JP5349862B2 - 電力引込み装置 - Google Patents

Description

本発明は、搬送車等の移動体へ非接触で駆動電源を供給する給電システムにおいて給電線を電源に引き込むための電力引込み装置に関する。

例えば、クリーンルームにおける搬送車への給電は、塵埃が発生しないようにするために非接触の給電システムが採用される。そのような給電システムの概略構成について、図８及び図９を参照して説明する。給電システムは、搬送車１０１の走行経路に沿ってループ状に敷設された給電線１０２と、この給電線１０２に引込み装置１００を介して高周波電流を供給する電源装置１０４と、を備える。引込み装置１００は、給電線１０２の端部１０２ａに接続された引込み線１０３を有する。

搬送車１０１は、給電線１０２に近接して上下に配置された１対のピックアップコイル１０５を有し、給電線１０２に流れる高周波電流によって該ピックアップコイル１０５に誘導電流が発生され、該誘導電流を駆動電力として矢印Ａ方向に走行する。

一方、給電線の端部に引込み線を接続したり、所定長さに調整した給電線を複数本接続して搬送車の走行経路に沿う給電経路を構成するためには、それぞれの接続部分に端子台が必要である。ところが、給電システムの設置現場において予め所定の長さに調整された給電線を搬送車の走行経路に沿って敷設しようとしても、給電線に生じる巻きぐせ等によって給電線の端部が端子台の所定位置まで届かないとか、逆に給電線の長さが余ってしまうといった不具合が生じる場合がある。このような不具合を解消するためにループ状になった給電線の往路と復路において別々の端子台を設けるようにした給電システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−１１５５５９号公報

ところで、上述の図８、図９に示したような、給電システムの引込み装置１００は、その引込み経路中に給電線の離間部ｄを有しているので、この離間部ｄで給電線の電流による磁力線の密度が大きく低下し、搬送車１０１が引込み装置１００を通過するときのピックアップコイル１０５に誘起される電圧が、引込み装置１００以外の領域に比して低下してしまう。そうすると、搬送車１０１の駆動電力も低下し正確な走行制御が行えなくなることがある。

そこで、本発明は、上記課題を解決するものであり、給電線に沿って走行する搬送車等の移動体が給電線の電源への引込み経路を通過するときにピックアップコイルに誘起される電圧が低下しない電力引込み装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、給電線に沿って走行する移動体に、該給電線から電力を得るためのピックアップコイルを介して電力を供給し、前記給電線がループ状に形成されて、該給電線の端部同士が給電線の長さ方向に沿って段違いに重なるように配置された非接触給電装置に用いられ、前記給電線の端部と電源との間を電気的に接続する電力引込み装置であって、前記給電線の各端部に挟み込んで電気的に接続され、給電線の長さ方向に沿う所定の長さを有する少なくとも２つの板バネ状導体と、これら導体に接続された前記電源への引込み線と、を備え、前記引込み線は、前記導体に対して前記給電線の先端側に位置するように接続されて、前記導体と前記引込み線とによって形成される引き込み経路が、前記給電線の端部間において給電線方向に沿う重なり部分を有するように配置されていることを特徴とする。

請求項２の発明は、給電線に沿って走行する移動体に、該給電線から電力を得るためのピックアップコイルを介して電力を供給し、前記給電線がループ状に形成されて、該給電線の端部同士が正対するように配置された非接触給電装置に用いられ、前記給電線の端部と電源との間を電気的に接続する電力引込み装置であって、前記給電線の各端部に挟み込んで電気的に接続される少なくとも２つの板バネ状導体と、これら導体に接続された前記電源への引込み線と、を備え、前記２つの導体は、それぞれの給電線方向側部が、互いに他方の導体に向けて段違いに重なるように突出され、該突出部分の先端に前記引込み線が接続されて、前記導体と前記引込み線とによって形成される引き込み経路が、前記給電線の端部間において給電線方向に沿う重なり部分を有するように配置されていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２に記載の電力引込み装置において、前記突出部分は、前記導体の給電線方向に直交する幅と略同一幅を持って突出されていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の電力引込み装置において、前記引込み線が扁平編組線であることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の電力引込み装置において、前記引込み線がリッツ線であることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、引き込み経路が給電線方向（長さ方向）に沿う重なり部分を有するように配置されているので、引き込み経路での磁力線の密度の低下が生じず、搬送車等の移動体が引込み経路を通過するときにピックアップコイルに誘起される電圧が低下することがない。

請求項２の発明によれば、隣り合う給電線を一直線上に配置することができるので、給電線自体が段違いに配置される場合に比べて給電線を挟むようにして設けられるピックアップコイルの間隔を狭くして、ピックアップコイルと給電線との間の磁気結合を高めることができ、効率の良い給電が可能となる。

