(57)【要約】【課題】発塵とアウトガス放出を極力抑え、クリーンまたは真空環境でも使用することができる非接触給電用変圧器を提供する。【解決手段】１次コイル１２を巻装したコア１１を有する１次側と２次コイル２２を巻装したコア２１を有する２次側の何れか一方を固定体側に、他方を移動体側になるようにギャップを設けて対向配置し、一方から他方に電力の供給を行う非接触給電用変圧器において、１次側のコア１１と２次側のコア２１のギャップ対向面側の何れか一方に、給電の有無に関係なくギャップの間隔を一定に保持するための突起５１を設け、１次側および２次側にそれぞれ設けたコア１１，２１、コイル１２、２２の外周面、突起５１の外周面を、アウトガスあるいは発塵等を抑えるようにキャンシール３０で覆うように構成した。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次コイルを巻装したコアを有する１次側と２次コイルを巻装したコアを有する２次側の何れか一方を固定体側に、他方を移動体側になるようにギャップを設けて対向配置し、一方から他方に電力の供給を行う非接触給電用変圧器において、
前記１次側のコアと前記２次側のコアのギャップ対向面側の何れか一方に、給電の有無に関係なく前記ギャップの間隔を一定に保持するための突起を設けてあり、
前記コア及び前記突起並びに前記コイルの外周面を、アウトガスあるいは発塵等を抑えるようにキャンシール、フッ素樹脂またはＴｉＮコーティングで覆うように構成してあり、
クリーン環境または真空環境対応の変圧器としたことを特徴とする非接触給電用変圧器。
【請求項２】
前記突起はカプトン（登録商標）またはカルレッツ（登録商標）の部材で構成されたことを特徴とする請求項１記載の非接触給電用変圧器。
【請求項３】
給電時に該変圧器の電磁吸引力を相殺するように、前記１次側と前記２次側の相対する部位にそれぞれ永久磁石を設け、該磁石の同極どうしを対面して配置したことを特徴とする請求項１記載の非接触給電用変圧器。
【請求項４】
該変圧器の１次側と２次側の何れか一方を２個配置し、他方の変圧器を一方の変圧器の間にギャップを介して挟み込むように設けたことを特徴とする請求項１または３に記載の非接触給電用変圧器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶や半導体製造装置用の真空または清浄空間内のアクチュエータあるいはセンサー等の電機品に高周波変圧器により給電する非接触給電用変圧器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動体への給電、あるいはコネクタの着脱が頻繁に発生する電機品への給電には、高周波電源の電力を高周波変圧器によって電送する非接触給電の技術が開発されている。
例えば、この種の非接触給電の変圧器による技術として、電磁誘導型コネクタが提案されている（特許文献１を参照）。
図３は、第１従来技術を示す特許文献１記載の電磁誘導型コネクタの側断面図である。１１は１次コア、１２は１次コイル、２１は２次コア、２２は２次コイル、３１はゴムカバー、３４は電磁遮蔽部材、３５はケースである。
図３において、電磁誘導型コネクタは、１次コイル１２を巻装した１次コア１１を有する１次コイルユニットＭ１と、２次コイル２２を巻装した２次コア２１を有すると２次コイルユニットＭ２とで構成されている。両コイルユニットＭ１とＭ２の何れか一方を固定体側に、他方を移動体側になるようにギャップを設けて対向配置すると共に、一方から他方に電力の供給を行うようにしている。また、該コネクタの着脱時に、変圧器の１次側コア１１やコイル１２、遮蔽部材３４、ケース３５あるいは絶縁処理のための表面層などが損傷を受けないように、これらの部材の表面を伸縮可能なシート部材としてのゴムカバー３１で覆う構成にしている。さらに、１次コイルユニットＭ１と２次コイルユニットＭ２間の芯合わせをする凸部５１と凹部５２を設けた調芯機構が設けられている。なお、４２は円筒壁、４６は側壁である。
【０００３】
また、図４は、第２従来技術を示す電磁誘導型コネクタの側断面図であり、特許文献１の先行技術に記載されたものである。
