(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気信号及び電力の少なくとも一方を伝送する無接触式の伝送装置であって、
透磁性材料によって形成された環状コア部材に対して複数のコイル部材が電磁結合の状態で組み付けられていると共に、かかる複数のコイル部材の少なくとも一つが該環状コア部材に対して相対的に変位可能とされており、かかる複数のコイル部材の相互間で電気信号及び電力の少なくとも一方を電磁誘導を利用して伝送し得るようになっている一方、
前記複数のコイル部材の少なくとも一つと前記環状コア部材との間に隙間が形成されており、該環状コア部材と該コイル部材が、６自由度をもって相対変位可能とされていることを特徴とする無接触式伝送装置。
【請求項２】
前記環状コア部材が円環形状とされている請求項１に記載の無接触式伝送装置。
【請求項３】
前記環状コア部材が全周に亘って一定の断面形状とされている請求項１又は２に記載の無接触式伝送装置。
【請求項４】
前記環状コア部材が周方向で分割可能な複数のコア形成部材によって構成されている請求項１乃至３の何れか１項に記載の無接触式伝送装置。
【請求項５】
前記複数のコイル部材の少なくとも一つが前記環状コア部材の周方向に変位可能とされている請求項１乃至４の何れか１項に記載の無接触式伝送装置。
【請求項６】
前記環状コア部材に対して周方向に変位可能な摺動スリーブを採用し、該摺動スリーブにコイルが巻かれることで前記コイル部材が構成されている請求項５に記載の無接触式伝送装置。
【請求項７】
前記複数のコイル部材の少なくとも一つにおいて、電気信号及び電力の少なくとも一方を伝送するために用いられる電線が、変形可能な状態で接続されている請求項１乃至６の何れか１項に記載の無接触式伝送装置。
【請求項８】
前記環状コア部材に対して変位可能に別体の固定用部材を設けて、該固定用部材に対して前記複数のコイル部材の少なくとも一つを固定的に設けた請求項１乃至７の何れか１項に記載の無接触式伝送装置。
【請求項９】
前記環状コア部材が挿通される挿通孔が形成された絶縁基板が設けられており、該絶縁基板における該挿通孔の周囲に形成された導体パターンによって、前記複数のコイル部材の少なくとも一つが構成されている請求項１乃至８の何れか１項に記載の無接触式伝送装置。
【請求項１０】
前記環状コア部材を固定的に支持するコア支持部材が設けられている請求項１乃至９の何れか１項に記載の無接触式伝送装置。
【請求項１１】
電気信号及び電力の少なくとも一方を電磁誘導を利用して伝送する際の状態に変換する状態変換回路と、該状態変換回路によって変換された状態を電磁誘導を利用した伝送の後で利用可能な状態に変換する伝送後変換回路とを含んで構成された電気回路が、該複数のコイル部材に接続されている請求項１乃至１０の何れか１項に記載の無接触式伝送装置。
【請求項１２】
前記電気回路が、電力を伝送するための給電用回路と電気信号を伝送するための通信用回路の少なくとも一方とされている請求項１１に記載の無接触式伝送装置。
【請求項１３】
前記電気回路が前記給電用回路と前記通信用回路によって構成されており、前記複数のコイル部材において、該給電用回路に接続される該コイル部材と、該通信用回路に接続される該コイル部材とが異ならされている請求項１２に記載の無接触式伝送装置。
【請求項１４】
前記給電用回路に接続される前記コイル部材と、前記通信用回路に接続される前記コイル部材とが、互いに異なる前記環状コア部材に対して電磁結合の状態で組み付けられている請求項１３に記載の無接触式伝送装置。
【請求項１５】
前記複数のコイル部材の相互間で電磁誘導を利用して電気信号を伝送する場合において、その電気信号の伝送がシリアル信号によって行われる請求項１乃至１４の何れか１項に記載の無接触式伝送装置。
【請求項１６】
前記電気信号の伝送が半二重方式によって行われる請求項１５に記載の無接触式伝送装置。
【請求項１７】
前記環状コア部材が複数設けられていると共に、それらの環状コア部材に対して前記コイル部材が電磁結合の状態で組み付けられている請求項１乃至１６の何れか１項に記載の無接触式伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁誘導を利用して電力や電気信号を伝送する無接触式伝送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ロボットや工作機械等のように、少なくとも一つの可動部分を備えた装置が知られている。このような装置においては、可動部分の位置等を検出するセンサからの情報に基づいて、可動部分を動かすための駆動源（例えば、サーボモータ等）をコントローラによって駆動制御するようになっている。
【０００３】
ところで、ロボットや工作機械に代表される、上述の如き装置に対して高度な動きをさせようとした場合、可動部分の数を増やす必要がある。そうすると、必要なセンサや駆動源の数が増えてくる。また、それに伴って、各駆動源を駆動制御するためのコントローラとセンサや駆動源とを接続する配線の数も増えてくる。それ故、配線を配設するためのスペースを確保することが必要になってくる。
【０００４】
そこで、各駆動源を駆動制御するための制御信号を生成する主コントローラと、各駆動源を駆動制御するサブコントローラとをシリアルネットワーク型通信路で接続し、主コントローラから送られてきた制御信号に基づいてサブコントローラが駆動源を駆動制御することが考えられる（特許文献１参照）。
【０００５】
このような方法を採用する場合、必要な配線の数を減らすことは可能となる。しかしながら、配線が用いられていることに変わりはない。従って、配線の数が多い場合と同様に、各可動部分が動くことにより、配線が断線するおそれがある。
【０００６】
そこで、特許文献２や特許文献３に記載されているように、一対のコイルを軸方向或いは軸直角方向で所定の隙間をあけて対向位置せしめ、電磁誘導を利用して無接触で情報や電力を伝送することが考えられる。
【０００７】
しかしながら、軸方向或いは軸直角方向で所定の隙間をあけて対向位置せしめられた一対のコイルを用いる場合、各コイルには、一軸回りの動きしか許容されていない。その結果、可動部分の動きの自由度を確保することが難しいという問題があった。
【０００８】
【特許文献１】特公平４−２０２０２号公報
【特許文献２】特開平８−１９９８５号公報
【特許文献３】特開２００１−７７７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであり、その解決課題とするところは、配線や接点等の機械的な通電手段による制限を受けることなく、且つ、従来の対向配置コイルよる電磁誘導式の伝送手段におけるような可動自由度の制限を受けることもなく、電力や電気信号を大きな動きの自由度のもとで効率的に伝送することの出来る、新規な構造の無接触式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】
【００１０】
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は可能な限り、任意の組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体に記載されたもの、或いはそれらの記載から当業者が把握することができる発明思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきである。
