JPH0670408A - 移動車の給電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 移動車Ｖに対して出退移動されるフレームＦ
に、可動側電極１を支持し、且つ、前記出退方向と交差
する方向への平面移動及び前記平面内における回転移動
可能な状態で摺動自在に支持されている支持板Ａが設け
られ、前記支持板Ａを所定位置及び所定回動位相に復帰
付勢する付勢手段１３が設けられている移動車の給電装
置。 【効果】 可動側電極をＸ方向、Ｙ方向、及び、θ回転
に移動可能に支持するために二段のリニアガイドや枢支
軸などを用いる必要が無いから、簡単な構造で、且つ、
コンパクトな移動車の給電装置を提供することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、移動車又は地上側に、
それに対して出退移動されるフレームが設けられ、前記
フレームに、地上側又は移動車側に設けられた固定側電
極ユニットに結合される可動側電極が備えられている移
動車の給電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような移動車の給電装置は、例え
ば、ファクトリー・オートメーションや自動倉庫などに
おける、無人搬送車などに装備される場合が多い。特
に、多様な施工にも対応できる汎用性の高い無人搬送車
においては、レールや配線などから電力の供給を受けて
走行されることは好ましくなく、従って、バッテリーな
どが搭載され、且つ、地上側に設けらた電極ユニットな
どから電力の供給を受けて、バッテリーの充電が行われ
るように構成されている。

【０００３】バッテリーの充電に係る移動車側の電極と
地上側の電極との結合は、移動車が自ら、地上側の電極
ユニットが備えられている特定ステーションに自走して
行き、移動車側の電極と地上側の電極とが対向するよう
に決められた定位置に停止され、この状態において、前
記出退移動されるフレームが突出移動されることによっ
て行われる。このとき、前記フレームに備えられた方の
電極、すなわち、可動側電極は、移動車がある程度ズレ
た位置に停止された場合においても、もう一方の電極、
すなわち、固定側電極に対して確実に結合が行われるよ
うに、結合に際して、ある程度の位置調節が行われるよ
うに構成されている必要がある。特に、汎用性の高い無
軌道の移動車などにおいては、走行精度や停止精度の向
上のみによって、両電極が完全に対向するように移動車
を定位置に停止させることは非常に困難、且つ、高度な
技術を要し、従って、可動側電極が、ある程度の結合位
置の許容範囲を享有していることは必要不可欠である。

【０００４】そこで、従来、この種の移動車の給電装置
において、可動側電極の支持構造は、例えばガイド・レ
−ルとローラー・ベアリングとで構成されているリニア
ガイドなどが互いに直交する状態で二段に備えられ、且
つ、更に、例えば軸受けと枢支軸とから構成される枢支
構造が備えられ、前記可動側電極が、前記フレームの出
退方向と交差する方向における互いに直交する２方向
（以後、「Ｘ方向」及び「Ｙ方向」と言う。）、及び、
前記フレームの出退方向と交差する平面内における回転
（以後、「θ回転」と言う。）において移動可能なよう
に構成されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術によれば、可動側電極をＸ方向、Ｙ方向、及び、
θ回転に移動可能に支持するために二段のリニアガイド
や枢支軸などがそれぞれ設けられているから、支持構造
は非常に大型で、且つ、部品数の多い複雑なものとな
り、結果として、移動車の給電装置を簡素で、且つ、コ
ンパクトなものにできないという不都合を生じていた。
本発明の目的は、上記従来欠点を解消する点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による移動車の給
電装置の第一の特徴構成は、前記フレームに、前記可動
側電極を支持し、且つ、前記フレームに対してそれの出
退方向と交差する方向への平面移動及び前記平面内にお
ける回転移動可能な状態で摺動自在に支持されている支
持板が設けられ、前記支持板を所定位置及び所定回動位
相に復帰付勢する付勢手段が設けられている点にある。

【０００７】本発明による移動車の給電装置の第二、第
三、及び、第四の特徴構成は、第一の特徴構成を実施す
る際の好適な具体構成を特定するもので、第二の特徴構
成は、前記支持板が、鋼球を介して前記フレームに支持
されている点にある。

【０００８】第三の特徴構成は、前記付勢手段が、前記
平面内における任意の方向の分力がつり合う状態で前記
支持板と前記フレームとの間に介裝されている複数個の
弾性部材で構成されている点にある。

【０００９】第四の特徴構成は、前記支持板に、前記地
上側電極ユニットに形成されている凹部と係合する、先
端がテーパー状に形成された棒状の係合部材が設けられ
ている点にある。

