特許 7375687 非接触給電装置

(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】

(24)【登録日】2023-10-30

(45)【発行日】2023-11-08

(54)【発明の名称】非接触給電装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 50/70 20160101AFI20231031BHJP

   H02J 50/40 20160101ALI20231031BHJP

   H02J 50/10 20160101ALI20231031BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20231031BHJP

   H02J 50/80 20160101ALI20231031BHJP

   H01F 38/14 20060101ALI20231031BHJP

   B60M 7/00 20060101ALI20231031BHJP

   B60L 53/122 20190101ALI20231031BHJP

【ＦＩ】

H02J50/70

H02J50/40

H02J50/10

H02J7/00 P

H02J7/00 301D

H02J50/80

H01F38/14

B60M7/00 X

B60L53/122

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020108703

(22)【出願日】2020-06-24

(65)【公開番号】P2022006477

(43)【公開日】2022-01-13

【審査請求日】2022-10-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110001128

【氏名又は名称】弁理士法人ゆうあい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】木村 統公

(72)【発明者】

【氏名】大西 邦光

【審査官】宮本 秀一

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１１－５１７２６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０１５４３５３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－１５０６９８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ５０／７０

Ｈ０２Ｊ ５０／４０

Ｈ０２Ｊ ５０／１０

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０２Ｊ ５０／８０

Ｈ０１Ｆ ３８／１４

Ｂ６０Ｍ ７／００

Ｂ６０Ｌ ５３／１２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動車（ＲＴ１～ＲＴｍ）に非接触で給電する非接触給電装置であって、
電力を非接触で送電する複数の送電装置（ＰＴＤ）と、
前記送電装置から出力される電力を非接触で受電し、受電した電力を前記移動車の蓄電装置（ＢＴ）に供給する受電装置（ＰＲＤ）と、を備え、
複数の前記送電装置には、４以上の前記送電装置が所定方向に列をなして並んで配置される送電装置群（ＰＴＵ）が含まれ、
前記送電装置は、導体が捲回されたコイル部（２１Ａ）および前記コイル部からの磁束を誘導するコア部（２２Ａ）を有する送電コイル（２０）を備え、前記送電コイルに流れる電流の位相を調整可能に構成され、
前記送電装置群のうち、前記所定方向の一方側に位置する４つの前記送電装置を第１装置（ＰＴＤ１）、第２装置（ＰＴＤ２）、第３装置（ＰＴＤ３）、第４装置（ＰＴＤ４）としたとき、前記第１装置、前記第２装置、前記第３装置、前記第４装置は、この順に前記送電装置群における前記所定方向の一方側の端部からの距離が大きくなるように配置され、
前記第２装置および前記第３装置は、通電時に各々の前記送電コイルに生ずる磁界の向きが、通電時に前記第１装置の前記送電コイルに生ずる磁界の向きと逆の方向となるように電流の位相が調整され、
前記第４装置は、通電時に前記第４装置の前記送電コイルに生ずる磁界の向きが通電時に前記第１装置の前記送電コイルに生ずる磁界の向きと同じ方向となるように電流の位相が調整される非接触給電装置。

【請求項2】

前記送電装置群は、５以上の前記送電装置が前記所定方向に列をなして並んで配置され、
前記送電装置群のうち、前記所定方向の他方側に位置する４つの前記送電装置を第５装置、第６装置、第７装置、第８装置としたとき、前記第５装置、前記第６装置、前記第７装置、前記第８装置は、この順に前記送電装置群における前記所定方向の他方側の端部からの距離が大きくなるように配置され、
前記第６装置および前記第７装置は、通電時に各々の前記送電コイルに生ずる磁界の向きが、通電時に前記第５装置の前記送電コイルに生ずる磁界の向きと逆の方向となるように電流の位相が調整され、
前記第８装置は、通電時に前記第８装置の前記送電コイルに生ずる磁界の向きが通電時に前記第５装置の前記送電コイルに生ずる磁界の向きと同じ方向となるように電流の位相が調整される請求項１に記載の非接触給電装置。

【請求項3】

前記送電装置群は、一部の前記送電装置がマスタ装置となり、他の前記送電装置がスレーブ装置となるように各々の装置がマスタ・スレーブ方式の伝送形態で接続されている請求項１または２に記載の非接触給電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、非接触給電装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、隣り合う送電装置の一方の送電コイルに交流電流を供給し、当該交流電流との位相差が１８０度となる交流電流を他方の送電コイルに供給することで、漏洩電磁界の低減を図った非接触給電装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－５３９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明者らは、４以上の送電装置が所定方向に列をなして並んで配置される送電装置群において、隣り合う送電装置に位相差が１８０度となる交流電流を供給した際に生ずる漏洩電磁界について検討した。これによると、送電装置群の端部側では、漏洩電磁界を思ったように低減できず、依然として改善の余地があることが判った。

【0005】

本開示は、送電装置群のうち少なくとも一方の端部側での漏洩電磁界を抑制可能な非接触給電装置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】

請求項１に記載の発明は、
移動車（ＲＴ１～ＲＴｍ）に非接触で給電する非接触給電装置であって、
電力を非接触で送電する複数の送電装置（ＰＴＤ）と、
送電装置から出力される電力を非接触で受電し、受電した電力を移動車の蓄電装置（ＢＴ）に供給する受電装置（ＰＲＤ）と、を備え、
複数の送電装置には、４以上の送電装置が所定方向に列をなして並んで配置される送電装置群（ＰＴＵ）が含まれ、
送電装置は、導体が捲回されたコイル部（２１Ａ）およびコイル部からの磁束を誘導するコア部（２２Ａ）を有する送電コイル（２０）を備え、送電コイルに流れる電流の位相を調整可能に構成され、
送電装置群のうち、所定方向の一方側に位置する４つの送電装置を第１装置（ＰＴＤ１）、第２装置（ＰＴＤ２）、第３装置（ＰＴＤ３）、第４装置（ＰＴＤ４）としたとき、第１装置、第２装置、第３装置、第４装置は、この順に送電装置群における所定方向の一方側の端部からの距離が大きくなるように配置され、
第２装置および第３装置は、通電時に各々の送電コイルに生ずる磁界の向きが、通電時に第１装置の送電コイルに生ずる磁界の向きと逆の方向となるように電流の位相が調整され、
第４装置は、通電時に第４装置の送電コイルに生ずる磁界の向きが通電時に第１装置の送電コイルに生ずる磁界の向きと同じ方向となるように電流の位相が調整される。

【0007】

これによると、送電装置群では、第１装置に近い第２装置および第３装置それぞれの送電コイルに生ずる漏洩電磁界が第１装置に生ずる漏洩電磁界を打ち消すように作用する。この場合、従来の如く、第３装置の送電コイルに生ずる磁界の向きを第１装置の送電コイルに生ずる磁界の向きと同じ方向にする場合に比べて、第１装置に生ずる漏洩電磁界を充分に低減させることができる。

【0008】

また、第４装置の送電コイルに生ずる磁界の向きが、第２装置および第３装置の送電コイルに生ずる磁界の向きと逆の方向になっているので、第２装置および第３装置の送電コイルに生ずる漏洩電磁界が必要以上に過大になってしまうことを抑制できる。

