JP5719988B2

JP5719988B2 - 電力線引込み装置

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Publication number: JP5719988B2
Application number: JP2010159964A
Authority: JP
Inventors: 前田　裕史; 裕史前田; 二畠　康; 康二畠; 寺裏　浩一; 浩一寺裏; 信次原; 幸博松信
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2010-07-14
Filing date: 2010-07-14
Publication date: 2015-05-20
Anticipated expiration: 2030-07-14
Also published as: JP2012020655A

Description

本発明は、搬送車等の移動体に非接触で駆動電源を供給する非接触給電装置において、給電線を電源装置に引き込むための電力線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装置が採用される。そのような給電装置の概略構成について、図９を参照して説明する。

非接触給電装置２０では、搬送車２２の走行経路に沿ってループ状に敷設された給電線２４と、この給電線２４に引込み線２５を介して高周波電流を供給する電源装置２１とを備える。給電線２４は、給電経路の長さや形状に合わせて、接続装置２６により複数本が接続されて用いられる。搬送車２２は、給電線２４を上下から挟んで受電する１対のピックアップコイル２３を有し、給電線２４に流れる高周波電流によって該ピックアップコイル２３に誘導電流が発生され、該誘導電流を駆動電源として矢印Ａ方向に走行する。

この非接触給電装置２０は、図１０に示すように、天井部に設置された給電線２４を流れる高周波電流により発生する磁束を、受電コアであるピックアップコイル２３でピックアップして、定電圧電源２２ａやインバータを介して電力に変換して搬送車のモータを駆動させる。

さらに、非接触給電装置における給電線の電源への引込み装置において、ピックアップコイルに誘起される電圧が引込み経路において低下しないようにした電力引込み装置も開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−４２６９０号公報

しかしながら、上記従来の非接触給電装置では、給電線と電源装置との連結部２７において、給電線と電源装置との接続が困難である。また、図９及び図１０に示す給電線の折り返し部２８では、給電線を折り返す必要が有り、給電線の配線が困難となる。さらに、この給電線の折り返し部２８では、給電線２４に撓みが生じ、給電線２４と他の装置とが接触する危険性がある。

本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、非接触給電装置に用いられる給電線と電源装置との連結部において、給電線と電源装置との接続を容易化した電力線引込み装置を提供することを目的とする。また、非接触給電装置の給電経路の折り返し部において、給電線の折り返しを容易化かつ安全化した電力線引込み装置を提供することをも目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、非接触給電装置に用いられる給電線と電源装置との連結部に配置され、それぞれの給電線に電源装置から電力を供給するために用いられる電力線引込み装置において、給電線の端部を挟み込み、該給電線と電気的に接続される略Ｕ字形状の接続用板金と、前記接続用板金に接続された引込み線の引込み経路を形成する引込み部材と、前記接続用板金及び引込み部材が設置され、前記給電線の配線方向に対する垂直断面が略Ｌ字形状の設置部材と、を備え、前記設置部材は、対となる給電線の長さ方向に沿って、前記接続用板金及び前記引込み部材を設置するための凹部を有し、前記接続用板金は、前記略Ｕ字形状の開き側が外向きとなるように前記凹部に設置されることを特徴とする。

また、この電力線引込み装置において、前記接続用板金及び前記引込み部材を覆うカバー部をさらに備え、前記カバー部は、前記接続用板金に給電線を接続後に前記凹部上に設置されることが好ましい。

また、この電力線引込み装置において、前記接続用板金は、前記給電線を挟み込むための湾曲部と、前記湾曲部よりも該接続用板金の略Ｕ字形状の底部側に設けられ、前記給電線が該底部方向に過剰挿入されることを防止するリブと、を有したことが好ましい。

また、この電力線引込み装置において、前記接続用板金は、前記給電線が該接続用板金の給電線挿通方向に過剰挿入されることを防止するリブを有したことが好ましい。

また、この電力線引込み装置において、少なくとも前記接続用板金及び引込み部材の周囲に配置され、前記給電線と誘導結合するピックアップ部からの漏れ磁束による磁気が前記接続用板金及び引込み部材に至るのを遮蔽する磁気遮蔽体をさらに備えることが好ましい。

