(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次側ハウジングに内蔵された筒状の１次側トランスと２次側ハウジングに内蔵された筒状の２次側トランスとを対向配置し、１次側トランスに備えた１次側コイル部と２次側トランスに備えた２次側コイル部との間で生じる電磁誘導によって１次側トランスと２次側トランスとの間で非接触の電力伝達が行われる非接触トランスであって、１次側トランスの一方の筒端面を２次側ハウジングとの対向部位である１次側ハウジングの底面に載置すると共に１次側トランスの他方の筒端面に端子部を設けてプリント基板を装着し、１次側ハウジング内に充填させた樹脂に埋没させた１次側トランスにおいて、プリント基板と１次側トランスとの間に１次側トランスの空心部と１次側トランスの外部とを連通させる貫通路を設けたことを特徴とする非接触トランス。
【請求項２】
１次側ハウジング内に充填させる樹脂の注入ポイントと反対側に貫通路の１次側トランスの外部に臨む外開口を設けたことを特徴とする請求項１に記載の非接触トランス。
【請求項３】
１次側ハウジングの底面と１次側トランスとの間に１次側トランスの空心部と１次側トランスの外部とを連通させる樹脂通路を設けたことを特徴とする請求項１に記載の非接触トランス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対向配置した１次側トランスと２次側トランスとの間で電磁誘導による非接触の電力伝達が行われる非接触トランスに関する発明である。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、非接触トランスＴは、図６に示すように、１次側ハウジング２に内蔵された１次側トランス３と２次側ハウジング４に内蔵された２次側トランス５とを対向配置して構成されたものであって、１次側トランス３に備えた１次側コイル部８と２次側トランス５に備えた２次側コイル部９との間で生じる電磁誘導によって１次側トランス３と２次側トランス５との間で非接触の電力伝達を行い得るようにしたものである。この非接触トランスＴは非接触の電力伝達を行い得るといった利点を有していることから、例えば、水廻りで使用する電動歯ブラシや電気カミソリ等の電気器具Ｘと上記電気器具Ｘに充電を行うような充電機器Ｙとの間に配置して使用される。つまり、電気機器Ｘが水に濡れた状態にあっても、端子等の通電する部分を直接接触させることなく電気機器Ｘと充電機器Ｙとの間で通電させて電気機器Ｘへの安全な充電が図られるようにしているのである。この充電機器Ｙを構成する１次側ハウジング２に内蔵される１次側トランス３にあっては、製造コスト上の理由から２次側トランス５と共に鉄心等のコア部材は設けないで内部に空心部１が設けられており、そして、防水上、放熱上の理由から、１次側ハウジング２の内部に充填された樹脂６に完全に埋没するように埋設される（図７）。なお、１次側ハウジング２の内部に樹脂６を注入する際には、１次側ハウジング２の底面２ａを底として１次側ハウジング２の内部に樹脂６を注入・充填させるように行われるものである。ここで、１次側トランス３は上記樹脂６に完全に埋没されるものであるから、１次側トランス３の空心部１にも樹脂６が充填されるものである。
【０００３】
ここで、１次側トランス３及び２次側トランス５にあっては、電磁誘導の効率上の理由から、極力近接させることが望ましく、つまり、１次側トランス３及び２次側トランス５はそれぞれ１次側ハウジング２及び２次側ハウジング４の対向部位（本例では底面２ａ，４ａ）にそれぞれ筒端面を接させるものである。ここで、１次側トランス３にあっては、１次側ハウジング２の底面２ａの反対側の筒端面には端子部１２が設けられており、上記端子部１２にはプリント基板７が装着されるものである。そのため１次側トランス３の空心部１にあっては、その両筒端面で１次側ハウジング２の底面２ａ及びプリント基板７によって蓋がされたような空間になるものであり、上記空心部１に樹脂６が充填される際には、１次側ハウジング２の底面２ａ及びプリント基板７と１次側トランス３の両筒端面との微小な隙間から樹脂６が空心部１に染み入るように充填されるものであり、しかして、樹脂６の充填が行われにくい空心部１にあっては、樹脂６が充填される前に空心部１にもともとあった空気が残存空気１５として樹脂６の中に封じ込められてしまうことがあった。