JP2010080598A - スペーサ治具およびそれを用いた鉄心の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】変圧器、リアクトルなどに用いられる電磁機器鉄心の製造時の作業性が向上されるスペーサ治具およびそれを用いた鉄心の製造方法を提供する。
【解決手段】スペーサ治具１００は、一つの鋼板積層ユニットおよび他の鋼板積層ユニットを組合わせて鉄心を組立てる際に使用される。スペーサ治具１００は、スペーサ部を有する第１板状材料１１０と、スペーサ部以外の領域で第１板状材料１１０と重なり合って積層される第２板状材料１２０とを備えている。
【選択図】図７

Description

本発明は、変圧器、リアクトルなどに用いられる電磁機器鉄心の製造過程で使用されるスペーサ治具に関し、特に、複数枚の磁性鋼板を積層して製造される鉄心の製造過程で使用されるスペーサ治具、および、そのスペーサ治具を用いた鉄心の製造方法に関する。

従来の電磁機器鉄心に関して、鉄心の突合せ接合部に欠損部が存在しない接合方法によって、振動および騒音の原因を回避した電磁機器鉄心を開示した先行文献として特許文献１がある。特許文献１に記載の電磁機器鉄心は、斜め方向に切断された方向性珪素鋼帯の切断部を角形の窓を形成するように突合せ接合されることによって組立てられる。１枚または複数枚の積層ユニットの接合部は、角形の窓の各コーナ位置を起点とし、方向性珪素鋼帯の長手方向に対して４５°前後の傾斜角に形成される。積層方向に隣接する上層および下層の積層ユニットの接合部の傾斜角が互いに異なる傾斜角となるように、積層ユニットを順次積層することにより電磁機器鉄心が構成されている。この積層は一般に、数百ミリの高さにブロック積みした対向する１組の積層ユニットを先にコイルの周りに配置し、残りの対向する鉄心(鋼帯)を１ユニット(１枚または数枚の鋼帯)ずつ作業者が挿入している。
特開２００２−３４３６４６号公報

上述のように、鉄心を製造する方法として、まず、一方の積層ユニットを構成する磁性鋼板と他方の積層ユニットを構成する磁性鋼板とを順次交互に積み重ねることにより、両者を接合する方法が考えられる。また、一方の積層ユニットを先に作製し、その後、その積層ユニットの磁性鋼板間に他方の積層ユニットを構成する磁性鋼板を挿入する方法が考えられる。この場合、挿入される磁性鋼板の張り出し部が長くなると、その張り出し部の自重による垂れが発生する。この垂れ量にはばらつきがあり、さらに、張り出し部に反りなどもある。そのため、張り出し部の積層方向のピッチは不均一になりやすい。よって、一度に多くの磁性鋼板から構成される積層ユニットを相互に差し込むことができず、１枚ずつまたは２,３枚ずつ磁性鋼板を積上げなければならないため、鉄心の組立(挿入)作業に多大の時間がかかっていた。

本発明は上記の問題点に鑑みなされたものであって、製造時の作業性が向上されるスペーサ治具およびそれを用いた鉄心の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係るスペーサ治具は、一つの鋼板積層ユニットおよび他の鋼板積層ユニットを組合わせて鉄心を組立てる際に使用される。この鉄心を構成する各鋼板積層ユニットは、第１磁性鋼板の端面より第２磁性鋼板が突出して、接合部となる張り出し部を形成するように、上記第１および第２磁性鋼板が繰り返し積層されることにより形成される。このような積層により形成される、上記一つの鋼板積層ユニットの上記張り出し部と上記他の鋼板積層ユニットの上記張り出し部とを互いに挟み合わせて接合することにより、鉄心を組立てる。

本発明に係るスペーサ治具は、スペーサ部を有する第１板状材料と、スペーサ部以外の領域で第１板状材料と重なり合って積層される第２板状材料とを備えている。スペーサ部は、上記一つの鋼板積層ユニットにおける、第１磁性鋼板を挟んで隣り合って積層される第２磁性鋼板の間に形成される隙間の間隔を確保するように、上記隙間に挿入される。また、本発明のスペーサ治具は、上記挿入の際、上記隙間への挿入開始点となる角部を有している。