請求項３の発明によれば、導体の放熱面積が増加し、電力引込み装置の温度上昇を抑制することができる。

請求項４の発明によれば、引込み線自体の厚みを大きくすることなく大きな断面積を取れるので、高周波電流を効率良く給電線に給電することができる。

請求項５の発明によれば、引込み線の温度上昇を低減することができ、ひいては電力引込み装置の温度上昇を抑制することができる。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る電力引込み装置について、図１乃至図４を参照して説明する。本実施形態の電力引込み装置１は、図１に示されるように、搬送車２の走行経路に沿ってループ状に敷設された給電線３の隣り合う給電線間の連結部に配置され、それぞれの給電線３に電源装置４から引込み線１３を介して高周波電流を供給するものである。搬送車２は、給電線３に近接して上下に配置された１対のピックアップコイル５を有しており、給電線３に流れる高周波電流によってピックアップコイル５に誘起される電流を駆動電力として矢印Ａ方向に走行する。

電力引込み装置１は、図２乃至図４に示されるように、給電線３の被覆７から露出された銅線６部分を挟み込んで電気的に接続される金属製の板バネ（導体）１１、１１と、各板バネ１１、１１の背面にかしめ金具１２を介して接続された引込み線１３と、を備える。板バネ１１と引込み線１３とによって給電線３の各端部への引き込み経路１４Ａ、１４Ｂが形成される。隣り合う給電線３は、それらの端部自体が給電線３の長さ方向に沿って上下に段違いに重なるように配置されている。また、引込み線１３は、各板バネ１１に対して各給電線３の先端側に位置するように接続されている。これにより、引き込み経路１４Ａ、１４Ｂは、正投影視において重なり部分１５を有するようになっている。この重なり部分１５は、図３に示されるように、上下のピックアップコイル５のいずれから見ても重なっている。

板バネ１１は、長方形の材料板金に曲げ加工を加えて側面視が略Ｕ字形になるように成型されたクリップ状のものであり、図４に示されるように、側方に向かって開いた開口部１１ａに、作業者が給電線３の銅線６部分を比較的強い圧力で挿入したときに、板バネ１１自体の弾性によって銅線６を挟み込んで固定するようになっている。

引込み線１３は、例えばリッツ線を用いればよい。これにより、高周波電流が流れたときの引込み線１３自体の発熱量が小さく引込み線１３の温度上昇を抑えることができ、ひいては板バネ１１に伝わる熱量を小さくできて板バネ１１の温度上昇も低減することができる。また、引込み線１３は、扁平編組線であってもよいし撚線であってもよい。引込み線１３を扁平編組線で構成した場合には、引込み線１３自体の厚みを厚くすることなく大きな断面積を得ることができるので、電力引込み装置１全体を嵩高にすることなく高周波電流を効率良く給電線３に給電することができる。

上記のように構成された本実施形態の電力引込み装置１によれば、引き込み経路１４Ａ、１４Ｂが重なり部分１５を有するように配置されているので、磁力線の密度が低下せず、搬送車２のピックアップコイル５に誘起される電圧が低下しない。従って、搬送車２の駆動力が引込み部Ｂにおいて低下することがなく、搬送車２を正確に走行制御することができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る電力引込み装置１について、図５及び図６を参照して説明する。本実施形態の電力引込み装置１は、第１の実施形態とは、板バネ２１の形状が異なり、また、給電線３の端部同士が段違いに配置されるのではなく正対する配置とされる。

板バネ２１は、給電線方向側部が互いに他方の板バネ２１に向けて段違いに重なるように突出された突出部分２１ａを有している。この突出部分２１ａの先端に引込み線２３が溶接により接続されている。具体的には、図５及び図６における右側の板バネ２１は、その上面が左方へ延びる突出部分２１ａを有し、左側の板バネ２１は、その下面が右方へ延びる突出部分２１ａを有している。それぞれ板バネ２１とその突出部分２１ａと引込み線２３とによって左右の引き込み経路２４Ａ、２４Ｂが形成されており、引き込み経路２４Ａ、２４Ｂは、主に突出部分２１ａにおいて正投影視における重なり部分２５を有する構成となっている。

本実施形態の電力引込み装置１においては、前述の実施形態と同様に、引き込み経路２４Ａ、２４Ｂが重なり部分２５を有するので、高周波電流による磁力線の密度が低下せず、搬送車２のピックアップコイル５に誘起される電圧が低下せず、従って、搬送車２を正確に走行制御することができる。また、給電線３の端部自体が段違いになった第１の実施形態とは異なり、給電線３の端部同士が正対する配置にできるので、上下のピックアップコイル５の離間間隔を狭めることができ、そのことにより、ピックアップコイル５と給電線３との磁気結合を高めることができ、効率の良い給電が可能となる。

さらに、隣り合う給電線３が一直線上に配置されることになり、給電線３の端部同士が段違いになっている場合よりも給電線３の周りの磁力線の分布が給電線３の長さ方向に沿って一様になるので、搬送車２が給電線３に沿って走行するときのピックアップコイル５に誘起される電圧の変動が最小限に抑えられる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る電力引込み装置１について、図７を参照して説明する。本実施形態の電力引込み装置１は、第２の実施形態と略同一であり、板バネ３１の形状のみが異なる。

