特許 6048351 電動フォークリフトの非接触充電システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6048351

(24)【登録日】2016年12月2日

(45)【発行日】2016年12月21日

(54)【発明の名称】電動フォークリフトの非接触充電システム

(51)【国際特許分類】

   B66F 9/24 20060101AFI20161212BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20161212BHJP

   H02J 50/10 20160101ALI20161212BHJP

   B60L 11/18 20060101ALI20161212BHJP

   B60L 5/00 20060101ALI20161212BHJP

   B66F 9/10 20060101ALI20161212BHJP

   B66F 9/08 20060101ALI20161212BHJP

【ＦＩ】

   B66F9/24 Z

   H02J7/00 301B

   H02J50/10

   H02J7/00 P

   H02J7/00 301D

   B60L11/18 C

   B60L5/00 B

   B66F9/10 A

   B66F9/08 E

【請求項の数】10

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2013-192493(P2013-192493)

(22)【出願日】2013年9月18日

(65)【公開番号】特開2015-58997(P2015-58997A)

(43)【公開日】2015年3月30日

【審査請求日】2015年11月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003643

【氏名又は名称】株式会社ダイフク

(74)【代理人】

【識別番号】110001298

【氏名又は名称】特許業務法人森本国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田中 庸介

(72)【発明者】

【氏名】西野 修三

(72)【発明者】

【氏名】辻本 方則

【審査官】 三宅 達

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−０５４８９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０８６４７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６６Ｆ ９／００−１１／０４

Ｂ６０Ｌ ５／００

Ｂ６０Ｌ １１／１８

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０２Ｊ ５０／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動フォークリフトに搭載されているバッテリを充電する充電システムであって、
前記電動フォークリフトの外部で交流電源に接続され、給電筐体に配設される１次側の給電コイルと、
前記電動フォークリフトの車体本体部の前面下部であって、前記電動フォークリフトの一対のマスト間に配設された２次側の受電パッドと、
前記電動フォークリフトに配設され、前記２次側の受電パッドから送られてくる交流電圧を直流電圧に変換する整流器と、
を備え、
前記給電筐体の側面には、前記一対のマストの前方に配置された前記電動フォークリフトのフォークを挿入することが可能なフォーク通し穴が設けられており、
前記一対のマストの長手方向に沿って前記２次側の受電パッドよりも高い位置まで上昇させた前記フォークを、前記電動フォークリフトの外部に配置された前記給電筐体の前記フォーク通し穴に挿入した状態で、前記１次側の給電コイルから、前記電動フォークリフトに配設された前記２次側の受電パッドへ、非接触で電力が供給されて、前記バッテリが充電されること
を特徴とする電動フォークリフトの非接触充電システム。

【請求項2】

前記２次側の受電パッドが、
両端部にそれぞれ磁極領域が設定された平板状の磁性体と、
前記磁性体の各磁極領域の周囲にそれぞれ、前記磁性体の端の外方から前記磁性体の本体部の上面に渡って渦状に巻かれたコイル
を備え、
前記各コイルはそれぞれ、前記磁性体の本体部の上面において平面的に１段に巻かれ、前記磁性体の端部外方において上下に２段以上に巻かれる、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動フォークリフトの非接触充電システム。

【請求項3】

前記磁性体に設定された磁極領域に、前記磁性体に接する第２の磁性体を設けたことを特徴とする請求項２に記載の電動フォークリフトの非接触充電システム。

【請求項4】

工場の建屋の外部の荷受場が、その建屋の外の地面よりも高い位置において、その建屋から外へ突出して設けられており、前記荷受場と前記地面との間に前記給電筐体が配置され、前記給電筐体のフォーク通し穴の高さが、前記荷受場と前記地面との間となっていること
を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電動フォークリフトの非接触充電システム。

【請求項5】

工場の建屋の内部の荷受場が、電動フォークリフトが走行可能な前記建屋内部のフロアよりも高い位置に設けられており、前記荷受場と前記フロアとの間に前記給電筐体が配置され、前記給電筐体のフォーク通し穴の高さが、前記荷受場と前記フロアとの間となっていること
を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電動フォークリフトの非接触充電システム。

【請求項6】

前記給電筐体のフォーク通し穴の奥行きが、電動フォークリフトのフォークの長さ以上であること
を特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電動フォークリフトの非接触充電システム。

【請求項7】

前記給電筐体のフォーク通し穴に前記電動フォークリフトのフォークを挿入した状態で、前記フォークの前端が上方に持ち上がるように前記フォークをチルトさせることで、前記給電筐体を、前記電動フォークリフトに配設された前記２次側の受電パッド側へと引き寄せることが可能であること
を特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の電動フォークリフトの非接触充電システム。

【請求項8】

前記給電筐体内に直流電源が備えられており、
前記１次側の給電コイルが接続される交流電源が、前記給電筐体内に備えられた直流電源から供給される直流電圧を交流電圧に変換して、変換した交流電圧を前記１次側の給電コイルへと供給するものであること
を特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の電動フォークリフトの非接触充電システム。

【請求項9】

前記給電筐体の底面に車輪が取り付けられていること
を特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の電動フォークリフトの非接触充電システム。

【請求項10】

リーチ式の電動フォークリフトに搭載されているバッテリを充電する充電システムであって、
前記リーチ式の電動フォークリフトの外部で交流電源に接続され、給電筐体に配設される１次側の給電コイルと、
前記リーチ式の電動フォークリフトの車体本体部から前方に突出された左右一対のアウトリガー上の前記車体本体部側に配設された２次側の受電パッドと、
前記リーチ式の電動フォークリフトに配設され、前記２次側の受電パッドから送られてくる交流電圧を直流電圧に変換する整流器と、
を備え、
前記給電筐体の側面には、前記リーチ式電動フォークリフトの一対のマストの前方に配置された左右一対のフォークを挿入することが可能なフォーク通し穴が設けられており、
前記リーチ式の電動フォークリフトの外部に配置された前記給電筐体の前記フォーク通し穴に前記フォークを挿入した上で、前記フォークを前記アウトリガー上面より高く上昇させて、前記フォークと共に前記給電筐体を前記車体本体部側へと引き寄せた状態で、前記１次側の給電コイルから、前記リーチ式の電動フォークリフトに配設された前記２次側の受電パッドへ、非接触で電力が供給されて、前記バッテリが充電されること
を特徴とする電動フォークリフトの非接触充電システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動フォークリフトに搭載されているバッテリを非接触で充電する電動フォークリフトの非接触充電システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、電動フォークリフトに搭載されているバッテリを非接触で充電する非接触充電システムが開示されている。この特許文献１に開示されている非接触充電システムでは、所定位置の床面下方に敷設したコイル状の電線に交流電源から交流電圧が印加されて磁界が発生し、その磁界を車体本体部の下部下方に突設したコア付き巻線が横切るように運転者がフォークリフトを運転することにより、そのコア付き巻線に誘導電圧（交流電圧）が誘起され、その誘導電圧が整流器によって直流電圧に変換されて、その直流電圧によりバッテリが充電される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平６−８６４７０号公報（図３）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に開示されている非接触充電システムでは、車体本体部の下部下方にコア付き巻線を突設させる。このため、特許文献１に開示されている非接触充電システムを既存の電動フォークリフトに適用する場合、フォークリフトを持ち上げる等して作業スペースを確保する必要があり、２次側のコア付き巻線の取り付け作業が容易ではなかった。更に、コイル状の電線を床面下方に敷設するための工事が必要であり、１次側のコイル状電線の敷設が容易ではなかった。

