CN111954967A - 线圈位置调整机构以及非接触供电*** - Google Patents
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Abstract
线圈位置调整机构(1)具有使供电线圈(122)或受电线圈(112)的位置位移的线圈移动机构(2)。线圈移动机构(2)具有支承体(43)和至少一个施力部件(5~7)。支承体(43)支承供电线圈(122)或受电线圈(112)。至少一个施力部件(5~7)对支承体(43)施力。至少一个施力部件(5~7)包含第1施力部件(5)、第2施力部件(6)和第3施力部件(7)中的至少一个。第1施力部件(5)沿X方向对支承体(43)施力。第2施力部件(6)沿Y方向对支承体(43)施力。第3施力部件(7)绕中心轴线对支承体(43)施力。Y方向是与X方向垂直的方向,中心轴线与包含X方向和Y方向的面垂直。
Description
技术领域
本发明涉及线圈位置调整机构以及非接触供电***。
背景技术
有时对移动体进行非接触供电(例如参照专利文献1)。为了在非接触供电中高效率地传送电力,需要适当地进行受电侧的线圈和发送侧的线圈的定位。
专利文献1的移动体具有受电侧线圈、取得与非接触供电的效率相关的效率信息的取得部、使受电侧线圈移动的移动机构、控制移动机构的控制部。
专利文献1的控制部在移动体移动到供电点之后,使用效率信息判断是否需要使受电侧线圈移动。专利文献1的控制部在非接触供电的效率超过预先确定的程度的情况下,判断为不需要使受电侧线圈移动,否则,判断为需要使受电侧线圈移动。
专利文献1的控制部在判断为需要使受电侧线圈移动的情况下,控制移动机构使受电侧线圈移动,再次使用效率信息判断是否需要使受电侧线圈移动。
专利文献1的控制部反复使受电侧线圈移动,直到判断为不需要使受电侧线圈移动为止。或者,专利文献1的控制部使受电侧线圈移动到多个位置,从该移动目的地中选择非接触供电的效率最高的位置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-135833号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,专利文献1所记载的移动机构在移动体移动到供电点之后使受电侧线圈移动,进行受电侧的线圈和发送侧的线圈的定位。因此,受电侧的线圈和发送侧的线圈的定位花费时间。
本发明是鉴于上述课题而完成的,其目的在于提供能够在更短时间内进行受电线圈和供电线圈的定位的线圈位置调整机构以及非接触供电***。
用于解决课题的手段
本发明的例示的线圈位置调整机构包含线圈移动机构。所述线圈移动机构使供电线圈或受电线圈的位置位移。所述线圈移动机构具有支承体和至少一个施力部件。所述支承体支承所述供电线圈或所述受电线圈。所述至少一个施力部件对所述支承体施力。所述至少一个施力部件包含第1施力部件、第2施力部件和第3施力部件中的至少一个。所述第1施力部件沿X方向对所述支承体施力。所述第2施力部件沿Y方向对所述支承体施力。所述第3施力部件绕中心轴线对所述支承体施力。所述Y方向是与所述X方向垂直的方向,所述中心轴线与包含所述X方向以及所述Y方向的面垂直。
本发明的例示的非接触供电***包含移动体、受电设备、供电设备和所述线圈位置调整机构。所述受电设备具有受电线圈。所述供电设备具有供电线圈并且从所述供电线圈向所述受电线圈传送电力。所述受电设备搭载于所述移动体。所述线圈位置调整机构具有的所述线圈移动机构设置于所述移动体或所述供电设备。
发明效果
根据例示的本发明,能够在更短时间内进行受电线圈和供电线圈的定位。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的非接触供电***的图。
图2是示出本发明的实施方式的线圈位置调整机构的立体图。
图3是示出本发明的实施方式的线圈位置调整机构的俯视图。
图4是示出本发明的实施方式的移动体的主视图。
图5是示出本发明的实施方式的移动体的侧视图。
图6是示出本发明的实施方式的非接触供电***的框图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的例示的实施方式进行说明。但是,本发明并不限定于以下的实施方式。另外,对于说明重复的部位,有时适当省略说明。另外,在图中,对相同或相当的部分标注相同的参照标号而不重复说明。
