JPH0766059A - ロータリートランス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】クロストークを確実に防止し得るロータリート
ランスを提供する。 【構成】 ロータ部１及びステータ部のそれぞれは、非
磁性絶縁部分（１２、１３）、（２２、２３）のそれぞ
れが間隔Ｇ１、Ｇ２を隔てて磁性基体１１、２１の回転
軸Ｏ１の周りに環状に配置されている。コイル１４、１
５、２４、２５が回転軸Ｏ１の周りを回るように、非磁
性絶縁部分（１２、１３）、（２２、２３）の内部に個
別に埋設され、電磁結合部を構成している。非磁性部分
１６、２６が磁性基体１１、２１の非磁性絶縁部分１２
ー１３、２２ー２３の間に環状に配置されいる。非磁性
部分１６、２６は、非磁性絶縁部分１２ー１３、２２ー
２３の間を通る漏洩磁束φ２を制限するように、非磁性
絶縁部分１２ー１３、２２ー２３の間の磁性基体１１、
２１による磁路Ｌ１、Ｌ２を狭く絞り込んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロータリートランスに
関する。

【０００２】

【従来の技術】ロータリトランスは、回転装置と静止装
置との間の信号伝送を非接触状態で行なう装置として、
従来より広く知られている。主な用途例としては、ビデ
オテープレコーダの回転ヘッドで読み出された信号を静
止側回路装置に伝送し、または静止側回路装置から回転
ヘッドへ書き込み信号を伝送する信号伝送手段や、各種
の制御装置もしくは検出装置において、回転センサと静
止側回路装置との間の信号伝送手段を挙げることができ
る。ロータリトランスは、例えば特公平３ー３５８１９
号公報に記載されているように、ロータ部及びステータ
部が、ロータ部の回転軸上で対向して設けられ、互の対
向部分にコイルによる電磁結合部を有する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ロータリートランスの
主な用途は、前述したように、ビデオテープレコーダで
ある。ビデオテープレコーダは高密度実装機器の代表例
であり、その実装部品であるロータリートランスはでき
るだけ小型にしなければならない。しかし、小型化を図
った場合、信号伝送用のコイルの配置間隔が狭くり、チ
ャンネル間の干渉、即ち、クロストークが大きくなる。
クローストーク防止のために、コイル間に非磁性部分を
設け、非磁性部分に短絡コイルを埋設することは既に試
みられている。しかしながら、充分なクロストーク防止
が得られておらず、改善の余地がある。

【０００４】本発明の課題は、ロータ部とステータ部の
間で、コイルによる電磁結合を介して、非接触的に信号
伝送を行うロータリートランスを提供することである。

【０００５】本発明のもう一つの課題は、２つ以上のチ
ャンネルを有するロータリトランスを提供することであ
る。

【０００６】本発明の更にもう一つの課題は、機械的回
転及び振動等に充分に耐え得るコイル絶縁支持構造を有
するロータリートランスを提供することである。

【０００７】本発明の更にもう一つの課題は、ロータ部
とステータ部との間で高効率の電磁結合が得られるロー
タリートランスを提供することである。

【０００８】本発明の更にもう一つの課題は、漏洩磁束
に起因するクロストークを抑制したロータリートランス
を提供することである。信号伝送用コイルを近接して配
置した場合でも、クロストークを確実に防止し得るロー
タリートランスを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題解決のた
め、本発明に係るロータリートランスは、ロータ部と、
ステータ部とを含んでおり、前記ロータ部及び前記ステ
ータ部のそれぞれは、前記ロータ部の回転軸上で対向し
て設けられ、磁性基体と、少なくとも２つの非磁性絶縁
部分と、少なくとも２つの独立するコイルと、非磁性部
分とを有し、前記非磁性絶縁部分のそれぞれが間隔を隔
てて前記磁性基体の前記回転軸の周りに環状に配置さ
れ、前記コイルが前記回転軸の周りを回るように、前記
非磁性絶縁部分の内部に個別に埋設され、前記ロータ部
及び前記ステータ部の間で電磁結合部を構成し、前記非
磁性部分が前記磁性基体の前記非磁性絶縁部分の間に環
状に配置されており、前記ロータ部及び前記ステータ部
の少なくとも一方は、前記非磁性部分が、前記非磁性絶
縁部分間を通る漏洩磁束を制限するように、前記非磁性
絶縁部分間の前記磁性基体による磁路を狭く絞り込んで
いる。

