JP2001015361A

JP2001015361A - ロータリートランス

Info

Publication number: JP2001015361A
Application number: JP11188771A
Authority: JP
Inventors: Akiyoshi Sasaki; 明美佐々木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-07-02
Filing date: 1999-07-02
Publication date: 2001-01-19

Abstract

(57)【要約】【課題】ショートリングを用いることなく、同等のク
ロストーク低減特性を得ることができるローターリート
ランスを提供する。【解決手段】円板型のローター１００とステーター１
１０は、軸方向に近接して同心状に配置され、ローター
１００の下面とステーター１１０の上面が互いに対向し
ている。ローター１００の下面には環状溝１０１〜１０
４が形成され、コイル１０５〜１０８が配置されてい
る。ステーター１１０の上面には環状溝１１１〜１１４
が形成され、コイル１１５〜１１８が配置されている。
ローター１００のコイル１０５〜１０８の巻線方向は隣
接するコイル１０５〜１０８に対して逆方向に巻回され
ている。また、ステーター１１０のコイル１１５〜１１
８の巻線方向も、隣接するコイル１１５〜１１８に対し
て逆方向に巻回されている。この逆方向の巻線により、
隣接するコイルのクロストークを低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転体と固定体と
の間で、非接触により電源や信号をやり取りするための
ローターリートランスに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）
やデータストリーマ（ＤＳ）等の磁気記録再生装置にお
いては、小型軽量化や高品位化に対する技術革新に伴
い、記録密度の高密度化や記録波長の短波長化が一段と
進められている。例えば磁気ヘッドの場合、磁気ヘッド
の数量を増やして個々のヘッドの機能を特化すること
で、特性の最適化を行い、信号の入出力トータルでのＳ
／Ｎアップを図っている。これに伴い、信号を伝送する
ローターリートランスにおいては、高い伝送効率を維持
しながら、チャンネル数が増加する傾向にあり、その中
で各チャンネル間でのクロストーク特性を改善する必要
性が高まっている。

【０００３】そこで、ローターリートランスにおけるク
ロストークを低減するために、各チャンネル間に導体
（ショートリング：ＳＲ）を配置して電磁気的にシール
ドする方法が一般的に行われている。図５は、このよう
なショートリングを用いてクロストークを低減する従来
のローターリートランスを示す断面図であり、例えばロ
ーター側のコアの部分的な形状とコイル及びショートリ
ングを示している。また、図６は、図５に示すローター
リートランスのチャンネル割り付けを示す説明図であ
る。

【０００４】本例のローターリートランスは、４つのチ
ャンネル（ｃｈ）の信号伝送を行うものであり、再生
（ＰＢ）信号の伝送に用いる第１、第２チャンネル（１
ｃｈ、２ｃｈ）、及び、記録（ＲＥＣ）信号の伝送に用
いる第３、第４チャンネル（３ｃｈ、４ｃｈ）を有す
る。図５に示すローターのコア２０は、円板型に形成さ
れ、その一側面（図中の下面）がステーター側のコア
（図示略）との対向面となっており、４つのチャンネル
の各コイル１１、１２、１３、１４及び２つのショート
リング１５、１６を配置するための６つの環状溝２１〜
２６がコア２０の径方向に一定間隔おきに同心状に形成
されている。

【０００５】そして、図６に示すように、隣接するコイ
ル１１、１２は、再生信号の伝送に用いる第１、第２チ
ャンネルを構成しており、同時に動作するため、各コイ
ル１１、１２の間に環状溝２５を形成して、ショートリ
ング１５を配置することにより、クロストークを抑制し
ている。また、隣接するコイル１３、１４は、記録信号
の伝送に用いる第３、第４チャンネルを構成しており、
同時に動作するため、各コイル１３、１４の間に環状溝
２６を形成して、ショートリング１６を配置することに
より、クロストークを抑制している。また、隣接するコ
イル１２とコイル１３は、同時に動作しないため、両者
の間にはショートリングを配置していない。

【０００６】図７は、ショートリングの形状と、コイル
の抵抗、電流、磁界に及ぼす作用について簡単に示す説
明図である。図示のように、ショートリングが細く、長
いほど、抵抗（Ｒ）が大、電流及び磁界が小となる。ま
た、ショートリングが太く、短いほど、抵抗（Ｒ）が
小、電流及び磁界が大となる。

