JP2008243985A

JP2008243985A - 電力伝達装置のコア体

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Publication number: JP2008243985A
Application number: JP2007079916A
Authority: JP
Inventors: Kenji Tsurimoto; 賢司釣本
Original assignee: Nitta Corp
Current assignee: Nitta Corp
Priority date: 2007-03-26
Filing date: 2007-03-26
Publication date: 2008-10-09

Abstract

【課題】破損を防ぐとともに、電力の変換に起因する高周波ノイズの発生を防ぐことができ、しかも電力の伝達効率を向上することができる電力伝達装置のコア体を提供する。
【解決手段】コア体１には、第１および第２電磁コイル１１，２１が収納される。コア体１は、複数のコア部材３１〜３３，４１〜４３が組立てられて構成される。各コア部材３１〜３３，４１〜４３は、表面が電気的に絶縁される電磁鋼板が多層に積層される積層体である。各コア部材３１〜３３，４１〜４３は、端面同士を突合せて組立てられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電磁誘導によって電力を伝達する電力伝達装置のコア体に関する。

特許文献１には、電磁誘導によって電力を伝達する電力伝達装置として、電源伝送用ロータリジョイントが開示される。この電源伝送用ロータリジョイントは、回転軸を含む回転体に固定される回転側コアユニットと、回転体に対して静止する静止体に固定される静止側コアユニットとを備える。

両コアユニットは、コア部および電磁コイルをそれぞれ有する。両コアユニットのコア部は、コア体を構成する。両コアユニットのコア部は、これらのコア部間に環状空室を形成するように対向配置される。この環状空室内には、両コアユニットの電磁コイルが対向するように収納される。両コアユニットの電磁コイルは、互いに電磁誘導によって電力を伝達可能である。両コアユニットのコア部は、磁束の集約効果を高め、電力の伝達効率を高める。

特開２００２−２５８３７号公報

前記電源伝送用ロータリジョイントでは、コア体として、磁性材料の粉末を焼結したフェライトコアが用いられる。フェライトコアは、靭性が低く、換言すれば機械的にもろく、成形工程および加工工程において欠けおよび割れなどの破損が発生しやすいという問題がある。またフェライトコアは、透磁率は高いけれども飽和磁束密度が低いので、磁束の飽和を防ぐために、伝達されるべき電力を高周波電力に変換する必要があり、したがって電力の変換に起因する高周波ノイズが発生してしまうという問題がある。

電力伝達装置では、電力の伝達効率をできるだけ高くすることが好ましい。コア体に渦電流が発生すると、渦電流によるエネルギの損失が生じる。このような渦電流によるエネルギの損失が生じると、電力の伝達効率が低くなってしまう。したがって電力の伝達効率を高くするためには、渦電流によるエネルギの損失を小さくする必要がある。

本発明の目的は、破損を防ぐとともに、電力の変換に起因する高周波ノイズの発生を防ぐことができ、しかも電力の伝達効率を向上することができる電力伝達装置のコア体を提供することである。

本発明は、同軸に設けられる円環状の第１および第２電磁コイルと、第１および第２電磁コイルと同軸に設けられ、円環状に延びる管状に形成され、第１および第２電磁コイルが収納されるコア体とを含む電力伝達装置のコア体であって、
表面が電気的に絶縁される電磁鋼板が多層に積層される積層体から成る複数のコア部材が、端面同士を突合せて組立てられることを特徴とするコア体である。

また本発明は、各コア部材は、
第１および第２電磁コイルの軸線を中心とする円筒状に形成され、前記電磁鋼板が半径方向に多層に積層される積層体から成る周壁部材と、
周壁部材とは別部材に形成され、第１および第２電磁コイルの軸線を中心とする円環状に形成され、前記電磁鋼板が第１および第２電磁コイルの軸線の方向に多層に積層される積層体から成る端壁部材とを有し、
周壁部材および端壁部材は、端面が、第１および第２電磁コイルの軸線上に頂点を有する直円錐面に沿って形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、コア体は、複数のコア部材が組立てられて構成される。各コア部材は、電磁鋼板の積層体から成るので、フェライトコアに比べて、靭性が高く、しかも飽和磁束密度が高い。各コア部材は靭性が高いので、欠けおよび割れなどの破損を防ぐことができる。また各コア部材は飽和磁束密度が高いので、磁束の飽和を防ぐために、伝達されるべき電力を高周波電力に変換する必要がなく、したがって電力の変換に起因する高周波ノイズの発生を防ぐことができる。

