旋转型磁耦合装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及旋转型磁耦合装置。在用于旋转体的旋转型磁耦合装置中，即使线圈彼此的位置关系根据旋转体的旋转量变化，也能获得稳定的输出特性。旋转型磁耦合装置(1)具备第一线圈(8)、以与第一线圈(8)磁耦合的方式配置的第二线圈(9)。第一及第二线圈是以各自的开口部包围旋转体的旋转轴(Z)的周围的方式配置的环状线圈，环状线圈包含沿旋转体的周向延伸的第一及第二配线部、从第一配线部的一端或第二配线部的一端向旋转轴(Z)方向折弯的第三配线部、从第一配线部的另一端或第二配线部的另一端向旋转轴方向折弯的第四配线部。第一及第二线圈的至少一方构成为从与所述旋转轴正交的径向观察第三配线部和第四配线部相互相接或重叠。

Rotating magnetic coupling device

The invention relates to a rotating magnetic coupling device. In rotating magnetic coupling device for rotating body, even if the position relationship of the coil is changed according to the rotation volume of the revolving body, stable output characteristics can also be obtained. A rotating magnetic coupling device (1) is equipped with a first coil (8) and a second coil (9) configured in a magnetic coupling manner with the first coil (8). The first and the two coil is surrounded by the axis of rotation is rotated to the opening of the respective (Z) circular coil configuration around the annular coil along the circumferential rotary body includes first and two wiring portion, extending from the end of the first wiring part one or second wiring to the axis of rotation (Z) fourth a wiring part bending third wiring portion, the bending direction from the other end of the first wiring part or the other end of the second wiring part towards the direction of the rotation axis. At least one of the first and two coils is configured to be connected or overlapped with each other from the radial observation third and the fourth wiring.

