JPH0373129B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明はリアクトルの鉄心を構成する放射状ブ
ロツク鉄心、ことに放射状ブロツク鉄心の緊縛構
造に関する。

〔従来技術とその問題点〕

第４図は放射状ブロツク鉄心からなるリアクト
ル鉄心の一例を示す概略側面図であり、複数個の
ブロツク鉄心１を間隔片２を介在させて積み重ね
てなる脚部３複数個を、両端部に配された継鉄部
４により磁気的に結合し、図示しない締結部材に
より一体化形成されている。このように形成され
たリアクトル鉄心においては、間隔片２部分で脚
部３の外側あるいは内側に漏れ出たフリンジング
磁束５がブロツク鉄心１に出入りする際生ずる磁
性板中の渦電流損および渦電流損に基づく鉄心の
局部加熱を防止するために、ブロツク鉄心１を構
成する磁性板を放射状に配置した、いわゆる放射
状ブロツク鉄心が知られている。

第５図は従来の放射状ブロツク鉄心の概略平面
図、第６図は第５図の側断面図である。図におい
て、３１ないし３６は幅Ｗが等しくそれぞれ長さ
Ｌが異なる四辺形に切断されたけい素鋼板等の磁
性板であり、これら複数の磁性板３１ないし３６
等を断面が略扇形になるよう積み重ねてなる複数
のユニツトたとえば２２，２３，２４，２５等を
放射状に組合わせてその包絡線が略円形の環状に
形成することにより放射状ブロツク素鉄心２１が
形成されている。また、１０は放射状ブロツク素
鉄心２１の外周側に巻回された緊縛テープ層であ
り、たとえばガラスロービングテープ等を基材と
してこれに熱硬化性のエポキシ樹脂等を含浸し含
浸樹脂を半硬化状態としたプリプレグ緊縛テープ
からなり、このプリプレグ緊縛テープを張力を加
えつつ複数回巻回することにより、放射状ブロツ
ク素鉄心２１の磁性板相互間およびユニツト相互
間に緊張力を加え、略円形の環状を保持するよう
構成されている。さらに、上述のように形成され
た素鉄心２１には液状の熱硬化性エポキシ樹脂な
どの接着樹脂が含浸され、加熱硬化処理されるこ
とにより放射状ブロツク鉄心２１の磁性板相互間
およびユニツト相互間は接着硬化物により相互に
固着されるとともに、緊縛層１０は主にプリプレ
グ樹脂硬化物により固着されて一体化された剛性
を有する放射状ブロツク鉄心を形成することがで
きる。

しかしながら、上述のように構成された放射状
ブロツク鉄心においては、多数の磁性板の層間に
含浸された接着樹脂が熱硬化の進展にともなつて
硬化収縮を起こし、この際発生する機械的応力に
より磁性板間あるいはユニツト間の接着強度の最
弱点部に剥離を生ずるという問題がある。また、
接着樹脂の硬化収縮により放射状ブロツク鉄心の
断面積が放射状ブロツク素鉄心のそれに比べて幾
分収縮するが、機械的伸縮性に乏しいガラス繊維
からなる緊縛層１０が放射状ブロツク鉄心の収縮
に追随して収縮し得ないために緊縛力が低下し、
極端な場合には緊縛層１０に緩るみを生ずるとい
う問題がある。緊縛層１０に緩み、たるみ等が生
じた場合、ブロツク鉄心の機械的強度が低下し、
第４図に示すように組立てられたリアクトル鉄心
の脚部３に軸方向に加えられる締着力の各放射状
ブロツク鉄心１および間隔辺２との間の締着力の
幾分の不均等分布または熱応力に基づいて磁性板
あるいはユニツト間の接着の剥離がさらに促進さ
れるとともに、放射状ブロツク鉄心１の通過磁束
によつて大きな騒音が発生するという欠点があ
る。

