JP2742873B2 - 変圧器鉄心の組立装置 - Google Patents

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変圧器鉄心を、該鉄心の破
片が外部に漏出しないように迅速・確実に組立可能とし
た変圧器鉄心の組立装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、配電用変圧器等に用いる変圧器鉄
心には、鉄心材料として非晶質磁性合金薄帯（以下、単
に磁性薄帯という）を使用したものが種々開発されてい
る。この磁性薄帯は磁性合金の融体を超急冷して製造す
るもので、鉄損が非常に小さく優れた磁気特性を備えて
いる。そして、前記磁性薄帯からなる変圧器鉄心により
配電用の変圧器を製造する場合は、以前から磁性薄帯を
連続巻回した接合部を全く有しないノーカット方式の変
圧器鉄心（以下、巻鉄心という）を使用していたが、前
記巻鉄心は、巻線を鉄心に直接巻付けしなければならな
いので、巻線作業は手間がかかるとともに、巻線内側の
絶縁シリンダ内に占める鉄心の占有率を良好に保つうえ
から、鉄心断面を円形に近い段付構造としていたので、
巻鉄心の製造工程が複雑化する。その上、巻線自体も特
殊な治具を用いて巻回していたので、必然的に径寸法が
大きくなり、変圧器全体が大形化し、その重量が嵩むば
かりか、製造コストを必然的に高くする等の問題があっ
た。

【０００３】一方、巻線に１ターン毎に切断した磁性薄
帯を順次挿入していく１ターンカット方式の変圧器鉄心
（以下、巻鉄心という）を使用する場合もある。この巻
鉄心は、例えば、磁性薄帯を１ターンカット毎に切断し
た単位鉄心を複数枚（数１０枚）にまとめて単位積層鉄
心となし、この単位積層鉄心を更に複数層に積層して単
位積層ブロック（以下、単に積層ブロックと称する）を
形成し、巻鉄心の組立に当たっては、前記積層ブロック
を円形又は矩形状に巻回して単位積層鉄心の両端を順次
階段状にずらしながら突合せ又は重ね合わせて接合し、
つづいて前記積層ブロックを、更に、前記同様に所要層
数巻回・積層して所定の積層厚となした１ターンカット
方式の巻鉄心を形成していた。

【０００４】前記のようにして巻回・積層した１ターン
カット方式の巻鉄心は、その突合せ等の接合部を継鉄部
の一方に位置させた状態で矩形状に成形加工し、このあ
と、磁場焼鈍を行う。焼鈍後、前記巻鉄心は各積層ブロ
ック毎に前記継鉄部の接合部を開いてＵ字状に開放し、
図２９で示すように、各積層ブロック１ａ，１ｂを巻線
２の鉄心挿入孔２ａに順次組込み、各積層ブロック１
ａ，１ｂの接合部３を再接合することにより、その磁気
回路と導電回路の鎖交結合を終えて巻鉄心４の組立を行
っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来技
術によって１ターンカット方式の巻鉄心を組立てる場合
には、次に示すような問題があった。

【０００６】（１）磁性薄帯は剛性に乏しく、しかも、
焼鈍により非常に脆弱化しているので、前記のように、
各積層ブロック毎に順次巻線に挿入して鉄心組立を行う
場合、前記積層ブロックが巻線と衝突したり、既に巻線
に組込まれている積層ブロックと衝突したり、あるい
は、巻鉄心の組立後その巻鉄心を用いて変圧器組立を行
う際、鉄心の積層端面等に外力が加えられたりすると、
簡単に巻鉄心の角部や積層端面が欠損したり剥落して破
片が生じる。この破片は導電性を有しており、前記巻鉄
心の組立後に巻線の鉄心挿入孔内や積層端面等に残留し
ていると、変圧器の運転中、絶縁油の対流に乗じて油中
を漂遊し、例えば、巻線の層間に侵入して層間短絡事故
を誘発するという問題があった。

【０００７】（２）又、前記のように、磁性薄帯は剛性
に乏しいため、巻鉄心の組立に際し積層ブロックを個々
に分割して組立る場合、図２９で示すように、矩形成形
時の形状を一旦崩し、各積層ブロックの鉄心をその接合
部において大きく拡開して巻鉄心の組立を行っていたの
で、巻鉄心が自重により変形したり、内部歪等が生じて
磁気特性に悪影響を与えることがあるため、組立作業は
細心の注意をはらって行う必要があり、この種の巻鉄心
の組立作業を円滑に、かつ、効率的に行えない問題があ
った。

【０００８】（３）更に、磁性薄帯は極薄に製造されて
おり、しかも、焼鈍によって脆弱化しているので、各積
層ブロックを順次巻線に挿入して組込んだ場合、自立性
に極めて乏しく、腰砕けの状態になってしまうことが多
く、このため、巻線に挿入した前層の積層ブロックを、
次層の積層ブロックが挿入されるまでのあいだ、特殊な
治具等を用いて自立させておく必要があった。従って、
巻鉄心の組立効率が非常に悪く、この種の巻鉄心の量産
性を阻む大きな要因となっていた。

【０００９】本発明は、前記種々の問題に鑑み、非晶質
磁性合金薄帯を１ターンカット方式で巻回形成した変圧
器鉄心において、該鉄心の破片が巻線の層間内に侵入し
たり、絶縁油中に浮遊するのを確実に阻止するととも
に、鉄心自体に剛性を具備させることにより、変圧器鉄
心の組立作業を円滑・良好に行うようにした変圧器鉄心
の組立装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、非晶質磁性合
金薄帯を所定回数巻回し、かつ、上部継鉄部となる位置
に突合せ等からなる接合部を備えて矩形状に成形加工す
ることにより巻鉄心形の変圧器鉄心を形成し、この鉄心
を磁場焼鈍したあと脚鉄部に絶縁部材を巻装して補強を
施す。次に前記鉄心を、複数枚の昇降板を該昇降板毎に
設けたシリンダにて個別に昇降する昇降機構上に乗載す
る。このあと、前記接合部を有する継鉄部側を拡開して
鉄心自体をＵ字状に開放する。つづいて、前記拡開した
一対の継鉄部を乗載している昇降板を順次シリンダを操
作して降下させ、継鉄部の下面と降下した昇降板との間
に形成される空所の有効利用により、前記拡開された一
対の継鉄部を通してそれぞれ脚鉄部及び該脚鉄部と橋絡
する継鉄部とにまたがって、弾力性に優れた不織布から
なる筒状の絶縁部材を被せて、脚鉄部及びこれと橋絡す
る継鉄部とが外部に露呈しないように完全に被覆する。

