JPH0437104A - ロータリートランス用フェライトコア及びその製造方法 - 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］ 本発明はロータリトランス用円板状軟磁性フェライトコ
ア及びその製造方法に関する。

［従来の技術］ 従来、ロータリートランスは、例えば、第６図に示され
ている。

第６図に示すように、従来の円板状ロータリートランス
は、互いに対向するローター１０２及びステーター１０
３を有し、夫々互いに対向し、近接する面に、コイルを
配設するための溝１０１を有する。

第７図は第６図に示す円板状ロータリートランスのコア
の一方を示す図である。

第７図に示すロータリートランスのコアを製造するに際
しては、円板状の圧粉体の平坦面に同心円状の複数のコ
イルを配設するだめのの環状溝１０１を粉末プレス成形
方法によってプレス体を形成し、焼結して、上下面を研
磨加工によって、所望する寸法に加工している。

［発明が解決しようとする課題］ 上述のプレス加工を行った場合、プレス体は非常に薄い
上に、環状溝１０１が成形加工しであるため、焼結体の
変形が大きく、また予め研磨代を十分大きくとるように
圧粉成形しているため取り代が大きくなり、原料の無駄
が大きく、更に変形のため所定の研磨代では寸法が取れ
ず不良となる欠点があった。

そして、粉末プレス法により、成形体に微小穴、微細溝
等を設けることは、溝部の充填性の悪さ、金型から開放
された時のスプリングバックの影響によるひびの発生等
により困難であった。また、後加工の工程においては、
加工できる形状が限られ、スパイラル状の溝を切削及び
研磨により高精度に加工することは難しかった。

ところで、ロータリートランスの電磁変換特性の極めて
重要なファクターとして、結合係数Ｋがあげられる。こ
の結合係数にの値は、１に近い程、理想トランスに近づ
いて、伝送損失が小さくなる。

この結合係数Ｋが大きく依存する因子の一つが、ロータ
ー１０２とステーター１０３との間のギャップであるが
、これとともに、第７図に示したコアに第６図に示すよ
うなコイルを配設するための環状溝１０１の空間の大き
さにも結合係数Ｋが同様に依存する。したがって、ロー
ターとステーターとの間のギャップＧ及びコイルを配設
するための環状溝１０１の空間が大きければ大きいほど
結合係数にの劣化の原因となる。

そこで、本発明の技術的課題はこれらの欠点を除去する
ためコイルを配設するための溝の空間が大幅に小さくで
き、ローターとステーターとの間における結合係数Ｋが
向上したロータリートランス用フェライトコア及びその
製造方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、円板状軟磁性フェライトコアの平坦面
の片面に円環状の溝を備えたロータリートランス用フェ
ライトコアにおいて、前記円環状の溝底部には、導線を
収容してコイル形成するだめのスパイラル状の溝が形成
され、該スパイラル状の溝から該コアを貫通して導線端
末を引き出すための一対の貫通孔が設けられていること
を特徴とするロータリートランス用フェライトコアが得
られる。

本発明によれば、円板状軟磁性フェライトコアの平坦面
の片面に導線を収容してコイルを形成するだめのスパイ
ラル状の溝が形成され、該スパイラル状の溝から該コア
を貫通して導線端末を引き出すための一対の貫通孔が設
けられていることを特徴とするロータリートランス用フ
ェライトコアが得られる。

尚、本発明において、スパイラル状の溝とは、連続的に
径が変化するものだけではなくて、段階的に径か変化す
るものも含む。

本発明によれば、前記ロータリートランス用フェライト
コアを製造する方法であって、軟磁性フェライト粉末が
５０〜７０体積％で残部が有機ポリマーを主成分とする
バインダーからなる混合物を加熱混練、ベレット化した
後、金型内に射出成形し、６００℃以下の温度で脱脂し
、８００〜１４００℃の温度で焼成することを特徴とす
るロータリートランス用フェライトコアの製造方法が得
られる。

即ち、本発明の製造方法は、ロータリートランス用円板
状軟磁性フェライトコアを成形する際に軟磁性フェライ
ト粉末が５０〜７０体積％で残りが有機ポリマーを主成
分とするバインダーからなる混合物を加熱混練、ベレッ
ト化した後、孔部が前記コアの形状と一致した形状を有
する金型内に射出成形し、その後、６００℃以下の温度
で脱脂し、さらに、８００〜１４００℃の温度で焼成し
て、従来のプレス成形では、製造が困難であった微細溝
、即ち導線を埋込むためのスパイラル状の溝又は微小穴
、および導線端末引き出し用の貫通孔を設けたロータリ
ートランス用フェライトコアが製造できるように構成し
たもので、ローターとステーターとの間における結合係
数Ｋを向上させることができるものである。

