JP3721516B2 - 充電システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォークリフト等の搬送車に搭載されているバッテリを、地面側に固定設置されている充電装置から充電する充電システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
無人搬送車には、走行用や制御用などの電力が必要であり、車内に電源としてバッテリ(充電可能な二次電池)が搭載されている。バッテリを充電する際、無人搬送車は地面側に固定設置されている充電装置の前で停止する。
【0003】
無人搬送車が充電装置の前で停止したことが検出されると、図8に示すように、電動機11による駆動で送電端子繰出アーム9が充電装置8本体側から無人搬送車5側に繰出し、そのアーム9の先端部に設けられている送電端子10が、破線で描く送電端子繰出位置12に前進して、無人搬送車5の受電端子6と接触するように構成されている。
【0004】
上記送電端子10は充電装置8内の充電用直流電源13と結線されており、また、上記受電端子6は無人搬送車5内のバッテリ7と結線されているので、上記のように充電装置8の送電端子10が無人搬送車5の受電端子6と接触すると、充電装置8の充電用直流電源13と、無人搬送車5のバッテリ7とが接続され、バッテリ7の充電が開始する。
【0005】
そして、バッテリ7の充電が終了すると、電動機11による駆動で送電端子繰出アーム9が充電装置8本体側に後退し、受電端子6と送電端子10との接触が解除されて、バッテリ7への通電が止まる。
【0006】
このようにしてバッテリ7の充電が終了すると、無人搬送車5は、走行を開始する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の充電システムでは、送電端子10が設けられた送電端子繰出アーム9を電動機11を用いて無人搬送車5側に移動させることによって、無人搬送車5の受電端子6と充電装置8の送電端子10とを接触させるという複雑な機構が必要であった。また、電動機11を用いているので、電動機11を駆動するための交流電源15が必要であった。
【0008】
本発明は、上記従来の課題を考慮し、簡単な構成で搬送車の受電端子と充電装置の送電端子とを接触させ、かつ、搬送車に搭載されたバッテリを充電するための充電部以外に、上記搬送車の受電端子と充電装置の送電端子とを接触させるための電源を必要としない充電システムを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の充電システムは、無人搬送車の受電端子に送電端子を接触させて前記無人搬送車のバッテリを充電する充電装置を備えた充電システムにおいて、前記充電装置は前記無人搬送車の走行に伴って、該無人搬送車に当接して走行路の側方に押しやられるガイド部と、該押しやられるガイド部と一体になって走行路の側方に押しやられる送電端子と、を備え、該押しやられた送電端子が前記無人搬送車の走行に伴って進行してきた受電端子に接触することを特徴としている。
【0010】
本発明は、上記ガイド部と送電端子とが車体に当接する位置まで車体の走行路側にはみ出していて、無人搬送車が走行して来ると上記ガイド部が車体に当接する。上記ガイド部と送電端子とは一体となって車体側方に移動することが可能になっており、上記ガイド部が車体に当接することにより、ガイド部は車体に当接しつつ車体側方に押しやられるように移動し、これに伴い送電端子もガイド部と同じ移動距離だけ車体側方に移動する。上記送電端子は無人搬送車の受電端子と接触する高さにあり、車体側方に移動した該送電端子に車体の走行に伴って進行してきた受電端子が接触することになる。
【0011】
即ち、本発明は、送電端子を受電端子に接触させるために、従来のように送電端子を駆動する駆動機構を用いることなく、無人搬送車の走行移動を利用して自然に送電端子が受電端子に接触できるようにする。特に上記送電端子を車体に当接して車体側方に押しやるのではなく、ガイド部を介して送電端子を車体側方に押しやるようにすることにより、充電の度に送電端子と受電端子とが最初に接触することを避け、一度ガイド部と車体を当接させて送電端子と車体との車体側方方向での位置決めを行い、送電端子が受電端子に柔らかく当接するようにしている。これにより、送電端子及び受電端子の摩耗等を少なくし、送電端子及び受電端子の接触表面を良好に保ち、充電を良好に行うことができる。
