JPH0945562A - ロータリートランスおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 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。 【構成】 磁性体層１２，１３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
とを形成し、導電体パターン７，３７，９，３９の上に
はこのパターン間に空間１４を有するように非磁性の絶
縁体層あるいは反り防止絶縁体層８，３８が設けられた
構成あるいはこの一主面とは反対面に反り防止層５，３
５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く磁気効率に優れたものを得るこ
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】

【産業上の利用分野】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）のコータコアと固定側（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）、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
粉とバインダー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）、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１−２０９７０８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３−１５７９０６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率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
イトとバインダー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ーと
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６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７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による環状溝を
印刷形成しているため、焼成時において強磁性体膜１０
２，１１２が焼成収縮することによってフェライトコア
１０１，１１１が反ったり、クラックが入ったりする問
題があった。また複数個重ねて焼成する場合、反対面に
取り出し導体パターンが存在する場合、この導体パター
ンがフェライトコア主面と接触するため焼成時に反応す
るという問題があった。

【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、さらに磁性体層、導電体層、非磁性体層を一方
向に重畳して印刷積層するためにロータリートランスと
して組み合わせた時にコアどうしが対向し磁路を形成す
る磁性体部分の形状が印刷特有の台形状（かまぼこ状）
になること、またコアの対向面に形成される有効磁束面
積が小さくなるため十分な結合係数を確保できないこ
と、また磁性体層に直接導電体層が形成されていないた
め磁気伝達効率が悪くなり、結合係数などの性能確保に
問題があり、さらに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導電体パターン内
の各パターン間に空間を有するように配置され、磁性体
層の反対面にも反り防止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。

【００１２】

【作用】以上のように磁性体層の一主面の一部に同心円
状の複数部分に配置された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導電体パターン内の各パターン
間に空間を有するように配置され、磁性体層の反対面に
も形成した反り防止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、磁性体層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
は導電体パターン間に空間を有するように非磁性の絶縁
層あるいは反り防止絶縁体層に覆われているため焼成時
に発生する歪み防止に有効であること、かつ磁気効率や
信頼性にも優れているものである。したがって両コア間
の磁気抵抗が低くなり、隣接チャンネル間の電気信号も
クロストークしにくくなり損失が小さくなって電気信号
の伝達効率の向上と損失を低減させることができる。ま
た、磁性体層の一主面と反対面とに反り防止絶縁体層と
反り防止層と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、かつ磁性体層
の反対面あるいは側面に形成された取り出し用導電体パ
ターンは重ね焼成時にもコアの重ねられる面と反応を起
こさないため、生産性に優れたロータリートランスを提
供することを可能とするものである。

【００１３】

【実施例】図１は本発明のロータリートランスの一実施
例の断面図で、図２に示す一部切欠き平面図のＡ−Ｂ断
面図を示す。図３〜図５はそれぞれ本発明の一実施例を
示したコアの一部断面の模式図である。

【００１４】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
を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
は磁性体層１２の反対面４には反り防止層５が形成され
た場合を示しており、コイルパターン７はスルーホール
１０によって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、反
り防止層５側には端子台６０が結合された構成になって
いる。

【００１５】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
成した非磁性の絶縁体層あるいは反り防止絶縁体層３
８、また磁性体層１３の一主面３３には、磁路を構成す
る磁性体パターン３６が構成され、またさらに図１では
磁性体層１３の反対面３４には反り防止層３５が形成さ
れた場合を示しており、コイルパターン３７はスルーホ
ール４０によって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、反り防止層３５側には端子台６６が結合された構成
になっている。

【００１６】ステータコア１やロータコア１１となるコ
アの一主面の一部にコイルパターン７，３７またはショ
ートリング９，３９（以下両パターンを総称して導電体
パターンと称す）を形成し、それらの上に非磁性の絶縁
体層あるいは反り防止絶縁体層８または３８を形成した
後、これらを一体で脱脂焼成することにより磁性体層１
２または１３と導電体パターン７，３７または９，３９
とは強固に密着し、その結果接着層は不要となるのであ
る。

【００１７】一方、磁性体層１２，１３の一主面にのみ
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、磁性体層１２，１３と
導電体パターン７，３７，９，３９や磁性体パターン
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。