【0005】

そこで、本発明は、既存の電動フォークリフトに搭載されているバッテリを非接触で充電する充電システムの構築が容易となる電動フォークリフトの非接触充電システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、電動フォークリフトに搭載されているバッテリを充電する充電システムであって、前記電動フォークリフトの外部で交流電源に接続され、給電筐体に配設される１次側の給電コイルと、前記電動フォークリフトの車体本体部の前面下部であって、前記電動フォークリフトの一対のマスト間に配設された２次側の受電パッドと、前記電動フォークリフトに配設され、前記２次側の受電パッドから送られてくる交流電圧を直流電圧に変換する整流器と、を備え、前記給電筐体の側面には、前記一対のマストの前方に配置された前記電動フォークリフトのフォークを挿入することが可能なフォーク通し穴が設けられており、前記一対のマストの長手方向に沿って前記２次側の受電パッドよりも高い位置まで上昇させた前記フォークを、前記電動フォークリフトの外部に配置された前記給電筐体の前記フォーク通し穴に挿入した状態で、前記１次側の給電コイルから、前記電動フォークリフトに配設された前記２次側の受電パッドへ、非接触で電力が供給されて、前記バッテリが充電されることを特徴とするものである。

【0007】

上記構成によれば、１次側の給電コイルを地中に埋設せずに済む。また、フォークリフトの車体本体部の前面下部は、その車体本体部の内部に設けられたシャフトや油圧系統の保守のために、開口している。したがって、その開口を形成している車体本体部のフレームに、２次側の受電パッドを固定するだけで済む。さらに、フォークを保持する部材は、車体本体部の前方に配置された一対のマストのそれぞれの内側面の側で支持され、かつ、その内側面の側で支持されている箇所から車体本体部の前方へ突出している。したがって、フォークが上下動したときに、車体本体部の前面下部の開口を形成するフレームに固定された２次側の受電パッドに干渉する部材は存在しない。したがって、フォークが上下動しても、２次側の受電パッドがダメージを受けるおそれはない。また、車体本体部の前面下部の開口は、フォークが上昇したときに前方に遮蔽物がなくなり、一対のマスト間から接近可能となる。したがって、フォークを上昇させることにより、２次側の受電パッドが一対のマスト間から接近可能となるので、１次側の給電コイルを２次側の受電パッドに近づけて、１次側の給電コイルから２次側の受電パッドへ、非接触で電力を供給することができる。以上のことから、既存の電動フォークリフトに搭載されているバッテリを非接触で充電する充電システムの構築が容易となる。さらに、１次側の給電コイルが配設される給電筐体にはフォークを挿入できるフォーク通し穴が設けられていて、このフォーク通し穴にフォークを挿入した状態で電力の供給が行われるようになっているため、充電を行おうとするときに、２次側の受電パッドが運転席からでは電動フォークリフトの運転者に視認できなかったとしても、電動フォークリフトの外部に配置された給電筐体を目視することで、フォーク通し穴の高さまでフォークを上昇させればよいことが視覚的に認識できるので、作業性が高いシステムとなる。また、給電筐体に対する電動フォークリフトの位置合わせについても、左右方向にはフォーク通し穴の入り口とフォークの前端とが正対する位置とし、奥行き方向にはフォークがフォーク通し穴の中に入った位置とすればよいことがわかり易いため、運転者は容易に位置合わせを行うことができ、この点からも作業性が高いシステムとなる。

【0008】

また請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明であって、前記２次側の受電パッドが、両端部にそれぞれ磁極領域が設定された平板状の磁性体と、前記磁性体の各磁極領域の周囲にそれぞれ、前記磁性体の端の外方から前記磁性体の本体部の上面に渡って渦状に巻かれたコイルを備え、前記各コイルはそれぞれ、前記磁性体の本体部の上面において平面的に１段に巻かれ、前記磁性体の端部外方において上下に２段以上に巻かれることを特徴とするものである。

【0009】

例えば、国際公開第２０１０／０９０５３９号には、磁気透過性の磁心の両端部にそれぞれ磁極領域を設定し、各磁極領域の周りにそれぞれ、平面的且つ螺旋状にコイルを巻いて構成された受電パッドが開示されている。しかし、この受電パッドは、各磁極領域の周囲にそれぞれ、平面的且つ螺旋状にコイルを巻いて構成されているため、パッドの平面的な広がりが大きく、パッドの外形寸法が大きくなる。さらに、磁性体の上面においてコイルを横一列に巻くと、コイルの一方の端部は磁性体の裏側から引き出すことが必要となり、パッドの製作が困難となる。これに対して、上記請求項２に記載の発明の構成によれば、各コイルを、磁性体の端部外方で上下に２段以上に巻くことにより、コイルを横一列に巻いたパッドと比較して、平面的な寸法を短くできる。また磁性体の端部外方においてコイルが磁性体に近づくことになるので、磁性体の起磁力が強くなり、性能が向上する。さらに、磁性体の端の外方をコイルが通過することにより、コイルの一方の端部を磁性体の裏側から引き出す必要がなくなり、パッドの製作が容易となる。

【0010】

また請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明であって、前記磁性体に設定された磁極領域に、前記磁性体に接する第２の磁性体を設けたことを特徴とするものである。この構成によれば、磁極領域に第２の磁性体を設けたことにより、さらに磁性体の起磁力が強くなり、性能が向上する。

【0011】

また請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発明であって、工場の建屋の外部の荷受場が、その建屋の外の地面よりも高い位置において、その建屋から外へ突出して設けられており、前記荷受場と前記地面との間に前記給電筐体が配置され、前記給電筐体のフォーク通し穴の高さが、前記荷受場と前記地面との間となっていることを特徴とするものである。

【0012】

工場の建屋には、その建屋からトラックへ荷物を移したり、逆に、トラックから建屋へ荷物を移すための荷受場が、トラックの荷台の床面と同じ高さで、建屋から外へ突出して設けられたりしている場合があり、この場合、その荷受場の下方はデッドスペースとなっている。これに対して、上記請求項４に記載の発明の構成によれば、そのデッドスペースを有効利用することが可能となる。電動フォークリフトのバッテリを充電する際には、荷受場の下方に配置された１次側の給電コイルから発生する有意な磁界の範囲内に２次側の受電パッドが入るように、フォークを受電パッドよりも高く上昇させた状態で電動フォークリフトの車体本体部を荷受場に接近させればよい。このとき、どのように位置合わせすれば１次側の給電コイルから発生する有意な磁界の範囲内に２次側の受電パッドが入るようになるか、については、フォークを給電筐体のフォーク通し穴に挿入できるように位置合わせすればよい。そして、フォーク通し穴の高さが荷受場と地面の間なので、充電を行う際にフォーク通し穴に挿入されたフォークは荷受場の下方に位置することとなるため、荷物の確認や運搬のために荷受場周りで作業者が歩き回っていたとしても、その作業者がフォークに躓いてしまうおそれがなく、安全性が高い。

【0013】

また請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発明であって、工場の建屋の内部の荷受場が、電動フォークリフトが走行可能な前記建屋内部のフロアよりも高い位置に設けられており、前記荷受場と前記フロアとの間に前記給電筐体が配置され、前記給電筐体のフォーク通し穴の高さが、前記荷受場と前記フロアとの間となっていることを特徴とするものである。

【0014】

工場の建屋には、フォークリフトが走行するフロアとは別に、そのフロアよりも高いフロアが設けられている場合がある。この場合、高さが異なるフロア間で荷物の受け渡しをするための荷受場が、高い方のフロアから突出して設けられている場合があり、この場合、その荷受場の下方はデッドスペースとなっている。これに対して、上記請求項５に記載の発明の構成によれば、そのデッドスペースを有効利用することが可能となる。電動フォークリフトのバッテリを充電する際には、荷受場の下方に配置された１次側の給電コイルから発生する有意な磁界の範囲内に２次側の受電パッドが入るように、フォークを受電パッドよりも高く上昇させた状態で電動フォークリフトの車体本体部を荷受場に接近させればよい。このとき、どのように位置合わせすれば１次側の給電コイルから発生する有意な磁界の範囲内に２次側の受電パッドが入るようになるか、については、フォークを給電筐体のフォーク通し穴に挿入できるように位置合わせすればよい。そして、フォーク通し穴の高さが荷受場とフロアの間なので、充電を行う際にフォーク通し穴に挿入されたフォークは荷受場の下方に位置することとなるため、荷物の確認や運搬のために荷受場周りで作業者が歩き回っていたとしても、その作業者がフォークに躓いてしまうおそれがなく、高い安全性が得られる。

