JP3261427B2 - 給電線保持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、移動体の無接触給電設
備に使用される給電線保持装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の移動体およびその給電装置を、図
10および図11に基づいて説明する。移動体としての搬送
用車体Ｖは、駆動トロリー1A、従動トロリー1B、および
これらトロリー1A，1Bにて支持される物品搬送用キャリ
ア1Cから構成され、この車体Ｖを移動自在に案内する案
内レールＢとが設けられている。

【０００３】駆動トロリー1Aは、案内レールＢの上部に
係合する走行用車輪２、案内レールＢの下部に両横側か
ら接触する振れ止めローラ３、および集電子ユニットＤ
を備え、走行用車輪２が減速機付電動モータ４にて駆動
される。また従動トロリー1Bは、案内レールＢの上部に
係合する走行用車輪５、および案内レールＢの下部に両
横側から接触する振れ止めローラ６を備えている。

【０００４】案内レールＢは、その上部に車輪案内部
７、その下部にローラ案内部８を備え、横一側部に連結
される支持枠９によって、天井などから吊り下げ状態に
支持され、また案内レールＢの支持枠９が取り付けられ
た側部とは他方の側部に、通電レールユニットＵが取り
付けられている。

【０００５】この通電レールユニットＵは、電力を３相
交流にて車体Ｖに供給し、かつ走行制御用信号を車体Ｖ
に伝達するために設けられたものであって、４本の通電
レールＬを備え、各通電レールＬを並列状態に支持する
レール支持枠10が案内レールＢに設けた上下一対の係止
部11に係止された状態でビス止めされている。

【０００６】通電レールＬは、図11(b) に拡大して示す
ように、銅などの導電材にて形成されるレール本体12
と、合成樹脂などの非導電材にて形成されるホルダー13
とからなり、ホルダー13には、レール本体12の両横側部
から集電子側に突設される一対の防護壁部が備えられ、
またレール本体12の集電子接触面が、レール横巾方向中
央側ほど奥側に位置する凹入面に形成されている。

【０００７】集電子ユニットＤは、図10に示すように、
各通電レールＬのそれぞれに一対の集電子14を備え、１
つの通電レールＬに対する一対の集電子14が、車体Ｖの
前後方向に間隔を隔てて位置され、車体前方の４つの集
電子14が、１つのユニットにまとめられ、同様に車体後
方の４つの集電子14が１つのユニットにまとめられてい
る。

【０００８】上記構成により、移動体の車体Ｖは、案内
レールＢの通電レールユニットＵの通電レールＬから集
電子14を介して給電され、給電された減速機付電動モー
タ４にて走行用車輪２が駆動され、案内レールＢに案内
されて移動する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の移動体の給電設備では、通電レールＬのレール本体
12と集電子14は互いの接触により磨耗するため、メンテ
ナンスが不可欠でおり、またゴミがでるという問題があ
った。さらに通電レールＬの導電材（レール本体12）が
露出するため、感電する危険があり、さらにスパークが
発生するため、防爆エリアでは使用できないという問題
があった。

【００１０】このような問題を解決するため、図12に示
すような、無接触の給電設備が提案されている。図12の
無接触の給電設備は、移動体の充電ステーションに固定
した１次コア21と、このステーションに停止した移動体
22の下部に垂設した２次コア23がギャップ長ｇで対向し
て磁路を設け、電力を伝達するように構成されている。
すなわち、充電ステーションに設けられた１次側コア21
に巻かれたコイル24に交流電流が通電されると、２次側
コア23に巻かれたコイル25に起電力が発生し、このコイ
ル25に発生した交流電流は交流−直流変換部26を介して
バッテリ27へ供給され、バッテリ27が充電される。この
バッテリ27を駆動電源として移動体22は走行用車輪28を
駆動して走行する。

【００１１】しかし、このような構成では、一旦充電ス
テーションで停止しないと、充電されないため、作業効
率が悪く、また１次コア21を走行路に沿って敷設すれば
このような問題は解決されるが、製作が困難であり、コ
スト的に不可能であった。さらに、ギャップ長ｇの変化
により１次側のインダクタンスが大きく変化するため、
１次側電流値が大きく変化し、２次側電圧値が大きく変
化することから、過電流、過電圧が発生し、保護装置が
動作して給電できないことがあった。

