JP2001076947A - 非接触型トランス - Google Patents

非接触型トランス

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JP2001076947A
JP2001076947A JP25297599A JP25297599A JP2001076947A JP 2001076947 A JP2001076947 A JP 2001076947A JP 25297599 A JP25297599 A JP 25297599A JP 25297599 A JP25297599 A JP 25297599A JP 2001076947 A JP2001076947 A JP 2001076947A
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magnetic core
type transformer
contact type
core
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Wataru Tsuchiya
亙 土屋
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Tokin Corp
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Tokin Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 外側磁性体コア、および内側磁性体コアが、
焼結時に、変形が生じることがなく、かつ、組立が容易
な、非接触型トランスを得る。 【解決手段】 外側磁性体コア1と、該外側磁性体コア
1の内部に配置される、内側磁性体コア2と、前記外側
磁性体コア1と内側磁性体コア2に巻かれた巻線31,
32とで構成される非接触型トランスであって、前記外
側磁性体コア1は、円筒状の形状であって、その内周部
分において、巻線を格納するための円周状溝、及び巻線
を外部に引き出すための直線状溝を少なくとも1つ以上
有する形状であって、また、内側磁性体コア2は、同じ
く、円筒状の形状であって、その外周部分において、巻
線を格納するための円周状溝、及び巻線を外部に引き出
すための直線状溝を少なくとも1つ以上有する形状であ
って、前記外側磁性体コアと、内側磁性体コアとは、一
定の間隔をおいて対向する構成である非接触型トランス
とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として、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のに好適な、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。
【0003】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、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。
【0004】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
した自動車が普及しつつある。
【0005】この場合、ハンドル部分にある操作系との
受給電の方式には、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。
【0006】図7に、従来の有線式による電装系統の構
成の概略図を示す。これは、複数本の線材を平行させた
フラットケーブル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。図7にて、101は、フラットケーブルであ
り、102は、フラットケーブル固定端子である。
【0007】図6に、他の例として、先の有線式の代わ
りに、磁性体コアからなる非接触型トランスについて示
す。図6(a)は、上面図を示し、図6(b)は、図6
(a)におけるB−B断面図を示す。図6にて、非接触
型トランスは、外側磁性体コア1’と内側磁性体コア
2’と外側磁性体コア1’の内周部に巻かれた巻線3
1’、内側磁性体コア2’の外周部に巻かれた巻線3
2’によって構成されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の有線式による電
装系統部には、以下の問題点があった。即ち、この線材
の取付は、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作業であるという問
題点があった。
【0009】また、作業時には、線材同士が擦れるた
め、製品寿命が短く、また線材が擦れる際に生ずる音
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。
【0010】一方、従来の非接触型トランスには、以下
の問題点があった。即ち、外側磁性体コアと内側磁性体
コアは、その円筒形状を、圧縮成形による一体成形では
作製できず、両磁性体焼結後に、内周部、あるいは外周
部に、溝部の加工が必要であり、製造コストが高いとい
う問題点があった。
【0011】また、外側磁性体コア、及び内側磁性体コ