【００１０】

【作用】本発明の第一の特徴構成によれば、可動側電極
は、フレームの出退方向と交差する方向への平面移動及
び前記平面内における回転移動可能な状態で摺動自在に
支持されている支持板によって支持されているから、可
動側電極をＸ方向、Ｙ方向、及び、θ回転に移動可能に
支持するために、二段のリニアガイドや枢支軸などをそ
れぞれ用いる必要が無い。

【００１１】第二の特徴構成によれば、支持板は、鋼球
を介してフレームに支持されているから、鋼球がベアリ
ングとして働くことによって、支持板のＸ方向、Ｙ方
向、及び、θ回転における摺動をスムーズにすることが
できる。

【００１２】第三の特徴構成によれば、前記付勢手段
が、前記平面内における任意の方向の分力がつり合う状
態で支持板とフレームとの間に介裝されている複数個の
弾性部材で構成されているから、支持板を所定位置及び
所定回動位相に復帰付勢する弾性部材を、支持板の側方
において前記平面に沿うように位置させて設けることが
できる。

【００１３】第四の特徴構成によれば、支持板に、前記
係合部材が設けられているから、移動車がある程度ズレ
た位置に停止された場合においても、フレームが突出移
動して前記係合部材が前記凹部に係合される際に支持板
が摺動して、可動側電極の固定側電極に対する位置調節
が行われる。

【００１４】

【発明の効果】本発明の第一の特徴構成によれば、可動
側電極をＸ方向、Ｙ方向、及び、θ回転に移動可能に支
持するために二段のリニアガイドや枢支軸などを用いる
必要が無いから、簡単な構造で、且つ、コンパクトな移
動車の給電装置を提供することができる。

【００１５】第二の特徴構成によれば、鋼球がベアリン
グとして働くことによって支持板のＸ方向、Ｙ方向、及
び、θ回転における摺動をスムーズにすることができる
から、丈夫で簡単な構造でコンパクトで、且つ、可動側
電極を固定側電極に確実に結合させることができる移動
車の給電装置を提供することができる。

【００１６】第三の特徴構成によれば、前記弾性部材を
支持板の側方において前記平面に沿うように位置させて
設けることができるから、簡単な構造で、且つ、特にフ
レームの出退方向においてコンパクト（薄型）な移動車
の給電装置を提供することができる。

【００１７】第四の特徴構成によれば、移動車がある程
度ズレた位置に停止された場合においても前記係合部材
によって可動側電極の固定側電極に対する位置調節が行
われるから、結合に際して、電極に無理な力がかかった
り摩擦を生じたりすることがなく、簡単な構造で、且
つ、確実に電極が結合される移動車の給電装置を提供す
ることができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図３及び図４には、移動車の車体Ｖの下部に備え
られた移動車の給電装置が示されている。本給電装置
は、移動車の車体Ｖに対して上下方向に出退移動される
フレームＦと、フレームＦに支持されている支持板とし
てのプレートＡと、プレートＡに備えられ、地上側に設
けられた固定側電極ユニットＧの固定側電極９に結合さ
れる可動側電極１とから構成されている。

【００１９】車体Ｖの下面には、本給電装置を支持する
ベース・ブラケット２が設けられている。ベース・ブラ
ケット２には、フレームＦが取り付けられてフレームＦ
の出退移動を案内するリニアガイド２ａと、フレームＦ
を出退移動させる駆動モーター３とが備えられている。

【００２０】フレームＦは、地面に対して平行に形成さ
れている板状のベース部４と、ベース部４のほぼ中央部
においてベース部４から垂直に立設されたブラケット部
５と、ベース部４の左右両端部に備えられたシャフト６
によってベース部４の下方にベース部４と平行に釣支さ
れているプレート支持枠７とから構成されている。ブラ
ケット部５には、前記リニアガイド２ａが取り付けられ
ると共に、駆動モーター３によって駆動されるピニオン
ギヤ３ａと係合するラックギヤ５ａが設けられ、もっ
て、フレームＦを車体Ｖに対して出退移動させるラック
・アンド・ピニオン機構が構成されている。ベース部４
の左右両端部には、前記シャフト６をベース部４に対し
て上下方向に摺動自在に支持するリニア・ブッシュ４ａ
が設けられている。シャフト６は、上側に位置する端部
に頭部６ａが設けられ、リニア・ブッシュ４ａに、上方
から貫入されている。プレート支持枠７は、シャフト６
の下端に、ベース部４と平行する状態で取り付けられて
いる。ベース部４とプレート支持枠７との間には、シャ
フト６に巻回される状態でスプリング８が介裝されてい
る。

