JP2000357619A - 非接触型トランス - Google Patents

非接触型トランス

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JP2000357619A
JP2000357619A JP11168082A JP16808299A JP2000357619A JP 2000357619 A JP2000357619 A JP 2000357619A JP 11168082 A JP11168082 A JP 11168082A JP 16808299 A JP16808299 A JP 16808299A JP 2000357619 A JP2000357619 A JP 2000357619A
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Takashi Sato
崇 佐藤
Yoshitaka Saito
義孝 斎藤
Hideki Masudaya
秀樹 桝田屋
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Tokin Corp
Alps Alpine Co Ltd
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Alps Electric Co Ltd
Tokin Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コストで製作でき、かつ十分な強度を持た
せることのできる非接触型トランスを提供すること。 【解決手段】 磁性体スリーブ3内に一対の平板状の磁
性体コア1を軸方向で対向するように配する。これらの
磁性体コアは互いに対向した面側にそれぞれ磁性体スリ
ーブと同心円をなす環状巻線部2を配したものである。
さらに磁性体コアと環状巻線部との間に絶縁層6を介在
させ、これらをホルダー5で固定した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、4輪自動車のハン
ドル部での電力供給及び信号伝達を行うのに適した非接
触型トランスに関する。
【0002】
【従来の技術】現在、自動車は世界的に普及している。
エアコンやクルーズコントロール付きの車種も多数でま
わっているが、その電装系統の大半はフロントパネル近
辺やハンドルの付け根付近に操作系が集中している。こ
のため電装系を操作する場合は一時的ではあるがハンド
ルから片手を離すことになり、事故につながる可能性が
高くなる。
【0003】この点を改善するため最近ではハンドル部
分に電装系統のコントロールスイッチを備え、操作時で
もハンドルから手を離す必要のない安全面を考慮した4
輪自動車が普及しつつある。この場合、ハンドル部分に
ある操作系に対する受給電を有線式の電装系にて行って
いるため、ハンドル回転操作によっても断線が起こらな
いよう、バネ性をもったフレキシブルな線材を電装系に
用いている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前述した有線式の電装
系の場合、フレキシブルな線材の取り付けは、ハンドル
操作において左右均等に回転できる必要のあることから
中立の位置になるように取り付けなければならず、非常
に手間のかかる工程になっている。また、動作時には線
材同志が擦れるための音や抵抗を生ずるため快適性が損
なわれるというユーザーの指摘や、物理的接触により製
品寿命が短いなどの問題がある。
【0005】これらの問題点を解決するために、フェラ
イトからなるコアを非接触で対向させて無線化する方法
が提案されている。その提案においては、対向するコア
に溝を設け、その溝にコイルを内包、固定させている。
【0006】しかし、コアに溝が必要であるため、コア
の作製の際、金型や歩留まりの問題で高コストになると
いう問題をもっている。また、もともと薄肉のコアに対
し溝を付けることは、全体としての強度を低下させるこ
とになる。
【0007】それ故に本発明の課題は、低コストで製作
でき、かつ十分な強度を持たせることのできる非接触型
トランスを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、磁性体
スリーブと、前記磁性体スリーブ内に配され軸方向で対
向した一対の平板状の磁性体コアと、前記一対の磁性体
コアの互いに対向した面側にそれぞれ前記磁性体スリー
ブと同心円をなすように配された環状巻線部とを含むト
ランスにおいて、前記一対の磁性体コアの各々に前記環
状巻線部を固定するためのホルダーを有することを特徴
とする非接触型トランスが得られる。
【0009】前記一対の磁性体コアの各々と前記環状巻
線部との間に絶縁層を設け密着させてもよい。
【0010】前記環状巻線部は前記ホルダーによって位
置決めされていてもよい。
【0011】前記ホルダーは前記一対の磁性体コアの各
々に係止される爪を有してもよい。
【0012】
【発明の実施の形態】図1(a),(b)及び図2を参
照して、本発明の実施の形態に係る非接触型トランスに
ついて説明する。
【0013】この非接触型トランスは、つぼ型に形成さ
れた磁性体スリーブ3と、この磁性体スリーブ3内に配
され軸方向で間隔をおいて対向した一対の平板状の磁性
体コア1と、これらの磁性体コア1の互いに対向した面
側にそれぞれ磁性体スリーブ3と同心円をなすように配
された環状巻線部2とを含む。磁性体スリーブ3は、円
筒状もしくは底面中央部に開口部を有するものである。
各磁性体コア1は、ファエライトよりなる扇形の部分コ
ア1aを複数個組み合わせてリング板状に形成したもの
である。環状巻線部2は同心円状の複数即ち4つのコイ
ル2a,2b,2c,2dよりなる。
【0014】この非接触型トランスは、さらに、一対の
磁性体コア1の各々に環状巻線部2を固定するための絶
縁材製ホルダー5と、磁性体コア1の各々と環状巻線部
2との間に介在した接着剤よりなる絶縁層6とを有す
る。即ち、磁性体コア1の対向面にはホルダー5が絶縁
層6となる接着剤及び複数の爪8により各コイル2a,
2b,2c,2dを圧着するように固定され、また磁性
体コア1の背面には磁性体スリーブ3及び外部ホルダー
4が接着剤7などにより固定される。このときホルダー
5の爪8の内寸法をコイル2a,2b,2c,2dの高
さよりも低くし、コイル2a,2b,2c,2dと磁性
体コア1との接合を確実にする。なお、コイル2a,2