【００１１】
本発明の第一の態様は、電気信号及び電力の少なくとも一方を伝送する無接触式の伝送装置であって、透磁性材料によって形成された環状コア部材に対して複数のコイル部材が電磁結合の状態で組み付けられていると共に、かかる複数のコイル部材の少なくとも一つが該環状コア部材に対して相対的に変位可能とされており、かかる複数のコイル部材の相互間で電気信号及び電力の少なくとも一方を電磁誘導を利用して伝送し得るようになっている一方、前記複数のコイル部材の少なくとも一つと前記環状コア部材との間に隙間が形成されており、該環状コア部材と該コイル部材が、６自由度をもって相対変位可能とされていることを、特徴とする。
【００１２】
このような本態様に従う構造とされた無接触式伝送装置においては、複数のコイル部材が電磁結合の状態で組み付けられている環状コア部材が透磁性材料によって形成されていることから、コイル部材に電流が流れることによって発生する磁束の略全てが環状コア部材内を通ることとなる。これにより、コイル部材に電流が流れることによって発生する磁束と他のコイル部材とを容易に鎖交させることが可能となる。
【００１３】
それ故、コイル部材に流れる電流を変化させた場合、他のコイル部材と鎖交する磁束が変化することとなり、それによって、他のコイル部材に誘導起電力が生ぜしめられることとなる。
【００１４】
従って、本態様においては、コイル部材に流れる電流を適当に変化せしめることにより、複数のコイル部材の相互間で電磁誘導を利用した電気信号や電力の伝送が可能となる。
【００１５】
そこにおいて、本態様では、複数のコイル部材の少なくとも一つが環状コア部材に対して相対的に変位可能とされていることから、複数のコイル部材の間で相対変位が許容され得ることとなる。これにより、複数のコイル部材の間で相対的な動きの自由度を大きく確保することが可能となる。
【００１６】
すなわち、本発明に従えば、特に好適には後述する幾つかの態様に従えばより効果的に、機械的自由度の大きい電気エネルギの無接触伝送が実現可能となるのである。しかも、無接触伝送の部位における相対変位が大きな自由度で許容可能となることから、従来の有線ケーブル配線で問題となっていた繰り返し屈曲や振動等に起因する配線の断線が可及的に回避可能となるのである。しかも、電気信号としてアナログ信号だけでなくデジタル信号まで伝送することが出来ることから、配線数を少なくして省配線も実現可能となるのであり、特に、後述するシリアル伝送を利用することで、配線数の更なる減少が実現可能となる。なお、本態様を含む本発明では、特に必要なものでないが、後述する他の態様や実施形態に示すように、電気信号の伝送や電力伝送に際して、その伝送する対象信号や対象電力の態様によっては、適当な変調および復調が採用される。予めここで例示すると、電気信号の伝送に際しては、高周波の搬送波変調が好適に採用される一方、電力の伝送に際しては、高周波インバータを用いた高周波の電磁結合が好適に採用される。
また、本態様に従う構造とされた無接触式伝送装置においては、コイル部材と環状コア部材との間に隙間が形成されていることから、環状コア部材の周方向での変位や環状コア部材への巻付方向での変位の他、環状コア部材に対してひねって傾斜させる方向（錯交角度の変化を伴うような変位方向）への変位が、コイル部材に許容され得ることとなる。これにより、コイル部材の環状コア部材に対する変位のバリエーションを増やすことが可能となる。その結果、複数のコイル部材の間での相対的な動きの自由度を一層大きく確保することが可能となる。
更にまた、本態様によれば、例えば、産業用ロボットの関節部分等において、極めて自由度の高い動きが、通電線等の断線問題を略完全に回避して実現することも可能となる。
【００１７】
なお、本態様において、透磁性材料とは、空気の透磁率よりも大きな透磁率を有する材料であれば、特に限定されるものではないが、少なくとも比透磁率が１００以上であることが望ましく、より好ましくは１０×１０2 〜１０×１０5 の比透磁率の材料が採用される。更に好ましくは、渦電流損失を抑えるために導電性が低い材料が望ましい。具体的には、例えば鉄やけい素鋼，パーマロイ，フェライト，ナノ結晶軟磁性材料等が好適に採用される。
【００１８】
また、本態様において、環状とは、閉じた磁路を形成する形状であれば、特に限定されるものではなく、例えば、円形や多角形，楕円形等の各種異形の環状を含む。なお、環状コア部材によって形成される磁路には、エアギャップがあっても良い。
【００１９】
さらに、本態様において、「コイル部材が電磁結合の状態で組み付けられている」とは、コイル部材が環状コア部材内を通る磁束と鎖交するようにして組み付けられているのであれば、その組付状態は特に限定されるものではない。従って、コイル部材が環状コア部材に対して巻き付けられている状態で組み付けられている必要は必ずしもない。具体的には、環状コア部材で形成される磁路に対して一回以上巻きつくようにコイル部材を構成するほか、半周等の一周以下の長さで巻きつくようにコイル部材を構成しても良いし、コイル部材を構成する導電体としても電線のような適当な形状に変形可能な線状体の他、適当な形状に湾曲等可能なプレートや適当な形状に成形されたブロック状体等であっても良い。
【００２０】
本発明の第二の態様は、前記第一の態様に係る無接触式伝送装置において、前記環状コア部材が円環形状とされていることを、特徴とする。このような本態様に従う構造とされた無接触式伝送装置においては、例えば、コイル部材が環状コア部材の略全周に亘って変位可能な状態を容易に実現することが可能となる。
【００２１】
本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に係る無接触式伝送装置において、前記環状コア部材が全周に亘って一定の断面形状とされていることを、特徴とする。このような本態様に従う構造とされた無接触式伝送装置においては、環状コア部材の中を磁束が通り易いようにすることが可能となる。これにより、コイル部材に錯交する磁束密度を高めて、電気信号や電力の伝送効率を高めることが可能となる。なお、前述の第一の態様等の本発明の他の態様では、環状コア部材の断面積を周方向で変化させた態様も含む。かかる変化態様は、周方向において外周面形状が漸次に変化することで断面積が連続的に変化する態様の他、周上の適当な外周面箇所に段差が形成されて断面積が非連続的に或いは急激に変化する態様であっても良い。
【００２２】
また、本態様においては、環状コア部材の周方向でのコイル部材の変位を有利に実現することが可能となる。特に、本態様は、前記第二の態様と組み合わせて採用することが望ましく、それによって、環状コア部材の周方向でのコイル部材の変位を一層有利に実現することが可能となる。
【００２３】
本発明の第四の態様は、前記第一乃至第三の何れか一つの態様に係る無接触式伝送装置において、前記環状コア部材が周方向で分割可能な複数のコア形成部材によって構成されていることを、特徴とする。このような本態様に従う構造とされた無接触式伝送装置においては、環状コア部材を周方向で分割することにより、環状コア部材に組み付けるコイル部材の数を増減変更したり、或いは、環状コア部材に組み付けられているコイル部材を追加、抜取り、交換等したりすることが容易に可能となる。
