(57)【要約】  本トランスは、第１の管状部品（７）と第２の管状部品（８）にそれぞれ同心的に配置した第１のコイル（１１）と第２のコイル（１２）間での電磁誘導による電力伝送を保証する。管状部品は強磁性材からなり、一方の部品の外面（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）が他方の内面（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）に対し回転できるよう同軸的に装着されている。これらの面はそれぞれ異径の二つの直線円筒回転面（１３ａ，１３ｃ；１４ａ，１４ｃ）でできており、それぞれが部品（７；８）の軸方向両端部の一方から中間の径方向肩部（１３ｂ，１４ｂ）まで延び、そこで双方の面が接続される。第１の部品（７）と第２の部品（８）で形成される向き合っている筒状面の二つ（１３ａ，１４ａ；１３ｂ，１４ｂ）により区画される二つの環状空隙の間であって、両肩部（１３ｂ；１４ｂ）の間にコイル（１１，１２）を収容する環状空間を区画するように、部品（７；８）は、先頭から末端まで一方が他方の内部に配置されている。各コイルは、複数の帯片状巻線の少なくとも一つの層を備える。【選択図】図３
2009514203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の管状部品（７）と第２の管状部品（８）にそれぞれ同心的に配置した第１のコイル（１１）と第２のコイル（１２，１２’，１２”）の間の電磁誘導により電力を伝送する回転トランスであって、前記管状部品は強磁性材から成り、一方の部品の外面（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）が他方の内面（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）に対し回転できるよう同軸に配置され、前記面はそれぞれ異径の二つの直線円筒回転面（１３ａ，１３ｃ；１４ａ，１４ｃ）で構成され、各円筒回転面は、双方が接続される中間の径方向肩部（１３ｂ，１４ｂ）まで、前記部品（７；８）の軸方向両端部の一方から延びていて、前記第１の部品（７）と前記第２の部品（８）のそれぞれの向き合っている前記円筒面の二つ（１３ａ，１４ａ；１３ｃ，１４ｃ）により区画される二つの環状空隙の間であって、前記肩部（１３ｂ；１４ｂ）の間に前記コイル（１１，１２，１２’，１２”）を収容する環状空間を区画するように、前記部品（７，８）は先頭から末端まで一方が他方の内部に配置され、前記コイル（１１；１２，１２’，１２”）の少なくとも一つが複数の帯片状巻線からなる少なくとも一つの層を備える、ことを特徴とする回転トランス。
【請求項２】
前記コイル（１１；１２）は単一層の巻線を備える請求項１記載の回転トランス。
【請求項３】
前記巻線層は、絶縁材料からなるリング（９、１０）によりそれを備える部品にはめ込まれる請求項２記載の回転トランス。
【請求項４】
前記巻線層は絶縁材料層で外側が被覆された請求項３記載の回転トランス。
【請求項５】
前記コイルは、二つの帯片状巻線の重なった層、すなわちそれぞれ内層と外層を備える請求項１記載の回転トランス。
【請求項６】
前記内層が前記外層の巻線（４０〜４２，５０，５１）よりも少ない巻線（４３，４４，５２）を有し、前記二つの層の巻線の軸方向全体の長さをほぼ同一とした請求項５記載の回転トランス。
【請求項７】
前記二つの空隙の軸方向の長さ（Ｌ１，Ｌ２）の比は、それらの直径（Ｄ１，Ｄ２）の比の逆数とした請求項１〜６のいずれか１項に記載の回転トランス。
【請求項８】
前記管状部品（７’，８’）の一方（８’）は、これを軸方向に通る軸（２０’）により他方の中に回転自在に装着してあり、前記軸（２０’）は前記部品（８’）に作成した面取り部（８’ａ）と相補的に形成された面取り基底部（２０’ａ）を有する請求項１〜７のいずれか１項に記載の回転トランス。
【請求項９】
前記向き合っているコイル（１１，１２）を分けている間隙（ｊ）は０．３〜０．５ｍｍ、通常０．４ｍｍとした請求項１〜８のいずれか１項に記載の回転トランス。
【請求項１０】
