JPH0312904A

JPH0312904A - ロータリートランス

Info

Publication number: JPH0312904A
Application number: JP1146835A
Authority: JP
Inventors: ▲なが▼地　敏男; Toshio Oji; Juichi Morikawa; 森川　寿一; Kenji Takemura; 竹村　憲二; Jiro Ishikawa; 石川　二朗
Original assignee: Showa Denko KK; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Resonac Holdings Corp
Priority date: 1989-06-12
Filing date: 1989-06-12
Publication date: 1991-01-21

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成
形されたロータリート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どの混合物を射出成形した
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、またフェライト表面に回路素
子が直接実装された周辺回路を含んだロータリートラン
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
１〜ランスが使用されている。ロータリー１〜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９図および第１０図に示すように円環板状のコア１
の一方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１０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リーコ
ア４．ステーターコア５の面をＩＣ）−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成形させるには、
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ｗＡ縣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溝にセットし、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。

・　３　・（特願昭６３−１３７５７１号）（（？２１．８８０１
２８２号）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ソＩ−Ｌ
、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６３−２　／Ｉｔ、　４．７８９号や特開
昭６３−２４．４７９０号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せるものとして、例えば特開昭
６２−２７１４０６号、特開昭６３５４７０７号や特開
昭６３−１３３１０号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、その上にプリントコ
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トランスについて焼結性フェラ
イ１〜とバインダーとの混合物を射出成形する際、導電
層をインサート成形することにより、回路形成の工程が
省略される事を提案した。しかし用いた導電層の導体間
にフェライト磁性体層が充填されてしまうため、ロータ
リートランスとして結合係数が低下し伝達効率が下がる
という問題があった。またロータリ−１ヘランスコア表
面に電気回路を実装するために回路パターンを形成させ
たとき、導体が磁性体と密着しており、磁性体中に導体
が埋設され気味となると、回路パターンの長さ方向にイ
ンダクタンス成分が付加されるという問題があった。

本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
、同心円状の溝部分または溝部分をなくした表面にコイ
ル用導体あるいは回路パターンが設けられたロータリー
トランスであって導体間またはパターン間に非磁性絶縁
層を設けることによリ、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、結合係数の低下がなく
、かつ回路パターン部にインダクタンス成分を有しにく
い回路を実装する平板型ロータリー１ヘランスを得るこ
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または表面に形成された焼
結フェライトロータリー１−ランスにおいて、焼結性フ
ェライト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、インサー１〜成形さ
れる導電層の導体間に非磁性絶縁層を設けるか、また導
体と磁性フェライト間に非磁性ＭＡ縁物が設けられたも
のであって、剥離紙上に形成されたコイル用導体間ある
いは回路パターン用導体間あるいは導体層上に非磁性絶
縁層が形成された導電層を金型内にインサー１−シ、溝
内部または表面に導体層を形成させ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１−ランスにある。

〔作用〕

本発明に係わるコイル用心体が形成された焼結フェライ
トコアは」１記の特徴を有しているため、結合係数の低
下もなく、ロータリートランスとしての伝達効率も低下
せず、かつ回路形成のためのコイルをセットし接着させ
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。また回路パターン導体が
磁性フェライト材より離れているため、インダクタンス
成分が含有しにくいパターンを構成することが出来る。

〔実施例〕

第１図ないし第４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
を示すものであって、第１図及び第２図は斜視図、第３
図及び第４図はそれぞれ第１図及び第２図に対応する横
断面図である。図中・　７　・符号１１は焼結フエライ１〜コアであり、コイル用導体
層１２の間には絶縁層１３が設けられている。

また貫通孔１４または引出し部導電層１５によりコイル
用導体が引き出される。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５
図に示す剥離紙１９の上にコイル用導体１７及び絶縁層
１８が形成された導電層パターン１６を用いる。ここで
剥離紙１９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る。導電層は銀一パラヂウムまたは
銀一白金よりなるペーストを用いてスクリーン印刷され
たものであり、絶縁層は本質的にシリカ質よりなるもの
で、導電層が印刷された後同様にスクリーン印刷、スプ
レー印刷またはスプレー塗布することにより形成される
。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、一方３００μｍ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
５０−７０重景％であり、導体の厚みは１０２００μｍ
、好ましくは１５−１．５０　μｍ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、方８０重景％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２００
μｍを超える場合は、剥離紙に回路を形成することが困
難になる。

また第６図及び第７図にパターンの断面図の例を示すが
、導体間に設けられた非磁性絶縁層は導体間に磁性体層
が侵入することを防止するためのもので、導体層の厚み
と同じか、導体層の厚みより厚くてもよく、また導体層
全体を被覆していてもよい。非磁性絶縁層は本質的にシ
リカ質よりなるガラス質絶縁層であって、アルミナ、酸
化リチュウム、酸化釦、酸化はう素及びアルカリ土類金
属の酸化物を含有していてもよい。このようにして導体
間に非磁性絶縁層が設けられた導電層パターン１６を第
８図に示す射出成形金型のキャビテイ内部２６に導電層
が固定側金型２２の側に向くようにインサートし、移動
金型２０．中間金型２１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コイ
ル用導体が形成されたロータリ−１〜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０．１−１．５０μｍのものが好ましく、特に０
．１−１００μｍのものが好適である。平均径が０．１
μｍ未満では、混練する際の均一分散が困難となり、焼
結後の密度が低下し、磁気特性２機械的強度が低下する
。また、使用されるバインダーとしては、例えばスチレ
ン系重合体、エチレン系重合体、プロピレン系重合体、
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重景％以上）と
した共重合体（例えばポリメチルメタアクリレ−１・、
ポリエチルメタアクリレ−Ｉ〜）、アルキル（炭素数６
以下）アクリレートを主成分（５０重景％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
ルアクリレート、ポリブチルアクリレ−１〜）が上げら
れる。

