JP4218656B2 - ピックアップユニットおよびそのピックアップユニットを備えた無接触給電設備 - Google Patents

Description

本発明は、無接触給電設備に関するものである。

従来の無接触給電設備におけるピックアップユニットの一例が、たとえば特許文献１に開示されている。
この特許文献１に開示されている無接触給電設備は、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ている誘導線路ユニットと、Ｅ字状のコアおよびこのコアに巻回されて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有し誘導線路ユニットに対向して移動体に設けられているピックアップユニットとを備え、前記ピックアップ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および平滑回路を接続し、さらに直流電圧安定化回路を介して、負荷に接続し、誘導線路に無接触で負荷に給電している。
特開２００１−１９１２０号公報

しかし、上記した従来の構成によると、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、ピックアップ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るという問題がある。

そこで本発明は、コイルに誘起される起電力を増加させることができるピックアップユニットおよびそのピックアップユニットを備えた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。

前記した目的を達成するために、本発明の請求項１に記載のピックアップユニットは、高周波電流が給電される一対の誘導線路より起電力が誘起されるピックアップユニットであって、複数のコ字状のコアを、それら各凹部を相互逆にした状態で連設させてＳ字形状または連続したＳ字形状に形成し、前記各凹部の略中心または前記中心より奥側の位置に前記一対の誘導線路が配置されるコア体と、前記コア体の中央部に巻回され、前記一対の誘導線路より起電力が誘起されるコイルを備えることを特徴としたものである。

上記構成によれば、複数のコ字状のコアを、それら各凹部を相互逆にした状態で連設させてＳ字形状または連続したＳ字形状のコア体を形成することにより、コアの各凹部の略中心または中心より奥側の位置に配置されている一対の誘導線路に高周波電流が給電されると、コア体を同寸法でＥ字状または連続したＥ字状に形成したときと比較して、コア体の中央部に巻回されたコイルと鎖交する磁束が増加することとなるため、コイルに大きな起電力が発生する。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明であって、前記一対の誘導線路は、前記コア体の各凹部において、凹部を形成する各面からそれぞれ略等距離の位置に配置されることを特徴としたものである。

上記構成によれば、凹部を形成する各面からそれぞれ略等距離の位置に配置された一対の誘導線路に交流電流が供給されて磁束が発生すると、各コイルに最も効率よく起電力が発生する。

そして、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明であって、２つのコ字状のコアは、筒状の連結手段に各コアの一つの突部を相互逆に挿入することにより連結され、前記連結手段に、前記コイルが巻回されていることを特徴としたものである。

上記構成によれば、２つのコ字状のコアを、筒状の連結手段に各コアの一つの突部を相互逆に挿入して連結するとともに、連結手段にコイルを巻回することにより、中心部に一対の誘導線路により起電力が誘起されるコイルが巻回された、Ｓ字状のコア体が形成される。

さらに、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明であって、前記連結手段は、各開口部周辺に縁部が形成されていることを特徴としたものである。
上記構成によれば、連結手段の各開放部周辺に縁部が形成されることにより、連結手段にコイルが巻きやすくなり、また巻回されたコイルがずれたりすることなく、しっかりと固定される。

しかも、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明であって、前記コア体は、中空状に形成され、各開口部周辺に縁部が形成されている連結手段を備え、前記一方のコ次状のコアにおける凹部の突部を、前記連結手段の一方の開口部から挿入するとともに、前記他方のコ字状のコアにおける凹部の突部を、前記連結手段の他方の開口部から挿入し、前記連結手段の縁部間に前記コイルが巻回されていることを特徴としたものである。

上記構成によれば、一方のコ次状のコアにおける凹部の突部を、連結手段の一方の開口部から挿入するとともに、他方のコ字状のコアにおける凹部の突部を、連結手段の他方の開口部から挿入し、連結手段の縁部間にコイルを巻回することにより、中央部に一対の誘導線路により起電力が誘起されるコイルが巻回された、Ｓ字状のコア体が形成される。

また、請求項６に記載の発明は、移動体の移動線路に沿って高周波電流を流す一対の誘導線路を敷設する誘導線路ユニットと、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のピックアップユニットを備え、前記誘導線路ユニットは、前記一方の誘導線路を先端部に支持する第１の支持体と、この第１の支持体の後端部が固定され第１の支持体を垂直に支持する第２の支持体と、前記他方の誘導線路を先端部に支持する第３の支持体と、この第３の支持体の後端部が固定され第３の支持体を垂直に支持する第４の支持体と、前記第１の支持体により支持される一方の誘導線路が前記ピックアップユニットのコア体の一方の凹部の略中心または前記中心より奥側の位置に配置され、前記第３の支持体により支持される他方の誘導線路が前記ピックアップユニットのコア体の他方の凹部の略中心または前記中心より奥側の位置に配置されるよう前記第２の支持体と第４の支持体を連結する第５の支持体から形成される支持部材を、前記移動線路に沿って所定間隔おきに備えていることを特徴としたものである。

