JPH02284409A - ロータリートランス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は焼結フェライトの表面にスパイラル状導体、単
位巻数導体、短絡導体あるいは回路パターン用導体が形
成されたロータリー１〜ランスに関するものであり、焼
結性フェライト粉とバインダーとの混合物を射出成形し
てグリーン体を製造する際に、金型中に導電層をインサ
ートし、表面にスパイラル状導体や回路パターンが形成
されたグリーン体を成形したのち、脱脂・焼結させてな
ることを特徴とし、コイル成型及びコイル接着工程が省
略され、かつ量産性に優れるロータリートランスに関す
る。

〔従来の技術〕

回転ヘッド型ＶＴＲの回転ドラム装置には、回転部と静
止部との相互間の電気信号伝達手段として、ロータリー
トランスが使用されている。

ロータリートランスは焼結フェライトよりなる円環板状
の回転部ロータリーコアと静止部ステーターコアを有し
ている。これらのコアは第７図および第８図に示すよう
に円環板状のコア１の一力の面には同心円状の複数のコ
イル溝２が設けられ、コイル溝２にはこれらをコア外周
と結ぶ径方向の引出し溝３が設けられている。

このように構成されたロータリーコア及びステーターコ
アは第８図にその断面図を示すようにコイル溝７及び８
が設けられたローターコア４、ステーターコア５の面を
１０−７０μｍのギャップ６をおいて対向配置され、ま
た各コイル溝７および８には所定ターン数のローターコ
イル９、ステーターコイル１０が巻かれ、この端部は引
出し溝３を通って引き出され、ＶＴＲの電気回路や磁気
ヘッドと接続される。

従来焼結フェライトにコイル用導体を形成させるには、
同心円状の複数のコイル溝を有する円環板状コアに外周
に絶縁皮膜が施された導体であって所定のターン数に成
型したコイルを各港にセラ１〜し、接着剤でコイルの剥
落を防止する方法が行われている。しかし焼結フェライ
トコアが粉末プレス法で成形されている場合、特に４−
１４チヤンネルものコイルや短絡導体を配する多チヤン
ネルタイプにおいては溝幅寸法や真円度にばらつきが多
く一定のサイズのコイルをセットすることが困難である
と共に磁気回路特性にもばらつきが発生している。この
ような点を改善するために一例としてダイヤモンド砥石
などにより溝をすべて後加工で付加することが行われて
いるがコアの製造工程が複雑になり、カケなどが発生す
るという問題点があった。また本発明者らは焼結フェラ
イトコアを射出成形法により製造する方法を提案した。

この場合コアの寸法精度は優れていたが、磁気回路を形
成させるためには所定のコイルをセットし、接着剤で固
定するなど複雑な工程をやはり必要とした。

また特開昭６３−２４４７８９号公報や特開昭６３−２
４４７９０号公報に記載されているように射出成形や加
圧成形を行い表面に導体パターンを形成させる方法が提
案されているが、磁性体の場合性能状の問題があった。

〔発明が解決しようとした課題〕

このような焼結フェライトコアに磁気回路及び導体を簡
略化された方法で形成されるものとして、例えば特開昭
６２−２７１４０６号公報、特開昭６３−５４７０７号
公報や特開昭６３−１．３３１．０号公報などが提案さ
れている。しかしプリン１〜コイルを焼結フェライトコ
アの溝の中に埋設させたり、焼結フェライトコアの溝の
中に導電金属層を形成させ更に焼結させる方法などはあ
らかじめフェライトコアを焼結させておく必要があり、
その」二にプリン１−コイルを接着させたり導電塗装を
行うという多くの工程を必要としている。

本発明者らはコイル用導体あるいは回路パターン用導体
の形成されたロータリーＩ・ランスを得る方法について
鋭意研究した結果、焼結性フェライトとバインダーとの
混合物を射出成形する際、ロータリ−１〜ランスグリー
ン体の形状および製造方法の工夫を行うことにより、回
路形成の工程か省略されたロータリー１ヘランスが得ら
れることを知見した。

