TW569248B - Non-contact type transformer - Google Patents

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五、發明說明（l) 【發明所屬技術領域】 本發明係有關於在相向配 變壓裔之間利用電磁感應進行 式變壓器。 置之一次側變壓器和二次側 非接觸式電力傳輸之非接觸 【習知技術】 自以往，非接觸式變壓器τ如圖6所 内設於一次侧外殼2之一次側變壓器3和内嗖於二* = ^ = 4之上次側變壓器5相向配置的，使得可用^二=Η =双 器3所㈣之-次側線圈部8和二次侧變壓以所一呈人備側之變二壓 次側線圈部9之間發生之電磁感應在一次 器一 侧變壓H5間進行非接觸式電力傳輸的。本 #一^ 器1因具有可進行非接觸式電力傳輸之優點，例如 於在浴室使用之電動牙刷或電韻刀等電器χ和對該哭 電之充電器Y之間使用。即，電器X處於被水弄濕之Π 也不會令直接接觸端子等通電之部分的在電器χ和充電 之間令通電，使得安全的對該電器X充電。在内設於構2 本充電器Υ之一次側外殼2之一次側變壓器3，由於製造費 用上之理由，和二次側變壓器5都未設置鐵心等鐵=^、 件，在内部設置空心部1，而且，由於防水上、散熱上之 理由，埋设成元全埋沒於在一次側外殼2之内部所充填之 樹脂6 (圖7)。此外，在向一次侧外殼2之内部注入樹脂6 時，以一次側外殼2之底面2a為底令向一次侧外殼2之内部 注入•充填樹脂6。在此，因一次侧變壓器3完全埋沒於該 569248

樹脂6，在一次側變壓器3之空心部1也充填樹脂6。 、，在此，由於電磁感應之效率上之理由，希望令一次側 缓壓斋3及二次側變壓器5儘量接近，即一次側變壓器3及 ^次側變壓器5各自在一次側外殼2及二次側外殼4之相向 4位（在本例為底面2a、4a)各自令筒端面接觸。在此，在 :次側變壓器3，在一次側外殼2之底面2a之反側之筒端面 叹置端子部1 2，在該端子部1 2裝上印刷電路板7。因而，

在一次側變壓器3之空心部1，在其兩筒端面，變成利用一 次側外殼2之底面2a及印刷電路板7蓋住之空間，在向該空 心部1充填樹脂6時，自一次侧外殼2之底面2 a及印刷電路 板7和一次侧變壓器3之兩筒端面之微小之間隙充填成樹脂 6滲入空心部1，於是，在難充填樹脂6之空心部1，在充填 樹脂6之前可能將位於空心部1之原本就有之空氣作為殘留 空氣15封入樹脂6中。於是，在樹脂6中封入殘留空氣15而 殘留時，在因令一次側變壓器3重複通電而一次侧變壓器3 發熱等之情況，該樹脂6中之殘留空氣1 5膨脹，發生引起 一次側外殼2損壞·變形之問題。 【發明要解決之課題】 本發明鑑於上述之問題點，其課題在於提供一種非接 觸式變壓器，在因令變壓器放置於外殼之底面而且令在該 變壓器裝上印刷電路板而變成變壓器之空心部成為在兩^ 被盖住之空間狀之情況，在該空心部也不會殘留殘留空氣 的令充填樹脂，使得在外殼不會發生變形等不良。

5^69248 五、發明說明（3) 【解決課題之方式】 兆垃決亡ί之課題，本發明之申請專利範圍第1項之 觸式變壓器，將内設於一次側外殼2之 __: 變壓器3和内設於二次側外殼4之筒狀—° 人側 向配置，制在-次側變壓㈤所具備 變壓器5所具備之二次侧線圈部9之間發生之電磁感 應在一次側變壓器3和二次侧變壓器5間進行非接觸 ^ 傳輸，其特徵為在將一次侧變壓器3之一方之筒端面3 置於係和二次側外殼4之相向部位之一次側外殼2之底面 2a，而且在一次侧變壓器3之另一方之筒端面扑設置端 部12後裝上印刷電路板7，令埋沒於在一次侧外殼2内令 填之樹脂6之一次側變壓器3，在印刷電路板7和一次側 壓器3之間設置令連通一次側變壓器3之空心部丨和一次 變壓器3之外部之貫穿路10。因而，因在利用一次側外殼？ 之底面2a及印刷電路板7大致蓋住之空間所形成之一次側 變壓器3之空心部1 ,也在印刷電路板7和一次側變壓哭3之 間設置令一次側變壓器3之空心部1和一次側變壓器3之外 部連通之貫穿路1 〇，在令一次側變壓器士埋沒於在一次側 外殼2内令充填之樹脂6時，該貫穿路丨〇令向空心部i引入 樹脂6，而且令向外部引出原本位於空心部丨之空氣，可令 在一次側變壓器3之_空心部1不殘留殘留空氣丨5 (參照圖7) 的充填樹脂6。 又，申請專利範圍第2項之非接觸式變壓器，其特徵