【００１１】前記筒状の絶縁部材による包み作業に際し
ては、絶縁部材の嵌め込み方向側に位置する昇降板を順
次降下させ、絶縁部材を被せ終えた部位に位置する昇降
板は逆に原位置まで上昇さることにより、変圧器鉄心を
常に水平状態で載置して昇降機構から滑落するのを防
ぐ。前記絶縁部材は被覆後継鉄部側の位置で重合させ、
粘着テープ等にて互いに分離しないように接合する。一
方、筒状の絶縁部材が具備されていない拡開された継鉄
部には、この部位を載置する昇降板を降下させてから幅
広な被覆布を、拡げたままでその中心部分を通して前記
絶縁部材の脚鉄部側の端部に、前記拡開した継鉄部を包
み込むことができるような長さを残してテープ等により
接合する。このあと、前記幅広な被覆布にて拡開した継
鉄部を仮包みするとともに、筒状の絶縁部材の上から脚
鉄部のみに絶縁部材を巻回して脚鉄部を補強する。

【００１２】つづいて、前記Ｕ字状に開放した変圧器鉄
心を昇降機構上からローラコンベアを備えた鉄心挿入装
置上に、ガイド板を介して移動可能に乗載し、鉄心挿入
装置にあらかじめ固定して載置されている巻線に向けて
前記変圧器鉄心を移動させ、２つの拡開された継鉄部を
先導役としてこれに連なる脚鉄部を前記巻線の鉄心挿入
孔に挿通する。このあと、変圧器鉄心の拡開した継鉄部
を仮包みした被覆布を拡げて巻線側にこれを覆うように
被せ、この状態で、前記継鉄部の再接合を行う。引続き
被覆布を再接合した継鉄部側に戻し、この継鉄部を包み
込むようにして完全に被覆する。最後に、変圧器鉄心の
継鉄部を包み込んでいる各被覆部分に、この被覆部を浸
透する接着剤を塗布して被覆部の継鉄部からの離脱を阻
止して、変圧器鉄心の破片の外部流出を防ぎ、しかも、
鉄心自体の剛性強化をはかるように変圧器鉄心の組立を
可能としたことを特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明は、以上説明したように、非晶質磁性合
金薄帯を１ターンカット方式で巻回形成した変圧器鉄心
を矩形成形したあと、継鉄部の接合部分を利用して変圧
器鉄心をＵ字状に開放する継鉄部開放手段と、前記Ｕ字
状に開放した変圧器鉄心の一対の脚鉄部と、この脚鉄部
と橋絡する継鉄部にまたがって筒状の絶縁部材を、鉄心
載置用の昇降機構を用いながら被覆して、第１の被覆部
を形成するための第１の被覆部形成手段と、前記拡開し
た継鉄部に、該継鉄部を接合部にて閉鎖したとき、これ
を覆うことのできる幅広な被覆布を取付けて前記拡開し
た継鉄部を被う第２の被覆部を形成するための第２の被
覆部形成手段と、Ｕ字状に開放した変圧器鉄心の一対の
脚鉄部を、鉄心挿入装置に乗載して巻線の鉄心挿入孔に
挿入案内する鉄心挿入手段と、前記第２の被覆部を形成
する被覆布を拡げた状態で、拡開した継鉄部を接合部に
て再接合した後、この継鉄部を第２の被覆部により包み
込むための第２の被覆部閉鎖手段と、更に、前記第１，
第２の被覆部を接着剤にて接着・固定する接着・固定手
段とを備えて、変圧器鉄心の組立装置が構成されている
ため、この組立装置により組立られた非晶質磁性合金薄
帯からなる１ターンカット方式の巻鉄心形の変圧器鉄心
は、鉄心の組立後において鉄心の破片が外部に流出する
のを確実に防ぐことができる。

【００１４】又、変圧器鉄心を巻線に組込む場合、Ｕ字
状に開放した鉄心は、第１，第２の被覆部にて完全に包
み込まれた状態で被覆されているため、巻線への挿入時
焼鈍によって脆くなっている鉄心の一部が挿入時の振動
等により欠落して破片が生じても、この破片は第１，第
２の被覆部内に収容されて外部に漏出することがないの
で、破片が外部に流出することによって生ずる問題を確
実に解決することができる。

【００１５】更に、第１，第２の被覆部はそれぞれ変圧
器鉄心を持ち上げて被覆することなく、変圧器鉄心を載
置している昇降機構の複数の昇降板を、順次シリンダを
駆動して昇降させることにより容易に形成することがで
きるので、破片の流出防止用の被覆部を簡易に形成する
ことができるため、この種の変圧器鉄心の生産性を向上
させることができる利点も備えている。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図２８に
より説明する。図１において、１１は図示しない巻取機
に駆動連結した巻軸で、この巻軸１１に円形の巻取枠１
２を着脱自在に取付け、前記巻取枠１２を回転させて、
非晶質磁性合金薄帯（以下、磁性薄帯という）Ｔを例え
ば、巻取枠１２に１回分巻取る毎に切断装置１３によ
り、磁性薄帯Ｔを切断しながら円形に所定回数巻回して
１ターンカット方式の変圧器鉄心の原形となる鉄心素体
１４を形成する。なお、前記鉄心素体１４の巻回に当た
っては、巻取枠１２への巻回時において切断される磁性
薄帯の単板が、前記巻取枠１２から脱落しないように、
鉄心素体１４の周面にはガイドローラ１５を介して図示
しないゴムベルトが巻掛けられている。

