JPH1094104A - 移動体における非接触給電用鉄心、受電装置及び移動体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鉄心を使用したときに漏れ磁束が原因で起こ
る渦電流による発熱を小さく抑え、コアを欠け等の不具
合の心配のない金属製とする。 【解決手段】 案内レールを走行する搬送体に取り付け
られる受電装置を構成すＥ型鉄心１０は、Ｅ型の単板１
２の積層体からなる鉄心本体１３と、その長手方向両端
部分に設けられたＥ型形状のフェライト部材１４とから
なる。受電用コイルは中央脚部１０ａに巻回される。給
電線を流れる交流に基づきＥ型鉄心１０に形成される主
磁束に対し、受電用コイルが作る磁束が反対向きに発生
するため、この磁束の乱れによりＥ型鉄心１０の長手方
向両端部周辺に漏れ磁束が発生する。しかし、Ｅ型鉄心
１０の両端部分は電気絶縁性のフェライト部材１４で構
成されているために渦電流の発生が抑えられ、中央脚部
１０ａの端面での発熱が抑えられるようになっている。
なお、フェライト部材１４にも磁気回路が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、案内レールを走行
する移動体に取り付けられ、案内レールに沿って配線さ
れた給電線を流れる交流から電磁誘導作用により電力を
取り込むための受電装置を備えた移動体における非接触
給電用鉄心、受電装置及び移動体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、天井に架設された案内レールに沿
って走行し、工場あるいは倉庫内のステーション間にお
いて荷の搬送作業をするモノレール式の搬送装置（移動
体）が提案されている。また、この種の搬送装置の給電
方法として、案内レールに配線された給電線に対向させ
た状態にピックアップユニットを移動体に取り付け、こ
のピックアップユニットを用い、給電線を流れる交流
（高周波電流）から電磁誘導作用を利用して電力を取り
込む非接触給電システムが知られている（例えば特開平
５−２０７６０６号公報等）。

【０００３】この種の非接触給電システムでは、図１３
に示すようにピックアップユニット８１は、案内レール
に沿って相互に平行な往復経路をとって配線された２本
の給電線８２を覆うように対向配置されるＥ型コア８３
と、その中央脚部８３ａに巻回された受電用コイル８４
とを備える。給電線８２を流れる高周波電流によりＥ型
コア８３には同図に矢印で示すような磁束の向きの磁気
回路が形成され、この磁気回路に基づきコイル８４に電
流が誘起される。

【０００４】しかし、従来はコア８３がフェライトで形
成されていたため、その製造時における加工が困難であ
るうえ、使用時においても欠け等の問題があった。欠け
等が発生するとコア８３に磁気回路が形成されない部分
ができて給電効率の低下の原因となる。そこで、コア８
３を鉄（例えばケイ素鋼）等の金属からなる強磁性材料
で製造することが考えられる。例えば図１４に示すよう
にＥ字状のケイ素鋼等の単板８５を複数枚積層させて接
合し、コア（鉄心）８３を製造することが考えられる。
このような金属製のコア８３とすれば、欠け等の問題が
解消される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、コイル８４
に電流が誘起されたことによりコア８３には、給電線８
２を流れる高周波電流によりコア８３に形成された磁気
回路の主磁束と逆向きの磁束が発生するため、両者の干
渉により主磁束が乱れ、図１５に示すような漏れ磁束φ
が発生する。しかしながら、コア８３をケイ素鋼等の金
属製とすると、コア８３の両端部（磁気回路と直交する
方向における両端部）、特にコイル８４が巻回された中
央脚部８３ａの端面表面域に、図１６に示すようにこの
漏れ磁束φによる渦電流（矢印部）Ｉが発生することと
なっていた。そのため、コア８３の中央脚部８３ａの両
端面部分がこの渦電流が原因で発熱するという問題があ
った。

【０００６】この中央脚部８３ａの端面での発熱が、コ
イル８４に損傷を与える原因となる。そのため、この発
熱によるコイル８４の損傷を回避するために耐熱性の高
い被覆材が使用された電線をコイル８４の材料として使
用しなければならず、この場合にはピックアップユニッ
ト８１の製造コストの上昇を招くという問題も招く。よ
って、従来、このような理由からコア８３をケイ素鋼等
の金属製とすることは行われていなかった。

【０００７】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、鉄心を使用したときに発生す
る渦電流による発熱を小さく抑え、コアを割れや欠け等
の不具合の心配のない金属製とすることができる移動体
における非接触給電用鉄心、受電装置及び移動体を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め請求項１に記載の発明では、案内レールを走行する移
動体に取り付けられ、前記案内レールに沿って配線され
た給電線を流れる交流から電磁誘導作用により電力を得
るための受電用コイルが巻回される鉄心であって、前記
鉄心には、漏れ磁束による渦電流の発生領域に該渦電流
を抑制するための当該鉄心よりも所定値以上高い電気抵
抗を有する材料からなる渦電流抑制部が備えられてい
る。

【０００９】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の移動体における非接触給電用鉄心において、前記渦
電流抑制部は、前記給電線を流れる交流に基づき前記鉄
心に形成される磁気回路と直交する方向において、少な
くとも前記受電用コイルが巻回されるコイル巻取部の片
側端部に備えられている。