また、この電力線引込み装置において、前記設置部材には、前記引込み線を固定する結束紐を設置する結束紐設置部が形成され、前記引込み線は、前記結束紐を用いて前記設置部材に固定されることが好ましい。

また、この電力線引込み装置において、前記設置部材の凹部の外側面には複数のリブが形成され、前記カバー部には、前記複数のリブと嵌合する複数の溝部が形成されることが好ましい。

また、本発明は、非接触給電装置に用いられる給電線の給電経路の折り返し部に配置される電力線引込み装置において、給電線の端部を挟み込み、該給電線と電気的に接続される略Ｕ字形状の接続用板金と、前記接続用板金に接続され、対となって配置された前記接続用板金の間を接続する引込み線の引込み経路を形成する給電線接続部材と、前記接続用板金及び給電線接続部材が設置され、前記給電線の配線方向に対する垂直断面が略Ｌ字形状の設置部材と、を備え、前記設置部材は、対となる給電線の長さ方向に沿って、前記接続用板金及び前記給電線接続部材を設置するための凹部を有し、前記接続用板金は、前記略Ｕ字形状の開き側が外向きとなるように前記凹部に設置されることを特徴とする。

また、この電力線引込み装置において、前記接続用板金及び前記給電線接続部材を覆うカバー部をさらに備え、前記カバー部は、前記接続用板金に給電線を接続後に前記凹部上に設置されることが好ましい。

本発明に係る電力線引込み装置によれば、給電線と電源装置との連結部において、該電力線引込み装置に備わる設置部材、接続用板金、引込み部材及び引込み線を用いて給電線と電源装置とを接続できため、給電線と電源装置との連結部での接続を容易化できる。

また、本発明に係る電力線引込み装置によれば、給電経路での給電線の折り返し部において、該電力線引込み装置に備わる設置部材、接続用板金、給電線接続部材及び引込み線を用いて給電線を給電経路に沿って折り返すことができる。このため、給電線の折り返し部での配線を容易化し、且つ安全性を向上できる。

本発明の実施形態１に係る電力線引込み装置を備えた非接触給電装置の概略構成図。同引込み装置の斜視図。（ａ）同引込み装置の概略側面図、（ｂ）同引込み装置の概略上面図、（ｃ）同引込み装置の概略正面図。（ａ）同引込み装置に用いる接続用板金の斜視図、（ｂ）同引込み装置において給電線を挟み込んだ接続用板金の側面図、（ｃ）同引込み装置に用いる他の接続用板金の斜視図。カバー部を有する同引込み装置の斜視図。（ａ）実施形態１の第１の変形例に係る電力線引込み装置の概略側面図、（ｂ）同引込み装置の概略上面図、（ｃ）同引込み装置の概略正面図。実施形態１の第２の変形例に係る電力線引込み装置の斜視図。（ａ）本発明の実施形態２に係る電力線引込み装置を備えた非接触給電装置の概略構成図。（ｂ）同引込み装置の斜視図。従来の非接触給電装置の概略構成図。従来の非接触給電装置の斜視図。

本発明の実施形態に係る電力線引込み装置について図面を参照して説明する。
非接触給電装置１は、図１に示すように、電力線引込み装置２（以下、引込み装置と記す）、給電経路に沿ってループ状に敷設された給電線３と、給電線３に引込み線８を介して高周波電流を供給する電源装置４と、搬送車５と、ピックアップコイル６と、接続装置７とを備える。この非接触給電装置１は、例えば空気中の塵埃の発生を抑える必要があるクリーンルームなどにおいて使用される。

引込み装置２は、引込み線８を介して給電線３と電源装置４とを接続するために用いる部材であり、給電線３と電源装置４との連結部に配置される。給電線３は、例えば円筒形状の内管部と、内管部の外側に配置された円筒形状の外管部と、内管部と外管部を互いに同心になるように連結する連結部とが金属板を曲げ加工することで一体に形成された導体を、角筒状の合成樹脂成形品からなる絶縁体で被覆して構成されている。給電線３は、給電経路の長さや形状に合わせて、接続装置７により複数本が接続されて用いられる。