【００２１】プレートＡは、図２及び図３に示すよう
に、左右両端縁部がプレート支持枠７に形成されている
内部空間７ａに嵌挿される状態で、プレート支持枠７に
支持されている。プレートＡには、固定側電極ユニット
Ｇに設けられた固定側電極９と結合される可動側電極１
と、固定側電極ユニットＧに形成されている凹部１０と
係合される、先端がテーパー状に形成された棒状の係合
部材１１と、左右両端縁部の上下両面に備えられた、鋼
球１２ａを支持する鋼球支持板１２とが設けられてい
る。鋼球１２ａは、鋼球支持板１２によって回転自在に
支持され、図１に示すように、プレートＡをプレート支
持枠７に対して摺動自在に支持するベアリングとしての
機能を果たす。従って、プレートＡは、フレームＦに対
して、それの出退方向と交差する方向への平面移動及び
前記平面内における回転移動可能な状態で摺動自在に支
持されている。

【００２２】プレートＡとプレート支持枠７との間に
は、図１及び図２に示すように、プレートＡを所定位置
及び所定回動位相に復帰付勢する付勢手段としての４個
のスプリング１３が介裝されている。４個のスプリング
１３は、プレートＡの四隅部分から、プレートＡの移動
平面に沿って放射状に取り付けられ、もって、前記平面
内における任意の方向の分力がつり合う状態でプレート
ＡとフレームＦとの間に介裝されている複数個の弾性部
材が構成されている。

【００２３】従って、フレームＦが車体Ｖに対して下降
されて前記係合部材１１のテーパー状の先端部が前記凹
部１０に係合される際に、プレートＡが前記平面内にお
いて摺動されて、可動側電極１の固定側電極９に対する
位置調節が行われるように構成されている。

【００２４】次に、フレームＦの車体Ｖに対する出退移
動を制御する制御機構について説明する。図３及び図４
に示すように、フレームＦにおける前記ブラケット部５
の右側には、フォト・インタラプタ型の上限フォト・セ
ンサー１４及び下限フォト・センサー１５が備えられて
いる。又、車体Ｖのベース・ブラケット２には、上限フ
ォト・センサー１４の光線を遮る遮蔽板としての上限ド
グ１６が備えられ、右側の前記シャフト６の頭部６ａに
は、下限フォト・センサー１５の光線を遮る遮蔽板とし
ての下限ドグ１７が備えられている。

【００２５】図３（イ）には、フレームＦが車体Ｖに対
して最も上昇（引退）された位置に位置している移動車
の給電装置が示されている。上限フォト・センサー１４
及び上限ドグ１６は、この状態において上限ドグ１６が
上限フォト・センサー１４の光線を遮るように、位置調
節されて設けられている。従って、前記ラック・アンド
・ピニオン機構３ａ，５ａによってフレームＦが車体Ｖ
に対して上昇移動され、上限フォト・センサー１４の光
線が上限ドグ１６によって遮られるに伴って、フレーム
Ｆの上昇移動が停止されるように構成されている。

【００２６】図３（ロ）には、フレームＦが車体Ｖに対
して下降移動（突出）され、前記係合部材１１が前記固
定側電極ユニットＧの凹部１０に係合され、可動側電極
１が固定側電極９に結合された状態の移動車の給電装置
が示されている。フレームＦは、可動側電極１が固定側
電極９に接触した後もしばらく下降し続け、従って、シ
ャフト６の頭部６ａは、リニア・ブッシュ４ａの上端か
ら上方に浮き上がった状態にある。下限フォト・センサ
ー１５及び下限ドグ１７は、この状態において下限ドグ
１７が下限フォト・センサー１５の光線を遮るように、
位置調節されて設けられている。従って、フレームＦが
車体Ｖに対して下降移動され、下限フォト・センサー１
５の光線が下限ドグ１７によって遮られるに伴って、フ
レームＦの下降移動が停止されるように構成されてい
る。そして、この状態において、可動側電極１は、ベー
ス部４とプレート支持枠７との間に介裝されているスプ
リング８によって、下限フォト・センサー１５と下限ド
グ１７との相対取り付け位置によって設定される所定強
さで、固定側電極９に対して押し付けられた状態で結合
されるように構成されている。

【００２７】〔別実施例〕図３において、固定側電極ユ
ニットＧは、地中に埋め込まれて、固定側電極ユニット
Ｇの上面が周囲の地面に対してフラットになるように構
成されていたが、地上にそのまま据え置かれ、固定側電
極ユニットＧの上面が周囲の地面に対して上昇した位置
に位置されるタイプのものであっても良い。フレームＦ
の下降移動は、下限フォト・センサー１５と下限ドグ１
７との相対取り付け位置によって設定される所定強さで
可動側電極１が押し付けられた状態で停止されるように
構成されているから、任意の高さに位置する固定側電極
ユニットＧにも対応できるように構成されている。