【０００７】図８〜図１０は、ローターリートランスの
コイルに電流を流した場合の隣接するショートリングま
たはコイルへの影響を示す説明図である。図８は、第１
チャンネルのコイル１１に隣接してショートリングを設
けた場合を示しており、コイル１１への通電Ｉ１によっ
て生じる磁界Ｍ１に伴って、ショートリングに磁界ＭＳ
が生じ、この磁界ＭＳによってショートリング１５に電
流ＩＳが流れる状態を示している。この場合、ショート
リング１５は、コイル１１に比較して短く、太い線径で
あるため、ショートリング１５が発生する磁界ＭＳは大
きく、電流ＩＳもコイル１１の電流Ｉ１と逆向きである
ため、コイル１１のクロストークを防ぐ効果が大とな
る。

【０００８】次に、図９は、コイル１１とコイル１２が
ショートリング１５を介さずに隣接している状態を示し
ており、コイル１１と隣接したコイル１２をオープンと
したものである。この場合、各コイル１１、１２の電流
Ｉ１、Ｉ２及び磁界Ｍ１、Ｍ２の向きは同方向となり、
クロストークは隣接するチャンネルに大きく漏洩してし
まう。次に、図１０は、図９と同様に、コイル１１とコ
イル１２がショートリング１５を介さずに隣接している
状態を示しているが、この図１０では、コイル１１と隣
接したコイル１２をショートしたものである。この場
合、コイル１２がショートしているため、コイル１１と
逆向きの磁界は多少発生するものの、電流の向きは同方
向となるため、磁界の大きさはかなり弱いものとなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、各チャ
ンネル間にショートリングを挿入してクロストークを低
減することができる。しかしながら、市場における製品
の小型化が主流となる今日、ローターリートランスコア
の大きさにもかなりの制限が要求されるようになり、上
述のようなショートリングを配置するための溝幅を確保
することが困難となる。

【００１０】そこで本発明の目的は、ショートリングを
用いることなく、同等のクロストーク低減特性を得るこ
とができるローターリートランスを提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、回転体に設けられたローターと固定体に設け
られたステーターとを同心状に対向配置し、ローターと
ステーターの対向面に互いに略対称形状の環状溝を複数
組み形成し、各環状溝内にコイルを配置したローターリ
ートランスにおいて、前記ローターの各環状溝に配置し
た各コイルが互いに隣接するコイルに対して逆向きの巻
回方向を有するとともに、前記ステーターの各環状溝に
配置した各コイルが互いに隣接するコイルに対して逆向
きの巻回方向を有していることを特徴とする。

【００１２】本発明のローターリートランスでは、ロー
ターの各環状溝に配置した各コイルが互いに隣接するコ
イルに対して逆向きの巻回方向を有することにより、ロ
ーターの隣接チャンネル間のクロストークを抑制するこ
とができる。また、ステーターの各環状溝に配置した各
コイルが互いに隣接するコイルに対して逆向きの巻回方
向を有することにより、ステーターの隣接チャンネル間
のクロストークを抑制することができる。したがって、
ショートリングを用いることなく、同等のクロストーク
低減特性を得ることができ、ショートリングの削除によ
る部品点数の削減、部品コストの低減、配置スペースの
縮小等を図ることができ、ローターリートランスの小
型、軽量化や低廉化を達成できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明によるローターリー
トランスの実施の形態について説明する。図１、図２
は、本発明の実施の形態によるローターリートランスの
コア構造を示す図であり、図１は断面図、図２は平面図
である。本例のローターリートランスは、それぞれフェ
ライト等の磁性体よりなるローター１００とステーター
１１０とを有する。ローター１００は、例えばヘリキャ
ルスキャン方式を用いた磁気記録再生装置の回転ヘッド
ドラムユニット等の回転体に設けられ、円板型に形成さ
れている。また、ステーター１１０は、同磁気記録再生
装置の固定ドラムユニットやシャーシ等の固定体に設け
られ、ローター１００の下面に配置される円板型に形成
されたものである。