上記第２板状材料は、上記一つの鋼板積層ユニットにおける上記第２磁性鋼板の積層される位置に対応して配置される。また、上記第１板状材料の上記スペーサ部が上記角部から連続して張り出すように、上記スペーサ部位外の領域において上記第１板状材料と重ねられて積層される。

本発明によれば、スペーサ治具を用いることにより、鋼板積層ユニットの接合部において、互いに組み合わせる隙間を確保することにより、ブロック状の鋼板積層ユニット単位で組合わせて接合することができるようになり、製造時の作業性が向上される。

以下、本発明の実施の形態に係るスペーサ治具、および、それを用いた鉄心の製造方法について、図面に基づいて説明する。

本発明のスペーサ治具が適用される鉄心について
まず、スペーサ治具の実施の形態を説明する前提として、当該スペーサ冶具を適用して組立てられる鉄心について、図１〜６を参照して説明する。図１は、変圧器の鉄心構造を示す図である。図１に示すように、変圧器１０は、２つの鉄心１５と、コイル２１とを含む。鉄心１５は、閉磁気回路を形成する環状の形状を有する。鉄心１５は、略矩形の額縁形状を有する。コイル２１は、２つの鉄心１５に巻回されている。

鉄心１５は、本発明の第１鋼板積層ユニットを構成する一対のヨーク（yoke）鉄心１１，１２と、第２鋼板積層ユニットを構成する一対のレグ（leg）鉄心１３，１４とを含む。ヨーク鉄心１１とヨーク鉄心１２とは、互いに間隔を隔てて平行に配置されている。レグ鉄心１３とレグ鉄心１４とは、互いに間隔を隔てて平行に配置されている。ヨーク鉄心１１は、隣接するレグ鉄心１３，１４と、ヨーク鉄心１２は、隣接するレグ鉄心１３,１４と、それぞれ互いに接合されている。ヨーク鉄心１１，１２およびレグ鉄心１３，１４は、環状の形状を有する鉄心１５の周回方向に帯状に延びる形状を有する。

２つの鉄心１５は、各鉄心のレグ鉄心１４同士が隣り合うように配置されている。その隣り合って配置されたレグ鉄心１４にコイル２１が巻回されている。図示されていないが、コイル２１は、高圧巻線と低圧巻線とを含む。

鉄心１５の大きさについて一例を挙げれば、レグ鉄心１３，１４の長さは、１０００ｍｍ以上６０００ｍｍ以下であり、幅は、２００ｍｍ以上４００ｍｍ以下である。ヨーク鉄心１１，１２の長さは、７００ｍｍ以上１５００ｍｍ以下であり、幅は、２００ｍｍ以上４００ｍｍ以下である。レグ鉄心１３，１４およびヨーク鉄心１１，１２の高さは、１０００ｍｍ以上２０００ｍｍ以下である。

なお、変圧器は、図１中に示すタイプに限られず、たとえば、鉄心が有する一対のレグ鉄心に、それぞれ高圧巻線と低圧巻線とが巻回されるタイプであってもよい。また、２を超える複数の鉄心が配列され、隣り合う鉄心のレグ鉄心にそれぞれコイルが巻回されるタイプであってもよい。一般に、レグ鉄心は、コイルが巻回される鉄心部分であり、ヨーク鉄心は、レグ鉄心間を連結する鉄心部分である。レグ鉄心は、ヨーク鉄心に対して相対的に大きい長さを有する。

図２は、図１中の鉄心を平面的に見て、その半分を示す図である。以下、図に示される部分についてのみ説明するが、残る半分も同様の形状を有する。図２に示すように、ヨーク鉄心１１は、複数枚の珪素鋼板４１を含む。レグ鉄心１３,１４はそれぞれ、複数枚の珪素鋼板４３を含む。珪素鋼板４１,４３は、その表面が水平方向に延在するように、鉛直方向に積層されている。珪素鋼板４１,４３は、たとえば０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の厚みを有する薄板であり、自重によってその表面が撓む程度に柔軟性を有する強磁性体である。

