JPH01289229A - 巻鉄心の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、非晶質磁性合金薄帯により巻鉄心を製造する
方法に関するものである。

［従来の技術］ 最近低損失の鉄心材料として非晶質（アモルファス）磁
性合金が注目されており、非晶質磁性合金を用いて配電
用変圧器を製造することが検討されている。

けい素鋼板を用いた配電用変圧器の鉄心としては、１タ
ーンカツト形の矩形状巻鉄心が多く用いられている。こ
の種の鉄心は、１ターンに相当する長さを有するように
カットされた鋼板の積層体を矩形状に成形して両端を接
合した鉄心ブロックを複数個積層した構造を有している
。この場合、各鉄心ブロックの両端の接合は単なる突合
せ接続ではなく、各鋼板の両端を重ね合せた状態で接合
してしかも一連の鋼板の接合部の位置を階段状にずらし
た形にするのが好ましい。

１ターンカツト形の鉄心を製造する際には、銅帯を巻回
して形成した円形の巻鉄心を巻きほぐして１ターン毎に
切断し、切断した鋼板を接合部の位置をずらして順次巻
回成形して矩形状の巻鉄心を形成する。そして該巻鉄心
を焼鈍した後巻鉄心を構成する各鋼板をばらし、別工程
で巻回した巻線の窓部に各ターンの鋼板を順次挿入して
変圧器を組立てる。

非晶質磁性合金薄帯により巻鉄心を形成する場合にも上
記と同様の方法によることが検討された。

しかしながら非晶質磁性合金薄帯は２５μ程度の厚さし
か有していないため取扱が非常に面倒であり、円形の巻
鉄心を巻きほぐして１ターン毎に切断する作業は能率が
悪い。

そこで本出願人は先に、複数の鉄心ブロックをそれぞれ
展開したものに相当する複数の積層体ブロックを形成し
て、これら複数の積層体ブロックを長さが短いものから
順に１ブロツクずつ円形の巻芯に重ね巻きして各ブロッ
クの両端を重ね合せ接続することにより円形の巻鉄心を
形成し、その模この円形巻鉄心を矩形に成形する巻鉄心
の製造方法を提案した。

［発明が解決しようとする課題］ 上記の方法では、積層体ブロックを巻芯に重ね巻きする
工程で、各積層体ブロックの接合部を所定の箇所に位置
させるために各積層体ブロックの厳密な位置決めを行う
必要があった。そのため、この工程で多くの手作業を必
要とし、作業能率が悪かった。また上記の方法では１度
円形の巻鉄心を形成してからこれを矩形に成形するため
工数が多くなり、製造能率が低下して鉄心のコストが高
くなるという問題があった。

本発明の目的は、非晶質磁性合金薄帯の単位積層体を複
数個Ｍ４層したものを各単位積層体の両端を重ね合せた
状態で接合した矩形状の鉄心ブロックを更に複数ｇ１１
重した構造を有する矩形状巻鉄心を製造するにおいて、
矩形状の鉄心ブロックを形成する工程を容易に行い得る
ようにすることにある。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するため、請求項１に記載した発明で
は、単位積層体を長手方向に位置をずらして複数個積層
することにより複数の鉄心ブロックをそれぞれ展開した
ものに相当する複数の積層体ブロックを形成する工程と
、これら複数の積層体ブロックを長さが長いものから順
に積層してブロック積層体を形成する工程と、ブロック
積層体の一部を矩形状の巻芯に固定して該ブロック積層
体を一括して該巻芯に沿わせるように変形させることに
より該ブロック積層体を矩形状に成形して該ブロック積
層体内の各積層体ブロックの両端を中ね合せ接合する工
程と、巻芯に沿わせて矩形状に成形されたブロック積層
体を巻芯とともに焼鈍炉に入れて焼鈍する工程とを行う
。