【００１０】請求項３に記載の発明では、請求項１又は
請求項２に記載の移動体における非接触給電用鉄心にお
いて、前記渦電流抑制部は磁性材料であり、前記給電線
を流れる交流に基づく磁気回路が形成されるように設け
られている。

【００１１】請求項４に記載の発明では、請求項３に記
載の移動体における非接触給電用鉄心において、前記磁
性材料はフェライトである。請求項５に記載の発明で
は、請求項３に記載の移動体における非接触給電用鉄心
において、前記磁性材料はアモルファス金属磁性材料で
ある。

【００１２】請求項６に記載の発明では、案内レールを
走行する移動体に取り付けられ、前記案内レールに沿っ
て配線された給電線を流れる交流から電磁誘導作用によ
り電力を得るための受電用コイルが巻回される鉄心であ
って、前記鉄心には、前記給電線を流れる交流に基づき
前記鉄心に形成される磁気回路と直交する方向におい
て、少なくとも片側端部に前記給電線を流れる交流に基
づく磁気回路の形成を阻止する磁気回路形成阻止部が設
けられている。

【００１３】請求項７に記載の発明では、請求項６に記
載の移動体における非接触給電用鉄心において、前記磁
気回路形成阻止部は少なくとも前記コイル巻取部を残し
て切除された形状に形成されている。

【００１４】請求項８に記載の発明では、請求項２〜請
求項５及び請求項７のいずれか一項に記載の移動体にお
ける非接触給電用鉄心において、前記渦電流抑制部、も
しくは前記磁気回路形成阻止部による切除残存部におけ
る前記コイル巻取部の端部を構成する部分がボビン形状
を有している。

【００１５】請求項９に記載の発明では、受電装置に
は、前記コイル巻取部に前記受電用コイルが巻回されて
いる請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の前記鉄
心が備えられている。

【００１６】請求項１０に記載の発明では、移動体には
請求項９に記載の前記受電装置が備えられている。 （作用）従って、請求項１に記載の発明によれば、移動
体に取り付けられて使用されるときには、案内レールに
沿って配線された給電線を流れる交流により、鉄心には
磁気回路が形成される。このとき、受電用コイルに誘起
される交流により磁気回路を構成する磁束と逆向きの磁
束が形成されるため、この磁束の乱れにより鉄心に漏れ
磁束が発生する。この漏れ磁束により鉄心には渦電流が
発生しようとするが、その渦電流の発生領域には鉄心よ
りも所定値以上高い電気抵抗を有する材料からなる渦電
流抑制部が備えられているため、この領域で渦電流が発
生しない、もしくは発生し難くなる。そのため、渦電流
による鉄心の発熱が小さく抑えられる。

【００１７】請求項２に記載の発明によれば、渦電流抑
制部は、鉄心に形成される磁気回路と直交する方向にお
ける少なくともコイル巻取部の片側端部に形成されてい
るため、鉄心のコイル巻取部での発熱を小さく抑えるこ
とが可能となる。従って、コイル巻取部に巻回される受
電用コイルを熱により傷めることがない。

【００１８】請求項３に記載の発明によれば、給電線を
流れる交流に基づき磁性材料からなる渦電流抑制部には
磁気回路が形成される。そのため、渦電流抑制部が受電
用コイルでの２次電流の発生に寄与するため、鉄心の長
さ当たりの電力変換効率（受電効率）が向上する。

【００１９】請求項４に記載の発明によれば、渦電流抑
制部がフェライトからなることから、その電気絶縁性に
より渦電流が確実に抑えられ、しかもその良好な磁気特
性により主磁束の強い磁気回路が形成され、鉄心の長さ
当たりの電力変換効率の向上に一層寄与する。また、渦
電流抑制部が比較的安価で済む。

【００２０】請求項５に記載の発明によれば、渦電流抑
制部がアモルファス金属磁性材料からなることから、そ
の比較的高い電気抵抗により渦電流が小さく抑えられ、
しかもその極めて良好な磁気特性により主磁束の強い磁
気回路が形成され、さらに一層の電力変換効率の向上に
寄与する。また、渦電流抑制部が金属となるため、鉄心
の割れや欠け等の不具合が防止される。

【００２１】請求項６に記載の発明によれば、給電線を
流れる交流に基づき鉄心に形成される磁気回路と直交す
る方向において、少なくとも鉄心の片側端部では、給電
線を流れる交流に基づく磁気回路の形成が磁気回路形成
阻止部により阻止される。その結果、漏れ磁束自体の発
生が抑制され、磁気回路形成阻止部が設けられた鉄心の
端部には渦電流が発生し難くなる。従って、鉄心の端部
での発熱が小さく抑えられる。

【００２２】請求項７に記載の発明によれば、磁気回路
形成阻止部は少なくともコイル巻取部を残して切除され
た形状に形成されているため、コイル巻取部での漏れ磁
束が小さく抑えられる。従って、コイル巻取部の端部で
の渦電流に起因する発熱が抑えられる。

【００２３】請求項８に記載の発明によれば、請求項１
〜請求項７のいずれか一項に記載の発明の作用に加え、
電流発生抑制部もしくは磁気回路形成阻止部がボビン形
状を有してコイル巻取部の両端部に備えられているた
め、コイル巻取部に巻回された受電用コイルのずれを防
止することが可能となる。

