JP3775759B2

JP3775759B2 - 非接触給電式走行台車

Info

Publication number: JP3775759B2
Application number: JP08743596A
Authority: JP
Inventors: 正平古川
Original assignee: 日立機電工業株式会社
Priority date: 1996-03-14
Filing date: 1996-03-14
Publication date: 2006-05-17
Anticipated expiration: 2016-03-14
Also published as: JPH09252554A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は給電線より非接触で給電できる非接触給電式走行台車に係り、特に直線部と曲線部が連なった走行路を走行する際にも常に安定して給電できる非接触給電式走行台車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より荷物を載置して予め設定された走行路に沿って走行する走行台車に対する給電方法としては、走行路に沿って配設したトロリー線を台車に設けたコレクタで集電する方式、走行路に配設したトロリーパスダクトを台車側のシューで集電する方式、台車に接続された給電ケーブルをこれに搭載したケーブルキャリアによって台車とともに移動させる給電方式、又は台車に設けたケーブルリールで走行路上のケーブルを巻取る方式等がある。しかし、前記各方式は部品の摩耗とか、給電装置が大形化したり、ケーブルが断線する等の欠点があった。
【０００３】
このような欠点を解消するために次のような非接触給電式走行台車が開発されている。図４は同走行台車の側面視断面説明図、図５は同走行台車が走行路の曲線部を通過中の状態を説明する平面図である。
【０００４】
図に於いて、５０は地上５１に敷設された走行路で、上面に走行台車５４の走行車輪５５が転動する走行レール５２が設けられており、側面に誘導線３０を保持する保持具３１が走行路５０に設けた基台５３に固定されている。
【０００５】
走行台車５４には前記誘導線３０に対向してＥ字状鉄心３２が支持座３３を介して車体の長手方向側面に複数個（図示例では１個）設けられており、鉄心３２の中央脚部にピックアップコイル３４が巻回されている。
【０００６】
誘導線３０は基端が図外の高周波電源に接続され、先端が接続して１個のループ状に形成されており、その中間部分は電流の流れる方向が互いに逆向となる往復線路が前記鉄心３２の中央脚部を挟む両開口部３２Ａに位置するように構成されている。そして、鉄心３２の開口部３２Ａは誘導線３０及び保持具３１が通過し得る大きさに形成されている。
【０００７】
そして高周波電源から誘導線３０に高周波電流を流すと、誘導線３０を一次側とし、ピックアップコイル３４を二次側とする電磁誘導作用によりピックアップコイル３４に誘導電圧が発生する。この電圧により発生した高周波電圧が所定の交流電圧に変換され、走行台車５４の負荷に供給される。これにより走行台車５４が走行中に非接触で給電されるようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記のように走行台車５４に固定した支持座３３にピックアップコイル３４を取り付けているので、走行路が直線部の場合は問題がないが、曲線部５０Ａの曲率が小さい場合には、複数個のピックアップコイル３４と誘導線３０の距離間隔の変化が弦と円弧の関係が顕著となって、ピックアップコイル３４と誘導線３０が干渉したり、ピックアップコイル３４と誘導線３０との相対位置が大きく変動する。従って、発生電圧が変動するため、安定した給電が得られないという問題点があった。また誘導線３０はその構造上全長が制限されるので、走行レールが長大になると誘導線をつないでいるが、走行台車が前記誘導線３０の継ぎ目を乗り移る場合に給電が途切れるという難点もあった。
【０００９】
本発明は直線部と曲線部の連なった走行路においても常に安定して給電できるようにした非接触給電式走行台車を提供することを目的としている。
【００１０】
また、誘導線の継ぎ目で給電が途切れないようにするとともに、給電容量をアップするようにしたことを加えた非接触給電式走行台車を提供することも目的としている。
【００１１】
