(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁材よりなる薄膜状の基板の表裏に形成した一対の２次側の導体パターンを、スルーホールを介し接続したトランスの２次側を、トランスの１次側と空隙を対向させた回転トランスにおいて、
前記２次側の導体パターンを、円の一部に間隙を設けた多段の同心円状の薄膜導体により形成し、
表側の導体パターンを、最も外側の前記薄膜導体の端部を接続する表側の端子と、前記間隙部で、前記薄膜導体の端部同志を外側から内側に向けて斜めに順次接続するジャンパ線と、最も内側の前記薄膜導体の端部を接続するスルーホールとで構成し、
裏側の導体パターンを、最も内側の前記薄膜導体の端部を接続するスルーホールと、前記間隙部で、前記薄膜導体の端部同志を前記表側のジャンパ線と鎖交させ内側から外側に向けて斜めに順次接続するジャンパ線と、最も外側の薄膜導体の端部を接続する裏側の端子とで構成したことを特徴とする回転トランス。
【発明の詳細な説明】
【００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、シートコイル等の薄膜導体パターンで構成した回転トランスに関する。
【００２】
【従来の技術】
従来、充電装置用トランスとして、絶縁材よりなる薄箔の基板の表裏に、渦巻きの方向を逆向きにした一対の渦巻状のコイルを形成し、渦巻きの中央部に設けたスルーホールにより表裏の渦巻状のコイルを接続し、トランスの２次側コイルを構成し、この２次側コイルを、円筒形のコアにコイルを巻回したトランスの１次側に対向させたものがある（例えば、実開昭５８−８０７５５号公報）。
【００３】
【発明が解決しようとする課題】
薄形化のため、従来技術のトランスの１次側コイルをトランスの２次側コイルに換え、回転トランスに適用することは考えられるが、以下のような問題がある。
２次側コイルは１次側コイルの作る磁束と回転しながら鎖交する。
１次側コイルの渦巻きと２次側コイルの渦巻きが重なった点を基準としたとき、１次側コイルの渦巻きと２次側コイルの渦巻きの位相角０度、９０度、１８０度、２７０度に対する２次側コイルの磁束鎖交部は、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に斜線部で示すようになり、２次側コイルの鎖交磁束面積は回転に伴い変化する。２次側コイルが１回転すれば、鎖交磁束に１周期のリップルが現れ、図５に示すように、２次側コイルの誘起電圧に１周期のリップルが発生することになる。
このように誘起電圧のリップルの発生する回転トランスをレゾルバ等検出器や信号伝送用に用いた場合、大きな誤差が発生する。また、コイルのターン数を減らして構成しなければならない場合には、渦巻きの軌跡が粗くなるため、回転角に対する鎖交磁束面積の変化分がさらに増大し、誘起電圧のリップルがさらに増大するという問題がある。
そこで、本発明は、回転に伴い発生する誘起電圧のリップルをなくし、高精度でかつ容易に構成できるシートコイル型の回転トランスを提供することを目的とする。
【００４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための手段として、以下のようにシートコイル型の回転トランスを構成する。
絶縁材よりなる薄膜状の基板１の表裏に形成した一対の２次側の導体パターンと、この導体パターンを接続するスルーホールよりなるトランスの２次側を、空隙を介し、トランスの１次側と対向させた回転トランスにおいて、
前記２次側の導体パターンを、円の一部に間隙３を設けた多段の同心円状の薄膜導体２ｏ・・２ｚ、７ｏ・・７ｚにより形成し、
表側の導体パターン２を、最も外側の薄膜導体２ｏの端部をリード４ａにより接続する表面の端子２ｔと、前記間隙３部で、薄膜導体２ｏ・・２ｚの端部同志を、外側の段から内側の段に向けて、斜めに順次接続するジャンパ線５と、最も内側の薄膜導体２ｚの端部をスルーホール６に接続するリード４ｂで構成する。
裏側の導体パターン７を、最も内側の導体パターン７ｚの端部を接続するスルーホール６と、薄膜導体を７ｏ・・・７ｚ対向するもの同志の端部を、内側の段から外側の段に向けて、表側の導体パターン２のジャンパ線５と鎖交させ斜めに順次接続するジャンパ線８と、最も外側の薄膜導体７ｏの端部をリード４ｄにより接続する裏側の端子９ｔとで構成する。
表側の導体パターン２と裏側の導体パターン７をスルーホール６を介し接続し、各導体パターン２、７に誘起される電流が同一方向となるトランスの２次側を構成する。
なお、トランスの１次側を２次側と同一構成にしてもよい。
【００５】
【作用】
