JPWO2010001540A1 - 走行車システム - Google Patents

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Abstract

給電線からの漏洩する磁界による悪影響を減らすことができる非接触給電方式の走行車システムを提供する。非接触給電システムは、交流電源と、給電線（１７，１７）と、受電部（２３）と、ノイズキャンセル回路（８５）とを備えている。給電線（１７）は、交流電源に接続されている。受電部（２３）は、給電線（１７）から非接触で受電しかつ天井走行車（５）に設けられている。ノイズキャンセル回路（８５）は、コイルアンテナ（８７）とコンデンサ（８９）とを有している。コイルアンテナ（８７）には、給電線（１７）に流れる電流により発生した磁界によって誘導電流が流れる。コイルアンテナ（８７）とコンデンサ（８９）を共振関係にすることで、コイルアンテナ（８７）に流れる誘導電流を給電線（１７）に流れる電流の位相に対して逆位相にする。

Description

本発明は、走行車システム、特に、非接触給電方式により走行車に給電する走行車システムに関する。
従来、半導体製造工場等、塵埃の発生が問題となるクリーンルームでは、物品を搬送するために、軌道上に搬送台車を走行させるようにした技術が知られている。これら搬送台車の駆動源としては、通常はモータが使用される。また、モータへの電力供給は、搬送台車の軌道に沿って架設された２本の給電線からの電磁誘導によって行われる。
以下、電磁誘導による非接触給電方式について説明する。
２本の給電線は、軌道に沿って設けられた給電レールの給電線ホルダに保持されている。搬送台車の電力受電ユニットには、断面がほぼ「Ｅ」字型したフェライト製のコアが固定されている。コアの中央の突出片は、コイルが巻かれており、２本の給電線の間に非接触で挿入されている。給電線に高周波電流を流すことで、そこに発生する磁界がコアに巻かれたコイルに作用して、その結果、コイルに誘導電流が流れる。以上のようにして、給電線から搬送台車の電力受電ユニットに非接触で電力が供給され、その電力がモータや制御機器で利用される（例えば、特許文献１を参照。）。
半導体製造工場では、検査、露光、不純物注入、エッチング等の各種処理装置が配置されており、走行車は半導体ウェハを各処理装置に付属したロードポート間で移動させる。
特開２００２−２３４３６６号公報
以上に述べたように、走行車システムの非接触給電方式の給電線から磁界が発生しており、この磁界の一部が給電レールから外部に漏洩している。発明者は、走行車システムが半導体工場に採用されている場合は、給電レールからの漏れ磁界が処理装置、特に検査装置に影響を与える可能性があることを見いだした。例えば、電子ビーム式検査装置において線間４５ｎｍの半導体ウェハをレーザで検査する場合、給電線からの磁界が検査装置の位置決め機能に影響を与え、誤測定を生じさせることがある。特に、半導体デザインルールにおける微小ノード化が進むにつれて誤測定の問題が懸念されている。
本発明の課題は、給電線からの磁界の漏洩を抑えることができる非接触給電方式の走行車システムを提供することにある。
本発明の一見地に係る非接触給電システムは、交流電源と、給電線と、受電ピックアップと、磁界低減部とを備えている。給電線は交流電源に接続されている。受電ピックアップは、給電線から非接触で受電しかつ走行車に設けられている。磁界低減部はコイルアンテナとコンデンサとを有している。コイルアンテナには、給電線に流れる電流により発生した磁界によって誘導電流が流れる。コイルアンテナとコンデンサを共振関係にすることで、コイルアンテナに流れる誘導電流を給電線に流れる電流の位相に対して逆位相にする。
このシステムでは、コンデンサによって、コイルアンテナに流れる誘導電流の位相が給電線に流れる電流の位相に対して逆位相になる。つまり、コイルアンテナから発生する磁界の位相は、給電線から発生する磁界の逆位相になる。この結果、逆位相の磁界によって、給電線からの漏洩磁界を打ち消すことができる。なお、「打ち消す」とは少なくとも磁界の一部をキャンセルして他の装置への影響を減らすことを意味する。