【００１２】本発明は上記問題を解決するものであり、
無接触で、安全に、かつ安定して給電できる移動体の無
接触給電設備を提供し、この無接触給電設備に使用され
る給電線保持装置を提供することを目的とするものであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
本発明の給電線保持装置は、移動体の移動線路に沿って
高周波の正弦波電流を流す誘導線路を張設し、前記移動
体に、前記誘電線路から無接触で給電されるコイルを設
けた移動体の無接触給電設備において、前記誘導線路を
保持するために使用される給電線保持装置であって、ハ
ンガーが垂設され、上記移動線路に沿って所定間隔置き
に設置されるブラケットと、前記誘導線路の所定の長さ
に渡って長手方向に嵌め込むべく長手方向に切り欠いた
筒体と、前記切り欠いた筒体の端部のそれぞれ長手方向
に配設し、その先端を槍状にしたツメ部から構成される
カバーとからなり、前記ハンガーの先端に、前記カバー
の一対のツメ部が合わされて嵌合される凹部を設け、前
記カバーにより前記誘導線路の全長を覆うことを特徴と
するものである。

【００１４】また第２の発明は、上記第１の発明のカバ
ー間を、前記カバーの外径に合わせた内径を有す筒体の
一端を長手方向に切欠いてその端部にそれぞれ長手方向
にツメ部を配設して構成され、前記各ツメ部にそれぞれ
孔を設け、これら孔をピンで固定することにより開かな
いように係止されるカバー継ぎ材で継いだことを特徴と
するものである。さらに第３の発明は、上記第１の発明
において誘導線路のカーブ部に使用されるカバーを、カ
バーのツメ部にそれぞれ所定間隔で切欠を設け、ツメ部
を不連続な構成としたことを特徴とするものである。

【００１５】

【作用】上記発明の構成によれば、移動線路に沿って所
定間隔置きに垂設されるハンガーの先端の凹部に、誘導
線路を長手方向に嵌め込んだカバーのツメ部を挿入する
ことにより、誘導線路がカバーとハンガーにより支持さ
れて垂れることなく移動線路に沿って敷設される。また
誘導線路の全長をカバーで覆うことにより、導電部の露
出がなくなり、安全性が高められる。

【００１６】また、第２の発明によれば、カバー間がカ
バー継ぎ材でカバーされることにより、誘導線路はこの
間においても垂れることなく敷設される。さらに、第３
の発明によれば、カバーのツメ部にそれぞれ所定間隔で
切欠を設け、ツメ部を不連続な構成としたことにより、
カーブ部においても、誘導線路は無理なくカバーに密着
して嵌め込まれる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。なお、従来例の図10および図11と同一の構成に
は同一の符号を付して説明を省略する。

【００１８】図１は本発明の給電線保持装置を使用した
移動体の無接触給電設備の側面図、図２は同無接触給電
設備の移動体の一部断面正面図である。本発明の移動体
の無接触給電設備は、案内レールＢでは、従来例の通電
レールユニットＵに替えて誘導線路ユニットＸを設け、
車体Ｖでは、従来例の集電子ユニットＤに替えてピック
アップユニットＰを設け、さらに電源装置Ｍを設けて構
成されている。