【００１０】

【作用】ロータ部及びステータ部のそれぞれは、ロータ
部の回転軸上で対向して設けられ、コイルが回転軸の周
りを回るように、非磁性絶縁部分の内部に個別に埋設さ
れ、前記ロータ部及び前記ステータ部の間で電磁結合部
を構成しているから、ロータ部を回転させながら、ロー
タ部とステータ部の間で、コイルによる電磁結合を介し
て、非接触的に信号伝送を行うロータリートランスが得
られる。コイルは少なくとも２つであるから、２つ以上
のチャンネルを有するロータリトランスが得られる。コ
イルは非磁性絶縁部分の内部に埋設されているから、コ
イルに対して機械的回転及び振動等に充分に耐え得る絶
縁支持構造が形成される。

【００１１】ロータ部及びステータ部のそれぞれは、非
磁性絶縁部分のそれぞれが間隔を隔てて磁性基体の回転
軸の周りに環状に配置され、コイルが回転軸の周りを回
るように、非磁性絶縁部分の内部に埋設されているか
ら、非磁性絶縁部分の外側にある磁性基体がコイルに発
生した磁束の磁路となり、ロータ部とステータ部との間
で高効率の電磁結合が得られる。

【００１２】非磁性部分が磁性基体の非磁性絶縁部分の
間に環状に配置されているので、非磁性絶縁部分間の磁
気抵抗が高くなる。このため、非磁性絶縁部分間を通る
漏洩磁束が減少し、クロストークが抑制される。

【００１３】しかも、ロータ部及びステータ部の少なく
とも一方は、非磁性部分が、非磁性絶縁部分間を通る漏
洩磁束を制限するように、非磁性絶縁部分間の磁性基体
による磁路を狭く絞り込んでいるので、非磁性絶縁部分
間を通る漏洩磁束が更に減少し、クロストークがより一
層効果的に抑制される。

【００１４】

【実施例】図１は本発明に係るロータリートランスの断
面図、図２は同じくその電気回路図である。本発明に係
るロータリトランスは、ロータ部１と、ステータ部２と
を含む。ロータ部１及びステータ部２のそれぞれは、ロ
ータ部１の回転軸Ｏ１上で対向して設けられている。

【００１５】ロータ部１はハッチングを省略して示す磁
性基体１１と、ハッチング領域で示す少なくとも２つの
非磁性絶縁部分１２、１３と、少なくとも２つの独立す
るコイル１４、１５と、ハッチング領域で示す非磁性部
分１６とを有する。非磁性絶縁部分１２、１３のそれぞ
れは間隔Ｇ１を隔てて磁性基体１１の回転軸Ｏ１の周り
に環状に配置されている。コイル１４、１５は回転軸Ｏ
１の周りを回るように、非磁性絶縁部分１２、１３の内
部に個別に埋設されている。３は回転軸体であり、ロー
タ部１に一体的に取り付けられている。

【００１６】ステータ部２は磁性基体２１と、少なくと
も２つの非磁性絶縁部分２２、２３と、少なくとも２つ
の独立するコイル２４、２５と、非磁性部分２６とを有
する。非磁性絶縁部分２２、２３のそれぞれは間隔Ｇ２
を隔てて磁性基体２１の回転軸Ｏ１の周りに環状に配置
されている。コイル２４、２５は回転軸Ｏ１の周りを回
るように、非磁性絶縁部分２２、２３の内部に個別に埋
設され、ロータ部１に備えられたコイル１４、１５との
間で電磁結合部を構成している。非磁性部分２６は磁性
基体２１に設けられた非磁性絶縁部分２２、２３の間に
環状に配置されている。

【００１７】ロータ部１は、非磁性部分１６が、非磁性
絶縁部分１２、１３間を通る漏洩磁束を制限するよう
に、非磁性絶縁部分１２、１３間の磁性基体１１による
磁路Ｌ１を狭く絞り込んでいる。ステータ部２も、非磁
性部分２６が、非磁性絶縁部分２２、２３間を通る漏洩
磁束φ２を制限するように、非磁性絶縁部分２２、２３
間の磁性基体２１による磁路Ｌ２を狭く絞り込んでい
る。一例として、この実施例では、ロータ部１を構成す
る磁性基体１１の表面から非磁性部分１６までの深さｄ
１２を、非磁性絶縁部分１２、１３までの深さｄ１１よ
りも小さくしてある。ステータ側では、磁性基体２１の
表面から非磁性部分２６までの深さｄ２２を、非磁性絶
縁部分２２、２３までの深さｄ２１よりも小さくしてあ
る。

