JP2599076B2

JP2599076B2 - 巻鉄心の巻回装置

Info

Publication number: JP2599076B2
Application number: JP25377092A
Authority: JP
Inventors: 文雄河瀬; 真澄白石
Original assignee: Aichi Electric Co Ltd
Current assignee: Aichi Electric Co Ltd
Priority date: 1992-08-28
Filing date: 1992-08-28
Publication date: 1997-04-09
Anticipated expiration: 2012-04-09
Also published as: JPH06204062A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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ターンカット方式の巻鉄心を円滑・良好に巻回
することができる改良された巻鉄心の巻回装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、配電用変圧器等に使用する巻鉄心
には、低損失の鉄心材料としてけい素鋼帯に代って非晶
質磁性合金薄帯（以下、単に磁性薄帯と称する。）を用
いることが種々検討されており、現在では実用化に向け
て鋭意開発が進められている。この磁性薄帯は、従来の
けい素鋼帯と比較して鉄損及び励磁電流が非常に小さく
優れた磁気特性を備え、変圧器の巻鉄心の材料としては
最適である。

【発明が解決しようとする課題】然るに、前記磁性薄帯
は、製法上の関係から従来のけい素鋼帯と同じ厚さで製
造することができず、その厚さはけい素鋼帯の約１／１
０と極端に薄く、又、非常に脆い性質を有している。従
って、磁性薄帯を使用して巻鉄心を巻回する場合、当初
は磁性薄帯を連続巻回するノーカット方式の巻鉄心を製
造することが多かった。しかし、磁性薄帯は非常に薄く
形成されているので、けい素鋼帯と同様の巻回を行った
場合、即ち、鉄心の占積率を向上させるために、ある程
度のテンションを与えて巻回すると、磁性薄帯が破断し
たり、欠落したりすることが多く、円滑な巻回を行うこ
とが困難であった。従って、巻回に際しては、磁性薄帯
のテンションを、磁性薄帯が破断しないように抑制しな
がら、比較的ゆっくりした巻回速度で巻回しなければな
らなかったので、巻回作業は非常に手間がかかり面倒で
あった。又、巻回された巻鉄心も、巻回時のテンション
が抑制されている関係上、鉄心の占積率が低下し、巻鉄
心が大形化するという問題があった。

【０００４】前記の問題点に鑑み、ノーカット方式に代
えて変圧器の巻線に、１ターン毎に切断した単位鉄心を
挿入して鉄心組立を行う１ターンカット方式で巻鉄心を
製造することも提案されている。この方式で巻鉄心を巻
回するときは、巻回する磁性薄帯を、例えば、鉄心の内
側の周長を基準として、これより２πｔ（ｔは磁性薄帯
の板厚を示す）に相当する寸法だけ順次長くして一枚ず
つ切断し、これを巻回積層していたので、この方式にお
いても作業性が非常に悪く、巻鉄心の生産性を阻害する
大きな要因となっていた。

【０００５】更に、前記の問題点を解決するために、例
えば、磁性薄帯をノーカット方式の如く円形に所定厚さ
巻回した後、この円形鉄心の１ヶ所をグラインダーによ
り半径方向に一括切断し、前記切断した鉄心を一旦帯状
に展延し、帯状となった鉄心の両端部分を所定厚のブロ
ック毎に分割した状態で順次階段状にずらして再積み上
げを行い、この状態で、各ブロック毎に帯状の鉄心を円
形又は矩形状に整形してその両端を階段状に重ね合せ接
合する等して１ターンカット方式の巻鉄心を形成するこ
とも考えられるが、この場合においても、磁性薄帯は非
常に薄く、しかも、脆弱であるため、切断作業時グライ
ンダーによる円滑な切断が行えず、切断面が鋸刃状とな
ったり、切断端が欠落することが多く、この結果、帯状
に展延した状態から矩形状に巻回形成するとき、接合部
に大きな空隙が生じたり、破片が散在する等、巻鉄心の
巻回作業が迅速・良好に行い難い問題があった。又、切
断面が高温化し、鉄心特性に悪影響を与えるおそれがあ
った。その上、磁性薄帯は平滑度が高いため滑りやす
く、従って、巻鉄心を巻層したとき、その軸方向の積層
端面が不揃いとなりやすく、この状態で、巻鉄心を製作
した場合、変圧器の運転中に不揃い部分の鉄心片が振動
して騒音を発生したり、前記鉄心片が欠落して巻線の絶
縁劣化を誘発するという懸念もあった。

【０００６】本発明の目的は、前記種々の問題点に鑑
み、材料自体の磁気特性は非常に優れているものの、鉄
心材料としては、その取扱いが極めて難しい磁性薄帯を
用いて１ターンカット方式の巻鉄心を、その鉄心特性を
低下させることなく、容易に、しかも、効率的に巻回す
ることにより、巻鉄心の生産性を向上させるようにした
巻鉄心の巻回装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は１ターンカット
方式の巻鉄心の巻回に際し、あらかじめ、巻戻し装置に
より基準寸法となる長さ寸法分だけ巻戻しされた複数枚
の磁性薄帯を重ね合わせた状態で、同一の長さ寸法によ
りこれを複数回数切断して１ブロックの単板状の鉄心素
板を形成し、つづいて、前記鉄心素板の長さ寸法を基準
となして、以後巻回する巻鉄心の周長に、順次２πｔに
相当する長さ寸法だけ増す制御設定を行い、長さ寸法の
異なる１ブロックの鉄心素板を順次切断装置により切断
して形成し、前記長さ寸法の異なる鉄心素板を、複数層
づつ整列定規を用いて順次階段状にずらして積層体ブロ
ックを所要数形成する。