【００１９】誘導線路ユニットＸは、案内レールＢの横
一側部に案内レールＢに沿って所定間隔置きに上下一対
のハンガー31が垂直に突設されたブラケット32が取り付
けられ、図３に拡大して示すように、ハンガー31の先端
には袋状の凹部31Ａが設けられ、この凹部31Ａに、始端
が電源装置Ｍに接続され、終端が接続された通電方向の
異なるループ状の誘導線路34を長手方向に嵌め込んだカ
バー33のツメ部33Ａが挿入され、案内レールＢに沿って
誘導線路34が敷設されることにより構成されている。前
記ブラケット32は、図３に示すように、案内レールＢの
車輪案内部７とローラ案内部８からそれぞれ内方へ突設
されたツメ部7A，8Aに、その上下端部を嵌合させ、上下
端に設けたねじ孔32Ａに止めネジ32Ｂをら合させ、その
先端を案内レールＢに食い込ませることにより、固定し
ている。また、カバー33は樹脂製であり、図４に示すよ
うに、嵌め込む誘導線路34の外径に合わせた内径を有
す、長さ3000ｍｍ程の筒体33Ｂの一端を長手方向に切欠
いてその端部にそれぞれ斜め上方向と下方向に前記ツメ
部33Ａを配設して構成されており、ツメ部33Ａの先端を
槍状にして、上下のツメ部33Ａを合わせてハンガー31の
先端の凹部31Ａに挿入されると、抜け落ちないようにし
ている。また、各ツメ部33Ａの両端に丸孔33Ｃを設けて
いる。このカバー33間は、図１，図５に拡大して示すよ
うに、カバー継ぎ材29で支持されている。このカバー継
ぎ材29は、カバー33の外径に合わせた内径を有す、長さ
60ｍｍ程の筒体33Ｅの一端を長手方向に切欠いてその端
部にそれぞれ斜め上方向と下方向にツメ部29Ａを配設し
て構成されており、各ツメ部29Ａの一端に丸孔29Ｃ、他
端に長手方向に長いスライド孔29Ｄを設け、一方のカバ
ー33の端部の丸孔33Ｃと、この丸孔29Ｃとをピン30Ａで
固定し、他方のカバー33の丸孔33Ｃとスライド孔29Ｄに
ピン30Ｂを貫通させてカバー継ぎ材29が開かないように
係止し、この他方のカバー33とカバー継ぎ材29がスライ
ド自在となるようにしている。このスライドは案内レー
ルＢの伸縮に対応したものである。前記誘導線路34は、
絶縁した細い素線を集めて形成した撚線（以下、リッツ
線と呼ぶ）を絶縁体、たとえば樹脂材によりカバーして
構成されている。

【００２０】また、ピックアップユニットＰは、図６に
示すように、断面がＥ形のフェライト35を５個、その中
央の凸部35Ａが横向きにして横方向（図１において案内
レールＢに沿う方向）に並べ、各フェライト35の中央の
凸部35Ａに、フェライト板37を載置し、このフェライト
板37ごと非磁性体のプレート38を介してベース体39にね
じ39Ａにより固定している。また横方向に並べたフェラ
イト35の中央の凸部35Ａの上下面に渡って、たとえば10
〜20ターンの上記リッツ線を巻いてピックアップコイル
36を形成し、またベース体39の側部に取付け部材40を取
付けて構成されている。また、両端のフェライト35とプ
レート38の折りかえし部間にウレタンゴム40Ａを挿入し
ている。前記取付け部材40によりピックアップユニット
Ｐを、図３(a) に示すように、ピックアップユニットＰ
のフェライト35の中央の凸部35Ａの中心Ｌがほぼ誘導線
路ユニットＸの一対の誘導線路34の中央で、案内レール
Ｂに対して垂直に位置するように調整して車体Ｖに固定
している。誘導線路34に通電（交流）されると、ピック
アップコイル36に起電力が発生する。

【００２１】電源装置Ｍと車体（移動体）Ｖの回路構成
を図７の回路図にしたがって説明する。電源装置Ｍは、
ＡＣ200 Ｖ３相の交流電源41と、コンバータ42と、正弦
波共振インバータ43と、過電流保護用のトランジスタ44
およびダイオード45とを備えている。コンバータ42は全
波整流用のダイオード46と、フィルタを構成するコイル
47とコンデンサ48と抵抗49とこの抵抗49を短絡するトラ
ンジスタ50とから構成され、正弦波共振インバータ43
は、図中に示すように交互に発振される矩形波信号によ
り駆動されるトランジスタ51，52と、電流制限用のコイ
ル53と、トランジスタ51，52に接続される電流供給用の
コイル54と、誘導線路34と並列共振回路を形成するコン
デンサ55とから構成されている。なお、トランジスタ制
御装置は省略している。

【００２２】また車体Ｖは、ピックアップコイル36に並
列に、このピックアップコイル36と誘導線路34の周波数
に共振する共振回路を構成するコンデンサ56を設け、こ
の共振回路のコンデンサ56に並列に整流用のダイオード
57を接続し、このダイオード57に出力を所定電圧に制御
する安定化電源回路58を接続し、この安定化電源回路58
に負荷、たとえばインバータ63を介してモータ４を接続
して構成している。安定化電源回路58は、電流制限用の
コイル59と出力調整用トランジスタ60と、フィルタを構
成するダイオード61およびコンデンサ62から構成されて
いる。なお、トランジスタ制御装置は省略している。

