JPH0385705A - 巻鉄心の製造方法及びその装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、磁性相に弱点部を形成して巻取り後にその弱
点部を裂断させることによりワンターンカット形の巻鉄
心を製造する巻鉄心の製造方法及びその装置に関する。

（従来の技術） 従来よりこの種巻鉄心の製造方法として特公昭４１−６
０８８号公報に示すものがある。すなわち、第５図に示
すように、磁性帯１を上刃２及び下刃３にて巻取方向の
所定の位置ごとに段付ハーフカットした弱点部４を形成
して巻軸５に巻取り、その後その巻取った磁性帯１を巻
軸から外して矩形に成形し焼鈍して更に第６図に示すよ
うに支え型６及び押し型７にて挾み、加圧することによ
り、弱点部４から裂断させてワンターンカット形の巻鉄
心を製造するものである。

上記方法による場合、第７図に示すように磁性帯１の板
厚をｔｏ、弱点部４の膜厚をｔ１＋　弱点部４の残厚を
ｔ２とすると、ｔ２＝ｔｏ−ｔｌで弱点化部４の残厚ｔ
２部の磁性帯１の板厚ｔ○全体に対する残存率αは次式
で表わされる。

α−↓二ｃＸ１００−　　ｔｈＯ−″　１　×　１００
　［％コｔｏ　　　、　　　　　　　　　　ｔｏここで
、弱点部４を前述の支え型６と押型７とによる加圧のよ
うな押圧で裂断させるためには上記弱点部４の残存率α
は極力小さく、特に１０［％］以下の値にしなければな
らない。

ところがこのように弱点部４の残存率αを小さくすると
、強いテンションをかけて巻き取った場合には、弱点部
４が裂断する心配がある。逆にあまり強いテンションを
かけずに巻き取ると、第８図に示すように巻かれた磁性
帯１の弱点部４附近では各層毎にそれぞれ隙間Ｓが形成
され巻きふくれが生じる。そのため巻取り過程において
は、第９図、に示すように、１巻回毎にガイドロール１
４及び１６を通過する都度、磁性帯１の弱点部４はしご
かれることになり、その結果、一部の弱点部４で破断す
る場合か生ずる。この破断が生ずると、巻回された磁性
帯１の巻層間てスベリを生じ、ワンターンカット形巻鉄
心における所定の磁性帯１の継目位置構成を得ることが
困難となるばかりか巻回続行不能となる。

このため弱点部４の残存率αは、実際には２０［％］以
上の値を確保するようにしている。

しかしながら弱点部４の残存率αを大きく確保すれば、
当然のことながら上述の抑圧では弱点部４を確実に裂断
させることはできず、特に弱点部４が第１０図に示すよ
うに変形するたけで裂断されるまでに至らないという問
題を生ずる。

そこで第１１図に示すように成形・焼鈍した巻鉄心Ｍの
窓部８に一対の拡張型９を挿入してこの拡張型９の間に
クサビ１０を圧入することにより弱点部４に引張り力を
作用させて裂断させる方法が考えられている。

この方法によると弱点部４に加わる力は押圧による方法
より大きく、従ってその抑圧による方法より確実に弱点
部４を裂断させることができる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながらこの方法による場合、裂断はさせ得るもの
のその裂断部には、第１２図に示すように、バリ１１や
破片１２が生じやすく、特にそのうちの破片１２が後工
程における変圧器等としての組込みの際に鉄心から離脱
してコイルの巻層間等に侵入し、絶縁破壊を起こす原因
になるという問題点を有していた。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、従
ってその目的は磁性帯を巻取った後の弱点部の裂断を有
害な破片を生じるようなことなく、実に具合良く行なう
ことのできる巻鉄心の製造方法及びその装置を提供する
にある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の巻鉄心の製造方法は、磁性帯を巻取方向の所定
位置ごとに弱点部を形成して巻取った後に上記弱点部を
裂断させることによりワンターンカット形巻鉄心を製造
する方法において、所定の巻鉄心最外周径を基点にして
、外周部から内周部へ上記弱点部を形成した磁性帯を順
次巻回して巻鉄心を形成することを特徴とする。

また、本発明の巻鉄心の製造装置は、磁性帯を素材掛は
部から引き出して送り出す送り機構と、この送り機構か
ら送り出された磁性帯に弱点部を形成する弱点部形成機
構と、巻鉄心の最外周径に相当する径を有し、前記弱点
部を形成した磁性帯を順次内側に巻き込む環状体と、こ
の環状体を回転駆動する駆動装置とを備えたことを特徴
とする。

（作用） 上記手段によれば、弱点部を有する磁性帯は外周部から
内周部へ順次巻き込まれて巻鉄心が構成されるので、磁
性帯の弱点部には引張り力や折曲げ力が作用しない。従
って磁性帯における弱点部の残存率を大きく取る必要が
なく１０［％コ以下の極めて弱い状態でも巻取りが可能
となる。しかも、巻取り後に弱点部から裂断させる折に
は整然と裂断され、従来のような破片を生ずることは皆
無となる。又、巻取り中に巻緩み等が無いので、鉄心占
積率が向上でき、鉄心継目位置のバラツキも小さくする
ことができる。

