TW583692B - Non-contact type transformer - Google Patents

Description

【發明所屬技術領域】 本發明係有關於在相 變壓器之間利用電磁感應 式變壓器。 向配置之一次側變壓器和二次側 進行非接觸式電力傳輸之#接觸 【習知技術】 自以往，如圖5所+，一|_ 肉益、认 u α所不 非接觸式變壓器τ係在構造上將 4之;:Λ外殼2之一次側變壓器3竭於二次側外殼 所且: 相向配置’俾能利用在-次側變壓器3 備之一次側線圈部8和二次侧變壓器5所具備之二次侧 颅:。卩9之，發生之電磁感應在一次側變壓器3和二次側變 ^二、5間進行非接觸式電力傳輸。例如，本非接觸式變壓 器Τ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，即，電器χ處於被水弄濕 之狀悲，也不會令直接接觸端子等通電之部分的在電器χ 和充電器Υ之間令通電，可令充電器γ安全的對該電器X充 電。在此’在本非接觸式變壓器Τ，由於電磁感應之效率 上之理由，在一次侧外殼2及二次側外殼4之彼此相向之部 位之内面部分各自放置一次側變壓器3及二次侧變壓器5， 使得令一次側變壓器3和二次側變壓器5儘量接近，而且由 於製造費用上之理由，未設置令貫穿一次側變壓器3及二 次側變壓器5之空心部1之鐵心等鐵心構件。而且，將一次 側外殼規定為上述之充電器Υ ’由於防水上、散熱上之理 由，向一次侧外殼2之内部法入樹脂6，而且將一次側變壓

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器3埋設成完全沒入該樹脂6中。 【發明欲解決之課題】 如上述，在朝一次側外殼2之内部注入樹脂6之情況 時，係朝一次側外殼2的面對二次側外殼4之部分亦即 2 a，將樹脂6注入一次側外殼2之内部。於此，為了八-面 侧變壓器3埋入於該樹脂6中，需要將樹脂6也注入一一次 變壓器3之空心部1。為了將樹脂6充填於一次侧變壓器3 空心部1 ’必須使原本位於空心部1之空氣朝空心部i外為^ 出，其排出量為欲將樹脂6充填入於空心部1之量。作曰^ 上述，因一次側變壓器3係載置於一次側外殼2之底面2疋如 其空心部1不僅開口面積窄而且係近似死巷狀之空間，位’ 於空心部1之空氣難自狹窄開口排出，而難以向一次側變 壓裔3之空心部1充填樹脂6。此外，一旦將樹脂6注人 其覆蓋於一次側變壓器3之空心部1時，位於一次側變壓 3之空心部1之底部1 a之空氣未完全排掉，可能被封入於^ 脂6中成為殘留空氣1 5 (圖6 )。於是，殘留空氣1 5被封人对 殘留於樹脂6中時，如此則於一次側變壓器3重複通電而 次側變壓器3發熱等情況下，該樹脂6中之殘留空氣丨5會膨 脹，而會導致一次側外殼2的損壞•變形，為其問題點。乂 本發明鑑於上述問題點，其目的在於提供一種非接觸 式變壓器，即使於將變壓器載置於外殼之底面之狀態，於 將樹脂注入至變壓器之空心部時，亦可避免將殘留空氣封 入樹脂中。

第8頁 583692 五、發明說明（3) 【解決課題之方式】 為解決上述之課題/本發明之申請專利範圍第1項 非接觸式變塵器，將内藏於一次側外句· 9 + 、 η又z之一次側#塵哭q 和内滅於二次側外殼4之二次側變壓器5知 ^ σσ ϋ子目向配置，刹用卢 一次側變壓器3所具備之-次侧線圈部8和 ：在 所具備之二次側線圈部9之間發生之電磁 4w ΰ 壓器3和二次側變壓器5間進行非接觸式電1力1 一·次侧變 為：將一次側變壓器3配置於一次侧外殼2之内^f =徵 沒在充填於一次側外殼2内的樹脂6中，且將直二^便/、埋 於一次側外殼2之底面2a，在該一次側變壓哭1 =面f置 形成傾斜内面7，使其開口面積隨著遠離_二，空^心部1 面2a而變寬。因而，因空心部j之開口形^哥外殼2之底 部1之底部寬之面積，在令樹脂6流入空部、、〗^有比空心 充填樹脂6之前位於空心部丨之空氣自空心才皆可使在 向空心部1外’使得不會將位於空心部1之处汔 '、開口排 氣1 5 (參照圖6 )封入樹脂6内，可令向空心為殘召空 又，因空心部i具有傾斜内面7，令樹脂6/2 =脂6, 流入空心部1日夺，樹脂6朝空心部！之底側順楊;^斜内面7 使在充填樹脂6之前位於空心 机入，可 .#^^^^^^^t 空氣1 5封入樹脂6内。 二氣作為殘留 又，申請專利範圍第2項之非接觸式變 為在申請專利範圍第丨項中，一次側變壓哭时，八特徵 口〇 〇之一次側線 583692

