JP2000182864A - フェライトコア及びフェライトコアコイルユニット及び電源伝送装置及びロータリージョイント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多くの電源供給部に対して非接触で効率良く
電源の伝送を行うことのできる電源伝送装置を提供する
こと。 【解決手段】 円板状のフェライトコアに、同心円状に
複数のコイル収納路と仕切壁を形成し、これらのコイル
収納路には所定回数巻回した空芯コイル２１をそれぞれ
収納する。このようにして構成した一対のフェライトコ
アコイルユニット６，７を互いに所定の間隙を有して回
転軸Ｌと互いの回転中心軸が一致するように配置し、互
いに相対的に回転させる。そして、静止側のフェライト
コアコイルユニット７の各空芯コイル２１にそれぞれ独
立にパルス状の電流を供給することにより、電磁誘導の
作用で回転側のフェライトコアコイルユニット６の空芯
コイル２１にそれぞれ独立に起電力が発生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空芯コイルの収納
部が形成されたフェライトコア、該フェライトコアと空
芯コイルとからなるフェライトコアコイルユニット、当
該フェライトコアコイルユニットを用いて回転部分と静
止部分の相互間における電源伝送を電磁結合により行う
電源伝送装置、及び当該電源伝送装置を備えたロータリ
ージョイントの技術分野に属するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、新聞印刷等を行うための大型で高
速な印刷装置においては、図１６に示すようなロール給
紙装置が用いられている。図１６に示すロール給紙装置
は、ロール５０が２本掛けられるように構成されてお
り、前のロールが終わる直前に、印刷を中断しないで次
のロールにつなげることができる。

【０００３】このため、ロール５０を支持する二つの腕
部５１，５２は、回転軸５３によって旋回するように該
回転軸５３に取り付けられており、該回転軸５３は、玉
軸受ユニット５４，５５により回転可能に支持されてい
る。また、該回転軸５３の軸端には、図１３に示すよう
にギア５６が取り付けられており、該ギア５６には、該
ギア５６と噛み合う中間ギア５７、及び該中間ギア５７
と噛み合うギア５８を介して、モータ５９の回転駆動力
が伝達されるようになっている。

【０００４】以上のような機構により、前記腕部５１，
５２は旋回し、支持しているロール５０を所定の給紙位
置へと移動させる。このロール５０の支持は、図１６に
示すコーンチャック６０，６１を、ロール５０の巻き芯
に押し込むことによって行っている。

【０００５】このコーンチャック６０，６１は、図１７
に示すように、その軸部がシリンダ６２，６３内で移動
自在に構成されており、該シリンダ６２，６３に１０ｋ
ｇ／ｃｍ２程度の圧縮エアーを供給することにより、ロ
ール５０の巻き芯に押し込まれる。このシリンダ６２，
６３に対する圧縮エアーの供給は、電磁弁によって制御
されており、静止部から供給される電磁弁用の電源をＯ
Ｎ／ＯＦＦすることによって、前記電磁弁の開閉を行っ
ている。

【０００６】また、図１７に示す右方のコーンチャック
６１には、図示しないモータによる移動機構も備えられ
ており、プーリ６４，６５とベルト６６を介して前記モ
ータの回転駆動力が伝達されて、前記コーンチャック６
１の軸方向の移動量の微調整が可能となっている。この
ような微調整により、ロール５０の軸方向の位置決めが
正確に行われる。更に、前記給紙装置には、図１７に示
すように、腕部駆動機構６７が備えられており、図示し
ないモータの回転駆動により、左方の腕部５１を、回転
軸５３の軸方向に移動させる。これにより、ロール幅が
変化した場合でも、確実にロールを腕部５１，５２によ
り支持することができる。そして、これらのモータに対
する電源の供給は静止部から行われている。

【０００７】以上のように前記ロール給紙装置において
は、静止部側だけでなく、回転部側に対しても、電源の
供給、並びに前記シリンダ６２，６３への圧縮エアーの
供給を行う必要がある。更に、回転部側には、各部に対
して制御信号を伝送する必要もある。

【０００８】そこで、従来は、図１８に示すように、デ
ィスク方式の大型のスリップリング６８を、回転軸５３
の軸端部５３ａに設け、該スリップリング６８により、
電源の供給、及びシーケンサ６９への入力信号の伝送を
行っていた。

【０００９】また、圧縮エアーに関しては、図１８に示
すように、回転軸５３の軸端部５３ａの内部を中空に形
成し、該中空部にチューブ７０を配置すると共に、該チ
ューブ７０とエアー用ロータリージョイント７１とを連
結させ、該エアー用ロータリージョイント７１から圧縮
エアーを送り込むように構成していた。

【００１０】このエアー用ロータリージョイント７１
は、回転部７１ａと静止部７１ｂとを有しており、更に
気密性を保つために、該回転部７１ａの先端部７１ｃを
ねじ切りし、回転軸５３の蓋部５３ｂに前記回転部７１
ａをねじ込むことにより取り付けを行っていた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ようなディスク方式の大型のスリップリング６８を用い
た場合には、耐ノイズ性に問題があり、高速の信号伝送
ができず、また、長期間の使用により接触部が磨耗し、
良好に信号を伝送できないという問題があった。また、
スリップリング自体が高価であり、更に給紙装置を大型
化するという問題があった。更に、信号点数分のケーブ
ルを必要とし、引き回しが容易ではなかった。

【００１２】一方、回転部と静止部間における非接触の
高速データ通信を可能とする装置として、図１９に示す
ようなデータ伝送用ロータリージョイントが知られてお
り、このデータ伝送用ロータリージョイントを電源の伝
送に利用することも考えられたが、以下のような問題が
あった。

【００１３】このデータ伝送用ロータリージョイント
は、図１９に示すように、回転可能なハウジング８１
と、固定されたハウジング８３とを相対向して配設して
おり、該ハウジング８１とハウジング８３のそれぞれの
内部に収容したアンテナエレメント８５，８６により、
データの伝送を行うものである。

【００１４】前記ハウジング８１には、軸方向（図中上
下方向）に長い筒部８１ａが形成されており、該筒部８
１ａの外周部には、フランジ部８１ｂが突出形成されて
いる。

【００１５】そして、前記筒部８１ａの外周部には、軸
受８２，８２を介して、ハウジング８１に対して回転可
能にハウジング８３が設けられており、このハウジング
８３の外周部にはフランジ部８３ａが形成されている。

【００１６】前記フランジ部８３ａには、前記ハウジン
グ８１のフランジ部８１ｂとによって環状スペース８４
を形成するべく、外周壁８３ｂが形成されており、環状
スペース８４内のフランジ部８１ｂには、アンテナエレ
メント８５が、また、フランジ部８３ａにはアンテナエ
レメント８６が、相互間で電波の送受信が行われるよう
に、相対向して配設されている。

【００１７】なお、筒部８１ａとアンテナエレメント８
６との間には軸受８７が配設され、筒部８１ａのアンテ
ナエレメント８６に対する回転がスムーズに行われるよ
うに構成されている。

【００１８】以上のようなデータ伝送用ロータリージョ
イントによれば、アンテナエレメント８５，８６は互い
に非接触であるため、長期間に亘って良好にデータを伝
送することができ、また、フランジ部８１ｂ,８３ｂに
形成された屈曲部Ａによって、送受信の際の電波が外部
に漏れるのを極力少なくすることができる。更には、外
部からの電波の影響を少なくすることができる。また、
前記データ伝送用ロータリージョイントは、例えば最大
径が５０ｍｍ程度となるように形成でき、従来のディス
ク方式のスリップリングに比べて小型化を図ることがで
きる。

【００１９】しかしながら、前記データ伝送用ロータリ
ージョイントによって伝送できる信号のレベルは、微弱
なものであり、電源用電力の伝送を行うことはできなか
った。

【００２０】従って、電源用電力の供給には、依然とし
て前記スリップリングを用いる必要があり、前記スリッ
プリングの接触部の磨耗により耐久性が低下するという
問題があった。

【００２１】本発明は、前記問題点に鑑みてなされたも
のであり、回転部に設けられた多くの電源供給部に対し
て、静止部から非接触で電源の伝送を行うことのできる
電源伝送装置及びロータリージョイント及びこれらに用
いられるフェライトコアコイルユニット及びこれに用い
られるフェライトコアを提供することを課題としてい
る。

【００２２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のフェラ
イトコアは、前記課題を解決するために、フェライト材
で形成されたコア部材に、空芯コイル全体を埋設させて
収納する無端状のコイル収納凹部が形成されたフェライ
トコアであって、前記コイル収納凹部は、それぞれ収納
経路長が異なり、収納経路長の短いコイル収納凹部を収
納経路長の長いコイル収納凹部で囲繞し、それぞれのコ
イル収納凹部の間に所定幅の仕切壁を形成するように複
数箇所に設けられていることを特徴とする。