【００２４】
【００２５】
【００２６】
本発明の第五の態様は、前記第一乃至第四の何れか一つの態様に係る無接触式伝送装置において、前記複数のコイル部材の少なくとも一つが前記環状コア部材の周方向に変位可能とされていることを、特徴とする。なお、例えば前記第一の態様等に記載の無接触式伝送装置では、コイル部材の環状コア部材に対する相対変位方向は必ずしも周方向に限定されない。具体的には、上述のごときひねって傾斜させる変位方向の他、環状コア部材の磁束中心線回りの周方向に回動変位可能とされていても良い。それらの相対変位が単独で、或いは必要に応じて組み合わせた態様で許容されることとなる。
【００２７】
本発明の第六の態様は、前記第五の態様に係る無接触式伝送装置において、前記環状コア部材に対して変位可能な摺動スリーブを採用し、該摺動スリーブにコイルが巻かれることで前記コイル部材が構成されていることを、特徴とする。このような本態様によれば、摺動スリーブによってコイル部材の環状コア部材に対する相対変位を滑らかにすることが可能となる。なお、摺動スリーブは、環状コア部材の周方向に変位可能とされたり、環状コア部材の周上の所定位置において外周回りで回動変位可能とされたもの、或いはそれら周方向の滑動と外周回りの回動の両方が許容されたもの等を採用出来る。摺動スリーブは、非磁性材で形成されることとなり、特に非導電性材料のものが望ましい。
【００２８】
本発明の第七の態様は、前記第一乃至第六の何れか一つの態様に係る無接触式伝送装置において、前記複数のコイル部材の少なくとも一つにおいて、電気信号及び電力の少なくとも一方を伝送するために用いられる電線が、変形可能な状態で接続されていることを、特徴とする。このような本態様に従う構造とされた無接触式伝送装置においては、コイル部材が接続されている電線が変形可能とされていることから、コイル部材の変位が電線の撓み等の変形に基づいて容易に許容され得ることとなる。これにより、コイル部材の変位自由度を一層大きく確保することが可能となる。特に本態様に従えば、例えば多自由度の作業ロボットの関節部分において、電気エネルギの伝送のために可撓状態で配線された通電ワイヤ上に設けることで、通電ワイヤにかかる繰り返しの大きな屈曲を回避することが出来ると共に、コイル部材から延び出した可撓性の通電ワイヤ自体の変形を利用することができる。これにより、作業ロボットの関節部分等における電気エネルギの伝送部分で、一層大きな変形自由度を得ることが可能となるのである。
【００２９】
本発明の第八の態様は、前記第一乃至第七の何れか一つの態様に係る無接触式伝送装置において、前記環状コア部材に対して変位可能に別体の固定用部材を設けて、該固定用部材に対して前記複数のコイル部材の少なくとも一つを固定的に設けたことを、特徴とする。このような本態様に従う構造とされた無接触式伝送装置において、コイル部材の形状の安定化、特に、変位せしめられる際におけるコイル部材の形状の安定化を図ることが可能となる。即ち、例えば固定用部材として軟質や硬質のプレートやブロック等の構造体を採用し、この構造体に対してコイル部材を直接に又は別部材を解して間接に固定して設けることにより、コイル部材自体の強度や耐久性だけでなく、コイル部材から延び出した配線の耐久性までも、固定用部材で補強されることで大きく向上させることが可能となるのである。なお、固定用部材においては、コイル部材や配線に対して電気的に絶縁されることとなり、好適には非導電性の材料で且つ非磁性材料で形成される。
【００３０】
本発明の第九の態様は、前記第一乃至第八の何れか一つの態様に係る無接触式伝送装置において、前記環状コア部材が挿通される挿通孔が形成された絶縁基板が設けられており、該絶縁基板における該挿通孔の周囲に形成された導体パターンによって、前記複数のコイル部材の少なくとも一つが構成されていることを、特徴とする。このような本態様に従う構造とされた無接触式伝送装置においては、コイル部材の形状の安定化、特に、変位せしめられる際におけるコイル部材の形状の安定化を図ることが可能となる。
【００３１】
なお、本態様において、導体パターンは、絶縁基板の表面に形成されていても良いし、或いは、絶縁基板の表面及びその内部に形成されていても良い。好適には、絶縁層に対する印刷成形等によってコイル部材が積層形成されることとなる。絶縁基板としては、硬質のものの他、可撓性のものなど、従来から公知の各種のものが採用可能であり、適当な絶縁基板を複数枚採用して、それぞれに設けたコイル部材の挿通孔に挿通せしめた環状コア部材でそれら複数枚の絶縁基板を相互に連結することで、例えばルーズリーフのような構造を実現することが出来る。これにより、閉じられた各絶縁基板の表面においてＬＥＤを発光制御したり、タッチセンサを配設したり等することが可能となり、高機能なパンフレット等を実現可能となる。
【００３２】
本発明の第十の態様は、前記第一乃至第九の何れか一つの態様に係る無接触式伝送装置において、前記環状コア部材を固定的に支持するコア支持部材が設けられていることを、特徴とする。本態様においてコア支持部材は、硬質や軟質のブロック状やプレート等の各種構造で構成され得る。例えば、プリント基板に孔を開けて、その回りに環状コア部材を固定的に形成することで、該プリント基板で環状コア部材を構成すると共に、このプリント基板の孔に挿通状態でコイル部材を装着するようにしても良い。なお、コア支持部材は、非磁性材で形成され、より好ましくは非導電性材で形成される。
【００３３】
本発明の第十一の態様は、前記第一乃至第十の何れか一つの態様に係る無接触式伝送装置において、電気信号及び電力の少なくとも一方を電磁誘導を利用して伝送する際の状態に変換する状態変換回路と、該状態変換回路によって変換された状態を電磁誘導を利用した伝送の後で利用可能な状態に変換する伝送後変換回路とを含んで構成された電気回路が、該複数のコイル部材に接続されていることを、特徴とする。このような本態様に従う構造とされた無接触式伝送装置においては、電気信号及び電力の少なくとも一方が状態変換回路によってその状態が変換されてから複数のコイル部材の間で電磁誘導を利用して伝送された後、伝送後変換回路によって利用可能な状態に変換されるようになっていることから、電気信号や電力の電磁誘導を利用した伝送を有利に実現することが可能となる。
【００３４】
なお、本態様において、状態変換回路による状態の変換は、例えば、電力の場合、高周波電力にすることによって有利に実現されることとなり、電気信号の場合、例えば、高周波とされた搬送波に重畳することによって有利に実現されることとなる。
【００３５】
また、本態様において、伝送後変換回路による状態の変換は、電力の場合、例えば、整流化することによって有利に実現されることとなり、電気信号の場合、例えば、搬送波に重畳された電気信号を電気フィルタ等で取り出すことによって有利に実現されることとなる。尤も、本態様における変調等の状態変換回路は、前述の第一の態様等の本発明の他の態様において必須のものでない。例えば、高周波の電気信号を伝送する場合には、変調等の処理を行わないで伝送することが可能である。
【００３６】