【００１８】実施例では、ロータ部及びステータ部２の
両者に本発明を適用した例を示しているが、何れか一方
にのみ、適用することができる。

【００１９】上述のように、ロータ部１及びステータ部
２のそれぞれは、ロータ部１の回転軸Ｏ１上で対向して
設けられ、コイル（１４、１５）、（２４、２５）が回
転軸Ｏ１の周りを回るように、非磁性絶縁部分（１２、
１３）、（２２、２３）の内部に個別に埋設され、ロー
タ部１及びステータ部２の間で電磁結合部を構成してい
るから、回転軸体３及びロータ部１を例えば矢印ａで示
す方向に回転させながら、ロータ部１またはステータ部
２を電気的に駆動した場合、ロータ部１とステータ部２
の間で、コイル１４ー２４、１５ー２５による電磁結合
を介して、非接触的に信号伝送が行われる。図１におい
て、φｍ１、φｍ２は上記電磁結合を生じる主磁束を示
している。コイル（１４、１５）、（２４、２５）はロ
ータ部１及びステータ部２のそれぞれに少なくとも２つ
備えられているから、２つ以上のチャンネルを有するロ
ータリトランスが得られる。コイル（１４、１５）、
（２４、２５）は非磁性絶縁部分（１２、１３）、（２
２、２３）の内部に埋設されているから、コイル（１
４、１５）、（２４、２５）に対して機械的回転及び振
動等に充分に耐え得る電気絶縁性に優れた絶縁支持構造
が形成される。

【００２０】ロータ部１及びステータ部２のそれぞれに
おいて、非磁性絶縁部分（１２、１３）、（２２、２
３）のそれぞれが間隔を隔てて磁性基体１１、２１の回
転軸Ｏ１の周りに環状に配置され、コイル（１４、１
５）、（２４、２５）が回転軸Ｏ１の周りを回るよう
に、非磁性絶縁部分（１２、１３）、（２２、２３）の
内部に埋設されているから、非磁性絶縁部分（１２、１
３）、（２２、２３）の外側にある磁性基体１１、２１
がコイル（１４、１５）、（２４、２５）に発生した主
磁束φｍ１、φｍ２の磁路となり、ロータ部１とステー
タ部２との間で高効率の電磁結合が得られる。

【００２１】非磁性部分１６、２６は磁性基体１１、２
１の非磁性絶縁部分１２と非磁性部分１３の間、及び、
非磁性絶縁部分２２と非磁性部分２３との間に環状に配
置されているので、非磁性絶縁部分１２と非磁性部分１
３の間、及び、非磁性絶縁部分２２と非磁性部分２３と
の間を通る漏洩磁束φ２に対する磁気抵抗が高くなる。
このため、非磁性絶縁部分１２と非磁性部分１３の間、
及び、非磁性絶縁部分２２と非磁性部分２３との間を通
る漏洩磁束φ２が減少し、クロストークが抑制される。

【００２２】しかも、ロータ部１及びステータ部２の少
なくとも一方は、非磁性部分１６、２６が、非磁性絶縁
部分１２と非磁性部分１３の間及び非磁性絶縁部分２２
と非磁性部分２３との間を通る漏洩磁束φ２を制限する
ように、非磁性絶縁部分１２と非磁性部分１３の間及び
非磁性絶縁部分２２と非磁性部分２３の間の磁性基体１
１、２１による磁路Ｌ１、Ｌ２を狭く絞り込んでいるの
で、非磁性絶縁部分１２と非磁性部分１３の間及び非磁
性絶縁部分２２と非磁性部分２３との間を通る漏洩磁束
φ２が更に減少し、クロストークがより一層効果的に抑
制される。漏洩磁束絞り込み作用は、磁路Ｌ１、Ｌ２の
幅を制御することによって調整できる。

【００２３】非磁性部分１６、２６は、短絡コイル１
７、２７を含み、短絡コイル１４、１５、２４、２５が
回転軸Ｏ１の周りを回るように配置されている。従っ
て、非磁性絶縁部分１２と非磁性部分１３の間、及び、
非磁性絶縁部分２２と非磁性部分２３の漏洩磁束φ２が
短絡コイル１７、２７と鎖交し、短絡コイル１７、２７
によって吸収される。