【技术实现步骤摘要】
旋转型磁耦合装置
本专利技术涉及旋转型磁耦合装置，特别是涉及无线地向旋转体传送电力或信号的装置。
技术介绍
用于向旋转体的电力传送的旋转型电力传送装置例如优选用于向多轴工业用机器人的臂、监控摄像头、旋转工作台上的装置等供给电力。目前，旋转型电力传送装置使用接触式的滑环。滑环是使位于固定侧的刷与设置于旋转的一侧的金属环的滑动面接触而传送电力的部件。但是，在接触式中，因为使接触部分滑动而进行通电，所以接点部分可能磨损而不能进行电力传送。因此，非接触式的无线电力传送备受关注。例如，在专利文献1中记载有一种非接触型电力供给装置，其具备设置于旋转体的受电线圈、与受电线圈相对而设置的供电线圈，通过伴随着流经供电线圈的电流的变化的电磁感应作用，非接触地从供电线圈向受电线圈供给电力。该装置中，供电线圈及受电线圈分别形成长形的环状，并且在供电线圈及受电线圈中相互相对的导线以相对于旋转体的旋转轴位于同侧并包围旋转轴的方式配置。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2007－208201号公报但是，在专利文献1所公开的技术中，因为在连结供电线圈及受电线圈各自的上侧导线和下侧导线的导线部分彼此之间存在间隙，所以供电线圈相对于受电线圈的旋转方向的位置发生变化，并且与受电线圈交链的磁通的量发生变化，存在不能获得稳定的输出特性等的课题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述课题而创建的，其目的在于，在用于旋转体的旋转型磁耦合装置中，即使线圈彼此的位置关系根据旋转体的旋转量发生变化，也能够获得稳定的输出特性。为了解决上述课题，本专利技术的旋转型磁耦合装置，其特征在于，是用于旋转体的旋转型磁耦合装置，具备：第一线圈、以与所述第一线圈磁耦合的方式配置的第二线圈，所述第一及第二线圈为以各自的开口部包围所述旋转体的旋转轴的周围的方式配置的环状线圈，所述环状线圈包含：第一及第二配线部，其沿所述旋转体的周向延伸；第三配线部，其从所述第一配线部的一端或所述第二配线部的一端向所述旋转轴方向折弯；第四配线部，其从所述第一配线部的另一端或所述第二配线部的另一端向所述旋转轴方向折弯，所述第一及第二线圈的至少一方构成为，从与所述旋转轴正交的径向观察，所述第三配线部和所述第四配线部相互相接或重叠。根据本专利技术，即使第一及第二线圈的位置关系伴随着旋转体的旋转发生变化，也能够抑制第一及第二线圈的开口部的重叠面积的变化，能够抑制第一及第二线圈间的传递比的变化。因此，在用于旋转体的旋转型磁耦合装置中，不管旋转体的旋转如何均能够获得电力或信号的稳定的输出特性。本专利技术中，优选所述第一及第二线圈的一方构成为，从所述径向观察，所述第三配线部和所述第四配线部相互相接或重叠，所述第一及第二线圈的另一方构成为，从所述径向观察，在所述第三配线部和所述第四配线部之间具有间隙。无论在第一及第二线圈的哪一方，只要构成为环状线圈的折回部彼此从径向观察相互相接或重叠，就能够获得抑制旋转体的旋转所致的输出电压的变动的效果。本专利技术中，优选所述第一及第二线圈这两者构成为，从所述径向观察，所述第三配线部和所述第四配线部相互相接或重叠。根据该结构，能够进一步抑制旋转体的旋转所致的输出电压的变动。本专利技术中，优选所述第一及第二线圈的至少一方是包含多匝的环状线圈的平面螺旋线圈，从所述径向观察，所述多匝的环状线圈的所述第三配线部的组和所述第四配线部的组相接或重叠。根据该结构，能够提高第一及第二线圈的电感，由此能够加强两者的磁耦合。本专利技术中，优选所述第一及第二线圈的至少一方是以所述环状线圈在所述层叠方向上重叠的方式呈层状形成的多层环状线圈。根据该结构，能够提高第一及第二线圈的电感，由此能够加强两者的磁耦合。本专利技术中，优选所述第一及第二线圈通过在柔性基板上印刷导体图案而构成。根据该结构，能够容易地制作以环状线圈的开口部包围旋转体的旋转轴的周围的方式配置的第一及第二线圈。本专利技术中，优选所述柔性基板以从所述径向观察，所述第三配线部和所述第四配线部相互相接或重叠的方式被弄圆1周以上而呈圆筒状形成。根据该结构，能够提高第一及第二线圈的至少一方的电感，由此能够加强两者的磁耦合。优选本专利技术的旋转型磁耦合装置还具备第一磁性体，其配置于比所述第一及第二线圈更靠近所述径向的外侧的位置，还优选还具备第二磁性体，其配置于比所述第一及第二线圈更靠近所述径向的内侧的位置。根据该结构，能够确保第一及第二线圈产生的磁通的磁路。因此，即使在第一及第二线圈的附近配置金属部件，也能够降低第一及第二线圈产生的磁通与金属部件交链所致的涡电流损失，能够提高第一及第二线圈间的磁耦合。根据本专利技术，能够提供即使线圈彼此的位置关系根据旋转体的旋转量而发生变化，也能够获得稳定的输出特性的旋转型磁耦合装置。附图说明图1是示意性地表示本专利技术的实施方式的旋转型磁耦合装置的整体结构的框图。图2是表示本实施方式的旋转型磁耦合装置的构造的分解立体图。图3是将图2的旋转型磁耦合装置分成送电单元和受电单元表示的分解截面图。图4是表示将图3的旋转型磁耦合装置的送电单元和受电单元组装后的状态的立体图。图5是表示发送线圈8的结构的图，(a)是展开俯视图，(b)是立体图。图6是表示接收线圈9的结构的立体图。图7(a)～(c)是表示发送线圈8和接收线圈9的组合例的图，另外，图7(d)是表示图7(a)～(c)所示的发送线圈8旋转了360度时的接收线圈9的输出变化的图表。图8(a)～(f)是构成接收线圈9的长边方向的两端的折回部的第三配线部9c和第四配线部9d的位置关系的详细说明图。图9(a)是用于说明送电线圈6和受电线圈7的磁耦合状态的概略截面图，图9(b)是用于说明发送线圈8和接收线圈9的磁耦合状态的概略截面图。图10是表示接收线圈9的第一变形例的图，(a)是展开俯视图，(b)是立体图。图11是表示接收线圈9的第二变形例的图，(a)是展开俯视图，(b)是接收线圈9的立体图，(c)是表示接收线圈9的比较例的立体图。图12(a)～(c)是表示接收线圈9的第三变形例的俯视图，特别是表示多层线圈的各层的图案设计的图。图13(a)～(c)是表示发送线圈8及接收线圈9的组合的变形例的立体图。符号的说明1旋转型磁耦合装置1A送电单元1B受电单元2旋转转轴2a凸缘部3旋转骨架3a旋转骨架的上面部3b旋转骨架的外侧侧面部3c旋转骨架的内侧侧面部4支承体5固定骨架5a固定骨架的底面部5b固定骨架的外侧侧面部5c固定骨架的内侧侧面部6送电线圈7受电线圈8发送线圈8a发送线圈的第一配线部8b发送线圈的第二配线部8c发送线圈的第三配线部8d发送线圈的第四配线部8e1发送线圈的一端(端子)8e2发送线圈的另一端(端子)9接收线圈9a、9a1、9a2、9a3接收线圈的第一配线部9b、9b1、9b2、9b3接收线圈的第二配线部9c、9c1、9c2、9c3接收线圈的第三配线部9d、9d1、9d2、9d3接收线圈的第四配线部9e1接收线圈的一端(端子)9e2接收线圈的另一端(端子)9f引出导体9t、9t1、9t2、9t3、9t4通孔导体10a中间磁性体10b内侧磁性体10c外侧磁性体10d上面磁性体10e底面磁性体11a送电电路基板11b受电电路基板13柔性基板13L1多层柔性基板的第1层13L2多层柔性基板的第2层13L3多层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转型磁耦合装置，其特征在于，是用于旋转体的旋转型磁耦合装置，具备：第一线圈；及以与所述第一线圈磁耦合的方式配置的第二线圈，所述第一及第二线圈是以各自的开口部包围所述旋转体的旋转轴的周围的方式配置的环状线圈，所述环状线圈包含：第一及第二配线部，其沿所述旋转体的周向延伸；第三配线部，其从所述第一配线部的一端或所述第二配线部的一端向所述旋转轴方向折弯；及第四配线部，其从所述第一配线部的另一端或所述第二配线部的另一端向所述旋转轴方向折弯，所述第一及第二线圈的至少一方构成为，从与所述旋转轴正交的径向观察，所述第三配线部和所述第四配线部相互相接或重叠。

