JP2010063256A - 走行台車の電源供給システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の電源装置で構成された走行台車の電源供給システムであっても簡単な構成で交流電力の供給を受けられるようにする。
【解決手段】トロリー線５若しくは前記トロリー線６から交流電力の供給を受けて走行する搬送台車４がある。搬送台車４は各部を交流電力により駆動する駆動源９と、交流電力を集電する前方集電子７ａと後方集電子７ｂと、集電子７により集電した交流電力を前記駆動源９へ供給する電力供給配線１３と、いずれか一方の前記集電子７からの交流電力を駆動源９に供給させる電磁開閉器８とを備えている。電磁開閉器８は、後方集電子７ｂが集電しているときには、後方集電子７ｂの交流電力を前記駆動源９に供給させるとともに、前方集電子７ａからの交流電源の供給を遮断する。そして、後方集電子７ｂが無給電区間Ｘを通過しているときには、電磁開閉器８は、前方集電子７ａから集電した交流電力を前記駆動源９に供給させる。
【選択図】 図２

Description

この発明は、交流電源から電力の供給を受けて軌道上を走行する走行台車の電源供給システムに関する。

工場内において、荷物を搬送するために走行レールなどの軌道上を走行する無人の搬送台車が使用されている（例えば、特許文献１参照。）。このような搬送台車は走行レールに沿って配設されたトロリー線から交流電力の供給を受けることにより走行している。
近年、工場の規模の大型化や製造形態の多様化などにより図７に示すように走行レール３０を複数の建物Ａ、Ｂの間に渡って設置し、搬送台車３１によって建物Ａ、Ｂの間で荷物を搬送することが増えている。
このような場合において、建物Ａ、Ｂはそれぞれ独立した電源装置３２、３３を有しており、建物Ａ内の機械は建物Ａの電源装置３２から供給された交流電力ＰＡで駆動し、建物Ｂ内の機械は建物Ｂの電源装置３３から供給された交流電力ＰＢによって駆動している。
しかしながら、搬送台車３１は電源供給システム全体で建物Ａの電源装置３２の交流電力ＰＡのみがトロリー線３４を介して供給されるようになっている。したがって、搬送台車３１が建物Ｂ内を走行している場合であっても、建物Ａの電源装置３２から供給された交流電力ＰＡによって走行している。そのために、搬送台車３１に交流電力Ｐを供給するための配線３５を建物Ａの電源装置３２から建物Ｂ内へ配設しているのが現状である。

これは、搬送台車３１に交流電力Ｐを供給するための１つのトロリー線３４に建物Ａの電源装置３２からの交流電力ＰＡを供給するための配線と、建物Ｂの電源装置３３からの交流電力ＰＢを供給するための配線とを繋ぐことができないためである。
電源装置３２、３３はいずれも交流電力ＰＡ、ＰＢを発生しており、走行台車３１は交流電力の供給を受けることによって走行する。しかし、電源装置３２、３３から発生される交流電力ＰＡ，ＰＢが同じ位相であれば電源装置３２、３３は互いに接続可能であるが、なんらかの原因により電源装置３２、３３から発生された交流電力ＰＡ、ＰＢに位相のずれが生じてしまうと、うなりが生じたり、ショートが起こってしまい電源装置３２、３３や搬送台車３１の故障の原因となってしまう虞があるためである。
特開平２-１５１２０７号公報