また各コア部材は、表面が電気的に絶縁される電磁鋼板が多層に積層される積層体であるので、磁束が電磁鋼板に沿うように、各コア部材を配置することによって、渦電流の発生を防ぐことができる。このように渦電流の発生を防ぐことによって、渦電流によるエネルギの損失を低減することができる。これによって電力の伝達効率を向上することができる。

さらに各コア部材は、端面同士を突合せて組立てられるので、各コア部材の突合せ部分で、できるだけ磁束が電磁鋼板に沿うようにすることができる。したがって各コア部材の突合せ部分での渦電流の発生を可及的に防ぐことができる。これによって、渦電流によるエネルギの損失を可及的に低減することができ、電力の伝達効率をさらに向上することができる。

また本発明によれば、周壁部材および端壁部材は、端面が、第１および第２電磁コイルの軸線上に頂点を有する直円錐面に沿って形成されている。したがって周壁部材の端面と端壁部材の端面とを良好に突合せることができる。

図１は、本発明の実施の第１形態であるコア体１を備える電力伝達装置２の構成を示す断面図である。電力伝達装置２は、たとえば多関節ロボットの手首部分に設けられる。多関節ロボットの手首部分には、先端工具が装着される。先端工具には、電力伝達装置２を介して電力が供給される。

電力伝達装置２は、第１構成体３と、第１構成体３に対して予め定める基準軸線Ｌまわりに回動自在に設けられる第２構成体４とを含む。以下、前記基準軸線Ｌの方向を単に「軸線方向Ａ」といい、前記基準軸線Ｌを中心とする半径方向Ｂを単に「半径方向Ｂ」という。第１構成体３は、第１電磁コイル１１と、第１電磁コイル１１が巻回される第１ボビン１２と、第１ボビン１２が固定される第１コア部１３とを有する。第２構成体４は、第２電磁コイル２１と、第２電磁コイル２１が巻回される第２ボビン２２と、第２ボビン２２が固定される第２コア部２３とを有する。

第１および第２電磁コイル１１，２１は、電線が巻回されて構成される。第１および第２電磁コイル１１，２１は、円環状に形成され、同軸に設けられる。第１および第２電磁コイル１１，２１の各軸線は、前記基準軸線Ｌと共通な一直線を成す。第１電磁コイル１１は、第２電磁コイル２１に内挿される。

第１および第２ボビン１２，２２は、非磁性材料から成る。第１および第２ボビン１２，２２は、円環状に形成され、同軸に設けられる。第１および第２ボビン１２，２２は、第１および第２電磁コイル１１，２１と同軸に設けられる。換言すれば、第１および第２ボビン１２，２２の各軸線は、前記基準軸線Ｌと共通な一直線を成す。第１ボビン１２は、第２ボビン２２に内挿される。

第１ボビン１２は、前記基準軸線Ｌを中心とする円筒状の基部１４と、この基部１４の両端部にそれぞれ連なり、半径方向外方Ｂ１に向かって突出する円環状の一対のつば部１５，１６とを有する。このような第１ボビン１２では、基部１４と各つば部１５，１６とによって、円環状の溝１７が形成される。この溝１７は、半径方向外方Ｂ１に臨んで開放される。前記溝１７には、第１電磁コイル１１が収容される。

第２ボビン２２は、前記基準軸線Ｌを中心とする円筒状の基部２４と、この基部２４の両端部にそれぞれ連なり、半径方向外方Ｂ１に向かって突出する円環状の一対のつば部２５，２６とを有する。このような第２ボビン２２では、基部２４と各つば部２５，２６とによって、円環状の溝２７が形成される。この溝２７は、半径方向外方Ｂ１に臨んで開放される。前記溝２７には、第２電磁コイル２１が収容される。

第１および第２コア部１３，２３は、コア体１を構成する。コア体１は、円環状に延びる管状に形成される。コア体１は、第１および第２電磁コイル１１，２１と同軸に設けられる。換言すれば、コア体１の軸線は、前記基準軸線Ｌと共通な一直線を成す。コア体１には、第１電磁コイル１１およびこの第１電磁コイル１１が巻回される第１ボビン１２が収納されるとともに、第２電磁コイル２１およびこの第２電磁コイル２１が巻回される第２ボビン２２が収納される。

このような本実施の形態では、第１および第２電磁コイル１１，２１は、互いに電磁誘導によって電力を伝達する。第１および第２電磁コイル１１，２１には電流が流れ、この電流によって磁束が発生する。この磁束の通路が、コア体１によって形成される。これによって漏れ磁束を小さくすることができ、電力の伝達効率を向上することができる。

