接触させることで、相互の給電線6の導通を維持する。
Such a joiner 8 has an internal structure as shown in FIG. That is, the diameter of the first insertion portion (the range indicated by A in the drawing) at one end of the
第1給電線6が導線挿入部8Aに挿入された状態で、例えば周囲環境が高温となると、図6に実線で示す第1給電線6が、図6に点線で示すように径が小さくなり長さ方向に伸びる現象が発生する。このとき、導線挿入部8Aの内部では、第1給電線6が内部導体8Aaの内部方向に伸びるが、内部導体8Aaが変形可能な導体で構成されているので、第1給電線6が内部導体8Aaの内部方向に伸びることが可能である。この内部導体8Aaが内部方向に伸びると、挿通穴81A内部が、他方端となるほどその内径が小さくなっていることから、内部導体8Aaと導体部61との導通は常に取れていることとなる。
In the state where the
したがって、このようなジョイナー8を備えた非接触式給電システムによれば、第1挿入部は第2挿入部に向かうほどその径が小さくされ且つ第2挿入部は第1挿入部に向かうほどその径が小さくされているので、非接触式給電システムの環境変化によって給電線6が伸縮してもメンテナンス工程を削減できる。
Therefore, according to the non-contact power supply system including such a joiner 8, the diameter of the first insertion portion is reduced toward the second insertion portion and the second insertion portion is directed toward the first insertion portion. Since the diameter is reduced, the maintenance process can be reduced even if the
なお、非接触式給電システムの周囲環境が、高温状態から通常に戻った場合には、給電線6は元の状態に戻ることとなり、導線挿入部8A内では、給電線6が戻る方向に縮むこととなる。このとき、内部導体8Aaは、導体部61と当接するように、元の状態に戻ることによって、通常温度となっても給電線6相互の通電を維持できることとなる。
In addition, when the surrounding environment of the non-contact type power supply system returns from the high temperature state to the normal state, the
また、ジョイナー8の他の構成としては、導線挿入部8A内部が図6に示すような構成を採用しなくても、図7〜図9のような構成によって、給電線6の伸縮が発生しても給電線6相互の通電を維持できる。
Further, as another configuration of the joiner 8, even when the inside of the
図7(a)に斜視図を示し、図7(b)に断面図を示すように、ジョイナー8の導線挿入部8Bが、電線ハンガー9に対してスライド可能に嵌め込まれている。この電線ハンガー9は、導線挿入部8Bをスライド可能に保持するジョイナ保持部9dと、ジョイナ固定穴9cと、ジョイナ固定部9bとを備えている。
7A is a perspective view, and FIG. 7B is a cross-sectional view. The
このジョイナ保持部9dは、図8に示すように、導線挿入部8Bに対して給電線6が挿入される方向A(図7(a)も参照)と同じ方向に、導線挿入部8Bをスライドさせる。すなわち、第1給電線6と第2給電線6との接続機構としてのジョイナー8は、第1給電線6Aが挿入された第1接続部8_1と第2給電線6Bが挿入された第2接続部8_2との間隔が可変とされる構造となっている。
As shown in FIG. 8, the
また、ジョイナ保持部9dの底部には、外部遮蔽体8Bbの下部から露呈した内部導体8Baと摺接する導通板82が設けられている。この導通板82は、図9に上面図を示すように、ジョイナ保持部9dで第1接続部8_1及び第2接続部8_2がスライドされる可動範囲に設けられている。このような内部導体8Baと導通板82とは、導線挿入部8Bがジョイナ保持部9dに沿ってスライドした状態で所定接圧で接触している状態となっている。
In addition, a
このようなジョイナー8において、例えば周囲環境が高温となると、第1給電線6A、第2給電線6Bが伸びる現象が発生する。このとき、第1接続部8_1及び第2接続部8_2とはスライド可能な状態となっているので、第1給電線6A、第2給電線6Bがその長さ方向に伸びるが、当該伸びた分だけ第1接続部8_1及び第2接続部8_2をスライドすることが可能である。この第1給電線6A、第2給電線6Bが長さ方向に伸びた場合、それぞれの内部導体8Baと導通板82との接触が保持された状態でスライドすることから、内部導体8Aaと導通板82との導通は常に取れていることとなる。
In such a joiner 8, for example, when the surrounding environment becomes high temperature, a phenomenon occurs in which the first
したがって、このようなジョイナー8を備えた非接触式給電システムによれば、当該ジョイナー8を構成する第1接続部8_1と第2接続部8_2との間隔が可変とされた構造となっているので、非接触式給電システムの環境変化によって給電線6が伸縮してもメンテナンス工程を削減できる。
Therefore, according to the non-contact power supply system including such a joiner 8, the interval between the first connection portion 8_1 and the second connection portion 8_2 constituting the joiner 8 is variable. Even if the
なお、非接触式給電システムの周囲環境が、高温状態から通常に戻った場合には、給電線6は元の状態に戻ることとなり、給電線6が戻る方向に縮むこととなる。このとき、第1接続部8_1及び第2接続部8_2は、それぞれの内部導体8Baが導通板82に接触した状態でスライドして元の位置に戻ることによって、通常温度となっても給電線6相互の通電を維持できることとなる。
In addition, when the surrounding environment of a non-contact-type electric power feeding system returns to normal from a high temperature state, the electric
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。 The above-described embodiment is an example of the present invention. For this reason, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made depending on the design and the like as long as the technical idea according to the present invention is not deviated from this embodiment. Of course, it is possible to change.