また請求項２に記載の発明では、非晶質磁性合金薄帯の
巻回体を１か所でｆａ層方向に切断して展開することに
より非晶質磁性合金薄帯の積層体を構成した後この積層
体を分割し、所定枚数の非晶質磁性合金薄帯を積層した
ものを単位ｆ’Ａ層体として分割されたそれぞれの積層
体毎に単位積層体の位置をずらすことにより複数の鉄心
ブロックをそれぞれ展開したものに相当する複数の積層
体ブロックを形成する。次いでこれら複数の積層体ブロ
ックを長さが長い物から順に積層してブロック積層体を
形成する。そして積層体ブロックを形成する工程では、
所定数の積層体ブロックを形成する毎に１つの単位積層
体を除去し、これにより各鉄心ブロックの接合部での重
なり代を所定の大きさ以上に保つ。その他の点は請求項
１に記載の発明と同様である。

上記積層体ブロックを形成する工程では、請求項３に記
載した発明のように全ての積層体ブロックを同数の単位
積層体により形成するようにしてもよく、また請求項４
に記載した発明のように１つの単位ｖ４層体を除去した
後に形成する積層体ブロックの単位積層体の数をその前
に形成された積層体ブロックの単位積層体の数よりも１
つだけ少なくするようにしてもよい。

［作　用］ 上記のように、複数の鉄心ブロックをそれぞれ展開した
ものに相当する複数の積層体ブロックを良さが長いもの
から順に積層することによりブロック積層体を形成して
、これを矩形状の巻芯に添わせて一括して成形するよう
にすると、積層体ブロックを１つずつ矩形状の巻芯に巻
いて矩形状に成形する場合に比べて大幅に工数を削減す
ることかできる。

また上記のように、非晶質磁性合金薄帯の巻回体を１か
所で積層方向に切断して展開することにより形成した積
層体を複数に分割して、積層体ブロックを形成する場合
に、積層体ブロックを形成するＴ稈で所定数の積層体ブ
ロックを形成する毎に１つの単位積層体を除去するよう
にすると、各積層体ブロックの接合部での川なり代を所
定の大きさ以上に保つことができるため、接合部での磁
束の流れを良好にして巻鉄心の特性を良好にすることが
できる。更に各Ｖ３層体ブロックの接合部での重なり代
を大きくすることができるため、鉄心の組立て作業を容
易にすることができる。

し実施例１ 以下添附図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図ないし第７図は本発明の実施例を工程順に示した
ものである。本実施例においては、先ず第１図に示すよ
うに、非晶質磁性合金薄帯１を断面が円形の巻芯２に所
定のターン数巻回し、所定の厚さの円形巻回体３を形成
する。この場合１枚の非晶質磁性合金薄帯を巻回しても
、よく、また複数枚の非晶質磁性合金薄帯を重ねて扱い
易くしただ重合体を巻回してもよい。

次いで巻回体３から巻芯２を扱取り、第２図に示すよう
に巻回体３の一部にクランプ具４を取付ける。このクラ
ンプ具４は巻回体３を径方向から挟持する２個のクラン
プ板５．６と、１対ずつ設【ノられてこれらのクランプ
板を互いに引寄せる方向に締結するポル１−７及びナツ
ト８とからなる。

巻回体３をクランプした後、１対のボルト７．７の間に
位置する部分でクランプ板５，６とともに砥石切断機等
により巻回体３を径方向に一括して切断する。第２図に
おいてＡは切断面を示す。

巻回体３を切断した後半分に切断されて２つに別れたク
ランプ具４の片側を外して、第３図に示すように巻回体
３を展開さぜ、長手方向の一端の積層面が傾斜したｖ４
層体９を形成する。

次にクランプ具４の残った部分を外して、積層体９を所
定の厚み毎に分割することにより複数の積層体ブロック
９ａ、９ｂ、・・・を形成し、第４図に示したように（
第４図には１つの積層体ブロック９ａのみを示しである
。）、各積層体ブロックにおいて所定の枚数の薄帯の積
層体を単位積層体９０として、この単位ｆａｌ１体９０
の位置を第４図に示すように長手方向にずらして、各積
層体ブロックの長手方向の両端の積層面９　ａｌ、　９
　ａ２を階段状に傾斜させる。この作業は例えば各積層
体ブロックの長手方向の一端に傾斜板を配置して、ｖ４
層体ブロックを構成する薄帯を該傾斜板に突き当てるよ
うにずらすことにより行う。

