JP2001044715A - Signal transmission board and signal transmitter - Google Patents
Signal transmission board and signal transmitterInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、信号を非接触で伝
送する信号伝送装置、及びこの信号伝送装置に用いられ
る信号伝送基板の技術分野に属するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention belongs to the technical field of a signal transmission device for transmitting a signal in a non-contact manner and a signal transmission board used for the signal transmission device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、制御信号あるいはセンサーの
出力信号等を伝送する装置として、高周波回路のプリン
ト基板等において高周波信号の伝送線路として用いられ
るマイクロストリップラインをアンテナとして構成し、
このマイクロストリップアンテナを高周波信号の非接触
の伝送線路として用いる装置が実用化されている。この
装置によれば、高周波信号を用いることにより、多くの
情報を高速に伝送することができる。2. Description of the Related Art Conventionally, as an apparatus for transmitting a control signal or an output signal of a sensor, a microstrip line used as a transmission line of a high-frequency signal on a printed circuit board of a high-frequency circuit or the like is configured as an antenna.
Devices using this microstrip antenna as a non-contact transmission line for high-frequency signals have been put to practical use. According to this device, a large amount of information can be transmitted at high speed by using a high-frequency signal.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の装置によれば、使用可能な周波数帯域が狭く、複数
の搬送周波数を切り換える方式の信号伝送に用いること
ができなかった。However, according to the above-mentioned conventional apparatus, the usable frequency band is narrow, and it cannot be used for signal transmission of a system for switching a plurality of carrier frequencies.
【0004】また、前記従来の装置は、指向性が強く、
調整にある程度の時間を要するという問題があった。[0004] The conventional device has a strong directivity,
There was a problem that a certain amount of time was required for adjustment.
【0005】そこで、本発明は、前記問題点を解決し、
一般にマイクロストリップアンテナと呼ばれる信号伝送
基板を用いた場合でも、使用可能な周波数帯域が広く、
かつ、指向性を緩和した信号伝送装置及びこの装置に用
いられる信号伝送基板を提供することを課題としてい
る。Therefore, the present invention solves the above problems,
Even when a signal transmission board generally called a microstrip antenna is used, the usable frequency band is wide,
It is another object of the present invention to provide a signal transmission device with reduced directivity and a signal transmission board used for the device.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の信号伝送
基板は、前記課題を解決するために、接地パターンと信
号伝送パターンがプリント基板上に形成されたマイクロ
ストリップアンテナ型の信号伝送基板であって、前記信
号伝送パターンは、少なくとも外周縁が円形形状に形成
され、前記信号伝送パターンに対する給電点は、前記信
号伝送パターン上の複数箇所に設けられていることを特
徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a signal transmission board comprising a microstrip antenna type signal transmission board having a ground pattern and a signal transmission pattern formed on a printed board. The signal transmission pattern is characterized in that at least an outer peripheral edge is formed in a circular shape, and power supply points for the signal transmission pattern are provided at a plurality of positions on the signal transmission pattern.
【0007】請求項1記載の信号伝送基板によれば、マ
イクロストリップアンテナ型の信号伝送基板上の信号伝
送パターンの少なくとも外周縁が円形形状に形成されて
いるので、このような信号伝送基板を一対に設け、それ
ぞれの信号伝送パターンの中心位置を合わせることによ
り、互いの信号伝送基板を回転させた場合でも、常にに
信号パターン同士を正確に対向させ、効率の良い信号伝
送が行われることになる。しかも、信号伝送パターンに
対する給電点は、信号伝送パターン上の複数箇所に設け
られているので、指向性が単一の方向になるのを防止し
て、一対の信号伝送基板の組み付け時における調整が不
要または容易になる。According to the signal transmission board of the first aspect, at least the outer peripheral edge of the signal transmission pattern on the microstrip antenna type signal transmission board is formed in a circular shape. , And by aligning the center positions of the respective signal transmission patterns, even when the signal transmission boards are rotated, the signal patterns are always accurately opposed to each other, and efficient signal transmission is performed. . In addition, since the feeding points for the signal transmission pattern are provided at a plurality of positions on the signal transmission pattern, the directivity is prevented from being in a single direction, and adjustment when assembling the pair of signal transmission boards is performed. Unnecessary or easy.
【0008】請求項2記載の信号伝送基板は、前記課題
を解決するために、請求項1記載の信号伝送基板におい
て、前記信号伝送パターンは、円板形状に形成されたパ
ターンであることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a signal transmission board according to the first aspect, wherein the signal transmission pattern is a disk-shaped pattern. And
【0009】請求項2記載の信号伝送基板によれば、前
記信号伝送パターンを円板形状に形成したので、直線形
状のマイクロストリップアンテナに比べて、信号伝送パ
ターンの面積を広くとることができ、伝送可能な信号の
周波数帯域が広がる。また、このような信号伝送基板を
一対に設け、それぞれの円形形状の信号伝送パターンの
中心位置を合わせることにより、互いの信号伝送基板を
回転させた場合でも、常にに信号パターン同士を正確に
対向させ、効率の良い信号伝送が行われることになる。
しかも、信号伝送パターンに対する給電点は、信号伝送
パターン上の複数箇所に設けられているので、指向性が
単一の方向になるのを防止して、一対の信号伝送基板の
組み付け時における調整が不要または容易になる。According to the second aspect of the present invention, since the signal transmission pattern is formed in a disk shape, the area of the signal transmission pattern can be made larger than that of a linear microstrip antenna. The frequency band of signals that can be transmitted is widened. In addition, by providing such a pair of signal transmission boards and aligning the center positions of the respective circular signal transmission patterns, even when the signal transmission boards are rotated, the signal patterns always accurately face each other. As a result, efficient signal transmission is performed.
In addition, since the feeding points for the signal transmission pattern are provided at a plurality of positions on the signal transmission pattern, the directivity is prevented from being in a single direction, and adjustment when assembling the pair of signal transmission boards is performed. Unnecessary or easy.
【0010】請求項3記載の信号伝送基板は、前記課題
を解決するために、請求項1記載の信号伝送基板におい
て、前記信号伝送パターンは、リング形状に形成された
パターンであることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, there is provided a signal transmission board according to the first aspect, wherein the signal transmission pattern is a ring-shaped pattern. I do.
【0011】請求項3記載の信号伝送基板によれば、前
記信号伝送パターンをリング形状に形成したので、直線
形状のマイクロストリップアンテナに比べて、信号伝送
パターンの面積を広くとることができ、伝送可能な信号
の周波数帯域が広がる。また、このような信号伝送基板
を一対に設け、それぞれのリング形状の信号伝送パター
ンの中心位置を合わせることにより、互いの信号伝送基
板を回転させた場合でも、常にに信号パターン同士を正
確に対向させ、効率の良い信号伝送が行われることにな
る。しかも、信号伝送パターンに対する給電点は、信号
伝送パターン上の複数箇所に設けられているので、指向
性が単一の方向になるのを防止して、一対の信号伝送基
板の組み付け時における調整が不要または容易になる。According to the third aspect of the present invention, since the signal transmission pattern is formed in a ring shape, the area of the signal transmission pattern can be made larger than that of a linear microstrip antenna. The frequency band of possible signals is expanded. In addition, by providing such a pair of signal transmission boards and aligning the center positions of the respective ring-shaped signal transmission patterns, even when the signal transmission boards are rotated, the signal patterns always face each other accurately. As a result, efficient signal transmission is performed. In addition, since the feeding points for the signal transmission pattern are provided at a plurality of positions on the signal transmission pattern, the directivity is prevented from being in a single direction, and adjustment when assembling the pair of signal transmission boards is performed. Unnecessary or easy.
【0012】請求項4記載の信号伝送基板は、前記課題
を解決するために、請求項1ないし3のいずれか1記載
の信号伝送基板において、前記接地パターンは、前記プ
リント基板の裏面にて一様に形成され、前記信号伝送パ
ターンは、前記プリント基板の表面にて前記所定の形状
に形成されていることを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a signal transmission board according to any one of the first to third aspects, wherein the ground pattern is formed on a rear surface of the printed board. And the signal transmission pattern is formed in the predetermined shape on the surface of the printed circuit board.
【0013】請求項4記載の信号伝送基板によれば、接
地パターンを、プリント基板の裏面において一様に形成
し、信号伝送パターンを、プリント基板の表面において
前記所定の形状に形成したので、信号伝送パターンから
の磁束は、プリント基板裏面側に回り込むが、前記複数
の給電点により単一方向への指向性を弱めて各方向へ均
一に発生する。従って、このような信号伝送基板を一対
に設け、それぞれのリング形状の信号伝送パターンの中
心位置を合わせることにより、互いの信号伝送基板を回
転させた場合でも、良好に信号の伝送が行われる。According to the fourth aspect of the present invention, the ground pattern is formed uniformly on the back surface of the printed circuit board, and the signal transmission pattern is formed in the predetermined shape on the front surface of the printed circuit board. Although the magnetic flux from the transmission pattern wraps around the back side of the printed circuit board, the directivity in a single direction is weakened by the plurality of feeding points, and the magnetic flux is uniformly generated in each direction. Therefore, by providing such a pair of signal transmission boards and aligning the center positions of the respective ring-shaped signal transmission patterns, signals can be transmitted satisfactorily even when the signal transmission boards are rotated.
【0014】請求項5記載の信号伝送基板は、前記課題
を解決するために、請求項1ないし3のいずれか1記載
の信号伝送基板において、前記信号伝送パターンは、前
記プリント基板の表面中央部にて前記所定の形状に形成
され、前記接地パターンは、前記プリント基板の表面周
辺部にて前記信号伝送パターンと所定の間隙を有して形
成されていることを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a signal transmission board according to any one of the first to third aspects, wherein the signal transmission pattern is formed in a central portion of the front surface of the printed board. Wherein the ground pattern is formed around the surface of the printed circuit board with a predetermined gap from the signal transmission pattern.
【0015】請求項5記載の信号伝送基板によれば、信
号伝送パターンを、プリント基板の表面中央部において
前記所定の形状に形成し、接地パターンを、プリント基
板の表面周辺部において信号伝送パターンと所定の間隙
を有して形成したので、信号伝送パターンからの磁束の
プリント基板裏面側への回り込みが無くなる。しかも、
前記複数の給電点により単一方向への指向性を弱めて各
方向へ均一に発生する。従って、このような信号伝送基
板を一対に設け、それぞれのリング形状の信号伝送パタ
ーンの中心位置を合わせることにより、互いの信号伝送
基板を回転させた場合でも、効率良く信号の伝送が行わ
れる。According to the fifth aspect of the present invention, the signal transmission pattern is formed in the predetermined shape at the center of the surface of the printed circuit board, and the ground pattern is formed with the signal transmission pattern at the periphery of the surface of the printed circuit board. Since it is formed with a predetermined gap, the magnetic flux from the signal transmission pattern does not wrap around to the back side of the printed circuit board. Moreover,
Due to the plurality of feeding points, directivity in a single direction is weakened and the power is generated uniformly in each direction. Therefore, by providing such a pair of signal transmission boards and aligning the center positions of the respective ring-shaped signal transmission patterns, signals can be transmitted efficiently even when the signal transmission boards are rotated.
【0016】請求項6記載の信号伝送基板は、前記課題
を解決するために、請求項5記載の信号伝送基板におい
て、前記信号伝送パターンと前記接地パターンは、前記
プリント基板の表面にて共にリング形状に形成された二
重リング状のパターンであることを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a signal transmission board according to the fifth aspect, wherein the signal transmission pattern and the ground pattern are both ring-shaped on the surface of the printed board. It is a double ring-shaped pattern formed in a shape.
【0017】請求項6記載の信号伝送基板によれば、信
号伝送パターンと接地パターンとを、プリント基板の表
面において二重リング状のパターンとして形成したの
で、一般的に高周波信号の伝送路として用いられる同軸
ケーブルを輪切りにした構造を実現できる。また、この
ような信号伝送基板を一対設け、対向させることによ
り、互いに対向する接地パターン同士、及び信号伝送パ
ターン同士を、空気層を介して容量結合させることがで
きるので、同軸ケーブル内の信号伝送路を容量結合した
ものと等価の信号伝送路を実現できる。その結果、アン
テナによる特定帯域の信号伝送ではなく、同軸ケーブル
のような広帯域の信号伝送が行われることになる。According to the signal transmission board of the sixth aspect, the signal transmission pattern and the ground pattern are formed as double ring-shaped patterns on the surface of the printed circuit board, so that the signal transmission pattern and the ground pattern are generally used as transmission paths for high frequency signals. A structure can be realized in which a coaxial cable is cut into a circle. Further, by providing a pair of such signal transmission boards and opposing each other, the ground patterns facing each other and the signal transmission patterns can be capacitively coupled via the air layer, so that the signal transmission within the coaxial cable is performed. A signal transmission path equivalent to a path that is capacitively coupled can be realized. As a result, signal transmission in a wide band such as a coaxial cable is performed instead of signal transmission in a specific band using an antenna.
【0018】請求項7記載の信号伝送基板は、前記課題
を解決するために、請求項1ないし6のいずれか1記載
の信号伝送基板において、給電点は、前記信号伝送パタ
ーンと前記接地パターンのそれぞれの複数箇所に設けら
れていることを特徴とする。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a signal transmission board according to any one of the first to sixth aspects, wherein a feeding point is provided between the signal transmission pattern and the ground pattern. It is characterized in that it is provided at each of a plurality of locations.
【0019】請求項7記載の信号伝送基板によれば、給
電点を、信号伝送パターンと接地パターンのそれぞれの
複数箇所に設けたので、指向性が単一の方向に強くなる
ことがより一層確実に防止される。According to the signal transmission board of the present invention, since the power supply points are provided at a plurality of positions of the signal transmission pattern and the grounding pattern, the directivity can be further enhanced in a single direction. Is prevented.
【0020】請求項8記載の信号伝送装置は、前記課題
を解決するために、接地パターンと信号伝送パターンが
プリント基板上に形成されたマイクロストリップアンテ
ナ型の一対の信号伝送基板を、所定の間隙を設けて対向
配置した信号伝送装置であって、それぞれの信号伝送基
板上の前記信号伝送パターンは、少なくとも外周縁が円
形形状に形成され、前記一対の信号伝送基板は、前記少
なくとも外周縁が円形形状の信号伝送パターンの中心を
それぞれ回転中心軸上に一致させるように互いに回転可
能に配置されており、前記信号伝送パターンに対する給
電点は、前記信号伝送パターン上の複数箇所に設けら
れ、一方の信号伝送基板における給電点の数をNとする
と、他方の信号伝送基板における給電点の数はN−1に
設定されていることを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, a signal transmission device according to an eighth aspect of the present invention includes a pair of microstrip antenna-type signal transmission substrates each having a ground pattern and a signal transmission pattern formed on a printed circuit board. Wherein the signal transmission patterns on the respective signal transmission boards are formed so that at least the outer peripheral edges are formed in a circular shape, and the pair of signal transmission substrates have the at least outer peripheral edges having a circular shape. The signal transmission patterns of the shape are arranged rotatably with each other so that the centers of the signal transmission patterns coincide with each other on the rotation center axis, and feeding points for the signal transmission patterns are provided at a plurality of locations on the signal transmission patterns. Assuming that the number of feeding points on the signal transmission board is N, the number of feeding points on the other signal transmission board is set to N-1. And it features.
【0021】請求項8記載の信号伝送装置によれば、マ
イクロストリップアンテナ型の一対の信号伝送基板は、
少なくとも外周縁が円形形状の信号伝送パターンの中心
をそれぞれ回転中心軸上に一致させるように互いに回転
可能に配置されているので、回転中においても、常にに
信号伝送パターン同士が正確に対向することになり、効
率の良い信号伝送が行われることになる。また、信号伝
送基板における特性インピーダンスは、信号伝送パター
ンのパターン幅、及び信号伝送パターンと接地パターン
との間隔等により決定される。従って、互いに対向配置
する信号伝送基板として、これらのパターン幅及び間隔
等が等しいものを用いることにより、インピーダンス整
合された状態で、一方の信号伝送基板の信号伝送パター
ンから、他方の信号伝送基板の信号伝送パターンへと、
信号の伝送が行われることになる。また、前記一方の信
号伝送基板の信号伝送パターンと、前記他方の信号伝送
基板の信号伝送パターンとからなる信号伝送経路は、所
定の間隔で対向配置されており、空気層を介して容量結
合されることになる。そして、この容量は、信号伝送基
板の比誘電率、信号伝送基板間の対向配置間隔、及び信
号伝送パターンの幅と長さによって決定される。従っ
て、この容量を所定の値に設定することにより、所望の
周波数の信号を伝送することができる。更に、接地パタ
ーンと信号伝送パターン上には、複数の給電点が設けら
れているので、信号伝送の際の指向性が単一となること
を防ぐことができ、静止側と回転側との間においても安
定して電源の伝送と信号の伝送が行われることになる。
また、信号伝送基板においてはN個の給電点を設けた場
合には、当該信号伝送基板と対向する他方の信号伝送基
板においては、N−1個の給電点を設ける。従って、こ
れらの信号伝送基板を相対的に回転させた場合であって
も、互いの回転状態によることなく、対向する信号伝送
基板同士の給電点が全ての点において重なることがな
い。その結果、信号伝送特性上のレベルが局所的に落ち
込むディップ点を無くし、広い帯域に亘ってフラットな
特性の信号伝送が行われることになる。According to the signal transmission device of the eighth aspect, the pair of signal transmission substrates of the microstrip antenna type comprises:
Since at least the outer peripheral edges are rotatably arranged so that the centers of the circular signal transmission patterns coincide with each other on the rotation center axis, the signal transmission patterns always accurately face each other even during rotation. Thus, efficient signal transmission is performed. The characteristic impedance of the signal transmission board is determined by the width of the signal transmission pattern, the distance between the signal transmission pattern and the ground pattern, and the like. Therefore, by using signal transmission boards that are arranged opposite to each other and having the same pattern width, spacing, etc., the signal transmission pattern of one signal transmission board is changed from the signal transmission pattern of the other signal transmission board in a state of impedance matching. To signal transmission pattern,
Signal transmission will be performed. Further, the signal transmission path composed of the signal transmission pattern of the one signal transmission board and the signal transmission pattern of the other signal transmission board are disposed facing each other at a predetermined interval, and are capacitively coupled via an air layer. Will be. The capacitance is determined by the relative permittivity of the signal transmission board, the interval between the signal transmission boards facing each other, and the width and length of the signal transmission pattern. Therefore, a signal of a desired frequency can be transmitted by setting this capacity to a predetermined value. Further, since a plurality of feeding points are provided on the ground pattern and the signal transmission pattern, it is possible to prevent a single directivity at the time of signal transmission, and to provide a signal between the stationary side and the rotating side. In this case, power transmission and signal transmission are performed stably.
Further, when N feeding points are provided on the signal transmission board, N-1 feeding points are provided on the other signal transmission board facing the signal transmission board. Therefore, even when these signal transmission boards are relatively rotated, the feeding points of the opposing signal transmission boards do not overlap at all points regardless of the rotating state of each other. As a result, a dip point at which the level on the signal transmission characteristic locally drops is eliminated, and signal transmission with flat characteristics is performed over a wide band.
【0022】請求項9記載の信号伝送装置は、前記課題
を解決するために、請求項8記載の信号伝送装置におい
て、前記信号伝送パターンは、円板形状に形成されたパ
ターンであることを特徴とする。According to a ninth aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, in the signal transmission apparatus according to the eighth aspect, the signal transmission pattern is a disk-shaped pattern. And
【0023】請求項9記載の信号伝送装置によれば、信
号伝送パターンを、円板形状に形成したので、直線形状
のマイクロストリップアンテナに比べて、信号伝送パタ
ーンの面積を広くとることができ、伝送可能な信号の周
波数帯域が広がる。また、互いの信号伝送基板における
円形形状の信号伝送パターンの中心位置を合わせること
により、互いの信号伝送基板を回転させた場合でも、常
に信号パターン同士を正確に対向させ、効率の良い信号
伝送が行われることになる。しかも、信号伝送パターン
に対する給電点は、信号伝送パターン上の複数箇所に設
けられているので、指向性が単一の方向になるのを防止
して、一対の信号伝送基板の組み付け時における調整が
不要または容易になる。更には信号伝送特性上のレベル
が局所的に落ち込むディップ点を無くし、広い帯域に亘
ってフラットな特性の信号伝送が行われることになる。According to the signal transmission device of the ninth aspect, since the signal transmission pattern is formed in a disk shape, the area of the signal transmission pattern can be made larger than that of a linear microstrip antenna. The frequency band of signals that can be transmitted is widened. In addition, by aligning the center positions of the circular signal transmission patterns on the signal transmission boards with each other, even when the signal transmission boards are rotated, the signal patterns are always accurately opposed to each other, and efficient signal transmission is achieved. Will be done. In addition, since the feeding points for the signal transmission pattern are provided at a plurality of positions on the signal transmission pattern, the directivity is prevented from being in a single direction, and adjustment when assembling the pair of signal transmission boards is performed. Unnecessary or easy. Further, a dip point at which the level on the signal transmission characteristic is locally reduced is eliminated, and signal transmission with flat characteristics is performed over a wide band.
【0024】請求項10記載の信号伝送装置は、前記課
題を解決するために、請求項8記載の信号伝送装置にお
いて、前記信号伝送パターンは、リング形状に形成され
たパターンであることを特徴とする。According to a tenth aspect of the present invention, in order to solve the above problem, in the signal transmitting apparatus according to the eighth aspect, the signal transmission pattern is a pattern formed in a ring shape. I do.