第10頁 569248 五 發明說明（4) __ 為在申請專利範圍第1項，在和令奋拮& ^ 樹脂6之注入點G反側設置貫穿路丨、；一认側外殼2内之 外部之外開口Η。因而，注入：：：二-次侧产壓器之 包圍-次側變壓器3之外周邊般滯留德二：之树月曰6在如 扣n ^ 版W留後自貫穿路10被引入 二^。而充填，即，樹脂6在一次側變壓哭3之外月邊买 一次侧外殼k間被整流後Μ Μ ^夕卜2和 10順暢的流至空心部1，即可避免 =二士由貝穿路 心部i之空氣往空心則外之引避出免通如路塞/在貫穿路10之空 嘗宗敗1 n a紅 a 路叙一下子樹月旨6就在 貝穿路10流動，於是可安定的向空心部 在 可令將位於空心部1之空氣作為舜 9 且 可能性更降低。 a作為殘留空氣15封入樹脂"之 申請專利範圍第3項之非接哭 為在申請專利範圍第1項，在一次 I二其特欲 側變壓器3之間設置了令遠、δ Α .成之底面2a和一次 -次側變壓丄= =變；器3之空心部1和 丨〜何曰逋路1 1。因而 谢匕 向空心部1引入在一次側外M2肉路、、±而树月曰通路11 ί10令向空心部1外確實的：出空心、d:::貫！ 丨丄W入•充填樹脂6，於异，可人收 位於空心部1之空氣作為殘 、疋 了々將 更降低。 巧殘留二虱15封入樹脂6中之可能性 【發明之實施形態】 以下依照附加圖面所示之實施形態說明本發明

569248 五、發明說明（5) ' 一 " -— 圖1及圖2表示本發明之實施形態之例子。在 表不構成非接觸式變壓器τ(參照圖5)之一次侧變壓哭^ 2 一次侧外殼2之配置狀態。在習知技術也曾談到，非接j 變和壓内器=在ί造上將内設於一次侧外殼2之一次側變壓 时a内5又於一次側外殼4之二次側變壓器5相向配置的， f得可利用在一次側變壓器3所具備之一次側線圈部’一 一人側變壓器5所具備之二次侧線圈部9之間發生之電磁感應 在人側隻壓器3和二次側變壓器5間進行非接觸式電力傳 輸的。而且，本非接觸式變壓器了利用該非接觸式電力傳 輸，配置於在浴室使用之電動牙刷或電鬍刀等電器χ和對 該電器X充電之充電器γ之間使用。 在本例’也設想將本非接觸式變壓器Τ配置於在浴室 ^用之電動牙刷或電鬍刀等電器X和對該電器X充電之充電 器Υ之間使用，於是，設想將一次側外殼2稱為充電器外 设’而且將一次侧變壓器3稱為充電器側變壓器，又將二 次側外殼4稱為電器外殼，而且將二次側變壓器5稱為電器 側變壓器。 構成本非接觸式變壓器之一次側變壓器3及二次側變 壓器5係各自以在内部具有係中空部分之空心部丨之筒狀本 體構成主體的’具備線圈部，令在該筒狀本體之一部分將 電線朝圓周方向捲繞。將本一次側變壓器3及二次側變壓 器5相向配置，但是_這係配置成各自之筒狀本體之筒端面 間相向’而且使各自之空心部1之軸心位於同一線上的。 此外’在該線圈部係設置於筒狀本體之中相向之筒端面之

