JP2009241815A - 非接触式給電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トロリーシステムに用いられる非接触式給電装置の組立性の向上を図る。
【解決手段】非接触式給電装置４は、複数の給電線６と、給電線６が配索される配索部材２と、給電線６を配索部材２に固定する電線ハンガー９と、給電線６、６同士を接続する接続具８と、を備え、接続具８は、端部同士が相互に対面した一対の給電線６、６の導体部６１、６１の側方からこれら導体部６１、６１に外装されてこれら導体部６１、６１を接続する接続本体部８１を有する。
【選択図】図６

Description

本発明は、トロリーシステムに用いられる非接触式給電装置に関する。

従来、走行式ホイストや搬送台車などの移動体と、この移動体に電力を供給する給電装置と、を備えるトロリーシステムがある。給電装置は、移動体を走行させるレールに沿って配索した給電線と移動体に設けた受電子との間で電力を受け渡しするようになっており、受電子で受け取った電力を移動体に供給するようになっている。給電装置としては、受電子にブラシが採用され、このブラシが給電線に常時接触する接触式給電装置が広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。

ところが、接触式給電装置では、ブラシが給電線に常時接触しつつ移動するため、ブラシや給電線に摩耗が発生して定期的に交換する必要があり、ランニングコストが高いものとなる。

このため、近年では、給電線に高周波の電流を流して、その給電線の周りに発生する磁界による電磁誘導によって、その給電線に非接触状態で近接させた受電子に誘導電流を発生させるようにした非接触式給電装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開平９−２５５２７９号公報（第３頁、図１） 特開平１１−４５０２号公報（第３頁、図２）

このようなトロリーシステムは、例えば、工場などに設置されるのであるが、その組立性の向上が望まれている。

しかしながら、特許文献１，２には、非接触式給電装置を用いたトロリーシステムの組立性の向上に関する提案がされていない。

そこで、本発明は、トロリーシステムに用いられる非接触式給電装置の組立性の向上を図ることを目的とする。

本発明の第１の態様は、移動体を備えるトロリーシステムに設けられ、前記移動体に電力を供給する非接触式給電装置であって、導体部に電流が流れる複数の給電線と、前記給電線が配索される配索部材と、前記配索部材に取り付けられて前記給電線を前記配索部材に取り付ける電線ハンガーと、前記給電線に対して非接触状態で前記移動体に連結され、前記給電線を流れる電流による電磁誘導によって得た電力を前記移動体に供給する受電装置と、前記給電線同士を接続する接続具と、を備え、前記接続具は、端部同士が相互に対面した一対の前記導体部の側方からこれら導体部に外装されてこれら導体部を接続する接続本体部を有すること特徴とする。

本発明の第２の態様は、前記第１の態様の非接触式給電装置において、前記接続本体部は、前記一対の導体部に外装されることで前記導体部と結合することを特徴とする。

本発明の第３の態様は、前記第１又は第２の態様の非接触式給電装置において、前記接続具は、一対の前記導体部同士を接続した状態の前記接続本体部の外側を覆うカバーを有することを特徴とする。

本発明の第１の態様によれば、給電線同士を接続する接続具の接続本体部が、端部同士が相互に対面した一対の前記導体部の側方からこれら導体部に外装されてこれら導体部を接続することにより、配索部材に給電線を配索した後に、接続具を給電線に取り付けることができるので、給電線同士の接続作業を容易にでき、よって、非接触式給電装置の組立性の向上を図ることができる。

本発明の第２の態様によれば、前記第１の態様の効果に加えて、接続本体部は、一対の導体部に外装されることで導体部と結合するので、ジョイナー８の取付け作業を簡単にでき、よって、非接触式給電装置の組立性の向上を図ることができる。

本発明の第３の態様によれば、前記第１および第２の態様の効果に加えて、接続具は、一対の導体部同士を接続した状態の接続本体部の外側を覆うカバーを有することにより、接続本体部が露出した状態となるのを防止できるため、安全性を向上させることできる。