【0009】

したがって、本開示の非接触給電装置によれば、送電装置群のうち少なくとも一方側の端部側での漏洩電磁界の低減させることができる。

【0010】

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態に係る非接触給電装置が適用される部品組付システムの各種構成機器の工場内における配置例を示す模式的な上面図である。

【図2】実施形態に係る非接触給電装置の送電側および受電側の各種構成機器を示す模式図である。

【図3】実施形態に係る非接触給電装置の模式的な全体構成図である。

【図4】実施形態に係る非接触給電装置の各送電装置における制御回路同士を接続する伝送ラインを説明するための説明図である。

【図5】実施形態に係る非接触給電装置の送電パッドと受電パッドとが対向している状態を示す模式的な斜視図である。

【図6】実施形態に係る非接触給電装置の送電パッドをコイル軸方向から見た図である。

【図7】実施形態に係る非接触給電装置の受電パッドをコイル軸方向から見た図である。

【図8】実施形態に係る非接触給電装置の隣り合う送電装置の配置態様を示す模式的な斜視図である。

【図9】実施形態に係る非接触給電装置の各送電装置への電流の流し方を説明するための説明図である。

【図10】２０台の送電装置に対して第１パターンに対応する電流を流して電力を伝送する際のＸ－Ｙ平面での漏洩電磁界のコンター図である。

【図11】４台の送電装置に対して第２パターンに対応する電流を流して電力を伝送する際のＸ－Ｙ平面での漏洩電磁界のコンター図である。

【図12】２０台の送電装置に対して第２パターンに対応する電流を流して電力を伝送する際のＸ－Ｙ平面での漏洩電磁界のコンター図である。

【図13】各送電装置に対して第２パターンに対応する電流を流して電力を伝送する際の遠方漏洩電磁界の打ち消し効果を説明するための説明図である。

【図14】実施形態に係る非接触給電装置において各送電装置に第３パターンに対応する電流を流す際の各インバータ回路のスイッチング素子の状態を説明するための説明図である。

【図15】各送電装置に対して第３パターンに対応する電流を流して電力を伝送する際の遠方漏洩電磁界の打ち消し効果を説明するための説明図である。

【図16】４台の送電装置に対して第３パターンに対応する電流を流して電力を伝送する際のＸ－Ｙ平面での漏洩電磁界のコンター図である。

【図17】２０台の送電装置に対して第３パターンに対応する電流を流して電力を伝送する際のＸ－Ｙ平面での漏洩電磁界のコンター図である。

【図18】４台の送電装置に対して第２パターンおよび第３パターンに対応する電流を流して給電する際の漏洩電磁界との差を説明するため説明図である。

【図19】２０台の送電装置に対して各パターンに対応する電流を流して給電する際の漏洩電磁界との差を説明するため説明図である。

【図20】変形例に係る非接触給電装置の各送電装置における制御回路同士を接続する伝送ラインを説明するための説明図である。

【図21】６台の送電装置に対して第２パターンに対応する電流を流して電力を伝送する際のＸ－Ｙ平面での漏洩電磁界のコンター図である。

【図22】６台の送電装置に対して変形例で示すパターンに対応する電流を流して電力を伝送する際のＸ－Ｙ平面での漏洩電磁界のコンター図である。

【図23】６台の送電装置に対して第２パターンおよび変形例に示すパターンに対応する電流を流して給電する際の漏洩電磁界との差を説明するため説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本開示の一実施形態について図１～図１９に基づいて説明する。本実施形態では、移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍを用いた部品組付システムに本開示の非接触給電装置１を適用した例について説明する。各図面では、重力の方向である鉛直方向をＺ方向とし、水平方向の一方向をＸ方向とし、Ｚ方向およびＸ方向それぞれに直交する方向をＹ方向としている。

【0013】

部品組付システムは、工場内に構築されたオートメーションシステムである。図１に示すように、部品組付システムは、工場内に設定された２列の組付ラインＡＬ１、ＡＬ２を有する。部品組付システムは、２列の組付ラインＡＬ１、ＡＬ２それぞれに配置されるｍ台の移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍによって部品Ｐの組付作業を実施する。

【0014】

２列の組付ラインＡＬ１、ＡＬ２は、基本的な構成要素が同様である。本実施形態では、２列の組付ラインＡＬ１、ＡＬ２それぞれの構成要素に対して同一の参照符号を付して説明する。

【0015】

組付ラインＡＬ１、ＡＬ２には、移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍよりも多いｎ個の棚ＳＦが、Ｙ方向に沿って一列に並んで配置されている。図１等では、一列に並ぶ棚ＳＦを個別に特定できるように、棚ＳＦの「ＳＦ」に対してＹ方向の一端側から数えた際の数字等を付加している。例えば、Ｙ方向の一方側の端にある棚ＳＦを「ＳＦ１」とし、Ｙ方向の他方側の端にある棚ＳＦを「ＳＦｎ」としている。

【0016】

複数の棚ＳＦそれぞれには、複数の通い箱ＲＢがＸ方向に沿って並んで配置されている。通い箱ＲＢは、或る製品を構成する複数種の部品Ｐを収容するための箱である。同じ棚ＳＦに配置される通い箱ＲＢ（すなわち、Ｘ方向に並ぶ通い箱ＲＢ）には、同種の部品Ｐが収容されている。また、異なる棚ＳＦに収容される通い箱ＲＢ（すなわち、Ｙ方向に並ぶ通い箱ＲＢ）には、異種の部品Ｐが収容されている。

【0017】

図２に示すように、複数の棚ＳＦそれぞれには、通い箱ＲＢをＹ方向にスライド移動させる搬送装置ＣＤが設けられている。この搬送装置ＣＤによって、複数の棚ＳＦの間で通い箱ＲＢを入れ替えることが可能になっている。

【0018】

複数の棚ＳＦそれぞれには、Ｘ方向のうち移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍの移動経路ＭＲ側に、非接触給電装置１の一部を構成する送電装置ＰＴＤが設けられている。具体的には、送電装置ＰＴＤは、各棚ＳＦの移動経路ＭＲ側の側面に対して取り付けられている。本実施形態の組付ラインＡＬ１、ＡＬ２には、各棚ＳＦに対応してｎ個の送電装置ＰＴＤが設けられている。複数の送電装置ＰＴＤには、４以上の送電装置ＰＴＤが所定方向に列をなして並ぶ送電装置群ＰＴＵが含まれる。本実施形態では、ｎ個の送電装置ＰＴＤがＹ方向に沿って所定の間隔（例えば、１ｍ程度）をあけて配置されている。このため、送電装置群ＰＴＵは、Ｙ方向に沿って列をなして並んで配置されたｎ個の送電装置ＰＴＤで構成される。なお、本実施形態の送電装置群ＰＴＵは、４台または４の倍数となる台数の送電装置ＰＴＤで構成される。

【0019】

ここで、図１等では、一列に並ぶ送電装置ＰＴＤを個別に特定できるように、送電装置ＰＴＤの「ＰＴＤ」に対してＹ方向の一端側から数えた際の数字を付加している。例えば、Ｙ方向の一方側の端にある送電装置ＰＴＤを「ＰＴＤ１」とし、Ｙ方向の他方側の端にある送電装置ＰＴＤを「ＰＴＤｎ」としている。

