(57)【要約】【課題】第１コイルと第２コイルとが相対移動する場合でも、電力の伝送と光通信とを適正に行うことのできる非接触電力伝送装置を提供すること。【解決手段】非接触電力伝送装置１では、第１貫通穴１０４が形成された光透過性の第１ホルダ１０と、第２貫通穴２０４が形成された光透過性の第２ホルダ２０とを有し、第１コイル１３および第２コイル２３は、第１貫通穴１０４および第２貫通穴２０４を中心に周回している。第１ホルダ１０に保持された第１光学素子１４１と、第２ホルダ２０に保持された第２光学素子２４１とは、第１ホルダ１０および第２ホルダ２０を導光路として光通信を行う。このため、第１光学素子１４１と第２光学素子２４１とは、第１貫通穴１０４および第２貫通穴２０４を避けた位置で光通信を行うことができる。【選択図】図２
2015216795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１貫通穴が形成された第１ホルダと、
前記第１ホルダに保持され、前記第１貫通穴を中心に周回している第１コイルと、
前記第１ホルダに保持された第１光学素子と、
前記第１ホルダに対して相対移動可能に配置され、第２貫通穴が形成された第２ホルダと、
前記第１コイルに対向するように前記第２ホルダに保持され、前記第２貫通穴を中心に周回している第２コイルと、
前記第２ホルダに保持され、前記第１貫通穴および前記第２貫通穴を避けた位置で前記第１光学素子と光通信を行う第２光学素子と、
を有することを特徴とする非接触電力伝送装置。
【請求項２】
前記光通信は、１つの受光素子と複数の発光素子との間で行われることを特徴とする請求項１に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項３】
前記第１コイルと前記第２コイルとが対向する方向からみたとき、前記光通信は、前記第１貫通穴と前記第１コイルとの間、および前記第２貫通穴と前記第２コイルとの間で行われることを特徴とする請求項１または２に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項４】
前記第１ホルダおよび前記第２ホルダは、前記光通信に用いられる光に対して透過性を有し、前記光通信の際の導光路を構成していることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項５】
前記第１ホルダは、前記第２ホルダに向けて突出した第１円筒部を備え、
前記第２ホルダは、前記第１ホルダに向けて突出して前記第１円筒部と先端部同士が対向する第２円筒部を備え、
前記第１ホルダおよび前記第２ホルダのうち、前記第１円筒部および前記第２円筒部が前記光通信の際の導光路を構成していることを特徴とする請求項４に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項６】
前記第１コイルに対して前記第２コイル側とは反対側で前記第１ホルダに保持された第１コアと、
前記第２コイルに対して前記第１コイル側とは反対側で前記第２ホルダに保持された第２コアと、
を有し、
前記第１コアは、前記第１コイルに対して前記第２コイル側とは反対側で重なる底板部と、該底板部の内縁から突出して前記第１コイルの内周部分に径方向内側で重なる内板部と、前記底板部の外縁から突出して前記第１コイルの外周部分に径方向外側で重なる外板部と、を有し、
前記第２コアは、前記第２コイルに対して前記第１コイル側とは反対側で重なる底板部と、該底板部の内縁から突出して前記第２コイルの内周部分に径方向内側で重なる内板部と、前記底板部の外縁から突出して前記第２コイルの外周部分に径方向外側で重なる外板部と、を有することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項７】
前記第１コアおよび前記第２コアでは、前記内板部の厚さが前記外板部の厚さより厚いことを特徴とする請求項６に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項８】
前記第１コアおよび前記第２コアは、周方向に複数のコア片が配置された分割コアであ
り、
前記第１コアを構成する前記コア片の間を通って前記第１コイルの端部が前記第１コアに対して前記第１コイルとは反対側に引き出されており、
前記第２コアを構成する前記コア片の間を通って前記第２コイルの端部が前記第２コアに対して前記第２コイルとは反対側に引き出されていることを特徴とする請求項６または７の何れか一項に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項９】
前記第１コアおよび前記第２コアは、熱硬化性樹脂によって磁性粉を固めてなることを特徴とする請求項６乃至８の何れか一項に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項１０】
前記第１貫通穴および前記第２貫通穴のうちの少なくとも一方で前記第１貫通穴および前記第２貫通穴に対して同心状に配置され、前記第１ホルダと前記第２ホルダとを相対回転可能に連結するラジアル軸受を有することを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の非接触電力伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル間の磁気結合を利用して電力の伝送を行う非接触電力伝送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