【００２３】請求項１に記載のフェライトコアによれ
ば、フェライト材で形成されたコア部材に、無端状のコ
イル収納凹部が形成されているので、所定回数に亘って
巻回した空芯コイルは、その全体がこのコイル収納凹部
に埋設状態で収納される。従って、この空芯コイルに電
流を流すことによって発生する磁束は、コイル収納凹部
の周囲のコア部材によって形成される磁路を通るので、
磁束の漏れの少ない電源伝送を可能にする。しかも、前
記コア部材には、それぞれの収納経路長が異なる複数の
コイル収納凹部が形成されており、収納経路長の短いコ
イル収納凹部を収納経路長の長いコイル収納凹部で囲繞
するように配置される。つまり、前記コア部材における
コイル収納凹部形成領域を有効に使用して複数のコイル
収納凹部が形成されており、これらのコイル収納凹部の
それぞれに独立して空芯コイルが収納される。従って、
それぞれの空芯コイルに独立に電流を流すことにより、
それぞれ独立に電源の伝送が可能となる。また、各コイ
ル収納凹部の間は、所定幅の仕切壁が形成されているの
で、それぞれの空芯コイルから発生し、それぞれのコイ
ル収納凹部の周囲にコア部材からなる磁路を通る磁束同
士の干渉は少なく、互いの電源伝送に影響を与えること
がない。

【００２４】請求項２に記載のフェライトコアは、前記
課題を解決するために、請求項１に記載のフェライトコ
アにおいて、前記コイル収納凹部は、円環状に形成さ
れ、それぞれのコイル収納部が同心円状に位置するよう
に複数箇所に設けられていることを特徴とする。

【００２５】請求項２に記載のフェライトコアにおける
コイル収納凹部は、円環状のコイル収納凹部であり、そ
れぞれのコイル収納部は、前記仕切壁を挟んで同心円状
に配置されている。従って、請求項１のフェライトコア
と同様に、独立した複数の電源伝送が磁束の漏れの無い
状態で可能になるだけでなく、このフェライトコアを静
止側と回転側の双方に配置して互いに相対的に回転自在
に配置した場合でも、それぞれのフェライトコアの相対
的位置の変化によらず、常に同じ状態で電源の伝送を継
続することができる。

【００２６】請求項３に記載のフェライトコアコイルユ
ニットは、前記課題を解決するために、請求項１または
請求項２に記載のフェライトコアにおける前記コイル収
納凹部のそれぞれに空芯コイルを収納したことを特徴と
する。

【００２７】請求項３に記載フェライトコアコイルユニ
ットによれば、請求項１または請求項２に記載のフェラ
イトコアが有する複数のコイル収納凹部のそれぞれに、
空芯コイルが収納されているので、それぞれ空芯コイル
に対して電流を流すことにより、それぞれ独立に電源の
伝送が行われ、それぞれの空芯コイルから発生した磁束
は、隣接するコイル収納凹部の間に形成された所定幅の
仕切壁において、互いに干渉することなく、コア部材か
ら形成される磁路中を通るので、複数の電源伝送を互い
の干渉を起こすことなく、且つ磁束の漏れが少ない状態
で行われる。

【００２８】請求項４に記載のフェライトコアコイルユ
ニットは、前記課題を解決するために、一端面から他端
面までを貫通する凹部が形成された複数の分割型フェラ
イトコアと、当該分割型フェライトコアの支持部材と、
空芯コイルとを備え、前記凹部によりそれぞれ収納経路
長の異なる環状のコイル収納経路を形成し、それぞれの
コイル収納経路が同心円状に設けられるように、前記分
割型フェライトコアを前記支持部材表面上に周方向及び
半径方向に並設して取り付け、前記コイル収納路のそれ
ぞれに前記空芯コイルを収納したことを特徴とする。

【００２９】請求項４に記載のフェライトコアコイルユ
ニットによれば、支持部材上には、分割型フェライトコ
アが、周方向及び半径方向に並設して取り付けられてお
り、それぞれ分割型フェライトコアの凹部によって、そ
れぞれ収納経路長の異なる環状のコイル収納経路が形成
され、これらの環状のコイル収納経路は、それぞれ同心
円状に設けられている。そして、これらのコイル収納経
路には、空芯コイルが収納され、前記支持部材の取り付
け領域を有効に使用しつつ、既存のフェライトコアを用
いて簡単な構成により、複数の電源伝送を可能としてい
る。また、前記空芯コイルに電流を流すことにより発生
する磁束は、前記分割型フェライトコアを磁路として通
るため、磁束の漏れの少ない電源伝送が行われることに
なる。周方向における各分割型フェライトコア間には若
干の間隙が生じるが、これらの間隙の長さは、全てを足
し合わせても全収納経路長対して少なく、磁束の漏れを
極力抑えることができる。また、同心円状に形成された
それぞれのコイル収納経路は、それぞれのコイル収納経
路の周囲に存在する分割型フェライトコアがそれぞれ独
立しているために、互いの磁束の干渉を少なく抑えて電
源の伝送が行われることになる。

【００３０】請求項５に記載のフェライトコアコイルユ
ニットは、前記課題を解決するために、請求項４に記載
のフェライトコアコイルユニットにおいて、前記分割型
フェライトコアは、半円筒形状のフェライトコアである
ことを特徴とする。

【００３１】請求項５に記載のフェライトコアコイルユ
ニットによれば、半円筒形状の分割型フェライトコアが
上述のように支持部材上に周方向及び半径方向に並設し
て取り付けられるので、各分割型フェライトコアは容易
に周方向及び半径方向に並設して取り付けられ、複数の
コイル収納径路を備えた大径のフェライトコアコイルユ
ニットを形成ことも可能である。

【００３２】請求項６に記載のフェライトコアコイルユ
ニットは、前記課題を解決するために、請求項４に記載
のフェライトコアコイルユニットにおいて、前記分割型
フェライトコアは、Ｕ字形状のフェライトコアであるこ
とを特徴とする。

【００３３】請求項６に記載のフェライトコアコイルユ
ニットによれば、Ｕ字形状の分割型フェライトコアが、
上述のように支持部材上に周方向及び半径方向に並設し
て取り付けられるので、各分割型フェライトコアは容易
に周方向及び半径方向に並設して取り付けられ、複数の
コイル収納径路を備えた大径のフェライトコアコイルユ
ニットを形成ことも可能である。

【００３４】請求項７に記載のフェライトコアコイルユ
ニットは、前記課題を解決するために、請求項４に記載
のフェライトコアコイルユニットにおいて、前記分割型
フェライトコアは、Ｅ字形状のフェライトコアであるこ
とを特徴とする。

【００３５】請求項７に記載のフェライトコアコイルユ
ニットによれば、Ｅ字形状の分割型フェライトコアが、
上述のように支持部材上に周方向及び半径方向に並設し
て取り付けられるので、各分割型フェライトコアは容易
に周方向及び半径方向に並設して取り付けられ、複数の
コイル収納径路を備えた大径のフェライトコアコイルユ
ニットを形成ことも可能である。

【００３６】請求項８に記載のフェライトコアコイルユ
ニットは、前記課題を解決するために、請求項４乃至請
求項７の何れか一項に記載のフェライトコアコイルユニ
ットにおいて、前記支持部材の表面から、前記フェライ
トコアの表面までの高さは略一定であることを特徴とす
る。

【００３７】請求項８に記載のフェライトコアコイルユ
ニットによれば、前記分割型フェライトコアの表面の前
記支持部材の表面に対する高さが略一定なので、これら
のフェライトコアコイルユニットを所定の間隙を有して
対向させた場合には、当該間隙は周方向及び半径方向に
並設された分割型フェライトコアの到る所で所定の値に
保たれるので、電源伝送の特性にばらつきを生じさせな
い。また、前記間隙は、互いのフェライトコアコイルユ
ニットを相対的に回転させても、到る所で所定の値に保
たれるので、前記所定の間隙の微小化が可能である。従
って、電源伝送の効率を向上させる。更に、互いのフェ
ライトコアコイルユニットを接触させた場合には、当該
接触部に隙間を生じさせず、密着度が向上するので、磁
束の漏洩を著しく減少させ、極めて効率の良い電源伝送
が行われる。

【００３８】請求項９に記載のフェライトコアコイルユ
ニットは、前記課題を解決するめたに、請求項４乃至請
求項８の何れか一項に記載のフェライトコアコイルユニ
ットにおいて、前記支持部材は非磁性の部材から形成さ
れていることを特徴とする。

【００３９】請求項９に記載のフェライトコアコイルユ
ニットによれば、前記フェライトコアを支持する支持部
材が非磁性の部材から形成されているので、磁束が支持
部材を通ることがなく、磁束の変化による発熱を確実に
防ぐ。