【0020】

送電装置ＰＴＤは、電力を非接触で送電するための装置である。送電装置ＰＴＤは、移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍに搭載された受電装置ＰＲＤを介して移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍの蓄電装置ＢＴに電力を供給する。送電装置ＰＴＤの詳細は後述する。

【0021】

図２および図３に示すように、送電装置ＰＴＤは、ＡＣ／ＤＣコンバータＡＤＣの出力電極の間に並列接続されている。ＡＤ／ＤＣコンバータＡＤＣは、系統電源ＳＰの商用周波数の電圧を直流電圧に変換する電圧変換装置である。

【0022】

系統電源ＳＰは、電力会社等によって提供され電力網である電力系統から電力を受ける交流電源である。系統電源ＳＰは、例えば、出力電圧２００Ｖ、周波数６０Ｈｚとなる三相の交流電圧を出力する。なお、系統電源ＳＰは、出力電圧２００Ｖ、周波数５０Ｈｚとなる単相の交流電圧を出力するようになっていてもよい。

【0023】

ここで、移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍの移動経路ＭＲは、複数の棚ＳＦそれぞれの側方に設定され、Ｙ方向に沿って延びている。移動経路ＭＲにおいて送電装置ＰＴＤが配置されている位置が、移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍの蓄電装置ＢＴを充電するための充電スポットになっている。

【0024】

移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍは、複数の棚ＳＦの間を移動して必要な部品Ｐを通い箱ＲＢからピックアップするとともに、複数の棚ＳＦの間を移動する間にピックアップした部品同士の組付作業を実施する。移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍは、運搬台車ＣＶ、マニピュレータＭＰ、蓄電装置ＢＴ、機器制御回路ＣＵ、受電装置ＰＲＤを含んでいる。本実施形態では、移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍが本開示の移動車に対応している。

【0025】

運搬台車ＣＶは、マニピュレータＭＰ等が設置される土台ＢＳ、図示しない電動モータによって回転駆動される車輪ＷＬを有する。運搬台車ＣＶは、機器制御回路ＣＵからの指令に基づいて、車輪ＷＬが回転駆動されることで任意の棚ＳＦの前に移動可能になっている。

【0026】

マニピュレータＭＰは、双腕型のロボットアームＡＭ１、ＡＭ２を備える。マニピュレータＭＰは、機器制御回路ＣＵからの指令に基づいて、部品Ｐのピッキング作業や組付作業を実施可能になっている。マニピュレータＭＰは、例えば、一方のロボットアームＡＭ１で通い箱ＲＢからピックアップした部品Ｐを他方のロボットアームＡＭ２と協働して他の部品Ｐに対して組み付ける。

【0027】

蓄電装置ＢＴは、運搬台車ＣＶの車輪ＷＬおよびマニピュレータＭＰ等の電気負荷ＥＬの電力源である。蓄電装置ＢＴは、リチウムバッテリＬＢ、リチウムバッテリＬＢの蓄電残量（ＳＯＣ：State Of Chargeの略称）を検出するＳＯＣ検出回路ＳＣを備える。リチウムバッテリＬＢ、充電および放電が可能な非水系の二次電池である。リチウムバッテリＬＢは、送電装置ＰＴＤから送電される電力を蓄えることが可能になっている。

【0028】

機器制御回路ＣＵは、プロセッサおよびメモリを含むコンピュータ、当該コンピュータの周辺回路等によって構成されている。機器制御回路ＣＵは、予めメモリに記憶されるコンピュータプログラムにしたがって各種の機器制御処理を実行する。この機器制御処理の実行によって運搬台車ＣＶの車輪ＷＬおよびマニピュレータＭＰ等の電気負荷ＥＬを制御する。

【0029】

受電装置ＰＲＤは、送電装置ＰＴＤから出力される電力を非接触で受電し、受電した電力を移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍの蓄電装置ＢＴに対して供給する装置である。受電装置ＰＲＤは、送電装置ＰＴＤとともに非接触給電装置１を構成している。

【0030】

ここで、図１等では、移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍの受電装置ＰＲＤを個別に特定できるように、「ＰＲＤ」に対してＹ方向の一端側から数えた際の数字を付加したものを受電装置ＰＲＤの参照符号としている。例えば、Ｙ方向の一方側の端にある移動型ロボットＲＴ１の受電装置ＰＲＤを「ＰＲＤ１」とし、Ｙ方向の他方側の端にある移動型ロボットＲＴｍの受電装置ＰＲＤを「ＰＲＤｍ」としている。

【0031】

以下、非接触給電装置１の全体構成について図３を参照しつつ説明する。非接触給電装置１は、図２および図３に示すように、ｎ台（ｎ≧４）の送電装置ＰＴＤおよびｍ台（４≦ｍ＜ｎ）の受電装置ＰＲＤを含んでいる。非接触給電装置１は、送電装置ＰＴＤおよび受電装置ＰＲＤがＸ方向に対向するように移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍが位置合わせされると、送電装置ＰＴＤから受電装置ＰＲＤへと電力が供給されるように構成されている。

【0032】

送電装置ＰＴＤそれぞれは、送電コイル２０、インバータ回路２１、受電装置ＰＲＤ側と通信する通信回路２２、制御回路２３、受光素子２４等を備える。

【0033】

インバータ回路２１は、送電コイル２０に対して交流電流を出力するものである。インバータ回路２１は、第１スイッチング素子２１１、第２スイッチング素子２１２、第３スイッチング素子２１３、第４スイッチング素子２１４、平滑コンデンサ２１５を備える。インバータ回路２１は制御回路２３によって制御される。

【0034】

平滑コンデンサ２１５は、ＡＣ／ＤＣコンバータＡＤＣの出力電圧を平滑化するためのものである。平滑コンデンサ２１５は、ＡＣ／ＤＣコンバータＡＤＣの出力電極の間に接続されている。

【0035】

第１スイッチング素子２１１および第２スイッチング素子２１２は、ＡＣ／ＤＣコンバータＡＤＣの出力電極の間に直列に接続されている。第３スイッチング素子２１３および第４スイッチング素子２１４は、ＡＣ／ＤＣコンバータＡＤＣの出力電極の間に直列に接続されている。第１スイッチング素子２１１および第２スイッチング素子２１２の直列接続体と第３スイッチング素子２１３および第４スイッチング素子２１４の直列接続体とは、電気的に並列に接続されている。

【0036】

各スイッチング素子２１１、２１２、２１３、２１４は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ、電界効果トランジスタ、バイポーラトランジスタ等の各種の半導体素子が用いられる。

【0037】

第１スイッチング素子２１１および第２スイッチング素子２１２の接続部Ｔ１、第３スイッチング素子２１３および第４スイッチング素子２１４の接続部Ｔ２は、インバータ回路２１における交流電圧の出力電極を構成している。インバータ回路２１は、各スイッチング素子２１１、２１２、２１３、２１４のスイッチングによって、ＡＣ／ＤＣコンバータＡＤＣの出力電圧に基づいて接続部Ｔ１、Ｔ２から交流電圧を出力する。インバータ回路２１の制御方式は、例えば、フェーズ・シフト型のＰＷＭ制御が用いられる。

