JPH03289113A - ロータリートランスの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はビデオテープレコーダなどに用いられるロータ
リートランスの製造方法に関するものである。

従来の技術 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
ーダなどの磁気記録再生装置に使用されるロータリート
ランスの構造は第６図に示すように、固定側となる内側
円筒型コア１７と回転側となる外側円筒型コア１８の両
者が同軸に相対向して一定の極小間隙に保たれて配置さ
れており、対向するそれぞれの表面には必要とするチャ
ンネル数の凹溝１９があってその中にコイル２１が装着
され、さらに各チャンネル間の凹溝２０にはショートリ
ング２２が装着されているというものである。

上記ＩＩｒｆｆｃのロータリートランスにおいては、記
録再生信号ｉｉｔ流の損失を極力少なくする上で回転に
支障をきたさない限り、固定側と回転側の両日筒型コア
１７．１８の相対向間隙は狭ければ狭い程好ましい、実
際には７０μｍ以下という極めて高精度の間隙量が要求
されている。

この要求を満たすためには、各々の円筒型コア１７．１
８の特に対向面となる平坦度、表面粗度、真円度、同軸
度さらには組立て精度を正確に制御しなければならない
。

ロータリートランス用フェライトコアは第５図に示すよ
うに通常衣のようにして作製される。

まず第５図に示すように、円筒型フェライト焼結体を作
威し、次ぎに所望の寸法精度を得るために特殊な機械加
工で仕上げる。

上記フェライト焼結体高を作成する方法としては、まず
、所望の組成で原料を配合・混合した後、この混合物を
１０００°Ｃ以下の温度で仮焼成する０次にこの仮焼成
品を粉砕し、この粉砕粉末に適量のポリビニルアルコー
ル（ＰＶＡ）水溶液などバインダーを加え造粒した後、
この造粒粉を金型で圧縮成形する。こうして得られた成
形品を１０００”Ｃ以上の高温で本焼成して円筒型フェ
ライト焼結晶を得るか、あるいは上記フェライト仮焼粉
末を樹脂と混練し、円筒型にトンラスファー成形した後
、脱バインダ熱処理工程を経て同しく　１０００°Ｃ以
上の高温で本焼成を行って同様のフェライト焼結体を得
るという２つの方法がある（特開昭６１−８４００６公
報参照）。

しかし、上記のどちらの方法であっても得られたフェラ
イト焼結晶は、焼成前の成形品寸法に比べ１０％以上の
大きい収縮や反りが発生するので、コイル装着用の凹溝
が成形時に形成できたとしても、そのままでは寸法およ
び精度的にもロータリートランス用フェライトコアとし
ての厳しい要求仕様内に納めることは非常に困難である
。

従って、たとえば円筒型コアを作る場合は通常衣のよう
になされている。まずその内外径が所望の寸法よりも約
１肺程余裕をもった円筒型フェライト焼結体を用意し、
この筒状体の外周面をセンクレスグラインダで１次研削
し、次にこの外周面を基準にして内周面を内面研削機で
粗研削し、その後内外周面両方とも特殊研削機で表面仕
上げした後、必要チャンネル数のコイル巻装用凹溝を内
周もしくは外周に沿って溝研削砥石または回転連続刃で
同時溝加工されて円筒型ロータリートランス用フェライ
トコアの最終製品としての寸法精度を得ている。

発明が解決しようとする課題 このように従来法によるフェライト焼結技術では、焼結
晶が大幅に収縮することや反りの現象は不可避で、収縮
量をあらかじめ見込んで余裕ある寸法で円筒型フェライ
ト焼結晶を作製し、粗研削から最終的に精密加工で所望
の寸法、精度を出し、さらにコイル巻装用の溝加工を行
うことによってロータリートランス用フェライトコアに
仕上げている。しかし、この方法では加工工数が多いこ
とや、材料が堅いため加工により欠けが発生するなど、
工程歩留が悪いために低コストで作るのが難しいという
大きな課題があった。