２つの部材間で電力の伝送を行う装置として、コイル間の磁気結合を利用して電力の伝送を行う非接触電力伝送装置が提案されており、かかる非接触電力伝送装置においては、第１コイルおよび第２コイルが各々、円環状の部材によって保持されている（特許文献１）。また、特許文献１に記載の非接触電力伝送装置では、第１コイルの中心穴と第２コイルの中心穴を利用して光通信を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−９２７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
第１コイルと第２コイルとの間で電力の伝送を行う場合、第１コイルと第２コイルとが適正な位置関係になっていることが必要であり、その場合、第１コイルの中心穴と第２コイルの中心穴とを基準に位置合わせを行えばよい。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の構成では、第１コイルの中心穴と第２コイルの中心穴を利用して光通信を行っているため、上記の位置合わせが困難である。
【０００６】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、第１コイルと第２コイルとが相対移動する場合でも、電力の伝送と光通信とを適正に行うことのできる非接触電力伝送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る非接触電力伝送装置は、第１貫通穴が形成された第１ホルダと、前記第１ホルダに保持され、前記第１貫通穴を中心に周回している第１コイルと、前記第１ホルダに保持された第１光学素子と、前記第１ホルダに対して相対移動可能に配置され、第２貫通穴が形成された第２ホルダと、前記第１コイルに対向するように前記第２ホルダに保持され、前記第２貫通穴を中心に周回している第２コイルと、前記第２ホルダに保持され、前記第１貫通穴および前記第２貫通穴を避けた位置で前記第１光学素子と光通信を行う第２光学素子と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明では、第１貫通穴および第２貫通穴を避けた位置で光通信を行うため、第１ホルダの第１貫通穴と第２ホルダの第２貫通穴を基準に第１コイルと第２コイルとを位置合わせすることができる。従って、電力の伝送と光通信とを適正に行うことができる。
【０００９】
本発明において、前記光通信は、１つの受光素子と複数の発光素子との間で行われることが好ましい。かかる構成によれば、第１貫通穴および第２貫通穴を避けた位置で光通信を行う場合でも、発光素子が発した光が受光素子に確実に届く。
【００１０】
本発明において、前記第１コイルと前記第２コイルとが対向する方向からみたとき、前記光通信は、前記第１貫通穴と前記第１コイルとの間、および前記第２貫通穴と前記第２
コイルとの間で行われることが好ましい。かかる構成によれば、光の分散範囲が狭いので、光通信を確実に行うことができる。
【００１１】
本発明において、前記第１ホルダおよび前記第２ホルダは、前記光通信に用いられる光に対して透過性を有し、前記光通信の際の導光路を構成していることが好ましい。かかる構成によれば、第１貫通穴および第２貫通穴を避けた位置で光通信を容易に行うことができる。
【００１２】
本発明において、前記第１ホルダは、前記第２ホルダに向けて突出した第１円筒部を備え、前記第２ホルダは、前記第１ホルダに向けて突出して前記第１円筒部と先端部同士が対向する第２円筒部を備え、前記第１ホルダおよび前記第２ホルダのうち、前記第１円筒部および前記第２円筒部が前記光通信の際の導光路を構成していることが好ましい。かかる構成によれば、第１貫通穴および第２貫通穴を避けた位置で光通信を容易かつ確実に行うことができる。
【００１３】
本発明において、前記第１コイルに対して前記第２コイル側とは反対側で前記第１ホルダに保持された第１コアと、前記第２コイルに対して前記第１コイル側とは反対側で前記第２ホルダに保持された第２コアと、を有し、前記第１コアは、前記第１コイルに対して前記第２コイル側とは反対側で重なる底板部と、該底板部の内縁から突出して前記第１コイルの内周部分に径方向内側で重なる内板部と、前記底板部の外縁から突出して前記第１コイルの外周部分に径方向外側で重なる外板部と、を有し、前記第２コアは、前記第２コイルに対して前記第１コイル側とは反対側で重なる底板部と、該底板部の内縁から突出して前記第２コイルの内周部分に径方向内側で重なる内板部と、前記底板部の外縁から突出して前記第２コイルの外周部分に径方向外側で重なる外板部と、を有することが好ましい。かかる構成によれば、第１コイル側と第２コイル側との磁気的な結合を強くすることができる。
【００１４】
本発明において、前記第１コアおよび前記第２コアでは、前記内板部の厚さが前記外板部の厚さより厚いことが好ましい。かかる構成によれば、周長が短い内板部で磁気飽和が発生することを抑制することができる。
【００１５】
