JP5307241B2 - 双方向伝送用コイルおよびこれを用いた双方向伝送装置 - Google Patents

Description

本発明は双方向伝送用コイルおよびこれを用いた双方向伝送装置に係り、例えば、リモートシステムに搭載して好適する双方向伝送用コイルおよび双方向伝送装置の改良に関する。

リモートシステムとしては、例えば、製造ライン（図示せず）の固定部側に配置されたベース部から、移動する組立部側に配置されたリモート部に対して電力を電磁結合による非接触で供給するとともに、ベース部とリモート部との間で、同様に電磁結合による非接触で制御データ信号を双方向伝送する構成を有している。

従来、この種のリモートシステムにおいては、例えば図７に示すように、コイルを中心とした双方向伝送装置を用いることが知られている。

この双方向伝送装置は、ベース部Ａに、ループ状の送信コイルＬ１を配置するとともに、この外側に受信コイルＬ２を同心円状に配置する一方、ベース部Ａの近傍に配置したリモート部Ｂには、ループ状の送信コイルｌ１を配置するとともに、この内側に受信コイルｌ２を同心円状に配置し、ベース部Ａの送受信コイルＬ１、Ｌ２とリモート部Ｂの送受信コイルｌ１、ｌ２とを面対向させた構成を有している。

このような双方向伝送装置では、双方向伝送を実現するために、例えば、ベース部Ａの送信コイルＬ１から伝送周波数６ＭＨｚの高周波信号にデータ信号を乗せてリモート部Ｂの受信コイルｌ２へ電磁的に伝送する一方、リモート部Ｂの送信コイルｌ１から伝送周波数３．５８ＭＨｚの高周波信号にデータ信号を乗せてベース部Ａの受信コイルＬ２へ電磁的に伝送している。

ところが、上述した双方向伝送装置では、ベース部Ａ側およびリモート部Ｂ側の受信コイルＬ２およびｌ２には、リモート部Ｂ側およびベース部Ａ側の送信コイルｌ１、Ｌ１からの磁束に基づく誘起信号のみならず、自身のベース部Ａ側およびリモート部Ｂ側において隣接する送信コイルＬ１、ｌ１からの磁束によっても信号が誘起する。

しかも、送受信コイルＬ１、Ｌ２どうし、送受信コイルｌ１、ｌ２どうしの間隔の方が狭いから、より近い送信コイルＬ１、ｌ１からの磁束による信号誘起の方が大きくなり、ベース部Ａ又はリモート部Ｂからの受信信号と自身が出している信号の受信信号との相互干渉が生じ易く、誤動作が発生する可能性がある。

そこで、双方向通信の相互干渉を低減するため、ベース部Ａおよびリモート部Ｂにおいて、送信コイルＬ１、ｌ１と受信コイルＬ２、ｌ２との形状差を可能な限り大きくしている。

例えば、送信コイルＬ１、ｌ１に印加する高周波信号の伝送パルス幅を１０μｓｅｃとした場合、６ＭＨｚの送信コイルＬ１は直径２０φで７ターン（約２．８μＨ）、３．５８ＭＨｚの送信コイルｌ１は直径７０φで５ターン（約５．８μＨ）にしている。

ところで、双方向伝送装置に係る一般的な従来構成を挙げるとすれば、特開２００２−１７６４２７号公報（特許文献１）がある。

特開２００２−１７６４２７号公報

しかしながら、上述した双方向伝送装置において、より高速伝送を目的として伝送パルス幅を０．５μｓｅｃ程度にする場合には、上述した従来のパルス幅を１／２０程度に小さくする必要があるので、７１．６ＭＨｚおよび１２０ＭＨｚの伝送周波数を選択することになる。

そのため、送受信コイルＬ１、Ｌ２、ｌ１、ｌ２としては３０φで１ターン（０．１μＨ）程度にせざるを得ず、一般的なコイルの製造範囲を超えて製品に組み込むことが困難である。

従って、送受信コイルＬ１、Ｌ２、ｌ１、ｌ２のインダクタンスが大きくならないよう、小さなコイル例えば２０φ以下のコイルを用いる必要があるが、小さなコイルを用いた場合、上述したように双方向通信の相互干渉が発生し易く、データ信号の正確な伝送を確保する観点から改善が望まれていた。

