(57)【要約】【課題】磁気特性を安定させることができ、かつ一対の磁性素子の接触による損傷を回避できて、さらに組立性が良好な相対回転部の電気伝送装置を提供する。【解決手段】電気伝送装置Ｅは、互いに同一の軸心Ｏ上で相対回転可能な一対の磁性素子１Ａ，１Ｂを備える。磁性素子１Ａ，１Ｂは、それぞれコア２Ａ，２Ｂとコイル３Ａ，３Ｂとを有する。コイル３Ａとコイル３Ｂとが互いに径方向の内外に位置して磁気結合されている。各コイル３Ａ，３Ｂは、いずれも軸心Ｏと同心のボビン４Ａ，４Ｂの外周に導線が巻回されている。各ボビン４Ａ，４Ｂは、導線が巻回される円筒部４ａＡ、４ａＢと、円筒部４ａＡ、４ａＢの軸方向端から外径側に広がる円板状のフランジ部４ｂＡ，４ｂＢとを有する。ボビン４Ａのフランジ部４ｂＡと、ボビン４Ｂのフランジ部４ｂＢとが、軸方向接触面１０ａ，１１ａで互いに摺動自在に接触している。【選択図】図３
2018078185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに同一の軸心上で相対回転可能な一対の磁性素子を備え、これら一対の磁性素子はそれぞれコアとコイルとを有し、一方の磁性素子の前記コイルと他方の磁性素子の前記コイルとが互いに前記軸心に対する径方向の内外に位置して磁気結合され、この磁気結合によって電力および電気信号のいずれか一方または両方を伝送する相対回転部の電気伝送装置であって、
前記一対の磁性素子の各コイルは、いずれも前記軸心と同心のボビンの外周に導線が巻回されたものであり、
前記各ボビンは、前記導線が巻回される円筒部と、この円筒部における、前記軸心の方向である軸方向の端から外径側に広がる円板状のフランジ部とを有し、
前記一対の磁性素子の前記各ボビンのうちいずれか一方のボビンの前記フランジ部と、他方のボビンの前記フランジ部とが、これらフランジ部における前記軸方向に対向するそれぞれの軸方向接触面で互いに摺動自在に接触している、
ことを特徴とする相対回転部の電気伝送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の相対回転部の電気伝送装置において、前記各ボビンの前記軸方向のいずれか一端側につき、前記一方のボビンの前記フランジ部の前記軸方向の位置と、前記他方のボビンの前記フランジ部の前記軸方向の位置とが互いにずれており、
前記軸方向の外側に位置する方の前記フランジ部の周面に環状切欠きが設けられ、この環状切欠きに、前記軸方向の内側に位置する方の前記フランジ部の前記径方向の角部が係合し、前記環状切欠きの前記軸方向を向く面、および前記角部の前記軸方向を向く面がそれぞれのフランジ部の前記軸方向接触面である、
相対回転部の電気伝送装置。
【請求項３】
請求項１に記載の相対回転部の電気伝送装置において、前記各ボビンの前記軸方向のいずれか一端側につき、前記一方のボビンの前記フランジ部の前記軸方向の位置と、前記他方のボビンの前記フランジ部の前記軸方向の位置とが互いにずれており、
前記軸方向の外側に位置する方の前記フランジ部の周面、および前記軸方向の内側に位置する方の前記フランジ部の周面に、それぞれ前記径方向に傾斜し互いに摺動自在に接触する傾斜面が設けられ、これら傾斜面がそれぞれのフランジ部の前記軸方向接触面である、
相対回転部の電気伝送装置。
【請求項４】
請求項１に記載の相対回転部の電気伝送装置において、前記各ボビンの前記軸方向のいずれか一端側につき、前記一方のボビンの前記フランジ部の前記軸方向の位置と、前記他方のボビンの前記フランジ部の前記軸方向の位置とが互いにずれており、