【0015】

また請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の発明であって、前記給電筐体のフォーク通し穴の奥行きが、電動フォークリフトのフォークの長さ以上であることを特徴とする。この構成によれば、フォークを根元まで（マスト側の端部まで）フォーク通し穴に挿入しても、フォークの先端が給電筐体から露出しなくなるため、作業者が歩き回る設備内に給電筐体が配置されていたとしても、作業者が電動フォークリフトと反対側の給電筐体の側面を通過するときにフォークに接触するおそれがなく、高い安全性が得られる。また、給電筐体が奥行き方向に長いものとなるので、重心安定性が高くなり、フォークの先端を給電筐体の側面にぶつけてしまっても給電筐体が倒れるおそれがない。

【0016】

また請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の発明であって、前記給電筐体のフォーク通し穴に前記電動フォークリフトのフォークを挿入した状態で、前記フォークの前端が上方に持ち上がるように前記フォークをチルトさせることで、前記給電筐体を、前記電動フォークリフトに配設された前記２次側の受電パッド側へと引き寄せることが可能であることを特徴とする。この構成によれば、フォーク通し穴へフォークを十分に奥まで挿入しないまま電動フォークリフトが停車してしまったとしても、電動フォークリフトを再度走行させることなく、フォークのチルトを行うだけで給電筐体を２次側の受電パッドに近づけることが可能となるため、奥行き方向への位置合わせをさほど正確に行う必要がなくなり、作業が行い易くなる。また、フォークをフォーク通し穴へ挿入しようとした際にフォークの位置合わせに失敗して、フォーク先端を給電筐体の壁面にぶつけて給電筐体を本来の位置から奥行き方向へずらしてしまったとしても、その後で改めてフォークをフォーク通し穴へ挿入してからフォークをチルトさせることで、給電筐体を手前側（車体本体部側）へ引き寄せて、本来の位置へと容易に戻すことができる。

【0017】

また請求項８に記載の発明は、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の発明であって、前記給電筐体内に直流電源が備えられており、前記１次側の給電コイルが接続される交流電源が、前記給電筐体内に備えられた直流電源から供給される直流電圧を交流電圧に変換して、変換した交流電圧を前記１次側の給電コイルへと供給するものであることを特徴とする。この構成によれば、商用電源などのシステム外部の電源から電力の供給を受けることなく、給電筐体単体で１次側の給電コイルへの電力供給ひいては電動フォークリフトのバッテリへの充電ができるため、野外など商用電源のコンセントが用意されていない場所においても、給電筐体を配置しておけばそこで充電を行えるようになり、電動フォークリフトの非接触充電システムの柔軟な運用が可能となる。

【0018】

また請求項９に記載の発明は、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の発明であって、前記給電筐体に、前記給電筐体の配置を変更自在とするための車輪が取り付けられていることを特徴とする。この構成によれば、給電筐体が動かし易くなるため、電動フォークリフトの走行状況などに応じて給電筐体の配置を容易に変更することができ、電動フォークリフトの非接触充電システムの柔軟な運用が可能となる。

【0019】

また請求項１０に記載の発明は、リーチ式の電動フォークリフトに搭載されているバッテリを充電する充電システムであって、前記リーチ式の電動フォークリフトの外部で交流電源に接続され、給電筐体に配設される１次側の給電コイルと、前記リーチ式の電動フォークリフトの車体本体部から前方に突出された左右一対のアウトリガー上の前記車体本体部側に配設された２次側の受電パッドと、前記リーチ式の電動フォークリフトに配設され、前記２次側の受電パッドから送られてくる交流電圧を直流電圧に変換する整流器と、を備え、前記給電筐体の側面には、前記リーチ式電動フォークリフトの一対のマストの前方に配置された左右一対のフォークを挿入することが可能なフォーク通し穴が設けられており、前記リーチ式の電動フォークリフトの外部に配置された前記給電筐体の前記フォーク通し穴に前記フォークを挿入した上で、前記フォークを前記アウトリガー上面より高く上昇させて、前記フォークと共に前記給電筐体を前記車体本体部側へと引き寄せた状態で、前記１次側の給電コイルから、前記リーチ式の電動フォークリフトに配設された前記２次側の受電パッドへ、非接触で電力が供給されて、前記バッテリが充電されることを特徴とする。

【0020】

上記構成によれば、リーチ式の電動フォークリフトに関しても、１次側の給電コイルを地中に埋設せずに済み、２次側の受電パッドは、車体本体部の前方に突出するアウトリガー上に配設するだけで済む。さらに、給電筐体のフォーク通し穴にフォークを通して、給電筐体を車体本体部側へ引き寄せた状態で充電が行えるので、作業者が充電のために行うべき操作は、荷物の揚げ下ろし作業を行う際に行う操作と同様の操作でよく、充電のために新しい操作を習得しなくてよい。また、充電の際にフォークが車体本体部側へ引き寄せられた状態となるので、充電中には、リーチ式の電動フォークリフトの前方にフォークが突出しないこととなり、リーチ式の電動フォークリフトの運転者以外の作業者がフォークに躓いてしまうおそれがなくなる。

【発明の効果】

【0021】

本発明は、１次側の給電コイルを地中に埋設せずに済むようにし、また、フォークリフトの車体本体部の前面下部に開口を形成するフレームや、リーチ式フォークリフトの車体本体部前方に突出するアウトリガーに、２次側の受電パッドを固定するだけで済むようにしたので、既存の電動フォークリフトに搭載されているバッテリを非接触で充電する充電システムの構築が容易となる、という効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の実施の形態の一例における非接触充電システムの一部を示す図であり、（ａ）は同非接触充電システムが採用された電動フォークリフトおよび給電箱体を示す斜視図、（ｂ）および（ｃ）は給電箱体の別形態を示す斜視図である。

【図2】同非接触充電システムのバッテリ充電時の状態を示す側面図であり、（ａ）は給電箱体のフォーク通し穴にフォークを挿入した様子を示す図、（ｂ）は挿入したフォークをチルトさせた様子を示す図である。

【図3】同非接触充電システムが採用された電動フォークリフトの車体本体部の前面下部の拡大図であり、（ａ）は同電動フォークリフトのフォークが受電パッドより高い位置へ上昇させられた様子を示す図、（ｂ）はフォークが給電箱体のフォーク通し穴に挿入された状態を示す図である。

【図4】本発明の実施の形態における非接触給電用パッドの平面図である。

【図5】同非接触給電用パッドの断面図である。

【図6】同非接触給電用パッドが電動フォークリフトの非接触充電システムの２次側に使用された場合の接続図である。

【図7】同非接触給電用パッドが電動フォークリフトの非接触充電システムの１次側に使用された場合の接続図であり、（ａ）は商用電源を用いた場合を示す図、（ｂ）は直流電源を用いた場合を示す図である。

【図8】同非接触給電用パッドの磁束経路を示す説明図である。

【図9】本発明の実施の形態の別例における非接触充電システムが採用されたリーチ式電動フォークリフトおよび給電パレットを示す斜視図である。

【図10】同非接触充電システムのバッテリ充電時の状態を示す図であり、（ａ）は給電パレットのフォーク通し穴にフォークを挿入して給電パレットを車体本体部側へ引き寄せた様子を示す斜視図、（ｂ）は給電パレットのフォーク通し穴にフォークを挿入して給電パレットを車体本体部側へ引き寄せた様子を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、同じ構成要素には同じ符号を付与することによって重複する説明を省略する。また、図面は、理解し易くするために、それぞれの構成要素を模式的に図示している。なお、以下の実施の形態で示す各構成要素の形状や数、寸法の数値等は一例であって特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。また、以下の実施の形態で示す構成は一例であって特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で、適宜、変更することが可能である。