【００１４】つまり、ローター１００とステーター１１
０は、同心状に重ね合わされた状態で配置されており、
ローター１００の下面とステーター１１０の上面が微小
な間隔を隔てて互いに対向し、この対向面に４つのチャ
ンネルのコイルを配置するための環状溝が、径方向に所
定間隔おきに環状に形成されている。すなわち、ロータ
ー１００の下面には、環状溝１０１、１０２、１０３、
１０４が形成されており、それぞれコイル１０５、１０
６、１０７、１０８が配置されている。また、ステータ
ー１１０の上面には、環状溝１１１、１１２、１１３、
１１４が形成されており、それぞれコイル１１５、１１
６、１１７、１１８が配置されている。

【００１５】そして、このようなローター１００及びス
テーター１１０の各コイル１０５〜１０８、１１５〜１
１８により、図６に示した例と同様に、４つのチャンネ
ル（ｃｈ）の信号伝送を行うものである。すなわち、コ
イル１０５、１１５で再生（ＰＢ）信号の伝送に用いる
第１チャンネル（１ｃｈ）、コイル１０６、１１６で再
生（ＰＢ）信号の伝送に用いる第２チャンネル（２ｃ
ｈ）、コイル１０７、１１７で記録（ＲＥＣ）信号の伝
送に用いる第３チャンネル（３ｃｈ）、コイル１０７、
１１７で記録（ＲＥＣ）信号の伝送に用いる第４チャン
ネル（４ｃｈ）を構成する。なお、図２に示すように、
ステーター１１０からは各チャンネル（ｃｈ１〜ｃｈ
４）の伝送ケーブルが導出されている。

【００１６】そして、本例のローターリートランスで
は、ローター１００における各チャンネルのコイル１０
５〜１０８の巻線方向が隣接するコイル１０５〜１０８
の巻線方向に対して互いに逆方向に巻回されている。ま
た、ステーター１１０における各チャンネルのコイル１
１５〜１１８の巻線方向についても、隣接するコイル１
１５〜１１８の巻線方向に対して互いに逆方向に巻回さ
れている。

【００１７】図３は、互いに巻線方向の異なるコイルを
隣接配置した場合に、一方のコイル１０５に電流を流し
た場合の隣接コイル１０６への影響を示す説明図であ
る。各コイル１０５、１０６の巻線方向が逆であるた
め、電流は各チャンネルで逆向きに流れる。その結果、
磁界Ｍ２の大きさも図１０の場合よりも大きくなるた
め、クロストークの大幅な低減を図ることができ、ショ
ートリングを設けた場合とほぼ同等レベルの特性を得る
ことができる。

【００１８】図４は、このような本例の構成を実際の製
品に適用した場合の特性データの実測例を、上述した図
８〜図１０に示す従来例を適用した場合の実測例と比較
して示す説明図である。ここで適用するローターリート
ランスの各コアは、外径が直径で約３５ｍｍであり、内
径が直径で約１２ｍｍとする。また、ステーターのある
チャンネル（１ｃｈ）のコイルＡは、線径を０．１ｍ
ｍ、ターン数を５とし、これと隣接するチャンネル（２
ｃｈ）のコイルＢは、線径を０．１４ｍｍ、ターン数を
５とする。また、ローターのコイルＡは、線径を０．１
４ｍｍ、ターン数を２とし、コイルＢは、線径を０．２
ｍｍ、ターン数を２とする。さらに、図８で用いる従来
例のショートリングは、ステーターとローターとでとも
に線径を０．１６ｍｍとし、ターン数を１とする。

【００１９】このような条件で、図３及び図８〜図１０
を７００ＫＨｚの信号を一方のコイルに流した場合の他
方のコイルから得られるクロストークの出力値を測定し
た。図４（Ａ）は、コイルＡからコイルＢへの測定値、
図４（Ｂ）はコイルＢからコイルＡへの測定値である。
図示の実測値から分かるように、本例のように、隣接コ
イルの巻線方向を逆向きにした場合、図１０に示す従来
例の構成に比較してクロストークを大幅に改善でき、図
８に示すように、ショートリングを挿入した構成と同等
のレベルまで、クロストーク低減特性を改善することが
できる。したがって、本例のローターリートランスにお
いては、ショートリングを除去した構成で同等の特性を
得ることができ、ショートリングを除去することによる
部品点数の削減、コスト低減、配置スペースの縮小等の
利点を得ることが可能となる。