このシステムでは、コイルアンテナに電流を流すために電源やピックアップコイル等が不要である。
なお、本発明の一態様としては、コイルとコンデンサは完全な共振関係ではなく、共振周波数の近傍の周囲の周波数を用いており、さらに、コイルアンテナに流れる誘導電流の位相が給電線に流れる電流の位相に対して完全な逆位相にはならない。ここでは、完全な共振状態からずらすことで、コイルアンテナから漏洩磁界を打ち消すための適切な逆位相の磁界を発生できる。
コンデンサは、コイルアンテナに流れる誘導電流から生じる磁界が給電線に流れる電流から生じる磁界を打ち消すように共振関係が調整されていることが好ましい。
本発明の他の見地に係る非接触給電システムの磁界低減方法は、交流電源と、交流電源に接続した給電線と、給電線から非接触で受電しかつ走行車に設けられた受電ピックアップとを有する非接触給電システムの磁界低減方法であって、以下のステップを備えている。
◎コイルアンテナを用意するステップ
◎コイルアンテナとの共振関係を調整することで、コイルアンテナに流れる誘導電流から生じる磁界が給電線を流れる電流から生じる磁界を打ち消すようにコンデンサを用意するステップ
この方法では、コンデンサを交換することでコイルアンテナと共振関係を調整できる。特に、コンデンサを交換して完全な共振状態からずらすことで適切な逆位相の磁界を発生できる。
共振関係の調整は、
コイルアンテナとコンデンサからなる回路のインピーダンスＺ＝ωＬ−１／ωＣ、
コイルアンテナへの誘導電圧Ｖｃ＝−Ｎ・ｄΦ／ｄｔ、
コイルアンテナに発生する誘導電流Ｉ＝Ｖｃ／Ｚ、
誘導電流によりコイルアンテナで発生する磁界Ｈ＝Ｉ／（４πｒ）・［Ｊ（Ｊ２＋ｒ２）−１／２］、
誘導電流の位相θ＝ｃｏｓ−１（Ｒ／Ｚ）より、
磁界Ｈと誘導電流の位相θを調整するステップである。
なお、Ｌ：コイルアンテナのインダクタンス、Ｃ：コンデンサのキャパシタンス、Ｎ：コイルアンテナの巻き数、ｄΦ／ｄｔ：コイルアンテナを通る磁束の変化量、ｒ：低減させたい磁束のコイルアンテナからの距離、Ｊ：コイルアンテナの長さ、Ｒ：コイルアンテナの直流抵抗である。
このような構成によって、事前にコイルアンテナとコンデンサの値を想定することができる。
本発明に係る走行車システムでは、コイルアンテナから発生する逆位相の磁界によって、給電線から発生する磁界を打ち消すことができる。
クリーンルーム内の天井走行車システムの概略模式図。 天井走行車システム及び天井走行車の部分側面図。 レール内の縦断面概略図。 天井走行車システム及び天井走行車の部分側面図。 給電ユニットの縦断面図。 給電ユニットを各部品に分解した状態の縦断面図。 レールの部分斜視図。 レールと処理装置とノイズキャンセル回路の位置関係を示す模式図。 レールに取り付けられたアンテナの側面図。 非接触給電部およびノイズキャンセル回路の等価回路図。
本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
（１）天井走行車システム
図１は、給電線を用いた非接触給電供給方式による天井走行車システム１の模式図である。天井走行車システム１は、半導体工場などのクリーンルームなどに設けられ、後述するＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）を搬送する。天井走行車システム１は、主に、レール３と、レール３に沿って走行する天井走行車５とを有している。
半導体工場内の構成について説明する。半導体工場は、複数のベイ（工程）を有しており、遠隔のベイ同士を接続するためにインターベイルート５１が設けられており、さらに各ベイはイントラベイルート５３を有している。各ルート５１，５３はレール３により構成されている。