本発明は」二記の知見に基すいてなされたもので、同心
円状の溝部分にコイル用導体あるいは回路パターン用導
体が設けられたロータリーｌ−ランスにおいて、導電層
をインサート成形し、溝内部に厚み方向に貫通する貫通
孔を設けたロータリートランスグリーン体を成形し、脱
脂・焼結することにより、コイルまたはその周辺部の回
路パターン形成の工程が省略された平板型ロータリート
ランスを得ることを目的とした。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記の目的を達成する為にコイル用導体あるい
は回路パターン用導体が溝内に形成された焼結フエライ
１−ロータリー１−ランスにおいて、焼結性フエライＩ
−とバインダーとの混合物を射出成形してロータリート
ランスグリーン体を得る際、剥離紙上に形成されたコイ
ル用導体あるいは回路パターン用導体が形成された導電
層を金型内にインサー１〜し、溝内部に導体層を形成さ
せると共に、厚み方向に貫通する貫通孔を設けたロータ
リートランスグリーン体を成形したのち、脱脂・焼結さ
せてなることを特徴としたロータリートランスにある。

〔作用〕

本発明に係わるコイル用導体が形成された焼結フェライ
トコアは上記の特徴を有しているため、フェライトコア
の溝内にコイルをセット接着させる工程などが省略でき
、かつ量産性に優れている。

またフェライト表面に回路パターン導体が形成されてい
るため、他の回路素子（例えば抵抗、キャパシター及び
インダクターなど）が直接実装出来る。

〔実施例〕

第１図及び第２図は本発明に係わる磁気回路及び導体が
形成された平板型ロータリートランスコアの一実施例を
示す斜視図及び横断面図である。

図中符号１１は焼結フェライトコアであり、コアの溝の
底面にコイル用導体を構成する導電層１２、中央部の導
体層を支持するコイル用導体支持層１４及び貫通孔１３
が形成されている。また第１−１図、１−３図に貫通孔
１３の拡大斜視図、拡用導体支持層は２タ一ン以上の導
体層の中央部コイル用導体層の位置する場所であり、こ
れらコイル用導体は貫通孔１３を通じて各種方法により
外部に引き出される。引出し方法の例としては、第１図
（ｇ）〜第１図（ｌに拡大断面図を示し引出しコイル１
５を用い導体層と半田付けを行い貫通孔より引き出す方
法、導電ペースト１６を用い導体層と接続し貫通孔の両
側に引き出す方法、コイル端部の中心に孔を開は引き出
しピン１７を用いて貫通孔より引き出す方法（ピン上端
はコイル端部と半田付けされる）及び本発明の導電層１
８を貫通孔の両側にインサートし貫通孔より引き出す方
法などが上げられる。これらの引出しコイルまたはピン
を用い導体層と半田付けを行う場合は焼結後コイルまた
はピンを取り付け、導電ペーストを用いる場合はグリー
ン体に塗布後後記の脱脂・焼結を行うことにより、また
導電層インサーｌ〜を用いる場合はグリーン体成形時に
導体層をインサーｌ〜し後記の脱脂・焼結を行うことに
より、コイルを引き出すことが出来る。このように構成
されたコイル用導体を有する焼結フェライトコアを製造
するには、第３図に示す剥離紙２１の上にコイル用導体
２０が形成された導電層パターン１９を用いる。ここで
剥離紙２１は厚み１０−３００μｍであるポリプロピレ
ンなどのプラスチックフィルムまたはシリコンなどで表
面処理された紙であり、導電層は銀−パラヂウムまたは
銀−白金よりなるペーストを用いてスクリーン印刷され
たものである。ここで剥離紙の厚みが１５μｍ未満の場
合、金型にインサー１〜することが困難になり、方３０
０Ｐｍを超える場合はグリーン体の厚み制御が困難にな
る。

導電層中の銀の含有量は５０−８０重量％、好ましくは
５０−７０重量％であり、導体の厚みは１１０−２００
７ｚ、好ましくは１１５−１５０ＩＬである。銀の含有
量が５０重量％未満の場合、直流抵抗値が高くなると共
に価格がアップし問題となり、一方８０重量％を超える
と脱脂焼結時に導体が融解し、所定の位置からずれが発
生する。また導体の厚みが１０μｍ未満の場合は直流抵
抗が大きくなるため好ましくなく、一方２００Ｐｍを超
える場合は、剥離紙に導体回路パターンを形成すること
が困難になる。また第４図に第３図のパターンのＡ−Ａ
　’断面を示す。このようにして導体が形成された導電
層パターン１９を第５図に示す射出成形金型のキャビテ
ィ内部の突起部に、導電層が固定側金型２４の側に向く
ように溝位置及び貫通孔に対応しインサートし、移動金
型２３、中間プレート２２を閉じた後、焼結性フェライ
トとバインダーとの混合物を射出成形することにより溝
の底面にコイル用導体が形成され、厚み方向に貫通孔が
設けられたロータリートランスグリーン体が製造される
。

