JPH04131915U - 静止誘導電気機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 非晶質磁性合金からなる巻鉄心を用いた静止
誘導電気機器において、鉄心の破片が外部に漏れ出るの
を防止する。 【構成】 非晶質磁性合金薄帯からなる巻鉄心の軸線方
向に相対する対の鉄心カバー４０１，４０１´及び４０
２，４０２´を設けて、各対の鉄心カバーを巻鉄心に嵌
め合わせて取付ける。各鉄心カバーは、巻鉄心の積層面
に添う底壁部と巻鉄心の外周面及び内周面にそれぞれ添
う対の側壁部とを一体に有している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、非晶質（アモルファス）磁性合金の薄帯（スリップ）からなる巻鉄 心に巻線を巻装して構成する静止誘導電気機器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

非晶質磁性合金は、鉄損がきわめて少なく、優れた磁気特性を有しているため 、近年この非晶質磁性合金を用いて変圧器等の静止誘導電気機器を構成すること が試みられており、最近になってその実用化が強く要望されるようになった。

【０００３】 非晶質磁性合金は、きわめて薄い薄帯の形態で提供されるため、これを用いて 変圧器等の静止誘導電気機器の鉄心を構成する場合には、巻鉄心の形をとるのが 有利である。

【０００４】 非晶質磁性合金薄帯は優れた磁気特性を有するが、その特性を発揮させるため には、巻鉄心の製造の最終工程で磁場焼鈍を行う必要がある。ところが非晶質磁 性合金は焼鈍によりきわめて脆弱になるため、焼鈍された巻鉄心を用いて変圧器 等の静止誘導電気機器を構成した場合には、巻線を巻装する際に鉄心が欠けてそ の破片が生じるという問題がある。特に鉄心の１つの継鉄部に突き合わせ接続部 を設けて、鉄心の脚部に巻線を嵌装した後に該接続部を閉じる、いわゆるラップ コアを用いる場合には、巻線を嵌装した後、鉄心の接続部を突き合わせ接続する 際に鉄心の破片が生じ易い。非晶質磁性合金薄帯の破片は導電性を有するため、 この破片が巻線内に侵入したり、絶縁油中を浮遊したりすると、電気機器の絶縁 性能を低下させるおそれがある。

【０００５】 そこで出願人は先に、絶縁紙を折り曲げて作ったカバーで巻鉄心を覆うことに より、鉄心の破片が外に漏れるのを防止した巻鉄心変圧器（実開平１−１２３３ １５号）を提案した。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

上記のように絶縁紙を折り曲げて作ってカバーで鉄心を覆うようにすれば、鉄 心に歪みが生じることがないため、鉄心の磁気特性が低下するのを防ぐことがで きる。

【０００７】 しかしながら、絶縁紙からなるカバーは複雑な折り紙作業により作る必要があ るため、その製作に多くの手間を要し、コストが高くなるのを避けられなかった 。

【０００８】 本考案の目的は、非晶質磁性合金薄帯からなる巻鉄心から生じた破片が外部に 漏れるのを防止することができるようにした静止誘導電気機器を提供することに ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は、非晶質磁性合金薄帯からなる巻鉄心に巻線を巻装してなる静止誘導 電気機器に係わるものである。

【００１０】 本考案においては、巻鉄心の軸線方向（鉄心の巻回軸の方向）に相対するよう に対の鉄心カバーを配置して、該対の鉄心カバーにより巻鉄心の軸線方向の両端 の積層面と巻鉄心の内周面及び外周面とを覆う。

【００１１】 各鉄心カバーは、巻鉄心の積層面に添う底壁部と巻鉄心の外周面及び内周面に それぞれ添う対の側壁部とを一体に有していて、巻鉄心の軸線方向の両端側から 該巻鉄心に嵌合されて取付けられる。

【００１２】 巻鉄心の１つの継鉄部に突き合わせ接続部が設けられている場合には、上記対 の鉄心カバーを、巻鉄心の１つの継鉄部と、該１つの継鉄以外の部分とに対して それぞれ設ける。

【００１３】 尚突き合わせ接続部を有する継鉄部は鉄心カバー以外のもので覆ってもよい。 上記鉄心カバーは金属板の成形品により形成するのが好ましい。その場合、鉄 心カバーと巻鉄心との間には絶縁物を配置しておく。

【００１４】 上記対の鉄心カバーの一部を巻鉄心の内周側及び外周側で重合させる場合には 、対の鉄心カバーの重合した部分の間に介在するように絶縁物を設けて、鉄心カ バーが１ターンを形成しないようにする。

