JP7282864B1 - 非接触給電システム - Google Patents

Abstract

【課題】所定位置に配置された給電部と、車両が給電エリアに停車した際に前記給電部に隙間を空けて対向するように該車両の側面に設けられ、該給電部からの電力を非接触で受電可能な受電部とを備えた非接触給電システムにおいて、車両の停車位置がばらついたとしても、給電部と車両に搭載された受電部との位置関係を一定に維持して給電効率のばらつきを抑制する。【解決手段】非接触給電システムは、車両１０が給電エリアＥに停車した際に、給電部３１及び受電部４１の対向方向である給電方向と、平面視で該給電方向に直交する給電直交方向との少なくとも一方の方向において、前記給電部３１と前記車両１０に搭載された前記受電部４１との相対的な位置決めを行う位置決め機構１０２を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、所定位置に配置された給電部と、車両が給電エリアに停車した際に前記給電部に隙間を空けて対向するように該車両の側面に設けられ、該給電部からの電力を非接触で受電可能な受電部とを備えた非接触給電システムに関する。

従来、上述した非接触給電システムの一例として、特開２０１２－２３９３３４号公報（下記特許文献１）に開示された接触給電システムが知られている。

この非接触給電システムでは、車両が給電エリアに停車すると、車両に搭載された受電部が給電ステーションに設けられた給電部に対向し、給電部が発生する交流磁界に基づく電磁誘導によって、受電部にて交流電力が受電される。受電部にて受電された交流電力は受電回路に出力され、該受電回路にて交流電力から直流電力に変換された後、車両に搭載された蓄電部に供給される。

特開２０１２－２３９３３４号公報

しかしながら、特許文献１に示す非接触給電システムでは、車両が給電エリアに停車した際に、その停車位置精度が低いと、車両に搭載された受電部と、給電ステーション（所定位置）に設けられた給電部との相対的な位置関係にばらつきが生じる。この位置関係のばらつきの一例として、給電部と受電部との対向方向である給電方向の位置関係のばらつきや、平面視で該給電方向に直交する給電直交方向の位置関係のばらつき等が挙げられる。このように給電部と受電部との相対的な位置関係がばらつくと、給電部から受電部への給電効率が毎回変化して給電不足や給電過多といった問題を引き起こす。

本発明は、以上の実情に鑑みてなされたものであって、車両の停車位置がばらついたとしても、給電部と受電部との位置関係を一定に維持して給電効率のばらつきを抑制可能な非接触給電システムを提供することを、その目的とする。

前記課題を解決するための本発明の一局面は、
所定位置に配置された給電部と、車両が給電エリアに停車した際に前記給電部に隙間を空けて対向するように該車両の側面に設けられ、該給電部からの電力を非接触で受電可能な受電部とを備えた非接触給電システムであって、
前記車両が前記給電エリアに停車した際に、前記給電部及び前記受電部の対向方向である給電方向と、平面視で該給電方向に直交する給電直交方向との少なくとも一方の方向において、前記給電部と前記車両に搭載された前記受電部との相対的な位置決めを行う位置決め機構を備えている非接触給電システムに係る。

この構成によれば、車両が給電エリアに停車すると、該車両の側面に設けられた受電部が、所定位置に設けられた給電部に隙間を空けて対向し、該給電部から受電部に向けて非接触給電が行われる。ここで、車両が前記給電エリアに停車する際には、位置決め機構によって前記給電部と車両に搭載された受電部との相対的な位置決めが行われる。具体的には、給電部と受電部との対向方向である給電方向（つまり給電部の給電面に垂直な方向）と、平面視で該給電方向に直交する給電直交方向との少なくとも一方において位置決め機構による給電部と受電部との相対的な位置決めが行われる。これによれば、前記給電方向及び前記給電直交方向の少なくとも一方において、車両の停車位置にずれが生じたとしても、給電部と受電部との相対的な位置関係を一定に維持して給電効率のばらつきを抑制することができる。

前記位置決め機構は、前記給電方向において前記給電部と前記車両に搭載された前記受電部との相対的な位置決めを行う対向位置決め部を有し、前記対向位置決め部は、前記給電部を、前記給電方向に移動可能にガイドするガイド部と、前記給電部を、前記給電方向における前記給電エリア側に付勢する付勢部材と、前記給電部又は前記車両の前記側面に固定され、前記給電部と前記給電エリアに停車した前記車両との間に介在して、前記給電部と前記車両に搭載された前記受電部との前記給電方向の離間距離を予め設定した設定距離に規制する規制部材とを有していることが好ましい。