上記構成によれば、移動線路に沿って所定間隔おきに支持部材が配置されているため、一方の誘導線路が、所定間隔おきに移動体側から第１の支持体により支持されるとともに、他方の誘導線路が、所定間隔おきに移動線路側から第３の支持体により支持される。

さらに、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明であって、前記ピックアップユニットは、前記いずれか一方のコアに、磁束を通過させることのできる部材で形成された取付部材を取り付け、この取付部材と前記移動体とを連結する連結部材により、前記移動体に取り付けられることを特徴としたものである。

上記構成によれば、磁束を通過させることのできる部材で形成された取付部材がいずれか一方のコアに取り付けられているため、この取付部材によりコアに導かれる磁束が遮断されることが防止される。また取付部材および連結部材により、ピックアップユニットの両凹部の略中心または中心より奥側に各誘導線路を位置させた状態で、ピックアップユニットが移動体に取り付けられる。

そして、請求項８に記載の発明は、請求項６または請求項７に記載の発明であって、複数の前記ピックアップユニットは、前記移動経路方向の前記コアの幅よりも広い間隔で前記移動体に取り付けられていることを特徴としたものである。

上記構成によれば、各コアを誘導線路が敷設された方向に配置する際、各コアの間隔を、誘導線路が敷設された方向（誘導線路に沿う方向）におけるコアの幅より大きくすることにより、熱の発散が容易となり温度が下げられ、また各コアにおいて端効果が得られることから、各コアを密着して配置したときと比較して、各コイルで高い起電力が誘起され、大きい電力が得られる。

本発明のピックアップユニットは、コア体が、複数のコ字状のコアを、それら各凹部を相互逆にした状態で連設させてＳ字形状または連続したＳ字形状に形成されているため、同寸法のＥ字状または連続したＥ字状に形成されたコアを使用した場合と比較して、コイルと鎖交する磁束が増加することとなり、コイルに大きな起電力を発生させることができ、したがって大きな負荷に給電することができる。

以下に、本発明の実施の形態における無接触給電設備について、図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、移動体としての搬送台車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にて支持され物品搬送用キャリア１Ｃから構成され、この搬送台車Ｖを移動自在に案内するアルミニウム製の案内レール（移動線路の一例）Ｂとが設けられている。

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。

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。また案内レールＢの車輪案内部７とローラ案内部８からそれぞれ他方の側部の方向（内方）へツメ部７Ａ，８Ａが突設されている。

図２，図３に示すように、搬送台車Ｖの案内レールＢに沿って高周波電流を流す一対の誘導線路１１を敷設する誘導線路ユニットＸは、上方（一方）の誘導線路１１を先端部に支持する第１ハンガー１２Ａ（第１の支持体の一例）と、この第１ハンガー１２Ａの後端部が固定され第１ハンガー１２Ａを水平方向（垂直）に支持する第２ブラケット１２Ｂ（第２の支持体の一例）と、下方（他方）の誘導線路１１を先端部に支持する第３ハンガー１２Ｃ（第３の支持体の一例）と、この第３ハンガー１２Ｃの後端部が固定され第３ハンガー１２Ｃを水平方向（垂直）に支持する第４ブラケット１２Ｄ（第４の支持体の一例）と、第１ハンガー１２Ａにより支持される上方の誘導線路１１がピックアップユニットＰのコア体２０（後述する）の上方の凹部２３の中心より奥側の位置に配置され、第３ハンガー１２Ｃにより支持される下方の誘導線路１１がピックアップユニットＰのコア体２０の下方の凹部２４の中心より奥側の位置に配置されるよう第２ブラケット１２Ｂと第４ブラケット１２Ｄを連結する第５ブラケット１２Ｅ（第５の支持体の一例）から形成される、樹脂（磁束が通過する部材の一例）製のブラケット（支持部材の一例）１２を、案内レールＢに沿って所定間隔おきに備えている。

このように、案内レールＢに沿って所定間隔おきにブラケット１２が配置されているため、上方の誘導線路１１が、所定間隔おきに搬送台車Ｖ側から第１ハンガー１２Ａにより支持されるとともに、下方の誘導線路１１が、所定間隔おきに案内レールＢ側から第３ハンガー１２Ｃにより支持される。