【００２３】上記電源装置Ｍと誘導線路34と車体Ｖの回
路構成による作用を説明する。まず、交流電源41から出
力されるＡＣ200 Ｖ３相の交流はコンバータ42により直
流に変換され、正弦波共振インバータ43により高周波、
たとえば10kHz の正弦波に変換されて誘導線路34に供給
される。この誘導線路34に発生する磁束により、誘導線
路34の周波数に共振する案内レールＢ上に位置する車体
Ｖのピックアップコイル36に大きな起電力が発生し、こ
の起電力により発生した交流電流はダイオード57で整流
され、安定化電源回路58により所定の電圧に整圧されて
インバータ63を介して減速機付電動モータ４に供給さ
れ、移動体の車体Ｖは、給電されたこのモータ４により
走行用車輪２が駆動され、案内レールＢに案内されて移
動する。

【００２４】このように、無接触で車体Ｖに給電するこ
とができ、よって従来のような通電レールＬの磨耗、ゴ
ミの発生を無くすことができ、メンテナンスフリーを実
現することができる。またピックアップコイル36の中心
Ｌが誘導線路ユニットＸの一対の誘導線路34の中央で、
案内レールＢに対して垂直に位置し、かつ誘導線路34の
上下にそれぞれフェライト35の上下の突部35Ｂが位置す
るように調整され、固定されることから、ピックアップ
コイル36は誘導線路34で発生する磁束密度が最も大きい
位置に位置し、透磁率の高いフェライト35の上下の突部
35Ｂに磁路が生じ、よって最も大きい起電力が誘起さ
れ、効率よく給電できる。

【００２５】また、カバー33は、ツメ部33Ａが邪魔して
曲げることができないことから、案内レールＢのカーブ
部では使用できない。よって、カーブ部では、図８に示
す（カーブ用）カバー71を使用している。このカバー71
のツメ部71Ａには所定間隔毎に切欠71Ｂを設けており、
各ツメ部71Ａの中央には丸孔71Ｃを設けている。このカ
バー71により図９に示すように、案内レールＢのカーブ
部においても、無理なく誘導線路34に密着して覆うこと
ができ、また、各ツメ部71Ａを合わせてピン72により係
止することにより、誘導線路34の嵌め込みを確実なもの
としている。このようにカバー33，71を使用することに
より、ワンタッチで容易に、かつ確実に誘導線路34を垂
らすことなく案内レールＢに沿って敷設することがで
き、さらにカバー33，71間をカバー継ぎ材29で覆うこと
により、誘導線路34をこの間においても垂らすことなく
敷設することができる。

【００２６】またピックアップコイル36は案内レールＢ
のカーブ部でも誘導線路34に接触することなく、車体Ｖ
はカーブ部をスムーズに曲がることができる。また、フ
ェライト板37により断面がＨ形状になったフェライト35
の中央凸部35Ａに、上下面の凹部に渡って、リッツ線を
巻いてピックアップコイル36を形成することにより、両
端の凸部によってリッツ線が保持されることでリッツ線
が巻きやすくなり、作業能率を上げることができる。さ
らにこの両端の凸部は透磁率の高いことから、磁路が形
成され、より高い起電力を発生することができる。

【００２７】さらに誘導線路34とピックアップコイル36
に絶縁体でカバーされたリッツ線を使用し、またカバー
33，71で覆うことにより、導電部の露出がなくなり、安
全性を高めることができ、またスパークがでなくなるこ
とから、火災などの危険がなくなり、また防爆エリアで
も使用することが可能となる。さらに、誘導線路34には
正弦波が給電されることにより、高調波が発生せず、ラ
ジオノイズの発生を無くすことができる。

【００２８】なお、本実施例では、２本の誘導線路34を
案内レールＢに敷設する構成としているが、案内レール
Ｂに２本以上の誘導線路34を敷設して、パワーアップを
図ることができる。また、１本の誘導線路34を案内レー
ルＢに敷設する構成として無接触給電することもでき
る。この際、ハンガー31は１本でよいことはいうまでも
ない。