【００４０】請求項１０に記載の電源伝送装置は、前記
課題を解決するために、請求項３乃至請求項９の何れか
一項に記載のフェライトコアコイルユニットであって、
互いのコイル収納経路長及び幅が略同一であるフェライ
トコアコイルユニットを一対備え、前記一対のフェライ
トコアコイルユニットを、互いのそれぞれのコイル収納
経路に収納した空芯コイルが対向するように重ね合わせ
ることを特徴とする。

【００４１】請求項１０に記載の電源伝送装置によれ
ば、重ね合わされた請求項３乃至請求項９の何れか一項
に記載のフェライトコアコイルユニットは、互いのコイ
ル収納経路長及び幅が略同一なので、互いのそれぞれの
コイル収納経路に収納した空芯コイルを対向させると、
空芯コイルは空芯コイル同士でずれのない状態で対向
し、仕切壁は仕切壁同士でずれのない状態で対向して密
着する。従って、一方のフェライトコアコイルユニット
の空芯コイルに電流を流すことにより発生する磁束は、
仕切壁内を通り、隣接する空芯コイルからの磁束との干
渉を起こすことなく対向する他方のフェライトコアコイ
ルユニットの仕切壁内を通り、当該他方のフェライトコ
アコイルユニットの空芯コイルの周囲には磁束が発生す
ることになる。その結果、当該空芯コイルには電磁誘導
により起電力が発生し、電源の伝送が行われることにな
る。このように、フェライトコアを磁路として磁束の漏
れが極めて少ない状態で電源伝送が行われるので、効率
の良い電源伝送が行われることになる。また、これらの
電源伝送は、それぞれの空芯コイルとその周囲のフェラ
イトコアからなる複数の電源伝送チャンネルにおいて独
立して行われることになるので、多くの箇所に独立して
電源の伝送を行う場合でも、ケーブル等の引き回しが不
要であり、取り扱いが極めて容易となる。更に、これら
の電源の伝送は非接触で行われるため、接点の摩耗が無
く、長期に亘って良好に行われる。

【００４２】請求項１１に記載の電源伝送装置は、前記
課題を解決するために、請求項３乃至請求項９の何れか
一項に記載のフェライトコアコイルユニットであって、
互いのコイル収納経路長及び幅が略同一であるフェライ
トコアコイルユニットを一対備え、前記一対のフェライ
トコアコイルユニットを、互いのフェライトコアコイル
ユニットが同軸上で所定の間隙を有するように対向し、
互いに相対的に回転可能となるように配置することを特
徴とする。

【００４３】請求項１１に記載の電源伝送装置によれ
ば、同軸上で所定の間隙を有するように対向し、互いに
相対的に回転可能となるように配置された請求項３乃至
請求項９の何れか一項に記載のフェライトコアコイルユ
ニットは、互いのコイル収納経路長及び幅が略同一なの
で、このように所定の間隙を有するように配置されて
も、また、互いに相対的に回転した場合でも、空芯コイ
ルは空芯コイル同士でずれのない状態で対向し、仕切壁
は仕切壁同士でずれのない状態で対向する。従って、一
方のフェライトコアコイルユニットの空芯コイルに電流
を流すことにより発生する磁束は、仕切壁内を通り、隣
接する空芯コイルからの磁束との干渉を起こすことなく
エアギャップを介して対向する他方のフェライトコアコ
イルユニットの仕切壁に到達する。そして当該仕切壁内
を通り、当該他方のフェライトコアコイルユニットの空
芯コイルの周囲には磁束が発生することになる。その結
果、当該空芯コイルには電磁誘導により起電力が発生
し、電源の伝送が行われることになる。このように、エ
アギャップは存在するものの、フェライトコアを磁路と
して磁束の漏れが極めて少ない状態で電源伝送が行われ
るので、効率の良い電源伝送が行われることになる。ま
た、これらの電源伝送は、それぞれの空芯コイルとその
周囲のフェライトコアからなる複数の電源伝送チャンネ
ルにおいて独立して行われることになるので、多くの箇
所に独立して電源の伝送を行う場合でも、ケーブル等の
引き回しが不要であり、取り扱いが極めて容易となる。
更に、これらの電源の伝送は非接触で行われるため、接
点の摩耗が無く、長期に亘って良好に行われる。特に、
静止側から回転側への複数の独立した電源の供給が行わ
れるので、スリップリングを用いた場合に比べて、取り
扱いの容易さ、及び耐久性の点で極めて優れた電源伝送
装置となる。

【００４４】請求項１２に記載のロータリージョイント
は、前記課題を解決するために、回転軸に取り付けら
れ、あるいは回転軸と一体に形成された第１のハウジン
グ部材と、前記第１のハウジング部材に軸受けにより回
転可能に取り付けられた第２のハウジング部材とを備
え、前記第１のハウジング部材と第２のハウジング部材
のそれぞれには、請求項３乃至請求項９の何れか一項に
記載のフェライトコアコイルユニットであって、互いの
コイル収納経路長及び幅が略同一であるフェライトコア
コイルユニットを備え、前記それぞれのフェライトコア
コイルユニットは、前記第１のハウジング部材と第２の
ハウジング部材における互いのフェライトコアコイルユ
ニットが同軸上で所定の間隙を有するように対向し、互
いに相対的に回転可能となるように配置されていること
を特徴とする。

【００４５】請求項１２に記載のロータリージョイント
によれば、第２のハウジング部材に形成された一次側の
フェライトコアコイルユニットのコイルに電流を流すこ
とにより、この電流に応じて変化する磁束が発生し、殆
どの磁束は、請求項３乃至請求項９の何れか一項に記載
のフェライトコアコイルユニットにおけるフェライトコ
アの内部を通ることになる。また、このフェライトコア
コイルユニットと対向する第１のハウジング部材に形成
された二次側のフェライトコアコイルユニットは、前記
一次側のフェライトコアコイルユニットと同軸上で所定
の間隙を有するように対向し、互いに相対的に回転可能
となるように配置されている。従って、このように所定
の間隙を有するように配置されても、また、互いに相対
的に回転した場合でも、空芯コイルは空芯コイル同士で
ずれのない状態で対向し、仕切壁は仕切壁同士でずれの
ない状態で対向する。従って、前記一次側のフェライト
コアコイルユニットで発生した磁束は、一次側の仕切壁
内を通り、隣接する空芯コイルからの磁束との干渉を起
こすことなくエアギャップを介して対向する二次側のフ
ェライトコアコイルユニットの仕切壁に到達する。そし
て当該仕切壁内を通り、当該二次側のフェライトコアコ
イルユニットの空芯コイルの周囲には磁束が発生するこ
とになる。その結果、当該空芯コイルには電磁誘導によ
り起電力が発生し、一次側から二次側への電源の伝送が
行われることになる。このように、エアギャップは存在
するものの、フェライトコアを磁路として磁束の漏れが
極めて少ない状態で電源伝送が行われるので、効率の良
い電源伝送が行われることになる。また、これらの電源
伝送は、それぞれの空芯コイルとその周囲のフェライト
コアからなる複数の電源伝送チャンネルにおいて独立し
て行われることになるので、多くの箇所に独立して電源
の伝送を行う場合でも、ケーブル等の引き回しが不要で
あり、取り扱いが極めて容易となる。更に、これらの電
源の伝送は非接触で行われるため、接点の摩耗が無く、
長期に亘って良好に行われる。特に、静止側から回転側
への複数の独立した電源の供給が行われるので、スリッ
プリングを用いた場合に比べて、取り扱いの容易さ、及
び耐久性の点で極めて優れた電源伝送用のロータリージ
ョイントとなる。

【００４６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００４７】（第１の実施形態）まず、本発明の第１の
実施形態を図１乃至図６に基づいて説明する。図１は、
本発明の第１の実施形態における電源伝送用ロータリー
ジョイントの概略構成を説明するために一部を断面で示
す図である。

【００４８】図１に示すように、本実施形態のロータリ
ージョイント１は、回転側の第１ハウジング部材２と、
軸受け３ａ，３ｂと、該軸受け３ａ，３ｂを介して前記
第１ハウジング部材２に支持される静止側の第２ハウジ
ング部材４と、前記第１ハウジング部材２に取り付けら
れる支持板５ａと、前記第２ハウジング部材４のフラン
ジ部４ｂに取り付けられる支持板５ｂと、支持板５ａに
支持される第１フェライトコアコイルユニット６と、支
持板５ｂに支持される第２フェライトコアコイルユニッ
ト７とを備えている。また、前記第１ハウジング部材２
には回転軸部材８が取り付けられ、前記第２ハウジング
部材４にはコネクタ部１０が取り付けられる。

【００４９】第１ハウジング部材２は、表面がアルマイ
ト加工されたアルミニウムで形成されており、フランジ
部２ａと、軸部２ｂとを備えている。フランジ部２ａに
は、ベアリング軸受け３ａの内輪が嵌合され、軸部２ｂ
にはベアリング軸受け３ｂの内輪が嵌合されている。