この構成によれば、給電部はガイド部によって給電方向（受電部との対向方向）に移動可能にガイドされるとともに、付勢部材によって前記給電エリア側に付勢される。前記車両が給電エリアに停車すると、給電部又は車両の側面に固定された規制部材が給電部と前記車両との間に介在することで、給電部がガイド部によって給電方向にガイドされつつ、当該車両の給電方向の位置ずれに応じた量だけ移動し、給電部と該車両の側面に設けられた受電部との給電方向の離間距離が予め設定した設定距離に規制される。よって、前記車両が給電エリアに停車する際に、給電方向における停車位置のずれが生じたとしても、給電部と受電部との給電方向の離間距離を予め設定した設定距離に維持して給電効率のばらつきを抑制することができる。また、給電部は、付勢部材によって給電エリア側に付勢されているので、給電が完了して前記車両が給電エリアから離れた後は、前記付勢部材の復元力によって前記給電部を元の位置に自動的に戻すことができる。

前記規制部材は、前記給電部に固定されるとともに該給電部よりも前記給電方向の前記給電エリア側に突出するように形成されていて、突出側の先端部が、前記給電エリアに停車した前記車両の前記側面に当接することで、前記給電部と前記車両に搭載された前記受電部との前記給電方向の離間距離を前記設定距離に規制するように構成されていることが好ましい。

この構成によれば、前記車両が給電エリアに停車すると、該給電部に固定された規制部材の突出側の先端部が当該車両の側面に当接する。これにより、該車両の側面に設けられた受電部と前記給電部との離間距離が前記設定距離に規制される。したがって、前記車両が停車する際に、前記給電方向における停車位置のずれが生じたとしても、給電部と受電部との該給電方向の離間距離を一定に維持して給電効率の低下を防止することができる。また、規制部材は給電部に固定されているので、車両側面から規制部材を突出させる場合に比べて、車両走行時における車両周辺のスペース効率を向上させることができる。

前記位置決め機構は、前記給電直交方向において前記給電部と前記車両に搭載された前記受電部との相対的な位置決めを行う直交位置決め部を有し、前記直交位置決め部は、前記給電部を、前記給電直交方向において所定の中立位置から両側に移動可能にガイドするガイド部と、前記給電部を、前記給電直交方向において前記所定の中立位置に付勢する付勢部材と、前記給電部又は前記車両の前記側面に固定され、前記給電エリアに停車した前記車両と前記給電部との間に介在して、前記給電部と前記車両に搭載された前記受電部との前記給電直交方向の相対的な位置関係を予め設定した設定位置関係に規制する規制部材とを有していることが好ましい。

この構成によれば、前記給電部がガイド部によって、所定の中立位置から給電直交方向の両側に移動可能にガイドされる。この給電直交方向において車両の停車位置にずれが生じた場合には、給電部又は車両の側面に固定された規制部材が、該車両の側面と給電部との間に介在することにより、給電部が前記ガイド部によってガイドされつつ、車両の位置ずれ量に応じた量だけ該直交方向に移動する。これにより、給電部と車両に搭載された受電部との給電直交方向の相対的な位置関係が予め設定した設定位置関係に規制される。ここで、給電部は、付勢部材によって前記中立位置に付勢されているので、給電が完了して前記車両が前記給電エリアから離れた後は、前記付勢部材の復元力によって前記給電部を前記所定の中立位置に自動的に戻すことができる。

前記直交位置決め部は、前記車両の前記側面に設けられた被係合部をさらに有し、前記規制部材は、前記給電部に固定されるとともに該給電部よりも前記給電方向の前記給電エリア側に突出するように形成されていて、突出側の先端部が、前記給電エリアに停車した前記車両の前記被係合部に係合することで前記給電部と前記車両に搭載された前記受電部との前記給電直交方向の相対的な位置関係を前記設定位置関係に規制するように構成されていることが好ましい。

この構成によれば、前記車両が給電エリアに停車する際に、給電部に固定された規制部材の先端部が当該車両の被係合部に係合することで、給電部と車両とが一体で移動可能になる。したがって、車両の給電直交方向の位置ずれ量に応じて、給電部を給電直交方向に確実に移動させて、給電部と受電部との給電直交方向の相対的な位置関係を設定位置関係に規制することができる。よって、車両の給電直交方向の位置ずれに起因する給電効率のばらつきを抑制することができる。

前記被係合部は、平面視で円弧状に凹む円筒面状の凹部であり、前記規制部材の前記突出側の先端部は、前記凹部の内面に係合可能な円筒面状に形成されていることが好ましい。

この構成によれば、車両が給電直交方向から給電エリアに進入して停車する際に、車両の側面に設けられた円筒面状の凹部が、円筒面状に形成された規制部材の突出側の先端部に係合することで、給電部と車両とが一体で移動可能になる。よって、車両の給電直交方向の位置ずれに起因する給電効率のばらつきを抑制することができる。また、規制部材の先端部が円筒面状に形成されているので、車両の側面に規制部材の接触痕が生じるのを防止することができる。