本発明において、前記第１コアおよび前記第２コアは、周方向に複数のコア片が配置された分割コアであり、前記第１コアを構成する前記コア片の間を通って前記第１コイルの端部が前記第１コアに対して前記第１コイルとは反対側に引き出されており、前記第２コアを構成する前記コア片の間を通って前記第２コイルの端部が前記第２コアに対して前記第２コイルとは反対側に引き出されていることが好ましい。かかる構成によれば、コイルの端部を引き回すための余計なスペースを削減することができる。
【００１６】
本発明において、前記第１コアおよび前記第２コアは、熱硬化性樹脂によって磁性粉を固めてなることが好ましい。かかる構成によれば、比較的、簡素な設備でコアを製造することができる。
【００１７】
本発明では、前記第１貫通穴および前記第２貫通穴のうちの少なくとも一方で前記第１貫通穴および前記第２貫通穴に対して同心状に配置され、前記第１ホルダと前記第２ホルダとを相対回転可能に連結するラジアル軸受を有することが好ましい。かかる構成によれば、第１コイルと第２コイルの位置関係をラジアル軸受によって適正な状態とすることができるので、第１コイルと第２コイルとの間の電力の伝送効率を高めることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、第１貫通穴および第２貫通穴を避けた位置で光通信を行うため、第１ホル
ダの第１貫通穴と第２ホルダの第２貫通穴を基準に第１コイルと第２コイルとを位置合わせすることができる。従って、電力の伝送と光通信とを適正に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を適用した非接触電力伝送装置の斜視図である。
【図２】本発明を適用した非接触電力伝送装置の断面図である。
【図３】本発明を適用した非接触電力伝送装置の分解斜視図である。
【図４】図１に示す固定ユニットの分解斜視図である。
【図５】図４に示す第１ホルダの内部の構成を示す分解斜視図である。
【図６】図１に示す可動ユニットの分解斜視図である。
【図７】図６に示す第２ホルダの内部の構成を示す分解斜視図である。
【図８】本発明を適用した非接触電力伝送装置に用いた光通信用の光学素子の説明図である。
【図９】本発明を適用した非接触電力伝送装置に光通信用の光学素子の位置を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明を適用した非接触電力伝送装置を説明する。なお、以下の説明では、第１ホルダ１０と第２ホルダ２０とが軸線Ｌ周りに相対回転する場合を例示する。また、以下の説明では、軸線Ｌ方向において、第１ホルダ１０が位置する側を一方側Ｌ１とし、第２ホルダ２０が位置する側を他方側Ｌ２として説明する。
【００２１】
（全体構成）
図１は、本発明を適用した非接触電力伝送装置の斜視図であり、図１（ａ）、（ｂ）は、非接触電力伝送装置を軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２からみた斜視図、および軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１からみた斜視図である。図２は、本発明を適用した非接触電力伝送装置の断面図である。図３は、本発明を適用した非接触電力伝送装置の分解斜視図である。
【００２２】
図１、図２および図３において、非接触電力伝送装置１は、軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１に配置された第１ホルダ１０と、軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２に配置された第２ホルダ２０とを有している。本形態において、第１ホルダ１０側は固定ユニット６として構成され、第２ホルダ２０側は、軸線Ｌ周りに回転する可動ユニット７として構成されている。また、第１ホルダ１０と第２ホルダ２０は、第１カラー９６、第２カラー９７、およびラジアル軸受９０（ボールベアリング）を介して相対回転可能に連結されている。より具体的には、第２カラー９７は、ラジアル軸受９０の外輪９１の軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２の端部に被さった状態で第１ホルダ１０にねじ９７１によって固定されている。これに対して、第１カラー９６は、ラジアル軸受９０の内輪９２の軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１の端部に被さった状態で第２ホルダ２０にねじ９６１によって固定されている。このため、ラジアル軸受９０によって、固定ユニット６（第１ホルダ１０）と可動ユニット７（第２ホルダ２０）との軸線Ｌ方向の相対位置を規定することができるので、固定ユニット６（第１ホルダ１０）と可動ユニット７（第２ホルダ２０）との間に適正な間隙を確保することができる。
【００２３】
（固定ユニット６の構成）
図４は、図１に示す固定ユニット６の分解斜視図であり、図４（ａ）、（ｂ）は、固定ユニット６において第１ホルダ１０から第１基板１２等を外した状態の分解斜視図、および第１ホルダ１０からカバー１９１を外した状態の分解斜視図である。図５は、図４に示す第１ホルダ１０の内部の構成を示す分解斜視図であり、図５（ａ）、（ｂ）は、第１ホルダ１０から第１コイル１３等を外した状態の分解斜視図、および第１ホルダ１０から第１コア１５等も外した状態の分解斜視図である。
【００２４】