図２は、コア体１を分解して示す分解斜視図である。図１をも参照して、コア体１は、複数のコア部材３１〜３３，４１〜４３が組立てられて構成される。各コア部材３１〜３３，４１〜４３は、表面が電気的に絶縁される電磁鋼板が多層に積層される積層体から成る。各コア部材３１〜３３，４１〜４３は、第１コア部１３を構成するコア部材３１〜３３と第２コア部２３を構成するコア部材４１〜４３とに、大別される。

このような本実施の形態では、各コア部材３１〜３３，４１〜４３は、電磁鋼板の積層体から成るので、フェライトコアに比べて、靭性が高く、しかも飽和磁束密度が高い。各コア部材３１〜３３，４１〜４３は靭性が高いので、欠けおよび割れなどの破損を防ぐことができる。また各コア部材３１〜３３，４１〜４３は飽和磁束密度が高いので、磁束の飽和を防ぐために、伝達されるべき電力を高周波電力に変換する必要がなく、したがって電力の変換に起因する高周波ノイズの発生を防ぐことができる。

第１コア部１３は、前記基準軸線Ｌを中心とする円筒状の周壁部材である一対の第１周壁部材３１，３２と、前記基準軸線Ｌを中心とする円環状の端壁部材である第１端壁部材３３とを、コア部材として有する。一方の第１周壁部材３１は、他方の第１周壁部材３２に内挿される。以下、一方の第１周壁部材３１を第１内壁部材３１といい、他方の第１周壁部材３２を第１外壁部材３２という。第１内壁部材３１、第１外壁部材３２および第１端壁部材３３は、別部材に形成される。

第１端壁部材３３は、第１内壁部材３１の軸線方向一方Ａ１側の端部３１ａから第１外壁部材３２の軸線方向一方Ａ１側の端部３２ａにわたって形成される。第１端壁部材３３の半径方向内方Ｂ２側の端部３３ｂは、第１内壁部材３１の軸線方向一方Ａ１側の端部３１ａに、たとえば接着剤によって固定される。第１端壁部材３３の半径方向外方Ｂ１側の端部３３ａは、第１外壁部材３２の軸線方向一方Ａ１側の端部３２ａに、たとえば接着剤によって固定される。

このような第１コア部１３では、第１内壁部材３１と第１外壁部材３２と第１端壁部材３３とによって、円環状の溝３４が形成される。この溝３４は、第２コア部２３に臨んで開放される。前記溝３４には、第１電磁コイル１１およびこの第１電磁コイル１１が巻回される第１ボビン１２が部分的に収納されるとともに、第２電磁コイル２１およびこの第２電磁コイル２１が巻回される第２ボビン２２が部分的に収納される。第１コア部１３の第１端壁部材３３には、第１ボビン１２が、たとえば接着剤によって固定される。第１コア部１３と第２ボビン２２との間には、隙間が形成される。

第２コア部２３は、前記基準軸線Ｌを中心とする円筒状の周壁部材である一対の第２周壁部材４１，４２と、前記基準軸線Ｌを中心とする円環状の端壁部材である第２端壁部材４３とを、コア部材として有する。一方の第２周壁部材４１は、他方の第２周壁部材４２に内挿される。以下、一方の第２周壁部材４１を第２内壁部材４１といい、他方の第２周壁部材４２を第２外壁部材４２という。第２内壁部材４１、第２外壁部材４２および第２端壁部材４３は、別部材に形成される。

第２内壁部材４１の軸線方向一方Ａ１側の端部４１ａは、第１内壁部材３１の軸線方向他方Ａ２側の端部３１ｂに隙間をあけて対向する。第２外壁部材４２の軸線方向一方Ａ１側の端部４２ａは、第１外壁部材３２の軸線方向他方Ａ２側の端部３２ｂに隙間をあけて対向する。

第２端壁部材４３は、第２内壁部材４１の軸線方向他方Ａ２側の端部４１ｂから第２外壁部材４２の軸線方向他方Ａ２側の端部４２ｂにわたって形成される。第２端壁部材４３の半径方向内方Ｂ２側の端部４３ｂは、第２内壁部材４１の軸線方向他方Ａ２側の端部４１ｂに、たとえば接着剤によって固定される。第２端壁部材４３の半径方向外方Ｂ１側の端部４３ａは、第２外壁部材４２の軸線方向他方Ａ２側の端部４２ｂに、たとえば接着剤によって固定される。