また、従来の成形方法においては、特に外側の円筒型ロ
ータリートランス用フェライトコアのように内周部に凹
溝を必要とする場合、その成形方法が難しいという大き
な課題もあった。

本発明の目的は上述した従来技術の欠点を解消し、成形
寸法からほとんど収縮しないでかつ磁気特性にも優れた
ガラス結着型フェライトコアを用いてコイル巻装用の凹
溝の形成を成形で行うことにより機械加工がほとんど不
必要であるロータリートランスを非常に安価に製造でき
る方法を提供するものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明のロータリートランス
の製造方法は、高温焼成で十分にフェライト化が進んだ
高結晶性ソフトフェライト磁性粉末とこの焼成温度より
低い軟化点をもつガラス粉末との混合物を、固定側およ
び回転側になる少なくとも２個の円筒型または円板型の
コアに成形する際、これらコアが対向する面に各々コイ
ルが巻装されるための凹溝に対応した凸部を有した水溶
性樹脂の成形物を内蔵した状態で上記混合物を成形し、
次にこれら成形品の内蔵成形物を水で溶解除去すること
で凹溝を形成した後、上記ガラス粉末の軟化温度以上で
かつ上記高結晶性フェライト磁性粉末の焼成温度以下の
温度範囲で加熱処理し、ガラス結着型の固定側および回
転側フェライトコアを作製した後、これらのコアにコイ
ルをそれぞれ巻装し、これを組み合わせる方法としたも
のである。

作用 本発明によるガラス結着型フェライトコアを用いたロー
タリートランスの製造方法が、従来のフェライト焼結法
と異なって磁気特性を確保しながらも成形寸法からほと
んど変化しないため、金型寸法通りにできあがり、これ
までに行われていた溝加工のための研削や研磨工程が不
要になるという大きな効果がある。

以上のように高寸法精度を必要とする本発明のロータリ
ートランスの製造方法は、非常に簡単でかつ歩留も高い
ので、従来のものよりはるかに安価で高品質なものが得
られるという特徴がある。

実施例 以下、本発明の実施例について説明する。

すなわち、本発明に用いるロータリートランス用コアは
第４図に示すように高結晶性フェライト磁性粉末１をこ
の高結晶性フェライト磁性粉末１の焼成温度以下で軟化
溶融するガラス材２で結着した構成としたものである。

具体的には、高結晶性フェライト磁性粉末１とガラス粉
末とをよく混合し、適量のバインダを加えて造粒した混
合造粒物を加圧成形した後、この形成体中の高結晶性フ
ェライト磁性粉末１間に混在する上記ガラス粉末を軟化
溶融させることにより高結晶性フェライト磁性粉末１を
ガラス材２で単に結着し固化したフェライト磁性体をい
う、なお、図中３は空隙、４は高結晶性フェライト磁性
粉末１中のボアを示す。

ここで使用する高結晶性フェライト磁性粉末１は高温焼
成によって十分にフェライト化したものであって、通常
は９００’Ｃ以上で焼成したものが好ましい。

ソフトフェライト磁性体を得たい場合は、高結晶性フェ
ライト磁性粉末１の抗磁力Ｈｃが小さい程良いので、磁
性粒子のサイズは大きい程好ましいが、一方、高結晶性
フェライト磁性粉末ｌの充填密度が下がるので実際には
１００〜２００μｍ径までが適している。

次に高結晶性フェライト磁性粉末１を結着するガラス粉
末の軟化温度は加熱処理温度以下であれば良いが、本発
明によるフェライト磁性体の応用を考えると耐熱性の観
点から下限は３００″Ｃ以上であることが望ましい、高
結晶性フェライト磁性粉末ｌに加えるガラス粉末の量は
０．３〜３０ｗｔ％が良く、０．３ｗ　ｔ％より少ない
と高結晶性フェライト磁性粉末ｌの結着効果が小さく機
械的強度が確保できない、一方、３０ｗＬ％より多いガ
ラス量では、結着力は十分に強くなるが非磁性量が増す
ためにフェライト磁性体としての磁気特性が著しく悪化
して好ましくない。

