JPH10172844A

JPH10172844A - 移動体の無接触給電装置

Info

Publication number: JPH10172844A
Application number: JP8328921A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Murata; 和弘村田; Isao Kagatani; 功加々谷; Munekuni Nishiyama; 統邦西山
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1996-12-09
Filing date: 1996-12-09
Publication date: 1998-06-26

Abstract

(57)【要約】【課題】移動体に対して電磁誘導による無接触給電を
行なうもので、その給電を合理的に行なうことができる
ようにする。【解決手段】ピックアップ部及び整流部からなるピッ
クアップユニット４Ａ，４Ｂ，４Ｃを走行台車２に複数
装備し、かつ、モノレール１に配設された送電線３に流
れる高周波電力に応じて各ピックアップ部に同時に誘導
起電力が生じるように上記各ピックアップユニット４
Ａ，４Ｂ，４Ｃを配設する。そして、これらのピックア
ップユニット４Ａ，４Ｂ，４Ｃに電力変換ユニット５を
接続し、その出力側に負荷を接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モノレール等の軌
道を移動する移動体に対して電磁誘導による給電を行な
う移動体の無接触給電装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、高架のモノレール（以下、レ
ールと略す）に沿って走行する物品搬送用の走行台車等
の移動体に対して外部から電力を供給する給電装置は種
々知られており、特に、摺接部分で摩耗による粉塵が生
じたり火花が発生したりすることを防止することができ
るものとして、例えば特開平５−２０７６０６号公報に
示されるような無接触給電装置が提案されている。

【０００３】この装置は、移動体が走行するレール軌道
に沿って送電線を配設し、インバータを備えた電源装置
に上記送電線を接続して送電線に高周波電流を流すよう
にする一方、上記移動体に、受電用のコイルを有するピ
ックアップ部と、上記コイルに接続された整流部と、こ
の整流部に接続されてその出力を所定電圧に調整する電
力変換部とを含む受電装置を設け、送電線に流れる高周
波電流に応じた誘導起電力がピックアップコイルに生
じ、その電力が整流部及び電力変換部を介して負荷に供
給されるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のこの種の無接触
給電装置では、通常、上記ピックアップ部、整流部、電
力変換部等からなる受電装置が移動体に１組だけ設けら
れ、負荷等に応じた要求電力に見合うように、ピックア
ップ部の長さ等の諸元が設定されている。

【０００５】ところが、適用される移動体の負荷等が相
違する場合、例えば移動体が物品搬送用の走行台車であ
って、搬送物の重量が異なる種々の台車に適用されるよ
うな場合、比較的小型の受電装置では負荷に供給すべき
電力が不足する可能性がある。このような事態を避ける
には、予め要求電力が最も大きいものに見合うようにピ
ックアップ部の長さ等を設定しておく必要があるが、こ
のようにすると、要求電力が比較的小さい移動体に適用
する場合に、受電装置が不必要に大型化するとともに、
ピックアップ部に無駄が生じる。

【０００６】また、例えばモノレールに沿って走行する
搬送台車に適用するような場合、上記ピックアップ部が
長いと、搬送台車がモノレールの曲線軌道部分を通過す
るときにピックアップ部がレールと干渉したり、レール
に沿って配設された送電線に接触したりし易くなり、曲
線軌道の曲率半径を小さくしようとする場合の制約とな
る。

【０００７】そこで、上記受電装置のピックアップ部を
複数に分割し、かつ、要求電力に応じて個数を増減する
ことが考えられる。しかし、このように複数のピックア
ップ部を設ける場合に、電力変換部もピックアップ部と
同数だけ設けると、コンパクト化やコスト等の面で却っ
て不利となる。

【０００８】なお、特開平６−１６５３０１号公報に
は、誘導線路（送電線）を、移動体の移動経路の水平走
行部と垂直走行部とで位相を９０度回転させて敷設する
とともに、移動体に、上記誘導線路の敷設位相に合わせ
て位置及び方向を異ならせた２つのピックアップユニッ
トを設け、水平走行部では一方のピックアップユニット
と誘導線路とが対応し、垂直走行部では他方のピックア
ップユニットと誘導線路とが対応するようにした無接触
給電装置が提案されている。しかし、この装置は、水平
走行部か垂直走行部かに応じ、両ピックアップユニット
のうちのいずれか１つだけが誘導線路に対応するように
なっているにすぎないため、要求電力に応じた調整等を
行なうことはできず、上記の問題を解消するものではな
い。