本発明の第１の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図１〜図８は、本発明の第１の実施形態にかかる非接触式給電装置を用いたトロリーシステムを示し、図１は、トロリーシステムを示す概略構成図、図２は、図１中II−II線に沿った拡大断面図、図３は、給電線の接続端部を示す拡大斜視図、図４は、給電線を接続具によって接続した状態を示す拡大斜視図、図５は、接続具の接続本体部を示す拡大斜視図、図６は、給電線の接続端部に接続具の接続本体部を取り付けようとする状態を示す拡大斜視図、図７は、給電線の接続端部に接続具の接続本体部を取り付けた状態を示す拡大斜視図、図８は、給電線の接続端部に取り付けた接続具の接続本体部を正規状態に配置した状態を示す拡大斜視図である。

図１に示すように、トロリーシステム１は、図示省略した移動体用レールに沿って移動可能な移動体３と、この移動体３に電力を供給する非接触式給電装置４と、を備えている。

移動体３を案内する移動体用レールは、図示省略した工場や倉庫などの躯体に固定して設置される。そして、移動体３は、非接触式給電装置４から供給される電力によってモータ３１を駆動して、所定の仕事、例えば移動体用レールに沿った走行や図示省略したチェーンブロックの作動、搬送ベルトの駆動などを行う。

非接触式給電装置４は、細長い板状の配索部材２と、この配索部材２に配索され電源５から高周波の電流が流される相互に連結された複数の給電線６と、移動体３に従動し給電線６から得た電力を移動体３に供給する受電装置７と、を備える。

受電装置７は、給電線６に対して非接触状態で移動体３に連結されており、移動体３に牽引されることで、配索部材２および給電線６に沿って移動する。この受電装置７は、給電線６を流れる電流による電磁誘導によって得た電力を移動体３に供給する。

受電装置７は、給電線６に非接触状態で配置される受電子としてのコア７１、共振回路７２および定電圧回路７３を有している。

コア７１は、図２に示すように、給電線６を側方から跨るように断面ほぼＵ字状の外郭７１ｓを有し、その外郭７１ｓの内部には、給電線６の両側方に位置するように一対のコイル７１ｐ、７１ｍが対向配置されて電磁ピックアップが構成される。ここで、コイル７１ｐ、７１ｍは、給電線６に可能な限り近接させることが好ましい。そして、電源５から給電線６に高周波の電流が供給されることにより、給電線６の周囲に、供給された高周波の電流の周波数に応じた磁界ＭＦの発生・減衰現象が発生し、それが磁束密度の変化となってコイル７１ｐ、７１ｍに誘導電流が発生する（電磁誘導）。

そして、受電装置７では、このようにしてコイル７１ｐ、７１ｍに発生した電流を、図１に示す共振回路７２で安定化した後、定電圧回路７３から移動体３に設けたインバータ３２に送る。移動体３では、インバータ３２でその電流を直流に変換しモータ３１に供給する。

給電線６は、図３に示すように、導体部６１と、この導体部６１を中心部に埋設した絶縁部６２と、によって一定長さの長尺体として形成される。給電線６は、配索される長さに応じて複数本を繋いで使用される。絶縁部６２は、柔軟な合成樹脂などで断面円形状に形成され、この絶縁部６２に管状に形成した導体部６１をインサートして押出し成型することにより、一定長さの給電線６を連続的に成形できる。

そして、図１に示すように、給電線６同士は、配索部材２に沿って配索される際、ジョイナー８、Ｌ型ジョイナー８Ａ、エンドジョイナー８Ｂなどの接続具を介して繋げられる。

ここで、配索部材２には、移動体３の予め設定した走行経路に沿って直線部分、折曲部分および湾曲部分などが形成され、これに伴って給電線６も配索部材２の直線部分は直線状配索部分６Ａとなり、折曲部分は折曲状配索部分６Ｂとなり、かつ、湾曲部分は湾曲状配索部分６Ｃとなる。したがって、給電線６の直線状配索部分６Ａはジョイナー８によって接続され、湾曲状配索部分６ＣはＬ型ジョイナー８Ａによって接続される。また、給電線６は、往路側の線６ｍと復路側の線６ｎとがほぼ平行して配索されることになるが、それら両線６ｍ、６ｎの終端部同士はエンドジョイナー８Ｂで接続される。

