JPH0950928A

JPH0950928A - ロータリートランスの製造方法及びロータリートランス

Info

Publication number: JPH0950928A
Application number: JP7199432A
Authority: JP
Inventors: Takao Tani; 恭男谷; Katsunori Tanaka; 克典田中
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1995-08-04
Filing date: 1995-08-04
Publication date: 1997-02-18

Abstract

(57)【要約】【目的】小型化及び低コスト化が達成可能なロータリ
ートランスの製造方法を得る。【構成】外周の少なくとも一部にストレート部を有す
る円板状のフェライト成形体を形成し、該成形体の一面
に導電性ペーストを印刷してコイルを形成し、このコイ
ルの内周側及び外周側の端部を残して、少なくとも該コ
イルを横切る絶縁層を形成し、前記コイルの端部に接続
し、前記円板状フェライト成形体の側面の前記ストレー
ト部に至る引出電極と、前記ストレート部の側面に前記
引出電極と導通する端子電極とを印刷し、前記コイルの
内周側及び外周側の両側に円弧状フェライト層を形成
し、１０００℃未満で同時に焼成して、一体化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロータリートランスの
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のロータリートランスのコアの平面
図を図４に、コイルを装着した断面図を図５に示す。こ
のロータリートランスは、中央に貫通孔１２が形成され
た円板状フェライトコア１１の一面に、２つの円周状の
コイル溝１３が形成されており、そのコイル溝１３に線
材をスパイラル状に巻いて形成したコイル１４を挿入接
着したものであり、実際にはこの図示したものをロータ
ーとしたとき、このローターと同様に形成されたステー
ターとを、コイルが対向するように向かい合わせて、ロ
ータリートランスが構成される。

【０００３】このロータリートランス用のフェライトコ
アは、フェライト原料粉末を金型に充填して圧縮成形
し、コイル溝、中央の貫通孔を有する円板状の成形体を
得て、この成形体を１０００〜１４００℃で焼成し、そ
の後円板状フェライトコアの両平面を研磨して、作製さ
れていた。次いで、所望の線材を用意し、その線材を所
定の巻数になるようにスパイラル状に巻いてコイルを作
製し、このコイルを円板状フェライトコアのコイル溝に
挿入し、接着剤で固定してロータリートランスを作製し
ていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このロータリートラン
スは、主にビデオテープレコーダーの回転する磁気ヘッ
ドと静止する本体回路との信号の授受に使用されてい
る。このロータリートランスは、常に小型化及び低コス
ト化が望まれている。しかしながら、ローターとステー
ターとの間隔が約５０μｍ以下と、非常に接近して配置
され、一方が高速で回転するため、非常に高い寸法精度
が必要であること、又細い線材を用いているので、スパ
イラル状に巻いてコイルを形成する作業、及びそのコイ
ルをフェライトコアに挿入し、接着する作業に工数がか
かり、小型化及び低コスト化が思うように進まなかっ
た。

【０００５】このため、コイルを印刷法で形成する、ま
たはコアを射出成形で形成するなどの方法が提案されて
いるが、実際に量産され、効果が上がっているものはな
かった。本発明は、上記の事を鑑みて、小型化及び低コ
スト化が達成可能なロータリートランスの製造方法を提
供する事を目的とする。