【０００９】本発明は、上記のような問題点を解消し、
移動体に対する給電を合理的に行なうことができる無接
触給電装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、高周波電流を
流す送電線を軌道に沿って配設するとともに、上記軌道
を移動する移動体に、受電用のコイルを有するピックア
ップ部と、上記コイルに接続された整流部と、この整流
部に接続されてその出力を所定電圧に調整する電力変換
部と、電力変換部の出力側に接続された負荷とを設けた
移動体の無接触給電装置において、上記ピックアップ部
及び整流部からなるピックアップユニットを上記移動体
に複数装備し、かつ、上記送電線に流れる高周波電力に
応じて上記各ピックアップ部に同時に誘導起電力が生じ
るように上記各ピックアップユニットを配設するととも
に、これらのピックアップユニットに上記電力変換部及
び負荷を接続したものである。

【００１１】この構成によると、ピックアップ部の個数
を増減させることで供給可能な電力が調整され、移動体
において消費される電力等に応じた調整が可能となる。
また、ピックアップ部が複数個に分割されていることに
より、移動体が屈曲した軌道を移動するような場合にも
有利となる。

【００１２】特に、モノレールからなる軌道に沿って移
動する走行台車により移動体を構成し、この走行台車
に、互いに揺動変位可能な複数のフレームを設け、その
複数のフレームにそれぞれ上記モノレールに当接するロ
ーラを配設し、上記モノレールの曲線軌道部分を走行台
車が通過するときに上記各フレームが相対的に揺動する
ように構成するとともに、その各フレームに上記ピック
アップユニットを配設することが好ましい。このように
すると、曲線軌道部分を走行台車が通過するときに、上
記各フレームが相対的に揺動することにより、各フレー
ムが曲線軌道部分に即応するとともに、各フレームに配
設されたピックアップユニットが曲線軌道部分に沿った
送電線に即応するように変位し、曲線軌道部分でもピッ
クアップユニットがモノレールと干渉したり送電線と接
触したりすることが避けられる。

【００１３】この発明の装置において、上記ピックアッ
プユニットを電力変換部及び負荷に対して増結可能に接
続しておくことにより、適用される移動体の変更等によ
って要求される電力が増大すれば、それに応じてピック
アップユニットが増結される。

【００１４】また、この発明の装置において、複数のピ
ックアップユニットを、これらに対して共通の単一の電
力変換部に接続すれば、電力変換部等がコンパクトに保
たれる。

【００１５】あるいは、負荷として移動体駆動用のモー
タと制御装置とを設けるとともに、上記モータにインバ
ータを介して電流を供給する第１の電力変換部と、制御
装置に一定電圧を供給する第２の電力変換部とを設け、
複数のピックアップユニットのうちの一部のピックアッ
プユニットを第２の電力変換部に接続し、他のピックア
ップユニットを第１の電力変換部に接続するように構成
してもよく、このようにすると、第１の電力変換部から
はインバータを介してモータの駆動に必要な電力が供給
される一方、第２の電力変換部からは制御装置に対して
制御に適した一定電圧が供給される。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を用いて説明する。

【００１７】図１及び図２は本発明の一実施形態による
無接触給電装置を概略的に示している。図示の例では本
発明をモノレール式搬送システムに適用しており、この
モノレール式搬送システムは、モノレール１からなる軌
道と、このレール１に沿って走行する走行台車２からな
る移動体とで構成されている。上記レール１の側面部に
は送電線３がレール１に沿って配設され、この送電線３
は図外の電源装置に接続されて、この電源装置から高周
波電流が流されるようになっている。

【００１８】上記走行台車２には、複数（図１の例では
３個）のピックアップユニット４Ａ，４Ｂ，４Ｃと、電
力変換ユニット５と、負荷としてのモータ６及び制御装
置７が装備され、上記モータ６は電力変換ユニット５の
出力側にインバータ８を介して接続されている。

【００１９】上記各ピックアップユニット４Ａ，４Ｂ，
４Ｃは、受電用のピックアップコイル１１と後記コア部
材１２とで構成されるピックアップ部１０と、このコイ
ルに並列に接続されて共振回路を構成するコンデンサ１
３と、４個のダイオード１４からなる整流部とを含み、
送電線３に流れる高周波電流に応じてピックアップコイ
ル１１に誘導起電力が生じ、これがダイオード１４で整
流されるようになっている。そして、各ピックアップユ
ニット４Ａ，４Ｂ，４Ｃが互いに並列に、電力変換ユニ
ット５の入力側に接続されている。