給電線６は、電線ハンガー９によって配索部材２に取り付けられる。この電線ハンガー９によって、給電線６を配索部材２に沿わせて配索しつつ、給電線６の垂れ下がりを防止するようになっている。

電線ハンガー９は、図２、図４に示すように、一対の保持アーム９ａ、９ｂと、これら保持アーム９ａ、９ｂの基端部同士を連結する連結部９ｃと、によってほぼコ字状に形成され、連結部９ｃが図示省略した結合手段を介して配索部材２と結合される。保持アーム９ａ、９ｂの先端部にはそれぞれ保持部９１、９１が設けられ、それら保持部９１、９１に給電線６ｍ、６ｎが挟み込むようにして保持される。

給電線６同士を直線状に接続するジョイナー８は、図５、図６に示すように、一対の導体部６１、６１を接続する接続本体部８１を有している。接続本体部８１は、端部同士が相互に対面した一対の導体部６１、６１の側方からこれら導体部６１、６１に外装されてこれら導体部６１、６１を接続するようになっている。

接続本体部８１は、銅板などの電気良導部材によって形成され、接続しようとする導体部６１、６１にそれぞれ挟着される一対の挟着部８２、８３が所定間隔をもって設けられる。それぞれの挟着部８２、８３は、閉じ方向の弾発力をもって対峙する接触片８２ａ、８２ｂおよび８３ａ、８３ｂを備え、それら接触片８２ａ、８２ｂおよび８３ａ、８３ｂは、給電線６の外側形状（円形状）にほぼ沿った円弧状に形成される。

また、接続本体部８１は、合成樹脂などの絶縁材料によって所定幅Ｗをもってほぼ直方体状に形成されるベース部８４に取り付けられ、このベース部８４の高さｈ方向の一端部から上述した挟着部８２、８３が突出される。これら挟着部８２、８３はベース部８４の内部に埋設された図示省略した連結部によって電気的に接続されている。

そして、給電線６の接続時には、図６に示すように、接続しようとする給電線６、６（尚、本実施形態では片側の給電線６ｎ、６ｎによって示す）の端部に導体部６１、６１を所要長さ分だけ露出しておき、それら導体部６１、６１を一直線状に対面させた状態で配置する。そして、図６に示すように、突き合わせた導体部６１、６１の側方に接続本体部８１の挟着部８２、８３を配置して、図７に示すように、それら挟着部８２、８３を導体部６１、６１に押し込む。すると、挟着部８２、８３は、導体部６１、６１に押し込む際にそれら導体部６１、６１の外側に沿って一旦開いた後に弾発力をもって閉じることにより、各導体部６１、６１に挟着される。即ち、接続本体部８１は、一対の導体部６１、６１に外装されることで導体部６１、６１と結合するようになっている。

このとき、ベース部８４は、給電線６に対して配索部材２とは反対側に配置されており、図７中矢印Ｘに示すように、ベース部８４を、導体部６１、６１に挟着した挟着部８２、８３を中心として回転させて、図８に示すように、そのベース部８４を配索部材２側に配置する。

また、ジョイナー８は、図４に示すように、一対の導体部６１、６１同士を接続した状態の接続本体部８１の外側を覆うカバー８５を有している。

カバー８５は、図５に示すように、ベース部８４およびこのベース部８４から突出する接続本体部８１の挟着部８２、８３を覆うことができる長さＬ（図４参照）をもって断面コ字状に薄肉形成され、その開放側を、図８に示す状態で接続本体部８１側から被せた後、図４に示すように、ベース部８４を全体的に覆うようになっている。

ところで、本実施形態ではジョイナー８によって給電線６、６同士が接続されるが、そのとき、図４および図６〜図８に示すように、給電線６は、ジョイナー８の取付部分の両側近傍が電線ハンガー９、９を介して配索部材２に支持される。

また、このように電線ハンガー９をジョイナー８の近傍に配置した際、図６〜図８に示すように、電線ハンガー９に、カバー８５で接続本体部８１を覆った際にそのカバー８５が係合する突起部９２を設けてある。