【０００６】

【問題を解決するための手段】本発明は、外周の少なく
とも一部にストレート部を有する円板状のフェライト成
形体を形成し、該成形体の一面に導電性ペーストを印刷
してコイルを形成し、このコイルの内周側及び外周側の
端部を残して、少なくとも該コイルを横切る絶縁層を形
成し、前記コイルの端部に接続し、前記円板状フェライ
ト成形体の側面の前記ストレート部に至る引出電極と、
前記ストレート部の側面に前記引出電極と導通する端子
電極とを印刷し、前記コイルの内周側及び外周側の両側
に円弧状フェライト層を形成し、前記円板状フェライト
成形体、前記コイル、前記絶縁層、前記引出電極、前記
端子電極及び前記円弧状フェライト層を１０００℃未満
で同時に焼成して、一体化してロータリートランスを得
るものである。また本発明は、外周の少なくとも一部に
ストレート部を有する円板状のフェライト成形体を形成
し、該成形体の一面に導電性ペーストを印刷してコイル
を形成し、このコイルの内周側及び外周側の端部を残し
て、少なくとも該コイルを横切る絶縁層を形成し、前記
コイルの端部に接続し、前記円板状フェライト成形体の
側面の前記ストレート部に至る引出電極を印刷し、前記
コイルの内周側及び外周側の両側に円弧状フェライト層
を形成し、前記円板状フェライト成形体、前記コイル、
前記絶縁層、前記引出電極及び前記円弧状フェライト層
を１０００℃未満で同時に焼成して、一体化した後、前
記ストレート部の側面に前記引出電極と導通する端子電
極を形成してロータリートランスを得るものである。ま
た本発明は、外周の少なくとも一部にストレート部を有
する円板状フェライトコアと、該コアの一面上に導体パ
ターンからなるコイルと、導体パターンからなる前記コ
イルのリード部とを有し、該リード部は、前記コイルの
端部から径方向に引き出されて、前記ストレート部に達
し、該ストレート部の側面にまで延長され、該ストレー
ト部の側面に端子電極が構成されているロータリートラ
ンスである。

【０００７】

【作用】本発明は、導電性ペーストの印刷によりコイル
を形成するため、従来の線材を用いる場合に比較し、コ
イルの作製工程及び挿入接着工程の簡略化が計れる。ま
た、印刷によりコイルを形成するため、寸法精度良く、
ファインピッチの導体形成が可能となり、小型化を計れ
るものである。また、この導電性ペーストの焼付とフェ
ライトコアの焼成を同時に行う事により、工程の簡略化
を計れる。尚、導電性ペーストとしては、Ａｇ、Ａｇ−
Ｐｔ、Ａｇ−Ｐｄ、Ｃｕを主成分として用い、焼成温度
が１０００℃未満で焼成可能なフェライト材料を用い
た。また、本発明は、円板状フェライトコアの外周部に
ストレート部を設け、コイルの引出電極をそのストレー
ト部に引き出し、更に、そのストレート部側面に端子電
極を形成している。この端子電極により、外部回路との
接続が容易に出来る。また、このストレート部により、
円板状フェライトコアの側面に平坦な面が形成でき、こ
の平坦な面により、端子電極の印刷が容易となり、しか
も印刷精度を向上できる。このストレート部が無いと、
端子電極を設けようとしても、曲面上に形成しなければ
ならず、この曲面上に精度良く導体を印刷することは困
難である。このストレート部は、並行な対に形成されて
いることが望ましい。また、このストレート部の端子電
極が形成される部分に溝部を有していても良い。

【０００８】また本発明では、コイルを印刷する円板状
のフェライト成形体は、通常の金型による粉末圧縮成形
にて形成すれば良いが、インジェクション成形により形
成しても良いし、ドクターブレードにてグリーンシート
を作成し、それを積み重ねても良い。また、コイルが印
刷される平面は、平坦に形成される。このフェライトと
しては、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系、Ｃｕ−Ｚｎ系、Ｃｕ−Ｍ
ｎ−Ｚｎ系などを用いることが出来、特に、Ｃｕ−Ｍｎ
−Ｚｎ系が好ましく、添加物として、Ｂｉ₂Ｏ₃を用いる
ことが望ましい。また円板状フェライト成形体上に形成
される円弧状のフェライト層は、フェライトペーストを
印刷して形成すれば良いが、ドクターブレードにてフェ
ライトグリーンシートを作製し、それを円弧状に打ち抜
いて配設しても良い。このフェライトペーストは、フェ
ライトを６０〜７５ｗｔ％、エチルセルロースを２〜５
ｗｔ％、有機溶剤を２０〜３８ｗｔ％の配合比で混合し
て作製できる。また、フェライトグリーンシートの場合
は、フェライトを４５〜５５ｗｔ％、ＰＶＢを２〜５ｗ
ｔ％、可塑剤を２〜４ｗｔ％、分散剤を０．５ｗｔ％、
有機溶剤を３５．５〜５０．５ｗｔ％の配合比で混合し
て作製した材料を用いることが出来る。