なお、第２ブラケット１２Ｂの上下方向（長軸方向）の長さは、ピックアップユニットＰにおけるコア体２０の凹部２３に対向する上下方向の長さの略１．５倍〜略２倍に設定され、第４ブラケット１２Ｄの上下方向の長さは、ピックアップユニットＰにおけるコア体２０の凹部２４に対向する上下方向の長さの略０．５倍〜略１倍に設定されている。

これにより、ピックアップユニットＰにおけるコア体２０の凹部２３に対向する長さの略１．５倍〜略２倍に設定された第２ブラケット１２Ｂが案内レールＢに取り付けられる際、第４ブラケット１２Ｄの長さがピックアップユニットＰにおけるコア体２０の凹部２４に対向する長さの略０．５倍〜略１倍に設定されて短く形成されるため、第４ブラケット１２Ｄの上方の空間を利用してピックアップユニットＰを誘導線路１１間に入れ易くなる。

また、第１ハンガー１２Ａおよび第３ハンガー１２Ｃの先端には、袋状の凹部１３が設けられ、この凹部１３に、水平に通電方向が同じ１本の誘導線路１１を長手方向に嵌め込んだカバー１４のツメ部１４Ａが挿入されている。なお、誘導線路１１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１，図５に示すように、始端が電源装置Ｄに接続され、案内レールＢに沿って敷設されている。

またブラケット１２は、第２ブラケット１２Ｂを案内レールＢのツメ部７Ａ，８Ａに、その上下端部を嵌合させ、上下端に設けたねじ孔１５に止めネジ１６を螺合させ、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。

上記ピックアップユニットＰは、図２，図４，図６に示すように、２つのコ字状の上部フェライトコア（コアの一例）２１，下部フェライトコア（コアの一例）２８の各凹部２３，２４を相互逆にした状態で隣接させてＳ字状に形成されており、各凹部２３，２４の中心より奥側の位置に一対の誘導線路１１が配置されるコア体２０と、このコア体２０の中央部（上部第２コアブロック２１Ｂと下部第１コアブロック２８Ａ）に巻回され、一対の誘導線路１１より起電力が誘起されるピックアップコイル（コイルの一例）２２（第１ピックアップコイル２２Ａ，第２ピックアップコイル２２Ｂ，第３ピックアップコイル２２Ｃ）を備えている。なお、これらのピックアップコイル２２は、例えば１０〜２０ターンの上記リッツ線を巻いて形成されている。

上部フェライトコア２１は、水平方向に配置された四角柱形状（または円柱形状）の上部第１コアブロック２１Ａ，上部第２コアブロック２１Ｂと、上部第１コアブロック２１Ａと上部第２コアブロック２１Ｂの一方側（搬送台車Ｖ側）を四角柱形状（または円柱形状）の上部第３コアブロック２１Ｃで連結することにより、コ字形状に形成されている。また上部第１コアブロック２１Ａと上部第２コアブロック２１Ｂの長軸方向の長さは、上部第３コアブロック２１Ｃの長軸方向の長さより長く形成され、さらに上部第３コアブロック２１Ｃの長軸方向における側部表面２１ｃの面積は、上部第１コアブロック２１Ａ，上部第２コアブロック２１Ｂの短軸方向における側部表面２１ａ，２１ｂの面積より広く形成されている。

下部フェライトコア２８は、水平方向に配置された四角柱形状（または円柱形状）の下部第１コアブロック２８Ａ，下部第２コアブロック２８Ｂと、下部第１コアブロック２８Ａと下部第２コアブロック２８Ｂの他方側（案内レールＢ側）を四角柱形状（または円柱形状）の下部第３コアブロック２８Ｃで連結することにより、コ字形状に形成されている。また下部第１コアブロック２８Ａと下部第２コアブロック２８Ｂの長軸方向の長さは、下部第３コアブロック２８Ｃの長軸方向の長さより長く形成され、さらに下部第３コアブロック２８Ｃの長軸方向における側部表面２８ｃの面積は、下部第１コアブロック２８Ａ，下部第２コアブロック２８Ｂの短軸方向における側部表面２８ａ，２８ｂの面積より広く形成されている。

上記一対の誘導線路１１は、コア体２０の各凹部２３，２４において、凹部２３を形成する上部第１コアブロック２１Ａ，上部第２コアブロック２１Ｂ，上部第３コアブロック２１Ｃの各面、および凹部２４を形成する下部第１コアブロック２８Ａ，下部第２コアブロック２８Ｂ，下部第３コアブロック２８Ｃの各面からそれぞれ略等距離の位置に配置されることが、最良とされる。

これにより、凹部２３，２４を形成する上記各面からそれぞれ略等距離の位置に配置された一対の誘導線路１１に交流電流が供給されて磁束が発生すると、磁束は最も効率よくコア体２０に集められ、ピックアップコイル２２に効率よく起電力が発生する。なお、一対の誘導線路１１を、コア体２０の各凹部２３，２４の略中心の位置に配置することも可能である。