図４に示すように、第１ホルダ１０の軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１には第１基板１２およびカバーフィルム１９２がねじ１９３によって固定されている。第１基板１２の中央には穴１２１が形成されており、第１基板１２の軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２に向く第１面１２ａには、穴１２１の周りに光通信用の第１光学素子１４１が設けられている。また、第１基板１２の外縁には、軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２に発光面を向けて回転検出用の受光素子１４３が設けられている。また、第１基板１２の軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１に向く第２面１２ｂには、コネクタ１４９が実装されている。このため、カバーフィルム１９２には、コネクタ１４９と重なる位置に開口部１９２ａが形成されており、中央には穴１９２ｂが形成されている。
【００２５】
本形態において、第１光学素子１４１は、周方向で離間する位置に配置された３つの発光素子１４１ａと１つの受光素子１４１ｂとからなる。ここで、発光素子１４１ａは、発光面を軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２に発光面を向けて第１基板１２の第１面１２ａに実装されている。これに対して、受光素子１４１ｂは、第１基板１２の第２面１２ｂに実装されているが、受光素子１４１ｂの受光面は、第１基板１２に形成された穴を介して軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２に露出している。
【００２６】
図３、図４および図５に示すように、第１ホルダ１０の軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２には、第１コア１５、第１コイル１３、および非磁性の円環状のカバー１９１が重ねて配置されている。第１ホルダ１０は、円形形状の底板部１０１と、底板部１０１の外周縁から軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２に屈曲した円筒状の側板部１０２とを有している。また、底板部１０１の中央には第１円筒部１０３が形成されており、第１円筒部１０３の内側は第１貫通穴１０４になっている。かかる第１貫通穴１０４には、ラジアル軸受９０（ボールベアリング）が配置されており、ラジアル軸受９０は、第１カラー９６および第２カラー９７を介して、第１ホルダ１０と第２ホルダ２０とを同心状態で連結する中心部材である。
【００２７】
また、第１円筒部１０３においては、内周部分から軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１に向けて延在する筒状端部１０８（図１（ｂ）参照）が突出しており、筒状端部１０８は、第１基板１２の穴１２１に嵌っている。側板部１０２の外面には、固定ユニット６を取り付けるための連結部１０２ｃが形成されている。底板部１０１の軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２の面には、第１円筒部１０３と側板部１０２とを繋ぐリブ１０５が周方向において等角度間隔の４個所に形成されており、リブ１０５によって周方向で挟まれた領域には位置決め用の突起１０６が形成されている。また、リブ１０５の両端には突起１０７ａ、１０７ｂが形成されている。また、底板部１０１には、円筒部１０３の内側に環状段部１０９が形成されており、かかる環状段部１０９は、ラジアル軸受９０の外輪９１が軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１に抜けるのを防止している。
【００２８】
第１コイル１３は、円環状に巻回された扁平コイルであり、第１円筒部１０３および第１貫通穴１０４を中心に周回するように配置されている。第１コイル１３に対して、軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１には円環状の第１コア１５が配置されている。第１コイル１３と第１コア１５との間には接着剤層が介在している。
【００２９】
第１コア１５は、第１コイル１３に対して軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１で重なる底板部１５１と、底板部１５１の内縁から突出して第１コイル１３の内周部分に径方向内側で重なる内板部１５２と、底板部１５１の外縁から突出して第１コイル１３の外周部分に径方向外側で重なる外板部１５３とを有している。底板部１５１には穴１５１ａが形成されており、穴１５１ａには突起１０６が嵌ることにより第１コア１５の位置決めが行われている。
【００３０】
第１コア１５は、周方向に分割された分割コアである。本形態において、第１コア１５は、等角度間隔に４分割されており、４つのコア片１５０が周方向に等角度間隔で配置さ
れている。かかるコア片１５０は、周方向の両端が突起１０７ａ、１０７ｂによって位置決めされている。この状態で、第１コイル１３の端部１３０は、コア片１５０の間を通って、第１コア１５に対して第１コイル１３とは反対側に配置された第１基板１２まで引き出されている。
