無接触給電設備
【課題】本発明は、非常停止時に誘導線路のエネルギーが移動体へ伝達されることを阻止し、移動体の非常停止を実現できる無接触給電設備を提供することを目的とする。
【解決手段】誘導線路２９に、この誘導線路２９と所定周波数で共振する共振回路を形成する第１コンデンサ３２を接続し、搬送台車１３に、誘導線路２９より起電力が誘導される受電コイル３０と、この受電コイル３０と共に誘導線路２９の所定周波数で共振する共振回路を形成するコンデンサ５３を設け、搬送台車１３を非常停止する際に操作される非常停止スイッチ１８を備え、非常停止スイッチ１８が操作されると、第１コンデンサ３２に第２コンデンサ３３を並列に接続して誘導線路２９と第１コンデンサ３２からなる回路のインピーダンスを変更し、誘導線路２９を流れる電流の周波数を変更する非常停止回路４０を備える。
【解決手段】誘導線路２９に、この誘導線路２９と所定周波数で共振する共振回路を形成する第１コンデンサ３２を接続し、搬送台車１３に、誘導線路２９より起電力が誘導される受電コイル３０と、この受電コイル３０と共に誘導線路２９の所定周波数で共振する共振回路を形成するコンデンサ５３を設け、搬送台車１３を非常停止する際に操作される非常停止スイッチ１８を備え、非常停止スイッチ１８が操作されると、第１コンデンサ３２に第２コンデンサ３３を並列に接続して誘導線路２９と第１コンデンサ３２からなる回路のインピーダンスを変更し、誘導線路２９を流れる電流の周波数を変更する非常停止回路４０を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体の移動経路に沿って所定周波数の電流が供給される誘導線路を配置し、前記移動体に前記誘導線路に対向して受電コイルを設け、誘導線路より前記受電コイルに無接触で誘導される起電力により移動体を移動させるモータヘ給電する無接触給電設備、特に前記移動体の非常停止に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の上記無接触給電設備の一例が、特許文献１に開示されている。すなわち、車両（移動体）の移動経路に沿って誘導線路を配置し、この誘導線路に、所定周波数で共振する共振回路を形成するコンデンサを接続し、前記所定周波数の電流を前記誘導線路へ供給する電源装置を備えている。また前記車両に、誘導線路に対向する受電コイルと、この受電コイルと共に前記誘導線路の所定周波数で共振する共振回路を形成するコンデンサを設け、前記車両では、前記誘導線路より前記受電コイルに無接触で誘導される起電力により車両の走行用のモータへ給電している。
【０００３】
一般的に、移動体が移動経路を移動する設備では、作業者の安全を確保するために、作業者が、移動体を緊急に非常停止できる設備が求められる。そこで、移動体の移動経路に沿って非常停止スイッチを配置し、作業者が、前記非常停止スイッチを操作すると、電源装置へ給電する商用電源の給電ラインを遮断して電源装置から誘導線路へ給電される電流を遮断し、移動体へ供給される電力を遮断することにより、移動体を非常停止する設備が設けられる。
【０００４】
なお、移動体に非常停止スイッチを設けて、この非常停止スイッチの操作により移動体を停止するようにもできるが、下記の理由により、移動体の非常停止は、移動体の移動経路に沿って配置した非常停止スイッチの操作により、電源装置への給電を遮断することにより行われている。
【０００５】
・移動体は移動しているために、作業者が非常停止スイッチを操作するには危険が伴い、安全性が損なわれる恐れがある。
・移動体が天井部を走行する設備では、作業者は非常停止スイッチを操作することが困難である。
【０００６】
・移動体の移動経路が安全柵により囲まれている設備では、作業者は非常停止スイッチを操作に行くことができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第２６６７０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
非常停止時には、移動体の動力を遮断すると直に停止することが求められる。すなわち、移動体の通常停止時の制動距離より短い距離での停止が求められる。しかし、非常停止スイッチを押して電源装置へ給電する給電ライン（商用電源）を遮断しても、誘導線路とコンデンサからなる回路では、循環電流によるエネルギーが残っているために、すなわち共振電力が残留エネルギーとして残っているために、移動体側へ伝達される電力が無くなるまでに時間遅延（例えば、２〜３秒）があり、走行用モータの駆動電源の電圧が低下して停止を開始するまでの時間（制動を始めるまでの時間）に遅れがでて、非常停止スイッチが押されても移動体は、かなり走行してしまい、非常停止スイッチを押したにもかかわらず、障害物等に追突してしまう恐れがあった。なお、このような走行用モータが停止を開始するまでの時間の遅れは、普通の接触式（移動体の移動経路に沿って通電レールを敷設し、移動体にこの通電レールに接触する集電子を設けて、通電レールから集電子を介して給電される電力により移動体の負荷へ給電する方式）では起こることはない。
【０００９】
そこで本発明は、非常停止時に誘導線路のエネルギーが移動体へ伝達されることを阻止し、移動体の非常停止を実現できる無接触給電設備を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した目的を達成するために、請求項１記載の発明は、移動体の移動経路に沿って誘導線路を敷設し、前記誘導線路に、この誘導線路と所定周波数で共振する共振回路を形成するコンデンサを接続し、前記誘導線路とコンデンサからなる回路へ電流を供給する電源装置を備え、前記移動体に、前記誘導線路に対向する受電コイルと、この受電コイルと前記誘導線路の所定周波数で共振する共振回路を形成するコンデンサとを設け、前記誘導線路より前記受電コイルに無接触で誘導される起電力により移動体を移動させるモータヘ給電する無接触給電設備であって、前記移動体を非常停止する際に操作される非常停止スイッチと、前記非常停止スイッチが操作されると、前記誘導線路とコンデンサからなる回路のインピーダンスを変更し、前記誘導線路を流れる電流の周波数を変更する非常停止回路を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
上記構成によれば、非常停止スイッチが操作されると、非常停止回路により誘導線路とコンデンサからなる回路のインピーダンスが変更され、誘導線路を流れる電流（共振電流）の周波数が変更される。よって、移動体の共振回路の共振周波数と一致しなくなり、誘導線路に電流が残っていても、移動体へ電力は伝達されにくくなり、移動体の受電コイルに誘導される起電力は急速に減少し、移動体を移動させるモータの駆動に必要な電圧が急激に低下し（電圧を維持できなくなり）、モータは急停止され、移動体は急停止する。
【００１２】
また請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明であって、非常停止回路の制御電源が喪失した場合、前記誘導線路とコンデンサからなる回路のインピーダンスが変更されることを特徴とするものである。
【００１３】
上記構成によれば、非常停止回路の制御電源が喪失すると、自動的に、誘導線路とコンデンサからなる回路のインピーダンスが変更されて、誘導線路に流れる電流（共振電流）の周波数が変更される。よって、非常停止回路の制御電源が喪失して非常停止スイッチの操作が働かないときに、安全に移動体は非常停止される。
【００１４】
また請求項３記載の発明は、上記請求項１または請求項２に記載の発明であって、前記誘導線路とコンデンサからなる回路のインピーダンスの変更は、前記誘導線路に接続されているコンデンサに新たに第２のコンデンサを並列接続することにより行うことを特徴とするものである。
【００１５】
上記構成によれば、非常停止スイッチが操作されると、コンデンサに新たに第２のコンデンサを並列接続させて、前記誘導線路とコンデンサからなる回路のインピーダンスが変更され、誘導線路に流れる電流（共振電流）の周波数が変更される。
【００１６】
前記第２のコンデンサには、通常は電流が流れておらず、すなわち通常は第２のコンデンサを並列接続とするスイッチには電流が流れておらず、スイッチは第２のコンデンサが並列接続されたときに流れる電流の通電容量があればよいため（電流を遮断する容量は要求されておらず）、一般に安価なスイッチを採用できる。またこの第２のコンデンサを並列接続する方式では、誘導線路とコンデンサからなる回路のインピーダンスが大きく変化することを抑制することが可能であり、よって前記回路のインピーダンスの変化に伴う電源装置への影響を抑えることができ、また既設の設備に対して付設するとき、既設の回路を変更する必要はないので、工事を容易にできる。
