JPH0225244B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は磁性材料から成りかつ巻き線が配設さ
れた一対の基板を回転部及び固定部にそれぞれ取
付けて前記一対の基板及び巻き線を互いに対向配
置させ、前記回転部と前記固定部との間で信号を
無接触で伝送するようにしたロータリトランスに
関し、特にVTRにおける回転ヘツドドラム等に
用いて好適なものである。 VTRの回転ヘツドドラムには、回転ドラムと
固定ドラムとの間で記録信号及び再生信号を無接
触で伝送するためにロータリトランスが設けてあ
る。ロータリトランスは磁気的な結合を利用した
ものであり、第１図はこのようなロータリトラン
スに用いられているトランスコア１の断面図を示
すものである。なお第１図のトランスコア１が固
定ドラムの側に設けられると共に、同じものが回
転ドラムの側にも対向して設けられ、ロータリト
ランスが構成される。 第１図のロータリトランスコア１は、例えばフ
エライト材でもつて環状に成型され、その表面に
は、コイル装着用の同心円状の２つの溝２，３が
形成されている。そしてこのトランスコア１は固
定ドラム及び回転ドラムにそれぞれ同心状に固着
されている。これらのコイル装着溝２，３の夫々
には、Ａヘツド及びＢヘツド用の環状の巻き線
４，５が装着される。なお、トランスコア１とし
てフエライト材を用いるようにしているのは、フ
エライト材は高透磁率でかつ周波数特性が良いか
らである。 現在一般に用いられているロータリトランス及
びフエライトの特性は下記の表１及び表２に示す
如くである。

【表】

【表】

【表】 ところが、従来の２チヤンネルのロータリトラ
ンスでは上述の如き諸特性を満足させるために
は、少なくとも150mm²以上の各チヤンネルにおけ
る対向面積を持つことが必要である。なお、対向
面積とは各チヤンネルに対応する磁路面積のこと
を指すものであつて、簡易的には第１チヤンネル
巻き線から第２チヤンネル巻き線との間の面積
（第２図において斜線Ｓで示す部分の面積）の半
分である。このためロータリトランスの外径寸法
を直径30mm以下にすることは困難である。 ところで、現在ではロータリトランスの小型化
及び多チヤンネル化に対応し得るように、トラン
スコアとして現在使用されているフエライト材を
用いたものであつて、なおかつ100mm²以下の対向
面積のロータリトランスが必要とされている。し
かしながら従来のロータリトランス（２チヤンネ
ルの場合）の形状及び材質では、その外径寸法を
直径20mm以下にすることは特性上から考えて非常
に困難であるのが実状である。 本発明は上述の如き実状に鑑みて発明されたも
のであつて、フエライト材をトランスコアとして
使用しかつ回転部と固定部との対向面に分割した
磁性膜をそれぞれ設けて磁気特性及び磁気効率を
向上し得て、小型化及び多チヤンネル化可能なロ
ータリトランスを提供しようとするものである。 以下本発明をVTRの回転ヘツドドラムに用い
られるロータリトランスに適用した一実施例を第
３図〜第１０図を参照して説明する。 第３図に示すように、本実施例のロータリトラ
ンスは従来の如くロータ（回転部）８とステータ
（固定部）９とから構成されている。なお、ロー
タ８は図外の回転ドラムの下面に配設され、一
方、ステータ９は固定ドラムの上面に配設されて
おり、これら両者はわずかな隙間を隔てて互いに
対向している。これらのロータ８及びステータ９
はフエライト製のコア１０，１１をそれぞれ具備
し、これらのコア１０，１１の中央部には回転軸
が挿通される断面円形の貫通孔１２，１３がそれ
ぞれ形成されている。 次にロータ８及びステータ９の構造に付き更に
詳述するが、これら両者の構造は互いに同一であ
るので、ここではロータ８のみの構造に付き説明
し、ステータ９に関する説明は省略する。 先ず第３図及び第５図に明示するように、ロー
タ８のコア１０上にはフエライトより初期透磁率
の大きいパーマロイ、センダスト、アルパーム等
から成りかつ分割されている磁性膜１５が５〜
10μｍの膜厚で形成されている。なお、このよう
にフエライトコア１０上にフエライトより初期透
磁率の高い磁性体から成る磁性膜１５を設けるよ
うにしたのは磁気特性の向上を図るためである。
しかし、この磁性膜１５を均一に形成した場合に