五、發明說明（4) 部8係設置成在平行於一 筒周面捲繞電線。因而，因侧憂屡器3之軸心方向而形成之 面中相對於一次側變屡器/使得在一次側變壓器3之筒周 次側線圈部8，在形成一 ^之轴心方向平行之部分設置一 得容易，亦即，因可簡化線圈部8時進行之繞線作業變 又，申請專利範圍第3 ^，也可馬上因應量產製程。 為在申請專利範圍第】項，^之非接觸式變壓器，其特徵 里分诚古η > t ， 、 在一次側變壓器3之空心部1設 置依據直徑之大小形成之殺都7 Λ m 乂又杈邛1 0，利用該段部1 〇使得開口 面積朝一次側變壓器遠離一次側外殼之底面之方向逐漸變 I。因而’猎者设置段部10 ’令自空心部1之開口流入空 心部1内之樹脂6流向空心部1之底側之速度變慢，因此， 因可使位於空心部1之空氣自開口排向空心部1外之時間變 長，可更消除將殘留空氣1 5封入在空心部1所充填之樹脂6 中 0 又，申請專利範圍第4項之非接觸式變壓器，其特徵 為在申請專利範圍第1項，在一次侧變壓器3設置自筒周面 貫穿空心部1之貫穿孔1 1，而且將該貫穿孔1 1之孔徑形成 為比空心部1之内徑小。因而，可令在一次側外殼2和一次 側變壓器3之間令充填之樹脂6經由孔徑比空心部1之内徑 小之貫穿孔11缓慢的流入二次侧外殼4，或可令被封入在 空心部1所充填之樹脂6經由貫穿孔11排向空心部1外，可 更消除將殘留空氣1 5封入在空心部1所充填之樹脂6中。 發明之實施形態

第10頁 583692 五、發明說明（5) 圖1表示本發明之實施形態之例子。在圖1表示構成非 接觸式變壓器T (參照圖5)之一次側變壓器3對一次側外殼2 之配置狀態。在習知技術也曾談到，非接觸式變壓器τ係 在構造上將内藏於一次側外殼2之一次側變壓器3和内藏於 二次側外殼4之二次側變壓器5相向配置的，使得可利用在 一次側變壓器3所具備之一次側線圈部8和二次側變壓器巧 所具備之二次側線圈部9之間發生之電磁感應在一次侧變 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Τ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 電之充電器Υ之間使用。 w % 在本例也没想將本非接觸式變壓器τ配置於在％官 二Υ之間使用，於是，設想將一次侧外殼2稱為充電器外 t，而且將一次侧變壓器3稱為充電器侧變壓器，又將-次側外殼4稱Α Φ^ 令一 側變壓器。為電外设，而且將二次側變壓器5稱為電器 構成本非接觸式變壓器 一 ― 壓器5係各自以户士 Λ丄 人w艾/土 d及一夂側變 體構成主體的在内邻具有係中空部分之空心部1之筒狀本 電線朝圓周方^具備線圈部，令在該筒狀本體之一部分將 器5相向配置^捲繞。將本一次侧變壓器3 A二次侧變壓 間相向而且使\ 是這係配置成各自之筒狀本體之筒端面 此卜， 使各自之空心部1之軸心位於同一線上的。 Μ各圈部係設置於筒狀本體之中相向之筒端面之 583692

附近位置的’詳述之，在筒狀本體形成 …條部13，在該凹條部13捲繞電線而m向: -次侧變㈣之線圈部稱為一次侧成在：，將 壓器5之線圈部稱為二次側線圈部9。如上述八側變 :線^係經由電磁感應現象令在二次侧線= 以力；輸=Γ8和，次侧線圈部9之間進行^ 二=器3及二次侧變壓器5之相 儘量防止2:1圈部8及二次側線圈部9配置相靠近，成為