更に、誘導線が外部の干渉や高周波の放射による影響を小さくするようにしたことを加えた非接触給電式走行台車を提供することも目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明の非接触給電式走行台車は、一対の走行レールに沿って平行に施設された往復導体である誘導線によりピックアップコイルを介して給電される非接触給電式走行台車であって、前記走行台車に旋回可能に設けられたボギーと、ボギーの両側に各々配設され且つ走行レール上を転動する走行車輪と、ボギーの一方側の前方、後方に各々配設され且つ走行レールの一方をその両側から挟み込むガイド車輪と、ボギーの下方位置に配設され且つ鉄心に巻回されたピックアップコイルとを備え、前記ボギーは前記走行台車の前部及び後部に配設されている。
【００１３】
前記誘導線が互いに上下方向に間隔を開けて配置された非接触給電式走行台車である場合、前記鉄心については、中央部にピックアップコイルが巻回されたＥ字状鉄心であり、ガイド車輪側の方向の横向きにしてボギーに取り付けられており且つ開口部分に前記誘導線が各々入り込んでいることが好ましい。
【００１４】
前記走行レールについては、前記走行車輪の走行レール踏面が前記誘導線より高い位置に来るように配設されていることが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る非接触給電式走行台車（以下、本発明走行台車という）の実施の形態を説明する。図１は本発明走行台車の側面視断面図、図２は図１のＡ−Ａ線視平面図、図３は非接触給電方式の構成説明図である。従来と同一部品は同一の符号を用いている。
【００１６】
本発明走行台車１０は、本体１１の底面の中心部に垂設されたボギー２０と、ボギー２０にそれぞれ取り付けられたＥ字状鉄心３２とピックアップコイル３４と、走行車輪２４とガイド車輪２６とを具備している。
【００１７】
本体１１はいずれも図外の荷台、電源装置、台車制御装置、通信装置等を装備している。そして本体１１の底面中心部には後記する電線類を挿通する開口１１Ａと、これを囲むようにして中空軸１２が垂設されている。
【００１８】
前記ボギー２０は平面視形状が長方形に形成された板状部材で、その中心部に開口２０Ａが開設されている。そして前記中空軸１２の外周面と開口２０Ａ内周面の間との軸受２１が嵌め込まれている。従って、ボギー２０が中空軸１２に対して自在に旋回できるようになっている。
【００１９】
前記ボギー２０の下面には開口２２Ａを有する軸受カバー２２が設けられており、これにより軸受２１を保持するとともに軸受カバー２２より下方に延伸して取り付けられた支持座２３を固持しており、支持座２３の下端にＥ字状鉄心３２とこれに巻回したピックアップコイル３４とが設けられている。Ｅ字状鉄心３２は、図１及び図２に示されているように、その開口部がガイド車輪２６側の方向に横向きになるように取り付けられている。
【００２０】
走行車輪２４はボギー２０の両側に設けたブラケット２５に回動可能に設けられており、固定側（地上側）に設けられた走行路１３に敷設された走行レール１４の踏面を転動するように構成されている。２８は走行車輪駆動用のモータである。
【００２１】
ガイド車輪２６は対向する１対を１組とする複数組からなり、ボギー２０の前、後部車体の外側近傍に設けたブラケット２７に回動可能に設けられている。そして対向する１対のガイド車輪２６は前記走行レール１４の両側面に当接するように配置されている。
【００２２】
前記ピックアップコイル３４の口出線３５は支持座２３に沿って軸受カバー２２に開設された開口２２Ａおよび中空軸１２内、開口２０Ａ及び開口１１Ａを経て本体１１に引き込まれ、図外の電装品に電気接続されている。
【００２３】
次に本発明に用いる非接触給電方式の電装品を図３を参照して説明する。固定側には高周波インバータ３６、力率改善用コンデンサ３７、前記した誘導線３０が設けられている。一方、走行台車１０にはＥ字状鉄心３２、ピックアップコイル３４が設けられており、ピックアップコイル３４で発生した電圧は整流回路３８に入力され、ＰＷＭインバータ等の定電圧出力装置３９を介して走行台車１０の負荷４０に供給されるように構成されている。
【００２４】
次に本発明装置の動作を説明する。高周波インバータ３６から誘導線３０に電流を流すと誘導磁界が発生し、走行台車上のピックアップコイル３４に電圧を誘起し、走行台車１０に給電され、走行台車負荷４０に電力が供給される。
【００２５】
走行台車１０が走行レール１４の直線部１４Ｂから曲線部１４Ａに進行してきた場合に、図２に示すように、走行レール１４の曲率に合わせて転動するガイド車輪２６によってボギー２０が追随して旋回するので、ピックアップコイル３４の曲線部１４Ａへの追随がよくなる。従って、走行車輪２６が曲線部１４Ａを円滑に走行し、ピックアップコイル３４と誘導線３０との距離間隔の変動が少なくなり、安定した給電が得られる。