これら合成樹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４０００−
３０万が好ましい。上記焼結性フェライト粉及びバイン
ダーを用いてコア用クリーン体を成形するには、まずフ
ェライト粉末とバインダーとを所定の割合（通常フェラ
イト粉１００重量部に対してバインダーが５−４０重量
部）で溶融混練し、ペレット状に成形する。このペレッ
ト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２３．ランナー２４．第２スプール２５
を形成する金型を満たし、第２スプール先端を形成する
ピンゲートよりコイル用導体あるいは回路パターン用導
体を有する導電層がインサー１−されたロータリートラ
ンスグリーン体成形部分２６に圧入される。冷却固化し
て、中間金型２］及び移動金型２０を移動すると、表面
または１１・溝内部の導体間に！＠縁層が設けられたコイル用導体を
有するロータリートランスク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１９を剥離した後脱脂
・焼結をおこなうことにより、導体間に絶縁層が設けら
れたコイル用導体が形成された平板型ロータリーＩ・ラ
ンスが得られる。脱脂は室温より雰囲気の温度を上昇さ
せ本質的にバインダー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
２００℃以上であるが、上昇速度は通常１時間当り１−
１００’Ｃ（好ましくは１８０°Ｃ）である。また脱脂
は加圧（最高１０ｋｇ／ｃＪ）下で実施してもよい。脱
脂されたロータリートランスはフエライ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
人気１ぐ、またはアルゴン、窒素などの不活性ガス雰囲
気下で７００−１２００℃の範囲で実施される。上記脱
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１〜ランスの厚
みは目的としたロータリー１−ランスの性能によっても
異なるが、通常０゜５−５　ＯｎＩｎで直径はｌｏ−１
５０胴、内径は３５０胴である。またチャンネル数は２
−１−４であり、第１２図に９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貫通孔または引出し導
体層により引き出される。

〔発明の効果〕

以上述べたように、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、焼結フエライ１〜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、結合係数の低下もなく伝送
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
ると共にロータリー１ヘランスの外部に付属する回路パ
ターンにインダクタンス成分が含有しにくい事により高
帯域用に適するなど多くの長所を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は、本発明に係わるロータリー１ヘ
ランスの実施例を示すもので、第１図及び第２図は斜視
図であり第３図及び第４図はそれぞれは第１図及び第２
図に対応するＡ−Ａ’縦断面図である。第５図ないし第
７図は金型中にインサー１へされる剥離紙上に形成され
た導電層パターンであり、第５図は斜視図、第６図及び
第７図はＡＡ′面の断面図の一例を示す。第８図は金型
が閉じ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９図は従来の２溝焼結フェライト
コアの平面図である。第１０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り、第１１図は本発明の
ロータリー１〜ランスの一例を示す断面図である。第１
２図は多チヤンネルタイプの本発明に係わるフェライト
コアの平面図である。第１−３図−第１５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１３図はコア表面の回路パターン図を示す平面図、
第１４図は第１３図のパターン上に回路素子を実装した
平面図及び第１５図はその側面図である。１・焼結フェライ１へコア、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、１０・・・ステーターコイル、
］］　回路が一体化されたロータリートランス、１−２
　・導体層、　　　　　１３・・・絶縁層、１４・・貫
通孔、　　　　　１５・・引出し部導電層、１６・導電
層パターン、１７・コイル用導体、・　１５・１８・・絶縁層、　　　　１−９　　剥離紙、２０・・
移動金型、　　　２１・・中間金型、２２・・・固定金
型、　　　２３・・第１スプール、２４・・ランナー、
　　　２５・・・第２スプール、２６・・・グリーン体
、２７・・・ローター用導体が一体化されたロータリー１
−ランス、２８・・・ステーター用導体が一体化されたロータリー
トランス、２９・・・ローター用導体、２９−１・・・ローター用絶縁層、３０・・・ステーター用導体、３０−１・・ステーター用絶縁層、３１・・インダクタンス素子、３２　・集積回路、　　　　３３・・チップ型抵抗素子
、３４・・・チップ型キャパシター３５・・チップ型ダイオード。６拓？口／３尼詠１躬 η 策４国第５同ヱ＝−二シ′ 柘国

Claims

【特許請求の範囲】

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、該導体間に非磁性絶縁層が設
けられた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、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．　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成形された導電層をインサー
ト成形する方法において、該導体層の周りに非磁性絶縁
層が設けられた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、
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。
３．　導電層及び絶縁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又は２項に記載のロータリート
ランス。
４．　導電層が銀一パラジウムまたは銀一白金よりなる
金属、絶縁層が本質的にシリカよりなるガラス質で構成
される請求項１〜３のいずれかに記載のロータリートラ
ンス。
５．　請求項１〜４項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。