JPH09330836A - ロータリートランスおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビデオテープレコーダ等に用いられるロータ
リートランスに係り、特性面、生産性に優れたものを提
供することを目的とする。 【解決手段】 磁性基板１０，４０の一主面の一部に導
電体パターン７，３７，９，３９と磁性体パターン６，
３６と非磁性の絶縁体層あるいは反り防止絶縁体層８，
３８とを形成した構成とすることによって、一括焼成時
にコアの反りが極力少ないものを得ることができ、した
がって電気信号伝達効率がきわめて高く、生産性にも優
れたロータリートランスが得られるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオテープレコ
ーダやデジタルオーディオテープレコーダ、デジタルビ
デオテープレコーダ等に使用されるロータリートランス
およびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にロータリートランスは、回転シリ
ンダの回転軸と同心円状にコイルが形成された回転側
（ヘッド側）のロータコアと固定側（電子回路側）のス
テータコアとを、これらのコイル面（主面）が向き合う
ように約２０〜８０μｍ程度の間隔をあけて配置した構
造であり、これによってヘッドと電子回路との信号伝達
を行っている。

【０００３】従来、平板ロータリートランスとしては環
状溝を形成した平板状焼結フェライトコアの上記環状溝
に導体を巻回してなる扁平スパイラルコイルを配置した
もの（実公昭６２−１８０１３号公報）、あるいは導体
層パターンが形成されたフィルムを金型にセットし、フ
ェライト粉とバインダとの混合物を射出成形した後、こ
の導体層パターン付グリーン成形体を脱脂・焼結したも
の（特開平３−２４８５１０号公報）、あるいは焼結フ
ェライトの平坦面に導体コイル膜パターンと強磁性体膜
とを形成したもの（特開平２−２５１１０６号公報）、
あるいはフェライトコアの一主面に印刷で環状溝や導体
コイルパターンを形成したもの（特開平１−２０９７０
８号公報）、磁性体層および非磁性体層と導電体層との
交互積層体とから構成されたもの（特開平３−１５７９
０６号公報）があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記実公昭６２−１８
０１３号公報に記載された環状溝を形成した平板状焼結
フェライトコアに導体を巻回してなる扁平スパイラルコ
イルを配置したものは、フェライト焼結時の寸法ばらつ
きのためにコアの環状溝や対向面に面倒な後加工が必要
であり、さらにチャンネル毎にコイルを装着する必要が
あるので、製造コストが非常に高くつくものであった。

【０００５】また、巻線コイルを安定して環状溝に挿入
できるように、環状溝を予め１００μｍ程度深く、かつ
大きめに加工しておく必要があるので、通常はステータ
コアとロータコアとを組み合わせた時、コイル面のギャ
ップが大きくなって磁気抵抗が高くなり、結合係数が低
くなって電気信号の伝達効果が低下するという問題点が
あった。

【０００６】また特開平３−２４８５１０号公報に示す
ように導体層パターンが形成されたフィルムにフェライ
トとバインダ混合物を射出成形して作成した成形体を脱
脂・焼成したコアは、射出成形によって導体層パターン
内の個々の導体間にもフェライト粉とバインダとの混合
物が入り込み導体間に磁性体が形成されることで、導体
層パターン内の各々の導体間で漏れ磁束が大きくなる結
果、ステータコアとロータコアとの磁気伝達効率が低下
するという問題があった。

【０００７】一方、図７に示した特開平２−２５１１０
６号公報記載の従来の構成の焼結体のフェライトのステ
ータコア１０１およびロータコア１１１の平坦面に導体
コイル膜パターン１０５および１１５と強磁性体膜１０
２および１１２を形成したものは、ステータコア１０１
およびロータコア１１１と強磁性体膜１０２および１１
２との密着性が悪いので接着膜１０４および１１４が必
要であるとともに、導体コイル膜パターン１０５および
１１５が強磁性体膜１０２および１１２より厚くなって
いる。従ってステータコア１０１とロータコア１１１上
の導体コイル膜パターン１０５と１１５間のギャップが
小さくなるものの、逆にステータコア１０１とロータコ
ア１１１間のギャップが大きくなり磁束の漏れが大きく
なることによって結合係数が小さくなり、また隣接チャ
ンネル間の電気信号がクロストークしやすくなって、損
失が大きくなるという問題があった。

【０００８】また、図８に示した特開平１−２０９７０
８号公報記載の従来の構成では、フェライトコア１０１
と１１１の一主面のみに導体コイル膜パターン１０５，
１１５および強磁性体膜１０２と１１２を印刷形成して
いるため、焼成時において強磁性体膜１０２，１１２が
焼成収縮することによってフェライトコア１０１，１１
１が反ったり、クラックが入ったりする問題があった。

【０００９】さらに特開平３−１５７９０６号公報記載
の従来の構成では、導電体層が非磁性体層との交互積層
体で構成されており、導電体パターン間にも非磁性体が
入り込むため焼成時に導電体材料と非磁性体との焼結挙
動が異なるのが原因で焼成歪みやクラックを発生しやす
いこと、所望のコア厚みを達成するためには磁性体層な
どの印刷回数が多くなること等で工数低減に課題が残さ
れていた。

【００１０】本発明は上記従来の問題点を解決し、電気
信号の伝達効率、磁気伝達効率が高く、生産性に優れた
ロータリートランスを提供することを目的とするもので
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、ロータコアおよびステータコアは磁性体層
の一主面の一部に同心円状の複数部分に導電体パターン
と磁性体パターンと上記導電体パターン上には非磁性の
絶縁体層あるいは反り防止絶縁体層が形成されている積
層体からなり、上記ロータコアおよびステータコア各々
の一主面どうしが相対向するように回転軸に取付けられ
た構成とするものである。これにより、電気信号の伝達
効率、磁気伝達効率が高く、生産性に優れたロータリー
トランスが得られる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明のロータリートラン
スの一実施の形態の断面図で、図２に示す一部切欠き平
面図のＡ−Ａ断面図を示す。図３〜図５はそれぞれ本発
明のコアの製造過程におけるコアの一部断面の模式図で
ある。

