JPH0965502A - 誘導式給電・集電装置 - Google Patents

誘導式給電・集電装置

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JPH0965502A
JPH0965502A JP7214367A JP21436795A JPH0965502A JP H0965502 A JPH0965502 A JP H0965502A JP 7214367 A JP7214367 A JP 7214367A JP 21436795 A JP21436795 A JP 21436795A JP H0965502 A JPH0965502 A JP H0965502A
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coils
vehicle
coil
magnetic flux
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Shiyuuji Arisaka
秋司 有坂
Toshikazu Shibata
俊和 柴田
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
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Tokyo Electric Power Co Inc
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車体の横ずれに対する集電及び集電効率の低
下を防止することのできる誘導式給電・集電装置を提供
する。 【解決手段】 走行路に沿って設けられた一次インダク
タ３に対向する車体側二次インダクタ６の二次コイル５
を複数のコイルａ〜ｆが走行路に対して横方向に配置さ
れたものとすることによって、車体の横ずれ時に、二次
コイル５のいずれかのコイルａ〜ｆが一次インダクタ３
の磁束Ｂと鎖交できるようにして集電電力及び集電効率
の低下を防止する。

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、車両に非接触で
電力を供給するための誘導式給電・集電装置に関し、特
に、その集電用コイル及びその制御装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】一次インダクタを走行路に沿って配置
し、その走行路を走行する車両に二次インダクタを設け
て、一次インダクタと二次インダクタとの相互誘導作用
により、車両に電力を供給するものとして例えば、図７
に示すように、道路に設けた専用レーンに、コア１に一
次コイル２を取り付けた一次インダクタ３を埋設し、そ
の専用レーン上をタイヤ走行する小型バスの車体下部
に、コア４に二次コイル５を取り付けた二次インダクタ
６を取付けたものがある。
【０００３】このような走行システムでは、車両は専用
レーンといってもレールなどの専用軌道上を走行するの
ではなく、道路上を走行するため、走行中に車体が振れ
て場合によっては、二次インダクタコイル５が一次イン
ダクタコイル２上から横にずれてしまい集電電力の効率
低下を起こす問題がある。
【０００４】そのため、その問題を解決する一つの方法
として、従来、例えば図８の断面図に示すように、一次
インダクタ３のコア１をＣ型とし、その両端にそれぞれ
一次コイル２を取付けるとともに、その各コイル２に励
磁電流を流すことにより、図８に示すような磁束Ｂの形
成を図る一方、車体側の二次コイル５のコア４をＩ型と
してその幅を一次インダクタのコア１の幅以上のものと
し、その二次インダクタ６のコア４の中央に二次コイル
５を取付けることにより、車体が左右にずれた場合でも
二次インダクタ６のＩ型のコア４が磁束を集められるよ
うにして、集電電力の効率低下を防ぐようにしたものが
ある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
幅広のコアを用いたものでは、例えば図９（ａ）、
（ｂ）に示すように、二次インダクタ６のコア４が一次
コイル２から半分以上ずれると、一次コイル２の生じる
磁束Ｂが二次コイル５に鎖交しなくなり、集電電力及び
集電効率の低下を来す問題がある。
【０００６】そこで、この発明の課題は車体の横ずれに
対して集電電力及び集電効率の低下の少ない誘導式給電
・集電装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、第１の発明では、一次インダクタを走行路に沿って
配置し、その走行路を走行する車両に二次インダクタを
設けて、一次インダクタと二次インダクタとの相互誘導
作用によって車両に電力を供給する従来の誘導式給電・
集電装置において、上記車両の二次コイルを走行路に対
して横方向に配列された複数のコイルを有するものとし
た構成を採用したのである。
【０００８】第２の発明では、上記二次インダクタの複
数のコイルを一次インダクタとの磁束の鎖交数に応じて