【００５０】また、第２ハウジング部材４もアルミニウ
ムで形成されており、円筒壁４ｃの表面はアルマイト加
工されている。第２ハウジング部材のリング４ａはベア
リング軸受け３ａの外輪に嵌合され、第２ハウジング部
材４のフランジ部４ｂはベアリング軸受け４ｂの外輪に
嵌合されている。

【００５１】第１ハウジング部材２の軸部２ｂには、回
転中心軸線Ｌに略垂直に設けられた中空円板状のステン
レス鋼製の支持板５ａが設けられており、該支持板５ａ
には第１フェライトコアコイルユニット６が取り付けら
れている。

【００５２】また、第１フェライトコアコイルユニット
６は、後述するようにフェライトコア内に複数の独立し
たコイルが備えられており、各コイルからの配線は前記
配線部９においてそれぞれが短絡しないようにまとめら
れる。第１フェライトコアコイルユニット６の各コイル
には、後述するように相互誘導の作用により誘導起電力
が発生し、この誘導起電力を回転側に供給することがで
きる。

【００５３】一方、第２ハウジング部材４のフランジ部
４ｂにも、ステンレス鋼で形成された中空円板状の支持
板５ｂが取り付けられており、該支持板５ｂには、第２
フェライトコアコイルユニット７が前記第１フェライト
コアコイルユニット６に対向するように取り付けられて
いる。第２フェライトコアコイルユニット７は、第１フ
ェライトコアコイルユニット６と同様に、後述するよう
にフェライトコア内に複数の独立したコイルを有してお
り、各コイルからの配線がそれぞれ配線部１１にてまと
められて静止側の電源等と電気的に接続されている。第
１フェライトコアコイルユニット６と第２フェライトコ
アコイルユニット７は、０．５ｍｍ〜１ｍｍの間隙を有
して対向配置されており、静止側の電源変換器等により
各コイルに電流が流されると、第２フェライトコアコイ
ルユニット７においては磁界が発生し、相互誘導の作用
により上述した第１フェライトコアコイルユニット６に
誘導起電力を発生させる。

【００５４】以上のように、第１フェライトコアコイル
ユニット６及び第２フェライトコアコイルユニット７
は、相互誘導（電磁誘導）による起電力で電源の伝送を
行う電源伝送用カプラを構成している。

【００５５】回転軸部材８は、内部が中空状に形成され
たアルミニウム製の部材であり、取り付けネジ８ａ，８
ｂによって第１ハウジング部材２の外壁に取り付けられ
る。回転側の第１フェライトコアコイルユニット６の各
コイルの配線は配線部９にてそれぞれ短絡しないように
まとめられ、回転軸部材８の中空部内に通されるように
なっている。

【００５６】コネクタ部１０は、内部が中空状に形成さ
れたアルミニウム製の部材であり、取り付けネジ１０
ａ，１０ｂによって第２ハウジング部材４の外壁に取り
付けられる。静止側の第２フェライトコアコイルユニッ
ト７の各コイルの配線は配線部１１にてそれぞれ短絡し
ないようにまとめられ、コネクタ部１０の中空部内に通
されるようになっている。

【００５７】次に、本実施形態におけるフェライトコア
コイルユニットについて詳しく説明する。

【００５８】前記第１フェライトコアコイルユニット６
及び第２フェライトコアコイルユニット７は、それぞれ
図２（Ａ），（Ｂ）に示すフェライトコア２０を備えて
いる。このフェライトコア２０は、フェライトパウダー
とバインダーを金型内で圧力と熱処理により固めたもの
であり、直径２０ｃｍの大径のポット型に形成されてい
る。但し、一般的なポット型のフェライトコアとは異な
り、コイル収納路２０ｂを同心円状に複数個形成するよ
うに、同心円状の仕切壁２０ａを複数個備えた構造とな
っている。本実施形態においては、コイル収納路２０ｂ
として、〜の８本の独立したコイル収納路２０ｂを
形成した。前記第１フェライトコアコイルユニット６及
び第２フェライトコアコイルユニット７には、同一のフ
ェライトコア２０を使用し、それぞれのフェライトコア
２０におけるコイル収納路２０ｂの径の大きさ及び半径
方向の幅が等しくなるようにする。

【００５９】各コイル収納路２０ｂ内には、図３及び図
４に示すように、空芯コイルとしてホルマル線２１が所
定回数、例えば３０回程度巻き付けられている。ホルマ
ル線２１は、前記コイル収納路２０ｂ内に直接収納して
接着剤により固定するようにしても良いが、図示しない
ボビンにホルマル線を巻き付けた後、このボビンを前記
コイル収納路２０ｂに収納するようにしても良い。

【００６０】そして、このようにフェライトコア２０に
ホルマル線２１を収容することにより形成したフェライ
トコアコイルユニット６，７を、上述した支持板５ａ，
５ｂに低温で接着可能な２液性のエポキシ系接着剤を使
用して取り付け、図３に示すように、所定のコアギャッ
プを有するように対向配置する。本実施形態では、この
コアギャップを０．５〜１ｍｍとした。フェライトコア
コイルユニットの支持板への接着を、高温型の接着剤を
用いて行う場合には、冷却時において焼成物であるポッ
ト型フェライトコア２０にクラック等を生じさせる場合
があるが、本実施形態では低温で接着可能であるため、
このようなクラック等を生じさせることがない。

【００６１】本実施形態で用いたポット型フェライトコ
ア２０は、重ね合わせて使用する場合にも磁束の漏洩を
確実に防止できるように、表面の加工精度が高く、寸法
精度も高い。従って、それぞれのポット型フェライトコ
ア２０からなるフェライトコアコイルユニット６，７を
支持板５ａ，５ｂ上に取り付けて対向配置した場合で
も、支持板５ａ，５ｂからフェライトコア２０の表面ま
での高さを均一に揃えることができる。その結果、第２
フェライトコアコイルユニット７を一次側とし、第１フ
ェライトコアコイルユニット６を二次側として、図３に
示すように同軸上に対向させ、相対的に回転させた場合
でも、両者の間隙を一定に保つことが可能である。

【００６２】また、支持板５ａ，５ｂは、上述したよう
に非磁性体のステンレス鋼で形成されているため、磁束
の変化が生じても発熱することがなく、フェライトコア
コイルユニット６，７を支持板５ａ，５ｂから離脱させ
ることがない。

【００６３】また、本実施形態では、静止側の第２フェ
ライトコアコイルユニット７を１次側とし、第２フェラ
イトコアコイルユニット７を構成するポット型フェライ
トコア２０のコイル収納部２０ｂには、バイフェラル巻
きの空芯コイル２１を装着する。また、２次側である回
転側の第２フェライトコアコイルユニット７を構成する
ポット型フェライトコア２０のコイル収納部２０ｂに
は、ノーマル巻きの空芯コイル２１を装着する。

【００６４】以上のような構成において、静止側から配
線部１１を介して、パルス状の波形を基準とし、変形さ
れた高周波電圧を、各コイル収納部２０ｂに収納された
コイル２１に印加すると、各コイル２１の周囲には図４
に示すように磁束が発生し、この磁束は静止側のフェラ
イトコアコイルユニット７のフェライトコア２０の内部
を通り、更に回転側のフェライトコアコイルユニット６
のフェライトコア２０の内部を通る。これにより、回転
側のフェライトコアコイルユニット６のコイル２１に
は、相互誘導（電磁誘導）の原理により起電力が発生
し、電源の伝送が行われることになる。

【００６５】また、回転側では、リップル状の電源変動
が生じるが、本実施形態ではこのリップル状の電源変動
を整流し、ＤＣ／ＤＣコンバータ等により、所定の電源
電圧に調整する。

【００６６】この場合、図５（Ａ）に示すように、一次
側と二次側のコイルをノーマル巻きとすると、一次側の
信号をオン／オフし、図５（Ｂ）に示すように１６ｋＨ
ｚ前後の周波数として、電源の伝送を行うことになる
が、これでは停止時間の比率が高く、伝送効率が悪くな
ってしまう。

【００６７】そこで、本実施形態においては、図６
（Ａ）に示すように、一次側をバイフェラル巻きとし、
二次側をノーマル巻きとすることにより、一次側のオン
／オフを交互に繰り返し、図６（Ｂ）に示すように３０
ｋＨｚ前後の周波数として、二次側でこれを合成して効
率を高めている。

【００６８】また、このように静止側のフェライトコア
コイルユニット７と回転側のフェライトコアコイルユニ
ット６との間に間隙を設けて対向配置させる構成におい
て所望の誘導起電力を得るためには、この間隙の大きさ
と、互いの中心軸のずれの大きさとを適宜の値に設定す
ることが重要である。