このような第２コア部２３では、第２内壁部材４１と第２外壁部材４２と第２端壁部材４３とによって、円環状の溝４４が形成される。この溝４４は、第１コア部１３に臨んで開放される。前記溝４４には、第１電磁コイル１１およびこの第１電磁コイル１１が巻回される第１ボビン１２が部分的に収納されるとともに、第２電磁コイル２１およびこの第２電磁コイル２１が巻回される第２ボビン２２が部分的に収納される。第２コア部２３の第２端壁部材４３には、第２ボビン２２が、たとえば接着剤によって固定される。第２コア部２３と第１ボビン１２との間には、隙間が形成される。

第１内壁部材３１および第１外壁部材３２は、前記電磁鋼板が半径方向Ｂに多層に積層される積層体から成る。第１端壁部材３３は、前記電磁鋼板が軸線方向Ａに多層に積層される積層体から成る。第２内壁部材４１および第２外壁部材４２は、前記電磁鋼板が半径方向Ｂに多層に積層される積層体から成る。第２端壁部材４３は、前記電磁鋼板が軸線方向Ａに多層に積層される積層体から成る。

このような本実施の形態では、第１および第２電磁コイル１１，２１に流れる電流による磁束は、各コア部材３１〜３３，４１〜４３の内部を電磁鋼板に沿って通る。したがって渦電流の発生を防ぐことができる。このように渦電流の発生を防ぐことによって、渦電流によるエネルギの損失を低減することができる。これによっても電力の伝達効率を向上することができる。

前記電磁鋼板が半径方向Ｂに多層に積層される積層体は、いわゆる巻鉄心であり、帯状の電磁鋼板が渦巻き状に巻回されて形成される。前記電磁鋼板が軸線方向Ａに多層に積層される積層体は、いわゆる積層鉄心であり、平板状の複数の電磁鋼板が積層されて形成される。各コア部材３１〜３３，４１〜４３は、これらの積層体が加工されて形成される。

電力伝達装置２を組立てるにあたっては、まず、第１および第２構成体３，４をそれぞれ個別に形成し、この後、第１および第２構成体３，４を互いに対向するように配置する。第１構成体３の形成手順と第２構成体４の形成手順とは同様であるので、第１構成体３の形成手順だけ詳細に説明し、第２構成体４の形成手順については説明を省略する。

第１構成体３を形成するにあたっては、まず、第１電磁コイル１１を第１ボビン１２に形成するとともに第１コア部１３を形成し、この後、第１電磁コイル１１が形成された第１ボビン１２を第１コア部１３に嵌め込んで固定する。第１コア部１３を形成するにあたっては、まず、第１内壁部材３１、第１外壁部材３２および第１端壁部材３３を、コア部材としてそれぞれ個別に準備し、この後、これらのコア部材３１〜３３を組立てる。

このような本実施の形態によれば、第１コア部１３を形成した後で、第１電磁コイル１１が形成された第１ボビン１２を第１コア部１３に嵌め込んで固定するので、第１コア部１３を形成する際に、第１電磁コイル１１および第１ボビン１２を取扱う必要がない。したがって第１コア部１３を容易に組立てることができ、ひいてはコア体１の組立性、電力伝達装置２の組立性を向上することができる。

図３は、第１コア部１３を第２コア部２３側から見た正面図である。図４は、図３の切断面線Ｓ４−Ｓ４から見た断面図である。第１コア部１３と第２コア部２３とは同様であるので、第１コア部１３についてだけ説明し、第２コア部２３については説明を省略する。

第１内壁部材３１、第１外壁部材３２および第１端壁部材３３の各厚さ寸法Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３は、同一であり、たとえば６ｍｍである。第１内壁部材３１は、内径Ｄ１がたとえば１２０ｍｍであり、外径Ｄ２がたとえば１３２ｍｍである。第１外壁部材３２は、内径Ｄ３がたとえば２０２ｍｍであり、外径Ｄ４がたとえば２１４ｍｍである。第１端壁部材３３は、内径が第１内壁部材３１の内径Ｄ１と同一であり、外径が第１外壁部材３２の外径Ｄ４と同一である。第１内壁部材３１および第１外壁部材３２の軸線方向Ａに関する各寸法Ｗ１は、同一であり、たとえば１５．５ｍｍである。第１コア部１３の溝の幅寸法Ｗ２は、たとえば３５ｍｍである。第１コア部１３の溝の深さ寸法Ｗ３は、たとえば９．５ｍｍである。