【００２４】請求項９に記載の発明によれば、受電装置
には、受電用コイルがコイル巻取部に巻回されている請
求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の鉄心が備えら
れているため、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記
載の発明と同様の作用が得られる。

【００２５】請求項１０に記載の発明によれば、移動体
には、請求項９に記載の受電装置が備えられているた
め、請求項９に記載の発明と同様の作用が得られる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図１〜図４に基づいて説明する。図４は本実施形
態における移動体としての搬送体１を示す。同図に示す
ように、天井に架設された案内レール２には搬送体１が
懸垂状態で走行可能に配備されている。

【００２７】搬送体１は前後一対の駆動輪３及び従動輪
（図示せず）と、複数組の案内輪４とを備えている。各
輪３，４等は本体１ａの上部に水平面内を回動可能に設
けられた前後一対のステアリング部５上に支持されてお
り、案内レール２の曲率に応じて操舵可能となってい
る。また、駆動輪３を駆動させるための走行モータ６も
ステアリング部５上に配設されている。

【００２８】案内レール２の背面（図４では右側面）に
はその長さ方向に所定間隔毎に固定された支持部材７の
先端に嵌着された状態で給電線８が支持されている。２
本の給電線８は案内レール２の終端側でループ状に繋が
っており、搬送体１の走行域では相互に所定間隔を隔し
て平行に配線されている。給電線８は地上側に設置され
た電源装置（図示せず）に接続されており、給電線８に
は高周波電流が流れるようになっている。

【００２９】また、各ステアリング部５上には受電装置
（ピックアップ装置）９が給電線８に対して非接触で対
向する状態に支持されている。受電装置９は、鉄心とし
ての断面略Ｅ字状のＥ型鉄心（Ｅ型コア）１０と、コイ
ル巻取部としてのその中央脚部１０ａに巻回された受電
用コイル（以下、単にコイルという）１１とから構成さ
れており、コイル１１が２本の給電線８間のほぼ中央に
配置されるように搬送体１に取り付けられている。な
お、受電装置９は搬送体１の上部に前後一対設けられて
おり、両者は電気的に直列に接続されている。

【００３０】次に、Ｅ型鉄心１０の構造を図１，図２に
基づいて説明する。図１に示すように、Ｅ型鉄心１０
は、Ｅ字状のケイ素鋼からなる単板１２が、複数枚所定
長さとなるように接着剤で接着して積層されて形成され
た鉄心本体１３を備え、鉄心本体１３の長手方向両端部
には渦電流抑制部としてのＥ字状のフェライト部材１４
が接合されている。単板１２はケイ素鋼の平板をＥ字状
の打抜型を用いて打ち抜き形成したものである。フェラ
イト部材１４の厚みは、少なくとも漏れ磁束により発生
しようとする渦電流の発生域をカバーし得る所定厚みに
設定されている。

【００３１】そして、図２に示すようにＥ型鉄心１０の
中央脚部１０ａにコイル（２次コイル）１１が巻回され
ることにより前記受電装置９が構成されている。また、
コイル１１にはフェライトコアに通常使用される電線
（耐熱性の被覆材を使用しないもの）が使用されてい
る。

【００３２】次に、このＥ型鉄心１０を用いて製造され
た受電装置９の作用を説明する。給電線８を流れる高周
波電流に基づきＥ型鉄心１０には図３に矢印で示す向き
の主磁束を有する磁気回路が形成され、これによりコイ
ル１１には給電線８を流れる高周波電流と同周波数の電
流が誘起される。このとき、コイル１１に誘起された電
流により主磁束を打ち消すような逆向きの磁束が形成さ
れることになり、この磁束の乱れによりＥ型鉄心１０の
長手方向両側（磁気回路と直交する方向における両側）
に、給電線８と平行な向き（図３における紙面直交方
向）の漏れ磁束φが発生する（図１５を参照）。

【００３３】しかし、Ｅ型コア１０の長手方向両端部は
電気絶縁性のフェライト部材１４で構成されているた
め、漏れ磁束φが原因で中央脚部１０ａの端面表面域に
渦電流が発生することはない。その結果、中央脚部１０
ａの端面表面域での発熱が小さく抑えられる。そして、
コイル１１に使用する電線を耐熱性の被覆材を使用した
特別なものでなく、従来フェライトコアに使用されてい
た通常の電線を用いても、中央脚部１０ａでの発熱によ
る損傷の心配がない。

【００３４】また、Ｅ型鉄心１０の長手方向両端部に設
けたフェライト部材１４を鉄心本体１３と同様のＥ型形
状としたので、給電線８を流れる交流に基づく磁気回路
がフェライト部材１４にも形成される。そのため、渦電
流の発生を抑制するために設けたフェライト部材１４も
２次コイル１１での電流の誘起に寄与する。

【００３５】また、フェライト部材１４はＥ型鉄心１０
の長手方向両端部分のみに取付けられているだけなの
で、従来のフェライトコアに比べれば割れや欠け等の発
生が大幅に減少する。

【００３６】さらにＥ型鉄心１０を構成する鉄心本体１
３は、同一形状の単板１２を複数枚積層して構成されて
いるため、搬送体１の機種が異なることによりＥ型鉄心
１０のサイズ（長さ）が異なる場合でも、サイズの異な
るＥ型鉄心１０の製造に共通の部品（単板１２及びフェ
ライト部材１４）が使用可能となる。