【００３１】
このように構成した第１コア１５において、内板部１５２の厚さは、外板部１５３の厚さより厚い。本形態において、第１コア１５（コア片１５０）は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂によって磁性粉を固めてなる。
【００３２】
（可動ユニット７の構成）
図６は、図１に示す可動ユニット７の分解斜視図であり、図６（ａ）、（ｂ）は、可動ユニット７において第２ホルダ２０から第２基板２２等を外した状態の分解斜視図、および第２ホルダ２０からカバー２９１を外した状態の分解斜視図である。図７は、図６に示す第２ホルダ２０の内部の構成を示す分解斜視図であり、図７（ａ）、（ｂ）は、第２ホルダ２０から第２コイル２３等を外した状態の分解斜視図、および第２ホルダ２０から第２コア２５等も外した状態の分解斜視図である。
【００３３】
図６に示すように、第２ホルダ２０の軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２には第２基板２２およびカバーフィルム２９２がねじ２９３によって固定されている。第２基板２２の中央には穴２２１が形成されており、第２基板２２の軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１に向く第１面２２ａには、穴２２１の周りに光通信用の第２光学素子２４１が設けられている。また、第２基板２２の外縁には、軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１に受光面を向けて回転検出用の発光素子２４３が設けられている。また、第２基板２２の軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２に向く第２面２２ｂには、コネクタ２４９が実装されている。このため、カバーフィルム２９２には、コネクタ２４９と重なる位置に開口部２９２ａが形成されており、中央には穴２９２ｂが形成されている。
【００３４】
本形態において、第２光学素子２４１は、周方向で離間する位置に配置された３つの発光素子２４１ａと１つの受光素子２４１ｂとからなる。ここで、発光素子２４１ａは、発光面を軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１に発光面を向けて第２基板２２の第１面２２ａに実装されている。これに対して、受光素子２４１ｂは、第２基板２２の第２面２２ｂに実装されているが、受光素子２４１ｂの受光面は、第２基板２２に形成された穴を介して軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１に露出している。
【００３５】
図６および図７に示すように、第２ホルダ２０の軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１には、第２コア２５、第２コイル２３、および非磁性の円環状のカバー２９１が重ねて配置されている。第２ホルダ２０は、円形形状の底板部２０１と、底板部２０１の外周縁から軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１に屈曲した円筒状の側板部２０２とを有している。また、底板部２０１の中央には第２円筒部２０３が形成されており、第２円筒部２０３の内側には、円形の第２貫通穴２０４が形成された筒状胴部２０９が形成されている。第２貫通穴２０４は、第２ホルダ２０を軸線Ｌ方向で貫通しており、軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２の端部は角穴（図１（ａ）参照）になっている。このため、貫通穴２０４を利用して回転軸を連結することができる。筒状胴部２０９は、底板部２０１から軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２に向けて突出し、第２基板２２の穴２２１に嵌っている。側板部２０２の外面には、可動ユニット７を取り付けるための連結部２０２ｃが形成されている。
【００３６】
底板部２０１の軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１の面には、第２円筒部２０３と側板部２０２とを繋ぐ連結部２０５が周方向において等角度間隔の３個所に形成されており、連結部２０５によって周方向で挟まれた領域には位置決め用の突起２０６が形成されている。また、底板部２０１の第２円筒部２０３付近および側板部２０２付近には突起２０７ａ、２０７
ｂが形成されている。また、底板部２０１では、第２円筒部２０３と第２貫通穴２０４との間に環状段部２０８が形成されており、かかる環状段部２０８は、図２に示すラジアル軸受９０の内輪９２に当接して内輪９２が軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２に抜けるのを防止している。
【００３７】
第２コイル２３は、円環状に巻回された偏平コイルであり、第２円筒部２０３、筒状胴部２０９および第２貫通穴２０４を中心に周回するように配置されている。第２コイル２３に対して、軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２には円環状の第２コア２５が配置されている。第２コイル２３と第２コア２５との間には接着剤層が介在している。