電源装置４は、商用電源に接続されて、交流の高周波電流を給電線３に供給することにより給電線３の周囲に磁束を発生させる。搬送車５は、給電線３に近接して配置されたピックアップコイル６を有し、ピックアップコイル６が給電線３に流れる高周波電流によって給電線３の周りに発生される磁界の磁力線を横切る時にピックアップコイル６に誘導電流が発生する。非接触給電装置１では、ピックアップコイル６が受電する電圧を駆動電力として搬送車５を矢印Ａ方向に走行させる。

ピックアップコイル６は、給電線３を囲む垂直断面が略Ｃ字形状のコアと、コアにまき線を巻き回してなるコイルとを有している。コアは、少なくとも給電線３が径方向に通過可能である開口溝が給電線３の軸方向に沿って設けられ、内周面又は外周面の少なくとも一方が曲面で構成されている。

接続装置７は、非接触給電装置１に用いられる給電線３の対向する端部間を電気的に接続するものである。複数本の給電線３が接続装置７により接続されて搬送車の走行経路に沿うようにループ状に敷設されている。この構成により、非接触給電装置１では、複数の接続装置７を用いて、給電線３の対向する端部間を電気的に接続して、クリーンルーム等の限られた空間に給電線３を設計変更可能に配置できる。

次に、本実施形態１に係る引込み装置２の構成について説明する。図２に示すように、引込み装置２は、引込み線８、接続用板金９、引込み部材１０及び設置部材１１を備える。

引込み線８は、電源装置４と接続用板金９とを電気的に接続するための電線であり、例えば絶縁された複数の細い導体素線を集めて撚合わせたリッツ線である。これにより、高周波電流が流れたときの引込み線８自体の発熱量が小さく、引込み線８の温度上昇を抑えることができる。

接続用板金９は、略Ｕ字形状であり、給電線３の露出された銅線３ａを挟み込むための湾曲部と、給電線３が略Ｕ字形状の底部方向に過剰挿入されることを防止するリブ９ａを有している。この接続用板金９は、引込み線８と電気的に接続される。

引込み部材１０は、例えば垂直断面が略Ｕ字形状であり、給電線３側の端部が接続用板金９に接続されると共に、内部に接続用板金９に接続された引込み線８が配線される。この引込み部材１０と引込み線８とにより給電線３の電源装置４への引込み経路が形成される。設置部材１１は、垂直断面が略Ｌ字形状であり、接続用板金９及び引込み部材１０が設置される凹部１１ａを有する。

また、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、接続用板金９と引込み部材１０とは、対となる給電線３の端部に接続される。さらに、図３（ｃ）に示すように、搬送車５のピックアップコイル６は、段違いに配置された給電線３の一方を行き来することで搬送車５に給電する。

また、本実施形態１に係る引込み装置２の接続用板金９は、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、給電線３が略Ｕ字形状の底部方向に過剰挿入されることを防止するリブ９ａを有する。この構成により、給電線３の給電線挿通方向への過剰挿入が防止されるので、給電線３を接続用板金９の適切な接続位置に容易に接続することができ、給電線３と接続用板金９との間の通電状態が安定する。

また、接続用板金９が、図４（ｃ）に示す形状のリブ９ｂを有することで給電線３の給電線挿通方向への過剰挿入が防止でき、給電線３を接続用板金９の適切な接続位置に容易に接続することができ、給電線３と接続用板金９との間の通電状態が安定するようにできる。

そして、引込み装置２は、図５に示すように、接続用板金９及び引込み部材１０を覆うカバー部１２を備える。設置部材１１の凹部１１ａの外側面には複数のリブ１１ｂが形成され、カバー部１２には、これら複数のリブ１１ｂと嵌合する複数の溝部１２ａが形成される。そして、接続用板金９に給電線３を接続後に、溝部１２ａとリブ１１ｂとを嵌合することでカバー部１２を設置部材１１の正しい位置に装着できる。

以上の説明のように、本実施形態１に係る引込み装置２は、非接触給電装置１に用いられる給電線３と電源装置４との連結部に配置され、給電線３の端部を挟み込み、給電線３と電気的に接続される略Ｕ字形状の接続用板金９と、接続用板金９に接続された引込み線８の引込み経路を形成する引込み部材１０と、接続用板金９及び引込み部材１０を設置する垂直断面が略Ｌ字形状の設置部材１１と、を備える。そして、設置部材１１は、対となる給電線３の長さ方向に沿って、接続用板金９及び引込み部材１０を設置するための凹部１１ａを有し、接続用板金９は、略Ｕ字形状の開き側が外向きとなるように凹部１１ａに設置される。

