JPH088184B2 - 無接触電源装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は無接触電源装置の改良に
関する。

【０００２】

【従来の技術】高周波定電流電源に接続された１本のル
ープ状給電線を、電流トランスに挿通すると共に、その
電流トランスの出力巻線に照明器具などの各種負荷を接
続して、そのトランスのコアー内に発生する磁界の変化
を妨げようとする起電力を、電磁誘導作用により発生さ
せ、その起電力を電流として上記負荷へ、無接触・無結
線のもとに供給する電源装置は、例えば実開昭５９−４
６４９６号や実開平１−１８０１５２号などに見られる
通り公知である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような無接触電
源装置において、その電流トランスのコアーに捲かれた
出力巻線から負荷への回路が、閉成状態を維持している
時には、その負荷へ正常に電流を供給することができる
けれども、上記出力回路が断線などにより開放され、そ
の無負荷状態となって、電流トランスのコアーが異常に
発熱したり、或いは上記出力回路に異常な高電圧が発生
したりした場合、火災事故や人身事故などを惹起する危
険性がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
の解決を企図しており、そのための構成上高周波定電流
電源に接続された１本のループ状給電線を、電流トラン
スに挿通すると共に、その電流トランスの出力巻線に照
明器具やヒーター、直流モーター、電動工具などの各種
負荷を接続して、その負荷へ電流トランスの電磁誘導作
用により給電する無接触電源装置において、

【０００５】上記電流トランスから負荷への出力回路中
に、その負荷の無負荷状態に起因するコアーの異常発熱
を感知する回路開放用サーマルプロテクターと、高電圧
の吸収用コンデンサーとを設置したことを特徴とするも
のである。

【０００６】

【作用】本発明の上記構成によれば、照明器具やヒータ
ー、電動工具などの負荷が無負荷状態となって、その電
流トランスからの出力回路に異常な高電圧が発生した
り、又電流トランスのコアーに異常な高温が発生したり
した時には、上記安全用コンデンサー及びサーマルプロ
テクターの働きによって、その出力回路が自づと開放さ
れるようになっているため、その使用中における万一の
火災事故や人身事故を惹起する危険性がなく、安全裡に
使用することができる。

【０００７】

【実施例】以下、図面に基いて本発明の詳細を説明する
と、図１はその本発明のブロツク図であり、（１１）は
商用電源（ＡＣ１００Ｖ）、（１２）はこれに接続され
た高周波定電流電源（インバーター）であって、例えば
１００ＫＨｚ、１０Ａの高周波電流を出力する。（１
３）はその高周波定電流電源（１２）の出力端子側に接
続された１本のループ状給電線であり、電流トランス
（１４）を貫通している。

【０００８】そして、その電流トランス（１４）の出力
巻線（１５）には照明器具やヒーター、直流モーター、
半田鏝、電動工具などの各種負荷（１６）が接続されて
いる。そのため、上記給電線（１３）に電流を流すと、
電流トランス（１４）のコアー内に磁界が発生し、その
コアーに出力巻線（１５）を通すと、電磁誘導作用によ
り上記磁界の変化を妨げようとする起電力が発生し、そ
の起電力が電流として上記負荷（１６）へ供給されるこ
とになる。

【０００９】この点、図示の実施例では上記負荷（１
６）を放電管照明器具として、その放電管の両端子に電
流トランス（１４）の出力巻線（１５）を接続してい
る。（１７）はその照明器具の始動用コンデンサーであ
って、フイラメントに予熱電流を流すことにより、最適
な始動電圧を与えるほか、そのフイラメント切れなどの
無負荷時における出力回路の開放防止を兼ねている。

【００１０】（１８）は上記電流トランス（１４）から
負荷（１６）への出力回路に設置された並列する一対の
安全用コンデンサーであり、上記負荷（１６）の無負荷
時出力回路に発生する異常な高電圧を吸収して、その出
力回路の開放を防止する。

【００１１】又、（１９）は同じく出力回路に設置され
た短絡用のサーマルプロテクターであって、無負荷時に
出力回路が開放することに因り、電流トランス（１４）
のコアーが異常発熱することを防止すべく、その予じめ
の設定温度（例えば約１１０℃）に達したことを感知す
るや否や、出力回路を短絡させるスイツチとして働く。

【００１２】上記電流トランス（１４）は、そのコアー
が向かい合う第１、２コアー（２０）（２１）の２個一
対として分割されることにより、これを貫通する上記給
電線（１３）に対して、係脱自在に係止使用し得るクラ
ンプ式に構成されている。