イントラベイルート５３に沿って、半導体処理装置などの複数の処理装置５５，５５が配置されている。さらに、処理装置５５，５５の近傍には、ロードポート５７が設けられている。ロードポート５７は、イントラベイルート５３の直下に設けられている。以上の構成において、天井走行車５はレール３を走行してロードポート５７間で後述するＦＯＵＰを搬送する。
（２）レール
レール３は、図２に示すように、複数の支柱７によって天井９から吊り下げられている。レール３は、主に、走行レール１１と、走行レール１１の下部に設けられた給電レール１３とを有している。
（ａ）走行レール
走行レール１１は、例えばアルミ製であり、図３に示すように、断面視逆Ｕ字状に構成されており、上面部１１ａと、両側面部１１ｂとを有している。両側面部１１ｂの下には、内側に延びる一対の第１走行面１１ｃが形成されている。さらに、両側面部１１ｂの内側面の上部には第２走行面１１ｄが形成され、上面部１１ａの下側面に第３走行面１１ｅが形成されている。
（ｂ）給電レール
給電レール１３は、走行レール１１の下部両側に設けられた一対の給電線ホルダ１５，１５から主に構成されている。給電線ホルダ１５，１５には、銅線などの導電線を絶縁材料で被覆しリッツ線からなる一対の給電線１７，１７が配置されている。給電線１７の一端には電力供給装置（図示せず）が設けられ、一対の給電線１７，１７に高周波電流が供給されるようになっている。
（３）天井走行車
天井走行車５は、主に、走行部２１と、受電部２３と、昇降駆動部２５とを有している。走行部２１は、走行レール１１内に配置され、レール３上を走行するための機構である。受電部２３は、給電レール１３内に配置され、一対の給電線１７，１７から電力を供給されるための機構である。昇降駆動部２５は、給電レール１３の下方に配置され、ＦＯＵＰ４を保持すると共に上下に昇降させるための機構である。
（ａ）走行部
走行部２１は、主に、走行レール１１内に配置されており、一対の第１ガイド輪１８，１８と、一対の第２ガイド輪１９，１９と、走行駆動輪２０と、モータ２２とを有している。一対の第１ガイド輪１８，１８は、走行部２１の下部両側に配置され、左右方向に延びる車軸に回転自在に支持されている。第１ガイド輪１８，１８は、走行レール１１の第１走行面１１ｃ上に載置されている。
第２ガイド輪１９，１９は、走行部２１の上部両側に配置され、垂直方向に延びる車軸に回転自在に支持されている。第２ガイド輪１９，１９は、走行レール１１の第２走行面１１ｄをガイド面として、横方向（進行方向の左右方向）の位置ズレを防止している。
走行駆動輪２０は、走行部２１の略中央に配置され、走行レール１１の第３走行面１１ｅに、スプリングなどの押圧手段により押圧されている。走行駆動輪２０は、モータ２２によって駆動される。その結果、天井走行車５はレール３上を走行する。
（ｂ）受電部
受電部２３は、一対の給電線１７，１７から電力を得るための一対のピックアップユニット２７を有している。具体的には、一対のピックアップユニット２７，２７は、給電レール１３内で左右に並んで配置されている。各ピックアップユニット２７は、断面が略Ｅ字型をしたフェライト製のコア２９と、コア２９に巻かれたピックアップコイル３１とを有している。具体的には、コア２９は、両側の突出部２９ａと、その間の中央の突出部２９ｂとを有しており、ピックアップコイル３１は中央の突出部２９ｂに巻かれている。
給電線ホルダ１５に保持された一対の給電線１７，１７が、両側の突出部２９ａと中央の突出部２９ｂとの間に、それぞれ配置されている。この一対の給電線１７，１７に高周波電流を流すことによって発生する磁界がピックアップコイル３１に作用して、ピックアップコイル３１に誘導電流が発生する。このようにして、一対の給電線１７，１７からピックアップユニット２７に非接触で電力を供給し、走行用のモータ２２を駆動したり、制御機器に電力を供給したりする。このように給電レール１３の一対の給電線１７，１７と天井走行車５の受電部２３とによって、非接触給電部３３が構成されている。
（ｃ）昇降駆動部