前記管状部品（７，８）はフェライトでできている請求項１〜９のいずれか１項に記載の回転トランス。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の回転トランスの製造方法であって、ａ）前記第１の管状部品（７；７’）と前記第２の管状部品（８；８’）は、一方が他方の中で回転できるよう構成した強磁性材で作成され、ｂ）前記コイル（１１；１２，１２’，１２”）は、そのうちの少なくとも一つが複数の帯片状巻線の少なくとも一つの層を含むように製造され、ｃ）前記各コイル（１１；１２，１２’，１２”）は、それを前記管状部品の軸（Ｙ）に平行に送ることで対応する管状部品（７，８；７’，８’）へはめ込まれることを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記コイルを製造するため、絶縁材料からなる環状支持体（９，１０）上に金属リングを装着し、前記装着したリング材料で前記コイル（１１，１２）を形成する請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記コイルを機械加工により形成する請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記コイルを化学的エッチングにより形成する請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
前記得られたコイルを機械的に研磨し、絶縁材料層で被覆する請求項１３又は１４記載の方法。
【請求項１６】
前記各コイルを金属シートから切り出して製造する請求項１１記載の方法。
【請求項１７】
回転プレート（２１）に装着した機器（２２）用の給電装置であって、前記プレート（２１）とその支持体との間で物理的接触を伴なうことなく電力を伝送する手段を備える前記給電装置において、前記手段が請求項１〜１０のいずれか１項に記載の回転トランスを備え、前記トランスの前記回転管状部品（８；８’）を前記プレート（２１）と一体に回転するようにした、ことを特徴とする装置。
【請求項１８】
前記トランスの前記回転管状部品（８；８’）は容量性デジタル信号伝送器の回転部品（３３）と一体に回転する請求項１７記載の装置。
【請求項１９】
回転トランスを備えた、フライバック方式コンバータタイプの給電装置であって、前記トランスを請求項１〜１０のいずれか１項記載のものとしたことを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１と第２の管状部品にそれぞれ同心的に配置した第１と第２のコイルの間の電磁誘導により電力を伝送する回転トランスに関するものであり、管状部品は強磁性材から成り、一方の外面が他方の内面に対し回転できるよう同軸に配置されている。本発明は、このトランスの製造方法とこのタイプのトランスを含む給電装置にも関する。
【背景技術】
【０００２】
このタイプ回転トランスすなわち伝送器は、特に励磁ロータ付き電気機械、具体的には従来の摩擦ブラシ整流器に置き換えて同期発電機に使用される。これにより、物理的に接触させることなく、従来の整流器のブラシに対し損傷を招く磨損により影響を受けることなく、発電機ロータに励磁電流を伝送することができる。
【０００３】
添付図面の図１と図２は、公知の回転トランスを表す概略図である。図１に示したものは、基本的には同心に装着されて共通の軸Ｘの周りに一方が他方に対し回転できるようにした環状リングの形をとる二つの部品１，２を備え、部品１，２がその中にそれぞれ電気コイル５，６を収容するくり抜かれた環状溝３，４を有する。部品１の内径は部品２の外径よりも若干大きくされることで、部品２が物理的に接触することなく部品１内で回転できるようにしてある。すなわち、通常ほぼ０．１ｍｍを示す空隙がコイルの周りに作成されている。コイルは、フェライト等の磁性材料からなる部品１，２に直接巻かれている。
【０００４】
変形例では、図２に示すように、同一の軸Ｘ’の周りに回転自在に可動する二つのリング１’，２’を備えるトランスが知られており、これらのリングの二つの向き合った軸方向端面に、コイル５’，６’を収容する二つのくり抜かれた環状環状溝３’，４’をそれぞれが有している。コイルの周りに作成される空隙は、径方向となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
回転トランスの使用から恩恵を受ける産業の一つで特筆すべき例は、例えば恒星に対し位置決めされる回転継手を用いて支持プレート上に装着された計測器へ、衛星内で電源電流を伝送するようにした宇宙産業を含んでいる。従来の摩擦ブラシ整流器を取り外し、このタイプのトランスに交換すれば、ブラシ摩耗が原因の故障の危険性を排除することができ、器具をより信頼に足るものとすることができる。しかしながら、この用途では図１と図２に関して前記した公知のトランスの限界が妨げとなっている。