【００３７】以上詳述したように本実施形態によれば、
以下に示す効果が得られる。 （ａ）Ｅ型鉄心１０の長手方向両端部分を電気絶縁性を
有するフェライト部材１４としたので、漏れ磁束φが発
生してもフェライト部材１４には渦電流が発生せず、中
央脚部１０ａの端面での発熱を小さく抑えることができ
る。

【００３８】（ｂ）中央脚部１０ａの発熱が小さく抑え
られることから、耐熱性の被覆材を特に使用していない
通常フェライトコアで使用される電線をコイル１１に使
用することができる。よって、コアを安価な鉄心で形成
してもコイル１１用の電線も従来通りの安価なものを使
用できるので、受電装置９の製造コストを低く抑えるこ
とができる。

【００３９】（ｃ）Ｅ型鉄心１０は長手方向両端部分
（フェライト部材１４の取付部分）以外はケイ素鋼板で
製造されているため、従来、フェライトコアで問題であ
った割れや欠け等の発生を大幅に減少させることができ
る。そのため、フェライトコアで問題となっていた割れ
や欠け等に起因する給電効率の低下が解消され、長期に
亘って一定の給電効率を確保することができる。

【００４０】（ｄ）フェライト部材１４を鉄心本体１３
と同様のＥ型形状とし、フェライト部材１４にも磁気回
路が形成されるようにしたので、フェライト部材１４に
形成された磁気回路がコイル１１に電流を誘起させるこ
とに寄与し、Ｅ型鉄心１０の長さ当たりの受電効率（電
力変換効率）を高くすることができる。また、このこと
は必要電力を得るために必要となるＥ型鉄心１０の長さ
を相対的に短くできることを意味し、受電装置９の小型
化を図ることもできる。

【００４１】（ｅ）搬送体１の機種等の違いにより、製
造するＥ型鉄心１０のサイズ（長さ）が異なる場合で
も、鉄心本体１３を構成する単板１２の積層枚数の変更
だけでサイズの異なる機種毎のＥ型鉄心１０を製造する
ことができる。そのため、フェライト部材１４を共通の
部品として使用することができ、サイズの異なるＥ型鉄
心１０を製造する場合には、部品の共通化によりＥ型鉄
心１０の製造コストを一層安価に抑えることができる。

【００４２】（ｆ）従来、発熱等の問題からフェライト
よりも優れた磁気特性を有しながら使用されずにいたケ
イ素鋼をコア材料としてＥ型鉄心１０を製造したので、
このＥ型鉄心１０により従来のフェライトコアに比較し
て優れた磁気特性を得ることができる。そのため、受電
装置９における電力変換効率の向上に寄与できる。

【００４３】（第２実施形態）次に、本発明を具体化し
た第２実施形態を図５に基づいて説明する。この実施形
態は、フェライト部材をＥ型形状よりも単純な形状と
し、少なくともコイル１１の熱損傷等で特に問題となっ
ていた中央脚部１０ａでの発熱を抑えるようにしてい
る。

【００４４】図５（ａ）に示すように、鉄心としてのＥ
型鉄心１０を構成する鉄心本体１３（第１実施形態と同
様に単板１２の積層構造によるもの）には、その長手方
向両端部における中央脚部１０ａの端面に、渦電流抑制
部としてのバー状（Ｉ字状）のフェライト部材１５が接
合されている。そのため、少なくとも中央脚部１０ａが
フェライト部材１５により覆われており、漏れ磁束φが
原因で中央脚部１０ａには少なくとも渦電流が発生しな
いので、中央脚部１０ａでの発熱が抑制されるようにな
っている。

【００４５】また、中央脚部１０ａの両端部分がフェラ
イト材料となっていればよく、Ｉ字状のフェライト部材
１５に代えて、図５（ｂ）に示すような逆Ｔ字状のフェ
ライト部材１６としたり、図５（ｃ）に示すようなＨ字
状のフェライト部材１７とすることもできる。なお、渦
電流抑制部としての各フェライト部材１５〜１７の両側
に形成された切除空間を磁気回路形成阻止部とみなすこ
ともできる。

【００４６】この実施形態によれば、フェライト部材１
５，１６，１７がＥ型形状のような複雑形状でなくＩ字
型，Ｔ字型，Ｈ字型等の単純形状であり、しかも中央脚
部１０ａに接合される程度の比較的小さなサイズである
ため、前記第１実施形態のようなＥ字型のフェライト部
材１４を備えた構成に比較し、割れや欠け等が一層発生
し難い。

【００４７】また、フェライト部材１５〜１７は中央脚
部１０ａに取り付けられるだけのサイズがあればよいの
で、その部品コストを比較的安価に抑えることができ
る。さらに中央脚部１０ａでの発熱がほぼ確実に抑えら
れるので、第１実施形態と同様にフェライトコアで従来
使用されていた通常の電線をコイル１１に使用すること
ができる。

【００４８】（第３実施形態）次に、本発明を具体化し
た第３実施形態を図６に基づいて説明する。この実施形
態では、前記第１実施形態におけるフェライト部材１４
に代えて金属材料からなる部材を採用している。