【0025】請求項10記載の信号伝送装置によれば、
信号伝送パターンを、リング形状に形成したので、直線
形状のマイクロストリップアンテナに比べて、信号伝送
パターンの長さを長くとることができ、伝送可能な信号
の周波数帯域が広がる。また、互いの信号伝送基板にお
ける円形形状の信号伝送パターンの中心位置を合わせる
ことにより、互いの信号伝送基板を回転させた場合で
も、常に信号パターン同士を正確に対向させ、効率の良
い信号伝送が行われることになる。しかも、信号伝送パ
ターンに対する給電点は、信号伝送パターン上の複数箇
所に設けられているので、指向性が単一の方向になるの
を防止して、一対の信号伝送基板の組み付け時における
調整が不要または容易になる。更には信号伝送特性上の
レベルが局所的に落ち込むディップ点を無くし、広い帯
域に亘ってフラットな特性の信号伝送が行われることに
なる。According to the signal transmission device of the tenth aspect,
Since the signal transmission pattern is formed in a ring shape, the length of the signal transmission pattern can be made longer than that of a linear microstrip antenna, and the frequency band of signals that can be transmitted is widened. In addition, by aligning the center positions of the circular signal transmission patterns on the signal transmission boards with each other, even when the signal transmission boards are rotated, the signal patterns are always accurately opposed to each other, and efficient signal transmission is achieved. Will be done. In addition, since the feeding points for the signal transmission pattern are provided at a plurality of positions on the signal transmission pattern, the directivity is prevented from being in a single direction, and adjustment when assembling the pair of signal transmission boards is performed. Unnecessary or easy. Further, a dip point at which the level on the signal transmission characteristic is locally reduced is eliminated, and signal transmission with flat characteristics is performed over a wide band.
【0026】請求項11記載の信号伝送装置は、前記課
題を解決するために、請求項8ないし10のいずれか1
記載の信号伝送装置において、前記接地パターンは、前
記プリント基板の裏面にて一様に形成され、前記信号伝
送パターンは、前記プリント基板の表面にて前記所定の
形状に形成されていることを特徴とする。[0026] In order to solve the above-mentioned problem, the signal transmission device according to the eleventh aspect is characterized by any one of the eighth to tenth aspects.
The signal transmission device according to claim 1, wherein the ground pattern is formed uniformly on a back surface of the printed circuit board, and the signal transmission pattern is formed in the predetermined shape on a surface of the printed circuit board. And
【0027】請求項11記載の信号伝送装置によれば、
接地パターンを、プリント基板の裏面において一様に形
成し、信号伝送パターンを、プリント基板の表面におい
て前記所定の形状に形成したので、信号伝送パターンか
らの磁束は、プリント基板裏面側に回り込むが、前記複
数の給電点により単一方向への指向性を弱めて各方向へ
均一に発生する。従って、このような信号伝送基板を一
対に設け、それぞれのリング形状の信号伝送パターンの
中心位置を合わせることにより、互いの信号伝送基板を
回転させた場合でも、良好に信号の伝送が行われる。し
かも、信号伝送パターンに対する給電点は、信号伝送パ
ターン上の複数箇所に設けられているので、指向性が単
一の方向になるのを防止して、一対の信号伝送基板の組
み付け時における調整が不要または容易になる。更には
信号伝送特性上のレベルが局所的に落ち込むディップ点
を無くし、広い帯域に亘ってフラットな特性の信号伝送
が行われることになる。According to the signal transmission device of the eleventh aspect,
The ground pattern is formed uniformly on the back surface of the printed circuit board, and the signal transmission pattern is formed in the predetermined shape on the front surface of the printed circuit board. Due to the plurality of feeding points, directivity in a single direction is weakened and the power is generated uniformly in each direction. Therefore, by providing such a pair of signal transmission boards and aligning the center positions of the respective ring-shaped signal transmission patterns, signals can be transmitted satisfactorily even when the signal transmission boards are rotated. In addition, since the feeding points for the signal transmission pattern are provided at a plurality of positions on the signal transmission pattern, the directivity is prevented from being in a single direction, and adjustment when assembling the pair of signal transmission boards is performed. Unnecessary or easy. Further, a dip point at which the level on the signal transmission characteristic is locally reduced is eliminated, and signal transmission with flat characteristics is performed over a wide band.
【0028】請求項12記載の信号伝送装置は、前記課
題を解決するために、請求項8ないし10のいずれか1
記載の信号伝送装置において、前記信号伝送パターン
は、前記プリント基板の表面中央部ににて前記所定の形
状に形成され、前記接地パターンは、前記プリント基板
の表面周辺部にて前記信号伝送パターンと所定の間隙を
有して形成されていることを特徴とする。According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a signal transmission apparatus according to any one of the eighth to tenth aspects, in order to solve the above problem.
In the signal transmission device according to the aspect, the signal transmission pattern is formed in the predetermined shape at a central portion of the surface of the printed circuit board, and the ground pattern is formed with the signal transmission pattern at a peripheral portion of the surface of the printed circuit board. It is characterized by being formed with a predetermined gap.
【0029】請求項12記載の信号伝送装置によれば、
信号伝送パターンを、プリント基板の表面中央部におい
て前記所定の形状に形成し、接地パターンを、プリント
基板の表面周辺部において信号伝送パターンと所定の間
隙を有して形成したので、信号伝送パターンからの磁束
のプリント基板裏面側への回り込みが無くなる。しか
も、前記複数の給電点により単一方向への指向性を弱め
て各方向へ均一に発生する。従って、このような信号伝
送基板を一対に設け、それぞれのリング形状の信号伝送
パターンの中心位置を合わせることにより、互いの信号
伝送基板を回転させた場合でも、効率良く信号の伝送が
行われる。しかも、信号伝送パターンに対する給電点
は、信号伝送パターン上の複数箇所に設けられているの
で、指向性が単一の方向になるのを防止して、一対の信
号伝送基板の組み付け時における調整が不要または容易
になる。更には信号伝送特性上のレベルが局所的に落ち
込むディップ点を無くし、広い帯域に亘ってフラットな
特性の信号伝送が行われることになる。According to the signal transmission device of the twelfth aspect,
The signal transmission pattern was formed in the predetermined shape at the center of the surface of the printed circuit board, and the ground pattern was formed with a predetermined gap from the signal transmission pattern at the periphery of the surface of the printed circuit board. Of the magnetic flux to the back side of the printed circuit board is eliminated. Moreover, the directivity in a single direction is weakened by the plurality of feeding points, and the power is uniformly generated in each direction. Therefore, by providing such a pair of signal transmission boards and aligning the center positions of the respective ring-shaped signal transmission patterns, signals can be transmitted efficiently even when the signal transmission boards are rotated. In addition, since the feeding points for the signal transmission pattern are provided at a plurality of positions on the signal transmission pattern, the directivity is prevented from being in a single direction, and adjustment when assembling the pair of signal transmission boards is performed. Unnecessary or easy. Further, a dip point at which the level on the signal transmission characteristic is locally reduced is eliminated, and signal transmission with flat characteristics is performed over a wide band.
【0030】請求項13記載の信号伝送装置は、前記課
題を解決するために、請求項12記載の信号伝送装置に
おいて、前記信号伝送パターンと前記接地パターンは、
前記プリント基板の表面にて共にリング形状に形成され
た二重リング状のパターンであることを特徴とする。According to a thirteenth aspect of the present invention, in order to solve the above problem, in the signal transmission device according to the twelfth aspect, the signal transmission pattern and the grounding pattern are:
It is a double ring-shaped pattern formed in a ring shape on the surface of the printed circuit board.
【0031】請求項13記載の信号伝送装置によれば、
信号伝送パターンと接地パターンとを、プリント基板の
表面において二重リング状のパターンとして形成したの
で、一般的に高周波信号の伝送路として用いられる同軸
ケーブルを輪切りにした構造を実現できる。また、この
ような信号伝送基板を一対設け、対向させることによ
り、互いに対向する接地パターン同士、及び信号伝送パ
ターン同士を、空気層を介して容量結合させることがで
きるので、同軸ケーブル内の信号伝送路を容量結合した
ものと等価の信号伝送路を実現できる。その結果、アン
テナによる特定帯域の信号伝送ではなく、同軸ケーブル
のような広帯域の信号伝送が行われることになる。特
に、接地パターンと信号伝送パターンが形成された信号
伝送基板における特性インピーダンスは、信号伝送パタ
ーンのパターン幅、及び信号伝送パターンと接地パター
ンとの間隔等により決定される。従って、互いに対向配
置する信号伝送基板として、これらのパターン幅及び間
隔等が等しいものを用いることにより、インピーダンス
整合された状態で、一方の信号伝送基板の信号伝送パタ
ーンから、他方の信号伝送基板の信号伝送パターンへ
と、信号の伝送が行われることになる。また、前記一方
の信号伝送基板の信号伝送パターンと、前記他方の信号
伝送基板の信号伝送パターンとからなる信号伝送経路
は、所定の間隔で対向配置されており、空気層を介して
容量結合されることになる。そして、この容量は、信号
伝送基板の比誘電率、信号伝送基板間の対向配置間隔、
及び信号伝送パターンの幅と長さによって決定される。
従って、この容量を所定の値に設定することにより、所
望の周波数の信号を伝送することができる。しかも、信
号伝送パターンに対する給電点は、信号伝送パターン上
の複数箇所に設けられているので、指向性が単一の方向
になるのを防止して、一対の信号伝送基板の組み付け時
における調整が不要または容易になる。更には信号伝送
特性上のレベルが局所的に落ち込むディップ点を無く
し、広い帯域に亘ってフラットな特性の信号伝送が行わ
れることになる。According to the signal transmission device of the thirteenth aspect,
Since the signal transmission pattern and the ground pattern are formed as a double ring pattern on the surface of the printed circuit board, a structure in which a coaxial cable generally used as a transmission path for a high-frequency signal is cut into a ring can be realized. Further, by providing a pair of such signal transmission boards and opposing each other, the ground patterns facing each other and the signal transmission patterns can be capacitively coupled via the air layer, so that the signal transmission within the coaxial cable is performed. A signal transmission path equivalent to a path that is capacitively coupled can be realized. As a result, signal transmission in a wide band such as a coaxial cable is performed instead of signal transmission in a specific band using an antenna. In particular, the characteristic impedance of the signal transmission board on which the ground pattern and the signal transmission pattern are formed is determined by the pattern width of the signal transmission pattern, the distance between the signal transmission pattern and the ground pattern, and the like. Therefore, by using signal transmission boards that are arranged opposite to each other and having the same pattern width, spacing, etc., the signal transmission pattern of one signal transmission board is changed from the signal transmission pattern of the other signal transmission board in a state of impedance matching. The signal is transmitted to the signal transmission pattern. Further, the signal transmission path composed of the signal transmission pattern of the one signal transmission board and the signal transmission pattern of the other signal transmission board are disposed facing each other at a predetermined interval, and are capacitively coupled via an air layer. Will be. This capacitance is determined by the relative permittivity of the signal transmission board, the distance between the signal transmission boards facing each other,
And the width and length of the signal transmission pattern.
Therefore, a signal of a desired frequency can be transmitted by setting this capacity to a predetermined value. In addition, since the feeding points for the signal transmission pattern are provided at a plurality of positions on the signal transmission pattern, the directivity is prevented from being in a single direction, and adjustment when assembling the pair of signal transmission boards is performed. Unnecessary or easy. Further, a dip point at which the level on the signal transmission characteristic is locally reduced is eliminated, and signal transmission with flat characteristics is performed over a wide band.
【0032】請求項14記載の信号伝送装置は、前記課
題を解決するために、請求項8ないし13のいずれか1
記載の信号伝送装置において、給電点は、前記信号伝送
パターンと前記接地パターンのそれぞれの複数箇所に設
けられていることを特徴とする。According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a signal transmission device according to any one of the eighth to thirteenth aspects, in order to solve the above problem.
In the above-described signal transmission device, the power supply points are provided at a plurality of positions of the signal transmission pattern and the ground pattern, respectively.
【0033】請求項14記載の信号伝送基板によれば、
給電点を、信号伝送パターンと接地パターンのそれぞれ
の複数箇所に設けたので、指向性が単一の方向に強くな
ることがより一層確実に防止される。しかも、信号伝送
パターンに対する給電点は、信号伝送パターン上の複数
箇所に設けられているので、指向性が単一の方向になる
のを防止して、一対の信号伝送基板の組み付け時におけ
る調整が不要または容易になる。更には信号伝送特性上
のレベルが局所的に落ち込むディップ点を無くし、広い
帯域に亘ってフラットな特性の信号伝送が行われること
になる。According to the signal transmission board of claim 14,
Since the power supply points are provided at a plurality of locations of the signal transmission pattern and the ground pattern, the directivity is more reliably prevented from increasing in a single direction. In addition, since the feeding points for the signal transmission pattern are provided at a plurality of positions on the signal transmission pattern, the directivity is prevented from being in a single direction, and adjustment when assembling the pair of signal transmission boards is performed. Unnecessary or easy. Further, a dip point at which the level on the signal transmission characteristic is locally reduced is eliminated, and signal transmission with flat characteristics is performed over a wide band.
【0034】[0034]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0035】(第1の実施形態)まず、本発明の第1の
実施形態を添付図面の図1乃至図15に基づいて説明す
る。図1は、信号伝送装置100の斜視図である。図示
のように、信号伝送装置100は、第1ハウジング10
2と第2ハウジング103が、上下方向に回転可能に結
合されて一体に構成されている。(First Embodiment) First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 15 of the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view of the signal transmission device 100. As shown, the signal transmission device 100 includes a first housing 10.
The second housing 103 and the second housing 103 are integrally connected to each other so as to be rotatable in a vertical direction.
【0036】第1ハウジング102は、例えばAl(ア
ルミニウム)等により形成され、図2に点線で示すよう
に収納部107が設けられている。この収納部107に
は、第1信号伝送基板13が収納される。また、第1ハ
ウジング102には軸部104を有している。The first housing 102 is made of, for example, Al (aluminum), and has a housing 107 as shown by a dotted line in FIG. The first signal transmission board 13 is stored in the storage section 107. The first housing 102 has a shaft 104.
【0037】一方、第2ハウジング103は、第1ハウ
ジング102と同様に例えばAl(アルミニウム)等に
より形成され、図2に点線で示すように収納部109が
設けられている。この収納部109には、第2信号伝送
基板14が収納される。また、第2ハウジング103に
は貫通孔5が設けられており、第1ハウジング102の
軸部104が、該貫通孔105に軸受106を介して回
転可能に支持されている。On the other hand, the second housing 103 is made of, for example, Al (aluminum) like the first housing 102, and is provided with a storage portion 109 as shown by a dotted line in FIG. The second signal transmission board 14 is stored in the storage section 109. The second housing 103 is provided with a through hole 5, and the shaft portion 104 of the first housing 102 is rotatably supported by the through hole 105 via a bearing 106.
【0038】本実施形態においては、第1ハウジング1
02に第1信号伝送基板13を収納し、更に第2ハウジ
ング103に第2信号伝送基板14を収納して、第1ハ
ウジング102の軸部104を軸受106を用いて第2
ハウジング103の貫通孔105内に貫通させ、第1ハ
ウジング102と第2ハウジング103とを図1のよう
に組み付けることにより、第1信号伝送基板13と第2
信号伝送基板14との間に0.5〜1mmの間隙が設け
られるように構成されている。In this embodiment, the first housing 1
02 accommodates the first signal transmission board 13, further accommodates the second signal transmission board 14 in the second housing 103, and fixes the shaft 104 of the first housing 102 to the second
The first signal transmission board 13 and the second signal transmission board 13 are inserted through the through hole 105 of the housing 103 and the first housing 102 and the second housing 103 are assembled as shown in FIG.
It is configured such that a gap of 0.5 to 1 mm is provided between itself and the signal transmission board 14.
【0039】また、第1信号伝送基板13と第2信号伝
送基板14は、第1ハウジング102及び第2ハウジン
グ103により密閉され、電磁シールドされている。従
って、送受信部は、外部からのノイズの影響を受けるこ
とがなく、また、外部に対しての雑音源ともならない。The first signal transmission board 13 and the second signal transmission board 14 are sealed by a first housing 102 and a second housing 103 and are electromagnetically shielded. Therefore, the transmission / reception unit is not affected by external noise and does not become a noise source to the outside.
【0040】第1信号伝送基板13と第2信号伝送基板
14は、それぞれ図3と図4に示すように、リング形状
のプリント基板60上に、信号伝送パターン61と接地
パターン62が二重リング状に形成されている。As shown in FIGS. 3 and 4, the first signal transmission board 13 and the second signal transmission board 14 are formed on a ring-shaped printed circuit board 60 by forming a signal transmission pattern 61 and a ground pattern 62 on a double ring. It is formed in a shape.
【0041】プリント基板60は、ガラスエポキシ製の
基板をリング形状に形成したもので、 プリント基板6
0の形状及び大きさは、第1信号伝送基板13と第2信
号伝送基板14の双方において同じである。The printed board 60 is formed by forming a board made of glass epoxy into a ring shape.
The shape and size of 0 are the same in both the first signal transmission board 13 and the second signal transmission board 14.
【0042】信号伝送パターン61と接地パターン62
は、抵抗率が低い金属で形成されたパターンであり、プ
リント基板60の片面に設けられている。使用可能な金
属としては、例えば、高価ではあるが、銀が挙げられ
る。また、銅やアルミニウムは、抵抗率が低く、しかも
低価格なので、このようなパターンに使用する金属とし
て適している。本実施形態では、一例として、銅箔で形
成されたパターンを用いている。Signal transmission pattern 61 and ground pattern 62
Is a pattern formed of a metal having a low resistivity, and is provided on one surface of the printed circuit board 60. Examples of usable metals include silver, which is expensive. Further, copper and aluminum have low resistivity and are inexpensive, so that they are suitable as metals used for such patterns. In the present embodiment, as an example, a pattern formed of a copper foil is used.
【0043】信号伝送パターン61と接地パターン62
の形状は、リング形状であり、それぞれのリング形状パ
ターンの複数箇所には、給電点63が設けられており、
各給電点63には、図5に示すように、同軸ケーブル6
4から取り出された給電線65が接続されている。本実
施形態においては、第1信号伝送基板13が送信側の基
板であり、この送信側の第1信号伝送基板13における
信号伝送パターン61上の各給電点63には、給電線6
5を介して所定周波数の信号が同時に供給されるように
構成されている。各給電線65の長さは等しく、各給電
点63に供給される信号の位相は揃えられている。ま
た、第1伝送基板13と第2伝送基板14は、上述した
ように0.5〜1.0mmの間隔で対向配置されてお
り、信号伝送パターン61同士、及び接地パターン62
同士が空気層を介して容量結合された構成となってい
る。Signal transmission pattern 61 and ground pattern 62
Is a ring shape, and a feeding point 63 is provided at a plurality of locations of each ring shape pattern.
As shown in FIG. 5, each feed point 63 has a coaxial cable 6
4 is connected to the feeder line 65 taken out. In the present embodiment, the first signal transmission board 13 is a transmission-side board, and each power supply point 63 on the signal transmission pattern 61 of the first signal transmission board 13 on the transmission side is provided with a power supply line 6.
5 so that signals of a predetermined frequency are simultaneously supplied. The lengths of the power supply lines 65 are equal, and the phases of the signals supplied to the power supply points 63 are aligned. Further, the first transmission board 13 and the second transmission board 14 are opposed to each other at an interval of 0.5 to 1.0 mm as described above, and the signal transmission patterns 61 and the ground pattern 62 are provided.
The components are capacitively coupled to each other via an air layer.
【0044】以上のように、本実施形態の信号伝送装置
100は、同軸ケーブルを中心軸線に垂直な縦断面で切
断し、それぞれを容量結合させたものと等価である。従
って、信号伝送パターン61に対して直交して接地パタ
ーン62方向に発生する電界と、これに直交し、信号伝
送パターン61を取り巻くように発生する磁界との、両
方に直交する方向、即ち第1伝送基板13から第2伝送
基板14へ向かう方向に、電磁エネルギが移動すること
により、信号の伝送が行われる構成となっている。つま
り、本実施形態においては、アンテナ対による信号の伝
送ではなく、パターンの二重リング状構造、及び多点同
時給電、並びに容量結合により、同軸ケーブルと同等な
方式により信号伝送を行っている。As described above, the signal transmission device 100 of the present embodiment is equivalent to a device in which a coaxial cable is cut in a vertical section perpendicular to the central axis and each is capacitively coupled. Therefore, an electric field generated orthogonal to the signal transmission pattern 61 in the direction of the ground pattern 62 and a magnetic field generated orthogonal to the signal transmission pattern 61 so as to surround the signal transmission pattern 61, that is, the direction orthogonal to both directions, that is, the first direction Signals are transmitted by moving electromagnetic energy in a direction from the transmission board 13 to the second transmission board 14. That is, in the present embodiment, signal transmission is performed by a method equivalent to that of a coaxial cable, not by signal transmission by an antenna pair, but by a double ring-shaped structure of patterns, simultaneous power supply at multiple points, and capacitive coupling.
【0045】本実施形態においては、伝送対象の信号の
周波数がVHF帯以上の高い周波数であり、このような
場合には、信号は表面効果により同軸ケーブルの中心導
体の表面部分において伝送される。一方、同軸ケーブル
を中心軸線に垂直な縦断面で切断したものと等価な本実
施形態の信号伝送基板における特性インピーダンスは、
図3及び図4に示すように、リング状の接地パターン6
2の内側とリング状の信号伝送パターン61の外側との
間の間隙W3によって決定される。従って、送信側と受
信側で、当該間隔W3の等しい信号伝送基板を用いるこ
とにより、送信側と受信側のインピーダンスが整合され
た状態で信号の伝送を行うことができ、定在波の発生を
実用上全く問題のない程度に抑えて、広帯域の信号伝送
を行うことができる。In the present embodiment, the frequency of the signal to be transmitted is a high frequency equal to or higher than the VHF band. In such a case, the signal is transmitted on the surface of the center conductor of the coaxial cable due to the surface effect. On the other hand, the characteristic impedance of the signal transmission board of the present embodiment, which is equivalent to a coaxial cable cut in a vertical section perpendicular to the central axis, is
As shown in FIG. 3 and FIG.
2 and the outside of the ring-shaped signal transmission pattern 61 are determined by the gap W3. Therefore, by using a signal transmission board having the same interval W3 on the transmission side and the reception side, it is possible to transmit a signal in a state where the impedance on the transmission side and the impedance on the reception side are matched, and to generate a standing wave. Broadband signal transmission can be performed with practically no problem.