【００１３】図１および図２において、本発明のロータ
リートランスは、回転軸３０と直角方向に置かれた固定
側ステータコア１と回転側のロータコア１１とを平行度
１０μｍに仕上げた主面３および３３とがそれぞれ向き
合うように約２０〜８０μｍ程度の間隔をあけて配置
し、これによってヘッドと電子回路との信号伝達を行っ
ている。固定側のステータコア１において、回転軸３０
を取り付ける軸穴２と、コアの一主面３にはこの一主面
３の一部を同心円状にチャンネル数に対応した複数部分
に形成した導電体パターンすなわち複数のコイルパター
ン７とショートリング９の上に形成した非磁性の絶縁体
層あるいは反り防止絶縁体層８、また一主面３には磁路
を構成する磁性体パターン６が構成され、さらに図１で
は取り出し導電体パターン２０が磁性基板１０とコイル
下地層５との間に形成された場合を示しており、コイル
パターン７は取り出し用の導電体パターン２０につなが
れて、端子ピン５０などを介して電気的に接続され、コ
ア反対面４側には端子台６０が結合された構成になって
いる。

【００１４】同様に回転側のロータコア１１において、
回転軸３０を取り付ける軸穴３２と、コアの一主面３３
にはこの一主面３３の一部を同心円状にチャンネル数に
対応した複数部分に形成された導電体パターンすなわち
複数のコイルパターン３７とショートリング３９上に形
成された非磁性の絶縁体層あるいは反り防止絶縁体層３
８、また一主面３３には磁路を構成する磁性体パターン
３６が構成され、さらに図１では取り出し導電体パター
ン２２が磁性基板４０とコイル下地層３５との間に形成
された場合を示しておりコイルパターン３７は取り出し
用の導電体パターン２２につながれて、端子ピン５５な
どを介して電気的に接続され、コア反対面３４側には端
子台６６が結合された構成になっている。以降、コイル
パターン７，３７およびショートリング９，３９を導電
体パターンとも記述する。

【００１５】一方、磁性基板１０，４０の一主面に導電
体パターン７，３７または９，３９および磁性体パター
ン６，３６を形成した場合、導電体パターン７，３７，
９，３９と磁性体パターン６，３６との同時一体焼成に
おいては、両者の密度差あるいは異種材料どうしでの焼
成収縮挙動の違いが原因で、反ったり、クラック等が発
生したりする。そのため、本発明は導電体パターン７，
３７，９，３９上に非磁性の絶縁体層あるいは反り防止
絶縁体層８または３８を設けることで、焼成時の収縮挙
動のバランスをとり反りを低減するものである。反り防
止層をコアの反対面４，３４に形成しても有効である。
反り防止絶縁体層８または３８はコイルパターン内の各
々の導体間で漏れ磁束が大きくなるため磁気伝達効率を
向上させる点で非磁性材料がよいが、反体面に反り防止
層を設ける場合は、磁性体あるいは非磁性体、誘電体、
絶縁材料などを用いてもよい。反り防止絶縁体層と、た
だ単なる絶縁体層は異なり、製品の反り量が大きいと
き、反り防止絶縁体層は、パッキング密度、組成等を調
整することにより、その熱収縮挙動を制御し、一体焼成
時の全体の反り量を低減するものである。

【００１６】本発明の請求項１に記載の発明は、ロータ
コアおよびステータコアが磁性基板の一主面の一部に同
心円状の導電体パターンと磁性体パターンとが配置さ
れ、さらに導電体パターンの上層には非磁性体の絶縁体
層あるいは非磁性の反り防止絶縁体層が形成された構成
で、上記ロータおよびステータ各々の一主面どうしが相
対向するように回転軸に取付けられたロータリートラン
スとしたものであり、導電体パターン上には非磁性の絶
縁体層あるいは反り防止絶縁体層とからなる構成の積層
体が一括焼成されることによって、磁性基板と導電体パ
ターンとが強固に密着し接着層が不要となる。また導電
体パターンは非磁性の絶縁層あるいは反り防止絶縁体層
に覆われているために、磁気効率や信頼性にも優れてい
るものである。また、磁性基板の一主面に反り防止絶縁
体層を設けている場合には、一括焼成時におけるコア全
体の反りを制御することができる作用を有する。

【００１７】本発明の請求項２に記載の発明は、ロータ
コアおよびステータコアが磁性基板の一主面の一部に磁
性体パターンあるいはコイル下地層が形成され、その上
面に同心円状の導電体パターンあるいはさらに磁性体パ
ターンが配置され、導電体パターンの上層には非磁性体
の絶縁体層あるいは非磁性の反り防止絶縁体層が形成さ
れた構成で、上記ロータおよびステータ各々の一主面ど
うしが相対向するように回転軸に取付けられたロータリ
ートランスとしたものであり、導電体パターン上には非
磁性の絶縁体層あるいは反り防止絶縁体層とからなる構
成の積層体が一括焼成されることによって、磁性基板と
導電体パターンとが強固に密着し接着層が不要になる。
また導電体パターンは非磁性の絶縁層あるいは反り防止
絶縁体層に覆われているために、電気効率や信頼性にも
優れているものである。また、磁性基板の一主面に反り
防止絶縁体層を設けている場合には、一括焼成時におけ
るコア全体の反りを制御することができる作用を有す
る。