さらに、放射状ブロツク鉄心１の外周面を微視
的に見ると、長さＬが異なる磁性板を多数枚放射
状に組合わせるために、ブロツク鉄心１の外周面
には磁性板の不揃いに起因する凹凸があり、この
凸部に硬化が完了し剛体化した緊縛層１０が直接
接触することにより、凸部との接触部に応力が集
中することになる。放射状ブロツク鉄心１の長期
間の使用に際しては、前記応力集中に加えて鉄心
の振動や熱応力による繰返し疲労が加わり、緊縛
層１０にき裂を生じたり、あるいは緊縛層が破断
するという問題がある。緊縛層が破断した場合、
放射状ブロツク鉄心は磁性板の磁歪振動に共振し
て高い騒音を発するばかりでなく、その進行度合
によつては放射状ブロツク鉄心の形態を維持でき
なくなり、磁性板の脱落や、脱落した磁性板に起
因する局部過熱や絶縁事故を誘発する危険性があ
る。

一方、前述の緊縛層の緩み、たるみを防止する
ために、緊縛層１０に熱収縮テープを用いる方法
が考えられている。（実開昭58−184823）この方
法は、熱収縮性を有するたとてばポリエステル繊
維（商品名テトロン繊維）を縦糸とする繊維質テ
ープに熱硬化性のエポキシ樹脂等を含浸し、半硬
化状態としたプリプレグ熱収縮テープを用いて緊
縛層１０を形成し、鉄心の接着樹脂と加熱硬化工
程においてプリプレグ熱収縮テープを熱収縮、加
熱硬化させることにより、接着樹脂の硬化収縮に
伴なつて生ずる鉄心の寸法収縮に追随して緊縛層
を収縮させ、緩み、たるみのない緊縛層１０を形
成させようとするものである。しかしながら、放
射状ブロツク素鉄心２１の外周面における磁性板
の凸部にプリプレグ熱収縮テープの滑りが拘束さ
れるために、放射状ブロツク鉄心１に均一な緊縛
力を与えることが困難であるばかりでなく、凸部
との接触部における集中応力や熱応力により緊縛
層１０の破断の危険性を排除できないという欠点
がある。

〔発明の目的〕

本発明は前述の状況に鑑みてなされたもので、
均等な緊縛力を長期間安定して維持することがで
き、したがつて機械的に強固かつ低騒音な放射状
ブロツク鉄心を提供することを目的とする。

〔発明の要点〕

本発明は、放射状ブロツク素鉄心の円形外周に
高密度の芳香族ポリアミド紙、高密度プレスボー
ドなど素鉄心の接着樹脂が浸透し難い繊維質テー
プからなる緩衝層を配して緊縛層が放射状ブロツ
ク素鉄心の磁性板の凸部に接触するのを阻止する
とともに緩衝層の滑らかな円形外周に密接して放
射状ブロツク鉄心の接着樹脂の硬化より早く収縮
し、接着樹脂の硬化より遅く硬化するプリプレグ
熱収縮テープ、ならびにこの熱収縮テープよりさ
らに遅れて硬化するプリプレグ緊縛テープが交互
に巻回されてなる緊縛層を形成し、前記接着樹脂
の樹脂含浸・熱硬化工程において緊縛層のプリプ
レグ樹脂を一緒に硬化させるよう構成したことに
より、プリプレグ熱収縮テープの収縮に基づく均
縛力により接着樹脂の硬化収縮に伴なつて生ずる
鉄心周長の縮小に追随して緊縛層および緩衝層を
収縮させ、その緊縛力より鉄心のき裂を阻止する
とともに、接着樹脂の硬化が終了した時点でプリ
プレグ熱収縮テープ層、プリプレグ緊縛テープ層
の順でプリプレグ樹脂を硬化させることにより、
高い引張強さと弾力性を有する緊縛層が持つ緊縛
力により、すぐれた長期形態安全性を有する緊縛
構造からなる放射状ブロツク鉄心を得られるよう
にしたものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明を一実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明の実施例を示す放射状ブロツク
鉄心の平面図、第２図は第１図の側断面図であ
る。図について、幅Ｗが等しく長さＬが異なる四
変形に切断された複数の磁性板３１ないし３６等
からなる断面扇状の複数のユニツト２２，２３，
２４，２５等を放射状に組合わせて略円形の環状
に形成された放射状ブロツク素鉄心２１は、その
円形外周を高密度の芳香族ポリアミド紙もしくは
高密度プレスボード等接着樹脂の浸透し難い繊維
質テープを巻回してなる緩衝層４０により緊縛さ
れ、さらに緩衝層の外周に密接して緩衝層４０の
幅より幾分狭いプリプレグ緊縛テープ層５１およ
びプリプレグ熱収縮テープ層５２を交互に巻回し
てなる緊縛層５０が設けられることにより放射状
ブロツク素鉄心２１の組立体が形成されている。
上述のようにして形成された組立体には液状のエ
ポキシ樹脂などの熱硬化性の接着樹脂６０が含浸
漬され、加熱硬化処理されることにより、接着樹
脂６０およびプリプレグ樹脂が硬化し、一体化さ
れた放射状ブロツク鉄心が形成される。