この構成により、給電線３と電源装置４との連結部において、引込み装置２に備わる引込み線８、接続用板金９、引込み部材１０及び設置部材１１を用いて給電線３と電源装置４とを接続できる。このため、給電線３と電源装置４との連結部の接続を容易化し、非接触給電装置１の給電経路のレイアウト上の自由度を高めることもできる。

（変形例１）
本実施形態１の第１の変形例について、図６を参照して説明する。図６に示すように、本変形例１に係る引込み装置２は、少なくとも接続用板金９の周囲に配置され、給電線３と誘導結合するピックアップコイル６からの漏れ磁束による磁気が接続用板金９及び引込み部材１０に至るのを遮蔽する磁気遮蔽体１３を備えている。この磁気遮蔽体１３は、例えばゴム材に酸化鉄を混合した材料から成り、シート状に構成され柔軟に折り曲げることができる。

このため、本変形例１では、ピックアップコイル６に生じる漏れ磁束を磁気遮蔽体１３で吸収し、接続用板金９や引込み部材１０への磁気の影響を遮蔽することができる。従って、接続用板金９や引込み部材１０に渦電流が発生することを防止して、接続用板金９や引込み部材１０の温度上昇を抑制して発火・発煙する危険性を軽減できる。

（変形例２）
本実施形態１の第２の変形例について、図７を参照して説明する。図７に示すように、本変形例２に係る引込み装置２は、引込み線８を固定する結束紐１４ａを設置する結束紐設置部１４と結束紐１４ａとを備える。この結束紐１４ａは、例えばインシュロック（登録商標）などの金属製やプラスチック製の紐である。この構成により、引込み線８を設置部材１１の結束紐設置部１４の位置に固定して、移動用のトラバーサなどでの引込み線８の引掛りをなくすことができる。

（実施形態２）
以下、本発明の第２の実施形態に関して図８を参照して説明する。本実施形態２に係る引込み装置１５は、図８（ａ）に示す給電経路の給電線３の折り返し部において用いられることを特徴とする。

引込み装置１５は、図８（ｂ）に示すように、給電線３の銅線３ａを挟み込み、給電線３と電気的に接続される略Ｕ字形状の接続用板金９と、接続用板金９に接続され、対となって配置された接続用板金９の間を接続する引込み線８及び１７の引込み経路を形成する給電線接続部材１６と、接続用板金９及び給電線接続部材１６を設置する略Ｌ字形状の設置部材１１と、を備える。設置部材１１は、対となる給電線３の長さ方向に沿って、接続用板金９及び給電線接続部材１６を設置するための凹部１１ａを有し、接続用板金９は、略Ｕ字形状の開き側が外向きとなるように凹部１１ａに設置される。なお、引込み装置１５は、上記実施形態１に係る引込み装置１と同様に、接続用板金９及び給電線接続部材１６を覆うカバー部（図示せず）をも備えている。

この構成により、給電経路での給電線３の折り返し部において、引込み装置１５を用いて給電線３を給電経路に折り返すことができる。このため、給電線３の折り返し部での配線を容易化し、また、給電線３と他の装置との接触を防止して安全性を高めることができる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能であり、例えば、変形例と各実施形態との組み合わせが可能であり、実施の形態２に係る引込み装置１５に磁気遮蔽体１３などを備えることも考え得る。

１非接触給電装置
２，１５電力線引込み装置
３給電線
４電源装置
５搬送車
６ピックアップコイル
７接続装置
８，１７引込み線
９接続用板金
９ａ，９ｂリブ
１０引込み部材
１１設置部材
１１ａ凹部
１１ｂリブ
１２カバー部
１２ａ溝部
１３磁気遮蔽体
１４結束紐設置部
１４ａ結束紐
１６給電線接続部材