また、図４に示すように、２つのコ字状のコアである上部フェライトコア２１，下部フェライトコア２８は、磁束を通過させることのできる部材（例えば樹脂）からなり、各開口部２９Ｂ周辺に縁部２９Ａが形成されている筒状のボビン（連結手段の一例）２９に上部フェライトコア２１の一つの突部である上部第２コアブロック２１Ｂと、下部フェライトコア２８の一つの突部である下部第１コアブロック２８Ａを相互逆に挿入することにより連結されており、ボビン２９にはピックアップコイル２２が巻回されている。

詳述すると、コア体２０は、中空状に形成され、各開口部２９Ｂ周辺に縁部２９Ａが形成されているボビン２９を備えており、上部フェライトコア２１（一方のコ字状のコア）における凹部２３の上部第２コアブロック２１Ｂ（突部）を、ボビン２９の一方の開口部２９Ｂから挿入するとともに、下部フェライトコア２８（他方のコ字状のコア）における凹部２４の下部第１コアブロック２８Ａ（突部）を、ボビン２９の他方の開口部２９Ｂから挿入し、ボビン２９の縁部２９Ａ間にピックアップコイル２２が巻回されている。

このように、上部フェライトコア２１における凹部２３の上部第２コアブロック２１Ｂを、ボビン２９の一方の開口部２９Ｂから挿入するとともに、下部フェライトコア２８における凹部２４の下部第１コアブロック２８Ａを、ボビン２９の他方の開口部２９Ｂから挿入し、またボビン２９の縁部２９Ａ間に予めピックアップコイル２２を巻回しておくことにより、最も作業性よく簡単に、中心部に一対の誘導線路１１により起電力が誘起されるピックアップコイル２２が巻回されたＳ字状のコア体２０が形成される。

また、各ピックアップユニットＰは、上部フェライトコア２１の上部第３コアブロック２１Ｃに、磁束を通過させることのできる部材（例えば樹脂）で形成された取付部材２５を取り付け、この取付部材２５の上部側（上部第１コアブロック２１Ａ側）と搬送台車Ｖとを連結する連結部材２６により、搬送台車Ｖに取り付けられる。なお、連結部材２６も磁束を通過させることのできる部材（例えば樹脂）で形成することが望ましい。

これにより、磁束を通過させることのできる部材で形成された取付部材２５が上部第３コアブロック２１Ｃに取り付けられているため、下部第２コアブロック２８Ｂの短軸方向における側部表面２８ｂと下部第１コアブロック２８Ａの短軸方向における側部表面２８ａおよび上部第３コアブロック２１Ｃの長軸方向における側部表面２１ｃとの間で導かれる磁束が遮断されることが防止され、上記磁束が通過される。また取付部材２５および連結部材２６により、ピックアップユニットＰの上方および下方の凹部２３，２４の中心より奥側の位置に、上方および下方の誘導線路１１を配置させた状態で、ピックアップユニットＰが搬送台車Ｖに取り付けられる。

また搬送台車Ｖに、少なくとも凹部２４に対向してアルミ板２７（磁束の通過を遮断する部材の一例）が取り付けられている。
これにより、上部の凹部２３に対向する面はアルミニウム（案内レールＢ）、下部の凹部２４に対向する面もアルミニウム（アルミ板２７）であることから、漏れ磁束を少なくでき、効率が改善される。

また、連結部材２６の水平方向（長軸方向）の長さは、第４ブラケット１２Ｄの水平方向（短軸方向）の長さより長く形成されている。
これにより、ピックアップユニットＰが搬送台車Ｖから所定距離、すなわち少なくとも第４ブラケット１２Ｄの水平方向の長さ以上離れた位置に配置されることとなり、上部第１コアブロック２１Ａの側部表面２１ａから第２ブラケット１２Ｂの内面までの間隔Ｌ１、および下部第２コアブロック２８Ｂの側部表面２８ｂから第４ブラケット１２Ｄの内面までの間隔Ｌ２が所定間隔空くこととなるため、上部第１コアブロック２１Ａの短軸方向における側部表面２１ａと上部第２コアブロック２１Ｂの短軸方向における側部表面２１ｂおよび下部第３コアブロック２８Ｃの長軸方向における側部表面２８ｃとの間、且つ下部第２コアブロック２８Ｂの短軸方向における側部表面２８ｂと下部第１コアブロック２８Ａの短軸方向における側部表面２８ａおよび上部第３コアブロック２１Ｃの長軸方向における側部表面２１ｃとの間を移動する磁束を妨げることがなくなる。また搬送台車Ｖがブラケット１２に接触することが避けられる。