【００１８】本発明の請求項３に記載の発明は、磁性体
パターンはフェライト粉とフェライトを構成する元素の
うち少なくとも一種類以上が金属粉で残部が酸化物から
なる粉体を焼成した磁性体からなる請求項１，２記載の
ロータリートランスとしたものであり、金属粉はフェラ
イト焼結の際に収縮を防止させるためのものであり、た
とえば鉄粉、亜鉛粉、ニッケル粉、銅粉などの金属粉を
酸化膨張させて焼結の際に収縮を抑制し、フェライト焼
結体の収縮率をほぼゼロにすることができるため、焼成
時の反りを限りなくゼロにすることができるものであ
る。また、コイル下地層５，３５に上記の材料を用い収
縮率をほぼゼロにすることにより、コイルパターン７，
３７がよりファインな（ライン間隔が狭い）パターンで
も同時焼成が可能という作用を有する。

【００１９】本発明の請求項４に記載の発明は、非磁性
の絶縁体層あるいは反り防止絶縁体層はセラミック粉と
少なくとも一種類以上が金属粉から成り、残部がセラミ
ックを構成する酸化物粉体を構成したものである請求項
１，２記載のロータリートランスとしたものであり、非
磁性の絶縁体層あるいは反り防止絶縁体層８または３８
を構成する材料としては、セラミック材料が優れてお
り、焼成収縮を抑制・制御する金属粉を適宜選択して添
加して反りを制御する作用を有する。

【００２０】本発明の請求項５に記載の発明は、非磁性
の絶縁体層は有機物単独あるいは有機物と無機物とを含
んだものからなる請求項１，２記載のロータリートラン
スとしたもので、焼成後に有機物単独あるいは有機物と
無機物を含んだコイルパターン７をコートすることで信
頼性に優れた絶縁層としての作用を有する。

【００２１】本発明の請求項６に記載の発明は、取り出
し用の導電体パターンを磁性基板の主面と反対面に形成
し、これら取り出し用の導電体パターンが磁性基板の主
面の反対面から側面の一部に引き回して形成され、しか
も取り出し用導電体パターンと磁性基板の一主面の導電
体パターンとはスルーホールを介して導電体で導通させ
る構成とした請求項１記載のロータリートランスとした
もので、端子台６０まで取り出し導体を全印刷方式で形
成できる作用を有する。

【００２２】本発明の請求項７に記載の発明は、取り出
し用の導電体パターンを磁性基板とコイル下地層との間
に形成し、これら取り出し用の導電体パターンが磁性基
板の主面から側面の一部に引き回して形成される構成と
した請求項２記載のロータリートランスとしたもので、
取り出し導電体パターン２０が端面電極１４を介して、
端子ピン５０で端子台６０と全印刷方式で形成できる作
用を有する。

【００２３】本発明の請求項８に記載の発明は、磁性基
板の一主面の一部に同心円状の複数部分に導電体パター
ンと焼結フェライト粉単独あるいはフェライト粉とフェ
ライトを構成する元素のうち少なくとも一種類以上が金
属で残部が酸化物からなる磁性体パターンとを形成し、
上記導電体パターン上には非磁性の絶縁体層あるいは反
り防止絶縁体層が形成され、あるいは磁性基板の反対面
には反り防止層が形成された構成からなる積層体のう
ち、非磁性の絶縁体層あるいは反り防止絶縁体層あるい
は磁性体パターンを別の基体上の複数部分に印刷などの
手段でパターン形成した後、上記磁性基板の該当面に転
写形成して、焼成するロータリートランスとしたもので
あり、生産性に優れた製造方法を提供するという作用を
有する。

【００２４】本発明の請求項９に記載の発明は、磁性基
板の一主面の一部に同心円状の複数部分に導電体パター
ンと焼結フェライト粉単独あるいはフェライト粉とフェ
ライトを構成する元素のうち少なくとも一種類以上が金
属で残部が酸化物からなる磁性体パターンとを形成し、
上記導電体パターン上には非磁性の絶縁体層あるいは反
り防止絶縁体層が形成された構成からなる積層体のう
ち、非磁性の絶縁体層あるいは反り防止絶縁体層を印刷
などで形成し、これを導電体パターンが形成された磁性
基板上の導電体パターンをはさむ所定位置に転写積層し
て焼成した後、磁性体パターンが露出するまで非磁性体
層あるいは反り防止絶縁体層を研削加工するロータリー
トランスとしたものであり、生産性に優れた製造方法を
提供するという作用を有する。

【００２５】図１において、コアの主面３，３３内のコ
イルパターン７または３７の高さが磁性体パターン６，
３６の同一主面より高い場合、コイルパターン７，３７
から発生する磁束が構造上コアの主面３，３３にある磁
路を構成する部分を有効に利用できなくなり、結果的に
は漏洩磁束が増えるためにロータリートランスとして結
合係数が低くなる。コアの反対面４，３４に形成した取
り出し導電体パターン２０，２２は重ね焼成時にコイル
電極が反応しないようにするためには、反り防止層１８
を反対面にも形成することが好ましい（図３参照）。

【００２６】磁路構成部つまりコイル下地層５，３５と
磁性体パターン６，３６あるいは磁性体層１２，１３は
フェライト材料からなり、すべて同じフェライト材料で
も可能であり、別組成のフェライト材料または前記の金
属粉を含んだものでも可能である。磁性基板１０，４０
は、比抵抗値が高いＮｉ−Ｚｎ系フェライトが好ましい
が、その他のフェライト材料、磁性材料、また前記の金
属粉を含んだものでも可能である。厚みは、ロータリー
トランスの性能が確保できる最小厚みでよく、少なくと
も２００μｍ以上であればよい。

