JP3588908B2 - 移動体の無接触給電設備 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体の無接触給電設備に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の無接触給電設備としては、たとえば特開平6−153305号公報に開示されている。
【0003】
すなわち、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、前記移動体に、前記誘電線路から無接触で給電されるコイルを設け、この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/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、負荷に無接触で給電している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の移動体の給電設備では、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、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ていた。
【0005】
そこで、本発明は、コイルに誘導される起電力を増加させることができる移動体の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。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項1記載の発明は、コ字状またはE字状のフェライトの側部にコイルを巻回してピックアップコイルを形成し、前記フェライトの凹部の開放部から深部への略中心線に沿って複数の誘導線路を並べて敷設し、前記複数の誘導線路に高周波電流を流し、前記ピックアップコイルに誘導される起電力により負荷に給電し、前記複数の誘導線路は所定のピッチでその位置を入れ替えることを特徴とするものである。
【0007】
上記構成により、複数の誘導線路により発生する磁束により、コイルに起電力が誘導され、負荷に給電される。また、複数の誘導線路のうちコイルに近接している誘導線路と離れている誘導線路に流れる誘導電流は、均等に分布する。
また請求項2記載の発明は、移動体を移動自在に案内する案内レールの横側面に、高周波電流を流す誘導線路を張設し、前記移動体に、前記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設けた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、コ字状またはE字状のフェライトの側部にコイルを巻回して形成され、前記フェライトの凹部を横向きにして前記移動体に固定され、前記誘導線路は、前記フェライトの凹部の開放部から深部への方向である水平方向に複数並べて敷設され、前記複数の誘導線路に高周波電流を流し、前記ピックアップコイルに誘導される起電力により負荷に給電し、前記複数の誘導線路は所定のピッチでその位置を入れ替えることを特徴とするものである。
【0008】
上記構成により、複数の誘導線路により発生する磁束により、コイルに起電力が誘導され、負荷に給電される。また、複数の誘導線路を水平方向に配置することにより、ピックアップコイルは案内レールのカーブ部でも誘導線路に接触しない。また、複数の誘導線路のうちコイルに近接している誘導線路と離れている誘導線路に流れる誘導電流は、均等に分布する。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図4は本発明の実施の形態における移動体の無接触給電設備の側面図、図5は同無接触給電設備の移動体の一部断面正面図である。
【0010】
移動体としての搬送用車体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にて支持される物品搬送用キャリア1Cから構成され、この車体Vを移動自在に案内する案内レールBとが設けられている。
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
誘導線路ユニットXは、案内レールBの横一側部に案内レールBに沿って所定間隔置きに上下一対のハンガー11が垂直に突設されたブラケット12が取り付けられ、図1に拡大して示すように、ハンガー31の先端には袋状の凹部11Aが設けられ、この凹部11Aに、水平に通電方向が同じ2本の誘導線路14を長手方向に嵌め込んだカバー13のツメ部13Aが挿入され、案内レールBに沿って上下各2本の誘導線路14が敷設されることにより構成されている。
【0014】
またブラケット12は、案内レールBの車輪案内部7とローラ案内部8からそれぞれ内方へ突設されたツメ部7A,8Aに、その上下端部を嵌合させ、上下端に設けたねじ孔16に止めネジ17をら合させ、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。
【0015】
また2本の誘導線路14は、図2に示すように、所定ピッチで案内レールBに設けた一対の貫通孔21の近傍でカバー13を取外し、それぞれ一対の貫通孔21を介して裏面側(支持枠9が取り付けられた側部)へ案内され、その位置が入替えられて別途案内レールBに設けた一対の貫通孔22を介して表側へ案内され、再びカバー13が取付けられている。よって、所定ピッチで設けた貫通孔21,22を経る毎に、2本の誘導線路14の位置(車体Vの走行方向とは直角な位置)が入れ替わる。なお、図2に示すように、上下の貫通孔21,22は、その位置を車体Vの走行方向にずらして、上下位置において誘導線路14が途切れないようにしており、少なくとも一方の誘導線路14によりピックアップコイルPとの間に磁路を形成している。
【0016】
また誘導線路14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3,図4に示すように、始端が電源装置Mに接続され、案内レールBに沿って2重のループ状に敷設されている。
【0017】
また、ピックアップユニットPは、図6に示すように、断面がE形のフェライト31を5個、その中央の凸部31Aを横向きにして横方向(図1において案内レールBに沿う方向)に並べ、各フェライト31の中央の凸部31Aに、フェライト板32を載置し、このフェライト板32ごと非磁性体のプレート33を介してベース体34にねじ34Aにより固定している。また横方向に並べたフェライト31の中央の凸部31Aの上下面に渡って、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36を形成し、またベース体34の側部に取付け部材35を取付けて構成されている。また、両端のフェライト31とプレート33の折りかえし部間にウレタンゴム37を挿入している。
【0018】
前記取付け部材35によりピックアップユニットPを、図1(a)に示すように、ピックアップユニットPのフェライト31の中央の凸部31Aの中心Lがほぼ誘導線路ユニットXの上下各2本の誘導線路14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車体Vに固定している。誘導線路14に通電(交流)されると、ピックアップコイル36に起電力が発生する。
【0019】
電源装置Mと車体(移動体)Vの回路構成を図3の回路図にしたがって説明する。
