JP2001015363A

JP2001015363A - 非接触型トランス

Info

Publication number: JP2001015363A
Application number: JP2000131408A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Saito; 義孝斎藤; Hideki Masudaya; 秀樹桝田屋
Original assignee: Alps Electric Co Ltd; Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp; Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1999-04-28
Filing date: 2000-04-28
Publication date: 2001-01-19

Abstract

(57)【要約】【課題】取付け作業が簡略化され、かつまた線材同士
の摺動音及びハンドル操作時の抵抗もない非接触型トラ
ンスを提供すること。【解決課題】非接触型トランス１７は、巻線部２を格
納する為の同心円状の溝５と、巻線端部２ｅを引き出す
ための同心円状の溝５に鎖交する放射状の引き出し溝５
ｅもしくは同心円状の溝５の底部を介して貫通する貫通
孔からなる引き出し口とを各々少なくとも１つ有する一
対の円盤状の磁性体コア１と、円筒状もしくは底面中央
部に開口部を有するつぼ状に形成された磁性体スリーブ
３とから成り、一対の磁性体コア１を磁性体スリーブ３
に内包される空間部にて一定の間隔をおいて対向させ、
かつ同心円状の溝に線材を巻き回した線輪から成る前記
巻線部を格納し、前記引き出し溝もしくは引き出し口か
ら巻線端部２ｅを引き出す事で構成される。円板状の磁
性体コア１の夫々は、磁性粉体の焼結体から成る、複数
個の扇型のコア１の組み合わせにより形成される円盤形
状を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非接触型トランス
に関し、詳しくは、４輪自動車のハンドル部分の軸の周
りに装着され、ハンドル部での電力供給及び信号伝達を
行う非接触型トランスに関するものである。

【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
の為、電装系を操作する場合は、一時的にではあるが、
ハンドルから片手を離す事になり、高速走行時などで
は、ハンドル操作を誤り大事故になる可能性が高くな
る。

【０００３】この点を改善する為、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有し、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
にある操作系との受給電には有線式の方法が用いられて
おり、ハンドル回転操作によって断線しないよう、ばね
性をもったフレキシブルな線材が用いられている。

【０００４】図６は従来の有線式による電装系統の構成
の概略図を示す斜視図である。図６に示すように、有線
式による電装系統５０は、複数本の線材を並行させたフ
ラットケーブル５１を丸めた形をしており、ハンドルが
回転しても線材には張力がかからず、断線しないように
なっている。尚、符号５２はフラットケーブル取付電極
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した有線
式による電装系統において、フレキシブルな線材の取付
けは、ハンドル操作において左右均等に回転できる必要
のある事から、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仕事となっている。

【０００６】また、作業時には、線材同士が擦れる為、
製品寿命が短く、また、線材が擦れる時に生ずる音や、
ハンドル操作時に若干の抵抗が生じるために、快適性が
損なわれると主張するユーザも存在する。

【０００７】これらの問題を解決するために、本発明者
らは、これら有線式であったものを、フェライトから成
る非接触型トランスによる電磁誘導式にて電力供給及び
信号伝達を行う様にする事でこれらの問題を解決しよう
としたが、コアが大型になる為、焼結時にそりが生じる
現象が観られ、製造が困難であった。

【０００８】そこで、本発明の一技術的課題は、取付け
作業が簡略化され、かつまた線材同士の摺動音及びハン
ドル操作時の抵抗もない非接触型トランスを提供するこ
とにある。

【０００９】また、本発明のもうーつの技術的課題は、
伝送効率も向上するとともに、コア製造時に生ずるそり
を最小限に抑え、製造を容易にすることができる非接触
型トランスを提供することにある。

【００１０】また、本発明のさらに、もう一つの技術的
課題は、組立作業中の割れといった問題が生じなくな
り、組立を非常に容易に行う事ができる非接触型トラン
スを提供することにある。

【００１１】また、本発明の他の技術的課題は、外部か
らの雑音電波に起因する信号伝への悪影響を抑え、信号
伝達において優れた安定性を有する非接触型トランスを
提供することにある。