【００２４】積層ロータリートランスにおいて、磁性基
体１１、２１はフェライト等で構成され、非磁性絶縁部
分（１２、１３）、（２２、２３）は非磁性フェライト
材料、誘電体セラミック材料またはその他の無機質絶縁
材料によって構成される。非磁性部分１６、２６は、必
ずしも絶縁材料である必要はないが、短絡コイル１７、
２７の埋設及び製造工程の簡素化等から、非磁性絶縁部
分（１２、１３）、（２２、２３）と同様の無機質絶縁
材料によって構成するのが望ましい。コイル（１４、１
５）、（２４、２５）は比抵抗の低い導電材料、例えば
Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ 等を用いて構成される。短絡コイル
１７、２７も同様の導電材料によって構成される。ロー
タ部１及びステータ部２は前述のような材料を主成分と
するペーストを用いて、印刷積層技術によって積層した
後、焼成して製造される。そのような印刷積層製造技術
は、例えば特公平３ー３５８１９号公報等で公知であ
る。

【００２５】図３は本発明に係るロータリトランスの別
の実施例を示す断面図である。この実施例では、非磁性
部分１６、２６は非磁性絶縁部分非磁性絶縁部分１２と
非磁性部分１３の間及び非磁性絶縁部分２２と非磁性部
分２３の間の磁性基体１１、２１による磁路を遮断する
ように配置されている。この配置は、非磁性絶縁部分１
２と非磁性部分１３の間、及び、非磁性絶縁部分２２と
非磁性部分２３の間を通る漏洩磁束φ２を最大限制限す
る。

【００２６】図４は本発明に係るロータリートランスの
別の実施例を示す断面図である。ロータ部１の非磁性部
分１６は、中間部で第１非磁性部分１６１及び第２非磁
性部分１６２に分割され、両者間の磁路Ｌ１が非磁性絶
縁部分１２と非磁性部分１３の間を通る漏洩磁束φ２を
制限し、または調整している。ステータ部２の非磁性部
分２６は、中間部で第１非磁性部分２６１及び第２非磁
性部分２６２に分割され、両者間の磁路Ｌ２が非磁性絶
縁部分２２と非磁性部分２３との間を通る漏洩磁束φ２
を制限し、または調整している。

【００２７】図示はされていないが、より多数の信号伝
送用コイル及び短絡コイルを設けることができることは
言うまでもない。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果を得ることができる。 （ａ）２つ以上のチャンネルを有するロータリトランス
を提供できる。 （ｂ）機械的回転及び振動等に充分に耐え得るコイル絶
縁支持構造を有するロータリートランスを提供できる。 （ｃ）ロータ部とステータ部との間で高効率の電磁結合
が得られるロータリートランスを提供できる。 （ｄ）漏洩磁束に起因するクロストークを抑制したロー
タリートランスを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るロータリートランスの断面図であ
る。

【図２】図１に示したロータリートランスの電気回路図
である。

【図３】本発明に係るロータリートランスの別の実施例
の断面図である。

【図４】本発明に係るロータリートランスの断面図であ
る。

【符号の説明】

１ ロータ部 １１ 磁性基体 １２、１３ 非磁性絶縁部分 １４、１５ コイル １６ 非磁性部分 １７ 短絡コイル ２ ステータ部 ２１ 磁性基体 ２２、２３ 非磁性絶縁部分 ２４、２５ コイル ２６ 非磁性部分 ２７ 短絡コイル φｍ１、φｍ１ 主磁束 φ２ 漏洩磁束

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータ部と、ステータ部とを含むロータ
   リートランスであって、 前記ロータ部及び前記ステータ部のそれぞれは、前記ロ
   ータ部の回転軸上で対向して設けられ、磁性基体と、少
   なくとも２つの非磁性絶縁部分と、少なくとも２つの独
   立するコイルと、非磁性部分とを有し、前記非磁性絶縁
   部分のそれぞれが間隔を隔てて前記磁性基体の前記回転
   軸の周りに環状に配置され、前記コイルが前記回転軸の
   周りを回るように、前記非磁性絶縁部分の内部に個別に
   埋設され、前記ロータ部及び前記ステータ部の間で電磁
   結合部を構成し、前記非磁性部分が前記磁性基体の前記
   非磁性絶縁部分の間に環状に配置されており、 前記ロータ部及び前記ステータ部の少なくとも一方は、
   前記非磁性部分が、前記非磁性絶縁部分間を通る漏洩磁
   束を制限するように、前記非磁性絶縁部分間の前記磁性
   基体による磁路を狭く絞り込んでいるロータリートラン
   ス。
2. 【請求項２】 前記非磁性部分は、短絡コイルを含み、
   前記短絡コイルが前記回転軸の周りを回るように配置さ
   れている請求項１に記載のロータリートランス。