【００２７】導電体パターン７，３７または９，３９
は、８００℃〜１２００℃の低温焼成が可能な銀、銀−
パラジウム、銀−白金、または銅が好ましい。

【００２８】コイル下地層５，３５は、コイルパターン
７，３７と取り出し導電体パターン２０，２２との短絡
を防ぐためだけでなく、コイルパターン形成時の印刷性
を向上させるので、下地層が存在することは好ましい。
また、下地層の厚みは、薄いと取り出し導電体パターン
２０とコイルパターン７間で容量成分を持つため、少な
くとも２０μｍ以上厚い方が好ましい。磁性体層１２，
１３は取り出し導電体パターン２０，２２の段差を補正
するために設けるものであり、取り出し導電体パターン
厚みと同程度の厚さが必要である。

【００２９】導電体パターン７，３７または９，３９と
磁性体パターン６または３６の厚みは、数μｍ〜数１０
μｍが、導電体の低抵抗化の点で好ましい。また上記導
電体パターン７，３７，９，３９と上記磁性体パターン
６，３６との厚みの差は０〜数１０μｍが、磁束の高密
度化の点で好ましい。所望の厚みを実現するために導電
体パターン７，３７，９，３９および磁性体パターン
６，３６、コイル下地層５，３５および磁性体層１２，
１３の形成は複数回重ね印刷してもよい。

【００３０】また、上記磁性体パターン６，３６の厚み
や磁性体パターン６，３６と導電体パターン７，３７，
９，３９との厚みの差を得るため、コアの主面３，３３
は機械加工により磁性体パターン６，３６を研削し所望
の寸法を実現してもよいものである。また非磁性の絶縁
体層あるいは反り防止絶縁体層８，３８の高さを磁性体
パターン６，３６の一主面の高さより低くすることで、
研削加工の負荷を低減し、生産性を向上することもでき
る。

【００３１】以下、実施の形態について、図３から図６
を用いて説明する。 （実施の形態１）図３に本発明に係わる実施の形態１の
製造工程であるコアの一部断面模式図を示す。

【００３２】まず、フェライト粉の主組成がＦｅ₂Ｏ₃
４９ｍｏｌ％、ＺｎＯ ２５ｍｏｌ％、ＮｉＯ ２６ｍ
ｏｌ％であるように配合した原料粉末を９００℃で３時
間仮焼した後、平均粒子径が１μｍになるように粉砕し
たＮｉ−Ｚｎ系フェライト仮焼粉Ａを用意し、これを一
軸プレスにてスルーホール付きのトロイダル状の成形体
を得、脱脂した後、空気中１２００℃で焼成して、平面
研磨の後、所望の位置に直径０．３mmのスルーホール１
６を設けた所定の寸法の磁性基板を得た（外径２５mm、
内径４．５mm、厚み１mm）。

【００３３】次にフェライト粉の主組成がＦｅ₂Ｏ₃ ４
９ｍｏｌ％、ＺｎＯ ２７ｍｏｌ％、ＮｉＯ １３ｍｏ
ｌ％、ＣｕＯ １３ｍｏｌ％であるように配合した原料
粉末を７００℃で３時間仮焼した後、平均粒子径が１μ
ｍになるように粉砕したＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト
仮焼粉Ｂを用意し、これにバインダーとしてブチラール
樹脂、さらに可塑剤、潤滑剤、消泡剤を投入しながらス
ラリー濃度を適度に調整しフェライトペーストＢを作成
した。

【００３４】図３（ｂ）に示すようにコアの反対面４に
取り出し導電体パターン２０の形成とスルーホール１６
への導電体形を同時に行うため銀ペーストをスクリーン
印刷し、上記のフェライトペーストＢで反り防止層１８
をスクリーン印刷した。

【００３５】次に図３（ｄ）に示すように、このコアの
主面３に導電体パターンとしてスパイラル状コイルパタ
ーン７（パターン幅：１００μｍ、厚み：４０μｍ）を
形成するため銀ペーストをスクリーン印刷した。この場
合コイルパターン７と上記スルーホール１６とは電気的
に接続されている。

【００３６】一方、磁路を構成する部分の磁性体パター
ン６（パターン幅：２００μｍ、厚み：５０μｍ）とし
て、上記フェライトペーストＢを円環状にスクリーン印
刷した。図３（ｆ）に示すように、非磁性の絶縁体層あ
るいは反り防止絶縁体層８として、平均粒子径１μｍの
Ｚｎフェライトを主成分とした非磁性材料を上記フェラ
イトペーストＢと同組成のバインダーと混合し作成した
非磁性ペーストＣを所望の円環状パターンにそれぞれス
クリーン印刷し、非磁性の絶縁体層あるいは反り防止絶
縁体層８を形成した。以上により得られた物を、脱脂後
に大気中で９２０℃６ｈｒ焼成の後、試料１を得た。

【００３７】電磁変換特性の評価は測定周波数が１ＭHz
でステータコアとのギャップが２５μｍの場合で行っ
た。その結果、試料１のコアの反りは５μｍで結合係数
が０．９８となった。

【００３８】以上からわかるように導電体パターン７，
９上に形成される非磁性の絶縁体層あるいは反り防止絶
縁体層８において反りの極力少ない焼結コアが得られ、
電気信号の変換効率が高く性能に優れたロータリートラ
ンスが得られるのである。

【００３９】なお、実施の形態１に示した磁性基板１０
および非磁性の絶縁体層あるいは反り防止絶縁体層８，
３８はこの実施の形態に限ることはなく、これらの作成
条件つまり粉体の材料組成、仮焼温度、粒子径および密
度、厚みなどをお互いに適度に組み合わせることによっ
て焼成コアの反り量をほぼゼロに制御できるものであ
る。さらに磁性基板１０の厚みは最低２００μｍ以上あ
ればよく、良好な性能が得られることを確認している。