【００１２】さらに、本発明の別の技術的課題は、前記
非接触型トランスを備えた車両用信号中継装置を提供す
ることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、巻線部
を格納する為の同心円状の溝を夫々少なくとも１つ有す
る一対の円盤状の磁性体コアと、円筒状もしくは底面中
央部に開口部を有するつぼ状に形成された磁性体スリー
ブとを備え、前記一対の磁性体コアを磁性体スリーブに
内包される空間部にて一定の間隔をおいて対向させ、か
つ同心円状の溝に線材を巻き回した線輪から成る前記巻
線部を格納した非接触型トランスであって、前記円板状
の磁性体コアの夫々は、磁性粉体の焼結体から成る、複
数個の扇型のコアの組み合わせにより形成される円盤形
状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。

【００１４】また、本発明によれば、前記非接触型トラ
ンスにおいて、前記一対の磁性体コアは、前記巻線部の
巻線端部を引き出すための前記同心円状の溝に鎖交する
放射状の引き出し溝もしくは前記同心円状の溝の底部を
介して貫通する貫通孔からなる引き出し口の内の少なく
とも一つを更に有し、前記引き出し溝もしくは引き出し
口から巻線端部を引き出す事で構成されることを特徴と
する非接触型トランスが得られる。

【００１５】また、本発明によれば、前記いずれかの非
接触型トランスにおいて、前記磁性体スリーブは、前記
磁性体コアの内の一方に対して、前記磁性体コア底面
部、外周部、及び内周部の内の少なくとも１箇所で接触
していることを特徴とする非接触型トランスが得られ
る。

【００１６】また、本発明によれば、巻線部を格納する
為の同心円状の溝を各々少なくとも１つ有する、一対の
円盤状の磁性体コアと、円筒状もしくは底面中央部に開
口部を有する凹型あるいは凸型に形成された磁性体スリ
ーブとから成り、前記磁性体コアの各々は、前記磁性体
スリーブと底面部もしくは側面部のいずれかで接触し、
かつ前記磁性体スリーブに内包される空間部にて一定の
間隔をおいて対向しており、この時前記磁性体コアの同
心円状の溝に線材を巻き回した線輪から成る前記巻線部
を格納して構成される非接触型トランスであって、前記
磁性体コア及び前記磁性体スリーブが実質的に金属磁性
体からなることを特徴とする非接触型トランスが得られ
る。

【００１７】また、本発明によれば、前記非接触型トラ
ンスにおいて、前記一対の円盤状の磁性体コアは、前記
巻線部の巻線端部を引き出す為の引き出し溝もしくは引
き出し口とを各々少なくとも１つ以上を更に有し、前記
磁性体コアの同心円状の溝に前記巻線部を格納した際
に、前記引き出し溝もしくは引き出し口から巻線端部を
引き出す事で構成されることを特徴とする非接触型トラ
ンスが得られる。

【００１８】また、本発明によれば、前記いずれかの非
接触型トランスにおいて、前記磁性体スリーブと前記磁
性体コアの少なくともーつとが一体成形されている事を
特徴とする非接触型トランスが得られる。

【００１９】また、本発明によれば、前記いずれか一つ
の非接触型トランスにおいて、前記円盤状の磁性体コア
の夫々は、複数個の扇型のコアの組み合わせで形成され
る円盤形状を有するものであって、組み合せる面の間に
間隙を設けることで、巻線端部を引き出す為の、前記引
き出し溝もしくは引き出し口を形成する事を特徴とする
非接触型トランスが得られる。

【００２０】また、本発明によれば、前記いずれか一つ
の非接触型トランスを電気信号もしくは電力中継のため
に、車両のハンドル部分に収容してなることを特徴とす
る車両用信号中継装置が得られる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。

【００２２】図１（ａ）は本発明の第１の実施の形態に
よる非接触型トランスの基本構成を示す図で、図１
（ｂ）のＩＡ−ＩＡ線に沿う部分平面断面図、図１
（ｂ）は図１（ａ）の非接触型トランスのＩＢ−ＩＢ線
に沿う側面断面端面図である。