【0012】
以下は本発明の構成を更に具体化する構成を示す。上記ガイド部は車体に直接当接させず、車体側面に設けた突起部に当接させ、車体フレームの保護を図っている。上記搬送車は、一方の車体側面に設けられた突起部と、上記一方の車体側面に設けられ、上記バッテリに接続された受電端子とを有している。上記ガイド部を車体に直接当接させず、車体側面に設けた突起部に当接させることにより、車体フレームの保護を図ることができる。
【0013】
また、上記充電装置は、上記搬送車が走行する所定の走行路と直行する方向に装置本体前面から上記走行路側に突出しているアームと、上記アームの先端部に設けられたガイド部と、上記アームの先端部に設けられ、上記充電部に接続された送電端子とを有している。そして、上記充電装置は、上記ガイド部が上記所定の走行路を走行中の上記搬送車の上記突起部と接触可能となる位置に、設置される。
【0014】
また、上記充電装置の上記アームは、上記搬送車の上記一方の車体側面と上記充電装置本体前面とが対向するときに、上記搬送車の上記突起部からの力により、上記ガイド部を上記装置本体側に移動させる機構を有している。
【0015】
さらに、上記搬送車の上記一方の車体側面と上記充電装置の本体前面とが対向するときに、上記充電装置の上記送電端子と上記搬送車の上記受電端子とが接触可能な位置に、上記送電端子及び上記受電端子は設けられている。
【0016】
このように構成された本発明の充電システムでは、搬送車に搭載されたバッテリを充電するための充電部以外に、上記搬送車の受電端子と充電装置の送電端子とを接触させるための電源を必要とせず、簡単な構成で搬送車側のバッテリに接続された受電端子と充電装置側の充電部に接続された送電端子とを接触させて、上記搬送車に搭載されたバッテリを充電することが可能となる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0018】
先ず、図1に、無人搬送車3に搭載されているバッテリを充電する目的で、その無人搬送車3が、充電装置20の前で停止しようとして、走行路としてのガイドライン1上を充電装置20側に、つまり矢印2の向きに走行する様子を示す。
【0019】
なお、説明を容易にするため、図1における各構成部の寸法は誇張して描いている。それは他の図面についても同様である。
【0020】
上記図1等を用いて、本実施の形態における充電システムの構成を簡単に説明する。
【0021】
本実施の形態における無人搬送車3の充電装置20と対向する方の車体側面には、図1及び図2に示すように、突起部の一例としての台形状板カム22と、受電端子23及び24とが設けられている板カム・受電端子盤21が配設されている。上記台形状板カム22は、上方から見たとき板カム・受電端子盤21寄りに長辺が位置する台形状の板である。また、図1及び図2に示すように、受電端子23及び24は、台形状板カム22より下方に設けられている。さらに、受電端子23及び24は、無人搬送車3内に搭載されているバッテリ7(図7参照)と結線されている。
【0022】
他方、充電装置20には、無人搬送車3がガイドライン1上を走行し、充電装置20の前面で停止したときに、上記板カム・受電端子盤21が配設されている側の無人搬送車3の側面と対向する位置に、下記機構が設けられている。その機構は、図1及び図3に示すように、ガイドライン1に対して直交方向にスライド可能なアーム19と、そのアーム19の先端に設けられている送電端子盤25とを有している。そして、送電端子盤25には、上記台形状板カム22と接触し、その台形状板カム22からの作用を受けるガイド部の一例としてのガイドローラ28及び29が設けられている。また、送電端子盤25には、充電装置20内に搭載されている充電用直流電源13(図7参照)と結線されている送電端子26及び27も設けられている。その送電端子26及び27は、図1及び図3に示すように、上記送電端子盤25において、上記ガイドローラ28及び29より下方に設けられている。