【００４０】本実施の形態では導電体パターン７，９の
形成用材料として銀ペーストを使用したため焼成温度に
制限があり、９００℃程度の比較的低温処理が前提にな
るので磁性体の絶縁体層あるいは反り防止絶縁体層８，
３８の材料もこれと整合性をとる条件にしたが、９００
℃以上の比較的高温まで処理できる銀以外の材料すなわ
ち銀−パラジウムや銀−白金または銅などのペーストを
使用すれば本実施の形態に限ることなく、材料組成の選
定や設計の幅が広がることは言うまでもない。

【００４１】また、磁性体パターン６とコイルパターン
７との厚みの差や焼結コアの全体厚みを所望の寸法や磁
性体パターン６または非磁性の絶縁体層あるいは反り防
止絶縁体層８の表面性を十分に確保するために、焼結コ
アの主面側や反対面をそれぞれあるいは同時に研削によ
る後加工を施してもよいものである。

【００４２】また、この場合、非磁性の絶縁体層あるい
は反り防止絶縁体層８の厚みを予め磁性体パターン６の
厚みより薄く形成することにより焼結時に磁性体パター
ン６の面より非磁性の絶縁体層あるいは反り防止絶縁体
層８の面が低くなり、研削時に加わる加工ストレスによ
るクラックやひずみを低減することで、生産性に優れた
ロータリートランスを提供できるものである。

【００４３】（実施の形態２）図４に本発明に係わる実
施の形態２の製造工程を示すコアの一部断面模式図を示
す。

【００４４】まず、フェライト粉の主組成がＦｅ₂Ｏ₃
４９ｍｏｌ％、ＺｎＯ ２５ｍｏｌ％、ＮｉＯ ２６ｍ
ｏｌ％であるように配合した原料粉末を９００℃で３時
間仮焼した後、平均粒子径が１μｍになるように粉砕し
たＮｉ−Ｚｎ系フェライト仮焼粉Ａを用意し、これを一
軸プレスにてトロイダル状の成形体を得、脱脂した後、
空気中１２００℃で焼成して、平面研磨の後、所望の寸
法の磁性基板を得た（外径２５mm、内径４．５mm、厚み
１mm）。

【００４５】次にフェライト粉の主組成がＦｅ₂Ｏ₃ ４
９ｍｏｌ％、ＺｎＯ ２７ｍｏｌ％、ＮｉＯ １３ｍｏ
ｌ％、ＣｕＯ １３ｍｏｌ％であるように配合した原料
粉末を７００℃で３時間仮焼した後、平均粒子径が１μ
ｍになるように粉砕したＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト
仮焼粉Ｂを用意した。このＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライ
ト仮焼粉Ｂを１００重量部に金属Ｆｅ ６５．８ｍｏｌ
％、ＺｎＯ １８．１ｍｏｌ％、ＮｉＯ ８．７ｍｏｌ
％、ＣｕＯ ７．４ｍｏｌ％の原料粉末の混合物３０重
量部を加え、これにバインダとしてブチラール樹脂、さ
らに可塑剤、潤滑剤、消泡剤を投入しながらペースト濃
度を適度に調整しフェライトペーストＤを作成した。

【００４６】銀ペーストをスクリーン印刷で、磁性基板
上に図４（ａ）に示すように厚み３０μｍの取り出し導
電体パターン２０を形成し、上記フェライトペーストＤ
をスクリーン印刷で取り出し導電体パターン以外の場所
に磁性体層１２を形成した。次に、上記のフェライトペ
ーストＤをスクリーン印刷でスルーホール１６が空いた
コイル下地層５を形成した。さらに図４（ｄ）に示すよ
うに、コイル下地層５の上部に導電体パターンとしてス
パイラル状コイルパターン７（パターン幅：１００μ
ｍ、厚み：４０μｍ）を形成するため銀ペーストをスク
リーン印刷した。この場合コイルパターン７と上記スル
ーホール１６とは電気的に接続されている。一方、磁路
を構成する部分の磁性体パターン６（パターン幅：２０
０μｍ、厚み：５０μｍ）として、フェライトペースト
Ｄを円環状にスクリーン印刷した。図４（ｆ）に示すよ
うに、非磁性の絶縁体層あるいは反り防止絶縁体層８と
して、平均粒子径１μｍのＺｎフェライトを主成分とし
た非磁性材料を上記フェライトペーストＤと同組成のバ
インダーと混合し作成した非磁性ペーストＣをそれぞれ
スクリーン印刷し、非磁性の絶縁体層あるいは反り防止
絶縁体層８を形成した。次に図４（ｇ）に示すように、
端面電極１４をＡｇｐｔペーストで形成した。以上によ
り得られた物を、脱脂後に大気中で９２０℃６時間焼成
の後、試料２を得た。

【００４７】電磁変換特性の評価は測定周波数が１ＭHz
でステータコアとロータコアとのギャップが２５μｍの
場合で行った。その結果、試料２のコアの反りは５μｍ
で結合係数が０．９７となった。

【００４８】以上からわかるように導電体パターン７，
９上に形成される非磁性の絶縁体層あるいは反り防止絶
縁体層８において反りの極力少ない焼結コアが得られ、
電気信号の変換効率が高く性能に優れたロータリートラ
ンスが得られるのである。