接觸式變壓器τ之電力傳輸之效率之降低之 印刷電路板等次側線圈部8供電之電線或 次侧婉段W 0 接之導線而子。而，具有上述之構造之一 内部Ϊ t = 次側變壓器5各自配置於一次侧外殼2之 二次^ =二，外殼4之内部。這係為了令一次側變壓器3和 妒 / b之相向之各自之筒端面各自和相向之一次側外 成底面2a及二次侧外殼4之底面4a接觸。

口面 ^二關於一次側變壓器3之空心部1之形狀’令如開 2a而3隨著遠離一次側變壓器3接觸之一次侧外殼2之底面 部1 =寬般形成（設空心部1之開口徑為B，設空心部1之底 心 ^日守’具有B > A之關係）。在本例，如圖1所示，在空 1之"％ =軸心方向隨著遠離一次侧外殼2之底面2a使空心部 ，彳二麦大之傾斜内面7設置成遍及空心部1之侧面整 豆即空心部1形成在上方開口之近似圓錐空間狀。

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五、發明說明（7)

關於在一次側外殼2所設置之一次侧變壓器3之配置， 和習知技術一樣，令一次側變壓器3完全埋沒於在一次側 外殼2之内部所注入之樹脂6。在向一次側外殼2之内部注 入樹脂6時，令一次側外殼2之底面2 a位於下方，作為容哭 之底’令向一次側變壓器3之筒外部分和一次側外殼2之間 注入樹脂6 (箭號G )。令一次侧變壓器3完全埋沒於該樹脂6 時對空心部1也充填該樹脂6，但是這係藉著在一次側變壓 裔3之筒外部分和一次側外殼2之間逐漸貯存之樹脂6越過 一次側變壓器3之空心部1之開口邊緣部分後逐漸流入空心 部1之内部而進行的（箭號Η)。在此，本例之空心部1形成 在上方開口之近似圓錐空間狀，即因空心部1具有寬的開 口 ’而且具有隨著往底側使内徑變小之傾斜面狀之傾斜内 面7，流入空心部1之樹脂6使原本位於空心部1之空氣自空 心部1之寬的開口排向空心部1外，自寬的開口沿著傾斜内 面7順暢的朝空心部1之底部丨a方向流入下去。於是，在向 空心部1充填樹脂6時，可使得不會將原本位於空心部1之 空氣作為殘留空氣（參照圖6 )丨5封入樹脂6内。因此，因一 次側變壓器3利用未封入殘留空氣丨5之樹脂6覆蓋後配置於 一次側外殼2内部，令通電之一次側變壓器3發熱，也可使 得不會發生該殘留空氣15之膨脹引起之樹脂6之裂開或一 次側外殼2之變形或損壞。 以下列舉本發明之實施形態之別例。因這些例子係變 更上述之實施形態例之一次側變壓器3之形狀的，省略重 複部分之說明，只說明變更點。

第13頁 583692 五、發明說明（8) 圖2所示本發明之實施形態之別的例子係在相對於一 次側變壓器3之軸心方向平行的形成之筒周面捲繞電線而 設置了 一次側變壓器3之一次側線圈部8例。即，纏繞電線 之凹條部1 3之底面形成相對於一次側變壓器3之軸心方向 平行之面。於是，因在筒周面纏繞電線之凹條部1 3之底 面’即在凹條部1 3之筒周面相對於一次侧變壓器3之軸心 方向平行，對一次侧變壓器3纏繞電線之作業變得容易， 尤其也可令容易的適應藉著機械式的將電線捲繞於一次侧 變壓器3進行之量產製程。 圖3所示之本發明之實施形態之另外

… ， 〜J ·,>!、工 心部1設置依據直徑之大小形成之段部丨〇，利用該段部i 〇 使得開口面積朝一次側變壓器3遠離一次側外殼2之底面< 方向逐漸變寬之例子。在本例，除了在上述之實施形態$ 例子之空心部1之傾斜内面7以外，在上下連設2個段部 1 0 ’使得在該空心部i之開口之附近位置之部分變成2段肩 狀。設一次側變壓器3在軸心方向之高度尺寸為E、自一 ^ =外殼2之底面至一次侧變壓器3之一次側線圈部8為止之 iT尺寸為f時，在該段部1()之上升尺寸d設成滿足

()/4，又，在段部1〇在水平方向之往軸心之突出 尺寸C設成滿足c<(e〜FW9认曰 / ^ 夂二 一 U F)/2。於是，藉著在空心部1設置 段部1 〇，自空心部1之„ 1、六x ，丄 1 1 <開口流入之樹脂6往空心部1之底部 1 a之》瓜入速度變成爭 <睹4 —4V 风灵〖又之速度。樹脂6往空心部1之底部1丨 之流入速度變慢時，I^ m 一 二#、A 了提供用以將在空心部1原有之空氣 排向空心部1外之時門 ^ t間’於疋，可令將殘留空氣i 5封入在

