JPH05101952A - ロータリートランスの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ロータリートランスにおける対向面精度の向
上を容易に図れるようにすると共に、製造工程の簡略
化、自動化を図り、製造コストの低廉化を図る。 【構成】 射出成形用金型１を構成する上金型１ａ及び
下金型１ｂのうち、下金型１ｂのキャビティ２側にコイ
ル支持治具３を取り付ける。その後、コイル支持治具３
のピン５ａ，５ｂにコイル６ａ，６ｂを載置する。その
後、下金型１ｂに対向して配置されている上金型１ａを
下方（下金型１ｂ側）に移動させて、上金型１ａと下金
型１ｂとを密着させた後、フェライト樹脂７をゲート８
及びランナー９を介して金型１内に形成されたキャビテ
ィ２内に射出して、フェライト樹脂７とコイル６ａ及び
６ｂを一体成形してロータリートランスを作る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばビデオテープレ
コーダ（ＶＴＲ）やデジタルオーディオテープレコーダ
（ＤＡＴ）等に用いられるロータリートランスの製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ロータリートランスは、例えば
ビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）やデジタルオーディオ
テープレコーダ（ＤＡＴ）等において、回転ヘッドの入
出力信号を伝送するために用いられ、回転子と固定子と
から構成されている。このロータリートランスとして
は、現在、平型（ディスク型）のものと縦型（シリンダ
型）のものとが知られている。

【０００３】そして、ロータリートランスのコアは、必
要な磁気特性を得るために、フェライト等の高い透磁率
を有する材料を用いて形成されている。

【０００４】従来のロータリートランスの製造方法は、
フェライト粉末を金型内で一軸方向に圧縮する圧縮成形
法が一般に用いられている。

【０００５】しかし、コイル巻線用溝が設けられた複雑
形状のロータリートランス用コアを上記圧縮成形法にて
作製した場合、金型内に投入される原材料の充填度に不
均一が生じ、その結果、焼成後のコアに変形や反りが生
じたり、また、成形ショット毎の原材料の充填度が不均
一なため、再現性が低く、個々のコアにおいて寸法のば
らつきが生じるという問題があった。

【０００６】そこで、従来では、フェライト粉末に高分
子材料からなるバインダーを混練してフェライト樹脂を
得た後、このフェライト樹脂を射出成形したうえで、ロ
ータリートランス用のコアを形作り、その後、バインダ
ーを数日かけて脱脂した後、焼成してコアを得るという
技術が提案され、実用化に至っている。この場合、上記
従来の製造方法よりも面精度が向上し、研磨工程の短縮
化を図ることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のロー
タリートランスの製造方法においては、図１１に示すよ
うに、フェライト樹脂を射出成形して作ったコア４１
と、絶縁被覆された導線をスパイラル状に巻回し、更に
表面の絶縁フィルム自体の自己融着によって形成された
２組のコイル４２（４２ａ及び４２ｂ）を用意する。

【０００８】そして、上記コア４１の互いに分離された
２つの巻線溝４３ａ及び４３ｂに接着剤（図示せず）を
塗布した後、該溝４３ａ及び４３ｂにコイル４２ａ及び
４２ｂを入れ、その後、コイル４２ａ及び４２ｂの上面
をローラ（図示せず）で押し付けながら接着剤を硬化さ
せることにより、ロータリートランスを製造するように
している。

【０００９】一般に、ロータリートランスの対向面に関
する精度の要求は厳しく、通常、面精度２０μｍ〜５０
μｍである。このことから、僅かでもコイル４２の浮
き、接着剤のもれ及びたれ等があったり、接着剤を拭き
取ったときの布の繊維によるケバがあれば特性不良とな
ってしまうため、ロータリートランスの製造にかなりの
熟練、時間が必要であるという問題があった。現状で
は、上記の点を注意しながら製造するために、加工・組
立工数が３〜５分／個かかってしまい、製造コストの高
価格化を引き起こしていた。

【００１０】一方、縦型のロータリートランスにおいて
は、樹脂性のボビンにコイルを巻線した後、ボビンを縦
型コアに接合するようにしているが、ボビンの厚みを薄
くできないために、磁気抵抗が大きくなり、トランスと
しての結合効率が劣化するという問題があった。