もっとも、受信コイルＬ２、ｌ２の後段に接続した受信回路（図示せず。）に、送信コイルＬ１、ｌ１からの磁束に起因する誘起信号を減衰させるフィルタを配置する構成も提案されている。

しかし、ベース部Ａ側やリモート部Ｂ側の送信コイルＬ１、ｌ１からの磁束で発生する誘起電圧を、無視可能な程度に減衰させるには、フィルタの段数を増やす必要があり、信号の遅延時間の増大に繋がるので好ましくない。

本発明はそのような課題を解決するためになされたもので、構成の小型化およびデータ信号の確実な伝送を可能にした双方向伝送用コイルおよびこれを用いた双方向伝送装置の提供を目的とする。

そのような課題を解決するために本発明の請求項１に係る双方向伝送用コイルは、印加された高周波信号によって伝送信号の磁束を発生させるループ状の送信コイルと、この送信コイルと中心軸が同心位置に位置するよう配置され外部からの磁束によって受信信号を誘起するループ状の受信コイルと、その送信コイルの途中から導出されるとともに当該導出部に導入されるよう送信コイルに直列接続され、その送信コイルとの間で受信コイルを挟むように配置され、その受信コイルにおいて送信コイルからの磁束と逆方向の磁束となる磁束を、発生するループ状の第１のキャンセルコイルとを具備している。

本発明の請求項２に係る双方向伝送用コイルは、上記送信コイルの別の位置から導出されるとともに当該導出部に導入されるよう送信コイルに直列接続され、その送信コイルとの間で受信コイルを挟むように配置され、その受信コイルにおいて送信コイルからの磁束と逆方向の磁束となる磁束を、発生するループ状の第２のキャンセルコイルを有している。

本発明の請求項３に係る双方向伝送用コイルは、それら送信コイルおよび受信コイルが同心円状に配置された構成を有している。

本発明の請求項４に係る双方向伝送用コイルは、それら第１および第２のキャンセルコイルが、その送信コイルの対角位置にて導出および導入された構成を有している。

本発明の請求項５に係る双方向伝送用コイルは、上記送信コイルがその受信コイルの内側に配置され、それら第１および第２のキャンセルコイルがその受信コイルの外側に位置する構成を有している。

本発明の請求項６に係る双方向伝送用コイルは、それら第１および第２のキャンセルコイルにあって、送信コイルとの導出および導入近傍のループ部が直線部を形成し、その受信コイルにあって、その直線部に近接するループ部が直線状かつ平行に形成された構成を有している。

本発明の請求項７に係る双方向伝送用コイルは、上記第１および第２のキャンセルコイルが、同一平面に形成されたそれら送信コイルおよび受信コイルの面に対する角度を可変可能に形成された構成を有している。

本発明の請求項８に係る双方向伝送用コイルは、上記第１および第２のキャンセルコイルが、その受信コイルにおいて送信コイルからの磁束数に相当する逆方向の磁束数となる磁束数を、発生する構成を有している。

本発明の請求項９に係る双方向伝送装置は、対をなす上記双方向伝送用コイルが対面するように配置され、一方のその双方向伝送用コイルからの磁束に基づき他方の双方向伝送用コイルにて受信信号を誘起させ、双方の双方向伝送用コイルにて送受信信号を双方向伝送させる構成を有している。

本発明の請求項１０に係る双方向伝送装置は、同一形状の双方向伝送用コイルが対面するように配置された構成を有している。

このような本発明の請求項１に係る双方向伝送用コイルでは、送信コイルの途中に直列接続され、その受信コイルにおいて送信コイルからの磁束と逆方向の磁束となる磁束を発生するループ状の第１のキャンセルコイルが、送信コイルとの間で受信コイルを挟むように配置されているから、送信コイルに流れる電流が途中で第１のキャンセルコイルを流れ、その送信コイルおよび第１のキャンセルコイルから発生する磁束が受信コイルにおいて逆方向になってキャンセルされ易く、近接する送信コイルからの磁束に起因して受信コイルに誘起する誘起信号を抑えることが可能で、その送信コイル以外の外部からの磁束に基づく誘起信号との間で干渉が抑えられ、構成の小型化およびデータ信号の確実な伝送が可能になる。

本発明の請求項２に係る双方向伝送用コイルでは、上記送信コイルの別の位置から、その受信コイルにおいて送信コイルからの磁束と逆方向の磁束となる磁束を発生する別の第２のキャンセルコイルを直列接続した構成を有するから、近接する送信コイルからの磁束に起因する誘起信号が受信コイルに一層誘起し難く、更なる構成の小型化およびデータ信号の確実な伝送が可能になる。