在本说明书中,为了容易理解发明,有时记载相互垂直的X方向、Y方向以及Z方向。X方向和Y方向与水平方向平行,Z方向与铅直方向平行。另外,在本申请说明书中,为了容易理解发明,有时将X方向记载为前后方向,将Y方向记载为左右方向,将Z方向记载为上下方向。
首先,参照图1说明本实施方式的非接触供电***100。图1是示出本实施方式的非接触供电***100的图。如图1所示,非接触供电***100具有移动体10、受电设备110和供电设备120。受电设备110搭载在移动体10上。
受电设备110具有受电线圈112,供电设备120具有供电线圈122。供电设备120从供电线圈122向受电线圈112传送电力。具体而言,当移动体10接近供电设备120,移动体10停止在受电线圈112与供电线圈122之间的距离为可供电最大距离以下的位置时,从供电线圈122向受电线圈112非接触地供给电力。可供电最大距离对应于在可从供电线圈122向受电线圈112进行电力传送的供电范围中受电线圈112离供电线圈122最远的位置。另外,对非接触供电方式没有特别限定,例如可以是电磁感应方式、磁场共振方式或电场共振方式中的任意一种。
接着,参照图2以及图3,对本实施方式的线圈位置调整机构1进行说明。图2是示出本实施方式的线圈位置调整机构1的立体图。参照图1说明的非接触供电***100还具有线圈位置调整机构1。
如图2所示,线圈位置调整机构1具有线圈移动机构2和第1对位部件8。在本实施方式中,线圈移动机构2设置在参照图1说明的供电设备120上,第1对位部件8设置在参照图1说明的移动体10上。以下,首先参照图2以及图3说明本实施方式的线圈移动机构2。
如图2所示,线圈移动机构2具有基体3、可动式引导件4、第1施力部件5、一对第2施力部件6、第1轴51和第2轴61。在本实施方式中,线圈移动机构2使参照图1说明的供电线圈122的位置位移。更具体而言,线圈移动机构2使收纳供电线圈122的供电垫121的位置位移。在本实施方式中,供电线圈122以及供电垫121的位置的位移包含X方向以及Y方向上的供电线圈122以及供电垫121的位置的位移、和参照图3说明的θ方向(旋转方向)上的供电线圈122以及供电垫121的旋转位置的位移。
另外,在本申请说明书中,将配置有供电垫121的一侧设为“X侧”,将其相反侧设为“+X侧”来说明实施方式。另外,将“-X侧”作为线圈移动机构2的前侧,将“+X侧”作为线圈移动机构2的后侧,对实施方式进行说明。另外,以线圈移动机构2的左侧为“+Y侧”、以线圈移动机构2的右侧为“-Y侧”来说明实施方式。
基体3例如固定在地面或地板面上。更具体而言,基体3具有基座部31。基座部31具有沿上下方向(Z方向)延伸的贯通孔3a。贯通孔3a贯通基座部31。在贯通孔3a中***螺栓那样的紧固部件,将基体3固定在地面或地板面上。另外,在本申请说明书中,将配置基体3的一侧设为“-Z侧”,将其相反侧设为“+Z侧”来说明实施方式。另外,以“-Z侧”为下侧、以“+Z侧”为上侧来说明实施方式。
基体3除了基座部31之外,还具有第1壁部32和第2壁部33。第1壁部32以及第2壁部33从基体3的基座部31向上侧(+Z侧)突出。第1壁部32和第2壁部33在前后方向(X方向)上对置。更具体而言,第1壁部32设置在基体3的基座部31的前侧端部(-X侧的端部),第2壁部33设置在基体3的基座部31的后侧端部(+X侧的端部)。
第1轴51是沿前后方向(X方向)延伸的棒状部件,固定在基体3上。更具体而言,第1轴51的一端固定于第1壁部32,第1轴51的另一端固定于第2壁部33。
可动式引导件4具有第1可动体41、第2可动体42和第3可动体43。本实施方式的可动式引导件4将参照图1说明的供电线圈122向X方向、Y方向以及参照图3说明的θ方向引导。更具体而言,可动式引导件4沿X方向、Y方向以及θ方向引导供电垫121。
第1可动体41配置在基体3的基座部31的上方。或者,第1可动体41滑动自如地配置在基体3的基座部31的上表面。
第1可动体41具有沿前后方向延伸的第1贯通孔。第1贯通孔贯通第1可动体41。第1轴51***第1贯通孔,沿前后方向(X方向)引导第1可动体41。因此,第1轴51作为沿X方向引导第1可动体41的引导部件发挥作用。优选地,第1可动体41具有配置在第1贯通孔中的第1轴承部。第1轴承部沿前后方向(X方向)滑动自如地支承第1轴51。
