JP2002359901A - 移動体への給電システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コストの低減及び給電の効率化を実現し得
る、移動体への給電システムを得る。 【解決手段】 給電線７ａ，７ｂは、コア９、強磁性体
１０、及びコイル１２に接触することなく、コア９内を
挿通している。また、保持部材６も、コア９、強磁性体
１０、及びコイル１２に接触していない。給電線７ａ
は、コア９の一番上の突出部と真ん中の突出部との間の
空間に位置し、給電線７ｂは、コア９の真ん中の突出部
と一番下の突出部との間の空間に位置している。取付け
部材８は、ねじ止め等によって、搬送車４の本体部に固
定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、移動体への給電
システムに関するものであり、特に、倉庫等における物
品の収納保管及び検索取出しを搬送車によって自動的に
行う自動保管検索装置において、走行用の駆動電力を非
接触で搬送車に供給する、搬送車への給電システムに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】倉庫等における物品の収納保管及び検索
取出しを搬送車によって自動的に行う自動保管検索装置
がある。このような自動保管検索装置において、走行用
の駆動電力を搬送車に給電する方式として、非接触給電
が行われている。

【０００３】図１５は、自動保管検索装置の構成を模式
的に示す斜視図である。所望のストッカー１ａ，１ｂに
物品２を収納するために、あるいは、所望のストッカー
１ａ，１ｂから物品２を取り出すために、受電部１０５
を備える搬送車４は、レール３ａ，３ｂ上を走行しなが
ら物品２を搬送する。

【０００４】図１６は、斜め下方からレール３ａを眺め
たときの構造を示す斜視図である。レール３ａの裏面に
は、レール３ａの全長に渡ってフェライトシート等の強
磁性体１５２が配設されている。強磁性体１５２には複
数の保持部材１５１が等間隔に固定されており、保持部
材１５１の先端には、一次側の給電線１５０ａ，１５０
ｂが取り付けられている。

【０００５】図１７は、搬送車４の受電部１０５付近の
構造をレール３ａとともに示す断面図である。搬送車４
の車輪１１が、レール３ａに接触している。受電部１０
５は、二次側のコイル１５４が巻装された、断面形状が
略Ｅ字形のコア９を有している。コア９は取付け部材１
５３上に取り付けられており、取付け部材１５３は、搬
送車４の本体部に固定されている。レール３ａの裏面に
強磁性体１５２を配設することにより、コア９の開口部
からの漏洩磁束によるレール３ａ，３ｂやその周囲への
影響の低減、及び受電部１０５の磁気結合度の向上によ
る給電効率の改善が図られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の移動体への給電システムによると、レール３
ａの全長に渡って強磁性体１５２が配設されているた
め、コストが上昇するという問題や、受電部１０５以外
での給電線３ａの励磁に起因して損失が発生するため
に、給電効率が低下するという問題があった。

【０００７】本発明はかかる問題を解決するために成さ
れたものであり、コストの低減及び給電の効率化を実現
し得る、移動体への給電システムを得ることを目的とす
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明のうち請求項１
に記載の移動体への給電システムは、移動体が走行する
レールに沿って給電線を配設し、移動体が備える受電部
に対して、給電線から非接触で電力を供給する、移動体
への給電システムであって、受電部は、給電線が内挿さ
れた開口を有するコアと、コアの開口に近接して配設さ
れた強磁性体片とを有することを特徴とするものであ
る。

【０００９】また、この発明のうち請求項２に記載の移
動体への給電システムは、請求項１に記載の移動体への
給電システムであって、コアは、断面形状が略Ｅ字形の
コアであり、強磁性体片は、コアの開口に対向配置され
た平板状の第１の強磁性体を含むことを特徴とするもの
である。

【００１０】また、この発明のうち請求項３に記載の移
動体への給電システムは、請求項２に記載の移動体への
給電システムであって、強磁性体片は、第１の強磁性体
とコアの開口との間に配設された、短尺棒状の第２の強
磁性体をさらに含むことを特徴とするものである。

【００１１】また、この発明のうち請求項４に記載の移
動体への給電システムは、請求項１に記載の移動体への
給電システムであって、コアは、断面形状が略Ｅ字形の
コアであり、強磁性体片は、一部がコアに繋がる、断面
形状が略Ｌ字形の第１の強磁性体を含むことを特徴とす
るものである。

【００１２】また、この発明のうち請求項５に記載の移
動体への給電システムは、請求項２〜４のいずれか一つ
に記載の移動体への給電システムであって、給電線は、
レールに固定された保持部材によって保持されており、
保持部材のうち、コアの開口と第１の強磁性体とによっ
て挟まれる部分に、レールに沿って延在して配設された
長尺棒状の強磁性体をさらに備えることを特徴とするも
のである。