本発明の請求項３に係る双方向伝送用コイルでは、それら送信コイルおよび受信コイルが同心円状に配置された構成を有しているので、上述した効果に加えて、設計や製造が簡単である。

本発明の請求項４に係る双方向伝送用コイルでは、それら第１および第２のキャンセルコイルが、その送信コイルの対角位置にて導出および導入された構成を有しているので、上述した効果に加えて、設計や製造がより簡単である。

本発明の請求項５に係る双方向伝送用コイルでは、上記送信コイルがその受信コイルの内側に配置され、それら第１および第２のキャンセルコイルがその受信コイルの外側に位置する構成を有しているので、上述した効果に加えて、製造がより簡単である。

本発明の請求項６に係る双方向伝送用コイルでは、それら第１および第２のキャンセルコイルに直線部を形成し、その受信コイルにも、その直線部に近接するループ部を直線状かつ平行にしたから、近接する送信コイルからの磁束に起因する誘起信号を受信コイルに誘起させ難く、構成の小型化およびデータ信号の確実な伝送が可能になる。

本発明の請求項７に係る双方向伝送用コイルでは、上記第１および第２のキャンセルコイルが、それら送信コイルおよび受信コイルの面に対する角度を可変可能に構成されているから、上述した効果に加えて、調整が一層簡単である。

本発明の請求項８に係る双方向伝送用コイルでは、上記第１および第２のキャンセルコイルが、その受信コイルにおいて送信コイルからの磁束数となる磁束数に相当する逆方向の磁束数を発生するよう構成されているから、近接する送信コイルからの磁束に起因する誘起信号が受信コイルにより一層誘起し難い。

本発明の請求項９に係る双方向伝送装置では、上記双方向伝送用コイルが対面するように配置され、互いの双方向伝送用コイルからの磁束に基づく送受信信号を双方向伝送させる構成を有しているから、構成の小型化およびデータ信号の確実な双方向伝送が可能になる。

本発明の請求項１０に係る双方向伝送装置では、同一形状の双方向伝送用コイルが対面するように配置されているから、構造および製造が簡素化される。

本発明に係る双方向伝送用コイルの実施の形態を示す平面図である。 本発明に係る双方向伝送用コイルの動作を説明する概略斜視図である。 本発明に係る双方向伝送用コイルの動作を説明する概略斜視図である。 本発明に係る双方向伝送装置の他の実施の形態を説明するための図である。 本発明に係る双方向伝送装置の実施の形態を説明するための概略斜視図である。 図５の双方向伝送装置の動作を説明するための概略斜視図である。 従来の双方向伝送装置を示す概略斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、従来例と共通する部分には可能な限り同一の符号を付す。

図１は本発明に係る双方向伝送用コイルの実施の形態を示す平面図である。

図１において、基板１は、例えばポリイミド樹脂から長方形に成形された薄いフレキシブルシートであり、横置きした右端部から支持部１ａが延びており、図示しない製造装置等の固定されたベース部Ａの所定位置に支持される。

基板１の中央部には、ほぼ１８０°の半円弧状コイルＬ１ａとＬ１ｂから円ループ状に形成された送信コイルＬ１が、従来公知の手法（例えばプリント）によって形成されている。

各半円弧状コイルＬ１ａとＬ１ｂにおける一方（図１中右側）の端部からは、各々接続リードＬａ１、Ｌｂ１が僅かな間隔で平行に外部へ延び、それらの先端が直角に拡開されて角丸長方形ループ状の第１のキャンセルコイルＬａｃが形成されている。

なお、第１のキャンセルコイルＬａｃにおいて、接続リードＬａ１、Ｌｂ１との対向辺側には入力リードＬａ３、Ｌａ４が接続されており、これらが支持部１ａ上を延びている。

半円弧状コイルＬ１ａとＬ１ｂにおける他方（図１中左側）の端部からは、各々接続リードＬａ２、Ｌｂ２が僅かな間隔で平行して接続リードＬａ１、Ｌｂ２とは対角方向の外部へ延び、それらの先端が直角に拡開されて角丸長方形ループ状の第２のキャンセルコイルＬｂｃが形成されている。