【００１１】また、中心軸によって回転するロータを包
むようにステータを配置した縦型ロータリートランスの
特にステータの作製においては、後にステータとして構
成される複数の分割リングを用意し、その分割リング
中、コイルが巻回される分割リングの内周面にコイルを
巻回し、その後、各分割リングを例えば接着剤にて互い
に固着して作るようにしている。この従来におけるステ
ータの作製は、非常に煩雑であるため、時間がかかり、
製造コストの高価格化を招いていた。

【００１２】本発明は、このような課題に鑑み成された
もので、その目的とするところは、ロータリートランス
における対向面精度の向上を容易に図れると共に、製造
工程の簡略化、自動化が図れ、製造コストの低廉化を図
ることができるロータリートランスの製造方法を提供す
ることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、フェライト樹
脂７を射出成形してロータリートランスを製造するロー
タリートランスの製造方法において、射出成形用の金型
１内に、予めコイル６ａ及び６ｂを入れてから、上記フ
ェライト樹脂７を金型１内に射出してフェライト樹脂７
とコイル６ａ及び６ｂを一体成形して作る。

【００１４】

【作用】上述の本発明の製造方法によれば、射出成形用
の金型１内に、予めコイル６ａ及び６ｂを入れ、その
後、フェライト樹脂７を上記金型１内に射出してフェラ
イト樹脂７とコイル６ａ及び６ｂを一体成形してロータ
リートランスを作るようにしたので、コイル６ａ及び６
ｂを接着剤にて固着する必要がなくなり、結果的に接着
剤の塗布工程を省略することができる。しかもコイル６
ａ及び６ｂを細い巻線溝に挿入するという細かい作業が
不要となり、製造工程の自動化を促進させることができ
る。

【００１５】また、縦型のロータリートランスを作製す
る場合、ボビン（２１，２７）、コイル（２３，２９）
及びフェライト樹脂を一体化して成形することが可能で
あるため、ボビン（２１，２７）の厚みを薄くすること
ができ、トランスとしての結合効率を向上させることが
できる。

【００１６】しかも、縦型ロータリートランスにおける
ステータＳを作製する際においても、ステータＳを射出
成形にて一度に作製することができるため、分割リング
を接合して作製するというコストのかかる方法が排除で
きる。

【００１７】このように、本発明に係るロータリートラ
ンスの製造方法によれば、ロータリートランスにおける
対向面精度の向上を容易に図れると共に、製造工程の簡
略化、自動化が図れ、製造コストの低廉化を図ることが
できる。

【００１８】

【実施例】以下、図１〜図１０を参照しながら本発明の
実施例を説明する。図１は、第１実施例に係る２ｃｈ用
平型ロータリートランスにおける例えばロータの製造方
法を示す工程図である。以下、順にこの工程を説明す
る。

【００１９】まず、図１Ａに示すように、射出成形用金
型１を構成する上金型１ａ及び下金型１ｂのうち、下金
型１ｂのキャビティ２側にコイル支持治具３を取り付け
る。このコイル支持治具３は、下金型１ｂの内周形状に
沿った皿状の基台４と、該基台４の底部に上方（キャビ
ティ側）に立ち上がる複数のコイル支持ピン５（５ａ，
５ｂ）が夫々２つの同心円周上に設けられて構成されて
いる。これらピン５は夫々点対称の位置に設けられる。

【００２０】これは、金型１で射出成形して図２で示す
ロータＲを作製した際、ピン５の存在していた部分が小
さな穴（図示せず）として残るためであり、この穴が夫
々点対称に形成されることにより、穴の形成に伴う磁気
特性の劣化を防ぐことができる。

【００２１】そして、このコイル支持治具３のピン５に
コイル６（６ａ，６ｂ）を載置する。図示の例では、外
側の同心円周上に設けられた複数のピン５ａ上にスパイ
ラル径の大きいコイル６ａが載置され、内側の同心円周
上に設けられた複数のピン５ｂにスパイラル径の小さい
コイル６ｂが載置された例を示す。これらコイル６は裸
の銅線、即ち絶縁被覆されていない銅線を所定ターンほ
どスパイラル状に巻回して構成されている。