昇降駆動部（ホイスト）２５は、図２に示すように、主に、本体フレーム３５と、横送り部３７と、θドライブ３９と、ホイスト本体４１と、昇降台４３とを備えている。
本体フレーム３５は、受電部２３の下部に固定された部材である。本体フレーム３５の前後には、前後フレーム４５，４７が設けられている。
横送り部３７は、θドライブ３９、ホイスト本体４１および昇降台４３を例えば側方に横送りし、レール３の側方に設けたサイドバッファ（図示せず）との間で、ＦＯＵＰ４を受け渡しできる。θドライブ３９は、ホイスト本体４１を水平面内で回動させて、ＦＯＵＰ４の受け渡しを容易にする。ホイスト本体４１内には、昇降台４３を昇降させるための昇降手段（図示せず）が設けられている。昇降手段は、例えば、４組の巻き取りドラムであり、巻き取りドラムにはベルト５９が巻きかけられている。ベルト５９の端部には昇降台４３が取り付けられている。図４に、ベルト５９が巻き取りドラムから繰り出されて、昇降台４３がＦＯＵＰ４と共に下降している状態を示している。
ＦＯＵＰ４は、内部に複数の半導体ウェハを収容しており、前面に開閉自在の蓋が設けられている。ＦＯＵＰ４の上部にはフランジ４９が設けられており、フランジ４９は昇降台４３でチャックされている。
（４）給電線ホルダ
図５〜図７を用いて、給電線ホルダ１５の構造について説明する。なお、一対の給電線ホルダ１５，１５の構造は概ね同じであるため、一方の構造のみを説明する。
給電線ホルダ１５は、外側ホルダ６１と、プレート部材６２と、内側ホルダ６３とから構成されている。外側ホルダ６１とプレート部材６２は共に所定の対応長さを有しており、その一対の組合せに対して内側ホルダ６３は複数個が対応している。
外側ホルダ６１は、樹脂製の一体成形部材であり、主に、主面部６５と、主面部６５の端部から側方に延びる一対の側面部６７，６８とを有している。主面部６５は、図５，図６の紙面奥行き方向に延びており、断面では上下方向に延びている。側面部６７，６８も主面部６５に沿って紙面奥行き方向に延びており、断面では主面部６５の端部から右方向に水平に延びている。側面部６７は、根元側の第１部分６７ａと、そこから延びる第２部分６７ｂとを有している。第２部分６７ｂは第１部分６７ａより薄くなっており、可撓性が高くなっている。第２部分６７ｂの先端には内側にフック状に曲がった折り曲げ部６７ｃが形成されている。側面部６８は、根元側の第１部分６８ａと、そこから延びる第２部分６８ｂとを有している。第２部分６８ｂは第１部分６８ａより薄くなっており、可撓性が高くなっている。第２部分６８ｂの先端には内側にフック状に曲がった折り曲げ部６８ｃが形成されている。
なお、外側ホルダの側面部６７には係合部６７ｄが形成され、それに対して走行レール１１の下面に形成された係合部１１ｆ（図３）が係合している。この構造により、給電レール１３は走行レール１１に固定されている。
プレート部材６２は、銅製の薄いプレートであり、主に、主面部６９と、主面部６９の端部から側方に延びる一対の側面部７１，７３とを有している。プレート部材６２の厚みは、例えば、０．３ｍｍであり、０．２〜０．４ｍｍの範囲にあることが好ましい。主面部６９は、図５，図６の紙面奥行き方向に延びており、断面では上下方向に延びている。側面部７１，７３も主面部６９に沿って紙面奥行き方向に延びており、断面では主面部６９の端部から右方向に水平に延びている。プレート部材６２は、外側ホルダ６１の内側の面と同様の形状になっており、外側ホルダ６１の内側の面に密着した状態で保持されている。つまり、プレート部材６２の主面部６９は、外側ホルダ６１の主面部６５の内側面に密着している。プレート部材６２の側面部７１は、外側ホルダ６１の側面部６７の内側面に密着している。プレート部材６２の側面部７３は、外側ホルダ６１の側面部６８の内側面に密着している。装着された状態で、プレート部材６２の側面部７１，７３の先端は折り曲げ部６７ｃ，６８ｃ内に入り込んでいる。
