JP3389739B2 - 移動体の無接触給電設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、移動体の無接触給電設
備、特に床に敷設されたガイドパスに導かれて走行し荷
を搬送する自走搬送台車の無接触給電設備に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来の移動体の無接触給電設備は、たと
えば特開平５−２０７６０３号公報に開示されている。

【０００３】すなわち、下面四隅の走行車輪により床面
を自動走行する走行体と、床面に敷設され、この走行体
を導くガイドパスと、このガイドパスに沿って敷設さ
れ、高周波の正弦波電流を流す一対の誘導線路と、この
誘導線路に対向して走行体の下部に垂設され、誘導線路
に通電（交流）されることにより起電力が発生するピッ
クアップコイルが設けられている。

【０００４】上記構成により、誘導線路に高周波の正弦
波電流が流されると、この誘導線路に発生する磁束によ
り、走行体のピックアップコイル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、たとえばモ
ータコントローラを介して走行モータに供給され、走行
体は、給電されたこの走行モータにより走行車輪が駆動
され、ガイドパスに導かれて移動する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の構成では、ピックアップコイルが走行体の下部に垂
設されているため、ピックアップコイルが対向する床面
（誘導線路の敷設面）に凹凸があると、ピックアップコ
イルが床面に接触して損傷するという問題があり、また
ピックアップコイルの取付け位置が必ずしも走行体の中
心と一致しないため、カーブ部では、ピックアップコイ
ルの軌跡と誘導線路の敷設位置が一致せず、走行体への
給電がなくなり、走行体が停止してしまうという問題が
あった。

【０００６】本発明は上記ピックアップコイルの取付け
に関する問題を解決するものであり、ピックアップコイ
ルの損傷を防止でき、またカーブ部でも給電可能な移動
体の無接触給電設備を提供することを目的とするもので
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
第１発明の移動体の無接触給電設備は、移動体を誘導す
るガイドパスに沿って床面に、高周波の正弦波電流を流
す線路を敷設し、前記移動体にこの線路の周波数に共振
し、起電力が生じるピックアップコイルを設けた移動体
の無接触給電設備であって、前記床面を走行するキャス
ターが取付けられ、かつ前記ピックアップコイルを前記
線路に対向して水平に支持するコイル取付け部材と、前
記移動体に取付けられる移動体取付け部材と、一端が前
記コイル取付け部材の側面に取付けられ、他端が前記移
動体取付け部材に取付けられ、コイル取付け部材を前記
移動体に連結するリンク機構と、前記リンク機構の端部
が係止され、前記コイル取付け部材の下方への回動を阻
止するストッパと、一端が前記コイル取付け部材の側面
に取付けられ、他端が移動体取付け部材に取付けられ、
前記コイル取付け部材を下方に付勢する弾性体から構成
された保持装置を、前記移動体に設け、 この保持装置に
より、前記ピックアップコイルを前記床面に対して一定
距離以上の間隔を維持することを特徴とするものであ
る。

【０００８】また第２発明の移動体の無接触給電設備
は、上記第１発明の移動体の無接触給電設備であって、
前記ピックアップコイルは、防振ゴムを介して前記コイ
ル取付け部材に前記線路に対向して水平に支持されるこ
とを特徴とするものである。

【０００９】

【００１０】

【作用】上記第１発明の構成により、ピックアップコイ
ルに起電力が発生することで、移動体は走行中にも無接
触で給電され、ガイドパスに導かれて走行する。またピ
ックアップコイルを支持するコイル取付け部材は、弾性
体で下方に付勢され、またストッパにより下方への移動
が制限され、キャスターで移動体の下部に水平に支持さ
れる。この状態でキャスターが床面の凸部に乗り上げて
コイル取付け部材を上方に移動させると、同時にピック
アップコイルが上方に移動して、ピックアップコイルが
上記凸部に接触することが回避される。またキャスター
が凸部を乗り越えてしまうと、コイル取付け部材は、ス
トッパにより下方への移動が制限されるまで、弾性体で
下方に付勢され、水平に支持される。またストッパによ
り床面の凹部ではピックアップコイルの下方への移動は
阻止され、ピックアップコイルの上下振動が少なくされ
る。

【００１１】また上記第２発明の構成により、ピックア
ップコイルは、防振ゴムを介して前記コイル取付け部材
に前記線路に対向して水平に支持される。

【００１２】

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図６は本発明の移動体の無接触給電設備の移動
体の側面図、図７は本発明の移動体の無接触給電設備の
移動体の背面図である。