【００２３】図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、非接
触型トランス１０は、隙間を置いて対向配置されたドー
ナッツ円盤状の一対のコア１、１とこのコア１、１の対
向面に設けられた同心円状の溝５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ
（以下、特定して呼ばない場合、符号５で示す）及び、
線材端部を引き出す為の引き出し溝５ｅに、夫々装着さ
れた線材２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ（以下、特定しない場
合、符号２を用いる）と、外周に設けられた磁性体スリ
ーブ３とを備えている。コア１は、扇型の部分コア１ａ
を複数組み合わせて円盤状に形成されている。

【００２４】従来技術においては、磁性粉体の焼結体か
ら成る、円盤状のコア１は一体成形されていたが、本発
明の第１の実施の形態においては、磁性粉体の焼結体か
ら成る、扇型の部分コアｌａを組み合わせて構成されて
いる。従って、部分コアｌａは小型化しているため、焼
結時にそりが生じるという問題は解消される。

【００２５】このように、本発明の第１の実施の形態に
おいては、扇型の部分コアｌａの組み合せで、円盤状の
コア１を構成するようにする事で、コア単体を小型化で
きる為、焼結時に生じるひずみ量に対するそりを許容範
囲内に抑えられる。

【００２６】また、このような部分コアｌａを組み合せ
たコア１から成る非接触型トランス１０を用いる事で、
このトランス１０の取付け作業は、部分コアＩａを円盤
状に配置し組み合せたコア１に、導電線材を巻き回した
巻線部２を装着し、対向させて配置するだけになり、従
来の有線式の電気信号中継装置を用いる場合に比べて簡
略化できる。

【００２７】また、コア１の対向面の部分で、本体側電
装系統とハンドル側の電装系統とが機械的に独立した構
造になる為、線材同士の摺動音及びハンドル操作時の抵
抗も生じなくなる。

【００２８】更に、対向させたコア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、円筒状もしく
はつぼ型の磁性体スリーブ３を併用する事により、外部
への漏洩磁束が減少し、１次２次巻線の結合が改善させ
る為、伝送効率が向上する。

【００２９】この時、磁性体スリーブ３は同時に外部か
らの雑音電波により生ずる磁束が巻線部２に鎖交するの
を妨げる磁気シールドとしても機能する為、信号伝達に
おいては、外部雑音電波の悪影響を受けにくくなる。

【００３０】図２（ａ）及び図２（ｂ）は本発明の第１
の実施の形態による非接触型トランスを適用した例を示
す図で、図２（ａ）は本発明の第１の実施の形態による
非接触型トランスを適用した例を示す図２（ｂ）のＩＩ
Ａ−ＩＩＡ線部分断面平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）
の非接触型トランスのＩＩＢ−ＩＩＢ線側面断面端面図
である。

【００３１】図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、この
トランス１１は、線材を巻き回して成る巻線部２と、こ
の巻線部を格納する為の同心円状の溝５ａ，５ｂ，５
ｃ，５ｄ（以下、特定しない場合、符号５で示す）及
び、線材端部２ｅを外部に引き出す為の放射状の引き出
し溝５ｅ，５ｆ，５ｇ，…を各々設けてある、フェライ
トからなる部分コアｌａを４つ組み合せて、外径７５ｍ
ｍ、内径４８ｍｍ、厚さ３ｍｍのドーナツ状に形成した
ものと、磁性鋼板から成る磁性体スリーブ３ａと、これ
らを保持するホルダー４とから構成される。このコア
は、５２．７ｍｏｌ％Ｆｅ_２Ｏ_３−３９．３ｍｏｌ％Ｍ
ｎＯ−８．０ｍｏｌ％ＺｎＯのＭｎ−Ｚｎ系フェライト
からなり、磁性体スリーブ３ａは、厚さ１ｍｍ、幅１０
ｍｍの磁性生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、同じ材質から成る外径７９ｍ
ｍ、内径６０ｍｍ、厚さｌｍｍ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３ａは、接着
剤とホルダー４とによってフェライトコア１に固定され
ている。巻線部２は該巻線部２の高さと同程度の深さに
形成された、同心円状の各溝５ａ〜５ｄに各々１つずつ
格納され、接着剤にて固定されている。各巻線の線材端
部は、巻線の線材直径ほどの深さに設けられた、放射状
の引き出し溝５ｅ，５ｆ，５ｇ及び図示しないもう一つ
の引き出し溝５ｈを介して引き出されている。尚、符号
６’は中心部の貫通孔であるが、実際のものよりも径が
小さく示されている。