内側ホルダ６３は、樹脂製の一体成形部材であり、図７に示すように、外側ホルダ６１およびプレート部材６２の組合せに対して所定の間隔で複数配置されている。内側ホルダ６３のピッチは例えば２５０〜３００ｍｍである。各内側ホルダ６３は、主面部７５と、主面部７５の中間２箇所から側方に延びる一対の給電線保持部７７，７９と、主面部７５の端部から側方に延びる一対の側面部８１，８３とから構成されている。内側ホルダ６３の外側面は、外側ホルダ６１の内側面と概ね同じ形状である。したがって、内側ホルダ６３は外側ホルダ６１の内側に嵌め込まれている。また、側面部８１，８３の先端は、外側ホルダ６１の折り曲げ部６７ｃ，６８ｃの折り曲げ先端面に当接又は近接している。この状態で、内側ホルダ６３はわずかに弾性変形しており、自らの弾性力によって外側ホルダ６１に固定されている。つまり、内側ホルダ６３は、自らを外側ホルダ６１に固定するのみならず、自らと外側ホルダ６１との間にプレート部材６２を挟みつけることでプレート部材６２を外側ホルダ６１に固定している。
一対の給電線１７は、図３に示すように、給電線保持部７７，７９の先端に保持された状態で、コア２９の突出部２９ａと突出部２９ｂの間の空間内の奥深い位置に配置されている。
複数の内側ホルダ６３が部分的に配置されることによって、プレート部材６２の主面部６９の多くの部分が露出した状態になる。したがって、内側ホルダ６３による磁束の低減作用が発生しにくい。
図５から明らかなように、一対の給電線１７，１７と、それぞれから近い側のプレート部材６２の一対の側面部６７，６８までの距離Ｌ１，Ｌ２が同一である。なお、図では、Ｌ１，Ｌ２は、両者の最短距離である。プレート部材６２が非磁性体であるため、一対の給電線１７，１７から発生する磁界が外部に漏れにくい。そのため、漏洩磁界による悪影響を他の装置に与えにくい。特に、プレート部材６２が銅製である（導電性が高い）ため、漏れ磁束の低減効果が高い。また、プレート部材６２を配置することで、電磁誘導による給電の際にコア２９の磁気回路が閉ループとなるため、給電効率が向上する。
また、それぞれから近い側のプレート部材６２の一対の側面部６７，６８までの距離Ｌ１，Ｌ２を同一にすることにより、一対の給電線１７，１７からそれぞれ生じる磁界のバランスを保つことができる。これにより、他の装置に漏洩磁界による悪影響を与えにくいという効果が高くなる。
さらに、プレート部材６２の一対の側面部７１，７３が主面部６９から延びる長さＬ３，Ｌ４が同一であり、一対の側面部７１，７３の先端は一対の給電線１７を覆う位置まで延びている。一対の側面部７１，７３が一対の給電線１７，１７を覆うとは、一対の給電線１７，１７の側方最外側部分よりも一対の側面部７１，７３の先端がさらに側方外側にあることを意味する。この場合は、一対の側面部６７，６８が主面部６９から延びる長さが同一であるため、一対の給電線１７，１７からそれぞれ生じる磁界のバランスを保つことができる。これにより、漏洩磁界による悪影響を他の装置に与えにくいという効果が高くなる。さらに、プレート部材６２の一対の側面部７１，７３の先端は一対の給電線１７，１７を覆う位置まで延びているため、一対の給電線１７，１７から発生する磁界が外部により漏れにくくなる。
プレート部材６２が外側ホルダ６１の一対の給電線１７，１７側、つまり外側ホルダ６１の内側に配置されているため、天井走行車システム１に他の部材が衝突しても、プレート部材６２からの塵が外部に出にくくなっている。この結果、本発明の一実施形態としての天井走行車システムをクリーンルーム内に適用しても問題が生じにくい。
さらに、内側ホルダ６３がプレート部材６２の保持機能と一対の給電線１７，１７の保持機能とを有しているため、部品点数を少なくできる。
次に、給電線ホルダ１５の組立・分解作業について説明する。最初に、外側ホルダ６１の内側にプレート部材６２を嵌め込む。この時、外側ホルダ６１の側面部６７の第２部分６７ｂおよび側面部６８の第２部分６８ｂを外側に変形させて、プレート部材６２の先端を折り曲げ部６７ｃ，６８ｃの内側に入り込ませる。この状態でプレート部材６２は外側ホルダ６１に仮止め固定された状態になっている。次に、複数の内側ホルダ６３を外側ホルダ６１の内側つまりプレート部材６２の内側に嵌めていく。以上で、給電線ホルダ１５が組み立てられる。分解作業は、上述の組み立て作業と反対の作業を行う。