【００１４】図６において、１は５個の走行車輪２によ
り床面４を自動走行する走行体（移動体）であり、この
走行体１の自動走行は、図４，図５に示すように、床面
４に敷設されたガイドパス５に導かれて行われる。また
走行体１の上面には、荷の移載装置として前後に２台の
コンベヤ装置６が設置されており、図４に示す荷の供給
装置７からコンベヤ装置６上に荷を載せて移動し、試験
装置８へコンベヤ装置６より搬出し、また試験装置８か
らコンベヤ装置６上に荷を載せて移動し、回収装置９へ
搬出する。また走行体１は荷の抜き取り試験装置10へ荷
を搬送する。

【００１５】また走行体１の幅以下の範囲内に、ガイド
パス５に沿って、図７に示すように床面４に一対の溝11
を設け、この溝11内に通電方向の異なる一対の誘導線路
12が敷設されている。この誘導線路12は、図４に示すよ
うに、始端が電源装置13に接続され、終端が接続されて
ループ状に形成されている。また誘導線路12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、たとえば樹脂材にてカバーして構成され
ている。

【００１６】また走行体１の下面には、図７に示すよう
に、一対の誘導線路12に対向するようにピックアップユ
ニットＰが保持装置15により取付けられている。この保
持装置15は、図１〜図３に示すように、４隅に取付け部
材16を介して床面４を走行するキャスター17が取付けら
れ、かつ防振ゴム18を介してピックアップユニットＰを
誘導線路12に対向して水平に支持するコイル取付け部材
19と、走行体１に取付けられる走行体取付け部材20と、
一端がコイル取付け部材19の外側面に取付けられ、他端
が走行体取付け部材20に取付けられ、コイル取付け部材
19を走行体１に連結するリンク機構21と、リンク機構21
の端部が係止しコイル取付け部材19の下方への回動を阻
止するストッパ22と、一端がコイル取付け部材19の外側
面に取付けられ、他端が走行体取付け部材20に取付けら
れ、コイル取付け部材19を下方に付勢するバネ体23から
構成されている。

【００１７】この保持装置15の構成により、ピックアッ
プユニットＰは床面４に対して一定距離以上の間隔が維
持される。すなわち、ピックアップユニットＰを支持す
るコイル取付け部材19は、バネ体23で下方に付勢され、
またストッパ22により下方への移動が制限され、キャス
ター17によって水平に支持されており、この状態でキャ
スター17が床面４の凸部に乗り上げてコイル取付け部材
19を上方に移動させると、同時にピックアップユニット
Ｐが上方に移動して、ピックアップユニットＰと上記凸
部との間隔が維持される。よってピックアップユニット
Ｐが上記凸部に接触することが回避され、上記凸部によ
るピックアップユニットＰの損傷を防止することができ
る。またキャスター17が凸部を乗り越えてしまうと、コ
イル取付け部材19は、ストッパ22により下方への移動が
制限されるまで、バネ体23で下方に付勢され、水平に戻
され、ピックアップユニットＰと床面４との間隔が維持
される。さらにストッパ22により床面４の凹部ではコイ
ル取付け部材19の下方への移動は阻止され、よってピッ
クアップユニットＰの上下振動を少なくすることができ
る。なお、キャスター17には、走行体１の補助輪として
の役目を持たせることも可能であり、所定の走行体１の
荷重を支持させることができる。

【００１８】また、ピックアップユニットＰは、図８，
図９に示すように構成されている。すなわち、塩化ビニ
ール樹脂で形成された断面がＥ字状のプロック25を複数
個、その左右の凹部25Ａを揃えて横方向（ガイドパス５
に沿う方向）にアルミニウムで形成されたコ字状フレー
ム30上に並べて裏面よりネジ30Ａにより固定し、またブ
ロック25の左右の両端とフレーム30間にすきま材27を挟
んで側面よりネジ27Ａにより固定し、さらにブロック25
の前後を支持材28で挟んでネジ28Ａにより固定してい
る。また、各ブロック25の凹部25Ａの底部に、それぞれ
横方向にフェライト板29Ａを載置し、凹部25Ａの側面に
一対のフェライト板29Ｂを載置し、さらにブロック25の
凸部25Ｂの上部にフェライト板29Ｃを載置し、それぞれ
のフェライト板29Ａ，29Ｂ，29Ｃをブロック25にネジ29
Ｄにより固定している。さらに、ブロック25の凹部25Ａ
の一対のフェライト板29Ｂ間の左右面に渡って、たとえ
ば10〜20ターンの上記リッツ線を巻いてピックアップコ
イル26を形成している。また、表面を塩化ビニールで形
成されたカバー30Ｂで被覆している。