さらに、第２ブラケット１２Ｂおよび第４ブラケット１２Ｄは、連結部材２６と交差することのない長さに形成されている。
これにより、第２ブラケット１２Ｂが案内レールＢに取り付けられる際、第４ブラケット１２Ｄは連結部材２６と交差することのない長さに形成され、また第４ブラケット１２Ｄが案内レールＢに取り付けられる際、第２ブラケット１２Ｂは連結部材２６と交差することのない長さに形成される。

また、図６に示すように、ピックアップユニットＰは、上記コア体２０を３個（複数）、コア体２０の中央部（上部第２コアブロック２１Ｂと下部第１コアブロック２８Ａ）を水平方向に配置して横方向（図１において案内レールＢに沿う方向）に並べられており、３個のピックアップユニットＰは、移動経路方向のコア体２０の幅ａよりも広い間隔ｂ（ａ＜ｂ）で搬送台車Ｖに取り付けられている。

これにより、各ピックアップコイル２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃが巻回された各コア体２０の間に十分な間隔ｂが形成されるため、熱の発散が容易となり温度が下げられ、また各コア体２０において端効果が得られることから、ピックアップコイル２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを密着させた場合と比較して、各ピックアップコイル２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃで高い起電力が誘起され、効率が改善され、大きい電力が得られる。

また、前記連結部材２６によりピックアップユニットＰは、図２（ａ）に示すように、ピックアップユニットＰのコア体２０の中央部（上部第２コアブロック２１Ｂと下部第１コアブロック２８Ａ）の中心Ｏがほぼ誘導線路ユニットＸの上下各１本の誘導線路１１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搬送台車Ｖに固定されている。

電源装置Ｄと搬送台車Ｖの回路構成を図５の回路図にしたがって説明する。
電源装置Ｄは、ＡＣ２００Ｖ３相の交流電源３１と、コンバータ３２と、インバータ３３と、過電流保護用のトランジスタ３４およびダイオード３５とを備えている。コンバータ３２は、全波整流器３６と、フィルタを構成するコイル３７，コンデンサ３８，抵抗３９，およびこの抵抗３９を短絡するトランジスタ４０とから構成され、インバータ３３は、電流制限用のコイル４１と、矩形波信号によりそれぞれ駆動されるフルブリッジに組まれたトランジスタ４２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。

また搬送台車Ｖは、高周波電流Ｉを流す誘導線路１１に対向して複数設けられ、誘導線路１１より起電力が誘起される第１ピックアップコイル２２Ａ，第２ピックアップコイル２２Ｂ，第３ピックアップコイル２２Ｃ、および各ピックアップコイル２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ毎にそれぞれ直列に接続される第１コンデンサ５１Ａ，第２コンデンサ５１Ｂ，第３コンデンサ５１Ｃから形成され、誘導線路１１の周波数に共振する共振回路５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃと、各１次側巻線が、第１ピックアップコイル２２Ａと第２コンデンサ５１Ｂとの間および第２ピックアップコイル２２Ｂと第３コンデンサ５１Ｃとの間に直列に接続されているトランス５３と、入力側がトランス５３の２次側に接続されている整流器５４と、コレクタおよびエミッタが整流器５４の出力端間と接続されている出力調整用トランジスタ５５と、整流器５４のプラス側出力端と出力調整用トランジスタ５５の一端との接続点にアノードが接続され、インバータ６０の一端にカソードが接続されているダイオード５６と、共振回路５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃにそれぞれ並列に接続され、共振回路５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃにより発生する電圧を整流し、消費電力が変動するモータ４へ給電する整流回路５７Ａ，５７Ｂ，５７Ｃと、整流回路５７Ａ，５７Ｂ，５７Ｃの出力側と直列に接続されている電流制限用のコイル５８と、コイル５８を介して整流回路５７Ａ，５７Ｂ，５７Ｃの出力側と並列に接続されている平滑コンデンサ５９と、この平滑コンデンサ５９に負荷、例えばインバータ６０を介してモータ４を接続して構成されている。なお、出力調整用トランジスタ５５のトランジスタ制御装置は省略している。このトランジスタ制御装置は、インバータ６０へ印加される出力電圧を監視しており、所定電圧以下のとき出力調整用トランジスタ５５をオンし、所定電圧を越えて過電圧となったことを確認すると出力調整用トランジスタ５５をオフし、出力電圧を所定電圧以下に調整している。

