JPS62272507A - ロ−タリ−トランス - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ビデオテープレコーダ等の回転ヘッド型磁気
記録再生装置に用いるロータリートランスに関する。

〔従来の技術〕

ロータリートランスは１回転部分と静止部分とを有する
回路間で信号の授受を行うために広く甲いられている装
置で、ビデオテープレコーダでは。

回転ヘッドと静止した増幅回路との間の信号伝達に使用
されている。従来のロータリートランスは例えばナシヨ
ナル　テクニカル　レポート、、＊ｉｓ巻、第４号、　
１９７２年８月、第３５７頁から第３６９頁（Ｎａｔｉ
ｏｎａｌ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｒｅｐｏｒｔ　、　ｖ
ｏｌ、　１８　、　／％４　ｅ　ＡＩＬ（１−１９７２
　、　ＰＰ　３５７〜３６９）において論じられている
。

この従来のロータリートランスは、第８図に示したよう
に、固定シリンダ１にロータリートランスのステータ２
が取付いている。ロータリートランスのロータ３は、上
部回転シリンダ４に、シリンダダイ５を介して取付けら
れている。スペース駆動モーター（図示せず）の回転は
、主軸６に伝えられ１回転シリンダ４も主軸６と共に一
体となって回転する。磁気ヘッド７は１回転シリンダ４
側に取付けられている。ロータリートランスのロータ３
．およびステータ２は、一般にフェライト等の高透磁率
の磁性体から製作されている。さらにロータ３およびス
テータ２には同心的に溝加工が施されており、その溝内
にコイル８が巻線されてチャンネル（以下、ＣＡと記す
）を形成しており。

前記ロータ３およびステータ２の対応した対間に電磁結
合を行わせ１回転ヘッドと静止した増幅回路との間に信
号伝送がなされる。従来のロータＩＪ　＋トランスでは
、各Ｃんの対向部の長さｌ（図中Ｊ１＝１１ｚ　）＆ｔ
　等１．　＜　カ”）−各ＣＡ”　ｔ”　Ｈ数Ａ’　（
図中ｕ１＝Ｎｎ’）は等しい。また、各Ｃｈごとの磁性
体コア、コイルは、ロータリートランス周回全域にあり
、コイルの巻線方向は一定である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ロータリートランスの設計において重要なファクターに
、ステータ（あるいはロータ）の結合インダクタンスＬ
がある。第６図はこの結合インダクタンスについての説
明図であり、主磁路を図中破線で示す。同図において結
合インダクタンスＬを求めると次式となる。

ＬＩ：ステータ側結合インダクタンス Ｌｐ：ロータ側結合インダクタンス ＮＳ：ステータ側巻線数、　Ｎｐ　：ロータ側巻線数μ
　：透磁率 Ｓα：コア断面積 μＯ：ギャップ透磁率 よって、結合インダクタンスＬは、リフト断面積（上下
ロータリートランスの最近接対向面積）。

磁路長、材料透磁率、ギャップ長に依存している。

結合インダク、タンスは、共振周波数、低域遮断周波数
、マツチング常数等により決められ、各Ｃんともほぼ同
程度の値にする必要がある。第７図はステータ側結合イ
ンダクタンスＬｓと対向面積Ｓｉとの関係を、ギャップ
長ｌ！ｉをパラメータにして表したものである。Ｓｉ、
１ｇ以外の値はすべて一定としている。同図から明らか
な様に、５番はり、１′とリニア関係にあり、Ｉｆが小
さい程、　Ｌｘの変化量が大きい。

上記従来のロータリートランスにおいては１例えばＶＨ
ＳタイプのＶＴＲでは、チャンネル数は４〜７Ｃん、ロ
ータリートランス径は４０〜５５朋と大きく、十分な対
向面積が得られるため、必要な結合インダクタンスを得
るためには（例えばＬｚ＝２５〜３５μＨとする）ｌダ
＝７０μｍとすると対向面積は１８０〜２６０−の範囲
であれば良い。従って従来のロータリートランスでは、
各ｃｈの巻線数が等しく、かつ各ＣＡ間の対向部の長さ
を等しくしても、結合インダクタンスは許容範囲内にあ
り１問題はなかった。

しかしながら、今後ｃｈ数の増加、シリンダ径の縮小化
に伴い、対向面積が縮小した場合、これに対処するには
、ギャップ長１ｇを狭くするか、あるいは１巻線数を増
加させて、インダクタンス値ヲ増加させる必要がある。