前記規制部材の前記突出側の先端部は、前記給電直交方向に回転可能な回転部材により構成されていることが好ましい。

これにより、規制部材の先端部と車両の側面とが接触した際の接触抵抗を低減することができる。

前記車両は、前記受電部にて受電した電力を蓄電する蓄電部を有していて、該蓄電部に蓄電された電力を走行用電力として使用しながら無軌道で走行する無人搬送車であることが好ましい。

このような無人搬送車においては、有人走行車両に比べて車両停車時の位置ずれが生じ易いので、本発明の構成が特に有用である。

以上のように、本発明に係る非接触給電システムによれば、車両が給電エリアに停車した際に、給電部と車両に搭載された受電部との対向方向である給電方向と、平面視で該給電方向に直交する給電直交方向との少なくとも一方の方向において、給電部と受電部との相対的な位置決めを行う位置決め機構を備えるようにしたことで、車両の停車位置にずれが生じたとしても、給電部と受電部との位置関係を一定に維持して給電効率のばらつきを抑制することができる。

実施形態１に係る非接触給電システムを含む無人搬送システムを示す概略図である。 無人搬送システムに使用される無人搬送車（車両の一例）を示す車両左側から見た側面図である。 無人搬送システムに使用される無人搬送車（車両の一例）を示す平面図である。 非接触給電システムを示す制御ブロック図である。 給電ステーションと、その側方の給電エリアに停車した無人搬送車とを示す平面図である。 給電ステーションと、その側方の給電エリアに停車した無人搬送車とを示す給電直交方向から見た側面図である。 位置決め機構の動作を説明するための説明図であって、無人搬送車が給電エリアに停車する直前の状態を示す図である。 位置決め機構の動作説明するための説明図であって、無人搬送車が給電エリアに停車した状態を示す図である。 実施形態２を示す図５相当図である。 実施形態２を示す図６相当図である。

以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

《実施形態１》
図１は、実施形態１の非接触給電システム２０が適用される無人搬送システム１を示す概略図である。この無人搬送システム１は、自律走行可能な無人搬送車１０（車両の一例）を有していて、該無人搬送車１０に搭載された走行制御装置（図示省略）による制御の下、障害物を回避しながら作業者が設定した目的地点に向けて該無人搬送車１０を無軌道で走行させる。走行制御装置による無人搬送車１０の走行経路の算出は、例えばＳＬＡＭ(Simultaneous Localization And Mapping)手法に基づいて行われる。そして、前記走行制御装置は、無人搬送車１０に搭載された蓄電部４５（後述する図４参照）の蓄電電力が設定閾値未満になると、無人搬送車１０を給電ステーション１００に隣接する給電エリアＥに停車させる。無人搬送車１０が給電エリアＥに停車すると、後述する給電制御部３３による制御の下、給電ステーション１００に設けられた給電部３１から無人搬送車１０に搭載された受電部４１へと電力が供給され、この供給電力が蓄電部４５に蓄電される。

図２及び図３に示すように、無人搬送車１０は、平面視で車両前後方向に長い矩形状をなす直方体状の搬送車本体１１と、搬送車本体１１の下面に取付けられた左右一対の駆動輪１２及び前後一対の従動輪１３とを有している。左右の駆動輪１２は、搬送車本体１１の下面における前後方向の中央部に配置されていて、それぞれに連結された駆動モータ１４（図３参照）によって独立に駆動される。各駆動モータ１４は、搬送車本体１１に収容された前記走行制御装置（図示省略）によって駆動制御される。無人搬送車１０は、走行制御装置による制御の下、各駆動輪１２の回転速度を異ならせることで直進移動のみでなく左右に旋回可能になっている。

搬送車本体１１の左側面における前後方向の中央部には受電部４１が設けられている。受電部４１は、その受電面が搬送車本体１１の左側面から露出するように配置されている。尚、受電部４１の受電面はカバー部材により覆われていてもよい。

また、搬送車本体１１の左側面における受電部４１の側方には、給電ステーション１００に設けられた給電側通信部３２との間で通信を行う受電側通信部４３が設けられている。

搬送車本体１１の内部には、前記蓄電部４５（後述する図４参照）に供給する電力を給電部３１より受電する受電装置４０が設けられている。蓄電部４５は、例えば充電式のバッテリやキャパシターにより構成されている。蓄電部４５に蓄電された電力は、例えば駆動モータ１４を駆動するための走行用電力として利用される。

図４は、非接触給電システム２０の一例を示す制御ブロック図である。非接触給電システム２０は、給電ステーション１００に設けられた給電装置３０と、無人搬送車１０に搭載された受電装置４０とを有している。

