JP3250545B2 - 非接触給電システムのレール継ぎ手 - Google Patents

非接触給電システムのレール継ぎ手

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JP3250545B2 JP15796499A JP15796499A JP3250545B2 JP 3250545 B2 JP3250545 B2 JP 3250545B2 JP 15796499 A JP15796499 A JP 15796499A JP 15796499 A JP15796499 A JP 15796499A JP 3250545 B2 JP3250545 B2 JP 3250545B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体に非接触で
電力を供給する非接触給電システムにおける移動体の走
行を案内するレールの継ぎ手に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、工場や倉庫において、決められた
搬送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現されてい
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により給電線か
ら電磁誘導により高周波電力を受電する。
【0003】ところで、非接触給電システムでは、移動
体の走行を案内するためのレールが敷設されているが、
移動体の走行距離が長い場合には、複数のレールをレー
ル継ぎ手で連結する必要がある。
【0004】図4は非接触給電システムにおける従来の
レールの継ぎ目部の構造を示す図である。移動体の走行
の案内のためのレール41の側面には、給電線42が給
電線支持部材43により支持されて取り付けられてい
る。レール41はレール継ぎ目44の位置でアルミニウ
ム等の金属材料からなるレール継ぎ手45により連結さ
れている。
【0005】レール継ぎ手45はレール41の継ぎ目4
4を上から下までを覆うように長方形の形状をしてい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ここで、上記のように
レール継ぎ手45が取り付けられたときに、レール継ぎ
手45を貫通する磁束について図5を参照して説明す
る。
【0007】給電線42を流れる高周波電流により発生
する磁束は、図示しない移動体に設けられた受電コア5
1の中央部のコアの先端の凸部を通り、ギャップを通
り、上下の水平方向に延びるコアを通って受電コア51
内部に戻る閉ループを形成する。給電線42から発生す
る磁束の大部分は、ギャップを含む受電コア51内部を
通るが、一部の磁束が外部に漏れレール継ぎ手45を貫
通する。
【0008】磁束がレール継ぎ手45を貫通すると、レ
ール継ぎ手45に渦電流が流れ渦電流損が発生する。そ
の結果、給電線42から供給された電力の一部がレール
継ぎ手で消費され、移動体の受電コア51で受電される
電力が減少し、移動体の動作に影響を及ぼす可能性があ
るという問題点があった。
【0009】このような問題点を解決するために、例え
ば 特開平5−344603号公報には、鉄材で形成さ
れたレール接続プレートとボルトを使用してレールを連
結する場合に、常磁性体のプレートにより強磁性体のレ
ール接続プレートをカバーし、レール接続プレートとボ
ルトに過電流が流れて発熱するのを防止する技術が記載
されている。
【0010】しかしながら、この方法はレール接続プレ
ートと別に常磁性体のプレートを使用する必要があり部
品が多くなるという問題点がある。本発明の課題は、部
品数を増加させることなく、レール継ぎ手による磁気エ
ネルギーの損失を少なくすることである。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
移動経路に沿って敷設された給電線により、受電コアを
介して移動体へ給電する非接触給電システムにおける、
移動体の走行を案内するとともに、給電線が延設された
レールを受電コアと対向する箇所で互いに接続するレー
ル継ぎ手において、非磁性材料からなり、レールの両端
部においてそれぞれ接続する複数のレール継ぎ手からな
る。
【0012】この発明によれば、レールの両端部を非磁
性材料からなるそれぞれ別のレール継ぎ手により接続す
るので、給電線から発生する磁束のレール継ぎ手を貫通