【００４９】なお、上記実施の形態２に示した磁性基板
１０および非磁性の絶縁体層あるいは反り防止絶縁体層
８，３８はこの実施の形態に限ることはなく、これらの
作成条件つまり粉体の材料組成、仮焼温度、粒子径およ
び密度、厚みなどをお互いに適度に組み合わせることに
よって焼成コアの反り量をほぼゼロに制御できるもので
ある。さらに磁性基板１０の厚みは最低２００μｍ以上
あればよく、良好な性能が得られることを確認してい
る。

【００５０】本実施の形態では導電体パターン７，９の
形成用材料として銀ペーストを使用したため焼成温度に
制限があり、９００℃程度の比較的低温処理が前提にな
るので非磁性の絶縁体層あるいは反り防止絶縁体層８，
３８の材料もこれと整合性をとる条件にしたが、９００
℃以上の比較的高温まで処理できる銀以外の材料すなわ
ち銀−パラジウムや銀−白金または銅などのペーストを
使用すれば本実施の形態に限ることなく、材料組成の選
定や設計の幅が広がることは言うまでもない。

【００５１】また、磁性体パターン６とコイルパターン
７との厚みの差や焼結コアの全体厚みを所望の寸法や磁
性体パターン６または非磁性の絶縁体層あるいは反り防
止絶縁体層８の表面性を十分に確保するために、焼結コ
アの主面側や反対面をそれぞれあるいは同時に研削によ
る後加工を施してもよいものである。

【００５２】また、この場合、非磁性の絶縁体層あるい
は反り防止絶縁体層８の厚みを予め磁性体パターン６の
厚みより薄く形成することにより焼結時に磁性体パター
ン６の面より非磁性の絶縁体層あるいは反り防止絶縁体
層８の面が低くなり、研削時に加わる加工ストレスによ
るクラックやひずみを低減することで、生産性に優れた
ロータリートランスを提供できるものである。

【００５３】（実施の形態３）図５に本発明に係わる実
施の形態３の製造工程を示すコアの一部断面模式図を示
す。

【００５４】まず、図５（ａ）に示すように実施の形態
１と同様にして作成した非磁性ペーストＣおよびフェラ
イトペーストＢをＰＥＴフィルム７０などの基体上に所
望のパターンにそれぞれスクリーン印刷し、反り防止絶
縁体層８と磁性体パターン６を形成した。次に実施の形
態１と同様にスクリーン印刷でコイルパターン７、スル
ーホール１６、反り防止層１８、取り出し導電体パター
ン２０が具備された磁性基板１０を用意する。

【００５５】次に図５（ａ）に示すパターン印刷された
ＰＥＴフィルム７０を図５（ｃ）に示すように磁性基板
１０上に熱プレスなどを用いラミネートした後、図５
（ｄ）に示すようにＰＥＴフィルム７０を剥がし反り防
止絶縁体層８と磁性体パターン６を磁性基板１０の該当
面に転写形成し図５（ｅ）に示す成形体を作成した。以
上により得られた物を、脱脂後に大気中で９２０℃６時
間焼成の後、試料３を得た。

【００５６】電磁変換特性は実施の形態１と同様に測定
周波数が１ＭHzでステータコアとロータコアとのギャッ
プが２５μｍの場合で評価したが、反り防止絶縁体層
８、反り防止層１８を設けることにより反りの極力少な
い焼結コアが得られ、電磁変換効率が高く性能に優れた
ロータリートランスが得られた。

【００５７】なお、上記実施の形態３に示した磁性基板
１０および非磁性の絶縁体層あるいは反り防止絶縁体層
８，３８はこの実施の形態に限ることはなく、これらの
作成条件つまり粉体の材料組成、仮焼温度、粒子径およ
び密度、厚みなどをお互いに適度に組み合わせることに
よって焼成コアの反り量をほぼゼロに制御できるもので
ある。さらに磁性基板１０の厚みは最低２００μｍ以上
あればよく、良好な性能が得られることを確認してい
る。

【００５８】本実施の形態では導電体パターン７，９の
形成用材料として銀ペーストを使用したため焼成温度に
制限があり、９００℃程度の比較的低温処理が前提にな
るので非磁性の絶縁体層あるいは反り防止絶縁体層８，
３８の材料もこれと整合性をとる条件にしたが、９００
℃以上の比較的高温まで処理できる銀以外の材料すなわ
ち銀−パラジウムや銀−白金または銅などのペーストを
使用すれば本実施の形態に限ることなく、材料組成の選
定や設計の幅が広がることは言うまでもない。

【００５９】また、磁性体パターン６とコイルパターン
７との厚みの差や焼結コアの全体厚みを所望の寸法や磁
性体パターン６または非磁性の絶縁体層あるいは反り防
止絶縁体層８の表面性を十分に確保するために、焼結コ
アの主面側や反対面をそれぞれあるいは同時に研削によ
る後加工を施してもよいものである。

【００６０】また、この場合、非磁性の絶縁体層あるい
は反り防止絶縁体層８の厚みを予め磁性体パターン６の
厚みより薄く形成することにより焼結時に磁性体パター
ン６の面より非磁性の絶縁体層あるいは反り防止絶縁体
層８の面が低くなり、研削時に加わる加工ストレスによ
るクラックやひずみを低減することで、生産性に優れた
ロータリートランスを提供できるものである。

【００６１】（実施の形態４）図６に本発明に係わる実
施の形態４の製造工程を示すコアの一部断面模式図を示
す。

【００６２】まず、フェライト粉の主組成がＦｅ₂Ｏ₃
４９ｍｏｌ％、ＺｎＯ ２７ｍｏｌ％、ＮｉＯ １３ｍ
ｏｌ％、ＣｕＯ １３ｍｏｌ％であるように配合した原
料粉末を７００℃で３時間仮焼した後、平均粒子径が１
μｍになるように粉砕したＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライ
ト仮焼粉Ｂを用意した。このフェライト仮焼粉Ｂを一軸
プレスにてトロイダル状の成形体を得、脱脂した後、空
気中１０５０℃で焼成して、平面研磨の後、所定の寸法
の磁性基板Ｂを得た（外径２５mm、内径４．５mm、厚み
１mm）。