【００１５】 上記鉄心カバーを形成する金属板の表面を絶縁層により被覆することもでき、 この場合には、鉄心カバーと鉄心との間に絶縁物を介在させる必要はない。また 金属板の表面が絶縁物により被覆されていれば、対の鉄心カバーの一部を直接重 合させる構造としても１ターンが形成されることはない。

【００１６】 尚非晶質磁性合金薄帯からなる巻鉄心において、破片が生じ易いのは、積層面 とその両側のエッジ部である。従って積層面とその両側のエッジ部付近とは完全 に覆う必要があるが、巻鉄心の内周面及び外周面は必ずしもその全体を覆う必要 はない。特に巻鉄心の内周に枠体が嵌合され、外周にステンレス鋼のストリップ 等からなる保護ストリップが配置されている場合には、鉄心の内周及び外周が枠 体及び保護ストリップにより保護されているため、巻鉄心の内周面及び外周面の 一部が上記鉄心カバーにより覆われていない状態にあっても、該カバーにより覆 われていない部分から破片が漏れ出るおそれはない。

【００１７】

【作用】

上記のように、巻鉄心の積層面に添う底壁部と巻鉄心の外周面及び内周面にそ れぞれ添う対の側壁部とを一体に有する鉄心カバーを嵌合構造で巻鉄心に取付け るようにすると、鉄心カバーを簡単に巻鉄心に取付けることができるため、静止 誘導電気機器の製造を容易にすることができる。

【００１８】 更に上記のように構成すれば、鉄心カバーにより鉄心の積層面及びコーナ部を 完全に覆うことができるため、静止誘導電気機器の組立完了後に鉄心の破片が外 部に漏れ出るのを完全に防ぐことができる。

【００１９】 尚巻鉄心をテーピングにより完全に被覆したり、鉄心の積層面を樹脂で固めた りすることにより、鉄心の破片が漏れるのを防止することも提案されているが、 これらの方法では、テープの締め付け力や、樹脂が固まる際に生じる力により鉄 心に歪みが生じるため、磁気特性が低下するおそれがある。これに対し、本考案 のように構成すると、鉄心カバーの寸法を適当に設定しておけば、鉄心に無理な 力が加わることがないため、鉄心の磁気特性が低下するおそれもない。

【００２０】

【実施例】

図６を参照すると、本考案を変圧器に適用した構成が概略的に示されている。 同図において１は非晶質磁性合金薄帯からなる巻鉄心、２及び３は巻線である。 巻鉄心１は、第１の継鉄部１ａと、第２の継鉄部１ｂと、これらの継鉄部間を伸 びる第１及び第２の脚部１ｃ及び１ｄとを有するほぼ矩形状の形に形成されてい る。巻鉄心の一部を開いて鉄心の脚部に巻線を嵌装する場合には、第１の継鉄部 １ａに突き合わせ接続部ｊが設けられる。

【００２１】 このような突き合わせ接続部を有する巻鉄心は例えば次のようにして製造され る。先ず非晶質磁性合金薄帯を巻枠に巻回して所定の積層厚さのリング状の巻回 体を形成する。次にこの巻回体を１箇所で切断して展開することにより非晶質磁 性合金薄帯の展開積層体を形成し、この展開積層体から、所定の厚さの単位積層 体を分離する。そして分離した単位積層体を順次矩形状の枠体に沿わせて積層し 、各単位積層体の両端を突き合わせ接続して図６に示すような巻鉄心を形成する 。

【００２２】 この巻鉄心は接続部ｊが接続された状態で焼鈍され、焼鈍後、図に鎖線で示し たように接合部ｊが開かれて脚部１ｃ及び１ｄにそれぞれ巻線２及び３が嵌装さ れる。両巻線が嵌装された後接続部ｊが再び突き合わせ接続されて変圧器が完成 される。

【００２３】 図には特に表してないが、巻鉄心１の外周面にはステンレス鋼のストリップか らなる保護シートが巻き付けられている。この保護シートにより、巻鉄心の外周 側に非晶質磁性合金薄帯が露出することがないようになっており、巻鉄心の外周 側からは鉄心の破片が生じないようになっている。

【００２４】 また特に図示してないが、通常巻鉄心の内周には焼鈍前に鉄製の枠体が嵌合さ れ、この枠体により巻鉄心の形が保持されるようになっている。この枠体により 巻鉄心の内周面が覆われているため、巻鉄心の内周部から鉄心の破片が漏れ出る ことはない。