Claims

非接触給電装置に用いられる給電線と電源装置との連結部に配置され、それぞれの給電線に電源装置から電力を供給するために用いられる電力線引込み装置において、
給電線の端部を挟み込み、該給電線と電気的に接続される略Ｕ字形状の接続用板金と、
前記接続用板金に接続された引込み線の引込み経路を形成する引込み部材と、
前記接続用板金及び引込み部材が設置され、前記給電線の配線方向に対する垂直断面が略Ｌ字形状の設置部材と、を備え、
前記設置部材は、対となる給電線の長さ方向に沿って、前記接続用板金及び前記引込み部材を設置するための凹部を有し、
前記接続用板金は、前記略Ｕ字形状の開き側が外向きとなるように前記凹部に設置されることを特徴とする電力線引込み装置。
前記接続用板金及び前記引込み部材を覆うカバー部をさらに備え、
前記カバー部は、前記接続用板金に給電線を接続後に前記凹部上に設置されることを特徴とする請求項１記載の電力線引込み装置。
前記接続用板金は、
前記給電線を挟み込むための湾曲部と、
前記湾曲部よりも該接続用板金の略Ｕ字形状の底部側に設けられ、前記給電線が該底部方向に過剰挿入されることを防止するリブと、を有したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電力線引込み装置。
前記接続用板金は、前記給電線が該接続用板金の給電線挿通方向に過剰挿入されることを防止するリブを有した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線引込み装置。
少なくとも前記接続用板金及び引込み部材の周囲に配置され、前記給電線と誘導結合するピックアップ部からの漏れ磁束による磁気が前記接続用板金及び引込み部材に至るのを遮蔽する磁気遮蔽体をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の電力線引込み装置。
前記設置部材には、前記引込み線を固定する結束紐を設置する結束紐設置部が形成され、前記引込み線は、前記結束紐を用いて前記設置部材に固定されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の電力線引込み装置。
前記設置部材の凹部の外側面には複数のリブが形成され、
前記カバー部には、前記複数のリブと嵌合する複数の溝部が形成されることを特徴とする請求項２記載の電力線引込み装置。
非接触給電装置に用いられる給電線の給電経路の折り返し部に配置される電力線引込み装置において、
給電線の端部を挟み込み、該給電線と電気的に接続される略Ｕ字形状の接続用板金と、
前記接続用板金に接続され、対となって配置された前記接続用板金の間を接続する引込み線の引込み経路を形成する給電線接続部材と、
前記接続用板金及び給電線接続部材が設置され、前記給電線の配線方向に対する垂直断面が略Ｌ字形状の設置部材と、を備え、
前記設置部材は、対となる給電線の長さ方向に沿って、前記接続用板金及び前記給電線接続部材を設置するための凹部を有し、
前記接続用板金は、前記略Ｕ字形状の開き側が外向きとなるように前記凹部に設置されることを特徴とする電力線引込み装置。
前記接続用板金及び前記給電線接続部材を覆うカバー部をさらに備え、
前記カバー部は、前記接続用板金に給電線を接続後に前記凹部上に設置されることを特徴とする請求項８記載の電力線引込み装置。
前記接続用板金は、
前記給電線を挟み込むための湾曲部と、
前記湾曲部よりも該接続用板金の略Ｕ字形状の底部側に設けられ、前記給電線が該底部方向に過剰挿入されることを防止するリブと、を有したことを特徴とする請求項８又は請求項９記載の電力線引込み装置。
前記接続用板金は、前記給電線が該接続用板金の給電線挿通方向に過剰挿入されることを防止するリブを有したことを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれか一項に記載の電力線引込み装置。
少なくとも前記接続用板金及び引込み部材の周囲に配置され、前記給電線と誘導結合するピックアップ部からの漏れ磁束による磁気が前記接続用板金及び引込み部材に至るのを遮蔽する磁気遮蔽体をさらに備えることを特徴とする請求項８乃至請求項１１のいずれか一項に記載の電力線引込み装置。
前記設置部材には、前記引込み線を固定する結束紐を設置する結束紐設置部が形成され、前記引込み線は、前記結束紐を用いて前記設置部材に固定されることを特徴とする請求項８乃至請求項１２のいずれか一項に記載の電力線引込み装置。
前記設置部材の凹部の外側面には複数のリブが形成され、
前記カバー部には、前記複数のリブと嵌合する複数の溝部が形成されることを特徴とする請求項９記載の電力線引込み装置。