【0046】また、容量結合における容量値x[pF]
は、第1信号伝送基板13と第2信号伝送基板14の間
隔をG[mm]、信号伝送パターン61または接地パタ
ーン62の面積をa[(幅[mm]×長さ[mm]/1000)]、プ
リント基板60の比誘電率をy、とすると、Further, the capacitance value x [pF] in the capacitive coupling
Is the distance between the first signal transmission board 13 and the second signal transmission board 14 as G [mm], and the area of the signal transmission pattern 61 or the ground pattern 62 as a [(width [mm] × length [mm] / 1000). ], Assuming that the relative permittivity of the printed circuit board 60 is y,
【0047】[0047]
【数1】x = (y×8.854×a)/G という式により求められる。従って、この容量値xが適
宜の値となるように、間隔G、各パターンの幅及び長さ
等の値を定めることにより、所望の帯域における信号を
伝送することが可能になる。X = (y × 8.854 × a) / G Therefore, it is possible to transmit a signal in a desired band by determining values such as the interval G and the width and length of each pattern so that the capacitance value x becomes an appropriate value.
【0048】なお、本実施形態においては、信号伝送パ
ターン61と接地パターン62のそれぞれの幅、全長、
及び信号伝送パターン61と接地パターン62との間隔
Wは、第1信号伝送基板13及び第2信号伝送基板14
の何れにおいても同じ値に設定されている。In this embodiment, the width, the total length, and the width of each of the signal transmission pattern 61 and the ground pattern 62 are set.
The distance W between the signal transmission pattern 61 and the ground pattern 62 is determined by the first signal transmission board 13 and the second signal transmission board 14.
Are set to the same value.
【0049】また、給電点63の個数は、第1信号伝送
基板13のパターン上においてNの時、第2信号伝送基
板14のパターン上においてはN−1となるように構成
している。本実施形態においては、一例として、第1信
号伝送基板13のパターン上においては4個、第2信号
伝送基板14のパターン上においては3個の給電点63
を設けている。このように構成することで、本実施形態
のように、第1信号伝送基板13と第2信号伝送基板1
4とが互いに相対的に回転する場合でも、第1信号伝送
基板13と第2信号伝送基板14とにおいて、全ての給
電点63が同時に対向する位置関係になることがなく、
広い帯域において略フラットな信号伝送特性を得ること
ができる。Further, the number of the feeding points 63 is configured to be N-1 on the pattern of the first signal transmission board 13 and N-1 on the pattern of the second signal transmission board 14. In the present embodiment, as an example, four feeding points 63 on the pattern of the first signal transmission board 13 and three feeding points 63 on the pattern of the second signal transmission board 14.
Is provided. With this configuration, as in the present embodiment, the first signal transmission board 13 and the second signal transmission board 1
4 does not rotate relative to each other, the first signal transmission board 13 and the second signal transmission board 14 do not have a positional relationship in which all feeding points 63 face each other at the same time.
A substantially flat signal transmission characteristic can be obtained in a wide band.
【0050】以下、本実施形態の信号伝送部について、
信号伝送特性を調べた実験結果について説明する。この
実験は、図6に示すように、静止側と回転側のそれぞれ
において、複数の給電点63のうちの一つの給電点63
に着目し、回転側において着目した給電点63が、静止
側において着目した給電点63に対して、それぞれ0
゜、90゜、180゜、270゜の角度を有する時の信
号の損失を調べたものである。また、測定には、アドバ
ンテスト社製のスペクトラムアナライザを用い、信号の
周波数を300MHzから550MHzまで変化させ
た。実験の結果を、図7〜図10に示す。Hereinafter, the signal transmission unit of this embodiment will be described.
An experimental result of examining signal transmission characteristics will be described. In this experiment, as shown in FIG. 6, one of the plurality of feeding points 63 was used on each of the stationary side and the rotating side.
And the feeding point 63 on the rotating side is 0% with respect to the feeding point 63 on the stationary side.
In this figure, the loss of a signal at angles of ゜, 90 °, 180 °, and 270 ° was examined. The measurement was performed using a spectrum analyzer manufactured by Advantest Corporation, and the frequency of the signal was changed from 300 MHz to 550 MHz. The results of the experiment are shown in FIGS.
【0051】図7は回転側の給電点63の角度が静止側
の給電点63に対して0゜の時、図8は90゜、図9は
180゜、及び図10は270゜の時の結果を示す。図
7〜図10の結果から判るように、本実施形態によれ
ば、300MHzから550MHzまでの広い帯域に亘
って、略フラットな特性が得られた。一例として、49
0MHzの結果を見ると、何れの角度においても、−8
dBm程度の損失であった。一方、同軸ケーブルを用い
て同様の条件の下で測定を行ったところ、図11に示す
ように、300MHzから550MHzまでの広い帯域
に亘って、−2dBm程度の損失であった。7 shows a case where the angle of the feeding point 63 on the rotating side is 0 ° with respect to the feeding point 63 on the stationary side, FIG. 8 shows 90 °, FIG. 9 shows 180 °, and FIG. The results are shown. As can be seen from the results of FIGS. 7 to 10, according to the present embodiment, a substantially flat characteristic was obtained over a wide band from 300 MHz to 550 MHz. As an example, 49
Looking at the results at 0 MHz, at any angle, -8
The loss was about dBm. On the other hand, when measurement was performed under the same conditions using a coaxial cable, as shown in FIG. 11, the loss was about -2 dBm over a wide band from 300 MHz to 550 MHz.
【0052】ここで、比較のために、給電点63を第1
信号伝送基板13と第2信号伝送基板14のそれぞれに
おいて1個として測定した結果を、図12及び図13に
示す。図12は静止側と回転側の給電点63の角度が0
゜の場合、図13は180゜の場合の結果を示す。Here, for comparison, the feeding point 63 is set to the first
FIGS. 12 and 13 show the results of measuring one signal on each of the signal transmission board 13 and the second signal transmission board 14. FIG. 12 shows that the angle between the feeding point 63 on the stationary side and the rotating side is 0.
For ゜, FIG. 13 shows the result for 180 °.
【0053】給電点が1個で、しかも当該給電点の位置
が静止側と回転側とで一致する場合には、図12から判
るように、固有周波数f及びその倍の周波数2fにおい
て、極めて大きなディップ点が生じる。また、図12及
び図13から判るように、平均的に信号の損失が大きく
なっている。When there is one feed point and the position of the feed point coincides between the stationary side and the rotating side, as can be seen from FIG. 12, the frequency is extremely large at the natural frequency f and its multiple frequency 2f. A dip point occurs. In addition, as can be seen from FIGS. 12 and 13, the signal loss is large on average.
【0054】以上のように、給電点が1個の場合には、
ループアンテナと同様な特性を示し、広い帯域に亘って
フラットな特性を得ることができず、本実施形態のよう
に周波数変調された信号をキャリア周波数に重畳して、
回転側から静止側に伝送する構成には適していない。As described above, when there is one feeding point,
It shows the same characteristics as a loop antenna, cannot obtain flat characteristics over a wide band, and superimposes a frequency-modulated signal on a carrier frequency as in the present embodiment.
It is not suitable for a configuration for transmitting from the rotating side to the stationary side.
【0055】これに対し、給電点を複数個設ける場合に
は、たとえ静止側における1個の給電点と回転側におけ
る1個の給電点との位置が一致する場合でも、他の給電
点の位置は一致していないので、全体として平均化さ
れ、図7〜図10に示すようなフラットな特性が得られ
たものと思われる。そして、このような特性は、本実施
形態のように周波数変調された信号をキャリア周波数に
重畳して、回転側から静止側に伝送する構成には好適で
ある。On the other hand, when a plurality of feeding points are provided, even if the position of one feeding point on the stationary side coincides with the position of one feeding point on the rotating side, the positions of the other feeding points are different. Since they do not match, it is considered that they were averaged as a whole and flat characteristics as shown in FIGS. 7 to 10 were obtained. Such characteristics are suitable for a configuration in which a frequency-modulated signal is superimposed on a carrier frequency and transmitted from a rotating side to a stationary side as in the present embodiment.
【0056】また、給電点を複数設けた場合のメリット
として、指向性を改善できるという点が挙げられる。図
14と図15に、円板状のマイクロスリップアンテナを
用いて給電点と指向性の関係を調べた結果を示す。ま
ず、図14(A)に示すようにプリント基板60’の表
面に円板状の信号伝送パターン61’を形成し、裏面に
接地パターン62’を形成し、図14(B)に示すよう
に円板状の信号伝送パターン61’に4個の給電点A,
B,C,Dを設け、図14(C)、(D)に示すように
円板状の信号伝送パターン61’の直径をλ/2とした
場合の電波の指向性パターンを図14(E)に示す。図
14(E)から判るように、給電点を複数箇所に設ける
ことにより、略無指向性のようなパターンを実現でき
る。An advantage of providing a plurality of feeding points is that the directivity can be improved. 14 and 15 show the results of examining the relationship between the feeding point and the directivity using a disk-shaped microslip antenna. First, as shown in FIG. 14A, a disk-shaped signal transmission pattern 61 'is formed on the front surface of a printed circuit board 60', and a ground pattern 62 'is formed on the back surface, as shown in FIG. 14B. Four feeding points A,
B, C, and D are provided, and as shown in FIGS. 14C and 14D, the directivity pattern of the radio wave when the diameter of the disc-shaped signal transmission pattern 61 ′ is λ / 2 is shown in FIG. ). As can be seen from FIG. 14E, a pattern such as a substantially non-directional pattern can be realized by providing a plurality of power supply points.
【0057】これに対し、図15に示すようにプリント
基板60’の表面に円板状の信号伝送パターン61’を
形成し、裏面に接地パターン62’を形成し、図15
(B)に示すように円板状の信号伝送パターン61’に
1個の給電点Aを設け、図15(C)に示すように円板
状の信号伝送パターン61’の直径をλ/2とした場合
の電波の指向性パターンを図15(D)に示す。図15
(D)から判るように、給電点が1箇所の場合には、8
の字状の指向性を示すようになり、特に本実施形態によ
う回転側から静止側に信号を伝送する構成には適してい
ない。On the other hand, as shown in FIG. 15, a disc-shaped signal transmission pattern 61 'is formed on the front surface of the printed circuit board 60', and a ground pattern 62 'is formed on the back surface.
As shown in FIG. 15B, one feeding point A is provided on the disc-shaped signal transmission pattern 61 ′, and as shown in FIG. 15C, the diameter of the disc-shaped signal transmission pattern 61 ′ is λ / 2. FIG. 15D shows the directivity pattern of the radio wave in the case of. FIG.
As can be seen from (D), when there is one feeding point, 8
, And is not particularly suitable for a configuration for transmitting a signal from the rotating side to the stationary side as in the present embodiment.
【0058】以上のように、本実施形態の信号伝送部に
おいては、二重リング状構造の信号伝送パターンと接地
パターンを容量結合させると共に、一方がN個、他方が
N−1個となる多点の給電を行うようにしたので、同軸
ケーブルのように広い帯域においてフラットな特性を得
ることができる。As described above, in the signal transmission section of the present embodiment, the signal transmission pattern of the double ring structure and the ground pattern are capacitively coupled, and one of the signal transmission patterns is N and the other is N-1. Since power is supplied to points, flat characteristics can be obtained in a wide band like a coaxial cable.
【0059】本実施形態においては、以上のような構成
により、広い帯域に亘ってフラットな特性で信号の伝送
を行うことができる。しかも、ほぼ無指向性に近づける
ことができるので、回転系に用いた場合でも効率の良い
信号伝送を行うことができる。In the present embodiment, with the above configuration, it is possible to transmit a signal with flat characteristics over a wide band. In addition, since it can be made to be almost omni-directional, efficient signal transmission can be performed even when used in a rotating system.
【0060】(第2の実施形態)次に、本発明の第2の
実施形態を添付図面の図16乃至図21に基づいて説明
する。なお、第1の実施形態との共通箇所には同一符号
を付して説明を省略する。(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【0061】本発明の信号伝送基板は、第1の実施形態
で説明した例に限定されるものではなく、例えば、図1
6に示すような構成であっても良い。図16に示す信号
伝送基板は、図14(A)に示したものと同様の構成で
あり、四角形状のプリント基板60’の表面上に円板状
の信号伝送パターン61’を形成すると共に、プリント
基板60’の裏面に接地パターン62’を一様に形成し
たものである。この場合でも、信号伝送パターン61’
上の給電点63は複数箇所、例えば4箇所に設ける。ま
た、信号伝送パターン61’の直径は、x方向及びy方
向においてそれぞれλ/2の長さに設定されている。The signal transmission board of the present invention is not limited to the example described in the first embodiment.
6 may be used. The signal transmission board shown in FIG. 16 has the same configuration as that shown in FIG. 14A, and has a disc-shaped signal transmission pattern 61 ′ formed on the surface of a square printed board 60 ′. The ground pattern 62 'is formed uniformly on the back surface of the printed circuit board 60'. Even in this case, the signal transmission pattern 61 '
The upper feeding point 63 is provided at a plurality of positions, for example, at four positions. The diameter of the signal transmission pattern 61 ′ is set to λ / 2 in the x direction and the y direction, respectively.
【0062】このように、プリント基板60’の裏面側
に全面に亘って接地パターン62’を形成した場合に
は、信号伝送パターン61’からの磁束の殆どが裏面の
接地パターン62’側に回り込むため、第1の実施形態
に比べて損失は大きくなる。しかし、第1の実施形態と
同様に複数の給電点63により略無指向性の特性を実現
することができ、また、信号伝送パターン61’の面積
を拡げたことで、周波数帯域も広くとることができる。As described above, when the ground pattern 62 'is formed on the entire back surface of the printed circuit board 60', most of the magnetic flux from the signal transmission pattern 61 'goes around to the ground pattern 62' on the back surface. Therefore, the loss is larger than that in the first embodiment. However, substantially omnidirectional characteristics can be realized by the plurality of feeding points 63 as in the first embodiment, and the frequency band can be widened by increasing the area of the signal transmission pattern 61 '. Can be.
【0063】また、図17に示す例は、信号伝送パター
ンのみをリング状の信号伝送パターン61としたもので
ある。この場合においても、プリント基板60’の裏面
側に全面に亘って接地パターン62’を形成した場合に
は、信号伝送パターン61’からの磁束の殆どが裏面の
接地パターン62’側に回り込むため、第1の実施形態
に比べて損失は大きくなる。しかし、第1の実施形態と
同様に複数の給電点63により略無指向性の特性を実現
することができ、また、信号伝送パターン61’の長さ
を長くしたことで、周波数帯域も広くとることができ
る。In the example shown in FIG. 17, only the signal transmission pattern is a ring-shaped signal transmission pattern 61. Also in this case, when the ground pattern 62 'is formed over the entire back surface of the printed circuit board 60', most of the magnetic flux from the signal transmission pattern 61 'goes around to the ground pattern 62' on the back surface. The loss is larger than in the first embodiment. However, similar to the first embodiment, a substantially omnidirectional characteristic can be realized by the plurality of feeding points 63, and the frequency band is widened by increasing the length of the signal transmission pattern 61 '. be able to.
【0064】更に、図18に示すように構成することも
できる。図18に示す例は、信号伝送パターン61をリ
ング形状とし、該信号伝送パターン61を取り囲むよう
に、接地パターン62”をプリント基板60’の表面上
に設けたものである。この場合にも信号伝送パターン6
1の給電点63は複数箇所、例えば4箇所に設ける。こ
のように構成すると、信号伝送パターン61からの磁束
がプリント基板60’の裏面側に回り込むことが無くな
るので、信号伝送における損失の低下を防止することが
できる。Further, a configuration as shown in FIG. 18 can be adopted. In the example shown in FIG. 18, the signal transmission pattern 61 has a ring shape, and a ground pattern 62 ″ is provided on the surface of the printed circuit board 60 ′ so as to surround the signal transmission pattern 61. Transmission pattern 6
One power supply point 63 is provided at a plurality of locations, for example, at four locations. With this configuration, the magnetic flux from the signal transmission pattern 61 does not go around the back surface of the printed circuit board 60 ′, so that a loss in signal transmission can be prevented from lowering.
【0065】また、図19に示すように構成しても良
い。図19に示す例は、ほぼ第1の実施形態と同様に、
信号伝送パターン61と接地パターン62は二重リング
形状に構成されているが、プリント基板60’は四角形
状になっているところが第1の実施形態と異なる。この
ように、プリント基板60’の形状は必ずしもリング形
状である必要はない。このような構成によれば、広い帯
域に亘って、フラットな特性の信号伝送を行うことがで
きる。また、ほぼ無指向性を実現することができる。Further, it may be configured as shown in FIG. The example shown in FIG. 19 is similar to the first embodiment,
The signal transmission pattern 61 and the ground pattern 62 are formed in a double ring shape, but the printed circuit board 60 'is different from the first embodiment in that the printed circuit board 60' is formed in a square shape. Thus, the shape of the printed circuit board 60 'does not necessarily need to be a ring shape. According to such a configuration, signal transmission with flat characteristics can be performed over a wide band. Also, almost omnidirectionality can be realized.
【0066】更に、図20に示すように構成しても良
い。図20に示す例は、プリント基板60、信号伝送パ
ターン61、及び接地パターン62は全てリング形状で
あるが、信号伝送パターン61はプリント基板60の表
面側に設けられ、接地パターン62はプリント基板60
の裏面に設けられている。この場合においては、信号伝
送パターン61からの磁束の殆どが裏面の接地パターン
62側に回り込むため、第1の実施形態に比べて損失は
大きくなる。しかし、第1の実施形態と同様に複数の給
電点63により略無指向性の特性を実現することができ
る。Further, the configuration may be as shown in FIG. In the example shown in FIG. 20, the printed board 60, the signal transmission pattern 61, and the ground pattern 62 are all ring-shaped, but the signal transmission pattern 61 is provided on the front side of the printed board 60, and the ground pattern 62 is
Is provided on the back surface. In this case, since most of the magnetic flux from the signal transmission pattern 61 goes around to the ground pattern 62 on the back surface, the loss is larger than in the first embodiment. However, similar to the first embodiment, a substantially non-directional characteristic can be realized by the plurality of feeding points 63.
【0067】(第3の実施形態)次に、本発明の第3の
実施形態を添付図面の図21乃至図33に基づいて説明
する。図21は、本発明の第3の実施形態としての測定
信号及び電源伝送用ロータリージョイントが用いられる
押し出し型ラミネート加工機の概略構成を示す図であ
る。(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 21 to 33 of the accompanying drawings. FIG. 21 is a diagram showing a schematic configuration of an extrusion-type laminating machine using a rotary joint for transmitting measurement signals and power as a third embodiment of the present invention.
【0068】図21に示すように、本実施形態の押し出
し型ラミネート加工機には、基材としてのPETを供給
するためのシート供給部20が設けられている。シート
供給部20から供給されるPET21は、搬送経路22
を介してラミネート加工部に至り、ラミネート加工部に
おいてTダイ23と対向するように構成されている。T
ダイ23には、上部のホッパー24から、溶融されたポ
リエチレンが供給され、Tダイ23から供給されたポリ
エチレンは、PET21上に塗布される。そして、PE
T21上に塗布されたポリエチレンは、直ちに冷却ロー
ル25にて冷却されてPET21上に固着する。このよ
うなラミネート加工により2層に形成されたシートは、
搬送部26を介して巻き取り部27へ搬送され、巻き取
り部27において巻き取られる。As shown in FIG. 21, the extrusion type laminating machine of the present embodiment is provided with a sheet supply section 20 for supplying PET as a base material. The PET 21 supplied from the sheet supply unit 20 includes
Through the laminating section, and is configured to face the T-die 23 in the laminating section. T
The melted polyethylene is supplied to the die 23 from the upper hopper 24, and the polyethylene supplied from the T die 23 is applied on the PET 21. And PE
The polyethylene applied on T21 is immediately cooled by the cooling roll 25 and fixed on PET21. Sheets formed in two layers by such lamination processing are:
The sheet is conveyed to the winding unit 27 via the conveying unit 26, and is wound at the winding unit 27.
【0069】このようなラミネート加工機において良好
なラミネート加工を行うためには、冷却ロール25にお
ける表面温度を所定の適正温度に維持することが重要で
あり、次のような冷却用ロール25が用いられる。In order to carry out good laminating processing in such a laminating machine, it is important to maintain the surface temperature of the cooling roll 25 at a predetermined appropriate temperature. Can be
【0070】図22は、本実施形態における冷却ロール
25の概略構成を示す一部破断斜視図である。図22に
示すように、ロール内部には、冷却水供給用の複数のパ
イプ30が配置されており、また、これらのパイプ30
とロール表面31の中間には、作動液の蒸気相が設けら
れた構成となっており、ロール表面端部の温度は中間部
と比較して5〜8℃低いだけである。例えば、ロール中
間部の表面温度が36℃ならば端部が29〜31℃とな
る。従って、この温度を周囲の空気の露点以上となるよ
うに設定することにより、この冷却ロール25による結
露を完全に防ぐことができる。なお、本実施形態では、
この冷却用ロール25の直径を600mm、長さを20
00mmとし、後述するロータリージョイントと連結さ
れる回転軸の直径を15mmとした。また、冷却水温度
は15℃とした。FIG. 22 is a partially cutaway perspective view showing a schematic configuration of the cooling roll 25 in the present embodiment. As shown in FIG. 22, a plurality of pipes 30 for supplying cooling water are arranged inside the roll.
The middle of the roll surface 31 is provided with a vapor phase of the working liquid, and the temperature of the roll surface end is only 5 to 8 ° C. lower than that of the middle portion. For example, if the surface temperature of the intermediate portion of the roll is 36 ° C, the end portion becomes 29 to 31 ° C. Therefore, by setting this temperature to be equal to or higher than the dew point of the surrounding air, dew condensation by the cooling roll 25 can be completely prevented. In the present embodiment,
The cooling roll 25 has a diameter of 600 mm and a length of 20 mm.
00 mm, and the diameter of a rotating shaft connected to a rotary joint described later was 15 mm. The cooling water temperature was 15 ° C.