（実施例） 以下本発明を具体化した一実施例につき第１図乃至第４
図を参照して説明する。

まず第１図において、］は磁性帯（一般にはけい素鋼帯
）であり、回転自在な素材用は部１３に巻かれている。

この磁性帯１は、送り機構１４により磁性帯素材用は部
］３から引出され、弱点部形成機構１５を通過後、磁性
帯１の走行速度を計測する計測装置１６を通り、さらに
ガイド板１７を通って巻取部１８に強制的に挿入される
。

送り機構１４は、モーター１９と、モーター１９に直結
したギヤー２０と、これにかみ合うギヤ２］に直結した
、対をなす送りロール２２とにより構成され、磁性帯１
を送りロール２２間に挾み付け、モーター］−９の回転
により磁性帯１を磁性帯素材用は部１−３より引出して
弱点部形成機構］５を介して巻取部１８へ供給するよう
になっている。

弱点部形成機構１５は、上刃２及び下刃３を有し、引出
された磁性帯１を上刃２及び下刃３により段付ハーフカ
ット状の弱点部４を形成するようになっている。

巻取部１８は、回転テーブル２３と、回転テブル２３の
上にあって、巻鉄心Ｍの最外周径に等しい径に形成され
た磁性帯からなる環状体２４を支持するようにその周囲
に等配に配置された複数個の支持金物２５と、回転テー
ブル２３を回転させる駆動機構２６より構成され、前記
弱点部４を形成した磁性帯ｌはその先端部を回転テーブ
ル２３に固定された環状体２４の内側に接着テープ２７
等にて取付けて巻きとられる。

又、磁性帯１の走行速度を計測する計測装置１６は、巻
取部１８と弱点部形成機構１５の間にあって、磁性帯１
の走行速度を計測し、図示しない速度制御装置を介して
磁性帯１の送り機構１４の送り速度を制御する。

次に巻鉄心Ｍの製作手順について説明する。

まず、第２図に示すように巻鉄心Ｍの最外周長に接続ラ
ップしろを加えた長さの磁性帯１を切断し、これを丸め
て先端部と後端部をラップさせ、スポットウェルド等に
て接続し、巻鉄心Ｍの最外周径と等しい径φＤの環状体
２４を製作し、これを第１図に示すように巻取部１８の
回転テーブル２３に支持金物２５により固定する。

次いで磁性帯素利掛は部１３より巻戻された磁性帯］を
送り機構１４１弱点部形成機構１５．磁性扮走行速度計
１１１１１装置１６及び磁性帯押入ガイド板１７を通し
て環状体２４の内側にその先端部を接着テープ２７等に
て固定する。この状態で、＋Ｂ３点部形成機イ１４の上
刃２を下降させ磁性帯１に段付ハーフカット状の弱点部
４を形成し、上刃２を上昇させて巻取準備を完了する。

そして、モーター２６の回転により巻取り作業を開始す
る。なお、磁性帯１の先端から弱点部形成機構２及び３
までの距離ρは、Ｑ＝Ｌ−２ｔπとする。但し、Ｌ：巻
鉄心Ｍの最外周長、ｔは磁性帯］の板厚を示す。

モーター２６の回転により、回転テーブル２３に固定さ
れた環状体２４が図中矢印で示す反時計方向に回転され
、その環状体２４に先端部が同車された磁性帯１は図中
矢印で示す左方向に引かれる。この回転テーブル２３の
回転と同時に磁性帯１の送り機構１４のモーター１９も
回転し、磁性帯］を図中矢印で示す左方向へ送り出す。

この場合回転テーブル２３の速度は、一定の値に保持し
、送り機構１４の速度は磁性帯１の走行速度と等しくな
るように計算にて算出された仮の速度で行なう。その後
、走行速度計測装置１６により回転テブル２３と送り機
構］４の速度を等しく保持する。走行速度計測装置１６
は、巻取り開始と同時に磁性帯１の走行速度を計測し、
その値は、図示しない速度制御装置にインプットされ、
送り機構１４との速度誤差を割り出し、送り機構１４へ
必要な速度指令を出すようになっている。

又、磁性帯１は、第３図に示すように、１枚毎に弱点部
４を形威し、かつその弱点部４が同じ位置にこないよう
に所定ｆｆ１Ｐたけずらせて階段状になるようにし、複
数枚（一般的には５〜２０枚）で１グループを形成する
。通常このグループを数乃至数十グループ積層して巻鉄
心Ｍを形成する。