1 トロリーシステム
2 レール
3 移動体
4 非接触式給電システム
5 電源
6 給電線
7 受電ブロック
8 ジョイナー
8A 導線挿入部
8Aa 内部導体
8B 導線挿入部
8Ba 内部導体
8Bb 外部遮蔽体
9 電線ハンガー
9a ジョイナ支持部
9b ジョイナ固定部
9c ジョイナ固定穴
9d ジョイナ保持部
31 モータ
32 インバータ
61 導体部
62 底面
62 絶縁部
71 コア
72 共振回路
73 定電圧回路
81 接続凹部
82 導通板
91 保持アーム
93 連結部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記レールに走行可能に案内支持される移動体と、
前記レールに沿って配索され高周波電流が流される給電線と、
前記移動体に伴って移動し前記給電線から受け渡される電流で前記移動体を駆動する受電ブロックと、を備え、
前記受電ブロックは、前記給電線に非接触状態で配置される受電子を有し、前記給電線と前記受電ブロックとの間の電流受け渡しを、前記給電線に発生する磁界による電磁誘導によって前記受電子に誘導電流を発生させて行う非接触式給電システムであって、
第1給電線と第2給電線との接続機構を有し、当該接続機構のうちの第1給電線が挿入される第1挿入部及び前記第2給電線の第2挿入部が挿通する構成とされ、当該第1挿入部は第2挿入部に向かうほどその径が小さくされ、当該第2挿入部は第1挿入部に向かうほどその径が小さくされていることを特徴とする非接触式給電システム。 A rail fixedly installed on the housing side,
A movable body guided and supported by the rail so as to be able to travel;
A feeder line routed along the rail and through which a high-frequency current flows;
A power receiving block that moves with the moving body and drives the moving body with a current delivered from the power supply line, and
The power receiving block includes electrons received in a non-contact state with the power supply line, and current reception between the power supply line and the power receiving block is performed by electromagnetic induction by a magnetic field generated in the power supply line. A non-contact power feeding system that generates an induced current in electrons,
A structure having a connection mechanism between the first power supply line and the second power supply line, through which the first insertion part into which the first power supply line is inserted and the second insertion part of the second power supply line are inserted. And the diameter of the first insertion portion decreases toward the second insertion portion, and the diameter of the second insertion portion decreases toward the first insertion portion. Power supply system.
前記レールに走行可能に案内支持される移動体と、
前記レールに沿って配索され高周波電流が流される給電線と、
前記移動体に伴って移動し前記給電線から受け渡される電流で前記移動体を駆動する受電ブロックと、を備え、
前記受電ブロックは、前記給電線に非接触状態で配置される受電子を有し、前記給電線と前記受電ブロックとの間の電流受け渡しを、前記給電線に発生する磁界による電磁誘導によって前記受電子に誘導電流を発生させて行う非接触式給電システムであって、
第1給電線と第2給電線との接続機構を有し、当該接続機構のうちの第1給電線の第1接続部と前記第2給電線の第2接続部との間隔が可変とされた構造となっていることを特徴とする非接触式給電システム。 A rail fixedly installed on the housing side,
A movable body guided and supported by the rail so as to be able to travel;
A feeder line routed along the rail and through which a high-frequency current flows;
A power receiving block that moves with the moving body and drives the moving body with a current delivered from the power supply line, and
The power receiving block includes electrons received in a non-contact state with the power supply line, and current reception between the power supply line and the power receiving block is performed by electromagnetic induction by a magnetic field generated in the power supply line. A non-contact power feeding system that generates an induced current in electrons,
A connection mechanism between the first power supply line and the second power supply line is provided, and the interval between the first connection part of the first power supply line and the second connection part of the second power supply line is variable. Non-contact power supply system characterized by having a structure.
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