しかしながら、搬送台車３１を建物Ａと建物Ｂとに渡って走行させようとすると、建物Ａの電源装置３２からの交流電力ＰＡを建物Ｂまで送らなければならない。そのためには、建物Ａと建物Ｂの間に交流電力ＰＡを送るための配線３５を通すための通路を地中に設けたり、電柱などを使用して空中を通したりしなければならず、費用がかかるという問題がある。
また、工場の勤務形態によっては建物Ａの機械の駆動を停止し、建物Ｂだけの機械を駆動したい場合もある。その時には、搬送台車３１は建物Ｂ内だけを走行させることになるが、搬送台車３１を停止させないために、建物Ａの電源装置３２を切ることができないという問題もある。
本件発明は上記課題に省みてなされたもので、複数の電源装置で構成された走行台車の電源供給システムであっても簡単な構成で搬送台車が交流電力の供給を受けられるようにすることを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１の発明では、第１のトロリー線に交流電力を供給する第１の交流電源装置と、第２のトロリー線に交流電力を供給する第２の交流電源装置と、前記第１のトロリー線又は第２のトロリー線のいずれか一方から交流電力の供給を受け走行レール上を走行する走行台車と、前記走行レールは、第１のトロリー線が走行レールに沿って配設される第１の給電区間と、第２のトロリー線が走行レールに沿って配設される第２の給電区間と、第１の給電区間と第２の給電区間の間に存在し、トロリー線が配設されていない無給電区間と、を備え、前記走行台車は、走行台車を交流電力により駆動する駆動源と、前記第１のトロリー線又は前記第２のトロリー線から交流電力を集電する２つの集電子と、前記集電子により集電した交流電力を前記駆動源へ供給する電力供給配線と、前記電力供給配線に設けられ、２つの集電子のうち１つ集電子からの交流電力を前記駆動源に供給させる電力切替手段と、を備え、前記電力切替手段は、一方の集電子から集電しているときには、一方の集電子の交流電力を前記駆動源に供給させるとともに、他方の前記集電子による交流電力の駆動源への供給を遮断し、前記一方の集電子が無給電区間を通過しているときには、他方の集電子の交流電力を前記駆動源に供給させることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、電力切替手段は、一方の集電子から集電しているときには、一方の集電子の交流電力を駆動源に供給させるとともに、他方の集電子による交流電力の駆動源への供給を遮断している。そして、一方の集電子が交流電力を集電できない無給電区間を通過しているときには、他方の集電子の交流電力を駆動源に供給させている。これにより、確実に１つの集電子のみからの交流電力が駆動源に供給される。したがって、走行台車に備えられた簡単な構成により、２つの交流電源装置から交流電力が供給されるシステムとすることができる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の発明であって、前記電力切替手段は、前記一方の集電子からの交流電力により作動することを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、電力切替手段は一方の集電子からの交流電力により作動するため、一方の集電子が交流電力を集電できなくなると、電力切替手段は作動をしなくなる。電力切替手段の切替えを、交流電力による作動中は、一方の集電子からの交流電力を駆動源に供給し、作動しなくなると、他方の集電子からの交流電力を駆動源に供給するように構成しておけば、一方の集電子が交流電源を集電できなくなると、電力切替手段は、確実に他方の集電子に切替えることができる。

この発明によれば、走行台車に備えられた簡単な構成により、２つの電源装置からの交流電力の供給が可能なシステムとすることができる。

以下本件発明の実施形態について、図１〜図６を用いて説明する。図１に示すように、工場敷地内には建物Ａと建物Ｂがある。建物Ａと建物Ｂにはそれぞれ個別の電源装置１、電源装置２が備えられており、電源装置１から供給される交流電力ＰＡにより建物Ａ内にある様々な機械が駆動しており、電源装置２から供給される交流電力ＰＢにより建物Ｂの様々な機械が駆動している。
建物Ａと建物Ｂの間には走行レール３が敷かれており、走行レール３によって形成された軌道上を走行台車としての搬送台車４が走行している。搬送台車４には、電源装置１からの交流電力ＰＡがトロリー線５を介して又は、電源装置２から交流電力ＰＢがトロリー線６を介して供給されている。
ここで、トロリー線５が本件発明の第１のトロリー線に相当し、電源装置１が本件発明の第１の交流電源装置に相当する。また、トロリー線６が本件発明の第２のトロリー線に相当し、電源装置２が本件発明の第２の電源装置に相当する。
搬送台車４は建物Ａ内の走行レール３の近傍に備えられたステーション（図示せず）にて荷物Ｗを受け取り、決められた搬送指示に基づいて走行レール３上を走行し、建物Ｂの走行レール３近傍に備えられたステーション（図示せず）へと荷物を搬送している。
また、走行レール３は図１に示すように、分岐点Ｙを備えており、この分岐の状態を変更することにより搬送台車４を建物Ｂ内のみで走行させるようにすることも可能となっている。