【００１９】また、走行体１の移動経路のカーブ部で
は、図５に示すように、ガイドパス５が走行体１の走行
車輪２の内輪と外輪との移動半径に合わせて膨らみを持
たせて敷設されており、またカーブ部を走行中の走行体
１のピックアップユニットＰの軌跡に合わせて誘導線路
12が敷設されている。

【００２０】また走行体１の内部には、図６に示すよう
に、誘導線路12に通電（交流）されることによりピック
アップコイル26に発生する起電力を所定直流電圧に変換
する交流ー直流変換部31（詳細は後述する）が設けら
れ、走行駆動装置として走行車輪２駆動用の３台の減速
機付電動モータ（以下、走行用モータと称す）32が設け
られ、さらに交流ー直流変換部31により充電されるバッ
テリ33が設けられている。また各コンベヤ装置６にもコ
ンベヤ駆動用の電動モータ（以下、コンベヤ用モータと
称す）34が設けられている。バッテリ33あるいは交流ー
直流変換部31を電源として走行用モータ32を駆動するモ
ータコントローラ35が設けられ、コンベヤ用モータ34を
駆動するモータコントローラ36が設けられている。

【００２１】電源装置13と走行体１の給電装置の詳細な
回路構成を図10の回路図にしたがって説明する。電源装
置13は、ＡＣ200 Ｖ３相の交流電源41と、コンバータ42
と、正弦波共振インバータ43と、過電流保護用のトラン
ジスタ44およびダイオード45とを備えている。コンバー
タ42は全波整流用のダイオード46と、フィルタを構成す
るコイル47とコンデンサ48と抵抗49とこの抵抗49を短絡
するトランジスタ50とから構成され、正弦波共振インバ
ータ43は、図中に示すように交互に発振される矩形波信
号により駆動されるトランジスタ51，52と、電流制限用
のコイル53と、トランジスタ51，52に接続される電流供
給用のコイル54と、誘導線路12と並列共振回路を形成す
るコンデンサ55と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。

【００２２】また走行体１には、ピックアップコイル26
に並列に、このピックアップコイル26と誘導線路12の周
波数に共振する共振回路を構成するコンデンサ56を設
け、この共振回路のコンデンサ56に並列に、上記交流ー
直流変換部31を接続している。

【００２３】交流ー直流変換部31は、コンデンサ56に並
列に接続される整流用のダイオード57と、このダイオー
ド57に接続され出力を所定電圧に制御する安定化電源回
路58からなり、この安定化電源回路58は、電流制限用の
コイル59と出力調整用トランジスタ60と、フィルタを構
成するダイオード61およびコンデンサ62から構成されて
いる。また安定化電源回路58に上記モータコントローラ
35，36とダイオード63を介してバッテリ33が接続されて
いる。またモータコントローラ35，36にはダイオード64
を介してバッテリ33が接続されている。なお、トランジ
スタ制御装置は省略している。

【００２４】上記電源装置13と誘導線路12と走行体１の
回路構成による作用を説明する。まず、交流電源41から
出力されるＡＣ200 Ｖ３相の交流はコンバータ42により
直流に変換され、正弦波共振インバータ43により高周
波、たとえば10kHz の正弦波に変換されて誘導線路12に
供給される。この誘導線路12に発生する磁束により、誘
導線路12の周波数に共振する走行体１のピックアップコ
イル26に大きな起電力が発生し、この起電力により発生
した交流電流はダイオード57で整流され、安定化電源回
路58により所定の電圧に整圧されてバッテリ33とモータ
コントローラ35，36へ供給される。モータコントローラ
35，36は、安定化電源回路58とバッテリ33の電圧が高い
ほうから給電される。制御装置（図示せず）の指令信号
によりモータコントローラ35は走行用モータ32を駆動
し、走行体１は、このモータ32により走行車輪２が駆動
され、ガイドパス５に導かれて移動し、また制御装置
（図示せず）の指令信号によりモータコントローラ36は
コンベヤ用モータ34を駆動し、このモータ34によりコン
ベヤ装置６が駆動され、荷が移載される。