図３は、図２中の２点鎖線IIIで囲まれた位置を拡大して示す図である。図３（Ａ）は斜視図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）中の矢印Ｂに示す方向から見た側面図である。図３に示すように、ヨーク鉄心１１とレグ鉄心１３とは、各鉄心を構成する珪素鋼板４１,４３同士が挟み合うことにより、互いに接合されている。図３に示す構造について詳細に説明すると、各鉄心を構成する複数枚の珪素鋼板４１は、第１磁性鋼板としての珪素鋼板４１ｐと、第２磁性鋼板としての珪素鋼板４１ｑとを含む。珪素鋼板４３は、第１磁性鋼板としての珪素鋼板４３ｐと、第２磁性鋼板としての珪素鋼板４３ｑとを含む。珪素鋼板４１ｐと珪素鋼板４１ｑとは、１枚ずつ交互に積層されている。珪素鋼板４３ｐと珪素鋼板４３ｑとは、１枚ずつ交互に積層されている。ヨーク鉄心１１とレグ鉄心１３との接合位置において、珪素鋼板４１ｑの端部は、珪素鋼板４１ｐの先端よりも突出し、珪素鋼板４３ｑの端部は、珪素鋼板４３ｐの先端よりも突出する。積層方向に隣り合う珪素鋼板４１ｑの間には隙間が形成されている。積層方向に隣り合う珪素鋼板４３ｑの間には隙間が形成されている。ヨーク鉄心１１およびレグ鉄心１３の相互において、珪素鋼板４３ｑが、珪素鋼板４１ｑ間に形成された隙間に挿入されている。なお、鉄心は、図中に示す形態に限られず、複数枚の珪素鋼板４１ｐ,４３ｐと複数枚の珪素鋼板４１ｑ,４３ｑとが交互に積層されてもよい。

図４は、複数枚の珪素鋼板を積層した積層ユニットの側面図である。図４に示すように、珪素鋼板４１ｐの端部から突出する珪素鋼板４１ｑの張り出し部の長さが長くなると、張り出し部の珪素鋼板の自重によるたわみおよび反りなどが発生しやすくなる。そのため、隣り合う珪素鋼板４１ｑの間に形成される隙間の間隔は、ＣＬ１のように広いところと、ＣＬ２のように狭いところとができるため不均一となる。

図５は、一般的な鉄心を構成する珪素鋼板の形状を示した図である。図５に示すように、鉄心を構成する第１鋼板積層ユニット１２および第２鋼板積層ユニット１３、１４の接合部は、４５°の傾斜角を有している。この状態で、鋼板積層ユニットを互いに挿入して接合しようとすると、挿入線１９の線上において同時に挿入しなければならない。隣り合う珪素鋼板４１ｑおよび４３ｑの間に形成される隙間の間隔が，挿入線１９の線上のいずれかにおいて不均一となっている場合、鋼板積層ユニットの接合部は、互いに干渉して挿入することができない。

図６は、上述の問題点を解決するための鉄心を構成する珪素鋼板の形状を示した図である。図６に示すように、第１鋼板積層ユニット１２および第２鋼板積層ユニット１３、１４の接合部は、それぞれ４５°を中心としてずらせ角αの傾斜角を有している。たとえば、αを５°とする。このようにすることにより、鋼板積層ユニットを互いに移動させて挿入する際、挿入開始点１６から挿入が開始される。よって、挿入開始点１６において、積層方向に隣り合う珪素鋼板４１ｑおよび４３ｑの間に形成される隙間の間隔を均一にすれば、鋼板積層ユニットを互いに挿入することができる。いったん、挿入が開始されると、後は、第１鋼板積層ユニット１２および第２鋼板積層ユニット１３、１４の接合部が一致するまで挿入することにより鉄心の組み合わせを行なうができる。