【００４９】図６に示すように、Ｅ型鉄心１０を構成す
る鉄心本体１３の両側には、前記第１実施形態における
フェライト部材１４に代えて、渦電流抑制部としてのア
モルファス磁性材料（金属材料）からなるアモルファス
積層部１８が接合されている。アモルファス積層部１８
は、鉄心本体１３を構成する単板１２と同形状のＥ型を
有するアモルファス単板１９を積層することにより形成
されている。ここで使用されているアモルファス磁性材
料は金属製ではあるが、アモルファスであるため鉄心本
体１３の構成材料であるケイ素鋼よりもかなり高い（例
えば約４倍程度以上）電気抵抗値を有している。

【００５０】従って、漏れ磁束φによりＥ型鉄心１０の
長手方向両端部分に渦電流が発生しようとしても、アモ
ルファス積層部１８が比較的高い電気抵抗値を有するた
め、発生する渦電流が小さく抑えられる。その結果、中
央脚部１０ａの端面での発熱が抑制され、従来フェライ
トコアで使用していた通常の電線をコイル１１に使用し
ても発熱による損傷の心配がない。

【００５１】また、アモルファス積層部１８が金属製で
あることから、Ｅ型鉄心１０が金属材料だけで構成され
ることとなり、割れや欠け等の心配が全く無くなる。従
って、割れや欠け等に起因する受電効率の低下の問題を
解消でき、長期に亘って一定の受電効率を確保すること
ができる。

【００５２】また、アモルファス積層部１８の形状をＥ
型としているので、給電線８を流れる交流に基づく磁気
回路がアモルファス積層部１８にも形成され、アモルフ
ァス積層部１８もコイル１１における２次電流の誘起に
寄与し、受電装置９による受電効率の向上を図ることが
できる。

【００５３】さらに、アモルファス積層部１８が、鉄心
本体１３を構成する単板と同形状のＥ型のアモルファス
単板１９の積層により形成されているため、アモルファ
ス単板１９を単板１２と共通の打抜型を使用して製造す
ることができる。そのため、アモルファス単板１９の製
造コストを低く抑えることができる。そして、サイズ
（長さ）の異なるＥ型鉄心１０を製造する場合は単板１
２の積層枚数を変更すればよく、このとき各単板１２，
１９を共通部品として使用できる。また、アモルファス
積層部１８の厚みを渦電流対策から適宜設計変更して
も、アモルファス単板１９の積層枚数の変更だけで済ま
せられる。

【００５４】（第４実施形態）次に、本発明を具体化し
た第４実施形態を図７に基づいて説明する。この実施形
態では、渦電流の発生を抑制するのではなく、渦電流の
発生原因である漏れ磁束の発生を抑制するようにしてい
る。

【００５５】図７に示すように、Ｅ型鉄心１０は鉄心本
体１３の長手方向両端面に、逆Ｔ字型のケイ素鋼からな
るＴ型単板２０を積層して形成されたＴ型の凸部２１が
接合されることにより形成されている。そのため、凸部
２１の両側には中央脚部１０ａの端部のみを残してその
両側を切除する磁気回路阻止部としての切除空間Ｃ１が
形成されている。Ｔ型単板２０は単板１２と同様にケイ
素鋼の平板を打抜型を用いて打ち抜き形成したものであ
る。

【００５６】給電線８を流れる交流に基づきＥ型の鉄心
本体１３には磁気回路（図３参照）が形成されるが、切
除空間Ｃ１により磁気回路の形成が阻止されるため、Ｔ
型の凸部２１は磁気回路（すなわち主磁束）が形成され
ない無効部分となる。そのため、本来、コイル１１が作
る磁束による主磁束の乱れ自体が無くなるので、漏れ磁
束φが非常に小さくなって渦電流が少なくなり、中央脚
部１０ａでの発熱が小さく抑えられる。その結果、コイ
ル１１に通常の電線を使用しても熱による損傷を心配し
なくて済む。

【００５７】Ｅ型鉄心１０は金属材料だけから構成され
るため、割れや欠け等の不具合を解消できる。また、単
板１２やＴ型単板２０は打ち抜き加工により簡単に形成
できるので、Ｅ型鉄心１０の製造コストの低減にも寄与
する。さらに、サイズの異なるＥ型鉄心１０の製造に各
単板１２，２０を共通に使用できる。

【００５８】（第５実施形態）次に、本発明を具体化し
た第５実施形態を図８，図９に基づいて説明する。この
実施形態は、前記第２実施形態の変形例であり、中央脚
部１０ａに巻回されたコイル１１の巻きずれ防止を図っ
たものである。

【００５９】図８に示すように、鉄心本体１３には中央
脚部１０ａの両端面に磁気回路阻止部を構成する樹脂ボ
ビン２２が接着剤等により取り付けられている。この樹
脂ボビン２２は、図９（ａ），（ｂ）に示すように、中
央脚部１０ａの幅（Ｅ型鉄心１０の長手方向と直交する
方向の長さ）とほぼ同程度の幅を有する断面略半円状の
軸部２２ａと、軸部２２ａの両端に延出形成された一対
の鍔部２２ｂとを有しており、樹脂ボビン２２の接着面
側には磁気回路阻止部を構成する角棒状のフェライト部
材２３が埋設されている。