【００３８】
第２コア２５は、第２コイル２３に対して軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２で重なる底板部２５１と、底板部２５１の内縁から突出して第２コイル２３の内周部分に径方向内側で重なる内板部２５２と、底板部２５１の外縁から突出して第２コイル２３の外周部分に径方向外側で重なる外板部２５３とを有している。底板部２５１には穴２５１ａが形成されており、穴２５１ａに突起２０６が嵌ることにより第２コア２５の位置決めが行われている。
【００３９】
第２コア２５は、周方向に分割された分割コアである。本形態において、第２コア２５は、等角度間隔に３分割されており、３つのコア片２５０が周方向に等角度間隔で配置されている。かかるコア片２５０は、周方向の両端が突起２０７ａ、２０７ｂによって位置決めされている。この状態で、第２コイル２３の端部２３０は、コア片２５０の間を通って、第２コア２５に対して第２コイル２３とは反対側に配置された第２基板２２まで引き出されている。また、本形態では、第１コア１５を４分割し、第２コア２５を３分割したため、第１コア１５のコア片１５０の隙間と、第２コア２５のコア片２５０の隙間が複数個所で重なることがない。それ故、磁気的な特性の変動を抑えることができる。
【００４０】
このように構成した第２コア２５において、内板部２５２の厚さは、外板部２５３の厚さより厚い。本形態において、第２コア２５（コア片２５０）は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂によって磁性粉を固めてなる。
【００４１】
このように構成した可動ユニット７において、第２ホルダ２０に保持された第２コイル２３および第２コア２５は、固定ユニット６において、第１ホルダ１０に保持された第１コイル１３および第１コア１５と軸線Ｌ方向で近接した状態で対向する。また、可動ユニット７は、第１ホルダ１０の第１貫通穴１０４に配置されたラジアル軸受９０を中心に回転する。従って、第１コイル１３に通電すれば、第２コイル２３および第２コア２５と、第１コイル１３および第１コア１５との間の磁気的な結合によって、第２コイル２３に起電力を誘起させることができる。それ故、固定ユニット６から可動ユニット７に電力を伝送することができる。
【００４２】
（光通信のための構成）
図８は、本発明を適用した非接触電力伝送装置１に用いた光通信用の光学素子の説明図であり、図８（ａ）、（ｂ）は、第１基板１２と第２基板２２とを軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２からみた斜視図、および第１基板１２と第２基板２２とを軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１からみた斜視図である。図９は、本発明を適用した非接触電力伝送装置１に光通信用の光学素子の位置を示す説明図であり、図９（ａ）、（ｂ）は、第２ホルダ２０を軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２からみた斜視図、および第１ホルダ１０を軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１からみた斜視図である。
【００４３】
図８に示すように、第１基板１２の軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２に向く第１面１２ａには、軸線Ｌ（穴１２１）から等距離の位置に光通信用の第１光学素子１４１（発光素子１４１ａおよび受光素子１４１ｂ）が設けられており、第２基板２２の軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１
に向く第１面２２ａには、軸線Ｌ（穴２２１）から等距離の位置に光通信用の第２光学素子２４１（発光素子２４１ａおよび受光素子２４１ｂ）が設けられている。また、第１基板１２の軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１に向く第２面１２ｂには各種電子部品１４４が実装され、第２基板２２の軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２に向く第２面２２ｂには各種電子部品２４４が実装されている。
【００４４】
ここで、軸線Ｌから第１光学素子１４１（発光素子１４１ａおよび受光素子１４１ｂ）までの距離は、軸線Ｌから第２光学素子２４１（発光素子２４１ａおよび受光素子２４１ｂ）までの距離と等しい。このため、可動ユニット７が軸線Ｌ周りに回転した際、第２光学素子２４１（発光素子２４１ａおよび受光素子２４１ｂ）は、第１光学素子１４１（発光素子１４１ａおよび受光素子１４１ｂ）に対して軸線Ｌ方向で重なる位置を通過する。
【００４５】
かかる構成の第１基板１２は、図９（ｂ）に示す第１ホルダ１０の底板部１０１に対して軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１で重なる。第１ホルダ１０の底板部１０１において軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１には、発光素子１４１ａと重なる位置に凹部１０１ｅが形成され、受光素子１４１ｂと重なる位置に凹部１０１ｆが形成されている。本形態において、凹部１０１ｅ、１０１ｆは、第１ホルダ１０の第１円筒部１０３と重なる位置に形成されている。