ア共に、形状が大型となるため、焼結時に変形が生じる
現象が見られ、寸法精度の良い磁性体コアの製造が困難
であるという問題点があった。
【0012】従って、本発明の目的は、外側磁性体コ
ア、及び内側磁性体コアが、焼結時に、変形が生じるこ
とがなく、かつ組立が容易な、非接触型トランスを提供
することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明による非接触型ト
ランスは、外側磁性体コア、及び内側磁性体コアを、円
筒形状の厚み方向に分割した、分割磁性体コアにより構
成するものである。今までは、外側磁性体コアの内周面
と、内側磁性体コアの外周面を、焼結後に溝加工してい
たものを、一体成形可能な分割磁性体コアの組み合わせ
で構成するものである。
【0014】即ち、本発明は、外側磁性体コアと、該外
側磁性体コアの内部に配置される、内側磁性体コアと、
前記外側磁性体コアと内側磁性体コアに巻かれた巻線と
で構成される非接触型トランスであって、前記外側磁性
体コアは、複数の外側分割磁性体コアを厚み方向に積層
させ、接着して形成したものであり、その内周部分にお
いて、巻線を格納するための複数の円周状溝、及び巻線
を外部に引き出すための直線状溝を少なくとも1つ以上
有する形状であって、また、内側磁性体コアは、複数の
内側分割磁性体コアを厚み方向に積層させ、接着して形
成したものであり、その外周部分において、巻線を格納
するための円周状溝、及び、巻線を外部に引き出すため
の直線状溝を少なくとも1つ以上有する形状であって、
前記外側磁性体コアと、内側磁性体コアとは、一定の間
隔をおいて各巻線を対向する構成である非接触型トラン
スである。
【0015】また、本発明は、前記非接触型トランスに
おいて、前記外側分割磁性体コアの形状は、外径寸法は
同一であり、内径寸法を2種類有する形状であり、外側
分割磁性体コアの積層は、順次異なる内径寸法の、外側
分割磁性体コアが積層されていて、積層の上下は、内径
寸法の小なる外側分割磁性体コアが設置されており、一
方、内径寸法の大なる外側分割磁性体コアの内周部は、
前記円周状溝を形成し、外側巻線が巻かれている非接触
型トランスである。
【0016】また、本発明は、前記非接触型トランスに
おいて、前記内側分割磁性体コアの形状は、内径寸法は
同一であり、外径寸法を2種類有する形状であり、内側
分割磁性体コアの積層は、順次異なる外径寸法の、内側
分割磁性体コアが積層されていて、積層の上下は、外径
寸法の大なる内側分割磁性体コアが設置されており、一
方外径寸法の小なる内側分割磁性体コアの外周部には、
内側巻線が巻かれている非接触型トランスである。
【0017】また、本発明は、前記非接触型トランスに
おいて、外側磁性体コアを構成している外側分割磁性体
コアのうち、外側磁性体コアの一端部、あるいは、両端
部に位置する外側分割磁性体コアについて、その内径寸
法は、他の外側分割磁性体コアの内径寸法よりも、小と
する非接触型トランスである。
【0018】また、本発明は、前記非接触型トランスに
おいて、内側磁性体コアを構成している内側分割磁性体
コアのうち、内側磁性体コアの一端部、あるいは、両端
部に位置する内側分割磁性体コアについて、その外径寸
法は、他の内側分割磁性体コアの外径寸法よりも、大と
する非接触型トランスである。
【0019】また、本発明は、前記非接触型トランスに
おいて、外側磁性体コアの端面、あるいは、内側磁性体
コアのいずれかの端面には、同一外径寸法の巻線スリー
ブ部がそれぞれ設けられている非接触型トランスであ
る。
【0020】また、本発明は、前記非接触型トランスに
おいて、外側磁性体コア、および内側磁性体コアの材質
は、フェライト系磁性材料とする非接触型トランスであ
る。
【0021】
【実施例】図1に、本発明の実施例による非接触型トラ
ンスの図を示す。図1(a)は、上面図であり、図1
(b)は、図1(a)におけるA−A断面図である。図
1の非接触型トランスは、電力を供給する送信側(1次
側)と、電力を受給する受信側(2次側)とからなって
いる。
【0022】外側磁性体コア1に巻かれた、外側の巻線
31と、内側磁性体コア2に巻かれた内側の巻線32の
いずれを、送信側、あるいは、受信側とするかは任意で
ある。
【0023】外側磁性体コア1は、外径70mm、内径
50mm、高さ80mmの円筒形状であって、内周部分
に巻線用の3本の円周状溝と、3本の巻線引き出し用の
直線状溝5が形成され、前記円周状溝に巻線31が施さ
れている。
【0024】また、前記外側磁性体コア1の一方の端部
には、内径寸法が内側磁性体コア2と同一の外側巻線ス
リーブ部12があり、内側磁性体コア2との磁気的結合
を増す構造になっている。
【0025】内側磁性体コア2は、外径46mm、内径
30mm、高さ80mmの円筒形状で、外周部分に円周
状の巻線用の3本の円周状溝と3本の巻線引き出し用の
直線状溝6が形成され、前記円周状溝に巻線32が施さ
れている。
【0026】また、前記内側磁性体コア2の一方の端部
に外径寸法が外側磁性体コア1と同一の内側巻線スリー
ブ部13がある。
【0027】外側磁性体コア1の巻線31と、内側磁性
体コア2の巻線32は、お互いに、対向する位置に配置
される。外側巻線スリーブ部12と内側巻線スリーブ部