【００３２】この例では、４つある同心円状の溝５の内
で、最も内側の溝５ａに格納された巻線２ａを電力供給
用とし、他の巻線は信号伝達用とした。この非接触型ト
ランス１１を用いて、伝送効率を実測してみた。入力
は、１２Ｖ／１５Ｗとし、ファンクションジェネレー夕
による周波数１２５ｋＨｚの正弦波入力とした。出力は
スペクトラムアナライザにより測定し、出力電力を求め
た所、７Ｗの出力電力が得られた。

【００３３】また、同様の方法で磁性体スリーブ３ａが
無い場合について測定した所、出力電力は４Ｗにとどま
った。

【００３４】なお、電力用巻線の位置は、この例の場合
に限定されるものではなく、例えば、最も外側に配置さ
れたものでも、２番目に配置されたものでもよく、また
トランスに設けられた同心円状の溝及び引き出し溝の数
についても４つに限定されるものではなく、かつ同心円
状の溝の数と引き出し溝の数が同じでなくともよい。さ
らに、トランスに設けられた同心円状の溝及び引き出し
溝の深さについてもこの例の場合に限定されるものでは
なく、部分コアｌａを組み合せる面の問に間隙を設ける
ことで、前記引き出し溝を形成してもよい。磁性体スリ
ーブ３ａ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、円筒状の磁性体スリーブ
３ａがあってもよい。

【００３５】図３は本発明の第２の実施の形態による非
接触型トランスの基本構成を示す図で、図３（ａ）は本
発明の第２の実施の形態による非接触型トランスの基本
構成を示す図３（ｂ）のIIIＡ−IIIＡ線部分平面断面
図、図３（ｂ）は図３（ａ）の非接触型トランスのIIＢ
−IIIＢ線側面断面端面図である。図３（ａ）及び
（ｂ）を参照すると、本発明の第２の実施の形態による
非接触型トランス２０は、間隔を置いて対向配置された
一対の円盤状のコア１と、円盤状のコア１の対向面側に
形成された、巻線部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ（以下、特
定して呼ばない場合は、符号２で示す）の高さと同程度
の深さを有する同心円状の溝５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ
（以下、特定しない場合、符号５で示す）、及び溝５よ
りも巻線の線材直径ほど深めに設けられた、巻線端部２
ｅを外部に引き出す為の放射状の引き出し溝５ｅ及び溝
５に収容された巻線部２と、外側に円筒面を備えた断面
凹形状の磁性体スリーブ３ａと、中央に円筒部を備えた
断面凸形状の磁性体スリーブ３ｂとを備えて構成されて
いる。尚、符号７は中心部の貫通孔であるが、実際のも
のよりも径を小さく示している。

【００３６】従来においては、円盤状のコア１をフェラ
イトにて形成していたが、本発明の第２の実施の形態に
おいては、フェライト材と同等以上の透磁率を有する金
属磁性体にて形成している。このようにコア１を金属磁
性体にて形成することで、コア１のヒステリシス損失及
び渦電流損失以外の特性を変化させないで、フェライト
コアの焼結の際の割れやそりの問題は解消される。

【００３７】また、磁性体スリーブ３ａ、３ｂを一体化
する事も可能になり、この場合はコア１とスリーブ３
ａ、３ｂとの間で磁束の流れがよりスムーズになり、巻
線部２間の磁気的結合が向上し良好な特性が得られる。