する割合が少なくなり、またレール継ぎ手が非磁性材料
で構成されているので、磁束が貫通したとしてもレール
継ぎ手で発生する渦電流損を減らすことができる。
【0013】請求項2記載の発明は、移動経路に沿って
敷設された給電線により、受電コアを介して移動体へ給
電する非接触給電システムにおける、移動体の走行を案
内するとともに、給電線が延設されたレールを受電コア
と対向する箇所で互いに接続するレール継ぎ手におい
て、非磁性材料からなり、受電コアと対向する部分の一
部を貫通する形状のレール継ぎ手からなる。
【0014】この発明によれば、レール継ぎ手がレール
の継ぎ目部の側面全体を覆うような形状ではないので、
レール継ぎ手を貫通する磁束が少なくなり、レール継ぎ
手に発生する渦電流損を減らすことができる。
【0015】請求項3記載の発明は、移動経路に沿って
敷設された給電線により、受電コアを介して移動体へ給
電する非接触給電システムにおける、移動体の走行を案
内するとともに、給電線が延設されたレールを受電コア
と対向する箇所で互いに接続するレール継ぎ手におい
て、レール継ぎ手は絶縁材料からなる。
【0016】この発明によれば、レール継ぎ手が絶縁材
料で構成されているので、移動体の受電コアで給電線か
ら供給される電力を受電する際に、レール継ぎ手を貫通
する磁束により渦電流損が発生するのを防止できる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。なお、本発明にかかる非接触
給電システムの全体構成は図示していなが、レールとそ
のレールに固定された給電線と、給電線から非接触で電
力を受電して部品等を搬送する移動体と、給電線に高周
波電力を供給する電源部とから構成されている。
【0018】図1は、本発明の第1の実施の形態のレー
ル継ぎ目部の構造を示す図である。この実施の形態のレ
ール継ぎ手11は棒状で、レール12の側面に延設され
る給電線22(図2参照)から受電する受電コア21
(図2参照)と対向する箇所で、レール12の上の部分
を接続するレール継ぎ手11と、レール12の下の部分
を接続するレール継ぎ手11の2個のレール継ぎ手11
からなる。レール継ぎ手11は、非磁性のステンレス、
アルミ等の非磁性の金属で構成されている。
【0019】レール継ぎ手11には3個の取り付け穴が
あけられており、ボルト、ねじ等によりレール継ぎ手1
1をレール12に固定することにより、2本のレール1
2を継ぎ目13の部分で接続することができる。
【0020】次に、給電線22の周りに発生する磁束と
レール継ぎ手11の関係を、図2を参照して説明する。
給電線22を流れる電流により発生する磁束は、受電コ
ア21の中央部の水平方向に延びるコア21aを通り、
ギャップを経て、上下の水平方向に延びるコア21bを
通る閉ループを構成する。給電線22から発生する磁束
の大部分は、ギャップを含む受電コア21の内部を通る
が、一部の磁束は外部に漏れる。
【0021】しかしながら、この実施の形態ではレール
継ぎ手11が棒状の形状で、レール12の上下の部分に
配置された2個のレール継ぎ手11により2本のレール
12を連結しているので、受電コア21の外部に漏れた
磁束はレール継ぎ手11をほとんど貫通しない。これ
は、外部に漏れた磁束は受電コア21の中央部のコア2
1bの近傍で最も磁束密度が高く、レール継ぎ手11の
配置されている周辺部では磁束密度が低いからである。
【0022】従って、レール継ぎ手11を磁束が貫通し
たときに発生する渦電流がほとんど流れず渦電流損がほ
とんど生じない。なお、非磁性のステンレスの方がアル
ミより電気抵抗が大きいので、渦電流損を少なくするう
えでは非磁性のステンレスを使用する方が望ましい。
【0023】次に、レール継ぎ手の一部を貫通させ、口
の字型にした本発明の第2の実施の形態について説明す
る。この第2の実施の形態のレール継ぎ手31は、図3
(A)に示すように口の字型の形状をしており、非磁性
金属で構成されている。レール継ぎ手31の上下にそれ
ぞれ3個の穴が設けられており、それらの穴を利用して
2本のレールをねじ等により接続する。
【0024】このレール継ぎ手31は口の字型の形状を
しているので、前述した受電コア21の外部に漏れた磁
束の貫通する面積が従来のレール継ぎ手45に比べて大
幅に少なく、レール継ぎ手31を貫通する磁束による渦
電流がほとんど流れないので渦電流損を少なくできる。
【0025】なお、レール継ぎ手31の形状は、口の字