【００１３】また、この発明のうち請求項６に記載の移
動体への給電システムは、移動体が走行するレールに沿
って給電線を配設し、移動体が備える受電部に対して、
給電線から非接触で電力を供給する、移動体への給電シ
ステムであって、受電部は、給電線が内挿された開口を
有するコアと、コアの開口に近接して配設された強磁性
体片とを有し、これにより、強磁性体片は、移動体の走
行に伴って移動することを特徴とするものである。

【００１４】また、この発明のうち請求項７に記載の移
動体への給電システムは、移動体が走行するレールに沿
って給電線を配設し、移動体が備える受電部に対して、
給電線から非接触で電力を供給する、移動体への給電シ
ステムであって、給電線は、レールに固定された保持部
材によって保持されており、受電部は、保持部材を挟ん
で対向配置された、いずれも断面形状が略Ｅ字形の対称
のコアを有しており、対を成すコア同士の間に配設され
た強磁性体を備えることを特徴とするものである。

【００１５】また、この発明のうち請求項８に記載の移
動体への給電システムは、請求項７に記載の移動体への
給電システムであって、強磁性体は、保持部材のうち、
対を成すコア同士に挟まれる部分において、レールに沿
って延在して配設された長尺棒状の強磁性体と、受電部
内において、対を成すコア同士に挟まれる部分に配設さ
れた短尺棒状の強磁性体とを有することを特徴とするも
のである。

【００１６】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、自動保管
検索装置の構成を模式的に示す斜視図である。所望のス
トッカー１ａ，１ｂに物品２を収納するために、あるい
は、所望のストッカー１ａ，１ｂから物品２を取り出す
ために、受電部５を備える搬送車４（移動体）は、レー
ル３ａ，３ｂ上を走行しながら物品２を搬送する。

【００１７】図２は、斜め下方からレール３ａを眺めた
ときの構造を示す斜視図である。レール３ａの裏面に
は、ねじ止め等によって、複数の保持部材６が等間隔に
固定されている。保持部材６には、一次側の給電線７
ａ，７ｂが上下方向に離間して取り付けられている。

【００１８】図３は、本実施の形態１に関して、搬送車
４の受電部５の構造を示す斜視図である。取付け部材８
上には、図示しない保持部材を用いたねじ止め等によっ
て、コア９及び強磁性体１０（強磁性体片）が固定され
ている。コア９は、３つの突出部を有する略Ｅ字形の断
面形状を成している。コア９の一番下の突出部が、取付
け部材８の上面に固定されている。図３には示していな
いが、コア９の真ん中の突出部には、二次側のコイル１
２が巻装されている。また、強磁性体１０は、平板状の
フェライト等から成り、コア９のＥ字の開口に対向し
て、コア９に近接して配設されている。コア９の開口と
強磁性体１０との間には、図２に示した保持部材６を挿
入するための隙間が設けられている。

【００１９】図４は、本実施の形態１に関して、搬送車
４の受電部５付近の構造をレール３ａとともに示す断面
図である。給電線７ａ，７ｂは、コア９、強磁性体１
０、及びコイル１２に接触することなく、コア９内を挿
通している。また、保持部材６も、コア９、強磁性体１
０、及びコイル１２に接触していない。給電線７ａは、
コア９の一番上の突出部と真ん中の突出部との間の空間
に位置し、給電線７ｂは、コア９の真ん中の突出部と一
番下の突出部との間の空間に位置している。取付け部材
８は、ねじ止め等によって、搬送車４の本体部に固定さ
れている。

【００２０】このように本実施の形態１に係る移動体へ
の給電システムによれば、搬送車４の受電部５には、コ
ア９の開口に対向して強磁性体１０が配設されている。
従って、強磁性体１０が配設されていない場合と比較す
ると、受電部５の漏れ磁束が少なくなって給電効率が向
上するため、同じ入力電力（一次側）に対して大きな出
力電力（二次側）を得ることができる。

【００２１】また、強磁性体１０が磁気シールドとして
の働きをするため、コア９から外部への磁気漏れを抑制
することができる。従って、強磁性体１０が配設されて
いない場合と比較すると、コア９に近い箇所に鉄等の導
電性磁性体を設置することが可能となり、装置の小型化
を図ることができる。

【００２２】さらに、強磁性体１０は、搬送車４の受電
部５内のみに配設されている。従って、レール３ａの全
長に渡って強磁性体１５２が配設されていた従来の装置
と比較すると、コストの低減を図ることもできる。