【００２５】このように、ピックアップコイル26に起電
力が発生することで、走行体１は走行中にも無接触で給
電され、ガイドパス５に導かれて走行でき、またバッテ
リ33へ充電することができる。またカーブ部では、カー
ブ部を走行中の走行体１のピックアップユニットＰの軌
跡に合わせて誘導線路12が敷設されていることにより、
カーブ部でも給電され、またカーブ部で十分な起電力が
発生しない場合はバッテリ33より給電され、走行を続け
ることができる。

【００２６】なお、本実施例では、走行体１にピックア
ップユニットＰを１台のみ搭載しているが、使用電力の
増加に対応して複数台のピックアップユニットＰを搭載
することもできる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ピックア
ップコイルに起電力が発生することで、移動体は走行中
にも無接触で給電され、ガイドパスに導かれて走行でき
るとともに、キャスターが床面の凸部に乗り上げてコイ
ル取付け部材を上方に移動させると、同時にピックアッ
プコイルが上方に移動することにより、ピックアップコ
イルが上記凸部に接触することを回避でき、損傷を防止
することができる。また床面の凹部ではストッパにより
ピックアップコイルの下方への移動が阻止されることに
より、ピックアップコイルの上下振動を少なくすること
ができる。

【００２８】

【００２９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における移動体の無接触給電
設備のピックアップユニット保持装置の側面図である。

【図２】同移動体の無接触給電設備のピックアップユニ
ット保持装置の平面図である。

【図３】同移動体の無接触給電設備のピックアップユニ
ット保持装置の正面図である。

【図４】同移動体の無接触給電設備を備えたラインの構
成図である。

【図５】同移動体の無接触給電設備を備えたカーブ部の
ガイドパスと誘導線路の敷設図である。

【図６】同移動体の無接触給電設備の走行体の側面図で
ある。

【図７】同移動体の無接触給電設備の走行体の背面図で
ある。

【図８】同移動体の無接触給電設備のピックアップユニ
ットの平面図、側面図、および正面図である。

【図９】同移動体の無接触給電設備のピックアップユニ
ットの図８のＢ−Ｂ矢視図である。

【図10】同移動体の無接触給電設備の回路構成図であ
る。

【符号の説明】

１ 走行体（移動体） ２ 走行車輪 ４ 床面 ５ ガイドパス ６ コンベヤ装置 11 溝 12 誘導線路 13 電源装置 15 ピックアップユニット保持装置 16 キャスター取付け部材 17 キャスター 18 防振ゴム 19 コイル取付け部材 20 走行体取付け部材 21 リンク機構 22 ストッパ 23 バネ体（弾性体） 26 ピックアップコイル 31 交流−直流変換部 32 走行用モータ 33 バッテリ 34 コンベヤ駆動用モータ 35，36 モータコントローラ 43 正弦波共振インバータ 55 誘導線路と共振回路を形成するコンデンサ 56 ピックアップコイルと共振回路を形成するコンデ
ンサ Ｐ ピックアップユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02J 17/00 B60L 5/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動体を誘導するガイドパスに沿って床
   面に、高周波の正弦波電流を流す線路を敷設し、前記移
   動体にこの線路の周波数に共振し、起電力が生じるピッ
   クアップコイルを設けた移動体の無接触給電設備であっ
   て、前記床面を走行するキャスターが取付けられ、かつ前記
   ピックアップコイルを前記線路に対向して水平に支持す
   るコイル取付け部材と、 前記移動体に取付けられる移動体取付け部材と、 一端が前記コイル取付け部材の側面に取付けられ、他端
   が前記移動体取付け部材に取付けられ、コイル取付け部
   材を前記移動体に連結するリンク機構と、 前記リンク機構の端部が係止され、前記コイル取付け部
   材の下方への回動を阻止するストッパと、 一端が前記コイル取付け部材の側面に取付けられ、他端
   が移動体取付け部材に取付けられ、前記コイル取付け部
   材を下方に付勢する弾性体から構成された保持装置を、
   前記移動体に設け、 この保持装置により、前記ピックアップコイルを前記床
   面に対して一定距離以上の間隔を維持すること を特徴と
   する移動体の無接触給電設備。
2. 【請求項２】 前記ピックアップコイルは、防振ゴムを
   介して前記コイル取付け部材に前記線路に対向して水平
   に支持されることを特徴とする請求項１に記載の移動体
   の無接触給電設備。