【００２５】 図１は本考案の実施例の変圧器の外形を概略的に示した斜視図で、同図に見ら れるように、巻鉄心１には、対の大鉄心カバー４０１，４０１´と、対の小鉄心 カバー４０２，４０２´とが嵌合構造で取付けられる。大鉄心カバー４０１，４ ０１´は、巻線２，３を嵌装する前に、第１の継鉄部１ａ以外のＵ字形の部分を 覆うように取付けられ、小鉄心カバー４０２，４０２´は、鉄心に巻線２及び３ が嵌装され、接続部ｊが閉じられた後に第１の継鉄部１ａを覆うように取付けら れる。

【００２６】 この例では各対の鉄心カバーが、巻鉄心の内周側及び外周側で一部重合するよ うに設けられ、対の鉄心カバー４０１，４０１´の重合部の間及び鉄心カバー４ ０２，４０２´の重合部の間にそれぞれ介在するように絶縁紙５及び６が配設さ れている。絶縁シート５及び６は、鉄心カバー４０１，４０１´及び４０２，４ ０２´により１ターンが形成されないようにするために必要である。

【００２７】 図２ないし図４は、本実施例の変圧器を組み立てる際の異なる工程を説明する ための斜視図である。図２及び図３に見られるように、対の大鉄心カバー４０１ ，４０１´は、巻鉄心１の第１の継鉄部１ａ以外の部分の積層面１００に添う底 壁部４０１ａ，４０１ａ´と、巻鉄心の外周面に添う側壁部４０１ｂ，４０１ｂ ´と、巻鉄心の内周面に添う側壁部４０１ｃ，４０１ｃ´とを一体に備えている 。これらのカバー４０１，４０１´は、巻鉄心の第１の継鉄部以外の部分の形状 に相応したＵ字形の形状を呈し、巻鉄心の軸線方向の両端側から該巻鉄心に嵌合 されて取付けられている。

【００２８】 対の小鉄心カバー４０２，４０２´は、図４に見られるように、巻鉄心の第１ の継鉄部１ａの積層面１００，１００´に添う底壁部４０２ａ，４０２ａ´と、 第１の継鉄部の外周面に添う側壁部４０２ｂ，４０２ｂ´と、第１の継鉄部の内 周面に添う側壁部４０２ｃ，４０２ｃ´とを一体に備えている。これらのカバー ４０２，４０２´は、第１の継鉄部１ａの形状に相応した浅いＵ字形を呈してい て、巻鉄心の軸線方向の両端側から巻鉄心に嵌合されて取付けられている。

【００２９】 上記鉄心カバー４０１，４０１´及び４０２，４０２´は、ステンレス鋼、ア ルミニウム等の非磁性体金属（強磁性体以外の金属）の板を絞り加工することに より作られている。

【００３０】 本考案の静止誘導電気機器を組み立てるには、先ず図２に示すように焼鈍され た巻鉄心１の第１の継鉄部１ａ以外の部分の外周面に添わせて帯状の絶縁シート ７を配設し、巻鉄心１の第１の継鉄部１ａを除く部分の軸線方向の両端の積層面 １００，１００´に添わせてＵ字形の絶縁シート８，８´を配設する。更に巻鉄 心の内周面に添わせて絶縁シート９を配設する。

【００３１】 上記のように絶縁シート７，８，８´及び９を配設した後、図２に示したよう に一方の積層面１００側から巻鉄心１に鉄心カバー４０１を嵌合させる。その後 図３に示したように、鉄心カバー４０１の外周面と該鉄心カバーにより覆われて いない鉄心の外周面とに沿わせて帯状の絶縁シート５を配設し、鉄心カバー４０ １の内周面と該カバーにより覆われていない鉄心の内周面に添わせて同様の帯状 絶縁シート５を配設する。次いで他方の積層面１００´側から鉄心カバー４０１ ´を巻鉄心１に嵌合させる。巻鉄心１、鉄心カバー４０１，４０１´、絶縁シー ト５，６，７，８，８´及び９の位置関係を示す断面図を図５に示した。

【００３２】 本実施例では、対の鉄心カバー４０１，４０１´が巻鉄心の外周面側及び内周 面側で一部重なり合うようにそれぞれのカバーの深さが設定され、絶縁シート５ により両鉄心カバーの重合部間が絶縁されている。