另外,在第1可动体41配置在基体3的基座部31的上表面的情况下,线圈移动机构2可以具有一个第1轴51,也可以具有多个第1轴51。另一方面,在第1可动体41配置在基体3的基座部31的上方的情况下,为了稳定地支承第1可动体41,线圈移动机构2优选具有多个第1轴51。
第1施力部件5沿X方向对第1可动体41施力。在本实施方式中,第1施力部件5是弹簧。具体而言,第1施力部件5安装在第1轴51上。第1施力部件5的一端与第1可动体41的后面接触,第1施力部件5的另一端与第2壁部33接触。或者,第1施力部件5的一端固定于第1可动体41的后表面,第1施力部件5的另一端固定于第2壁部33。第1施力部件5对第1可动体41向前侧(-X侧)施力。换言之,第1施力部件5对第1可动体41朝向第1壁部32施力。另外,第1施力部件5的数量可以是与第1轴51相同的数量,也可以是比第1轴51少的数量。
第2可动体42配置在第1可动体41的上方。或者,第2可动体42滑动自如地配置在第1可动体41的上表面。更具体而言,第2可动体42具有基座部421,第2可动体42的基座部421配置在第1可动体41的上方或上表面。第2可动体42的基座部421的左右方向(Y方向)的长度比第1可动体41的左右方向(Y方向)的长度长,第2可动体42的基座部421的左右方向的两端部从第1可动体41突出。
除了基座部421之外,第2可动体42还具有第3壁部422和第4壁部423。第3壁部422和第4壁部423从第2可动体42的基座部421向下侧(-Z侧)突出。第3壁部422和第4壁部423在左右方向(Y方向)上对置。更具体而言,第3壁部422设置在第2可动体42的基座部421的左侧端部(+Y侧的端部),第4壁部423设置在第2可动体42的基座部421的右侧端部(-Y侧的端部)。
第2轴61是沿左右方向(Y方向)延伸的棒状部件,固定在第2可动体42上。更具体而言,第2轴61的一端固定于第3壁部422,第2轴61的另一端固定于第4壁部423。另外,第1可动体41具有沿左右方向延伸的第2贯通孔。第2贯通孔贯通第1可动体41。第2轴61***第2贯通孔,沿左右方向(Y方向)引导第1可动体41。因此,第2轴61作为将第1可动体41向Y方向引导的引导部件发挥作用。优选地,第2可动体42具有配置在第2贯通孔中的第2轴承部。第2轴承部沿左右方向(Y方向)滑动自如地支承第2轴61。
另外,在第2可动体42配置在第1可动体41的上表面的情况下,线圈移动机构2可以具有一个第2轴61,也可以具有多个第2轴61。另一方面,在第2可动体42配置在第1可动体41的上方的情况下,为了稳定地支承第2可动体42,线圈移动机构2优选具有多个第2轴61。
一对第2施力部件6向Y方向对第2可动体42施力。在本实施方式中,第2施力部件6是弹簧。具体而言,一对第2施力部件6安装在第2轴61上。一对第2施力部件6中的一方配置在第1可动体41的左侧面与第3壁部422之间。一对第2施力部件6中的另一方配置在第1可动体41的右侧面与第4壁部423之间。以下,将配置在第1可动体41的左侧面与第3壁部422之间的第2施力部件6记载为“左侧的第2施力部件6”,将配置在第1可动体41的右侧面与第4壁部423之间的第2施力部件6记载为“右侧的第2施力部件6”。
左侧的第2施力部件6的一端与第1可动体41的左侧面接触,左侧的第2施力部件6的另一端与第3壁部422接触。或者,左侧的第2施力部件6的一端固定于第1可动体41的左侧面,左侧的第2施力部件6的另一端固定于第3壁部422。左侧的第2施力部件6对第3壁部422向左侧(+Y侧)施力。换言之,左侧的第2施力部件6对第2可动体42向左侧施力。
右侧的第2施力部件6的一端与第1可动体41的右侧面接触,右侧的第2施力部件6的另一端与第4壁部423接触。或者,右侧的第2施力部件6的一端固定于第1可动体41的右侧面,右侧的第2施力部件6的另一端固定于第4壁部423。右侧的第2施力部件6对第4壁部423向右侧(-Y侧)施力。换言之,右侧的第2施力部件6对第2可动体42向右侧施力。
另外,一对第2施力部件6的数量可以与第2轴61相同,也可以是比第2轴61少的数量。
在本实施方式中,第3可动体43支承参照图1说明的供电线圈122。更具体而言,第3可动体43支承供电垫121。第3可动体43是支承体的一例。
第3可动体43配置在第2可动体42的上方。更具体而言,第3可动体43具有基座部431,第3可动体43的基座部431配置在第2可动体42的上方。