すなわち、送信コイルＬ１に関しては、入力リードＬａ３から第１のキャンセルコイルＬａｃ、接続リードＬａ１を経て半円弧状コイルＬ１ａの一端に至り、半円弧状コイルＬ１ａの他端から接続リードＬａ２を経て第２のキャンセルコイルＬｂｃに至り、第２のキャンセルコイルＬｂｃから接続リードＬｂ２を経て半円弧状コイルＬ１ｂに至り、円弧状コイルＬ１ｂから接続リードＬｂ１を経て第１のキャンセルコイルＬａｃに至り、第１のキャンセルコイルＬａｃから入力リードＬａ４に至る直列回路が形成されている。

換言すれば、第１のキャンセルコイルＬａｃが、送信コイルＬ１の途中から導出されるとともに当該導出部に導入されるよう当該送信コイルＬ１に直列接続され、第２のキャンセルコイルＬｂｃが、送信コイルＬ１の対角位置から導出されるとともに当該導出部に導入されるようその送信コイルＬ１に直列接続され、第１および第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃが送信コイルＬ１に直列接続されている。

第１および第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃは、これらが角丸長方形になっていることから、送信コイルＬ１に対する接線方向の対応辺が直線状の直線部Ｌａｃ１、Ｌａｃ２、Ｌｂｃ１、Ｌｂｃ２を形成している。

基板１上にあって、送信コイルＬ１の外周には、円ループ状の受信コイルＬ２が、送信コイルＬ１と中心軸を同心位置にした同心円状で、第１および第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃが従来公知の手法（例えばプリント）で形成されている。送信コイルＬ１と受信コイルＬ２は電気的に絶縁された状態で形成されている。

受信コイルＬ２は、送信コイルＬ１と第１および第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃとで挟まれるようにして内側直線部Ｌａｃ１、Ｌｂｃ１に寄せて形成されるとともに、それら内側直線部Ｌａｃ１、Ｌｂｃ１と平行な直線部Ｌ２ａ、Ｌ２ｂを有している。第１のキャンセルコイルＬａｃ側の直線部Ｌ２ａから出力リードＬ２ｃ、Ｌ２ｄが支持部１ａ上を延びている。

次に、上述した本発明に係る双方向伝送用コイルの動作を、図２および図３を参照して説明する。

図２および図３は、図示を簡略化するめに、図１の双方向伝送用コイルにおける第１および第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃを含む送信コイルＬ１と、受信コイルＬ２とを抜き出して示す概略斜視図であり、入力リードＬａ３、Ｌａ４および出力リードＬ２ｃ、Ｌ２ｄを省略している。図２および図３中の矢印は、送信コイルＬ１および第１、第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃを流れる駆動電流である。

特に、図３では、送信コイルＬ１と第１、第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃとが独立して図示されているが、実際は、図１に示したように接続リードＬａ１〜Ｌｂ２によって互いに直列接続されている。

送信コイルＬ１の入力リードＬａ３に印加された高周波信号（伝送信号）は、第１のキャンセルコイルＬａｃ、接続リードＬａ１、半円弧状コイルＬ１ａ、接続リードＬａ２、第２のキャンセルコイルＬｂｃ、接続リードＬｂ２、半円弧状コイルＬ１ｂ、接続リードＬｂ１および第１のキャンセルコイルＬａｃから入力リードＬａ４を流れ、図３に示すように、それによって送信コイルＬ１および第１、第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃに磁束が発生する。

図３において、大きい矢印が第１、第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃのない部分での送信コイルＬ１に発生する（Ｙ方向）磁束を示し、小さな矢印が第１、第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃに発生する（Ｘ方向）磁束を示している。

しかも、一般に、周囲空間の磁界の強さ（磁束の密度）は、導線から垂直方向の距離に反比例し電流に比例する（ビオ・サバールの法則）から、図３において、受信コイルＬ２に誘起される電圧は、送信コイルＬ１である半円弧状コイルＬ１ａ、Ｌ１ｂおよび第１、第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃからの磁束密度に起因することになる。

そして、第１、第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃについては、第１、第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃにおける直線部Ｌａｃ１、Ｌｂｃ１が受信コイルＬ２に近接配置されているから、直線部Ｌａｃ１、Ｌｂｃ１からの磁束が受信コイルＬ２に大きく影響し、第１、第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃの他の部分は受信コイルＬ２からある程度離れているので、この部分からの磁束が受信コイルＬ２に多少影響する。