13は、巻線31,32間の磁気的結合を高めるために
必要である。
【0028】図2に、外側磁性体コア1の構成を示す。
外側磁性体コア1は、分割磁性体コア7a、8a、7
b、8b、7c、8c、7dが積層されて構成されてい
る。
【0029】巻線を格納するための内径大の外側分割磁
性体コア8a、8b、8cと、内側コイルとの結合を大
きくするための内径小の外側分割磁性体コア7a、7
b、7c、7dとが、厚み方向に積層されている。それ
ぞれの外側分割磁性体コアは、外径寸法は同一で、巻線
を引き出すための直線状溝5を3本設けてある。
【0030】先の外側分割磁性体コアの内径は、高精度
が必要であれば、簡単な後加工が施される。これらの外
側分割磁性体コアを接着することにより、外側磁性体コ
ア1が構成される。この外側磁性体コア1に巻線を施す
ことにより、外側のコイルが形成される。巻線方法によ
っては、あらかじめ、内径大の外側分割磁性体コア8
a,8b,8cに巻線を施した後に、外側分割磁性体コ
ア間の接着を行っても良い。
【0031】図3に、内側磁性体コア2の構成を示す。
内側磁性体コア2は、内側分割磁性体コア10a、11
a、10b、11b、10c、11c、10dが積層さ
れて構成されている。
【0032】巻線を格納するために外径小の内側分割磁
性体コア11a、11b、11cと、外側巻線との結合
を大きくするために外径大の内側分割磁性体コア10
a、10b、10c、10dとが、厚み方向に対して積
層されている。
【0033】それぞれのリングは、内径は同一で、巻線
を引き出すための直線状の溝9を3本設けてある。外径
が大きい方の内側分割磁性体コア10a、10b、10
c、10dの外径寸法は、簡単な後加工を施すことによ
り、精度をあげることができる。
【0034】これらの内側分割磁性体コアを接着するこ
とにより、内側磁性体コア2が構成される。この内側磁
性体コア2に巻線を施すことにより、内側のコイルが形
成される。巻線方法によっては、あらかじめ、外径が小
さい方の内側分割磁性体コア11a、11b、11cに
巻線を施した後に、内側分割磁性体コア間の接着を行っ
ても良い。
【0035】ここで、使用した分割磁性体コアは、フェ
ライト系磁性材料であって、通常の電源トランス用のM
n−Zn系フェライト材からなる。
【0036】今回の実施例では、3つある円状の巻線の
内で、1つの巻線部を電力授受用とし、他の巻線は信号
伝達用とした。
【0037】この非接触型トランスを用いて、伝送効率
を実測してみた。入力は12V/15Wとし、ファンク
ションジェネレータによる周波数を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ところ、9Wの出力電圧が得ら
れた。
【0038】なお、トランスに設けられた円周状溝の数
については、本実施例の三つの場合に限定されるもので
はなく、任意の数が選択可能である。
【0039】図4は、非接触型トランスの他の例を示
す。図4にて、最上部の、外側分割磁性体コア7eは、
その内径寸法を、他の外側分割磁性体コアの内径寸法よ
りも、小としている。これにより、非接触型トランスの
内側の巻線32と外側の巻線31との電磁的な結合を高
めている。
【0040】図5は、非接触型トランスの更に他の例を
示す。図5にて、最上部と最下部の、内側分割磁性体コ
ア10eと10fは、その外径寸法を、他の内側分割磁
性体コアの外径寸法よりも、大としている。これによ
り、非接触型トランスの内側の巻線32と外側の巻線3
1との電磁的な結合を高めている。
【0041】なお、いままで説明した、内側分割磁性体
コア、外側分割磁性体コアの材質は、フェライト系磁性
材料が使用できるものである。
【0042】上記のように、製造の容易なリング状の分
割した磁性体コアを複数個組み合わせて円筒状に配し
て、外側磁性体コアあるいは内側磁性体コアとを構成す
ることで、従来のような、外側磁性体コア、内側磁性体
コアを加工処理する場合の、製造が困難で、なおかつ製
造コストが高いという問題を解決できる。
【0043】上記説明したような非接触型トランスを用
いることで、非接触型トランスの製造コストを大幅に削
減できる。また、外側磁性体コア、内側磁性体コアの対
向面の部分で本体側電装系統とハンドル側電装系統とが
機械的に独立した構造となるため、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。
【0044】
【発明の効果】以上、本発明によれば、外側磁性体コ
ア、及び内側磁性体コアが、焼結時に、変形が生じるこ
とがなく、かつ、組立が容易な、非接触型トランスを提
供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による非接触型トランスの実施例を示す
図。図1(a)は、上面図、図1(b)は、図1(a)
におけるA−A断面図。
【図2】本発明による非接触型トランスの外側磁性体コ
アに用いられる外側分割磁性体コアの構成の斜視図。
【図3】本発明による非接触型トランスの内側磁性体コ
アに用いられる内側分割磁性体コアの構成の斜視図。
【図4】本発明による非接触型トランスの他の実施例を
示す図。
【図5】本発明による非接触型トランスの更に他の実施
例を示す図。
【図6】従来の非接触型トランスの構成の模式図。図6