【０００９】また、コイルと引出電極との間の絶縁層
は、絶縁体ペーストを印刷することにより形成すれば良
いが、シート状の絶縁層を配設しても良い。このこと
は、コイル及び引出電極上の絶縁層にも言えることであ
る。この絶縁体ペーストとしては、非磁性フェライトを
用いることが好ましい。この非磁性フェライトとして
は、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系、Ｃｕ−Ｚｎ系、Ｃｕ−Ｍｎ−
Ｚｎ系などを用いることが出来、特に、フェライト成形
体と同じ組成系のものが好ましく、添加剤としては、
Ｂｉ２Ｏ３が好ましい。また、この絶縁層は、非磁性フ
ェライトでなくても、例えば、ガラス、誘電体等を用い
ることが出来る。

【００１０】また、コイル及び引出電極上の絶縁保護層
は、一体焼成する前に形成し、一体焼成しても良いし、
一体焼成後、絶縁保護層のみを後で形成しても良い。こ
の場合、焼付不要の絶縁保護層とすることも出来る。も
ちろん、焼付する絶縁保護層であっても良い。この一体
焼成後、絶縁保護層を形成する場合は、紫外線硬化タイ
プ樹脂、熱硬化タイプ樹脂、低温焼成タイプの絶縁性ペ
ーストなどを用いることが出来る。

【００１１】

【実施例】本発明に係る一実施例の模式図を図１に示
す。この図１の模式図は、製造工程を示し、平面図と断
面図で構成されている。尚、説明の都合の良い方向での
断面図を示している。まず、９００℃で焼成可能なフェ
ライト粉末を用意し、このフェライト粉末を金型内に充
填し、圧縮成形して円板状のフェライト成形体１を得
た。この円板状フェライト成形体１には、外周部に２つ
のストレート部８が形成されている。この２つのストレ
ート部８は平行に形成されており、一方のストレート部
８に端子電極を印刷する際、他方のストレート部８で支
えることが出来る。このフェライト粉末は、焼成後、次
のような成分になる様に秤量されている。Ｆｅ₂Ｏ₃ ４
５．７ｍｏｌ％、ＣｕＯ２２．６ｍｏｌ％、ＺｎＯ
２９．８ｍｏｌ％、ＭｎＯ１．９ｍｏｌ％、これにＢｉ
₂Ｏ₃を０．３ｗｔ％添加している。この円板状フェライ
ト成形体１の主平面に、Ａｇ−Ｐｔを主成分とした導体
ペーストをスクリーン印刷して、２つのコイルパターン
２を形成した。

【００１２】次に、各コイルパターン２の内周側及び外
周側の両端部を残して、非磁性フェライトペーストをス
クリーン印刷して、クロスオーバー用の絶縁層３を形成
する。この非磁性フェライトペーストは、Ｆｅ₂Ｏ₃ ４
５．７ｍｏｌ％、ＣｕＯ１２．４ｍｏｌ％、ＺｎＯ
４０．０ｍｏｌ％、ＭｎＯ１．９ｍｏｌ％、これにＢ
ｉ₂Ｏ₃ ０．３ｗｔ％添加したフェライトを用い、エチ
ルセルロースと有機溶剤と混ぜて、作製されている。こ
のクロスオーバー用の絶縁層３には、コイルパターン２
の内周端及び外周端に、スルーホール７が形成されてい
る。次に、このクロスオーバー用の絶縁層３上に、スル
ーホール７を介してコイルパターン２と接続された引出
電極４を、Ａｇ−Ｐｔを主成分とした導体ペーストをス
クリーン印刷して形成する。この引出電極４は、円板状
のフェライト成形体１のストレート部８の形成された側
面まで達している。また、ストレート部８の側面には、
図２に示す様に、その引出電極４と導通する端子電極９
が印刷形成されている。この引出電極４を印刷すると
き、その印刷電極４がストレート部８の側面まで達し、
その側面に少し流れ込むように印刷しておくことが望ま
しい。このように、流れ込ませておくことにより、端子
電極９との導通の信頼性を向上できる。また、引出電極
と端子電極との印刷順は逆でも良い。次に、コイルパタ
ーン２と引出電極４上にオーバーコート用の絶縁層５
を、上記と同じ非磁性フェライトペーストをスクリーン
印刷して形成する。