スペーサ治具の実施の形態１
以下、本発明の実施の形態におけるスペーサ治具について、図を参照しながら説明する。

図７は、本発明の実施の形態に係るスペーサ治具の側面図であり、図８は同上面図である。図７および図８に示すように、本実施の形態のスペーサ治具１００は、底部に底板１３０を備え、その上部に第１板状材料１１０および第２板状材料１２０が繰り返し積層されている。積層の順番および周期は、スペーサ治具１００を用いて組立てる鉄心における、接合部となる張り出し部が形成される積層の順番および周期に対応して決められる。図には底板１３０に張り出し部が形成されている場合を示したが、組立てる鉄心の最下層の磁性鋼板に張り出し部が形成されている場合には、底板１３０に張り出し部は形成されない。底板１３０は、一部にコの字形状をしたコの字形状部１３１を有している。最上層の第１板状材料１１０または第２板状材料１２０の上部に天板１５０が設けられている。天板１５０には、タップが設けられ、底板１３０と天板１５０との間で第１板状材料１１０および第２板状材料１２０を押えつける押えねじ１６０が備えられている。さらに天板１５０には、その上部に取っ手１７０が設けられている。図７に示すように、第２板状材料１２０の端部から突出する第１板状材料１１０の端部の厚さ方向の角部は、テーパ状に細くしてもよい。このようにすると、複数枚の磁性鋼板を積層した鋼板積層ユニットにスペーサ治具を挿入する際、磁性鋼板の端部の角部にスペーサ治具が引っかからずに挿入することができる。

図９は、図７中のIX−IX線上に沿ったスペーサ治具の断面図であり、図１０は、(Ａ)は第１板状材料の上面図、(Ｂ)は第２板状材料の上面図、(Ｃ)は第１板状材料および第２板状材料を積層した状態の上面図を示したものである。図９に示すように、天板１５０、第１板状材料１１０、第２板状材料１２０および基準ブロック１４０は、底板１３０のコの字形状部１３１内に載置されている。天板１５０および底板１３０は、コの字形状部１３１の側面から水平方向に貫くボルトおよびナットにより連結されている。

図１０に示すように、第１板状材料１１０は、右下方に矩形状の切り欠け部１１３が形成されている。また、左方には、角部１１１と図におけるその上方に別の角部１１２が形成されている。第２板状材料１２０は、右下方に矩形上の切り欠け部１２３が形成されている。また、左方には、突出部１２１および根元部１２２が形成されている。切り欠け部１１３と切り欠け部１２３とは同一の形状を有している。切り欠け部１１３,１２３は、基準ブロック１４０が嵌め込まれて、第１板状材料１１０および第２板状材料１２０を積層する際の積層位置の基準となる。

第１板状材料１１０は、スペーサ部１１４を有している。第１板状材料１１０および第２板状材料１２０は、スペーサ部１１４以外の領域で重なり合って積層される。スペーサ部１１４は、第１板状材料１１０の角部１１１および第２板状材料１２０の突出部１２１の間の区間において、長さＬ１が最短となるように形成される。一方、第１板状材料１１０の別の角部１１２および第２板状材料１２０の根元部１２２の間の区間において、長さＬ２が最長となるように形成される。スペーサ治具１００を回動して、鋼板積層ユニットに挿入する際、角部１１１は、スペーサ治具１００を鋼板積層ユニットに挿入し始める挿入開始点となる。別の角部１１２は、回動軌跡において最大旋回半径上に位置し、スペーサ治具を鋼板積層ユニットの開口端から最も深い位置に挿入した際の先端部となる。

スペーサ治具の実施の形態２
図１１は、本発明の実施の形態に係るスペーサ治具の構造を示す上面図である。スペーサ治具２００は、スペーサ治具１００と構成部品の形状が異なるが、同様の構成を有しているため各構成については説明を省略する。図１１に示すように、第１板状材料２１０は、スペーサ部２１４を有している。スペーサ部２１４は、角部２１１を有している。また、取っ手２７０の中心でスペーサ治具２００を回動させた際に、その回動軌跡と重複する領域上の鋼板積層ユニットの形状に対応するように、角部２１１から左方に突き出るように連続して形成されている。

鉄心組立ての実施の形態１
以下、本発明の実施の形態においては、図６に示した珪素鋼板の形状に基づいて、スペーサ治具１００の使用方法ついて説明するが、珪素鋼板の形状はこれに限られるものではない。