叫692 五、發明說明（9) 外、立 =心邛1所充填之樹脂6之擔心更降低。於是，可令因令通 $之一次側變壓器3發熱而發生之樹脂6中之殘留空氣15之 心騰所引起之一次側外殼2之變形或損壞之發生更減少。 圖4所示之本發明之實施形態之另外之例子係在一次 ^ ★，器3設置自筒周面向空心部1貫穿之貫穿孔11，而且 :η亥貫穿孔1 1之孔徑形成為比空心部1之内徑小之例子。 在本例，在一次側變壓器3之周圍方向之多處設置貫穿孔 11 ’具有隨著接近空心部1靠向一次側外殼2之底面2a方向 之傾斜。又，空心部丨和上述之實施形態之例子一樣的形 成傾斜内面7。在此，設以傾斜内面7之一次侧外殼2之底 面2a為基準之傾斜角為召、以該貫穿孔丨丨之一次侧外殼2之 底面2a為基準之傾斜角為^時，具有〇<α〈点之關係。 於疋在设置了貫穿孔11之一次側變壓器3，向一次側 外殼2内注入樹脂6時，在向一次側變壓器3之筒外部分和 一次側外殼2之間注入樹脂6之情況（箭號G)，在一次側變 壓器3之筒外部分和一次側外殼2之間逐漸貯存之樹脂6經 由該貫穿孔11流入一次侧變壓器3之空心部1 (箭號J )。在 此，因貫穿孔11傾斜成隨著接近空心部1接近一次側外殼2 之底面2 a，樹脂6利用其自重。自貫穿孔11順暢的流落至空 心部1。又，因該貫穿孔11之孔徑形成為比空心部1之内徑 小，在經由貫穿孔11流入空心部1之樹脂6，變成少量之樹 脂6連續的流入’於是’可防止樹脂6以樹脂6 —下子就塞 住空心部1之底部1 a之形式流入空心部1 ’因此，可避免將 在空心部1原有之空氣作為殘留空氣1 5封入在空心部1充填

第15頁 583692 五、發明說明（10) 之樹脂6中。 又，將樹脂6注入一次側外殼2内時，在令樹脂6自空 心部1之開口流入之情況（箭號I )，空心部1和上述之實施 形態之例子一樣，因設置使得開口面積隨著遠離/次側外 殼2之底面2a而變寬之傾斜内面7，自開口流入該空心部1 之樹脂6緩慢的沿著傾斜内面7充填空心部1，樹脂6不會以 樹脂6 —下子就塞住空心部1之底部1 a之形式流入空心部 1，於是，可避免將在空心部1原有之空氣作為殘留空氣15 封入在空心部1充填之樹脂6中之情形。在此，若在空心部 1原有之空氣作為殘留空氣1 5殘留於尚流動性之樹脂6内， 也可令該殘留空氣1 5經由貫穿孔11排向一次側變壓器3之 向外方（箭號K ) ’即也可令貫穿孔丨丨發揮排除殘留空氣J 5 之功用’於是’可令將在空心部1原有之空氣作為殘留空 氣1 5封入在空心部1充填之樹脂6中之情形更減少。 於是’藉著在一次側變壓器3設置貫穿孔丨丨，可令樹 脂6經由貝穿孔11緩慢的流入空心部1，或令在空心部1充 填之樹脂6所封入之殘留空氣丨5經由貫穿孔丨丨排向空心部丄 外’在任一種情況，都可更消除在空心部1充填之樹脂6 入之殘留空氣1 5之可能性。 【發明之效果】 么^ ΐ上述’在本發明之申請專利範園第1項之非接觸式 變壓’因在一次側外殼之内部將一次側變壓器配置成令 埋沒於在一次側外殼内令充填之樹脂，而且令一端面放i