【０００６】
事実、宇宙産業が必要とする精度でコイル収容溝を機械加工するのは困難である。特に図１に示すトランスの場合にはこれらのコイルを取り付けるのは面倒である。それらはそれらを支持する部品に直接巻かなければならないからである。巻線が重なった層に巻かれているという事実によって、漏洩インダクタンスと相当の損失をもたらす。さらに、これらのトランスのコアの複雑な幾何学的形状は空隙と関連部品の制御が容易でないことを意味する。このことが、過大な寸法により補償しなければならない低磁化インダクタンスという結果となっている。最後に、公知の回転トランスはそれらを従来のＰＷＭコンバータにおいて使用できるようにはなっていない。それらの漏洩インダクタンスが余りに高いからである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的は、上記制約により影響を受けない回転トランスを精密に作成することにある。
【０００８】
下記の説明から明らかにされる他目的と同様に本発明の目的は、第１と第２の管状部品にそれぞれ同心的に配置した第１と第２のコイルの間の電磁誘導により電力を伝送し、管状部品は強磁性材から成り、一方の部品の外面が他方の内面に対し回転できるよう同軸に配置した回転トランスにより達成され、このトランスは、これらの面がそれぞれ異径の二つの直線状の円筒回転面でできており、双方の円筒面はそれぞれ、双方の面を接続する中間の径方向肩部まで、それぞれが部品の軸方向両端部の一方から延びており、第１と第２の部品の二つの向き合っている筒状面により区画される二つの環状空隙の間であって、双方の肩部の間にコイルを収容する環状空間を区画するように、これらの部品は先頭から末端まで一方が他方の内部に配置されている点で注目に値するものである。
【０００９】
下記にてより詳しく分かるように、溝を全く持たないこれらの部品の単純な幾何学的形状は宇宙産業に要求される精度でそれらを製造できることを意味する。それはまた、予め用意されたコイルをこれらの部品に簡単に取り付けることができるようにもする。
【００１０】
本発明の他の特徴によれば、
コイルの少なくとも一つが複数の帯片状巻線からなる少なくとも一つの層を有し、
各コイルは本発明の特定の実施態様による帯片状巻線からなる層を一つだけを有し、
この巻線層が絶縁材料からなるリングによりそれを備える部品へ取り付けられ、
巻線層が一つの絶縁層により外側を被覆され、
変形例においては、コイルの少なくとも一方が二つの巻線を重ねた、内層と外層とからなる層を有し、内層が外層よりも少数の巻線を有し、この二つの層の軸方向全長は実質等しく、
二つの空隙の軸方向長さの比がそれらの径の比の逆数であり、
管状部品の一つは軸方向に通る軸により他方の中に回転自在に装着され、前記軸は前記部品内に作成した面取り部に相補的にはまる面取り基底部を有しており、
向き合っているコイルを分離する間隙は０．３〜０．５ｍｍ、通常０．４ｍｍで、
管状部品はフェライトでできている。
【００１１】
また、本発明は、回転トランスの製造方法を提供するものであり、ａ）強磁性材からなる第１と第２の管状部品を一方が他方の中で回転できるよう製造され、構成され、ｂ）コイルは、その少なくとも一つが複数の帯片状巻線の少なくとも一つの層を含むように製造され、ｃ）各コイルはそれをこの管状態部品の軸に平行に前記部品へ送ることでそれぞれ対応する管状部品へはめ込まれる。
【００１２】
下記から分かるように、この特定の簡単な組立体が本発明によるトランスの製造を容易にする。
【００１３】
本方法の他の特徴によれば、
コイルを製造するために、絶縁材料からなる環状支持体上に金属リングを装着し、
機械加工又は化学的エッチングによりその装着されたリング材料にコイルを形成し、
得られたコイルを機械的に研磨し、絶縁材料層で被覆する、
変形例においては、コイルを金属シートから切り出す。
【００１４】
また、本発明は、回転プレートに装着した機器の電源装置を提供し、それはプレートと支持体との間の物理的接触を伴なうことなく電力を伝送する手段を備え、伝送する手段が本発明による回転トランスを備え、トランスの回転環状部がプレートとともに回転するように一体とされている。
【００１５】
このような装置の応用例が、下記に分かるように、特に宇宙産業に見い出すことができる。