【0038】

送電コイル２０は、インバータ回路２１を流れる交流電流に基づいて電磁誘導によって送電する。送電コイル２０は、互いに直列に接続されている。送電コイル２０は、インバータ回路２１の接続部Ｔ１、Ｔ２の間に接続されている。送電コイル２０の詳細は後述する。

【0039】

制御回路２３は、プロセッサおよびメモリを含むコンピュータ、当該コンピュータの周辺回路等によって構成されている。制御回路２３は、予めメモリに記憶されるコンピュータプログラムにしたがって各種の制御処理を実行する。この制御処理の実行によってインバータ回路２１等を制御する。

【0040】

受光素子２４は、受電装置ＰＲＤに設けられた発光素子３７とともに、送電装置ＰＴＤと受電装置ＰＲＤとの距離を測る距離センサＤＳを構成している。受光素子２４は、発光素子３７が発する光（例えば、赤外線）の強度を示す検出信号を出力する。

【0041】

ここで、各送電装置ＰＴＤ１～ＰＴＤｍは、一部がマスタ装置となり、他がスレーブ装置となるように、各々の装置がマスタ・スレーブ方式の伝送形態で接続されている。すなわち、各送電装置ＰＴＤ１～ＰＴＤｍは、各々のインバータ回路２１を同期して駆動可能なように各々の制御回路２３がマスタ・スレーブ方式の伝送形態で接続されている。各送電装置ＰＴＤ１～ＰＴＤｍは、Ｙ方向の一方側に位置する送電装置ＰＴＤ１の制御回路２３が伝送ラインである差動ラインＬのドライバＤＶを構成し、他の送電装置ＰＴＤ２～ＰＴＤｍの制御回路２３が差動ラインＬのレシーバＲＶを構成している。

【0042】

図４は、一列に並ぶ４台の第１送電装置ＰＴＤ１、第２送電装置ＰＴＤ２、第３送電装置ＰＴＤ３、第４送電装置ＰＴＤ４によって送電装置群ＰＴＵが構成される場合の各送電装置ＰＴＤ１～ＰＴＤ４の伝送形態を示している。

【0043】

図４に示すように、各送電装置ＰＴＤ１～ＰＴＤ４は、Ｙ方向の一方側に位置する第１送電装置ＰＴＤ１の制御回路２３の一部が伝送ラインである差動ラインＬのドライバＤＰを構成する。また、第２送電装置ＰＴＤ２、第３送電装置ＰＴＤ３、第４送電装置ＰＴＤ４の制御回路２３の一部が差動ラインＬのレシーバＲＶを構成している。伝送ラインである差動ラインＬの末端には、１００Ω程度の抵抗値を有する終端抵抗ＥＲが配置されている。

【0044】

マスタ装置である第１送電装置ＰＴＤ１の制御回路２３は、第２送電装置ＰＴＤ２、第３送電装置ＰＴＤ３、第４送電装置ＰＴＤ４に対して同期信号および各スイッチング素子２１１～２１４の操作信号を出力する。

【0045】

一方、受電装置ＰＲＤは、受電コイル３０、整流回路３１、チョークコイル３２、平滑コンデンサ３３、電流センサ３４、電圧センサ３５、送電装置ＰＴＤ側と通信する通信回路３６、発光素子３７、制御回路３８等を備える。

【0046】

受電コイル３０は、送電コイル２０からの電磁誘導によって受電する。受電コイル３０は、互いに直列に接続されている。受電コイル３０は、送電コイル２０と対向可能なように所定の間隔をあけて配置されている。受電コイル３０の詳細は後述する。

【0047】

整流回路３１は、受電コイル３０から出力される交流電圧を整流し、整流した電圧を出力電極３１５、３１６から出力する。整流回路３１は、第１ダイオード３１１、第２ダイオード３１２、第３ダイオード３１３、第４ダイオード３１４を有するブリッジ回路で構成されている。第１ダイオード３１１および第４ダイオード３１４は、受電コイル３０の出力電極Ｐ１、Ｐ２の間に直列に接続されている。第２ダイオード３１２および第３ダイオード３１３は、受電コイル３０の出力電極Ｐ１、Ｐ２の間に直列に接続されている。第１ダイオード３１１および第４ダイオード３１４の直列接続体と第２ダイオード３１２および第３ダイオード３１３の直列接続体とは、電気的に並列に接続されている。

【0048】

ここで、受電コイル３０の出力電極Ｐ１は、第１ダイオード３１１のアノード電極と第２ダイオード３１２のカソード電極との接続部である。また、受電コイル３０の出力電極Ｐ２は、第３ダイオード３１３のカソード電極と第４ダイオード３１４のアノード電極との接続部である。

【0049】

チョークコイル３２および平滑コンデンサ３３は、整流回路３１の出力電力の脈動を抑えるフィルタ回路を構成する。チョークコイル３２は、整流回路３１の出力電極３１５と平滑コンデンサ３３の正極電極との間に直列に接続されている。平滑コンデンサ３３は、整流回路３１の出力電極３１５、３１６の間に接続されている。

【0050】

整流回路３１の出力電極３１５は、第１ダイオード３１１および第４ダイオード３１４のカソード電極同士の接続部である。また、整流回路３１の出力電極３１６は、第２ダイオード３１２および第３ダイオード３１３のアノード電極同士の接続部である。

【0051】

電流センサ３４および電圧センサ３５は、蓄電装置ＢＴと整流回路３１との間に設けられている。電流センサ３４は、蓄電装置ＢＴの負極端子から整流回路３１の出力電極３１６に流れる電流を検出する。電圧センサ３５は、蓄電装置ＢＴの両端子間の電圧を検出する。

【0052】

発光素子３７は、受光素子２４とともに距離センサＤＳを構成している。発光素子３７は、光（例えば、赤外線）を発する発光ダイオードで構成される。発光素子３７は、制御回路３８によって作動が制御される。

【0053】

制御回路３８は、プロセッサおよびメモリを含むコンピュータ、当該コンピュータの周辺回路等によって構成されている。制御回路３８は、予めメモリに記憶されるコンピュータプログラムにしたがって各種の制御処理を実行する。

【0054】

制御回路３８は、送電装置ＰＴＤ側の制御回路２３と協働して、蓄電装置ＢＴへの充電を行う充電制御処理等を実行する。例えば、充電制御処理では、蓄電装置ＢＴのＳＯＣが所定値以下になると、制御回路３８が通信回路３６を介して蓄電装置ＢＴへの給電を要求する給電信号を送電装置３側に送信する。そして、充電制御処理では、例えば、送電装置３が通信回路２２で受信した給電信号、受光素子２４で検出される光の強度等に基づいてインバータ回路２１を制御する。

【0055】

次に、本実施形態の送電コイル２０および受電コイル３０の詳細について図５～図７を参照する。

【0056】

図５および図６に示すように、送電コイル２０は、送電パッドＴＰを構成するもので、磁束を遮蔽するカバーＣで覆われている。このカバーＣは、送電コイル２０の双方を覆うことが可能な大きさを有する。カバーＣは、アルミニウム等の金属材料で構成されている。

