JP3533376B2 - 回転型非接触コネクタ - Google Patents

回転型非接触コネクタ

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  • Electric Cable Arrangement Between Relatively Moving Parts (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転型非接触コネ
クタに関し、特に、回転型非接触コネクタの場合、回転
トランスの回転子に回転側電波送受信器を設け、この回
転側電波送受信器を駆動するための電気回路部に、回転
トランスを介して外部から電力を供給すること等によ
り、非接触の電波無線通信方式による１チャンネル又は
多チャンネルの信号伝達を行うための新規な改良に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、固定側と回転側との間の信号の伝
達は、例えば、複数の回転軸を有するジンバル機構や１
軸の回転台に搭載された回転側装置と、固定側装置とは
ロータリジョイント（スリップリング）、接触接続型の
コネクタ及び最終的には接触接続型のコネクタに帰結す
る直結配線で接続され行われていた。配線を無線化する
技術のうち、非接触方式でのデータの送受は近年の近距
離無線通信技術の発展によってかなり容易になってきた
にも拘わらず、固定側から回転側への非接触方式の電力
供給が困難であったことから所詮電力用の配線が残り完
全な無線化が難しい状況であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の固定側と回転側
の信号の伝達は、以上のように実施されていたため、次
のような課題が存在していた。すなわち、固定側と回転
側の接続法のうち、接触型コネクタによる接続方式及び
直結配線方式には、たとえ有限角の回転運動しか行わな
い場合でも、配線の捩れや配線の剛性による有害抵抗の
発生が避けられないという問題があった。また、ロータ
リジョイント（スリップリング）方式は、発生の捩れや
配線の剛性による有害抵抗の発生は少ないものの大型、
高価及び低耐環境性能等の問題があった。
【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、固定側機器と回転側機器と
の間の信号の送受を行う回転型非接触コネクタにおいて
は、回転トランスの回転子又はその接続部材上に回転側
の電波送受信器を設けて回転側機器の信号を送受信する
データ系を構成し、電力系は回転トランスを介して固定
側から電力を供給する構成としている。このように非接
触状態で、電波無線通信方式による１チャンネル又は多
チャンネルの信号伝達を行うようにした回転型非接触コ
ネクタを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による回転型非接
触コネクタは、回転子トランス巻線を有する回転子と、
前記回転子と同心で固定子トランス巻線を有すると共に
前記回転子の外周側に位置する輪状固定子とからなる回
転トランスと、前記回転子の中央位置に固定された保持
板に設けられた回転側電波送受信器と、前記回転側電波
送受信器と対向配置され、固定配置の固定側電波送受信
器を有すると共に前記回転子及び輪状固定子を覆う固定
部材と、前記固定部材の内面に形成された凹部とを備
え、前記固定側電波送受信器は前記凹部に設けられ、電
波無線通信を行うため前記回転トランスにより前記回転
子側に電力供給できる構成であり、また、前記回転子と
輪状固定子との間には、非磁性軸受が設けられている構
成であり、また、前記回転子側に設けられ、前記回転側
電波送受信器を駆動するための電気回路部を有し、前記
回転トランスを介して前記電気回路部に電力が供給され
るようにした構成であり、また、前記回転トランスの電
力出力端が二分され、一端は前記電気回路部に直接接続
されるように、また他端は蓄電器又は蓄電池からなる蓄
電手段を介した後、前記電気回路部に接続される構成で
あり、また、前記回転側電波送受信器又は固定側電波送
受信器は、アンテナを少なくとも有する構成である。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による回
転型非接触コネクタの好適な実施の形態について説明す
る。図１から図４において符号１で示されるものは非接
触給電機器としての回転トランスであり、この回転トラ
ンス１は、回転子トランス巻線２を有する中空状（中実
も可）の回転子３と、この回転子３と同心で外周位置、
すなわち外側に設けられ固定子トランス巻線４を有する
輪状固定子５とから構成されている。
【０００７】前記輪状固定子５の内壁部分には、非磁性
軸受６が設けられ、この非磁性軸受６は、輪状固定子５
と回転子３の間に配設されている。なお、この非磁性軸
受６は、用いない場合もあり、その場合には、回転子３
を、本コネクタを適用する装置の回転部材に接続し、輪
状固定子５を本コネクタを適用する装置の固定側に固定
し、回転子３と輪状固定子５とを位置合わせすることも
可能である。
【０００８】この回転側電波送受信器８を駆動するため
の電気回路部９は回転子３に取付けられ、その電力は前
記回転トランス１を経由して外部から受けることができ
るように構成されている。なお、この電気回路部９は、
回転子３以外の回転部材に設けることもできる。
【０００９】この回転トランス１を経由した外部からの
電力は、直接及びコンデンサ等の蓄電器及びリチウム電
池等の蓄電池からなる蓄電手段１２を介した後電気回路
部９に供給され、そこから電波送受信器のみでなく、他
の図示しない回転側の一般機器等へも電力供給を行うこ
とができることは述べるまでもないことである。従っ
て、蓄電手段１２は電力系に対するバッファ機能を有す
るもので、図１の回転トランス１に回転側一般機器３０
１を接続した状態は、図５で示されるような構成とな
る。すなわち、外部からの電力が蓄電手段１２を介して
電気回路部９に供給されると共に蓄電手段１２に蓄電さ
れ、蓄電手段１２からの電力が電気回路部９を経て回転
側一般機器３０１及び回転側電波送受信器８に供給する
ことができる。そのため、前記回転トランス１の電気出
力端が一端１ａと他端１ｂに二分され、一端１ａが電気
回路部９に直接接続され、他端１ｂは蓄電手段１２を介
して電気回路部９に接続され蓄電されるように構成され
ている。
【００１０】前記回転子３の一部すなわち中央位置に保
持板７が設けられ、この保持板７上には（保持板を設け
る必要の無い場合には回転子上に直接）、１個又は複数
の回転側電波送受信器８が設けられている。なおこの回
転側電波送受信器８を含む回転側機器の電気回路全体の
機能・性能や構造的構成の効率向上のために、回転側電
波送受信器８を電気回路部９或いはそれ以外の図示しな
い回転側機器に包含させる形態とすることもできる。
【００１１】前記輪状固定子５の外部には、固定部材１
０が回転子３及び輪状固定子５を覆うように設けられ、
前記回転側電波送受信器８と対向する固定部材１０側の
位置に１個又は複数個の固定側電波送受信器１１が設け
られており、この固定部材１０は、輪状固定子５に固定
する場合と、図示しない装置の固定側に取付けることが
できる。
【００１２】回転トランス１を介して外部から電力を電
気回路部９に送り、この電気回路部９から各種のデータ
を回転側電波送受信器８（以下では回転側を送信機能と
設定して述べる）に供給すると、回転側電波送受信器８
はこの送信指令信号に基づいて無線電波を送信し、この
信号は固定側電波送受信器１１（以下、固定側を電波受
信機能と設定）によって受信され、回転側電波送受信器
８から固定側電波送受信器１１へのデータの伝送が電波
無線通信によって行われ、機械式コネクタやスリップリ
ングと同じ働きを非接触状態で行うことができる。な
お、この回転側電波送受信器８と固定側電波送受信器１
１の機能関係は、逆の関係とすることも当然でき、併設
も可能であるので多チャンネルの双方向電波無線通信が
可能となる。なお、前述の各電波送受信器８、１１は、
アンテナ、無線機本体、モデム、メモリ及び回転側機器
（又は固定側機器）とのリンクコントローラ等から構成
されている。また、回転側電波送受信器８及び固定側電
波送受信器１１の何れかからの信号を回転子トランス巻
線２及び固定子トランス巻線４を介して外部に取出すこ
ともできる。
【００１３】前述の回転型非接触コネクタの場合には回
転側の電気回路部９は、電力供給と送信指令又は受信信
号の発生であるが、その設置場所を本コネクタ内に限定
しないという意味で記述していない。また固定側の電気
回路部入力に対する蓄電手段の存在も同様な意味で限定
しない。
【００１４】
【発明の効果】本発明による回転型非接触コネクタは、
以上のように構成されているため、次のような効果を得
ることができる。すなわち、回転トランスと電波無線通
信の結合手段とを組合わせているため、外部から電力の
供給を受けつつ、無線送信器と無線受信器間でデータ通
信を非接触で行うことができ、各種装置における検出
器、駆動体等のデータ送受を非接触で簡単にかつ確実に
行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による回転型非接触コネクタの断面図で
ある。
【図２】図１の要部の平面図である。
【図３】図１の要部の断面図である。
【図４】図１の要部の概略図である。
【図５】本発明における電力系のバッファ機能を示す構
成図である
【符号の説明】
１ 回転トランス ２ 回転子トランス巻線 ３ 回転子 ４ 固定子トランス巻線 ５ 輪状固定子 ６ 非磁性軸受 ７ 保持板 ８ 回転側電波送受信器 ９ 電気回路部 １０ 固定部材 １１ 固定側電波送受信器 １２ 蓄電手段 １０Ａ 凹部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小板橋 博行 愛知県小牧市野口23−３ 中部日本マル コ株式会社内 (56)参考文献 特開2000−92752（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−29711（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−39077（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01F 38/14