【０００８】次に、前記積層体ブロックを順次巻回装置
の搬送台に乗載し、この積層体ブロックを、前記搬送台
上を左右動する搬送装置により挟持して巻取装置の巻込
位置まで搬送する。前記積層体ブロックが巻込位置に達
すると、前記搬送のための挟持が解かれると同時に、積
層体ブロックの上に搬送装置に取付けた押え板が降下乗
載され、かつ、積層体ブロックの前方に搬送装置に設け
た巻込案内ガイドが、巻取装置に具備した巻取枠と近接
する位置まで侵入する。この状態で、前記積層体ブロッ
クは、搬送台に設けた送りローラ等からなる送出装置に
より巻取枠の方向に直線上に送り出される。そして、積
層体ブロックの先端が巻取枠と衝接する直前の位置に達
すると、前記巻込案内ガイドにより強制的に巻取枠の回
転方向側に曲成されながら巻取装置の巻込みベルトによ
って駆動する巻取枠に直接、あるいは、既に巻回されて
いる積層体ブロックの外周に、各積層体ブロックの接合
部がずれないように所定の位置に保持させながら巻回す
る。前記各積層体ブロックの搬送からその巻込までの作
業は、すべて制御装置に内蔵したコントローラにプログ
ラム設定された駆動シーケンスにより、所定回数繰り返
すことによって１ターンカット方式の巻鉄心を巻回して
形成するようにしたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明によれば、磁性薄帯を複数枚重ね合せた
状態で、複数回同一寸法により切断して、これら単板を
所定枚数積層して１ブロックとなした鉄心素板を、基準
となる鉄心素板に対して順次巻鉄心の周長に２πｔだけ
増分しながら切断して形成し、前記長さ寸法の異なる複
数層の鉄心素板を階段状に整列させながら順次積層して
平板状の積層体ブロックを形成し、該積層体ブロックを
挟持して搬送する手段、搬送終了地点において積層体ブ
ロックを自重にて押圧する手段、積層体ブロックを巻取
枠の巻込位置まで案内するための巻込案内手段を具備し
た搬送装置と、前記搬送された積層体ブロックを巻取装
置の巻込位置まで送出する送出手段と、前記巻込位置ま
で送出された積層体ブロックを、巻取枠に巻取るための
前記巻取枠をベルト手段により駆動させる巻取枠駆動手
段とによって構成した巻回装置により、前記積層体ブロ
ックを順次巻回して巻鉄心を形成するようになっている
ため、けい素鋼帯に比べて非常に薄く、しかも、脆い性
質の磁性薄帯の巻回に当っては、大きなテンションを加
えて巻回する必要が全くなく、かつ、各積層体ブロック
は、その巻回の都度押え板による自重力により磁性薄帯
の鉄心特性に影響を及ぼさない範囲で適当な巻締力を付
与しながら巻回することができるので、巻鉄心は大型化
せず、占積率を良好に維持して巻回することが可能とな
る。

【００１０】又、積層体ブロックの巻回時、磁性薄帯は
何枚も積層して巻回することになるため、滑動により位
置ずれが生じやすくなっているが、自重力による押圧手
段及び巻込位置まで良好に曲成案内する巻込案内手段に
より、積層体ブロックの滑動及び巻取枠との衝接を阻止
するように構成してあるので、接合部や積層端面の不揃
いによる弊害及び接衝により磁性薄帯の折曲・破損や巻
回面にしわが生じたりする問題が確実に解決でき、これ
により、磁気特性に優れた磁性薄帯を使用しての巻鉄心
の巻回を、鉄心特性の低下を招くことなく、容易に、し
かも、効率的に行い得、この種巻鉄心の生産性を飛躍的
に向上させることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図１１に
より説明する。最初に図１において、１はフープ材とし
て磁性薄帯２を所定の長さづつ巻戻しを行う巻戻し装置
で、前記磁性薄帯２はそれぞれ図示しない電動機によっ
て駆動するドラム３に巻取られており、本実施例では、
磁性薄帯２を５枚重ねて切断する関係上、磁性薄帯２を
フープ状に巻取ったドラム３を５個用いた例について説
明する。各ドラム３に巻取られた磁性薄帯２は、ドラム
３を電動機にて磁性薄帯２を巻戻す方向に駆動させるこ
とにより、それぞれガイドローラ４，５を介して切断装
置９側に巻戻される。そして、前記個々にドラム３から
巻戻された磁性薄帯２は、図１で示すように、巻戻し装
置１の終端側のガイドローラ５の位置において、自重に
よりループ状に一旦弛ませて５枚重ねとする。前記ルー
プ状に弛ませた磁性薄帯２のループＬの長さ設定は、例
えば、図示しない発光素子と受光素子とからなる検出装
置にて、ループＬの下方端が所定の長さ垂下すると、発
光素子の光が磁性薄帯２に遮ぎられ受光素子に受光され
なくなったとき、前記受光素子から発する信号にてドラ
ム３を駆動する巻戻し装置１の電動機を停止させて磁性
薄帯２の巻戻しを一旦中止し、逆に、発光素子の光を受
光素子が受光したときは電動機を起動させて磁性薄帯２
の巻戻しを行わせることによってループＬの長さを設定
する。

【００１２】前記ループ状に弛ませた磁性薄帯２は、５
枚重ねとなした状態で、ガイドローラ６，ガイド金具７
を介して磁性薄帯送込装置８によって切断装置９側に送
出するもので、前記ガイド金具７は５枚重ねとした磁性
薄帯２が個々にその幅方向に揺動しないように案内する
ものであり、例えば、縦断面がコ字状に形成されてお
り、又、磁性薄帯送込装置８は、従動ローラ８ａと電動
機Ｍ₁にて駆動するロータリエンコーダＲＥ₁を具備し
た駆動ローラ８ｂとによって構成され、前記電動機Ｍ₁
は後述する図３で示す制御装置Ｃからの指令信号によっ
てその回転数が設定されている。更に、前記切断装置９
は固定カッタ９ａと、可動カッタ９ｂとからなり、この
切断装置９も磁性薄帯送込装置８と同様に前記制御装置
Ｃからの指令信号にて駆動するように構成されている。