【００２６】
しかもボギー２０を走行台車１０の前部及び後部に配設している。ボギー２０に取り付けるピックアップコイル３４の長さの限界は同じなので、ピックアップコイル３４を２個つけることにより給電容量を大きくすることができる。そして、ボギー２０を前部及び後部に分割して取り付けることにより、直線部１４Ｂと曲線部１４Ａに於ける誘導線３０とピックアップコイル３４との出入り間隔の変動を小さくすることができる。また、誘導線３０の継ぎ目でも途切れることがなく給電することができる。
【００２７】
さらに、走行車輪２４の走行レール踏面１４Ａは誘導線３０よりも固定側に対して高くなるように配置されている。従って、誘導線がすべて走行路内部に納められるので、走行路上面を通過するものが干渉しない。また高周波の放射による影響も軽減することができる。
【００２８】
なお、本実施の形態に於て、走行台車１０は地上に敷設した走行レールを走行するものとしたが、これに限らず走行レールは天井に張架され、走行台車は懸垂式に構成したものであってもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上、本発明の請求項１に係る非接触給電式走行台車による場合、一対の走行レールに沿って平行に施設された往復導体である誘導線によりピックアップコイルを介して給電される非接触給電式走行台車において、前記走行台車に旋回可能に設けられたボギーと、ボギーの両側に各々配設され且つ走行レール上を転動する走行車輪と、ボギーの一方側の前方、後方に各々配設され且つ走行レールの一方をその両側から挟み込むガイド車輪と、ボギーの下方位置に配設され且つ鉄心に巻回されたピックアップコイルとを備え、前記ボギーは前記走行台車の前部及び後部に配設されている。従って、安定した給電ができるという利点がある。しかも、給電容量が多くなるほか、誘導線の継ぎ目でも途切れることなく給電することができる。
【００３０】
本発明の請求項２に係る非接触給電式走行台車による場合、前記誘導線が互いに上下方向に間隔を開けて配置された請求項１記載の非接触給電式走行台車であって、前記鉄心は中央部にピックアップコイルが巻回されたＥ字状鉄心であり、ガイド車輪側の方向の横向きにしてボギーに取り付けられており且つ開口部分に前記誘導線が各々入り込んでいる。従って、請求項１に係る発明と同一の効果を奏する。
【００３１】
本発明の請求項３に係る非接触給電式走行台車による場合、請求項１又は２記載の非接触給電式走行台車であって、前記走行レールは前記走行車輪の走行レール踏面が前記誘導線より高い位置に来るように配設されている。従って、請求項１又は２に係る発明の効果に加えて、走行レールの敷設面より内部に誘導線が設けられるので、外部との干渉や高周波の放射による影響を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明台車の側面視断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線視平面図である。
【図３】非接触給電方式の構成説明図である。
【図４】従来の非接触給電式走行台車の側面視断面説明図である。
【図５】走行台車が曲線部を通過中の状態を説明する平面図である。
【符号の説明】
１０走行台車
１１本体
１２中空軸
１４走行レール
２０ボギー
２１軸受
２４走行車輪
２６ガイド車輪
３０誘導線
３２Ｅ字状鉄心
３４ピックアップコイル

Claims

一対の走行レールに沿って平行に施設された往復導体である誘導線によりピックアップコイルを介して給電される非接触給電式走行台車において、前記走行台車に旋回可能に設けられたボギーと、ボギーの両側に各々配設され且つ走行レール上を転動する走行車輪と、ボギーの一方側の前方、後方に各々配設され且つ走行レールの一方をその両側から挟み込むガイド車輪と、ボギーの下方位置に配設され且つ鉄心に巻回されたピックアップコイルとを備え、前記ボギーは前記走行台車の前部及び後部に配設されていることを特徴とする非接触給電式走行台車。
前記誘導線が互いに上下方向に間隔を開けて配置された請求項１記載の非接触給電式走行台車において、前記鉄心は中央部にピックアップコイルが巻回されたＥ字状鉄心であり、ガイド車輪側の方向の横向きにしてボギーに取り付けられており且つ開口部分に前記誘導線が各々入り込んでいることを特徴とする非接触給電式走行台車。
請求項１又は２記載の非接触給電式走行台車において、前記走行レールは前記走行車輪の走行レール踏面が前記誘導線より高い位置に来るように配設されていることを特徴とする非接触給電式走行台車。