本発明の第十二の態様は、前記第十一の態様に係る無接触式伝送装置において、前記電気回路が、電力を伝送するための給電用回路と電気信号を伝送するための通信用回路の少なくとも一方とされていることを、特徴とする。
【００３７】
本発明の第十三の態様は、前記第十二の態様に係る無接触式伝送装置において、前記電気回路が前記給電用回路と前記通信用回路によって構成されており、前記複数のコイル部材において、該給電用回路に接続される該コイル部材と、該通信用回路に接続される該コイル部材とが異ならされていることを、特徴とする。このような本態様に従う構造とされた無接触式伝送装置においては、給電用回路に接続されるコイル部材と通信用回路に接続されるコイル部材が異ならされていることから、電力の伝送と電気信号の伝送を別々に行うことが可能となる。尤も、前述の第一の態様等の本発明の他の態様においては、電力の伝送と電気信号の伝送を、同じコイル部材を共用して行うことも可能である。その際、一方向送信の場合には、送信側と受信側の少なくとも一方のコイル部材を共用することができる。
【００３８】
本発明の第十四の態様は、前記第十三の態様に係る無接触式伝送装置において、前記給電用回路に接続される前記コイル部材と、前記通信用回路に接続される前記コイル部材とが、互いに異なる前記環状コア部材に対して電磁結合の状態で組み付けられていることを、特徴とする。このような本態様に従う構造とされた無接触式伝送装置においては、電力の伝送経路と電気信号の伝送経路を別々にすることが可能となる。
【００３９】
本発明の第十五の態様は、前記第一乃至第十四の何れか一つの態様に係る無接触式伝送装置であって、前記複数のコイル部材の相互間で電磁誘導を利用して電気信号を伝送する場合において、その電気信号の伝送がシリアル信号によって行われることを、特徴とする。このような本態様に従う構造とされた無接触式伝送装置においては、電気信号を伝送するために必要な伝送路の数を少なくすることが可能となる。
【００４０】
本発明の第十六の態様は、前記第十五の態様に係る無接触式伝送装置において、前記電気信号の伝送が半二重方式によって行われることを、特徴とする。このような本態様に従う構造とされた無接触式伝送装置においては、電気信号を伝送するために必要な伝送路の数を更に少なくすることが可能となる。尤も、前述の第一の態様等の本発明の他の態様においては、全二重方式等での伝送も当然に採用可能である。
【００４１】
本発明の第十七の態様は、前記第一乃至第十六の何れか一つの態様に係る無接触式伝送装置において、前記環状コア部材が複数設けられていると共に、それらの環状コア部材に対して前記コイル部材が電磁結合の状態で組み付けられていることを、特徴とする。このような本態様に従う構造とされた無接触式伝送装置においては、コイル部材の変位自由度をより一層大きく確保することが可能となる。
【発明の効果】
【００４２】
上述の説明から明らかなように、本発明に従う構造とされた無接触式伝送装置においては、環状コア部材に対して電磁結合の状態で組み付けられた複数のコイル部材の少なくとも一つが相対的に変位可能とされていることから、複数のコイル部材の間で相対変位が可能となり、それによって、複数のコイル部材の間で相対的な動きの自由度を大きく確保することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００４４】
図１及び図２には、本発明の第一の実施形態としての無接触式伝送装置１０が示されている。この無接触式伝送装置１０は、環状コア部材としてのコア部材１２に複数（本実施形態では、二つ）のコイル部材１４，１６が巻かれた状態で組み付けられた構造とされている。
【００４５】
より詳細には、コア部材１２は円環形状とされている。特に本実施形態において、コア部材１２は、全周に亘って略一定の円形断面で形成されている。また、コア部材１２は、空気よりも透磁率が大きな材料によって形成されており、好適には、比透磁率が１００以上の材料によって形成される。本実施形態では、コア部材１２はフェライト等によって形成されている。
【００４６】
このようなコア部材１２に対して二つのコイル部材１４，１６が巻かれた状態で組み付けられている。これら二つのコイル部材１４，１６は、何れも、銅等によって形成されたワイヤが複数回巻かれた構造とされている。
【００４７】
そこにおいて、本実施形態では、各コイル部材１４，１６は、コア部材１２に対して密着していない状態で巻かれている。即ち、本実施形態では、各コイル部材１４，１６は、コア部材１２との間に全周に亘って所定の隙間１８，１９が形成された状態で、コア部材１２に巻かれているのである。
【００４８】
これにより、各コイル部材１４，１６はコア部材１２の周方向に変位可能となっている。また、各コイル部材１４，１６はコア部材１２への巻付方向に変位可能となっている。更に、各コイル部材１４，１６はコア部材１２の径方向に変位可能となっている。更にまた、各コイル部材１４，１６は、コア部材１２に対して捻る方向に変位可能となっている。
【００４９】
要するに、本実施形態では、図３にモデル的に示されているように、Ｘ，Ｙ，Ｚの直交３軸座標において、Ｚ軸上に延びるコア部材１２を考えた場合に、コア部材１２の部材軸心となる上下方向に延びるＺ軸に外挿状態で配設されて、水平面となるＸＹ平面上に平置されたコイル部材１４（１６）を想定できる。そうすると、このコイル部材１４（１６）は、コア部材１２に対して隙間をもって外挿されていることにより、上下方向（Ｚ軸方向），前後方向（Ｙ軸方向），左右方向（Ｘ軸方向）の３方向で移動が許容されていると共に、Ｚ軸回りのヨー，Ｙ軸回りのロール，Ｘ軸回りのピッチの３方向で傾動乃至は回動が許容されている。このことから明らかなように、本実施形態では、コア部材１２と各コイル部材１４，１６が、相互に６自由度の相対変位許容状態で組み付けられているのである。なお、各方向の相対変位の許容量は、コア部材１２やコイル部材１４，１６の形状や大きさ、隙間の大きさ等を適当に調節して設定可能である。また、後述の図１５に示されている如き複数のコア部材の連接構造を採用すれば、かかる相対変位許容量は、送電効率や送電精度の低下を回避しつつ、一層大きく設定可能となる。
【００５０】
このような構造とされた無接触式伝送装置１０は、電力や電気信号の伝送経路上に設けられるようになっている。図４には、電力の伝送経路２０上において、上述の如き無接触式伝送装置１０が設けられた状態が、概略的に示されている。以下、電力の伝送経路２０に上述の無接触式伝送装置１０が設けられた場合の電力の伝送について、説明する。
【００５１】
先ず、電源２２からの交流電力は、整流安定化回路２４によって直流電力に変換された後、インバータ２６によって高周波電力に変換されるようになっている。この電源２２は、例えば、家庭用単相２線式１００Ｖ等の一般的な電源によって構成され得るが、特に限定されるものでなく、直流電源などの如何なる電源でも良い。また、インバータ２６は、例えば、ＶＶＶＦインバータ等の従来から公知のインバータによって構成される。そこにおいて、インバータ２６によって変換された高周波電力の周波数（出力周波数）は、電線の長さ等、使用する環境によって異なってくるものであるが、本実施形態では、１ｋＨｚ〜５０ＭＨｚとされている。
【００５２】
