JPH05328508A - 移動体の無接触給電設備 - Google Patents

移動体の無接触給電設備

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JPH05328508A
JPH05328508A JP4129178A JP12917892A JPH05328508A JP H05328508 A JPH05328508 A JP H05328508A JP 4129178 A JP4129178 A JP 4129178A JP 12917892 A JP12917892 A JP 12917892A JP H05328508 A JPH05328508 A JP H05328508A
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JP
Japan
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runner
coil
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JP4129178A
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English (en)
Inventor
Shuzo Nishino
修三 西野
Michio Iwama
道生 岩間
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Daifuku Co Ltd
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Daifuku Co Ltd
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    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 移動体に無接触で安定して給電できる無接触
給電設備を提供する。 【構成】 走行体21を誘導するガイドパス4に沿って設
置された作業架台22に、ガイドパス4に沿って、高周波
の正弦波共振インバータに接続された一対の誘導線路26
を敷設し、走行体21に、誘導線路26の周波数に共振する
コイル28を各誘導線路26の中心に位置するように取付
け、このコイル28を電源とするバッテリを配設する。 【効果】 誘導線路26に通電(交流)されると、コイル
28に起電力が発生することにより、作業架台22部を移動
中に無接触で走行体21に給電され、バッテリを充電する
ことができる。