【００１３】即ち、その実装品を示した図２〜１５から
明白なように、第１、２コアー（２０）（２１）は熱損
失の少ないフエライトから、互いに面接触してサークル
状のコアーとなるＣ字型に造形されており、硬質な合成
樹脂製の半割り型開閉ケース（２２）に収納されてい
る。（２３）は開閉ケース（２２）のケース本体であ
り、そのほぼ一半が第１コアー収納室（Ｓ１）として比
較的深い断面Ｃ字型に、残る他半が配線基板収納室（Ｓ
２）として浅い断面コ字型に、各々造形されていると共
に、その両収納室（Ｓ１）（Ｓ２）の境界位置には、導
線用として部分的に切り欠かれた仕切り壁（２４）が起
立している。

【００１４】（２５）は上記ケース本体（２３）の配線
基板収納室（Ｓ２）を開閉するカバーであって、その配
線基板収納室（Ｓ２）と向かい合う断面コ字型をなして
おり、そのカバー（２５）と上記ケース本体（２３）と
の開口一側縁部同志が、薄肉な第１ヒンジ（２６）を介
して枢支連続されている。

【００１５】（２７）はそのカバー（２５）の開口他側
縁部から上記配線基板収納室（Ｓ２）に向かって張り出
す複数の弾性フツク、（２８）はその弾性フツク（２
７）と係脱自在に係止することにより、上記カバー（２
５）を配線基板収納室（Ｓ２）の施蓋状態に固定する受
け止め爪であって、ケース本体（２３）の開口他側縁部
から対応的に張り出されている。

【００１６】他方、（２９）は同じくケース本体（２
３）の上記第１コアー収納室（Ｓ１）を開閉するカバー
ケースであり、その第１コアー収納室（Ｓ１）と向かい
合う断面Ｃ字型をなすことにより、その内部が第２コア
ー収納室（Ｓ３）として機能するようになっている。し
かも、そのカバーケース（２９）とケース本体（２３）
との開口上縁部同志が、薄肉な第２ヒンジ（３０）を介
して枢支連続されている。

【００１７】上記配線基板収納室（Ｓ２）の開閉用カバ
ー（２５）と、第１コアー収納室（Ｓ１）の開閉用カバ
ーケース（２９）とが、互いに直交する位置関係の薄肉
な第１、２ヒンジ（２６）（３０）によって、ケース本
体（２３）に枢支連続されているわけである。

【００１８】その場合、ケース本体（２３）の配線基板
収納室（Ｓ２）を、そのカバー（２５）により施蓋状態
に固定した後でなければ、同じくケース本体（２３）の
第１コアー収納室（Ｓ１）を、そのカバーケース（２
９）によって施蓋状態に固定できないようになってい
る。

【００１９】（３１）はそのためにカバーケース（２
９）の開口下縁部から折り返し状態に張り出し屈曲され
た複数の弾性爪、（３２）はその折り返し中途高さ位置
に各々切り欠かれた係止段部、（３３）は弾性爪（３
１）の屈曲部を受け入れるべく、上記カバー（２５）の
開口上縁部に対応形成された受け入れ孔、（３４）は上
記係止段部（３２）を受け止める楔爪であり、同じくカ
バー（２５）の開口上縁部に設置されている。

【００２０】つまり、上記カバー（２５）の弾性フツク
（２７）をケース本体（２３）の受け止め爪（２８）に
係止させて、そのカバー（２５）によりケース本体（２
３）の配線基板収納室（Ｓ２）を施蓋状態に固定した
上、そのカバー（２５）の上記受け入れ孔（３３）へカ
バーケース（２９）の弾性爪（３１）を押し込むように
なっており、その押し込みさえすれば、上記カバーケー
ス（２９）の係止段部（３２）がカバー（２５）の楔爪
（３４）に自づと係止し、その離脱不能に固定されて、
ケース本体（２３）の第１コアー収納室（Ｓ１）もその
カバーケース（２９）により、施蓋状態に保たれるよう
になっているのである。

【００２１】（３５）はそのカバーケース（２９）の不
慮な開放を防ぐビス受け入れ孔であり、予備としてカバ
ーケース（２９）及びカバー（２５）に対応形成されて
いる。（３６）は同じくカバー（２５）の不慮な開放を
防ぐタツピングビス（３７）の受け入れ口筒である。