【００１７】
また請求項４記載の発明は、上記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明であって、操作コイルを励磁することにより前記電源装置に給電ラインを接続し、前記操作コイルを無励磁とすることにより前記給電ラインを遮断する電磁開閉器を備え、前記非常停止スイッチが操作されると、前記電磁開閉器の操作コイルを無励磁として前記給電ラインを遮断することを特徴とするものである。
【００１８】
上記構成によれば、非常停止スイッチが操作されると、電源装置の給電ラインが遮断され電源装置から誘導線路への給電が停止され、誘導線路への新たなエネルギーの供給が阻止される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の無接触給電設備は、非常停止スイッチが操作されると、誘導線路のインピーダンスが変更され、誘導線路を流れる電流（共振電流）の周波数が変更されることにより、移動体の受電コイルに誘導される起電力を急速に減少でき、よって、モータを急停止できることにより、移動体を急停止することができ、安全性を高めることができる、という効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態における無接触給電設備を備えた物品搬送設備の走行経路図である。
【図２】同物品搬送設備の要部構成図である。
【図３】同物品搬送設備の無接触給電設備の回路構成図である。
【図４】同物品搬送設備の無接触給電設備において、電力の伝達が阻止されることを説明するための図である。
【図５】同物品搬送設備の無接触給電設備における、電磁接触器のｂ接点と走行用モータの特性図である。
【図６】本発明の他の実施の形態における無接触給電設備の各種、誘導線路側の回路構成図である。
【図７】本発明の他の実施の形態における無接触給電設備の各種、誘導線路側の回路構成図である。
【図８】本発明の他の実施の形態における無接触給電設備の回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態における無接触給電設備を備えた物品搬送設備の走行経路図、図２は物品搬送設備の同要部構成図である。
【００２２】
図１および図２において、１１はフロア１２に設置された一対の走行レールであり、１３はこの走行レール１１に案内されて自走し、物品Ｒを搬送する４輪の搬送台車（移動体の一例）である。なお、搬送台車１３の総台数を５台としている。
【００２３】
前記走行レール１により、ループ状（環状）に形成される搬送経路（移動経路の一例）１４が構成され、この搬送経路１４に沿って複数（図では９台）のステーション（物品受け手段）１５が配置されており、搬送台車１３は、搬送経路１４に沿って走行し、搬送経路１４に沿って配置されたステーション１５間に渡って物品を搬送する搬送車を構成している。
【００２４】
また各ステーション１５にはそれぞれ、各搬送台車１３との間で物品Ｒの移載、すなわち搬入、搬出を行う移載用コンベヤ装置（たとえば、ローラコンベヤやチェンコンベヤ）１６が設けられている。
【００２５】
また一対の走行レール１１の両外方には、搬送台車１３への作業者の接触を避けるための安全柵１７が、走行レール１１に沿って、ステーション１５の設置箇所を除いて設置されており、この安全柵１７に沿って複数（図では５つ）の箇所に、全搬送台車１３を非常停止させる際に操作される非常停止スイッチ１８（１８−１，１８−２，１８−３，１８−４，１８−５）が設けられている。各非常停止スイッチ１８は、１つのｂ接点を有するモーメンタリータイプのスイッチから構成されている。
【００２６】
前記搬送台車１３は、図２に示すように、車体２１と、この車体２１上に設置され、物品Ｒを移載し載置する移載・載置用コンベヤ装置（たとえば、ローラコンベヤやチェンコンベヤ）２２と、車体２１の下部に取付けられ、車体２１を一方の走行レール１１に対して支持する２台の旋回式従動車輪装置２３と、車体２１の下部に取付けられ、車体２１を他方の走行レール１１に対して支持するとともに走行レール１１の曲がり形状に追従可能でかつ旋回式従動車輪装置２３に対して遠近移動自在（スライド自在）とした２台の旋回・スライド式駆動車輪装置２４を備えている。またこれら旋回・スライド式駆動車輪装置２４のうちの一方に走行用モータ（移動体を移動するためのモータの一例）２５が連結され、この走行用モータ２５の駆動により搬送台車１３は走行される。
【００２７】
また、一方の走行レール１１の外方側面に走行方向に沿って全長に、上下一対の誘導線路２９が敷設され（配置され）、搬送台車１３には、一方の旋回式従動車輪装置２３の外方位置に、この誘導線路２９に対向して受電コイル３０が設置されている。この受電コイル３０に誘導される起電力により走行用モータ２５へ給電される。また前記誘導線路２９の端部に電源盤３１が設置されている。
【００２８】
「電源盤３１」
図３に示すように、電源盤３１内に、第１コンデンサ３２と、第２コンデンサ３３と、電源装置３４と、３つの主接点（電源開閉用のａ接点）を有し、補助接点して１つのａ接点を有する電磁開閉器（ブレーカ；ＢＫ）３５と、２つのａ接点と１つのｂ接点を有する電磁接触器（ＭＣ）３６が設けられている。また電源盤３１の前面には、１つのａ接点と１つのｂ接点を有するモーメンタリータイプの電源スイッチ３８と、１つのａ接点を有するモーメンタリータイプの復帰スイッチ３９が設けられている。
【００２９】
第１コンデンサ３２は、誘導線路２９と所定周波数（例えば、１０ｋＨｚ）で共振する共振回路を形成するコンデンサであり、誘導線路２９に並列に接続され、これら誘導線路２９と第１コンデンサ３２からなる回路（誘導回路）に電源装置３４が接続されている。電源装置３４は、前記所定周波数の共振電流を供給する。
【００３０】
また前記第２コンデンサ３３と電磁接触器３６のｂ接点が直列に接続され、この直列回路が、第１コンデンサ３２に並列に接続されている。前記電磁接触器３６のｂ接点は、第２コンデンサ３３を第１コンデンサ３２に並列接続し、また切り離すスイッチを構成している。また直流の制御電源に、復帰スイッチ３９が押し操作されると（ａ接点が閉動作されると）、電磁接触器３６の操作コイル３６Ａを励磁して自己保持し、複数の非常停止スイッチ１８のうち一つでも押し操作されると（ｂ接点が開動作されると）、電磁接触器３６の操作コイル３６Ａを無励磁とする非常停止回路４０が形成されている。
【００３１】
通常時は、復帰スイッチ３９が押し操作されたことにより、電磁接触器３６の操作コイル３６Ａは励磁されており、電磁接触器３６のｂ接点は開動作しており、第２コンデンサ３３は第１コンデンサ３２に接続されてない。また非常停止スイッチ１８のうち一つでも押し操作されると、電磁接触器３６の操作コイル３６Ａは無励磁とされ、電磁接触器３６のｂ接点は閉動作され、第２コンデンサ３３は第１コンデンサ３２に並列接続される。このように、非常停止回路４０により、非常停止スイッチ１８のうち一つでも押し操作されると、第１コンデンサ３２に第２コンデンサ３３が並列に接続される。
【００３２】
また、電磁開閉器３５は、電源装置３４と外部の商用電源４１を接続する給電ライン４２を開閉する。前記電源スイッチ３８は、この電磁開閉器３５により給電ライン４２を開閉することにより電源装置３４の電源を入り切りするスイッチであり、直流の制御電源に、電源スイッチ３８が「入」操作されると（ａ接点が閉動作されると）、電磁開閉器３５の操作コイル３５Ａを励磁して自己保持し、電源スイッチ３８が「切」操作されると（ｂ接点が開動作されると）、または電磁接触器３６が無励磁となりａ接点が開動作すると、電磁開閉器３５の操作コイル３５Ａを無励磁とする電源入切回路４３が形成されている。この電源入切回路４３の回路構成により、電磁開閉器３５は、電源スイッチ３８が「入」操作されて電磁開閉器３５の操作コイル３５Ａが励磁されると、電磁開閉器３５の主接点により電源装置３４へ給電ライン４２は接続され、電源スイッチ３８が「切」操作され、または非常停止スイッチ１８が押し操作されると（電磁接触器３６の操作コイル３６Ａが無励磁となりａ接点が開動作されると）、電磁開閉器３５の操作コイル３５Ａが無励磁とされ、電磁開閉器３５の主接点により給電ライン４２は遮断される。このように、非常停止スイッチ１８が押し操作されると、第１コンデンサ３２に第２コンデンサ３３が並列に接続され、続いて電磁開閉器３５の主接点により給電ライン４２は遮断される。
【００３３】