【0023】
上記のように、ガイドライン1上を充電装置20側に走行してきた無人搬送車3の台形状板カム22と接触可能となるように、上記ガイドローラ28及び29は、充電装置20本体側からガイドライン1側に突出している。そのガイドローラ28及び29がガイドライン1側に突出しているということは、図5を用いて後にさらに説明する。さて、走行してきた無人搬送車3の台形状板カム22が上記ガイドローラ28及び29と接触し、その台形状板カム22からの力を上記ガイドローラ28及び29が受けると、その力により上記アーム19の一部を構成するバネ30が収縮する。そうすると、上記アーム19全体がガイドライン1から離れる方向にスライドし、それにともなって、上記送電端子盤25が充電装置20本体側にスライドするように構成されている。
【0024】
また、無人搬送車3の受電端子23及び24と、充電装置20の送電端子26及び27とが接触すると、従来と同様に、無人搬送車3に搭載されているバッテリへの充電が開始されるように構成されている。
【0025】
次に、本実施の形態における充電システムの動作を説明する。
【0026】
先ず、無人搬送車3がガイドライン1上を走行し所定の位置で停止する動作について説明する。図4に示すように、無人搬送車3が走行する地面には、磁性体がその地面に埋設されたガイドライン1(走行路)が設けられている。なお、図4は、上方から地面側を見たときの様子を示している。そして、無人搬送車3の下部の前後にはガイドセンサが設けられており、その前後のガイドセンサがガイドライン1上に位置するように、無人搬送車3はガイドライン1上を走行する。
【0027】
また、図4に示すように、ガイドライン1の両側(図4ではガイドライン1の上下)には、磁性体が地面に千鳥状に埋設された多数の磁気棒4が設けられている。そして、上記のように無人搬送車3がガイドライン1上を走行する際、その無人搬送車3の下部の左右に設けられたガイドセンサが検出した上記磁気棒4の個数をカウントすることによって、無人搬送車3は指示された距離を移動し、また指示された位置で停止する。
【0028】
図4に示す例では、磁気棒4iを挟んでガイドライン1と反対側の地面に充電装置20が固定設置されているので、無人搬送車3に搭載されているバッテリを充電しようと、無人搬送車3が、ガイドライン1上を矢印2の向きに走行する際に、通過した磁気棒4の個数をカウントし、磁気棒4iが設けられている位置で停止する。
【0029】
次に、無人搬送車3がガイドライン1上を上記矢印2の向きに走行し、その無人搬送車3に設けられている上記台形状板カム22が、充電装置20に設けられている上記ガイドローラ28及び29と接触して、無人搬送車3の受電端子23及び24と、充電装置20の送電端子26及び27とが接触する際の本実施の形態の充電システムの動作について説明する。
【0030】
図5(a)に示すように、上記台形状板カム22と接触する前の上記ガイドローラ28及び29の最もガイドライン1寄りの部位は、無人搬送車3の上記台形状板カム22の最も外側が通過する板カム通過ライン40よりも、ガイドライン1寄りに位置している。なお、図5(a)は、上方から地面側を見たときの様子を示している。また、図1、図2、及び図5(a)に示すように、上記台形状板カム22の走行方向前方の面31は斜面になっている。図5(b)に、上記の台形状板カム22とガイドローラ28及び29とが接触する前の無人搬送車3及び充電装置20を、図4における位置Pから見た様子を示す。図5(b)に示すように、台形状板カム22とガイドローラ28及び29とが接触する前においては、図4における位置Pから無人搬送車3及び充電装置20を見ると、台形状板カム22とガイドローラ28及び29とが重なっていることがわかる。
【0031】