【００１３】つづいて、図２において、１０は複数枚
（５枚）積層して同一寸法で切断された磁性薄帯２から
なる鉄心素板１１を載せる載置台を示し、１２は前記載
置台１０の手前側に載置台１０と一体的に形成した鉄心
素板１１の揃え台である。そして、本実施例において
は、切断装置９により切断された複数枚（５枚）の鉄心
素板１１は、例えば、６回同じ長さ寸法で切断したもの
を順次載置台１０から図２に示す揃え台１２上に移し、
例えば、直角形の整列定規１３を用いて前記複数枚の鉄
心素板１１を同一位置に整列・積層する。このように、
切断された同一長さ寸法の鉄心素板１１を複数枚（本例
では３０枚）整列定規１３により整列させて一つの単位
積層体１１ａを形成する。前記のように、一つの単位積
層体１１ａに相当する長さ寸法の鉄心素板１１の切断が
終了すると、次の単位積層体１１ｂを形成するための鉄
心素板１１の切断が前記同様にして行われる。この際、
切断される鉄心素板１１の長さ寸法は、例えば、図１４
に示す巻鉄心Ｔの接合部Ｔ₁を突合せ接合するときは、
前層の長さ寸法に２πｔ（ｔは単位積層体の積層厚）を
加算した長さとなり、この長さ寸法は制御装置Ｃから出
力される指令信号により磁性薄帯送込装置８を駆動させ
て、磁性薄帯２を前記長さ寸法分だけ切断装置９側に送
出し、次層の単位積層体１１ｂを形成するための鉄心素
板１１を切断する。

【００１４】そして、前記単位積層体１１ｂの形成に際
しては、前層の単位積層体１１ａとの接合部Ｔ₁の位置
をずらすために、図２のように、単位積層体１１ａ上の
整列定規１３の隅角部に板状の位置決め定規１４を当が
い、この定規１４に一方端を当接させて次層の単位積層
体１１ｂを、前層の単位積層体１１ａ上に一定の寸法
（定規１４の幅寸法分）だけ長さ方向にずらして整列・
積層するものである。このように、単位積層体１１ａ，
１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ（図６参照）を階段状にずらし
た状態で複数層積層して前記図６に示す積層体ブロック
１５を設ける。

【００１５】次に、図３で示す１６は各積層体ブロック
１５ないし１５ｃを図１４，１５で示すように、各ブロ
ック毎に順次円形に巻回するために構成した本発明の巻
鉄心巻回装置（以下、単に巻回装置と称する）であり、
この巻回装置１６は大別すると、各積層体ブロックを挟
持して先端が後述する巻取装置まで延設した搬送台１７
上を移動させる搬送装置１８と、前記搬送された積層体
ブロック１５を巻取枠１９に順次巻取るための巻取装置
２０と、前記搬送された積層体ブロック１５を巻取装置
２０の巻込位置Ｓまで送出する送出装置４５とによって
概略構成されている。

【００１６】前記本発明の巻回装置１６において最初に
搬送装置１８の詳細構造について説明する。図３，５，
８において、２１は本発明の巻回装置１６の基台を示
し、この基台２１の上面には、その長さ方向に沿って図
５，８で示すように、案内レール２２が２条所定の間隔
を保って敷設されている。そして、前記基台２１上に
は、図８で示すように、搬送台１７が基台２１との間に
空間を保って配置されており、この搬送台１７はその長
さ方向と直交する縦断面をほぼコ字型をなして、その長
さ方向の両端部に配設した支持枠体（図６に一方のみ図
示）２１ａに支着されており、しかも、搬送台１７の上
面中央には、同じく、図８に示す如く、長さ方向に沿っ
て空孔を形成し、その中心部に断面コ字型のガイド部材
２３を遊合させて前記支持枠体２１ａ（一方のみ記載）
間に横架することにより、搬送台１７の上面にその長さ
方向に沿って２条のガイド溝２４を形成する。

【００１７】次に、前記搬送装置１８は搬送台１７のガ
イド溝２４に沿って搬送台１７を前後（図５の左右方
向）動できるように構成されており、その構造は図５，
８で示すように、搬送台１７を跨ぐようにして底板２５
ａを案内レール２２に移動可能に係合させた中空角筒状
の搬送枠体２５と、この搬送枠体２５の底板２５ａ上に
搬送台１７の上面と合致するようガイド溝２４に臨ませ
て立設した板状の一対の挟持台２６，２６と、ガイド部
材２３の下側において該挟持台２６，２６間に固着され
て搬送台１７の後部（図３の右側）内側に取付けた電動
機２７と駆動連結する回転螺軸２８を螺合・貫通させた
移動台２９とによって概略構成されており、電動機２７
の起動によって回転螺軸２８が回転すると、移動台２９
を介して搬送枠体２５を案内レール２２に沿って搬送台
１７の前後方向に移動させる。

【００１８】つづいて、図５，８において、３０，３１
は搬送装置１８の挟持台２６，２６にピストンロッド
ａ，ｂを対応させて搬送枠体２５の天板２５ｂに垂設し
たシリンダで、搬送台１７に順次乗載した積層体ブロッ
ク１５を挟持台２６，２６とピストンａ，ｂとの間で挟
持して搬送台１７上を移動させる。３２，３３は搬送枠
体２５の天板２５ｂ上において、取付位置を互いに上下
方向にずらしかつ、ピストンロッドｃ，ｄをそれぞれ相
対応する方向に位置させた状態で、２個１組として配設
したシリンダ群で、各シリンダ３２，３３のピストンロ
ッドｃ，ｄの先端にはワイヤ３４，３４ａの基端が溶接
等によって止着されている。３５は搬送枠体２５内に配
置した押え板で、この押え板３５は、例えば、図５で示
すように、シリンダ３２，３３のピストンロッドｃ，ｄ
と対応する位置において、天板２５ａの前，後部に垂設
したワイヤガイド３６，３７に挿通させた前記ワイヤ３
４，３４ａにより、搬送台１７との間で積層体ブロック
１５が乗載できる間隔を保って吊設されており、又、前
記押え板３５は図９で示すように、幅方向の端部側にシ
リンダ３０，３１のピストンロッドａ，ｂが貫通する長
孔ｅが、中心部には横長な切欠孔ｆがそれぞれ穿孔され
ている。更に、前記押え板３５の後部（図９の右側）に
は、切欠孔ｆの開口端を塞ぐようにしてストッパー３８
が押え板３５の幅方向と平行させて止着されている。