【００１６】
本発明のさらなる特徴と利点は、下記の説明と添付図面とから明らかにされよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
添付図面の図３を参照すると、図に示された本発明による回転トランスは、基本的にはそれぞれが第１と第２のリング９，１０をそれぞれ備えている第１と第２の管状部品７，８を有し、それらのリングがそれぞれ第１と第２のコイル１１，１２を支持していることを図３は示している。異なる径のこれらのコイルは、後に詳述する特定のタイプのものである。それらのコイルは、それぞれを支持する管状部品７，８同様、内側で、互いに、軸Ｙの周りに同心かつ同軸に装着されている。図示のように、これらの部品７，８はそれぞれ軸Ｙ周りに互いに向き合って回転できるように配置された内面１３ａ，１３ｂ，１３ｃと外面１４ａ，１４ｂ，１４ｃを有する。
【００１８】
これらの部品は好ましくは、フェライトでモールディングした強磁性材で作成されており、任意であるが、その後、空隙の値を精密に決定するため、面１３ａ，１３ｃ，１４ａ，１４ｃに簡単な機械加工を施す。コイル１１，１２を支えるリング９，１０は、電気的絶縁材料でできている。
【００１９】
本発明によれば、上記の内面と外面は、それぞれ径方向の肩部１３ｂ，１４ｂにより分けられた二つの直線円筒回転面１３ａ，１３ｃと１４ａ，１４ｃでそれぞれが構成されている。面１３ａ，１４ａのそれぞれの直径Ｄ１，Ｄ３は、面１３ｃ，１４ｃのそれぞれの直径Ｄ２，Ｄ４を上回る。同様に、直径Ｄ１，Ｄ２をそれぞれ直径Ｄ３，Ｄ４よりも若干大きくし、一方で面１３ａと１４ａ間、他方で面１３ｃと１４ｃ間に二つの狭い幅の空隙を作成させている。これらの空隙の幅は図面をより明瞭にすべく誇張してある。
【００２０】
空隙の幅は、例えば最大で０．０６ｍｍの極めて小さな値に設定する。しかしながら、この幅はトランスに与えられる磁気的特性に応じてより大きな値へ調整することも可能である。
【００２１】
図３に示すように、上記の直線円筒面のそれぞれは、それらが形成されている部品７，８の軸方向両端部の一方からそれぞれ中間の肩部１３ｂ，１４ｂまで延びている。二つの部品７，８の軸方向長さは、図示のようにほぼ等しい。肩部１３ｂ，１４ｂは、それぞれ部品７，８の両端の間に軸中心位置からずらして配置してある。かくして、部品７，８を図示のように一方を他方の内部に先頭から末端まで同心状態で通すと、肩部１３ｂ，１４ｂが、コイル１１，１２を、それぞれを支持するリング９，１０とともに収容する環状空間の軸方向範囲を区画する。
【００２２】
管状部品７，８の上記幾何学的形状は、先行技術の公知の幾何学的形状に比べ幾つかの利点を有する。第１に、この幾何学的形状はコイルを収容するのに高精度で作成することが困難な環状溝を含んではいない。これらの溝は二つの部品それぞれに形成した二つの肩部１３ｂ，１４ｂにより置き換えられており、これらの肩部は溝よりも極めて簡単に高精度に作成することができる。
【００２３】
第２に、この幾何学的形状により、図４と図５に示す本発明による回転トランスの実施形態の説明で後に示すように、コイルを別々に製造して、部品の一方の軸方向端部から、各コイルとその支持リングが対応する肩部に当接するまで、部品の軸に平行に単に管状部品上でそれらを摺動させることで、コイルを管状部品へはめ込むことができる。
【００２４】
第３に、本発明によるトランスの製造方法の下記の説明に見られるように、コイルを別々に製造することで、本発明の目的の一つに従い、トランスの漏洩インダクタンスすなわち関連する電力損失を最小にする構造とすることができる。
【００２５】
これらのコイルを製造するために、例えば銅製の金属リングを絶縁リング９の面に装着して接着させ、別のこのタイプのリングをリング１０の面に接着させる。一対の給電線１５，１６を、それぞれ絶縁リング９，１０を備える金属リングに鑞付けする。
【００２６】
また、これらのリングに機械加工で又はよく知られた光化学エッチング法でコイルを形成することもできる。得られたコイルの面を機械的に研磨し、例えばニスなどの絶縁材料層を塗布して最終的に保護する。
【００２７】
これらのコイルは、例えばフェライト等の強磁性材をモールディングすることで得られる部品７，８に装着される。これを達成すべく、本発明の特徴に従い、各コイルはそのＹ軸に沿って摺動させることで対応する部品の上へ送られる。一対のワイヤ１５，１６を、同時に、部品９，１０に設けた対応する通路を通し、これらの部品の肩領域を横切らせ、その軸方向端部でアクセスできるようにする。最後に、コイル支持リングが肩部領域に接着されてこれらの部品に固定される。
