JP3799252B2 - 騒音抑制積層鉄心の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、騒音を抑制したい電磁機器、特に騒音抑制積層鉄心の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
積層鉄心を使用した電磁機器、一般的には乾式，モールドおよび油入変圧器，リアクトル，電磁攪拌装置等においては、磁歪により鉄心が振動して騒音を発生する。変圧器，リアクトル等電磁機器の騒音発生源は、主に鉄心及びコイルである。その中で、騒音発生割合は鉄心が大半を占めるために、鉄心の騒音低減を行うことで、電磁機器の騒音低減が図れる。これらの製品の鉄心は、一般的に０．２３〜０．３５ｍｍ厚の電磁鋼板を規定枚数積み重ねて構成するため、一枚ごとに磁歪を起こし騒音を発生する。このため、この電磁鋼板を一枚一枚樹脂で固着することにより、磁歪を抑制して騒音低減を図っていた。
【０００３】
本発明者らは電磁鋼板を積層した鉄心の積層端面に接着性樹脂を塗布し積層鉄心を固着することを試みた。図４を参照して、本発明者らが試みた例を説明する。図４は変圧器の積層鉄心間の固着を説明する模式図である。（ａ）は正面図、（ｂ）はＡ−Ａ’からみた側面図、（ｃ）は電磁鋼板１枚における接着性樹脂の浸透状況を示す。図中、１は電磁鋼板（例えば珪素鋼板）、２は脚鉄心、３はヨーク鉄心、４は積層鉄心を締めつけるバンド、５は接着性樹脂を表している。鉄心の組み立ては、電磁鋼板１を周知の方法で積層して組み立てた。その後、組み立てられて積層されている鉄心の積層端面に接着性樹脂を塗布することを試みた。
【０００４】
この時の塗布した接着性樹脂が一枚一枚の電磁鋼板の重なりあった積層平面に浸透している状態は、図４（ｃ）に示すように積層平面の中央部にまで浸透したものとならずに、個々の電磁鋼板の周辺近傍に浸透するだけであった。これは鉄心がバンド４で締め付け加工されているため、積層面の電磁鋼板一枚一枚の積層平面の間に間隙がなく、塗布した接着性樹脂は内部に浸透しにくいことを示している。そのため電磁鋼板の固着が充分でなく、磁歪を抑制する効果が極めて少なく、騒音が抑制できる効果が少ないという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、簡単な製造方法で、大型の製造装置を使用することなく、積層鉄心の積層内のいわば全面に接着性樹脂を供給し、電磁鋼板の一枚一枚を接着させ、鉄心が一つの塊となるようにして、磁歪を抑制することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を解決するために、一枚の電磁鋼板の少なくとも片面に、積層した場合の積層端面まで通じる機械的な溝を板幅方向に成形加工した電磁鋼板を用い、この電磁鋼板の溝が上記積層平面の一方の面にのみ加工されている場合においては、当該加工されていない面同士が重ならないように電磁鋼板を積層して鉄心を組立て、積層端面に接着性樹脂を塗布して、積層鉄心を製造する方法を提供する。
積層端面に塗布された接着性樹脂は上記加工溝を伝わって供給され、毛細管現象により積層鉄心内部に浸透していき、電磁鋼板一枚一枚が全面にわたって一様に接着し、鉄心がいわば一つの塊となり磁歪を抑制する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１〜図３を参照して本発明の実施例を説明する。図１は本発明の製造方法によって製造された変圧器鉄心を模式的に示す。（ａ）は正面図、（ｂ）はＡ−Ａ’からみた側面図、（ｃ）は表面（積層平面）を溝加工した電磁鋼板（例えば珪素鋼板）の２例、（ｄ）は鉄心Ｂ−Ｂ’断面、（ｅ）は接着性樹脂の塗布状況を示す。図中、６は加工溝、Ｓの矢印方向の端面は例示的に示された接着性樹脂の塗布面を表す。電磁鋼板１は図１（ｃ）のように、鋼板幅面に対して平行に又は角度をもって、周知の加工手段で両側端面まで通じる溝６が加工されている。
なお、本明細書及び図面で同じ参照符号を使用したものは、同一構成を表すので、説明を省略する。