【0024】

図１（ａ）は本発明の実施の形態における非接触充電システムが採用された電動フォークリフトおよび給電箱体を示す斜視図、図２（ａ），図２（ｂ）は本発明の実施の形態における非接触充電システムのバッテリ充電時の状態を示す側面図である。以下では、既存のカウンタバランス式電動フォークリフト（バッテリ車）に搭載されているバッテリ（例えば、鉛蓄電池など）を充電する場合について説明する。なお、リーチ式の電動フォークリフト（バッテリ車）に対しても、以下で説明する実施の形態と同様に本発明を適用することができる。

【0025】

図１（ａ）に示すように、電動フォークリフト１１の車体本体部の前面下部であって、前記電動フォークリフト１１の一対のマスト１２間に、２次側の受電パッド１３が配設される。また、図示しないが、電動フォークリフト１１には、２次側の受電パッド１３から送られてくる電圧を直流電圧に変換する整流器を少なくとも含む充電器が配設される。一方、電動フォークリフト１１の外部には、交流電源の一例である高周波電源装置（図示せず）に接続される１次側の給電コイル（図示せず）が配設された給電箱体（給電筐体の一例）１４が設置される。

【0026】

図１（ａ）に示すように、給電箱体１４の内部には非接触給電用パッドとして１次側の送電パッド５０が備え付けられていて、この１次側の送電パッド５０に１次側の給電コイルが設けられる。また、給電箱体１４の側面（前面）には、フォーク通し穴１４ａが設けられている。このフォーク通し穴１４ａは略水平方向に延びており、反対側の側面（背面）まで繋がっている。そして、電動フォークリフト１１の一対のマスト１２の前方に配置された二本のフォーク１５をそれぞれ挿入することが可能なように、フォーク通し穴１４ａは左右に二つ設けられており、各フォーク通し穴１４ａの大きさはフォーク１５の断面積（長さ方向と垂直な面における断面積）以上であり、二つのフォーク通し穴１４ａ同士の間隔は二つのフォーク１５同士の間隔と同程度になっている。図１（ａ）において、フォーク通し穴１４ａは給電箱体１４の上方部に設けられている。そして、１次側の送電パッド５０は二つのフォーク通し穴１４ａより下方で、左右方向については二つのフォーク通し穴１４ａの間で、奥行き方向（フォーク通し穴１４ａの延びる方向）についてはフォーク通し穴１４ａの開口部があるのと同じ側面（前面）寄りに配置されている。

【0027】

給電箱体１４に配設された１次側の給電コイルを有する１次側の送電パッド５０は、給電箱体１４の外部の空間に磁束経路を提供する。例えば、平板状のフェライトの両端部にそれぞれ磁極領域を設定し、各磁極領域の周りにそれぞれ、平面的且つ螺旋状に給電コイルを巻いたものとしてもよい。この場合には、特定の方向にアーチ状の磁束経路が提供される。

【0028】

また、１次側の給電コイルによって有意な磁束経路が発生する領域は有限である。そこで、電動フォークリフト１１のバッテリを充電する際には、車体本体部の前面下部に配設された２次側の受電パッド１３が、給電箱体１４の内部に配設された１次側の給電コイルから発生している有意な磁界の範囲（磁束経路が形成されている領域）内に入るようにする。これにより、電動フォークリフト１１の外部に配置された１次側の給電コイル（図示せず）から、電動フォークリフト１１に配設された２次側の受電パッド１３へ、非接触で電力が供給されて、電動フォークリフト１１に搭載されているバッテリ（図示せず）が充電される。

【0029】

具体的には、まず、一対のマスト１２の前方に配置された電動フォークリフト１１のフォーク１５を、一対のマスト１２の長手方向に沿って上昇させて、フォーク１５が２次側の受電パッド１３よりも高い位置となると、２次側の受電パッド１３の前方を遮蔽していたフォーク１５の支持部材等も上方に移動して、２次側の受電パッド１３前方を遮蔽するものがなくなるため、一対のマスト１２間から２次側の受電パッド１３へと接近することが可能な状態となる。ここで、電動フォークリフト１１の外部に配置されている給電箱体１４の上方部側面に設けられたフォーク通し穴１４ａの高さは、一対のマスト１２間から２次側の受電パッド１３へ接近可能な状態におけるフォーク１５の高さと同程度となっており、その高さまで上昇したフォーク１５はフォーク通し穴１４ａへ挿入することが可能となる。そして、図２（ａ）に示すように、フォーク１５をフォーク通し穴１４ａへ挿入すると、車体本体部の前面下部に配設されフォーク１５の下方で接近可能となっている２次側の受電パッド１３（図２（ａ）には図示せず）と、左右方向にはフォーク通し穴１４ａ同士の間で高さ方向にはフォーク通し穴１４ａより下方の１次側の送電パッド５０とが対向することとなる。このようにしてフォーク１５をフォーク通し穴１４ａに挿入した状態で、送電パッド５０に設けられた１次側の給電コイル（図示せず）から、電動フォークリフト１１に配設された２次側の受電パッド１３へ、非接触で電力が供給されて、電動フォークリフト１１に搭載されているバッテリ（図示せず）が充電される。

【0030】

１次側の給電コイルが設けられた給電箱体１４は、例えば図２（ａ）に示すように、工場の建屋１６の外部に設けられた荷受場１７と、その荷受場１７の下方の地面１８との間に配置してもよい。図２（ａ）に示すように、工場の建屋１６には、その建屋１６からトラックへ荷物を移したり、逆に、トラックから建屋１６へ荷物を移すための荷受場１７が、トラックの荷台の床面と同じ高さで、建屋１６から外へ突出して設けられたりしている場合がある。つまり、工場の建屋１６の外部の荷受場１７が、その建屋１６の外の地面１８よりも高い位置において、その建屋１６から外へ突出して設けられている場合がある。この場合、その荷受場１７の下方はデッドスペースとなっている。これに対して、この実施の形態によれば、そのデッドスペースを有効利用することが可能となる。

【0031】

電動フォークリフト１１のバッテリ（図示せず）を充電する際には、荷受場１７の下方に配置された給電箱体１４の内部に設けられた１次側の給電コイルを有する１次側の送電パッド５０から発生する有意な磁界の範囲内に２次側の受電パッド１３が入るように、フォーク１５を給電箱体１４のフォーク通し穴１４ａ程度まで上昇させた状態で電動フォークリフト１１の車体本体部を荷受場１７に接近させて、電動フォークリフト１１を停止させればよい。例えば、荷受場１７の床面に停止位置の目印となるラインを描いておき、そのラインの下方に給電箱体１４を置いておくことにより、運転者は、２次側の受電パッド１３を給電箱体１４に容易に接近させることができる。ここで、給電箱体１４とそのフォーク通し穴１４ａが運転者から目視できるようであれば、運転者はフォーク１５をどの程度上昇させればよいのかを視覚的に認識し易く、また、左右方向の位置合わせについても、フォーク通し穴１４ａにフォーク１５が挿入できるように位置を合わせればよいことが認識できるので、停止位置の目印となるラインとフォーク通し穴１４ａの目視を併用することで位置合わせを正確に行うことができる。

【0032】

なお、フォーク１５を荷受場１７よりやや低めの高さまで上昇させた状態で電動フォークリフト１１の車体本体部を荷受場１７に接近させて、電動フォークリフト１１を停止させた後に、給電箱体１４を移動させてきて、そのフォーク通し穴１４ａにフォーク１５を通して給電箱体１４を２次側の受電パッド１３の前方に配置してもよい。この場合、給電箱体１４は人手で持ち運び可能な大きさにするのが好適である。また、給電箱体１４が大きくとも、例えば図１（ｃ）に示すように、給電箱体１４の底面に車輪１４ｂが取り付けられている（図では４つの車輪１４ｂが底面の四隅にそれぞれ取り付けられている）と、給電箱体の配置が変更自在となり、容易に給電箱体１４を移動させてくることができる。