【００２８】
添付図面の図４と図５は、本発明にしたがった製造方法を採用することで得られる回転トランスの二つの実施形態を表す。これらの図面では、図３の参照符号と同一で、「ダッシュ」を付した参照符号は、同一又は同様の部品を指す。
【００２９】
図４に示す実施形態では、部品７，８は、中央にボール軸受１９を支持した環状ベース１８で端部を閉じた筒状ケース１７内に同軸に装着されている。ケース１７に一体とされた部品７の内側で部品８が回転できるように、軸受で支持された軸２０が部品８を軸方向に通っている。従って、部品７，８は、図示の回転トランスのステータとロータをそれぞれ構成している。
【００３０】
図４は、リング９，１０がそれらを備える部品の肩部に係止され、それらを部品７，８にはめるときにそれらの正確な位置決めが容易になることを示している。
【００３１】
コイル１１，１２が１００ｋＨｚで動作する３０ワットの出力を有するトランスに対して０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ、通常０．３ｍｍの非常に狭い幅の径方向肉厚を有することも示されている。それらは、互いに極めて近接させて配置されている。従って、これらの一方が作成する磁束流が他方に事実上全部入り込む。この構成により、本発明の目的の一つに従い、トランスの漏洩インダクタンスは最小値へ低減される。この成果は、上記方法を用いて製造された０．３ｍｍ〜０．５ｍｍ、通常０．４ｍｍの極めて小さな間隙ｊ（図３参照）で分離されている複数回巻いた一つの層だけを備えるコイルを用いて達成される。各巻線を作る導体は、非常に薄肉の帯片の形をとる。
【００３２】
本発明の変形例では、各コイルは図８Ａ，８Ｂに示すように作成でき、これらの図は、図８Ａで軸Ｘを有するコイル１２（又は１１）を表し、図８Ｂで平面に巻ほどいた同じコイルを表している。このコイルは、金属シート、例えば図８Ｂに示した細長い斜めの平行四辺形の形状に銅から切断する。そのように切断された銅製帯片がマンドレル上で螺旋形に巻かれ、この形状により、図８Ａに示すコイルを形成することができる。この巻線工程前に、供給ワイヤ１６ａ，１６ｂ（例えばロータコイルの場合）を帯片の端部に鑞付けする。巻いた後は、これらのワイヤは漏洩インダクタンスを最小にするように接近させて並べられ（図８Ａに示すように）、図８Ｂに示した平行四辺形の長辺は、一つのコイル巻線の長さのほぼ３倍とする。
【００３３】
コイル１１，１２の軸方向両側に位置する二つの空隙が、軸Ｙから異なる径方向距離に配置され、同一の又は異なる軸方向長さを持っていることを見ることができる。それらに同じ表面積を与えることでそれらの磁気抵抗を釣り合わせることができる。これを行うため、それらの軸方向長さＬ１，Ｌ２の比はそれぞれそれらの直径Ｄ１，Ｄ２の比の逆数に等しくしなければならない（図３参照）。上記３０ワット型トランスでは、Ｌ１はほぼ１５ｍｍであり、Ｌ２はほぼ１０ｍｍである。
【００３４】
図５に示した実施形態は、部品８’を部品７’内に回転自在に支持する軸２０’が、部品８’に形成した相補的面取り部８’ａに係合する面取り基底部２０’ａを有する点で図４に示したものと基本的に異なる。また、部品７’はその大きい端部に環状面取り部７’ａを有する。これらの構成は、部品７’と８’の体積と質量を低減させる。それらは、それを備える軸２０’の差異膨張に起因する応力を低減させることで部品８’（ロータ）の機械強度を改善する。
【００３５】
複数の巻線の単一層を用いる本発明の上記実施形態の変形例では、各巻線が（「プレート」と呼ぶ）薄肉の帯片の形である複数の巻線層を有するコイルを回転トランスにはめ込むことができる。
【００３６】
図９Ａ（図８Ａと同様）は、本発明によるトランスの回転部品（ロータ）に支持されるように設計したコイル１２’を示す。図９Ｂと図９Ｃは、それぞれ一平面に巻ほどいたコイルとそのコイルの巻線層の間に配置した絶縁シートとを示している。
【００３７】
図示のように、このコイルは３本の巻線４０，４１，４２からなる一つの外層と２本の巻線４３，４４からなる内層とを備える。図９Ａ中、外層に通常隣接する巻線の軸方向の幅は下にある内層の巻線をより明瞭に示すべく減らしてある。事実、二層巻線がほぼ同じ面を覆っている。
【００３８】