上記のようにして積層体ブロック９ａ、９ｂ。

・・・を形成した後これらの積層体ブロックを長いもの
から順に積層して、第５図に示すようにブロック積層体
１０を形成する。尚第５図には３つの積層体ブロック９
ａ〜９Ｃのみを示しであるが、この積層体ブロックの数
は任意である。

上記のようにしてブロック積層体１０を形成した後、第
６図に示すように、ブロック積層体１０のほぼ中央部を
バンド１１等により矩形状の巻芯１２の１つの短辺部１
２ａに固定する。次いで第７図に示すように加圧ローラ
１３等の手段によりブロック積層体１０を巻芯１２側に
押付けながら該ブロック積層体を巻芯１２に添わせるよ
うに変形させ、積層体ブロック１０を巻芯の長辺部°分
１２ｂ、１２ｃに添わせたところで、第８図に示したよ
うに固定金具１４により積層体ブロック１０の長辺部分
１２ｂ、１２Ｃに添う部分を巻芯１２に対して固定する
。固定金具１４は例えば積層体ブロック１０の外面に当
接する１対の押え板１４ａ、１４ａと、これらの押え板
を互いに引寄せる方向に締付けるボルト１４ｂ、１４ｂ
とにより構成できる。

次いで第９図に示すようにブロック積層体１０の両端を
巻芯１２の他の短辺部１２ｄに沿わせるように曲げて、
各積層体ブロックの両端を単位積層体１層分だけ積層方
向に位置をずらした状態で接合することにより、各積層
体ブロックの両端を階段状に重ね合せ接合する。

このとき必要であれば、ブロック積層体１０を外周側か
らバンドで締付けながらハンマ等で接合部を叩いて接合
部の状態を改善する。その後接合部が位置する鉄心の短
辺部に押え板１５を当ててボルト１６によりこの押え板
を巻芯１２に対して締付は固定する。

その後、巻芯１２と該巻芯に添わせて矩形状に成形され
た巻鉄心とを焼鈍炉に入れ、該焼鈍炉内で巻鉄心を焼鈍
して第１０図に示すような巻鉄心１７を完成する。この
巻鉄心１７においては、積層体ブロック９ａ、９ｂ、・
・・によりそれぞれ鉄心ブロック９ａ−，９ｂ−、・・
・が構成され、これらの鉄心ブロックの接合部ｊは巻鉄
心の１つの短辺部（継鉄部）に配置されている。

各鉄心ブロックの接合部では隣合う単位積層体どうしが
第１１図に示すように所定の重なり代ｄをちって重ね合
わされている。２番目以降の積層体ブロック９ｂ、９ｃ
、・・・では、外側に位置する積層体ブロックはど接合
部の厚さが厚くなり、その接合部での薄帯の重なり代が
小さくなる。従って全ての積層体ブロックの厚さを同じ
にした場合には、外側にいくほど積層体ブロックの接合
部での薄帯の重なり代が小さくなっていく。この重なり
代が規定の大きさよりも小さくなると、積層体ブロック
の接合が困難になる。

上記のように積層体ブロックの接合部での重なり代が規
定より小さくなるのを防ぐため、本発明では、１６層体
ブロックを形成する工程で、所定数の積層体ブロックを
形成する毎に１つの単位積層体を除去することにより、
次に形成する積層体ブロックの平均長を、該１つの単位
積層体を除去しなかったとした場合の積層体ブロックの
本来の平均長より６良くしておく。

この場合、全ての積層体ブロックを同数の単位積層体に
より形成するようにしてもよく、また１つの単位積層体
を除去した後に形成する積層体ブロックの単位積層体の
数をその前に形成された積層体ブロックの単位積層体の
数よりも１つだけ少なくするようにしてもよい。