【００２０】また、上記電力変換ユニット５は、チョー
クコイル１５と、出力調整用のトランジスタ等のスイッ
チング素子１６と、素子電圧Ｖ１と出力電圧Ｖ２とに応
じてスイッチング素子１６を制御する論理回路１７と、
フィルタを構成するダイオード１８及び平滑コンデンサ
１９を含んでおり、所定の直流電圧を出力するようにな
っている。

【００２１】上記電力変換ユニット５の出力側に、イン
バータ８を介してモータ６が接続されるとともに、ＣＰ
Ｕ等からなる制御装置７が接続されることにより、イン
バータ８で変換された交流電力がモータ６に与えられる
とともに、制御装置７に所定電圧が供給されるようにな
っている。なお、上記制御装置７は、インバータ８を制
御することによりモータ６に供給する電流及び電圧の制
御を行ない、このほかにも後述の電磁クラッチや電磁ブ
レーキの制御等、各種制御を行なうようになっている。

【００２２】図３〜図７はレール１及び走行台車２の具
体的構造を示している。これらの図に示す走行台車２
は、互いに揺動変位可能な複数のフレームを有し、具体
的には、台車本体フレーム２１とこのフレーム２１に支
持軸２４を介して揺動可能に支持された可動フレーム２
２，２３とを有している。これらのフレーム２１，２
２，２３にはそれぞれレール１に当接するサイドローラ
２５，２６，２７が配設され、また、レール１の下面に
当接するアンダーローラ２８，２９が可動フレーム２
２，２３に配設されている。そして、レール１の曲線軌
道部分を走行台車２が通過するときに上記各ローラ２５
〜２９がレール１に当接する状態を保ちつつ可動フレー
ム２２，２３が台車本体フレーム２１に対して揺動変位
するように構成されている。上記各フレーム２１，２
２，２３にそれぞれ、ピックアップユニットが取り付け
られている。

【００２３】レール及び走行台車の構造をより詳細に説
明する。

【００２４】上記レール１は、垂直壁１ａとその上下端
部の水平なレール部１ｂ、１ｃを有する断面Ｉ形に形成
されており、支持アーム３１を介して工場の組立てライ
ンの天井に懸吊支持されている。このレール１の垂直壁
１ａの片側に、２列並行状態でレール１に沿って延びる
送電線３が、ステー３２を介して取付けられている。ま
た、上記各ピックアップユニット４Ａ，４Ｂ，４Ｃのピ
ックアップ部１０は、断面略Ｅ字形のコア部材１２と、
その中央突出部分に巻着されたピックアップコイル１１
とからなっており、送電線３に対応するように配置され
ている。

【００２５】上記走行台車２の下部には積荷移載用のハ
ンドリング機構３３が懸吊支持されている。このハンド
リング機構３３は、荷物の保持及び移載等が可能な構造
となっており、後述の巻き上げ機構により昇降させら
れ、これにより荷物の積降し等の作業が行われるように
なっている。

【００２６】上記走行台車２の台車本体フレーム２１に
は、走行用の駆動源とハンドリング手段昇降用の駆動源
とを兼ねるモータ６が搭載されるとともに、このモータ
６により駆動されてレール１を転動する駆動輪３５が設
けられている。この駆動輪３５は、上記垂直壁１ａを挾
んで送電線の配設側と異なる側（図４では右側）のレー
ル部１ｂ、１ｃ間に介在されて下側のレール部１ｃ上を
転動するようになっている。

【００２７】上記走行台車２において、上記駆動輪３５
は、レール１の側方（図２では右側）に向かって突出す
る駆動軸３６を有しており、この駆動軸３６が走行台車
２の台車本体フレーム５に回転自在に支持され、この駆
動軸３６上にタイミングプーリ３７が回転自在に配置さ
れるとともに電磁クラッチからなる走行クラッチ３８が
配置されている。

【００２８】一方、上記モータ６は、上記駆動軸３６の
下方部分において台車本体フレーム２１に取付けられて
いる。モータ６からは上記駆動軸３６と直交する方向に
出力軸４１が突出しているとともに、この出力軸４１の
先端が台車本体フレーム２１に回転自在に支持されてい
る上記駆動軸３６と平行な駆動軸４２の先端に傘歯車４
３ａ，４３ｂを介して接続されている。

【００２９】駆動軸４２上には、タイミングプーリ４４
が配置されるとともに、このタイミングプーリ４４と上
記駆動軸３６のタイミングプーリ３７とに亘ってタイミ
ングベルト４５が装着されている。また、上記駆動軸４
２上には、上記タイミングプーリ４４の側方（図２では
右側）に、電磁クラッチからなる昇降クラッチ４６が配
置されるとともに、後述の巻き上げ機構５０Ａ，５０Ｂ
への伝動のためのタイミングプーリ４７が回転自在に配
置されている。