【００１７】前記のようにして巻回した円形の鉄心素体
１４は、その最外周に例えば、図示しない接着テープ等
を貼着し、円形状態を維持させた状態で、巻軸１１から
巻取枠１２とともに取外す。巻取機から取外した鉄心素
体１４は、図２で示すように、その外周面に磁性薄帯Ｔ
より板厚の厚い、例えば、けい素鋼帯を１ターンを少し
越えて巻回し、その重合部を接着テープ等により仮止め
して外側の補強枠１６を設ける。一方、内周面には巻取
枠１２を除去した後、同じく図２で示すように、けい素
鋼帯を用いて平面形状がほぼＣ形をなした内側補強枠１
７（開口部分ａを鉄心素体１４の接合部ｂの位置と対向
させる）と、１ターンを形成しない範囲でリング状とな
した最内補強枠１８（先端の突合せ部分ｃを、内側補強
枠１７の開口部分ａの反対側に位置させる）とをそれぞ
れ挿入配置して鉄心素体１４の円形状態を維持させる。

【００１８】なお、前記鉄心素体１４の巻回に際して、
巻取枠１２の外周に、最内及び内側の各補強枠１７，１
８を事前に取付けて磁性薄帯Ｔを巻回し、巻回後に外側
の補強枠１６を形成することにより、鉄心素体１４を形
成してもよい。

【００１９】次に、前記円形の鉄心素体１４を図３で示
すように、成形板１９，２０を用いて油圧プレス等によ
り、前・後及び左・右方向から同時に押圧して長円形に
変形する。そして、前記鉄心素体１４を図３のように、
長円形に押圧保持させた状態で、巻鉄心の継鉄部に相当
する位置において、一対の成形金型２１，２２を、該金
型２１，２２に凹設した凹溝２３を互いに向い合せて挿
入配置し、この状態で凹溝２３，２３間に下端を上端に
対して長さ寸法をやや短くしたテーパー状の型板２４，
２４（図４参照）をプレスにて凹溝２３，２３間に圧入
しながら、同時に長円加工した鉄心素体１４を成形板１
９，２０により、更に、押圧状態を続けて図４で示す如
く矩形状に成形加工する。前記鉄心素体１４を矩形状に
成形した後、成形板１９，２０を互いに図示しない締付
ボルト等を用いて固定し、図４のように矩形状に枠組み
して成形保持枠２５を形成させることにより、鉄心素体
１４は成形板１９，２０による外部からの押圧を解除し
ても、前記成形保持枠２５と、成形金型２１，２２間に
圧入した型板２４との押圧付勢力によって矩形状態を良
好に保持することができる。又、外側補強枠１６は１タ
ーンを形成して矩形状に、内側補強枠１７はＵ字状に、
更に、最内補強枠１８は１ターンを形成しない範囲で矩
形状に、それぞれ鉄心素体１４と同様に成形保持され
る。なお、成形板１９，２０を用いて成形保持枠２５を
形成する代わりに、巻鉄心素体１４を矩形成形したあ
と、別に設けた成形保持枠に嵌合・保持させるようにし
てもよい。

【００２０】つづいて、図４に示すように、耐熱性の電
線を鉄心素体１４の一方の脚鉄部ｄから前記成形保持枠
２５にまたがって巻付けることにより、磁場焼鈍用の励
磁コイル２６を設け、このあと、鉄心素体１４を焼鈍炉
に入れ、前記励磁コイル２６に一定の電流を通電させる
と同時に所定の加熱温度で磁場焼鈍を行う。磁場焼鈍後
は図５のように、鉄心素体１４から励磁コイル２６を除
去し、かつ、成形保持枠２５を解体し、更に、成形金型
２１，２２の凹溝２３，２３から型板２４を抜取り、該
成形金型２１，２２とともに鉄心素体１４から取外して
前記鉄心素体１４の矩形保持状態を解くことにより、巻
鉄心形の変圧器鉄心２７を形成する。この変圧器鉄心２
７は、前記磁場焼鈍により矩形状態を維持するだけの形
付が完了し、しかも、内，外の補強枠１６〜１８の存在
によって良好に矩形状態を維持することが可能となる
（図５参照）。

【００２１】次に、前記矩形成形された変圧器鉄心２７
（以下単に巻鉄心という）から、１ターンを形成しない
範囲で矩形成形された最内補強枠１８のみを一旦取外
し、この状態で、図６に示すように、矩形成形された巻
鉄心２７の窓内に、第２の成形金型２８，２９を継鉄部
ｅ，ｆ側に配置し、この第２の成形金型２８，２９間に
板状の型板３０を凹溝３０ａを利用して圧入し、巻鉄心
２７が外力によって型崩れするのを防ぐ。第２の成形金
型２８，２９及び型板３０によって巻鉄心２７に形崩れ
しない処置を施したあと、図６で示すように、巻鉄心２
７の脚鉄部ｄの積層端面の両側に、例えば、常温硬化性
の接着剤を脚鉄部ｄの長さ方向に所定の間隔を保って複
数個所塗布して接着部３１を形成する。この接着部３１
を形成したあと、図７で示すように、例えば、接着剤が
硬化する前に比較的薄葉な絶縁紙を脚鉄部ｄの周面に複
数回巻回し、その最終端を接着剤により巻回面に貼着し
て絶縁補強部３２を形成する。この絶縁補強部３２によ
って巻鉄心２７の脚鉄部ｄが外部からの衝撃、あるい
は、治具等が衝接する等して、焼鈍により脆くなってい
る磁性薄帯Ｔが欠損したり、剥落するのを防ぐ。そし
て、前記脚鉄部ｄに絶縁補強部３２を形成したあと、第
２の成形金具２８，２９及び型板３０を巻鉄心２７から
除去する（図７参照）。

【００２２】前記のように、巻鉄心２７の脚鉄部ｄに絶
縁補強部３２を形成することにより、巻鉄心２７の脚鉄
部ｄは、その積層端面が剥落するのを防ぐことができる
とともに、内，外の補強枠１６，１７が存在しているこ
とと相まって、脚鉄部ｄ自体の剛性強化をはかることが
可能となる。そして、絶縁補強部３２を備えた巻鉄心２
７は、図８で示す昇降機構３３上に、図示しないクレー
ンあるいはチェーンブロック等を用いて乗載する。前記
昇降装置３３は巻鉄心２７の脚鉄部ｄ及び継鉄部ｅ，ｆ
に不織布からなる絶縁部材を被覆するために使用するも
ので、その概略構造を図８及び図２１によって説明す
る。