【００２２】その後、下金型１ｂに対向して配置されて
いる上金型１ａを下方（下金型１ｂ側）に移動させる。

【００２３】次に、図１Ｂに示すように、上金型１ａと
下金型１ｂとを密着させた後、フェライト樹脂７をゲー
ト８及びランナー９を介して金型１内に形成されたキャ
ビティ２内に射出する。このとき、コイル６（６ａ，６
ｂ）は、夫々ピン５（５ａ，５ｂ）と上金型１ａによっ
て挟持されたかたちとなっているため、フェライト樹脂
７の射出によってピン５から外れるということはない。

【００２４】ここで、本例に係るフェライト樹脂７の作
り方を図４及び図５に基いて説明する。

【００２５】まず、酸化鉄を主成分とする原料組成物を
ボールミルで粉砕し、これに添加剤（バインダー、消泡
剤、潤滑剤、可塑剤）を投入しながらスラリー濃度を調
整し、スラリー組成物を調製する。下記に原料組成物及
び添加剤の各組成を示す。

【００２６】 原料組成物 Ｆｅ２Ｏ３ ４９．７２ ｍｏｌ％ ＺｎＯ ３１．７０ ｍｏｌ％ ＮｉＯ ９．１１ ｍｏｌ％ ＣｕＯ ９．４７ ｍｏｌ％ 添加剤 バインダ（ＰＶＡ） １２０ リットル 消泡剤 １ リットル 潤滑剤 ８．５ ｋｇ 可塑剤 １．０ ｋｇ スラリー濃度（原料組成物％） ５５ ％

【００２７】このようにして調製したスラリー組成物を
スプレー乾燥し、ほぼ球形の造粒粉とする。図５に本実
施例で使用した造粒粉を製造するための造粒装置１０を
示す。

【００２８】この造粒装置１０は、下端部１１ａが円錐
形状とされた造粒炉１１と、この造粒炉１１内に臨むよ
うにして取り付けられたパイプ１２を有する。このパイ
プ１２は、一端１２ａから送風機（図示せず）によって
空気が送り込まれるように構成されており、中途部分に
は、上記スラリー組成物を収容しておくためのタンク１
３が設けられている。

【００２９】また、パイプ１２の他端１２ｂには、ノズ
ル１４が回転自在に取り付けられている。このノズル１
４は、回転方向の接線方向に向かってスラリー組成物を
噴出する４個の吹き出し口１４ａを有し、これら吹き出
し口１４ａからスラリー組成物を吹き出すことによって
回転する。

【００３０】この造粒装置１０は、造粒炉１１内の温度
が１２０〜２００℃に維持され、造粒炉１１の下端部１
１ａに設けられた開口部１１ｂに対向する位置には、炉
１１内で乾燥された造粒粉１５を回収するための受け皿
１６が配置されている。

【００３１】このように構成された造粒装置１０によっ
て造粒粉１５の製造を行う場合は、まず、上記タンク１
３内にスラリー組成物を入れ、パイプ１２の一端１２ａ
より空気を送り込む。このとき、パイプ１２にまで落下
したスラリー組成物は、空気圧によって押し出され、パ
イプ１２を通ってノズル１４の吹き出し口１４ａより噴
出する。

【００３２】噴出したスラリー組成物は、表面張力によ
ってほぼ球形状となりながら造粒炉１１の内壁面に付着
する。この内壁面に付着したスラリー組成物は、炉１１
内で乾燥され、ほぼ球形の造粒粉１５となって剥がれ落
ち、受け皿１６に回収される。

【００３３】このようにして製造されたほぼ球形の造粒
粉１５は、粒子径が４４〜１４９μｍの範囲に分布して
おり、全体的にほぼ均一な粒子径を有する。

【００３４】尚、上記造粒装置１０の造粒条件を下記に
示す。 造粒条件 ノズル径 １．７ｍｍφ ノズル本数 １本 熱風温度 ３００〜３６７℃ 排風温度 １３０℃

【００３５】そして、上記のようにして得られた造粒粉
１５を例えば既知の撹拌羽根付きロータリーキルンを用
いて約１０５０〜１１００℃の温度で撹拌しながら焼成
してほぼ球形のフェライト粉末（粒子径＝数μｍ〜数１
０μｍ）を得る。