内側ホルダ６３は複数の部材からなるため、組立・分解作業性が向上する。つまり、内側ホルダ６３は外側ホルダ６１やプレート部材６２に対して小さな部材であり、嵌め込むときには、外側ホルダ６１やプレート部材６２に対して厳密な位置決めをすることなく嵌め込み作業ができる。また、内側ホルダ６３を取り外すときにも小さな部材を一つずつ外すだけで良いため、作業性がよい。
（５）ノイズキャンセル回路
図８〜図１０に示すように、レール３には、ノイズキャンセル回路８５が装着されている。ノイズキャンセル回路８５は、給電レール１３から発生する磁界を低減する機能を有している。
ノイズキャンセル回路８５は、図１０に示すように、コイルアンテナ８７と、コンデンサ８９とからなる共振回路として構成されている。コイルアンテナ８７は、レール３の長手方向に平行に延びる長尺形状の複数巻きである。図８および図９に示すように、コイルアンテナ８７は、給電線ホルダ１５の外側、つまり、給電線１７の外側で給電線１７に近接して配置されている。図８および図９では、コイルアンテナ８７は、取付部材９３を介して給電線ホルダ１５に固定されている。コンデンサ８９は、コイルアンテナ８７に流れる誘導電流を給電線１７に流れる電流の位相に対して逆位相にする。
コイルアンテナ８７は、レール３全体にわたって設けていても良いし、必要な処理装置５５に対応させてのみ設けていても良い。コイルアンテナを必要な処理装置に対応させているとは、処理装置の走行方向長さ７０％以上に対してコイルアンテナの走行方向長さを対応させて配置されている状態をいう。
図８に示す交流電源９１から給電線１７に高周波電流が供給されると、給電線１７の回りに磁界が発生する。この磁界によって、コア２９に巻かれたピックアップコイル３１に誘導電流が流れる。つまり、非接触給電が行われる。
一方、給電線１７から発生する磁界はノイズキャンセル回路８５のコイルアンテナ８７に誘導電流を生じさせ、さらに誘導電流によってコイルアンテナ８７から磁界が発生する。このノイズキャンセル回路８５では、コンデンサ８９とコイルアンテナ８７とによって、コイルアンテナ８７に流れる誘導電流が給電線１７に流れる電流の位相に対して逆位相になっており、そのため、コイルアンテナ８７から発生する磁界の位相が給電線１７から発生する磁界の位相と逆位相になっている。この逆位相の磁界によって、給電線１７から発生する磁界が打ち消される。ここで、「打ち消される」とは、給電線１７を流れる電流から発生する磁界の少なくとも一部がキャンセルされることを意味する。この結果、検査装置のような処理装置５５に対して給電線１７から発生する磁界の影響が少なくなる。
なお、この実施形態では、前述のようにプレート部材６２によって給電レール１３の外部に漏れる磁界は小さくなっているが、コイルアンテナ８７に流れる誘導電流から生じた逆位相の磁界によって漏れ出た磁界を打ち消しているため、悪影響をさらに小さくしている。
コイルアンテナ８７が複数巻きであるため、そこに流れる誘導電流は小さくても、漏洩磁界低減の効果が大きい。さらに、コイルアンテナ８７の長尺方向が給電線１７と平行であるため、給電線１７に沿った広い範囲に対して漏洩磁界を低減できる。
給電線１７自体を電源としてコイルアンテナ８７に誘導電流を流すので、別途電源を用意する必要がないし、さらには別途ピックアップコイルを設ける必要がない。
なお、コイルアンテナ８７とコンデンサ８９は完全な共振関係ではなく、共振周波数の近傍の周囲の周波数を用いており、さらに、コイルアンテナ８７に流れる誘導電流の位相が給電線１７に流れる電流の位相に対して完全な逆位相にはならない。ここでは、完全な共振状態からずらすことで、コイルアンテナ８７から漏洩磁界を打ち消すための適切な逆位相の磁界を発生できる。