具体的には、突起部９２は、電線ハンガー９の保持アーム９ａがジョイナー８に対向する側面に、ベース部８４とほぼ同一幅となる矩形状を成して突設してあり、カバー８５で挟着部８２、８３およびベース部８４を覆った際に、カバー８５の両端部が突起部９２に係合されるようになっている。

以上説明した本実施形態のトロリーシステム１によれば、非接触式給電装置４を用いたことにより、コア７１が給電線６に直接接触しないため、コア７１および給電線６の摩耗を無くして定期的なメンテナンスを軽減できる。

また、このようにコア７１と給電線６とが非接触となることにより、それら両者間の摺動抵抗が無くなって移動体３の走行速度を上昇できるとともに、給電線６が湾曲している箇所でも電力の受け取りが可能となる。更に、従来のように接触式のブラシを用いた場合に発生する電力スパークが無くなるとともに、電力の受け取り部分の露出が減少して安全性を向上できる。更にまた、水気の多い場所であってもショートを効率良く抑制できるとともに、接触不良による瞬時の停電状態を防止できる。

また、このように非接触式給電装置４を用いたトロリーシステム１にあって、本実施形態では、ジョイナー８によって給電線６同士を接続する際に、そのジョイナー８の接続本体部８１を、端部同士が相互に対面した一対の導体部６１、６１の側方からこれら導体部６１、６１に外装されてこれら導体部６１、６１を接続するようにしてある。従って、給電線６を配索した後にジョイナー８を取り付けることができ、給電線６の配索作業を容易にでき、よって、非接触式給電装置４の組立性の向上を図ることができる。

また、本実施形態では、接続本体部８１は、一対の導体部６１、６１に外装されることで導体部６１、６１と結合するので、導体部６１、６１への接続本体部５１の取り付けをワンタッチで行なうことができ、ジョイナー８の取付け作業が簡単になる。

また、本実施形態にあっては、ジョイナー８は、一対の導体部６１同士を接続した状態の接続本体部８１の外側を覆うカバー８５を有する。従って、接続本体部８１が露出した状態となるのを防止できるため、安全性を向上できるとともに、スパークの発生を低減し、更には、水気の多い場所であってもショートを抑制できる。

更に、給電線６は、ジョイナー８の取付部分の両側近傍が電線ハンガー９を介して配索部材２に支持してある。従って、ジョイナー８を導体部６１、６１の側方から挟着する際に給電線６の接続端部が撓むのを抑制できるため、ジョイナー８を容易にかつ確実に取り付けることができ、ひいては、給電線６の接続作業の能率化を図ることができる。

更にまた、電線ハンガー９にカバー８５が係合する突起部９２を設けてあるので、カバー８５で接続本体部８１およびベース部８４を覆った際に、そのカバー８５が電線ハンガー９の突起部９２に係合するため、ジョイナー８が回転するのを阻止することができる。

次に、本発明の第２の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図９は、本実施形態にかかる非接触式給電装置の一部を示す拡大斜視図、図１０は、本実施形態にかかる非接触式給電装置の配索部材ユニットを示す斜視図、図１１は、本実施形態にかかる配索部材ユニット同士を連結した状態を示す斜視図、図１２は、本実施形態にかかる給電線の接続端部に接続具の接続本体部を取り付けようとする状態を示す拡大斜視図である。なお、第１の実施形態と同じ部分は同一符号で示し、説明も省略する。

本実施形態は、図９および図１０に示すように、非接触式給電装置４Ａの配索部材２Ａが第１の実施形態と異なる。本実施形態の配索部材２Ａは、一辺の壁に開口２Ａａが形成された断面矩形のダクト状に形成されており、この配索部材２Ａの一対の壁にそれぞれ給電線６（６ｍ、６ｎ）が電線ハンガー９によって取り付けられる。このように配索部材２Ａに給電線６が電線ハンガー９によって取り付けられることで配索部材ユニット９５（図１０）が構成される。