【００６３】次にＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト仮焼粉
Ｂを１００重量部に金属Ｆｅ ６５．８ｍｏｌ％、Ｚｎ
Ｏ １８．１ｍｏｌ％、ＮｉＯ ８．７ｍｏｌ％、Ｃｕ
Ｏ７．４ｍｏｌ％の原料粉末の混合物３０重量部を加
え、これにバインダーとしてブチラール樹脂、さらに可
塑剤、潤滑剤、消泡剤を投入しながらペースト濃度を適
度に調整しフェライトペーストＤを作成した。

【００６４】また、フェライト粉の主組成がＦｅ₂Ｏ₃
５０ｍｏｌ％、ＺｎＯ ５０ｍｏｌ％であるように配合
した原料粉末を７００℃で３時間仮焼した後、平均粒子
径が１μｍになるように粉砕した非磁性のＺｎフェライ
ト仮焼粉Ｃを用意し、このＺｎフェライト仮焼粉１００
重量部に金属Ｆｅ ６６．７ｍｏｌ％、ＺｎＯ ３３．
３ｍｏｌ％の原料粉末の混合物３０重量部を加え、これ
にバインダーとしてブチラール樹脂、さらに可塑剤、潤
滑剤、消泡剤を投入しながらペースト濃度を適度に調整
しフェライトペーストＥを作成した。

【００６５】次にこの非磁性ペーストＥをドクターブレ
ード法を用いて、図６（ａ）に示すように、ＰＥＴフィ
ルム７０などの基体上に厚み８０μｍで形成した。ま
た、実施の形態１と同様にスクリーン印刷でコイルパタ
ーン７、スルーホール１６、反り防止層１８、取り出し
導電体パターン２０が具備された磁性基板１０を用意す
る。

【００６６】次に図６（ａ）に示すパターン印刷された
ＰＥＴフィルム７０を図６（ｃ）に示すように磁性基板
１０上に熱プレスなどを用いラミネートした後、図６
（ｄ）に示すようにＰＥＴフィルム７０を剥がし反り防
止絶縁体層８を磁性基板１０の該当面に転写形成し図６
（ｅ）に示す成形体を作成した。以上により得られた物
を、脱脂後に大気中で９００℃３時間焼成の後、磁性体
パターンが露出するまで平面研磨を行い、図６（ｆ）に
示す試料４を得た。

【００６７】次にこうして得られた焼結コアの主面側に
ある反り防止絶縁体層８を図５（ｆ）に示すように研削
により磁性体パターン６が露出するまで加工し、あるい
はコアの全体厚みが所望の寸法まで得られるように研削
加工しロータリートランス用コアを作成した。

【００６８】電磁変換特性は実施の形態１と同様に測定
周波数が１ＭHzでステータコアとロータコアとのギャッ
プが２５μｍの場合で評価したが、反り防止絶縁体層
８、反り防止層１８を設けることにより反りの極力少な
い焼結コアが得られ、電磁変換効率が高く性能に優れた
ロータリートランスが得られた。

【００６９】なお、上記実施の形態４に示した磁性基板
１０および非磁性の絶縁体層あるいは反り防止絶縁体層
８，３８はこの実施の形態に限ることはなく、これらの
作成条件つまり粉体の材料組成、仮焼温度、粒子径およ
び密度、厚みなどをお互いに適度に組み合わせることに
よって焼成コアの反り量をほぼゼロに制御できるもので
ある。さらに磁性基板１０の厚みは最低２００μｍ以上
であればよく、良好な性能が得られることを確認してい
る。

【００７０】本実施の形態では導電体パターン７，９の
形成用材料として銀ペーストを使用したため焼成温度に
制限があり、９００℃程度の比較的低温処理が前提にな
るので非磁性の絶縁体層あるいは反り防止絶縁体層８，
３８の材料もこれと整合性をとる条件にしたが、９００
℃以上の比較的高温まで処理できる銀以外の材料すなわ
ち銀−パラジウムや銀−白金または銅などのペーストを
使用すれば本実施の形態に限ることなく、材料組成の選
定や設計の幅が広がることは言うまでもない。

【００７１】また、磁性体パターン６とコイルパターン
７との厚みの差や焼結コアの全体厚みを所望の寸法や磁
性体パターン６または非磁性の絶縁体層あるいは反り防
止絶縁体層８の表面性を十分に確保するために、焼結コ
アの主面側や反対面をそれぞれあるいは同時に研削によ
る後加工を施してもよいものである。

【００７２】また、この場合、非磁性の絶縁体層あるい
は反り防止絶縁体層８の厚みを予め磁性体パターン６の
厚みより薄く形成することにより焼結時に磁性体パター
ン６の面より非磁性の絶縁体層あるいは反り防止絶縁体
層８の面が低くなり、研削時に加わる加工ストレスによ
るクラックやひずみを低減することで、生産性に優れた
ロータリートランスを提供できるものである。

【００７３】なお本発明のロータリートランスおよびそ
の製造方法において、各種材料（磁性体層、反り防止絶
縁体層、反り防止層、導電体材料の組成や密度、厚
み）、成形体作成方法（印刷法、転写法、グリーンシー
ト積層法）、焼成条件（温度、時間、雰囲気など）、コ
ア形状（外径、内径、ギャップ、導電体パターン、磁性
体パターン、スルーホールの形状および寸法）などは本
実施の形態に限定されるものではない。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように本発明のロータリー
トランスおよびその製造方法は、磁性基板の一主面の一
部に導電体パターンと磁性体パターンと非磁性の絶縁体
層あるいは反り防止絶縁体層とを形成した構成とするこ
とによって、一括焼成時にコアの反りが極力少ないもの
を得ることができ、したがって電気信号伝達効率がきわ
めて高く、生産性にも優れたロータリートランスが得ら
れるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のロータリートランスの一実施の形態を
示す断面図

