JP2558679B2 - 静止誘導電器の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は非晶質磁性合金薄帯からなる１ターンカット
形巻鉄心を有する静止誘導電器の製造方法に関する。

（従来の技術） 近時、静止誘導電器例えば変圧器に用いる巻鉄心に
は、鉄心材料として非晶質磁性合金薄帯を用いることが
検討されている。この非晶質磁性合金薄帯は、磁性合金
の融体を超急冷して製造するもので、鉄損が大変小さく
優れた磁気特性を有している。しかし非晶質磁性合金薄
帯は、その製造上の理由から厚さが大変薄く、さらに脆
いという欠点を有している。従って、非晶質磁性合金薄
帯からなる巻鉄心を用いて例えば変圧器を製造する場合
には、薄帯を連続巻回した接合部を有しないノーカット
形巻鉄心が多く採用されている。しかしノーカット方式
は、巻鉄心に巻線を直巻きしなければならない為に巻線
作業性が悪いのみならず、巻線シリンダー内に占める鉄
心占有率をよくするために断面を円形に近い段付構造に
する必要があり、その多段構成の巻鉄心を製造する工程
が複雑であるなどの欠点がある。

そこで、巻線に１ターン分毎の単位鉄心を挿入してい
く１ターンカット形巻鉄心を用いた変圧器の製造方法が
提案されている。この製造方法を第５図ないし第11図に
より説明する。第５図で示すように非晶質磁性合金薄帯
１を円形状の巻型２に所定寸法連続して巻取り巻回体３
とする。次いで第６図に示すように巻回体３から巻型２
を抜きとり、巻回体３の一部をクランプ板４と締付ボル
ト５で締結固定し、この状態で切断機により巻回体３お
よびクランプ板４を切断部６に沿って切断する。２分割
されたクランプ板４の一方を巻回体３から取外し、第７
図で示すように巻回体３を展開する。ここで、長さが順
次大きくなる多数枚の非晶質磁性合金薄帯１が積層され
た状態となる。そして、第８図に示すように非晶質磁性
合金薄帯１を複数組に分け、それぞれ１枚毎に所定寸法
長さ方向に順次ずらす。これにより多数枚の非晶質磁性
合金薄帯１が積層され且つ両端が階段状をなす積層ブロ
ック７が形成される。この積層ブロック７は成形すべき
巻鉄心を所定厚み毎に径方向に複数に分割した層を構成
するもので、巻鉄心の各層毎にその周長および厚さに応
じた長さを有する複数組の積層ブロック7A,7B,7Cが用い
られる。そして、第９図に示すように矩形状の金型10の
周囲に内側鉄心枠９を介して各積層ブロック7A,7B,7Cを
内外側に重ね合せ、例えば四方よりプレス型11を当てて
加圧することにより積層ブロック7A〜7C群を矩形状に成
形する。矩形状に成形した積層ブロック7A〜7C群は結束
して焼鈍炉で歪取り焼鈍を行なう。その後、各積層ブロ
ック7A〜7Cを両端接合部を開いて形状に成形する。次
いで、第10図で示すように形状をなす各積層ブロック
7A〜7Cを巻線12,12に夫々組込み、その後に各積層ブロ
ック7A〜7Cの両端部7a,7bを内側に折り曲げ傾斜面をな
す両端面に突き合せて矩形の巻鉄心８を組立てる。そし
て、巻鉄心８の外周部（積層ブロック7Cの外周部）に締
付けバンド13を巻回して巻鉄心８全体を締付け固定す
る。なお、内側鉄心枠９は２分割したものを用いる。第
11図は巻鉄心８を巻線12,12に組込み変圧器を構成した
状態を示している。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、この従来の製造方法においては、次の
ような問題がある。巻鉄心８の組立てに際して、各積層
ブロック7A〜7Cの両端部7a,7bを内側に直角に折り曲げ
て端面を突き合せる場合に、第12図で示すように両端面
が傾斜方向にずれた位置で突き合せられることが多く、
一方の端部7aの端面外側点Ｘと他方の端部7bの端面外側
点Ｙとの間でずれδを生じ易い。この場合、巻鉄心８は
外周部を締付バンド13で締付け、積層ブロック7A〜7Cに
巻鉄心周方向の力を与えているので、突き合せた端面が
その傾斜方向に沿ってすべれば端面間のずれδが少なく
なる。しかし、積層ブロック7A〜7Cは非晶質磁性合金薄
帯１を１枚づつ長さ方向に位置をずらして積層したもの
であるから、その端面は、薄帯１の１枚毎に板厚分の段
差をもった階段状をなす傾斜面となっていてすべり性が
悪い。このため、端部7bの非晶質磁性合金薄帯１がわん
曲を生じたり、端部7bの非晶質磁性合金薄帯１の一部が
端部7aのなかにはまり込んだりして、積層ブロック7A〜
7Cの突き合せられた端面間のずれをなくすことが困難で
あるという問題を生じている。このずれδを生じると、
積層ブロック7A〜7Cの突き合せられた端面相互の実効接
触面積が減少し、端面突き合せ部での局部的損失を招
き、巻鉄心８の磁気特性を低下させることになる。