第3可动体43除了基座部431之外,还具有第5壁部432和第2对位部件44。关于第2对位部件44,与第1对位部件8一起在后面叙述。
第5壁部432从第3可动体43的基座部431向上侧(+Z侧)突出。更具体而言,第5壁部432设置在第3可动体43的基座部431的前侧端部(-X侧的端部)。另外,在第5壁部432的前面(-X侧的面)固定有供电垫121。
图3是示出本实施方式的线圈位置调整机构1的俯视图。如图3所示,线圈移动机构2还具有第3施力部件7和第3轴71。
第3轴71是沿上下方向(Z方向)延伸的棒状部件,具有沿上下方向延伸的中心轴线。中心轴线与包含X方向以及Y方向的面垂直。换言之,中心轴线与水平面垂直。另外,在本申请说明书中,有时将相对于第3轴71的中心轴线的周向记载为“θ方向”。
第3轴71的上侧端部固定在第3可动体43的基座部431上。另一方面,第3轴71的下侧端部转动自如地支承在第2可动体42的基座部421上。换言之,第2可动体42的基座部421以第3轴71的中心轴线为中心转动自如地支承第3轴71。具体而言,第2可动体42的基座部421具有从基座部421的上表面向下方延伸的凹部,第3轴71的下侧端部嵌入该凹部。优选地,第2可动体42具有配置在基座部421的凹部中的第3轴承部。第3轴承部沿周向(θ方向)转动自如地支承第3轴71。
第3施力部件7配置在第2可动体42的基座部421与第3可动体43的基座部431之间的间隙中。第3施力部件7以第3轴71的中心轴线为中心,沿周向(θ方向)对第3可动体43施力。换言之,第3施力部件7绕中心轴线对第3可动体43施力。
在本实施方式中,第3施力部件7是弹簧。具体而言,本实施方式的线圈移动机构2具有两个第3施力部件7。两个第3施力部件7中的一个配置在第3轴71的左侧(+Y侧),两个第3施力部件7中的另一个配置在第3轴71的右侧(-Y侧)。各第3施力部件7的一端7a固定在第2可动体42的基座部421上,各第3施力部件7的另一端7b固定在第3可动体43的基座部431上。以下,有时将配置在第3轴71的左侧(+Y侧)的第3施力部件7记载为“左侧的第3施力部件7”。另外,有时将配置在第3轴71的右侧(-Y侧)的第3施力部件7记载为“右侧的第3施力部件7”。
左侧的第3施力部件7沿顺时针方向对第3可动体43施力,右侧的第3施力部件7沿逆时针方向对第3可动体43施力。因此,两个第2施力部件6向相互相反的旋转方向对第3可动体43施力。另外,在本申请说明书中,将顺时针方向设为“-θ方向”,将逆时针方向设为“+θ方向”来说明实施方式。
以上,参照图2以及图3说明了本实施方式的线圈移动机构2。根据本实施方式的线圈移动机构2,第3可动体43在X方向以及Y方向上移动自如,在θ方向上转动自如。另外,第3可动体43被第1施力部件5向X方向施力,被第2施力部件6向Y方向施力。进而,第3可动体43被第3施力部件7绕中心轴线施力。换言之,第3可动体43被第3施力部件7沿θ方向施力。
接着,参照图2以及图3,对第1对位部件8以及第2对位部件44进行说明。如图2以及图3所示,第1对位部件8具有基座部81和突起部82。突起部82从基座部81突出。在本实施方式中,突起部82的俯视形状为三角形,突起部82具有两个斜面821和一个顶点822。突起部82的两个斜面821是第2接触面的一例。
第2对位部件44固定在第5壁部432的前面。换言之,第2对位部件44固定在第5壁部432中的配置有供电垫121的面上。因此,供电垫121和第2对位部件44配置在第5壁部432的同一面。
在本实施方式中,第2对位部件44配置在比供电垫121靠上方的位置。更具体而言,第2对位部件44固定在第5壁部432的上端部。
第2对位部件44具有切口部44a。切口部44a从第2对位部件44前面向后方(+X方向)延伸。在本实施方式中,切口部44a的俯视形状为三角形,切口部44a具有两个斜面441和一个顶点44b。换言之,第3可动体43具有两个斜面441。在本实施方式中,切口部44a的顶点44b在X方向上与第3轴71的中心轴线对置。
切口部44a的两个斜面441在相互交叉的方向上延伸。具体而言,两个斜面441从第2对位部件44前面向与X方向交叉的方向延伸。在本实施方式中,切口部44a的俯视形状与突起部82的俯视形状一致。因此,切口部44a的两个斜面441包含与突起部82的两个斜面821一致的形状。切口部44a的两个斜面441是第1接触面的一例。