グリーン体を射出成形するのに用いられる焼結性フェラ
イト粉は、ニッケルー亜鉛系、マグネシュウム−亜鉛系
、マンガン−亜鉛系のフェライト仮焼粉で、その平均粒
径は０．１−２００μｍのものが使用できるが０．１−
１５０μｍのものが好ましく、特に０．１１−１Ｏ０ｐ
のものが好適である。平均径が０．１μｍ未満では、混
練する際の均一分散が困ガ１となり、力゛Ｌ結後の密度
が低下し、磁気特性、機械的強度が低下する。

また、使用されるバインターとしては、例えはスチレン
系重合体、エチレン系重合体、プレピレン系重合体、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体、アルキル（炭素数６以下
）メタアクリレ−１−を主成分（５０重量％以上）とし
た共重合体（例えばポリメチルメタアクシー１〜．ポリ
エチルメタアクリレート）、アルキル（炭素数６以下）
アクリレ−１〜を主成分（５０重量％以上）とした共重
合体（例えばポリメチルアクリレ−１−、ポリエチルア
クリレ−１〜、ポリブチルアクリレートれる。これら合
成ｍ脂バインダーの蒸気圧浸透法によって測定した数平
均分子量は２０００−５０万、特に４−　０　０　０　
−　３　０万が好ましい。」−記焼結性フエライ１〜粉
及びバインダーを用いてコア用グリーン体を成形するに
は、まずフエライｌ−粉末とバインダーとを所定の割合
（通常フェライ１〜粉１００重量部に対してバインダー
が５−４０重基部）で溶融混練し、ベレット状に成形す
る。

このペレッ１〜を射出成形機に充填溶融して金型に射出
する。溶融物は第１スプール２５、ランナー２６、第２
スプール２７を形成する金型を満たし、第２スプール先
端を形成するピンゲー１へよりコイル用導体あるいは回
路パターン導体を有する導電層がインサーｈされたロー
タリートランスグリーン体成形部分２８に圧入される。

この際中間金型２２に設けられたピン２９によりグリー
ン体の溝内部に厚み方向に貫通する貫通孔が形成される
。冷却固化して、中間金型２２及び移動金型２３を移動
すると、溝内部にコイル用導体が形成されたロータリー
トランスグリーン体は移動金型内に残り、突き出しピン
を突き出す事により離型される。この分離されたグリー
ン体から剥離紙２１を剥離し又は剥離紙が存在したまま
で脱脂・焼結をおこなうことにより、コイル用導体又は
回路パターン用導体か形成された平板型ロータリートラ
ンスか得られる。脱脂は室温より雰囲気の温度を」１昇
させ木質的にバインダー及び剥離紙がなくなるまで行う
が、雰囲気として大気下。

真空下、またはアルゴン、窒素などの不活性ガスの雰囲
気で行ってもよい。脱脂の最高温度は通常２　０　０　
０Ｃ以上であるが、上昇速度は通常１−時間当り１−１
００℃（好ましくは１−８０°Ｃ）である。

また脱脂は加圧（最高１０ｋｇ／ｃｍ２）下で実施して
もよい。脱脂されたロータリー１−ランスはフェライ１
−の焼結の分野で行われている方法にしたがって焼結さ
れる。焼結は大気下、またはアルコン、窒素などの不活
性ガス雰囲気下で７００１、　２　０　０℃の範囲で実
施される。」−記脱脂・焼結の工程は連続して行っても
、別の工程で行ってもよい。更にこのようにして得られ
た、コイルや回路パターンが形成されたロータリー１〜
ランスに研削を加えて表面精度を高めることもできる。

本発明のコイル用導体や回路パターン用導体が形成され
たロータリーｌ−ランスの厚みは目的としたロータリー
トランスの性能によっても異なるが、通常０．５−５０
ｍａｎで直径は１　０−１　５　０　ｍｍ、内径は３−
５０１１１１１１である。また貫通孔の中央部のコイル
用導体支持層の厚みは０　、　２　−　１　、　０　ｎ
ｗｎであり、貫通孔の大きさは直径０．５−５．０ｎｎ
である。チャンネル数は２−１４であり、第１−０図に
１４チヤンネルの例を示す。各チャンネルに対応する導
体層は第１−図（ｇ）〜第１図（＆）に示す例により弓
き出される。但し第１０図においては内径側の溝から第
３番、第６番，第８番，第１０番目には短絡導体が配さ
れる例を示す。