前記軸方向の外側に位置する方の前記フランジ部の内向きの端面が、前記軸方向の内側に位置する方の前記フランジ部の外向きの端面に摺動自在に接触し、前記内向きの端面および前記外向きの端面がそれぞれのフランジ部の前記軸方向接触面である、
相対回転部の電気伝送装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の相対回転部の電気伝送装置において、前記一方のボビンおよび前記他方のボビンは、前記径方向に対向して互いに摺動自在に接触する径方向接触面を有する相対回転部の電気伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ロボット、アシストスーツ、その他、関節等の相対回転部を有する機械装置において、前記相対回転部に配置され、電力または信号を非接触で伝送する相対回転部の電気伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力および信号伝送経路に関節部や回転部を含む場合、ケーブルを撓ませることで可動域を確保し、電力および信号を伝送している。このケーブルは関節部や回転部が稼働することで繰り返し曲げ伸ばしされる。銅やアルミ等でなるケーブルの導電部に繰返し応力が発生することで、ケーブルが断線する懸念がある。また、ケーブルを用いる場合、可動域に制限が発生する。
【０００３】
一方、この可動部にスリップリングを用いることでこれらを解消できるが、スリップリングの欠点として電気接点における摩耗粉の発生が挙げられる。導電性のある液体金属を用いたロータリーコネクタがこの代替品として挙げられるが、これらの代替品は摺動面での摩耗が避けられない。
【０００４】
上記各問題を解決するものとして、同一の軸心上で相互回転可能な一対の磁性素子の各コイルを互いに磁気結合させた電気伝送装置が提案されている（例えば特許文献１〜３）。磁性素子は、コアとコイルとからなる。特許文献１は、一対の磁性素子の各コイルを軸方向に対向させて配置した構成であり、特許文献２，３は、一対の磁性素子の各コイルを径方向に対向させて配置した構成である。このような電気伝送装置は、例えば特許文献４に記載されているようなアシストスーツの肘関節等の相対回転部に好適に用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３５４３４８号公報
【特許文献２】特開平８−５１０４１号公報
【特許文献３】特開２００３−５９７３６号公報
【特許文献４】特開２０１５−６２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記磁気結合による電気伝送装置は、ケーブルを用いないので断線の恐れがなく、可動域を広くとることができ、摩耗が少ない。しかし、上記長所を有する反面、組立時や動作時において、一対の磁性素子が互いに接触することにより、磁性素子のコアが欠損したりコイルの導線が皮膜剥離したりする可能性がある。各磁性素子は軸受によりハウジングまたは軸に支持されるため、一対の磁性素子が径方向に動くことで互いに接触する可能性は低いが、軸方向に動くことで互いに接触することが有り得る。
【０００７】
この発明の目的は、磁気特性を安定させることができ、かつ一対の磁性素子の接触による損傷を回避できて、さらに組立性が良好な相対回転部の電気伝送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の相対回転部の電気伝送装置は、互いに同一の軸心上で相対回転可能な一対の磁性素子を備え、これら一対の磁性素子はそれぞれコアとコイルとを有し、一方の磁性素子の前記コイルと他方の磁性素子の前記コイルとが互いに前記軸心に対する径方向の内外に位置して磁気結合され、この磁気結合によって電力および電気信号のいずれか一方または両方を伝送する電気伝送装置であって、