また上記直流の制御電源は信頼性の高い電源であるが、万一、喪失すると、上記非常停止回路４０の回路構成により電磁接触器３６の操作コイル３６Ａは無励磁となり、且つ電源入切回路４３の回路構成により電磁開閉器３５の操作コイル３５Ａは無励磁となる。よって、直流の制御電源が喪失されると、非常停止スイッチ１８が押し操作されたときと同様に、第１コンデンサ３２に第２コンデンサ３３が並列に接続され、電磁開閉器３５の主接点により給電ライン４２は遮断される。
【００３４】
「受電ユニット」
上記搬送台車１３には、受電ユニット５１とインバータ５２が設けられ、受電コイル３０に受電ユニット５１が接続され、この受電ユニット５１にインバータ５２を介して走行用モータ２５が接続されている。
【００３５】
上記受電ユニット５１は、受電コイル３０に並列接続され、この受電コイル３０と共に誘導線路２９の上記所定周波数（例えば、１０ｋＨｚ）で共振する共振回路を形成するコンデンサ５３と、この共振回路のコンデンサ５３に並列に接続される、中間タップ付きの可飽和リアクトル５４と、この可飽和リアクトル５４の中間タップ（出力端）に接続される整流器５５と、この整流器５５の出力側に並列に接続された出力コンデンサ５６から構成され、出力コンデンサ５６に上記インバータ５２が並列に接続されている。なお、前記可飽和リアクトル５４の飽和電圧は、インバータ５２および走行用モータ２５が必要な定格電力により設定され、この飽和電圧と受電ユニット５１の出力定格電圧｛可飽和リアクトル５４の中間タップ（出力端）電圧に相当する｝により可飽和リアクトル５４の入力端と出力端のコイル巻線の巻数比が設定されている。
【００３６】
上記電源装置３１と誘導線路２９と搬送台車１３の回路構成による作用を説明する。
「通常時」
通常時は、復帰スイッチ３９の押し操作により、上記非常停止回路４０によって、電磁接触器３６の操作コイル３６Ａが励磁され、電磁接触器３６のｂ接点は開動作しており、第２コンデンサ３３は第１コンデンサ３２に接続されていない状態とされている。また電源スイッチ３８の「入」操作により、電源入切回路４３によって電磁開閉器３５の操作コイル３５Ａが励磁されて給電ライン４２が接続され、商用電源４１から電源装置３４へ給電され、電源装置３４より、誘導線路２９と第１コンデンサ３２からなる誘導回路の共振周波数の電流（共振電流）が誘導線路２９へ供給されている。
【００３７】
この誘導線路２９に発生する磁束により受電コイル３０に起電力が発生する。このとき、図４に示すように、受電コイル３０は、コンデンサ５３と共に、誘導線路２９の所定周波数（例えば、１０ｋＨｚ）に共振する共振回路を形成しているために、最も効率よく電力Ｐが伝達される。そして、この受電コイル３０と共振回路を形成するコンデンサ５３より（１次）共振電圧が中間タップ付き可飽和リアクトル５４へ印加される。可飽和リアクトル５４は、共振電圧の上昇を抑制するので、整流器５５を介してほぼ一定の直流電圧がインバータ５２へ供給され、インバータ５２により走行用モータ２５が駆動されて搬送台車１３は走行する。
【００３８】
「非常時」
作業者は、搬送台車１３を非常停止させる際に、非常停止スイッチ１８を押し操作する。すると、上述したように、第１コンデンサ３２に第２コンデンサ３３が並列に接続され、続いて電磁開閉器３５の主接点により給電ライン４２は遮断され、電源装置３４から誘導線路２９への給電が遮断される。
【００３９】
第１コンデンサ３２に第２コンデンサ３３が並列に接続されることによって、誘導線路２９を含む誘導回路のインピーダンスが変更され、誘導線路２９を流れる電流（共振電流）の周波数が変更される。すると、搬送台車１３の上記共振回路の共振周波数と一致しなくなり、図４から判るように、搬送台車１３へ電力が伝達されにくくなり、加えて、電源装置３４から誘導線路２９への給電が遮断されて誘導線路２９への新たなエネルギーの供給が阻止されることにより、非常停止時に誘導線路２９のエネルギーが搬送台車１３へ伝達されることが阻止され、搬送台車１３の受電コイル３０に誘導される起電力は急速に減少し、走行用モータ２５の駆動に必要な電圧が急激に低下し（電圧を維持できなくなり）、図５に示すように、安全を確保できる所定時間（例えば、２秒）以内に、走行用モータ２５は急停止され、搬送台車１３は急停止し、安全が確保される。
【００４０】
また非常停止から復旧するときは、まず復帰スイッチ３９が押し操作され、非常停止回路４０により電磁接触器３６の操作コイル３６Ａが励磁され、電磁接触器３６のｂ接点が開動作され、第２コンデンサ３３は第１コンデンサ３２に接続されていない状態とされる。次に、電源スイッチ３８が「入」操作され、電源入切回路４３により電磁開閉器３５の操作コイル３５Ａが励磁されて電源装置３４へ給電ライン４２が接続され、商用電源４１から電源装置３４へ給電され、電源装置３４より、誘導線路２９と第１コンデンサ３２からなる誘導回路へ、共振周波数の電流（共振電流）が供給される。このように、非常停止からの復旧の際には、電磁接触器３６のｂ接点が開動作されてから、誘導線路２９に共振電流が供給される。
【００４１】
以上のように本実施の形態によれば、非常停止スイッチ１８が操作されると、第１コンデンサ３２に第２コンデンサ３３が並列に接続され、誘導線路２９を流れる電流（共振電流）の周波数が変更されることにより、走行用モータ２５の駆動に必要な電圧を急激に低下でき（電圧を維持できなくでき）、安全を確保できる所定時間（例えば、２秒）以内に、走行用モータ２５を急停止でき、よって搬送台車１３を急停止でき、安全を確保することができる。
【００４２】
なお、給電設備の基本思想として、搬送台車１３の非常停止は、一次側の電源装置３４への給電を遮断し、搬送台車１３の走行用モータ２５への動力を遮断することにより行うが、本発明では、まず誘導線路２９の共振電流の周波数を変更して、電力が搬送台車１３へ伝達されにくくしている。
【００４３】
また本実施の形態によれば、非常停止回路４０の制御電源が喪失すると、自動的に、誘導線路２９と第１コンデンサ３２からなる誘導回路のインピーダンスが変更され、誘導線路２９を流れる電流（共振電流）の周波数が変更されることによって、非常停止回路４０の制御電源が喪失して非常停止スイッチ１８の操作が働かないときに、安全に搬送台車１３を非常停止することができる。
【００４４】
また本実施の形態によれば、非常停止時に第１コンデンサ３２に並列接続される第２コンデンサ３３には、通常時には電流が流れておらず、すなわち通常は第２コンデンサ３３を並列接続とする電磁接触器３６のｂ接点（スイッチ）には電流が流れておらず、このｂ接点は第２コンデンサ３３が並列接続されたときに流れる電流の通電容量があればよい。また電磁接触器３６のｂ接点は、非常停止からの復旧の際に、開動作されてから、誘導線路２９に電流が供給されるために、前記電流の通電容量があればよい。このように、電磁接触器３６のｂ接点は前記電流の通電容量があればよく、電流を遮断する容量は要求されないために、一般に安価な電磁接触器３６を採用できる。
【００４５】
また第２コンデンサ３３を並列接続する方式は、誘導線路２９と第１コンデンサ３２からなる回路のインピーダンスの急激な変化を抑えることが可能となることから、電源装置３４への影響を抑えることができる。すなわち、単に誘導線路２９と第１コンデンサ３２からなる回路のインピーダンスを変えるには、図６（ｅ）に示すように、第１コンデンサ３２を短絡すればよいが、このとき電源装置３４の出力回路に大きな電流が流れて出力回路の素子を損傷させる恐れが生じる。この第２コンデンサ３３を並列接続する方式では、インピーダンスの大きな変化を抑制することができるので、電源装置３４への影響を抑えることができる。
【００４６】
さらに既設の給電設備に非常停止を行うための改良を行うには、第２コンデンサ３３と電磁接触器３６のｂ接点の直列回路を、第１コンデンサ３２に並列接続すればよく、設計変更が容易となり、また既設の回路の電線を外す必要がないので、付設工事を容易にすることができる。
【００４７】
また本実施の形態によれば、非常停止スイッチ１８が操作されると、電源装置３４の給電ライン４２が遮断され電源装置３４から誘導線路２９への給電が停止されることにより、誘導線路２９への新たなエネルギーの供給を阻止でき、誘導線路２９を流れる電流を急激に減少させることができる。
＊他の実施の形態
上記本実施の形態では、図６（ａ）に示すように、第１コンデンサ３２に新たに第２コンデンサ３３を並列接続することにより、誘導線路２９と第１コンデンサ３２からなる誘導回路のインピーダンスを変更しているが、誘導線路２９と第１コンデンサ３２からなる回路のインピーダンスの変更は、後述する手法にてキャパシタンスやインダクタンスを変えることにより行うことができる。このとき、非常停止スイッチ１８が操作された場合、または直流の制御電源が喪失した場合、電磁開閉器３５の操作コイル３５Ａは無励磁となること、すなわちａ接点は開動作、ｂ接点は閉動作とすることを前提としている。