【００３０】そして、この走行台車２においては、上記
走行クラッチ３８がＯＮの状態で、上記モータ６の動力
が駆動軸４２、タイミングプーリ４４、タイミングベル
ト４５、タイミングプーリ３７及び駆動軸３６を介して
駆動輪３５に伝達され、また上記昇降クラッチ４６がＯ
Ｎの状態で、上記モータ６の動力が駆動軸４２、タイミ
ングプーリ４７を介して後記巻き上げ機構５０Ａ，５０
Ｂに伝達されるようになっている。

【００３１】上記走行台車２の前後両側には、それぞれ
一対の巻き上げ機構５０Ａ，５０Ｂが設けられている。
各巻き上げ機構５０Ａ，５０Ｂは、それぞれ上記台車本
体フレーム２１の両側に配設される一対のドラム５１
Ａ，５１Ｂを備え、これらのドラム５１Ａ，５１Ｂから
導出されるベルト５２Ａ，５２Ｂがガイドローラ５３
Ａ，５３Ｂを介して、上記ハンドリング機構３３のフレ
ームに連結されている。

【００３２】各ドラム５１Ａ，５１Ｂは、それぞれ台車
本体フレーム２１に回転自在に支持されるドラム支持軸
５４Ａ，５４Ｂの両側に固着され、各ドラム支持軸５４
Ａ，５４Ｂの一端近傍にそれぞれタイミングプーリ５５
Ａ，５５Ｂが装着されるとともに、上記駆動軸４２の両
側に台車本体フレーム２１に支持されるテンションプー
リ５５Ａ，５５Ｂが配設され、タイミングプーリ５５
Ａ，５５Ｂとタイミングプーリ４７とに亘ってタイミン
グベルト５７が装着されている。

【００３３】さらに上記走行台車２には、ローラ２６〜
２９及びピックアップユニット４Ｂ，４Ｃ等を組付けた
一対の可動フレーム２２，２３が前後に対称に配置され
るとともに、各可動フレーム２２，２３を中立位置に付
勢する付勢機構６５Ａ，６５Ｂが設けられている。

【００３４】可動フレーム２２は、上記支持軸２４への
装着部分となる本体２２ａと、この本体２２ａから前方
（図７では左側）に延びる互いに平行な一対のアーム２
２ｂとを備えた平面視略Ｙ字形の形状とされている。上
記各アーム２２ｂの外側（図７では上下外側）には取付
板６０が固着され、これらの取付板６０にそれぞれ鉛直
方向の支持軸６１を介してサイドローラ２６が回転自在
に装着されるとともに、一方のアーム２２ｂに取付板６
２が固着され、この取付板６２に水平方向の支持軸６３
を介してアンダーローラ２８が回転自在に装着されてい
る。そして、これらのサイドローラ２６及びアンダーロ
ーラ２８Ａがレール１の下側のレール部１ｃの両外側面
及び下面に当接している。

【００３５】また、可動フレーム２３も、本体２３ａと
一対のアーム２３ｂとを備えた平面視略Ｙ字形とされて
おり、そのアーム２３ｂに取付板６０，６２及び支持軸
６１，６３を介してサイドローラ２７及びアンダーロー
ラ２９が回転自在に取付けられ、これらのサイドローラ
２７及びアンダーローラ２９が下側のレール部１ｃの両
外側面及び下面に当接している。

【００３６】上記各付勢機構６５Ａ，６５Ｂは、それぞ
れ、レバー６６を有し、このレバー６６が走行台車２の
下面部分において台車本体フレーム２１に固着された鉛
直方向の支持軸６７にベアリングを介して回動可能に装
着されている。支持軸６７を挾んでこのレバー６６の先
端（図５では下端）には鉛直な支持軸６８が固着されて
おり、この支持軸６８にローラ６９が回転自在に装着さ
れている。また、レバー６６の後端には軸体７０が固着
され、この軸体７０に圧縮コイルばね７１の一端側が装
着されているとともに、この圧縮コイルばね７１の他端
側が台車本体フレーム２１に固着されている。そして、
一方（図７で左側）の付勢機構６５Ａにおいては、圧縮
コイルばね７１の弾性力によりレバー６６を反時計回り
に付勢してローラ６９を上記可動フレーム２２に圧接さ
せるようになっており、また他方（図７で右側）の付勢
機構６５Ｂにおいては、圧縮コイルばね７１の弾性力に
よりレバー６６を時計回りに付勢してローラ６９を上記
可動フレーム２２に圧接させるようになっている。