インバータ２６によって変換された高周波電力は、インバータ２６に接続されている一方のコイル部材１４から他方のコイル部材１６へと高周波電磁誘導により無接触な状態で伝送されるようになっている。具体的には、インバータ２６によって変換された高周波電力が一方のコイル部材１４に供給されることにより、一方のコイル部材１４に電流が流れることとなる。これにより、磁束が生ぜしめられる。ここにおいて、一方のコイル部材１４に供給される電力は高周波電力であることから、一方のコイル部材１４に流れる電流は変化することとなる。その結果、発生する磁束も変化することとなる。
【００５３】
すなわち、矩形波或いは正弦波の状態で直流成分が無い高周波電流を高周波インバータ２６により発生させて、高周波損失の小さい導体配線を経由してコイル部材１４に印加させ、高周波磁界を発生させる。これにより、コア部材１２を介して接続された別のコイル部材１６に電圧が誘導される。その結果、かかるコイル部材１６に接続された配線から伝送電力を取り出すことが可能となるのである。
【００５４】
上述の如くして発生した磁束は、その略全てが一方のコイル部材１４の内側に配されたコア部材１２の中を通るようになっている。これにより、発生した磁束（コア部材１２の中を通る磁束）は、コア部材１２に対して巻かれた状態で配されている、他方のコイル部材１６と鎖交することとなる。その結果、他方のコイル部材１６には、相互誘導作用によって、起電力が誘導されることとなる。
【００５５】
そして、上述の如く、相互誘導作用により、他方のコイル部材１６に誘導起電力が発生することによって、インバータ２６によって変換された高周波電力が、一方のコイル部材１４から他方のコイル部材１６へと伝送されるのである。
【００５６】
なお、先に説明したように、一方のコイル部材１４に流れる電流が変化したとき、相互誘導作用により、他方のコイル部材１６に起電力が誘導されるようになっていることから、これら二つのコイル部材１４，１６は、電磁結合の状態にあることとなる。従って、二つのコイル部材１４，１６は、電磁結合の状態で、コア部材１２に対して組み付けられていることとなる。
【００５７】
上述の如く、他方のコイル部材１６に伝送されてきた高周波電力は、他方のコイル部材１６に接続されている整流安定化回路２８によって直流電力に変換された後、電力供給対象３０に供給されるようになっている。この電力供給対象３０は、例えば、ステッピングモータやサーボモータ等の駆動源によって構成されていても良いし、或いは、ＭＰＵ等の制御回路を構成する部品やＬＥＤ等であっても良い。
【００５８】
なお、上述の説明から明らかなように、本実施形態では、インバータ２６によって状態変換回路が構成されており、整流安定化回路２８によって伝送後変換回路が構成されている。従って、状態変換回路を構成するインバータ２６と伝送後変換回路を構成する整流安定化回路２８によって、電気回路としての給電用回路が構成されているのである。
【００５９】
このような電力の伝送経路２０に設けられている、上述の如き特定構造の無接触式伝送装置１０においては、一方のコイル部材１４と他方のコイル部材１６のそれぞれがコア部材１２に対して大きな変位自由度を有する状態で配されていることから、一方のコイル部材１４と他方のコイル部材１６との間において相対的な動きの自由度を大きく確保することが可能となる。
【００６０】
それ故、上述の如き電力の伝送経路２０において、一方のコイル部材１４の側に設けられた電源２２と他方のコイル部材１６の側に設けられた電力供給対象３０との間において、相対的な動きの自由度を大きく確保することが可能となる。
【００６１】
特に、本実施形態では、コア部材１２に巻かれた状態で配されている二つのコイル部材１４，１６が、何れも、コア部材１２との間に隙間１８を形成していることから、コア部材１２の周方向への変位やコア部材１２に対する巻き回し方向への変位の他、コア部材１２の内周から外周側への変位やコア部材１２の外周側から内周側への変位、更には、コア部材１２に対して捻る方向への変位が、各コイル部材１４，１６に許容され得ることとなる。それ故、一方のコイル部材１４と他方のコイル部材１６との間において相対的な動きの自由度を更に大きく確保することが可能となる。
【００６２】
また、本実施形態では、コア部材１２が円環形状とされていることから、各コイル部材１４，１６のコア部材１２の周方向での変位自由度を大きく確保することが可能となる。
【００６３】
さらに、本実施形態では、コア部材１２が全周に亘って一定の円形断面とされていることから、コア部材１２の断面形状が全周に亘って一定でない場合に比して、コア部材１２の中を磁束が通りやすいようにすることが可能となる。
【００６４】
また、一方のコイル部材１４のインバータ２６への接続は、特に限定されるものではないが、例えば、図５に示されているように、インバータ２６が設けられた基板３２に固定されている接続端子３４と、コイル部材１４の側に設けられている接続端子３６とを、変形可能な電線３８，３８によって接続するようにしても良い。これにより、高周波電力が電線３８，３８を流れることとなる。そして、この場合、電線３８，３８が撓むこと等により、一方のコイル部材１４の変位自由度を更に大きく確保することが可能となる。なお、図５において、インバータ２６の図示は省略してある。また、図５では、一方のコイル部材１４とインバータ２６との関係を図示して説明したが、他方のコイル部材１６と整流安定化回路２８との接続においても、同様な方法を採用することは、勿論、可能である。更にまた、接続端子３４，３６は、特に必要なものでなく、一体の連続した通電ワイヤでコイルを構成したり、ハンダ付け等で接続したりしても良い。
【００６５】
また、本実施形態では、無接触式伝送装置１０を電力の伝送経路２０に設けた場合について説明したが、本実施形態の無接触式伝送装置１０は、図６に示されているように、電気信号の伝送経路４０に設けることも可能である。以下、本実施形態の無接触式伝送装置１０が設けられた電気信号の伝送経路４０における電気信号の伝送について説明する。
【００６６】
先ず、一方の制御装置４２から送信されてきた電気信号は、高周波への変調回路と高周波からの復調回路を必要に応じて一方又は両方を含んで構成された変調／復調回路４４によって高周波電流に重畳された後、かかる変調／復調回路４４に接続されている一方のコイル部材１４から他方のコイル部材１６へと高周波電磁誘導により、無接触な状態で伝送されるようになっている。そこにおいて、一方のコイル部材１４から他方のコイル部材１６へと高周波電流が伝送される現象は、電力伝送の場合と同様であることから、その詳細な説明は省略することにする。なお、電気信号が重畳される高周波電流は、変調／復調回路４４によって生成されるようになっており、その周波数は１ｋＨｚ〜１ＧＨｚが好適に採用され、より好適には１〜１００ＭＨｚ程度とされる。
【００６７】
そして、一方のコイル部材１４から他方のコイル部材１６へと伝送されてきた、電気信号が重畳された高周波電流は、必要に応じて、フィルタ等によって構成されたコンディショナー４６を通してから、高周波への変調回路と高周波からの復調回路を必要に応じて一方又は両方を含んで構成された変調／復調回路４８によって、重畳されている電気信号が取り出されるようになっている。このことから明らかなように、変調／復調回路４８は、コンディショナー４６を介して、他方のコイル部材１６に接続されているのである。