このように所定数の積層体ブロックを形成する毎に１つ
の単位積層体を除くことにより、次に形成される積層体
ブロックの平均長を本来の平均長よりも長くしておくと
、平均長を長くした積層体ブロックの接合部では薄帯の
重なり代の大きさを最初の重なり代に戻すことができる
。従って重なり代が規定の大きさ近くまで小さくなった
所で次の積層体ブロックを形成するに先立って１つの単
位積層体を除去することにより、全積層体ブロックの接
合部での薄帯の重なり代を規定の大きさ以上に保つこと
ができる。

上記の実施例において、単位積層体９０の９みは、薄け
れば薄い程鉄心の特性が良好になるが、１段の厚みを薄
くすると、段数が増えて鉄心の組立て工数及び鉄心を分
解してコイルに挿入する際の工数が増大する。

上記のようにして製造した巻鉄心は、別の工程で巻かれ
た変圧器巻線と組合される。この場合巻芯１２を外して
、巻鉄心１７の接合部ｊを有する１辺（上部継鉄部）を
除いた他の３辺を絶縁テープ（例えば綿テープ）により
覆って拘束する。そして接合部ｊを有する１辺を接合部
の所で左右に開き、鉄心に巻線を嵌装する。

巻線を嵌装した後、開かれていた１辺（上部継鉄部）を
閉じて接合部ｊを再形成し、該１辺を適宜の手段により
被覆拘束して変圧器を完成する。

上記の実施例では、第２図に示した工程において巻回体
３を切断する際にクランプ具４を構成するクランプ板４
，５を一緒に切断するようにしたが、クランプ具として
２分割構造のものを用いて、該クランプ具の分割された
部分の間を通して巻回体３を切断するようにしてもよい
。

上記の実施例では、非晶質磁性合金薄帯を巻回して第２
図に示す巻鉄心を形成した後、この巻鉄心を一括切断し
て展開することにより積層体９を構成し、この積層体９
を複数の積層体ブロック９ａ、９ｂ、・・・に分けるよ
うにしたが、単位積層体の厚さが得られるように所定の
枚数の非晶質磁性合金薄帯を重ね合せたものを巻回する
ことなく、順次所定の長さに切断して積層することによ
り、重ね合せ接合部での重なり代を所定の大きさ以上に
保つのに適当な長さを有する積層体ブロック９ａ、９ｂ
、・・・を形成して第５図のブロック積層体１０を構成
するようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、複数の鉄心ブロックを
それぞれ展開したものに相当する複数の積層体ブロック
を良さが長いものから順に積層することによりブロック
積層体を形成し、これを巻芯に添わせて一括して成形Ｊ
ることにより矩形状巻鉄心を得るようにしたので、積層
体ブロックを１つずつ巻芯に巻いて矩形状に成形する場
合に比べて大幅に工数を削減して巻鉄心のコストの低減
を図ることができる利点がある。