【0057】

送電コイル２０は、コイル軸心がＸ方向に沿って延びる姿勢で配置されている。なお、コイル軸心は、送電コイル２０の巻線の中心軸である。送電コイル２０は、導体が捲回されたコイル部２１Ａおよび通電時にコイル部２１Ａに生ずる磁束を誘導するコア部２２Ａを有する。

【0058】

コイル部２１Ａは、図示しないボビンに対して導体であるリッツ線が捲回された巻線である。本実施形態のコイル部２１Ａは、１０ターン程度の巻き数になっている。

【0059】

コア部２２Ａそれぞれは、磁性材料であるフェライトで形成されるフェライトコアで構成されている。コア部２２Ａは、コイル部２１Ａの一部を覆う形状になっている。本実施形態のコア部２２Ａは、断面形状が「Ｅ」の字となる形状を有する。

【0060】

具体的には、コア部２２Ａは、コイル軸方向においてコイル部２１Ａに対向する主面部２２１、主面部２２１に連なるとともにコイル軸方向の直交する方向においてコイル部２１Ａの最外周面と対向する一対の側面部２２２、２２３を有する。具体的には、コア部２２Ａは、コイル部２１Ａを支持するセンタポール２２４を有するＥ型のコアで構成されている。

【0061】

主面部２２１は、Ｘ－Ｚ平面に拡がる板状に形成されている。一対の側面部２２２、２２３は、コイル部２１Ａを介して互いに対向するように主面部２２１に立設されている。具体的には、一対の側面部２２２、２２３は、主面部２２１におけるＺ方向の両端部からＸ方向の一方に向けて突き出ている。センタポール２２４は、コイル部２１Ａの中央部分（図示しないボビンの中央部分）を保持するものである。センタポール２２４は、一対の側面部２２２、２２３の間に配置され、主面部２２１におけるＺ方向の中央部分からＸ方向の一方に向けて突き出ている。

【0062】

図５および図７に示すように、受電コイル３０は、受電パッドＲＰを構成するもので、磁束を遮蔽するカバーＣで覆われている。このカバーＣは、受電コイル３０の双方を覆うことが可能な大きさを有する。カバーＣは、アルミニウム等の金属材料で構成されている。

【0063】

受電コイル３０は、送電コイル２０と基本的に共通の構造になっている。このため、受電コイル３０における各構成要素に関する説明を簡略化する。

【0064】

受電コイル３０は、コイル軸心がＸ方向に沿って延びる姿勢で配置されている。受電コイル３０は、導体が捲回されたコイル部３１Ａおよび通電時にコイル部３１Ａに生ずる磁束を誘導するコア部３２Ａを有する。

【0065】

受電コイル３０のコイル部３１Ａは、送電コイル２０のコイル部２１Ａよりも少ない巻き数（例えば、１ターン）になっている。これにより、受電装置ＰＲＤは大電流に対応可能になっている。

【0066】

受電コイル３０のコア部３２Ａは、送電コイル２０のコア部２２Ａと線対称となるように配置され、送電コイル２０のコア部２２Ａとともに磁気経路（すなわち、磁路）を形成する。具体的には、コア部３２Ａは、コイル部３１Ａに対向する主面部３２１、主面部３２１に連なる一対の側面部３２２、３２３、コイル部３１Ａを支持するセンタポール３２４を有するＥ型のコアで構成されている。

【0067】

ここで、図８に示すように、隣り合う送電装置ＰＴＤは、Ｙ方向に所定の間隔（例えば、１ｍ程度）をあけて配置されている。隣り合う送電装置ＰＴＤは、各々のコイル部３１Ａの間に各々の側面部３２２、３２３が介在しないように、各々の側面部３２２、３２３が一列に並ぶように配置されている。隣り合う送電装置ＰＴＤは、各々の側面部２２２、２２３がＹ方向に沿って一列に並ぶように配置されている。

【0068】

このように構成される非接触給電装置１は、送電装置ＰＴＤから受電装置ＰＲＤに電力を供給する際、送電コイル２０と受電コイル３０とが互いに対向する位置に位置決めされた状態で、送電コイル２０に電流を供給する。具体的には、送電装置ＰＴＤから受電装置ＰＲＤに電力を供給する際には、送電コイル２０および受電コイル３０は、Ｘ方向に所定の隙間をあけて対向する位置に位置決めされる。これにより、送電コイル２０および受電コイル３０は、非接触状態でトランス結合され、電磁誘導が効率よく行われる。

【0069】

次に、部品組付システムの作動の概略を説明する。部品組付システムは、機器制御回路ＣＵによって運搬台車ＣＶの車輪ＷＬが駆動されると、移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍが移動経路ＭＬ上を移動する。

【0070】

移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍは、所定の棚ＳＦの通い箱ＲＢの前で停止し、マニピュレータＭＰによって通い箱ＲＢから所望の部品Ｐをピックアップする。マニピュレータＭＰで部品Ｐをピックアップすると、移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍは、部品Ｐの組付作業を実施しながら次に組み付ける部品Ｐがバラ積みされた通い箱ＲＢの前に移動する。そして、当該通い箱ＲＢの前で停止して、次に組み付ける部品Ｐをピックアップする。

【0071】

このように、部品組付システムでは、部品Ｐのピッキングおよび組付作業が移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍによって自動的に繰り返される。

【0072】

非接触給電装置１は、受光素子２４で検出される受光強度に基づいて、通い箱ＲＢの前で停止しているか否かを判定する。そして、移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍが通い箱ＲＢの前で停止している場合に、各棚ＳＦに設けた送電装置ＰＴＤから移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍの受電装置ＰＲＤに向けて電力を供給する。すなわち、非接触給電装置１は、マニピュレータＭＰで部品Ｐをピックアップしている間に、送電装置ＰＴＤから受電装置ＰＲＤに向けて電力を供給する。受電装置ＰＲＤは、送電装置ＰＴＤからの受電電力を整流回路３１で整流した後、蓄電装置ＢＴに充電する。

【0073】

以上の如く、非接触給電装置１は、部品Ｐのピッキング時に移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍの蓄電装置ＢＴを充電する。非接触給電装置１によると、従来の如く、棚ＳＦが配置されたエリアとは異なるエリアに移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍの給電エリアを設定するものに比べて、給電に伴う稼働率低下を抑え、コストの高い移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍの余剰を減らすことができる。すなわち、移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍに対して非接触給電装置１を適用することで、余剰ロボットを減らして設備導入コストを削減できる。

【0074】

但し、例えば、単純に１ｍ程度の間隔をあけて送電装置ＰＴＤを設置すると、複数台の移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍを同時に充電する際に、送電パッドＴＰおよび受電パッドＲＰに生ずる漏洩電磁界が合成され、遠方に生ずる漏洩電磁界が規制値を超えてしまう。

【0075】

ここで、従来までの非接触給電装置１では、例えば、図９の第１パターンに示すように、送電装置群ＰＴＵを構成する各送電装置ＰＴＤ１～ＰＴＤｍの送電コイル２０に同位相の電流を流し、複数台の移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍを同時に充電する場合がある。この場合、各々の送電装置ＰＴＤおよび受電装置ＰＲＤに生ずる漏洩電磁界が合成される。