【００１９】図５において、３９は搬送枠体２５の後部
側において天板２５ｂに垂設した係止片で、押え板３５
が一定の距離移動した場合、ストッパー３８が前記係止
片３９と衝接して押え板３５の移動範囲を規制する。４
０，４１はシリンダ３０，３１の側方（図８の左右方
向）において、搬送枠体２５の前部側に基端を天板２５
ｂに枢支させて取付けたシリンダで、搬送枠体２５に止
着した係止ピン４１ａに係載されており、そのピストン
ｇには図５で示すように、積層体ブロック１５の巻込案
内ガイド４２がシリンダ４０，４１の駆動によって進退
できるように止着されている。なお、搬送枠体２５の天
板２５ｂには、図５，８で示すように、押え板３５の切
欠孔ｆと対応する中心部にその前部（図５の左から右）
に向けて切込孔ｈが穿設されている。

【００２０】次に、搬送台１７の先端（図３の左側）に
おいて、基台２１に取付けた巻取装置２０の構造につい
て説明する。図３，４において、前記巻取装置２０は、
基台２１の先端に垂直に取付けた巻取台４４と、この巻
取台４４に、搬送台１７の延長線上の位置において巻取
枠１９を着脱自在に具備した巻取軸４６駆動用の巻取電
動機４７と、巻取枠１９の外周にほぼ１周分巻掛けられ
て積層体ブロック１５ないし１５ｃを順次巻回積層させ
るための巻込ベルト４８と、巻取台４４の外周側に複数
個配設した前記巻込ベルト４８巻掛用のガイドローラ４
９と、巻込ベルト４８に一定のテンションを付与するた
めのシリンダ５０と、更に、巻取軸４６の移動を緩衝的
に受止めてその移動を規制するためのシリンダ５１とに
よって概略構成されている。そして、前記巻込ベルト４
８は巻取電動機４７を駆動源として、該電動機４７が起
動すると、巻取枠１９との間の摩擦抵抗及び巻取枠１９
上に巻回された積層体ブロック１５との間の摩擦抵抗に
よって積層体ブロック１５を巻込みながら走行する。

【００２１】又、前記巻取装置２０には、図６，１０，
１１で示すように、巻取装置２０の積層体ブロック１５
を巻込位置Ｓにおいて、上側には巻取枠１９に巻回した
積層体ブロック１５を円形状に修正し、かつ、積層体ブ
ロック１５の巻始め、あるいは巻終り端がその巻込位置
Ｓにおいて跳ね返るのを阻止して押圧保持するための巻
層体押圧装置５２と、巻込みローラ５３とが具備されて
おり、前記巻層体押圧装置５２は図３，１０で示すよう
に、巻取枠１９あるいは巻回された積層体ブロック１５
の外周面に巻込ベルト４８を介して摺接する小径な押圧
ローラ５４と、ガイドローラ４９と同種なローラからな
るベルト巻掛用ローラ４９ａとを上下方向において、回
転自在に取付けたローラ取付枠５５と、該ローラ取付枠
５５に突設されて巻取台４４に前記ローラ取付枠５５を
回動自在に枢着させる枢軸５５ａと、前記巻取台４４に
取付けた支持部材５６により基端を枢支し、先端のピス
トンロッドｊをローラ取付枠５５に横架した支持軸５７
に枢着したシリンダ５８とからなる。

【００２２】そして、巻取装置２０の運転中は、シリン
ダ５８の駆動により、ベルト巻掛用ローラ４９ａを支点
として押圧ローラ５４を巻取枠４５の外周に弾性的に接
触させ、巻回途中あるいは既に巻回した積層体ブロック
１５が円形状となるように押圧付勢している。一方、前
記ベルト巻掛用ローラ４９ａは図１０で示すように、巻
込ベルト４８が巻掛けられるローラ部分を回転軸４９ｂ
に止着し、この回転軸４９ｂをローラ取付枠５５に軸受
部材を介して回転自在に構成し、前記回転軸４９ｂのベ
ルト巻掛用ローラ４９ａの支着部分を除く回転軸部分
は、ローラ取付枠５５に一方端を固定した覆筒５９にて
被覆されており、この覆筒５９にはアルミ等からなる細
幅な金属板や合成樹脂等可撓性に富む薄板６０が、その
上部を図１１で示すように、覆筒５９の外周に巻付けて
これをＣリング等の固定部材６１を用いて覆筒５９に固
着することにより、下部を自由端となした状態で垂設さ
れている。

【００２３】次に積層体ブロック１５を前記巻取装置２
０の巻込位置Ｓまで送出案内する送出装置４５の構造を
説明する。図３，７，８において、基台２１の先端（巻
取装置２０）側に搬送台１７を跨いで前記基台２１上に
搬送枠体２５が通り抜けることができる高さ寸法で立設
したゲート状の取付枠体６２と、この取付枠体６２に、
搬送枠体２５の天板２５ｂに切欠いた切込孔ｈと遊合で
きる位置で垂設した積層体ブロック１５の押圧シリンダ
６３と、このシリンダ６３のピストンロッド６３ａ先端
に回転自在に取付けた押圧ローラ６４と、この押圧ロー
ラ６４と対応する下側位置において、搬送台１７と基台
２１との空所に、前記搬送台１７に開口した空孔６５か
ら外周縁の一部を搬送台１７の上面と合致する位置に臨
ませた状態で、取付枠体６２に回転自在に取付けた送出
ローラ６６と、この送出ローラ６６を巻取軸４６と同期
させて駆動する電動機６７とによって構成されている。
そして、積層体ブロック１５が搬送装置１８にて搬送台
１７上を巻取装置２０側に一定の距離搬送され、これを
基台２１の先端（図６参照）に取付けた搬送装置１８検
出用のセンサ６８が検出すると、搬送装置１８はその移
動を停止するため、これにより、積層体ブロック１５は
直ちに押圧ローラ６４と送出ローラ６６とに挟持され、
該送出ローラ６６の駆動によって積層体ブロック１５を
巻取装置２０の巻込位置Ｓまで順次移動させる。