【００３８】本発明の第２の実施の形態にコア材として
用いられた金属類は焼結体であるフェライト材に比べ、
延性や展性が大きく、外部応力によって破損しにくい特
性を持っている。また、外力により変形させる事が可能
な為、成形加工後に変形を修正する事も可能になる。こ
のため、フェライト材と同等以上の透磁率を有する金属
磁性体にて非接触型トランスのコア１ｂの部分を形成す
る事により、割れやそりの問題は解消される。

【００３９】さらに、対向させたコアｌｂの底面部、外
周部もしくは内周部の少なくとも一箇所に接触するよう
に、円筒状もしくは、底面中央部に開口部を有するつぼ
型に形成された磁性体スリーブ３ａ、３ｂを併用する事
もしくは磁性体スリーブ３ａ、３ｂをコアＩｂと一体成
形する事により、外部への漏洩磁束が減少し、１次２次
巻線の磁気的結合が改善される為、伝送効率を向上させ
ることができる。

【００４０】次に、本発明の第２の実施の形態による非
接触型トランスの適用例について図４を参照して説明す
る。

【００４１】図４は本発明の第２の実施の形態による非
接触型トランスを適用した例を示す図で、図４（ａ）は
本発明の第２の実施の形態による非接触型トランスを適
用した例を示す図４（ｂ）のＩＶＡ−ＩＶＡ線部分平面
断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の非接触型トランスの
ＩＶＢ−ＩＶＢ線に沿う部分側面断面端面図である。図
４に示すように、このトランス２１は、直径０．４ｍｍ
のフォルマル被覆銅線を３０ターン巻回した巻線部２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ（以下、特定しない場合、符号２
で示す）と、４５％Ｎｉ−Ｆｅの磁性綱板を打抜き及び
プレス加工によって、巻線部２を格納する為の同心円状
の溝５ａ〜５ｄ（以下、特定しない場合、符号５で示
す）、及び巻線端部２ｅを引き出すための放射状の引き
出し溝５ｅ，５ｆ，５ｇ，及び図中に記載されていない
引き出し溝５ｈを各々設けてある、外径７５ｍｍ、内径
４８ｍｍ、厚さ２ｍｍのドーナツ状に形成したコアＩｂ
と、同じ素材の磁性鋼板から成る、厚さ１ｍｍ、幅１０
ｍｍの磁性体スリーブ３ａ、３ｂと、これらを夫々保持
する一対のホルダー４ａ，４ｂとから構成される。な
お、図４（ａ）及び（ｂ）には記載されていないが、実
際のコアｌｂの底板はプレス加工の結果として０．５ｍ
ｍほどの高さで波打った形をしている。

【００４２】この磁性体スリーブ３ａ，３ｂは、接着剤
とホルダー４ａ，４ｂとによってコア１ｂに固定されて
おり、片方の磁性体スリーブ３ａは断面でみると凹型、
もう片方の磁性体スリーブ３ｂは凸型をしており、２つ
１組でコアｌｂを取り囲むような配置になっている。
尚、符号７’は中心部に設けられた貫通孔てあるが、実
際よりも径を小さく示している。

【００４３】巻線部２は同心円状の各溝５ａ〜５ｄに各
々１つずつ格納され、各巻線の端部は引き出し溝５ｅ，
５ｆ，５ｇ，及び示しない引き出し溝５ｈから各々引き
出され、接着剤にて固定されている。今回の例では、４
つある同心円状の溝５のうちで、最も内側の溝５ａに格
納された巻線２ａを電力供給用とし、他の巻線２ｂ〜２
ｄは信号伝達用とした。この非接触型トランス２１を用
いて、伝送効率を実測してみた。入力は、１２Ｖ／１５
Ｗとし、ファンクションジェネレータ１こよる周波数２
５ｋＨｚの正弦波入力とした。