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、特に床に敷設されたガイドパスに導かれて床面上を
走行し、荷を搬送する自走搬送台車の無接触給電設備に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の上記自走搬送台車とその給電装置
を、図11、図12に基づいて説明する。1は下面四隅の走
行車輪2により床面3を自動走行する走行体(自走搬送
台車)で、この走行体1の自動走行は床面3に敷設され
たガイドパス4に導かれて行われる。この走行体1の上
面には荷を載置する荷受け部5が設けられ、内部にバッ
テリ6とこのバッテリを駆動電源とする走行駆動装置
(図示せず)が設けられ、この走行駆動装置により走行
車輪2が駆動され、走行する。
【0003】また走行体1の下部には無接触給電装置と
して、バッテリ充電ステーションに設置された1次コア
7に対向して磁路を形成する2次コア8が垂設され、こ
の充電ステーションに設けられた1次コア7に巻かれた
コイル9に交流電流が通電されると、2次コア8に巻か
れたコイル10に起電力が発生し、この起電力により発生
した交流電流は走行体1内部の交流−直流変換部11を介
してバッテリ6へ供給され、バッテリ6が充電される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような構
成では、走行体1は一旦搬送経路を離れて充電ステーシ
ョンまで走行しないと、充電されないため、作業効率が
悪く、また1次コア7を搬送経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、1次コア7と2次コア
8間のギャップ長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。
【0005】本発明は上記問題を解決するものであり、
無接触で、安定し、かつ効率よく給電でき、作業効率を
向上できる移動体の無接触給電設備を提供することを目
的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
本発明の移動体の無接触給電設備は、移動体を誘導する
ガイドパスに沿って設置された作業用ステーション部
に、前記ガイドパスに沿って高周波の正弦波電流を流す
線路を敷設し、前記移動体に、この線路の周波数に共振
し、起電力が生じるコイルと、このコイルを電源とする
充電装置を配設したことを特徴とするものである。
【0007】
【作用】上記発明の構成により、誘導線路に発生する磁
束によってコイルに起電力が発生することで、移動体は
作業用ステーション部を走行中に無接触で給電され、充
電される。
【0008】
【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11および図12と同一の構成に
は同一の符号を付して説明を省略する。
【0009】図1は本発明の移動体の無接触給電設備の
一部断面斜視図、図2、図3はそれぞれ本発明の移動体
の無接触給電設備の作業用ステーション部の正面図およ
び平面図である。
【0010】走行体21を誘導するガイドパス4に沿って
作業用ステーションとして作業架台22を設け、この作業
架台22のガイドパス4側の側面に、ガイドパス4に沿っ
て所定間隔置きに上下方向に一対のハンガー23が水平に
突設されたブラケット24が設けられ、各ハンガー23の先
端にはガイドパス4に沿って樹脂製のダクト25が張設さ
れ、各ダクト25には、始端が作業架台22に内蔵された電
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26が敷設されている。また誘導線
路26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、たとえば樹脂材にてカ
バーして構成されている。
【0011】また、走行体21には、誘導線路26が敷設さ
れた作業架台22に対向する側面に給電装置としてピック
アップユニットPが設けられている。ピックアップユニ
ットPは、図4に示すように、断面がH形の横方向(図
3においてガイドパス4に沿う方向)に長い、磁性部材
であるフェライト27に、上下面の凹部に渡って、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28を形成し、フェライト27の走行体21側の側部にフ
ェライト板29を取付け、このフェライト板29の両端に板
状の取付け部材30を垂直に取付けて構成されている。取
付け部材30には、図4(c) に示すように、両端が半円状
の縦長の取付け孔30Aが設けられている。この取付け部
材30と、走行体21から作業架台22側に突出された一対の
支持部材31を、それぞれの取付け孔30A,31A間を貫通
したボルト32Aにより連結し、ピックアップユニットP
のフェライト27の中心Lがほぼ誘導線路26の一対のダク
ト25の中央で、ブラケット24に対して垂直に位置するよ
うに、ピックアップユニットPを矢印で示すように回転
させ、上下方向に移動させて調整し、ナット32Bを締め
つけることで、走行体21に固定している。
【0012】電源装置Mと走行体21の給電装置の詳細な
回路構成を図5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26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。
【0013】また走行体21は、ピックアップコイル28に
並列に、このピックアップコイル28と誘導線路26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にダイオード57の出力
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にバッテリ6を接続し、このバッテリ
6に負荷、たとえばモータコントローラ34を介して走行
車輪2駆動用の減速機付電動モータ35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。
【0014】上記電源装置Mと誘導線路26と走行体21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26に
供給される。
【0015】そして、バッテリ6を駆動電源とするモー
タコントローラ34により走行車輪2駆動用の減速機付電
動モータ35が駆動されることによって、走行体21はガイ
ドパス4に導かれて床3上を走行し、作業架台22部に差
し掛かると、誘導線路26に発生する磁束により、誘導線
路26の周波数に共振する走行体21のピックアップコイル
28に起電力が発生し、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バッテリ6が充電される。また
モータコントローラ34を介してモータ35に供給され、移
動体の走行体21は、給電されたこのモータ35により走行
車輪2が駆動され、ガイドパス4に導かれて移動する。
通常、作業架台22部では走行体21は低速となるため、長
時間給電され、充分な充電が行える。
【0016】このように、無接触で走行体21に作業架台
22部を走行中に給電し、充電することができることか
ら、従来のように一旦搬送経路を離れて充電ステーショ
ンに入る必要がなくなり、作業効率を大幅に向上するこ
とができる。またピックアップコイル28の中心Lが誘導
線路26が敷設された一対のダクト25の中央で、ブラケッ
ト24に対して垂直に位置するように調整でき、固定され
ることから、図6に示すように、ピックアップコイル28
は誘導線路26で発生する磁束密度が最も大きい位置に位
置し、最も大きい起電力が誘起され、効率よく給電で
き、またピックアップコイル28は作業架台22のカーブ部
でも誘導線路26に接触することなく、走行体21はこのカ
ーブ部をスムーズに曲がることができる。また、断面が
H形のフェライト27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28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が高いことから、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。
【0017】さらに、誘導線路26の長さはピックアップ
コイル28の長さに比較して長いため、誘導線路26の1次
側インダクタンスはほぼ一定となり、また電源装置Mの
コンデンサ55と誘導線路26は共振回路を構成しているこ