本発明では、従来においてコイルを配設するために大き
な空間を取っていたものを、コイル配設するための溝ま
たは平面上に導線を埋込むためのスパイラル状の溝とこ
の溝に一対の導線端末引き出し用貫通孔を設けることに
より、導線配設部の空間を大幅に小さくすることができ
、ローターとステーターとの間における結合係数にの大
幅な向上をできるようにしたものである。

更に、本発明では、粉末射出成形法を用いることで、従
来法では困難であった導線を収容するための溝をスパイ
ラル状に形成することができ、それにより導線巻数も調
節することができる。

また、粉末射出成形プロセスを用いることにより、後加
工工程の切削研磨等を必要に応じて行うのみですみ、コ
スト的な面においても有用である。

本発明の製造方法においては、バインダーの有機ポリマ
ーと軟磁性フェライト粉末との体積比で、５０体積％な
いし７０体積％が好ましい。というのは、軟磁性フェラ
イト粉末の混合比が７０％以上の場合は、射出成形が困
難となり、５０体積％以下の場合は、脱脂後の形状に欠
陥が生じる頻度が多くなり、実用できなくなるためであ
る。

また、本発明のロータリートランス用フェライトコアの
製造方法において、脱脂の温度は、６００℃付近で略完
了するため６００℃以下に限定した。一方、焼結温度は
、要求する磁気特性、機械強度等により異なるが８００
℃以上の温度であれば良く、最高温度は１４００℃であ
れば十分である。

［実施例コ 本発明の実施例について、図面を参照して説明する。

第１図は本発明による第１の実施例に係るロータリトラ
ンス用フェライトコアを示す断面図である。

第１図において、本発明の第１の実施例に係るロータリ
ートランス用フェライトコアは、互いに対向するロータ
ー２及びステーター３を有し、このローター２及びステ
ーター３の対向面に夫々相対応するように形成された幅
の広い円環状の溝５とこの溝５の底部にスパイラル状に
形成された導線を埋め込むための溝４とを備え、この溝
４は、外端及び内端に、ローター２及びステーター３の
内部を外側に向かって夫々貫通した導線端末を引き出す
ための貫通孔１とを夫々有する。

第２図は本発明の第２の実施例による円板状のロータリ
ートランスのフェライトコアを夫々示す断面図、第３図
は第２図のロータリートランス用フェライトコアの平面
図である。

第２図及び第３図において、本発明の第２の実施例に係
るロータリートランス用フェライトコアは、互いに対向
するローター２′及びステーター３−とを有し、このロ
ーター２′及びステーター３′の対向面に夫々相対応す
る面からローター２゛及びステーター３′を外側に向か
って貫通している、導線の端末を引き出すための貫通孔
１を有するスパイラル状に形成された導線を埋めこむた
めの溝４′を各導線の径とほぼ同じ幅、深さ寸法を有す
る溝４−を有する。

本発明の第１及び第２の実施例に係るロータリトランス
用フェライトコアの製造方法を第４図及び第５図を・用
いて具体的に説明する。

第４図及び第５図は本発明の第１及び第２の実施例に係
るロータリートランス用フェライトコアのステーターも
しくはローターをそれぞれ模式的に示す図である。第１
の実施例及び第２の実施例として従来のロータリートラ
ンス用フェライトコアを製法の違いによる特性の影響を
除外するために、粉末射出成形用プロセスにより試料を
作製した。比較例として、第７図の従来の円環状の満１
０１を有する円板状ロータリートランス用フェライトコ
アを使用した。本発明のロータリートランス用フェライ
トコアは、次のように製造された。

平均粒径が０．５μｍのＮｉ−Ｚｎフェライト仮焼粉に
第１表に示した組成の熱可塑性バインダーを混合し、加
圧ニーダ−により、１３０℃で３０分間混線後、簡易造
粒機でペレット化を行い、各々第４図、第５図、第６図
に示す形状に射出成形により１６０℃で外形３６．５ｍ
ｍ、内径１３．５ｓｖ、厚さ３．３−層の寸法に成形を
行った。

また、コイルを配設するための溝の深さｊについては、
焼結後に第１の実施例は、ｐ−０，２ｔ＋ｉ、第２の実
施例については、ｆｌ　””　０１１％比較例はρ−０
，５１になるように作製した。

これらの実施例１及び２、比較例の試料を大気中で１時
間に７℃の昇温速度で５００℃まで昇温し、炉冷して脱
脂を行った。その後、夫々を大気中において、１２００
℃で３時間焼結を行い、特性評価のための試料各２０組
を得た。

次に、この焼結体に巻線を施し、ローター２（２−）と
ステーター３（３＝）との間ギャップ５０μｍで一番外
側のＣＨに関してインピーダンスメータにより、２次側
開放時のインダクタンス及び短絡インダクタンスの測定
を行い、結合係数にの算出を行った。