【００２３】前記昇降機構３３は大別すると、図８に示
すように、複数枚に分割されて前記巻鉄心２７を乗載す
る昇降板３４と、個々の昇降板３４毎にその長さ方向の
両端部において、該昇降板３４を支持して昇降させる一
対のシリンダ３５，３５とからなり、この一対のシリン
ダ３５，３５は、図２１で示すように、昇降板３４の長
さ方向の両端部において、ピストン３５ａ，３５ａをそ
れぞれ昇降板３４と連結させた状態で、一対のシリンダ
３５，３５毎に設けた流路切換スイッチ３５ｂと、配管
系統の駆動源側に設置した流量調節弁３６を介して駆動
源（エアコンプレッサ）３７と直列に配管接続されてい
る。このため、各昇降板３４を個別に駆動する一対のシ
リンダ３５，３５は、前記シリンダ３５，３５毎に設け
た流路切換スイッチ３５ｂを個別に操作（供給側）して
圧縮空気をシリンダ３５，３５に供給すると、このシリ
ンダ３５，３５のピストン３５ａ，３５ａが押上げられ
て昇降板３４を一定の高さ上昇させ、又、切換スイッチ
３５ｂを排気側に切換えることにより、シリンダ３５，
３５内の空気は外部に排出されて昇降板３４を降下させ
る。この結果、複数枚に分割された昇降板３４は、該当
する昇降板３４を昇降させる流路切換スイッチ３５ｂを
切換操作することによって、圧縮空気が供給又は排気さ
れたシリンダ３５，３５のみを駆動させ、前記シリンダ
３５，３５を備えた昇降板３４のみを個々に昇降させる
ことができる。

【００２４】前記のように、昇降機構３３の昇降板３４
上に載置した巻鉄心２７は、この状態で、外側補強枠１
６の重合部（継鉄部ｅの外周側）の仮止を解き、その開
放端側を巻鉄心２７の脚鉄部ｄとほぼ同一線上となる位
置まで拡げる。この場合、外側補強枠１６は自体の焼鈍
温度の約半分の温度（磁性薄帯の焼鈍温度）で焼鈍され
る関係上、材料自体にまだ弾性力が相当残存しているの
で、外側補強枠１６の開放は容易に行うことができる。

【００２５】一方、前記外側補強枠１６の重合部を開放
した巻鉄心２７は、その接合部ｂが位置する継鉄部ｅ
を、前記接合部ｂの位置で拡開して該継鉄部ｅを開離す
る。即ち、巻鉄心２７を図７に示す矩形状態から図９で
示すように、継鉄部ｅを脚鉄部ｄとほぼ同一線上の位置
に達するまで、巻鉄心２７の平面形状がＵ字状となるよ
うに開放する。この場合、巻鉄心２７を形成する磁性薄
帯Ｔは外側補強枠１６を構成する、例えば、けい素鋼帯
に比べその板厚が約１／１０以下であるため、巻鉄心２
７自体に内部歪みをほとんど生じさせることなく、容易
に外側補強枠１６の開放位置まで拡げることが可能とな
る。又、前記の継鉄部ｅの開放作業は、巻鉄心２７の脚
鉄部ｄに形成した絶縁補強部３２と、巻鉄心２７の外周
面に配置した補強枠１６及び内周面に配置したＵ字状の
内側補強枠１７とにより、巻鉄心２７は剛性が十分に保
持されているので、前記継鉄部ｅの拡開に際して自重変
形したり、形崩れ等を起こすことなく、円滑・良好に巻
鉄心２７をＵ字状に開放・保持することができる。

【００２６】前記のように、巻鉄心２７をその継鉄部ｅ
側において開放したあと、前記拡開した継鉄部ｅには図
９に２点鎖線で示すように、先端を先細状にすぼめた例
えば、黄銅板等の金属板によりとんがり帽子形に形成し
た挿入保護帽３８を前記拡開した一対の継鉄部ｅ，ｅの
尖端部分に被せ、巻鉄心２７の後述する巻線への挿入時
に、前記継鉄部ｅ，ｅの尖端が巻線の軸方向端面と衝接
して破損したり、互いに相対する方向に傾倒して巻線へ
の挿入作業を困難にするという問題の解決をはかってい
る。

【００２７】前記拡開した一対の継鉄部ｅに挿入保護帽
３８を被せたあと、巻鉄心２７の継鉄部ｅ部分を載置し
ている昇降機構３３の複数枚の昇降板３４を、図１２で
示すように降下させる。この場合は、前述のように、昇
降機構３３の各昇降板３４の位置毎に設置した各流路切
換スイッチ３５ｂを切換操作し、シリンダ３５内の圧縮
空気を外部に排出させて所定のシリンダ３５のピストン
３５ａを没入させて昇降板３４を降下させる。図１２で
は拡開した継鉄部ｅから脚鉄部ｄの一部を載置していた
６枚の昇降板３４を降下させ、該昇降板３４と継鉄部ｅ
との間に所要間隔の空所ｇを形成する。このあと、空所
ｇを利用して不織布からなる筒状の絶縁部材３９ａを、
その長さ方向にしわをよせて縮めた状態で、前記一対の
拡開した継鉄部ｅの先端から図１０，１２で示す如く通
して図１２のように、巻鉄心２７の脚鉄部ｄに巻装した
絶縁補強部３２の一部を覆う位置まで嵌め込む。この位
置まで絶縁部材３９ａを嵌め込むと、図１２で示すよう
に、巻鉄心２７の脚鉄部ｄを載置している昇降板３４に
妨げられてこれ以上通すことができなくなる。