電源装置M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14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。
【0020】
また車体Vは、ピックアップコイル36に並列に、このピックアップコイル36と誘導線路14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に並列に整流用のダイオード57を接続し、このダイオード57に出力を所定電圧に制御する安定化電源回路58を接続し、この安定化電源回路58に負荷、たとえばインバータ63を介してモータ4を接続して構成している。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。なお、トランジスタ制御装置は省略している。
【0021】
上記電源装置Mと誘導線路14と車体V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14に供給される。2重のループ状に敷設された上下各2本の誘導線路14に発生する磁束により、誘導線路14の周波数に共振する案内レールB上に位置する車体Vのピックアップコイル36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インバータ63を介して減速機付電動モータ4に供給され、移動体の車体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。
【0022】
このように、無接触で車体Vに給電することができるとともに、上下に各2本の誘導線路14を敷設することにより、1本の誘導線路14に流れる電流を許容電流値以下に抑えつつ、上下に各1本の誘導線路が敷設された場合と比較して、大きな起電力を発生でき、大きな負荷に給電することができる。
【0023】
また2本の誘導線路14を所定のピッチでピックアップユニットPに対する位置を入れ替えることにより、2本の誘導線路14のうちピックアップユニットPに近接している誘導線路(結合度が高い)と離れている誘導線路(結合度が低い)に流れる誘導電流を、均等に分布でき、1本の誘導線路14に流れる電流を許容電流値以下に抑えることができる。
【0024】
また2本の誘導線路14を水平方向に配置することにより、ピックアップコイル36は案内レールBのカーブ部でも誘導線路14に接触することなく、車体Vはカーブ部をスムーズに曲がることができ、さらに2本の誘導線路14に対応するピックアップユニットPは、フェライト31の中央凸部31Aの長さを長くし、上下面の凹部に渡って、リッツ線を巻いてピックアップコイル36を形成するだけで対応でき、容易に形成することができる。
【0025】
なお、本実施の形態では、2本の誘導線路14を水平方向に並べて配置しているが、さらに多くの誘導線路を並べることにより、1本の誘導線路14に流れる電流を許容電流値以下に抑えながら、ピックアップコイル36に誘導される起電力を増加させることができる。なお、複数の誘導線路は所定のピッチ毎にその位置を順に入れ替える必要がある。
【0026】
なお、本実施の形態では、左右方向に移動する車体Vについて記載しているが、一定経路に沿って移動する車体(移動体)にも、同様に適用でき、同様の効果を期待することができる。
【0027】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1記載の発明によれば、フェライトの凹部の開放部から深部への略中心線に沿って複数の誘導線路を敷設することにより、1本の誘導線路に流れる電流を許容電流値以下に抑えつつ、1本の誘導線路が敷設された場合と比較して、大きな起電力を発生でき、大きな負荷に給電することができる。
【0028】
また、請求項2記載の発明によれば、複数の誘導線路を所定のピッチでその位置を入れ替えることにより、複数の誘導線路のうちコイルに近接している誘導線路と離れている誘導線路に流れる誘導電流を、均等に分布でき、1本の誘導線路に流れる電流を許容電流値以下に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における無接触給電設備の案内レールの側面図、および要部平面図である。
【図2】同無接触給電設備の案内レールの要部平面図、および側面図である。
【図3】同無接触給電設備の回路構成図である。
【図4】同無接触給電設備の側面図である。
【図5】同無接触給電設備の一部断面正面図である。
【図6】同無接触給電設備のピックアップコイルの平面図、正面図、側面図である。
【符号の説明】
V 搬送用車体
B 案内レール
X 誘導線路ユニット
P ピックアップユニット
M 電源装置
11 ハンガー
12 ブラケット
13 カバー
14 誘導線路
21,22 貫通孔
31 フェライト
36 ピックアップコイル
43 正弦波共振インバータ
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
Claims (2)
- コ字状またはE字状のフェライトの側部にコイルを巻回してピックアップコイルを形成し、
前記フェライトの凹部の開放部から深部への略中心線に沿って複数の誘導線路を並べて敷設し、
前記複数の誘導線路に高周波電流を流し、前記ピックアップコイルに誘導される起電力により負荷に給電し、
前記複数の誘導線路は所定のピッチでその位置を入れ替えることを特徴とする移動体の無接触給電設備。 - 移動体を移動自在に案内する案内レールの横側面に、高周波電流を流す誘導線路を張設し、前記移動体に、前記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設けた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、コ字状またはE字状のフェライトの側部にコイルを巻回して形成され、前記フェライトの凹部を横向きにして前記移動体に固定され、
前記誘導線路は、前記フェライトの凹部の開放部から深部への方向である水平方向に複数並べて敷設され、
前記複数の誘導線路に高周波電流を流し、前記ピックアップコイルに誘導される起電力により負荷に給電し、
前記複数の誘導線路は所定のピッチでその位置を入れ替えることを特徴とする移動体の無接触給電設備。
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JPH09284905A JPH09284905A (ja) | 1997-10-31 |
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KR101177552B1 (ko) * | 2009-12-30 | 2012-08-28 | 한국과학기술원 | 전기자동차용 비접촉식 세그먼트 블록 |
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1996
- 1996-04-17 JP JP09458596A patent/JP3588908B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH09284905A (ja) | 1997-10-31 |
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