第１端壁部材３３には、第１電磁コイル１１の電線の取出孔３６が形成される。この取出孔３６を介して、第１電磁コイル１１の電線が、第１コア部１３の外方に取出される。取出孔３６は、第１端壁部材３３を軸線方向Ａに貫通し、半径方向Ｂに延びる。このように取出孔３６は、半径方向Ｂに延びるので、取出孔３６が磁束の通路を遮断しないようにすることができる。取出孔３６は、長さ寸法Ｗ４がたとえば３１ｍｍであり、幅寸法Ｗ５がたとえば３ｍｍである。

図５は、図４のセクションＩを拡大して示す断面図である。第１内壁部材３１と第１端壁部材３３とは、端面同士が突合され、第１外壁部材３２と第１端壁部材３３とは、端面同士が突合される。

第１内壁部材３１の軸線方向一方Ａ１側の端面３１ｃおよび第１端壁部材３３の半径方向内方Ｂ２側の端面３３ｄは、前記基準軸線Ｌ上に頂点を有する直円錐面５１に沿って形成され、軸線方向一方Ａ１に向かうにつれて縮径する。したがって第１内壁部材３１の軸線方向一方Ａ１側の端面３１ｃと第１端壁部材３３の半径方向内方Ｂ２側の端面３３ｄとを良好に突合せることができ、漏れ磁束を低減することができる。これによっても電力の伝達効率を向上することができる。前記基準軸線Ｌに垂直な仮想平面５０と各端面３１ｃ，３３ｄとが成す角度θ１は、各端面３１ｃ，３３ｄが互いに全体にわたって対向するように設定され、たとえば４５°である。

第１外壁部材３２の軸線方向一方Ａ１側の端面３２ｃおよび第１端壁部材３３の半径方向外方Ｂ１側の端面３３ｃは、前記基準軸線Ｌ上に頂点を有する直円錐面５２に沿って形成され、軸線方向一方Ａ１に向かうにつれて拡径する。したがって第１外壁部材３２の軸線方向一方Ａ１側の端面３２ｃと第１端壁部材３３の半径方向外方Ｂ１側の端面３３ｃとを良好に突合せることができ、漏れ磁束を低減することができる。これによっても電力の伝達効率を向上することができる。前記基準軸線Ｌに垂直な仮想平面５０と各端面３２ｃ，３３ｃとが成す角度θ２は、各端面３２ｃ，３３ｃが互いに全体にわたって対向するように設定され、たとえば４５°である。

第１内壁部材３１と第２内壁部材４１とは、端面同士が突合され、第１外壁部材３２と第２外壁部材４２とは、端面同士が突合される。第１内壁部材３１の軸線方向他方Ａ２側の端面３１ｄおよび第２内壁部材４１の軸線方向一方Ａ１側の端面４１ｃは、前記基準軸線Ｌに垂直な仮想平面５０に沿って形成される。したがって第１内壁部材３１の軸線方向他方Ａ２側の端面３１ｄと第２内壁部材４１の軸線方向一方Ａ１側の端面４１ｃとを良好に突合せることができ、漏れ磁束を低減することができる。これによっても電力の伝達効率を向上することができる。第１外壁部材３２と第２外壁部材４２との突合せ部分についても同様である。

図６は、第１内壁部材３１と第１端壁部材３３との突合せ部分を拡大して示す断面図である。図７は、第１内壁部材３１と第１端壁部材３３との突合せ部分の比較例を示す断面図である。図６および図７では、理解を容易にするために、ハッチングを省略している。図６および図７では、磁束を仮想線６１，６２で示す。

本実施の形態では、第１内壁部材３１の軸線方向一方Ａ１側の端面３１ｃおよび第１端壁部材３３の半径方向内方Ｂ２側の端面３３ｄが突合されるので、図６に示すように、第１内壁部材３１と第１端壁部材３３との突合せ部分で、できるだけ磁束が電磁鋼板６３に沿うようにすることができる。したがって第１内壁部材３１と第１端壁部材３３との突合せ部分での渦電流の発生を可及的に防ぐことができる。これによって、渦電流によるエネルギの損失を可及的に低減することができ、電力の伝達効率をさらに向上することができる。第１外壁部材３２と第１端壁部材３３との突合せ部分についても、同様である。

比較例では、第１内壁部材３１の軸線方向一方Ａ１側の端面３１ｅおよび第１端壁部材３３の厚み方向一表面３３ｅが突合される。このような比較例では、図７に示すように、第１内壁部材３１と第１端壁部材３３との突合せ部分で、磁束が電磁鋼板６３に交差するので、渦電流が発生する。これによって渦電流によるエネルギの損失が大きくなり、電力の伝達効率が低くなる。