【００２９】また、本実施例では、左右方向に移動する
車体Ｖについて記載しているが、レール軌道に沿って上
下方向に移動する車体（移動体）にも、同様に適用で
き、同様の効果を期待することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、移
動線路に沿って所定間隔置きにハンガーが垂直に突設さ
れたブラケットを設置し、このブラケットのハンガーの
先端の凹部に、誘導線路を長手方向に嵌め込んだカバー
のツメを挿入することで、誘導線路をカバーとハンガー
により支持して垂れることなく、ワンタッチで容易に敷
設することができる。また誘導線路の全長をカバーで覆
うことにより、導電部の露出がなくなり、安全性を高め
ることができる。

【００３１】また、第２の発明によれば、カバー間をカ
バー継ぎ材で覆うことにより、誘導線路をこの間におい
ても垂れることなく敷設することができる。さらに、第
３の発明によれば、カバーのツメ部にそれぞれ所定間隔
で切欠を設け、ツメ部を不連続な構成としたことによ
り、カーブ部においても、誘導線路を無理なくカバーに
密着して嵌め込むことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における給電線保持装置を使
用した移動体の無接触給電設備の側面図である。

【図２】同移動体の無接触給電設備の一部断面正面図で
ある。

【図３】同移動体の無接触給電設備のブラケットの側面
図、平面図である。

【図４】同移動体の無接触給電設備の直線用カバーの平
面図、正面図、側面図、および拡大図である。

【図５】同移動体の無接触給電設備のカバー継ぎ材の平
面図、正面図、Ａ−Ａ矢視図である。

【図６】同移動体の無接触給電設備のピックアップコイ
ルの平面図、正面図、側面図である。

【図７】同移動体の無接触給電設備の回路構成図であ
る。

【図８】同移動体の無接触給電設備のカーブ用カバーの
平面図、正面図、側面図、および拡大図である。

【図９】同移動体の無接触給電設備のカーブ用カバーの
取付け平面図である。

【図10】従来の移動体および給電装置の側面図である。

【図11】従来の移動体および給電装置の一部断面正面図
である。

【図12】従来の移動体の無接触給電設備の構成図であ
る。

【符号の説明】

Ｖ 搬送用車体 Ｂ 案内レール Ｘ 誘導線路ユニット Ｐ ピックアップユニット Ｍ 電源装置 29 カバー継ぎ材 31 ハンガー 31Ａ ハンガーの凹部 32 ブラケット 33 カバー 34 誘導線路 35 フェライト 36 ピックアップコイル 37 フェライト板 43 正弦波共振インバータ 56 ピックアップコイルと共振回路を形成するコンデ
ンサ 71 （カーブ用）カバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−61050（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−69530（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−69531（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−47446（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭47−12591（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60L 5/00 B60M 1/30 B65G 43/00 H02G 3/00 - 3/06

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動体の移動線路に沿って高周波の正弦
   波電流を流す誘導線路を張設し、前記移動体に、前記誘
   電線路から無接触で給電されるコイルを設けた移動体の
   無接触給電設備において、前記誘導線路を保持するため
   に使用される給電線保持装置であって、 ハンガーが垂設され、上記移動線路に沿って所定間隔置
   きに設置されるブラケットと、 前記誘導線路の所定の長さに渡って長手方向に嵌め込む
   べく長手方向に切り欠いた筒体と、前記切り欠いた筒体
   の端部のそれぞれ長手方向に配設し、その先端を槍状に
   したツメ部から構成されるカバーとからなり、 前記ハンガーの先端に、前記カバーの一対のツメ部が合
   わされて嵌合される凹部を設け、前記カバーにより前記
   誘導線路の全長を覆うことを特徴とする給電線保持装
   置。
2. 【請求項２】 カバー間を、前記カバーの外径に合わせ
   た内径を有す筒体の一端を長手方向に切欠いてその端部
   にそれぞれ長手方向にツメ部を配設して構成され、前記
   各ツメ部にそれぞれ孔を設け、これら孔をピンで固定す
   ることにより開かないように係止されるカバー継ぎ材で
   継いだことを特徴とする請求項１記載の給電線保持装
   置。
3. 【請求項３】 誘導線路のカーブ部に使用されるカバー
   は、カバーのツメ部にそれぞれ所定間隔で切欠を設け、
   ツメ部を不連続な構成としたことを特徴とする請求項１
   記載の給電線保持装置。