搬送台車４に交流電力Ｐを供給するトロリー線５、６は走行レール３の側面に固定され、走行レール３に沿って配設されている。トロリー線５、６は電源装置１又は電源装置２から発生される三相の交流電力Ｐ（Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相）を供給するために、３本の線から構成されている。
また、図１に示すように建物Ａと建物Ｂの間のある一定の長さの区間では、トロリー線５、６が配設されていない無給電区間Ｘが、２箇所設けられている。無給電区間Ｘでは、集電子７は交流電力Ｐを集電することができない。
このように、無給電区間Ｘを設けることにより、１つの走行レールにおいて、トロリー線５、６が切離され、切離された地点よりも建物Ａ側の区間ではトロリー線５に電源装置１からの交流電力ＰＡが供給され、建物Ｂ側の区間ではトロリー線６にて電源装置２から交流電力ＰＢが供給されている。無給電区間Ｘが設けられることにより、電源装置１からのトロリー線５と電源装置２からのトロリー線６とがそれぞれ独立させた電源供給システムとして構成されている。
ここで、トロリー線５が配設されている建物Ａ側の区間が、本件発明における第１の給電区間に相当し、トロリー線６が配設されている建物Ｂ側の区間が、本件発明における第２の給電区間に相当する。

次に、図２を用いて搬送台車４について説明する。
搬送台車４にはトロリー線５、６に摺接し、トロリー線５、６からの交流電力Ｐを集電する集電子７が備えられている。集電子７は搬送台車４の前方の集電子７ａ（以下前方集電子７ａという）と後方の集電子７ｂ（以下後方集電子７ｂという）として２箇所に設けられている。前方集電子７ａと後方集電子７ｂは無給電区間Ｘよりも広い間隔をおいて設けられている。
そして、図２に示すように、集電子７は３本のトロリー線５、６に対応しており、それぞれのトロリー線５、６から交流電力Ｐ（Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相）を集電している。
前方集電子７ａと後方集電子７ｂは電力供給配線１３を介してそれぞれ電力切替手段としての電磁開閉器８へと繋がっている。

電磁開閉器８は、開閉器制御部１２の一部であるの電磁石のコイルに交流電力Ｐを供給し、電磁石を励磁することによって接点１０を開路若しくは閉路させるものである。この接点１０を２つ並べて用い一方の接点（例えば接点１０ａ）が開（非通電）のときには他方の接点（例えば接点１０ｂ）が閉（通電）となるように構成した可逆式の電磁開閉器８として用いている。電磁開閉器８によって前方集電子７ａからの交流電力Ｐ又は後方集電子７ｂの交流電力Ｐのいずれか一方のみが駆動源９へ供給される。
電磁開閉器８を作動させるための交流電力Ｐの供給は、後方集電子７ｂから分岐した配線１１により開閉器制御部１２へ交流電力Ｐが供給されることで行われている。そして、電磁開閉器８に交流電力Ｐが供給されている状態（以下オン状態という）では後方集電子の交流電力Ｐが駆動源９に供給されるように後方集電子７ｂ側の接点１０ｂが閉となり、前方集電子７ａの交流電力Ｐを遮断するように、前方集電子７ａ側接点１０ａが開となる。逆に、電磁開閉器８に交流電力Ｐが供給されていない状態（以下オフ状態という）では前方集電子７ａの交流電力Ｐが駆動源９に供給されるように、後方集電子７ｂ側の接点１０ｂが開となり、前方集電子７ａ側の接点１０ａが閉となる。
したがって、後方集電子７ｂに交流電力Ｐが供給されている時には、電磁開閉器８がオン状態となるため、後方集電子７ｂの交流電力Ｐが常に駆動源９に供給されるようになっている。
駆動源９は、集電子７を介して供給された交流電力Ｐを走行するための駆動モータや荷物の受け渡しを行う荷役モータやこのモータの回転を制御するためのコントローラなど搬送台車４を動かすために必要な各部に供給している。

次に、本実施形態の作用について説明する。
建物Ａ側を走行している搬送台車４の状態を示したものを図２を用いて説明する。搬送台車４は前方集電子７ａ、後方集電子７ｂがともにトロリー線５に摺接した状態で走行している。この場合には、後方集電子７ｂに交流電力ＰＡが供給されているため、電磁開閉器８がオン状態となっている。電磁開閉器８は後方集電子７ｂ側の接点１０ｂが閉となって、前方集電子７ａ側接点１０ａが開となっている。したがって、前方集電子７ａの交流電力ＰＡは電磁開閉器８によって遮断されているため、後方集電子７ｂのみの交流電力ＰＡが駆動源９に供給され、搬送台車４は走行している。

