JPH05101953A

JPH05101953A - ロータリートランスの製造方法

Info

Publication number: JPH05101953A
Application number: JP3262363A
Authority: JP
Inventors: Akira Konno; 明今野; Hitoshi Yuki; 仁結城
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1991-10-09
Filing date: 1991-10-09
Publication date: 1993-04-23
Anticipated expiration: 2016-01-09
Also published as: JP3123147B2

Abstract

(57)【要約】【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７を構成する上金型７ａ及び
下金型７ｂのうち、下金型７ｂのキャビティ８側にプリ
ント基板支持治具９を取り付ける。その後、プリント基
板支持治具９のピン１１に、上面に銅箔によるコイルパ
ターン３（３ａ，３ｂ）が形成されたプリント基板１を
載置する。その後、下金型７ｂに対向して配置されてい
る上金型７ａを下方（下金型７ｂ側）に移動させて、上
金型７ａと下金型７ｂとを密着させた後、フェライト樹
脂１２をゲート及びランナー（図示せず）を介して金型
７内に形成されたキャビティ８内に射出して、フェライ
ト樹脂１２とプリント基板１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用コアの製造方
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１３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、表面に導体層による
複数のコイルパターン３ａ及び３ｂが形成された絶縁基
板１を、予め射出成形用金型７内に入れてからフェライ
ト樹脂１２を射出成形用金型７内に射出して、フェライ
ト樹脂１２と絶縁基板１とを一体成形して作る。

【００１４】この場合、上記絶縁基板１中、コイルパタ
ーン３ａ及び３ｂが形成されていない部分にスリット４
が形成されていてもよい。

【００１５】また、本発明は、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、フェライト樹脂を射出成形用金
型内に射出して、フェライト樹脂によるコア３３を作製
した後、無電解めっき処理を施して、コア３３の表面に
めっき層３４を形成し、その後、めっき層３４を選択的
にエッチング除去して、コア３３の所定箇所（巻線溝３
１内）にめっき層３４によるコイルパターン３６ａ及び
３６ｂを形成してロータリートランスを作る。

【００１６】

【作用】上述の本発明の第１の製造方法によれば、表面
に導体層による複数のコイルパターン３ａ及び３ｂが形
成された絶縁基板１を、予め射出成形用金型７内に入れ
てからフェライト樹脂１２を射出成形用金型７内に射出
して、フェライト樹脂１２と絶縁基板１とを一体成形し
てロータリートランスを作るようにしたので、コイル３
ａ及び３ｂ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３ａ及び３ｂを細い巻線溝２１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。

【００１７】この場合、絶縁基板１のコイルパターン３
ａ及び３ｂが形成されていない部分にスリット４を形成
すれば、そのスリット４内にもフェライト樹脂１２が充
填されるため、磁気特性を向上させることができる。

【００１８】また、上述の本発明の第２の製造方法によ
れば、射出成形によってフェライト樹脂によるコア３３
を作製した後、無電解めっき処理を施して、コア３３の
表面にめっき層３４を形成し、その後、めっき層３４を
選択的にエッチング除去して、コア３３の所定箇所にめ
っき層３４によるコイルパターン３６ａ及び３６ｂを形
成するようにしたので、上記第１の製造方法と同様に、
製造工程の自動化を効率よく促進させることができ、ロ
ータリートランスの大量生産を図ることができる。

【００１９】特に、この第２の製造方法においては、コ
ア３３全体がフェライト樹脂で構成されるため、磁気特
性を上記第１の製造方法よりも向上させることができ
る。

【００２０】

【実施例】以下、図１〜図１２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の例えばロータＲの製造方法に
用いられるプリント基板１を示す平面図であり、図２
は、そのＡ−Ａ線上の断面図である。また、図３は、第
１実施例に係る射出成形工程を示す工程図である。

【００２１】この第１実施例に係る製造方法は、まず、
図１に示すように、片面全面に銅箔が形成された円形の
プリント基板１を用意し、プリント基板１の所要位置、
即ち端子導出部分にスルーホール２を形成した後、無電
解めっき処理を施してスルーホール２を導電化させる
（図２参照）。

【００２２】その後、プリント基板１上の銅箔を既知の
フォトリソグラフィ技術によりパターニングして、夫々
スルーホール２を含むように、銅箔による２つのコイル
パターン３ａ及び３ｂを形成する。その後、プリント基
板１中、コイルパターン３ａ及び３ｂが形成されていな
い部分に複数のスリット４を設ける。これらスリット
は、夫々対称的な位置に設けられる。

【００２３】これは、金型１で射出成形して図４で示す
ロータＲを作製した際、スリット４内にフェライト樹脂
が充填されるためであり、これらスリット４が夫々対称
的な位置に設けられることにより、プリント基板１の介
在に伴う磁気特性の劣化を防ぐことができる。尚、５
は、後にモータ軸が挿通される貫通孔である。

【００２４】次に、各コイルパターン３ａ及び３ｂから
延びるスルーホール２の下端（ランド部）に端子ピン６
を例えば半田付け等により電気的に接続する。

【００２５】そして、図３Ａに示すように、射出成形用
金型７を構成する上金型７ａ及び下金型７ｂのうち、下
金型７ｂのキャビティ８側にプリント基板支持治具９を
取り付ける。このプリント基板支持治具９は、下金型７
ｂの内周形状に沿った皿状の基台１０と、該基台１０の
底部に上方（キャビティ側）に立ち上がる複数の支持ピ
ン１１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１１は夫々点対称の位置に設けられ
る。

【００２６】これは、金型７で射出成形して図４で示す
ロータＲを作製した際、ピン１１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。

【００２７】その後、このプリント支持治具９のピン１
１に上記コイルパターン３ａ及び３ｂが形成されたプリ
ント基板１を載置する。その後、下金型７ｂに対向して
配置されている上金型７ａを下方（下金型７ｂ側）に移
動させる。

【００２８】次に、図３Ｂに示すように、上金型７ａと
下金型７ｂとを密着させた後、フェライト樹脂１２を横
方向からゲート及びランナー（図示せず）を介して金型
７内に形成されたキャビティ８内に射出する。このと
き、プリント基板１は、夫々ピン１１と上金型７ａ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１２の射出によってピン１１上を移動するという不都
合が回避される。

【００２９】ここで、本例に係るフェライト樹脂１２の
作り方を図６及び図７に基いて説明する。

【００３０】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。

【００３１】原料組成物Ｆｅ２Ｏ３４９．７２ｍｏｌ％ＺｎＯ３１．７０ｍｏｌ％ＮｉＯ９．１１ｍｏｌ％ＣｕＯ９．４７ｍｏｌ％添加剤バインダ（ＰＶＡ）１２０リットル消泡剤１リットル潤滑剤８．５ｋｇ可塑剤１．０ｋｇスラリー濃度（原料組成物％）５５％

【００３２】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７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１３を
示す。

【００３３】この造粒装置１３は、下端部１４ａが円錐
形状とされた造粒炉１４と、この造粒炉１４内に臨むよ
うにして取り付けられたパイプ１５を有する。このパイ
プ１５は、一端１５ａ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
６が設けられている。

【００３４】また、パイプ１５の他端１５ｂには、ノズ
ル１７が回転自在に取り付けられている。このノズル１
７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１７ａを有し、これら吹き出
し口１７ａからスラリー組成物を吹き出すことによって
回転する。

【００３５】この造粒装置１３は、造粒炉１４内の温度
が１２０〜２００℃に維持され、造粒炉１４の下端部１
４ａに設けられた開口部１４ｂに対向する位置には、炉
１４内で乾燥された造粒粉１８を回収するための受け皿
１９が配置されている。

【００３６】このように構成された造粒装置１３によっ
て造粒粉１８の製造を行う場合は、まず、上記タンク１
６内にスラリー組成物を入れ、パイプ１５の一端１５ａ
より空気を送り込む。このとき、パイプ１５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１５を通ってノズル１７の吹き出し口１７ａより噴
出する。

【００３７】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１４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１４
内で乾燥され、ほぼ球形の造粒粉１８となって剥がれ落
ち、受け皿１９に回収される。

【００３８】このようにして製造されたほぼ球形の造粒
粉１８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。

【００３９】尚、上記造粒装置１３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℃

【００４０】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。

【００４１】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１２を得る。

【００４２】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。

【００４３】この本例に係るフェライト樹脂１２によれ
ば、図３Ｂに示す射出成形時、キャビティ８内に圧入さ
れるフェライト樹脂１２の充填度が向上し、かつキャビ
ティ８全体に均一に充填させることができる。

【００４４】そして、図４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３Ｂでの射出成形時、フェライト樹脂１
２がキャビティ８内に均一に充填されることから、コア
２０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。

【００４５】この第１実施例によれば、表面に銅箔によ
る複数のコイルパターン３ａ及び３ｂが形成されたプリ
ント基板１を、予め射出成形用金型７内に入れてからフ
ェライト樹脂１２を射出成形用金型７内に射出して、フ
ェライト樹脂１２とプリント基板１とを一体成形してロ
ータリートランスを作るようにしたので、コイル３ａ及
び３ｂ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３ａ及び３ｂを細い巻線溝２１（図４参照）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。

【００４６】この場合、上記プリント基板１のコイルパ
ターン３ａ及び３ｂが形成されていない部分にスリット
４（図１参照）を形成すれば、そのスリット４内にもフ
ェライト樹脂１２が充填されるため、磁気特性を向上さ
せることができる。

【００４７】尚、上記第１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。

【００４８】また、上記第１実施例において、各コイル
３ａ及び３ｂ間に、無端リングで構成され、コイル３ａ
及び３ｂ間のクロストークを防止するショートリングパ
ターン２２を形成するようにしてもよい。図５にその例
を示す。

【００４９】次に、第２実施例に係る２ｃｈ用平型ロー
タリートランスの例えばロータＲの製造方法を図８〜図
１０の工程図に基いて説明する。

【００５０】まず、図８Ａに示すように、フェライト樹
脂を射出成形して巻線溝３１並びに端子導出部分にスル
ーホール３２を有するコア３３を作製する。

【００５１】次に、図８Ｂに示すように、無電解めっき
処理を施して、コア３３の全面に銅めっき層３４を形成
する。このとき、スルーホール３２内にも銅めっき層３
４が形成され、スルーホール３２の導電化が行われる。

【００５２】次に、図９Ａに示すように、両面にフォト
レジスト膜３５を形成した後、夫々マスク３６ａ及び３
６ｂを介して露光を行う。このとき、フォトレジスト膜
３５中、光の照射された部分が硬化する。

【００５３】次に、図９Ｂに示すように、フォトレジス
ト膜３５を現像処理して、硬化されていない部分を除去
する。

【００５４】次に、図１０に示すように、残存するフォ
トレジスト膜３５をマスクとして、露出する銅めっき層
２４を、例えば塩化第二鉄又は塩化第二銅のエッチング
液にて除去した後、残存するフォトレジスト膜３５を例
えばＫＯＨ溶液にてエッチング除去することにより、巻
線溝３１内に銅めっき層によるコイルパターン３６ａ及
び３６ｂが形成された第２実施例に係るロータＲを得
る。図１１にその平面図を示す。尚、スルーホール３２
下端から延びる銅めっき層３７及び３８は、夫々端子リ
ード及びランド部である。

【００５５】この第２実施例によれば、射出成形によっ
てフェライト樹脂によるコア３３を作製した後、無電解
めっき処理を施して、コア３３の表面に銅めっき層３４
を形成し、その後、銅めっき層３４を選択的にエッチン
グ除去して、コア３３の所定箇所（巻線溝３１内）に銅
めっき層３４によるコイルパターン３６ａ及び３６ｂを
形成するようにしたので、上記第１実施例と同様に、製
造工程の自動化を効率よく促進させることができ、ロー
タリートランスの大量生産を図ることができる。

【００５６】特に、この第２実施例においては、コア３
３全体がフェライト樹脂で構成されるため、磁気特性を
上記第１実施例の場合よりも向上させることができる。

【００５７】尚、上記第２実施例では、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。

【００５８】また、上記第２実施例において、各コイル
３６ａ及び３６ｂ間に、無端リングで構成され、コイル
３６ａ及び３６ｂ間のクロストークを防止するショート
リングパターン３９を形成するようにしてもよい。図１
２にその例を示す。

【００５９】

【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
ンスのロータの製造方法に用いられるプリント基板１を
示す平面図。

【図２】図１におけるＡ−Ａ線上の断面図。

【図３】第１実施例に係る射出成形工程を示す工程図。

【図４】第１実施例に係る製造方法によるロータを示す
断面図。

【図５】第１実施例に係る製造方法によるロータの他の
例を示す断面図。

【図６】フェライト樹脂の作り方を示す工程ブロック
図。

【図７】本例の製造方法で用いられる造粒装置を示す構
成図。

【図８】第２実施例に係る２ｃｈ用平型ロータリートラ
ンスのロ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２ｃｈ用平型ロータリートラ
ンスのロータの製造方法を示す工程図（その２）。

【図１０】第２実施例に係る２ｃｈ用平型ロータリート
ランスのロータの製造方法を示す工程図（その３）。

【図１１】第２実施例によるロータを示す平面図。

【図１２】第２実施例によるロータの他の例を示す断面
図。

【図１３】従来例に係る２ｃｈ用平型ロータリートラン
スのロータの製造方法を示す説明図。

【符号の説明】Ｒロータ１プリント基板２スルーホール３ａ，３ｂコイルパターン４スリット５貫通孔６端子ピン７射出成形用金型８キャビティ９プリント基板支持治具１０基台１１支持ピン１２フェライト樹脂２０コア２１巻線溝２２ショートリング３１巻線溝３２スルーホール３３コア３４銅めっき層３５フォトレジスト膜３６ａ，３６ｂマスク３７端子リード３８ランド部

Claims

【特許請求の範囲】

【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、表面に導体層による複数のコイルパターンが形成された
絶縁基板を、予め射出成形用金型内に入れてから上記フ
ェライト樹脂を上記射出成形用金型内に射出して、上記
フェライト樹脂と上記絶縁基板と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。
【請求項２】上記絶縁基板中、上記コイルパターンが
形成されていない部分にスリットが形成されていること
を特徴とする請求項１記載のロータリートランスの製造
方法。
【請求項３】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、上記フェライト樹脂を射出成形用金型内に射出して、フ
ェライト樹脂によるコアを作製した後、無電解めっき処
理を施して、上記コアの表面にめっき層を形成し、その
後、上記めっき層を選択的にエッチング除去して、上記
コアの所定箇所に上記めっき層によるコイルパターンを
形成することを特徴とするロータリートランスの製造方
法。