【００２８】このため、図１２で示すように、絶縁部材
３９ａと対応する昇降板３４はそのままとし、拡開した
継鉄部ｅと対応する昇降板３４は切換スイッチ３５ｂの
切換操作によりシリンダ３５を駆動して上昇させ、前記
拡開した継鉄部ｅを再び載置するとともに、図１３で示
すように、脚鉄部ｄを載置している昇降板３４の一部を
逆に降下させ、前記昇降板３４の降下によって生じる空
所ｇを利用して、前記絶縁部材３９ａを絶縁補強部３２
上で縮めた部分を図１４の右方向に拡げるようにして該
補強部３２に被せる。このあと、図１４，１５で示すよ
うに、絶縁部材３９ａを被せる方向に位置する昇降板３
４を、前記のように、流路切換スイッチ３５ｂを順次操
作して巻鉄心２７の脚鉄部ｄ及びこれを橋絡する他方の
継鉄部ｆを載置している昇降板３４を順次降下させ、既
に、絶縁部材３９ａを通した部分に位置する昇降板３４
は逆に上昇させることにより、巻鉄心２７をバランスよ
く昇降機構３３上に載置して絶縁部材３９ａを、図１１
で示すように、Ｕ字状に開放した巻鉄心２７の脚鉄部ｄ
から脚鉄部ｆにまたがって円滑に被せることができ、こ
れによって第１の被覆部３９を形成する。なお、前記絶
縁部材３９ａは継鉄部ｆ側で重合する部分を粘着テープ
等により止着して被覆位置がずれたり、絶縁部材３９
ａ，３９ａ同士が分離しないようにする。

【００２９】前記のようにして、第１の被覆部３９を形
成した後、ひきつづき、拡開された一対の継鉄部ｅ，ｅ
に第２の被覆部４０を形成する。この第２の被覆部４０
の形成に際しては、最初に図１６に示すように、幅広な
不織布からなる被覆布４０ａを２枚重ね合わせ、挿入保
護帽３８を被せた拡開した継鉄部ｅと対応する位置に、
該継鉄部ｅが通り抜けする窓孔４１を設けるとともに、
この窓孔４１の周縁に脚鉄部ｄの基部を囲繞する鍔縁４
２を形成する。そして、前記被覆布４０ａは図１６のよ
うに、窓孔４１を巻鉄心２７の継鉄部ｅ側と対向させて
図１７に示すように、窓孔４１に継鉄部ｅを通し、該継
鉄部ｅの基部、即ち、脚鉄部ｄ側に位置する第１の被覆
部３９の基部に鍔縁４２を重合させる。この場合、被覆
布４０ａを継鉄部ｅに通しやすくするために、あらかじ
め、図１２で示すように、継鉄部ｅを載置する昇降板３
４を降下させておく。第１の被覆部３９の基部周縁に重
合した鍔縁４２は、図１７，１８で示すように、鍔縁４
２と第１の被覆部３９とにまたがって接着テープ４３等
を巻着する等して、被覆布４０ａを広げた状態で巻鉄心
２７に取付ける。

【００３０】前記被覆布４０ａを取付けた後、この被覆
布４０ａが巻鉄心２７から離脱するのを防ぐとともに、
脚鉄部ｄの剛性強化をはかるうえから、図１９で示すよ
うに、脚鉄部ｄに絶縁紙を数回巻付ける等して第２の絶
縁補強部３２ａを形成する。つづいて、前記幅広な被覆
布４０ａを拡開した継鉄部ｅ側に向けて、該継鉄部ｅが
被覆できるように折りたたみ、図２０で示すように、挿
入保護帽３８の先すぼみとなした尖端部を残して継鉄部
ｅ全体を仮包みすることにより、第２の被覆部４０を形
成する。この場合、昇降機構３３の継鉄部ｅと対応する
昇降板３４が図１４のように降下させてあるので、仮包
み作業を簡易に行うことができる。図２０中・４４は仮
包みした被覆布４０ａの自由端側を止着するゴムバンド
である。前記のように、Ｕ字状に開放した巻鉄心２７に
第１，第２の被覆部３９，４０を形成したら、前記巻鉄
心２７をＵ字状に開放した状態で、図示しないクレーン
又はチェーンブロック等の搬送手段を用いて、次に説明
する鉄心挿入装置４５上に乗載する。なお、巻鉄心２７
は第１，第２の被覆部３９，４０，第１，第２の絶縁補
強部３２，３２ａ、挿入保護帽３８により剛性を強くし
て被覆されているので、Ｕ字状に開放したままでも形崩
れ等を起すことなく、迅速・容易に鉄心挿入装置４５に
搬送することができる。

【００３１】鉄心挿入装置４５は図２２で示すように、
ローラコンベア４６と、Ｕ字状に開放した巻鉄心２７を
ローラコンベア４６上において乗載するガイド板４７
と、ローラコンベア４６の途中に設けた巻線４８の固定
装置４９とによって概略構成されており、巻鉄心２７を
乗載するガイド板４７は、拡開された継鉄部ｅをはじめ
脚鉄部ｄ及び脚鉄部ｄを橋絡する他方の継鉄部ｆが乗載
できるように巻鉄心２７と同形のＵ字状に形成されてい
る。又、ローラコンベア４６の途中に設置されている巻
線４８の固定装置４９は、図２２に示すように、巻線４
８の鉄心挿入孔４８ａと、コンベア４６のローラ部分と
が同じ高さ位置となるよう高さ調整手段（図示せず）を
介してローラコンベア４６の途中に収容設置した巻線載
置台５０と、この載置台５０の幅方向（コンベア４６の
長さ方向と直交する方向）の両側に、その幅方向に沿っ
て移動可能に取付けた一対の巻線支持板５１とによって
形成されている。そして、前記巻線４８は巻鉄心２７の
組立に先立って事前に巻線載置台５０上に載置してお
く。即ち、巻線４８はその鉄心挿入孔４８ａをコンベア
４６の進行方向側に向けて載置台５０上に一対並置し、
この状態で、載置台５０の両端部に取付けた一対の巻線
支持板５１を巻線４８の外周面の一側に当接させ、この
巻線支持板５１を載置台５０に締付ボルト５１ａ等を用
いて締着することにより、巻線４８は前記巻線支持板５
１に強固に挟持されて載置台５０上に固定される。