図８は、第１内壁部材３１と第２内壁部材４１との突合せ部分を拡大して示す断面図である。図８では、理解を容易にするために、ハッチングを省略して示す。図８では、磁束を仮想線６５で示す。第１内壁部材３１と第２内壁部材４１との突合せ部分には、隙間６６が形成される。このような第１内壁部材３１と第２内壁部材４１との突合せ部分は、磁束が曲がらない箇所に配置される。

このような本実施の形態では、第１内壁部材３１と第２内壁部材４１との突合せ部分での漏れ磁束を低減することができる。これによっても電力の伝達効率を向上することができる。また組立て精度によって、第１内壁部材３１と第２内壁部材４１とが前記基準軸線Ｌに垂直な方向にずれるような状態になっても、漏れ磁束を少なくすることができる。さらに第１構成体３と第２構成体４とを回動させるときの振動などによって、第１内壁部材３１と第２内壁部材４１とが前記基準軸線Ｌに垂直な方向にずれたとしても、漏れ磁束を少なくすることができる。

さらに第１内壁部材３１と第２内壁部材４１とが前記基準軸線Ｌに垂直な方向にずれても、第１内壁部材３１と第２内壁部材４１とは、互いに干渉しないので、第１内壁部材３１と第２内壁部材４１との間の隙間を小さくすることができる。第１内壁部材３１と第２内壁部材４１との間の隙間を小さくすることによって、漏れ磁束をさらに少なくすることができる。

図９は、本発明の実施の第２形態であるコア体７１を備える電力伝達装置７２の構成を示す断面図である。図１０は、コア体７１を分解して示す分解斜視図である。本実施の形態のコア体７１を備える電力伝達装置７２は、前述の第１形態のコア体１を備える電力伝達装置２に類似するので、同一の部分には同一の符号を付して、説明を省略する。

第１コア部８０は、前記基準軸線Ｌを中心とする円筒状の周壁部材である第１周壁部材８１と、前記基準軸線Ｌを中心とする円環状の端壁部材である第１端壁部材８２とを、コア部材として有する。第１周壁部材８１および第１端壁部材８２は、別部材に形成される。第１周壁部材８１は、前記電磁鋼板が半径方向Ｂに多層に積層される積層体から成る。第１端壁部材８２は、前記電磁鋼板が軸線方向Ａに多層に積層される積層体から成る。

第２コア部９０は、前記基準軸線Ｌを中心とする円筒状の周壁部材である第２周壁部材９１と、前記基準軸線Ｌを中心とする円環状の端壁部材である第２端壁部材９２とを、コア部材として有する。第２周壁部材９１および第２端壁部材９２は、別部材に形成される。第２周壁部材９１は、前記電磁鋼板が半径方向Ｂに多層に積層される積層体から成る。第２端壁部材９２は、前記電磁鋼板が軸線方向Ａに多層に積層される積層体から成る。

第１周壁部材８１は、第２周壁部材９１に内挿される。以下、第１周壁部材８１を内壁部材８１といい、第２周壁部材９１を外壁部材９１という。

第１端壁部材８２は、内壁部材８１の軸線方向一方Ａ１側の端部８１ａから外壁部材９１の軸線方向一方Ａ１側の端部９１ａにわたって形成される。第１端壁部材８２の半径方向内方Ｂ２側の端部８２ｂは、内壁部材８１の軸線方向一方Ａ１側の端部８１ａに、たとえば接着剤によって固定される。第１端壁部材８２の半径方向外方Ｂ１側の端部８２ａは、外壁部材９１の軸線方向他方Ａ２側の端部９１ａに、隙間をあけて対向する。第１端壁部材８２には、第１ボビン１２が、たとえば接着剤によって固定される。第１コア部８０と第２ボビン２２との間には、隙間が形成される。

第２端壁部材９２は、内壁部材８１の軸線方向他方Ａ２側の端部８１ｂから外壁部材９１の軸線方向他方Ａ２側の端部９１ｂにわたって形成される。第２端壁部材９２の半径方向内方Ｂ２側の端部９２ｂは、内壁部材８１の軸線方向他方Ａ２側の端部８１ｂに、隙間をあけて対向する。第２端壁部材９２の半径方向外方Ｂ１側の端部９２ａは、外壁部材９１の軸線方向他方Ａ２側の端部９１ｂに、たとえば接着剤によって固定される。第２端壁部材９２には、第２ボビン２２が、たとえば接着剤によって固定される。第２コア部９０と第１ボビン１２との間には、隙間が形成される。