【００３６】次に、上記フェライト粉末を、高分子材料
に重量比で７０〜９８重量％ほど混練してコアの原材料
であるフェライト樹脂を得る。

【００３７】この高分子材料としては、本例では、ポリ
プロピレン、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイ
ド、ポリエチレン、ポリスチレン、エチレン酢酸ビニル
共重合体、エチレンエチルアクリレート、６−ナイロ
ン、６，６−ナイロン、６，１０−ナイロン、１１−ナ
イロン、１２−ナイロン、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂やフ
ェノール樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂
等の熱硬化性樹脂を用いることができる。

【００３８】この本例に係るフェライト樹脂７によれ
ば、図１Ｂに示す射出成形時、キャビティ２内に圧入さ
れるフェライト樹脂７の充填度が向上し、かつキャビテ
ィ２全体に均一に充填させることができる。

【００３９】そして、図２に示すように、射出成形され
た成形品（ロータ）Ｒを取り出して本例に係る製造方法
が完了する。図１Ｂでの射出成形時、フェライト樹脂７
がキャビティ２内に均一に充填されることから、コア１
７に変形や反り等はなく、高い寸法精度のロータＲを得
ることができる。

【００４０】この第１実施例によれば、射出成形用の金
型１内に、予めコイル６を入れ、その後、フェライト樹
脂７を上記金型１内に射出してフェライト樹脂７とコイ
ル６を一体成形してロータＲを作るようにしたので、コ
イル６を接着剤にて固着する必要がなくなり、結果的に
接着剤の塗布工程を省略することができる。しかもコイ
ル６を細い巻線溝１８（図２参照）に挿入するという細
かい作業が不要となり、製造工程の自動化を促進させる
ことができる。

【００４１】上記第１実施例では、ロータＲに巻線溝１
８を設け、この溝１８内にコイル６をコア１７と一体に
成形した例を示したが、その他、図３に示すように、ロ
ータＲの上面を平坦とし、その表面部分にコイル６を埋
め込むようにして成形してもよい。また、この図３にお
いて、代表的に示すように、コイル６ａ及び６ｂ間にシ
ョートリング１９を介在させるようにしてもよい。この
ショートリング１９は無端リングであり、コイル６ａ及
び６ｂ間のクロストークを低減させるために用いられ
る。

【００４２】また、上記実施例においては、ロータリー
トランスのロータＲを製造する場合について示したが、
もちろんステータについても同様に製造することができ
る。尚、コイル６のレアショートが心配であれば、コイ
ル６を構成する銅線の周縁部分を例えば塩化第二鉄や塩
化第二銅のエッチング液で一部除去するようにしてもよ
い。

【００４３】次に、縦型ロータリートランスの製造に適
用した第２実施例について図６〜図９を参照しながら説
明する。

【００４４】まず、ロータＲの製造については、図６Ａ
に示すように、熱可塑性樹脂にて成形されたボビン２１
を用意し、このボビン２１の巻線溝２２にコイル２３を
巻回する。このボビンは、図７に示すように、そのフラ
ンジ部分２１ａ及び胴体部分２１ｂに孔２４やスリット
２５等が設けられて、後に、フェライト樹脂が射出され
たとき、そのフェライト樹脂がボビン２１内部に少しで
も充填されるように構成されている。

【００４５】コイル２３を巻回したボビン２１を射出成
形用金型（図示せず）に投入した後、金型内のキャビテ
ィにフェライト樹脂を射出して、図６Ｂに示すように、
フェライト樹脂からなるコア２６と上記ボビン２１（及
びコイル２３）とが一体に成形されたロータＲを得る。
この場合、ボビン２１（及びコイル２３）とコア２６と
が一体となるため、ボビン２１の厚みを薄くしても、そ
の機械的強度を充分に確保することができる。