【0076】

図１０は、各々の送電装置ＰＴＤの送電コイル２０に第１パターンの電流（同位相の電流）を流して２０台の移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍを充電した際のＸ－Ｙ平面での磁束分布を示すコンター図である。なお、図１０は、送電パッドＴＰおよび受電パッドＲＰの隙間が４ｍｍ、送電パッドＴＰおよび受電パッドＲＰが適正位置からＹ方向およびＺ方向に１０ｍｍずれた状態（Ｇａｐ＝４ｍｍ、ΔＹ＝１０ｍｍ、ΔＺ＝１０ｍｍ）での磁束分布を示している。

【0077】

図１０に示すように、各々の送電装置ＰＴＤの送電コイル２０に同位相の電流を流す場合、各々の送電装置ＰＴＤおよび受電装置ＰＲＤに生ずる漏洩電磁界が合成される。これにより、遠方位置ＸＰに生ずる漏洩電磁界が規制値を示すＶａを超えてしまう。

【0078】

これに対して、例えば、図９に示す第２パターンのように、隣り合う送電装置ＰＴＤ１～ＰＴＤｍの送電コイル２０に位相差が１８０度となる交流電流（逆位相の電流）を流して、複数台の移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍを同時に充電することが考えられる。この場合、隣り合う送電装置ＰＴＤおよび受電装置ＰＲＤに生ずる漏洩電磁界が互いに打ち消し合うように作用する。

【0079】

図１１は、隣り合う送電装置ＰＴＤの送電コイル２０に第２パターンの電流（逆位相の電流）を流して４台の移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍを充電した際のＸ－Ｙ平面での磁束分布を示すコンター図である。また、図１２は、隣り合う送電装置ＰＴＤの送電コイル２０に第２パターンの電流を流して２０台の移動型ロボットＲＴ１～ＲＴ２０を充電した際のＸ－Ｙ平面での磁束分布を示すコンター図である。なお、図１１および図１２は、送電パッドＴＰおよび受電パッドＲＰの隙間が４ｍｍ、送電パッドＴＰおよび受電パッドＲＰが適正位置からＹ方向およびＺ方向に１０ｍｍずれた状態（Ｇａｐ＝４ｍｍ、ΔＹ＝１０ｍｍ、ΔＺ＝１０ｍｍ）での磁束分布を示している。

【0080】

図１１および図１２に示すように、隣り合う送電装置ＰＴＤの送電コイル２０に逆位相の電流を流す場合、隣り合う送電装置ＰＴＤおよび受電装置ＰＲＤに生ずる漏洩電磁界が互いに打ち消し合うように作用する。これにより、遠方位置ＸＰに生ずる漏洩電磁界が規制値を示すＶａよりも小さくなる。

【0081】

しかし、本発明者らの検討によると、隣り合う送電装置ＰＴＤの送電コイル２０に逆位相の電流を流して移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍを充電する場合、送電装置群ＰＴＵの中央側に比べて送電装置群ＰＴＵの端部側での漏洩電磁界が顕著になることが判った。すなわち、隣り合う送電装置ＰＴＤの送電コイル２０に第２パターンの電流（逆位相の電流）を流して移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍを充電した場合、送電装置群ＰＴＵの端部側で漏洩電磁界を思ったように低減できない。

【0082】

ここで、図１３および図１５に示すように、送電装置群ＰＴＵを構成する送電装置ＰＴＤおよび受電装置ＰＲＤをＹ方向に隣り合う微小な電流要素Ｉｄｙと仮定する。また、送電装置群ＰＴＵを構成する送電装置ＰＴＤについて、Ｙ方向の一方側に位置するものから順に第１送電装置ＰＴＤ１、第２送電装置ＰＴＤ２、第３送電装置ＰＴＤ３、第４送電装置ＰＴＤ４とする。この第１送電装置ＰＴＤ１、第２送電装置ＰＴＤ２、第３送電装置ＰＴＤ３、および第４送電装置ＰＴＤ４は、この順に送電装置群ＰＴＵのＹ方向の一方側の端部からの距離が大きくなるように配置される。なお、本実施形態では、第１送電装置ＰＴＤ１、第２送電装置ＰＴＤ２、第３送電装置ＰＴＤ３、および第４送電装置ＰＴＤ４が、本開示の第１装置、第２装置、第３装置、および第４装置に対応している。

【0083】

隣り合う４つの送電装置ＰＴＤに逆位相の電流を流して移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍを充電する場合、Ｙ方向の端部の第１送電装置ＰＴＤ１からＲ［ｍ］離れた遠方位置ＸＰでの漏洩電磁界ΔＨは、ビオ・サバールの法則により図１３に示す数式Ｆ１で表される。なお、図１３に示すαは、Ｙ方向における隣り合う送電装置ＰＴＤ同士の間隔である。また、図１３に示すθ１、θ２、θ３は、Ｙ方向に平行な第１仮想線ＩＬ１と、遠方位置ＸＰおよび第２送電装置ＰＴＤ２、第３送電装置ＰＴＤ３、第４送電装置ＰＴＤ４を結ぶ第２～第４仮想線ＩＬ２～ＩＬ４とがなす角度である。

【0084】

図１３に示す数式Ｆ１によれば、第１送電装置ＰＴＤ１に生ずる漏洩電磁界は、隣り合う第２送電装置ＰＴＤ２に生ずる漏洩電磁界と打ち消し合うように作用する。その一方で、第２送電装置ＰＴＤ２に隣接する第３送電装置ＰＴＤ３に生ずる漏洩電磁界が合成されるように作用する。このため、隣り合う送電装置ＰＴＤに第２パターンの電流（逆位相の電流）を流して４台の移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍを充電する場合、送電装置群ＰＴＵの端部側で漏洩電磁界を思ったように低減できない。

【0085】

これらを加味して、本実施形態では、図９の第３パターンに示すように、第１送電装置ＰＴＤ１および第４送電装置ＰＴＤ４の送電コイル２０に同位相の電流を流し、第２送電装置ＰＴＤ２および第３送電装置ＰＴＤ３の送電コイル２０に逆位相の電流を流す。すなわち、非接触給電装置１では、第２送電装置ＰＴＤ２および第３送電装置ＰＴＤ３は、通電時に各々の送電コイル２０に生ずる磁界の向きが、通電時に第１送電装置ＰＴＤ１の送電コイル２０に生ずる磁界の向きと逆の方向となるように電流の位相が調整される。また、第４送電装置ＰＴＤ４は、通電時に第４送電装置ＰＴＤ４の送電コイル２０に生ずる磁界の向きが通電時に第１送電装置ＰＴＤ１の送電コイル２０に生ずる磁界の向きと同じ方向となるように電流の位相が調整される。具体的には、非接触給電装置１は、図１４に示すように、第２送電装置ＰＴＤ２および第３送電装置ＰＴＤ３の送電コイル２０に対して、第１送電装置ＰＴＤ１および第４送電装置ＰＴＤ４の送電コイル２０に流す交流電流と位相差が１８０度となる交流電流を流す。