実際に磁界低減するための作業としては、以下のステップを実行する。
◎コイルアンテナ８７を用意するステップ
◎コイルアンテナ８７との共振関係を調整することで、コイルアンテナ８７に流れる誘導電流から生じる磁界が給電線１７を流れる電流から生じる磁界を打ち消すようにコンデンサ８９を用意するステップ
この方法では、コンデンサ８９を交換することで、コイルアンテナ８７との共振関係を調整できる。特に、コンデンサ８９を交換して完全な共振状態からずらすことで、適切な逆位相の磁界を発生できる。
より具体的に説明すると、コイルアンテナ８７とコンデンサ８９からなる回路のインピーダンスＺ＝ωＬ−１／ωＣ、コイルアンテナ８７への誘導電圧Ｖｃ＝−Ｎ・ｄΦ／ｄｔ、コイルアンテナ８７に発生する誘導電流Ｉ＝Ｖｃ／Ｚ、誘導電流によりコイルアンテナ８７で発生する磁界Ｈ＝Ｉ／（４πｒ）・［Ｊ（Ｊ２＋ｒ２）−１／２］、誘導電流の位相θ＝ｃｏｓ−１（Ｒ／Ｚ）より、磁界Ｈと誘導電流の位相θを調整するステップである。なお、Ｌ：コイルアンテナ８７のインダクタンス、Ｃ：コンデンサ８９のキャパシタンス、Ｎ：コイルアンテナ８７の巻き数、ｄΦ／ｄｔ：コイルアンテナ８７を通る磁束の変化量、ｒ：低減させたい磁束のコイルアンテナ８７からの距離、Ｊ：コイルアンテナ８７の長さ、Ｒ：コイルアンテナ８７の直流抵抗である。
このような構成によって、事前にコイルアンテナ８７とコンデンサ８９の値を想定することができる。
（６）他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
前記実施形態では、プレート部材は３面を有する一枚のプレートから構成されていたが、例えば、３枚のプレートを組み合わせて構成されても良い。
前記実施形態では、天井走行車システムを説明したが、本発明は床上走行車等の他の軌道走行車システムにも適用可能である。
前記実施形態では、半導体製造工場のクリーンルーム内の走行車システムを説明したが、本発明は他の種類の工場にも適用可能である。
前記実施形態では、給電ホルダに銅製のプレート部材が用いられていたが、プレート部材が用いられていない給電ホルダに対しても本発明は適用可能である。この場合は、給電ホルダからの漏洩磁界が大きくなることが考えられるが、同時にコイルアンテナから生じる逆位相の磁界も大きくなるため、処理装置に対する影響は前記実施形態の場合と同様に少なくなっている。
前記実施形態ではコイルアンテナは給電線の最も近傍に配置されていたが、コイルアンテナは給電線から上下方向または側方向にもっと離れていても良い。
前記実施形態ではコイルアンテナはレールの給電レールに装着されていたが、走行レールに装着されていても良い。
前記実施形態ではコイルアンテナはレールの側方向片側に装着されていたが、反対側にのみ装着されていても良いし、両側に装着されていても良い。
一対の給電線は、両方の給電線ホルダに設けられていても良いし、いずれか一方の給電線ホルダのみに設けられていても良い。
本発明は、軌道上を走行する走行車システムに広く適用可能である。
１ 天井走行車システム
３ レール
４ ＦＯＵＰ
５ 天井走行車
１１ 走行レール
１３ 給電レール
１５ 給電線ホルダ
１７ 給電線
２３ 受電部
２７ ピックアップユニット
２９ コア
３１ ピックアップコイル
３３ 非接触給電部
６１ 外側ホルダ
６２ プレート部材
６３ 内側ホルダ
６５ 主面部
６７，６８ 側面部
６９ 主面部
７１，７３ 側面部
７５ 主面部
７７，７９ 給電線保持部
８１，８３ 側面部
８５ ノイズキャンセル回路
８７ コイルアンテナ
８９ コンデンサ