【0033】

ここで、図２（ａ）に示す荷受場１７の端部には、緩衝部材として、例えば弾性体１９が設けられている。したがって、電動フォークリフト１１が荷受場１７に衝突しても、電動フォークリフト１１に大きな損傷が発生することはない。また、荷受場１７の下方に給電箱体１４が配置されていることにより、フォーク１５が通されるフォーク通し穴１４ａの高さは荷受場１７と地面１８との間となるので、給電箱体１４を用いて電動フォークリフト１１のバッテリを充電する間、フォーク１５は荷受場１７の下方に位置することとなる。そのため、荷物の確認や運搬のために荷受場１７周りで作業者が歩き回っていたとしても、その作業者がフォーク１５に躓いてしまうおそれはない。

【0034】

ところで、フォーク１５とフォーク通し穴１４ａとがうまく位置合わせされていない状態で電動フォークリフト１１の車体本体部を荷受場１７に接近させると、フォーク１５の先端が給電箱体１４の壁面に衝突することがある。しかし、フォーク通し穴１４ａの奥行きをフォーク１５の長さ以上にしておくと、給電箱体１４の奥行き方向の寸法もフォーク１５の長さ以上となって、水平方向に大きな、重心安定性の高いものとなるので、フォーク１５の先端が衝突しても、給電箱体１４は奥行き方向へ押しやられて少し位置がずれるだけで、倒れてしまうことはない。そして、給電箱体１４の位置が少し奥行き方向へずれた場合には、フォーク１５をフォーク通し穴１４ａに挿入し直した上で、マスト１２に連結されているチルトシリンダ１２ａを短縮させてマスト１２を手前側（車体本体側）にチルト（傾斜）させると、図２（ｂ）に示すように、フォーク１５の先端側（前端側）が上方へ持ち上がるようにフォーク１５が傾斜するので、給電箱体１４はそのフォーク通し穴１４ａの上側の面とフォーク１５の上面とを擦れ合わせながらフォーク１５の根元側（車体本体側）まで滑り降りるようにして引き寄せられる。これにより、給電箱体１４を元の位置に戻すことができる。こうした給電箱体１４の引き寄せは給電箱体１４の位置がずれていない場合にも用いることができ、例えばフォーク１５を途中までしかフォーク通し穴１４ａに通さないまま電動フォークリフト１１を停車（停止）させてしまった場合には、電動フォークリフト１１を再度走行させなくとも、フォーク１５をチルトさせて給電箱体１４を車体本体側へ引き寄せれば、１次側の送電パッド５０と２次側の受電パッド１３が接近して、１次側の給電コイルの有意な磁界の範囲に２次側の受電パッド１３が入るようにできる。なお、フォーク１５を逆方向に（先端が下方に下がるように）チルトさせれば、給電箱体１４を奥側（車体本体から離れる方向）へ移動させることもできるので、給電箱体１４を手前側まで移動させ過ぎた場合にも、容易に奥側へと戻すことができる。なお、こうしたフォーク１５のチルトによる手前側または奥側への給電箱体１４の移動が円滑に行われるように、フォーク通し穴１４ａ内面の摩擦係数や給電箱体１４の重量を大きくし過ぎないことが望ましい。

【0035】

図３（ａ）は電動フォークリフト１１の車体本体部の前面下部の拡大図である。図３（ａ）に示すように、電動フォークリフトの車体本体部の前面下部には、その車体本体部の内部に設けられたシャフトや油圧系統の保守のために、開口部１１ａが形成されている。したがって、２次側の受電パッド１３は、その開口部１１ａを形成している車体本体部のフレーム１１ｂに固定するだけでよい。２次側の受電パッド１３の固定には、例えば電動フォークリフトの車体本体部のフレーム１１ｂを把持する支持部材２０を用いることができる。図３（ａ）に示す支持部材２０は、ボルトによって締め付け力（把持の圧力）が調整可能となっている。このように、フレーム１１ｂを把持する支持部材２０を用いることにより、２次側の受電パッド１３の固定のためにフレーム１１ｂに穴等を形成する加工を行わずに済むので、２次側の受電パッド１３の固定が容易となる。なお、電動フォークリフトの車体本体部の前面下部の開口１１ａは、保守のために設けられている。したがって、２次側の受電パッド１３は取り付け自在に固定される必要がある。さらに、フォーク１５を保持する部材は、車体本体部の前方に配置された一対のマスト１２のそれぞれの内側面の側で支持され、かつ、その内側面の側で支持されている箇所から車体本体部の前方へ突出している。したがって、フォーク１５が上下動したときに、車体本体部の前面下部の開口部１１ａを形成するフレーム１１ｂに固定された２次側の受電パッド１３に干渉する部材は存在しない。したがって、フォーク１５が上下動しても、２次側の受電パッド１３がダメージを受けるおそれはない。また、車体本体部の前面下部の開口部１１ａは、フォーク１５が上昇したときに一対のマスト１２間の前方が遮蔽されない状態となる。したがって、フォーク１５を上昇させることにより、２次側の受電パッド１３が一対のマスト１２間から接近可能となるので、図３（ｂ）に示すように、フォーク１５を給電箱体１４のフォーク通し穴１４ａの高さまで上昇させてフォーク通し穴１４ａへと挿入することで、１次側の給電コイルが設けられた給電箱体１４が２次側の受電パッド１３に近づき、１次側の給電コイルから２次側の受電パッド１３へ、非接触で電力を供給することができる。

【0036】

なお、この実施の形態では、工場の建屋の外部で、電動フォークリフト１１のバッテリを充電する場合について説明したが、工場の建屋の内部に荷受場が設けられている場合には、建屋の内部で電動フォークリフト１１のバッテリを充電してもよい。工場の建屋には、フォークリフトが走行するフロアとは別に、そのフロアよりも高いフロアが設けられている場合がある。この場合、高さが異なるフロア間で荷物の受け渡しをするための荷受場が、高い方のフロアから突出して設けられている場合がある。つまり、工場の建屋の内部の荷受場が、フォークリフトが走行可能な建屋内部のフロアよりも高い位置に設けられている場合があり、この場合、その荷受場の下方はデッドスペースとなっている。そこで、工場の建屋の外部で電動フォークリフト１１のバッテリを充電する場合と同様に、１次側の給電コイルが設けられた給電箱体１４を、工場の建屋の内部に設けられた荷受場と、その荷受場の下方のフロアとの間に配置してもよい。

【0037】

また、この実施の形態では、荷受場の下方のデッドスペースを活用するために、荷受場の下方に、１次側の給電コイル（図示せず）が設けられた給電箱体１４を配置する例について説明したが、１次側の給電コイルを配置する位置は、荷受場の下方に限定されるものではない。

【0038】

続いて、２次側の受電パッド１３の構成の一例について説明する。２次側の受電パッド１３には、図４および図５に示す非接触給電用パッド３０が使用されてもよい。図４は本発明の実施の形態における非接触給電用パッドの平面図、図５は図４のＡ−Ａ断面図である。図４および図５に示すように、非接触給電用パッド３０は、両端部にそれぞれ磁極領域３１、３２が設定された細長い板状（スリップ状）の第１フェライト（磁性体の一例）３３と、これら磁極領域３１、３２にそれぞれ、第１フェライト３３の両端に合わせて、且つ第１フェライト３３の上面に接して設けられた板状の第２フェライト（第２の磁性体の一例）３４と、第１フェライト３３の各磁極領域３１、３２の周囲にそれぞれ、第１フェライト３３の端の外方から第１フェライト３３の本体部の上面に渡って渦状（螺旋状）に巻かれたコイル３５、３６と、これら第１フェライト３３、第２フェライト３４、およびコイル３５、３６を支持する、プラスチック等の磁気非透磁性の部材からなる薄い皿状の背面プレート３７を備えており、背面プレート３７内には、第２フェライト３４の前面（上面）を除いて樹脂３８が充填されて、背面プレート３７に、第１フェライト３３、第２フェライト３４、およびコイル３５、３６が固定されている。各コイル３５、３６の両端部はそれぞれ、背面プレート３７の外方に引き出されており、端子３９が取り付けられている。