【００６９】本実施形態においては、電源伝送カプラを
上述のようなフェライトコアコイルユニットにより構成
したために、非接触で効率の良い電源伝送を行うことが
できるので、静止側から回転側への電源の供給を長期に
亘って安定して行うことができる。特に、フェライトコ
ア２０には〜の８本の独立したコイル収納路２０ｂ
を設けると共に、隣接するコイル収納路間の間隔は仕切
壁２０ａにより十分に確保したので、複数チャンネルの
電源伝送を互いチャンネルの影響を受けることなく良好
に行うことができる。

【００７０】例えば、本実施形態のフェライトコアコイ
ルユニットにおいては、図４に示す仕切壁２０ａの幅Ｗ
を５ｍｍと十分に確保してあるため、静止側のフェライ
トコアコイルユニット７と回転側のフェライトコアコイ
ルユニット６との間で図４に示すような環状の磁束Ａ，
Ｂ，Ｃが発生した場合でも、各磁束Ａ，Ｂ，Ｃの干渉を
防ぐことができ、〜のそれぞれのチャンネルにおい
て独立に電源の伝送が可能である。

【００７１】従って、例えば図１６及び図１７に示すよ
うな印刷装置における給紙装置の回転側に備えられた複
数の電磁弁やモーター等に対して個別に電源の供給を行
うことができ、しかも図１に示すような極めてスリムな
形状の電源伝送用ロータリージョイントによりこのよう
な個別の電源伝送を行うことができる。その結果、装置
の著しい小型化を図ることができる。また、本実施形態
の電源伝送用ロータリージョイントは、非接触で電源の
伝送を行うことができるので、回転側の機器に対して電
源の供給を行う場合でも長期に亘って安定した電源の供
給が可能である。しかも、本実施形態の電源伝送用ロー
タリージョイントは、複数のチャンネルについて独立に
電源伝送が可能なので、上述のような複数の電源供給を
必要とする機器を備えた装置に対して極めて有効であ
る。

【００７２】以上のような本実施形態における電源伝送
用ロータリージョイント１の優れた効果は、従来の電源
供給手段との比較を行うことで、より一層明確になる。
例えば、回転体に対して電源を供給する手段の最も一般
的な例としてはスリップリングを挙げることができる
が、スリップリングは摩擦抵抗が大きいために、本実施
形態のロータリージョイントのような最高で１０００ｒ
ｐｍもの回転数が要求される装置においては、回転数を
上昇させる際の妨げとなり適していない。更に、スリッ
プリングは、長期間の使用によって接触部が摩耗するた
め、定期的な交換作業が必要となる。

【００７３】これに対し、本実施形態の電源伝送用カプ
ラは、非接触方式であるために摩擦抵抗がなく、回転数
を容易に上昇させることが可能である。また、非接触方
式であるために摩耗もなく、交換作業は不要である。

【００７４】また、回転体の内部に電池を備える構成も
考えられるが、このような構成においては定期的な電池
交換や充電が必要となってしまう。

【００７５】これに対し、本実施形態の電源伝送用のフ
ェライトコアコイルユニットは、電磁誘導を用いて非接
触で電源の供給を行うため、構成部品の交換は不要であ
る。

【００７６】また、スリップリングを用いる場合には、
信号点数分のケーブルが必要となり、引き回しが非常に
煩雑かつ困難になるが、本実施形態の電源伝送用ロータ
リージョイント１によれば、複数チャンネルの電源伝送
を一対のフェライトコアコイルユニットにより非接触で
行うことができるので、従来のようなケープルの引き回
しは不要であり、組み付け作業及び取り扱い作業を極め
て容易に行うことができる。

【００７７】＜実施例＞次に、本実施形態における電源
伝送用ロータリージョイント１を、図１６及び図１７に
示すような印刷装置に適用する場合の実施例を、図７及
び図８に基づいて説明する。なお、従来例で説明した事
項については重複を避けるために省略する。

【００７８】前記印刷装置においては、電磁弁のＯＮ／
ＯＦＦ及びモーターの駆動等のために静止側から回転側
に電源を伝送する必要があると共に、制御信号を伝送す
る必要もある。そこで、本実施例においては、前記電源
伝送用ロータリージョイント１に信号伝送用のロータリ
ージョイント１２を連結することにより、電源と制御信
号の双方を静止側から回転側に伝送するように構成し
た。

【００７９】信号伝送用のロータリージョイント１２
は、第１アンテナエレメント部材１５を収容するアルミ
ニウム製の第１ケーシング部材１３が、第２アンテナエ
レメント部材１６を収容する第２ケーシング部材１４の
中空中心軸部１７にベアリング軸受１８により取り付け
られたものであり、回転しながら非接触状態で信号の伝
送を行うものである。

【００８０】このような信号伝送用のロータリージョイ
ント１２の中空中心軸部１７を、第１の実施形態で説明
した電力伝送用ロータリージョイント１の回転軸部材８
に連結させ、取り付けネジ８ｃにより堅固に取り付ける
ことにより、印刷装置等の回転系への電力伝送と信号伝
送が共に完全非接触状態で可能になる。

【００８１】つまり、電力伝送用のロータリージョイン
ト１の第２ハウジング部材４と、信号伝送用のロータリ
ージョイント１２の第１ケーシング部材１３とを静止側
とし、信号伝送用のロータリージョイント１２の中空中
心軸部１７と印刷装置等の回転系とを連結することによ
り、回転系の回転力が第２ケーシング部材１４に伝達さ
れ、更に回転軸部材８を介して回転側のフェライトコア
コイルユニット６が回転駆動されることになる。

【００８２】なお、回転側のフェライトコアコイルユニ
ット６の配線部９は、信号伝送用のロータリージョイン
ト１２の中空中心軸部１７内を通って前記印刷装置等に
接続されることになる。

【００８３】また、このように、電源伝送用のロータリ
ージョイントと信号伝送用のロータリージョイントとを
併用する場合には、両者の接続が接近するため、電力伝
送用のロータリージョイントにおける電源伝送の搬送周
波数を、例えば１２ｋＨｚに設定し、信号伝送用のロー
タリージョイントにおけるアンテナエレメント間の搬送
周波数を３００ＭＨｚに設定すれば、電力と信号の干渉
を防ぐことができる。また、信号伝送用のアンテナエレ
メント部にフィルタ機能を持たせ、低い周波数が通過し
ないようにすることが好ましい。

【００８４】次に、以上のような電源伝送用のロータリ
ージョイント１と信号伝送用のロータリージョイント１
２を、図８に示すように前記印刷装置の給紙装置に接続
する。なお、図１６乃至図１８の従来との共通箇所につ
いては同一符号を付して説明を省略する。

【００８５】図８に示すように、まず、給紙装置側の回
転軸５３の軸端部５３ａにエアー供給用ロータリージョ
イント７１をねじ込み取り付けし、次に、該エアー供給
用ロータリージョイント７１に前記信号伝送用ロータリ
ージョイント１２を連結させ、更に前記電源伝送用ロー
タリージョイント１を連結させる。

【００８６】このような構成により、軸端部５３ａ及び
回転軸５３がモータ５８の回転により回転駆動される
と、これに接続されたエアーロータリージョイント７１
の回転部７１ａが回転し、これに連動して信号伝送用の
ロータリージョイント１２の中心軸部が回転することに
なり、更に電源伝送用ロータリージョイント１の回転中
心軸部８及び回転側のフェライトコアコイルユニット６
が回転することになる。

【００８７】また、本実施形態のエアー供給用ロータリ
ージョイント７１の回転軸部７１ａは、中空状に形成さ
れており、この中空部によりエアーの供給路が形成され
ている。また、当該回転軸部７１ａには、前記エアー供
給路とは別に電源用配線及び信号用配線用の中空配線路
が形成されており、前記電力伝送用ロータリージョイン
ト１からの配線部及び信号伝送用ロータリージョイント
１２からの配設部が前記回転軸部７１ａを通って給紙装
置側に接続されるようになっている。

【００８８】このように構成することにより、電源及び
信号の伝送経路が形成されるだけでなく、エアーロータ
リージョイント７１における先端部７１ｃのエアー供給
口と、印刷装置のチューブ７０とが連通し、エアーの供
給路が形成されることになる。

【００８９】従って、給紙装置から出力される複数の入
力信号は、パラレル／シリアル変換器８３を介して送信
部８２にて送信され、送信部８２に接続された同軸ケー
ブル７３によりシーケンサ６９の近くに設けられた受信
部８１に伝送される。従って、送信部８３からの出力信
号は、ロータリージョイント１のアンテナ部により無線
送信され、受信部８１に伝送され、シリアル／パラレル
変換器８０を介してシーケンサ６９に供給される。

【００９０】また、電源供給のための配線部７４は、信
号伝送用ロータリージョイント１とエアー供給用ロータ
リージョイント７１を通って軸端部５３ａの中空部及び
回転軸５３の中空部を通って、給紙装置側に接続され
る。これにより、送電部から供給された電源は、電源伝
送用ロータリージョイント１により、給紙装置に供給さ
れる。