は磁性膜１５の比抵抗が小さい（20〜50μΩcm）
ため渦電流損により透磁率の周波数特性が劣化す
る。このため、本実施例においては見かけ上の比
抵抗を大きくし渦電流損を減少させるために、第
７図に示す如く、例えば同心円状に数μｍ（例え
ば2μｍ）のオーダーで分割されている。磁性膜
１５の分割巾を数μｍのオーダーとしている理由
は磁性膜の表皮深度（スキン・デプス）が第８図
に示す如き周波数依存性を有しているからであ
る。 また、第５図に示す如くこの磁性膜１５は
SiO₂等から成る絶縁層１６で被覆されている。
更に、この絶縁層１６の上面には巻き線１７，１
８が第４図に示すように同心円状に設けられてい
る。また、上述の絶縁層１６の上面には絶縁層１
９が形成されており、この絶縁層１９により巻き
線１７，１８がそれぞれ被覆されている。なお、
巻き線１７の両端部及び巻き線１８の両端部に
は、第４図〜第６図に示す如く、蒸着、スパツタ
リング等の方法で設けられた薄膜状の電極２１
ａ，２１ｂ及び２２ａ，２２ｂが電気的に接続さ
れている。すなわち、第５図に示す如く、電極２
１ａ〜２２ｂの各リード部２３ａ〜２４ｂが絶縁
層１９の窓部２０を介して巻き線１７，１８の両
端に接続されており、それらの他端部にはコア１
０からはずれた位置に電極板部２５ａ〜２６ｂが
形成されている。なお図示を省略したが、Ａヘツ
ドの２つの端子が上述の電極板部２５ａ及び２５
ｂにリード線によつてそれぞれ接続され、またＢ
ヘツドの２つの端子が電極板部２６ａ及び２６ｂ
にリード線によつてそれぞれ接続されている。 そして前記電極２１ａ〜２２ｂ間への塵埃の付
着及び短絡を防止するために、Si₃N₄、SiO₂等か
ら成る保護膜２７（第９図Ｇ参照）によつて電極
２１ａ〜２２ｂが被覆されている。 上述の如き構成のロータリトランスを製造する
際の手順につき説明する。 先ずフエライト基板を円板状に加工し、次い
で、第９図Ａに示すように、フエライト基板１０
の一面上に蒸着、スパツタリング等によつてパー
マロイ、センダスト、アルパーム等から成る薄状
の磁性膜１５を均一に形成する。しかる後にこの
磁性膜１５をドライエツチング等の微細加工技術
によつて第７図及び第９図Ｂに示す如く、例えば
数μｍ単位（例えば2μｍ）で同心円状に分割す
る。次いで、第９図Ｃに示す如くフエライト基板
１０上にSiO₂等から成る絶縁層１６を形成し、
この絶縁層１６によつて上述の分割された磁性膜
１５を被覆する。この後に、第４図及び第９図Ｄ
に示す如く、前記絶縁層１６の上面の所定箇所に
渦巻状の巻き線１７，１８を蒸着、スパツタリン
グ等によつて同心円状に形成する。そして、更
に、第９図Ｅに示す如くSiO₂等から成る絶縁層
１９によつて巻き線１７，１８を被覆する。 次に、第９図Ｆに示す如く、導電性の電極２１
ａ〜２２ｂを被着すると共に、巻き線１７，１８
の両端に対応する絶縁層１９の箇所に設けられた
窓部２０を介して前記電極２１ａ〜２２ｂのリー
ド部２３ａ〜２４ｂの一端を電気的に接続する。
最後に電極２１ａ〜２２ｂを保護膜２７によつて
被覆する。 以上の如く構成したロータリトランスによれ
ば、フエライトコア１０の上面に、フエライトよ
り初期透磁率の高いパーマロイ、センダスト、ア
ルパーム等の磁性体から成りかつ数μｍ（例えば
2μｍ）のオーダーで分割されている磁性膜１５
を設けたので、磁気特性の向上及び磁気効率の向
上を図ることが可能となる。すなわち、従来のフ
エライト、均一に形成した磁性膜及び分割した磁
性膜の透磁率の周波数依存性を示す第１０図のグ
ラフから明らかなように、分割した磁性膜の場合
には、広範囲の周波数帯域に亘つて非常に高い透
磁率を維持するようになる。このためロータリト
ランスの結合係数を大きくとれる。また、磁性膜
を分割したのでロータリトランスの実質的な対向
面積（表面積）を広くとることができる。従つ
て、フエライトコア１０の対向面積を小さくした
としても所定の諸特性を得ることができる。この
結果、ロータリトランスの小型化及び多チヤンネ
ル化を図ることが可能となる。 また、本実施例では巻き線１７，１８及び電極
２１ａ〜２２ｂを薄状の導電膜にて構成するよう
にしたことにより渦電流損の低減化を図ることが
できるので全体的な磁気効率を一段と向上させる
ことができる。 また第１１図は本発明の第２の実施例を示すも
のであつて、本実施例においては巻き線１７，１