図４において、コネクタは、１次コイルユニットＭ１と２次コイルユニットＭ２とで構成されており、１次コア１１の円柱体１１Ａ近傍と、２次コア２１の円筒壁２１Ａの開口縁部近傍にそれぞれ永久磁石４０が設けられており、永久磁石４０の吸引力により変圧器の１次側と２次側が近接して接合されるようになっているものもある。
【特許文献１】特開２００３−６８５４４号公報（明細書第３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術で示された高周波変圧器の類のコネクタでは、大気中での使用が前提となっているため、クリーンまたは真空環境で使用できるような発塵とアウトガスを考慮した設計になっておらず、環境性、保守性の面を考慮すると液晶や半導体製造装置用の真空または清浄空間内の電機品に適用することは困難であった。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、発塵とアウトガス放出を極力抑え、クリーンまたは真空環境でも使用することができる非接触給電用変圧器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題を解決するために、請求項１の発明は、１次コイルを巻装したコアを有する１次側と２次コイルを巻装したコアを有する２次側の何れか一方を固定体側に、他方を移動体側になるようにギャップを設けて対向配置し、一方から他方に電力の供給を行う非接触給電用変圧器において、前記１次側のコアと前記２次側のコアのギャップ対向面側の何れか一方に、給電の有無に関係なく前記ギャップの間隔を一定に保持するための突起を設けてあり、前記コア及び前記突起並びに前記コイルの外周面を、アウトガスあるいは発塵等を抑えるようにキャンシール、フッ素樹脂またはＴｉＮコーティングで覆うように構成してあり、クリーン環境または真空環境対応の変圧器としたことを特徴としている。
また、請求項２の発明は、請求項１記載の非接触給電用変圧器において、前記突起はカプトン（登録商標）またはカルレッツ（登録商標）の部材で構成されたことを特徴としている。
また、請求項３の発明は、請求項１記載の非接触給電用変圧器において、給電時に該変圧器の電磁吸引力を相殺するように、前記１次側と前記２次側の相対する部位にそれぞれ永久磁石を設け、該磁石の同極どうしを対面して配置したことを特徴としている。
さらに、請求項４の発明は、請求項１または３に記載の非接触給電用変圧器において、該変圧器の１次側と２次側の何れか一方を２個配置し、他方の変圧器を一方の変圧器の間にギャップを介して挟み込むように設けたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１および請求項２に記載の発明によると、変圧器の正対する接触面の面積と接触圧を小さくすることができる。このため発塵あるいはアウトガス放出が抑えられ、長寿命が期待できる。
請求項３に記載の発明によると、変圧器の１次側と２次側が直接接触しないため、接触による発塵あるいはアウトガス放出は無く、高クリーン度の環境を実現できる。
さらに請求項４の発明は、変圧器による電磁力を相殺するため、精密な機構を歪ませることがなく高精度の機構に適用できる。
以上の発明によって、液晶や半導体製造装置用の真空または清浄空間内のアクチュエータやセンサ等の電機品に、クリーン度および真空度をほとんど低下させることなく、給電することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施例を図に基づいて具体的に説明する。なお、本発明の構成要素が従来技術と同じものについてはその説明を省略し、異なる点について説明する。
【実施例１】
【０００８】
図１は本発明の第1実施例を示す非接触給電用変圧器であって、（ａ）は側断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う正断面図である。
図において、３０はキャンシール、４０は永久磁石、５０は突起である。
本発明の特徴は以下のとおりである。
すなわち、非接触給電用変圧器において、１次側のコア１１と２次側のコア２１のギャップ対向面側の何れか一方に、給電の有無に関係なくギャップの間隔を一定に保持するための突起５１を設けた点、１次側および２次側にそれぞれ設けたコア１１，２１、コイル１２、２２の外周面、突起５１の外周面を、アウトガスあるいは発塵等を抑えるようにキャンシール３０で覆うように構成した点である。