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於一次側 空心部形 寬之傾斜 心部之開 心部内， 心部之寬 會將位於 因令通電 空氣膨脹 又， 器，除了 次側變壓 置了一次 時進行之 令馬上適 外殼底 成使得 内面， 口流入 此時， 開口排 空心部 而一次 而發生 本發明 申請專 器之軸 側變壓 繞線作 應量產 開口面積隨著遠離一-欠^丨&z人側變壓器泛 -人夕卜勒+ =具有面，比空心部之：：面而續 空心部之樹脂沿著傾斜内面面積之空 使在充填樹脂之前位於空心 '暢的流入竺 向空心料，於是可令向空= 之空氣作為殘留空氣封入樹脂内， 側變壓ϋ發熱時也可防止因樹脂 一次側外殼之變形等。 笔 之申請專利範圍第2項之非接觸 利範圍第1項之效果以外，因在相對於一 :方向平行的形成之筒周面捲繞電線而言; 器之一次側線圈部，在形成一次側線圈音 業可變得容易，即，因可簡化製造，也？ 製程。 ’

.又，本發明之申請專利範圍第3項之非接觸式變壓 了申請專利範圍第1項之效果以外，因在-次侧變 ，态之空心部設置依據直徑之大小形成之段部，利用該段 邛使得開口面積朝一次側變壓器遠離一次側外殼之底面之 向逐漸麦I，令自空心部之開口流入空心部内之樹脂流 $空心部之底側之速度變慢，因此，因可使位於空心部之 ，氣自開口排向空心部外之時間變長，可更消除將殘留空 ^封入在空心部所充填之樹脂中，於是，在因令通電而一 次側變壓器發熱時也可更防止因樹脂内之殘留空氣膨脹而

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583692 五、發明說明（12) 發生一次側外殼之變形等。

又，申請專利範圍第4項之非接觸式變壓器，在申請 專利範圍第1項，因在一次側變壓器設置自筒周面貫穿空 心部之貫穿孔，而且將該貫穿孔之孔徑形成為比空心部之 内徑小，可令在一次側外殼和一次側變壓器之間令充填之 樹脂經由孔徑比空心部之内徑小之貫穿孔緩慢的流入二次 侧外殼，或可令被封入在空心部所充填之樹脂經由貫穿孔 排向空心部外，可更消除將殘留空氣封入在空心部所充填 之樹脂中，於是，在因令通電而一次侧變壓器發熱時也可 更防止因樹脂内之殘留空氣膨脹而發生一次側外殼之變形 等。

第18頁 583692 圖式簡單說明 圖1係表示本發明之實施形態之例子，顯示一次側變 壓器對一次側外殼之配置狀態之侧面剖面圖。 圖2係表示本發明之實施形態之另一例子，顯示提高 了 一次側線圈部之製造性的一次側變壓器對一次側外殼之 配置狀態之側面剖面圖。 圖3係表示本發明之實施形態之又另一例子，顯示設 置有段部之一次側變壓器對一次側外殼之配置狀態之側面 剖面圖。 圖4係表示本發明之實施形態之又再一例子，顯示設 有貫穿孔之一次側變壓器對一次侧外殼之配置狀態之側面 剖面圖。 圖5係表示習知技術例之非接觸式變壓器之側面剖面 圖。 圖6係表示同上的習知技術例，將一次侧變壓器配置 於一次側外殼内且埋入於該樹脂中之側面剖面圖。 【符號說明】 1空心部 2 —次側外殼 3 —次侧變壓器 4二次侧外殼 5二次側變壓器 6樹脂 7傾斜内面

583692 圖式簡單說明 8 —次側線圈部 9二次側線圈部 1 0段部 11貫穿孔

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Claims (1)

1. 583692 六、申請專利範圍 1. 一種非接觸式變壓器，將内藏於一次侧外殼之一次 側變壓器和内藏於二次側外殼之二次側變壓器相向配置， 利用在一次侧變壓器所具備之一次側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側變 壓器和二次侧變壓器間進行非接觸式電力傳輸；其特徵 為·· 將一次側變壓器配置於一次側外殼之内部，使其埋沒 在充填於一次側外殼内的樹脂中，且將其一端面載置於一 次侧外殼之底面，在該一次側變壓器之空心部形成傾斜内 面，使其開口面積隨著遠離一次側外殼之底面而變寬。 2. 如申請專利範圍第1項之非接觸式變壓器，其中， 一次侧變壓器之一次側線圈部係設置成在平行於一次側變 壓器之軸心方向而形成之筒周面捲繞電線。 3. 如申請專利範圍第1項之非接觸式變壓器，其中， 在一次侧變壓器之空心部設置依據直徑之大小而形成之段 部，利用該段部使得開口面積朝一次側變壓器的遠離一次 侧外殼之底面之方向逐漸變寬。 4. 如申請專利範圍第1項之非接觸式變壓器，其中， 在一次側變壓器設置自筒周面貫穿空心部之貫穿孔，而且 將該貫穿孔之孔徑形成為比空心部之内徑小。

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