【０００８】
図２は本発明の製造方法を説明するフロー図を示す。
ステップＳ１で、電磁鋼板の片面の幅方向に、一定間隔で両側端面まで通じる深さ１３μｍ程度の機械的加工溝６を施す（図１（ｃ）参照）。
ステップＳ２で、溝加工を施さない面同士が重ならないように規定枚数積み上げる。
ステップＳ３で、締付けバンド４により積み上げた電磁鋼板を固定し、鉄心を形成する。
ステップＳ４で、スプレー又は刷毛により積層端面に接着性樹脂を塗布する。接着性樹脂は、硬化時間が数時間の接着性を有する樹脂を使用し、比較的低粘度の方が浸透し易いので好都合である。
ステップＳ５で、鉄心を１００°Ｃ程度に加温しておけば接着性樹脂の浸透性はより向上し、作業時間が短縮する。
ステップＳ４において、鉄心の上側端面を塗布する場合は、接着性樹脂は重力も作用し、電磁鋼板間の全面に更に浸透し易くなる。それゆえ、小型電磁機器の場合は電磁機器を回転することにより、浸透をより効果的にすることができる。
【０００９】
図１の実施例では、接着性樹脂として、スリーボンド社製二液性エポキシ配合樹脂（本剤：＃２０２３Ｂ，硬化剤：＃２１０５Ｐ）を本剤対硬化剤の配合比を１００：６０で使用した。積層端面塗布の際、塗布作業は鉄心の組み立て作業完了状態のままで、下面以外の３面を塗布することで毛細管現象により電磁鋼板間全面に鉄心接着性樹脂が十分浸透する。加工溝の大きさ、間隔、角度は、塗布する接着性樹脂の浸透度及びステップＳ５の温度及び時間によって決定される。
【００１０】
図３は、本発明を採用した場合とそうでない場合についてＨＶＣ（ＨｉｇｈｔＶｏｌｔａｇｅＣｏｎｔｒｏｌ）用多重変圧器（特開２０００−２６９０４６号公報参照）における騒音測定結果の比較例を示す。図３の（１）はタンクに収納されていない鉄心単器における周辺の位置(1) 〜(4) での平均騒音測定結果を、図３の（２）はＨＶＣ用多重変圧器における周辺の位置(1) 〜(4) での平均騒音測定結果を示す。鉄心単器では１５ｄＢ，ＨＶＣ用多重変圧器では１１ｄＢ騒音は低減されている。
【００１１】
【発明の効果】
（１）鉄心固着用樹脂を積層鉄心の内部まで一様に浸透させることができ、磁歪による振動を効果的に抑制できる。
（２）他の騒音低減方法に比べ、比較的低コストで高い騒音低減効果が期待できる。
（３）積層鉄心を使用している大半の電磁機器に使用でき、汎用性がある。
【００１２】
更に、次の効果も有する。
（４）接着性樹脂を電磁鋼板一枚毎に塗布し積み上げて組み立てる必要がなく、バンド等により固定加工した状態で積層端面に塗布することにより十分な固着ができるので、作業性が良く、しかも、真空含浸設備、高温加熱装置等など大型で高価な設備が不要である。
（５）電磁機器の騒音低減方法として、防音壁・防音タンクの採用、鉄心磁束密度の低減、鉄心のステップラップ積み方式及び防振ゴムがある。これらの騒音抑制方式に加え本発明の方法を併用することにより、コスト低減が可能となる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を適用した変圧器鉄心例を示す。
【図２】 本発明の製造方法を説明するフロー図を示す。
【図３】 本発明を適用した場合とそうでない場合についてＨＶＣ用多重変圧器の騒音測定結果を示す図である。
【図４】 従来方法で製造された変圧器鉄心例を示す。
【符号の説明】
１ 電磁鋼板
２ 脚鉄心
３ ヨーク鉄心
４ バンド
５ 接着性樹脂
６ 加工溝
Ｓ 塗布面

Claims (1)

1. 積層された場合の積層端面まで通じる機械的な溝を電磁鋼板の表面に板幅方向に形成された電磁鋼板が用いられ、当該電磁鋼板を少なくとも溝を形成しない面同士が重なることのないように積層し、固定具で締めつけ固定した後、積層端面に樹脂等の接着剤を塗布し、当該接着剤が溝を伝わって鉄心内部まで固着させるようにしたことを特徴とする騒音抑制積層鉄心の製造方法。

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