【００４４】出力はスペクトラムアナライザにより測定
し、出カ電力を求めた所、７．３Ｗの出力電力が得られ
た。

【００４５】また、同様の方法で磁性体スリーブ３ａ、
３ｂが無い場合について測定した所、出力電カは３．９
Ｗであった。

【００４６】また、コアｌｂの部分を今まで当方で使用
してきた、５２．７ｍｏｌ％Ｆｅ_２Ｏ_３−３９．３ｍｏ
ｌ％ＭｎＯ−８．０ｍｏｌ％ＺｎＯのＭｎ−Ｚｎ系フェ
ライト材にて製作し、このフエライトコアｌｅを用いて
同様の測定を試みた所、磁性体スリーブ３ａ、３ｂが介
在した場合で７．０Ｗ、しない場合で４．０Ｗであっ
た。

【００４７】尚、電力用巻線の位置は、上述の例の場合
に限定されるものではなく、例えば最も外側に配置され
たものでも、２番目に配置されたものでもよく、またコ
アｌｂに設けられた同心円状の溝５ａ〜５ｄ及び引き出
し溝５ｅ〜５ｈの数についても４つに限定されるもので
はなく、またコア底面の形状に関しても本例の場合に限
定されるものではない。

【００４８】磁性体スリーブ３ａ、３ｂに関しても同様
で、つぼ型に限定されるものではなく、対向させたコア
ｌｂ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、円筒状の磁性体スリーブがあってもよい。さら
に、コア材質についても１種類に限定されるものではな
く、Ｃｏ−Ｆｅ系合金など、比透磁率がフェライト材の
それよりも同等以上であればよい。例えば、本例に示し
た、５２．７ｍｏｌ％Ｆｅ_２Ｏ_３−３９．３ｍｏｌ％Ｍ
ｎＯ−８．０ｍｏｌ％ＺｎＯのＭｎ−Ｚｎ系フェライト
材では、比透磁率が５０００程度であり、Ｆｅ、Ｎ１−
Ｆｅ、Ｃｏ−Ｆｅ系などの金属磁性体の大半はこれより
高い比透磁率（＞８０００）を有している。

【００４９】また、３０％Ｎｉ−Ｆｅ合金を１５０ｐｍ
程度に粉砕した後、エポキシ樹脂と混合して得られた、
比透磁率の低い材料を用いて磁性体スリーブ３ａ、３ｂ
を製作し同様の測定を試みた所、スリーブ材の比透磁率
が１１００程度まで低くなっても７．０Ｗ以上の出力電
力が得られ、従来のフェライトコアを用いた場合と同等
の出力を得られる事が判った。

【００５０】図５は本発明の第２の実施の形態による非
接触型トランスのもうーつの適用例を示す図であり、図
５（ａ）は本発明の第２の実施の形態による非接触型ト
ランスのもうーつの適用した例を示す図５（ｂ）のＶＡ
−ＶＡ線部分平面断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の非
接触型トランスのＶＢ−ＶＢ線側面断面端面図である。
図５（ａ）及び（ｂ）に示すトランス２２は、図４
（ａ）及び（ｂ）に示した磁性体スリーブ３ａとコアｌ
ｂとを一体成形したコア１ｃ及び磁性体スリーブ３ｂと
コア１ｂとを一体成形したコアｌｄを用いた非接触型ト
ランスである。

【００５１】金属磁性体として、厚さ２ｍｍの４５％Ｎ
ｉ−Ｆｅ磁性鋼板を用い、直径０．４ｍｍのフォルマル
被覆銅線を３０ターン巻回した巻線部２を格納する為の
同心円状の溝５と、溝５の一部分に巻線端部取出し用の
引き出し穴９が各々設けてある。この一体成形型コア１
ｃ、１ｄは接着剤にてホルダー４ｃ、４ｄに固定されて
おり、このトランス２２の片方は断面でみると凹型、も
う片方は凸型をしており、２つ１組で巻線部２を取り囲
む様な配置になっている。尚、符号７は中心部に設けら
れた貫通孔であるが、実際よりも径を小さく示してい
る。