また請求項２に記載した発明の方法によれば、積層体ブ
ロックを形成する工程で所定数のｕＩ体アブロック形成
する毎に１つの単位積層体を除去することにより各積層
体ブロックの接合部での重なり代を所定の大きさ以上に
保つようにしたので、接合部での磁束の流れを良好にし
て巻鉄心の特性を良好にすることができる。更に各ＷＩ
層体ブロックの接合部での重なり代を大きくすることが
できるため、鉄心の組立て作業を容易にすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１１図は本発明の実施例を示したもので
、第１図は非晶質磁性合金薄帯を巻回して巻回体を形成
する工程を示す正面図、第２図は巻回体をクランプして
切断する工程を示す正面図、第３図は巻回体を展開して
形成された積層体を示す正面図、第４図は第３図の積層
体を複数のブロックに分けて形成した１つの積層体ブロ
ックの両端面を傾斜させた状態を示す正面図、第５図は
第４図の積層体ブロックを積層してブロック積層体を構
成する工程を説明する説明図、第６図はブロック積層体
を巻芯に固定した状態を概略的に示した正面図、第７図
はブロック積層体を巻芯に沿わせて成形する工程を説明
する説明図、第８図はブロック積層体を巻芯の長辺部分
に沿わせて拘束した状態を概略的に示す正面図、第９図
はブロック積層体の両端を接合した状態を示す正面図、
第１０図は得られた巻鉄心の正面図、第１１図は積層体
ブロックの接合部付近の拡大断面図である。 １・・・非晶質磁性合金薄帯、２・・・巻芯、３・・・
巻回体、４・・・クランプ具、９・・・積層体、９ａ〜
９ｅ・・・積層体ブロック、９０・・・ψ位積層体、１
０・・・ブロック積層体、１２・・・巻芯。 第１図　　　第２図 第４図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）非晶質磁性合金薄帯の単位積層体を複数個積層し
   たものを各単位積層体の両端を重ね合せた状態で接合し
   た矩形状の鉄心ブロックを更に複数個積層した構造を有
   する矩形状巻鉄心を製造する方法において、 前記単位積層体を長手方向に位置をずらして複数個積層
   することにより前記複数の鉄心ブロックをそれぞれ展開
   したものに相当する複数の積層体ブロックを形成する工
   程と、 前記複数の積層体ブロックを長さが長いものから順に積
   層してブロック積層体を形成する工程と、前記ブロック
   積層体の一部を矩形状の巻芯に固定して該ブロック積層
   体を一括して該巻芯に沿わせるように変形させることに
   より該ブロック積層体を矩形状に成形して該ブロック積
   層体内の各積層体ブロックの両端を重ね合せ接合する工
   程と、前記巻芯に沿わせて矩形状に成形されたブロック
   積層体を巻芯とともに焼鈍炉に入れて焼鈍する工程とを
   行うことを特徴とする巻鉄心の製造方法。
2. （２）非晶質磁性合金薄帯の単位積層体を複数個積層し
   たものを各単位積層体の両端を重ね合せた状態で接合し
   た矩形状の鉄心ブロックを更に複数個積層した構造を有
   する矩形状巻鉄心を製造する方法において、 非晶質磁性合金薄帯の巻回体を１か所で積層方向に切断
   して展開することにより非晶質磁性合金薄帯の積層体を
   構成する工程と、 前記積層体を複数に分割し、所定枚数の非晶質磁性合金
   薄帯を積層したものを前記単位積層体として分割された
   それぞれの積層体毎に単位積層体の位置をずらすことに
   より前記複数の鉄心ブロックをそれぞれ展開したものに
   相当する複数の積層体ブロックを形成する工程と、 前記複数の積層体ブロックを長さが長いものから順に積
   層してブロック積層体を形成する工程と、前記ブロック
   積層体の一部を矩形状の巻芯に固定して該ブロック積層
   体を一括して該巻芯に沿わせるように変形させることに
   より該ブロック積層体を矩形状に成形して該ブロック積
   層体内の各積層体ブロックの両端を重ね合せ接合する工
   程と、前記巻芯に沿わせて矩形状に成形されたブロック
   積層体を巻芯とともに焼鈍炉に入れて焼鈍する工程とを
   備え、 前記積層体ブロックを形成する工程で、所定数の積層体
   ブロックを形成する毎に１つの単位積層体を除去するこ
   とにより各鉄心ブロックの接合部での重なり代を所定の
   大きさ以上に保つことを特徴とする巻鉄心の製造方法。
3. （３）前記積層体ブロックを形成する工程では、全ての
   積層体ブロックを同数の単位積層体により形成すること
   を特徴とする請求項２に記載の巻鉄心の製造方法。
4. （４）前記積層体ブロックを形成する工程では、１つの
   単位積層体を除去した後に形成する積層体ブロックの単
   位積層体の数をその前に形成された積層体ブロックの単
   位積層体の数よりも１つだけ少なくすることを特徴とす
   る請求項２に記載の巻鉄心の製造方法。