【００６０】Ｅ型鉄心１０の長手方向両端部周辺に漏れ
磁束φが発生しても、樹脂ボビン２２に埋設されたフェ
ライト部材２３により渦電流の発生が抑えられ、中央脚
部１０ａの端面付近での発熱が抑えられる。また、中央
脚部１０ａに巻回されるコイル１１は樹脂ボビン２２の
軸部２２ａに巻き付けられる。このときコイル１１が鍔
部２２ｂに当たることによりその巻回軸心方向の移動が
規制されるため、中央脚部１０ａに巻回されたコイル１
１のずれ防止を図ることができる。

【００６１】尚、本発明は上記各実施形態に限定される
ものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、例えば
次のように具体化することもできる。 （１）前記第２実施形態では、鉄心本体１３の長手方向
両端面に中央脚部１０ａを覆うようにフェライト部材１
５〜１７を凸設したため、フェライト部材１５〜１７に
は磁気回路が形成されなかった。これに対し、例えば図
１０に示すように、中央脚部１０ａの両端部が他の部位
より凹んだ形状に鉄心本体２４を形成し、その中央脚部
２４ａの両端面に渦電流抑制部としての例えば逆Ｔ字状
のフェライト部材２５を接合し、フェライト部材２５と
鉄心本体２４の一部とにより断面Ｅ型となるようにし、
フェライト部材２５にも主磁束が通るようにＥ型鉄心１
０を構成してもよい。この構成によれば、フェライト部
材２５に形成される磁気回路がコイル１１での２次電流
の誘起に寄与するため、受電装置９における受電効率の
向上を図ることができる。また、必要な受電効率を得る
ために必要なＥ型鉄心１０の長さを短くすれば、受電装
置９の小型化を図ることもできる。

【００６２】（２）本発明はＥ型鉄心の適用に限定され
ず、その他の形状の鉄心に広く適用することができる。
例えば図１１に示すような鉄心としてのＣ型鉄心３０に
本発明を具体化してもよい。同図に示すように、Ｃ型鉄
心３０は例えば１本の給電線８を覆うようなＣ字型を有
し、コイル１１はコイル巻取部３０ａに巻回されてい
る。そして、給電線８を流れる交流に基づき同図に矢印
で示すような磁気回路が形成される。以下、Ｃ型鉄心３
０に本発明を適用した例を図１２に基づき説明する。

【００６３】図１２（ａ）は、前記第１実施形態に対応
するもので、Ｃ型鉄心３０を構成する鉄心本体３１（例
えばＣ型単板を積層して形成したもの）の長手方向両端
部分に渦電流抑制部としてのＣ型形状のフェライト部材
３２を取り付けたものである。この構成によれば、フェ
ライト部材３２により渦電流の発生が抑えられて発熱を
小さく抑えることができるうえ、フェライト部材３２に
も磁気回路が形成されるため、受電効率の向上を図るこ
とができる。

【００６４】図１２（ｂ）は、前記第２実施形態に対応
するもので、鉄心本体３１の長手方向両端面にコイル巻
取部３１ａに相当する位置に、渦電流抑制部としてのバ
ー状（Ｉ字状）のフェライト部材３３を接合したもので
ある。この構成によれば、フェライト部材３３が図１２
（ａ）に示したフェライト部材３２よりも単純形状でし
かもサイズが小さなバー状で済むため、割れや欠け等の
不具合を一層解消できる。

【００６５】図１２（ｃ）は、前記（１）に記載の実施
形態に対応するもので、鉄心本体３４をコイル巻取部３
４ａの両端部分で凹ませた形状に形成し、その凹んだ部
分に渦電流抑制部としてのフェライト部材３５を嵌め込
むことにより、フェライト部材３５にも主磁束が通るよ
うにしたものである。この構成によれば、図１２（ｂ）
のＣ型鉄心３０と同様の効果に加え、フェライト部材３
５が受電効率の向上に寄与し、Ｃ型鉄心３０の長さ当た
りの受電効率を向上させることができる。

【００６６】図１２（ｄ）は、第４実施形態に対応する
もので、Ｃ型鉄心３０を構成する鉄心本体３１の長手方
向両端部にコイル巻取部３１ａに相当する位置に鉄心本
体３１と同じ材質からなる凸部３６を凸設し、その両側
に磁気回路形成阻止部としての切除空間Ｃ２を設け、コ
イル巻取部３０ａの両端部分に磁気回路が形成されない
無効部分を形成したものである。この構成によれば、漏
れ磁束の発生を抑え、コイル巻取部３０ａでの発熱を小
さく抑えることができる。

【００６７】また、図１２（ａ）において、フェライト
部材３２をアモルファス部材に置き換えた構成としても
よい。この構成によれば、Ｃ型鉄心３０を金属材料だけ
から構成できるので、割れや欠け等の不具合を無くすこ
とができる。

【００６８】（３）前記第１，第２，第４及び第５実施
形態におけるフェライト部材をフェライト以外の磁性材
料に置き換えてもよい。フェライト以外でも電気絶縁性
を有する磁性材料であれば、前記各実施形態と同様の効
果を得ることができる。