【００４８】
「図６（ｂ）」
通常、第１コンデンサ３２に、電磁接触器３６のａ接点（閉動作）により第２コンデンサ３３を並列接続しておき、非常停止時は、ａ接点を開動作し、第２コンデンサ３３の接続を外すことで、誘導回路のインピーダンスを変更している。このとき、第１コンデンサ３２と第２コンデンサ３３と誘導線路２９により、所定周波数での共振回路が形成される。
【００４９】
「図６（ｃ）」
通常、電磁接触器３６のａ接点（閉動作）により第２コンデンサ３３を短絡しておき、非常停止時は、ａ接点を開動作し、第２コンデンサ３３を第１コンデンサ３２に直列に接続することで、誘導回路のインピーダンスを変更している。
【００５０】
「図６（ｄ）」
通常、第１コンデンサ３２に電磁接触器３６のｂ接点（開動作）により第２コンデンサ３３を直列接続しておき、非常停止時は、ｂ接点を閉動作し、第２コンデンサ３３を短絡することで、誘導回路のインピーダンスを変更している。このとき、第１コンデンサ３２と第２コンデンサ３３と誘導線路２９により、所定周波数での共振回路が形成される。
【００５１】
「図６（ｅ）」
通常、電磁接触器３６のｂ接点（開動作）により第１コンデンサ３２を誘導線路２９に接続しておき、非常停止時は、ｂ接点を閉動作し、第１コンデンサ３２を短絡することで、誘導回路のインピーダンスを変更している。
【００５２】
「図６（ｆ）」
通常、電磁接触器３６のａ接点（閉動作）により第１コンデンサ３２を誘導線路２９に接続しておき、非常停止時は、ａ接点を開動作し、第１コンデンサ３２を外すことで、誘導回路のインピーダンスを変更している。
【００５３】
「図７（ａ）」
通常、電磁接触器３６のａ接点（閉動作）により補助インダクタ５７の両端を短絡しておき、非常停止時は、ａ接点を開動作し、誘導線路２９に補助インダクタ５７を直列接続することで、誘導回路のインピーダンスを変更している。
【００５４】
「図７（ｂ）」
通常、電磁接触器３６のｂ接点（開動作）により誘導線路２９に補助インダクタ５７を直列接続しておき、非常停止時は、ｂ接点を閉動作し、誘導線路２９から補助インダクタ５７を外すことで、誘導回路のインピーダンスを変更している。このとき、第１コンデンサ３２と補助インダクタ５７と誘導線路２９により、所定周波数での共振回路が形成される。
【００５５】
「図７（ｃ）」
通常、電磁接触器３６のｂ接点（開動作）により補助インダクタ５７を外しておき、非常停止時は、ｂ接点を閉動作し、誘導線路２９に補助インダクタ５７を並列接続することで、誘導回路のインピーダンスを変更している。
【００５６】
「図７（ｄ）」
通常、電磁接触器３６のａ接点（閉動作）により補助インダクタ５７を誘導線路２９に並列接続しておき、非常停止時は、ａ接点を開動作し、誘導線路２９から補助インダクタ５７を外すことで、誘導回路のインピーダンスを変更している。このとき、第１コンデンサ３２と補助インダクタ５７と誘導線路２９により、所定周波数での共振回路が形成される。
【００５７】
なお、上記図６（ｂ）、図６（ｃ）、図６（ｆ）、図７（ａ）、図７（ｄ）を形成する電磁接触器３６のａ接点には、電流の遮断容量が要求されるために、一般的に電磁接触器３６の価格は高くなり、設備としてのコストが高くなる。
【００５８】
また上記図７（ａ）〜図７（ｄ）を形成する回路では、補助インダクタ５７を使用するが、一般的にインダクタはコンデンサより価格は高くなり、設備としてのコストが高くなる。
【００５９】
また上記図６（ｃ）、図６（ｄ）、図６（ｆ）、図７（ａ）、図７（ｂ）を形成する回路では、既設の回路に、第２コンデンサ３３または補助インダクタ５７を付加するときに、既設の回路の電線を一旦、取り外す必要があり、付加工事に困難を伴うことがあり、設計変更がしにくくなる。
【００６０】
また本実施の形態では、電磁開閉器３５と電磁接触器３６の２台を使用して電源入切回路４３と非常停止回路４０を形成しているが、図８に示すように、１台の電磁開閉器５９により形成することもできる。
【００６１】
この電磁開閉器５９は、３つの主接点（電源開閉用の接点）を有し、補助接点して１つのａ接点と１つのｂ接点を有す構造としている。そして、第２コンデンサ３３と電磁開閉器５９のｂ接点が直列に接続され、この直列回路が、第１コンデンサ３２に並列に接続されている。復帰スイッチ３９は不要としている。
【００６２】
直流の制御電源に、電源スイッチ３８が「入」操作されると（ａ接点が閉動作されると）、電磁開閉器５９の操作コイル５９Ａを励磁して自己保持し、電源スイッチ３８が「切」操作されると（ｂ接点が開動作されると）、またはいずれか１つの非常停止スイッチ１８が操作されると（ｂ接点が開動作されると）、電磁開閉器５９の操作コイル５９Ａを無励磁とする回路が形成されている。この回路構成により、電磁開閉器５９は、電源スイッチ３８が「入」操作されて電磁開閉器５９の操作コイル５９Ａが励磁されると、電磁開閉器５９の主接点により電源装置３４へ給電ライン４２が接続され、且つ電磁開閉器５９のｂ接点は開動作され、第２コンデンサ３３は第１コンデンサ３２から外される。また電源スイッチ３８が「切」操作され、またはいずれかの非常停止スイッチ１８が押し操作されると、電磁開閉器５９の操作コイル５９Ａが無励磁とされ、電磁開閉器５９の主接点により給電ライン４２は遮断され、同時に電磁開閉器５９のｂ接点は閉動作され、第２コンデンサ３３は第１コンデンサ３２に並列接続される。
【００６３】
この構成によっても、非常停止スイッチ１８を操作することにより、第２コンデンサ３３を第１コンデンサ３２に並列接続でき、誘導回路のインピーダンスを変更することができる。なお、電磁開閉器５９は、第２コンデンサ３３を第１コンデンサ３２へ接続する機能と、給電ライン４２を遮断する機能を兼ねているために、電源装置３４の給電ライン４２を遮断するタイミングと、誘導線路２９と第１コンデンサ３２からなる回路のインピーダンスを変更するタイミングを、ずらすことは困難である。
【００６４】
また、本実施の形態では、移動体を走行レール１１に案内される搬送台車１３としているが、このような搬送台車１３に限ることはなく、移動体は、一定の移動経路に沿って移動する、例えばスタッカークレーンや天井走行のモノレールであってもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１１ 走行レール
１３ 搬送台車
１４ 搬送経路
１７ 安全柵
１８ 非常停止スイッチ
２１ 車体
２５ 走行用モータ
２９ 誘導線路
３０ 受電コイル
３１ 電源盤
３２ 第１コンデンサ
３３ 第２コンデンサ
３４ 電源装置
３５，５９ 電磁開閉器
３６ 電磁接触器
３８ 電源スイッチ
３９ 復帰スイッチ
４０ 非常停止回路
４１ 商用電源
４２ 給電ライン
４３ 電源入切回路
５１ 受電ユニット
５２ インバータ
５７ 補助インダクタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体の移動経路に沿って所定周波数の電流が供給される誘導線路を配置し、前記移動体に前記誘導線路に対向して受電コイルを設け、誘導線路より前記受電コイルに無接触で誘導される起電力により移動体を移動させるモータヘ給電する無接触給電設備、特に前記移動体の非常停止に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の上記無接触給電設備の一例が、特許文献１に開示されている。すなわち、車両（移動体）の移動経路に沿って誘導線路を配置し、この誘導線路に、所定周波数で共振する共振回路を形成するコンデンサを接続し、前記所定周波数の電流を前記誘導線路へ供給する電源装置を備えている。また前記車両に、誘導線路に対向する受電コイルと、この受電コイルと共に前記誘導線路の所定周波数で共振する共振回路を形成するコンデンサを設け、前記車両では、前記誘導線路より前記受電コイルに無接触で誘導される起電力により車両の走行用のモータへ給電している。
【０００３】
一般的に、移動体が移動経路を移動する設備では、作業者の安全を確保するために、作業者が、移動体を緊急に非常停止できる設備が求められる。そこで、移動体の移動経路に沿って非常停止スイッチを配置し、作業者が、前記非常停止スイッチを操作すると、電源装置へ給電する商用電源の給電ラインを遮断して電源装置から誘導線路へ給電される電流を遮断し、移動体へ供給される電力を遮断することにより、移動体を非常停止する設備が設けられる。