【００４６】
また、図８に示す第２基板２２は、図９（ａ）に示す第２ホルダ２０の底板部２０１に対して軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２で重なる。第２ホルダ２０の底板部２０１において軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２には、発光素子２４１ａと重なる位置に凹部２０１ｅが形成され、受光素子２４１ｂと重なる位置に凹部２０１ｆが形成されている。本形態において、凹部２０１ｅ、２０１ｆは、第２ホルダ２０の第２円筒部２０３と重なる位置に形成されている。
【００４７】
ここで、第１ホルダ１０では、第１円筒部１０３が底板部１０１から第２ホルダ２０に向けて突出し、第２ホルダ２０では、第２円筒部２０３が底板部２０１から第１ホルダ１０に向けて突出し、第１円筒部１０３と第２円筒部２０３とは先端部同士が軸線Ｌ方向で対向している。
【００４８】
また、第１ホルダ１０および第２ホルダ２０は、第１円筒部１０３および第２円筒部２０３を含めて全体が、発光素子１４１ａ、２４１ａが出射する光（光通信に用いる光）に対して透光性を有している。従って、固定ユニット６側の発光素子１４１ａから出射された光は、第１ホルダ１０の第１円筒部１０３、および第２ホルダ２０の第２円筒部２０３を導光路として、可動ユニット７側の受光素子２４１ｂに到達する。また、可動ユニット７側の発光素子２４１ａから出射された光は、第２ホルダ２０の第２円筒部２０３、および第１ホルダ１０の第１円筒部１０３を導光路として、固定ユニット６側の受光素子１４１ｂに到達する。それ故、固定ユニット６（第１ホルダ１０の側）と可動ユニット７（第２ホルダ２０の側）との間では、第１ホルダ１０および第２ホルダ２０を導光路として双方向の光通信を行うことができる。すなわち、本形態によれば、第１ホルダ１０の第１貫通穴１０４、および第２ホルダ２０の第２貫通穴２０４を避けた位置において光通信を行うことができる。
【００４９】
なお、本形態において、第１ホルダ１０の第１円筒部１０３はカバー１９１の穴の内側に位置し、第２ホルダ２０の第２円筒部２０３はカバー２９１の穴の内側に位置しており、光通信用の光はカバー１９１、２９１の内側を通るようになっている。但し、第１ホルダ１０の第１円筒部１０３と第２ホルダ２０の第２円筒部２０３との間にカバー１９１、２９１が介在している構成であってもよく、この場合、カバー１９１、２９１が発光素子１４１ａ、２４１ａが出射する光（光通信に用いる光）に対して透光性を有している構成とする。
【００５０】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の非接触電力伝送装置１は、第１貫通穴１０４が形成された第１ホルダ１０と、第２貫通穴２０４が形成された第２ホルダ２０とを有し、第１ホルダ１０に保持された第１コイル１３および第２ホルダ２０に保持された第２コイル２３は、第１貫通穴１０４および第２貫通穴２０４を中心に周回している。このため、第１貫通穴１０４と第２貫通穴２０４とを基準に第１ホルダ１０と第２ホルダ２０とを位置決めすれば、第１コイル１３と第２コイル２３との間で電力の伝送を適正に行うことができる。また、第１ホルダ１０に保持された光通信用の第１光学素子１４１と、第２ホルダ２０に保持された第２光学素子２４１とは、第１貫通穴１０４と第２貫通穴２０４とを避けた位置で光通信を行う。このため、第１貫通穴１０４と第２貫通穴２０４とを基準に第１ホルダ１０と第２ホルダ２０とを位置決めする場合でも光通信を適正に行うことができる。
【００５１】
すなわち、本形態では、第１貫通穴１０４および第２貫通穴２０４のうち、第１貫通穴１０４に第１貫通穴１０４および第２貫通穴２０４に対して同心状のラジアル軸受９０が中心部材として配置されている。このため、第１ホルダ１０および第２ホルダ２０は、ラジアル軸受９０（中心部材）を中心に相対回転する。従って、第１コイル１３と第２コイル２３の同心性を確保することができるので、第１コイル１３と第２コイル２３との間での電力の伝送効率を高めることができる。かかる構成を採用した場合には、第１貫通穴１０４および第２貫通穴２０４を導光路として利用できなくなるが、本形態では、第１貫通穴１０４と第２貫通穴２０４とを避けた位置で光通信を行うため、光通信を適正に行うことができる。また、ラジアル軸受９０によって、固定ユニット６（第１ホルダ１０）と可動ユニット７（第２ホルダ２０）との軸線Ｌ方向の相対位置を規定することができるので、固定ユニット６（第１ホルダ１０）と可動ユニット７（第２ホルダ２０）との間に適正な間隙を確保することができる。それ故、第１コイル１３と第２コイル２３との間での電力の伝送効率を高めることができる。
【００５２】
また、軸線Ｌ方向からみたとき、光通信は、第１貫通穴１０４と第１コイル１３との間、および第２貫通穴２０４と第２コイル２３との間で行われる。このため、光の分散範囲が狭いので、光通信を確実に行うことができる。
【００５３】
