JPH0945563A - 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と反り防止絶縁体層８，３
８と磁性体パターン６，３６とを形成し、この一主面と
は反対面に反り防止層５，３５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】

【産業上の利用分野】本発明はビデオテープレコーダー
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）、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）、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号公報に記載し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なるものであった。

【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１
０２および１１２を形成したものは、ステータコア１０
１およびロータコア１１１と強磁性体膜１０２および１
１２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と
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
体で構成されているため、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体
からなる反り防止絶縁体層が配置され、さらに磁性体層
の反対面に反り防止層が形成された積層体からなり、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形成された非磁性体から
なる反り防止絶縁体層と、さらに磁性体層の反対面に形
成した反り防止層とを一括焼成したことによって、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非磁性の反り防止絶縁体層
に覆われているため磁気効率や信頼性にも優れている。
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ことにより、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に仕上げた両コアの主面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との上に形成された非磁性体から
なる反り防止絶縁体層８と、上記導電体パターンの形成
されていないコアの一主面には、磁路を構成する磁性体
パターン６が形成され、また反対面４には反り防止層５
が形成され、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の上に形成
した非磁性体からなる反り防止絶縁体層３８と、上記導
電体パターンの形成されていないコアの一主面には、磁
路を構成する磁性体パターン３６が形成され、また反対
面３４には反り防止層３５が形成され、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のベース
となる磁性体層１２，１３の一主面にコイルパターン
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１２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および９，３９上に反り防止絶縁体層８または３８や
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。
これ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
とによる反り防止層であってもよい。

【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
全て有効であり、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７，３７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７，３７，９，３９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７，３７，９，３
９も同様に重ね焼成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】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および磁性体パターン６，３６の形成
は、直接磁性体層１２，１３上に印刷法またはめっき法
で形成するか、フィルムあるい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７，３
７，９，３９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６，３６
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 １３mol％、
ＣｕＯ １３mol％であるように配合した原料粉末を７
００℃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−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】さらにこの同一面に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：５
０μｍ）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
トをコイルパターン７とショートリング９との間および
コイルパターン７と内外周面側との間にもスクリーン印
刷で円環状パターンを形成した。

【００３６】次に図３（ｅ）に示すように反り防止絶縁
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導電体パターン７，９上に
スクリーン印刷した。

【００３７】また図３（ｆ）に示すように、図３（ｅ）
で得られた上記磁性体層１２の主面と反対面に反り防止
層５として、磁性体層１２と同組成で平均粒子径２μｍ
のフェライト粉で作成したフェライトペーストをほぼ全
面（厚み：５０μｍ）にスクリーン印刷し、成形体Ａを
作成した。

【００３８】また、次に比較例として上記と同方法で、
反り防止絶縁体層８、反り防止層５を形成しない成形体
Ｂを作成し、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
３００μｍにも達したため結合係数は測定不能となっ
た。

【００４０】以上からわかるように反り防止絶縁体層
８、反り防止層５が存在しない場合、焼成時における反
り量が非常に大きく、電磁変換特性の測定評価も不可能
であった。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。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。

【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、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。

【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。

【００４４】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】次に図４（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、
反り防止層５が具備された磁性体層１２を用意する。

【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。

【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２に示した磁性体層１２
および反り防止絶縁対層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、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、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。

【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 １３mol％、
ＣｕＯ １３mol％であるように配合した原料粉末を７
００℃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−Ｃｕ系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１０
０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
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７
００℃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、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ＰＥ
Ｔ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は導
電体パターン７，９上まで十分に充填されていた。ここ
で反り防止絶縁体層８の充填が不十分の場合は、図５
（ａ）において磁性体パターン６間に反り防止絶縁体層
８を印刷により形成したり、あるいは図５（ｂ）におい
てコイルパターン７上にパターン形成することもでき
る。

【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、この例に限らず十分な反り防止絶縁体層
８を形成するために直接導電体パターン７，９上や磁性
体パターン６間に予め印刷形成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の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。

【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反り防止絶縁体
層とを形成し、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例を示す
断面図

【図２】同図１の一部切欠平面図

【図３】（ａ）〜（ｆ）は本発明の一実施例のステータ
コアの製造工程を示す一部断面模式図

【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 １１ ロータコア 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 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 １２，１３ 磁性体層 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 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 (72)発明者 橋本 晃 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 (12)

【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
   体からなる反り防止絶縁体層とが配置され、さらに磁性
   体層の反対面に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体から
   なる反り防止絶縁体層とが配置され、さらに磁性体層の
   反対面に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ロータリート
   ランス。
3. 【請求項３】 磁性体パターンが磁路を構成する磁性体
   からなる請求項１または請求項２記載のロータリートラ
   ンス。
4. 【請求項４】 磁路を構成する磁性体パターンとして相
   対向するロータコアおよびステータコア各々の主面側に
   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または請求項２記載のロータリートラン
   ス。
5. 【請求項５】 導電体パターン上の反り防止絶縁体層の
   高さが磁性体パターンの一出面の高さ以下である請求項
   １または請求項２記載のロータリートランス。
6. 【請求項６】 磁性体層の厚みが２００μｍ以上である
   請求項１または請求項２記載のロータリートランス。
7. 【請求項７】 反り防止層および反り防止絶縁体層がセ
   ラミック粉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り、反り防止絶縁体層は非磁性体
   からなる請求項１または請求項２記載のロータリートラ
   ンス。
8. 【請求項８】 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または請求項２記載のロー
   タリートランス。
9. 【請求項９】 取り出し用の導電体パターンを磁性体層
   の主面と反対側の反り防止層上面あるいは磁性体層主面
   の反対面と反り防止層とが接する面、あるいはこれら導
   電体パターンを磁性体層主面の反対面から側面の一部に
   引き回して形成し、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または請
   求項２記載のロータリートランス。
10. 【請求項１０】 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、上記導電体パタ
    ーン上には反り防止絶縁体層が配置され、さらに磁性体
    層の反対面には反り防止層が形成されてなる積層体のう
    ち、反り防止絶縁体層、磁性体パターンまたは反り防止
    層の少なくとも１つを磁性体層に直接あるいは別の基体
    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、焼成するロータリ
    ートランスの製造方法。
11. 【請求項１１】 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反り防止
    絶縁体層が配置され、さらに磁性体層の反対面には反り
    防止層が形成されてなる積層体のうち、反り防止絶縁体
    層を全面に形成した基体上に同心円状の磁性体パターン
    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積層
    し焼成した後、磁性体パターンが露出するまで反り防止
    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。
12. 【請求項１２】 磁性体層の焼成収縮率と磁性体層の反
    対面の反り防止層および反り防止絶縁体層の焼成収縮率
    との差が１％以内である請求項１０または１１記載のロ
    ータリートランスの製造方法。