【００１８】そのため、本発明は導電体パターン７，３
７，９，３９上に各パターン間に空間１４を有するよう
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やさらに磁性体層１２，１３の反対面に反り防止層
５または３５を設けることで、磁性体層１２，１３の一
主面側と反対面側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。この場合反り防止層５ま
たは３５は反対面全面あるいは部分的に形成してもよい
ものである。この反り防止層５，３５は金型等によって
フェライト成形体の反対面に凹部を形成するなどによ
り、反対面に成形密度差をつけることによるものであっ
てもよい。

【００１９】磁性体層１２または１３の厚みはロータリ
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以上あればよい。また反り防止層５また
は３５の部分的な形状としては、同心円状、非円形状、
リブ状、渦巻状、放射状、直線状、多角形状、点状など
またはそれらの組み合わせパターンなどが考えられるが
すべて有効であり、また反り防止層５または３５の厚
み、材料組成を変えることでも反りを制御することが可
能である。

【００２０】反対面の反り防止層５または３５は、磁気
回路的にはフェライト材料などの磁性体である必要がな
く、非磁性材料あるいは誘電体、絶縁材料などを用いて
もよい。また反り防止絶縁体層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。

【００２１】また、磁性体層１２，１３の一主面内のコ
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磁性体層１２，１３の一主面
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。また重ね焼成する場合、導
電体パターンとコアの重ねられる面とが反応するため、
個々に焼成する必要があり、生産性に課題がある。この
ため導電体パターン７，３７または９，３９の高さは磁
性体パターン６，３６の同一主面以下とすることが好ま
しい。また、磁性体層１２，１３の反対面に形成した取
り出し導電体パターン２０，２２も同様に重ね焼成時に
反応しないようにするためには、磁性体層１２，１３と
反り防止層５または３５との間を介した面に形成される
ことが好ましい。

【００２２】磁性体層１２，１３に含まれる材料はフェ
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粉で残部が
酸化物からなり、これらに結合剤、可塑剤、潤滑剤、消
泡剤などの有機バインダーを加えたものを用いることが
できる。ここで金属粉はフェライトの焼結の際に収縮を
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。

【００２３】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や反り防止層５または３５を構成する材
料としては、セラミック材料が優れており、上記のよう
に焼成収縮を抑制・制御する金属粉を適宜選択して添加
し使用できるものである。また磁性体層１２，１３の焼
成収縮率と反り防止絶縁体層８，３８および反り防止層
５，３５の焼成収縮率との差は１％以内が好ましい。

【００２４】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。磁路構成
部つまり磁性体パターン６または３６はフェライト材料
からなり、磁性体層１２，１３と同じフェライト材料で
も可能であり、磁性体層１２，１３と別組成のフェライ
ト材料または上記の金属粉を含んだものでも可能であ
る。

【００２５】磁性体パターン６，３６の形状はコアの一
主面に表出する部分が内部の面積より大きくすること
で、コア間の対向面積つまり磁路面積が大きく確保でき
磁気効率に優れ、損失が小さい高特性のロータリートラ
ンスを実現できるものである。上記導電体パターン７，
３７，９，３９の形成は、直接磁性体層１２，１３上に
印刷法またはめっき法で形成する方法、またはフィルム
もしくは金属板などの基体に導電体パターン７，３７，
９，３９および磁性体パターン６，３６を印刷形成し、
これを磁性体層１２，１３の所定の位置に転写形成する
ことで、この形状を作成することができる。

【００２６】特に上記転写法で磁性体パターン６，３６
を形成した場合、図１に示すように磁性体パターン６，
３６の形状が逆台形状に形成できるためコアの一主面に
表出する部分が内部の面積より大きくなることで、コア
間の対向面積つまり磁路面積が大きく確保でき良好な特
性が実現できるのである。

【００２７】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、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１０
μｍが、導電体の低抵抗化、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の形成は
複数回重ね印刷してもよい。

【００２８】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、磁性体層１２，１３
の一主面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。

【００２９】フェライト材料は８５０℃〜１２００℃の
低温焼成が可能なＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライトが好ま
しいが、その他のフェライト材料でも有効であることは
言うまでもない。

【００３０】積層体を焼成前に金型などで打抜く場合、
積層体の一主面内に形成される磁性体パターン６，３６
のうち外周部近傍に形成される磁性体パターンは、打抜
き時に積層体の最外周部の端面に応力が集中するため、
最外周から少なくとも０．１mm以上離して形成すること
が好ましい。