前記一対の磁性素子の各コイルは、いずれも前記軸心と同心のボビンの外周に導線が巻回されたものであり、
前記各ボビンは、前記導線が巻回される円筒部と、この円筒部における、前記軸心の方向である軸方向の端から外径側に広がる円板状のフランジ部とを有し、
前記一対の磁性素子の前記各ボビンのうちいずれか一方のボビンの前記フランジ部と、他方のボビンの前記フランジ部とが、これらフランジ部における前記軸方向に対向するそれぞれの軸方向接触面で互いに摺動自在に接触している、
ことを特徴とする。
【０００９】
この構成によると、一対の磁性素子のうちのいずれか一方の磁性素子のコイルを給電側の回路に接続し、他方の磁性素子のコイルを受電側の回路に接続することにより、互いに磁気結合された両コイルを介して給電側から受電側へ、電力または電気信号が伝送される。両コイルが互いに径方向の内外に位置するため、従来の一対の磁性素子の各コイルが軸方向に対向する構成と比べて、両コイル間の磁気結合の結合度に優れ、電力や電気信号の伝送の効率が良い。このため、電気伝送装置全体が大型化することを回避できる。
【００１０】
一対の磁性素子の各コイルがそれぞれボビンに巻回され、両ボビンのフランジ部が軸方向接触面で互いに摺動自在に接触することにより、一対の磁性素子間のコアおよびコイルの軸方向距離を一定に保ちつつ、一対の磁性素子を互いに同一の軸心上で相対回転させることが可能である。これにより、組立時や動作時に一対の磁性素子のコアやコイルが互いに接触して損傷することを回避できる。また、各磁性素子間のコアおよびコイルの軸方向位置が一定に保たれることで、磁気特性を安定させることができる。
【００１１】
前記一対の磁性素子の各コイルは、いずれも前記軸心と同心のボビンの外周に導線が巻回されているため、ボビンに導線を巻回する作業が容易である。また、ボビンによってコアとコイルの位置決めができるため、電気伝送装置の組立が容易である。
【００１２】
前記一対の磁性素子の前記各ボビンのうちいずれか一方のボビンの前記フランジ部と、他方のボビンの前記フランジ部とが互いに摺動自在に接触する構成として、下記のいずれかの構成を採用すると良い。
【００１３】
第１の構成は、前記各ボビンの前記軸方向のいずれか一端側につき、前記一方のボビンの前記フランジ部の前記軸方向の位置と、前記他方のボビンの前記フランジ部の前記軸方向の位置とが互いにずれており、前記軸方向の外側に位置する方の前記フランジ部の周面に環状切欠きが設けられ、この環状切欠きに、前記軸方向の内側に位置する方の前記フランジ部の前記径方向の角部が係合する。この場合、前記環状切欠きの前記軸方向を向く面、および前記角部の前記軸方向を向く面が、それぞれのフランジ部の前記軸方向接触面である。
【００１４】
第２の構成は、前記各ボビンの前記軸方向のいずれか一端側につき、前記一方のボビンの前記フランジ部の前記軸方向の位置と、前記他方のボビンの前記フランジ部の前記軸方向の位置とが互いにずれており、前記軸方向の外側に位置する方の前記フランジ部の周面、および前記軸方向の内側に位置する方の前記フランジ部の周面に、それぞれ前記径方向に傾斜し互いに摺動自在に接触する傾斜面が設けられる。この場合、傾斜面がそれぞれのフランジ部の前記軸方向接触面である。
【００１５】
第３の構成は、前記各ボビンの前記軸方向のいずれか一端側につき、前記一方のボビンの前記フランジ部の前記軸方向の位置と、前記他方のボビンの前記フランジ部の前記軸方向の位置とが互いにずれており、前記軸方向の外側に位置する方の前記フランジ部の内向きの端面が、前記軸方向の内側に位置する方の前記フランジ部の外向きの端面に摺動自在に接触する。この場合、前記内向きの端面および前記外向きの端面がそれぞれのフランジ部の前記軸方向接触面である。