【００２４】なお、図６において、６９は積層体ブロッ
ク１５が巻取装置２０により巻取枠１９に巻回される
と、これを検出するためのセンサで、挟持台２６の先端
に取付けられており、搬送装置１８は、前記センサ６９
の検出により制御装置Ｃからの指令で電動機２７が積層
体ブロック１５の搬送時に対して逆回転して所定位置ま
で後退させる。一方、巻込みローラ５３は、巻層体押圧
装置５２の小径な押圧ローラ５４と相対向して一定の間
隔を保った状態で巻込ベルト４８に巻掛けられており、
又、この巻込みローラ５３には積層体ブロック１５の幅
方向への移動を規制する案内ガイド７０がその基端を搬
送台１７の突端に取付けた状態で遊合されている。更
に、７１は基台２１上において、搬送台１７の側面を被
うカバー体である。

【００２５】次に、本発明の動作について説明する。は
じめに、制御装置Ｃより、巻取枠１９に巻回する最初の
積層体ブロック１５を構成するための単位積層体１１ａ
を、磁性薄帯２を切断して形成する指令信号が電動機Ｍ
₁に出力され、該電動機Ｍ₁を駆動する。この結果、ド
ラム３から巻戻された５枚重ねの磁性薄帯２は、その送
込装置８の従動ローラ及び、駆動ローラ８ａ，８ｂに挟
持された状態で、指令信号により支持された長さ寸法分
だけ順次切断装置９に送り込まれる。前記切断装置９に
送り込まれた磁性薄帯２は、制御装置Ｃからの切断指令
信号により作動する可動カッタ９ｂにより切断して５枚
１組の鉄心素板１１を形成する。前記切断が終了する
と、再び制御装置Ｃからの指令信号により磁性薄帯２が
前回と同じ長さ分だけ磁性薄帯送込装置８によって切断
装置９に送り込まれる。これらの動作、即ち、磁性薄帯
２の送り込み長さ及び切断寸法は、事前に制御装置Ｃ内
の図示しないコントローラに設定したプログラムによっ
て実行される。そして、前記５枚１組で、かつ、同一寸
法の鉄心素板１１を、磁性薄帯２により本例では６回
（計３０枚）切断して設けることによって単位積層体１
１ａ用の鉄心を設ける。前記切断された鉄心素板１１は
切断の都度載置台１０から揃え台１２台上に、例えば、
手作業で移動させて図２のように整列定規１３により、
鉄心素板３０枚を整列させて１組の単位積層体１１ａを
形成する。なお、鉄心素板１１は整列定規１３を用いて
巻回装置１６の搬送台１７上で整列させるようにしても
よい。

【００２６】前記のように、１組の単位積層体１１ａを
形成する鉄心素板１１の切断が終了すると、制御装置Ｃ
からは、単位積層体１１ｂを形成するための鉄心素板１
１の切断を開始する指令信号が出力される。この際の指
令信号は、前回の単位積層体１１ａを切断した長さに、
例えば、２πｔを加算した長さであり、これも事前に制
御装置Ｃ内の図示しないコントローラにすべてプログラ
ム設定されており、前記同様、磁性薄帯巻込装置８及び
切断装置９を交互に６回駆動させて第２の単位積層体１
１ｂを形成するための鉄心素板１１を切断する。前記切
断された鉄心素板１１は、その都度図２で示すように、
第１の単位積層体１１ａの上に位置決め定規１４を当て
がい、前記単位積層体１１ａとは２πｔに相当する長さ
寸法と定規１４の幅寸法分だけ鉄心素板１１をその長手
方向にずらした状態で積層して第２の単位積層体１１ｂ
を形成する。このように、制御装置Ｃからの指令信号に
応じてドラム３から、巻戻しされた磁性薄帯２を送込装
置８により順次切断装置９に送り、これを切断すること
により、事前に制御装置Ｃにてプログラム設定した所定
数の単位積層体１１ａないし１１ｄを揃え台１２，ある
いは，搬送台１７上で整列させて１つの積層体ブロック
１５を形成する。

【００２７】つづいて、前記のようにして形成した積層
体ブロック１５を巻回装置１６により巻回する場合につ
いて説明する。巻回に際しては、巻回装置１６の搬送台
１７上の後部側に単位積層体１１ａないし１１ｄを積層
して形成した積層体ブロック１５を載せる（単位積層体
１１ａないし１１ｄを搬送台１７上で積層した場合はそ
のままでよい）。前記の状態で、巻回装置１６の図示し
ない始動スイッチを投入すると、搬送台１７先端の巻込
位置Ｓ付近には、積層体ブロック１５が存在していない
ことを搬送装置１８に設けた巻回検出センサ６９が検出
し、この検出信号により制御装置Ｃから電動機２７への
駆動信号が出力され、回転螺軸２８を回転させて搬送装
置１８を積層体ブロック１５を載置した搬送台１７の後
部側に後退させる。そして、前記巻回検出センサ６９に
て図５のように、積層体ブロック１５の先端側を検出す
ると、電動機２７は制御装置Ｃからの指令信号にてしば
らくの間駆動してから停止するようにプログラム設定さ
れているので、搬送装置１８は積層体ブロック１５を搬
送するのに最適な位置で停止させることができる。これ
は、積層体ブロック１５を搬送台１７の任意な位置にセ
ットしても常に最適な状態で搬送できるようにするため
である（図１６の６９，２７参照）。