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附近位置的，評逑之，在筒狀本體形成自筒周面令在徑向 凹設之凹條部13，在該凹條部13捲繞電線而形成線圈部。 在此，將一^側變壓器3之線圈部稱為一次侧線圈部8，將 二次側變壓器5之線圈部稱為二次側線圈部9。 如上C所示々通電之一次側線圈部8係經由 現象令在二次侧線圈部9產生雷的，g卩y- ^ y 。 现豕々p 1 |王电的，即，在一次側線圈部8 和二次側線圈部9之間進行非接觸式電力傳輸。在本例， 一次側線圈8及一久側線圈部9設於一次侧變壓哭3及二 次側變壓器5之相向部位之附近，即，因一次侧線圈部8及 二次側線圈部9配置相靠近，成為儘量防止在非接觸式變 壓器Τ之電力傳輸之效率之降低之構造。此外，一次側變 壓器3内設於一次側外殼2，又二次侧變壓器5内設於二次 侧外殼4，但是為了令一次侧線圈部8和二次侧線圈部9配 置成儘量靠近，令一次側變壓器3及二次侧變壓器&之相向 之筒端面各自配置成和相向之一次側外殼2及二次侧外殼4 之各自之底面2a、4a接觸。 在此，將一次侧^壓器3和一次侧外殼2之底面2a接觸 之筒端面稱為一方之疴端面3a時，在一次側變壓之筒 端面之中和一次側外殼2之底面2a不接觸之筒端面，即另 一方之筒端面3b設置利用自該另一方之筒端面化向上方突 出之4支導線端子12a形成之端子部丨2。本端子部12和放置 於一次侧變壓器3之，另一方之筒端面3b之印刷電路板7在電 氣上連接。即，在一次側變壓器3，在兩筒端面3a、3b被 一次側外殼2之底面2a及印刷電路板7夾住，在形成為令兩

第13頁 569248 五、發明說明（7) 筒端面3a、3b連通之空心部1，形成利用一次侧外殼2之底 面2a及印刷電路板7大致蓋住之空間狀。又，在本例，在 該一次側變壓器3之另一方之筒端面3b設置令空心部1之上 端部和一次側變壓器3之外部直線連通之凹槽丨0a。在構成 一次侧變壓器3之筒狀本體設自另一方之筒端面3b至凹條 部13為止之距離為a時，該凹槽1〇a之槽深B具有B<A之關 係。在該凹槽l〇a，在令印刷電路板7放置於另一方之筒端 面3b之狀態，利用該印刷電路板7塞住凹槽1 〇a之上方開 口，令形成令空心部1之上端部和一次側變壓器3之外部直 線連通之孔狀之貫穿路1 〇。 在本一次側變壓器3，和習知技術一樣，令一次側變 壓器3完全埋沒於在一次侧外殼2之内部所注入之樹脂6。 此外，在向一次側外殼2之内部注入樹脂6時，令一次側 之，面2a位於下方，作為容器之底，令向一次侧變壓 器3之筒外部分和一次側外殼2之間注入樹脂6 (箭號。 而，令一次側變壓器3完全埋沒於該樹脂6時對空二部工 充填該樹脂6，這係藉著在一次侧變壓器3之筒外部分 次側外殼2之間逐漸貯存之樹脂6通過該貫穿路丨〇二二 入空心部1之内部而進行的（箭號F)。於是，因在 /机 用一次側外殼2之底面2a及印刷電路板7大致蓋住之办;， 之空心部1也在印刷電路板7和一次侧變壓器3之夂間狀 一次側變壓器3之空-心部1和一次侧變壓器3之外 7 貫穿路1 0，在令-次侧變壓器3埋沒於在一次之 充填之樹脂6日寺，該貫穿路1G令向空心部i引人樹月=2,内而令

第14頁 569248 五、發明說明（8) ------ 且^ =外部引出原本位於空心部丨之空氣，可令在一次側 變壓器3 =空心部丄不殘留殘留空氣丨5 (參照圖7 )的充填樹 脂6。於是，令向一次側變壓器3通電後，在一次側變壓器 3發熱時，也可消除因被封入樹脂6中之該殘留空氣丨5之二 脹而發生之一次側外殼2之變形或損壞等不良。 乂 以下，舉本發明之實施形態之別例。因這些例子係 更上述之實施形態例之一次侧變壓器3之形狀的，省略 複部分之說明，只說明變更點。 圖3及圖4所示之本發明之實施形態之別的例子係在和 令充填於一次侧外殼2内之樹脂6之注入點〇反侧設置貫穿 路1 0之面臨貫穿路丨〇之一次侧變壓器3之外部之外開口 之例子。 如在上述之實施形態之例子所述，貫穿路10係令向* 心部1外引出空心部i之空氣，而且向空心部1引入在一次& 側外设2内令充填之樹脂6之通路。即，貫穿路丨〇為了發揮 ，功能，在貫穿路ίο内必須確保樹脂6和空氣之2條通ς。 在此二注入一次侧外殼2之樹脂6自一次侧外殼2之底面2a 逐漸貯存，在該樹脂6之注入點(；之附近，因對於所貯存之 樹脂6注入樹脂6，樹脂6之注入之衝擊對所貯存之 =響I預料例如發生波動。該發生波動之樹脂6有時有完 全覆蓋貫穿路1 〇之面臨一次侧變壓器3之外部之外開口 ^ 之情況，於是，樹脂6覆蓋貫穿路1〇之面臨一次側 =外部之外開口14時，就切斷了貫穿路10之空氣之通路， 妨礙向空心部1引入未殘留殘留空氣15之樹脂6。