給電装置３０は、給電コイルを樹脂ケースに内蔵してなる給電部３１と、受電装置４０の受電側通信部４３との間で通信（例えば赤外線通信）が確立することで給電開始信号を出力する給電側通信部３２と、該給電側通信部３２からの給電開始信号を受信したことをトリガーとして給電制御を開始する給電制御部３３と、給電制御に際して外部電源５０から供給される電力を高周波電力に変換して前記給電部３１の給電コイルに供給する高周波電源装置３４とを有している。

受電装置４０は、受電コイルを樹脂ケースに内蔵してなる受電部４１と、受電制御部４２と、無人搬送車１０が給電エリアＥに停車したときに前記受電制御部４２からの指令を受けて前記給電側通信部３２に通信信号を送信する受電側通信部４３と、前記受電部４１にて受電した交流電力を直流電力に変換して蓄電部４５に供給する受電回路４４とを有している。

そして、無人搬送車１０が給電ステーション１００の給電エリアＥに停車すると、受電制御部４２による制御の下、受電側通信部４３から給電側通信部３２に向けて通信信号が送信され、両者の通信が確立すると、給電制御部３３による制御の下、高周波電源装置３４が作動して給電部３１から受電部４１に向けて非接触で電力が供給される。供給された電力は受電回路４４にて直流電力に変換された後、蓄電部４５に供給されて蓄電される。

図５及び図６に示すように、給電ステーション１００は、支持ベース１０１と、支持ベース１０１に対して給電方向に移動可能に支持され、給電部３１及び給電側通信部３２を保持する保持板１０４と、位置決め機構１０２とを有している。

支持ベース１０１は、床面に固定された水平台座部１０１ａと、水平台座部１０１ａの端縁部に立設された鉛直板部１０１ｂとを有している。支持ベース１０１の側方には、無人搬送車１０に給電を行うための給電エリアＥが設定されている。

鉛直板部１０１ｂの背面側には制御ボックス（図示省略）が設置され、制御ボックス内には、給電制御部３３及び高周波電源装置３４（図４にのみ示す）が収容されている。高周波電源装置３４と保持板１０４に保持された給電部３１との接続、及び、給電制御部３３と、保持板１０４に保持された給電側通信部３２との接続は、フレキシブル配線（図示省略）を介して行われる。フレキシブル配線は、保持板１０４の給電方向の移動を吸収できるように十分な長さを有している。

前記保持板１０４は、給電直交方向（平面視で給電方向に直交する方向）に沿って配置された矩形状の鉛直板からなる。保持板１０４は、一方側面が給電エリアＥに停車した無人搬送車１０の左側面に対向するように配置されている。保持板１０４の一方側面の中央部には、給電部３１がその給電面を露出した状態で取付けられている。保持板１０４の他方側面の四隅は、給電方向に延びるガイドピン１０３の先端部に連結されている。各ガイドピン１０３は、鉛直板部１０１ｂに形成されたガイド孔１０１ｃに挿通されていて、該ガイド孔１０１ｃによって給電方向に移動可能にガイドされている。

位置決め機構１０２は、前記４つのガイドピン１０３と、各ガイドピン１０３に外挿された付勢バネ１０５と、保持板１０４に固定された一対の規制アーム１０６と、各規制アーム１０６の先端部に取付けられたカムフォロア１０７とを有している。各ガイドピン１０３がガイド部に相当し、付勢バネ１０５が付勢部材に相当し、規制アーム１０６及びカムフォロア１０７が規制部材に相当し、カムフォロア１０７が回転部材に相当する。

各付勢バネ１０５は、本例では圧縮コイルバネにより構成されている。各付勢バネ１０５は、支持ベース１０１の鉛直板部１０１ｂと保持板１０４との間に圧縮された状態で配置されている。そうして、各付勢バネ１０５は、保持板１０４を給電方向の給電エリアＥ側に常時付勢している。

一対の規制アーム１０６は、鉛直板部１０１ｂの上端面における板幅方向（給電直交方向）の両端部から給電方向の給電エリアＥ側に突出している。一対の規制アーム１０６の先端部の下面には、鉛直下側に延びる軸部１０８が接続されている。

カムフォロア１０７は、軸部１０８と同軸にその下端部に取付けられていて外輪部が軸部１０８に対して回動可能に構成されている。

各カムフォロア１０７は、無人搬送車１０が給電エリアＥに停車していない状態で上側から見たときに、各カムフォロア１０７の一部が、給電エリアＥ内に設定された目標停車領域Ｐ（図１参照）に進入するように配置されている。ここで、この進入量δは、無人搬送車１０の前記給電方向の停止誤差量の最大値よりも大きく設定することが好ましい。これによれば、無人搬送車１０の停車位置が給電方向において給電ステーション１００から遠い側（給電エリアＥ側）にずれた場合であっても、そのずれ量は前記カムフォロア１０７の前記進入量δよりも必ず小さくなる。したがって、無人搬送車１０が停車した際にその左側面を各カムフォロア１０７に必ず接触させることができる。無人搬送車１０の左側面が各カムフォロア１０７に接触することで、後述するように位置決め機構１０２が作動して給電部３１と受電部４１との給電方向の距離が一定に維持される。