内層の巻数を減らすことで、コイルの軸に沿った帯片の幅を、外層の巻線を形成する帯片の幅に対し増大させることができる。
【００３９】
本発明の特徴によれば、本発明の前述の目的の一つに従い、容量効果の相関的な増大と、トランスの全体的漏洩インダクタンスの低減とがもたらされる。
【００４０】
事実、コイルの内層は、トランス内では、これらの層が外層よりも離れているので、より大きな漏洩インダクタンスの原因となる。本発明による内層の巻線の拡大が、これらの巻線を離すことで生ずるその漏洩インダクタンスを効果的に減衰させる。
【００４１】
明らかに、この構成は、本発明によるトランスの固定部品の巻線と同様に回転部品の巻線にも当てはまる。
【００４２】
図９Ｂはコイル１２’を作る導電帯片の部分１２’ａ，１２’ｂを示しており、この部分１２’ａが外層の３本の巻線４０〜４２に対応し、部分１２’ｂが内層の２本の巻線４３，４４に対応する。
【００４３】
巻線１２’を作る帯片は、それを例えば銅箔等の金属シート等の平坦な導電体から図９Ｂに示す非対称的Ｖ字状の輪郭に切り出すことで、本発明により極めて簡単に作成することができる。かくしてコイルは、二層巻線の間を折ったり半田付けする必要なく単一部材で作成される。
【００４４】
図９Ｃ、二層間に介挿する絶縁シート１０’が平坦となるように巻ほどかれている。凹部４５，４６により、このシートを導電帯片が通ることができる。
【００４５】
図１０Ａ〜図１０Ｃはそれぞれ９Ａ〜図９Ｃに類似しており、本発明による回転トランスの別の実施形態を示す。これらの図面では、「ダッシュ」や「ダブルダッシュ」を付した、図９Ａ〜図９Ｃの参照符号と同一である参照符号は、同一又は同様の要素又は装置を指す。
【００４６】
図１０Ａに表したロータコイル１２”は外層の２本の巻線５０，５１と内層の１本の巻線５２とを有する。このコイルの軸方向寸法は、同じ軸方向広がりを有する３本の巻線からなる一層だけを有するコイルの軸方向寸法よりも三分の一小さくすることができることが有利である。
【００４７】
一般的に、巻線を少なくとも二つの層にすることで、コイルのコンパクトさが増大する。上記した二層の実施形態では、内層の巻線の幅を大きくすることで、漏洩インダクタンスを増大させることなくコイルのコンパクトさを増大させることができ、好ましい。
【００４８】
図１０Ｂに表す巻ほどいたコイル帯片１２”は、３つの巻線を広げた状態を示す。図１０Ｃに示す巻ほどいた絶縁シート１０”は、図９Ｃに示した実施形態の凹部４５，４６と全く同じ機能を有する凹部４５’，４６’を示す。
【００４９】
前記した宇宙産業への本発明の応用において、例えば図４に示す実施形態の軸２０は例えば衛星内の計測器２２の支持プレート２１へ接続される。このプレートは、この機器を恒星により固定された基準位置に位置決めできるように、回転自在に装着される必要がある。この種の応用例では、本発明による回転トランスは、本質的に信頼性をより大きくし、「実装」をより廉価とするために前に使用されていたブラシ整流器に都合よく置き換えることができる。
【００５０】
他の特徴もまた本明細書前段に記述した先行技術の回転トランスを上回る利点をもたらし、コイルの狭い幅の巻き込みが漏洩インダクタンスを、かくして関連損失を相当に制限する。
【００５１】
本発明による回転トランスの幾何学的形状により空隙を極めて狭い幅にでき、同時に、空隙の部分を大きくすることができる。それ故に、磁気インダクタンスの低減、かくして磁化電流過負荷すなわち損失源の制限が可能となる。
【００５２】
このトランスはそれ故に極めて効率的であり、過剰な過熱を伴なうことなく電力を伝送することができる。
【００５３】
ボール軸受にロータを装着することは極めて簡単であり、この軸受の軸方向位置は重要ではない。その心出しだけが重要である。
【００５４】
漏洩インダクタンスが極めて低いため、添付図面の図６に示すような「フライバック方式」コンバータ付きの電源装置に、本発明によるトランスの導入を構想することが可能である。図面中、図３に表された本発明による回転トランスを、入力側に直流電圧Ｖｅが供給される従来のコンバータへ導入された状態で見ることができ、コンバータは、適切な命令２５で入力電流を遮断するトランジスタを介してコイル１２へ供給する回路を備え、かつ、コイル１２とトランジスタ２４とに並列に接続されたコンデンサ２６を備えている。
【００５５】
出力側には、コイル１１に接続され、直流電圧Ｖｓを伝達するダイオード２７とフィルタリングコンデンサ２８も接続されている。周知のように、このタイプの遮断電源は、トランジスタでほとんど電力を消耗せずに線形電源よりも高い効率を有する。