【0071】更に、冷却ロール25の表面31は温度が
均一なだけでなく、鏡面加工されているため、ラミネー
ト加工するシートの透明度を全幅に亘って均一にしてい
る。Further, since the surface 31 of the cooling roll 25 is not only uniform in temperature but also mirror-finished, the transparency of the sheet to be laminated is made uniform over the entire width.
【0072】そして、この冷却ロール25においては、
表面温度を所定の適正温度に維持するために、図23
(A)に示すように、冷却ロール25の表面層に白金か
らなる測温抵抗体11を埋め込み、測定信号及び電源伝
送用ロータリージョイント1を用いて測温抵抗体11の
測定信号を回転側から静止側に伝送し、当該測定信号に
基づいて冷却水の流量を制御することにより、前記表面
温度を所望の一定温度に維持している。なお、冷却水
は、図23(A)に示す冷却水供給用ロータリージョイ
ント33を介して供給され、測定信号及び電源伝送用ロ
ータリージョイント1内に設けられた中空軸を通り、更
に冷却ロール25の回転軸32を通って前記パイプ30
に至る。Then, in the cooling roll 25,
In order to maintain the surface temperature at a predetermined appropriate temperature, FIG.
As shown in (A), the resistance thermometer 11 made of platinum is embedded in the surface layer of the cooling roll 25, and the measurement signal and the measurement signal of the resistance thermometer 11 are transmitted from the rotating side using the rotary joint 1 for power transmission. By transmitting the cooling water to the stationary side and controlling the flow rate of the cooling water based on the measurement signal, the surface temperature is maintained at a desired constant temperature. The cooling water is supplied via a cooling water supply rotary joint 33 shown in FIG. 23A, passes through a hollow shaft provided in the rotary joint 1 for transmitting measurement signals and power, and further passes through a cooling roller 25. The pipe 30 passes through a rotating shaft 32.
Leads to.
【0073】以下、本実施形態における測定信号及び電
源伝送用ロータリージョイント1の構成について図23
乃至図25を用いて詳しく説明する。Hereinafter, the configuration of the rotary joint 1 for transmitting the measurement signal and the power supply in this embodiment will be described with reference to FIG.
This will be described in detail with reference to FIGS.
【0074】[ロータリージョイント]図23(A)は
本発明の一実施形態における測定信号及び電源伝送用ロ
ータリージョイント1及び冷却水供給用ロータリージョ
イント33を取り付けた冷却ロールユニットの全体を示
す平面図であり、図23(B)は図23(A)の冷却ロ
ールユニットと対比される比較例を示す平面図である。
図24は本実施形態の測定信号及び電源伝送用ロータリ
ージョイント1を回転中心軸線から半分を断面図で、他
の半分を平面図で示したものである。図25は本実施形
態の測定信号及び電源伝送用ロータリージョイント1に
おける各回路、信号伝送基板、及び電源伝送カプラの電
気的接続関係を示すブロック図である。なお、図24に
示す回転中心軸線Lは図23(A),(B)に示す回転
中心軸線Lと一致している。[Rotary Joint] FIG. 23A is a plan view showing an entire cooling roll unit to which a rotary joint 1 for transmitting a measurement signal and power and a rotary joint 33 for supplying cooling water according to an embodiment of the present invention. FIG. 23 (B) is a plan view showing a comparative example compared with the cooling roll unit of FIG. 23 (A).
FIG. 24 is a cross-sectional view of a half of the rotary joint 1 for transmitting measurement signals and power supply according to the present embodiment from the rotation center axis, and a plan view of the other half. FIG. 25 is a block diagram showing an electrical connection relationship between each circuit, a signal transmission board, and a power transmission coupler in the rotary joint 1 for transmitting a measurement signal and power according to the present embodiment. The rotation center axis L shown in FIG. 24 matches the rotation center axis L shown in FIGS. 23 (A) and 23 (B).
【0075】図24に示すように、本実施形態の測定信
号及び電源伝送用ロータリージョイント1は、冷却ロー
ル25側の軸端2aと冷却水供給用ロータリージョイン
ト33側の軸端2bを有する中空軸2と、該中空軸2の
外周に嵌合されるリング3a,3bと、該リング3a,
3bに嵌合されフランジ部4aと胴部4bを有する第1
ハウジング部材4と、軸受け5a,5bと、該軸受け5
a,5bを介して前記第1ハウジング部材4に支持され
リング6aとフランジ部6bと円筒壁6cを有する第2
ハウジング部材6と、前記第1ハウジング部材4の胴部
4bに取り付けられる支持板15aと、前記第2ハウジ
ング部材6のフランジ部6bに取り付けられる支持板1
5bと、第1ハウジング部材4の胴部4bに支持される
電気回路ユニット12と、支持板15bに支持される第
1フェライトコアコイルユニット18と、支持板15b
に支持される第2フェライトコアコイルユニット19と
を備えている。As shown in FIG. 24, the rotary joint 1 for transmitting measurement signals and power supply according to the present embodiment has a hollow shaft having a shaft end 2a on the side of the cooling roll 25 and a shaft end 2b on the side of the rotary joint 33 for supplying cooling water. 2, rings 3a, 3b fitted around the outer periphery of the hollow shaft 2, and rings 3a, 3b.
3b fitted with a flange 4a and a body 4b
The housing member 4, the bearings 5a and 5b, and the bearing 5
a, 5b, which is supported by the first housing member 4 through the first housing member 4 and has a cylindrical portion 6b, a ring 6a, a flange portion 6b.
The housing member 6, a support plate 15a attached to the body 4b of the first housing member 4, and the support plate 1 attached to the flange 6b of the second housing member 6.
5b, an electric circuit unit 12 supported by the body 4b of the first housing member 4, a first ferrite core coil unit 18 supported by the support plate 15b, and a support plate 15b.
And a second ferrite core coil unit 19 supported by the second ferrite core unit.
【0076】中空軸2は、冷却水の供給路としての中空
孔2cが形成された鉄製の軸であり、最大で30mm程
度の肉厚を有して7kg/cm2程度の水圧に耐えられ
るように構成されている。中空軸2の冷却ロール25側
の軸端2aは、冷却ロール25の回転軸32に嵌合さ
れ、中空軸2に設けられた図示しないボルト孔に挿通さ
れる図示しないボルトにより前記回転軸32に堅固に取
り付けられる。従って、冷却ロール25が回転駆動され
ることにより、中空軸2も回転駆動されることになる。
また、もう一方の軸端2bには前記冷却水供給用ロータ
リージョイント33が、前記軸端2bにネジ止め等によ
り取り付けられる。The hollow shaft 2 is an iron shaft in which a hollow hole 2c as a cooling water supply passage is formed. The hollow shaft 2 has a maximum thickness of about 30 mm and can withstand a water pressure of about 7 kg / cm 2. Is configured. The shaft end 2 a of the hollow shaft 2 on the cooling roll 25 side is fitted to the rotating shaft 32 of the cooling roll 25, and is connected to the rotating shaft 32 by a bolt (not shown) inserted into a bolt hole (not shown) provided in the hollow shaft 2. Can be firmly attached. Therefore, when the cooling roll 25 is rotationally driven, the hollow shaft 2 is also rotationally driven.
The cooling water supply rotary joint 33 is attached to the other shaft end 2b by screwing or the like to the shaft end 2b.
【0077】中空軸2の前記軸端2a,2bに近接した
外周には、ステンレス鋼で形成されたリング3a,3b
が嵌合して取り付けられる。そして、このリング3a,
3bに第1ハウジング部材4が嵌合して取り付けられる
ことにより、第1ハウジング部材4と中空軸2との間に
は、空気層3cが形成される。中空軸2の中空孔2cに
上述した温度の冷却水を供給すると、中空軸2の外表面
に結露が生じるが、この空気層3cによって結露の電気
回路等に対する影響を防止している。Rings 3a, 3b made of stainless steel are provided on the outer periphery of the hollow shaft 2 near the shaft ends 2a, 2b.
Are fitted and attached. And this ring 3a,
When the first housing member 4 is fitted and attached to 3b, an air space 3c is formed between the first housing member 4 and the hollow shaft 2. When the cooling water having the above-described temperature is supplied to the hollow hole 2c of the hollow shaft 2, dew is formed on the outer surface of the hollow shaft 2. The air layer 3c prevents the dew from affecting the electric circuit and the like.
【0078】第1ハウジング部材4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4aと、胴部4bとを備えている。フランジ部4aに
は、ベアリング軸受け5aの内輪が嵌合され、胴部4b
にはベアリング軸受け5bの内輪が嵌合されている。The first housing member 4 is made of anodized aluminum and has a flange 4a and a body 4b. The inner ring of the bearing 5a is fitted into the flange 4a,
Is fitted with the inner race of the bearing 5b.
【0079】また、第2ハウジング部材6もアルミニウ
ムで形成されており、円筒壁6c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6aはベア
リング軸受け5aの外輪に嵌合され、第2ハウジング部
材6のフランジ部6bはベアリング軸受け5bの外輪に
嵌合されている。従って、冷却ロール25の回転駆動に
伴って中空軸2が回転すると、第1フランジ部材4は第
2フランジ部材6に対して回転することになる。The second housing member 6 is also made of aluminum, and the surface of the cylindrical wall 6c is anodized. The ring 6a of the second housing member is fitted to the outer ring of the bearing 5a, and the flange 6b of the second housing member 6 is fitted to the outer ring of the bearing 5b. Therefore, when the hollow shaft 2 rotates with the rotation of the cooling roll 25, the first flange member 4 rotates with respect to the second flange member 6.
【0080】このように回転する第1フランジ部材4の
胴部4bには、電気回路ユニット12が取り付けられて
いる。電気回路ユニット12は、図25に示す電源変換
器7、抵抗温度変換器8、アナログ信号をパルス信号に
変換するA/F変換器9及びパルス信号を変調し送信す
るF信号送信器10から構成され、冷却ロール25に取
り付けた測温抵抗体11は、図示しないケーブル及びコ
ネクタを介してこの電気回路ユニット12内の抵抗温度
変換器8と電気的に接続されている。更に、抵抗温度変
換器8はA/F変換器9に、A/F変換器9はF信号送
信器10に電気的に接続されており、このF信号送信器
10は後述する第1信号伝送基板13と電気的に接続さ
れている。The electric circuit unit 12 is attached to the body 4b of the first flange member 4 which rotates as described above. The electric circuit unit 12 includes a power supply converter 7, a resistance temperature converter 8, an A / F converter 9 for converting an analog signal into a pulse signal, and an F signal transmitter 10 for modulating and transmitting a pulse signal shown in FIG. The resistance temperature detector 11 attached to the cooling roll 25 is electrically connected to the resistance temperature converter 8 in the electric circuit unit 12 via a cable and a connector (not shown). Further, the resistance temperature converter 8 is electrically connected to an A / F converter 9, and the A / F converter 9 is electrically connected to an F signal transmitter 10. It is electrically connected to the substrate 13.
【0081】また、再び図24に戻り、前記第1フラン
ジ部材4の胴部4b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15aが
設けられており、当該支持板15aには、第1フェライ
トコアコイルユニット18が支持されていている。第1
フェライトコアコイルユニット18は、後述するように
フェライトコア内にコイルを有しており、このコイルが
図25に示す前記電気回路ユニット12内の電源変換器
7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18のコイルには、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、電源変換器7にこの
誘導起電力を供給する。これにより、電気回路ユニット
12を構成する抵抗温度変換器8、A/F変換器9、及
びF信号送信器10に対して安定した電源が供給される
ことになる。また、第1フェライトコアコイルユニット
18には、図24に示す通り、前記コイルを覆うよう
に、第1信号伝送基板13が取り付けられている。Returning again to FIG. 24, a hollow disk-shaped stainless steel support plate 15a provided substantially perpendicular to the rotation center axis L is provided on the body 4b of the first flange member 4. The first ferrite core coil unit 18 is supported by the support plate 15a. First
The ferrite core coil unit 18 has a coil in a ferrite core as described later, and this coil is electrically connected to the power converter 7 in the electric circuit unit 12 shown in FIG. An induced electromotive force is generated in the coil of the first ferrite core coil unit 18 by the action of mutual induction as described later, and the induced electromotive force is supplied to the power converter 7. Thereby, stable power is supplied to the resistance temperature converter 8, the A / F converter 9, and the F signal transmitter 10 constituting the electric circuit unit 12. Further, as shown in FIG. 24, a first signal transmission board 13 is attached to the first ferrite core coil unit 18 so as to cover the coil.
【0082】一方、第2ハウジング部材6のフランジ部
6bにも、ステンレス鋼で形成された中空円板状の支持
板15bが取り付けられており、該支持板15bには、
第2フェライトコアコイルユニット19が支持されてい
る。第2フェライトコアコイルユニット19は、第1フ
ェライトコアコイルユニット18と同様に、後述するよ
うにフェライトコア内にコイルを有しており、このコイ
ルが図25に示すように静止側の電源変換器42と電気
的に接続されている。また、第2フェライトコアコイル
ユニット19には、前記コイルを覆うように、前記第1
信号伝送基板13と同様の構成の第2信号伝送基板14
が取り付けられている。On the other hand, a hollow disk-shaped support plate 15b made of stainless steel is also attached to the flange portion 6b of the second housing member 6, and the support plate 15b is
The second ferrite core coil unit 19 is supported. The second ferrite core coil unit 19, like the first ferrite core coil unit 18, has a coil in a ferrite core as described later, and this coil is a stationary power converter as shown in FIG. 42 and is electrically connected. The second ferrite core coil unit 19 has the first ferrite core coil unit 19 so as to cover the coil.
Second signal transmission board 14 having the same configuration as signal transmission board 13
Is attached.
【0083】以上のような第1フェライトコアコイルユ
ニット18と第2フェライトコアコイルユニット19
は、0.5mm〜1mmの間隙を有して対向配置されて
おり、電源変換器42により前記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19において
磁場を発生させ、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18に誘導起電力を発生さ
せる。The first ferrite core coil unit 18 and the second ferrite core coil unit 19 described above
Are arranged to face each other with a gap of 0.5 mm to 1 mm. When a current flows through the coil by the power converter 42, a magnetic field is generated in the second ferrite core coil unit 19, and a mutual induction action occurs. As a result, an induced electromotive force is generated in the first ferrite core coil unit 18 described above.
【0084】また、前記第1フェライトコアコイルユニ
ット18と第2フェライトコアコイルユニット19が前
記のように対向配置される結果、これらに取り付けられ
た第1信号伝送基板13及び第2信号伝送基板14につ
いても、前記間隙を有して対向配置されることになり、
第1信号伝送基板13上に形成された信号伝送パターン
及び接地パターンは、第2信号伝送基板14上の信号伝
送パターン及び接地パターンとの間で、前記間隙に存在
する空気層を介して容量結合されており、信号の伝送が
行われる。つまり、回転側のF信号送信器10から出力
された信号は、第1信号伝送基板13及び第2信号伝送
基板14を介して静止側の受信器40にて入力されるこ
とになる。Further, as a result of the first ferrite core coil unit 18 and the second ferrite core coil unit 19 being arranged opposite to each other as described above, the first signal transmission board 13 and the second signal transmission board 14 attached thereto are mounted. Will also be disposed facing each other with the gap,
The signal transmission pattern and the ground pattern formed on the first signal transmission board 13 are capacitively coupled between the signal transmission pattern and the ground pattern on the second signal transmission board 14 via the air layer existing in the gap. The signal is transmitted. That is, the signal output from the rotating F signal transmitter 10 is input to the stationary receiver 40 via the first signal transmission board 13 and the second signal transmission board 14.
【0085】以上のように、第1フェライトコアコイル
ユニット18及び第2フェライトコアコイルユニット1
9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部として機能すると共に、第1
信号伝送基板13と第2信号伝送基板14とにより信号
伝送部として機能する。As described above, the first ferrite core coil unit 18 and the second ferrite core coil unit 1
Numeral 9 functions as a power transmission coupler unit for transmitting power using electromotive force generated by mutual induction (electromagnetic induction), and a first power transmission unit.
The signal transmission board 13 and the second signal transmission board 14 function as a signal transmission unit.
【0086】以下、本実施形態における電源伝送用カプ
ラ部と、信号伝送部の構成を詳しく説明する。Hereinafter, the configurations of the power transmission coupler unit and the signal transmission unit in the present embodiment will be described in detail.
【0087】[電源伝送用カプラ部]まず、電源伝送用
カプラ部については、本実施形態では、図26(B)に
示すように半円筒形状の分割型フェライトコア50を、
図27に示すように環状に15個配置し、分割型フェラ
イトコア50の中心凹部50aに空芯コイル51を装着
して構成する。[Power Transmission Coupler Section] First, in this embodiment, as shown in FIG. 26 (B), a semi-cylindrical divided ferrite core 50 is used for the power transmission coupler section.
As shown in FIG. 27, fifteen are arranged annularly, and an air-core coil 51 is mounted in the central recess 50a of the split ferrite core 50.
【0088】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50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として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26(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
50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5
0は、図26(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27に示すように、
それぞれの分割型フェライトコア50を支持板15a,
15b上に環状に配置した場合でも、支持板15a,1
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19を一次側と
し、第1フェライトコアコイルユニット18を二次側と
して、図24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。The semi-cylindrical split ferrite core 50 used in the present embodiment is generally used as a clamp filter used for shielding a cable. When the ferrite core 50 is used for a clamp filter, FIG. )
As shown in FIG. 5, two semi-cylindrical split ferrite cores 50 are used in combination. Semi-cylindrical split ferrite core 5 used in such a clamp filter
In the case of 0, since it is necessary to reliably prevent the leakage of magnetic flux when aligned as shown in FIG. 26A, the processing accuracy of the surface is high and the dimensional accuracy is high. Therefore, as shown in FIG.
Each split type ferrite core 50 is connected to the support plate 15a,
Even if the support plates 15a, 1
The height from 5b can be made uniform. As a result, even when the second ferrite core coil unit 19 is set to the primary side and the first ferrite core coil unit 18 is set to the secondary side and coaxially opposed as shown in FIG. Can be kept constant.
【0089】分割型フェライトコア50の支持板15
a,15b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50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。Support plate 15 of split type ferrite core 50
A two-part epoxy adhesive that can be adhered at a low temperature was used for attachment to a and 15b. When an adhesive that bonds at a high temperature is used, cracks or the like may occur in the divided ferrite core 50 that is a fired product during cooling. However, in the present embodiment, the split ferrite core 50 can be bonded at a low temperature. Such cracks and the like do not occur.
【0090】また、支持板15a,15b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50を支持板15a,15bから離脱させる
ことがない。Since the support plates 15a and 15b are formed of non-magnetic stainless steel as described above,
Even if the magnetic flux changes, no heat is generated, and the split type ferrite core 50 is not separated from the support plates 15a and 15b.
【0091】以上のように支持板15a,15b上に環
状配置される分割型フェライトコア50には、図26
(A)に示すように、分割型フェライトコア50の一端
面50bから他端面50cまでを貫通する中心凹部50
aが形成されている。分割型フェライトコア50を図2
7のように環状に配置することで、中心凹部50a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51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19を1次側と
し、第2フェライトコアコイルユニット19を構成する
分割型フェライトコア50の中心凹部50aには、バイ
フェラル巻きの空芯コイル51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1
8を構成する分割型フェライトコア50の中心凹部50
aには、ノーマル巻きの空芯コイル51を装着する。As described above, the split type ferrite core 50 annularly arranged on the support plates 15a and 15b has the structure shown in FIG.
As shown in (A), a central recess 50 penetrating from one end face 50b to the other end face 50c of the split type ferrite core 50.
a is formed. Split type ferrite core 50 is shown in FIG.
By arranging the coil as shown in FIG. 7, the coil accommodating path including the central concave portion 50a is formed in an annular shape, and the coil 51 is mounted in the accommodating path. In the present embodiment, the stationary side second ferrite core coil unit 19 is set as the primary side, and the center concave portion 50a of the split ferrite core 50 constituting the second ferrite core coil unit 19 is provided with a biferral wound air core coil 51. Attach. Further, the second ferrite core coil unit 1 on the rotating side which is the secondary side
8 of the split type ferrite core 50 constituting the core 8
A normal winding air core coil 51 is attached to a.
【0092】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。The transmission of the power is performed in a non-contact manner based on the principle of mutual induction (electromagnetic induction), but the stationary side is configured to transmit a deformed high-frequency signal based on a pulse-like waveform. On the other hand, on the rotating side, the ripple-like power supply fluctuation is rectified and adjusted to a predetermined power supply voltage by a DC / DC converter or the like.
【0093】この場合、図28(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28(B)に示すように16
kHz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。In this case, as shown in FIG. 28 (A), if the primary side coil and the secondary side coil are normally wound, the primary side signal is turned on / off, and as shown in FIG. 28 (B).
The power is transmitted at a frequency of around kHz, but in this case, the ratio of the stop time is high, and the transmission efficiency is deteriorated.
【0094】そこで、本実施形態においては、図29
(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29(B)に示すように3
0kHz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。Therefore, in this embodiment, FIG.
As shown in (A), the primary side is bi-ferrule wound,
By making the secondary side a normal winding, the on / off of the primary side is alternately repeated, and as shown in FIG.
As a frequency around 0 kHz, the secondary side synthesizes this to increase the efficiency.
【0095】本実施形態では、分割型フェライトコア5
0の中心凹部50aに30ターン程度巻いた空芯コイル
51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51
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51全体が固められる。そして、図26(C)に
示す通り、このように固められた空芯コイル51をエポ
キシ系接着剤により前記中心凹部50aに接着してい
る。従って、空芯コイル51は図27に示すように分割
型フェライトコア50の全体を押さえ付け、分割型フェ
ライトコア50を支持板15a,15bから離脱させな
いという働きも有している。In this embodiment, the split type ferrite core 5
By mounting the air-core coil 51 wound about 30 turns in the center recess 50a of 0, transmission of power by the principle of mutual induction as described above is enabled. Air core coil 51
A so-called alcohol fusion wire, in which a surface of a coil formed of a copper wire is coated with a resin that melts with methyl alcohol, is used. In the present embodiment, the alcohol fusion wire is wound by a winding device for about 30 turns and then immersed in methyl alcohol. This allows
The resin coated on the surface of the coil is melted, and the entire air-core coil 51 is solidified. Then, as shown in FIG. 26 (C), the air core coil 51 thus hardened is bonded to the central recess 50a with an epoxy adhesive. Therefore, as shown in FIG. 27, the air-core coil 51 also has a function of pressing down the entire split-type ferrite core 50 and preventing the split-type ferrite core 50 from being detached from the support plates 15a and 15b.