図１２は、スペーサ治具を第２鋼板積層ユニットに挿入する方法を示した図である。図１２の(Ａ)に示すように、まず、スペーサ冶具１００の左勝手となるスペーサ治具１００ａのスペーサ部の角部１１１を第２鋼板積層ユニット１３に挿入する。この時挿入される角部１１１は、僅かな突出部となるように形成されているため、挿入の際、剛性が高く、たわむことなく挿入することができる。次に(Ｂ)〜(Ｅ)に示すように、スペーサ治具１００ａを第２鋼板積層ユニット１３に対し、回動させて挿入開始点１６の近傍まで移動させる。すると、スペーサ部１１４の先端部が挿入開始点１６の近傍に配置され、挿入開始点１６の近傍において隣り合う珪素鋼板４３ｑの間に形成される隙間の間隔を確保することができる。一般に、鉄心を組合わせる際に、鉄心の周囲に他の部品３０などが存在するため、本発明の実施の形態においては、図中の外周側切断部１８からではなく、内周側切断部１７の近傍からスペーサ治具１００ａを挿入する例を示した。

図１３は、スペーサ治具を第１鋼板積層ユニットに挿入する方法を示した図である。図１３(Ａ)に示すように、まず、スペーサ冶具２００の左勝手となるスペーサ治具２００ａのスペーサ部の角部２１１を第１鋼板積層ユニット１２に挿入する。この時挿入される角部２１１は、僅かな突出部となるように形成されているため、挿入の際、剛性が高く、たわむことなく挿入することができる。次に図１３(Ｂ)に示すように、スペーサ治具２００ａを第１鋼板積層ユニット１２に対して回動させる。すると、スペーサ部２１４の先端部が挿入開始点１６の近傍に配置され、挿入開始点１６の近傍において隣り合う珪素鋼板４１ｑの間に形成される隙間の間隔を確保することができる。本発明の実施の形態においては、スペーサ治具を鋼板積層ユニットに回動させて挿入させたが、回動させることなく相対的に移動させることによって挿入してもよい。

図１４は、第１鋼板積層ユニットおよび第２鋼板積層ユニットを互いに挿入開始する際のスペーサ治具の配置を示した図である。図１４に示すように、第１鋼板積層ユニット１２には、スペーサ治具２００ａ、２００ｂを挿入する。第２鋼板積層ユニット１３には、スペーサ治具１００ａ、第２鋼板積層ユニット１４には、スペーサ治具１００ｂを挿入する。スペーサ治具１００ａと１００ｂ、スペーサ治具２００ａと２００ｂは、それぞれ互いに左右対称である。スペーサ治具１００ａ,１００ｂとスペーサ治具２００ａ,２００ｂとは、適用される鋼板積層ユニットおよび配置が異なるため同一形状とはならない。挿入開始点１６の近傍に、スペーサ治具１００ａ、１００ｂおよび２００ａ、２００ｂを配置する。このように配置することにより、挿入開始点１６の近傍の鋼板積層ユニットにおいて、隣り合う珪素鋼板４１ｑおよび４３ｑの間に形成される隙間の間隔を均一にすることができる。それにより、鋼板積層ユニットを互いに挿入できるようになる。

図１５は、スペーサ治具を挿入した鋼板積層ユニットを互いに挿入して組合す方法を示す図である。図１５(Ａ)に示すように、まず、第１鋼板積層ユニット１２および第２鋼板積層ユニット１３を相対的に移動させて、互いの挿入開始点１６を接近させる。次に、図１５(Ｂ)に示すように、挿入開始点１６の近傍の第１鋼板積層ユニット１２および第２鋼板積層ユニット１３の張り出し部を挟み合うように組合わせる。この時、スペーサ治具１００ａおよびスペーサ治具２００ａが接するまで、第１鋼板積層ユニット１２および第２鋼板積層ユニット１３を組合わせる。次に図１５(Ｃ)に示すように、第１鋼板積層ユニット１２からスペーサ治具２００ａを、第２鋼板積層ユニット１３からスペーサ治具１００ａをそれぞれ取り外す。その後、第１鋼板積層ユニット１２および第２鋼板積層ユニット１３をさらに組合わせて、図１５(Ｄ)に示すように、接合部が一致するように組合わせる。