上記図5を用いて説明したように、ガイドローラ28及び29の最もガイドライン1寄りの部位が、上記板カム通過ライン40よりもガイドライン1寄りに位置しているので、無人搬送車3が図5(a)に示す位置から矢印2の向きに充電装置20側に走行していくと、図6(a)に示すように、無人搬送車3の台形状板カム22と、充電装置20のガイドローラ28とが接触する。なお、図6(a)は、上記台形状板カム22と上記ガイドローラ28及び29とを上から見た様子を示している。このように台形状板カム22がガイドローラ28と接触すると、上記台形状板カム22からの力が上記ガイドローラ28に加わり、その力はガイドローラ28及び29が設けられている送電端子盤25を支持している上記アーム19の一部を構成するバネ30に加えられる。そして、バネ30が収縮し、上記アーム19全体がガイドライン1から離れる向きにスライドし、上記送電端子盤25が充電装置20本体側に移動し始める。
【0032】
ところで、上述したようにして上記台形状板カム22と上記ガイドローラ28とが接触する際、図6(c)に示すように、無人搬送車3の受電端子23は充電装置20の送電端子26と接触していない。また同様に、上記台形状板カム22と上記ガイドローラ28とが接触する際、図示しないが、無人搬送車3の受電端子24は充電装置20の送電端子27と接触していない。なお、図6(c)は、上記受電端子23及び上記送電端子26を取り出してそれらを上から見た様子を示している。
【0033】
その後、無人搬送車3がさらに充電装置20側に走行すると、上記ガイドローラ28が回転することにより無人搬送車3の上記台形状板カム22はスムーズに前進して、台形状板カム22の頂部16は、ガイドローラ29とも接触するようになる。そして、無人搬送車3がさらに充電装置20側に走行すると、図6(b)に示すように、上記台形状板カム22の頂部16と、上記ガイドローラ28及び29とが対向するようになる。このように、台形状板カム22の頂部16と、ガイドローラ28及び29とが対向すると、無人搬送車3は停止し、そのとき、図6(b)に示すように、ガイドローラ28及び29は、台形状板カム22と接触する前の位置から距離aだけ充電装置20本体側に移動する。そしてそのとき、上記送電端子盤25は充電装置20本体側に最も近寄る。
【0034】
このように、送電端子盤25が充電装置20本体側に最も近寄ると、図6(d)に示すように、充電装置20の送電端子26は、台形状板カム22がガイドローラ28及び29と接触する前の位置から距離aだけ充電装置20本体側に移動し、無人搬送車3の受電端子23と充電装置20の送電端子26は接触するようになる。また同様に、送電端子盤25が充電装置20本体側に最も近寄ると、図示しないが、無人搬送車3の受電端子24と充電装置20の送電端子27も接触する。なお、図6(d)は、上記受電端子23及び上記送電端子26を取り出してそれらを上から見た様子を示している。
【0035】
図7に、無人搬送車3の台形状板カム22の頂部16と、充電装置20のガイドローラ28及び29とが対向し、送電端子盤25が充電装置20本体側に最も近寄ったときの無人搬送車3及び充電装置20を示す。図7(a)は無人搬送車3及び充電装置20を上から見た図であり、図7(b)は側面図である。
【0036】
図6(d)及び図7(b)に示すように、送電端子盤25が充電装置20本体側に最も近寄ると、上述したように無人搬送車3の受電端子23及び24と充電装置20の送電端子26及び27は接触する。その際、バネ30の反発力(ガイドライン1側への弾性力)により、受電端子23と送電端子26との接触圧、及び受電端子24と送電端子27との接触圧は、それぞれ一定に保たれ、受電端子23及び24と送電端子26及び27は良好に接触する。
【0037】
そして、上記のように、受電端子23及び24が無人搬送車3内のバッテリ7と結線されており、送電端子26及び27が充電装置20の充電用直流電源13と結線されている。そのため、受電端子23及び24と送電端子26及び27が接触すると、充電装置20内の充電用直流電源13から無人搬送車3内のバッテリ7への通電が可能となる。そこで、充電装置20が受電端子23及び24と送電端子26及び27との接触を確認すると、充電用直流電源13から無人搬送車3内のバッテリ7への通電が開始し、バッテリ7の充電が行なわれる。
【0038】