【００２２】そして、上記第１コアー（２０）がケース
本体（２３）の第１コアー収納室（Ｓ１）に、又第２コ
アー（２１）がカバーケース（２９）内の第２コアー収
納室（Ｓ３）に各々収納されており、そのケース本体
（２３）に対するカバーケース（２９）の施蓋状態にお
いて、第１、２コアー（２０）（２１）が互いに面接触
してサークル形態をなし、電流トランス（１４）を形作
る。

【００２３】（３８）（３９）はその第１、２コアー
（２０）（２１）の押え枠であって、各々硬質な合成樹
脂から平面視のほぼＨ字型に造形されており、その左右
両端部から垂下する一対づつの楔脚（４０）（４１）
を、各々コアー収納室（Ｓ１）（Ｓ３）へ押し込めば、
その各コアー収納室（Ｓ１）（Ｓ３）の内壁面から対応
的に張り出す係止爪（４２）（４３）へ、上記楔脚（４
０）（４１）が係止することにより、第１、２コアー
（２０）（２１）を各々脱落不能に押え付けるようにな
っている。

【００２４】又、各押え枠（３８）（３９）のコアー
（２０）（２１）を貫通する部分は凹溝（４４）（４
５）として、上記のループ状給電線（１３）を挿通し得
るようになっている。尚、その両押え枠（３８）（３
９）は互いに同一である。

【００２５】（４６）は第１、２コアー（２０）（２
１）の相互を常時安定裡に面接触させるべく、背圧を付
与する複数の弾性片であって、上記カバーケース（２
９）の背壁面から内向きに曲げ起されることにより、そ
の第２コアー収納室（Ｓ３）内の第２コアー（２１）を
第１コアー（２０）に向かって押圧付勢している。

【００２６】そして、上記第１コアー（２０）に出力巻
線（１５）がボビン（４７）を介して捲き付けられてい
るほか、そのボビン（４７）にはサーマルプロテクター
（１９）へのリード線（４８）も捲き付けられているの
である。

【００２７】（４９）はそのサーマルプロテクター（１
９）を包囲するヒートシンクであって、熱伝導性の良好
な金属板から第１コアー（２０）とフイツトし得る円弧
形態に折り曲げられており、サーマルプロテクター（１
９）の温度応答特性を向上させる。

【００２８】つまり、サーマルプロテクター（１９）は
上記のように、出力回路の無負荷状態に起因するコアー
（２０）（２１）の異常発熱を感知して、その出力回路
に電流が流れることを遮断するものであるが、その感知
性能をヒートシンク（４９）によって昂め得るようにな
っているわけである。（５０）はそのヒートシンク（４
９）を第１コアー（２０）に圧着させるための弾性押圧
片であり、上記仕切り壁（２４）から第１コアー収納室
（Ｓ１）内へ張り出されている。

【００２９】（５１）は上記出力回路のプリント配線基
板であって、ケース本体（２３）の配線基板収納室（Ｓ
２）に収納されており、そのプリント配線基板（５１）
に上記安全用のコンデンサー（１８）が、始動用コンデ
ンサー（１７）との並列設置状態に配線されているので
ある。（５２）はその配線基板（５１）の受け座、（５
３）は同じく配線基板（５１）を係止する弾性楔爪であ
り、何れも配線基板収納室（Ｓ２）の内壁面に張り出し
形成されている。（５４）はプリント配線基板（５１）
から上記負荷（１６）へのリード線である。

【００３０】上記の構成によれば、電流トランス（１
４）を形作る第１、２コアー（２０）（２１）が向かい
合うＣ字型の２個一対として、第２ヒンジ（３０）の支
点廻りに開閉する半割り型の開閉ケース（２２）に収納
されているため、その両コアー（２０）（２１）の内部
に１本のループ状給電線（１３）が貫通する如く、その
開閉ケース（２２）を開閉操作することによって、その
給電線（１３）へ係脱自在に係止させることができる。

【００３１】そして、例えば負荷（１６）を照明器具と
する図１の使用状態において、電流トランス（１４）が
今１０Ａの高周波定電流を受けると共に、その電流トラ
ンス（１４）における出力巻線（１５）の巻数を２３タ
ーンと仮定した場合、その出力回路を流れる電流値は巻
数比に反比例するため、約０．４３Ａとなり、これが始
動用コンデンサー（１７）を通じて流れ、上記負荷（１
６）の照明器具を点灯させる。

【００３２】その使用中、フイラメント切れなどの無負
荷状態に起因して、上記出力回路に例えば６００〜８０
０Ｖの異常な高電圧が発生したり、又電流トランス（１
４）のコアー（２０）（２１）に１１０℃以上の異常な
高温が発生したりした時には、上記安全用コンデンサー
（１８）及びサーマルプロテクター（１９）の働きによ
って、出力回路が自づと開放され、上記負荷（１６）に
電流が流れない結果、火災事故や人身事故などを招くお
それがない。