【００２３】さらに、従来の装置のように給電線３ａの
全長に渡って強磁性体１５２を配設した場合は、強磁性
体１５２及び給電線３ａは全長に渡って互いに平行に設
置されるため、受電部１０５以外の箇所でも強磁性体１
５２がわずかに励磁され、これに起因する損失が生じ
る。これに対して、本実施の形態１に係る移動体への給
電システムによれば、強磁性体１０は受電部５内のみに
配設されているため、かかる損失が生じることはなく、
給電の効率化を図ることができる。

【００２４】図５は、本実施の形態１の変形例に係る受
電部５の構造を示す斜視図である。また、図６は、本実
施の形態１の変形例に関して、搬送車４の受電部５付近
の構造をレール３ａとともに示す断面図である。図３に
は、一枚の平板から成る強磁性体１０を示したが、コア
９の上部と下部とで強磁性体１０を分割し、強磁性体１
０ａ，１０ｂとしてもよい。強磁性体１０ａ，１０ｂ
は、保持部材１３によって保持され、取付け部材８に固
定されている。本実施の形態１の変形例によっても、上
記と同様の効果を得ることができる。

【００２５】実施の形態２．図７は、本発明の実施の形
態２に関して、搬送車４の受電部５の構造を示す斜視図
である。また、図８は、本実施の形態２に関して、搬送
車４の受電部５付近の構造をレール３ａとともに示す断
面図である。図３に示した平板状の強磁性体１０の代わ
りに、断面が略Ｌ字形の強磁性体１４（強磁性体片）が
配設されている。Ｌ字の底辺の端部は、コア９の一番下
の突出部の端部に接触している。本実施の形態２に係る
受電部５のその他の構造は、図３，４に示した上記実施
の形態１と同様である。

【００２６】このように本実施の形態２に係る移動体へ
の給電システムによれば、図３，４に示した強磁性体１
０に代えて強磁性体１４を配設することにより、コア９
の一番下の突出部と強磁性体１０との間のギャップをな
くすことができる。従って、ギャップの全長が短くなる
ため、給電効率を向上することができる。

【００２７】実施の形態３．図９は、本発明の実施の形
態３に関して、搬送車４の受電部５付近の構造をレール
３ａとともに示す断面図である。コア９の一番下の突出
部と強磁性体１０との間において、取付け部材８の上面
上には、強磁性体１０に平行に紙面の垂直方向に沿って
延在する、短尺棒状の強磁性体２１ｃが配設されてい
る。強磁性体２１ｃの幅（図９の紙面左右方向に関する
幅）は、保持部材２０の幅に等しい。但し、強磁性体１
０，２１ｃの代わりに、図１０に示すように、図７，８
に示した上記実施の形態２に係る強磁性体１４を配設し
てもよい。

【００２８】また、図２，４に示した保持部材６の代わ
りに、保持部材２０が配設されている。図１１は、斜め
下方からレール３ａを眺めたときの構造を示す斜視図で
ある。レール３ａの裏面には、ねじ止め等によって、複
数の保持部材２０が等間隔に固定されている。保持部材
２０には、一次側の給電線７ａ，７ｂが上下方向に離間
して取り付けられている。

【００２９】図９〜１１を参照して、保持部材２０に
は、コア９の一番上の突出部と強磁性体１０，１４とに
よって挟まれる部分に、強磁性体２１ａが配設されてい
る。また、コア９の真ん中の突出部と強磁性体１０，１
４とによって挟まれる部分に、強磁性体２１ｂが配設さ
れている。強磁性体２１ａ，２１ｂは、レール３ａの全
長に渡って長尺棒状に形成されている。

【００３０】このように本実施の形態３に係る移動体へ
の給電システムによれば、図２，４に示した保持部材６
に代えて強磁性体２１ａ，２１ｂを有する保持部材２０
を配設することにより、及び、強磁性体１０とコア９と
の間に強磁性体２１ｃを配設することにより、強磁性体
１０，１４とコア９との間のギャップを低減することが
できる。従って、ギャップの全長が短くなるため、給電
効率をさらに向上することができる。

【００３１】また、図９に示した態様においては、給電
線７ａに関するギャップ長と給電線７ｂに関するギャッ
プ長とが互いに等しくなって磁束の分布が対称となるた
め、均一に励磁することが可能となる。