このような本実施の形態では、４つのコア部材８１，８２，９１，９２でコア体７１を構成することができるので、コア部材の個数を少なくすることができる。したがって組立性を向上することができる。また固定箇所を少なくすることができる。したがって組立てに要する工程数を少なくして、これによっても組立性を向上することができる。

図１１は、第１コア部８０を第２コア部９０側から見た正面図である。図１２は、図１１の切断面線Ｓ１２−Ｓ１２から見た断面図である。図１３は、前記基準軸線Ｌを含む平面で第２コア部９０を切断して見た断面図である。

内壁部材８１および外壁部材９１ならびに第１および第２端壁部材９２の各厚さ寸法Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ１４は、同一であり、たとえば６ｍｍである。内壁部材８１は、内径Ｄ１１がたとえば１２０ｍｍであり、外径Ｄ１２がたとえば１３２ｍｍである。外壁部材９１は、内径Ｄ１３がたとえば２０２ｍｍであり、外径Ｄ１４がたとえば２１４ｍｍである。第１端壁部材８２は、内径が内壁部材８１の内径Ｄ１１と同一であり、外径Ｄ２１が外壁部材９１の外径Ｄ１４よりもわずかに小さく、たとえば２１３ｍｍである。第２端壁部材９２は、内径Ｄ２２が内壁部材８１の内径Ｄ１１よりもわずかに大きく、たとえば１２１ｍｍであり、外径が外壁部材９１の外径Ｄ１４と同一である。内壁部材８１および外壁部材９１の軸線方向Ａに関する各寸法Ｗ１１は、同一であり、たとえば３１．５ｍｍである。

図１４は、図１２のセクションＩＩを拡大して示す断面図である。内壁部材８１と第１端壁部材８２とは、端面同士が突合される。

内壁部材８１の軸線方向一方Ａ１側の端面８１ｃおよび第１端壁部材８２の半径方向内方Ｂ２側の端面８２ｄは、前記基準軸線Ｌ上に頂点を有する直円錐面１０１に沿って形成され、軸線方向一方Ａ１に向かうにつれて縮径する。したがって内壁部材８１の軸線方向一方Ａ１側の端面８１ｃと第１端壁部材８２の半径方向内方Ｂ２側の端面８２ｄとを良好に突合せることができる。前記基準軸線Ｌに垂直な仮想平面１００と各端面８１ｃ，８２ｄとが成す角度θ１１は、各端面８１ｃ，８２ｄが互いに全体にわたって対向するように設定され、たとえば４５°である。

図１５は、図１３のセクションＩＩＩを拡大して示す断面図である。外壁部材９１と第２端壁部材９２とは、端面同士が突合される。

外壁部材９１の軸線方向他方Ａ２側の端面９１ｄおよび第２端壁部材９２の半径方向外方Ｂ１側の端面９２ｃは、前記基準軸線Ｌ上に頂点を有する直円錐面１０２に沿って形成され、軸線方向他方Ａ２に向かうにつれて拡径する。したがって外壁部材９１の軸線方向他方Ａ２側の端面９１ｄと第２端壁部材９２の半径方向外方Ｂ１側の端面９２ｃとを良好に突合せることができる。前記基準軸線Ｌに垂直な仮想平面１００と各端面９１ｄ，９２ｃとが成す角度θ１２は、各端面９１ｄ，９２ｃが互いに全体にわたって対向するように設定され、たとえば４５°である。

図１４および図１５を参照して、内壁部材８１と第２端壁部材９２とは、端面同士が突合され、外壁部材９１と第１端壁部材８２とは、端面同士が突合される。

内壁部材８１の軸線方向他方Ａ２側の端面８１ｄおよび第２端壁部材９２の半径方向内方Ｂ２側の端面９２ｄは、前記基準軸線Ｌ上に頂点を有する直円錐面１０３に沿って形成され、軸線方向他方Ａ２に向かうにつれて縮径する。したがって内壁部材８１の軸線方向他方Ａ２側の端面８１ｄと第２端壁部材９２の半径方向内方Ｂ２側の端面９２ｄとを良好に突合せることができる。前記基準軸線Ｌに垂直な仮想平面１００と各端面８１ｄ，９２ｄとが成す角度θ１３は、各端面８１ｄ，９２ｄが互いに全体にわたって対向するように設定され、たとえば４５°である。