【0096】以上説明したように、本実施形態において
は、半円筒形状の分割型フェライトコア50を15個用
いて環状に配置し、分割型フェライトコア50の中心凹
部50aに30ターン程度の空芯コイル51を装着する
ことにより、一対のフェライトコアコイルユニットを構
成したので、ポット型フェライトコアを用いた場合と同
様に磁束の漏洩が極めて少ない電源伝送カプラを構成で
き、しかも、直径を200mmという大きな径に形成す
ることができる。従って、図24に示すように、冷却水
用に直径90mmもの中空軸2を形成した場合でも、こ
の中空軸2の外周上に第1フェライトコアコイルユニッ
ト18及び第2フェライトコアコイルユニット19を配
置することができ、冷却ロール25の回転軸方向におけ
る配置スペースに余裕を持たせることができる。As described above, in the present embodiment, fifteen half-cylindrical divided ferrite cores 50 are arranged in an annular shape, and an air core of about 30 turns is provided in the center recess 50a of the divided ferrite core 50. By mounting the coil 51, a pair of ferrite core coil units is formed, so that a power transmission coupler with very little leakage of magnetic flux can be formed as in the case of using the pot type ferrite core, and the diameter is as large as 200 mm. Can be formed to a diameter. Therefore, as shown in FIG. 24, even when the hollow shaft 2 having a diameter of 90 mm is formed for the cooling water, the first ferrite core coil unit 18 and the second ferrite core coil unit 19 are arranged on the outer periphery of the hollow shaft 2. Therefore, the space for disposing the cooling roll 25 in the rotation axis direction can be given a margin.
【0097】[信号伝送部]次に、信号伝送部を構成す
る第1信号伝送基板13及び第2信号伝送基板14は、
それぞれ図30と図31に示すように、第1の実施形態
における第1信号伝送基板13及び第2信号伝送基板1
4とほぼ同様の構成であるが、信号伝送パターン61と
接地パターン62が複数箇所に亘って長さdの間隔で分
離されているところが第1の実施形態と異なる。[Signal Transmission Section] Next, the first signal transmission board 13 and the second signal transmission board 14, which constitute the signal transmission section,
As shown in FIGS. 30 and 31, respectively, the first signal transmission board 13 and the second signal transmission board 1 in the first embodiment.
4 is substantially the same as that of the first embodiment, except that the signal transmission pattern 61 and the ground pattern 62 are separated from each other at intervals of a length d at a plurality of locations.
【0098】プリント基板60は、ガラスエポキシ製の
基板をリング形状に形成したもので、 リング形状のプ
リント基板60の幅W1は、分割型フェライトコア50
の中心凹部50aの幅よりも若干狭い幅となっている。
従って、第1信号伝送基板13及び第2信号伝送基板1
4は、分割型フェライトコア50の中心凹部50aに嵌
合可能であり、本実施形態では、図32に示すように、
第1信号伝送基板13及び第2信号伝送基板14を、分
割型フェライトコア50の中心凹部50aに嵌合させ、
前記フェライトコアコイルユニットのコイル51を覆う
ように取り付けている。図32におけるA−A’線縦断
面図を図26(D)に示す。このような構成を採ること
により、第1信号伝送基板13及び第2信号伝送基板1
4の配置スペースを、前記フェライトコアコイルユニッ
トの半径方向に別個に確保する必要がなく、ロータリー
ジョイント1の小型化することができる。また、図26
(D)に示すように、第1信号伝送基板13及び第2信
号伝送基板14によりコイル51を押さえ、コイル51
の脱落を確実に防ぐことができる。The printed board 60 is formed by forming a board made of glass epoxy into a ring shape. The width W1 of the ring-shaped printed board 60 is equal to the split type ferrite core 50.
Is slightly smaller than the width of the central concave portion 50a.
Therefore, the first signal transmission board 13 and the second signal transmission board 1
4 can be fitted into the central recess 50a of the split ferrite core 50. In the present embodiment, as shown in FIG.
The first signal transmission board 13 and the second signal transmission board 14 are fitted into the central recess 50a of the split type ferrite core 50,
It is mounted so as to cover the coil 51 of the ferrite core coil unit. FIG. 26D shows a vertical cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. By adopting such a configuration, the first signal transmission board 13 and the second signal transmission board 1
There is no need to separately secure the arrangement space in the radial direction of the ferrite core coil unit, and the rotary joint 1 can be downsized. Also, FIG.
As shown in (D), the coil 51 is pressed by the first signal transmission board 13 and the second signal transmission board 14,
Can surely be prevented from falling off.
【0099】なお、プリント基板60の形状及び大きさ
は、第1の実施形態と同様に、第1信号伝送基板13と
第2信号伝送基板14の双方において同じである。ま
た、信号伝送パターン61と接地パターン62も、第1
の実施形態と同様に、抵抗率が低い金属、例えば、銀、
銅、またはアルミニウムで形成することができる。本実
施形態では、一例として、銅箔で形成されたパターンを
用いている。更に、信号伝送パターン61と接地パター
ン62において、幅dの間隙は4箇所に設けられてお
り、信号伝送パターン61と接地パターン62のそれぞ
れは4個の円弧形状パターンに分割されている。また、
図31に示すように、第2信号伝送基板14において
は、幅dの間隙は3箇所に設けられており、信号伝送パ
ターン61と接地パターン62のそれぞれは3個の円弧
形状パターンに分割されている。The shape and size of the printed circuit board 60 are the same for both the first signal transmission board 13 and the second signal transmission board 14, as in the first embodiment. Also, the signal transmission pattern 61 and the ground pattern 62
Similarly to the embodiment of the low resistivity metal, for example, silver,
It can be formed of copper or aluminum. In the present embodiment, as an example, a pattern formed of a copper foil is used. Further, in the signal transmission pattern 61 and the ground pattern 62, four gaps having a width d are provided, and each of the signal transmission pattern 61 and the ground pattern 62 is divided into four arc-shaped patterns. Also,
As shown in FIG. 31, in the second signal transmission board 14, gaps having a width d are provided at three places, and each of the signal transmission pattern 61 and the ground pattern 62 is divided into three arc-shaped patterns. I have.
【0100】それぞれの円弧形状パターンの端部には、
図30及び図31に示すように、プリント基板60の裏
面側のランドと導通するスルーホール67が設けられて
いる。また、裏面側のランドには、図33に点線で示す
ように、チップコンデンサ66が接続されている。従っ
て、それぞれの円弧形状パターンは、チップコンデンサ
66を介して接続されており、所定周波数の信号に対し
ては、リング形状のパターンとして機能する。At the end of each arc-shaped pattern,
As shown in FIGS. 30 and 31, a through hole 67 is provided which is electrically connected to a land on the back side of the printed circuit board 60. A chip capacitor 66 is connected to the land on the back side as shown by a dotted line in FIG. Therefore, the respective arc-shaped patterns are connected via the chip capacitor 66, and function as a ring-shaped pattern for a signal of a predetermined frequency.
【0101】このように、本実施形態においては、第1
信号伝送基板13及び第2信号伝送基板14における接
地パターン62と信号伝送パターン61は、直流的には
長さdの間隙によって分割された形状であるが、交流的
にはチップコンデンサ66によって、第1の実施形態と
同様に二重リング状構造のパターンとなっている。As described above, in the present embodiment, the first
The ground pattern 62 and the signal transmission pattern 61 on the signal transmission board 13 and the second signal transmission board 14 have a DC shape divided by a gap having a length d, but have an AC As in the first embodiment, the pattern has a double ring structure.
【0102】また、それぞれのパターンに設けられた給
電点63には、第1の実施形態と同様に、同軸ケーブル
64から取り出された給電線65が接続されている。そ
して、送信側の第1信号伝送基板13における信号伝送
パターン61上の各給電点63には、給電線65を介し
て所定周波数の信号が同時に供給されるように構成され
ている。各給電線65の長さは等しく、各給電点63に
供給される信号の位相は揃えられている。また、第1伝
送基板13と第2伝送基板14は、図24に示すよう
に、0.5〜1.0mmの間隔で対向配置されており、
信号伝送パターン61同士、及び接地パターン62同士
が空気層を介して容量結合された構成となっている。Further, a feeder line 65 taken out from a coaxial cable 64 is connected to a feeder point 63 provided in each pattern, as in the first embodiment. Then, a signal of a predetermined frequency is simultaneously supplied to each feeding point 63 on the signal transmission pattern 61 on the first signal transmission board 13 on the transmission side via a feeding line 65. The lengths of the power supply lines 65 are equal, and the phases of the signals supplied to the power supply points 63 are aligned. Further, as shown in FIG. 24, the first transmission board 13 and the second transmission board 14 are arranged facing each other at an interval of 0.5 to 1.0 mm.
The signal transmission patterns 61 and the ground patterns 62 are capacitively coupled via an air layer.
【0103】以上のように、本実施形態の信号伝送部
は、同軸ケーブルを中心軸線に垂直な縦断面で切断し、
それぞれを容量結合させたものと等価である。従って、
信号伝送パターン61に対して直交して接地パターン6
2方向に発生する電界と、これに直交し、信号伝送パタ
ーン61を取り巻くように発生する磁界との、両方に直
交する方向、即ち第1伝送基板13から第2伝送基板1
4へ向かう方向に、電磁エネルギが移動することによ
り、信号の伝送が行われる構成となっている。つまり、
本実施形態においては、アンテナ対による信号の伝送で
はなく、パターンの二重リング状構造、及び多点同時給
電、並びに容量結合により、同軸ケーブルと同等な方式
により信号伝送を行っている。As described above, the signal transmission unit of this embodiment cuts the coaxial cable in a vertical section perpendicular to the central axis,
It is equivalent to each of which is capacitively coupled. Therefore,
Ground pattern 6 orthogonal to signal transmission pattern 61
An electric field generated in two directions and a magnetic field generated orthogonal to the electric field and surrounding the signal transmission pattern 61, ie, a direction orthogonal to both directions, that is, from the first transmission substrate 13 to the second transmission substrate 1.
The transmission of the signal is performed by the movement of the electromagnetic energy in the direction toward 4. That is,
In the present embodiment, signal transmission is performed by a method equivalent to that of a coaxial cable, not by signal transmission by an antenna pair, but by a double ring-shaped structure of patterns, simultaneous power supply at multiple points, and capacitive coupling.
【0104】伝送対象の信号の周波数が本実施形態のよ
うにVHF帯以上の高い周波数になる場合には、信号は
表面効果により同軸ケーブルの中心導体の表面部分にお
いて伝送される。一方、同軸ケーブルを中心軸線に垂直
な縦断面で切断したものと等価な本実施形態の信号伝送
基板における特性インピーダンスは、図30及び図31
に示すように、リング状の接地パターン62の内側とリ
ング状の信号伝送パターン61の外側との間の間隙W2
によって決定される。従って、送信側と受信側で、当該
間隔W2の等しい信号伝送基板を用いることにより、送
信側と受信側のインピーダンスが整合された状態で信号
の伝送を行うことができ、定在波の発生を実用上全く問
題のない程度に抑えて、広帯域の信号伝送を行うことが
できる。When the frequency of the signal to be transmitted is a high frequency equal to or higher than the VHF band as in this embodiment, the signal is transmitted on the surface of the center conductor of the coaxial cable due to the surface effect. On the other hand, the characteristic impedance of the signal transmission board of this embodiment, which is equivalent to a coaxial cable cut in a vertical section perpendicular to the central axis, is shown in FIGS.
As shown in the figure, the gap W2 between the inside of the ring-shaped ground pattern 62 and the outside of the ring-shaped signal transmission pattern 61
Is determined by Therefore, by using a signal transmission board having the same interval W2 between the transmitting side and the receiving side, it is possible to transmit a signal in a state where the impedances of the transmitting side and the receiving side are matched, and to generate a standing wave. Broadband signal transmission can be performed with practically no problem.
【0105】また、容量結合における容量値x[pF]
は、第1信号伝送基板13と第2信号伝送基板14の間
隔をG[mm]、信号伝送パターン61または接地パタ
ーン62の面積をa[(幅[mm]×長さ[mm]/1000)]、プ
リント基板60の比誘電率をy、とすると、Further, the capacitance value x [pF] in the capacitive coupling
Is the distance between the first signal transmission board 13 and the second signal transmission board 14 as G [mm], and the area of the signal transmission pattern 61 or the ground pattern 62 as a [(width [mm] × length [mm] / 1000). ], Assuming that the relative permittivity of the printed circuit board 60 is y,
【0106】[0106]
【数2】x = (y×8.854×a)/G という式により求められる。従って、この容量値xが適
宜の値となるように、間隔G、各パターンの幅及び長さ
等の値を定めることにより、所望の帯域における信号を
伝送することが可能になる。X = (y × 8.854 × a) / G Therefore, it is possible to transmit a signal in a desired band by determining values such as the interval G and the width and length of each pattern so that the capacitance value x becomes an appropriate value.
【0107】なお、本実施形態においては、信号伝送パ
ターン61と接地パターン62のそれぞれの幅、全長、
及び信号伝送パターン61と接地パターン62との間隔
W2は、第1信号伝送基板13及び第2信号伝送基板1
4の何れにおいても同じ値に設定されている。In this embodiment, the width, the total length, and the width of each of the signal transmission pattern 61 and the ground pattern 62 are different.
The distance W2 between the signal transmission pattern 61 and the ground pattern 62 is determined by the first signal transmission board 13 and the second signal transmission board 1
4 are set to the same value.
【0108】また、給電点63の個数は、第1信号伝送
基板13のパターン上においてNの時、第2信号伝送基
板14のパターン上においてはN−1となるように構成
している。本実施形態においては、一例として、第1信
号伝送基板13のパターン上においては4個、第2信号
伝送基板14のパターン上においては3個の給電点63
を設けている。このように構成することで、本実施形態
のように、第1信号伝送基板13と第2信号伝送基板1
4とが互いに相対的に回転する場合でも、第1信号伝送
基板13と第2信号伝送基板14とにおいて、全ての給
電点63が同時に対向する位置関係になることがなく、
広い帯域において略フラットな信号伝送特性を得ること
ができる。Further, the number of the feeding points 63 is configured to be N-1 on the pattern of the first signal transmission board 13 and N-1 on the pattern of the second signal transmission board 14. In the present embodiment, as an example, four feeding points 63 on the pattern of the first signal transmission board 13 and three feeding points 63 on the pattern of the second signal transmission board 14.
Is provided. With this configuration, as in the present embodiment, the first signal transmission board 13 and the second signal transmission board 1
4 does not rotate relative to each other, the first signal transmission board 13 and the second signal transmission board 14 do not have a positional relationship in which all feeding points 63 face each other at the same time.
A substantially flat signal transmission characteristic can be obtained in a wide band.
【0109】本実施形態の信号伝送部について、第1の
実施形態と同様に信号伝送特性を調べたところ、第1の
実施形態と同様に、300MHzから550MHzまで
の広い帯域に亘って、−2dBm程度の損失であった。The signal transmission characteristics of the signal transmission section of this embodiment were examined in the same manner as in the first embodiment. As in the first embodiment, -2 dBm was obtained over a wide band from 300 MHz to 550 MHz. The loss was of the order.
【0110】また、本実施形態の信号伝送部において
も、二重リング状構造の信号伝送パターンと接地パター
ンを容量結合させると共に、一方がN個、他方がN−1
個となる多点の給電を行うようにしたので、同軸ケーブ
ルのように広い帯域においてフラットな特性を得ること
ができる。Also in the signal transmission section of this embodiment, the signal transmission pattern of the double ring structure and the ground pattern are capacitively coupled, one of which is N, and the other is N-1.
Since multi-point power supply is performed, flat characteristics can be obtained in a wide band like a coaxial cable.
【0111】しかも、本実施形態においては、以上のよ
うな第1信号伝送基板13と第2信号伝送基板14と
を、フェライトコアコイルユニットにおける分割型フェ
ライトコア50の中心凹部50aに嵌合させる構成とし
たので、ロータリージョイント1の小型化を図ることが
できる。このように電源伝送用カプラ部と信号伝送部と
を重ね合わせる構成とした場合でも、信号伝送基板1
3,14による信号の伝送周波数が340MHzである
のに対し、電源伝送用カプラ部による電源の伝送周波数
は20kHz〜30kHzであるため、互いに干渉する
ことがない。Further, in this embodiment, the first signal transmission board 13 and the second signal transmission board 14 as described above are fitted into the central recess 50a of the split ferrite core 50 in the ferrite core coil unit. Therefore, the size of the rotary joint 1 can be reduced. Even when the power transmission coupler unit and the signal transmission unit are overlapped in this manner, the signal transmission substrate 1
The transmission frequency of the power by the power transmission coupler unit is 20 kHz to 30 kHz, whereas the transmission frequency of the signal by the power transmission units 3 and 14 is 340 MHz.
【0112】また、本実施形態においては、図30及び
図31に示すように、信号伝送パターン61及び接地パ
ターン62を、連続した一つのリングとするのではな
く、連続した一つのリングから、長さdの微小円弧領域
を複数箇所に亘って取り除き、複数の円弧形状パターン
に分割したので、円弧形状パターンのそれぞれは直流的
に絶縁状態となっている。従って、信号伝送パターン6
1及び接地パターン62上には、上述のような循環電流
の流れる閉回路が形成されないので、信号伝送パターン
61及び接地パターン62が前記磁束の影響を直接受け
たとしても、前記循環電流の発生を確実に防止すること
ができる。更に、本実施形態においては、各給電点63
の間の位置に前記長さdの間隙を設けることにより、一
つの給電線65と、この給電線65に接続される給電点
63が形成された円弧形状の信号伝送パターン61また
は接地パターン62と、当該給電点63に隣接する給電
点63と、当該隣接する給電点63に接続される他の給
電線65とによって、閉回路が形成されることを防止し
ている。従って、給電線65とパターンとの間において
も、磁束の変化による循環電流の発生を防止することが
できる。また、隣接する円弧形状パターン同士は、図3
3に示すようにチップコンデンサ66によって接続した
ので、交流的には導通状態が保たれており、良好に信号
の伝送を行うことができる。In the present embodiment, as shown in FIGS. 30 and 31, the signal transmission pattern 61 and the ground pattern 62 are not formed as one continuous ring, but are formed from one continuous ring. Since the minute arc region having a length d is removed at a plurality of positions and divided into a plurality of arc-shaped patterns, each of the arc-shaped patterns is insulated from a direct current. Therefore, the signal transmission pattern 6
1 and the ground pattern 62, the closed circuit through which the circulating current flows as described above is not formed. Therefore, even if the signal transmission pattern 61 and the ground pattern 62 are directly affected by the magnetic flux, the generation of the circulating current does not occur. It can be reliably prevented. Further, in the present embodiment, each feeding point 63
By providing a gap of the length d at a position between the power supply line 65 and an arc-shaped signal transmission pattern 61 or a ground pattern 62 in which a power supply point 63 connected to the power supply line 65 is formed. The power supply point 63 adjacent to the power supply point 63 and another power supply line 65 connected to the power supply point 63 adjacent to the power supply point 63 prevent a closed circuit from being formed. Therefore, even between the power supply line 65 and the pattern, it is possible to prevent the generation of the circulating current due to the change in the magnetic flux. In addition, adjacent arc-shaped patterns are similar to each other in FIG.
Since the connection is made by the chip capacitor 66 as shown in FIG. 3, the conductive state is maintained in terms of AC, and the signal can be transmitted well.
【0113】本実施形態においては、以上のような構成
により、広い帯域に亘ってフラットな特性で信号の伝送
を行うことができる。しかも、ほぼ無指向性に近づける
ことができるので、回転系に用いた場合でも効率の良い
信号伝送を行うことができる。更に、前記磁束の影響に
よる循環電流を発生させないので、電源伝送用カプラ部
からの磁束の損失を防止して、良好に電源伝送を行うこ
とができる。また、信号伝送パターン61及び接地パタ
ーン62により伝送される信号の損失を防ぐことがで
き、効率良く信号の伝送を行うことができる。更には、
前記循環電流の発生を防止できることにより、ジュール
熱によるプリント基板60の溶融等を確実に防止するこ
とができる。更に、単に各パターンを円弧形状パターン
として分離するだけでは、上述したような信号伝送を行
うことができなくなってしまうが、本実施形態において
は、上述したように、各円弧形状パターンの間に、チッ
プコンデンサを実装する構成となっているので、交流的
には各円弧形状パターンが導通した状態であり、良好に
信号の伝送を行うことができる。In the present embodiment, with the above configuration, it is possible to transmit a signal with flat characteristics over a wide band. In addition, since it can be made to be almost omnidirectional, efficient signal transmission can be performed even when used in a rotating system. Furthermore, since a circulating current is not generated due to the influence of the magnetic flux, loss of the magnetic flux from the power transmission coupler unit can be prevented, and power transmission can be performed satisfactorily. Further, loss of the signal transmitted by the signal transmission pattern 61 and the ground pattern 62 can be prevented, and the signal can be transmitted efficiently. Furthermore,
Since the occurrence of the circulating current can be prevented, the printed board 60 can be reliably prevented from being melted by Joule heat. Further, the signal transmission as described above cannot be performed simply by separating each pattern as an arc-shaped pattern. However, in the present embodiment, as described above, between each arc-shaped pattern, Since the configuration is such that the chip capacitor is mounted, each arc-shaped pattern is in a conductive state in terms of AC, so that signals can be transmitted well.