在参照图1说明的非接触供电***100中,在从供电设备120向受电设备110非接触地供给电力时,突起部82的两个斜面821与切口部44a的两个斜面441接触,突起部82的顶点822与切口部44a的顶点44b接触。在本实施方式中,非接触供电的效率、即从供电线圈122(图1)向受电线圈112(图1)的电力传送的效率在突起部82的两个斜面821与切口部44a的两个斜面441接触、突起部82的顶点822与切口部44a的顶点44b接触的状态下成为高效率。
接着,参照图1至图3,对线圈移动机构2的动作进行说明。在本实施方式中,在从供电设备120以非接触的方式向受电设备110供给电力时,移动体10移动到突起部82嵌入切口部44a的位置。另外,在以下的说明中,将突起部82嵌入切口部44a之前的线圈移动机构2的状态记载为“初始状态”。初始状态是突起部82与切口部44a接触之前的状态。
在本实施方式中,移动体10在从供电设备120向受电设备110非接触地供给电力时,使突起部82与切口部44a接触,抵抗着第1施力部件5的作用力而使第1可动体41~第3可动体43从初始状态的位置向+X方向移动。例如,非接触供电时的移动体10的目标停止位置是第1施力部件5的长度为初始状态下的长度的一半的位置。
另外,在移动体10移动到目标停止位置时,在突起部82的顶点822从切口部44a的顶点44b向左侧(+Y侧)或右侧(-Y侧)偏移的状态下向+X方向移动的情况下,当突起部82与切口部44a接触时,第2可动体42以及第3可动体43从初始状态的位置向+Y方向或-Y方向移动。其结果,突起部82的两个斜面821与切口部44a的两个斜面441接触,突起部82的顶点822与切口部44a的顶点44b接触。
另外,当在移动体10移动到目标停止位置时,向与X方向交叉的方向移动的情况下,当突起部82与切口部44a接触时,第3可动体43从初始状态的旋转位置向+θ方向或-θ方向转动,第2可动体42以及第3可动体43从初始状态的位置向+Y方向或-Y方向移动。其结果,突起部82的两个斜面821与切口部44a的两个斜面441接触,突起部82的顶点822与切口部44a的顶点44b接触。
以上,参照图1~图3说明了本实施方式的非接触供电***100以及线圈位置调整机构1。根据本实施方式,只要移动体10移动到目标停止位置,受电线圈112和供电线圈122就被定位在适当的位置。具体而言,受电线圈112和供电线圈122被定位在能够高效率地传送电力的位置。因此,能够在更短时间内进行受电线圈112和供电线圈122的定位。
另外,根据本实施方式,如果移动体10的停止位置的精度是能够将突起部82嵌入切口部44a的精度,则能够高效率地传送电力。具体而言,即使在突起部82的顶点822从切口部44a的顶点44b向左侧(+Y侧)或右侧(-Y侧)偏移的状态下移动体10向+X方向移动,移动体10的停止位置从目标停止位置偏离的情况下,也能够高效率地传送电力。另外,即使在移动体10沿与X方向交叉的方向移动、移动体10的停止位置偏离目标停止位置的情况下,也能够高效率地传送电力。
另外,例如,在移动体10的目标停止位置是不使第1可动体41~第3可动体43从初始状态的位置向+X方向移动的位置的情况下,根据移动体10的停止位置的精度,存在突起部82不与切口部44a接触的可能性。或者,存在突起部82较浅地嵌入切口部44a,突起部82与切口部44a的接触状态不能成为能够高效率地传送电力的状态的可能性。与此相对,根据本实施方式,移动体10在非接触供电时,使第1可动体41~第3可动体43从初始状态的位置向+X方向移动。因此,能够更可靠地将突起部82嵌入切口部44a。换言之,能够使突起部82与切口部44a的接触状态更可靠地成为能够高效率地传送电力的状态。
另外,根据本实施方式,线圈位置调整机构1具有第1对位部件8。因此,通过使第1对位部件8具有与第2对位部件44的形状匹配的形状,能够使第1对位部件8与第2对位部件44接触,将受电线圈112和供电线圈122定位在能够高效地传送电力的位置。
另外,根据本实施方式,第1对位部件8具有突起部82。因此,由于能够使突起部82从移动体10突出,因此能够使第1对位部件8更可靠地与第2对位部件44接触。