上記のように、スペーサ治具を用いてブロック状の鋼板積層ユニットを互いに組合わせて接合することにより、作業性の向上が図れ、短時間で電磁機器鉄心の製造を行なうことができるようになる。上記の実施の形態では、スペーサ治具１００およびスペーサ治具２００の両方を使用した場合を示したが、本発明の実施の形態の変形例として、スペーサ治具１００または２００のどちらか一方のみ使用する場合もありうる。この場合、スペーサ治具を使用した鋼板積層ユニットにおいて、隣り合う張り出し部の間に形成される隙間に間隔が確保されるため、その隙間に磁性鋼板を１枚または２,３枚ずつ容易に挿入することが可能となる。

スペーサ冶具の実施の形態３
図１６，１７は、本発明の実施の形態に係る、スペーサ冶具および使用方法を示した上面図である。スペーサ冶具３００，４００は、構成部品の形状が異なるが、前述のスペーサ冶具１００，２００と同様の構成を有しているため各構成については説明を省略する。図１６に示すように、スペーサ冶具３００は、スペーサ部３１４を有している。スペーサ部３１４は、角部３１１を有している。この角部３１１は、スペーサ部３１４が形成される側に位置する、第２板状材料の端部における両側面の延長線で挟まれる領域よりも外側に形成される。角部３１１から連続して張り出すように形成されているスペーサ部３１４が、上記延長線方向に延在するように形成されている。図１７に示すように、スペーサ冶具４００は、スペーサ部４１４を有している。スペーサ部４１４は、角部４１１を有している。この角部４１１は、スペーサ部４１４が形成される側に位置する、第２板状材料の端部における両側面の延長線で挟まれる領域よりも外側に形成される。角部４１１から連続して張り出すように形成されているスペーサ部４１４が、上記延長線方向に延在するように形成されている。

鉄心組立ての実施の形態２
図１６に示すように、まず、スペーサ冶具３００の角部３１１を第１鋼板積層ユニットに挿入する。次に、スペーサ冶具３００を回動させてスペーサ部３１４を第１鋼板積層ユニットに挿入しつつ、第１鋼板積層ユニットの切断部に沿って移動させる。第１鋼板積層ユニットの外周側切断部において、スペーサ冶具３００のスペーサ部３１４の長手方向が、第１鋼板積層ユニットの長手方向に対して直角となるように配置される。第２鋼板積層ユニットについても、図１７に示すように、まず、スペーサ冶具４００の角部４１１を第２鋼板積層ユニットに挿入する。次に、スペーサ冶具４００を回動させて、スペーサ部４１４を第２鋼板積層ユニットに挿入する。第２鋼板積層ユニットの外周側切断部において、スペーサ冶具４００のスペーサ部４１４の長手方向が、第２鋼板積層ユニットの長手方向に対して水平となるように配置される。

図１８は、スペーサ冶具を挿入した鋼板積層ユニットを互いに挿入して組合す方法を示す図である。図１８(Ａ)に示すように、スペーサ冶具３００が挿入された第１鋼板積層ユニット１２の長手方向に対して、スペーサ冶具４００が挿入された第２鋼板積層ユニット１４の長手方向が直角となるように相対的に移動させて近づける。第１鋼板積層ユニット１２と第２鋼板積層ユニット１４とが挿入開始点１６で最初に接する前に、スペーサ冶具３００と４００とが先に接し始める。この時、スペーサ冶具３００の角部３１１が最初にスペーサ冶具４００と接する。角部３１１は、僅かな突出部となるように形成されているため、挿入の際、剛性が高く、たわむことなく挿入することができる。図１８(Ｂ)に示すように、挿入開始点１６において、第１鋼板積層ユニット１２と第２鋼板積層ユニット１４とが接し始める際には、スペーサ冶具３００と４００は、図中のハッチングした領域において、互いのスペーサ部が挟みあうように組み合わされている。さらに第１鋼板積層ユニット１２と第２鋼板積層ユニット１４を近づけると、図１８(Ｃ)に示すように、第１鋼板積層ユニットの張り出し部と第２鋼板積層ユニットの張り出し部が互いに挟みあうように組み合わされる。次に、第１鋼板積層ユニット１２からスペーサ冶具３００を、第２鋼板積層ユニット１４からスペーサ冶具４００を取り外す。その後、図１８(Ｄ)に示すように第１鋼板積層ユニット１２および第２鋼板積層ユニット１４をさらに組合わせて、接合部が一致するように組合わせる。このように、スペーサ冶具３００，４００を用いることにより、ある程度の高さまで積層されたブロック上の積層ユニットを容易に組合わせることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