【００２８】又、前記出退移動されるフレームＦは、車
体Ｖの下部に備えられるものに限らず、車体Ｖの側方や
上方に備えられ、側方や上方に向かって出退移動される
ものであっても良い。

【００２９】更に、本発明による移動車の給電装置は、
固定側電極が移動車側に設けられ、且つ、可動側電極が
地上側に設けられたもの、すなわち、地上側に、それに
対して出退移動されるフレームＦが設けられ、前記フレ
ームＦに、移動車側に設けられた固定側電極ユニットに
結合される可動側電極が備えられている移動車の給電装
置において応用されても良い。

【００３０】フレームＦの出退移動を制御する制御機構
に備えられる上限センサー１４及び下限センサー１５
は、フォト・インタラプタ型のフォト・センサーに限ら
ず、例えば、リミット・スイッチなどで構成されても良
い。又、上述の実施例では、上限ドグ１６と下限ドグ１
７とに各別に対応する２つのフォト・センサー１４，１
５が設けられていたが、上限ドグ１６と下限ドグ１７と
がフレームＦの出退方向に沿う同じ軸線上に設けられて
いれば、両ドグ１６，１７を検出する１つのフォト・セ
ンサーによって構成することも可能である。

【００３１】移動車側に設けられた可動側電極１又は移
動車側に設けられた固定側電極は、移動車の走行用のバ
ッテリーに対して充電を行うものに限らず、移動車Ｖに
設けられているロボットなどに対して給電を行うもので
あっても良いし、又、移動車側から地上電極ユニット側
へ給電されるものであっても良い。又、給電は、駆動装
置などに対する電力の給電に限らず、情報処理装置など
に対する電子情報の伝達にかかる給電であっても良い。

【００３２】プレートＡとフレームＦとの間に介裝され
ているスプリング１３は、４個に限らず、１個以上なら
いくつでも良い。又、プレートＡとフレームＦとの間に
介裝されている複数個の弾性部材１３は、スプリングに
限らず、弾性力を有するものであれば適宜変更可能であ
り、例えば、いわゆるプラスティックや合成樹脂、ウレ
タンなどであっても良い。プレートＡを所定位置及び所
定回動位相に復帰付勢する付勢手段１３は、複数個の弾
性部材に限らず、例えば、プレート支持枠７に形成され
ている内部空間７ａに合成樹脂やウレタンなどが封入さ
れて設けられても良い。

【００３３】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】支持板の支持構造を示す縦断面図

【図２】支持板の支持構造を示す横断面図

【図３】フレームの出退移動を示す正面図

【図４】フレームの平面図

【符号の説明】

Ａ 支持板 Ｆ フレーム Ｇ 固定側電極ユニット Ｖ 移動車 １ 可動側電極 １０ 凹部 １１ 係合部材 １２ａ 鋼球 １３ 弾性部材（付勢手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動車（Ｖ）又は地上側に、それに対し
   て出退移動されるフレーム（Ｆ）が設けられ、前記フレ
   ーム（Ｆ）に、地上側又は移動車側に設けられた固定側
   電極ユニット（Ｇ）に結合される可動側電極（１）が備
   えられている移動車の給電装置であって、 前記フレーム（Ｆ）に、前記可動側電極（１）を支持
   し、且つ、前記フレーム（Ｆ）に対してそれの出退方向
   と交差する方向への平面移動及び前記平面内における回
   転移動可能な状態で摺動自在に支持されている支持板
   （Ａ）が設けられ、 前記支持板（Ａ）を所定位置及び所定回動位相に復帰付
   勢する付勢手段（１３）が設けられている移動車の給電
   装置。
2. 【請求項２】 前記支持板（Ａ）が、鋼球（１２ａ）を
   介して前記フレーム（Ｆ）に支持されている請求項１記
   載の移動車の給電装置。
3. 【請求項３】 前記付勢手段（１３）が、前記平面内に
   おける任意の方向の分力がつり合う状態で前記支持板
   （Ａ）と前記フレーム（Ｆ）との間に介裝されている複
   数個の弾性部材（１３）で構成されている請求項１、又
   は、２記載の移動車の給電装置。
4. 【請求項４】 前記支持板（Ａ）に、前記地上側電極ユ
   ニット（Ｇ）に形成されている凹部（１０）と係合す
   る、先端がテーパー状に形成された棒状の係合部材（１
   １）が設けられている請求項１、２、又は、３記載の移
   動車の給電装置。