しかしながらギャップ長Ｉｇを狭くすると、対向面積の
変化に対し、インダクタンスの変化が大きくなるため、
従来方式では許容インダクタンス値に入れるのが難しか
った。

また１巻線数を増加させた場合、コイルのＤＣ抵抗が無
視出来なくなり、特に、外側のｃｈ程ココイル抵抗問題
となっていた。

本発明は、ロータとステータの各ｃｈにおけるコイルの
ＤＣ抵抗と結合インダクタンスをほぼ等シくシ、対向面
積を縮して小型・軽量化を図り、ｃｈ数の増加が容易な
ロータリートランスを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点は、ロータリートランスの外側のｃｈの巻線
数に対して内側のＣルの巻線数を多（することで、コイ
ルのＤＣ抵抗を外側のｃｈと内側のｃｈとでほぼ等しく
シ、かつ対向面積の大きな外側のｃｈのＬと対向面積の
小さい内側のｃｈのＬとをほぼ同等レベルにした点、さ
らに結合インダクタンスＬの値を各Ｃ人共許容範囲内に
入れる為に対向面積を各ｃｈごとに巻線数とからめて最
適値に設定した点。

により解決される。なお、このようにしたため。

各ｃｈ間の対向部の長さは不等となる。

〔作用〕

巻線数が等しい場合は、外側のｃｈのコイル抵抗の方が
内側のｃｈのコイル抵抗値より大であるからコイル抵抗
をｃｈ間で等しくするには、外側より内側のｃｈの巻線
数を多（すればよい。

同様に、外側のｃｈの対向面積の方が内側のｃｈの対向
面積より大きいので、同穆度の結合インダクタンスにす
るには、外側より内側のｃｈの巻線数を多くすればよい
。

さらに、結合インダクタンス値を許容値内にするために
は、各（’Ａの対向部幅、及び周回長さを適当に変化さ
せ、最適対向面積にすればよい。

以上のような構成によって１本発明の所期の目的が達成
される。

〔実施例〕

以下０図面を参照して本発明によるロータリ−トランス
の実施例を説明する。

第１図は本発明によるロータリートランスの一実施例を
示す半断面図であって、１は固定シリンダ、２はステー
タ、３はロータ、４は回転シリンダ、５はシリンダダイ
、６は主軸、７は磁気ヘッド、８はコイルである。

同図において、固定シリンダ１にロータリートランスの
ステータ２が取付けられている。ロータリートランスの
ロータ３は、上部回転シリンダ４に、シリンダダイ５を
介して取付いている。駆動モータ（図示せず）の回転は
主軸６に伝えられ。

回転シリンダ４も主軸６と共に一体となって回転する。

磁気ヘッド７は回転シリンダ４側に取付けられている。

ロータリートランスのロータ３およびステータ２は、フ
ェライト等の高透磁率の磁性体から製作されている。ロ
ータ３及びステータ２には溝加工が施されている。この
溝において、各溝間隔！は、少な（とも一箇所以上は一
定ではない（図中１１←１２　）。また６溝にはコイル
８が巻線されているが、その巻線数Ｎは、ロータリート
ランスの内側の溝の巻線数の方が、外側の溝の巻線数よ
りも、多（なっている（図中Ｎ１＜ＮｒＬ）。

以上のように構成して、前記ロータ３及びステータ２の
対応した対間に電磁結合を行わせ１回転ヘッドと静止し
た増幅回路間に信号伝送がなされる。

以上はロータ、及びステータ部をバルク材で形成したも
のであるが、さらに小型軽量化の為に。

ステータ、ロータ部を薄膜形成技術を用いた磁性体薄膜
、コイルをパタニング技術により形成してもよい。

第２図は本発明によるロータリートランスの第二の実施
例を示す半断面図であって、薄膜形成技術を用いて形成
した例で、９は磁性薄膜から成るコア、また第１図と同
一部分は同一符号を付しである。

同図において、非磁性基板からなるステータ２゜ロータ
３に溝が形成され、この溝を含めて磁性膜からなるコア
９がパタニングあるいはマスクスパッタ等釦より形成さ
れる。このコアは各（’Ａごとに分割されており、０人
ごとにコア長さは許容結合インダクタンスになるよう適
宜設定させているため。