上述したように、本実施の形態の充電システムでは、無人搬送車3内のバッテリ7を充電するための上記充電用直流電源13以外に、受電端子23及び24と送電端子26及び27とを接触させるための電源を必要とせず、簡単な構成で上記バッテリ7に接続された受電端子23及び24と上記充電用直流電源13に接続された送電端子26及び27とを接触させて、上記バッテリ7を充電することが可能となる。
【0039】
なお、バッテリ7の充電が終了すると、無人搬送車3は走行を開始する。そうすると、無人搬送車3の受電端子23及び24と充電装置20の送電端子26及び27との接触は的に解除され、バネ30の反発力(ガイドライン1側への弾性力)により、ガイドローラ28及び29が台形状板カム22と接触する前の位置に戻る。また送電端子盤25も元の位置に戻る。
【0040】
また、図6(c),(d)に示すように、受電端子23の前方部32と、その前方部32と接触する送電端子26の側部35が、円み状を有しているので、受電端子23は、無理なく送電端子26上を摺動し、受電端子23と送電端子26は十分な接触状態が得られる。同様に、図示しないが、受電端子24の前方部と、その前方部と接触する送電端子27の側部が、円み状を有しており、受電端子24は無理なく送電端子27上を摺動し、受電端子24と送電端子27は良好に接触可能となる。なお、上記では、受電端子23及び24の前方部、その前方部と接触する送電端子26及び27の側部は、円み状を有しているとしたが、斜面状を有していてもよい。その場合であっても、受電端子23と送電端子26とについても、受電端子24と送電端子27とについても、良好な接触状態が得られる。
【0041】
ところで、図6(b),(d)に示すように、送電端子盤25が充電装置20本体側に最も近寄ると、台形状板カム22がガイドローラ28及び29と接触する前よりも、ガイドローラ28及び29並びに送電端子26は距離aだけ充電装置20本体側に移動する。そこで、その移動距離aを考慮して、送電端子盤25が充電装置20本体側に最も近寄ったときに、受電端子23と送電端子26とが良好に接触するように、受電端子23及び送電端子26は、板カム・受電端子盤21、送電端子盤25それぞれに取り付けられている必要がある。その際、送電端子盤25が充電装置20本体側に最も近寄ったときは、上述したバネ30の無人搬送車3側への反発力により、送電端子26が受電端子23に押し付けられることも考慮して、受電端子23及び送電端子26は、板カム・受電端子盤21、送電端子盤25それぞれに取り付けられなければならない。
【0042】
また、受電端子24と送電端子27との関係は、上記の受電端子23と送電端子26との関係と同じなので、上記の場合と同様に、バネ30の上記反発力による送電端子27の受電端子24への押し付けを考慮して、送電端子盤25が充電装置20本体側に最も近寄ったときに、受電端子24と送電端子27とが適切に接触するように、受電端子24及び送電端子27は、板カム・受電端子盤21、送電端子盤25それぞれに取り付けられていなければならない。
【0043】
また、上述した実施の形態では、ガイド部の一例としてガイドローラ28及び29を用いたが、ガイドローラは一個でもよい。また、ガイド部はガイドローラに限られるものではない。
【0044】
また、上述した実施の形態では、台形状板カム22の斜面と頂の境界部(稜部)は、図1や図2等では角として描いているが、適宜に円みをもたせてもよく、円みをもたせればガイドローラ28及び29の回転が前記角の場合より、よりスムーズになる。
【0045】
また、上述した実施の形態の台形状板カム22やガイドロール28及び29の材料としては、鋼材などを使用できる。
【0046】
また、上述した実施の形態の受電端子23及び24並びに送電端子26及び27の材料としては、銅系の材料、例えばベリリウム銅、無酸素銅、タフピッチ銅などや、その他の導電材料を用いることができる。しかしながら受電端子23及び24と送電端子26は、接触する際摺動する。したがって、双方あるいはどちらか一方に整流子のブラシなどに用いられる摺滑特性がよく、摺滑時の電気抵抗の低い黒鉛や金属黒鉛などを用いることが望ましい。
【0047】