【００１６】
上記のいずれの構成も、一対の磁性素子間のコアおよびコイルの軸方向距離を一定に保ちつつ、一対の磁性素子を互いに同一の軸心上で相対回転させることが可能である。
【００１７】
この発明において、前記一方のボビンおよび前記他方のボビンは、前記径方向に対向して互いに摺動自在に接触する径方向接触面を有すると良い。
この場合、一対の磁性素子間のコアおよびコイルの径方向距離を一定に保ちつつ、一対の磁性素子を互いに同一の軸心上で相対回転させることが可能である。
【発明の効果】
【００１８】
この発明の相対回転部の電気伝送装置は、互いに同一の軸心上で相対回転可能な一対の磁性素子を備え、これら一対の磁性素子はそれぞれコアとコイルとを有し、一方の磁性素子の前記コイルと他方の磁性素子の前記コイルとが互いに前記軸心に対する径方向の内外に位置して磁気結合され、この磁気結合によって電力および電気信号のいずれか一方または両方を伝送する電気伝送装置であって、前記一対の磁性素子の各コイルは、いずれも前記軸心と同心のボビンの外周に導線が巻回されたものであり、前記各ボビンは、前記導線が巻回される円筒部と、この円筒部における、前記軸心の方向である軸方向の端から外径側に広がる円板状のフランジ部とを有し、前記一対の磁性素子の前記各ボビンのうちいずれか一方のボビンの前記フランジ部と、他方のボビンの前記フランジ部とが、これらフランジ部における前記軸方向に対向するそれぞれの軸方向接触面で互いに摺動自在に接触しているため、磁気特性を安定させることができ、かつ一対の磁性素子の接触による損傷を回避できて、さらに組立性が良好である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の一実施形態に係る相対回転部の電気伝送装置を軸に組み込んだ状態の一部分を破断して表した斜視図である。
【図２】同電気伝送装置の断面図である。
【図３】図２の部分拡大図である。
【図４】この発明の異なる実施形態に係る相対回転部の電気伝送装置の部分断面図である。
【図５】この発明のさらに異なる実施形態に係る相対回転部の電気伝送装置の部分断面図である。
【図６】この発明のさらに異なる実施形態に係る相対回転部の電気伝送装置の部分断面図である。
【図７】この発明のさらに異なる実施形態に係る相対回転部の電気伝送装置の部分断面図である。
【図８】電気伝送装置の電気回路図である。
【図９】電気伝送装置を用いたパワーアシストスーツの一例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
この発明の一実施形態を図１〜図３と共に説明する。
図１は一実施形態に係る相対回転部の電気伝送装置を軸に組み込んだ状態の一部分を破断して表した斜視図、図２は同電気伝送装置の断面図である。この相対回転部の電気伝送装置Ｅは、トランスの一種であって、互いに同一の軸心Ｏ上で相対回転可能な一対の磁性素子１Ａ，１Ｂを備える。これら一対の磁性素子１Ａ，１Ｂは、どちらもコア２Ａ，２Ｂと、コイル３Ａ，３Ｂと、ボビン４Ａ，４Ｂとでなる。両磁性素子１Ａ，１Ｂのコイル３Ａ，３Ｂは、それぞれ径方向の内外に位置して、互いに磁気結合されている。この磁気結合によって、片方の磁性素子１Ａ（１Ｂ）からもう片方の磁性素子１Ｂ（１Ａ）へ、電力および電気信号のいずれか一方または両方を伝送する。
【００２１】