【００３２】又、前記巻線４８には、巻鉄心２７の脚鉄
部ｄに絶縁補強部３２を形成する際に除去した１ターン
を形成しない最内補強枠１８を、図２２で示すように、
鉄心挿入孔４８ａの最内側に矩形成形した状態で、前記
巻線４８を載置台５０に固定したときに嵌め込んでお
く。前記巻線４８の固定を終えたら、巻鉄心２７自体を
適宜に移動して拡開した継鉄部ｅを、対応する巻線４８
の鉄心挿入孔４８ａに対して挿入できるように位置合せ
を行う。このあと、前記一対の継鉄部ｅの外側に、例え
ば、けい素鋼帯からなる挿入保護板５２を図２２で示す
ように、脚鉄部ｄ側に向けて当てがう。この状態で、ガ
イド板４７を介してＵ字状に開放した巻鉄心２７を、ロ
ーラコンベア４６上を滑動させながら巻線４８側に移動
し、巻鉄心２７の一対の脚鉄部ｄ，ｄをガイド板４７と
ともに巻線４８の鉄心挿入孔４８ａに１動作で嵌め込
む。

【００３３】前記巻鉄心２７の挿入に際しては、その拡
開された継鉄部ｅ，脚鉄部ｄに磁性薄帯Ｔの剥離防止と
剛性強化を兼ねた第１，第２の絶縁補強部３２，３２ａ
及び第１，第２の被覆部３９，４０が形成されており、
しかも、巻線４８側にはその鉄心挿入孔４８ａ内に最内
補強枠１８が配置されているため、前記継鉄部ｅ及び脚
鉄部ｄはほぼ１動作で鉄心挿入孔４８ａ内に嵌挿するこ
とができる。このように、前記巻鉄心２７の組込みに当
り、巻鉄心２７自体には第１，第２の被覆部３９，４０
が設けられているので、巻線４８への挿入に際し、自重
変形したり、磁性薄帯Ｔを剥落させたりすることもな
く、迅速・容易にローラコンベア４６上を滑動させて巻
線３４への挿入作業を行うことができる。

【００３４】巻鉄心２７の脚鉄部ｄを巻線４８に嵌め込
んだ後、挿入保護板５２とガイド板４７を巻線４８の鉄
心挿入孔４８ａから抜き取り、巻鉄心２７を図２３，２
４に示す状態となす。前記の状態において、巻鉄心２７
の巻線４８から貫通突出する継鉄部ｅを仮包みした第２
の被覆部４０を形成する幅広な被覆布４０ａはその仮止
めを解いて図２３で示すように、原形状態に拡げ、この
あと、図１６に示す重合部４０ｂを図示しないテープに
より接合して巻線４８の継鉄部ｅが突出する方向に位置
する端面側に図２４で示すように被せる。前記のよう
に、第２の被覆部４０の仮包みを解いた後、更に、拡開
した巻鉄心２７の継鉄部ｅに被せた挿入保護帽３８もあ
わせて抜き取る。この後、前記継鉄部ｅの最内層部分か
ら、順次拡開前の状態（内側方向）に折り曲げ、その接
合部端縁ｈを図２５で示すように、互いに再接合するこ
とにより、巻鉄心２７の接合部ｂを再度形成する。

【００３５】前記のように、拡開した継鉄部ｅを再接合
し、その外側補強枠１６の自由端を重合してスポット溶
接等により止着して図２６で示すように、巻鉄心２７と
しての体裁を整えたら、次に、前記巻線４８の端面側に
被せておいた第２の被覆部４０を形成する被覆布４０ａ
を前記再接合を終えた継鉄部ｅ側に戻す。前記被覆布４
０ａを再接合を行った継鉄部ｅ側に戻したら、この被覆
布４０ａを、継鉄部ｅを包み込むように折りたたみ、そ
の折り重ね部を図２７で示すように、継鉄部ｅの外周面
においてテープ等により止着することにより、前記巻鉄
心２７の継鉄部ｅを完全に被覆する。即ち、前記被覆布
４０ａを継鉄部ｅの巻回端面から外周面にかけて被覆す
ることにより、第２の被覆部４０を形成するものであ
る。前記第２の被覆部４０を形成したら巻鉄心２７の外
周面に、巻線４８の鉄心挿入孔４８ａを通して図２７で
示すように、接着絶縁紙等帯状の絶縁物５４を巻付け、
巻鉄心２７の外周面が外力によって損傷したり、第１，
第２の被覆部３９，４０の包み込み部分の止着部が剥離
するのを確実に防ぐ。

【００３６】つづいて、巻線４８の軸方向の端部と、巻
鉄心２７の最内層との間の隙間に、図２８で示すよう
に、絶縁スペーサ５３，５３ａを挿入したあと、巻鉄心
２７の継鉄部ｅ，ｆを被覆している第１，第２の被覆部
３９，４０の前記継鉄部ｅ，ｆの巻回端面と対応する部
位、即ち、巻回端面を被覆している第１，第２の被覆部
３９，４０の被覆部分に、例えば、即乾性の接着剤を塗
布し、継鉄部ｅ，ｆの巻回端面の剛性強化と磁性薄帯Ｔ
の破片が外部に漏出するのを防ぐことにより、図２８に
示すように、巻鉄心２７の組立を終えるものである。

【００３７】本発明は、以上説明したように、変圧器鉄
心の材料となる磁性薄帯Ｔを１ターンカット方式で巻回
し、これを矩形成形して磁場焼鈍した巻鉄心２７を、継
鉄部ｅの接合部ｂを利用してＵ字状に開放する継鉄部開
放手段と、複数枚に分割した昇降板３４を個々に昇降可
能に構成した昇降機構３３に前記Ｕ字状に開放した巻鉄
心２７を乗載し、前記昇降板３４を個別に順次昇降させ
て、巻鉄心２７の拡開した継鉄部ｅを通して一対の脚鉄
部ｄ，ｄと、これに連なる継鉄部ｆとに、筒状の絶縁部
材３９ａを、前記巻鉄心２７の水平状態を維持しながら
被覆して第１の被覆部３９を形成する手段と、前記拡開
した継鉄部ｅに、この継鉄部ｅを完全に覆う被覆布４０
ａを取付けて前記継鉄部ｅが再接合されたとき、これを
被覆する第２の被覆部４０を形成するための手段と、前
記Ｕ字状に開放した巻鉄心２７を、ローラコンベア４６
及び巻鉄心２７と同形状に設けたガイド板４７、更に、
一対の巻線４８を固定する固定装置４９とを備えて構成
した鉄心挿入装置４５上に前記ガイド板４７を介して乗
載し、巻線４８の鉄心挿入孔４８ａに脚鉄部ｄを挿入案
内する鉄心挿入手段と、拡開した継鉄部ｅを再接合した
後この継鉄部ｅを、第２の被覆部４０を形成する被覆布
４０ａで包み込む第２の被覆部閉鎖手段と、更に、第
１，第２の被覆部３９，４０を接着剤にて巻鉄心の端面
に接着固定する手段とを具備して変圧器鉄心の組立装置
を構成したものである。