【０００４】
なお、移動体に非常停止スイッチを設けて、この非常停止スイッチの操作により移動体を停止するようにもできるが、下記の理由により、移動体の非常停止は、移動体の移動経路に沿って配置した非常停止スイッチの操作により、電源装置への給電を遮断することにより行われている。
【０００５】
・移動体は移動しているために、作業者が非常停止スイッチを操作するには危険が伴い、安全性が損なわれる恐れがある。
・移動体が天井部を走行する設備では、作業者は非常停止スイッチを操作することが困難である。
【０００６】
・移動体の移動経路が安全柵により囲まれている設備では、作業者は非常停止スイッチを操作に行くことができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第２６６７０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
非常停止時には、移動体の動力を遮断すると直に停止することが求められる。すなわち、移動体の通常停止時の制動距離より短い距離での停止が求められる。しかし、非常停止スイッチを押して電源装置へ給電する給電ライン（商用電源）を遮断しても、誘導線路とコンデンサからなる回路では、循環電流によるエネルギーが残っているために、すなわち共振電力が残留エネルギーとして残っているために、移動体側へ伝達される電力が無くなるまでに時間遅延（例えば、２〜３秒）があり、走行用モータの駆動電源の電圧が低下して停止を開始するまでの時間（制動を始めるまでの時間）に遅れがでて、非常停止スイッチが押されても移動体は、かなり走行してしまい、非常停止スイッチを押したにもかかわらず、障害物等に追突してしまう恐れがあった。なお、このような走行用モータが停止を開始するまでの時間の遅れは、普通の接触式（移動体の移動経路に沿って通電レールを敷設し、移動体にこの通電レールに接触する集電子を設けて、通電レールから集電子を介して給電される電力により移動体の負荷へ給電する方式）では起こることはない。
【０００９】
そこで本発明は、非常停止時に誘導線路のエネルギーが移動体へ伝達されることを阻止し、移動体の非常停止を実現できる無接触給電設備を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した目的を達成するために、請求項１記載の発明は、移動体の移動経路に沿って誘導線路を敷設し、前記誘導線路に、この誘導線路と所定周波数で共振する共振回路を形成するコンデンサを接続し、前記誘導線路とコンデンサからなる回路へ電流を供給する電源装置を備え、前記移動体に、前記誘導線路に対向する受電コイルと、この受電コイルと前記誘導線路の所定周波数で共振する共振回路を形成するコンデンサとを設け、前記誘導線路より前記受電コイルに無接触で誘導される起電力により移動体を移動させるモータヘ給電する無接触給電設備であって、前記移動体を非常停止する際に操作される非常停止スイッチと、前記非常停止スイッチが操作されると、前記誘導線路とコンデンサからなる回路のインピーダンスを変更し、前記誘導線路を流れる電流の周波数を変更する非常停止回路を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
上記構成によれば、非常停止スイッチが操作されると、非常停止回路により誘導線路とコンデンサからなる回路のインピーダンスが変更され、誘導線路を流れる電流（共振電流）の周波数が変更される。よって、移動体の共振回路の共振周波数と一致しなくなり、誘導線路に電流が残っていても、移動体へ電力は伝達されにくくなり、移動体の受電コイルに誘導される起電力は急速に減少し、移動体を移動させるモータの駆動に必要な電圧が急激に低下し（電圧を維持できなくなり）、モータは急停止され、移動体は急停止する。
【００１２】
また請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明であって、非常停止回路の制御電源が喪失した場合、前記誘導線路とコンデンサからなる回路のインピーダンスが変更されることを特徴とするものである。
【００１３】
上記構成によれば、非常停止回路の制御電源が喪失すると、自動的に、誘導線路とコンデンサからなる回路のインピーダンスが変更されて、誘導線路に流れる電流（共振電流）の周波数が変更される。よって、非常停止回路の制御電源が喪失して非常停止スイッチの操作が働かないときに、安全に移動体は非常停止される。
【００１４】
また請求項３記載の発明は、上記請求項１または請求項２に記載の発明であって、前記誘導線路とコンデンサからなる回路のインピーダンスの変更は、前記誘導線路に接続されているコンデンサに新たに第２のコンデンサを並列接続することにより行うことを特徴とするものである。
【００１５】
上記構成によれば、非常停止スイッチが操作されると、コンデンサに新たに第２のコンデンサを並列接続させて、前記誘導線路とコンデンサからなる回路のインピーダンスが変更され、誘導線路に流れる電流（共振電流）の周波数が変更される。
【００１６】
前記第２のコンデンサには、通常は電流が流れておらず、すなわち通常は第２のコンデンサを並列接続とするスイッチには電流が流れておらず、スイッチは第２のコンデンサが並列接続されたときに流れる電流の通電容量があればよいため（電流を遮断する容量は要求されておらず）、一般に安価なスイッチを採用できる。またこの第２のコンデンサを並列接続する方式では、誘導線路とコンデンサからなる回路のインピーダンスが大きく変化することを抑制することが可能であり、よって前記回路のインピーダンスの変化に伴う電源装置への影響を抑えることができ、また既設の設備に対して付設するとき、既設の回路を変更する必要はないので、工事を容易にできる。
【００１７】
また請求項４記載の発明は、上記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明であって、操作コイルを励磁することにより前記電源装置に給電ラインを接続し、前記操作コイルを無励磁とすることにより前記給電ラインを遮断する電磁開閉器を備え、前記非常停止スイッチが操作されると、前記電磁開閉器の操作コイルを無励磁として前記給電ラインを遮断することを特徴とするものである。
【００１８】
上記構成によれば、非常停止スイッチが操作されると、電源装置の給電ラインが遮断され電源装置から誘導線路への給電が停止され、誘導線路への新たなエネルギーの供給が阻止される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の無接触給電設備は、非常停止スイッチが操作されると、誘導線路のインピーダンスが変更され、誘導線路を流れる電流（共振電流）の周波数が変更されることにより、移動体の受電コイルに誘導される起電力を急速に減少でき、よって、モータを急停止できることにより、移動体を急停止することができ、安全性を高めることができる、という効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態における無接触給電設備を備えた物品搬送設備の走行経路図である。
【図２】同物品搬送設備の要部構成図である。
【図３】同物品搬送設備の無接触給電設備の回路構成図である。
【図４】同物品搬送設備の無接触給電設備において、電力の伝達が阻止されることを説明するための図である。
【図５】同物品搬送設備の無接触給電設備における、電磁接触器のｂ接点と走行用モータの特性図である。
【図６】本発明の他の実施の形態における無接触給電設備の各種、誘導線路側の回路構成図である。
【図７】本発明の他の実施の形態における無接触給電設備の各種、誘導線路側の回路構成図である。
【図８】本発明の他の実施の形態における無接触給電設備の回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態における無接触給電設備を備えた物品搬送設備の走行経路図、図２は物品搬送設備の同要部構成図である。
【００２２】
図１および図２において、１１はフロア１２に設置された一対の走行レールであり、１３はこの走行レール１１に案内されて自走し、物品Ｒを搬送する４輪の搬送台車（移動体の一例）である。なお、搬送台車１３の総台数を５台としている。
【００２３】
前記走行レール１により、ループ状（環状）に形成される搬送経路（移動経路の一例）１４が構成され、この搬送経路１４に沿って複数（図では９台）のステーション（物品受け手段）１５が配置されており、搬送台車１３は、搬送経路１４に沿って走行し、搬送経路１４に沿って配置されたステーション１５間に渡って物品を搬送する搬送車を構成している。