【００５２】巻線部２は各溝５に各々１つずつ格納さ
れ、その巻線端部２ｅは引き出し穴９から各々引き出さ
れ、接着剤にて固定されている。この例では、４つある
同心円状の溝５ａ〜５ｄのうちで、最も内側の溝５ａに
格納された巻線２ａを電力供給用とし、他の巻線２ｂ〜
２ｄは信号伝達用とした。この非接触型トランスを用い
て、上記例と同様にして伝送効率を実測してみた所、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２５ｋＨｚ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
所、７．５Ｗの出力電力が得られた。

【００５３】また、前述した実施の形態において、信号
伝達用の巻線に１Ｖのパルス信号を加え、信号伝達のを
オシロスコープを用いて計測してみた。具体的には、外
部雑音電波源として市販の携帯電話機を用い、トランス
から４０ｃｍ離れたところで発信させたところ、受信信
号に変化が見られなかったが、スリーブを設けていた場
合は、雑音電波による信号波形のゆがみが確認された。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、従来はばね性をも
ったフレキシプルな線材による有線式で電力供給及び信
号伝達を行って用いられているところを、本発明におい
ては、非接触型トランスを用いて電磁誘導式により電力
供給及び信号伝達を行うようにする事で、取付け作業が
簡略化され、かつまた線材同士の摺動音及びハンドル操
作時の抵抗も生じなくなる。

【００５５】また、本発明によれば、対向させたコア磁
性体スリーブを併用する事により、伝送効率も向上する
とともに、トランスに用いられるコアとして、扇型のコ
アを組み合せて円盤状にする方式を用いる事により、コ
ア製造時にしようじるそりを最小限に抑え、製造を容易
にする事ができる非接触型トランスを提供することがで
きる。

【００５６】また、本発明によれば、トランスに用いら
れるコアとして、フエライト等の焼結体ではなく金属磁
性体を用いる事により、コア製造時に生じるそりや、組
立作業中の割れといった問題が生じなくなり、かつ磁性
体スリーブとの一体成形も可能になる為、製造、組立を
非常に容易に行う事ができる非接触型トランスを提供す
ることができる。

【００５７】また、本発明によれば、外部からの雑音電
波に起因する信号伝達への悪影響を抑え、信号伝達にお
いて優れた安定性を有する非接触型トランスを提供する
ことができる。

【００５８】さらに、本発明によれば、前記非接触型ト
ランスをハンドル内に備えた車両用信号中継装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の第１の実施の形態による非接
触型トランスの基本構成を示す図１（ｂ）のＩＡ−ＩＡ
線に沿う部分平面断面図である。（ｂ）は図１（ａ）の
非接触型トランスのＩＢ−ＩＢ線側面断面端面図であ
る。

【図２】（ａ）は本発明の第１の実施の形態による非接
触型トランスを適用した例を示す図２（ｂ）のＩＩＡ−
ＩＩＡ線部分平面断面図である。（ｂ）は図２（ａ）の
非接触型トランスのＩＩＢ−ＩＩＢ線側面断面端面図で
ある。

【図３】（ａ）は本発明の第２の実施の形態による非接
触型トランスの基本構成を示す図３（ｂ）のIIIＡ−III
Ａ線部分平面断面図である。（ｂ）は図３（ａ）の非接
触型トランスのIIIＢ−IIIＢ線側面断面端面図である。

【図４】（ａ）は本発明の第２の実施の形態による非接
触型トランスを適用した例を示す図４（ｂ）のＩＶＡ−
ＩＶＡ線部分平面断面図である。（ｂ）は図４（ａ）の
非接触型トランスのＩＶＢ−ＩＶＢ線側面断面端面図で
ある。

【図５】（ａ）は本発明の第２の実施の形態による非接
触型トランスのもうーつの適用例を示す図５（ｂ）のＶ
Ａ−ＶＡ線部分平面断面図である。（ｂ）は図５（ａ）
の非接触型トランスのＶＢ−ＶＢ線に沿う側面断面端面
図である。