【００６８】
上述の如く、変調／復調回路４８によって取り出された電気信号は、他方の制御装置５０に向けて送信されるようになっている。これにより、他方の制御装置５０において、送信されてきた電気信号に基づく制御処理が行われるようになっている。
【００６９】
なお、上述の説明から明らかなように、本実施形態では、変調／復調回路４４によって状態変換回路が構成されており、変調／復調回路４８によって伝送後変換回路が構成されている。そして、これらの変調／復調回路４４，４８によって、電気回路としての通信用回路が構成されているのである。
【００７０】
そこにおいて、図６に示されている電気信号の伝送経路４０は、一方の制御装置４２から他方の制御装置５０への電気信号の伝送を、パラレル信号によって行うことも可能であるが、特にシリアル信号によって行われるようになっている。これにより、コイル部材やコア部材の必要数を少なくすることが出来る。
【００７１】
なお、変調／復調回路４８から変調／復調回路４４に向けて一定の周期で要求信号を送信するようにして、要求信号を受信した場合のみ、変調／復調回路４４が、一方の制御装置５０から送信されてきた電気信号を変調／復調回路４８に向けて送信するようにしても良い。更にまた、他方の制御装置５０から一方の制御装置４２に向けて電気信号を送信することも可能であり、両方の制御装置４２，５０間の双方向で、電気信号を送受信させることも実現可能である。
【００７２】
すなわち、他方の制御装置５０から変調／復調回路４８に送信されてきた電気信号を、変調／復調回路４８が変調／復調回路４４を介して一方の制御装置４２に送信し、一方の制御装置４２が受信した電気信号に基づく制御処理を行うようにしても良い。この場合、変調／復調回路４８によって電気信号が高周波電流に重畳されるようになっている一方、変調／復調回路４４によって高周波電流に重畳された電気信号が取り出されるようになっている。そこにおいて、電気信号が重畳される高周波電流は、変調／復調回路４８によって生成されるようになっており、その周波数は、１ｋＨｚ〜５０ＭＨｚとされている。
【００７３】
また、上述の如く、変調／復調回路４８から変調／復調回路４４への電気信号の送信も可能にするのであれば、変調／復調回路４８と変調／復調回路４４の間での電気信号の伝送は、半二重方式とすることが望ましく、それによって、電気信号の伝送するために必要な電線の数を少なくすることが可能となる。
【００７４】
更にまた、電力の伝送経路２０と電気信号の伝送経路４０の両方において、本発明に係る無接触式伝送装置１０を設けることも可能であり、そのような場合、図４に示された電力の伝送経路２０と図６に示された電気信号の伝送経路４０を合わせたような態様であることが望ましい。
【００７５】
すなわち、各伝送経路２０，４０毎に一つのコア部材１２と二つのコイル部材１４，１６を設けて、給電用回路（インバータ２６と整流安定化回路２８）に接続されるコイル部材１４ａ，１６ａと変調／復調回路（４４と４８）に接続されるコイル部材１４ｂ，１６ｂを互いに異ならせると共に、給電用回路（インバータ２６と整流安定化回路２８）に接続されるコイル部材１４ａ，１６ａと変調／復調回路４４，４８に接続されるコイル部材１４ｂ，１６ｂを別々のコア部材１２ａ，１２ｂに対して電磁結合の状態で組み付けることが望ましい。これにより、電力の伝送と電気信号の伝送を別個独立に行うことが可能になると共に、別々の伝送経路によって電力の伝送と電気信号の伝送を行うことが可能となる。なお、この場合、図４に示されている電力供給対象３０は、図６に示されている、他方の制御装置５０や変調／復調回路４８になる。
【００７６】
因みに、本実施形態の無接触式伝送装置１０を用いて電気信号の伝送の実験を行ったところ、良好な電気信号の伝送が確認できた。
【００７７】
続いて、本発明の第二の実施形態について、図７及び図８に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態の説明において、第一の実施形態と同様な構造とされた部材及び部位については、何れの実施形態においても、図中に、第一の実施形態と同一の符号を付すことにより、それらの詳細な説明を省略する。
【００７８】
本実施形態の無接触式伝送装置５２は、第一の実施形態の無接触式伝送装置（１０）に比して、他方のコイル部材１６がコア部材１２に対して巻き付けられた状態で固定されている。従って、本実施形態では、一方のコイル部材１４のみがコア部材１２に対して変位可能とされているのである。
【００７９】
このような本実施形態の無接触式伝送装置５２においては、一方のコイル部材１４がコア部材１２に対して変位可能とされていることから、第一の実施形態と同様な効果を得ることが可能となる。
【００８０】
次に、本発明の第三の実施形態について、図９に基づいて説明する。
【００８１】
本実施形態の無接触式伝送装置５４は、第一の実施形態の無接触式伝送装置（１０）に比して、コア部材１２に対して摺動スリーブ５６，５７が摺動可能に組み付けられている。そして、この摺動スリーブ５６，５７の外周面に、それぞれ、導電線が巻回されてコイルが形成されることにより、摺動スリーブ５６，５７を含んでコイル部材１４，１６が構成されている。各摺動スリーブ５６，５７は、例えばボビン等のように構成されるものであっても良く、ＡＢＳ等の摩擦係数の小さい合成樹脂材によって形成されることが望ましい。なお、各摺動スリーブ５６，５７は、例えば、図９の紙面に垂直な方向で二つに分割される構造であることが望ましく、それによって、摺動スリーブ５６，５７のコア部材１２への装着が有利に実現される。そして、このように内周部分に摺動スリーブ５６，５７を備えたコイル部材１４，１６は、摺動スリーブ５６，５７の機能に基づいて、コア部材１２に対して、周方向に滑らかに安定して滑動変位せしめられ得る。なお、摺動スリーブ５６，５７には、産業用ロボットのアームや、配線基板など、適当な固定用部材が一体的に形成されたり別体形成されて固着されるようにしても良い。
【００８２】
このような本実施形態の無接触式伝送装置５４においても、各コイル部材１４，１６がコア部材１２に対して変位可能とされていることから、第一の実施形態と同様な効果を得ることが可能となる。また、本態様では、摺動スリーブ５６，５７を、コア部材１２の外周面から隙間を隔てて外挿しても良い。即ち、コア部材１２の断面外径よりも大きな内径寸法の摺動スリーブ５６，５７を採用すれば、摺動スリーブ５６を含むコイル部材１４，１６を、コア部材１２に対して、その周方向や回動方向だけでなく、傾斜方向にも変位を許容せしめることが出来、それによって、例えば６自由度の相対変位も実現可能となる。
【００８３】
続いて、本発明の第四の実施形態について、図１０乃至１２に基づいて説明する。
【００８４】
本実施形態の無接触式伝送装置５８は、第一の実施形態の無接触式伝送装置（１０）に比して、環状コア部材としてのコア部材５９が複数のコア形成部材６０，６０によって構成されている。より詳細には、各コア形成部材６０は、円形断面でストレートに延びるロッドがＵ字状に曲げられたような形状とされており、比透磁率が１００以上の材料によって形成されている。そして、各コア形成部材６０の端部が、ＡＢＳ等の従来から公知の合成樹脂材や天然ゴム等の従来から公知のゴム材料等によって形成された連結用筒部材６２に対して、軸方向両側から嵌め入れられることにより、周方向に延びるコア部材５９が一つ形成されるようになっている。即ち、本実施形態では、コア部材５９は周方向で分割され得る構造となっているのである。