〔発明の効果〕

以」二連へたように、本発明に係わるコイル及び短絡導
体や回路パターンが形成されたロータリートランスは上
記特徴を有しているので、焼結フェライ１ーコアの製造
工程で導体を形成することができ、コイルの挿入や、接
着の工程が省略されると共に、伝送特性においても溝に
対するコイル用導体の占有率が非常に高いため、伝送ロ
スの少ない安定した製品が、増幅器やスイッチング回路
を備えた形で小型で安価に製造できるなど多くの長所を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明に係わるロータリ−トラン
スの１実施例を示すもので、第１図（α）は斜視図であ
り第２図は第１図のＡ−Ａ　’縦断面図である。第１図
（ｂ）〜第１図（，７）は貫通孔の部分拡大図であり、
それぞれ第１図（Ｉ））は斜視図、第１図（ｃ）は平面
図及び第１図（ｄ）は断面図である。 第１図（ｄ）〜第１図（＆）は導体の引出し方法を示し
た貫通孔の部分拡大図であり、第１図（ｇ）は別の引出
しコイルを用いた場合、第１図（ｆ）は導電ペーストを
用いた場合、第１図（＞）は引出しピンを用いた場合及
び第１図（ｌＬ）は本発明の導電層パターンを用いた場
合である。第３図及び第４図は金型中にインサートされ
る剥離紙上に形成された導電層パターンであり、第３図
は斜視図、第４図は第３図のＡ−Ａ　’面の断面図であ
る。第５図は金型が閉じた状態、第６図は金型が開いた
状態の剥離紙及び導電層を有するロータリートランスグ
リーン体、スプール、ランナーの位置関係を示す縦断面
図である。第７図は従来の２溝焼結フエライトコアの平
面図、第８図は従来のロータリートランスの一例を示す
縦断面図である。また第９図は本発明のロータリートラ
ンスの一例を示す断面図、第１０図（ｃＬ）、（ｂ）は
多チヤンネルタイプの本発明に係わるフェライトコアの
平面図及び断面図である。 第１１図〜第１３図は本発明の別の実施例であるコイル
面とは反対側のコア面に回路パターンが形成されその上
に回路素子を実装した例であり、第１１図はコア表面の
回路パターン図を示す平面図、第１２図は第１１図のパ
ターン上に回路素子を実装した平面図及び第１３図はそ
の側面図である。 １・・焼結フェライトコア、２・・・コイル溝、３・・
・引出し溝、４・・ローターコア、５・・・ステーター
コア、６・・・ギャップ、７・・ローターコイル溝、８
・・・ステーターコイル溝、９・・ローターコイル、１
０・・ステーターコイル、１１・・回路が一体化された
ロータリー１〜ランス、１２・導電層、１３・・・貫通
孔、１４　・コイル用導体層支持層、１５・引出しコイ
ル、１６・導電ペースト層、１７・・・引出しピン、１
８・・・引出し導電層、１９・・導電層パターン、２０
・・・導電層、２１　・剥離紙、２２・・中間金型、２
３・・・移動金型、２４・・・固定金型、２５　・第１
スプール、２６・・・ランナー、２７・・・第２スプー
ル、２８・・・グリーン体、２９・・・貫通孔作製用ピ
ンピン、３０・・・ローター用導体が一体化されたロー
タリートランス、３１・・・ステーター用導体が一体化
されたロータリートランス、３２・・ローター用導体、
３３・・・ステーター用導体、３４・・・インダクタン
ス素子、３５・・集積回路、３６・・・チップ型抵抗素
了、３７・・・チップ型キャパシター、３８・・・チッ
プ型ダイオード。 第７０ （α） 祐 ／ 区 ８７　良 （ｄ） 拓 ／ 臼 晃／圀 ／２ 拓ｌ菌 第５０ あ４０ 晃 凶 亮８臼

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．スパイラル状導体、単位巻数導体、短絡導体あるい
   は回路パターン用導体の形成された導電層をインサート
   成形する方法において、該導電層を金型内にセットした
   後、焼結性フェライトとバインダーとの混合物の射出成
   形を行い、厚み方向に貫通する貫通孔を設けたロータリ
   ートランスグリーン体を成形した後、脱脂・焼結させて
   なることを特徴としたロータリートランス。
2. ２．導電層が剥離紙を介して形成されることを特徴とし
   た請求項１記載のロータリートランス。
3. ３．導電層が銀−パラジウムまたは銀−白金よりなる金
   属で構成される請求項１又は２記載のロータリートラン
   ス。
4. ４．上記請求項１〜３のいずれかに記載のロータリート
   ランスを使用した回転磁気ヘッド装置。