【００３３】 上記のように対の鉄心カバー４０１，４０１´を取付けた後、巻鉄心１の第１ の継鉄部１ａの接続部ｊを開いて、カバー４０１，４０１´が取付けられた脚部 １ｃ及び１ｄにそれぞれ巻線２及び３を嵌装する。巻線２及び３を嵌装した後突 き合わせ接続部ｊを閉じ、第１の継鉄部１ａの軸線方向の両側の積層面１００， １００´にそれぞれ添わせて絶縁シート１０，１０´（９´は図示せず。）を配 設する。次に第１の継鉄部１ａの外周面に添わせて帯状の絶縁シート１１を配設 し、該第１の継鉄部１ａの内周面に添わせて絶縁シート（図示せず。）を配設す る。その後、小鉄心カバー４０２を一方の積層面１００側から鉄心１に嵌合させ 、該小鉄心カバー４０２の外周面及び内周面にそれぞれ添わせて絶縁シート６， ６を配設した後、他方の積層面１００´側から小鉄心カバー４０２´を巻鉄心に 嵌合させる。本実施例では、小鉄心カバー４０２，４０２´の端部全体を大鉄心 カバー４０１，４０１´の端部にオーバラップさせて、両鉄心カバーにより鉄心 が完全に覆われるようにしている。

【００３４】 上記の各絶縁シートは単に鉄心またはカバーに添わせるだけでもよいが、作業 性を向上させるために、各絶縁シートを接着テープまたは粘着剤等により、添わ せた箇所に固定するようにしてもよい。

【００３５】 上記の説明では、絶縁シート７，８，８´９等を鉄心に添わせるとしたが、こ のように鉄心カバーを鉄心に対して絶縁するのは鉄心カバーと鉄心とを通して渦 電流が流れるのを防止するためである。本考案においては、鉄心カバーが金属か らなる場合にカバーと鉄心との間に絶縁物を介在させれば良いので、上記の各絶 縁シートは鉄心カバーの内面に接着しておくようにしても良い。

【００３６】 絶縁シートは絶縁性を有するシートであれば良いが、絶縁油中に配置される静 止誘導電気機器の場合には、絶縁紙のような油含浸性が良好なものを用いるのが 好ましい。

【００３７】 上記の実施例では、小鉄心カバー４０２，４０２´の端部全体を大鉄心カバー ４０１，４０１´の端部にオーバラップさせているが、図７に示すように、小鉄 心カバー４０２の底壁部（鉄心の積層面を覆う部分）４０２ａの端部４０２a1を 延長して、この延長した端部４０２a1を大鉄心カバー４０１の底壁部４０１ａの 端部にオーバラップさせるようにしてもよい。他の小鉄心カバー４０２´につい ても同様である。

【００３８】 巻鉄心の内周側では枠体により、また外周側では保護シートによりそれぞれ非 晶質磁性合金が覆われているため、巻鉄心の内周側及び外周側から非晶質磁性合 金の破片が漏れ出るおそれはない。従って上記のように鉄心の積層面を覆う部分 でのみ大鉄心カバーと小鉄心カバーとをオーバラップさせるようにしても、鉄心 の破片の漏れを防止する効果に変わりはない。

【００３９】 上記の実施例では、各対の鉄心カバーの側壁部を重合させるようにしたが、図 ８に示したように、大鉄心カバー４０１，４０１´の側壁部４０１ｂ，４０１ｂ ´の先端を絶縁シート５を介して対向させるようにしてもよい。対の小鉄心カバ ー４０２，４０２´についても同様である。

【００４０】 また図９に示すように、大鉄心カバー４０１，４０１´の側壁部４０１ｂ，４ ０１ｂ´の先端を間隙を介して対向させるようにしてもよい。この場合には、絶 縁シート５は不要である。小鉄心カバー４０２，４０２´についても同様である 。

【００４１】 上記の実施例のように各鉄心カバーを非磁性金属板により一体成形する場合、 各鉄心カバーの内面、及び側壁部の内外面に絶縁層を設ける処理、例えば酸化処 理、絶縁塗料の塗布、絶縁樹脂のコーティング等を施して、鉄心カバーと鉄心と の間及び鉄心カバー相互間の絶縁を図ることにより、上記実施例で用いた絶縁シ ート５，６，７，…のような絶縁物の配設を省略することができる。

【００４２】 また各鉄心カバーを金属の一体成形品とする代りに、絶縁樹脂の一体成形品と することもできる。この場合には当然鉄心とカバーとの間の絶縁及びカバー相互 間の絶縁を考慮する必要はなくなる。