进而,第2对位部件44具有与突起部82的形状匹配的形状,由此,能够使第1对位部件8与第2对位部件44接触,将受电线圈112和供电线圈122定位在能够高效地传送电力的位置。在本实施方式中,突起部82的两个斜面821的形状与切口部44a的两个斜面441的形状一致。因此,通过使突起部82的两个斜面821与切口部44a的两个斜面441接触,能够将受电线圈112和供电线圈122定位在能够高效率地传送电力的位置。
接着,对第1施力部件5~第3施力部件7的作用力进行说明。第1施力部件5的作用力可以为第2施力部件6以及第3施力部件7的作用力以下,也可以大于第2施力部件6以及第3施力部件7的作用力,但优选大于第2施力部件6以及第3施力部件7的作用力。通过使第1施力部件5的作用力比第2施力部件6以及第3施力部件7的作用力大,与第1施力部件5的作用力为第2施力部件6以及第3施力部件7的作用力以下的情况相比,能够根据突起部82相对于初始状态的切口部44a向Y方向的偏移量和突起部82相对于初始状态下的切口部44a的倾斜程度,使第3可动体43在Y方向以及θ方向上可靠地动作,将受电线圈112和供电线圈122更可靠地定位在能够高效率地传送电力的位置。
另外,第2施力部件6的作用力可以为第3施力部件7的作用力以下,也可以大于第3施力部件7的作用力,但优选大于第3施力部件7的作用力。通过第2施力部件6的作用力比第3施力部件7的作用力大,与第2施力部件6的作用力为第3施力部件7的作用力以下的情况相比,能够根据突起部82相对于初始状态的切口部44a的倾斜程度,使第3可动体43在θ方向可靠地动作,将受电线圈112和供电线圈122更可靠地定位在能够高效率地传送电力的位置。
接着,参照图4以及图5,对移动体10进行说明。图4是示出本实施方式的移动体10的主视图,图5是示出本实施方式的移动体10的侧视图。移动体10例如是无人搬运车(Automated Guided Vehicle:AGV)。无人搬运车自主地移动到所希望的目的地。
如图4以及图5所示,移动体10具有外装体11和驱动轮12。另外,移动体10具有使驱动轮12旋转的马达和齿轮、以及驱动电路。驱动电路生成驱动马达的信号。马达、齿轮以及驱动电路配置在外装体11的内部。
在本实施方式的移动体10上搭载有受电垫111。受电垫111收纳参照图1说明的受电线圈112。受电垫111配置在外装体11的内部中的外装体11的前面侧。
另外,在移动体10上设置有第1对位部件8。在本实施方式中,第1对位部件8固定于外装体11的前面。因此,突起部82向移动体10的前进方向突出。另外,第1对位部件8配置在受电垫111的上侧。因此,移动体10朝向线圈移动机构2前进,并移动到突起部82嵌入切口部44a的位置,由此能够将受电线圈112和供电线圈122定位在能够高效地传送电力的位置。
接着,参照图6,对本实施方式的非接触供电***100进行说明。图6是示出本实施方式的非接触供电***100的框图。首先,对受电设备110进行说明。
如图6所示,受电设备110具有受电线圈112、磁性体芯113、电容器114、整流器115、充电器116、电池117、受电侧控制器118。
受电线圈112以及磁性体芯113收纳在参照图4以及图5说明的受电垫111中。受电线圈112卷绕在磁性体芯113上。电容器114与受电线圈112连接。受电线圈112、磁性体芯113以及电容器114构成受电侧的谐振器。
整流器115对受电侧的谐振器的输出进行整流而生成直流电压。充电器116具有DC/DC转换器。DC/DC转换器将整流器115的输出(直流电压)转换为适于对电池117充电的电压。电池117是二次电池,与充电器116连接。受电侧控制器118在充电时控制充电器116的DC/DC转换器的开关元件。
接着,对供电设备120进行说明。如图6所示,供电设备120具有供电线圈122、磁性体芯123、电容器124、电源部125、供电侧控制器126。
供电线圈122和磁性体芯123收纳在参照图2和图3说明的供电垫121中。供电线圈122缠绕在磁性体芯123上。电容器124连接到供电线圈122。供电线圈122、磁性体芯123和电容器124构成供电侧的谐振器。
电源部125根据来自供电侧控制器126的指令,向供电侧的谐振器供给规定频率的交流电压。结果,电力从供电线圈122传送到受电线圈112,并且基于传送到受电线圈112的电力对电池117充电。对电池117充电的电力用于移动体10的各结构要素的动作。