【００１３】次に、コイルパターン２の内周側及び外周
側に、フェライトペーストを印刷して、円弧状のフェラ
イト層６を形成する。このフェライトペーストは、円板
状フェライト成形体と同じ組成の材料を用い、それにエ
チルセルロースと有機溶剤と混ぜて作製されている。こ
の円弧状のフェライト層６を形成することにより、コイ
ルパターン２は、実質的に円周状の溝内に配設されたこ
とと同じ状態となり、ロータリートランスの結合性を高
めることが出来る。また、このフェライト層による山部
を、焼成後研磨することにより、対向面の面精度を高精
度に形成できる。尚、この円弧状のフェライト層６は、
引出電極４部分に形成されていないが、この引出電極４
上に形成しても良い。この場合、円周状のフェライト層
としても良い。そして、これを９００℃で１時間焼成
し、円板状フェライト成形体１、コイルパターン２、ク
ロスオーバー用の絶縁層３、引出電極４、端子電極９、
オーバーコート用の絶縁層５及び円弧状のフェライト層
６の焼成を同時に行ない、ロータリートランスを構成し
た。この一体焼成では、脱脂工程と焼成工程とを連続し
た一つの焼成工程で行い、しかも昇温から冷却までの一
連の焼成工程が約６時間で行っており、かなりの短時間
焼成が可能であった。尚、この焼成には、ローラー式連
続型焼成炉を用いた。

【００１４】この実施例によって、外径２８．２ｍｍ、
内径９．９ｍｍ、厚さ２．２ｍｍのフェライトコアであ
って、コイルパターン２は、パターン幅０．２ｍｍ、パ
ターン厚さ０．００７ｍｍで２ターンのコイルを作製
し、引出電極４は、パターン幅０．６ｍｍ、パターン厚
さ０．０１ｍｍで作製し、絶縁層は、それぞれ厚さ０．
０２ｍｍに作製し、円弧状フェライト層６は、厚さ０．
０８ｍｍになるように、焼成後平面研磨を行なった。こ
のローターに、線径φ０．１２ｍｍ、６ターンのコイル
を配した従来構造のステーターを組合せて、特性を測定
した。その結果を表１に示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】この表１は、ローターとステーターとのギ
ャップを３８μｍとし、周波数を１ＭＨｚで測定した外
側コイルの値である。尚、従来品としては、線径φ０．
２ｍｍ、２ターンのコイルを用いた従来構造のものをロ
ーターとした。また、本発明の実施例では、コアの側面
の端子電極に便宜上リード線を半田付けして、特性を評
価した。しかしながら、実際の実装時には、その実装に
あったように、引出手段を講じれば良い。この表１に示
した様に、本発明の実施例は、従来品と比較し、インダ
クタンスがやや小さいが、結合係数は同じであるため、
実用可能な特性を有している。

【００１７】また、本発明に係る別の実施例の模式図を
図３に示す。この図３の模式図は、製造工程を示してい
る。又、図１と同一部材は、同一符号を付けた。まず、
９００℃で焼成可能なフェライト粉末を用意し、このフ
ェライト粉末を金型内に充填し、圧縮成形して円板状の
フェライト成形体１を得た。この円板状フェライト成形
体１には、外周部に２つのストレート部８が形成されて
いる。この２つのストレート部８は平行に形成されてお
り、一方のストレート部８に端子電極を印刷する際、他
方のストレート部８で支えることが出来る。この円板状
フェライト成形体１の主平面に、Ａｇ−Ｐｔを主成分と
した導体ペーストをスクリーン印刷して、２つのコイル
パターン２を形成した。

【００１８】次に、各コイルパターン２の内周側及び外
周側の両端部を残して、非磁性フェライトペーストをス
クリーン印刷して、クロスオーバー用の絶縁層３を形成
する。このクロスオーバー用の絶縁層３には、コイルパ
ターン２の内周端及び外周端に、スルーホール７が形成
されている。次に、このクロスオーバー用の絶縁層３上
に、スルーホール７を介してコイルパターン２と接続さ
れた引出電極４を、Ａｇ−Ｐｔを主成分とした導体ペー
ストをスクリーン印刷して形成する。この引出電極４
は、円板状のフェライト成形体１のストレート部８の形
成された側面まで達している。この引出電極４を印刷す
るとき、その印刷電極４がストレート部８の側面まで達
し、その側面に少し流れ込むように印刷しておくことが
望ましい。このように、流れ込ませておくことにより、
端子電極との導通の信頼性を向上できる。また、ストレ
ート部８の側面には、溝部１０が形成され、この溝部１
０により、引出電極の端部が流れ込み易くなっている。
次に、コイルパターン２と引出電極４上にオーバーコー
ト用の絶縁層５を、上記と同じ非磁性フェライトペース
トをスクリーン印刷して形成する。