また、非晶質磁性合金薄帯は薄くて脆いものであり、
特に焼鈍後には大変脆くなるという性質がある。このた
め、巻鉄心８を組立てる時に、積層ブロック7A〜7Cの突
き合せた端面に、ずれに伴う前述した現象が生じると、
非晶質性合金薄帯１に外力が加わって薄帯１を破損し易
くなり、鉄心組立て作業性が悪いとともに、巻鉄心の品
質を低下させることになる。

本発明は前記事情に基づいてなされたもので、磁気特
性が良好で品質が優れ、しかも組立て作業性の良好な非
晶質磁性合金薄帯からなる１ターンカット形の巻鉄心を
用いた静止誘導電器の製造方法を提供することを目的と
する。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明の静止誘導電器の製造方法は、多数枚の非晶質
磁性合金薄帯をその両端面が傾斜面をなすように積層し
て複数組の積層ブロックを形成し、この複数組の積層ブ
ロックを重ね合せて巻線に組込み、その後各積層ブロッ
クの両端部を突き合せるように折曲して矩形状の巻鉄心
を形成してなる静止誘導電器の製造方法において、複数
組の積層ブロックを重ね合せる際に、各積層ブロックの
外周側に帯材を設けておき、各積層ブロックの両端部を
突き合せるにあたって、その両端面間に滑材を介在させ
た状態で前記帯材を用いて折曲することを特徴とする。

（作 用） 各積層ブロックは外側に設けた帯材により周方向の力
が与えられて内側に位置する鉄心枠または積層ブロック
の外周面になじむように折曲され、また各積層ブロック
の両端部は両端面間に介在させた板材により各非晶質磁
性合金薄帯の端部が円滑に移動し対向した位置で精度よ
く突き合せられる。

（実施例） 以下本発明を図面で示す実施例について説明する。

まず従来と同様に、第５図および第６図で示すように
非晶質磁性合金薄帯１を連続的に巻回して巻回体３を形
成し、その巻回体３の一部を切断し、第７図のように展
開して多数の非晶質磁性合金薄帯１を積層した状態とす
る。

次に、第８図で示すように複数組に分け、それぞれ非
晶質磁性合金薄帯１を例えば１枚毎に長さ方向に所定ピ
ッチづつずらして積層ブロック7A〜7Cを形成する。

次いで、第２図で示すように内側鉄心枠９の外側に積
層ブロック7A〜7Cを重ね合せ、プレス加工により矩形状
に成形する。この成形に際しては、各積層ブロック7A〜
7Cの最外周側に帯材21を夫々巻回し、且つ各積層ブロッ
ク7A〜7Cにおいて突き合せる両端面の間に板材22を夫々
介在配置しておく。第３図は積層ブロック7Aにおける帯
材21と板材22の配置を拡大して示すものである。前記各
積層ブロック7A〜7Cの外周側に巻回する帯材21は、けい
素鋼や非晶質磁性合金などの磁性合金、あるいはステン
レス鋼や黄銅などの非磁性合金からなる金属薄板を用
い、さらにこの帯材21は積層ブロック7A〜7Cの外周に沿
って矩形状に成形した後に両端部を重ね合せるために、
積層ブロック7A〜7Cの外周長より若干大きめの長さとす
る。また、各積層ブロック7A〜7Cの端面間に介在する板
材22も磁性合金あるいは非磁性合金からなる金属薄板を
使用し、さらに板材22は積層ブロック7A〜7Cの端面間か
ら容易に取外せるようにするために、この端面の長さお
よび幅よりも大きな寸法とする。

そしてこれら各積層ブロック7A〜7Cを焼鈍炉にて歪取
り焼鈍を施す。

次いで、第１図で示すように各積層ブロック7A〜7Cの
両端部7a,7bを直角に拡開して積層ブロック7A〜7C全体
を形状に成形し、この積層ブロック7A〜7Cを上下分割
形の内側鉄心枠９と一緒に巻線12,12に通して組込む。
この場合、各帯材21は積層ブロック7A〜7Cと一緒に形
状に成形されて巻線12,12に組込まれ、一方、板材22は
取り外されている。

その後第１図および第４図で示すように形状をなす各
積層ブロック7A〜7Cの両端部7a,7bを直角に内側へ折り
曲げて、各積層ブロック7A〜7C毎に両端部7a,7bを突き
合せる。この場合、各積層ブロックの両端部7a,7bの両
端面間に板材22を介在させ、この状態で各積層ブロック
7A〜7C毎に、帯材21により積層ブロックに対して図示矢
印方向で示す外周側から周方向の引張力を与えるように
して帯材21の両端部を折り曲げて重ね合せる。このた
め、例えば最内側の積層ブロック7Cは帯材21により周方
向の引張力が与えられて内側鉄心枠９の外周面になじむ
ように変形し、両端部7a,7bの端面が板材22を挾んで対
向した位置で精度良く突き合せられる。