第３図は前述の実施例における要部の断面図で
ある。図において、放射状ブロツク素鉄心２１の
円形外周に巻回された緩衝層４０に用いられる高
密度の芳香族ポリアミド紙もしくは高密度プレス
ボードは、機械的強度の高い繊維が面方向にラン
ダムにからみ合つて気密なシートを形成している
ために、厚み方向の圧力に対して極めて強い圧縮
強度、繰返し圧縮荷重に対する残留歪の回復性、
柔軟性、可とう性、引裂き強度などを有し、かつ
接着樹脂６０がほとんど浸透しないために剛性化
することなく上記性質を維持させることができる
ので、放射状ブロツク素鉄心２１の円形外周に巻
着され、緊縛層５０により磁性板の突出した角部
に強く押圧されてもき裂や破断を生ずることなく
応力集中部が凹んで円形外周面になじむととも
に、樹脂含浸・熱硬化処理工程終了後は鉄心の振
動や熱応力に耐え緊縛層により加えられる押圧力
に耐えて一定の厚みを保持し、緊縛力の低下を阻
止し、緩衝層としての機能を長期間安定して維持
させることができる。

一方緊縛層５０は、ガラスロービングテープに
熱硬化性のエポキシ樹脂を含浸し、常温で粘着性
を有しない程度の半硬化状態としたプリプレグ緊
縛テープ層５１と、所定温度で加熱処理すること
により数％ないし10％程度長さが収縮するポリエ
ステル繊維からなる熱収縮テープに熱硬化性のエ
ポキシ樹脂を含浸し、常温で粘着性を有しない程
度の半硬化状態としたプリプレグ熱収縮テープ層
５２とを１層ごと、あるいは数層ごとに緊縛テー
プ層５１を内側に配して交互に巻回することによ
り形成されている。また、放射状ブロツク素鉄心
に接着樹脂６０を含浸した後加熱硬化する工程に
おいて、プリプレグ熱収縮テープ層５２は接着樹
脂６０の硬化より早く収縮して素鉄心の磁性板相
互間に押圧力を加えるとともに、接着樹脂６０の
硬化より遅れて硬化するようプリプレグ樹脂の硬
化速度があらかじめ調整され、プリプレグ緊縛テ
ープ層５１はプリプレグ熱収縮テープ層５２の硬
化よりさらに遅れて硬化するようにプリプレグ樹
脂の硬化速度があらかじめ調整される。このよう
に構成することにより、まず、素鉄心２１の接着
樹脂６０が硬化収縮する際にはすでにプリプレグ
熱収縮テープ層５２が収縮して緊縛テープ層５１
および緩衝層４０を介して素鉄心２１を圧縮し各
磁性板に中心方向ならびに周方向に向く力を加え
ることにより、各磁性板が接着樹脂６０の硬化収
縮に追随し得るようにすることができる。このと
き、緊縛層５０のプリプレグ樹脂はまだ硬化して
いないので、鉄心の凸部で拘束されることなく平
滑な緩衝層４０との界面で滑り、鉄心の周方向に
均等に分布した緊縛力を作用させることができ
る。やがて接着樹脂６０が硬化して鉄心の収縮が
停止した時点では緊縛テープ層５１は幾分波状に
屈曲した状態となり、熱収縮テープ層５２、緊縛
テープ層５１の順でプリプレグ樹脂が硬化するこ
とにより、ガラスロービングテープを骨材とする
緊縛テープ層５１の高い引張強さと熱収縮テープ
層の弾力性を有する緊縛力とを兼ね備えた緊縛層
５０が形成され、常に一定の緊縛力を鉄心に加え
ることにより長期形態安定性のすぐれた放射状ブ
ロツク鉄心を得ることができる。