以上,参照附图对本发明的实施方式进行了说明。但是,本发明不限于上述实施方式,在不脱离其主旨的范围内能够以各种方式实施。另外,为了容易理解发明,附图以各结构要素为主体示意性地示出,图示的各结构要素的厚度、长度、个数、间隔等从附图制作的方便方面考虑有时与实际不同。另外,上述实施方式所示的各结构要素的构成只是一个例子,没有特别限定,在实质上不脱离本发明的效果的范围内能够进行各种变更。
例如,在本发明的实施方式中,第1施力部件5仅配置在第1可动体41与第2壁部33之间,但线圈移动机构2除了配置在第1可动体41与第2壁部33之间的第1施力部件5之外,还可以具有配置在第1可动体41与第1壁部32之间的第1施力部件5。
另外,在本发明的实施方式中,左侧的第2施力部件6对第2可动体42向左侧施力,右侧的第2施力部件6对第2可动体42向右侧施力,但也可以是左侧的第2施力部件6对第2可动体42向右侧施力,右侧的第2施力部件6对第2可动体42向左侧施力。
另外,在本发明的实施方式中,各第3施力部件7的一端7a固定于第2可动体42的基座部421,各第3施力部件7的另一端7b固定于第3可动体43的基座部431,但各第3施力部件7的一端7a也可以固定于第3可动体43的基座部431,各第3施力部件7的另一端7b也可以固定于第2可动体42的基座部421。
另外,在本发明的实施方式中,左侧的第3施力部件7沿顺时针方向(-θ方向)对第3可动体43施力,右侧的第3施力部件7沿逆时针方向(+θ方向)对第3可动体43施力,但也可以是,左侧的第3施力部件7沿逆时针方向(+θ方向)对第3可动体43施力,右侧的第3施力部件7沿顺时针方向(-θ方向)对第3可动体43施力。
另外,在本发明的实施方式中,第2对位部件44具有切口部44a,但第2对位部件44也可以代替切口部44a而在第2对位部件44的前面具有向+X方向凹陷的凹部。
另外,在本发明的实施方式中,突起部82的俯视形状以及切口部44a的俯视形状为三角形,但只要受电线圈112和供电线圈122被定位在通过将突起部82嵌入切口部44a而能够高效地传送电力的位置,突起部82的俯视形状以及切口部44a的俯视形状就没有限定。例如,突起部82的俯视形状以及切口部44a的俯视形状也可以是圆弧形状。
另外,在本发明的实施方式中,突起部82的俯视形状和切口部44a的俯视形状是相同的形状,但只要受电线圈112和供电线圈122被定位在通过突起部82嵌入切口部44a而能够高效率地传送电力的位置,突起部82的俯视形状和切口部44a的俯视形状也可以不一致。
另外,在本发明的实施方式中,第1对位部件8具有一个突起部82,但第1对位部件8也可以具有两个以上的突起部82。
另外,在本发明的实施方式中,第1对位部件8具有突起部82,但也可以省略突起部82。在这种情况下,第3可动体43例如具有与第1对位部件8的基座部81接触的接触面。
另外,在本发明的实施方式中,线圈位置调整机构1具有第1对位部件8,但可以省略第1对位部件8。在这种情况下,第3可动体43例如具有与移动体10的外装体11接触的接触面。
另外,在本发明的实施方式中,第1施力部件5是弹簧,但第1施力部件5只要能够对第1可动体41~第3可动体43沿X方向施力即可,并不限定于弹簧。例如,第1施力部件5也可以是橡胶。换言之,第1施力部件5只要是弹性体即可。
同样,在本发明的实施方式中,第2施力部件6是弹簧,但第2施力部件6只要能够对第2可动体42以及第3可动体43沿Y方向施力即可,并不限定于弹簧。例如,第2施力部件6也可以是橡胶。换言之,第2施力部件6只要是弹性体即可。
另外,在本发明的实施方式中,第3施力部件7是弹簧,但只要第3施力部件7能够对第3可动体43沿θ方向施力,则不限于弹簧。例如,第3施力部件7也可以是橡胶。换言之,第3施力部件7只要是弹性体即可。
另外,在本发明的实施方式中,第3轴71的上侧端部固定在第3可动体43的基座部431上,但第3轴71的下侧端部也可以固定在第2可动体42的基座部421上。在该情况下,第3轴71的上侧端部转动自如地支承在第3可动体43的基座部431上。
另外,在本发明的实施方式中,第1轴51沿X方向引导第1可动体41~第3可动体43,但第1可动体41~第3可动体43例如也可以被沿X方向延伸的导轨沿X方向引导。
同样,在本发明的实施方式中,第2轴61沿Y方向引导第2可动体42以及第3可动体43,但第2可动体42以及第3可动体43例如也可以被沿Y方向延伸的导轨沿Y方向引导。