他の積層ブロック7B,7Aも同様に帯材21により周方向
の引張力を与えられて、内側に位置する積層ブロック7
C,7Bに沿って夫々の両端面が板材22を挾んで精度良く突
き合せられる。しかも、各積層ブロック7A〜7Cの突き合
せられる両端面は、前記各帯材21と後述する締付バンド
13の締付け力により、両端面間に介在した板材22に沿っ
て端面傾斜方向に円滑に移動して対向した位置で精度良
く突き合せられる。従って、各積層ブロック7A〜7Cの両
端面間のずれを容易になくすことができる。

最後に第４図で示すように積層ブロック7Aの外周部に
巻回した帯材21を取外し、代りに積層ブロック7Aの外周
部を巻回して各積層ブロック7A〜7Cを締付け固定して矩
形状の１ターンカット形の巻鉄心８を形成する。

このような製造方法によれば、巻線12,12に阻害され
ることなく積層ブロック7A〜7Cを両端面のずれが発生し
ないように容易且つ精度良く組立てることができ、しか
も両端面間のずれの発生に伴う非晶質磁性合金薄帯１の
破損がなく品質が優れた巻鉄心を形成することができ
る。

なお、板材22は、少なくとも積層ブロックを巻線に組
込む工程において、積層ブロック7A〜7Cの両端面間に介
在配置すればよい。

前述した実施例では、帯材21および板材22として金属
薄板を用いている。この場合には、板材22により積層ブ
ロック7A〜7Cの端面間に短絡を生じさせないために、巻
鉄心組立後に板材22を取外す。板材22は前述のように大
きめに形成すれば、積層ブロック7A〜7Cの端面間から幅
方向に容易に取外すことができる。また、帯材21および
板材22は金属材料に限定されず、絶縁物で形成すること
ができる。この場合には帯材21および板材22の両方共巻
鉄心から取外す必要がない。

前述の実施例では、矩形状に成形した積層ブロックの
みを歪取り焼鈍し、その後に巻線と組合せるようにして
いるが、この工程に限定されることはない。すなわち、
巻鉄心を励磁して巻鉄心自身の損失により発熱、昇温さ
せて焼鈍を行なう方法を採用すれば、巻鉄心を巻線と組
立てた後に焼鈍を行なうことができる。この場合には板
材22として絶縁物からなるものを使用し、焼鈍時の熱に
より板材22を焼失させることもできる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の静止誘導電器の製造方法
によれば、巻鉄心を構成する積層ブロックの両端面をず
れることなく精度良く突き合せて、この突き合せ部にお
ける局部的損失の発生を防止できて磁気特性に優れ、し
かも組立作業時の作業性が良好で非晶質磁性合金薄帯の
破損を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の製造方法の一実施例を示
すもので、第１図は積層ブロックを巻線に組合せる工程
を示す説明図、第２図は積層ブロックを矩形状に成形す
る工程を示す説明図、第３図は積層ブロックの端面接合
部を拡大して示す説明図、第４図は巻鉄心と巻線との組
立て体を示す説明図、第５図ないし第12図は従来の製造
方法における工程を示す説明図である。 １……非晶質磁性合金薄帯、7A〜7C……積層ブロック、
８……巻鉄心、12……巻線、21……帯材、22……板材。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多数枚の非晶質磁性合金薄帯をその両端面
   が傾斜面をなすように積層して複数組の積層ブロックを
   形成し、これら複数組の積層ブロックを重ね合せて巻線
   に組込み、その後前記各積層ブロックの両端部を突き合
   せるように折曲して矩形状の巻鉄心を形成してなる静止
   誘導電器の製造方法において、前記複数組の積層ブロッ
   クを重ね合せる際に、各積層ブロックの外周側に帯材を
   設けておき、前記各積層ブロックの両端部を突き合せる
   にあたって、その両端面間に板材を介在させた状態で前
   記帯材を用いて折曲することを特徴とする静止誘導電器
   の製造方法。
2. 【請求項２】帯材は金属材料からなるものである特許請
   求の範囲第１項に記載の静止誘導電器の製造方法。
3. 【請求項３】帯材は絶縁物からなるものである特許請求
   の範囲第１項に記載の静止誘導電器の製造方法。
4. 【請求項４】板材は金属材料からなるものである特許請
   求の範囲第１項に記載の静止誘導電器の製造方法。
5. 【請求項５】板材は絶縁物からなるものである特許請求
   の範囲第１項に記載の静止誘導電器の製造方法。