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入點r只本^例因在和令充填於一次側外殼2内之樹脂6之、、主 反側設置貫穿路1〇之面臨貫穿路1〇之一次側變壓器1 ★二之外開口 1 4，注入一次側外殼2内之樹脂Θ如包圍一 ^則變壓器3之外周邊般滯留而整流後到貫穿路丨〇 (箭號 曰，不會切斷貫穿路1〇之空氣之通路，而以大致固 冷 里順暢的到達空心部丨。於是，如本例所示，若在和令充L 填於一次侧外殼2内之樹脂6之注入點g反側設置貫穿路工〇 之面S&貝穿路1 〇之一次侧變壓器3之外部之外開口 1 4，在 向空心部1充填樹脂6時，可令將位於空心部1之空氣作為 殘留空氣1 5封入樹脂6中之可能性更降低。 一 圖5所示之本發明之實施形態之另外之例子，係除了 貝穿路1 0以外，在一次側外殼2之底面2 a和一次側變壓器3 之間設置了令連通一次侧變壓器3之空心部1和一次侧變壓 裔3之外部之樹脂通路11之例子。本例係，在一次側變壓 器3之一方之筒端面3a設置令空心部1之上端部和一次側變 壓器3之外部直線連通之凹槽11a後，用該凹槽lla形成了 該樹脂通路11的。即，在本凹槽11a，在令一次側變壓器3 之一方之筒端面3 a放置於一次側外殼2之底面2 a之狀態， 利用該一次側外殼2之底面2a塞住凹槽11 a之下方開口，令 形成令空心部1之下端部和一次側變壓器3之外部直線連通 之孔狀之樹脂通路11。此外’在構成一次侧變壓器3之筒 狀本體設自一方之筒端面仏至凹條部為止之距離為C 時，該凹槽1 la之槽深D具有D<C之關係。 於是，若在一次侧外殼2之底面2 a和一次側變壓器3之

第16頁 569248 五、發明說明（ίο)

間設置樹脂通路1 1，可在空心部1不殘留殘留空氣1 5的令 充填樹脂6。即，在一次側外殼2内所注入之樹脂6自一次 側外殼2之底面2a逐漸貯存•充填下去，但是因在一次侧 外殼2之底面2a附近設置樹脂通路1 1，樹脂6按照和經由樹 脂通路11貯存於一次側外殼2内的大致相同之時刻在空心 部1貯存•充填下去。此時，在空心部1原有之空氣被樹脂 6推向上方，但是經由在另一方之筒端面儿和印刷電路板7 之間設置之貫穿路1 0將被推之空氣確實排到空心部j外（箭 號H)。於是，在本例，用貫穿路丨〇令向空心部i外排出空 心部1之空氣，而且用樹脂通路1 1向空心部丨引入·充填樹 脂6，即，藉著令各通路具有單功能，可向空心部丨順暢的 引入樹脂6，可令將位於空心部}之空氣作為殘留空氣丨5封 入樹脂6中之可能性更降低。 【發明 如 觸式變 和二次 次側變 板，令 器，因 側變壓 利用一 成之一 之效果】 上述所示 壓器，在 側外殼之 壓器之另 埋沒於在 在印刷電 器之空心 次側外殼 次側變壓 利範圍 方之筒 殼之底 子部後 之樹脂 之間設 之外部 ’在本發明之申請專 將一次側變壓器之— 相向部位之一次側外 一方之筒端面設置端 一次侧外殼内令充填 路板和一次側變壓器 部1 ·和一次側變壓器3 之底面及印刷電路板 器之空心部，也在令 第1項之非接 端面放置於1 面，而且在-裝上印刷電s 之一次侧變尾 置令連通一；； 之貫穿路，4 大致蓋住之空間所开 一次侧變壓器埋沒方