【００３１】以下、具体的な実施例について説明する。 （実施例１）図３に本発明に係わる一実施例の製造工程
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 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スラリーを作成し
た。

【００３３】次にこのスラリーをドクターブレード法を
用いて、厚さ２００μｍのグリーンシートを作成した。
このグリーンシートを複数枚積層したものを８０℃で熱
プレスして、図３（ａ）に示す厚み０．９mmの一枚の磁
性体グリーンシートを作成し、磁性体層１２とした。こ
れを所定の大きさに切断した後、図３（ｂ）に示すよう
に磁性体層１２の所望の位置に直径０．３mmのスルーホ
ール１０を設けた。さらに図３（ｃ）に示すように取り
出し導電体パターン２０の形成とスルーホール１０への
導電体形成を同時に行うため銀ペーストをスクリーン印
刷した。

【００３４】次に図３（ｄ）に示すように、この磁性体
層１２の反対面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：４０
μｍ）とショートリング９（パターン幅：２００μｍ、
厚み：４０μｍ）とを同時に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１０とは電気的に接続されている。

【００３５】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、磁性体層１２と同組成で平均粒子径１．５μｍのフ
ェライト粉で作成したフェライトペーストを円環状にス
クリーン印刷した。図３（ｅ）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
上記同組成のバインダーと混合し作成した非磁性ペース
トをＰＥＴフィルム７０などの基体上に所望の円環状パ
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。

【００３６】次に図３（ｆ）に示すようにこれをコイル
パターン７とショートリング９との上に転写形成するた
め、図３（ｇ）のように適切条件のもと熱プレスで積層
した後ＰＥＴフィルム７０を剥がし成形体Ａを作成し
た。コイルパターン７間には空間１４が形成できた。

【００３７】また、次に比較例として上記とほぼ同方法
ではあるが、非磁性の絶縁体層あるいは反り防止絶縁体
層８を転写形成しないで、コイルパターン７とショート
リング９上に直接印刷形成し、成形体Ｂを作成した。図
３（ｈ）に示すようにコイルパターン７間には空間がな
く、導電体パターン全体を覆うように形成できた。

【００３８】次に成形体Ａ，Ｂをそれぞれプレス加工で
外径２５mm、内径４．５mmの円盤状となるように切断し
た。このように作成した成形体Ａ，Ｂを脱脂した後、空
気中で９００℃、３時間で一括焼成し、それぞれ試料
Ａ，Ｂとした。

【００３９】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Ａのコアの反りは５μｍ
で結合係数が０．９８に対し、試料Ｂではコアの反りが
試料Ａ以上に大きくなり結合係数も劣る結果となった。

【００４０】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においてコイルパターン７の各パターン間に空
間が存在しない場合、焼成時におけるコアの反り量が大
きくなる傾向があり、電磁変換特性に劣るものであっ
た。このように非磁性の絶縁体層あるいは反り防止絶縁
体層８の下にあるコイルパターン７間に空間１４を設け
ることによっ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。

【００４１】なお、上記実施例１に示した磁性体層１２
および非磁性の絶縁体層あるいは反り防止絶縁体層８は
この実施例に限ることはなく、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
性体層１２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。

【００４２】本実施例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
で磁性体層１２や非磁性の絶縁体層あるいは反り防止絶
縁体層８の材料もこれと整合性をとる条件にしたが、９
００℃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例に限ることなく、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。

【００４３】また、磁性体パターン６と導電体パターン
つまりコイルパターン７、ショートリング９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。

【００４４】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。

【００４５】（実施例２）図４に本発明に係わる一実施
例の製造工程を示すコアの一部断面模式図を示す。

【００４６】まず、図４（ａ）に示すように実施例１と
同様にして作成した非磁性体ペーストおよび磁性体ペー
ストを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。

【００４７】次に実施例１と同様にして作成したコイル
パターン７とショートリング９、スルーホール１０、取
り出し導電体パターン２０が具備された磁性体層１２を
用意する。さらに図４（ｂ）に示すように磁性体層１２
の反対面に反り防止層５を形成するため、実施例１と同
様な方法で作成した磁性体ペーストをスクリーン印刷で
形成した。

【００４８】次に図４（ａ）に示すパターン印刷された
ＰＥＴフィルム７０を図４（ｃ）に示すように磁性体層
１２上に熱プレスなどを用いラミネートした後、図４
（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を磁性体層１２の該当
面に転写形成し図４（ｅ）に示す成形体を作成した。コ
イルパターン７間には空間１４を有した反り防止絶縁体
層８が形成できた。