０人ごとにコア長さは異なる。さらに前記溝部には各Ｃ
ｈごとにコイルがパタニング等により形成されている。

このコイルの旋回数（巻回数）は、内側のチャンネルの
方が外側に比べ多くなっている。

上記コア、カー６０人ごとに分割されているのは、０４
間クロストーク防止の為である。

以上の実施例で、はコア及びコイルは、ロータリートラ
ンス全周に配置されているがこれに限ることはない。

第３図（Ａ　（ＩＯＡ（ｑは本発明によるロータリート
ランスの第三の実施例を示し、　（Ａはロータの平面図
。

（勾はステータの平面図、（ｑは（届のＡ　−Ａ’断面
図であって、第２図と同一部分は同一符号を付しである
。

この実施例の特徴点は、同図（４に示すように。

ステータ２側のコア９が円周上分割配置され、またコア
対向部幅及び周回長さが適宜設定され、そのまわりにコ
イル８が８字状に形成されている点である。これにより
、各Ｃんの対向面積はほぼ等しくすることかでと、かつ
巻回するコイル長もほぼ等しくすることができるので、
コイルのＤＣ抵抗。

インダクタンスＬがｃｈごと一定とすることができる。

また、このタイプの場合１％にパタニングでロータリー
トランスを形成する時のパタニングコイルの配線処理を
コアの空いたスペースで行えるので、製作プロセスが容
易である。

第４図ＩＡ（、ｌはロータリー径φを３０酎において。

１０Ｃんのロータリートランスを配置する場合のコア及
びコイルの寸法関係を示すもので、（Ａはステータの半
断面、（烏は（ＡのＡ　ｆＢ分の拡大図である。

同図にオ６いて、Ｌをコア９０幅、ｄをコア９の厚さ、
Ｌαをコイル８部の’ｌ笥＊　ｅ’をコイル幅、Ｎをコ
イル巻数とする。

第５図は第４図に示した各寸法を（：’Ａ、ｌ〜（：’
Ａ、１０について具体的に設定した数値を示したもので
ある。なお、同図はステータ側ロータリートランスにつ
いて、その結合インダクタンスＬｓ＝３０μＨ，コイル
抵抗＝５Ω以下、ステータ・ロータ間隙＝３０μｍとし
、軟磁性合金を使用した場合についての例である。

上記のような値にパタニング形成することにより、各ｃ
ｈでほぼ等しいインダクタンスのロータリートランスを
得ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明によれば、ロータ及びステ
ータの各ｃｈにおけるコイルのＤＣ抵抗と結合インダク
タンスをほぼ等しくするために、内側のＣんに行く租巻
線数を増加し、各Ｃんのコア対向部幅および周回長さを
１巻線数、対向面積とからめて結合インダクタンス最適
値となるように適宜設定しているので、対向面積の縮小
化が可能となり、小型軽量の、かつｃｈ数の増加が容易
なロータリートランスを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるロータリートランスの一実施例を
示す半断面図、第２図は本発明によるロータリートラン
スの第二の実施例を示す半断面図。 第３図は本発明によるロータリートランスの第三の実施
例を示す平面図及び一部所面図、第４図は本発明による
ロータリートランスの寸法関係を示す半断面図及び部分
拡大図、第５図は第４図に示した各寸法の数値を示す表
、第６図はロータＩＪ　−トランスの結合インダクタン
スの説明図、第７図はステータ側結合インダクタンスと
対向面積の関係を示す特性図、第８図は従来技術による
ロータリートランスを説明する半断面図である。 ｌ・・・固定シリンダ、　　２・・ステータ。 ３・・・ロータ、　　　　　　４・・・回転シリンダ。 ５・・・シリンダタイ、　　　６・・・主軸。 ７・・・磁気ヘッド、　　　　８・・・コイル。 ９・・・コア。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、同心的に形成した複数のチャンネルを有し、各チャ
   ンネルにコイルを巻回して成る磁性体コアを備えた一対
   の部材から成り、該一対の部材を相対回転させて両部材
   に関連した回路間で信号の授受を行うようにしたロータ
   リートランスにおいて、前記コイルの巻回数を前記チャ
   ンネルの内側の方を外側よりも多くしたことを特徴とす
   るロータリートランス。 ２、特許請求の範囲第１項記載のロータリートランスに
   おいて、前記両部材の前記各チャンネルの磁性体コアの
   対向部の間隔をチャンネル位置によつて異ならせたこと
   を特徴とするロータリートランス。 ３、特許請求の範囲第１項記載のロータリートランスに
   おいて、前記磁性体コアが各チャンネルごとに、前記部
   材の円周上に分割配置され、前記磁性体コアのまわりに
   ８字状にコイルを巻回せしめたことを特徴とするロータ
   リートランス。 ４、特許請求の範囲第１項記載のロータリートランスに
   おいて、前記磁性体コア及びコイルをパターニング技術
   と薄膜形成技術を用いて形成したことを特徴とするロー
   タリートランス。