【図２】同図１の一部切欠平面図

【図３】（ａ）〜（ｆ）は本発明の実施の形態１のステ
ータコアの製造工程を示すそれぞれのコアの一部断面模
式図

【図４】（ａ）〜（ｇ）は本発明の実施の形態２のステ
ータコアの製造工程を示すそれぞれのコアの一部断面模
式図

【図５】（ａ）〜（ｅ）は本発明の実施の形態３のステ
ータコアの製造工程を示すそれぞれのコアの一部断面模
式図

【図６】（ａ）〜（ｆ）は本発明の実施の形態４のステ
ータコアの製造工程を示すそれぞれのコアの一部断面模
式図

【図７】従来のロータリートランスを示す断面図

【図８】従来の他のロータリートランスを示す断面図

【符号の説明】

１ ステータコア ２，３２ 軸穴 ３，３３ コアの主面 ４，３４ コアの反体面 ５，３５ コイル下地層 ６，３６ 磁性体パターン ７，３７ コイルパターン ８，３８ 非磁性の絶縁体層あるいは反り防止絶縁体層 ９，３９ ショートリング １０，４０ 磁性基板 １１ ロータコア １２，１３ 磁性体層 １４，１５ 端面電極 １６，１７ スルーホール １８，１９ 反り防止層（反対面） ２０，２２ 取り出し導電体パターン ３０ 回転軸 ５０，５５ 端子ピン ６０，６６ 端子台 ７０ ＰＥＴフィルム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 浩 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータコアおよびステータコアが磁性基
   板の一主面の一部に同心円状の導電体パターンと磁性体
   パターンとが配置され、さらに導電体パターンの上層に
   は非磁性の絶縁体層あるいは反り防止絶縁体層が形成さ
   れた構成で、上記ロータおよびステータ各々の一主面ど
   うしが相対向するように回転軸に取付けられたロータリ
   ートランス。
2. 【請求項２】 ロータコアおよびステータコアが磁性基
   板の一主面の一部に磁性体パターンあるいはコイル下地
   層が形成され、その上面に同心円状の導電体パターンあ
   るいはさらに磁性体パターンが配置され、導電体パター
   ンの上層には非磁性の絶縁体層あるいは反り防止絶縁体
   層が形成された構成で、上記ロータおよびステータ各々
   の一主面どうしが相対向するように回転軸に取付けられ
   たロータリートランス。
3. 【請求項３】 磁性体パターンはフェライト粉とフェラ
   イトを構成する元素のうち少なくとも一種類以上が金属
   粉で残部が酸化物からなる粉体を焼成した磁性体からな
   る請求項１，２記載のロータリートランス。
4. 【請求項４】 非磁性の絶縁体層あるいは反り防止絶縁
   体層はセラミック粉単独あるいはセラミック粉と少なく
   とも一種類以上が金属粉から成り、残部がセラミックを
   構成する酸化物粉体を構成したものである請求項１，２
   記載のロータリートランス。
5. 【請求項５】 非磁性の絶縁体層は有機物単独あるいは
   有機物と無機物とを含んだものからなる請求項１，２記
   載のロータリートランス。
6. 【請求項６】 取り出し用の導電体パターンを磁性基板
   の主面と反対面に形成し、これら取り出し用の導電体パ
   ターンが磁性基板の主面と反対面から側面の一部に引き
   回して形成され、しかも取り出し用導電体パターンと磁
   性基板の一主面の導電体パターンとはスルーホールを介
   して導電体で導通させる構成とした請求項１記載のロー
   タリートランス。
7. 【請求項７】 取り出し用の導電体パターンを磁性基板
   の主面と主面上に形成された磁性体パターンあるいはコ
   イル下地層間に形成し、これら取り出し用の導電体パタ
   ーンが磁性基板の主面から側面の一部に引き回して形成
   される構成とした請求項２記載のロータリートランス。
8. 【請求項８】 磁性基板の一主面の一部に同心円状の複
   数部分に導電体パターンを形成し、上記導電体パターン
   上には非磁性の絶縁体層あるいは反り防止絶縁体層が形
   成され、あるいは磁性基板の反対面には反り防止層が形
   成された構成からなる積層体のうち、非磁性の絶縁体層
   あるいは反り防止絶縁体層あるいは磁性体パターンを別
   の基体上の複数部分に印刷などの手段でパターン形成し
   た後、上記磁性基板の該当面に転写形成して、焼成する
   ロータリートランスの製造方法。
9. 【請求項９】 磁性基板の一主面の一部に同心円状の複
   数部分に導電体パターンと焼結フェライト粉単独あるい
   はフェライト粉とフェライトを構成する元素のうち少な
   くとも一種類以上が金属で残部が酸化物からなる磁性体
   パターンとを形成し、上記導電体パターン上には非磁性
   の絶縁体層あるいは反り防止絶縁体層が形成された構成
   からなる積層体のうち、非磁性の絶縁体層あるいは反り
   防止絶縁体層を印刷などで形成し、これを導電体パター
   ンが形成された磁性基板上の導電体パターンをはさむ所
   定位置に転写積層して焼成した後、磁性体パターンが露
   出するまで非磁性体層あるいは反り防止絶縁体層を研削
   加工するロータリートランスの製造方法。