８及び分割された磁性膜１５がともにフエライト
コア１０の上面に形成され、これらの巻き線１
７，１８が所定の分割磁性膜の間に配置されてい
る。なお、この場合にも前記第一の実施例の場合
と同様に前記巻き線１７，１８及び磁性膜１５を
絶縁する絶縁層１６が形成され、またこの絶縁層
１６に設けられた窓２０を介して電極２１ａ〜２
２ｂのリード部２３ａ〜２４ｂの一端が巻き線１
７，１８の両端にそれぞれ接続されている。そし
て保護膜２７によつて電極２１ａ〜２２ｂが被覆
されている。 以上の如く構成した場合にも既述の第一の実施
例と全く同様の作用効果を奏することになる。 以上本発明を実施例に付き述べたが、本発明は
これらの実施例に限定されるものではなく、本発
明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が
可能である。 例えば、既述の実施例においては磁性膜１５を
同心円状の分割パターンとしたが、第１２図に示
す如く、格子状パターンとしても良く、第１３図
に示すように放射状パターンとしても良い。ま
た、第１４図に示すように格子状パターン及び放
射状パターンを組合わせた形状の分割パターンで
あつても良く、更にその他各種の分割パターンを
採用することが可能である。 以上の如く本発明は磁性材料から成りかつ巻き
線が配置された一対の基板を回転部及び固定部に
それぞれ取付けて前記一対の基板及び巻き線を互
いに対向配置させ、前記回転部と前記固定部との
間で信号を無接触で伝送するようにしたロータリ
トランスにおいて、前記一対の基板のうち少なく
とも一方の対向面に、前記基板の初期透磁率より
も高い初期透磁率を有しかつ多数区画に細分割さ
れている磁性膜を形成すると共に、前記巻き線と
前記磁性膜とを互いに絶縁した状態で配設したも
のである。故に、本発明によれば、高透磁率でか
つ多数区画に細分割された磁性膜を磁性材基板上
に設けるようにしたので、渦電流が分断されて渦
電流損が大巾に低減されることになる。従つて、
透磁率の周波数依存性を大巾に改善でき、固定部
と回転部との磁気結合係数を大きくとることがで
きる。しかも、磁性膜を分割したのでロータリト
ランスの実質的な対向面積（表面積）を広くとる
ことができる。この結果、磁性材基板の対向面積
を小さくしたとしても所定の諸特性を得ることが
でき、ひいてはロータリトランスの大巾な小型化
及び多チヤンネル化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はVTRの従来のロータリトランスコア
の断面図、第２図は同上の平面図、第３図〜第１
０図は本発明の第１の実施例を説明するためのも
のであつて、第３図は本発明のロータリトランス
の組立縦断面図、第４図はロータリトランスのロ
ータの平面図、第５図は前記ロータの構造を説明
するための部分拡大断面図、第６図は巻き線と電
極の接続関係を示すための平面図、第７図はフエ
ライトコア上に被着された磁性膜の分割形状を示
すための平面図、第８図はパーマロイの表皮深度
と周波数との関係を示すグラフ、第９図Ａ〜Ｇは
本発明の一実施例のロータリトランスを作製する
手順を示す断面図、第１０図はフエライト、均一
に形成した磁性膜及び分割した磁性膜のそれぞれ
の透磁率の周波数依存性を示すグラフ、第１１図
は本発明の第２の実施例を示す第５図と同様の断
面図、第１２図〜１４図は磁性膜の分割パターン
の変形例をそれぞれ示す平面図である。 なお図面に用いた符号において、８……ロー
タ、９……ステータ、１０，１１……フエライト
コア、１５……磁性膜、１６……絶縁層、１７，
１８……巻き線である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 磁性材料から成りかつ巻き線が配設された一
   対の基板を回転部及び固定部にそれぞれ取付けて
   前記一対の基板及び巻き線を互いに対向配置さ
   せ、前記回転部と前記固定部との間で信号を無接
   触で伝送するようにしたロータリトランスにおい
   て、前記一対の基板のうちの少なくとも一方の対
   向面に、前記基板の初期透磁率よりも高い初期透
   磁率を有しかつ多数区画に細分割されている磁性
   膜を形成すると共に、前記巻き線と前記磁性膜と
   を互いに絶縁した状態で配設したことを特徴とす
   るロータリトランス。