高結晶性フェライト磁性粉末１とガラス粉末の混合成形
体の加熱処理は、ガラス粉末の溶融浸透を主な目的とす
るものであるから、熱処理の保持時間および昇降温に要
する時間を含めて３時間以下でも可能である。

熱処理温度は基本的にはガラスの軟化温度より上であれ
ば良いが、高結晶性フェライトｍ性粉末１の焼成温度に
近くなるに従って特に８００°Ｃ以上になるとガラス材
２の結着効果が増し、低収縮性であるにもかかわらず磁
気特性も優れるという好ましい結果が得られた。

以下、本発明の具体的な実施例について説明する。

（実施例１） まず第１図に示すように、Ｆｅ、○：＋　４９　ｍｏ１
％、Ｎｉ０Ｎ１０１５％、Ｚｎ○３２　ｍｏ１％、Ｃｕ
Ｏ４ｍｏ１％よりなる出発原料を配合・混合し、この混
合物にポリビニルアルコール（ＰＶＡ）の５ｗｔ％水溶
液を５ｗｔ％加え、これを造粒したものを１３２０°Ｃ
で６時間本焼成した後、それを粉砕し、平均粒径７０μ
ｍのＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系ソフトフェライト本焼成粉を準
備した。この粉末をＸ線解析した結果、ソフトフェライ
ト特有の鋭いスピネル構造回折線が得られ結晶性の非常
に高い磁性粉末物であることを確認した。

次に上記高結晶性フェライト磁性粉末に対して軟化点（
Ｔｄ）　　３７０”Ｃ１平均粒径Ｉμｍの無アルカリホ
ウケイ酸鉛系ガラス粉末を３ｗｔ％、バインダーとして
液状エポキシ樹脂を３ｗｔ％加えて混合、造粒した後、
外側コア成形の場合、第２図に示すようにコイル巻装用
の凹溝を内周面に形成するため、各々の凹溝に対応した
凸部を有した水溶性樹脂の円筒型成形物６をセンター金
型９に内蔵した状態で上記造粒粉５を外周金型７に充填
し、１ｔｏｎ／ｃｊで加圧金型８を加圧した後、金型か
ら取り出し樹脂成形物６を内蔵した円筒型成形品１０を
作製した。

また、内側コアの場合、第３図に示すように外周面に凹
溝を形成するため、各々の凹溝に対応した凸部を有した
水溶性樹脂の円筒型成形物１２内に上記造粒粉１１を充
填し、上記と同様にしてｌｔ。

ｎ／ｃｄの圧力で加圧成形した後、金型から取り出し円
筒型成形品１６を作製した。

次にこうして得られた成形品１０．１６を１００°Ｃで
３０分熱処理しエポキシ樹脂を硬化した。さらにこれら
成形品をそれぞれ十分に水洗し、内蔵した円筒型の水溶
性樹脂成形物６．１２を除去することで内周部および外
周部に凹溝を有した成形品を作成した後、これらをそれ
ぞれ電気炉内に個々に設置し、１２００°Ｃで６０分空
気中で加熱処理してガラス結着型の円筒型フェライトコ
アを得た。

こうして得られた上記それぞれの円筒型フェライトコア
に第６図に示すように、これら凹溝に巻線コイル２１お
よびショートリング２２を巻装し、２個のコア組み合わ
せてロータリートランスを作製した。

上記実施例１の材料特性を第１表に示した。

実施例１では、コアの収縮率が０．１％以下とほとんど
熱処理によるコア収縮がないため金型寸法どうりのもの
が得られ、固定側と回転側コアの内外径寸法およびコイ
ル用凹溝の寸法は、極めて高精度のロータリートランス
用フェライトコアが加工なしで実現できた。また本製造
方法によれば磁気特性、トランス特性にも優れたものが
得られた。