切り離す集電切り替えスイッチを備えた構成を採用した
のである。第３の発明では、上記車両の横ずれを検出す
るセンサを備えて、そのセンサ出力によって上記二次イ
ンダクタの集電電力がもっとも多くなるように上記集電
・切り替えスイッチを切り替える構成を採用したのであ
る。
【０００９】
【作用】このように構成される第１の発明では、車両の
二次インダクタを走行路に対して横方向に配列された複
数のコイルを有するものとしたことにより、車体が横ず
れを起こした場合でもいずれかのコイルが一次インダク
タの発生する磁束と鎖交することができるため、各コイ
ルが一次インダクタとの相互誘導作用によって発生する
起電力を合成して電力を得るようにすれば、集電電力の
低下を防ぐことができる。
【００１０】第２の発明では、集電切り替えスイッチに
より、車両が横ずれを起こした際に、磁束が鎖交せず、
集電に寄与しない上記二次コイルを構成するコイルを切
り離したり、一次インダクタの磁束と鎖交するコイルの
自己誘導作用によって発生する逆方向の磁束と鎖交する
ことにより、逆起電力を発生して集電を妨げる二次コイ
ルのコイルを切り離して集電を行なうことができる。
【００１１】第３の発明では、センサにより、車両の横
ずれを検出することができるため、その検出した横ずれ
に応じて上記切り替えスイッチの二次コイルのコイルの
切り離しをを自動的に行なうようにできる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、この発明を図面に基づいて
説明する。
【００１３】なお、その際、従来例で述べた部材につい
ては同一符号を付して説明は省略することとする。
【００１４】図１に第１実施形態として第１の発明に係
る誘導式給電・集電装置の実施形態の一例を示す。
【００１５】図１の断面図に示すように、この誘導式給
電・集電装置は、車両の二次コイル５が複数のコイルａ
〜ｆからなっており、その各コイルａ〜ｆは同一のコア
４に捲き付けられている。このコア４は、Ｃ型のコア４
を複数連結したような形状をしており、少なくとも一次
インダクタ３のコア１と同じか、それ以上の幅を有して
いる。そして、そのそれぞれのＣ型の「Ｉ」形となった
棒状部分にコイルａ〜ｆが捲き付けられており、コイル
ａ〜ｆを流れる電流の向きはコア４の上側と下側とで逆
向きとなる。このようにコイルａ〜ｆが取付けられたコ
ア４は、車体の底部にＣ型の折曲側を一次インダクタ３
の布設された走行路に対向させ、かつ、走行路に対して
直角に取付けられる。このため、コア４の各コイルａ〜
ｆは走行路に対して横方向に配列される。
【００１６】この実施形態は、以上のように構成されて
おり、図１に示すように、走行中の車体が横ずれを起こ
さない場合は、一次インダクタ３の発生する磁束Ｂは二
次インダクタ６のコア４によって集束され、コア４の両
端を通って全てのコイルａ〜ｆと鎖交する。
【００１７】いま、走行中の車体が横ずれを起こし、車
体の半分程度がずれた場合には、二次インダクタ６のコ
ア４をＣ型のコア４を連結したような構造としたことに
より、ちょうど、一次インダクタ３の極と対向するもっ
とも近いＣ型の折曲部が図２に示すように、一次インダ
クタコイル２の発生した磁束を集束する。このときコア
４内を通る磁束は二次コイル５のａとｂとｃと鎖交する
ため、このコイルａ、ｂ、ｃの出力を合成すれば集電が
可能となる。
【００１８】さらに、車体が半分以上ずれた場合でも図
３に示すように、コア４によって集束された磁束はコイ
ルａと鎖交することができるので、集電が可能であり、
車体の横ずれに対する集電電力と集電効率の低下を少な
くすることができる。
【００１９】図４に第２実施形態として第２の発明に係
る誘導式給電・集電装置の実施形態の一例を示す。
【００２０】この実施形態は、第１実施形態の誘導式給
電・集電装置の二次コイル５を構成する各コイルａ〜ｆ
の出力を直列に接続し、その直列に接続した各コイルａ
〜ｆ同士の接続出力を集電切り換えスイッチ（以下、セ
レクタスイッチ）７を介して二次インダクタ６の集電出
力として出力できるようにしたもので、一次インダクタ
３の磁束Ｂと鎖交せず、集電に寄与しないコイルａ〜ｆ
やコイルａ〜ｆ同士の相互誘導作用により、集電を妨げ
るコイルａ〜ｆを切り離すことができるようにしたもの
である。
【００２１】すなわち、この実施形態では、車体が横ず
れを起こすと、図５に示すように、二次コイル５の各コ
イルａ〜ｆを直列に接続したことにより、一次インダク
タ３の磁束と鎖交しないコイルｃ〜ｆが負荷として介在
することになるので、セレクタスイッチ７を作動させて
磁束と鎖交しないコイルｃ〜ｆを切り離し、集電効率の
低下を防止する。また、このとき、図５に示すように、
二次インダクタンス６のコイルａ〜ｆを同じコアに取付
けたことにより、一次インダクタ３の磁束と鎖交するコ
イルａ、ｂの自己誘導作用によって発生する逆方向の磁
束Ｂ′と一次インダクタ３の磁束と鎖交しないコイルｃ
〜ｆとの相互誘導作用によって前記コイルｃ〜ｆが逆起
電力を発生し、集電電力の低下を起こすが、この場合も