また、第１ホルダ１０および第２ホルダ２０は、光通信に用いられる光に対して透過性を有しているため、光通信の際の導光路として利用することができる。特に本形態では、第１ホルダ１０の第１円筒部１０３と、第１円筒部１０３と先端部同士が対向する第２ホルダ２０の第２円筒部２０３とを導光路として利用している。このため、第１貫通穴１０４と第２貫通穴２０４とを避けた位置で光通信を行う場合でも、導光路の構成を簡素化することができるとともに、確実な光通信を行うことができる。
【００５４】
また、本形態において、光通信は、１つの受光素子２４１ｂと複数の発光素子１４１ａとの間、および１つの受光素子１４１ｂと複数の発光素子２４１ａとの間で行われる。その際、複数の発光素子１４１ａは同一の光信号を出力し、複数の発光素子２４１ａは同一の光信号を出力する。このため、第１貫通穴１０４と第２貫通穴２０４とを避けた位置で光通信を行う場合でも、発光素子１４１ａが発した光が受光素子２４１ｂに確実に届き、発光素子２４１ａが発した光が受光素子１４１ｂに確実に届く。
【００５５】
また、本形態では、第１コイル１３に対して第２コイル２３側とは反対側に第１コア１５が配置され、２コイル２３に対して第１コイル１３側とは反対側に第２コア２５が配置されている。このため、第１コイル１３側と第２コイル２３側との磁気的な結合を強くすることができる。しかも、第１コア１５および第２コア２５では、内板部１５２、２５２の厚さが外板部１５３、２５３の厚さより厚い。このため、周長が短い内板部１５２、２５２で磁気飽和が発生することを抑制することができる。
【００５６】
また、第１コア１５および第２コア２５は分割コアであり、コア片１５０、２５０の間は、第１コイル１３の端部１３０および第２コイル２３の端部２３０の引き出しに利用されている。このため、第１コイル１３の端部１３０および第２コイル２３の端部２３０を引き回すための余計なスペースを削減することができる。
【００５７】
また、第１コア１５および第２コア２５は、熱硬化性樹脂によって磁性粉を固めてなるため、焼結とは違って、高圧で圧縮する設備が不要であるなど、比較的、簡素な設備で製造することができる。
【００５８】
また、第１ホルダ１０の第１円筒部１０３の径方向内側に環状段部１０９が形成され、第２ホルダ２０の第２円筒部２０３の径方向内側にも環状段部２０８が形成されている。このため、ラジアル軸受９０の外輪９１は、環状段部１０９によって抜け止めされ、ラジアル軸受９０の内輪９２は、環状段部２０８によって抜け止めされている。従って、可動ユニット７（第２ホルダ２０）を固定ユニット６（第１ホルダ１０）においてラジアル軸受９０を介して安定に支持することができる。また、ラジアル軸受９０によって、固定ユニット６（第１ホルダ１０）と可動ユニット７（第２ホルダ２０）との間に適正な間隙を確保することができる。
【００５９】
また、本形態では、ラジアル軸受９０が円環状であるため、第１ホルダ１０および第２ホルダ２０には大きな荷重が加わらない。それ故、第１ホルダ１０および第２ホルダ２０を耐荷重性に優れた高価な材料で構成する必要がない。
【００６０】
［他の実施の形態］
上記実施の形態では、第１貫通穴１０４を利用してラジアル軸受９０を配置したが、第１貫通穴１０４および第２貫通穴２０４の双方を利用してラジアル軸受９０を配置してもよい。
【００６１】
上記実施の形態では、ラジアル軸受９０としてボールベアリングを用いたが、すべり軸受を用いてもよい。
【００６２】
上記実施の形態では、第１コア１５を４分割し、第２コア２５を３分割したが、これ以外の数に分割してもよい。いずれの場合も、第１コア１５のコア片１５０の隙間と、第２コア２５のコア片２５０の隙間が複数個所で重なることがないような数に分割すればよい。
【００６３】
上記実施の形態では、第１貫通穴１０４を利用してラジアル軸受９０を配置したが、第１ホルダ１０と第２ホルダ２０とが軸線Ｌと直交する方向にスライドする構成の非接触電力伝送装置に本発明を適用してもよい。この場合、ラジアル軸受９０を設けないとともに、第１ホルダ１０と第２ホルダ２０とにおいて対向する面を平行な面とする。
【符号の説明】
【００６４】
１・・非接触電力伝送装置
６・・固定ユニット
７・・可動ユニット
１０・・第１ホルダ
１２・・第１基板
１３・・第１コイル
１５・・第１コア
２０・・第２ホルダ
２２・・第２基板
２３・・第２コイル
２５・・第２コア
９０・・ラジアル軸受
１０３・・第１円筒部
１０４・・第１貫通穴
１０９・・環状段部
１３０・・第１コイルの端部
１４１・・第１光学素子
１４１ａ、２４１ａ・・発光素子
１４１ｂ、２４１ｂ・・受光素子
１５０、２５０・・コア片
１５１、２５１・・底板部
１５２、２５２・・内板部
１５３、２５３・・外板部
２０３・・第２円筒部
２０４・・第２貫通穴
２０８・・環状段部
２０９・・筒状胴部
２３０・・第２コイルの端部
２４１・・第２光学素子
【図１】
2015216795.tif 000003
【図２】
2015216795.tif 000004
【図３】
2015216795.tif 000005
【図４】
2015216795.tif 000006
【図５】
2015216795.tif 000007
【図６】
2015216795.tif 000008
【図７】
2015216795.tif 000009
【図８】
2015216795.tif 000010
【図９】
2015216795.tif 000011