【００３２】実施の形態４．図１２は、本発明の実施の
形態４に関して、搬送車４の受電部５付近の構造をレー
ル３ａとともに示す断面図である。また、図１３は、斜
め下方からレール３ａを眺めたときの構造を示す斜視図
である。図１２，１３を参照して、レール３ａには、図
２，４等に示した保持部材６の代わりに、平板状の保持
部材３０が取り付けられている。給電線３１ａ，３１ｂ
は、保持部材３０内に埋め込まれている。

【００３３】図１２を参照して、取付け部材８には、図
３，４等に示したコア９の代わりに、対を成すコア９
ａ，９ｂが、保持部材３０を挟んで対向して配設されて
いる。コア９ａ，９ｂは、保持部材３０の中心面に対し
て互いに対称の構造を成している。保持部材３０のう
ち、コア９ａ，９ｂの一番上の突出部同士に挟まれる箇
所には、強磁性体３２ａが配設されている。また、コア
９ａ，９ｂの真ん中の突出部同士に挟まれる箇所には、
強磁性体３２ｂが配設されている。また、取付け部材８
の上面上には、コア９ａ，９ｂの一番下の突出部同士に
挟まれる箇所に、強磁性体３２ｃが配設されている。強
磁性体３２ｃの幅（図１２の紙面左右方向に関する幅）
は、保持部材３０の幅に等しい。強磁性体３２ｃは、コ
ア９ａ，９ｂに平行に紙面の垂直方向に沿って短尺棒状
に延在している。

【００３４】図１３を参照して、保持部材３０は、レー
ル３ａの全長に渡って延在して形成されている。従っ
て、強磁性体３２ａ，３２ｂも、レール３ａの全長に渡
って長尺棒状に延在して形成されている。

【００３５】図１４は、本実施の形態４に関して、磁束
の経路を示す模式図である。給電線３１ａは、給電線３
１ａに関する磁束の経路の中央に位置している。同様
に、給電線３１ｂは、給電線３１ｂに関する磁束の経路
の中央に位置している。また、強磁性体３２ａ〜３２ｃ
が配設されているため、コア９ａ，９ｂ間のギャップは
短くなっている。

【００３６】このように本実施の形態４に係る移動体へ
の給電システムによれば、対を成すコア９ａ，９ｂを保
持部材３０を挟んで対称に配設したため、漏れ磁束を低
減することができ、給電効率の向上を図ることができ
る。

【００３７】また、平板状の保持部材３０の内部に給電
線３１ａ，３１ｂを埋め込んで配設したため、保持部材
３０を取り付けるためのスペースを抑制することがで
き、装置の小型化を図ることもできる。

【００３８】

【発明の効果】この発明のうち請求項１，２，６に係る
ものによれば、コアの開口に近接して強磁性体片が配設
されているため、受電部における給電効率を高めること
ができる。しかも、強磁性体片は、移動体の受電部内の
みに配設されているため、レールの全長に渡って強磁性
体が配設されている場合と比較すると、コストの低減等
を図ることもできる。

【００３９】また、この発明のうち請求項３に係るもの
によれば、磁路のギャップの全長が短くなるため、請求
項１，２に係る移動体への給電システムと比較して、給
電効率をさらに向上することができる。

【００４０】また、この発明のうち請求項４に係るもの
によれば、磁路のギャップの全長が短くなるため、請求
項１に係る移動体への給電システムと比較して、給電効
率をさらに向上することができる。

【００４１】また、この発明のうち請求項５に係るもの
によれば、磁路のギャップをさらに低減することができ
るため、請求項２〜４に係る移動体への給電システムと
比較して、給電効率をさらに向上することができる。

【００４２】また、この発明のうち請求項７に係るもの
によれば、対を成すコアを保持部材を挟んで対称に配設
したため、漏れ磁束を低減することができ、給電効率の
向上を図ることができる。しかも、対を成すコア同士の
間に強磁性体が配設されているため、磁路のギャップを
低減することができ、給電効率を向上することができ
る。

【００４３】また、この発明のうち請求項８に係るもの
によれば、強磁性体の一部は受電部内のみに形成されて
いるため、全ての強磁性体をレールに沿って延在して配
設する場合と比較すると、コストの低減等を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に関して、自動保管検索装置の構成を
模式的に示す斜視図である。