また、各誘導線路１１に、コンデンサ４３が直列に接続され、さらにインダクタンス値を調整することにより誘導線路１１全体の所定周波数のインピーダンスを調整することが可能な可変インダクタンス４４が直列に接続されている。なお、この可変インダクタンス４４は、誘導線路１１の長さ（線路長）が所定の長さを満たさないとき、すなわち誘導線路１１のインダクタンス値が所定のインダクタンス値に満たないときに接続される。

上記電源装置Ｄと誘導線路１１と搬送台車Ｖの回路構成による作用を説明する。
まず、交流電源３１から出力されるＡＣ２００Ｖ３相の交流はコンバータ３２により直流に変換され、インバータ３３により高周波、たとえば１０ｋＨｚの交流電流に変換されて誘導線路１１に供給される。ここで、搬送台車Ｖの走行時においてトランジスタ５５がオンとなっていると、上下各１本の誘導線路１１に発生する磁束により、誘導線路１１の周波数に共振する案内レールＢ上に位置する搬送台車Ｖの各ピックアップコイル２２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各整流回路５７で整流されて、インバータ６０を介して減速機付電動モータ４に供給される。このとき共振回路５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃは直列に接続された状態となっており、それぞれ発生する電圧は加算されてインバータ６０に印加される。そして、移動体の搬送台車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。

ここで、誘導線路１１に供給される交流電流によって磁束を発生させると、図６に矢印で示すように、上方の誘導線路１１に向こう側から手前側（すなわちピックアップコイル２２Ａ側からピックアップコイル２２側）に電流が流れ、下方の誘導線路１１に手前側から向こう側（すなわちピックアップコイル２２Ｃ側からピックアップコイル２２Ａ側）に電流が流れるとき、上部フェライトコア２１に、磁界の向きが反時計周り（上部第２コアブロック２１Ｂ→上部第３コアブロック２１Ｃ→上部第１コアブロック２１Ａ→上部第２コアブロック２１Ｂ）となる磁界が発生するとともに、下部フェライトコア２８に、磁界の向きが時計回り（下部第１コアブロック２８Ａ→下部第２コアブロック２８Ｂ→下部第３コアブロック２８Ｃ→下部第１コアブロック２８Ａ）となる磁界が発生する。

このとき、上述した上部フェライトコア２１に発生する磁界においては、上部第２コアブロック２１Ｂの短軸方向における側部表面２１ｂおよび下部第３コアブロック２８Ｃの長軸方向における側部表面２８ｃの面積が、上部第１コアブロック２１Ａの短軸方向における側部表面２１ａの面積より広く形成されているため、上部第１コアブロック２１Ａから多くの磁束が上部第２コアブロック２１Ｂおよび下部第１コアブロック２１Ａへ導かれる。

これにより、同寸法でＥ字状に形成されたコア体を使用した場合と比較して、各ピックアップコイル２２と鎖交する磁束が増加することとなるため、各ピックアップコイル２２に大きな起電力が発生する。

なお、搬送台車Ｖの停止時等においてトランジスタ５５がオフとなると、上下各１本の誘導線路１１に発生する磁束により、誘導線路１１の周波数に共振する案内レールＢ上に位置する搬送台車Ｖの各ピックアップコイル２２Ａ，２２Ｂ，２２ｃに起電力が発生するが、共振回路５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃは並列に接続された状態となり、１つの共振回路５２に発生する電圧がインバータ６０に印加され、インバータ６０に印加される電圧は低下する。

以上のように実施の形態によれば、コア体２０が、上部フェライトコア２１と下部フェライトコア２８の各凹部２３，２４を相互逆にした状態で隣接させてＳ字状に形成されているため、同寸法のＥ字状に形成されたコア体を使用した場合と比較して、各ピックアップコイル２２と鎖交する磁束が増加することとなるため、各ピックアップコイル２２に大きな起電力を発生させることができ、したがって大きな負荷に給電することができる。

また、上記実施の形態によれば、コア体２０の各凹部２３，２４において、凹部２３を形成する上部第１コアブロック２１Ａ，上部第２コアブロック２１Ｂ，上部第３コアブロック２１Ｃの各面、および凹部２４を形成する下部第１コアブロック２８Ａ，下部第２コアブロック２８Ｂ，下部第３コアブロック２８Ｃの各面からそれぞれ略等距離の位置に配置された一対の誘導線路１１に交流電流が供給されて磁束が発生すると、各ピックアップコイル２２に最も効率よく起電力を発生させることができる。

また、上記実施の形態によれば、上部フェライトコア２１と下部フェライトコア２８を、筒状のボビン２９に各コア２１，２８の一つのコアブロックを相互逆に挿入して連結するとともに、予めボビン２９にピックアップコイル２２を巻回しておくことにより、中心部に一対の誘導線路１１により起電力が誘起されるピックアップコイル２２が巻回されたＳ字状のコア体２０を、簡単に効率よく形成することができる。