【００８５】
このような本実施形態の無接触式伝送装置５８においても、各コイル部材１４，１６がコア部材５９に対して変位可能とされていることから、第一の実施形態と同様な効果を得ることが可能となる。
【００８６】
また、本実施形態では、コア部材５９が二つのコア形成部材６０，６０によって構成されて、周方向で分割可能とされていることから、コア部材５９に組み付けられるコイル部材１４，１６の数を変更したり、或いは、コア部材５９に組み付けられているコイル部材１４，１６を交換したりすることが可能となる。
【００８７】
次に、本発明の第五の実施形態について、図１３及び図１４に基づいて説明する。
【００８８】
本実施形態の無接触式伝送装置６４は、第一の実施形態の無接触式伝送装置（１０）に比して、コイル部材６６の構造とコア部材６７の構造が異なっている。より詳細には、本実施形態のコイル部材６６は、紙基材フェノール樹脂等の従来から公知の絶縁材料によって形成された絶縁基板６８の表面にプリント成形された導電パターンよって構成されている。特に、本実施形態では、各導電パターンは、絶縁基板６８に貫通形成された、コア部材１２が挿通される挿通穴７０の周囲を略一周するようにして、形成されている。そして、このようにして絶縁基板６８上に形成された導電パターンは、絶縁基板６８上に設けられた各種の回路に接続されるようになっている。かかる回路としては、例えばＬＥＤによる発光回路や、振動子等による発音回路，電池を備えた給電回路等が考えられるが限定されるものでない。例えば、絶縁基板６８として、イベント会場の地図がプリントされたガイドブックを想定し、そこの適当な箇所にＬＥＤを装着してあり、別の絶縁基板６８に記載された説明文に設置した押圧スイッチを押すと該当する箇所のＬＥＤが発光したり、該当する説明が音声で流れたりするような、高機能なプレート構造体等も、本態様において好適に採用され得る。なお、図面上では、絶縁基板６８上に設けられた各種の回路の図示は省略してある。また、本実施形態では、コア部材６７は、二つのコア形成部材７２が接着されることによって形成されており、全体として円環形状を呈している。なお、上述の説明から明らかなように、本実施形態では、絶縁基板６８によって固定用部材が構成されている。
【００８９】
このような構造とされた本実施形態の無接触式伝送装置においても、各コイル部材６６（導電パターン）がコア部材６７に対して変位可能とされていることから、第一の実施形態と同様な効果を得ることが可能となる。勿論、絶縁基板６８は、例えばルーズリーフのように多数枚装着しても良く、また、必要に応じてコア部材７２に対して着脱交換等を自在とすることも可能である。
【００９０】
続いて、本発明の第六の実施形態について、図１５に基づいて説明する。
【００９１】
本実施形態の無接触式伝送装置７４は、第一の実施形態の無接触式伝送装置（１０）に比して、コア部材１２がもう一つ設けられている。即ち、本実施形態では、互いに独立形成されて独立配置された二つのコア部材１２，１２が設けられている。そして、これら二つのコア部材１２，１２の両方に巻かれた状態で、コイル部材としての連結コイル部材７６が一つ配されている。即ち、連結コイル部材７６は、その内部に誘導される電流が何れのコア部材１２，１２に対しても錯交し得るようになっている。特に、本実施形態では、連結コイル部材７６は、両方のコア部材１２，１２との間に隙間を有するようになっている。この隙間により連結コイル部材７６は、何れのコア部材１２，１２に対しても６自由度で相対変位が許容されている。また、コア部材１２，１２や連結コイル部材７６は、何れも、自由に変位し得るように配設されていることが望ましい。
【００９２】
そして、本実施形態の無接触式伝送装置７４においては、一方のコイル部材１４から連結コイル部材７６へと電力や電気信号が高周波電磁誘導により伝送された後、連結コイル部材７６から他方のコイル部材１６へと電力や電気信号が高周波電磁誘導により伝送されるようになっている。即ち、連結コイル部材７６は、二つのコア部材１２，１２に対して、電磁結合の状態で組み付けられているのである。
【００９３】
このような本実施形態の無接触式伝送装置７４においては、一方のコイル部材１４と他方のコイル部材１６のそれぞれがコア部材１２，１２に対して変位可能とされていることから、第一の実施形態と同様な効果を得ることが可能となる。
【００９４】
そこにおいて、本実施形態では、一方のコイル部材１４が巻かれているコア部材１２と他方のコイル部材１４が巻かれているコア部材１２の両方に連結コイル部材７６が巻かれた状態で配されており、しかも、それら二つのコア部材１２，１２と連結コイル部材７６との間には、隙間が形成されていることから、一方のコイル部材１４と他方のコイル部材１６との間での相対的な動きの自由度をより一層大きく確保することが可能となる。
【００９５】
以上、本発明の幾つかの実施形態について詳述してきたが、これらはあくまでも例示であって、本発明は、かかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものではない。
【００９６】
例えば、コア部材１２は、第一の実施形態のように、円環形状とされている必要はなく、図１６に示されているように、矩形の枠体形状とされたコア部材７８であっても良い。その場合には、例えば図示されているように、略コ字型の第一のコア分割体７８ａと略一文字型の第二のコア分割体７８ｂを用い、第一のコア分割体７８ａの両端部間に跨がってコ字型の開口部を閉鎖連結するように、第二のコア分割体７８ｂを第一のコア分割体７８ａに組み合わせて固定することにより、矩形環状を有するコア部材７８が有利に形成され得る。また、図１７に示されているように、全体として実質的に連続した矩形環状のコア部材８０において、その周上の一部に、磁路の実質的な連続性を維持し得る程度、換言すれば磁束の漏れ出しが電力や電気信号の伝送上で問題とならない程度の空隙（ギャップ）８１を形成しても良い。かかる空隙８１を形成した場合には、例えば、コイル部材１４，１６のコア部材８０への着脱を、空隙８１を通じて行うことも可能となる。
【００９７】
また、コア部材１２に巻かれた状態で配されるコイル部材１４，１６の数は二つである必要はなく、例えば、図１８に示されているように、４つのコイル部材８２がコア部材１２に巻かれた状態で配されていても良い。なお、図示された態様で、例えば一つのコイル部材８２ａに電気信号を通電して送信コイルとして機能させる一方、他の３つのコイル部材８２ｂ，８２ｃ，８２ｄを何れも受信コイルとして機能させても良い。また、一つのコイル部材８２ａに電気信号を通電して送信コイルとして機能させると共に、別の一つのコイル部材８２ｂを電気信号の受信コイルとして機能させる一方、更に別の一つのコイル部材８２ｃに電力を通電して送電コイルとして機能させると共に、更に別の一つのコイル部材８２ｄを電力の受電コイルとして機能させるようにしても良い。更にまた、一つのコイル部材８２ａに電気信号を通電して送信コイルとして機能させると共に、別の一つのコイル部材８２ｂに電力を通電して送電コイルとして機能させる一方、更に別の一つのコイル部材８２ｃを電気信号と電力を何れも受信乃至は受電する受信／受電コイルとして機能させても良い。この場合には、コイル部材８２ｃで受信した電力を、フィルタ等を用いて電力と電気信号に分離して利用することができる。勿論、送信側で、一つのコイル８２ａにより、電気信号と電力の両方を送信乃至は送電することも可能である。その際、受ける側のコイルは、一つ或いは複数であって良い。