次に搬送台車４が無給電区間Ｘを通過する時について説明する。搬送台車４が走行していると、図３に示すように、先に前方集電子７ａがトロリー線５、６の存在しない無給電区間Ｘに達する。無給電区間Ｘでは前方集電子７ａは集電をすることができない。
しかしながら、後方集電子７ｂはトロリー線５と摺接しており、後方集電子７ｂトロリー線５から集電をしている。したがって、電磁開閉器８がオン状態となっているため、後方集電子７ｂの交流電力ＰＡが駆動源９に供給されている。これにより、前方集電子７ａが無給電区間Ｘに達したとしても、後方集電子７ｂによって集電される交流電力ＰＡによって搬送台車４は走行している。
その後、搬送台車４が走行を続けると、前方集電子７ａは図４に示すように無給電区間Ｘを越えて、建物Ｂの電源装置２から交流電力ＰＢの供給を受けるトロリー線６と摺接する区間に入る。この時点で、前方集電子７ａはトロリー線６から集電を行うようになる。一方、後方集電子７ｂはトロリー線５と摺接しており、後方集電子７ｂからの交流電力Ｐによって、搬送台車４は走行をしている。したがって、前方集電子７ａが電源装置２のＰＢの供給を受けているが、搬送台車４は後方集電子７ｂから電源装置１の交流電力ＰＡによって走行している。

次に、図５に示すように、後方集電子７ｂが無給電区間Ｘに達した時について説明する。
後方集電子７ｂが無給電区間Ｘに達すると、後方集電子７ｂから交流電力Ｐの集電がされなくなる。電磁開閉器８には後方集電子７ｂから交流電力Ｐが供給されるように配線されているため、後方集電子７ｂからの交流電力Ｐの集電ができなくなると同時に電磁開閉器８はオフ状態となる。これにより、電磁開閉器８は後方集電子７ｂの接点１０ｂを開とし、前方集電子７ａの配線の接点１０ａを閉とする。そして、前方集電子７ａはトロリー線６と摺接しているので、トロリー線６から供給を受けている前方集電子７ａの交流電力ＰＢが駆動源９に供給されるようになる。したがって、搬送台車４に供給される交流電力Ｐは電源装置１から供給される交流電力ＰＡから電源装置２から供給される交流電力ＰＢに切替わる。
したがって、後方集電子７ｂが無給電区間Ｘにある間は前方集電子７ａからの交流電力ＰＢにより、搬送台車４は走行している。
図６に示すように、後方集電子７ｂが無給電区間を越えた時について説明する。
後方集電子７ｂが無給電区間Ｘを越えると、後方集電子７ｂはトロリー線６と摺接するようになり、交流電力ＰＢの供給を受けるようになる。すると、後方集電子７ｂから交流電力ＰＢにより電磁開閉器がオン状態となる。電磁開閉器８は後方集電子７ｂの配線の接点１０ｂを閉とし、前方集電子７ａの接点１０ａを開とする。これにより、後方集電子７ｂの交流電力ＰＢが駆動源９に供給されて、搬送台車４が走行する。
そして、建物Ｂ内を搬送台車４が走行しているときには、後方集電子７ｂの交流電力ＰＢが駆動源９に供給されて、搬送台車は電源装置２の交流電力ＰＢによって走行する。

この実施形態では、以下のような効果を有する。
（１）前方集電子７ａと後方集電子７ｂを備え、後方集電子７ｂの集電ができなくなったときに、前方集電子７ａの交流電力Ｐの供給を受けるよう電磁開閉器８を切替えるようにしたので、２つの電源装置の交流電力Ｐの供給をすることが可能となる。したがって、１つの電源装置で２つの建物Ａ、Ｂの間を搬送台車を走行させようとするときに必要となる、建物間に配線を通すための費用が不要となる。
（２）搬送台車４への交流電力Ｐの供給が２つの電源装置から可能なため、建物Ｂだけで、搬送台車４を走行させたい時には、電源装置２のみから搬送台車４へ交流電力ＰＢを供給することができる。したがって、建物Ａの電源装置１を停止させることができ、上記勤務形態に対応することができる。
（３）後方集電子７ｂの集電ができなくなったことにより、電磁開閉器８にて前方集電子７ａの交流電力Ｐへと切替わるため、常にどちらか一方の集電子７のみからの交流電力Ｐの供給となり、ショートなど故障の原因となることがない。また、搬送台車４の駆動源９への交流電力Ｐの供給がなくなることがない。
（４）電磁開閉器８は後方集電子７ｂからの交流電力Ｐの供給により作動するようにしているため、後方集電子７ｂから交流電力Ｐの集電ができなくなると、電磁開閉器８への交流電力Ｐの供給がなくなり、接点１０を切替えるようにしているので、簡単な構成で確実に集電子７の切替をすることができる。