【００１９】次に、コイルパターン２の内周側及び外周
側に、フェライトペーストを印刷して、円弧状のフェラ
イト層６を形成する。このフェライトペーストは、円板
状フェライト成形体と同じ組成の材料を用い、それにエ
チルセルロースと有機溶剤と混ぜて作製されている。そ
して、これを９００℃で１時間焼成し、円板状フェライ
ト成形体１、コイルパターン２、クロスオーバー用の絶
縁層３、引出電極４、オーバーコート用の絶縁層５及び
円弧状のフェライト層６の焼成を同時に行ない、一体化
した。次に、ストレート部８の側面で、引出電極４が形
成されている部分に、端子電極９を印刷し焼き付け、ロ
ータリートランスを構成した。この様子は、第２図と同
様である。この実施例によっても、上記と同等の特性を
得ることが出来た。また、ストレート部の溝部１０は、
前述の一実施例においても形成しても良いし、又この別
の実施例において、形成しなくても良い。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、フェライト成形体上
に、コイルパターン、絶縁層、引出電極、円弧状フェラ
イト層を形成して、一体焼成するという比較的単純な工
程により、ロータリートランスを作製でき、非常に簡便
であると共に、小型に構成することが出来る。また、円
板状フェライトコアの外周部に、ストレート部を形成す
ることにより、端子電極の形成が容易に、しかも精度良
く出来る。また、自動化も容易なものであり、本発明に
より、ロータリートランスの小型化及び低コスト化を達
成することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の模式図である。

【図２】本発明に係る一実施例の側面図である。

【図３】本発明に係る別の実施例の模式図である。

【図４】従来例の平面図である。

【図５】従来例の断面図である。

【符号の説明】

１円板状フェライト成形体２コイルパターン３絶縁層４引出電極５絶縁層６円弧状フェライト層７スルーホール８ストレート部９端子電極１０溝部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外周の少なくとも一部にストレート部を
有する円板状のフェライト成形体を形成し、該成形体の
一面に導電性ペーストを印刷してコイルを形成し、この
コイルの内周側及び外周側の端部を残して、少なくとも
該コイルを横切る絶縁層を形成し、前記コイルの端部に
接続し、前記円板状フェライト成形体の側面の前記スト
レート部に至る引出電極と、前記ストレート部の側面に
前記引出電極と導通する端子電極とを印刷し、前記コイ
ルの内周側及び外周側の両側に円弧状フェライト層を形
成し、前記円板状フェライト成形体、前記コイル、前記
絶縁層、前記引出電極、前記端子電極及び前記円弧状フ
ェライト層を１０００℃未満で同時に焼成して、一体化
す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】外周の少なくとも一部にストレート部を
有する円板状のフェライト成形体を形成し、該成形体の
一面に導電性ペーストを印刷してコイルを形成し、この
コイルの内周側及び外周側の端部を残して、少なくとも
該コイルを横切る絶縁層を形成し、前記コイルの端部に
接続し、前記円板状フェライト成形体の側面の前記スト
レート部に至る引出電極を印刷し、前記コイルの内周側
及び外周側の両側に円弧状フェライト層を形成し、前記
円板状フェライト成形体、前記コイル、前記絶縁層、前
記引出電極及び前記円弧状フェライト層を１０００℃未
満で同時に焼成して、一体化した後、前記ストレート部
の側面に前記引出電極と導通する端子電極を形成するこ
とを特徴とするロータリートランスの製造方法。
【請求項３】外周の少なくとも一部にストレート部を
有する円板状フェライトコアと、該コアの一面上に導体
パターンからなるコイルと、導体パターンからなる前記
コイルのリード部とを有し、該リード部は、前記コイル
の端部から径方向に引き出されて、前記ストレート部に
達し、該ストレート部の側面にまで延長され、該ストレ
ート部の側面に端子電極が構成されていることを特徴と
するロータリートランス。