【0039】

第１フェライト３３の長軸方向における第２フェライト３４の寸法（第２フェライト３４の幅方向の寸法）は、第１フェライト３３の長軸寸法の１／４の寸法以下に設定され、第２フェライト３４の高さ寸法（厚さ）は、コイル３５、３６を形成する導線３５ａ、３６ａの太さに合わせて設定されている。また、背面プレート３７の奥行きは、その背面プレート３７の奥行き方向（第１フェライト３３の幅方向または第２フェライト３４の長軸方向）におけるコイル３５または３６の寸法に略設定され、横幅は、その横幅方向（第１フェライト３３の長軸方向または第２フェライト３４の幅方向）におけるコイル３５とコイル３６の寸法を加算した寸法以上に設定されている。例えば、第１フェライト３３の幅方向におけるコイル３５または３６の寸法Ｄ１が１００ｍｍの場合、背面プレート３７の奥行きは、略１００ｍｍに設定され、第１フェライト３３の長軸方向におけるコイル３５とコイル３６の寸法Ｄ２が共に１５０ｍｍの場合、背面プレート３７の横幅は、３００ｍｍ以上に設定される。背面プレート３７の横幅は、コイル３５とコイル３６との間の間隙の寸法Ｓに応じて異なる。

【0040】

また各コイル３５、３６はそれぞれ、図５に示すように、第１フェライト３３の本体部の上面において平面的に１段に巻かれ、第１フェライト３３の端の外方において、上下に２段に巻かれている。なお、巻線数は８本としている。

【0041】

具体的には、各コイル３５、３６は、次のように巻かれている。
（１）まず各コイル３５、３６をそれぞれ、磁極領域３１、３２に内側から外側へ、第１フェライト３３の側面の外方（第１フェライト３３の上面下方における第１フェライト３３の端の外方）から第１フェライト３３の本体部の上面に渡って巻く。Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４の導線３５ａ、３６ａに相当する。
（２）各コイル３５、３６が所定回数巻かれると、Ｎｏ．５の導線３５ａ、３６ａがそれぞれ、第１フェライト３３の本体部の上面から第２フェライト３４の側面に巻かれる。
（３）続いて各コイル３５、３６をそれぞれ、第２フェライト３４の側面の外方（第１フェライト３３の上面の上方における第１フェライト３３の端の外方）から第１フェライト３３の本体部の上面に渡って、平面的に内側から外側へ巻く。Ｎｏ．５〜Ｎｏ．８の導線３５ａ、３６ａに相当する。

【0042】

これにより、第１フェライト３３および第２フェライト３４の端の外方をコイル３５、３６が通過するので、各コイル３５、３６の一方の端部を第１フェライト３３の裏側から引き出す必要がなくなり、各コイル３５、３６の両端部を背面プレート３７から引き出し易くなる。よって、非接触給電用パッド３０の製作が容易となる。また、第２フェライト３４の下方に位置する第１フェライト３３の端部外方をコイル３５、３６が通過した後に、第１フェライト３３の上方に位置する第２フェライト３４の端部外方をコイル３５、３６が通過するので、非接触給電用パッド３０の製作が容易となる。

【0043】

この非接触給電用パッド３０を、前記した２次側の受電パッド１３に使用する場合、例えば図６に示すように、電動フォークリフト１１に備え付けられた２次側の非接触給電用パッド３０（受電パッド１３）は、同じく電動フォークリフト１１に備え付けた充電器４０に接続される。この充電器４０が、電動フォークリフト１１に搭載されているバッテリ４１を充電する。

【0044】

具体的には、並列接続された２つのコイル３５、３６の両端に、これらのコイル３５、３６とともに高周波電圧の周波数で共振する共振コンデンサ４２を接続し、この共振コンデンサ４２の両端に充電器４０を接続して、バッテリ４１を充電する回路を構成してもよい。充電器４０は少なくとも整流器を含み、誘導電圧（高周波電圧）から直流電圧（例えば、ＤＣ３００Ｖ）を生成し、バッテリ４１を充電する。

【0045】

既存の電動フォークリフト１１は、プラグが人手によって差し込まれるコネクタを装備しており、そのコネクタが、電動フォークリフト１１内部の電源系統を介してバッテリ４１に接続している。また、既存の電動フォークリフト１１は、充電器を内部に備えており、電動フォークリフト１１のコネクタには、商用電源に繋がるケーブルの先端に設けられているプラグが差し込まれる。充電器は少なくとも整流器を含み、商用電源から送られた交流電圧（例えば、ＡＣ２００Ｖ）を直流電圧（例えば、ＤＣ３００Ｖ）に変換する。この直流電圧によって、バッテリ４１が充電される。そこで、本実施の形態では、電動フォークリフト１１の内部の電源系統にインターフェース回路を組み込み、そのインターフェース回路を充電器４０に接続する構成としている。充電器４０は少なくとも整流器を含み、交流電圧を直流電圧に変換する。充電器４０は、整流器以外に、例えばフィルタや、ＤＣ−ＤＣコンバータ等を含むことができる。

【0046】

この構成によれば、１次側の給電コイルによって有意な磁束経路が発生している領域内に２次側の非接触給電用パッド３０（受電パッド１３）が配置されたとき、その２次側の非接触給電用パッド３０の２つのコイル３５、３６に誘導電圧（高周波電圧）が誘起され、その誘導電圧が充電器４０によって直流電圧（例えば、ＤＣ３００Ｖ）に変換され、その直流電圧が、インターフェース回路を介して電動フォークリフト１１の電源系統に供給され、電動フォークリフト１１のバッテリ４１が充電される。

【0047】

なお、図６には、２つのコイル３５、３６のそれぞれの両端に、１つの共振コンデンサ４２が共通に並列接続された回路構成を示しているが、コイル３５、３６に対して共振コンデンサ４２を直列に接続して直列共振回路を構成してもよい。

【0048】

また、図６には、２つのコイル３５、３６を並列に接続した回路構成を示しているが、受電パッド１３として２次側で使用される非接触給電用パッド３０において、２つのコイル３５、３６は直列に接続されてもよい。

【0049】

以上のように本実施の形態によれば、１次側の給電コイルを地中に埋設せずに済む。また、電動フォークリフト１１の車体本体部の前面下部には、その車体本体部の内部に設けられたシャフトや油圧系統の保守のために、開口部１１ａが形成されている。したがって、その開口部１１ａを形成している車体本体部のフレーム１１ｂに、２次側の受電パッド１２を固定するだけで済む。さらに、フォーク１５を保持する部材は、車体本体部の前方に配置された一対のマスト１２のそれぞれの内側面の側で支持され、かつ、その内側面の側で支持されている箇所から車体本体部の前方へ突出している。したがって、フォーク１５が上下動したときに、車体本体部の前面下部の開口部１１ａを形成するフレーム１１ｂに固定された２次側の受電パッド１３に干渉する部材は存在しない。したがって、フォーク１５が上下動しても、２次側の受電パッド１３がダメージを受けるおそれはない。また、車体本体部の前面下部の開口部１１ａは、フォーク１５が上昇したときに一対のマスト１２間で前方が遮蔽されない状態となる。したがって、フォーク１５を上昇させることにより、２次側の受電パッド１３が一対のマスト１２間から接近可能となるので、１次側の給電コイルが設けられた給電箱体１４を２次側の受電パッド１３に近づけて、１次側の給電コイルから２次側の受電パッド１３へ、非接触で電力を供給することができる。以上のことから、既存の電動フォークリフト１１に搭載されているバッテリを非接触で充電する充電システムの構築が容易となる。