前記一対の磁性素子１Ａ，１Ｂのうち、いずれか一方、例えば磁性素子１Ａは、軸体５の外周に固定され、他方の磁性素子１Ｂは前記軸体５の外周に回転自在に設置される。前記軸体５は、互いに相対回転する一対のハウジング（図示せず）の一方のハウジングに設置され、他方のハウジングに前記他方の磁性素子１Ｂが設置されている。
【００２２】
図２に示すように、コイル３Ａが径方向の内側に位置する一方の磁性素子１Ａのコア２Ａは、コイル３Ａの内周に位置する円筒部２ａＡと、この円筒部２ａＡの一端から外径側へ延びるフランジ部２ｂＢとでなる断面Ｌ字状である。また、コイル３Ｂが径方向の外側に位置する他方の磁性素子１Ｂのコア２Ｂは、コイル３Ｂの外周に位置する円筒部２ａＢと、この円筒部２ｂＢにおける軸方向逆側の一端から内径側に延びるフランジ部２ｂＢとでなる断面Ｌ字状である。コア２Ａにおける円筒部２ａＡの前記一端と、コア２Ｂにおける円筒部２ａＢの前記一端とは、互いに軸方向の逆側である。各コア２Ａ，２Ｂの断面形状は、互いに１８０°回転させたＬ字状である。
【００２３】
一方の磁性素子１Ａのコア２Ａにおけるフランジ部２ｂＡの外径端は、他方の磁性素子１Ｂにおけるコア２Ｂの円筒部２ｂＢの他端の内周面に、ギャップＧ１を介して対向している。また、他方の磁性素子１Ｂのコア２Ｂにおけるフランジ部２ｂＢの内径端は、一方の磁性素子１Ａのコア２Ａにおける円筒部２ｂＡの他端の外周面に、ギャップＧ２を介して対向している。ギャップＧ１，Ｇ２は、この実施形態では空気層としているが、樹脂材等の絶縁体を介在させて絶縁層としても良い。
【００２４】
前記各磁性素子１Ａ，１Ｂのコア２Ａ，２Ｂは、強磁性体であり、圧粉成形磁性体、射出成形磁性体、または積層鋼板等で構成される。
【００２５】
前記圧縮成形磁性体は、具体的には、例えば鉄粉、窒化鉄粉等の純鉄系軟磁性材料、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金（センダスト）粉末、スーパーセンダスト粉末、Ｎｉ−Ｆｅ合金（パーマロイ）粉末、Ｃｏ−Ｆｅ合金粉末、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系合金粉末等の鉄基合金系軟磁性材料、フェライト系磁性材料、アモルファス系磁性材料、微細結晶材料などの磁性材料を原料とできる。
【００２６】
前記射出成形磁性体は、具体的には、前記圧縮成形磁性体の原料粉末に結着樹脂を配合して、この混合物を射出成形することにより得られる。射出成形がし易いこと、射出成形後の形状維持が容易であること、複合磁性体の磁気特性に優れること等から、磁性粉末がアモルファス金属粉末であることが好ましい。アモルファス金属粉末は上述した鉄合金系、コバルト合金系、ニッケル合金系、これらの混合合金系アモルファスなどを使用できる。これらアモルファス金属粉末表面に上述した絶縁被覆が形成されている。
結着樹脂としては、射出成形が可能な熱可塑性樹脂が使用できる。熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンやその他の各種の樹脂が使用できる。
【００２７】
磁性素子１Ａ，１Ｂのコイル３Ａ，３Ｂは、丸線等からなる被覆導線をボビン４Ａ，４Ｂに巻回したものである。図１〜図３の各図では、被覆導線の図示を省略し、コイル３Ａ，３Ｂを模式化して表している。ボビン４Ａ，４Ｂは、絶縁性で、かつ摺動性の良い材料で作られている。例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の樹脂材料が適用される。
【００２８】