【００４６】次に、ステータＳは、図８に示すように、
上記ロータＲに用いられるボビン２１よりもその径が大
きいボビン２７を用意し、上記と同様に、ボビン２７の
巻線溝２８にコイル２９を巻回する。尚、ボビン２７の
構成は、ロータＲで用いたボビン２１と同様にそのフラ
ンジ部分及び胴体部分に孔及びスリット等が設けられて
いる。

【００４７】そして、このコイル２９が巻回されたボビ
ン２７を射出成形用金型（図示せず）内に投入した後、
金型内のキャビティにフェライト樹脂を射出して、図８
Ｂに示すように、フェライト樹脂からなるコア３０と上
記ボビン２７（及びコイル２９）とが一体に成形された
円筒状の成形品３１を得る。

【００４８】その後、切削用のバイト３２を成形品３１
の貫通孔３３内に挿入しながら、その内壁面を切削し
て、コイル２９を内面側に露出させることにより、図９
で示すステータＳを得る。そして、図１０に示すよう
に、ステータＳの貫通孔３３内に図６Ｂで示すロータＲ
を挿通して第２実施例に係る２ｃｈ用縦型ロータリート
ランスを得る。

【００４９】この第２実施例によれば、射出成形用の金
型内に、予めコイル２３，２９が巻回されたボビン２
１，２７を入れ、その後、フェライト樹脂を上記金型内
に射出して上記フェライト樹脂と上記ボビン２１，２７
を一体成形してロータＲ並びにステータＳを作るように
したので、ボビン２１及び２７の厚みを薄くすることが
でき、トランスとしての結合効率を向上させることがで
きる。

【００５０】しかも、ステータＳを作製する際、射出成
形にて一度に作製することができるため、従来の方法、
即ち分割リングを接合して作製するというコストのかか
る方法を排除することができる。

【００５１】上記第２実施例では、熱可塑性樹脂で形成
されたボビン２１，２７を用いたが、その他、例えばＰ
ＰＳ系のフェライト樹脂を射出成形して構成されたボビ
ンを用いてもよい。

【００５２】

【発明の効果】本発明に係るロータリートランスの製造
方法によれば、ロータリートランスにおける対向面精度
の向上を容易に図れると共に、製造工程の簡略化、自動
化が図れ、製造コストの低廉化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る２ｃｈ用平型ロータリートラ
ンスにおける例えばロータの製造方法を示す工程図。

【図２】第１実施例の製造方法によるロータを示す断面
図。

【図３】第１実施例の製造方法によるロータの他の例を
示す断面図。

【図４】本例に係るフェライト樹脂の作り方を示す工程
ブロック図。

【図５】本例の製造方法で用いられる造粒装置を示す構
成図。

【図６】第２実施例に係るロータの製造方法を示す工程
図。

【図７】第２実施例の製造方法で用いられるボビンの構
成を示す斜視図。

【図８】第２実施例に係るステータの製造方法を示す工
程図（その１）。

【図９】第２実施例に係るステータの製造方法を示す工
程図（その２）。

【図１０】第２実施例の製造方法による２ｃｈ用縦型ロ
ータリートランスを示す断面図。

【図１１】従来例に係る２ｃｈ用平型ロータリートラン
スにおける例えばロータの製造方法を示す説明図。

【符号の説明】

Ｒ ロータ Ｓ ステータ １ 射出成形用金型 １ａ 上金型 １ｂ 下金型 ２ キャビティ ３ コイル支持治具 ４ 基台 ５ａ，５ｂ コイル支持ピン ６ａ，６ｂ コイル ７ フェライト樹脂 ８ ゲート ９ ランナー １９ ショートリング ２１，２７ ボビン ２２，２８ 巻線溝 ２３，２９ コイル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フェライト樹脂を射出成形してロータリ
   ートランスを製造するロータリートランスの製造方法に
   おいて、 射出成形用の金型内に、予めコイルを入れてから、上記
   フェライト樹脂を上記金型内に射出して上記フェライト
   樹脂と上記コイルを一体成形して作ることを特徴とする
   ロータリートランスの製造方法。