このように、樹脂６の中に残存空気１５が封じ込められて残ってしまうと、１次側トランス３に繰り返し通電させることで１次側トランス３が発熱等をした場合に、上記樹脂６の中の残存空気１５が膨張し、１次側ハウジング２の破損・変形を引き起こすといった問題が生じてしまうものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、ハウジングの底面にトランスを載置させると共に上記トランスにプリント基板を装着させたことで、トランスの空心部が両端で蓋をされた空間状になった場合にも、上記空心部に残存空気を残さずに樹脂を充填させてハウジングに変形等の不具合を生じさせないようにする非接触トランスを提供することを課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の請求項１に係る非接触トランスは、１次側ハウジング２に内蔵された筒状の１次側トランス３と２次側ハウジング４に内蔵された筒状の２次側トランス５とを対向配置し、１次側トランス３に備えた１次側コイル部８と２次側トランス５に備えた２次側コイル部９との間で生じる電磁誘導によって１次側トランス３と２次側トランス５との間で非接触の電力伝達が行われる非接触トランスであって、１次側トランス３の一方の筒端面３ａを２次側ハウジング４との対向部位である１次側ハウジング２の底面２ａに載置すると共に１次側トランス３の他方の筒端面３ｂに端子部１２を設けてプリント基板７を装着し、１次側ハウジング２内に充填させた樹脂６に埋没させた１次側トランス３において、プリント基板７と１次側トランス３との間に１次側トランス３の空心部１と１次側トランス３の外部とを連通させる貫通路１０を設けたことを特徴とする。これにより、１次側ハウジング２の底面２ａ及びプリント基板７により略蓋をされた空間に形成された１次側トランス３の空心部１にあっても、プリント基板７と１次側トランス３との間に１次側トランス３の空心部１と１次側トランス３の外部とを連通させる貫通路１０を設けたことから、１次側トランス３を１次側ハウジング２内に充填させた樹脂６に埋没させる際には、上記貫通路１０が樹脂６を空心部１に導入させると共にもともと空心部１にあった空気を空心部１外に導出させるものであって、１次側トランス３の空心部１に残存空気１５（図７参照）を残さずに樹脂６を充填させることができるものである。
【０００６】
また、請求項２に係る非接触トランスは、請求項１において、１次側ハウジング２内に充填させる樹脂６の注入ポイントＧと反対側に貫通路１０の１次側トランス３の外部に臨む外開口１４を設けたことを特徴とする。これにより、１次側ハウジング２内に注入した樹脂６は１次側トランス３の外周縁を取り巻くように滞留した後に貫通路１０から空心部１に導入されて充填されるものであり、つまり、樹脂６は１次側トランス３の外周縁と１次側ハウジング２との間で整流された後に略一定の流量でスムーズに貫通路１０を通って空心部１に至るものであり、すなわち、貫通路１０における空心部１の空気の空心部１外への導出通路を塞ぐように一気に樹脂６が貫通路１０を流れてしまうことを避けることができ、しかして、樹脂６による安定的な空心部１の充填を図り得ると共に、空心部１にあった空気を残存空気１５として樹脂６中に封じ込めてしまう恐れを更に低減させることができるものである。
【０００７】
また、請求項３に係る非接触トランスは、請求項１において、１次側ハウジング２の底面２ａと１次側トランス３との間に１次側トランス３の空心部１と１次側トランス３の外部とを連通させる樹脂通路１１を設けたことを特徴とする。これにより、樹脂通路１１が１次側ハウジング２内に注入された樹脂６を空心部１に導入し、同時に、貫通路１０が空心部１の空気を空心部１外に着実に排出させるものであり、このように、通路毎に別々の単機能を持たせたことで空気を空心部１外に排出させながらの空心部１への樹脂６の導入・充填がスムーズに行われ得るものであり、しかして、空心部１にあった空気を残存空気１５として樹脂６中に封じ込めてしまう恐れを更に低減させることができるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【０００９】
図１及び図２に本発明の実施の形態の例を示す。上記図１及び図２には非接触トランスＴ（図５参照）を構成する１次側トランス３の１次側ハウジング２への配置状態について示してある。従来技術の項でも触れたが、非接触トランスＴは、１次側ハウジング２に内蔵された１次側トランス３と２次側ハウジング４に内蔵された２次側トランス５とを対向配置して構成されたものであって、１次側トランス３に備えた１次側コイル部８と２次側トランス５に備えた２次側コイル部９との間で生じる電磁誘導によって１次側トランス３と２次側トランス５との間で非接触の電力伝達を行い得るようにしたものである。そして、この非接触トランスＴは、上記非接触の電力伝達を利用して、水廻りで使用する電動歯ブラシや電気カミソリ等の電気器具Ｘと上記電気器具Ｘに充電を行うような充電機器Ｙとの間に配置して使用されるものである。