しかも、受信コイルＬ２において、半円弧状コイルＬ１ａ、Ｌ１ｂからの磁束と第１、第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃからの磁束は、互いに逆向きである。すなわち、第１、第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃは、受信コイルにおいて半円弧状コイルＬ１ａ、Ｌ１ｂからの磁束と逆方向の磁束を発生する機能を有する。

さらに、受信コイルＬ２では、半円弧状コイルＬ１ａ、Ｌ１ｂとの間でその全周で対向して磁束の影響を受けるが、第１、第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃとの間では、部分的に受信コイルＬ２と対向して磁束の影響を受けるものの、第１、第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃが直線部Ｌａｃ１、Ｌｂｃ１において半円弧状コイルＬ１ａ、Ｌ１ｂより接近してより強い磁束の影響を与え、半円弧状コイルＬ１ａ、Ｌ１ｂからの磁束と第１、第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃからの磁束がキャンセルされる。

そのため、受信コイルＬ２に対し、半円弧状コイルＬ１ａ、Ｌ１ｂよりも第１および第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃをより接近配置することにより、送信コイルＬ１からの磁束を第１、第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃからの磁束でキャンセルすることが容易となり、自身の送信コイルＬ１から受信コイルＬ２への電圧発生を抑えることが可能となる。

以上、説明した本発明の双方向伝送用コイルは、印加された高周波信号によって伝送信号の磁束を発生させるループ状の送信コイルＬ１と、この送信コイルＬ１と同心円状に位置するよう配置され外部からの磁束によって受信信号を誘起するループ状の受信コイルＬ２と、その送信コイルＬ１の途中から導出されるとともに当該導出部に導入されるよう送信コイルＬ１に直列接続され、その送信コイルＬ１との間で受信コイルＬ２を挟むように配置されたループ状の第１のキャンセルコイルＬａｃと、その送信コイルにあって第１のキャンセルコイルと対角位置から導出されるとともに当該導出部に導入されるようその送信コイルに直列接続され、その送信コイルＬ１との間で受信コイルを挟むように配置されたループ状の第２のキャンセルコイルＬｂｃとを有し、第１、第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃが受信コイルＬ２において送信コイルＬ１からの磁束と逆方向の磁束を発生する機能を有している。

そのため、送信コイルＬ１、受信コイルＬ２、第１、第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃを適当なサイズと位置で配置すれば、自身の送信コイルＬ１からの磁束の影響を受信コイルＬ２で受け難くなって受信コイルＬ２への電圧発生を抑えることが可能となる。

そのため、送信コイルＬ１および受信コイルＬ２を小型化したり、間隔を狭めても、自身の送信コイルＬ１以外の外部からの磁束によるデータ信号の正確な受信が可能となる。

発明者の実験によれば、自身の送信コイルＬ１からの磁束に起因する受信コイルＬ２への電圧発生を４０ｄＢ程度減衰させることが可能であった。

しかも、それら第１および第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃにあって、その送信コイルＬ１との導出および導入近傍のループ部が直線部Ｌａｃ１、Ｌｂｃ１を形成するとともに、受信コイルＬ２にあって直線部Ｌａｃ１、Ｌｂｃ１に近接するループ部が直線状かつ平行に形成されているから、第１および第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃの製造が簡単になるし、送信コイルＬ１からの磁束の影響を抑える調整も容易である。

ところで、本発明の双方向伝送用コイルにおける第１および第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃは、受信コイルＬ２において送信コイルＬ１からの磁束の総数に相当する逆方向の磁束数を発生する構成にすれば、本発明の目的達成が確実になる。

次に、本発明の双方向伝送用コイルの他の実施の形態を説明する。

図４は、本発明に係る双方向伝送コイルの他の実施の形態を説明する概略図である。

図４Ａは図３の双方向伝送コイルを平面的に図示したものであり、同図中の符号ａ、ａ’、ｂ、ｂ’、ｃ、ｃ’は、図３中の符号ａ、ａ’、ｂ、ｂ’、ｃ、ｃ’と同じ場所を示している。

図４Ａ中の符号ｂ、ｂ’の部分において、送信コイルＬ１および受信コイルＬ２の平面に対し、第１のキャンセルコイルＬａｃの平面および第２のキャンセルコイルＬｂｃの平面が角度をもって折り曲げ変位可能になっており、この折り曲げ角度によって送信コイルＬ１からの磁束をキャンセルするキャンセル量がコントロール可能になっている。