この逆起電力を起こすコイルｃ〜ｆをセレクタスイッチ
７により、切り離すことによって、集電効率の低下を防
止することができる。
【００２２】なお、他の構成及び作用については、第１
実施形態と同じなので説明は省略することとする。
【００２３】図６に第３実施形態として第３の発明に係
る誘導式給電・集電装置の一実施形態を示す。
【００２４】この実施形態は、第２実施形態の誘導式給
電・集電装置の車体の横ずれを検出するセンサ８を設け
て、前記セレクタスイッチ７の切り替えを自動的に行な
えるようにしたものである。
【００２５】すなわち、図６に示すように、例えば車体
の下部（実施例ではコア４）にセンサ８として二次イン
ダクタ６のコイルａ〜ｆに対応させて磁気センサをそれ
ぞれ設け、その磁気センサによって一次インダクタ３の
磁束Ｂを検出することにより、一次インダクタ３からの
横ずれを検出し、その検出出力を演算処理装置９に入力
して、磁束と有効に鎖交することのできるコイルａ〜ｆ
を決定し、その演算処理結果に基づいて前記セレクタス
イッチ７を切り替えるようにしたものであって、前記演
算処理装置９により自動的に前記セレクタスイッチ７の
切り替えを行なって横ずれに対する応答性を向上させた
ものである。
【００２６】このとき、上記センサ８は磁気センサに限
定されるものでなく、例えば車体下部に光センサやビデ
オカメラを取付け、それらのセンサ８によって走行路に
布設された一次インダクタ３とのずれを光学的に認識し
てセレクタスイッチ７の切り替えを行なうようにしても
よい。
【００２７】なお、他の構成及びその作用については第
１実施形態及び第２実施形態と同じであるので、その説
明は省略する。
【００２８】また、上記の実施形態では、道路上を走行
する車両に、本発明の誘導式給電・集電装置を適用した
場合について述べたがこれに限定されることはなく、工
場等で使われる搬送車両に適用することもできる。
【００２９】
【効果】以上のように構成される第１の発明では、車両
の二次インダクタを走行路に対して横方向に配列された
複数のコイルを有するものとしたことにより、横ずれに
対して集電電力ならびに集電効率の低下の少ない誘電給
電を可能とすることができる。
【００３０】第２の発明では、二次コイルの複数のコイ
ルを一次コイルとの磁束の鎖交数に応じて切り離す集電
切り替えスイッチを備えたにより、磁束が鎖交しないこ
とによって集電に寄与しないコイルや逆方向の磁束が鎖
交し集電を妨げるコイルを集電出力から切り離してロス
の少ない集電を可能とし、集電電力及び集電効率の低下
を防止することができる。
【００３１】第３の発明では、上記車両の横ずれを検出
するセンサを備えて、そのセンサ出力によって上記二次
コイルの集電電力がもっとも多くなるように上記集電切
り替えスイッチを自動的に切り替えることができるの
で、横ずれに対する集電切換えスイッチの切り替え応答
を早くして集電電力及び集電効率の低下を防止すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の要部断面図
【図２】第１実施形態の誘導作用を示す説明図
【図３】第１実施形態の誘導作用を示す説明図
【図４】第２実施形態のブロック図
【図５】第２実施形態の動作を説明する作用図
【図６】第３実施形態のブロック図
【図７】従来例を示す模式図
【図８】従来例を説明する作用図
【図９】従来例の断面図
【符号の説明】
１ コア（一次インダクタ） ２ 一次コイル ３ 一次インダクタ ４ コア（二次インダクタ） ５ 二次コイル ６ 二次インダクタ ７ セレクタスイッチ ８ 磁気センサ ９ 演算処理装置 ａ〜ｆ 二次コイルを形成するコイル Ｂ、Ｂ′ 磁束

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一次インダクタを走行路に沿って配置
    し、その走行路を走行する車両に二次インダクタを設け
    て、一次インダクタと二次インダクタとの相互誘導作用
    によって車両に電力を供給する誘導式給電・集電装置に
    おいて、 上記車両の二次インダクタを走行路に対して横方向に配
    列された複数のコイルを有するものとしたことを特徴と
    する誘導式給電・集電装置。
  2. 【請求項２】 上記二次インダクタの複数のコイルを一
    次インダクタとの磁束の鎖交数に応じて切り離す集電切
    り替えスイッチを備えたことを特徴とする請求項１記載
    の誘導式給電・集電装置。
  3. 【請求項３】 上記車両の横ずれを検出するセンサを備
    えて、そのセンサ出力によって上記二次インダクタの集
    電電力がもっとも多くなるように上記集電・切り替えス
    イッチを切り替えることを特徴とする請求項２に記載の
    誘導式給電・集電装置。
JP7214367A 1995-08-23 1995-08-23 誘導式給電・集電装置 Pending JPH0965502A (ja)

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