【００３８】従って、本発明の変圧器鉄心組立装置によ
り磁性薄帯Ｔを使用した巻鉄心２７を製作する場合、磁
性薄帯Ｔの破片が外部に漏れ出ることなく、破片を内部
に封じ込めた状態で、即ち、破片を密封した状態で巻鉄
心２７を製作することが可能となる。又、前記破片が外
部に漏れ出るのを防ぐ第１，第２の被覆部３９，４０の
製作に当っては、Ｕ字状に開放した巻鉄心２７を乗載し
ている昇降機構３３が、昇降板３４を細分割して個別に
昇降させ、この昇降板３４と巻鉄心２７との間に、絶縁
部材３９ａ及び被覆布４０ａを通すための空所を形成さ
せることができるので、巻鉄心２７を絶縁部材３９ａ等
で被覆する作業が簡単に行い得るため、巻鉄心２７の組
立作業の能率を確実に向上させることができる。

【００３９】更に、Ｕ字状に開放した巻鉄心２７は鉄心
挿入装置４５により、ガイド板４７を利用して巻線４８
の鉄心挿入孔４８ａに１動作で脚鉄部ｄの挿入が行い得
るとともに、拡開した継鉄部ｅの再接合に当っては、第
２の被覆部４０を形成する被覆布４０ａを巻線４８側に
被せての再接合ができるため、継鉄部ｅの再接合時に発
生する破片が巻線４８の層間に飛散するのを確実に阻止
して巻鉄心２７の組立作業を円滑に行うことができる。
又、巻鉄心２７の各継鉄部ｅ，ｆは、この部位を被覆す
る第１，第２の各被覆部３９，４０が接着剤にて固化さ
れているので、巻鉄心２７としての剛性強化がはかれる
とともに、一対の脚鉄部ｄ，ｄにおいても絶縁部材３９
ａ等からなる第１の被覆部３９と第１，第２の絶縁補強
部３２，３２ａとによって剛性が強化でき、しかも、こ
の部位は接着剤をほとんど用いていないので、絶縁油を
巻鉄心２７内に良好に流通させることが可能となる。

【００４０】

【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）本発明は磁性薄帯の破片が外部に漏れ出るのを防
ぐ第１，第２の被覆部を形成する場合、Ｕ字状に開放し
た巻鉄心を乗載する昇降機構は、昇降板を個別に分割し
てこれらをそれぞれシリンダを駆動させて個々に昇降可
能に構成したので、巻鉄心と昇降板との間は、所要の昇
降板のみを降下させることにより容易に空所を形成する
ことができるため、この空所を利用して筒状の絶縁部材
や幅広な被覆布は、容易に巻鉄心の継鉄部，脚鉄部に遊
嵌することが可能となる結果、第１，第２の被覆部の形
成作業を円滑に、かつ、迅速・確実に行うことができ、
巻鉄心の組立作業を効率的に行うことができる。その
上、巻鉄心は複数の昇降板上に乗載されているので、所
要数の昇降板を降下させても昇降機構から滑落すること
なく、常に水平に乗載させておくことができるため、巻
鉄心の組立作業を安全に行うことができる。

【００４１】（２）又、巻鉄心の組立に際しては、Ｕ字
状に開放した巻鉄心が絶縁材料からなる第１，第２の被
覆部にて完全に近い状態で被覆されているので、巻線へ
の組込みに当っては、ガイド板を介してローラコンベア
によりほぼ１動作に近い状態で巻線まで滑動させての鉄
心組立が、破片を外部に飛散させることなく、かつ、巻
線の鉄心挿入孔と衝接しても巻鉄心自体の破損を最少限
に抑制して巻鉄心の組立が行えるので、巻鉄心の組立作
業は労力を余り要することなく迅速・容易に行うことが
できる。 （３）更に、Ｕ字状に開放した巻鉄心の再接合に際して
は、拡開した継鉄部を被覆する第２の被覆部形成用の被
覆布を巻線側に被せて継鉄部を再接合する手段を採用し
ているため、組立途中に鉄心の破片が巻線内に侵入する
のを確実に防ぐことができるとともに、前記被覆布を用
いて再接合した継鉄部を被覆して第２の被覆部を形成す
るようにしたことと相まって、本発明は、巻線内への鉄
心の破片が侵入するのを防ぐことができることはもとよ
り、破片自体を第１，第２の被覆部内に封じ込めてある
ため、前記破片が外部に漏れて絶縁油中を浮遊するとい
う事態を確実に阻止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】非晶質磁性合金薄帯の巻取状態を示す概略図で
ある。