【００３７】可動フレーム２２，２３において、ローラ
６９の当接部分となる個所には凹部７２が形成されてお
り、上述のようにレバー６６が付勢されることによりロ
ーラ６９の外縁部が凹部７２に嵌合するようになってい
る。

【００３８】すなわち、走行台車が上記サイドローラ２
５，２６，２７及びアンダーローラ２８，２９によりレ
ール１に沿ってガイドされつつ走行し、特にＲ軌道（円
弧上の曲線軌道部分）では、可動フレーム２２，２３が
それぞれレール１の曲率に応じて支持軸２４回りに揺動
することにより各アンダーローラ２８，２９がレール１
の曲率に応じた方向に指向し、かつ、付勢機構６５Ａ，
６５Ｂにより可動フレーム２２，２３が中立状態（直線
状に並ぶ状態）となる方向に付勢されていることによ
り、可動フレーム２２，２３の不要な振れが防止される
ようになっている。

【００３９】上記可動フレーム２２、２３において、サ
イドローラ２６，２７を取り付ける一方の取付板６０
（図７で上側の取付板６０）は、図２に示すように上方
に向かって延設されており、この延設部分にブラケット
７３を介してピックアップ部１０が装着されている。

【００４０】また、走行台車２の前後端部にはそれぞ
れ、鉛直軸回りに回転自在な補助ローラ７４が、レール
１を挾んで両側に一対設けられている。この補助ローラ
７４は、走行台車２が直線軌道を走行しているときには
レール１に当接することがなく、走行台車２が所定曲率
のＲ軌道を走行するときにのみ、レール１の曲率中心側
（径方向内側）の補助ローラ７４がレール１に当接する
ように設けられている。

【００４１】なお、図３中、７５はコントロールボック
スであって、前記制御装置がこのコントロールボックス
７５に納められている。また、７６は、走行台車２の側
部に固定されバキュームポンプであって、このバキュー
ムポンプ７６で負圧を生成し、その負圧を供給管７７を
介して走行台車２内に供給するようになっている。つま
り、本実施形態において、上記巻き上げ機構５０Ａ，５
０Ｂ、タイミングプーリ３７，４４，４７、走行クラッ
チ３８及び昇降クラッチ４６等の駆動機構部分は台車本
体フレーム２１によって形成される略密閉な空間内に配
置されており、この空間内に上記負圧を供給することに
より駆動機構部分で発生した塵等の異物を吸引収集する
ようになっている。

【００４２】以上のように構成されたモノレール式搬送
システムによると、レール１のＲ軌道では、上述のよう
に可動フレーム２２，２３がレール１の曲率に応じて揺
動し、これによりアンダーローラ２８，２９がそれぞれ
レール１の曲率に応じた方向に指向するので、Ｒ軌道に
おいてアンダーローラ２８，２９及び駆動輪３５の横滑
りを抑えてスムーズに走行台車２を走行させることがで
きる。従って、サイドローラやアンダーローラを走行台
車のフレームに固定的に設けて走行台車をレールに沿っ
てガイドするようにしていた従来のこの種のモノレール
式搬送システムに比べると、走行台車２を極めてスムー
ズにレール１に沿って走行させることができるととも
に、アンダーローラや駆動輪の横滑り等に起因した塵や
異常音の発生を効果的に抑えることができる。

【００４３】また、上記走行台車２に対し、レール１に
沿って配設されて図外の電源装置に接続された送電線３
と、走行台車２に設けられたピックアップユニット４
Ａ，４Ｂ，４Ｃ及び電力変換ユニット５により、無接触
給電が行なわれる。つまり、送電線３に高周波電流が流
されるに伴い、ピックアップユニット４Ａ，４Ｂ，４Ｃ
の各ピックアップ部１０で誘導起電力が生じ、整流部及
び電力変換ユニット５を介してモータ６等に電流が供給
される。

【００４４】この場合に、ピックアップ部１０と整流部
とを含むピックアップユニットが複数個（当実施形態で
は３個）に分割され、これらのユニット４Ａ，４Ｂ，４
Ｃの各ピックアップ部１０で同時に誘導起電力が生じる
ようになっているので、各ピックアップ部１０の送電線
方向（レールが延びる方向）の長さは短くされつつ、必
要な電力が確保される。しかも、複数のピックアップユ
ニット４Ａ，４Ｂ，４Ｃに対して電力変換ユニット５は
１個としているため、受電装置全体がコンパクトにな
る。