【００９１】そして、エアーロータリージョイント７１
から供給される圧縮エアーは、直管部材２の内部を直接
通過して、更にスリップリング７２の中空部７２ｃを通
過し、チューブ７０に供給されることになる。

【００９２】以上のように、本実施形態のロータリージ
ョイント１を用いることにより、回転部を有する装置に
対して、信号の伝送と、圧縮エアーの供給だけでなく、
電源の供給をも良好に行うことができる。しかも、装置
全体を小型化することができる。

【００９３】なお、本実施形態においては、電源伝送用
ロータリージョイント１のハウジング部材２，４として
アルミニウム製のものを用いたが、本発明はこれに限ら
れるものではなく、他にも、アルミニウムよりも熱伝導
率が高い材料であれば、使用することができる。

【００９４】また、本実施形態では、パワーカプラとし
て、中空部を備えていないものを用いた場合について説
明したが、パワーカプラの中央部に中空部を設けるよう
にしても良い。このようにすれば、ロータリージョイン
トの多様な連結が可能になる。

【００９５】また、本実施形態においては、本発明ロー
タリージョイントを、印刷装置の給紙装置に適用した例
について説明したが、本発明はこれに限られるものでは
なく、回転部と静止部とを有し、静止部側から回転部側
に電源の伝送を行う装置に広く適用可能である。

【００９６】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態を図９及び図１０に基づいて説明する。なお、
上述した実施形態との共通箇所には同一符合を付して説
明を省略する。

【００９７】本実施形態は、フェライトコアとして図９
及び図１０に示すような半円筒形状の分割型フェライト
コア３０を、支持板５ａ，５ｂ上に複数個配置し、分割
型フェライトコア３０の中心凹部３０ａに空芯コイル３
１を装着する。なお、各フェライトコア３０の間隔は略
等間隔に設定されている。また、各フェライトコア３０
は、中心凹部３０ａが、同心円状の複数のコイル収納部
を形成するように配置される。

【００９８】本実施形態で用いた半円筒形状の分割型フ
ェライトコア３０は、一般にケーブルのシールドに用い
られるクランプフィルタに使用されているものであり、
クランプフィルタに用いる場合には、図１０（Ａ）に示
すように二つの半円筒形状の分割型フェライトコア３０
を組み合わせて使用する。このようなクランプフィルタ
に用いられる半円筒形状の分割型フェライトコア３０
は、図１０（Ａ）に示すように合わせた際に磁束の漏洩
を確実に防止する必要があるため、表面の加工精度が高
く、寸法精度も高い。従って、図９に示すように、それ
ぞれの分割型フェライトコア３０を支持板５ａ，５ｂ上
に環状に配置した場合でも、支持板５ａ，５ｂからの高
さを均一に揃えることができる。その結果、第２フェラ
イトコアコイルユニット７を一次側とし、第１フェライ
トコアコイルユニット６を二次側として、図３に示すよ
うに同軸上に対向させ、相対的に回転させた場合でも、
両者の間隙を一定に保つことが可能である。

【００９９】分割型フェライトコア３０の支持板５ａ，
５ｂへの取り付けには、低温で接着可能な２液性のエポ
キシ系接着剤を使用した。高温で接着を行う接着剤を用
いた場合には、冷却時において焼成物である分割型フェ
ライトコア３０にクラック等を生じさせる場合がある
が、本実施形態では低温で接着可能であるため、このよ
うなクラック等を生じさせることがない。

【０１００】また、支持板５ａ，５ｂは、上述したよう
に非磁性体のステンレス鋼で形成されているため、磁束
の変化が生じても発熱することがなく、分割型フェライ
トコア３０を支持板５ａ，５ｂから離脱させることがな
い。

【０１０１】以上のように支持板５ａ，５ｂ上に環状配
置される分割型フェライトコア３０には、図１０（Ａ）
に示すように、分割型フェライトコア３０の一端面３０
ｂから他端面３０ｃまでを貫通する中心凹部３０ａが形
成されている。分割型フェライトコア３０を図９のよう
に環状に配置することで、中心凹部３０ａからなるコイ
ルの収納路は環状に形成されており、当該収納路にはコ
イル３１が装着される。本実施形態では、静止側の第２
フェライトコアコイルユニット７を１次側とし、第２フ
ェライトコアコイルユニット７を構成する分割型フェラ
イトコア３０の中心凹部３０ａには、バイフェラル巻き
の空芯コイル３１を装着する。また、２次側である回転
側の第１フェライトコアコイルユニット６を構成する分
割型フェライトコア３０の中心凹部３０ａには、ノーマ
ル巻きの空芯コイル３１を装着する。

【０１０２】電源の伝送は、相互誘導（電磁誘導）の原
理により非接触で行うが、静止側からはパルス状の波形
を基準とし、変形された高周波信号を送信するように構
成する。これに対して回転側では、リップル状の電源変
動を整流し、ＤＣ／ＤＣコンバータ等により、所定の電
源電圧に調整する。

【０１０３】また、本実施形態においても、一次側をバ
イフェラル巻きとし、二次側をノーマル巻きとすること
により、一次側のオン／オフを交互に繰り返し、３０ｋ
Ｈｚ前後の周波数として、二次側でこれを合成して効率
を高めている。

【０１０４】本実施形態では、分割型フェライトコア３
０の中心凹部３０ａに３０ターン程度巻いた空芯コイル
３１を装着することにより、上述のような相互誘導の原
理による電源の伝送を可能にしている。空芯コイル３１
には、銅線で形成されたコイルの表面に、メチルアルコ
ールで溶融する樹脂がコーティングされた、所謂アルコ
ール融着線を用いている。本実施形態では、このアルコ
ール融着線を巻き上げ装置により３０ターン程度巻き上
げた後、メチルアルコールに浸している。これにより、
コイルの表面にコーティングされた樹脂が溶融し、空芯
コイル３１全体が固められる。そして、このように固め
られた空芯コイル３１をエポキシ系接着剤により前記中
心凹部３０ａに接着している。従って、空芯コイル３１
は図１０に示すように分割型フェライトコア３０の全体
を押さえ付け、分割型フェライトコア３０を支持板５
ａ，５ｂから離脱させないという働きも有している。

【０１０５】以上説明したように、本実施形態において
は、フェライトコアとして、分割型のフェライトコアを
用い、隣接するコアの間は可能な限り狭めるように構成
したので、漏洩磁束を対向コア以外の位置には漏洩しな
いようにすることができ、一次側のフェライトコアコイ
ルユニットと二次側のフェライトコアコイルユニットと
を微小な間隙を設けて配置した場合でも、磁束の漏洩を
抑えつつ、非接触の電源伝送が可能である。その結果、
静止側から回転側への電源供給を容易に実現することが
できる。また、上述のような分割型のフェライトコアを
用いることにより、低コストで電源伝送用のロータリー
ジョイントを構成することが可能である。

【０１０６】更に、本実施形態においては、一次側と二
次側のフェライトコアコイルユニットにおけるフェライ
トコアの個数を同数とした例について説明したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、一次側と二次側と
で、フェライトコアの個数を変えるようにしても良い。
このように構成することにより、磁束の漏れ量をフェラ
イトコアの相対的位置の変化によらず常に均一にするこ
とができ、発生する誘導起電力をより一層均一なものと
することができる。従って、より一層リップルの少ない
電源を伝送することができる。

【０１０７】また、本発明は、回転側と静止側とで同じ
長さの分割型フェライトコア３０を用いる構成に限定さ
れるものではなく、回転側と静止側とで違う長さの分割
型フェライトコア３０を用いた構成としても良い。この
ように構成した場合でも、互いの分割型フェライトコア
３０の相対的位置が変化しても、磁束の漏れ量を常に均
一にすることができ、発生する誘導起電力をより一層均
一なものとすることができる。従って、より一層リップ
ルの少ない電源を伝送することができる。

【０１０８】なお、本発明に適用できる分割型フェライ
トコアは、半円筒形状のものに限定されず、図１1
（Ａ）に示すようなＥ型形状のフェライトコア３２、あ
るいは図１1（Ｂ）に示すようなＵ型形状の既存の分割
型フェライトコア３３を用いることもできる。また、分
割型フェライトコアを環状配置した際に隙間ができなく
なるような形状のフェライトコアを新たに製造しても良
い。このようにすれば、伝送効率をより一層高めること
ができる。

【０１０９】（第３の実施形態）次に、本発明の第３の
実施形態を図１２乃至図１５に基づいて説明する。な
お、上述した実施形態との共通箇所には同一符合を付し
て説明を省略する。