なお、本実施例１では、水溶性樹脂としてポリビニルア
ルコール粉末をまず円筒型に加圧成形した後、機械加工
によって凸溝を作成したものを円筒型成形物６．１２に
使用したが、凸溝を有した金型成形によって作成するこ
ともできる。

また成形物の材料は上記ではポリビニルアルコルを使用
したが、他の水溶性ポリマー、でんぷん等の多糖類でも
良い。

（比較例１） 実施例１と同一の配合組成をもった出発原料の混合物に
５ｗｔ％ＰＶＡ水溶液を５ｗｔ％加え、この造粒粉を１
０００°Ｃ１２時間で仮焼を行い、２〜５μｍに微粉砕
した粉末を、上記と同様の条件で造粒した後、実施例１
と同様にして同サイズの円筒型成形品をそれぞれ２個作
製した。

この形成品を電気炉内に設置し、１３００″Ｃ１３時間
空気中で焼成した後、除冷しながら降温させＮｉ−Ｚｎ
−Ｃｕ系フェライト焼結型コアを得たが、コア収縮率が
１０％以上になり低収縮率を実現できないためコアの寸
法が金型寸法と大幅にずれたため、２個を組み合わせた
ロータリートランスはできなかった。

上記比較例１の材料特性を第１表に示した。

第　　１　　表 なお、上記実施例では円筒型コアについてのみ説明した
が、水溶性樹脂の円板型成形物を用いて片面に同心円状
のコイル巻装用の凹溝を形成するものも可能である。

発明の効果 以上のように本発明によれば、ガラス結着型フェライト
コアは、寸法精度が良く、かつ磁気特性に優れ、さらに
製造プロセスが簡単なため従来の焼結型フェライトコア
よりもはるかに安価で高品質な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】

第１図は本発明によるロータリートランスの製造方法の
工程図、第２図は本発明による円筒型ロータリートラン
スの外側コアの凹溝成形方法の一実施例を示す断面図、
第３図は本発明による円筒型ロータリートランスの内側
コアの凹溝成形方法の一実施例を示す断面図、第４図は
本発明によるフェライト磁性体の微細構造の模式図、第
５図は従来のロータリートランスの製造方法の工程図、
第６図は円筒型ロータリートランスの断面図である。 １・・・・・・高結晶性フェライト磁性粉末、２・・・
・・・ガラス材、３・・・・・・空隙、４・・・・・・
ボア、５．１１・・・・・・造粒粉、６．１２・・・・
・・樹脂成形品、７．１３・・・・・・外周金型、８．
１４・・・・・・加圧金型、９．１５・・・・・・セン
ター金型、１０．１６・・・・・・成形品、１７・・・
・・・内側コア、１８・・・・・・外側コア、１９・・
・・・・コイル用凹溝、２０・・・・・・ショートリン
グ用凹溝、２１・・・・・・巻線コイル、２２・・・・
・・ショートリング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　高温焼成で十分にフェライト化が進んだ高結晶性ソフ
   トフェライト磁性粉末とこの焼成温度より低い軟化点を
   もつガラス粉末との混合物を、固定側および回転側にな
   る少なくとも２個の円筒型または円板型のコアに成形す
   る際、これらコアが対向する面に各々コイルが巻装され
   るための凹溝に対応した凸部を有した水溶性樹脂の成形
   物を内蔵した状態で上記混合物を成形し、次にこれら成
   形品の内蔵成形物を水で溶解除去することで凹溝を形成
   した後、上記ガラス粉末の軟化温度以上でかつ上記高結
   晶性フェライト磁性粉末の焼成温度以下の温度範囲で加
   熱処理し、ガラス結着型の固定側および回転側フェライ
   トコアを作製した後、これらのコアにコイルをそれぞれ
   巻装し、これらを組み合わせるロータリートランスの製
   造方法。