569248 五、發明說明（11) 在一次侧外殼内令充填之樹脂時， 入樹脂…令向外部引出原本位於二穿,令向空心部引 在-次側變磨器之空心部不殘留殘留：：二=氣，可令 是，可消除被封入樹脂之殘留 充填樹脂，於 器之發熱而膨脹後令一次侧外殼變之-次側變壓 又’在申請專利範圍第2項之又。 申請專利範圍第i項之效果以外，因壓器，除了 外殼内之樹脂之注入點反侧設 在7充填於一次侧 器之外部之外開口，注入一次側外次侧變壓 次侧變壓器之外周邊般滯留後自貫 如包圍- 填，即’樹脂-度在一次侧變壓器之工心部而充 之間被整流後以大致以之流量經 γ和—次侧外殼 心部，即可避免如塞住在貫穿路之空心::：暢的流至空 外之引出通路般一下子樹脂就在貫穿路；空心部 定的向空心部充填樹脂，而且可令將 、、於疋，可安 為殘留空氣封入樹脂中之可能性更降低。；二〜部之空氣作 又，在申請專利範圍第3項之非接觸 申請專利範圍第!項之效果以外，因1觸:=器，除了 和一次側變壓器之間設置了令連通一次側變壓卜之底面 欠側變壓器之外部之樹脂通4，樹脂通路=空：： 入在一次側外殼内所注入之樹脂，同時二〜4引 1外確實的排出空心.部1之空氣，於是，藉:向空心部 不、：之單功能’可邊令向空心部外排“氣 …丨入·充填樹脂’於是’可令將位於空心部

569248 五、發明說明（12) 為殘留空氣封入樹脂中之可能性更降低。

11·ΙΙΙ 第19頁 569248 圖式簡單說明 圖1係表示本發明之實施形態之例子，係表示一次側 變壓器對一次側外殼之配置狀態之侧面剖面圖。 圖2係表示圖1之例子之上視圖。 圖3係表示係本發明之實施形態之別的例子之在一次 側變壓器和印刷電路板之間設置了貫穿路之例子之一次侧 變壓器對一次側外殼之配置狀態之側面剖面圖。 圖4係圖3之例子之上視圖。 圖5係表示係本發明之實施形態之另外之例子之在— 次侧變壓器和一次側外殼之底面之間設置了樹脂通路之例 子之一次側變壓器對一次側外殼之配置狀態之侧面剖面 圖。 圖6係表示習知技術例之非接觸式變壓器之側面剖 圖。 圖7係表示令埋入該樹脂後將一次側變壓器配置於一 次側外殼之狀態之側面剖面圖。 【符號說明】 1 空心部 2 —次側外殼 3 —次側變壓器 4二次側外殼 5二次側變壓器 私 '：> , 6樹脂 了印刷電路板

第20頁 569248 圖式簡單說明 8 —次側線圈部 9 二次側線圈部 10貫穿路 11 樹脂通路

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Claims (1)

1. 569248 六、申請專利範圍 1 · 一種非接觸式變壓器，將内設於一次側外殼的筒狀 之一次側變壓器和内設於二次侧外殼的筒狀之二次侧變壓 器相向配置，利用在一次侧變壓器所具備之一次侧線圈部 和二次側變壓器所具備之二次側線圈部之間發生之電磁感 應在一次，變壓器和二次侧變壓器間進行非接觸式電力^ 2次S ί為··將一次側變壓器之一方之筒端面載置於和 Α二Η π设之相向部位亦即一次側外殼之底面，而且在一 ，一 “I另一方之筒端面設置端子部並裝上印刷電路 5k此S’變壓器埋沒在充填於一次側外殼内之樹脂 之間設置有^ ^變壓器中，在印刷電路板和一次側變壓器 側變壓器之Γ卜部路，以連通一次側變壓器之空心部和一次 其中， 設置有貫 其中 2 ·如申於奎 在充填於一^制=乾圍第1項之非接觸式變壓器 穿路之面臨彳殼内之樹脂之注入點相反侧 3.如申过ΐ變壓器之外部的外開口。 在一次侧外Ζ專利範圍第1項之非接觸式變壓器’其中 ^ 口洁、s机之底面和一次侧變壓器之間設置有樹脂通 立〇 —人侧變壓器之空心部和一次側變壓器之外 部0

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