ここで、送信コイルＬ１と第１、第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃとの間のキャンセルの量の関係を考察すると、図４Ｂ〜Ｄで示されるように符号ｂ、ｂ’のある平行隣接部分では、第１、第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃを折り曲げても送信コイルＬ１および第１、第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃとの間の距離に変化がないため、キャンセルの量は変化しない。

他方、図４の符号ｄ、ｄ’、ｅ、ｅ’、ｆ、ｆ’、ｇ、ｇ’の位置では、受信コイルＬ２と第１、第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃとが離れた位置関係になっているため、符号ｂ、ｂ’の位置で折り曲げられると、同図Ｅ〜Ｇで示されるように、符号ｄ、ｆ間および符号ｄ’、ｆ’間の間隔が変化するから、第１、第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃにおいて、直線部Ｌａｃ１、Ｌｂｃ１以外からの磁束が受信コイルＬ２に与える影響の度合いが変化し、これによって受信コイルＬ２に与える磁束の影響を変化させ、キャンセルの量も変化する。

このように、本発明の双方向伝送コイルにおいて、第１および第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃの平面と、送信コイルＬ１および受信コイルＬ２の平面との角度を可変可能に構成すれば、キャンセル量をコントロール可能となる。

一般に、本発明の双方向伝送用コイルは、フェライトコア等に支持させて製品化することが良く行われている。

その場合、フェライトコアの影響で、構成要素のサイズ配置を一義的に決めることが困難であり、上述したように、送信コイルＬ１や受信コイルＬ２の面に対する第１および第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃの面角度を可変可能に構成すれば、キャンセル効果のコントロールが容易となり、特性調整に有用である。

ところで、本発明の双方向伝送コイルは、上述した構成に限定されない。例えば、キャンセルコイルは第１および第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃの２個に限定されずに１個以上任意であるし、第１および第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃの導出位置も対角位置に限らず任意であるが、対角位置に２個配置すれば、送信コイルＬ１からの磁束に起因する誘導信号が受信コイルＬ２に一層影響し難くなり、更なる小型化およびデータ信号の確実な伝送が可能であるうえ、設計や調整も簡単となる。

また、送信コイルＬ１と受信コイルＬ２とは、同一平面上に配置する構成や、中心を同心円位置に揃える構成に限定されず、中心軸が同心位置に揃うようにしても良いが、送信コイルＬ１および受信コイルＬ２を同一平面上で同心円位置に揃えて構成する方が、設計、調整、製造も容易となり易く、小型化も容易である。

さらに、受信コイルＬ２を送信コイルＬ１の外側に形成するとともに、送信コイルＬ１から延びる第１および第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃは、受信コイルＬ２を挟んでこれに近接配置する構成にすれば、製造も容易で、更なる小型化およびデータ信号の確実な伝送が可能であるうえ、設計や調整も簡単となる。

次に、上述した本発明の双方向伝送用コイルを用いた本発明に係る双方向伝送装置の実施の形態を説明する。

図５および図６は本発明に係る双方向伝送装置の実施の形態を説明する概略斜視図である。

図５において、送信コイルＬ１、半円弧状コイルＬ１ａ、Ｌ１ｂ、第１、第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃ、接続リードＬａ１、Ｌｂ１、Ｌａ２、Ｌｂ２、入力リードＬａ３、Ｌａ４、受信コイルＬ２等は、ベース部Ａ側に配置された双方向伝送用コイルであり、上述した図１〜図４と同様である。

他方、図５において、リモート部Ｂ側に配置された双方向伝送用コイルは、送信コイルｌ１、半円弧状コイルｌ１ａ、ｌ１ｂ、第１、第２のキャンセルコイルｌａｃ、ｌｂｃ、接続リードｌａ１、ｌｂ１、ｌａ２、ｌｂ２、入力リードｌａ３、ｌａ３、受信コイルｌ２等からなり、ベース部Ａ側に配置された双方向伝送用コイルに対して対面するように配置されている。

リモート部Ｂ側に配置された双方向伝送用コイルは、個々のコイル等の形状、配置および機能がベース部Ａ側の双方向伝送用コイルとほぼ同様であるから、詳細な説明は省略する。