【0086】

このような給電態様によって移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍを充電する場合、Ｙ方向の端部に位置する第１送電装置ＰＴＤ１からＲ［ｍ］離れた遠方位置ＸＰでの漏洩電磁界ΔＨは、ビオ・サバールの法則により図１５に示す数式Ｆ２で表される。

【0087】

図１５に示す数式Ｆ２によれば、第２送電装置ＰＴＤ２および第３送電装置ＰＴＤ３に生ずる漏洩電磁界が、第１送電装置ＰＴＤ１に生ずる漏洩電磁界を打ち消すように作用する。このため、隣り合う送電装置ＰＴＤに第２パターンの電流（逆位相の電流）を流す場合に比べて、第１送電装置ＰＴＤ１に生ずる漏洩電磁界を充分に低減させることができる。

【0088】

また、第４送電装置ＰＴＤ４に生ずる漏洩電磁界が、第２送電装置ＰＴＤ２および第３送電装置ＰＴＤ３に生ずる漏洩電磁界と打ち消すように作用する。このため、第２送電装置ＰＴＤ２および第３送電装置ＰＴＤ３に生ずる漏洩電磁界が必要以上に過大になってしまうことを抑制できる。

【0089】

図１６は、送電装置群ＰＴＵを構成する送電装置ＰＴＤの送電コイル２０に第３パターンの電流を流して４台の移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍを充電した際のＸ－Ｙ平面での磁束分布を示すコンター図である。また、図１７は、送電装置群ＰＴＵを構成する送電装置ＰＴＤの送電コイル２０に第３パターンの電流を流して２０台の移動型ロボットＲＴ１～ＲＴ２０を充電した際のＸ－Ｙ平面での磁束分布を示すコンター図である。なお、図１６および図１７は、送電パッドＴＰおよび受電パッドＲＰの隙間が４ｍｍ、送電パッドＴＰおよび受電パッドＲＰが適正位置からＹ方向およびＺ方向に１０ｍｍずれた状態（Ｇａｐ＝４ｍｍ、ΔＹ＝１０ｍｍ、ΔＺ＝１０ｍｍ）での磁束分布を示している。

【0090】

図１６および図１７に示すように、送電装置群ＰＴＵを構成する送電装置ＰＴＤの送電コイル２０に第３パターンの電流を流す場合、第２パターンの電流を流す場合に比べて、送電装置群ＰＴＵの端部側で漏洩電磁界を低減することができる。具体的には、遠方位置ＸＰに生ずる漏洩電磁界の最大値は、図１８および図１９に示すように、第２パターンの電流を流す場合に比べて大幅に小さくなる。

【0091】

以上説明した非接触給電装置１は、送電装置群ＰＴＵのＹ方向の一方側の第１送電装置ＰＴＤ１および第４送電装置ＰＴＤ４の送電コイル２０に同位相の電流を流し、第２送電装置ＰＴＤ２および第３送電装置ＰＴＤ３の送電コイル２０に逆位相の電流を流す。

【0092】

これによると、送電装置群ＰＴＵでは、第１送電装置ＰＴＤ１に近い第２送電装置ＰＴＤ２および第３送電装置ＰＴＤ３それぞれの送電コイル２０に生ずる漏洩電磁界が第１送電装置ＰＴＤ１に生ずる漏洩電磁界を打ち消すように作用する。この場合、従来の如く、第３送電装置ＰＴＤ３の送電コイル２０に生ずる磁界の向きを第１送電装置ＰＴＤ１の送電コイル２０に生ずる磁界の向きと同じ方向にする場合に比べて、第１送電装置ＰＴＤ１に生ずる漏洩電磁界を充分に低減させることができる。

【0093】

また、第４送電装置ＰＴＤ４の送電コイル２０に生ずる磁界の向きが、第２送電装置ＰＴＤ２および第３送電装置ＰＴＤ３の送電コイル２０に生ずる磁界の向きと逆の方向になっている。このため、第２送電装置ＰＴＤ２および第３送電装置ＰＴＤ３の送電コイル２０に生ずる漏洩電磁界が必要以上に過大になってしまうことを抑制できる。

【0094】

以上の如く、本実施形態の非接触給電装置１によれば、送電装置群ＰＴＵのうち少なくとも一方側の端部側での漏洩電磁界の低減させることができる。この結果、移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍの給電エリアの設置の自由度が高まり、給電エリアの増加をさせることができるので、給電に伴う稼働率低下を抑制することができる。すなわち、移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍに対して非接触給電装置１を適用すれば、余剰ロボットを減らして設備導入コストを削減できる。

【0095】

ところで、送電装置群ＰＴＵを構成する送電装置ＰＴＤが５以上ある場合、送電装置群ＰＴＵのうち、Ｙ方向の他方側に位置する送電装置ＰＴＤから順に第５装置、第６装置、第７装置、第８装置とする。なお、第５装置、第６装置、第７装置、および第８装置は、この順に送電装置群ＰＴＵのＹ方向の他方側の端部からの距離が大きくなるように配置される。

【0096】

送電装置群ＰＴＵを構成する送電装置ＰＴＤが５以上ある場合、第５装置および第８装置の送電コイル２０に同位相の電流を流し、第６装置および第７装置の送電コイル２０に逆位相の電流を流す。すなわち、非接触給電装置１では、第６装置および第７装置は、通電時に各々の送電コイル２０に生ずる磁界の向きが、通電時に第５装置の送電コイル２０に生ずる磁界の向きと逆の方向となるように電流の位相が調整される。また、第８装置は、通電時に第８装置の送電コイル２０に生ずる磁界の向きが通電時に第５装置の送電コイル２０に生ずる磁界の向きと同じ方向となるように電流の位相が調整される。これにより、Ｙ方向の一方側だけでなく他方側の端部でも漏洩電磁界を低減させることができる。すなわち、送電装置群ＰＴＵの両端部側での漏洩電磁界の低減させることができる。

【0097】

また、送電装置群ＰＴＵは、一部の送電装置ＰＴＤがマスタ装置となり、他の送電装置ＰＴＤがスレーブ装置となるように各々の装置がマスタ・スレーブ方式の伝送形態で接続されている。このように、送電装置群ＰＴＵを構成する各々の装置をマスタ・スレーブ方式の伝送形態で接続すれば、送電装置群ＰＴＵを構成する各々の装置の送電コイル２０に流す電流の位相調整を簡易に実現することができる。

【0098】

（変形例）
送電装置群ＰＴＵは、４以上の送電装置ＰＴＤで構成されていれば、４台および４の倍数以外の台数の送電装置ＰＴＤで構成されていてもよい。

【0099】

送電装置群ＰＴＵは、例えば、図２０に示すように、６台の送電装置ＰＴＤで構成されていてもよい。この構成の場合、送電装置群ＰＴＵの一端側から１つ目の送電装置ＰＴＤ１と一端側から４つ目の送電装置ＰＴＤ４の送電コイル２０に同位相の電流を流し、一端側から２つ目と３つ目の送電装置ＰＴＤ２、ＰＴＤ３の送電コイル２０に逆位相の電流を流す。加えて、送電装置群ＰＴＵの他端側から１つ目の送電装置ＰＴＤ６と他端側から４つ目の送電装置ＰＴＤ３の送電コイル２０に同位相の電流を流し、他端側から２つ目と３つ目の送電装置ＰＴＤ５、ＰＴＤ４の送電コイル２０に逆位相の電流を流す。このように構成すれば、上述の実施形態と説明したものと同様の効果を得ることができる。