次に、図７Ａ及び図７Ｂを参照して位置決め機構１０２の動作例を説明する。図７Ａは、一例として無人搬送車１０が右旋回しながら給電エリアＥに進入する様子を示している。この状態では、先ず、２つのカムフォロア１０７のうち無人搬送車１０の進入側に位置する一方のカムフォロア１０７が無人搬送車１０の左側面に接触し、無人搬送車１０がさらに前進して給電エリアＥに停車すると、図７Ｂに示すように、２つのカムフォロア１０７の双方が無人搬送車１０の左側面に接触する。２つのカムフォロア１０７は、無人搬送車１０が給電エリアＥに進入して停車するまでの間に、無人搬送車１０の左側面によって給電ステーション１００側（図７Ｂの矢印Ｄ方向）に押圧され、これに伴い、保持板１０４が、ガイドピン１０３にガイドされつつ付勢バネ１０５の付勢力に抗して給電ステーション１００側に移動する。こうして保持板１０４が移動することにより、無人搬送車１０の給電方向の停車位置のずれが生じたとしても、保持板１０４に保持された給電部３１と、無人搬送車１０の左側面に設けられた受電部４１との給電方向の距離が一定距離に規制される。そして、規制アーム１０６は、この給電部３１と受電部４１との給電方向の距離を規制する規制部材として機能する。カムフォロア１０７は、無人搬送車１０の進行に際して左側面と接触しながら回転することで、無人搬送車１０の左側面に作用する摩擦抵抗を低減するとともに接触痕の発生を防止するように機能する。

そうして、無人搬送車１０が給電エリアＥに停車した後は、保持板１０４に保持された給電側通信部３２と無人搬送車１０の受電側通信部４３との間で無線通信が確立することにより、給電部３１から無人搬送車１０の受電部４１への給電が開始され、給電完了後は、走行制御部による制御の下、無人搬送車１０が給電ステーション１００から他の目的地点に向けて発進する。そうして、無人搬送車１０が給電エリアＥから離れた後は、無人搬送車１０の左側面と一対のカムフォロア１０７とが非接触になるので、保持板１０４は、付勢バネ１０５の付勢力により原位置（図１に示す位置）に戻る。

［本実施形態の作用効果］
以上説明したように、本実施形態の非接触給電システム２０は、無人搬送車１０が給電エリアＥに停車した際に、給電部３１及び受電部４１の対向方向である給電方向において、給電部３１と無人搬送車１０の受電部４１との相対的な位置決めを行う位置決め機構１０２を備えている。この位置決め機構１０２は、給電部３１を、給電方向に移動可能にガイドするガイドピン１０３と、給電部３１を、給電方向における給電エリアＥ側に付勢する付勢バネ１０５と、保持板１０４を介して給電部３１に固定され、該給電部３１と給電エリアＥに停車した無人搬送車１０との間に介在して、給電部３１と無人搬送車１０の受電部４１との給電方向の離間距離を予め設定した設定距離に規制する規制アーム１０６及びカムフォロア１０７とを有している。そして、前記ガイドピン１０３、付勢バネ１０５、規制アーム１０６及びカムフォロア１０７が、給電部３１と受電部４１との給電方向の相対的な位置決めを行う対向位置決め部として機能する。

この構成によれば、上述したように、無人搬送車１０の給電方向の停車位置のずれが生じたとしても、保持板１０４に保持された給電部３１と、無人搬送車１０の左側面に設けられた受電部４１との給電方向の距離が一定距離に規制されるので給電効率のばらつきを抑制することができる。

また、前記規制アーム１０６は、保持板１０４を介して給電部３１に固定されるとともに該給電部３１よりも前記給電方向の給電エリアＥ側に突出するように形成されていて、前記規制アーム１０６の突出側の先端部に設けられたカムフォロア１０７が、給電エリアＥに停車した無人搬送車１０の左側面に当接することで、給電部３１と無人搬送車１０の受電部４１との給電方向の離間距離を予め設定した設定距離に規制するように構成されている。

これによれば、規制アーム１０６の先端部を無人搬送車１０の左側面に当接させるという簡単な構成により給電部３１と受電部４１との給電方向の距離を設定距離に規制することができる。また、規制アーム１０６を給電部３１側に取付けるようにしたことで、無人搬送車１０側に取付ける場合に比べて、無人搬送車１０の走行時における車両周辺のスペース効率を向上させることができる。