また、上記実施の形態によれば、ボビン２９の各開放部２９Ｂ周辺に縁部２９Ａが形成されることにより、ボビン２９にピックアップコイル２２を巻回しやすくなり、作業性を向上でき、さらにボビン２９にピックアップコイル２２をずれることなく、しっかりと固定することができる。

また、上記実施の形態によれば、上部フェライトコア２１における凹部２３の上部第２コアブロック２１Ｂを、ボビン２９の一方の開口部２９Ｂから挿入するとともに、下部フェライトコア２８における凹部２４の下部第１コアブロック２８Ａを、ボビン２９の他方の開口部２９Ｂから挿入し、ボビン２９の縁部２９Ｂ間にピックアップコイル２２を巻回することにより、中央部に一対の誘導線路１１により起電力が誘起されるピックアップコイル２２が巻回されたＳ字状のコア体２０を、簡単に効率よく形成することができる。

また、上記実施の形態によれば、案内レールＢに沿って所定間隔おきにブラケット１２が配置されることにより、上方の誘導線路１１が、所定間隔おきに搬送台車Ｖ側から第１ハンガー１２Ａにより支持されるとともに、下方の誘導線路１１が、所定間隔おきに案内レールＢ側から第３ハンガー１２Ｃにより支持されることとなるため、上方および下方の誘導線路１１を撓ますことなく支持することができる。

また、上記実施の形態によれば、磁束を通過させることのできる部材で形成された取付部材２５が上部フェライトコア２１の上部第３コアブロック２１Ｃに取り付けられているため、下部第２コアブロック２８Ｂの短軸方向における側部表面２８ｂと下部第１コアブロック２８Ａの短軸方向における側部表面２８ａおよび上部第３コアブロック２１Ｃの長軸方向における側部表面２１ｃとの間で導かれる磁束を通過させることができる。また、取付部材２５および連結部材２６により、ピックアップユニットＰの上方および下方の凹部２３，２４の中心より奥側の位置に、上方および下方の誘導線路１１を配置させた状態で、ピックアップユニットＰを搬送台車Ｖに取り付けることができる。

また、上記実施の形態によれば、ピックアップコイル２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃが巻回された各コア体２０を誘導線路１１が敷設された方向に配置する際、各コア体２０の間隔ｂを、誘導線路１１が敷設された方向におけるコア体２０の幅ａより大きくなるようにすることにより、熱の発散が容易となって温度を下げることができ、したがって空冷の効率を向上させることができる。また、コア体２０における側端部の外側に発生する端効果と同じくらいの端効果を、各コア体２０の間（間隔ｂの場所）で得ることができるため、各ピックアップコイル２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃで高い起電力が誘起され、大きい電力を得ることができ、したがって２次側受電回路に対する給電の効率を向上させることができる。さらに、コア体２０の数量を減らすことができるため、ピックアップユニットＰを軽量化することができ、またコストを低減することができる。

なお、上記実施の形態では、コ字状に形成された上部フェライトコア２１と下部フェライトコア２８の各凹部２３，２４を相互逆にした状態で上下方向に隣接させてＳ字状のコア体を形成していたが、図７に示すように、Ｓ字状に形成され、中央部８４，８５にピックアップコイル８４Ａ，８５Ａが巻回されている上部フェライトコア８１，下部フェライトコア８２を上下方向に隣接させてコア体８３を形成し、上部フェライトコア８１と下部フェライトコア８２との連結部８６にピックアップコイル８６Ａを巻回してもよい。このとき、２対の誘導線路８７から起電力を得ることができるコア体８３を実現できる。また上部フェライトコア８１と下部フェライトコア８２との連結部８６にピックアップコイル８６Ａを巻くことができることとなるため、大きな起電力を発生させることができ、したがって大きな負荷に給電することができる。なお、上記コア体８３は、複数のコ字状のフェライトコア（複数の上部フェライトコア２１と下部フェライトコア２８）を、それら各凹部２３，２４を相互逆にした状態で連設させることにより、連続したＳ字形状に形成されてもよい。

また、上記実施の形態では、上方の凹部２３の開口部が案内レールＢ側となり、下方の凹部２４の開口部が搬送台車Ｖ側となるようコア体２０が配置されていたが、図８に示すように、上方の凹部２３の開口部が搬送台車Ｖ側となり、下方の凹部２４の開口部が案内レールＢ側となるようコア体２０を配置してもよい。

このとき、ブラケット１２は、第４ブラケット１２Ｄが案内レールＢに固定され、第２ブラケット１２Ｂが搬送台車Ｖ側に位置することとなるため、上部第１コアブロック２１Ａの上面に取付部材２５が取り付けられ、Ｌ字状の連結部材２６により搬送台車Ｖに取り付けられる。