【0050】

さらに、本実施の形態によれば、１次側の給電コイルが配設される給電箱体１４にはフォーク１５を挿入できるフォーク通し穴１４ａが設けられていて、このフォーク通し穴１４ａにフォーク１５を挿入した状態で電力の供給が行われるようになっているため、充電を行おうとするときに、２次側の受電パッド１３が運転席からでは電動フォークリフト１１の運転者に視認できなかったとしても、電動フォークリフト１１の外部に配置された給電箱体１４を目視できる場合には、フォーク通し穴１４ａの高さまでフォーク１５を上昇させればよいことが視覚的に認識できるので、作業性が高くなる。また、給電箱体１４に対する電動フォークリフト１１の位置合わせについても、左右方向にはフォーク通し穴１４ａの入り口とフォーク１５の前端とが正対する位置とし、奥行き方向にはフォーク１５がフォーク通し穴１４ａの中に入った位置とすればよいことがわかり易いため、運転者は容易に位置合わせを行うことができ、この点からも作業性が高くなる。

【0051】

また本実施の形態によれば、各コイル３５、３６がそれぞれ第１フェライト３３の端部外方で上下２段に巻かれるので、コイルを横一列の巻いたパッドと比較して、パッドの平面的な寸法（パッドの外形寸法）を短くできる。また、非接触給電用パッド３０は、可搬であって通常３次元というよりも２次元的に配設できる。またフェライト３３、３４の端部外方においてコイル３５、３６がフェライト３３、３４に近づくことになり、フェライト３３、３４の起磁力が強くなり、性能を向上できる。さらに、フェライト３３、３４の端の外方をコイル３５、３６が通過することにより、各コイル３５、３６の一方の端部を下方のフェライト３３の裏側から引き出す必要がなくなり、パッドの製作が容易となる。

【0052】

また本実施の形態によれば、第２フェライト３４の下方に位置する第１フェライト３３の端部外方をコイル３５、３６が通過した後に、第１フェライト３３の上方に位置する第２フェライト３４の端部外方をコイル３５、３６が通過するので、パッドの製作が容易となる。

【0053】

また本実施の形態によれば、各磁極領域３１、３２に、第１フェライト３３に接する第２フェライト３４を設けたので、コイル３５、３６を巻き易くなり、作業性を向上でき、パッドの製作が容易となり、さらにフェライト３３、３４の起磁力が強くなり、性能を向上できる。

【0054】

また本実施の形態によれば、第１フェライト３３の長軸方向における各磁極領域３１、３２の寸法を、第１フェライト３３の長軸寸法の１／４以下としたので、磁極領域３１、３２を除いた第１フェライト３３の上面の寸法として、第１フェライト３３の長軸寸法の１／２が確保され、各コイル３５、３６を第１フェライト３３の本体部の上面に渡って巻くスペースを確保できる。

【0055】

なお、本実施の形態では、第１フェライト３３の裏面側に設けた背面プレート３７を、プラスチック等の磁気非透磁性の部材から形成しているが、アルミニウム製の部材としてもよい。アルミニウム製の背面プレートは、第１フェライト３３に欠陥や不具合があった場合に、小規模な漏洩磁束を防止できる。

【0056】

また本実施の形態では、各コイル３５、３６の巻線数を８本としているが、８本に限ることはない。また各コイル３５、３６を第１フェライト３３の端部外方で２段としているが、さらに多くの段数、３段、４段とすることも可能である。但し、非接触給電用パッド３０の厚さを薄くするには２段が好ましい。

【0057】

また本実施の形態では、各磁極領域３１、３２に第２フェライト３４を固定しているが、第２フェライト３４が無くても、非接触給電用パッド３０としての機能を果たすことができる。

【0058】

また本実施の形態では、コイル３５、３６を２本の導線によって形成しているが、コイル３５、３６を直列接続する場合には、１本の導線によりコイル３５、３６を形成してもよい。

【0059】

また本実施の形態では、給電箱体１４の内部に設ける給電コイルの一例として、非接触給電用パッドである送電パッド５０に設けられたものを例示したが、必ずしも非接触給電用パッドを用いる必要はなく、例えば給電箱体１４の内部においてコの字形のコアに巻き付けられた給電コイルを用いてもよい。また、送電パッド５０として、図４および図５を用いて説明した非接触給電用パッド３０を用いてもよい。１次側で使用されるこうした非接触給電用パッドは、パッドの前面の前方の空間に、アーチ状の磁束経路を提供する。よって、１次側の非接触給電用パッドは、パッドの前面が電動フォークリフト１１の車体本体部の前面下部に対向するように配置される。また、この１次側の非接触給電用パッドが有意の水平磁束成分を提供できるパッドの前面からの距離（給電範囲）は、有限である。

【0060】

１次側で使用される非接触給電用パッド（送電パッド５０）として図４および図５を用いて説明した非接触給電用パッド３０が使用される場合、コイル（給電コイル）３５とコイル（給電コイル）３６との間の間隙の寸法Ｓは、コイル３５とコイル３６の巻き数が一定の下で、有意の水平磁束成分を提供できる非接触給電用パッド３０の前面からの距離（給電範囲）を決める因子の一つであり、その給電範囲は、寸法Ｓが長くなるほど、大きくなる。

【0061】

また、給電箱体１４の内部に、図４および図５に示す非接触給電用パッド３０を設ける場合、例えば図７（ａ）に示すように、非接触給電用パッド３０は高周波電源装置４３に接続される。具体的には、給電箱体１４の内部に設けられた１次側の非接触給電用パッド３０は、例えば図７（ａ）に示すように、商用電源４４（例えば、ＡＣ２００Ｖ）に接続する高周波電源装置４３から２つのコイル（給電コイル）３５、３６に高周波電圧が印加される。これにより図８に示すように、磁束が、一方の磁極領域３１または３２（一方の第２フェライト３４）から第１フェライト３３の内部を通って他方の磁極領域３２または３１（他方の第２フェライト３４）から出て、空気中を通って一方の磁極領域３１または３２に到る磁束経路４５が形成され、すなわち非接触給電用パッド３０の前面の前方にアーチ状の磁束経路４５が形成され、パッド３０の前面の前方に有意の水平の磁束成分が提供される。なお、パッド３０の裏面側には本質的に磁束経路は形成されない。したがって、電動フォークリフト１１に設けた２次側の受電パッド１３が、アーチ状の磁束経路４５内に配置されると、１次側の非接触給電用パッド３０に対して上下方向にずれても、また横方向にずれても、受電パッド１３の内部に設けられた２つのコイルに誘導電圧（高周波電圧）が誘起され、充電器４０によりバッテリ４１が充電される。

【0062】

この構成によれば、１次側の非接触給電用パッドの前面の前方に形成されているアーチ状の磁束経路内に２次側の受電パッド１３が配置されたとき、その２次側の受電パッド１３の内部に設けられた２つのコイルに誘導電圧（高周波電圧）が誘起され、その誘導電圧が充電器４０によって直流電圧（例えば、ＤＣ３００Ｖ）に変換され、その直流電圧が、インターフェース回路を介して電動フォークリフト１１の電源系統に供給され、電動フォークリフト１１のバッテリ４１が充電される。

【0063】

なお、図７（ａ）には、２つのコイル（給電コイル）３５、３６が高周波電源装置４３に直接接続された回路構成を示しているが、その２つのコイル３５、３６と高周波電源装置４３との間に、コイル３５、３６とともに高周波電圧の周波数で共振する共振コンデンサを接続してもよい。この場合、コイル３５、３６に対して共振コンデンサを並列に接続して並列共振回路を構成してもよいし、直列に接続して直列共振回路を構成してもよい。

【0064】

また、図７（ａ）には、２つのコイル（給電コイル）３５、３６を直列に接続した回路構成を示しているが、１次側で使用される非接触給電用パッド３０において、２つのコイル３５、３６は並列に接続されてもよい。