本発明の第１の実施例及び第２の実施例、比較例併せて
２０組の結合係数に測定結果から、平均値ヌ、標準偏差
σ７−１を求め、第２表に示した。

第２表によれば、本発明により円環状の溝の深さを半分
以下に形成し、この円環状の溝底部に導線を収容してコ
イルを形成するためのスパイラル状の溝と、このスパイ
ラル状の溝からコアを貫通して、収容された導線の端末
を引き出すための貫通孔とを設けた第１の実施例、片面
に円環状の溝が無くこの片面に導線を収容してコイルを
形成するためのスパイラル状の溝と、このスパイラル状
の溝からコアを貫通して、収容された導線の端末を引き
出すための貫通孔とを設けた第２の実施例の順に従来形
状のもの（比較例）と比較して、円板状ロータリートラ
ンス用フェライトコアの結合係数にの向上が明らかに認
められた。

実施例１及び２において、導線収容するためのスパイラ
ル状の溝４，４−及び導線の端末を引き出すための貫通
孔１，１−を設けることができ、それにより、従来の製
品と比較して、コイルを配設するための溝の空間が大幅
に小さくでき、ローター２，２′とステーター３，３′
との間における結合係数Ｋが向上するロータリトランス
用フェライトコアを提供することができる。

以　　下　　余　　白 第　　１ 表 第　　２ 表 ［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、ロータリートラ
ンス用円板状軟磁性フェライトコアを作製する際、粉末
射出成形プロセスを用いることにより、微小穴、微細溝
を有する焼結体を作製することができる。それによって
、従来のロータリートランス用円板状軟磁性フェライト
コアのコイルを配設するための円環状の大きな空間が、
円環状の溝底部又は平板上に導線端末引き出し用の貫通
孔を有する−続きのスパイラル状の導線埋め込むための
溝形成することで、最小限にまで縮小できるので、ロー
ターとステーターとの間の結合係数Ｋが大きく向上した
円板状ロータリートランス用軟磁性フェライトコアを提
供することができる。

また、本発明において、導線端末を引き出すための貫通
孔を設けたことにより、従来は各チャンネルに対応した
コイル端末を円環状溝と交差させていた交差分の高さを
短縮することができ、これにより結合係数にの向上した
ロータリトランス用フェライトコアを提供することがで
きる。

更に、本発明においては、粉末射出成形プロセスを用い
ることで、焼結体の後加工も必要最小限となりコスト面
においても有利なロータリートランス用フェライトコア
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例による円板状のロータリ
ートランス用フェライトコアを示す断面図、第２図は本
発明の第２の実施例による円板状のロータリートランス
用フェライトコアを示す断面図、第３図は第２の実施例
に係る円板状のロータリートランス用フェライトコアの
構造を示す平面図、第４図は本発明の第１の実施例に係
るロータリートランス用フェライトコアのステーターも
しくはローターを示す図、第５図は本発明の第２の実施
例に係るロータリートランスフェライトコアのステータ
ーもしくはローターを示す図、第６図は従来のロータリ
ートランス用フェライトコアの一例を示す図、第７図は
従来のコイルを配設するための溝１０１を有する円板状
ロータリートランスコアを示す図である。 図中、１・・・導線を引き出すための貫通孔、２・・・
ローター　３・・・ステーター、４・・・スパイラル状
の溝、５・・・円環状の溝、１０１・・・円環状の溝、
１０２・・・ローター　１０３・・・ステーター第１図 第４図 第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．円板状軟磁性フェライトコアの平坦面の片面に円環
   状の溝を備えたロータリートランス用フェライトコアに
   おいて、前記円環状の溝底部には、導線を収容してコイ
   ル形成するためのスパイラル状の溝が形成され、該スパ
   イラル状の溝から該コアを貫通して導線端末を引き出す
   ための一対の貫通孔が設けられていることを特徴とする
   ロータリートランス用フェライトコア。
2. ２．円板状軟磁性フェライトコアの平坦面の片面に導線
   を収容してコイルを形成するためのスパイラル状の溝が
   形成され、該スパイラル状の溝から該コアを貫通して導
   線端末を引き出すための一対の貫通孔が設けられている
   ことを特徴とするロータリートランス用フェライトコア
   。
3. ３．第１又は第２の請求項記載のロータリートランス用
   フェライトコアを製造する方法であって、軟磁性フェラ
   イト粉末が５０〜７０体積％で残部が有機ポリマーを主
   成分とするバインダーからなる混合物を加熱混練、ペレ
   ット化した後、金型内に射出成形し、６００℃以下の温
   度で脱脂し、８００〜１４００℃の温度で焼成すること
   を特徴とするロータリートランス用フェライトコアの製
   造方法。