【００１０】
本例においても、この非接触トランスＴは水廻りで使用する電気器具Ｘと上記電気器具Ｘに充電を行う充電機器Ｙとの間に配置して使用したものを想定するものであり、しかして、１次側ハウジング２は充電機器ハウジングをいうと共に、１次側トランス３は充電機器側トランスをいい、また、２次側ハウジング４は電気器具ハウジングをいうと共に、２次側トランス５は電気器具側トランスをいうものと想定している。
【００１１】
この非接触トランスＴを構成する１次側トランス３及び２次側トランス５は、それぞれ内部に中空部分である空心部１を有した筒状本体で主体が構成されるものであり、上記筒状本体の一部に通電線を周方向に巻回させたコイル部を備えたものである。この１次側トランス３及び２次側トランス５は対向配置されるものであるが、これは、それぞれの筒状本体の筒端面同士を対向させると共にそれぞれの空心部１をその軸心が同一線上に位置されるようにして配置されるものである。上記コイル部にあっては筒状本体のうち対向する筒端面の近傍位置に設けられるものであって、詳述すると、筒状本体には筒周面から内径方向に凹没させた凹条部１３を形成してあり、この凹条部１３に通電線が巻回されてコイル部が形成されている。ここで、１次側トランス３のコイル部は１次側コイル部８と称し、２次側トランス５のコイル部は２次側コイル部９と称する。
【００１２】
上述したように通電させた１次側コイル部８は電磁誘導現象を介して次側コイル部９に電気を起こさせるものであり、つまり、１次側コイル部８と２次側コイル部９との間では非接触の電力伝達が行われるのである。本例では、１次側コイル部８及び２次側コイル部９は１次側トランス３及び２次側トランス５のうち対向する部位の近傍に設けられていて、つまり１次側コイル部８及び２次側コイル部９を近接配置することで非接触トランスＴの電気伝達の効率の低下を極力防ぐような構造にしているのである。なお、１次側トランス３は１次側ハウジング２に内蔵され、また、２次側トランス５は２次側ハウジング４に内蔵されるものであるが、１次側コイル部８及び２次側コイル部９を極力近接配置させるため、対向する１次側ハウジング２及び２次側ハウジング４のそれぞれの底面２ａ，４ａに１次側トランス３及び２次側トランス５の対向する筒端面をそれぞれ接地させて配置されている。
【００１３】
ここで、１次側トランス３が１次側ハウジング２の底面２ａに接する筒端面を一方の筒端面３ａと称すると、１次側トランス３の筒端面のうち１次側ハウジング２の底面２ａに接しない方の筒端面、つまり他方の筒端面３ｂには上記他方の筒端面３ｂから上方に突出した４本のリード端子１２ａにより形成される端子部１２が設けられている。この端子部１２は１次側トランス３の他方の筒端面３ｂに載置されるプリント基板７と電気的な接続をなすものである。つまり、１次側トランス３にあっては、両筒端面３ａ，３ｂで１次側ハウジング２の底面２ａ及びプリント基板７により挟まれており、両筒端面３ａ，３ｂを連通させるように形成された空心部１にあっては、１次側ハウジング２の底面２ａ及びプリント基板７により略蓋をされた空間状に形成されている。また、本例では、上記１次側トランス３の他方の筒端面３ｂに、空心部１の上端部と１次側トランス３の外部とを直線的に連通させる凹溝１０ａが設けられている。１次側トランス３を構成する筒状本体において他方の筒端面３ｂから凹条部１３までの距離をＡとすると、この凹溝１０ａの溝深さＢは、Ｂ＜Ａの関係を有している。この凹溝１０ａにあっては、他方の筒端面３ｂにプリント基板７を載置させた状態で上記プリント基板７により凹溝１０ａの上方開口が塞がれるものであり、空心部１の上端部と１次側トランス３の外部とを直線的に連通させる孔状の貫通路１０を形成させている。
【００１４】
この１次側トランス３にあっては、従来技術同様、１次側ハウジング２の内部に注入した樹脂６に完全に埋没させるものである。なお、１次側ハウジング２の内部に樹脂６を注入する際には、１次側ハウジング２の底面２ａを下方に位置させて容器の底とし、１次側トランス３の筒外部分と１次側ハウジング２との間に樹脂６を注入させるように行われる（矢印Ｅ）。そして、１次側ハウジング２に充填した樹脂６に１次側トランス３を完全に埋没させるにあたっては、空心部１にも上記樹脂６が充填されるものであり、これは、１次側トランス３の筒外部分と１次側ハウジング２との間に徐々に溜められた樹脂６が上記貫通路１０を通って空心部１の内部に徐々に流入することで行われる（矢印Ｆ）。