【0065】

また、図７（ａ）には、交流電源として、商用電源４４に接続する高周波電源装置４３を用いた構成を示しているが、商用電源４４に代えて、図７（ｂ）に示すように、蓄電池や太陽光発電パネルなどの、直流電圧を供給する直流電源４７を用いることもでき、この直流電源４７から供給される直流電圧を、高周波電源装置４３が有する直流−交流変換機能（ＤＣ−ＡＣコンバータ）により交流電圧に変換し、変換した交流電圧を１次側の非接触給電用パッド３０（に含まれる給電コイル）に供給するように構成したものを交流電源としてもよい。この構成において、直流電源４７を給電箱体１４内に備えるようにしておくと、給電箱体１４を外部の電源と接続する必要がなくなる。すなわち、図１（ａ），図２（ａ），図２（ｂ）に示されているような、商用電源に接続するための電源ケーブル４６が必要なくなり、図１（ｂ）に示すように、電源ケーブル４６を除外した給電箱体１４を構成することができる。こうした給電箱体１４は外部の商用電源から電力の供給を受けることなく使用できるため、配置の自由度が高くなる。例えば野外など、商用電源のコンセントが用意されていない場所でも、この給電箱体１４を配置しておけば、そこで電動フォークリフト１１のバッテリの充電を行うことができる。また、図１（ｃ）に示している、給電箱体１４の底面に車輪１４ｂを取り付けた構成に、電源ケーブル４６を除外した構成を組み合わせると、車輪１４ｂによって移動が容易となっている給電箱体１４の移動可能範囲が、電源ケーブル４６の長さに制限されなくなるので、給電箱体１４を配置できる場所がより広がることとなり、電動フォークリフト１１の非接触充電システムをより柔軟に運用することができる。

【0066】

また、図１には、本発明によるバッテリの充電を行う対象として、カウンターウェイト式の電動フォークリフト１１を示しているが、本発明はリーチ式の電動フォークリフトにも適用することができる。
図９に本発明の適用対象となるリーチ式電動フォークリフト６１の一例を示す。このリーチ式電動フォークリフト６１は、その車体本体部から前方に突出された左右一対のアウトリガー６３を有し、このアウトリガー６３の長手方向に沿って左右一対のマスト６２を前後に移動させることで、マスト６２前方に配置されたフォーク６５を、そのフォーク６５が支持している荷物と共にアウトリガー６３の範囲内で前後へ移動させることが可能となっている。

【0067】

こうしたリーチ式電動フォークリフト６１に本発明を適用する場合、カウンターウェイト式の電動フォークリフト１１に対して用いられる給電箱体１４（図１）よりも高さ寸法が小さく構成された給電パレット６４を給電筐体として用いるとよい。
給電パレット６４の側面には（前面から後面にかけて）、給電箱体１４と同様に、フォーク６５を通す（挿入する）ことのできるフォーク通し穴６４ａが設けられている。このフォーク通し穴６４ａを設ける位置については、給電パレット６４が地面または床面に載置されている場合に、リーチ式電動フォークリフト６１のフォーク６５を最下段まで下降した状態で挿入できる高さとするとよい。
そして、給電パレット６４の高さ寸法については、フォーク通し穴６４ａにフォーク６５を通した状態でフォーク６５を上昇させ、フォーク６５をアウトリガー６３の上面より少し高い位置（図９に示すフォーク６５の高さ程度）まで上昇させたときに給電パレット６４の底面高さがアウトリガー６３の上面と一致する程度の寸法とするとよい。具体的には、荷物の揚げ下ろしに使用する荷役パレット（平パレット）と同程度の高さ寸法にするとよい。
また、図１の給電箱体１４においては１次側の送電パッド５０が二つのフォーク通し穴１４ａの間で少し下方に配設されるのに対して、図９の給電パレット６４に配設される、１次側の送電パッド７０は、二つのフォーク通し穴６４ａのどちらか（図９ではリーチ式電動フォークリフト６１から見て右側）よりも外方側で、フォーク通し穴６４ａと同程度の高さに、フォーク通し穴６４ａの開口部と同じ側面（前面）寄りに配設される。この１次側の送電パッド７０は、カウンターウェイト式の電動フォークリフト１１（図１）における１次側の送電パッド５０と同様、商用電源など外部の交流電源に接続される１次側の給電コイルを有する。
一方、図９に示すリーチ式電動フォークリフト６１のアウトリガー６３のどちらか（図９では車体本体部から見て右側）の上には、その車体本体部側の位置（図９では車体本体部との間に充電器６７を挟む位置）に、２次側の受電パッド６６が配設される。

【0068】

以上のようなリーチ式電動フォークリフト６１へ給電パレット６４を用いて充電する際には、まずフォーク６５を下げて、フォーク通し穴６４ａにフォーク６５を挿入してから、フォーク６５をアウトリガー６３上面より高く上昇させる。そうすると、フォーク通し穴６４ａの内面を介してフォーク６５に支持されている給電パレット６４は、その下面がアウトリガー６３より上にくる位置まで上昇する。この状態でマスト６２を車体本体部側へと移動させることにより、図１０（ａ），図１０（ｂ）に示すように、フォーク６５と共に給電パレット６４を車体本体部側へと引き寄せる。
給電パレット６４において１次側の送電パッド７０が配設される位置と、リーチ式電動フォークリフト６１において２次側の受電パッド６６が配設される位置とは、図１０（ａ），図１０（ｂ）に示すように、給電パレット６４が車体本体部側へと引き寄せられたときに、互いに対向することとなる位置とされている。そのため、給電パレット６４が車体本体部側へと引き寄せられたとき、１次側の送電パッド７０が有する給電コイル（図示せず）から発生する有意な磁界の範囲内に２次側の受電パッド６６が入ることとなるので、２次側の受電パッド６６およびこれと接続されている充電器６７を介して、リーチ式電動フォークリフト６１に搭載されているバッテリ（図示せず）への充電が行われる。
以上のようにして、フォーク６５をフォーク通し穴６４ａに挿入し、フォーク６５と共に給電パレット６４を車体本体部側へと引き寄せた状態で、送電パッド７０に設けられた１次側の給電コイルから、リーチ式電動フォークリフト６１に配設された２次側の受電パッド６３へ、非接触で電力が供給されて、（充電器６７による整流などを経て）リーチ式電動フォークリフト６１に搭載されているバッテリが充電される。

【0069】

リーチ式電動フォークリフト６１に関する以上の実施の形態によれば、カウンターウェイト式の電動フォークリフト１１に関する実施の形態と同じく、１次側の給電コイルを地中に埋設せずに済む。また、２次側の受電パッドは、車体本体部の前方に突出するアウトリガー６３上に配設するだけで済む。そのため、既存のリーチ式電動フォークリフト６１に搭載されているバッテリを非接触で充電する充電システムの構築が容易となる。さらに、給電パレット６４のフォーク通し穴６４ａにフォーク６５を通して、給電パレット６４を車体本体部側へ引き寄せた状態で充電が行えるので、作業者が充電のために行うべき操作は、荷物の揚げ下ろし作業を行う際に行う操作と同様の操作でよく、充電のために新しい操作を習得しなくてよい。また、充電の際にフォーク６５が車体本体部側へ引き寄せられた状態となるので、図１０（ａ），図１０（ｂ）に示すように、充電中には、フォーク６５がリーチ式電動フォークリフト６１の前方に突出したりはしないこととなり、リーチ式電動フォークリフト６１の運転者以外の作業者がフォーク５５に躓いてしまうおそれがなくなる。

【符号の説明】

【0070】

１１ 電動フォークリフト
１１ａ 開口部
１１ｂ フレーム
１２ マスト
１３ ２次側の受電パッド
１４ 給電箱体
１４ａ フォーク通し穴
１５ フォーク
１６ 建屋
１７ 荷受場
１８ 地面
２０ 支持部材
３０ 非接触給電用パッド
３１、３２ 磁極領域
３３ 第１フェライト
３４ 第２フェライト
３５、３６ コイル
４０ 充電器
４１ バッテリ
４３ 高周波電源装置
４５ 磁束経路
６１ リーチ式電動フォークリフト
６４ 給電パレット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】