JP2970424B2 - 巻鉄心の製造方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、変圧器鉄心の製造方法
及びその装置に係わり、特に非晶質強磁性合金材料を用
いた巻鉄心の製造方法と、その製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】柱上変圧器の巻鉄心は、近年磁気特性に
優れた非晶質強磁性合金材料（以下アモルファス材）が
採用されるようになっている。このアモルファス材は、
その厚さが０．０２５ｍｍ〜０．０３ｍｍと薄いので積
層枚数が通常の珪素鋼板の場合に比べて約１０倍にもな
ること、又腰が弱くて折れ曲がり易いこと等の特長があ
る。変圧器用鉄心として、矩形状に成形するため、従来
は鉄心の窓部に相当する形状の芯金にアモルファス帯板
を巻回する方法、或いは円環状に巻いた鉄心を略四角形
にプレスして穴に芯金を押し込んで矩形に成形する方法
がとられていた。そして、巻線を装着するために１箇所
がカットされているカット形巻鉄心では、カット部を階
段状に重ね、突き合わせして磁束のとおりをよくするよ
うにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
珪素鋼からなる磁性鋼板に比べて箔のように薄いアモル
ファス帯板を階段状にして、しかも均一な微小隙間で突
き合わせる作業は容易でなく、隙間の不揃いによる特性
のバラツキや多大の作業工数を要するという問題点があ
った。また、矩形状に形成する方法も変圧器の容量毎に
寸法の異なる芯金を用意するという不便な点があった。
本発明は、カット部を常に均等な隙間で突き合わせ接合
でき、しかも簡単な治具により矩形状に形成できる巻鉄
心の製造方法と、その装置を提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明では非晶質磁性合金材料で形成した
長尺の薄帯板を積層した積層体を折り曲げて、中央に窓
部を有する矩形状に形成する巻鉄心の製造方法におい
て、前記積層体を平行に配置した一対の引っ張り棒に、
その端部同志を重ねて巻き付ける工程と、上記引っ張り
棒を作動させて所定距離を離間させることにより積層体
の重ね部を滑らせて端面を対向させ楕円状に形成する工
程と、引っ張り棒を積層体から離脱させた後に、この積
層体を型金を介して押圧装置で押圧し、矩形状に変形さ
せる工程とを含むことを特徴とするものである。

【０００５】また、請求項２の発明では、 非晶質磁
性合金材料で形成した長尺の薄帯板を積層した積層体を
折り曲げて、中央に窓部を有する矩形状に形成する巻鉄
心の製造装置において、前記積層体を巻き付ける一対の
引っ張り棒、及びこの引っ張り棒を移動する駆動機構を
設け、引っ張り棒を離間させて積層体の端面が対向した
楕円状の鉄心に形成する引っ張り装置と、この引っ張り
装置に隣接配置され、前記楕円状の鉄心を型金を介して
押圧して矩形状に変形させる押圧装置を設けた拡張装置
とを、備えたことを特徴とするものである。

【０００６】

【作用】この発明においては、引っ張り棒の作動により
積層体の重ね部が一様に滑り薄帯板が均一な微小隙間で
突き合わせられ、続いて押圧装置の押圧力により鉄心窓
部の対向二辺を、型金に沿って形成しながら楕円状積層
体を、矩形状鉄心に変形させるものである。

【０００７】

【実施例】先ず、本発明の巻鉄心の製造装置の一実施例
を図面を参照しながら説明する。図１に示したようにこ
の装置は、鉄心の引っ張り装置１とこの引っ張り装置に
隣接配置された拡張装置２とからなっている。引っ張り
装置１は、矢印Ａの方向すなわち拡張装置２に対して接
離する方向に台床上を水平移動できる。引っ張り装置１
の３は基台であって、この基台３にはネジ棒４が水平に
取付られており、電動機及び減速装置からなる駆動機構
（図示省略）により可逆回転できる。ネジ棒４は、長手
方向の半分づつに左ネジと右ネジが設けられており、こ
の左右両ネジ部には拡張装置２側に突出する一対の引っ
張り棒５が螺装されている。したがって、ネジ棒４を正
回転又は逆回転させると、引っ張り棒５同志が等距離づ
つ近づいたり遠ざかったりする。この引っ張り棒５は図
２に示したように、鋼棒５ａの外周にいくつかの回転リ
ング５ｂが嵌着され、ローラからなる転動体５ｃにより
鋼棒上を回転できるように構成されている。

【０００８】拡張装置２は、床に固定された基板６の中
央にエアーシリンダによる昇降装置７が設置されてお
り、この昇降装置の両側にはテーブル８，９が取り付け
られている。さらに、昇降装置７の前後には、油圧シリ
ンダを内蔵した押圧装置１０，１１が配設されている。
そして、引っ張り装置１を移動させて拡張装置２に近づ
けると引っ張り棒５，５が昇降装置７の上方にきて、し
かも押圧装置１１が引っ張り棒５，５の間に位置するよ
うになっている。

【０００９】次に、この装置を用いて鉄心を矩形に成形
する製造方法について説明する。まず、アモルファス薄
帯材をスパイラルに所定回数巻回して環状の鉄心を形成
する。この環状鉄心の内・外径は、最終的に成形される
矩形状鉄心の所定の寸法になるように調節されている。
そして、この環状鉄心の１ヶ所をカットして開き矩形帯
板の積層体１３を形成する。次に、図３（ａ）のように
通常の珪素鋼板からなる保護板１２を下敷きにして、そ
の上に上記積層体１３を長尺のものから順次積み重ね
る。この際、積層体１３をいくつかのブロックａ〜ｅ
（図示例は５ブロック）に分けて、それぞれのブロック
の長尺方向の端面に傾斜を付けておく。