【００４３】 上記の各実施例を示す図面においては、各鉄心カバーの厚みを誇張して示して あるが、実際には各鉄心カバーは十分に薄いものである。

【００４４】 上記の実施例では、突き合わせ接続部ｊが設けられている継鉄部１ａをも対の 鉄心カバーにより覆う構造にしたが、この継鉄部は他の手段により被覆するよう にしてもよい。継鉄部１ａは巻線から露出している部分であるので、折り紙細工 からなるカバー等によっても、その取付け作業を慎重に行うことにより、破片の 漏出のおそれがない状態で被覆することができる。また巻鉄心においては、突き 合わせ接続部ｊが設けられた継鉄部１ａ以外の部分１ｂ〜１ｄが大部分を占める ので、継鉄部１ａを他の方法により被覆するとしても、従来より大幅に手間を削 減することができ、本考案による効果の実をあげることができる。

【００４５】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、巻鉄心の積層面に添う底壁部と巻鉄心の外周 面及び内周面にそれぞれ添う対の側壁部とを一体に有する鉄心カバーを嵌合構造 で巻鉄心に取付けるようにしたので、鉄心カバーを簡単に巻鉄心に取付けること ができ、静止誘導電気機器の製造を容易にすることができる利点がある。

【００４６】 また本考案によれば、鉄心カバーにより鉄心のコーナ部及び積層面を完全に覆 うことができるため、静止誘導電気機器の組立完了後に鉄心の破片が外部に漏れ 出るのを完全に防ぐことができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す斜視図である。

【図２】本考案の実施例の電気機器において、巻鉄心に
絶縁シートを配設して対の大鉄心カバーの一方を取付け
る工程を説明するための分解斜視図である。

【図３】本考案の実施例において対の大鉄心カバーの一
方が取付けられた巻鉄心に更に他の大鉄心カバーを取付
ける工程を説明するための分解斜視図である。

【図４】本考案の実施例において対の大鉄心カバーが取
付けられた巻鉄心の継鉄部に更に対の小鉄心カバーを取
付ける工程を説明するための分解斜視図である。

【図５】本考案の実施例における鉄心と絶縁シートと対
の鉄心カバーとの位置関係を、各絶縁シート及び鉄心カ
バーの厚みと各部の隙間とを誇張して示した断面図であ
る。

【図６】本考案の実施例の静止誘導電気機器の構成を概
略的に示した構成図である。

【図７】本考案の実施例で用いる小鉄心カバーの変形例
を示した斜視図である。

【図８】本考案の他の実施例の要部を示す部分断面図で
ある。

【図９】本考案の更に他の実施例の要部を示す部分断面
図である。

【符号の説明】

１…巻鉄心、２，３…巻線、４０１，４０１´…対の大
鉄心カバー、４０２，４０２´…対の小鉄心カバー、
５，６，７，８，８´，９，１０，１１…絶縁シート。

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 非晶質磁性合金薄帯からなる巻鉄心に巻
   線を巻装してなる静止誘導電気機器において、前記巻鉄
   心の軸線方向に相対するように配置された対の鉄心カバ
   ーが設けられて、該対の鉄心カバーが前記巻鉄心に取付
   けられてなり、各鉄心カバーは、前記巻鉄心の積層面に
   添う底壁部と前記巻鉄心の外周面及び内周面にそれぞれ
   添う対の側壁部とを一体に有していて、前記巻鉄心の軸
   線方向の両端側から該巻鉄心に嵌合されて取付けられて
   いることを特徴とする静止誘導電気機器。
2. 【請求項２】 前記巻鉄心は１つの継鉄部に突き合わせ
   接続部を有し、前記対の鉄心カバーは、前記巻鉄心の前
   記１つの継鉄部と、該１つの継鉄部以外の部分とに対し
   てそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１に
   記載の静止誘導電気機器。
3. 【請求項３】 前記鉄心カバーは金属板の成形品からな
   り、前記鉄心カバーと巻鉄心との間には絶縁物が配置さ
   れていることを特徴とする請求項１または２に記載の静
   止誘導電気機器。
4. 【請求項４】 前記対の鉄心カバーは前記巻鉄心の内周
   側及び外周側でそれぞれの一部が重合するように設けら
   れ、前記対の鉄心カバーの重合した部分の間に介在する
   ように絶縁物が設けられていることを特徴とする請求項
   １ないし３のいずれか１つに記載の静止誘導電気機器。
5. 【請求項５】 前記鉄心カバーは金属板の成形品からな
   っていて、その表面が絶縁層により被覆されていること
   を特徴とする請求項１または２に記載の静止誘導電気機
   器。