本発明の実施の形態における無接触給電設備の側面図である。 同無接触給電設備の案内レールに取り付けられたピックアップユニットおよび誘導線路ユニットであり、（ａ）は側面図、（ｂ）は要部平面図である。 同無接触給電設備の一部断面正面図である。 同コア体の構成図である。 同無接触給電設備の回路構成図である。 同無接触給電設備のピックアップユニットの斜視図である。 同Ｓ字状に形成されたコア体を上下方向に隣接させて形成されたピックアップユニットの斜視図である。 同ピックアップユニットおよび誘導線路ユニットの他の取り付け方法を示す図である。

符号の説明

１１ 誘導線路
１２ ブラケット（支持部材）
１２Ａ 第１ハンガー（第１の支持体）
１２Ｂ 第２ブラケット（第２の支持体）
１２Ｃ 第３ハンガー（第３の支持体）
１２Ｄ 第４ブラケット（第４の支持体）
１２Ｅ 第５ブラケット（第５の支持体）
２０ コア体
２２Ａ 第１ピックアップコイル（コイル）
２２Ｂ 第２ピックアップコイル（コイル）
２２Ｃ 第３ピックアップコイル（コイル）
２３ 上方の凹部（凹部）
２４ 下方の凹部（凹部）
２５ 取付部材
２６ 連結部材
Ｂ 案内レール（移動線路）
Ｐ ピックアップユニット
Ｖ 搬送台車（移動体）
Ｘ 誘導線路ユニット

Claims (8)

1. 高周波電流が給電される一対の誘導線路より起電力が誘起されるピックアップユニットであって、
   複数のコ字状のコアを、それら各凹部を相互逆にした状態で連設させてＳ字形状または連続したＳ字形状に形成し、前記各凹部の略中心または前記中心より奥側の位置に前記一対の誘導線路が配置されるコア体と、
   前記コア体の中央部に巻回され、前記一対の誘導線路より起電力が誘起されるコイル
   を備えること
   を特徴とするピックアップユニット。
2. 前記一対の誘導線路は、前記コア体の各凹部において、凹部を形成する各面からそれぞれ略等距離の位置に配置されること
   を特徴とする請求項１に記載のピックアップユニット。
3. ２つのコ字状のコアは、筒状の連結手段に各コアの一つの突部を相互逆に挿入することにより連結され、
   前記連結手段に、前記コイルが巻回されていること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載のピックアップユニット。
4. 前記連結手段は、各開口部周辺に縁部が形成されていること
   を特徴とする請求項３に記載のピックアップユニット。
5. 前記コア体は、
   中空状に形成され、各開口部周辺に縁部が形成されている連結手段
   を備え、
   前記一方のコ次状のコアにおける凹部の突部を、前記連結手段の一方の開口部から挿入するとともに、前記他方のコ字状のコアにおける凹部の突部を、前記連結手段の他方の開口部から挿入し、前記連結手段の縁部間に前記コイルが巻回されていること
   を特徴とする請求項１に記載のピックアップユニット。
6. 移動体の移動線路に沿って高周波電流を流す一対の誘導線路を敷設する誘導線路ユニットと、
   請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のピックアップユニット
   を備え、
   前記誘導線路ユニットは、
   前記一方の誘導線路を先端部に支持する第１の支持体と、この第１の支持体の後端部が固定され第１の支持体を垂直に支持する第２の支持体と、前記他方の誘導線路を先端部に支持する第３の支持体と、この第３の支持体の後端部が固定され第３の支持体を垂直に支持する第４の支持体と、前記第１の支持体により支持される一方の誘導線路が前記ピックアップユニットのコア体の一方の凹部の略中心または前記中心より奥側の位置に配置され、前記第３の支持体により支持される他方の誘導線路が前記ピックアップユニットのコア体の他方の凹部の略中心または前記中心より奥側の位置に配置されるよう前記第２の支持体と第４の支持体を連結する第５の支持体から形成される支持部材を、
   前記移動線路に沿って所定間隔おきに備えていること
   を特徴とする無接触給電設備。
7. 前記ピックアップユニットは、
   前記いずれか一方のコアに、磁束を通過させることのできる部材で形成された取付部材を取り付け、この取付部材と前記移動体とを連結する連結部材により、前記移動体に取り付けられること
   を特徴とする請求項６に記載の無接触給電設備。
8. 複数の前記ピックアップユニットは、前記移動経路方向の前記コアの幅よりも広い間隔で前記移動体に取り付けられていること
   を特徴とする請求項６または請求項７に記載の無接触給電設備。

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