【図６】従来の有線式による電装系統の構成の概略を示
す斜視図である。

【符号の説明】

１、ｌｂ、ｌｃ、１ｄコア１ａ部分コア２線材（巻線部）２ａ〜２ｄ巻線部３、３ａ、３ｂ磁性体スリーブ４、４ｃ、４ｄホルダー５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ溝５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈ引き出し溝６、７、７’、７’’ 貫通孔９、９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ引き出し穴１０、１１、２０、２１、２２非接触型トランス５１フラットケープル５２フラットケーブル取付電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｆ 31/00 ＡＦＭ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】巻線部を格納する為の同心円状の溝を夫
々少なくとも１つ有する一対の円盤状の磁性体コアと、
円筒状もしくは底面中央部に開口部を有するつぼ状に形
成された磁性体スリーブとを備え、前記一対の磁性体コ
アを磁性体スリーブに内包される空間部にて一定の間隔
をおいて対向させ、かつ同心円状の溝に線材を巻き回し
た線輪から成る前記巻線部を格納した非接触型トランス
であって、前記円板状の磁性体コアの夫々は、磁性粉体
の焼結体から成る、複数個の扇型のコアの組み合わせに
より形成される円盤形状を有することを特徴とする非接
触型トランス。
【請求項２】請求項１記載の非接触型トランスにおい
て、前記一対の磁性体コアは、前記巻線部の巻線端部を
引き出すための前記同心円状の溝に鎖交する放射状の引
き出し溝もしくは前記同心円状の溝の底部を介して貫通
する貫通孔からなる引き出し口の内の少なくとも一つを
更に有し、前記引き出し溝もしくは引き出し口から巻線
端部を引き出す事で構成されることを特徴とする非接触
型トランス。
【請求項３】請求項１又は２記載の非接触型トランス
において、前記磁性体スリーブは、前記磁性体コアの内
の一方に対して、前記磁性体コア底面部、外周部、及び
内周部の内の少なくとも１箇所で接触していることを特
徴とする非接触型トランス。
【請求項４】巻線部を格納する為の同心円状の溝を各
々少なくとも１つ有する、一対の円盤状の磁性体コア
と、円筒状もしくは底面中央部に開口部を有する凹型あ
るいは凸型に形成された磁性体スリーブとから成り、前
記磁性体コアの各々は、前記磁性体スリーブと底面部も
しくは側面部のいずれかで接触し、かつ前記磁性体スリ
ーブに内包される空間部にて一定の間隔をおいて対向し
ており、この時前記磁性体コアの同心円状の溝に線材を
巻き回した線輪から成る前記巻線部を格納して構成され
る非接触型トランスであって、前記磁性体コア及び前記
磁性体スリーブが実質的に金属磁性体からなることを特
徴とする非接触型トランス。
【請求項５】請求項４記載の非接触型トランスにおい
て、前記一対の円盤状の磁性体コアは、前記巻線部の巻
線端部を引き出す為の引き出し溝もしくは引き出し口と
を各々少なくとも１つ以上を更に有し、前記磁性体コア
の同心円状の溝に前記巻線部を格納した際に、前記引き
出し溝もしくは引き出し口から巻線端部を引き出す事で
構成されることを特徴とする非接触型トランス。
【請求項６】請求項４又は５記載の非接触型トランス
において、前記磁性体スリーブと前記磁性体コアの少な
くともーつとが一体成形されている事を特徴とする非接
触型トランス。
【請求項７】請求項１乃至３の内のいずれか一つに記
載の非接触型トランスにおいて、前記円盤状の磁性体コ
アの夫々は、複数個の扇型のコアの組み合わせで形成さ
れる円盤形状を有するものであって、組み合せる面の間
に間隙を設けることで、巻線端部を引き出す為の、前記
引き出し溝もしくは引き出し口を形成する事を特徴とす
る非接触型トランス。
【請求項８】請求項１乃至７の内のいずれか一つに記
載の非接触型トランスを電気信号もしくは電力中継のた
めに、車両のハンドル部分に収容してなることを特徴と
する車両用信号中継装置。