変圧器の鉄心構造を示す図である。 図１中の鉄心を平面的に見て、その半分を示す図である。 図２中の２点鎖線IIIで囲まれた位置を拡大して示す図である。 複数枚の珪素鋼板およびを積層した積層ユニットの側面図である。 一般的な鉄心を構成する珪素鋼板の形状を示した図である。 鉄心を構成する珪素鋼板の形状を示した図である。 本発明の実施の形態に係るスペーサ治具の側面図である。 同実施の形態に係るスペーサ治具の上面図である。 図７中のIX−IX線上に沿ったスペーサ治具の断面図である。 (Ａ)は第１板状材料の上面図、(Ｂ)は第２板状材料の上面図、(Ｃ)は第１板状材料および第２板状材料を積層した状態の上面図を示したものである。 本発明の実施の形態に係るスペーサ治具の構造を示す上面図である。 スペーサ治具を第２鋼板積層ユニットに挿入する方法を示した図である。 スペーサ治具を第１鋼板積層ユニットに挿入する方法を示した図である。 第１鋼板積層ユニットおよび第２鋼板積層ユニットを互いに挿入開始する際のスペーサ治具の配置を示した図である。 スペーサ治具を挿入した鋼板積層ユニットを互いに挿入して組合す方法を示す図である。 本発明の実施の形態に係る、スペーサ冶具および使用方法を示した上面図である。 同実施の形態に係る、スペーサ冶具および使用方法を示した上面図である。 スペーサ冶具を挿入した鋼板積層ユニットを互いに挿入して組合す方法を示す図である。

符号の説明

１０ 変圧器、１１，１２ ヨーク鉄心(第１鋼板積層ユニット)、１３，１４ レグ鉄心(第２鋼板積層ユニット)、１５ 鉄心、１６ 挿入開始点、１７ 内周側切断部、１８ 外周側切断部、１９ 挿入線、２１ コイル、３０ 部品、４１，４１ｐ，４１ｑ，４３，４３ｐ，４３ｑ 珪素鋼板、１００，１００ａ，１００ｂ，２００，２００ａ，２００ｂ，３００，４００ スペーサ治具、１１０，２１０ 第１板状材料、１１１，２１１，３１１，４１１ 角部、１１２ 別の角部、１１３，１２３ 切り欠け部、１１４，２１４，３１４，４１４ スペーサ部、１２０ 第２板状材料、１２１ 突出部、１２２ 根元部、１３０ 底板、１３１，２３１ コの字形状部、１４０，２４０ 基準ブロック、１５０，２５０ 天板、１６０，２６０ 押えねじ、１７０，２７０ 取っ手。

Claims (10)