一方の磁性素子１Ａのボビン４Ａは、円筒部４ａＡと、この円筒部４ａＡの軸方向の両端から外径側に広がる円板状のフランジ部４ｂＡ，４ｃＡとからなる。円筒部４ａＡおよびフランジ部４ｂＡ，４ｃＡの内径は同一径である。そして、円筒部４ａＡの外周に、両フランジ部４ｂＡ，４ｃＡ間に亘って、コイル３Ａの被覆導線が巻回されている。コイル３Ａおよびボビン４Ａは、ボビン４Ａの円筒部４ａＡおよびフランジ部４ｂＡ，４ｃＡの内周面がコア２Ａの円筒部２ａＡの外周面に嵌合することで、コア２Ａに固定される。ボビン４Ａの片方のフランジ部４ｂＡは、コア２Ａのフランジ部２ｂＡに当接している。
【００２９】
他方の磁性素子１Ｂのボビン４Ｂは、円筒部４ａＢと、この円筒部４ａＢの軸方向の両端から外径側に広がる円板状のフランジ部４ｂＢ，４ｃＢとからなる。円筒部４ａＢおよびフランジ部４ｂＢ，４ｃＢの内径は同一径である。そして、円筒部４ａＢの外周に、両フランジ部４ｂＢ，４ｃＢ間に亘って、コイル３Ｂの被覆導線が巻回されている。コイル３Ｂおよびボビン４Ｂは、ボビン４Ｂのフランジ部４ｂＢ，４ｃＢの外周面がコア２Ｂの円筒部２ａＢの内周面に嵌合することで、コア２Ｂに固定される。ボビン４Ｂの片方のフランジ部４ｃＢは、コア２Ｂのフランジ部２ｂＢに当接している。
【００３０】
両ボビン４Ａ，４Ｂは、軸方向位置が互いにずれている。つまり、一方の磁性素子１Ａのボビン４Ａのフランジ部４ｂＡ，４ｃＡが、他方の磁性素子１Ｂのボビン４Ｂのフランジ部４ｂＢ，４ｃＢよりも、それぞれ軸方向一方側（図１、図２における上側）に位置している。そして、ボビン４Ａの２つのフランジ部４ｂＡ，４ｃＡのうち軸方向一方側に位置するフランジ部４ｂＡと、ボビン４Ｂの２つのフランジ部４ｂＢ，４ｃＢのうち軸方向一方側に位置するフランジ部４ｂＢとが、軸方向接触面で互いに摺動自在に接触している。
【００３１】
具体的には、図２の部分拡大図である図３に示すように、ボビン４Ａのフランジ部４ｂＡの外周面に、軸方向の内側に開口する断面方形の環状切欠き１０が設けられている。両フランジ部４ｂＡ，４ｂＢを比べた場合、ボビン４Ａのフランジ部４ｂＡが軸方向の外側に位置する方のフランジ部である。そして、前記環状切欠き１０に、ボビン４Ｂのフランジ部４ｂＢの内径側の角部１１が係合している。前記環状切欠き１０の軸方向を向く面１０ａ、および前記角部１１の軸方向を向く面１１ａが、それぞれのフランジ部４ｂＡ，４ｂＢの軸方向接触面である。
【００３２】
このように、一対の磁性素子１Ａ，１Ｂの各コイル３Ａ，３Ｂがそれぞれボビン４Ａ，４Ｂに巻回され、両ボビン４Ａ，４Ｂのフランジ部４ｂＡ，４ｂＢが軸方向接触面１０ａ，１１ａで互いに摺動自在に接触している。これにより、一対の磁性素子１Ａ，１Ｂ間のコイル３Ａ，３Ｂおよびコア４Ａ，４Ｂの軸方向距離を一定に保たちつつ、一対の磁性素子１Ａ，１Ｂを互いに同一の軸心Ｏ上で相対回転させることが可能である。
【００３３】
また、両ボビン４Ａ，４Ｂは、径方向接触面で互いに摺動自在に接触している。この実施形態では、ボビン４Ａの前記環状切欠き１０の径方向を向く面１０ｂ、およびボビン４Ｂの前記角部１１の径方向を向く面が径方向接触面であり、かつボビン４Ａのフランジ部４ｃＡの外周面１２、およびボビン４Ｂの円筒部４ｂＢからフランジ部４ｃＢにかけての内周面１３が径方向接触面である。このように、両ボビン４Ａ，４Ｂが径方向接触面で互いに摺動自在に接触することにより、一対の磁性素子１Ａ，１Ｂ間のコア２Ａ，２Ｂおよびコイル３Ａ，３Ｂの径方向距離を一定に保ちつつ、一対の磁性素子１Ａ，１Ｂを互いに同一の軸心Ｏ上で相対回転させることが可能である。
【００３４】
両ボビン４Ａ，４Ｂのフランジ部が軸方向接触面で互いに摺動自在に接触する構成として、図３の構成の以外に、以下に示す図４〜図７のいずれかの構成を採用してもよい。