【００４５】そして、上記走行台車２において互いに相
対的に揺動可能な複数のフレーム２１，２２，２３に各
ピックアップユニット４Ａ，４Ｂ，４Ｃが設けられ、走
行台車２がＲ軌道を通過するときにピックアップユニッ
ト４Ａ，４Ｂ，４Ｃの各ピックアップ部１０もＲ軌道に
即応するように相互に揺動変位するため、ピックアップ
部１０がレール１と干渉したり送電線３に接触したりす
ることが防止される。

【００４６】このように上記走行台車２の複数のフレー
ムとそれぞれに設けられたピックアップ部１０がレール
１の曲率に応じて相対的に変位するため、従来のこの種
のモノレール式搬送システムと比較すると、より曲率半
径の小さいＲ軌道に沿って走行台車２を走行させること
が可能となる。そのため、モノレール軌道設置の自由度
を高めることが可能になるという利点がある。

【００４７】また、後にも説明するように、走行台車に
おける要求電力が変った場合に、それに応じてピックア
ップユニット４Ａ，４Ｂ，４Ｃの個数を増減すれば、要
求電力に見合うように供給可能な電流を調整することが
でき、不必要に大きなピックアップユニットを設ける必
要がない。

【００４８】ところで、上記ピックアップユニット４
Ａ，４Ｂ，４Ｃにおけるピックアップ部１０は、具体的
には例えば図８に示すような構造とされる。すなわち、
ピックアップ部１０のコア部材１２は、フェライト等の
磁性体からなり、縦方向の基板部と、その上下両側部及
び中央部からモノレールに向けて突出する両側突出部分
１２２及び中央突出部分１２１を有する断面略Ｅ字形に
形成され、上記中央突出部分１２１にピックアップコイ
ル１１が巻着されている。そして、コア部材１２の中央
突出部分１２１と上下両側突出部分１２２との間の空間
を上記送電線３が通るように、ピックアップ部１０と送
電線３との位置関係が設定されている。また、上記中央
突出部分１２１の先端には上下両側に突出する突起部１
２１ａが設けられ、上下両側突出部分１２２の先端には
中央側に向けて突出する突起部１２２ａが設けられてい
る。

【００４９】このような構造による場合、送電線３を支
持するステー３２とピックアップコイル１１とのクリア
ランスをａ、ステー３２とコア部材１２の上下両側突出
部分１２２の内側面とのクリアランスをｂ、ギヤップ対
向部の長さをｃ、コア部材１２の上下両側突出部分１２
２の幅をｄ、中央突出部分１２１の先端突起部１２１ａ
の厚さをｅ、上下両側突出部分１２２の先端突起部１２
２ａの厚さをｆとすると、エアギャップの磁気抵抗を小
さくして給電効率を高めるためｃ＞ｆとすることが好ま
しい。また、送電線３とピックアップ部１０との相対的
なぶれに対する余裕をもたせるため、上記クリアランス
ａ，ｂを略等しくするとともに、ステー３２が送電線３
の略中央に位置するように配置することが望ましい。

【００５０】ピックアップ部１０は、図９に示すような
構造としてもよい。この図に示すピックアップ部１０
も、コア部材１２とピックアップコイル１１とからな
り、コア部材１２が縦方向の基板部と中央突出部分１２
１及び上下両側突出部分１２４を有する断面略Ｅ字形に
形成され、中央突出部分１２１にピックアップコイル１
１が巻着されている。コア部材１２の中央突出部分１２
１は図８に示すものと同様の形状となっている。

【００５１】上記コア部材１２の上下両側突出部分１２
４は、先端側に向かうにつれて中央側に近付くように窄
まった形状とされ、かつ、先端の所定範囲の部分１２４
ａは中央突出部分１２１の先端突起部１２１ａと平行に
対向し、所定のエアギャップを形成している。

【００５２】このような構造によると、エアギャップの
磁気抵抗を小さくして給電効率を高め、かつ、送電線３
及びステー３２とコア部材１２との挿脱を可能にするた
め送電線３及びステー３２がエアギャップ部分を通過し
得るようにしつつ、コア部材１２の上下両側突出部分１
２４を先窄まりとしていることにより、高さ方向のスペ
ースを小さくし得る。つまり、ピックアップ部１０は断
面Ｉ形のレール１の上下レール部１ｂ，１ｃ間の空間に
配置されるが、上記コア部材１２の形状により、コア部
材１２の上下壁面と上下レール部１ｂ，１ｃとの間に所
定のクリアランスを確保しつつレール１の上下幅を小さ
くし、モノレール式搬送システムをコンパクト化するこ
とができる。