《実施形態２》
図８及び図９は実施形態２を示す。この実施形態では、位置決め機構１０２の支持ベース１０１が給電直交方向に移動可能に構成されている点、及び、無人搬送車１０の左側面に各カムフォロア１０７と係合する係合凹部１１ａ（被係合部の一例）が形成されている点で前記実施形態１とは異なる。尚、以下の説明において、図５及び図６と同じ構成要素については、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。

すなわち、本実施形態の位置決め機構１０２は、支持ベース１０１を給電直交方向に移動可能にガイドするリニアガイド１０９（ガイド部の一例）と、支持ベース１０１の正面側から見てその左右両側に配置された左側付勢バネ１１０Ｌ及び右側付勢バネ１１０Ｒ（付勢部材の一例）とをさらに有している。

リニアガイド１０９は、給電直交方向に延びるレール１０９ａと、該レール１０９ａに対して摺動可能に係合する移動台１０９ｂとを有している。移動台１０９ｂの上面には、支持ベース１０１の水平台座部１０１ａが固定されている。

左側付勢バネ１１０Ｌ及び右側付勢バネ１１０Ｒは、同じ形状で且つ同じ弾性係数を有する圧縮コイルバネからなる。左側付勢バネ１１０Ｌ及び右側付勢バネ１１０Ｒは、支持ベース１０１における水平台座部１０１ａの給電直交方向の両端面１０１ｄと、該両端面１０１ｄのそれぞれに対向する固定部材１１１（図８参照）との間に圧縮された状態で配置されている。そして、支持ベース１０１は、無人搬送車１０が給電エリアＥに停車していない状態では、左側付勢バネ１１０Ｌと右側付勢バネ１１０Ｒとの付勢力が釣合う中立位置（図８の位置）に維持されている。

無人搬送車１０（搬送車本体１１）の左側面には、無人搬送車１０の給電直交方向の位置ずれに連動して保持板１０４を移動させるべく一対の係合凹部１１ａが形成されている。一対の係合凹部１１ａは、搬送車本体１１の左側面の上端部に給電直交方向に間隔を空けて形成されている。各係合凹部１１ａは、図８に示すように、平面視で円弧状をなす円筒面状の凹部であって、カムフォロア１０７の外周面に係合可能に形成されている。すなわち、各係合凹部１１ａの曲率半径はカムフォロア１０７の曲率半径に等しく設定されている。各係合凹部１１ａの凹部深さ（図８の左右方向の深さ）は、本例では、カムフォロア１０７の半径よりも小さく設定されている。この凹部深さは、係合確実性及び係合解除の円滑性を確保する観点からカムフォロア１０７の半径の１／３以上１／２以下であることが好ましい。

そして、前記位置決め機構１０２によれば、無人搬送車１０が給電エリアＥに停車すると、保持板１０４に設けられた一対のカムフォロア１０７が無人搬送車１０の左側面の一対の係合凹部１１ａに係合する。これにより、無人搬送車１０と支持ベース１０１とが位置決め機構１０２を介して給電直交方向に一体的に移動可能になるとともに、保持板１０４に保持された給電部３１と、無人搬送車１０の受電部４１との給電直交方向の位置関係が予め設定した設定位置関係に保持される。この設定位置関係とは、例えば、給電部３１の給電直交方向の中央線と、受電部４１の給電直交方向の中央線とが一致するような関係として設定される。

したがって、無人搬送車１０の停車位置が支持台右側（図８の上側）にずれた場合には、支持ベース１０１がリニアガイド１０９にガイドされつつ、右側付勢バネ１１０Ｒの付勢力に抗して支持台右側に移動する。一方、無人搬送車１０の停車位置が支持台左側（図８の下側）にずれた場合には、支持ベース１０１がリニアガイド１０９にガイドされつつ、左側付勢バネ１１０Ｌの付勢力に抗して支持台左側に移動する。このとき、支持ベース１０１は保持板１０４と一体で移動するので、無人搬送車１０の給電直交方向の位置ずれが生じたとしても、保持板１０４と無人搬送車１０との給電直交方向の位置関係は変化しない。よって、無人搬送車１０の給電直交方向の停車位置に拘わらず、保持板１０４に保持された給電部３１と無人搬送車１０の受電部４１との給電直交方向の位置関係は一定（前記設定位置関係）に維持される。

［本実施形態の作用効果］
以上説明したように、本実施形態の非接触給電システム２０によれば、位置決め機構１０２は、給電部３１を、給電直交方向において所定の中立位置から両側に移動可能にガイドするリニアガイド１０９と、給電部３１を、給電直交方向において前記中立位置に付勢する左側付勢バネ１１０Ｌ及び右側付勢バネ１１０Ｒと、給電部３１に保持板１０４を介して固定され、給電エリアＥに停車した無人搬送車１０と給電部３１との間に介在して、該給電部３１と無人搬送車１０に搭載された受電部４１との給電直交方向の相対的な位置関係を予め設定した設定位置関係に規制する規制アーム１０６とを有している。そして、リニアガイド１０９と、左側付勢バネ１１０Ｌ及び右側付勢バネ１１０Ｒと、規制アーム１０６とが、給電部３１と受電部４１との給電直交方向の相対的な位置決めを行う直交位置決め部として機能する。