〔発明の効果〕

本発明は前述のように、放射状ブロツク素鉄心
の円形外周に接して高い圧縮強さおよび圧縮歪の
回復性を有する繊維質テープからなる緩衝層と、
この緩衝層のほぼ平滑な円形外周に接して巻回さ
れ鉄心の接着樹脂の硬化より早く収縮しかつ遅れ
て硬化するプリプレグ熱収縮テープ層、およびこ
の熱収縮テープ層よりさらに遅れて硬化するプリ
プレグ緊縛テープ層を交互に巻回してなる緊縛層
とからなる緊縛構造を設け、接着樹脂の加熱硬化
工程でプリプレグ樹脂も一緒に硬化させるよう構
成した。その結果、緩衝層により鉄心外周の凸部
との接触が阻止されて従来技術で問題となつた緊
縛層の破断の危険性が回避され、かつ接着樹脂の
硬化収縮に先立つてプリプレグ熱収縮テープ層が
収縮しかつ緩衝層との界面の滑り硬化により周方
向に均等に分布した緊縛力を発揮して接着樹脂の
硬化収縮に磁性板を追随させるよう作用して放射
状ブロツク鉄心の接着面にき裂が発生するという
従来の問題点が排除され、さらに緊縛層のプリプ
レグ樹脂が硬化した後においては緊縛テープ層の
高い引張り強さと熱収縮テープ層の弾性を有する
緊縛力とを兼ね備えた緊縛層が形成されるととも
に、緩衝層の残留歪の回復性能も作用して長期間
安定した緊縛力を放射状ブロツク鉄心に作用させ
ることができる。したがつて、上述の種々の作用
効果を総合して、鉄心接着面のき裂に起因する騒
音の発生が少なく、かつこの状態を長期安定して
維持することができ、さらに緊縛層の破断やそれ
に基づく磁性板の脱落などの危険性がほとんどな
い放射状ブロツク鉄心、ならびにその組立体から
なるリアクトル鉄心を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す放射状ブロツク
鉄心の平面図、第２図は第１図の側断面図、第３
図は第２図における要部の断面図、第４図はリア
クトル鉄心の一例を示す側面図、第５図および第
６図は従来の放射状ブロツク鉄心の一例を示す平
面図および側断面図である。 １……放射状ブロツク鉄心、２……間隔片、３
……脚部、２１……放射状ブロツク素鉄心、２２
〜２５……ユニツト、３１〜３６……磁性板、１
０，５０……緊縛層、４０……緩衝層、５１……
プリプレグ緊縛テープ層、５２……プリプレグ熱
収縮テープ層、６０……接着樹脂。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 幅が等しい四辺形に切断された磁性板を階段
   状に積層して断面が略扇形に配されたユニツトを
   放射状に組合わせて、その包絡線が略円形の環状
   に形成された放射状ブロツク素鉄心の外周に緊縛
   テープ層からなる緊縛構造を施し、接着樹脂にて
   含浸し熱硬化して一体化されるところの放射状ブ
   ロツク鉄心において、前記放射状ブロツク素鉄心
   の円形外周に施される緊縛構造が、芳香族ポリア
   ミド紙もしくは高密度プレスボードの高密度の繊
   維質テープからなる緩衝層と、この緩衝層の外周
   に密接して巻回された前記接着樹脂の熱硬化工程
   と同一工程により硬化され前記接着樹脂の熱硬化
   時間より早く収縮し接着樹脂の熱硬化時間より遅
   く硬化するプリプレグ熱収縮テープおよびこの熱
   収縮テープよりさらに遅れて硬化するプリプレグ
   緊縛テープとが交互に巻回されてなる緊縛層とか
   ら構成されたことを特徴とする放射状ブロツク鉄
   心。