【0114】また、以上のように循環電流の発生を防止
できるので、第1信号伝送基板13と第2信号伝送基板
14を、フェライトコアコイルユニットにおける分割型
フェライトコア50の中心凹部50aに嵌合させる構成
を採ることができ、ロータリージョイント1の小型化を
実現することができる。Since the generation of the circulating current can be prevented as described above, the first signal transmission board 13 and the second signal transmission board 14 are fitted into the central recess 50a of the split type ferrite core 50 in the ferrite core coil unit. A configuration that allows the rotary joint 1 to be downsized can be realized.
【0115】つまり、本実施形態の構成によれば、これ
らのようにフェライトコアコイルユニットと、第1信号
伝送基板13及び第2信号伝送基板14とを、重ね合わ
せることができるので、ロータリージョイント1が半径
方向あるいは軸方向に大型化することを確実に防止する
ことができる。That is, according to the configuration of the present embodiment, the ferrite core coil unit and the first signal transmission board 13 and the second signal transmission board 14 can be overlapped as described above. Can be reliably prevented from increasing in the radial or axial direction.
【0116】次に、図35のブロック図を用いて、本実
施形態の測定信号及び電源伝送用ロータリージョイント
1における電源及び信号の伝送動作について説明する。Next, the operation of transmitting power and signals in the rotary joint 1 for transmitting measurement signals and power according to the present embodiment will be described with reference to the block diagram of FIG.
【0117】図示しない回転側コネクタ部を介して抵抗
温度変換器8に接続された測温抵抗体11の抵抗値変化
は、抵抗温度変換器8において電流に変換され、この電
流は、A/F変換器9において、その値に応じて所定の
周波数パルス信号に変換される。なお、本実施形態で
は、測温抵抗体11として、1000Ωのものを用いて
おり、抵抗温度変換器8によって電流に変換された際の
出力信号は、0℃〜100℃の温度に対して4〜20m
Aとなっている。また、キャリア周波数には340MH
zを用いている。そして、この周波数パルス信号は、F
信号送信器10において周波数変調され、第1信号伝送
基板13から第2信号伝送基板14へと伝送される。本
実施形態においては、伝送レートを2Mbpsに設定し
ている。一方、このように伝送された信号は、第2信号
伝送基板14を介して静止側の受信器40に受信され、
F/A変換器41において電流に変換される。従って、
静止側において冷却ロール25の表面温度を検知するこ
とができる。このように、信号伝送は非接触の第1信号
伝送基板13及び第2信号伝送基板14を介して行われ
るため、測温抵抗体11の抵抗値変化に影響を与えるこ
とがなく、正確な温度検知を行うことができる。また、
本実施形態では、冷却ロール25が1000rpmで回
転した場合、測定信号及び電源伝送用ロータリージョイ
ント1の回転部も1000rpmで回転することになる
が、この場合でも伝送部が非接触であるため、磨耗によ
る劣化等がなく、長期に亘って良好な温度検知を可能に
している。A change in the resistance value of the resistance temperature detector 11 connected to the resistance temperature converter 8 via a rotation side connector (not shown) is converted into a current in the resistance temperature converter 8, and this current is converted into an A / F. In the converter 9, the signal is converted into a predetermined frequency pulse signal according to the value. In the present embodiment, a 1000 Ω resistor is used as the resistance temperature detector 11, and the output signal when converted into a current by the resistance temperature converter 8 is 4 ° for a temperature of 0 ° C. to 100 ° C. ~ 20m
A. The carrier frequency is 340 MH
z is used. And this frequency pulse signal is F
The signal is frequency-modulated in the signal transmitter 10 and transmitted from the first signal transmission board 13 to the second signal transmission board 14. In the present embodiment, the transmission rate is set to 2 Mbps. On the other hand, the signal transmitted in this manner is received by the stationary receiver 40 via the second signal transmission board 14,
The current is converted into a current in the F / A converter 41. Therefore,
The surface temperature of the cooling roll 25 can be detected on the stationary side. As described above, since the signal transmission is performed through the non-contact first signal transmission board 13 and the second signal transmission board 14, the change in the resistance value of the resistance temperature detector 11 is not affected, and the accurate temperature Detection can be performed. Also,
In the present embodiment, when the cooling roll 25 rotates at 1000 rpm, the rotating portion of the rotary joint 1 for transmitting the measurement signal and the power also rotates at 1000 rpm. No temperature deterioration is possible, and good temperature detection is possible for a long period of time.
【0118】また、電源は、静止側の電源変換器42に
おいて、AC100VがDC28Vに変換され、1次側
である第2フェライトコアコイルユニット19における
バイフェラル巻きのコイル51に30kHzの周波数で
供給される。これにより、第2フェライトコアコイルユ
ニット19のコイル51にパルス状の電流が流れ、電流
の変化に応じて変化する磁束が第2フェライトコアコイ
ルユニット19のコイル51を貫く。そして、この磁束
の変化が2次側である第1フェライトコアコイルユニッ
ト18のコイル51に誘導起電力を生じさせ、電源変換
器7に供給される。電源変換器7においては、DC24
VとDC±15Vの電圧に変換され、前記電気回路ユニ
ット12における各回路に供給される。本実施形態で
は、測定信号及び電源伝送用ロータリージョイント1の
回転部が最大1000rpmで回転することになるが、
電源の供給も非接触で行われるため、スリップリングの
ような火花の発生がなく、溶剤の雰囲気下でも爆発を生
じさせることがない。また、非接触であるため、磨耗に
よる劣化等がなく、長期に亘って良好な電源供給を可能
にしている。The power is converted from 100 V AC to 28 V DC in the power converter 42 on the stationary side, and supplied at a frequency of 30 kHz to the bifilar-wound coil 51 in the second ferrite core coil unit 19 on the primary side. . As a result, a pulsed current flows through the coil 51 of the second ferrite core coil unit 19, and a magnetic flux that changes according to a change in the current passes through the coil 51 of the second ferrite core coil unit 19. Then, the change in the magnetic flux causes an induced electromotive force in the coil 51 of the first ferrite core coil unit 18 on the secondary side, and is supplied to the power converter 7. In the power converter 7, the DC 24
V and a voltage of ± 15 V DC and supplied to each circuit in the electric circuit unit 12. In the present embodiment, the rotating part of the rotary joint 1 for transmitting the measurement signal and the power supply rotates at a maximum of 1000 rpm.
Since power is supplied in a non-contact manner, no spark such as a slip ring is generated and no explosion occurs even in a solvent atmosphere. In addition, since there is no contact, there is no deterioration due to wear and the like, and good power supply can be performed for a long time.
【0119】また、上述した軸受け5a、図示しないコ
ネクタ等は全て耐水性のものが使用され、また、第1ハ
ウジング部材4と第2ハウジング部材6は、電気回路ユ
ニット12及び電源伝送カプラ並びに信号伝送基板を略
密封状態に覆っているので、冷却水を用いる冷却ローラ
25に本実施形態のロータリージョイント1を用いて
も、水による電気回路等の故障及び漏電事故の恐れがな
い。The above-mentioned bearings 5a, connectors (not shown) and the like are all water-resistant. The first housing member 4 and the second housing member 6 are composed of the electric circuit unit 12, the power transmission coupler, and the signal transmission. Since the substrate is covered in a substantially sealed state, even if the rotary joint 1 according to the present embodiment is used for the cooling roller 25 using cooling water, there is no danger of failure of an electric circuit or the like due to water and a leakage accident.
【0120】このように、本実施形態においては、長期
に亘って安定して電源の供給を行いつつ、測温抵抗体1
1の測定信号、即ち抵抗値変化が、非接触により静止側
に伝送されることになるので、長期に亘って正確な温度
検知が行われることになる。As described above, in the present embodiment, while the power supply is stably supplied for a long period of time, the temperature measuring resistor 1
Since one measurement signal, that is, a change in resistance value, is transmitted to the stationary side in a non-contact manner, accurate temperature detection is performed over a long period of time.
【0121】以上のような本実施形態における電源伝送
用カプラを備えた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1000rpm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。The excellent effects of the rotary joint 1 having the power transmission coupler according to the present embodiment as described above become clearer by comparing with the conventional power supply means. For example, the most common example of the means for supplying power to the rotating body is a slip ring. However, since the slip ring has a large frictional resistance, the slip ring has a maximum frictional resistance such as the rotary joint of the present embodiment. In a device that requires a rotation speed of 1000 rpm, it is not suitable because it hinders the increase of the rotation speed.
In addition, the contact portion of the slip ring is worn out over a long period of use, so that periodic replacement is required.
【0122】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、ベアリ
ングの許容範囲まで回転数を容易に上昇させることが可
能である。また、電気的には非接触方式であるために摩
耗はないが、回転はベアリングの耐久性に依存するた
め、長期間使用可能である。On the other hand, since the power transmission coupler of the present embodiment is of a non-contact type, it has no frictional resistance and can easily increase the rotation speed to the allowable range of the bearing. In addition, although it is electrically non-contact type, there is no wear. However, since rotation depends on the durability of the bearing, it can be used for a long time.
【0123】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。A configuration in which a battery is provided inside the rotating body is also conceivable, but such a configuration requires periodic battery replacement and charging.
【0124】これに対し、本実施形態の電源伝送用カプ
ラは、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。On the other hand, since the power transmission coupler of the present embodiment supplies power in a non-contact manner by using electromagnetic induction, there is no need to replace components.
【0125】本実施形態の電源伝送用カプラは、元来、
ケーブルのシールド用にクランプフィルタに用いられて
いる半円筒形状の分割型フェライトコアを環状に配置す
ることによって、ポット型形状に類似した大型のフェラ
イトコア形成することができるので、冷却水用の中空軸
の外周部に、電源伝送用カプラを配置することができ
る。その結果、図33(A)と図33(B)の比較から
明らかなように、ロータリージョイントを含めた冷却ロ
ールユニット全体の長さを長さW(図33(B)の例で
は300mm程度)の分だけ短くすることができる。ま
た、本実施形態の冷却ロールユニット全体の長さは、測
定信号伝送用のロータリージョイント1の分だけ従来の
冷却ロールユニットよりも長くなるが、上述したように
ロータリージョイント1は回転軸方向の長さを短くする
ように構成されているため、従来に比べてわずか100
mm程度長くなるだけである。従って、クレーン等を用
いて冷却ロールユニットをラックに格納し、またラック
から搬送することによって冷却ロールユニットを交換す
るシステムにおいては、従来と同じ大きさのラックを用
いることができ、既存のシステムを有効に利用すること
ができる。The power transmission coupler of this embodiment is originally
By arranging the semi-cylindrical split ferrite core used for the clamp filter for shielding the cable in a ring shape, it is possible to form a large ferrite core similar to a pot type shape, so a hollow for cooling water can be formed. A power transmission coupler can be arranged on the outer periphery of the shaft. As a result, as is clear from the comparison between FIG. 33 (A) and FIG. 33 (B), the entire length of the cooling roll unit including the rotary joint is set to the length W (about 300 mm in the example of FIG. 33 (B)). Can be shortened. Further, the entire length of the cooling roll unit of the present embodiment is longer than that of the conventional cooling roll unit by the amount of the rotary joint 1 for transmitting the measurement signal. Is designed to reduce the length
It is only about mm longer. Therefore, in a system in which a cooling roll unit is stored in a rack using a crane or the like and the cooling roll unit is exchanged by being transported from the rack, a rack having the same size as the conventional one can be used. It can be used effectively.
【0126】また、上述した実施形態においては、冷却
ロール用のロータリージョイントに本発明を適用した場
合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、中空軸に冷却水以外の流体や、ガス等の気体を
供給したり、あるいは中空軸内に太いケーブル等を通す
ロータリージョイントにも適用可能である。この場合に
は、状況に応じて前記空気層3cの位置に断熱材を設け
ても良い。但し、特に冷却水を用いた冷却用ロールに本
発明の測定信号及び電源伝送用ロータリージョイントを
適用した場合には、上述したような耐水処理が施されて
いるため、特に優れた効果を発揮するものである。In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the rotary joint for the cooling roll has been described. However, the present invention is not limited to this. Or a rotary joint that supplies gas such as gas, or passes a thick cable or the like through a hollow shaft. In this case, a heat insulating material may be provided at the position of the air layer 3c depending on the situation. However, especially when the rotary joint for transmitting the measurement signal and the power supply of the present invention is applied to a cooling roll using cooling water, the above-described water-resistant treatment is performed, so that a particularly excellent effect is exhibited. Things.
【0127】なお、上述した実施形態においては、分割
型フェライトコアの個数を一例として15個としたが、
本発明はこれに限られるものではなく、使用する分割型
フェライトコアの大きさ、あるいは電源伝送用カプラの
径の大きさに応じて適宜の個数とすれば良い。また、コ
イルのターン数も一例として30ターン程度としたが、
本発明はこれに限られるものではなく、適宜変更が可能
である。In the above-described embodiment, the number of split ferrite cores is set to fifteen as an example.
The present invention is not limited to this, and may be an appropriate number according to the size of the split type ferrite core to be used or the size of the diameter of the power transmission coupler. Also, the number of turns of the coil was set to about 30 turns as an example,
The present invention is not limited to this, and can be appropriately modified.
【0128】また、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、E型形状あ
るいはU型形状の既存の分割型フェライトコアを用いる
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。The split ferrite core applicable to the present invention is not limited to a semi-cylindrical shape, and an existing E-shaped or U-shaped split ferrite core can also be used. Further, a ferrite core having such a shape that no gap is formed when the split type ferrite core is annularly arranged may be newly manufactured. By doing so, the transmission efficiency can be further improved.
【0129】更には、分割型フェライトコアを用いるの
ではなく、大型のポット型フェライトを新たに製造して
用いるようにしても良い。このようにすれば、磁束の漏
洩をより一層確実に防止することができる。Further, instead of using a split type ferrite core, a large pot type ferrite may be newly manufactured and used. In this case, the leakage of the magnetic flux can be more reliably prevented.
【0130】(第4の実施形態)次に、本発明の第4の
実施形態を図34及び図35に基づいて説明する。な
お、第1の実施形態との共通箇所には同一符号を付して
説明を省略する。(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【0131】第1の実施形態では、第1フェライトコア
コイルユニット18と第2フェライトコアコイルユニッ
ト19とを回転系に用いた例について説明したが、本発
明はこのような構成に限定されるものではなく、信号及
び電源を非接触で伝送する構成であれば、静止系にも適
用可能である。In the first embodiment, an example in which the first ferrite core coil unit 18 and the second ferrite core coil unit 19 are used in a rotating system has been described. However, the present invention is not limited to such a configuration. Rather, any configuration that transmits signals and power in a non-contact manner is applicable to stationary systems.
【0132】例えば、図34に示すように、第1フェラ
イトコアコイルユニット18と第2フェライトコアコイ
ルユニット19を密着させて構成しても良い。この一対
のフェライトコアコイルユニットは、第1フェライトコ
アコイルユニット18のそれぞれの分割型フェライトコ
ア50と、対になる第2フェライトコアコイルユニット
19のそれぞれの分割型フェライトコア50とが組み合
わされて円筒形状のフェライトコアを構成するように密
着させる。For example, as shown in FIG. 34, the first ferrite core coil unit 18 and the second ferrite core coil unit 19 may be arranged in close contact. This pair of ferrite core coil units is formed by combining each of the split ferrite cores 50 of the first ferrite core coil unit 18 and each of the split ferrite cores 50 of the second ferrite core coil unit 19 forming a pair. The ferrite core is adhered to form a ferrite core.
【0133】第1フェライトコアコイルユニット18と
第2フェライトコアコイルユニット19は、第1の実施
形態と同様に、低温で接着可能な2液性のエポキシ系接
着剤により、それぞれ支持板15d,15eに接着され
ており、該支持板15d,15eは、前記一対のフェラ
イトコアコイルユニットを密着させる押さえ金具として
用いられる。本実施形態では第1フェライトコアコイル
ユニット18と第2フェライトコアコイルユニット19
を相対的に回転させず、固定的に用いる。図35に外観
を示す。The first ferrite core coil unit 18 and the second ferrite core coil unit 19 are made of a two-liquid epoxy-based adhesive which can be adhered at a low temperature, as in the first embodiment, respectively. The support plates 15d and 15e are used as holding metal fittings for bringing the pair of ferrite core coil units into close contact with each other. In this embodiment, the first ferrite core coil unit 18 and the second ferrite core coil unit 19
Is fixedly used without relatively rotating. FIG. 35 shows the appearance.
【0134】以上のように本実施形態は、従来のポット
型フェライトコアを用いた変圧器と同様の構成の変圧器
を、分割型フェライトコア50を用いて大径の変圧器と
して構成すると共に、信号を広い帯域に亘ってフラット
な特性で伝送可能な装置を提供することができる。従っ
て、配置スペースに制約があり、従来のような変圧器や
同軸ケーブルを取り付けることが困難な場合でも、良好
に電源と信号の伝送を行うことができる。As described above, according to the present embodiment, a transformer having the same configuration as a conventional transformer using a pot-type ferrite core is configured as a large-diameter transformer using the split-type ferrite core 50, and An apparatus capable of transmitting a signal over a wide band with flat characteristics can be provided. Therefore, even when the arrangement space is limited and it is difficult to attach a transformer or a coaxial cable as in the related art, the power supply and the signal can be transmitted satisfactorily.
【0135】また、本実施形態の構成では、第1フェラ
イトコアコイルユニット18と第2フェライトコアコイ
ル19を回転させないので、互いに同じ大きさと形状を
有し、中心凹部50aによる空芯コイル51の収納路が
無端の循環路形状に形成できれば、第1の実施形態のよ
うに環状に形成する必要はない。例えば、分割型フェラ
イトコア50を、楕円形状となるように連鎖状に配置し
ても良し、楕円形状のフェライトコア50aを作製して
も良い。この場合には、プリント基板60も同様に楕円
形状にすれば良い。また、四角形状のフェライトコア5
0bや、三角形状のフェライトコア50cと、それぞれ
の形のプリント基板60を用いても良い。In the configuration of the present embodiment, the first ferrite core coil unit 18 and the second ferrite core coil 19 are not rotated, and therefore have the same size and shape as each other, and accommodate the air-core coil 51 by the central recess 50a. If the path can be formed in an endless circulation path shape, it is not necessary to form the path in an annular shape as in the first embodiment. For example, the split ferrite cores 50 may be arranged in a chain so as to have an elliptical shape, or the elliptical ferrite core 50a may be manufactured. In this case, the printed circuit board 60 may be similarly formed into an elliptical shape. Also, a square ferrite core 5
0b or a triangular ferrite core 50c and a printed circuit board 60 of each shape may be used.
【0136】また、このように電源カプラと共に信号伝
送基板を設ける例に限定されることなく、図16〜図2
0に示した信号伝送基板のみを対向させた静止系につい
ても本発明を適用することができる。いずれの静止系に
おいても、本発明の信号伝送基板は、複数の給電点を有
しており、略無指向性の特性を得ることができるので、
調整が容易になるという利点がある。Further, the present invention is not limited to the example in which the signal transmission board is provided together with the power supply coupler.
The present invention can also be applied to a stationary system in which only the signal transmission board shown in FIG. In any of the stationary systems, the signal transmission board of the present invention has a plurality of feeding points, and can obtain substantially non-directional characteristics.
There is an advantage that adjustment is easy.
【0137】(第5の実施形態)次に、本発明の第5の
実施形態を図36乃至図38に基づいて説明する。な
お、第1の実施形態または第3の実施形態との共通箇所
には同一符号を付して説明を省略する。(Fifth Embodiment) Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same parts as those in the first embodiment or the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description is omitted.
【0138】本実施形態は、図36に示すように、ポッ
ト型フェライトコアとコイルからなる変圧器の内部に信
号伝送基板を取り付けたものである。In this embodiment, as shown in FIG. 36, a signal transmission board is mounted inside a transformer comprising a pot type ferrite core and a coil.
【0139】ポット型のフェライトコア57、58の中
空部には、図36に示すように一時側と二次側の巻き線
部が一体に形成されたボビン52が収納されるようにな
っている。このボビン52のそれぞれの巻き線部には、
所定の回数分、ホルマル線が巻き付けられ、コイルを形
成する。In the hollow portions of the pot-type ferrite cores 57 and 58, as shown in FIG. 36, a bobbin 52 integrally formed with a temporary winding portion and a secondary winding portion is accommodated. . In each winding part of this bobbin 52,
The formal wire is wound a predetermined number of times to form a coil.
【0140】また、ポット型のフェライトコア57、5
8に収納されたボビン52上には、第3の実施形態と同
様に信号伝送パターンと接地パターンが長さdの間隔で
分離された第1信号伝送基板13と第2信号伝送基板1
4が、互いに所定の間隔を有するように載置される。こ
のように、本発明においては、信号伝送パターン61と
接地パターン62の間隔、及び第1信号伝送基板13と
第2信号伝送基板14の間隔等が上述したように所定の
関係を満たしていれば、径の大小に拘わらず、広い帯域
においてフラットな特性の信号伝送ユニットを構成する
ことができる。The pot type ferrite cores 57, 5
The first signal transmission board 13 and the second signal transmission board 1 in which the signal transmission pattern and the ground pattern are separated at intervals of the length d as in the third embodiment, on the bobbin 52 stored in the
4 are placed so as to have a predetermined interval from each other. As described above, in the present invention, if the distance between the signal transmission pattern 61 and the ground pattern 62, the distance between the first signal transmission board 13 and the second signal transmission board 14, and the like satisfy the predetermined relationship as described above. Regardless of the diameter, a signal transmission unit having flat characteristics in a wide band can be configured.
【0141】コイル及び第1信号伝送基板13と第2信
号伝送基板14を収納したフェライトコア57、58は
図37のように重ね合わされた後、エポキシ系接着剤5
6により2点で接着され、外観上は円柱形状としてコイ
ル及び信号伝送基板が露出しないように使用される。こ
のように使用することにより、漏洩磁束を少なくするこ
とができ、各種の用途に適用することができる。After the coils and the ferrite cores 57 and 58 accommodating the first signal transmission board 13 and the second signal transmission board 14 are overlaid as shown in FIG.