【００６９】（４）フェライト部材やアモルファス部材
（積層部材）を鉄心本体に接合する構成に代えて、受電
装置９を製造するときにフェライト部材やアモルファス
部材が鉄心本体の長手方向両端部に位置するように組み
付ける構成を採用してもよい。

【００７０】（５）アモルファス部材や凸部２１は単板
の積層部材に限定されず、Ｅ型やＴ型等の所定形状に鋳
造等で製造したものを使用してもよい。この構成によっ
ても、積層による効果以外の効果、すなわち中央脚部１
０ａの発熱防止効果、コイル１１に通常の電線を使用で
きる効果、サイズの異なるＥ型鉄心１０の製造に単板１
２を共通に使用できる効果等は得られる。

【００７１】（６）前記第４実施形態において、凸部２
１を有するＥ型鉄心１０の製造方法として、Ｅ型鉄心の
両端部分を中央脚部１０ａのみを残して切削加工する方
法を用いることもできる。この構成であれば、例えば積
層型とした場合でも、凸部２１を形成するための専用の
単板を用意する必要がなく、Ｅ型の単板１２だけを用意
すればよい。

【００７２】（７）前記第５実施形態において、樹脂ボ
ビン２２にフェライト部材２３を埋設させる構成に代え
て、ボビン形状に形成したフェライト部材を設けた構成
としてもよい。また、第４実施形態における凸部２１
（図７）をボビン形状に形成したり、凸部２１に樹脂ボ
ビンを被覆した構成としてもよい。この構成によれば、
磁気回路形成阻止部による切除残存部（凸部２１）がボ
ビンとなって、コイル巻取部に巻回されるコイルのずれ
を防止することができる。

【００７３】（８）鉄心の片側端部に渦電流抑制部を設
け、もう一方の片側端部に磁気回路形成阻止部を設けた
構成としてもよい。 （９）単板を複数枚積層して鉄心本体を構成したが、鋳
込成形や鋼板の溶接等により鉄心本体を製造することも
できる。

【００７４】（１０）無人搬送車や自動倉庫におけるス
タッカクレーンのようなその他の移動体に本発明を適用
することができる。つまり、非接触給電を採用するため
に移動体に取り付けられる鉄心に広く本発明を適用する
ことができる。もちろん、移動体は荷の搬送作業を行う
搬送体に限定されるものではない。

【００７５】前記実施形態から把握され、特許請求の範
囲に記載されていない発明を、その効果とともに以下に
記載する。 （イ）請求項１〜請求項１０に記載の発明において、前
記鉄心はＥ型鉄心であり、前記渦電流抑制部は少なくと
も中央脚部に設けられている。この構成によれば、Ｅ型
鉄心の場合、受電用コイルが巻回される中央脚部の発熱
が問題となるが、中央脚部の発熱を防止でき、受電用コ
イル（通常の電線を使用したもの）の熱損傷を回避でき
る。

【００７６】（ロ）請求項３に記載の発明において、前
記渦電流抑制部は前記鉄心に形成される磁気回路と平行
な当該鉄心の断面形状と同一断面形状に形成されてい
る。この構成によれば、渦電流抑制部に磁気回路を確実
に形成できる。

【００７７】（ハ）請求項５に記載の発明において、前
記鉄心を構成する鉄心本体と前記渦電流抑制部は、共に
同一形状の単板が積層されて形成されている。この構成
によれば、鉄心本体を構成する単板と、渦電流抑制部を
構成する単板を、共通の加工器具（例えば打抜型）を用
いて形成することができ、鉄心の製造コストを低減を図
ることができる。

【００７８】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１、請求項９
及び請求項１０に記載の発明によれば、鉄心に、漏れ磁
束による渦電流の発生領域に該渦電流を抑制するための
当該鉄心よりも所定値以上高い電気抵抗を有する材料か
らなる渦電流抑制部を備えたので、漏れ磁束による渦電
流の発生を少なくとも小さく抑えるこことができ、渦電
流による鉄心の発熱を小さく抑えることができる。

【００７９】請求項２、請求項９及び請求項１０に記載
の発明によれば、渦電流抑制部を、給電線を流れる交流
に基づき鉄心に形成される磁気回路と直交する方向にお
いて、少なくともコイル巻取部の片側端部に備えたの
で、コイル巻取部の端部での発熱を抑えることができ、
コイル巻取部に巻回される受電用コイルが発熱により傷
めることを防止することができる。

【００８０】請求項３、請求項９及び請求項１０に記載
の発明によれば、磁性材料からなる渦電流抑制部が磁気
回路を形成可能に設けられているため、鉄心の長さ当た
りの電力変換効率（受電効率）を向上させることができ
る。

【００８１】請求項４、請求項９及び請求項１０に記載
の発明によれば、渦電流抑制部をフェライトとしたた
め、その電気絶縁性により渦電流の発生を確実に抑制で
き、しかもその良好な磁気特性により電力変換効率を一
層向上させることができる。

【００８２】請求項５、請求項９及び請求項１０に記載
の発明によれば、渦電流抑制部をアモルファス金属磁性
材料としたため、その比較的高い電気抵抗により渦電流
の発生を小さく抑えることができ、しかも渦電流抑制部
を備えた鉄心を金属材料だけで構成できるので、割れや
欠け等の不具合を防止することができる。