なお、本実施形態は上記の内容に限定されるものではなく、以下のように変更してもよい。
本実施形態では、前方集電子７ａと後方集電子７ｂの交流電力Ｐの切替えにおいて、電磁開閉器８は後方集電子７ｂからの交流電力Ｐの供給により作動するようにしている。このため、後方集電子７ｂから交流電力Ｐの集電ができなるなると、電磁開閉器８への交流電力Ｐの供給がなくなり、接点１０が切替わるようにしている。これに対して、後方集電子７ｂの電圧を検出する電圧検出部を設け、電圧検出部の電圧が低下したら、後方集電子７ｂが集電をすることができなくなったとして、電圧検出部は信号を出し、その信号により電磁開閉器８を切替えるようしてもよい。
本実施形態では後方集電子７ｂから電磁開閉器８の交流電力Ｐを受け、後方集電子７ｂの交流電力Ｐが途切れたら電磁開閉器８を切替えるるようにしていたが、前方集電子７ａから電磁開閉器８の交流電力を受けるようにしてもよい。この場合には、前方集電子７ａの交流電力Ｐが途切れたら、後方集電子７ｂに交流電力Ｐの供給が切替わるようにすればよい。

本発明の実施形態にかかる走行台車の電源供給システムを示す模式図である。 本発明の実施形態にかかる走行台車の電源供給システムの電気的構成を示す模式図である。 本発明の実施形態にかかる走行台車の電源供給システムの作用を示す模式図である。 本発明の実施形態にかかる走行台車の電源供給システムの作用を示す模式図である。 本発明の実施形態にかかる走行台車の電源供給システムの作用を示す模式図である。 本発明の実施形態にかかる走行台車の電源供給システムの作用を示す模式図である。 従来技術にかかる走行台車の電源供給システムを示す模式図である。

符号の説明

１、２ 電源装置
３ 走行レール
５、６ トロリー線
７ａ 前方集電子（集電子）
７ｂ 後方集電子（集電子）
８ 電磁開閉器
９ 駆動源
１３ 電力供給配線

Claims (2)

1. 第１のトロリー線に交流電力を供給する第１の交流電源装置と、
   第２のトロリー線に交流電力を供給する第２の交流電源装置と、
   前記第１のトロリー線又は第２のトロリー線のいずれか一方から交流電力の供給を受け走行レール上を走行する走行台車と、
   前記走行レールは、
   第１のトロリー線が走行レールに沿って配設される第１の給電区間と、
   第２のトロリー線が走行レールに沿って配設される第２の給電区間と、
   第１の給電区間と第２の給電区間の間に存在し、トロリー線が配設されていない無給電区間と、を備え、
   前記走行台車は、
   走行台車を交流電力により駆動する駆動源と、
   前記第１のトロリー線又は前記第２のトロリー線から交流電力を集電する２つの集電子と、
   前記集電子により集電した交流電力を前記駆動源へ供給する電力供給配線と、
   前記電力供給配線に設けられ、２つの集電子のうち１つ集電子からの交流電力を前記駆動源に供給させる電力切替手段と、を備え、
   前記電力切替手段は、
   一方の集電子から集電しているときには、一方の集電子の交流電力を前記駆動源に供給させるとともに、他方の前記集電子による交流電力の駆動源への供給を遮断し、
   前記一方の集電子が無給電区間を通過しているときには、他方の集電子の交流電力を前記駆動源に供給させることを特徴とする走行台車の電源供給システム。
2. 前記電力切替手段は、前記一方の集電子からの交流電力により作動することを特徴とする請求項１記載の走行台車の電源供給システム。