なお、第１、第２のキャンセルコイルＬａｃ、Ｌｂｃ、ｌａｃ、ｌｂｃは、送信コイルＬ１、ｌ１および受信コイルＬ２、ｌ２の面に対してほぼ直角になっている。

そして、本発明に係る双方向伝送装置では、ベース部Ａ側の双方向伝送用コイルからの磁束に基づきリモート部Ｂ側の双方向伝送用コイルにて受信信号を誘起させたり、リモート部Ｂ側の双方向伝送用コイルからの磁束に基づきベース部Ａ側の双方向伝送用コイルにて受信信号を誘起させ、双方の双方向伝送用コイルにて送受信信号を双方向伝送させることが可能である。

１ 基板
１ａ 支持部
Ａ ベース部
Ｂ リモート部
Ｌ１、ｌ１ 送信コイル
Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、ｌ１ａ、ｌ１ｂ 半円弧状コイル
Ｌａ１、Ｌａ２、Ｌｂ１、Ｌｂ２、ｌａ１、ｌａ２、ｌｂ１、ｌｂ２ 接続リード
Ｌａｃ、ｌａｃ 第１のキャンセルコイル（キャンセルコイル）
Ｌａ３、Ｌａ４ 入力リード
Ｌｂｃ、ｌｂｃ 第２のキャンセルコイル（キャンセルコイル）
Ｌ２、ｌ２ 受信コイル
Ｌａｃ１、Ｌａｃ２、Ｌｂｃ１、Ｌｂｃ２、Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ、ｌａｃ１、ｌａｃ２、ｌｂｃ１、ｌｂｃ２、ｌ２ａ、ｌ２ｂ 直線部
Ｌ２ｃ、Ｌ２ｄ 出力リード

Claims (10)

1. 印加された高周波信号によって伝送信号の磁束を発生させるループ状の送信コイルと、
   この送信コイルと中心軸が同心位置に位置するよう配置され外部からの磁束によって受信信号を誘起するループ状の受信コイルと、
   前記送信コイルの途中から導出されるとともに当該導出部に導入されるよう前記送信コイルに直列接続され、前記送信コイルとの間で前記受信コイルを挟むように配置され、前記受信コイルにおいて前記送信コイルからの磁束と逆方向の磁束となる磁束を、発生するループ状の第１のキャンセルコイルと、
   を具備することを特徴とする双方向伝送用コイル。
2. 前記送信コイルの別の位置から導出されるとともに当該導出部に導入されるよう前記送信コイルに直列接続され、前記送信コイルとの間で前記受信コイルを挟むように配置され、前記受信コイルにおいて前記送信コイルからの磁束と逆方向の磁束となる磁束を、発生するループ状の第２のキャンセルコイルを有する請求項１記載の双方向伝送用コイル。
3. 前記送信コイルおよび受信コイルは、同心円状に配置された請求項１又は２記載の双方向伝送用コイル。
4. 前記第１および第２のキャンセルコイルは、前記送信コイルの対角位置にて導出および導入された請求項２又は３記載の双方向伝送用コイル。
5. 前記送信コイルは前記受信コイルの内側に配置され、前記第１および第２のキャンセルコイルは前記受信コイルの外側に位置する請求項１〜４いずれか１記載の双方向伝送用コイル。
6. 前記第１および第２のキャンセルコイルにあって、前記送信コイルとの導出および導入近傍のループ部が直線部を形成し、前記受信コイルにあって、前記直線部に近接するループ部が直線状かつ平行に形成された請求項１〜５いずれか１記載の双方向伝送用コイル。
7. 前記第１および第２のキャンセルコイルは、同一平面に形成された前記送信コイルおよび前記受信コイルの当該面に対する角度を可変可能に形成された請求項１〜６いずれか１記載の双方向伝送用コイル。
8. 前記第１および第２のキャンセルコイルは、前記受信コイルにおいて前記送信コイルからの磁束数に相当する逆方向の磁束数となる磁束数を、発生する請求項１〜７いずれか１記載の双方向伝送用コイル。
9. 前記請求項１〜８いずれか１記載の対をなす双方向伝送用コイルが対面するように配置され、一方の前記双方向伝送用コイルからの前記磁束に基づき他方の前記双方向伝送用コイルにて受信信号を誘起させ、双方の前記双方向伝送用コイルにて送受信信号を双方向伝送させることを特徴とする双方向伝送装置。
10. 同一形状の前記双方向伝送用コイルが対面するように配置された請求項９記載の双方向伝送装置。

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