【００３５】
図４の構成は、図３の構成とは逆に、ボビン４Ｂのフランジ部４ｂＢの内周面に、軸方向の外側に開口する断面方形の環状切欠き１４が設けられている。そして、この環状切欠き１４に、ボビン４Ａのフランジ部４ｂＡの外径側の角部１５が係合している。この場合、前記環状切欠き１４の軸方向を向く面１４ａ、および前記角部１５の軸方向を向く面１５ａが、それぞれのフランジ部４ｂＢ，４ｂＡの軸方向接触面である。また、前記環状切欠き１４の径方向を向く面１４ｂ、および角部１５の径方向を向く面１５ｂが、それぞれのフランジ部４ｂＢ，４ｂＡの径方向接触面となる。
【００３６】
図５の構成は、ボビン４Ａのフランジ部４ｂＡの外周面、およびボビン４Ｂのフランジ部４ｂＢの内周面に、それぞれ径方向に傾斜し互いに摺動自在に接触する傾斜面１６，１７が設けられている。この場合、傾斜面１６，１７が、それぞれのフランジ部４ｂＡ，４ｂＢの軸方向接触面である。また、傾斜面１６，１７は、それぞれのフランジ部４ｂＡ，４ｂＢの径方向接触面でもある。
【００３７】
図６の構成は、ボビン４Ａのフランジ部４ｂＡの外径端がボビン４Ｂのフランジ部４ｂＢの内径端の位置よりも外径側に突出しており、この突出部分の内向きの端面１８が、フランジ部４ｂＢの外向きの端面１９に摺動自在に接触している。この場合、前記内向きの端面１８および前記外向きの端面１９が、それぞれのフランジ部４ｂＡ，４ｂＢの軸方向接触面である。
【００３８】
図７の構成は、図６の構成とは逆に、ボビン４Ｂのフランジ部４ｃＢの内径端がボビン４Ａのフランジ部４ｃＡの外径端の位置よりも内径側に突出しており、この突出部分の内向きの端面２０が、フランジ部４ｃＡの外向きの端面２１に摺動自在に接触している。この場合、前記内向きの端面２０および前記外向きの端面２１が、それぞれのフランジ部４ｃＢ，４ｃＡＢの軸方向接触面である。
【００３９】
図４〜図７のいずれの構成も、図３の構成と同様に、一対の磁性素子１Ａ，１Ｂ間のコイル３Ａ，３Ｂおよびコア４Ａ，４Ｂの軸方向距離を一定に保たちつつ、一対の磁性素子１Ａ，１Ｂを互いに同一の軸心Ｏ上で相対回転させることが可能である。
【００４０】
この電気伝送装置Ｅの構成によると、一対の磁性素子１Ａ，１Ｂのうちのいずれか一方の磁性素子１Ａ（１Ｂ）のコイル３Ａ（３Ｂ）を給電側の回路に接続し、他方の磁性素子１Ｂ（１Ａ）のコイル３Ｂ（３Ａ）を受電側の回路に接続することにより、互いに磁気結合された２つのコイル３Ａ，３Ｂを介して給電側から受電側へ、電力または電気信号が伝送される。２つのコイル３Ａ，３Ｂが互いに径方向の内外に位置するため、両コイル３Ａ，３Ｂ間の磁気結合の結合度に優れ、電力や電気信号の伝送の効率が良い。このため、電気伝送装置Ｅ全体が大型化することを回避できる。
【００４１】
先に説明したように、一対の磁性素子１Ａ，１Ｂの各ボビン４Ａ，４Ｂが互いに摺動自在に接触することにより、一対の磁性素子１Ａ，１Ｂ間のコア２Ａ，２Ｂおよびコイル３Ａ，３Ｂの軸方向距離および径方向距離を一定に保たちつつ、一対の磁性素子１Ａ，１Ｂを互いに同一の軸心Ｏ上で相対回転させることが可能である。これにより、組立時や動作時に一対の磁性素子１Ａ，１Ｂのコア２Ａ，２Ｂやコイル３Ａ，３Ｂが互いに接触して損傷することを回避できる。また、各磁性素子間のコア２Ａ，２Ｂおよびコイル３Ａ，３Ｂの軸方向位置が一定に保たれることで、磁気特性を安定させることができる。
【００４２】
一対の磁性素子１Ａ，１Ｂの各コイル３Ａ，３Ｂは、いずれも軸心Ｏと同心のボビン４Ａ，４Ｂの外周に導線が巻回されているため、ボビン４Ａ，４Ｂに導線を巻回する作業が容易である。また、ボビン４Ａ，４Ｂによってコア２Ａ，２Ｂとコイル３Ａ，３Ｂの位置決めができるため、電気伝送装置Ｅの組立が容易である。