【００２４】
また各ステーション１５にはそれぞれ、各搬送台車１３との間で物品Ｒの移載、すなわち搬入、搬出を行う移載用コンベヤ装置（たとえば、ローラコンベヤやチェンコンベヤ）１６が設けられている。
【００２５】
また一対の走行レール１１の両外方には、搬送台車１３への作業者の接触を避けるための安全柵１７が、走行レール１１に沿って、ステーション１５の設置箇所を除いて設置されており、この安全柵１７に沿って複数（図では５つ）の箇所に、全搬送台車１３を非常停止させる際に操作される非常停止スイッチ１８（１８−１，１８−２，１８−３，１８−４，１８−５）が設けられている。各非常停止スイッチ１８は、１つのｂ接点を有するモーメンタリータイプのスイッチから構成されている。
【００２６】
前記搬送台車１３は、図２に示すように、車体２１と、この車体２１上に設置され、物品Ｒを移載し載置する移載・載置用コンベヤ装置（たとえば、ローラコンベヤやチェンコンベヤ）２２と、車体２１の下部に取付けられ、車体２１を一方の走行レール１１に対して支持する２台の旋回式従動車輪装置２３と、車体２１の下部に取付けられ、車体２１を他方の走行レール１１に対して支持するとともに走行レール１１の曲がり形状に追従可能でかつ旋回式従動車輪装置２３に対して遠近移動自在（スライド自在）とした２台の旋回・スライド式駆動車輪装置２４を備えている。またこれら旋回・スライド式駆動車輪装置２４のうちの一方に走行用モータ（移動体を移動するためのモータの一例）２５が連結され、この走行用モータ２５の駆動により搬送台車１３は走行される。
【００２７】
また、一方の走行レール１１の外方側面に走行方向に沿って全長に、上下一対の誘導線路２９が敷設され（配置され）、搬送台車１３には、一方の旋回式従動車輪装置２３の外方位置に、この誘導線路２９に対向して受電コイル３０が設置されている。この受電コイル３０に誘導される起電力により走行用モータ２５へ給電される。また前記誘導線路２９の端部に電源盤３１が設置されている。
【００２８】
「電源盤３１」
図３に示すように、電源盤３１内に、第１コンデンサ３２と、第２コンデンサ３３と、電源装置３４と、３つの主接点（電源開閉用のａ接点）を有し、補助接点して１つのａ接点を有する電磁開閉器（ブレーカ；ＢＫ）３５と、２つのａ接点と１つのｂ接点を有する電磁接触器（ＭＣ）３６が設けられている。また電源盤３１の前面には、１つのａ接点と１つのｂ接点を有するモーメンタリータイプの電源スイッチ３８と、１つのａ接点を有するモーメンタリータイプの復帰スイッチ３９が設けられている。
【００２９】
第１コンデンサ３２は、誘導線路２９と所定周波数（例えば、１０ｋＨｚ）で共振する共振回路を形成するコンデンサであり、誘導線路２９に並列に接続され、これら誘導線路２９と第１コンデンサ３２からなる回路（誘導回路）に電源装置３４が接続されている。電源装置３４は、前記所定周波数の共振電流を供給する。
【００３０】
また前記第２コンデンサ３３と電磁接触器３６のｂ接点が直列に接続され、この直列回路が、第１コンデンサ３２に並列に接続されている。前記電磁接触器３６のｂ接点は、第２コンデンサ３３を第１コンデンサ３２に並列接続し、また切り離すスイッチを構成している。また直流の制御電源に、復帰スイッチ３９が押し操作されると（ａ接点が閉動作されると）、電磁接触器３６の操作コイル３６Ａを励磁して自己保持し、複数の非常停止スイッチ１８のうち一つでも押し操作されると（ｂ接点が開動作されると）、電磁接触器３６の操作コイル３６Ａを無励磁とする非常停止回路４０が形成されている。
【００３１】
通常時は、復帰スイッチ３９が押し操作されたことにより、電磁接触器３６の操作コイル３６Ａは励磁されており、電磁接触器３６のｂ接点は開動作しており、第２コンデンサ３３は第１コンデンサ３２に接続されてない。また非常停止スイッチ１８のうち一つでも押し操作されると、電磁接触器３６の操作コイル３６Ａは無励磁とされ、電磁接触器３６のｂ接点は閉動作され、第２コンデンサ３３は第１コンデンサ３２に並列接続される。このように、非常停止回路４０により、非常停止スイッチ１８のうち一つでも押し操作されると、第１コンデンサ３２に第２コンデンサ３３が並列に接続される。
【００３２】
また、電磁開閉器３５は、電源装置３４と外部の商用電源４１を接続する給電ライン４２を開閉する。前記電源スイッチ３８は、この電磁開閉器３５により給電ライン４２を開閉することにより電源装置３４の電源を入り切りするスイッチであり、直流の制御電源に、電源スイッチ３８が「入」操作されると（ａ接点が閉動作されると）、電磁開閉器３５の操作コイル３５Ａを励磁して自己保持し、電源スイッチ３８が「切」操作されると（ｂ接点が開動作されると）、または電磁接触器３６が無励磁となりａ接点が開動作すると、電磁開閉器３５の操作コイル３５Ａを無励磁とする電源入切回路４３が形成されている。この電源入切回路４３の回路構成により、電磁開閉器３５は、電源スイッチ３８が「入」操作されて電磁開閉器３５の操作コイル３５Ａが励磁されると、電磁開閉器３５の主接点により電源装置３４へ給電ライン４２は接続され、電源スイッチ３８が「切」操作され、または非常停止スイッチ１８が押し操作されると（電磁接触器３６の操作コイル３６Ａが無励磁となりａ接点が開動作されると）、電磁開閉器３５の操作コイル３５Ａが無励磁とされ、電磁開閉器３５の主接点により給電ライン４２は遮断される。このように、非常停止スイッチ１８が押し操作されると、第１コンデンサ３２に第２コンデンサ３３が並列に接続され、続いて電磁開閉器３５の主接点により給電ライン４２は遮断される。
【００３３】
また上記直流の制御電源は信頼性の高い電源であるが、万一、喪失すると、上記非常停止回路４０の回路構成により電磁接触器３６の操作コイル３６Ａは無励磁となり、且つ電源入切回路４３の回路構成により電磁開閉器３５の操作コイル３５Ａは無励磁となる。よって、直流の制御電源が喪失されると、非常停止スイッチ１８が押し操作されたときと同様に、第１コンデンサ３２に第２コンデンサ３３が並列に接続され、電磁開閉器３５の主接点により給電ライン４２は遮断される。
【００３４】
「受電ユニット」
上記搬送台車１３には、受電ユニット５１とインバータ５２が設けられ、受電コイル３０に受電ユニット５１が接続され、この受電ユニット５１にインバータ５２を介して走行用モータ２５が接続されている。
【００３５】
上記受電ユニット５１は、受電コイル３０に並列接続され、この受電コイル３０と共に誘導線路２９の上記所定周波数（例えば、１０ｋＨｚ）で共振する共振回路を形成するコンデンサ５３と、この共振回路のコンデンサ５３に並列に接続される、中間タップ付きの可飽和リアクトル５４と、この可飽和リアクトル５４の中間タップ（出力端）に接続される整流器５５と、この整流器５５の出力側に並列に接続された出力コンデンサ５６から構成され、出力コンデンサ５６に上記インバータ５２が並列に接続されている。なお、前記可飽和リアクトル５４の飽和電圧は、インバータ５２および走行用モータ２５が必要な定格電力により設定され、この飽和電圧と受電ユニット５１の出力定格電圧｛可飽和リアクトル５４の中間タップ（出力端）電圧に相当する｝により可飽和リアクトル５４の入力端と出力端のコイル巻線の巻数比が設定されている。
【００３６】
上記電源装置３１と誘導線路２９と搬送台車１３の回路構成による作用を説明する。
「通常時」
通常時は、復帰スイッチ３９の押し操作により、上記非常停止回路４０によって、電磁接触器３６の操作コイル３６Ａが励磁され、電磁接触器３６のｂ接点は開動作しており、第２コンデンサ３３は第１コンデンサ３２に接続されていない状態とされている。また電源スイッチ３８の「入」操作により、電源入切回路４３によって電磁開閉器３５の操作コイル３５Ａが励磁されて給電ライン４２が接続され、商用電源４１から電源装置３４へ給電され、電源装置３４より、誘導線路２９と第１コンデンサ３２からなる誘導回路の共振周波数の電流（共振電流）が誘導線路２９へ供給されている。
【００３７】
この誘導線路２９に発生する磁束により受電コイル３０に起電力が発生する。このとき、図４に示すように、受電コイル３０は、コンデンサ５３と共に、誘導線路２９の所定周波数（例えば、１０ｋＨｚ）に共振する共振回路を形成しているために、最も効率よく電力Ｐが伝達される。そして、この受電コイル３０と共振回路を形成するコンデンサ５３より（１次）共振電圧が中間タップ付き可飽和リアクトル５４へ印加される。可飽和リアクトル５４は、共振電圧の上昇を抑制するので、整流器５５を介してほぼ一定の直流電圧がインバータ５２へ供給され、インバータ５２により走行用モータ２５が駆動されて搬送台車１３は走行する。
【００３８】