【図２】円形状に巻回された鉄心素体の平面図である。

【図３】鉄心素体の成形途中を示す説明図である。

【図４】鉄心素体を矩形成形して焼鈍処理を行う状態を
示す説明図である。

【図５】焼鈍処理を施して矩形状に形付けた変圧器鉄心
の平面図である。

【図６】以下本発明の組立装置の要部を示すもので、本
図は変圧器鉄心の脚鉄部に形成する絶縁補強部の形成途
中を示す説明図である。

【図７】脚鉄部に絶縁補強部を形成した変圧器鉄心の平
面図である。

【図８】昇降機構に変圧器鉄心を乗載した状態を示す説
明図である。

【図９】Ｕ字状に開放した変圧器鉄心の拡開された継鉄
部に挿入保護帽を被せた状態を示す変圧器鉄心の平面図
である。

【図１０】同じく挿入保護帽を被せた変圧器鉄心に筒状
の絶縁部材を嵌め込む途中を示す変圧器鉄心の平面図で
ある。

【図１１】第１の被覆部を形成した変圧器鉄心の平面図
である。

【図１２】筒状の絶縁部材を変圧器鉄心に嵌め込む初期
の段階を昇降機構の動作とあわせて説明する説明図であ
る。

【図１３】筒状の絶縁部材を半分ほど変圧器鉄心に被せ
た状態を昇降機構の動作とあわせて説明する説明図であ
る。

【図１４】筒状の絶縁部材がほとんど変圧器鉄心に嵌め
込まれた状態を昇降機構の動作とあわせて説明する説明
図である。

【図１５】筒状の絶縁部材を変圧器鉄心に嵌め終えた状
態を昇降機構の動作とあわせて説明する説明図である。

【図１６】幅広な被覆布を変圧器鉄心の拡開した継鉄部
に取付ける状態を分解して示す斜視図である。

【図１７】拡開した継鉄部の基部に第２の被覆部を形成
する被覆布を止着した状態を示す変圧器鉄心の斜視図で
ある。

【図１８】同じく平面図である。

【図１９】同じく被覆布の基部と第１の被覆部とを固定
する絶縁紙を脚鉄部に巻回した変圧器鉄心の平面図であ
る。

【図２０】被覆布を拡開した継鉄部に巻回した状態を示
す変圧器鉄心の平面図である。

【図２１】昇降機構の概略構成を示す説明図である。

【図２２】変圧器鉄心を巻線に挿入するための鉄心挿入
装置の斜視図である。

【図２３】変圧器鉄心を巻線に挿入した状態を示す斜視
図である。

【図２４】Ｕ字状に開放した変圧器鉄心を巻線に挿入し
た状態を示す平面図である。

【図２５】Ｕ字状に開放した変圧器鉄心の組立途中を示
す平面図である。

【図２６】変圧器鉄心の拡開した継鉄部の組立を終えた
状態を示す斜視図である。

【図２７】第１，第２の各被覆部を保護する絶縁板の取
付途中を説明する説明図である。

【図２８】変圧器鉄心の組立を終えた状態を示す斜視図
である。

【図２９】従来の巻鉄心の組立途中を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

２７ 巻鉄心 ３２ 絶縁補強部 ３３ 昇降機構 ３４ 昇降板 ３９ 第１の被覆部 ３９ａ 絶縁部材 ４０ 第２の被覆部 ４５ 鉄心挿入装置 ４７ ガイド板 ４８ 巻線 ｂ 接合部 ｄ 脚鉄部 ｅ，ｆ 継鉄部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白石 真澄 愛知県春日井市愛知町１番地 愛知電機 株式会社内 審査官 酒井 朋広 (56)参考文献 特開 平４−326502（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−342727（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−123315（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−66944（ＪＰ，Ｕ)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非晶質磁性合金薄帯を１ターンカット方
   式で巻回し、これを矩形状に成形加工した変圧器鉄心の
   接合部を有する継鉄部側を拡開してＵ字状に開放する継
   鉄部開放手段と、前記Ｕ字状に開放した変圧器鉄心の脚
   鉄部と接合部を有しない継鉄部とにまたがって筒状の絶
   縁部材を被せて被覆部を形成する第１の被覆部形成手段
   と、拡開された継鉄部に、この継鉄部を再接合したとき
   被覆できる広さの被覆布を取付けてなる第２の被覆部形
   成手段と、第１，第２の被覆部を備えた前記鉄心をガイ
   ド板に乗載して巻線の鉄心挿入孔に挿入案内するための
   鉄心挿入手段と、拡開された継鉄部を被覆布を拡げた状
   態で再接合した後前記被覆布にて被覆する第２の被覆部
   閉鎖手段と、更に、前記第１，第２の被覆部を継鉄部の
   巻回端面において接着剤により接着・固定する手段とを
   備えて構成したことを特徴とする変圧器鉄心の組立装
   置。
2. 【請求項２】 前記第１の被覆部形成手段は、Ｕ字状に
   開放した変圧器鉄心を乗載する複数枚に分割した昇降板
   と、この昇降板を個別に昇降させるシリンダと、該シリ
   ンダと駆動源との間にシリンダ駆動用の流路切換スイッ
   チを備え、前記複数の昇降板を適宜昇降させて該昇降板
   と変圧器鉄心との間に空所を形成するようにしたことを
   特徴とする請求項１記載の変圧器鉄心の組立装置。
3. 【請求項３】 前記第２の被覆部形成手段は、拡開され
   た継鉄部に、該継鉄部を被覆する広さの被覆布を、前記
   継鉄部を貫通させて第１の被覆部の基部に止着し、この
   被覆布を、再接合した継鉄部を包み隠すように被覆して
   形成するようにしたことを特徴とする請求項１記載の変
   圧器鉄心の組立装置。
4. 【請求項４】 前記鉄心挿入手段は、第１，第２の被覆
   部を具備してＵ字状に開放した変圧器鉄心を乗載するＵ
   字状のガイド板と、該ガイド板を介して変圧器鉄心を巻
   線の鉄心挿入孔に滑動させるローラコンベアと、このロ
   ーラコンベアの途中に巻線を変圧器鉄心と対応させて固
   定する固定装置とを備えて形成するようにしたことを特
   徴とする請求項１記載の変圧器鉄心の組立装置。
5. 【請求項５】 前記第１の被覆部形成手段は、複数枚の
   昇降板を昇降機構により、拡開した変圧器鉄心の継鉄部
   から脚鉄部及び接合部を有しない継鉄部にかけて個々に
   昇降させて前記昇降板と変圧器鉄心との間に空所を設
   け、Ｕ字状に開放した変圧器鉄心の脚鉄部と接合部を有
   しない継鉄部とに、筒状の絶縁部材を前記空所から挿入
   ・被覆して第１の被覆部を形成するようにしたことを特
   徴とする請求項２記載の変圧器鉄心の組立装置。