【００２８】前記のように、搬送装置１８が積層体ブロ
ック１５の載置場所で停止すると、制御装置Ｃからの指
令信号により搬送枠体２５に垂設したシリンダ３０，３
１が駆動し、そのピストンロッドａ，ｂが押え板３５の
長孔ｅを貫通して積層体ブロック１５上に降下し、図
５，８で示すように、挟持台２６との間で前記積層体ブ
ロック１５を挟持する（図１６の３０，３１参照）。こ
のあと、再び制御装置Ｃから電動機２７に駆動指令が出
力されて電動機２７を再駆動する。この場合、電動機２
７は前記とは逆に搬送装置１８を前進（巻取装置２０
側）させる方向に駆動し、回転螺軸２８の回転によって
搬送装置１８を巻取装置２０側に移動させる。この結
果、シリンダ３０，３１のピストンロッドａ，ｂと挟持
台２６，２６とによって挟持される積層体ブロック１５
は、搬送台１７上をその先端側に向けて搬送される。そ
して、積層体ブロック１５を挟持した搬送装置１８は、
図６で示すように、搬送装置検出用のセンサ６９により
検出されると、電動機２７は検出時点から一定時間経過
後駆動を停止する。従って、搬送装置１８は移動が停止
され、積層体ブロック１５の搬送をその巻込み最適位置
で止める。この場合、前記搬送装置１８は取付枠体６２
をくぐり、搬送枠体２５の切込孔ｈにシリンダ６３を遊
合した状態で停止する（図６，８及び図１６の２７，３
０，３１参照）。

【００２９】積層体ブロック１５が巻込位置Ｓまで搬送
されると、これを挟持台２６との間で挟持していたシリ
ンダ３０，３１はその投入が解かれ、ピストンロッド
ａ，ｂを上昇させて挟持を解除する。つづいて、制御装
置Ｃからの指令信号で搬送枠体２５上のシリンダ３２，
３３が投入されピストンロッドｃ，ｄを互いに相反する
方向に突出させ、ワイヤ３４，３４ａにより吊持してワ
イヤガイド３６，３７側に引上げていた押え板３５の引
上げ状態を解く。この結果、押え板３５は自重により積
層体ブロック１５上に図６で示す如く降下し乗載され
る。前記押え板３５の降下後、制御装置Ｃからの指令信
号によりシリンダ６３が投入されると、そのピストンロ
ッド６３ａが降下し先端の押圧ローラ６４が、押え板３
５の切欠孔ｆを通って図６に示すように、積層体ブロッ
ク１５を、送出ローラ６６との間において挟持する。押
圧ローラ６４の降下が終わると、電動機６７が制御装置
Ｃからの指令信号にて起動する。この際、電動機４７も
同時に起動する。電動機６７の起動により積層体ブロッ
ク１５は図６において巻取装置１８の巻取枠１９側に送
出ローラ６６により送出される。そして、積層体ブロッ
ク１５の先端が図７に示すように、巻取装置２０の巻込
位置Ｓに進入すると同時に、シリンダ４０，４１が制御
装置Ｃからの指令信号により投入されてそのピストンロ
ッドｇが突入し、巻込案内ガイド４２を積層体ブロック
１５の先端上方から前記巻込位置Ｓに進入させる（図１
６の３２，３３，６３，６７，４７，４１参照）。

【００３０】前記のように、送出ローラ６６により積層
体ブロック１５が巻込位置Ｓまで送出されると、該積層
体ブロック１５上に自重降下している押え板３５は、そ
の後部側に設けたストッパー３８が搬送枠体２５に取付
けた係止片３９と衝接するまで積層体ブロック１５と共
同して移動する。この押え板３５は積層体ブロック１５
を巻込位置Ｓまで送出する際、単位積層体１１ａないし
１１ｄが相互にずれるのを防ぐおもりの役目を果たすも
ので、積層体ブロック１５はその積層状態を良好に維持
して巻取枠１９に巻込むことができる。そして、前記積
層体ブロック１５の先端が巻取装置２０の巻込位置Ｓに
進入すると、積層体ブロック１５は図１２で示すよう
に、巻取枠１９を図３の左方にその板厚に相当する寸法
分だけシリンダ５１の付勢力に抗して押動し、巻込みロ
ーラ５３との間に隙間を形成させ、この隙間から積層体
ブロック１５の先端を巻取枠１９と巻込ベルト４８との
間に潜り込ませる。この場合、巻取枠１９は既に電動機
４７の駆動により回転しており、かつ、この巻取枠１９
の外周に巻掛けた前記巻込ベルト４８も、ガイドローラ
４９を介して走行状態にあるため、巻込位置Ｓに進入し
た積層体ブロック１５は、案内ガイド７０によって横滑
りすることなく、順次巻取枠１９の外周面に巻込みベル
ト４８により圧接して巻取られる。

【００３１】前記積層体ブロック１５の巻回に当って
は、図６で示すように、積層体ブロック１５は送出ロー
ラ６６により巻取枠１９に対して水平方向に送出される
が、巻込位置Ｓに進入すると同時に、巻込案内ガイド４
２が巻込位置Ｓに斜め上方から進入し、積層体ブロック
１５の先端を巻取枠１９の外周面と衝接させることな
く、図１２で示すように、巻取枠１９に沿って曲成させ
ながら巻取枠１９と巻込みローラ５３との間に送り込む
ことができるため、積層体ブロック１５は、その巻込み
の先端部分が巻取枠１９と衝接して折れ曲ったり、ある
いは、跳ね上ったり、更には、巻取枠１９に対して斜行
状態で巻回されるのを確実に防ぐことができる。又、前
記積層体ブロック１５の巻回時には、巻層体押圧装置５
２の覆筒５９に上部を巻着した薄板６０が巻込位置Ｓ内
に垂下しており、この薄板６０は積層体ブロック１５の
巻回当初は、図１２で示すように、その自由端（下端
側）を巻取枠１９の外周に押し付けられた状態で積層体
ブロック１５の巻回が行われる。この場合、薄板６０は
ベルト巻掛用ローラ４９ａとは別にローラ取付枠５５に
固定された覆筒５９に止着されて巻込みベルト４８と並
行して垂下されているだけであるので、ベルト巻掛ロー
ラ４９ａの回動を阻害したり、薄板６０自体が積層体ブ
ロック１５と一体的に巻取枠１９に巻回されるというこ
とは全くない。