「非常時」
作業者は、搬送台車１３を非常停止させる際に、非常停止スイッチ１８を押し操作する。すると、上述したように、第１コンデンサ３２に第２コンデンサ３３が並列に接続され、続いて電磁開閉器３５の主接点により給電ライン４２は遮断され、電源装置３４から誘導線路２９への給電が遮断される。
【００３９】
第１コンデンサ３２に第２コンデンサ３３が並列に接続されることによって、誘導線路２９を含む誘導回路のインピーダンスが変更され、誘導線路２９を流れる電流（共振電流）の周波数が変更される。すると、搬送台車１３の上記共振回路の共振周波数と一致しなくなり、図４から判るように、搬送台車１３へ電力が伝達されにくくなり、加えて、電源装置３４から誘導線路２９への給電が遮断されて誘導線路２９への新たなエネルギーの供給が阻止されることにより、非常停止時に誘導線路２９のエネルギーが搬送台車１３へ伝達されることが阻止され、搬送台車１３の受電コイル３０に誘導される起電力は急速に減少し、走行用モータ２５の駆動に必要な電圧が急激に低下し（電圧を維持できなくなり）、図５に示すように、安全を確保できる所定時間（例えば、２秒）以内に、走行用モータ２５は急停止され、搬送台車１３は急停止し、安全が確保される。
【００４０】
また非常停止から復旧するときは、まず復帰スイッチ３９が押し操作され、非常停止回路４０により電磁接触器３６の操作コイル３６Ａが励磁され、電磁接触器３６のｂ接点が開動作され、第２コンデンサ３３は第１コンデンサ３２に接続されていない状態とされる。次に、電源スイッチ３８が「入」操作され、電源入切回路４３により電磁開閉器３５の操作コイル３５Ａが励磁されて電源装置３４へ給電ライン４２が接続され、商用電源４１から電源装置３４へ給電され、電源装置３４より、誘導線路２９と第１コンデンサ３２からなる誘導回路へ、共振周波数の電流（共振電流）が供給される。このように、非常停止からの復旧の際には、電磁接触器３６のｂ接点が開動作されてから、誘導線路２９に共振電流が供給される。
【００４１】
以上のように本実施の形態によれば、非常停止スイッチ１８が操作されると、第１コンデンサ３２に第２コンデンサ３３が並列に接続され、誘導線路２９を流れる電流（共振電流）の周波数が変更されることにより、走行用モータ２５の駆動に必要な電圧を急激に低下でき（電圧を維持できなくでき）、安全を確保できる所定時間（例えば、２秒）以内に、走行用モータ２５を急停止でき、よって搬送台車１３を急停止でき、安全を確保することができる。
【００４２】
なお、給電設備の基本思想として、搬送台車１３の非常停止は、一次側の電源装置３４への給電を遮断し、搬送台車１３の走行用モータ２５への動力を遮断することにより行うが、本発明では、まず誘導線路２９の共振電流の周波数を変更して、電力が搬送台車１３へ伝達されにくくしている。
【００４３】
また本実施の形態によれば、非常停止回路４０の制御電源が喪失すると、自動的に、誘導線路２９と第１コンデンサ３２からなる誘導回路のインピーダンスが変更され、誘導線路２９を流れる電流（共振電流）の周波数が変更されることによって、非常停止回路４０の制御電源が喪失して非常停止スイッチ１８の操作が働かないときに、安全に搬送台車１３を非常停止することができる。
【００４４】
また本実施の形態によれば、非常停止時に第１コンデンサ３２に並列接続される第２コンデンサ３３には、通常時には電流が流れておらず、すなわち通常は第２コンデンサ３３を並列接続とする電磁接触器３６のｂ接点（スイッチ）には電流が流れておらず、このｂ接点は第２コンデンサ３３が並列接続されたときに流れる電流の通電容量があればよい。また電磁接触器３６のｂ接点は、非常停止からの復旧の際に、開動作されてから、誘導線路２９に電流が供給されるために、前記電流の通電容量があればよい。このように、電磁接触器３６のｂ接点は前記電流の通電容量があればよく、電流を遮断する容量は要求されないために、一般に安価な電磁接触器３６を採用できる。
【００４５】
また第２コンデンサ３３を並列接続する方式は、誘導線路２９と第１コンデンサ３２からなる回路のインピーダンスの急激な変化を抑えることが可能となることから、電源装置３４への影響を抑えることができる。すなわち、単に誘導線路２９と第１コンデンサ３２からなる回路のインピーダンスを変えるには、図６（ｅ）に示すように、第１コンデンサ３２を短絡すればよいが、このとき電源装置３４の出力回路に大きな電流が流れて出力回路の素子を損傷させる恐れが生じる。この第２コンデンサ３３を並列接続する方式では、インピーダンスの大きな変化を抑制することができるので、電源装置３４への影響を抑えることができる。
【００４６】
さらに既設の給電設備に非常停止を行うための改良を行うには、第２コンデンサ３３と電磁接触器３６のｂ接点の直列回路を、第１コンデンサ３２に並列接続すればよく、設計変更が容易となり、また既設の回路の電線を外す必要がないので、付設工事を容易にすることができる。
【００４７】
また本実施の形態によれば、非常停止スイッチ１８が操作されると、電源装置３４の給電ライン４２が遮断され電源装置３４から誘導線路２９への給電が停止されることにより、誘導線路２９への新たなエネルギーの供給を阻止でき、誘導線路２９を流れる電流を急激に減少させることができる。
＊他の実施の形態
上記本実施の形態では、図６（ａ）に示すように、第１コンデンサ３２に新たに第２コンデンサ３３を並列接続することにより、誘導線路２９と第１コンデンサ３２からなる誘導回路のインピーダンスを変更しているが、誘導線路２９と第１コンデンサ３２からなる回路のインピーダンスの変更は、後述する手法にてキャパシタンスやインダクタンスを変えることにより行うことができる。このとき、非常停止スイッチ１８が操作された場合、または直流の制御電源が喪失した場合、電磁開閉器３５の操作コイル３５Ａは無励磁となること、すなわちａ接点は開動作、ｂ接点は閉動作とすることを前提としている。
【００４８】
「図６（ｂ）」
通常、第１コンデンサ３２に、電磁接触器３６のａ接点（閉動作）により第２コンデンサ３３を並列接続しておき、非常停止時は、ａ接点を開動作し、第２コンデンサ３３の接続を外すことで、誘導回路のインピーダンスを変更している。このとき、第１コンデンサ３２と第２コンデンサ３３と誘導線路２９により、所定周波数での共振回路が形成される。
【００４９】
「図６（ｃ）」
通常、電磁接触器３６のａ接点（閉動作）により第２コンデンサ３３を短絡しておき、非常停止時は、ａ接点を開動作し、第２コンデンサ３３を第１コンデンサ３２に直列に接続することで、誘導回路のインピーダンスを変更している。
【００５０】
「図６（ｄ）」
通常、第１コンデンサ３２に電磁接触器３６のｂ接点（開動作）により第２コンデンサ３３を直列接続しておき、非常停止時は、ｂ接点を閉動作し、第２コンデンサ３３を短絡することで、誘導回路のインピーダンスを変更している。このとき、第１コンデンサ３２と第２コンデンサ３３と誘導線路２９により、所定周波数での共振回路が形成される。
【００５１】
「図６（ｅ）」
通常、電磁接触器３６のｂ接点（開動作）により第１コンデンサ３２を誘導線路２９に接続しておき、非常停止時は、ｂ接点を閉動作し、第１コンデンサ３２を短絡することで、誘導回路のインピーダンスを変更している。
【００５２】
「図６（ｆ）」
通常、電磁接触器３６のａ接点（閉動作）により第１コンデンサ３２を誘導線路２９に接続しておき、非常停止時は、ａ接点を開動作し、第１コンデンサ３２を外すことで、誘導回路のインピーダンスを変更している。
【００５３】
「図７（ａ）」
通常、電磁接触器３６のａ接点（閉動作）により補助インダクタ５７の両端を短絡しておき、非常停止時は、ａ接点を開動作し、誘導線路２９に補助インダクタ５７を直列接続することで、誘導回路のインピーダンスを変更している。
【００５４】
「図７（ｂ）」
通常、電磁接触器３６のｂ接点（開動作）により誘導線路２９に補助インダクタ５７を直列接続しておき、非常停止時は、ｂ接点を閉動作し、誘導線路２９から補助インダクタ５７を外すことで、誘導回路のインピーダンスを変更している。このとき、第１コンデンサ３２と補助インダクタ５７と誘導線路２９により、所定周波数での共振回路が形成される。
【００５５】
「図７（ｃ）」
通常、電磁接触器３６のｂ接点（開動作）により補助インダクタ５７を外しておき、非常停止時は、ｂ接点を閉動作し、誘導線路２９に補助インダクタ５７を並列接続することで、誘導回路のインピーダンスを変更している。
【００５６】
「図７（ｄ）」