【００２０】なお、以上の例は、本発明を円板状のロー
ターとステーターとを軸方向に同心状に対向配置したコ
ア構造を有するローターリートランスに適用した場合に
ついて説明したが、本発明は、ドラム（円筒）状のロー
ターとステーターとを径方向に同心状に対向配置したコ
ア構造を有するローターリートランスに適用することも
可能である。また、チャンネル数としては、上述した４
チャンネルに限らず、さらに多チャンネルを有するロー
ターリートランスであってもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明のローターリ
ートランスでは、ローターの各環状溝に配置した各コイ
ルが互いに隣接するコイルに対して逆向きの巻回方向を
有し、ステーターの各環状溝に配置した各コイルが互い
に隣接するコイルに対して逆向きの巻回方向を有するよ
うに構成した。したがって、ショートリングを用いるこ
となく、同等のクロストーク低減特性を得ることがで
き、ショートリングの削除による部品点数の削減、部品
コストの低減、配置スペースの縮小等を図ることが可能
となり、ローターリートランスの小型、軽量化や低廉化
を達成できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態によるローターリートラン
スを示す断面図である。

【図２】図１に示すローターリートランスの平面図であ
る。

【図３】図１に示すローターリートランスの隣接コイル
間のクロストークの影響を示す説明図である。

【図４】図１に示すローターリートランスのクロストー
クの実測値を従来例と比較して示す説明図である。

【図５】ショートリングを用いてクロストークを低減す
る従来のローターリートランスを示す断面図である。

【図６】ローターリートランスのチャンネル割り付けを
示す説明図である。

【図７】ショートリングの形状と作用との関係を示す説
明図である。

【図８】図５に示すローターリートランスのコイルとシ
ョートリングとの間のクロストークの影響を示す説明図
である。

【図９】ショートリングを用いない従来のローターリー
トランスの隣接コイル間のコイルオープン時におけるク
ロストークの影響を示す説明図である。

【図１０】ショートリングを用いない従来のローターリ
ートランスの隣接コイル間のコイルショート時における
クロストークの影響を示す説明図である。

【符号の説明】

１００……ローター、１０１〜１０４、１１１〜１１４
……環状溝、１０５〜１０８、１１５〜１１８……コイ
ル、１１０……ステーター。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転体に設けられたローターと固定体に
設けられたステーターとを同心状に対向配置し、ロータ
ーとステーターの対向面に互いに略対称形状の環状溝を
複数組み形成し、各環状溝内にコイルを配置したロータ
ーリートランスにおいて、前記ローターの各環状溝に配置した各コイルが互いに隣
接するコイルに対して逆向きの巻回方向を有するととも
に、前記ステーターの各環状溝に配置した各コイルが互いに
隣接するコイルに対して逆向きの巻回方向を有してい
る、ことを特徴とするローターリートランス。
【請求項２】前記ローター及びステーターの環状溝が
３組み以上設けられ、互いに隣接する環状溝のコイルが
互いに隣接するコイルに対して逆向きの巻回方向を有し
ていることを特徴とする請求項１記載のローターリート
ランス。
【請求項３】前記ローターとステーターがそれぞれ略
ドラム状に形成され、互いに径方向に対向配置されると
ともに、前記複数組みの環状溝が前記ローター及びステ
ーターの軸方向に一定間隔で形成されていることを特徴
とするローターリートランス。
【請求項４】前記ローターとステーターがそれぞれ略
円板状に形成され、互いに軸方向に対向配置されるとと
もに、前記複数組みの環状溝が前記ローター及びステー
ターの径方向に一定間隔で形成されていることを特徴と
するローターリートランス。
【請求項５】前記複数組みの環状溝及びコイルのう
ち、少なくとも１組みの環状溝及びコイルがローターか
らステーターへの信号伝送チャンネルを構成し、少なく
とも他の１組みの環状溝及びコイルがステーターからロ
ーターへの信号伝送チャンネルを構成していることを特
徴とするローターリートランス。