このように、１次側ハウジング２の底面２ａ及びプリント基板７によって略蓋をされた空間に形成された１次側トランス３の空心部１にあっても、プリント基板７と１次側トランス３との間に１次側トランス３の空心部１と１次側トランス３の外部とを連通させる貫通路１０を設けたことから、１次側トランス３を１次側ハウジング２内に充填させた樹脂６に埋没させる際には、上記貫通路１０が樹脂６を空心部１に導入させると共にもともと空心部１にあった空気を空心部１外に導出させるものであって、１次側トランス３の空心部１に残存空気１５（図７参照）を残さずに樹脂６を充填させることができるものである。しかして、１次側トランス３に通電させて１次側トランス３が発熱した際にも、樹脂６中に封じ込められた残存空気１５の膨張が原因の１次側ハウジング２の破損や変形等の不具合の発生を無くすることができるものである。
【００１５】
以下には、本発明の実施の形態の他例を列挙する。これらの例は、先に述べた実施の形態の例の１次側トランス３の形状を変更したものであることから、重複する部分は説明を省き、変更点のみを説明するものとする。
【００１６】
図３及び図４に示す本発明の実施の形態の他例は、１次側ハウジング２内に充填させる樹脂６の注入ポイントＧと反対側に貫通路１０の１次側トランス３の外部に臨む外開口１４を設けた例である。
【００１７】
先の実施の形態の例で述べたが、貫通路１０は、空心部１の空気を空心部１外に導出させると共に、１次側ハウジング２内に充填させた樹脂６を空心部１に導入する通路である。つまり、貫通路１０は、その機能を果たすためには、貫通路１０内で樹脂６と空気との２つの通路を確保しなければならない。ここで、１次側ハウジング２に注入される樹脂６は１次側ハウジング２の底面２ａから徐々に貯留されるものであり、上記樹脂６の注入ポイントＧの近傍では、貯留された樹脂６に対して樹脂６が注入されるため樹脂６の注入の衝撃よる貯留した樹脂６への影響、例えば波が発生することが予想できる。この波立った樹脂６は、ときに貫通路１０の１次側トランス３の外部に臨む外開口１４を完全に覆ってしまう場合があり、このように貫通路１０の１次側トランス３の外部に臨む外開口１４を樹脂６で覆ってしまうと貫通路１０の空気の通路を遮断してしまい、残存空気１５を残さない樹脂６の空心部１への導入を妨げてしまうものである。
【００１８】
本例では、１次側ハウジング２内に充填させる樹脂６の注入ポイントＧと反対側に貫通路１０の１次側トランス３の外部に臨む外開口１４を設けたので、１次側ハウジング２内に注入した樹脂６は、１次側トランス３の外周縁を取り巻くように滞留して整流された後に貫通路１０に至り（矢印Ｉ）、貫通路１０の空気の通路を遮断することなく略一定の流量でスムーズに空心部１に至るものである。しかして、本例のように、１次側ハウジング２内に充填させる樹脂６の注入ポイントＧと反対側に貫通路１０の１次側トランス３の外部に臨む外開口１４を設けると、空心部１に樹脂６を充填する際に上記樹脂６に空心部１にあった空気を残存空気１５として樹脂６中に封じ込めてしまう恐れを低減させることができるのである。
【００１９】
図５に示す本発明の実施の形態の他例は、上記貫通路１０の他に、１次側ハウジング２の底面２ａと１次側トランス３との間に１次側トランス３の空心部１と１次側トランス３の外部とを連通させる樹脂通路１１を設けた例である。本例は、１次側トランス３の一方の筒端面３ａに空心部１の上端部と１次側トランス３の外部とを直線的に連通させる凹溝１１ａを設け、上記凹溝１１ａで上記樹脂通路１１を形成したものである。つまり、この凹溝１１ａにあっては、１次側トランス３の一方の筒端面３ａを１次側ハウジング２の底面２ａに載置させた状態では上記１次側ハウジング２の底面２ａにより凹溝１１ａの下方開口が塞がれるものであり、空心部１の下端部と１次側トランス３の外部とを直線的に連通させる孔状の樹脂通路１１を形成させているのである。なお、１次側トランス３を構成する筒状本体において一方の筒端面３ａから凹条部１３までの距離をＣとすると、この凹溝１１ａの溝深さＤは、Ｄ＜Ｃの関係を有している。
【００２０】
このように、１次側ハウジング２の底面２ａと１次側トランス３の間に樹脂通路１１を設けると、空心部１に残存空気１５を残さずに樹脂６を充填させることができるのである。つまり、１次側ハウジング２内に注入された樹脂６は１次側ハウジング２の底面２ａから徐々に貯留・充填されていくものであるが、この１次側ハウジング２の底面２ａ近傍に樹脂通路１１が設けられていることから、樹脂６は樹脂通路１１を通って１次側ハウジング２内に貯留するのと略同じタイミングで空心部１に貯留・充填されていくものである。このとき、空心部１にもともとあった空気は樹脂６により上方に押しやられるものであるが、押しやられた空気は他方の筒端面３ｂとプリント基板７との間に設けられた貫通路１０を通って空心部１外に着実に排出されるものである（矢印Ｈ）。このように、本例では、貫通路１０にて空心部１の空気の空心部１外への排出を行わせると共に、樹脂通路１１にて樹脂６の空心部１への導入・充填を行わせており、つまり、通路毎に単機能を持たせたことで空心部１への樹脂６のスムーズな導入が行われ得るものであり、空心部１にあった空気を残存空気として樹脂６中に封じ込めてしまう恐れを更に低減させることができるものである。