【００５６】
上記の電気部品を本発明によるトランスにできる限り密接させて接続することで、特にコンパクトで高度に効率的なＤＣ／ＤＣ電力伝送器が作成される。
【００５７】
図７は、本発明による回転トランス３０と容量性デジタル信号伝送器３１との間の連結を示している。固定部３２と可動部３３とを備えるこのタイプのトランスは周知である。これら二つの部品は管状であり、可動部３３が固定部の内側で回転できるように一方を他方の内部に同軸に装着してある。部品３２，３３はそれぞれ、デジタル情報の容量的な伝送を保証するよう設計された、向き合っている環状導電トラック３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，・・と３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，・・とを備えている。
【００５８】
トランス３０の部品７，８を伝送器の部品３３，３２のそれぞれに機械的に接続することで、本組立体の可動部と一体のプレートに装着された計測器への電力供給、及び、この計測器とその計測器が取得した計測値を利用するシステムとの間での情報交換を同時に行うことのできる単一のユニット装置を構成させることができる。
【００５９】
本発明は、もちろん、純然たる例示としてなされ、説明し図示した、宇宙分野への応用のような実施形態には限定されない。同期発電機のロータに、より一般的には、物理的接触を伴なうことなくインタフェースを介して電力を伝送することが望ましいか又は必要なあらゆる分野に適用することができる。
【００６０】
上記のように、電力コネクタを、一方はステータと絶縁層内に埋設したステータ用のコイルと、他方はロータと絶縁層内に同様に埋設したロータ用のコイルとで作成し、構築することができる。すなわち、電気的接触を一切伴なうことなくエネルギを伝送する電気コネクタを得ることができる。したがって、爆発雰囲気中でも使用することができる。また、例えば電気車両の電池を充電するために接続し、切り離したときのあらゆる感電死の危険を取り除くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本明細書前段に記載した先行技術の回転トランスを表す概略図である。
【図２】本明細書前段に記載した先行技術の回転トランスを表す概略図である。
【図３】本発明による回転トランスの軸方向断面を表す概略図である。
【図４】図３に示したトランスの一実施形態の軸方向断面を表す図である。
【図５】図３に示したトランスの他の一実施形態の軸方向断面を表す図である。
【図６】本発明による回転トランスを組み込んだフライバック方式コンバータからなる電源装置を表す図である。
【図７】本発明による回転トランスと容量性デジタル信号伝送器の結線の軸方向断面を示す概略図である。
【図８】本発明による回転トランスのコイルの一実施形態を表す図である。
【図９】本発明による回転トランスのコイルの他の一実施形態を表す図である。
【図１０】本発明による回転トランスのコイルの別の一実施形態を表す図である。
【符号の説明】
【００６２】
７，８  部品
９  第１のリング
１０  第２のリング
１１，１２  コイル
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ  内面
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ  外面
１５，１６  給電線
【図１】
2009514203.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2009514203.tif 000006
【図５】
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【図６】
2009514203.tif 000008
【図７】
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【図８Ａ】
2009514203.tif 000010
【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【国際調査報告】
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