具体的には、該突起５０はシール材のギャップ表面が直接接触しない様に円周上の３点（正三角形の頂点の位置）に配置され、図１（ａ）に示すごとく軸方向から見たときに、矩形状あるいは台形状もしくは円形状の断面を有しており、カプトン（登録商標）またはカルレッツ（登録商標）の部材で構成されている。ここで、「カプトン」はイー  アイ  デュポン  ドゥ  ヌムール  アンド  カンパニーの登録商標であり、「カルレッツ」はデュポン  ダウ  エラストマーズ  リミテッド  ライアビリティ  コーポレーションの登録商標である。
また、変圧器のギャップ対向面の接触面圧を低減する手段として、１次側と２次側の相対する部位にそれぞれ３ヶ所、１２０度間隔で中心から等距離に永久磁石４０を設け、1次側と2次側が反発力を発生するように、同極どうしを対面して配置している。磁石の反発力は、変圧器が定格で励磁されたときの電磁吸引力と、釣り合うように設計されており、給電時に該変圧器の電磁吸引力を相殺するものである。
【０００９】
したがって、本実施例は上記構成にしたので、発塵とアウトガス放出を極力抑えることができるため、クリーンまたは真空環境における移動体や着脱が頻繁に発生するところの電機品への給電に使う際、発塵とアウトガス放出を極力抑えることができる非接触給電用変圧器を提供することができる。
【実施例２】
【００１０】
次に、第２実施例について説明する。
第２実施例が第１実施例と異なる点は以下のとおりである。
すなわち、該変圧器の１次側と２次側の何れか一方を２個配置し、他方の変圧器を一方の変圧器の間にギャップを介して挟み込むように設けた点である。本例では、１次側を２個配置したものとなっている。
また、給電時の電磁吸引力を相殺するように、第１実施例同様に変圧器の１次側、２次側が樹脂モールドあるいはキャンシールドにより真空対応がなされている。１次側と２次側は、第１実施例同様に突起、永久磁石などのギャップ保持機構（図示せず）によって、機械的に微小な間隔に保持されている。
【００１１】
したがって、本実施例は上記構成にしたので、変圧器による電磁力を相殺するため、精密な機構を歪ませることがなく高精度の機構に適用できる。
【００１２】
なお、本実施例では、変圧器の断面形状を円形断面の場合について説明したが、断面形状が矩形断面の場合は、永久磁石とカルレッツ材の配置が、正三角形の頂点の位置から四角形の頂点の位置になるだけであり、基本構成は同じである。
また、本実施例では、カプトン（登録商標）またはカルレッツ（登録商標）の部材でできた突起は、実質的にはコアの任意の部位とキャンシールの間に設ける構成になっているが、キャンシール自体に突起を埋め込むようにしても構わない。
また、本実施例では、１次側、２次側のコア、コイルの外周面、突起の外周面を、キャンシールで覆う構成を述べたが、これに替えてフッ素樹脂またはＴｉＮコーティングで覆うようにしても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
本発明の非接触給電用変圧器を用いれば、通常の大気環境での稼働を前提に開発されてきた非接触給電装置に対し、真空内の電機品への非接触給電が可能となるので、真空チャンバー内で半導体ウェハーを処理する半導体製造装置の中で多用されることは言うまでもなく、とりわけ移動体に積載されるアクチュエータあるいはセンサもしくはバッテリー等への非接触給電の用途に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第1実施例を示す非接触給電用変圧器であって、（ａ）は側断面図、（ｂ）のＡ−Ａ線に沿う正断面図
【図２】本発明の第２実施例を示す非接触給電用変圧器の側断面図
【図３】第１従来技術を示す特許文献１記載の電磁誘導型コネクタの側断面図
【図４】第２従来技術を示す電磁誘導型コネクタの側断面図であり、特許文献１の先行技術に記載されたもの
【符号の説明】
【００１５】
１１  １次コア
１２  １次コイル
２１  ２次コア
２２  ２次コイル
３０  キャンシール
４０  永久磁石
５０  突起
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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