板バネ３１は、その突出部分３１ａが、第２の実施形態に比べて幅広に形成されている。具体的には、突出部分３１ａの幅ｗ１は、板バネ３１自体の給電線方向に直交する幅ｗ２と略同一に形成されている。

本実施形態においては、前述の実施形態と同様に、引き込み経路３４Ａ、３４Ｂが正投影視における重なり部分３５を有するので磁力線の密度が低下せず、搬送車２を正確に走行制御することができる。また、突出部分３１ａの面積が広いので、該突出部分３１ａからの放熱がより促進され、電力引込み装置１の温度上昇を抑えることができる。

上記各種実施形態に示した電力引込み装置１においては、給電線３の電源４への引込み経路において磁力線の密度が低下することがないので、搬送車２のピックアップコイル５に誘起される電圧が低下せず、従って搬送車２を正確に走行制御することができる。なお、上記実施形態におけるピックアップコイル５は、ループ状に敷設された給電線３の往路又は復路のいずれか一方を上下から挟む１対のものに構成されているが、ピックアップコイルは、平行して延びる往路及び復路の２本の給電線３を共に挟む構造のものであってもよい。また、上記実施形態においては、導体として板バネ１１を示したが、板バネ構成に限られず、銅線６と電気的に接続される構成であれば任意の形態を採用することができる。さらに、本発明の電力引込み装置は、搬送車の走行経路が複数のループ状給電線により構成され、搬送車がそれら複数の給電線間を渡りながら走行する給電システムにおいて、ループ状給電線同士が隣り合う部分にも設置することが可能である。

本発明の第１の実施形態に係る電力引込み装置を備えた給電システムの概略構成図。 同電力引込み装置の平面図。 同電力引込み装置の斜視図。 同電力引込み装置における板バネの給電線への挟み込み態様を示す斜視図。 本発明の第２の実施形態に係る電力引込み装置の斜視図。 同電力引込み装置の平面図。 本発明の第３の実施形態に係る電力引込み装置の斜視図。 従来の電力引込み装置を備えた給電システムの概略構成図。 従来の電力引込み装置の斜視図。

符号の説明

１ 電力引込み装置
３ 給電線
４ 電源装置（電源）
６ 銅線（端部）
１１ 板バネ（導体）
１３ 引込み線
１４Ａ、１４Ｂ 引き込み経路
１５ 重なり部分
２１ 板バネ（導体）
２１ａ 突出部分
２３ 引込み線
２４Ａ、２４Ｂ 引き込み経路
２５ 重なり部分
３１ 板バネ（導体）
３１ａ 突出部分
３３ 引込み線
３４Ａ、３４Ｂ 引き込み経路
３５ 重なり部分
ｗ１ 突出部分の幅
ｗ２ 板バネの幅

Claims (5)

1. 給電線に沿って走行する移動体に、該給電線から電力を得るためのピックアップコイルを介して電力を供給し、前記給電線がループ状に形成されて、該給電線の端部同士が給電線の長さ方向に沿って段違いに重なるように配置された非接触給電装置に用いられ、前記給電線の端部と電源との間を電気的に接続する電力引込み装置であって、
   前記給電線の各端部に挟み込んで電気的に接続され、給電線の長さ方向に沿う所定の長さを有する少なくとも２つの板バネ状導体と、これら導体に接続された前記電源への引込み線と、を備え、
   前記引込み線は、前記導体に対して前記給電線の先端側に位置するように接続されて、前記導体と前記引込み線とによって形成される引き込み経路が、前記給電線の端部間において給電線方向に沿う重なり部分を有するように配置されていることを特徴とする電力引込み装置。
2. 給電線に沿って走行する移動体に、該給電線から電力を得るためのピックアップコイルを介して電力を供給し、前記給電線がループ状に形成されて、該給電線の端部同士が正対するように配置された非接触給電装置に用いられ、前記給電線の端部と電源との間を電気的に接続する電力引込み装置であって、
   前記給電線の各端部に挟み込んで電気的に接続される少なくとも２つの板バネ状導体と、これら導体に接続された前記電源への引込み線と、を備え、
   前記２つの導体は、それぞれの給電線方向側部が、互いに他方の導体に向けて段違いに重なるように突出され、該突出部分の先端に前記引込み線が接続されて、前記導体と前記引込み線とによって形成される引き込み経路が、前記給電線の端部間において給電線方向に沿う重なり部分を有するように配置されていることを特徴とする電力引込み装置。
3. 前記突出部分は、前記導体の給電線方向に直交する幅と略同一幅を持って突出されていることを特徴とする請求項２に記載の電力引込み装置。
4. 前記引込み線が扁平編組線であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の電力引込み装置。
5. 前記引込み線がリッツ線であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の電力引込み装置。

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