【００５３】なお、上記実施形態では、ピックアップユ
ニット４Ａ，４Ｂ，４Ｃが配設されたフレーム２１，２
２，２３を互いに揺動変位可能に連結する構造として、
台車本体フレーム２１に対して可動フレーム２２，２３
を支持軸２４を介して二次元的に揺動可能としている
が、フレーム同士をフレキシブルジョイント等を介して
三次元的に揺動変位可能に連結するようにしてもよい。
このようにすると、水平なＲ軌道だけでなく登坂，降坂
路を構成するような上下方向のＲ軌道を通過するとき等
にもフレーム及びピックアップユニットが軌道に即して
揺動変位し得ることとなる。

【００５４】また、上記実施形態では、走行台車にピッ
クアップユニットを３個配設しているが、ピックアップ
ユニットの個数は必要に応じて変更し得るところであ
り、例えば図１０に示すように、５個のピックアップユ
ニット４Ａ〜４Ｅを配設することもできる。この場合、
前記実施形態のような走行台車２の可動フレーム２２，
２３の両側に、これに対して揺動可能な可動フレームを
増結し、各フレームにそれぞれピックアップユニット４
Ａ〜４Ｅを配設するようにすればよい。

【００５５】また、電力変換ユニット５に対するピック
アップユニット４Ａ〜４Ｅの接続の仕方は種々考えられ
るところであり、図１０に示す例では、３個のピックア
ップユニット４Ａ，４Ｂ，４Ｄからコネクタ８２を介し
て導出された電線８３は接続部８４を介して相互に接続
され、その接続部８４を経た電線８３が電力変換ユニッ
ト５の入力部８１に接続されている。また、他のピック
アップユニット４Ｃ，４Ｄからそれぞれコネクタ８２を
介して導出された電線８３は個別に電力変換ユニット５
の入力部８１に接続されている。そして、上記コネクタ
８２が着脱可能とされることにより、必要でなければピ
ックアップユニットの一部を取外し得るようにしてい
る。さらに、上記接続部８４を着脱可能としてもよい。

【００５６】また、前記実施形態では、複数のピックア
ップユニットに対して電力変換ユニットを１個としてい
るが、図１１に示すように、モータ用と制御装置用とに
２個の電力変換ユニット５Ｘ，５Ｙを設けてもよい。す
なわち、この図に示す実施形態では、３個のピックアッ
プユニット４Ａ，４Ｂ，４Ｃに対し、第１，第２の電力
変換ユニット５Ｙ，５Ｘが設けられ、第１の電力変換ユ
ニット５Ｙの出力側にインバータ８を介してモータ６が
接続される一方、第２の電力変換ユニット５Ｘの出力側
に制御装置７が接続されている。そして、第２の電力変
換ユニット５Ｘの入力側に１個のピックアップユニット
４Ｃが接続されるとともに、第１の電力変換ユニット５
Ｙに残りの複数個（２個）のピックアップユニット４
Ａ，４Ｂが接続されている。

【００５７】この実施形態によると、モータ６への電力
供給及び制御装置７への電圧供給が合理的に行なわれ
る。すなわち、モータ６へは比較的大きな電流を供給可
能とする必要がある。また、モータ６の回転数は電圧
で、トルクは電流で決まり、回転数とトルクとの積がモ
ータの出力となるが、低速時はトルク一定（出力は回転
数に比例）運転、高速時は出力一定（回転数の増加につ
れてトルク減少）運転とすることが多い。このような運
転のため、モータ６には複数のピックアップユニット４
Ａ，４Ｂに接続された第１の電力変換ユニット５Ｙから
インバータ８を介して電力が与えられ、かつ、制御装置
７からインバータ８に与えられる制御信号（ゲート信
号）により、運転状態に応じてモータ６に供給される電
流及び電圧が制御される。

【００５８】一方、制御装置７に対しては、供給電力は
少なくてよいが、一定電圧を供給する必要がある。この
ため、１個のピックアップユニット４Ｃに接続された第
２の電力変換ユニット５Ｘから所定電圧が制御装置７に
供給される。

【００５９】

【発明の効果】以上のように本発明は、無接触給電装置
において、ピックアップ部及び整流部からなるピックア
ップユニットを移動体に複数装備し、送電線に流れる高
周波電力に応じて上記各ピックアップ部に同時に誘導起
電力が生じるようにしているため、ピックアップ部の個
数を増減させることで供給可能な電力を調整することが
でき、ピックアップ部を不必要に大きくすることなく、
要求に応じた電力の供給を行なうことができる。また、
ピックアップ部が複数個に分割されていることにより、
移動体が屈曲した軌道を移動するような場合にも有利と
なる。