另外,在本发明的实施方式中,作为沿θ方向转动自如地支承第3可动体43的部件,使用了第3轴71,但第3可动体43例如也可以被呈圆弧状延伸的导轨沿θ方向引导。
另外,在本发明的实施方式中,支承供电线圈122的支承体(第3可动体43)在X方向、Y方向以及θ方向上动作,但支承供电线圈122的支承体也可以在X方向、Y方向以及θ方向中的一个方向或者两个方向上动作。在该情况下,线圈移动机构2具有第1施力部件5~第3施力部件7中的1个或2个,具有第1轴51~第3轴71中的1个或2个。
另外,在本发明的实施方式中,线圈移动机构2具有第1轴51和第2轴61,但可以省略第1轴51和第2轴61。例如,在第1可动体41配置在基体3上的情况下,也可以省略第1轴51。另外,在第2可动体42配置在第1可动体41上的情况下,也可以省略第2轴61。
另外,在本发明的实施方式中,基体3固定在地面或地板面上,但固定基体3的对象不限于地面或地板面。例如,基体3可以固定在设置于地面或地板面的支承台上,也可以固定在供电设备120所具有的箱状体上。支承台是支承线圈移动机构2的台。供电设备120所具有的箱状体例如收纳有电容器124、电源部125、供电侧控制器126。换言之,基体3也可以配置在比地面或地板面高的位置。
另外,在本发明的实施方式中,线圈移动机构2使供电线圈122的位置位移,但线圈移动机构2也可以使受电线圈112的位置位移。在这种情况下,线圈移动机构2设置在移动体10上,第3可动体43支承受电线圈112。另外,第1对位部件8设置在供电设备120上。
本申请基于作为2018年4月13日申请的日本专利申请的日本特愿2018-077706号主张优先权,并援引该日本专利申请的全部记载内容。
产业上的可利用性
本发明对于无人搬运车那样的移动体的非接触供电是有用的。
标号说明
1:线圈位置调整机构;2:线圈移动机构;5:第1施力部件;6:第2施力部件;7:第3施力部件;8:第1对位部件;10:移动体;43:第3可动体;81:基座部;82:突起部;100:非接触供电***;110:受电设备;112:受电线圈;120:供电设备;122:供电线圈;441:斜面;821:斜面。
Claims (8)
1.一种线圈位置调整机构,其具有使供电线圈或受电线圈的位置位移的线圈移动机构,
所述线圈移动机构具有:
支承体,其支承所述供电线圈或所述受电线圈;以及
至少一个施力部件,其对所述支承体施力,
所述至少一个施力部件包含沿X方向对所述支承体施力的第1施力部件、沿Y方向对所述支承体施力的第2施力部件以及绕中心轴线对所述支承体施力的第3施力部件中的至少一个,
所述Y方向是与所述X方向垂直的方向,
所述中心轴线与包含所述X方向和所述Y方向的面垂直。
2.根据权利要求1所述的线圈位置调整机构,其中,
所述至少一个施力部件包含所述第1施力部件、所述第2施力部件以及所述第3施力部件中的至少一方,
所述第1施力部件的作用力比所述第2施力部件和所述第3施力部件的作用力大。
3.根据权利要求1或2所述的线圈位置调整机构,其中,
所述至少一个施力部件包含所述第2施力部件和所述第3施力部件,
所述第2施力部件的作用力比所述第3施力部件的作用力大。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的线圈位置调整机构,其中,
该线圈位置调整机构还具有设置于移动体或供电设备的对位部件,
所述支承体具有与所述对位部件接触的第1接触面。
5.根据权利要求4所述的线圈位置调整机构,其中,
所述对位部件具有基座部和从所述基座部突出的突起部,
所述第1接触面与所述突起部接触。
6.根据权利要求5所述的线圈位置调整机构,其中,
所述突起部具有与所述第1接触面接触的第2接触面,
所述第2接触面包含与所述第1接触面一致的形状。
7.一种非接触供电***,其具有:
移动体;
受电设备,其具有受电线圈;
供电设备,其具有供电线圈并且从所述供电线圈向所述受电线圈传送电力;以及
权利要求1至6中的任意一项所述的线圈位置调整机构,
所述受电设备搭载于所述移动体,
所述线圈位置调整机构具有的所述线圈移动机构设置于所述移动体或所述供电设备。
8.根据权利要求7所述的非接触供电***,其中,
所述至少一个施力部件包含所述第1施力部件,
所述移动体抵抗所述第1施力部件的作用力而使所述支承体沿所述X方向移动。
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