6 are bonded at two points, and are used in a columnar appearance so that the coil and the signal transmission board are not exposed. By using in this way, the leakage magnetic flux can be reduced, and it can be applied to various uses.
【0142】そして、以上のようにコイル及び第1信号
伝送基板13と第2信号伝送基板14を収納したフェラ
イトコア57、58をハウジング等に取り付ける際に
は、図37に示すような押え金具54、55を用いる。
押え金具54、55は、例えば洋白等の非磁性材料から
形成されており、上側の押え金具54には側方開口部5
4aが、また下側の押え金具55には該押さえ金具55
には該押さえ金具54の側方開口部54aに対応する突
起部55aが形成されている。これらの押さえ金具5
4、55は互いにバネ性を有しており、図38のように
これらの押さえ金具54、55を、フェライトコア5
7、58の上下から嵌め合わせることにより、フェライ
トコア57、58をホールドすることができる。また、
下側の押さえ金具55に形成された底部突起55bを、
ハウジング等の凹部に差し込むことにより、フェライト
コア57、58及びコイルから構成される変圧器をハウ
ジング等に取り付けることができる。When the ferrite cores 57, 58 accommodating the coil and the first signal transmission board 13 and the second signal transmission board 14 as described above are mounted on a housing or the like, the presser fitting 54 shown in FIG. , 55 are used.
The holding metal fittings 54 and 55 are formed of a non-magnetic material such as, for example, western white, and the upper holding metal fitting 54 has a side opening 5.
4a, and the lower holding metal 55
Is formed with a projection 55a corresponding to the side opening 54a of the holding member 54. These holding brackets 5
The holding members 54 and 55 are connected to the ferrite core 5 as shown in FIG.
By fitting the ferrite cores 57 and 58 from above and below, the ferrite cores 57 and 58 can be held. Also,
The bottom protrusion 55b formed on the lower holding metal 55 is
By inserting the ferrite cores 57 and 58 and the coil into a housing or the like, the transformer can be attached to the housing or the like.
【0143】以上のような本実施形態によれば、小型で
ありながら、効率の良い電源の伝送と、広帯域に亘って
フラットな特性の良好な信号の伝送とを、同時に行うこ
とのできる装置を提供することができる。According to the present embodiment as described above, an apparatus capable of simultaneously performing efficient power supply transmission and signal transmission with good flat characteristics over a wide band while being small is provided. Can be provided.
【0144】[0144]
【発明の効果】請求項1記載の信号伝送基板によれば、
マイクロストリップアンテナ型の信号伝送基板におい
て、信号伝送パターンを少なくとも外周縁が円形形状と
なるように形成し、信号伝送パターンに対する給電点
を、信号伝送パターン上の複数箇所に設けたので、この
ような信号伝送基板を一対に設け、互いの信号伝送基板
を回転させた場合でも、効率の良い信号伝送を行うこと
ができると共に、指向性が単一の方向になるのを防止し
て、一対の信号伝送基板の組み付け時における調整を不
要または容易にすることができる。According to the signal transmission board of the first aspect,
In the signal transmission board of the microstrip antenna type, the signal transmission pattern is formed so that at least the outer peripheral edge has a circular shape, and the feeding points for the signal transmission pattern are provided at a plurality of positions on the signal transmission pattern. Even when the signal transmission boards are provided in a pair and the signal transmission boards are rotated, efficient signal transmission can be performed, and the directivity is prevented from being in a single direction. The adjustment at the time of assembling the transmission board can be unnecessary or facilitated.
【0145】請求項2記載の信号伝送基板によれば、信
号伝送パターンを、円板形状に形成したので、直線形状
のマイクロストリップアンテナに比べて、信号伝送パタ
ーンの面積を広くとることができ、伝送可能な信号の周
波数帯域を広げることができる。また、効率の良い信号
伝送を行うことができると共に、指向性が単一の方向に
なるのを防止して、一対の信号伝送基板の組み付け時に
おける調整を不要または容易にすることができる。According to the signal transmission board of the second aspect, since the signal transmission pattern is formed in a disc shape, the area of the signal transmission pattern can be made larger than that of a linear microstrip antenna. The frequency band of a signal that can be transmitted can be expanded. In addition, efficient signal transmission can be performed, and the directivity can be prevented from becoming a single direction, so that adjustment at the time of assembling the pair of signal transmission boards can be made unnecessary or easy.
【0146】請求項3記載の信号伝送基板によれば、信
号伝送パターンをリング形状に形成したので、直線形状
のマイクロストリップアンテナに比べて、信号伝送パタ
ーンの面積を広くとることができ、伝送可能な信号の周
波数帯域を広げることができる。また、効率の良い信号
伝送を行うことができると共に、指向性が単一の方向に
なるのを防止して、一対の信号伝送基板の組み付け時に
おける調整を不要または容易にすることができる。According to the signal transmission board of the third aspect, since the signal transmission pattern is formed in a ring shape, the area of the signal transmission pattern can be made larger than that of a linear microstrip antenna, and transmission is possible. The frequency band of a simple signal can be expanded. In addition, efficient signal transmission can be performed, and the directivity can be prevented from becoming a single direction, so that adjustment at the time of assembling the pair of signal transmission boards can be made unnecessary or easy.
【0147】請求項4記載の信号伝送基板によれば、接
地パターンを、プリント基板の裏面にて一様に形成し、
信号伝送パターンを、プリント基板の表面にて前記所定
の形状に形成したので、信号伝送パターンからの磁束の
プリント基板裏面側への回り込むは生じるものの、前記
複数の給電点により単一方向への指向性を弱めて各方向
へ均一に発生することができる。従って、このような信
号伝送基板を一対に設け、それぞれのリング形状の信号
伝送パターンの中心位置を合わせることにより、互いの
信号伝送基板を回転させた場合でも、良好に信号の伝送
を行うことができる。According to the fourth aspect of the present invention, the ground pattern is formed uniformly on the back surface of the printed circuit board.
Since the signal transmission pattern is formed in the predetermined shape on the front surface of the printed circuit board, although the magnetic flux from the signal transmission pattern wraps around to the back surface of the printed circuit board, it is directed in a single direction by the plurality of feeding points. It can be generated uniformly in each direction by reducing the properties. Therefore, by providing such a pair of signal transmission boards and aligning the center positions of the respective ring-shaped signal transmission patterns, it is possible to transmit signals well even when the signal transmission boards are rotated. it can.
【0148】請求項5記載の信号伝送基板によれば、信
号伝送パターンを、プリント基板の表面中央部にて前記
所定の形状に形成し、接地パターンを、プリント基板の
表面周辺部にて信号伝送パターンと所定の間隙を有して
形成したので、信号伝送パターンからの磁束のプリント
基板裏面側への回り込みを無く、しかも、前記複数の給
電点により単一方向への指向性を弱めて各方向へ均一に
発生することができる。従って、このような信号伝送基
板を一対に設け、それぞれのリング形状の信号伝送パタ
ーンの中心位置を合わせることにより、互いの信号伝送
基板を回転させた場合でも、効率良く信号の伝送を行う
ことができる。According to the fifth aspect of the present invention, the signal transmission pattern is formed in the predetermined shape at the center of the surface of the printed circuit board, and the ground pattern is transmitted at the peripheral portion of the surface of the printed circuit board. Since it is formed with a predetermined gap with the pattern, there is no sneak of the magnetic flux from the signal transmission pattern to the back side of the printed circuit board. Can be generated uniformly. Therefore, by providing such a pair of signal transmission boards and aligning the center positions of the respective ring-shaped signal transmission patterns, signals can be transmitted efficiently even when the signal transmission boards are rotated. it can.
【0149】請求項6記載の信号伝送基板によれば、信
号伝送パターンと接地パターンを、プリント基板の表面
にて共にリング形状に形成し、二重リング状のパターン
としたので、一般的に高周波信号の伝送路として用いら
れる同軸ケーブルを輪切りにした構造を実現できる。ま
た、このような信号伝送基板を一対設け、対向させるこ
とにより、互いに対向する接地パターン同士、及び信号
伝送パターン同士を、空気層を介して容量結合させるこ
とができるので、同軸ケーブル内の信号伝送路を容量結
合したものと等価の信号伝送路を実現できる。その結
果、アンテナによる特定帯域の信号伝送ではなく、同軸
ケーブルのような広帯域の信号伝送を行うことができ
る。According to the signal transmission board of the sixth aspect, the signal transmission pattern and the grounding pattern are both formed in a ring shape on the surface of the printed circuit board to form a double ring pattern. A structure in which a coaxial cable used as a signal transmission path is cut into a ring can be realized. Further, by providing a pair of such signal transmission boards and opposing each other, the ground patterns facing each other and the signal transmission patterns can be capacitively coupled via the air layer, so that the signal transmission within the coaxial cable is performed. A signal transmission path equivalent to a path that is capacitively coupled can be realized. As a result, signal transmission in a wide band such as a coaxial cable can be performed instead of signal transmission in a specific band using an antenna.
【0150】請求項7記載の信号伝送基板によれば、給
電点を、信号伝送パターンと接地パターンのそれぞれの
複数箇所に設けたので、指向性が単一の方向に強くなる
ことがより一層確実に防止することができる。According to the signal transmission board of the present invention, since the power supply points are provided at a plurality of positions of the signal transmission pattern and the ground pattern, it is more certain that the directivity becomes stronger in a single direction. Can be prevented.
【0151】請求項8記載の信号伝送装置によれば、マ
イクロストリップアンテナ型の一対の信号伝送基板にお
いて、それぞれの信号伝送基板上の前記信号伝送パター
ンを、少なくとも外周縁が円形形状となるように形成
し、信号伝送パターンに対する給電点を、信号伝送パタ
ーン上の複数箇所に設け、一方の信号伝送基板における
給電点の数をNとすると、他方の信号伝送基板における
給電点の数をN−1に設定したので、インピーダンス整
合された状態で、一方の信号伝送基板の信号伝送パター
ンから、他方の信号伝送基板の信号伝送パターンへと、
信号の伝送を行うことができる。また、信号伝送基板の
比誘電率、信号伝送基板間の対向配置間隔、及び信号伝
送パターンの幅と長さによって、容量を所定の値に設定
することにより、所望の周波数の信号を伝送することが
できる。更に、接地パターンと信号伝送パターン上に
は、複数の給電点が設けられているので、信号伝送の際
の指向性が単一となることを防ぐことができ、静止側と
回転側との間においても安定して電源の伝送と信号の伝
送を行うことができる。また、信号伝送基板においては
N個の給電点を設けた場合には、当該信号伝送基板と対
向する他方の信号伝送基板においては、N−1個の給電
点を設ける。従って、これらの信号伝送基板を相対的に
回転させた場合であっても、互いの回転状態によること
なく、対向する信号伝送基板同士の給電点が全ての点に
おいて重なることがない。その結果、信号伝送特性上の
レベルが局所的に落ち込むディップ点を無くし、広い帯
域に亘ってフラットな特性の信号伝送が行うことができ
る。According to the signal transmission device of the present invention, in the pair of signal transmission substrates of the microstrip antenna type, the signal transmission patterns on each of the signal transmission substrates are formed such that at least the outer peripheral edge has a circular shape. When the number of feeding points on one signal transmission board is N, the number of feeding points on the other signal transmission board is N-1. Since it was set to, in the state of impedance matching, from the signal transmission pattern of one signal transmission board to the signal transmission pattern of the other signal transmission board,
Signal transmission can be performed. In addition, a signal of a desired frequency is transmitted by setting the capacitance to a predetermined value according to the relative permittivity of the signal transmission board, the facing distance between the signal transmission boards, and the width and length of the signal transmission pattern. Can be. Further, since a plurality of feeding points are provided on the ground pattern and the signal transmission pattern, it is possible to prevent a single directivity at the time of signal transmission, and to provide a signal between the stationary side and the rotating side. In this case, transmission of power and transmission of signals can be performed stably. Further, when N feeding points are provided on the signal transmission board, N-1 feeding points are provided on the other signal transmission board facing the signal transmission board. Therefore, even when these signal transmission boards are relatively rotated, the feeding points of the opposing signal transmission boards do not overlap at all points regardless of the rotating state of each other. As a result, a dip point at which the level on the signal transmission characteristic locally drops is eliminated, and signal transmission with flat characteristics over a wide band can be performed.
【0152】請求項9記載の信号伝送装置によれば、信
号伝送パターンを、円板形状に形成したので、直線形状
のマイクロストリップアンテナに比べて、信号伝送パタ
ーンの面積を広くとることができ、伝送可能な信号の周
波数帯域が広げることができる。また、常に信号パター
ン同士を正確に対向させ、効率の良い信号伝送を行うこ
とができる。しかも、指向性が単一の方向になるのを防
止して、一対の信号伝送基板の組み付け時における調整
を不要または容易にすることができる。更には信号伝送
特性上のレベルが局所的に落ち込むディップ点を無く
し、広い帯域に亘ってフラットな特性の信号伝送を行う
ことができる。According to the signal transmission device of the ninth aspect, since the signal transmission pattern is formed in a disc shape, the area of the signal transmission pattern can be made larger than that of a linear microstrip antenna. The frequency band of a signal that can be transmitted can be widened. Further, signal patterns can always be accurately opposed to each other, and efficient signal transmission can be performed. Moreover, it is possible to prevent the directivity from being in a single direction, and it becomes unnecessary or easy to make adjustments when assembling the pair of signal transmission boards. Furthermore, a dip point at which the level on the signal transmission characteristic locally drops is eliminated, and signal transmission with flat characteristics over a wide band can be performed.
【0153】請求項10記載の信号伝送装置によれば、
信号伝送パターンをリング形状に形成したので、直線形
状のマイクロストリップアンテナに比べて、信号伝送パ
ターンの面積を広くとることができ、伝送可能な信号の
周波数帯域が広がる。また、互いの信号伝送基板におけ
る円形形状の信号伝送パターンの中心位置を合わせるこ
とにより、互いの信号伝送基板を回転させた場合でも、
常にに信号パターン同士を正確に対向させ、効率の良い
信号伝送を行うことができる。しかも、信号伝送パター
ンに対する給電点は、信号伝送パターン上の複数箇所に
設けられているので、指向性が単一の方向になるのを防
止して、一対の信号伝送基板の組み付け時における調整
が不要または容易にすることができる。更には信号伝送
特性上のレベルが局所的に落ち込むディップ点を無く
し、広い帯域に亘ってフラットな特性の信号伝送が行わ
れることになる。According to the signal transmission device of the tenth aspect,
Since the signal transmission pattern is formed in a ring shape, the area of the signal transmission pattern can be larger than that of a linear microstrip antenna, and the frequency band of a signal that can be transmitted is widened. Also, by aligning the center position of the circular signal transmission pattern on each signal transmission board, even when rotating each signal transmission board,
Signal patterns can always be accurately opposed to each other, and efficient signal transmission can be performed. In addition, since the feeding points for the signal transmission pattern are provided at a plurality of positions on the signal transmission pattern, the directivity is prevented from being in a single direction, and adjustment when assembling the pair of signal transmission boards is performed. It can be unnecessary or easy. Further, a dip point at which the level on the signal transmission characteristic is locally reduced is eliminated, and signal transmission with flat characteristics is performed over a wide band.
【0154】請求項11記載の信号伝送装置によれば、
接地パターンを、プリント基板の裏面において一様に形
成し、信号伝送パターンを、プリント基板の表面におい
て前記所定の形状に形成したので、信号伝送パターンか
らの磁束は、プリント基板裏面側に回り込むが、前記複
数の給電点により単一方向への指向性を弱めて各方向へ
均一に発生させることができる。従って、このような信
号伝送基板を一対に設け、それぞれのリング形状の信号
伝送パターンの中心位置を合わせることにより、互いの
信号伝送基板を回転させた場合でも、良好に信号の伝送
を行うことができる。しかも、信号伝送パターンに対す
る給電点は、信号伝送パターン上の複数箇所に設けられ
ているので、指向性が単一の方向になるのを防止して、
一対の信号伝送基板の組み付け時における調整を不要ま
たは容易にすることができる。更には信号伝送特性上の
レベルが局所的に落ち込むディップ点を無くし、広い帯
域に亘ってフラットな特性の信号伝送を行うことができ
る。According to the signal transmission device of the eleventh aspect,
The ground pattern is formed uniformly on the back surface of the printed circuit board, and the signal transmission pattern is formed in the predetermined shape on the front surface of the printed circuit board. By the plurality of feeding points, directivity in a single direction can be weakened and the power can be uniformly generated in each direction. Therefore, by providing such a pair of signal transmission boards and aligning the center positions of the respective ring-shaped signal transmission patterns, it is possible to transmit signals well even when the signal transmission boards are rotated. it can. Moreover, since the feeding points for the signal transmission pattern are provided at a plurality of locations on the signal transmission pattern, the directivity is prevented from being in a single direction,
Adjustment at the time of assembling the pair of signal transmission boards can be unnecessary or facilitated. Furthermore, a dip point at which the level on the signal transmission characteristic locally drops is eliminated, and signal transmission with flat characteristics over a wide band can be performed.
【0155】請求項12記載の信号伝送装置によれば、
信号伝送パターンを、プリント基板の表面中央部におい
て前記所定の形状に形成し、接地パターンを、プリント
基板の表面周辺部において信号伝送パターンと所定の間
隙を有して形成したので、信号伝送パターンからの磁束
のプリント基板裏面側への回り込みを無くし、前記複数
の給電点により単一方向への指向性を弱めて各方向へ均
一に発生する。従って、このような信号伝送基板を一対
に設け、それぞれのリング形状の信号伝送パターンの中
心位置を合わせることにより、互いの信号伝送基板を回
転させた場合でも、効率良く信号の伝送を行うことがで
きる。しかも、信号伝送パターンに対する給電点は、信
号伝送パターン上の複数箇所に設けられているので、指
向性が単一の方向になるのを防止して、一対の信号伝送
基板の組み付け時における調整を不要または容易にする
ことができる。更には信号伝送特性上のレベルが局所的
に落ち込むディップ点を無くし、広い帯域に亘ってフラ
ットな特性の信号伝送を行うことができる。According to the signal transmission device of the twelfth aspect,
The signal transmission pattern was formed in the predetermined shape at the center of the surface of the printed circuit board, and the ground pattern was formed with a predetermined gap from the signal transmission pattern at the periphery of the surface of the printed circuit board. Of the magnetic flux to the back side of the printed circuit board is eliminated, the directivity in a single direction is weakened by the plurality of feeding points, and the magnetic flux is uniformly generated in each direction. Therefore, by providing such a pair of signal transmission boards and aligning the center positions of the respective ring-shaped signal transmission patterns, signals can be transmitted efficiently even when the signal transmission boards are rotated. it can. In addition, since the feeding points for the signal transmission pattern are provided at a plurality of locations on the signal transmission pattern, the directivity is prevented from being in a single direction, and adjustment at the time of assembling the pair of signal transmission boards is performed. It can be unnecessary or easy. Furthermore, a dip point at which the level on the signal transmission characteristic locally drops is eliminated, and signal transmission with flat characteristics over a wide band can be performed.
【0156】請求項13記載の信号伝送装置によれば、
信号伝送パターンと接地パターンとを、プリント基板の
表面において二重リング状のパターンとして形成したの
で、一般的に高周波信号の伝送路として用いられる同軸
ケーブルを輪切りにした構造を実現できる。また、この
ような信号伝送基板を一対設け、対向させることによ
り、互いに対向する接地パターン同士、及び信号伝送パ
ターン同士を、空気層を介して容量結合させることがで
きるので、同軸ケーブル内の信号伝送路を容量結合した
ものと等価の信号伝送路を実現できる。その結果、アン
テナによる特定帯域の信号伝送ではなく、同軸ケーブル
による広帯域の信号伝送を行うことができる。特に、接
地パターンと信号伝送パターンが形成された信号伝送基
板における特性インピーダンスは、信号伝送パターンの
パターン幅、及び信号伝送パターンと接地パターンとの
間隔等により決定される。従って、互いに対向配置する
信号伝送基板として、これらのパターン幅及び間隔等が
等しいものを用いることにより、インピーダンス整合さ
れた状態で、一方の信号伝送基板の信号伝送パターンか
ら、他方の信号伝送基板の信号伝送パターンへと、信号
の伝送を行うことができる。また、前記一方の信号伝送
基板の信号伝送パターンと、前記他方の信号伝送基板の
信号伝送パターンとからなる信号伝送経路は、所定の間
隔で対向配置されており、空気層を介して容量結合され
ることになる。そして、この容量は、信号伝送基板の比
誘電率、信号伝送基板間の対向配置間隔、及び信号伝送
パターンの幅と長さによって決定される。従って、この
容量を所定の値に設定することにより、所望の周波数の
信号を伝送することができる。しかも、信号伝送パター
ンに対する給電点は、信号伝送パターン上の複数箇所に
設けられているので、指向性が単一の方向になるのを防
止して、一対の信号伝送基板の組み付け時における調整
が不要または容易になる。更には信号伝送特性上のレベ
ルが局所的に落ち込むディップ点を無くし、広い帯域に
亘ってフラットな特性の信号伝送が行われることにな
る。According to the signal transmission device of the thirteenth aspect,
Since the signal transmission pattern and the ground pattern are formed as a double ring pattern on the surface of the printed circuit board, a structure in which a coaxial cable generally used as a transmission path for a high-frequency signal is cut into a ring can be realized. Further, by providing a pair of such signal transmission boards and opposing each other, the ground patterns facing each other and the signal transmission patterns can be capacitively coupled via the air layer, so that the signal transmission within the coaxial cable is performed. A signal transmission path equivalent to a path that is capacitively coupled can be realized. As a result, it is possible to perform wideband signal transmission using a coaxial cable instead of signal transmission using a specific band using an antenna. In particular, the characteristic impedance of the signal transmission board on which the ground pattern and the signal transmission pattern are formed is determined by the pattern width of the signal transmission pattern, the distance between the signal transmission pattern and the ground pattern, and the like. Therefore, by using signal transmission boards having the same pattern width, spacing, and the like as opposed signal transmission boards, the impedances of the signal transmission boards can be changed from the signal transmission pattern of one signal transmission board to the other signal transmission board in an impedance-matched state. The signal can be transmitted to the signal transmission pattern. Further, the signal transmission path composed of the signal transmission pattern of the one signal transmission board and the signal transmission pattern of the other signal transmission board are disposed facing each other at a predetermined interval, and are capacitively coupled via an air layer. Will be. The capacitance is determined by the relative permittivity of the signal transmission board, the interval between the signal transmission boards facing each other, and the width and length of the signal transmission pattern. Therefore, a signal of a desired frequency can be transmitted by setting this capacity to a predetermined value. In addition, since the feeding points for the signal transmission pattern are provided at a plurality of positions on the signal transmission pattern, the directivity is prevented from being in a single direction, and adjustment when assembling the pair of signal transmission boards is performed. Unnecessary or easy. Further, a dip point at which the level on the signal transmission characteristic is locally reduced is eliminated, and signal transmission with flat characteristics is performed over a wide band.