【０１１０】第１の実施形態においては、一次側のフェ
ライトコアコイルユニットと、二次側のフェライトコア
コイルユニットを非接触で対向配置させ、相対的に回転
するように構成したが、本実施形態においては、第１の
実施形態で説明した一次側のフェライトコアコイルユニ
ット７と、二次側のフェライトコアコイルユニット６を
図１２に示すように密着させ、固定的に用いた例であ
る。つまり、本実施形態においては、図１２に示すよう
に、一次側のフェライトコアコイルユニット７と、二次
側のフェライトコアコイルユニット６とを密着させて接
合部に接着剤を塗布して固め、例えばホルダー等を用い
て電源の供給の必要な装置に取り付け、静止部から静止
部への電源の伝送を行う。

【０１１１】このような静止系における電源伝送におい
ても、本発明の電源伝送装置は、非接触で、かつ、複数
のチャンネルで独立に電源の伝送が可能な構成であるた
め、従来のような接点の劣化がなく、長期間に亘って効
率の良い電源の伝送が可能である。また、コイルの径を
適宜設計し、巻回の回数を適宜設定することにより、所
望の大電流を必要とする電源の伝送も可能となる。

【０１１２】また、このように固定的に電源伝送装置を
用いる場合には、フェライトコアの形状及びコイル収納
路並びに仕切壁の形状は第１の実施形態のように円環形
状である必要はない。

【０１１３】例えば、図１３に示すよう、楕円形状の仕
切壁２２ｂと楕円形状のコイル収納路２２ａを備えたフ
ェライトコア２２を用いても良い。また、図１４に示す
ように、四角形状の仕切壁２３ｂと四角形状のコイル収
納路２３ａを備えたフェライトコア２３を用いても良
い。更に、図１５に示すように、三角形状の仕切壁２４
ｂと三角形状のコイル収納路２４ａを備えたフェライト
コア２４を用いても良い。このように、固定的に電源伝
送装置を用いる場合には、様々な形状のフェライトコア
を用いることができる。

【０１１４】また、本実施形態及び上述した他の実施形
態においても、チャンネル数、即ちコイル収納路の数は
特定の数に限定されるものではなく、適宜電源供給の必
要に応じて設定可能である。

【０１１５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
フェライトコアによれば、フェライト材からなるコア部
材に形成する無端状のコイル収納凹部を、それぞれ収納
経路長が異なり、収納経路長の短いコイル収納凹部を収
納経路長の長いコイル収納凹部で囲繞し、それぞれのコ
イル収納凹部の間に所定幅の仕切壁を形成するように複
数箇所に設けたので、磁束漏れの極めて少ない複数チャ
ンネルの電源伝送を可能にする。

【０１１６】請求項２に記載のフェライトコアによれ
ば、コイル収納凹部を円環状に形成し、それぞれのコイ
ル収納部が同心円状に位置するように複数箇所に設けた
ので、このフェライトコアを静止側と回転側の双方に配
置して互いに相対的に回転自在に配置した場合でも、そ
れぞれのフェライトコアの相対的位置の変化によらず、
常に同じ状態で磁束漏れの極めて少ない複数チャンネル
の電源伝送を可能にする。

【０１１７】請求項３に記載のフェライトコアコイルユ
ニットによれば、請求項１または請求項２に記載のフェ
ライトコアにおける前記コイル収納凹部のそれぞれに空
芯コイルを収納したので、それぞれ空芯コイルに対して
電流を流すことにより、それぞれ独立に電源の伝送を行
うことができ、隣接するチャンネル間の干渉を起こすこ
となく、磁束漏れの極めて少ない複数チャンネルの電源
伝送を可能にする。

【０１１８】請求項４に記載のフェライトコアコイルユ
ニットによれば、分割型フェライトコアの凹部によりそ
れぞれ収納経路長の異なる環状のコイル収納経路を形成
し、それぞれのコイル収納経路が同心円状に設けられる
ように、前記分割型フェライトコアを前記支持部材表面
上に周方向及び半径方向に並設して取り付け、前記コイ
ル収納路のそれぞれに前記空芯コイルを収納したので、
簡易な構成で、隣接するチャンネル間の干渉を起こすこ
となく、磁束漏れの極めて少ない複数チャンネルの電源
伝送を可能にする。

【０１１９】請求項５に記載のフェライトコアコイルユ
ニットによれば、前記分割型フェライトコアとして半円
筒形状のフェライトコアを用いたので、分割型フェライ
トコアを支持部材上において周方向及び半径方向に容易
に並設して取り付けることができ、複数のコイル収納径
路を備えた大径のフェライトコアコイルユニットを形成
ことも可能である。

【０１２０】請求項６に記載のフェライトコアコイルユ
ニットによれば、前記分割型フェライトコアとしてＵ字
形状のフェライトコアを用いたので、分割型フェライト
コアを支持部材上において周方向及び半径方向に容易に
並設して取り付けることができ、複数のコイル収納径路
を備えた大径のフェライトコアコイルユニットを形成こ
とも可能である。

【０１２１】請求項７に記載のフェライトコアコイルユ
ニットによれば、前記分割型フェライトコアとしてＥ字
形状のフェライトコアを用いたので、分割型フェライト
コアを支持部材上において周方向及び半径方向に容易に
並設して取り付けることができ、複数のコイル収納径路
を備えた大径のフェライトコアコイルユニットを形成こ
とも可能である。

【０１２２】請求項８に記載のフェライトコアコイルユ
ニットによれば、フェライトコアを支持する支持部材の
表面から、フェライトコアの表面までの高さが略一定な
ので、これらのフェライトコアコイルユニットを所定の
間隙を有して対向させた場合には、当該間隙を周方向及
び半径方向に並設された分割型フェライトコアの到る所
で所定の値に保つことができ、電源伝送の特性のばらつ
き発生を確実に防止することができる。また、前記間隙
は、互いのフェライトコアコイルユニットを相対的に回
転させても、到る所で所定の値に保たれるので、前記所
定の間隙の微小化が可能である。従って、電源伝送の効
率を向上させることができる。更に、互いのフェライト
コアコイルユニットを接触させた場合には、当該接触部
に隙間を生じさせず、密着度が向上するので、磁束の漏
洩を著しく減少させことができ、極めて効率の良い電源
伝送を行うことができる。

【０１２３】請求項９に記載のフェライトコアコイルユ
ニットによれば、フェライトコアの支持部材を非磁性の
部材から形成したので、磁束が支持部材を通ることがな
く、磁束の変化による発熱を確実に防ぐことができる。

【０１２４】請求項１０に記載の電源伝送装置によれ
ば、請求項３乃至請求項９の何れか一項に記載のフェラ
イトコアコイルユニットであって、互いのコイル収納経
路長及び幅が略同一であるフェライトコアコイルユニッ
トを一対備え、前記一対のフェライトコアコイルユニッ
トを、互いのそれぞれのコイル収納経路に収納した空芯
コイルが対向するように重ね合わせたので、フェライト
コアを磁路として磁束の漏れが極めて少ない状態で電源
伝送を行うことができ、効率の良い電源伝送を行うこと
ができる。また、これらの電源伝送は、それぞれの空芯
コイルとその周囲のフェライトコアからなる複数の電源
伝送チャンネルにおいて独立して行うことができるの
で、多くの箇所に独立して電源の伝送を行う場合でも、
ケーブル等の引き回しが不要であり、取り扱いが極めて
容易な電源伝送装置を提供することができる。更に、こ
れらの電源の伝送は非接触で行われるため、接点の摩耗
が無く、長期に亘って良好に行うことができる。

【０１２５】請求項１１に記載の電源伝送装置によれ
ば、請求項３乃至請求項９の何れか一項に記載のフェラ
イトコアコイルユニットであって、互いのコイル収納経
路長及び幅が略同一であるフェライトコアコイルユニッ
トを一対備え、前記一対のフェライトコアコイルユニッ
トを、互いのフェライトコアコイルユニットが同軸上で
所定の間隙を有するように対向し、互いに相対的に回転
可能となるように配置したので、エアギャップは存在す
るものの、フェライトコアを磁路として磁束の漏れが極
めて少ない状態で電源伝送を行うことができ、効率の良
い電源伝送を行うことができる。また、これらの電源伝
送は、それぞれの空芯コイルとその周囲のフェライトコ
アからなる複数の電源伝送チャンネルにおいて独立して
行うことができるので、多くの箇所に独立して電源の伝
送を行う場合でも、ケーブル等の引き回しが不要であ
り、取り扱いが極めて容易な電源伝送装置を提供でき
る。更に、これらの電源の伝送は非接触で行われるた
め、接点の摩耗が無く、長期に亘って良好に行うことが
できる。特に、静止側から回転側への複数の独立した電
源の供給を行うことができるので、スリップリングを用
いた場合に比べて、取り扱いの容易さ、及び耐久性の点
で極めて優れた電源伝送装置を提供することができる。