(a)は、上面図、図6(b)は、図6(a)における
B−B断面図。
【図7】従来の有線式による電装系統の構成の概略図。
【符号の説明】
1,1a,1b,1’ 外側磁性体コア 2,2a,2b,2’ 内側磁性体コア 31,32,31’,32’ 巻線 5,6,5’,6’ (巻線引出用)直線状溝 7a,7b,7c,7d,8a,8b,8c 外側分
割磁性体コア 10a,10b,10c,10d,11a,11b,1
1c 内側分割磁性体コア 12,12’,14 外側巻線スリーブ部 13,13’,15 内側巻線スリーブ部 101 フラットケーブル 102 フラットケーブル固定端子

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外側磁性体コアと、該外側磁性体コアの
    内部に配置される、内側磁性体コアと、前記外側磁性体
    コアと内側磁性体コアに巻かれた巻線とで構成される非
    接触型トランスであって、前記外側磁性体コアは、複数
    の外側分割磁性体コアを厚み方向に積層させ、接着して
    形成したものであり、その内周部分において、巻線を格
    納するための複数の円周状溝、及び巻線を外部に引き出
    すための直線状溝を少なくとも1つ以上有する形状であ
    って、また、内側磁性体コアは、複数の内側分割磁性体
    コアを厚み方向に積層させ、接着して形成したものであ
    り、その外周部分において、巻線を格納するための複数
    の円周状溝、及び巻線を外部に引き出すための直線状溝
    を少なくとも1つ以上有する形状であって、前記外側磁
    性体コアと、内側磁性体コアとは、一定の間隔をおいて
    各巻線を対向する構成であることを特徴とする非接触型
    トランス。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の非接触型トランスにおい
    て、前記外側分割磁性体コアの形状は、外径寸法は同一
    であり、内径寸法を2種類有する形状であり、外側分割
    磁性体コアの積層は、順次異なる内径寸法の、外側分割
    磁性体コアが積層されていて、積層の上下は、内径寸法
    の小なる外側分割磁性体コアが設置されており、一方内
    径寸法の大なる外側分割磁性体コアの内周部は、前記円
    周状溝を形成し、外側巻線が巻かれていることを特徴と
    する非接触型トランス。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の非接触型トランスにおい
    て、前記内側分割磁性体コアの形状は、内径寸法は同一
    であり、外径寸法を2種類有する形状であり、内側分割
    磁性体コアの積層は、順次異なる外径寸法の、内側分割
    磁性体コアが積層されていて、積層の上下は、外径寸法
    の大なる内側分割磁性体コアが設置されており、一方外
    径寸法の小なる内側分割磁性体コアの外周部は、前記円
    周状溝を形成し、内側巻線が巻かれていることを特徴と
    する非接触型トランス。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかに記載した
    非接触型トランスにおいて、外側磁性体コアを構成して
    いる外側分割磁性体コアのうち、前記外側磁性体コアの
    一端部、あるいは、両端部に位置する外側分割磁性体コ
    アについて、その内径寸法は、他の外側分割磁性体コア
    の内径寸法よりも、小とすることを特徴とする非接触型
    トランス。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし3のいずれかに記載した
    非接触型トランスにおいて、内側磁性体コアを構成して
    いる内側分割磁性体コアのうち、前記内側磁性体コアの
    一端部、あるいは、両端部に位置する内側分割磁性体コ
    アについて、その外径寸法は、他の内側分割磁性体コア
    の外径寸法よりも、大とすることを特徴とする非接触型
    トランス。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし5のいずれかに記載した
    非接触型トランスにおいて、外側磁性体コアの端面、あ
    るいは、内側磁性体コアのいずれかの端面には、同一外
    径寸法の巻線スリーブ部がそれぞれ設けられていること
    を特徴とする非接触型トランス。
  7. 【請求項7】 請求項1ないし6のいずれかに記載した
    非接触型トランスにおいて、外側磁性体コア、および内
    側磁性体コアの材質は、フェライト系磁性材料とするこ
    とを特徴とする非接触型トランス。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009514203A (ja) * 2005-10-27 2009-04-02 サントル・ナシオナル・デチューデ・スパシアル 回転トランス

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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