【００４９】次にこの成形体をプレス加工で外径２５m
m、内径４．５mmの円盤状となるように切断し、脱脂し
た後、空気中で９００℃、３時間で一括焼成し磁性体コ
アを作成した。

【００５０】電磁変換特性は実施例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５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た。

【００５１】なお上記実施例１に示した磁性体層１２お
よび反り防止絶縁体層８および反り防止層５はこの実施
例に限ることはなく、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結コアの反り
量をほぼゼロに制御できるものである。さらに磁性体層
１２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。また反り防止層５に
ついては本実施例ではスクリーン印刷にて形成したが、
上記に示した同様な方法でグリーンシートを作成し、こ
れを磁性体層１２に積層することにより作成することも
可能である。

【００５２】また、磁性体パターン６とコイルパターン
７とショートリング９との厚みの差や焼結コアの全体厚
みを所望の寸法にしたり、磁性体パターン６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、図
１に示す焼結コアの主面３側や反対面４の反り防止層５
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。

【００５３】また、この場合反り防止絶縁体層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
よって研削時に加わる加工ストレスによるクラックやひ
ずみを低減でき、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。

【００５４】また実施例２では反り防止絶縁体層８や磁
性体パターン６を同一のＰＥＴフィルム７０上に形成し
たが、この例に限らず反り防止絶縁体層８を予め磁性体
層１２側に印刷形成しておいてもよいものである。

【００５５】本実施例では導電体パターン７，９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
磁性体層１２、反り防止絶縁体層８、反り防止層５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
ば本実施例に限ることなく、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。

【００５６】図４（ｃ）に示すように本発明の特徴は磁
性体パターン６が磁性体層１２上に転写形成されること
で、磁性体パターン６を逆台形状にすることができるた
めコアの一主面に表出する部分が内部の面積より大きく
なり、ロータコアとステータコア間の対向面積つまり磁
路面積が大きく確保でき、良好な特性が実現できるもの
である。

【００５７】（実施例３）図５に本発明に係わる一実施
例の製造工程を示すコアの一部断面模式図を示す。

【００５８】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径フェライ
ト仮焼粉を用意し、このＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト
仮焼粉１００重量部に金属Ｆｅ ６５．８ｍｏｌ％、Ｚ
ｎＯ １８．１ｍｏｌ％、ＮｉＯ ８．７ｍｏｌ％、Ｃ
ｕＯ 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スラリーを作成した。

【００５９】次にこのスラリーをドクターブレード法を
用いて、厚さ２００μｍのグリーンシートを作成した。
このグリーンシートを複数枚積層したものを８０℃で熱
プレスして、厚み０．６mmの一枚の磁性体層１２とし
た。

【００６０】また、フェライト粉の主組成がＦｅ₂Ｏ₃
５０ｍｏｌ％、ＺｎＯ ５０ｍｏｌ％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フェライト仮焼粉を
用意し、このＺｎフェライト仮焼粉１００重量部に金属
Ｆｅ ６５．８ｍｏｌ％、ＺｎＯ １８．１ｍｏｌ％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
を投入しながらスラリー濃度を適度に調整しフェライト
スラリーを作成した。

【００６１】次にこのスラリーをドクターブレード法を
用いて、厚み１００μｍの非磁性の反り防止絶縁体層形
成用グリーンシート４８を、さらにまたこのグリーンシ
ートを複数枚積層したものを８０℃で熱プレスして、厚
み１．２mmの一枚の反り防止層形成用グリーンシート４
５とした。

【００６２】まず、図５（ａ）に示すように作成した非
磁性の反り防止絶縁体層形成用グリーンシート４８を基
体としてこの上に磁性体ペーストを所望のパターンにそ
れぞれスクリーン印刷して磁性体パターン６を形成し
た。

【００６３】次に、図５（ｂ）に示すように実施例１と
同様にして作成したコイルパターン７、ショートリング
９、スルーホール１０、取り出し導電体パターン２０が
具備された磁性体層１２を用意する。

【００６４】次に、印刷パターンが形成された反り防止
絶縁体層形成用グリーンシート４８を図５（ｃ）に示す
ように磁性体層１２の上から、また反対面からは反り防
止用グリーンシート４５をはさみ込むように熱プレスな
どを用いラミネートした後、図５（ｄ）に示すようにＰ
ＥＴ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を磁性体層１２の該当面に積層し図５（ｅ）
に示す成形体を作成した。この際反り防止絶縁体層８は
コイルパターン７間で空間１４を有するよう形成でき
た。