【技术特征摘要】
2016.10.11 JP 2016-2003351.一种旋转型磁耦合装置，其特征在于，是用于旋转体的旋转型磁耦合装置，具备：第一线圈；及以与所述第一线圈磁耦合的方式配置的第二线圈，所述第一及第二线圈是以各自的开口部包围所述旋转体的旋转轴的周围的方式配置的环状线圈，所述环状线圈包含：第一及第二配线部，其沿所述旋转体的周向延伸；第三配线部，其从所述第一配线部的一端或所述第二配线部的一端向所述旋转轴方向折弯；及第四配线部，其从所述第一配线部的另一端或所述第二配线部的另一端向所述旋转轴方向折弯，所述第一及第二线圈的至少一方构成为，从与所述旋转轴正交的径向观察，所述第三配线部和所述第四配线部相互相接或重叠。2.根据权利要求1所述的旋转型磁耦合装置，其特征在于，所述第一及第二线圈的一方构成为，从所述径向观察，所述第三配线部和所述第四配线部相互相接或重叠，所述第一及第二线圈的另一方构成为，从所述径向观察，在所述第三配线部和所述第四配线部之间具有间隙。3.根据权利要求1所述的旋转型磁耦合装置，其特征在于，所述第一及第二线圈这两者构成为，从所述径...

【专利技术属性】
技术研发人员：花房一义，浦野高志，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP