JPH05326278A - ロータリートランス - Google Patents
ロータリートランスInfo
- Publication number
- JPH05326278A JPH05326278A JP4133303A JP13330392A JPH05326278A JP H05326278 A JPH05326278 A JP H05326278A JP 4133303 A JP4133303 A JP 4133303A JP 13330392 A JP13330392 A JP 13330392A JP H05326278 A JPH05326278 A JP H05326278A
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- JP
- Japan
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- rotary transformer
- winding
- stress
- corner
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＶＴＲに使用されるロ−タリ−トランスに関
して、より以上に高速回転になっても遠心力で破壊しな
いように十分な強度を有するロータリートランスを提供
する。 【構成】 回転磁気ヘッド装置において配置されるロー
タリートランスの巻き線用の溝底部コーナーの曲率ｒを
十分大きくして遠心力により発生する引っ張り応力のｒ
部での応力集中を緩和させ十分な引っ張り強度を確保す
る。
して、より以上に高速回転になっても遠心力で破壊しな
いように十分な強度を有するロータリートランスを提供
する。 【構成】 回転磁気ヘッド装置において配置されるロー
タリートランスの巻き線用の溝底部コーナーの曲率ｒを
十分大きくして遠心力により発生する引っ張り応力のｒ
部での応力集中を緩和させ十分な引っ張り強度を確保す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＶＴＲのような磁気記
録再生装置における回転磁気ヘッド装置、特にかかる回
転磁気ヘッド装置内に設けられるロ−タリ−トランスの
改良に関するものである。
録再生装置における回転磁気ヘッド装置、特にかかる回
転磁気ヘッド装置内に設けられるロ−タリ−トランスの
改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は従来のＶ
ＴＲにおける周対向方式の４チャンネル構成のロータリ
ートランスの上部平面図、側面図、および下部平面図で
あり、図３（ｂ）の断面部は図４（ａ）のＯ−Ｘ−Ｙに
沿って破断した形状を示す。
ＴＲにおける周対向方式の４チャンネル構成のロータリ
ートランスの上部平面図、側面図、および下部平面図で
あり、図３（ｂ）の断面部は図４（ａ）のＯ−Ｘ−Ｙに
沿って破断した形状を示す。
【０００３】図４において、１はアウターコアで各チャ
ンネルに相応する巻き線２がアウターコア１の内周溝３
に収納され、その端部は更に縦溝４を通って端子台５に
固定された端子ピン６に巻かれ、ハンダ付け等の手段で
固着される。７はインナーコアで各チャンネルに相応す
る巻き線８がインナーコア７の外周溝９に収納され、そ
の端部はさらに縦溝１０を通って端子台１１に固定され
た端子ピン１２に巻かれ、やはりハンダ付け等の手段で
固定される。また図５（ａ）、（ｂ）は従来のＶＴＲに
おける面対向方式の４チャンネル構成のロータリートラ
ンスのそれぞれ平面図、側面の断面図であり、１３はロ
ーター側トランスで各チャンネルに相応した巻き線１４
が円環状溝１５に収納され、その端部が溝１６を通りロ
ーター側トランス１３に固定されたプリント基板１７上
の箔に折り返されてハンダ付けされている。１８はステ
ーター側トランスで、ローター側トランス１３と同様に
各チャンネルに相応した巻き線１９が円環状溝２０に収
納され、その端部が溝２１を通って外部の回路（図示せ
ず）につながれる。ここで従来例の説明においては４チ
ャンネルの構成を使用したが他のチャンネル数でも構わ
ない。また、巻き線と同じようにショートリング用巻き
線を別に設けた溝に収納した構成のロータリートランス
も見られる。さらには巻き線の端部の処理も他の方法が
ありここでの従来例に限定するものではない。
ンネルに相応する巻き線２がアウターコア１の内周溝３
に収納され、その端部は更に縦溝４を通って端子台５に
固定された端子ピン６に巻かれ、ハンダ付け等の手段で
固着される。７はインナーコアで各チャンネルに相応す
る巻き線８がインナーコア７の外周溝９に収納され、そ
の端部はさらに縦溝１０を通って端子台１１に固定され
た端子ピン１２に巻かれ、やはりハンダ付け等の手段で
固定される。また図５（ａ）、（ｂ）は従来のＶＴＲに
おける面対向方式の４チャンネル構成のロータリートラ
ンスのそれぞれ平面図、側面の断面図であり、１３はロ
ーター側トランスで各チャンネルに相応した巻き線１４
が円環状溝１５に収納され、その端部が溝１６を通りロ
ーター側トランス１３に固定されたプリント基板１７上
の箔に折り返されてハンダ付けされている。１８はステ
ーター側トランスで、ローター側トランス１３と同様に
各チャンネルに相応した巻き線１９が円環状溝２０に収
納され、その端部が溝２１を通って外部の回路（図示せ
ず）につながれる。ここで従来例の説明においては４チ
ャンネルの構成を使用したが他のチャンネル数でも構わ
ない。また、巻き線と同じようにショートリング用巻き
線を別に設けた溝に収納した構成のロータリートランス
も見られる。さらには巻き線の端部の処理も他の方法が
ありここでの従来例に限定するものではない。
【０００４】以上はロータリートランスの全体の概略説
明であって、次にロータリートランスの溝細部の説明を
行う。
明であって、次にロータリートランスの溝細部の説明を
行う。
【０００５】図６は図４における内周溝３、縦溝４、外
周溝９および縦溝１０、そしてまた図５の円環状溝１５
および２０、溝１６および２１なる巻き線用溝の断面形
状をモデル化して示したもので、溝の幅をｗ，底部のコ
ーナーの曲率をｒとすれば、ｒの大きさは一般的に０．
１から０．３ｍｍであり十分大きな曲率ｒではなかっ
た。
周溝９および縦溝１０、そしてまた図５の円環状溝１５
および２０、溝１６および２１なる巻き線用溝の断面形
状をモデル化して示したもので、溝の幅をｗ，底部のコ
ーナーの曲率をｒとすれば、ｒの大きさは一般的に０．
１から０．３ｍｍであり十分大きな曲率ｒではなかっ
た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述のようなロータリ
ートランスの溝形状においては、溝底部のｒが十分大き
くないので回転した場合、遠心力による応力が発生し溝
部に応力が集中する。従って、ＶＴＲの高性能化の一方
法としてより高速回転になった場合、ロータリートラン
スの回転側が遠心力による溝部コーナーの応力集中によ
って破壊する可能性が生じる。
ートランスの溝形状においては、溝底部のｒが十分大き
くないので回転した場合、遠心力による応力が発生し溝
部に応力が集中する。従って、ＶＴＲの高性能化の一方
法としてより高速回転になった場合、ロータリートラン
スの回転側が遠心力による溝部コーナーの応力集中によ
って破壊する可能性が生じる。
【０００７】この場合、ロータリートランスを補強材で
覆って対策する方法もあるが、補強をしてなおかつ小
型、軽量化をも両立させようとすればスペース的な制約
が伴い、十分な補強材のスペースがとれないという支障
があった。
覆って対策する方法もあるが、補強をしてなおかつ小
型、軽量化をも両立させようとすればスペース的な制約
が伴い、十分な補強材のスペースがとれないという支障
があった。
【０００８】本発明はかかる問題点を解決するためのも
ので、高速回転下および狭小なスペースでも強度的に十
分対応できるロータリートランスを提供する事を目的と
する。
ので、高速回転下および狭小なスペースでも強度的に十
分対応できるロータリートランスを提供する事を目的と
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のロータリートランスは巻き線用に設置され
ている溝の底部コーナーのｒ形状を十分大きくしたもの
である。
に、本発明のロータリートランスは巻き線用に設置され
ている溝の底部コーナーのｒ形状を十分大きくしたもの
である。
【００１０】
【作用】前記のようなロータリートランスの巻き線用溝
の構成により、溝の底部のコーナーのように応力の集中
する箇所の曲率ｒを大きくしているので、応力集中が緩
和されるため引っ張り強度が向上し、従ってより以上の
高速回転使用が可能になる。
の構成により、溝の底部のコーナーのように応力の集中
する箇所の曲率ｒを大きくしているので、応力集中が緩
和されるため引っ張り強度が向上し、従ってより以上の
高速回転使用が可能になる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて説明す
る。図１は本発明の一実施例によるロータリートランス
の巻き線用溝部のモデル化した断面図である。なお、ロ
ータリートランス本体は前記従来例の構成、即ち図４お
よび図５と同一で、図１における巻き線用溝は図４にお
ける内周溝３、縦溝４、１０、外周溝９、および図５に
おける円環状溝１５、２０、溝１６、２１に対応する。
る。図１は本発明の一実施例によるロータリートランス
の巻き線用溝部のモデル化した断面図である。なお、ロ
ータリートランス本体は前記従来例の構成、即ち図４お
よび図５と同一で、図１における巻き線用溝は図４にお
ける内周溝３、縦溝４、１０、外周溝９、および図５に
おける円環状溝１５、２０、溝１６、２１に対応する。
【００１２】図１において溝の底部の曲率ｒ、溝の幅ｗ
の間には、 ｒ＞０．４ ｗ≧２ｒ なる関係を同時に満足する構成になっている。
の間には、 ｒ＞０．４ ｗ≧２ｒ なる関係を同時に満足する構成になっている。
【００１３】図２は本発明の他の実施例を示すロータリ
ートランスの巻き線用溝部のモデル化した断面図であっ
て、寸法ｒ、ｗは図１と同様な関係を満足し、且つ溝の
側壁をαなる角度で傾斜させ、開口部を底部より広げた
形状にしてｒ部の応力緩和の効果を高めたものである。
ートランスの巻き線用溝部のモデル化した断面図であっ
て、寸法ｒ、ｗは図１と同様な関係を満足し、且つ溝の
側壁をαなる角度で傾斜させ、開口部を底部より広げた
形状にしてｒ部の応力緩和の効果を高めたものである。
【００１４】ここで、もしｗ＜２ｒであれば、図１の様
な溝形状にはならず両側のｒの接続部が滑らかにならな
いため、新たに応力集中部が発生し緩和効果が減少す
る。
な溝形状にはならず両側のｒの接続部が滑らかにならな
いため、新たに応力集中部が発生し緩和効果が減少す
る。
【００１５】次に遠心力によってロータリートランスに
かかる応力および応力緩和の説明を具体例によって行
う。
かかる応力および応力緩和の説明を具体例によって行
う。
【００１６】内周に巻き線溝を構成した円周対向方式、
即ち筒型のロータリートランスのローター側において、
内周半径Ａ＝１２．５ｍｍ、外周半径Ｂ＝１５ｍｍ、巻
き線溝深さｄ＝０．９ｍｍ、回転数ｎ＝２４０ｒｐｓと
する。
即ち筒型のロータリートランスのローター側において、
内周半径Ａ＝１２．５ｍｍ、外周半径Ｂ＝１５ｍｍ、巻
き線溝深さｄ＝０．９ｍｍ、回転数ｎ＝２４０ｒｐｓと
する。
【００１７】一般に、筒状物体がその中心を軸として回
転する場合の遠心力による応力は内周面の周方向が最大
となり以下の式で表される。 σ＝（３＋ν）γω2 ｛Ａ2 ＋２Ｂ2 −（１＋３ν）／
（３＋ν）Ａ2 ｝／８ｇ ここで、 ν＝０．２３ ：ポアソン比 γ＝５．１×１０-3Ｋｇ／ｃｍ3 ：比重量 ω＝２πｎ １／ｓｅｃ ：角速度 ｇ＝９８０ｃｍ／ｓｅｃ2 ：重力加速度 溝のために薄肉部となった部分に、その他の部分の重量
もかかる事を考慮して計算を行うと、その結果は約３８
Ｋｇ／ｃｍ2 となり、これは図４の縦溝４のｒ部に相当
する薄肉部にかかる最大引っ張り応力である。
転する場合の遠心力による応力は内周面の周方向が最大
となり以下の式で表される。 σ＝（３＋ν）γω2 ｛Ａ2 ＋２Ｂ2 −（１＋３ν）／
（３＋ν）Ａ2 ｝／８ｇ ここで、 ν＝０．２３ ：ポアソン比 γ＝５．１×１０-3Ｋｇ／ｃｍ3 ：比重量 ω＝２πｎ １／ｓｅｃ ：角速度 ｇ＝９８０ｃｍ／ｓｅｃ2 ：重力加速度 溝のために薄肉部となった部分に、その他の部分の重量
もかかる事を考慮して計算を行うと、その結果は約３８
Ｋｇ／ｃｍ2 となり、これは図４の縦溝４のｒ部に相当
する薄肉部にかかる最大引っ張り応力である。
【００１８】次に、Ｕ字形切り欠きをもつ帯板の引っ張
り条件下での切り欠きｒ部の応力集中、即ち引っ張り応
力の増加の考え方を参考にして、上記ロータリートラン
スの溝のｒ部の引っ張り応力を計算する。増加分（応力
集中考慮時の最大引っ張り応力／引っ張り応力の上記式
による計算値）＝ｍ、またｍによる増加応力をσm とす
れば、 溝底部ｒ＝０．１の時、ｍ＝４．５、σm＝１７１ Ｋｇ
／ｃｍ2 ｒ＝０．２の時、ｍ＝３．３、σm＝１２５ Ｋｇ／ｃｍ
2 ｒ＝０．５の時、ｍ＝２．３、σm＝ ８７ Ｋｇ／ｃｍ
2 となって、ｒが大きいほど応力は減少するという効果が
みられる。
り条件下での切り欠きｒ部の応力集中、即ち引っ張り応
力の増加の考え方を参考にして、上記ロータリートラン
スの溝のｒ部の引っ張り応力を計算する。増加分（応力
集中考慮時の最大引っ張り応力／引っ張り応力の上記式
による計算値）＝ｍ、またｍによる増加応力をσm とす
れば、 溝底部ｒ＝０．１の時、ｍ＝４．５、σm＝１７１ Ｋｇ
／ｃｍ2 ｒ＝０．２の時、ｍ＝３．３、σm＝１２５ Ｋｇ／ｃｍ
2 ｒ＝０．５の時、ｍ＝２．３、σm＝ ８７ Ｋｇ／ｃｍ
2 となって、ｒが大きいほど応力は減少するという効果が
みられる。
【００１９】これらｒとσm の関係をグラフ化したもの
を図３に示す。ロータリートランスの材料は一般的にフ
ェライトが使用され、この材料の引っ張り強度の一例を
あげると、３００から６００Ｋｇ／ｃｍ2 以上である
が、フェライトのように負荷時に降伏現象のない脆性材
は、引っ張り試験も技術的に困難で正しい引っ張り強度
も把握しにくく、材料強度上の安全係数は少しでも高い
ほうがよい。前記の計算例では、ｒ＝０．１の時および
ｒ＝０．５の時の安全係数はそれぞれ１．８および３．
４であって、ｒが大きくなるほど効果がある。
を図３に示す。ロータリートランスの材料は一般的にフ
ェライトが使用され、この材料の引っ張り強度の一例を
あげると、３００から６００Ｋｇ／ｃｍ2 以上である
が、フェライトのように負荷時に降伏現象のない脆性材
は、引っ張り試験も技術的に困難で正しい引っ張り強度
も把握しにくく、材料強度上の安全係数は少しでも高い
ほうがよい。前記の計算例では、ｒ＝０．１の時および
ｒ＝０．５の時の安全係数はそれぞれ１．８および３．
４であって、ｒが大きくなるほど効果がある。
【００２０】安全係数の一般的な目安として２を考える
と、本実施例におけるｒ＞０．４では図３より、σm ＜
１００Ｋｇ／ｃｍ2 となって安全係数は３なので十分満
足する値となる。また、ロータリートランスの寸法を前
記例と同一にし、ｒ＞０．４、安全係数＝２として許容
回転数を求めると、応力は回転数の自乗に比例する事か
ら，ｎ＝３００ｒｐｓとなる。
と、本実施例におけるｒ＞０．４では図３より、σm ＜
１００Ｋｇ／ｃｍ2 となって安全係数は３なので十分満
足する値となる。また、ロータリートランスの寸法を前
記例と同一にし、ｒ＞０．４、安全係数＝２として許容
回転数を求めると、応力は回転数の自乗に比例する事か
ら，ｎ＝３００ｒｐｓとなる。
【００２１】次に，ｎは計算例と同じ２４０ｒｐｓ、溝
形状も同一、安全係数＝２としてロータリートランスの
許容外径Ｂを求めると、Ｂ＝３５ｍｍとなる。従って、
溝部ｒ＞０．４とする事によって、ロータリートランス
外径＝３０ｍｍの時は３００ｒｐｓまで、ロータリート
ランス外径＝３５ｍｍの時は２４０ｒｐｓまで対応で
き、ＶＴＲの高密度化の一方法である高速回転化にも十
分対応できるロータリートランスが構成される。
形状も同一、安全係数＝２としてロータリートランスの
許容外径Ｂを求めると、Ｂ＝３５ｍｍとなる。従って、
溝部ｒ＞０．４とする事によって、ロータリートランス
外径＝３０ｍｍの時は３００ｒｐｓまで、ロータリート
ランス外径＝３５ｍｍの時は２４０ｒｐｓまで対応で
き、ＶＴＲの高密度化の一方法である高速回転化にも十
分対応できるロータリートランスが構成される。
【００２２】このような構成、即ち図１および図２のよ
うにロータリートランスの巻き線用溝の底部のｒを大き
くする事で、回転時の遠心力の応力緩和が実現でき、よ
り高速な回転にも対応できるロータリートランスが提供
できる。特に前記の計算における筒型ロータリートラン
スの例においては図４の軸方向に走る縦溝４にだけ適用
しても十分効果がある。
うにロータリートランスの巻き線用溝の底部のｒを大き
くする事で、回転時の遠心力の応力緩和が実現でき、よ
り高速な回転にも対応できるロータリートランスが提供
できる。特に前記の計算における筒型ロータリートラン
スの例においては図４の軸方向に走る縦溝４にだけ適用
しても十分効果がある。
【００２３】なお、ロータリートランスを本実施例のよ
うにｒを大きくして更に補強材、例えば金属パイプ等で
外側を覆ったり、ロータリートランスの厚み方向内部に
サンドイッチ状に補強材を設置するとより効果的であ
る。
うにｒを大きくして更に補強材、例えば金属パイプ等で
外側を覆ったり、ロータリートランスの厚み方向内部に
サンドイッチ状に補強材を設置するとより効果的であ
る。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ロータ
リートランスの巻き線用溝の底部ｒを大きくする事で回
転時の遠心力による応力の集中の緩和即ち低減が達成さ
れ、更に高速回転で使用する場合も破壊せず実用化に十
分対応できるロータリートランスの提供が可能になる。
リートランスの巻き線用溝の底部ｒを大きくする事で回
転時の遠心力による応力の集中の緩和即ち低減が達成さ
れ、更に高速回転で使用する場合も破壊せず実用化に十
分対応できるロータリートランスの提供が可能になる。
【図１】本発明の一実施例におけるロータリートランス
巻き線用溝部の断面図
巻き線用溝部の断面図
【図２】本発明の他の実施例を示すロータリートランス
巻き線用溝部の断面図
巻き線用溝部の断面図
【図３】溝部のｒと最大応力σm の関係を示すグラフ
【図４】ロータリートランスの従来例を示す図
【図５】ロータリートランスの他の従来例を示す図
【図６】ロータリートランス巻き線用溝部の従来例を示
す断面図
す断面図
２ 巻き線 ３ 内周溝 ４ 縦溝 ８ 巻き線 ９ 外周溝 １０ 縦溝 １４ 巻き線 １５ 円環状溝 １６ 溝 １９ 巻き線 ２０ 円環状溝 ２１ 溝
Claims (2)
- 【請求項１】複数の巻き線が同心状に配置された対を成
す磁性コアが面状または周状に対向配置されたロータリ
ートランスにおいて、前記磁性コアの前記巻き線を収納
する複数の溝の断面における底部のコーナーの曲率を
ｒ、溝の幅をｗとすると、前記複数の溝の一部または全
部について、 ｒ＞０．４ ｗ≧２ｒ を同時に満足することを特徴とするロータリートラン
ス。 - 【請求項２】磁性コアの巻き線収納溝の断面の側壁は、
互いに平行かあるいは底部より開口部が広くなるよう傾
斜を成して構成された事を特徴とする請求項１記載のロ
−タリ−トランス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4133303A JPH05326278A (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | ロータリートランス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4133303A JPH05326278A (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | ロータリートランス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05326278A true JPH05326278A (ja) | 1993-12-10 |
Family
ID=15101516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4133303A Pending JPH05326278A (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | ロータリートランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05326278A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102640235A (zh) * | 2009-11-30 | 2012-08-15 | 伊斯帕诺-絮扎公司 | 易于安装的旋转变压器 |
-
1992
- 1992-05-26 JP JP4133303A patent/JPH05326278A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102640235A (zh) * | 2009-11-30 | 2012-08-15 | 伊斯帕诺-絮扎公司 | 易于安装的旋转变压器 |
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