【００６０】特に、モノレールからなる軌道に沿って移
動する走行台車により移動体を構成する場合に、この走
行台車に互いに揺動変位可能な複数のフレームを設け、
その各フレームに上記ピックアップユニットを配設する
と、曲線軌道部分を走行台車が通過するときに、上記各
フレームとともに各ピックアップユニットが曲線軌道部
分に即応するように揺動変位し、曲線軌道部分でもピッ
クアップユニットがモノレールと干渉したり送電線と接
触したりすることを防止することができる。このため、
曲線軌道部分の曲率半径を小さくすることができ、モノ
レールの設計自由度を高めることができる。

【００６１】また、この発明の装置において、負荷とし
て移動体駆動用のモータと制御装置とを設けるととも
に、上記モータにインバータを介して電流を供給する第
１の電力変換部と、制御装置に一定電圧を供給する第２
の電力変換部とを設け、複数のピックアップユニットの
うちの一部のピックアップユニットを第２の電力変換部
に接続し、他のピックアップユニットを第１の電力変換
部に接続するように構成すると、モータに対する電力供
給及び制御装置に対する電圧供給を合理的に行なうこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による無接触給電装置の概
略図である。

【図２】同装置の回路図である。

【図３】本発明の装置が適用されるモノレール搬送シス
テムの一例を示す概略正面図である。

【図４】モノレール搬送システムにおけるレール及び走
行台車の垂直断面側面図である。

【図５】走行台車の水平断面図である。

【図６】昇降用の巻上げ機構の概略図である。

【図７】走行台車のの走行状態を示す概略平面図であ
る。

【図８】ピックアップ部の構造を示す側面図である。

【図９】ピックアップ部の別の例を示す側面図である。

【図１０】本発明の装置の別の実施形態を示す回路構成
説明図である。

【図１１】本発明の装置のさらに別の実施形態を示す概
略正面図である。

【符号の説明】

１レール２走行台車３送電線４Ａ，４Ｂ，４Ｃピックアップユニット５電力変換ユニット６モータ７制御装置８インバータ１０ピックアップ部１１コイル１２コア部材２１，２２，２３フレーム２５〜２９ローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高周波電流を流す送電線を軌道に沿って
配設するとともに、上記軌道を移動する移動体に、受電
用のコイルを有するピックアップ部と、上記コイルに接
続された整流部と、この整流部に接続されてその出力を
所定電圧に調整する電力変換部と、電力変換部の出力側
に接続された負荷とを設けた移動体の無接触給電装置に
おいて、上記ピックアップ部及び整流部からなるピック
アップユニットを上記移動体に複数装備し、かつ、上記
送電線に流れる高周波電力に応じて上記各ピックアップ
部に同時に誘導起電力が生じるように上記各ピックアッ
プユニットを配設するとともに、これらのピックアップ
ユニットに上記電力変換部及び負荷を接続したことを特
徴とする移動体の無接触給電装置。
【請求項２】モノレールからなる軌道に沿って移動す
る走行台車により移動体を構成し、この走行台車に、互
いに揺動変位可能な複数のフレームを設け、その複数の
フレームにそれぞれ上記モノレールに当接するローラを
配設し、上記モノレールの曲線軌道部分を走行台車が通
過するときに上記各フレームが相対的に揺動するように
構成するとともに、その各フレームに上記ピックアップ
ユニットを配設したことを特徴とする請求項１記載の移
動体の無接触給電装置。
【請求項３】上記ピックアップユニットを電力変換部
及び負荷に対して増結可能に接続したことを特徴とする
請求項１または２記載の移動体の無接触給電装置。
【請求項４】複数のピックアップユニットを、これら
に対して共通の単一の電力変換部に接続したことを特徴
とする請求項１乃至３のいずれかに記載の移動体の無接
触給電装置。
【請求項５】負荷として移動体駆動用のモータと制御
装置とを設けるとともに、上記モータにインバータを介
して電流を供給する第１の電力変換部と、制御装置に一
定電圧を供給する第２の電力変換部とを設け、複数のピ
ックアップユニットのうちの一部のピックアップユニッ
トを第２の電力変換部に接続し、他のピックアップユニ
ットを第１の電力変換部に接続したことを特徴とする請
求項１乃至３のいずれかに記載の移動体の無接触給電装
置。