さらに、上述した実施の形態では、搬送車の一例として無人搬送車を用いたが、無人搬送車以外の搬送車を用いる場合であっても、上述した台形状板カム22やガイドローラ28及び29等で構成される簡単な機構で、搬送車の受電端子と充電装置の送電端子とが接触可能となる。このように、受電端子と送電端子の接触方式が単純化するので、無人搬送車に代表される搬送車のバッテリへの充電システム全体の簡便化につながる。
【0048】
【発明の効果】
以上説明したところから明らかなように、本発明は、簡単な構成で搬送車の受電端子と充電装置の送電端子とを接触させ、かつ、搬送車に搭載されたバッテリを充電するための充電部以外に、上記搬送車の受電端子と充電装置の送電端子とを接触させるための電源を必要としない充電システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の充電システムの概略構成を説明する図
【図2】本発明の実施の形態における充電システムの無人搬送車の板カム・受電端子盤の構成図
【図3】本発明の実施の形態における充電システムの充電装置の送電端子及びガイドローラ等を説明する図
【図4】本発明の実施の形態における充電システムの無人搬送車の走行を説明する図
【図5】本発明の実施の形態における充電システムの無人搬送車の台形状板カムと充電装置のガイドローラとが接触する前の状態を説明するための図
【図6】本発明の実施の形態における充電システムの無人搬送車の受電端子と充電装置の送電端子とが接触する様子を説明するための図
【図7】本発明の実施の形態における充電システムの無人搬送車の受電端子と充電装置の送電端子とが接続された状態を示す図
【図8】従来の充電システムの構成図
【符号の説明】
1 ガイドライン
2 矢印
3 無人搬送車
4 磁気棒
7 バッテリ
13 充電用直流電源
14 車輪
16 頂部
19 アーム
20 充電装置
21 板カム・受電端子盤
22 台形状板カム
23、24 受電端子
25 送電端子盤
26、27 送電端子
28、29 ガイドローラ(ガイド部)
30 バネ
Claims (4)
- 無人搬送車の受電端子に送電端子を接触させて前記無人搬送車のバッテリを充電する充電装置を備えた充電システムにおいて、
前記充電装置は前記無人搬送車の走行に伴って、該無人搬送車に当接して走行路の側方に押しやられるガイド部と、該押しやられるガイド部と一体になって走行路の側方に押しやられる送電端子と、を備え、該押しやられた送電端子が前記無人搬送車の走行に伴って進行してきた受電端子に接触することを特徴とする充電システム。 - バッテリを有する搬送車と、前記搬送車の前記バッテリを充電する充電部を有する充電装置とを備えた充電システムであって、
前記搬送車は、一方の車体側面に設けられた突起部と、前記一方の車体側面に設けられ、前記バッテリに接続された受電端子とを有し、
前記充電装置は、前記搬送車が走行する所定の走行路と直行する方向に装置本体前面から前記走行路側に突出しているアームと、前記アームの先端部に設けられたガイド部と、前記アームの先端部に設けられ、前記充電部に接続された送電端子とを有しており、前記ガイド部が前記所定の走行路を走行中の前記搬送車の前記突起部と接触可能となる位置に前記充電装置は設置され、
前記充電装置の前記アームは、前記搬送車の前記一方の車体側面と前記充電装置本体前面とが対向するときに、前記搬送車の前記突起部からの力により、前記ガイド部を前記装置本体側に移動させる機構を有しており、
前記搬送車の前記一方の車体側面と前記充電装置の本体前面とが対向するときに、前記充電装置の前記送電端子と前記搬送車の前記受電端子とが接触可能な位置に、前記送電端子及び前記受電端子は設けられている
ことを特徴とする充電システム。 - 前記充電装置の前記アームは、少なくとも一部が弾性体で構成されている請求項2に記載の充電システム。
- 前記搬送車の前記受電端子の前方部と、その前方部と接触する前記充電装置の前記受電端子の側部との一方又は双方が、円み状又は斜面状を有している請求項2に記載の充電システム。
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