又、弱点部４は、回転テーブル２３が略１回転する都度
位置することになるが、その位置は計算に０ て割り出された磁性帯１の送り量で決定される。

送り量ρは次式で表わされる。

Ｓｆ ここで、Ｌ：巻鉄心Ｍの最外周長、ｔ：磁性帯］の板厚
、ｎ：積層巻数、Ｓｆ：鉄心占積率、Ｐずらせ量を示す
。

そして送り量ρか所定の値に達した時、図力クシない速
度制御装置に信号を発して、直ちに回転テーブル２３駆
動用モーター２６及び送り機構１４駆動用モーター１つ
を停止させ、前記した弱点部形成機構１５の上刃２の下
降にて弱点部４を形成する。モして又、上刃２を上昇さ
せて巻取りを再開する。

上記操作を複数回繰返して１グループの巻取りを終了す
る。

次のグループに移る場合の最初の１回目の送り量ρは、 ρヨ（Ｌ−２Ｎｔπ）　−ＮＰ Ｓｆ １ とし、２回目の以降は前記同様の算出式を適用する。こ
こでＮは１グループの総枚数を示す。

上記操作の繰返しにて製作された円形巻鉄心Ｍは、後に
矩形に成形され焼鈍した後に、第１１図に示すような拡
張治具９及びクサビ１０を用いて前記磁性帯１の弱点部
４を裂断させ、ワンターンカット型巻鉄心Ｍを完成させ
る。

しかして上述のように、弱点部４を形成した磁性帯１を
環状体２４の内側に向って接線方向に挿入させることに
より、弱点部４には引張り力や折曲げ力は作用せず、巻
込み途中で弱点部４が切離することかなくなる。このた
め、弱点部４の残存率αは１０［％］以下に極端に脆弱
化した状態でも巻取りが可能となる。その結果、巻取り
終了後に成形・焼鈍して先の第１１図に示すような拡張
型つとクサビ１０からなる拡張治具を用いて裂断させた
場合、非常に弱い力で容易に裂断させ得る。

第４図は、発明者が行なった実験結果であり、この図か
ら明らかなように、裂断に要する力は残存率が３０［％
コの時に比べ１０［％コ以下にな　２ ると数分の−に減少する。

これにより、弱点部４は整然と裂断させることができ、
従来のように破片１２の発生を避けることかでき、後工
程における変圧器等としての組立の際に破片１２が鉄心
から離脱してコイル層間に浸入し、絶縁破壊を引き起こ
す原因になるという問題も解決できる。

尚、本発明における磁性帯１は、けい素鋼・；；）以外
の例えばアモルファス利等から成るものであっても良い
。

［発明の効果］ 以上の説明で明らかなように、本発明による巻鉄心の製
造方法及びその装置は、弱点部を有する磁性帯を巻取っ
た後に、その弱点部を裂断させることにより、ワンター
ンカット型巻鉄心を製造する場合、弱点部を極限まで脆
弱化した磁性帯を引張り力や折曲げ力を与えることなく
、そのままの状態で巻取ることができ、それにより成形
、焼鈍後の裂断の際、有害な破片を生ずることなく、実
に具合よく行なうことができるという優れた効３ 果を奉するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明を具体化した一実施例を示し
たもので、第１図は装置全体の斜視図。 第２図は環状体の斜視図、第３図は磁性帯の巻取り状態
を示す平面図、第４図は弱点部の残存率と引張力との関
係を表わした図である。 第５図乃至第１２図は従来の方法を示したもので、第５
図は巻取り方法を表わした正面図、第６図は磁性帯を裂
断する方法を表わした正面図、第７図は弱点部の拡大断
面図、第８図は弱点部を有する磁性帯を巻取っている状
態を示す主要部拡大正面図、第９図は同じく弱点部を有
する磁性帯を巻取っている状態を示す正面図、第１０図
は巻取り後弱点部で裂断を失敗した状態を示す弱点部の
拡大断面図、第１１図は巻取った磁性帯の裂断をする他
の方法を表わした部分斜視図、第１２図は、同方法によ
り弱点部の裂断をした後の状態を表わした平面図である
。 　４ １・・磁性帯、　　２ ４・・弱点部、　　コ− １４・・・送り機構 １６・・・計測装置。 ］８・・巻取部 ２４・環状体　２ ２３・・・モータ ・・上刃、　　３・・・下刃 ３・・・素材掛は部 １５・・・弱点部形成機構 １７・・ガイド板 ２３・・・回転テーブル。 ５・・支Ｊ、’ｊ金物 Ｍ・巻鉄心。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　磁性帯を巻取方向の所定位置ごとに弱点部を形
   成して巻取った後に上記弱点部を裂断させることにより
   ワンターンカット形巻鉄心を製造する方法において、所
   定の巻鉄心最外周径を基点にして、外周部から内周部へ
   上記弱点部を形成した磁性帯を順次巻回して巻鉄心を形
   成することを特徴とする巻鉄心の製造方法。
2. （２）　磁性帯を素材掛け部から引き出して送り出す送
   り機構と、この送り機構から送り出された磁性帯に弱点
   部を形成する弱点部形成機構と、巻鉄心の最外周径に相
   当する径を有し、前記弱点部を形成した磁性帯を順次内
   側に巻き込む環状体と、この環状体を回転駆動する駆動
   装置とを備えた巻鉄心の製造装置。