外側ホルダ６１は、樹脂製の一体成形部材であり、主に、主面部６５と、主面部６５の端部から側方に延びる一対の側面部６７，６８とを有している。主面部６５は、図５，図６の紙面奥行き方向に延びており、断面では上下方向に延びている。側面部６７，６８も主面部６５に沿って紙面奥行き方向に延びており、断面では主面部６５の端部から右方向に水平に延びている。側面部６７は、根元側の第１部分６７ａと、そこから延びる第２部分６７ｂとを有している。第２部分６７ｂは第１部分６７ａより薄くなっており、可撓性が高くなっている。第２部分６７ｂの先端には内側にフック状に曲がった折り曲げ部６７ｃが形成されている。側面部６８は、根元側の第１部分６８ａと、そこから延びる第２部分６８ｂとを有している。第２部分６８ｂは第１部分６８ａより可撓性が高くなっている。第２部分６８ｂの先端には内側にフック状に曲がった折り曲げ部６８ｃが形成されている。
図５から明らかなように、一対の給電線１７，１７と、それぞれから近い側のプレート部材６２の一対の側面部７１、７３までの距離Ｌ１，Ｌ２が同一である。なお、図では、Ｌ１，Ｌ２は、両者の最短距離である。プレート部材６２が非磁性体であるため、一対の給電線１７，１７から発生する磁界が外部に漏れにくい。そのため、漏洩磁界による悪影響を他の装置に与えにくい。特に、プレート部材６２が銅製である（導電性が高い）ため、漏れ磁束の低減効果が高い。また、プレート部材６２を配置することで、電磁誘導による給電の際にコア２９の磁気回路が閉ループとなるため、給電効率が向上する。
また、それぞれから近い側のプレート部材６２の一対の側面部７１、７３までの距離Ｌ１，Ｌ２を同一にすることにより、一対の給電線１７，１７からそれぞれ生じる磁界のバランスを保つことができる。これにより、他の装置に漏洩磁界による悪影響を与えにくいという効果が高くなる。
図１０に示す交流電源９１から給電線１７に高周波電流が供給されると、給電線１７の回りに磁界が発生する。この磁界によって、コア２９に巻かれたピックアップコイル３１に誘導電流が流れる。つまり、非接触給電が行われる。

Claims (4)

  1. 交流電源と、
    前記交流電源に接続された給電線と、
    前記給電線から非接触で受電しかつ走行車に設けられた受電ピックアップと、
    前記給電線に流れる電流により発生した磁界によって誘導電流が流れるコイルアンテナと、前記コイルアンテナに接続されたコンデンサとを有し、前記コイルアンテナと前記コンデンサとを共振関係とすることで、前記コイルアンテナに流れる誘導電流を前記給電線に流れる電流の位相に対して逆位相にする磁界低減回路と、
    を備えた非接触給電システム。
  2. 前記コンデンサは、前記コイルアンテナに流れる誘導電流から生じる磁界が前記給電線に流れる電流から生じる磁界を打ち消すように共振関係が調整されている、請求項１に記載の非接触給電システム。
  3. 交流電源と、前記交流電源に接続された給電線と、前記給電線から非接触で受電しかつ走行車に設けられた受電ピックアップとを有する非接触給電システムの磁界低減方法であって、
    コイルアンテナを用意するステップと、
    前記コイルアンテナとの共振関係を調整することで、前記コイルアンテナに流れる誘導電流から生じる磁界が前記給電線に流れる電流から生じる磁界を打ち消すようにコンデンサを用意するステップと、
    を備えた非接触給電システムの磁界低減方法。
  4. 前記共振関係の調整は、
    前記コイルアンテナと前記コンデンサからなる回路のインピーダンスＺ＝ωＬ−１／ωＣ、
    前記コイルアンテナへの誘導電圧Ｖｃ＝−Ｎ・ｄΦ／ｄｔ、
    前記コイルアンテナに発生する誘導電流Ｉ＝Ｖｃ／Ｚ、
    誘導電流により前記コイルアンテナで発生する磁界Ｈ＝Ｉ／（４πｒ）・［Ｊ（Ｊ２＋ｒ２）−１／２］、
    誘導電流の位相θ＝ｃｏｓ−１（Ｒ／Ｚ）より、
    磁界Ｈと誘導電流の位相θを調整するステップである、請求項３に記載の非接触給電システムの磁界低減方法（Ｌ：コイルアンテナのインダクタンス、Ｃ：コンデンサのキャパシタンス、Ｎ：コイルアンテナの巻き数、ｄΦ／ｄｔ：コイルアンテナを通る磁束の変化量、ｒ：低減させたい磁束のコイルアンテナからの距離、Ｊ：コイルアンテナの長さ、Ｒ：コイルアンテナの直流抵抗）。
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