【０１２６】請求項１２に記載のロータリージョイント
によれば、第１のハウジング部材と第２のハウジング部
材のそれぞれに、請求項３乃至請求項９の何れか一項に
記載のフェライトコアコイルユニットであって、互いの
コイル収納経路長及び幅が略同一であるフェライトコア
コイルユニットを備え、前記それぞれのフェライトコア
コイルユニットは、前記第１のハウジング部材と第２の
ハウジング部材における互いのフェライトコアコイルユ
ニットが同軸上で所定の間隙を有するように対向し、互
いに相対的に回転可能となるように配置したので、エア
ギャップは存在するものの、フェライトコアを磁路とし
て磁束の漏れが極めて少ない状態で電源伝送を行うこと
ができ、効率の良い電源伝送を行うことができる。ま
た、これらの電源伝送は、それぞれの空芯コイルとその
周囲のフェライトコアからなる複数の電源伝送チャンネ
ルにおいて独立して行うことができるので、多くの箇所
に独立して電源の伝送を行う場合でも、ケーブル等の引
き回しが不要であり、取り扱いが極めて容易なロータリ
ージョイントを提供することができる。更に、これらの
電源の伝送は非接触で行われるため、接点の摩耗が無
く、長期に亘って良好に行うことができる。特に、静止
側から回転側への複数の独立した電源の供給が行われる
ので、スリップリングを用いた場合に比べて、取り扱い
の容易さ、及び耐久性の点で極めて優れた電源伝送用の
ロータリージョイントを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における電源伝送用ロ
ータリージョイントを部分的に断面で示した図である。

【図２】（Ａ）は図１の電源伝送用ロータリージョイン
トに用いられるフェライトコアを示す平面図、（Ｂ）は
（Ａ）の断面図である。

【図３】図１の電源伝送用ロータリージョイントに用い
られるフェライトコアコイルユニットを示す断面図であ
る。

【図４】図３に示すフェライトコアコイルユニットの部
分拡大図である。

【図５】（Ａ）は比較例としての電磁誘導を用いた変圧
器におけるコイル構成の一例を示す図、（Ｂ）は（Ａ）
のコイル構成における電流波形を示す図である。

【図６】（Ａ）は図３に示すフェライトコアコイルユニ
ットのコイル構成の一例を示す図、（Ｂ）は（Ａ）のコ
イル構成における電流波形を示す図である。

【図７】本発明の一実施例における電源伝送用ロータリ
ージョイントと信号伝送用ロータリージョイントの組み
合わせ例を示す一部断面視平面図である。

【図８】図８に示す電源伝送用ロータリージョイントと
信号伝送用ロータリージョイントを取り付けた印刷装置
の給紙装置周辺を示す一部断面視平面図である。

【図９】本発明の第２の実施形態におけるフェライトコ
アコイルユニットを示す平面図である。

【図１０】本発明の第２の実施形態におけるフェライト
コアコイルユニットに用いられる分割型フェライトコア
を示す図であり、（Ａ）は当該分割型フェライトコアを
示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の分割型フェライトコアを
一端面３０ａ側から見た側面図、（Ｃ）は（Ａ）の分割
型フェライトコアの中心凹部３０ａに空芯コイル３１を
装着した状態を示す側面図である。

【図１１】各種のフェライトコアを示す図であり、
（Ａ）はＥ字形状のフェライトコア、（Ｂ）はＵ字形状
のフェライトコアを示す図である。

【図１２】本発明の第３の実施形態における固定型の電
源伝送装置を示す斜視図である。

【図１３】本発明の固定型の電源伝送装置に使用可能な
楕円形状のフェライトコアを示す平面図である。

【図１４】本発明の固定型の電源伝送装置に使用可能な
四角形状のフェライトコアを示す平面図である。

【図１５】本発明の固定型の電源伝送装置に使用可能な
三角形状のフェライトコアを示す平面図である。

【図１６】従来の印刷装置における給紙装置の概略構成
を示す斜視図である。

【図１７】図１６の給紙装置のロール支持部の周辺を示
す詳細図である。

【図１８】図１７のロール支持部の回転軸端部の周辺を
一部断面で示した図である。

【図１９】従来の信号伝送用ロータリージョイントの概
略構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１…電源伝送用ロータリージョイント ２，４…ハウジング部材 ５ａ，５ｂ…支持板 ６…回転側フェライトコアコイルユニット ７…静止側フェライトコアコイルユニット ２０，２２，２３，２４…フェライトコア ２０ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａ…仕切壁 ２０ｂ，２２ｂ，２３ｂ，２４ｂ…コイル収納路 ２１，３１…空芯コイル ３０…分割型フェライトコア ３２…Ｅ字形状フェライトコア ３３…Ｕ字形状フェライトコア

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フェライト材で形成されたコア部材に、
   空芯コイル全体を埋設させて収納する無端状のコイル収
   納凹部が形成されたフェライトコアであって、 前記コイル収納凹部は、それぞれ収納経路長が異なり、
   収納経路長の短いコイル収納凹部を収納経路長の長いコ
   イル収納凹部で囲繞し、それぞれのコイル収納凹部の間
   に所定幅の仕切壁を形成するように複数箇所に設けられ
   ている、 ことを特徴とするフェライトコア。
2. 【請求項２】 前記コイル収納凹部は、円環状に形成さ
   れ、それぞれのコイル収納部が同心円状に位置するよう
   に複数箇所に設けられていることを特徴とする請求項１
   に記載のフェライトコア。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載のフェラ
   イトコアにおける前記コイル収納凹部のそれぞれに空芯
   コイルを収納したことを特徴とするフェライトコアコイ
   ルユニット。
4. 【請求項４】 一端面から他端面までを貫通する凹部が
   形成された複数の分割型フェライトコアと、当該分割型
   フェライトコアの支持部材と、空芯コイルとを備え、 前記凹部によりそれぞれ収納経路長の異なる環状のコイ
   ル収納経路を形成し、それぞれのコイル収納経路が同心
   円状に設けられるように、前記分割型フェライトコアを
   前記支持部材表面上に周方向及び半径方向に並設して取
   り付け、 前記コイル収納路のそれぞれに前記空芯コイルを収納し
   た、 ことを特徴とするフェライトコアコイルユニット。
5. 【請求項５】 前記分割型フェライトコアは、半円筒形
   状のフェライトコアであることを特徴とする請求項４に
   記載のフェライトコアユニット。
6. 【請求項６】 前記分割型フェライトコアは、Ｕ字形状
   のフェライトコアであることを特徴とする請求項４に記
   載のフェライトコアコイルユニット。
7. 【請求項７】 前記分割型フェライトコアは、Ｅ字形状
   のフェライトコアであることを特徴とする請求項４に記
   載のフェライトコアコイルユニット。
8. 【請求項８】 前記支持部材の表面から、前記フェライ
   トコアの表面までの高さは略一定であることを特徴とす
   る請求項４乃至請求項７の何れか一項に記載のフェライ
   トコアコイルユニット。
9. 【請求項９】 前記支持部材は非磁性の部材から形成さ
   れていることを特徴とする請求項４乃至請求項８の何れ
   か一項に記載のフェライトコアコイルユニット。
10. 【請求項１０】 請求項３乃至請求項９の何れか一項に
    記載のフェライトコアコイルユニットであって、互いの
    コイル収納経路長及び幅が略同一であるフェライトコア
    コイルユニットを一対備え、 前記一対のフェライトコアコイルユニットを、互いのそ
    れぞれのコイル収納経路に収納した空芯コイルが対向す
    るように重ね合わせる、 ことを特徴とする電源伝送装置。
11. 【請求項１１】 請求項３乃至請求項９の何れか一項に
    記載のフェライトコアコイルユニットであって、互いの
    コイル収納経路長及び幅が略同一であるフェライトコア
    コイルユニットを一対備え、 前記一対のフェライトコアコイルユニットを、互いのフ
    ェライトコアコイルユニットが同軸上で所定の間隙を有
    するように対向し、互いに相対的に回転可能となるよう
    に配置する、 ことを特徴とする電源伝送装置。
12. 【請求項１２】 回転軸に取り付けられ、あるいは回転
    軸と一体に形成された第１のハウジング部材と、 前記第１のハウジング部材に軸受けにより回転可能に取
    り付けられた第２のハウジング部材とを備え、 前記第１のハウジング部材と第２のハウジング部材のそ
    れぞれには、請求項３乃至請求項９の何れか一項に記載
    のフェライトコアコイルユニットであって、互いのコイ
    ル収納経路長及び幅が略同一であるフェライトコアコイ
    ルユニットを備え、 前記それぞれのフェライトコアコイルユニットは、前記
    第１のハウジング部材と第２のハウジング部材における
    互いのフェライトコアコイルユニットが同軸上で所定の
    間隙を有するように対向し、互いに相対的に回転可能と
    なるように配置されている、 ことを特徴とするロータリージョイント。