の形状に限らず2本のレール12を固定できるような形
状で、貫通する磁束が少なくなるような形状であればど
のような形状でも良い。例えば、日の字型の形状、ある
いは複数のスリットが縦方向、または横方向に入ったも
のでも良い。
【0026】また、図3(B)は、レール継ぎ手32を
FRP等のプラスチック、セラミックなどの非磁性の絶
縁材料で構成した本発明の第3の実施の形態を示す図で
ある。
【0027】このレール継ぎ手32は絶縁材料で構成さ
れ、上下にそれぞれ4個の穴があけられている。この第
3の実施の形態のレール継ぎ手32は絶縁材料で構成さ
れているので、2本のレール12をレール継ぎ手32で
連結した場合に、受電コア21の漏れ磁束がレール継ぎ
手32を貫通しても渦電流が発生しないので電力損失が
生じない。また、FRP等のプラスチック、セラミック
等を使用することにより強度的にも強いレール継ぎ手3
2を実現できる。
【0028】なお、前述した第1の実施の形態は、給電
線22がレール12の側面に延設され、レール継ぎ手1
1によりレール12の側面の上下でそれぞれの両端部を
接続する場合であるが、例えば給電線22が水平に配置
されていて、レール12を水平面でレール継ぎ手11に
より接続する場合にも本発明は適用できる。また、レー
ル継ぎ手11は2本以上であっても良い。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、給電線から発生する磁
束によるレール継ぎ手の渦電流損を減らすことができ
る。また、レール継ぎ手の形状を工夫することで、強度
的に強く、渦電流損を極力少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態のレール継ぎ目部の構造を示
す図である。
【図2】給電線の周りに発生する磁束とレール継ぎ手の
関係を示す図である。
【図3】同図(A)は第2の実施の形態のレール継ぎ手
を示す図であり、同図(B)は第3の実施の形態のレー
ル継ぎ手を示す図である。
【図4】従来のレール継ぎ目部の構造を示す図である。
【図5】従来のレール継ぎ手を貫通する磁束の説明図で
ある。
【符号の説明】
11,31,32、45 レール継ぎ手 12,41 レール 21,51 受電コア 22,42 給電線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI // H02G 5/06 311 H01F 23/00 B (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60L 5/00 B60M 7/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】移動経路に沿って敷設された給電線によ
    り、受電コアを介して移動体へ給電する非接触給電シス
    テムにおける、移動体の走行を案内するとともに、前記
    給電線が延設されたレールを前記受電コアと対向する箇
    所で互いに接続するレール継ぎ手において、 非磁性材料からなり、2本のレールの延長方向と直交す
    る面を、前記レールの前記移動体の走行方向と直角な方
    向に最も離間した箇所においてそれぞれ接続する複数の
    レール継ぎ手からなることを特徴とする非接触給電シス
    テムのレール継ぎ手。
  2. 【請求項2】移動経路に沿って敷設された給電線によ
    り、受電コアを介して移動体へ給電する非接触給電シス
    テムにおける、移動体の走行を案内するとともに、前記
    給電線が延設されたレールを前記受電コアと対向する箇
    所で互いに接続するレール継ぎ手において、 非磁性材料からなり、移動体の走行方向に対して直角な
    方向に離間し、移動体の走行方向に伸びる形状の複数の
    部分及び前記複数の部分間を結ぶ部分を備えた形状のレ
    ール継ぎ手からなることを特徴とする非接触給電システ
    ムのレール継ぎ手。
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EP2568553A1 (en) * 2011-09-12 2013-03-13 Eaton Industries (Netherlands) B.V. Busbar connection

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