【図２】 本発明の実施の形態１に関して、斜め下方か
らレールを眺めたときの構造を示す斜視図である。

【図３】 本発明の実施の形態１に関して、搬送車の受
電部の構造を示す斜視図である。

【図４】 本発明の実施の形態１に関して、搬送車の受
電部付近の構造をレールとともに示す断面図である。

【図５】 本発明の実施の形態１の変形例に係る受電部
の構造を示す斜視図である。

【図６】 本発明の実施の形態１の変形例に関して、搬
送車の受電部付近の構造をレールとともに示す断面図で
ある。

【図７】 本発明の実施の形態２に関して、搬送車の受
電部の構造を示す斜視図である。

【図８】 本発明の実施の形態２に関して、搬送車の受
電部付近の構造をレールとともに示す断面図である。

【図９】 本発明の実施の形態３に関して、搬送車の受
電部付近の構造をレールとともに示す断面図である。

【図１０】 本発明の実施の形態３の変形例に関して、
搬送車の受電部付近の構造をレールとともに示す断面図
である。

【図１１】 本発明の実施の形態３に関して、斜め下方
からレールを眺めたときの構造を示す斜視図である。

【図１２】 本発明の実施の形態４に関して、搬送車の
受電部付近の構造をレールとともに示す断面図である。

【図１３】 本発明の実施の形態４に関して、斜め下方
からレールを眺めたときの構造を示す斜視図である。

【図１４】 本発明の実施の形態４に関して、磁束の経
路を示す模式図である。

【図１５】 従来技術に関して、自動保管検索装置の構
成を模式的に示す斜視図である。

【図１６】 従来技術に関して、斜め下方からレールを
眺めたときの構造を示す斜視図である。

【図１７】 従来技術に関して、搬送車の受電部付近の
構造をレールとともに示す断面図である。

【符号の説明】

３ａ，３ｂ レール ４ 搬送車 ５ 受電部 ６，１３，２０，３０ 保持部材 ７ａ，７ｂ，３１ａ，３１ｂ 給電線 ９ コア １０，１０ａ，１０ｂ，１４，２１ａ〜２１ｃ，３２ａ
〜３２ｃ 強磁性体

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動体が走行するレールに沿って給電線
   を配設し、前記移動体が備える受電部に対して、前記給
   電線から非接触で電力を供給する、移動体への給電シス
   テムであって、 前記受電部は、 前記給電線が内挿された開口を有するコアと、 前記コアの前記開口に近接して配設された強磁性体片と
   を有することを特徴とする、移動体への給電システム。
2. 【請求項２】 前記コアは、断面形状が略Ｅ字形のコア
   であり、 前記強磁性体片は、前記コアの前記開口に対向配置され
   た平板状の第１の強磁性体を含む、請求項１に記載の移
   動体への給電システム。
3. 【請求項３】 前記強磁性体片は、前記第１の強磁性体
   と前記コアの前記開口との間に配設された、短尺棒状の
   第２の強磁性体をさらに含む、請求項２に記載の移動体
   への給電システム。
4. 【請求項４】 前記コアは、断面形状が略Ｅ字形のコア
   であり、 前記強磁性体片は、一部が前記コアに繋がる、断面形状
   が略Ｌ字形の第１の強磁性体を含む、請求項１に記載の
   移動体への給電システム。
5. 【請求項５】 前記給電線は、前記レールに固定された
   保持部材によって保持されており、 前記保持部材のうち、前記コアの前記開口と前記第１の
   強磁性体とによって挟まれる部分に、前記レールに沿っ
   て延在して配設された長尺棒状の強磁性体をさらに備え
   ることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか一つに記
   載の移動体への給電システム。
6. 【請求項６】 移動体が走行するレールに沿って給電線
   を配設し、前記移動体が備える受電部に対して、前記給
   電線から非接触で電力を供給する、移動体への給電シス
   テムであって、 前記受電部は、 前記給電線が内挿された開口を有するコアと、 前記コアの前記開口に近接して配設された強磁性体片と
   を有し、 これにより、前記強磁性体片は、前記移動体の走行に伴
   って移動することを特徴とする、移動体への給電システ
   ム。
7. 【請求項７】 移動体が走行するレールに沿って給電線
   を配設し、前記移動体が備える受電部に対して、前記給
   電線から非接触で電力を供給する、移動体への給電シス
   テムであって、 前記給電線は、前記レールに固定された保持部材によっ
   て保持されており、 前記受電部は、前記保持部材を挟んで対向配置された、
   いずれも断面形状が略Ｅ字形の対称のコアを有してお
   り、 対を成す前記コア同士の間に配設された強磁性体を備え
   る、移動体への給電システム。
8. 【請求項８】 前記強磁性体は、 前記保持部材のうち、対を成す前記コア同士に挟まれる
   部分において、前記レールに沿って延在して配設された
   長尺棒状の強磁性体と、 前記受電部内において、対を成す前記コア同士に挟まれ
   る部分に配設された短尺棒状の強磁性体とを有する、請
   求項７に記載の移動体への給電システム。