b,2c,2dと磁性体コア1との間に接着剤を介在さ
せることにより、これらの間隔を維持あるいは固定を完
全にする。
【0015】この非接触型トランスの動作時には磁性体
コア1はその条件にもよるが多くの場合発熱する。した
がってホルダー5にはある程度の耐熱性をもたせること
が望まれる。さらに、発生する熱を効率的に放出させる
構造も望まれる。これらに鑑み、各コイル2a,2b,
2c,2dと磁性体コア1との固定を伝導性シリコン接
着剤を用いて行うことが好ましい。これによると、密着
性を上げて放熱性を良好にすることができると同時に、
非接触型トランスの動作時の変化を最小限に抑えること
が可能である。
【0016】さらに実施例を用いて説明する。図2に示
すように、磁性体コア1は、部分コア1aを4つ組み合
わせて外径75mm、内径48mm、厚さ3mmのドー
ナツ状に形成したものである。磁性体コア1は、52.
7mol%Fe2 3 −39.3mol%NiO−8.
0mol%ZnOのMn−Zn系フェライトからなる。
一対の磁性体コア1の相互間隔は3mm±2mmとし
た。
【0017】ホルダー5は、複数のコイル2a,2b,
2c,2dを収容するための同心円状及び放射状の溝を
設けたものである。ホルダー5の外側には、磁性鋼板か
らなる磁性体スリーブ3とこれらを保持する外部ホルダ
ー4とが装着されている。ホルダー5には磁性体コア1
と接合させるための爪8が設けられている。ホルダー5
の材質は絶縁が保たれかつ耐熱性、耐久性が高いものが
必要であり、本実施例ではその耐熱性と加工性からポリ
プロピレン樹脂を使用した。
【0018】磁性体スリーブ3は厚さ1mm、幅10m
mの磁性鋼板を板金加工及び溶接にて内径77mmの円
筒形にしたものに、同じ材質からなる外径79mm、内
径60mm、厚さ1mmの円盤を溶接してつぼ状にした
ものである。この磁性体スリーブ3は伝導性シリコン接
着剤により磁性体コア1及び外部ホルダー4に固定され
ている。
【0019】4つある同心円状のコイルのうちで最も内
側のコイル2aを電力供給用とし、他のコイルは信号伝
達用として、上述した非接触トランスの伝送効率を測定
した。入力は12V/15Wとし、ファンクションジェ
ネレータによる周波数125kHzの正弦波入力とし
た。出力はスペクトルアナライザにより測定し、出力電
力を求めたところ7.5Wであった。フェライトコアに
溝を形成した従来のものでは7.5Wであり、同等の特
性を得ることができた。
【0020】なお、電力供給用のコイルの位置は上述し
た例に限定されるものではなく、例えば最も外側に配置
されたコイル2d又は2番目や3番目に配置されたコイ
ル2c,2bを電力供給用として用いてもよい。またコ
イルの数についても4つに限定されるものではない。磁
性体スリーブ3に関しても同様で、つぼ型に限定される
ものではなく、対向させた磁性体コア1の外周部もしく
は内周部の少なくとも一方もしくは双方に円盤状の磁性
体スリーブがあってもよい。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
従来品と同等のトランスを得ることができるにも拘ら
ず、単純形状のため成型性が向上し、製品歩留まりが従
来品では約80%だったのに対してほぼ100%とな
り、成型用金型を低コスト化できることと併せて、その
産業的意義は非常に大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の実施の形態に係る非接触トラ
ンスの基本構成を示す部分平面図、(b)は側面断面図
である。
【図2】図1(b)の部分的に省略した拡大詳細図であ
る。
【符号の説明】
1 磁性体コア 1a 部分コア 2 環状巻線部 2a,2b,2c,2d コイル 3 磁性体スリーブ 4 外部ホルダー 5 ホルダー 6 絶縁層 7 接着剤 8 爪
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 義孝 宮城県仙台市太白区郡山六丁目7番1号 株式会社トーキン内 (72)発明者 桝田屋 秀樹 東京都大田区雪谷大塚町1番7号 アルプ ス電気株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁性体スリーブと、前記磁性体スリーブ
    内に配され軸方向で対向した一対の平板状の磁性体コア
    と、前記一対の磁性体コアの互いに対向した面側にそれ
    ぞれ前記磁性体スリーブと同心円をなすように配された
    環状巻線部とを含むトランスにおいて、前記一対の磁性
    体コアの各々に前記環状巻線部を固定するためのホルダ
    ーを有することを特徴とする非接触型トランス。
  2. 【請求項2】 前記一対の磁性体コアの各々と前記環状
    巻線部との間に絶縁層を設け密着させた請求項1記載の
    非接触型トランス。
  3. 【請求項3】 前記環状巻線部は前記ホルダーによって
    位置決めされている請求項1又は2記載の非接触型トラ
    ンス。
  4. 【請求項4】 前記ホルダーは前記一対の磁性体コアの
    各々に係止される爪を有する請求項1−3のいずれかに
    記載の非接触型トランス。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103490235A (zh) * 2013-09-27 2014-01-01 苏州冠达磁业有限公司 电磁感应式插接装置用的电磁感应插座结构
JP2016174149A (ja) * 2015-03-16 2016-09-29 ジック アーゲー 互いに相対的に運動する2つの物体の間でデータ及びエネルギーを伝送するための装置
JP2018088547A (ja) * 2012-03-20 2018-06-07 クアルコム,インコーポレイテッド ワイヤレス電力伝達デバイスおよび製造方法

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US10263468B2 (en) 2015-03-16 2019-04-16 Sick Ag Apparatus for transmitting data and energy between two objects moving relative to one another

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