1. 第１磁性鋼板の端面より第２磁性鋼板が突出して、接合部となる張り出し部を形成するように、該第１および第２磁性鋼板が繰り返し積層されて各々形成される、一つの鋼板積層ユニットおよび他の鋼板積層ユニットを、該一つの鋼板積層ユニットの前記張り出し部と該他の鋼板積層ユニットの前記張り出し部とを互いに挟み合わせて接合することにより鉄心を組立てる際に使用されるスペーサ治具であって、
   スペーサ部を有する第１板状材料と、
   前記スペーサ部以外の領域で前記第１板状材料と重なり合って積層される第２板状材料とを備え、
   前記スペーサ部は、前記一つの鋼板積層ユニットにおける、前記第１磁性鋼板を挟んで隣り合って積層される前記第２磁性鋼板の間に形成される隙間の間隔を確保するように、該隙間に挿入されるとともに、該挿入の際、前記隙間への挿入開始端となる角部を有し、
   前記第２板状材料は、前記一つの鋼板積層ユニットにおける前記第２磁性鋼板の積層される位置に対応して配置されるとともに、前記第１板状材料の前記スペーサ部が前記角部から連続して張り出すように、前記スペーサ部以外の領域において前記第１板状材料と重ねられて積層される、スペーサ治具。
2. 前記スペーサ治具を前記一つの鋼板積層ユニットに挿入する際、前記スペーサ治具を回動して挿入するものであって、その回動軌跡と重複する領域上の鋼板積層ユニットの形状に対応するように、前記第１板状材料の前記スペーサ部が前記角部から連続して形成されている、請求項１に記載のスペーサ治具。
3. 前記回動軌跡において前記スペーサ部のうちの最大旋回半径となる位置に別の角部を有し、該別の角部が前記隙間の開口端から最も深い位置に挿入される、請求項２に記載のスペーサ治具。
4. 前記角部が、前記スペーサ部が形成される側に位置する、前記第２板状材料の端部における両側面の延長線で挟まれる領域よりも外側に形成され、
   前記スペーサ部が、前記延長線方向に延在するように形成される、請求項３に記載のスペーサ冶具。
5. 前記第１板状材料の前記スペーサ部における厚さ方向の角部をテーパ状に細くした、請求項１から４のいずれかに記載のスペーサ治具。
6. 積層された前記第１板状材料および前記第２板状材料の上方に載置される天板と、
   前記第１板状材料および前記第２板状材料の下方に配置され、一部が略コの字形状に形成され、前記コの字形状部の内側に前記第１板状材料、前記第２板状材料および前記天板を載置する底板と、
   前記天板および前記底板を連結するねじと、
   前記天板に設けられ、前記第１板状材料および前記第２板状材料を前記底板に押し付ける押えねじと
   をさらに備える、請求項１から５のいずれかに記載のスペーサ治具。
7. 前記天板の上方に取っ手を設けた、請求項１から６のいずれかに記載のスペーサ治具。
8. 請求項１に記載のスペーサ治具を用いて、請求項１における前記一つの鋼板積層ユニットに対応する第１鋼板積層ユニットと、第２鋼板積層ユニットとを相互に接合することにより、鉄心を製造する方法であって、
   前記スペーサ部の前記挿入開始端を、前記第１鋼板積層ユニットに挿入する工程と、
   前記スペーサ治具を前記第１鋼板積層ユニットに対して相対的に移動させて、前記スペーサ部を前記第１鋼板積層ユニットに挿入する工程と、
   前記スペーサ治具を前記第１鋼板積層ユニットに挿入した状態で、前記第１鋼板積層ユニットおよび前記第２鋼板積層ユニットを相対的に移動させることにより、互いの前記張り出し部の端部同士を互いに積層させる工程と、
   前記スペーサ治具を前記第１鋼板積層ユニットから取り外す工程と、
   前記第１鋼板積層ユニットおよび前記第２鋼板積層ユニットを相対的に移動させ、相互の前記張り出し部の互いに対応する領域同士が重なるように積層させる工程と
   を備える、鉄心の製造方法。
9. 前記第２鋼板積層ユニットについても、請求項１の前記一つの鋼板積層ユニットに対応させた場合の、請求項１に記載の構成を有する他のスペーサ治具を用いて、前記第１鋼板積層ユニットと同様の工程を経ることにより、前記第１鋼板積層ユニットと前記第２鋼板積層ユニットとを相互に接合する、請求項８に記載の鉄心の製造方法。
10. 前記スペーサ部を前記第１鋼板積層ユニットまたは第２鋼板積層ユニットに挿入する工程において、前記スペーサ治具を回動して挿入する、請求項８または９に記載の鉄心の製造方法。

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