【００４３】
図８は、この電気伝送装置Ｅを電力の給電に用いた電気回路の一例を示す。一対の磁性素子１Ａ，１Ｂのうちのいずれか一方、例えば磁性素子１Ａのコイル３Ａが給電側であり、交流電源３０に接続されている。他方の磁性素子１Ｂのコイル３Ｂは受電側であり、モータ等の負荷３１に接続されている。受電側のコイル３Ｂと並列にコンデンサ３２が接続され、この受電側のコイル３Ｂで生じる漏れ磁束による漏れインダクタンスと、コンデンサ２３とで共振回路３３を構成する。なお、交流電源３０に代えて、または交流電源３０から出力される交流電圧に重畳させるように電気信号源（図示せず）を設け、負荷３１に代えて、または負荷３１と共に復調回路（図示せず）を設けることで、電気信号を伝送することができる。
なお、給電側と受電側とでコイル３Ａ，３Ｂの巻数を互いに異ならせることで、昇圧または降圧の機能を持たせることができる。
【００４４】
図９は、この相対回転部の電気伝送装置Ｅを装備する機械装置がパワーアシストスーツ４０である例を示す。このパワーアシストスーツ４０は、人体の胴体に着せる胴体部４０ａと、この胴体部４０ａから延びる腕部４０ｂとを有する。腕部４０ｂは、一対の相対屈曲部品である上腕部４０ｂａと前腕部４０ｂｂとを有し、両部４０ｂａ，４０ｂｂの間の相対屈曲部である肘の関節部４０ａｃは、軸心Ｏ回りに回転自在な１自由度の関節部とされている。胴体部４０ａに電源４１があり、前腕部４０ｂａの先端に、手首または手の駆動を行う電動モータ等の負荷３１がある。この電源４１から負荷３１に接続する配線（図示せず）が、前記肘となる関節部４０ａｃにおいて、前記実施形態の電気伝送装置Ｅで接続されている。
【００４５】
パワーアシストスーツ４０では、電力や電気信号の伝送の信頼性と、関節部における電気伝送装置の小型化とが強く要望される。そのため、この実施形態の相対回転部の電気伝送装置の持つ信頼性と小型化の効果が、より効果的に発揮される。
【００４６】
以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４７】
１Ａ，１Ｂ：磁性素子
２Ａ，２Ｂ…コア
３Ａ，３Ｂ…コイル
４Ａ，４Ｂ…ボビン
４ａＡ，４ａＢ…円筒部
４ｂＡ，４ｂＢ…フランジ部
４ｃＡ，４ｃＢ…フランジ部
１０…環状切欠き
１０ａ…軸方向を向く面（軸方向接触面）
１０ｂ…径方向を向き面（径方向接触面）
１１…角部
１１ａ…軸方向を向く面（軸方向接触面）
１１ｂ…径方向を向き面（径方向接触面）
１２…外周面（径方向接触面）
１３…内周面（径方向接触面）
１４…環状切欠き
１４ａ…軸方向を向く面（軸方向接触面）
１４ｂ…径方向を向き面（径方向接触面）
１５…角部
１５ａ…軸方向を向く面（軸方向接触面）
１５ｂ…径方向を向き面（径方向接触面）
１６…傾斜面（軸方向接触面、径方向接触面）
１７…傾斜面（軸方向接触面、径方向接触面）
１８…内向きの端面（軸方向接触面）
１９…外向きの端面（軸方向接触面）
２０…内向きの端面（軸方向接触面）
２１…外向きの端面（軸方向接触面）
Ｅ…電気伝送装置
Ｏ…軸心
【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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【図８】
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【図９】
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