【００３２】前記のようにして、積層体ブロック１５を
その外側に巻込ベルト４８を圧接させながら巻取枠１９
に巻回し、その巻回が終了近くになると、積層体ブロッ
ク１５の巻始め端は、単位積層体１１ａないし１１ｄを
階段状となした状態で、巻層体押圧装置５２の小径な押
圧ローラ５４と接触する位置に達し、図１３で示すよう
に、前記薄板６０は、その下部が巻取枠１９と既に巻回
されている積層体ブロック１５との間に強固に挟持され
ているので、前記積層体ブロック１５の先端部分が巻取
枠１９に巻回されて巻込位置Ｓまで達した場合、前記先
端部分は幅方向の端部側において、前記薄板６０により
巻取枠１９側に押圧付勢されることとなるため、巻込ベ
ルト４８が存在していない巻込位置Ｓにおいて、積層体
ブロック１５の巻始め端が巻取枠１９と反対側に反り返
ったりして、その巻終り端側と絡まって積層体ブロック
１５の巻始めと巻終りとの接合が不完全となったり、あ
るいは、巻終り端が巻始め端の外側に不揃いの状態で重
合するのを良好に回避させることができる。又、積層体
ブロック１５の巻取りが終了すると、本実施例の場合、
制御装置Ｃからの指令信号により電動機４７を、前記巻
取枠１９を更にほぼ１回転させる如く駆動し、積層体ブ
ロック１５の巻始めと巻終りが重合する部位を、巻層体
押圧装置５２の押圧ローラ５４に巻込用ベルト４８を介
して接触する位置で停止させる。即ち、巻込位置Ｓのや
や上方位置となる。

【００３３】この結果、前記押圧ローラ５４は、シリン
ダ５８にてベルト巻掛用ローラ４９ａを支点として常時
巻取枠１９側に押圧付勢されているので、巻取枠１９に
巻回した積層体ブロックをできる限り円形に近い状態が
維持できるように押圧している。更に、前記積層体ブロ
ック１５が巻取枠１９に巻回されると、巻層体押圧装置
５２の薄板６０は、前記のように、巻取枠１９をほぼ１
回転に近い状態で空転させることにより、巻取枠１９と
積層体ブロック１５との挟持が解かれ、改めて、積層体
ブロック１５の外周と巻込みベルト４８との間に挟持さ
れ、次の積層体ブロック１５ａ（図１４参照）の巻回に
備えている。このように、前記金属薄板６０が巻取装置
２０の巻込位置Ｓをを塞ぐようにして、既に巻回した積
層体ブロック１５の外側に配置されていることにより、
前記巻込位置Ｓにおいて、巻回した積層体ブロック１５
の巻終り端が巻込位置Ｓから搬送台１７側に反り返っ
て、次に巻回する積層体ブロック１５ａの巻込位置Ｓへ
の進入、巻回を妨げるのを確実に防ぐことが可能とな
る。

【００３４】前記のように、積層体ブロック１５の巻回
が終了すると、巻回検出センサ６９は積層体ブロック１
５が巻込位置Ｓに存在していないことを検出する。前記
検出信号が制御装置Ｃに入力されて一定時間経過すると
（積層体ブロック１５の巻回終了時）前記制御装置Ｃか
らは、電動機６７，４７には駆動停止指令信号が、又、
シリンダ３２，３３，４０，４１には投入解除の信号
が、それぞれ出力されて巻取枠１９及び送出ローラ６６
の回転を停止させる。一方シリンダ４０，４１は投入解
除指令によりピストンロッドｇが後退して巻込案内ガイ
ド４２を図６に示す原位置まで後退させるとともに、シ
リンダ３２，３３によりピストンロッドｃ，ｄを後退さ
せ、ワイヤ３４，３４ａを引き上げて押え板３５を図５
に示すように、ワイヤガイド３６，３７と当接する位置
まで上昇させる。更に、この時点、即ち、巻込案内ガイ
ド４２及び押え板３５がそれぞれ原位置に復帰した時点
と相前後して制御装置Ｃから電動機２７に駆動指令信号
が出力され、搬送装置１８を再び搬送台１７の後部側に
移動させ、次に巻回する積層体ブロック１５ａの搬送に
備える（図１６の６７，４７，３２，３３，４０，４１
参照）。なお、シリンダ６３は積層体ブロック１５の送
り出しが完了した時点で、図１６に示すように、投入状
態が解除され、原位置に上昇している。

【００３５】前記巻回装置１６による積層体ブロックの
巻回作業は、各積層体ブロック１５ないし１５ｃを巻回
する毎に、制御装置Ｃ内の図示しないコントローラにあ
らかじめプログラム設定した駆動シーケンスによって自
動的に巻回が行われ、図１４，１５で示すように、巻鉄
心Ｔを巻回するものである。

【００３６】又、積層体ブロックの巻回毎に降下する押
え板３５は、図５で示すように、積層体ブロック１５上
に全面が乗載するために平板状に形成した押え板３５に
代えて、例えば、図１７に示すように、押え板３５ａの
先端を弓状に湾曲させ、積層体ブロックに乗載させたと
きは、前記先端の湾曲部３５ｂを積層体ブロックの先端
から突出させるようにして乗載し、積層体ブロックの巻
込時は、前記湾曲部３５ｂが巻取枠１９と衝接する寸前
の部位まで移動させ、積層体ブロックの先端を押え板３
５ａ先端の湾曲部３５ｂに沿わせながら、巻取枠１９と
巻込ベルト４８との間を挿入させて巻回することによ
り、巻込案内ガイド４２を用いることなく、積層体ブロ
ックを巻取枠に巻取るようにして巻鉄心Ｔを形成するよ
うにしても、本発明は成立するものである。