そして、本実施形態では、複数の配索部材ユニット９５を工場で組み立てた後、トロリーシステムの設置現場において、それら複数の配索部材ユニット９５同士を図１１に示すように連結して設置し、その後、給電線６の導体部６１同士をジョイナ−８によって連結する。詳しくは、相互に連結された一対の配索部材ユニット９５において、図１２に示すように、端部同士が相互に対面した一対の導体部６１、６１の側方からこれら導体部６１、６１にジョイナ−８の接続本体部８１を外装してこれら導体部６１、６１を接続する。その後、接続本体部８１にカバー８５を取り付ける。

以上説明した本実施形態の非接触式給電装置４Ａによれば、配索部材ユニット９５を備えることにより、設置現場での非接触式給電装置４Ａにかかる設置の手間を少なくすることができ、よって、非接触式給電装置４Ａの組立性の向上をさらに図ることができる。

なお、本発明は、本実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。例えば、図１３に示すように、電線ハンガーは、例えば、一方の保持アームとして往路側の線６ｍを保持する保持アーム９ａを、他方の保持アームとして復路側の線６ｎを保持する保持アーム９ｂよりも長く形成した電線ハンガー９Ａであっても良い。

また、例えば、給電線６は、断面円形状に限ることなくそれ以外の断面形状であってもよい。勿論、給電線６は、断面円形状以外の断面形状に形成した場合は、ジョイナー８の挟着部８２、８３や電線ハンガー９の保持部９１の形状を給電線６の外側形状に即した形状に形成することになる。

本発明の第１の実施形態にかかるトロリーシステムを示す概略構成図。 図１中II−II線に沿った拡大断面図。 本発明の第１の実施形態にかかる給電線の接続端部を示す拡大斜視図。 本発明の第１の実施形態にかかる給電線を接続具によって接続した状態を示す拡大斜視図。 本発明の第１の実施形態にかかる接続具の接続本体部を示す拡大斜視図。 本発明の第１の実施形態にかかる給電線の接続端部に接続具の接続本体部を取り付けようとする状態を示す拡大斜視図。 本発明の第１の実施形態にかかる給電線の接続端部に接続具の接続本体部を取り付けた状態を示す拡大斜視図。 本発明の第１の実施形態にかかる給電線の接続端部に取り付けた接続具の接続本体部を正規状態に配置した状態を示す拡大斜視図。 本発明の第２の実施形態にかかる非接触式給電装置の一部を示す拡大斜視図。 本発明の第２の実施形態にかかる非接触式給電装置の配索部材ユニットを示す斜視図。 本発明の第２の実施形態にかかる配索部材ユニット同士を連結した状態を示す斜視図。 本発明の第２の実施形態にかかる給電線の接続端部に接続具の接続本体部を取り付けようとする状態を示す拡大斜視図。 本発明の別の実施形態にかかる非接触式給電装置の要部を示す断面図。

符号の説明

１ トロリーシステム
２，２Ａ 配索部材
３ 移動体
４，４Ａ 非接触式給電装置
６、６ｍ、６ｎ 給電線
６１ 導体部
７ 受電装置
８ ジョイナー（接続具）
８１ 接続本体部
８５ カバー
９，９Ａ 電線ハンガー
９２ 突起部

Claims (3)

1. 移動体を備えるトロリーシステムに設けられ、前記移動体に電力を供給する非接触式給電装置であって、
   導体部に電流が流れる複数の給電線と、
   前記給電線が配索される配索部材と、
   前記配索部材に取り付けられて前記給電線を前記配索部材に取り付ける電線ハンガーと、
   前記給電線に対して非接触状態で前記移動体に連結され、前記給電線を流れる電流による電磁誘導によって得た電力を前記移動体に供給する受電装置と、
   前記給電線同士を接続する接続具と、
   を備え、
   前記接続具は、端部同士が相互に対面した一対の前記導体部の側方からこれら導体部に外装されてこれら導体部を接続する接続本体部を有すること特徴とする非接触式給電装置。
2. 前記接続本体部は、前記一対の導体部に外装されることで前記導体部と結合することを特徴とする請求項１に記載の非接触式給電装置。
3. 前記接続具は、一対の前記導体部同士を接続した状態の前記接続本体部の外側を覆うカバーを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の非接触式給電装置。

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