【００６５】次にこの成形体をプレス加工で外径２５m
m、内径４．５mmの円盤状となるように切断し、脱脂し
た後、空気中で９００℃、３時間で一括焼成し焼結コア
を作成した。

【００６６】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。

【００６７】電磁変換特性は実施例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５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た。

【００６８】なお、上記実施例３に示した磁性体層１２
および反り防止絶縁体層８および反り防止層５はこの実
施例に限ることはなく、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。さらに磁性体層
１２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。

【００６９】また、実施例１と同様に磁性体パターン６
とコイルパターン７、ショートリング９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の反り防止層５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。

【００７０】また、この場合反り防止絶縁体層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
よって研削時に加わる加工ストレスによるクラックやひ
ずみを低減でき、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。

【００７１】また、実施例３では磁性体パターン６を非
磁性の反り防止絶縁体層用グリーンシート４８の基体上
に形成したが、この例に限らず予め磁性体層１２上に印
刷形成した後、この上から非磁性の反り防止絶縁体層用
グリーンシート４８を積層してもよいものである。

【００７２】本実施例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
で磁性体層１２、反り防止絶縁体層８、反り防止層５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
れば本実施例に限ることなく、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。

【００７３】図５（ｆ）に示すように本発明の特徴は磁
性体パターン６が磁性体層１２上に転写形成されること
で、磁性体パターン６を逆台形状にすることができるた
めコアの一主面に表出する部分が内部の面積より大きく
なり、ロータリーコアとステータコア間の対向面積つま
り磁路面積が大きく確保でき、良好な特性が実現できる
ものである。

【００７４】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
実施例に限定されるものではない。

【００７５】

【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、磁性体層の一主面の一
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あるいは
この一主面とは反対面に反り防止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
が極めて高く、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例を示す
断面図

【図２】同図１の一部切欠平面図

【図３】（ａ）〜（ｈ）は本発明の一実施例のステータ
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）〜（ｅ）は本発明の他の実施例のステー
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）〜（ｆ）は本発明の他の実施例のステー
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】従来のロータリートランスを示す断面図

【図７】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 磁性体層の反対面 ５，３５ 反り防止層 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 スルーホール １１ ロータコア １２，１３ 磁性体層 １４ 空間 ２０，２２ 取り出し導電体パターン ３０ 回転軸 ４５ 反り防止用グリーンシート ４８ 反り防止絶縁体層用グリーンシート 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 (72)発明者 御堂 勇治 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 (8)

【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体
   層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
   層が導電体パターン内の各パターン間に空間を有するよ
   うに形成され、この磁性体層の反対面にも反り防止層が
   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】 絶縁体層または磁性体パターンの少なく
   とも一方が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
   金属粉で残部が酸化物からなる磁性体からなる請求項１
   記載のロータリートランス。
3. 【請求項３】 非磁性の絶縁体層あるいは反り防止絶縁
   体層あるいは反り防止層の少なくとも一方がセラミック
   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と
   を含んだものである請求項１記載のロータリートラン
   ス。
4. 【請求項４】 磁性体パターンうちで相対向するロータ
   コアおよびステータコア各々の対向する主面側に表出す
   る部分の面積が内在する部分より広く構成されている請
   求項１記載のロータリートランス。
5. 【請求項５】 反り防止層の面積は磁性体層の面積と同
   等または小さく、磁性体層のほぼ全面あるいは部分的に
   形成した構成である請求項１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体層
   の主面と反対面、あるいは主面と反対側に形成された反
   り防止層の上面、あるいは磁性体層の主面の反対面と反
   り防止層とが接する面、あるいはこれら取り出し用の導
   電体パターンが磁性体層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
   ンと磁性体層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】 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導電体パターン内の
   各パターン間に空間を有するように配置され、あるいは
   磁性体層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、上記磁性体
   層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。
8. 【請求項８】 フェライト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との混合体とからなる磁性体層の
   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導電体パターン内の
   各パターン間に空間を有するように配置され、あるいは
   磁性体層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
   絶縁体層を全面に形成した基体上に同心円状磁性体パタ
   ーンを印刷などで形成し、これを導電体パターンが形成
   された磁性体層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。