とから、誘導線路26にほぼ一定の大きな電流値で、高周
波で正弦波の1次側電流を流すことができ、またピック
アップコイル28の2次側が共振回路となることで、図7
に示すように、共振周波数fo で2次側に大きな電圧v
(図中では1000〜2000V)が発生し、誘導線路26とピッ
クアップコイル28間のギャップ長が変化しても、誘導線
路26の周波数が多少変動しても、さらに2次側の共振周
波数が誘導線路26の周波数から多少変動しても、周波数
1 〜f2 の範囲では所定値(図中では300 V)以上の
2次側電圧を発生することができ、よって大きな電力を
安定して供給することができる。したがって、ギャップ
長の調整をラフに行え、作業性がよくなり製作を容易に
することができる。また1次側にコアが不要となること
で、容易に低コストで誘導線路26を敷設することができ
る。
【0018】さらに誘導線路26とピックアップコイル28
に絶縁体でカバーされたリッツ線を使用することによ
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26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。
【0019】なお、本実施例では、2本の誘導線路26を
作業架台22の側面に敷設する構成としているが、2本の
誘導線路26を敷設できない場合、一方の誘導線路26のみ
を側面に敷設し、他方の誘導線路26は他の経路を通し、
1本の誘導線路26にのみ近接してピックアップコイル28
が移動する構成としてもよい。なお、このときパワーダ
ウンとなることはいうまでもない。また、1本のダクト
25内に2本以上の誘導線路26を敷設して、パワーアップ
を図ることもできる。また、ピックアップユニットPを
作業架台22部のみで突出するように可動式にすることも
できる。さらに、ピックアップユニットPの取付け位置
を取付け部材30の取付け孔30Aの構造により調整できる
よう構成しているが、このような構造に限らず、ピック
アップユニットPの取付け位置を調整できる構造であれ
ばよい。
【0020】また、本実施例では、誘導線路26を作業架
台22の側面に敷設する構成としているが、図8、図9に
示すように、作業架台22部の床面3上にガイドパス4に
沿って常磁性体、または反磁性体からなる走行体21の走
行方向と直角方向である左右方向に一対の支持部材36を
敷設し、これら支持部材36の内側に沿ってこれら支持部
材36に所定間隔置きに左右方向にハンガー37を水平に突
設し、各ハンガー37の先端に支持部材36に沿って樹脂製
のダクト38を張設し、各ダクト38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26を敷設して構成してもよく、同様の効果
を上げることができる。このとき、ピックアップユニッ
トPは走行体21の下部に床3に接触せず、ピックアップ
ユニットPのフェライト27の中心Lがほぼ誘導線路26の
一対のダクト38の中央で、床面3に対して垂直に位置す
るように取付けられる。
【0021】また図10に示すように、作業架台22部の床
面3に走行体21の巾以下の範囲内にガイドパス4に沿っ
て溝71を設け、この溝71内の底面に、溝71に沿って所定
間隔置きに左右方向に一対のハンガー72が垂直に突設さ
れたブラケット73を敷設し、各ハンガー72の先端に溝71
に沿って樹脂製のダクト74を張設し、各ダクト74には、
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26を敷設して構成しても
よく、同様の効果を上げることができる。このとき、ピ
ックアップユニットPは可動式となり、溝71部で走行体
21の下部に床3に接触せず、ピックアップユニットPの
フェライト27の中心Lがほぼ誘導線路26の一対のダクト
74の中央で、床面3に対して垂直に位置するように下降
し、溝71が終了する前に上昇して収納される。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、誘
導線路に発生する磁束によってコイルに起電力が発生す
ることで、移動体は作業用ステーション部を走行中に無
接触で給電され、充電されることにより、従来のように
一旦搬送経路を離れて充電ステーションに入る必要がな
くなり、よって作業効率を向上することができる。ま
た、線路に流れる電流が正弦波であることにより、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。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における移動体の無接触給電
設備の一部断面斜視図である。
【図2】同移動体の無接触給電設備の作業用ステーショ
ン部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作業用ステーショ
ン部の平面図である。
【図4】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5】同移動体の無接触給電設備の回路構成図であ
る。
【図6】同移動体の無接触給電設備のピックアップコイ
ルに発生する起電力発生を説明する説明図である。
【図7】同移動体の無接触給電設備の2次側周波数−起
電力特性図である。
【図8】本発明の他の実施例における移動体の無接触給
電設備の作業用ステーション部の平面図である。
【図9】本発明の他の実施例における移動体の無接触給
電設備の作業用ステーション部の一部断面正面図であ
る。
【図10】本発明の他の実施例における移動体の無接触給
電設備の作業用ステーション部の一部断面正面図であ
る。
【図11】従来の移動体の一部断面斜視図である。
【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】
M 電源装置 P ピックアップユニット 3 床面 4 ガイドパス 6 バッテリ 21 走行体(移動体) 22 作業架台(作業用ステーション) 23,37,72 ハンガー 24,73 ブラケット 25,38,74 ダクト 26 誘導線路 27 フェライト 28 ピックアップコイル 36 支持部材 43 正弦波共振インバータ 55 誘導線路と共振回路を形成するコンデンサ 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

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 移動体を誘導するガイドパスに沿って設
    置された作業用ステーション部に、前記ガイドパスに沿
    って高周波の正弦波電流を流す線路を敷設し、前記移動
    体に、この線路の周波数に共振し、起電力が生じるコイ
    ルと、このコイルを電源とする充電装置を配設したこと
    を特徴とする移動体の無接触給電設備。
JP4129178A 1992-05-22 1992-05-22 移動体の無接触給電設備 Pending JPH05328508A (ja)

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JP4129178A JPH05328508A (ja) 1992-05-22 1992-05-22 移動体の無接触給電設備
AU40891/93A AU4089193A (en) 1992-05-22 1993-05-19 Apparatus for supplying electric power to moving object without contact
PCT/JP1993/000676 WO1993024343A1 (en) 1992-05-22 1993-05-19 Apparatus for supplying electric power to moving object without contact
US08/335,867 US5709291A (en) 1992-05-22 1993-05-19 Device for contactless power supply to moving body
TW085201009U TW350409U (en) 1992-05-22 1993-10-28 Non contact power supply to mobile body
KR1019940704206A KR0134898B1 (ko) 1992-05-22 1995-04-28 이송시스템

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