このような本実施の形態によれば、電力伝達装置７２を組立てるときに、第１コア部８１の内壁部材８１を第１ボビン１２に内挿するにあたって、内壁部材８１の軸線方向他方Ａ２側の端面８１ｄで第１ボビン１２を案内することができる。これによって第１コア部８１の内壁部材８１を第１ボビン１２に容易に内挿することができる。

外壁部材９１の軸線方向一方Ａ１側の端面９１ｃおよび第１端壁部材８２の半径方向外方Ｂ１側の端面８２ｃは、前記基準軸線Ｌ上に頂点を有する直円錐面１０４に沿って形成され、軸線方向一方Ａ１に向かうにつれて拡径する。したがって外壁部材９１の軸線方向一方Ａ１側の端面９１ｃと第１端壁部材８２の半径方向外方Ｂ１側の端面８２ｃとを良好に突合せることができる。前記基準軸線Ｌに垂直な仮想平面１００と各端面９１ｃ，８２ｃとが成す角度θ１４は、たとえば４５°である。

このような本実施の形態によれば、電力伝達装置７２を組立てるときに、第２コア部９１の外壁部材９１に第２ボビン２２を内挿するにあたって、外壁部材９１の軸線方向一方Ａ１側の端面９１ｃで第２ボビン２２を案内することができる。これによって第２コア部９１の外壁部材９１に第２ボビン２２を容易に内挿することができる。したがって電力伝達装置７２の組立性をさらに向上することができる。

前述の実施の各形態は、本発明の例示に過ぎず、本発明の範囲内において構成を変更することができる。

図１６は、本発明の実施の他の形態のコア体が備える第１コア部の一部を拡大して示す断面図である。本実施の形態のコア体は、前述の第１形態のコア体１に類似するので、同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。本実施の形態では、第１外壁部材３２Ｘの厚み寸法Ｔ２１は、第１端壁部材３３の厚み寸法Ｔ３よりも小さい。

本発明の実施の第１形態であるコア体１を備える電力伝達装置２の構成を示す断面図である。コア体１を分解して示す分解斜視図である。第１コア部１３を第２コア部２３側から見た正面図である。図３の切断面線Ｓ４−Ｓ４から見た断面図である。図４のセクションＩを拡大して示す断面図である。第１内壁部材３１と第１端壁部材３３との突合せ部分を拡大して示す断面図である。第１内壁部材３１と第１端壁部材３３との突合せ部分の比較例を示す断面図である。第１内壁部材３１と第２内壁部材４１との突合せ部分を拡大して示す断面図である。本発明の実施の第２形態であるコア体７１を備える電力伝達装置７２の構成を示す断面図である。コア体７１を分解して示す分解斜視図である。第１コア部８０を第２コア部９０側から見た正面図である。図１１の切断面線Ｓ１２−Ｓ１２から見た断面図である。前記基準軸線Ｌを含む平面で第２コア部９０を切断して見た断面図である。図１２のセクションＩＩを拡大して示す断面図である。図１３のセクションＩＩＩを拡大して示す断面図である。本発明の実施の他の形態のコア体が備える第１コア部の一部を拡大して示す断面図である。

符号の説明

１コア体
２電力伝達装置
１１第１電磁コイル
２１第２電磁コイル
３１第１内壁部材
３２第１外壁部材
３３第１端壁部材
４１第２内壁部材
４２第２外壁部材
４３第２端壁部材

Claims

同軸に設けられる円環状の第１および第２電磁コイルと、第１および第２電磁コイルと同軸に設けられ、円環状に延びる管状に形成され、第１および第２電磁コイルが収納されるコア体とを含む電力伝達装置のコア体であって、
表面が電気的に絶縁される電磁鋼板が多層に積層される積層体から成る複数のコア部材が、端面同士を突合せて組立てられることを特徴とするコア体。
各コア部材は、
第１および第２電磁コイルの軸線を中心とする円筒状に形成され、前記電磁鋼板が半径方向に多層に積層される積層体から成る周壁部材と、
周壁部材とは別部材に形成され、第１および第２電磁コイルの軸線を中心とする円環状に形成され、前記電磁鋼板が第１および第２電磁コイルの軸線の方向に多層に積層される積層体から成る端壁部材とを有し、
周壁部材および端壁部材は、端面が、第１および第２電磁コイルの軸線上に頂点を有する直円錐面に沿って形成されていることを特徴とする請求項１に記載のコア体。