【0100】

ここで、図２１は、隣り合う送電装置ＰＴＤの送電コイル２０に逆位相の電流を流して６台の移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍを充電した際のＸ－Ｙ平面での磁束分布を示すコンター図である。また、図２２は、送電装置群ＰＴＵを構成する送電装置ＰＴＤの送電コイル２０に本変形例の態様で電流を流して６台の移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍを充電した際のＸ－Ｙ平面での磁束分布を示すコンター図である。なお、図２１および図２２は、送電パッドＴＰおよび受電パッドＲＰの隙間が４ｍｍ、送電パッドＴＰおよび受電パッドＲＰが適正位置からＹ方向およびＺ方向に１０ｍｍずれた状態（Ｇａｐ＝４ｍｍ、ΔＹ＝１０ｍｍ、ΔＺ＝１０ｍｍ）での磁束分布を示している。

【0101】

図２１および図２２に示すように、送電装置群ＰＴＵを構成する送電装置ＰＴＤの送電コイル２０に本変形例の態様で電流を流す場合、隣り合う送電装置ＰＴＤに逆位相の電流を流す場合に比べて、送電装置群ＰＴＵの端部側で漏洩電磁界を低減することができる。具体的には、遠方位置ＸＰに生ずる漏洩電磁界の最大値は、図２３に示すように規制値を示すＶａに比べて大幅に小さくなる。

【0102】

（他の実施形態）
以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。

【0103】

上述の実施形態では、２列の組付ラインＡＬ１、ＡＬ２を有するシステムに本開示の非接触給電装置１を適用した例について説明したが、非接触給電装置１は、例えば、１列または３列以上の組付ラインを有するシステムにも適用可能である。

【0104】

上述の実施形態では、４以上の送電装置ＰＴＤが所定の間隔をあけてＹ方向に沿って一列に並んでいるものを例示したが、非接触給電装置１は、これに限定されず、例えば、複数の送電装置ＰＴＤの一部が、Ｙ方向に沿って一列に並んでいなくてもよい。なお、送電装置群ＰＴＵは、例えば、Ｘ方向に沿って一列に並ぶ送電装置ＰＴＤによって構成されていてもよい。

【0105】

上述の実施形態では、送電装置群ＰＴＵ全体での漏洩電磁界のバランスを考慮すると、送電装置群ＰＴＵが偶数となる台数の送電装置ＰＴＤで構成されていることが望ましいが、これに限定されない。送電装置群ＰＴＵを構成する送電装置ＰＴＤの数は、偶数に限らず、奇数であってもよい。

【0106】

ここで、非接触給電装置１は、上述の実施形態の如く、送電装置群ＰＴＵの両端部側で漏洩電磁界を低減させる構成になっていることが望ましいが、これに限定されない。非接触給電装置１は、例えば、送電装置群ＰＴＵの一端側および他端側の一方で漏洩電磁界を低減させる構成になっていてもよい。なお、送電装置群ＰＴＵのうち、中央に位置する送電装置ＰＴＤに関しては、従来と同様に隣り合う送電装置ＰＴＤに逆位相となる電流が供給されるようになっていてもよい。

【0107】

上述の実施形態では、送電装置群ＰＴＵを構成する複数の送電装置ＰＴＤがマスタ・スレーブ方式の伝送形態で接続されているものを例示したが、送電装置群ＰＴＵは、これに限定されない。送電装置群ＰＴＵは、送電装置群ＰＴＵを構成する複数の送電装置ＰＴＤそれぞれの送電コイル２０に流れる電流の位相を適切に調整可能であれば、マスタ・スレーブ方式以外の伝送形態で接続されていてもよい。

【0108】

上述の実施形態では、送電コイル２０のコア部２２ＡがＥ型のコアで構成されているものを例示したが、コア部２２Ａは、これに限らず、例えば、他の形状を有するコアで構成されていてもよい。

【0109】

上述の実施形態では、移動型ロボットＲＴ１～ＲＴｍを用いた部品組付システムに本開示の非接触給電装置１を適用した例について説明したが、非接触給電装置１の適用対象は、これに限定されない。非接触給電装置１は、部品組付システム以外の移動車（例えば、無人搬送車ＡＧＶ）を用いたシステムに対して適用可能である。また、非接触給電装置１は、工場以外の場所に設置されていてもよい。

【0110】

上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

【0111】

上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。

【0112】

上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。

【0113】

上述の実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記にした説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【0114】

（まとめ）
上記の実施形態の一部または全部に記載された第１の観点によれば、非接触給電装置は、４以上の送電装置が所定方向に列をなして並んで配置される送電装置群を含む。送電装置群には、所定方向の一方側に位置する４つの送電装置を第１装置、第２装置、第３装置、第４装置を有し、第１装置、第２装置、第３装置、第４装置が、この順に所定方向の一方側の端部からの距離が大きくなるように配置される。第２装置および第３装置は、通電時に各々の送電コイルに生ずる磁界の向きが、通電時に第１装置の送電コイルに生ずる磁界の向きと逆の方向となるように電流の位相が調整される。第４装置は、通電時に第４装置の送電コイルに生ずる磁界の向きが通電時に第１装置の送電コイルに生ずる磁界の向きと同じ方向となるように電流の位相が調整される。

【0115】

第２の観点によれば、送電装置群は、５以上の送電装置が所定方向に列をなして並んで配置される。送電装置群のうち、所定方向の他方側に位置する４つの送電装置を第５装置、第６装置、第７装置、第８装置としたとき、第５装置、第６装置、第７装置、第８装置は、この順に送電装置群における所定方向の他方側の端部からの距離が大きくなるように配置される。第６装置および第７装置は、通電時に各々の送電コイルに生ずる磁界の向きが、通電時に第５装置の送電コイルに生ずる磁界の向きと逆の方向となるように電流の位相が調整される。第８装置は、通電時に第８装置の送電コイルに生ずる磁界の向きが通電時に第５装置の送電コイルに生ずる磁界の向きと同じ方向となるように電流の位相が調整される。これによると、送電装置群の両端部側での漏洩電磁界の低減させることができる。

【0116】

第３の観点によれば、送電装置群は、一部の送電装置がマスタ装置となり、他の送電装置がスレーブ装置となるように各々の装置がマスタ・スレーブ方式の伝送形態で接続されている。このように、送電装置群を構成する各々の装置をマスタ・スレーブ方式の伝送形態で接続すれば、送電装置群を構成する各々の装置の送電コイルに流す電流の位相調整を簡易に実現することができる。

【符号の説明】

【0117】

１ 非接触給電装置
２ 送電装置
２０ 送電コイル
２１Ａ コイル部
２２Ａ コア部
ＲＴ 移動型ロボット（移動車）
ＰＴＤ 送電装置
ＰＴＵ 送電装置群

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】