【００２１】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１記載の非接触トランスにあっては、１次側トランスの一方の筒端面を２次側ハウジングとの対向部位である１次側ハウジングの底面に載置すると共に１次側トランスの他方の筒端面に端子部を設けてプリント基板を装着し、１次側ハウジング内に充填させた樹脂に埋没させた１次側トランスにおいて、プリント基板と１次側トランスとの間に１次側トランスの空心部と１次側トランスの外部とを連通させる貫通路を設けたので、１次側ハウジングの底面及びプリント基板により略蓋をされた空間に形成された１次側トランスの空心部にあっても、１次側トランスを１次側ハウジング内に充填させた樹脂に埋没させる際には、上記貫通路が樹脂を空心部に導入させると共にもともと空心部にあった空気を空心部外に導出させ、１次側トランスの空心部に残存空気を残さずに樹脂を充填させることができ、しかして、樹脂内に封じ込められた残存空気が通電させた１次側トランスの発熱により膨張して１次側ハウジングを変形させるといった不具合を無くすることができるものである。
【００２２】
また、請求項２に係る非接触トランスにあっては、請求項１の効果に加えて、１次側ハウジング内に充填させる樹脂の注入ポイントと反対側に貫通路の１次側トランスの外部に臨む外開口を設けたので、１次側ハウジング内に注入した樹脂は１次側トランスの外周縁を取り巻くように滞留した後に貫通路から空心部に導入されて充填されるものであり、つまり、樹脂は一旦１次側トランスの外周縁と１次側ハウジングとの間で整流された後に略一定の流量でスムーズに貫通路を通って空心部に至るものであり、すなわち、貫通路における空心部の空気の空心部外への導出通路を塞ぐように一気に樹脂が貫通路を流れてしまうことを避けることができ、しかして、樹脂による安定的な空心部の充填を図ると共に、空心部にあった空気を残存空気として樹脂中に封じ込めてしまうような恐れを更に低減させることができるものである。
【００２３】
また、請求項３に係る非接触トランスにあっては、請求項１の効果に加えて、１次側ハウジングの底面と１次側トランスとの間に１次側トランスの空心部と１次側トランスの外部とを連通させる樹脂通路を設けたので、樹脂通路が１次側ハウジング内に注入された樹脂を空心部に導入し、同時に、貫通路が空心部の空気を空心部外に着実に排出させるものであり、このように、通路毎に別々の単機能を持たせたことで空気を空心部外に排出させながらの空心部への樹脂の導入・充填がスムーズに行われ得るものであり、しかして、空心部にあった空気を残存空気として樹脂中に封じ込めてしまう恐れを更に低減させることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の例を示すものであって、１次側トランスの１次側ハウジングへの配置状態を示す側面断面図である。
【図２】同上の上面図である。
【図３】本発明の実施の形態の他例である１次側トランスとプリント基板との間に貫通路を設けた例における、１次側トランスの１次側ハウジングへの配置状態を示す側面断面図である。
【図４】同上の上面図である。
【図５】本発明の実施の形態の更に他例である１次側トランスと１次側ハウジングの底面との間に樹脂通路を設けた例における、１次側トランスの１次側ハウジングへの配置状態を示す側面断面図である。
【図６】従来技術の例の非接触トランスを示す側面断面図である。
【図７】同上の樹脂に埋没させて１次側トランスを１次側ハウジングに配置した状態を示す側面断面図である。
【符号の説明】
１  空心部
２  １次側ハウジング
３  １次側トランス
４  ２次側ハウジング
５  ２次側トランス
６  樹脂
７  プリント基板
８  １次側コイル部
９  ２次側コイル部
１０  貫通路
１１  樹脂通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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