【００８３】請求項６、請求項９及び請求項１０に記載
の発明によれば、鉄心の少なくとも片側端部に、給電線
を流れる交流に基づく磁気回路の形成を阻止する磁気回
路形成阻止部を設けたので、磁気回路形成阻止部が設け
られた鉄心の少なくとも片側端部での漏れ磁束の発生が
抑制され、渦電流による鉄心の発熱を小さく抑えること
ができる。

【００８４】請求項７、請求項９及び請求項１０に記載
の発明によれば、磁気回路形成阻止部は少なくともコイ
ル巻取部を残して切除された形状に形成されているた
め、コイル巻取部の端部での発熱を効果的に抑えること
ができる。

【００８５】請求項８、請求項９及び請求項１０に記載
の発明によれば、渦電流抑制部、もしくは磁気回路形成
阻止部による切除残存部におけるコイル巻取部の端部を
構成する部分がボビン形状を有しているので、コイル巻
取部に巻回された受電用コイルのずれを防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態におけるＥ型鉄心の斜視図。

【図２】受電装置の斜視図。

【図３】Ｅ型鉄心に形成される磁気回路の説明図。

【図４】搬送体の正面図。

【図５】第２実施形態におけるＥ型鉄心の斜視図。

【図６】第３実施形態におけるＥ型鉄心の斜視図。

【図７】第４実施形態におけるＥ型鉄心の斜視図。

【図８】第５実施形態におけるＥ型鉄心の斜視図。

【図９】（ａ）はボビンの側面図、（ｂ）はボビンの断
面図。

【図１０】別例のＥ型鉄心の部分斜視図。

【図１１】Ｃ型鉄心に形成される磁気回路の説明図。

【図１２】Ｃ型鉄心の部分斜視図。

【図１３】従来技術におけるＥ型鉄心の磁気回路の説明
図。

【図１４】同じくＥ型鉄心の斜視図。

【図１５】同じくＥ型鉄心の部分平面図。

【図１６】同じくＥ型鉄心の模式正面図。

【符号の説明】

１…移動体としての搬送体、２…案内レール、８…給電
線、９…受電装置、１０…鉄心としてのＥ型鉄心、１０
ａ…コイル巻取部としての中央脚部、１１…受電用コイ
ル、１４，１５，１６，１７，２５，３２，３３，３
４，３５…渦電流抑制部としてのフェライト部材、１８
…渦電流抑制部としてのアモルファス積層部、２２…磁
気回路形成阻止部を構成する樹脂ボビン、２３…磁気回
路形成阻止部を構成するフェライト部材，３０…鉄心と
してのＣ型鉄心、３０ａ…コイル巻取部、Ｃ１，Ｃ２…
磁気回路形成阻止部としての切除空間。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 案内レールを走行する移動体に取り付け
   られ、前記案内レールに沿って配線された給電線を流れ
   る交流から電磁誘導作用により電力を得るための受電用
   コイルが巻回される鉄心であって、 前記鉄心には、漏れ磁束による渦電流の発生領域に該渦
   電流を抑制するための当該鉄心よりも所定値以上高い電
   気抵抗を有する材料からなる渦電流抑制部が備えられて
   いる移動体における非接触給電用鉄心。
2. 【請求項２】 前記渦電流抑制部は、前記給電線を流れ
   る交流に基づき前記鉄心に形成される磁気回路と直交す
   る方向において、少なくとも前記受電用コイルが巻回さ
   れるコイル巻取部の片側端部に備えられている請求項１
   に記載の移動体における非接触給電用鉄心。
3. 【請求項３】 前記渦電流抑制部は磁性材料であり、前
   記給電線を流れる交流に基づく磁気回路が形成されるよ
   うに設けられている請求項１又請求項２に記載の移動体
   における非接触給電用鉄心。
4. 【請求項４】 前記磁性材料はフェライトである請求項
   ３に記載の移動体における非接触給電用鉄心。
5. 【請求項５】 前記磁性材料はアモルファス金属磁性材
   料である請求項３に記載の移動体における非接触給電用
   鉄心。
6. 【請求項６】 案内レールを走行する移動体に取り付け
   られ、前記案内レールに沿って配線された給電線を流れ
   る交流から電磁誘導作用により電力を得るための受電用
   コイルが巻回される鉄心であって、 前記鉄心には、前記給電線を流れる交流に基づき前記鉄
   心に形成される磁気回路と直交する方向において、少な
   くとも片側端部に前記給電線を流れる交流に基づく磁気
   回路の形成を阻止する磁気回路形成阻止部が設けられて
   いる移動体における非接触給電用鉄心。
7. 【請求項７】 前記磁気回路形成阻止部は少なくとも前
   記コイル巻取部を残して切除された形状に形成されてい
   る請求項６に記載の移動体における非接触給電用鉄心。
8. 【請求項８】 前記渦電流抑制部、もしくは前記磁気回
   路形成阻止部による切除残存部における前記コイル巻取
   部の端部を構成する部分がボビン形状を有している請求
   項２〜請求項５及び請求項７のいずれか一項に記載の移
   動体における非接触給電用鉄心。
9. 【請求項９】 前記コイル巻取部に前記受電用コイルが
   巻回されている請求項１〜請求項８のいずれか一項に記
   載の前記鉄心を備えている受電装置。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の前記受電装置を備え
    ている移動体。