【００３７】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成したの
で、次に示すような効果を有する。（１）、本発明の巻鉄心巻回装置は、単位積層体を階段
状にずらして形成した積層体ブロックを挟持してこれを
搬送台の巻込位置まで搬送する搬送装置に、積層体ブロ
ックの積層が崩れないように自重にて押圧保持する押え
手段と、積層体ブロックの巻回当初、その先端を巻取装
置の巻込位置から巻取枠の外周面に向かって円滑に案内
するための巻込案内ガイドが具備させてあるので、磁性
薄帯の巻回に際しては、積層体ブロックを構成する単位
積層体が個々にずれたり、あるいは、積層ブロックの先
端が巻取枠と衝突して折曲したり、積層状態がずれたり
して巻鉄心の巻回を困難にするようなことは全くなく、
非晶質磁性合金薄帯からなる巻鉄心の巻回作業を円滑・
良好に行うことができる。（２）、又、本発明の巻鉄心巻回装置における巻取装置
には、巻取枠に巻回した積層体ブロックの巻始め端や巻
終り端が、積層体ブロックを巻取枠に圧接保持させる巻
込みベルトが存在していない部位（巻取装置の巻込位
置）において、巻取枠の反対側に反り返るのを防ぐ細幅
の金属あるいは樹脂製の薄板が具備されているため、こ
の金属薄板が既に巻回した積層体ブロックの巻込位置に
存在する部位を、その外周より巻取枠側に押圧付勢して
いるので、次層の積層体ブロックを巻回するに当って
は、前層の積層体ブロックと接衝することなく、これを
円滑に巻回することができる。

【００３８】（３）、その上、複数の単位積層体を積層
して構成されている積層体ブロックの巻回に当っては、
単位積層体を形成する一枚一枚の非晶質磁性合金薄帯は
非常に薄く、これを積層した場合、その積層厚を厚くす
るに従ってガサガサになりやすくなっているが、本発明
はこれらの点を考慮して巻回に当っては、前記押え板に
よる自重効果と薄板の使用による巻締効果とにより、巻
鉄心の占積率を著しく向上させて巻鉄心の巻回を行うこ
とができる等、巻回する積層体ブロック自体に所定の板
厚を具備させて、その巻込時における機械的な歪等鉄心
特性に悪影響を与える問題を解消することができること
と相まって、鉄心特性に優れた巻鉄心を効率的に巻回す
ることが可能となり、この種巻鉄心の生産性を著しく向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の巻回装置により巻回する磁性薄帯を所
定の長さ巻戻してこれを切断する磁性薄帯の巻戻し装置
及び切断装置を示す概略構成図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】本発明の巻回装置を示す概略構成図である。

【図４】本発明の巻回装置の要部をなす巻取枠駆動装置
の斜視図である。

【図５】本発明の巻回装置の要部をなす積層体ブロック
搬送装置の要部を示す縦断面図である。

【図６】積層体ブロック搬送装置の動作途中を示す要部
縦断面図である。

【図７】積層体ブロック搬送装置の最終移動位置におい
て積層体ブロックの巻回状況を説明するための説明図で
ある。

【図８】積層体ブロック搬送装置の要部縦断面図であ
る。

【図９】押え板の斜視図である。

【図１０】巻回される積層体ブロックを巻取枠側に押圧
付勢する積層体ブロック押圧装置の要部を縦断して示す
正面図である。

【図１１】同じく積層体ブロック押圧装置の要部を縦断
して示す側面図である。

【図１２】積層体ブロックの巻回直前の状態を説明する
ための説明図である。

【図１３】積層体ブロックの巻回終了の状態を説明する
ための説明図である。

【図１４】巻取枠に巻回した巻鉄心の正面図である。

【図１５】本発明の巻回装置により巻回した巻鉄心の斜
視図である。

【図１６】本発明の動作を説明するためのタイムチャー
ト図である。

【図１７】本発明の他の実施例を説明するための説明図
である。

【符号の説明】

１５ないし１５ｃ積層体ブロック１６巻回装置１７搬送台１８搬送装置１９巻取枠２０巻取装置２５搬送枠体３５押え板４２巻込案内ガイド４５送出装置４８巻込ベルト５２巻層体押圧装置６０薄板Ｃ制御装置Ｓ巻込位置

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】非晶質磁性合金薄帯を同一長さ寸法で複
数枚切断しこれを所要枚数積層して単位積層体を形成
し、かつ、前記単位積層体の長さ寸法を基準として、そ
れに２πｔの長さ寸法分だけ増分して形成した複数の単
位積層体を階段状に積層して構成した積層体ブロックを
乗載するための搬送台と、前記積層体ブロックを挟持し
て搬送台上を移動させる搬送装置と、前記搬送された積
層体ブロックの挟持を解いてこれを巻取装置の巻込位置
まで送出する送出装置と、更に、前記送出装置から送出
される積層体ブロックを巻込むための巻取枠及びその外
周を囲繞するように囲む巻込みベルトを具備した巻取装
置とによって構成したことを特徴とする巻鉄心の巻回装
置。
【請求項２】前記搬送装置は、積層体ブロックを挟持
する手段と、前記積層体ブロックを所定位置に搬送して
前記挟持を解いたとき自重降下する板状の押え板にて積
層体ブロックを搬送台上に押圧する手段と、積層体ブロ
ックの送出時これを巻取装置の巻取枠まで案内する巻込
案内手段とを備えて構成したことを特徴とする請求項１
記載の巻鉄心の巻回装置。
【請求項３】前記積層体ブロックを搬送台に押圧する
手段は、先端を弓状に曲成した押え板にて構成したこと
を特徴とする請求項２記載の巻鉄心の巻回装置。
【請求項４】前記巻取装置には、上部を固定して下部
を自由端となした金属板等可撓性に富む薄板を巻取装置
の巻込位置に具備させ、この薄板の自由端を既に巻回し
た積層体ブロックと巻込ベルトとの間に嵌入させて、前
記積層体ブロックを次層の積層体ブロックを巻回するま
で巻取枠側に押圧加勢させるように構成したことを特徴
とする請求項１記載の巻鉄心の巻回装置。