【００１０】この積層体１３を図３（ｂ）で示したよう
に、前述した拡張装置２のテーブル８，９上にまたいで
載置する。そして、昇降装置７を上昇させて保護板の裏
面に押し当て、積層体１３の上面に当て板１４を置いて
この当て板１４と昇降装置７との間に締付部材（図示省
略）を取り付けて積層体１３を締付け固定する。次に、
引っ張り装置１を前進させて引っ張り装置の引っ張り棒
５が鉄心の上面に当たるように移動させる。そして、図
３（ｃ）で示したように最上段の鉄心ブロックの両端側
を引っ張り棒５に当てながら折り返して両端部が重なる
ようにする。この作業を各ブロックについて、順次繰り
返し図４に示したようにほぼ楕円の環状をなした鉄心が
できあがる。

【００１１】次に、鉄心上部の重ね部に当て板１５，１
６を当てがい、締付部材（図示省略）にて仮締めして重
ね部を保持する。そして、引っ張り装置１により引っ張
り棒５，５をそれぞれ矢印で示した水平方向に所定距離
だけ引っ張る。すると鉄心の重ね部が滑り移動して傾斜
面を滑り落ち、各ブロックの傾斜面が微小な隙間を介し
て対向するようになり、図５に示したように全周に亘っ
て、同じ積厚の中空楕円形の鉄心１７が形成される。こ
の時点で最外周に巻かれた保護板１２の重ね部をスポッ
ト溶接して止める。そして、引っ張り装置１を後退させ
て鉄心１７から引っ張り棒５を離脱させる。

【００１２】次に楕円形鉄心１７の中空部の上下に型金
を挿入し、下側型金１８を押圧装置１０で上から押え込
み、上側型金１９の下側に押圧装置１１を当てがう。型
金１８，１９は、矩形中空部の短辺形状に合うようにか
まぼこ形に形成されている。そして、図６のように押圧
装置１１を所定距離だけ上昇させる。すると、鉄心が変
形して上方に伸びるとともに型金に沿った縦長の矩形状
鉄心２０が形成される。そして、矩形中空部の長辺側に
型金１８，１９を保持する支え板を差し込み、鉄心の変
形を防止する。最後に、この鉄心の焼鈍を行い、焼鈍後
に型金等を取り外して矩形鉄心を完成させる。

【００１３】なお、上記実施例では押圧装置１０，１１
のうち一方の押圧装置１１で鉄心を変形させるものと説
明したが、これに限らずどちらか一方の押圧装置で押さ
えておき、他方の押圧装置を上昇させて鉄心の変形工程
を行うことができる。また、引っ張り装置１の引っ張り
棒５，５はそれぞれ左右に移動すると説明したが、ネジ
棒４を右ネジのみとしてこれに螺着した一方の引っ張り
棒５を移動させて、他方のネジ棒５を固定するように構
成してもよい。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
カット部を精度よく突き合わせ接合でき、しかも簡単な
型金で能率よく成形することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造装置の一実施例を示す全体構成
図。

【図２】同実施例の引っ張り棒の拡大図。

【図３】本発明の製造方法の一実施例であって、（ａ）
は積層体を積み上げた状態、（ｂ）は積層体を拡張装置
に載置した状態、（ｃ）は積層体を引っ張り棒に巻回す
る状態、を示す。

【図４】同実施例の積層体を巻回完了した状態を示す。

【図５】同実施例のカット部を突き合わせ完了した状態
を示す。

【図６】同実施例の押圧して矩形状鉄心が形成された状
態を示す。

【符号の説明】

１ 引っ張り装置 ２ 拡張装置 ５ 引っ張り棒 １０，１１ 押圧装置 １８，１９ 型金

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非晶質磁性合金材料で形成した長尺の薄
   帯板を、積層した積層体を折り曲げて、中央に窓部を有
   する矩形状に形成する巻鉄心の製造方法において、 前記積層体を平行に配置した一対の引っ張り棒に、その
   端部同志を重ねて巻き付ける工程と、 上記引っ張り棒を作動させて所定距離を離間させること
   により、積層体の重ね部を滑らせて端面を対向させ、楕
   円状に形成する工程と、 引っ張り棒を積層体から離脱させた後に、この積層体を
   型金を介して押圧装置で押圧し、矩形状に変形させる工
   程とを含むことを、特徴とする巻鉄心の製造方法。
2. 【請求項２】 非晶質磁性合金材料で形成した長尺の薄
   帯板を積層した積層体を折り曲げて、中央に窓部を有す
   る矩形状に形成する巻鉄心の製造装置において、 前記積層体を巻き付ける一対の引っ張り棒及び、この引
   っ張り棒を移動する駆動機構を設け、引っ張り棒を離間
   させて積層体の端面が対向した楕円状の鉄心に形成する
   引っ張り装置と、 この引っ張り装置に隣接配置され、前記楕円状の鉄心を
   型金を介して押圧して矩形状に変形させる押圧装置を設
   けた拡張装置とを備えたことを特徴とする巻鉄心の製造
   装置。