上記の構成により、２次側導体が回転軸の中心Ｃを中心とした同心円状の形状となるため、２次側導体の鎖交磁束面積は２次側導体の回転に対し変化しない。また、２次側巻線のターン数の増減の影響を受けない。
【００６】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図１により説明する。
円板状の薄膜の絶縁シート層よりなる基板１を挟んで、基板１の表側と裏側に、一部に微小な間隙３を設けた回転中心Ｃを中心とした多段の同心円状の表側の薄膜導体２ｏ・・２ｚと、裏側の薄膜導体７ｏ・・７ｚを、エッチング、ＰＶＤ、ＣＶＤ等で形成する。なお、説明上、図では、表側の薄膜導体２ｏ・・２ｚ（実線）と裏側の薄膜導体７ｏ・・７ｚ（破線）をずらして表現してあるが、回転中心Ｃを中心とする同心上に重なるように配置してある。また、間隙３を径方向・直線上に設けてあるが、必ずしもその必要はない。
表面の導体パターン２は、次のように接続してある。
まず、表側の端子２ｔと最も外側の表側の薄膜導体２ｏの一端をリード４により接続する。
薄膜導体２ｏの他端は、ジャンパ線５により薄膜導体２ｏのすぐ内側の薄膜導体２ｐの一端に斜めに接続する。薄膜導体２ｐの他端は、ジャンパ線５により薄膜導体２ｐのすぐ内側の薄膜導体２ｑの一端に斜めに接続する。以下、同様にして、ジャンパ線５により最も内側の薄膜導体２ｚまで順次接続して行く。最も内側の薄膜導体２ｚの他端は、スルーホール６を介し、リード４ｃにより裏側の薄膜導体７ｚの一端に接続する。
裏側の導体パターン７は、次のように接続してある。
一端をリード４ｃに接続した薄膜導体７ｚの他端は、すぐ外側の薄膜導体７ｙの一端に接続する。以下、表側の導体パターン２とは逆に、表側の導体パターン２のジャンパ線５と鎖交させてジャンパ線８により、内側から外側に向かって、薄膜導体７ｏまで順次接続して行き、最も外側の薄膜導体７ｏの他端をリード４ｄにより裏側の端子９ｔに接続する。
その結果、表側の導体パターン２と裏側の導体パターン７に流れる電流の方向が同一方向になるトランスの２次側が構成される。
トランスの１次側は、従来と同様なものでも、本発明の２次側のように構成したものでもよく、トランスの１次側にトランスの２次側を空隙を介して対向させて回転トランスを構成している。
【００７】
以下に、動作を説明する。
２次側の導体パターンが回転すると、トランスの１次側の作る磁束と鎖交する。この２次側の導体パターンのある点とトランスの１次側のある点を基準としたとき、トランスの１次側と２次側の導体パターンとの位相角０度、９０度、１８０度、２７０度に対する、２次側の導体パターンの磁束鎖交部は、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に斜線部で示すようになる。
図から分かるように、２次側の導体パターンが回転軸の中心Ｃを中心とした同心円状の形状となっているため、２次側の導体パターンの鎖交磁束面積は２次側の導体パターンの回転に対して変化しない。従って、回転角と誘起電圧の関係は、図３に示すように、回転中にリップルを生じない。
【００８】
【発明の効果】
以上に述べたことから、本発明は下記の効果を有する。
２次側の導体パターンの誘起電圧にリップルがないので、高精度な回転トランスを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す２次側の導体パターンを示す平面図。
【図２】本発明の実施例によるトランスの１次側と２次側の導体パターンの位相角における鎖交磁束部を示す模式図、（ａ）０度、（ｂ）９０度、（ｃ）１８０度、（ｄ）２７０度。
【図３】本発明の実施例による位相角と誘起電圧の関係を示すグラフ。
【図４】従来技術による１次側コイルと２次側コイルの位相角における鎖交磁束部を示す模式図、（ａ）０度、（ｂ）９０度、（ｃ）１８０度、（ｄ）２７０度。
【図５】従来技術による位相角と誘起電圧の関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１    基板
２、７  導体パターン
２ｏ・・２ｚ、７ｏ・・７ｚ  薄膜導体
２ｔ、９ｔ  端子
３    間隙
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ  リード
５、８  ジャンパ線
６    スルーホール
【図１】
0003642352.tif 000002
【図２】
0003642352.tif 000003
【図３】
0003642352.tif 000004
【図４】
0003642352.tif 000005
【図５】
0003642352.tif 000006