【００３３】

【発明の効果】以上のように、本発明では高周波定電流
電源（１２）に接続された１本のループ状給電線（１
３）を、電流トランス（１４）に挿通すると共に、その
電流トランス（１４）の出力巻線（１５）に照明器具や
ヒーター、モーター、電動工具などの各種負荷（１６）
を接続して、その負荷（１６）へ電流トランス（１４）
の電磁誘導作用により給電する無接触電源装置におい
て、

【００３４】上記電流トランス（１４）から負荷（１
６）への出力回路中に、その負荷（１６）の無負荷状態
に起因するコアー（２０）（２１）の異常発熱を感知す
る回路開放用サーマルプロテクター（１９）と、高電圧
の吸収用コンデンサー（１８）とを設置してあるため、
冒頭に述べた従来技術の課題を確実に改良することがで
き、安全性に優れた無接触電源装置を提供し得る効果が
ある。

【００３５】特に、請求項２の構成を採用するならば、
ヒートシンク（４９）とこれをコアー（２０）（２１）
に圧着させる弾性押圧片（５０）によって、サーマルプ
ロテクター（１９）の温度応答特性を著しく向上させ得
る効果もある。

【００３６】更に、請求項３の構成を採用するならば、
本発明の無接触電源装置を形作る電流トランス（１４）
を、１本のループ状給電線（１３）へ、その長手方向の
中途部からでも係脱自在に係止使用することができ、各
種負荷（１６）への配線作業を高能率に行なえる効果が
あり、実用性の高い発明と言える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のブロツク図である。

【図２】本発明における電流トランスの実装状態を示す
斜面図である。

【図３】図２の正面図である。

【図４】図３の背面図である。

【図５】図３の左側面図である。

【図６】図３の右側面図である。

【図７】開閉ケースを抽出して示す展開状態の正面図で
ある。

【図８】図７に対応するコアーやプリント配線基板など
の収納状態を示す正面図である。

【図９】図８の９−９線断面図である。

【図１０】図８の１０−１０線断面図である。

【図１１】図１０に対応する開閉ケースの施蓋状態を示
す断面図である。

【図１２】コアーを抽出して示す斜面図である。

【図１３】図１２の１３−１３線断面図である。

【図１４】コアーの押え枠を抽出して示す斜面図であ
る。

【図１５】図１４の１５−１５線断面図である。

【符号の説明】

（１２）・高周波定電流電源 （１３）・給電線 （１４）・電流トランス （１５）・出力巻線 （１６）・負荷 （１８）・安全用コンデンサー （１９）・サーマルプロテクター （２０）・第１コアー （２１）・第２コアー （２２）・開閉ケース （４９）・ヒートシンク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高周波定電流電源（１２）に接続された１
   本のループ状給電線（１３）を、電流トランス（１４）
   に挿通すると共に、その電流トランス（１４）の出力巻
   線（１５）に照明器具やヒーター、直流モーター、電動
   工具などの各種負荷（１６）を接続して、その負荷（１
   ６）へ電流トランス（１４）の電磁誘導作用により給電
   する無接触電源装置において、 上記電流トランス（１４）から負荷（１６）への出力回
   路中に、その負荷（１６）の無負荷状態に起因するコア
   ー（２０）（２１）の異常発熱を感知する回路開放用サ
   ーマルプロテクター（１９）と、高電圧の吸収用コンデ
   ンサー（１８）とを設置したことを特徴とする無接触電
   源装置。
2. 【請求項２】サーマルプロテクター（１９）を熱伝導性
   に富む金属のヒートシンク（４９）によって包囲すると
   共に、そのヒートシンク（４９）を電流トランス（１
   ４）のコアー（２０）（２１）へ弾圧付勢状態に接触さ
   せたことを特徴とする請求項１記載の無接触電源装置。
3. 【請求項３】電流トランス（１４）のコアー（２０）
   （２１）を向かい合うＣ字型の２個一対として、回動可
   能な半割り型の開閉ケース（２２）に収納し、その開閉
   ケース（２２）の開閉操作により、上記電流トランス
   （１４）を給電線（１３）へ係脱自在に係止させ得るよ
   うに定め、 上記コアー（２０）（２１）の何れか一方に出力巻線
   （１５）を捲き付けると共に、サーマルプロテクター
   （１９）を作用的に接触させたことを特徴とする請求項
   １記載の無接触電源装置。