【0157】請求項14記載の信号伝送装置によれば、
給電点を、信号伝送パターンと接地パターンのそれぞれ
の複数箇所に設けたので、指向性が単一の方向に強くな
ることがより一層確実に防止することができる。しか
も、信号伝送パターンに対する給電点は、信号伝送パタ
ーン上の複数箇所に設けられているので、指向性が単一
の方向になるのを防止して、一対の信号伝送基板の組み
付け時における調整を不要または容易にすることができ
る。更には信号伝送特性上のレベルが局所的に落ち込む
ディップ点を無くし、広い帯域に亘ってフラットな特性
の信号伝送を行うことができる。According to the signal transmission device of the fourteenth aspect,
Since the power supply points are provided at a plurality of positions in each of the signal transmission pattern and the ground pattern, it is possible to more reliably prevent the directivity from increasing in a single direction. In addition, since the feeding points for the signal transmission pattern are provided at a plurality of locations on the signal transmission pattern, the directivity is prevented from being in a single direction, and adjustment when assembling the pair of signal transmission boards is performed. It can be unnecessary or easy. Furthermore, a dip point at which the level on the signal transmission characteristic locally drops is eliminated, and signal transmission with flat characteristics over a wide band can be performed.
【図1】本発明の第1の実施形態における信号伝送装置
の外観を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view illustrating an appearance of a signal transmission device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1の信号伝送装置の概略構成を示す分解図で
ある。FIG. 2 is an exploded view showing a schematic configuration of the signal transmission device of FIG.
【図3】図1の信号伝送装置に用いられる一方の信号伝
送基板を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing one signal transmission board used in the signal transmission device of FIG. 1;
【図4】図1の信号伝送装置に用いられる他方の信号伝
送基板を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing another signal transmission board used in the signal transmission device of FIG. 1;
【図5】図1の信号伝送装置に用いられる信号伝送基板
の接続状態を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a connection state of a signal transmission board used in the signal transmission device of FIG. 1;
【図6】本発明の第1の実施形態において行った実験の
信号伝送特性の検査方法を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a method for testing signal transmission characteristics in an experiment performed in the first embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第1の実施形態の実験結果を示す図で
あり、回転側の給電点と静止側の給電点を複数設けた場
合に回転側の給電点の角度と静止側の給電点の角度が相
対的に0゜の時の信号伝送特性を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing experimental results of the first embodiment of the present invention, wherein when a plurality of rotation-side feeding points and stationary-side feeding points are provided, the angle of the rotating-side feeding point and the stationary-side feeding point; It is a figure which shows the signal transmission characteristic when the angle of a point is relatively 0 degree.
【図8】本発明の第1の実施形態の実験結果を示す図で
あり、回転側の給電点と静止側の給電点を複数設けた場
合に回転側の給電点の角度と静止側の給電点の角度が相
対的に90゜の時の信号伝送特性を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing experimental results of the first embodiment of the present invention, in which a plurality of rotation-side power supply points and stationary-side power supply points are provided, and an angle between the rotation-side power supply points and a stationary-side power supply; It is a figure which shows the signal transmission characteristic when the angle of a point is 90 degrees relatively.
【図9】本発明の第1の実施形態の実験結果を示す図で
あり、回転側の給電点と静止側の給電点を複数設けた場
合に回転側の給電点の角度と静止側の給電点の角度が相
対的に180゜の時の信号伝送特性を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing experimental results of the first embodiment of the present invention, in which a plurality of rotation-side power supply points and stationary-side power supply points are provided, and an angle between the rotation-side power supply points and a stationary-side power supply; It is a figure which shows the signal transmission characteristic when the angle of a point is relatively 180 degrees.
【図10】本発明の第1の実施形態の実験結果を示す図
であり、回転側の給電点と静止側の給電点を複数設けた
場合に回転側の給電点の角度と静止側の給電点の角度が
相対的に270゜の時の信号伝送特性を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing experimental results of the first embodiment of the present invention, in which, when a plurality of rotation-side feeding points and stationary-side feeding points are provided, the angle of the rotating-side feeding point and the stationary-side feeding point; It is a figure which shows the signal transmission characteristic when the angle of a point is relatively 270 degrees.
【図11】本発明の第1の実施形態において比較のため
に行った実験結果を示す図であり、同軸ケーブルの信号
伝送特性を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating the results of an experiment performed for comparison in the first embodiment of the present invention, and is a diagram illustrating signal transmission characteristics of a coaxial cable.
【図12】本発明の第1の実施形態において比較のため
に行った実験結果を示す図であり、回転側の給電点と静
止側の給電点を1個のみ設けた場合に回転側の給電点の
角度と静止側の給電点の角度が0゜の時の信号伝送特性
を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating the results of an experiment performed for comparison in the first embodiment of the present invention, and shows a case where only one rotation-side power supply point and one stationary-side power supply point are provided; It is a figure which shows the signal transmission characteristic when the angle of a point and the angle of the feeding point on the stationary side are 0 degrees.
【図13】本発明の第1の実施形態において比較のため
に行った実験結果を示す図であり、回転側の給電点と静
止側の給電点を1個のみ設けた場合に回転側の給電点の
角度と静止側の給電点の角度が180゜の時の信号伝送
特性を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an experimental result performed for comparison in the first embodiment of the present invention, and shows a case where only one rotation-side power supply point and one stationary-side power supply point are provided; It is a figure which shows the signal transmission characteristic when the angle of the point and the angle of the feeding point on the stationary side are 180 degrees.
【図14】給電点を複数個設けた円板状のマイクロスト
リップアンテナの構成及び当該アンテナにおける給電点
と指向性の関係を示す図であり、(A)は円板状のマイ
クロストリップアンテナの外観を示す斜視図、(B)は
(A)の円板状のマイクロストリップアンテナにおける
給電点の個数と位置を示す平面図、(C)は(A)の円
板状のマイクロストリップアンテナ直径を示す断面図
(X方向)、(D)は(A)の円板状のマイクロストリ
ップアンテナの直径を示す断面図(Y方向)、(E)は
(A)の円板状のマイクロストリップアンテナの指向性
を示す図である。14A and 14B are diagrams illustrating a configuration of a disk-shaped microstrip antenna provided with a plurality of feeding points, and a relationship between a feeding point and directivity of the antenna; FIG. (B) is a plan view showing the number and positions of feeding points in the disk-shaped microstrip antenna of (A), and (C) shows the diameter of the disk-shaped microstrip antenna of (A). A cross-sectional view (X direction), (D) is a cross-sectional view (Y direction) showing the diameter of the disc-shaped microstrip antenna of (A), and (E) is a directivity of the disc-shaped microstrip antenna of (A). FIG.
【図15】給電点を1個のみ設けた円板状のマイクロス
トリップアンテナの構成及び当該アンテナにおける給電
点と指向性の関係を示す図であり、(A)は円板状のマ
イクロストリップアンテナの外観を示す斜視図、(B)
は(A)の円板状のマイクロストリップアンテナにおけ
る給電点の個数と位置を示す平面図、(C)は(A)の
円板状のマイクロストリップアンテナ直径を示す断面図
(X方向)、(D)は(A)の円板状のマイクロストリ
ップアンテナの指向性を示す図である。15A and 15B are diagrams illustrating a configuration of a disk-shaped microstrip antenna provided with only one feeding point and a relationship between a feeding point and directivity of the antenna, and FIG. Perspective view showing appearance, (B)
(A) is a plan view showing the number and positions of feeding points in the disk-shaped microstrip antenna of (A), (C) is a cross-sectional view (X direction) showing the diameter of the disk-shaped microstrip antenna of (A), ( (D) is a diagram showing the directivity of the disc-shaped microstrip antenna of (A).
【図16】本発明の第2の実施形態における信号伝送基
板の概略構成を示す斜視図である(その1)。FIG. 16 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a signal transmission board according to a second embodiment of the present invention (part 1).
【図17】本発明の第2の実施形態における信号伝送基
板の概略構成を示す斜視図である(その2)。FIG. 17 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a signal transmission board according to a second embodiment of the present invention (part 2).
【図18】本発明の第2の実施形態における信号伝送基
板の概略構成を示す斜視図である(その3)。FIG. 18 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a signal transmission board according to a second embodiment of the present invention (part 3).
【図19】本発明の第2の実施形態における信号伝送基
板の概略構成を示す斜視図である(その4)。FIG. 19 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a signal transmission board according to a second embodiment of the present invention (part 4).
【図20】本発明の第2の実施形態における信号伝送基
板の概略構成を示す斜視図である(その5)。FIG. 20 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a signal transmission board according to a second embodiment of the present invention (part 5).
【図21】本発明の第3の実施形態における押し出しラ
ミネート加工機の概略構成を示す側面図である。FIG. 21 is a side view showing a schematic configuration of an extrusion laminating machine according to a third embodiment of the present invention.
【図22】図21のラミネート加工機に用いられる冷却
ローラの概略構成を示す斜視図である。FIG. 22 is a perspective view showing a schematic configuration of a cooling roller used in the laminating machine of FIG. 21.
【図23】図22の冷却ローラにロータリージョイント
を接続した状態を示す側面図であり、(A)は第3の実
施形態におけるロータリージョイントを備えた場合、
(B)は比較例のロータリージョイントを備えた場合を
示す図である。23 is a side view showing a state where a rotary joint is connected to the cooling roller of FIG. 22. FIG. 23 (A) shows a case where the rotary joint according to the third embodiment is provided.
(B) is a diagram showing a case where a rotary joint of a comparative example is provided.
【図24】図23(A)に示す第3の実施形態のロータ
リージョイントの一部を断面視した側面図である。FIG. 24 is a side view of a part of the rotary joint according to the third embodiment shown in FIG.
【図25】本発明の第3の実施形態におけるロータリジ
ョイントの電気的接続関係を示すブロック図である。FIG. 25 is a block diagram showing an electrical connection relationship of a rotary joint according to a third embodiment of the present invention.
【図26】本発明の第3の実施形態における分割型フェ
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50a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50aに空芯
コイル51を装着した状態を示す側面図、(D)は
(C)の空芯コイル51を覆うように信号伝送基板を装
着した状態を示す側面図である。26A and 26B are views showing a split type ferrite core according to a third embodiment of the present invention, wherein FIG. 26A is a perspective view showing the split type ferrite core, and FIG. 26B is a view showing the split type ferrite core of FIG. A side view as viewed from one end face 50a side, (C) is a side view showing a state in which an air core coil 51 is attached to a central concave portion 50a of the split ferrite core of (A), and (D) is an air core of (C). FIG. 3 is a side view showing a state where a signal transmission board is mounted so as to cover a coil 51;
【図27】本発明の第3の実施形態におけるフェライト
コアコイルユニットの構成を示す平面図である。FIG. 27 is a plan view illustrating a configuration of a ferrite core coil unit according to a third embodiment of the present invention.
【図28】(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。28A is a diagram illustrating an example of a coil configuration in a transformer using electromagnetic induction as a comparative example, and FIG. 28B is a diagram illustrating a current waveform in the coil configuration of FIG.
【図29】(A)は本発明の第3の実施形態における電
源伝送カプラ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。FIG. 29A is a diagram illustrating an example of a coil configuration of a power transmission coupler according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 29B is a diagram illustrating a current waveform in the coil configuration of FIG.
【図30】本発明の第3の実施形態における一方の信号
伝送基板を示す平面図である。FIG. 30 is a plan view showing one signal transmission board according to the third embodiment of the present invention.
【図31】本発明の第3の実施形態における他方の信号
伝送基板を示す平面図である。FIG. 31 is a plan view showing another signal transmission board according to the third embodiment of the present invention.
【図32】本発明の第3の実施形態におけるフェライト
コアコイルユニット示す平面図である。FIG. 32 is a plan view showing a ferrite core coil unit according to a third embodiment of the present invention.
【図33】信号伝送パターン及び接地パターンの間にチ
ップコンデンサを取り付けた本発明の第3の実施形態に
おける一方の信号伝送基板を示す平面図である。FIG. 33 is a plan view showing one signal transmission board according to the third embodiment of the present invention in which a chip capacitor is mounted between a signal transmission pattern and a ground pattern.
【図34】本発明の第4の実施形態におけるフェライト
コアコイルユニット対の構成を示す断面図である。FIG. 34 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a ferrite core coil unit pair according to a fourth embodiment of the present invention.
【図35】図34のフェライトコアコイルユニット対の
外観を示す斜視図である。FIG. 35 is a perspective view showing an appearance of the ferrite core coil unit pair of FIG. 34;
【図36】本発明の第4の実施形態におけるポット型フ
ェライトコアを用いたフェライトコアコイルユニット対
の構成を示す分解斜視図である。FIG. 36 is an exploded perspective view showing a configuration of a ferrite core coil unit pair using a pot type ferrite core according to a fourth embodiment of the present invention.
【図37】本発明の第4の実施形態におけるポット型フ
ェライトコアを用いたフェライトコアコイルユニット対
の外観を示す斜視図である。FIG. 37 is a perspective view showing an appearance of a ferrite core coil unit pair using a pot type ferrite core according to a fourth embodiment of the present invention.
【図38】本発明の第4の実施形態におけるポット型フ
ェライトコアを用いたフェライトコアコイルユニット対
の取り付け方法を説明する断面図である。FIG. 38 is a cross-sectional view illustrating a method of attaching a ferrite core coil unit pair using a pot-type ferrite core according to the fourth embodiment of the present invention.
1…ロータリージョイント 2…中空軸 4…第1ハウジング部材 5a,5b…ベアリング軸受け 6…第2ハウジング部材 13…第1信号伝送基板 14…第2信号伝送基板 15a,15b…支持板 18…第1フェライトコアコイルユニット 19…第2フェライトコアコイルユニット 50…円筒形状の分割型フェライトコア 51…空芯コイル 57,58…ポット型フェライトコア 60,60’…プリント基板 61,61’…信号伝送パターン 62,62’…接地パターン 63…給電点 64…同軸ケーブル 65…給電線 100…信号伝送装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotary joint 2 ... Hollow shaft 4 ... 1st housing member 5a, 5b ... Bearing bearing 6 ... 2nd housing member 13 ... 1st signal transmission board 14 ... 2nd signal transmission board 15a, 15b ... Support plate 18 ... 1st Ferrite core coil unit 19: second ferrite core coil unit 50: cylindrical split ferrite core 51: hollow core coil 57, 58: pot type ferrite core 60, 60 ': printed circuit board 61, 61': signal transmission pattern 62 , 62 '... ground pattern 63 ... feeding point 64 ... coaxial cable 65 ... feeding line 100 ... signal transmission device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐野 豊和 北海道石狩市新港中央3丁目761番6 株 式会社フォース内 (72)発明者 森下 明 北海道石狩市新港中央3丁目761番6 株 式会社フォース内 (72)発明者 大江 健夫 北海道石狩市新港中央3丁目761番6 株 式会社フォース内 Fターム(参考) 5J011 EA01 5J045 AA02 AA21 DA06 EA07 HA06 MA04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Toyoka Sano 3-766-16 Shinko Chuo, Ishikari-shi, Hokkaido Inside the Force (72) Inventor Akira Morishita 3-766-1 Shinko Chuo, Ishikari-shi, Hokkaido Force, Ltd. (72) Inventor Takeo Oe 3-766-1 Shinko-chuo, Ishikari-shi, Hokkaido F-term in the Force Co., Ltd. (Reference) 5J011 EA01 5J045 AA02 AA21 DA06 EA07 HA06 MA04
Claims (14)
ント基板上に形成されたマイクロストリップアンテナ型
の信号伝送基板であって、 前記信号伝送パターンは、少なくとも外周縁が円形形状
に形成され、 前記信号伝送パターンに対する給電点は、前記信号伝送
パターン上の複数箇所に設けられている、ことを特徴と
する信号伝送基板。1. A microstrip antenna type signal transmission board having a ground pattern and a signal transmission pattern formed on a printed board, wherein the signal transmission pattern has at least an outer peripheral edge formed in a circular shape, A signal transmission board, wherein feed points for the pattern are provided at a plurality of positions on the signal transmission pattern.
成されたパターンであることを特徴とする請求項1記載
の信号伝送基板。2. The signal transmission board according to claim 1, wherein the signal transmission pattern is a pattern formed in a disk shape.
形成されたパターンであることを特徴とする請求項1記
載の信号伝送基板。3. The signal transmission board according to claim 1, wherein the signal transmission pattern is a pattern formed in a ring shape.
の裏面にて一様に形成され、前記信号伝送パターンは、
前記プリント基板の表面にて前記所定の形状に形成され
ていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1
記載の信号伝送基板。4. The ground pattern is uniformly formed on the back surface of the printed circuit board, and the signal transmission pattern is
4. The printed circuit board according to claim 1, wherein the predetermined shape is formed on a surface of the printed circuit board.
The signal transmission board as described.
基板の表面中央部にて前記所定の形状に形成され、前記
接地パターンは、前記プリント基板の表面周辺部にて前
記信号伝送パターンと所定の間隙を有して形成されてい
ることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1記載
の信号伝送基板。5. The signal transmission pattern is formed in the predetermined shape at the center of the surface of the printed circuit board, and the ground pattern is formed at a predetermined gap from the signal transmission pattern at the periphery of the surface of the printed circuit board. The signal transmission board according to any one of claims 1 to 3, wherein the signal transmission board is formed to have:
ンは、前記プリント基板の表面にて共にリング形状に形
成された二重リング状のパターンであることを特徴とす
る請求項5記載の信号伝送基板。6. The signal transmission board according to claim 5, wherein the signal transmission pattern and the ground pattern are both double ring-shaped patterns formed in a ring shape on the surface of the printed circuit board. .
接地パターンのそれぞれの複数箇所に設けられているこ
とを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1記載の信
号伝送基板。7. The signal transmission board according to claim 1, wherein the power supply points are provided at a plurality of positions of the signal transmission pattern and the ground pattern, respectively.
ント基板上に形成されたマイクロストリップアンテナ型
の一対の信号伝送基板を、所定の間隙を設けて対向配置
した信号伝送装置であって、 それぞれの信号伝送基板上の前記信号伝送パターンは、
少なくとも外周縁が円形形状に形成され、 前記一対の信号伝送基板は、前記少なくとも外周縁が円
形形状の信号伝送パターンの中心をそれぞれ回転中心軸
上に一致させるように互いに回転可能に配置されてお
り、 前記信号伝送パターンに対する給電点は、前記前記信号
伝送パターン上の複数箇所に設けられ、一方の信号伝送
基板における給電点の数をNとすると、他方の信号伝送
基板における給電点の数はN−1に設定されている、 ことを特徴とする信号伝送装置。8. A signal transmission device comprising: a pair of microstrip antenna-type signal transmission boards each having a ground pattern and a signal transmission pattern formed on a printed circuit board, and facing each other with a predetermined gap therebetween. The signal transmission pattern on the transmission board,
At least the outer peripheral edges are formed in a circular shape, and the pair of signal transmission boards are arranged so as to be rotatable with respect to each other such that the centers of the at least outer peripheral edges coincide with the centers of the circular signal transmission patterns, respectively. The feeding points for the signal transmission pattern are provided at a plurality of positions on the signal transmission pattern. If the number of feeding points on one signal transmission board is N, the number of feeding points on the other signal transmission board is N -1 is set to -1.
成されたパターンであることを特徴とする請求項8記載
の信号伝送装置。9. The signal transmission device according to claim 8, wherein the signal transmission pattern is a pattern formed in a disk shape.
に形成されたパターンであることを特徴とする請求項8
記載の信号伝送装置。10. The signal transmission pattern according to claim 8, wherein the signal transmission pattern is a pattern formed in a ring shape.
The signal transmission device according to claim 1.
板の裏面にて一様に形成され、前記信号伝送パターン
は、前記プリント基板の表面にて前記所定の形状に形成
されていることを特徴とする請求項8ないし10のいず
れか1記載の信号伝送装置。11. The ground pattern is formed uniformly on the back surface of the printed circuit board, and the signal transmission pattern is formed in the predetermined shape on the surface of the printed circuit board. The signal transmission device according to claim 8.
ト基板の表面中央部ににて前記所定の形状に形成され、
前記接地パターンは、前記プリント基板の表面周辺部に
て前記信号伝送パターンと所定の間隙を有して形成され
ていることを特徴とする請求項8ないし10のいずれか
1記載の信号伝送装置。12. The signal transmission pattern is formed in the predetermined shape at the center of the surface of the printed circuit board,
The signal transmission device according to any one of claims 8 to 10, wherein the ground pattern is formed at a peripheral portion of a surface of the printed board with a predetermined gap from the signal transmission pattern.
ーンは、前記プリント基板の表面にて共にリング形状に
形成された二重リング状のパターンであることを特徴と
する請求項12記載の信号伝送装置。13. The signal transmission device according to claim 12, wherein the signal transmission pattern and the ground pattern are double ring-shaped patterns formed in a ring shape on the surface of the printed circuit board. .
記接地パターンのそれぞれの複数箇所に設けられている
ことを特徴とする請求項8ないし13のいずれか1記載
の信号伝送装置。14. The signal transmission device according to claim 8, wherein a power supply point is provided at each of a plurality of positions of the signal transmission pattern and the ground pattern.
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