この構成によれば、上述したように無人搬送車１０の給電直交方向の位置ずれが生じたとしても、保持板１０４に保持された給電部３１と無人搬送車１０の受電部４１との給電直交方向の位置関係は変化しないので、給電効率のばらつきを抑制することができる。また、保持板１０４に設けられた給電側通信部３２と、無人搬送車１０に設けられた受電側通信部４３との給電直交方向の位置関係も一定に維持することができるので、無人搬送車１０が給電エリアＥに停車した後の両通信部３２，４３の通信不良を回避し、給電部３１から受電部４１への給電を確実に開始することができる。

尚、無人搬送車１０の停車位置が目標停車領域Ｐに対して給電方向にずれた場合には、実施形態１と同様に、保持板１０４がガイドピン１０３にガイドされつつ給電方向に移動するので、保持板１０４に保持された給電部３１と無人搬送車１０の受電部４１との給電方向の位置関係は変化しない。よって、実施形態１と同様の作用効果を得ることができる。

《他の実施形態》
前記各実施形態では、位置決め機構１０２は、給電部３１が移動可能に構成されているが、これに限ったものではなく、給電部３１を移動不能に固定し、受電部４１を給電方向及び給電直交方向の少なくとも一方に移動可能に構成してもよい。この場合、各実施形態で説明した位置決め機構１０２と同様の位置決め機構を無人搬送車１０に搭載すればよい。
このように、位置決め機構１０２は、給電部３１と受電部４１との相対的な位置決めを行えるものであれば、如何なる構成であってもよい。

前記各実施形態では、給電部３１と受電部４１との対向方向である給電方向が水平方向を向く例を説明したが、これに限ったものではなく、例えば鉛直方向を向いていてもよい。この場合、例えば、給電部３１をその給電面が上側を向くように床面に配置し、受電部４１をその受電面が下側を向くように搬送車本体１１の下面に取付けるようにすればよい。この場合、位置決め機構１０２は、保持板１０４の移動方向が上下方向になるように構成すればよい。これにより、無人搬送車１０の下面の高さ（車高）の違いや、無人搬送車１０の下面に取付けられる受電部４１の組付け誤差を保持板１０４の移動により吸収することができる。

前記各実施形態では、規制アーム１０６は、給電部３１を保持する保持板１０４に固定されているが、これに限ったものではなく、搬送車本体１１に固定するようにしてもよい。この場合、無人搬送車１０が給電エリアＥに停車した際に、規制アーム１０６の先端部のカムフォロア１０７が保持板１０４に当接することで、給電部３１と無人搬送車１０の受電部４１との給電方向の距離が規制される。これにより、前記各実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

前記各実施形態では、規制アーム１０６の先端部がカムフォロア１０７により構成されているが、これに限ったものではなく、カムフォロア１０７を廃止してもよい。尚、カムフォロア１０７を廃止した場合、規制アーム１０６の先端部は、搬送車本体１１への接触痕の発生を防止する観点から曲面状（例えば球面状又は円筒面状）に形成することが好ましい。

前記各実施形態では、位置決め機構１０２は、保持板１０４をガイドするガイドピン１０３を４つ有しているが、これに限ったものではない。ガイドピン１０３の数は３つ以下であってもよいし、５つ以上であってもよい。例えば、３つのガイドピン１０３を、保持板１０４の給電方向から見て三角形状に配置することで、部品点数を極力減らしつつ保持板１０４のガイド性及び水平保持強度を両立することができる。

前記各実施形態では、ガイドピン１０３は、保持板１０４を介して給電部３１に固定されているが、これに限ったものではなく、保持板１０４を廃止して、ガイドピン１０３を給電部３１に直接固定するようにしてもよい。この場合、規制アーム１０６についても、給電部３１に直接固定するようにすればよい。

前記各実施形態では、非接触給電システム２０が適用される車両の一例として無人搬送車１０を示したが、これに限ったものではない。前記車両は運転車が操作する有人走行車両であってもよい。

前記各実施形態では、無人搬送車１０は、方向転換する際に左右に旋回走行するように構成されているが、これに限ったものではなく、十字状に走行するように構成されていてもよい。

前記各実施形態において、給電部３１から受電部４１への非接触給電の方式は、例えば電磁誘導、電波、電場の共鳴又は磁場の共鳴などに様々な手法を採用することができる。

尚、上述した実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形および変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる

Ｅ 給電エリア
１０ 無人搬送車
２０ 非接触給電システム
３１ 給電部
４１ 受電部
４５ 蓄電部
１０２ 位置決め機構
１０３ ガイドピン（ガイド部、対向位置決め部）
１０５ 付勢バネ（付勢部材、対向位置決め部）
１０６ 規制アーム（規制部材、対向位置決め部、直交位置決め部）
１０７ カムフォロア（回転部材）
１０９ リニアガイド（ガイド部、直交位置決め部）
１１０Ｌ 左側付勢バネ（付勢部材、直交位置決め部）
１１０Ｒ 右側付勢バネ（付勢部材、直交位置決め部）

Claims (5)

1. 所定位置に配置された給電部と、前後方向に直進移動可能に構成された車両において当該車両の左右方向と交差する側面に設けられた受電部とを備え、前記車両が給電エリアに停車した際に前記給電部と前記車両の側面に設けられた前記受電部とが隙間を空けて対向した状態で前記受電部が前記給電部から非接触で受電可能に構成された非接触給電システムであって、
   前記車両が前記給電エリアに停車した際に、少なくとも前記給電部及び前記受電部の対向方向である給電方向において、前記給電部と前記車両に搭載された前記受電部との相対的な位置決めを行う位置決め機構を備えており、
   前記位置決め機構は、前記給電方向において前記給電部と前記車両に搭載された前記受電部との相対的な位置決めを行う対向位置決め部を有し、
   前記対向位置決め部は、
   前記給電部を、前記給電方向に移動可能にガイドするガイド部と、
   前記給電部を、前記給電方向における前記給電エリア側に付勢する付勢部材と、
   前記給電部と前記車両に搭載された前記受電部との前記給電方向の離間距離を予め設定した設定距離に規制する規制部材とを有し、
   前記規制部材は、前記給電部に固定されるとともに該給電部よりも前記給電方向の前記給電エリア側に突出するように形成されていて、突出側の先端部が、前記給電エリアに停車した前記車両の前記側面に当接することで、前記給電部と前記車両に搭載された前記受電部との前記給電方向の離間距離を前記設定距離に規制するように構成されており、
   前記規制部材の前記突出側の先端部は、平面視で前記給電方向に直交する給電直交方向に回転可能な回転部材により構成されていることを特徴とする非接触給電システム。
2. 所定位置に配置された給電部と、前後方向に直進移動可能に構成された車両において当該車両の左右方向と交差する側面に設けられた受電部とを備え、前記車両が給電エリアに停車した際に前記給電部と前記車両の側面に設けられた前記受電部とが隙間を空けて対向した状態で前記受電部が前記給電部から非接触で受電可能に構成された非接触給電システムであって、
   前記車両が前記給電エリアに停車した際に、少なくとも、平面視で前記給電部及び前記受電部の対向方向である給電方向に直交する給電直交方向において、前記給電部と前記車両に搭載された前記受電部との相対的な位置決めを行う位置決め機構を備えており、
   前記位置決め機構は、前記給電直交方向において前記給電部と前記車両に搭載された前記受電部との相対的な位置決めを行う直交位置決め部を有し、
   前記直交位置決め部は、
   前記給電部を、前記給電直交方向において所定の中立位置から両側に移動可能にガイドするガイド部と、
   前記給電部を、前記給電直交方向において前記所定の中立位置に付勢する付勢部材と、
   前記給電部又は前記車両の前記側面に固定され、前記給電エリアに停車した前記車両と前記給電部との間に介在して、前記給電部と前記車両に搭載された前記受電部との前記給電直交方向の相対的な位置関係を予め設定した設定位置関係に規制する規制部材とを有しており、
   前記規制部材の前記給電方向に突出する先端部は、前記給電直交方向に回転可能な回転部材により構成されていることを特徴とする非接触給電システム。
   
3. 前記直交位置決め部は、前記車両の前記側面に設けられた被係合部をさらに有し、
   前記規制部材は、前記給電部に固定されるとともに該給電部よりも前記給電方向の前記給電エリア側に突出するように形成されていて、突出側の先端部が、前記給電エリアに停車した前記車両の前記被係合部に係合することで、前記給電部と前記車両に搭載された前記受電部との前記給電直交方向の相対的な位置関係を前記設定位置関係に規制するように構成されていることを特徴とする請求項２記載の非接触給電システム。
4. 前記被係合部は、平面視で円弧状に凹む円筒面状の凹部であり、
   前記規制部材の前記突出側の先端部は、前記凹部の内面に係合可能な円筒面状に形成されていることを特徴とする請求項３記載の非接触給電システム。
5. 前記車両は、前記受電部にて受電した電力を蓄電する蓄電部を有していて、該蓄電部に蓄電された電力を走行用電力として使用しながら無軌道で走行する無人搬送車であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の非接触給電システム。

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