【００９８】
また、前記第二の実施形態において、他方のコイル部材１６は、コア部材１２の周方向の一部分に対して巻き付けられていたが、図１９に示されているように、他方のコイル部材１６をコア部材１２の全周に亘って巻き付けるようにしても良い。このようにコア部材１２に対して固定するコイル部材１６を、コア部材１２の周方向で出来るだけ長い領域に亘って巻き付けた構成を採用すれば、漏れ磁束を有利に抑えることが可能となり、コア部材１２を介しての電力や電気信号の伝送の精度や効率を一層高めることが可能となる。
【００９９】
さらに、本発明において採用される電源は限定されるものでない。例えば、前記第一の実施形態において、電源２２として商業用や家庭用の電源を利用することに加えて、或いはそれに代えて、蓄電手段としてのバッテリを稼働可能状態或いは常時フル充電状態で設けておいても良い。特に、一般の商業用や家庭用の電源を利用した電源２２に加えてバッテリを併せて設けることにより、電源２２からの電力供給が停止した状態であっても、バッテリから電力供給対象３０への電力の供給を所定時間に亘って継続することが可能となる。
【０１００】
また、前記第一の実施形態では、他方のコイル部材１６に伝送されてきた高周波電流は、コンディショナー４６を通ってから変調／復調回路４８に入力されるようになっていたが、コンディショナー４６を設けないで、他方のコイル部材１６に伝送されてきた高周波電流が直接に変調／復調回路４８に入力されるようにしても良い。
【０１０１】
さらに、前記第一の実施形態において、電力供給対象３０が交流電力によって駆動されるものである場合には、図２０に示されているように、整流安定化回路２８によって変換された直流電力をインバータ８４によって交流電力に変換した後、電力供給対象３０に供給するようにしても良い。
【０１０２】
なお、本発明において採用されるコイル部材や環状コア部材の大きさや形状は、特に限定されるものでなく、送受信する電気信号や電力の大きさや要求される精度の他、送受信部位に要求される相対変位自由度やその大きさ等を考慮して適宜に設定され得る。特に、コイル部材や環状コア部材として、変形可能な弾性材料や可撓性材料を採用することも可能であり、それによって、一層の相対変位自由度が実現可能となる。
【０１０３】
また、前述の図１３〜１４に示された絶縁基板６８において、配線基板６８上に形成されたコイル部材６６に代えて、挿通孔７０の周囲に環状のコア部材を固定的に形成しても良い。その場合には、挿通孔７０に対して導電材からなるコイル部材が挿通されて組み付けられることとなる。
【０１０４】
また、前述の図１５では、２つの独立したコア部材１２，１２を、連結コイル部材７６で電磁的に連結した構造例を示したが、例えば図２１に示されているように、３つ以上のコア部材１２，１２，１２を、それぞれ連結コイル部材７６により、機械的には各コア部材１２と各連結コイル部材７６との間で６自由度の相対変位を許容し得る状態で、電磁的に連結することも可能である。これにより、対を為すコイル部材１４，１６間での相対変位の自由度を一層大きくすることが出来る。なお、各連結コイル部材７６や各コア部材１２は、その形状や大きさを個々に異ならせても良い。また、図１５や図２１に示された複数連結コア型の無接触式伝送装置においては、一つ以上の連結コイル部材７６を一方或いは両方のコア部材１２に対して相対変位不能に固定しても良い。
【０１０５】
また、本発明において伝送される電力や電気信号は、何等限定されるものでなく、例えば一般家庭用の単相電力や産業用の三相電力の他、複合電力等も伝送可能であり、また、デジタル信号やアナログ信号も、勿論、伝送可能である。
【０１０６】
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更，修正，改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の第一の実施形態としての無接触式伝送装置を示す平面図である。
【図２】図１に示された無接触式伝送装置の側面図である。
【図３】図１に示された無接触式伝送装置における相対変位自由度を説明するためのモデル図である。
【図４】図１に示された無接触式伝送装置が設けられた電力の伝送経路を概略的に示すブロック図である。
【図５】一方のコイル部材とインバータとの接続態様の一具体例を説明するための平面図である。
【図６】図１に示された無接触式伝送装置が設けられた電力の伝送経路を概略的に示すブロック図である。
【図７】本発明の第二の実施形態としての無接触式伝送装置を示す平面図である。
【図８】図７に示された無接触式伝送装置の側面図である。
【図９】本発明の第三の実施形態としての無接触式伝送装置を示す平面図である。
【図１０】本発明の第四の実施形態としての無接触式伝送装置を示す平面図である。
【図１１】図１０に示された無接触式伝送装置の側面図である。
【図１２】コア部材の縦断面図であって、図１１におけるＸＩＩ−ＸＩＩ方向の断面に相当する図面である。
【図１３】本発明の第五の実施形態としての無接触式伝送装置を示す平面図である。
【図１４】図１３におけるＸＩＶ−ＸＩＶ断面図であって、その要部を示すものである。
【図１５】本発明の第六の実施形態としての無接触式伝送装置を示す平面図である。
【図１６】本発明において採用可能な環状コア部材の形状を説明するための平面図である。
【図１７】本発明において採用可能な環状コア部材の形状の他の態様を説明するための平面図である。
【図１８】本発明において採用可能な無接触式伝送装置を示す平面図である。
【図１９】本発明において採用可能な無接触式伝送装置の他の態様を示す平面図である。
【図２０】第一の実施形態の無接触式伝送装置が設けられた電力の伝送経路の他の態様を説明するための図面である。
【図２１】本発明において採用可能な無接触式伝送装置の他の態様を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１０  無接触式伝送装置
１２  コア部材
１４  コイル部材
１６  コイル部材
【図１】
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【図２】
0004758700.tif 000003
【図３】
0004758700.tif 000004
【図４】
0004758700.tif 000005
【図５】
0004758700.tif 000006
【図６】
0004758700.tif 000007
【図７】
0004758700.tif 000008
【図８】
0004758700.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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