通常、電磁接触器３６のａ接点（閉動作）により補助インダクタ５７を誘導線路２９に並列接続しておき、非常停止時は、ａ接点を開動作し、誘導線路２９から補助インダクタ５７を外すことで、誘導回路のインピーダンスを変更している。このとき、第１コンデンサ３２と補助インダクタ５７と誘導線路２９により、所定周波数での共振回路が形成される。
【００５７】
なお、上記図６（ｂ）、図６（ｃ）、図６（ｆ）、図７（ａ）、図７（ｄ）を形成する電磁接触器３６のａ接点には、電流の遮断容量が要求されるために、一般的に電磁接触器３６の価格は高くなり、設備としてのコストが高くなる。
【００５８】
また上記図７（ａ）〜図７（ｄ）を形成する回路では、補助インダクタ５７を使用するが、一般的にインダクタはコンデンサより価格は高くなり、設備としてのコストが高くなる。
【００５９】
また上記図６（ｃ）、図６（ｄ）、図６（ｆ）、図７（ａ）、図７（ｂ）を形成する回路では、既設の回路に、第２コンデンサ３３または補助インダクタ５７を付加するときに、既設の回路の電線を一旦、取り外す必要があり、付加工事に困難を伴うことがあり、設計変更がしにくくなる。
【００６０】
また本実施の形態では、電磁開閉器３５と電磁接触器３６の２台を使用して電源入切回路４３と非常停止回路４０を形成しているが、図８に示すように、１台の電磁開閉器５９により形成することもできる。
【００６１】
この電磁開閉器５９は、３つの主接点（電源開閉用の接点）を有し、補助接点して１つのａ接点と１つのｂ接点を有す構造としている。そして、第２コンデンサ３３と電磁開閉器５９のｂ接点が直列に接続され、この直列回路が、第１コンデンサ３２に並列に接続されている。復帰スイッチ３９は不要としている。
【００６２】
直流の制御電源に、電源スイッチ３８が「入」操作されると（ａ接点が閉動作されると）、電磁開閉器５９の操作コイル５９Ａを励磁して自己保持し、電源スイッチ３８が「切」操作されると（ｂ接点が開動作されると）、またはいずれか１つの非常停止スイッチ１８が操作されると（ｂ接点が開動作されると）、電磁開閉器５９の操作コイル５９Ａを無励磁とする回路が形成されている。この回路構成により、電磁開閉器５９は、電源スイッチ３８が「入」操作されて電磁開閉器５９の操作コイル５９Ａが励磁されると、電磁開閉器５９の主接点により電源装置３４へ給電ライン４２が接続され、且つ電磁開閉器５９のｂ接点は開動作され、第２コンデンサ３３は第１コンデンサ３２から外される。また電源スイッチ３８が「切」操作され、またはいずれかの非常停止スイッチ１８が押し操作されると、電磁開閉器５９の操作コイル５９Ａが無励磁とされ、電磁開閉器５９の主接点により給電ライン４２は遮断され、同時に電磁開閉器５９のｂ接点は閉動作され、第２コンデンサ３３は第１コンデンサ３２に並列接続される。
【００６３】
この構成によっても、非常停止スイッチ１８を操作することにより、第２コンデンサ３３を第１コンデンサ３２に並列接続でき、誘導回路のインピーダンスを変更することができる。なお、電磁開閉器５９は、第２コンデンサ３３を第１コンデンサ３２へ接続する機能と、給電ライン４２を遮断する機能を兼ねているために、電源装置３４の給電ライン４２を遮断するタイミングと、誘導線路２９と第１コンデンサ３２からなる回路のインピーダンスを変更するタイミングを、ずらすことは困難である。
【００６４】
また、本実施の形態では、移動体を走行レール１１に案内される搬送台車１３としているが、このような搬送台車１３に限ることはなく、移動体は、一定の移動経路に沿って移動する、例えばスタッカークレーンや天井走行のモノレールであってもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１１ 走行レール
１３ 搬送台車
１４ 搬送経路
１７ 安全柵
１８ 非常停止スイッチ
２１ 車体
２５ 走行用モータ
２９ 誘導線路
３０ 受電コイル
３１ 電源盤
３２ 第１コンデンサ
３３ 第２コンデンサ
３４ 電源装置
３５，５９ 電磁開閉器
３６ 電磁接触器
３８ 電源スイッチ
３９ 復帰スイッチ
４０ 非常停止回路
４１ 商用電源
４２ 給電ライン
４３ 電源入切回路
５１ 受電ユニット
５２ インバータ
５７ 補助インダクタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の移動経路に沿って誘導線路を敷設し、前記誘導線路に、この誘導線路と所定周波数で共振する共振回路を形成するコンデンサを接続し、前記誘導線路とコンデンサからなる回路へ電流を供給する電源装置を備え、
前記移動体に、前記誘導線路に対向する受電コイルと、この受電コイルと前記誘導線路の所定周波数で共振する共振回路を形成するコンデンサとを設け、
前記誘導線路より前記受電コイルに無接触で誘導される起電力により移動体を移動させるモータヘ給電する無接触給電設備であって、
前記移動体を非常停止する際に操作される非常停止スイッチと、
前記非常停止スイッチが操作されると、前記誘導線路とコンデンサからなる回路のインピーダンスを変更し、前記誘導線路を流れる電流の周波数を変更する非常停止回路
を備えたことを特徴とする無接触給電設備。
【請求項２】
非常停止回路の制御電源が喪失した場合、前記誘導線路とコンデンサからなる回路のインピーダンスが変更されること
を特徴とする請求項１に記載の無接触給電設備。
【請求項３】
前記誘導線路とコンデンサからなる回路のインピーダンスの変更は、前記誘導線路に接続されているコンデンサに新たに第２のコンデンサを並列接続することにより行うこと
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の無接触給電設備。
【請求項４】
操作コイルを励磁することにより前記電源装置に給電ラインを接続し、前記操作コイルを無励磁とすることにより前記給電ラインを遮断する電磁開閉器を備え、
前記非常停止スイッチが操作されると、前記電磁開閉器の操作コイルを無励磁として前記給電ラインを遮断すること
を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の無接触給電設備。
【請求項１】
移動体の移動経路に沿って誘導線路を敷設し、前記誘導線路に、この誘導線路と所定周波数で共振する共振回路を形成するコンデンサを接続し、前記誘導線路とコンデンサからなる回路へ電流を供給する電源装置を備え、
前記移動体に、前記誘導線路に対向する受電コイルと、この受電コイルと前記誘導線路の所定周波数で共振する共振回路を形成するコンデンサとを設け、
前記誘導線路より前記受電コイルに無接触で誘導される起電力により移動体を移動させるモータヘ給電する無接触給電設備であって、
前記移動体を非常停止する際に操作される非常停止スイッチと、
前記非常停止スイッチが操作されると、前記誘導線路とコンデンサからなる回路のインピーダンスを変更し、前記誘導線路を流れる電流の周波数を変更する非常停止回路
を備えたことを特徴とする無接触給電設備。
【請求項２】
非常停止回路の制御電源が喪失した場合、前記誘導線路とコンデンサからなる回路のインピーダンスが変更されること
を特徴とする請求項１に記載の無接触給電設備。
【請求項３】
前記誘導線路とコンデンサからなる回路のインピーダンスの変更は、前記誘導線路に接続されているコンデンサに新たに第２のコンデンサを並列接続することにより行うこと
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の無接触給電設備。
【請求項４】
操作コイルを励磁することにより前記電源装置に給電ラインを接続し、前記操作コイルを無励磁とすることにより前記給電ラインを遮断する電磁開閉器を備え、
前記非常停止スイッチが操作されると、前記電磁開閉器の操作コイルを無励磁として前記給電ラインを遮断すること
を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の無接触給電設備。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−９７７１４（Ｐ２０１１−９７７１４Ａ）
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４８３４５（Ｐ２００９−２４８３４５）
【出願日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【出願人】（０００００３６４３）株式会社ダイフク (1,209)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【出願人】（０００００３６４３）株式会社ダイフク (1,209)
【Ｆターム（参考）】
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