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回転子トランス巻線(2)を有する回転子
    (3)と、前記回転子(3)と同心で固定子トランス巻線(4)
    を有すると共に前記回転子 (3) の外周側に位置する輪状
    固定子(5)とからなる回転トランス(1)と、前記回転子
    (3)の中央位置に固定された保持板 (7)に設けられた回転
    側電波送受信器(8)と、前記回転側電波送受信器(8)と対
    向配置され、固定配置の固定側電波送受信器(11)を有す
    ると共に前記回転子 (3) 及び輪状固定子 (5) を覆う固定部
    材 (10)と、前記固定部材 (10) の内面に形成された凹部 (1
    0A) とを備え、前記固定側電波送受信器 (11) は前記凹部
    (10A) に設けられ、電波無線通信を行うため前記回転ト
    ランス(1)により前記回転子(3)側に電力供給できる構成
    としたことを特徴とする回転型非接触コネクタ。
  2. 【請求項２】 前記回転子(3)と輪状固定子(5)との間に
    は、非磁性軸受(6)が設けられていることを特徴とする
    請求項１記載の回転型非接触コネクタ。
  3. 【請求項３】 前記回転子(3)側に設けられ、前記回転
    側電波送受信器(8)を駆動するための電気回路部(9)を有
    し、前記回転トランス(1)を介して前記電気回路部(9)に
    電力が供給されるように構成したことを特徴とする請求
    項１又は２記載の回転型非接触コネクタ。
  4. 【請求項４】 前記回転トランス(1)の電力出力端が二
    分され、一端(1a)は前記電気回路部(9)に直接接続され
    るように、また他端(1b)は蓄電器又は蓄電池からなる蓄
    電手段(12)を介した後、前記電気回路部(9)に接続され
    るように構成したことを特徴とする請求項１ないし３の
    何れかに記載の回転型非接触コネクタ。
  5. 【請求項５】 前記回転側電波送受信器(8)又は固定側
    電波送受信器(11)は、アンテナを少なくとも有すること
    を特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の回転型
    非接触コネクタ。
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